贵州省2023-2024学年高一上学期12月月考
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.猴痘是由猴痘病毒引起的一种罕见的传染性疾病,研究人员最先从猴子身上发现了这种病毒。下列关于猴痘病毒的叙述,正确的是( )
A.人类可以利用光学显微镜观察猴痘病毒的形态和结构
B.猴痘病毒具有细胞、组织、器官等生命系统结构层次
C.猴痘病毒属于原核生物,只含有核糖体这一种细胞器
D.猴痘病毒能利用宿主细胞的能量和物质完成生命活动
2.水和无机盐是细胞的重要组成成分。下列有关人体内水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.结合水可与蛋白质结合构成细胞的结构成分
B.代谢旺盛的细胞中自由水/结合水的值较高
C.缺少大量元素Fe会导致血液运输氧的能力下降
D.人体内缺乏Na+会降低神经、肌肉细胞的兴奋性
3.肥胖症患者首先要调整饮食结构和控制饮食量,通过不吃或少吃高热量食物的方法逐步减轻体重;其次在继续控制饮食的基础上增加运动量,增加一部分热量消耗,减少肌肉流失,维持基础代谢水平,从而达到持续、健康的减脂健身的目的。下表记录的是在人的不同运动强度下肌细胞的供能情况,下列有关说法错误的是( )
运动强度 供能物质 低 中 高
肌糖原 5% 36% 58%
血糖 14% 15% 16%
脂肪酸 72% 29% 19%
骨佛肌的脂肪 9% 20% 7%
A.糖类与脂肪的元素组成相似,在生物体内可以相互转化
B.等质量的情况下,与糖原相比,脂肪分子中的H含量高、O含量少
C.根据表中的数据可知,高强度的运动有助于减脂健身
D.在不同的生理状态下,人体内的同一细胞消耗的能量不同
4.下图表示人体中某种蛋白质的形成过程。下列有关叙述错误的是( )
A.图中b代表的结构是肽键
B.b的数量与生成的水分子的数量相同
C.该种蛋白质最多可能由21种氨基酸组成
D.图示过程可发生在内质网和高尔基体中
5.核酸甲和核酸乙是两种类型的大分子物质,这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列分析正确的是( )
A.两种核酸含有三种完全相同的基本组成单位
B.一般来说,核酸甲是双链,核酸乙是单链
C.生物的遗传信息只能储存在核酸甲中
D.细胞中两种核酸的分布是相同的
6.下图为生物膜的流动镶嵌模型示意图,①~⑤表示组成生物膜的物质。下列分析错误的是( )
A.①是糖被,与细胞表面的识别有密切关系
B.②是磷脂分子,其尾部是疏水性的
C.③代表由蛋白质纤维组成的细胞骨架
D.④是蛋白质,其在膜上只有运输作用
7.自噬通常被认为是一种非选择性地将细胞质成分(如核酸、蛋白质和细胞器)转运到溶酶体进行大量降解的过程,也作为一种选择性系统介导特定细胞器的清除。已知溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7。下列相关叙述错误的是( )
A.溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
B.内质网中可能会出现折叠错误的蛋白质
C.溶酶体能维持其低pH的环境可能与主动运输有关
D.溶酶体合成的多种水解酶不会破坏自身的膜结构
8.下列关于细胞核的叙述,错误的是( )
A.细胞核是遗传信息库和细胞代谢的中心
B.细胞核中含有DNA和RNA
C.核膜上的核孔是核质间信息交流的通道
D.细胞核内存在与核糖体的形成有关的结构
9.AOP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白质,如图所示,它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透压的变化。下列分析错误的是( )
A.AOP1的合成需要内质网和高尔基体加工
B.AQP1运输水分子的方式属于协助扩散
C.当AQP1运输水时,水分子需要与AOP1结合
D.细胞膜的功能越复杂,其上的蛋白质的种类和数量越多
10.下列关于细胞物质运输的叙述,正确的是( )
A.人体内的Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
B.葡萄糖可以通过主动运输或被动运输进入人体细胞
C.适当提高温度会降低水分子通过细胞膜的速率
D.当细胞质浓度等于外界溶液浓度时,水分子不再进出细胞
11.影响物质进出细胞速率的因素有很多,如温度、氧分压、细胞外物质浓度等。下图为离体番茄根细胞吸收K+的速率和氧分压的关系图。下列分析错误的是( )
A.离体番茄根细胞吸收K+的方式是主动运输
B.图中AB段,影响K+吸收速率的因素为能量供应
C.图中BC段,影响K+吸收速率的因素可能为载体数量
D.可用叶绿体作参照物观察番茄根细胞细胞质的流动
12.酶的“诱导契合学说”认为,酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时,可诱导酶活性中心的构象发生改变,有关的各个基团达到正确的排列和定向,使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象。下图为“诱导契合学说”示意图,下列叙述错误的是( )
A.酶具有专一性是由酶活性中心的结构具有特异性导致的
B.酶与底物形成络合物时,能降低化学反应的活化能
C.酶在催化化学反应前、后结构不变,性质也不发生改变
D.在化学反应中,酶只能是催化剂,不能作为反应物
13.下列有关酶的实验设计思路的叙述,正确的是( )
A.不能用淀粉溶液和淀粉酶探究pH对酶活性的影响
B.用麦芽糖、淀粉和麦芽糖酶验证酶专一性时,可用斐林试剂检测
C.利用胃蛋白酶探究pH对酶活性的影响时,pH应设置为4、7、10
D.在探究温度对淀粉酶活性的影响实验中,酶与底物应先混合再保温
14.某同学为探究某品牌洗衣粉中的酶的最适温度,进行了实验,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃
B.可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率
C.低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构
D.若温度从75℃逐渐降低至45℃,则酶能恢复催化作用
15.下图表示ATP的结构,下列相关叙述错误的是( )
A.图中①代表的是腺嘌呤,②代表核糖分子
B.刷烈运动时肌细胞中ATP的含量远大于静息状态下肌细胞中ATP的含量
C.ATP分子断掉④与⑤后变成RNA的基本组成单位
D.④与⑤间化学键的断裂与细胞内的吸能反应相联系
16.下图表示ATP与ADP之间的转化过程,甲~丙代表相应的物质。下列分析错误的是( )
A.图中的甲、乙、丙分别代表ADP、ATP和Pi
B.该转化过程在正常生活的细胞中时刻处于动态平衡
C.在植物细胞中,能量可来源于光合作用和呼吸作用
D.ATP与ADP相互转化的供能机制,在所有细胞内都一样
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.研究组成细胞的分子,实际上就是在探寻生命的物质基础,帮助我们建立科学的生命观。回答下列问题:
(1)在富营养化的水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,吸收的磷元素可参与合成藻类细胞中的 (答出2点即可)等物质。
(2)已知蛋白质X由七个多肽分子组成,分别是三个环状肽和四条链状肽。若蛋白质X是由n个氨基酸组成的,则蛋白质X中至少含有 个游离的羧基,蛋白质X中含有的肽键数为 个。
(3)蓖麻种子的胚乳呈白色,脂肪含量占种子总质量的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、70葡萄糖的含量,结果如图所示。
①一分子脂肪发生水解时,会产生 ;蓖麻种子中的脂肪大多含有 ,室温下呈液态。
②为了观察蓖麻种子中的脂肪,可选用 (填染液)对种子切片进行染色,实验中还需要用到体积分数为50%的酒精,其作用是 。
18.研究动物细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次进行离心处理,再将不同的组分分开,其过程和结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验中,分离细胞匀浆中各种细胞器的方法是 。
(2)上述试管的上清液①~④和沉淀①~④中,含有双层膜结构的是 。
(3)酵母菌scc系列基因的突变会影响分泌蛋白的合成与运输过程,若某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中,则除高尔基体外,还能检测到该分泌蛋白的具膜结构有 。
(4)下图表示探究细胞核功能的两个经典实验。据图分析,实验一的结果可以说明: ;实验二的结果可以说明: 。
实验一: 实验二:
19.某同学以洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料,进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验,实验中使用的溶液有质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液和清水。下图表示同一视野下某细胞的变化。回答下列问题:
(1)实验表明,植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的,植物细胞的 相当于一层半透膜,该结构包括 。
(2)据图推测,图中的A液应该是 ;乙→丙的过程中,洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力逐渐 (填“增强”或“减弱”),液泡的颜色会 (填“加深”或“变浅”)。
(3)研究不同浓度的蔗糖溶液对洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的影响,所得的实验结果如表所示。
组别 1 2 3 4 5
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10
原生质体体积/μm3 0.060 0.110 0.120 0.125 0.125
①表中测得的原生质体体积 (填“能”或“不能”)换作测定细胞体积的大小。
②由表可知,若要进一步确定洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,应采取的措施是 。
20.主动运输分为原发性的主动运输和继发性的主动运输,后者消耗的能量下是直接由高能磷酸化合物提供的。下图表示Na+、K+和葡萄糖的跨膜运输情况。回答下列问题:
(1)在一定温度条件下,细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞膜厚度变小,而膜表面积扩大。上述变化表明细胞膜具有 。
(2)据图分析,载体蛋白1介导的葡萄糖跨膜运输属于 (填“原发性”或“继发性”)主动运输。载体蛋白在参与物质跨膜运输时,表现出的特点有① ,② 。
(3)已知离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。离子通过离子泵的跨膜运输是 (填“顺”或“逆”)浓度梯度进行的。若加入蛋白质变性剂,则会 (填“降低”或“提高”)离子泵跨膜运输离子的速率;若动物发生一氧化碳中毒,则会 (填“降低”或“提高”)离子泵跨膜运输离子的速率。
21.某兴趣小组利用如图所示的装置进行一系列实验来研究酶的特性。回答下列问题:
(1)甲、乙装置中两组实验进行对照可以证明: 。两组实验中的无关变量需保持 。
(2)该实验的因变量是实验过程中量筒收集到的水的体积所代表的 。
(3)某同学想设计多组温度梯度,并利用多组装置乙探究温度对酶活性的影响,该同学的想法 (填“合理”或“不合理”),原因是 。
(4)已知α-淀粉酶的最适温度在55℃左右。下表是某同学为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。请提出一条改进措施:
组别 实验温度 3%淀粉溶液 1%α-淀粉酶溶液 1min后碘液(棕黄色)检测现象
1 50℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、光学显微镜不能观察到病毒的形态结构,病毒结构微小,A错误;
B、病毒不具有细胞结构,没有组织、器官等系统,B错误;
C、病毒既不属于原核生物,也不属于真核生物,C错误;
D、病毒寄生于活细胞内,可以利用宿主细胞的能量和物质完成生命活动,D正确。
故答案为:D。
【分析】无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞。(2)分类:DNA病毒、RNA病毒。(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2.【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、结合水可与蛋白质结合构成细胞的结构成分, A正确;
B、代谢旺盛的细胞中自由水/结合水的值较高,B正确;
C、Fe是微量元素,C错误;
D、钠离子能维持神经、肌肉细胞的兴奋性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、水的存在形式是自由水和结合水,主要是自由水。(1)自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。(3)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、糖类分子一般是由C、H、O三种元素构成的,组成脂肪的化学元素是C、H、O,糖类与脂肪的元素组成相似,在生物体内可以相互转化,A正确;
B、等质量的情况下,与糖原相比,脂肪分子中的H含量高、O含量少,所以脂肪氧化分解时耗氧量大,释放能量大,B正确;
C、据表中数据可知,高强度的运动消耗的肌糖原占比大,主要消耗肌糖原,脂肪消耗占比小,因此高强度的运动并不能减脂健身,C错误;
D、据表中数据可知,运动强度低时肌细胞主要依赖脂肪酸供能,运动强度高时肌细胞主要依赖肌糖原供能。因此可知,在不同的生理状态下,人体内的同一细胞消耗的能量不同,D正确。
故答案为:C。
【分析】糖类和脂肪的元素组成都是C、H、O,两者在一定条件下可以相互转化;糖类可以大量转化为脂肪,但是脂肪只有在糖类代谢出现障碍时才能转化糖。与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。
4.【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、图中b代表的结构是肽键,A项正确;
B、图中b代表的结构是肽键,b的数量与生成的水分子的数量相同,B项正确;
C、该种蛋白质最多可能由21种氨基酸组成,C项正确;
D、图示过程为氨基酸脱水缩合,发生在核糖体中,不能发生在内质网和高尔基体中,D项错误。
故答案为:D。
【分析】氨基酸在核糖体中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;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
5.【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同
【解析】【解答】A、由图知,核酸甲的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖,故甲是DNA,其基本单位是脱氧核苷酸,核酸乙的基本单位中五碳糖是核糖,故乙是RNA,基本单位是核糖核苷酸,两种核酸的基本单位不同,故A错误;
B、一般来说,DNA是双链,RNA是单链,故B正确;
C、绝大多数的生物的遗传信息储存在DNA中,部分病毒的遗传信息储存在RNA中,故C错误;
D、在真核生物的细胞中,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,故D错误。
故答案为:B。
【分析】DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
一般是单链结构
6.【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、①是糖被,与细胞表面的识别有密切关系,A项正确;
B、②是磷脂分子,其尾部是疏水性的,B项正确;
C、③代表由蛋白质纤维组成的细胞骨架,C项正确;
D、④是蛋白质,其在膜上可能有运榆作用,催化等作用,D项错误。
故答案为:D。
【分析】细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶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,有的贯穿整个磷脂双分子层。(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
7.【答案】D
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,A正确;
B、内质网与蛋白质的加工有关,内质网中可能会出现折叠错误的蛋白质,细胞自噬时可能会将其转运到溶酶体进行大量降解,B正确;
C、溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7,溶酶体内H+通过主动运输逆浓度梯度进入细胞质基质才能维持其低pH的环境,C正确;
D、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的,不是由溶酶体合成,D错误。
故答案为:D。
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的化学本质是蛋白质),能够分解很多种物质以及衰老、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”“消化系统”。
8.【答案】A
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,A错误;
B、细胞核中含有DNA和RNA,B正确;
C、核膜上的核孔是核质间信息交流的通道,C正确;
D、细胞核内存在核仁,与核糖体的形成有关,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
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。
4、核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
9.【答案】C
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合;三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、AOP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白质,该蛋白质与分泌蛋白的合成类似,故AOP1的合成需要内质网和高尔基体加工,A正确;
B、AQP1运输水分子的过程是顺浓度梯度进行的,需要AQP1(水通道蛋白)协助,故方式属于协助扩散,B正确;
C、AOP1是一种水通道蛋白,当AQP1运输水时,水分子不需要与AOP1结合,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,一般而言,细胞膜的功能越复杂,其上的蛋白质的种类和数量越多,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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→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,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
3、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
10.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、钙离子进入人体红细胞是由低浓度向高浓度运输,运输过程需要能量,属于主动运输,而非自由扩散,A错误;
B、葡萄糖能在能量和载体帮助下的进入人体小肠上皮细胞,属于主动运输。而葡萄糖也能借助载体顺浓度梯度进入血液中的红细胞,属于被动运输中的协助扩散,B正确;
C、水的跨膜运输方式是自由扩散,温度会影响分子热运动,使水分子进出细胞的速率加快,C错误;
D、当细胞质浓度与外界溶液浓度相等时,水分子进出速率相等,达到相对平衡,D错误。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
11.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、氧分压通过影响细胞呼吸的方式和呼吸的强度,进而影响能量的产生。离体番茄根细胞吸收K的速率随氧分压的增大先逐渐增大后趋于稳定,说明离体番茄根细胞吸收K的方式是主动运输,需要消耗能量,A正确;
B、图中AB段,随氧分压的增大,有氧呼吸逐渐增强,产生的能量增多,K吸收速率逐渐增大,说明AB段影响K吸收速率的因素主要是能量的供应,B正确;
C、离体番茄根细胞吸收K的方式是主动运输,图中BC段,随氧分压的增大,K吸收速率不发生改变,该阶段影响K吸收速率的因素可能为载体数量的限制,C正确;
D、叶绿体存在于植物的绿色部位,番茄根细胞中不含叶绿体,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、观察细胞质流动的实验中可以叶绿体为参照物知道细胞质的流动方向,为了明显观察到细胞质的流动,实验材料必须处于有水的状态下,且可以用温水处理或在光照下处理一段时间,促进细胞质的流动。
12.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,根据图示,可以推测酶具有专一性是由酶活性中心的结构具有特异性导致的,A正确;
B、酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能,故酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能,B正确;
C、由题干“关的各个基团达到正确的排列和定向,使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象”可知,酶在催化化学反应前、后结构不变,性质也不发生改变,C正确;
D、在化学反应中,酶可以作为催化剂,也可以作为反应物,如胰蛋白酶可以被蛋白酶水解,D错误。
故答案为:D。
【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)。
13.【答案】A
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由于淀粉在酸性条件下可以发生水解,因此不能用淀粉溶液和淀粉酶探究pH对酶活性的影响,A正确;
B、斐林试剂可以检测还原糖,麦芽糖水解前后均可与斐林试剂发生反应,因此不可选用斐林试剂检测,B错误;
C、胃蛋白酶的最适pH是1.5,在pH为7和10的环境中变性失活,其pH值梯度设置不合理,故无法验证pH对酶活性的影响,C错误;
D、在探究温度对淀粉酶活性的影响实验中,酶与底物应先保温再混合,D错误。
故答案为:A。
【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)。
14.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由题图可知,温度为45℃时,酶的催化效率最高,故该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃,A正确;
B、可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率,B正确;
C、低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,所以酶一般在低温下保存,C正确;
D、若温度从75C逐渐降低至45℃,由于酶的空间结构已经被破坏,所以不能恢复催化作用,D错误。
故答案为:D。
【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)。
15.【答案】B
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、图中①代表的是腺嘌呤,②代表核糖分子,A正确;
B、细胞中ATP与ADP相互转化,时刻不停的发生并且处于动态平衡中,所以ATP的含量处于相对稳定状态,剧烈运动时肌细胞中ATP的含量与静息状态下肌细胞中ATP含量基本相同,B错误;
C、ATP分子断掉④与⑤后是腺嘌呤核糖核苷酸,属于RNA的基本单位,C正确;
D、④与⑤间高能磷酸键的断裂与细胞的吸能反应相联系,D正确。
故答案为:B。
【分析】ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
16.【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、分析题图可知,该图是ATP与ADP的相互转化过程,左侧过程是乙(ADP)+丙2(pi)+能量2→甲(ATP),右侧是甲(ATP)水解生成丙1(pi)和乙(ADP),同时释放能量1的过程,所以甲、乙、丙分别表ATP、ADP和Pi,A错误;
B、对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生,且处于动态平衡之中,B正确;
C、在植物物细胞中,光合作用的光反应和呼吸作用都会合成ATP, 所以能量2可以来源于光合作用和呼吸作用,C正确;
D、ATP和ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性,D正确。
故答案为:A。
【分析】ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
17.【答案】(1)核酸、ATP(答案合理即可)
(2)4;n-4
(3)三分子的脂肪酸和一分子的甘油;不饱和脂肪酸;苏丹Ⅲ染液;洗去浮色
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测脂肪的实验;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)在富营养化的水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,吸收的磷元素可参与合成藻类细胞中的磷脂、核酸、ATP等物质。
(2)已知蛋白质X由七个多肽分子组成,分别是三个环状肽和四条链状肽。若蛋白质X是由 n个氨基酸组成的,则蛋白质X中至少游离的羧基数=肽链数=4,蛋白质X中含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=n-4。
(3)①一分子脂肪发生水解时,会产生一分子甘油和三分子脂肪酸;篦麻种子中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下呈液态;动物脂肪多含饱和脂肪酸,室温下呈固态。
②为了观察蓖麻种子中的脂肪,可选用苏丹Ⅲ染液对种子切片进行染色,实验中还需要用到体积分数为50%的酒精,其作用是洗去浮色。
【分析】1、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
2、氨基酸在核糖体中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;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
3、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成的酯。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
4、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。 实验中还需要用到体积分数为50%的酒精,其作用是 洗去浮色。
18.【答案】(1)差速离心法
(2)上清液①和沉淀①②
(3)内质网和囊泡
(4)美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的;细胞核与细胞的分裂、发育有关
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞核的功能
【解析】【解答】(1)分离细胞匀浆中各种细胞器的方法是差速离心法。
(2)分析各个部分中所含有的细胞器或细胞结构:沉淀①为细胞核,沉淀②为线粒体、溶酶体,沉淀③内质网、高尔基体,沉淀④为核糖体。上述试管的上清液①~④和沉淀①~④中,含有双层膜结构的是上清液①和沉淀①②。
(3)分泌蛋白的合成与运输过程直接涉及到的具膜结构的有:内质网、高尔基体、囊泡,因此除高尔基体外,还能检测到该分泌蛋白的具膜结构有内质网和囊泡。
(4)实验一的结果可以说明美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的;实验二的结果可以说明:细胞核与细胞的分裂、发育有关。
【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中的其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
3、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→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,整个过程还需要线粒体提供能量。
4、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
19.【答案】(1)原生质层;细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(2)质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液;减弱;变浅
(3)不能;在0.15~0.20g·mL-1的浓度内设置更小的浓度梯度,检测原生质体体积的变化情况
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。该结构包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
(2)甲→乙发生质壁分离,图中的A液应该是质量浓度为0.3g·mL的蔗糖溶液,渗透失水。乙→丙的过程中,质壁分离复原,质壁分离复原时,细胞吸水,细胞液浓度降低,则细胞的吸水能力逐渐减弱,液泡的颜色会变浅。
(3)本实验是研究不同浓度的蔗糖溶液对洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离,植物原生质体不能换作测定细胞体积的大小。若要进一步确定洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,应在0.15~0.20g· mL的浓度内设置更小的浓度梯度,检测原生质体体积的变化情况。因为在这个范围内的原生质体的体积最大。
【分析】1、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。
2、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
20.【答案】(1)一定的流动性
(2)继发性;①需要与运输的物质相结合;②自身构象会发生改变
(3)逆;降低;降低
【知识点】细胞膜的结构特点;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)在一定温度条件下,细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞膜厚度变小,而膜表面积扩大。上述变化表明细胞膜具有一定的流动性。
(2)继发性主动运输指的是消耗的能量不是直接由高能磷酸化合物提供,原发性主动运输指的是消耗的能量直接由高能磷酸化合物提供。据图分析,载体蛋白1介导的葡萄糖跨膜运输不是直接由高能磷酸化合物提供,属于继发性主动运输。载体蛋白在参与物质跨膜运输时,表现出的特点有①需要与运输的物质相结合,②自身构象会发生改变。
(3)已知离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。因为需要消耗能量,所以离子通过离子泵的跨膜运输是逆浓度梯度进行的。若加入蛋白质变性剂,则会降低离子泵跨膜运输离子的速率;若动物发生一氧化碳中毒 ,则消耗的氧气减少,产生的能量少,会降低离子泵跨膜运输离子的速率。
【分析】1、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
21.【答案】(1)酶具有高效性;相同且适宜
(2)O2的产生量
(3)不合理;温度会影响H2O2的分解速率,对实验结果造成干扰
(4)缩短反应时间(或增加淀粉溶液的量)
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)本实验的自变量是催化剂的种类,酶和无机催化剂相比,具有高效性,在于酶能显著降低化学反应的活化能,甲、乙装置中两组实验进行对照可以证明酶具有高效性。实验中的无关变量需保持相同且适宜。
(2)量筒1、II收集到的水的体积与产生O2的量相同,故量筒1、II收集到的水的体积代表了O2的产生量,进而可表示过氧化氢的分解速率。
(3)温度影响过氧化氢的分解,不适宜用过氧化氢研究温度对酶活性的影响的实验,因此该同学想法不合理。
(4)已知α-淀粉酶的最适温度在55℃左右。下表是某同学为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。试管1、2、3没能成功,是因为所用淀粉量过少,或者酶量较多,酶具有高效性,故在50℃、55℃、60℃条件下都没有淀粉剩余,可以增加淀粉量或者减少酶量,重新设置实验。请提出一条改进措施:缩短反应时间(或增加淀粉溶液的量)。
【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)。
1 / 1贵州省2023-2024学年高一上学期12月月考
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.猴痘是由猴痘病毒引起的一种罕见的传染性疾病,研究人员最先从猴子身上发现了这种病毒。下列关于猴痘病毒的叙述,正确的是( )
A.人类可以利用光学显微镜观察猴痘病毒的形态和结构
B.猴痘病毒具有细胞、组织、器官等生命系统结构层次
C.猴痘病毒属于原核生物,只含有核糖体这一种细胞器
D.猴痘病毒能利用宿主细胞的能量和物质完成生命活动
【答案】D
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、光学显微镜不能观察到病毒的形态结构,病毒结构微小,A错误;
B、病毒不具有细胞结构,没有组织、器官等系统,B错误;
C、病毒既不属于原核生物,也不属于真核生物,C错误;
D、病毒寄生于活细胞内,可以利用宿主细胞的能量和物质完成生命活动,D正确。
故答案为:D。
【分析】无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞。(2)分类:DNA病毒、RNA病毒。(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2.水和无机盐是细胞的重要组成成分。下列有关人体内水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.结合水可与蛋白质结合构成细胞的结构成分
B.代谢旺盛的细胞中自由水/结合水的值较高
C.缺少大量元素Fe会导致血液运输氧的能力下降
D.人体内缺乏Na+会降低神经、肌肉细胞的兴奋性
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、结合水可与蛋白质结合构成细胞的结构成分, A正确;
B、代谢旺盛的细胞中自由水/结合水的值较高,B正确;
C、Fe是微量元素,C错误;
D、钠离子能维持神经、肌肉细胞的兴奋性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、水的存在形式是自由水和结合水,主要是自由水。(1)自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。(3)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3.肥胖症患者首先要调整饮食结构和控制饮食量,通过不吃或少吃高热量食物的方法逐步减轻体重;其次在继续控制饮食的基础上增加运动量,增加一部分热量消耗,减少肌肉流失,维持基础代谢水平,从而达到持续、健康的减脂健身的目的。下表记录的是在人的不同运动强度下肌细胞的供能情况,下列有关说法错误的是( )
运动强度 供能物质 低 中 高
肌糖原 5% 36% 58%
血糖 14% 15% 16%
脂肪酸 72% 29% 19%
骨佛肌的脂肪 9% 20% 7%
A.糖类与脂肪的元素组成相似,在生物体内可以相互转化
B.等质量的情况下,与糖原相比,脂肪分子中的H含量高、O含量少
C.根据表中的数据可知,高强度的运动有助于减脂健身
D.在不同的生理状态下,人体内的同一细胞消耗的能量不同
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、糖类分子一般是由C、H、O三种元素构成的,组成脂肪的化学元素是C、H、O,糖类与脂肪的元素组成相似,在生物体内可以相互转化,A正确;
B、等质量的情况下,与糖原相比,脂肪分子中的H含量高、O含量少,所以脂肪氧化分解时耗氧量大,释放能量大,B正确;
C、据表中数据可知,高强度的运动消耗的肌糖原占比大,主要消耗肌糖原,脂肪消耗占比小,因此高强度的运动并不能减脂健身,C错误;
D、据表中数据可知,运动强度低时肌细胞主要依赖脂肪酸供能,运动强度高时肌细胞主要依赖肌糖原供能。因此可知,在不同的生理状态下,人体内的同一细胞消耗的能量不同,D正确。
故答案为:C。
【分析】糖类和脂肪的元素组成都是C、H、O,两者在一定条件下可以相互转化;糖类可以大量转化为脂肪,但是脂肪只有在糖类代谢出现障碍时才能转化糖。与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。
4.下图表示人体中某种蛋白质的形成过程。下列有关叙述错误的是( )
A.图中b代表的结构是肽键
B.b的数量与生成的水分子的数量相同
C.该种蛋白质最多可能由21种氨基酸组成
D.图示过程可发生在内质网和高尔基体中
【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、图中b代表的结构是肽键,A项正确;
B、图中b代表的结构是肽键,b的数量与生成的水分子的数量相同,B项正确;
C、该种蛋白质最多可能由21种氨基酸组成,C项正确;
D、图示过程为氨基酸脱水缩合,发生在核糖体中,不能发生在内质网和高尔基体中,D项错误。
故答案为:D。
【分析】氨基酸在核糖体中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;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
5.核酸甲和核酸乙是两种类型的大分子物质,这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列分析正确的是( )
A.两种核酸含有三种完全相同的基本组成单位
B.一般来说,核酸甲是双链,核酸乙是单链
C.生物的遗传信息只能储存在核酸甲中
D.细胞中两种核酸的分布是相同的
【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同
【解析】【解答】A、由图知,核酸甲的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖,故甲是DNA,其基本单位是脱氧核苷酸,核酸乙的基本单位中五碳糖是核糖,故乙是RNA,基本单位是核糖核苷酸,两种核酸的基本单位不同,故A错误;
B、一般来说,DNA是双链,RNA是单链,故B正确;
C、绝大多数的生物的遗传信息储存在DNA中,部分病毒的遗传信息储存在RNA中,故C错误;
D、在真核生物的细胞中,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,故D错误。
故答案为:B。
【分析】DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
一般是单链结构
6.下图为生物膜的流动镶嵌模型示意图,①~⑤表示组成生物膜的物质。下列分析错误的是( )
A.①是糖被,与细胞表面的识别有密切关系
B.②是磷脂分子,其尾部是疏水性的
C.③代表由蛋白质纤维组成的细胞骨架
D.④是蛋白质,其在膜上只有运输作用
【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、①是糖被,与细胞表面的识别有密切关系,A项正确;
B、②是磷脂分子,其尾部是疏水性的,B项正确;
C、③代表由蛋白质纤维组成的细胞骨架,C项正确;
D、④是蛋白质,其在膜上可能有运榆作用,催化等作用,D项错误。
故答案为:D。
【分析】细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶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,有的贯穿整个磷脂双分子层。(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
7.自噬通常被认为是一种非选择性地将细胞质成分(如核酸、蛋白质和细胞器)转运到溶酶体进行大量降解的过程,也作为一种选择性系统介导特定细胞器的清除。已知溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7。下列相关叙述错误的是( )
A.溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
B.内质网中可能会出现折叠错误的蛋白质
C.溶酶体能维持其低pH的环境可能与主动运输有关
D.溶酶体合成的多种水解酶不会破坏自身的膜结构
【答案】D
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,A正确;
B、内质网与蛋白质的加工有关,内质网中可能会出现折叠错误的蛋白质,细胞自噬时可能会将其转运到溶酶体进行大量降解,B正确;
C、溶酶体内的pH约为5,而细胞质基质的pH约为7,溶酶体内H+通过主动运输逆浓度梯度进入细胞质基质才能维持其低pH的环境,C正确;
D、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的,不是由溶酶体合成,D错误。
故答案为:D。
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的化学本质是蛋白质),能够分解很多种物质以及衰老、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”“消化系统”。
8.下列关于细胞核的叙述,错误的是( )
A.细胞核是遗传信息库和细胞代谢的中心
B.细胞核中含有DNA和RNA
C.核膜上的核孔是核质间信息交流的通道
D.细胞核内存在与核糖体的形成有关的结构
【答案】A
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,A错误;
B、细胞核中含有DNA和RNA,B正确;
C、核膜上的核孔是核质间信息交流的通道,C正确;
D、细胞核内存在核仁,与核糖体的形成有关,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
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。
4、核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
9.AOP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白质,如图所示,它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透压的变化。下列分析错误的是( )
A.AOP1的合成需要内质网和高尔基体加工
B.AQP1运输水分子的方式属于协助扩散
C.当AQP1运输水时,水分子需要与AOP1结合
D.细胞膜的功能越复杂,其上的蛋白质的种类和数量越多
【答案】C
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合;三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、AOP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白质,该蛋白质与分泌蛋白的合成类似,故AOP1的合成需要内质网和高尔基体加工,A正确;
B、AQP1运输水分子的过程是顺浓度梯度进行的,需要AQP1(水通道蛋白)协助,故方式属于协助扩散,B正确;
C、AOP1是一种水通道蛋白,当AQP1运输水时,水分子不需要与AOP1结合,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,一般而言,细胞膜的功能越复杂,其上的蛋白质的种类和数量越多,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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→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,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
3、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
10.下列关于细胞物质运输的叙述,正确的是( )
A.人体内的Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
B.葡萄糖可以通过主动运输或被动运输进入人体细胞
C.适当提高温度会降低水分子通过细胞膜的速率
D.当细胞质浓度等于外界溶液浓度时,水分子不再进出细胞
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、钙离子进入人体红细胞是由低浓度向高浓度运输,运输过程需要能量,属于主动运输,而非自由扩散,A错误;
B、葡萄糖能在能量和载体帮助下的进入人体小肠上皮细胞,属于主动运输。而葡萄糖也能借助载体顺浓度梯度进入血液中的红细胞,属于被动运输中的协助扩散,B正确;
C、水的跨膜运输方式是自由扩散,温度会影响分子热运动,使水分子进出细胞的速率加快,C错误;
D、当细胞质浓度与外界溶液浓度相等时,水分子进出速率相等,达到相对平衡,D错误。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
11.影响物质进出细胞速率的因素有很多,如温度、氧分压、细胞外物质浓度等。下图为离体番茄根细胞吸收K+的速率和氧分压的关系图。下列分析错误的是( )
A.离体番茄根细胞吸收K+的方式是主动运输
B.图中AB段,影响K+吸收速率的因素为能量供应
C.图中BC段,影响K+吸收速率的因素可能为载体数量
D.可用叶绿体作参照物观察番茄根细胞细胞质的流动
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、氧分压通过影响细胞呼吸的方式和呼吸的强度,进而影响能量的产生。离体番茄根细胞吸收K的速率随氧分压的增大先逐渐增大后趋于稳定,说明离体番茄根细胞吸收K的方式是主动运输,需要消耗能量,A正确;
B、图中AB段,随氧分压的增大,有氧呼吸逐渐增强,产生的能量增多,K吸收速率逐渐增大,说明AB段影响K吸收速率的因素主要是能量的供应,B正确;
C、离体番茄根细胞吸收K的方式是主动运输,图中BC段,随氧分压的增大,K吸收速率不发生改变,该阶段影响K吸收速率的因素可能为载体数量的限制,C正确;
D、叶绿体存在于植物的绿色部位,番茄根细胞中不含叶绿体,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、观察细胞质流动的实验中可以叶绿体为参照物知道细胞质的流动方向,为了明显观察到细胞质的流动,实验材料必须处于有水的状态下,且可以用温水处理或在光照下处理一段时间,促进细胞质的流动。
12.酶的“诱导契合学说”认为,酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时,可诱导酶活性中心的构象发生改变,有关的各个基团达到正确的排列和定向,使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象。下图为“诱导契合学说”示意图,下列叙述错误的是( )
A.酶具有专一性是由酶活性中心的结构具有特异性导致的
B.酶与底物形成络合物时,能降低化学反应的活化能
C.酶在催化化学反应前、后结构不变,性质也不发生改变
D.在化学反应中,酶只能是催化剂,不能作为反应物
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,根据图示,可以推测酶具有专一性是由酶活性中心的结构具有特异性导致的,A正确;
B、酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能,故酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能,B正确;
C、由题干“关的各个基团达到正确的排列和定向,使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象”可知,酶在催化化学反应前、后结构不变,性质也不发生改变,C正确;
D、在化学反应中,酶可以作为催化剂,也可以作为反应物,如胰蛋白酶可以被蛋白酶水解,D错误。
故答案为:D。
【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)。
13.下列有关酶的实验设计思路的叙述,正确的是( )
A.不能用淀粉溶液和淀粉酶探究pH对酶活性的影响
B.用麦芽糖、淀粉和麦芽糖酶验证酶专一性时,可用斐林试剂检测
C.利用胃蛋白酶探究pH对酶活性的影响时,pH应设置为4、7、10
D.在探究温度对淀粉酶活性的影响实验中,酶与底物应先混合再保温
【答案】A
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由于淀粉在酸性条件下可以发生水解,因此不能用淀粉溶液和淀粉酶探究pH对酶活性的影响,A正确;
B、斐林试剂可以检测还原糖,麦芽糖水解前后均可与斐林试剂发生反应,因此不可选用斐林试剂检测,B错误;
C、胃蛋白酶的最适pH是1.5,在pH为7和10的环境中变性失活,其pH值梯度设置不合理,故无法验证pH对酶活性的影响,C错误;
D、在探究温度对淀粉酶活性的影响实验中,酶与底物应先保温再混合,D错误。
故答案为:A。
【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)。
14.某同学为探究某品牌洗衣粉中的酶的最适温度,进行了实验,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃
B.可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率
C.低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构
D.若温度从75℃逐渐降低至45℃,则酶能恢复催化作用
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由题图可知,温度为45℃时,酶的催化效率最高,故该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃,A正确;
B、可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率,B正确;
C、低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,所以酶一般在低温下保存,C正确;
D、若温度从75C逐渐降低至45℃,由于酶的空间结构已经被破坏,所以不能恢复催化作用,D错误。
故答案为:D。
【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)。
15.下图表示ATP的结构,下列相关叙述错误的是( )
A.图中①代表的是腺嘌呤,②代表核糖分子
B.刷烈运动时肌细胞中ATP的含量远大于静息状态下肌细胞中ATP的含量
C.ATP分子断掉④与⑤后变成RNA的基本组成单位
D.④与⑤间化学键的断裂与细胞内的吸能反应相联系
【答案】B
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、图中①代表的是腺嘌呤,②代表核糖分子,A正确;
B、细胞中ATP与ADP相互转化,时刻不停的发生并且处于动态平衡中,所以ATP的含量处于相对稳定状态,剧烈运动时肌细胞中ATP的含量与静息状态下肌细胞中ATP含量基本相同,B错误;
C、ATP分子断掉④与⑤后是腺嘌呤核糖核苷酸,属于RNA的基本单位,C正确;
D、④与⑤间高能磷酸键的断裂与细胞的吸能反应相联系,D正确。
故答案为:B。
【分析】ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
16.下图表示ATP与ADP之间的转化过程,甲~丙代表相应的物质。下列分析错误的是( )
A.图中的甲、乙、丙分别代表ADP、ATP和Pi
B.该转化过程在正常生活的细胞中时刻处于动态平衡
C.在植物细胞中,能量可来源于光合作用和呼吸作用
D.ATP与ADP相互转化的供能机制,在所有细胞内都一样
【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、分析题图可知,该图是ATP与ADP的相互转化过程,左侧过程是乙(ADP)+丙2(pi)+能量2→甲(ATP),右侧是甲(ATP)水解生成丙1(pi)和乙(ADP),同时释放能量1的过程,所以甲、乙、丙分别表ATP、ADP和Pi,A错误;
B、对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生,且处于动态平衡之中,B正确;
C、在植物物细胞中,光合作用的光反应和呼吸作用都会合成ATP, 所以能量2可以来源于光合作用和呼吸作用,C正确;
D、ATP和ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性,D正确。
故答案为:A。
【分析】ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.研究组成细胞的分子,实际上就是在探寻生命的物质基础,帮助我们建立科学的生命观。回答下列问题:
(1)在富营养化的水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,吸收的磷元素可参与合成藻类细胞中的 (答出2点即可)等物质。
(2)已知蛋白质X由七个多肽分子组成,分别是三个环状肽和四条链状肽。若蛋白质X是由n个氨基酸组成的,则蛋白质X中至少含有 个游离的羧基,蛋白质X中含有的肽键数为 个。
(3)蓖麻种子的胚乳呈白色,脂肪含量占种子总质量的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、70葡萄糖的含量,结果如图所示。
①一分子脂肪发生水解时,会产生 ;蓖麻种子中的脂肪大多含有 ,室温下呈液态。
②为了观察蓖麻种子中的脂肪,可选用 (填染液)对种子切片进行染色,实验中还需要用到体积分数为50%的酒精,其作用是 。
【答案】(1)核酸、ATP(答案合理即可)
(2)4;n-4
(3)三分子的脂肪酸和一分子的甘油;不饱和脂肪酸;苏丹Ⅲ染液;洗去浮色
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测脂肪的实验;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)在富营养化的水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,吸收的磷元素可参与合成藻类细胞中的磷脂、核酸、ATP等物质。
(2)已知蛋白质X由七个多肽分子组成,分别是三个环状肽和四条链状肽。若蛋白质X是由 n个氨基酸组成的,则蛋白质X中至少游离的羧基数=肽链数=4,蛋白质X中含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=n-4。
(3)①一分子脂肪发生水解时,会产生一分子甘油和三分子脂肪酸;篦麻种子中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下呈液态;动物脂肪多含饱和脂肪酸,室温下呈固态。
②为了观察蓖麻种子中的脂肪,可选用苏丹Ⅲ染液对种子切片进行染色,实验中还需要用到体积分数为50%的酒精,其作用是洗去浮色。
【分析】1、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
2、氨基酸在核糖体中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;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
3、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成的酯。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
4、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。 实验中还需要用到体积分数为50%的酒精,其作用是 洗去浮色。
18.研究动物细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次进行离心处理,再将不同的组分分开,其过程和结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验中,分离细胞匀浆中各种细胞器的方法是 。
(2)上述试管的上清液①~④和沉淀①~④中,含有双层膜结构的是 。
(3)酵母菌scc系列基因的突变会影响分泌蛋白的合成与运输过程,若某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中,则除高尔基体外,还能检测到该分泌蛋白的具膜结构有 。
(4)下图表示探究细胞核功能的两个经典实验。据图分析,实验一的结果可以说明: ;实验二的结果可以说明: 。
实验一: 实验二:
【答案】(1)差速离心法
(2)上清液①和沉淀①②
(3)内质网和囊泡
(4)美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的;细胞核与细胞的分裂、发育有关
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞核的功能
【解析】【解答】(1)分离细胞匀浆中各种细胞器的方法是差速离心法。
(2)分析各个部分中所含有的细胞器或细胞结构:沉淀①为细胞核,沉淀②为线粒体、溶酶体,沉淀③内质网、高尔基体,沉淀④为核糖体。上述试管的上清液①~④和沉淀①~④中,含有双层膜结构的是上清液①和沉淀①②。
(3)分泌蛋白的合成与运输过程直接涉及到的具膜结构的有:内质网、高尔基体、囊泡,因此除高尔基体外,还能检测到该分泌蛋白的具膜结构有内质网和囊泡。
(4)实验一的结果可以说明美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的;实验二的结果可以说明:细胞核与细胞的分裂、发育有关。
【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中的其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
3、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→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,整个过程还需要线粒体提供能量。
4、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
19.某同学以洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料,进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验,实验中使用的溶液有质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液和清水。下图表示同一视野下某细胞的变化。回答下列问题:
(1)实验表明,植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的,植物细胞的 相当于一层半透膜,该结构包括 。
(2)据图推测,图中的A液应该是 ;乙→丙的过程中,洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力逐渐 (填“增强”或“减弱”),液泡的颜色会 (填“加深”或“变浅”)。
(3)研究不同浓度的蔗糖溶液对洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的影响,所得的实验结果如表所示。
组别 1 2 3 4 5
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10
原生质体体积/μm3 0.060 0.110 0.120 0.125 0.125
①表中测得的原生质体体积 (填“能”或“不能”)换作测定细胞体积的大小。
②由表可知,若要进一步确定洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,应采取的措施是 。
【答案】(1)原生质层;细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
(2)质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液;减弱;变浅
(3)不能;在0.15~0.20g·mL-1的浓度内设置更小的浓度梯度,检测原生质体体积的变化情况
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。该结构包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
(2)甲→乙发生质壁分离,图中的A液应该是质量浓度为0.3g·mL的蔗糖溶液,渗透失水。乙→丙的过程中,质壁分离复原,质壁分离复原时,细胞吸水,细胞液浓度降低,则细胞的吸水能力逐渐减弱,液泡的颜色会变浅。
(3)本实验是研究不同浓度的蔗糖溶液对洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离,植物原生质体不能换作测定细胞体积的大小。若要进一步确定洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,应在0.15~0.20g· mL的浓度内设置更小的浓度梯度,检测原生质体体积的变化情况。因为在这个范围内的原生质体的体积最大。
【分析】1、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。
2、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
20.主动运输分为原发性的主动运输和继发性的主动运输,后者消耗的能量下是直接由高能磷酸化合物提供的。下图表示Na+、K+和葡萄糖的跨膜运输情况。回答下列问题:
(1)在一定温度条件下,细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞膜厚度变小,而膜表面积扩大。上述变化表明细胞膜具有 。
(2)据图分析,载体蛋白1介导的葡萄糖跨膜运输属于 (填“原发性”或“继发性”)主动运输。载体蛋白在参与物质跨膜运输时,表现出的特点有① ,② 。
(3)已知离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。离子通过离子泵的跨膜运输是 (填“顺”或“逆”)浓度梯度进行的。若加入蛋白质变性剂,则会 (填“降低”或“提高”)离子泵跨膜运输离子的速率;若动物发生一氧化碳中毒,则会 (填“降低”或“提高”)离子泵跨膜运输离子的速率。
【答案】(1)一定的流动性
(2)继发性;①需要与运输的物质相结合;②自身构象会发生改变
(3)逆;降低;降低
【知识点】细胞膜的结构特点;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)在一定温度条件下,细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞膜厚度变小,而膜表面积扩大。上述变化表明细胞膜具有一定的流动性。
(2)继发性主动运输指的是消耗的能量不是直接由高能磷酸化合物提供,原发性主动运输指的是消耗的能量直接由高能磷酸化合物提供。据图分析,载体蛋白1介导的葡萄糖跨膜运输不是直接由高能磷酸化合物提供,属于继发性主动运输。载体蛋白在参与物质跨膜运输时,表现出的特点有①需要与运输的物质相结合,②自身构象会发生改变。
(3)已知离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。因为需要消耗能量,所以离子通过离子泵的跨膜运输是逆浓度梯度进行的。若加入蛋白质变性剂,则会降低离子泵跨膜运输离子的速率;若动物发生一氧化碳中毒 ,则消耗的氧气减少,产生的能量少,会降低离子泵跨膜运输离子的速率。
【分析】1、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
21.某兴趣小组利用如图所示的装置进行一系列实验来研究酶的特性。回答下列问题:
(1)甲、乙装置中两组实验进行对照可以证明: 。两组实验中的无关变量需保持 。
(2)该实验的因变量是实验过程中量筒收集到的水的体积所代表的 。
(3)某同学想设计多组温度梯度,并利用多组装置乙探究温度对酶活性的影响,该同学的想法 (填“合理”或“不合理”),原因是 。
(4)已知α-淀粉酶的最适温度在55℃左右。下表是某同学为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。请提出一条改进措施:
组别 实验温度 3%淀粉溶液 1%α-淀粉酶溶液 1min后碘液(棕黄色)检测现象
1 50℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
【答案】(1)酶具有高效性;相同且适宜
(2)O2的产生量
(3)不合理;温度会影响H2O2的分解速率,对实验结果造成干扰
(4)缩短反应时间(或增加淀粉溶液的量)
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)本实验的自变量是催化剂的种类,酶和无机催化剂相比,具有高效性,在于酶能显著降低化学反应的活化能,甲、乙装置中两组实验进行对照可以证明酶具有高效性。实验中的无关变量需保持相同且适宜。
(2)量筒1、II收集到的水的体积与产生O2的量相同,故量筒1、II收集到的水的体积代表了O2的产生量,进而可表示过氧化氢的分解速率。
(3)温度影响过氧化氢的分解,不适宜用过氧化氢研究温度对酶活性的影响的实验,因此该同学想法不合理。
(4)已知α-淀粉酶的最适温度在55℃左右。下表是某同学为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。试管1、2、3没能成功,是因为所用淀粉量过少,或者酶量较多,酶具有高效性,故在50℃、55℃、60℃条件下都没有淀粉剩余,可以增加淀粉量或者减少酶量,重新设置实验。请提出一条改进措施:缩短反应时间(或增加淀粉溶液的量)。
【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)。
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