专题01 细胞的分子组成 讲解析版.docx

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专题01细胞的分子组成讲解析版

专题01细胞的分子组成

1．（2018·高考全国卷Ⅱ）有些作物的种子入库前需要经过风干处理。

与风干前相比，下列说法错误的是（　　）

A．风干种子中有机物的消耗减慢

B．风干种子上微生物不易生长繁殖

C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高

D．风干种子中结合水与自由水的比值大

【答案】C

【解析】风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A项正确，C项错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B项正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D项正确。

2．（2018·高考全国卷Ⅱ）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是（　　）

A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原

B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程

C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输

D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分

【答案】C

【解析】浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能，A项正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩，B项正确；参与O2运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋，C项错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分，D项正确。

3．（2019·高考全国卷Ⅲ）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。

回答下列问题。

（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是________，在细胞核中合成的含氮有机物是________，叶绿体中含氮的光合色素是________。

（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH

）和硝态氮（NO

）。

已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH

和NO

的吸收具有偏好性（NH

和NO

同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。

请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。

【解析】

（1）植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等，其中在核糖体上合成的是蛋白质，在细胞核中合成的是核酸，植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素，其中含氮的光合色素是叶绿素。

（2）本实验的目的是验证作物甲对营养液中NH

和NO

的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中NH

和NO

的剩余量，最后进行比较，如果实验后营养液中NH

的剩余量小于NO

的剩余量，可说明作物甲对营养液中NH

的吸收具有偏好性；反之，则说明作物甲对营养液中NO

的吸收具有偏好性。

【答案】

（1）蛋白质　核酸　叶绿素

（2）实验思路：

配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH

和NO

的剩余量。

预期结果和结论：

若营养液中NO

的剩余量小于NH

的剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO

；若营养液中NH

的剩余量小于NO

的剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH

。

一、考向分析：

二、考向讲解

考向一细胞中的无机物

1．细胞中的水

（1）水的存在形式、功能及运输方式

（2）水与细胞代谢

（3）水盐平衡调节

（4）关注生物学实验中的“四类水”

2．细胞中的无机盐

（1）无机盐的存在形式及功能

（2）无机盐与人体稳态调节

考向二细胞中的有机物

1．“蛋白质”的归纳

2．“核酸”的归纳

3．“糖”的归纳

4．“脂”的归纳

5．“三看法”推断细胞内的有机物

考向三物质或结构的鉴定

根据“颜色”推断细胞内的有机物（或结构）

题型一考查细胞中的无机物

例1．（2019·高考全国卷Ⅱ）当人体失水过多时，不会发生的生理变化是（　　）

A．血浆渗透压升高

B．产生渴感

C．血液中的抗利尿激素含量升高

D．肾小管对水的重吸收降低

【答案】D

【解析】当人体水分丢失过多时，会导致细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器受到刺激，产生兴奋传递到大脑皮层产生渴感，A、B不符合题意；由下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多，在抗利尿激素的作用下，肾小管和集合管对水分的重吸收能力增强，以减少水分随尿液流失，C不符合题意，D符合题意。

【举一反三】（浙江余姚中学2020届模拟）下列关于无机物的叙述，错误的是（　　）

A．叶肉细胞内镁可分布在类囊体薄膜上

B．过量摄入钠盐，下丘脑分泌抗利尿激素增加

C．自由水与结合水比值越大，生物抗逆性越高

D．产生和维持神经细胞的静息电位主要与K＋有关

【答案】C

【解析】镁是合成叶绿素的重要成分，叶肉细胞内叶绿素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上，A正确；过量摄入钠盐，导致细胞外液渗透压升高，则下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，降低细胞外液渗透压，B正确；自由水与结合水的比值越大，生物新陈代谢越强，而抗逆性越弱，C错误；静息电位由K＋外流引起，故产生和维持神经细胞的静息电位主要与K＋有关，D正确。

【变式探究】（吉林延边二中2020届模拟）取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1所示，液泡直径的变化如图2所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．图1中的曲线甲、乙分别对应图2中的曲线Ⅰ、Ⅱ

B．4min后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡

C．曲线Ⅰ的变化是细胞通过主动运输吸收溶质的结果

D．4min后曲线Ⅱ中液泡直径不变，可能是因为水分子进出平衡

【答案】D

【解析】分析题图中曲线可知，细胞在甲溶液中发生质壁分离后未复原，液泡体积变小后未恢复，对应曲线Ⅱ；细胞在乙溶液中发生质壁分离与自动复原，液泡体积变小后又变大，对应曲线Ⅰ，A错误。

4min后乙溶液中细胞失水量为负值，说明细胞吸收水分，B错误。

若乙溶液是KNO3溶液，则细胞吸收K＋或NO

的方式是主动运输；若乙溶液是甘油溶液，则细胞吸收甘油的方式是自由扩散，C错误。

4min后，甲溶液中细胞失水量不变，说明水分子进出可能达到平衡，液泡直径不变，D正确。

题型二考查细胞中的有机物

例2．（2019·高考江苏卷）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　　）

A．核酸和蛋白质的组成元素相同

B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与

C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与

D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键

【答案】B

【解析】核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素主要包括C、H、O、N，有的还含有S，二者不相同，A错误；核酸的生物合成需要多种化学本质为蛋白质的酶的参与，B正确；蛋白质的分解需要化学本质为蛋白质的酶的参与，不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构，使蛋白质和核酸发生变性，但不会破坏蛋白质分子中的肽键，核酸分子中无肽键，D错误。

【举一反三】（辽宁大连二十四中2020届模拟）下图为细胞内的不同分子或结构，下列相关叙述正确的是（　　）

A．图甲、乙和丙中的结构或分子中均含有C、H、O、N

B．图乙所示分子会参与图丙所示分子的合成

C．图丙所示分子的彻底水解产物可用来合成细胞骨架

D．图乙、丙所示分子都是生物大分子

【答案】D

【解析】分析题图可知，甲、乙、丙分别表示细胞骨架、tRNA分子、淀粉。

淀粉属于糖类，元素组成为C、H、O，不含有N，A错误。

tRNA的作用是识别密码子并转运氨基酸，参与蛋白质的合成过程，B错误。

淀粉彻底水解的产物是葡萄糖，细胞骨架的主要成分是蛋白质，组成蛋白质的单体是氨基酸，不是葡萄糖，C错误。

tRNA属于核酸，其单体为核糖核苷酸；淀粉属于多糖，其单体为葡萄糖，tRNA和淀粉都属于生物大分子，D正确。

【变式探究】（广东茂名一中2020届模拟）下图为相关有机物的概念图，下列说法不正确的是（　　）

A．若某种单糖A为果糖，则物质①是蔗糖

B．若③是动物细胞中的储能物质，则③是糖原

C．若构成物质②的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A为核糖

D．若④是腺嘌呤核糖核苷酸，则它可作为ATP的组成部分

【答案】C

【解析】物质①表示二糖，若某种单糖A为果糖，则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①为蔗糖，A正确；物质③表示多糖，若其为动物细胞中的储能物质，则该物质为糖原，B正确；物质②表示核苷酸，若构成物质②的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A为脱氧核糖，C错误；物质④为核苷酸，若④是腺嘌呤核糖核苷酸，则它可作为ATP的组成部分，D正确。

【举一反三】（四川自贡2020届模拟）合理膳食是人们关注的热点话题。

下列有关健康饮食的观点，错误的是（　　）

A．青少年要积极锻炼，合理营养，多吃富含蛋白质的食物

B．和吃熟鸡蛋相比，吃生鸡蛋更不容易消化而且很不卫生

C．身体疲惫时服用核酸类保健口服液，可明显增强免疫力

D．长期摄入过量的动物内脏可能导致血管堵塞，危及生命

【答案】C

【解析】青少年要积极锻炼，合理营养，多吃富含蛋白质的食物，A正确；高温能消毒，且能使鸡蛋中的蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。

因此和吃熟鸡蛋相比，吃生鸡蛋更不容易消化而且很不卫生，B正确；服用核酸类保健口服液时，核酸会被分解，因此不会明显增强免疫力，C错误；动物内脏中胆固醇含量高，因此长期摄入过量的动物内脏可能导致血管堵塞，危及生命，D正确。

题型三考查物质或结构的鉴定

例3．（山西大同一中2020届模拟）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（　　）

A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测

B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色

C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色

D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色

【答案】B

【解析】完整的细胞膜能够控制物质进出细胞，台盼蓝染色剂不能通过完整的细胞膜进入细胞，所以具有完整细胞膜的活细胞不被染色，而不完整的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂可进入细胞内，将细胞染成蓝色，A正确；检测蛋白质时可用双缩脲试剂进行显色反应，而检测氨基酸时不能用双缩脲试剂，B错误；染色体容易被碱性染料（如醋酸洋红液）染色，在细胞分裂中期，可观察到被染色的染色体的形态和数目，C正确；斐林试剂由0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合制成，其中含有一定量的Cu2＋和OH－，葡萄糖是还原糖，可在50～65℃水浴条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，D正确。

【举一反三】（河北冀州中学2020届模拟）某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。

某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如下表所示。

分组

甲组

乙组

处理

种子与染料混合保温

种子煮沸后与染料混合保温

结果

种子中的胚呈红色

种子中的胚未呈红色

下列叙述错误的是（　　）

A．甲组的胚中发生了氧化还原反应

B．呼吸作用产生的NADH使染料变成红色

C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞

D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果

【答案】C

【解析】甲组种子的胚中发生了氧化还原反应，产生了NADH，使染料被还原呈现红色，A、B项正确。

乙组种子经过煮沸已经死亡，无法借助细胞膜上的载体蛋白将染料运出细胞，C项错误。

胚细胞呼吸强度会影响NADH的产生，从而影响染色效果，D项正确。

【变式探究】（湖南湘潭一中2020届模拟）有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述不合理的是（　　）

A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰

B．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离

C．检测花生子叶中脂肪时，可用苏丹Ⅲ溶液对子叶切片进行染色

D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活

【答案】A

【解析】甲基绿与DNA的亲和力比较强，可把细胞核染成绿色，叶绿体本身为绿色，用甲基绿染色后叶绿体的结构不会更清晰，A不合理；在蔗糖溶液中加入适量红墨水后，外界溶液变为红色，由于细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过细胞膜进入细胞中，白洋葱鳞片叶表皮细胞的原生质层为无色，而细胞壁是全透的，故细胞壁与原生质层之间充满着红色溶液，因此可以观察细胞的质壁分离，B合理；对花生子叶中的脂肪进行染色时，可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，C合理；细胞膜具有选择透过性，能被台盼蓝染液染成蓝色的细胞为死细胞，活细胞不能被台盼蓝染液染色，因此可用台盼蓝染液区分菌体的死活，D合理。