一、細(xì)胞代謝知識(shí)解讀
二、細(xì)胞代謝知識(shí)分類歸納
【基礎(chǔ)知識(shí)1】 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能
【基礎(chǔ)知識(shí)2】 細(xì)胞器之間的分工與協(xié)調(diào)配合
【基礎(chǔ)知識(shí)3】 物質(zhì)運(yùn)輸
【基礎(chǔ)知識(shí)4】 ATP與酶
【基礎(chǔ)知識(shí)5】 細(xì)胞呼吸
【基礎(chǔ)知識(shí)6】 光合作用
三、最新?？碱}組練
PART 1 細(xì)胞代謝知識(shí)解讀
細(xì)胞代謝指細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)的總稱，主要由物質(zhì)代謝和能量代謝交織組成。以下為你詳細(xì)解讀：
（1）細(xì)胞代謝的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞代謝的重要場(chǎng)所，為新陳代謝的進(jìn)行提供所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件，許多化學(xué)反應(yīng)在其中進(jìn)行 。此外，細(xì)胞器如線粒體、葉綠體等，也各自承擔(dān)特定代謝過程。
（2）參與細(xì)胞代謝的物質(zhì)
①酶：由活細(xì)胞產(chǎn)生，對(duì)其底物具有高度特異性和高度催化效能，能在常溫、常壓下高效地催化化學(xué)反應(yīng)。比如淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖。
②ATP：ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，作為細(xì)胞代謝的直接供能物質(zhì)，為各種耗能反應(yīng)提供能量。當(dāng)ATP水解時(shí)，末端磷酸基團(tuán)脫離，形成ADP，同時(shí)釋放出大量能量 。
（3） 細(xì)胞代謝的具體類型
①光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣。光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH 。
②細(xì)胞呼吸：包括有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸是細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。無氧呼吸則是在無氧條件下，細(xì)胞通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。
PART 2 基礎(chǔ)知識(shí)分類歸納
【基礎(chǔ)知識(shí)1】細(xì)胞膜與細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能
【典例分析1-1】（2024.湖北天門調(diào)研）小窩是細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的囊狀結(jié)構(gòu)(如圖1)，與細(xì)胞的信息傳遞等相關(guān)。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題。
(1)小窩的主要成分是蛋白質(zhì)和____________；其中的蛋白質(zhì)是小窩蛋白。小窩蛋白在__________上合成，然后由________________________加工，通過囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，成為膜蛋白，這一過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________________________的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(2)據(jù)圖分析，小窩蛋白分為三段，中間區(qū)段主要由____________(填“親水性”或“疏水性”)的氨基酸殘基組成，其余兩段均位于細(xì)胞的__________中。
(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光，當(dāng)膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會(huì)使熒光強(qiáng)度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn)，分別向小窩蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入膽固醇，檢測(cè)不同肽段的熒光強(qiáng)度變化，結(jié)果如圖2，據(jù)此分析，膽固醇與肽段的結(jié)合情況是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)當(dāng)小窩中結(jié)合的膽固醇過少時(shí)，小窩蛋白的____________改變，小窩會(huì)變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。
解析：(1)由題圖可知，小窩是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成的，細(xì)胞膜的主要組成成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)；小窩蛋白合成的場(chǎng)所是核糖體，在核糖體上氨基酸脫水縮合形成肽鏈，肽鏈依次進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，成為細(xì)胞膜上的小窩蛋白，該過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動(dòng)性。(2)由題圖1可知，小窩蛋白分為三段，中間區(qū)段主要是與磷脂疏水性的尾部相連，故推測(cè)中間區(qū)段是疏水性的氨基酸脫水縮合形成，其余兩段位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。(3)由題圖分析可知，肽段1加入膽固醇后，熒光強(qiáng)度明顯降低，肽段2加入膽固醇后熒光強(qiáng)度基本不變，又知膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會(huì)使熒光強(qiáng)度降低，因此膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的氨基酸結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)。(4)膽固醇參與動(dòng)物細(xì)胞膜的組成，對(duì)于維持細(xì)胞膜蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有一定作用，小窩結(jié)合的膽固醇過少，小窩蛋白的空間結(jié)構(gòu)改變，小窩會(huì)變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。
答案：(1)脂質(zhì)(或磷脂) 核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 流動(dòng)性 (2)疏水性 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
(3)膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的氨基酸結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸) (4)空間結(jié)構(gòu)
【提分秘籍】
1、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型：(1）磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架，蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層；
(2）細(xì)胞膜上的磷脂和絡(luò)大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以流動(dòng)的，因此膜的結(jié)構(gòu)成分不是靜止的，而是動(dòng)態(tài)的，具有流動(dòng)性；
(3）細(xì)胞膜的外表面分布有糖蛋白，具有識(shí)別功能。
2、磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子，磷酸“頭” 部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。
3、細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。
【典例分析1-2】 (2024·遼寧錦州調(diào)研)親核蛋白是指在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)。親核蛋白從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞核的過程如圖所示，GTP是為細(xì)胞生命活動(dòng)供能的另一種高能磷酸化合物，結(jié)構(gòu)與ATP類似。請(qǐng)回答下列問題。
(1)親核蛋白由 ________(細(xì)胞器)合成，該細(xì)胞器在細(xì)胞質(zhì)中主要有兩種分布，親核蛋白應(yīng)該是由______的該細(xì)胞器合成。
(2)親核蛋白通過________(結(jié)構(gòu))進(jìn)入細(xì)胞核，代謝越旺盛的細(xì)胞該結(jié)構(gòu)的數(shù)量越________，原因是該結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)________。
(3)根據(jù)ATP的相關(guān)知識(shí)推測(cè)，GTP的中文名為________，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(4)據(jù)圖分析，親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核的運(yùn)輸方式，類似于物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)的幾種跨膜運(yùn)輸方式中的__________。
(5)下列物質(zhì)中，屬于造血干細(xì)胞具有的親核蛋白的有________。
A．DNA聚合酶 B．丙酮酸分解酶
C．ATP水解酶 D．淀粉酶
解析：(1)蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所是核糖體；親核蛋白是胞內(nèi)蛋白，由(游離在)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中核糖體合成。(2)由圖可知，親核蛋白通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，代謝越旺盛的細(xì)胞該結(jié)構(gòu)數(shù)量越多，原因是核孔能實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。(3)G為鳥嘌呤，類比ATP可知，GTP為鳥苷三磷酸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為G－P～P～P。(4)據(jù)圖分析，親核蛋白要進(jìn)入細(xì)胞核需要消耗GTP分解釋放的能量和膜上蛋白協(xié)助，故親核蛋白進(jìn)入核內(nèi)的運(yùn)輸方式類似于物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)的主動(dòng)運(yùn)輸。(5)DNA聚合酶用于DNA復(fù)制，作用場(chǎng)所是細(xì)胞核，A正確；丙酮酸分解酶用于有氧呼吸第二階段，作用場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；ATP水解酶用于ATP水解供能，細(xì)胞核內(nèi)的各種代謝活動(dòng)也需要ATP水解供能，C正確；淀粉酶用于細(xì)胞外的淀粉水解過程，D錯(cuò)誤。
答案：(1)核糖體 (游離在)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 (2)核孔(核孔復(fù)合體) 多 核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流 (3)鳥苷三磷酸 G—P～P～P (4)主動(dòng)運(yùn)輸 (5)AC
【典例分析1-3】（2024.湖南長(zhǎng)沙調(diào)研）二甲雙胍的抗腫瘤效應(yīng)越來越受到人們的關(guān)注，它可以通過抑制某種細(xì)胞器的功能而抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，其作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題。
(1)細(xì)胞核的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，其基本骨架是________；核孔的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)據(jù)圖分析，二甲雙胍通過抑制________的功能，進(jìn)而直接影響了________的跨核孔運(yùn)輸，最終達(dá)到抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的效果。
(3)據(jù)圖分析，正常生長(zhǎng)的細(xì)胞中，乙的活性受到________(填“激活”或“抑制”)，由此推測(cè)，圖中ACAD10________(填“激活”或“抑制”)細(xì)胞生長(zhǎng)。
(4)據(jù)圖分析，分泌蛋白的運(yùn)輸是否受二甲雙胍的影響？________，其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，其主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，其基本骨架是磷脂雙分子層；核孔的作用是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。(2)由題圖分析可知，二甲雙胍主要是抑制線粒體的功能，抑制ATP的生成，進(jìn)而影響了無活型RagC和激活型RagC的跨核孔運(yùn)輸。(3)由題圖分析可知，通常情況下乙的活性是受到抑制的，在激活型RagC的作用下，被活化參與調(diào)控；由題干信息可知，二甲雙胍能夠抗腫瘤，說明能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，從圖中的作用途徑來看，最終是促進(jìn)ACAD10來抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，則說明正常情況下，ACAD10是抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)的。(4)分泌蛋白的運(yùn)輸需要消耗能量，而二甲雙胍抑制線粒體的功能，進(jìn)而影響能量的供應(yīng)，因此分泌蛋白的運(yùn)輸可能受二甲雙胍的影響。
答案：(1)磷脂雙分子層 實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流 (2)線粒體 無活型RagC和激活型RagC (3)抑制 抑制 (4)是 二甲雙胍抑制線粒體的功能，分泌蛋白的運(yùn)輸需要消耗能量，所以該生理過程可能會(huì)受到二甲雙胍的影響
【提分秘籍】
一、細(xì)胞核的功能：是遺傳信息庫（遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所），是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心；
二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：
1、染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。
2、核 膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。
3、核 仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。
4、核 孔：實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流
【基礎(chǔ)知識(shí)2】細(xì)胞器之間的分工與協(xié)調(diào)配合
【典例分析2-1】溶酶體是參與甲醛代謝的重要細(xì)胞器之一。細(xì)胞代謝產(chǎn)生的甲醛稱為內(nèi)源性甲醛，其代謝異常會(huì)引起神經(jīng)細(xì)胞的死亡，嚴(yán)重危害人類的健康。
(1)溶酶體內(nèi)部含有____________，能催化對(duì)蛋白質(zhì)、核酸等大分子進(jìn)行降解。被溶酶體分解后的產(chǎn)物，其去路主要包括______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)細(xì)胞在缺血缺氧狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激，此過程會(huì)伴隨著細(xì)胞內(nèi)源性甲醛的升高。為對(duì)這一機(jī)理進(jìn)行驗(yàn)證，研究者進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：A組手術(shù)處理，主要是對(duì)大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈進(jìn)行不完全結(jié)扎；B組▲；C組不做任何處理。1天后檢測(cè)大鼠腦組織細(xì)胞內(nèi)溶酶體與細(xì)胞質(zhì)中的甲醛濃度，結(jié)果如下表：
注：對(duì)大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈進(jìn)行不完全結(jié)扎，會(huì)導(dǎo)致腦缺血供氧不足。
討論：①B組的實(shí)驗(yàn)處理是____________________，其目的是________________________________________________________________________
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅可以驗(yàn)證氧化應(yīng)激會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)甲醛的升高，還可以證明__________。
(3)正常情況下甲醛會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)出神經(jīng)細(xì)胞，以減少對(duì)細(xì)胞的傷害。為了探究甲醛的轉(zhuǎn)運(yùn)方式，研究人員用藥物L(fēng)破壞了溶酶體膜，一段時(shí)間后，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組細(xì)胞內(nèi)和培養(yǎng)液中的甲醛濃度，若________________________________________________________，則表明溶酶體參與了甲醛的運(yùn)輸，其運(yùn)輸方式為胞吐。
解析：(1)溶酶體是一種細(xì)胞器，溶酶體內(nèi)部含有多種水解酶，能催化蛋白質(zhì)、核酸等大分子進(jìn)行降解。被溶酶體分解后的產(chǎn)物，其去路主要包括被細(xì)胞再利用或被排出細(xì)胞外。(2)為驗(yàn)證細(xì)胞在缺血缺氧狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激并且此過程伴隨著細(xì)胞內(nèi)源性甲醛的升高?？蛇M(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，A組手術(shù)處理，主要是對(duì)大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈進(jìn)行不完全結(jié)扎；B組假手術(shù)(手術(shù)但不對(duì)大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈進(jìn)行結(jié)扎)，做假手術(shù)可排除傷口對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，C組不做任何處理。1天后檢測(cè)大鼠腦組織細(xì)胞內(nèi)溶酶體與細(xì)胞質(zhì)中的甲醛濃度。由表格可知，A組溶酶體中甲醛的含量高于B組和C組，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅可以驗(yàn)證氧化應(yīng)激會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)甲醛的升高，還可以證明增加的內(nèi)源性甲醛主要儲(chǔ)存在溶酶體。(3)使用藥物L(fēng)破壞溶酶體膜，一段時(shí)間后檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組細(xì)胞內(nèi)和培養(yǎng)液中的甲醛濃度，若實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞內(nèi)甲醛濃度比對(duì)照組高，培養(yǎng)液甲醛濃度比對(duì)照組低則表明溶酶體參與了甲醛的運(yùn)輸，其運(yùn)輸方式為胞吐。
答案：(1)多種水解酶 在細(xì)胞內(nèi)被利用或排出細(xì)胞外 (2)①假手術(shù)(手術(shù)但不對(duì)大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈進(jìn)行結(jié)扎) 排除手術(shù)本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 ②增加的內(nèi)源性甲醛主要儲(chǔ)存在溶酶體 (3)實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞內(nèi)甲醛濃度比對(duì)照組高，培養(yǎng)液甲醛濃度比對(duì)照組的低
【提分秘籍】
細(xì) 胞 質(zhì)：在細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的原生質(zhì)，叫做細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)，是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所。
細(xì) 胞 器：各種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的總稱。
分離各種細(xì)胞器的方法：差速離心法
【典例分析2-2】(2024·甘肅調(diào)研)如下圖是動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答有關(guān)問題。
(1)圖 A 是________(填“植物”或“動(dòng)物”)細(xì)胞，判斷的依據(jù)是__________________(至少答兩點(diǎn))。
(2)圖 A 中③的功能是對(duì)來自[ ]________的蛋白質(zhì)進(jìn)行分類加工和包裝；②是________，它是細(xì)胞進(jìn)行________的主要場(chǎng)所。在細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器外，還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的________，在其中進(jìn)行著多種化學(xué)反應(yīng)。
(3)圖 B 中能儲(chǔ)存遺傳信息的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是________(填圖中標(biāo)號(hào))。假設(shè)圖 B 細(xì)胞為洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞，多畫的結(jié)構(gòu)有________(填結(jié)構(gòu)名稱)。
(4)圖中所示結(jié)構(gòu)只有通過________能觀察到。分離圖中各種細(xì)胞器的方法是________。
(5)圖 A 和圖 B 中都有但在功能上不同的細(xì)胞器是________(填結(jié)構(gòu)名稱)。
解析：(1)圖A是動(dòng)物細(xì)胞，判斷依據(jù)是該細(xì)胞中缺少細(xì)胞壁、液泡、葉綠體。(2)圖 A 中③是高爾基體，其功能是對(duì)來自⑨內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行分類、加工、包裝和運(yùn)輸；②是線粒體，它是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。在細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器外，還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在其中進(jìn)行著多種化學(xué)反應(yīng)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)包含水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸。(3)圖B中能儲(chǔ)存遺傳信息的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是③細(xì)胞核，細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心，細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)儲(chǔ)存著生物的遺傳信息。假設(shè)圖 B 細(xì)胞為洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞，洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，因此多畫的結(jié)構(gòu)有⑥葉綠體。(4)圖中所示結(jié)構(gòu)為動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，只有通過電子顯微鏡能觀察到。分離圖中各種細(xì)胞器的方法是差速離心法。(5)圖 A 和圖 B 中都有但在功能上不同的細(xì)胞器是高爾基體，高爾基體在動(dòng)物細(xì)胞中與分泌蛋白形成有關(guān)，在植物細(xì)胞中還與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。
答案：(1)動(dòng)物 無細(xì)胞壁、液泡、葉綠體
(2)⑨ 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 線粒體 有氧呼吸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) (3)③ 葉綠體 (4)電子顯微鏡 差速離心法 (5)高爾基體
【提分秘籍】
細(xì)胞核、線粒體和葉綠體均具有雙層膜結(jié)構(gòu)；
染色體和染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，是遺傳物質(zhì)的主要載體，在分裂間期是絲狀的染色質(zhì)，在分裂期，染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗成為光學(xué)顯微鏡下清晰可見的染色體；
核仁與核糖體RNA的合成有關(guān)，當(dāng)然與核糖體的形成有關(guān)；核孔實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流，是大分子物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)等進(jìn)出細(xì)胞核的通道，但DNA不會(huì)通過核孔出細(xì)胞核，因此核孔具有選擇性。
【基礎(chǔ)知識(shí)3】物質(zhì)運(yùn)輸
【典例分析3-1】（2024.貴州遵義模擬）成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如圖a是發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞，圖b是顯微鏡下觀察的某一時(shí)刻的圖像。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖a中細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和________的分離，后者的結(jié)構(gòu)包括_____________(用圖中編號(hào)填寫)和_____________(用圖中編號(hào)填寫)以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)。
(2)過去科學(xué)家普遍認(rèn)為，水分子都是通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的，后來研究表明，水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的____________進(jìn)出細(xì)胞的。而植物細(xì)胞因?yàn)樽陨砭邆涞慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)________________________而發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
(3)圖b是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的顯微照片，此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是____________。
(4)將形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段時(shí)間后，取出紅心蘿卜幼根稱重，結(jié)果如圖c所示，據(jù)圖分析：
①紅心蘿卜A的細(xì)胞液濃度________(填“大于”“等于”或“小于”)紅心蘿卜B。
②甲乙丙丁戊的溶液濃度從大到小排序?yàn)開_______。
解析：(1)質(zhì)壁分離是原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的分離，原生質(zhì)層包括②(細(xì)胞膜)④(液泡膜)以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)。(2)過去人們普遍認(rèn)為，水分子都是通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的，但后來的研究表明，水分子難以通過磷脂雙分子層，更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。發(fā)生質(zhì)壁分離的外界條件是外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，而植物自身具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。(3)根據(jù)題意和圖示分析可知，圖b中的細(xì)胞可能處于質(zhì)壁分離狀態(tài)、可能處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài)，所以此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系有大于、等于或小于三種可能，因此無法判斷。(4)①由于在圖c甲蔗糖溶液中紅心蘿卜A質(zhì)量沒有變化，而紅心蘿卜B失水，所以紅心蘿卜A細(xì)胞液濃度大于紅心蘿卜B細(xì)胞液濃度。
②據(jù)圖c可知，在乙蔗糖溶液中，兩種蘿卜失水最多，因此甲～戊蔗糖溶液中，濃度最大的是乙。溶液濃度從大到小排序?yàn)橐?丁>甲>戊>丙。
答案：(1)原生質(zhì)層 ② ④ (2)通道蛋白 原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁 (3)無法判斷(大于、小于或等于，缺一不可) (4)①大于 ②乙>丁>甲>戊>丙
【典例分析3-2】（2024.山東模擬）下圖是動(dòng)物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及幾種物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式模式圖，A、B、C表示相關(guān)物質(zhì)，①②③表示三種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式，回答下列問題。
(1)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)A的厚度變小，這說明A具有_____________。
(2)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)某動(dòng)物細(xì)胞施加某種化學(xué)物質(zhì)后Ca2+的吸收明顯減少，但葡萄糖、K＋的吸收不受影響，最可能的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，試圖探究檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整。(如果檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽需消耗能量，則能量主要由細(xì)胞有氧呼吸提供)
①實(shí)驗(yàn)步驟：
a．取A、B兩組生長(zhǎng)發(fā)育相同的等量檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+、K＋的溶液中。
b．A組給予正常的呼吸條件，B組__________。
c．一段時(shí)間后測(cè)定A、B兩組植株根系對(duì)Ca2+、K＋的吸收速率。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
a．若A、B兩組植株對(duì)Ca2+、K＋的吸收速率相同，說明________________________；
b．________________________________________________________________________。
解析：(1)細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞吸水膨脹時(shí)A(磷脂雙分子層)的厚度變小，這說明A具有流動(dòng)性。(2)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，即圖中③。Ca2+及K＋進(jìn)入細(xì)胞、葡萄糖進(jìn)入其他細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白并消耗能量。對(duì)某動(dòng)物細(xì)胞施加某種化學(xué)物質(zhì)后Ca2+的吸收明顯減少，但葡萄糖、K＋的吸收不受影響，說明該化學(xué)物質(zhì)沒有影響能量的供應(yīng)，則最可能的原因是該種化學(xué)物質(zhì)抑制了該動(dòng)物細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性。(3)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸，兩者的主要區(qū)別是主動(dòng)運(yùn)輸需要能量，能量來自細(xì)胞呼吸。①根據(jù)對(duì)照原則和單一變量原則，該實(shí)驗(yàn)的單一變量為是否能正常進(jìn)行有氧呼吸供能，因此實(shí)驗(yàn)步驟為：a.取A、B兩組生長(zhǎng)發(fā)育相同的等量檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+、K＋的溶液中。b.A組給予正常的呼吸條件，B組完全抑制有氧呼吸。c.一段時(shí)間后測(cè)定A、B兩組植株根系對(duì)Ca2+、K＋的吸收速率。②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：a.若A、B兩組植株對(duì)Ca2+、K＋的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是被動(dòng)運(yùn)輸；b. 若B組吸收速率明顯小于A組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸。
答案：(1)(一定的)流動(dòng)性
(2)該種化學(xué)物質(zhì)抑制了該動(dòng)物細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+的載體蛋白的活性
(3)①b.完全抑制有氧呼吸 ②a.檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是被動(dòng)運(yùn)輸B．若B組吸收速率明顯小于A組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸
【提分秘籍】
③探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸
探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散
【基礎(chǔ)知識(shí)4】ATP與酶
【典例分析4-1】（2024.湖北仙桃調(diào)研）1894年，科學(xué)家提出了“鎖鑰”學(xué)說，認(rèn)為酶具有與反應(yīng)物相結(jié)合的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1958年，又有科學(xué)家提出“誘導(dǎo)契合”學(xué)說，認(rèn)為在與反應(yīng)物結(jié)合之前，酶的空間結(jié)構(gòu)不完全與反應(yīng)物互補(bǔ)，在反應(yīng)物的作用下，可誘導(dǎo)酶出現(xiàn)與反應(yīng)物相結(jié)合的互補(bǔ)空間結(jié)構(gòu)，繼而完成酶促反應(yīng)。為驗(yàn)證上述兩種學(xué)說，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶(S酶)進(jìn)行研究。該酶可催化兩種結(jié)構(gòu)不同的底物CTH和CU，且與兩者結(jié)合的催化中心位置相同。科研人員進(jìn)行了4組實(shí)驗(yàn)，繪制出反應(yīng)曲線，如圖所示。
注：SCTH表示催化CTH反應(yīng)后的S酶，SCU表示催化CU反應(yīng)后的S酶。
(1)酶活性易受________和________等條件的影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)維持適宜的反應(yīng)環(huán)境。S酶的活性可以用________________________________表示。
(2)“誘導(dǎo)契合”學(xué)說在“鎖鑰”學(xué)說的基礎(chǔ)上提出：酶與底物結(jié)合時(shí)，___________會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。
(3)為更直觀的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，科研人員用字母和箭頭表示反應(yīng)簡(jiǎn)式(P表示反應(yīng)產(chǎn)物)，則實(shí)驗(yàn)①可以表示為：S酶＋CTH→SCTH＋P。請(qǐng)參照實(shí)驗(yàn)①的寫法，寫出實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)簡(jiǎn)式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根據(jù)上述學(xué)說內(nèi)容，對(duì)比①和②兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，出現(xiàn)該結(jié)果的原因可能是__________________________________________________________________________，該結(jié)果支持________________學(xué)說。
(5)為進(jìn)一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，還是出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的固化，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)思路：____________________________________。
解析：(1)酶都有最適溫度和pH，溫度過高或過低，pH過酸或過堿都會(huì)影響酶的活性；酶活性可以用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量或反應(yīng)物的消耗量來表示。(2)由題意可知，酶與反應(yīng)物結(jié)合時(shí)，空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。(3)由圖可知，實(shí)驗(yàn)③是SCU和CTH反應(yīng)，SCU能催化CTH，所以反應(yīng)式是SCU＋CTH→SCTH＋P，酶在反應(yīng)中不消耗，所以也可以寫成SCU＋CTH→SCU＋P。(4)由①②組實(shí)驗(yàn)可知，S酶既可以催化CTU也可以催化CU發(fā)生反應(yīng)，說明S酶的空間結(jié)構(gòu)可以在不同反應(yīng)物的誘導(dǎo)下發(fā)生相應(yīng)改變，適應(yīng)與不同反應(yīng)物的結(jié)合，該結(jié)果支持“誘導(dǎo)契合”學(xué)說。(5)反應(yīng)④中SCTH不能催化CU水解，原因可能是SCTH失去活性，或者出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的固化。用SCTH和CTH進(jìn)行反應(yīng)(加入CTH)，檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量，如果SCTH能催化CTH水解，那么酶沒有失活，即SCTH出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的固化，如果SCTH不能催化CTH水解，則SCTH失活。
答案：(1)溫度 pH 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量 (2)(酶的)空間結(jié)構(gòu) (3)SCU＋CTH→SCU＋P(或SCU＋CTH→SCTH＋P) (4)S酶的空間結(jié)構(gòu)可以在不同反應(yīng)物的誘導(dǎo)下發(fā)生相應(yīng)改變，適應(yīng)與不同反應(yīng)物的結(jié)合 “誘導(dǎo)契合” (5)用SCTH和CTH進(jìn)行反應(yīng)(加入CTH)，檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量
【提分秘籍】 1、酶的本質(zhì)

2.酶促反應(yīng)速率的影響曲線分析
(1)酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線
溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響
據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶最適pH也不變，即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。
【基礎(chǔ)知識(shí)5】細(xì)胞呼吸
【典例分析5-1】（2023.安徽蕪湖模擬）如圖a為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖b為線粒體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及有氧呼吸某階段簡(jiǎn)化示意圖。回答下列問題。
(1)圖b表示圖a的____________結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的有氧呼吸某過程將H＋由M側(cè)順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到N側(cè)，并驅(qū)動(dòng)ATP合成，ATP合成的直接驅(qū)動(dòng)力由________________(填“電子放能”或“H＋濃度差”)提供。
(2)科學(xué)家將提取自線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)P嵌到人工脂質(zhì)體囊泡(囊泡內(nèi)側(cè)相當(dāng)于線粒體內(nèi)外膜的膜間腔，如圖c所示)上，巧妙地驗(yàn)證了上述推測(cè)：將嵌有蛋白質(zhì)P的人工脂質(zhì)體置于pH為4的緩沖溶液一段時(shí)間，使人工脂質(zhì)體膜內(nèi)外pH都為4，然后將其隨機(jī)均分為兩份。一份轉(zhuǎn)移至pH為8的緩沖溶液中，加入ADP和Pi后放置一段時(shí)間，此為實(shí)驗(yàn)組。另一份人工脂質(zhì)體繼續(xù)置于pH為4的緩沖溶液中，加入ADP和Pi后放置一段時(shí)間，此為對(duì)照組，一段時(shí)間后檢測(cè)ATP的生成情況。有ATP生成的是________組。在形成ATP時(shí)，蛋白質(zhì)P的作用是________________________________________。
(3)已有研究發(fā)現(xiàn)肝癌腫瘤中心區(qū)域細(xì)胞中線粒體融合增強(qiáng)(會(huì)導(dǎo)致線粒體嵴密度增大、呼吸鏈復(fù)合體的活性增強(qiáng)、細(xì)胞耗氧速率增加等)，細(xì)胞長(zhǎng)度變長(zhǎng)，為研究在營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)線粒體融合對(duì)肝癌細(xì)胞糖代謝的調(diào)控。研究者用肝癌細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表(注：線粒體嵴密度＝嵴數(shù)目/線粒體長(zhǎng)度)，據(jù)表分析：
①DRP1s637磷酸化與線粒體融合的關(guān)系是________(填“促進(jìn)”或“抑制”)，得出該結(jié)論的依據(jù)是__________________________________。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將下列選項(xiàng)排序從而完善肝癌細(xì)胞在營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下的代謝調(diào)控途徑
營(yíng)養(yǎng)缺乏→________→________→________→________→產(chǎn)能效率提高→適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)缺乏環(huán)境。
a．線粒體融合增強(qiáng)
b．DRP1s637磷酸化增強(qiáng)
c．細(xì)胞耗氧速率增加、線粒體ATP產(chǎn)生量增加
d．線粒體嵴密度增加、呼吸鏈復(fù)合體的活性增加
解析：(1)圖b所示的生物膜上有ATP生成，表示圖a的線粒體內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的有氧呼吸某過程將H＋由M側(cè)順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到N側(cè)，并驅(qū)動(dòng)ATP合成，ATP合成的直接驅(qū)動(dòng)力由H＋濃度差提供。(2)科學(xué)家將提取自線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)P嵌到人工脂質(zhì)體囊泡上，巧妙地驗(yàn)證了上述推測(cè)：將嵌有蛋白質(zhì)P的人工脂質(zhì)體置于pH為4的緩沖溶液一段時(shí)間，使人工脂質(zhì)體膜內(nèi)外pH都為4，然后將其隨機(jī)均分為兩份。一份轉(zhuǎn)移至pH為8的緩沖溶液中，加入ADP和Pi后放置一段時(shí)間，此為實(shí)驗(yàn)組。另一份人工脂質(zhì)體繼續(xù)置于pH為4的緩沖溶液中，加入ADP和Pi后放置一段時(shí)間，此為對(duì)照組，一段時(shí)間后實(shí)驗(yàn)組H＋通過蛋白質(zhì)P，順著濃度梯度出囊泡，同時(shí)催化ATP的生成，而對(duì)照組囊泡內(nèi)外沒有H＋濃度差，沒有ATP的生成。在形成ATP時(shí)，蛋白質(zhì)P的作用是作為H＋載體和合成ATP的酶(或運(yùn)輸H＋和合成ATP)。(3)①分析表格數(shù)據(jù)可知，乙組與甲組相比，細(xì)胞耗氧速率、線粒體ATP產(chǎn)生量、線粒體嵴密度和呼吸鏈復(fù)合體的活性均增加，表明營(yíng)養(yǎng)缺乏會(huì)導(dǎo)致線粒體融合。丙組與乙組相比，丙組抑制DRP1s637磷酸化后，上述指標(biāo)都下降，表明抑制DRP1s637磷酸化會(huì)抑制線粒體融合，因此DRP1s637磷酸化能促進(jìn)線粒體融合。②肝癌細(xì)胞在營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下，為了適應(yīng)環(huán)境，線粒體融合增強(qiáng)，其代謝調(diào)控途徑為DRP1s637磷酸化增強(qiáng)(b)，促進(jìn)線粒體融合(a)，線粒體嵴密度增加、呼吸鏈復(fù)合體的活性增加(d)，細(xì)胞耗氧速率增加、線粒體ATP產(chǎn)生量增加(c)，乳酸脫氫酶含量降低，無氧呼吸速率下降，胞外乳酸水平減少，細(xì)胞的產(chǎn)能效率提高，從而適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)缺乏的環(huán)境。
答案：(1)線粒體內(nèi)膜 H＋濃度差 (2)實(shí)驗(yàn) 作為H＋載體和合成ATP的酶(或運(yùn)輸H＋和合成ATP) (3)①促進(jìn) 乙組與甲組相比，細(xì)胞耗氧速率、線粒體ATP產(chǎn)生量、線粒體嵴密度和呼吸鏈復(fù)合體的活性均增加，表明營(yíng)養(yǎng)缺乏會(huì)導(dǎo)致線粒體融合。丙組與乙組相比，丙組抑制DRP1s637磷酸化后，上述指標(biāo)都下降，表明抑制DRP1s637磷酸化會(huì)抑制線粒體融合，因此DRP1s637磷酸化能促進(jìn)線粒體融合 ②b a d c
【典例分析5-2】（2023.江西贛州模擬）圖1表示酵母菌細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞呼吸相關(guān)物質(zhì)代謝過程，請(qǐng)回答以下問題。
(1)酵母菌細(xì)胞內(nèi)丙酮酸在________________________(填場(chǎng)所)被消耗，從能量轉(zhuǎn)化角度分析，丙酮酸在不同場(chǎng)所被分解時(shí)有什么不同？_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)酵母菌在O2充足時(shí)幾乎不產(chǎn)生酒精，有人認(rèn)為是因?yàn)镺2的存在會(huì)抑制圖1中酶1的活性而導(dǎo)致無酒精產(chǎn)生，為驗(yàn)證該假說，實(shí)驗(yàn)小組將酵母菌破碎后高速離心，取________(填“含線粒體的沉淀物”或“上清液”)均分為甲、乙兩組，向甲、乙兩支試管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲試管中通入O2，一段時(shí)間后，分別向甲、乙兩試管中加入等量的________________________進(jìn)行檢測(cè)。
(3)按照上述實(shí)驗(yàn)過程，觀察到________________，說明(2)中假說不成立，實(shí)驗(yàn)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的NADH還存在如圖2所示的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，NADH在線粒體內(nèi)積累，蘋果酸的轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)被抑制，且細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)物濃度上升或產(chǎn)物濃度下降一般會(huì)促進(jìn)酶促反應(yīng)速率，反之則抑制。請(qǐng)結(jié)合以上信息解釋O2會(huì)抑制酵母菌產(chǎn)生酒精的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)高產(chǎn)產(chǎn)酒酵母酒精產(chǎn)量更高，甚至在有氧條件下也能產(chǎn)酒，結(jié)合圖1和圖2分析，是利用野生酵母，通過物理或化學(xué)誘變因素誘導(dǎo)控制合成________(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因發(fā)生突變而產(chǎn)生的新品種。
解析：(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸第一階段的產(chǎn)物，若是進(jìn)行有氧呼吸，丙酮酸在線粒體基質(zhì)被消耗，若是進(jìn)行無氧呼吸，丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)被消耗。從能量轉(zhuǎn)化角度分析，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解丙酮酸釋放的能量不能用于合成ATP，但在線粒體基質(zhì)中分解丙酮酸釋放的能量可用于合成ATP。(2)由題圖可知，酶1催化丙酮酸分解為酒精和CO2，說明酶1位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌破碎后高速離心，取上清液(主要成分是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，含有酶1)分為甲、乙兩組，向甲、乙兩支試管加入等量的葡萄糖，立即再向甲試管通入O2，甲是實(shí)驗(yàn)組，乙是對(duì)照組。一段時(shí)間后，分別向甲、乙兩試管中加入等量的酸性的重鉻酸鉀溶液進(jìn)行檢測(cè)，若甲試管由橙色變?yōu)榛揖G色即產(chǎn)生了酒精，說明O2對(duì)酶1沒有抑制作用；如果甲試管不變色，說明O2對(duì)酶1有抑制作用。(3)按照上述實(shí)驗(yàn)過程，觀察到甲、乙試管都顯灰綠色，說明兩支試管都產(chǎn)生了酒精，說明(2)中假說不成立。O2會(huì)抑制酵母菌產(chǎn)生酒精的原因可能是O2充足時(shí)，線粒體內(nèi)的NADH與O2結(jié)合產(chǎn)生H2O，從而促進(jìn)線粒體內(nèi)蘋果酸的分解，進(jìn)而促進(jìn)蘋果酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)過程；當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蘋果酸濃度較低時(shí)，促進(jìn)了細(xì)胞質(zhì)中NADH的消耗，使得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中NADH含量很少，導(dǎo)致丙酮酸不能轉(zhuǎn)化成酒精。(4)結(jié)合圖1和圖2分析：O2存在時(shí)，酶3催化有氧呼吸第三階段，如果通過物理或化學(xué)誘變因素誘導(dǎo)控制合成酶3的基因發(fā)生突變，O2不能與線粒體內(nèi)的NADH反應(yīng)，NADH積累，蘋果酸的轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)被抑制，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的NADH就會(huì)在酶1的催化下合成酒精。
答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解丙酮酸釋放的能量不能用于合成ATP，但在線粒體基質(zhì)中分解丙酮酸釋放的能量可用于合成ATP (2)上清液 酸性的重鉻酸鉀溶液 (3)甲、乙試管都顯灰綠色 O2充足時(shí)，線粒體內(nèi)的NADH與O2結(jié)合產(chǎn)生H2O，從而促進(jìn)線粒體內(nèi)蘋果酸的分解，進(jìn)而促進(jìn)蘋果酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)過程；當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蘋果酸濃度較低時(shí)，促進(jìn)了細(xì)胞質(zhì)中NADH的消耗，使得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中NADH含量很少，導(dǎo)致丙酮酸不能轉(zhuǎn)化成酒精 (4)酶3
【典例分析5-3】（2024.湖南衡陽調(diào)研）人體細(xì)胞有時(shí)會(huì)處于低氧環(huán)境。適度低氧下細(xì)胞可正常存活，嚴(yán)重低氧可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。以PCl2細(xì)胞系為材料，研究了低氧影響細(xì)胞存活的機(jī)制。
(1)在人體細(xì)胞呼吸過程中，O2參與反應(yīng)的場(chǎng)所是____________。
(2)當(dāng)細(xì)胞中O2含量低時(shí)，線粒體通過電子傳遞鏈產(chǎn)生更多活性氧，活性氧積累過多會(huì)損傷大分子和細(xì)胞器。分別用常氧(20% O2)、適度低氧(10% O2)和嚴(yán)重低氧(0.3% O2)處理PCl2細(xì)胞，24 h后檢測(cè)線粒體自噬水平，結(jié)果如圖1。用線粒體自噬抑制劑3-MA處理PCl2細(xì)胞，檢測(cè)細(xì)胞活性氧含量，結(jié)果如圖2。
①損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細(xì)胞中的________(結(jié)構(gòu))降解。
②圖1、圖2結(jié)果表明：適度低氧可________________________________。
(3)研究表明，上調(diào)BINP3基因的表達(dá)可促進(jìn)線粒體自噬。檢測(cè)不同氧氣濃度下BINP3基因表達(dá)情況，結(jié)果如圖3。
綜合上述信息，解釋適度低氧下細(xì)胞可正常存活、嚴(yán)重低氧導(dǎo)致細(xì)胞死亡的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)有氧呼吸第三階段：在線粒體的內(nèi)膜上，[H]和O2結(jié)合，形成水和大量能量。(2)①溶酶體中含有多種水解酶，由分析可知，損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細(xì)胞中的溶酶體降解。②圖1中適度低氧(10% O2)情況下線粒體自噬水平相對(duì)值升高，嚴(yán)重低氧(0.3% O2)情況下線粒體自噬水平相對(duì)值下降，圖2用線粒體自噬抑制劑3-MA處理PCl2細(xì)胞，檢測(cè)細(xì)胞活性氧含量相對(duì)值，適度低氧(10% O2)情況下實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相差最多，說明適度低氧可以激活線粒體自噬來清除活性氧。(3)上調(diào)BINP3基因的表達(dá)可促進(jìn)線粒體自噬。由圖可知，適度低氧上調(diào)BINP3基因的表達(dá)，使BINP3蛋白增加，促進(jìn)了線粒體自噬以清除細(xì)胞中的活性氧，活性氧處于正常水平，細(xì)胞可正常存活。嚴(yán)重低氧上調(diào)BINP3基因的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄)，可能由于嚴(yán)重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。嚴(yán)重低氧下BINP3蛋白的增加促進(jìn)了線粒體自噬，但還不足以清除細(xì)胞中的活性氧，活性氧在細(xì)胞中積累，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
答案：(1)線粒體內(nèi)膜 (2)①溶酶體 ②激活線粒體自噬來清除活性氧 (3)適度低氧上調(diào)BINP3基因的表達(dá)，使BINP3蛋白增加，促進(jìn)了線粒體自噬以清除細(xì)胞中的活性氧，活性氧處于正常水平，細(xì)胞可正常存活。嚴(yán)重低氧上調(diào)BINP3基因的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄)，可能由于嚴(yán)重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。嚴(yán)重低氧下BINP3蛋白的增加促進(jìn)了線粒體自噬，但還不足以清除細(xì)胞中的活性氧，活性氧在細(xì)胞中積累，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡
【提分秘籍】
有氧呼吸
（2）有氧呼吸的反應(yīng)式
（3）能量問題
釋放出來的能量：大部分以熱能的形式散失，少部分用于合成ATP
2、無氧呼吸
(1)場(chǎng)所：全過程都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。
(3)總反應(yīng)式

(4)能量問題
大部分儲(chǔ)存在乳酸或者酒精中；‘釋放出來的能量：大部分以熱能的形式散失，少部分用于合成ATP
【基礎(chǔ)知識(shí)6】光合作用
【典例分析6-1】 (2023·黑龍江模擬)滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時(shí)滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態(tài)災(zāi)害。為研究滸苔瘋長(zhǎng)與光合作用的關(guān)系，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ.光合色素的提取、分離和含量測(cè)定
(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實(shí)驗(yàn)材料，提取、分離色素，發(fā)現(xiàn)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和__________。在細(xì)胞中，這些光合色素分布在____________________________________。
(2)測(cè)定三個(gè)樣品的葉綠素含量，結(jié)果見下表。
數(shù)據(jù)表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________。
Ⅱ.光合作用關(guān)鍵酶Y的粗酶液制備和活性測(cè)定
(3)研究發(fā)現(xiàn)，滸苔細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在酶Y，參與CO2的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，利于對(duì)碳的固定。
酶Y粗酶液制備：定時(shí)測(cè)定光照強(qiáng)度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強(qiáng)度下樣品的粗酶液，流程如圖1。
粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和____________。研磨時(shí)加入緩沖液的主要作用是____________穩(wěn)定。離心后的____________為粗酶液。
(4)酶Y活性測(cè)定：取一定量的粗酶液加入酶Y活性測(cè)試反應(yīng)液中進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖2。
在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時(shí)的光照強(qiáng)度為____________μml·m-2·s-1(填具體數(shù)字)，強(qiáng)光照會(huì)____________ 滸苔乙酶Y的活性。
解析：(1)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，高等植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。在細(xì)胞中，這些光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。(2)由于下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，故取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高。(3)粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和變性。緩沖液是一種能在加入少量酸或堿時(shí)抵抗pH改變的溶液，故研磨時(shí)加入緩沖液的主要作用是維持pH的穩(wěn)定。由于含有不溶性的細(xì)胞碎片，故離心后的上清液為粗酶液。(4)在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時(shí)的光照強(qiáng)度為1 800 μml·m-2·s-1，中午時(shí)滸苔乙酶Y活性最低，說明強(qiáng)光照會(huì)抑制滸苔乙酶Y的活性。
答案：(1)類胡蘿卜素 葉綠體的類囊體薄膜上 (2)下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光 (3)變性 維持pH 上清液 (4)1 800 抑制
【提分秘籍】
1.實(shí)驗(yàn)：色素的提取和分離
提取原理：色素能夠溶解在無水乙醇中
分離原理：不同色素在層析液的溶解度不同，溶解度越高的隨濾紙條擴(kuò)散的速度越快
分離的方法：紙層析法
2、捕獲光能的色素:
①分布:葉綠體類囊體薄膜上。
②功能:吸收、 傳遞、轉(zhuǎn)化光能。
③種類:葉綠素(含Mg)含量約占3/4；葉綠素a（藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色);類胡蘿卜素含量約占1/4，胡蘿卜素(橙黃色)和葉黃素(黃色)
3、溫室或大棚種植蔬菜時(shí)：
應(yīng)選擇無色透明的玻璃或塑料薄膜，如果用同等光照強(qiáng)度的光源在夜間補(bǔ)充光照應(yīng)選用 藍(lán)紫光或紅光， 不能(能、不能)用綠色的光源，原因是.綠光幾乎不能被光合色素吸收，不利于光合作用合成有機(jī)物。
【典例分析6-2】（2024.?？谀M）淀粉是糧食最主要的組分，也是重要的工業(yè)原料。中國(guó)科學(xué)院實(shí)現(xiàn)了人工合成淀粉，其途徑如圖1所示，該成果不依賴植物光合作用，在實(shí)驗(yàn)室人為提供能量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了從CO2和H2到淀粉分子的人工全合成。圖2表示光合作用合成葡萄糖的過程。

(1)光合作用中NADPH和ATP參與的過程相當(dāng)于圖1中的________________(用“C1模塊”“C3模塊”“C6模塊”或“Cn模塊”及箭頭表示)。圖1中Cn是由C6組成的淀粉，以C6為單位組成的生物大分子還有______________________________________________。
(2)據(jù)圖2所示過程18O的轉(zhuǎn)移路徑和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測(cè)用18O標(biāo)記二氧化碳的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_______________________________________________________________________。
光合作用過程既能分解水也能產(chǎn)生水，結(jié)合圖2分析光合作用的________(填“光反應(yīng)”或“暗反應(yīng)”)過程產(chǎn)生水，判斷的依據(jù)是_____________________________________。
(3)從能量的角度看，光合作用的本質(zhì)是將太陽能轉(zhuǎn)化為________________________________________________________________________。
人工合成淀粉的成功能否表明對(duì)光合作用的完全替代，請(qǐng)從能量的角度闡述你的理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)NADPH和ATP參與光合作用暗反應(yīng)過程中C3的還原，光合作用中NADPH和ATP參與的過程相當(dāng)于圖1中的C3模塊→C6模塊。以C6為單位組成的生物大分子除淀粉外，還有糖原、纖維素。(2)根據(jù)圖2分析可知，用18O標(biāo)記二氧化碳的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄慷趸贾醒蹀D(zhuǎn)化為水中氧的途徑。由圖2可知，合成ATP時(shí)，也產(chǎn)生了水，場(chǎng)所為葉綠體類囊體。(3)光合作用的本質(zhì)是將太陽能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能。
答案：(1)C3模塊→C6模塊 糖原、纖維素
(2)探究二氧化碳中氧轉(zhuǎn)化為水中氧的途徑 光反應(yīng) 產(chǎn)生水的場(chǎng)所為葉綠體類囊體，與ATP同時(shí)生成 (3)有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能 不能，人工合成淀粉所需能量是人為提供的能量，而光合作用合成淀粉所需能量是生產(chǎn)者直接固定的太陽能
【典例分析6-3】 (2024·四川成都模擬)強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)光抑制的影響機(jī)制，將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗進(jìn)行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強(qiáng)光照射，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
(1)光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細(xì)胞中的色素時(shí)，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是________。
(2)強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)到一定速率后不再增加，但氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加。蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)速率不再增加，可能的原因有________________、____________(答出2種原因即可)；氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加的原因是 。
(3)據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制________(填“增強(qiáng)”或“減弱”)；乙組與丙組相比，說明BR可能通過________________發(fā)揮作用。
解析：(1)蘋果幼苗葉肉細(xì)胞中的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素，其中胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，故色素分離時(shí)，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素是胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光。(2)影響光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度、CO2的含量，溫度等；其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等。強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供應(yīng)不足、CO2供應(yīng)不足；氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加的原因是強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)速率增強(qiáng)，水光解產(chǎn)生的氧氣速率增強(qiáng)。(3)據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光合作用強(qiáng)度較高，說明加入BR后光抑制減弱；乙組用BR處理，丙組用BR和試劑L處理，與乙組相比，丙組光合作用強(qiáng)度較低，由于試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成，說明BR可能通過促進(jìn)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成發(fā)揮作用。
答案：(1)藍(lán)紫光 (2)五碳化合物供應(yīng)不足 CO2供應(yīng)不足 強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)速率增強(qiáng)，水光解產(chǎn)生的氧氣速率增強(qiáng) (3)減弱 促進(jìn)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成
【提分秘籍】
(1)光反應(yīng)階段:
①部位:葉綠體類囊體薄膜 。
②條件:光、光合色素、酶、ADP、 Pi、H,0、NADP+等。
③過程:
水的光解: 2H20→ 4H+ + 02 + 4e- ，
NADPH的形成: NADP+ + H+ +2e- -酶→NADPH
ATP的形成: ADP+Pi+ 能量 -酶→ATP
④能量變化: 光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能。
(2)暗反應(yīng)階段也稱碳反應(yīng)階段或卡爾文循環(huán)。
①部位:葉綠體基質(zhì)。
②條件:酶、 ATP、 NADPH、 C3、CO2等。
③過程: CO2的固定 ：CO2+ C5→2C3 。
C3的還原：2C3→(CH20) +C5。
（3）停止光照，其他條件不變時(shí)，短時(shí)間內(nèi)C3含量增多，C5含量減少，(CH20)含量減少。
當(dāng)CO2減少，其他條件不變時(shí)，短時(shí)間內(nèi)C3含量減少，C5含量增多，(CH20)含量減少。
【典例分析6-4】(2024寧夏銀川模擬)為探究水和氮對(duì)光合作用的影響，研究者將一批長(zhǎng)勢(shì)相同的玉米植株隨機(jī)均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對(duì)照組；(2)施氮組，補(bǔ)充尿素(12 g·m-2)；(3)水＋氮組，補(bǔ)充尿素(12 g·m-2)同時(shí)補(bǔ)水。檢測(cè)相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果見下表。
注：氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度。
回答下列問題。
(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括______________________________等(寫出兩點(diǎn)即可)。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的__________，提高植株氮供應(yīng)水平。
(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與________離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能，用于驅(qū)動(dòng)__________兩種物質(zhì)的合成以及________的分解；RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥絖_______分子上，反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。
(3)施氮同時(shí)補(bǔ)充水分增加了光合速率，這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因是______________________________________________。
解析：(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用：細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑、為細(xì)胞提供液體環(huán)境、參與生化反應(yīng)、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的吸收，提高植株氮供應(yīng)水平。(2)Mg是構(gòu)成葉綠素的元素。葉綠體中的光合色素吸收的光能，有以下兩方面用途：一是將水分解為氧和H＋，H＋與NADP＋結(jié)合，形成NADPH；二是在有關(guān)酶的催化作用下，提供能量促使ADP和Pi反應(yīng)形成ATP。綠葉通過氣孔從外界吸收的CO2，在RuBP羧化酶的催化作用下，與C5結(jié)合，形成兩個(gè)C3，C3接受NADPH和ATP釋放的能量，并且被NADPH還原，最終轉(zhuǎn)化為糖類和C5。(3)由表格數(shù)據(jù)可知，施氮同時(shí)補(bǔ)水的組光合速率最大，對(duì)應(yīng)的氣孔導(dǎo)度最大，且RuBP羧化酶的活性最高，即葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因是玉米植株氣孔導(dǎo)度增大。
答案：(1)細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑、為細(xì)胞提供液體環(huán)境、參與生化反應(yīng)、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物(任寫兩點(diǎn)即可) 吸收 (2)鎂(或Mg) NADPH和ATP 水 C5 (3)玉米植株氣孔導(dǎo)度增大，吸收的CO2增加
PART 3 最新?？冀M練

1．（2023·云南·昆明調(diào)研）菜花節(jié)是羅平振興鄉(xiāng)村旅游的一-張名片，千畝油菜盛花期可供游客觀賞，種子可以榨油。圖表示油菜開花后種子形成過程中糖類和脂肪的變化曲線?；卮鹣铝袉栴}：
(1)據(jù)圖可知，在油菜種子形成過程中還原糖含量變化趨勢(shì)是_________。
(2)為驗(yàn)證還原糖含量的變化規(guī)律，興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)原理：還原糖__________， 顏色深淺與還原糖含量成正比。
實(shí)驗(yàn)步驟：
①取三份等量的分別形成6、15、27天的油菜種子，各加入適量蒸餾水，研碎、提取、定容后離心得到組織樣液；
②取3支試管，編號(hào)1、2、3，分別加入等量的上述待測(cè)組織樣液；
③在上述試管中各加入____________；
④____________，觀察顏色變化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：____________
(3)有人推測(cè)：隨著油菜種子不斷發(fā)育成熟，還原糖會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為脂肪來作為細(xì)胞中的良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，依據(jù)是___________。
(4)為了觀察胚中的脂肪，常用_________染液對(duì)油菜種子胚切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見________色的脂肪顆粒。
解析：(1)分析題圖可知：隨著油菜種子形成時(shí)間的延長(zhǎng)，還原糖含量逐漸下降。
(2)分析題題意可知，該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫轵?yàn)證還原糖含量的變化規(guī)律。已知還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀，故可用磚紅色沉淀的顏色深淺表示還原糖含量的多少。該實(shí)驗(yàn)的自變量為不同時(shí)間的油菜種子，因變量為磚紅色沉淀的顏色深淺。需要注意的是斐林試劑需要現(xiàn)用現(xiàn)配，且需要水浴加熱。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則、單一變量原則和等量原則，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：
實(shí)驗(yàn)步驟：①取三份等量的分別形成6、15、27天的油菜種子，各加入適量蒸餾水，研碎、提取、定容后離心得到組織樣液；
②取3支試管，編號(hào)1、2、3，分別加入等量的上述待測(cè)組織樣液；
③在上述試管中各加入等量的的斐林試劑；
④將三支試管50～65℃ 水浴加熱，觀察顏色變化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：3支試管中出現(xiàn)的磚紅色從深到淺是順序是：1、2、3。
(3)
據(jù)圖可知，隨著油菜種子形成時(shí)間的延長(zhǎng)，還原糖含量逐漸下降的同時(shí)，脂肪含量逐漸增加，可知隨著油菜種子不斷發(fā)育成熟，還原糖會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為脂肪來作為細(xì)胞中的良好的儲(chǔ)能物質(zhì)。
(4)
可以用蘇丹Ⅲ檢測(cè)脂肪，形成橘黃色顆粒。
答案：(1)隨著油菜種子形成時(shí)間的延長(zhǎng)，還原糖含量逐漸下降
(2)與斐林試劑在水浴加熱條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀 等量的的斐林試劑 將三支試管50～65℃ 水浴加熱 3支試管中出現(xiàn)的磚紅色從深到淺是順序是：1、2、3
(3)據(jù)圖可知，隨著油菜種子形成時(shí)間的延長(zhǎng)，還原糖含量逐漸下降的同時(shí)，脂肪含量逐漸增加 (4) 蘇丹Ⅲ 橘黃
2．（2024·北京西城模擬·） 是一種提取自天然植物的乙酰多肽化合物，具有淺化皺紋、抑制表情肌收縮，尤其是抑制靠近眼睛和前額等處表精肌的作用效果，比目前常用的除皺產(chǎn)品更安全有效。下圖是合成的前體分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，請(qǐng)分析回答下列問題，
(1)該前體分子是由__________個(gè)氨基酸經(jīng)過__________（反應(yīng)）形成的多肽化合物。
(2) 可以與__________試劑發(fā)生__________色的顏色反應(yīng)。
(3)從天然植物中還能提取出其他具有不同功能的生物活性多肽，它們功能不同的原因是組成這些多肽的__________。
A．氨基酸的數(shù)目不同B．氨基酸的排序不同
C．氨基酸的種類不同D．肽鍵的結(jié)構(gòu)不同
(4)經(jīng)常性面部肌肉收縮運(yùn)動(dòng)會(huì)引起皺紋的產(chǎn)生，肌肉收縮需要由三種蛋白質(zhì)VAMP、 Syntaxin和SNAP-25結(jié)合而成的一種蛋白質(zhì)組合體SNARE參與。與SNAP-25的部分序列完全相同，請(qǐng)推測(cè)除皺的原理。
解析：氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且他們都連結(jié)在同一個(gè)碳原子上。根據(jù)R基不同，組成蛋白質(zhì)的氨基酸共分為21種。
(1)圖示含有5個(gè)肽鍵，是由6個(gè)氨基酸脫水縮合形成的化合物。
(2)該化合物屬于六肽，可與雙縮脲試劑反應(yīng)出現(xiàn)紫色。
(3)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致其功能不同，而其結(jié)構(gòu)不同的原因包括組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目，排列順序不同以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成不同蛋白質(zhì)的肽鍵是相同的，因此ABC符合題意，D不符合題意。
(4)肌肉收縮需要由三種蛋白質(zhì)VAMP、 Syntaxin和SNAP-25結(jié)合而成的一種蛋白質(zhì)組合體SNARE參與。PAW-β與SNAP-25的部分序列完全相同，可代替SNAP-25參與蛋白質(zhì)組合體SNARE的形成，但PAW-β與SNAP-25的氨基酸序列又不完全相同，因此導(dǎo)致其參與形成的SNARE的結(jié)構(gòu)與原來的SNARE結(jié)構(gòu)不同，從而導(dǎo)致其功能喪失，不能參與肌肉收縮，故會(huì)達(dá)到除皺的目的。
【答案】(1) 6 脫水縮合
(2) 雙縮脲 紫
(3)ABC
(4)PAW-β與SNAP-25的部分序列完全相同，可代替SNAP-25參與蛋白質(zhì)組合體SNARE的形成，但PAW-β與SNAP-25的氨基酸序列又不完全相同，因此導(dǎo)致其參與形成的SNARE的結(jié)構(gòu)與原來的SNARE結(jié)構(gòu)不同，從而導(dǎo)致其功能喪失，不能參與肌肉收縮，故會(huì)達(dá)到除皺的目的
3．（2024·江西南昌模擬）內(nèi)共生起源學(xué)說認(rèn)為線粒體和葉綠體分別起源于和原始真核細(xì)胞共生的進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)菌和進(jìn)行光合自養(yǎng)的藍(lán)細(xì)菌，它們最早被原始的真核細(xì)胞吞噬進(jìn)細(xì)胞內(nèi)未被消化分解，反而與宿主進(jìn)行長(zhǎng)期的共生，逐漸演化為重要的細(xì)胞器。假說模型如圖所示，回答下列問題：
(1)從細(xì)胞結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行分類，細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌都屬于___________生物，分類依據(jù)是構(gòu)成它們的細(xì)胞中___________。
(2)原始的真核細(xì)胞吞噬細(xì)菌或藍(lán)細(xì)菌的現(xiàn)象說明細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是___________。據(jù)圖分析，若假說成立，線粒體和葉綠體的外膜成分最可能與___________（填“細(xì)菌”、“藍(lán)細(xì)菌”或“真核細(xì)胞”）的細(xì)胞膜相似。
(3)將細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器分離出來，常用的方法是___________。真核細(xì)胞中除線粒體和葉綠體外，還有許多細(xì)胞器具有膜結(jié)構(gòu)，這些細(xì)胞器膜和___________等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成了細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。
(4)在真核細(xì)胞中，細(xì)胞核是遺傳信息庫，是___________的控制中心。
解析：(1)從細(xì)胞結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行分類，細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌都屬于原核生物，分類依據(jù)是構(gòu)成它們的細(xì)胞中無以核膜為界限的細(xì)胞核。
(2)細(xì)胞吞噬細(xì)菌或藍(lán)細(xì)菌的現(xiàn)象說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性；據(jù)圖分析，若假說成立，線粒體和葉綠體的外膜來自真核細(xì)胞的細(xì)胞膜，故線粒體和葉綠體的外膜成分最可能與真核細(xì)胞的細(xì)胞膜相似。
(3)分離細(xì)胞器的方法是差速離心法。細(xì)胞器膜和核膜、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成了細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。
(4)在真核細(xì)胞中，細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。
答案：(1) 原核 無以核膜為界限的細(xì)胞核
(2) 具有一定的流動(dòng)性 真核細(xì)胞
(3) 差速離心法 細(xì)胞膜、核膜
(4)細(xì)胞代謝和遺傳
4．（2023·山西大同模擬·）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了囊泡準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的調(diào)控機(jī)制。下圖表示細(xì)胞的局部亞顯微結(jié)構(gòu)和功能模式圖，①~⑥表示細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，a、b表示大分子通過細(xì)胞膜的兩種方式。回答下列問題：
(1)動(dòng)物細(xì)胞中一般能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)有_____（寫出三種細(xì)胞結(jié)構(gòu)序號(hào)），囊泡的形成，充分體現(xiàn)了生物膜具有_____的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(2)囊泡能將物質(zhì)準(zhǔn)確運(yùn)輸?shù)侥康牡夭ⅰ靶敦洝?，是由于囊泡膜表面有特殊的“識(shí)別代碼”，能識(shí)別相應(yīng)受體。這種“識(shí)別代碼”的化學(xué)本質(zhì)是_____。
(3)囊泡上有一個(gè)特殊的VSNARE蛋白，它與靶膜上的受體蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)后，囊泡和靶膜才能融合，從而將物質(zhì)準(zhǔn)確地運(yùn)送到相應(yīng)的位點(diǎn)，這說明膜融合具有_____性，該過程_____（填“需要”或“不需要”）消耗能量。
(4)為了確定參與囊泡運(yùn)輸?shù)哪承┑鞍踪|(zhì)的功能。科學(xué)家篩選了兩種酵母突變體，觀察缺少蛋白A突變體細(xì)胞與野生型酵母細(xì)胞電鏡照片，發(fā)現(xiàn)突變體細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大，據(jù)此推測(cè)，蛋白A的功能可能是_____；缺少蛋白B突變體細(xì)胞內(nèi)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡，據(jù)此推測(cè)蛋白B的功能是_____。
解析：分析題圖：圖示表示細(xì)胞的局部亞顯微結(jié)構(gòu)和功能模式圖，其中結(jié)構(gòu)①為細(xì)胞膜；結(jié)構(gòu)②為溶酶體；結(jié)構(gòu)③為核糖體；結(jié)構(gòu)④為線粒體；結(jié)構(gòu)⑤為高爾基體；結(jié)構(gòu)⑥為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。a表示胞吐；b表示胞吞。
(1)分析圖示可知，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜均可產(chǎn)生囊泡。囊泡的形成，充分體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(2)囊泡膜表面有特殊的“識(shí)別代碼”，其化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，能識(shí)別相應(yīng)的受體。
(3)囊泡上有一個(gè)特殊的VSNARE蛋白，它與靶膜上的受體蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)后，囊泡和靶膜才能融合，從而將物質(zhì)準(zhǔn)確地運(yùn)送到相應(yīng)的位點(diǎn)，這說明膜融合具有特異性，該過程需要消耗能量。
(4)核糖體上合成的肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽形式形成囊泡將蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁郀柣w，高爾基體對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步加工、分類和包裝，由囊泡發(fā)送到細(xì)胞膜。根據(jù)題意可知，缺少蛋白A突變體的細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大，說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不能形成囊泡，由此推測(cè)該基因編碼的蛋白質(zhì)可能參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡的形成；缺少蛋白B突變體細(xì)胞內(nèi)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡，說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡沒有與高爾基體融合，由此可以推測(cè)，該基因編碼的蛋白質(zhì)可能參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合。
【答案】(1) ①、⑥、⑤ 一定流動(dòng)性
(2)糖蛋白
(3) 特異 需要
(4) 參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡的形成 參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合
5（2024·山東平邑調(diào)研·）成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，圖a是發(fā)生壁分離的細(xì)胞示意圖，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時(shí)刻的植物細(xì)胞，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖a中所示結(jié)構(gòu)1是__________________，2是__________________，圖a中細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是_________和細(xì)胞壁的分離，其主要由_________組成（填數(shù)字）。植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因是___________________________。
(2)圖a中若細(xì)胞正在發(fā)生質(zhì)壁分離，則5、6、7的滲透壓由大到小依次是_________（填數(shù)字）。圖b中的細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，則細(xì)胞膜和細(xì)胞壁之間充滿了_________。若將洋蔥細(xì)胞放入大于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中，一段時(shí)間后用顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，其原因可能是該細(xì)胞___________________________。
①是死細(xì)胞 ②大量吸水 ③是根尖分生區(qū)細(xì)胞④大量失水 ⑤質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原
(3)圖b是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的顯微照片，此時(shí)細(xì)胞液濃度_________（填“大于”或“等于”或“小于”或“不能確定”）外界溶液濃度。
(4)將形狀大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液（甲~戊）中，一段時(shí)間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結(jié)果如上圖c所示，據(jù)圖分析：
①紅心蘿卜B幼根比紅心蘿卜A幼根的細(xì)胞液濃度_________。
②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時(shí)間之后，水分子進(jìn)入紅心蘿卜A的速率會(huì)_________（不變，逐漸變大或逐漸變?。?，原因是___________________________。
解析：(1)由分析可知，1是細(xì)胞壁，2是細(xì)胞膜；質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和原生質(zhì)層相分離，原生質(zhì)層是由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，即圖中的2、4、5；植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因是原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大。
(2)6是外界溶液，5是細(xì)胞質(zhì)溶液，7是細(xì)胞液，當(dāng)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)，細(xì)胞液的濃度小于外界溶液，細(xì)胞失水，液泡體積變小，則5、6、7的滲透壓由大到小依次是6、5、7；由于細(xì)胞壁具有全透性，則發(fā)生質(zhì)壁分離后，細(xì)胞膜和細(xì)胞壁之間充滿了外界溶液；植物細(xì)胞能通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿誎+和NO3-，因此若洋蔥細(xì)胞放入高于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中，一段時(shí)間后用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，其原因最可能是該細(xì)胞先發(fā)生了質(zhì)壁分離，然后又自動(dòng)復(fù)原，當(dāng)然也可能是洋蔥根尖細(xì)胞是死細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離，也可能是選取的材料是洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞，不含有大液泡，不發(fā)生質(zhì)壁分離，故選①③⑤。
(3)根據(jù)題意和圖示分析可知：圖b中的細(xì)胞可能處于質(zhì)壁分離狀態(tài)、也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài)，所以此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系有大于、等于或小于三種可能，即不能確定此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的大小關(guān)系。
(4)①在相同的甲濃度的蔗糖溶液中，紅心蘿卜A既不吸水也不失水，細(xì)胞液濃度等于蔗糖濃度甲，而紅心蘿卜B重量減小，細(xì)胞失水，說明紅心蘿卜B細(xì)胞液濃度小于蔗糖濃度甲，則也可推出紅心蘿卜B比紅心蘿卜A的細(xì)胞液濃度低。
②據(jù)圖知，現(xiàn)在甲蔗糖溶液的濃度與紅心蘿卜A的細(xì)胞液濃度相等，當(dāng)在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，外界溶液濃度降低，紅心蘿卜A吸水使細(xì)胞液濃度下降，吸水能力降低，故一段時(shí)間后，水分子進(jìn)入紅心蘿卜A的細(xì)胞的速率會(huì)逐漸變小。
【答案】(1) 細(xì)胞壁 細(xì)胞膜 原生質(zhì)層 4、5、2 原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大
(2) 6、5、7 外界溶液 ①③⑤
(3)不能確定
(4) 低 逐漸變小 據(jù)圖知，現(xiàn)在甲蔗糖溶液的濃度與紅心蘿卜A的細(xì)胞液濃度相等，當(dāng)在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，外界溶液濃度降低，紅心蘿卜A吸水使細(xì)胞液濃度下降，吸水能力降低，故一段時(shí)間后，水分子進(jìn)入紅心蘿卜A的細(xì)胞的速率會(huì)逐漸變小
6．（2023·福建省永春調(diào)研）ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣” ，ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性。分析回答下列問題。
（1）人體骨骼肌細(xì)胞中，ATP的含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)3 s內(nèi)的能量供給。在校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某同學(xué)參加100 m短跑過程中，其肌細(xì)胞中ATP相對(duì)含量變化如圖所示。
①由A到B的變化是由于ATP被_________，釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng)。
②由整個(gè)曲線來看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，而是處于動(dòng)態(tài)平衡之中的，這是由于肌肉細(xì)胞時(shí)刻不停地發(fā)生著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在這個(gè)相互轉(zhuǎn)化中，“ADP+Pi”______（填“是”或“不是”）可逆的，“能量”_______（填“是”或“不是”），催化ATP合成與ATP水解所需的酶_________（填“是”或“不是”）同一種酶，這與酶具有________性有關(guān)。
（2）為了證明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。研究人員向離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌滴加葡萄糖溶液，結(jié)果不引起肌肉收縮；緊接著向骨骼肌滴加ATP溶液，立即引起肌肉收縮。
①上述對(duì)照實(shí)驗(yàn)方法屬于_____________實(shí)驗(yàn)，在滴加葡萄糖溶液前后這一實(shí)驗(yàn)中，滴加葡萄糖溶液后可視為___________組；在滴加ATP溶液前后這一實(shí)驗(yàn)中，滴加葡萄糖溶液后可視為___________組。
②本實(shí)驗(yàn)不能得出“ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的唯一直接能源物質(zhì)”這一結(jié)論，理由是________________________。
解析：ATP中文名稱叫腺苷三磷酸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表特殊的化學(xué)鍵。ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快，細(xì)胞中ATP的含量處于動(dòng)態(tài)平衡中。ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中①酶不同：ATP水解是水解酶，ATP合成是合成酶；②能量來源不同：ATP水解釋放的能量，來自特殊的化學(xué)鍵的化學(xué)能，并用于生命活動(dòng)；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用；③場(chǎng)所不同：ATP水解在細(xì)胞的各處．ATP合成在線粒體，葉綠體，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
【詳解】
（1）①運(yùn)動(dòng)會(huì)上，由A到B的變化過程中，說明ATP被水解，釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng)。
②ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化速度很快，使細(xì)胞中ATP的含量處于動(dòng)態(tài)平衡中。在ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中，“ADP+Pi”是可逆的，能量不是可逆的，ATP水解釋放的能量，來自高能磷酸鍵的化學(xué)能，并用于生命活動(dòng)；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用；酶有專一性，催化ATP合成與ATP水解所需的酶不同，催化ATP水解是水解酶，ATP合成是合成酶。
（2）①為了證明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源，可用前后自身對(duì)照的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即向離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌滴加葡萄糖溶液，結(jié)果不引起肌肉收縮；緊接著向骨骼肌滴加ATP溶液，立即引起肌肉收縮。在該實(shí)驗(yàn)中，滴加葡萄糖溶液前與滴加葡萄糖溶液后形成對(duì)照，滴加葡萄糖溶液后屬于實(shí)驗(yàn)組，滴加葡萄糖溶液前是對(duì)照組；滴加葡萄糖溶液后與滴加ATP溶液后形成對(duì)照，滴加ATP溶液后屬于實(shí)驗(yàn)組，滴加葡萄糖溶液后屬于對(duì)照組。（在自身對(duì)照中，前一步的操作是相鄰的后面一步操作的對(duì)照組）
②細(xì)胞中的能源物質(zhì)除了葡萄糖、ATP外，還有其他糖類和脂質(zhì)等有機(jī)物，實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行葡萄糖與ATP的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，沒能排除儲(chǔ)存著化學(xué)能的其他糖類、脂質(zhì)等有機(jī)物直接驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的可能性，故本實(shí)驗(yàn)不能得出“ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的唯一直接能源物質(zhì)”這一結(jié)論。
【答案】 水解（或“分解”） 是 不是 不是 專一 自身對(duì)照 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 只進(jìn)行葡萄糖與ATP的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，沒能排除儲(chǔ)存著化學(xué)能的其他糖類、脂質(zhì)等有機(jī)物直接驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的可能性
7．（2023·深圳龍崗模擬）科學(xué)家分別將細(xì)菌紫膜質(zhì)（蛋白質(zhì)）和 ATP 合成酶重組到脂雙層（一種由磷脂雙分子層組成的人工膜）上，在光照條件下，觀察到如下圖所示的結(jié)果。另外科學(xué)研究表明每個(gè)細(xì)菌內(nèi)的ATP含量基本相同，可利用下圖所示反應(yīng)原理來檢測(cè)樣品中細(xì)菌數(shù)量。放線菌（原核生物）產(chǎn)生的寡霉素能夠改變線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶的結(jié)構(gòu)，從而阻斷ATP的合成。
反應(yīng)原理：熒光素+ATP+O2———Mg2+—→氧化熒光素+AMP+PPi+H2O+熒光
根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：
(1)從ATP合成酶的功能來看，說明某些膜蛋白具有______________________的功能
(2)H+以______________的方式通過細(xì)菌紫膜質(zhì)進(jìn)入脂質(zhì)體內(nèi)部。圖丙在停止光照后短時(shí)間內(nèi)，脂質(zhì)體_____（能/否）產(chǎn)生ATP，原因是______________________________________。
(3)利用圖示反應(yīng)原理來檢測(cè)樣品中細(xì)菌數(shù)量時(shí)，熒光強(qiáng)度與樣品中細(xì)菌數(shù)量呈正相關(guān)，原因是_________。
(4)寡霉素_____（能/否）用來抑制細(xì)菌細(xì)胞的繁殖，原因是_____________________________。
解析：(1)從ATP合成酶的功能來看，一方面它作為酶催化ATP的形成，另一方面它以一個(gè)載體的身份來轉(zhuǎn)運(yùn)H+，說明某些膜蛋白具有催化和控制物質(zhì)出入細(xì)胞的功能。
(2)據(jù)圖甲分析，H+跨膜運(yùn)輸需要細(xì)菌紫膜質(zhì)（一種膜蛋白）的協(xié)助，且從低濃度向高濃度運(yùn)輸，需要光提供能量，為主動(dòng)運(yùn)輸方式。ATP合成酶能將H+勢(shì)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能，則黑暗條件下，只要脂雙層內(nèi)H+濃度高于外側(cè)就可以產(chǎn)生ATP。
(3)每個(gè)細(xì)菌內(nèi)的ATP含量基本相同，ATP水解釋放的能量部分轉(zhuǎn)化成光能，熒光越強(qiáng)說明ATP含量越高，從而說明細(xì)菌數(shù)量越高，故熒光強(qiáng)度與細(xì)菌數(shù)量呈正相關(guān)。
(4)寡霉素能夠改變線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶的結(jié)構(gòu)，從而阻斷ATP的合成，而細(xì)菌沒有線粒體結(jié)構(gòu)，所以寡霉素對(duì)細(xì)菌的生理過程不起作用，因此寡霉素不能用來抑制細(xì)菌細(xì)胞的繁殖。
【答案】(1)催化和運(yùn)輸
(2) 主動(dòng)運(yùn)輸 能 ATP合成酶能將H+勢(shì)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能，則黑暗條件下，只要脂雙層內(nèi)H+濃度高于外側(cè)就可以產(chǎn)生ATP
(3)每個(gè)細(xì)菌內(nèi)的ATP含量基本相同，ATP水解釋放的能量部分轉(zhuǎn)化成光能，熒光越強(qiáng)說明ATP含量越高，從而說明細(xì)菌數(shù)量越高，故熒光強(qiáng)度與細(xì)菌數(shù)量呈正相關(guān)
(4) 否 寡霉素能夠改變線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶的結(jié)構(gòu)，從而阻斷ATP的合成，而細(xì)菌沒有線粒體結(jié)構(gòu)，所以寡霉素對(duì)細(xì)菌的生理過程不起作用
8．（2023·遼寧·建平縣模擬）Rubisc酶是暗反應(yīng)中的關(guān)鍵酶，它催化CO2與RuBP生成三碳化合物。某實(shí)驗(yàn)小組欲研究水稻光合作用的相關(guān)生理過程，以水稻的低葉綠素含量突變體（YL）與野生型（WT）為實(shí)驗(yàn)材料，采用隨機(jī)分組設(shè)計(jì)，設(shè)置3種氮肥處理，即0N（全生育期不施氮肥）、MN（全生育期施純氮120kg·hm-2）和HN（全生育期施純氮240kg·hm-2），并測(cè)定飽和光照強(qiáng)度（1000μml·m-2·s-1）下的氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度，結(jié)果如圖所示。回答下列問題：
（1）比較YL與WT的葉綠素含量差異時(shí)，常用________提取葉綠素；限制暗反應(yīng)速率的內(nèi)在因素可能有____________________。
（2）圖示結(jié)果表明，在MN與HN處理下，YL與WT相比，前者氣孔導(dǎo)度較大，但二者胞間CO2濃度卻無顯著差異。由此推斷在MN與HN處理下，YL的光合速率________WT的，分析其原因是____________________。
（3）研究表明，葉綠素含量高并不是葉片光合速率大的必需條件。葉片中的葉綠素含量存在“冗余”現(xiàn)象，因此，適當(dāng)降低____________________將有助于減少葉片中氮素在合成葉綠素過程中的消耗，最終提高葉片光合速率。
（4）Rubisc酶催化CO2與RuBP生成三碳化合物的過程稱為________，葉肉細(xì)胞中Rubisc酶含量高，有利于提高光合速率，但合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素。已知YL的Rubisc酶含量顯著高于WT的，結(jié)合題圖分析，與WT的氮素利用途徑相比，YL的氮素利用途徑可能是____________________。
解析：光合色素易溶于有機(jī)溶劑，葉綠素的提取用無水乙醇，光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光照強(qiáng)度、溫度、水、二氧化碳等因素影響光合作用速率。
（1）葉綠素的提取用無水乙醇；光合作用內(nèi)在因素中光合作用有關(guān)酶的數(shù)量與活性可以限制暗反應(yīng)速率。
（2）CO2是暗反應(yīng)的原料，在MN與HN處理下，YL與WT相比，前者氣孔導(dǎo)度較大，但二者胞間CO2濃度卻無顯著差異，YL較高的光合速率會(huì)較快地固定與消耗胞間CO2，從而在一定程度上降低了胞間CO2濃度，使其與WT的胞間CO2濃度差異不大（或在MN與HN處理下，YL的氣孔導(dǎo)度大于WT的，但YL與WT的胞間CO2濃度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2），因此YL的光合速率高于WT的。
（3）葉片中的葉綠素含量存在“冗余”現(xiàn)象，適當(dāng)降低葉片中的葉綠素含量，有助于減少葉片中氮素在合成葉綠素過程中的消耗，最終提高葉片光合速率。
（4）由題意可知，Rubisc酶是暗反應(yīng)中的關(guān)鍵酶，它催化CO2與RuBP生成三碳化合物，此過程稱為CO2的固定。合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素，結(jié)合題圖分析，與WT的氮素利用途徑相比，YL更傾向于將氮素用于Rubisc酶的合成，而不是葉綠素的合成。
答案：（1） 無水乙醇 光合作用有關(guān)酶的數(shù)量與活性
（2） 高于 YL較高的光合速率會(huì)較快地固定與消耗胞間CO2，從而在一定程度上降低了胞間CO2濃度，使其與WT的胞間CO2濃度差異不大（或在MN與HN處理下，YL的氣孔導(dǎo)度大于WT的，但YL與WT的胞間CO2濃度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2） （3）葉片中的葉綠素含量
（4） CO2的固定 YL更傾向于將氮素用于Rubisc酶的合成，而不是葉綠素的合成
9．（2023·江西贛州模擬）番茄含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，據(jù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家研究測(cè)定：每人每天食用50克-100克鮮番茄，即可滿足人體對(duì)幾種維生素和礦物質(zhì)的需要。為了進(jìn)一步了解番茄的生理特征，某興趣小組在一定濃度的CO2和適宜的溫度(25℃)下，測(cè)定番茄在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如下表。據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是________。當(dāng)光照強(qiáng)度超過9 klx時(shí)，番茄光合速率不再增加，此時(shí)限制番茄光合作用的主要外界因素是__________。
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時(shí)，番茄的根細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有____________________。當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，番茄固定的CO2的量為_______mg·100cm-2葉·h-1；當(dāng)光照強(qiáng)度為9klx時(shí)，番茄固定的CO2的量為_______mg·100 cm-2葉·h-1。
（3）下面甲圖表示種植番茄的密閉大棚內(nèi)，一晝夜空氣中CO2含量的變化情況。由圖可知番茄開始進(jìn)行光合作用的時(shí)間是_______（填“早于6點(diǎn)”、“始于6點(diǎn)”或“晚于6點(diǎn)”）；BD段CO2相對(duì)含量顯著下降，影響其變化的主要環(huán)境因素是_____________；一天之中植物有機(jī)物積累量最多的時(shí)候是曲線中的___點(diǎn)（填字母）。
乙圖表示空氣中CO2含量對(duì)番茄植株光合作用的影響，X、Y對(duì)應(yīng)的CO2含量下，葉綠體中[H]和 ATP的生成速率的關(guān)系為_________（填“X>Y”、“X=Y”或“X

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