题目内容

4．细胞是多种化学元素和化合物构成的生命系统．通过分析这个系统的物质组成有助于认识这个最基本的生命系统．请分析回答下列问题：
（1）细胞中的水以结合水和自由水两种形式存在，细胞代谢越旺盛，其中结合水与自由水的比值会降低．
（2）参与细胞内复杂化合物的组成，对于维持细胞形态、酸碱平衡及其他一些生命活动都具重要作用的物质是无机盐．
（3）如图表示了细胞内某重要化合物的结构层次：

Ⅰ．图中A表示C、H、O、N，B有20种．
Ⅱ．生物大分子蛋白质在蛋白酶的作用下，产物是多肽（肽链）（填名称）；现有a、b、c三种氨基酸，则这三种氨基酸最多可以形成27种三肽．
Ⅲ．现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物：

其中的氮原子已被15N标记，模拟化合物C的合成．假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件．其中实验所用的培养液相当于细胞内的细胞质基质．上述五种化合物中能作为原料合成C的是①④⑤（填序号）．若实验中检测到某一多肽含20个15N，则该多肽最少有9个肽键．

分析 1、水与代谢强度的关系：当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速．如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分--获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动．
2、与抗逆性的关系：当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高．旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高．
3、无机盐的功能：参与细胞内复杂化合物的组成；维持细胞形态和酸碱平衡；对生物体的生命活动具有重要作用．

解答 解：（1）当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，因此细胞代谢越旺盛，其中结合水与自由水的比值会越小．
（2）无机盐的功能有：参与细胞内复杂化合物的组成，对于维持细胞形态、酸碱平衡及其他一些生命活动都具重要作用．
（3）Ⅰ．蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，其基本单位为氨基酸，组成蛋白质的氨基酸约20种．
Ⅱ．生物大分子蛋白质在蛋白酶的作用下，产生多肽；现有a、b、c三种氨基酸，每种氨基酸的数量无限的情况下，可形成三肽的种类：3×3×3=33=27种．
Ⅲ．实验所用的培养液相当于细胞内的 细胞质基质．根据氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个C原子上，因此图中五种化合物中能作为原料合成蛋白质的是①④⑤．由于⑤中含有2个氨基，因此若某一多肽含20个15N，该多肽链至少氨基酸的个数是含有10个⑤氨基酸，氨基酸在脱水缩合反应的过程中至少形成9个肽键． 
故答案为：
（1）降低
（2）无机盐
（3）Ⅰ．C、H、O、N    20
Ⅱ．多肽    27
Ⅲ．细胞质基质  ①④⑤9

点评 本题考查了组成细胞的化合物的有关知识，要求考生能够掌握自由水和结合水的比例与代谢、抗逆性之间的关系；识记无机盐的相关生理功能；能够构建蛋白质的有关知识框架，根据氨基酸的结构通式判断氨基酸的种类，并能够进行有关计算，难度适中．

练习册系列答案
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16．下列各项中，属于蛋白质的是（　　）
A．酶、胰岛素、性激素B．维生素D、酶、抗体
C．纤维素、糖原、胆固醇D．胰岛素、载体、抗体
17．某种自花传粉、闭花授粉的植物，其花色有白色、红色和紫色，控制花色的基因与花色的关系如图所示：

现选取白色、红色和紫色三个纯合品种做杂交实验，结果如下：
实验一：红花×白花，F1全为红花，F2表现为3红花﹕1白花；
实验二：紫花×白花，F1全为紫花，F2表现为9紫花﹕3红花﹕4白花．
请回答：
（1）基因A和基因B通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制花色．
（2）①实验一中，F1红花植株的基因型为Aabb，通过测交实验可验证其基因型．
②实验二中，F2紫花中杂合子的比例为$\frac{8}{9}$，若这些紫花杂合子自交，则得到的F3花色的表现型及其比例为紫花：红花：白花=21：5：6．
14．阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上，下列关于组成细胞的分子的说法，正确的是（　　）
A．细胞中的大分子化合物均以碳链为骨架，因此碳是细胞内含量最多的元素
B．细胞中的脂质分子的氧的含量远远多于糖类，而氢的含量更少
C．在小鼠细胞内检测到某化合物的分子式为C12H22O11，它可能是蔗糖
D．生物体内的无机盐离子，必须保持一定的量，这对于维持细胞的酸碱平衡非常重要
20．如图所示为构成细胞的元素及化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析回答下列问题．

（1）物质a是葡萄糖，检验物质a的常用试剂是斐林试剂，实验现象为出现砖红色沉淀，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是糖原．
（2）物质b是氨基酸．连接两个b之间的化学键为-CO-NH-（填结构简式）
（3）若某种B分子含有3条直链肽链，由20个b分子（平均相对分子质量为128）组成，则该B分子的相对分子质量大约为2254．
（4）物质c在人体细胞中共有4种，C在细胞中的主要分布位置细胞质．
（5）物质d是雄性激素，d和胆固醇、维生素D都属于固醇类物质．
9．关于内环境和稳态的叙述，不正确的是（　　）
A．血浆蛋白含量过少，会引起组织水肿
B．内环境的稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变
C．血红蛋白不属于人体内环境组成成分
D．细胞外液主要由血浆、组织液和淋巴组成
16．孟德尔利用假说演绎法发现遗传两大定律，其中的发现问题这一环节采用的实验方法依次是（　　）
A．先测交再杂交B．先杂交后自交C．先杂交再测交D．先测交后自交
12．图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列．有关叙述正确的是（　　）
A．a、b、c基因是非等位基因，但不能自由组合
B．在减数分裂四分体时期的交叉互换，可发生在a、b之间
C．Ⅰ、Ⅱ片段的骨架是脱氧核糖核苷酸
D．基因是4种碱基对的随机排列
13．基因型为AaBb的动物，在其精子的形成过程中，基因AA分开发生在（　　）
A．精原细胞形成初级精母细胞的过程中
B．初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中
C．精细胞形成精子的过程中
D．次级精母细胞形成精细胞的过程中

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