“細(xì)胞中的化合物”考點解讀

安徽 吳志強(qiáng)

“細(xì)胞中的化合物”考點解讀

安徽 吳志強(qiáng)

細(xì)胞中的化合物重在強(qiáng)調(diào)細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，即由元素構(gòu)成化合物，再由化合物構(gòu)成膜、質(zhì)、核等基本結(jié)構(gòu)進(jìn)而構(gòu)成細(xì)胞的完整結(jié)構(gòu)，從而揭示了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的有序性，為建立細(xì)胞整體性這一觀點奠定了基礎(chǔ)。

一、蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能

例1.下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是（ ）

A. 不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同

B. 有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能

C. 組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合

D. 組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合

解析：選D 不同的蛋白質(zhì)分子中氨基酸的數(shù)量、種類和排列順序都不盡相同；有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能，如血紅蛋白和載體蛋白都具有運輸作用；組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間脫水縮合的方式相同。

例2.下列生理過程中，沒有蛋白質(zhì)參與的是 （ ）

A. 有絲分裂后期染色體移向細(xì)胞兩極

B. 垂體分泌激素調(diào)控甲狀腺的活動

C. 細(xì)胞核中DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA

D. 細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的CO2進(jìn)入內(nèi)環(huán)境

解析：選D 細(xì)胞有絲分裂后期牽引染色體移向兩極的紡錘絲，其化學(xué)本質(zhì)是微管蛋白；垂體分泌的可調(diào)控甲狀腺激素分泌的促甲狀腺激素，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；催化DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA的酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的CO2以自由擴(kuò)散方式進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，該過程與蛋白質(zhì)無關(guān)。

例3.B基因在人肝臟細(xì)胞中的表達(dá)產(chǎn)物是含100個氨基酸的B-100蛋白，而在小腸細(xì)胞中的表達(dá)產(chǎn)物是由前48個氨基酸構(gòu)成的B-48蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，小腸細(xì)胞中B基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA靠近中間位置某一CAA密碼子上的C被編輯成了U。以下判斷錯誤的是 （ ）

A. 小腸細(xì)胞中編輯后的mRNA第49位密碼子是終止密碼UAA

B. B-100蛋白前48個氨基酸序列與B-48蛋白相同

C. B-100蛋白和B-48蛋白的空間結(jié)構(gòu)不同

D. 肝臟和小腸細(xì)胞中的B基因結(jié)構(gòu)有差異

解析：選D 小腸細(xì)胞和肝臟細(xì)胞中的B基因相同，但小腸中B基因表達(dá)的蛋白質(zhì)僅有48個氨基酸，說明該基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上第49位密碼子因堿基的替換形成了終止密碼子，導(dǎo)致兩個B基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)的前48個氨基酸序列相同，但兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差異。

例4.細(xì)胞上的受體TLR可識別不同病原體并引發(fā)免疫應(yīng)答。人體中20余種細(xì)胞分布有TLR，如TLR5只分布在髓源性細(xì)胞上，TLR3只特異性地分布于樹突狀細(xì)胞上。髓源性細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞具有不同的TLR，其根本原因是二者的 （ ）

A. DNA結(jié)構(gòu)不同 B. mRNA不同

C. 遺傳物質(zhì)不同 D. 線粒體結(jié)構(gòu)不同

解析：選B 人體的所有細(xì)胞都來自同一個受精卵，各種細(xì)胞的產(chǎn)生是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，通過基因選擇性表達(dá)轉(zhuǎn)錄出特異的mRNA，翻譯出不同的蛋白質(zhì)，從而使各種類型的細(xì)胞具有特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)。在不同細(xì)胞中DNA的分子結(jié)構(gòu)、線粒體的結(jié)構(gòu)是相同的。

二、糖類、脂質(zhì)的種類和作用

例5.下圖是油菜種子在發(fā)育和萌發(fā)過程中，糖類和脂肪的變化曲線。下列分析錯誤的是 （ ）

A. 質(zhì)量相等的可溶性糖和脂肪，所儲存的能量脂肪多于可溶性糖

B. 種子發(fā)育過程中，由于可溶性糖更多地轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆N子需要的氮增加

C. 種子萌發(fā)時，脂肪酶的活性很高

D. 種子萌發(fā)時，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄蕴?/p>

解析：選B 同等質(zhì)量的脂肪含H比例高于糖，氧化分解釋放的能量多。糖類和脂肪元素組成都是C、H、O。種子萌發(fā)時，脂肪轉(zhuǎn)化為糖類，表明脂肪酶的活性很高。

例6.種子萌發(fā)時，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分別在多種酶的催化下形成葡萄糖，最后轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽牵⑥D(zhuǎn)運至胚軸供給胚生長和發(fā)育，如下圖所示，下列分析正確的是 （ ）

A. 圖中的C2和C3分別是含有2個和3個碳原子的無機(jī)物

B. 線粒體是有氧呼吸的主要場所，所以琥珀酸在線粒體中被直接徹底氧化分解

C. 1分子蔗糖水解產(chǎn)物為2分子葡萄糖

D. 脂肪最終轉(zhuǎn)化為蔗糖過程需要多種酶參與，這些酶的化學(xué)本質(zhì)相同

解析：選D 圖中的C2和C3分別是含有2個和3個碳原子的有機(jī)物；由圖可知，琥珀酸在線粒體中代謝生成蘋果酸；1分子蔗糖水解產(chǎn)物是1分子葡萄糖和1分子果糖；脂肪在多種酶的作用下最終轉(zhuǎn)化成蔗糖，這些酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。

三、水和無機(jī)鹽的作用

例7.生物體的生命活動離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯誤的是 （ ）

A. 在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式

B. 由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基

C. 有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解

D. H2O在光下分解，產(chǎn)生的[H]將固定的CO2還原成（CH2O）

解析：選C 水在最基本的生命系統(tǒng)中有兩種存在形式：自由水和結(jié)合水。在氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程中，生成物H2O中的兩個氫原子分別來自兩個氨基酸中的氨基和羥基。有氧呼吸第三階段，O2與第一階段葡萄糖分解產(chǎn)生的[H]和第二階段丙酮酸分解產(chǎn)生的[H]結(jié)合形成H2O，同時釋放出大量能量。線粒體中丙酮酸的分解要利用H2O，產(chǎn)生CO2。光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可將葉綠體基質(zhì)中暗反應(yīng)固定的CO2還原成（CH2O）。

例8.萌發(fā)的種子中酶有兩個來源，一是由干燥種子中的酶活化而來，二是萌發(fā)時重新合成。研究發(fā)現(xiàn)種子萌發(fā)時，新的RNA在吸水后12 h開始合成，而蛋白質(zhì)合成在種子吸水后15～20 min便可開始。以下敘述不正確的是 （ ）

A. 有些酶、RNA可以在干種子中長期保存

B. 干燥種子中自由水與結(jié)合水的比例低于萌發(fā)種子

C. 萌發(fā)時消耗的有機(jī)物根本上來源于母體的光合作用

D. 種子吸水后12 h內(nèi)新蛋白質(zhì)的合成不需要RNA參與

解析：選D 由題干信息可知，蛋白質(zhì)合成早于RNA的合成，因此種子中有RNA貯存，并參與了蛋白質(zhì)的合成。

例9.下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)含量比值的關(guān)系，正確的是（ ）

A. 細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的比值，種子萌發(fā)時比休眠時高

B. 人體細(xì)胞內(nèi)O2/CO2的比值，線粒體內(nèi)比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高

C. 神經(jīng)纖維膜內(nèi)K＋/Na＋的比值，動作電位時比靜息電位時高

D. 適宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，停止供應(yīng)CO2后比停止前高

解析：選D 種子萌發(fā)時，細(xì)胞代謝旺盛，結(jié)合水/自由水的比值比休眠時低。O2、CO2的運輸方式均為自由擴(kuò)散，細(xì)胞有氧呼吸過程吸收O2、釋放CO2，因此細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)O2濃度大于線粒體內(nèi)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)CO2濃度小于線粒體內(nèi)，故線粒體內(nèi)O2/CO2的比值比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的低。靜息電位時K＋外流，動作電位時Na＋內(nèi)流，因此動作電位時神經(jīng)纖維膜內(nèi)K＋/Na＋的比值較靜息電位時低。適宜條件下光合作用過程中，若停止供應(yīng)CO2，則CO2的固定停止，C3的還原仍正常進(jìn)行，導(dǎo)致C3含量減少，C5含量增加，C5/C3的比值增大。

四、備考建議

“細(xì)胞的分子組成”中的知識點比較零碎，在復(fù)習(xí)時可利用歸納法和比較法進(jìn)行識記。比如對蛋白質(zhì)和核酸的識記：一要按照“元素組成→單體→多聚體→蛋白質(zhì)（或核酸）”的層次進(jìn)行知識梳理歸納；二要從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度，即從“結(jié)構(gòu)多樣性→功能多樣性”的層次進(jìn)行梳理歸納，甚至可以整理出核心概念的概念圖（圖1.蛋白質(zhì)多樣性的四個原因和蛋白質(zhì)的五種功能）。

圖1 .蛋白質(zhì)多樣性的四個原因和蛋白質(zhì)的五種功能

高中生物中的有關(guān)細(xì)胞中化合物的基本概念和原理是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確、全面地掌握其概念的本質(zhì)及相關(guān)概念之間的聯(lián)系是高考的基本要求，也是考查理解能力和綜合能力的良好載體。

（作者單位：安徽省蕪湖市第十二中學(xué)）