高考生物二轮复习限时集训：第1讲 细胞的分子组成（解析版）

高考生物二轮复习限时集训
第1讲　细胞的分子组成
1.碳元素是组成生物体最基本的元素,可以说没有碳就没有生命。下列有关碳元素的说法错误的是 (　A　)
A.组成人体细胞的主要元素中,占细胞鲜重最多的是碳元素
B.组成核酸的单体核苷酸以碳原子为基本骨架连接而成
C.卡尔文用14C标记的二氧化碳探明了暗反应过程中碳的转移途径
D.碳在生物群落与无机环境之间是以二氧化碳的形式在循环
[解析] 碳元素是生物体内最基本的元素,但不是占鲜重含量最多的元素,生物体内占鲜重含量最多的元素是氧元素,A错误;核酸的基本组成单位是核苷酸,而核苷酸是以碳原子为基本骨架连接而成,B正确;卡尔文用14C标记的二氧化碳供应给小球藻进行光合作用,探明了暗反应中碳的转移途径,即CO2→C3→有机物,C正确;碳在生物群落与无机环境之间是以二氧化碳的形式在循环,D正确。
2.下列关于无机盐对人体机能影响的叙述,正确的是 (　A　)
A.无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
B.人体摄盐过多后会引起细胞外液渗透压降低
C.哺乳动物血液中钙离子含量过高会出现抽搐
D.适当增加组织液中Na+浓度会导致动作电位的峰值减小
[解析] 无机盐可维持细胞的酸碱平衡,这是细胞中无机盐的功能之一,A正确;人体摄盐过多后,会引起细胞外液的渗透压升高,细胞外液的量增加,B错误;哺乳动物血液中钙离子含量过高会出现肌无力,C错误;适当增加组织液中Na+浓度,Na+内流会增多,导致动作电位的峰值变大,D错误。
3.丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。下列关于以细胞为基本单位的生物中,表述不正确的是 (　A　)
A.均以葡萄糖作为储能物质
B.均以磷脂分子构成细胞膜的基本骨架
C.均以DNA分子携带遗传信息
D.均以蛋白质为生命活动的主要承担者
[解析] 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,不是储能物质,A错误。
4.科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的细菌,这种细菌能利用砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。已知在元素周期表中,砷排在磷下方,两者化学性质相似。下列叙述错误的是 (　D　)
A.GFAJ-1细菌中含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.砷对多数生物有毒,可能是因为砷能够替代磷参与生化反应,导致混乱
C.砷元素存在于GFAJ-1细菌细胞膜、核糖体以及DNA和RNA等物质中
D.该细菌的分泌蛋白在核糖体上合成后,需经过内质网和高尔基体的加工
[解析] 一般细胞内含量较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫,同时根据题干可以知道,该细菌中砷元素可以代替磷元素,说明GFAJ-1的细菌体内含量较多的是碳、氢、氧、氮、砷、硫,A正确;因为题干已强调“在元素周期表中,砷排在磷下方,两者化学性质相似”,因此对多数生物来说,砷之所以有毒,可能是因为砷与磷化学性质相似,它能够代替磷参与生化反应,导致混乱,B正确;细胞膜、核糖体以及DNA和RNA中都有磷元素,所以砷元素可以替代磷存在于GFAJ-1细菌细胞膜、核糖体以及DNA和RNA中,C正确;细菌属于原核生物,没有内质网和高尔基体,D错误。
5.《氾胜之书》中提到收获的粮食要“曝使极燥”,降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是 (　A　)
A.“曝使极燥”后,细胞丧失了全部水分,新陈代谢完全停止
B.植物生长的不同时期,细胞内自由水与结合水的比值可能不同
C.粮食晾晒过程中含水量大幅度降低,可降低储存时有机物的损耗
D.若用高温烘焙的方式处理粮食使其干燥,这些粮食以后可能萌发率较低,不易做种
[解析] “曝使极燥”后,种子丢失大部分自由水,而仍保留结合水,代谢减慢,但并未完全停止,A错误;生长旺盛的时候,自由水与结合水的比值较高,反之,自由水与结合水的比值较低,植物生长的不同时期,其代谢速率不同,因此细胞内自由水与结合水的比值可能不同,B正确;细胞含水量降低,呼吸作用减弱,有机物消耗减少,因此粮食晾晒过程中含水量大幅度降低,可降低储存时有机物的损耗,C正确;高温烘焙会使种子丢失自由水和结合水,导致细胞死亡,种子正常生命活动受到影响,不易做种,D正确。
6.健康生活方式是指有益于健康的习惯化的行为方式,具体表现为生活有规律,讲究个人、环境和饮食卫生等。下列与健康生活相联系的生物学知识中,说法正确的是 (　D　)
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可以放心大量摄入
B.夏季酷暑时分,室外作业的人们应多饮用纯净水
C.为了保证糖尿病患者能量的充足,米饭、馒头等食品可以多吃一些
D.鸡蛋煮熟后蛋白质发生变性,肽键更容易被水解,因此吃熟鸡蛋易消化
[解析] 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可以参与血液中脂质的运输,但过量摄入对机体不利,A错误;夏季酷暑时,室外作业的人会大量出汗,丢失水分的同时会丢失大量的无机盐,故补水的时候也需要补盐,应多饮用含盐的水,B错误;糖尿病患者应减少糖类的摄入,米饭和馒头中含有较多淀粉(属于多糖),故应减少食用,C错误;鸡蛋煮熟后,蛋白质的空间结构被破坏,肽链变得松散,易被蛋白酶水解,因此,吃熟鸡蛋容易消化,D正确。
7.脂质与人体健康息息相关,下列有关叙述错误的是 (　C　)
A.维生素D属于脂质,能有效促进人体肠道对钙、磷的吸收
B.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官
C.磷脂是组成细胞和生物体的重要有机化合物,只存在于细胞膜中
D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体中还参与血液中脂质的运输
[解析] 维生素D属于脂质,能有效促进人体肠道对钙、磷的吸收,A正确;分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用,也能减轻摩擦,故可以保护内脏器官,B正确;磷脂是组成细胞和生物体的重要有机化合物,是构成细胞中膜结构(包括细胞膜、细胞器膜、核膜)的重要组分,磷脂双分子层是组成细胞中膜结构的基本支架,C错误;胆固醇的作用:①构成动物细胞膜的重要成分;②参与人体内血液中脂质的运输,D正确。
8.下列有关遗传物质的叙述,正确的是 (　B　)
A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B.新冠病毒的遗传物质是RNA,相对于双链DNA更易突变
C.DNA具有多样性的主要原因是碱基的排列顺序和空间结构不同
D.DNA的基本单位是核酸
[解析] 核酸是遗传信息的携带者,不论是细胞内的核酸还是细胞外的核酸,其核苷酸的排列顺序都蕴含着遗传信息,A错误;相较于双链的DNA而言,单链RNA结构不稳定,更容易发生突变,故遗传物质是RNA的新冠病毒更容易发生突变,B正确;DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序不同,但空间结构均为双螺旋结构,C错误;DNA为脱氧核糖核酸,其基本单位是脱氧核糖核苷酸,D错误。
9.糖组是一个生物体或细胞中全部糖类的总和,包括简单的糖类和缀合的糖类。在糖缀合物(如糖蛋白和糖脂等)中的糖链部分有庞大的信息量。下列相关叙述正确的是 (　A　)
A.多糖必须水解成单糖才能被细胞吸收利用
B.糖类是大多数动物细胞干重中含量最多的化合物
C.纤维素是植物细胞的结构成分,还是其供能物质
D.细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关,与糖链无关
[解析] 大分子的多糖不能被细胞直接吸收和利用,必须水解成单糖才能被细胞吸收利用,A正确;蛋白质是大多数动物细胞干重中含量最多的化合物,B错误;纤维素是植物细胞细胞壁的成分,即纤维素是植物细胞的结构成分,但不是供能物质,C错误;分布在细胞膜表面的糖蛋白对细胞有识别、保护和润滑作用,糖蛋白在细胞识别中所起的作用与糖蛋白中的蛋白质和糖链均有关,D错误。
10.蛋白质在发挥功能时往往与相应物质结合。下列叙述不正确的是 (　A　)
A.与氨基酸结合,转运氨基酸至核糖体合成肽链
B.与病原体结合,抑制病原体对人体细胞的黏附
C.与某些糖类物质结合,参与细胞间的信息交流
D.与DNA分子结合形成的结构可成为遗传物质的主要载体
[解析] 转运氨基酸至核糖体的是tRNA,不是蛋白质,A错误。
11.生物大分子是生物体的重要组成物质,相关叙述错误的是 (　D　)
A.生物大分子可分布在细胞内或细胞外,具有特定功能
B.生物大分子可在细胞内或细胞间承担信息传递功能
C.生物大分子可被相应酶催化水解,产生单体物质
D.细胞内生物大分子的合成均需要模板,具有多样性
[解析] 生物大分子可分布在细胞内或细胞外,具有特定功能,如蛋白质可在细胞内作为结构蛋白,也可在细胞外作为糖蛋白或者抗体,具有特定的功能,A正确;核酸可在细胞内承担遗传信息传递功能,如DNA到RNA可以传递遗传信息,蛋白质比如生长激素可以在生物体内细胞间传递信息,B正确;生物大分子都是由相应单体聚合而成,核酸被相应酶催化水解的单体是核苷酸,蛋白质被相应酶催化水解的单体是氨基酸,多糖被相应酶催化水解的产物是单糖,C正确;蛋白质、核酸的合成均需要模板,但多糖的合成不需要模板,D错误。
12.以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如图Z1-1所示。下列有关说法正确的是 (　C　)
图Z1-1
A.若图中多聚体为DNA,则其中含有的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
B.若图中多聚体为麦芽糖,则构成它的单体一定是葡萄糖
C.若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体,则该多聚体可以表示淀粉
D.若图中单体表示氨基酸,则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合
[解析] 脱氧核糖的组成元素为C、H、O,A错误;麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的二糖,不属于多聚体,B错误;淀粉由多个葡萄糖组成,若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体,则该多聚体可以表示淀粉,C正确;若图中单体表示氨基酸,形成此长链时并非所有氨基和羧基都参与脱水缩合,多肽链两端的氨基和羧基、R基中的氨基和羧基一般不参与脱水缩合,D错误。
13.蛋白质和核酸是细胞中两种重要的大分子物质,下列有关说法正确的是 (　A　)
A.抗体、酶、载体蛋白中发挥相应作用后,不能继续发挥作用的是抗体
B.核酸包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种
C.真核细胞核中有蛋白质与核酸的结合物,原核细胞拟核中无蛋白质与核酸的结合物
D.细胞内蛋白质的合成需要核酸,核酸的合成不需要蛋白质
[解析] 酶、载体蛋白都可以多次利用,抗体与抗原特异性结合后,形成细胞集团或沉淀物,被吞噬细胞吞噬消化,因此抗体发挥相应作用后,不能再继续发挥作用,A正确;核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸两种,核苷酸是核酸的基本组成单位,B错误;原核细胞中DNA进行复制时,会有解旋酶和DNA聚合酶与DNA结合,而解旋酶和DNA聚合酶是蛋白质,此时,拟核中含有DNA-蛋白质复合物,C错误;核酸的合成需要酶参与,而绝大多数酶的化学本质是蛋白质,D错误。
14.鬼笔环肽是从一种剧毒蘑菇中分离出来的多肽物质,分子式为C35H48N8O11S,其彻底水解产生的氨基酸中有4个氧原子位于R基上,下列说法正确的是 (　C　)
A.鬼笔环肽中存在二硫键,能维持其结构的相对稳定
B.鬼笔环肽彻底水解产生的氨基酸的R基中有2个氮原子
C.经加热处理的鬼笔环肽仍能与双缩脲试剂反应显紫色
D.鬼笔环肽通过自由扩散的运输方式进入人体细胞
[解析] 分析鬼笔环肽的分子式可知,鬼笔环肽只有一个S,不可能构成二硫键,A错误;鬼笔环肽彻底水解产生的氨基酸有4个氧原子位于R基上,根据其氧原子总数为11个及该多肽为环肽可知,鬼笔环肽含有7个肽键,因此只有1个N原子位于R基上,B错误;加热处理后鬼笔环肽的肽键没有被破坏,可以与双缩脲试剂反应,C正确;鬼笔环肽(多肽类物质)不能通过自由扩散的运输方式进入人体细胞,D错误。
15.蛋白质是生命活动的主要承担者。下列关于真核生物细胞内蛋白质的叙述,错误的是 (　C　)
A.蛋白质合成时需要mRNA提供模板
B.抗体分泌前需经过内质网和高尔基体的加工
C.叶绿素的化学本质是含有Mg2+的蛋白质
D.细胞器间功能的差异主要取决于蛋白质的种类
[解析] 蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个阶段,翻译的模板是mRNA,A正确;抗体是分泌蛋白,在核糖体上合成后,需要经过内质网和高尔基体的加工,B正确;叶绿素的化学本质不是蛋白质,C错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞器间功能的差异主要取决于蛋白质的种类,D正确。
16.细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽转运、折叠或组装,这一类分子本身并不参与最终产物的形成,因此称为分子伴侣。以下相关叙述错误的是 (　A　)
A.构成分子伴侣的单体是氨基酸,氨基酸都含有C、H、O、N、S
B.细胞质基质、内质网中可能有分子伴侣的分布
C.分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性
D.分子伴侣可能通过改变自身的空间构象来发挥作用
[解析] 分子伴侣的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,氨基酸的组成元素肯定有C、H、O、N,但是不一定有S,A错误;分子伴侣能帮助多肽转运、折叠或组装,可能存在于细胞质基质、内质网中,B正确;分子伴侣对靶蛋白没有高度专一性,同一分子伴侣可以帮助多种不同的多肽链折叠、组装等,C正确;分子伴侣可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,其可能通过改变自身的空间构象来与多肽的某些部位相结合从而发挥作用,D正确。
17.细胞内的大分子具有重要的功能。请参照表中内容完成下表:
生物大分子名称 (1)　淀粉　 纤维素 DNA 蛋白质
功能 植物细胞内的储能物质 组成植物细胞的结构 (2)　遗传信息的载体　 具有催化、运输等功能
元素组成 C、H、O (3)　C、H、O　 C、H、O、N、P C、H、O、N等
基本组成单位 葡萄糖 葡萄糖 脱氧核苷酸 (4)　氨基酸　
功能举例 　玉米种子萌发时,水解成葡萄糖进行氧化分解 　洋葱外表皮细胞的细胞壁是由纤维素和果胶组成的 　细菌的拟核DNA中储存着控制细菌主要性状的遗传信息 (5)　血红蛋白能运　输氧气　
[解析] (1)由题意可知,该生物大分子的基本组成单位为葡萄糖,且可在玉米种子萌发时水解成葡萄糖进行氧化分解,故该生物大分子为淀粉。淀粉是植物细胞中的多糖,是植物细胞内的储能物质。(2)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,由C、H、O、N、P五种元素组成,无论是原核细胞还是真核细胞,DNA都是遗传信息的载体,其脱氧核苷酸的排列顺序中储存着遗传信息。(3)纤维素是组成植物细胞细胞壁的主要成分,纤维素属于糖类,其组成元素是C、H、O。(4)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。蛋白质是生命活动的主要承担者,可以作为结构成分,也可以起调节、免疫、催化及运输等作用,其中血红蛋白运输氧气属于蛋白质的运输功能。
18.图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图;图乙表示一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。(注:—S—S—是由2个—SH脱去一分子H2形成的。)据图回答下列问题。
图Z1-2
(1)图甲中A为　C、H、O、N　等元素,在人体内可以合成的B属于　非必需氨基酸　。
(2)图乙中的胰岛素的两条肽链是在核糖体上通过氨基酸的　脱水缩合　作用形成的,而二硫键则是后续的加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过图甲中的　C或肽键　连接。
(3)图乙中这51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了　888　。
(4)胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是　构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别　。
(5)胰岛素具有降低血糖的作用,生活中糖尿病人只能通过注射胰岛素来降低血糖,简述其主要原理是　胰岛素为蛋白质,若口服会被消化道中的消化酶分解,从而失去疗效　。
[解析] (1)A为组成蛋白质的元素,包括C、H、O、N等元素;B为氨基酸,在人体内可以合成的B属于非必需氨基酸。(2)胰岛素的两条肽链是在核糖体上通过氨基酸的脱水缩合作用形成的,而二硫键则是后续的加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过图甲中的C所示的肽键连接。(3)依题意和图示分析可知:图乙中这51个氨基酸形成的胰岛素分子含有2条肽链、3个二硫键(—S—S—)。在氨基酸形成该胰岛素后,减少的相对分子质量等于脱去的水分子的相对分子质量的总和与形成3个二硫键时脱去的6个氢原子的相对分子质量的总和,而脱去的水分子数等于肽键数,因此相对分子质量减少了18×(51-2)+1×6=888。(4)胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(5)胰岛素为蛋白质,若口服会被消化道中的消化酶分解,从而失去疗效,因此生活中糖尿病人只能通过注射胰岛素来降低血糖。