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高考二轮专题综合复习
第1讲　细胞的分子组成
1.下列关于蛋白质和核酸的说法,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质。 (　×　)
(2)组成蛋白质、核酸、糖原的单体都具有多样性。 (　×　)
(3)同一个体不同体细胞中核DNA、mRNA和蛋白质都不相同。 (　×　)
(4)变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应。 (　×　)
(5)将抗体溶于NaCl溶液中会导致其生物活性丧失。 (　×　)
(6)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。 (　×　)
(7)DNA和RNA都是以碳链为骨架的生物大分子。(　√　)
(8)小鼠肝细胞和大肠杆菌中均含有DNA和RNA两类核酸。 (　√　)
[解析] (1)细胞膜上转运氨基酸的载体是蛋白质,但细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA,tRNA属于核酸。
(2)组成糖原的单体是葡萄糖,不具有多样性。
(3)同一个体不同体细胞中核DNA相同,由于基因选择性表达,mRNA和蛋白质不完全相同。
(4)变性蛋白质中的肽键没有断裂,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
(5)将抗体溶于一定浓度的NaCl溶液中会造成盐析,但不会使其生物活性丧失。
(6)组成DNA的五碳糖是脱氧核糖而不是核糖,DNA一条链上的磷酸与脱氧核糖通过磷酸二酯键相连。
(7)DNA和RNA都是以碳链为骨架的生物大分子。
(8)小鼠肝细胞为真核细胞,大肠杆菌细胞为原核细胞,这两种细胞内都含有DNA和RNA两类核酸。
2.下列关于糖类、脂质、水和无机盐的说法,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)脂质中只有磷脂参与了生物膜的构成。 (　×　)
(2)ATP、脱氧核糖核酸和核酶中都含有单糖。 (　√　)
(3)失去结合水的小麦种子,用水充分浸泡后仍能萌发。 (　×　)
(4)淀粉、半乳糖以及糖原、脂肪的元素组成都相同,ATP、磷脂和RNA的元素组成也相同。 (　√　)
(5)脂质具有的生物学功能有构成生物膜、调节生理代谢和储存能量。 (　√　)
(6)钾是构成细胞的微量元素,在神经细胞维持静息电位的过程中有重要作用。 (　×　)
[解析] (1)胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分。
(2)ATP中的腺苷是由腺嘌呤和核糖构成的,脱氧核糖核酸中含有脱氧核糖,核酶中含有核糖,核糖和脱氧核糖都是单糖。
(3)失去结合水的小麦种子已死亡,用水充分浸泡后不能萌发。
(4)淀粉、半乳糖以及糖原、脂肪的组成元素都是C、H、O,ATP、磷脂和RNA的组成元素都是C、H、O、N、P。
(5)磷脂是构成生物膜的主要成分之一,性激素可调节生理代谢,脂肪可储存能量。
(6)钾是细胞中的大量元素,在神经细胞维持静息电位的过程中有重要作用。
3.细读教材,查缺补漏
(1)盐析过程中蛋白质结构没有发生变化。鸡蛋煮熟后,蛋白质分子的空间结构改变,蛋白质发生变性,不能恢复到原来的状态。(教材必修1 P23与生活的联系)
(2)绝大多数的生物,其遗传信息贮存在DNA分子中,部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中。(教材必修1 P29)
(3)脂质分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。(教材必修1 P32)
(4)组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。(教材必修1 P17)
(5)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。(教材必修1 P31)
(6)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。(教材必修1 P32)
4.规范答题训练
(1)大量出汗应补充淡盐水的原因是　大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调　。
(2)熟鸡蛋更容易消化的原因是　高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解　。
(3)中国科学家率先用人工方法合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,科学家发现,将组成胰岛素的两条肽链分开,胰岛素失去活性,将人工合成的两条肽链在适宜条件下混合,能形成具有活性的胰岛素,这说明　两条肽链结合形成特定的空间结构,胰岛素分子才具有生物活性　。
(4)研究发现线粒体内膜上的蛋白质含量高于外膜,原因是　线粒体内膜上含有较多的与有氧呼吸有关的酶　。
(5)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　早期大量脂肪转变为糖类,糖类的氧元素含量高于脂肪,导致干重增加;之后大量糖类用于细胞呼吸,分解为二氧化碳和水等代谢废物,导致干重减少　
(6)头发和肌肉的主要成分均为蛋白质,但功能相差极大,从氨基酸角度分析是由于　组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同　;从DNA的角度分析是由于　DNA中碱基对的排列顺序不同　。
考点一　蛋白质、核酸的结构和功能
1.厘清蛋白质的组成、结构和功能
图1-1
[提醒] (1)脱水缩合发生在核糖体中,方式只有一种,所形成的肽键结构可表示为“—CO—NH—”。
(2)导致蛋白质结构多样性的原因有四个,并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,只要具备其中的一点,这两个蛋白质分子的结构就不同。
(3)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽
键,而是破坏了蛋白质的空间结构。低温和盐析未使蛋白质的空间结构遭到破坏。
2.厘清核酸的结构、种类及功能
图1-2
3.核酸与蛋白质之间的关系
图1-3
考法一　蛋白质、核酸的结构和功能
1.下列关于人体中蛋白质的叙述,不正确的是 (　D　)
A.浆细胞产生的抗体可结合相应的抗原
B.肌细胞中某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C.Fe2+参与形成的血红蛋白有运输O2的功能
D.细胞骨架与细胞膜的基本支架都是蛋白质
[解析] 浆细胞产生抗体,抗体能特异性识别相应抗原,并与相应的抗原结合,A正确;肌细胞中的某些蛋白质如肌动蛋白参与肌肉收缩的过程,B正确;蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白能运输O2,C正确;细胞骨架的成分是蛋白质纤维,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,D错误。
2.下列关于蛋白质和核酸的叙述,错误的是 (　B　)
A.经高温处理的蛋白质易被消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构
B.酶的基本单位都至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上
C.在原核细胞中,DNA与特定的蛋白质结合才能行使相应功能
D.mRNA、tRNA和rRNA三种RNA都参与了蛋白质的生物合成
[解析] 经高温处理的蛋白质易被消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,使肽链变得松散、伸展,易被消化酶分解,A正确;酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成,B错误;在原核细胞中,DNA行使功能包括DNA复制和指导蛋白质合成的过程,DNA的复制和转录都需要与相关酶结合才能进行,如DNA聚合酶、RNA聚合酶,C正确;mRNA是翻译的模板,tRNA是搬运氨基酸的工具,rRNA是构成核糖体的成分之一,核糖体是翻译的场所,所以mRNA、tRNA、rRNA都参与了蛋白质的生物合成,D正确。
【归纳提升】 常见蛋白质的功能
名称 分布 功能
大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用
肌动蛋白 细胞内 生物体和细胞的“建筑材料”
抗体 内环境中 参与病原体的清除
载体蛋白 细胞膜 　参与物质运输(主动运输或协助扩散)
通道蛋白 细胞膜 　参与物质运输(协助扩散),如钠离子通道将钠离子运进细胞内,钾离子通道将钾离子运出细胞
某些激素(胰岛素、生长激素等) 内环境中 　调节生命活动,如胰岛素降低血糖、生长激素促进生长发育等
血红蛋白 红细胞内 运输氧气
糖蛋白 细胞膜 识别作用
受体 细胞膜或细胞内 识别来自细胞内外的信号分子
考法二　结合情境应用考查蛋白质的结构和功能
3.胞红蛋白是一种血红素蛋白,与血红蛋白具有相似的结构和功能,主要分布在心肌细胞及血管平滑肌细胞中。下列有关叙述错误的是 (　D　)
A.胞红蛋白的组成元素有C、H、O、N等
B.胞红蛋白可能具有运输氧气的功能
C.心肌细胞缺氧可能会促进控制胞红蛋白合成的基因进行表达
D.经加热变性后的胞红蛋白不与双缩脲试剂发生反应
[解析] 加热变性后的胞红蛋白空间结构发生改变,但仍含有肽键,能与双缩脲试剂反应呈紫色,D错误。
4.抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)是一种含铁蛋白,在破骨细胞和活化的吞噬细胞中表达。测定血清中TRACP浓度,有助于了解骨代谢状况。下列相关叙述正确的是 (　D　)
A.可用双缩脲试剂来检测破骨细胞中TRACP的氨基酸含量
B.重金属盐的作用可直接使TRACP的氨基酸排列顺序发生改变
C.TRACP基因及相关mRNA只存在于吞噬细胞和破骨细胞中
D.细胞中内质网、高尔基体的参与使TRACP具有特定的功能
[解析] TRACP是一种含铁蛋白,可用双缩脲试剂来检测,但不能检测其中的氨基酸含量,A错误;重金属盐能够破坏蛋白质的空间结构,但不能直接使 TRACP的氨基酸排列顺序发生改变,B错误;TRACP基因存在于几乎所有体细胞中,相关mRNA只存在于吞噬细胞和破骨细胞中,C错误;由于 TRACP在血清中有分布,属于分泌蛋白,因此其加工过程需要内质网和高尔基体的参与,通过加工使其具有特定的功能,D正确。
考点二　水和无机盐、糖类、脂质的作用
1.归纳细胞中的水
图1-4
[拓展] 水分子可以通过自由扩散进出细胞,也可以借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
2.厘清无机盐的存在形式、运输方式及功能
图1-5
3.准确记忆糖类、脂质的种类、分布及功能
图1-6
考法一　考查糖类、脂质的种类及功能
1.胆固醇主要在肝脏中合成,在血液中以脂蛋白的形式存在,主要分为低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。LDL水平升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的危险,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解,最后通过肠道排出。下列有关胆固醇的叙述错误的是 (　C　)
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B.血液中LDL含量正常的机体不一定健康
C.血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病
D.肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
[解析] 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,A正确;血液中LDL的含量正常机体不一定健康,还有其他影响健康的因素,B正确;血液中LDL含量偏高会增加患冠状动脉硬化心脏病的危险,但不一定就会诱发该病,C错误;根据题意,胆固醇主要在肝脏中合成,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解,因而肝脏既能合成胆固醇又能分解胆固醇,D正确。
2.苏轼写的“小饼如嚼月,中有酥和饴”中,“饴”是麦芽糖,“酥”是酥油。下列相关叙述正确的是 (　B　)
A.用显微镜观察苏丹Ⅲ染色后的“小饼”切片,可见细胞中橘黄色的脂肪滴
B.鉴定“饴”是否为还原糖,可将其溶解后滴加斐林试剂并进行水浴加热处理
C.人体细胞吸收麦芽糖后可以合成多糖,也可以转变成脂肪和某些氨基酸
D.糖类和脂质是细胞中重要的能源物质,多食“小饼”等富含糖与脂质的食品有益健康
[解析] 加工制成的饼无细胞结构,无法观察细胞中的脂肪,A错误;将“饴”制成溶液,滴加斐林试剂水浴加热处理,如出现砖红色沉淀,则“饴”为还原糖,B正确;麦芽糖是一种植物二糖,人体细胞中没有麦芽糖,也不能直接吸收麦芽糖,C错误;人过多食用高糖、高脂肪食品会引发高血压、高血糖,这样不利于人体健康,D错误。
【易错警示】 辨清糖类和脂质的6个易错点
(1)多糖的单体都是葡萄糖,但二糖并不都是由葡萄糖组成的,如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。
(2)并非所有的糖都是能源物质,如纤维素一般不参与氧化分解供给能量。
(3)并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。
(4)脂肪是主要的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
(5)等质量的脂肪和糖相比,脂肪中H比例高,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要的O2多,产生的H2O多。
(6)多糖和二糖水解的终产物是其单体;糖氧化分解的终产物(即糖参与有氧呼吸后的最终产物)是CO2和H2O。
考法二　考查水、无机盐在生产和生活中的应用
3.无机盐是人体不可缺少的营养物质,下列叙述正确的是 (　B　)
A.无机盐是构成细胞内某些重要化合物的组成成分,如Fe2+参与血浆蛋白的组成
B.人体内环境稳态的维持离不开Na+、Cl-、HC和HP等无机盐离子的参与
C.食物中缺碘可能会导致甲亢,因此应适量食用加碘食物
D.细胞中的无机盐都以离子的形式存在
[解析] 无机盐是构成细胞内某些重要化合物的组成成分,如Fe2+参与血红蛋白的组成,A错误;Na+、Cl-等无机盐离子能维持渗透压平衡,而HC和HP等无机盐离子能维持酸碱平衡,B正确;食物中缺碘可能会导致地方性甲状腺肿,因此应适量食用加碘食物,C错误;细胞中的无机盐大多以离子的形式存在,D错误。
4.适时适量的灌溉和追施肥料是农作物高产、稳产的保障。下列关于水和无机盐的叙述错误的是 (　B　)
A.叶肉细胞中如果缺少Mg2+,会影响农作物的正常生长
B.种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水,以减少有机物消耗
C.参与生命活动的无机盐常需要溶解在水中才能发挥应有功能
D.根系吸收水和无机盐是两个既独立又有联系的过程
[解析] 叶肉细胞中如果缺少Mg2+,会影响叶绿素的合成,使光合作用受到影响,从而影响农作物的正常生长,A正确;种子入仓前充分晾晒会丢失大部分自由水,B错误;参与生命活动的无机盐常需要溶解在水中才能发挥应有功能,C正确;根系吸收水和无机盐是两个既独立又有联系的过程,D正确。
1.[2021·全国甲卷] 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸,都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是 (　C　)
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
[解析] 酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,激素的化学本质是有机物,如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等,只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;糖原是生物大分子物质,脂肪不是生物大分子物质,且激素不一定是大分子物质,如甲状腺激素是含碘的氨基酸,B错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体,核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C正确;人体主要的能源物质是糖类,核酸是生物的遗传物质,脂肪是机体主要的储能物质,D错误。
2.[2021·全国乙卷] 植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是 (　C　)
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
[解析] 本题考查细胞中水的存在形式和作用。根系吸收的水可以使植物细胞保持坚挺,A正确。细胞内一部分水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖(例如植物细胞壁
中的纤维素)、磷脂等固体物质相结合,这部分水是结合水,B正确。细胞有氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳、[H]并释放少量能量,C错误。自由水和结合水比值高时,细胞代谢旺盛,抗逆性弱;自由水和结合水比值低时,细胞代谢弱,抗逆性强,故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,D正确。
3.[2019·海南卷] 下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是 (　A　)
A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链
B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子
C.一个mRNA分子可以结合多个核糖体
D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子
[解析] 一个核糖体上一次只能合成一条多肽链,A错误;一个蛋白质分子可以含有多个金属离子,如一个血红蛋白含有四个铁离子,B正确;一个mRNA分子可以结合多个核糖体,合成多条多肽链,C正确;一个DNA分子上含有多个基因,不同基因可以转录产生多个RNA分子,D正确。
4.[2019·海南卷] 下列关于淀粉和纤维素的叙述,正确的是 (　C　)
A.淀粉是植物细胞壁的主要成分
B.淀粉与纤维素中所含的元素不同
C.分解淀粉与纤维素所需的酶不同
D.纤维素是由果糖聚合而成的多糖
[解析] 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A错误;淀粉与纤维素中所含的元素均为C、H、O,B错误;分解淀粉的酶是淀粉酶,分解纤维素的酶是纤维素酶,C正确;纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖,D错误。
1.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后,过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀。下列有关实验现象及结论的叙述,不正确的是 (　C　)
A.加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉
B.加入双缩脲试剂,溶液呈紫色,说明发芽的大麦中含有蛋白质
C.加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈红色,证明发芽的大麦中含有脂肪
D.加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖
[解析] 淀粉遇碘变蓝,因此加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉,A正确;要想观察组织样液中是否有蛋白质,可采用双缩脲试剂检测,若发生紫色反应,则说明含有蛋白质,B正确;苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,而不是红色,C错误;加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖,D正确。
2.防御素是一类可杀死细菌、真菌或者病毒等微生物并有抗肿瘤活性的蛋白质。有关说法错误的是 (　B　)
A.防御素在生物体内具有免疫的作用
B.加热变性后的防御素不能与双缩脲试剂产生紫色反应
C.该蛋白质在核糖体上合成,若破坏核仁可能影响防御素的形成
D.将防御素溶于NaCl溶液中不会造成其生物学活性的丧失
[解析] 根据题干信息“防御素是一类可杀死细菌、真菌或者病毒等微生物并有抗肿瘤活性的蛋白质”,由此可知防御素在生物体内具有免疫的作用,A正确;加热变性后的防御素的空间结构被破坏,但其中的肽键没有断裂,因此仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;该蛋白质在核糖体上合成,而核仁与核糖体的形成有关,因此若破坏核仁可能影响防御素的形成,C正确;将防御素溶于NaCl溶液中,未破坏其空间结构,不会造成其生物学活性的丧失,D正确。
3.细胞受到冰冻时,蛋白质分子互相靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留,如图所示)。下列叙述正确的是 (　C　)
A.结冰和解冻两个过程均涉及肽键的变化
B.结冰导致蛋白质功能异常,解冻恢复其正常功能
C.抗冻植物有较强的抗巯基氧化的能力
D.分泌蛋白的空间结构在高尔基体上形成
[解析] 由题干信息知,结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程均未涉及肽键的变化,A错误;结冰和解冻两个过程都会影响蛋白质的结构,因此结冰和解冻均可能导致蛋白质功能异常,B错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)会被氧化形成二硫键(—S—S—),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,C正确;核糖体合成的多肽链形成一定的空间结构是在内质网上,因此分泌蛋白的空间结构在内质网上形成,D错误。
4.动物血液的颜色由血色蛋白所结合的金属元素决定。含铜的血色蛋白是血蓝蛋白,呈现蓝色或青色;含钒的血色蛋白是血绿蛋白,呈现绿色;含铁的血色蛋白是血红蛋白,呈现红色。蚯蚓、河蚌、蜘蛛的血色蛋白溶于血浆中,而脊椎动物的血色蛋白位于血细胞中。下列相关叙述错误的是 (　A　)
A.不同生物血色蛋白的空间结构都相同
B.人体的血液因部分血细胞中含有血红蛋白而呈红色
C.哺乳动物成熟的红细胞中不能合成血红蛋白
D.无机盐可参与细胞化合物的组成并影响这些化合物的性质
[解析] 由题干信息可知,有的血色蛋白含铜,有的血色蛋白含钒,有的血色蛋白含铁,故不同生物血色蛋白的空间结构不同,A错误;人体的血液因部分血细胞(红细胞)中含有血红蛋白而呈红色,B正确;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等,不能合成血红蛋白,C正确;无机盐可参与细胞化合物的组成,如无机盐参与构成血色蛋白,并影响到其性质,D正确。
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