Question

19．如图为细胞中元素和化合物组成之间的关系，请据图回答下列问题：

（1）参与构成小分子a和c的小分子b分别为脱氧核糖和核糖，小分子a和小分子c的含氮碱基分别是A、T、G、C和A、U、G、C．
（2）若生物大分子D由m个小分子d构成，含有n条链状结构，则大分子D最少含有 的氧原子数为m+n个；连接小分子d的化学键的结构简式为-CO-NH-．
（3）细胞内催化化学反应的酶的化学本质可能是图中的C或D（填字母）．

Answer 1

分析 1、几种化合物的元素组成：
①蛋白质是由C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S等；②核酸（包括DNA和RNA）是由C、H、O、N、P元素构成；
③脂质是由C、H、O构成，有些含有N、P；
④糖类是由C、H、O构成．
2、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
3、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，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数．
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、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C．
6、分析题干中的细胞中元素和化合物组成之间的关系图：
大分子A是由C、H、O、N、P元素构成且能被甲基绿染成绿色，据此推断A是DNA，a是脱氧核苷酸；
大分子C是由C、H、O、N、P元素构成且能被吡罗红染成红色，据此推断C是RNA，c是核糖核苷酸；
小分子b是构成核苷酸的五碳糖，为脱氧核糖或核糖；
大分子D是由C、H、O、N元素构成，据此推断D是蛋白质，d是氨基酸．

解答 解：（1）题图中的小分子a和c分别为脱氧核苷酸和核糖核苷酸，参与构成二者的小分子b五碳糖分别为脱氧核糖和核糖，脱氧核苷酸中的碱基有A、T、G、C四种，核糖核苷酸中的碱基有A、U、G、C四种．
（2）题图中的d是氨基酸（由氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸分子至少含有2个氧原子），生物大分子D是蛋白质，则由m个氨基酸构成，含有n条链状结构的蛋白质中最少含有的氧原子数=m个氨基酸中至少含有的氧原子数一脱去水分子数=2m-（m-n）=m+n个；连接氨基酸的化学键是肽键、其结构简式是-CO-NH-．
（3）细胞内催化化学反应的酶的化学本质大多是蛋白质、少数为RNA，即细胞内催化化学反应的酶可能是图中的C或D．
故答案为：
（1）脱氧核糖和核糖      A、T、G、C和A、U、G、C
 （2）m+n
（3）C或D

点评 本题结合细胞中元素和化合物组成之间的关系图，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构成，明确氨基酸脱水缩合缩合的过程和相关计算是解题的关键．