2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3講 限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練3 蛋白質(zhì)和核酸(含解析)新人教版
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1、限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練3 蛋白質(zhì)和核酸 【基礎(chǔ)題組】 1.下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同 B.有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能 C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合 D.組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合 解析:選D。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量、排列順序和蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)相關(guān),所以不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同,A項(xiàng)正確;唾液淀粉酶和胰淀粉酶的結(jié)構(gòu)不同,但它們卻具有相似的功能,都能催化淀粉水解,B項(xiàng)正確;不同的蛋白質(zhì),其組成的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序不同,因而在合成蛋白質(zhì)時(shí),氨基酸可按不同的排
2、列順序脫水縮合,C項(xiàng)正確;氨基酸脫水縮合是指一個(gè)氨基酸的羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基結(jié)合,脫去一分子水形成肽鍵。因而組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間脫水縮合方式都相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.下列有關(guān)氨基酸及蛋白質(zhì)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的R基中 B.天然蛋白質(zhì)中的-CO-NH-在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成 C.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架、功能基團(tuán)都相關(guān) D.細(xì)胞間完成信息傳遞的物質(zhì)不都是蛋白質(zhì)或氨基酸 解析:選B。根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式分析,少數(shù)種類(lèi)的氨基酸中含S元素,如甲硫氨酸,其中S只能位于它的R基,A正確;蛋白質(zhì)中“-CO-NH-”在核糖體中形成,B錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與組成
3、肽鏈中氨基酸的排列順序有關(guān),而氨基酸的排列順序與碳骨架、特定位置上氨基酸的功能基團(tuán)均相關(guān),C正確;細(xì)胞間完成信息傳遞的物質(zhì)不都是蛋白質(zhì)或氨基酸,比如固醇類(lèi)的性激素也可以完成細(xì)胞間信息傳遞,D正確。 3.下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的說(shuō)法正確的是( ) A.原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA B.孟德?tīng)栐谘芯客愣沟男誀钸z傳時(shí),人們還不知道遺傳物質(zhì)是什么 C.細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA D.小麥的遺傳物質(zhì)徹底水解后有五種含氮堿基 解析:選B。原核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是DNA,A錯(cuò)誤;孟德?tīng)栐谘芯客愣沟男誀钸z傳時(shí),人們還不知道遺傳物質(zhì)是什么,孟德?tīng)柗Q(chēng)之為遺傳因子,B正確;細(xì)胞
4、核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA,C錯(cuò)誤;小麥的遺傳物質(zhì)是DNA,其徹底水解后有4種含氮堿基,D錯(cuò)誤。 4.下圖表示生物體核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖,下列說(shuō)法正確的是( ) A.HIV病毒中①有1種,②有2種 B.人體細(xì)胞內(nèi)②有2種,③有8種 C.DNA與RNA在核苷酸上的相同點(diǎn)只在①方面 D.人體內(nèi)的核苷酸有8種,其徹底水解產(chǎn)物也有8種 解析:選D。HIV病毒為RNA病毒,②只能為核糖,A項(xiàng)錯(cuò)誤;人體細(xì)胞內(nèi)含有DNA和RNA,③代表的堿基有A、G、C、T、U 5種,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA與RNA在核苷酸上的相同點(diǎn)是都含有①磷酸和A、G、C,C項(xiàng)錯(cuò)誤;人體內(nèi)的核苷酸有8種
5、,其徹底水解產(chǎn)物包括磷酸、兩種五碳糖、五種堿基,共8種化合物,D項(xiàng)正確。 5.下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.酪氨酸與甲硫氨酸的化學(xué)性質(zhì)的差異是由R基不同引起的 B.分子式為C63H105O45N17S2的肽鏈在形成過(guò)程中,脫去的水分子的數(shù)目最多是16個(gè) C.兩個(gè)氨基酸脫水縮合過(guò)程中失去的H2O中的氫來(lái)源于氨基和羧基 D.n個(gè)氨基酸共有m(m>n)個(gè)羧基,則由這些氨基酸縮合成的一個(gè)多肽中羧基的數(shù)目為m-n 解析:選D。氨基酸的化學(xué)性質(zhì)的差異是由R基不同引起的,A正確;分子式為C63H105O45N17S2的肽鏈中含N元素有17個(gè),當(dāng)R基上無(wú)N元素,首尾不相連時(shí),
6、末端有一個(gè)氨基,故最多有16個(gè)肽鍵,在形成肽鏈過(guò)程中,脫去的水分子的數(shù)目等于形成肽鍵數(shù),最多是16個(gè),B正確;兩個(gè)氨基酸脫水縮合過(guò)程中失去的H2O中的兩個(gè)氫分別來(lái)源于氨基和羧基,氧來(lái)源于羧基,C正確;n個(gè)氨基酸共有m(m>n)個(gè)羧基,由這些氨基酸縮合成的一個(gè)多肽中羧基的數(shù)目應(yīng)為m-n+1個(gè),D錯(cuò)誤。 6.下列有關(guān)細(xì)胞的物質(zhì)組成及其檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的描述,正確的是( ) A.烘干的口腔上皮細(xì)胞經(jīng)過(guò)健那綠染液染色后可觀察到藍(lán)綠色的線粒體 B.蔗糖與斐林試劑在加熱條件下,能產(chǎn)生磚紅色沉淀 C.甲基綠可以使脫氧核糖核苷酸呈現(xiàn)綠色,吡羅紅可以使核糖核酸呈現(xiàn)紅色 D.蛋白質(zhì)和蛋白酶在適宜條件下混合放置
7、一段時(shí)間后,仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 解析:選D。健那綠染液是一種活性染料,在細(xì)胞是活的狀態(tài)下對(duì)細(xì)胞內(nèi)線粒體進(jìn)行染色,所以對(duì)所選取的口腔上皮細(xì)胞不能進(jìn)行烘干處理,A錯(cuò)誤;糖類(lèi)中的還原糖與斐林試劑反應(yīng)在加熱的條件下能生成磚紅色沉淀,而蔗糖不屬于還原糖,因此不會(huì)生成磚紅色沉淀,B錯(cuò)誤;甲基綠能與脫氧核糖核酸(DNA)發(fā)生作用,而脫氧核糖核苷酸雖然是組成DNA的基本單位,其不能與甲基綠發(fā)生作用,C錯(cuò)誤;根據(jù)前面的分析可知,蛋白質(zhì)和蛋白酶混合放置一段時(shí)間后,由于混合物中仍然含有肽鍵,所以仍能與雙縮脲試劑反應(yīng)顯紫色,D正確。 7.蛋白質(zhì)和核酸是細(xì)胞中重要的大分子物質(zhì)。下列關(guān)于它們的敘述中,錯(cuò)誤的
8、是( ) A.含有核酸的細(xì)胞器一定含有蛋白質(zhì),但含有蛋白質(zhì)的細(xì)胞器不一定含有核酸 B.蛋白質(zhì)和核酸都可以在細(xì)胞質(zhì)中合成 C.蛋白質(zhì)的多樣性取決于DNA的多樣性 D.—些蛋白質(zhì)和核酸可以通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核 解析:選D。含有核酸的細(xì)胞器包括線粒體、葉綠體和核糖體,它們都含有蛋白質(zhì),但含有蛋白質(zhì)的細(xì)胞器不一定含有核酸,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等,A正確;蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上合成,線粒體和葉綠體中的核酸也在細(xì)胞質(zhì)中合成,B正確;蛋白質(zhì)是基因表達(dá)的結(jié)果,所以DNA的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性,C正確;蛋白質(zhì)可以通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核,但核酸不能通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核,D錯(cuò)誤。 8.下列關(guān)于蛋白質(zhì)與核
9、酸的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.蛋白質(zhì)和核酸中都有降低化學(xué)反應(yīng)活化能的物質(zhì) B.細(xì)胞中可發(fā)生核酸控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程 C.線粒體、葉綠體和核糖體都含有蛋白質(zhì)和核酸 D.同一個(gè)體不同細(xì)胞含有的核酸相同,蛋白質(zhì)有差異 解析:選D。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少部分酶是RNA,而酶具有催化功能,A正確;細(xì)胞中DNA控制mRNA,mRNA進(jìn)一步控制合成蛋白質(zhì),B正確;線粒體、葉綠體含少量DNA和RNA,核糖體含有RNA,所有的細(xì)胞器都含有蛋白質(zhì),C正確;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),同一個(gè)體不同的細(xì)胞內(nèi)mRNA和蛋白質(zhì)都有差異,D錯(cuò)誤。 9.下圖表示生物體內(nèi)的某種物質(zhì),請(qǐng)分析回答問(wèn)題。
10、圖1 (1)圖1中物質(zhì)B的名稱(chēng)叫______________,豌豆的葉肉細(xì)胞中,含有B的種類(lèi)是________種。 (2)圖1中物質(zhì)D徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、堿基和_____________。 (3)可利用染色劑對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色,在顯微鏡下觀察D和E在細(xì)胞中的分布,物質(zhì)E能被___________________________染色。 (4)圖2中所示物質(zhì)的生物學(xué)名稱(chēng)是___________________。 解析:(1)根據(jù)前面的分析,圖1中物質(zhì)B的名稱(chēng)為核苷酸。豌豆的葉肉細(xì)胞中,含有2種核酸(DNA和RNA),由于組成DNA中有4種脫氧核苷酸,組成RNA中有4種核糖核苷酸,所以單
11、體B(核苷酸)的種類(lèi)共有8種。 (2)圖1中物質(zhì)D是DNA,徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、4種堿基和脫氧核糖。 (3)根據(jù)甲基綠與DNA親和力強(qiáng),可被染成綠色,吡羅紅與RNA親和力強(qiáng),可被染成紅色。為了觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布,可用甲基綠和吡羅紅的混合染液對(duì)細(xì)胞染色,其中RNA被吡羅紅染成紅色。 (4)根據(jù)前面的分析可知,圖2中所示物質(zhì)名稱(chēng)是腺嘌呤核糖核苷酸。 答案:(1)核苷酸 8 (2)脫氧核糖 (3)吡羅紅 (4)腺嘌呤核糖核苷酸 10.某細(xì)菌能產(chǎn)生一種環(huán)狀毒性肽,其分子式是C55H68O18N10,將它徹底水解后只能得到下列四種氨基酸,分別是甘氨酸C2H5NO2,丙氨酸C3H
12、7NO2,苯丙氨酸C9H11NO2,谷氨酸C5H9NO4,其結(jié)構(gòu)式如圖,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)該多肽是________肽化合物,連接相鄰兩個(gè)氨基酸之間化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________,氨基酸脫水縮合形成該化合物的過(guò)程中,相對(duì)分子質(zhì)量減少了____________。 (2)該多肽的徹底水解需______個(gè)水分子參與,水解后可得到_____個(gè)甘氨酸,_____個(gè)丙氨酸,______個(gè)谷氨酸和3個(gè)苯丙氨酸。 (3)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用,引起蛋白質(zhì)的變性,其原因主要是___________________。 (4)由題中提及
13、的四種氨基酸按一定數(shù)量混合后,在適宜條件下,脫水縮合后形成的含四個(gè)肽鍵的鏈狀分子最多有____________種。 解析:(1)由于四種氨基酸都只含有一個(gè)氨基,根據(jù)多肽的分子式中含有十個(gè)N可推測(cè)出該多肽是十肽,連接相鄰兩個(gè)氨基酸之間的化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是-CO-NH-。氨基酸脫水縮合形成該“毒性肽”的過(guò)程中,環(huán)狀十肽形成時(shí)會(huì)脫去10個(gè)水分子,所以相對(duì)分子質(zhì)量減少了18×10=180。 (2)由于是環(huán)狀十肽,該多肽徹底水解需10個(gè)水分子參與。根據(jù)圖解可知,谷氨酸含有4個(gè)O原子,其他三種氨基酸都含有2個(gè)O原子,所以以O(shè)原子作為突破口,設(shè)谷氨酸為X個(gè),則4X+(10-X)×2=18+10,可求出X
14、=4個(gè)。因此該多肽進(jìn)行水解,得到4個(gè)谷氨酸分子。此十肽中共有C原子55個(gè),N原子10個(gè)。設(shè)此多肽中含有甘氨酸與丙氨酸數(shù)目分別為a、b個(gè),由于已經(jīng)知道谷氨酸與苯丙氨酸的數(shù)目,由于在水解過(guò)程中,C與N原子數(shù)守恒,則有2a+3b+9×3+5×4=55,a+b+3+4=10。解此二元一次方程組得,a=1,b=2,即該多肽水解后得到1個(gè)甘氨酸分子,2個(gè)丙氨酸分子,4個(gè)谷氨酸分子和3個(gè)苯丙氨酸。 (3)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用,引起蛋白質(zhì)的變性,其原因主要是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 (4)脫水縮合后形成的含四個(gè)肽鍵的鏈狀分子是由5個(gè)氨基酸形成,所以最多可有45=
15、1024種。 答案:(1)十?。瑿O-NH- 180 (2)10 1 2 4 (3)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 (4)45=1024 【能力題組】 11.蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說(shuō)法,正確的是( ) A.核糖體是所有細(xì)胞生物所共有的細(xì)胞器,這間接體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的重要作用 B.具有催化作用的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后,不影響其生物學(xué)活性 C.在蛋白質(zhì)的合成過(guò)程中,每種氨基酸只能由一種tRNA來(lái)識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn) D.蛋白質(zhì)分子中O原子數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基中O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫水?dāng)?shù) 解析:選A。核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所,所以細(xì)胞生物都含有核糖體,都能合成
16、蛋白質(zhì),間接體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的重要作用,A正確;具有催化作用的蛋白質(zhì)是酶,其空間結(jié)構(gòu)與其生物學(xué)活性密切相關(guān),其空間結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生不可逆的改變,就會(huì)失去生物學(xué)活性,B錯(cuò)誤;在蛋白質(zhì)的合成過(guò)程中,每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,但大多數(shù)氨基酸可以由兩種或兩種以上的tRNA來(lái)識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn),C錯(cuò)誤;因?yàn)槊總€(gè)氨基酸的羧基中都有2個(gè)O原子,所以蛋白質(zhì)分子中O原子數(shù)=2×肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基中O原子數(shù)=各氨基酸中O原子數(shù)-脫水?dāng)?shù),D錯(cuò)誤。 12.番茄葉一旦被昆蟲(chóng)咬傷,會(huì)釋放出系統(tǒng)素(一種由18個(gè)氨基酸組成的多肽鏈)與受體結(jié)合,激活蛋白酶抑制劑基因,抑制害蟲(chóng)和病原微生物的蛋白酶活性,限制植物蛋白的降解,從而阻
17、止害蟲(chóng)的取食和病原菌的繁殖。下列關(guān)于系統(tǒng)素的描述,正確的是( ) A.系統(tǒng)素的作用機(jī)理可能與植物激素類(lèi)似 B.內(nèi)含18個(gè)肽鍵的系統(tǒng)素是一種信號(hào)分子 C.系統(tǒng)素能與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生磚紅色沉淀 D.系統(tǒng)素能抑制植物體內(nèi)與蛋白酶有關(guān)的基因的表達(dá) 解析:選A。系統(tǒng)素能通過(guò)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)過(guò)程來(lái)調(diào)節(jié)生物體的生命活動(dòng),因此系統(tǒng)素是一種信息分子,其作用機(jī)理與植物激素類(lèi)似,A正確;系統(tǒng)素是一種由18個(gè)氨基酸組成的多肽鏈,其內(nèi)含17個(gè)肽鍵,B錯(cuò)誤;系統(tǒng)素能與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng),C錯(cuò)誤;由題干可知,系統(tǒng)素能促進(jìn)植物體內(nèi)與蛋白酶有關(guān)的基因的表達(dá),D錯(cuò)誤。 13.有一條直鏈多肽鏈,分
18、子式為 C69H121O21N25S,將它徹底水解后,只得到下列四種氨基酸,則該多肽的肽鍵數(shù)為( ) A.19 B.20 C.25 D.23 解析:選A。假設(shè)水解得到的氨基酸個(gè)數(shù)為n,則該多肽合成時(shí)脫去的水分子數(shù)目為n-1。圖示四種氨基酸分子都只含有一個(gè)羧基,2個(gè)氧原子。該多肽鏈中的氧原子數(shù)目=氨基酸數(shù)目×2-脫去的水分子數(shù),即21=2n-(n-1),計(jì)算可得n=20,所以肽鍵數(shù)=20-1=19。故A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 14.下列有關(guān)細(xì)胞中核酸的說(shuō)法,正確的是( ) A.SARS病毒中RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中 B.DNA和RNA徹底水解的產(chǎn)物中有4種
19、產(chǎn)物是相同的 C.葉肉細(xì)胞中DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程只發(fā)生在細(xì)胞核中 D.核苷酸鏈中一定含有磷酸二酯鍵,但不含氫鍵 解析:選B。SARS病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),不存在細(xì)胞質(zhì),A錯(cuò)誤;DNA徹底水解的產(chǎn)物包括磷酸、脫氧核糖、四種堿基(A、C、G、T),RNA徹底水解的產(chǎn)物包括磷酸、核糖、四種堿基(A、C、G、U),因此它們的水解產(chǎn)物中有4種是相同的,即磷酸、三種堿基(A、C、G),B正確;葉肉細(xì)胞中DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程主要發(fā)生在細(xì)胞核中,此外在線粒體和葉綠體中也能發(fā)生,C錯(cuò)誤;核苷酸鏈中一定含有磷酸二酯鍵,也可能含有氫鍵,如tRNA中存在局部堿基配對(duì),含有氫鍵,D錯(cuò)誤。 15.下圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子
20、的部分結(jié)構(gòu)模式圖,據(jù)圖回答: (1)某致病細(xì)菌分泌的外毒素,無(wú)色,細(xì)針狀結(jié)晶,對(duì)小鼠和人體有很強(qiáng)的毒性,可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等,以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如甲圖所示。請(qǐng)據(jù)圖分析回答:從氨基酸結(jié)構(gòu)通式的角度看,“虛線框B”內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱(chēng)是________。該化合物中含有游離的氨基________個(gè),組成該化合物的氨基酸有________種。 (2)乙圖所示化合物的基本組成單位是_____________,可用圖中字母_________表示。其中真核生物的RNA主要存在于_______,RNA與______染液親和力更高。 (3)丙圖中的三種物質(zhì)都是由許多_______
21、_____連接而成的,這三種物質(zhì)中,在功能上與另外兩種截然不同的是__________,這種物質(zhì)參與植物細(xì)胞中_________(填某細(xì)胞結(jié)構(gòu))的構(gòu)成。 解析:(1)分析甲圖可知:“虛線框B”內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱(chēng)是R基。甲圖所示外毒素為環(huán)狀肽,肽鏈?zhǔn)孜蚕噙B,其上不存在游離的氨基和羧基,R基上也沒(méi)有氨基和羧基,因此該化合物中含有的游離的氨基數(shù)目為0個(gè)。區(qū)別氨基酸的種類(lèi)是依靠其結(jié)構(gòu)中的R基;該化合物含有7個(gè)R基,其中有三個(gè)R基為“—CH3”,其他均不同,這說(shuō)明組成該化合物的氨基酸有5種。 (2)乙圖所示化合物為一條核苷酸鏈的片段,因此其基本組成單位是核苷酸,可用圖中字母a表示。真核生物的RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,RNA與吡羅紅染液親和力更高。 (3)丙圖中的三種物質(zhì)都屬于多糖,都是由許多葡萄糖(單糖)連接而成的。淀粉是植物細(xì)胞中儲(chǔ)能物質(zhì),糖原是動(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)能物質(zhì),纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的主要成分。因此,這三種物質(zhì)中,在功能上與另外兩種截然不同的是纖維素,纖維素參與植物細(xì)胞中細(xì)胞壁的構(gòu)成。 答案:(1)R基 0 5 (2)核苷酸 a 細(xì)胞質(zhì) 吡羅紅 (3)葡萄糖(單糖) 纖維素 細(xì)胞壁 8
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