“細胞中的化合物”考點解讀

安徽 吳志強

“細胞中的化合物”考點解讀

安徽 吳志強

細胞中的化合物重在強調細胞的物質基礎和結構基礎，即由元素構成化合物，再由化合物構成膜、質、核等基本結構進而構成細胞的完整結構，從而揭示了細胞結構的有序性，為建立細胞整體性這一觀點奠定了基礎。

一、蛋白質、核酸的結構和功能

例1.下面關于蛋白質分子結構與功能的敘述，錯誤的是（ ）

A. 不同蛋白質含有的氨基酸數量不盡相同

B. 有些結構不同的蛋白質具有相似的功能

C. 組成蛋白質的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合

D. 組成蛋白質的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合

解析：選D 不同的蛋白質分子中氨基酸的數量、種類和排列順序都不盡相同；有些結構不同的蛋白質具有相似的功能，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，沒有蛋白質參與的是 （ ）

A. 有絲分裂后期染色體移向細胞兩極

B. 垂體分泌激素調控甲狀腺的活動

C. 細胞核中DNA轉錄形成mRNA

D. 細胞內產生的CO2進入內環境

解析：選D 細胞有絲分裂后期牽引染色體移向兩極的紡錘絲，其化學本質是微管蛋白；垂體分泌的可調控甲狀腺激素分泌的促甲狀腺激素，其化學本質是蛋白質；催化DNA轉錄形成mRNA的酶的化學本質是蛋白質；細胞內產生的CO2以自由擴散方式進入內環境，該過程與蛋白質無關。

例3.B基因在人肝臟細胞中的表達產物是含100個氨基酸的B-100蛋白，而在小腸細胞中的表達產物是由前48個氨基酸構成的B-48蛋白。研究發現，小腸細胞中B基因轉錄出的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蛋白的空間結構不同

D. 肝臟和小腸細胞中的B基因結構有差異

解析：選D 小腸細胞和肝臟細胞中的B基因相同，但小腸中B基因表達的蛋白質僅有48個氨基酸，說明該基因轉錄出的mRNA上第49位密碼子因堿基的替換形成了終止密碼子，導致兩個B基因表達出的蛋白質的前48個氨基酸序列相同，但兩種蛋白質的空間結構產生差異。

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

A. DNA結構不同 B. mRNA不同

C. 遺傳物質不同 D. 線粒體結構不同

解析：選B 人體的所有細胞都來自同一個受精卵，各種細胞的產生是基因選擇性表達的結果，通過基因選擇性表達轉錄出特異的mRNA，翻譯出不同的蛋白質，從而使各種類型的細胞具有特異的形態結構。在不同細胞中DNA的分子結構、線粒體的結構是相同的。

二、糖類、脂質的種類和作用

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

A. 質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. 種子發育過程中，由于可溶性糖更多地轉變為脂肪，種子需要的氮增加

C. 種子萌發時，脂肪酶的活性很高

D. 種子萌發時，脂肪轉變為可溶性糖

解析：選B 同等質量的脂肪含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。種子萌發時，脂肪轉化為糖類，表明脂肪酶的活性很高。

例6.種子萌發時，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，最后轉變為蔗糖，并轉運至胚軸供給胚生長和發育，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分子蔗糖水解產物為2分子葡萄糖

D. 脂肪最終轉化為蔗糖過程需要多種酶參與，這些酶的化學本質相同

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化成蔗糖，這些酶的化學本質都是蛋白質。

三、水和無機鹽的作用

例7.生物體的生命活動離不開水。下列關于水的敘述，錯誤的是 （ ）

A. 在最基本生命系統中，H2O有自由水和結合水兩種存在形式

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中有兩種存在形式：自由水和結合水。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生的[H]和第二階段丙酮酸分解產生的[H]結合形成H2O，同時釋放出大量能量。線粒體中丙酮酸的分解要利用H2O，產生CO2。光合作用的光反應階段發生在葉綠體類囊體薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可將葉綠體基質中暗反應固定的CO2還原成（CH2O）。

例8.萌發的種子中酶有兩個來源，一是由干燥種子中的酶活化而來，二是萌發時重新合成。研究發現種子萌發時，新的RNA在吸水后12 h開始合成，而蛋白質合成在種子吸水后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合水的比例低于萌發種子

C. 萌發時消耗的有機物根本上來源于母體的光合作用

D. 種子吸水后12 h內新蛋白質的合成不需要RNA參與

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

例9.下列有關細胞內物質含量比值的關系，正確的是（ ）

A. 細胞內結合水/自由水的比值，種子萌發時比休眠時高

B. 人體細胞內O2/CO2的比值，線粒體內比細胞質基質高

C. 神經纖維膜內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CO2后比停止前高

解析：選D 種子萌發時，細胞代謝旺盛，結合水/自由水的比值比休眠時低。O2、CO2的運輸方式均為自由擴散，細胞有氧呼吸過程吸收O2、釋放CO2，因此細胞質基質內O2濃度大于線粒體內，細胞質基質內CO2濃度小于線粒體內，故線粒體內O2/CO2的比值比細胞質基質的低。靜息電位時K＋外流，動作電位時Na＋內流，因此動作電位時神經纖維膜內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CO2，則CO2的固定停止，C3的還原仍正常進行，導致C3含量減少，C5含量增加，C5/C3的比值增大。

四、備考建議

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

圖1 .蛋白質多樣性的四個原因和蛋白質的五種功能

高中生物中的有關細胞中化合物的基本概念和原理是學生學習的基礎，準確、全面地掌握其概念的本質及相關概念之間的聯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）