福建省莆田市涵江区莆田锦江中学2023-2024学年高一下学期4月期中生物试题(原卷版+解析版)
展开一、单选题(40分,其中1-10每题2分,11-15每题4分)
1. 下列关于脂肪的叙述,正确的有几项( )
①脂肪是由一分子脂肪酸和三分子甘油发生反应而形成的酯
②植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
③大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸,室温时呈固态
④动物细胞和植物细胞中都含有脂肪
A. 一项B. 两项C. 三项D. 四项
【答案】A
【解析】
【分析】脂肪是细胞内良好的储能物质,元素组成为C、H、O,据此分析作答。
【详解】①脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,①错误;
②植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,②错误;
③大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,其中饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,③错误;
④脂肪是良好的储能物质,在动植物细胞中都有分布,④正确。
综上所述,正确的有一项。A正确,BCD错误。
故选A。
2. 核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层紧密结合,成为核孔复合体。下列叙述正确的是( )
A. 人成熟红细胞核孔复合体数量较少,因此红细胞代谢较弱
B. 核孔复合体上受体蛋白的合成场所是细胞核中的游离核糖体
C. 核孔复合体运输障碍的直接原因可能是核孔复合体发生改变
D. 唾液腺细胞核膜上核孔复合体的数量比口腔上皮细胞的少
【答案】C
【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(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)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)。功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、人成熟红细胞没有细胞核,也没有核孔复合体,A错误;
B、游离的核糖体位于细胞质中,B错误;
C、核孔复合体为蛋白质,其运输障碍直接原因可能是核孔复合体蛋白空间结构发生改变,C正确;
D、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,其细胞核膜上的核孔复合体数量多于口腔上皮细胞,D错误。
故选C。
3. 某生物兴趣小组以若干形状、大小完全相同的黄瓜条为实验材料,进行了如下两组实验:①取适量黄瓜条分别置于甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后,检测各组黄瓜条的质量变化,实验结果如图1所示;②取适量黄瓜条分别置于适宜浓度的a、b两种溶液中,持续测量黄瓜条的长度变化,实验结果如图2所示。实验过程中,黄瓜条中的细胞始终具有活性。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1中丙溶液的初始浓度最大,其中的细胞发生了质壁分离
B. 进行实验后戊溶液中黄瓜条的细胞液浓度高于进行实验前
C. 实验②中,a溶液可能是尿素溶液,b溶液不可能是KNO3溶液
D. 乙溶液中黄瓜条长度变化可用b曲线表示,水分子最终不再进入细胞
【答案】C
【解析】
【分析】发生质壁分离的条件:(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度;(2)具有成熟大液泡。
【详解】A、图1中丙组溶液对应黄瓜条质量增加,且增量最大,说明丙的初始浓度最小,其中的细胞吸水膨胀,A错误;
B、戊溶液中黄瓜条吸水,进行实验后戊溶液中黄瓜条的细胞液浓度低于进行实验前,B错误;
C、实验②中,a曲线对应的细胞先失水然后吸水,说明有溶质进入细胞,可能是尿素溶液,而b曲线下降并维持恒定,说明外界溶液的溶质不能进入细胞,不可能是KNO3溶液,C正确;
D、乙溶液中黄瓜条处于失水状态,其长度变化可用b曲线表示,达到平衡时,水分子仍然进出细胞,D错误。
故选C。
4. 在液泡发达的植物细胞中,细胞质沿着细胞膜以一定的速度和方向循环流动,这种不断地循环流动称为细胞质环流。下列关于细胞质环流的叙述,正确的是( )
A. 黑藻叶片厚,细胞层数多,有利于观察细胞质环流
B. 高倍显微镜下能观察到黑藻细胞叶绿体具有双层膜
C. 显微镜下观察到的叶绿体是流动的,而细胞质是不流动的
D. 观察到叶绿体几乎不移动,可能与光照不足或温度过低有关
【答案】D
【解析】
【分析】叶绿体的形态和分布会随着光照强度和光照方向发生改变,一般来说,向光一面的叶绿体含量较多。因叶绿体有颜色,便于观察,观察细胞质流动时,应以叶绿体的运动作为参照物。细胞质流动的速度与环境温度的变化有关,在一定的范围内,环境温度越高,细胞质流动的速度越快。细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度有关,新陈代谢越强,细胞质流动的速度越快。
【详解】A、黑藻叶片由单层细胞构成,有利于观察细胞质环流,A错误;
B、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到,需要在电镜下观察,B错误;
C、显微镜下观察到的叶绿体是流动的,细胞质也是流动的,C错误;
D、观察到叶绿体几乎不移动,可能与光照不足或温度过低导致的细胞代谢较慢有关,D正确。
故选D。
5. 冬季来临,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理变化,抗寒能力逐渐增强。下列叙述错误的是( )
A. 寒冷环境条件下植物细胞中结合水相对含量增加
B. 寒冷环境条件下植物细胞液浓度增大而凝固点降低
C. 冬季植物细胞呼吸速率增强是对低温条件的适应
D. 冬季植物叶片脱落是对低温条件的适应
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞中的水有两种存在形式:自由水和结合水。
2、在新陈代谢旺盛的细胞中,自由水/结合水的比值升高,反之则降低。
【详解】A、寒冷环境条件下植物细胞中结合水相对含量增加,以增强抗逆性,A正确;
B、寒冷环境条件下,自由水转化为结合水,植物细胞液浓度增大而凝固点降低,B正确;
C、冬季植物细胞自由水减少,呼吸速率降低,C错误;
D、冬季植物叶片脱落利于植物度过寒冷冬季,是对低温条件的适应,D正确。
故选C。
6. 几丁质是一种多糖,能与溶液中的重金属离子有效结合,在医药、化工等方面有着广泛的用途。NAGase是催化几丁质降解的一种关键酶,广泛存在于动物、植物和微生物中。研究人员分别用不同浓度的果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖影响 NAGase的催化活力,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量是效应物的种类和浓度
B. 实验表明葡萄糖对NAGase催化活力影响最大
C. NAGase催化几丁质降解的机理是降低活化能
D. 四种糖对NAGase的催化活力均有促进作用
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,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。
【详解】A、由图可知,该实验的自变量是效应物的种类和浓度,因变量是NAGase的酶活力相对值,A正确;
BD、由图可知,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,B正确,D错误;
C、酶的作用机理是降低反应的活化能,C正确。
故选D。
7. ABC转运蛋白能利用细胞内化学反应释放的能量完成物质的转运。研究发现,拟南芥根细胞的 ABC转运蛋白能够将细胞内的 Na⁺转运到细胞外。下列叙述错误的是( )
A. ABC转运蛋白每次转运时都会发生空间结构的改变
B. ABC转运蛋白将细胞内的Na⁺转运到细胞外的过程是顺浓度梯度进行的
C. ABC转运蛋白转运 Na⁺时所消耗的能量主要来自根细胞中的线粒体
D. 若促进根细胞中 ABC转运蛋白的合成,则可以提高拟南芥的抗盐碱能力
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,ABC转运蛋白能利用细胞内化学反应释放的能量完成物质的转运,说明其转运方式是主动运输,该过程为逆浓度梯度运输,需要载体和能量,主动运输过程中,转运蛋白空间结构会发生改变。
【详解】AB、ABC转运蛋白能利用细胞内化学反应释放的能量完成物质的转运,说明其转运方式是主动运输,因此ABC转运蛋白将细胞内的Na+转运到细胞外的过程是逆浓度梯度进行的,主动运输过程中,转运蛋白空间结构会发生改变,A正确,B错误;
C、拟南芥根细胞的 ABC转运蛋白能够将细胞内的 Na⁺转运到细胞外,为主动运输,该主动运输消耗的能量主要来自于根细胞中的线粒体(有氧呼吸的主要场所),C正确;
D、若促进根细胞中 ABC转运蛋白合成,可将更多的Na+转到细胞外,可以提高拟南芥的抗盐碱能力,D正确。
故选B。
8. 下列关于呼吸作用原理的应用,正确的是( )
A. 提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的酒精对细胞造成伤害
B. 给作物施农家肥,既能防止土壤板结,又能提高CO2浓度,有利于作物增产
C. 鸟类和哺乳动物维持体温恒定所需的能量,主要来自于ATP的水解
D. 包扎伤口时,需要选用松软的创可贴,防止破伤风杆菌感染伤口表面并大量繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】1、土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量。
2、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制致病菌的无氧呼吸。
3、提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
【详解】A、提倡慢跑的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的乳酸对细胞造成伤害,A错误;
B、给作物施农家肥,既能防止土壤板结,又能提高CO2浓度(分解者分解有机物产生二氧化碳),有利于作物增产,B正确;
C、鸟类和哺乳动物维持体温恒定所需的能量,主要来自于有机物氧化分解释放的热能,C错误;
D、破伤风杆菌为厌氧菌,包扎伤口时,需要选用松软的创可贴,防止破伤风杆菌感染伤口深处并大量繁殖,D错误。
故选B。
9. 下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )
A. 自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
【答案】D
【解析】
【分析】水在细胞中以两种形式存在:一部分水与细胞内的其他物质相结合,为结合水;绝大部分以游离的形式存在,可以流动,为自由水,参与细胞中各种代谢活动。
细胞中的无机盐含量比较少,但具有重要的生理功能,如很多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物,参与细胞中各种生命活动,当某些无机盐含量过多或过少时,生物体可能出现相应病症。
【详解】A、自由水是生化反应的介质,有些水还直接作为反应物参与生物化学反应,如有氧呼吸,A错误;
B、结合水是组成细胞结构的重要成分,主要存在形式是水与蛋白质、多糖等物质结合,成为生物体的构成成分,而液泡中的水属于自由水,B错误;
CD、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,能参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如Mg2+是合成叶绿素的原料,C错误、D正确。
故选D。
10. 球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B. 球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C. 加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏,天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,A错误;
B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧,说明外侧主要是极性基团,可溶于水,酒精可以使蛋白质变性,蛋白质一般难溶于乙醇,B正确;
C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变,该空间结构改变不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C正确;
D、变性后空间结构改变,导致一系列理化性质变化,生物活性丧失,D正确。
故选A。
11. 下图是细胞部分结构的示意图。对图中各结构的判断及描述,不正确的是( )
A. ①为核膜:具选择透过性,由2层磷脂分子层构成
B. ②为核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
C. ③为内质网:具有较大的膜面积,是蛋白质加工和运输的通道
D. ④为核糖体:它是合成蛋白质的场所,真核细胞中核仁与核糖体形成有关
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:图示表示细胞核的核膜及与其相关的部分结构,其中①为核膜,②为核孔,③为内质网,④为核糖体。
【详解】A、①为核膜,具选择透过性,由2层膜,即4层磷脂分子层构成,A错误;
B、②为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B正确;
C、③为内质网,单层膜结构,具有较大的膜面积,可以为许多种酶提供附着位点,是蛋白质加工和运输的通道,C正确;
D、④为核糖体,由RNA和蛋白质构成,是合成蛋白质的场所,真核细胞中核仁与核糖体形成有关,D正确。
故选A。
12. 下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )
A. 探究温度对淀粉酶的活性影响时,可以用斐林试剂作为鉴定试剂
B. 验证酶的专一性时,若选择淀粉酶、淀粉、蔗糖作为材料,可以用碘液鉴定试剂
C. 探究pH对酶的活性影响时,一般不选择淀粉酶和淀粉作为材料
D. 探究温度对酶的活性影响时,需将酶和底物混合后置于不同温度保温处理
【答案】C
【解析】
【分析】 1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性: ①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、探究温度对酶活性的影响时,需要保证反应温度自始至终在设定的温度进行,使用斐林试剂需要水浴加热,从而改变反应温度,对实验结果产生影响,A错误;
B、用碘液无法鉴定蔗糖是否水解,B错误;
C、酸会水解淀粉,对实验结果造成影响,C正确;
D、探究温度对酶的活性影响时,首先把酶和底物分别在设定的温度下保温一段时间,然后再混合保温,D错误。
故选C。
13. 下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A. 南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B. 农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C. 油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D. 柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素,储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间,而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中,“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度,“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气,A正确;
B、种子无氧呼吸会产生酒精,因此,农作物种子入库储藏时,应在低氧和零上低温条件下保存,贮藏寿命会显著延长,B错误;
C、油料作物种子种含有大量脂肪,脂肪中C、H含量高,O含量低,油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气,因此,油料作物种子播种时宜浅播,C正确;
D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少,氧气浓度降低,从而降低了呼吸速率,低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件,D正确。
故选B。
【点睛】
14. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C. 作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【解析】
【分析】分析图形,在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落,形成去磷酸化的蛋白质,从而使蛋白质空间结构的恢复。
【详解】A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而来实现细胞信号的传递,体现出蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;
C、根据题干信息:进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,C正确;
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D正确。
故选B。
15. 关于呼吸作用叙述,正确的是( )
A. 酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B. 种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C. 有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中
D. 通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
【答案】B
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 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】A、能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳,酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳,A错误;
B、种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解,可为新器官的发育提供原料和能量,B正确;
C、有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,C错误;
D、酸性的重铬酸钾可用于检测酒精,两者反应呈灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色,D错误。
故选B。
二、非选择题(5题共60分,除特殊标外,每空2分)
16. 如图一是物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种横跨细胞膜的亲水性通道蛋白,具有离子选择性,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,甲乙代表生物膜的成分,abcd代表被转运的物质,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化。请仔细观察图示并回答有关问题:
(1)很多研究结果都能够有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一理论。这证明组成细胞膜的主要成分中有_________。
(2)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后,其对 Ca2+的吸收明显减少,但对 K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上:[乙] _________的活动。
(3)O2从肺泡扩散到血液中的方式是__________________,葡萄糖进入红细胞的方式是__________________。
(4)与①方式相比,③方式的主要特点是需要借助_________,该物质是在细胞内的_________上合成的,与③相比,④方式的不同之处是需要消耗_________,主要来自于_________ (细胞器)。
【答案】(1)磷脂分子(或脂质)
(2)转运Ca2+的载体蛋白
(3) ①. 自由扩散 ②. 协助扩散
(4) ①. 载体蛋白 ②. 核糖体 ③. 能量(或ATP) ④. 线粒体
【解析】
【分析】细胞膜主要有脂质和蛋白质组成的。根据相似相溶原理,脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜,能充分说明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子。因为一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子,细胞膜对于进出物质具有选择性。在协助扩散过程中,载体蛋白将物质从膜的一侧运输到膜的另一侧,不需要细胞提供代谢能量,因为物质是顺着浓度梯度进行运输的,在主动运输过程中,载体蛋白质需要消耗能量。
【小问1详解】
很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实,充分证明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子,因为磷脂分子为脂质,根据相似相溶原理,脂溶性物质易透过生物膜。
【小问2详解】
细胞膜上不同离子、分子的载体种类不同,施加某种毒素后,Ca2+吸收减少,而K+、C6H12O6的吸收不受影响,故最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白活性。
【小问3详解】
O2为气体,气体的运输方式为自由扩散,则O2从肺泡扩散到血液中的方式是①自由扩散,葡萄糖进入红细胞的方式是②协助扩散。
【小问4详解】
①自由扩散和③协助扩散都是顺浓度梯度的运输方式,都不需要能量,其中自由扩散不需要载体蛋白,协助扩散需要载体蛋白,因此与①方式相比,③方式的主要特点是需要借助载体蛋白,载体蛋白是在细胞中的核糖体上合成的;④为主动运输,需要能量和载体蛋白,③表示协助扩散,需要载体蛋白、不需要能量,因此与③相比,④方式的不同之处是需要消耗能量(或ATP),细胞中的能量主要来自于有氧呼吸,有氧呼吸的场所主要在线粒体。
17. 酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘图如图所示,请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是____________,实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有 ____________(答出两项即可)。
(2)据图分析,随着底物浓度的升高,抑制剂________(填类型)的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析,推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是:______________。
(3)某同学认为该实验小组的实验过程应是:
a.将某消化酶溶液等分为①②③三组,将每组等分为若干份;
b.在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合;
c.在①中加入一定量的蒸馏水,②中加入等量的抑制剂Ⅰ,③中加入等量的抑制剂Ⅱ;
d.定时取样检测各反应中底物的量或产物的量,记录实验结果并绘图。
你认为该实验操作是否正确?______,如果不正确,请进行改正:_________________。
【答案】 ①. 抑制剂种类和底物浓度 ②. 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可) ③. Ⅰ ④. 在抑制剂的作用下,酶的活性(催化效率)降低,其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可) ⑤. 不正确 ⑥. 步骤c应与步骤b互换,即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)
【解析】
【分析】高中生物实验遵循的原则主要有单一变量原则、对照原则、平行重复原则。实验中的变量可以分为自变量、因变量和无关变量。对无关变量要控制好,使其保持相同且适宜,避免无关变量对实验结果的干扰。
【详解】(1)由图可知,该实验的自变量有两个,分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。
(2)由图可知,随着底物浓度的升高,曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同,即抑制剂I的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性,酶能降低化学反应的活化能。
(3)不正确,若对酶处理前先将酶与底物混合,则酶会先与底物发生反应,故应先对酶进行不同的处理,然后再将处理后的酶与底物混合。
【点睛】本题考查与酶有关的实验,意在考查考生的分析能力和实验与探究能力。
18. 不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下,用不同单色光处理(30s/次),实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理,“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
回答下列问题:
(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。
(2)据分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭,由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K+、Cl-的吸收等,最终导致保卫细胞____________,细胞吸水,气孔开放。
(3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境,用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或____________、合理的光照次序照射,利于次生代谢产物的合成。
【答案】(1) ①. 纸层析 ②. C3
(2) ①. 光合速率大,消耗的二氧化碳多 ②. 蓝 ③. 溶质浓度升高
(3) ①. 不同颜色 ②. 光照时间
【解析】
【分析】分析题意,本实验目的是以某高等绿色植物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验的自变量是不同的光质处理情况,因变量是植物光合作用,据此分析作答。
【小问1详解】
高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用纸层析法进行分离,原理是不同色素在层析液中溶解度不同;光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中三碳化合物C3的还原。
【小问2详解】
二氧化碳是暗反应的原料, 据分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是光合速率大,消耗的二氧化碳多;分析图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用又可被蓝光逆转(对比图2的蓝光、绿光和蓝光+绿光组合可知),并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显;由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K+、Cl-的吸收等,最终导致保卫细胞溶质浓度升高,细胞吸水膨胀,内侧膨胀的多,气孔侧内陷,气孔开放。
【小问3详解】
植物对不同色素的吸收不同,生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境,用于某些药用植物的栽培;分析题意可知,红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射,利于提高光合速率,利于次生代谢产物的合成。
19. 红细胞中的血红蛋白参与氧的运输,胰岛B细胞分泌的胰岛素能够调节机体的生命活动。回答下列问题:
(1)人体细胞膜具有不同类型的磷脂(SM、PC、PE、PS和PI),PC与PE在细胞膜内外侧含量占比有较大差异。与PC相比,PE极性头部空间占位较小,二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度。下表为人体红细胞膜中几种磷脂分布的百分比,据表分析,糖脂应分布在细胞膜的__________(填“X”或“Y”)侧,与细胞间的信息传递有关。磷脂的不均匀分布还与__________的分布有关。
(2)红细胞的细胞膜和胰岛B细胞的细胞膜、细胞器膜、__________都参与生物膜系统的组成。为研究胰岛B细胞内各种组成成分和功能,需将细胞器分离,分离细胞器常用的方法是__________。
(3)在胰岛素的合成和加工过程中,核糖体的位置变化是__________,高尔基体的膜面积大小变化为__________。
【答案】(1) ①. X ②. 蛋白质
(2) ①. 核膜 ②. 差速离心法
(3) ①. 从细胞质基质中转移至粗面内质网上(肽链合成后再从粗面内质网上脱落下来) ②. 先变大再变小(或几乎不变)
【解析】
【分析】结合题表分析,“与PC相比,PE极性头部空间占位较小,二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度”,说明PE主要分布在细胞膜内测,PC主要分布在细胞膜外侧;细胞膜X侧PC占18%,PE占5%,细胞膜Y侧PC占7%,PE占22%,X为细胞膜外侧,Y为细胞膜内侧。
【小问1详解】
细胞的外表面有糖类分子,可以与蛋白质结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂。据题意和表格数据分析,X侧为细胞膜外侧。磷脂的不均匀分布还与蛋白质的分布有关。
【小问2详解】
生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜。分离细胞器常用的方法是差速离心法。
【小问3详解】
在胰岛素的合成和加工过程中,核糖体的位置变化是从细胞质基质中转移至粗面内质网上,肽链合成后再从粗面内质网上脱落下来。该过程中,内质网由于不断形成囊泡,其膜面积变小;而高尔基体接受来自内质网的囊泡,又会形成新的囊泡,所以其膜面积先变大后变小,即几乎不变;细胞膜由于接受来自高尔基体的囊泡,其膜面积变大。
20. 某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2。释放速率来测量光合速率,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内____________合成减少,该植物在同样的条件下测定的光补偿点(植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物相平衡时的光照强度)会____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)光照条件下植物合成ATP的场所有______________(填细胞具体结构),而在黑暗、氧气充足条件下,CO2是从______________(填细胞具体结构)中释放的。
(3)t2时刻叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸作用强度的原因是___________________,t4时补充CO2,短时间内叶绿体中C3的含量将_________________。
(4)图1装置在密闭无O2、其他条件适宜的小室中,照光一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加,原因是_______________________。
【答案】(1) ①. 叶绿素 ②. 增大
(2) ①. 细胞质基质、线粒体基质、叶绿体类囊体薄膜 ②. 线粒体基质
(3) ①. 有部分植物细胞不能进行光合作用、只进行呼吸作用 ②. 增加
(4)植物在光下光合作用释放O2,使密闭小室中O2含量增加,使得有氧呼吸速率增加
【解析】
【分析】分析图1:该装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗;由图2可知:t0→t1黑暗条件,只进行呼吸作用,消耗O2,产生CO2;t1给予充足光照,开始进行光合作用;t1→t3有光照作用,光合作用强度增强(t2为光补偿点,光合作用强度等于呼吸作用强度);t3→t4透明罩内CO2被消耗,影响光合作用强度,使光合作用强度降低;t4给予CO2补偿,使光合作用强度上升;t5达光饱和点,光合作用强度维持稳定。
【小问1详解】
镁是合成叶绿素的原料,若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内叶绿素合成减少,从而影响植物对光的吸收,因此该植物在同样的条件下测定的光补偿点会增大。
【小问2详解】
光照条件下植物既进行光合作用,又进行呼吸作用,因此ATP的合成场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质;在黑暗、氧气充足条件下CO2是由有氧呼吸产生的,而有氧呼吸产生二氧化碳是在第二阶段,场所是线粒体基质。
【小问3详解】
据图可知,t2时刻植物的光合速率等于呼吸速率,但由于植物一些不能进行光合作用的细胞也可进行呼吸作用,故叶肉细胞光合作用强度大于细胞呼吸作用强度;t4时补充CO2,导致暗反应阶段中的CO2固定过程加快,而C3的还原(消耗量)几乎不变,此时叶绿体内C3的含量将增加。
【小问4详解】
在密闭小室内,植物在光下光合作用释放O2使密闭小室中O2增加,使得有氧呼吸速率增加,故照光一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加。SM
PC
PE
PS
PI
细胞膜X侧的含量(%)
21
18
5
3
3
细胞膜Y侧的含量(%)
3
7
22
14
4
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