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[直击考纲] 1.蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。2.核酸的种类和功能(Ⅰ) 。3.糖类的种类和作用(Ⅱ) 。4.脂质的种类和作用(Ⅰ) 。5.水和无机盐的作用(Ⅰ) 。
考点1 蛋白质和核酸的相互关系及计算
1．判断下列关于蛋白质的叙述
(1)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(2008·天津，1C)( × )
(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变(2009·福建，4A)( × )
(3)某蛋白质由124个氨基酸组成 ，其中有8个—SH ，在肽链形成空间结构(如图)时 ，生成4个二硫键(—S—S—) ，若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为13278(2013·上海，16A)( √ )
(4)某种肽酶可水解肽链末端的肽键 ，导致多肽分解为若干短肽(2012·上海 ，6B)( × )
(5)常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 ，是由于蛋白质有肽键(2009·江苏，21C改编)( √ )
2．判断下列关于核酸的叙述
(1)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(2012·江苏 ，1B)( × )
(2)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数 ，其五碳糖与RNA中的相同(2010·江苏，1D改编)( × )
(3)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的(2011·海南 ，16B)( √ )
(4)真核生物以DNA为遗传物质 ，部分原核生物以RNA为遗传物质(2011·山东 ，5C)( × )
1．蛋白质与核酸的结构和功能
2．辨清核酸、蛋白质与生物的多样性和特异性
(1)多样性之间的关系图
(2)特异性关系 ：特定的核苷酸序列,特定的遗传信息→遗传物质的特异性,蛋白质的特异性,物种的特异性。
3．蛋白质与核酸的相关计算
(1)计算蛋白质中的氨基酸数目
若已知多肽中氮原子数为m ，氨基个数为n，则缩合为该多肽的氨基酸数目为m－n＋肽链数 。
若已知多肽中氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。
若形成的多肽为环状肽 ，氨基酸数＝肽键数＝失去的水分子数。
(2)计算蛋白质中的O、N原子数目
O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去水分子数＝R基上的O原子数＋氨基酸个数＋肽链数
N原子数＝各氨基酸中N原子的总数＝R基上的N原子数＋肽键数＋肽链数
(3)氨基酸数与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间关系的计算
(DNA)基因的碱基数(至少)∶mRNA的碱基数(至少)∶蛋白质中氨基酸的数目＝6∶3∶1 。
1.(概念关系图)下图甲 、乙 、丙表示某动物细胞中的不同化合物 ，下列叙述正确的是( )
A．核糖核苷酸是构成物质甲的基本单位
B．物质甲为该生物的主要遗传物质
C．可用苏丹Ⅲ染液来鉴定物质乙
D．物质丙构成膜结构的基础
答案 D
解析 综合分析可知甲、乙 、丙分别代表脱氧核糖核酸、蛋白质 、磷脂。因此脱氧核糖核苷酸是构成物质甲的基本单位，A错；对于细胞生物而言 ，DNA是生物的遗传物质 ，B错 ；鉴定蛋白质采用双缩脲试剂 ，C错 。
2．(信息模式图)层粘连蛋白是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白，作为细胞结构成分，含有多个识别位点并对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用，其结构示意图如图，该蛋白质共由m个氨基酸构成 ，则下列有关说法错误的是( )
A．该蛋白质中含有肽键数为m－3 ，而指导其合成的基因中至少含有核苷酸对数为3m
B．该蛋白质可能在细胞间信息传递中具有重要作用
C．该蛋白质的合成需要核糖体、内质网等结构参与
D．皮肤癌细胞中层粘连蛋白基因表达活跃
答案 D
解析 根据题意，层粘连蛋白由3条肽链构成，故含肽键数为m－3 ，因该蛋白质共由m个氨基酸构成 ，指导其合成的基因中至少含有核苷酸对数为3m ；由“糖蛋白”可推知 ，该蛋白质可能在细胞间信息传递中具有重要作用；因糖蛋白是由蛋白质和多糖链结合而成的 ，故其合成需要核糖体 、内质网等结构的参与 ；由“对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用”可推知，皮肤癌细胞中层粘连蛋白应该较少 ，所以层粘连蛋白基因表达不活跃。
3．近年来的研究初步表明 ，β－AP(p－淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征 。β－AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的 。APP形成β－AP的过程如图所示 。根据上述信息所作的推论错误的是( )
A．用双缩脲试剂检测β－AP会产生紫色反应
B．一个β－AP分子中至少含有39个肽键
C．β－AP的作用效果可能是引起大脑功能异常
D．β－分泌酶很可能是突变基因表达的产物
答案 B
解析 由题干信息可知 ，β－AP的化学本质是蛋白质，蛋白质用双缩脲试剂鉴定会产生紫色反应，A正确 ；β－AP分子中氨基酸为39个 ，而肽键数＝氨基酸数－肽链数＝38个，B错误 ；β－AP的作用效果可能是引起大脑功能异常，C正确 ；异常情况下，APP在β－分泌酶和γ－分泌酶的作用下形成β－AP ，导致正常的机体发生病变 ，由此可推出很可能是基因突变导致β－分泌酶和γ－分泌酶的形成从而产生β－AP ，D正确 。
4．(示意图计算)如图所示 ，甲、乙 、丙为组成生物体的相关化合物 ，乙为一个由α 、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成的二硫键(—S—S—) 。下列相关叙述不正确的是( )
A．甲为组成乙的基本单位 ，且乙中约含有20种甲
B．由不同的甲形成乙后 ，相对分子质量比原来少了4832
C．丙主要存在于细胞核中 ，且在乙的生物学合成中具有重要作用
D．如果甲中的R为C3H5O2 ，则由两分子甲形成的化合物中含有16个H
答案 C
解析 乙为三条肽链构成的蛋白质分子 ，丙为核苷酸的结构简式 。其中，氨基酸为蛋白质的基本组成单位 ，A正确 ；甲形成乙的过程中脱去271－3＝268个水分子 ，同时还形成了4个二硫键 ，脱去了8个H原子，所以分子量减少了268×18＋8＝4832 ，B正确 ；细胞中游离的核苷酸主要存在于细胞质中 ，是核酸的基本单位 ，C错误 ；将C3H5O2代换氨基酸通式中的R基，可数出H为9个，两分子氨基酸脱去一分子水 ，所以新形成的化合物中H为16个，D正确 。
5．(直方图计算)有关图示中蛋白质的叙述 ，正确的是( )
A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子
B．该蛋白质含有两条肽链
C．该蛋白质的R基中共含17个氨基
D．该蛋白质共有111个肽键
答案 B
解析 图中信息显示该蛋白质中含126个氨基酸 ，由羧基总数(17)和R基上羧基数目(15)可知该蛋白质含两条肽链，故形成该蛋白质时共脱去水分子126－2＝124(个) ，即含有肽键124个 ；由氨基总数(17)和两条肽链，可知该蛋白质的R基中共含15个氨基 。
6．(综合应用)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 、D、E代表生物大分子 。请回答下列问题 ：
(1)X代表__________元素 ，控制细胞遗传性状的物质是________(填字母)，构成它的单体是[ ]________(括号内填字母 ，横线上填中文名称)。烟草花叶病毒彻底水解后的产物为________________ 。
(2)图中a和b的区别是____________________________________ 。在A和C的一条链中连接两个a和两个c之间的化学键分别是____________和____________。
(3)过程Ⅱ主要发生在________________中 ，过程Ⅰ和Ⅱ中的碱基互补配对区别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若C是由n个单体c脱水缩合形成m条肽链，其中有z个环状肽 ，则在脱水缩合过程中生成的水分子数为__________________ ，则相应的A片段中至少有________个碱基对。
答案 (1)N 、P A a 脱氧核苷酸 核糖 、磷酸、含氮碱基(A 、G 、C、U)和氨基酸 (2)a中有脱氧核糖和碱基T ，b中有核糖和碱基U 磷酸二酯键 肽键 (3)细胞核 过程Ⅰ存在A－T碱基配对方式 ，而Ⅱ中存在A－U碱基配对 (4)n－m＋z 6n
[判一判]
(1)题1图中丙物质可分为头部和尾部，其中P元素位于头部( √ )
★特别提醒 题1(题2…)指“典题特训”中第1题(第2题…)。
(2)生物膜功能的不同主要由于题1图中甲的种类和数量的不同( × )
(3)鉴定题1中甲和乙的化学试剂分别是二苯胺试剂和双缩脲试剂 ，二者在使用时均需要沸水浴加热( × )
(4)若题1图中的染色体换成核糖体，则其基本单位为核糖核苷酸( √ )
(5)题4中物质乙中至少含有三个游离的氨基 ，其遇到双缩脲试剂会发生紫色反应( √ )
(6)蛋白质分别用蛋白酶和重金属盐处理使其活性均丧失，二者丧失的本质是一样的( × )
提示 前者不但破坏了空间结构 ，还破坏了肽链结构，后者仅破坏了空间结构 。
[想一想]
(1)题6中若说“一种A只控制合成一种B和一种C” ，对吗？
答案 不对。因为遗传的基本功能单位是基因 ，而基因本质就是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段 。
(2)从分子水平分析导致生物多样性的直接原因和根本原因是什么？从进化的角度分析生物多样性的原因是什么？
答案 分子水平分析，直接原因是蛋白质分子的多样性，根本原因是DNA分子的多样性 。从进化的角度分析 ，生物多样性的原因是由于多种多样的环境对生物种群进行不同方向的自然选择的结果。
考点2 水 、无机盐、脂质和糖类的作用
1．判断关于组成细胞的元素和无机物的叙述
(1)主动转运机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(2012·江苏，1C)( √ )
(2)番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等(2012·海南 ，7A)( × )
(3)生长在含盐高 、干旱土壤中的盐生植物 ，通过在液泡中贮存大量Na＋而促进细胞吸收水分 ，这说明液泡内的Na＋参与调节渗透压(2011·上海 ，13改编)( √ )
(4)适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐(2013·江苏，16C)( √ )
(5)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态(2013·江苏 ，16A)( × )
2．判断下列关于糖类的叙述
(1)细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是单糖 ，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖(2008·广东 ，30改编)( √ )
(2)蔗糖和乳糖的水解产物都是葡萄糖 ，胰岛素能促进肝糖元水解成葡萄糖(2010·海南，1B和2013·广东 ，1D改编)( × )
(3)葡萄糖遇碘－碘化钾溶液变为蓝色，淀粉可以用本尼迪特试剂鉴定并呈现蓝色 。热水浴加热条件下 ，蔗糖与本尼迪特试剂发生作用生成红黄色沉淀(2013·广东 ，1B、2009·广东，6和江苏，21A改编)( × )
(4)多糖在细胞中不与其他分子相结合，糖类不参与细胞识别和免疫调节(2013·重庆 ，1C和2013·江苏，1D)( × )
3．判断下列有关脂质的叙述
(1)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(2010·上海 ，9B)( × )
(2)胆固醇是构成细胞膜的重要成分 ，在人体内参与血液中脂质的转运(2009·福建 ，4D)( √ )
(3)脂质具有的生物学功能有构成生物膜 、调节生理代谢和贮存能量(2009·广东，21改编)( √ )
(4)使用苏丹Ⅲ检测油脂，预期显色结果是呈现橙黄色(2009·广东，6②)( √ )
(5)质量相同时 ，油脂比糖元有氧氧化释放的能量多(2010·新课标 ，2D改编)( √ )
1．生物体内水的代谢图解及水与代谢的关系
衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩 ，体积减小 ，细胞代谢速率减慢。
2．无机盐的存在形式、功能及实验验证
(1)存在形式及功能
(2)生理功能的实验验证
①实验组 ：正常植物＋缺X培养液培养,表现出症状加入X,症状消失 。
②对照组 ：正常植物＋完全培养液培养,正常生长
3．有机化合物必含元素及特征元素
(1)必含元素
(2)特征元素：S→蛋白质 ，Fe→血红蛋白，Mg→叶绿素，I→甲状腺激素 。
4．糖类的合成场所 、种类及相互关系
(1)合成场所：叶绿体(葡萄糖 、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素) 、肝脏(肝糖元)和肌肉(肌糖元) 。
(2)种类及相互关系
5．脂质的合成场所 、种类及生理功能
(1)场所 ：脂质的合成部位主要是内质网。
(2)种类及生理功能
6．关于颜色反应的实验归纳总结
颜色
原理
红
①还原糖＋本尼迪特试剂(水浴加热)→红黄色沉淀 ；②染色体(质)＋醋酸洋红溶液→红色
黄
油脂＋苏丹Ⅲ染液→橙黄色
蓝
淀粉＋碘碘化钾溶液→蓝色
紫
①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色；②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
1．下列关于生物体内元素及化合物的有关叙述中，不正确的是( )
A．衰老细胞中水分减少是导致衰老细胞代谢减弱的原因之一
B．内环境中无机盐含量的稳定仅对维持内环境的pH有作用
C．油脂不是生物主要能源物质的原因与氧化油脂耗氧多有关
D．可检测碱基和五碳糖的种类来鉴定禽流感病毒的遗传物质
答案 B
解析 细胞内水分含量降低 ，新陈代谢减慢 ，A正确 ；内环境的渗透压主要与无机盐和蛋白质有关，B错误 ；油脂与糖相比，H含量较高 ，氧化分解时耗氧量较多，C正确；DNA与RNA的主要区别为五碳糖的种类不同 ，T是DNA特有的碱基，而U是RNA特有的碱基，D正确。
2．(概念原理题)(2014·杭州一模)组成生物体的各种化合物以特定的方式聚集在一起 ，呈现出复杂的生命现象。下列有关细胞中化合物的叙述 ，正确的是( )
A．绝大多数酶是蛋白质，具有调节生理过程的功能
B．失去水的小麦种子 ，用水充分浸泡后仍能萌发
C．盘曲和折叠的蛋白质肽链被解开后 ，其特定功能并未发生改变
D．胆固醇是构成人体细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的转运
答案 D
解析 酶具有催化作用 ，而不是调节作用；结合水是细胞结构重要组成部分 ，失去水的种子将失去活性，用水充分浸泡后不能萌发 ；蛋白质的空间结构对其功能有重要影响，空间结构的改变将导致功能改变 ；胆固醇可以维持细胞膜一定的硬度 ，并参与血液中脂质的转运 。
3．(原理判断题)(2014·四川 ，2改编)生物体的生命活动离不开水 。下列关于水的叙述 ，错误的是( )
A．水可作为生物体内生化反应的良好溶剂
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．需氧呼吸时 ，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成三碳糖
答案 C
解析 A项 ，水可作为生物体内生化反应的良好溶剂。B项，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中 ，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基 。C项 ，需氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O ，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O ，产生CO2 。D项，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体膜上 ，H2O在光下被分解成O2和[H] ，[H]用于叶绿体基质中的碳反应，将固定的CO2还原成(CH2O) 。
4．(物质推断题)甲图中①、② 、③、④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个基本单位构成的化合物。以下说法不正确的是( )
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是油脂
B．若甲图中④能吸收 、传递和转换光能，则④可用95%的乙醇提取
C．乙图中若基本单位是氨基酸 ，则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个
D．乙图中若基本单位是四种脱氧核苷酸 ，则该化合物彻底水解后的产物有5种
答案 D
解析 甲图中①可表示蛋白质 ，②可表示糖类或油脂 ，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”暗示该物质为油脂 ；④为叶绿素，可用95%的乙醇提取 ；乙图中基本单位若是氨基酸 ，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；乙图中若基本单位是四种脱氧核苷酸，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 。
5．(图示信息题)胆固醇是人体中的一种重要化合物 ，血浆中胆固醇的含量受LDL(一种胆固醇含量为45%的脂蛋白)的影响。细胞中胆固醇的来源如图所示(图中“－”表示抑制作用) ，下列说法不正确的是( )
A．乙酰CoA 、胆固醇 、mRNA和LDL受体共有的元素组成是C 、H 、O
B．图中胆固醇、mRNA和LDL受体的化学本质不同 ，功能也不同
C．图中的①和②过程 ，其碱基互补配对方式不同的是T—A 、U—A
D．当细胞中胆固醇含量过高时 ，经过程③抑制相关生理过程，从而使胆固醇含量下降 ，这属于正反馈调节
答案 D
解析 图中的物质有DNA、RNA 、LDL受体(在细胞膜上 ，化学本质是蛋白质 ，具有识别作用)、LDL(含胆固醇的脂蛋白) 、乙酰CoA和胆固醇 。mRNA的元素组成为C、H 、O 、N 、P，LDL受体的组成为C 、H 、O、N等 ，乙酰CoA是细胞代谢的中间产物，在酶的作用下能转化为胆固醇 ，可推知乙酰CoA和胆固醇的元素组成相同 ，A正
确；胆固醇 、mRNA 、LDL受体的化学本质、结构不同，则功能也不同，B正确 ；图中的①和②过程分别表示转录和翻译，转录时，碱基互补配对方式为A—U 、T—A、G—C、C—G，翻译时mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子配对，其碱基互补配对方式为A—U、U—A 、G—C 、C—G ，因此碱基互补配对方式不同的是T—A 、U—A ，C正确；当细胞中胆固醇含量过高时 ，通过图中的③过程将抑制某些生理过程 ，从而使细胞中的胆固醇含量下降，属于负反馈调节 。
[判一判]
(1)若题4中①具有催化作用，则①的初步水解产物为多肽，彻底水解产物为氨基酸( √ )
(2)若题4图甲中②主要在人体肝脏和肌肉内合成 ，则②最可能是糖元( √ )
(3)若题4中②为油脂 ，则其只存在于动物的脂肪细胞中，其他部位和植物细胞中没有( × )
(4)若题4中②在低血糖时分解以补充血糖 ，则②可能是肌糖元和肝糖元( × )
(5)胆固醇是水溶性的 ，是构成酵母菌细胞膜的重要成分( × )
提示 胆固醇是脂溶性的 。
(6)题5图中①过程为转录 ，其产物彻底水解后能得到6种不同的物质( √ )
(7)题5图中LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合，再通过主动转运进入细胞( × )
(8)题5中若LDL受体出现遗传性缺陷 ，会导致血浆中的胆固醇含量减少( × )
[想一想]
(1)人体摄取水分的主要去向是什么？
答案 大量被吸收 ，主要以尿液形式排出 。
(2)题4中若③为细胞核内的化合物 ，彻底水解会得到几种有机小分子？若④为构成植物细胞壁的主要成分，则参与其合成的细胞器是什么？
答案 7种(2种核糖 ，5种碱基)；高尔基体 。
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