新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练1生命系统的物质基础

整合训练(一)生命系统的物质基础全员必做题1.[2023·重庆市渝中高三综合]农谚有云：“有收无收在于水，收多收少在于肥”。水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水和无机盐的叙述，错误的是()A．参与运输营养物质和代谢废物的是自由水B．植株老叶细胞比幼叶细胞中结合水的含量高C.种子经充分晒干后，细胞内剩余的主要是无机盐D．农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA2．[2023·江苏南通市调研]糖类和脂肪是人体主要的能源物质，随运动强度的变化，人体内脂肪与糖类供能比例的变化如图所示，有关叙述正确的是()A．脂肪与糖类都参与构成细胞膜的基本支架B．中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量相等C．高强度运动时脂肪供能比例低，不利于减肥D．糖类代谢发生障碍时，脂肪可以大量转化为糖类，分解供能3．[2023·江苏省苏州市高新区高三一模]在我国南方，荠菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是()A．抗逆反应体现了植物对低温环境的适应B．该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰C．该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大D．该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高4．[2023·北京二模]H2O2溶液常用于伤口及环境消毒，会引起细菌等微生物细胞内蛋白质结构发生改变。CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2。关于CAT的叙述正确的是()A．基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸B．能提供分解H2O2所需的活化能C．去除残余H2O2的效果与反应温度、pH有关D.只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性和高效性5．[2023·广东汕头高三摸底]汕头卤鹅是汕头传统名菜，汕头卤鹅选用澄海狮头鹅为食材，以酱油、冰糖、桂皮、砂仁、豆蔻、八角、南姜、加饭酒、蒜头、香菇等卤制而成。下列有关汕头卤鹅的叙述，正确的是()A．狮头鹅的肌肉细胞含量最多的有机化合物是脂肪B．卤鹅中Fe、Cu、Ca等微量元素比较丰富C．蛋白质高温发生变性后不能与双缩脲试剂发生颜色反应D．卤鹅腌渍过程中会导致部分微生物过度失水而死亡6．[2023·河南名校联盟高三检测]肌红蛋白由一条多肽链与一个血红素辅基组成，可与氧气发生可逆性结合，促进氧气转运进入肌细胞的线粒体，发挥转运与贮存氧气的作用。携带氧气的肌红蛋白变成氧合肌红蛋白，呈鲜红色；不携带氧时为还原型肌红蛋白，呈紫红色。猪和牛的肌红蛋白基因均位于5号染色体上，正常情况下，肌红蛋白含量的高低直接决定了鲜肉红色的深浅，从而影响畜肉的品质。回答下列问题：(1)细胞以________为原料合成肌红蛋白基因，肌红蛋白基因控制合成肌红蛋白经历的生理过程包括________。写出构成多肽链单体的结构通式________。肌红蛋白的功能与结构相适应，其结构直接与_____________________________________________________________________________________________________________________________________有关。(2)猪与牛肌红蛋白出现个别氨基酸残基的差异，其根本原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)暴露在空气中的鲜猪肉外部呈鲜红色而内部呈暗紫红色，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。与生活在平原的黄牛相比，生活在高原的牦牛新鲜肌肉的颜色更红，原因是________________________。7．[2023·江苏淮安高中校协作体期中]蛋白质是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。(1)某天然蛋白质经高温加热后发生了如图1所示变化，由图示可知肽键________(填“是”或“否”)发生了变化，食物往往要煮熟后食用，据图分析可知，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)层粘连蛋白(由m个氨基酸构成)是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)所构成的糖蛋白(如图2，白色圆圈表示多糖位置)，对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用，则该蛋白质含有的肽键数为____________；彻底水解的终产物是________________。下列有关层粘连蛋白的叙述，正确的是________(从下列提供的选项中选择)。①在细胞内游离的核糖体中合成②癌细胞膜表面层粘连蛋白可能分布较少③在细胞间信息交流中具有重要作用重点选做题8.[2023·广东省华附、省实、广雅、深中高三联考]广州清汤牛腩面远近闻名，其面条细滑、牛腩肥瘦相间，加以细碎葱花、香菜，更是清香怡人。下列有关说法正确的是()A．一碗牛肉面中所含有机化合物共有的元素有C、H、O、NB．牛腩中的脂肪是细胞主要的能源物质，摄入过多易导致肥胖C．牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构会改变，有利于人体消化D．面条中的淀粉不能被细胞直接吸收，糖尿病人无需控制面条摄入量9．[2023·北京丰台统考二模]环孢菌素A是一种从真菌培养液中分离出的由11个氨基酸组成的天然环肽，其具有膜穿透性，是临床上常用的免疫抑制药物。下列关于环孢菌素A说法正确的是()A．结构中含有10个肽键B．在真菌的高尔基体上合成C．可用于治疗免疫缺陷综合征D．可能是一种脂溶性肽类分子10．(不定项)迁徙的鸟类，长途跋涉不迷路与其体内的磁受体蛋白(MagR)有关，MagR复合物能感应到微弱的地球磁场，并沿着地球磁场方向排列。下列叙述不正确的是()A．MagR蛋白溶液中加入一些食盐后析出，会失去原有功能B．MagR蛋白中一定含有所有的天然氨基酸C．鸟类体细胞中一般都含有MagR蛋白D．MagR的特异性主要体现在氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构上11．[2023·北京市宣武外国语高三月考]胆固醇是人体内一种重要的脂质，下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。(1)细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示，其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中，以满足这些细胞对胆固醇的需要。①与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的________与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。②LDL通过途径①________方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到________中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。(2)细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是________(细胞器)。(3)当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及________________________________________________________________________________________________________________________________________________，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。(4)胆固醇是构成________的重要成分。如图为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性负相关)影响的曲线。据图分析胆固醇对膜流动性的作用：______________________________________________________________________________________________________________。12．[2023·河南洛阳高三联盟考]已知EBI3蛋白是一种非常重要的分泌蛋白，可以和抗原发生特异性结合使其失去侵染细胞的能力。回答下列问题：(1)EBI3蛋白是由氨基酸经________作用形成的。在其合成、加工、运输的过程中，有________种具膜细胞器参与。(2)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，是SEDL基因的表达产物，在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。①已知Sedlin蛋白(53肽)彻底水解后，总分子量可增加774～828。由此可知，Sedlin蛋白是由________条肽链组成的。②为验证上述题干中Sedlin蛋白的作用机制。现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。实验材料：正常小鼠浆细胞、SEDL基因表达抑制剂、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。实验思路：将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组，置于含放射性氨基酸的细胞培养液中，编号为甲、乙；甲组不做任何处理，乙组细胞注射入__________________；一段时间后，用放射性检测仪对________________________进行检测。结果讨论：若____________________________________________________________________________________________________________________________________，则可证明Sedlin蛋白在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。13.[2023·山东省高三适应性大联考]冬枣鲜食可口、皮脆、肉质细嫩品质极佳，是目前北方落叶果树中的高档鲜食品种。但成熟时冬枣出现大量裂果直接影响冬枣的品质和农民收益。为研究冬枣裂果出现的原因，某兴趣小组测定了冬枣在生长发育过程中果皮细胞细胞壁的物质含量变化，测定结果如图所示。(1)据图推断，在成熟期出现裂果的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)研究表明，在冬枣果实迅速增长期，钙离子与果胶结合形成某物质能够增强细胞壁的弹性，使果皮有较强的抗裂能力，从而降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)冬枣鲜果收获之后，常放在____________环境中储存，其目的是__________________________________________________。(4)“防素”是生产上常用的叶面肥，主要成分为有机钙和无机钙，能有效降低裂果率。请设计实验验证“防素”具有降低冬枣裂果率的作用，简要写出实验思路并预测实验结果。实验思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预测结果：______________________________________________________________。14．[2023·黑龙江齐齐哈尔高三月考]镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素，会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害。(1)实验步骤：①在室温(25℃)条件下，用自来水培养洋葱鳞茎，待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致，植株高度基本相同的洋葱幼苗平均分成________组，依次编号。每组镉处理和钙处理的浓度组合如表，其他培养条件相同且适宜。组别镉处理(μmol/L)010100300钙处理(mmol/L)0A1B1C1D10.1A2B2C2D21A3B3C3D310A4B4C4D4②两周后，分别________________________________。(2)绘制实验结果柱形图如图所示。实验分析与讨论：①A1、B1、C1、D1四组实验结果说明镉能________(填“促进”或“抑制”)洋葱的生长。②A、B组实验结果说明：在低镉浓度条件下，外源Ca对洋葱的生长无明显的影响；而C、D组实验结果则说明：在中、高镉浓度条件下，外源钙能部分________(填“增强”或“减缓”)镉对洋葱生长造成的抑制作用，且钙浓度越________(填“高”或“低”)，效果越明显。③进一步研究发现，Ca2＋与Cd2＋竞争细胞表面有限的离子通道，当溶液中Ca2＋和Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著地________________，从而减轻镉的毒害。④若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累，会通过食物链传递进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，临床上常补充________________来辅助治疗，以促进人体肠道对钙的吸收。临床上补充的此物质能以________的方式进入细胞。整合训练（一）1．解析：自由水是细胞中可以自由流动的水，可参与运输营养物质和代谢废物，A正确；同一植株中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量低，结合水的含量高，这是因为幼叶的新陈代谢高于老叶，自由水的多少与代谢强弱有关，B正确；种子经充分晒干后，失去的主要是自由水，细胞内剩余的主要是有机物等物质，C错误；DNA和RNA的元素组成均为C、H、O、N、P，含有磷元素，故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA，D正确。答案：C2．解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，脂肪与糖类不参与构成细胞膜的基本支架，A错误；分析曲线图可知：中等强度运动，糖类和脂肪的供能比例相等，B错误；据图可知，运动强度增大，脂肪消耗的比例反而相应减少，因此高强度运动时脂肪供能比例低，不利于减肥，C正确；糖类能大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。答案：C3．解析：低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，该现象为荠菜对低温环境的一种适应，A正确；低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，细胞液不易结冰，B正确；植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会。故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，C正确；植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而降低它们的生活能力，故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活性降低，D错误。答案：D4．解析：CAT是一种过氧化氢酶，其本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误；CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2，但其功能的发挥与温度和pH等有关，C正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性，但不能说明高效性（需要与无机催化剂相比），D错误。答案：C5．解析：细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，A错误；Ca是大量元素，Fe和Cu属于微量元素，在细胞中含量较少，B错误；蛋白质高温发生变性后肽键未被破坏，故仍能与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误；卤鹅腌渍过程中由于使用食盐等物质，导致外部渗透压增大，会导致部分微生物过度失水而死亡，D正确。答案：D6．解析：基因是有遗传效应的核酸片段，通常为DNA片段，所以细胞以脱氧核苷酸为原料合成肌红蛋白基因；肌红蛋白基因通过转录、翻译合成肌红蛋白；多肽链的单体为氨基酸，氨基酸结构通式为：；肌红蛋白的功能与结构相适应，其结构直接与组成肌红蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链盘曲、折叠形成的空间结构有关。猪与牛肌红蛋白出现个别氨基酸残基的差异，是由于两者的DNA分子结构的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序，所以是两者基因的脱氧核苷酸（碱基）排列顺序不同。由题干可知：外部肌肉细胞的氧含量高，氧合肌红蛋白含量多，呈鲜红色；内部肌肉细胞缺氧，还原型肌红蛋白含量多，呈暗紫红色；所以暴露在空气中的鲜猪肉外部接触空气，其所含氧量高，呈现鲜红色，而内部无法接触到空气，缺氧，还原型肌红蛋白含量多，呈暗紫红色；生活在高原的牦牛新鲜肌肉的颜色更红，是由于高原低氧的环境下，为了适应这样的生存环境，牦牛肌肉中含肌红蛋白量更多，致使可以更多地携带氧气，所以会比生活在平原的黄牛肌肉颜色更鲜红。答案：（1）脱氧核苷酸转录、翻译组成肌红蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链盘曲、折叠形成的空间结构（2）两者肌红蛋白基因的脱氧核苷酸（碱基）排列顺序不同（3）外部肌肉细胞的氧含量高，氧合肌红蛋白含量多，呈鲜红色；内部肌肉细胞缺氧，还原型肌红蛋白含量多，呈暗紫红色为适应高原低氧的环境，高原牦牛肌肉中含有更多的肌红蛋白7．解析：（1）图1是天然蛋白质经高温加热后发生了空间结构的改变，但肽链中的肽键没有断裂。食物往往要煮熟后食用，据图分析可知，主要原因是蛋白质结构变得松散，易被蛋白酶催化水解。（2）由图2可知，层粘连蛋白中有m个氨基酸，3条肽链，因此在氨基酸脱水缩合反应的过程中脱去的水分子数和形成的肽键数都是（m－3）个。糖蛋白是由蛋白质和多糖构成的，蛋白质的基本单位是氨基酸，多糖的基本单位是葡萄糖，所以糖蛋白彻底水解的最终产物是氨基酸和葡萄糖。层粘连蛋白是细胞膜上的蛋白质，首先，在游离的核糖体中合成，然后转移到粗面内质网上继续合成过程，①错误；癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，②正确；糖蛋白具有识别功能，因此在细胞间信息交流中具有重要作用，③正确。答案：（1）否蛋白质结构变得松散，易被蛋白酶催化水解（2）m－3氨基酸和葡萄糖②③8．解析：一碗牛肉面中所含有机化合物包括糖类、脂肪和蛋白质，共有的元素有C、H、O，A错误；牛腩中的脂肪是细胞主要的储能物质，摄入过多易导致肥胖，B错误；牛肉中的蛋白质在烹饪过程中，高温使蛋白质空间结构改变，肽链变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，利于人体消化，C正确；面条中的淀粉在消化道内水解成葡萄糖被人体吸收，糖尿病人需控制面条摄入量，D错误。答案：C9．解析：环孢菌素A是一种由11个氨基酸组成的环肽，因此结构中应含有11个肽键，A错误；环孢菌素A是一种环状肽，多肽的合成场所是核糖体，B错误；环孢菌素A是常用的免疫抑制药物，不能用于免疫缺陷综合征治疗，可用于器官移植，降低免疫排斥反应，C错误；环孢菌素A具有膜穿透性，说明其可能是一种脂溶性肽类分子，D正确。答案：D10．解析：盐析过程中蛋白质结构没有发生变化，仍可保留原有功能，A错误；天然氨基酸是组成生物体蛋白质的原料，但MagR蛋白中不一定含有所有的天然氨基酸，B错误；由题干信息可知，迁徙的鸟类体细胞中才含有MagR蛋白，C错误；蛋白质的特异性主要体现在其分子结构上，蛋白质分子的结构与氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构有关，D正确。答案：ABC11．解析：（1）①据图可知：与构成生物膜的基本支架相比，由于胆固醇为小分子脂类，故LDL膜结构的主要不同点是单层磷脂分子。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。②LDL通过途径①胞吞方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到溶酶体中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。（2）脂质的合成场所是内质网，故细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是内质网（细胞器）。（3）用机体稳态的理念来解答本题，故当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。（4）胆固醇是构成细胞膜的重要成分。图中显示不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。图中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，故可总结为：在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。答案：（1）①只有单层磷脂分子载脂蛋白B②胞吞溶酶体（2）内质网（3）抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存（4）细胞膜在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态12．解析：分泌蛋白合成的场所为核糖体，由氨基酸经脱水缩合作用形成，经内质网、高尔基体加工，线粒体提供能量，所以有3种具膜细胞器的参与。①53肽彻底水解，总分子量增加774，说明共消耗43个水，则53肽由10条肽链组成；53肽彻底水解，总分子量增加828，说明共消耗46个水，则53肽由7条肽链组成，因此该蛋白质由7～10条肽链组成。②为验证Sedlin蛋白的作用机制，甲组为对照组，乙组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的产生，所以加入适量的SEDL基因表达抑制剂。因变量为检测细胞中的放射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中的放射性（或细胞中内质网和高尔基体的放射性）进行检测。若甲组细胞内质网中的放射性低于乙组细胞中的，且甲组细胞中高尔基体的放射性高于乙组细胞的，则可证明Sedlin蛋白在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。答案：（1）脱水缩合3（2）①7～10②适量的SEDL基因表达抑制剂细胞中的放射性（或细胞中内质网和高尔基体的放射性）甲组细胞内质网中的放射性低于乙组细胞中的，且甲组细胞中高尔基体的放射性高于