“细胞中的化合物”考点解读

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）。

图1 .蛋白质多样性的四个原因和蛋白质的五种功能

高中生物中的有关细胞中化合物的基本概念和原理是学生学习的基础，准确、全面地掌握其概念的本质及相关概念之间的联系是高考的基本要求，也是考查理解能力和综合能力的良好载体。

（作者单位：安徽省芜湖市第十二中学）