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专题一细胞的分子组成高考生物(北京市选考专用)五年高考A组统一命题·北京卷题组1.(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或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。素养解读本题通过原型情境的基础判断考查辨认、比较的理解能力,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2.(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基因是有遗传效应的DNA片段,是双链的,转录时以DNA的一条链为模板进行转录形成mRNA,指导前胰岛素原的合成,经蛋白酶催化切掉信号肽和C肽部分,形成具有空间结构的、具有两条肽链的、成熟的胰岛素分子,A、C错误,D正确;沸水浴加热仅仅破坏了蛋白质的空间结构,不能破坏肽键,即不能使肽链断裂,B错误。素养解读本题通过原型情境的基础判断考查辨认能力,突出体现蛋白质分子水平的结构与功能的统一观。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;植物秸秆燃烧过程中有机物被分解,剩下的灰烬是无机物,D正确。2.(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涨作用吸水,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自由水的增多,细胞代谢旺盛,细胞呼吸速率大于阶段。(3)水分子既可通过细胞膜中的磷脂分子以自由扩散的方式进入细胞,也可以通过水通道蛋白进入细胞。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。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。2.(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。3.(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。4.(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。羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。(3)某些蛋白质可作为运输载体。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,如胰岛素的本质是蛋白质。(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。5.(2018课标全国Ⅲ,30,10分)回答下列与蛋白质相关的问题:(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是。(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是。(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是。答案(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性解析(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸,在核糖体上氨基酸之间脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶属于分泌蛋白;分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的过程中,需要高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的加工、分类和包装。(2)具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构。蛋白质变性后,肽键得以暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解,所以变性的蛋白质易被蛋白酶水解。(3)密码子具有简并性,DNA分子发生突变,导致mRNA中密码子发生变化后,血红蛋白中氨基酸序列可能并未改变,其原因可能是变化后的密码子与变化前的密码子决定的是同一种氨基酸。素养解读本题通过三问并列的命题方式考查蛋白质与核酸的结构与功能观,以及针对特定生物问题,运用科学思维方法展开探讨的能力。知识拓展密码子的简并及其意义同一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并,密码子的简并性有利于生物遗传性状的稳定。考点3核酸、糖类与脂质1.(2018江苏单科,2,2分)脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是 ()A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D.胆固醇既是细胞膜的重要组分,又参与血液中脂质的运输答案B本题主要考查细胞中脂质的相关知识。分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官,A正确;磷脂酶具有专一性,不能水解红细胞膜蛋白,B错误;反式脂肪酸会增加血液黏稠度,所以摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险,C正确;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体中还参与血液中脂质的运输,D正确。2.(2017海南单科,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性激素和固醇均属于脂质,固醇在动物体内可转化为性激素,A正确;糖原的组成元素只有C、H、O,B错误;脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质,C正确;胆固醇是动物细胞膜的组分,也参与脂质运输,D正确。3.(2017江苏单科,1,2分)下列关于糖类化合物的叙述,正确的是 ()A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一答案B本题考查了糖类化合物的相关知识。葡萄糖、果糖