专题提优
专题1 细胞的分子组成与结构
小专题1 细胞的分子组成
1． (☆2025·江苏卷)关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是( )
A．三者组成元素都有C、H、O、N
B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D．磷脂和淀粉都是生物大分子
2．(2024·江苏卷)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶的叙述，正确的是( )
A．三者都含有的元素是C、H、O、N
B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质
C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同
D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸
3．(2023·江苏卷)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·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
提升 生命系统的物质观
元素形成化合物，化合物有机地组成了细胞结构。细胞是最基本的生命系统，生命系统的物质性主要表现在如下几点：
1．结构物质
(1)结构物质与细胞结构：一些糖类、脂质和蛋白质等均参与构成细胞的结构。
细胞壁 植物细胞：主要由纤维素和果胶构成
真菌细胞：主要由几丁质构成
细菌：主要由肽聚糖构成
细胞膜 动物：主要由蛋白质、磷脂、胆固醇和糖类构成
植物：主要由蛋白质、磷脂和糖类构成
核糖体 由蛋白质和rRNA构成
内质网等具膜细胞器 主要由蛋白质、磷脂构成
中心体 由蛋白质构成
(2)核酸—蛋白质复合物
①DNA—蛋白质复合物
②RNA—蛋白质复合物
(3)色素—蛋白质复合物：如植物细胞中的光敏色素，类囊体薄膜上的PSⅠ和PSⅡ。
2．遗传物质
核酸是遗传物质，包括DNA和RNA两大类。DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是部分病毒的遗传物质，因此基因通常是有遗传效应的DNA片段。真核生物的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，线粒体和叶绿体中的DNA呈环状。原核生物的DNA存在于拟核和质粒中，遗传时不遵循孟德尔遗传规律。
3．能源物质
(1)糖类、脂肪和蛋白质都能氧化分解释放能量，都是能源物质，糖类是主要的能源物质。
(2)植物细胞的储能物质有淀粉和脂肪，动物细胞的储能物质有糖原和脂肪，生物体主要的储能物质是脂肪。
(3)ATP是细胞的直接能源物质，生物体的最终能量来自太阳能。
4．细胞通信和信号物质
(1)参与体液调节的动物激素、参与神经调节的神经递质、参与免疫调节的细胞因子、植物激素等物质均可实现细胞间的信息传递。
(2)cAMP为细胞内信息分子，属于胞内信使。
(3)mRNA可实现将基因的信息传递至蛋白质。
5．蛋白质结构多样性与多样的生命活动(功能)
蛋白质 特点
双“功能” 的蛋白质 ATP合酶、Na＋－K＋泵，均具有运输和催化功能； RuBP羧化酶具有羧化和加氧功能； DNA聚合酶可催化磷酸二酯键的合成和断裂； RNA聚合酶可催化磷酸二酯键的合成和氢键的断裂
转运 蛋白 通道 蛋白 参与协助扩散，如运输Na＋、K＋、Ca2+等的离子通道，以及水通道蛋白等
载体 蛋白 参与协助扩散或主动运输，如哺乳动物成熟红细胞膜上的葡萄糖转运蛋白、神经细胞膜上的Na＋－K＋泵等
受体蛋白 能特异性识别神经递质、激素等信息分子，实现细胞间信息交流的物质，分布在细胞膜上或细胞内
糖蛋白 由蛋白质和多糖组成，主要起细胞间识别和信息传递等功能； 位于溶酶体膜内侧的糖蛋白，可保护蛋白质避免酸性水解酶的降解
染色体的 组蛋白 是染色体中的蛋白质，组蛋白发生甲基化或乙酰化等修饰会影响基因的表达
激素蛋白 与特定的受体结合，传递信息
免疫球蛋白 由浆细胞合成和分泌，可与抗原特异性结合，发挥免疫功能
命题1 组成细胞的元素和化合物
(2025·北京卷)2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是( )
A．饮食中元素种类越多所含能量越高
B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动
(2025·河北卷)下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是( )
A．纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B．糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D．多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
命题2 结合新情境考查细胞的分子组成
(2024·浙江预测)二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程，通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达量过高。下列说法错误的是( )
A．PDI通过参与蛋白质的氧化折叠从而影响蛋白质的空间结构
B．二硫键的形成依赖于PDI的催化作用，该过程发生在核糖体上
C．二硫键可在一条肽链内部形成，也可形成于不同肽链之间
D．降低PDI的表达水平，可作为抗衰老药物研究的一种思路
┃ 归纳总结 ┃
常见物质中的各种“键”
(1)共价键：如构成生物大分子的单体间靠C—C共价键构成基本骨架。
(2)氢键：由静电吸引形成(严格来说不是化学键)，属于分子间作用力，如核苷酸链之间碱基配对形成的氢键、肽链之间的氢键、水分子之间的氢键等。
(3)肽键：蛋白质肽链中连接两个氨基酸之间的化学键，经脱水缩合形成。
(4)二硫键：两个半胱氨酸残基的巯基(—SH)氧化(脱氢)后形成的共价键(—S—S—)。其本质属于共价键，可稳定蛋白质的空间结构，如胰岛素分子中A链和B链通过2个二硫键连接，维持其活性构象。
(5)磷酸二酯键：全称3′，5′－磷酸二酯键，是磷酸和五碳糖之间的化学键，见下图。其中3′－磷酸单酯键是核苷酸之间的化学键，5′－磷酸单酯键是核苷酸内部的化学键。限制性内切核酸酶、DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶等，均作用于3′－磷酸单酯键，即核苷酸之间的化学键。
(6)磷酐键：ATP中特殊的化学键(即“～”)，易断裂也易形成，与磷酸化和去磷酸化密切相关。
(2025·南京、盐城一模)甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸，可作为一种抑制性神经递质。下列相关叙述错误的是( )
A．甘氨酸的元素组成只有C、H、O、N
B．甘氨酸分子中只有一个氨基和一个羧基
C．甘氨酸的运输方式可能有主动运输、胞吐等
D．甘氨酸作用于突触后膜，不会引起突触后膜发生电位变化
(2025·徐州四模)血浆中约70%的胆固醇由低密度脂蛋白(LDL)运输，LDL结构如图所示。当LDL浓度过高时，携带的胆固醇会堆积在动脉血管壁上。相关叙述错误的是( )
A．LDL可能含有C、H、O、N、P、S等元素
B．脂质不能直接被血浆运输，与其溶解性有关
C．LDL中含有双层磷脂分子
D．长期的LDL浓度过高，可能会引发动脉硬化、高血压等疾病
一、 单项选择题
1．(2025·扬州考前调研)下列有关有机化合物的说法，正确的是( )
A．糖类都是由C、H、O三种元素构成的
B．脂肪由甘油和脂肪酸构成，是细胞内主要供能物质
C．蛋白质与双缩脲试剂在水浴条件下发生紫色反应
D．脱氧核糖核酸彻底水解可形成六种小分子物质
2．(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列叙述错误的是( )
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
3．(2025·盐城考前指导)生物大分子由单体通过连接键连接而成，下列叙述正确的是( )
A．单体和生物大分子的组成元素相同
B．生物大分子的多样性都与其单体的排列顺序有关
C．蛋白质中的连接键除肽键外，还有二硫键
D．鉴定蛋白质和DNA的试剂都需要碱性环境
4．(2025·如皋3.5模)下列关于生物体内重要化合物的叙述，正确的是( )
A．氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
B．葡萄糖、酶、几丁质等有机分子均以碳链为基本骨架
C．ATP中A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团，T代表三个特殊的化学键
D．人体摄入的糖类和脂肪在体内可以相互大量转化
5．(2025·泰州模拟)唐代诗人白居易在《咏菊》中写道：“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是( )
A．“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B．“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg会影响光合作用
C．“新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D．“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是因为“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
6．(2025·镇江期初)下列关于元素和化合物的叙述，正确的是( )
A．蛋白质中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于碱基中
B．磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C．糖类在供应充足时可大量转化为脂肪，供能不足时脂肪也会大量转化为糖类
D．生物大分子的单体均以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
7．(2025·盐城校三模)GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，它是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其数量受胰岛素调节。相关叙述正确的是( )
A．GLUT4的组成元素含C、H、O、N、P
B．GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸
C．一个GLUT4分子含有507个肽键
D．胰岛素分泌增加时，膜上GLUT4的数量会减少
8．(2025·南通四模)丙酮酸脱氢酶(PDH)在线粒体中参与催化丙酮酸彻底氧化分解。下列有关PDH的叙述，正确的是( )
A．化学元素组成为C、H、O
B．是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体
C．在真核细胞中的加工场所是内质网和高尔基体
D．在真核细胞中既参与有氧呼吸，又参与无氧呼吸
9．(2025·海安中学)“盐水鸭”是南京的著名特产，以中秋前后桂花盛开季节制作的盐水鸭色味最佳，又名桂花鸭，是中国地理标志产品。下列叙述正确的是( )
A．做南京盐水鸭的鸭子吃水草、螺、蚌等长大，是初级消费者
B．做南京盐水鸭的鸭子体内核酸初步水解和彻底水解产物分别为5种和8种
C．南京盐水鸭采用“低温熟煮”烹饪工艺，含量最多的化合物是水
D．南京盐水鸭严控NaCl用量，主要有利于细胞内液渗透压的维持
10．(2025·苏州模拟)血红蛋白是红细胞内的关键蛋白质，在绝大多数脊椎动物中是由2个α链和2个β链构成的四聚体。研究表明脊椎动物血红蛋白的氨基酸组成存在大小不一的差异。下列关于血红蛋白的叙述，正确的是( )
A．含有的元素是C、H、O、N和Fe等，因为某些氨基酸含有Fe
B．在核糖体上合成肽链，在内质网和高尔基体上加工成四聚体
C．氨基酸组成存在差异说明不同种脊椎动物血红蛋白功能存在差异
D．氨基酸组成存在差异的大小反映了不同种生物之间亲缘关系的远近
11．(2025·泰州中学)油菜种子形成过程中，脂肪会大量积累在膜结构的球状脂滴中；油菜种子萌发初期，脂滴中的部分脂肪会在细胞质基质中转化为糖类，导致干重增加。下列叙述合理的是( )
A．构成球状脂滴的膜很可能是磷脂单分子层
B．油菜种子萌发过程中脂滴的体积逐渐增大
C．萌发初期导致油菜种子干重增加的主要元素是碳元素
D．与小麦种子相比，油菜种子在播种时更适合深播
12．(2025·盐城联盟模拟)海参是典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇食物，还富含钙、磷、铁、镁、碘、硒等，具有防止动脉硬化，提高人体免疫能力等功效。相关叙述正确的是( )
A．海参中的维生素D属于胆固醇，能促进人体对钙、磷的吸收
B．钙、镁、铁、硒是组成海参细胞的大量元素，多以离子形式存在
C．海参细胞中某些糖蛋白和糖脂可参与细胞与细胞之间的分子识别和信号传导
D．蛋白质是生命活动的主要承担者，海参体内不同细胞中所含蛋白质完全不同
二、 多项选择题
13．关于细胞中化合物的叙述，正确的是( )
A．糖原和几丁质都是由C、H、O构成的动物多糖
B．胆固醇和磷脂都是构成动物细胞膜的重要成分
C．核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的多聚体
D．钠离子和钙离子都是与细胞兴奋性有关的重要成分
14．下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( )
A．抗体属于分泌蛋白，其在细胞内转运与细胞骨架相关
B．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，可以用于合成磷脂
C．腺苷是细胞中重要的化合物，其组成元素与NADH相同
D．动植物细胞中均含有葡萄糖，可以用斐林试剂来检测确定
15．(2025·江苏六校联考改编)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是( )
A．细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
B．醛固酮和抗利尿激素都属于脂质，都能调节水盐平衡
C．常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D．脂肪、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
16．(2025·苏州期末)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( )
A．细胞膜上、细胞质基质中负责运输氨基酸的载体都具有特异性
B．多糖既可为细胞生命活动提供能量，也可参与构成细胞结构
C．不同植物花瓣颜色的差异与叶绿体中色素吸收不同波长的光有关
D．细菌的DNA可与蛋白质结合形成复合物，完成重要的生命活动
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专题1 细胞的分子组成与结构
小专题1 细胞的分子组成
1．(☆2025·江苏卷)关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是( B )
A．三者组成元素都有C、H、O、N
B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D．磷脂和淀粉都是生物大分子
解析：蛋白质的组成元素为C、H、O、N，可能还含S等元素；磷脂含C、H、O、P，大多数含有N；淀粉仅含C、H、O，A错误。植物的储能物质为淀粉和脂肪，动物的储能物质为糖原和脂肪，蛋白质不是主要储能物质，C错误。淀粉是多糖，属于生物大分子；磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物组成，属于小分子物质，D错误。
2．(2024·江苏卷)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶的叙述，正确的是( B )
A．三者都含有的元素是C、H、O、N
B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质
C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同
D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸
解析：肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N，A错误；动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确；肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误；酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。
3．(2023·江苏卷)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( D )
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
解析：根据题意，细胞色素c为一种蛋白质，由氨基酸构成，元素组成为C、H、O、N，可能含有S等，A错误；线粒体内膜中催化ATP合成的酶为ATP合酶，细胞色素c参与电子传递链中电子的传递，不能催化ATP的合成，B错误；氨基酸通过脱水缩合反应以肽键相连，构成蛋白质，C错误；氨基酸序列由基因的碱基序列决定，因此不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，D正确。
4．(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 )
A．O、P、N B．C、N、Si
C．S、P、Ca D．N、P、Na
解析：线粒体内膜属于生物膜，成分主要是蛋白质和脂质，元素组成为C、H、O、N、P。
提升 生命系统的物质观
元素形成化合物，化合物有机地组成了细胞结构。细胞是最基本的生命系统，生命系统的物质性主要表现在如下几点：
1．结构物质
(1)结构物质与细胞结构：一些糖类、脂质和蛋白质等均参与构成细胞的结构。
细胞壁 植物细胞：主要由纤维素和果胶构成
真菌细胞：主要由几丁质构成
细菌：主要由肽聚糖构成
细胞膜 动物：主要由蛋白质、磷脂、胆固醇和糖类构成
植物：主要由蛋白质、磷脂和糖类构成
核糖体 由蛋白质和rRNA构成
内质网等具膜细胞器 主要由蛋白质、磷脂构成
中心体 由蛋白质构成
(2)核酸—蛋白质复合物
①DNA—蛋白质复合物
②RNA—蛋白质复合物
(3)色素—蛋白质复合物：如植物细胞中的光敏色素，类囊体薄膜上的PSⅠ和PSⅡ。
2．遗传物质
核酸是遗传物质，包括DNA和RNA两大类。DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是部分病毒的遗传物质，因此基因通常是有遗传效应的DNA片段。真核生物的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，线粒体和叶绿体中的DNA呈环状。原核生物的DNA存在于拟核和质粒中，遗传时不遵循孟德尔遗传规律。
3．能源物质
(1)糖类、脂肪和蛋白质都能氧化分解释放能量，都是能源物质，糖类是主要的能源物质。
(2)植物细胞的储能物质有淀粉和脂肪，动物细胞的储能物质有糖原和脂肪，生物体主要的储能物质是脂肪。
(3)ATP是细胞的直接能源物质，生物体的最终能量来自太阳能。
4．细胞通信和信号物质
(1)参与体液调节的动物激素、参与神经调节的神经递质、参与免疫调节的细胞因子、植物激素等物质均可实现细胞间的信息传递。
(2)cAMP为细胞内信息分子，属于胞内信使。
(3)mRNA可实现将基因的信息传递至蛋白质。
5．蛋白质结构多样性与多样的生命活动(功能)
蛋白质 特点
双“功能” 的蛋白质 ATP合酶、Na＋－K＋泵，均具有运输和催化功能； RuBP羧化酶具有羧化和加氧功能； DNA聚合酶可催化磷酸二酯键的合成和断裂； RNA聚合酶可催化磷酸二酯键的合成和氢键的断裂
转运 蛋白 通道 蛋白 参与协助扩散，如运输Na＋、K＋、Ca2+等的离子通道，以及水通道蛋白等
载体 蛋白 参与协助扩散或主动运输，如哺乳动物成熟红细胞膜上的葡萄糖转运蛋白、神经细胞膜上的Na＋－K＋泵等
受体蛋白 能特异性识别神经递质、激素等信息分子，实现细胞间信息交流的物质，分布在细胞膜上或细胞内
糖蛋白 由蛋白质和多糖组成，主要起细胞间识别和信息传递等功能； 位于溶酶体膜内侧的糖蛋白，可保护蛋白质避免酸性水解酶的降解
染色体的 组蛋白 是染色体中的蛋白质，组蛋白发生甲基化或乙酰化等修饰会影响基因的表达
激素蛋白 与特定的受体结合，传递信息
免疫球蛋白 由浆细胞合成和分泌，可与抗原特异性结合，发挥免疫功能
命题1 组成细胞的元素和化合物
(2025·北京卷)2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是( D )
A．饮食中元素种类越多所含能量越高
B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动
解析：饮食中的能量主要取决于糖类、脂肪和蛋白质等有机物的含量，元素种类多少与能量无关，A错误；糖类和脂肪均可供能，糖类摄入过多会转化为脂肪，不利于控制体重，B错误；无氧运动主要消耗糖原，而有氧运动有利于消耗脂肪，更有利于减脂和控制体重，C错误。
(2025·河北卷)下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是( B )
A．纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B．糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D．多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
解析：纤维素的组成元素为C、H和O，淀粉酶的组成元素为C、H、O和N，核酸的组成元素为C、H、O、N和P，三者的元素组成中均含有C、H和O，A正确；糖原和蛋白质均为生物大分子，是由单体连接成的多聚体，但脂肪不是多聚体，是由甘油和脂肪酸组成的，B错误；多肽链中的某些区域可以形成氢键(如α螺旋结构)，核酸单链(如tRNA)可在链内形成氢键，进而形成特定的空间结构，C正确；多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分，蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分，D正确。
命题2 结合新情境考查细胞的分子组成
(2024·浙江预测)二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程，通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达量过高。下列说法错误的是( B )
A．PDI通过参与蛋白质的氧化折叠从而影响蛋白质的空间结构
B．二硫键的形成依赖于PDI的催化作用，该过程发生在核糖体上
C．二硫键可在一条肽链内部形成，也可形成于不同肽链之间
D．降低PDI的表达水平，可作为抗衰老药物研究的一种思路
解析：据题意显示，二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程，而二硫键与蛋白质的空间结构有关，A正确；二硫键的形成依赖于PDI的催化作用，该过程发生在蛋白质加工过程中，故可发生在内质网中，B错误；二硫键是由两个—SH脱去氢形成的，可以在一条肽链内部形成，也可以形成于不同肽链之间，C正确；通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达过量，据此推测，降低PDI的表达水平，可作为抗衰老药物研究的一种思路，D正确。
┃ 归纳总结 ┃
常见物质中的各种“键”
(1)共价键：如构成生物大分子的单体间靠C—C共价键构成基本骨架。
(2)氢键：由静电吸引形成(严格来说不是化学键)，属于分子间作用力，如核苷酸链之间碱基配对形成的氢键、肽链之间的氢键、水分子之间的氢键等。
(3)肽键：蛋白质肽链中连接两个氨基酸之间的化学键，经脱水缩合形成。
(4)二硫键：两个半胱氨酸残基的巯基(—SH)氧化(脱氢)后形成的共价键(—S—S—)。其本质属于共价键，可稳定蛋白质的空间结构，如胰岛素分子中A链和B链通过2个二硫键连接，维持其活性构象。
(5)磷酸二酯键：全称3′，5′－磷酸二酯键，是磷酸和五碳糖之间的化学键，见下图。其中3′－磷酸单酯键是核苷酸之间的化学键，5′－磷酸单酯键是核苷酸内部的化学键。限制性内切核酸酶、DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶等，均作用于3′－磷酸单酯键，即核苷酸之间的化学键。
(6)磷酐键：ATP中特殊的化学键(即“～”)，易断裂也易形成，与磷酸化和去磷酸化密切相关。
(2025·南京、盐城一模)甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸，可作为一种抑制性神经递质。下列相关叙述错误的是( D )
A．甘氨酸的元素组成只有C、H、O、N
B．甘氨酸分子中只有一个氨基和一个羧基
C．甘氨酸的运输方式可能有主动运输、胞吐等
D．甘氨酸作用于突触后膜，不会引起突触后膜发生电位变化
解析：甘氨酸是结构最简单的氨基酸，其R基为—H，故组成元素只含有C、H、O、N四种，且分子结构中只有一个氨基和一个羧基，A、B正确；甘氨酸作为氨基酸，可通过主动运输被肠上皮细胞吸收，而作为神经递质，可通过胞吐的方式释放到突触间隙，C正确；甘氨酸是一种抑制性神经递质，可以与突触后膜上的受体相结合，增大细胞膜对Cl－的通透性，增大突触后膜内外侧电位差，D错误。
(2025·徐州四模)血浆中约70%的胆固醇由低密度脂蛋白(LDL)运输，LDL结构如图所示。当LDL浓度过高时，携带的胆固醇会堆积在动脉血管壁上。相关叙述错误的是( C )
A．LDL可能含有C、H、O、N、P、S等元素
B．脂质不能直接被血浆运输，与其溶解性有关
C．LDL中含有双层磷脂分子
D．长期的LDL浓度过高，可能会引发动脉硬化、高血压等疾病
解析：LDL包含载脂蛋白(含C、H、O、N等元素，可能含S)、磷脂(含C、H、O、N、P)、胆固醇(含C、H、O)、脂肪(含C、H、O)等，所以可能含有C、H、O、N、P、S等元素，A正确；脂质不溶于水，血浆中是水溶液环境，所以脂质不能直接被血浆运输，需要与载脂蛋白结合形成脂蛋白(如LDL)来运输，这与其溶解性有关，B正确；从图中LDL结构可知，LDL由单层磷脂分子构成，用来包裹胆固醇等，C错误；题干提到“当LDL浓度过高时，携带的胆固醇会堆积在动脉血管壁上”，长期这样会引发动脉硬化、高血压等疾病，D正确。
一、 单项选择题
1．(2025·扬州考前调研)下列有关有机化合物的说法，正确的是( D )
A．糖类都是由C、H、O三种元素构成的
B．脂肪由甘油和脂肪酸构成，是细胞内主要供能物质
C．蛋白质与双缩脲试剂在水浴条件下发生紫色反应
D．脱氧核糖核酸彻底水解可形成六种小分子物质
解析：绝大多数糖类是由C、H、O三种元素构成的，几丁质也属于糖类，其组成元素中含有N，A错误；脂肪由甘油和脂肪酸构成，是细胞内主要储能物质，B错误；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应不需要水浴条件，C错误；脱氧核糖核酸(DNA)彻底水解可形成六种小分子物质，分别为四种含氮碱基(A、T、G、C)、磷酸和脱氧核糖，D正确。
2．(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列叙述错误的是( D )
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
解析：核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，故两者组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，DNA复制时以DNA分子的两条链为模板合成DNA，转录时以DNA的一条链为模板合成RNA，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后，降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
3．(2025·盐城考前指导)生物大分子由单体通过连接键连接而成，下列叙述正确的是( C )
A．单体和生物大分子的组成元素相同
B．生物大分子的多样性都与其单体的排列顺序有关
C．蛋白质中的连接键除肽键外，还有二硫键
D．鉴定蛋白质和DNA的试剂都需要碱性环境
解析：生物大分子是由单体组成的，但单体和生物大分子的组成元素不一定相同，如氨基酸不含Fe，但血红蛋白含有Fe，A错误；葡萄糖是淀粉的基本单位(单体)，淀粉种类与葡萄糖的排序无关，B错误；鉴定蛋白质常用双缩脲试剂，需碱性环境才能与肽键反应显紫色，鉴定DNA常用二苯胺试剂，需酸性环境，D错误。
4．(2025·如皋3.5模)下列关于生物体内重要化合物的叙述，正确的是( B )
A．氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
B．葡萄糖、酶、几丁质等有机分子均以碳链为基本骨架
C．ATP中A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团，T代表三个特殊的化学键
D．人体摄入的糖类和脂肪在体内可以相互大量转化
解析：蛋白质分子多样性的原因包括氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，而氨基酸本身的空间结构并非蛋白质分子多样性的原因之一，A错误。ATP(腺苷三磷酸)中，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；P代表磷酸基团；T代表三个。ATP中含有两个特殊的化学键(磷酐键)，C错误。在人体内，糖类可以大量转化为脂肪储存起来，但脂肪不能大量转化为糖类，D错误。
5．(2025·泰州模拟)唐代诗人白居易在《咏菊》中写道：“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是( C )
A．“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B．“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg会影响光合作用
C．“新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D．“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是因为“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
解析：Mg是叶绿素合成的必要元素，“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg会影响光合作用，B正确；水可以通过自由扩散或协助扩散进出细胞，但以协助扩散为主，“新霜”融化后形成的水主要通过协助扩散进入植物根细胞，C错误；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强，“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是因为“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高，D正确。
6．(2025·镇江期初)下列关于元素和化合物的叙述，正确的是( D )
A．蛋白质中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于碱基中
B．磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C．糖类在供应充足时可大量转化为脂肪，供能不足时脂肪也会大量转化为糖类
D．生物大分子的单体均以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
解析：蛋白质中的N主要存在于—CO—NH—结构中，A错误；磷脂中含有C、H、O、P，甚至N，并不是都含有N，B错误；糖类在供应充足时可大量转化为脂肪储存起来，但脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，C错误；生物大分子如多糖、蛋白质、核酸等都是由许多单体连接而成的多聚体，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，D正确。
7．(2025·盐城校三模)GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，它是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其数量受胰岛素调节。相关叙述正确的是( B )
A．GLUT4的组成元素含C、H、O、N、P
B．GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸
C．一个GLUT4分子含有507个肽键
D．胰岛素分泌增加时，膜上GLUT4的数量会减少
解析：蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，GLUT4的本质是蛋白质，故其组成元素为C、H、O、N，A错误；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸，这些疏水性氨基酸可以与磷脂分子的疏水尾部相互作用，从而维持GLUT4在膜上的稳定性，B正确；GLUT4含有的肽键数为509－1＝508个，C错误；胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，胰岛素能促进GLUT4转移到细胞膜上，从而增加细胞膜上GLUT4的数量，加快细胞对葡萄糖的摄取，D错误。
8．(2025·南通四模)丙酮酸脱氢酶(PDH)在线粒体中参与催化丙酮酸彻底氧化分解。下列有关PDH的叙述，正确的是( B )
A．化学元素组成为C、H、O
B．是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体
C．在真核细胞中的加工场所是内质网和高尔基体
D．在真核细胞中既参与有氧呼吸，又参与无氧呼吸
解析：丙酮酸脱氢酶的化学本质是蛋白质，是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，元素组成一般是C、H、O、N等，有的还有S等元素，A错误，B正确；丙酮酸脱氢酶属于胞内蛋白质，不需要内质网和高尔基体的加工，C错误；PDH在线粒体中参与催化丙酮酸彻底氧化分解，在真核细胞中只参与有氧呼吸，不参与无氧呼吸，D错误。
9．(2025·海安中学)“盐水鸭”是南京的著名特产，以中秋前后桂花盛开季节制作的盐水鸭色味最佳，又名桂花鸭，是中国地理标志产品。下列叙述正确的是( C )
A．做南京盐水鸭的鸭子吃水草、螺、蚌等长大，是初级消费者
B．做南京盐水鸭的鸭子体内核酸初步水解和彻底水解产物分别为5种和8种
C．南京盐水鸭采用“低温熟煮”烹饪工艺，含量最多的化合物是水
D．南京盐水鸭严控NaCl用量，主要有利于细胞内液渗透压的维持
解析：鸭子吃水草时是初级消费者，吃螺、蚌等时可以作为次级消费者，A错误；鸭子体内有2种核酸，分别是DNA和RNA，因此初步水解的产物有8种(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸)，彻底水解产物也有8种，分别是A、T、C、G、U、脱氧核糖、核糖、磷酸，B错误；细胞内含量最多的化合物是水，C正确；南京盐水鸭严控NaCl用量，主要是让细胞失水和调味，并不有利于细胞内液渗透压的维持，此时细胞已经死亡，D错误。
10．(2025·苏州模拟)血红蛋白是红细胞内的关键蛋白质，在绝大多数脊椎动物中是由2个α链和2个β链构成的四聚体。研究表明脊椎动物血红蛋白的氨基酸组成存在大小不一的差异。下列关于血红蛋白的叙述，正确的是( D )
A．含有的元素是C、H、O、N和Fe等，因为某些氨基酸含有Fe
B．在核糖体上合成肽链，在内质网和高尔基体上加工成四聚体
C．氨基酸组成存在差异说明不同种脊椎动物血红蛋白功能存在差异
D．氨基酸组成存在差异的大小反映了不同种生物之间亲缘关系的远近
解析：血红蛋白中的Fe存在于血红素中，氨基酸中不含Fe，A错误；血红蛋白是胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体加工，B错误；不同种脊椎动物血红蛋白的功能基本相同，都主要是运输血液中氧气，C错误；氨基酸组成的差异可以反映物种间的亲缘关系，亲缘关系越近的物种，血红蛋白的氨基酸序列相似性越高，D正确。
11．(2025·泰州中学)油菜种子形成过程中，脂肪会大量积累在膜结构的球状脂滴中；油菜种子萌发初期，脂滴中的部分脂肪会在细胞质基质中转化为糖类，导致干重增加。下列叙述合理的是( A )
A．构成球状脂滴的膜很可能是磷脂单分子层
B．油菜种子萌发过程中脂滴的体积逐渐增大
C．萌发初期导致油菜种子干重增加的主要元素是碳元素
D．与小麦种子相比，油菜种子在播种时更适合深播
解析：脂滴的膜很可能是磷脂单分子层，疏水的尾朝向内部储存的油脂，亲水的头朝向细胞质基质，A合理；油菜种子萌发过程中需要消耗脂肪，脂滴的体积逐渐减小，B不合理；糖类比脂肪中的氧含量高，种子萌发早期，部分脂肪转变成糖类，增加的主要元素是氧，C不合理；油菜种子富含油脂，而小麦种子富含淀粉，与糖类相比，同质量的油脂中含有的氢多、氧少，氧化分解会消耗更多的氧气，故与小麦种子相比，油菜种子更适合浅播，D不合理。
12．(2025·盐城联盟模拟)海参是典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇食物，还富含钙、磷、铁、镁、碘、硒等，具有防止动脉硬化，提高人体免疫能力等功效。相关叙述正确的是( C )
A．海参中的维生素D属于胆固醇，能促进人体对钙、磷的吸收
B．钙、镁、铁、硒是组成海参细胞的大量元素，多以离子形式存在
C．海参细胞中某些糖蛋白和糖脂可参与细胞与细胞之间的分子识别和信号传导
D．蛋白质是生命活动的主要承担者，海参体内不同细胞中所含蛋白质完全不同
解析：胆固醇、维生素D等属于固醇类物质，A错误；钙、镁属于组成海参细胞的大量元素，铁、硒属于组成海参细胞的微量元素，B错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，海参体内不同细胞中所含蛋白质不完全相同，D错误。
二、 多项选择题
13．关于细胞中化合物的叙述，正确的是( BCD )
A．糖原和几丁质都是由C、H、O构成的动物多糖
B．胆固醇和磷脂都是构成动物细胞膜的重要成分
C．核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的多聚体
D．钠离子和钙离子都是与细胞兴奋性有关的重要成分
解析：几丁质的组成元素是C、H、O、N，A错误。
14．下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( AB )
A．抗体属于分泌蛋白，其在细胞内转运与细胞骨架相关
B．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，可以用于合成磷脂
C．腺苷是细胞中重要的化合物，其组成元素与NADH相同
D．动植物细胞中均含有葡萄糖，可以用斐林试剂来检测确定
解析：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，分泌蛋白在细胞内通过囊泡运输的过程，需要借助细胞骨架，A正确；磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物构成，植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，可用于合成磷脂，B正确；腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的，其组成元素为C、H、O、N，NADH的组成元素为C、H、O、N、P，二者组成元素不同，C错误；动植物细胞中均含有葡萄糖，斐林试剂只能检测是否存在还原糖，但不能确定是否为葡萄糖，D错误。
15．(2025·江苏六校联考改编)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是( ABC )
A．细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
B．醛固酮和抗利尿激素都属于脂质，都能调节水盐平衡
C．常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D．脂肪、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
解析：铁是微量元素，A错误；醛固酮和抗利尿激素都能调节水盐平衡，抗利尿激素属于多肽类，醛固酮属于脂质，B错误；15N不具有放射性，C错误。
16．(2025·苏州期末)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( ABD )
A．细胞膜上、细胞质基质中负责运输氨基酸的载体都具有特异性
B．多糖既可为细胞生命活动提供能量，也可参与构成细胞结构
C．不同植物花瓣颜色的差异与叶绿体中色素吸收不同波长的光有关
D．细菌的DNA可与蛋白质结合形成复合物，完成重要的生命活动
解析：细胞膜上负责运输氨基酸的载体为蛋白质，细胞质基质中负责运输氨基酸的载体为tRNA，它们都具有特异性，A正确；糖原和淀粉等多糖可为细胞生命活动提供能量，纤维素和几丁质等多糖可参与构成细胞壁，B正确；不同植物花瓣颜色的差异与液泡中的花青素有关，C错误；细菌中DNA复制和转录时，DNA可与DNA聚合酶或RNA聚合酶等蛋白质结合形成复合物，D正确。
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专题提优
专题1 细胞的分子组成与结构
核 心 建 构
自由扩散和协助扩散
双缩脲试剂(结果呈紫色)
构成动物细胞膜的重要成分
苏丹Ⅲ染液(结果呈橘黄色)
二苯胺试剂(结果呈蓝色)
主要的能源物质
有无成形的细胞核
差速离心法
核膜、核孔、核仁和染色质
选择透过性
小专题1 细胞的分子组成
高考回溯
1．(☆2025·江苏卷)关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是 ( )
A．三者组成元素都有C、H、O、N
B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D．磷脂和淀粉都是生物大分子
解析：蛋白质的组成元素为C、H、O、N，可能还含S等元素；磷脂含C、H、O、P，大多数含有N；淀粉仅含C、H、O，A错误。植物的储能物质为淀粉和脂肪，动物的储能物质为糖原和脂肪，蛋白质不是主要储能物质，C错误。淀粉是多糖，属于生物大分子；磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物组成，属于小分子物质，D错误。
B
2．(2024·江苏卷)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶的叙述，正确的是 ( )
A．三者都含有的元素是C、H、O、N
B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质
C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同
D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸
解析：肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N，A错误；动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确；肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误；酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。
B
3．(2023·江苏卷)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
解析：根据题意，细胞色素c为一种蛋白质，由氨基酸构成，元素组成为C、H、O、N，可能含有S等，A错误；线粒体内膜中催化ATP合成的酶为ATP合酶，细胞色素c参与电子传递链中电子的传递，不能催化ATP的合成，B错误；氨基酸通过脱水缩合反应以肽键相连，构成蛋白质，C错误；氨基酸序列由基因的碱基序列决定，因此不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，D正确。
D
4．(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
解析：线粒体内膜属于生物膜，成分主要是蛋白质和脂质，元素组成为C、H、O、N、P。
A
重难整合
提升
生命系统的物质观
元素形成化合物，化合物有机地组成了细胞结构。细胞是最基本的生命系统，生命系统的物质性主要表现在如下几点：
1．结构物质
(1)结构物质与细胞结构：一些糖类、脂质和蛋白质等均参与构成细胞的结构。
细胞壁 植物细胞：主要由纤维素和果胶构成
真菌细胞：主要由几丁质构成
细菌：主要由肽聚糖构成
细胞膜 动物：主要由蛋白质、磷脂、胆固醇和糖类构成
植物：主要由蛋白质、磷脂和糖类构成
核糖体 由蛋白质和rRNA构成
内质网等具膜细胞器 主要由蛋白质、磷脂构成
中心体 由蛋白质构成
(2)核酸—蛋白质复合物
①DNA—蛋白质复合物
②RNA—蛋白质复合物
(3)色素—蛋白质复合物：如植物细胞中的光敏色素，类囊体薄膜上的PSⅠ和PSⅡ。
2．遗传物质
核酸是遗传物质，包括DNA和RNA两大类。DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是部分病毒的遗传物质，因此基因通常是有遗传效应的DNA片段。真核生物的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，线粒体和叶绿体中的DNA呈环状。原核生物的DNA存在于拟核和质粒中，遗传时不遵循孟德尔遗传规律。
3．能源物质
(1)糖类、脂肪和蛋白质都能氧化分解释放能量，都是能源物质，糖类是主要的能源物质。
(2)植物细胞的储能物质有淀粉和脂肪，动物细胞的储能物质有糖原和脂肪，生物体主要的储能物质是脂肪。
(3)ATP是细胞的直接能源物质，生物体的最终能量来自太阳能。
4．细胞通信和信号物质
(1)参与体液调节的动物激素、参与神经调节的神经递质、参与免疫调节的细胞因子、植物激素等物质均可实现细胞间的信息传递。
(2)cAMP为细胞内信息分子，属于胞内信使。
(3)mRNA可实现将基因的信息传递至蛋白质。
5．蛋白质结构多样性与多样的生命活动(功能)
蛋白质 特点
双“功能”
的蛋白质 ATP合酶、Na＋－K＋泵，均具有运输和催化功能；
RuBP羧化酶具有羧化和加氧功能；
DNA聚合酶可催化磷酸二酯键的合成和断裂；
RNA聚合酶可催化磷酸二酯键的合成和氢键的断裂
转运
蛋白 通道蛋白 参与协助扩散，如运输Na＋、K＋、Ca2+等的离子通道，以及水通道蛋白等
载体蛋白 参与协助扩散或主动运输，如哺乳动物成熟红细胞膜上的葡萄糖转运蛋白、神经细胞膜上的Na＋－K＋泵等
蛋白质 特点
受体蛋白 能特异性识别神经递质、激素等信息分子，实现细胞间信息交流的物质，分布在细胞膜上或细胞内
糖蛋白 由蛋白质和多糖组成，主要起细胞间识别和信息传递等功能；
位于溶酶体膜内侧的糖蛋白，可保护蛋白质避免酸性水解酶的降解
染色体的
组蛋白 是染色体中的蛋白质，组蛋白发生甲基化或乙酰化等修饰会影响基因的表达
激素蛋白 与特定的受体结合，传递信息
免疫球蛋白 由浆细胞合成和分泌，可与抗原特异性结合，发挥免疫功能
考能晋级
命题
1
组成细胞的元素和化合物
(2025·北京卷)2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是 ( )
A．饮食中元素种类越多所含能量越高
B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动
D
1
解析：饮食中的能量主要取决于糖类、脂肪和蛋白质等有机物的含量，元素种类多少与能量无关，A错误；糖类和脂肪均可供能，糖类摄入过多会转化为脂肪，不利于控制体重，B错误；无氧运动主要消耗糖原，而有氧运动有利于消耗脂肪，更有利于减脂和控制体重，C错误。
(2025·河北卷)下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是 ( )
A．纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B．糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D．多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
B
2
解析：纤维素的组成元素为C、H和O，淀粉酶的组成元素为C、H、O和N，核酸的组成元素为C、H、O、N和P，三者的元素组成中均含有C、H和O，A正确；糖原和蛋白质均为生物大分子，是由单体连接成的多聚体，但脂肪不是多聚体，是由甘油和脂肪酸组成的，B错误；多肽链中的某些区域可以形成氢键(如α螺旋结构)，核酸单链(如tRNA)可在链内形成氢键，进而形成特定的空间结构，C正确；多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分，蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分，D正确。
命题
2
结合新情境考查细胞的分子组成
(2024·浙江预测)二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程，通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达量过高。下列说法错误的是( )
A．PDI通过参与蛋白质的氧化折叠从而影响蛋白质的空间结构
B．二硫键的形成依赖于PDI的催化作用，该过程发生在核糖体上
C．二硫键可在一条肽链内部形成，也可形成于不同肽链之间
D．降低PDI的表达水平，可作为抗衰老药物研究的一种思路
B
3
解析：据题意显示，二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程，而二硫键与蛋白质的空间结构有关，A正确；二硫键的形成依赖于PDI的催化作用，该过程发生在蛋白质加工过程中，故可发生在内质网中，B错误；二硫键是由两个—SH脱去氢形成的，可以在一条肽链内部形成，也可以形成于不同肽链之间，C正确；通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达过量，据此推测，降低PDI的表达水平，可作为抗衰老药物研究的一种思路，D正确。
常见物质中的各种“键”
(1)共价键：如构成生物大分子的单体间靠C—C共价键构成基本骨架。
(2)氢键：由静电吸引形成(严格来说不是化学键)，属于分子间作用力，如核苷酸链之间碱基配对形成的氢键、肽链之间的氢键、水分子之间的氢键等。
(3)肽键：蛋白质肽链中连接两个氨基酸之间的化学键，经脱水缩合形成。
(4)二硫键：两个半胱氨酸残基的巯基(—SH)氧化(脱氢)后形成的共价键(—S—S—)。其本质属于共价键，可稳定蛋白质的空间结构，如胰岛素分子中A链和B链通过2个二硫键连接，维持其活性构象。
┃归纳总结┃
(6)磷酐键：ATP中特殊的化学键(即“～”)，易断裂也易形成，与磷酸化和去磷酸化密切相关。
(5)磷酸二酯键：全称3′，5′－磷酸二酯键，是磷酸和五碳糖之间的化学键，见右图。其中3′－磷酸单酯键是核苷酸之间的化学键，5′－磷酸单酯键是核苷酸内部的化学键。限制性内切核酸酶、DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶等，均作用于3′－磷酸单酯键，即核苷酸之间的化学键。
(2025·南京、盐城一模)甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸，可作为一种抑制性神经递质。下列相关叙述错误的是 ( )
A．甘氨酸的元素组成只有C、H、O、N
B．甘氨酸分子中只有一个氨基和一个羧基
C．甘氨酸的运输方式可能有主动运输、胞吐等
D．甘氨酸作用于突触后膜，不会引起突触后膜发生电位变化
D
4
解析：甘氨酸是结构最简单的氨基酸，其R基为—H，故组成元素只含有C、H、O、N四种，且分子结构中只有一个氨基和一个羧基，A、B正确；甘氨酸作为氨基酸，可通过主动运输被肠上皮细胞吸收，而作为神经递质，可通过胞吐的方式释放到突触间隙，C正确；甘氨酸是一种抑制性神经递质，可以与突触后膜上的受体相结合，增大细胞膜对Cl－的通透性，增大突触后膜内外侧电位差，D错误。
(2025·徐州四模)血浆中约70%的胆固醇由低密度脂蛋白(LDL)运输，LDL结构如图所示。当LDL浓度过高时，携带的胆固醇会堆积在动脉血管壁上。相关叙述错误的是 ( )
A．LDL可能含有C、H、O、N、P、S等元素
B．脂质不能直接被血浆运输，与其溶解性有关
C．LDL中含有双层磷脂分子
5
D．长期的LDL浓度过高，可能会引发动脉硬化、高血压等疾病
C
解析：LDL包含载脂蛋白(含C、H、O、N等元素，可能含S)、磷脂(含C、H、O、N、P)、胆固醇(含C、H、O)、脂肪(含C、H、O)等，所以可能含有C、H、O、N、P、S等元素，A正确；脂质不溶于水，血浆中是水溶液环境，所以脂质不能直接被血浆运输，需要与载脂蛋白结合形成脂蛋白(如LDL)来运输，这与其溶解性有关，B正确；从图中LDL结构可知，LDL由单层磷脂分子构成，用来包裹胆固醇等，C错误；题干提到“当LDL浓度过高时，携带的胆固醇会堆积在动脉血管壁上”，长期这样会引发动脉硬化、高血压等疾病，D正确。
热练
一、 单项选择题
1．(2025·扬州考前调研)下列有关有机化合物的说法，正确的是 ( )
A．糖类都是由C、H、O三种元素构成的
B．脂肪由甘油和脂肪酸构成，是细胞内主要供能物质
C．蛋白质与双缩脲试剂在水浴条件下发生紫色反应
D．脱氧核糖核酸彻底水解可形成六种小分子物质
解析：绝大多数糖类是由C、H、O三种元素构成的，几丁质也属于糖类，其组成元素中含有N，A错误；脂肪由甘油和脂肪酸构成，是细胞内主要储能物质，B错误；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应不需要水浴条件，C错误；脱氧核糖核酸(DNA)彻底水解可形成六种小分子物质，分别为四种含氮碱基(A、T、G、C)、磷酸和脱氧核糖，D正确。
D
2．(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列叙述错误的是 ( )
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
D
解析：核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，故两者组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，DNA复制时以DNA分子的两条链为模板合成DNA，转录时以DNA的一条链为模板合成RNA，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后，降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
3．(2025·盐城考前指导)生物大分子由单体通过连接键连接而成，下列叙述正确的是 ( )
A．单体和生物大分子的组成元素相同
B．生物大分子的多样性都与其单体的排列顺序有关
C．蛋白质中的连接键除肽键外，还有二硫键
D．鉴定蛋白质和DNA的试剂都需要碱性环境
解析：生物大分子是由单体组成的，但单体和生物大分子的组成元素不一定相同，如氨基酸不含Fe，但血红蛋白含有Fe，A错误；葡萄糖是淀粉的基本单位(单体)，淀粉种类与葡萄糖的排序无关，B错误；鉴定蛋白质常用双缩脲试剂，需碱性环境才能与肽键反应显紫色，鉴定DNA常用二苯胺试剂，需酸性环境，D错误。
C
4．(2025·如皋3.5模)下列关于生物体内重要化合物的叙述，正确的是( )
A．氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
B．葡萄糖、酶、几丁质等有机分子均以碳链为基本骨架
C．ATP中A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团，T代表三个特殊的化学键
D．人体摄入的糖类和脂肪在体内可以相互大量转化
解析：蛋白质分子多样性的原因包括氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，而氨基酸本身的空间结构并非蛋白质分子多样性的原因之一，A错误。ATP(腺苷三磷酸)中，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；P代表磷酸基团；T代表三个。ATP中含有两个特殊的化学键(磷酐键)，C错误。在人体内，糖类可以大量转化为脂肪储存起来，但脂肪不能大量转化为糖类，D错误。
B
5．(2025·泰州模拟)唐代诗人白居易在《咏菊》中写道：“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是 ( )
A．“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B．“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg会影响光合作用
C．“新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D．“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是因为“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
C
解析：Mg是叶绿素合成的必要元素，“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg会影响光合作用，B正确；水可以通过自由扩散或协助扩散进出细胞，但以协助扩散为主，“新霜”融化后形成的水主要通过协助扩散进入植物根细胞，C错误；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强，“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是因为“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高，D正确。
6．(2025·镇江期初)下列关于元素和化合物的叙述，正确的是 ( )
A．蛋白质中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于碱基中
B．磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C．糖类在供应充足时可大量转化为脂肪，供能不足时脂肪也会大量转化为糖类
D．生物大分子的单体均以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
解析：蛋白质中的N主要存在于—CO—NH—结构中，A错误；磷脂中含有C、H、O、P，甚至N，并不是都含有N，B错误；糖类在供应充足时可大量转化为脂肪储存起来，但脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，C错误；生物大分子如多糖、蛋白质、核酸等都是由许多单体连接而成的多聚体，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，D正确。
D
7．(2025·盐城校三模)GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，它是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其数量受胰岛素调节。相关叙述正确的是 ( )
A．GLUT4的组成元素含C、H、O、N、P
B．GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸
C．一个GLUT4分子含有507个肽键
D．胰岛素分泌增加时，膜上GLUT4的数量会减少
B
解析：蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，GLUT4的本质是蛋白质，故其组成元素为C、H、O、N，A错误；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸，这些疏水性氨基酸可以与磷脂分子的疏水尾部相互作用，从而维持GLUT4在膜上的稳定性，B正确；GLUT4含有的肽键数为509－1＝508个，C错误；胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，胰岛素能促进GLUT4转移到细胞膜上，从而增加细胞膜上GLUT4的数量，加快细胞对葡萄糖的摄取，D错误。
8．(2025·南通四模)丙酮酸脱氢酶(PDH)在线粒体中参与催化丙酮酸彻底氧化分解。下列有关PDH的叙述，正确的是 ( )
A．化学元素组成为C、H、O
B．是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体
C．在真核细胞中的加工场所是内质网和高尔基体
D．在真核细胞中既参与有氧呼吸，又参与无氧呼吸
B
解析：丙酮酸脱氢酶的化学本质是蛋白质，是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，元素组成一般是C、H、O、N等，有的还有S等元素，A错误，B正确；丙酮酸脱氢酶属于胞内蛋白质，不需要内质网和高尔基体的加工，C错误；PDH在线粒体中参与催化丙酮酸彻底氧化分解，在真核细胞中只参与有氧呼吸，不参与无氧呼吸，D错误。
9．(2025·海安中学)“盐水鸭”是南京的著名特产，以中秋前后桂花盛开季节制作的盐水鸭色味最佳，又名桂花鸭，是中国地理标志产品。下列叙述正确的是 ( )
A．做南京盐水鸭的鸭子吃水草、螺、蚌等长大，是初级消费者
B．做南京盐水鸭的鸭子体内核酸初步水解和彻底水解产物分别为5种和8种
C．南京盐水鸭采用“低温熟煮”烹饪工艺，含量最多的化合物是水
D．南京盐水鸭严控NaCl用量，主要有利于细胞内液渗透压的维持
C
解析：鸭子吃水草时是初级消费者，吃螺、蚌等时可以作为次级消费者，A错误；鸭子体内有2种核酸，分别是DNA和RNA，因此初步水解的产物有8种(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸)，彻底水解产物也有8种，分别是A、T、C、G、U、脱氧核糖、核糖、磷酸，B错误；细胞内含量最多的化合物是水，C正确；南京盐水鸭严控NaCl用量，主要是让细胞失水和调味，并不有利于细胞内液渗透压的维持，此时细胞已经死亡，D错误。
10．(2025·苏州模拟)血红蛋白是红细胞内的关键蛋白质，在绝大多数脊椎动物中是由2个α链和2个β链构成的四聚体。研究表明脊椎动物血红蛋白的氨基酸组成存在大小不一的差异。下列关于血红蛋白的叙述，正确的是 ( )
A．含有的元素是C、H、O、N和Fe等，因为某些氨基酸含有Fe
B．在核糖体上合成肽链，在内质网和高尔基体上加工成四聚体
C．氨基酸组成存在差异说明不同种脊椎动物血红蛋白功能存在差异
D．氨基酸组成存在差异的大小反映了不同种生物之间亲缘关系的远近
D
解析：血红蛋白中的Fe存在于血红素中，氨基酸中不含Fe，A错误；血红蛋白是胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体加工，B错误；不同种脊椎动物血红蛋白的功能基本相同，都主要是运输血液中氧气，C错误；氨基酸组成的差异可以反映物种间的亲缘关系，亲缘关系越近的物种，血红蛋白的氨基酸序列相似性越高，D正确。
11．(2025·泰州中学)油菜种子形成过程中，脂肪会大量积累在膜结构的球状脂滴中；油菜种子萌发初期，脂滴中的部分脂肪会在细胞质基质中转化为糖类，导致干重增加。下列叙述合理的是 ( )
A．构成球状脂滴的膜很可能是磷脂单分子层
B．油菜种子萌发过程中脂滴的体积逐渐增大
C．萌发初期导致油菜种子干重增加的主要元素是碳元素
D．与小麦种子相比，油菜种子在播种时更适合深播
A
解析：脂滴的膜很可能是磷脂单分子层，疏水的尾朝向内部储存的油脂，亲水的头朝向细胞质基质，A合理；油菜种子萌发过程中需要消耗脂肪，脂滴的体积逐渐减小，B不合理；糖类比脂肪中的氧含量高，种子萌发早期，部分脂肪转变成糖类，增加的主要元素是氧，C不合理；油菜种子富含油脂，而小麦种子富含淀粉，与糖类相比，同质量的油脂中含有的氢多、氧少，氧化分解会消耗更多的氧气，故与小麦种子相比，油菜种子更适合浅播，D不合理。
12．(2025·盐城联盟模拟)海参是典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇食物，还富含钙、磷、铁、镁、碘、硒等，具有防止动脉硬化，提高人体免疫能力等功效。相关叙述正确的是 ( )
A．海参中的维生素D属于胆固醇，能促进人体对钙、磷的吸收
B．钙、镁、铁、硒是组成海参细胞的大量元素，多以离子形式存在
C．海参细胞中某些糖蛋白和糖脂可参与细胞与细胞之间的分子识别和信号传导
D．蛋白质是生命活动的主要承担者，海参体内不同细胞中所含蛋白质完全不同
C
解析：胆固醇、维生素D等属于固醇类物质，A错误；钙、镁属于组成海参细胞的大量元素，铁、硒属于组成海参细胞的微量元素，B错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，海参体内不同细胞中所含蛋白质不完全相同，D错误。
二、 多项选择题
13．关于细胞中化合物的叙述，正确的是 ( )
A．糖原和几丁质都是由C、H、O构成的动物多糖
B．胆固醇和磷脂都是构成动物细胞膜的重要成分
C．核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的多聚体
D．钠离子和钙离子都是与细胞兴奋性有关的重要成分
解析：几丁质的组成元素是C、H、O、N，A错误。
BCD
14．下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是 ( )
A．抗体属于分泌蛋白，其在细胞内转运与细胞骨架相关
B．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，可以用于合成磷脂
C．腺苷是细胞中重要的化合物，其组成元素与NADH相同
D．动植物细胞中均含有葡萄糖，可以用斐林试剂来检测确定
AB
解析：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，分泌蛋白在细胞内通过囊泡运输的过程，需要借助细胞骨架，A正确；磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物构成，植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，可用于合成磷脂，B正确；腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的，其组成元素为C、H、O、N，NADH的组成元素为C、H、O、N、P，二者组成元素不同，C错误；动植物细胞中均含有葡萄糖，斐林试剂只能检测是否存在还原糖，但不能确定是否为葡萄糖，D错误。
15．(2025·江苏六校联考改编)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是 ( )
A．细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
B．醛固酮和抗利尿激素都属于脂质，都能调节水盐平衡
C．常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D．脂肪、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
解析：铁是微量元素，A错误；醛固酮和抗利尿激素都能调节水盐平衡，抗利尿激素属于多肽类，醛固酮属于脂质，B错误；15N不具有放射性，C错误。
ABC
16．(2025·苏州期末)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是 ( )
A．细胞膜上、细胞质基质中负责运输氨基酸的载体都具有特异性
B．多糖既可为细胞生命活动提供能量，也可参与构成细胞结构
C．不同植物花瓣颜色的差异与叶绿体中色素吸收不同波长的光有关
D．细菌的DNA可与蛋白质结合形成复合物，完成重要的生命活动
解析：细胞膜上负责运输氨基酸的载体为蛋白质，细胞质基质中负责运输氨基酸的载体为tRNA，它们都具有特异性，A正确；糖原和淀粉等多糖可为细胞生命活动提供能量，纤维素和几丁质等多糖可参与构成细胞壁，B正确；不同植物花瓣颜色的差异与液泡中的花青素有关，C错误；细菌中DNA复制和转录时，DNA可与DNA聚合酶或RNA聚合酶等蛋白质结合形成复合物，D正确。
ABD
