专题一 细胞的分子组成和基本结构
第1讲 细胞的分子组成
配套作业
一、选择题
1．(2015·广州模拟)以下各组物质的元素组成相同的是(B) A．磷脂和磷酸 B．ADP 和DNA C．丙酮酸与丙氨酸 D．糖蛋白与肝糖原
解析：磷脂、ADP和DNA都含有C，H，O，N，P；磷酸含有P元素；丙酮酸与肝糖原含有C，H，O；丙氨酸与糖蛋白含有C，H，O，N，B正确。
2．下列有关生物大分子的叙述中，正确的是(D) A．RNA初步水解的产物是脱氧核苷酸 B．生物体内参与信息传递的信息分子都是激素 C．DNA分子同一条单链上的碱基A与T通过氢键连接 D．细胞中不同种类的蛋白质，其氨基酸种类和数量可能相同
解析：RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，A项错误；在生物体内，能参与信息传递的信息分子很多，如激素、神经递质等，B项错误；DNA分子中一条单链是由脱氧核苷酸连接形成的，碱基之间是由脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接的，两条链之间的碱基通过氢键连接，C项错误；蛋白质结构和功能不同，其原因可能是氨基酸种类不同，数量不同，排列顺序不同及多肽链的空间结构不同，所以细胞中不同种类的蛋白质，其氨基酸种类和数量可能相同，D项正确。
3．在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元
素，A、B、C代表生物大分子。据图分析正确的是(B)
①人体中，单体a的种类有4种 ②X代表的元素是N、P，而Y代表的元素一定有N ③图中A和C是组成染色体的主要成分 ④若C是由n个单体c脱水缩合形成的，则相应的A片段中至少有6n个碱基对 ⑤导致组成某生物个体的细胞出现稳定性差异的根本原因是由于其核内A分子中的基因的选择性表达
A．①②③ B．①②③⑤ C．②④⑤ D．①③④ 解析：
由图可知，大分子物质A、B、C分别表示DNA、mRNA和蛋白质；单体a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X表示N和P，元素Y代表的元素一定有N，过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示DNA分子的复制、转录和翻译。人体中有4种脱氧核苷酸；若C是由n个单体c脱水缩合形成，则相应的A片段中至少有6n个碱基，而碱基对至少为3n个。组成某生物个体的细胞出现稳定性差异是因为细胞的分化，其根本原因是基因的选择性表达。
4．下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述不正确的是(C)
A．长期偏爱高糖膳食的人，图示过程会加强而导致体内脂肪积累 B．细胞质基质中有催化过程①的酶，该过程会产生少量[H]和ATP C．酒精是过程②产生的二碳化合物之一
D．在糖尿病患者体内，图示过程减弱，脂肪分解增加
解析：从图示过程可以看出，葡萄糖可以转化为脂肪，故长期摄入糖时，图示过程会加强，A项正确；细胞呼吸第一阶段是在细胞质基质中完成的，其产物是丙酮酸、少量[H]和ATP，细胞质基质中有催化过程①的酶，B项正确；图示表示葡萄糖转化为脂肪酸的过程，在此过程中糖代谢产生一种非常重要的二碳化合物，经复杂变化可以用于合成脂肪酸，动物(人)体内细胞无氧呼吸产生乳酸，而酒精是某些植物或酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物，C项错误；糖尿病病人因胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足，使葡萄糖氧化分解下降而细胞供能不足，机体感觉饥饿，故体内脂肪、蛋白质分解增加，D项正确。
5．下图能正确表示化合物分类关系的是(B)
解析：并不是所有的激素和酶的化学本质都是蛋白质，如性激素、甲状腺激素，有些RNA具有生物催化作用，A错误；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，B正确；葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，蔗糖不是还原性糖，C错误；DNA是由磷酸、碱基和脱氧核糖组成的，而RNA是由磷酸、碱基和核糖组成的，D错误。
6．甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个单体构成的化
合物。以下说法不正确的是(D)
A．若甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位，则②是脂肪 B．若甲图中④能吸收、传递和转换光能，则④可用无水乙醇提取
C．乙图中若单体是氨基酸，则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个 D．乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有5种
解析：甲图中①可表示蛋白质，②可表示糖类或脂肪，③可表示DNA、RNA、ATP、磷脂等，④可表示叶绿素。“②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位”暗示该物质为脂肪；④为叶绿素，可用无水乙醇提取。乙图中单体若是氨基酸，则该四肽彻底水解时，肽键断裂，需要消耗3分子水，则水解产物中氧原子数增加3个；乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有磷酸、脱氧核糖和4种碱基，共6种产物。
7．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(D)
A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水 B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
解析：从图中可以看出，保留的肽链中含有51(30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A错；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有
更多的氨基和羧基(存在于R基上)，B错；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能。
8．某多肽有20个氨基酸，其中天冬氨酸有4个，分别位于5、6、15、20位(如图所示)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述正确的是(C)
A．该20肽含有肽键至少有22个
B．该20肽游离的氨基和羧基各为1个和8个 C．肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了6个
解析：根据信息，某多肽应是一条肽链，根据肽键数目＝氨基酸数目－肽链条数，故该20肽含有的肽键应是20－1＝19(个)，A错误；形成肽链时，相邻两氨基酸之间的氨基和羧基之间发生脱水缩合，形成一个肽键并失去一分子水，在此过程中R基(每个天冬氨酸的R基中含1个羧基)不参与反应，故该20肽含游离的氨基或羧基数目＝肽链条数＋R基中含有氨基或羧基数，则氨基数目至少是1个，而羧基数目至少是4＋1＝5(个)，B错误；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，完全作用后第6位氨基酸脱离该多肽链，剩下的多肽链中共含有19个氨基酸，C正确；肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，完全作用后第5位和第20位氨基酸脱离多肽链，其形成3个多肽，其中氧原子数目比20肽多了2个，D错误。
9．下表表示人体肌细胞受刺激后，细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。(A)
时间(ms) 钙含量(mmol·mL1) －0 0 30 7.8 60 2.2 90 0.5 120 0 150 0 180 0
肌肉力量(N) 表中数据可以说明( )
0 2.0 5.0 3.5 2.1 0.5 0 A．细胞内钙浓度与肌肉收缩力量有关 B．肌肉收缩力量随时间不断增强
C．从表中看出钙离子进入肌细胞的方式是主动运输 D．肌肉在达到最大收缩力时钙浓度最高
解析：从表中可以看出，细胞内钙浓度最高时肌肉收缩力量并不是最大，钙含量在30 ms时最高，肌肉收缩力量在60 ms时最强。从表格中看不出钙离子进入肌细胞的方式是主动运输。
10．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是(D)
A．甲组、乙组实验前 B．甲组、乙组实验后 C．乙组、乙组实验前 D．乙组、乙组实验后
解析：所谓实验组，是接受实验变量处理的对象组，故两次对照中属于实验组的依次为乙组、乙组实验后。
11．(2015·潍坊市一模)下列有关实验试剂、现象及用途的叙述，正确的是(B) A．重铬酸钾溶液与酒精反应变为橙色，可用于酵母菌无氧呼吸产物的鉴定 B．甲基绿能使DNA染成绿色，与吡罗红一起用于观察细胞内核酸的分布
C．无水乙醇能溶解叶绿体的色素，可作层析液用于叶绿体中色素的分离 D．斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀，适用于西瓜汁成分的鉴定
解析：酸性重铬酸钾溶液与酒精反应变为灰绿色，可用于酵母菌无氧呼吸产物的鉴定，A错误；甲基绿能使DNA染成绿色，吡罗红使RNA显红色，甲基绿与吡罗红一起用于观察细胞内核酸的分布，B正确；无水乙醇能溶解叶绿体中的色素，可用于叶绿体中色素的提取，C错误；西瓜汁的颜色是红色，会干扰斐林试剂的显色反应，所以斐林试剂不适于西瓜汁成分的鉴定，D错误。
12．(2015·湖北七市联考)下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是(D) A．糖原是动物细胞中的储能物质，纤维素和淀粉是植物细胞中的储能物质 B．原核细胞中既有DNA，也有RNA，其线粒体内含有少量的DNA C．腺嘌呤核苷(腺苷)是构成ATP，RNA和DNA的基本组成之一 D．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂
解析：纤维素不是植物细胞中的储能物质，是植物细胞壁的主要成分，A错误；原核细胞中有核糖体一种细胞器，B错误。腺嘧啶核苷是由腺嘌呤和核糖组成，而DNA中含脱氧核糖，不含核糖，不能构成DNA，C错误；脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂，D正确。故选D。
13．下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是(B) A．Mg和N均是叶绿素的组成元素 B．tRNA分子是单链结构，不含氢键 C．磷脂是所有细胞必不可少的成分 D．DNA分子的两条链之间通过氢键连接
解析：Mg和N均是叶绿素的组成元素，A正确；tRNA分子是“三叶草”结构，存取局部杂交平行区域，杂交平行区域中会有氢键，B错误；磷脂是生物膜的成分，是所有细胞必不可少的成分，C正确；DNA分子的两条链之间通过氢键连接，形成双螺旋结构，D正确。
14．在下列四个试管中分别加入一些物质，甲试管：豆浆；乙试管：氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；丁试管：人血液中的红细胞和蒸馏水。上述四个试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是(D)
A．甲、丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙 D．甲、丙、丁
解析：蛋白质或多肽类物质能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。豆浆、牛奶的主要成分是蛋白质，蛋白酶的本质是蛋白质，牛奶在蛋白酶的催化作用下，分解成多肽。将人血液中的红细胞放在蒸馏水中，会吸水涨破，其中的血红蛋白会释放出来。所以甲、丙、丁管中加入双缩脲试剂，都能出现紫色反应。氨基酸中不含肽键，不能与双缩脲试剂反应出现紫色。
二、非选择题
15．生物体内某些重要化合物的元素组成如下：
(1)图中X、Y分别代表何种元素？ X________，Y______________。
(2)A可分为A1…A5，其原因从a分析是因为：①______；②________；③________；从A分析是因为____________，从C1分析是因为________________。
(3)A1是________，它的功能特性是具有________；A2是________；A3是________，存在于________中，含有的特殊元素是________；A4是__________，存在于________中。
(4)a→A的过程有水产生，它在________中进行。
(5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞中是否存在？简要说明理由。 _______________________________________________________ ______________________________________________________。
(6)人体某细胞正发生着C1→2C1的变化，则该细胞处于________；C1→C2的变化叫________；与C2相比较，C1的组成成分的特点是________________。
解析：(1)由图可以分析出A为蛋白质，a为氨基酸，c为脱氧核糖核苷酸，根据各物质的特征可以得到X为N，Y为N、P。(2)A为蛋白质，蛋白质的功能的多样性取决于蛋白质
结构的多样性，蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关。从C1分析，取决于DNA分子的多样性。(3)A1具有催化作用，说明是酶，酶具有高效性和专一性；A2有免疫功能，说明是抗体；A3能传送氧，说明是血红蛋白，存在于红细胞之中，含有特殊的元素是Fe；A4有运输能力，说明是载体蛋白，存在于生物体的各种膜结构中。(4)a为氨基酸，A为蛋白质，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成蛋白质。(5)A5为胰岛素，与A5有关的C1片段为胰岛素基因。由一个受精卵经有丝分裂产生的人体的每一个细胞，均含有胰岛素基因。(6)C1→2C1是DNA的复制，发生在细胞分裂的间期；DNA通过转录形成RNA；C1是DNA，C2是RNA，C1含有C2所没有的碱基T和脱氧核糖。
答案：(1)N N、P (2)种类不同 数量不同 排列顺序不同 空间结构千差万别 DNA分子的多样性 (3)酶 高效性和专一性 抗体 血红蛋白 红细胞 Fe 载体 膜结构 (4)核糖体 (5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞中存在。因为人体不同部位的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而它们含有基本相同的DNA (6)分裂间期 转录 含有C2所没有的碱基T和脱氧核糖
16．(2015·江西适应测试)大多数植物种子的贮藏物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体中。种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如下图所示。
(1)大多数植物种子以贮藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，脂肪是更好的________物质，其原因之一是相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类__________。
(2)为了观察植物种子中的脂肪，常用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色，然后在________下观察，可见________的脂肪微粒。
(3)油料种子萌发时，细胞中催化脂肪水解的酶是______；脂肪储存和转变为蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体、线粒体，是细胞器之间________的典型例子。
(4)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少。其原因是___________________________________________________。
真叶长出之后，干重________，原因是_______________________ ______________________________________________________。
解析：(1)脂肪是生物体良好的储能物质。(2)观察种子中的脂肪微粒需借助显微镜。(3)催化脂肪水解的酶是脂肪酶。(4)脂肪与糖类相比，氧的含量少，所以脂肪在转变为蔗糖的过程中需要补充较多的氧元素，故油料种子在萌发初期干重会先增加，后由于大量蔗糖参与细胞呼吸等异化作用，被分解为水和二氧化碳等，导致干重减少。真叶长出后，可进行光合作用制造有机物，使其干重增加。
答案：(1)储能 多 (2)显微镜 橘黄色 (3)脂肪酶 协调配合(分工合作) (4)早期由于大量脂肪转变为蔗糖，蔗糖的氧元素含量高于脂肪，导致干重增加；之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用，分解为二氧化碳和水等代谢废物，导致干重减少 增加 真叶通过光合作用制造了有机物
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