专题01 组成细胞的分子 课件-2025年高考生物二轮复习核心考点精讲(新高考通用)
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这是一份专题01 组成细胞的分子 课件-2025年高考生物二轮复习核心考点精讲(新高考通用),共60页。
1 组成细胞的化学分子
1.立意:本命题点旨在考查考生对组成细胞的化学分子的理解,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等。高考命题主要有以下几种立意:意识基础知识的识记与理解,考查考生对各类化学分子结构和功能的掌握情况;二是知识的综合应用,要求考生能结合具体情境分析这些分子的生物学功能及其在生命活动中的作用;三是实验和探究能力,通过相关情境考查考生设计实验、处理数据和分析实验结果的能力。
2.情境:试题情境呈现形式多样化,或文字描述,或图像展示,或文字和图像综合呈现。高考试题中的情境主要有以下几种:一是教材中的经典内容,如糖类、蛋白质和核酸的结构与功能等;二是科学研究和实践,如某些特定的实验设计、数据分析和实际应用情境;三是生产生活中的实际问题,如日常饮食中的营养物质、药材对人体代谢的影响等。
3.设问:试题围绕组成细胞的化学分子的基础知识、结构与功能、实验设计与数据分析等进行设问。具体设问形式:一是对基础知识的直接考查,要求考生准确判断某种化学分子的基本组成单位,合成场所及其在细胞内的功能;二是对知识的综合应用与分析,通过给出复杂情境,要求考生结合所学知识进行综合分析,准确判断多种化学分子的生物学功能及其相互关系;三是实验设计与数据分析,考查考生设计实验、处理实验数据以及分析实验结果的能力;四是与生产生活的联系,通过设问引导考生从生物学视角思考和解决生活中的实际问题,如营养物质的摄取、药物代谢等。
无机物
细胞中的水
自由水
细胞内的良好的溶剂
细胞结构的重要组成成分
自由水与结合水可以相互转化
自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低
自由水与结合水的比值越低,细胞代谢越慢,抗逆性越强
运输营养物质和代谢废物
人体Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
血液钙含量低会出现抽搐等症状
维持渗透压:细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
维持细胞的pH稳定,正常人的血浆pH为7.35~7.45,与其中含有HCO3-、H2PO4-等有关
细胞中某些复杂化合物的重要组成成分
Fe2+是血红蛋白的主要成分
Mg2+是叶绿素的必要成分
I是组成甲状腺激素的重要元素
P是磷脂、DNA、RNA、ATP的组成成分
不能水解,可直接被细胞吸收:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖
二糖:由两分子单糖脱水缩合而成,如蔗糖、麦芽糖、乳糖
多糖:生物体的糖类绝大多数以多糖形式存在
淀粉:组成单位-葡萄糖,植物储存能量的物质
糖原:组成单位-葡萄糖,包括肝糖原和肌糖原
纤维素:组成单位-葡萄糖,植物细胞细胞壁的组成成分
几丁质:组成单位-N-乙酰葡糖胺,甲壳类和昆虫外骨骼的组成成分;能与溶液中的重金属离子有效结合,可用于废水处理
脂质
脂肪:细胞内的良好储能物质,由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成;C、H比例比糖高,O含量比糖低,还具有缓冲和保温作用
植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下呈液态
大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温下呈固态
磷脂:是构成细胞膜及细胞器的重要成分,除含有C、H、O外还含有P甚至N
固醇
胆固醇
构成动物细胞膜的重要成分,在人体还参与血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,激发、维持第二性征
维生素D
促进人和动物肠道对钙、磷的吸收
蛋白质
功能
构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);催化(酶);运输(血红蛋白、转运蛋白);调节(激素);信息传递(激素、受体);免疫(抗体、细胞因子、溶菌酶)
组成单位-氨基酸
必需氨基酸
人体细胞不能合成,必须从外界环境获取,8种:赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸
非必需氨基酸
氨基酸的结构特点
都至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R)
氨基酸的结合方式——脱水缩合
参与脱水缩合是两个氨基酸中连在中心碳原子上的氨基和羧基,R基中的氨基和羧基一般不参与缩合
氨基酸脱水缩合时,每脱去一分子水就形成一个肽键。脱去水中的H来自氨基和羧基,O来自羧基。一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。
蛋白质的形成
由于组成肽链的氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
蛋白质的多样性
根本原因
基因的多样性
直接原因
组成蛋白质的氨基酸数目成千上万,氨基酸形成肽链时氨基酸的排列顺序千变万化,肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
变性和盐析
变性:蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。变性破坏的是蛋白质的空间结构,一般不破坏肽键。高温、过酸、过碱都会导致蛋白质变性。变性蛋白质的活性不能恢复。
盐析:在蛋白质水溶液中加入中性盐,随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀析出的现象。盐析过程中蛋白质的空间结构没有被破坏,兑水稀释后蛋白质的活性能够恢复。
核酸
核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA);DNA在真核细胞主要分布在细胞核,RNA在真核细胞主要分布在细胞质。DNA在原核细胞主要分布在拟核和质粒。一种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)。
核酸是由核苷酸连接而成的长链
DNA
组成单位:脱氧核苷酸:磷酸——脱氧核糖——碱基(A、T、G、C)
一般情况下,DNA由两条脱氧核苷酸链构成
RNA
组成单位:核糖核苷酸:磷酸——核糖——碱基(A、U、G、C)
一般情况下,RNA由一条核糖核苷酸链构成
功能
携带遗传信息,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用
生物大分子:碳链为骨架,是由许多单体连接成的多聚体
多糖:淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖连接形成的多聚体
核酸:都是由核苷酸连接形成的多聚体
蛋白质:都是由氨基酸连接形成的多聚体
实验探究
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。可以根据与某些试剂所产生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
选择合适的材料,制取组织样液
向试管注入2mL待检测的组织样液
配制斐林试剂:将斐林试剂甲液和乙液等量混合
将新配置的斐林试剂1mL注入组织样液,摇匀
将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min
观察试管中出现的颜色变化:蓝色→棕色→砖红色
取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮
切片:用刀片在花生子叶横断面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培养皿中待用
从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央
在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min
用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色
用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片
在低倍镜下找到花生子叶最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰
转动转换器,换高倍镜观察,找到视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒
向试管内注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀
向试管内注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀
观察组织样液颜色的变化:浅蓝色→紫色
设计实验-探究某种无机盐是植物生长发育必需的
配制完全培养液和缺少某种无机盐的缺素培养液
把等量的完全培养液和缺素培养液注入相同的容器中,并编号
在容器中放入品种相同、生长状态相同的植物幼苗,在相同且适宜的环境培养相同时间
观察幼苗的生长状况
再设置对照实验
把出现缺素症状的幼苗随机分为完全相同的两份
分别放入盛有等量缺素培养液和在缺素培养液加入相应无机盐的缺素培养液培养,并编号
在相同且适宜的环境培养相同时间,观察缺素症状是否消失
例1.下表是玉米细胞和人体细胞内的部分元素及含量(干重,质量分数)。下列有关说法正确的是( )
注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。
A.P、S、Mg在玉米细胞中含量很少,属于微量元素
B.两种生物体内所含元素种类和含量差别都很大
C.在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
D.两种细胞中C、H、O、N的含量都很高,与组成细胞的化合物有关
【立意与情境】试题以“玉米细胞和人体细胞内的部分元素及干重含量”为学科情境,考查大量元素和微量元素,化合物的元素组成,渗透生命物质性的考查。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】D
【解题方法】解答元素化合物类的试题应特别注意以下信息:
①含量是是鲜重还是干重,②是元素的种类还是含量,③是元素是否是必需元素,④明确化合物的元素组成
【特别提醒】
①大量元素和微量元素的划分标准是元素在细胞中的含量,而不是生理作用;
②大量元素和微量元素是根据自然界中生物的整体情况划分的,若具体到某种生物,元素含量有一定差异;
③大量元素和微量元素都是生命活动的必需元素,都有不可替代的作用,都不可缺少。
例2.分步冷冻保存种子技术可用于保存植物种子。具体方法如下:种子装入冷冻管,先在4℃冰箱中存放30min,立刻移入—20℃冰箱中存放1h,随即投入液氮(—196℃)保存。该过程中水分有充足时间流出细胞,从而增加种子的抗逆性,减少冷冻伤害。下列有关说法错误的是( )
A.上述过程中种子细胞内自由水/结合水逐渐减小至稳定
B.在液态氮中保存的种子细胞中不含自由水和结合水
C.分步冷冻过程中从细胞中流出的水分子为自由水
D.种子细胞中与蛋白质结合的水失去了流动性和溶解性
【立意与情境】试题以“分步冷冻保存种子技术”为学科情境,考查自由水和结合水在细胞中存在及特性,渗透生命物质性的考查。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】B
【解题方法】快速判断自由水、结合水的比例变化:
①看环境条件:若环境恶化,则自由水比例下降,结合水比例上升;
②看生命活动强度或状态:若生命活动增强,则自由水比例上升,结合水比例下降。
例3.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
B.大量出汗后,需要补充无机盐,主要目的是维持酸碱平衡
C.无机盐在细胞中主要以化合物形式存在,虽然含量少但很重要
D.医生给病人注射0.9%的生理盐水,可维持细胞的形态和渗透压
【立意与情境】试题以“无机盐的生理作用”为学科情境,考查无机盐的存在及作用,渗透健康生活意识。
【关键能力】抓关键词与知识再现
【答案】D
【解题方法】抓关键词,快速解答无机盐作用试题:
①生理盐水、浓度等:无机盐对维持细胞渗透压或形态具有重要作用;
②HCO3-、H2PO4-:无机盐对维持细胞酸碱平衡具有重要作用;
③生物体生长、发育:无机盐对维持生命活动具有重要作用;
④K+、Ca2+、Mg2+等:根据该无机盐过量或缺乏时的表现症状具体判断。
例4.北京烤鸭是北京传统特色美食。饲喂选作食材时,主要以玉米、谷类作为饲料使其肥育。这样烤出的鸭子外观饱满、皮层酥脆、外焦里嫩。下列有关叙述错误的是( )
A.大多数动物脂肪由饱和脂肪酸与甘油发生反应形成
B.鸭皮细胞中的脂肪具有信息传递、调节生命活动等作用
C.鸭子在糖类供应充足的条件下,可以大量转化为脂肪
D.鸭子体内的脂肪在糖类代谢发生障碍引起供能不足时可分解供能
【立意与情境】试题以“北京鸭肥育”为学科情境,考查脂肪的种类、生理功能,细胞内糖类和脂质的相互转化,渗透健康生活意识。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】B
【特别提醒】辨析比较与情境转换:
①饱和脂肪酸相邻碳原子之间全部以单键连接,主要分布在动物脂肪中,熔点较高,容易凝固,常温下呈固态;不饱和脂肪酸相邻碳原子之间存在双键,主要分布在植物脂肪中,熔点较低,不容易凝固,常温下呈液态;
②细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的。当糖类摄入过多时,可以大量转变成脂肪储存在皮下结缔组织导致肥胖;
③糖类和脂肪的转化程度有明显差异。糖类在供应充足时可以大量转化为脂肪,脂肪只在糖类代谢发生障碍时才能少量转化为糖类。
例5.胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白。研究人员提取了一种主要含图1中三种氨基酸的胶原蛋白用来制作手术缝合线。
(1)据图1氨基酸分子式可知,组成这种胶原蛋白的主要化学元素是 。
(2)这三种氨基酸分子通过 反应,形成一条包含“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链,此肽链所含游离的氨基 (-NH₂)个数至少为 个,连接相邻氨基酸的化学键是 键。
(3)上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构 (图2所示),称为原胶原蛋白。其中,甘氨酸的R基为 ,具有较强的疏水性,赖氨酸和脯氨酸的 R 基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测,机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的 (填字母),原胶原蛋白可进一步骤合,形成胶原蛋白。
(4)与聚丙烯类相比,胶原蛋白手术缝合线的优点是 。
(5)缺乏维生素C 会导致赖氨酸和脯氨酸的R基无法发生亲水性修饰,造成胶原蛋白不
稳定,易引发坏血病,干皮症等。请提出预防措施 。
【立意与情境】试题以“胶原蛋白用来制作手术缝合线”为学科情境,考查蛋白质的组成元素、氨基酸脱水缩合、蛋白质的结构、功能及应用,维生素C缺乏对胶原蛋白稳定性的影响,渗透健康保健意识。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】(1)C、H、O、N
(2)脱水缩合 201 肽
(3)—H C
(4)胶原蛋白被水解为氨基酸,免去拆线
(5)平衡膳食,适量补充维生素
【规律总结】
①一条肽链中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基;
②若一个蛋白质分子中含有多条肽链,则至少含有的游离氨基酸数或羧基数=肽链数;
③蛋白质分子中的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数=氨基酸数+R基中氮原子数;
④蛋白质分子中的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数—脱去水的分子数;
⑤蛋白质分子中的碳原子数=氨基酸分子数×2+R基中碳原子总数;
⑥蛋白质的相对分子质量=氨基酸总的相对分子质量(氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量)—脱去的水分子的总的相对分子质量(脱去的水的分子数×18)—蛋白质中出现的二硫键(—S—S—,由2个—SH脱去2个H形成)数×2。
例6.一部分DNA可能从染色体中脱落下来形成环状,散落在细胞中,被称为染色体外环状DNA。该现象在酵母、小麦、人等生物细胞中广泛存在,与肿瘤发生有关。下列描述错误的是( )
A.染色体外环状DNA具有多样性
B.真核生物都可能含有染色体外环状DNA
C.线粒体中的DNA不属于染色体外环状DNA
D.DNA合成的原料是核糖核苷酸
【立意与情境】试题以“染色体外环状DNA”为学科情境,考查DNA的合成原料,DNA的多样性,线粒体DNA,渗透结构和功能的生命观念。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】D
【规律总结】
例7.生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成。构成蛋白质等生物大分子的单体和链接键,以及检测生物生物大分子的试剂信息如下表。
根据表中信息,下列叙述错误的是( )
A.①可以是淀粉或糖原
B.②是氨基酸,③是肽键,⑤是碱基
C.②和⑤都含有C、H、O、N
D.④可以是双缩脲试剂
【立意与情境】试题以“检测生物大分子的试剂”为学科情境,考查生物大分子的单体、链接键、检测试剂或染色剂,渗透大分子物质的检测原理。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】B
例8.库尔勒香梨被誉为“梨中珍品”“果中王子”,库尔勒市又被当地引以自豪地称为“梨城”。现提供以下实验材料:
a.新鲜的普通梨研磨液 b.新鲜的库尔勒香梨研磨液 c.质量浓度为0.01g/mL 的苏丹Ⅲ染液 d. 质量浓度为0.1g/mL的 NaOH溶液 e.质量浓度为 0.05g/mL的CuSO4溶液 f.蒸馏水。
回答下列问题。
(1)已知梨细胞中含有蛋白质,某同学在实验室忘记将新鲜的库尔勒香梨研磨液作标记(其他试剂均已作标记),与另一份外观相似的其他样液混淆(不含蛋白质)。请利用上述材料设计一个简单的实验方案进行区分。
①选择并配制检测试剂:取d作为A液,用蒸馏水将e稀释成 0.01g/mL 的 CuSO4溶液作为B液, 具体的配制方法是 。
②进行检测: ;将2mL两个样品分别加入两只试管中,分别标记为A、B;先分别向两只试管注入双缩脲试剂 1mL,摇匀;再分别向两只试管中注入双缩脲试剂 4滴,摇匀,观察颜色变化。
③得出结果:样液变成紫色的为新鲜的库尔勒香梨研磨液。
(2)库尔勒香梨口感非常甜,是因为其还原糖含量高于普通梨。为验证这一结论,某实验小组设计了如下实验,请将其完善。
实验原理: ,且 ,还原糖含量越高。
方法步骤:
①取甲、乙两只试管,向甲试管中加入新鲜的普通梨研磨液2mL,乙试管加入新鲜的库尔勒香梨研磨液2mL。
② (填所选试剂序号及具体使用方法),取1mL 分别加入甲、乙两只试管中,摇匀,观察颜色变化。
③将甲、乙两只试管放入盛有50℃~65℃温水的大烧杯中加热约2min。观察试管中出现的颜色变化,并比较 的深浅。
④结果应是 。
(3)丙同学打算检测库尔勒香梨是否含有脂肪,他按以下步骤进行实验。取一只库尔勒香梨,去掉梨皮。置于培养皿中滴加2~3滴苏丹Ⅲ染液染色3min→用刀片在已染色的梨的梨的横断面平行切下若干薄片→选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央→在梨薄片上滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片→在低倍镜下找到梨切片的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰→换用高倍镜,转动粗准焦螺旋升高镜筒观察。
请纠正丙同学上述实验操作中的三处错误:
① ;
② ;
③ 。
【立意与情境】试题以“库尔勒香梨中蛋白质、还原糖、脂肪的检测”为学科情境,考查组织中蛋白质、还原糖、脂肪检测的操作,实验方案设计即实验方案评价等,强化实验考查。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】(1)①取4mL蒸馏水加入1mLe中摇匀 ②取两只试管,分别标注为1号、2号 A液 B液 还原糖与斐林试剂在水浴加热条件生成砖红色沉淀 砖红色越深 将d、
e等量混合均匀 砖红色 库尔勒香梨研磨液中出现的砖红色较深 (3)①应选取最薄的切片放在载玻片中央,再用苏丹Ⅲ染液染色 ②染色处理后应在库尔勒香梨薄片上滴加1~2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色,然后用吸水纸吸去多余的酒精 ③在低倍镜下将物像调节清晰后换高倍镜观察时应转动细准焦螺旋
【规律总结】实验方案分析评价模型
科学分析与评价实验方案,要认真分析实验材料、对照实验设计、实验步骤、实验结果等是否合理,解题步骤一般如下:
①看实验材料的选择:注意实验材料、器具的选择是否合理,实验药品的使用方法和用量是否准确等;
②看对照和变量处理:注意实验是否设置了对照,对照的设计是否合理,变量处理是否合理,是否遵循单一变量原则等;
③看条件和步骤设置:注意步骤是否完整、顺序是否合理,实验的各项条件设置是否合理,是否违反生物学基本原理等;
④看结果和结论分析:注意实验结果、结论与实验目的是否对应,探究性实验结果与结论是否讨论全面等。
例9.某地区种植的冬小麦经常出现白苗病,观点一认为是土壤中缺锌引起的,理由是锌是许多酶的活化剂,缺锌导致叶绿素合成有关酶的活性降低,使叶片失绿;观点二认为是土壤中缺镁引起的。有同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验,探究哪种观点正确。
若B组冬小麦幼苗表现出白苗病,而A、C组正常生长,则观点一正确;若 组冬小麦幼苗表现出白苗病,而 组正常生长,则观点二正确;若 冬小麦幼苗均正常生长,则观点一和观点二都不正确;若 冬小麦幼苗都表现为白苗病,则观点一和观点二都有道理。
(2)若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,要进一步证明该观点正确,还应增加的实验步骤是 ,相同条件下培养一段时间。增加步骤后预期的实验结果是 。
【立意与情境】试题以“某地区种植的冬小麦经常出现白苗病”为学科情境,考查判断某种无机盐是不是植物所必需的实验设计及分析实验结果得出实验结论的能力,渗透单一变量对照的实验原则。
【关键能力】信息获取与逻辑推理
【答案】(1)C A、B B、C两组 B、C两组 (2)在已出现白化苗的B组培养液内加入含锌的无机盐 B组冬小麦幼苗白化病症消失,正常生长
【方法总结】判断某种无机盐是不是植物所必需的常采用溶液培养法,实验设计过程归纳如下。实验设计过程中应遵循等量原则、单一变量原则等。
A.I、Cu、Ca等微量元素虽然含量少,但在细胞中也具有重要作用
B.叶绿体中的光合色素都含有Mg,缺Mg会影响植物的光合作用
C.只含有C、H、O三种元素的小分子有机物不一定是糖类或脂肪
D.RNA所含的元素种类比蛋白质多,RNA和DNA所含的元素种类相同
【解析】C 组成细胞的元素中,Ca属于大量元素,A错误;光合色素中的叶绿素含有Mg,类胡萝卜素不含Mg,B错误;只含C、H、O的小分子物质除了糖类和脂肪外,还有其他物质,如乙醇、丙酮酸、乳酸等,C正确;除C、H、O、N外,蛋白质还可能含有S、Fe等其他多种元素,而组成核酸的元素只有C、H、O、N、P,核酸包括DNA和RNA,D错误。
2.Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻,通常会出现节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。下列说法错误的是( )
A.依据元素在细胞内的含量划分,锌属于微量元素
B.无机盐在细胞中含量很少,主要以离子形式存在
C.为探究小叶病是否由缺锌引起,对照组应使用缺锌的完全培养液
D.该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要意义
【解析】C 依据元素在细胞内的含量划分,其含量低于万分之一,锌属于微量元素,A正确;无机盐在细胞内含量很少,主要以离子形式存在,少数以化合物形式存在,具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能,B正确;探究小叶病是否由缺锌引起,
实验自变量为是否缺锌,对照组应使用全素培养液,实验组使用缺锌培养液,C错误;缺锌导致“小叶病”的出现,该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要意义,D正确。
3.果糖广泛存在于水果及蜂蜜中,其甜度大于葡萄糖,近年来含高浓度果糖的果葡糖浆被广泛用于食品工业中。下图表示果糖和葡萄糖在肝脏细胞内的部分代谢途径,下列分析错误的是( )
A.果糖、葡萄糖分子都以碳链为基本骨架
B.血糖水平较低时,果糖可为肝细胞的生命活动提供能量
C.过量摄入果糖或葡萄糖都会导致脂肪肝的发病率升高
D.在细胞供能不足时,脂肪可以大量转化为葡萄糖和果糖
【解析】D 果糖和葡萄糖是组成多糖的单体,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,A正确;据图可知,血糖水平较低时,果糖可分解为丙酮酸,然后再彻底氧化分解,为肝细胞的生命活动提供能量,B正确;据图可知,过量摄入果糖或葡萄糖都会转化为脂肪酸,从而导致脂肪肝的发病率升高,C正确;脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时,才会分解供能,脂肪不能大量转化为糖类,D错误。
4.左旋肉碱能够促进脂肪水解的产物——脂肪酸穿过线粒体膜进行氧化供能,因此在运动时可以促进身体内脂肪的燃烧来提供能量,下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪酸和葡萄糖的组成元素都是C、H、O,都能进入线粒体分解供能
B.线粒体的内膜上蛋白质的种类和数量多于外膜
C.人体细胞中的储能物质有脂肪、肝糖原和肌糖原
D.运动能够使左旋肉碱促进脂肪酸进入线粒体的速率增强
【解析】A 脂肪酸和葡萄糖的组成元素都是C、H、O,据题干信息,脂肪酸能进入线粒体中,但是葡萄糖不能进入线粒体,A错误;线粒体内膜向内凹陷形成嵴,其膜上有与有氧呼吸有关的酶,因此其蛋白质的种类和数量多于外膜,B正确;据题干信息,运动时左旋肉碱可以促进身体内脂肪的燃烧,因此运动过程中,左旋肉碱促进脂肪酸进入线粒体的速率增强,D正确。
5.用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时,即使没有向培养液中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞
B.葡萄糖转化为脂肪后,其元素的种类会发生改变
C.等质量的脂肪和糖类氧化分解时,脂肪释放的能量更多
D.葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成
【解析】C 葡萄糖进入脂肪细胞之后转化为脂肪,A错误;葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O,B错误;与糖类相比,脂肪中含有H的比例较高,氧化分解时消耗的氧气较多,释放的能量多,C正确;葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的消耗,D错误。
6.为探究蓖麻种子(脂肪含量达70%)萌发过程中的物质变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化,结果如下图所示,据图分析。
下列说法正确的是( )
A.图甲表示脂肪在酶的作用下水解为葡萄糖,其中一部分进一步转化为蔗糖
B.糖类是胚生长发育的主要能源物质,由脂肪转化为糖类需要蛋白质参与
C.用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色,可通过肉眼观察到橘黄色脂肪颗粒
D.据图乙分析,蓖麻种子萌发初期时干重增加,增加的主要元素是氢
【解析】B 脂肪在酶的作用下水解为甘油、脂肪酸,再转化为糖类,A错误;糖类是生命活动的主要能源物质,脂肪转化为糖类过程中需要酶的参与,酶的本质主要是蛋白质,B正确;用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色,需在显微镜下才能观察到橘黄色的脂肪颗粒,C错误;脂肪在不断转变成糖类等其他形式的有机物,糖类物质中氧的比例大于脂肪,因此导致种子干重增加的主要元素是氧,D错误。
7.生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是( )
A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂,混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色
【解析】C 斐林试剂为蓝色,在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色,A错误;无氧发酵时果汁中有酒精生成,在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由橙色变成灰绿色,B错误;蛋白质和多肽中含有肽键,与双缩脲试剂可发生作用,产生紫色反应,但氨基酸中不含有肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
8.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,下列叙述正确的是( )
A.观察该野果细胞中的脂肪颗粒需要使用显微镜
B.若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的葡萄糖
C.进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,因为它们的成分相同
D.还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【解析】A 观察该野果细胞中的脂肪颗粒,属于细胞水平的研究,需要使用显微镜,A正确;向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖,但不能确定是否含葡萄糖,B错误;双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同,但成分的浓度不同,C错误;斐林试剂使用时是现用现配,不能长期放置,D错误。
9.钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【解析】B 细胞中有以无机离子形式存在的钙,也有以化合物形式存在的钙,A正确;人体内Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,需要载体蛋白协助,B错误;维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收,故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收,C正确;哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,Ca2+的浓度过低会导致出现抽搐等症状,D正确。
10.水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
【解析】C 自由水是化学反应的介质,故水是酶促反应的环境,A正确;血液中的缓冲物质溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C错误;水可作为反应物参与生物氧化过程,如光反应中水的光解,D正确。
11.无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO eq \\al(-,3) 对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【解析】A Mg2+是叶绿素的主要成分,Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中,A错误;HCO eq \\al(-,3) 可以中和体液中的酸性物质,对体液pH起重要的调节作用,B正确;哺乳动物血液中Ca2+含量过低,则会出现肌肉抽搐,C正确;I-是合成甲状腺激素所必需的,适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D正确。
12.蛋白质合成后,它第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若是其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A.信号氨基酸可决定蛋白质的寿命,改变信号氨基酸的种类进而延长蛋白质的寿命
B.泛素可能起到了对待水解蛋白的标记作用,有利于其进入蛋白酶复合体
C.筒状蛋白酶复合体中的水解产物可被细胞重新利用
D.多肽链与氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
【解析】D 由题可知,信号氨基酸的种类可决定蛋白质发挥作用的长短,改变信号氨基酸的种类可以延长蛋白质的寿命,A正确;若信号氨基酸为其他氨基酸,不久后会被多个泛素结合,进而进入蛋白酶复合体中被水解,故泛素可能起到了标记作用,有利于其进入蛋白酶复合体,B正确;筒状蛋白酶复合体中的水解产物是氨基酸,可被细胞重新利用,C正确;由题可知,氨酰-tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,这时多肽链与氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间,D错误。
13.水分胁迫是指由于植物水分散失超过水分吸收,使植物组织含水量下降,正常代谢失调的现象。植物发生水分胁迫时细胞合成过程减弱而水解过程加强,干旱、淹水等均能引起水分胁迫。下列说法错误的是( )
A.水分胁迫可引起植物气孔开放程度下降,光合速率降低
B.水分胁迫可造成植物细胞内的膜结构破坏,引起代谢失调
C.水分胁迫时,植物细胞中水解过程加强,导致植物细胞渗透压下降
D.长时间淹水,植物根细胞无氧呼吸积累酒精使根细胞受损,吸水减少
【解析】C 干旱可以引起水分胁迫,可引起植物气孔开放程度下降,对二氧化碳的吸收下降,光合速率降低,A正确;水分胁迫可造成植物组织含水量下降,植物细胞内的膜结构破坏,引起代谢失调,B正确;植物细胞中水解过程加强,细胞内溶质微粒数目增多,导致植物细胞渗透压上升,C错误。
14.根据下表相关信息判断,同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析,错误的是( )
A.脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%
B.相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
C.糖类中O的比例高,因此氧化分解时产生的水为XY。
15.如图表示在细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程,其中A、B、C、D表示生物大分子,D是细胞内的储能物质,b、c、d表示组成对应大分子的单体,下列叙述正确的是( )
A.A主要分布在细胞核中,组成它的单体是核糖核苷酸
B.B、C具有多样性是因为b、c种类多样
C.c可以起到信息传递的作用,也可以与双缩脲试剂反应显紫色
D.在植物细胞和动物细胞内D可代表不同物质,但d代表同一物质
【解析】D 由图可知,A是DNA,b是核糖核苷酸,B是RNA,c是氨基酸,C是蛋白质(酶),d是单糖,D是多糖。DNA主要分布在细胞核中,组成它的单体是脱氧核苷酸,A错误;RNA具有多样性是因为核糖核苷酸排列顺序具有多样性,一般都含有4种核糖核苷酸,C是蛋白质,蛋白质具有多样性是因为组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构具有多样性,B错误;氨基酸不能起到信息传递的作用,也不可以与双缩脲试剂反应显紫色,C错误;多糖是细胞内的储能物质,在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质,前者是淀粉,后者是糖原,但d代表同一物质(葡萄糖),D正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
A.自由水在生物体的许多化学反应中充当载体
B.种子储存前晒干是为了减少自由水的含量,降低种子的代谢速率
C.冬季,植物体内结合水含量高于自由水含量,以增强植物的抗寒能力
D.自由水和结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体更好地适应多变的环境
【解析】AC 自由水是细胞内的良好溶剂,许多物质能够溶解在自由水中,自由水在生物体的许多化学反应中充当溶剂,A错误;结合水大约占细胞内全部水分的4.5%,冬季,植物体内结合水所占的比例增加,以增强植物的抗寒能力,但结合水含量不一定高于自由水含量,C错误。
17.脂肪组织既可以储存能量,还可以分泌多种脂肪因子如性激素、前列腺素等。脂滴是所有脂肪细胞内储存能量的结构,由内质网以出芽的形式缢裂而成。下列说法正确的是( )
A.能量主要储存在脂滴中的甘油三酯内
B.脂肪因子主要作用是催化细胞的代谢活动
C.脂滴可能由内质网膜外层磷脂分子层出芽形成
D.脂肪细胞的内质网上可能具有脂质合成酶
【解析】CD 糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,A错误;脂肪组织可以分泌多种脂肪因子如性激素、前列腺素等,这些脂肪因子属于激素,可以调节细胞的生命活动,B错误;磷脂分子头部亲水,尾部疏水,内质网膜外层磷脂分子,头部朝外,尾部朝里,可包裹脂肪出芽形成脂滴,C正确;内质网可分为粗面内质网和光面内质网,光面内质网与脂质合成有关,所以脂肪细胞的内质网上可能具有脂质合成酶,D正确。
18.为检测生物组织中的还原糖,制备了某苹果的两种提取液:①浅红色浑浊的匀浆;②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( )
A.提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀,说明②中含有还原糖
B.与提取液②相比,①更适合用于检测苹果中的还原糖
C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D.检测还原糖时,先加入双缩脲试剂A液再加入B液
【解析】A 还原糖鉴定是颜色反应,提取液②本身虽具有浅黄色,但颜色较浅且澄清,因此加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀,说明②中含有还原糖,A正确;提取液①由于颜色为浅红色且浑浊,因此相比而言②更适合检测苹果中的还原糖,B错误;淀粉和蔗糖不是还原糖,C错误;检测还原糖使用的是斐林试剂,而双缩脲试剂可用于蛋白质的鉴定,D错误。
19.“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响,配制了两种培养液进行实验,培养液主要成分的配方如表所示。以下说法正确的是( )
A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色
B.该实验不能证明镁是合成叶绿素的必需元素
C.乙组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象
D.可以增加一组二次对照实验,即在缺素培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正
常
【解析】ABD 本题实验自变量是有无钾离子,因变量是植物叶片边缘是否出现枯黄色的现象,A正确;实验目的是探究钾对植物叶片生长情况的影响,甲、乙两组中镁含量无差异,不能判断镁元素是否参与合成叶绿素,B正确;乙组植物出现“焦边”现象,也可能是其他因素引起的,所以需要进一步实验证明,比如增加一组二次对照实验,即在缺素培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正常,C错误,D正确。
20.高脂饮食(HFD)会诱导心肌损伤,许多心血管疾病的发生都与Mst1基因的持续激活有关。Mst1是由Mst1基因合成的蛋白激酶,可以减少线粒体分裂蛋白的合成和增加线粒体融合蛋白的合成。在探究Mst1参与高脂饮食诱导心肌损伤的机制的研究过程中,科研人员做了如下实验:
a.正常饮食(ND),正常小鼠(WT);
b.正常饮食(ND),Mst1基因敲除小鼠(Mst1—/—);
c.高脂饮食(HFD),正常小鼠(WT);
d.高脂饮食(HFD),Mst1基因敲除小鼠(Mst1—/—)。
连续喂养16周后,分别检测心肌柠檬酸合成酶(在线粒体内与有氧呼吸相关)活性和ATP含量,结果如下图。相关叙述正确的是( )
A.实验的自变量是饮食中的脂肪含量,a是对照组,b、c、d是实验组
B.由于柠檬酸合成酶位于线粒体内,而使得心肌细胞的ATP均在线粒体内产生
C.c组小鼠心肌细胞的线粒体的体积可能大于d组细胞
D.实验表明高脂饮食可以损伤线粒体,而Mst1基因敲除可以缓解这种损伤
【解析】CD 本实验自变量为饮食中的脂肪含量和小鼠类型,本实验要研究Mst1参与高脂饮食诱导心肌损伤的机制,因此a、b、c相对于d都属于对照组,d是实验组,A错误;心肌细胞的细胞质基质可以进行细胞呼吸的第一阶段,可以产生少量的ATP,因此ATP不一定均在线粒体内产生,B错误;d组Mst1基因被敲除,不能合成Mst1,据题意可知,Mst1增加线粒体融合蛋白的合成,因此c组小鼠线粒体融合,心肌细胞的线粒体的体积可能大于d组细胞,
C正确;题干中心肌柠檬酸合成酶是一种与有机物氧化分解相关的酶,表明该酶的活性与线粒体功能呈正相关,分析柱形图可以发现在正常小鼠体内,高脂饮食相比较于正常饮食心肌柠檬酸合成酶的活性降低,而在Mst1基因敲除小鼠体内,高脂饮食相比较于正常饮食,心肌柠檬酸合成酶的活性虽然降低但降低的幅度较小,分析ATP的合成量也是相同的变化趋势,因此可推断高脂饮食会导致线粒体功能损伤,而Mst1基因敲除可以在一定程度(提高心肌柠檬酸合成酶活性,促进ATP合成)上减轻这种损伤,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21(11分).下面是生物体细胞内部分有机化合物的概念图,请回答下列问题。
(1)小麦种子中的储能物质c是 ,人和动物细胞中的储能物质c是 。
(2)两个氨基酸发生脱水缩合反应时,产物是 和 。
(3)b结构的多样性决定其功能的多样性,如结构作用、免疫作用、 、 、调节作用等。
(4)新冠病毒的遗传信息贮存在e中,e物质彻底水解的产物是 ;在小麦叶肉细胞中,e主要存在于 中。
(5)d中构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分是 。
(6)在“5 12汶川大地震”的后期救援中,从废墟下救出的生还者中女性较男性多。其原因在于女性皮下脂肪厚,在没有食物和饮水的条件下,女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的元素组成及主要作用的角度分析出现上述现象的原因: 。
【答案】(每空1分)(1)淀粉 糖原 (2)二肽 水 (3)催化作用 运输作用 (4)核糖、磷酸、碱基 细胞质 (5)磷脂 (6)脂肪是良好的储能物质,其含氢量高于糖类,氧化分解时释放的能量多,产生的水多(2分)
22(15分).2021年3月,一篇熟鸡蛋返生孵小鸡的论文引发网络关注。央视评论:“侮辱性很强,伤害性极大”。
(1)熟鸡蛋无法返生的原因是_________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物,兑水后絮状物消失,这一现象说明___________________________________________________________________;
相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更容易消化,这是因为________________________
___________________________________________________________________。
_______________________________________________________________。
高温加热后,蛋白质用双缩脲试剂检验________(填“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用方法是___________________________________。
评价食物中蛋白质成分的营养价值时,应特别关注的问题是____________________________________________________________。
(3)经常食用鸡蛋、牛奶、大豆制品,人体一般就不会缺乏必需氨基酸,必需氨基酸是指_________________________________________________________
(4)下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图,其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸,得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在),请回答下列问题:
①水解得到的几种有机物比原五十肽增加了________个氧原子。
②新生成的4条多肽链至少含有________个游离的羧基,若将这4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去________分子H2O。
③若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有________种不同的氨基酸序列。
【答案】(除特殊说明外,每空1分)(1)高温破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性,且该过程是不可逆的(2分)
(2)盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化(2分) 煮熟鸡蛋过程中,高温使蛋白质变性,蛋白质空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解(2分)
(3)人体细胞自身不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸(2分) 能 先加A液(NaOH溶液),再加B液(CuSO4溶液) 必需氨基酸的种类和含量(2分)
23(10分).蛋白质是生命活动的主要承担者。回答下列与蛋白质相关的问题:
(1)从氨基酸分子水平分析,决定蛋白质结构多样性的原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
结构的多样性决定了功能的多样性,例如,酶能够通过________________________________________________________________
的机制催化生化反应高效进行。
(2)“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质,由此推测其主要存在于________(填细胞结构)中。“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质,由此推测,在动物细胞中其主要存在于________(填细胞结构)上。
(3)利用蛋清做如下实验。实验一:在蛋清中加入食盐,会看到白色的絮状物出现。兑水稀释后絮状物消失,蛋清恢复原来的液体状态。实验二:加热蛋清,蛋清变成白色固体。恢复常温后,凝固的蛋清不能恢复液体状态。从蛋白质结构的角度分析,请简述上述两个实验结果产生差异的原因_______________________
_______________________________________________________________。
(4)基因对生物性状的控制也是通过蛋白质来实现的。例如,与圆粒豌豆相比较,皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列,导致淀粉分支酶不能合成,最终导致细胞内淀粉含量低,游离蔗糖含量高,种子不能有效保留水分而皱缩。由此说明基因、蛋白质与性状的关系是____________________________________。
【解析】(1)从氨基酸分子水平分析,构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,决定了蛋白质结构的多样性。酶能够通过显著降低反应活化能的机制催化生化反应高效进行。(2)根据“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质,可推测其主要存在于内质网中。动物细胞通过细胞呼吸产生ATP,场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质,据此推测在动物细胞中其主要存在于线粒体内膜上。
(3)实验一在蛋清中加入食盐,有白色絮状物出现,兑水稀释后絮状物消失,说明蛋白质的空间结构没有被破坏;实验二蛋清加热后恢复常温,蛋白质不能恢复为液态,说明蛋白质的空间结构遭到了破坏。(4)该实例说明了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【答案】(除特殊说明外,每空2分)(1)氨基酸的种类、数目和排列顺序(2分) 显著降低反应活化能(2分) (2)内质网(1分) 线粒体内膜(1分)
(3)前者蛋白质的空间结构没有被破坏,后者蛋白质的空间结构遭到破坏(2分)
(4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状(2分)
24(10分).矿质元素在植物的生长发育过程中起重要作用,其中有的元素可以在植物体内转移被再次利用,而有的元素则不可以。植物生长过程中缺镁和缺铁都会导致叶片发黄,为研究缺镁和缺铁对植物生长影响的差异,某同学设计如下实验:取3株生长健壮、发育状况一致的大豆植株,随机均等分成甲、乙、丙三组,且用符合实验要求的容器进行培养。甲组盛有含除镁以外的各种必需元素的营养液,乙组盛有含除铁以外的各种必需元素的营养液,丙组盛有含各种必需元素的营养液,将三组植株置于相同且适宜的条件下培养,并对溶液通气。一段时间后甲组的大豆植株底部叶片先开始发黄,乙组的大豆植株顶部叶片先开始发黄,而丙组未出现叶片发黄现象。
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(1)缺镁和缺铁都会导致叶片发黄是因为缺镁和缺铁都会影响________的合成。该实验设计存在一处明显问题,指出并纠正:___________________________
(2)若停止对溶液通气,则一段时间后会出现烂根现象,分析其原因:________________________________________________
___________________
___________________________________________________________________。
(3)植株底部叶片是生长代谢较弱的成熟或衰老的叶片,需要铁、镁等必需元素的量较少,而顶部叶片是生长代谢旺盛的幼叶,需要镁、铁等必需元素的量较多。据此分析甲组植株底部叶片先开始发黄,而乙组植株顶部叶片先开始发黄的原因:____________________________________________________
______________
__________________________________________________________________。
【解析】(1)镁是叶绿素的组成元素,铁影响与叶绿素合成相关的酶的活性,因此,缺镁和缺铁都会因影响叶绿素的合成而导致叶片发黄;实验设计时为避免误差过大,实验材料的数量应足够大,本实验中每组只取一株大豆植株,太少,容易由于偶然因素而使实验出现误差,应该多取几株生长健壮、发育状况一致的大豆植株,随机均等分成三组。(2)若停止对溶液通气,则溶液缺乏氧气,根细胞进行无氧呼吸产生的酒精对根细胞有毒害作用,一段时间后会出现烂根现象。(3)在植物生长过程中,成熟或衰老的叶片中的叶绿素已经合成,需要镁和铁的量较少,所以营养液缺镁和缺铁时,短时间内不会出现叶片发黄的现象,
而幼叶由于代谢旺盛、生长迅速,需要合成大量的叶绿素,所以营养液缺镁和缺铁时,短时间内会出现叶片发黄的现象,但实际情况是缺铁时符合上述分析,而缺镁时正好相反,成熟或衰老的叶片先出现发黄现象,幼叶后出现发黄现象,则说明老叶中的镁转移至幼叶被重新利用,而铁不能转移被再次利用。
【答案】(1)叶绿素(2分) 每组只取一株大豆植株,太少,容易由于偶然因素而使实验出现误差。应该多取几株生长健壮、发育状况一致的大豆植株,随机均等分成三组(4分) (2)溶液缺乏氧气,根细胞进行无氧呼吸产生的酒精对根细胞有毒害作用(2分) (3)镁在植物体内可从老叶转移至幼叶(被重新利用),而铁不能转移被再次利用(2分)
25(9分).阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病,可导致老年性痴呆。此病的重要病理特征之一是β淀粉样蛋白(Aβ )在大脑聚集沉积形成斑块。请回答问题:
(1)请写出构成β淀粉样蛋白(Aβ )的氨基酸分子结构通式 。
(2)Aβ由淀粉样前体蛋白(一种膜蛋白)水解形成,如图1所示。由此可知,淀粉样前体蛋白先经过 的催化作用,之后再经过 的催化作用,切断氨基酸之间的 (化学键)而形成Aβ,每经此过程生成1分子Aβ需要 分子水。
(3)A β的空间结构如图2.Aβ产生量过多,可形成不同的Aβ聚集体(图3为含12个Aβ的聚集体),产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。综上所述,请你提出治疗阿尔茨海默病的一种思路 。
【解析】(1)由题意可知,β淀粉样蛋白(Aβ )是蛋白质,构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是 。
(2)由图1可知,淀粉样前体蛋白先后经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用,切断氨基酸之间的肽键(—CO—NH—)而形成β淀粉样蛋白(Aβ)。根据公式:脱去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链数,又由于每经此过程生成1分子Aβ需要切断2分子肽键,所以需要2分子水。
(3)根据题意信息,“阿尔茨海默病的重要病理特征之一是淀粉样蛋白 (Aβ) 在大脑聚集沉积形成斑块”;再由“Aβ产生量过多,可形成不同的Aβ聚集体(图3为含12个Aβ的聚集体),产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状”;可推测治疗阿尔茨海默病的思路是防止Aβ聚集,具体思路为:开发抑制β-分泌酶和(或)γ-分泌酶活性的药物;开发促进Aβ水解或清除的药物;开发抑制Aβ错误空间结构的药
物;开发抑制Aβ聚集的药物等。
【答案】(1) (2分) (2) β-分泌酶 γ-分泌酶 肽键 2 (3)开发抑制β-分泌酶和/或γ-分泌酶活性的药物;开发促进Aβ水解或清除的药物;开发抑制Aβ错误空间结构的药物;开发抑制Aβ聚集的药物等(4分)
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