考点1 理清组成细胞的四大类有机物及相关计算.docx
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考点1理清组成细胞的四大类有机物及相关计算
[直击考纲] 1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。
2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。
3.水和无机盐的作用(Ⅰ)。
4.细胞学说的建立过程(Ⅰ)。
5.原核细胞和真核细胞的异同(Ⅱ)。
6.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。
7.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)。
8.细胞核的结构和功能(Ⅱ)。
9.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。
考点1 理清组成细胞的四大类有机物及相关计算
题组一 蛋白质类
1.(2015·海南,11)关于蛋白质的叙述,错误的是( )
A.rRNA能参与蛋白质的生物合成
B.DNA和蛋白质是染色体的组成成分
C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质
D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
答案 D
解析 rRNA是核糖体的组成成分,核糖体是蛋白质合成的场所,A正确;DNA和蛋白质是染色体的组成成分,B正确;人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体,抗体属于蛋白质,C正确;核糖体上合成的蛋白质可以通过核孔进入细胞核,在细胞核中发挥作用,D正确。
2.(地方卷重组)判断下列关于蛋白质的叙述:
(1)蛋白质区别于脂质的特有元素是氮(2013·重庆,1D)( × )
(2)由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基(2014·四川,2B)( √ )
(3)组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序和方式脱水缩合(2013·江苏,20CD)( × )
(4)人胰岛素以碳链为基本骨架,与双缩脲试剂反应呈蓝色,其能促进肝糖原分解(2015·广东,2改编)( × )
题组二 核酸类
3.(2015·全国Ⅰ,1)下列叙述错误的是( )
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.一个tRNA分子中只有一个反密码子
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
答案 D
解析 DNA含有的元素是C、H、O、N、P,ATP的元素组成也是C、H、O、N、P,故A项正确;tRNA在翻译过程中把对应的氨基酸转运到核糖体上,就是利用自身所带的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对的,一个tRNA上只含一个反密码子,一个mRNA上有多个密码子,B正确;T2噬菌体是DNA病毒,C正确;细菌是原核生物,没有线粒体,D错误。
4.(2014·新课标全国Ⅱ,5)关于核酸的叙述,错误的是( )
A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
答案 C
解析 转录是在RNA聚合酶的催化作用下,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,A项正确;线粒体和叶绿体中均含有的少量DNA控制着细胞质遗传,植物细胞的线粒体和叶绿体中均可进行DNA的复制,B项正确;双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接,C项错误;甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,并呈现不同的颜色反应,故可以用于观察DNA和RNA在细胞中的分布,D项正确。
5.(地方卷重组)判断下列关于核酸的叙述:
(1)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(2012·江苏,1B)( × )
(2)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏,1D)( × )
(3)真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质(2011·山东,5C)( × )
(4)某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则该DNA分子中的碱基排列方式有4200种(2011·上海,27D)( × )
(5)T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA(2015·北京,2C)( × )
题组三 糖类和脂质
6.(2014·海南,2)下列有关脂质的叙述,正确的是( )
A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B.维生素D和性激素不属于固醇类物质
C.脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D.脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成
答案 A
解析 组成细胞膜的脂质主要是磷脂,A项正确;维生素D和性激素属于固醇类物质,B项错误;相同质量的脂肪中因含有较大比例的C和H,故彻底氧化分解后比糖类产能多,C项错误;脂质在内质网上合成,D项错误。
7.(2013·海南,23)关于糖分解代谢的叙述,错误的是( )
A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖
B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖
C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖
D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
答案 C
解析 A正确,蔗糖是二糖,由葡萄糖和果糖脱水缩合形成。
B正确,乳糖是二糖,由葡萄糖和半乳糖脱水缩合形成。
C错误,麦芽糖是二糖,是由两分子葡萄糖脱水缩合
形成的。
D正确,纤维素、糖原、淀粉都是多糖,其基本单位都是葡萄糖。
8.(地方卷重组)判断下列关于糖类和脂质的叙述:
(1)多糖在细胞中不与其他分子相结合,糖类不参与细胞识别和免疫调节(2013·重庆,1C和2013·江苏,1D)( × )
(2)组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪,而若组织样液中滴加斐林试剂不产生砖红色沉淀则说明没有还原糖(2015·江苏,23AB)( × )
(3)脂质不参与生命活动的调节,其中脂肪可发生如图所示的水解反应(2013·上海,2和2013·江苏,1A整合)( × )
题组四 有机物相关简答题重组
9.
(1)(2010·广东,35改编)若检测某饲料中是否含有蛋白质,可选用__________试剂,蛋白质与其反应后,显示的颜色应为________。
(2)(2013·新课标全国Ⅰ,29节选)为观察某油料作物种子胚乳中的脂肪,常用________________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见__________色的脂肪颗粒。
种子萌发过程中,导致干重增加的主要元素是________。
(3)(经典高考题)细胞中的糖类可以分为3类,其中可以被消化道直接吸收的是________,完全由葡萄糖缩合而成的二糖是__________,构成细胞膜的脂质是____________和__________。
答案
(1)双缩脲 紫色
(2)苏丹Ⅲ(Ⅳ) 橘黄(红) O (3)单糖 麦芽糖 磷脂 胆固醇
依纲联想
1.关于蛋白质的5点核心提示
(1)20种氨基酸中一定含有C、H、O、N元素,有的R基中含有S元素。
另外,血红蛋白中所含的Fe元素不在R基中。
(2)脱水缩合发生在核糖体中,方式只有一种,所形成的肽键结构可表示为“—CO—NH—”。
(3)其结构多样性的原因:
从氨基酸角度分析有3点,此外还有肽链条数及空间结构的不同。
(4)其鉴定试剂是双缩脲试剂,其原理是碱性条件下的Cu2+与具有两个肽键以上的化合物生成络合物,呈现紫色。
注意鉴定时不需水浴加热。
另外,变性的蛋白质一样可以与其发生相同颜色反应。
(5)注意辨清蛋白质与食盐浓度的关系及蛋白质变性的实质。
2.关于核酸的9点核心提示
(1)五碳糖中只有C、H、O;腺嘌呤中有C、H、N,而其他碱基中含有C、H、O、N;而磷酸基中含有O和P。
(2)细胞中含有5种碱基、8种核苷酸、2种核酸,1种遗传物质(DNA);而病毒中只含4种碱基、4种核苷酸、1种核酸,1种遗传物质(DNA或RNA)。
(3)双链DNA中,反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对,而同一条链上核苷酸之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连。
(4)双链DNA中有2个游离的磷酸基团,磷酸、脱氧核糖和碱基的数目相同。
(5)单链DNA中没有氢键,而单链RNA中有的也有氢键。
(6)DNA和RNA都可以携带遗传信息。
(7)DNA分布于真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中,原核细胞的拟核与质粒中以及部分病毒中。
(8)吡罗红甲基绿染色剂是用来观察核酸分布的,其使用方法和斐林试剂相似,观察材料可选人的口腔上皮细胞和洋葱鳞片叶内表皮细胞。
(9)依据碱基种类或数目可判断核酸种类:
若含有碱基T,则一定为DNA;若含有U,则一定为RNA;若嘌呤不等于嘧啶数,一定不是双链DNA。
3.关于糖类和脂质的6点核心提示
(1)糖类、脂肪和固醇中都只有C、H、O,磷脂中含有C、H、O、N、P。
(2)可溶性还原糖为葡萄糖、麦芽糖和果糖,鉴定试剂是斐林试剂,其实质是新配制的氢氧化铜,使用时需要水浴加热。
(3)糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖类都可以作为能源物质。
(4)同等质量脂肪和糖类氧化分解结果是脂肪耗氧量多,产水多,释放能量多,原因是脂肪含氢量多。
(5)脂肪并非只在动物中存在,参与膜组成的脂质有磷脂和胆固醇。
(6)脂肪的检测并不一定需要使用显微镜观察。
4.关于5种颜色反应的实验归纳总结
颜色
原理
红
①还原糖+斐林试剂(水浴加热)→砖红色沉淀;②脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色;③RNA+吡罗红染液→红色;④染色体(质)+醋酸洋红液→红色
黄
脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
绿
①DNA+甲基绿溶液→绿色;②线粒体+健那绿染液→蓝绿色;③酒精+重铬酸钾溶液(在酸性条件下)→灰绿色
蓝
淀粉+碘液→蓝色
紫
①染色体(质)+龙胆紫溶液→紫色;②蛋白质+双缩脲试剂→紫色
考向一 以文字表述的形式多角度考查生物大分子的组成、结构和功能
1.下列关于人体细胞内的生物大分子的说法,正确的是( )
A.都由若干个单体组成,组成元素都有C、H、O、N
B.生物大分子合成时都需要模板并消耗能量
C.某些生物大分子能存在于内环境中维持渗透压
D.均要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量
答案 C
解析 多糖是由葡萄糖聚合形成的多聚体,组成元素是C、H、O,没有N,A错误;蛋白质、核酸合成时需要模板,多糖不需要模板,B错误;某些生物大分子能存在于内环境中维持渗透压,如血浆蛋白,C正确;生物大分子进入细胞内的方式是胞吞,不需要载体蛋白,D错误。
2.(2016·江苏,4)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。
下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关
答案 A
解析 细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,A错误;氨基酸之间缩合脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基,B正确;细胞内蛋白质水解时需要蛋白酶催化,蛋白酶属于蛋白质,C正确;蛋白质的基本性质与碳骨架有关,也与功能基团有关,D正确。
思维延伸
判断下列叙述的正误:
(1)DNA与RNA都由核苷酸组成,都可以储存遗传信息( √ )
(2)相同的DNA分子转录出的mRNA是相同的( × )
(3)肺炎双球菌和噬菌体均含下图中的①、②两种分子,且②上含有密码子,其—OH部位为结合氨基酸的部位( × )
(4)淀粉、肝糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后,得到的产物相同( √ )
(5)ATP的高能磷酸键依次断裂后,可作为转录的原料( √ )
考向二 在相关图示中推断物质的种类和特点
3.某植物体可以完成图中的反应,下列有关表述不正确的是( )
A.在适宜条件下,该反应也可发生在试管中
B.若图示代表二肽水解,则二肽酶可以水解由任何两种氨基酸组成的二肽
C.若图示代表二糖水解,则可表示麦芽糖水解的过程
D.若图示代表二糖水解,则可表示蔗糖水解的过程
答案 C
解析 在适宜条件下,酶促反应可发生在细胞内,也可发生在细胞外;二肽酶可水解由任何两种氨基酸形成的二肽;麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水缩合而成的,而蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成的。
思维延伸
如图为C、H、O、N、P等元素构成化合物甲、乙、丙及结构丁的示意图。
请判断下列表述并思考相关问题:
(1)若图中甲能与碘液发生蓝色反应,则其单体为葡萄糖( √ )
(2)若图中丁是一种细胞器,则物质乙的单体为氨基酸,物质丙的单体为脱氧核苷酸( × )
(3)若图中丁能被碱性物质染成深色,则物质丙可控制物质乙的合成( √ )
(4)若图中丙在细胞增殖过程中出现加倍现象,则丁也会同时加倍( × )
(5)若图中丁是一种生物膜,则其功能的不同主要由于图中乙的种类和数量的不同( √ )
(6)若图中甲为构成植物细胞壁的主要成分,则参与其合成的细胞器是高尔基体( √ )
(7)若题图中丁是HIV,则丙可被吡罗红染成红色,其基本单位为核糖核苷酸( √ )
(8)若题图中的丙的单体为核糖核苷酸,则丙可能具有降低某种化学反应的活化能的作用( √ )
(9)若题图中丁是烟草花叶病毒,则其彻底水解后的产物有什么?
提示 核糖、磷酸、含氮碱基(A、G、C、U)和氨基酸。
(10)若图中丁为染色体,则“一种丙只能控制合成一种乙”,对吗?
提示 不对。
因为基因才是控制生物性状遗传物质的功能单位和结构单位,而其本质是具有遗传效应的DNA片段。
考向三 围绕某一共性主题跨模块考查物质分子的特点
4.(化学键主题)下列有关细胞中化合物及其化学键的叙述,正确的是( )
A.构成RNA的两个相邻核糖核苷酸之间通过氢键相连
B.构成环状多肽的两个相邻氨基酸之间通过肽键相连
C.构成ATP的腺苷与磷酸基团之间通过高能磷酸键相连
D.构成DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键相连
答案 B
解析 构成RNA的两个相邻核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,A错误;构成环状多肽的两个相邻氨基酸之间通过肽键相连,B正确;构成ATP的腺苷与磷酸基团之间通过普通磷酸键相连,C错误;构成DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键相连,D错误。
思维延伸
(1)(水主题)生物体的生命活动离不开水,判断下列相关叙述:
①由氨基酸形成多肽时,生成物H2O中的氢只来自羧基( × )
②H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)( √ )
③有氧呼吸时,生成物H2O中的氢都来自线粒体中丙酮酸的分解( × )
④细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低( × )
(2)(物质的量的比值变化主题)判断下列有关细胞内物质的量比值的关系:
①神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时低( √ )
②适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应CO2后比停止前高( √ )
③适宜条件下光合作用过程中ATP/ADP的比值,有光照时比暂停光照后低( × )
④15N标记的DNA在14N培养液中,随复制次数的增加,含15N与含14N的DNA数量之比逐渐减小( √ )
(3)(同位素示踪主题)用同位素标记法追踪元素及物质的去向是生物学的重要手段之一,判断下列相关叙述:
①14C标记CO2最终探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径( √ )
②小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳不会含有18O,但尿液中会含有H
O( × )
③要得到含32P的噬菌体,必须先用含32P的培养基培养细菌( √ )
④在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,研究分泌蛋白的合成和分泌( √ )
考向四 借助坐标曲线,考查相关生理过程中的物质分子变化
5.如图表示油菜种子在成熟过程中种子有机物相对含量的变化趋势,下列相关叙述不正确的是( )
A.第36天,种子内含量最高的有机物可用苏丹Ⅲ染液检测
B.细胞代谢利用大量糖类,导致淀粉含量降低
C.糖类不断转化为脂质,导致脂质含量持续增加
D.糖类不转化为蛋白质,导致含氮物质含量不变
答案 D
解析 由题图可知,第36天种子内含量最高的有机物是脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;淀粉属于糖类物质,而细胞代谢需要糖类物质,所以细胞代谢利用大量糖类,导致淀粉含量降低,B正确;由题图可知,油菜种子在成熟过程中其种子中的糖类物质不断地下降,而脂肪的含量却不断地上升,说明糖类不断转化为脂肪,导致脂质(脂肪是脂质的一种)含量持续增加,C正确;蛋白质是细胞的结构成分,糖类可以转化为蛋白质,含氮物质含量不变,但由于种子干重增加,因此蛋白质总量实际在增加,因此糖类能转化为蛋白质,D错误。
思维延伸
(1)如图所示为油料作物的种子在成熟过程中,4种有机物(可溶性糖、淀粉、含氮化合物和脂肪)的变化情况。
请判断下列相关的叙述:
①图中1和2代表的是糖,4代表的是脂肪( √ )
②据图得出这种种子在形成过程中,蛋白质占种子干重的比例大约保持不变的结论( × )
③推测在种子形成过程中,一粒种子中的DNA总含量在一定范围内会成倍地增加,因为细胞在不断进行有丝分裂( √ )
(2)下图是油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。
据图判断:
①种子形成时,脂肪水解酶的活性很高( × )
②种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的N增加( × )
③种子萌发初期,导致种子干重增加的主要元素是O( √ )
④种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,更有利于能量的储存( √ )
考向五 辨析蛋白质结构并进行相关计算
6.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3600
D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基
答案 C
解析 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由2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2个,该蛋白质分子共有肽键数=198+2=200个,A错误;由于该蛋白质分子的两条肽链间的肽键(2个)是由第25位和第120位、第70位和第165位氨基酸的R基上的氨基和羧基形成的,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+2=202个,B错误;由于该蛋白质分子共有200个肽键,因此氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为200个,所以合成该蛋白质时相对分子质量减少200×18=3600,C正确;由于一个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,所以至少含有2个游离的羧基,D错误。
思维延伸
(1)某多肽链由39个氨基酸脱水缩合而成,含3个丙氨酸(R基为—CH3),现用酶专一性地水解去掉全部丙氨酸,得到游离丙氨酸和几条短肽的混合水解产物(如图),请填充:
①该过程肽键数目减少________个,产物中短肽氧原子数目比原多肽减少________个。
②水解产物至少有________个氨基,水解产物分子量比原多肽增加________。
(2)如图是某蛋白质中所含的基团或氨基酸,则据图可推知该蛋白质含有______条肽链,其中含有肽键______个,R基中共含________个氨基,该蛋白质对应的mRNA(不考虑终止密码子)逆转录所得的cDNA连续复制两次,需要消耗________个游离的脱氧核苷酸。
(3)二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。
如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图:
①该蛋白质至少有________个游离的羧基,形成该蛋白质的过程中脱去了________个水分子。
②若其中环肽是一条由39个氨基酸形成的环状多肽,其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH),决定谷氨酸的密码子有2种,则环肽中有________个肽键,最少含有的O原子数是________个,至少有________个游离的羧基,最多有________种氨基酸。
(4)某蛋白质由n条肽链组成,氨基酸的平均相对分子质量为a,控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对,则该蛋白质的相对分子质量最多为____________________________。
答案
(1)①5 1 ②6 90
(2)两 124 15 2268
(3)①2 278 ②39 47 4 20 (4)
ab-(
b-n)×18
考向六 引入新情景信息推断相关物质分子的结构和功能
7.OMP(胰岛素样生长因子)是人体分泌的具有促进骨形成和蛋白质合成的一种蛋白质。
研究表明奶粉中过量添加OMP能增加患多种癌症的风险。
下列有关叙述正确的是( )
A.OMP可以在人体所有体细胞的核糖体上合成
B.OMP中的氮主要存在于R基中
C.OMP具有调节代谢的功能
D.OMP导致细胞癌变,属于生物致癌因子
答案 C
解析 由于基因的选择性表达,所以不是人体所有体细胞的核糖体上都能合成OMP,A错误;OMP中的氮主要存在于肽键中,B错误;根据题干信息“OMP是人体分泌的具有促进骨形成和蛋白质合成的一种蛋白质”,故具有调节功能,C正确;OMP属于蛋白质,不是生物,属于化学致癌因子,D错误。
思维延伸
(1)判断下列相关叙述:
①OMP和胰岛素一样,OMP通过注射和口服都能发挥作用( × )
②OMP与生长激素具有类似的作用( √ )
(2)植物体内蔗糖的合成具有下述途径:
UDPG+果糖
蔗糖+二磷酸尿苷(UDP),则:
①UDPG中G可能为一种还原糖( √ )
②UDP脱去一分子磷酸后可参与RNA的合成( √ )
③UDP可能与ADP具有相似的功能( √ )
④UDP中的U表示尿嘧啶( × )
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