第一单元 细胞的分子组成与结构专题1 细胞的分子组成【考情探究】课标解读考情分析备考策略考点考向1组成细胞的元素与无机物组成细胞的元素和化合物(1)考查内容:侧重考查组成细胞的有机物的种类、结构和生理功能以及生物组织中有机物的检测原理和方法。(2)命题规律:选择题和非选择题中均有体现,常从物质的元素组成、结构特点、功能、应用等角度进行考查(如2020山东,16)。(3)命题趋势:预计在2022年高考中,试题会聚焦在分子的结构与功能相适应这一视角,引导学生运用科学的思维方法理解生物大分子等是细胞执行各项生命活动的物质基础(1)掌握各类化合物的种类、生理功能,尤其注意归纳高中教材常见有机物的种类、功能及生物组织中有机物的检测方法。(2)从物质与生命活动的关系入手,通过归纳对比的方法自主建构知识网络,培养生命观念和科学思维等素养。(3)分别选用蛋白质、核酸、物质检测等小专题的集训试题,分类突破组成细胞的无机物2生物组织中有机物的检测检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质3糖类和脂质糖类与脂质的种类和作用4蛋白质和核酸蛋白质、核酸的结构和功能【真题探秘】命题立意①核心考点本题主要以生物实验研究为背景,考查了蔗糖运输、代谢的相关知识。②命题特点a.基础性:考查物质的运输和代谢。b.创新性:以题干所给的生物学信息分析和解释实验数据,考查科学思维素养。解题指导①审题关键根据题中蔗糖的运输和代谢等信息,理解甲、乙两曲线上升和下降的原因,并正确判断品系F对应的曲线。②易混易错不能准确理解纤维素的基本组成单位而错选A项。
拓展延伸常见多糖有淀粉、纤维素和糖原,这三种多糖的基本组成单位都是葡萄糖,多糖还有几丁质、琼脂、果胶等多种。基础篇【基础集训】考点一 组成细胞的元素与无机物1.下列有关元素的说法,正确的是( )A.C是生物体最基本元素,因为它是生物体内含量最多的元素B.生物缺少某些微量元素对生物影响不大C.植物叶肉细胞通常含氧元素和镁元素比较多D.细胞中C、H、O等元素大多以无机盐的形式存在答案 C 2.下列有关水与生命活动的说法,不正确的是( )A.水分子的极性使带有正电荷或负电荷的分子、离子都容易与水结合B.正在萌发的种子中自由水与结合水的比值下降C.北方冬小麦在冬天来临前,结合水的比例上升D.水分子间氢键的存在,使水有较高的比热容,利于维持生命系统的稳定答案 B 3.下列有关生物体内水和无机盐的叙述,正确的是( )A.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同,它们的代谢强度也相同B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少,新陈代谢速率减慢C.血浆pH能维持相对稳定,与它含有的HC、H2CO3等物质有关D.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压答案 C 考点二 生物组织中有机物的检测4.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后,过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀,有关实验现象及结论的叙述正确的是( )A.加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈红色,证明发芽的大麦中含有脂肪B.加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有麦芽糖C.加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉D.加入双缩脲试剂,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有蛋白质答案 C 5.下列关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质检测实验的叙述,正确的是( )A.还原糖、蛋白质的检测,可用酒精灯直接加热B.脂肪检测的操作步骤依次是切片→制片→染色→洗去浮色→观察C.苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色D.常用番茄、苹果等作为检测植物组织内还原糖的实验材料答案 C 考点三 糖类和脂质6.下列有关糖类和脂质的叙述,不正确的是( )A.单糖不能水解,可直接被细胞吸收,葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质
B.DNA、RNA、ATP和酶的组成中都有糖类C.脂质分子中氧的含量远远少于同质量糖类,而氢的含量更多D.脂质中的磷脂和胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,青少年应适量增加摄入答案 B 7.下列关于糖类化合物的叙述,正确的是( )A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一答案 B 8.下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是( )A.在ATP、RNA、叶绿体、线粒体、核糖体、细胞核中均含有核糖B.所有糖类都是生物体的主要能源物质,脂质中的脂肪是良好的储能物质C.所有糖和脂质都只含有C、H、O,且在生物体中可以相互转化D.糖原、纤维素、淀粉和蔗糖都是生物大分子,它们的基本单位都是葡萄糖答案 A 考点四 蛋白质和核酸9.关于组成生物体蛋白质的氨基酸的叙述,正确的是( )A.遇双缩脲试剂会显紫色B.可能含有两个氨基和一个羧基C.每个蛋白质分子均含有21种氨基酸D.若R基为—C3H5O2,则该氨基酸分子中的碳、氧原子数分别是4、5答案 B 10.下列有关蛋白质结构与功能的叙述,正确的是( )A.蛋白质都是由2条或2条以上多肽链构成的B.高温使蛋白质变性是肽键的断裂造成的C.抗体在盐析过程中会丧失生物活性D.氨基酸序列相同的肽链可形成不同的空间结构答案 D 11.下列关于核酸的叙述,错误的是( )A.核酸分子多样性主要取决于核酸中核苷酸的排列顺序B.根据碱基U和核糖可判断某核酸为RNAC.双链DNA分子的每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D.某些病毒的遗传信息可直接储存在RNA中,如HIV、SARS病毒答案 C 12.如图是细胞中某蛋白质分子的结构示意图,图中“▲、★、■、●”表示不同种类的氨基酸,图中A链由21个氨基酸组成,B链由19个氨基酸组成,图中“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列叙述正确的是( )A.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684B.该蛋白质分子中含有两个羧基和两个氨基C.图中氨基酸间的“—”(化学键)是在内质网中形成的
D.氨基酸的排列顺序是由基因的碱基序列决定的答案 D 13.某化合物N由a、b、c三部分组成,M是由N聚合而成的大分子(如图)。下列说法正确的是( )A.若M存在于细胞核中,则b为脱氧核糖B.生物体中a的种类可能是4种或5种C.若M为单链,则不能储存遗传信息D.若M为DNA,则不同生物的N的排列顺序相同答案 B 14.如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )A.如果甲中的m是U,则甲一定是丙的基本单位B.如果甲中的m是G,则甲一定是乙的基本单位C.如果甲中的a是脱氧核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D.如果甲中的a是核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中答案 B 15.用高浓度的尿素溶液处理从细胞中分离纯化的蛋白质,可使其失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”);除去尿素后,蛋白质又可以恢复原来的空间结构(称为“复性”),且蛋白质分子越小复性效果越好。下列相关叙述正确的是( )A.尿素与蛋白酶的作用效果相似B.氨基酸的种类和数量会影响蛋白质的空间结构C.过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后活性不变D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生紫色反应答案 B [教师专用题组]【基础集训】考点一 组成细胞的元素与无机物 1.(2020湖北荆门第三次月考,1)一种植物细胞和一种哺乳动物细胞中某些化学元素的含量(占细胞干重的质量分数:%)如表,下列有关叙述正确的是( )元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.78A.碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分B.由表可知,两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异很大C.测定该动物的某种小分子含C、H、O、N、S,此小分子不可能是氨基酸D.N、S的含量说明动物组织含蛋白质较多,H、O的含量说明植物体内含水多答案 A 动物细胞和植物细胞中含有大量的蛋白质和糖类,所以碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分,A正确;不同生物体细胞中所含化学元素的种类基本相同,B错误;氨基酸
的R基中可能含有S元素,C错误;表中的数据为某些化学元素占细胞干重的质量分数,所以H、O的含量不能说明植物体内含水多,D错误。2.(2020山东青岛3校3月月考,1)科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物(砒霜)中的砷来代替磷元素构筑生命分子和参与生化反应。根据材料进行预测,以下说法错误的是( )A.GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多B.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应,制造混乱C.GFAJ-1细菌可利用砷元素合成蛋白质、核酸、糖类等物质D.该发现使人类对生命的认识发生了重大改变,拓宽了在地球极端环境寻找生命的思路答案 C 根据题干中“砷来代替磷元素构筑生命分子”可知,由于磷元素是大量元素,因此砷元素的含量可能比微量元素(铜、铁元素)多,A正确;对多数生物来说,砷之所以有毒,可能是因为砷与磷化学性质相似,砷能够替代磷参与生化反应,制造混乱,B正确;糖类不含磷元素,因此GFAJ-1细菌不能利用砷元素合成糖类,C错误;由题干信息可知,本材料“颠覆”了教材的个别说法,使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路,D正确。知识总结 糖类、脂肪和固醇的元素组成为C、H、O,蛋白质的元素组成一定有C、H、O、N,可能有S、Fe,核酸和磷脂的元素组成为C、H、O、N、P。3.(2020海南东方第一次月考,8)如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( ) 图1 图2A.若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、HC.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,因此说明生物界与非生物界具有统一性D.若图1表示动物细胞完全脱水后化合物的含量,则A化合物具有多样性,其中含的元素包括C、H、O、N答案 C 若图1表示细胞鲜重,细胞中水分含量最多,其次是蛋白质,因此A、B分别是H2O、蛋白质,A正确;若图2表示组成人体细胞的元素含量,则含量由多到少依次是O、C、H,因此a、b、c依次是O、C、H,B正确;组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到,没有一种为生物特有,说明生物界与非生物界具有统一性,C错误;若图1表示动物细胞完全脱水后化合物的含量,则A可为蛋白质,蛋白质具有多样性,所含元素有C、H、O、N等,D正确。4.(2017浙江4月选考,4,2分)哺乳动物血液中某种离子含量过低会导致肌肉抽搐。该离子是( )A.Fe2+ B.Ca2+ C.Cl- D.I-答案 B Fe2+是血红蛋白的组成成分,A错误;血液中Ca2+含量过低会导致肌肉抽搐,B正确;Cl-等离子对于维持血浆正常的渗透压具有重要作用,C错误;I-与甲状腺激素的合成有关,D错误。5.(2020山东潍坊一中3月月考,15)(不定项选择)如图为对刚收获的种子所进行的一系列处理,据图分析有关说法正确的是( )A.①与②具有相同的结构,故萌发能力相同B.种子萌发时,细胞中③/④的值会增大C.萌发过程中有机物的消耗可导致种子的干重下降D.种子萌发后发育成完整植株体现了细胞的全能性
答案 BC ②种子丧失了结合水,不能再萌发,A错误;种子晒干丧失的主要是③自由水,①种子烘干丧失的主要是④结合水,种子萌发时,自由水含量增多,故细胞中③/④的值会增大,B正确;种子萌发过程中消耗有机物,但又不能进行光合作用制造有机物,所以种子干重下降,C正确;由种子发育成完整植株的过程没有体现细胞的全能性,D错误。6.(2020山东潍坊寿光一中3月月考,1)无机盐对于细胞和生物体的生命活动有重要作用,下列相关叙述错误的是( )A.磷参与构成ATP、RNA等重要化合物B.过量摄入钠盐会导致血浆中抗利尿激素含量降低C.血钾浓度轻度升高会导致静息电位的绝对值减小D.长时间剧烈运动会导致血钙浓度下降,引起抽搐答案 B ATP、RNA等重要化合物都含P,A正确;过量摄入钠盐会导致血浆渗透压升高,促进抗利尿激素的合成和分泌,导致血浆中抗利尿激素含量升高,B错误;血钾浓度轻度升高,神经元钾离子外流减少,导致静息电位的绝对值减小,C正确;长时间剧烈运动会导致血钙浓度下降,血钙过低引起抽搐,D正确。7.(2020福建莆田六中第一次月考,6)水是“生命之源”,其含量随生物种类、植物组织以及外界环境条件的不同而变化。下列有关水的描述正确的是( )A.水可作为光合作用和许多有机物水解的原料,但不参与细胞呼吸B.代谢较慢的生物体内,其自由水与结合水的比值相对较低C.种子晾晒过程中丢失的水主要是结合水D.成熟植物细胞发生质壁分离,与液泡的吸水直接相关答案 B 水是有氧呼吸第二阶段的原料,A错误;代谢较慢的生物体内,其自由水与结合水的比值相对较低,B正确;种子晾晒过程中丢失的水主要是自由水,C错误;成熟植物细胞发生质壁分离,与液泡的失水直接相关,D错误。考点二 生物组织中有机物的检测8.(2020山东菏泽郓城一中二模,4)下列关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质鉴定实验的叙述,正确的是( )A.还原糖、蛋白质的鉴定,可用酒精灯直接加热B.脂肪鉴定的操作步骤依次是切片→制片→染色→洗去浮色→观察C.苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色D.常用番茄、苹果等作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料答案 C 用斐林试剂鉴定还原糖的实验中,需采用50℃~65℃水浴加热的方式,通过观察组织样液中是否产生砖红色沉淀判断是否含有还原糖;用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热,A错误。脂肪鉴定实验的步骤为切片→制片→观察,B错误。苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色,C正确;番茄的红色会影响还原糖鉴定实验中对实验现象的观察,D错误。9.(2020湖南雅礼中学月考,2,改编)下列有关生物组织中的有机物的鉴定实验叙述正确的是( )A.选用花生组织样液,检测生物组织中的脂肪时,滴加苏丹Ⅳ染液后样液呈橘黄色B.检测生物组织中的脂肪需用70%的酒精洗去浮色C.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色D.进行蛋白质的鉴定实验时可用斐林试剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂的A液和B液答案 C 苏丹Ⅳ染液将脂肪染成红色,A错误;检测生物组织中的脂肪需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,B错误;斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色,C正确;斐林试剂的乙液与双缩脲试剂的B液的浓度不同,因此进行蛋白质的鉴定实验时不能用斐林试剂的乙液直接代替双缩脲试剂的B液,D错误。10.(2020湖北天门、仙桃、潜江联考,6)下列有关实验的叙述,正确的是( ) A.淀粉、葡萄糖、麦芽糖分别与斐林试剂混合并水浴加热后都会出现砖红色沉淀
B.花生子叶用苏丹Ⅳ染液染色后用显微镜观察,可看到橘黄色颗粒C.黄豆组织样液中加0.01g/mL的CuSO4溶液摇匀,再加0.1g/mL的NaOH溶液后会出现紫色D.台盼蓝是细胞活性染料,可用来检测细胞膜的完整性答案 D 淀粉不是还原糖,与斐林试剂混合后水浴加热不会出现砖红色沉淀,A错误;花生子叶用苏丹Ⅳ染液染色后用显微镜观察,可看到红色颗粒,B错误;黄豆组织样液中含有蛋白质,与双缩脲试剂反应呈紫色,但加入双缩脲试剂时,应先加0.1g/mL的NaOH溶液,再加0.01g/mL的CuSO4溶液,C错误;台盼蓝是细胞活性染料,可通过检测细胞膜是否完整而判断细胞的死活,活细胞不会被染成蓝色,而死细胞会被染成蓝色,D正确。11.(2020安徽安庆期末,2)有关生物组织中有机物的鉴定或观察,相关叙述正确的是( )A.用花生种子研磨成的匀浆进行脂肪鉴定要用显微镜观察B.可以用发芽的小麦种子匀浆进行还原糖的鉴定实验C.检测蛋白质时多加入一些CuSO4溶液可以使结果更加明显D.用含35S的培养基培养细胞能追踪RNA的合成和移动路径答案 B 脂肪鉴定是否使用显微镜要看实验的方法,用切片法观察细胞中的脂肪时,需用显微镜观察,用匀浆法则不需要用显微镜观察,A错误;小麦种子在萌发的过程中有较多的还原糖形成,可以用发芽的小麦种子匀浆进行还原糖鉴定实验,B正确;蛋白质和双缩脲试剂产生紫色反应,如果CuSO4溶液加入过量则会出现蓝色干扰,C错误;RNA中不含S,所以用35S不能追踪RNA的合成和移动路径,D错误。12.(2020江苏连云港东海二中期初,12)下列有关检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的叙述,正确的是( )A.DNA分子与二苯胺试剂混合,沸水浴冷却后变紫色B.蔗糖和麦芽糖分别与斐林试剂混合,水浴后都可出现砖红色C.检测蛋白质的双缩脲试剂经稀释后可用于检测还原性糖D.检测脂肪组织的苏丹Ⅲ染液可将脂肪组织染成橘黄色答案 D DNA分子与二苯胺试剂混合,沸水浴冷却后变蓝色,A错误;蔗糖是非还原性糖、麦芽糖是还原性糖,麦芽糖与斐林试剂混合,水浴后可出现砖红色,B错误;斐林试剂中NaOH溶液称为斐林试剂甲,其浓度为0.1g/mL,CuSO4溶液称为斐林试剂乙,其浓度为0.05g/mL;双缩脲试剂中NaOH溶液(双缩脲试剂A)的浓度为0.1g/mL,CuSO4溶液(双缩脲试剂B)的浓度为0.01g/mL,C错误;检测脂肪组织的苏丹Ⅲ染液可将脂肪组织染成橘黄色,D正确。考点三 糖类和脂质13.(2020浙江嘉兴一模,2)下列关于糖类的叙述,正确的是( )A.淀粉是还原糖B.麦芽糖可水解为CO2和H2OC.糖元的结构单元是蔗糖D.氨基酸可以转化为葡萄糖答案 D 淀粉不属于还原糖,A错误;麦芽糖水解后的产物为葡萄糖,B错误;糖元的结构单元是葡萄糖,C错误;氨基酸可以转化为葡萄糖,D正确。14.(2017浙江11月选考,12,2分)下列关于脂质的叙述,错误的是( )A.胆固醇参与动物细胞膜的构成B.植物蜡可以减少植物细胞水分的散失C.脂肪中氧原子的相对含量高于葡萄糖D.检测生物组织中的脂肪实验中可用体积分数为50%的酒精溶液洗去多余的染料答案 C 胆固醇参与动物细胞膜的构成,A正确;植物叶片表面的植物蜡可以减少植物细胞水分的散失,B正确;脂肪中氧原子的相对含量低于葡萄糖,氢原子的含量高于葡萄糖,C错误;检测生物组织中的脂肪实验中可用体积分数为50%的酒精溶液洗去多余的染料,D正确。15.(2020湖北沙市中学第一次测试,17)下列有关人体中的葡萄糖的叙述正确的是( )
A.葡萄糖通过氧化分解供能,其需要先通过主动运输进入线粒体中B.1分子葡萄糖可以在细胞中水解成2分子丙酮酸C.胰岛素可促进消化道对葡萄糖的吸收D.与脂肪相比,质量相同的葡萄糖氧化分解时耗氧更少答案 D 线粒体中进行氧化分解的底物是丙酮酸,葡萄糖不能进入线粒体中,A错误;葡萄糖变成丙酮酸的过程不是水解反应,属于氧化还原反应,B错误;胰岛素通过促进组织细胞吸收、转化和利用葡萄糖使血糖降低,不能促进消化道对葡萄糖的吸收,C错误;脂肪中氢的含量更多,所以与脂肪相比,质量相同的葡萄糖氧化分解时耗氧更少,D正确。16.(2020福建厦门期末,1,改编)下列关于脂质的叙述,错误的是( )A.维生素D能促进动物肠道细胞对钙、磷的吸收B.所有生物膜都含有磷脂分子C.脂质分子中氧的含量远多于糖类D.胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输答案 C 维生素D能促进动物肠道细胞对钙、磷的吸收,A正确;所有生物膜都含有磷脂分子,B正确;脂质分子中氧的含量远少于糖类,C错误;胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输,D正确。考点四 蛋白质和核酸17.(2020浙江名校新高考研究联盟一模,3)生物体的一切生命活动都与蛋白质有关。下列叙述错误的是( )A.蛋白质是一种高分子化合物B.蛋白质不是生物体内的能源物质C.绝大多数的酶是蛋白质D.热变性后的蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色答案 B 蛋白质属于生物大分子,是一种高分子化合物,A正确;蛋白质可在机体内糖类和油脂供应不足时氧化分解供能,是能源物质,B错误;绝大多数酶是蛋白质,C正确;热变性后的蛋白质的空间结构被破坏,但是肽键未断裂,遇双缩脲试剂仍呈紫色,D正确。18.(2020福建泉州期末,8)某同学制作的核酸分子局部模型如图所示,下列有关叙述正确的是( )A.图中①可能是胸腺嘧啶B.图中②含有C、H、O、N等元素C.图中①②③表示一个核苷酸模型D.此模型可表示RNA分子的局部结构答案 D 题图中含有尿嘧啶,表示的是RNA的局部模型,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,图中①不可能是胸腺嘧啶,A错误,D正确;图中②为五碳糖,其元素组成是C、H、O,B错误;根据核苷酸的结构特点,磷酸基团连接在5号碳原子上,①②③不能构成一个核苷酸模型,C错误。综合篇【综合集训】提升一 化合物种类与功能的分析判断1.(2020山东邹城期末,2)如图甲、乙、丙表示某动物细胞中的不同化合物,下列叙述正确的是( )
A.物质甲为该生物的主要遗传物质B.可用苏丹Ⅲ染液来鉴定物质乙C.物质丙构成生物膜的基本支架D.甲、乙、丙三种物质不可能同时出现在叶绿体中答案 C 2.(2021届山东枣庄八中月考,7)生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素,a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是( )A.人体细胞中单体a、b的结构可用d表示,人体中d的种类有4种B.人体细胞内单体c的结构可用e表示,e的种类有21种C.a、b是生物体内遗传信息的携带者,C是生命活动的主要承担者D.A、B的多样性由d中的n充分体现,C的多样性由e中的R充分体现答案 B 提升二 “公式法”突破蛋白质的相关计算3.(2021届山东枣庄三中月考,29)有关图中蛋白质的叙述,正确的是( )A.此蛋白质的R基中共含有22个氨基B.共有95个肽键C.此蛋白质共有2条肽链D.99个氨基酸形成此蛋白质时,相对分子质量减少了1764答案 A 4.(2021届山东济南一中期中,25)某50肽中有2个丙氨酸(NH2CHCH3COOH),现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述错误的是( )A.肽键数目减少4个B.氧原子数目增加2个C.氨基和羧基分别增加4个D.氢原子数目增加8个答案 B
[教师专用题组]【综合集训】提升一 化合物种类与功能的分析判断1.(2019天津河西质检,1)如图甲、乙、丙表示某动物细胞中的不同化合物,下列叙述正确的是( )A.核糖核苷酸是构成物质甲的单体B.物质甲为该生物的主要遗传物质C.可用苏丹Ⅲ染液来鉴定物质乙D.物质丙构成生物膜的基本支架答案 D 图中甲是DNA,其单体是脱氧核苷酸,A错误;该动物的遗传物质是DNA,而不能说该生物的遗传物质主要是DNA,B错误;物质乙是蛋白质,需用双缩脲试剂检测,C错误;物质丙是磷脂,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,D正确。2.(2020浙江嘉兴测试,14)某化合物由甲、乙两部分构成,如图所示。下列叙述正确的是( )甲—乙A.若该化合物为蔗糖,则甲、乙均表示葡萄糖B.若该化合物为二肽,则甲、乙中不可能同时含有羧基C.若该化合物为ATP,甲为腺苷,则甲、乙之间通过磷酸键相连D.若该化合物为质膜的磷脂分子,甲为亲水头部,则乙位于脂双层表面答案 C 若该化合物为蔗糖,则甲、乙应分别表示葡萄糖和果糖,A错误;若该化合物是二肽,则甲、乙中可能同时含有羧基,一个在末端,一个可能位于R基团,B错误;若该化合物是ATP,甲为腺苷,则乙为三个磷酸基团,两者通过磷酸键相连,C正确;若该化合物表示磷脂分子,甲为亲水头部,则乙为亲脂尾部,乙位于脂双层内部,D错误。3.(2020江苏南通海安高级中学月考,21)图中a、b、c表示物质X与Y结合后所发生的三种过程,则下列对Y所代表的物质及特征描述,正确的是(多选)( )A.Y:a中是载体;b中是抗体;c中是酶B.Y:a中是载体;b中是酶;c中是抗体C.三种Y的作用都具有特异性D.三种Y的化学本质都是蛋白质答案 BC 结合题干信息分析图示可知:a过程表示物质X与Y结合后,X进入细胞,说明Y发挥运输作用,因此Y应是细胞膜上的载体蛋白,载体蛋白具有专一性,其化学本质是蛋白质;b过程表示物质X与Y结合后,X转变为其他物质,说明X是反应底物,Y是催化该反应的酶,酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性,其化学本质是蛋白质或RNA;c过程表示物质X与Y结合后,X失活,则X可以是神经递质、激素等信息分子,Y是受体,受体的化学本质绝大多数是蛋白质,少数是糖脂,X还可以是抗原,Y是抗体,抗体的化学本质都是蛋白质,受体、抗体都具有特异性。综上,A、D错误,B、C正确。名师点睛 解答本题的关键在于分析题图,从中挖掘出关键的信息“Y在a、b、c过程中所起到的相应作用”,再依据这一信息结合所学知识,进一步分析Y所指代的物质。这需要考生在平时的学习中,注意理清相应的知识脉络,以强化记忆和理解。4.(2020吉林延边二中高三测试,6)如图表示不同的化学元素所组成的化合物,以下说法正确的是( )
A.若①为某种多聚体的单体,则①最可能是核苷酸B.若②主要存在于皮下和内脏器官周围,则②最可能是磷脂C.若③为多聚体,且能储存生物的遗传信息,则③一定是DNAD.若④主要在人体的肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原答案 D 若①为某种多聚体的单体,则①最可能是氨基酸,A错误;若②主要存在于皮下和内脏器官周围,则②最可能是脂肪,B错误;若③为多聚体,且能储存生物的遗传信息,则③一定是遗传物质(DNA或RNA),C错误;④只含C、H、O三种元素,若其主要在人体的肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原,D正确。5.(2020届山东济南外国语学校月考,1)下列关于细胞内含磷化合物的叙述,错误的是( )A.为生命活动直接供能的“通货”是含磷化合物B.对细胞代谢具有催化作用的酶都是含磷化合物C.细胞膜、核糖体、染色体中都有含磷化合物D.含磷化合物可参与人体维持内环境pH相对稳定的过程答案 B 为生命活动直接供能的“通货”是ATP,其元素组成是C、H、O、N、P,A正确;酶绝大多数是蛋白质,但蛋白质不含磷,B错误;细胞膜中含磷脂,核糖体中含RNA,染色体中含DNA,磷脂、RNA、DNA的元素组成均是C、H、O、N、P,C正确;血浆中的缓冲物质(如Na2HPO4/NaH2PO4)可参与人体维持内环境pH相对稳定的过程,D正确。6.(2020江苏扬州三模,1)如图X、Y、Z是细胞中的三种化合物,X为细胞生命活动所需要的主要能源物质,Y、Z是构成细胞膜的主要成分。下列有关说法正确的是( )A.人体成熟红细胞吸收X的方式为主动运输B.用双缩脲试剂检测Y时需水浴加热C.脂溶性物质易通过细胞膜与Z有关D.细胞膜的流动性仅指Y可以流动答案 C 结合题干信息分析可知X为葡萄糖,人体成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,A错误;结合题干信息“Y、Z是构成细胞膜的主要成分”分析题图,Y是蛋白质,Z是磷脂,用双缩脲试剂检测Y(蛋白质)时不需水浴加热,B错误;脂溶性物质易通过细胞膜,与Z(磷脂)有关,因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C正确;细胞膜的流动性与膜上的Y(蛋白质)和Z(磷脂)都有关,D错误。7.图中甲、乙、丙表示生物大分子,①②③表示生理过程。下列分析正确的是( )A.a、b、c共有的元素为C、H、O、NB.a与b的区别只是含有的五碳糖不同C.②③过程可表示核酸控制蛋白质的合成D.同一生物不同细胞中的丙有差异答案 ACD 图中甲代表DNA,乙代表RNA,丙代表蛋白质,①代表DNA的复制,②代表转录,③代表翻译。单体a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸。核酸的组成元素是C、H、O、N、P,氨基酸的组成元素包括C、H、O、N等,A正确;脱氧核苷酸与核糖核苷酸的区别除了五碳糖不同,碱基种类也有差别,B错误;通过转录和翻译可合成蛋白质,体现了核酸控制蛋白质的合成,C正确;由于基因的选择性表达,同一生物不同细胞中合成的蛋白质有差异,D正确。
8.(2020宁夏银川一中第一考,29)如图是人体细胞中三种重要有机物A、C、E的元素组成及相互关系图,请据图回答:(8分)(1)图中X所指的元素为 。 (2)A彻底水解的产物是 。 (3)若b的平均相对分子质量为r,通过②反应过程形成m条肽链,经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E,则E分子中肽键的数目是 。 (4)细胞结构Ⅱ分布场所为 。 答案 (每空2分,共8分)(1)N、P (2)磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、G、C) (3) (4)细胞膜的外侧解析 (1)由结构Ⅰ、Ⅱ的功能知,结构Ⅰ、Ⅱ分别为染色体和糖蛋白。E参与两种结构的组成,E应为蛋白质,A、C分别为DNA和糖类,X为N、P。(2)A彻底水解的产物是磷酸、含氮碱基和脱氧核糖。(3)设该蛋白质有n个肽键,则有(n+m)r-18n=e,n=(e-rm)/r-18。(4)糖蛋白由蛋白质与糖类结合而成,分布在细胞膜的外侧。提升二 “公式法”突破蛋白质的相关计算9.(2020山西太原五中阶段检测,8,2分)某蛋白质分子的相对分子质量为11054,氨基酸的平均相对分子质量为128,在形成该蛋白质分子时脱去水的相对分子质量共1746,则组成该蛋白质的肽链数是( ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条答案 C 设该蛋白质由n个氨基酸脱水缩合而成,则128n-1746=11054,n=100,该蛋白质形成过程中共脱去1746÷18=97分子水,故肽链数=100-97=3。10.(2019黑龙江大庆实验中学第一次月考,5,1分)有一条直链多肽,分子式为C69H121O21N25S,将它彻底水解后,只得到下列四种氨基酸,则该多肽的肽键数为( ) A.19 B.20 C.25 D.23答案 A 假设水解得到的氨基酸个数为n,则该直链多肽合成时脱去的水分子数目为n-1。图示四种氨基酸都只含有一个羧基,每个羧基含2个氧原子,则该多肽链中的氧原子数目=氨基酸数目×2-脱去的水分子数,即21=2n-(n-1),计算可得n=20,所以肽键数=20-1=19,A正确。11.如图为某种肽的结构简式,据图分析下列说法正确的是( )
A.该肽由3种氨基酸脱水缩合而成,含有4个肽键B.该肽中含1个游离的氨基,2个游离的羧基C.形成该肽时,各种氨基酸相对分子质量一共减少了72D.形成该肽时,脱去的水中的氧来自羧基,氢来自氨基答案 C 由题图可知,该肽由4种氨基酸组成,共5个氨基酸,含有4个肽键,A错误;该肽中含有1个游离的氨基,1个游离的羧基,B错误;形成该肽时脱去4个H2O,相对分子质量一共减少了72,C正确;脱去的水中的氧来自羧基,氢一个来自氨基一个来自羧基,D错误。12.(2020河南名师联盟,5)有一条多肽链,分子式为CbHdOqNpS,将它彻底水解后,只得到下列四种氨基酸。分析推算可知,水解得到的氨基酸个数为( ) 半胱氨酸丙氨酸赖氨酸苯丙氨酸A.p-1 B.q-1C.q-2D.p+1答案 B 本题以蛋白质合成与水解为信息,考查了对蛋白质结构相关知识的理解能力,试题通过对蛋白质水解过程中有关原子数的分析,体现了科学思维素养中的归纳与概括要素。分析题中的氨基酸的结构特点可知,每个氨基酸都只含一个羧基,设氨基酸数为x,则肽链中氧原子总数q=x+1,即x=q-1。13.(2019山东烟台期中,6)某多肽链的分子式为C42H65N11O9,它彻底水解后只得到以下3种氨基酸,则此多肽链中含有的赖氨酸个数为( ) 甘氨酸 苯丙氨酸赖氨酸 A.2个 B.3个 C.5个 D.8个答案 B 分析3种氨基酸结构式可知,这3种氨基酸的R基均没有O原子,仅赖氨酸的R基中含有1个N原子;根据O原子的计算公式“O原子数=肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数”可计算出,1×2+肽键数+0=9,所以肽键数是7个;再根据N原子的计算公式“N原子数=肽链数+肽键数+R基上的N原子数”可计算出,1+7+R基上的N原子数=11,可知该多肽链的R基上含有3个N原子,由此可判断该多肽链中含有3个赖氨酸,B正确。14.有关如图中蛋白质的叙述,正确的是( )
A.含有两条肽链B.共有126个肽键C.R基中共含17个氨基D.形成该蛋白质时共脱掉125个水分子答案 A 蛋白质中的羧基总数=R基上的羧基数目+肽链一端游离的羧基数目,所以该蛋白质中含有17-15=2条肽链;该蛋白质合成过程中脱下的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数=126-2=124(个);R基上的氨基数=氨基总数-肽链数=17-2=15(个)。故选A。15.某蛋白质分子的相对分子质量为11054,若组成该蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为128,在形成该蛋白质分子时脱去的水的总相对分子质量为1746,则组成该蛋白质的肽链数是( ) A.1条 B.2条C.3条D.4条答案 C 已知该蛋白质分子在形成时共脱去水的总相对分子质量为1746,由此可以计算出脱去的水分子数目为1746÷18=97个,假设组成该蛋白质的氨基酸数目为N,则该蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水的总相对分子质量=N×128-1746=11054,N=100个,所以组成该蛋白质的肽链数=氨基酸数目-脱去的水分子数=100-97=3条,C正确。16.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如图,下列选项错误的是( )A.形成短肽A、B、C共消耗2分子水B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个C.该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上D.若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到49个氨基酸答案 A 题图是某四十九肽经内切酶作用后的情况,其中内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1—16、18—30、33—49三个片段,说明第17、31和32号位为苯丙氨酸,C正确;题中短肽的形成过程共需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,A错误;断裂的5个肽键分别位于16号和17号之间、17号和18号之间、30号和31号之间、31号和32号之间、32号和33号之间,每个苯丙氨酸含有2个氧原子,每个水分子含有1个氧原子,短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1个,B正确;外切酶专门作用于肽链末端的肽键,若该四十九肽用蛋白外切酶处理,最终可得到49个氨基酸,D正确。17.如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中黑色部分)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是( )
A.该胰岛素分子由51个氨基酸组成,合成它的过程中共脱去50分子水B.理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能C.将胰岛素溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基答案 B 该胰岛素是由胰岛素原切去C肽形成的,合成胰岛素原需脱去121-1=120分子水,A错误;A、B链和C肽都是由胰岛B细胞合成的,所以理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能,B正确;将胰岛素溶于NaCl溶液中,可能会发生盐析现象,盐析一般不破坏胰岛素的结构,不会造成其生物活性的丧失,C错误;胰岛素分子由A、B两条肽链组成,至少含2个游离的氨基、2个游离的羧基,D错误。易混易错 蛋白质水溶液中加入中性盐(如NaCl),随着盐浓度增大蛋白质脱去水化层而聚集沉淀的现象称为盐析。盐析一般不会破坏蛋白质的结构,蛋白质活性不会丧失。高温、过酸、过碱会破坏蛋白质的空间结构,导致其活性丧失。
