
高一年級生物學(xué)科試題
考生須知:
1.本卷共8頁滿分100分,考試時間90分鐘。
2.答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準(zhǔn)考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字。
3.所有答案必須寫在答題紙上,寫在試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,只需上交答題紙。
選擇題部分
一、選擇題(本題共25小題,每小題2分,共50分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)
1. 同位素標(biāo)記法可用于跟蹤細胞內(nèi)物質(zhì)的合成與運輸,以下物質(zhì)能用32P標(biāo)記的是( )
A. 油脂B. 核酸C. 脫氧核糖D. 糖原
【答案】B
【解析】
【分析】糖類的組成元素是C、H、O;脂質(zhì)的組成元素主要為C、H、O,有些脂質(zhì)含有N、P;蛋白質(zhì)的組成元素至少為C、H、O、N;核酸的組成元素為C、H、O、N、P。
【詳解】油脂、脫氧核糖和糖原的元素組成都是C、H、O,不含P元素,核酸包括DNA和RNA,元素組成都是C、H、O、N、P,因此以下物質(zhì)能用32P標(biāo)記的是核酸,B正確,ACD錯誤。
故選B。
2. 2023年9月12日,第十八屆世界水資源大會首次在我國成功舉辦。下列關(guān)于細胞中的水的說法,正確的是( )
A. 自由水和結(jié)合水都能參與物質(zhì)運輸和化學(xué)反應(yīng)
B. 可以為生命活動提供能量
C. 出汗能有效降低體溫是因為水蒸發(fā)時會形成大量氫鍵
D. 可以作為某些代謝的反應(yīng)物和產(chǎn)物
【答案】D
【解析】
【分析】細胞中絕大部分的水以游離的形式存在,可以自由流動,叫做自由水。自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑,許多種物質(zhì)溶解在這部分水中,細胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)也都需要有水的參與。多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞,必須浸潤在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中。水在生物體內(nèi)的流動,可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細胞,同時也把各個細胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物,運送到排泄器官或者直接排出體外。
【詳解】A、自由水能參與物質(zhì)運輸和化學(xué)反應(yīng),結(jié)合水不能,A錯誤;
B、自由水和結(jié)合水都不能為生命活動提供能量,B錯誤;
C、出汗能帶走大量熱量,有效地降低體溫,該過程會破壞氫鍵,C錯誤;
D、水可以作為細胞中某些代謝反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物,如水是有氧呼吸的反應(yīng)物和產(chǎn)物,D正確。
故選D。
3. 某植物體可以完成下列反應(yīng)式(其中◇、○代表不同的單糖)其中◇-○代表的二糖可能是( )
A. 麥芽糖B. 淀粉C. 蔗糖D. 糖原
【答案】C
【解析】
【分析】圖示表示某二糖在酶的作用下,水解為兩分子不同種類的單糖。
【詳解】A、由圖可看出,該反應(yīng)式是二糖水解為單糖的過程,二糖是由兩分子的單糖構(gòu)成的,這里的二糖中兩個單糖是不同的類型,而且存在于植物體內(nèi),麥芽糖是由2分子的葡萄糖組成的,A錯誤;
B、淀粉屬于多糖,B錯誤;
C、蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子的果糖組成,因此◇-○代表的二糖可能是蔗糖,C正確;
D、糖原是動物細胞中的多糖,D錯誤。
故選C。
4. 下列有關(guān)課本實驗的敘述中,正確的是( )
A. 甘蔗莖、甜菜塊根等都含有較多的糖且近于白色,是檢測還原糖的理想材料
B. 往高溫加熱后的牛奶中同時加入等量的雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B,振蕩試管,液體呈紫色
C. 用蘇丹Ⅲ染液進行花生油脂檢測實驗時,需使用顯微鏡
D. 油脂鑒定中50%的酒精是為了溶解組織中的油脂
【答案】C
【解析】
【分析】生物組織中化合物的鑒定:(1)斐林試劑可用于鑒定還原糖,在水浴加熱的條件下,溶液的顏色變化為磚紅色(沉淀)。斐林試劑只能檢驗生物組織中還原糖(如葡萄糖、麥芽糖、果糖)存在與否,而不能鑒定非還原性糖(如淀粉、蔗糖)。(2)蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(3)脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定,呈橘黃色。(4)淀粉遇碘液變藍。
【詳解】A、甘蔗莖、甜菜的塊根中含有較多的蔗糖,蔗糖為非還原糖,不是檢測還原糖的理想材料,A錯誤;
B、往高溫加熱后的牛奶中依次加入雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B,A液應(yīng)該多于B液,振蕩試管,液體呈紫色,B錯誤;
C、用蘇丹Ⅲ染液進行花生油脂檢測實驗時,需使用顯微鏡,才能看到油脂被染橘黃色,C正確;
D、油脂鑒定中50%的酒精是為了洗去浮色,D錯誤。
故選C。
5. 下圖為核酸的基本組成單位的模式圖,下列說法正確的是( )
A. 氮元素存于①中
B. 藍細菌細胞內(nèi)的②只有一種
C. 判斷DNA和RNA唯一的依據(jù)是③
D. 人體遺傳物質(zhì)中的③有4種,②只有1種
【答案】D
【解析】
【分析】圖示為核苷酸的模式圖,①為磷酸、②為脫氧核糖或者核糖,③為含氮堿基。
【詳解】A、圖示①為磷酸、②為脫氧核糖或者核糖,③為含氮堿基,氮元素存在于③中,A錯誤;
B、②為五碳糖,藍細菌細胞內(nèi)含有DNA和RNA,DNA內(nèi)含有脫氧核糖,RNA內(nèi)含有核糖,因此藍細菌細胞內(nèi)的②有兩種,B錯誤;
C、DNA和RNA的五碳糖不同,含氮堿基也不完全相同,DNA特有的堿基是T,RNA特有的堿基是U,因此判斷DNA和RNA的依據(jù)是②的不同以及③的不同,C錯誤;
D、人體的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA中的③含氮堿基有A、T、G、C四種,DNA中的②是脫氧核糖,D正確。
故選D。
6. 下列有關(guān)細胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述錯誤的是( )
A. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)既參與物質(zhì)合成,也參與物質(zhì)運輸
B. 抗生素可以破壞原核細胞細胞壁的形成從而達到抑菌的作用
C. 細胞溶膠是細胞代謝的控制場所
D. 線粒體和葉綠體均具有雙層膜,且能合成一部分自身所需的蛋白質(zhì)
【答案】C
【解析】
【分析】線粒體是有氧呼吸的主要場所;葉綠體是光合作用的場所,二者都具有雙層膜結(jié)構(gòu)。
【詳解】A、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物,是蛋白質(zhì)的加工、運輸通道,以及脂質(zhì)合成的“車間”,A正確;
B、原核細胞(如細菌)的細胞壁位于細胞質(zhì)膜外,是維持細胞外形完整和適應(yīng)環(huán)境變化的重要結(jié)構(gòu),抗生素可以破壞原核細胞細胞壁的形成從而達到抑菌的作用,B正確;
C、細胞溶膠是細胞代謝的主要場所,細胞代謝的控制中心是細胞核,C錯誤;
D、線粒體和葉綠體均具有雙層膜,都是半自主性的細胞器,能合成一部分自身所需的蛋白質(zhì),D正確。
故選C。
7. 蝌蚪尾部的消失,與這一過程密切相關(guān)的細胞器是( )
A. 核糖體B. 溶酶體C. 液泡D. 中心體
【答案】B
【解析】
【分析】溶酶體中含有多種水解酶(水解酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)),能夠分解很多種物質(zhì)以及衰老、損傷的細胞器,清除侵入細胞的病毒或病菌,被比喻為細胞內(nèi)的“酶倉庫”“消化系統(tǒng)”;溶酶體屬于生物膜系統(tǒng),由高爾基體出芽形成。
【詳解】溶酶體中含有多種水解酶(水解酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)),能夠分解很多種物質(zhì)以及衰老、損傷的細胞器,蝌蚪發(fā)育成青蛙的過程中,由于尾部細胞的逐漸解體使尾部消失,這與溶酶體中含有多種水解酶密切相關(guān),B正確,ACD錯誤。
故選B。
8. 支原體肺炎是一種常見的傳染病,其病原體是一種可以寄生于肺部細胞的單細胞生物(如下圖)。下列說法正確的是( )
A. 支原體為原核細胞
B. 細胞膜和核糖體構(gòu)成支原體的生物膜系統(tǒng)
C. 支原體合成蛋白質(zhì)的場所是肺部細胞的核糖體
D. 支原體的DNA和蛋白質(zhì)形成染色質(zhì)
【答案】A
【解析】
【分析】支原體為原核生物,原核細胞與真核細胞相比,無成形的細胞核,無核膜、核仁、染色體,只有DNA和唯一的細胞器--核糖體;原核細胞和真核細胞都含有DNA和RNA,遺傳物質(zhì)為DNA。
【詳解】A、據(jù)圖可知:肺炎支原體無以核膜為界限的細胞核,屬于原核生物,A正確;
B、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等細胞器膜和核膜、細胞膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng),核糖體是無膜的細胞器,支原體是原核生物,沒有各種復(fù)雜的細胞器膜和細胞核膜,沒有生物膜系統(tǒng),B錯誤;
C、肺炎支原體是原核生物,含有核糖體,核糖體是肺炎支原體合成蛋白質(zhì)的場所,C錯誤;
D、支原體是原核生物,沒有染色質(zhì),D錯誤。
故選A。
9. 細胞膜的流動鑲嵌模型如下圖所示,①~④表示其中的物質(zhì)。錯誤的是( )
A. 細胞膜主要由②和④組成
B. 可以選用新鮮的雞紅細胞制備純凈的細胞膜
C. ④種類和數(shù)量多的細胞膜功能較復(fù)雜
D. 細胞膜的選擇透過性與④有關(guān),也與②有關(guān)
【答案】B
【解析】
【分析】圖為細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,①是糖蛋白,②是磷脂,③是膽固醇,④是蛋白質(zhì)。
【詳解】A、細胞膜主要由②磷脂和④蛋白質(zhì)組成,A正確;
B、哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和各種細胞器,可以選用哺乳動物的成熟的紅細胞制備純凈的細胞膜,雞不是哺乳動物,其紅細胞中含有細胞核和各種細胞器,不能選用新鮮的雞紅細胞制備純凈的細胞膜,B錯誤;
C、④是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)種類和數(shù)量多的細胞膜功能較復(fù)雜,C正確;
D、②是磷脂,④是蛋白質(zhì),細胞膜的選擇通透性與蛋白質(zhì)和磷脂分子都有關(guān),磷脂雙分子層具有屏障作用,D正確。
故選B。
10. 細胞學(xué)說被譽為19世紀自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一,下列關(guān)于細胞學(xué)說的敘述錯誤的是( )
A. 細胞學(xué)說將人們對生物的研究從宏觀領(lǐng)域帶入微觀領(lǐng)域,從細胞水平進入分子水平
B. 顯微鏡技術(shù)的發(fā)展是細胞學(xué)說建立的基礎(chǔ)
C. 細胞學(xué)說揭示了生物的統(tǒng)一性,為進化論提供了依據(jù)
D. 魏爾肖提出的觀點是對細胞學(xué)說的重要補充
【答案】A
【解析】
【分析】細胞學(xué)說論證了整個生物界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,以及在進化上的共同起源,細胞學(xué)說間接闡明了生物界的統(tǒng)一性。
【詳解】A、細胞學(xué)說使人們對生命的認識由器官組織水平進入細胞水平,并為后來進入分子水平打下基礎(chǔ),A錯誤;
B、顯微鏡技術(shù)的發(fā)展使科學(xué)家能夠觀察到各種生物的細胞,是細胞學(xué)說建立的基礎(chǔ),B正確;
C、細胞學(xué)說揭示了生物的統(tǒng)一性,其中細胞分裂產(chǎn)生新細胞的結(jié)論,為進化論提供了依據(jù),C正確;
D、魏爾肖的著名論斷“所有細胞都來源于先前存在的細胞”是對細胞學(xué)說的重要補充,D正確。
故選A。
11. 顯微鏡是觀測微觀物體和結(jié)構(gòu)最常用的工具。下圖1、圖2是顯微鏡下看到的圖像,描述正確的是( )
A. 圖1細胞質(zhì)實際流動方向是順時針
B. 換用高倍鏡前需要提升鏡筒,以免物鏡壓到載玻片
C. 若圖2右圖中觀察到的細胞位于左圖右上方,從左圖轉(zhuǎn)到右圖時,應(yīng)向左下方移動裝片
D. 用低倍鏡觀察時,先使用粗準(zhǔn)焦螺旋,后使用細準(zhǔn)焦螺旋將物像調(diào)整清晰
【答案】D
【解析】
【分析】顯微鏡觀察,先用低倍鏡觀察,再用高倍鏡觀察。顯微鏡中看到的物像是倒置的。
【詳解】A、顯微鏡觀察細胞質(zhì)環(huán)質(zhì)流動,顯微鏡中看到的方向與實際方向是一致的,所以實際流動方向是逆時針,A錯誤;
B、換用高倍鏡前無需提升鏡筒,直接轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器,B錯誤;
C、將所看的圖像移至視野中央,遵循“偏哪往哪移”原則,所以應(yīng)往右上方移動,C錯誤;
D、用低倍鏡觀察時,先使用粗準(zhǔn)焦螺旋,將物像移到視野中央,后使用細準(zhǔn)焦螺旋將物像調(diào)整清晰,D正確。
故選D。
12. 實驗室的四種微生物標(biāo)簽弄丟了,研究人員對四種微生物進行了研究,發(fā)現(xiàn)這①②③④四種生物的部分特征:①僅由蛋白質(zhì)與核酸組成②具有核糖體和葉綠素,但沒有形成葉綠體③出現(xiàn)染色體和各種細胞器④細胞壁主要成分是肽聚糖。下列對應(yīng)的敘述中錯誤的是( )
A. ④這類生物都是自養(yǎng)生物B. ①和③不可能是原核生物
C. 流感病毒最可能屬于①D. ②可能沒有成形的細胞核
【答案】A
【解析】
【分析】試題分析:①僅由蛋白質(zhì)與核酸組成的生物是病毒;②具有核糖體和葉綠素,但沒有形成葉綠體的生物為原核生物,比如(藍細菌)藍藻;③出現(xiàn)染色體和各種細胞器的生物是真核生物;④細胞壁主要成分是肽聚糖的生物是細菌。
【詳解】A、④細胞壁主要成分是肽聚糖的生物是細菌,細菌中既有自養(yǎng)型,也有異養(yǎng)型, A錯誤;
B、①僅由蛋白質(zhì)與核酸組成的生物是病毒,③出現(xiàn)染色體和各種細胞器的生物是真核生物,因此①和③不可能是原核生物,B正確;
C、①僅由蛋白質(zhì)與核酸組成的生物是病毒,因此流感病毒最可能屬于①,C正確;
D、②具有核糖體和葉綠素,但沒有形成葉綠體,該生物可能為原核生物,比如藍藻,因此②可能沒有成形的細胞核,D正確。
故選A。
13. 圖中①~④表示人體細胞的不同結(jié)構(gòu)。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. ④轉(zhuǎn)運分泌蛋白沿細胞骨架向細胞膜移動
B. 溶酶體能清除衰老或損傷的①②③
C. ②膜可與核膜、高爾基體膜、細胞膜直接相連
D. ③的膜具有一定的流動性
【答案】C
【解析】
【分析】圖中①是線粒體,②是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),③是高爾基體,④是囊泡。
【詳解】A、細胞骨架與物質(zhì)運輸有關(guān),所以④囊泡轉(zhuǎn)運分泌蛋白沿細胞骨架向細胞膜移動,A正確;
B、溶酶體能夠清除衰老、受損細胞器,所以能夠清除衰老或損傷的①②③,B正確;
C、②是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可與核膜、細胞膜直接相連,與高爾基體膜通過囊泡間接連接,C錯誤;
D、③高爾基體能夠產(chǎn)生囊泡,膜具有一定的流動性,D正確。
故選C。
14. 核孔的選擇性輸送機制由中央運輸?shù)鞍讻Q定(如圖所示)。部分大分子物質(zhì)可與中央運輸?shù)鞍咨系氖荏w結(jié)合,在能量驅(qū)動下通過核孔。下列敘述正確的是( )
A. 核膜具有2層磷脂分子層以保證細胞核內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定
B. 大分子物質(zhì)與中央受體蛋白的識別,實現(xiàn)了核質(zhì)之間的信息交流
C. 哺乳動物成熟的紅細胞中存在圖示結(jié)構(gòu)
D. DNA與中央運輸?shù)鞍咨系氖荏w結(jié)合后運出細胞核
【答案】B
【解析】
【分析】細胞核具有雙層膜結(jié)構(gòu),核膜上含有核孔,核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道,通過核孔實現(xiàn)了細胞核和細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。
【詳解】A、核膜具有2層生物膜,4層磷脂分子層,A錯誤;
B、核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道,大分子物質(zhì)與核孔的中央受體蛋白的識別,實現(xiàn)了核質(zhì)之間的信息交流,B正確;
C、哺乳動物成熟紅細胞無細胞核,C錯誤;
D、DNA不能運出細胞核,D錯誤。
故選B。
15. 泛素是一種在真核生物中普遍存在的小分子調(diào)節(jié)蛋白,這些泛素蛋白結(jié)合到底物蛋白質(zhì)分子的特定位點上的過程叫泛素化。部分過程如圖,下列說法錯誤的是( )
A. 損傷的線粒體被分解后的部分產(chǎn)物可能作為細胞的原料
B. 泛素能特異性標(biāo)記大分子物質(zhì),且被自噬受體識別
C. 溶酶體內(nèi)合成的酶能水解泛素化的蛋白質(zhì)
D. 吞噬泡與溶酶體的融合過程體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點
【答案】C
【解析】
【分析】由圖可知:泛素的功能是標(biāo)記損傷的細胞器和錯誤折疊的蛋白質(zhì)。細胞自噬是真核生物細胞內(nèi)普遍存在的一種自穩(wěn)機制,它通過溶酶體途徑對細胞內(nèi)受損的蛋白質(zhì),細胞器或入侵的病原體等進行降解并回收利用。
【詳解】A、損傷的線粒體被溶酶體內(nèi)的水解酶分解后的部分產(chǎn)物可能作為細胞的原料,用來構(gòu)建細胞的結(jié)構(gòu),A正確;
B、泛素的功能是標(biāo)記損傷的細胞器和錯誤折疊的蛋白質(zhì),使其能被吞噬泡上的受體識別,并與溶酶體結(jié)合,通過溶酶體內(nèi)的水解酶將其分解,B正確;
C、溶酶體內(nèi)多種水解酶能水解泛素化的蛋白質(zhì),但水解酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),其合成場所為核糖體,C錯誤;
D、吞噬泡與溶酶體的融合過程依賴細胞膜的流動性,即體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特性,D正確。
故選C。
16. ATP是細胞內(nèi)重要的化合物,對生命活動的正常進行具有非常重要的作用,圖1是其結(jié)構(gòu)圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. ATP脫去③④兩個磷酸基團后,可作為RNA的基本單位之一
B. 圖2中“○”所對應(yīng)的含義不同
C. 活細胞中④末端磷酸基團的周轉(zhuǎn)是極其迅速的,其消耗與再生速度相對平衡
D. ATP分子含有2個高能磷酸鍵
【答案】B
【解析】
【分析】ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團;水解時遠離A的磷酸鍵易斷裂,釋放能量,供給各項生命活動,ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。
【詳解】A、ATP脫去③④兩個磷酸基團后為核糖核苷酸,可作為RNA的基本單位之一,A正確;
B、圖2中“○”所對應(yīng)的含義相同,都是腺苷,B錯誤;
C、水解時遠離A的磷酸鍵易斷裂,活細胞中④末端磷酸基團的周轉(zhuǎn)是極其迅速的,其消耗與再生速度相對平衡,C正確;
D、ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A-P~P~P,含有2個高能磷酸鍵,D正確。
故選B。
17. 如圖所示為ATP-ADP的相互轉(zhuǎn)化及部分能量的來源和去向,下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 通過①過程可將能量儲存在ATP分子的特殊化學(xué)鍵中
B. ATP水解成圖中②的過程是吸能反應(yīng)能量
C. 洋蔥根尖細胞中,圖中①可表示通過光合作用合成ATP
D. 如果圖中③指的是物質(zhì)進出細胞的方式,則該方式一定是主動轉(zhuǎn)運
【答案】A
【解析】
【分析】1、分析題圖:①表示光合作用,②表示ADP。酶1表示ATP合成酶,酶2表示ATP水解酶。
2、ATP水解是放能反應(yīng),ATP合成是吸能反應(yīng)。
【詳解】A、①表示光合作用,光合作用的光反應(yīng)階段能產(chǎn)生ATP,因此通過①過程可將能量儲存在ATP分子的特殊化學(xué)鍵中,A正確;
B、ATP水解成圖中②ADP的過程是放能反應(yīng),B錯誤;
C、洋蔥根尖細胞沒有葉綠體,不能進行光合作用,C錯誤;
D、圖中③表示消耗能量,在物質(zhì)進出細胞的方式中,消耗ATP的有主動運輸、胞吞和胞吐,D錯誤。
故選A。
18. 某研究小組設(shè)計實驗對甲、乙兩種酶的成分進行探究,用同一種蛋白酶處理甲、乙兩種酶后,兩種酶的活性與處理時間的關(guān)系如圖,下列分析錯誤的是( )
A. 甲酶化學(xué)本質(zhì)是RNA,其基本組成單位為核糖核苷酸
B. 該蛋白酶能與甲酶發(fā)生特異性結(jié)合并改變形狀
C. 該蛋白酶的催化效率易受溫度和酸堿度的影響
D. 該蛋白酶在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不發(fā)生變化
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,酶具有高效性、專一性和作用條件溫和等特點,酶在細胞外也可以起作用。
【詳解】A、酶的成分為蛋白質(zhì)或RNA,酶具有專一性,蛋白酶能分解蛋白質(zhì),由圖可知,乙酶的成分為蛋白質(zhì),而甲酶的成分為RNA,其組成單位為核糖核苷酸,A正確;
B、甲酶的成分為RNA,該蛋白酶不能與甲酶發(fā)生特異性結(jié)合,B錯誤;
C、酶的作用條件比較溫和,該蛋白酶的催化效率易受溫度和酸堿度的影響,C正確;
D、酶只起催化作用,該蛋白酶在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不發(fā)生變化,D正確。
故選B。
19. 溫度是影響酶促反應(yīng)速率的重要因素。圖中曲線 a 表示反應(yīng)物分子具有的能量與溫度的關(guān)系, 曲線b表示溫度與酶空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系。將這兩個作用疊加在一起,使得酶促反應(yīng)速率與溫度關(guān)系呈曲線c。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 曲線a可表示溫度升高,反應(yīng)物分子能量增加,反應(yīng)速度加快
B. t?條件下的酶分子活性與t?條件下的酶分子活性不相同
C. 曲線 b可表示溫度升高,酶變性速率變快
D. 由圖可知,保存酶的最佳溫度應(yīng)該設(shè)置在c 點對應(yīng)的溫度下
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性,酶活性與溫度、pH等有關(guān),過酸、過堿或溫度過高,會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。低溫時,酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性會升高。
2、酶促反應(yīng)速率指酶催化反應(yīng)速率,可以用單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量表示,溫度和pH通過影響酶活性,進而影響酶促反應(yīng)速率;加熱也可以為底物分子提供能量,提高反應(yīng)速率。
【詳解】A、曲線a表示反應(yīng)物分子具有的能量與溫度的關(guān)系,由圖可知溫度升高,反應(yīng)物分子能量增加,反應(yīng)速度加快,A正確;
B、t1條件與t2條件下酶促反應(yīng)速率相同,但溫度不同,底物分子具有的能量不同,所以t1條件下的酶分子活性與t2條件下的酶分子活性不相同,B正確;
C、曲線b表示溫度與酶空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系,由圖可知,溫度越高,酶空間結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定,酶變性速率變快,C正確;
D、c點為酶的最適溫度,不宜保存酶,保存酶應(yīng)在低溫條件下,D錯誤。
故選D。
20. 將數(shù)量相同的小鼠成熟紅細胞分別放入a、b、c三種不同濃度的等量蔗糖溶液中,浸泡一段時間后,三種溶液中紅細胞的形態(tài)如下圖所示。下列說法正確的是( )
A. 三種溶液的濃度關(guān)系為c>b>a
B. a中的細胞在此過程中吸水能力下降
C. a組細胞在浸泡過程中不發(fā)生滲透作用
D. 若將a中的蔗糖溶液改為濃度相當(dāng)?shù)钠咸烟侨芤?,則細胞可能出現(xiàn)先皺縮后恢復(fù)原狀的現(xiàn)象
【答案】D
【解析】
【分析】動物細胞的吸水和失水:①當(dāng)外界溶液濃度小于細胞質(zhì)濃度時,細胞吸水膨脹。②當(dāng)外界溶液濃度大于細胞質(zhì)濃度時,細胞失水皺縮。③當(dāng)外界溶液濃度等于細胞質(zhì)濃度時,水分子進出動態(tài)平衡。
【詳解】A、紅細胞在a溶液中失水皺縮,說明外界溶液濃度大于細胞內(nèi)濃度,b細胞形態(tài)基本不變,所以和細胞內(nèi)濃度基本相等,c細胞漲破,說明外界溶液小于細胞內(nèi)濃度,a(大于細胞濃度)、b(和細胞濃度相等)、c (小于細胞濃度)三種蔗糖溶液的濃度關(guān)系為 a> b> c,A錯誤;
B、a中的細胞處于失水狀態(tài),在此過程中吸水能力逐漸上升,B錯誤;
C、a中的細胞處于失水狀態(tài),a組細胞在浸泡過程中發(fā)生滲透作用,C錯誤;
D、當(dāng)將a中的蔗糖溶液改為濃度相當(dāng)?shù)钠咸烟侨芤汉?,由于葡萄糖濃度高于細胞濃度,所以細胞會失水,但葡萄糖可以進入細胞,造成細胞內(nèi)濃度升高,從而吸收水分,所以細胞會發(fā)生先皺縮后恢復(fù)原狀的現(xiàn)象,D正確。
故選D。
21. 小腸上皮細胞的細胞膜上有多種載體蛋白,如腸腔側(cè)膜上的載體為鈉依賴的葡萄糖轉(zhuǎn)運體(SGLT),基底側(cè)膜上的載體分別為葡萄糖轉(zhuǎn)運體(GLUT-2)和Na+-K+泵。如圖為小腸上皮細胞物質(zhì)跨膜運輸示意圖。下列敘述正確的是( )
A. Na+和葡萄糖通過SGLT的運輸方式分別是主動轉(zhuǎn)運和易化擴散
B. 運輸葡萄糖進出小腸絨毛上皮細胞的載體不同,但運輸?shù)姆绞较嗤?br>C. 小腸上皮細胞內(nèi)葡萄糖濃度較高時有利于葡萄糖運出細胞
D. Na+進出該細胞的運輸速率均不受氧氣濃度的影響
【答案】C
【解析】
【分析】物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑海?)自由擴散:物質(zhì)從高濃度到低濃度,不需要載體蛋白,不耗能,例如氣體、小分子脂質(zhì);(2)協(xié)助擴散:物質(zhì)高濃度到低濃度,需要膜轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助,不耗能,如葡萄糖進入紅細胞;(3)主動運輸:物質(zhì)從低濃度到高濃度,需要載體蛋白的協(xié)助,耗能,如離子、氨基酸、葡萄糖等。
【詳解】A、由圖可知,SGLT順濃度梯度將Na+從腸腔側(cè)轉(zhuǎn)運進小腸上皮細胞,該運輸方式為易化擴散;同時逆濃度將葡萄糖從腸腔側(cè)轉(zhuǎn)運進小腸上皮細胞,該運輸方式為主動轉(zhuǎn)運,A錯誤;
B、據(jù)圖可知,運輸葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞的載體是SGLT,是逆濃度梯度運輸,運輸方式是主動轉(zhuǎn)運;運出小腸絨毛上皮細胞的載體是GLUT-2,是順濃度梯度運輸,運輸方式是易化擴散,B錯誤;
C、小腸上皮細胞內(nèi)葡萄糖運出細胞是易化擴散,運輸速率與細胞內(nèi)外葡萄糖濃度有關(guān),因此小腸上皮細胞內(nèi)葡萄糖濃度較高時有利于葡萄糖運出細胞,C正確;
D、Na+進細胞的運輸方式是順濃度進行的易化擴散,不需要消耗ATP,運輸速率不受氧氣濃度的影響,Na+出細胞的運輸方式是逆濃度進行的主動轉(zhuǎn)運,需要消耗ATP,運輸速率會受氧氣濃度的影響,D錯誤。
故選C。
閱讀下列材料,完成下面小題。
制作饅頭時,通常需要把面粉、溫水和酵母菌按比例混合揉成面團。面團需“醒”上一段時間,才能制作出松軟的饅頭。若面團發(fā)酵時間過長,會產(chǎn)生淡淡的酒味。1897年德國科學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn),利用無細胞的酵母汁也能產(chǎn)生乙醇。
22. 根據(jù)資料,下列推理肯定不合理的是( )
A. 酵母菌和酵母汁中均有對乙醇發(fā)酵起作用的物質(zhì)
B. 待檢測酵母汁中加入不能進入活細胞的色素,然后在顯微鏡下觀察,可檢測是否有活的酵母菌
C. 適當(dāng)提高溫度可縮短“醒”面的時間
D. “醒”面過程中酵母菌厭氧呼吸產(chǎn)生水,會使面團變軟
23. 酵母菌的呼吸是一個溫和的過程,CO2的釋放比較緩慢,不易觀察,而pH傳感器反應(yīng)靈敏,若使用如圖的實驗裝置檢測CO2的釋放速率,檢測結(jié)果將更準(zhǔn)確。下列敘述錯誤的是( )
A. 裝置甲是有氧呼吸裝置,裝置乙是無氧呼吸裝置
B. 溶液X的作用是排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的影響
C. 實驗過程中,圖甲、乙裝置檢測到pH下降
D. 可以利用溴麝香草酚藍溶液檢測裝置乙中有酒精產(chǎn)生
【答案】22. D 23. D
【解析】
【分析】無氧呼吸:細胞在無氧條件下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物不徹底地氧化分解,產(chǎn)生乙醇和CO2或乳酸,釋放出少量能量,生成少量ATP的過程。
【22題詳解】
A、酵母菌是兼性厭氧性生物,酵母菌和酵母汁中均有能使催化乙醇發(fā)酵的相關(guān)酶,即都有對乙醇發(fā)酵起作用的物質(zhì),A正確;
B、酵母菌是活細胞,具有選擇透過性膜,能夠控制物質(zhì)進出細胞,死的酵母菌失去選擇透過性,因此待檢測酵母汁中加入不能進入活細胞的色素,然后在顯微鏡下觀察,若細胞內(nèi)觀察到色素的顏色,說明是死細胞,否則是活細胞,B正確;
C、適當(dāng)提高溫度可以使酵母菌的代謝加快,可縮短“醒”面的時間,C正確;
D、酵母菌厭氧呼吸不會產(chǎn)生水,D錯誤。
故選D。
【23題詳解】
A、據(jù)圖可知,甲中左邊有橡皮球或氣泵,是有氧呼吸裝置,乙中酵母菌培養(yǎng)液是密封的,是無氧呼吸裝置,A正確;
B、溶液X是質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液,其作用是吸收空氣中的CO2,排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的影響,B正確;
C、有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2,因此實驗過程中,圖甲、乙裝置都能產(chǎn)生CO2,溶于水形成弱酸,pH下降,C正確;
D、可以利用溴麝香草酚藍溶液檢測裝置乙中有CO2產(chǎn)生,有無酒精產(chǎn)生需用酸性的重鉻酸鉀處理,D錯誤。
故選D。
24. 在呼吸作用過程中,水參與分解和合成水分別發(fā)生在( )
A. 第一階段和第二階段B. 第三階段和第一階段
C. 第二階段和第三階段D. 第三階段和第二階段
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸全過程:
(1)第一階段:在細胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,這一階段不需要氧的參與。
(2)第二階段:丙酮酸進入線粒體的基質(zhì)中,分解為二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
(3)第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,[H]和氧氣結(jié)合,形成水和大量能量,這一階段需要氧的參與。
【詳解】有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)形成二氧化碳和還原氫的過程,第三階段是還原氫與氧氣結(jié)合形成水的過程,即有氧呼吸的第二階段需要水的參與,有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生水,C正確。
故選C。
25. 現(xiàn)有酵母菌甲進行有氧呼吸,酵母菌乙進行發(fā)酵,若它們消耗了等量的葡萄糖,則它們放出的二氧化碳與酵母菌甲吸入的氧氣之比為 ( )
A. 3:4B. 1:2C. 4:3D. 2:3
【答案】C
【解析】
【詳解】本題考查有氧和無氧呼吸的相關(guān)計算。由有氧呼吸和無氧呼吸的總反應(yīng)式可知,每1ml葡萄糖經(jīng)有氧呼吸可消耗6ml氧氣,產(chǎn)生6ml二氧化碳;每1ml葡萄糖經(jīng)無氧呼吸可產(chǎn)生2ml二氧化碳但不消耗氧氣;那么消耗等量的葡萄糖放出的二氧化碳和吸入的氧氣之比為(6+2):6=4:3,故選C。
非選擇題部分
二、非選擇題部分(本大題共有5小題,共50分)
26. 棗有“百果之王”的美稱,其中圖1是棗中含有的有機物,A、B、C代表不同的大分子,a、b、c、d代表不同的小分子物質(zhì)。成熟時棗出現(xiàn)裂果會影響棗的品質(zhì)和產(chǎn)量,為研究棗裂果出現(xiàn)的原因,某興趣小組測定了棗在生長發(fā)育過程中果皮細胞的細胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì)含量的變化,測定結(jié)果如圖2所示,回答下列問題:
(1)在水熱光照充足的季節(jié),若植物葉脈間缺綠、葉片變黃,光合作用速率顯著下降,則植物的土壤中最有可能缺乏_______元素。
(2)若A和果膠為植物細胞壁的組成成分,則A表示的物質(zhì)是_______,構(gòu)成它的基本單位是_______分子。據(jù)圖2推斷,在成熟期,出現(xiàn)裂果的原因可能是________。
(3)大分子物質(zhì)B是________,組成的染色質(zhì)或染色體,兩者的關(guān)系是_______。
(4)冬棗中含有多種蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)種類繁多的原因與其氨基酸的_______直接相關(guān)。
(5)研究表明,在冬棗果實迅速增長期,鈣離子與果膠結(jié)合形成某物質(zhì)能夠增強細胞壁的彈性,使果皮有較強的抗裂能力,從而降低裂果率。該實例說明無機鹽的作用是_______。
【答案】(1)Mg (2) ①. 纖維素 ②. 葡萄糖 ③. 纖維素和果膠是細胞壁的組成成分,二者含量下降,使細胞壁彈性減弱,棗果皮韌性降低,容易裂果
(3) ①. 蛋白質(zhì) ②. 同種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)
(4)種類、數(shù)目和排列順序
(5)細胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分
【解析】
【分析】細胞內(nèi)的無機鹽主要以離子的形式存在,有的無機鹽是某些復(fù)雜化合物的組成成分;許多無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動具有重要作用,有的無機鹽對于維持酸堿平衡和滲透壓具有重要作用。
小問1詳解】
植物葉脈間缺綠,葉片變黃,光合作用速率顯著下降,說明缺少葉綠素。而葉綠素的組成元素包括鎂元素,因此植物的土壤中最有可能缺乏鎂元素,進而導(dǎo)致光合作用的光反應(yīng)下降。
【小問2詳解】
植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠,因此若A和果膠為植物細胞壁的組成成分,則A表示的物質(zhì)是纖維素。纖維素是由許多的葡萄糖組成,因此構(gòu)成它的基本單位是葡萄糖分子。據(jù)圖2可知,纖維素和果膠總含量高的時候,裂果率較低,所以在成熟期,出現(xiàn)裂果的原因可能是纖維素和果膠是細胞壁的主要組成成分,二者含量下降,使細胞壁彈性減弱,細胞壁的支持和保護作用減弱,棗果皮韌性降低,容易裂果。
【小問3詳解】
染色體主要成分是DNA和蛋白質(zhì),據(jù)圖1可知,大分子物質(zhì)B是染色體的主要成分之一,且元素組成主要為C、H、O、N,因此B表示蛋白質(zhì)。染色質(zhì)和染色體都主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色質(zhì)在分裂前期高度螺旋化,縮短變粗形成染色體,而在分裂末期,染色體解螺旋化,變細變長形成染色質(zhì),因此兩者是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種表現(xiàn)形態(tài)。
【小問4詳解】
成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同、數(shù)目成百上千、排列順序千變?nèi)f化,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,因此冬棗中含有多種蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)種類繁多的原因與其氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序直接相關(guān)。
【小問5詳解】
棗果實迅速增長期,Ca元素與果膠結(jié)合形成鈣鹽,能夠增強細胞壁的彈性,使果皮有較強的抗裂能力,從而有效降低裂果率,該實例說明無機鹽是細胞某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。
27. 圖甲、圖乙分別是兩類高等生物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)科學(xué)家分離各種細胞器的常用方法是________。與根尖成熟區(qū)細胞相比,甲細胞特有的細胞器是________(填序號)。
(2)甲、乙細胞的邊界是_______(填序號)。甲乙細胞中都有,但功能不同的細胞器是______(填序號)。
(3)甲、乙細胞屬于真核細胞,主要是因為其具有_______。甲細胞中具有雙層膜的細胞器有_______(填序號)。細胞質(zhì)中,支持細胞器的結(jié)構(gòu)是_______,它在維持細胞的形態(tài)和細胞運動等生命活動密切相關(guān)。
(4)某科研小組為了研究分泌蛋白的合成過程,向細胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸,最先出現(xiàn)放射性的具膜細胞器是_______(填名稱)。包裹分泌蛋白的囊泡與細胞膜融合的過程,體現(xiàn)了細胞膜具有________的結(jié)構(gòu)特性,細胞器________(填序號)為該過程提供能量。若3H標(biāo)記的亮氨酸參與縮合反應(yīng)產(chǎn)生了3H2O,那么水中的H來自于氨基酸的________(填寫基團名稱)。
【答案】(1) ①. 差速離心 ②. ⑨
(2) ①. ① ②. ②
(3) ①. 核膜包被的細胞核(成形的細胞核) ②. ④⑨ ③. 細胞骨架
(4) ①. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ②. 一定的流動性 ③. ④ ④. 氨基和羧基
【解析】
【分析】植物細胞特有的結(jié)構(gòu)為細胞壁、葉綠體、大液泡。中心體存在動物和低等植物細胞中。
【小問1詳解】
分離細胞器的方法為差速離心法。甲為高等植物細胞,含有⑨葉綠體,而根尖成熟區(qū)的細胞不能進行光合作用,不含葉綠體。因此與根尖成熟區(qū)細胞相比,甲細胞特有的細胞器是⑨。
【小問2詳解】
動植物細胞的邊界都是①細胞膜,細胞膜具有選擇透過性,能控制物質(zhì)進出細胞。②高爾基體是動植物細胞都有、但功能不同的細胞器,動物細胞內(nèi)高爾基體與細胞分泌物的分泌有關(guān),植物細胞內(nèi)高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)。
【小問3詳解】
真核細胞與原核細胞最主要的區(qū)別是有無核膜包被的細胞核,甲和乙都有核膜包被的細胞核,屬于真核細胞。甲是高等的植物細胞,具有雙層膜的細胞器為④線粒體和⑨葉綠體。由蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細胞骨架具有支持細胞器的功能,且與維持細胞的形態(tài)和細胞運動等生命活動密切相關(guān)。
【小問4詳解】
分泌蛋白合成過程中,依次由核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體合成、加工,所以向細胞中注射3H標(biāo)記的的亮氨酸,最先出現(xiàn)放射性的具膜的細胞器為內(nèi)質(zhì)網(wǎng);包裹分泌蛋白的囊泡與細胞膜融合的過程,體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性。線粒體是有氧呼吸的主要場所,是細胞的動力工廠,可為分泌蛋白的合成和加工提供能量。肽鏈合成過程中,氨基酸發(fā)生脫水縮合,氨基脫氫,羧基脫羥基,所以產(chǎn)生的3H2O中的H來自于氨基酸的氨基和羥基。
28. 囊性纖維病是北美國家最常見的遺傳病,患者汗液中氯離子的濃度升高,支氣管被異常黏液堵塞,如圖是囊性纖維病的病因圖解。據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中所示為細胞膜的_______模型,基本骨架是_______,_______(甲/乙)側(cè)為細胞膜的外側(cè),囊性纖維病的發(fā)病原因是肽鏈的某個氨基酸缺失,進而導(dǎo)致錯誤折疊,使蛋白質(zhì)的_______發(fā)生改變,從而影響CFTR蛋白的正常功能。該事例體現(xiàn)了細胞膜具有______的功能。
(2)由圖可知,相對健康人而言,囊性纖維病患者的細胞膜上,由于CFTR蛋白的功能異常,氯離子無法在其協(xié)助下通過_______方式完成圖中的跨膜運輸,轉(zhuǎn)運過程中,CFTR蛋白______(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)自身構(gòu)象的改變。隨著氯離子在細胞膜一側(cè)的濃度逐漸升高,該側(cè)的水分子以_______的方式向膜外運輸?shù)乃俣葧______,致使細胞分泌的黏液不能及時被稀釋而覆蓋于_______(填“甲”、“乙”)側(cè)。
【答案】(1) ①. 流動鑲嵌 ②. 磷脂雙分子層 ③. 甲 ④. 空間結(jié)構(gòu) ⑤. 控制物質(zhì)進出
(2) ①. 主動轉(zhuǎn)運 ②. 發(fā)生 ③. 滲透##擴散##簡單擴散##自由擴散 ④. 慢 ⑤. 甲
【解析】
【分析】題圖分析:圖示表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運輸過程中的作用,功能正常的CFTR蛋白能協(xié)助氯離子轉(zhuǎn)運至細胞外,使覆蓋于肺部細胞表面的黏液被稀釋;功能異常的CFTR蛋白不能協(xié)助氯離子轉(zhuǎn)運至細胞外,導(dǎo)致肺部細胞表面的黏液不斷積累。甲側(cè)因含有A—糖蛋白,為細胞膜外側(cè),則乙側(cè)為細胞膜的內(nèi)側(cè)。
【小問1詳解】
圖中所示為細胞膜的流動鑲嵌模型,流動鑲嵌模型理論認為,磷脂雙分子層構(gòu)成細胞膜的基本骨架,蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌在磷脂雙分子層,有的橫跨整個磷脂分子,細胞膜表面的糖類可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白,其分布特點是糖蛋白只分布在細胞膜的外側(cè)?,甲側(cè)含有糖蛋白,因此甲側(cè)為細胞膜的外側(cè)。囊性纖維病是由于肽鏈的某個氨基酸缺失,導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而影響CFTR蛋白的功能,這體現(xiàn)了細胞膜具有選擇透過性,體現(xiàn)了細胞膜具有控制物質(zhì)進出的功能。
【小問2詳解】
由圖可知,圖示表示CFTR蛋白在運輸氯離子過程中需要消耗ATP水解產(chǎn)生的能量,因此運輸方式為主動轉(zhuǎn)運。主動轉(zhuǎn)運過程中需要載體蛋白CFTR協(xié)助,載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的變化,即轉(zhuǎn)運過程中,CFTR蛋白發(fā)生自身構(gòu)象的改變。隨著氯離子濃度逐漸升高,該側(cè)的水分子以自由擴散的方式被運輸?shù)酵鈧?cè)的速度會下降,至使細胞分泌的黏液不能即時被水稀釋而覆蓋于外側(cè),即甲側(cè),而出現(xiàn)囊性纖維病。
29. 缺氧是多種危重癥的起因,與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。某研究小組用人工培養(yǎng)的心肌細胞為材料,研究缺氧條件對細胞線粒體結(jié)構(gòu)和功能的影響。請回答問題:
(1)線粒體是_______的主要場所,線粒體內(nèi)膜_______擴大了膜面積利于其完成復(fù)雜功能。
(2)利用顯微鏡觀察缺氧4h后心肌細胞線粒體形態(tài)、數(shù)量變化,結(jié)果如圖1所示(圖中灰色不規(guī)則線段或顆粒均為線粒體)。據(jù)圖所知缺氧導(dǎo)致_______,即線粒體出現(xiàn)碎片化,結(jié)構(gòu)損傷明顯;缺氧后心肌細胞ATP產(chǎn)生量比正常組降低約50%,據(jù)此推測,線粒體的_______(寫結(jié)構(gòu)名稱)損傷嚴重,導(dǎo)致無法正常生成大量ATP。
(3)電鏡進一步觀察發(fā)現(xiàn),細胞中斷裂后的線粒體隆起形成囊泡(MDVs),并以出芽的方式分泌到細胞外,如圖2所示,據(jù)圖可知外泌MDVs具有_______層生物膜。
(4)北歐鯽魚能在寒冷、缺氧的水底生活數(shù)月。下圖3為缺氧時北歐鯽魚體內(nèi)糖代謝過程示意圖。
①如圖3所示,圖中①②③過程中,產(chǎn)生ATP的是_______。北歐鯽魚細胞中的葡萄糖在無氧條件下不完全分解,釋放少量能量,其分子中的大部分能量存留在_______中。
②組織細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸積累過多會對肌肉細胞有傷害,分析圖中信息可知,北歐鯽魚減少損害的具體途徑為_______。
【答案】(1) ①. 需氧呼吸 ②. 向內(nèi)凹陷形成嵴
(2) ①. 線粒體平均長度(體積)變小,數(shù)量變多 ②. 內(nèi)膜
(3)3 (4) ①. ①② ②. 乳酸或酒精 ③. 乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸,最終轉(zhuǎn)化為酒精,排出體外
【解析】
【分析】需氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。需氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
【小問1詳解】
線粒體是需氧氧呼吸的主要場所,需氧呼吸的第二、三階段的場所依次是線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,這擴大了內(nèi)膜面積,利于其完成復(fù)雜功能。
【小問2詳解】
據(jù)圖可知,缺氧導(dǎo)致線粒體平均長度(體積)變小,數(shù)量變多,即線粒體出現(xiàn)碎片化,結(jié)構(gòu)損傷明顯;缺氧后心肌細胞ATP產(chǎn)生量比正常組降低約50%。由于需氧呼吸第三階段產(chǎn)生的ATP最多,場所是線粒體內(nèi)膜,據(jù)此推測,線粒體的內(nèi)膜損傷嚴重,導(dǎo)致無法正常生成大量ATP。
【小問3詳解】
據(jù)圖可知,外泌MDVs包括一層細胞膜,兩層線粒體膜,共3層生物膜。
【小問4詳解】
①由圖3可知,①表示產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,②表示細胞呼吸第一階段,③表示產(chǎn)生酒精的無氧呼吸第二階段,無氧呼吸只有第一階段如①③可以產(chǎn)生少量的ATP。北歐鯽魚肌細胞在缺氧條件下,可以通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精或者乳酸,故葡萄糖中大部分能量儲存在酒精或者乳酸中。
②由圖3可知,北歐鯽魚在缺氧條件下其他組織細胞無氧呼吸會產(chǎn)生乳酸,乳酸能運輸?shù)郊〖毎?,運到肌細胞的乳酸先轉(zhuǎn)化為丙酮酸,丙酮酸再分解成酒精,進而排出體外,即北歐鯽魚減少損害的具體途徑為乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸,最終轉(zhuǎn)化為酒精,排出體外。
30. 茶葉細胞中存在多種酚類物質(zhì),多酚氧化酶可以將無色的酚類物質(zhì)氧化成褐色。請回答下列問題:
(1)圖甲是一個含有酚類物質(zhì)的瓊脂塊,1-4代表分別用不同方法處理的4個位置,放入37℃恒溫箱中保溫處理24h后,觀察到的現(xiàn)象是三角形_______(填數(shù)字)呈褐色,由此說明酶具有_______,_______的特點
(2)綠茶的品質(zhì)特點是“綠葉、綠湯”,在制作過程中用高溫炒制,防止其褐變。其原理是________。紅茶在加工過程中要充分揉捻,使茶葉顏色變?yōu)楹稚?,其原理是________。
(3)為減少綠茶制作過程中發(fā)生褐變,科研人員探究褐變抑制劑對多酚氧化酶活性的影響,其中褐變抑制劑用磷酸鹽緩沖液配制而成,結(jié)果如圖乙。
為獲得多酚氧化酶液,需對細胞做________處理。本實驗的自變量是________,對照組中應(yīng)加入________、等量的底物溶液和酶溶液,在適宜的條件下測出多酚氧化酶的相對酶活性。據(jù)圖分析,________處理方式對多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
【答案】(1) ①. 3 ②. 專一性 ③. 作用條件比較溫和##酶需要適宜的溫度和PH
(2) ①. 高溫使多酚氧化酶變性失活,不能將無色的酚類物質(zhì)氧化成褐色 ②. 破壞植物細胞的生物膜系統(tǒng),使多酚氧化酶與酚類物質(zhì)充分接觸并將其氧化,得到褐色的物質(zhì)
(3) ①. 破碎 ②. 抑制劑類型及濃度 ③. 磷酸鹽緩沖液 ④. 0.10%的檸檬酸
【解析】
【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍;②專一性:每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng);③酶的作用條件較溫和:在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高;溫度和pH偏高或偏低,酶的活性都會明顯降低。
【小問1詳解】
多酚氧化酶可以將無色的酚類物質(zhì)氧化成褐色,但1處強酸處理多酚氧化酶,2處高溫處理多酚氧化酶,都能使酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,4處等量的淀粉酶,由于酶的專一性,淀粉酶不能催化酚類物質(zhì),因此1、2和4都不能出現(xiàn)褐色,3處用多酚氧化酶處理,可以將無色的酚類物質(zhì)氧化成褐色,出現(xiàn)褐色,由此說明,酶具有專一性、作用條件比較溫和的特點。
【小問2詳解】
高溫使多酚氧化酶變性失活,不能將無色的酚類物質(zhì)氧化成褐色,所以在制作綠茶過程中用高溫炒制,防止其褐變。多酚氧化酶可以將無色的酚類物質(zhì)氧化成褐色,紅茶在加工過程中要充分揉捻,破壞植物細胞的生物膜系統(tǒng),使多酚氧化酶與酚類物質(zhì)充分接觸并將其氧化,得到褐色的物質(zhì)。
【小問3詳解】
多酚氧化酶位于細胞內(nèi),為獲得多酚氧化酶液,需對細胞做破碎處理,釋放其中的多酚氧化酶??蒲腥藛T探究褐變抑制劑對多酚氧化酶活性的影響,結(jié)合圖可知,該實驗的抑制劑類型及濃度是自變量。為了保持單一變量原則,褐變抑制劑是用磷酸鹽緩沖液配制而成,因此,對照組中應(yīng)加入磷酸鹽緩沖液、等量的底物溶液和酶溶液,在適宜的條件下測出最大酶活性。據(jù)圖可知,0.10%的檸檬酸處理方式對多酚氧化酶活性最低,說明此濃度下的抑制效果最佳。
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