Question

细胞是多种化学元素和化合物构成的生命系统．通过分析这个系统的物质组成有助于认识这个最基本的生命系统．请分析回答下列问题：

（1）细胞中的水以结合水和自由水两种形式存在，细胞代谢越旺盛，其中结合水与自由水的比值会      ．

（2）参与细胞内复杂化合物的组成，对于维持细胞形态、酸碱平衡及其他一些生命活动都具重要作用的物质是      ．

（3）如图表示了细胞内某重要化合物的结构层次：

Ⅰ．图中A表示      ，B有      种．

Ⅱ．生物大分子蛋白质在蛋白酶的作用下，产物是      （填名称）；现有a、b、c三种氨基酸，则这三种氨基酸最多可以形成      种三肽．

Ⅲ．现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物：

其中的氮原子已被¹⁵N标记，模拟化合物C的合成．假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件．其中实验所用的培养液相当于细胞内的      ．上述五种化合物中能作为原料合成C的是      （填序号）．若实验中检测到某一多肽含20个¹⁵N，则该多肽最少有      个肽键．

Answer

（1）降低

（2）无机盐

（3）Ⅰ．C、H、O、N 20

Ⅱ．多肽 27

Ⅲ．细胞质基质 ①④⑤ 9

【解析】

试题分析：1、水与代谢强度的关系：当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速．如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分﹣﹣获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动．

2、与抗逆性的关系：当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高．旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高．

3、无机盐的功能：参与细胞内复杂化合物的组成；维持细胞形态和酸碱平衡；对生物体的生命活动具有重要作用．

【解析】
（1）当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，因此细胞代谢越旺盛，其中结合水与自由水的比值会越小．

（2）无机盐的功能有：参与细胞内复杂化合物的组成，对于维持细胞形态、酸碱平衡及其他一些生命活动都具重要作用．

（3）Ⅰ．蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，其基本单位为氨基酸，组成蛋白质的氨基酸约20种．

Ⅱ．生物大分子蛋白质在蛋白酶的作用下，产生多肽；现有a、b、c三种氨基酸，每种氨基酸的数量无限的情况下，可形成三肽的种类：3×3×3=33=27种．

Ⅲ．实验所用的培养液相当于细胞内的 细胞质基质．根据氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个C原子上，因此图中五种化合物中能作为原料合成蛋白质的是①④⑤．由于⑤中含有2个氨基，因此若某一多肽含20个15N，该多肽链至少氨基酸的个数是含有10个⑤氨基酸，氨基酸在脱水缩合反应的过程中至少形成9个肽键．

故答案为：

（1）降低

（2）无机盐

（3）Ⅰ．C、H、O、N 20

Ⅱ．多肽 27

Ⅲ．细胞质基质 ①④⑤ 9

考点：水在细胞中的存在形式和作用；蛋白质分子的化学结构和空间结构；蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合．