2024届高考生物考前冲刺素能提升突破练1细胞微专题1细胞的分子组成含答案

这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升突破练1细胞微专题1细胞的分子组成含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

微专题突破练
一、选择题
1.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.(2023·江苏徐州一模)下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是( C )
A.纤维素、叶绿素、性激素都是生物大分子
B.构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe等元素
C.ATP和RNA都含有腺苷,组成元素相同
D.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
解析:性激素和叶绿素不是由许多单体连接成的多聚体,不是生物大分子;血红蛋白含有S、Fe等元素,但氨基酸中不含Fe;ATP脱去3个磷酸基团后,则为腺苷,RNA的基本组成单位之一腺嘌呤核糖核苷酸脱去1个磷酸基团后也为腺苷,故ATP和RNA都含有腺苷,组成元素相同,均为C、H、O、N、P;有些无机盐参与有机物的合成,比如镁参与合成叶绿素,铁参与合成血红蛋白。
3.(2023·四川达州二模)蛋白质表面吸附水分子后出现“水膜”,“水膜”被破坏会导致蛋白质变性,从而暴露出更多的肽键。下列推测不合理的是( D )
A.蛋白质中有“—N—C—C—N—C—C—…”的重复结构
B.细胞内组成蛋白质“水膜”的水属于结合水
C.强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的“水膜”
D.可用双缩脲试剂检测蛋白质“水膜”是否被破坏
解析:蛋白质的基本组成单位是氨基酸,一个氨基和一个羧基连接在同一个碳上,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基之间脱水缩合形成肽键,所以蛋白质中有“—N—C—C—N—C—C—…”的重复结构; 水与蛋白质结合后失去了流动性和溶解性,成为生物体的构成成分,所以细胞内组成蛋白质“水膜”的水属于结合水;蛋白质的“水膜”被破坏会导致蛋白质变性,而强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的空间结构,从而使蛋白质变性,所以推测强酸、强碱和高温等会破坏蛋白质的“水膜”;蛋白质“水膜”无论是否被破坏,都可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
4.(2023·广东汕尾一模)蛋白质、核酸等生物大分子的功能依赖于其独特的结构。下列有关生物大分子的叙述错误的是( D )
A.生物大分子的基本组成单位均以碳链为基本骨架
B.DNA分子螺旋化程度的不同可能影响其复制的进行
C.蛋白质在高温下失活是因为其空间结构发生了改变
D.组成淀粉和纤维素的基本单位不同导致功能出现差异
解析:生物大分子如蛋白质、核酸等是由许多单体连接成的多聚体,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;DNA分子复制是以DNA的两条链为模板进行的,该过程中DNA需要先解旋,故DNA分子螺旋化程度的不同可能影响其复制的进行;蛋白质在高温下失活是因为其空间结构发生了改变;组成淀粉和纤维素的基本单位相同,都是葡萄糖。
5.(2023·山东潍坊二模)脂滴(LDs)是最新发现的一种新型细胞器,主要储存脂肪等脂质。哺乳动物的LDs还具有蛋白质介导的抗菌能力:在响应侵入机体的LPS时,多种宿主防御蛋白会在LDs上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭。LPS是细菌的脂多糖,它能抑制LDs内脂质在线粒体内的降解,同时增加LDs与细菌的接触。下列说法正确的是( C )
A.LDs可能是由磷脂双分子层包裹而成的细胞器
B.LPS含有C、H、O元素,其合成部位是内质网
C.LDs可作为组织和使用防御蛋白杀死细胞内病原体的细胞器
D.LPS是由哺乳动物细胞产生的信号分子,可抑制LDs内脂质的代谢
解析:脂滴(LDs)主要储存脂肪等脂质,脂质不溶于水,则脂滴可能是由单层磷脂分子包裹而成的细胞器,尾部朝内有利于储存脂质;细菌没有内质网,所以LPS不在内质网合成;由题干可知,多种宿主防御蛋白会在LDs上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭,所以LDs可作为组织和使用防御蛋白杀死细胞内病原体的细胞器;LPS是细菌的脂多糖,不是哺乳动物细胞产生的信号分子。
6.(2023·山东淄博模拟)血管紧张素是由肝脏分泌的前体物质——血管紧张素原(一种血清球蛋白)水解形成的一种多肽类激素,能引起血管收缩,升高血压,用于改善各种原因引起的低血压症。下列相关叙述正确的是( A )
A.血管紧张素原的形成需经内质网和高尔基体的加工
B.双缩脲试剂不能与血管紧张素发生紫色反应
C.血管紧张素与血管紧张素原具有相同的空间结构
D.可通过静脉注射或口服血管紧张素等方式改善低血压症
解析:血管紧张素原属于分泌蛋白,故其形成需经内质网和高尔基体的加工;血管紧张素是多肽类激素,能与双缩脲试剂发生紫色反应,但口服会被消化分解而丧失活性;血管紧张素是由血管紧张素原水解形成的,两者空间结构不同。
7.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,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。
8.下列有关生物体内物质含量比值关系的叙述,正确的是( C )
A.蛋白质/脂质的值,线粒体内膜比外膜低
B.人体细胞无氧呼吸增强,产生CO2/消耗O2的值升高
C.寒冷环境,结合水/自由水的值适当升高,植物体抗逆性增强
D.有氧呼吸条件下,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的值不变;结合水含量越多,植物的抗逆性越强,故在寒冷环境,结合水/自由水的值适当升高,植物体抗逆性增强;有氧呼吸条件下,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,产生的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。
9.(2023·四川泸州三诊)硒代半胱氨酸是科学家在人体中发现的新氨基酸,由终止密码子UGA编码,其结构和半胱氨酸类似,只是后者的硫原子被硒取代。下列有关叙述错误的是( A )
A.硒元素存在于含硒代半胱氨酸蛋白质的肽键中
B.运载硒代半胱氨酸的tRNA分子结构中含有ACU序列
C.硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA种类发生改变
D.基因中的碱基序列向氨基酸序列转换需要RNA聚合酶参与
解析:半胱氨酸的硫原子位于氨基酸的R基中,硒取代硫,则硒元素也存在于含硒代半胱氨酸蛋白质的R基中;根据密码子与反密码子碱基互补配对,编码硒代半胱氨酸的密码子是UGA,则tRNA中的反密码子是ACU;正常情况下,三种终止密码子不翻译氨基酸,tRNA的种类是
61种,现在有一种终止密码子翻译硒代半胱氨酸,则tRNA的种类变为 62种,种类发生了改变;基因中的碱基序列向氨基酸序列转换首先需要将基因中的碱基序列转化为mRNA中的碱基序列,该过程称为转录,需要RNA聚合酶的参与。
10.(2023·山东联考)某种胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质,含有2条肽链和3个二硫键。在提取该胰岛素的过程中,β巯基乙醇的使用浓度会直接影响其结构。当β巯基乙醇的使用浓度过高时,该种胰岛素的二硫键断裂、肽链伸展。下列叙述错误的是( D )
A.胰岛素与糖原均是由多个单体连接成的多聚体
B.高浓度β巯基乙醇改变了胰岛素的空间结构进而导致其功能丧失
C.经高浓度β巯基乙醇处理的胰岛素仍可与双缩脲试剂发生紫色
反应
D.胰岛素的肽键、二硫键的形成及肽链折叠等过程是在高尔基体内完成的
解析:胰岛素和糖原都是生物大分子,二者都是由多个单体连接成的多聚体;高浓度β巯基乙醇使胰岛素的二硫键断裂、肽链伸展,改变了胰岛素的空间结构,使其功能丧失;高浓度β巯基乙醇只能导致胰岛素的二硫键断裂,不会破坏其肽键,因此经高浓度β巯基乙醇处理的胰岛素仍能与双缩脲试剂发生紫色反应;肽键的形成是在核糖体上进行的,二硫键的形成及肽链的折叠等蛋白质的加工过程是在内质网和高尔基体内完成的。
11.(2023·广东汕头一模)细胞质基质中Ca2+浓度较低,其中短暂的Ca2+浓度增加具有非常重要的生理意义,细胞会根据Ca2+浓度增加的幅度、频率等做出相应的生理应答。内质网是细胞中非常重要的钙库,具有储存Ca2+的作用。下列说法错误的是( A )
A.组织液中的Ca2+进入组织细胞的方式为主动运输
B.哺乳动物的血液中Ca2+的含量太低会使动物抽搐
C.内质网膜上可能有运输Ca2+的通道蛋白和载体蛋白
D.Ca2+与激素、mRNA一样可以作为传递信息的物质
解析:细胞质基质中Ca2+浓度较低,组织液中的Ca2+进入细胞中是顺浓度梯度且需要转运蛋白的协助,所以属于协助扩散;哺乳动物的血钙过低会引起抽搐,血钙过高会引起肌无力;内质网是钙库,可以通过载体蛋白以主动运输的方式将Ca2+运进内质网来储存Ca2+,当需要细胞做出相应的生理应答时,内质网通过通道蛋白以协助扩散的方式将Ca2+运到细胞质基质;细胞会根据Ca2+浓度增加的幅度、频率等做出相应的生理应答,所以Ca2+与激素、mRNA一样可以作为传递信息的物质。
12.(2023·山东潍坊二模)如图表示细胞内发生的某些物质合成过程,其中①②③④表示不同的生物大分子,④是细胞内的储能物质,a、b、c表示组成对应大分子的单体。下列说法正确的是( C )
A.①主要分布在细胞核,a是脱氧核糖核苷酸
B.②③在真核细胞内的存在部位不同,但可能都具催化作用
C.在动植物细胞内④可代表不同物质,但c是同一物质
D.②→③→④是基因的有序表达过程,体现了基因对性状的控制
解析:由题干可知,④是细胞内的储能物质且是生物大分子,可推知④是多糖,催化其合成的③是蛋白质类的酶,因此③是蛋白质,RNA指导蛋白质合成,因此②是RNA,DNA指导RNA的合成,因此①是DNA,DNA主要分布在细胞核中,a是②RNA的单体,即a是核糖核苷酸;由以上分析可知,②③分别表示RNA、蛋白质,RNA在细胞质和细胞核中都有,但主要存在于细胞质中,蛋白质在细胞质及细胞核中都有,因此二者存在部位有相同之处,酶的化学本质为蛋白质或RNA,因此二者都可能具有催化作用;④在动物细胞内可代表糖原,在植物细胞内可代表淀粉,二者的单体c都是葡萄糖;①DNA→②RNA→③蛋白质是基因的有序表达过程,体现了基因对性状的控制。
13.(2023·广东佛山模拟)合成生物学是生物科学的一个新兴分支学科,其研究成果有望破解人类面临的健康、能源、环境等诸多问题,比如为食品研发赋能:开发多种功能的替代蛋白、糖类和脂质等。下列有关蛋白质、糖类和脂质的叙述正确的是( D )
A.脂肪分子中C、H的比例高,O的比例低,是细胞的主要能源物质
B.糖原和淀粉的功能不同是因为其单体的排列顺序不同
C.细胞中各种蛋白质的合成过程都需要核糖体和线粒体参与
D.细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物
解析:细胞中的主要能源物质是糖类,脂肪是良好的储能物质;糖原和淀粉的单体都是葡萄糖,其排列顺序不影响糖原和淀粉的功能;原核细胞中没有线粒体,故不是所有蛋白质的合成都需要线粒体参与;细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物,例如细胞膜上有糖蛋白,细胞质和细胞核中都有RNA,RNA中有核糖。
二、非选择题
14.火锅是不可多得的美味,而在众多的火锅菜品中,虾丸更是深受人们的喜爱。虾丸是将精选的虾肉研碎成糜(虾糜)团成丸状,新鲜的虾糜不宜常温放置太久。长期存储时,常采用低温保存,冷冻太久会影响虾丸的口感。回答下列问题。
(1)虾糜中的蛋白质是 通过脱水缩合方式形成的。虾丸经过加热后,蛋白质的空间结构发生改变,称为 。这时的蛋白质更容易消化,原因是 。
(2)低温储存能延长虾糜制品的保存时间,这是因为低温能够抑制
的活性,降低 (填“微生物”或“虾糜细胞”)的细胞呼吸强度。
(3)长时间冷冻会影响虾糜制品的凝胶强度,导致口感变差。科研人员将添加了不同浓度海藻糖的虾糜放在-18 ℃下冷冻,检测其凝胶强度的变化。结果如图所示:
由实验结果可知,随着冷冻时间的增加,虾糜蛋白凝胶强度 ,且海藻糖可以 (填“减缓”或“加强”)这种变化,但考虑成本以及效果,选择浓度为 的海藻糖添加最好。
(4) 进一步研究发现,随着冷冻时间的延长,不同氨基酸的
基之间形成的二硫键含量有所上升,破坏原有的网格结构。推测海藻糖的添加可以 二硫键的增加,从而保护网格结构的稳定,维持虾糜制品的口感。
解析:(1)氨基酸是组成蛋白质的基本单位,蛋白质是氨基酸经过脱水缩合过程形成的;高温下蛋白质空间结构发生改变,叫作蛋白质的变性;变性后蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,所以加热后的蛋白质更容易消化。(2)低温能抑制微生物细胞内酶的活性,降低微生物的细胞呼吸强度,延长虾糜制品的保存期。(3)由图可知,随着冷冻时间的延长,虾糜蛋白凝胶强度下降;加入海藻糖可在一定程度上缓解凝胶强度的下降,而使用6%和9%海藻糖的效果基本相同,所以从成本以及效果考虑,选择浓度为6%的海藻糖添加最好。(4)不同氨基酸的R 基中的巯基可能会形成二硫键;二硫键增加会破坏网格结构,使凝胶强度下降,海藻糖能缓解凝胶强度下降,推测海藻糖能抑制二硫键增加,从而保护网格结构的稳定,维持口感。
答案:(1)氨基酸 变性 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解 (2)酶 微生物 (3)下降 减缓 6% (4)R 抑制
15.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、作为核糖体的组成成分外,有些RNA可以识别并转运氨基酸,如tRNA,还有些可以作为酶,还有些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,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相对分子质量为脱去的水分子的相对分子质量和形成二硫键的过程中丢失的氢原子的相对分子质量,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 (3)丙 戊 (4)细胞质基质、线粒体 (5)①4 832 ②3 ③紫
16.膜的流动性除了与膜蛋白和磷脂的运动有关外,还与胆固醇密切相关,同时胆固醇对细胞中的物质运输、能量转化、信息传递等都发挥着重要的作用。图1表示胆固醇的分子简式,图2为细胞外的胆固醇转移至内质网的过程图,图3表示不同胆固醇含量的脂质体的微黏度与温度的关系。据图回答下列问题。
(1)据图1可知,胆固醇比磷脂分子缺少 元素,其
(填“—OH”或“—CH3”)端相当于磷脂分子的亲水性头部。
(2)据图2分析,细胞外的胆固醇能够转移至内质网,其中内质网驻留蛋白可能起 的作用。研究人员通过荧光标记技术追踪内质网驻留蛋白,发现正常情况下内质网驻留蛋白存在于整个内质网内,当细胞外的胆固醇含量增多时,它会重新分配到邻接细胞膜的内质网囊腔,这种现象对于人体健康的意义是
。
(3)已知微黏度与生物膜的流动性呈负相关。据图3分析,正常人体内胆固醇的作用是 (填“降低”或“增加”)膜的流动性,判断依据是 。
解析:(1)磷脂分子的组成元素是C、H、O、N、P,据图1可知其比磷脂分子缺少N和P元素,其—OH端相当于磷脂分子的亲水性头部。(2)据图2分析,内质网与细胞膜的连接通过内质网驻留蛋白实现,并且内质网驻留蛋白还能与胆固醇结合并将胆固醇转移至内质网中,据此可知细胞外的胆固醇能够转移至内质网,该过程中内质网驻留蛋白可能起运输、连接细胞膜和内质网膜的作用。研究人员通过荧光标记技术追踪内质网驻留蛋白,发现正常情况下内质网驻留蛋白存在于整个内质网内,当细胞外的胆固醇含量增多时,它会重新分配到邻接细胞膜的内质网囊腔,将细胞外的胆固醇转移到内质网中,从而降低人体内环境中胆固醇的含量,减少血栓等疾病的发生,这对于人体的健康有重要意义。(3)已知微黏度与生物膜的流动性呈负相关。图3结果显示,温度高于25 ℃时,随着胆固醇在脂质体中含量的增加,脂质体的微黏度上升,相应的细胞膜的流动性下降,因此可推测正常人体内胆固醇的作用是降低膜的流动性。
答案:(1)N、P —OH (2)运输、连接细胞膜和内质网膜 可降低人体内环境中胆固醇含量,减少血栓等疾病的发生 (3)降低 温度高于 25 ℃时,随胆固醇含量(或比例)的增加,微黏度升高