福建省三明市沙县区一中2023-2024学年高一上学期12月月考生物试题(Word版附解析)
展开本试卷总分100分,考试时间90分钟
一、单项选择题(共30小题,其中1-10题每题1分,11-30题每题2分,共50分。)
1. 下列是关于几类生物的特点的叙述,正确的是( )
A. 色球蓝细菌与绿藻的共同点是都能进行光合作用,但它们的细胞中都不含叶绿体
B. 硝化细菌与变形虫在结构上的根本区别是前者有细胞壁,后者无细胞壁
C. 大肠杆菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、核糖体及遗传物质DNA等
D. 甲型流感(H1N1)病毒结构简单,仅含有核糖体
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、色球蓝细菌不含有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,小球藻有叶绿体,能进行光合作用,A错误;
B、硝化细菌(原核生物)与变形虫(真核生物)结构上的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核,B错误;
C、大肠杆菌和蓝细菌都是原核生物,在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、核糖体及相同类型的遗传物质DNA等,C正确;
D、病毒没有细胞结构,没有细胞器,D错误。
故选C。
2. 某同学在显微镜下观察了菠菜、洋葱、玉米的叶肉细胞,发现这些细胞中都含有叶绿体,于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论应用的科学方法是( )
A. 完全归纳法B. 不完全归纳法
C. 构建模型法D. 对比实验法
【答案】B
【解析】
【分析】归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法,其中完全归纳法是对所有调查对象的某些特征或属性进行归纳总结,因此完全归纳法有一定的局限性和不可实现性。而不完全归纳法是指只考察了某类事物中的部分对象具有这种属性,而结论却断定该类事物的全部对象都具有这种属性,其结论所断定的范围显然超出了前提所断定的范围,所以,前提同结论之间的联系是或然的。也就是说,即使前提真实,推理形式正确,其结论也未必一定是真的。模型建构法是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述,可以定性也可以定量,有的借助具体的实物或者其它形象化的手段,有的通过抽象的形式来表达。模型的形式有很多,有物理模型、概念模型和数学模型等。对比实验法是指设置两个或两个以上的实验组,通过对实验结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系。
【详解】某些同学对显微镜下观察到的菠菜、洋葱、玉米的叶肉细胞的结构进行了归纳,从而得出所有植物叶肉细胞都有叶绿体,这属于在植物中选择了部分代表进行归纳总结,属于不完全归纳法,ACD错误,B正确。
故选B。
3. 研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持,而用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。在正常人的血浆中,NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍,当血浆中NaHCO3的含量减少时,会形成酸中毒,当血浆中H2CO3含量减少时,会形成碱中毒。医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液,临床上可用来补液和洗涤伤口。上面一系列事实说明( )
①无机盐是细胞内许多重要化合物的组成成分
②许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
③无机盐对于维持细胞的酸碱平衡非常重要
④无机盐可维持细胞渗透压,从而维持细胞正常形态
A. ②④③B. ②③④C. ①③④D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:细胞中某些复杂化合物的重要组成成分、维持细胞的生命活动和维持细胞的酸碱平衡。
【详解】结合题干信息分析可知,不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持,而含有Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时,这说明Ca2+和K+具有维持生物体正常生命活动的作用;
当血浆中的NaHCO3含量减少时,会形成酸中毒;当血浆中H2CO3含量减少时,则形成碱中毒,这表明无机盐具有维持细胞的酸碱平衡的作用
;医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液,临床上可用来补液和洗涤伤口,这是因为其渗透压与细胞内液相同,利于维持人体细胞活性。
综上所述,上面一系列事实说明,②许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用;③无机盐对于维持细胞的酸碱平衡非常重要;④无机盐可维持细胞渗透压,从而维持细胞正常形态,即B正确。
故选B。
4. 关于细胞中自由水和结合水的叙述,正确的是( )
A. 细胞中自由水和结合水的含量是固定不变的
B. 自由水的含量与细胞内蛋白质等亲水性物质的含量呈正相关
C. 自由水可转化为结合水,反之则不然
D. 自由水与结合水之比可作为衡量细胞代谢强弱的指标
【答案】D
【解析】
【分析】自由水与结合水的关系:自由水和结合水可相互转化细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛,细胞内自由水水含量高;代谢活动下降,细胞中结合水水含量高,结合水的比例上升时,植物的抗逆性增强,细胞代谢速率降低。
【详解】A、细胞中的自由水和结合水的含量是随着细胞的时期变化的,新陈代谢旺盛的细胞自由水含量高,新陈代谢弱的细胞含量低,结合水则相反,A错误;
B、细胞内蛋白质等亲水性物质是与结合水结合,故结合水的含量与细胞内蛋白质等亲水性物质的含量呈正相关,B错误;
C、自由水可转化为结合水,反之也可以,C错误;
D、自由水与结合水之比可作为衡量细胞代谢强弱的指标,D正确。
故选D。
5. 如图是DNA和RNA的基本组成单位的结构示意图,下列说法正确的是
A. 所有生物中都有5种碱基和8种核苷酸
B. 某种病毒中也有上述两类核苷酸
C. 硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成
D. DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖,而没有核糖
【答案】D
【解析】
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成。
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:①五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;②碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。
3、细胞生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中含有DNA和RNA两种核酸,其中DNA是遗传物质,非细胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。
4、核酸初步水解的产物是核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基。
【详解】A、细胞生物中含有5种碱基和8种核苷酸,但病毒中只含有4种碱基和4种核苷酸,A错误;
B、病毒中只含有DNA或RNA一种核酸,因此只含有脱氧核苷酸或核糖核苷酸中的一种,B错误;
C、硝化细菌属于原核生物,其遗传物质是DNA,构成DNA的碱基有A、T、G、C四种,C错误;
D、DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖、磷酸和含氮碱基(A、T、G、C),没有核糖,D正确。
故选D。
6. 变形虫和水稻共同具有的显微结构是( )
①细胞核②细胞膜③叶绿体④核糖体⑤内质网⑥中心体⑦高尔基体⑧线粒体
A. ①②④⑤⑦⑧B. ①⑤⑥⑦⑧
C ①⑧D. ①④⑤⑦⑧
【答案】C
【解析】
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形,可以在高倍显微镜下观察它的分布和形态。
2、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力车间,细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。内质网是由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间。
3、中心体是低等植物细胞和动物细胞特有的结构,高等植物细胞中不含有中心体。
【详解】①动植物细胞都含有细胞核,且细胞核属于显微结构,①正确;
②动植物细胞都含有细胞膜,且细胞膜是亚显微结构,②错误;
③动物细胞没有叶绿体,③错误;
④动植物细胞都含有核糖体,但核糖体属于亚显微结构,④错误;
⑤动植物细胞都含有内质网,但内质网属于亚显微结构,⑤错误;
⑥高等植物细胞不含中心体,⑥错误;
⑦动植物细胞都含有高尔基体,但高尔基体属于亚显微结构,⑦错误;
⑧动植物细胞都含有线粒体,且线粒体属于显微结构,⑧正确;综上,①⑧正确,ABD错误,C正确。
故选C。
7. 下列有关“用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,正确的是( )
A. 观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志
B. 实验中,可选用菠菜叶稍带些叶肉的上表皮制作临时装片
C. 供观察用的黑藻,事先应放在黑暗、室温条件下培养
D. 叶肉细胞中的叶绿体散布在细胞质中,应用低倍显微镜观察其形态
【答案】A
【解析】
【分析】细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可以在高倍显微镜下观察它的形态。细胞质流动的观察以叶绿体作为参照物。
【详解】A、观察细胞质的流动时,由于叶绿体有颜色,因此,可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志,A正确;
B、实验中,选择的材料是稍带叶肉的菠菜叶下表皮,因为表皮细胞中没有叶绿体,只有叶肉细胞中有叶绿体,下表皮叶肉细胞中的叶绿体数目少,个体大,便于观察,B错误;
C、观察细胞质流动时,实验前要将黑藻放在光照、温度适宜的环境下培养,C错误;
D、叶肉细胞中的叶绿体散布在细胞质中,先用低倍镜找到目标,再用高倍显微镜观察其形态,D错误。
故选A。
8. 核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分。下列相关叙述正确的是( )
A. 附着NPC的核膜为双层膜结构,且可以与高尔基体膜相联系
B. NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出
C. 非洲爪蟾NPC是双向性核质交换通道,其数目、分布与细胞代谢活性有关
D. 哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
【答案】C
【解析】
【分析】核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、核膜为双层膜结构,且外膜可与内质网膜相连,A错误;
B、NPC是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,而DNA不能通过,故其控制物质的进出具有选择性,B错误;
C、核孔复合物(NPC)可实现核质间双向物质交流,其数目多少及分布位置与细胞代谢活性有关,C正确;
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,因此不含NPC,D错误。
故选C。
9. 细胞核中富含热胁迫敏感蛋白,在热胁迫条件下其会发生错误折叠。为探究错误折叠蛋白的修复机制,研究者让融合蛋白L-G在细胞中表达,该融合蛋白分布在细胞核中,其中L是受热胁迫时易错误折叠的部分,G是能发出绿色荧光的热稳定部分。研究发现,融合蛋白在热胁迫条件下会错误折叠并进入核仁,若破坏核仁,错误折叠的蛋白将不能被修复。下列说法错误的是( )
A. 修复好的融合蛋白主要在核仁内发挥作用
B. 正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均能发出绿色荧光
C. 核仁可能具有修复错误折叠蛋白的功能
D. 融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核
【答案】A
【解析】
【分析】细胞核的结构:
1、核膜(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、融合蛋白L-G在细胞中表达,该蛋白分布在细胞核中,核仁是错误折叠蛋白修复的场所,修复好的热胁迫敏感蛋白应该回到细胞核内发挥作用,故修复好的热胁迫敏感蛋白主要在核质中发挥作用,A错误;
B、融合蛋白L-G的L是受热胁迫易错误折叠的部分,G是能发出绿色荧光的热稳定部分,因此正常温度和热胁迫条件融合蛋白均能发出绿色荧光,B正确;
C、若破坏核仁,错误折叠的蛋白将不能修复,说明核仁可能具有修复错误折叠蛋白的功能,C正确;
D、融合蛋白分布在细胞核中,其在细胞质合成后通过核孔进入细胞核,D正确。
故选A。
10. 下列关于细胞质基质的叙述不正确的是( )
A. 细胞质基质呈溶胶状,细胞器分布在细胞质基质中
B. 细胞质基质是活细胞进行无氧呼吸的场所
C. 细胞质基质为新陈代谢正常进行提供了必要的物质条件,如ATP、酶、DNA等
D. 细胞质基质中有着细胞骨架,细胞骨架支撑着细胞器
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞质主要包括细胞质基质和细胞器, 细胞质基质呈溶胶状,细胞器分布在细胞质基质中。细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶,在细胞质基质中进行着多种化学反应。
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、细胞质基质呈溶胶状,细胞器分布在细胞质基质中,A正确;
B、无氧呼吸在细胞质基质进行,B正确;
C、DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中,细胞质基质不能为新陈代谢正常进行提供DNA,C错误;
D、 细胞质基质中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能够维持着细胞的形态,锚定并支撑许多细胞器,D正确。
故选C。
11. 下列有关细胞内酶和ATP 的叙述,错误的是( )
A. 在有氧和缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP
B. 酶只能在细胞内起催化作用
C. ATP 脱去两个磷酸基团后可作为合成某些酶的原料
D. 酶的合成过程伴随着ATP 的水解
【答案】B
【解析】
【分析】1.酶活性:酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。2.作用机理:催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。3.酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。4.酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和(高温、过酸、过碱,都会使酶的结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活)。
【详解】A、在有氧条件下,细胞内进行有氧呼吸;缺氧的条件下,部分细胞能进行无氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段是相同的,在细胞质基质中,葡萄糖分解为丙酮酸和[H],并产生少量的能量,细胞质基质都能形成ATP,A正确;
B、酶具有催化能力,适宜条件下,酶在细胞内和细胞外都能起催化作用,B错误;
C、ATP 脱去两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料,某些酶的成分是RNA,C正确;
D、酶的合成过程需要能量,伴随着ATP 的水解,D正确。
故选B。
12. 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。该现象不能说明( )
A. ATP是细胞的直接能源物质B. 部分32P标记的ATP是重新合成的
C. ATP中远离A的磷酸基团容易脱离D. 该过程中ATP既有合成又有分解
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析可知:由于短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明有ATP的水解和合成。
【详解】A、由于题干中没有说明ATP供能的过程,所以不能说明ATP是细胞内的直接能源物质,A符合题意;
B、部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明部分32P标记的ATP是重新合成的,B不符合题意;
C、由于是部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明ATP中远离A的P容易脱离,形成ADP,C不符合题意;
D、ATP含量变化不大和部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明该过程中ATP既有合成又有分解,D不符合题意。
故选A。
13. 某研究小组利用淀粉及唾液淀粉酶探究影响酶活性因素的实验,实验结果如下图所示,相关叙述错误的是( )
A. 据图推测唾液淀粉酶发挥作用的最适温度是37℃
B. 60℃时,酶的空间结构已经遭到了破坏
C. 相同pH不同温度时,唾液淀粉酶活性一定不同
D. 此实验中无对照组,全是实验组
【答案】C
【解析】
【分析】酶的活性受温度和pH等因素的影响,低温会降低酶的活性,不会使酶变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
分析题图:纵坐标是底物剩余量,剩余量越多,说明被分解越少,酶活性越低,反之,酶活性越大。
【详解】A、由图可知,在37℃,不同pH下,淀粉剩余均最少,因此推测唾液淀粉酶的最适温度可能是37℃,A正确;
B、60℃时,剩余淀粉的量与起始量差不多,可以认为酶没有发挥作用,酶的空间结构可能已经遭到了破坏,B正确;
C、相同pH,不同温度时,淀粉剩余量有可能相同,说明唾液淀粉酶活性也可能相同,C错误;
D、此实验的每个组别均未知实验结果,没有对照组,全是实验组,D正确。
故选C。
14. 秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是( )
A. 实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
B. 培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
C. 乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
D. 乙瓶溶液颜色改变,说明酵母菌的细胞呼吸方式为无氧呼吸
【答案】A
【解析】
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【详解】A、底物浓度一定,实验中增加甲瓶的酵母菌数量能加快乙醇产生的速率,但不能提高乙醇最大产量,A正确;
B、用酸性重铬酸钾检测酒精时,应该待实验结束后从甲瓶取出部分液体进行鉴定,B错误;
C、CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,因此乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄,表明酵母菌已产生了CO2,C错误;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,故乙瓶溶液颜色改变,不能说明酵母菌的细胞呼吸方式为无氧呼吸,D错误。
故选A。
【点睛】
15. 将生长状况良好的人成熟红细胞平均分为三组进行物质转运实验。甲组加入细胞呼吸抑制剂,乙组加入载体蛋白抑制剂,丙组不做处理,一段时间后测定物质转运速率。与丙组相比,甲组和乙组中物质的转运速度明显降低,甲、乙两组中待转运的物质是( )
A. 甲组:K+;乙组:葡萄糖
B. 甲组:氧气;乙组:二氧化碳
C. 甲组:葡萄糖;乙组:甘油
D. 甲组:氨基酸;乙组:大分子蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析,甲组加入细胞呼吸抑制剂,抑制细胞呼吸,能量供应发生障碍;乙组加入载体蛋白抑制剂,抑制了载体蛋白的功能;丙组不做处理,作为对照。
与丙组相比,甲组的物质转运速度明显降低,说明能量供应影响了物质的运输,该物质的跨膜运输方式为主动运输;乙组的物质转运速度明显降低,说明载体蛋白影响了物质的运输,该物质的运输需要载体蛋白,运输方式为协助扩散或主动运输。
【详解】A、K+进入细胞的方式为主动运输,葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散,A正确;
B、氧气进入人成熟红细胞与二氧化碳出人成熟红细胞的方式都为自由扩散,B错误;
C、葡萄糖进入人成熟红细胞的方式为协助扩散,甘油进出人成熟红细胞的方式为自由扩散,C错误;
D、氨基酸进入人成熟红细胞的方式为主动运输,大分子蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐,D错误。
故选A。
16. 胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性,减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收,进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药,但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验,结果如下图所示。下列相关描述正确的是( )
A. 本实验的自变量是药物的浓度
B. 在实验中,一定范围内的荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关
C. 荞麦黄酮可以安全替代奥利可他成为新的减肥药物
D. 荞麦黄酮使胰脂肪酶为脂肪水解提供的能量减少
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:随着药物浓度的升高,奥利司他和荞麦黄酮对脂肪酶的抑制率逐渐上升,且相同浓度下,奥利司他的抑制效果更高。
【详解】A、本实验的自变量是药物的种类和浓度,A错误;
B、由实验结果可知:在实验中,荞麦黄酮能够抑制胰脂肪酶的活性,荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关,B正确;
C、虽然荞麦黄酮从苦荞的麸皮中提取,但是否会引起其他不良反应尚不明确,此外荞麦黄酮的抑制效果差于奥利司他,因此荞麦黄酮不一定可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物,C错误;
D、酶催化的原理是降低化学反应的活化能,不是为反应提供能量,D错误。
故选B。
17. 18O标记的葡萄糖培养酵母菌,最终不会出现18O的物质是( )
A. CO2B. H2OC. 酒精D. 丙酮酸
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】AD、葡萄糖中的氧原子在有氧呼吸的第一阶段能进入丙酮酸,然后有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳,即氧原子再进入二氧化碳中,所以18O标记的葡萄糖培养酵母菌,18O先在丙酮酸中出现,然后可以出现在二氧化碳中,AD错误;
B、有氧呼吸的第三阶段是氧气和前两阶段产生的[H]反应生成水,即水中的18O来自氧气,不来自葡萄糖,因此18O标记的葡萄糖培养酵母菌,水中不会出现18O,B正确;
C、酵母菌是兼性厌氧菌,在进行无氧呼吸时,葡萄糖中的氧原子在无氧呼吸的第一阶段能进入丙酮酸,在无氧呼吸第二阶段进入酒精和二氧化碳中,因此18O标记的葡萄糖培养酵母菌,酒精中可以含有18O,D错误。
故选B。
18. 将采摘后的白菜样品分别置于1℃、16℃和22℃条件下,分别计算其呼吸熵(单位时间内CO2释放量和O2吸收量的比值),结果如下图。下列叙述中,不正确的是( )
A. 贮藏白菜时适当降低环境温度,能抑制其细胞呼吸
B. 呼吸熵大于1时,白菜既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
C. 第30小时、1℃和16℃下白菜呼吸熵均为1,故呼吸速率也相等
D. 第60小时、22℃条件下,白菜有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸的物质变化:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O。
无氧呼吸的物质变化:C6H12O62C2H5OH+2CO2。
【详解】A、贮藏白菜时适当降低环境温度,降低酶的活性,能抑制其细胞呼吸,减少有机物消耗,A正确;
B、白菜有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳,无氧呼吸产生二氧化碳,所以两种呼吸方式同时进行时,CO2释放量大于O2吸收量,呼吸熵大于1时,B正确;
C、第30小时、1℃和16℃下白菜呼吸熵均为1,说明白菜的呼吸方式为有氧呼吸,不管有氧呼吸速率大小,释放的二氧化碳和吸收的氧气都等于1,C错误;
D、第60小时、22℃条件下,白菜呼吸熵约为2.7,假设氧气吸收量为a,有氧呼吸消耗的葡萄糖为a/6,有氧呼吸释放的二氧化碳为a,无氧呼吸释放的二氧化碳为1.7a,无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.85a,白菜有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,D正确。
故选C。
19. 运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是( )
A. 低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B. 中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C. 高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D. 肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量,当运动强度较低时,主要利用脂肪酸供能;当中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸;当高强度运动时,主要利用肌糖原供能。
【详解】A、由图可知,当运动强度较低时,主要利用脂肪酸供能,A正确;
B、由图可知,中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸,B错误;
C、高强度运动时,糖类中的能量大部分以热能的形式散失,少部分转变为ATP,C错误;
D、高强度运动时,机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量,D错误。
故选A。
20. 如图是油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是( )
A. 种子在发育过程中甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B. 种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子主要的储能物质
C. 种子萌发时部分脂肪转化为糖类,同时会大量吸收水分
D. 种子发育过程中,可溶性糖转变为脂肪,种子需要的元素种类增加
【答案】C
【解析】
【分析】由图甲分析可知,随着开花时间的延长,油菜种子中可溶性糖含量降低,脂肪含量增加,这能够将植物合成的有机物储存到种子中;由图乙分析可知,随着萌发天数的增加,油菜种子中脂肪含量减少,可溶性糖含量增加,这是将脂肪等有机物分解为种子萌发提供能量。
【详解】A、由A图可知,种子在发育过程中,可溶性糖转变为脂肪,甜味逐渐变淡,A错误;
B、由图乙观察可知,种子发育过程中,脂肪含量减少,可溶性糖含量增加,这说明脂肪转变为了可溶性糖,脂肪是种子主要的储能物质,B错误;
C、由B图可知,种子萌发时部分脂肪转化为可溶性糖,细胞吸水能力增强,同时会大量吸收水分,C正确;
D、脂肪和可溶性糖都只含有C、H、O三种元素,故种子发育过程中,可溶性糖转变为脂肪,种子需要的元素种类不变,D错误。
故选C。
21. 研究发现酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验。下列说法正确的是( )
A. ①②③过程中,蛋白质的空间结构不变
B. 处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可证明酶具有高效性
C. 蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
D. 将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合,可测定蛋白酶在酸性条件下的催化效果
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,①表示蛋清在高温条件下变性,②表示蛋白酶催化蛋白质水解,③表示盐酸催化蛋清水解。
【详解】A、高温、过酸、过碱会使蛋白质结构改变,蛋白酶会将蛋白质水解,使蛋白质空间结构改变,因此①②③过程中,蛋白质的空间结构改变,A错误;
B、蛋白块c是酸处理的结果,蛋白块b是酶处理的结果,若处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可证明酶具有高效性,B正确;
C、蛋白块a是经过高温变性的蛋白质,空间结构改变,更容易被蛋白酶水解,因此蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子不容易被蛋白酶水解,C错误;
D、由于盐酸也会将蛋白质水解,干扰实验结果,因此将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合,不能测定蛋白酶在酸性条件下的催化效果,D错误。
故选B。
22. 将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中,其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. t1 时刻与 t2 时刻水分子的渗透方向不同
B. t3 时刻与 t0 时刻相比细胞液浓度提高
C. t1-t2 时间内细胞处于质壁分离状态
D. t0~t1 时间内,细胞吸水能力逐渐减弱
【答案】D
【解析】
【分析】当细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,原生质层对细胞壁的压力减小;当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水,原生质层对细胞壁的压力逐渐增大。
【详解】A、t1时刻水分子渗透方向为细胞液到细胞外液,原生质层对细胞壁的压力逐渐减小;t2时刻水分子渗透方向为细胞外液到细胞液,原生质层对细胞壁的压力逐渐增大,A正确;
B、t3时刻细胞吸水对细胞壁的压力大于t0时刻,即t3时刻与t0时刻相比细胞液浓度提高,B正确;
C、t1-t2时间内,原生质层对细胞壁的压力为0,细胞处于质壁分离的状态,C正确;
D、t0~t1 时间内,原生质层对细胞壁的压力逐渐减小,说明细胞不断失水,细胞吸水能力逐渐增大,D错误。
故选D。
23. 协同运输是物质跨膜运输的一种方式。如图所示,Na +进入细胞所需动力来自于膜两侧的浓度差, 葡萄糖进入细胞是在膜两侧Na +浓度梯度驱动下进行的,而细胞内的 Na +则由另一种载体蛋白运到膜外。 下列有关叙述正确的是( )
A. 同时与 Na +和葡萄糖结合的载体蛋白不有特异性
B. 图中Na +跨膜运输的方式相同
C. 图中葡萄糖跨膜运输是不消耗能量的协助扩散
D. 图中的协同运输是Na +顺浓度协助扩散驱动葡萄糖主动运输
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,则Na+的运输方式是协助扩散,葡萄糖的运输方式是主动运输,而跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外需要载体和能量,属于主动运输。
【详解】A、 同时与Na+和葡萄糖结合的载体蛋白具有特异性,A错误;
B、图中Na+跨膜运输两处的方式不同,左侧为协助扩散,右侧为主动运输,B错误;
C、图中葡萄糖跨膜运输是消耗能量的主动运输,能量来自顺浓度Na+形成的电化学梯度,C错误;
D、图中的协同运输是Na+顺浓度协助扩散驱动葡萄糖主动运输,D正确。
故选D。
24. 如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述错误的是( )
A. 影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH
B. 甲曲线中,a点与b点限制酶促反应速率的因素不相同
C. 乙曲线中,d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D. 丙曲线中,g点时对应因素升高,酶的活性不能到达h点
【答案】C
【解析】
【分析】低温时酶的活性很低,但并不失活,高温使酶的空间结构发生改变而失活,过酸、过碱都会使酶的空间结构发生改变而失活。
【详解】A、由于低温时酶的活性很低,但并不失活,故影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH,A正确;
B、甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系,a点的限制因素是底物浓度,b点时底物达到饱和状态,限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度,B正确;
C、乙曲线是温度对酶活性的影响曲线,d点是低温条件,酶的活性很低,但是酶的空间结构没有被破坏,温度恢复,酶的活性可恢复,f点是高温条件,高温使酶的空间结构发生改变,即使温度降低,酶的空间结构也不能恢复,C错误;
D、丙曲线是pH对酶活性的影响曲线,g点时pH过低,酶的空间结构发生改变,pH升高,酶的活性不能恢复,故不能到达h点,D正确。
故选C。
25. 用如图所示装置测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞,在25 ℃下经过20 min再观察红色液滴的移动情况,下列对实验结果的分析错误的是
A. 若装置1液滴左移,装置2液滴不移动,说明种子进行了无氧呼吸
B. 若装置1液滴左移,装置2液滴右移,说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
C. 若装置1液滴不移动,装置2液滴右移,说明种子只进行无氧呼吸
D. 装置2液滴向右移动的体积可表示细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差
【答案】A
【解析】
【详解】A.若装置1液滴左移,装置2液滴不移动,说明种子只进行有氧呼吸,A错误;
B.若装置1液滴左移,装置2液滴右移,说明种子进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,B正确;
C.若装置1液滴不移动,装置2液滴右移,说明种子只进行产生酒精的无氧呼吸,C正确;
D.装置2液滴的移动情况由容器中CO2与O2的差值决定,即液滴向右移动的体积可表示细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差,D正确;
答案选A。
26. 大豆中的氧化蛋白质无法被肠道中相关酶降解,为致病菌的增殖提供了良好的营养环境。致病菌使小肠上皮细胞膜的主要成分被氧化后,其产生的有害代谢废物通过小肠上皮细胞进入血液,导致肠道炎症。科研人员用大豆作为主要蛋白质来源配制饲料饲养小鼠,检测与炎症反应有关的两种细菌的数量,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
注:乳酸菌对炎症有抑制效果,“+”的多少代表菌体数量的多少。
A. 大豆中不能被肠道相关酶降解的氧化蛋白质的空间结构已发生改变
B. 细胞膜脂质和蛋白质被氧化后,其通透性降低,易使有害物质进入血液
C. 对照组的实验处理为利用正常(未氧化)大豆饲料饲养小鼠,其余条件均相同
D. 与对照组相比,实验组中的小鼠更易患肠道炎,推测大肠杆菌能引发小鼠肠道炎
【答案】ACD
【解析】
【分析】大豆主要储能物质有淀粉和脂肪,脂肪在脂肪酶等相关酶的催化下,分解为甘油和脂肪酸。蛋白质的空间结构被破坏,导致丧失其原有功能。
【详解】A、大豆中不能被肠道相关酶降解的氧化蛋白质的空间结构已经改变,导致丧失其原有功能,A正确;
B、细胞膜的脂质和蛋白质被氧化后,其通透性增加,易使有害物质进入血液,B错误;
C、表中实验的自变量是蛋白质的种类,因变量是菌体数量,故对照组的处理为利用正常(未氧化)大豆饲料饲养小鼠,其余条件相同且适宜,C正确;
D、表中与对照组相比,实验组的大肠杆菌的数量增多,实验组中的小鼠更易患肠道炎,推测大肠杆菌能引发小鼠肠道炎,D正确。
故选ACD。
27. “结构与功能观”是生物学的基本观点,其内涵是“结构是功能的基础,功能的实现一般依赖于特定的结构”。下列叙述不符合该观点的是( )
A. 溶酶体中含有多种水解酶,有利于分解衰老和损伤的细胞器
B. 哺乳动物成熟红细胞具较多的核糖体,有利于合成血红蛋白
C. 线粒体内膜向内折叠成嵴,利于附着大量有氧呼吸相关的酶
D. 高等植物细胞间形成胞间连丝,利于进行细胞间的信息传递
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,其基本骨架是磷脂双分子层。
2、溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,有利于分解衰老和损伤的细胞器,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞不具有细胞核和细胞器,血红蛋白为未成熟的红细胞合成,B错误;
C、线粒体是有氧呼吸主要场所,内膜向内折叠成嵴,扩大了膜面积,利于附着大量与有氧呼吸相关的酶,C正确;
D、高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流,D正确。
故选B。
28. 蛋白复合体种类较多,其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核孔上的一种双向亲水核质运输通道。易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体,其中心有一个直径大约2纳米的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列叙述不正确的是( )
A. 核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B. 核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C. 易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力
D. 易位子进行物质运输时具有识别能力,体现了内质网膜的选择性
【答案】B
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点是:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,氨基酸的不同在于R基的不同。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构具有多样性。
【详解】A、核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别,一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多,A正确;
B、并不是所有的物质都可以通过核孔,如DNA分子就不能通过核孔,B错误;
C、核孔是大分子进出细胞的通道;易位子能引导新合成多肽链进入内质网,并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质,故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力,C正确;
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体,且与信号肽结合能引导新合成多肽链进入内质网,体现了内质网膜的选择性,D正确。
故选B。
29. 胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮的作用及机制,在酶量一定且环境适宜的条件下,科研人员检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响。图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。下列说法正确的是( )
A. 板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性作用能通过增加底物浓度来解除
B. 据图1分析,板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有促进作用
C. 结合图1与图2分析,板栗壳黄酮的作用机理应为B
D. 胰脂肪酶通过提供化学反应活化能加快反应速率
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点。
【详解】A、据图1分析加入板栗壳黄酮组酶促反应速率小于对照组,且通过增加底物脂肪浓度酶促反应速率达到最大时依然比对照组低,说明板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的作用不能通过增加底物浓度来解除,A错误;
B、据图1分析,在脂肪浓度相同时,板栗壳黄酮组酶促反应速率低于对照组,所以板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用,B错误;
C、图2中的B板栗壳黄酮与胰脂肪酶结合改变了胰脂肪酶的空间结构,导致脂肪无法与胰脂肪酶结合,此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解;图2中的C板栗壳黄酮与脂肪竞争结合位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合几率,但胰脂肪酶空间结构没有改变,此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解。据图1可知,加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组,且增加脂肪浓度直至反应速率达到最大时,加入板栗壳黄酮组的反应速率依然比对照组低,因此板栗壳黄酮的作用机理应为B,C正确;
D、胰脂肪酶具有催化作用,是通过降低化学反应所需的活化能加快反应速率的,D错误。
故选C。
30. Ca2+— Mg2+—ATP酶是存在于组织细胞及细胞器膜上的一种蛋白酶,由于其离子运转是借助类似泵的机制来完成的,医学上将离子的这种运转方式称为“泵”,也称“钙泵”。如图为Ca2+转运示意图,相关叙述错误的是( )
A. 钙泵转运Ca2+时会发生磷酸化,同时消耗能量
B. ATP的所有化学键都可以断裂,为转运Ca2+提供能量
C. Ca2+逆浓度转运时需要与钙泵结合
D. 钙泵既有催化功能,也有运输功能
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息,钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输Ca2+的ATP水解酶,是细胞膜或细胞器膜上的跨膜蛋白,能利用ATP水解释放的能量转运Ca2+,以维持细胞质中的低浓度状态。
【详解】A、从图中来看,钙泵转运钙离子时,ATP会水解变成ADP,同时脱下磷酸基团与钙泵结合,造成钙泵的磷酸化,这一过程也伴随着能量的转移,消耗的是ATP中的能量,A正确;
B、ATP中有两个特殊化学键,但只有远离腺苷的那个特殊化学键才能断裂提供能量供物质转运,B错误;
C、图中可以看出,钙离子逆浓度转运时需要与钙泵结合才能被转运,C正确;
D、钙泵是一种蛋白酶,同时也可以转运钙离子,因此具有催化、运输功能,D正确。
故选B。
二、非选择题(本大题包括5个小题,共50分)
31. 下图l为某些原核细胞鞭毛(可摆动使个体运动)附近发生的有氧呼吸过程,膜结构2为细胞壁中以类脂A所组成的膜结构;图l过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内。图2为某些原核细胞发生的生理过程,过程中产生的NADH被复合体I氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ,最终将O2还原(即途径一,原核细胞无途径二),该过程同时向膜外运输H+,H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP。据图回答以下问题:
(1)图l过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内,而后H+化学势能转化为____能,进而使个体运动,还给____过程供能,同时还转化为ATP中的化学能。
(2)图l中膜结构l为原核生物的____(填细胞结构)。
(3)某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),该酶能直接利用复合体I传递的电子催化O2的还原,即途径二。途径一和二虽然都将电子传递给O2并与H+生成了H2O,但与途径一相比,途径二的主要区别是____,所以途径____可将更多的能量转移到ATP中。含有途径二的图2细胞的生物膜为____。
(4)复合体IV向膜外运输H+的方式是____。据图分析,复合体IV与ATP合酶的作用有哪些共同点?____(至少答出两点)。
【答案】(1) ①. 鞭毛转动的动能 ②. 物质运输
(2)细胞膜 (3) ①. 途径二向膜外运输H+较少 ②. 一 ③. 线粒体内膜
(4) ①. 主动运输 ②. 都能够运输H+,都可以作为酶起到催化作用
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,同时产生少量的ATP,该过程发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时也产生少量的ATP,该过程发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水,同时释放出大量的能量。
【小问1详解】
图1为某些原核细胞鞭毛附近发生的有氧呼吸过程,图示过程中,通过电子传递链的运输,周质空间中H+浓度高于细胞内,而后H+顺浓度梯度转运至细胞内,该过程中氢离子的梯度势能驱动了ATP的产生,同时也推动了鞭毛的运动,即氢离子的化学势能转化为ATP中的化学能和鞭毛转动的动能,且氢离子的梯度势能还能给物质运输过程供能,如钙离子和钠离子的转运消耗了氢离子的梯度势能。
【小问2详解】
原核生物只有细胞膜这一种膜结构,因此,图1为原核生物的细胞膜。
【小问3详解】
图2为某些原核细胞发生的生理过程,过程中产生的NADH被复合体I氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ最终将O2还原(即途径一),该过程同时向膜外运输H+,H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP;某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),该酶能直接利用复合体I传递的电子催化O2的还原(即途径二)。因交替氧化酶的存在,电子经复合体Ⅳ的传递量减少,致使膜外H+浓度减小,驱动ATP合酶合成ATP减少。因此途径二的主要区别是途径二向膜外运输H+较少,所以途径一可将更多的能量转移到ATP中。图示过程中有还原氢的氧化过程以及ATP的生成,说明图示细胞的生物膜为线粒体内膜,因为其上发生的是有氧呼吸的第三阶段。
【小问4详解】
复合体Ⅳ向膜外运输H+的同时,并同时实现了对氢的氧化过程,根据ATP的产生过程可推测,此时氢离子转运的方式是逆浓度梯度进行的,因此运输方式为主动运输。据图分析,复合体Ⅳ能作为H+逆浓度梯度转运的载体,且能催化H+氧化成水的过程,而ATP合酶不仅能顺浓度梯度转运H+,且能催化ATP的合成,可见二者的共同点可总结为都能够运输H+,且都可以作为酶起到催化作用。
32. 随着生活水平的提高,因糖、脂过量摄入导致的肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等代谢性疾病高发。此类疾病与脂滴的代谢异常有关。
(1)甘油三酯(TG)、胆固醇等中性脂作为细胞内良好的___物质,在生命活动需要时分解为游离脂肪酸,进入线粒体氧化分解供能。
(2)脂滴是由单层磷脂分子组成的泡状结构,具有储存中性脂的功能。机体营养匮乏时,脂滴可通过脂解和脂噬两种途径分解为脂肪酸,其形成和代谢过程如图1所示。请在答题卡相应位置画出脂滴的结构___。
(3)图2从结构和功能的角度解释NASH患者肝脏功能受损的原因。细胞脂代谢异常产生的活性氧(ROS)会攻击磷脂分子并影响ATP合成酶的产生。观察NASH模型小鼠(高脂饲料饲喂获得)的肝细胞,发现细胞内脂滴体积增大并有大量积累,细胞核被挤压变形或挤向细胞边缘,线粒体结构被破坏,内质网数量明显减少。完善图2,①___;②___;③___;④___。
(4)脂滴表面有多种蛋白分子,正常情况下可与细胞核、内质网、线粒体等其他具膜的细胞结构通过___(至少写出两种)等方式相互作用,体现细胞内各结构的协调与配合。NASH的成因说明细胞的___或___被破坏,将会影响整个细胞的功能。
【答案】32. 储能 33.
34. ①. 细胞的代谢和遗传 ②. 脂质和蛋白质 ③. 溶酶体 ④. 能量供应
35. ①. 膜接触或囊泡运输 ②. 细胞核 ③. 细胞器
【解析】
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(主要成分是DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质,在核糖体上合成。
【小问1详解】
脂肪是良好的储能物质,如甘油三酯(TG)、胆固醇等中性脂作为细胞内良好的储能物质,在生命活动需要时分解为游离脂肪酸,进入线粒体氧化分解供能。
【小问2详解】
根据题意可知,脂滴是由单层磷脂分子组成的泡状结构,具有储存中性脂的功能,其结构如下:
【小问3详解】
细胞核是遗传和代谢的控制中心,细胞核结构受损,影响细胞的遗传和代谢;溶酶体内含有多种酸性水解酶,当溶酶体膜破裂时,其释放水解酶,引发细胞凋亡;线粒体是有氧呼吸的主要场所,当线粒体嵴减少时,细胞能量供应出现障碍。由于细胞核受损导致细胞的遗传和代谢异常,内质网面积减少,不能正常合成足量的蛋白质和脂质,溶酶体破裂导致细胞凋亡,线粒体嵴减少致使能量不能正常供应,从而导致干细胞功能受损。
【小问4详解】
脂滴表面主要由磷脂和蛋白质组成,与生物膜结构相似,其可以与细胞核、内质网、线粒体等其他具膜的细胞结构通过膜接触,囊泡运输等方式相互作用,体现了细胞内各结构的协调与配合。NASH的成因说明细胞的细胞核或细胞器被破坏,将会影响整个细胞的功能。
33. 在缺氧条件下,人体既可通过神经系统调节呼吸频率来适应,又可通过增加红细胞的数量来适应。红细胞数量增加与细胞内缺氧诱导因子(HIF)介导的系列反应有关,机理如下图所示。2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现这一机制的三位科学家。请回答问题:
(1)呼吸频率加快加深后,吸入更多的氧气。氧气进入人体细胞参与有氧呼吸的反应场所是______。人体在缺氧条件下,细胞呼吸的产物有______。
(2)如图所示,常氧条件下,经过______的催化,HIF-1α蛋白发生羟基化,使得VHL蛋白能够与之识别并结合,从而导致HIF-1α蛋白降解。
(3)由图可知,缺氧条件下,HIF-1α蛋白通过____进入细胞核内,与ARNT结合形成缺氧诱导因子(HIF)。HIF结合到特定的DNA序列上,促进EPO(促红细胞生成素)的合成,从而促进红细胞数量的增加,携带氧气能力增强。另外,HIF还可促进有关蛋白质的合成,使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加,请分析这些变化的适应意义:_____。
(4)慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血,研究人员正在探索一种PHD抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息,分析PHD抑制剂治疗贫血的作用机理______。此外,在肿瘤微环境中通常缺氧,上述机制______(填“有利于”或“不利于”)癌细胞大量增殖。研究人员正努力开发新的药物,用以激活或阻断氧感应机制,改善人类的健康。
【答案】(1) ①. 线粒体(内膜) ②. 乳酸、CO2和水
(2)脯氨酰羟化酶##PHD
(3) ①. 核孔 ②. 增加糖酵解的酶有利于细胞通过无氧呼吸产生ATP为细胞供能;葡萄糖转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖,为细胞呼吸提供能源物质
(4) ①. 通过抑制PHD活性抑制HIF-1α的降解,细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生 ②. 有利于
【解析】
【分析】根据题干信息和图形分析,常氧条件下,HIF-1α蛋白不进入细胞核发挥作用,而是经过一系列的化学反应,最终被降解了;缺氧条件下,HIF-1α蛋白通过核孔进入细胞核与ARNT结合,进而影响基因(DNA)的表达情况。
【小问1详解】
氧气参与有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体(内膜);人体在缺氧条件下,可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,其中无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸的产物是水和二氧化碳。
【小问2详解】
据图分析可知,常氧条件下,HIF-1α蛋白经过脯氨酰羟化酶的催化发生了羟基化。
【小问3详解】
据图分析可知,HIF-1α蛋白是通过核孔进入细胞核内的;根据题意分析,HIF-1α蛋白与ARNT结合形成缺氧诱导因子(HIF),HIF结合到特定的DNA序列上,促进EPO(促红细胞生成素)的合成,从而促进红细胞数量的增加,携带氧气能力增强。另外,HIF还可促进其他有关基因的表达,使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加,这些变化的适应意义在于增加糖酵解的酶有利于细胞通过无氧呼吸产生ATP为细胞供能;葡萄糖转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖,为细胞呼吸提供能源物质。
【小问4详解】
根据题意分析,PHD抑制剂治疗贫血的作用机理是通过抑制PHD活性抑制HIF-1α的降解,细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生;此外,在肿瘤微环境中通常缺氧,上述机制有利于癌细胞大量增殖。
34. 枸杞为药食同源的植物,生产枸杞鲜果果汁过程中易发生酶促褐变,影响其外观、风味甚至导致营养损失。 为有效减少酶促褐变引起的产品质量下降,研究人员以红果枸杞为实验材料开展了引起褐变的酶及其影响因素的研究。 请回答下列问题:
(1)褐变是指植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质的过程。为了防止枸杞果汁发生褐变,应_____________ (填“ 升高” 或“ 降低”)枸杞果实细胞中 PPO 活性。
(2)将枸杞鲜果在冰浴条件下快速研磨,离心后得到PPO粗酶提取液,并移入带冰袋的泡沫箱中保存。 低温处理和低温保存的原因是_____________。
(3)已知 L-半胱氨酸、柠檬酸是食品领域应用广泛的食品添加剂。 将不同浓度的食品添加剂分别加入 PPO 粗酶提取液中,30°C 水浴恒温后,测定并得到 PPO 相对酶活性,结果如下图。
据图可知,两种食品添加剂均可____PPO 相对酶活性。 在枸杞鲜果果汁加工过程中,选用________(食品添加剂)处理效果更好。
(4)短时(3min)高温处理也可抑制褐变,但高温会破坏果汁中某些营养成分。 请你提出一种实验思路,探究既能有效防止褐变,又能保留营养成分的最佳温度。_______________________。
【答案】(1)降低 (2)低温下 PPO 活性低,可防止褐变且酶的空间结构稳定,在适宜温度下酶的活性可恢复
(3) ①. 降低 ②. L-半胱氨酸
(4)设置一系列高温的温度梯度,分别测定 PPO相对酶活性和某些营养成分的含量
【解析】
【分析】一般影响酶活性的因素包括:温度、pH等,在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构会改变,在低温条件下酶的活性会降低。
【小问1详解】
据题干信息“褐变是指植物细胞中的多酚氧化酶PPO催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质的过程”,故为了防止枸杞果汁发生褐变,应降低枸杞果实细胞中PPO活性,减少褐色醌类物质的生成。
【小问2详解】
酶的作用条件温和,易受温度影响,在低温条件下酶的活性受抑制,可以防止褐变,但酶的空间结构稳定,且在适宜温度下酶的活性可恢复,故酶适宜低温处理和低温保存。
【小问3详解】
据图可知:与对照组(浓度为0)相比,添加L-半胱氨酸和柠檬酸后,OPP相对酶活性均有所降低;且添加L-半胱氨酸后的OPP相对酶活性下降更显著,可更有效防止酶促褐变,故在枸杞鲜果果汁加工过程中,选用L-半胱氨酸处理效果更好。
【小问4详解】
分析题意可知,本实验的目的是“探究既能有效防止褐变,又能保留营养成分(枸杞色素)的最佳温度”,则实验的自变量为温度,因变量为褐变程度和营养成分(如:枸杞色素),实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故可设计实验如下:设置一系列高温的温度梯度(控制变量),分别测定PPO相对酶活性以确定其褐变程度,同时还需测定某些营养成分(如:枸杞色素)的含量。
35. 镉 (Cd) 是一种毒性很大的重金属元素,会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙 (Ca) 能否缓解Cd 的毒害。
(1)实验步骤:
①在室温(25℃)条件下,用自来水培养洋葱鳞茎,待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致的洋葱幼苗平均分成_______组,依次编号。
②每组镉处理和钙处理的浓度组合如表,其他培养条件相同且适宜。
③两周后,分别__________________。
绘制实验结果柱形图如图所示。
(2)实验分析与讨论:
①A 、B 组实验结果说明:在低镉浓度条件下,外源Ca 对洋葱的生长无明显的影响;而 C、D 组实验结果则说明:在中、高镉浓度条件下,_____________。
②科学家进一步研究离子出入细胞方式时发现,Ca²+与 Cd²+竞争细胞表面有限的离子通道,当溶液中Ca2+和 Cd2+同时存在时, Ca2+可显著地_____________,从而减轻镉的毒害。
(3)请根据以上实验分析与讨论,在坐标图中画出随外源Ca2+浓度变化,洋葱细胞对 Cd2+的吸收速率变化的曲线图。
____________
【答案】35. ①. 16 ②. 分别测量各组洋葱幼苗的株高,算出各组平均值
36. ①. 外源钙能缓解镉对洋葱生长的抑制作用,且钙浓度越高,缓解作用越明显 ②. 抑制细胞对镉的吸收
37.
【解析】
【分析】题表分析:A、B、C、D四组变量是镉(Cd)浓度,且A、B、C、D四组的镉(Cd)浓度逐渐增大,四组的平均株高随着镉(Cd)浓度逐渐增大而减小,可见镉(Cd)对植物的生长有抑制作用;1234组的变量是钙( Ca)浓度,AB两组表明在低镉浓度条件下,外源Ca对洋葱的生长无明显的影响;C、D两组实验结果说明在中、高镉浓度条件下,外源Ca 能缓解Cd对洋葱生长的抑制作用,且Ca浓度越高,缓解作用越明显。
【小问1详解】
①根据实验结果可知:该实验设置了16组,因此需要将洋葱幼苗分成16组。③通过柱形图的纵坐标可知:该实验的观测指标是各组洋葱幼苗的平均株高,故两周后,分别测量各组洋葱幼苗的株高,算出各组平均值。
【小问2详解】
①A、B组实验结果说明:在低镉浓度条件下,外源钙对洋葱的生长无明显的影响;而C、D组实验结果则说明:在中、高镉浓度条件下,外源钙能缓解Cd对洋葱生长的抑制作用,且钙浓度越高,缓解作用越明显。
②科学家进一步研究离子出入细胞方式时发现,Ca2+与Cd2+竞争细胞表面有限的离子通道,当溶液中Ca2+和Cd2+同时存在时,Ca2+可显著降低细胞对Cd2+的吸收,从而减轻镉的毒害。
【小问3详解】
根据以上实验分析可知,随外源Ca2+浓度变化,洋葱细胞对Cd2+的吸收速率会逐渐下降,可用下图表示: 组别
实验处理
检测指标1
检测指标2
实验组
利用氧化大豆饲料饲养小鼠,其余条件适宜
大肠杆菌+++
乳酸菌+
对照组
____
大肠杆菌++
乳酸菌++
组别
镉处理(μml/L)
0
10
100
300
钙处理(mml/L)
0
A1
B1
C1
D1
0.1
A2
B2
C2
D2
1
A3
B3
C3
D3
10
A4
B4
C4
D4
福建省泉州市2023-2024学年高一上学期期末生物试题(Word版附解析): 这是一份福建省泉州市2023-2024学年高一上学期期末生物试题(Word版附解析),文件包含福建省泉州市2023-2024学年高一上学期期末生物试题原卷版docx、福建省泉州市2023-2024学年高一上学期期末生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。
福建省莆田市2023-2024学年高一上学期期末生物试题(Word版附解析): 这是一份福建省莆田市2023-2024学年高一上学期期末生物试题(Word版附解析),文件包含福建省莆田市2023-2024学年高一上学期期末生物试题原卷版docx、福建省莆田市2023-2024学年高一上学期期末生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共27页, 欢迎下载使用。
福建省福州一中2023-2024学年高二上学期期末生物试题(Word版附解析): 这是一份福建省福州一中2023-2024学年高二上学期期末生物试题(Word版附解析),文件包含福建省福州一中2023-2024学年高二上学期期末生物试题原卷版docx、福建省福州一中2023-2024学年高二上学期期末生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共40页, 欢迎下载使用。