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【期中真题】山东省青岛市二中2021-2022学年高一上学期期中生物试题.zip
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青岛二中2021-2022学年第一学期期中考试
高一生物试题
一、选择题:本题共20小题,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 耐冬是青岛市市花。山茶科,冬、春时节开花。隆冬季节,冰封雪飘,绿树红花,红白相映,气傲霜雪,故而得名“耐冬”。下列关于耐冬的描述正确的是( )
A. 隆冬季节,耐冬体内结合水的比例会上升
B. 依据揭示生物体结构统一性和多样性的细胞学说可知,耐冬体内的新细胞是由老细胞分裂产生的
C. 一片耐冬林属于生命系统层次中的种群层次
D. 耐冬每个体细胞都能单独完成各项生命活动
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是细胞内良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水能自由移动,具有运输营养物质和代谢废物的功能,自由水与结合水的比值不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水比值越高细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、自由水与结合水比值越高细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,因此隆冬季节,耐冬体内结合水的比例会上升,A正确;
B、细胞学说揭示了生物体结构的统一性,没有揭示细胞的多样性,B错误;
C、一片耐冬林包含各种生物和无机环境,属于生命系统层次中的生态系统层次,C错误;
D、耐冬是多细胞生物,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,D错误。
故选A。
2. 2020年的新冠肺炎、2003年的SARS和2012年的中东MERS都是由冠状病毒引起的。冠状病毒是一种致病性很强的RNA病毒,下列关于该病毒的叙述,正确的是( )
A. 冠状病毒没有细胞结构,因此它不是生物
B. 为研制疫苗要先在富含有机物的普通培养基上培养冠状病毒
C. 冠状病毒只有侵入活细胞内才能增殖
D. 冠状病毒是由野生动物体内的病毒变异来的,传染性强,可以感染多种植物
【答案】C
【解析】
【分析】病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】A、冠状病毒虽然没有细胞结构,但它在宿主活细胞中能够进行繁殖,故它是非细胞生物,A错误;
B、病毒没有细胞结构,是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动,不能在普通培养基上培养,B错误;
C、冠状病毒只有侵入活细胞内,利用自身提供的模板和宿主提供的物质才能完成增殖,C正确;
D、由于病毒寄生具有专一性,冠状病毒是由野生动物体内的病毒变异来的,传染性强,不能感染植物,D错误。
故选C。
3. 下图是用同一显微镜观察同一装片4次,得到的四个清晰的物像。下列相关的说法中,正确的是( )
A. 换用高倍物镜前应先提升镜筒,以免镜头碰伤玻片或标本
B. 若选用10×的目镜和40×的物镜组合观察,则物像的面积是实物的400倍
C. 若四次观察都未调节目镜,则看到清晰物像时物镜离玻片最近的是④
D. 若视野中有异物,转动目镜和移动装片异物都不动,则异物可能在目镜和反光镜上
【答案】C
【解析】
【分析】1、由低倍镜换用高倍镜进行观察的步骤是:移动玻片标本使要观察的某一物像到达视野中央→转动转换器选择高倍镜对准通光孔→调节光圈,换用较大光圈使视野较为明亮→转动细准焦螺旋使物像更加清晰。
2、显微镜的放大倍数是将长或者是宽放大;显微镜放大倍数=目镜放大倍数物镜放大倍数;显微镜放大倍数越大,细胞数目越少,细胞越大;反之,放大倍数越小,细胞数目越多,细胞越小。
【详解】A、换用高倍物镜前不能提升镜筒,只能转动转换器,换上高倍镜,A错误;
B、实验者若选用10×的目镜和40×的物镜组合观察,则物像的长或宽是实物的1540=600倍,而并非面积,B错误;
C、由图分析可知放大倍数最大的是④,看到清晰物像时物镜离玻片最近说明放大倍数最大,应该是④,C正确;
D、若视野中有异物,转动目镜和移动装片异物都不动,则异物可能在物镜上,异物不可能在反光镜上,D错误。
故选C。
4. 下列关于生物学实验的描述,正确的是( )
A. 在用花生切片鉴定脂肪的实验中,用清水洗去表面浮色
B. 常用洋葱根尖做实验材料,观察植物细胞的质壁分离与复原
C. 显微镜下观察菠菜叶肉细胞胞质环流的方向是逆时针,则实际方向是顺时针
D. 斐林试剂的本质是新配制的Cu(OH)2溶液
【答案】D
【解析】
【分析】1、检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
2、显微镜成倒立的像,“倒立”不是相反,是旋转180度后得到的像,即上下相反、左右相反。因此,显微镜下观察到紫鸭跖草细胞的细胞质流动方向是顺时针转动,旋转180度后还是顺时针方向,因此紫鸭跖草细胞质的实际流动方向是顺时针。
【详解】A、在用花生切片鉴定脂肪的实验中,用体积分数50%的酒精洗去表面浮色 ,A错误;
B、洋葱根尖无中央大液泡,不能用于观察细胞的质壁分离与复原实验,B错误;
C、在显微镜下观察到的是物体的倒像,显微镜下观察菠菜叶肉细胞胞质环流的方向是逆时针,则实际方向是逆时针,C错误;
D、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,故斐林试剂的本质是新配制的Cu(OH)2溶液,D正确。
故选D。
5. 某处温泉有远古“圣水”之誉,温泉对治疗皮肤病、色斑、关节炎及神经衰弱等有一定的效果,推断温泉中有正常生命活动必不可少的微量元素。下列选项中全部是微量元素的是( )
A. Fe、Mn、Zn、Mg B. Zn、Cu、Mn、Ca
C. Zn、Cu、B、Mn D. S、Mn、Cu、Mo
【答案】C
【解析】
【分析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:
(1)大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;
(2)微量元素有 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。
2、大量元素和微量元素都是人体必需元素。
【详解】A、Mg元素属于生物体中的大量元素,A错误;
B、Ca元素属于生物体中的大量元素,B错误;
C、Zn、Cu、B、Mn元素都属于微量元素,C正确;
D、S元素属于生物体中的大量元素,D错误。
故选C。
6. 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 大量出汗排出过多的无机盐会导致体内酸碱平衡失调
B. 缺铁会导致哺乳动物的血液运输O2的能力下降
C. 多数无机盐在人体细胞内以稳定化合物的形式存在
D. 植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的无机盐主要以离子的形式存在,有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分,如铁是血红蛋白的组成成分,镁是叶绿素的组成成分;许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有的无机盐还参与维持细胞酸碱平衡和渗透压。
【详解】A、大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水,A正确;
B、铁是血红蛋白的组成成分,缺铁血红蛋白合成不足,而血红蛋白是血液中运输O2的作用,缺铁会导致哺乳动物的血液运输O2的能力下降,B正确;
C、细胞内的无机盐大多以离子的形式存在,C错误;
D、植物秸秆燃烧产生灰烬中含有丰富的无机盐,因此可将植物秸秆燃烧后的物质使用到田地中作为肥料,D正确。
故选C。
【点睛】
7. 将下列有关内容依次填入图各框中,其中包含关系正确的选项是( )
框号
选项
①
②
③
④
⑤
A
生物
大分子
蛋白质
核酸
脱氧核糖
核苷酸
核糖
核苷酸
B
脂质
脂肪
胆固醇
性激素
磷脂
C
单糖
五碳糖
六碳糖
葡萄糖
麦芽糖
D
无机物
无机盐
水
自由水
结合水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】脂质的种类与作用:脂肪:储能、维持体温;磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分;固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素和维生素D。
糖类包括:单糖:葡萄糖(重要能源)、果糖(植物)、核糖、脱氧核糖(构成核酸)、半乳糖(动物)。二糖:蔗糖、麦芽糖(植物);乳糖(动物)。多糖:淀粉、纤维素(植物);糖原(动物)。
【详解】A、核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,核苷酸为其基本单位,A错误;
B、脂质包括脂肪、磷脂和固醇类,固醇类包括维生素D、性激素和胆固醇,B错误;
C、麦芽糖属于二糖,不是单糖,C错误;
D、无机物包括水和无机盐,水的存在形式有自由水和结合水两种,D正确。
故选D。
8. 下图表示从血液中制备核糖体的大致过程,对该过程的叙述不合理的是( )
A. 步骤①加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体
B. 步骤 ② 的目的是破坏细胞膜
C. 该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、建构模型法
D. 步骤③、④的目的是分离细胞器或细胞结构
【答案】C
【解析】
【分析】图解中实验①步骤中用14C标记氨基酸,氨基酸是合成蛋白质的原料,而蛋白质的合成场所是核糖体,所以步骤①加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体,利用了同位素标记法;步骤②中加入蒸馏水,利用了渗透作用原理使细胞吸水涨破;步骤③、④的目的是用差速离心法分离细胞器和其他细胞结构。
【详解】A、14C氨基酸可在核糖体中合成蛋白质,步骤①加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体,A正确;
B、步骤②的目的是让红细胞吸水涨破,破坏细胞膜,B正确;
C、该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法,没有使用建构模型法,C错误;
D、步骤③④的目的是分离细胞器或其他细胞结构,D正确。
故选C。
9. 下图是细胞结构或细胞模式图,下列有关叙述错误的是( )
A. 以上细胞结构或细胞中都含有DNA、RNA和蛋白质等有机物
B. 甲、乙两种结构都与能量转换有关,具有丙结构的生物比丁高等
C. 甲、乙、丙、丁都具有双层膜结构,丁中不含甲、乙、丙
D. 甲、乙、丙、丁在进行相应生命活动过程中都有水的产生
【答案】C
【解析】
【分析】甲为线粒体,乙为叶绿体,丙为细胞核,丁为细菌,为原核生物。
【详解】A、甲线粒体,乙叶绿体,丙细胞核,丁细菌均含有DNA、RNA和蛋白质等有机物,A正确;
B、甲线粒体是有氧呼吸的主要场所,乙叶绿体是光合作用的场所,都与能量转化有关,具有丙细胞核的是真核生物,比丁原核生物高等,B正确;
C、甲、乙、丙具有双层膜结构,丁不具有双层膜,丁原核生物不含线粒体、叶绿体和细胞核,C错误;
D、甲、乙、丙、丁均进行相关大分子物质的合成(如DNA)会产生水,D正确。
故选C。
10. 汉麦林的实验如图所示,将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断,再在近杯处切断(a),此中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),但将此杯切断后置于海水中,不能再生第二杯(d)。这个实验说明( )
A. 决定杯状藻藻杯结构再生的遗传信息来自细胞核
B. 决定杯状藻藻杯结构再生的遗传信息来自细胞质
C. 杯状藻藻杯结构的再生与遗传信息无关
D. 杯状藻藻杯结构的再生是细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图实验结果,b置于海水中可再生一杯c,说明b中含有合成藻杯的形态的遗传信息,将c此杯切掉后,不能再生第二个杯d,说明c中不含合成藻杯的形态的遗传信息,由此可以说明控制合成藻杯的形态的遗传信息最终来自细胞核。
【详解】A、决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核,A正确;
B、将c此杯切掉后,不能再生第二个杯d,说明c中不含合成藻杯的形态的遗传信息,决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不来自细胞质,B错误;
C、杯状藻藻杯结构的再生由遗传信息决定,C错误;
D、本实验没有单独拿出细胞核进行实验,看是否形成杯状藻藻杯,因此该实验不能说明杯状藻藻杯形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果,D错误。
故选A。
【点睛】
11. 下图1是“探究洋葱表皮细胞的质壁分离及其复原”实验过程和细胞观察示意图。下图2是将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(注:细胞的初始大小相对值记为1)。下列叙述不正确的是( )
A. 图1中的第二次观察时,可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的边角处
B. 为了节约实验时间,通常可以省略图1中的第一次显微观察步骤
C. 图2的c~d段,水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内,也有从细胞内进入细胞外
D. e时原生质层内的颜色比a时浅
【答案】B
【解析】
【分析】分析曲线图:ab段细胞大小的相对值减少,说明细胞失水,发生质壁分离;bc细胞大小相对值不变,细胞内外达到相对平衡状态;cd段,细胞大小的相对值增加,细胞吸水,发生质壁分离的复原;de段,细胞大小的相对值不再变化,但大于细胞初始状态,由于细胞壁的存在,无法判断此时细胞内外浓度大小。
【详解】A、该实验过程中,第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态,可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的边角处,A正确;
B、第一步的观察现象要作为对照,故不可以省略第一次显微观察步骤,B错误;
C、cd段,细胞大小的相对值增加,细胞吸水,发生质壁分离的复原,此时水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内,也有从细胞内进入细胞外,其中从细胞外进入到细胞内的水分多于细胞内到细胞外的,C正确;
D、e时细胞的相对值大于a时细胞的初始大小,说明细胞吸水,则液泡的颜色比a时浅,D正确。
故选B。
12. 冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模,用于电镜观察的技术。科学家常用冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,有关分析错误的是( )
A. BF和PF侧均为磷脂层的疏水侧
B. 因为BS侧分布有糖蛋白,所以BS侧表示细胞膜外侧
C. 冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜依旧具有一定的流动性
D. 由图可知,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。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。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
2、在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。它在细胞生命活动中具有重要的功能。例如、消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用;糖被与细胞表面的识别有密切关系。经研究发现,动物细胞表面糖蛋白的识别作用,好比是细胞与细胞之间,或者细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。
【详解】A、生物膜的磷脂层双分子层中,磷脂疏水端在膜中央,亲水端在膜两侧,故BF和PF侧均为磷脂层的疏水侧 ,A正确;
B、糖蛋白分布于细胞膜外侧,BS侧分布有糖蛋白,因此图示中BS侧表示细胞膜外侧, PS侧表示细胞膜内侧,,B正确;
C、活细胞的细胞膜具有一定的流动性 ,冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜失去了流动性,C错误;
D、由图可知,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶嵌在磷脂双分子层中的一侧 ,有的贯穿整个磷脂双分子层,D正确。
故选C。
13. 用打孔器制取土豆片并均分为9份,分别称重(W1),并浸泡在一系列不同浓度的 CaCl2溶液中。一段时间后,将材料取出,用吸水纸吸干表面水分并称重(W2)。(W2-W1)/ W1与CaCl2溶液浓度的关系如图所示,下列分析错误的是( )
A. (W2-W1)/ W1与CaCl2溶液的浓度呈负相关
B. CaCl2溶液浓度为0的一组为空白对照组,土豆片的重量仍为W1
C. 在一定范围内随着CaCl2溶液浓度的增大,植物细胞失水的速率逐渐加快
D. 直线与横轴的交点所示的CaCl2浓度即为组织细胞的等渗浓度
【答案】B
【解析】
【分析】先从曲线图入手,按照“识标-明点-析线”的步骤进行分析解答。横坐标是CaCl2溶液浓度,而(W2-W1)/ W1则反映的是被不同浓度CaCl2溶液浸泡以后土豆片与吸水纸接触后,相对于未浸泡前的失水率,若为正值,则相对于浸泡前,土豆片水分在增加,若为负值,则相对于浸泡前,土豆片水分在减少,即失水;注意,上图中趋势线与横轴的交点,即该CaCl2浓度为组织细胞的等渗浓度。
【详解】A、曲线图显示:(W2-W1)/ W1的比值随着CaCl2溶液浓度的增大而减小,说明(W2-W1)/ W1与CaCl2溶液的浓度呈负相关,A正确;
B、CaCl2溶液浓度为0的一组为空白对照组,该组的(W2-W1)/ W1≈0.04,为正值,说明W2>W1,即土豆片的重量大于W1,B错误;
C、CaCl2浓度相对值0.1之后,细胞失水,并随着CaCl2溶液浓度的增大,(W2-W1)/ W1的比值逐渐减小,说明植物细胞失水的速率逐渐加快,C正确;
D、直线与横轴的交点所对应的(W2-W1)/ W1=0,说明W2=W1,水分子进出细胞处于动态平衡,说明该交点所示的CaCl2浓度即为组织细胞的等渗浓度,D正确。
故选B。
【点睛】本题突破口在于对曲线的进行精准的解读,然后再根据所学课本知识合理地解释图中趋势线变化的原因。
14. 研究表明,质子泵是一种逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白,它利用其催化ATP水解释放的能量驱动H+从胃壁细胞进入胃腔和K+从胃腔进入胃壁细胞,K+又可经通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列相关叙述错误的是( )
A. 质子泵在上述过程中可能既是酶又是载体
B. 质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH梯度
C. H+从胃壁细胞进入胃腔的方式为主动运输
D. K+进出胃壁细胞的跨膜运输方式相同
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,H+从胃壁细胞进入胃腔和K+从胃腔进入胃壁细胞属于主动运输,K+经通道蛋白顺浓度进入胃腔属于协助扩散。
【详解】A、质子泵在上述过程中可能既是酶(催化ATP水解)又是载体(转运氢离子),A正确;
B、根据题干信息,质子泵能催化ATP水解,ATP水解所释放的能量可驱动氢离子跨膜运输,说明胃腔内的酸性环境是通过质子泵维持的,即在质子泵的驱动下,胃壁细胞逆浓度转运氢离子时造成膜两侧出现pH梯度,B正确;
C、H+从胃壁细胞进入胃腔,需消耗ATP水解所释放的能量,说明其方式是主动运输,C正确;
D、K+进胃壁细胞的跨膜运输方式是主动运输,出胃壁细胞的方式为协助扩散,D错误。
故选D。
15. 下某实验小组利用从3种生物材料中提取的H2O2酶分别探究其最适pH,记录数据绘制曲线如下图,下列有关叙述错误的是( )
A. 从新鲜猪肝中提取H2O2酶时,需将鲜猪肝充分研磨,以利于H2O2酶从细胞中释放
B. 酵母菌前期培养可在培养液中加入葡萄糖,以便于酵母菌可以大量增殖
C. 图示马铃薯酶液中H2O2酶的最适pH为7.2,鲜猪肝酶液中H2O2酶的最适pH为6.8
D. 图示pH范围内,三种材料中的H2O2酶活性比较是鲜猪肝>马铃薯>酵母菌
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图中自变量是不同的pH和不同的生物材料,因变量是酶活性。
【详解】A、将猪肝充分研磨,便于H2O2酶从细胞中释放出来,方便酶与底物的结合,A正确;
B、酵母菌可以以葡萄糖为底物进行呼吸作用,故酵母菌前期培养可在培养液中加入葡萄糖,以便于酵母菌可以大量增殖,B正确;
C、由图可知,马铃薯酶液中H2O2酶的最适pH为7.2,鲜猪肝酶液中H2O2酶的最适pH为6.8,C正确;
D、据图可知,PH为6.4-7.0之间,马铃薯和酵母菌中酶活性一样,D错误。
故选D。
16. 在血液中,胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒进行运输。下图是大多数动物细胞通过受体介导的胞吞作用摄取LDL的途径,有关叙述错误的是( )
(注:网格蛋白有被小泡;覆盖有网格蛋白衣被的运输小泡。介导从质膜和高尔基体开始的小泡运输。)
A. 胞内体属于动物细胞生物膜系统的一部分
B. LDL的摄取及处理过程体现了细胞内各种结构之间的协调与配合
C. LDL受体的形成过程需要内质网、高尔基体等细胞器的参与
D. 功能越复杂的动物细胞膜胆固醇含量越多
【答案】D
【解析】
【分析】结合题意识图分析可知,LDL与细胞膜上的LDL受体结合,以胞吞的方式进入细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合,体现了生物膜的流动性特点。
【详解】A、胞内体具有膜结构,属于动物细胞生物膜系统的一部分,A正确;
B、LDL的摄取及处理过程涉及胞吞作用、溶酶体的作用,体现了细胞内各种结构之间的协调与配合,B正确;
C、LDL受体属于膜蛋白,形成过程需要内质网、高尔基体等细胞器的参与,C正确;
D、功能越复杂的动物细胞膜的蛋白质含量越多,D错误。
故选D。
17. 如图是由磷脂分子构成的脂质体,可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞,发生膜融合,并释放药物执行功能。脂质体中还可以嵌入不同的蛋白质,合成人工透析膜,将尿毒症患者血液中的代谢废物透析掉。关于脂质体下列叙述错误的是( )
A. 药物甲是脂溶性的,药物乙是水溶性的
B. 脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
C. 脂质体膜与细胞膜可以融合,体现了膜具有一定的流动性
D. 人工透析膜说明了膜的选择透过性与膜上蛋白质的种类有关
【答案】A
【解析】
【分析】由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分子之间是疏水的部分,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。
【详解】A、由分析可知,药物甲是水溶性的,药物乙是脂溶性的,A错误;
B、脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架,亲水部分在外,疏水部分向内,B正确;
C、脂质体膜与细胞膜都是由磷脂双分子层作为基本支架,可以融合,体现了膜具有一定的流动性,C正确;
D、脂质体中可以嵌入不同的蛋白质,合成人工透析膜,将尿毒症患者血液中的代谢废物透析掉,说明了人工透析膜的选择透过性与膜上蛋白质的种类有关,D正确。
故选A。
18. 已知施加药物A能使蔗糖酶的活性丧失;施加药物B后蔗糖酶活性不变,但蔗糖和蔗糖酶结合的机会减少。如下图为蔗糖酶在不同处理条件下(温度、pH均适宜)产物浓度与时间的关系,其中乙组使用少量药物B处理。据下图分析,下列叙述合理的是( )
A. 甲组先使用药物B处理,在t1时可能适当提高了温度
B. 丙组先使用药物B处理,在t1时可能使用药物A处理
C. 在t1时间之后甲组蔗糖酶的活性高于乙组和丙组
D. 在t1时间之后丙组中蔗糖酶和蔗糖结合机会不变
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、图中曲线表示的是在最适温度下的反应曲线,提高温度,酶的活性会下降,A错误;
B、丙组t1后产物浓度增加减少,说明反应受到抑制,所以在t1时可能使用药物A处理,B正确;
C、在t1时间之后甲组蔗糖酶的活性等于乙组(乙组产物浓度低于甲组是因为蔗糖和蔗糖酶结合的机会减少,但其活性不变),高于丙组,C错误;
D、在t1时间之后丙组中产物浓度不再增加,说明蔗糖酶和蔗糖作用机会降低,D错误。
故选B。
19. 分析下图物质进出细胞有关图像,说法正确的是( )
A. 图甲和图乙所示物质进出细胞的方式相同
B. 图甲和图乙运输物质的速率均受转运蛋白数量的影响
C. 温度影响甲方式,不影响乙所代表的物质运输方式
D. 根细胞对钾离子的吸收过程与图乙机制相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析图甲,物质能逆浓度梯度进行运输,表示主动运输。分析图乙,表示物质由高浓度向低浓度转运,需要载体协助,属于协助扩散。
【详解】A、图甲中的物质能逆浓度梯度运输,为主动运输,而图乙中的物质是顺浓度梯度运输,为协助扩散,A错误;
B、图甲中物质运输为主动运输,图乙中物质运输为协助扩散,二者都需要转运蛋白,因此图甲和图乙运输物质的速率均受转运蛋白数量的影响,B正确;
C、温度会影响生物膜上物质分子的运动,进而影响各种运输方式,因此温度影响甲方式,也影响乙所代表的物质运输方式,C错误;
D、根细胞对钾离子的吸收过程为主动运输,与图甲机制相同,D错误。
故选B。
20. 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. 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. 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. 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
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】C
【解析】
【详解】微生物代谢的调节主要有两种形式:酶合成的调节和酶活性的调节。酶活性的调节是微生物通过改变已有酶的催化活性来调节代谢有速率。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,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。因此A、B、D正确。当丁物质和戊物质中任意一种过量时,不一定会导致丙物质积累,以抑制酶①的活性。故C错误。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题有一个或多个选项符合题目要求。
21. 如下图所示为由30个氨基酸组成的多肽链,经加工,第1位甲氨酸(R基中无氧)被切除,第16与17位氨基酸之间的肽键切断并生成两条多肽链,两条多肽链通过二硫键相连,有关此过程的说法错误的是( )
A. 加工过程中,相比于原多肽,新肽链氧原子数目增加一个
B. 经加工,新多肽链比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基
C. 蛋白质中氨基酸的顺序千变万化,可以储存大量的遗传信息
D. 此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子
【答案】AC
【解析】
【分析】有关氨基数和羧基数的计算(1)蛋白质中氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数;(2)蛋白质中羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数。
【详解】A、加工过程中共断裂2个肽键(分别位于第1位和2位、第16位和第17位),需2个水分子,而被切除的第1位甲硫氨酸分子中含有2个氧原子,两条肽链间形成二硫键过程中氧原子数不变,所以加工后的多肽,氧原子数目与原多肽氧原子数目相等,A错误;
B、经加工,一条肽链变成了两条肽链,所以比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基,B正确;
C、蛋白质中氨基酸的顺序千变万化,可以导致蛋白质结构的多样性,但遗传信息储藏在核酸中,C错误;
D、此多肽链为由30个氨基酸组成的多肽链,所以合成过程生成了29个水分子;加工过程中共断裂2个肽键,所以消耗了2个水分子,D正确。
故选AC。
22. 甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白,并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外,其过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若含18O的氨基酸在b过程中产生了H218O,则18O标记的是氨基酸中的羧基
B. 人体摄入的碘越多,甲状腺细胞中的碘浓度就越高
C. ⑦是细胞代谢和遗传的中心
D. 将3H标记的氨基酸注射到该细胞中,出现3H的部位依时间顺序为①③⑤②⑥④
【答案】BD
【解析】
【分析】1、分析左图:a表示碘离子通过主动运输方式进入细胞;b表示氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程,c表示蛋白质的加工、修饰和分泌过程。
2、分析右图:①是核糖体,无膜;②是高尔基体,与分泌物的分泌有关;③是内质网,能对蛋白质进行加工;④是细胞膜;⑤是线粒体,为生命活动提供能量;⑥是囊泡;⑦是细胞核,是遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水,所脱去的水分子中的氧原子来自羧基。因此,若含18O的氨基酸在b过程中产生了H218O,则18O标记的是氨基酸中的羧基,A正确;
B、据图可知,人体摄入的碘达到一定程度后,可碘化为蛋白质,B错误;
C、⑦是细胞核,是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,C正确;
D、3H标记的氨基酸是合成甲状腺球蛋白的原料,而甲状腺球蛋白是分泌蛋白,其合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,因此出现3H的部位依次为①③②⑥④,不经过⑤线粒体,D错误。
故选BD。
23. 红细胞溶血是指红细胞破裂后,血红蛋白渗出的现象。某科研人员将人的成熟红细胞分别置于除蒸馏水以外的六种等渗溶液中,测定红细胞溶血所需的时间,得到如下图所示结果。下列有关分析正确的是( )
A. 乙醇、甘油、丙酮进入红细胞的速度大小关系为丙酮<乙醇<甘油
B. 红细胞溶血现象发生时,原生质层的结构被破坏
C. 红细胞在蒸馏水中溶血时间最短是因为红细胞与蒸 馏水的浓度差最大
D. 不同溶液中红细胞溶血时间长短可能与物质通过红细胞膜的速度有关
【答案】CD
【解析】
【分析】根据题意分析可知:成熟的红细胞放入不同等渗溶液中,溶质分子会进入细胞,导致细胞内渗透压升高,而细胞内渗透压升高又导致吸水膨胀,最终导致红细胞膜发生破裂,而出现溶血现象。
【详解】A、进入红细胞的速度越快,红细胞越快破裂,从红细胞放入甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为7.17、2.04、1.65可知:甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮>乙醇>甘油,A错误;
B、动物细胞的细胞膜相当于半透膜,故红细胞溶血现象发生时,细胞膜结构被破坏,而原生质层是存在于植物细胞中的结构,B错误;
C、红细胞在蒸馏水中溶血时间最短是因为红细胞与蒸馏水的浓度差最大,水分子迅速进入红细胞,导致红细胞破裂,C正确;
D、成熟的红细胞放入不同等渗溶液中,溶质分子会进入细胞,导致细胞内渗透压升高,而细胞内渗透压升高又导致吸水膨胀,最终导致红细胞膜发生破裂,因此不同溶液中红细胞溶血时间长短可能与物质通过红细胞膜的速度有关,D正确。
故选CD。
24. 棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B. 曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C. 15~18 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D. 提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意分析题图,甲乙曲线蔗糖含量都是先上升是因为蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后积累,随后蔗糖含量下降是因为在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成造成的。品系F中的SUT表达水平提高,对蔗糖的运输增加,而甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙,所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量。
【详解】A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖,A错误;
B.品系F中的SUT表达水平提高,对蔗糖的运输增加,分析曲线可知,甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙,所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量,B正确;
C.由题干信息“蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成”可知,15-18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成,C正确;
D.甲曲线蔗糖含量下降的时间早于乙曲线,故提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前,D错误。
故选BC。
【点睛】解答本题的关键是准确理解题意,根据题意判断出甲曲线代表品系F。
25. 某同学为探究酶的特性,进行了一系列相关实验,结果如下表所示,下列叙述正确的是( )
实验步骤
试管
试管
试管
1
2
3
4
5
6
1
向试管内加入可溶性淀粉
溶液
2mL
2mL
2mL
2
向试管内加入植物淀粉酶
2滴
2滴
2滴
3
将试管分别放到不同温度
的水浴保温5分钟
0
0
50
50
100
100
4
将试管1和2,3和4,5和6中溶液混合,继续在原温度下保温5分钟
5
分别滴加碘液,并观察颜色变化
A. 本实验的自变量是底物的有无、温度、酶的有无
B. 本实验可以用斐林试剂检测还原糖的生成量,比较各温度下砖红色颜色颜色深浅
C. 会对实验结果产生重大影响的无关变量有淀粉的浓度、酶的浓度。如果淀粉用量过少,可以适当延长反应时间,以观察到最佳实验现象
D. 沸水浴组滴加碘液后,颜色为蓝色,将该反应体系的温度降至适宜温度继续反应,颜色无变化
【答案】D
【解析】
【分析】根据表格内容可知,该实验是探究温度对淀粉酶活性的影响,碘液用于检测淀粉是否完全被分解。
【详解】A、本实验中自变量为温度,因变量为淀粉被分解的速率,A错误;
B、由于用斐林试剂检测还原糖的生成量时需要水浴加热,会改变实验初始的预设温度,影响实验结果的观察,因此不能用斐林试剂检测还原糖的生成量,B错误;
C、酶具有高效性,如果淀粉用量过少,可以适当缩短反应时间,以观察到最佳实验现象,C错误;
D、由于高温会使酶的活性丧失,因此沸水浴组滴加碘液后,颜色为蓝色,将该反应体系的温度降至适宜温度继续反应,颜色无变化,D正确。
故选D。
三、非选择题(本题共4题)
26. 如下图为生物体细胞内和细胞外的部分有机化合物的概念图,请回答下列问题:
Ⅰ.回答下列问题:
(1)小麦种子中的储能物质是E中的__________,动物细胞中主要储能物质是C中的__________,又叫__________一分子的它是由_________组成。它是否属于生物大分子?请说明理由__________。能组成B的氨基酸的在结构上的共同特点是__________。
Ⅱ.抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的结构。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如下图所示)。在同一个物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。请回答:
(2)若某种抗体的一条H链有450个氨基酸,一条L链有212个氨基酸,则该抗体中含有__________个肽键。若L和H链能形成一个“-S-S-”,H 链之间能形成两个,假设氨基酸平均分子量为110,则此抗体的分子量为__________。某些蛋白酶可以将此抗体水解成八条多肽链,则这些多肽链与原来相比,氨基和羧基至少分别增加__________。
(3)同一个体中针对每种抗原物质都会产生相应的抗体,抗体的结构不尽相同,主要是因为具有识别和结合抗原功能的__________区的__________不同而导致此区结构不同。根据图中该区的形状判断,此抗体能与抗原__________(填“a”“b”或“c”)结合。
(4)除了抗体能帮助我们的身体抵御病原体之外,日常生活和临床医务工作中我们也经常应用酒精、加热、紫外线灯来进行消毒杀菌,原理是__________。
【答案】(1) ①. 淀粉 ②. 脂肪 ③. 甘油三酯 ④. 一分子甘油和三分子脂肪酸 ⑤. 不属于,生物大分子的质量一般都大于10000,而脂肪的分子质量小于10000 ⑥. 至少含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
(2) ①. 1320 ②. 121868 ③. 4、4
(3) ①. V ②. 空间结构 ③. a
(4)酒精、加热、紫外线方法均能使蛋白质变性
【解析】
【分析】题图是生物体细胞内部分有机化合物的概念图,由图可知A是糖类,E是多糖,B是氨基酸,C是脂肪、磷脂、固醇,D是RNA。
小问1详解】
A分为单糖、二糖和E,则E为多糖,小麦种子中的储能物质是E中的淀粉。脂质包括脂肪、磷脂、固醇,动物细胞中主要储能物质是C中的脂肪,脂肪也叫甘油三酯。是由一分子甘油和三分子脂肪酸反应形成的脂质。生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子,而脂肪的分子质量小于10000,因此脂肪不是生物大分子。组成蛋白质的不同氨基酸在结构上的共同特点是都有一个羧基和一个氨基连接在同一碳原子上。
【小问2详解】
抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的结构。已知一条H链有450个氨基酸,一条L链有212个氨基酸,则肽键数=氨基酸数-肽链数=(450×2+212×2)-4=1320。若L和H链能形成一个“—S—S—”,H链之间能形成两个,则抗体中共形成6个“—S—S—”,每形成一个二硫键,分子质量减少2,因此此抗体的分子量为(450×2+212×2)×110-1320×18-2×6=121868。抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的结构。至少含4个游离的氨基和4个游离的羧基,而八条多肽链至少含8个游离的氨基和8个游离的羧基,故某些蛋白酶可以将此抗体水解成八条多肽链,则这些多肽链与原来相比,氨基和羧基至少分别增加4个和4个。
【小问3详解】
同一个体中抗体的结构不尽相同,主要是因为V区中的空间结构(或氨基酸种类或氨基酸排列顺序或氨基酸数量)不同。抗体中V区具有特异性,因此具有识别抗原的能力;一定抗原只能与一定的抗体发生特异性结合,由题图可知,该抗体只能与a抗原特异性结合。
【小问4详解】
酒精、加热、紫外线方法处理均能使蛋白质变性,据此原理可对细菌和病毒进行消毒和杀菌。
27. 下图甲所表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,下图乙是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输,下图中①~⑤表示不同的细胞结构,请思考并回答以下问题:
(1)甲图中①的功能是__________,其中最重要的结构是__________,它在细胞分裂时通过__________(变化)形成__________状态存在,这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义?__________。
(2)甲图中细胞结构④的作用是__________。囊泡能精确地将内容物运送到细胞膜特定部位并分泌到细胞外,据乙图分析,请写出原因__________,这个过程体现了细胞膜哪些功能__________。
(3)囊泡运输与S蛋白有关,科学家发现S蛋白异常会使内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,据此推测S蛋白位于囊泡__________(填“X”或“Y”)上,它的功能是__________。
(4)通过结构①③④⑤体现了生物膜系统的哪些重要意义?__________
【答案】(1) ①. 遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心 ②. 染色质 ③. 高度螺旋化、缩短变粗 ④. 圆柱状或杆状的染色体 ⑤. 染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质处于细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
(2) ①. 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 ②. 囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合 ③. 进行信息交流和控制物质进出细胞
(3) ①. X ②. 参与囊泡与高尔基体融合
(4)能将各种细胞结构分开,使细胞内能同时进行多种化学反应
【解析】
【分析】1、图甲中①是细胞核,②是细胞质,③是内质网,④是高尔基体,⑤是溶酶体;图乙是囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的机制。
2、分泌蛋白质先在内质网的核糖体上形成肽链,肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工、分类、包装和运输,由细胞膜通过胞吐过程分泌到细胞外。
小问1详解】
甲图中①是细胞核,细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞的控制中心;细胞核中最重要的结构是染色质,它在细胞分裂时通过螺旋缩短形成染色体状态存在,染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质处于细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
【小问2详解】
甲图中细胞结构④为高尔基体,可对来自内质网的蛋白质进行加工、包装、运输和分拣。据图乙可知囊泡膜上的蛋白质A可以和细胞膜上的蛋白质B特异性识别并结合,从而使囊泡能精确地将内容物运送到细胞膜特定部位并分泌到细胞外,此过程体现了细胞膜具有进行信息交流和控制物质进出的功能。
【小问3详解】
科学家发现S蛋白异常会使内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,说明内质网形成的囊泡不能与高尔基体融合,据此推测S蛋白位于囊泡X上,它的功能是参内质网囊泡与高尔基体的融合。
【小问4详解】
图示核膜、内质网膜、高尔基体膜和溶酶体膜可将细胞的各种结构分开,使细胞内能同时进行多种化学反应。
28. 囊性纤维病是一种严重的遗传疾病,患者汗液中氯离子的浓度升高,支气管被异常黏液堵塞。导致这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白功能异常,如下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用,据下图回答下列问题:
(1)图中所示为细胞膜的__________模型, 模型中构成细胞膜的基本支架的是__________,氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上__________决定的,体现了该结构的功能特性是__________。
(2)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,水分子通过_________作用向膜外扩散的速度_________,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)根据能量来源的不同,可将动物细胞膜上的主动运输分为原发性主动转运和继发性主动转运,下图中K+进入细胞属于原发性主动转运,葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运。通过分析,氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外,属于__________主动转运。驱动葡萄糖进入细胞的所需能量来源于_______。与协助扩散相比较,主动运输具有的特点是__________。
(4)细胞膜上除了有转运蛋白外,还有多种受体。受体的化学本质是__________。信息分子和细胞膜表面受体的结合可体现细胞膜具有__________功能。
【答案】(1) ①. 流动镶嵌 ②. 磷脂双分子层 ③. CFTR蛋白 ④. 选择透过性
(2) ①. 渗透 ②. 加快
(3) ①. 原发性 ②. Na+浓度梯度 ③. 一般为逆浓度梯度运输,且需要能量
(4) ①. 蛋白质 ②. 信息交流
【解析】
【分析】图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释;功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外,导致肺部细胞表面的黏液不断积累。由题图可知,氯离子的运输需要CFTR蛋白协助,同时也消耗ATP,因此是主动运输。
【小问1详解】
提示为细胞膜的流动镶嵌模型,以磷脂双分子层为基本支架;氯离子的跨膜运输属于主动运输,能正常进行是由膜上功能正常的CFTR蛋白决定的;体现了生物膜的选择透过性。
【小问2详解】
随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,细胞外液浓度升高,水分子通过渗透作用向膜外扩散的速度加快,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释,支气管被异常黏液堵塞。
【小问3详解】
氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外,需要ATP直接提供能量,属于原发性主动转运,驱动葡萄糖进入细胞的所需能量来源于膜两侧Na+浓度梯度。与协助扩散相比较,主动运输具有的特点是:一般为逆浓度梯度运输,且需要细胞代谢释放的能量。
【小问4详解】
受体的化学本质蛋白质。信息分子和细胞膜表面受体的结合可体现细胞膜具有信息交流的功能。
29. 1和图2是某兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图,图3表示该实验小组研究温度影响麦芽糖酶活性的实验。请回答下列问题:
(1)酶起催化作用的原理是________________________。图1和图2所代表的实验中,实验的自变量依次为____________________________。
(2)由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有的特性是___________________。图2酶促反应中限制ab段和bc段O2产生速率的主要因素分别是______________________________。
(3)该兴趣小组还根据图3做了关于温度影响麦芽糖酶活性的实验,探究经过t4处理的酶,当温度降低到t3时,其活性是否可以恢复到较高水平。关于变量的设置:取3支试管,分别编号为A、B、C,各加入适宜浓度的该酶溶液1 mL;A和B作为对照组应分别在温度为__________的水浴装置中保温适宜时间,C作为实验组的处理为________________________。
(4)麦芽糖酶可以催化麦芽糖水解为葡萄糖,但实验结果不能用斐林试剂检测,原因是_____________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 能降低化学反应的活化能 ②. 催化剂种类、H2O2浓度
(2) ①. 高效性 ②. H2O2浓度、过氧化氢酶量(浓度)
(3) ①. t3、t4 ②. 先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间,后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间
(4)麦芽糖和葡萄糖均为还原糖,它们均能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图1所做的实验中,实验自变量为催化剂种类,即过氧化氢酶和Fe3+;图2所做的实验中,实验自变量为H2O2浓度。图1所示实验中,加过氧化氢酶,氧气的产生量比加入FeCl3增加快,说明酶的催化作用具有高效性。图2中ab段的限制因素为H2O2的浓度,bc段H2O2浓度不再是限制因素,限制因素可能是过氧化氢酶数量。图3是研究温度影响麦芽糖酶活性的实验,在一定温度范围内,酶活性随温度升高而上升,到某一温度时,酶活性达到最大,超过此温度,酶活性开始下降,甚至失活。
【小问1详解】
酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能。这两个实验是探究过氧化氢在不同条件下的分解情况,分析图1可知,两条曲线的形成是加入的催化剂的种类不同,图2是酶促反应速率随底物浓度的变化而变化的曲线,所以图1、图2所代表的实验中,实验自变量依次为催化剂的种类、H2O2浓度。
【小问2详解】
分析图1,加过氧化氢酶比加入FeCl3提前达到反应的平衡点,这说明酶具有高效性。图2中ab段,随着过氧化氢浓度的增大,O2产生速率也不断增大,说明过氧化氢浓度是限制ab段O2产生速率的主要因素;bc段,O2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大,过氧化氢的浓度不再是限制因素,此时的主要限制因素为过氧化氢酶数量(浓度)。
【小问3详解】
由于实验目的是研究经过t4温度处理的酶,当温度降低到t3时,其活性是否可以恢复到较高水平,故根据实验目的,实验需分为三组,一组温度设定在t3,一组温度设定在t4,一组温度应从t4降到t3。因此A和B作为对照组应分别在温度为t3、t4的水浴装置中保温适宜时 间,C作为实验组的处理为先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间,后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间。
【小问4详解】
因为麦芽糖和葡萄糖均为还原糖,它们均能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀,所以不能用斐林试剂检测麦芽糖酶是否催化麦芽糖水解为葡萄糖这一实验结果。
【点睛】本题结合曲线图,考查与酶相关的探究实验,准确分析曲线图是解决此类试题的关键、要求学生能结合所学的影响酶促反应速率的因素,准确判断同一条曲线中不同区段的影响因素,或条件改变后曲线的走向。
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