2023届高考生物二轮复习第1讲细胞的分子组成作业含答案

第1讲　细胞的分子组成

一、选择题

1.(2022·河北联考) 食用花卉是一类富含氨基酸且有利于人体氨基酸营养平衡的天然绿色食品。下列有关食用花卉中氨基酸的叙述,正确的是(　C　)

A.各种氨基酸都含有元素C、H、O、N、S

B.食用花卉中的氨基酸可以用双缩脲试剂来检测

C.必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标

D.通过检测氨基酸的种类可鉴定区分不同种类的花卉

解析:组成氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有的含有S;双缩脲试剂是通过与蛋白质中的肽键发生反应而鉴定蛋白质的,氨基酸中不含肽键,因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测;必需氨基酸是人体不能合成但是是人体需要的氨基酸,只能从食物中获得,因此,必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标;通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉,因为氨基酸不具有种的特异性。

2.一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是(　D　)

A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节

B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温

C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐

D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生

渴觉

解析:大量出汗时,细胞外液渗透压升高,此时下丘脑的渗透压感受器可感受到细胞外液渗透压变化,产生兴奋,传至大脑皮层,大脑皮层产生渴觉。

3.(2022·山东泰安一模)FOXO 蛋白是哺乳动物抵抗逆境(寒冷、干旱、饥饿等)的“主控开关”。下列生理活动中与FOXO蛋白发挥作用无关的是(　A　)

A.有氧呼吸转换为无氧呼吸,提高葡萄糖的利用效率

B.促进细胞自噬作用,增加营养物质的供应

C.增加细胞抗氧化能力,减少自由基的产生

D.加强对脂肪的分解,增强细胞的能量供应

解析:有氧呼吸时可以放出大量的能量,无氧呼吸放出的能量远远小于有氧呼吸放出的能量,葡萄糖的利用效率降低,没有体现FOXO蛋白的作用;在营养物质缺乏时,FOXO蛋白若能促进细胞自噬作用,细胞将分解后的物质加以利用,从而增加营养物质的供应,这也将有利于机体抵抗逆境;自由基产生后,会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,故机体中的FOXO蛋白若能增加细胞抗氧化能力,减少自由基的产生,这将有利于其抵抗逆境;逆境环境中,机体内的糖类减少,机体能量供应途径从糖类作为主要的供体,变为增加对脂肪的利用率,这也可能是受FOXO蛋白控制或影响。

4.植物细胞在含有各种必需物质的培养基中培养,研究人员对其中一种化合物用3H标记,经过一段时间后,将这些细胞固定,利用放射自显影技术并结合显微镜检查。发现放射性集中分布于细胞核,线粒体和叶绿体中也有分布,由此可以判断被标记的化合物最可能是(　C　)

A.一种氨基酸    B.一种核糖核苷酸

C.一种脱氧核苷酸 D.一种五碳糖

解析:DNA主要分布于细胞核中,线粒体和叶绿体中也有分布,对培养基中某种化合物用3H标记后,放射性集中分布于细胞核,线粒体和叶绿体中也有分布,说明被标记的物质最可能是合成DNA的原料。氨基酸是合成蛋白质的原料;核糖核苷酸是合成RNA的原料,若标记的是核糖核苷酸,则放射性应集中分布于细胞质;脱氧核苷酸是合成DNA的原料;五碳糖有脱氧核糖和核糖,分别是组成DNA和RNA的基本单位的一部分。

5.(2022·河北联考)下列有关生物教材实验的叙述,错误的是(　B　)

A.检测花生种子子叶中的脂肪时,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色

B.观察人的红细胞因失水或吸水而发生形态变化时,可用肉眼直接

观察

C.检测酵母菌在培养过程中是否会产生酒精,可判断其进行细胞呼吸的方式

D.探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,可用台盼蓝染液来鉴别死细胞和活细胞

解析:红细胞体积微小,观察人的红细胞因失水或吸水而发生形态变化时,需要利用显微镜观察。

6.(2022·山东潍坊二模)LIP蛋白是存在于七鳃鳗免疫系统中的免疫活性物质。科研人员发现LIP 会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链,锁定细胞后从外面打孔,导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡。已知膀胱癌患者尿液样本中该特有糖链的含量是正常人的2～3倍。下列说法错误的是(　C　)

A.LIP可能是细胞因子,在特异性免疫中发挥重要作用

B.LIP可利用双缩脲试剂进行检测,且合成需经内质网加工

C.LIP导致肿瘤细胞因膜破裂引起的死亡属于细胞凋亡

D.利用LIP对疑似病人的尿液进行检测可帮助医生对膀胱癌进行

确诊

解析:根据题干信息“锁定细胞后从外面打孔,导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡”,这与免疫过程中细胞因子的作用相似,故可推测LIP 可能是细胞因子,在特异性免疫中发挥重要作用;结合A项解析可知,LIP蛋白可能是细胞因子,属于分泌蛋白,需要经过内质网和高尔基体加工,可以与双缩脲试剂发生紫色反应;细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡的过程,而LIP 使肿瘤细胞死亡,是细胞膜破裂导致的,不属于细胞凋亡;由于“膀胱癌患者尿液样本中该特有糖链的含量是正常人的2～3倍”,而“LIP 会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链”,所以能利用LIP对糖链的识别能力对膀胱癌进行确诊。

7.(不定项)(2022·山东济宁二模) 下列有关生物体内物质含量比值关系的叙述,正确的是(　AC　)

A.蛋白质/脂质的值线粒体内膜比外膜高

B.人体细胞无氧呼吸增强,产生CO2/消耗O2升高

C.寒冷环境,结合水/自由水适当升高,植物体抗逆性增强

D.光照条件下,O2浓度/CO2浓度的值叶肉细胞线粒体基质比细胞质基质高

解析:线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其功能比外膜更多、更复杂,因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的值大于线粒体外膜;人体细胞进行无氧呼吸时,产物是乳酸,不产生CO2,故产生CO2/消耗O2不变;结合水含量越多,植物的抗逆性越强,故在寒冷环境,结合水/自由水适当升高,植物体抗逆性增强;光照条件下,叶肉细胞进行有氧呼吸,O2由细胞质基质通过自由扩散进入线粒体基质,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,产生CO2通过自由扩散进入细胞质基质,故O2浓度/CO2浓度的值叶肉细胞线粒体基质比细胞质基质低。

8.(不定项)(2022·山东临沂一模) 丝状温度敏感蛋白(FtsZ)是几乎所有病原细菌中的一种含量丰富且结构稳定的蛋白质,FtsZ可催化GTP(鸟苷三磷酸)水解,并在正在分裂细菌的中间部位聚集成Z环,Z环不断收缩,引导细菌分裂。寻找指向FtsZ的抑制剂,可有效抑制细菌分裂,为建立靶向FtsZ的新型抗菌药筛选模型,科研人员对大肠杆菌表达的FtsZ蛋白进行了研究,测定的FtsZ蛋白在体外聚集程度如图。下列叙述正确的是(　CD　)

A.图中BSA组作为空白对照组,不需要加入GTP

B.当加入GTP时,FtsZ蛋白迅速聚集,说明GTP具有高效催化功能

C.由于FtsZ蛋白广泛存在且结构稳定,FtsZ抑制剂与传统抗菌药相比不易形成耐药性

D.FtsZ聚集成Z环需要GTP提供能量,因此抑制GTP水解可以抑制细菌分裂

解析:实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故图中BSA组作为空白对照组,需要加入GTP;结合题干信息“FtsZ可催化GTP(鸟苷三磷酸)水解”可知,起催化作用的是FtsZ蛋白而非GTP;由于FtsZ蛋白广泛存在且结构稳定,故FtsZ抑制剂能较长时间发挥作用,FtsZ抑制剂与传统抗菌药相比不易形成耐药性;FtsZ聚集成Z环需要GTP提供能量,抑制GTP水解使得Z环形成供能不足进而抑制细菌分裂。

二、非选择题

9.胆固醇是人体内一种重要的脂质,如图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。据图回答下列问题。

(1)细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如上图所示,其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要。

a.与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是　　　

　　　　　　　。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的　　　　　　能与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。

b.LDL通过途径①　　　　的方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强,LDL与受体分离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到　　　　中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质中。 

(2)细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是　　　　　　 (细胞器)。

(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。

(4)胆固醇是构成　　　　　　　　的重要成分。如图为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。

据图分析,胆固醇对膜流动性的作用:                     

                                               　。

解析:(1)a.据题图可知,与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是只有单层磷脂分子。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的载脂蛋白B能与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。b.LDL通过途径①胞吞的方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强,LDL与受体分离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到溶酶体中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质中。(2)脂质的合成场所是内质网,故细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是内质网。(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及抑制乙酰CoA还原酶的活性,促进胆固醇的储存,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。(4)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。图中显示不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。图中显示胆固醇能抵抗因温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变,故可总结为在温度较高时,胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较低时,又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。

答案:(1)a.只有单层磷脂分子　载脂蛋白B　b.胞吞　溶酶体　(2)内质网　(3)抑制乙酰CoA还原酶的活性,促进胆固醇的储存　(4)动物细胞膜　在温度较高时,胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较低时,又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态

10.如图1表示细胞内某些化合物的元素组成及其相互关系,甲、乙、丙、丁、戊、己代表不同的有机物,1、2、3、4代表组成大分子物质的单体。图2表示丙的结构,其由三条多肽链形成,共含有271个氨基酸。请分析回答下列问题。

(1)细胞中的1与2相比特有的化学成分是　　　　　　　　　　　。

(2)细胞中的乙除了图示作用,还有　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出两点)等作用。

(3)己和丙参与构成生物膜结构,其中膜的功能主要由膜上的　　　　(填“丙”或“己”)决定。丁、戊都是动物细胞中的储能物质,相同质量的丁、戊含能量多的是　　　　。

(4)5为绝大多数生命活动直接供能。在绿色开花植物的根尖细胞中,形成5的结构有 　　　　　　　　　　。

(5)图2中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。

①氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了　　　　　　　　。

②该分子至少含有　　　　个游离的氨基。

③该物质遇到双缩脲试剂会变为　　　　色。

解析:(1)甲是DNA,乙是RNA,DNA与RNA成分上的区别在于组成两种核酸的五碳糖不同和碱基不完全相同,因此二者基本单位上存在不同,即细胞中的1脱氧核糖核苷酸与2核糖核苷酸相比特有的化学成分是胸腺嘧啶和脱氧核糖。

(2)细胞中的乙RNA除了图中携带DNA转录的信息并作为翻译的模板外,有些RNA可以转移氨基酸,如tRNA,有些可以作为核糖体的组成成分,如rRNA,还有些可以作为酶,还可作为某些病毒的遗传物质。

(3)若己和丙参与构成生物膜结构,则己代表的是磷脂,丙代表的是蛋白质。蛋白质是生命活动的主要承担者,因此,膜的功能主要与膜上蛋白质的种类和数量有关。丁、戊都是动物细胞中的储能物质,则丁可代表糖原而戊代表脂肪,则相同质量的糖类和脂肪相比,由于脂肪中含有较多的氢元素,则脂肪含有的能量更多。

(4)5为绝大多数生命活动直接供能,则5为ATP,在绿色开花植物的根尖细胞中,没有叶绿体,则产生ATP的结构有细胞质基质和线粒体。

(5)①氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中减少的质量为脱去的水分子质量和形成二硫键的过程中丢失的氢原子的质量,因此该蛋白质形成过程中相对分子质量减少了(271-3)×18+4×2=4 832。

②该蛋白质分子含有3条多肽链,根据多肽的形成特点,则其中至少含有3个游离的氨基和3个游离的羧基。③该物质结构中有肽键,能与双缩脲试剂发生紫色反应。

答案:(1)脱氧核糖、胸腺嘧啶　(2)识别并转运氨基酸、催化、作为某些病毒的遗传物质(答出两点即可)　(3)丙　戊　(4)细胞质基质、线粒体　(5)①4 832　②3　③紫