元素化合物考察解析版.docx

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元素化合物考察解析版

元素化合物的综合考察

[教材原型1]

教材必修1P35“思考与讨论”观察一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图，请思考：

（1）有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会导致贫血？

提示　人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。

而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血。

（2）植物缺镁，会影响光合作用，为什么？

提示　光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。

镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。

缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。

[转换视角]

转换视角1　直接考查相关重要化合物的元素组成

1.（2013·海南单科，1）关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是（　　）

A.叶绿素含有镁元素

B.血红蛋白含有铁元素

C.脱氧核糖含有磷元素

D.胰岛素含有碳元素

解析　脱氧核糖属五碳糖仅由C、H、O三种元素组成。

答案　C

（1）蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输（2018·全国卷Ⅱ，1C）（　　）

（2）叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素（2013·课标Ⅱ，2A）（　　）

提示

（1）×　参与氧气运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋。

（2）√

转换视角2　给予其他分子结构或影射考查相关化合物的元素组成

3.（经典高考题）诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，结构如图。

下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是（　　）

A.纤维素B.胰岛素

C.叶绿素D.甲状腺激素

解析　由图示信息可推断，蒿甲醚分子中只含“C、H、O”，而A～D中元素组成中，只有纤维素含C、H、O，其他三类还含有其他元素，如胰岛素含N、叶绿素含N、Mg，甲状腺激素含N、I等。

答案　A

转换视角3　无机盐的生理功能

4.（2018·海南卷，6）将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO

的含量下降，下列叙述不合理的是（　　）

A.Mg2＋通过自由扩散进入根细胞

B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收

C.根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成

D.降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收

解析　无机盐离子通过主动运输进入根细胞，A错误；土壤中的无机盐必需溶解在水中才能被根吸收，B正确；Mg是合成叶绿素的必需元素，C正确；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收，D正确。

答案　A

[教材原型2]

（教材必修1P19基础题2）将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。

转换视角4　有机物的检测

5.（2017·全国卷Ⅰ，2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（　　）

A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测

B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色

C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色

D.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色

解析　用台盼蓝鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，能进入而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整台盼蓝也能进入，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确；双缩脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，不能检测氨基酸的含量，B错误；若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1g/mL的NaOH溶液与0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，其中的Cu2＋可与还原糖在水浴加热的条件下，发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀，D正确。

答案　B

（时间：

35分钟）

1.下列有关氨基酸、多肽链和蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A.都只含有C、H、O、N四种元素

B.遇双缩脲试剂都显紫色

C.都通过主动运输进入细胞

D.通常都含有羧基

解析　甲硫氨酸R基中含有S元素，则由甲硫氨酸构成的多肽链和蛋白质中也会含有S元素；某些蛋白质（如血红蛋白）中还含有Fe元素。

双缩脲试剂与蛋白质或多肽中的肽键发生作用产生紫色反应，氨基酸中无肽键，故不会与双缩脲试剂发生作用。

大分子物质通过胞吞的方式进入细胞。

氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基，由氨基酸形成的肽链和蛋白质通常都含有氨基和羧基。

答案　D

2.下列有关氨基酸及蛋白质的叙述，错误的是（　　）

A.甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的R基中

B.天然蛋白质中的—CO—NH—在内质网中形成

C.蛋白质的基本性质与碳骨架、功能基团都相关

D.细胞间完成信息传递的物质不都是蛋白质或氨基酸

解析　根据氨基酸的结构通式分析，少数种类的氨基酸中含S元素，如甲硫氨酸，其中S只能位于它的R基，A正确；蛋白质中“—CO—NH—”在核糖体中形成，B错误；蛋白质的基本性质与组成肽链中氨基酸的排列顺序有关，而氨基酸的排列顺序与碳骨架、特定位置上氨基酸的功能基团均相关，C正确；细胞间完成信息传递的物质不都是蛋白质或氨基酸，比如固醇类的性激素也可以完成细胞间信息传递，D正确。

答案　B

3.有关蛋白质分子的叙述，正确的是（　　）

A.组成病毒的蛋白质是在病毒内合成的

B.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质

C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合

D.细胞内蛋白质都是由多条肽链构成的

解析　组成病毒的蛋白质在宿主细胞内合成，因为病毒不能独立进行代谢活动，A错误；细胞膜中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质，但细胞质基质中转运氨基酸是tRNA，B错误；不同的蛋白质，其组成的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，因而在合成蛋白质时，氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合，C正确；细胞内蛋白质也有只由一条肽链构成的，D错误。

答案　C

4.关于核酸的说法错误的是（　　）

A.DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸，没有DNA的生物一定没有细胞结构

B.同一个体的不同细胞中，DNA和RNA含量可能都不相同

C.细胞衰老时，核质比不变或减少

D.tRNA分子内也存在碱基对，其基本组成单位之一可用于合成ATP

解析　细胞衰老时，细胞核体积变大，细胞体积变小，因此核质比变大，C错误。

答案　C

5.如图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位（单体）。

下列相关叙述错误的是（　　）

A.如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位

B.如果m是胸腺嘧啶（T），则b是乙的基本单位

C.在多个b聚合成乙或丙的过程中，都要产生水

D.乙或丙彻底水解的产物是甲

解析　由题图可知，乙为规则的DNA双螺旋结构，丙为转运RNA。

图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位。

T是DNA特有的碱基，如果m为T，则b为乙的基本单位。

b聚合成乙或丙的过程中，在核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸的五碳糖的羟基之间脱水缩合形成磷酸二酯键，因此产生水。

核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物：

五碳糖、碱基和磷酸。

答案　D

6.下列关于蛋白质与核酸的叙述，错误的是（　　）

A.蛋白质和核酸中都有降低化学反应活化能的物质

B.细胞中可发生核酸控制蛋白质合成的过程

C.线粒体、叶绿体和核糖体都含有蛋白质和核酸

D.同一个体不同细胞含有的核酸相同，蛋白质有差异

解析　绝大多数酶是蛋白质，少部分酶是RNA，而酶具有催化功能，A正确；细胞中DNA控制mRNA，mRNA进一步控制合成蛋白质，B正确；线粒体、叶绿体含少量DNA和RNA，核糖体含有RNA，所有的细胞器都含有蛋白质，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，同一个体不同的细胞内mRNA和蛋白质都有差异，D错误。

答案　D

7.下图为高等动物体内细胞分泌的多肽，其具有信息传递的功能。

病理状态下，该多肽分泌过多，会引起动物尿液出现葡萄糖。

据图回答下列问题

（1）图中化合物的名称是________，R基的代号是________。

该多肽若要形成环状结构，可再发生脱水缩合的基团代号是________。

（2）该多肽的合成的场所是________，控制其合成、分泌过程中依次经历的胞内生物膜结构为________________________，该过程可用________________技术证实。

（3）该多肽分泌后，随血液到达靶细胞，与靶细胞细胞膜表面的________结合，将信息传递给靶细胞。

根据题意信息，若要判断该动物是否处于病理状态，可检验该动物的________，选用____________试剂。

解析　

（1）据图分析可知，含有2个肽键，因此该化合物由3个氨基酸脱水缩合而成，称为三肽；图中表示R基的是②③⑤。

若该多肽若要形成环状结构，则首尾的氨基和羧基也会发生脱水缩合，即图中的①⑥。

（2）氨基酸脱水缩合形成肽链的场所是核糖体；多肽合成后先进入内质网，再进入高尔基体进行加工，最后通过细胞膜分泌出去；蛋白质合成、加工与分泌过程的研究采用了同位素标记法。

（3）该多肽分泌后，随血液到达靶细胞，与靶细胞细胞膜表面的受体结合后将信息传递给靶细胞。

葡萄糖属于还原糖，能与斐林试剂反应呈现砖红色，因此取动物尿液，加入斐林试剂并水浴加热观察颜色变化，如果出现砖红色沉淀则处于病理状态，反之则没有。

答案　

（1）三肽　②③⑤　①⑥

（2）核糖体　内质网和高尔基体　同位素标记法

（3）受体（受体蛋白）　尿液　斐林

8.肽核酸（PNA）是人工合成的，用类多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物。

PNA可以通过碱基互补配对的方式识别并结合DNA或RNA，形成更稳定的双螺旋结构。

PNA由于其自身的特点可以对DNA复制、转录、翻译等进行有针对的调控，从而广泛用于遗传病检测的分子杂交、抗癌等的研究和应用。

请分析回答：

（1）PNA与RNA能形成杂合双链结构，与双链DNA分子相比，其特有的碱基配对形式是________。

（2）DNA与RNA相比，除了空间结构有较大区别外，两者的彻底水解产物主要区别是_________________________________________________________________。

（3）PNA被用于抗癌，主要途径是在癌细胞中PNA可与特定核苷酸序列结合，从而调控突变基因的________________过程，以达到在基因水平上治疗癌症的目的。

PNA与DNA或RNA形成稳定的双螺旋结构，主要原因是PNA不易被细胞降解，其理由很可能是_______________________________________________________。

解析　

（1）双链DNA的碱基配对方式是A—T、T—A、G—C、C—G，PNA与RNA形成的杂合双链结构的碱基配对形式是A—U、T—A、C—G，所以PNA与RNA形成的杂合双链结构特有的碱基配对形式是A—U。

（2）组成DNA的化学成分为磷酸、脱氧核糖与A、C、G、T四种碱基，组成RNA的化学成分为磷酸、核糖与A、C、G、U四种碱基，所以DNA与RNA相比，两者的彻底水解产物主要区别是DNA含脱氧核糖和碱基T，RNA含核糖和碱基U。

（3）癌细胞中PNA可与特定核苷酸序列结合，从而调控突变基因的复制、转录及翻译过程，在基因水平上治疗癌症。

PNA不易被细胞降解，其理由是PNA是人工合成的DNA类似物，细胞内缺乏能够降解PNA的酶。

答案　

（1）A—U

（2）DNA含脱氧核糖和碱基T，RNA含核糖和碱基U

（3）复制、转录及翻译　细胞内缺乏能够降解PNA的酶

9.如图为真核生物体内不同化学元素组成化合物的示意图，下列相关说法不正确的是（　　）

A.若①是大分子化合物，则可能具有物质运输功能

B.若③彻底水解的产物中含有糖类，则该化合物的种类有五种

C.若②为储能物质，则可以是脂肪、淀粉和糖原

D.若①③共同构成的物质能被碱性染料染色，则其只分布在细胞核中

解析　分析图形可知，①中除含C、H、O元素外，还含有N、S元素，若①是大分子化合物，则该化合物可能为蛋白质，具有运输功能的蛋白质有血红蛋白、载体蛋白等，A正确；③中除含C、H、O元素外，还含有N、P元素，若彻底水解的产物中含有糖类，则该化合物可能是核苷酸，种类有8种，B错误；②中只含有C、H、O元素，若为储能物质，则其可能是糖类和脂肪，脂肪是细胞内良好的储能物质，植物细胞中的储能糖类物质主要是淀粉，动物细胞中的储能糖类物质主要是糖原，C正确；能被碱性染料染色且有蛋白质和DNA组成的物质是染色体，染色体只分布在细胞核中，D正确。

答案　B

10.G蛋白偶联受体（GPCRs）是一大类膜蛋白受体的统称。

气味分子可与GPCRs结合进而产生嗅觉，多种激素可与相应GPCRs结合进而发挥作用。

下列相关叙述错误的是（　　）

A.GPCRs可与双缩脲试剂发生紫色反应

B.通过GPCRs的作用，可实现细胞间的信息交流

C.细胞中合成GPCRs需经过转录、翻译等过程

D.GPCRs可接受多种形式的信号，故没有特异性

解析　GPCRs是受体蛋白，能与双缩脲试剂发生紫色反应，受体在细胞间的信息交流中具有重要作用，蛋白质的合成需经转录、翻译过程。

GPCRs是一类膜蛋白受体，多种激素与相应的GPCRs结合，故GPCRs具有特异性。

答案　D

11.HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。

该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。

图中HSP所起的作用是（　　）

A.促进肽键的形成

B.抑制氨基酸脱水缩合

C.促使肽链形成空间结构

D.维持蛋白质结构稳定性

解析　从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质。

答案　C

12.组成蛋白质的氨基酸中有两种氨基酸含有S元素，已知某一蛋白质分子中含有一个S原子。

则下列说法错误的是（　　）

A.该蛋白质分子除了含有S元素外，还含有C、H、O、N

B.该蛋白质分子完全水解后最多可以得到20种氨基酸

C.该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成

D.该蛋白质分子中有“N—C—C—N—C—C—…”的重复结构

解析　C、H、O、N是组成蛋白质的基本元素；生物体内组成蛋白质的氨基酸约有20种，其中有两种氨基酸含有S元素，而该蛋白质分子中只含有一个S原子，说明该蛋白质只有一种含S的氨基酸，故组成该蛋白质的氨基酸最多有19种；根据题干信息不能确定该蛋白质所含的肽链数，故该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成；根据氨基酸的结构和脱水缩合的过程可知，蛋白质分子中含有“N—C—C—N—C—C—…”的重复结构。

答案　B

13.（2019·河北正定周考）甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个单体构成的化合物。

以下说法错误的是（　　）

A.若甲图中的②是良好的储能物质，则②是脂肪

B.若甲图中④能吸收、传递和转换光能，则④可用无水乙醇提取

C.若①是乙图中的单体，则乙表示的化合物为多（或四）肽

D.若③是脱氧核苷酸，则由③组成的乙彻底水解后的产物有5种

解析　③的化学元素组成为C、H、O、N、P，若③表示脱氧核苷酸，则乙为脱氧核苷酸链，彻底水解后能产生脱氧核糖、磷酸、四种含氮碱基，共计六种物质，D错误。

答案　D

14.（2019·四川绵阳中学质检）多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，在一定的条件下均可水解。