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第一单元细胞的分子组成与结构专题1细胞的分子组成生物(天津市选考专用)A组自主命题·天津卷题组五年高考考点1组成细胞的元素与无机物(2009天津理综,3,6分)下列过程中,涉及肽键数量变化的是 ()A.洋葱根尖细胞染色体的复制B.用纤维素酶处理植物细胞C.小肠上皮细胞吸收氨基酸D.蛋清中加入NaCl使蛋白质析出答案A洋葱根尖细胞染色体复制过程中发生蛋白质的合成,涉及肽键数量的变化;用纤维素酶处理植物细胞,只是使细胞壁中的纤维素水解;小肠上皮细胞吸收氨基酸是一个主动运输的过程,不涉及肽键数量的变化;蛋清中加入NaCl是使蛋白质析出,不涉及肽键数量的变化。所以A正确。素养解读本题通过基础判断的形式考查生命过程中蛋白质的合成与水解,突出体现生命观念的核心素养。考点2蛋白质的结构和功能1.(2019天津理综,3,6分)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是 ()A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染答案D蛋白水解酶断裂的化学键是肽键,A错误;钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不需要载体,B错误;细胞色素c位于线粒体内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关,C错误;植物受病原体感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞的编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可以避免病原体对邻近细胞的进一步感染,D正确。素养解读本题借助对蛋白水解酶激活途径的分析,考查考生获取信息、解决问题的能力,属于对科学思维素养的考查。2.(2008天津理综,1,6分)下列关于蛋白质和氨基酸叙述,正确的是 ()A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B.高等动物合成生命活动所需的20种氨基酸C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D.在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会产生特定的蛋白质答案D有少数酶是RNA,它是由核糖核苷酸组成的,A错误;人和高等动物所需要的必需氨基酸是体内不能合成的,只有从食物中获取,B错误;决定蛋白质种类多样性的因素除了氨基酸的种类、数量外,还有氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构,C错误;细胞分化从分子水平看,是基因在不同时间和空间内选择性表达的结果,不同细胞内合成特定的蛋白质,从而表现出不同的形态结构和功能。D正确素养解读本题通过基础判断的形式考查蛋白质的相关问题,主要体现生命观念的核心素养。考点3核酸、糖类与脂质B组统一命题、省(区、市)卷题组考点1组成细胞的元素与无机物1.(2017海南单科,4,2分)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是 ()A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C.和ATP一样,KH2PO4也能为生物体提供能量D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐答案C草酸与食物中的钙结合形成沉淀物不利于钙的吸收,A正确;铁是血红蛋白的组成成分,血红蛋白的主要作用是运输氧气,缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降,B正确;无机盐不能为生物体提供能量,C错误;植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐,D正确。E22.(2016上海单科,6,2分)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中,发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚,结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是 ()A.纤维素B.胰岛素C.叶绿素D.甲状腺素答案A分析题图结构中的元素组成,可知蒿甲醚是由C、H、O三种元素组成的。纤维素的元素组成为C、H、O;胰岛素的元素组成为C、H、O、N等;叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg;甲状腺(激)素的元素组成为C、H、O、N、I。由此可见,与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是纤维素。3.(2016北京理综,1,6分)将与生物学有关的内容依次填入下图各框中,其中包含关系错误的选项是 () 框号选项12345A组成细胞的化合物有机物无机物水无机盐B人体细胞的染色体常染色体性染色体X染色体Y染色体C物质跨膜运输主动运输被动运输自由扩散协助(易化)扩散D有丝分裂分裂期分裂间期染色单体分离同源染色体分离答案D能够进行有丝分裂的细胞具有细胞周期,包括分裂间期和分裂期。分裂间期的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成,染色单体分离发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期,而同源染色体分离则发生在减数第一次分裂后期,D项错误。素养解读本题通过基础判断的形式考查辨认、比较能力。突出体现归纳与概括的科学思维。知识归纳项目有丝分裂减数分裂间期染色体复制染色体复制分裂期姐妹染色单体分开减Ⅰ:同源染色体分离减Ⅱ:姐妹染色单体分开结果子细胞染色体数目不变子细胞染色体数目减半4.(2016海南单科,26,8分)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题。 (1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以的形式存在。(2)在阶段Ⅱ,种子吸水速率(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ,呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。(3)从细胞组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的、从细胞外进入细胞内。答案(1)结合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂质)双分子层水通道解析(1)风干种子细胞代谢速率较低,细胞中的水主要为结合水。阶段Ⅰ种子细胞主要通过亲水性物质的亲水性进行吸胀作用吸水,经过阶段Ⅰ后,细胞中的水主要以自由水的形式存在;阶段Ⅲ胚根突破种皮,细胞通过渗透作用吸水。(2)亲水性物质的吸水能力有一定限度,此时胚根还未突破种皮,故阶段Ⅱ的吸水速率小于阶段Ⅰ。由于阶段Ⅱ自由水增多,细胞代谢旺盛,细胞呼吸速率大于阶段Ⅰ。(3)水分子既可通过细胞膜中的磷脂双分子层以自由扩散的方式进入细胞,也可以通过水通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞。考点2蛋白质的结构和功能1.(2019江苏单科,1,2分)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本题通过蛋白质和核酸的相关知识,考查考生对基础知识的理解能力;试题通过基础判断的形式,体现了对生命观念素养中结构与功能观的考查。蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,A错误;核酸包括DNA和RNA,DNA的复制和RNA的合成分别需要DNA聚合酶(蛋白质)和RNA聚合酶(蛋白质)的催化,B正确;蛋白质的分解需要酶的催化,酶的化学本质是蛋白质或RNA,故蛋白质的分解不都需要核酸的直接参与,C错误;高温破坏的是蛋白质和核酸的空间结构,不会破坏其中的化学键,另外,核酸中没有肽键,D错误。易错警示高温、强酸、强碱会使蛋白质的空间结构发生改变,但组成蛋白质的肽键不会被破坏,肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶的催化。2.(2018江苏单科,5,2分)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是 () A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同答案D本题主要考查蛋白质的基本单位——氨基酸。两种激素都是由九个氨基酸分子脱水缩合形成的链状肽,A错误;氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢来自氨基和羧基,B错误;肽链中游离的氨基包括肽链末端的氨基和R基中的氨基,故肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关,C错误;图示中两种激素间因2个氨基酸种类不同,导致两种激素的结构不同,进而引起生理功能不同,D正确。易混提醒环状肽的判断环状肽是由链状肽首、尾端的氨基酸间通过肽键相连构成的,肽链中存在两个氨基酸的R基间通过二硫键结构相连而成的环状结构的多肽,不一定属于环状肽。3.(2018课标全国Ⅱ,1,6分)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本题主要考查人体中有关蛋白质的功能。浆细胞产生的抗体可与相应的病毒抗原特异性结合,A正确;肌细胞内的肌动蛋白和肌球蛋白参与肌肉收缩过程,B正确;蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2运输,C错误;染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,D正确。知识拓展蛋白质的功能(1)作为细胞和生物体新陈代谢的催化剂——酶。绝大多数酶是蛋白质。(2)作为细胞和生物体的结构成分。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。(3)某些蛋白质具有运输载体的功能。如脊椎动物红细胞里的血红蛋白和某些无脊椎动物中的血蓝蛋白具有输送氧气的功能。(4)某些蛋白质对生物体的新陈代谢和生长发育起调节作用,如生长激素的本质是蛋白质。(5)某些蛋白质具有免疫功能。高等动物的体液免疫主要是由抗体来完成的,抗体是蛋白质。4.(2017海南单科,1,2分)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是 ()A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构答案C蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关,A正确;蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序有关,因此数量相同的5种氨基酸可以组成多种不同的多肽链,B正确;将抗体溶于一定浓度的NaCl溶液中会出现盐析现象,但其生物活性没有丧失,C错误;氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构,D正确。5.(2017江苏单科,3,2分)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是 ()A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应答案A本题重点考查肽和蛋白质的结构特点。环状八肽分子中含有8个肽键,A正确;蛋白质并不都是由2条或2条以上多肽链构成的,B错误;蛋白质变性只是其空间结构的改变,而不是肽键的断裂,引起蛋白质变性的因素通常是高温、过酸、过碱和重金属等,C错误;变性蛋白质仍然存在肽链及肽键,故还可以与双缩脲试剂发生反应,D错误。易错警示蛋白质变性仅仅是蛋白质空间结构的改变,但组成蛋白质的肽键并未断裂。6.(2016江苏单科,4,2分)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,而且也与功能基团相关答案A细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,不是蛋白质,A错误;氨基酸脱水缩合生成的H2O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(本质为蛋白质)的催化,C正确;蛋白质的基本性质与碳骨架和功能基团均相关,D正确。易错警示细胞膜上协助物质进出细胞的载体是蛋白质,而细胞质基质中运输氨基酸的载体是tRNA。7.(2015海南单科,11,2分)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本题主要考查蛋白质的相关内容。rRNA是