高一生物寒假讲义练习第01讲 组成细胞的分子（教师卷）

第01讲组成细胞的分子一、细胞中的元素和化合物【基础巩固】（一）、组成细胞的元素1.组成细胞的化学元素，在无机自然界中能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有，体现了生物界与无机自然界在元素种类上有统一性。细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同体现了生物界与无机自然界在元素含量上有差异性。大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。（二）、组成细胞的化合物1.组成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等。2.细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。（三）、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质试剂现象注意事项还原糖斐林试剂砖红色沉淀 甲液和乙液等量混合再注入50-65℃温水水浴加热2min还原糖：麦芽糖、葡萄糖、果糖蛋白质双缩脲试剂紫色 不需要加热可以鉴定有肽键的多肽脂肪质量浓度为0.01g/ml的苏丹Ⅲ染液橙黄色50%的酒精洗去浮色【考点剖析】1、重庆小面，因其独特口感，以辣闻名，是重庆四大特色之一，为重庆人早餐的首选主食。小宇同学认为早餐只吃一碗重庆小面，只有糖类物质，没有蛋白质，会营养不均衡。请帮忙完成实验，检测重庆小面中是否含有还原糖和蛋白质。取2支洁净试管，编号为1号和2号。向1号和2号试管分别注入2毫升面的匀浆。(1)向1号试管注入1毫升________，然后将试管放入盛有60℃温水中加热约2分钟；向2号试管注入_______A液1毫升，摇匀，再加4滴B液，摇匀。观察试管中出现的颜色变化。(2)预测实验结果：若1号试管中出现________，则小面中含有还原糖。若2号试管中出现_________，则小面中含有蛋白质。(3)重庆小面中含量最多的糖类物质是淀粉，当人摄入淀粉后，必须经过消化分解成_________，才能被细胞吸收利用。(4)重庆小面中的花生含有脂肪，鉴定脂肪时，需将浸泡过的花生种子切片，并制成临时装片，用_______染液进行染色，其过程要用酒精，酒精的作用是______。【答案】(1)

斐林试剂

双缩脲试剂(2)

砖红色沉淀

紫色(3)葡萄糖(4)

苏丹Ⅲ

洗去浮色【分析】斐林试剂是一种可以鉴别还原性物质的试剂，一般由氢氧化钠与硫酸铜溶液配成，由德国化学家赫尔曼·冯·斐林在1849年发明的。斐林试剂常用于鉴定可溶性的还原性糖的存在，可与还原性糖反应生成砖红色沉淀。双缩脲试剂是一种用于鉴定蛋白质的分析化学试剂。它是一种碱性的含铜试液，呈蓝色，由0.1g/mL氢氧化钠或氢氧化钾、0.01g/mL硫酸铜和酒石酸钾钠配制而成。【详解】（1）斐林试剂使用时需要用到热水浴，因此向1号试管注入1毫升斐林试剂，然后水浴加热，看是否有砖红色沉淀生成；向2号试管注入双缩脲试剂（可以检测蛋白质），看是否有紫色生成。（2）若有还原糖，则试管1出现砖红色沉淀；若有蛋白质，则试管2出现紫色。（3）淀粉是大分子，必须分解成小分子葡萄糖后才能被细胞吸收利用。（4）脂肪鉴定实验中，脂肪用苏丹Ⅳ（苏丹Ⅲ）染色后呈红色（橘黄色）。鉴定时需将材料切片，并制成临时装片，其过程要用酒精，酒精的作用是洗去浮色。细胞中的无机物【基础巩固】（一）、细胞中的水1、水的存在形式及作用2、自由水/结合水的值与新陈代谢、抗逆性的关系（二）、细胞中的无机盐1.无机盐的存在形式及作用2、探究无机盐M是否属于植物生长所必需的无机盐对照组：正常植物＋完全培养液→正常生长实验组：【考点剖析】1．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，干种子不含结合水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【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。【详解】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，A错误；B、结合水是组成细胞结构的重要成分，干种子中含有结合水，B错误；C、无机盐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、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如血钙过低会导致抽搐，D正确。故选D。2．俗话说，“霜打后的青菜分外甜”。低温下青菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低。下列分析错误的是（

）A．霜打后细胞液浓度升高，提高了自身抗冻性B．霜打后结合水含量变化与细胞代谢强度变化一致C．霜打后自由水含量降低，可减轻结冰对青菜的伤害D．这种反应体现了青菜对低温环境具有一定的适应性【答案】B【分析】细胞内水以自由水和结合水的形式存在。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；结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。【详解】A、低温下青菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，提高了自身抗冻性，A正确；B、霜打后结合水的含量升高，细胞代谢减慢，两者变化强度不同，B错误；C、霜冻后细胞中结合水增多，自由水含量降低，抗寒能力增强，可减轻结冰对青菜的伤害，C正确；D、低温下青菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，这种反应体现了青菜对低温环境具有一定的适应性，D正确。故选B。3、如果说我们这个星球上存在什么奇迹的话，那么这个奇迹一定与水有关。生物在不同的环境条件下及不同的生长发育时期，含水量及水的存在形式有差异。请结合对水的了解，回答下列问题：（1）下列有关叙述与水没有直接联系的是（

）A．黑藻细胞中叶绿体围绕液泡环流 B．变形虫的质膜上的分子流动C．血浆运输营养物质和代谢废物 D．吊兰的绿叶在光下释放出氧气（2）刚收获的麦粒在晒干的过程中水分会减少。若把干燥麦粒放在干燥的试管中进行烘烤，试管壁会出现水珠。下列叙述正确的是（

）A．晒干过程中减少的主要是自由水，烘烤过程中减少的主要是结合水B．晒干过程中减少的主要是结合水，烘烤过程中减少的主要是自由水C．晒干和烘烤过程中减少的都是自由水D．晒干和烘烤过程中减少的都是结合水【答案】（1）B

（2）A【分析】水是活细胞中含量最多的化合物，在细胞内以自由水和结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，是化学反应的介质，自由水还是许多化学反应的反应物或者产物，自由水能自由移动，对于生物体内的营养物质和代谢废物的运输具有重要作用，自由水与结合水可以相互转化，自由水与结合水比值升高，细胞代谢旺盛，抗逆性差，反之亦然。（1）A、黑藻细胞中叶绿体围绕液泡环流，这与细胞质中的水有关，A不符合题意；B、变形虫的质膜上的分子流动与磷脂和蛋白质的运动有关，与水没有直接联系，B符合题意；C、血浆运输营养物质和代谢废物依赖于自由水的流动，C不符合题意；D、吊兰的绿叶在光下释放出氧气，是由于水的光解释放出了氧气，与水有关，D不符合题意。故选B。（2）刚收获的麦粒在晒干过程中失去的水分主要是自由水，干燥麦粒烘烤过程中失去了大量的结合水，细胞结构遭到破坏，麦粒会随着炒香味的散发而变熟，A正确，BCD错误。故选A。三、细胞中的糖类和脂质【基础巩固】（一）细胞中的糖类——主要的能源物质元素组成：CHO种类单糖：不能水解的糖，如_葡萄糖__、__果糖___、半乳糖、__核糖__、脱氧核糖等。二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖，如、__蔗糖__、___麦芽糖__、乳糖等。多糖：水解后能够生成许多单糖的糖，如、__纤维素___、__淀粉__、糖原等。注意：糖尿病人要避免摄入过多米饭和馒头等主食，因为淀粉会分解为葡萄糖补充到血液中，使血糖升高。细胞培养液中的葡萄糖既可以为细胞提供能量，又可以作为合成其他物质的原料。（二）、细胞中的脂质1.脂肪：（1）组成元素：CHO（2）功能：细胞内良好的储能物质、保温、缓冲减压。（1）组成元素：CHONP（2）功能：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分（3）分布：在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中，磷脂含量丰富。（1）组成元素：CHO（2）分类：胆固醇、性激素和维生素D。（3）功能：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。注意：脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，因此同质量的脂肪分解释放的能量远高于糖原，是更好的储能物质。（三）、糖类和脂质的相互转化1.血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成为糖原储存起来；如果还有富余，就可以转变成脂肪和氨基酸。2.糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异，例如，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解功能，而且不能大量转化为糖类。注意：补充过多糖类易肥难瘦！【考点剖析】1、糖枫是一种落叶乔木，糖枫细胞中所含的大量淀粉会在冬天转换为蔗糖，树干流出的汁液可制成砂糖。下列说法正确的是（

）A．利用斐林试剂与蔗糖反应产生砖红色沉淀B．糖枫叶片中淀粉的基本组成单位是蔗糖C．组成淀粉的化学元素与组成磷脂的化学元素不完全相同D．糖枫叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上不含酶【答案】C【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。【详解】A、斐林试剂与还原性糖反应产生红色沉淀；常见的还原性糖包括葡萄糖，果糖、半乳糖，蔗糖不是还原性糖，A错误；B、淀粉是多糖，其基本组成单位是葡萄糖，B错误；C、组成淀粉的化学元素是C、H、O，组成磷脂的化学元素是C、H、O、N、P，因此组成淀粉的化学元素与组成磷脂的化学元素不完全相同，C正确；D、叶绿体类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，其上含有与光合作用有关的色素与酶，D错误。故选C。2、脂质是细胞内一类重要的有机化合物，种类繁多，功能多样。下列关于脂质叙述错误的是（

）A．有些脂质可以作为化学信号，参与生命活动的调节B．脂质作为生物膜主要成分之一，参与某些物质跨膜运输C．鉴定油脂可以使用苏丹Ⅲ染色法，苏丹Ⅲ扩散进入细胞D．脂质均含有C、H、O、N、P等元素，彻底氧化分解释放能量多【答案】D【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。【详解】A、有些脂质可以作为化学信号，参与生命活动的调节，如性激素是类固醇，A正确；B、脂质作为生物膜主要成分之一，参与某些物质跨膜运输，如胆固醇是动物细胞膜的成分，还参与血液中脂质的运输，B正确；C、鉴定油脂可以使用苏丹Ⅲ染色法，苏丹Ⅲ是脂溶性分子，可通过自由扩散进入细胞，C正确；D、油脂只含有C、H、O元素，D错误。故选D。3、近几年由肥胖引起的健康问题已成为社会关注的焦点。肥胖与长期糖摄入超标有关，培养健康的饮食习惯，控制高糖类副食的摄入，是防止肥胖发生的有效手段。下列叙述正确的是（

）A．糖是细胞内主要的储能物质，常被形容为“生命的燃料”B．脂肪分子中氢的含量远远多于糖类，而氧的含量比糖类少C．在糖类代谢发生障碍时，细胞中的脂肪能大量转化为糖类D．糖尿病是一种常见的糖代谢异常疾病，病人饮食中不能含任何糖类【答案】B【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。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质。【详解】A、葡萄糖是细胞内主要的能源物质，常被形容为”生命的燃料”，A错误；B、脂肪分子中氢的含量远远多于糖类，而氧的含量比糖类少，脂肪氧化分解过程中需要的氧气多，释放的能量多，B正确；C、糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，在糖类代谢发生障碍时，脂肪可转化为糖类，但不能大量转化为糖类，C错误；D、糖尿病是一种常见的糖代谢异常疾病，病人饮食不应该含有过多的糖类，但并不意味着不能含任何糖类，D错误。故选B。4、下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图，下列相关叙述中正确的是（

）A．糖类可以转化为脂肪，脂肪不能转化为糖类B．若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪，则X代表甘油C．葡萄糖和脂肪的元素组成不同D．长期高糖膳食的人，图示过程会加强而积累较多脂肪【答案】BD【分析】人体内糖的组成元素一般为C、H、O，糖是人体内主要的能源物质，其中葡萄糖是主要的能源物质；脂肪的组成元素是C、H、O，脂肪是细胞内良好的储能物质，相同质量的糖和脂肪相比，彻底氧化分解后，脂肪释放的能量较多。生物体内糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪在糖供能出现障碍时才会作为能源物质被分解，而且不能大量转化为糖类。【详解】A、细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的，但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的，脂肪不能大量转化为糖类，糖类可以大量转化为脂肪，A错误；B、脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯，若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪，则X代表甘油，B正确；C、葡萄糖和脂肪的元素组成都是C、H、O，因此组成元素相同，C错误；D、人体内葡萄糖可以转化成脂肪，长期偏爱高糖膳食的人，图示过程会加强从而导致体内脂肪积累，D正确。故选BD。四、蛋白质是生命活动的主要承担者（一）组成蛋白质的氨基酸的结构通式及特点1、氨基酸的共同体，即图中“不变部分”（连接在同一个碳原子上的NH2、—COOH和—H），剩下的“可变部分”为__侧链基团__。2、决定关键——R基决定氨基酸的__种类_和理化性质。决定氨基酸的组成_元素__：氨基酸的结构通式中含有C、H、O、N4种元素，若某种氨基酸中含有其他元素，则该元素一定在R基中。决定氨基酸中所含氨基和羧基的_数量_：除了连接在同一个碳原子上的一个氨基和一个羧基外，其余的氨基和羧基一定位于R基上。（二）氨基酸的种类（1）生物体中构成蛋白质的氨基酸有21种（2）根据能否在人体内合成：能——非必需氨基酸有13种。不能——必需氨基酸有8种。（三）氨基酸的脱水缩合（1）过程：一个氨基酸分子中的羧基和另一个氨基酸分子中的氨基相连接，同时脱去__1个_水。（2）二肽形成过程示例（3）合成部位：_核糖体__。（四）蛋白质的形成过程（1）肽的名称确定：一条多肽链由几个_氨基酸_分子构成就称为几肽。（2）H2O中各元素的来源：H来自氨基和羧基，O来自羧基。（3）一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端_；其余的氨基（或羧基）位于R基上注意：R基中的氨基和羧基：一般不参与肽键的形成。（五）蛋白质的结构多样性与功能多样性：注意：蛋白质变性是指蛋白质中某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质和生物活性丧失的现象。蛋白质变性后其活性丧失。【考点剖析】1、下图为牛胰岛素结构图，该物质中-S-S-是由两个-SH脱去两个H形成的，下列说法正确的是（

）A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键B．牛胰岛素中至少含有2个-NH2和2个-COOHC．牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882【答案】B【分析】蛋白质结构：（1）氨基酸→多肽：氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫做肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。（2）多肽→蛋白质肽链盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，形成更为复杂的空间结构。【详解】A、据图，牛胰岛素由A链和B链构成，A链是21肽，B链是30肽，共含有肽键数目=51-2=49个肽键，A错误；B、牛胰岛素含有2条肽链，每条肽链至少含有1个-NH2和1个-COOH，共至少含有2个-NH2和1个-COOH，B正确；C、牛胰岛素水解产物共有51个氨基酸，不一定含有20种不同的氨基酸，C错误；D、牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量是脱去水的分子质量和形成-S-S-脱去H的分子质量，即18×49+2×3=888，D错误。故选B。2、下列关于生物体内的氨基酸的叙述正确的是（

）A．某种营养品营养很全面，所以含有人体所需的全部21种必需氨基酸B．当血糖含量过高时，在人体内可以转化为某些必需氨基酸C．谷氨酸的R基是—CH2—CH2—COOH，则它的分子式是C5H9O2ND．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的【答案】D【分析】人体内组成蛋白质的氨基酸根据能否在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，可以在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，不能在体内合成，只能从食物中获得的氨基酸是必需氨基酸。【详解】A、人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是必需氨基酸，需要从食物中摄取获得，A错误；B、当血糖含量过高时，在人体内可以转化为某些非必需氨基酸，B错误；C、氨基酸的结构通式的简式可以表示为C2H4O2NR，由于谷氨酸的R基是-CH2-CH2-COOH，则它的分子式是C5H9O4N，C错误；D、组成蛋白质的氨基酸不同是由于氨基酸的R基不同决定的，因此酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基不同引起，D正确。故选D。3、研究发现，阿尔茨海默病（AD）可能与大脑细胞中的多种永久性的不溶性蛋白缠结物杀死神经细胞有关。下列说法错误的是（

）A．减少永久性的不溶性蛋白的数量可能在一定程度上减缓AD病情B．不溶性蛋白缠结物的功能从根本上讲取决于其肽链的盘曲折叠方式C．高温会破坏永久性的不溶性蛋白的空间结构使其失去生物活性D．不溶性蛋白存在多样性的原因与氨基酸的种类、数量，排列顺序和自身空间结构有关【答案】B【分析】1、蛋白质的功能取决于蛋白质的结构，蛋白质结构多样性的直接原因有氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构，蛋白质结构多样性的根本原因在于基因中碱基的排列顺序的多样性。2、高温、酸、碱等可破坏蛋白质的空间结构使其失活。【详解】A、阿尔茨海默病（AD）可能与大脑细胞中的多种永久性的不溶性蛋白缠结物杀死神经细胞有关，减少永久性的不溶性蛋白的数量可能在一定程度上减缓AD病情，A正确；B、肽链的盘曲折叠方式是蛋白质结构的直接影响因素之一，决定蛋白质结构的根本原因是基因中碱基的排列顺序，B错误；C、高温破坏蛋白质的空间结构使其失活，C正确；D、蛋白质多样性的直接原因有氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构，D正确。故选B。五、核酸是遗传信息的携带者（一）核酸的结构层次DNA和RNA结构上的区别：①五碳糖不同，DNA是脱氧核糖，RNA是核糖；②含氮碱基不完全相同：DNA特有T，RNA特有U；③结构不同，DNA一般是两条链，RNA一般是一条链2.核酸具有多样性的原因是：核苷酸的排列顺序多样3.脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。4、核酸的功能：携带遗传信息；控制生物体的遗传、变异、蛋白质的合成5、核酸的分布：DNA主要分布于__细胞核_；RNA主要分布于_细胞质__。（二）生物大分子以碳链为骨架生物大分子：多糖、蛋白质、核酸。生物大分子是以碳链为基本骨架蛋白质核酸初步水解产物二糖肽链核苷酸彻底水解产物单糖氨基酸磷酸、五碳糖、含氮碱基【考点剖析】1、如图为核苷酸链结构图，下列有关叙述错误的是（）A．a表示一个完整的核苷酸B．图中一共有三种含氮碱基C．图中的五碳糖可能都是脱氧核糖D．图中的核苷酸链只分布在细胞核【答案】D【分析】核酸包括DNA和RNA,核酸的基本组成单位是核苷酸，一分子核苷酸由三部分组成：一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸。【详解】A、a中包含一个磷酸分子，一个五碳糖，一个含氮碱基，且三者的为构成一个核苷酸的连接方式，A正确；B、图中有A、C、G三种含氮碱基，B正确；C、若图示的核苷酸链为脱氧核苷酸链，则图中的五碳糖全部都是脱氧核糖，C正确；D、图中的核苷酸链可能为脱氧核苷酸链，也可能为核糖核苷酸链，脱氧核苷酸链主要分布在细胞核中，核糖核苷酸链主要分布在细胞质中，D错误。故选D。2、由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示。下列有关叙述正确的是（

）A．若m为尿嘧啶，则RNA中肯定不含b这种化合物B．若m为鸟嘌呤，则b构成的核酸只可能是DNAC．若a为脱氧核糖，则由b组成的核酸可以分布在叶绿体中D．若a为核糖，则由b组成的核酸不能作为生物的遗传物质【答案】C【分析】据图可知，图示为核苷酸的示意图，其中a是五碳糖，b是核苷酸，m是含氮碱基。【详解】A、尿嘧啶是RNA中特有的碱基，若m为尿嘧啶，则b是构成RNA的基本单位--核糖核苷酸，在RNA中肯定含该种化合物，A错误；B、若m为鸟嘌呤，则b为鸟嘌呤脱氧核苷酸（构成DNA）或鸟嘌呤核糖核苷酸（构成RNA），B错误；C、若a为脱氧核糖，则b为脱氧核苷酸，其构成的是DNA，主要分布在细胞核中，也可分布在叶绿体中，C正确；D、若a为核糖，则b为核糖核苷酸，核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，RNA可作为RNA病毒的遗传物质，D错误。故选C。3、生物大分子通常都有一定的分子结构规律，是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是（

）A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类约有20种B．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3有4种C．若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3有4种D．若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原是相同的【答案】C【分析】多肽由很多个氨基酸脱水缩合产生，中间通过肽键相连；多糖的单体都是葡萄糖，但是葡萄糖的连接方式不同。【详解】A、如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，3的种类约有21种，A错误；B、如果该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3是碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G四种，B错误；C、如果该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基有4种（A、U、C、G），C正确；D、淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位相同，都是葡萄糖，但是不同多糖的葡萄糖之间的连接方式不同，D错误。故选C。【达标检测】一、单选题1．图示为细胞中水的存在形式及其作用，下列叙述正确的是（）A．水在细胞中绝大部分是以结合水的形成存在B．若乙的含义是“反应物”，则可以参与氨基酸脱水缩合过程C．低温下细胞中结合水含量降低，自由水含量升高利于细胞体眠度过不利环境条件D．甲的含义是“组成细胞的结构”，如果这部分水失去会导致细胞死亡【答案】D【分析】细胞内的水以两种形式存在：自由水和结合水。自由水是细胞内良好的溶剂、参与化学反应、形成液体环境、运输营养物质和代谢废物；结合水是细胞结构的组成部分。细胞代谢由弱变强时，细胞内的结合水会向自由水转化；细胞代谢由强变弱时，自由水会向结合水转化。细胞内自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。【详解】A、水在细胞中绝大部分是以自由水的形成存在，结合水约占4.5%，A错误；B、若乙的含义是“反应物”，则可以参加如光合作用、有氧呼吸、水解反应，但不可以参与氨基酸脱水缩合过程，该过程的反应物中没有水，B错误；C、低温下细胞中自由水含量降低，使细胞质的浓度适度升高，结合水含量升高利于细胞体眠度过不利环境条件，C错误；D、甲的含义是“组成细胞的结构”，如水可以和蛋白质、纤维素、淀粉等结合在一起，维持这些分子的结构和功能，如果这部分水失去会导致细胞死亡，D正确。故选D。2．下列关于生物体中化合物的叙述，不正确的是（）A．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输B．构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性C．抗体、胰岛素等是由含氮的单体连接成的多聚体D．蔗糖、乳糖和麦芽糖水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能【答案】B【分析】1、生物大分子蛋白质与核酸在结构上具有多样性，但多糖及脂肪在结构上没有多样性。2、蔗糖、乳糖和麦芽糖都属于二糖，水解产物中都有葡萄糖，另一产物分别是果糖、半乳糖、葡萄糖。【详解】A、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，A正确；B、构成蛋白质、核酸等生物大分子的单体（都有多种单体）在排列顺序上都具有多样性，淀粉的单体是葡萄糖，在排列顺序上不具有多样性，B错误；C、胰岛素和抗体都是蛋白质，蛋白质是由含氮的单体连接成的多聚体，C正确；D、蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，麦芽糖的水解产物是葡萄糖，蔗糖、乳糖和麦芽糖水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能，D正确。故选B。3．在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料选择错误的是（）A．鸡蛋清是进行蛋白质检测的理想实验材料B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可用于进行可溶性还原糖的鉴定【答案】D【分析】1、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质的理想材料。2、脂肪检测需要使用苏丹III染色，由于苏丹III本身存在颜色，为了便于观察需要使用酒精洗去浮色，在显微镜下观察到橘黄色的脂肪颗粒。3、鉴定还原糖需要使用斐林试剂在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。【详解】A、鸡蛋清蛋白质含量高，是进行蛋白质的理想材料，蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，A正确；B、花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料，苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，B正确；C、大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质的理想材料，蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；D、甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，而蔗糖是非还原糖，不能由于还原糖的鉴定，D错误。故选D。4．下列有关核酸的叙述，正确的是（

）A．细菌细胞内只含有DNA一种核酸，所以DNA储存其遗传信息B．一般情况下，DNA是由核糖核苷酸连接而成的双链C．豌豆叶肉细胞的DNA分布在细胞核中，RNA分布在细胞质中D．小麦叶肉细胞中的遗传物质初步水解后可得到4种核苷酸【答案】D【分析】核酸的组成元素是C、H、O、N、P，基本组成单位是核苷酸，核酸根据五碳糖不同分为核糖核酸和脱氧核糖核酸，真核细胞的核糖核酸主要分布在细胞质中，脱氧核糖核酸主要分布在细胞核中；核酸是遗传信息的携带者，是生物的遗传物质。【详解】A、细菌属于细胞生物，细胞生物都含有DNA和RNA两种核酸，遗传物质是DNA，A错误；B、一般情况下，DNA是由脱氧核糖核苷酸连接而成的双链，B错误；C、豌豆叶肉细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C错误；D、小麦属于真核生物，其遗传物质是DNA，叶肉细胞中的遗传物质初步水解后可得到4种脱氧核苷酸，D正确。故选D。5．以下为胰岛素原的示意图，它由三条链共81个氨基酸构成。需切除C链才能成为有活性的胰岛素，下列相关叙述正确的是（

）A．C链的切除需要消耗1分子的水.B．有活性的胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键C．该蛋白质分子中除肽键外还存在2个二硫键D．由图推断，胰岛素原中至少含有3个游离的氨基【答案】B【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。2、氨基酸在核糖体上通过脱水缩合的方式形成多肽，连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键。3、一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基。【详解】A、C链的切除需要破坏2个肽键，所以需要消耗2分子的水，A错误；B、由题图可知，有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链，形成的肽键数是51-2=49个，含有3个二硫键，B正确；C、该蛋白质分子含有三个二硫键，C错误；D、胰岛素原是一条肽链，所以至少含有1个游离的氨基，D错误。故选B。6．血红蛋白由4条肽链盘曲折叠形成，每条肽链都含有一个血红素辅基，4条肽链通过非共价键聚合而形成特定的构象。血红素分子结构如图。下列相关叙述错误的是（

）A．一分子血红蛋白含有4个血红素辅基B．Fe属于微量元素，在细胞中含量很少C．血红素分子可与双缩脲试剂呈紫色反应D．血红蛋白中的氨基酸被替换可能导致贫血【答案】C【分析】图中是血红素辅基结构，含有两个羧基。血红蛋白是由肽链和血红素辅基形成，结合图甲可以看出构成肌红蛋白的元素有C、H、O、N、Fe。【详解】A、血红蛋白由4条肽链组成，每条肽链都含有一个血红素辅基，所以一分子血红蛋白含有4个血红素辅基，A正确；B、Fe在细胞中的含量很少，属于微量元素，可参与血红蛋白的合成，B正确；C、血红素分子中不存在肽键，所以不可与双缩脲试剂呈紫色反应，C错误；D、血红蛋白中的氨基酸被替换可能会使得蛋白性质发生改变，从而不能与Fe结合，导致贫血，D正确。故选C。7．小麦、大豆、花生干种子中有机物含量丰富，下列有关叙述正确的是（

）A．向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂，就会呈砖红色B．用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在淀粉时呈蓝色C．斐林试剂甲液和乙液，可用于种子中蛋白质的鉴定D．检验花生子叶细胞中的脂肪颗粒时，可以不用显微镜【答案】C【分析】生物组织中化合物的鉴定：斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）；蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）；淀粉遇碘液变蓝。【详解】A、小麦种子中储存的主要是淀粉，淀粉不是还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，A错误；B、用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质时不需要加热，反应生成紫色物质，大豆组织样液中的成分主要是蛋白质，B错误；C、斐林试剂甲液和乙液的成分与双缩脲试剂A液和B液的成分相同，且斐林试剂的乙液的浓度是双缩脲试剂B液的5倍，因此可用斐林试剂的甲液经过稀释后获得双缩脲试剂的B液，因此用斐林试剂的甲液和乙液可鉴定种子中的蛋白质，C正确；D、检验花生子叶细胞中的脂肪颗粒时需要使用显微镜，D错误。故选C。8．下图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲—★—●”等表示不同种类的氨基酸，图中A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中正确的是（

）A．该蛋白质分子中—S—S—也是通过脱水缩合形成的B．该蛋白质分子的形成要脱去39个水分子C．形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686D．在该蛋白液中加入食盐导致蛋白质空间结构被破坏而出现白色絮状物【答案】C【分析】根据题意和图示分析可知：图中A链由21个氨基酸组成，含20个肽键；B链由19个氨基酸组成，含18个肽键。该蛋白质形成过程脱去38个水分子形成38个肽键，同时形成-S-S-过程脱去2个H。【详解】A、该蛋白质分子中—S—S—由两个“—SH”脱下2个H形成的，A错误；B、形成该蛋白质分子时的脱水数=氨基酸数-肽链数=21+19-2=38个，B错误；C、形成该蛋白质分子时相对分子质量减少18×38+2=686，C正确；D、在盐溶液中蛋白质发生盐析，其空间结构不发生变化，D错误。故选C。9．NASA朱诺号于2021年正式发布声明：水分子约占木星大气中分子的0.25%，这个占比几乎是太阳的三倍，进一步为外星生命体存在的可能性提供了证据，这与水的性质和功能相关。下列说法错误的是（

）A．水是一种良好的溶剂，几乎所有带极性基团的分子或带电离子都能溶解于水中B．结合水能结合许多亲水大分子，干旱环境中植物的结合水/自由水比值升高C．水是反应的原材料，ATP等生物大分子的水解反应需要水D．自由水能运输营养物质和代谢废弃物，代谢旺盛的细胞自由水/结合水比值升高【答案】C【分析】水在细胞中的存在形式有自由水和结合水。水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是细胞内的良好溶剂；水具有较高的比热容，温度相对不容易发生改变;许多种物质溶解在其中，细胞内的许多生物化学反应都需要有水的参与，细胞内自由水比值高，则新陈代谢较强，反之则较弱；细胞衰老时，自由水含量下降，新陈代谢减慢；环境恶化时，细胞内自由水含量会下降，结合水含量上升。【详解】A、水分子是极性分子，极性基团、带电荷的分子或离子易与水结合使水是良好的溶剂，A正确；B、结合水的存在形式是与蛋白质、多糖等结合而成为结构成分，不易流动和溶解，结合水越多，抵抗干旱等不良环境的能力越强，干旱环境中植物的结合水/自由水比值升高，B正确；C、水参与蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的水解反应，是反应的原材料，如可作为光合作用、呼吸作用的原材料，但ATP不是生物大分子，C错误；D、自由水能流动，将营养物质运到各种细胞，也可以将代谢废物运出，自由水含量升高新陈代谢加快，故代谢旺盛的细胞中自由水/结合水比值升高，D正确。故选C。10．现代生活中烫发屡见不鲜。烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键（-S-S-）断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。下列相关说法，正确的是（

）A．角蛋白的二硫键断裂后再形成使角蛋白空间结构改变B．角蛋白使头发呈现出直发状态和卷发状态，与其运动功能相关C．角蛋白二硫键的形成与氨基酸脱水缩合的场所相同D．肽链的空间结构导致了角蛋白的特殊结构【答案】A【分析】蛋白质形成的结构层次为：氨基酸脱水缩合形成二肽→三肽→多肽链→多肽链经过折叠等空间构型的变化→蛋白质。【详解】A、还原剂使角蛋白的二硫键断裂，再用氧化剂形成新的二硫键，角蛋白的空间结构改变，A正确；B、角蛋白是结构蛋白无运动功能，B错误；C、二硫键一般在内质网形成，肽键在核糖体上形成，C错误；D、角蛋白的特殊结构与氨基酸数目、种类、排序及肽链的空间结构都有关，D错误。故选A。二、多选题11．棉花纤维由纤维细胞形成，蔗糖经细胞膜上的SUT蛋白转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被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蛋白合成量较高的品系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．纤维素和蔗糖均为纤维细胞中的能源物质B．曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量C．两曲线下降的原因均为蔗糖水解后参与合成纤维素D．降低纤维细胞中SUT蛋白的含量会使其加厚期提前【答案】BC【分析】分析题图，甲乙曲线蔗糖含量变化趋势类似，一开始蔗糖含量先上升，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。【详解】A、纤维素参与细胞壁的形成，作为细胞结构，而不能作为细胞的能源物质，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，曲线甲和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、蔗糖在纤维细胞的加厚期被水解后参与纤维素的合成，由题图可知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。12．近日，国际权威学术期刊（Sience）上发表了一项重大的研究成果:中国科学家以CO2水电解产生的H2为原料，精选多种生物酶催化剂，首次在细胞外合成了淀粉。淀粉是植物细胞内重要的化合物，下列关于植物细胞内化合物的说法中，错误的是（

）A．磷脂是由C、H、O、N、P组成的化合物，是植物细胞壁的基本骨架B．淀粉是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞内主要的供能物质C．水是植物细胞内含量最多的化合物，植物抗寒性与自由水和结合水的比例密切相关D．核酸是携带着遗传信息的化合物，植物细胞的遗传物质主要是DNA【答案】ABD【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。2、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。3、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。【详解】A、磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，是植物细胞膜的基本支架，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，A错误；B、淀粉是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞的主要储能物质而非主要能源物质，B错误；C、水是植物细胞内含量最多的化合物，植物的抗寒性主要取决于其内结合水与自由水的比值，自由水的比值越高，抗寒性越低，故植物抗寒性与自由水和结合水的比例密切相关，C正确；D、核酸是携带着遗传信息的化合物，植物细胞的遗传物质就是DNA，而非主要是DNA，D错误。故选ABD。13．生物体中某些有机物及元素组成如下图。甲图中x、y代表化学元素，a、b、c、d代表不同的小分子，A、B、C、D、E代表不同的生物大分子。乙图是一种化合物的结构模式简图。据图分析正确的是（）

A．甲图中B和C共有的化学元素x是N，d可表示胆固醇B．在真核生物体内，A、B、D中可能具有催化作用的是BC．大肠杆菌的遗传物质是D，其体内核酸的单体c共有4种D．若乙图表示新冠病毒遗传物质的基本单位，其中m不可能为碱基U【答案】AB【分析】根据题意，A、B、C、D、E代表不同的生物大分子，根据在细胞内的分布可知，D为DNA，E为RNA，C是核酸，A的组成元素只有C、H、O，可表示多糖，则B为大分子物质蛋白质。【详解】A、构成蛋白质的基本元素为C、H、O、N，构成核酸的元素为C、H、O、N、P，因此甲图中B（蛋白质）和C（核酸）共有的化学元素x是N；胆固醇的元素组成只包含C、H、O，且是小分子有机物，故d可表示胆固醇，A正确；B、具有催化作用的物质是酶，大多数酶的本质为蛋白质，少数酶的本质为RNA，因此A（多糖）、B（蛋白质）、D（DNA）中可能具有催化作用的是B，B正确；C、大肠杆菌为原核生物，遗传物质是DNA（D），大肠杆菌细胞内的核酸既含有DNA也含有RNA，构成DNA的单体是四种脱氧核糖核苷酸，构成RNA的单体是四种核糖核苷酸，因此组成大肠杆菌体内核酸的单体c共有8种，C错误；D、新冠病毒为RNA病毒，故m可能为碱基U，D错误。故选AB。三、综合题14．下图是油菜种子成熟过程中部分有机物含量的变化曲线图。(1)由图可知，在油菜种子成熟的第10d~40d内，种子中脂肪含量逐渐增多，其原因是___。(2)为验证图示种子成熟过程中还原糖的含量变化，分别取等量的第0d、10d、20d、30d和40d的种子匀浆，编号甲、乙、丙、丁、戊。向五组匀浆中分别加入等量的___置于50~65°C温水浴中加热。一段时间后，实验结果是___。(3)若要进一步探究第5d的种子是否含有脂肪，可选用_____染液进行检测，检测过程中需要用到体积分数为50%的酒精，其作用是___。【答案】(1)淀粉和还原糖转化成脂肪(2)

斐林试剂

各组均出现砖红色沉淀且颜色深浅为甲>乙>丙>丁>戊(3)

苏丹III

洗去浮色【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、芽糖、果糖)存在与否，而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。脂肪可用苏丹皿染液(或苏丹IV染液)鉴定，呈橘黄色(或红色)。淀粉遇碘液变蓝。【详解】（1）油菜种子属于油料种子，脂肪含量高，所以在成熟时需要淀粉和还原糖转化成脂肪，储存在细胞中。（2）还原糖使用斐林试剂检验，呈砖红色沉淀；由于在成熟时还原糖会转化成脂肪，所以随着种子的成熟还原糖会越来越少，砖红色沉淀越来越浅，即各组均出现砖红色沉淀且颜色深浅为甲>乙>丙>丁>戊。（3）脂肪可以用苏丹III染液(或苏丹IV染液)鉴定，苏丹III或苏丹IV溶于体积分数为50%的酒精，所以可以洗去浮色。15．新冠病毒是一种RNA病毒，主要侵染人体呼吸