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2023届高考生物二轮复习通用版2组成细胞中的元素和化合物作业含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习通用版2组成细胞中的元素和化合物作业含答案,共23页。试卷主要包含了单选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
专题2 组成细胞中的元素和化合物
一、单选题
1.(2022·湛江模拟)下列有关组成细胞的化学元素的叙述,错误的是( )
A.组成纤维素、糖原、丙酮酸、脂肪酸的化学元素的种类相同
B.碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间的往返过程
C.DNA双链均被32P标记的细菌在含31P的培养基中繁殖,子一代细菌都含放射性
D.DNA双链均被15N标记的细菌在含14N的培养基中繁殖,子一代细菌只含14N
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、纤维素、糖原、丙酮酸、脂肪酸都是由C、H、O三种元素组成的,A正确;
B、碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间的往返(循环)过程,B正确;
C、DNA双链均被32P标记的细菌在含31P的培养基中繁殖,由于DNA复制的方式是半保留复制,因此子一代细菌都含放射性,即DNA一条链被32P标记,另一条链含31P,C正确;
D、DNA双链均被15N标记的细菌在含14N的培养基中繁殖,子一代细菌既含14N,也含有15N,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。 2、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2.(2022高二下·南阳期中)科学家发现在自然界中有一类“吃”铜的细菌,这些细菌可以将环境中微量的铜离子富集到体内,利用铜元素代替硫元素构筑生命分子。根据上述材料进行判断,下列说法正确的是( )
A.该类细菌体内含有C、H、O、N、Cu等大量元素
B.铜元素可以存在于该类细菌的核酸和蛋白质中
C.该类细菌吸收铜离子的过程需要消耗细胞中的能量
D.该类细菌的生命活动主要受细胞核中DNA的控制
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;组成细胞的元素和化合物;主动运输
【解析】【解答】A、Cu是微量元素,A错误;
B、核酸的元素组成是C、H、O、N、P,不含有Cu,B错误;
C、该类细菌吸收铜离子的过程是逆浓度梯度运输,属于主动运输,需要消耗细胞中的能量,C正确;
D、细菌属于原核生物,没有细胞核,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
3、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
4、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
主要区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
遗传物质
都是DNA
细胞核
无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体
有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器
只有核糖体,无其他细胞器
有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁
细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例
放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体
动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式
一般是二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3.(2022高二下·南阳期中)图1是活细胞中元素含量的扇形图,图2是细胞中化合物含量的柱形图。下列说法正确的是( )
A.若图1表示组成玉米细胞干重的元素的含量,则A、B依次是氧元素和碳元素
B.若图2表示水稻细胞的鲜重,则a、b和c化合物依次是蛋白质,淀粉和脂质
C.若图2表示动物细胞完全脱水后的化合物的含量,则a化合物至少含有C、H、O、N
D.若图2中a、b和c表示玉米细胞中的三种有机物,则有机物结构都相同,但含量存在差异
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、若图1表示组成玉米细胞干重的元素的含量,则A、B依次是碳元素和氧元素,A错误;
B、若图2表示水稻细胞的鲜重,鲜重中含量最多的是水,则a是水,B错误;
C、若图2表示动物细胞完全脱水后的化合物的含量,则a表示蛋白质,蛋白质至少含有C、H、O、N,C正确;
D、若图2中a、b和c表示玉米细胞中的三种有机物,有机物结构不同,含量也存在差异,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、活细胞鲜重元素含量:O>C>H>N;细胞干重元素含量:C>O>H>N。
2、细胞鲜重含量最多的化合物为水,鲜重含量最多的有机物是蛋白质,占细胞干重最多的有机物为蛋白质。
3、各化合物的元素组成:蛋白质是C、H、O、N,糖类是C、H、O,脂肪是C、H、O,固醇是C、H、O,磷脂是C、H、O、N、P,核酸是C、H、O、N、P。
4.(2022·韶关模拟)我国科学家许晓东团队发现一种由杆状病毒所编码的某种因子LEF-10为朊病毒(不含核酸而仅由蛋白质构成),此项研究将朊病毒存在的范围从细胞生物拓展至病毒界。下列说法错误的是( )
A.杆状病毒和朊病毒的元素组成都含C,H,O,N,P
B.杆状病毒和朊病毒进行正常的生命活动都离不开细胞
C.高温处理LEF-10后,用双缩脲试剂检测有显色反应
D.此项研究为朊病毒广泛存在的假说提供了有力的证据
【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;组成细胞的元素和化合物;病毒
【解析】【解答】A、杆状病毒是DNA病毒,其元素组成为C、H、O、N、P,朊病毒,不含核酸而仅由蛋白质构成,其元素组成为C、H、O、N,A错误;
B、病毒无细胞结构,不能独立生活,必须寄生在活细胞中才能进行各种生命活动,B正确;
C、朊病毒不含核酸而仅由蛋白质构成,高温处理LEF-10后,其空间结构被破坏,但是肽键没有被破坏,用双缩脲试剂检测依然有显色反应,C正确;
D、朊病毒不含核酸而仅由蛋白质构成,此项研究将朊病毒存在的范围从细胞生物拓展至病毒界,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞。(2)分类:DNA病毒、RNA病毒。(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
3、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
5.(2022高二下·南阳期中)据《自然》杂志报道,美国科学家发现了世界上最大的生物是一株巨型真菌,重约100吨。澳大利亚的科学家发现了一种单细胞浮游生物,它的身长只有十亿分之二十米到十亿分之一百五十米,比已知的最小细菌还要小。下列有关这两种奇特生物的叙述,正确的是( )
A.这些特殊生物的有些组成元素在无机自然界中找不到
B.C、O是两种生物体内含量最多的两种化合物共有的元素
C.微量元素也是维持这两种生物生命活动不可缺少的元素
D.这两种生物的组成元素种类相差很大,但含量基本相同
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、生物界和非生物界具有统一性,组成生物体的元素在无机自然界中都能够找到,A错误;
B、活细胞中含量最多的两种化合物是水和蛋白质,共有的元素是H、O,B错误;
C、大量元素和微量元素都是维持生物生命活动不可缺少的元素,C正确;
D、组成不同生物体的化学元素种类基本相同,但含量相差很大,D错误。
故答案为:C。
【分析】组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素C是最基本元素,细胞鲜重含量最多的化合物是H2O,含量最多的元素是O、C、H、N,细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,含量最多的元素是C、O、N、H;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。组成细胞的元素在无机自然界中都能找到,没有一种是细胞所特有的,这体现了生物界与非生物界具有统一性。不同生物体内的化学元素种类大体相同,含量差别很大,体现了生物界与生物界的统一性和多样性。
6.(2022高二下·南阳期中)中国科学院院士邹承鲁说“阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上”。下列有关细胞中化合物的叙述,错误的是( )
A.所有的细胞中都含有脂质和蛋白质
B.在细胞鲜重和干重中含量最多的化合物不同
C.人体细胞中的单糖只有葡萄糖和半乳糖
D.原核细胞和真核细胞中一般都存在两种核酸
【答案】C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、所有的细胞都具有膜(细胞膜)结构,膜的主要成分是蛋白质和脂质,据此可知所有的细胞中都含有脂质和蛋白质,A正确;
B、在细胞鲜重中含量最多的化合物是水,而在细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,B正确;
C、人体细胞中的单糖不只有葡萄糖和半乳糖,还有脱氧核糖和核糖,C错误;
D、细胞中一般都有两种核酸,即DNA和RNA,据此可知,原核细胞和真核细胞中一般都存在两种核酸,正确。
故答案为:C。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素C是最基本元素,细胞鲜重含量最多的化合物是H2O,含量最多的元素是O、C、H、N,细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,含量最多的元素是C、O、N、H;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、糖类的种类及其分布和功能
种类
分子式
分布
生理功能
单
糖
五碳糖
核糖
C5H10O5
动植物细胞
五碳糖是构成核酸的重要物质
脱氧核糖
C5H10O4
六碳糖
葡萄糖
C6H12O6
葡萄糖是细胞的主要能源物质
二
糖
蔗糖(果糖和葡萄糖)
C12H22O11
植物细胞
水解产物中都有葡萄糖
麦芽糖(两分子葡萄糖)
乳糖(半乳糖和葡萄糖)
C12H22O11
动物细胞
多
糖
淀粉
(C6H10O5)n
植物细胞
淀粉是植物细胞中储存能量的物质
纤维素
纤维素是细胞壁的组成成分之一
糖原(肝糖原和肌糖原)
动物细胞
糖原是动物细胞中储存能量的物质
3、生物体内核酸有两种核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),二者都是生物大分子,核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种,RNA主要存在于细胞质中;脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸,核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种,DNA主要存在于细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质,DNA存在时只能DNA作为遗传物质,DNA不存在时RNA才能做为遗传物质,即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
7.(2022高一下·龙江月考)下列关于化合物的叙述正确的是( )
A.水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物,如有氧呼吸、蛋白质与DNA的合成过程中都有水的生成
B.构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然界中找到
C.地震灾害后,灾民啃食树皮和草,通过消化纤维素来给机体供能
D.在小鼠的口腔细胞中可以检测到麦芽糖
【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、水在生物代谢中,既可以作为原料,也可以作为生成物,有氧呼吸第三阶段产生水、蛋白质是经过脱水缩合形成的、DNA形成磷酸二酯键时会生产水,A正确;
B、构成细胞的任何一种元素可以在无机自然界找到,B错误;
C、纤维素是一种多糖,人体内没有纤维素酶,纤维素无法作为能量物质,C错误;
D、麦芽糖只存在于植物细胞中,D错误;
故答案为:A
【分析】(1)水的存在形式:水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
自由水作用:①细胞内的良好溶剂;②参与生化反应;③提供液体环境;④运送营养物质和代谢废物 。
(2)组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,体现了生物界与非生物界的统一性。
(3)纤维素:分布于植物细胞中,是植物细胞壁的组成成分;而且并不是所有糖类都是能源物质,如核糖 、脱氧核糖 、纤维素 。
C>H>N;细胞干重元素含量:C>O>H>N。
2、DNA分布于细胞核、线粒体和叶绿体中。
3、无氧呼吸的过程:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖 →酶丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸 →酶乳酸 。
4、脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
10.(2022高一下·广南月考)关于生物体内的化学元素,下列说法中正确的是( )
A.组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同
B.生物体内的化学元素在无机自然界都可以找到,说明生物界和无机自然界具有统一性
C.人体细胞干重中含量最多的元素是氧元素
D.微量元素在生物体内含量很少,缺少时对人体影响不大
【答案】B
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、组成不同生物体或细胞的化学元素的种类基本相同,但是含量不同,A错误;
B、组成生物体内的元素在无机环境中均可以找到,说明生物界和非生物界具有统一性,B正确;
C、人体细胞干重中含量最多的元素是C元素,C错误;
D、微量元素在生物体内含量很少,但是作用不小,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。组成细胞的元素在无机自然界中都能找到,没有一种是细胞所特有的,这体现了生物界与非生物界具有统一性。
2、组成细胞的元素中,C、H、O、N这四种元素的含量很高,在细胞鲜重中,O>C>H>N,在细胞干重中,C>O>N>H。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
11.(2021高一上·长春期末)下列广告语存在科学性正确的有( )
A.服用鱼肝油(富含维生素D)有助于您的宝宝骨骼健康,促进骨骼发育
B.来自深海生物的稀有核酸片剂,满足您对特殊核酸的需求
C.××八宝粥由桂圆、红豆、糯米等精制而成,不含糖,适合糖尿病病人食用
D.××口服液含有丰富的C,N,P,Zn等微量元素
【答案】A
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能;无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、维生素D有助于钙的吸收、储存及利用,则鱼肝油(富含维生素D)有助于宝宝骨骼健康,促进骨骼发育,A正确;
B、核酸片剂在人体的消化道被分解成核苷酸,不能满足人对特殊核酸的需求,B错误;
C、xx八宝粥中糯米含淀粉,属高分子糖,在人体内最终可水解成葡萄糖,红豆和桂圆也含糖,所以不适合糖尿病人食用,C错误;
D、xx口服液中C、N、P是大量元素,不是微量元素,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
2、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。
(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;
(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、 Mo等。
12.(2021高一上·农安期末)紫菜是一种藻类植物,不仅含有丰富的蛋白质、碳水化合物,还含有大量的维生素和无机盐等,具有很高的营养价值。下列叙述正确的是( )
A.组成紫菜细胞的元素均以无机盐形式存在
B.紫菜细胞中核酸的组成元素均为大量元素
C.将紫菜煮熟后,蛋白质中肽键断裂
D.紫菜中的糖类均可为紫菜细胞提供能量
【答案】B
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A.组成紫菜细胞的元素均以化合物的形式存在,A不符合题意;
B.紫菜细胞中核酸的组成元素为C、H、O、N、P,均为大量元素,B符合题意;
C.紫菜煮熟后,蛋白质变性,空间结构被破坏,但是肽键不断裂,C不符合题意;
D.紫菜中的纤维素不能为紫菜细胞提供能量,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】1.细胞中常见的化学元素
2.组成细胞的化合物:
种类
元素组成
构成单体
多糖
仅含C、H、O
葡萄糖等单糖
脂质
脂肪和固醇:C、H、O;
磷脂:C、H、O、(N)、P
甘油、脂肪酸
(脂肪的单体)
蛋白质
C、H、O、N等
氨基酸
核酸
C、H、O、N、P
DNA:脱氧核苷酸
RNA:核糖核苷酸
13.(2021高一上·双鸭山期末)下表是人体细胞中一些元素占细胞鲜重的百分比,下列说法正确的是( )
元素
O
C
H
N
Ca
Fe
平均含量(%)
55.99
14.62
7.46
9.33
4.67
微量
A.C是组成人体细胞的最基本元素
B.表中元素都属于大量元素
C.表中元素在玉米细胞中都有且含量与人体细胞相同
D.细胞中含量越低的化学元素作用越小
【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、C是组成人体细胞的最基本元素,A正确;
B、表中Fe元素是微量元素,B错误;
C、同一种元素在不同生物体内的含量存在差异,故表中元素在玉米细胞中都有且的含量与人体细胞中不一定相同,C错误;
D、元素的含量与其重要性不相关,如微量元素Fe在人体内含量低但是作用比较大,D错误。
故答案为:A。
【分析】组成细胞的元素:
(1) 从无机环境中有选择地吸收。
(2)存在:大多以化合物的形式存在。
(3)分类:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。
14.(2021高一上·双鸭山期末)诗圣杜甫的《发秦州》有“充肠多薯蓣,崖蜜亦易求”的名句,薯蓣俗名山药,焦作的怀山药畅销全国,其块茎中平均含粗蛋白质14.48%,粗纤维3.48%,淀粉43.7%,糖1.14%及多种微量元素等。下列相关叙述正确的是( )
A.山药细胞中微量元素有Zn、Fe、Ca等
B.山药细胞中的糖类都是能源物质
C.山药中核酸的彻底水解产物是核苷酸
D.山药中蛋白质的药用功能由其结构决定
【答案】D
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、山药细胞中微量元素有Zn、Fe等,而Ca为大量元素,A错误;
B、糖类是细胞中的主要能源物质,山药也不例外,但其中含有的纤维素虽然也是糖类,但不作为能源物质,是细胞壁的主要成分,B错误;
C、核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸两种,核酸的彻底水解产物有8种,分别是A、G、C、T、U五种碱基、两种五碳糖(核糖和脱氧核糖)和磷酸,C错误;
D、根据结构与功能相适应的原理课推测,山药中蛋白质的药用功能由其结构决定,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、组成细胞的元素:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。
2、植物中的多糖:淀粉——植物细胞中重要的储能物质、纤维素——植物细胞壁的主要组成成分 。
3、酸的种类:
(1)脱氧核糖核酸(DNA):基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,是由一分子含氮碱基(A、T、G、C)、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。
(2)核糖核酸(RNA):基本组成单位是核糖核苷酸,是由一分子含氮碱基(A、U、G、C)、一分子核糖和一分子磷酸组成。
15.(2021高一上·丹东期末)开心果已成为世界第五大坚果作物,它具有耐旱、抗热等特性,含有丰富的有机物、无机盐(如钾、钠、铁、钙)等。下列关于开心果的元素与物质组成的叙述,正确的是( )
A.无机盐在细胞中多以化合物形式存在,少数以离子形式存在
B.细胞中钾、钠、钙元素含量远多于铁元素,铁属于微量元素
C.细胞中结合水的含量远远多于自由水,以利于其耐受干旱
D.糖类是主要的能源物质,细胞中含量最多的化合物是糖类
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;水在细胞中的存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、无机盐在细胞中多以离子的形式存在,少数以化合物形式存在,A错误;
B、细胞中钾、钠、钙元素属于大量元素,含量远多于铁元素,铁属于微量元素,B正确;
C、细胞中自由水的含量远远多于结合水的含量,C错误;
D、糖类是主要的能源物质,细胞中含量最多的化合物是水,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、细胞中的无机盐的存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。
3、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
4、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
16.(2021高一上·丹东期末)《黄帝内经》说:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等营养物质。下列说法正确的是( )
A.“五果”富含糖类,其中的麦芽糖、蔗糖和果糖均为还原糖
B.糖类、蛋白质和油脂这些营养物质都是生物大分子,以碳链为骨架
C.“五畜”富含脂肪和蛋白质,它们的组成元素相同
D.虽然脂肪可通过氧化分解释放能量,但其不是运动的主要能量来源
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;生物大分子以碳链为骨架;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、蔗糖不属于还原糖,A错误;
B、糖类中只有多糖属于生物大分子,油脂不属于生物大分子,B错误;
C、脂肪的元素组成是C、H、O,蛋白质的元素组成是C、H、O、N,C错误;
D、虽然脂肪可通过氧化分解释放能量,但其不是运动的主要能量来源,主要能量来源是糖类,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
2、生物大分子都是多聚体,由许多单体连接而成。包括蛋白质,多糖和核酸。组成生物体的主要元素有:C、H、O、N、P、S。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖的基本组成单位是葡萄糖,核酸的基本组成单位是核苷酸,氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体,故生物大分子都是以碳链为骨架。
3、糖类的功能:主要的能源物质。糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
17.(2022高一上·虎林期末)下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.C是组成细胞的大量元素,因为其作用大
B.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别
C.生物体中含量很低的元素都是微量元素
D.细胞中各种化合物的共有元素是C、H、O
【答案】B
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、C是组成细胞的大量元素,因为在细胞中的含量在万分之一以上,A错误;
B、在不同的细胞中,组成细胞的各种化合物的种类基本相同,但含量有所差别,这体现了生物体之间在化合物组成上的统一性和差异性,B正确;
C、微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,不是指含量很低的元素,C错误;
D、水是细胞中含量最多的化合物,但其组成元素中不含C,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。组成细胞的元素在无机自然界中都能找到,没有一种是细胞所特有的,这体现了生物界与非生物界具有统一性。
2、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
18.(2021高一上·绥化期末)肌动蛋白是真核生物细胞中含量最丰富的蛋白质之一,在肌细胞中占细胞总蛋白质的20%,在其他细胞中占1%~5%。下列关于肌动蛋白的叙述,错误的是( )
A.不是肌细胞中含量最多的化合物
B.由C,H,O,N等元素组成的大分子化合物
C.该蛋白质中的元素N主要分布在组成氨基酸的R基中
D.具有特定的空间结构,在强酸或高温条件下空间结构会改变
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、肌细胞中含量最多的化合物是水,而不是肌动蛋白,A正确;
B、蛋白质是生物大分子,蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N,B正确;
C、蛋白质的N元素主要分布于肽键中,C错误;
D、特定蛋白质具有特定空间结构,在强酸或高温条件下蛋白质的空间结构会改变,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、活细胞中含量最多的物质是水、约占85%~90%,其次是蛋白质、约占7%~10%,再次是脂质、约占2%,无机盐、约占1%~1.5%,糖类和核酸约占1%~1.5%;细胞干重中含量最多的物质是蛋白质。
2、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
二、综合题
19.(2022高一下·丽水月考)新冠肺炎(COVID-2019)是一种严重呼吸系统症状的高传染性疾病,严重时可致人死亡。该病是由新型冠状病毒(2019-nCov)(RNA病毒)引起的,对人们健康和生活造成极大的影响。下图中的甲、乙是构成病毒的生物大分子,乙、丙是构成细胞膜的主要成分,丁是新型冠状病毒在人体细胞内增殖时所需的直接供能物质。回答下列问题:
(1)细胞膜上结构物质①②③共有的元素组成是 。物质甲的基本组成单位是 ,物质乙的基本组成单位的结构通式可表示为 。
(2)丙及附着于其上的乙使生物膜具有一定的 ,这是生物膜重要的结构特点。新型冠状病毒感染人体后,人体内的免疫细胞对病毒的识别作用主要与其细胞膜上的 (填图中数字序号)有关。
(3)物质丁中含有的碱基是 (填中文名称),人体细胞中合成物质丁的场所有 。
(4) 检测和抗体检测都是判断是否被新型冠状病毒感染的依据。
【答案】(1)C、H、O;核糖核苷酸;
(2)流动性;①
(3)腺嘌呤;细胞溶胶和线粒体
(4)核酸(RNA)
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;核酸的基本组成单位;细胞膜的结构特点;有氧呼吸的过程和意义;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)有题干和左边的图示可推出:甲是RNA(基本单位是核糖核苷酸)、乙是蛋白质(基本单位是氨基酸)、丙是磷脂、丁是ATP;由右下的图示可知: ①是糖蛋白 、②是磷脂、③蛋白质,①②③ 共同的元素是C、H、O;故填: C、H、O ; 核糖核苷酸 ; 。
(2)构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是运动的,因此细胞膜具有流动性;细胞膜外侧的糖被,有识别作用;故填:流动性; ① 。
(3)丁是ATP,含有的碱基是腺嘌呤,对于人体而言细胞呼吸可以ATP,场所是细胞溶胶和线粒体;故填: 腺嘌呤 ; 细胞溶胶和线粒体 。
(4)是否感染病毒,就是看体内是否有病毒的遗传物质,或者是否有针对病毒产生的抗体;故填: 核酸(RNA) 。
【分析】(1)①蛋白质的元素组成蛋白质的元素组成除C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S或者P,有些蛋白质还含有Fe、Zn、Cu;氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 蛋白质是由许多氨基酸分子经过脱水缩合形成。
② 核酸是生物体中的遗传物质由C、H、O、N、P组成;核酸的基本单位:核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)。对于病毒,只能有一种核酸,DNA或RNA。
③细胞膜是有磷脂双分子层作为骨架的;细胞膜除了磷脂分子外,还有蛋白质分子, 蛋白质分子有的 镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层; 磷脂双分子层外侧还有糖被(糖蛋白), 细胞膜上的蛋白质 与糖类结合形成,只分布于细胞膜的外表,糖被在细胞生命活动中具有重要的功能,如具有保护、润滑、识别等功能 。
(2) ATP是生命活动的直接能源物质 , 简式为A-P~P~P,构成是(腺嘌呤—核糖)—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团;对于生物体而且,产生ATP的场所有细胞溶剂、叶绿体和线粒体。
(3) 检测是否感染新型冠状病毒主要是通过检测,检测病人血液中是否含有新型冠状病毒的抗体、抗原或者核酸。
20.(2022高一下·阜新开学考)血浆中的血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ具有收缩血管、升高血压的作用。下图是血管紧张素Ⅰ在特定位点被血管紧张素转换酶酶切后转变为血管紧张素Ⅱ的示意图(图中氨基酸的名称均为略写,如天门冬氨酸略写为“天门冬”)。请回答:
(1)血管紧张素Ⅰ由 个氨基酸组成,氨基酸的结构通式是 。
(2)血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的 键断裂。
(3)血管紧张素Ⅱ与葡萄糖共有的化学元素是 ,血管紧张素Ⅱ中特有的化学元素是 。
(4)如果各种氨基酸的平均相对分子质量为130,则血管紧张素Ⅰ的相对分子质量为 (已知相对原子质量H:1,0:16)。
(5)人体内控制血管紧张素合成的物质是 ,构成该物质的单体是 ,该物质的彻底水解产物是 、 和 。
【答案】(1)10;
(2)肽
(3)C、H、O;N
(4)1138
(5)脱氧核糖核酸;脱氧核糖核苷酸;碱基;脱氧核糖;磷酸
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质分子的化学结构和空间结构;核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)从图中得知,血管紧张素Ⅰ由10个氨基酸组成。氨基酸由一个中央碳原子连接着一个氨基(—NH2)、一个羧基(—COOH)、一个—H和一个R基团组成,氨基酸的结构通式是 。
(2)氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键,故血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的肽键断裂。
(3)血管紧张素Ⅱ是蛋白质,其主要元素组成是C、H、O、N,葡萄糖的组成元素是C、H、O,因此共有的化学元素是C、H、O,血管紧张素Ⅱ特有的化学元素是N。
(4)10个氨基酸形成一条多肽链,脱去9分子水,如果各种氨基酸的平均相对分子质量为130,则血管紧张素Ⅰ的相对分子质量为130×10-18×9=1138。
(5)控制蛋白质生物合成的物质是脱氧核糖核酸(DNA),血管紧张素是蛋白质,故人体内控制血管紧张素合成的物质是脱氧核糖核酸,构成它的单体是脱氧核糖核苷酸,该物质彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基。
【分析】(1)蛋白质是生命活动的承担者,蛋白质的组成单位是氨基酸,氨基酸是通过脱水结合形成的蛋白质,蛋白质的功能的多样性是因为蛋白质结构的多样性,蛋白质分子结构多样性的原因有:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
(2)蛋白质的元素组成除 C、H、O、N 外,大多数蛋白质还含有 S 或者 P,有些蛋白质还含有 Fe、Zn、Cu;糖类的元素组成是C、H、O。
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量-水分子数×18-二硫键数×2 。
(4) 基因多样性是蛋白质结构多样性的根本原因 ,蛋白质合成过程分为转录和翻译两个阶段,
转录是在细胞核中,以 DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成 RNA 的过程。
游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA 为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(5)核酸生物体中的遗传物质,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA);核酸的基本单位是核苷酸(由 1 分子磷酸+1 分子五碳糖+1 分子含氮碱基组成)。
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