1、细胞的分子组成1蛋白质的结构和功能2核酸的种类、结构及功能3核酸与蛋白质之间的关系1组成细胞的六类化合物均有物种特异性吗?提示:蛋白质、核酸具有物种特异性,因而可以从分子水平上区分不同物种的亲缘关系,而糖类、脂质、水、无机盐则没有物种特异性。2DNA、RNA、蛋白质分子多样性的原因分别是什么?糖原、淀粉和纤维素分子结构不同的原因是什么?提示:DNA分子结构多样性的原因是四种脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同;RNA分子结构多样性的原因是四种核糖核苷酸的数量和排列顺序不同;蛋白质分子多样性的原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同及多肽链形成的空间结构不同。糖原、淀粉和纤维素分子结构不同的原因是葡萄糖
2、的连接方式不同。3镁是叶绿素的重要组成元素,植物体缺少镁元素会导致叶片发黄,影响光合作用。请设计实验证明镁是植物必需的矿质元素。实验材料:某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。请写出该实验的设计思路并预测实验结果。提示:选择生理状况相同的植物幼苗若干,均分成A、B两组,A组用完全培养液培养、B组用缺镁培养液培养。一段时间后,观察两组叶片是否发黄,若B组叶片发黄,再补充镁离子,若一段时间后叶片恢复绿色,则证明镁是植物必需的矿质元素。4谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质,种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组,请根据种子在适宜条件下萌发时氧气
3、消耗量与二氧化碳释放量的关系,设计实验以确定种子的类型,简要写出实验思路并预期实验结果及结论。提示:实验思路:分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值),并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论:萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子;萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。1(2018全国卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞
4、的核中有DNA蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶B原核细胞的拟核含一个裸露的环状DNA分子,该DNA的复制及转录都需要酶催化,故拟核中存在由DNA和酶构成的DNA蛋白质复合物。2(2018全国卷)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是()A浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原 B肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程 C蛋白质结合Mg2形成的血红蛋白参与O2运输D细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C参与O2运输的血红蛋白中有Fe2,而没有Mg2。巩固提升见P13
5、第4题3(2019全国卷)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(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO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。解析:(1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等,其中在核糖体上合成的是蛋白质,在细胞核中合成的是DNA和R
6、NA,植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中含氮的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH和NO的吸收具有偏好性,因变量是作物甲对二者的吸收量,因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,在适宜条件下培养一段时间,并测定实验后营养液中的NH和NO的浓度,最后进行比较。如果实验后营养液中的NH的浓度低于NO,可说明作物甲对硝酸铵中的NH的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的NO的吸收具有偏好性。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N
7、H和NO剩余量。预期结果和结论:若营养液中NO剩余量小于NH剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO;若营养液中NH剩余量小于NO剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH。4(2018全国卷)回答下列与蛋白质相关的问题:(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是_。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在_这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如_(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是_。(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原
8、因是_。(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是_。解析:(1)氨基酸是生物体中组成蛋白质的基本单位;氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶属于分泌蛋白;高尔基体在分泌蛋白形成过程中的作用是对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。(2)蛋白质中正确的氨基酸序列和空间结构决定了其生物学功能;蛋白质变性是空间结构遭到了破坏,失去了生物活性。变性蛋白质的肽键暴露出来,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解。(3)编码血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被替换,但其未引起血红蛋白中氨基酸
9、序列的改变,说明突变前后mRNA上相应密码子对应同一种氨基酸,即遗传密码具有简并性。答案:(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性年份考查内容和角度2018考查蛋白质合成、结构功能和核酸及两者相互关系,考查对知识的理解和综合2019考查组成细胞的分子,依托实验设计,综合考查实验探究能力,注重考查实验探究中对科学方法的掌握备考建议理解蛋白质和核酸的结构功能,蛋白质与核酸的关系;挖掘实验探究素材,加强科学探究训练考查蛋白质、核酸及相互关系1(2019唐山期末)下列关于蛋白质组成的细胞结构的叙
10、述,错误的是()A由蛋白质和糖类组成的结构具有识别信号分子的作用B由蛋白质和DNA组成的结构具有遗传信息载体的功能C由蛋白质和RNA组成的结构具有合成蛋白质的功能D由蛋白质和脂质组成的结构具有流动性的功能特点D由蛋白质和糖类组成的结构是糖蛋白,位于细胞膜上,具有识别信号分子的作用,A正确; 由蛋白质和DNA组成的结构是染色体,染色体是遗传信息的载体,B正确;由蛋白质和RNA组成的细胞器是核糖体,具有合成蛋白质的功能,C正确;细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,其结构特点是流动性,功能特点是选择透过性,D错误。2(2019重庆一模)下列有关核酸的分布情况的叙述,正确的是()A核酸是遗传信息的携带者,生
11、物中的核酸只分布在细胞内B细胞内的DNA都分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中C原核细胞的细胞器中只含有RNA,不含有DNAD利用健那绿染液和吡罗红染色剂,可以观察DNA和RNA在细胞中的具体分布情况C病毒含有DNA或RNA一种核酸,而其是一种没有细胞结构的生物,A错误;真核细胞内的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,B错误;原核细胞只有核糖体一种细胞器,核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质,不含DNA,C正确;利用甲基绿和吡罗红染色剂,可以观察DNA和RNA在细胞中的具体分布情况,D错误。3(2019江苏高考)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
12、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的肽键B核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,A错误;核酸包括DNA和RNA,两者的合成都需要相关酶的催化,而这些酶的化学本质是蛋白质,B正确;蛋白质的分解需要蛋白酶的参与,而蛋白酶的本质是蛋白质,因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与,C错误;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸分子中不含肽键,D错误。生物大分子的综合考查1(2019甘肃、青海、宁夏联考)下列有关细胞中大分子物质的叙述,正确的是()A溶酶体膜上的蛋白质可能通过修饰从
13、而不被其中的水解酶水解B纤维素是植物细胞结构的组成成分之一,也是其供能物质C将胰岛素溶于NaCl溶液中,其空间结构被破坏,生物活性丧失D细胞中运输各种离子和氨基酸的物质都是蛋白质A溶酶体内有多种水解酶,但不会破坏自身结构,据此可推知:溶酶体膜上的蛋白质可能通过修饰从而不被其中的水解酶水解,A正确;纤维素是植物细胞壁的组成成分之一,但不是其供能物质,B错误;胰岛素的化学本质是蛋白质,将蛋白质溶于NaCl溶液中,会降低其溶解度,使其沉淀析出,但不会破坏其空间结构,因此不会导致其生物活性丧失,C错误;在翻译过程中,细胞质中运输氨基酸的物质是tRNA,而不是蛋白质,D错误。2(2019成都七中检测)生
14、物大分子通常都有一定的分子结构规律,即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的种类有20种B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的种类有4种C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的种类有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B如果该图表示肽链,1是中心碳原子,3是R基,2是肽键,A错误;如果该图表示RNA,1表示核糖,2是磷酸基团,3是含氮碱基且有4种,B正确;如果该图表示单链DNA,1应表示脱氧
15、核糖,2表示磷酸基团,3表示含氮碱基且有4种,C错误;如果该图表示多糖,淀粉、纤维素和糖原都是由葡萄糖组成的,但连接方式不同,D错误。综合种子萌发过程中的物质变化1(2019昆明模拟)科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养,定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果如图所示。以下叙述正确的是()Ac点幼苗开始进行光合作用B导致ab段种子干重增加的主要元素是CCab段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率D在种子萌发初期,脂肪转化为糖可导致有机物的总量增加D油料作物种子含有较多的脂肪,种子萌发初期脂肪转变为糖类,糖类与脂肪相比,含有较多的O原子,导致有机物的总量增加,导致
16、ab段种子干重增加的主要元素是O,B项、C项错误,D项正确;糖类经过呼吸作用,氧化分解,释放能量,导致种子干重减少,c点之后种子干重再次增加,说明光合速率大于呼吸速率,而不是幼苗开始进行光合作用,A项错误。2(2019衡水中学月考)科学家研究某小麦的种子萌发过程,通过一定的生化方法测定种子萌发过程中胚的鲜重变化以及胚的RNA合成量的变化情况,得到了如图曲线数据。请据此分析回答以下问题:(1)通过不休眠种子与休眠种子胚的鲜重比较,得出其中结合水/自由水比值高的是_的种子,不休眠的种子萌发6天后至形成叶片前, 干重会_, 原因是_。(2)不休眠的种子萌发后胚中的RNA合成量_,经分析种子的淀粉含量
17、下降而葡萄糖的含量升高,推测某些RNA控制合成了_。(3)第5天萌发种子的胚根长出,此时整个种子内DNA的含量与不萌发种子相比_(填“相等”“增多”或“减少”),推测的理由是_。解析:(1)自由水与代谢有关,代谢旺盛的细胞中,自由水相对含量多,结合水相对含量少,因此结合水/自由水比值高的是休眠的种子。不休眠的种子萌发6天后至形成叶片前,由于呼吸作用加快,且此时种子无真叶,不进行光合作用,所以有机物的量逐渐减少,干重会减少。(2)不休眠的种子萌发后,代谢旺盛,需要合成相关的酶,因此会进行转录和翻译,转录形成的RNA比较多,淀粉在淀粉酶的作用下水解形成麦芽糖,麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解形成葡萄糖
18、,葡萄糖用于呼吸作用,因此淀粉含量下降而葡萄糖含量升高,细胞内合成了淀粉酶、麦芽糖酶。(3)胚根由种子的胚细胞不断分裂分化形成,该过程要经过有丝分裂,DNA要大量复制,故萌发的整个种子内DNA的含量与不萌发种子相比增多。答案:(1)休眠减少(或降低)种子胚细胞呼吸作用分解部分有机物生成二氧化碳和水,导致干重减少(或降低)(2)增加淀粉酶、麦芽糖酶(3)增多种子胚细胞的DNA大量复制,细胞不断分裂分化使胚根生长种子形成和萌发时的物质变化种子的发育与成熟种子萌发糖类与脂肪的变化可溶性糖合成淀粉,转化为脂肪等淀粉先水解为麦芽糖,再水解为葡萄糖;脂肪水解为甘油和脂肪酸干重增加减少(油料作物先增加后减少)水自由水减少自由水增加激素变化脱落酸增加,赤霉素减少脱落酸减少,赤霉素增加