【19-24年高考真题分类汇编】专题一 组成细胞的分子 试卷（含解析）

专题一 组成细胞的分子
考点1 组成细胞的元素及无机物
1.（2022·江苏卷）下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是（ ）
A. O、P、N B. C、N、Si C. S、P、Ca D. N、P、Na
2.（2022·湖北卷）水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是（　　）
A. 水是酶促反应的环境 B. 参与血液中缓冲体系的形成
C. 可作为维生素D等物质的溶剂 D. 可作为反应物参与生物氧化过程
3.（2022·多选辽宁卷）磷（P）是导致水体富营养化的重要营养元素之一、湖水中P会随生物遗体残骸、排泄物等沉入底泥。当遇到风浪扰动时，浅水型湖泊底泥中的P会进入上层水体而被生物重新利用；深水型湖泊因水体过深，底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体。若仅考虑P循环，下列叙述正确的是（ ）
A. 水中P沿食物链在生物体内聚集，最终积累在食物链顶端
B. 定期清除底泥对减缓两种类型湖泊富营养化具有同等效果
C. 减少外源P的输入是控制深水型湖泊富营养化的关键措施
D. 相同条件下，浅水型湖泊比深水型湖泊更易发生富营养化
4.（2023·全国乙卷）生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。
单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂
葡萄糖 — ① —
② ③ 蛋白质 ④
⑤ — 核酸 ⑥
根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
A. ①可以是淀粉或糖原
B. ②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基
C. ②和⑤都含有C、H、O、N元素
D. ④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
5.（2022·海南卷）种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B. 种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少
C. 干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D. 种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪
6.（2024·1月浙江卷）下列不属于水在植物生命活动中作用的是
A.物质运输的良好介质
B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能
D.缓和植物温度变化
7.（2024·湖南卷）以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（　　）
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
8． 干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B. 干旱缺水时进入叶肉细胞的会减少
C. 植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D. 干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
9.（2022·全国甲卷）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞中有以无机离子形式存在的钙
B. 人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C. 适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D. 人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
10．（2019·重庆卷）香蕉可作为人们运动时的补给品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是（ ）。
A．纤维素 B．钾离子 C．葡萄糖 D．水
11.（2021·天津卷）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（ ）
A. 磷是组成藻类细胞的微量元素
B. 磷是构成藻类生物膜的必要元素
C. 藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D. 生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
12.（2019·全国Ⅰ卷）将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于（ ）
A. 水、矿质元素和空气
B. 光、矿质元素和水
C. 水、矿质元素和土壤
D. 光、矿质元素和空气
13.（2020·1月浙江卷）无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述正确的是
A. 与肌肉的兴奋性无关
B. 是类胡萝卜素的必要成分
C. 作为原料参与油脂的合成
D. 具有维持人血浆酸碱平衡的作用
14.（2020年·江苏卷）下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
15.（2021·全国乙卷）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ）
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
16.（2021·6月浙江卷）无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（　　）
A. Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B. HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用
C. 血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D. 适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
17.（2019·全国Ⅲ卷）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是___________，在细胞核中合成的含氮有机物是___________，叶绿体中含氮的光合色素是__ ____。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论_____ ___。
18、（2023·上海卷）磷对植物的影响（14分）
磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2浓度等条件下，对长势一致的4组当归植株，分别补充P1、P2、P3、P4量的磷，测定其叶肉细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和总叶绿素含量，结果如图1。
（1）当归叶肉细胞内的下列物质或结构中，含有磷元素的有___（单选）。
A. 淀粉 B. 高能电子
C. 麦芽糖 D. 叶绿体外膜
（2）根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___（单选）。
A. 生成H2O的量 B. 吸收CO2的量
C. 吸收O2的量 D. 释放CO2的量
（3）分析图1数据可得到的结论是___（单选）。
A. 磷元素是当归叶肉细胞合成光合色素的原料
B. 总叶绿素含量随光照强度的增加先升高再降低
C. 过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率
D. 当归叶肉细胞的净光合速率提高可促进对P的吸收
研究人员发现，植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中P缺乏时，H6的数量会发生变化，同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节。图2是该机制示意图， 表示无机磷。
（4）从下列①~④中选择并形成实验方案，以探究缺磷对植物根细胞质膜上H6数量的影响。对照组___；实验组：___。
①选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷充足培养基
②选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷不足培养基
③检测H6基因转录水平
④检测光合作用相关基因转录水平
（5）结合题中信息分析植物根细胞对外界磷浓度变化的反应，并用下列编号表示。外界磷充足时：___。外界磷缺乏时：___。
①质膜上的H6数量少
②质膜上的H6数量多
③M6抑制H6的转运功能
④M6促进H6的转运功能
⑥M6不影响H6的转运功能
⑤细胞内磷元素维持在正常水平
⑦细胞内外磷含量一致
考点2 糖类、脂质的种类和功能
1.（2023·湖南卷）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.（2023·北京卷）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
3.（2023·新课标卷）葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是（ ）
A. 葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节
B. 葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜
C. 血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D. 血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
4.（2022·1月浙江卷）植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A. X与果糖的分子式都是C6H12O6
B. X是植物体内的主要贮能物质
C. X是植物体内重要的单糖
D. X是纤维素的结构单元
5.（2022·重庆市） 合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据下表分析，叙述错误的是（ ）
A. 含主要能源物质最多的是②
B. 需控制体重的人应减少摄入①和②
C. 青少年应均衡摄入①、②和③
D. 蛋白质、脂肪和糖类都可供能
6.（2024·河南理综）大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ）
A. 大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态
B. 大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C. 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
7．（2024·甘肃卷）陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是（ ）
A．不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B．苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C．油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D．脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
8.（2024·湖南卷）细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　）
A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C. 糖脂可以参与细胞表面识别
D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分
9．（2022·6月浙江卷）生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A．油脂对植物细胞起保护作用 B．鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C．糖元是马铃薯重要的贮能物质 D．纤维素是细胞膜的重要组成成分
10.（2019·4月浙江卷）脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是
A. 油脂可被苏丹Ⅲ染液染成紫色
B. 磷脂主要参与生命活动的调节
C. 胆固醇使动物细胞膜具有刚性
D. 植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分
11.（2019·4月浙江卷）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是
A. 将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1
B. 严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低
C. 富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1
D. 某动物以草为食，推测上述比值接近1
12.（2020·7月浙江卷）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（ ）
A. 淀粉的结构单元是蔗糖
B. 胆固醇是人体所需的物质
C. 蛋白质是生物体内重要的贮能物质
D. 人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
13.（2020年·江苏卷）下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（ ）
A. 碳链是各种生物大分子结构基础
B. 糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C. 细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D. 细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
14.（2020·山东卷）棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F，检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B. 曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C. 15~18 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D. 提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
15.（2020·海南卷）下列关于人体脂质的叙述，正确的是（ ）
A. 组成脂肪与糖原的元素种类不同
B. 磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C. 性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D. 维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育
16.（2021·北京卷）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　）
A. 走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B. 葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C. 爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D. 借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
17.（2021·福建卷）运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，维持线粒体数量、质量及功能的完整性，保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量 B. 细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C. 衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损 D. 运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
18.（2021·海南省）下列关于纤维素的叙述正确的是（ ）
A. 是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B. 易溶于水，在人体内可被消化
C. 与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D. 水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
19.（2022·天津卷）为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
（1）建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料（HFD组）和普通饲料（ND组）16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比，HFD组____________________偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量__________（增加∕减少）。
（2）探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含_______________的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集（1）试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
该试验的自变量为_______________，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可__________（加剧∕缓解）高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
（3）基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。____________________________________________________________________________。
考点3 蛋白质、核酸的结构和功能
1.（2024·湖北高考）人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是（ ）
A. 热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快
B. 高温处理后的抗体，失去了与抗原结合的能力
C. 硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂
D. 草履虫具有纤毛结构，有利于其运动
2.（多选）（2024·河北高考）酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化，三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体，研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是（ ）
A. 该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B. P和K都可改变M的空间结构，从而改变其活性
C. K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D. M和P之间的活性调控属于负反馈调节
3.（2023·江苏省）细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（　　）
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
4.（2022·湖北卷）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
5.（2023·河北卷）哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降解衰老的红细胞，获得的Fe2+通过膜上的铁输出蛋白（FPN）进入血液，用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进铁调素的合成。下列叙述正确的是（　　）
A.由Fe参与构成的血红蛋白具有运输功能
B.衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
C.敲除铁调素编码基因，巨噬细胞会出现铁积累
D.长期炎症可能会减少红细胞生成，进而导致贫血
6.（2023·广东卷）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图）和选择培养基筛选原理判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是（）
A.a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
7.（2023·6月浙江卷）我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，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
8.（2023·全国甲卷）为了研究蛋白质的结构与功能，常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题。
（1）图中甲、乙、丙在进行SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳时，迁移的方向是_____（填“从上向下”或“从下向上”）。
（2）图中丙在凝胶电泳时出现2个条带，其原因_____。
（3）凝胶色谱法可以根据蛋白质_____的差异来分离蛋白质。据图判断，甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是_____，最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是_____。
（4）假设甲、乙、丙为3种酶，为了减少保存过程中酶活性的损失，应在_____（答出1点即可）条件下保存。
9.（2022·1月浙江卷）膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是（ ）
A. 质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B. 温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C. 叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D. 神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
10.（2022·天津卷）下列生理过程的完成不需要两者结合的是（ ）
A. 神经递质作用于突触后膜上的受体
B. 抗体作用于相应的抗原
C. Ca2+载体蛋白运输Ca2+
D. K+通道蛋白运输K+
11. （2022·天津卷）新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是（ ）
A. 氨基酸 B. 核苷酸 C. 单糖 D. 脂肪酸
12.（2022·辽宁卷）（多选）Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2+形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为铁死亡。下列叙述正确的是（ ）
注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A. 铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B. 运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C. 细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D. 运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
13.（2022·辽宁卷）水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是（ ）
A. 人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B. AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C. 检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D. 正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关
14.（2022·湖南卷）胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是（　　）
A. 胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B. 皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C. 胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D. 胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
15.（2022·湖北卷）人体中血红蛋白构型主要有T型和R型，其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍，内、外因素的改变会导致血红蛋白一氧亲和力发生变化，如：血液pH升高，温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下，不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如下图实线所示（血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关）。下列叙述正确的是（　　）
A. 体温升高时，血红蛋白由R型向T型转变，实线向虚线2方向偏移
B. 在肾脏毛细血管处，血红蛋白由R型向T型转变，实线向虚线1方向偏移
C. 在肺部毛细血管处，血红蛋白由T型向R型转变，实线向虚线2方向偏移
D. 剧烈运动时，骨骼肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变，有利于肌肉细胞代谢
16.（2022·湖北卷）氨基酸在人体内分解代谢时，可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物（有机胺），有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺，可舒张血管；酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺，可收缩血管；天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是（　　）
A. 人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺
B. 有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料
C. 组胺分泌过多可导致血压上升
D. 酪胺分泌过多可导致血压下降
17．（2019·重庆卷）某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
18.（2021·全国甲卷）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
19.（2021·山东省）细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 KFERQ 的目标蛋白形成复合体，该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是（ ）
A. α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B. α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C. 抑制 L 基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D. 目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
20.（2021·辽宁卷）蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B. 胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C. 唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D. 线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
21.（2021·江苏卷）核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 组成元素都有C、H、O、N
B. 细胞内合成新的分子时都需要模板
C. 在细胞质和细胞核中都有分布
D. 高温变性后降温都能缓慢复性
22.（2019·江苏卷）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是
A. 核酸和蛋白质的组成元素相同
B. 核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C. 蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D. 高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
23.（2020·北京卷）蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不正确的是（ ）
A. 组成元素含有C、H、O、N
B. 由相应的基本结构单位构成
C. 具有相同的空间结构
D. 体内合成时需要模板、能量和酶
24.（2020年·全国卷Ⅰ）新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯，提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B. 病毒能够在餐具上增殖，用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C. 高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体
D. 生活中接触的物体表面可能存在病原微生物，勤洗手可降低感染风险
25.（2020·天津卷）组成下列多聚体的单体的种类最多的是（ ）
A. 血红蛋白
B. DNA
C. 淀粉
D. 纤维素
26.（2022·北京卷）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
（1）酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
（2）用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现________的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。
（3）37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
（4）由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
（5）现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体______________。
A. 蛋白分泌受阻，在细胞内积累
B. 与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C. 细胞分裂停止，逐渐死亡
考点4 生物组织中的有机物及其检测
1.（2022·重庆市）在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是（　　）
样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量（mg/mL） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A. 斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B. 吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关
C. 若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D. 在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅
2.（2020·1月浙江卷）为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是
A. 提取液②加入本尼迪特试剂并加热产生红黄色沉淀，说明②中含有还原糖
B. 与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖
C. 提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D. 检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液
3.（2019·江苏卷）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________（填序号）。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加__________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60℃水浴加热，观察试管内颜色变化。
请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是__________。
专题一 组成细胞的分子(解析版)
考点1 组成细胞的元素及无机物
1.（2022·江苏卷）下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是（ ）
A. O、P、N B. C、N、Si C. S、P、Ca D. N、P、Na
【答案】A
【解析】
【分析】线粒体内膜属于生物膜，其主要成分是磷脂和蛋白质，蛋白质是由C、H、O、N等元素组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P。
【选项解读】
线粒体内膜属于生物膜，生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，蛋白质是由C、H、O、N等元素组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，二者均不含Si、Ca、Na，A正确，BCD错误。
故选A。
2.（2022·湖北卷）水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是（　 　）
A. 水是酶促反应的环境 B. 参与血液中缓冲体系的形成
C. 可作为维生素D等物质的溶剂 D. 可作为反应物参与生物氧化过程
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
【选项解读】
A、自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境。A正确
B、血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系。B正确
C、维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水。C错误
D、自由水能参与化学反应，故水可作反应物参与生物氧化过程。D正确
故选C。
3.（多选）（2022·辽宁卷）磷（P）是导致水体富营养化的重要营养元素之一、湖水中P会随生物遗体残骸、排泄物等沉入底泥。当遇到风浪扰动时，浅水型湖泊底泥中的P会进入上层水体而被生物重新利用；深水型湖泊因水体过深，底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体。若仅考虑P循环，下列叙述正确的是（ ）
A. 水中P沿食物链在生物体内聚集，最终积累在食物链顶端
B. 定期清除底泥对减缓两种类型湖泊富营养化具有同等效果
C. 减少外源P的输入是控制深水型湖泊富营养化的关键措施
D. 相同条件下，浅水型湖泊比深水型湖泊更易发生富营养化
【答案】AD
【解析】
【分析】生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集，生物链越顶端，该元素或化合物浓度越高。
【选项解读】
A、水中P可被生产者吸收利用，根据生物的富集作用原理，生物体内的P会沿食物链由低营养级向高营养级传递，最后会积累在食物链顶端。A正确
B、结合题干“当遇到风浪扰动时，浅水型湖泊底泥中的P会进入上层水体而被生物重新利用；深水型湖泊因水体过深，底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体”可知，期清除底泥对减缓浅水型湖泊富营养化具有较好的效果，对深水型湖泊富营养化效果不大。B错误
C、深水型湖泊因水体过深，底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体，因此即使有外源P输入，积累在深水，也不会引起湖泊富营养化。C错误
D、磷（P）是导致水体富营养化的重要营养元素之一、湖水中P会随生物遗体残骸、排泄物等沉入底泥，而当遇到风浪扰动时，浅水型湖泊底泥中的P会进入上层水体而被生物重新利用，深水型湖泊因水体过深，底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体，故相同条件下，浅水型湖泊比深水型湖泊更易发生富营养化。D正确
故选AD。
4.（2023·全国乙卷）生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。
单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂
葡萄糖 — ① —
② ③ 蛋白质 ④
⑤ — 核酸 ⑥
根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
A. ①可以是淀粉或糖原
B. ②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基
C. ②和⑤都含有C、H、O、N元素
D. ④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
【答案】B
【解析】
【分析】多糖的单体是葡萄糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。
【选项解读】
A、葡萄糖是多糖的单体，多糖包括淀粉、糖原和纤维素，故①可以是淀粉或糖原。A正确
B、蛋白质是由单体②氨基酸通过脱水缩合形成③肽键连接形成的，核酸的单体是核苷酸，故⑤是核苷酸。B错误
C、②氨基酸的基本元素组成是C、H、O、N，⑤核苷酸的元素组成是C、H、O、N、P。C正确
D、检测蛋白质的④可以是双缩脲试剂，检测核酸的⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂。D正确
故选B。
5.（2022·海南卷）种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B. 种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少
C. 干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D. 种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪
【答案】C
【解析】
【分析】种子萌发是指种子从吸水开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程，在此过程中细胞代谢逐渐增强。种子萌发除了种子本身要具有健全的发芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的环境条件，主要是充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好。
【选项解读】
A、种子的萌发需要一定的环境条件，如水分、温度和氧气等因素。A正确
B、种子萌发过程中，自由水含量增加，呼吸作用增强，消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质，生成简单有机物增多，导致储藏的有机物的量减少。B正确
C、干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求。C错误
D、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪。D正确
故选C。
6.（2024·1月浙江卷）下列不属于水在植物生命活动中作用的是 （ ）
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞内的水以两种形式存在：自由水和结合水。自由水的作用：①细胞内良好的溶剂；②参与细胞内大多数生物化学反应；③运输营养物质和代谢废物；④多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。结合水是细胞结构的重要组成部分。自由水/结合水：自由水比例变大，细胞代谢旺盛；结合水比例变大，细胞抗逆性增强，有利于抵抗高温、干旱、寒冷等不利环境。
【选项解读】
A、自由水是物质运输的良好介质。A正确
B、液泡中糖类、盐类等物质的浓度往往很高，因此吸水力较强，从而导致成熟植物细胞质内的水分子大量进入液泡，使植物体保持挺立状态；另外水也可以与其他分子结合，维持细胞壁、细胞膜等的正常结构与性质，从而使植物器官保持直立状态。B正确
C、降低酶促反应活化能的是酶。C错误
D、水有较大的比热容，其温度变化缓慢。因此植物体内的水能缓和温度变化。D正确
故选C。
7.（2024·湖南卷）以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（　　）
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
【答案】B
【解析】
【分析】观察细胞质流动选择的材料是黑藻幼嫩的小叶，原因是叶子薄而小，叶绿体较大、数量较少。在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快。
【选项解读】A、该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域。A正确
B、新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因新叶比老叶细胞代谢旺盛，而细胞代谢越旺盛，细胞内结合水与自由水的比值越低。B错误
C、选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功。C正确
D、观察细胞质的流动时，常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志。D正确
故选B。
8． 干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B. 干旱缺水时进入叶肉细胞的会减少
C. 植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D. 干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【答案】A
【解析】
【分析】干旱缺水条件下植物叶片气孔开度减小，植物吸收的二氧化碳会减少，植物的暗反应速率降低从而导致光合速率下降，干旱条件下的蒸腾作用很强，会导致植物体内水分含量减少，各种需要水分参与的生理反应都会减弱，同时在蒸腾拉力的作用下，植物根细胞的吸水能力增强，植物缺水主要是体内自由水的大量流失。
【选项解读】A、脱落酸的合成部位：根冠和萎蔫的叶片。所以叶片萎蔫时，叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加，达到一定程度叶片可能会脱落。A错误
B、干旱缺水时，植物叶片气孔开度减小，从外界吸收的二氧化碳减少，导致植物的光合速率降低。B正确
C、植物细胞失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水比值会增大，C正确；
D、缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应，植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与，缺水不利于该过程，D正确。
故选A。
9.（2022·全国甲卷）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞中有以无机离子形式存在的钙
B. 人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C. 适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D. 人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【解析】
【分析】无机盐的存在形式与作用：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在；（2）无机盐的功能：对维持细胞和生物体生命活动有重要作用，如：Fe是构成血红素的元素；Mg是构成叶绿素的元素。
【选项解读】
A、细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙（如CaCO3）。A正确
B、Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助。B错误
C、维生素D能有效促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收。C正确
D、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状。D正确
故选B。
10．（2019·重庆卷）香蕉可作为人们运动时的补给品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是（ ）。
A．纤维素 B．钾离子 C．葡萄糖 D．水
【答案】A
【解析】
【分析】
【选项解读】
钾离子、葡萄糖和水都是小分子物质，可以被人体吸收利用，纤维素是多糖，人体内缺少分解纤维素的酶，故纤维素不能被人体吸收利用。A正确
故选A。
11.（2021·天津卷）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（ ）
A. 磷是组成藻类细胞的微量元素
B. 磷是构成藻类生物膜的必要元素
C. 藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D. 生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等；生态系统的物质循环指组成生物体的元素在生物群落与无机环境间循环的过程，具有全球性。
【选项解读】
A、磷属于大量元素。A错误
B、磷脂中含磷元素，磷脂双分子层是构成藻类生物膜的基本支架，故磷是构成藻类生物膜的必要元素。B正确
C、ATP由C、H、O、N、P组成，淀粉只含C、H、O三种元素。C错误
D、物质循环具有全球性，生态系统磷循环不能在水生生物群落内完成。D错误
故选B。
12.（2019·全国Ⅰ卷）将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于 ( )
A. 水、矿质元素和空气
B. 光、矿质元素和水
C. 水、矿质元素和土壤
D. 光、矿质元素和空气
【答案】A
【解析】
【分析】①组成细胞的化合物：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸。②组成植物细胞的矿质元素：N、P、S、K、Ca、Mg等；③光合作用的原料：二氧化碳和水，产物有机物和氧气，场所是叶绿体。
【选项解读】
A、黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物。也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。A正确
B、植物光合作用只是将光能转化成了有机物中的化学能，并不会增加黄瓜幼苗的质量。B错误
C、黄瓜幼苗可以吸收水增加鲜重，也可以从土壤中吸收矿质元素合成相关的化合物，从而增加植株的质量。土壤本身并不能增加植株的质量，使植株质量增加的是土壤中的水分和矿质元素。C错误
D、矿质元素和水都可以增加植株的质量，而光只是被植物光合作用固定的能量，并不增加植株的质量。D错误
故选A。
13.（2020·1月浙江卷）无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 与肌肉的兴奋性无关
B. 是类胡萝卜素的必要成分
C. 作为原料参与油脂的合成
D. 具有维持人血浆酸碱平衡的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
无机盐在生物体内含量不高，约占1%～1.5%，多数以离子形式存在，但它们对于维持生物体的生命活动有着重要作用，还是某些化合物的重要组成成分。
【选项解读】
A、Ca2+与肌肉的兴奋性有关，若哺乳动物血液中Ca2+含量过低，则会发生抽搐。A错误
B、Mg2+是叶绿素的必需成分。B错误
C、油脂只含有C、H、O三种元素，所以不需要H2PO4-作为原料参与的合成。C错误
D、HCO3-作为血浆中的缓冲物质，具有维持人血浆酸碱平衡的作用。D正确
故选D。
14.（2020年·江苏卷）下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
【答案】D
【解析】
【分析】水在细胞中以两种形式存在：一部分水与细胞内的其他物质相结合，为结合水；绝大部分以游离的形式存在，可以流动，为自由水，参与细胞中各种代谢活动；细胞中的无机盐含量比较少，但具有重要的生理功能，如很多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞中各种生命活动，当某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能出现相应病症。
【选项解读】
A、自由水是生化反应的介质，有些水还直接作为反应物参与生物化学反应，如有氧呼吸。A错误
B、结合水是组成细胞结构的重要成分，主要存在形式是水与蛋白质、多糖等物质结合，成为生物体的构成成分，而液泡中的水属于自由水。B错误
CD、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，能参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Mg2+是合成叶绿素的原料。C错误、D正确
故选D。
15.（2021·全国乙卷）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ）
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在；结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【选项解读】
A、水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态。A正确
B、结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分。B正确
C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水。C错误
D、自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然。D正确
故选C。
16.（2021·6月浙江卷）无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是
（　 　）
A. Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B. HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用
C. 血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D. 适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【答案】A
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，是细胞中某些复杂化合物重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分；可以维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐；维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
【选项解读】
A、Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中，类胡萝卜素是由碳氢链组成的分子，不含Mg2+。A错误
B、HCO3-、H2PO4-对体液pH 起着重要的调节作用。B正确
C、哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐。C正确
D、I是组成甲状腺激素的重要元素，故适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症。D正确
故选A。
17.（2019·全国Ⅲ卷）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是___________，在细胞核中合成的含氮有机物是___________，叶绿体中含氮的光合色素是__ ____。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论_____ ___。
【答案】 （1） 蛋白质 核酸 叶绿素 （2）实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【解析】
【分析】
本题主要考查细胞中蛋白质和核酸的组成元素及实验设计等有关知识。组成细胞内的化合物主要分为有机物和无机物，无机物有水和无机盐；有机物有蛋白质、糖类、脂质和核酸。蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N，糖类的组成元素有C、H、O，脂质的组成元素为C、H、O或C、H、O、N、P，核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【选项解读】
（1）核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。
（2）要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性，可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养，通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
可用假设法推理，假设作物甲偏好吸收NO3﹣，则营养液中NO3﹣的剩余量较少；假设作物甲偏好吸收NH4﹢，则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此，预期结果和结论为：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
18、（2023·上海卷）磷对植物的影响（14分）
磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2浓度等条件下，对长势一致的4组当归植株，分别补充P1、P2、P3、P4量的磷，测定其叶肉细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和总叶绿素含量，结果如图1。
（1）当归叶肉细胞内的下列物质或结构中，含有磷元素的有___（单选）。
A. 淀粉 B. 高能电子
C. 麦芽糖 D. 叶绿体外膜
（2）根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___（单选）。
A. 生成H2O的量 B. 吸收CO2的量
C. 吸收O2的量 D. 释放CO2的量
（3）分析图1数据可得到的结论是___（单选）。
A. 磷元素是当归叶肉细胞合成光合色素的原料
B. 总叶绿素含量随光照强度的增加先升高再降低
C. 过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率
D. 当归叶肉细胞的净光合速率提高可促进对P的吸收
研究人员发现，植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中P缺乏时，H6的数量会发生变化，同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节。图2是该机制示意图， 表示无机磷。
（4）从下列①~④中选择并形成实验方案，以探究缺磷对植物根细胞质膜上H6数量的影响。对照组___；实验组：___。
①选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷充足培养基
②选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷不足培养基
③检测H6基因转录水平
④检测光合作用相关基因转录水平
（5）结合题中信息分析植物根细胞对外界磷浓度变化的反应，并用下列编号表示。外界磷充足时：___。外界磷缺乏时：___。
①质膜上的H6数量少
②质膜上的H6数量多
③M6抑制H6的转运功能
④M6促进H6的转运功能
⑥M6不影响H6的转运功能
⑤细胞内磷元素维持在正常水平
⑦细胞内外磷含量一致
【答案】（1）D （2）B （3）C （4）①③ ②③ （5）①③⑤ ②④⑤
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【小问详解】
（1）A、淀粉只含有C、H、O元素，不含P。A错误
B、高能电子不含有元素。B错误
C、麦芽糖只含有C、H、O元素。不含P，C 错误
D、叶绿体外膜主要成分是蛋白质和磷脂，含有P元素。D正确
故选D。
（2）图1中因变量指标之一为净光合速率，可用单位时间单位面积植物吸收CO2的量表示；根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积吸收CO2的量。B正确，ACD错误
故选B。
（3）A、组成叶绿素的元素是C、H、O、N、Mg，所以磷元素不是当归叶肉细胞合成叶绿素的原料。A错误
B、由图1可知，该实验自变量为磷元素的含量，因此总叶绿素含量随磷元素的增加先升高再降低。B错误
C、400kg/hm2的磷含量溶液中净光合速率低于0kg/hm2的磷含量的净光合速率，所以过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率。C正确
D、在一定范围内，当归叶片磷含量的提高促进叶肉细胞净光合速率，但没有显示净光合速率升高可促进磷元素的吸收。D错误
故选C。
（4）由于磷含量的变化会对植物根细胞质膜上H6数量的影响，则探究短期缺磷对小麦磷稳态的影响时，对照组①选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷充足培养液中，③检测H6基因转录水平，故选①③。实验组②选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷不足培养液中，③检测H6基因转录水平，根据根细胞质膜上磷转运蛋白的数量的大小来判断，故选②③。
（5）植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6，外界磷浓度变化会影响根细胞质膜上磷转运蛋白的数量，根据图中信息可知，外界磷充足时①质膜上的H6数量少、③M6抑制H6的转运功能、⑤细胞内磷元素维持在正常水平；外界缺磷时，②质膜上的H6数量多、④M6促进H6的转运功能、⑤细胞内磷元素维持在正常水平。
考点2 糖类、脂质的种类和功能
1.（2023·湖南卷）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
【答案】A
【解析】
【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，ATP是直接能源物质。
【选项解读】
A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素。A错误
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生。B正确
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化。C正确
D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能。D正确
故选A。
2.（2023·北京卷）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
【答案】B
【选项解读】
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
【选项解读】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B正确
故选B。
3.（2023·新课标卷）葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是（ ）
A. 葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节
B. 葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜
C. 血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D. 血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
【答案】B
【解析】
【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。
【选项解读】
A、葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，血液中的糖称为血糖，血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的
调节。A正确
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，是机体能量的重要来源，葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入小肠上皮细胞为主动运输，进入组织细胞一般通过协助扩散。B错误
CD、血糖浓度升高时，在胰岛素作用下，血糖可以进入肝细胞进行氧化分解并合成肝糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯。CD正确
故选B。
4.（2022·1月浙江卷）植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A. X与果糖的分子式都是C6H12O6
B. X是植物体内的主要贮能物质
C. X是植物体内重要的单糖
D. X是纤维素的结构单元
【答案】B
【解析】
【分析】蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖脱去一分子水形成的二糖。
【选项解读】
A、X应为葡萄糖，葡萄糖和果糖都是六碳糖，分子式均为C6H12O6。A正确
B、X应为葡萄糖，是生物体内重要的能源物质，植物体的主要储能物质为淀粉和脂肪。B错误
C、X是葡萄糖，是生物体内重要的能源物质。C正确
D、X是葡萄糖，是构成淀粉、纤维素等多糖的基本单位。D正确
故选B。
5.（2022·重庆市） 合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据下表分析，叙述错误的是（ ）
A. 含主要能源物质最多的是②
B. 需控制体重的人应减少摄入①和②
C. 青少年应均衡摄入①、②和③
D. 蛋白质、脂肪和糖类都可供能
【答案】A
【解析】
【分析】★蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样：①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。★糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖，由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，多糖有淀粉、纤维素和糖原，糖原是动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的成分。★脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。
【选项解读】
A、人体主要能源物质是糖类，表中主要能源物质最多的是①。A错误
B、食物①和②中分别富含糖类和脂肪，所以需控制体重的人应减少摄入①和②。B正确
C、食物①、②和③中分别富含糖类、脂肪和蛋白质，所以青少年应均衡摄入①、②和③有利于身体的发育。C正确
D、蛋白质、脂肪和糖类都属于储存能量的有机物，因而都可供能。D正确
故选A。
6.（2024·河南理综）大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ）
A. 大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态
B. 大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C. 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
【答案】D
【解析】
【分析】脂肪：也叫做甘油三酯，组成元素C、H、O，它是由一分子甘油和三分子脂肪酸反应形成的。磷脂：组成包括胆碱、甘油、脂肪酸、磷酸，组成元素C、H、O、P 、（N）。它是构成生物膜（细胞膜、核膜、细胞器膜）结构的重要成分。固醇：组成元素有C、H、O分为胆固醇、性激素、维生素D等，能够维持新陈代谢和对生殖起重要调节作用。
【选项解读】A、植物脂肪大多含不饱和脂肪酸，其熔点低，不易凝固，在室温下呈液态：动物脂肪大多含饱和脂肪酸，其熔点略高，不易熔化，在室温下呈固态。A正确
B、蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量。B正确
C、必需氨基酸是人体细胞不能合成或者合成量太少而必须从外界获取的一类氨基酸，故大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸。C正确
D、脂肪的组成元素只有C、H、O。D错误
故选D。
7.（2024·甘肃卷）陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是（ ）
A．不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B．苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C．油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D．脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
【答案】C
【解析】
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂防酸，室温时呈固态。
【选项解读】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固,橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态。A正确
B、油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹皿染液染成橘黄色，因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒。B正确
C、油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量减少，但由于发生了有机物的转化,故有机物的种类增多。C错误
D、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收。D正确
故选C。
8.（2024·湖南卷）细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　）
A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C. 糖脂可以参与细胞表面识别
D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】A
【解析】
【分析】脂质可以分为脂肪（储能物质，减压缓冲，保温作用）、磷脂（构成生物膜的主要成分）、固醇类物质包括胆固醇（动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输）、性激素（促进性器官的发育和生殖细胞的产生）和维生素D（促进小肠对钙磷的吸收）。
【选项解读】A、细胞膜上的膜脂具有流动性，富含不饱和脂肪酸，而饱和脂肪酸的熔点较高，低温环境和常温环境下都容易凝固，不利于细胞生命活动的进行。A错误
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其浓度过高时，与鞘磷脂结合形成脂筏，降低膜的流动性；其浓度过低时，由于胆固醇是镶嵌在磷脂之间，且两者之间形态差异较大，破坏了磷脂原有的秩序，使其无序性增加，进而增加了膜的流动性。所以其对于调节膜的流动性具有重要作用。B正确
C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞问的信息传递等功能密切相关。C正确
D、磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架。D正确
故选A。
9．（2022·6月浙江卷）生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A．油脂对植物细胞起保护作用 B．鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C．糖元是马铃薯重要的贮能物质 D．纤维素是细胞膜的重要组成成分
【答案】B
【解析】本题主要考查生物体中的有机物选项分析。
【分析】
【选项解读】A、油脂是植物细胞良好的储能物质，植物蜡对植物细胞起保护作用。A错误。
B、鸟类的羽毛主要成分是蛋白质，主要由角蛋白组成。B正确
C、糖元是动物细胞特有的多糖，淀粉是马铃薯重要的贮能物质。C错误
D、纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质。D错误
故选B。
10.（2019·4月浙江卷）脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是
A. 油脂可被苏丹Ⅲ染液染成紫色
B. 磷脂主要参与生命活动的调节
C. 胆固醇使动物细胞膜具有刚性
D. 植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分
【答案】C
【解析】
【分析】
脂质是主要有碳、氢、氧3种元素组成的大分子有机化合物，脂质包括油脂、磷脂、植物蜡、胆固醇等。脂质是组成细胞的必要成分。
【选项解读】A、苏丹Ⅲ染液用于检验细胞中的油脂，油脂可被苏丹Ⅲ染液染成橙黄色，在显微镜的观察下呈现橙黄色的小液滴。A错误
B、磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分，单位膜的基本骨架为脂双层，由磷脂参与构成，B错误
C、胆固醇安插在质膜的结构中，为质膜的结构提供稳定性，使细胞膜具有刚性。C正确
D、植物蜡对植物细胞起保护作用，不是膜结构的组成成分。D错误
故选C。
11.（2019·4月浙江卷）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是
A. 将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1
B. 严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低
C. 富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1
D. 某动物以草为食，推测上述比值接近1
【答案】A
【解析】
【分析】生物可利用糖类和油脂进行呼吸产生能量，由于油脂中氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，故氧化分解同质量的油脂和糖类，油脂消耗的氧气比糖类多。葡萄糖彻底氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值为1，脂质氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1。
【选项解读】A、果蔬中利用的能源物质为糖类，储藏与充满氮气的密闭容器中，果蔬细胞主要进行无氧呼吸，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值应当大于1。A错误
B、严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低。B正确
C、富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质，故产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1。C正确
D、某动物以草为食，则主要能源物质为糖类，则产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1。D正确
故选A。
12.（2020·7月浙江卷）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（ ）
A. 淀粉的结构单元是蔗糖
B. 胆固醇是人体所需的物质
C. 蛋白质是生物体内重要的贮能物质
D. 人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【答案】B
【解析】
【分析】生物体内的有机物主要包括：糖类、脂质、蛋白质和核酸。其中除脂质外，有许多种物质的相对分子质量都以万计，因此它们被称为生物大分子，各种生物大分子的结构和功能都存在一定差异。
【选项解读】A、淀粉的结构单元是葡萄糖。A错误
B、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，是人体所需的物质。B正确
C、糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质。C错误
D、人细胞中储存遗传信息的物质是DNA。D错误
故选B。
13.（2020年·江苏卷）下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（ ）
A. 碳链是各种生物大分子结构基础
B. 糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C. 细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D. 细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
【答案】B
【解析】
【分析】在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
【选项解读】A、生物大分子都是以碳链为基本骨架。A正确
B、糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子。B错误
C、细胞中利用种类较少的小分子（单体）脱水缩合成种类繁多的生物大分子（多聚体），如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质。C正确
D、生物大分子的合成过程一般需要酶催化。D正确
故选B。
14.（2020·山东卷）棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F，检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B. 曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C. 15~18 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D. 提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意分析题图，甲乙曲线蔗糖含量都是先上升是因为蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后积累，随后蔗糖含量下降是因为在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成造成的。品系F中的SUT表达水平提高，对蔗糖的运输增加，而甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙，所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量。
【选项解读】A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖。A错误
B.品系F中的SUT表达水平提高，对蔗糖的运输增加，分析曲线可知，甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙，所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量。B正确
C.由题干信息“蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成”可知，15-18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成。C正确
D.甲曲线蔗糖含量下降的时间早于乙曲线，故提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前。D错误
故选BC。
15.（2020·海南卷）下列关于人体脂质的叙述，正确的是（ ）
A. 组成脂肪与糖原的元素种类不同
B. 磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C. 性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D. 维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育
【答案】C
【解析】
【分析】化合物的元素组成：蛋白质的组成元素有C、H、O、N，有些还含有P、S；核酸的组成元素为C、H、O、N、P；脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P；糖类的组成元素为C、H、O。
【选项解读】A、脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O。A错误
B、脂肪的最终水解产生是甘油和脂肪酸。B错误
C、性激素属于固醇，能激发和维持人体第二性征。C正确
D、维生素D可以促进骨骼对钙的吸收。D错误
故选C。
16.（2021·北京卷）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　）
A. 走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B. 葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C. 爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D. 借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
【答案】D
【解析】
【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，其水解释放的能量可满足细胞各项生命活动对能量的需求。
【选项解读】A、由图可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多。A正确
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。B正确
C、爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩，部分会转化为热能。C正确
D、有机械助力时人确实比无机械助力消耗的能量少，但机械助力会消耗更多的能量，不利于缓解温室效应。D错误
故选D。
17.（2021·福建卷）运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，维持线粒体数量、质量及功能的完整性，保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量 B. 细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C. 衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损 D. 运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
【答案】D
【解析】
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。
【选项解读】A、线粒体不能直接利用葡萄糖，正常细胞葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸，丙酮酸在线粒体中被彻底氧化分解，释放大量能量。A错误
B、结合题意“运动可促进机体产生更多新的线粒体……保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求”可知，不同部位对能量的需求不同，则线粒体的呼吸强度也不相同。B错误
C、结合题意可知，受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性，不会导致正常细胞受损。C错误
D、内环境的稳态体现在内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中，运动后线粒体的动态变化（产生更多新的线粒体；加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解）是机体稳态调节的结果。D正确
故选D。
18.（2021·海南省）下列关于纤维素的叙述正确的是（ ）
A. 是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B. 易溶于水，在人体内可被消化
C. 与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D. 水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质。
【选项解读】A、蓝藻细胞壁的主要成分是肽聚糖。A错误
B、纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的蠕动。B错误
C、纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖。C错误
D、纤维素的水解产物为还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。D正确
故选D。
19.（2022·天津卷）为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
（1）建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料（HFD组）和普通饲料（ND组）16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比，HFD组____________________偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量__________（增加∕减少）。
（2）探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含_______________的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集（1）试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
该试验的自变量为_______________，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可__________（加剧∕缓解）高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
（3）基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。____________________________________________________________________________。
【答案】（1） ① 总胆固醇、甘油三酯 ② 减少 （2） 抗生素 移植的肠道菌群 加剧
（3）避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【小问详解】（1）①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油三酯都属于脂类，与ND组相比，HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。②据图可知，与ND组相比，HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。
（2）抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代谢的影响，自变量为移植的肠道菌群（移植ND肠菌组和移植HFD肠菌组），因变量为总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植ND肠菌组相比，移植HFD肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
（3）据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
考点3 蛋白质、核酸的结构和功能
1.（2024·湖北高考）人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是（ ）
A. 热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快
B. 高温处理后的抗体，失去了与抗原结合的能力
C. 硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂
D. 草履虫具有纤毛结构，有利于其运动
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质的功能：（1）免疫功能：抗体的本质是免疫球蛋白，会与抗原结合形成沉淀团，被吞噬细胞消化分解。（2）结构功能：有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如人和动物的肌肉、毛发。（3）催化功能：绝大多数酶都是蛋白质，具有催化功能。（4）运输功能：有些蛋白质具有运输载体的功能，如血红蛋白运输氧气。（5）调节功能：有些蛋白质有信息传递功能，能够调节机体的生命活动，如胰岛素可以调节血糖。
【选项解读】A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构，其中分解者属于组成成分，其以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源，并把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物，所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行，以保证生态系统结构和功能的稳定，因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样，该生态系统物质循环速率会加快。A错误
B、抗体的本质是免疫球蛋白，会与抗原结合形成沉淀团，被吞噬细胞消化分解，高温会破坏抗体（免疫球蛋白）的空间结构，使抗体失去生物活性（即生物学功能），所以无法与抗原结合。B错误
C、硝化细菌是原核生物，只含核糖体这一种细胞器，其分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，该过程即二分裂，依赖于细胞膜和细胞壁。C正确
D、草履虫的纤毛会辅助运动，草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进，还可帮助口沟摄食。D错误
故选C。
2.（多选）（2024·河北高考）酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化，三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体，研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是（ ）
A. 该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B. P和K都可改变M的空间结构，从而改变其活性
C. K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D. M和P之间的活性调控属于负反馈调节
【答案】AB
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止，称为一个细胞周期；细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期持续的时间长。
【选项解读】A、据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”知，M蛋白激活可促进细胞进入分裂前期，导致分裂间期变短，使得间期蛋白质合成量不足，细胞体积变小。A正确
B、据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”可知，P和K分别通过磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构，从而改变其活性。B正确
C、据题图可知，蛋白K对M有抑制作用，蛋白P对M有激活作用，故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多，促进细胞进入分裂前期，间期蛋白质积累不足而体积变小。C错误
D、据题图可知，当M增多时，会激活促进蛋白P的产生，而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生，使得M继续增多，故M和P之间的活性调控属于正反馈调节。D错误
故选AB。
3.（2023·江苏省）细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（　　）
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，由氨基酸脱水缩合而成的，能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
【选项解读】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素。A错误
B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶。B错误
C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体。C错误
D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近。D正确
故选D。
4.（2022·湖北卷）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
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【选项解读】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏，天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的，而变性后次级键被破坏。A错误
B、球状蛋白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，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，酒精可以使蛋白质