天津市2023_2024学年高一生物上学期12月月考试题含解析

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A. Fe、Cu、Ca等微量元素虽然含量少，但在细胞中也具有重要作用
B. 叶绿体中的光合色素都含有Mg，缺Mg会影响植物的光合作用
C. 只含有C、H、O三种元素的有机物不一定是糖类或脂肪
D. RNA所含的元素种类一定比蛋白质所含的元素种类多
【答案】C
【解析】
【分析】1、叶绿素的组成元素含有C、H、O、N、Mg,缺Mg会影响叶绿素的合成进而影响植物的光合作用。
2、核酸的组成元素是C、H、O、N、P,蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N,有的含有S、Fe等元素。
【详解】A、组成细胞的元素中，Ca属于大量元素，A错误；
B、光合色素中的叶绿素含有Mg，类胡萝卜素不含Mg，B错误；
C、只含C、H、O的有机物除了糖类和脂肪外，还有其他物质如乙醇、乳酸等，C正确；
D、除C、H、O、N外，蛋白质还可能含有S、Fe等其他多种元素，而组成核酸的元素只有C、H、O、N、P，D错误。
故选C。
2. 神舟十三号载人飞船搭载翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员飞往太空，太空的失重环境会引起无机盐的代谢紊乱，从而引起骨质疏松。天宫三号货运飞船需要给三名航天员输送必要的食物以保证航天员生命活动的正常进行。下列相关叙述正确的是（）
A. 若宇航员没有及时进食，糖代谢发生障碍，供能不足时，脂肪会大量转化为糖类
B. 蔬菜中含有的纤维素是多糖，需经人体消化道分解为葡萄糖后，才能被吸收利用
C. 食物中应富含钙等无机盐，同时适当补充鱼肝油（含维生素D），可在一定程度上预防骨质疏松
D. 蛋白质类食物煮熟后肽键数目发生了变化，从而使宇航员更容易消化
【答案】C
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、若宇航员没有及时进食，糖代谢发生障碍，供能不足时，脂肪会转化为糖类，但并不是大量转化为糖类，A错误；
B、蔬菜中含有纤维素是多糖，但人体不能产生分解纤维素的酶，因此蔬菜中的纤维素不能被人体利用，B错误；
C、食物中应富含钙等无机盐，同时适当补充鱼肝油，因为鱼肝油中含有维生素D能促进肠道对钙.磷的吸收，因而可在一定程度上预防骨质疏松，C正确；
D、蛋白质类食物已经煮熟，但加热过程中并没有引起肽键断裂，因此，其中的肽键数目并未发生变化 ，D错误。
故选C。
3. “结构和功能相适应”是生物学的基本观点之一。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 线粒体内、外膜在功能上的差异主要与膜蛋白和磷脂的种类和数量有关
B. 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，有利于细胞生命活动的高效进行
C. 根尖成熟区的细胞具有中央大液泡，有利于根吸收水分
D. 叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积，有利于提高光合作用的速率
【答案】A
【解析】
【分析】1、叶绿体通过类囊体垛叠形成基粒来扩大膜面积，线粒体通过内膜向内折叠形成嵴来扩大膜面积。
2、生物膜系统的功能：（1）使细胞具有一个相对稳定的内环境，在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。（2）细胞的许多重要的化学反应都生物膜内或者膜表面进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。（3）细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、线粒体内、外膜在功能上的差异主要与膜蛋白的种类和数量有关，A错误；
B、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，有利于细胞生命活动的高效有序进行，B正确；
C、根尖成熟区的细胞具有中央大液泡，内含有细胞液，有利于根吸收水分，C正确；
D、叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积，为光合色素提供更多的附着位点，有利于提高光合作用的速率，D正确。
故选A。
4. 人体在饥饿时，肠腔的葡萄糖通过SGLT1载体蛋白逆浓度梯度进入小肠上皮细胞；进食后，由于葡萄糖浓度升高，小肠上皮细胞通过GLUT2载体蛋白顺浓度梯度吸收葡萄糖，速率比通过SGLT1快数倍。下列有关叙述错误的是（）
A. 两种葡萄糖吸收方式并存可有效保证细胞的能量供应
B. 两种载体蛋白的合成、加工与核糖体、内质网、高尔基体有关
C. 上述两种吸收葡萄糖的方式都需要消耗ATP
D. 上述两种吸收葡萄糖的方式都可以体现细胞膜的选择透过性
【答案】C
【解析】
【分析】本题考察物质跨膜运输的方式，协助扩散是借助于膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，不消耗能量，而主动运输是物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、根据题干信息可知，小肠上皮细胞顺浓度梯度和逆浓度梯度都可吸收葡萄糖，可有效保证细胞的能量供应，A正确。
B、载体蛋白在核糖体上合成，并需要内质网和高尔基体的加工，B正确。
C、葡萄糖顺浓度梯度进入细胞的方式为协助扩散，不需要消耗能量，葡萄糖逆浓度梯度进入细胞为主动运输，需要消耗能量，C错误。
D、这两种吸收葡萄糖的方式都需要载体蛋白的协助，体现了细胞膜的选择透过性，D正确。
故选C。
5. 将若干生理状况基本相同，长度为3cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液（实验组）和清水（对照组）中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析，下列叙述错误的是（）
A. 对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小
B. 实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比葡萄糖载体数量多
C. 蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖
D. 实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离的原因分析：1、外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度；2、内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；3、表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，发生质壁分离，进而说明原生质层具有选择透过性。
【详解】A、对照组中细胞吸水，但由于细胞壁的伸缩性相对较小，所以细胞体积增大较小，A正确；
B、甘油为脂溶性小分子，进入细胞为自由扩散，所以细胞膜上没有运输甘油的载体蛋白，B错误；
C、细胞发生质壁分离时，当溶质分子不能被细胞吸收时（如蔗糖），细胞不能发生质壁分离的自动复原；而当溶质分子能够被吸收时，细胞能发生质壁分离的自动复原，C正确；
D、蔗糖使组织细胞失去水分，所以细胞液浓度变大，甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞，所以细胞液浓度也变大了，D正确。
故选B。
6. ATP 是细胞内高能磷酸化合物，下图是 ATP 的化学结构图，A、B 表示物质， α、β、γ表示磷酸基团（Pi）的位置。下列叙述错误的是（）
A. 叶肉细胞中蔗糖的合成过程消耗 ATP
B. 1 分子 ATP 彻底水解可得到 3 种小分子物质
C. 物质 A 和 B 分别是腺嘌呤和核糖，A 和 B 组成腺苷
D. 用32P标记 ATP 的α位的 P，作为 DNA 合成的原料，可使 DNA 分子被标记
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。通常断裂和合成的是第二个特殊的化学键。一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个特殊的化学键。ATP的一个特殊的化学键水解，形成ADP，两个特殊的化学键水解，形成AMP。
【详解】A、由葡萄糖和果糖合成蔗糖为吸能反应，需要消耗ATP，A正确；
B、一个ATP分子中含有1个腺嘌呤、1个核糖、3个磷酸基团，因此1分子ATP彻底水解可得到3种小分子物质，B正确；
C、物质A和B分别是腺嘌呤和核糖，A和B组成一分子腺苷，C正确；
D、ATP脱去两个磷酸基团后是形成RNA的基本单位之一，因此用32P标记ATP的α位的P，可作为RNA合成的原料，可使RNA分子被标记， D错误。
故选D。
7. 某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的H2O2作为底物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如图所示结果。下列说法错误的是（）
A. 过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择低温、pH为7的条件
B. 实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因最可能是酶的含量不同
C. 实验一可以看出，与加Fe3＋相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其原因是酶降低反应的活化能更显著
D. 若将实验一中的萝卜提取液换成等量的新鲜肝脏研磨液，则O2产生总量明显增多
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析实验一可知，该实验的自变量是催化剂的种类，一种是萝卜提取液中的过氧化氢酶，另一种是Fe3+，因变量是氧气的产生量，实验的原理是过氧化氢酶催化过氧化氢分解，由于酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此与无机催化剂相比，加入萝卜提取液的实验先达到平衡点，说明酶具有高效性。
2、分析实验二：该图是多因素对过氧化氢酶活性的影响，横轴表示pH，pH是一个自变量，剩余量越大，说明酶促反应速率越小。
【详解】A、低温条件下酶活性较低，但结构稳定，随温度升高，酶活性还能恢复，但过酸、过碱会破坏酶的空间结构，因此一般应选择低温、pH为7的条件保存过氧化氢酶制剂，A正确；
B、实验二的自变量为pH，温度为无关变量，各组应相同且最适，因此实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，实验二中在相同温度下，相同时间内过氧化氢的剩余量不同最可能是酶的量不同，B正确；
C、实验一的两条曲线是比较萝卜提取液和Fe3+催化H2O2产生O2的量，主要目的是研究提取液中的H2O2酶和Fe3+的催化效率，H2O2酶的催化效率高是因为酶降低活化能更显著，C正确；
D、氧气产生总量取决于底物过氧化氢的量，与酶的来源无关，D错误。
故选D。
8. 采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（）
A. 常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B. 密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜
C. 冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D. 低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
【答案】C
【解析】
【分析】1、自由水与结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，抗逆性越差。
2、水果、蔬菜的储藏应选择零上低温、低氧等环境条件。
【详解】A、常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确；
B、密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；
C、细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；
D、酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。
故选C。
9. 某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）下列分析错误的是（）
A. 滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果
B. 葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
C. 若试管中的水换成冷水，气泡速率下降
D. 试管中加水的主要目的是制造无氧环境
【答案】B
【解析】
【分析】本题是酵母菌的无氧呼吸过程和探究温度对无氧呼吸过程的影响，酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧的条件下进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸的速率。
【详解】A、酵母菌进行无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果，A正确；
B、被无氧呼吸分解的葡萄糖中的能量，一部分释放出来，另一部存留在酒精中，释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分转移到ATP中，B错误；
C、试管中的水换成冷水，温度下降，酶活性降低，细胞呼吸的速率减慢，气泡释放的速度下降，C正确；
D、分析题图可知，试管中加水的目的是排出空气，制造无氧环境，D正确。
故选B。
10. 如图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述，错误的是（）
A. 当丁物质和戊物质中任意一种过量时，酶①的活性都将受到抑制
B. 丁物质既是酶③催化生成的产物，又是酶③的反馈抑制物
C. 戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降
D. 若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则可消除丙物质对酶①的抑制作用
【答案】A
【解析】
【分析】微生物的代谢调节主要有两种方式：酶合成的调节和酶活性的调节。
酶合成的调节：微生物细胞内的酶可以分为组成酶和诱导酶两类。组成酶时微生物细胞内一直存在的酶，它们的合成只受遗传物质的控制；而诱导酶则时在环境中存在某种物质的情况下才能够合成的酶。
酶活性的调节：微生物还能够通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率。酶活性发生改变主要原因是代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构产生变化，但这种变化是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶结构便会复原，又恢复原有的活性。
据图可知，丙抑制酶①，丁抑制酶③，戊抑制酶④；甲在酶①催化下生成乙，乙在酶②催化下生产丙，丙在酶③催化下生成丁，丙还可以在酶④催化下生成戊。
【详解】A、由图分析可知，当丁物质过量时，戊物质不一定过量，丙物质可以在酶④催化下生成戊物质，所以不一定会导致丙物质积累，以抑制酶①的活性，故A错误；
B、由图分析可知，丁物质既是酶③催化生成的产物，又是酶③的反馈抑制物，B正确；
C、酶活性发生改变的主要原因是代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构产生变化；又由图可知，戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降，C正确；
D、若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则由图可知，丁和戊就是终产物，丁或戊其中之一不断排出菌体外，便与酶③或酶④脱离，酶结构便会复原，又恢复原有的活性，则丙不会积累，可消除丙物质对酶①的抑制作用，D正确。
故选A。
【点睛】本题考查微生物代谢的相关知识，特别是涉及抑制剂对酶活性的影响，考生要识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，结合分析图解，才能完成该题。
11. 泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子调节蛋白，这些泛素蛋白结合到底物蛋白质分子的特定位点上的过程叫泛素化。部分过程如下图，下列说法错误的是（ ）
A. 以上机制有助于控制线粒体的质量，保证细胞能量供应
B. 泛素化就像给这些蛋白质打上标签，有助于蛋白质的分类和识别
C. 溶酶体内合成的酶能水解泛素化的蛋白质，维持细胞结构和功能稳定
D. 原核生物细胞内无泛素，这与其结构和代谢等相对简单相适应
【答案】C
【解析】
【分析】细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质，细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用。
【详解】A、泛素与损伤的线粒体结合后再被自噬受体结合，引导损伤的线粒体被吞噬后被溶酶体降解，对控制线粒体质量有积极意义，A正确；
B、泛素与错误的蛋白质结合，就像给蛋白质贴上标签，使之与正常的蛋白质区分开，B正确；
C、 溶酶体内的酶能水解泛素化的蛋白质，维持细胞结构和功能稳定，但酶在核糖体或细胞核内合成，C错误；
D、 由题干，泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子调节蛋白，原核无，和原核结构和代谢简单有关，D正确。
故选C。
12. 生物学的发展经过了漫长的探索过程，下列有关生物科学史的叙述，正确的是（）
A. 德国植物学家施莱登和动物学家施旺首先发现细胞，并创建了细胞学说
B. 欧文顿用多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，证明细胞膜由脂质组成
C. 罗伯特森的细胞膜模型假说概括为脂质—蛋白质—脂质三层结构
D. 切赫和奥尔特曼发现了少数RNA也具有生物催化功能
【答案】D
【解析】
【分析】1、1665年，英国科学家虎克（R. Hke)用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画了下来，并把“小室”称为cell——细胞。他既是细胞的发现者，也是命名者。2、1935年英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
【详解】A、罗伯特虎克首先发现并命名细胞，不是德国植物学家施莱登和动物学家施旺首先发现细胞，A错误；
B、欧文顿用多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，推测细胞膜由脂质组成，并未证明细胞膜由脂质组成，B错误；
C、罗伯特森的细胞膜模型假说概括为蛋白质—脂质—蛋白质三层结构，C错误；
D、切赫和奥尔特曼发现了少数RNA也具有生物催化功能，说明有的酶是RNA，D正确。
故选D。
13. 生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成A、B、C的单体。这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是（）
A. 若Y为N元素，C可能是蛋白质，此时c的结构可由e表示
B. 若X为N、P，则a、b的结构式都可以用d表示，生物都有8种d
C. 生物体的e可以和双缩脲试剂发生紫色反应
D. A、B的结构差异是由d中的n导致的，e中的R的多样性导致了C的多样性
【答案】A
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，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，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同，构成蛋白质的氨基酸有21种。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程。
【详解】A、蛋白质的元素组成为C、H、O、N，有的含S，几丁质也含C、H、O、N，若C为蛋白质则可能c的结构可由e（氨基酸）表示，A正确；
B、若X为N、P，则a、b为核苷酸，结构式都可以用d表示，细胞生物体内d有8种，病毒有4种，B错误；
C、氨基酸不能和双缩脲发生反应，双缩脲检测的是肽键，C错误；
D、A、B 的结构差异是由d（核苷酸）中的n（碱基）的种类数量和排列顺序以及d中的f不同导致的，C为蛋白质，则C 的多样性与氨基酸数量、种类、排序、肽链空间结构相关，D错误。
故选A。
14. 下图为人体内合成的两种多肽类激素的结构示意图，数字表示氨基酸的序号，文字表示氨基酸的缩写，如半胱氨酸缩写为“半胱”。下列叙述错误的是（）
A. 两种多肽均含有9个肽键
B. 两种多肽肽键形成场所相同
C. 两种多肽功能的差异是由于氨基酸种类的不同造成
D. 两种多肽均有调节作用
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质结构具有多样性，原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序、肽链的数目、肽链的空间结构等不同。蛋白质结构具有多样性决定了蛋白质功能具有多样性。
【详解】A、两种多肽均含有8个肽键，A错误；
B、两种多肽都在核糖体上合成，因此肽键形成场所相同，B正确；
C、根据图示信息，两种多肽都有9个氨基酸，氨基酸的种类不同，C正确；
D、两种多肽均为激素，具有调节作用，D正确。
故选A。
15. 下列关于如图细胞结构的说法错误的是（）
A. 诗句“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”涉及到③⑨
B. ②③④⑥⑦⑧⑨构成生物膜系统
C. 植物和细菌、真菌都有①，但成分不同③
D. 大肠杆菌没有⑤，只有拟核
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，①是细胞壁，②为细胞膜，③为叶绿体，④为线粒体，⑤为细胞核，⑥为细胞质基质，⑦为高尔基体，⑧为内质网，⑨为液泡。
【详解】A、古诗“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”中，使植物出现“碧”是由于叶绿体含有叶绿素，而“红”则是由于液泡中含有的花青素，故使植物出现“碧”和“红”的细胞器分别是③叶绿体、⑨液泡，A正确；
B、生物膜系统包括细胞质膜（②），细胞器膜（③④⑦⑧⑨）和核膜（⑤），B错误；
C、植物细胞壁成分主要为果胶和纤维素，细菌细胞壁成分主要为肽聚糖，真菌细胞壁成分主要为几丁质，C正确；
D、大肠杆菌是原核生物，没有⑤细胞核，只有拟核，D正确。
故选B。
16. 膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用，下图表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程，以下说法错误的是（）
A. 图1表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段
B. 图2中只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，说明受体蛋白具有特异性
C. 图3发生于叶绿体的光合作用光反应阶段，产生ATP能为各项生命活动供能
D. 图1～3说明生物膜具有能量转换、运输物质及催化功能
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，图1中，在该膜上氧气与还原氢反应生成了水，同时有ATP生成，该过程是有氧呼吸的第三阶段。图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明受体蛋白具有特异性。图3中，在该膜上水光解产生了氧气，该过程是光反应过程，在此过程中还产生了还原氢和ATP，二者是光合作用的暗反应不可或缺的物质。
【详解】A、图1中，在该膜上氧气与还原氢反应生成了水，同时有ATP生成，该过程是有氧呼吸的第三阶段，A正确；
B、图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明受体蛋白具有特异性，B正确；
C、图3中，在该膜上水光解产生了氧气，该过程是光反应过程，在此过程中产生的ATP主要用于暗反应中C3的还原，不用于叶绿体外的生命活动，C错误；
D、分析三个图可知，图中生物膜具有能量转换功能如将光能转换为ATP中的化学能，运输物质功能如运输H+，以及催化功能如膜上的蛋白质催化ATP的生成，D正确。
故选C。
17. 真核细胞中某些蛋白质可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号转导，影响细胞的代谢途径，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是（）
A. 蛋白质在蛋白激酶的作用下获得磷酸基团的同时自身结构发生了变化
B. 若无相应信号刺激，蛋白激酶可能不能发挥作用
C. 信号转导后，蛋白磷酸酶会使磷酸化的蛋白质去磷酸化
D. 蛋白激酶的活性提高可使细胞中ADP的含量持续增加
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示：磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。
【详解】A、蛋白质在蛋白激酶的作用下获得磷酸基团的同时自身结构发生了变化，变得具有活动的蛋白质，A正确；
B、信号刺激后，在蛋白激酶的作用下，消耗ATP才会发生磷酸化，因此若无信号刺激和ATP功能，蛋白激酶可能不能发挥作用，B正确；
C、由图可知，信号转导后，蛋白磷酸酶会使磷酸化的蛋白质去磷酸化，形成蛋白质，C正确；
D、细胞中ATP与ADP的量都保持动态平衡，不会持续增加或下降，D错误。
故选D。
18. 下图所示为叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具，下列叙述错误的是（ ）
A. 图①加入研钵内的物质有无水乙醇，要分几次加入
B. 图②中将研磨液过滤后，及时用棉塞塞紧试管口
C. 图③画滤液细线的要求是细而直，连续多画几次
D. 图④滤液细线不能浸入层析液中，防止色素溶解在层析液中
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：①表示提取色素；②表示过滤色素提取液；③表示画滤纸条；④表示采用纸层析法分离色素。叶绿体中色素的提取原理：叶绿体中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂无水乙醇，故用无水乙醇提取色素；分离原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散的速度不同。
【详解】A、叶绿体色素的提取和分离实验中研磨时加入无水乙醇，为防止一次加入过多及研磨过程中叶片出水导致色素浓度低，或减少乙醇挥发，无水乙醇分多次加入更合理， A正确；
B、由于无水乙醇易挥发，收集到的研磨液需要用棉塞塞住试管口，B正确；
C、画滤液细线的要求是细而直，每次晾干后再重画，重复几次，C错误；
D、滤液细线不能浸入层析液，否则色素溶解于层析液中而无实验现象，实验失败，D正确。
故选C
19. 脂筏是细胞膜上富含胆固醇和磷脂的微小结构区域，是一种动态结构。在这个区域聚集一系列执行特定功能的膜蛋白，其结构模型如图所示（实线框内为脂筏区域）。脂筏的组分和结构特点有利于蛋白质之间相互作用和构象变化，一些信号转导单元可以在脂筏中组装。下列有关说法正确的是（）
A. 脂筏模型与细胞膜的流动镶嵌模型是相互矛盾的
B. 脂筏可以参与细胞之间的信息传递
C. ④代表膜蛋白，其跨膜区段的亲水性较强
D. 各种细胞的细胞膜上均含有胆固醇
【答案】B
【解析】
【分析】流动镶嵌模型：
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的；
(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，大多数蛋白质也是可以流动的；
(3)在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、脂筏是一种动态结构，故脂筏模型与细胞膜的流动镶嵌模型并不矛盾，A错误；
B、由题意可知，一些信号转导单元可以在脂筏中组装，推测脂筏可以参与细胞之间的信息传递，B正确；
C、磷脂分子尾部具有疏水性，④代表膜蛋白，其跨膜区段的氨基酸位于磷脂分子尾部附近，因此具有疏水性，C错误；
D、动物细胞的细胞膜上含有胆固醇，而植物细胞的细胞膜上没有胆固醇，D错误。
故选B。
20. 下列有关科学史和科学研究方法的说法正确的是（）
A. 卡尔文等用小球藻进行实验，最终探明了CO2→C5→（CH2O）
B. 希尔制取叶绿体悬液并加入氧化剂发现光合作用的场所是叶绿体
C. 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于CO2
D. 恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
【答案】D
【解析】
【分析】1、鲁宾和卡门实验 实验思路： 用放射性同位素标记来研究物质的去路 材料：小球藻 处理：用 18O分别标记CO2和H2O，给予光照。 结论：光合作用产生的O2来自于H2O，不来自CO2。 2、卡尔文实验思路：同位素标记 14CO2，研究物质转化过程 材料：小球藻 处理：光照、提供 14CO2；不同时间杀死小球藻，再纸层析分离，最后鉴定放射性物质。 3、希尔实验实验思路：施加单一变量进行研究 材料：离体叶绿体 处理：给离体叶绿体悬浮液加入氧化剂， 不通入CO2；给予光照 结果：叶绿体有O2释放。
【详解】A、卡尔文等用小球藻等进行同位素标记实验，最终探明了CO2中的碳到三碳化合物再到有机物的过程，A错误；
B、希尔制取叶绿体悬液并加入铁盐，证明了离体的叶绿体可发生水的光解释放了氧气，光合作用的场所是叶绿体是恩格尔曼证明的，B错误；
C、鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于水，且18O是稳定性同位素，不具有放射性，C错误；
D、恩格尔曼用水绵进行实验，以好氧细菌为指示生物证明了叶绿体能吸收光能（红光和蓝紫光）用于光合作用放出氧气，D正确。
故选D。
21. 下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述错误的是（）
A. 细胞①可用于测定叶肉细胞呼吸作用速率
B. 细胞②没有与外界发生O2​和CO2​的交换，可断定此时叶肉细胞光合速率等于呼吸速率
C. 细胞③释放的氧气量​是m和​的和
D. 分析细胞④可得出，此时叶肉细胞光合作用速率小于呼吸作用速率
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图，①表示细胞只进行呼吸作用不进行光合作用；②表示细胞的光合速率=呼吸速率；③表示细胞的光合速率大于呼吸速率；④表示细胞的呼吸速率大于光合速率。
【详解】A、由图可知，细胞①吸收，释放，细胞处于黑暗环境；细胞②光合作用速率＝呼吸作用速率；细胞③光合作用速率大于呼吸作用；细胞④有光照，但是光合作用速率小于呼吸作用。由图可知，细胞①叶绿体没有氧气的产生，说明该细胞只进行呼吸作用，没光照，因而细胞①可用于测定叶肉细胞呼吸作用速率，A正确；
B、细胞②既没有从外界吸收，又没释放，细胞内处于动态平衡，因而叶肉细胞光合速率等于呼吸速率，B正确；
C、细胞③产生的氧气量m是和的和，C错误:
D、由图可知，细胞④从外界吸收，释放，因而叶肉细胞光合作用速率小于呼吸作用，D正确。
故选C。
22. 下列有关细胞代谢的叙述中，正确的是（）
A. ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”是同一物质
B. 线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
C. 无论有氧呼吸还是无氧呼吸，释放的能量大部分以热能形式散失
D. 酵母菌细胞中的CO2一定在细胞器中产生
【答案】C
【解析】
【分析】1、ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤与核糖组成。
2、细胞呼吸释放的多数能量以热能的形式散失，只有少部分储存在ATP中。
3、某些具有与有氧呼吸相关酶的原核生物虽然没有线粒体结构，也能进行有氧呼吸。
【详解】A、ATP中的“A”为由腺嘌呤与核糖组成的腺苷，而构成RNA中的碱基“A”是腺嘌呤，二者不是同一物质，A错误；
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞（如某些原核细胞）由于具有与有氧呼吸相关的酶，也能进行有氧呼吸，B错误；
C、无论有氧呼吸还是无氧呼吸，释放的能量大部分都是以热能的形式散失，小部分能量储存在ATP中，C正确；
D、酵母菌细胞有氧呼吸中的CO2在线粒体基质产生，无氧呼吸中的CO2在细胞质基质中产生，D错误。
故选C。
23. 下图表示某绿色植物在一定的光照强度和温度等条件下，光合作用强度的增长率随CO2浓度的变化曲线。下列叙述正确的是（）
A. 图中植物光合作用强度随CO2浓度增大而不断增强
B. D点时叶肉细胞中合成ATP由叶绿体基质运输到类囊体
C. B、C点时叶绿体中NADPH的含量基本相等
D. D点光合作用强度为零
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】A、横轴以上，光合作用强度的增长率都大于0，说明光合作用强度随CO2浓度增大而不断增强，A正确；
B、D点的光合作用强度的增长率为零，光合作用强度不再增加，到达CO2饱和点，ATP合成在类囊体，消耗在叶绿体基质，因此ATP从类囊体运到基质，B错误；
C、 C点光合作用强度高于B点，NADPH含量应该更高，C错误；
D、D点光合作用强度不再增长，到达最大值，D错误。
故选A。
24. 对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是（）
A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④
【答案】B
【解析】
【分析】还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下会产生砖红色沉淀；二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，也可以使酸性重铬酸钾由橙黄色变为灰绿色。
【详解】①酸性重铬酸钾使酒精呈灰绿色，①错误；
②脂肪的鉴定，试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，颜色变化：橘黄色或红色，②正确；
③果糖的检测和观察，试剂：斐林试剂，颜色变化：砖红色，③正确；
④溴麝香草酚蓝溶液与二氧化碳反应，颜色由蓝变绿再变黄，④错误。
故选B。
25. 水稻是我国重要的粮食作物，研究人员对A、B两个水稻品系进行研究，发现酶E参与叶绿体中CO2的固定，品系B的叶绿素含量仅是品系A的51%。如图为不同光照强度下A、B两个水稻品系的光合速率。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 低光强时，品系B的光合速率较高
B. 高光强时，品系A的光合速率较高
C. 高光强时，品系B中酶E固定CO2的速率高
D. 高光强时，叶绿素含量限制了品系A的光合速率
【答案】C
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
3、据图分析可知，低光强时，品系A的光合速率较高，高光强时，品系B的光合速率较高。
【详解】A、据图可知，低光强时，品系A的光合速率较高，A错误；
B、据图可知，高光强时，品系B的光合速率较高，B错误；
C、高光强时，品系B的光合速率较高，而品系B的叶绿素含量仅是品系A的51%，说明品系B中酶E固定CO2的速率高，C正确；
D、高光强时，叶绿素含量并未限制品系A的光合速率，而是酶E的活性限制，D错误。
故选C。
二、非选择题（每空1分，共40分）
26. 外泌体是指由细胞产生到细胞外的包含了复杂RNA和蛋白质等物质的小膜泡。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体，外泌体在细胞外能被其他细胞摄取，从而对其他细胞发挥作用。其产生过程大致如下图1，外泌体内含物质如下图2，据图回答：
（1）图中不含磷腺的细胞器是____（填标号）。为了追踪外泌体内蛋白质的合成和转移路径，科学家用____方法发现蛋白质从合成到进入晚期内体，依次经过的细胞器为____、____、____。
（2）图1中从细胞器④出来蛋白质往往要在驱动蛋白的作用下，沿着由蛋白质纤维形成的结构⑤____运动，运输到晚期内体。
（3）由图1、图2可知，外泌体中含有RNA。某种RNA的合成与图1中的____（填标号）有关。合成后的RNA以____方式进入小泡内，形成内含多膜泡的晚期内体。晚期内体的去向包括被____消化分解或与细胞膜融合，排出外泌体。
（4）结合图2分析外泌体可能具有的功能：____。
【答案】（1） ①. ① ②. 同位素标记法 ③. 核糖体 ④. 内质网 ⑤. 高尔基体
（2）细胞骨架（3） ①. ② ②. 胞吞 ③. 溶酶体
（4）细胞间信息交流、调节其他细胞的代谢等（答出其中一条或其他合理答案）
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程：在内质网上的核糖体上，氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工分类和包装，由囊泡运输到细胞膜，由细胞器分泌到细胞外，该过程需要的能量主要由线粒体提供。
【小问1详解】
①是核糖体，没有膜结构，不含有磷脂，含有蛋白质和RNA。分泌蛋白的合成在核糖体上、经过内质网加工、高尔基体分泌，所以蛋白质从合成到进入晚期内体，依次经过的细胞器为核糖体、内质网、高尔基体；可采用同位素标记法探明外泌体内蛋白质的合成和转移路径。
【小问2详解】
真核细胞中存在有维持细胞形态、保护细胞内部结构有序性的细胞骨架，它是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、能量转换等生命活动密切相关，所以图1中从细胞器④出来的蛋白质往往要在驱动蛋白的作用下，沿着由蛋白质纤维形成的结构⑤细胞骨架运动，运输到晚期内体。
【小问3详解】
②核仁的功能是与某种RNA的合成有关，RNA是生物大分子进入小泡内采用胞吞方式。早期核内体经历成熟后形成多泡体或晚期核内体，从图中可看出晚期核内体的去向有2个方向：一是与溶酶体结合直接被消化分解成内载物，另一种去向是与细胞膜融合释放至胞外。
【小问4详解】
外泌体含有信号蛋白，酶，RNA等物质，能被其他细胞摄取从而对其他细胞发挥作用，或进入体液中发挥作用，说明其进行细胞间的信息交流，通过酶或RNA等调节其他细胞的代谢，如果是免疫细胞分泌的外泌体，还可能含免疫球蛋白等参与免疫应答。
27. 酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一，科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。请回答问题：
（1）酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解，同时释放大量____，为其生命活动提供动力；在无氧条件下将葡萄糖分解为____。如图表示酵母菌细胞呼吸的过程，图中a～f表示物质，①～⑤表示相关生理过程。
①图中物质表示H2O的是____，表示CO2的是____（用图中字母表示）
②活细胞均能进行的是过程____（用图中标号表示），过程③发生在____。
（2）马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，酵母菌可利用这些甲糖发酵产生酒精，从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌的发酵情况，结果分别如下图所示。
①据图可知，野生型酵母菌首先利用____进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量的增加停滞一段时间，才开始利用____进行发酵。
②分析图中曲线，与野生型酵母菌相比，马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等方面的不同点：____。
（3）马奶酒酵母菌不同于野生型酵母菌的营养利用方式，使其数量增加更快，这一优势使马奶酒酵母菌更好地____富含乳糖的生活环境。
【答案】（1） ①. 能量 ②. 酒精和CO2 ③. c和e ④. f ⑤. ① ⑥. 线粒体内膜
（2） ①. 葡萄糖 ②. 半乳糖 ③. 马奶酒酵母菌先利用的是半乳糖发酵产生酒精速度快，酒精浓度高峰出现早（3）适应
【解析】
【分析】1、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。2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【小问1详解】
酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放大量能量，为其生命活动提供动力；在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，同时释放出少量的能量。图中①表示有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，a表示丙酮酸，②表示有氧呼吸第二阶段，c表示水，b表示[H]，③表示有氧呼吸第三阶段，e表示水，f表示二氧化碳，⑤表示无氧呼吸，故表示H2O的是c和e，表示CO2的是f。活细胞都能发生细胞呼吸，都可以发生①过程；过程③有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜。
【小问2详解】
①据图可知，葡萄糖的浓度先于半乳糖下降，可推知野生型酵母菌首先利用葡萄糖进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量趋于平稳，不再增加，一段时间后随着半乳糖的浓度下降酒精产量再次上升，可推测葡萄糖消耗完后，野生型酵母菌才开始利用半乳糖发酵。②比较两图中的实验结果推测，与野生型酵母菌相比，马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖方面显示的是马奶酵母菌先利用的是半乳糖，随之同时利用半乳糖和葡萄糖，在产生酒精方面马奶酒酵母菌发酵产生酒精的速度快，由此导致了酒精浓度高峰出现早。
【小问3详解】
由实验结果可知，马奶酒酵母菌与野生型酵母菌的营养利用方式有所不同，即马奶酒酵母菌能够利用半乳糖进行快速发酵，故此可推测马奶酒酵母菌比野生酵母菌能更好地适应富含乳糖的生活环境。
28. 吊兰是一种常见观赏植物，又被称为空气卫士。吊兰有多个观赏品种，研究人员以绿叶吊兰（全绿叶）、金边吊兰（白边绿心叶）和金心吊兰（绿边白心叶）的叶为材料，开展叶色与光合作用特性的研究，以期为吊兰的栽培和叶色选育提供理论依据，部分结果如下图1、图2所示。回答下列问题：
（1）为比较吊兰不同叶色叶片中色素的种类和含量，可以先用____提取色素，再用____分离色素。
（2）图1结果表明，不同光照强度下____吊兰的净光合速率几乎都是最低的，主要原因可能是____。绿叶吊兰最大净光合速率明显高于其他两种吊兰的，说明其光反应合成____的速度快且多，可为暗反应提供更多的物质和能量。
（3）图2对应实验中，自变量是____。研究人员将每组的叶片置于相同且适宜的光照强度条件下，其目的是____。
（4）依据图1，在金心吊兰栽培实践中，可将其栽种在光照____（填“较弱”或“较强”）的环境中，以利于其生长发育。
（5）图3为光合作用示意图，A表示____结构，B表示____过程。
【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 层析液（或纸层析法）
（2） ①. 金心（或绿边白心叶） ②. 金心吊兰的叶片中叶绿素的含量是最低的 ③. ATP和NADPH
（3） ①. CO2浓度、叶色种类（或吊兰种类） ②. 排除光照强度对实验结果的影响
（4）较弱（5） ①. 类囊体膜 ②. C3的还原
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是探究叶色与光合作用特性的关系，实验的自变量是吊兰的类型、光照强度和二氧化碳浓度等，因变量是净光合速率，据此分析作答。
【小问1详解】
色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素；由于色素在层析液中的溶解度不同，故可用纸层析法分离色素。
【小问2详解】
据图可知，不同光照强度下金心(或绿边白心叶)吊兰的净光合速率几乎都是最低的，主要原因可能是金心吊 兰的叶片中叶绿素的含量是最低的；光反应过程产生，能为暗反应提供能量和物质的是ATP和NADPH。
【小问3详解】
图2对应实验中，自变量是横坐标所代表的二氧化碳的浓度和吊兰种类；本实验中光照强度属于无关变量，无关变量应保持等量其适宜的原则，故排除光照强度对实验结果的影响，图2每组的叶片置于相同且适宜的光照强度条件下。
【小问4详解】
金心吊兰的光饱和点等较低，且光照强度过高时会抑制其光合速率，故在金心吊兰栽培实践中，可将其栽种在光照较弱的环境中，以利于其生长发育。
【小问5详解】
A是类囊体膜，膜上有色素，可以吸收、传递、转化光能；B过程是C3还原，利用了光反应产生的ATP和NADPH。
29. 根据下列有关哺乳动物成熟红细胞的研究，回答相关问题：
（1）ATP是细胞的____。当人的红细胞缺乏ATP时，会导致Na+进入多于K+排出，Ca2+无法正常排出，红细胞会因____导致的____而膨大成球状甚至破裂。
（2）人体细胞膜上分布有葡萄糖转运家族（简称G，包括G1、G2、G3等多种转运载体）。研究表明，G1分布于大部分成体组织细胞，其中红细胞含量较丰富；G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。如图1所示为不同细胞摄入葡萄糖速率随细胞外葡萄糖浓度的变化情况。当葡萄糖浓度为10mml/L时，影响红细胞摄入速率增加的内在因素是____；影响肝脏细胞摄入速率增加的内在因素可能有___（至少答出一点）。当细胞膜上缺少G蛋白时，可能会导致血糖（细胞外的葡萄糖）浓度____（填“升高”或“降低”）。
（3）氟中毒会改变细胞膜的通透性和细胞代谢。科学家用含不同浓度NaF的饮水喂养小白鼠，培养一段时间后测量小白鼠红细胞代谢产热及细胞内的ATP浓度，分别获得产热曲线和细胞内的ATP浓度，数据如下：
①根据上述实验设计及结果判断，该实验的目的是研究____的NaF对能量代谢的影响。
②分析细胞产热量及ATP浓度：C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组，原因可能是：高浓度的NaF____（填“抑制”或“促进”）了细胞代谢中有关酶的活性，同时由于损伤了细胞膜结构，细胞为维持正常的功能，需要消耗更多的____。
③本实验的无关变量是____（写出两个）。
【答案】（1） ①. 能源物质 ②. 渗透压升高 ③. 吸水过多
（2） ①. G1载体的数量 ②. G2载体的数量和能量 ③. 升高
（3） ①. 不同浓度 ②. 促进 ③. ATP ④. 小鼠的生理状况、每组小鼠数目、NaF饮水的量等合理即可
【解析】
【分析】哺乳动物和人的成熟红细胞无细胞核、细胞器，不能进行有氧呼吸，可通过无氧呼吸产生ATP。红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，协助扩散的速率受物质浓度和载体数量的影响。肝脏细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，主动运输的速率受物质浓度、载体数量、能量的影响。
【小问1详解】
ATP是细胞的直接能源物质，能为生命活动供能；当红细胞缺乏ATP时，会导致Na＋进入多于K＋排出，Ca2＋无法正常排出，红细胞内溶物增多，细胞内渗透压升高，会导致红细胞吸水过多而膨大成球状甚至破裂。
【小问2详解】
红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，由图可知，当葡萄糖浓度为10 mml/L时，红细胞摄入速率不再随葡萄糖浓度的增大而增大，说明G1载体的数量限制了葡萄糖的运输速率；肝脏细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，由图可知，当葡萄糖浓度为10 mml/L时，肝脏细胞摄入速率没有达到最大，所以影响肝脏细胞摄入速率增加的内在因素可能有G2载体的数量和能量。当细胞膜上缺少G蛋白时，血液中的葡萄糖不能及时转运进入细胞，可能会导致血糖浓度升高。
【小问3详解】
①实验中科学家用含不同浓度NaF的饮水喂养小白鼠，培养一段时间后测量小白鼠红细胞代谢产热及细胞内的ATP浓度，所以实验的目的是研究不同浓度的NaF对能量代谢的影响。
②B组产热峰值和ATP浓度均低于A组，原因可能是低浓度的NaF抑制了细胞代谢中相关酶的活性，C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组，原因可能是高浓度的NaF促进了细胞代谢中有关酶的活性，同时由于损伤了细胞膜结构，细胞为维持正常的功能，需要消耗更多的ATP。
待测物质
检测物质
预期显色结果
①
CO2
酸性重铬酸钾
灰绿色
②
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
③
果糖
斐林试剂
砖红色
④
酒精
溴麝香草酚蓝溶液
黄色
NaF浓度（×10-6g/mL）
ATP浓度（×10-4ml/L）
A组
0
2.97
B组
50
2.73
C组
150
1.40