2018届高三生物总复习课件:第一单元 走近细胞与细胞的分子组成1-3

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1、第 3讲 生 命 活 动 的 主 要 承 担 者 蛋 白 质考纲导航 蛋 白 质 的 结 构 和 功 能 ( )。考 点 一 蛋 白 质 的 结 构 和 功 能1氨基酸及其种类(1)组 成 元 素 : _, 有 的 还 含 有 S等 。C、 H 、 O、 N (2)写 出 氨 基 酸 的 结 构 通 式 : _。(3)根 据 氨 基 酸 结 构 通 式 归 纳 其 结 构 特 点 : 数 量 : 至 少 含 有 _ _, “ 至 少 ” 的 原 因 是 在 _中 也 可 能 含有 氨 基 和 羧 基 。 一 个 氨 基 (NH 2)和 一 个 羧 基(COOH ) R基 位 置 : 必 须 有

2、 _连 接 在 同 一 个 碳 原 子 上 。(4)R基 : 不 同 的 氨 基 酸 取 决 于 R基 的 不 同 , 即 R基 决 定 _ _。2多肽的形成过程一 个 氨 基 (NH 2)和 一 个 羧 基 (COOH )氨 基酸 的 种 类 (1)过 程 名 称 : _, 场 所 为 _。(2)物 质 名 称 : _。(3)结 构 名 称 : _, 其 结 构 简 式 为 : _ _。(4)H 2O中 各 元 素 的 来 源 : H 来 自 _,O来 自 _。脱 水 缩 合 核 糖 体二 肽 NH CO肽 键(或 CO NH ) COOH 和 NH 2COOH (5)多 个 氨 基 酸 发

3、 生 脱 水 缩 合 , 产 物 名 称 为 _。(6)一 条 肽 链 上 氨 基 数 或 羧 基 数 的 确 定 : 一 条 肽 链 上 至 少 有_个 游 离 的 氨 基 和 _个 游 离 的 羧 基 , 分 别 位 于 肽 链的 _; 其 余 的 氨 基 (或 羧 基 )在 _上 。3蛋白质合成场所及条件(1)场 所 : _。(2)条 件 : 酶 、 能 量 (ATP)、 _、 mRNA、 tRNA等 。 多 肽一 一两 端 R基核 糖 体 氨 基 酸 4蛋白质分子多样性的原因(1)氨 基 酸(2)肽 链 的 盘 曲 、 折 叠 方 式 及 其 形 成 的 _千 差万 别 。 空 间 结

4、 构 5蛋白质的功能 巧记 蛋白质形成的四个“一” 【判断与思考】 1 判 断 下 列 说 法 的 正 误 。(1)具 有 氨 基 和 羧 基 的 化 合 物 , 不 一 定 是 构 成 蛋 白 质 的 氨基 酸 。 ( )(2)组 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 之 间 可 按 不 同 的 方 式 脱 水 缩 合 。()(3)脱 水 缩 合 形 成 的 多 肽 中 含 有 几 个 肽 键 就 称 为 几 肽 。 ()(4)血 红 蛋 白 中 不 同 肽 链 之 间 通 过 肽 键 连 接 。 ()(5)蛋 白 质 是 生 物 体 主 要 的 能 源 物 质 。 () 2 根 据 题 图 ,

5、回 答 问 题 。图 甲 表 示 有 关 蛋 白 质 分 子 的 简 要 概 念 图 ; 图 乙 中 的 、 、 分 别 表 示 生 物 体 内 的 三 个 生 理 过 程 , 其 中 Q分 别代 表 三 种 物 质 。 请 分 析 : (1)写 出 图 甲 中 c的 结 构 简 式 。【提示】 NH CO或CONH 。(2)d表示的含义是_。(3)图乙中、分别体现了蛋白质怎样的功能?【提示】 催化功能、运输功能、免疫功能。分 子 结 构 多 样 性 “两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 考法1组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1 下 列 四 种 化 合 物 中 , 哪 种 是 构 成 蛋 白 质

6、 的 氨 基 酸 ( ) 【解析】 组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH 2)和一个羧基(COOH ),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,故D项正确。【答案】 D 2 下 面 是 三 种 组 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 的 结 构 简 式 , 据 图分 析 下 列 叙 述 不 正 确 的 是 ( ) A 以 上 这 三 种 氨 基 酸 的 R基 依 次 是 H 、 CH 3、 CH 2OHB 将 这 三 种 氨 基 酸 (足 量 )置 于 适 宜 条 件 下 , 经 脱 水 缩合 可 形 成 的 三 肽 化 合 物 最 多 有 27种C 甲 是 最 简 单 的 氨

7、基 酸D 从 结 构 简 式 可 看 出 , 只 要 含 有 一 个 氨 基 和 一 个 羧 基的 化 合 物 就 是 组 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 【解析】 根据氨基酸的结构通式可知,这三种氨基酸的R基依次是H、CH 3、CH 2OH,A正确;将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种,B正确;甲的R基是H,最简单,该氨基酸是最简单的氨基酸,C正确;构成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,D错误。【答案】 D 【易错警示】 1.氨基酸数目氨基酸种类:蛋白质分子含有多个氨基酸,构成生物体蛋白质的氨基

8、酸约有20种。2R基中不一定有C,如:甘氨酸中R基为-H,不含C;S元素一定在R基中。 考法2蛋白质的结构3 (2018四川省成都市高中毕业班摸底测试)下 图 是某 多 肽 化 合 物 的 结 构 式 。 关 于 该 化 合 物 的 叙 述 , 错 误 的是 ( ) A 该 化 合 物 是 三 肽 , 含 有 两 个 肽 键B 氨 基 酸 的 不 同 种 类 决 定 于 R基 C 该 多 肽 链 中 含 有 4个 羧 基 、 3个 氨 基 D 形 成 该 多 肽 链 时 , 会 脱 去 2个 水 分 子 【解析】 据图分析,图中含有2个肽键,为三肽化合物,A正确;图中表示R基团,决定了氨基酸的

9、种类,B正确;图中多肽含有2个羧基,1个氨基,C错误;该三肽是由三个氨基酸脱去两个水分子形成的,D正确。【答案】 C 4 如 图 表 示 有 关 蛋 白 质 分 子 的 简 要 概 念 图 , 下 列 对 图示 分 析 正 确 的 是 ( ) A 甲 代 表 的 元 素 是 C、 H 、 O、 N、 PB 用 两 个 不 同 的 乙 可 以 合 成 两 种 二 肽C 每 种 蛋 白 质 一 定 由 20种 乙 组 成 D 每 个 乙 只 含 有 一 个 氨 基 和 一 个 羧 基 【解析】 由图可知,甲是组成氨基酸的元素,包括C、H、O、N等,不含P,A项错误;乙表示构成蛋白质的基本单位氨基酸

10、,两个不同的氨基酸的排列顺序不同可以合成两种二肽,B项正确;每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成,C项错误;每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,R基中也可能含有氨基或羧基,D项错误。【答案】 B 【易错警示】 蛋白质结构的4个易错点(1)不要将氨基错写为NH 2或NH 3;不要将羧基误写为COOH或CO2H;也不要将肽键误写为CONH或CONH。(2)煮熟的食物易被人体消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,肽链变得松散,易被蛋白酶分解。(3)高温、过酸、过碱、重金属盐,都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。(4)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性

11、。 考法3蛋白质的功能5 (2017安徽省淮北市第一中学高三第六次大周考)细胞 膜 上 有 功 能 各 异 的 蛋 白 质 , 下 列 所 述 功 能 是 膜 蛋 白 才 具备 的 是 ( )A 能 催 化 丙 酮 酸 氧 化 分 解 的 蛋 白 质B 能 调 节 血 糖 降 低 或 升 高 的 蛋 白 质C 能 运 输 葡 萄 糖 进 入 细 胞 的 蛋 白 质 D 能 与 性 激 素 特 异 性 结 合 的 受 体 蛋 白 【解析】 催化丙酮酸的氧化分解的蛋白质(酶)是无氧呼吸第二阶段或有氧呼吸第二阶段的酶,而这两个阶段发生的具体场所分别为细胞质基质和线粒体基质,A错误;能调节血糖降低或升

12、高的蛋白质分别为胰岛素和胰岛血糖素,这两种激素不属于膜蛋白,B错误;能运输葡萄糖进入细胞的蛋白质是葡萄糖的载体蛋白,属于细胞膜上的蛋白,C正确;性激素为固醇类物质,其受体蛋白位于细胞内,即不在细胞膜上,D错误。【答案】 C 6 下 列 选 项 描 述 的 物 质 不 一 定 是 蛋 白 质 的 是 ( )A 生 命 活 动 的 主 要 承 担 者B 人 体 内 降 低 血 糖 的 激 素C 细 胞 内 具 有 催 化 功 能 的 物 质 D 细 胞 膜 上 能 转 运 钾 离 子 的 物 质 【解析】 承担生命活动的物质很多,蛋白质是主要的承担者;人体内能降低血糖的激素是胰岛素,其本质为蛋白质

13、;细胞内具有催化功能的物质是酶,而酶的本质是蛋白质或RNA;细胞膜上能转运钾离子的是载体蛋白。【答案】 C 【总结归纳】 几种常考蛋白质的分布和功能此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题,现举例如下: 考 点 二 蛋 白 质 的 相 关 计 算1氨基酸分子式的推算方法(1)依 据 : 氨 基 酸 的 结 构 通 式 可 以 简 写 为 _,氨 基 酸 分 子 式 中 各 原 子 数 等 于 R基 中 各 原 子 数 分 别 加 上 结构 通 式 中 C、 H 、 O、 N原 子 数 。 RC2H 4O2N (2)两 种 计 算 类 型 : 已 知 氨 基 酸 分 子 式 , 推 测

14、R基 的 组 成 : 如 某 氨 基 酸分 子 式 为 C6H 14O2N2, 则 R基 为 _。 已 知 R基 , 写 出 氨 基 酸 的 分 子 式 : 丙 氨 酸 的 R基 为CH 3, 则 丙 氨 酸 的 分 子 式 为 _。C4H 10NC3H 7O2N 2利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律 (1)氨 基 数 和 羧 基 数 氨 基 数 _ R基 中 的 氨 基 数 氨 基 酸 中所 有 的 氨 基 数 肽 键 数 。 羧 基 数 _ R基 中 的 羧 基 数 氨 基 酸 中 所有 的 羧 基 数 肽 键 数 。(2)肽 键 数 、 脱 去 水 分 子 数 和 蛋 白 质 相

15、 对 分 子 质 量假 设 氨 基 酸 的 平 均 相 对 分 子 质 量 为 a, 由 n个 氨 基 酸 分 别形 成 1条 链 状 多 肽 或 m条 链 状 多 肽 :肽 链 数肽 链 数 【判断与思考】 判 断 下 列 说 法 的 正 误 。(1)组 成 环 状 肽 的 氨 基 酸 有 n个 , 脱 水 缩 合 时 至 少 去 掉 n 1个 水 分 子 。 ()(2)细 胞 中 氨 基 酸 种 类 和 数 目 相 同 的 蛋 白 质 是 同 一 种 蛋白 质 。 () (3)蛋 白 质 都 是 由 20种 氨 基 酸 经 脱 水 缩 合 而 成 的 链 状 结构 。 ()(4)洋 葱 根

16、 尖 细 胞 染 色 体 的 复 制 过 程 涉 及 肽 键 数 量 的 变化 。 ( )(5)一 条 肽 链 上 至 少 有 一 个 游 离 的 氨 基 和 一 个 游 离 的 羧基 , 并 分 别 位 于 肽 链 的 两 端 。 ( ) 考法1多肽形成过程中的相关计算1 (2018福建省莆田第一中学高三第一次月考)有 4个 氨基 酸 的 R基 分 别 为 CH 2COOH 、 CH 2CH 2OH 、CH 2CH 2CH 2NH 2、 CH 2SH , 当 它 们 缩 合 后, 该 四 肽 分 子 中 氨 基 、 羧 基 和 肽 键 的 数 目 分 别 是 ( )A 4、 4、 4 B 5

17、、 5、 4 C 2、 2、 3 D 3、 3、 3 【解析】 根据氨基酸的结构通式可知,每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且他们都连接在同一个碳原子上;而根据题干中提供的R基可知,其中也含有一个氨基和羧基,即四个氨基酸共有5个氨基和5个羧基。四个氨基酸脱水缩合将形成3个肽键,即需要消耗3个氨基和3个羧基,因此该四肽分子中氨基和羧基数均为2个。故选C。【答案】 C 2 如 图 表 示 一 个 由 153个 氨 基 酸 残 基 构 成 的 蛋 白 质 分 子。 下 列 叙 述 正 确 的 是 ( ) A 该 分 子 中 含 有 152个 肽 键B 参 与 构 成 该 分 子 的 氨 基

18、酸 中 至 少 有 1个 氨 基 酸 含 2个羧 基 , 1个 氨 基 酸 含 2个 氨 基C 该 分 子 中 有 1个 氨 基 酸 残 基 含 硫D 该 分 子 彻 底 水 解 将 产 生 153种 氨 基 酸 【解析】 图示蛋白质分子由1条肽链构成,多肽链的两个氨基酸R基上的NH 2和COOH脱水缩合形成一个肽键,故该蛋白质共153个肽键,A错误;参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸含2个羧基,1个氨基酸含2个氨基,B正确;该蛋白质含有的1个二硫键,是2个SH脱氢形成的,故该分子中有2个氨基酸残基含硫,C错误;该分子彻底水解最多产生20种氨基酸,D错误。【答案】 B 【知识拓展】 1.

19、有时还要考虑其他化学变化过程,如肽链上出现二硫键(SS)时,要再减去2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。2若涉及环状多肽,则在链状肽基础上,每多形成1个环肽,将多产生1个肽键,如m个氨基酸形成n条链,其中有z条环肽,则肽键数为(mn)z。 考法2蛋白质相对分子质量及原子数目的综合计算3 如 图 表 示 一 个 由 三 条 多 肽 链 形 成 的 蛋 白 质 分 子 , 共含 271个 氨 基 酸 , 图 中 每 条 虚 线 表 示 由 两 个 R基 中 的 巯 基(SH )脱 氢 形 成 一 个 二 硫 键 (SS)。 下 列 相 关 叙 述 不正 确 的 是 ( ) A 组 成

20、该 分 子 的 氨 基 酸 最 多 有 20种B 氨 基 酸 合 成 该 分 子 后 相 对 分 子 质 量 减 少 了 4 824C 该 分 子 至 少 含 有 3个 游 离 的 氨 基D 该 物 质 遇 到 双 缩 脲 试 剂 会 发 生 紫 色 反 应 【解析】 组成蛋白质的氨基酸最多有20种;由271个氨基酸合成该分子时,脱去268分子水,同时在形成4个二硫键时脱去8个氢,即减少的相对分子质量为2681884 832;该分子由三条多肽链形成,至少含有3个游离的氨基;蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应。【答案】 B 4 某 50肽 中 有 丙 氨 酸 (R基 为 CH 3)4个 , 现

21、脱 掉 其 中的 丙 氨 酸 (相 应 位 置 如 图 所 示 ), 得 到 4条 多 肽 链 和 5个 氨 基酸 (脱 下 的 氨 基 酸 均 以 游 离 态 正 常 存 在 )。 下 列 有 关 叙 述 错误 的 是 ( ) A 该 50肽 水 解 得 到 的 几 种 有 机 物 比 原 50肽 增 加 了 8个氧 原 子B 若 将 得 到 的 5个 氨 基 酸 缩 合 成 5肽 , 则 有 5种 不 同 的氨 基 酸 序 列C 若 将 新 生 成 的 4条 多 肽 链 重 新 连 接 成 一 条 长 链 , 则将 脱 去 4个 H 2OD 新 生 成 的 4条 多 肽 链 至 少 含 有

22、 4个 游 离 的 羧 基 【解析】 据图分析可知,每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键,脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键,即有8分子水参与,故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子,A项正确;得到的5个氨基酸,其中有4个是丙氨酸,故这5个氨基酸缩合成5肽,可有5种不同的氨基酸序列,B项正确;若这4条多肽链重新连接成一条长链,则需要形成3个肽键,脱去3分子水,C项错误;每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基,故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基,D项正确。【答案】 C 【总结归纳】 利用原子守恒法计算肽链中的原子数(1)基本原理:在一个氨基酸中,若不考虑R基,至少含有2

23、个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时,要失去部分水分子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。 (2)常用公式:碳原子数氨基酸分子数2R基上的碳原子数;氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2;氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数;氮原子数肽键数肽链数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。 考法3氨基酸数目与相应DNA、RNA片段中碱基数目的计算5 某 条 多 肽 的 相 对 分 子 质 量 为 2 778, 若 氨 基 酸 的 平 均相 对 分 子 质 量 为 110, 如 考 虑 终 止 密 码 子 , 则 编 码 该 多 肽的 基 因 长

24、度 至 少 是 ( )A 75对 碱 基 B 78对 碱 基 C 90对 碱 基 D 93对 碱 基 【解析】 设多肽是由m个氨基酸构成的,蛋白质的相对分子质量110m18(m1)2 778,则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸),则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基。【答案】 D 6 氨 基 酸 的 平 均 相 对 分 子 质 量 为 120, 如 有 一 个 两 条 链的 多 肽 , 相 对 分 子 质 量 是 12 276, 合 成 这 个 多 肽 的 氨 基 酸的 数 目 和 指 导 它 合 成 的 DNA分 子 脱 氧 核 苷 酸 数 目 至 少 依

25、 次是 ( )A 144, 864 B 144, 432 C 120, 720 D 120, 360 【解析】 多肽的相对分子质量氨基酸的数目氨基酸平均相对分子质量(氨基酸的数目肽链条数)18,把相应数字代入上式可得:氨基酸的数目120,再根据基因控制蛋白质合成过程中:DNA分子中脱氧核苷酸数相应mRNA 分子核糖核苷酸数指导合成的蛋白质上氨基酸数6 3 1,可知DNA分子中脱氧核苷酸数目6 120720。【答案】 C 1 (2017江苏卷)下 列 关 于 肽 和 蛋 白 质 的 叙 述 , 正 确 的是 ( )A 鹅 膏 蕈 碱 是 一 种 环 状 八 肽 , 分 子 中 含 有 8个 肽

26、键B 蛋 白 质 是 由 2条 或 2条 以 上 多 肽 链 构 成 的C 蛋 白 质 变 性 是 由 于 肽 键 的 断 裂 造 成 的D 变 性 蛋 白 质 不 能 与 双 缩 脲 试 剂 发 生 反 应 【解析】 环状八肽由8个氨基酸脱水缩合形成,肽键数与氨基酸数相等,都是8个,A正确;蛋白质具有多样性,可能由1条多肽链构成,也可能由2条或2条以上多肽链构成,B错误;蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被破坏,肽键没有断裂,C错误;变性蛋白质含有肽键,可与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。【答案】 A 2 (2017海南卷)有 关 蛋 白 质 结 构 与 功 能 的 叙 述 , 错 误的 是 (

27、 )A 蛋 白 质 的 生 物 活 性 与 蛋 白 质 的 空 间 结 构 有 关B 数 量 相 同 的 5种 氨 基 酸 可 以 组 成 不 同 的 多 肽 链C 将 抗 体 溶 于 NaCl溶 液 中 会 造 成 其 生 物 活 性 的 丧 失D 氨 基 酸 序 列 相 同 的 多 肽 链 可 折 叠 成 不 同 的 空 间 结 构 【解析】 蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及形成其的空间结构,A正确。数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链,B正确。在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中,抗体将保持其活性,C错误。蛋白质的空间结构受其

28、所处环境中的温度、pH等环境理化因素影响,D错误。【答案】 C 3 (2015福建卷)人 体 内 含 有 多 种 多 样 的 蛋 白 质 , 每 种蛋 白 质 ( )A 都 含 有 20种 氨 基 酸 B 都 是 在 细 胞 内 发 挥 作 用C 都 具 有 一 定 的 空 间 结 构 D 都 能 催 化 生 物 化 学 反 应 【解析】 组成人体蛋白质的氨基酸约有20种,但并不是每种蛋白质都含有20种氨基酸,A项错误;有的蛋白质可以在细胞外发挥作用,例如人体内的消化酶等,B项错误;每种蛋白质都具有一定的空间结构,C项正确;酶能催化生物化学反应,绝大多数酶是蛋白质,但是蛋白质不一定是酶,例如某

29、些激素、抗体等,D项错误。【答案】 C 4 (2018福建省莆田第一中学高三第一次月考)有 一 条多 肽 链 , 分 子 式 为 CaH bOcNdS, 将 它 彻 底 水 解 后 , 只 得 到下 列 甲 、 乙 、 丙 、 丁 四 种 氨 基 酸 , 分 析 图 示 可 知 , 水 解 得到 的 氨 基 酸 个 数 为 ( ) A c 1 B d 1C d 1 D 无 法 确 定【解析】 设氨基酸个数为x,由题意知,可以利用氧原子守恒可得:氨基酸中的总氧数氨基酸个数 2失去水分子数,即c2x(x1),xc1,故选A。【答案】 A 5 (2017河北省衡水中学高三一调)某 非 环 状 多 肽

30、 , 经测 定 其 分 子 式 是 C21H xOyN4S2。 已 知 该 多 肽 是 由 下 列 氨 基酸 中 的 几 种 作 为 原 料 合 成 的 。 苯 丙 氨 酸 (C9H 11NO2)、 天 冬氨 酸 (C4H 7O4N)、 丙 氨 酸 (C3H 7O2N)、 亮 氨 酸 (C6H 13O2N)、半 胱 氨 酸 (C3H 7O2NS)。 下 列 有 关 该 多 肽 的 叙 述 , 不 正 确 的是 ( ) A 该 多 肽 彻 底 水 解 后 能 产 生 3种 氨 基 酸B 该 多 肽 中 氢 原 子 数 和 氧 原 子 数 分 别 是 32和 5C 该 多 肽 有 三 个 肽 键 , 为 三 肽 化 合 物D 该 多 肽 在 核 糖 体 上 形 成 , 形 成 过 程 中 相 对 分 子 质 量减 少 了 54 【解析】 由该多肽的分子式中N4可知有4个N元素,对应那几种氨基酸,每种都只有一个N,所以该多肽由4个氨基酸构成,有三个肽键,是四肽化合物,C错误;由分子式中S2可推知应包括2个半胱氨酸(C3H 7O2NS),所以是由3种氨基酸构成,A正确;其他两种从C21可知是由苯丙氨酸(C9H 11O2N)、亮氨酸(C6H 13O2N)组成,合成过程中脱去3分子水,相对分子质量减少了54,D正确;该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5,B正确。【答案】 C

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