“细胞中的化合物”考点解读

2017-03-27安徽吴志强

教学考试(高考生物) 2017年1期

关键词：比值线粒体氨基酸

安徽吴志强

“细胞中的化合物”考点解读

安徽吴志强

细胞中的化合物重在强调细胞的物质基础和结构基础，即由元素构成化合物，再由化合物构成膜、质、核等基本结构进而构成细胞的完整结构，从而揭示了细胞结构的有序性，为建立细胞整体性这一观点奠定了基础。

一、蛋白质、核酸的结构和功能

例1.下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是（）

A. 不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同

B. 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能

C. 组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合

D. 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合

解析：选D 不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同。

例2.下列生理过程中，没有蛋白质参与的是（）

A. 有丝分裂后期染色体移向细胞两极

B. 垂体分泌激素调控甲状腺的活动

C. 细胞核中DNA转录形成mRNA

D. 细胞内产生的CO2进入内环境

解析：选D 细胞有丝分裂后期牵引染色体移向两极的纺锤丝，其化学本质是微管蛋白；垂体分泌的可调控甲状腺激素分泌的促甲状腺激素，其化学本质是蛋白质；催化DNA转录形成mRNA的酶的化学本质是蛋白质；细胞内产生的CO2以自由扩散方式进入内环境，该过程与蛋白质无关。

例3.B基因在人肝脏细胞中的表达产物是含100个氨基酸的B-100蛋白，而在小肠细胞中的表达产物是由前48个氨基酸构成的B-48蛋白。研究发现，小肠细胞中B基因转录出的mRNA靠近中间位置某一CAA密码子上的C被编辑成了U。以下判断错误的是（）

A. 小肠细胞中编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码UAA

B. B-100蛋白前48个氨基酸序列与B-48蛋白相同

C. B-100蛋白和B-48蛋白的空间结构不同

D. 肝脏和小肠细胞中的B基因结构有差异

解析：选D 小肠细胞和肝脏细胞中的B基因相同，但小肠中B基因表达的蛋白质仅有48个氨基酸，说明该基因转录出的mRNA上第49位密码子因碱基的替换形成了终止密码子，导致两个B基因表达出的蛋白质的前48个氨基酸序列相同，但两种蛋白质的空间结构产生差异。

例4.细胞上的受体TLR可识别不同病原体并引发免疫应答。人体中20余种细胞分布有TLR，如TLR5只分布在髓源性细胞上，TLR3只特异性地分布于树突状细胞上。髓源性细胞与树突状细胞具有不同的TLR，其根本原因是二者的（）

A. DNA结构不同 B. mRNA不同

C. 遗传物质不同 D. 线粒体结构不同

解析：选B 人体的所有细胞都来自同一个受精卵，各种细胞的产生是基因选择性表达的结果，通过基因选择性表达转录出特异的mRNA，翻译出不同的蛋白质，从而使各种类型的细胞具有特异的形态结构。在不同细胞中DNA的分子结构、线粒体的结构是相同的。

二、糖类、脂质的种类和作用

例5.下图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列分析错误的是（）

A. 质量相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量脂肪多于可溶性糖

B. 种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮增加

C. 种子萌发时，脂肪酶的活性很高

D. 种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖

解析：选B 同等质量的脂肪含H比例高于糖，氧化分解释放的能量多。糖类和脂肪元素组成都是C、H、O。种子萌发时，脂肪转化为糖类，表明脂肪酶的活性很高。

例6.种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变为蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如下图所示，下列分析正确的是（）

A. 图中的C2和C3分别是含有2个和3个碳原子的无机物

B. 线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以琥珀酸在线粒体中被直接彻底氧化分解

C. 1分子蔗糖水解产物为2分子葡萄糖

D. 脂肪最终转化为蔗糖过程需要多种酶参与，这些酶的化学本质相同

解析：选D 图中的C2和C3分别是含有2个和3个碳原子的有机物；由图可知，琥珀酸在线粒体中代谢生成苹果酸；1分子蔗糖水解产物是1分子葡萄糖和1分子果糖；脂肪在多种酶的作用下最终转化成蔗糖，这些酶的化学本质都是蛋白质。

三、水和无机盐的作用

例7.生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是（）

A. 在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式

B. 由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基

C. 有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

D. H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成（CH2O）

解析：选C 水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羟基。有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成（CH2O）。

例8.萌发的种子中酶有两个来源，一是由干燥种子中的酶活化而来，二是萌发时重新合成。研究发现种子萌发时，新的RNA在吸水后12 h开始合成，而蛋白质合成在种子吸水后15～20 min便可开始。以下叙述不正确的是（）

A. 有些酶、RNA可以在干种子中长期保存

B. 干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子

C. 萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用

D. 种子吸水后12 h内新蛋白质的合成不需要RNA参与

解析：选D 由题干信息可知，蛋白质合成早于RNA的合成，因此种子中有RNA贮存，并参与了蛋白质的合成。

例9.下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是（）

A. 细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高

B. 人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高

C. 神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高

D. 适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高

解析：选D 种子萌发时，细胞代谢旺盛，结合水/自由水的比值比休眠时低。O2、CO2的运输方式均为自由扩散，细胞有氧呼吸过程吸收O2、释放CO2，因此细胞质基质内O2浓度大于线粒体内，细胞质基质内CO2浓度小于线粒体内，故线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质的低。静息电位时K＋外流，动作电位时Na＋内流，因此动作电位时神经纤维膜内K＋/Na＋的比值较静息电位时低。适宜条件下光合作用过程中，若停止供应CO2，则CO2的固定停止，C3的还原仍正常进行，导致C3含量减少，C5含量增加，C5/C3的比值增大。

四、备考建议

“细胞的分子组成”中的知识点比较零碎，在复习时可利用归纳法和比较法进行识记。比如对蛋白质和核酸的识记：一要按照“元素组成→单体→多聚体→蛋白质（或核酸）”的层次进行知识梳理归纳；二要从结构与功能相适应的角度，即从“结构多样性→功能多样性”的层次进行梳理归纳，甚至可以整理出核心概念的概念图（图1.蛋白质多样性的四个原因和蛋白质的五种功能）。