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解密01 细胞的物质基础
A组 基础练

1．（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
【答案】A
【详解】A、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；B、根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；C、“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；D、氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。故选A。
2．（2021·海南·高考真题）下列关于纤维素的叙述正确的是（ ）
A．是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B．易溶于水，在人体内可被消化
C．与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D．水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
【答案】D
【详解】A、蓝藻细胞壁的主要成分是肽聚糖，A错误；B、纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的蠕动，B错误；C、纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖，C错误；D、纤维素的水解产物为还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，D正确。故选D。
3．（2021·辽宁·高考真题）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
【详解】A、叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所，能合成ATP，则存在催化ATP合成的酶，其本质是蛋白质，A正确；B、胰岛B细胞能分泌胰岛素，降低血糖，胰岛素的化学本质是蛋白质，B正确；C、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶属于分泌蛋白，能水解淀粉，C正确；D、葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。故选D。
4．（2021·天津·高考真题）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（ ）
A．磷是组成藻类细胞的微量元素
B．磷是构成藻类生物膜的必要元素
C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
【答案】B
【详解】A、磷属于大量元素，A错误；B、磷脂中含磷元素，磷脂双分子层是构成藻类生物膜的基本支架，故磷是构成藻类生物膜的必要元素，B正确；C、ATP由C、H、ON、P组成，淀粉只含C、H、O三种元素，C错误；D、物质循环具有全球性，生态系统的磷循环不能在水生生物群落内完成，D错误。故选B。
5．（2021·浙江·高考真题）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
【详解】A、Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中，类胡萝卜素是由碳氢链组成的分子，不含Mg2+，A错误；
B、HCO3-、H2PO4-对体液pH 起着重要的调节作用，B正确；C、哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐，C正确；D、I是组成甲状腺激素的重要元素，故适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。故选A。
6．（2016·江苏·高考真题）关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是（ ）
A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂
B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
【答案】C
【详解】A、还原糖鉴定试剂是斐林试剂，DNA鉴定试剂是二苯胺试剂，A错误；B、鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质鉴定不需进行水浴加热，B错误；C、二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；D、脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒，蛋白质鉴定时呈紫色，D错误。故选C。
7．（2020·海南·高考真题）下列关于人体脂质的叙述，正确的是（ ）
A．组成脂肪与糖原的元素种类不同
B．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D．维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育
【答案】C
【详解】A、脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A错误；B、脂肪的最终水解产生是甘油和脂肪酸，B错误；C、性激素属于固醇，能激发和维持人体第二性征，C正确；D、维生素D可以促进骨骼对钙的吸收，D错误。故选C。
8．（2020·江苏·高考真题）天冬氨酸是一种兴奋性递质，下列叙述错误的是（ ）
A．天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B．天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C．作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内，并能批量释放至突触间隙
D．作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜，可增大细胞膜对Na+的通透性
【答案】A
【详解】A、天冬氨酸只含有C、H、O、N四种元素，A错误；B、氨基酸分子既含有氨基也含有羧基，B正确；C、天冬氨酸作为神经递质，存在于突触囊泡内，当兴奋传导到突触小体时，可以批量释放到突触间隙，C正确；D、天冬氨酸是一种兴奋性递质，可以与突触后膜上的受体相结合，引起突触后膜对Na+的通透性增大，使Na+内流，产生兴奋，D正确。故选A。
9．（2020·浙江·高考真题）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（ ）
A．淀粉的结构单元是蔗糖
B．胆固醇是人体所需的物质
C．蛋白质是生物体内重要的贮能物质
D．人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【答案】B
【详解】A、淀粉的结构单元是葡萄糖，A错误；B、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，是人体所需的物质，B正确；C、糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质，C错误；D、人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。故选B。

B组 提升练

1.（2021八省联考湖南生物）糖类是细胞的主要组成成分之一，下列叙述错误的是（　　）
A. 植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B. 糖原是人和动物细胞的储能物质
C. 麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D. 葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
【答案】C
【解析】A、纤维素是多糖，是植物细胞壁的主要成分之一，A正确；
B、糖原是多糖，是人和动物细胞的储能物质，B正确；
C、麦芽糖、乳糖是二糖，核糖是单糖，C错误；
D、葡萄糖是还原糖，能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，D正确。
故选C。
2.（2021八省联考江苏生物）细胞含有多种多样的分子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 水既可以是化学反应的底物，也可以是化学反应的产物
B. 葡萄糖既可以作为能源物质，也可以参与构建细胞
C. 氨基酸是水溶性小分子，只能在转运蛋白协助下进出细胞
D. 与RNA分子相比，DNA分子的稳定性要高得多
【答案】C
【解析】
A、水既可以是化学反应的底物，也可以是化学反应的产物，例如：有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，有氧呼吸的第三阶段是氧气与还原氢反应产生水，释放大量能量，A正确；
B、葡萄糖既是重要的能源物质，也参与其他物质的构成，也是细胞结构的重要组成成分例如糖蛋白，B正确；
C、氨基酸、离子等小分子物质进出细胞一般是主动运输或协助扩散，需要载体蛋白的协助，但有些氨基酸不需要，例如有些氨基酸可以作为神经递质，以胞吐作用排出细胞，C错误；
D、DNA是双螺旋结构相对稳定，而RNA是单链，容易产生变异，故与RNA分子相比，DNA分子的稳定性要高得多，D正确。
故选C。
3．（2021·辽宁·高考真题）科研人员发现，运动能促进骨骼肌细胞合成FDC5蛋白，该蛋白经蛋白酶切割，产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞，使细胞中线粒体增多，能量代谢加快。下列有关叙述错误的是（　　）
A．脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
B．鸢尾素在体内的运输离不开内环境
C．蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成
D．更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗
【答案】C
【详解】A、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A正确；B、有活性的片段鸢尾素通过体液运输作用脂肪细胞，促进脂肪细胞的能量代谢，B正确；C、蛋白酶切割FDC5蛋白形成有活性的鸢尾素片段，蛋白酶催化肽键的断裂，C错误；D、线粒体是有氧呼吸的主要场所，脂肪细胞线粒体增多，有利于脂肪细胞消耗更多的脂肪，D正确。故选C。
4．（2021·北京·高考真题）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　）

A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
【答案】D
【详解】A、由图可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多，A正确；B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，B正确；C、爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩，部分会转化为热能，C正确；D、有机械助力时人确实比无机械助力消耗的能量少，但机械助力会消耗更多的能量，不利于缓解温室效应，D错误。故选D。
5．（2021·湖南·高考真题）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
【详解】A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确； B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；C、根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。故选B。
6．（2021·重庆·模拟预测）下列关于俗语或者生活现象的理解不合理的是（ ）
A．“种地不上粪，等于瞎胡混”——粪便中有丰富的有机物能被植物吸收利用
B．“立秋无雨是空秋，万物（特指谷物）历来一半收”——立秋时节谷物生长需要较多水分
C．“豆麦轮流种，十年九不空”——豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥，有利于大豆、小麦合成蛋白质等物质
D．“犁地深一寸，等于上层粪”——犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸，促进根部对矿质元素的吸收
【答案】A
【详解】A、粪便中有丰富的有机物经过分解者的分解作用之后转变为无机物能被植物吸收利用，而植物不能利用其中的有机物，A错误；B、不同的植物、不同的生长期、不同的季节、不同的地区，植物的需水量不同，立秋时节谷物生长需要较多水分，B正确；C、豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥，有利于大豆、小麦合成蛋白质、核苷酸等，进而有利于大豆和小麦的生长，C正确；D、犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸，为根部吸收矿质元素提供能量来源，进而促进根部对矿质元素的吸收，D正确。故选A。
7．（2021·安徽省舒城中学模拟预测）医用酒精消毒原理之一是使细菌蛋白质变性，该过程破坏了蛋白质的空间结构(基本结构未破坏)，进而导致蛋白质脱水变性。下列叙述正确的是（ ）
A．细菌蛋白质的合成不会产生水 B．酒精使细菌失去了生物活性
C．酒精破坏了细菌蛋白质中的肽键 D．蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】B
【详解】A、细菌蛋白质合成需要在细菌的核糖体上合成，脱水缩合会产生水，A错误；B、酒精分子以自由扩散的方式顺浓度梯度进入细菌，通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性，从而使细菌失去了生物活性，B正确；C、酒精只是破坏了细菌蛋白质的空间结构，没有破坏蛋白质中的肽键，C错误；D、由于蛋白质变性后其肽键没有被破坏，仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。故选B。
8．（2021·吉林·汪清县汪清第六中学一模）如图表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是（ ）
A．该分子中含有 198 个肽键
B．这 200 个氨基酸中至少有 200 个氨基
C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了 3582
D．该蛋白质中至少含有 3 个游离的氨基
【答案】C
【详解】A、根据题意和图示分析可知该蛋白质分子含有两条肽链并且两条肽链间有一个肽键连接，所以链内肽键数=氨基酸数-肽链数=200-2=198个，链间肽键1个，该蛋白质分子共有的肽键数=198+1=199个，A错误；B、每个氨基酸分子至少含有1个氨基，由于该蛋白质分子的两条肽链间的肽键（1个）是由第70位氨基酸R基上的氨基和第165位氨基酸R基上的羧基形成的，所以构成该蛋白质分子的200个氨基酸中至少具有的氨基数=200+1=201个，B错误；C、由以上A的分析知该蛋白质分子共有199个肽键，所以由200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为199个，合成该蛋白质时相对分子质量减少199×18=3582，C正确；D、由于一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，而该蛋白质具有两条肽链，所以该蛋白质至少含有的-NH2数=肽链数=2个，D错误。故选C。
9．（2020·陕西·西安一中模拟预测）下列有关水和无机盐的叙述，不正确的有（ ）
①水能溶解、运输营养物质和代谢废物，并维持细胞形态
②细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在
③哺乳动物的血液中钙离子含量过高，会出现抽搐等症状
④无机盐可以为人体生命活动提供能量
⑤休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小 ⑥缺碘会引起儿童佝偻病
A．六项 B．五项 C．四项 D．三项
【答案】B
【详解】①自由水能自由流动，能溶解、运输营养物质和代谢废物，结合水是细胞结构的重要组成成分，可以维持细胞坚实的形态，①正确；②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在，②错误；③血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状，过高，会引起肌无力，③错误；④无机盐不能为人体生命活动提供能量，提供能量的是糖类，④错误；⑤休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更大，自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度有关，⑤错误；⑥碘是我们人体很重要的必需的营养素，当碘缺乏时，就会造成甲状腺肿大，⑥错误。故选B。
10．（2020·黑龙江·模拟预测）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________（填序号）。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加__________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________________________________________________________________
（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60℃水浴加热，观察试管内颜色变化。
请继续以下分析：

①设置试管1作为对照，其主要目的是___________________________________________________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是___________________。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是______________
【答案】双缩脲 ①②③ 碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 发芽前玉米 蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【详解】（1）根据以上分析可知，检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。（2）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。（3）①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。