Question

4．細(xì)胞是多種化學(xué)元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng)．通過(guò)分析這個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)組成有助于認(rèn)識(shí)這個(gè)最基本的生命系統(tǒng)．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）細(xì)胞中的水以結(jié)合水和自由水兩種形式存在，細(xì)胞代謝越旺盛，其中結(jié)合水與自由水的比值會(huì)降低．
（2）參與細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的組成，對(duì)于維持細(xì)胞形態(tài)、酸堿平衡及其他一些生命活動(dòng)都具重要作用的物質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽．
（3）如圖表示了細(xì)胞內(nèi)某重要化合物的結(jié)構(gòu)層次：

Ⅰ．圖中A表示C、H、O、N，B有20種．
Ⅱ．生物大分子蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下，產(chǎn)物是多肽（肽鏈）（填名稱）；現(xiàn)有a、b、c三種氨基酸，則這三種氨基酸最多可以形成27種三肽．
Ⅲ．現(xiàn)從某種真核細(xì)胞中提取出大量核糖體放入培養(yǎng)液里，再加入下列幾種有機(jī)物：

其中的氮原子已被¹⁵N標(biāo)記，模擬化合物C的合成．假設(shè)培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需的一切物質(zhì)和條件．其中實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．上述五種化合物中能作為原料合成C的是①④⑤（填序號(hào)）．若實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到某一多肽含20個(gè)¹⁵N，則該多肽最少有9個(gè)肽鍵．

Answer 1

分析 1、水與代謝強(qiáng)度的關(guān)系：當(dāng)自由水比例增加時(shí)，生物體代謝活躍，生長(zhǎng)迅速．如干種子內(nèi)所含的主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分--獲得大量自由水，才能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)．
2、與抗逆性的關(guān)系：當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí)，代謝強(qiáng)度就會(huì)下降，抗寒、抗熱、抗旱的性能提高．旱生植物比水生植物具有較強(qiáng)抗旱能力，其生理原因之一就是結(jié)合水含量較高．
3、無(wú)機(jī)鹽的功能：參與細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的組成；維持細(xì)胞形態(tài)和酸堿平衡；對(duì)生物體的生命活動(dòng)具有重要作用．

解答 解：（1）當(dāng)自由水比例增加時(shí)，生物體代謝活躍，因此細(xì)胞代謝越旺盛，其中結(jié)合水與自由水的比值會(huì)越小．
（2）無(wú)機(jī)鹽的功能有：參與細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的組成，對(duì)于維持細(xì)胞形態(tài)、酸堿平衡及其他一些生命活動(dòng)都具重要作用．
（3）Ⅰ．蛋白質(zhì)的元素組成主要是C、H、O、N，其基本單位為氨基酸，組成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種．
Ⅱ．生物大分子蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下，產(chǎn)生多肽；現(xiàn)有a、b、c三種氨基酸，每種氨基酸的數(shù)量無(wú)限的情況下，可形成三肽的種類：3×3×3=3³=27種．
Ⅲ．實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，每個(gè)氨基酸中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)C原子上，因此圖中五種化合物中能作為原料合成蛋白質(zhì)的是①④⑤．由于⑤中含有2個(gè)氨基，因此若某一多肽含20個(gè)¹⁵N，該多肽鏈至少氨基酸的個(gè)數(shù)是含有10個(gè)⑤氨基酸，氨基酸在脫水縮合反應(yīng)的過(guò)程中至少形成9個(gè)肽鍵． 
故答案為：
（1）降低
（2）無(wú)機(jī)鹽
（3）Ⅰ．C、H、O、N    20
Ⅱ．多肽    27
Ⅲ．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)  ①④⑤9

點(diǎn)評(píng) 本題考查了組成細(xì)胞的化合物的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠掌握自由水和結(jié)合水的比例與代謝、抗逆性之間的關(guān)系；識(shí)記無(wú)機(jī)鹽的相關(guān)生理功能；能夠構(gòu)建蛋白質(zhì)的有關(guān)知識(shí)框架，根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式判斷氨基酸的種類，并能夠進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，難度適中．