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第2講 細胞中的元素和化合物 蛋白質 [基礎達標](8＋1) 1．(2018河南林州模擬)下列哪一實例能證明微量元素是生命活動所必需的(　　) A．Mg是葉綠素的組成成分 B．油菜缺少B時只開花不結果 C．哺乳動物血液中Ca2＋含量太低會抽搐 D．缺P會影響ATP的合成 解析：Mg、Ca、P均為大量元素，A、C、D三項均錯誤；B是微量元素，油菜缺少B時只開花不結果，說明微量元素是生命活動所必需的，B項正確。 答案：B 2．(2018云南大理州模擬)下列關于無機鹽的敘述，錯誤的是(　　) A．缺鐵性貧血是因為體內缺乏鐵，血紅蛋白不能合成 B．Mg2＋是葉綠素的成分之一，缺Mg2＋影響光合作用 C．細胞中的無機鹽大多數以化合物形式存在，如CaCO3構成骨骼、牙齒 D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘 解析：鐵離子參與血紅蛋白的合成，所以如果缺鐵會造成貧血，A正確。鎂是葉綠素的成分之一，葉綠素是進行光合作用的主要色素，缺鎂會影響光合作用，B正確。細胞中的無機鹽大多數以離子態(tài)形式存在，少數以化合物形式存在，C錯誤。碘是合成甲狀腺激素的原料，所以在食鹽中常加碘，D正確。 答案：C 3．在氨基酸脫水縮合過程中，氨基酸分子之間形成的化學鍵叫肽鍵。下列各項正確表示肽鍵的是(　　) A．—NH—CO—　　　　　 B．—NO—CH— C．—NH2—CH— D．—NH—CH2— 解析：—NH—CO—是肽鍵的正確表示。 答案：A 4．(2018廣西桂林模擬)下列有關蛋白質和氨基酸的敘述，下列分析不正確的是(　　) A．一個分子量非常大的蛋白質中含有的氨基酸的種類可能少于20種 B．蛋白質中的N元素主要存在于肽鍵中 C．多肽中氨基酸的數目一般大于肽鍵的數目 D．蛋白質結構和功能的多樣性只取決于氨基酸種類、數目和排列順序的多樣性 解析：一個分子量非常大的蛋白質不一定含有全部的20種氨基酸，A項正確；蛋白質中的N元素主要存在于肽鍵中，B項正確；多肽中肽鍵的數目等于氨基酸的數目減去肽鏈的數目，C項正確；蛋白質結構和功能的多樣性取決于氨基酸種類、數目、排列順序和空間結構的多樣性，D項錯誤。 答案：D 5．在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗中，正確的是(　　) A．脂肪的鑒定需要用顯微鏡才能看到被染色的脂肪滴 B．用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液混合后要節(jié)約使用，以備下次再用 C．用于鑒定蛋白質的雙縮脲試劑A液和B液與斐林試劑甲液和乙液的濃度相同 D．在鑒定脂肪的實驗中，蘇丹Ⅳ將脂肪染成橘黃色，蘇丹Ⅲ將脂肪染成紅色 解析：在脂肪的鑒定實驗中需要用顯微鏡才能看到細胞內被染色的脂肪滴，A項正確；用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液需要均等混合，現配現用，B項錯誤；用于鑒定蛋白質的雙縮脲試劑B液與斐林試劑的乙液的濃度不相同，只有0.01 g/mL，C項錯誤；在鑒定脂肪的實驗中，蘇丹Ⅳ將脂肪染成紅色，蘇丹Ⅲ將脂肪染成橘黃色，D項錯誤。 答案：A 6．下列有關有機物檢測的操作與結果敘述正確的是(　　) ①量取2 mL斐林試劑時應優(yōu)先選用5 mL量筒而不用10 mL量筒。 ②在還原糖組織樣液中加入斐林試劑后液體呈現無色，加熱后變成磚紅色。 ③鑒定待測樣液中的蛋白質時，先加NaOH溶液，振蕩后再滴加CuSO4溶液。 ④剩余的斐林試劑應立刻裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆谩? A．①③ B．②④ C．②③ D．③④ 解析：量取2 mL斐林試劑時應優(yōu)先選用5 mL量筒而不用10 mL量筒，這樣誤差最?。辉谶€原糖組織樣液中加入斐林試劑后液體呈現藍色，加熱后變成磚紅色；鑒定待測樣液中的蛋白質時，先加NaOH溶液，振蕩后再滴加CuSO4溶液；斐林試劑應現配現用。 答案：A 7．(2018浙江金華模擬)關于細胞內蛋白質的敘述，正確的是(　　) A．所有蛋白質的合成都需要內質網參與 B．分裂間期細胞核內進行蛋白質的合成 C．膜蛋白具有識別、運輸和催化作用 D．經高溫處理的蛋白質不能與雙縮脲試劑產生紫色反應 解析：所有分泌蛋白的合成都需要內質網參與，A項錯誤；核糖體內進行蛋白質的合成，B項錯誤；膜蛋白中的受體蛋白具有識別作用，載體蛋白具有運輸作用，信號轉導過程中的信號傳遞蛋白，其胞外部分接受信號分子，胞內部分具有催化作用，C項正確；經高溫處理的蛋白質，雖然空間結構遭到破壞，但仍然含有肽鍵，所以能與雙縮脲試劑產生紫色反應，D項錯誤。 答案：C 8．細胞內的某些代謝過程可以產生水。請判斷下列生理過程中能產生水的是 (　　) ①合成抗體?、诘矸巯甥溠刻恰、廴梭w骨骼肌進行無氧呼吸?、蹹NA轉錄為mRNA　⑤葉肉細胞的光合作用 A．①②③ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①③④⑤ 解析：抗體屬于蛋白質，抗體合成過程是脫水縮合，產生水，①正確；淀粉消化成麥芽糖過程是水解，消耗水，②錯誤；人體骨骼肌進行無氧呼吸，產物為乳酸，不產生水，③錯誤；DNA轉錄為mRNA，發(fā)生核糖核苷酸的聚合，產生水，④正確；葉肉細胞的光合作用過程有水的生成，產生水，⑤正確。綜上所述，能產生水的生理過程是①④⑤，故選C。 答案：C [素能提升](4＋2) 9．分析下列幾個事實，回答： (1)事實一：在正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當血漿中的NaHCO3含量減少時，會形成酸中毒；當血漿中H2CO3含量減少時，則形成堿中毒。這表明某些無機鹽具有調節(jié)________的作用。 (2)事實二：在初生蝌蚪或幼小植物體內，當自由水的比例減小時，機體代謝強度降低；當自由水的比例增大時，機體代謝強度活躍，這說明自由水的功能：①________；②________。 (3)事實三：Mg2＋是葉綠素分子必需的成分；Fe2＋是血紅蛋白的重要成分；Ca2＋是動物和人體骨骼和牙齒的重要成分，這表明無機鹽是________。 (4)事實四：人體某些組織的含水量近似，但形態(tài)卻不同。如：心肌含水量約為79%而呈堅韌的形態(tài)，血液含水量約為82%，卻川流不息。你對此的解釋是________。 解析：(1)血漿中NaHCO3的含量減少時，會形成酸中毒；當血漿中的H2CO3含量減少時，則形成堿中毒，這說明某些無機鹽有調節(jié)酸堿平衡的作用。 (2)自由水是良好的溶劑，是細胞代謝反應的介質并參與細胞內的反應，因此在生物體內，當自由水的比例減少時，機體代謝強度降低；當自由水的比例增大時，機體代謝強度升高。 (3)事實三說明無機鹽是細胞內某些復雜化合物的主要組成成分。 (4)水的存在形式可直接影響器官物理形態(tài)，心肌與血液都既含有結合水也含有自由水，心肌與血液的含水量差別不大，但是形態(tài)卻具有顯著差異，其原因是心肌內結合水與自由水的比值相對較大，血液中結合水與自由水的比值相對較小。 答案：(1)酸堿平衡 (2)①自由水是良好的溶劑 ②細胞內的許多生化反應是在水環(huán)境中進行的 (3)細胞內某些復雜化合物的重要組成部分 (4)心肌中多是結合水，血液中多是自由水 10．某實驗小組為了驗證乙烯的生理作用，進行了下列實驗：取甲、乙兩箱尚未成熟的番茄(綠色)，甲箱用一定量的乙烯利(可釋放出乙烯)處理；乙箱不加乙烯利作為對照。當發(fā)現兩箱番茄顏色有差異時，從這兩箱中取等量的番茄，分別研磨成勻漿，除去勻漿中的色素，過濾。取無色的等量濾液分別加入甲、乙兩支試管中，再各加入等量的斐林試劑，加熱后搖勻觀察。下列對該實驗過程中出現的實驗現象，描述錯誤的是(　　) A．甲箱番茄呈紅色 B．乙箱番茄呈綠色 C．乙試管中呈磚紅色 D．甲試管中也呈磚紅色，但比乙試管中的顏色淺 解析：甲箱用一定量的乙烯利(可釋放出乙烯)處理，故甲箱的番茄呈紅色，A正確；乙箱不施加乙烯利，果實不成熟，呈綠色，B正確；乙試管含有少量的還原性糖，所以加入斐林試劑會出現磚紅色，C正確；斐林試劑與還原性糖反應產生磚紅色沉淀，經乙烯利處理后的番茄，還原性糖的含量增加，故乙試管顏色淺，D錯誤。 答案：D 11．(2018甘肅臨夏模擬)艾滋病研究者發(fā)現，1%～2%的HIV感染者并不發(fā)病，其原因是他們在感染HIV之前體內存在三種名為“阿爾法－防御素”的小分子蛋白質，以下對“阿爾法－防御素”的推測中不正確的是(　　) A．一定含有C、H、O、N四種元素 B．可能由20種氨基酸構成 C．高溫和低溫均能夠破壞其結構，使其失去生物活性 D．人工合成后可以用于防治艾滋病 解析：通過題意可知，“阿爾法－防御素”可以用于防治艾滋病，本質為蛋白質，蛋白質一定含有C、H、O、N四種元素，A正確；構成蛋白質的氨基酸共有20種，該蛋白質可能由20種氨基酸構成，B正確；高溫能夠破壞蛋白質的結構，使蛋白質變性失活，低溫不會破壞蛋白質的結構，C錯誤；通過題意可知，人工合成的“阿爾法－防御素”可以用于防治艾滋病，D正確。 答案：C 12．從某種霉菌中分離出的環(huán)孢霉素是含有11個氨基酸的環(huán)形多肽，該物質能抑制T細胞分泌淋巴因子，醫(yī)學上常將其用作免疫抑制劑，下列有關環(huán)孢霉素的敘述，正確的是(　　) A．此霉菌由擬核DNA通過轉錄和翻譯合成環(huán)孢霉素 B．不考慮R基上的氧原子，一個環(huán)孢霉素分子含有12個氧原子 C．只有受到特定抗原刺激后，該霉菌才能合成淋巴因子 D．合成環(huán)孢霉素的過程中，轉運RNA與相應氨基酸結合后進入核糖體 解析：霉菌屬于真核生物，有成形的細胞核，沒有擬核，A錯誤；根據題干信息已知，環(huán)孢霉素是含有11個氨基酸的環(huán)形多肽，則在不考慮R基上的氧原子的情況下，一個環(huán)孢霉素分子應該含有11個氧原子，B錯誤；霉菌不能產生淋巴因子，淋巴因子是由人體的T淋巴細胞分泌的，C錯誤；一種轉運RNA只能運輸一種氨基酸，合成環(huán)孢霉素的過程中，轉運RNA與相應氨基酸結合后進入核糖體，D正確。 答案：D 13．(2018安徽池州聯考)細胞膜上有功能各異的蛋白質，下列所述功能是膜蛋白才具備的是(　　) A．能催化丙酮酸氧化分解的蛋白質 B．能調節(jié)血糖降低或升高的蛋白質 C．能運輸葡萄糖進入細胞的蛋白質 D．能與性激素特異性結合的受體蛋白 解析：丙酮酸的氧化分解一般發(fā)生在線粒體或細胞質基質中，不在細胞膜上，A錯誤；調節(jié)血糖降低或升高的物質主要有胰島素和胰高血糖素，其中胰島素是蛋白質，但不屬于膜蛋白，B錯誤；能運輸葡萄糖進入細胞的蛋白質是載體蛋白，其位于細胞膜上，C正確；性激素為固醇類物質，其受體蛋白位于細胞內，不在細胞膜上，D錯誤。 答案：C 14．(2018江蘇海安模擬)肉毒梭菌(厭氧型梭狀芽孢桿菌)是致死性最高的病原體之一，廣泛存在于自然界中。肉毒梭菌的致病性在于其產生的神經麻痹毒素，即肉毒類毒素。它是由兩條鏈盤曲折疊而成的生物大分子，1 mg可毒死2億只小鼠。煮沸1 min或75 ℃下加熱5～10 min，就能使其完全喪失活性。下面是肉毒類毒素的局部結構簡式： 請據此回答： (1)肉毒類毒素的化學本質是____________。 (2)高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是__________________________。 (3)由上圖可知，該片段由________種單體組成，有________個肽鍵。 (4) 一分子肉毒類毒素至少含有________個氨基。 (5)形成該化合物時，脫去的水分子中的氫來自于氨基酸中的________(填基團名稱)。 解析：(l)由圖可知該化合物還有肽鍵—CO—NH—，應是蛋白質。(2)高溫使其失活的主要原理高溫使蛋白質空間結構破壞失去了特定的功能。(3)由圖可知該圖含有4個肽鍵，有5種氨基酸。(4)每條肽鏈至少含有1個游離的氨基，該肉毒素是兩條肽鏈組成的至少含有2個氨基。(5)脫去水分子中的氫來自羧基和氨基。 答案：(1)蛋白質 (2)高溫破壞蛋白質的空間結構 (3)5　4 (4)2 (5)氨基和羧基(缺一不給分) 15．現有無標簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，請你利用目前手頭僅有的帶標簽的斐林試劑(未混合的)和碘液，將它們鑒定出來。請完成相關步驟。資料：淀粉酶化學本質是蛋白質，可以催化淀粉水解為還原糖。 步驟： (1)各取適量且等量的樣液，分別加入2滴碘液，變色的樣液是________，顏色變?yōu)開_______。 (2)再取適量其他三種樣液，分別加入適量且等量的____________試劑。該試劑甲液的濃度和名稱是_______________，乙液的濃度和名稱是________，該試劑的用法特點是必須____________________，并且需要的反應條件是________，1～2 min后發(fā)生顏色變化的樣液是________，現象是________。 (3)若再繼續(xù)鑒定其余的兩種樣液，可再各取適量樣液，分別加入適量等量的________溶液，充分反應一段時間后，再用________試劑檢驗，經過合適的步驟后，變色的是________溶液。 解析：(1)各取適量且等量的樣液，分別加入2滴碘液，由于淀粉遇碘液變藍，所以變色的樣液是淀粉，顏色變?yōu)樗{色。 (2)再取適量其他三種樣液，分別加入適量且等量的斐林試劑。該試劑甲液的濃度和名稱是0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液的濃度和名稱是0.05 g/mL的CuSO4溶液，該試劑的用法特點是必須現用現配，并且需要的反應條件是50～65 ℃水浴，因還原糖與斐林試劑產生磚紅色沉淀，因此1～2 min后發(fā)生顏色變化的樣液是含有還原糖的溶液即葡萄糖，現象是生成磚紅色沉淀。 (3)剩下的樣液是稀蛋清和淀粉酶溶液，若再繼續(xù)鑒定其余的兩種樣液，利用酶的專一性，讓淀粉酶水解淀粉，具體做法是可再各取適量樣液，分別加入適量等量的淀粉溶液，充分反應一段時間后，淀粉被水解為葡萄糖，再用斐林試劑檢驗，經過合適的步驟后，變色的是淀粉酶溶液。 答案：(1)淀粉　藍色　(2)斐林　0.1 g/mL的NaOH溶液　0.05 g/mL的CuSO4溶液　現用現配　50～65 ℃水浴　葡萄糖　生成磚紅色沉淀　(3)淀粉　斐林　淀粉酶(其他答案合理也可)