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专题强化练1　细胞内“各有所长”的化合物
一、选择题(每题2分，共计26分)
1．(2025·河北沧州一模)《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死，何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述，正确的是 (　　)
A．菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B．菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C．菊花细胞中无机盐含量很少，主要以化合物的形式存在
D．天气变冷后菊花细胞内的结合水/自由水的值会降低
2．(2025·内蒙古阿拉善盟一模)蒙古沙棘营养丰富，耐旱性强。下列有关蒙古沙棘的叙述正确的是 (　　)
A．遗传物质主要是DNA
B．细胞中蛋白质含量最高
C．干旱时自由水相对含量减少
D．根吸收水和无机盐消耗ATP
3．(2025·山西太原一模)从某种动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。手术后一段时间，这种缝合线就会被人体组织吸收。下列有关叙述错误的是 (　　)
A．组成胶原蛋白的元素有C、H、O、N等
B．缝合线水解产生的氨基酸可被细胞吸收
C．组成该胶原蛋白的氨基酸的排列顺序千变万化
D．胶原蛋白与双缩脲试剂作用会出现紫色反应
4．(2025·河北石家庄一模)下列有关化合物的叙述，错误的是 (　　)
A．水在生物体内的流动可以把营养物质送到各个细胞
B．点燃小麦种子后剩余的灰烬主要是无机盐
C．甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有的几丁质是一种多糖
D．动物脂肪室温下呈固态是因为其含有大量不饱和脂肪酸
5．(2025·宁夏银川一模)“五谷宜为养，失豆则不良”，大豆中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、钙、钾、维生素等，是健康、营养、均衡膳食的重要组成部分。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态
B．钙、钾在维持渗透压和提供能量等方面有重要作用
C．谷类细胞中含有丰富的多糖，如淀粉、糖原、纤维素
D．大豆煮熟后蛋白质变性，肽键断裂，有利于消化吸收
6．(2025·江西赣州一模)赣南客家擂茶入选“中国传统制茶技艺及其相关习俗”名录，是重要的非物质文化遗产。其茶味纯、香味浓，具有很高的养生价值。制茶时，将茶叶、芝麻、花生等放入擂钵，用擂棍研磨成泥，冲入沸水，食盐调味，配以炒米。下列有关擂茶及制作工艺的叙述，错误的是 (　　)
A．芝麻、花生富含脂肪，是细胞内良好的储能物质
B．炒米中的淀粉，可以作为人体细胞的直接能源物质
C．研磨会破坏茶叶细胞结构，有利于茶色、茶香的形成
D．冲入沸水会导致茶汤中蛋白质变性，有利于消化吸收
7．(2025·四川巴中一模)下列关于细胞中的化合物叙述正确的是 (　　)
A．组成糖类的元素均为C、H、O
B．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的形成
C．细胞中的水可与脂肪、蛋白质、多糖等生物大分子结合形成结合水
D．人体细胞中，遗传物质的基本单位含有A、G、T、C 4种碱基
8．(2025·黑龙江大庆一模)下列生物学现象与氢键无直接关系的是 (　　)
A．DNA的双螺旋结构
B．自由水具有流动性
C．氨基酸脱水缩合形成多肽
D．tRNA的三叶草构型
9．(2025·黑龙江哈尔滨一模)节食减肥有很多危害，如引起骨质疏松、内分泌失调、情绪低落等，长期节食还会因脂肪代谢缓慢在肝脏中堆积形成脂肪肝。下列叙述错误的是 (　　)
A．过度节食可能使蛋白质摄入不足，对细胞的增殖和更新影响较大
B．钾离子有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用
C．体内糖类供能不足时脂肪可大量转化成糖类
D．情绪低落可能会影响神经递质的释放，进而使免疫系统功能下降
10．(2025·湖北武汉一模)人体自身合成的硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶，该酶能减少细胞内自由基的产生和积累。下列叙述正确的是 (　　)
A．硒是组成人体细胞的大量元素
B．硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基
C．硒代半胱氨酸是人体的必需氨基酸
D．硒参与抗氧化反应可加速细胞衰老
11．(2025·山东济南二模)水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。下图是水分子结构示意图，下列有关“水是生命之源”的叙述，错误的是 (　　)
A．水是极性分子，带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B．水分子间通过氢键相互作用，在常温下易维持液体状态
C．水作为热的缓冲剂，能维持生物体温度的相对稳定
D．细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
12．(2025·广东茂名二模)科学家利用AI技术从头设计了具有高效催化活性和新型折叠结构的丝氨酸水解酶。利用AI技术设计该酶时不考虑 (　　)
A．氨基酸R基种类　　　B．氨基酸的数目
C．氨基酸排列顺序 D．肽键形成方式
13．(2025·江西萍乡二模)(不定项)研究发现，人体快速思考或应对突发情况容易发生DNA双链断裂，并在断裂位点进行标记，此时，Parp1基因会迅速合成Parp1蛋白。Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，所以良好的睡眠能够提高我们学习工作的效率。已知咖啡因既能抑制Parp1基因的表达也能促进DNA双链断裂。下列说法正确的是 (　　)
A．DNA的断裂未改变DNA分子的结构，利于Parp1蛋白与之结合
B．Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段
C．Parp1蛋白增多促进睡眠，体现了蛋白质的信息传递功能
D．喝咖啡只能短期内提神，但后期需要更多睡眠时间来修复DNA
二、非选择题(14分)
14．(14分)(2024·陕西安康联考)研究发现，赖氨酸在人体的生长发育和免疫调节中起着无可替代的作用。普通玉米种子中赖氨酸的含量较低，其原因是赖氨酸合成过程中的关键酶——酶S的活性受赖氨酸含量的影响较大，当赖氨酸达到一定量时就会抑制酶S的活性。请回答下列问题。
(1)在人体中，赖氨酸属于________(填“必需”或“非必需”)氨基酸。
(2)研究人员从玉米细胞中提取出了酶S，其化学本质是蛋白质。请设计一个简单的实验验证酶S的化学本质，要求写出实验设计思路及实验结果。
实验设计思路：
________________________________________________________________________。
实验结果：
________________________________________________________________________。
(3)从机体生命活动调节中信号分子的角度分析，赖氨酸在人体的生长发育和免疫调节中起着无可替代的作用，可能是由于赖氨酸是________________等的必要组成成分。专题强化练1　细胞内“各有所长”的化合物
一、选择题(每题2分，共计26分)
1．(2025·河北沧州一模)《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死，何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述，正确的是 (　　)
A．菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B．菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C．菊花细胞中无机盐含量很少，主要以化合物的形式存在
D．天气变冷后菊花细胞内的结合水/自由水的值会降低
解析：菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合形成结合水，A正确；Mg是大量元素，B错误；菊花细胞中的无机盐主要以离子形式存在，C错误；天气变冷后菊花细胞内结合水/自由水的值会升高，D错误。
答案：A
2．(2025·内蒙古阿拉善盟一模)蒙古沙棘营养丰富，耐旱性强。下列有关蒙古沙棘的叙述正确的是 (　　)
A．遗传物质主要是DNA
B．细胞中蛋白质含量最高
C．干旱时自由水相对含量减少
D．根吸收水和无机盐消耗ATP
解析：细胞生物的遗传物质是DNA，A错误；细胞中水含量最高，B错误；干旱时自由水相对含量减少，以增强其抗逆性，C正确；根吸收水为自由扩散或协助扩散，不消耗ATP，D错误。
答案：C
3．(2025·山西太原一模)从某种动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。手术后一段时间，这种缝合线就会被人体组织吸收。下列有关叙述错误的是 (　　)
A．组成胶原蛋白的元素有C、H、O、N等
B．缝合线水解产生的氨基酸可被细胞吸收
C．组成该胶原蛋白的氨基酸的排列顺序千变万化
D．胶原蛋白与双缩脲试剂作用会出现紫色反应
解析：胶原蛋白作为蛋白质，其组成元素包含C、H、O、N(可能含S)，A正确；缝合线的胶原蛋白水解为氨基酸后，可通过主动运输被细胞吸收，B正确；胶原蛋白是特定蛋白质，其氨基酸排列顺序由基因决定，具有固定性，而非“千变万化”，C错误；双缩脲试剂与肽键反应显紫色，胶原蛋白含大量肽键，D正确。
答案：C
4．(2025·河北石家庄一模)下列有关化合物的叙述，错误的是 (　　)
A．水在生物体内的流动可以把营养物质送到各个细胞
B．点燃小麦种子后剩余的灰烬主要是无机盐
C．甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有的几丁质是一种多糖
D．动物脂肪室温下呈固态是因为其含有大量不饱和脂肪酸
解析：水作为溶剂和运输介质，能协助将营养物质输送至各细胞，A正确；小麦种子燃烧后，有机物会分解成二氧化碳和水，剩余灰烬主要是无机盐，B正确；几丁质属于多糖，存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，具有保护和支持作用，C正确；动物脂肪室温下呈固态是因为含大量饱和脂肪酸(如猪油)，而不饱和脂肪酸(如植物油)通常熔点较低，呈液态，D错误。
答案：D
5．(2025·宁夏银川一模)“五谷宜为养，失豆则不良”，大豆中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、钙、钾、维生素等，是健康、营养、均衡膳食的重要组成部分。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态
B．钙、钾在维持渗透压和提供能量等方面有重要作用
C．谷类细胞中含有丰富的多糖，如淀粉、糖原、纤维素
D．大豆煮熟后蛋白质变性，肽键断裂，有利于消化吸收
解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，熔点较低，在室温时一般呈液态，A正确；钙、钾等离子属于无机盐，不能为细胞提供能量，B错误；糖原属于动物细胞内的多糖，植物细胞内的多糖包括淀粉和纤维素，C错误；大豆煮熟后蛋白质变性，蛋白质的空间结构改变，但肽键没有断裂，D错误。
答案：A
6．(2025·江西赣州一模)赣南客家擂茶入选“中国传统制茶技艺及其相关习俗”名录，是重要的非物质文化遗产。其茶味纯、香味浓，具有很高的养生价值。制茶时，将茶叶、芝麻、花生等放入擂钵，用擂棍研磨成泥，冲入沸水，食盐调味，配以炒米。下列有关擂茶及制作工艺的叙述，错误的是 (　　)
A．芝麻、花生富含脂肪，是细胞内良好的储能物质
B．炒米中的淀粉，可以作为人体细胞的直接能源物质
C．研磨会破坏茶叶细胞结构，有利于茶色、茶香的形成
D．冲入沸水会导致茶汤中蛋白质变性，有利于消化吸收
解析：脂肪是细胞内良好的储能物质，A正确；人体内细胞的直接能源物质是ATP，B错误；研磨会破坏茶叶细胞结构，如溶酶体中酶的释放，有利于茶色、茶香的形成，C正确；冲入沸水会导致茶汤中蛋白质变性，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，有利于消化吸收，D正确。
答案：B
7．(2025·四川巴中一模)下列关于细胞中的化合物叙述正确的是 (　　)
A．组成糖类的元素均为C、H、O
B．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的形成
C．细胞中的水可与脂肪、蛋白质、多糖等生物大分子结合形成结合水
D．人体细胞中，遗传物质的基本单位含有A、G、T、C 4种碱基
解析：糖类分子一般是由C、H、O三种元素组成的，A错误；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也参与有机物的形成，如Mg2+是构成叶绿素的元素，B错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，细胞中的水可与蛋白质、多糖等生物大分子结合形成结合水，脂肪不属于生物大分子，C错误；人体细胞的遗传物质是DNA，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、G、T、C4种碱基，D正确。
答案：D
8．(2025·黑龙江大庆一模)下列生物学现象与氢键无直接关系的是 (　　)
A．DNA的双螺旋结构
B．自由水具有流动性
C．氨基酸脱水缩合形成多肽
D．tRNA的三叶草构型
解析：DNA的双螺旋结构中，碱基之间的配对是通过氢键实现的，A不符合题意；水的流动性主要与水分子之间的氢键的动态变化有关，B不符合题意；氨基酸脱水缩合形成多肽的过程中，形成的是肽键，而不是氢键，C符合题意；tRNA的三叶草构型是通过部分碱基互补配对形成的，由氢键来维持，D不符合题意。
答案：C
9．(2025·黑龙江哈尔滨一模)节食减肥有很多危害，如引起骨质疏松、内分泌失调、情绪低落等，长期节食还会因脂肪代谢缓慢在肝脏中堆积形成脂肪肝。下列叙述错误的是 (　　)
A．过度节食可能使蛋白质摄入不足，对细胞的增殖和更新影响较大
B．钾离子有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用
C．体内糖类供能不足时脂肪可大量转化成糖类
D．情绪低落可能会影响神经递质的释放，进而使免疫系统功能下降
解析：过度节食可能使蛋白质摄入不足，蛋白质是构成生物膜的主要成分，因此对细胞的增殖和更新影响较大，A正确；钾是人体不可缺少的大量元素之一，具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用，血钾过低会影响神经、肌肉的兴奋性，B正确；脂肪不能大量转化为糖类，C错误；情绪低落可能使作用于免疫细胞的神经递质释放量减少，导致免疫力下降，D正确。
答案：C
10．(2025·湖北武汉一模)人体自身合成的硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶，该酶能减少细胞内自由基的产生和积累。下列叙述正确的是 (　　)
A．硒是组成人体细胞的大量元素
B．硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基
C．硒代半胱氨酸是人体的必需氨基酸
D．硒参与抗氧化反应可加速细胞衰老
解析：硒是组成人体细胞的微量元素，A错误；硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基，B正确；硒代半胱氨酸是人体能够自己合成的氨基酸，所以属于非必需氨基酸，C错误；硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶，该酶能减少细胞内自由基的产生和积累，所以可以减缓细胞衰老，D错误。
答案：B
11．(2025·山东济南二模)水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。下图是水分子结构示意图，下列有关“水是生命之源”的叙述，错误的是 (　　)
A．水是极性分子，带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B．水分子间通过氢键相互作用，在常温下易维持液体状态
C．水作为热的缓冲剂，能维持生物体温度的相对稳定
D．细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
解析：从图解可以看出：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。氧原子一端稍带负电荷，氢原子一端稍带正电荷，使水成为极性分子，A正确。水是极性分子，邻近的水分子之间可以形成氢键。氢键使得水分子与周围水分子相互作用，氢键比较弱，易被破坏，氢键不断地断裂又不断地形成，使得水在常温下能够维持液体状态，B正确。水分子之间以氢键形式相互作用，在温度升高时，热能首先破坏氢键，吸收和储存热能，在温度降低时，氢键形成，向周围释放热能，因此水可以作为热的缓冲剂，维持生物体温度的相对稳定，C正确。细胞内的水主要以自由水形式存在，少部分水与蛋白质、多糖等物质结合，以结合水形式存在，D错误。
答案：D
12．(2025·广东茂名二模)科学家利用AI技术从头设计了具有高效催化活性和新型折叠结构的丝氨酸水解酶。利用AI技术设计该酶时不考虑 (　　)
A．氨基酸R基种类　　　B．氨基酸的数目
C．氨基酸排列顺序 D．肽键形成方式
解析：丝氨酸水解酶的功能由其特定的结构决定，蛋白质的空间结构由氨基酸的种类(由R基种类决定)、数目和排列顺序共同决定。不同的氨基酸都是通过脱水缩合反应形成肽键连接成多肽链，在不同的蛋白质中肽键的形成方式并没有不同，故利用AI技术设计丝氨酸水解酶时不考虑肽键的形成方式，D符合题意。
答案：D
13．(2025·江西萍乡二模)(不定项)研究发现，人体快速思考或应对突发情况容易发生DNA双链断裂，并在断裂位点进行标记，此时，Parp1基因会迅速合成Parp1蛋白。Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，所以良好的睡眠能够提高我们学习工作的效率。已知咖啡因既能抑制Parp1基因的表达也能促进DNA双链断裂。下列说法正确的是 (　　)
A．DNA的断裂未改变DNA分子的结构，利于Parp1蛋白与之结合
B．Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段
C．Parp1蛋白增多促进睡眠，体现了蛋白质的信息传递功能
D．喝咖啡只能短期内提神，但后期需要更多睡眠时间来修复DNA
解析：DNA双链断裂属于结构损伤，会改变DNA分子的完整性，A错误；分析题意可知，Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，据此推测Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段，B正确；Parp1蛋白通过发出睡眠信号传递损伤信息，该过程中蛋白质属于信号分子，体现蛋白质的信息传递功能，C正确；Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，而咖啡因抑制Parp1基因表达(减少修复信号)且促进DNA断裂，导致损伤累积，后期需更多睡眠补偿修复，D正确。
答案：BCD
二、非选择题(14分)
14．(14分)(2024·陕西安康联考)研究发现，赖氨酸在人体的生长发育和免疫调节中起着无可替代的作用。普通玉米种子中赖氨酸的含量较低，其原因是赖氨酸合成过程中的关键酶——酶S的活性受赖氨酸含量的影响较大，当赖氨酸达到一定量时就会抑制酶S的活性。请回答下列问题。
(1)在人体中，赖氨酸属于________(填“必需”或“非必需”)氨基酸。
(2)研究人员从玉米细胞中提取出了酶S，其化学本质是蛋白质。请设计一个简单的实验验证酶S的化学本质，要求写出实验设计思路及实验结果。
实验设计思路：
________________________________________________________________________。
实验结果：
________________________________________________________________________。
(3)从机体生命活动调节中信号分子的角度分析，赖氨酸在人体的生长发育和免疫调节中起着无可替代的作用，可能是由于赖氨酸是________________等的必要组成成分。
解析：(1)赖氨酸属于必需氨基酸。(2)酶S的化学本质是蛋白质，蛋白质使用双缩脲试剂进行鉴定，所以实验设计为：将酶S溶解于水中，振荡摇匀，加入双缩脲试剂，观察是否出现紫色的颜色反应；若试管内出现紫色，说明酶S的化学本质是蛋白质。(3)从机体生命活动调节中信号分子的角度分析，赖氨酸在人体的生长发育和免疫调节中起着无可替代的作用，可能是由于赖氨酸是激素和细胞因子等的必要组成部分。
答案：(1)必需　(2)将酶S溶解于水中，振荡摇匀，加入双缩脲试剂，观察是否出现紫色的颜色反应　试管内出现紫色，说明酶S的化学本质是蛋白质　(3)激素和细胞因子

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