
一、單選題(本題共12小題,每小題2分,在每題給出的四個選項中,只有一個選項正確,共24分)
1. 下列與細胞學說相關(guān)的敘述錯誤的是( )
A. 通過對動植物體的解剖和顯微觀察獲得證據(jù),通過不完全歸納形成學說
B. “新細胞由老細胞分裂產(chǎn)生”這一結(jié)論為生物進化論的確立埋下伏筆
C. 細胞學說提出所有的生物都是由相同的基本單位——細胞所構(gòu)成的
D. 細胞學說不僅揭示了動物和植物的統(tǒng)一性,還闡明了生物界的統(tǒng)一性
【答案】C
【分析】細胞學說的建立者主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。后人根據(jù)他們分別于1838年和1839年發(fā)表的研 究結(jié)果進行整理并加以修正,綜合為以下要點:1.細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成;2.細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用;3.新細胞是由老細胞分裂產(chǎn)生的。
細胞學說揭示了動物和植物的統(tǒng)一性,從而闡明了生物界的統(tǒng)一性。細胞學說中關(guān)于細胞是生命活動基本單位的觀點,使生物學的研究隨之由器官、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)。細胞學說中細胞分裂產(chǎn)生新細胞的結(jié)論,不僅解釋了個體發(fā)育,也為后來生物進化論的確立埋下了伏筆。
歸納法是指由一系列具體事實推出一般結(jié)論的思維方法。分為完全歸納法和不完全歸納法。根據(jù)部分植物細胞都有細胞核而得出植物細胞都有細胞核這一結(jié)論,實際上就是運用了不完全歸納法。由不完全歸納得出的結(jié)論很可能是可信的,因此可以用來預(yù)測和判斷,不過,也需要注意存在例外的可能。
【詳解】A、通過對動植物體的解剖和顯微觀察獲得證據(jù),說明一切動植物都是由細胞發(fā)育而來,采用不完全歸納法形成學說,A正確;
B、細胞學說中細胞分裂產(chǎn)生新細胞的結(jié)論,不僅解釋了個體發(fā)育,也為后來生物進化論的確立埋下了伏筆,B正確;
C、細胞學說提出一切動植物都是由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物組成,并不是所有的生物,C錯誤;
D、細胞學說揭示了動物和植物的統(tǒng)一性,從而闡明了生物界的統(tǒng)一性,這是細胞學說的意義,D正確。
故選C。
2. 《氾勝之書》是西漢晚期一部農(nóng)學著作,一般認為是中國現(xiàn)存最早的一部農(nóng)學著作,書中提到收獲的糧食要“曝使極燥”,降低糧食的含水量后才入倉儲存。下列說法錯誤的是( )
A. “曝使極燥”后,細胞中自由水含量大幅度減少,細胞的代謝降低
B. 種子生長發(fā)育的不同時期,細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值可能不同
C. “曝使極燥”后,種子細胞的結(jié)合水全部喪失,新陳代謝停止,不能萌發(fā)
D. “曝使極燥”后,種子放入試管中高溫烘烤,管壁上的水珠主要是細胞中的結(jié)合水
【答案】C
【分析】細胞內(nèi)水的存在形式分為自由水和結(jié)合水,結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分;自由水是良好的溶劑,是許多化學反應(yīng)的介質(zhì),自由水還參與細胞內(nèi)的許多化學反應(yīng),自由水自由移動對運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物具有重要作用;自由水與結(jié)合水的比值越大,細胞代謝越旺盛,反之亦然。
【詳解】A、自由水含量越高,細胞代謝越旺盛,“曝使極燥”后,細胞中自由水含量大幅度減少,則細胞的代謝降低,A正確;
B、種子生長發(fā)育的不同時期,細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值可能不同,生長旺盛的時候,自由水與結(jié)合水的比值較高,反之自由水與結(jié)合水的比值較低,B正確;
C、“曝使極燥”后,種子細胞的結(jié)合水不會喪失,自由水部分喪失,新陳代謝減慢,C錯誤;
D、高溫烘烤會使種子丟失自由水和結(jié)合水,主要是結(jié)合水,故管壁上的水珠主要是細胞中的結(jié)合水,D正確。
故選C。
3. 細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,以下分析錯誤的是( )
A. 鐵釘扎腳形成較深的傷口,應(yīng)保持通氣,以滿足傷口處細胞的有氧呼吸
B. 稻田定期排水可以促進根的有氧呼吸,避免長時間的無氧呼吸產(chǎn)生酒精導致爛根
C. 柑橘在塑料袋中密封保存,可以減少水分散失、降低呼吸速率,起到保鮮作用
D. 慢跑等有氧運動有利于人體細胞的有氧呼吸,避免肌細胞積累過多的乳酸
【答案】A
【分析】(1)較深的傷口里缺少氧氣,破傷風芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。
(2)植物根部細胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳。
(3)制泡菜要用到乳酸菌,腌制泡菜利用了乳酸菌的無氧呼吸。
(4)植物的呼吸作用受溫度和濕度的影響,不同植物種子壽命的長短是不一樣的,種子的貯藏條件,對種子壽命的長短起著十分明顯的影響。
【詳解】A、較深的傷口里缺少氧氣,破傷風芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以,傷口較深或被銹釘扎傷后,應(yīng)保持通氣,防止傷口處厭氧菌生存和繁殖,A錯誤;
B、稻田需要定期排水,如果稻田中的氧氣不足,水稻根部會因細胞無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精的毒害作用,而使根系變黑、腐爛,B正確;
C、柑橘在塑料袋中密封保存使水分散失減少,氧氣濃度降低,從而降低呼吸速率,低氧、一定濕度是新鮮水果保存的適宜條件,C正確;
D、提倡慢跑等有氧運動,原因之一是人體細胞在劇烈運動時缺氧條件下進行無氧呼吸,積累大量的乳酸,使肌肉產(chǎn)生酸脹乏力的感覺,D正確。
故選A。
4. 多酶片是一種可以治療消化不良、食欲不振的藥物,如圖是多酶片的結(jié)構(gòu)模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 胃蛋白酶能水解多種蛋白質(zhì),說明其不具有專一性
B. 多酶片進入小腸后,胃蛋白酶的活性會增強
C. 多酶片可以碾碎后服用,其功效與直接服用相同
D. 胃蛋白酶進入小腸后可能會被胰蛋白酶水解
【答案】D
【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一類化學反應(yīng)。
(3)作用條件較溫和:高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活;在低溫下,酶的活性降低,但不會失活。
【詳解】A、多胃蛋白酶能水解多種蛋白質(zhì),催化底物都為蛋白質(zhì),能體現(xiàn)酶的專一性,A錯誤;
B、多酶片進入小腸后,由于作用環(huán)境改變,胃蛋白酶的活性會減弱,B錯誤;
C、多酶片不可以碾碎后服用,因為破壞了其結(jié)構(gòu),酶的功效喪失,其功效與直接服用不同,C錯誤;
D、胃蛋白酶進入小腸后由于其本質(zhì)也是蛋白質(zhì)可能會被胰蛋白酶水解,D正確。
故選D。
5. 自今年9月份以來,全國各地出現(xiàn)較多的肺炎支原體感染患者。支原體肺炎是一種常見的傳染病,其病原體是一種被稱為肺炎支原體的單細胞生物(結(jié)構(gòu)模式圖如下)。據(jù)圖分析下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 支原體與病毒都具有核糖體
B. 支原體和發(fā)菜都屬于原核生物
C. 支原體的DNA與動物細胞的DNA存在的形式相同
D. 抑制細胞壁形成的藥物可以治療支原體肺炎
【答案】B
【分析】(1)原核細胞和真核細胞在結(jié)構(gòu)上最顯著的差異:前者沒有核膜包被的細胞核,或沒有成形的細胞核;原核生物包括藍細菌、衣原體、支原體、細菌、放線菌等。
(2)支原體屬于原核生物,但是它沒有細胞壁。
【詳解】A、支原體是原核生物具有核糖體,病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)不具有核糖體,A錯誤;
B、支原體和發(fā)菜都沒有以核膜為界限的細胞核,都屬于原核生物,B正確;
C、動物細胞的DNA主要存在于細胞核中的染色體上,支原體的DNA是裸露的,因此兩者DNA的存在形式不同,C錯誤;
D、支原體沒有細胞壁,故制細胞壁形成的藥物不能治療支原體肺炎,D錯誤。
故選B。
6. ATP在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要作用,下列有關(guān)ATP的敘述,錯誤的有幾項( )
①人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP
②若細胞內(nèi)Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細胞消耗ATP的量增加
③ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì)
④ATP是生物體生命活動的直接供能物質(zhì),但在細胞內(nèi)含量很少
⑤綠色植物生長發(fā)育過程中,通過光合作用合成的ATP的量大于呼吸作用合成的ATP的量
⑥ATP中的能量可以來源于光能、化學能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學能
A. 0項B. 1項C. 2項D. 3項
【答案】A
【分析】ATP既是貯能物質(zhì),又是供能物質(zhì),因為其中的高能磷酸鍵中儲存有大量能量,水解時又釋放出大量能量;ATP在活細胞中的含量很少,因為ATP與ADP可迅速相互轉(zhuǎn)化;細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制普遍存在于生物界中,是生物界的共性;吸能反應(yīng)一般與ATP的分解相聯(lián)系,放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體,但可以通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP。
【詳解】①ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP,①正確;
②Na+從細胞內(nèi)運輸?shù)郊毎獾倪\輸方式是主動運輸過程,需要消耗ATP,因此細胞內(nèi)Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細胞消耗ATP的量增加,②正確;
③ATP中的“A”是指腺苷,DNA、RNA中的堿基“A”是指腺嘌呤,不是同一物質(zhì),③正確;
④ATP是生物體生命活動的直接供能物質(zhì),但在細胞內(nèi)含量很少,可和ADP迅速轉(zhuǎn)化,④正確;
⑤綠色植物生長發(fā)育過程中,光合作用制造的有機物的量大于呼吸作用消耗的有機物的量。光合作用制造的有機物中的化學能全部來自光合作用合成的ATP中的化學能,而呼吸作用中消耗的有機物中的化學能一部分以熱能的形式散失,一部分用于合成ATP,⑤正確;
⑥光合作用過程合成ATP的能量來源于光能,呼吸作用過程合成ATP能量來源于化學能,ATP水解釋放的能量也可以轉(zhuǎn)化成光能和化學能,⑥正確。
故選A。
7. 種子主要的儲藏物質(zhì)有淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)等,這些物質(zhì)是種子萌發(fā)和幼苗生長必備的。如圖為三種種子的化學成分及含量示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 相同質(zhì)量的三種種子萌發(fā)時消耗的O2量最多的是小麥種子
B. 若將大豆煮熟并制成研磨液,向其中加入雙縮脲試劑后不會呈現(xiàn)紫色
C. 要鑒定種子萌發(fā)過程中是否形成還原糖可用現(xiàn)配的斐林試劑檢測
D. 檢測脂肪最宜用花生種子,制片時先加酒精后再用蘇丹Ⅲ染液染色
【答案】C
【分析】根據(jù)題圖分析,花生種子中的有機物含量從高到低依次是脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉;大豆種子中有機物含量從高到低依次是蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪;小麥種子中有機物含量從高到低依次是淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪。脂肪用蘇丹Ⅲ染液染色,呈橘黃色,蛋白質(zhì)用雙縮脲試劑檢測,呈紫色,還原糖用斐林試劑檢測,需要現(xiàn)用現(xiàn)配,還要水浴加熱,呈磚紅色。
【詳解】A、相同質(zhì)量的淀粉、脂肪和蛋白質(zhì),脂肪中H含量最高,O含量最低,故脂肪氧化分解需要的O2量最多,淀粉需要的O2量最少,花生中淀粉的含量最少,脂肪的含量最多,因此相同質(zhì)量的三種種子萌發(fā)時需要的O2量最多的是花生種子,A錯誤;
B、大豆種子中含量最多的化合物是蛋白質(zhì),若將大豆煮熟,不會破壞肽鍵,其研磨液用雙縮脲試劑檢測呈現(xiàn)紫色,B錯誤;
C、還原糖可用斐林試劑檢測,斐林試劑不穩(wěn)定,需要現(xiàn)配現(xiàn)用,C正確;
D、三種種子中花生種子中脂肪含量最多,是檢測脂肪的最佳材料,制片時應(yīng)先用蘇丹Ⅲ染液染色,再用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色,D錯誤;
故選C。
8. 嗎啡是一種生物堿,對人體有鎮(zhèn)痛作用,經(jīng)常使用嗎啡會使病人上癮。近年來,科研人員發(fā)現(xiàn)了比嗎啡更具鎮(zhèn)痛作用又不會使病人上癮的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 該化合物為五肽化合物
B. 組成該化合物的氨基酸共有4種R基
C. 該化合物中的氮元素主要存在于氨基中
D. 該化合物與雙縮脲試劑反應(yīng)會出現(xiàn)紫色
【答案】C
【分析】(1)構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫和一個R基,氨基酸的不同在于R基的不同;
(2)氨基酸在核糖體中通過脫水縮合形成多肽鏈,而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一個氨基酸分子的氨基(-NH2)相連接,同時脫出一分子水的過程;連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵;氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算:肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)。
(3)題圖分析:圖示為近年來科研人員在高等動物的腦中發(fā)現(xiàn)的、比嗎啡更具有鎮(zhèn)痛作用但又不會使病人上癮的物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)圖,該分子含有4個肽鍵、5個的R基(依次是-CH2-C6H4OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2,是由5個氨基酸形成的五肽化合物。
【詳解】A、該化合物結(jié)果中含有4個肽鍵,是由5個氨基酸在核糖體上通過脫水縮合反應(yīng)形成的五肽化合物,A正確;
B、構(gòu)成該化合物的基本單位是氨基酸,氨基酸的種類因為R基的不同而不同,該結(jié)構(gòu)式中的5個R基依次是-CH2-C6H4OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2,R基共有4種,B正確;
C、該化合物中的氮元素主要存在于-CO-NH-結(jié)構(gòu)中,C錯誤;
D、該化合物的結(jié)構(gòu)式中含有肽鍵,因此可用雙縮脲試劑鑒定,該物質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),D正確。
故選C。
9. 氮素是一種常見的植物營養(yǎng)元素,適量氮肥對于提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有重要作用。和是植物利用的主要氮肥,的吸收由根細胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動,的吸收由NH4+濃度梯度驅(qū)動,相關(guān)轉(zhuǎn)運機制如圖所示,下列敘述錯誤的是( )
A. 植物吸收的氮肥可以合成細胞內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)
B. NRT1.1運輸?shù)姆绞绞侵鲃舆\輸
C. 通過SLAH3運輸?shù)郊毎獾姆绞綖橹鲃舆\輸
D. 細胞呼吸作用強弱能夠影響根細胞吸收
【答案】C
【分析】物質(zhì)跨膜運輸主要包括兩種方式:被動運輸和主動運輸,被動運輸又包括自由擴散和協(xié)助擴散,被動運輸是由高濃度向低濃度一側(cè)擴散,而主動運輸是由低濃度向高濃度一側(cè)運輸。其中協(xié)助擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助,但不需要細胞提供能量;主動運輸既需要細胞提供能量,也需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助。
【詳解】A、蛋白質(zhì)、核酸均含有氮元素,植物吸收的氮肥可用來合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì),A正確;
B、NO3-通過NRT1.1轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)需要膜兩側(cè)的H+濃度梯度產(chǎn)生的化學勢能提供能量,為主動運輸,B正確;
C、據(jù)圖可知,NO3-進入根細胞是H+的濃度梯度驅(qū)動的主動運輸,所以NO3-通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細胞外是順濃度梯度運輸,屬于協(xié)助擴散,C錯誤;
D、NO3-通過NRT1.1轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)需要膜兩側(cè)的H+濃度梯度產(chǎn)生的化學勢能提供能量,而H+維持膜內(nèi)外的濃度差要消耗ATP,因此細胞呼吸作用強弱能夠影響根細胞吸收NO3-,D正確。
故選C。
10. 外泌體是由細胞釋放的膜泡結(jié)構(gòu),外泌體主要來源于細胞內(nèi)的多泡體(多膜泡體),其釋放過程如下圖所示。外泌體分布廣泛,在血液、腦脊液、乳汁等體液中都存在。釋放到細胞外的外泌體可與靶細胞膜直接融合,將其所含的RNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)釋放到靶細胞內(nèi),其中有些物質(zhì)可以作為信號分子。下列敘述錯誤的是( )
A. 外泌體結(jié)構(gòu)類似核糖體,由RNA和蛋白質(zhì)組成
B. 外泌體可參與細胞間的信息交流
C. 抑制細胞內(nèi)線粒體的功能,外泌體的釋放會受影響
D. 母體產(chǎn)生的抗體包裹在乳汁中的外泌體內(nèi),有利于嬰兒的吸收
【答案】A
【分析】外泌體可通過其攜帶的蛋白質(zhì)、核酸等來調(diào)節(jié)靶細胞的活性,說明外泌體可參與細胞間的信息交流。
【詳解】A、外泌體是囊泡,囊泡膜的基本支架是磷脂雙分子層,核糖體無膜,A 錯誤;
B、外泌體可通過其攜帶的物質(zhì)等來調(diào)節(jié)靶細胞的活性,說明外泌體可參與細胞間的信息交流,B正確;
C、抑制細胞內(nèi)線粒體的功能,能量供應(yīng)受影響,外泌體的釋放會受影響,C 正確;
D、母體產(chǎn)生的抗體是生物大分子,包裹在乳汁中的外泌體內(nèi),依靠外泌體膜與嬰兒腸道細胞膜的融合,將抗體送入腸道細胞內(nèi),D 正確。
故選A。
11. Na+-K+泵是細胞膜上存在的一種轉(zhuǎn)運蛋白,它既有Na+ 、K+結(jié)合位點,又具ATP酶活性,其作用機制如圖所示。一般認為Na+-K+泵首先在膜內(nèi)側(cè)與細胞內(nèi)的Na+結(jié)合,ATP酶活性被激活后,由ATP水解釋放的能量使泵本身構(gòu)象改變,將Na+輸出細胞;與此同時,泵與細胞膜外側(cè)的K+結(jié)合,泵構(gòu)象再次發(fā)生改變,將K+輸入細胞內(nèi)。下列說法錯誤的是( )
A. 據(jù)圖分析,Na+-K+泵一次運輸?shù)腘a+與 K+數(shù)量不等
B. ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與Na+-K+泵結(jié)合,這一過程伴隨能量的轉(zhuǎn)移
C. 據(jù)圖分析,Na+-K+泵磷酸化后,其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化
D. Na+-K+泵的生理作用有利于維持細胞內(nèi)外Na+、K+的濃度差
【答案】C
【分析】Na+-K+泵是細胞膜上存在的一種轉(zhuǎn)運蛋白,它既有Na+ 、K+結(jié)合位點,又具ATP酶活性,所以既有運輸功能,也有催化功能。在Na+-K+泵磷酸化,還可以去磷酸化,此過程是可逆的。
【詳解】A、據(jù)圖分析,Na+-K+泵一次運輸?shù)?Na+與 K+數(shù)量不等,A 正確
B、ATP 分子的末端磷酸基團脫離下來與 Na+-K+泵結(jié)合,這一過程伴隨能量的轉(zhuǎn)移,B 正確
C、據(jù)圖分析,Na+-K+泵磷酸化后,其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了可逆的變化,C 錯誤
D、Na+-K+泵的吸鉀排鈉是主動運輸,其生理作用有利于維持細胞內(nèi)外 Na+、K+的濃度差,D 正確
故選C。
12. 如圖為細胞內(nèi)葡萄糖分解的過程圖(字母代表物質(zhì),數(shù)字代表生理過程),細胞色素c(Cytc)是位于線粒體內(nèi)膜上直接參與細胞呼吸的多肽。正常情況下,外源性Cytc不能通過細胞膜進入細胞,但在缺氧時,細胞膜的通透性增加,外源性Cytc便能進入細胞及線粒體內(nèi),提高氧氣的利用率。下列相關(guān)分析錯誤的是( )
A. 內(nèi)源性Cytc的合成過程中有H2O生成
B. 人體成熟紅細胞在O2充足時也能產(chǎn)生物質(zhì)D
C. 進入線粒體的外源性Cytc直接參與②③過程
D. Cytc在臨床上可用于組織細胞缺氧急救的輔助治療
【答案】C
【分析】(1)有氧呼吸第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中,葡萄糖分解成丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H]和ATP;第二階段在線粒體基質(zhì)中,丙酮酸和H2O分解成CO2,產(chǎn)生少量的ATP;第三階段在線粒體內(nèi)膜,[H]和氧結(jié)合產(chǎn)生H2O,同時生成大量的ATP。
(2)由題意知:細胞色素c是生物氧化過程中的電子傳遞體,參與[H]與氧氣的結(jié)合,說明細胞色素c位于線粒體內(nèi)膜上,參與細胞呼吸的第三階段。
【詳解】A、Cytc是多肽,合成過程為脫水縮合,所以內(nèi)源性Cytc的合成過程中有H2O生成,A正確;
B、人體成熟紅細胞沒有線粒體,不能進行有氧呼吸,只能進行無氧呼吸,所以在O2充足時也能產(chǎn)生物質(zhì)D乳酸,B正確;
C、進入線粒體的外源性Cytc直接參與③過程(有氧呼吸的第三階段),C錯誤;
D、補充外源性CytC可提高氧的利用率,故在臨床上可用于組織細胞缺氧急救的輔助治療,D正確。
故選C。
二、多選題(本題共4小題,每小題4分,共16分,在每題給出的四個選項中,有多個選項正確,全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答題的得0分)
13. 科學探究是生物學科核心素養(yǎng)之一。下列有關(guān)教材中探究實驗的說法錯誤的是( )
A. “探究植物細胞的吸水和失水”實驗,用低倍鏡觀察中央液泡的大小和原生質(zhì)層位置的變化
B. “探究光照強度對光合作用強度的影響”實驗,可用LED燈作為光源,利用小燒杯與光源的距離來調(diào)節(jié)光照強度
C. “探究溫度對酶活性的影響”實驗,PH屬于無關(guān)變量,實驗過程中無需控制
D. “探究酵母菌細胞的呼吸方式”實驗需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件,其中有氧條件為對照組,無氧條件為實驗組
【答案】CD
【分析】自變量、因變量和無關(guān)變量(1)自變量是指實驗者操縱的假定的原因變量,也稱刺激量或輸入變量。(2)因變量是指一種假定的結(jié)果變量,也稱反應(yīng)變量或輸出變量,它是實驗自變量作用于實驗對象之后所出現(xiàn)的效果變量。(3)無關(guān)變量是指那些不是某實驗所需研究的,自變量與因變量之外的一切變量的統(tǒng)稱,也稱為非實驗因子或無關(guān)因子。無關(guān)變量又稱為控制變量,即實驗中除了自變量以外,其它的可能引起實驗結(jié)果改變的因素。
【詳解】A、“探究植物細胞的吸水和失水”實驗,用低倍鏡觀察中央液泡的大小和原生質(zhì)層位置的變化,A 正確;
B、“探究光照強度對光合作用強度的影響”實驗,可用 LED 燈作為光源,利用小燒杯與光源的距離來調(diào)節(jié)光照強度,B 正確;
C、“探究溫度對酶活性的影響”實驗,PH 屬于無關(guān)變量,實驗過程中需控制各組 PH 保持一致且適宜,C 錯誤;
D、“探究酵母菌細胞的呼吸方式”實驗需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件,其中有氧的和無氧的均為實驗組,D 錯誤。
故選CD。
14. 寄生在人體腸道內(nèi)的痢疾內(nèi)變形蟲無線粒體,能通過胞吐分泌蛋白酶,溶解人的腸壁組織,通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細胞,并引發(fā)阿米巴痢疾,下列敘述錯誤的是( )
A. 痢疾內(nèi)變形蟲細胞內(nèi)的囊泡都起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
B. 痢疾內(nèi)變形蟲“吃掉”腸道組織細胞,這一過程需要載體蛋白的幫助
C. 痢疾內(nèi)變形蟲合成和運輸分泌蛋白所需的能量主要來源于有氧呼吸
D. 注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施
【答案】ABC
【分析】(1)分泌蛋白的合成、加工和運輸過程:最初氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈,肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由囊泡包裹著到達高爾基體,高爾基體對其進行進一步加工,然后形成囊泡經(jīng)細胞膜分泌到細胞外。
(2)大分子、顆粒性物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞绞前袒虬?,胞吞或胞吐不需要載體蛋白,需要消耗能量。
【詳解】A、痢疾內(nèi)變形蟲細胞內(nèi)的囊泡可起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等,A錯誤;
B、痢疾內(nèi)變形蟲“吃掉”腸道組織細胞屬于胞吞,這一過程不需要載體蛋白的幫助,B錯誤;
C、痢疾內(nèi)變形蟲合成和運輸分泌蛋白所需的能量主要來源于無氧呼吸,C錯誤;
D、注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施,D正確。
故選ABC。
15. 蘇軾詩“小餅如嚼月,中有酥與飴”中的“飴”是麥芽糖,“酥”是從牛奶、羊奶中提煉出的脂肪。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. “飴”和“酥”均是能源物質(zhì),糖尿病人不可多食用“小餅”
B. “小餅”中麥芽糖是一種常見的二糖,需水解為單糖才能被細胞吸收
C. 相同質(zhì)量的麥芽糖和脂肪徹底氧化分解,麥芽糖釋放的能量更多
D. “酥”指的脂肪中不含有飽和脂肪酸
【答案】AB
【分析】(1)生物組織中有機物的檢測方法:蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng);淀粉遇碘液變藍;還原糖與斐林試劑在水浴加熱的條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀;脂肪需要使用蘇丹Ⅲ(蘇丹Ⅳ)染色,使用酒精洗去浮色以后在顯微鏡下觀察,可以看到橘黃色(紅色)的脂肪顆粒。
(2)同質(zhì)量的脂肪和糖類相比,H元素含量多,O元素含量少,故脂肪耗氧多,產(chǎn)生能量多,糖類物質(zhì)比脂肪耗氧少,產(chǎn)生能量少。
【詳解】A、“飴”和“酥”均是能源物質(zhì),但糖尿病人不能多食用“小餅”,A正確;
B、“小餅”中麥芽糖是一種常見的二糖,不能被直接吸收,需水解為單糖才能被細胞吸收,B正確;
C、相同質(zhì)量的麥芽糖和脂肪徹底氧化分解,脂肪釋放的能量更多,C錯誤;
D、“酥”指的是從牛奶、羊奶中提煉出的脂肪,大多數(shù)動物脂肪中含有飽和脂肪酸,室溫時呈固態(tài),D錯誤。
故選AB。
16. 植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復合體,PSⅡ光復合體含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究發(fā)現(xiàn),PSⅡ光復合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ,通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述正確的是( )
A. 葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降,PSIⅡ光復合體對光能的捕獲增強
B. Mg2+含量減少會導致PSⅡ光復合體對光能的捕獲增強
C. 弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合,不利于對光能的捕獲
D. PSⅡ光復合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和O2
【答案】AD
【分析】由題干信息可知,強光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ與PSⅡ的分離,弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合,來改變對光能的捕獲強度。
【詳解】A、葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降,LHCⅡ與PSⅡ分離減少,PSIⅡ光復合體對光能的捕獲增強,A正確;
B、Mg2+是葉綠素的組成成分,其含量減少會導致PSⅡ光復合體上的葉綠素含量減少,導致對光能的捕獲減弱 ,B錯誤;
C、弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合,增強對光能的捕獲,C錯誤;
D、PSⅡ光復合體能吸收光能,并分解水,水的光解產(chǎn)生H+、電子和O2,D正確。
故選AD。
三、非選擇題(本題共5小題,共60分)
17. 下圖1為植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,圖2為細胞合成與分泌淀粉酶的過程示意圖,圖3為細胞膜結(jié)構(gòu)示意圖,圖中序號表示細胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。請據(jù)圖回答:
(1)圖1所示細胞與圖2相比,其特有的細胞器有__________(寫結(jié)構(gòu)名稱)。在圖1所示細胞構(gòu)成的生物體中,細胞間可通過__________相通而進行信息交流。
(2)圖2中,淀粉酶先在核糖體合成,再經(jīng)__________運輸?shù)絖_________加工,最后由小泡運到細胞膜外,整個過程均需__________提供能量。
(3)圖3中,與細胞相互識別有關(guān)的是圖中__________(填圖中序號),幫助某些離子進入細胞的是__________(填圖中序號)。圖3所示的結(jié)構(gòu)模型被稱為____________________。
在細胞內(nèi),許多囊泡就像深海中的潛艇,在細胞中穿梭往來,繁忙地運輸著“貨物”。請回答以下問題:
(4)囊泡是一種動態(tài)的細胞結(jié)構(gòu),其主要成分是__________,能產(chǎn)生囊泡的細胞器有__________。
(5)為了維持細胞的正常生命活動,囊泡轉(zhuǎn)運系統(tǒng)需要依托特殊的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)——__________,這些蛋白質(zhì)纖維為囊泡構(gòu)筑了快速的“運輸通道”。
【答案】(1)①. 液泡、葉綠體 ②. 胞間連絲
(2)①. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ②. 高爾基體 ③. 線粒體
(3)①. 5 ②. 6 ③. 流動鑲嵌模型
(4)①. 磷脂和蛋白質(zhì) ②. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體
(5)細胞骨架
【分析】題圖分析,圖1是植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖,①是液泡、②是高爾基體、③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、④是細胞質(zhì)基質(zhì)、⑤是線粒體、⑦是葉綠體、⑧是細胞核、⑨是細胞膜、⑩細胞壁。圖2為細胞合成與分泌淀粉酶的過程示意圖,其中1表示高爾基體,2表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng),3表示線粒體,4表示細胞核。圖3為細胞膜結(jié)構(gòu)示意圖,其中5表示糖蛋白(位于細胞膜的外側(cè)),6表示蛋白質(zhì)。
【小問1詳解】
圖1所示細胞為植物細胞,因為該細胞有細胞壁、葉綠體和液泡,圖2細胞為動物細胞,與圖1細胞相比,圖2細胞中特有的細胞器有液泡、葉綠體。在圖1所示細胞構(gòu)成的生物體,即高等植物細胞中,細胞間可通過特有的通道——胞間連絲進行信息交流。
【小問2詳解】
圖2代表的是分泌蛋白的分泌過程,淀粉酶需要先在核糖體合成,再經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸和高爾基體的加工, 最后由小泡運到細胞膜外,整個過程均需消耗線粒體提供的能量,該過程體現(xiàn)了細胞中的生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上具有一定的連續(xù)性。
【小問3詳解】
圖3中,與細胞相互識別有關(guān)的是圖中的5,即糖蛋白; 幫助某些離子進入細胞的是轉(zhuǎn)運蛋白,即圖中的6。圖3所示的結(jié)構(gòu)模型被稱為流動鑲嵌模型。
【小問4詳解】
在細胞內(nèi),許多囊泡就像深海中的潛艇,在細胞中穿梭往來,繁忙地運輸著“貨物”。囊泡屬于生物膜系統(tǒng),其主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),細胞中能產(chǎn)生囊泡的細胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,在分泌蛋白的合成和分泌過程中能體現(xiàn)出來,另外能產(chǎn)生囊泡的細胞結(jié)構(gòu)還有細胞膜。
【小問5詳解】
為了維持細胞的正常生命活動,囊泡轉(zhuǎn)運系統(tǒng)需要依托特殊的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)——細胞骨架實現(xiàn)轉(zhuǎn)運過程 ,細胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與細胞中的物質(zhì)轉(zhuǎn)換、能量的轉(zhuǎn)移以及信息傳遞密切相關(guān)。
18. 黑斑蛙具有重要的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值,其消化道中含有多種消化酶,脂肪酶是其中很重要的一種。為探究溫度對黑斑蛙胃和小腸中脂肪酶的酶活力的影響,科研人員進行了如下實驗:在25~55℃間設(shè)置了7個溫度條件,用恒溫水浴鍋控制反應(yīng)溫度,進行黑斑蛙的飼養(yǎng)實驗,飼養(yǎng)1天后,測定其體內(nèi)胃和小腸中的脂肪酶活性,結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)與無機催化劑相比,酶具有高效性的原因是____。
(2)由圖可知,在25~55℃的溫度范圍內(nèi),胃和小腸脂肪酶活力與溫度的具體關(guān)系是:____。在同一溫度下,酶活力較高的是____。
(3)黑斑蛙是變溫動物,30℃左右的水體最適合其生長,在太陽直射的水溝中采樣發(fā)現(xiàn)溫度可高達50℃。根據(jù)以上研究數(shù)據(jù),你認為在養(yǎng)蛙過程中有沒有必要對其生長環(huán)境進行遮蔭操作并說明理由____。
(4)若要進一步確定黑斑蛙腸脂肪酶的最適溫度,請寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。
實驗思路:____。
預(yù)期結(jié)果:____。
【答案】(1)酶能顯著降低化學反應(yīng)的活化能
(2)①. 從25℃上升到40℃,酶活力逐漸上升,達到40℃時酶活力達到最大值;當溫度繼續(xù)上升,酶活力又不斷下降 ②. 腸脂肪酶
(3)有(必要),黑斑蛙作為變溫動物,其體溫會隨著環(huán)境溫度的改變而改變,若不遮蔭,蛙長期處于50℃的環(huán)境下,導致其體內(nèi)酶活性降低甚至喪失,從而使其生長發(fā)育受到嚴重影響甚至死亡
(4)①. 在35~45℃間設(shè)置更小更細的溫度梯度,用恒溫水浴鍋控制反應(yīng)溫度,進行黑斑蛙的飼養(yǎng)實驗,飼養(yǎng)1天后,測定腸脂肪酶的活性 ②. 黑斑蛙脂肪酶活性最大值對應(yīng)的溫度即為最適溫度
【分析】脂肪酶具有特異性,能夠?qū)⒅痉纸鉃楦视秃椭舅帷?br>【小問1詳解】
酶能顯著降低化學反應(yīng)的活化能,因此酶具有高效性。
【小問2詳解】
由圖可知,從25℃上升到40℃,酶活力逐漸上升,達到40℃時酶活力達到最大值;當溫度繼續(xù)上升,酶活力又不斷下降。在同一溫度下,酶活力較高的是腸脂肪酶。
【小問3詳解】
黑斑蛙作為變溫動物,其體溫會隨著環(huán)境溫度的改變而改變,若不遮蔭,蛙長期處于50℃的環(huán)境下,導致其體內(nèi)酶活性降低甚至喪失,從而使其生長發(fā)育受到嚴重影響甚至死亡,因此有必要對其生長環(huán)境進行遮蔭操作。
【小問4詳解】
實驗思路:在35~45℃間設(shè)置更小更細的溫度梯度,用恒溫水浴鍋控制反應(yīng)溫度,進行黑斑蛙的飼養(yǎng)實驗,飼養(yǎng)1天后,測定腸脂肪酶的活性。
實驗結(jié)果:黑斑蛙脂肪酶活性最大值對應(yīng)的溫度即為最適溫度。
19. 在遼寧省某地區(qū),夏季晴朗的白天,取某種綠色植物頂部向陽的葉片(陽葉)和下部蔭蔽的葉片(陰葉)進行不離體光合作用測試;在8:00-18:00,每隔1h測定一次,結(jié)果如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)葉綠體中光合色素吸收的光能可將水分解為氧氣和H+,H+與____結(jié)合形成NADPH。NADPH作為活潑的還原劑,參與暗反應(yīng)階段的化學反應(yīng),同時也儲存部分____供暗反應(yīng)階段利用。
(2)實驗期間,外界環(huán)境變化對葉片呼吸作用的影響忽略不計。相較10:00時,12:00時陽葉的凈光合速率____(填“加快”或“減慢”),其原因可能是____。
(3)由圖可知,陰葉的胞間CO2濃度與凈光合速率整體上呈____(填“正”或“負”)相關(guān)。18:00時,環(huán)境CO2濃度____(填“是”‘或“否”)為限制陰葉凈光合速率的主要環(huán)境因素,理由是____。
(4)18:00時,若去除植物頂部的陽葉,短時間內(nèi)陰葉葉肉細胞中C3和C5的含量分別將____。
【答案】(1)①. NADP+(或 NADP +和電子)②. 能量
(2)①. 減慢 ②. 12:00時,由于光照過強、溫度升高等原因,光呼吸增加或光合酶活性降低,導致光合速率減慢,而呼吸速率基本不變,光合與呼吸速率的差值減小,凈光合速率減慢
(3)①. 負 ②. 否 ③. 陰葉胞間 CO2濃度較高,而凈光合速率很低
(4)減少和增多
【分析】光合作用與呼吸作用在原料與生成物上是相反的,所以一種物質(zhì)的變化和兩個過程都有關(guān)系;以葉肉細胞、葉片或者植物為研究對象時,二氧化碳的吸收和釋放、氧氣的釋放和吸收、有機物的積累都表示凈光合作用。
【小問1詳解】
葉綠體中光合色素吸收的光能可將水分解為氧氣和H+,在葉綠體類囊體薄膜上H+與NADP+結(jié)合形成NADPH。NADPH作為活潑的還原劑,參與暗反應(yīng)階段的化學反應(yīng),同時也儲存部分能量供暗反應(yīng)利用。
【小問2詳解】
由圖中曲線的變化趨勢可知,相較10:00時,12:00時陽葉的凈光合速率減慢,其原因可能是因為12:00時,由于光照過強、溫度升高等原因,光呼吸增加或光合酶活性降低,導致光合速率減慢,而呼吸速率基本不變,光合與呼吸速率的差值減小,凈光合速率減慢。
【小問3詳解】
由圖中曲線的變化趨勢可知,陰葉的胞間CO2濃度與凈光合速率整體上呈負相關(guān)。18:00時,陰葉胞間 CO2濃度較高,而凈光合速率很低,由此可知環(huán)境CO2濃度不是限制陰葉凈光合速率的主要環(huán)境因素。
小問4詳解】
18:00時,若去除植物頂部的陽葉,短時間內(nèi)陰葉葉肉細胞中光反應(yīng)階段加快,促進C3還原,但暗反應(yīng)階段CO2的固定速率不變,因此C3含量減少,C5的含量增多。
20. 光照條件下,葉肉細胞中 O2與 CO2 競爭性結(jié)合 C5,O2與 C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放 CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑 SBS 溶液,相應(yīng)的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的 CO2量表示,SBS 溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。
(1)光呼吸中 C5與 O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的_____中。正常進行光合作用的水稻,突然停止光照,葉片 CO2釋放量先增加后降低,CO2釋放量增加的原因是_____。
(2)與未噴施 SBS 溶液相比,噴施 100mg/L SBS 溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度_____(填:“高”或“低”),據(jù)表分析,原因是_____。
(3)光呼吸會消耗光合作用過程中的有機物,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究 SBS 溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度,據(jù)表分析,應(yīng)在_____mg/L 之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗。
【答案】(1)①. 基質(zhì) ②. 光照停止,產(chǎn)生的ATP、[H]減少,暗反應(yīng)消耗的C5減少,C5與O2結(jié)合增加,產(chǎn)生的CO2增多
(2)①. 低 ②. 噴施 SBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸釋放的CO2減少,即葉片的CO2吸收量增加,釋放量減少,此時,在更低的光照強度下,兩者即可相等
(3)100~300
【分析】題意分析,光呼吸會抑制暗反應(yīng),光呼吸會產(chǎn)生CO2.向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑 SBS 溶液后由表格數(shù)據(jù)可知,光合作用的強度隨著SBS濃度的增加出現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象。
【小問1詳解】
C5位于葉綠體基質(zhì)中,則O2與C5結(jié)合發(fā)生的場所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照,則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]減少,暗反應(yīng)消耗的C5減少,C5與O2結(jié)合增加,產(chǎn)生的CO2增多。
【小問2詳解】
葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度即為光補償點,與對照相比,噴施100mg/L SBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸釋放的CO2減少,即葉片的CO2吸收量增加,釋放量減少,此時,在更低的光照強度下,兩者即可相等。
【小問3詳解】
光呼吸會消耗有機物,但光呼吸會釋放CO2,補充光合作用的原料,適當抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量,由表可知,在 SBS溶液濃度為200mg/L SBS時光合作用強度與光呼吸強度差值最大,即光合產(chǎn)量最大,為了進一步探究最適噴施濃度,應(yīng)在100~300mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗。
21. 學習以下材料,回答(1)~(5)題。
線粒體蛋白AOX和UCP在植物開花生熱中的功能
有些植物的花器官在開花期能夠在短期內(nèi)迅速產(chǎn)生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環(huán)境溫度,即“開花生熱現(xiàn)象”。開花生熱可以促使植物生殖發(fā)育順利完成。
與高等動物相同,高等植物細胞的有氧呼吸過程能釋放熱量。有氧呼吸的第三階段,有機物中的電子經(jīng)UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復合體(I、Ⅱ、Ⅲ、IV)的作用,傳遞至氧氣生成水,電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側(cè)H濃度差,使能量轉(zhuǎn)換成H電化學勢能,此過程稱為細胞色素途徑。最終,H經(jīng)ATP合成酶運回線粒體基質(zhì)時釋放能量,此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如圖1所示(“e”表示電子,“→”表示物質(zhì)運輸及方向)。這種情況下生熱緩慢,不是造成植物器官溫度明顯上升的主要原因。
圖1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白質(zhì)),是一種植物細胞中廣泛存在的氧化酶,在此酶參與下,電子可不通過蛋白復合體Ⅲ和IV,而是直接通過AOX傳遞給氧氣生成水,大量能量以熱能的形式釋放。此途徑稱為AOX途徑。相較于細胞色素途徑,有機物中電子經(jīng)AOX途徑傳遞后,最終只能產(chǎn)生極少量ATP。
荷花(N.nucifera)在自然生長的開花階段,具有開花生熱現(xiàn)象?;ㄆ鞴俸粑饔蔑@著增強,氧氣消耗量大幅提高,使得花器官與周圍環(huán)境溫差逐漸增大。研究人員測定了花器官開花生熱過程中不同途徑的耗氧量,如圖2所示。當達到生熱最高峰時,AOX途徑的呼吸作用比生熱前顯著增強,可占總呼吸作用耗氧量的70%以上。
線粒體解偶聯(lián)蛋白(UCP)是位于高等動、植物線粒體內(nèi)膜上的一類離子轉(zhuǎn)運蛋白。UCP可以將H+通過膜滲漏到線粒體基質(zhì)中,從而驅(qū)散跨膜兩側(cè)的H+電化學勢梯度,使能量以熱能形式釋放。有些植物開花生熱時,UCP表達量顯著上升,表明UCP蛋白也會參與調(diào)控植物的開花生熱。
(1)圖1所示的膜結(jié)構(gòu)是___________;圖1中可以運輸H+的是___________。
(2)有氧呼吸的第一、二階段也會釋放熱量,但不會引起開花生熱。原因是經(jīng)過這兩個階段,有機物中的能量大部分儲存在___________中。
(3)運用文中信息分析,在耗氧量不變的情況下,若圖1所示的膜結(jié)構(gòu)上AOX和UCP含量提高,則經(jīng)膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量___________(選填“增加”、“不變”、“減少”)。原因是___________。
(4)基干本文內(nèi)容,下列敘述能體現(xiàn)高等動、植物統(tǒng)一性的是______。
A. 二者均有線粒體
B. 二者均可借助UCP產(chǎn)熱
C. 二者均可分解有機物產(chǎn)生ATP
D. 二者均通過AOX途徑產(chǎn)生大量ATP
(5)若荷花開花生熱過程中,經(jīng)UCP產(chǎn)生的熱量不少于AOX途徑產(chǎn)熱。則在“總呼吸”曲線仍維持圖2狀態(tài)時,請判斷細胞色素途徑和AOX途徑耗氧量應(yīng)有怎樣的變化,并說明理由_____。
【答案】(1)①. 線粒體內(nèi)膜復合體 ②. I、Ⅲ、IV及ATP合成酶、UCP
(2)[H]
(3)①. 減少 ②. 有機物中的能量經(jīng)AOX和UCP更多的被轉(zhuǎn)換成了熱能
(4)ABC
(5)細胞色素途徑的耗氧量占比會增加,而AOX途徑耗氧量占比會減少因經(jīng)UCP產(chǎn)熱,消耗的是經(jīng)細胞色素途徑中的復合體I、Ⅲ、IV運輸H形成的H電化學勢能,若上述說法正確,會有更多的電子經(jīng)復合體IV傳遞至氧氣形成水,細胞色素途徑耗氧量增加。因總呼吸耗氧量不變,則AOX途徑耗氧量會降低。
【分析】有氧呼吸過程分為三個階段,第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中;有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H],發(fā)生在線粒體基質(zhì)中;有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應(yīng)形成水,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,有氧呼吸的三個階段中有氧呼吸的第三階段釋放的能量最多,合成的ATP數(shù)量最多。分析圖示可知,UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復合體(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)可以傳遞有機物分解產(chǎn)生的電子,同時又將H+運輸?shù)侥らg隙,使膜兩側(cè)形成H+濃度差;H+通過ATP合成酶以被動運輸?shù)姆绞竭M入線粒體基質(zhì),并驅(qū)動ATP生成;H+可以通過UCP蛋白由膜間隙跨膜運輸?shù)骄€粒體基質(zhì)。
【小問1詳解】
圖1所示膜結(jié)構(gòu)能消耗氧氣生成水,為線粒體內(nèi)膜。據(jù)圖可知,圖1中復合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可以將H+運輸?shù)骄€粒體的兩層膜間隙,而ATP合成酶、UCP可將H+運輸?shù)骄€粒體的基質(zhì),所以可以運輸H+的是復合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及ATP合成酶、UCP。
【小問2詳解】
有氧呼吸的第一、二階段也會釋放熱量,但不會引起開花生熱。原因是經(jīng)這兩個階段,有機物中的能量大部分儲存在[H]中。
【小問3詳解】
由于有機物中的能量經(jīng)AOX和UCP更多的被轉(zhuǎn)換成了熱能,所以在耗氧量不變的情況下,若圖1所示膜結(jié)構(gòu)上AOX和UCP含量提高,則經(jīng)膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量會減少。
【小問4詳解】
高等動、植物細胞均有線粒體;線粒體是有氧呼吸的主要場所,二者均可分解有機物產(chǎn)生ATP;均可借助UCP產(chǎn)熱;而AOX是一種植物細胞中廣泛存在的氧化酶,是植物特有的產(chǎn)熱途徑,綜上分析,ABC符合題意,D不符合題意。
故選ABC。
【小問5詳解】
細胞色素途徑的耗氧量占比會增加,而AOX途徑耗氧量占比會減少因經(jīng)UCP產(chǎn)熱,消耗的是經(jīng)細胞色素途徑中的復合體I、Ⅲ、IV運輸H形成的H電化學勢能,若上述說法正確,會有更多的電子經(jīng)復合體IV傳遞至氧氣形成水,細胞色素途徑耗氧量增加。因總呼吸耗氧量不變,所以AOX途徑耗氧量占比會減少。
SBS濃度(mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
光合作用強度(CO2μml ?m2 ?s-1)
18.9
20.9
20.7
18.7
17.6
16.5
15.7
光呼吸強度(CO2μml ?m2 ?s-1)
6.4
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.3
這是一份江西省宜春市豐城市九中(日新班)2022-2023學年高一下學期期末生物試卷(解析版),共19頁。試卷主要包含了單選題,多選題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份生物:江西省宜春市豐城市九中(日新班)2022-2023學年高一下學期期末試題(解析版),共19頁。試卷主要包含了單選題,多選題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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