Question

【題目】細胞內含有多種有機物，下圖表示細胞內有機物的元素組成和功能關系，其中A、B代表元素，I、II、III、Ⅳ是生物大分子，X、Y、Z、P分別為構成生物大分子的基本單位。請回答下列問題：

（1）圖中X被形容為“生命的燃料”，它是___________，可用____________對該物質進行檢驗。I在小麥種子中主要是指____________，I在動物細胞中主要是指______________。

（2）A表示____________元素，物質Y是________。Y有_________種，Y分子中_________的不同決定了Y的種類不同。

（3）P是___________，結構特點是_______________________，若m個P物質組成n條肽鏈的物質，則該物質至少有________個氧原子。IV物質結構多樣性的原因是_________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖 斐林試劑 淀粉 糖原 N、P 脫氧核糖核苷酸 4 含氮堿基 氨基酸 至少含有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上 m+n 氨基酸種類不同、數目不同、排列順序不同以及肽鏈盤曲折疊形成的空間結構不同

【解析】

1.構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同，構成蛋白質的氨基酸有20種。

2.氨基酸在核糖體中通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH2）相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數，氮原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的氮原子數=各氨基酸中氮原子總數，氧原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的氧原子數=各氨基酸中氧原子總數一脫去水分子數，蛋白質的相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量一脫去水分子數×18。

3.分析題圖：圖中Ⅰ是能源物質，主要是多糖，所以X是葡萄糖；Ⅱ、Ⅲ攜帶遺傳信息，Ⅱ主要分布在細胞核，所以Ⅱ是DNA，Y是脫氧核苷酸，Ⅲ主要分布在細胞質，所以Ⅲ是RNA，Z是核糖核苷酸；Ⅳ承擔生命活動，所以Ⅳ是蛋白質，P為氨基酸；A代表N、P兩種元素，B只是N元素。

（1）根據以上分析可知，圖中X是多糖的單體--葡萄糖，葡萄糖屬于還原糖，因此可以用斐林試劑進行鑒定。在小麥中作為能源物質的多糖I是淀粉，I在動物細胞中主要是指糖原。

（2）Ⅱ、Ⅲ的功能是攜帶遺傳信息，二者為核酸，組成元素除了C、H、O外還含有N、P，因此A表示N、P元素；物質Y是脫氧核糖核苷酸，根據含氮堿基的不同，分為4種。

（3）根據以上分析可知，P是氨基酸，每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，因此其結構通式為；在m個氨基酸合成的n條肽鏈中，至少含有的氧原子數目=肽鍵數+2×肽鏈數=m-n+2n=m+n；IV為蛋白質，其結構具有多樣性的原因是氨基酸種類不同、數目不同、排列順序不同以及肽鏈盤曲折疊形成的空間結構不同。