Question

11．在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示．其中A、B、C、D是生物大分子．请据图分析回答：

（1）请在图中横线上分别写出两种重要有机物A和C的元素组成（除C、H、O外）N、P、N．
（2）B彻底水解的产物是磷酸、核糖、含氮碱基．
（3）④反应过程为脱水缩合，发生的场所为核糖体．若c的平均分子量为v，通过④反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子量为N的C，则C分子中肽键的数目是$\frac{N-vm}{v-18}$．
（4）导致地球上生物多种多样的直接原因是图中[D]蛋白质（填字母和名称）结构的多样性．从单体的角度分析，造成其结构多样性的原因是由于氨基酸（或单体c）的种类、数量、排列顺序不同．

Answer 1

分析 1、几种化合物的元素组成：
蛋白质是由C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S等；
核酸（包括DNA和RNA）是由C、H、O、N、P元素构成；
脂质是由C、H、O构成，有些含有N、P；
糖类是由C、H、O构成．
2、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH₂）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18．
3、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别．
4、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成．
5、核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基．
6、分析题图：
题图是生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系图，其中A、B、C、D是生物大分子，分析题图可知该题图是核酸和蛋白质的分类、基本组成单位、组成元素及核酸与蛋白质的关系图，其中图中A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，D是蛋白质，E的染色体，a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸；①是DNA分子的复制过程，②是转录过程，③是翻译过程，④是氨基酸的脱水缩合反应的过程．

解答 解：（1）图中A是DNA，组成元素除C、H、O外还有N、P，C是蛋白质，组成元素除C、H、O外还有N．
（2）图中B是RNA，彻底水解的产物是磷酸、核糖、含氮碱基（A、U、G、C）．
（3）④反应过程为氨基酸脱水缩合形成蛋白质，其发生的场所为核糖体；设C（蛋白质）分子中含有X个肽键，若c（氨基酸）的平均分子量为v，通过④脱水缩合反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子量为N的C（蛋白质），根据“蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18”则有（X+m）v-18X=N，解得X=$\frac{N-vm}{v-18}$．
（4）图中的C蛋白质是生命活动的主要承担者，其结构的多样性决定了功能的多样性，蛋白质的多样性是导致地球上生物多种多样的直接原因；构成蛋白质的单体是蛋白质，从氨基酸的角度分析，造成蛋白质结构多样性的原因是由于氨基酸的种类、数目和排列顺序不同．
故答案为：
（1）N、P        N          
（2）磷酸、核糖、含氮碱基
（3）脱水缩合      核糖体    $\frac{N-vm}{v-18}$
（4）D         蛋白质     氨基酸（或单体c）的种类、数量、排列顺序不同

点评 本题结合生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系图，考查细胞中的元素和化合物的知识，考生识记蛋白质和核酸的组成和功能，通过分析题图明确题图中各部分代表的物质、元素或生理过程，掌握蛋白质合成过程中的相关计算是解题的关键．