专题突破练1.细胞的分子基础 一、单项选择题1.下列关于生物体内水和无机盐的叙述,正确的是( )A.长时间剧烈运动会导致血钙浓度上升,引起肌肉抽搐B.植物在冬季来临之前,自由水/结合水的值会下降,从而适应寒冷环境C.细胞中的无机盐对生命活动具有重要作用,均以离子形式存在D.新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是结合水2.DNA和蛋白质在细胞生命活动过程中起着重要的作用,下列有关叙述正确的是( )A.DNA的合成需要蛋白质参与,蛋白质的合成需要DNA参与B.DNA和蛋白质均是以碳链为骨架,由四种单体构成的多聚体C.DNA中氮元素存在于碱基中,蛋白质中氮元素主要存在于氨基中D.DNA行使功能时大多需要与蛋白质结合,蛋白质行使功能时大多需要与DNA的结合3.(2021浙江衢州质检)下列关于蛋白质的说法,错误的是( )A.生长激素和催化生长激素合成的酶都是蛋白质,可存在于同一细胞中B.细胞膜上的载体蛋白和通道蛋白都有一定的特异性C.核酶等各种具有催化作用的生物酶其化学本质是蛋白质D.有丝分裂间期合成的蛋白质可用于组建染色体、纺锤体等结构4.下图中甲是组成乙或丙的基本单位。下列相关叙述错误的是( )A.若甲中的m是U,则甲可能是某种酶分子的单体之一B.丙物质在发挥生理功能时有碱基互补配对现象C.甲物质聚合成的大分子物质乙可以分布于线粒体和叶绿体中D.若甲中的a是核糖,则甲聚合成的大分子物质中相邻碱基之间都通过氢键相连5.(2021湖南邵阳月考)某五十肽中有4个丙氨酸(R基为—CH3),现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如下图所示)得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态存在)。下列叙述错误的是( )A.该五十肽水解产物中的多肽链比原来增加了8个氧原子B.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基C.若将新生成的4条多肽链重新连成一条长链,将脱去3个水分子D.若将得到的5个氨基酸缩合成一条肽链,则有5种不同的氨基酸序列6.(2021河北唐山三模)糖组是一个生物体或细胞中全部糖类的总和,包括简单的糖类和缀合的糖类。在糖缀合物(如糖蛋白和糖脂等)中的糖链部分有庞大的信息量。下列相关叙述正确的是( )A.多糖必须水解成单糖才能被细胞吸收利用B.糖类是大多数动物体干重中含量最多的化合物C.纤维素是植物细胞的结构成分和供能物质
D.细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关,与糖链无关7.细胞中生物大分子通过水解反应产生许多有机小分子,有关表述错误的是( )A.该过程中的大分子以碳链为基本骨架B.每水解1个大分子都消耗1个水分子C.该过程会导致有机物总质量的增加D.蛋白质、核酸和多糖是以若干个单体形成的多聚体8.(2021福建福州二模)利用输液的方法对移植的大树或生长状况不良的古树进行营养补充,输入的营养液主要成分为磷、锌、镁等多种矿质元素及生长素类似物等,下列选项不正确的是( )A.输入的营养液必须有适合的渗透压、pHB.营养液中的生长素类似物在高浓度下能促进根的生长C.营养液直接输入到茎的输导组织,运输到树木的各部分D.输液是对移植或其他原因造成的植物根系功能损伤的补救措施二、不定项选择题9.(2021湖南永州三模)下列关于细胞中有机物的鉴定的叙述,正确的是( )选项鉴定对象试 剂颜色水浴加热生物材料A淀粉碘液蓝色无马铃薯匀浆BRNA甲基绿绿色不需要人的口腔上皮细胞C蛋白质双缩脲试剂紫色需要豆浆D还原糖斐林试剂砖红色需要苹果或梨匀浆10.(2021湖南郴州质检)FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白,与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中,FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物,再促进细菌完成二分裂。下列说法正确的是( )A.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架B.研发针对细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用C.FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标D.细菌没有内质网和高尔基体,因此FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定三、非选择题11.(2021山东日照模块检测)肥胖对健康的影响已引起社会普遍关注。回答下列问题。(1)脂肪由 元素构成,常温下的物理状态由其含有的 的种类决定。与磷脂相比,脂肪的结构在于甘油的三个羟基均与脂肪酸结合,而不是其中一个羟基与 及其他衍生物结合。 (2)与糖类相比,脂肪是人体细胞中良好的储能物质,原因是 。人体内的脂肪可以通过饮食摄入,也可以由糖类或蛋白质等物质转化而来。 (3)在研究肥胖成因的过程中,科研人员选取同龄且健康的A、B、C三个品系小鼠,
每个品系分为对照组和实验组,各组分别饲喂等量的常规饲料和高脂饲料。在适宜环境中饲养8周,禁食12h。结果如图1。分析图1可知,实验中小鼠的肥胖程度可通过检测 来确定。三个品系小鼠中,最适宜作为肥胖成因研究模型的是 品系小鼠。 (4)检测上述所选品系小鼠细胞内与脂肪代谢相关酶的含量,结果如图2,图中HSL、ATGL和TGH分别代表激素敏感脂酶、脂肪甘油三酯酶和甘油三酯水解酶。据图推测,小鼠肥胖的原因可能是其细胞内 的含量明显低于正常鼠,影响了脂肪的利用与转化。 12.(2021河北石家庄模拟)镉(Cd)是一种常见的有毒重金属,镉污染会造成植物叶绿素含量下降,生长不良。为探究镉对植物生长发育的影响,科研人员利用黑麦草进行实验,结果如下。请回答下列问题。(1)随着镉浓度的增加,活性氧含量增加,导致叶绿体中的 膜受到破坏,进而造成叶绿素含量下降。 (2)镉导致叶绿素含量下降的另一个原因是根系对Mg2+的吸收能力下降,叶绿素合成减少。利用下列材料和试剂设计实验,验证镉会降低根系对Mg2+的吸收能力。请写出实验思路。(要求:不破坏植物组织)材料和试剂:CdCl2、完全培养液、黑麦草,其他所需的材料和设备。(3)结合图中数据,分析镉降低根系对Mg2+吸收能力的机理:① ,导致细胞能量供应减少; ② ,导致运输Mg2+的载体减少。 13.蛋白质是生命活动的主要承担者,回答下列与蛋白质相关的问题。(1)组成生物体的蛋白质种类较多,功能有较大差异。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为 ;一些激素的化学本质是蛋白质,能够调节机体的生命活动,说明这些蛋白质起 的作用。 (2)双缩脲试剂是鉴定蛋白质的常用试剂。若以蛋白质为底物验证酶的专一性, (填“能”或“不能”)用双缩脲试剂检测底物是否被分解,
原因是 。 (3)蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀),随着硫酸铵浓度增加,混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的硫酸铵浓度范围。蛋白质混合液中的硫酸铵质量分数/%15~2023~3025~3538~40析出的蛋白质甲蛋白乙蛋白丙蛋白丁蛋白简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。参考答案1.细胞的分子基础1.B 解析剧烈运动过程中,血钙浓度下降,会引起肌肉抽搐,A项错误;寒冷时,植物细胞中结合水比例增大,自由水/结合水的值下降,可提高植物的抗寒能力,B项正确;细胞中的无机盐大多数以离子形式存在,少数以化合物形式存在,C项错误;新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是自由水,D项错误。2.A 解析DNA的合成需要酶的催化,其中催化DNA合成的酶的本质为蛋白质,蛋白质的合成是经转录和翻译完成的,其中转录时DNA作为模板,A项正确;DNA和蛋白质均为生物大分子,都以碳链为基本骨架,蛋白质的基本单位为氨基酸,氨基酸的种类有20种,B项错误;蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中,C项错误;蛋白质具有免疫、催化、运输、调节、构成生物体结构等功能,其功能的行使大多不需要与DNA结合,D项错误。3.C 解析生长激素是由垂体产生的,其化学本质为蛋白质,催化生长激素合成的酶也是蛋白质,两者可共存于垂体细胞中,A项正确;载体蛋白和通道蛋白运输的物质不同,均具有一定的特异性,B项正确;酶的化学本质大多数为蛋白质,少数为RNA,C项错误;有丝分裂间期可以进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成,该时期合成的蛋白质可用于组建染色体、纺锤体等结构,D项正确。4.D 解析甲代表核苷酸,乙代表DNA,丙代表tRNA。若甲中的m是U,则甲是核糖核苷酸,是RNA的基本单位,少数酶是RNA,故甲可能是某种酶分子的单体之一,A项正确;丙是tRNA,其上有三个特定的碱基为反密码子,通过碱基互补配对保证翻译的正确性,B项正确;甲物质聚合成的大分子物质乙是DNA,细胞核是其主要分布场所,此外它还可以分布在线粒体和叶绿体中,C项正确;若甲中的a是核糖,则甲聚合成的大分子物质是RNA,其相邻碱基通过核糖、磷酸、核糖相连,D项错误。5.A 解析据图分析,该五十肽脱掉了4个丙氨酸后,肽键数目减少8个,相当于增加了8个水分子,但该五十肽总共脱掉了5个氨基酸,至少减少了10个氧原子,所以该五十肽水解形成的4条多肽链氧原子数目至少减少了2个,A项错误;每条多肽链至少有一个游离的羧基,所以新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基,B项正确;若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,则需要形成3个肽键,
该过程将脱去3个水分子,C项正确;若将得到的5个氨基酸(其中有4个是丙氨酸)缩合成五肽,则有5种不同的氨基酸序列,D项正确。6.A 解析大分子的多糖不能被细胞直接吸收和利用,即多糖必须水解成单糖才能被细胞吸收利用,A项正确;蛋白质是大多数动物体干重中含量最多的化合物,B项错误;纤维素是植物细胞细胞壁的成分,但不是供能物质,C项错误;分布在细胞膜表面的糖蛋白对细胞有识别、保护和润滑的作用,糖蛋白在细胞识别中所起的作用与糖蛋白中的蛋白质和糖链均有关,D项错误。7.B 解析细胞中生物大分子以碳链为基本骨架,故该过程中的大分子以碳链为基本骨架,A项正确;每水解1个大分子需要消耗多个水分子,B项错误;该过程为水解反应,需要水参与,故会导致有机物总质量的增加,C项正确;蛋白质、核酸和多糖是生物大分子,都是以若干个单体形成的多聚体,D项正确。8.B 解析生物体内的酶等物质发挥作用需要适宜的条件(如渗透压、pH等),故输入的营养液必须有适合的渗透压、pH,A项正确;植物生长素的作用具有两重性,若浓度过高,会抑制根的生长,B项错误;一般情况下,植物的根可以吸收无机盐和水,这两类物质通过输导组织运输到叶片,而输入的营养液可直接输入到茎的输导组织,运输到树木的各部分,C项正确;输液可对移植的大树或生长状况不良的古树进行营养补充,这是对移植或其他原因造成的植物根系功能损伤的补救措施,D项正确。9.AD 解析马铃薯匀浆含有淀粉,淀粉遇碘变蓝,A项正确;RNA被吡罗红染成红色,B项错误;鉴定蛋白质不需要水浴加热,C项错误;苹果或梨匀浆含有丰富的还原糖,且材料自身是白色的,可以作为鉴定还原糖的材料,还原糖和斐林试剂反应,在水浴加热条件下生成砖红色沉淀,D项正确。10.ABC 解析生物大分子及其单体都以碳链为骨架,A项正确;FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似,因此在研发针对细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用,B项正确;FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标,通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂,C项正确;细菌没有内质网和高尔基体,但其蛋白质也有一定的空间结构,因此FtsZ蛋白的功能与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽的空间结构有关,D项错误。11.答案(1)C、H、O 脂肪酸 磷酸 (2)等质量的脂肪比糖类含有的能量多 (3)脂肪细胞体积相对值 A (4)HSL和ATGL(激素敏感脂酶和脂肪甘油三酯酶)解析(1)脂肪由C、H、O元素构成,常温下的物理状态由其含有的脂肪酸的种类决定。与磷脂相比,脂肪的结构在于甘油的三个羟基均与脂肪酸结合,而不是其中一个羟基与磷酸及其他衍生物结合。(2)等质量的脂肪比糖类含有的C、H多,消耗的氧气多,生成的水多,释放的能量多。(3)分析图1可知,因变量是脂肪细胞体积相对值,则实验中小鼠的肥胖程度可通过检测脂肪细胞体积相对值来确定。三个品系小鼠中,A品系小鼠的变化最明显,所以最适宜作为肥胖成因研究模型的是A品系小鼠。(4)检测上述所选品系小鼠,即A小鼠细胞内与脂肪代谢相关酶的含量,结果如图,显示肥胖小鼠体内HSL和ATGL含量明显低于对照组,据此可推测小鼠肥胖的原因可能是其细胞内HSL和ATGL的含量明显低于正常鼠所致。12.答案(1)类囊体薄 (2)用镉含量不同的完全培养液培养黑麦草,一段时间后,测量并比较各组培养液中Mg2+的剩余量,从而判断根系对Mg2+的吸收能力 (3)活性氧含量增加,引起线粒体膜损伤加剧,从而抑制了呼吸作用的进行(或“H+—ATP酶的活性降低,抑制了ATP的分解”) 活性氧含量增加,引起细胞膜受损加剧解析由图可知,随着镉浓度的增大,活性氧含量逐渐上升,H+—ATP
酶的活性逐渐下降,会导致供能不足,影响矿质离子的吸收等需要消耗能量的过程。(1)随着镉浓度的增加,活性氧含量增加,活性氧会导致生物膜的损伤和破坏,可能导致叶绿体中的类囊体薄膜受到破坏,进而造成类囊体薄膜上的叶绿素含量下降,导致其吸收的红光和蓝紫光明显减少,从而引起光合作用强度下降。(2)要验证镉会降低根系对Mg2+的吸收能力,自变量为镉的浓度,因变量为根系对Mg2+的吸收能力,因此用镉含量不同的完全培养液培养黑麦草,一段时间后,测量并比较各组培养液中Mg2+的剩余量,从而判断根系对Mg2+的吸收能力。(3)根系对Mg2+的吸收方式是主动运输,需要消耗能量和载体蛋白,结合图中数据可知,随着镉浓度的增加,一方面引起H+—ATP酶活性下降,抑制ATP的水解,导致细胞能量供应减少,影响Mg2+的吸收,进而导致叶绿素含量不足;另一方面引起活性氧含量增加,引起细胞膜受损加剧,导致运输Mg2+的载体减少,影响Mg2+的吸收,导致叶绿素含量不足。13.答案(1)结构蛋白 信息传递 (2)不能蛋白酶的化学本质是蛋白质,也可与双缩脲试剂发生紫色反应(或蛋白质的初步水解产物中的多肽也可与双缩脲试剂发生紫色反应,答案合理即可) (3)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵),使其质量分数达到35%(或35%≤硫酸铵质量分数<38%的其他浓度),分离析出物与溶液,保留溶液;再向溶液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵),使硫酸铵在溶液中的质量分数达到40%(或40%以上),此时丁蛋白全部析出,分离析出物与溶液即可得到全部丁蛋白。解析(1)组成生物体的蛋白质种类较多,功能有较大差异。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白。一些激素的化学本质是蛋白质,能够调节机体的生命活动,说明这些蛋白质起信息传递作用。(2)由于蛋白酶的化学本质是蛋白质,可与双缩脲试剂发生紫色反应,且蛋白质的初步水解产物中有多肽,也可与双缩脲试剂发生紫色反应,因此以蛋白质为底物验证酶的专一性时,不能用双缩脲试剂检测底物是否被分解。(3)分析表格信息可知,溶液中硫酸铵质量分数达到35%时甲、乙、丙蛋白均析出,而丁蛋白不析出。据此可向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵),使其质量分数达到35%(或35%≤硫酸铵质量分数<38%的其他浓度),分离析出物(甲、乙、丙蛋白)与溶液,保留溶液;再向溶液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵),使硫酸铵在溶液中的质量分数达到40%(或40%以上),此时丁蛋白全部析出,分离析出物与溶液即可得到全部丁蛋白。
