2022届高三生物二轮专题复习：细胞中的化合物（word版含答案带解析）

细胞中的化合物
【例题精讲】
例1：
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、Y代表的元素分别是________和________。
(2)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)，在人体内该单体有________种。SARS病毒的遗传物质彻底水解后的产物为________________。
(3)图中________是组成染色体的主要成分，________是组成核糖体的成分，________是组成噬菌体的成分。
(4)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____________。
(5)图中大分子物质在人体下丘脑和垂体细胞中，可能不同的是________，出现这种稳定性差异的根本原因是________________。图中a和b的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)过程Ⅱ可以发生在________、________、________(填细胞结构)中。过程Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中遵循的碱基互补配对原则分别为__________________、__________________、__________________。　
(7)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________个碱基对。
答案：(1)N、P　N　(2)A　a　脱氧核苷酸　4　核糖、磷酸、含氮碱基(A、G、C、U)　(3)A和C　B和C　A和C
(4)磷酸二酯键　肽键　(5)B、C、D、E　基因的选择性表达　a中有脱氧核糖和碱基T，b中有核糖和碱基U　(6)细胞核　线粒体　叶绿体　A—T、T—A、G—C、C—G　A—U、T—A、G—C、C—G　A—U、U—A、G—C、C—G　(7)3n
例2：
GPCRs是一类往返跨膜七次的跨膜蛋白，如图是其结构模式图。下列有关G蛋白偶联受体说法错误的是(　　)
A．必定含有C、H、O、N、P、S等元素
B．必定含有“—CO—NH—”结构
C．必定经过转录、翻译等过程合成
D．必定与细胞的信号传递有关
解析：选A。受体为蛋白质，含有基本元素：C、H、O、N，不一定含有P、S，故A错。蛋白质由氨基酸通过脱水缩合以“—CO—NH—”连接，故B正确。蛋白质要经过转录和翻译合成，故C正确。受体能够识别信息分子并与之结合，传递信息，故D正确。
【巩固练习】
一、选择题（共10题）
1．下列化合物中，含化学元素种类最少的一组是(　　)
①胰岛素　②乳糖　③核苷酸　④磷脂　⑤脂肪　⑥RNA　⑦抗体　⑧性激素　⑨纤维素
A．①②⑦　　　　　　　　　 B．④⑤⑧
C．②⑤⑨ D．③⑥⑨
2．甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，乙图是甲图中某物质的分子结构图。下列叙述中正确的是(　　)
A．乙图表示的物质是甲图中的a
B．甲图中的X表示的元素是N，Y表示的元素是N和P
C．C由m个氨基酸构成，含n条肽链，其中有z个环状多肽，完全水解C共需水分子m－n＋z个
D．甲图中过程①②③碱基配对方式完全相同
3．研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断不合理的是(　　)
A．冷害初期呼吸作用增强，有利于抵御寒冷
B．持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉
C．低温时细胞液浓度上升，有利于适应低温环境
D．低温使根细胞呼吸减弱，吸收矿质营养能力下降
4.．如图是细胞中几种重要化合物的元素组成。下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg元素，植物的叶片呈黄色
B．蛋白质若含Fe或S元素，这些元素一定位于R基团中
C．ATP中含有腺嘌呤
D．人体缺乏I元素，促甲状腺激素释放激素分泌减少，促甲状腺激素分泌增加
5.．如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．糖原、淀粉和纤维素是细胞中的储能物质
B．糖类不参与细胞识别和免疫调节
C．动物中的糖原都能与血液中的葡萄糖相互转换，以维持血糖浓度的相对稳定
D．枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
6.．下列对于水分和无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在，铁是合成血红蛋白不可缺少的成分
B．植物缺Mg2＋会影响光合作用，食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿
C．各种生物体的生命活动不能离开水
D．休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升，正在萌发的种子中结合水和自由水的比值则下降
7．下列关于糖类和脂质的叙述中，正确的是(　　)
A．生物组织中还原糖的鉴定时，在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色(2014江苏，22C)
B．多糖在细胞中不与其他分子相结合(2013重庆，1C)
C．磷脂合成时，不需要模板(2011江苏，1A改编)
D．脂质不参与生命活动的调节(2013江苏，1A)
5．下列关于细胞中脂质的说法正确的是(　　)
A．脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物
B．生物膜的组成成分包括磷脂、胆固醇和脂肪
C．含N元素的脂质包括胆固醇、性激素等
D．维生素A能有效地促进人肠道对钙和磷的吸收
解析：选A。脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，其中磷脂是构成生物膜的重要成分，因此，脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要化合物。生物膜中不含脂肪。胆固醇、性激素只含有C、H、O三种元素。维生素D能够有效促进小肠对钙和磷的吸收。
8.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子
B．若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去4个H2O分子
D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基
9．如图是将某油料作物种子置于温度、水分、通气等条件适宜的黑暗环境中培养过程中干重的变化情况。定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%。分析有关说法中不正确的是(　　)
A．检测种子中是否有脂肪，可用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色
B．前8天，种子干重增加的主要原因是脂肪转化为糖类
C．实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是O
D．实验过程中，种子的总重量也和干重的变化趋势相同
10．瘦素是由脂肪组织分泌的一种蛋白类激素，可作用于下丘脑的代谢调节中枢，发挥抑制食欲，抑制脂肪合成等作用，达到控制体重的目的。由信息不能得出的推论是(　　)
A．下丘脑细胞膜上存在瘦素的受体
B．体脂含量可能会影响瘦素的分泌
C．脂肪组织是人体的内分泌腺之一
D．瘦素发挥作用后会被灭活
二、非选择题（共3题）
11．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、Y代表的元素分别是________和________。
(2)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)，在人体内该单体有________种。SARS病毒的遗传物质彻底水解后的产物为________________。
(3)图中________是组成染色体的主要成分，________是组成核糖体的成分，________是组成噬菌体的成分。
(4)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____________。
(5)图中大分子物质在人体下丘脑和垂体细胞中，可能不同的是________，出现这种稳定性差异的根本原因是________________。图中a和b的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)过程Ⅱ可以发生在________、________、________(填细胞结构)中。过程Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中遵循的碱基互补配对原则分别为__________________、__________________、__________________。　
(7)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________个碱基对。
12．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，其二硫键(—S—S—)形成时会脱去两个氢，图2为部分肽链放大示意图。请据图回答下列问题：
(1)该化合物由氨基酸脱去________个水分子形成，这样的结合方式叫做______________，图1所示的蛋白质的相对分子质量约为________。
(2)图2中有________种R基，该肽链至少有________个游离的羧基。
(3)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有________个，含②的氨基酸有________个，含有⑥的氨基酸有________个。
13．如图所示的图解表示构成生物体的元素、化合物及其作用，其中a、b、d、e、f代表小分子，A、B、E代表不同的生物大分子，请据图回答下列问题：
(1)物质a表示________________ ，其在原核细胞中共有________种。
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质，则E是________，其在人体中主要分布于______________细胞。
(3)物质d是______________。物质f是________，其在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物体作为长期储备能源物质，从进化的角度这是经过长期的__________________的结果。
(4)物质b的名称是________，图中的“？”是指________元素。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为______________。
(5)如图是某物质的部分结构示意图，请补充完整。
参考答案
1.解析：选C。本题考查常见化合物的元素组成，意在考查考生的识记能力。糖类、脂肪、性激素只由C、H、O三种元素构成；胰岛素和抗体的化学本质都是蛋白质，至少含有C、H、O、N四种元素；核苷酸和RNA都含有C、H、O、N、P五种元素；磷脂至少含有C、H、O、P(有的含N，有的不含)四种元素。
2.解析：选C。根据甲图分析可知，A、B、C依次是DNA、RNA和蛋白质。过程①②③分别是DNA复制、转录和翻译。单体a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸。乙图表示的物质是甲图中的b，A错误。甲图中的X表示的元素是N和P，Y表示的元素是N，B错误。设环状多肽的氨基酸总数为x，则环状多肽完全水解共需要水分子为x；其他肽链数为(n－z)，氨基酸数为(m－x)，则完全水解C共需要水分子数为氨基酸数－肽链数＝(m－x)－(n－z)，因此共需要水分子数＝(m－x)－(n－z)＋x＝m－n＋z，C正确。DNA复制、转录和翻译过程中碱基配对方式不完全相同，D错误。
3.解析：选B。冷害初期呼吸作用增强，释放能量增加，利于抵御寒冷，A正确。低温时，淀粉分解成可溶性糖增多，使细胞内自由水减少，有利于适应低温环境，B错误，C正确。低温使根细胞呼吸减弱，提供能量少，细胞吸收矿质营养能力下降，D正确。
4.解析：选D。由于Mg元素是合成叶绿素的必需元素，所以植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg元素，植物的叶片会因缺乏叶绿素而呈黄色，A正确。氨基酸的结构通式中，除R基团以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素，若含有其他元素，则一定位于R基团中，B正确。ATP去掉两个磷酸基团后，就成为腺嘌呤核糖核苷酸，所以ATP中含有腺嘌呤，C正确。人体缺乏I元素，甲状腺激素合成减少，会导致促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加，D错误。
5.解析：选D。纤维素是结构物质；细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关，糖蛋白是由多糖和蛋白质结合形成的；肌糖原不能与血糖相互转换，所以A、B、C都错误。纤维素的单体为葡萄糖，D正确。
6.解析：选D。细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，缺铁会导致缺铁性贫血，因为铁是合成血红蛋白的重要成分。镁是叶绿素组成的重要元素，缺镁会导致光合速率下降；碘是甲状腺激素合成的重要元素，缺碘会造成地方性甲状腺肿。自由水是细胞内的良好溶剂，同时细胞内的许多生物化学反应必须有水参加，因此代谢旺盛的生物体内(如萌发的种子)自由水与结合水的比值较高，而休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值较低。
7.解析：选C。斐林试剂实质是新制的氢氧化铜溶液(呈蓝色)，故在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体为蓝色，A项错误；多糖可与脂质或者蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白，B项错误；磷脂合成时，不需要模板，C项正确；性激素参与生命活动的调节，属于脂质，D项错误。
8.解析：选C。据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增如了8个氧原子，A正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列，B正确；这4条多肽链若重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，D正确。
9. 解析：选D。本题考查细胞中化合物相关知识。苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色，A正确；脂肪中C、H含量高，转化成糖类过程需要添加O，使种子干重增加，所以使萌发种子干重增加的主要元素是O，B、C正确；种子在萌发过程中通过呼吸作用消耗有机物，使总重量减少，D错误。
10解析：选C。由瘦素是一种激素，可作用于下丘脑可知，下丘脑细胞膜上存在瘦素的受体；瘦素可以抑制脂肪的合成，达到控制体重的目的，可以推测瘦素的合成和分泌可能会受到体脂含量的影响；脂肪组织不属于人体的内分泌腺；激素发挥作用后即被灭活。
11.答案：(1)N、P　N　(2)A　a　脱氧核苷酸　4　核糖、磷酸、含氮碱基(A、G、C、U)　(3)A和C　B和C　A和C
(4)磷酸二酯键　肽键　(5)B、C、D、E　基因的选择性表达　a中有脱氧核糖和碱基T，b中有核糖和碱基U　(6)细胞核　线粒体　叶绿体　A—T、T—A、G—C、C—G　A—U、T—A、G—C、C—G　A—U、U—A、G—C、C—G　(7)3n
12.解析：(1)该蛋白质由一条多肽链、124个氨基酸组成，故脱水缩合过程中需脱去123个水分子。其相对分子质量＝氨基酸的总的分子量－脱去的水的总分子量－形成二硫键脱去的氢的分子量＝124×128－123×18－2×4＝13 650。(2)图2中有4种R基，其中一个R基有1个羧基，故该肽链至少有2个游离的羧基。(3)十肽中9个肽键和首端或末端1个羧基中有11个氧，那么(z－11)个氧均在①中，故含①的氨基酸有(z－11)/3个；同理含有②的氨基酸有(m－10)个；图2中只有⑥含有S，故含有⑥的氨基酸有n个。
答案：(1)123　脱水缩合　13 650　(2)4　2
(3)(z－11)/3　m－10　n
13.解析：(1)物质a由C、H、O、N、P组成并且A是病毒的主要组成成分，所以a是核苷酸，原核细胞中有8种，组成RNA的4种和组成DNA的4种。(2)E是主要的能源物质，是糖类，若E是动物细胞特有的储能物质，则E是肝糖原和肌糖原，主要储存在肝脏细胞和肌肉细胞中。(3)物质d促进生殖器官的发育，激发并维持雌性动物的第二性征，说明是雌性激素；因为物质f“在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物体作为长期储备能源物质”，所以是脂肪。(4)物质b是构成B的单体，而物质B是蛋白质，所以b是氨基酸；“？”指的是N元素。B分子的相对分子质量是mn－18(n－2)。(5)缺少的是肽键为：—CO—NH—。
答案：(1)核苷酸　8
(2)糖原　肝脏细胞和肌肉
(3)雌性激素　脂肪　自然选择
(4)氨基酸　N　mn－(n－2)×18
(5)—CO—NH—