资源描述
第一单元 细胞的分子组成与结构
专题一 细胞的分子组成
高频考点
考点一 组成细胞的元素和化合物
本考点基础层级训练内容主要为组成细胞的元素及化合物种类、水和无机盐的功能;重难及综合层级主要考查各种化合物与细胞生命活动、结构物质组成、自由水含量与代谢和抗性的关系等内容,重点考查各物质和结构之间的联系。
基础
1.(2021北京海淀期中,1)氮元素是组成细胞的基本元素之一,下列组成细胞的化合物中,含氮元素的是( )
A.糖原 B.蛋白质 C.脂肪 D.水
答案 B
2.(2022全国甲,1,6分)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
答案 B
3.(2022湖北,1,2分)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
答案 C
4.(2020江苏,1,2分)下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
答案 D
5.(2019海南,6,2分)下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是( )
A.淀粉遇碘液可显蓝色
B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D.脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色
答案 D
重难
6.(2021浙江6月选考,5,2分)无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO3-对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
答案 A
7.(2020浙江1月选考,10,2分)为检测生物组织中的还原糖,制备了某苹果的两种提取液:①浅红色混浊的匀浆;②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( )
A.提取液②加入本尼迪特试剂(斐林试剂)并加热产生红黄色(砖红色)沉淀,说明②中含有还原糖
B.与提取液②相比,①更适合用于检测苹果中的还原糖
C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D.检测还原糖时,先加入双缩脲试剂A液再加入B液
答案 A
综合
8.(2021全国乙,3,6分)植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是( )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
答案 C
考点二 糖类和脂质
基础层级部分主要内容是糖类和脂质的元素组成、分类、功能,重难及综合层级部分主要考查糖类和脂质与细胞结构之间的关系,如糖蛋白、胆固醇和细胞膜等,考查角度较综合。
基础
1.(2021北京海淀二模,1)下列关于糖类的叙述,正确的是( )
A.是人体最主要的储能物质
B.都含有C、H、O、N元素
C.其中一些单糖参与组成核酸
D.是遗传信息的载体
答案 C
2.(2017海南,3,2分)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( )
A.固醇在动物体内可转化成性激素
B.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D.胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输
答案 B
3.(2022湖南,1,2分)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是( )
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
答案 C
重难
4.(2018江苏,1,2分)下列关于糖类的叙述,正确的是( )
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
答案 D
5.(2022北京海淀期末,1)脂肪、葡萄糖和ATP的共性是( )
A.均含有C、H、O、N、P
B.均在线粒体中被利用
C.均可以在细胞中大量储存
D.均为细胞的能源物质
答案 D
综合
6.(2021江苏淮阴中学段考,21)脂质是人体需要的重要营养素之一,它与蛋白质、碳水化合物是产能的三大营养素,在供给人体能量方面起着重要作用。脂质也是人体细胞的组成成分,如细胞膜、神经髓鞘的形成都必须有脂质参与,肝脏对生物体的脂质代谢具有重要调节作用。
(1)脂质中的磷脂是细胞膜的主要成分,细胞膜中的磷脂的元素组成为 ;脂肪是细胞内良好的储能物质,鉴定脂肪时,常用 洗去浮色。
(2)肝脏合成的载脂蛋白可与多种脂质分子结合,并经 运输到不同组织细胞储存、分解或者作为 等激素合成的原料。
(3)小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关,其主要在肝脏细胞中周期性开启和关闭,R基因的作用机理如图1所示。
图1
夜间,R基因开启,将 (填“促进”或“抑制”)小鼠肝脏脂肪的合成,其生物学意义是 。
(4)为研究影响R基因表达的其他因素,研究者将生长状况一致的小鼠随机均分为四组,分别进行如下处理,10周后进行相关检测,结果如图2所示。
图2
①由结果可知:安静状态时, 导致R蛋白表达量显著降低,脂肪合成增加。高脂饮食时,R基因表达量不同的原因包括 及运动连续性。
②脂肪在肝脏细胞中堆积过多会引发脂肪肝,影响人体健康。结合本实验研究结果,提出预防脂肪肝的合理建议: 。
答案 (1)C、H、O、N、P 50%的酒精 (2)血液 性激素 (3)抑制 保证小鼠有足够能量供夜晚使用 (4)高脂饮食 是否运动、运动强度 低脂饮食或高脂饮食配合高强度间歇运动
考点三 蛋白质和核酸
基础层级部分主要考查蛋白质的组成元素、结构和功能,核酸的分类、元素组成、基本单位及功能,同时对生物大分子的分类及基本单位进行考查;重难及综合层级主要考查蛋白质的功能应用、核酸分布及功能、蛋白质和核酸之间的联系等内容,侧重考查物质区分、特点和应用。
基础
1.(2020浙江7月选考,3,2分)某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.①表示胞嘧啶 B.②表示腺嘌呤
C.③表示葡萄糖 D.④表示氢键
答案 D
2.(2020北京海淀期中,2)核酸是遗传信息的携带者,下列关于核酸的组成和分布的表述,正确的是( )
A.除病毒外,一切生物都有核酸存在
B.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中
C.RNA分子中嘌呤数总是等于嘧啶数
D.组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
答案 B
3.(2020北京,2,2分)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子,下列对两者共性的概括不正确的是( )
A.组成元素含有C、H、O、N
B.由相应的基本结构单位构成
C.具有相同的空间结构
D.体内合成时需要模板、能量和酶
答案 C
4.(2020北京西城期末,1)下列关于生物大分子的叙述不正确的是( )
A.生物大分子都是以碳链为骨架构成的
B.生物大分子均由其各自的基本单位缩(聚)合而成
C.核酸的多样性可由碱基的数量、排列顺序决定
D.蛋白质功能的多样性决定了其结构的多样性
答案 D
5.(2021北京海淀一模,1)下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.淀粉和糖原的单体都是核糖
B.蛋白质和核酸均含有C、H、O、N
C.脂肪是细胞内唯一的储能物质
D.RNA是部分原核生物的遗传物质
答案 B
重难
6.(2021辽宁,1,2分)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
答案 D
7.(2020北京东城一模,1)蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质,下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述正确的是( )
A.二者主要在细胞核内合成,都能通过核孔出入细胞核
B.二者都是线粒体、高尔基体和染色体的重要组成成分
C.合成蛋白质需要核酸参与,合成核酸不需要蛋白质参与
D.蛋白质和核酸的基本组成单位分别为氨基酸和核苷酸
答案 D
综合
8.(2011北京理综,4,6分)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述,正确的是( )
A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关
D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
答案 D
9.(2021湖南,5,2分)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
答案 B
10.(2021全国甲,1,6分)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
答案 C
易混易错
易混
1.蛋白质的变性与盐析(2020北京朝阳期末,1)防御素是一类具有抗菌活性的蛋白质,广泛存在于动物体中。下列有关说法错误的是( )
A.防御素参与机体的免疫调节,利于维持机体稳态
B.防御素高温变性后与双缩脲试剂作用不会产生紫色反应
C.加入NaCl后防御素会从溶液中析出,此过程不会造成其失活
D.防御素在细胞的核糖体上合成,破坏此细胞的核仁将影响防御素的形成
答案 B
2.还原糖与非还原糖(2022北京朝阳期末,1)植物光合作用产物运出叶绿体后可用于合成蔗糖。下列关于蔗糖的叙述正确的是( )
A.相关合成酶位于叶绿体基质
B.可与斐林试剂生成砖红色沉淀
C.与蛋白质共有的元素是C、H、O
D.是构成淀粉和纤维素的单体
答案 C
易错
3.物质及结构骨架(2022北京朝阳期末,1)关于组成细胞的物质,下列叙述错误的是( )
A.水和无机盐是细胞结构的组成成分
B.遗传信息的表达离不开核酸和蛋白质
C.脂肪和蛋白质是组成生物膜的主要成分
D.蛋白质纤维是构成细胞骨架的主要成分
答案 C
4.能源物质(2021北京东城二模,1)下列关于细胞中与能量相关的有机物的叙述,不正确的是 ( )
A.葡萄糖可被细胞吸收并利用,是重要的能源物质
B.ATP中有不稳定的特殊的化学键,是直接能源物质
C.脂肪氧化分解可释放较多能量,是良好的储能物质
D.纤维素可水解生成葡萄糖,是主要的储能物质
答案 D
情境应用
简单情境
1.糖和脂的摄入建议(2022北京西城二模,1)《中国居民膳食指南》对糖、脂的摄入提出“控量”的建议,下列叙述不合理的是( )
A.糖类是人体的主要能源物质
B.人体很难消化纤维素所以要避免摄入
C.脂质激素调节人体生理活动
D.适量摄入糖、脂的同时合理运动利于健康
答案 B
2.烟草花叶病毒(2022北京西城一模,1)烟草花叶病毒(TMV)由蛋白质外壳包裹着一条RNA链组成,只能在宿主细胞内增殖。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质和RNA属于生物大分子
B.TMV的遗传物质是DNA和RNA
C.组成TMV的核苷酸碱基有5种
D.TMV属于异养型的原核生物
答案 A
3.生物大分子(2022北京朝阳一模,2)生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法错误的是( )
A.生物大分子是单体的聚合物,以碳链为骨架
B.单体的种类不同导致纤维素和淀粉结构不同
C.蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
D.核酸分子的多样性是生物多样性的根本原因
答案 B
4.根尖细胞的生命活动(2022北京丰台二模,1)在蚕豆根尖细胞的生命活动中,不可能发生的过程是( )
A.自由水和结合水相互转化
B.mRNA从细胞核进入细胞质
C.葡萄糖通过主动运输进入线粒体
D.核膜和核仁周期性地消失和重现
答案 C
复杂情境
5.Arf家族蛋白(2022北京东城一模,3)Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输,它们有两种状态,分别为结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似,区别仅为碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选,保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是( )
A.GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B. Arf蛋白由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C.两种状态的Arf蛋白相互转化需要相应酶的催化
D.运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
答案 B
审题解题
1.(2020北京丰台二模,2)正常情况下,胰腺合成的胰蛋白酶原无活性,可被肠激酶识别,从羧基端切掉一小段六肽,转变成有活性的胰蛋白酶。胰腺炎是胰腺被胰蛋白酶消化而引起的一类疾病,患者血清中胰蛋白酶含量较高。下列叙述不正确的是 ( )
A.肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
B.胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
C.胰蛋白酶抑制剂可缓解胰腺炎的症状
D.测定血清中胰蛋白酶含量可辅助胰腺炎的诊断
补充设问
审题方法设问① 如何理解肠激酶作用特点?
解题思路设问② 胰腺炎患者血清中胰蛋白酶含量为何会升高?答案 B
补充设问答案 设问① 肠激酶可识别胰蛋白酶原,同时从羧基端切掉一小段六肽,说明该酶可识别特定的氨基酸序列,然后催化肽键水解,此特点与限制性内切核酸酶基本相似,均在物质内部的特定位点水解相应化学键。
设问② 正常情况下有活性的胰蛋白酶仅存在于小肠中,但胰腺炎患者的胰腺中会出现由胰腺分泌的胰蛋白酶,可破坏细胞结构,引起细胞死亡(细胞坏死),引发炎症。炎症发生后,炎症部位的血管通透性增加,胰蛋白酶进入血液,导致血浆中胰蛋白酶含量升高。
2.(2020山东,16,3分)(不定项)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
补充设问
审题方法设问① 蔗糖和纤维素水解之后的产物是什么?
解题思路设问② 如何确定甲、乙两曲线中的纤维细胞加厚期?答案 BC
补充设问答案 设问① 一分子蔗糖彻底水解后生成一分子葡萄糖和一分子果糖;纤维素不彻底水解的产物是纤维二糖,彻底水解的产物为葡萄糖。
设问② 品系F中SUT表达水平高,蔗糖经其转运进入纤维细胞的速率应显著高于普通品系,早期蔗糖含量升高较快,当蔗糖浓度积累到一定程度后,被大量水解并参与纤维素的合成,曲线开始下降,可知曲线最高转折点即为纤维细胞加厚期的起点。
3.(2022北京朝阳期中,17)果糖大量存在于蜂蜜和水果的浆汁中,但过量摄入果糖会导致肥胖,为探究果糖与肥胖发生的关系,研究者进行了相关研究。
(1)果糖属于 (填“单”“二”或“多”)糖,可与 经脱水缩合形成蔗糖。
(2)研究者用高果糖玉米糖浆(HFCS)喂食小鼠,观察并比较小鼠肠道绒毛的长度,结果如图。
结果显示 。根据实验结果,请从结构与功能的角度分析果糖过量摄入导致肥胖的原因: 。
(3)肠道绒毛长度是由肠道上皮细胞 和死亡率之间的平衡决定的。研究表明高果糖饮食组小鼠肠道上皮细胞生存时间更长。
(4)肠道绒毛末端的细胞相对缺氧,容易因为能量消耗和氧化应激等死亡。推测果糖的代谢物果糖-1-磷酸有助于抑制氧化应激,维持能量平衡,利于肠道绒毛的形成。为验证这一推测设计实验方案,将正常饮食小鼠随机平均分为两组,实验组喂食能中断果糖-1-磷酸作用的药物T,对照组用等量清水代替药物T,一段时间后检测小鼠的血脂水平和体重。请评价该实验方案并加以完善: 。
(5)果糖和蔗糖在食品加工中主要作为甜味剂使用,请根据本研究对家人的饮食方式提出建议:
补充设问
审题方法设问① 糖类与肥胖的关系?
解题思路设问② 实验方案的评价及完善从何入手?
答题技巧设问③ 如何回答“结合结构与功能特点解释……”这类问题?答案 (1)单 葡萄糖 (2)HFCS组小鼠肠道绒毛的长度大于对照组 果糖过量摄入会促进小鼠肠道绒毛表面积扩大,增强对营养物质的吸收,过量吸收的营养物质被转化成脂肪,导致肥胖的发生 (3)增殖率 (4)实验材料应选择高果糖玉米糖浆(HFCS)饮食小鼠;检测指标是肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度 (5)如果消化、吸收功能不好,可以适当增加果糖的摄入,增强肠道绒毛的形成;超重或肥胖的家人,需要控制果糖的摄入,避免消化、吸收能力过强
补充设问答案 设问① 机体摄入的糖类可大量转变为脂肪,作为储能物质储存在脂肪细胞中,但脂肪只有在糖供能不足或糖代谢紊乱时才会转变为糖,久而久之就会引起肥胖。
设问② 对照实验的原则包括对照原则、重复原则、科学性原则、单一变量原则等,做题时根据这些原则,可从以下几个方面评价实验是否合理:实验材料的选择、数量及分组是否合理;无关变量是否完全排除;检测指标能否反映因变量等。
设问③ 结构决定功能,如受精卵体积较大,是为了储存更多的营养物质,为早期胚胎的生长和发育提供物质和能量。结合此类考点可知,答案中需提及什么样的结构决定了什么样的功能。
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