陕西省咸阳市武功县普集镇高级中学2023-2024学年高一上学期第三次月考生物学试题
一、单项选择题(本大题共 20 小题, 每小题 1.5 分, 共 30 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.(2023·梅州模拟)新型冠状病毒的结构如下图所示,下列有关该病毒的叙述,正确的是( )
A.新型冠状病毒中的蛋白质可在病毒内合成
B.新型冠状病毒的核酸中含有4种含氮碱基
C.新型冠状病毒无细胞结构,它的生命活动与细胞无关
D.可用含有各种营养物质的普通培养基大量培养该病毒
2.(2023高一上·武功月考) 细胞学说是现代生物学的基础, 具有极其重要的地位。 以下有关细胞学说的叙述, 不正确的是( )
A.细胞学说阐明了生物界的统一性
B.细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺
C.细胞学说表明生物学研究进入到分子水平
D.细胞学说认为细胞通过分裂产生新的细胞
3.(2023高一上·武功月考) 下列有关组成细胞的元素和无机化合物的叙述, 正确的是( )
A.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂, 都能参与物质运输和化学反应
B.同一生物体不同组织细胞内的化学元素的种类和含量大体相同
C.将作物秸秆充分晒干后, 其体内剩余的物质主要是无机盐
D.生物体内的某些无机盐离子, 必须保持一定的量, 这对维持细胞的酸碱平衡非常重要
4.(2023高一上·武功月考) 淡水水域中, 氮、 磷等元素含量过高会引起水体富营养化, 从而引起蓝细菌、 绿藻等浮游生物爆发性增
殖, 该现象称为水华。 下列说法正确的是( )
A.绿藻有细胞壁和核糖体, 属于原核生物
B.蓝细菌没有线粒体, 不能进行呼吸作用
C.蓝细菌的遗传物质主要分布在细胞核中
D.蓝细菌和绿藻都能进行光合作用
5.(2023高一上·武功月考) 谚语有云“有收无收在于水, 收多收少在于肥”, 水和无机盐在玉米等农作物的生长发育过程中发挥着重
要的作用。 下列说法正确的是( )
A.细胞内结合水/自由水的比值, 种子萌发时比休眠时高
B.叶绿素含有 Mg, 分布在液泡膜上, 可以捕获光能
C.在冬季减少对植物的灌溉可以提高植物对低温的抗性
D.新收获的玉米种子含量最多的有机物是水
6.(2023高一上·武功月考) 下图表示概念间的相互关系, 下列选项依次与 a, b、 c、 d、 e 对应错误的是( )
A.细胞、 细胞膜、 细胞质, 叶绿体、 光合色素
B.脂质、 固醇、 脂肪、 胆固醇、 性激素
C.细胞生物、 真核生物、 原核生物、 细菌、 大肠杆菌
D.组成细胞的化合物、 无机物、 有机物、 糖类、 糖原
7.(2018高二上·东城期末)DNA完全水解后,得到的化学物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B.核糖、含氮碱基、磷酸
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
8.(2023高三上·周至月考)如图为细胞核的结构及部分生理过程图。下列说法错误的是( )
A.①为染色质,与细胞核功能的实现密切相关
B.②为核仁,与某种RNA的合成有关
C.③为核膜,其外膜与内质网膜直接相连
D.④为核孔,是蛋白质、DNA等进行核质间交换的通道
9.(2023高一上·武功月考)下列有关生物学实验及其对应科学方法不匹配的是( )
选项 实验名称 科学方法
A 分离各种细胞器 差速离心法
B 小鼠细胞与人体细胞融合 放射性同位素标记法
C 尝试制作真核细胞的三维结构模型 建构模型法
D 研究分泌蛋白的合成和分泌 同位素标记法
A.A B.B C.C D.D
10.(2021高一上·龙江期末)叶绿体和线粒体是细胞内的“能量转换站”。下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是( )
A.线粒体和叶绿体均依靠内膜折叠来增大膜面积
B.线粒体和叶绿体的基质中均含有染色质、RNA和核糖体
C.观察细胞质的流动,可利用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志
D.破伤风杆菌分泌外毒素(一种蛋白质)离不开线粒体的供能
11.(2023高一上·武功月考) 下列有关物质或代谢的叙述错误的有( )
①脂肪、 糖原、 胆固醇的元素组成只有 C、 H、 O
②所有活细胞每时每刻都在合成酶
③DNA 是植物和动物的主要遗传物质
④酶具有高效的调节作用
⑤动物细胞中都需要线粒体提供能量
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
12.(2023高一下·浙江期中) 超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内一类重要的抗氧化酶,由 2 条或 4 条肽链组成,其活性中 心含有铜、锌、锰、铁等金属离子,能够特异性清除自由基,是一种新型药用酶。下列相关叙述 错误的是 ( )
A.SOD 是以碳链为骨架的生物大分子
B.SOD 在细胞的核糖体上合成
C.口服 SOD 可以延缓细胞衰老
D.将金属离子去除会导致 SOD 失活
13.(2023高一上·武功月考)下列关于自由扩散和协助扩散的说法中, 正确的是( )
①都不需要能量 ②都不需要载体 ③自由扩散只能顺浓度梯度, 而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ④都是被动运输 ⑤离子和一些有机分子如葡萄糖, 可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A.①②④ B.①③④ C.①④⑤ D.①②⑤
14.(2023高一上·武功月考) 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在一定浓度的蔗糖溶液中, 某一时刻显微镜下观察结果如图所示。 根据图示推断正确的是( )
A.结构5的伸缩性小于结构1的伸缩性
B.结构5和结构1在物质透过性上存在差异
C.此时外界溶液7的浓度等于细胞液6的浓度
D.若持续观察, 结构4的紫色将逐渐变浅
15.(2023高一上·武功月考) 胰岛素会被胰液中的胰蛋白酶分解, 故从胰腺中很难提取胰岛素。 1921 年, 班廷研究出在酸性和冷冻 环境中从牛胰腺中提取胰岛素的方法, 大大提高了胰岛素的产量, 能在该环境下提取胰岛素所依据的原理
主要是( )
A.酶具有专一性 B.酶具有高效性
C.酶的作用条件较温和 D.酶能降低反应活化能
16.(2023高一上·武功月考) 图1中Ⅰ、Ⅱ分别为在无催化剂和酶条件下某化学反应的能量变化, 图2表示影响酶促反应的相关因素与酶促反应速率的关系。 请结合图示分析, 下列说法正确的是( )
A.据图1分析, 若将酶改为无机催化剂,b点在纵轴上应下移
B.图1中, 若适当提高温度, 会减小ac值, 使反应更容易进行
C.图2中, 将处于D点条件下的该酶溶液调整到E点条件下, 酶活性显著升高
D.图2的BC段适当增加底物浓度, 反应速率一定将增大
17.(2021高一上·农安期末)下列关于酶特性的叙述错误的是( )
A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低
C.将pH值由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变
D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测
18.(2023高一上·武功月考)酶与ATP的叙述不正确的是( )
A.ATP中含有核糖, 而有些酶也可能含核糖
B.酶在活细胞内产生, 也只能在活细胞内发挥作用
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性
D.人在饥饿时, 细胞中ATP与ADP的含量仍可达到动态平衡
19.(2023高一上·武功月考)萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。 在荧光素酶的作用下, 荧光素接受ATP提供的能量后被激活, 激活的荧光素与氧发生化学反应, 形成氧化荧光素, 并且发出荧光。 下列叙述正确的是( )
A.ATP的元素组成是C、 H、 O
B.荧光素释放的光能用于合成ATP
C.吸能反应一般与ATP的合成相联系
D.荧光素激活的过程发生了ATP水解
20.(2023高一上·武功月考)探究酵母菌有氧条件下呼吸方式的装置是( )
A.丙、 甲、 乙 B.甲、 乙
C.丁、 乙、 丙 D.丙、 丁
二、不定项选择题(本题共 5 小题, 每题 3 分, 共 15 分。 每小题有一个或多个选项符合题目要求, 全部选对得 3 分, 选对但不全的得 1 分, 有选错的得 0 分)
21.(2023高一上·武功月考)关于下图中 a、 b、 c 三类生物及其共同特征的叙述错误的是( )
A.a 中生物都含有 2 种核酸, 遗传物质都是 DNA
B.b 中只有蓝细菌是自养生物, 是因为有能进行光合作用的叶绿体
C.c 中生物都有细胞壁, 都没有核膜包围的细胞核
D.烟草花叶病毒只能寄生于活细胞, 体现了细胞是最基本的生命系统
22.(2023高一上·武功月考)如图 1~4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。 下列相关叙述,正确的是( )
A.若某物质跨膜运输的速率可用图1与图 3表示, 则该物质不应为葡萄糖
B.若某物质跨膜运输的速率可用图2与图 3表示, 则该物质可能是葡萄糖
C.限制A、C两点运输速率的主要因素不同
D.若将图2与图4的曲线补充完整, 则两曲线的起点均应为坐标系的原点
23.(2023高一上·武功月考)如图曲线乙表示在最适温度、 最适 pH 条件下, 反应物浓度与酶促反应速率的关系。 据图分析正确的是( )
A.酶量增加后, b点向右上方移动
B.增大pH,重复该实验,a、b点位置都不变
C.限制曲线ab段反应速率的主要因素是反应物浓度
D.b点后, 升高温度, 酶活性增强, 曲线将呈现丙所示变化
24.(2023高一上·武功月考)下图为“ 比较过氧化氢在不同条件下的分解” 的实验装置, 下列有关说法错误的是( )
A.该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B.3 号、 4 号试管对照说明酶具有催化作用
C.4 号试管中的酶能为过氧化氢的分解提供能量
D.4 支试管中 H2O2 的浓度和用量都应相同
25.(2023高一上·武功月考)无氧运动过程中氧气摄入量极低, 导致肌肉疲劳不能持久, 越来越多的人开始注重慢跑等有氧运动。 有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。 下列关于人进行无氧运动和有氧运动的叙述,正确的是( )
A.有氧运动中, 有机物分解释放的能量大部分储存在 ATP 中
B.无氧运动中, 细胞中的有机物不能氧化分解会导致无 ATP 产生
C.与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高
D.有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2
三、非选择题: 本题共 4 小题, 共 55 分。
26.(2023高一上·武功月考)下图1是生物体细胞内部分有机物的概念图; 图2是免疫球蛋白(IgG)的结构图(-SH +-SH→-S-S-+2H)。 回答下列问题:
(1) 图1中, 若c为植物细胞内的储能物质, 则 c 是 ; d 中的 是构成动物细胞膜的重要成分。
(2) 图 1 中, 若生物体内的 b 中含 S 元素, 则该元素存在于氨基酸的 中。 DNA 与 e 的单体在结构上的差异表现在 。 HIV 中含有核苷酸 种。
(3)科学家发现 IgG 可以与不同的抗原结合, 其原因主要是 IgG 的 V 区变化大; 从氨基酸的角度考虑, V区不同的原因是 。 若 IgG 由 m 个氨基酸构成, 则形成 IgG 后, 相对分子质量减少了 。
27.(2023高一上·武功月考)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中, 会发生质壁分离现象, 如图 a 是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞模式图, 图 b 是显微镜视野中的细胞图, 图 c 为物质进出细胞示意图。 请根据图回答下列问题:
(1)成熟的植物细胞中相当于半透膜的结构是 (填名称),该结构包括图 a 中 (填编号); 图 a 中 6 处的液体是 。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于 0.3g/mL 的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是 。
(3) 如图 b 是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片, 能否判断细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系? 。
(4) 图 c 的 a~e 五个过程中, 代表主动运输的是 , 代表 H2O 的运输方式的是 。
28.(2023高一上·武功月考) 下图 1 为植物细胞的亚显微结构模式图, 图 2 为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图, 图 3 为细胞膜结构示意图, 图中序号表示细胞结构或物质。 请据图回答:
(1)图1所示细胞与图2相比, 其特有的细胞器有 (写结构名称)。 在图1所示细胞构成的生物体中, 细胞间可通过 相通而进行信息交流。
(2)图2中, 淀粉酶先在核糖体合成, 再经 运输到 加工,最后由小泡运到细胞膜外,整个过程均需 提供能量。
(3)图3中, 与细胞相互识别有关的是图中 (填图中序号), 帮助某些离子进入细胞的是 (填图中序号)。 图 3 所示的结构模型被称为 。在细胞内, 许多囊泡就像深海中的潜艇, 在细胞中穿梭往来, 繁忙地运输着“货物 ”。 请回答以下问题:
(4) 囊泡是一种动态的细胞结构, 其主要成分是 , 能产生囊泡的细胞器有 。
(5)为了维持细胞的正常生命活动, 囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构—— , 这些蛋白质纤维为囊泡构筑了快速的“运输通道 ”。
29.(2023高一上·武功月考)为了探究淀粉酶的最适温度, 某同学进行了下图所示的实验操作, 实验步骤如下: 步骤①: 取 10 支试管, 均分为五组。 每组的两支试管中分别加入 1mL 淀粉酶溶液和 2mL 质量分数为 5%
的淀粉溶液。
步骤②: 将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。
步骤③: 将装有混合溶液的五支试管(编号 1、 2、 3、 4、 5) 分别置于 15℃、 25℃、 35℃、 45℃、 55℃水 浴中。 反应过程中每隔 1 分钟从各支试管中取出一滴反应液, 滴在比色板上, 加 1 滴碘液显色, 回答下列
问题:
(1) 本实验的自变量是 , 如果想验证淀粉酶的化学本质可以用 来检测。
(2) 该实验的设计存在一个明显的错误, 即 。
(3) 在本实验中, 各组溶液的 pH 要保证 , 该实验能否选用斐林试剂检测实验结果? 。理由是
(4) 纠正实验步骤后, 进行操作。 一段时间后, 当第 3 组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时, 各组实验现象如表所示( “+ ”表示蓝色程度)。
组别 1 2 3 4 5
处理温度(℃) 15 25 35 45 5
结果 ++ + 棕黄色 + ++
分析上述实验结果, 可以得出该淀粉酶的最适温度在 之间。 某同学在进行本实验的过程中发现反应时间过长, 为缩短反应时间, 请你提出合理的改进措施: (至少答两点)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、新型冠状病毒中的蛋白质在宿主细胞内合成,A错误;
B、新型冠状病毒的核酸是RNA,含有4种含氮碱基A、U、G、C,B正确;
C、新型冠状病毒无细胞结构,它需要寄生在活细胞内才能表现出生命活动,C错误;
D、新型冠状病毒必须寄生在活细胞内,所以不能用含有各种营养物质的普通培养基培养该病毒,D错误。
故答案为:B。
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
2.【答案】C
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说内容之一有:“细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成”,阐明了动物和植物结构的统一性,也阐明了生物界的统一性,A不符合题意;
B、细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,B不符合题意;
C、细胞学说表明生物学研究从器官水平进入到细胞水平,C符合题意;
D、魏尔肖对细胞学说进行发展和完善,认为细胞通过分裂产生新的细胞,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞学说的主要内容:
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成。
(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3.【答案】D
【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;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、细胞内的自由水是良好的溶剂,能参与物质运输和化学反应,结合水则是与细胞内的其他物质相结合,不能参与物质运输和化学反应,A不符合题意;
B、同一生物体不同组织细胞内的化学元素的种类大体相同,含量有差异,B不符合题意;
C、将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是有机物,将作物秸秆充分燃烧后,剩余的灰烬主要是无机盐,C不符合题意;
D、无机盐有维持细胞酸碱度的功能,故生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡非常重要,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞内水的存在形式是自由水与结合水。结合水与细胞内的其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分;细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水,作用:①细胞内良好的溶剂;②参与生化反应;③为细胞提供液体环境;④运送营养物质和代谢废物。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。
(2)无机盐的功能:细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;维持细胞的生命活动;维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
4.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、绿藻有细胞壁和核糖体以及其它细胞器,属于真核生物,A不符合题意;
B、蓝细菌没有线粒体,含有与呼吸有关的酶,能进行呼吸作用,B不符合题意;
C、蓝细菌属于原核生物,没有细胞核,其遗传物质环状DNA分子位于细胞内特定区域,即拟核中,C不符合题意;
D、蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素,绿藻含有叶绿体,都能进行光合作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)原核生物是由原核细胞构成的,原核细胞没有核膜为界限的细胞核, DNA分子没有与蛋白质结合形成染色体,细胞内具有DNA和RNA,DNA为遗传物质;原核细胞只具有一种细胞器,就是核糖体;原核生物细胞壁的成分为肽聚糖。
(2)真核生物是由真核细胞构成的,真核细胞有核膜为界限的细胞核,具有染色体,细胞具有DNA和RNA、DNA为遗传物质;真核细胞含有多种细胞器;真核细胞壁的成分为纤维素和果胶。
(3)真核细胞和原核细胞最主要的区别就是有无以核膜为界限的细胞核。
5.【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、在玉米种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,自由水所占的比例增加,所以种子萌发时结合水与自由水的比值比休眠时低,A不符合题意;
B、Mg是叶绿素的组成成分,分布在叶绿体类囊体薄膜上,可以捕获光能,B不符合题意;
C、在冬季减少对植物的灌溉,植物体内自由水含量相对减少,抗逆性强,可以提高植物对低温的抗性,C符合题意;
D、新收获的玉米种子含量最多的无机物是水,细胞中含量最多的有机物是蛋白质,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,细胞内水的存在形式是自由水和结合水;结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差。
6.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;脂质的种类及其功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、细胞包括细胞膜、细胞质等,其中细胞质包括细胞质基质和细胞器,细胞器中含有叶绿体,叶绿体中含有光合色素,A不符合题意;
B、脂质包括固醇和脂肪等,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,即胆固醇和性激素之间是并列关系,B符合题意;
C、细胞生物包括原核生物和真核生物,其中原核生物包括细菌,细菌包括大肠杆菌,C不符合题意;
D、组成细胞的化合物包括有机物、无机物,有机物包括糖类,糖类中包含糖原,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图:图中a包括b和c,c包括d,d包括e。
7.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】解:A、DNA中不含有氨基酸和葡萄糖,A错误;
B、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,而不是核糖,B错误;
C、DNA分子中不含有氨基酸和葡糖糖,且核苷酸是DNA的初步水解产物,而不是彻底水解产物,C错误;
D、DNA分子的彻底水解产物是脱氧核糖、含氮碱基、磷酸,D正确.
故选:D.
【分析】核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和四种核糖核苷酸(一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成).据此答题.
8.【答案】D
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、①表示的是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA是遗传物质,因此染色质与细胞核功能的实现密切相关,A不符合题意;
B、②为核仁,其与某种RNA (rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,合成的某些RNA可进入细胞质,B不符合题意;
C、③为核膜,为双层膜,其外膜与内质网膜直接相连,C不符合题意;
D、④是核孔,是核质之间的物质交换和信息交流的通道,核孔具有选择透过性,如DNA不能通过核孔,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)分析题图:图示为细胞核的结构模式图,其中①为染色质,②为核仁,③为核膜,④为核孔。
(2)细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
9.【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;真核细胞的三维结构模型
【解析】【解答】A、由于不同细胞器的密度不同,可以用差速离心法分离多种细胞器,A不符合题意;
B、小鼠细胞与人体细胞融合运用荧光素标记法,用不同的荧光素分别标记小鼠细胞和人体细胞的蛋白质,证明了细胞膜具有流动性,B符合题意;
C、以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征叫做物理模型,真核细胞的三维结构模型的制作属于建构模型法,C不符合题意;
D、用同位素标记法可以研究分泌蛋白的分泌途径,可以使用3H标记的亮氨酸进行实验,用的是同位素标记法,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)分离破碎细胞的细胞器时采用的是差速离心法,这些细胞器大小、质量不同,用高速离心机在不同的转速下进行离心处理,就能将各种细胞器分离开。
(2)模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型。
(3)放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验、研究分泌蛋白的分泌途径等。
10.【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、线粒体通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,而叶绿体通过类囊体垛叠来增大膜面积,A错误;
B、线粒体和叶绿体的基质中均含有RNA和核糖体,但都不含染色质,B错误;
C、观察细胞质的流动,可利用细胞质基质中的叶绿体(呈现绿色)的运动作为标志,C正确;
D、破伤风杆菌属于原核生物,其细胞中不含线粒体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、线粒体:有氧呼吸的主要场所,具有双层膜,内膜向内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
2、叶绿体:光合作用的场所,由双层膜包被,内部有许多基粒,基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成,吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积。
11.【答案】C
【知识点】核酸在生命活动中的作用;酶的特性;细胞呼吸的概念、方式与意义;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】①脂肪、糖原、胆固醇的元素组成只有C、H、O,①正确;②酶在细胞内可以反复起作用,活细胞内的生化反应每时每刻都在进行,但并非所有活细胞每时每刻都在合成酶,②错误;③植物和动物的遗传物质是DNA,③错误;④酶有催化作用,不是调节作用,④错误;⑤动物细胞的无氧呼吸不需要线粒体的参与,⑤错误。故错误的有四项,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)糖类的组成元素为C、H、O;
(2)大部分脂质的组成元素主要是C、H、O,脂质的磷脂还含有N、P;
(3)核酸的功能:细胞内携带遗传物质的物质;在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
(4)酶的催化机理:降低反应的活化能。
12.【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】AB、超氧化物歧化酶(SOD)由2条或4条肽链组成,由此可见该酶化学本质是蛋白质,所以SOD是以碳链为骨架的生物大分子,在细胞的核糖体上合成,AB正确;
C、由于SOD化学本质是蛋白质,口服会被胃蛋白酶水解而失去作用效果,C错误;
D、据题干信息可知超氧化物歧化酶(SOD)活性中心含有铜、锌、锰、铁等金属离子,所以将离子去除会导致SOD失活,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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,少数为RNA。
2、酶的作用机理:能够显著降低化学反应所需的活化能。
13.【答案】C
【知识点】被动运输
【解析】【解答】①自由扩散和协助扩散都不需要能量,正确;②自由扩散不需要载体,协助扩散需要载体,错误;③自由扩散和协助扩散都只能顺浓度梯度,错误;④二者都是被动运输,动力是浓度差,正确;⑤离子和一些较大的分子可以通过协助扩散顺浓度梯度运输,如葡萄糖进入红细胞等,正确;所以正确的是①④⑤。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】跨膜转运方式:
(1)自由扩散:物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运。
(2)协助扩散:转运物质过程的本身不需要消耗能量,是在细胞膜上的特殊蛋白的“帮助”下,顺着浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。
(3)主动运输:沿逆化学浓度梯度差的运输方式,要借助于细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体,还必须消耗细胞代谢所产生的能量。
(4)胞吞、胞吐:主要是大分子物质的运输方式。
14.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、结构5原生质层的伸缩性大于结构1细胞壁的伸缩性,A不符合题意;
B、结构5原生质层和结构1细胞壁在物质透过性上存在差异,结构5原生质层具有选择透过性,结构1细胞壁具有全透性,B符合题意;
C、由于无法判断此时细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离的复原,所以无法判断外界溶液7和细胞液6的浓度大小,C不符合题意;
D、因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,由于蔗糖不能透过原生质层,故若持续观察,细胞也不会发生质壁分离的复原,细胞不吸水,结构6液泡的紫色就不会变浅,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图:1是细胞壁、2是细胞膜、3是液泡膜、4是细胞质、5原生质层、6是液泡、7是外界溶液。
15.【答案】C
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】根据题意,胰岛素会被胰液中的胰蛋白酶分解,故从胰腺中很难提取胰岛素,所以要从胰腺中提取胰岛素就要抑制胰液中胰蛋白酶的活性,酸性和冷冻环境中酶的活性很低,大大提高了胰岛素的产量,能在该环境下提取胰岛素所依据的原理主要是酶的作用条件较温和。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】酶的特性:
(1)酶的作用条件较温和,过酸、过碱、温度过高会使酶的空间结构改变而失活,温度过低会使酶的活性降低。
(2)酶的专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)酶的高效性:与无机催化剂相比,酶的催化效率较高。
16.【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、据图1分析,与无机催化剂相比,由于酶降低活化能的效果更显著,若将酶改为无机催化剂,b点在纵轴上应上移,A不符合题意;
B、图1中,ac值为该化学反应的活化能,温度不影响化学反应的活化能,只是为底物提供了能量,适当加热,a在纵轴上不移动,ac值不变,B不符合题意;
C、图2中,将处于D点条件下的该酶溶液调整到E点条件下,温度升高,酶活性显著升高,C符合题意;
D、看图可知,图2的BC段可能是由于底物浓度升高,酶的催化速率不变,此时增加底物浓度,反应速率不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)图1是酶作用的机理,由题图可知,酶通过降低化学反应的活化能提高化学反应速率,与无机催化剂相比,由于酶降低活化能的效果更显著,因此酶具有高效性;
(2)pH对酶促反应的影响:每种酶只能在一定的pH范围内才表现出活性,过酸或过碱都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。酶在最适pH的条件下活性最高。
(3)温度对酶活性的影响:在一定的温度范围内,酶活性随温度升高而升高;酶在最适温度时活性最大;超过最适温度,酶活性随温度升高而下降直至失活。低温时酶的空间结构稳定,高温会使酶因空间结构遭到破坏而永久失活。
(4)底物浓度对酶促反应的影响:在底物浓度较低时,随底物浓度的增加,与酶分子结合的底物分子的数量逐渐增多,酶促反应速率也随之加快;当所有酶分子都与底物分子结合时,酶促反应速率达到最大值,此时,再增加底物浓度,酶促反应速率不再增加。
17.【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照,A不符合题意;
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低,因为高温使蛋白质失活,B不符合题意;
C.胃蛋白酶在pH为12时已经失活,再将pH由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变,C不符合题意;
D.用碘液对实验结果进行检测只能证明淀粉酶能使淀粉分解,不能证明淀粉酶不能使蔗糖分解,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2.温度对酶活性的影响:在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快,反而随着温度的升高而下降。低温影响酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,温度升高后,酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性,使其永久失去活性。
3.pH对酶活性的影响:每一种酶通常在一定pH范围内才有活性,超过这个范围酶就会永久失去活性。
18.【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP是由一分子核糖,一分子碱基和三分子磷酸组成, ATP中含有核糖;RNA起催化作用时,属于酶,RNA的基本单位是核糖核苷酸,也含有核糖,故有些酶也可能含核糖,A不符合题意;
B、酶是活细胞产生的,只要条件适宜,在细胞外也都发挥作用,B符合题意;
C、ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性,C不符合题意;
D、ATP与ADP通过相互转化达到动态平衡,人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量仍可达到动态平衡,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA;作用机理:能够降低化学反应的活化能;特性:高效性、专一性、需要温和的条件。
(2)ATP在细胞内含量很少,但是通过ATP与ADP之间的相互转化,使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中,从而保证了细胞能量的持续供应。其中ATP与ADP之间的转化十分迅速,这依赖于酶催化作用的高效性。
19.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP由一分子核糖,一分子碱基和三分子磷酸组成,ATP的元素组成包含C、H、O、N、P五种元素,A不符合题意;
B、 荧光素释放的光能不能用于合成ATP,B不符合题意;
C、吸能反应一般与ATP的水解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系,C不符合题意;
D、荧光素接受ATP提供的能量后被激活,说明荧光素激活的过程发生了ATP水解,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化。
(2)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。
20.【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】甲和丁为酵母菌培养液,但甲通气,探究用于探究有氧呼吸,乙密闭,用于探究无氧呼吸;乙中澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳;丙中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳,所以探究酵母菌有氧条件下呼吸方式的装置是丙、甲、乙,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO2可使澄清石灰水混浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。
21.【答案】A,B,C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、a中烟草花叶病毒没有细胞结构,只含有一种核酸RNA;细菌的遗传物质是DNA,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,它们的遗传物质不相同,A符合题意;
B、b中蓝细菌是原核生物,含有能进行光合作用的叶绿素和藻蓝素,是自养生物,但其没有叶绿体,B符合题意;
C、c中生物衣藻、金鱼藻属于真核生物,它们有核膜包围的细胞核,C符合题意;
D、烟草花叶病毒没有细胞结构,只能寄生于活细胞,体现了细胞是最基本的生命系统,D不符合题意。
故答案为:A B C。
【分析】(1)生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。细胞是最基本的生命系统。
(2)真核生物有:绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)、动物、植物。原核生物有:蓝细菌(如颤蓝细菌、发菜、念珠蓝细菌)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、放线菌。其中支原体没有细胞壁结构。病毒(如噬菌体、SARS病毒、HIV等)既不是真核生物也不是原核生物。
22.【答案】A,B,C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示,说明该物质的运输方式是自由扩散,则该物质不应为葡萄糖,A符合题意;
B、若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示,说明该物质的运输方式是协助扩散,葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,则该物质可能是葡萄糖,B符合题意;
C、限制图中A、C两点运输速率的主要因素分别是物质浓度和O2浓度,限制B、D两点运输速率的主要因素都是载体蛋白的数量,C符合题意;
D、图4的曲线的起点不是坐标系的原点,因为无氧呼吸也能提供能量,D不符合题意。
故答案为:A B C。
【分析】据图分析可知:图1表示影响因素为物质浓度,运输速率与物质浓度呈正相关,运输方式为自由扩散;图2表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或主动运输;图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输;图4表示影响因素为能量和载体蛋白,该物质运输方式为主动运输。
23.【答案】A,C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在b点及b点之后,反应速率不再随反应物浓度的增加而增大,此时限制反应速率的主要因素是酶的数量,酶量增加后,反应速率将增大,b点向右上方移动,A符合题意;
B、曲线乙是依据在“最适pH条件下”获得的实验数据绘制而成的,若增大pH,重复该实验,则因酶的活性降低而导致a、b点位置都会下移,B不符合题意;
C、由图可知,在曲线ab段,反应速率随反应物浓度的增加而增大,说明限制曲线ab段反应速率的主要因素是反应物浓度,C符合题意;
D、曲线乙是依据在“最适温度条件下”获得的实验数据绘制而成的,b点后,若升高温度,则酶的活性减弱,反应速率应在b点后下降,曲线不会呈现丙所示变化, D不符合题意。
故答案为:A C。
【分析】分析题文描述:曲线乙是依据在“最适温度、最适pH条件下”获得的实验数据绘制而成的,在此条件下酶的活性最强,改变温度或pH都会降低酶的活性,使曲线下降。从图中可以看出,在曲线ab段,反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素,但是在b点及b点之后,反应速率不再随反应物浓度的增加而增大,此时限制反应速率的主要因素为酶的数量。
24.【答案】A,B,C
【知识点】酶促反应的原理
【解析】【解答】A、该实验的因变量是过氧化氢的分解速率,A符合题意;
B、3号、4号试管对照说明酶的催化作用具有高效性,B符合题意;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,故不会为过氧化氢分解提供能量,C符合题意;
D、4支试管中H2O2的浓度和用量是无关变量,对照实验中的无关变量应保持适宜且相同,D不符合题意。
度答案为:A B C。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA;作用机理:能够降低化学反应的活化能;特性:高效性、专一性、需要温和的条件。
(2)生物实验都遵循的原则:单一变量原则、对照性原则、可重复性原则、平行等量原则、科学性原则、简洁性原则。
25.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中,绝大多数以热能形式散失,A不符合题意;
B、无氧运动中, 细胞中的有机物能氧化分解产生ATP,B不符合题意;
C、无氧呼吸有机物中的能量不能彻底氧化分解,所以与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高,C符合题意;
D、提倡慢跑等有氧运动,原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,积累大量的乳酸,会使肌肉产生酸胀乏力的感觉,但不产生二氧化碳,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H],同时释放少量能量,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸与水反应产生二氧化碳和[H],同时释放少量能量,发生在线粒体基质中,第三阶段是[H]与氧气生成水,释放大量能量的过程,发生在线粒体内膜上.
(2)无氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H],同时释放少量能量,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和[H]在不同酶的作用下形成乳酸或者是酒精和二氧化碳,发生在细胞质基质中。
26.【答案】(1)淀粉;磷脂、胆固醇
(2)R 基(或-R);DNA 有脱氧核糖和T,RNA 中有核糖和U(或含有五碳糖和碱基种类不同);4
(3)氨基酸的种类、数量和排列顺序不同;(m 4)×18+8
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;DNA与RNA的异同;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】(1)分析图1可知,c是多糖,多糖分为淀粉、糖原、纤维素;若c为植物细胞内的储能物质,则c是淀粉;d中的磷脂、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。
(2)图1中,b的基本组成单位是氨基酸,则b是蛋白质,若蛋白质中含S元素,则该元素存在于R基中。DNA与e(RNA)的单体在结构上的差异表现在DNA有脱氧核糖和碱基T;RNA有核糖和碱基U。脊髓灰质炎病毒是RNA病毒,其中含有4种核糖核苷酸。
(3)从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由m个氨基酸构成,共4条链,则形成IgG后,脱去的水分子数为m-4,由于二硫键的形成而脱去的H的个数为2×4=8,因此相对分子质量减少了(m-4) x18+8。
【分析】从图1中间分析,有机物可分为脂质、糖类、蛋白质、核酸,其中脂质可分为脂肪、固醇、磷脂;糖类可分为单糖、二糖和多糖;核酸可分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),其中氨基酸可构成蛋白质;所以a是糖类;b是蛋白质;c是多糖;d是脂肪、磷脂和固醇;e是核糖核酸RNA。
27.【答案】(1)原生质层;2、4、5;外界溶液
(2)质壁分离
(3)否
(4)ae;bc
【知识点】质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)成熟的植物细胞中相当于半透膜的结构是原生质层,包括图a中的2细胞膜、4液泡膜以及5细胞质基质;由于细胞壁具有全透性,故图a中6处的液体是外界溶液。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,故一段时间后发生的现象是质壁分离。
(3)根据题意和图示分析可知:图b中的细胞可能处于质壁分离状态、可能处于动态平衡状态、也可能处于质壁分离复原状态,故无法判断细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系。
(4)分析图c,图中A是蛋白质,B是磷脂双分子层, C为糖蛋白,M表示细胞膜外侧。a、e逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,还消耗能量,因此属于主动运输。b不需要转运蛋白协助,顺浓度梯度运输,因此属于自由扩散;c需要通道蛋白协助、d需要载体蛋白协助,顺浓度梯度运输,因此属于协助扩散;水分子进入细胞的方式有自由扩散和通过通道蛋白的协助扩散两种,因此对应图中b、c。
【分析】质壁分离的原因分析:(1)外因:外界溶液浓度>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,原生质层与细胞壁分离。
28.【答案】(1)液泡、叶绿体;胞间连丝
(2)内质网;高尔基体;线粒体
(3)5;6;流动镶嵌模型
(4)磷脂和蛋白质;内质网、高尔基体
(5)细胞骨架
【知识点】细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型;细胞器之间的协调配合;动、植物细胞的亚显微结构;细胞骨架
【解析】【解答】(1)分析题图可知:图1为植物细胞,图2为动物细胞,图1植物细胞特有的细胞器有:液泡、叶绿体。植物细胞的细胞间可通过胞间连丝相通而进行信息交流。
(2)淀粉酶属于分泌蛋白,在核糖体上合成后,经内质网运输到高尔基体加工后以囊泡形式运到细胞膜,整个过程需要线粒体提供能量。
(3)细胞膜上与细胞相互识别的物质是5糖蛋白,帮助某些离子进入细胞的物质是转运蛋白,对应图中的序号为6。 图3所示的结构模型被称为流动镶嵌模型 。
(4)囊泡是一种动态的细胞结构,其主要成分是磷脂和蛋白质,根据分泌蛋白的合成与分泌过程可知,能产生囊泡的细胞器有内质网、高尔基体。
(5)囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构—细胞骨架,这些蛋白质纤维为囊泡构筑了快速的“运输通道”。
【分析】(1)分析题图:图1是植物细胞的亚显微结构示意图,①是液泡、②是高尔基体、③是内质网、④是细胞质基质、⑤是线粒体、⑦是叶绿体、⑧是细胞核、⑨是细胞膜、⑩细胞壁。图2为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图,其中1表示高尔基体,2表示内质网,3表示线粒体,4表示细胞核。图3为细胞膜结构示意图,其中5表示糖蛋白(位于细胞膜的外侧),6表示蛋白质。
(2)分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。
29.【答案】(1)温度;双缩脲试剂
(2)步骤②前应先将五组试管中的淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间
(3)相同且适宜;不能;利用斐林试剂检测时需要水浴加热,会改变温度,最终影响实验结果
(4)25℃-45℃;增加淀粉酶的量或浓度、适当降低底物的量或浓度
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)本实验目的是探究淀粉酶的最适温度,因此自变量为温度;淀粉酶的本质为蛋白质,蛋白质可与双缩脲试剂反应出现紫色,因此验证淀粉酶的化学本质需要用双缩脲试剂来检测。
(2)根据实验目的和步骤③可知,应该在步骤②前先将五组试管中的淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中保温一段时间再将其混匀,以保证底物和酶在反应前达到相同的预设温度。
(3)该实验中自变量为温度,pH为无关变量,各组溶液的pH要保证相同且适宜,该实验不能选用斐林试剂检测实验结果,原因是斐林试剂使用时需要水浴加热,会改变反应过程的预设温度,影响实验结果。
(4)试管3中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时,说明淀粉被分解完,而其它组还存在蓝色,说明还存在未被分解的淀粉,因此实验温度中3号试管内酶的活性最高,但由于温度梯度较大,因此不能确定该淀粉酶最适温度为35℃,但可以说明该淀粉酶的最适温度在25℃~45℃之间。为了加快反应,在不改变自变量的情况下,可增加淀粉酶的量或浓度、适当降低底物的量或浓度,都会使反应时间缩短。
【分析】(1)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。
(2)影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性逐渐增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
(3)酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
(4)变量:实验过程中可以变化的因素称为变量,包括自变量、因变量和无关变量;自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量;因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;无关变量是在实验中,除了自变量外,实验过程中存在一些可变因素,能对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
1 / 1陕西省咸阳市武功县普集镇高级中学2023-2024学年高一上学期第三次月考生物学试题
一、单项选择题(本大题共 20 小题, 每小题 1.5 分, 共 30 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.(2023·梅州模拟)新型冠状病毒的结构如下图所示,下列有关该病毒的叙述,正确的是( )
A.新型冠状病毒中的蛋白质可在病毒内合成
B.新型冠状病毒的核酸中含有4种含氮碱基
C.新型冠状病毒无细胞结构,它的生命活动与细胞无关
D.可用含有各种营养物质的普通培养基大量培养该病毒
【答案】B
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、新型冠状病毒中的蛋白质在宿主细胞内合成,A错误;
B、新型冠状病毒的核酸是RNA,含有4种含氮碱基A、U、G、C,B正确;
C、新型冠状病毒无细胞结构,它需要寄生在活细胞内才能表现出生命活动,C错误;
D、新型冠状病毒必须寄生在活细胞内,所以不能用含有各种营养物质的普通培养基培养该病毒,D错误。
故答案为:B。
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
2.(2023高一上·武功月考) 细胞学说是现代生物学的基础, 具有极其重要的地位。 以下有关细胞学说的叙述, 不正确的是( )
A.细胞学说阐明了生物界的统一性
B.细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺
C.细胞学说表明生物学研究进入到分子水平
D.细胞学说认为细胞通过分裂产生新的细胞
【答案】C
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说内容之一有:“细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成”,阐明了动物和植物结构的统一性,也阐明了生物界的统一性,A不符合题意;
B、细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,B不符合题意;
C、细胞学说表明生物学研究从器官水平进入到细胞水平,C符合题意;
D、魏尔肖对细胞学说进行发展和完善,认为细胞通过分裂产生新的细胞,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞学说的主要内容:
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成。
(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3.(2023高一上·武功月考) 下列有关组成细胞的元素和无机化合物的叙述, 正确的是( )
A.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂, 都能参与物质运输和化学反应
B.同一生物体不同组织细胞内的化学元素的种类和含量大体相同
C.将作物秸秆充分晒干后, 其体内剩余的物质主要是无机盐
D.生物体内的某些无机盐离子, 必须保持一定的量, 这对维持细胞的酸碱平衡非常重要
【答案】D
【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;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、细胞内的自由水是良好的溶剂,能参与物质运输和化学反应,结合水则是与细胞内的其他物质相结合,不能参与物质运输和化学反应,A不符合题意;
B、同一生物体不同组织细胞内的化学元素的种类大体相同,含量有差异,B不符合题意;
C、将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是有机物,将作物秸秆充分燃烧后,剩余的灰烬主要是无机盐,C不符合题意;
D、无机盐有维持细胞酸碱度的功能,故生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡非常重要,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞内水的存在形式是自由水与结合水。结合水与细胞内的其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分;细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水,作用:①细胞内良好的溶剂;②参与生化反应;③为细胞提供液体环境;④运送营养物质和代谢废物。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。
(2)无机盐的功能:细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;维持细胞的生命活动;维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
4.(2023高一上·武功月考) 淡水水域中, 氮、 磷等元素含量过高会引起水体富营养化, 从而引起蓝细菌、 绿藻等浮游生物爆发性增
殖, 该现象称为水华。 下列说法正确的是( )
A.绿藻有细胞壁和核糖体, 属于原核生物
B.蓝细菌没有线粒体, 不能进行呼吸作用
C.蓝细菌的遗传物质主要分布在细胞核中
D.蓝细菌和绿藻都能进行光合作用
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、绿藻有细胞壁和核糖体以及其它细胞器,属于真核生物,A不符合题意;
B、蓝细菌没有线粒体,含有与呼吸有关的酶,能进行呼吸作用,B不符合题意;
C、蓝细菌属于原核生物,没有细胞核,其遗传物质环状DNA分子位于细胞内特定区域,即拟核中,C不符合题意;
D、蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素,绿藻含有叶绿体,都能进行光合作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)原核生物是由原核细胞构成的,原核细胞没有核膜为界限的细胞核, DNA分子没有与蛋白质结合形成染色体,细胞内具有DNA和RNA,DNA为遗传物质;原核细胞只具有一种细胞器,就是核糖体;原核生物细胞壁的成分为肽聚糖。
(2)真核生物是由真核细胞构成的,真核细胞有核膜为界限的细胞核,具有染色体,细胞具有DNA和RNA、DNA为遗传物质;真核细胞含有多种细胞器;真核细胞壁的成分为纤维素和果胶。
(3)真核细胞和原核细胞最主要的区别就是有无以核膜为界限的细胞核。
5.(2023高一上·武功月考) 谚语有云“有收无收在于水, 收多收少在于肥”, 水和无机盐在玉米等农作物的生长发育过程中发挥着重
要的作用。 下列说法正确的是( )
A.细胞内结合水/自由水的比值, 种子萌发时比休眠时高
B.叶绿素含有 Mg, 分布在液泡膜上, 可以捕获光能
C.在冬季减少对植物的灌溉可以提高植物对低温的抗性
D.新收获的玉米种子含量最多的有机物是水
【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、在玉米种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,自由水所占的比例增加,所以种子萌发时结合水与自由水的比值比休眠时低,A不符合题意;
B、Mg是叶绿素的组成成分,分布在叶绿体类囊体薄膜上,可以捕获光能,B不符合题意;
C、在冬季减少对植物的灌溉,植物体内自由水含量相对减少,抗逆性强,可以提高植物对低温的抗性,C符合题意;
D、新收获的玉米种子含量最多的无机物是水,细胞中含量最多的有机物是蛋白质,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,细胞内水的存在形式是自由水和结合水;结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差。
6.(2023高一上·武功月考) 下图表示概念间的相互关系, 下列选项依次与 a, b、 c、 d、 e 对应错误的是( )
A.细胞、 细胞膜、 细胞质, 叶绿体、 光合色素
B.脂质、 固醇、 脂肪、 胆固醇、 性激素
C.细胞生物、 真核生物、 原核生物、 细菌、 大肠杆菌
D.组成细胞的化合物、 无机物、 有机物、 糖类、 糖原
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;脂质的种类及其功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、细胞包括细胞膜、细胞质等,其中细胞质包括细胞质基质和细胞器,细胞器中含有叶绿体,叶绿体中含有光合色素,A不符合题意;
B、脂质包括固醇和脂肪等,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,即胆固醇和性激素之间是并列关系,B符合题意;
C、细胞生物包括原核生物和真核生物,其中原核生物包括细菌,细菌包括大肠杆菌,C不符合题意;
D、组成细胞的化合物包括有机物、无机物,有机物包括糖类,糖类中包含糖原,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图:图中a包括b和c,c包括d,d包括e。
7.(2018高二上·东城期末)DNA完全水解后,得到的化学物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B.核糖、含氮碱基、磷酸
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】解:A、DNA中不含有氨基酸和葡萄糖,A错误;
B、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,而不是核糖,B错误;
C、DNA分子中不含有氨基酸和葡糖糖,且核苷酸是DNA的初步水解产物,而不是彻底水解产物,C错误;
D、DNA分子的彻底水解产物是脱氧核糖、含氮碱基、磷酸,D正确.
故选:D.
【分析】核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和四种核糖核苷酸(一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成).据此答题.
8.(2023高三上·周至月考)如图为细胞核的结构及部分生理过程图。下列说法错误的是( )
A.①为染色质,与细胞核功能的实现密切相关
B.②为核仁,与某种RNA的合成有关
C.③为核膜,其外膜与内质网膜直接相连
D.④为核孔,是蛋白质、DNA等进行核质间交换的通道
【答案】D
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、①表示的是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA是遗传物质,因此染色质与细胞核功能的实现密切相关,A不符合题意;
B、②为核仁,其与某种RNA (rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,合成的某些RNA可进入细胞质,B不符合题意;
C、③为核膜,为双层膜,其外膜与内质网膜直接相连,C不符合题意;
D、④是核孔,是核质之间的物质交换和信息交流的通道,核孔具有选择透过性,如DNA不能通过核孔,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)分析题图:图示为细胞核的结构模式图,其中①为染色质,②为核仁,③为核膜,④为核孔。
(2)细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
9.(2023高一上·武功月考)下列有关生物学实验及其对应科学方法不匹配的是( )
选项 实验名称 科学方法
A 分离各种细胞器 差速离心法
B 小鼠细胞与人体细胞融合 放射性同位素标记法
C 尝试制作真核细胞的三维结构模型 建构模型法
D 研究分泌蛋白的合成和分泌 同位素标记法
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;真核细胞的三维结构模型
【解析】【解答】A、由于不同细胞器的密度不同,可以用差速离心法分离多种细胞器,A不符合题意;
B、小鼠细胞与人体细胞融合运用荧光素标记法,用不同的荧光素分别标记小鼠细胞和人体细胞的蛋白质,证明了细胞膜具有流动性,B符合题意;
C、以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征叫做物理模型,真核细胞的三维结构模型的制作属于建构模型法,C不符合题意;
D、用同位素标记法可以研究分泌蛋白的分泌途径,可以使用3H标记的亮氨酸进行实验,用的是同位素标记法,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)分离破碎细胞的细胞器时采用的是差速离心法,这些细胞器大小、质量不同,用高速离心机在不同的转速下进行离心处理,就能将各种细胞器分离开。
(2)模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型。
(3)放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验、研究分泌蛋白的分泌途径等。
10.(2021高一上·龙江期末)叶绿体和线粒体是细胞内的“能量转换站”。下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是( )
A.线粒体和叶绿体均依靠内膜折叠来增大膜面积
B.线粒体和叶绿体的基质中均含有染色质、RNA和核糖体
C.观察细胞质的流动,可利用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志
D.破伤风杆菌分泌外毒素(一种蛋白质)离不开线粒体的供能
【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、线粒体通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,而叶绿体通过类囊体垛叠来增大膜面积,A错误;
B、线粒体和叶绿体的基质中均含有RNA和核糖体,但都不含染色质,B错误;
C、观察细胞质的流动,可利用细胞质基质中的叶绿体(呈现绿色)的运动作为标志,C正确;
D、破伤风杆菌属于原核生物,其细胞中不含线粒体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、线粒体:有氧呼吸的主要场所,具有双层膜,内膜向内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
2、叶绿体:光合作用的场所,由双层膜包被,内部有许多基粒,基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成,吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积。
11.(2023高一上·武功月考) 下列有关物质或代谢的叙述错误的有( )
①脂肪、 糖原、 胆固醇的元素组成只有 C、 H、 O
②所有活细胞每时每刻都在合成酶
③DNA 是植物和动物的主要遗传物质
④酶具有高效的调节作用
⑤动物细胞中都需要线粒体提供能量
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】C
【知识点】核酸在生命活动中的作用;酶的特性;细胞呼吸的概念、方式与意义;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】①脂肪、糖原、胆固醇的元素组成只有C、H、O,①正确;②酶在细胞内可以反复起作用,活细胞内的生化反应每时每刻都在进行,但并非所有活细胞每时每刻都在合成酶,②错误;③植物和动物的遗传物质是DNA,③错误;④酶有催化作用,不是调节作用,④错误;⑤动物细胞的无氧呼吸不需要线粒体的参与,⑤错误。故错误的有四项,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)糖类的组成元素为C、H、O;
(2)大部分脂质的组成元素主要是C、H、O,脂质的磷脂还含有N、P;
(3)核酸的功能:细胞内携带遗传物质的物质;在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
(4)酶的催化机理:降低反应的活化能。
12.(2023高一下·浙江期中) 超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内一类重要的抗氧化酶,由 2 条或 4 条肽链组成,其活性中 心含有铜、锌、锰、铁等金属离子,能够特异性清除自由基,是一种新型药用酶。下列相关叙述 错误的是 ( )
A.SOD 是以碳链为骨架的生物大分子
B.SOD 在细胞的核糖体上合成
C.口服 SOD 可以延缓细胞衰老
D.将金属离子去除会导致 SOD 失活
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】AB、超氧化物歧化酶(SOD)由2条或4条肽链组成,由此可见该酶化学本质是蛋白质,所以SOD是以碳链为骨架的生物大分子,在细胞的核糖体上合成,AB正确;
C、由于SOD化学本质是蛋白质,口服会被胃蛋白酶水解而失去作用效果,C错误;
D、据题干信息可知超氧化物歧化酶(SOD)活性中心含有铜、锌、锰、铁等金属离子,所以将离子去除会导致SOD失活,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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,少数为RNA。
2、酶的作用机理:能够显著降低化学反应所需的活化能。
13.(2023高一上·武功月考)下列关于自由扩散和协助扩散的说法中, 正确的是( )
①都不需要能量 ②都不需要载体 ③自由扩散只能顺浓度梯度, 而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ④都是被动运输 ⑤离子和一些有机分子如葡萄糖, 可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A.①②④ B.①③④ C.①④⑤ D.①②⑤
【答案】C
【知识点】被动运输
【解析】【解答】①自由扩散和协助扩散都不需要能量,正确;②自由扩散不需要载体,协助扩散需要载体,错误;③自由扩散和协助扩散都只能顺浓度梯度,错误;④二者都是被动运输,动力是浓度差,正确;⑤离子和一些较大的分子可以通过协助扩散顺浓度梯度运输,如葡萄糖进入红细胞等,正确;所以正确的是①④⑤。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】跨膜转运方式:
(1)自由扩散:物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运。
(2)协助扩散:转运物质过程的本身不需要消耗能量,是在细胞膜上的特殊蛋白的“帮助”下,顺着浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。
(3)主动运输:沿逆化学浓度梯度差的运输方式,要借助于细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体,还必须消耗细胞代谢所产生的能量。
(4)胞吞、胞吐:主要是大分子物质的运输方式。
14.(2023高一上·武功月考) 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在一定浓度的蔗糖溶液中, 某一时刻显微镜下观察结果如图所示。 根据图示推断正确的是( )
A.结构5的伸缩性小于结构1的伸缩性
B.结构5和结构1在物质透过性上存在差异
C.此时外界溶液7的浓度等于细胞液6的浓度
D.若持续观察, 结构4的紫色将逐渐变浅
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、结构5原生质层的伸缩性大于结构1细胞壁的伸缩性,A不符合题意;
B、结构5原生质层和结构1细胞壁在物质透过性上存在差异,结构5原生质层具有选择透过性,结构1细胞壁具有全透性,B符合题意;
C、由于无法判断此时细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离的复原,所以无法判断外界溶液7和细胞液6的浓度大小,C不符合题意;
D、因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在一定浓度的蔗糖溶液中,由于蔗糖不能透过原生质层,故若持续观察,细胞也不会发生质壁分离的复原,细胞不吸水,结构6液泡的紫色就不会变浅,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图:1是细胞壁、2是细胞膜、3是液泡膜、4是细胞质、5原生质层、6是液泡、7是外界溶液。
15.(2023高一上·武功月考) 胰岛素会被胰液中的胰蛋白酶分解, 故从胰腺中很难提取胰岛素。 1921 年, 班廷研究出在酸性和冷冻 环境中从牛胰腺中提取胰岛素的方法, 大大提高了胰岛素的产量, 能在该环境下提取胰岛素所依据的原理
主要是( )
A.酶具有专一性 B.酶具有高效性
C.酶的作用条件较温和 D.酶能降低反应活化能
【答案】C
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】根据题意,胰岛素会被胰液中的胰蛋白酶分解,故从胰腺中很难提取胰岛素,所以要从胰腺中提取胰岛素就要抑制胰液中胰蛋白酶的活性,酸性和冷冻环境中酶的活性很低,大大提高了胰岛素的产量,能在该环境下提取胰岛素所依据的原理主要是酶的作用条件较温和。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】酶的特性:
(1)酶的作用条件较温和,过酸、过碱、温度过高会使酶的空间结构改变而失活,温度过低会使酶的活性降低。
(2)酶的专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)酶的高效性:与无机催化剂相比,酶的催化效率较高。
16.(2023高一上·武功月考) 图1中Ⅰ、Ⅱ分别为在无催化剂和酶条件下某化学反应的能量变化, 图2表示影响酶促反应的相关因素与酶促反应速率的关系。 请结合图示分析, 下列说法正确的是( )
A.据图1分析, 若将酶改为无机催化剂,b点在纵轴上应下移
B.图1中, 若适当提高温度, 会减小ac值, 使反应更容易进行
C.图2中, 将处于D点条件下的该酶溶液调整到E点条件下, 酶活性显著升高
D.图2的BC段适当增加底物浓度, 反应速率一定将增大
【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、据图1分析,与无机催化剂相比,由于酶降低活化能的效果更显著,若将酶改为无机催化剂,b点在纵轴上应上移,A不符合题意;
B、图1中,ac值为该化学反应的活化能,温度不影响化学反应的活化能,只是为底物提供了能量,适当加热,a在纵轴上不移动,ac值不变,B不符合题意;
C、图2中,将处于D点条件下的该酶溶液调整到E点条件下,温度升高,酶活性显著升高,C符合题意;
D、看图可知,图2的BC段可能是由于底物浓度升高,酶的催化速率不变,此时增加底物浓度,反应速率不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)图1是酶作用的机理,由题图可知,酶通过降低化学反应的活化能提高化学反应速率,与无机催化剂相比,由于酶降低活化能的效果更显著,因此酶具有高效性;
(2)pH对酶促反应的影响:每种酶只能在一定的pH范围内才表现出活性,过酸或过碱都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。酶在最适pH的条件下活性最高。
(3)温度对酶活性的影响:在一定的温度范围内,酶活性随温度升高而升高;酶在最适温度时活性最大;超过最适温度,酶活性随温度升高而下降直至失活。低温时酶的空间结构稳定,高温会使酶因空间结构遭到破坏而永久失活。
(4)底物浓度对酶促反应的影响:在底物浓度较低时,随底物浓度的增加,与酶分子结合的底物分子的数量逐渐增多,酶促反应速率也随之加快;当所有酶分子都与底物分子结合时,酶促反应速率达到最大值,此时,再增加底物浓度,酶促反应速率不再增加。
17.(2021高一上·农安期末)下列关于酶特性的叙述错误的是( )
A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低
C.将pH值由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变
D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测
【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照,A不符合题意;
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低,因为高温使蛋白质失活,B不符合题意;
C.胃蛋白酶在pH为12时已经失活,再将pH由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变,C不符合题意;
D.用碘液对实验结果进行检测只能证明淀粉酶能使淀粉分解,不能证明淀粉酶不能使蔗糖分解,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2.温度对酶活性的影响:在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快,反而随着温度的升高而下降。低温影响酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,温度升高后,酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性,使其永久失去活性。
3.pH对酶活性的影响:每一种酶通常在一定pH范围内才有活性,超过这个范围酶就会永久失去活性。
18.(2023高一上·武功月考)酶与ATP的叙述不正确的是( )
A.ATP中含有核糖, 而有些酶也可能含核糖
B.酶在活细胞内产生, 也只能在活细胞内发挥作用
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性
D.人在饥饿时, 细胞中ATP与ADP的含量仍可达到动态平衡
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP是由一分子核糖,一分子碱基和三分子磷酸组成, ATP中含有核糖;RNA起催化作用时,属于酶,RNA的基本单位是核糖核苷酸,也含有核糖,故有些酶也可能含核糖,A不符合题意;
B、酶是活细胞产生的,只要条件适宜,在细胞外也都发挥作用,B符合题意;
C、ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性,C不符合题意;
D、ATP与ADP通过相互转化达到动态平衡,人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量仍可达到动态平衡,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA;作用机理:能够降低化学反应的活化能;特性:高效性、专一性、需要温和的条件。
(2)ATP在细胞内含量很少,但是通过ATP与ADP之间的相互转化,使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中,从而保证了细胞能量的持续供应。其中ATP与ADP之间的转化十分迅速,这依赖于酶催化作用的高效性。
19.(2023高一上·武功月考)萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。 在荧光素酶的作用下, 荧光素接受ATP提供的能量后被激活, 激活的荧光素与氧发生化学反应, 形成氧化荧光素, 并且发出荧光。 下列叙述正确的是( )
A.ATP的元素组成是C、 H、 O
B.荧光素释放的光能用于合成ATP
C.吸能反应一般与ATP的合成相联系
D.荧光素激活的过程发生了ATP水解
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP由一分子核糖,一分子碱基和三分子磷酸组成,ATP的元素组成包含C、H、O、N、P五种元素,A不符合题意;
B、 荧光素释放的光能不能用于合成ATP,B不符合题意;
C、吸能反应一般与ATP的水解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系,C不符合题意;
D、荧光素接受ATP提供的能量后被激活,说明荧光素激活的过程发生了ATP水解,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化。
(2)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。
20.(2023高一上·武功月考)探究酵母菌有氧条件下呼吸方式的装置是( )
A.丙、 甲、 乙 B.甲、 乙
C.丁、 乙、 丙 D.丙、 丁
【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】甲和丁为酵母菌培养液,但甲通气,探究用于探究有氧呼吸,乙密闭,用于探究无氧呼吸;乙中澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳;丙中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳,所以探究酵母菌有氧条件下呼吸方式的装置是丙、甲、乙,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO2可使澄清石灰水混浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。
二、不定项选择题(本题共 5 小题, 每题 3 分, 共 15 分。 每小题有一个或多个选项符合题目要求, 全部选对得 3 分, 选对但不全的得 1 分, 有选错的得 0 分)
21.(2023高一上·武功月考)关于下图中 a、 b、 c 三类生物及其共同特征的叙述错误的是( )
A.a 中生物都含有 2 种核酸, 遗传物质都是 DNA
B.b 中只有蓝细菌是自养生物, 是因为有能进行光合作用的叶绿体
C.c 中生物都有细胞壁, 都没有核膜包围的细胞核
D.烟草花叶病毒只能寄生于活细胞, 体现了细胞是最基本的生命系统
【答案】A,B,C
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、a中烟草花叶病毒没有细胞结构,只含有一种核酸RNA;细菌的遗传物质是DNA,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,它们的遗传物质不相同,A符合题意;
B、b中蓝细菌是原核生物,含有能进行光合作用的叶绿素和藻蓝素,是自养生物,但其没有叶绿体,B符合题意;
C、c中生物衣藻、金鱼藻属于真核生物,它们有核膜包围的细胞核,C符合题意;
D、烟草花叶病毒没有细胞结构,只能寄生于活细胞,体现了细胞是最基本的生命系统,D不符合题意。
故答案为:A B C。
【分析】(1)生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。细胞是最基本的生命系统。
(2)真核生物有:绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)、动物、植物。原核生物有:蓝细菌(如颤蓝细菌、发菜、念珠蓝细菌)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、放线菌。其中支原体没有细胞壁结构。病毒(如噬菌体、SARS病毒、HIV等)既不是真核生物也不是原核生物。
22.(2023高一上·武功月考)如图 1~4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。 下列相关叙述,正确的是( )
A.若某物质跨膜运输的速率可用图1与图 3表示, 则该物质不应为葡萄糖
B.若某物质跨膜运输的速率可用图2与图 3表示, 则该物质可能是葡萄糖
C.限制A、C两点运输速率的主要因素不同
D.若将图2与图4的曲线补充完整, 则两曲线的起点均应为坐标系的原点
【答案】A,B,C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示,说明该物质的运输方式是自由扩散,则该物质不应为葡萄糖,A符合题意;
B、若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示,说明该物质的运输方式是协助扩散,葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,则该物质可能是葡萄糖,B符合题意;
C、限制图中A、C两点运输速率的主要因素分别是物质浓度和O2浓度,限制B、D两点运输速率的主要因素都是载体蛋白的数量,C符合题意;
D、图4的曲线的起点不是坐标系的原点,因为无氧呼吸也能提供能量,D不符合题意。
故答案为:A B C。
【分析】据图分析可知:图1表示影响因素为物质浓度,运输速率与物质浓度呈正相关,运输方式为自由扩散;图2表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或主动运输;图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输;图4表示影响因素为能量和载体蛋白,该物质运输方式为主动运输。
23.(2023高一上·武功月考)如图曲线乙表示在最适温度、 最适 pH 条件下, 反应物浓度与酶促反应速率的关系。 据图分析正确的是( )
A.酶量增加后, b点向右上方移动
B.增大pH,重复该实验,a、b点位置都不变
C.限制曲线ab段反应速率的主要因素是反应物浓度
D.b点后, 升高温度, 酶活性增强, 曲线将呈现丙所示变化
【答案】A,C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在b点及b点之后,反应速率不再随反应物浓度的增加而增大,此时限制反应速率的主要因素是酶的数量,酶量增加后,反应速率将增大,b点向右上方移动,A符合题意;
B、曲线乙是依据在“最适pH条件下”获得的实验数据绘制而成的,若增大pH,重复该实验,则因酶的活性降低而导致a、b点位置都会下移,B不符合题意;
C、由图可知,在曲线ab段,反应速率随反应物浓度的增加而增大,说明限制曲线ab段反应速率的主要因素是反应物浓度,C符合题意;
D、曲线乙是依据在“最适温度条件下”获得的实验数据绘制而成的,b点后,若升高温度,则酶的活性减弱,反应速率应在b点后下降,曲线不会呈现丙所示变化, D不符合题意。
故答案为:A C。
【分析】分析题文描述:曲线乙是依据在“最适温度、最适pH条件下”获得的实验数据绘制而成的,在此条件下酶的活性最强,改变温度或pH都会降低酶的活性,使曲线下降。从图中可以看出,在曲线ab段,反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素,但是在b点及b点之后,反应速率不再随反应物浓度的增加而增大,此时限制反应速率的主要因素为酶的数量。
24.(2023高一上·武功月考)下图为“ 比较过氧化氢在不同条件下的分解” 的实验装置, 下列有关说法错误的是( )
A.该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B.3 号、 4 号试管对照说明酶具有催化作用
C.4 号试管中的酶能为过氧化氢的分解提供能量
D.4 支试管中 H2O2 的浓度和用量都应相同
【答案】A,B,C
【知识点】酶促反应的原理
【解析】【解答】A、该实验的因变量是过氧化氢的分解速率,A符合题意;
B、3号、4号试管对照说明酶的催化作用具有高效性,B符合题意;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,故不会为过氧化氢分解提供能量,C符合题意;
D、4支试管中H2O2的浓度和用量是无关变量,对照实验中的无关变量应保持适宜且相同,D不符合题意。
度答案为:A B C。
【分析】(1)酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA;作用机理:能够降低化学反应的活化能;特性:高效性、专一性、需要温和的条件。
(2)生物实验都遵循的原则:单一变量原则、对照性原则、可重复性原则、平行等量原则、科学性原则、简洁性原则。
25.(2023高一上·武功月考)无氧运动过程中氧气摄入量极低, 导致肌肉疲劳不能持久, 越来越多的人开始注重慢跑等有氧运动。 有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。 下列关于人进行无氧运动和有氧运动的叙述,正确的是( )
A.有氧运动中, 有机物分解释放的能量大部分储存在 ATP 中
B.无氧运动中, 细胞中的有机物不能氧化分解会导致无 ATP 产生
C.与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高
D.有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中,绝大多数以热能形式散失,A不符合题意;
B、无氧运动中, 细胞中的有机物能氧化分解产生ATP,B不符合题意;
C、无氧呼吸有机物中的能量不能彻底氧化分解,所以与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高,C符合题意;
D、提倡慢跑等有氧运动,原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,积累大量的乳酸,会使肌肉产生酸胀乏力的感觉,但不产生二氧化碳,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H],同时释放少量能量,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸与水反应产生二氧化碳和[H],同时释放少量能量,发生在线粒体基质中,第三阶段是[H]与氧气生成水,释放大量能量的过程,发生在线粒体内膜上.
(2)无氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H],同时释放少量能量,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和[H]在不同酶的作用下形成乳酸或者是酒精和二氧化碳,发生在细胞质基质中。
三、非选择题: 本题共 4 小题, 共 55 分。
26.(2023高一上·武功月考)下图1是生物体细胞内部分有机物的概念图; 图2是免疫球蛋白(IgG)的结构图(-SH +-SH→-S-S-+2H)。 回答下列问题:
(1) 图1中, 若c为植物细胞内的储能物质, 则 c 是 ; d 中的 是构成动物细胞膜的重要成分。
(2) 图 1 中, 若生物体内的 b 中含 S 元素, 则该元素存在于氨基酸的 中。 DNA 与 e 的单体在结构上的差异表现在 。 HIV 中含有核苷酸 种。
(3)科学家发现 IgG 可以与不同的抗原结合, 其原因主要是 IgG 的 V 区变化大; 从氨基酸的角度考虑, V区不同的原因是 。 若 IgG 由 m 个氨基酸构成, 则形成 IgG 后, 相对分子质量减少了 。
【答案】(1)淀粉;磷脂、胆固醇
(2)R 基(或-R);DNA 有脱氧核糖和T,RNA 中有核糖和U(或含有五碳糖和碱基种类不同);4
(3)氨基酸的种类、数量和排列顺序不同;(m 4)×18+8
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;DNA与RNA的异同;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】(1)分析图1可知,c是多糖,多糖分为淀粉、糖原、纤维素;若c为植物细胞内的储能物质,则c是淀粉;d中的磷脂、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。
(2)图1中,b的基本组成单位是氨基酸,则b是蛋白质,若蛋白质中含S元素,则该元素存在于R基中。DNA与e(RNA)的单体在结构上的差异表现在DNA有脱氧核糖和碱基T;RNA有核糖和碱基U。脊髓灰质炎病毒是RNA病毒,其中含有4种核糖核苷酸。
(3)从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由m个氨基酸构成,共4条链,则形成IgG后,脱去的水分子数为m-4,由于二硫键的形成而脱去的H的个数为2×4=8,因此相对分子质量减少了(m-4) x18+8。
【分析】从图1中间分析,有机物可分为脂质、糖类、蛋白质、核酸,其中脂质可分为脂肪、固醇、磷脂;糖类可分为单糖、二糖和多糖;核酸可分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),其中氨基酸可构成蛋白质;所以a是糖类;b是蛋白质;c是多糖;d是脂肪、磷脂和固醇;e是核糖核酸RNA。
27.(2023高一上·武功月考)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中, 会发生质壁分离现象, 如图 a 是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞模式图, 图 b 是显微镜视野中的细胞图, 图 c 为物质进出细胞示意图。 请根据图回答下列问题:
(1)成熟的植物细胞中相当于半透膜的结构是 (填名称),该结构包括图 a 中 (填编号); 图 a 中 6 处的液体是 。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于 0.3g/mL 的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是 。
(3) 如图 b 是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片, 能否判断细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系? 。
(4) 图 c 的 a~e 五个过程中, 代表主动运输的是 , 代表 H2O 的运输方式的是 。
【答案】(1)原生质层;2、4、5;外界溶液
(2)质壁分离
(3)否
(4)ae;bc
【知识点】质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)成熟的植物细胞中相当于半透膜的结构是原生质层,包括图a中的2细胞膜、4液泡膜以及5细胞质基质;由于细胞壁具有全透性,故图a中6处的液体是外界溶液。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,故一段时间后发生的现象是质壁分离。
(3)根据题意和图示分析可知:图b中的细胞可能处于质壁分离状态、可能处于动态平衡状态、也可能处于质壁分离复原状态,故无法判断细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系。
(4)分析图c,图中A是蛋白质,B是磷脂双分子层, C为糖蛋白,M表示细胞膜外侧。a、e逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,还消耗能量,因此属于主动运输。b不需要转运蛋白协助,顺浓度梯度运输,因此属于自由扩散;c需要通道蛋白协助、d需要载体蛋白协助,顺浓度梯度运输,因此属于协助扩散;水分子进入细胞的方式有自由扩散和通过通道蛋白的协助扩散两种,因此对应图中b、c。
【分析】质壁分离的原因分析:(1)外因:外界溶液浓度>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,原生质层与细胞壁分离。
28.(2023高一上·武功月考) 下图 1 为植物细胞的亚显微结构模式图, 图 2 为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图, 图 3 为细胞膜结构示意图, 图中序号表示细胞结构或物质。 请据图回答:
(1)图1所示细胞与图2相比, 其特有的细胞器有 (写结构名称)。 在图1所示细胞构成的生物体中, 细胞间可通过 相通而进行信息交流。
(2)图2中, 淀粉酶先在核糖体合成, 再经 运输到 加工,最后由小泡运到细胞膜外,整个过程均需 提供能量。
(3)图3中, 与细胞相互识别有关的是图中 (填图中序号), 帮助某些离子进入细胞的是 (填图中序号)。 图 3 所示的结构模型被称为 。在细胞内, 许多囊泡就像深海中的潜艇, 在细胞中穿梭往来, 繁忙地运输着“货物 ”。 请回答以下问题:
(4) 囊泡是一种动态的细胞结构, 其主要成分是 , 能产生囊泡的细胞器有 。
(5)为了维持细胞的正常生命活动, 囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构—— , 这些蛋白质纤维为囊泡构筑了快速的“运输通道 ”。
【答案】(1)液泡、叶绿体;胞间连丝
(2)内质网;高尔基体;线粒体
(3)5;6;流动镶嵌模型
(4)磷脂和蛋白质;内质网、高尔基体
(5)细胞骨架
【知识点】细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型;细胞器之间的协调配合;动、植物细胞的亚显微结构;细胞骨架
【解析】【解答】(1)分析题图可知:图1为植物细胞,图2为动物细胞,图1植物细胞特有的细胞器有:液泡、叶绿体。植物细胞的细胞间可通过胞间连丝相通而进行信息交流。
(2)淀粉酶属于分泌蛋白,在核糖体上合成后,经内质网运输到高尔基体加工后以囊泡形式运到细胞膜,整个过程需要线粒体提供能量。
(3)细胞膜上与细胞相互识别的物质是5糖蛋白,帮助某些离子进入细胞的物质是转运蛋白,对应图中的序号为6。 图3所示的结构模型被称为流动镶嵌模型 。
(4)囊泡是一种动态的细胞结构,其主要成分是磷脂和蛋白质,根据分泌蛋白的合成与分泌过程可知,能产生囊泡的细胞器有内质网、高尔基体。
(5)囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构—细胞骨架,这些蛋白质纤维为囊泡构筑了快速的“运输通道”。
【分析】(1)分析题图:图1是植物细胞的亚显微结构示意图,①是液泡、②是高尔基体、③是内质网、④是细胞质基质、⑤是线粒体、⑦是叶绿体、⑧是细胞核、⑨是细胞膜、⑩细胞壁。图2为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图,其中1表示高尔基体,2表示内质网,3表示线粒体,4表示细胞核。图3为细胞膜结构示意图,其中5表示糖蛋白(位于细胞膜的外侧),6表示蛋白质。
(2)分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。
29.(2023高一上·武功月考)为了探究淀粉酶的最适温度, 某同学进行了下图所示的实验操作, 实验步骤如下: 步骤①: 取 10 支试管, 均分为五组。 每组的两支试管中分别加入 1mL 淀粉酶溶液和 2mL 质量分数为 5%
的淀粉溶液。
步骤②: 将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。
步骤③: 将装有混合溶液的五支试管(编号 1、 2、 3、 4、 5) 分别置于 15℃、 25℃、 35℃、 45℃、 55℃水 浴中。 反应过程中每隔 1 分钟从各支试管中取出一滴反应液, 滴在比色板上, 加 1 滴碘液显色, 回答下列
问题:
(1) 本实验的自变量是 , 如果想验证淀粉酶的化学本质可以用 来检测。
(2) 该实验的设计存在一个明显的错误, 即 。
(3) 在本实验中, 各组溶液的 pH 要保证 , 该实验能否选用斐林试剂检测实验结果? 。理由是
(4) 纠正实验步骤后, 进行操作。 一段时间后, 当第 3 组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时, 各组实验现象如表所示( “+ ”表示蓝色程度)。
组别 1 2 3 4 5
处理温度(℃) 15 25 35 45 5
结果 ++ + 棕黄色 + ++
分析上述实验结果, 可以得出该淀粉酶的最适温度在 之间。 某同学在进行本实验的过程中发现反应时间过长, 为缩短反应时间, 请你提出合理的改进措施: (至少答两点)。
【答案】(1)温度;双缩脲试剂
(2)步骤②前应先将五组试管中的淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水浴中保温一段时间
(3)相同且适宜;不能;利用斐林试剂检测时需要水浴加热,会改变温度,最终影响实验结果
(4)25℃-45℃;增加淀粉酶的量或浓度、适当降低底物的量或浓度
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)本实验目的是探究淀粉酶的最适温度,因此自变量为温度;淀粉酶的本质为蛋白质,蛋白质可与双缩脲试剂反应出现紫色,因此验证淀粉酶的化学本质需要用双缩脲试剂来检测。
(2)根据实验目的和步骤③可知,应该在步骤②前先将五组试管中的淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中保温一段时间再将其混匀,以保证底物和酶在反应前达到相同的预设温度。
(3)该实验中自变量为温度,pH为无关变量,各组溶液的pH要保证相同且适宜,该实验不能选用斐林试剂检测实验结果,原因是斐林试剂使用时需要水浴加热,会改变反应过程的预设温度,影响实验结果。
(4)试管3中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时,说明淀粉被分解完,而其它组还存在蓝色,说明还存在未被分解的淀粉,因此实验温度中3号试管内酶的活性最高,但由于温度梯度较大,因此不能确定该淀粉酶最适温度为35℃,但可以说明该淀粉酶的最适温度在25℃~45℃之间。为了加快反应,在不改变自变量的情况下,可增加淀粉酶的量或浓度、适当降低底物的量或浓度,都会使反应时间缩短。
【分析】(1)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。
(2)影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性逐渐增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
(3)酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
(4)变量:实验过程中可以变化的因素称为变量,包括自变量、因变量和无关变量;自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量;因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;无关变量是在实验中,除了自变量外,实验过程中存在一些可变因素,能对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
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