精品解析:山东省菏泽市鄄城县一中2022-2023学年高二下学期第6次周考生物试题(解析版)
展开鄄城一中高二探究部第六次双周考
生物试题
一、单选题
1. 病毒学专家在分析了奥密克戎毒株(新型冠状病毒的一种)的分子结构后发现,这一毒株的基因突变数量是德尔塔毒株的l倍以上,传染力是德尔塔毒株的5倍以上。已知奥密克戎毒株拥有更多的刺突蛋白突变,下列叙述错误的是( )
A. 新型冠状病毒的增殖不能直接在培养基上进行
B. 新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA,不稳定,所以容易变异
C. 奥密克戎毒株在自身的核糖体上,利用宿主细胞的氨基酸合成各种刺突蛋白
D. 新型冠状病毒进入机体会引起特异性免疫中的体液免疫和细胞免疫
【答案】C
【解析】
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、病毒必须依赖活细胞才能增殖,不能直接在培养基上增殖,A正确;
B、新型冠状病毒是RNA病毒,遗传物质是单链 RNA,不稳定,所以容易变异,B正确;
C、奥密克戎毒株没有细胞结构,其蛋白质需要在宿主细胞的核糖体上,利用宿主细胞的氨基酸合成各种刺突蛋白,C错误;
D、新型冠状病毒进入机体引起体液免疫和细胞免疫,这两种免疫都属于特异性免疫,D正确。
故选C。
2. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。相关叙述正确的是( )
A. 乳酸菌细胞内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网上
B. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
C. “分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和8个氮原子
D. 变性后的“分子伴侣”不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、乳酸菌是原核生物,无内质网,A错误;
B、由题干信息可知,分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的,B错误;
C、每一个氨基酸至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),直链八肽化合物由 8 个氨基酸脱去7个水形成,其中 8 个氨基酸中至少的氧原子数为 8×2=16,至少的氮原子数为 8×1=8,7 分子水(H2O)包含的氧原子数 7,氮原子数为 0,则直链八肽化合物至少有氧原子 8×2-7=9,氮原子 8×1=8,C正确;
D、双缩脲试剂鉴定的物质是蛋白质(或多肽),要求所发生反应的物质中具有的肽键数≥ 2 个,变性后的“分子伴侣”依然存在肽键,能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,D错误。
故选C。
3. 雨生红球藻是一种淡水藻类,与水绵相同,属于绿藻类的自养生物。该藻能大量积累虾青素而呈现红色,虾青素是一种强大的抗氧化剂,具有脂溶性,不溶于水。下列有关红球藻的说法错误的是( )
A 将红球藻置于海水中可能会发生质壁分离
B. 红球藻中的叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上
C. 红球藻中的虾青素可以用无水乙醇提取
D. 红球藻的结构和蓝藻(蓝细菌)相同,都属于原核生物
【答案】D
【解析】
【分析】1、雨生红球藻属于绿藻类,即真核生物,因其有叶绿体故能进行光合作用。
2、叶绿体中的色素的提取常用无水乙醇,分离常用纸层析法。
【详解】A、红球藻生活在淡水中,如果将红球藻置于海水中,可能由于细胞外溶液浓度过高,使红球藻失水,从而发生质壁分离,A正确;
B、红球藻的结构类似水绵,含有叶绿体,叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上,B正确;
C、虾青素具有脂溶性,不溶于水,因此可以用有机溶剂无水乙醇来提取,C正确;
D、由题干信息可知,“红球藻是一种淡水藻类,与水绵相同,属于绿藻类的自养生物”,所以红球藻是真核生物,D错误。
故选D。
4. 棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织,与白色脂肪组织不同,它并不会储存多余的脂肪,反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下,细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP,而棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现,一个名为“AIDA”的蛋白质能够激活“UCPI”。下列叙述正确的是( )
A. 脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在,脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
B. 白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色,可在显微镜下观察到细胞中被染成红色的脂肪滴
C. “UCP1”应该主要存在于线粒体基质中,会影响有氧呼吸的第二阶段
D. “AIDA”缺乏的机体会出现产热能力下降,不能在寒冷条件下很好的维持体温
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸三个阶段:细胞质基质进行有氧呼吸第一阶段,葡萄糖形成丙酮酸和[H],同时释放少量能量,线粒体基质中,丙酮酸与水反应形成二氧化碳和[H],同时释放少量能量,有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜上,[H]与氧气结合生产水,同时释放大量能量,细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分用于合成ATP。
【详解】A、磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,而脂滴不溶于水,因此脂滴膜最可能由磷脂单分子层构成,A错误;
B、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色,B错误;
C、棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热,说明UCP1为线粒体膜上的质子通道,则UCP1存在线粒体膜上,而非线粒体基质,C错误;
D、棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热,“AIDA”的蛋白质能够激活“UCPI”,因此“AIDA”缺乏的机体会因为不能激活“UCPI”而不能将能量用于产热,不能在寒冷条件下很好的维持体温,D正确。
故选D。
5. 一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白质分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”,在那里将废物降解使“组件”获得重新利用,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由叶绿体提供
B. 分子垃圾袋应主要由脂质和蛋白质构成
C. 回收利用工厂可能是溶酶体,组件可能是核苷酸
D. 人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,其结构特点是具有一定的流动性,功能特性是选择透过性。
2、溶酶体: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。核糖体:无膜的结构,能将氨基酸脱水缩合成蛋白质,是蛋白质的“装配机器”。线粒体:具有双层膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
【详解】A、细胞膜塑形蛋白的合成场所为核糖体,合成所需动力可由线粒体提供,叶绿体产生的ATP只能供给暗反应,A错误;
B、根据分泌蛋白形成过程等知识,可判断囊泡(分子垃圾袋)由生物膜构成,主要由脂质(磷脂)和蛋白质构成,B正确;
C、回收利用工厂可将废物降解,应该为溶酶体,溶酶体水解废物产生的“组件”可能是氨基酸,但不会是核苷酸,C错误;
D、中心体无膜结构,不能形成囊泡,D错误。
故选B。
6. 脂质体是一种人工膜,根据磷脂分子可在水中形成稳定脂双层的原理制成,是很多药物的理想载体,其结构示意图如下。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部,可使膜的通透性降低,对于维持生物膜结构的稳定性有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 装载不同药物的脂质体大小不一定相同
B. 甲处适合装载脂溶性药物,乙处适合装载水溶性药物
C. 抗体可以使脂质体靶向作用于特定细胞或器官
D. 脂质体中加入胆固醇可能是为了减少药物渗漏
【答案】B
【解析】
【分析】1、磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸组成,其中磷脂分子头部亲水,尾部疏水。
2、胆固醇可以参与血液中脂质的运输,是过程动物细胞膜的成分,分析题干可知,胆固醇可以维持生物膜结构的稳定性,可使膜的通透性降低。
【详解】A、不同药物的分子大小,理化性质不同,所以形成的各脂质体大小不一定相同,A正确;
B、甲处是磷脂分子头部相对的地方,乙部是磷脂尾部相对的地方,而磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以甲处适合装载水溶性药物,乙处适合装载脂溶性药物,B错误;
C、抗体可以特异性的和抗原结合,因此脂质体靶向作用于特定细胞或器官,C正确;
D、胆固醇可以维持生物膜结构的稳定性,可使膜的通透性降低,所以可以减少药物的渗漏,D正确。
故选B。
7. 细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动,下列相关叙述正确的是( )
A. 颤藻(一种蓝藻)在含有机质的水中迅速繁殖,由细胞核控制着细胞的代谢和遗传
B. 溶酶体合成多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌
C. 细胞骨架由蛋白质分子组成,维持着细胞形态和细胞内部结构的有序性
D. 细胞膜上分布有大量的载体蛋白,能够与信号分子结合实现细胞识别和信息传递
【答案】C
【解析】
【分析】1、原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;蓝藻含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,属于自养型生物。
2、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,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。核糖体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中,是细胞内合成蛋白质的场所,是蛋白质的“装配机器”。
3、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,细胞骨架由蛋白质纤维组成。
【详解】A、颤藻(一种蓝藻)含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,在无机质的水中能迅速繁殖,它是原核生物,无核膜包围的细胞核,A错误;
B、水解酶的化学本质是蛋白质,是在核糖体上合成,溶酶体含有多种水解酶,但不能合成,B错误;
C、细胞骨架由蛋白质分子组成,细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性,以及在细胞运动、物质 运输、能量转换、信息传递和细胞分化等一系列方面起重要作用,C正确;
D、细胞膜上分布有大量的受体蛋白,能够与信号分子结合实现细胞识别和信息传递,载体蛋白的作用是运输物质,D错误。
故选C。
8. 胰腺癌死亡率高达90%,近来发现胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质——一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA),这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记,用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述正确的是( )
A. 核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出
B. 这种特殊的非编码RNA彻底水解后可得到6种终产物
C. 作为胰腺癌生物标记的RNA,其翻译成的蛋白质中含有21种氨基酸
D. 这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成
【答案】B
【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)。
【详解】A、核孔具有选择性,不会让物质自由进出,A错误;
B、这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后,均可得到6种终产物,即磷酸、核糖和四种含氮碱基,B正确;
C、作为胰腺癌生物标记的RNA是一种不编码蛋白质的RNA,因此不能翻译成蛋白质,C错误;
D、这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞核内合成,D错误。
故选B。
9. 烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入另一个细胞。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用
B. 烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基
C. 烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染烟草植株的能力
D. 烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率
【答案】C
【解析】
【分析】1、烟草花叶病毒是RNA病毒,其遗传物质为RNA。
2、细胞间的信息交流主要有三种方式:
(1)通过化学物质来传递信息;
(2)通过细胞膜直接接触传递信息;
(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
【详解】A、植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用,动物细胞间没有胞间连丝,A错误;
B、烟草花叶病毒为RNA病毒,无细胞结构,其核酸中含磷酸、核糖和四种含氮碱基,B错误;
C、烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能无法合成p30运动蛋白,故无法调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而不能侵染相邻细胞,因此可能会失去侵染烟草植株的能力,C正确;
D、分析题意可知,烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的大小,D错误。
故选C。
10. 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D. 控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
【答案】D
【解析】
【分析】1、核糖体是一种颗粒状的结构,没有被膜包裹,在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面,成为附着核糖体,在原核细胞的细胞膜内侧也常有附着核糖体,还有些核糖体不附着在膜上,而呈游离状态,分布在细胞质基质内,称为游离核糖体。
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、核糖体由蛋白质和RNA组成,没有膜结构,所以其和内质网的结合没有依赖膜的流动性,A错误;
B、内质网上的核糖体合成的蛋白质除了是分泌蛋白外也有结构蛋白,B错误;
C、如果用3H标记羧基,在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中,会脱掉羧基上的H生成水,则无法追踪,C错误;
D、根据题干的信息信号序列是引导该蛋白进入内质网腔中,而蛋白质的合成场所在核糖体,所以如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查细胞器的功能和细胞器之间的协调配合以及蛋白质合成的相关知识,在解答D选项时需要结合题干信息,分析出核糖体和内质网功能的不同地方。
11. 线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白,丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低,丙酮酸需通过与H+协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜
B. 丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散
C. H+通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D. 加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H+的运输速率
【答案】B
【解析】
【分析】物质运输方式:
(1)被动运输:分为自由扩散和协助扩散:①自由扩散:顺相对含量梯度运输;不需要载体;不需要消耗能量。②协助扩散:顺相对含量梯度运输;需要载体参与;不需要消耗能量。
(2)主动运输:能逆相对含量梯度运输;需要载体;需要消耗能量。
(3)胞吞胞吐:物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进或出细胞内的过程。
【详解】A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上附着有多种酶,因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜,A正确;
B、丙酮酸通过内膜时,丙酮酸要借助特异性转运蛋白,利用H+(质子)协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质,因此消耗氢离子的梯度势能,因此为主动运输,B错误;
C、H+(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度,且需要载体蛋白,所以运输方式为主动运输,C正确;
D、蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活,H+(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白,所以运输速率会降低,D正确。
故选B。
12. 葡萄糖和Na+进出小肠上皮细胞如图所示,下列说法错误的是( )
A. Na+通过Na+通道打开而内流,是被动运输
B. 葡萄糖和Na+的运输既可以顺浓度梯度,也可以逆浓度梯度
C. Na+-K+泵的工作结果使小肠上皮细胞内K+浓度明显高于膜外
D. 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是主动运输,其直接能量来源是ATP
【答案】D
【解析】
【分析】1、像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、主动运输: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、分析图可知,小肠上皮细胞胞内Na+浓度小于细胞外,所以Na+通过Na+通道打开而内流是顺浓度梯度,需要蛋白质的协助,为被动运输中的协助扩散,A正确;
B、分析图可知,小肠上皮细胞胞内Na+浓度小于细胞外,但Na+可以通过蛋白质的协助顺浓度梯度或逆浓度梯度进出细胞,同样葡萄糖也可以顺浓度梯度或逆浓度梯度进出细胞,B正确;
C、分析图可知,小肠上皮细胞胞内K+浓度大于细胞外,通过Na+-K+泵K+可以逆浓度进入细胞,其结果是使小肠上皮细胞内K+浓度明显高于膜外,C正确;
D、葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是主动运输,其直接能量来源是顺浓度梯度运输Na+提供的,并非来源于ATP,D错误。
故选D。
13. 生物膜上能运输H+的质子泵主要有3类:消耗ATP的同时自身发生磷酸化并将H+泵出细胞的P型质子泵、消耗ATP并将H+逆浓度梯度泵入细胞器的V型质子泵、利用H+顺浓度梯度释放的势能合成ATP的F型质子泵。下列说法错误的是( )
A. 3类质子泵的运输都受温度变化的影响
B. P型质子泵磷酸化后空间结构不会发生变化
C. 溶酶体膜上V型质子泵的运输方式为主动运输
D. 线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上都富含F型质子泵
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文描述可知,P型质子泵与V型质子泵运输H+的方式均为主动运输,所需能量均由ATP提供。F型质子泵合成ATP所需能量来自的H+顺浓度梯度释放的势能。
【详解】A、P型质子泵与V型质子泵的运输伴随ATP的消耗,F型质子泵的运输伴随ATP的合成,而ATP的消耗与合成都离不开酶的催化作用,酶的活性受温度影响,因此3类质子泵的运输都受温度变化的影响,A正确;
B、P型质子泵消耗ATP的同时自身发生磷酸化并将H+泵出细胞,导致P型质子泵磷酸化后空间结构发生变化,B错误;
C、溶酶体是一种细胞器,V型质子泵消耗ATP并将H+逆浓度梯度泵入细胞器,说明溶酶体膜上V型质子泵的运输方式为主动运输,C正确;
D、F型质子泵利用H+顺浓度梯度释放的势能合成ATP,在线粒体内膜上发生的有氧呼吸的第三阶段会生成ATP,在叶绿体的类囊体膜上进行的光反应阶段也能合成ATP,所以线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上都富含F型质子泵,D正确。
故选B。
14. Cd2+对植物细胞的核仁有毒害作用,而Ca2+则有缓解Cd2+毒害的作用.Ca2+竞争细胞膜上Cd2+的吸收位点并通过稳定膜结构维持细胞内外离子平衡;Ca2+还可以通过Ca结合蛋白调节靶细胞的活动,如影响DNA合成、修复及转录等过程。下列说法错误的是( )
A. Ca结合蛋白可通过核孔进入细胞核中发挥作用
B. Ca2+和Cd2+一定不是通过细胞膜上同一通道进入细胞中的
C. 无机盐离子对维持生物体的生命活动具有重要作用
D. Cd2+进入植物根尖细胞后可能影响核糖体的形成
【答案】B
【解析】
【详解】由题干信息可知,Ca2+通过Ca结合蛋白可调节靶细胞的活动如影响DNA合成、修复及转录等,说明Ca结合蛋白可通过核孔进入细胞核中发挥作用,A正确;由题意知,Ca2+可能通过竞争细胞膜上Cd2+的吸收位点,抑制Cd2+的吸收,因此Ca2+和Cd2+可能通过细胞膜上同一通道进入细胞中,B错误;由Ga2+的作用可以推测,无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,C正确;核仁与核糖体的形成有关,Cd2+破坏核仁,因此可能影响核糖体的形成,D正确。
15. 痢疾内变形虫寄生在人的肠道中,通过胞吞肠内细菌为食,然后通过胞吐排出代谢废物和食物残渣。但是在一些感染者体内,该变形虫会分泌蛋白酶溶解肠道细胞并胞吞细胞碎片,引起腹泻、肠道溃疡。下列相关叙述正确的是
A. 痢疾内变形虫的胞吞胞吐依赖于细胞膜的流动性
B. 痢疾内变形虫分泌的蛋白酶是人体内环境的组成成分
C. 痢疾内变形虫胞吐排出代谢废物和食物残渣所需的能量来自线粒体
D. 痢疾内变形虫胞吞细胞碎片的过程需要细胞膜上载体蛋白的协助
【答案】A
【解析】
【分析】胞吞和胞吐是细胞运输大分子物质的方式,需要消耗能量。
【详解】A、痢疾内变形虫的胞吞胞吐依赖于细胞膜的流动性,A正确;
B、痢疾内变形虫分泌的蛋白酶进入到人体的肠道中,肠道属于外界环境,因此痢疾内变形虫分泌的蛋白酶不是人体内环境的组成成分,B错误;
C、痢疾内变形虫胞吐排出代谢废物和食物残渣时会耗能,能量的来源是细胞呼吸,细胞呼吸的场所细胞质基质和线粒体,C错误;
D、变形虫胞吞细胞碎片的过程不需要细胞膜上的载体蛋白,D错误。
故选A。
16. 植物叶片表皮上分布有大量的气孔,气孔结构如下图。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水皱缩,气孔关闭。保卫细胞在气孔关闭过程中,不会发生的是( )
A. 水分子双向进出细胞 B. 细胞液的浓度在逐渐增加
C. 细胞的吸水能力在逐渐降低 D. 原生质层和细胞壁发生分离
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:保卫细胞吸水,叶片气孔开启;保卫细胞失水,叶片气孔关闭。根据植物细胞渗透作用的原理:当外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水;当外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水。
【详解】A、保卫细胞在气孔关闭过程中,水分子双向进出细胞,但是主要是从细胞进入外界溶液,导致细胞失水,A不符合题意;
BC、保卫细胞在气孔关闭过程中,细胞失水导致细胞液浓度增加,细胞吸水能力逐渐增强,B不符合题意,C符合题意;
D、保卫细胞在气孔关闭过程中,细胞失水,由于原生质层的伸缩性比细胞壁大,原生质层会和细胞壁分离,D不符合题意。
故选C。
17. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常,导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器,其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点,ATP与CFTR结合,将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是( )
A. CFTR功能异常会导致肺部细胞外渗透压的改变
B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应
C. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl-
D. CFTR的CI-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知,囊性纤维病患者CFTR蛋白结构异常,使CFTR转运氯离子的功能异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。
【详解】A、CFTR功能异常会导致肺部细胞中的Cl-不能转运到细胞外,导致细胞内渗透压升高,细胞外渗透压的降低,A正确;
B、CFTR能够Cl-特异性结合,通过空间结构的改变转运Cl-,B正确;
C、由题意可知,CFTR可以协助细胞逆浓度梯度将Cl-运输到细胞外,C错误;
D、由题意可知,CFTR与ATP结合后,引起CI-结合位点由膜内转向膜外,当ATP水解后,CFTR结构恢复原状,因此CI-结合位点由膜内转向膜外时,不需要ATP直接供能,D正确。
故选C。
18. ATP的合成是生物有机体中主要的化学反应之一,而合成ATP需要ATP合成酶的参与,该酶的作用机理是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子(H+)动力势能的推动下合成ATP,下列说法错误的是( )
A. 该酶广泛分布于线粒体、叶绿体的内外膜和原核细胞的质膜上
B. ATP合成酶跨膜部位呈疏水性,有利于与膜结合部位的稳定
C. H+跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散,需要载体协助
D. ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡
【答案】A
【解析】
【分析】分析题干:ATP合成酶的作用机理是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子(H+)动力势能的推动下合成ATP,ATP的合成是需要能量的,该能量是跨膜质子产生的动力势能。
【详解】A、该酶的作用机理是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子(H+)动力势能的推动下合成ATP,线粒体的外膜和叶绿体的内外膜上不会合成ATP,因此线粒体的外膜和叶绿体的内外膜上都没有该酶,A错误;
B、磷脂双分子层内部是疏水性的,ATP合成酶跨膜部位呈疏水性,这样才能与脂双层牢固结合,B正确;
C、跨膜质子(H+)动力势能的推动下合成ATP,故H+跨膜运输方向是从高浓度到低浓度,这样才可以产生动力势能,因此H+跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散,该过程需要载体协助,C正确;
D、ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡,实现能量的供应,D正确;
故选A。
19. 蒜素具有抗菌、抗血栓等多种功效,蒜素由蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下分解产生,但新鲜大蒜中蒜素的含量很低。这是因为在完整的细胞中,蒜氨酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中。以下叙述正确的是( )
A. 液泡膜对蒜氨酸酶的通透性较低,而对蒜氨酸的通透性较高
B. 研磨生大蒜会破坏生物膜释放蒜氨酸酶,从而生成大量蒜素
C. 在冰箱中保鲜的大蒜,取出后立即捣碎,能产生更多的蒜素
D. 野生蒜类植物被天敌取食会产生蒜素,通过传递物理信息避免被采食
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,所以酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。
【详解】A、在完整的细胞中蒜氨酸酶储存在液泡中,会进入细胞质中将蒜氨酸分解为蒜素,说明液泡膜对蒜氨酸酶的通透性较高,A错误;
B、在新鲜大蒜的细胞中,蒜氨酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中,研磨生大蒜会破坏生物膜释放蒜氨酸酶,将蒜氨酸分解为蒜素,从而生成大量蒜素,B正确;
C、酶作用条件较温和,在最适温度下活性最高,低温抑制其活性,在冰箱中保鲜的大蒜,取出后立即捣碎,产生的蒜素较少,C错误;
D、野生蒜类植物被天敌取食后,会将蒜氨酸酶分解,故不能产生蒜素,D错误。
故选B。
20. 幽门螺旋杆菌(Hp)能产生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳,因此若要检测某人胃内是否存在Hp,常用14C呼吸实验检测,受检者口服特殊的尿素(14CO(NH2)2)胶囊,根据受检者是否能产生14CO2及含量判断有无Hp感染。下列相关叙述错误的是( )
A. 脲酶是具有催化作用的蛋白质,能够被蛋白酶水解失活
B. 温度、pH会影响脲酶的活性,而尿素浓度的改变不影响脲酶活性
C. 一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关,与口服尿素剂量无关
D. 外出聚餐可能会增加Hp的传播途径
【答案】C
【解析】
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和14CO2。
【详解】A、脲酶的化学本质是蛋白质,能够被蛋白酶水解失活,A正确;
B、温度、pH会改变蛋白质的结构,从而影响脲酶的活性,而尿素浓度的改变不影响脲酶活性,B正确;
C、一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关,与口服尿素剂量也有关,尿素浓度不影响酶活性,但可在一定程度上直接影响酶促反应速率,C错误;
D、外出就餐频率越高,接触到Hp的概率就高,增加了Hp的传播途径,D正确。
故选C。
21. 酶“诱导契合”学说认为,在酶与底物结合之前,其空间结构与底物不完全互补,在底物诱导下可出现与底物吻合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证该学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(简称S酶,可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者的结合中心位置相同)进行研究,实验结果如图所示,其中SCTH,SCU分别表示催化CTH和CU反应后的S酶。下列说法正确的是( )
A. S酶催化CTH和CU两种底物的结合中心位置相同,说明S酶没有专一性
B. S酶与底物结合后,提供了底物转化为产物所需的活化能
C. S酶结合中心的结构发生变化时,部分肽键会断裂
D. 进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失活或是空间结构的固化,可增加SCTH催化CTH反应组
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性。
【详解】A、酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,S酶催化CTH和CU两种底物的结合中心位置相同,说明S酶具有专一性,A错误;
B、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,而非提供活化能,B错误;
C、酶在化学反应前后性质不变,S酶结合中心的结构发生变化时,不会发生肽键的断裂,C错误;
D、为进一步探究SCTH不能催化CU水解原因是SCTH失去活性,还是出现空间结构的固化,可增加SCTH催化CTH反应组,检测反应产物的生成量:如果SCTH能催化CTH水解,那么SCTH没有失活,即SCTH出现空间结构的固化;如果SCTH不能催化CTH水解,则SCTH失活,D正确。
故选D。
22. 为研究两种呼吸抑制剂的作用,甲组实验在有氧条件下,向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑制剂(R1)。乙组实验换成高效的特异性抑制[H]与O2结合的试剂(R2),其他条件相同。下列说法正确的是( )
A. R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段
B. 甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零,细胞继而死亡
C. R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不加R2的效果完全相同
D. 一段时间后,两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段:第一阶段:在细胞质的基质中:1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢,释放少量能量;第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢;释放少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上,前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
【详解】A、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,也可以合成ATP,所以R1可以作用于有氧呼吸第二和第三阶段,A错误;
B、细胞质基质可以进行细胞呼吸第一阶段的反应,产生少量ATP,所以甲组细胞中仍然可以产生少量ATP,B错误;
C、R2特异性抑制[H]与O2结合、但细胞可以进行有氧呼吸第二阶段的反应,将丙酮酸彻底分解,而在无氧条件下,细胞不能将丙酮酸分解,只能将其还原为乳酸。因此二者的作用效果不同,C错误:
D、一段时间后,细胞合成ATP减少,因此需要通过无氧呼吸产生ATP,而无氧呼吸产生的能量较少,所以需要通过分解更多的葡萄糖为生命活动提供能量、因此两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高,D正确。
故选D。
23. 人体棕色脂肪细胞(BAT)和骨骼肌细胞(SMC)都含有大量线粒体,BAT线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP,可与ATP合成酶竞争性的将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质,同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能(如图所示),其活性受ATP/ADP的比值变化影响。下列说法正确的是( )
A. BAT和SMC都富含线粒体,产生大量ATP
B. 膜间隙高浓度的H+全部来自有机物的分解
C. UCP蛋白的活性越高,ATP/ADP的比值越大
D. 寒冷条件下,UCP蛋白对H+的通透性大于ATP合成酶
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息分析,BAT线粒体内膜上的ATP合成酶具有运输H+的作用和催化ATP合成的作用,能在H+跨膜运输的浓度梯度的推动下合成ATP;而通道蛋白UCP能增大线粒体内膜对H+的通透性,消除H+的浓度梯度,使得能量更多的转化为热能,抑制了ATP的合成,实现了产热增加。
【详解】A、根据以上分析可知,人体棕色脂肪细胞(BAT)富含线粒体,但是其内膜上通道蛋白UCP的存在会使得脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能,因此不可能产生大量的ATP,A错误;
B、膜间隙高浓度的H+来自于有氧呼吸第一和第二阶段,因此可以来自于有机物和水,B错误;
C、结合以上分析可知,UCP蛋白的活性越高,ATP的合成越少,则ATP/ADP的比值越小,C错误;
D、寒冷条件下,产热量会增加,因此UCP蛋白对H+通透性大于ATP合成酶,D正确。
故选D。
24. 某兴趣小组探究酵母菌无氧呼吸产物时,需排除未消耗完的葡萄糖对无氧呼吸产物酒精鉴定的影响(已知酒精的沸点为78℃)。相关叙述错误的是( )
A. 葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应,因两者都具氧化性
B. 可将酵母菌培养液进行90℃水浴,收集挥发气体冷凝处理后进行鉴定
C. 可适当延长酵母菌培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定
D. 可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定,判断葡萄糖是否消耗完
【答案】A
【解析】
【分析】1.斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀).斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);
2.酸性重铬酸钾具有强氧化性,能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,因而发生颜色变化。
【详解】A、葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应,因两者都具还原性,A错误;
B、由于酒精的沸点为78℃,因此,可将酵母菌培养液进行90℃水浴,收集挥发气体(酒精)冷凝处理后进行鉴定,这样避免葡萄糖的干扰,B正确;
C、可适当延长酵母菌培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定,这样可使葡萄糖消耗完,避免对酒精的鉴定造成影响,C正确;
D、斐林试剂能鉴定还原糖的存在,而葡萄糖具有还原性,因此,可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定,判断葡萄糖是否消耗完,然后再检测酒精的存在,D正确。
故选A。
25. 生物学实验常用对照原则,通过设置对照实验,可增加实验结果的可信度和说服力。下列说法错误的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验是对比实验,也叫相互对照实验
B. “比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,实验组中添加肝脏研磨液体现“加法原理”
C. “探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的正式实验,必须设置空白对照
D. “探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,在时间上形成了自身前后对照
【答案】C
【解析】
【分析】1、设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫对比实验,也叫相互对照实验。
2、对比实验和对照实验比较,对比实验没有明确的对照组和实验组,可以说都是实验组,而对照实验有明确的对照组和实验组。
3、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预。也就是说,实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果,即知道自变量,不知道因变量。
4、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验是对比实验,也叫相互对照实验,A正确;
B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,实验组中添加肝脏研磨液,体现了“加法原理”,B正确;
C、“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”,预实验需要设置空白对照,以初步确定促进或抑制的生长素浓度范围,正式实验时不需设置空白对照,C错误;
D、“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,在时间上形成了自身前后对照,D正确。
故选C。
26. 在我国南方,芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现,植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖,产生抗逆反应。下列分析错误的是( )
A. 抗逆反应体现了植物对低温环境的适应
B. 该变化导致细胞液浓度升高,细胞液不易结冰
C. 该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大
D. 该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高
【答案】D
【解析】
【分析】胞内水以自由水和结合水的形式存在。自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,使溶液浓度升高,冰点降低,该现象为荠菜对低温环境的一种适应能力,A正确;
B、低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,使溶液浓度升高,细胞液不易结冰,B正确;
C、植物在低温环境下,结合水含量上升,自由水含量下降,从而减少细胞结冰的机会。故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大,C正确;
D、植物在低温环境下,结合水含量上升,自由水含量下降,从而减弱它们的生命能力,故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活降低,D错误。
故选D。
27. 细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一,液泡可对细胞内的环境起调节作用,这与液泡膜上的质子泵(H+-ATP酶)密切相关,H+-ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡,以维持胞质pH平衡。下图为液泡膜上H+-ATP酶维持胞质pH平衡示意图,下列说法错误的是( )
A. H+-ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H+载体
B. 胞外H+进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量
C. 细胞外环境、细胞质基质、细胞液三者中,pH最大的是液泡液
D. H+-ATP酶运输H+的方式是主动运输,该过程影响H+运输速率的因素有温度、O2浓度等
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,H+进入液泡需要消耗能量,也需要载体蛋白,故跨膜方式为主动运输,则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质,说明H+运出液泡是顺浓度梯度,因此方式是协助扩散;H+出细胞需要消耗能量,也需要载体蛋白,故跨膜方式为主动运输,即细胞外液中H+高于细胞质基质。
【详解】A、酶具有催化作用,结合图示可知,H+-ATP酶还能运输H+,是H+的载体蛋白,A正确;
B、结合图示可知,H+运出细胞需要消耗能量,因此运进细胞属于协助扩散,不消耗能量,B正确;
C、结合图示可知,H+主动运输进入液泡,方向为低→高,因此细胞质基质中的H+浓度低,结合图示可知,细胞质基质中的H+比细胞外的低,因此细胞质基质中的H+浓度最小,pH最大,C错误;
D、H+-ATP酶运输H+时消耗ATP和需要载体蛋白,属于主动运输;温度(影响分子运动、影响呼吸产生ATP)、O2的浓度(影响呼吸中ATP的合成)、载体蛋白的数量等都会影响主动运输的速率,D正确。
故选C。
28. 2022年冬奥会中国队短道速滑团体为国夺得了首金,下列关于比赛过程中有关运动员生理活动的叙述正确的是(假设运动员呼吸作用所利用的物质是葡萄糖)( )
A. 许多运动员容易出现抽搐现象,可能与血液中Ca2+浓度偏高有关
B. 比赛过程中,运动员因大量出汗使散热大于产热,从而导致体温下降
C. 运动员在缺氧时所需的能量主要由乳酸分解产生的ATP直接提供
D. 比赛中运动员在局部缺氧时,细胞呼吸产生的CO2量等于消耗的O2量
【答案】D
【解析】
【分析】人体体温相对稳定的维持是通过产热量和散热量相等来维持的。
【详解】A、血液中Ca2+浓度偏低,容易出现抽搐,A错误;
B、运动员在运动过程中因产热大于散热,从而通过出汗增大散热使产热等于散热,B错误;
C、运动员在缺氧时所需的能量主要由有氧呼吸和无氧呼吸产生的ATP直接提供,C错误;
D、人体细胞无氧呼吸是产生乳酸,无CO2生成,故CO2只能来自有氧呼吸,D正确。
故选D。
二、不定项选择题
29. 乙酰六胜肽为人体内源性生物活性物质,是一种具有穿透细胞膜能力的小分子链状六肽,由于能够阻断神经肌肉间的信息传导,避免肌肉过度收缩,减少了动态纹的发生,还能有效重组胶原蛋白,增加弹力蛋白活性,多用于化妆品内作为抗皱成分。下列相关叙述正确的是( )
A. 乙酰六胜肽可与甲、乙液等量配制的双缩脲试剂呈紫色反应
B. 乙酰六胜肽进入细胞充分体现了细胞膜的功能特点
C. 氨基酸的种类和数量就决定了该小分子多肽的功能
D. 该多肽由6个氨基酸通过5个肽键相连
【答案】BD
【解析】
【分析】斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。氨基酸彼此之间可以通过脱水缩合的方式形成多肽,由几个氨基酸脱水就形成几肽。蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
【详解】A、乙酰六胜肽可与双缩脲试剂呈紫色反应,但甲液和乙液等量混合的是斐林试剂,斐林试剂用于检测还原糖,检测蛋白质是依次加入双缩脲试剂A液、B液,A错误;
B、由题知,乙酰六胜肽是一种具有穿透细胞膜能力的小分子,体现了细胞膜的功能特点——选择透过性,B正确;
C、除了氨基酸的种类和数量决定该小分子多肽的功能,还有氨基酸的排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构也决定该多肽的功能,C错误;
D、由题知,该多肽是链状六肽,因此该多肽由6个氨基酸通过5个肽键(肽键数=氨基酸数-肽链数)相连,D正确。
故选BD。
30. 溶酶体的形成途径有多种,M6P(甘露糖—6-磷酸)途径是溶酶体分选的主要途径之一。M6P分选途径是通过对一类称为溶酶体贮积症的遗传病的研究发现的,此类遗传病是由于溶酶体中缺少一种或几种酶所致。下图是溶酶体形成的M6P分选途径的主要过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 分泌到细胞外的溶酶体酶被回收的过程体现了选择透过性
B. M6P受体基因发生突变,会导致溶酶体酶在内质网内积累
C. 细胞质膜上的M6P受体可减少溶酶体酶不正确地分泌到细胞外
D. 若溶酶体酶磷酸化过程受阻,可能会导致细胞内吞物质的蓄积
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:内质网中形成溶酶体水解酶,内质网形成小泡,小泡膜和高尔基体膜融合,溶酶体水解酶进入高尔基体,水解酶被磷酸化,然后和M6P受体结合,水解酶去磷酸化,进而形成溶酶体,即溶酶体是高尔基体出芽形成的;看图可知:分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶需要高尔基体的分拣和运输。
【详解】A、溶酶体酶化学本质是蛋白质,属于大分子物质,分泌到细胞外的溶酶体酶被回收的过程属于胞吞过程,体现了细胞膜的流动性,A错误;
B、M6P受体与溶酶体水解酶的定位有关,且溶酶体来自于高尔基体,因此M6P受体基因发生突变,导致M6P受体不能正常合成,则会导致溶酶体水解酶在高尔基体积累,B错误;
C、M6P受体蛋白主要存在于高尔基体的反面网络,但在一些动物细胞的质膜中也有存在, 据图可知,细胞质膜上的M6P受体可将偶尔分泌到细胞外的磷酸化溶酶体酶回收进细胞内,减少了溶酶体酶不正确地分泌到细胞外,C正确;
D、内吞物质和溶酶体结合,进而内吞物质被水解酶分解,看图可知,若水解酶磷酸化过程受阻,会影响溶酶体的形成,进而可能会导致细胞内吞物质的蓄积,D正确。
故选CD。
31. 某实验小组在适宜温度条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中,测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 据曲线可推测实验材料为活细胞
B. 细胞在t1时刻开始从外界溶液中吸收溶质
C. t2时刻比t1时刻液泡体积有所增大
D. 若降低温度,则t1~t2时间段可能会变长
【答案】ACD
【解析】
【分析】据图分析,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)逐渐增加,开始小于1,说明外界溶液浓度大,细胞失水,发生质壁分离;后来大于1,说明细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,发生质壁分离的复原。
【详解】A、由图可知,细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)逐渐增加,开始小于1,说明外界溶液浓度大,细胞失水,发生质壁分离;后来大于1,说明细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,发生质壁分离的复原。由于该细胞能发生质壁分离和复原,说明该实验材料为活细胞,A正确;
B、由图可知,细胞在t1时刻之前就从外界溶液中吸收溶质,B错误;
C、t1~t2时间段内,细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,液泡体积有所增大,C正确;
D、若降低温度,分子运动的能力减弱,则t1~t2时间段可能会变长,D正确。
故选ACD。
32. 氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制[H]与02的结合,使得组织细胞不能利用O2而陷入窒息。如图为研究植物根尖吸收K+的相关实验。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K+可能属于主动运输或协助扩散
B. 实验甲中4h后O2消耗速率下降可能与细胞外K+浓度降低有关
C. 实验乙中4h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸
D. 实验乙加入氰化物后,可能是通过抑制载体蛋白的活性来减少O2的吸收量
【答案】AD
【解析】
【分析】分析甲图:细胞置于蒸馏水中时,氧气的消耗速率不变,当加入KCl后,氧气消耗速率先逐渐升高后又逐渐降低。分析乙图:在加入氰化物之前,钾离子的吸收速率不变,加入氰化物之后,钾离子的吸收速率逐渐降低,最后保持相对稳定。
【详解】A、由实验甲可知,加入KCl后,氧气的消耗速率增加,说明植物根尖细胞吸收K+需要消耗能量,属于主动运输,A错误;
B、实验甲中4h后O2消耗速率下降可能与细胞外K+浓度降低有关,吸收的K+减少,耗氧速率降低,B正确;
C、氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制[H]与O2的结合,有氧呼吸受到抑制,则实验乙中4h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸,C正确;
D、氰化物的作用机理是抑制[H]与O2的结合,影响能量供应,可能是抑制酶的活性,而不是抑制载体蛋白的活性来减少O2的吸收量,D错误。
故选AD。
33. 某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述正确的是( )
A. 两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多
B. 需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏液和FeCl3溶液同时注入试管中
C. 肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以提高该反应的活化能
D. 左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢,最终液面比右边低
【答案】AB
【解析】
【分析】探究实验需要遵照单一变量原则和对照实验原则,在设计对照实验时要遵循除了变量不同外,其它条件相同,包含对照原则和等量原则。
【详解】A、过氧化氢的量属于无关变量,无关变量要保持相同且适宜,故两个装置中的过氧化氢要等量且不宜过多,A正确;
B、需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏液和 FeCl3同时注入试管中的过氧化氢溶液中,保证催化剂同时起作用,B正确;
C、新鲜肝脏中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该化学反应的活化能,C错误;
D、由于过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3,所以左边移液管内红色液体上升的速度比右边快,由于过氧化氢的量相等,产生的氧气一样多,最终两侧移液管中的液面等高,D错误。
故选AB。
34. 玉米根部细胞氧气充足中既含有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶,能催化不同类型的无氧呼吸,可以分别生成乳酸和乙醇。如图是玉米根部细胞在无氧气和氧气充足时细胞呼吸生成CO2的相对速率随时间的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. ad段和de段细胞呼吸所需的酶和发生的场所完全不一样
B. O2会抑制无氧呼吸,无氧呼吸一定在无氧条件下进行
C. cd段CO2产生速率下降可能与酒精的积累有关
D. ab段细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,bd段只进行产生酒精的无氧呼吸
【答案】ABD
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段所需的酶一样,玉米是真核生物,有氧呼吸场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,无氧呼吸的场所是细胞质基质,A错误;
B、O2会抑制无氧呼吸,在氧气不充足时也可进行无氧呼吸,B错误;
C、cd段无氧呼吸产生酒精,酒精的积累对细胞产生毒害作用,可能使细胞呼吸速率降低,C正确;
D、ab段不产生CO2,说明细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸;bd段产生CO2,说明细胞进行产生酒精的无氧呼吸,但无法确定是否进行产生乳酸的无氧呼吸,D错误。
故选ABD。
35. 正常细胞主要依赖氧化磷酸化(有氧呼吸第三阶段)为细胞供能,而大多数癌细胞即使在氧气充足的情况下也更多地依赖糖酵解(细胞呼吸第一阶段)供能,即“Warburg效应”相关过程如图所示。研究表明,人腺病毒感染的细胞也有类似的特点。下列有关叙述正确的是( )
A. 等量的葡萄糖通过“Warburg效应”产生的ATP量远小于正常细胞呼吸产生的量
B. 被人腺病毒入侵的细胞可能需要更多的葡萄糖以获得维持正常代谢活动所需能量
C. 被人腺病毒入侵的细胞代谢活动发生改变,通常不利于病毒的增殖
D. 组成生物大分子的单体之间可以通过细胞代谢活动进行转化
【答案】ABD
【解析】
【分析】有氧呼吸的三个阶段:细胞质基质进行有氧呼吸第一阶段,葡萄糖形成丙酮酸和[H],同时释放少量能量;有氧呼吸第二阶段,线粒体基质中,丙酮酸与水反应形成二氧化碳和[H],同时释放少量能量;有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜上,[H]与氧气结合生产水,同时释放大量能量,细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分用于合成ATP。
【详解】A、根据题意,“Warburg效应”是葡萄糖经过细胞呼吸第一阶段产生的ATP供能(少量能量),而正常细胞是葡萄糖经过有氧呼吸,主要是第三阶段产生的ATP供能(大量能量),所以等量的葡萄糖通过“Warburg效应”产生的ATP量远小于正常细胞呼吸产生的量,A正确;
B、题干“人腺病毒感染的细胞也有类似的特点”说明,被人腺病毒入侵细胞也是主要依赖细胞呼吸第一阶段供能,由于能量较少,要维持正常代谢活动所需能量,必须通过分解更多的葡萄糖来供能,B正确;
C、宿主细胞为病毒增殖提供核苷酸和氨基酸,从图中可知,葡萄糖经过呼吸作用第一阶段后产生的丙酮酸有三条去路,被人腺病毒入侵的细胞丙酮酸不进线粒体继续分解,所以会转变为更多的核苷酸和氨基酸,更有利于细胞的增殖,C错误;
D、由图中可知,葡萄糖可以通过糖酵解获得丙酮酸后,转化为核苷酸、氨基酸,所以组成生物大分子的单体之间可以通过细胞代谢活动进行转化,D正确。
故选ABD。
三、非选择题
36. NAGase是催化几丁质降解过程中的一种关键酶,广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase催化活力有影响,如图1所示。请回答下列问题:
(1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物,这四种糖对NAGase的催化活力均有_____(填“抑制”或“促进”)作用,其中影响该酶作用最强的是_____。
(2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制,图2是效应物影响酶催化活力的两种理论:模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系,可以结合到酶的活性部位,并表现为可逆,但该结合不改变酶的空间结构;模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系,而是结合到酶的其他部位,导致酶的空间结构发生不可逆变化。
图3是依据这两种理论判断这四种糖降低NAGase活力类型的曲线图,其中曲线a表示不添加效应物时的正常反应速度。请根据图3简要写出探究实验的实验思路,并根据可能的实验结果推断相应的结论。
实验思路:_____。
实验预期:若实验结果如曲线b,则为模型_____;
若实验结果如曲线c,则为模型_____。
(3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理,其作用机理可用右图坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量,b表示温度对酶活性的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析,处于曲线c中1、2位点酶分子活性是_____(填“相同”或“不同”)的,酶促反应速率是_____与_____共同作用的结果。
【答案】(1) ①. 抑制 ②. 葡萄糖
(2) ①. (加入定量的不同种类的效应物后)持续增加底物浓度,检测反应速度(是否能恢复到正常反应速度(写出增加底物浓度即可得1分) ②. A ③. B
(3) ①. 不同 ②. 底物分子的能量 ③. 酶活性
【解析】
【分析】1、分析图1可知,NAGase催化活力随效应物果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖浓度的增加均减小,因此这四种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度更显著,因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
2、分析图2可知,其中A图模型表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,图B模型显示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合,使酶的结构发生改变而抑制酶活性。
3、图3中的酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中,底物浓度较低时,曲线a的反应速率最高,表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低,但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高,可知曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,可知曲线c是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
【小问1详解】
分析图1可知,相比于效应物浓度为0,NAGase催化活力随效应物果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖的加入而减小,因此这四种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度更显著,因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
【小问2详解】
分析图2可知,其中A图模型表示抑制剂能降低NAGase的催化效率的机理是抑制剂通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,图B模型显示抑制剂能降低NAGase的催化效率的机理是抑制剂通过与酶结合,使酶的结构发生改变而抑制酶活性。图3中的酶促反应速度随底物浓度变化的三条曲线中,底物浓度较低时,曲线a的反应速率最高,表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低,但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高,可知曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,可知曲线c是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。若实验结果如曲线b,则为模型A;若实验结果如曲线c,则为模型B。
【小问3详解】
处于曲线c中1、2位点酶促反应速率相等,但由曲线b可知酶分子活性并不同;由图可知,底物分子的能量与酶活性都会影响酶促反应速率。
37. 某实验小组欲利用核桃幼苗研究氮素形态对根系呼吸速率的影响,在其他条件相同且适宜的情况下,通过调整营养液中NH4+—N与NO3-—N的比例,共设置A(100% : 0%)、B(75% : 25%)、C(50% : 50%)、D(25% : 75%)、E(0% : 100%)5个氮素形态,连续每月测定并统计一次。进行氮素形态处理前对栽培基质浇灌大量清水,最后测定实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)有氧条件下,根细胞呼吸作用消耗水的场所是_____________,有氧呼吸的整个过程是______________________________(用反应式简式表示)。检测呼吸速率时,常用的指标是_________。
(2)每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水,这样做的目的是_______________。由实验结果可知,随着处理时间的延长,核桃幼苗根系呼吸速率的变化是_________________。推测与单独施用NO3-—N相比,单独施用NH4+—N的核桃幼苗根系呼吸速率_____(填“更快”或“更慢”)。
(3)在农业生产上,要提高根系细胞呼吸速率,除实验研究的措施外,种植户还可采取的措施有___________________________________________________________(答两点)。
【答案】(1) ①. 线粒体基质 ②. ③. 单位时间内二氧化碳的释放量或氧气消耗量
(2) ①. 确保栽培基质中的N浓度与营养液的浓度梯度一致(避免氮素在栽培基质中的累积影响试验结果) ②. 先上升后下降 ③. 更快
(3)大田种植时,适时松土、适量浇水等;大棚种植时,适当控制温度等
【解析】
【分析】土壤中的氮肥可被植物的根系通过主动运输吸收,吸收的氮肥可用于合成细胞中的含氮化合物。由于主动运输过程所需的能量主要由有氧呼吸提供,所以土壤中的含氧量可通过影响细胞呼吸进而影响氮肥的吸收。
【小问1详解】
有氧条件下,细胞呼吸作用消耗水是在第二阶段,其场所是线粒体基质。有氧呼吸的整个过程为C6H12O6+6O2+6H2O6 CO2+12H2O+能量。可用单位时间内二氧化碳的释放量或氧气消耗量来表示呼吸速率。
【小问2详解】
为了避免氮素在栽培基质中的累积影响试验结果,每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水。由实验结果可知,随着处理时间的延长,核桃幼苗根系呼吸速率先上升后下降。由题干和题图信息可知,与单独施用NO3-—N相比,单独施用NH4+—N的核桃幼苗根系呼吸速率更快。
【小问3详解】
要提高根系细胞呼吸速率,大田种植时,适时松土、适量浇水,适当控制温度等。
【点睛】本题考查呼吸作用相关知识,旨在考查学生对影响呼吸作用的因素的理解,能利用所学知识解决实际问题的能力,结合题干信息正确作答。
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