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细胞的分子组成
【高考真题】
1.南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( )
A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
2.球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
3.我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是( )
A.糖类 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
4.PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的( )
A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸
【考情分析】
本专题在高考中多以选择题的形式出现。重点考查的知识点主要有：各种化合物的结构层次，如化合物的组成元素、组成单位、分类等。蛋白质的元素组成、蛋白质的功能、蛋白质与核酸的关系、糖类和脂质的组成元素和功能等。
【变式训练】
5.一条肽链的分子式为C22H37O13N6其水解后共产生了图中的3种氨基酸。据此判断，下列有关叙述错误的是( )
A.1个C22H37O13N6分子水解后可以产生2个谷氨酸
B.合成1个C22H37O13N6分子的同时将产生5个水分子
C.1个C22H37O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基
D.3种氨基酸合成一分子C22H37O13N6后，相对分子质量减少了90
6.蔗糖铁注射液是一种治疗贫血的药物，静脉注射后，在人体内可解离为蔗糖和铁，绝大多数蔗糖会通过肾脏代谢，直接从尿液中排出。下列说法正确的是( )
A.蔗糖广泛存在于甘蔗、甜菜以及人体细胞中
B.蔗糖是人体肾脏细胞的主要能源物质
C.患缺铁性贫血的糖尿病患者也可使用蔗糖铁注射液来治疗贫血
D.铁元素进入人体后先合成某种非必需氨基酸，再合成血红蛋白
7.图甲、乙分别是油菜种子在发育和萌发过程中糖类和油脂的变化曲线。下列分析正确的是( )
A.种子形成时，油脂分解量增多
B.种子萌发时，油脂转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子主要的储能物质
C.可溶性糖和油脂的化学元素组成完全相同
D.种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为油脂，种子需要的N增加
8.如图表示有关生物大分子的简要概念图，下列叙述正确的是( )
A.若c为新冠病毒的遗传物质，则b为脱氧核苷酸
B.若b为葡萄糖，则c在动物细胞中可能为乳糖
C.若c具有运输、催化、免疫等功能，则b为氨基酸
D.若b为脱氧核苷酸，则c是所有生物体的遗传物质
9.生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即它们是由一定的基本结构单位，按照一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下图为某多聚体的结构示意图，下列表述正确的是( )
A.若该图为一段单链DNA结构模式图，则其多样性主要由1排列顺序千变万化造成的
B.若该图为一段单链RNA结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸，3的种类有4种
C.若该图表示人体内一段肽链结构模式图，则氮元素主要在2中，1的种类有20种
D.若该图表示多糖的结构模式图，则由1、2、3组成的单体只含有元素C、H、O
10.细胞中的一部分水通过氢键与细胞内的多糖、蛋白质等亲水性物质相结合，不易散失和结冰，是细胞结构的重要组分，也是形成和维持生物大分子三维空间结构的必要因素，该部分水被称为结合水。细胞中的大部分水以游离的形式存在，可以自由流动，被称为自由水。植物细胞中结合水与自由水的含量和比例常与植物的生长及抗逆性有密切的关系。自由水较多时，代谢活动较强，生长速度也较快，但抗逆性往往降低；而结合水含量相对较高时，则情况相反。下列叙述错误的是( )
A.由于结合水失去了流动性和溶解性，导致结合水的功能与自由水不同
B.细胞中水的存在状态不是一成不变的，结合水和自由水在一定条件下可以相互转化
C.若设法将干种子的结合水去除，会导致细胞结构的破坏及生物活性的丧失
D.细胞中的光合作用、有氧呼吸和脱水缩合等过程既需要水作为反应物，又能产生水
答案以及解析
1.答案：A
解析：
2.答案：A
解析：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，蛋白质变性一般不会导致肽键断裂，A错误；球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇，B正确；加热变性的蛋白质，其空间结构和性质的改变是不可逆的，因此加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质，C正确；结构决定功能，变性后的蛋白质原有空间结构被破坏导致其生物活性丧失，D正确。
3.答案：C
解析：结晶牛胰岛素的化学结构与天然胰岛素完全相同，天然胰岛素的化学本质是蛋白质。因此答案为C。
4.答案：B
解析：
5.答案：A
解析：该多肽分子式为C22H34O13N6，产生3种氨基酸，每种氨基酸分子中都只含一个N原子，则可知该肽链共由6个氨基酸组成，脱去5分子水。设分子式为C22H34O13N6的多肽链中含有谷氨酸X个，根据氧原子守恒（氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数）可得关系式13=4X+2×（6-X）-5解得X=3，A错误，B正确。构成分了式为C22H34O13N6的肽链的3种氨基酸的R基中均不含氨基，只有谷氨酸的R基中含有梭基（每个谷氨酸的R基中含有1个羧基），所以1个C22H34O13N6分子中存在的游离的氨基数=肽链数=1（个），含有的游离的羧基数=肽链数+（3个谷氨酸）R基中含有的羧基数=1+3=4（个），C正确；合成1个C22H34O13N6分子的同时将产生5个水分子，相对分子质量减少了18×5=90，D正确。
6.答案：C
解析：蔗糖广泛存在于甘蔗、甜菜中，不存在于人体细胞中，A错误；人体细胞不能利用蔗糖，葡萄糖才是人体肾脏细胞的主要能源物质，B错误；注射蔗糖铁注射液后，蔗糖会通过肾脏代谢，直接从尿液中排出，既不会让糖尿病患者摄入更多的糖，又补充了铁，因此患缺铁性贫血的糖尿病患者可使用蔗糖铁注射液来治疗贫血，C正确；氨基酸中不含有铁，D错误。
7.答案：C
解析：由图甲可知，种子形成时，油脂合成量增多，A错误；由图乙可知，种子萌发过程中，油脂含量减少，可溶性糖含量增加，这说明可溶性糖是种子主要的能源物质，而不是储能物质，B错误；可溶性糖和油脂的化学元素组成完全相同，都由C、H、O三种元素组成，C正确；油脂中只含有C、H、O三种元素，故种子发育过程中油脂增多与N无关，D错误。
8.答案：C
解析：若c为新冠病毒的遗传物质，其应为RNA，则b为核糖核苷酸，A错误；若b为葡萄糖，则c为多糖，c在动物细胞中可能为糖原，乳糖属于二糖，B错误；若c具有运输、催化、免疫等功能，则c可能是蛋白质，其基本组成单位b应为氨基酸，C正确；若b为脱氧核苷酸，则c为DNA，是大多数生物体的遗传物质，RNA病毒的遗传物质是RNA，D错误。
9.答案：A
解析：若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示含氮碱基，2表示脱氧核糖，3表示磷酸基团，DNA分子的多样性主要是由于脱氧核苷酸排列顺序极其多样，实质上是由1（含氮碱基）的排列顺序千变万化造成的，A正确；如果该图为一段单链RNA的结构模式图，则1表示含氮碱基，2表示核糖，3表示磷酸基团，3的种类只有1种，B错误；若该图表示人体中一段肽链结构模式图，则1表示R基，2表示中心碳原子，3表示—CO—NH—结构，氮元素主要在3中，1（R基）的种类有20种，C错误；若该图表示多糖的结构模式图，多糖一般由C、H、O组成，如几丁质也属于多糖，它含有C、H、O、N元素，D错误。
10.答案：D
解析：本题考查细胞中水的存在形式及相应功能。依题意，细胞中的结合水失去了流动性和溶解性，而自由水是可以自由流动的，两种水的功能不同，自由水较多时，代谢活动较强，生长速度也较快，但抗逆性往往降低；而结合水含量相对较高时则情况相反，A正确。细胞中水的存在状态不是一成不变的，如一定温度下可以使结合水和自由水相互转化，B正确。结合水是细胞结构的重要组分，也是形成和维持生物大分子三维空间结构的必要因素，若被去除，会导致细胞结构的破坏及生物活性的丧失，C正确。细胞中的光合作用、有氧呼吸过程既需要水作为反应物又能产生水，但是脱水缩合反应只产生水，不需要水作为反应物，D错误。

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