【精品解析】北京市汇文中学2023-2024学年高一下学期期末生物(选考)试题

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名称 【精品解析】北京市汇文中学2023-2024学年高一下学期期末生物(选考)试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2024-08-21 16:22:24

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北京市汇文中学2023-2024学年高一下学期期末生物(选考)试题
一、单选题
1.(2024高一下·北京市期末)青霉素是一种常用抗生素,它可抑制肽聚糖(细菌细胞壁的主要成分)的合成,则下列生物中能在含有青霉素的培养基中正常生长的是(  )
A.乳酸菌和酵母菌 B.蘑菇和大肠杆菌
C.毛霉和酵母菌 D.绿藻和结核杆菌
2.(2024高一下·北京市期末)细胞学说的建立过程是一个科学家研究、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折.下列说法正确的是(  )
A.德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说
B.细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
C.英国科学家虎克指出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D.细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构统一性
3.(2024高一下·北京市期末)某同学在5×目镜和10×物镜的组合下,看到视野中均匀分布着256个酵母菌细胞,在不移动装片的情况下,他在10×目镜和40×物镜的组合下可看到酵母菌细胞数是(  )
A.64个 B.32个 C.16个 D.4个
4.(2024高一下·北京市期末)下列关于生物体内化合物的说法不正确的是
A.脂肪是既能贮能又具有保温作用的物质
B.蛋白质是控制细胞生命活动的大分子
C.无机盐离子可以维持内环境的渗透压
D.核酸承担了遗传信息贮存和传递的任务
5.(2024高一下·北京市期末)下列关于脱氧核糖核苷酸各成分间连接关系中,正确的是(  )
A.磷酸-脱氧核糖-含氮碱基 B.脱氧核糖-磷酸-含氮碱基
C.磷酸-含氮碱基-脱氧核糖 D.磷酸-核糖-含氮碱基
6.(2024高一下·北京市期末)某多肽分子结构如下图所示,下列关于该多肽的正确叙述是
A.该多肽水解后可产生5种氨基酸
B.该多肽属于5肽化合物,含有4个肽键
C.该多肽水解后可产生6个氨基酸
D.该多肽的分泌不需要ATP
7.(2024高一下·北京市期末)关于酶的叙述,错误的是
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
8.(2024高一下·北京市期末)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述,错误的是
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
9.(2024高一下·北京市期末)已知氨基酸的分式为C2H4O2一R,且亮氨酸的R基为一C4H9,缬氨酸的R基为一C3H7,在两者经脱水缩合形成的二肽分子中C、H、O原子数之比为(  )
A.7∶16∶4 B.11∶24∶4 C.11∶22∶3 D.10∶22∶3
10.(2024高一下·北京市期末)某蛋白质的相对分子量为12392,在合成这个蛋白质分子过程中,脱水量为1944,假设氨基酸的平均相对分子量为128,则该蛋白质分子至少含有几条肽链(  )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
11.(2024高一下·北京市期末)如图所示U形管中间是半透膜(只允许水分子和葡萄糖分子通过),两侧各加入等量的0.1mol/L的蔗糖。如果再在左右两侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和淀粉酶,一段时间后,两侧分别加入等量的本尼迪特试剂并水浴加热,则两侧的液面高度和颜色变化如何?
A.左侧液面先升后降最后不变,两侧均有红黄色现象
B.两侧液面不变,两侧均无红黄色现象
C.左侧液面先升后降最后不变,只有左侧有红黄色现象
D.右侧液面先升后降最后不变,两侧均有红黄色现象
12.(2024高一下·北京市期末)下列有关观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验说法,不正确的是(  )
A.染色时先用甲基绿溶液染色,再滴加派洛宁染液
B.染色后,RNA显绿色,DNA显红色
C.观察时应选择染色均匀,色泽较浅的区域
D.先用低倍镜找到较清晰的细胞,然后换上高倍镜
13.(2024高一下·北京市期末)下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是(  )
A.抗体和糖蛋白 B.葡萄糖和脱氧核糖
C.性激素和RNA D.DNA和呼吸酶
14.(2024高一下·北京市期末)航空班某同学日常锻炼时经常出现抽搐现象,医生建议他补充Ca,但他补充了Ca之后,抽搐现象并未消失,你认为其原因可能是(  )
A.缺少生理盐水 B.缺少蛋白质
C.缺少维生素D D.缺少葡萄糖
15.(2024高一下·北京市期末)下列有关遗传物质的叙述,正确的是
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.烟草花叶病毒的碱基5种,核苷酸有8种
C.细菌细胞的遗传物质中含有S元素
D.人细胞的遗传物质初步水解后能产生4种脱氧核苷酸
16.(2024高一下·北京市期末)下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中,正确的是(  )
①淀粉、纤维素和糖原的基本单位均为葡萄糖
②麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖
③葡萄糖、果糖均为还原糖,由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性
④多糖都是动植物细胞内的储能物质
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
17.(2024高一下·北京市期末)某同学以生长健壮的小麦幼苗为材料进行研究,调查得到小麦培养前、后培养液中及小麦根尖细胞内N相对浓度的变化,实验结果如下图所示。根据本实验结果可以确定(  )
A.根尖细胞吸收NO3-N的方式是自由扩散
B.根尖细胞吸收NO3-N的方式是主动运输
C.细胞在吸收NO3-N的过程中不需要载体
D.细胞液的浓度一定大于培养液的浓度
18.(2024高一下·北京市期末)下面关于细胞的结构和功能的说法中,不正确的是(  )
A.血红蛋白合成的场所是高尔基体
B.线粒体内膜属于生物膜系统,同时是某些代谢活动的场所
C.糖蛋白位于细胞膜的外侧,在细胞相互识别和信息传递方面有重要作用
D.相对于真核细胞利用原核细胞可以获得更纯净的细胞膜
19.(2024高一下·北京市期末)下列有关物质通过细胞膜的说法正确的是(  )
A.分泌蛋白的分泌不需要能量也不需要细胞膜上的载体蛋白
B.小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞的
C.当植物细胞液浓度低于细胞外液浓度时可能发生质壁分离
D.葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞
20.(2024高一下·北京市期末)下列叙述错误的是
A.植物细胞都有液泡和叶绿体,但没有中心体
B.植物细胞的细胞壁主要由纤维素组成
C.高倍显微镜下的成熟植物细胞,观察不到细胞膜的脂双层
D.许多花和果实的颜色是由液泡中的色素决定的
21.(2024高一下·北京市期末)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中,为改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,所采用的试剂是(  )
A.质量分数为0.9%的NaCl溶液 B.质量分数为8%的盐酸
C.吡罗红甲基绿染色剂 D.斐林试剂
22.(2024高一下·北京市期末)在下列几组化学元素中,构成细胞膜所必须的元素是(  )
A.C,H,O B.C,H,O,P
C.C,H,O,N D.C,H,O,N,P
23.(2024高一下·北京市期末)如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中,错误的是(  )
A.观察(d)和观察(b)形成对照,观察(f)和观察(d)形成对照
B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液,则可以省略e过程
D.增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性
24.(2024高一下·北京市期末)如图是洋葱表皮细胞示意图,其中含自由水量最多的部位是图中
A.① B.② C.③ D.④
25.(2024高一下·北京市期末)细胞内有机物的合成离不开各种细胞器.其中,被比喻为“有机物合成的车间”、“蛋白质的装配机器”、“蛋白质的加工厂”的细胞器分别是(  )
A.叶绿体、核糖体、内质网 B.内质网、核糖体、高尔基体
C.叶绿体、内质网、核糖体 D.高尔基体、核糖体、内质网
26.(2024高一下·北京市期末)下列关于生物膜系统在细胞中作用的叙述中,不正确的是(  )
A.生物膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用
B.许多重要的化学反应都在生物膜上进行
C.生物膜将各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应
D.各种生物膜在功能上互相独立,互不影响
27.(2024高一下·北京市期末)关于细胞器的下列说法,正确的是(  )
A.在光学显微镜下都能看见
B.都具有生物膜结构
C.在一个真核细胞中,都含有各种细胞器
D.各种细胞器的形态结构有所不同
28.(2024高一下·北京市期末)现有一个单细胞生物,某同学列举出以下几条来判断该生物是否为真核生物,其中错误的是(  )
A.有无以核膜为界限的细胞核 B.有无核糖体
C.有无染色体 D.有无多种细胞器
29.(2024高一下·北京市期末)具有细胞壁的选项是(  )
A.花粉 B.红细胞 C.胰岛A细胞 D.流感病毒
30.(2024高一下·北京市期末)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是(  )
A.纸层析法 B.沉淀法 C.差速离心法 D.密度离心法
31.(2024高一下·北京市期末)下列关于细胞核的叙述,正确的是(  )
A.细胞核是细胞的控制中心,因为它位于细胞中心
B.细胞内的DNA上储存着的遗传信息全部位于细胞核内的染色质上
C.实现核质间频繁的物质交换和信息交流的主要通道是核孔
D.单独存在的细胞核因为具有遗传信息仍能进行正常的代谢活动
32.(2024高一下·北京市期末)用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗,假设水稻和番茄的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子浓度与实验开始前之比如下图所示。该实验的结果能得出(  )
A.水稻培养液中钙离子、镁离子浓度比实验前高是因为水稻细胞的分泌造成的
B.与番茄相比,水稻对Si离子需要量小
C.番茄对钙离子的吸收量相对比镁离子大
D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
33.(2024高一下·北京市期末)下图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中●、▲的个数代表分子(离子)的浓度。下列叙述不正确的是 (  )
A.葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞,需要消耗ATP
B.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响
C.钠离子通过协助扩散的方式进入此细胞,不需要消耗ATP
D.钠离子进入细胞的速率与细胞膜上的相应载体数量有关
34.(2024高一下·北京市期末)某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外,其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等(  )
A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图丁
35.(2024高一下·北京市期末)下列各组细胞器均具单层膜的是(  )
A.液泡和核糖体 B.中心体和叶绿体
C.溶酶体和高尔基体 D.内质网和线粒体
36.(2024高一下·北京市期末)植物细胞发生质壁分离复原时,水分子依次通过的结构是(  )
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
B.细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D.细胞膜、液泡膜、细胞质
37.(2024高一下·北京市期末)如图是某植物相邻的四个细胞,其细胞液的浓度依次是a>b>c>d,正确表示它们之间水分子渗透方向的是
A. B. C. D.
38.(2024高一下·北京市期末)如图是平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b–a。在此基础上继续实验,以渗透平衡时的液面差为观测指标,正确的是(  )
A.若吸出漏斗高出烧杯液面的溶液,则新的平衡时m增大
B.若向漏斗中加入等浓度的蔗糖溶液,则新的平衡时m不变
C.若向漏斗中加入清水,新的平衡时m减小
D.若向烧杯中加入清水,新的平衡时m增大
39.(2024高一下·北京市期末)下列现象利用渗透作用原理的是(  )
A.氧气进入红细胞 B.水分子通过细胞壁
C.K+通过原生质层 D.红细胞在高浓度盐水中皱缩
40.(2024高一下·北京市期末)某单细胞生物,体内不具有叶绿体但可以进行光合作用,该生物最可能是(  )
A.真核生物 B.异养生物
C.无核膜的生物 D.有线粒体的生物
二、综合题
41.(2024高一下·北京市期末)用斐林试剂鉴定还原糖的实验中,教材要求必须将斐林试剂甲液和乙液混合均匀后使用,切勿分别使用,但在实验过程中,实验者设想按照不同的使用顺序先后使用甲液和乙液及混合后使用。
实验猜想:用斐林试剂鉴定还原糖与其甲液、乙液使用顺序及是否混用无关。
实验设计:为探究以上猜想,实验设计思路如表所示。
试管 第1次加入物 第2次加入物 第3次加入物 加热 颜色变化
1号 2 mL苹果汁 0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液 0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液 加热  
2号 2 mL苹果汁 A B 加热  
3号 2 mL苹果汁 C 加热  
请回答下列问题:
(1)2、3号试管中应加入的物质是A   ,B   ,C   。
(2)1号与2号试管相比,实验变量为   。
(3)理论预测及相关结论:
①当出现什么样的实验现象时,实验猜想是正确的    。
②当出现什么样的实验现象时,实验猜想是错误的    。
42.(2024高一下·北京市期末)图甲为细胞周期的模式图,图乙为动物细胞的亚显微结构模式图。请据图回答问题(方框内填图中的数字,横线上填文字)
(1)诊断因染色体数目变异导致的遗传病时,通常选图甲中的[    ]   期细胞进行观察,原因是   。图甲中4时期消失的细胞结构有   。
(2)图乙细胞中,能为有丝分裂提供能量的细胞器[    ]   ,在分裂间期活跃的无膜细胞器是[    ]   ,图乙中的4和7进入图甲1时期,消失的结构是   。图乙中的结构[5]在图甲中的1时期所起的作用为   。
(3)如果图乙代表的是胰腺的腺泡细胞,则参与消化酶分泌的相关膜结构有   ,如果用乙图表示哺乳动物成熟的红细胞则在图中只有   两种结构,该细胞能否进入甲图表示的细胞周期中。   
43.(2024高一下·北京市期末)图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度蔗糖溶液中的结果;图丙是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖和0.5 mol/L尿素溶液中,观察原生质层的体积随时间变化的结果,请据图回答:
(1)甲图细胞中,全透性的结构是   ,乙图细胞中半透性的原生质层由   构成(填编号)。
(2)乙图细胞在质壁分离结束时, ⑧处充满了   。
(3)丙图ABC中,表示细胞在蒸馏水中的是   ,表示在0.3 mol∕L蔗糖溶液中的是   。
(4)bc段的细胞液浓度变化为   。(增大、减小、不变)
(5)试简要分析BC曲线差异的原因:B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离,后由于   能进入细胞,使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;C由于   不能进入细胞,因此分离后不能发生自动复原。
答案解析部分
1.【答案】C
【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】解:A、乳酸菌属于细菌,而酵母菌属于真菌,A错误;
B、蘑菇属于真菌,大肠杆菌属于细菌,B错误;
C、毛霉和酵母菌属于真菌,则在含有青霉素的培养基中正常生长,C正确;
D、绿藻属于真核细胞,能结核杆菌属于细菌,D错误.
故选:C.
【分析】细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素抑制肽聚糖的合成,从而起到抑制细菌生长的作用.
2.【答案】D
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】解:A、英国科学家罗伯特 虎克是细胞的发现者和命名者,德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说,A错误;
B、细胞分为原核细胞和真核细胞不属于细胞学说的内容,B错误;
C、英国科学家罗伯特 虎克是细胞的发现者和命名者,“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是德国科学家魏尔肖的名言,C错误;
D、细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构统一性,D正确.
故选:D.
【分析】细胞学说的建立过程:1、显微镜下的重大发现:细胞的发现,涉及到英国的罗伯特 虎克(1665年发现死亡的植物细胞)和荷兰的范 列文胡克(1674年发现金鱼的红细胞和精子,活细胞的发现).2、理论思维和科学实验的结合:在众多前人观察和思维的启发下,德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说.3、细胞学说在修正中前进:涉及德国的魏尔肖.
3.【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】解:根据题意可知:在5×目镜和10×物镜的组合下视野中,在视野中被相连的256 个细胞所充满.目镜不变,而在10×目镜和40×物镜的组合后,因此视野范围内观察到的细胞数目应是原来的( )2,因此高倍镜视野中可以看到这群细胞中的 个.
故选:D.
【分析】显微镜的放大倍数越大,视野就越小,看到的细胞就越大,但看到的数目较少;显微镜的放大倍数越小,视野就越大,看到的细胞就越小,但看到的数目细胞数目就越多.
显微镜放大是指边长放大,面积放大倍数为边长×边长.
4.【答案】B
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【分析】脂肪是既是主要贮能物质,又具有保温作用;正确。蛋白质是生命活动的承担者;错误。无机盐离子可以维持内环境的渗透压,如0.9%的氯化钠溶液能维持细胞的形态;正确。核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要作用 ;正确。
5.【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位
【解析】【解答】脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成的,其中,碱基和磷酸不相连,它们都连在脱氧核糖上,即磷酸-脱氧核糖-含氮碱基。故答案为A。
【分析】本题知识点简单,主要考查学生对脱氧核苷酸的组分及排列方式,属于识记的考查层次。
6.【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、如图,根据氨基酸的基本结构,该多肽链水解产生的氨基酸是4种,而不是5种,A错误;
B、该多肽是五肽化合物,因为该多肽链含有4个肽键,所以是由5个氨基酸形成,叫五肽,B正确;
C、该肽链水解形成5个氨基酸,C错误;
D、多肽的分泌过程属于胞吐,需要ATP提供能量,D错误。
故答案为:B。
【分析】多肽的水解是生物体内或体外条件下,通过肽酶的作用或酸碱催化,使多肽链中连接氨基酸残基的肽键(-CO-NH-)断裂,并与水分子发生作用的过程。在这一过程中,多肽被分解成其组成单位——氨基酸,并释放出一个水分子。多肽水解通常需要一定的条件和酶的参与,以确保反应的选择性和效率。以下是关于多肽水解的一些关键要点:
1.水解方法:蛋白质一般通过酸解、碱解和酶解的三种水解方法或其组合来得到多肽,称为水解多肽。其中,酶解是一种温和的水解方法,通常不会导致营养损失,也不会产生安全问题,因此是制备水解多肽的常用方法。
2.水解条件:
pH值:pH值是多肽水解的重要因素,它直接影响酶的活性。许多酶在特定的pH范围内表现最佳。
温度:温度也是水解反应的重要因素。大多数酶在适当的温度下表现最佳,水解反应通常在温和的条件下进行,以防止蛋白质的不可逆性变性。
酶的选择:使用适当的酶对目标多肽进行水解。例如,胃蛋白酶、胰蛋白酶等是常用的水解酶。
水解时间:水解时间的长短取决于多肽的长度、酶的活性以及水解的程度。
添加辅助剂:有时需要添加辅助剂来提高酶的活性或改善反应条件,如加入还原剂可以维持还原环境,有助于某些酶的活性。
阻断剂:为了选择性地水解特定的肽键,可以加入阻断剂,阻止某些特定酶的作用。
3.水解多肽的应用:水解多肽因其良好的营养特性和多种生理功能,在食品、医药、化妆品等领域有广泛的应用。例如,大豆多肽、玉米胚芽多肽、鱼蛋白水解多肽、乳清蛋白水解多肽等,都因其独特的营养和生物活性而备受关注。
4.水解多肽的注意事项:在化妆品行业中,水解多肽的添加量需要根据具体化妆品配方需要来选择。
7.【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】低温并没有改变酶的空间结构,只能降低酶的活性,当温度回到最适温度时,酶的催化效率可以达到最大;但是在高温、强酸和强碱的情况下,则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失,分析得知:ACD正确,B错误。
故答案为:B。
【分析】酶活性的影响因素主要包括以下几个方面:1.温度:酶活性受温度影响较大。在一定范围内,酶活性随温度升高而增强,但超过一定温度后,酶会变性失活。每种酶都有其最适温度,通常在37摄氏度左右。
2.pH值:酶活性受pH值影响较大。每种酶都有其最适pH值,通常在该pH值下酶活性最高。pH值过高或过低都会导致酶失活。
3.底物浓度:底物浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随底物浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随底物浓度增加而增强。
4.抑制剂和激活剂:抑制剂可以降低酶活性,甚至使酶完全失活;而激活剂可以提高酶活性。这些物质可以是其他分子或离子,如重金属离子、某些有机化合物等。
5.酶浓度:酶浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随酶浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随酶浓度增加而增强。
6.离子强度:离子强度对酶活性有一定影响。在一定范围内,酶活性随离子强度增加而增强,但超过一定范围后,酶活性会降低。
8.【答案】D
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合
【解析】【分析】不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同,A正确;比如细胞膜载体和血红蛋白都有运输功能,但它们结构不同,B正确;蛋白质的氨基酸排列顺序取决于基因的碱基排列顺序,不同蛋白质的氨基酸排列顺序不同,C正确;氨基酸都是以氨基和羧基相连接,脱水失去一分子水的相同方式脱水缩合的,D错。
9.【答案】C
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因
【解析】【解答】氨基酸的分式为C2H4O2N-R表示,将亮氨酸和缬氨酸的R基代入可得到亮氨酸和缬氨酸的分子式分别为:C6H13O2N和C5H11O2N,它们缩合形成二肽时脱去一分子水,所形成的二肽的分子式为C11H22O3N2,其中C、H、O的原子比例为11:22:3。分析得知:C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】蛋白质结构多样性的原因主要有以下几个方面:
1.氨基酸的种类:蛋白质由氨基酸组成,而氨基酸的种类繁多。虽然构成蛋白质的氨基酸大约有20种,但不同的蛋白质可以由这些氨基酸的不同组合构成。
2.氨基酸的数目:组成蛋白质的氨基酸数目可以成百上千,这种数目的差异也是导致蛋白质结构多样性的重要原因。
3.氨基酸的排列顺序:即使是由相同种类和数目的氨基酸组成的蛋白质,其氨基酸的排列顺序也可能不同,这种排列顺序的千变万化进一步增加了蛋白质结构的多样性。
4.多肽链的空间结构:蛋白质的多肽链在空间中会进行盘曲、折叠,形成特定的空间结构。这种空间结构的千差万别也是蛋白质结构多样性的重要体现。
10.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】根据脱水质量为1944可知,该蛋白质脱去水的数目为1944÷18=108,设该蛋白质含有n条肽链,则128×(n+108)-1944=12392,则n=4。
故答案为:C。
【分析】n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,则肽键数=(n-1)个;n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数=(n-m)个;无论蛋白质中有多少条肽链,始终有:脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数。
11.【答案】A
【知识点】酶的特性;渗透作用
【解析】【解答】根据题图:左侧加入蔗糖酶后会将蔗糖分解,左侧液面会上升,但分解后的葡萄糖通过半透膜进入到右侧,由于右侧淀粉酶不能将蔗糖分解,所以右侧会上升,左侧会下降,到一定程度后不变,加入本尼迪特试剂水浴加热后因两侧都含有还原糖,所以都会出现红黄色现象,分析得知:A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】渗透作用是一个在生物学、物理学和化学中都具有重要意义的现象。它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,但不允许溶质分子通过的膜)隔开时,水分子或其他溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或者,也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。
渗透作用的原理
1.浓度差:渗透作用的主要驱动力是溶液之间的浓度差异,即渗透压差。当两个溶液之间存在浓度差异时,低浓度溶液中的水分子会通过膜进入高浓度溶液中,以使两侧的浓度达到平衡。
2.选择性通透性:半透膜具有选择性通透性,它允许某些物质(如水分子)通过,而阻止其他物质(如溶质分子)的通过。这种选择性通透性是根据物质的大小、电荷、溶解性等因素来确定的。
3.扩散过程:在渗透作用中,水分子根据浓度差异沿浓度梯度从低浓度溶液渗透到高浓度溶液中。这种扩散过程是被膜的孔径、孔隙率和水分子与膜之间的相互作用等因素所影响的。
渗透作用的应用
1.生物学:渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能。在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用,如根部吸收水分以及光合产物在植物体内的运输等。
2.化学反应:在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质,如逆渗透膜技术可以用于饮用水的净化和海水淡化等。
3.材料科学:渗透作用在材料科学中被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域,如渗透蒸发技术可以用于海水中重金属的去除和有机物的回收等。
注意事项
能够通过渗透作用吸水的细胞一定是一个活细胞。
渗透作用在许多领域都有重要的应用,但在具体应用中需要考虑到各种因素的影响,如温度、pH值、酶的选择等。
酶的特性主要包括以下几个方面:
1.高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,能够显著加快化学反应的速率。这使得生物体内的代谢过程能够在相对较短的时间内完成。
2.专一性:酶具有高度的专一性,即一种酶只能催化一种或一类特定的化学反应。这是因为酶的活性部位与底物的结构相互匹配,形成酶-底物复合物。
3.多样性:酶的种类繁多,迄今为止已发现约4000多种酶,而在生物体中的酶种类更是远远超过这个数量。这些酶在生物体内发挥着各种各样的催化作用。
4.温和性:酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的,如常温常压、适宜的pH值和离子浓度等。这使得酶在生物体内能够稳定地发挥作用。
5.活性可调节性:酶的活性可以通过多种机制进行调节,包括抑制剂和激活剂的调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。这种调节机制使生物体能够根据不同的环境和代谢需求来适应性地调整酶的活性。
6.易变性:由于大多数酶是蛋白质,因此它们容易受到高温、强酸、强碱等极端条件的影响而变性失活。这要求在使用酶的过程中需要严格控制环境条件。
12.【答案】A,B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;显微镜
【解析】【解答】A、在实验过程中所用的染色剂为甲基绿和派洛宁染液,并且使用方法是二者混合同时使用,A错误;
B、甲基绿能将DN显绿色,派洛宁能将RNA显红色,B错误;
C、为了避免色泽重叠影响观察,观察时,应选择染色均匀,色泽较浅的区域进行,C正确;
D、使用显微镜时,应先使用低倍镜找到较清晰的细胞,找到要进一步观察的目标后将之移动到视野中央,再换为用高倍镜进一步观察,D正确。
故答案为:AB。
【分析】DNA和RNA在细胞中的分布实验是生物学中一项重要的实验,它利用了DNA和RNA在化学性质上的差异,通过特定的染色方法,在显微镜下观察并区分这两种核酸在细胞内的分布位置。以下是该实验的基本步骤、原理及注意事项:
实验原理:
1.DNA和RNA的化学性质差异:DNA主要存在于细胞核中,呈双链结构,富含磷酸基团和脱氧核糖;而RNA则主要存在于细胞质中的核糖体或其他细胞器中,呈单链结构,富含磷酸基团和核糖。
2.染色剂的选择性:
甲基绿:对DNA亲和力强,能将DNA染成绿色。
吡罗红:对RNA亲和力强,能将RNA染成红色。
3.盐酸的作用:实验过程中使用的盐酸可以改变细胞膜的通透性,并加速染色剂进入细胞;同时,它还能使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA的染色。
实验步骤:
1.涂片:取人口腔上皮细胞(或其他适宜的细胞)制作临时装片。
2.水解:用质量分数为8%的盐酸处理装片,目的是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,并使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA的染色。
3.冲洗:用蒸馏水冲洗装片,洗去盐酸,防止盐酸影响后续的染色效果。
4.染色:在装片上滴加甲基绿吡罗红混合染色剂(甲基绿和吡罗红要混合均匀后再滴加),使DNA和RNA分别被染成绿色和红色。
5.观察:在显微镜下观察并识别染色结果,绿色部分代表DNA,红色部分代表RNA。
注意事项
1.实验材料的选择:应选择易于获取且含有明显细胞核和细胞质的细胞作为实验材料,如人口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶内表皮细胞等。
2.染色剂的使用:甲基绿和吡罗红要混合均匀后再滴加,以确保两种核酸都能被均匀染色。
3.盐酸的浓度和处理时间:盐酸的浓度和处理时间要适中,过浓或过长的处理都会破坏细胞结构,影响观察结果。
4.显微镜的使用:在观察过程中,要正确调节显微镜的焦距和光线,以获得清晰的视野和准确的观察结果。
5.实验安全:实验过程中要注意安全,特别是使用盐酸等化学试剂时,要佩戴好防护眼镜和手套,避免直接接触皮肤和眼睛。
13.【答案】B
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;核酸的基本组成单位;化合物推断-综合
【解析】【解答】解:A、抗体是蛋白质,糖类和蛋白质形成糖蛋白,是由C、H、O、N四种元素组成;
B、葡萄糖和脱氧核糖是糖类,是由C、H、O三种元素组成;
C、性激素是脂质,是由C、H、O三种元素组成,RNA的元素组成是C、H、O、N、P,五种元素组成;
D、RNA是由C、H、O、N、P五种元素组成,呼吸酶的化学本质是蛋白质,由C、H、O、N四种元素组成.
故选:B.
【分析】1、抗体和糖蛋白是蛋白质,是由C、H、O、N组成.2、葡萄糖和脱氧核糖是糖类,是由C、H、O组成.3、性激素是脂质,是由C、H、O组成,RNA由C、H、O、N、P组成.
14.【答案】C
【知识点】脂质的种类及其功能
【解析】【解答】血钙过低会引起抽搐,根据题干信息“补充了Ca之后,抽搐现象并未消失”,说明补充的钙不能被吸收,而维生素D有促进钙吸收的作用,所以最可能缺少维生素D,C正确。
故答案为:C。
【分析】脂质的种类和作用:
(1)脂肪:生物体内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用;
(2)磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分;
(3)固醇:①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;
②性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
③维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
15.【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位
【解析】【解答】A、豌豆的遗传物质是DNA,而不是主要遗传物质,A错误;
B、烟草花叶病毒只含有4种碱基和4种核苷酸,因为烟草花叶病毒是RNA病毒,只有RNA一种核酸,B错误;
C、细菌细胞的遗传物质是DNA,DNA不含S元素,C错误;
D、人细胞质中的遗传物质是DNA,水解后能产生四种脱氧核苷酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】核酸是生物体内的一类重要生物大分子,主要分为两种:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。它们的主要存在部位以及功能如下:
核酸的种类:
1.脱氧核糖核酸(DNA):
简称DNA,是生命体内存储、复制和传递遗传信息的主要物质。
由脱氧核糖核苷酸单体聚合而成,具有双螺旋结构。
2.核糖核酸(RNA):
简称RNA,在蛋白质合成过程中起着重要作用。
根据功能不同,RNA可分为多种类型,如转运RNA(tRNA)、信使RNA(mRNA)和核糖体RNA(rRNA)等。
主要存在部位:
1.真核细胞:
DNA:主要存在于细胞核中,是细胞核内最重要的组成部分。此外,线粒体和叶绿体(在植物细胞和某些藻类细胞中)也含有少量的DNA。
RNA:主要存在于细胞质中,特别是在核糖体、细胞质基质和其他细胞器中。RNA的数量在细胞内通常比DNA多得多。
2.原核细胞:
DNA:由于原核细胞没有真正的细胞核,其DNA主要存在于拟核中。拟核是一种类似于细胞核的结构,在原核细胞内起到控制遗传信息的作用。
RNA:同样存在于细胞质中,是原核细胞中负责转录DNA信息并进行蛋白质合成的重要物质。
功能概述:
DNA:作为遗传信息的载体,DNA通过复制过程确保遗传信息的传递,并通过转录过程将遗传信息传递给RNA,进而指导蛋白质的合成。
RNA:在蛋白质合成过程中发挥关键作用。不同类型的RNA具有不同的功能,如mRNA作为合成蛋白质的模板,tRNA负责携带和转移活化氨基酸,rRNA则是细胞合成蛋白质的主要场所。
16.【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】①,淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖,①正确;
②,麦芽糖由葡萄糖组成,乳糖由葡萄糖和半乳糖组成,蔗糖由葡萄糖和果糖组成,因此三者的组成中均有葡萄糖,②正确;
③,蔗糖为非还原性糖,不具有还原性,③错误;
④,脂肪是动植物体内的储能物质,④错误,
故答案为:B。
【分析】糖类,又称碳水化合物,是由C、H、O三种元素组成的生物大分子,广泛分布于自然界中。根据结构和性质的不同,糖类可以分为单糖、二糖和多糖等几大类。以下是糖类的种类、分布及功能的具体介绍:
糖类的种类:
1.单糖:
是最简单的糖类,不能被水解成更简单的糖。
常见的单糖有五碳糖(如核糖、脱氧核糖)和六碳糖(如葡萄糖、果糖、半乳糖)。
葡萄糖是细胞中主要的能源物质,分布于动植物细胞;核糖和脱氧核糖则是构成核酸的重要物质,也分布于动植物细胞。
2.二糖:
由两个单糖分子通过糖苷键连接而成,必须水解成单糖后才能被细胞吸收利用。
常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖。蔗糖和麦芽糖主要分布于植物细胞,乳糖则主要分布于动物细胞。
3.多糖:
由多个单糖分子缩合而成的高分子化合物,水解后可以产生许多单糖分子。
常见的多糖有淀粉、纤维素和糖原。淀粉是植物细胞中的主要储能物质,纤维素则是植物细胞壁的主要成分;糖原则是动物细胞中的储能物质。
糖类的分布:
单糖:广泛分布于动植物细胞中,是构成核酸和提供能量的重要物质。
二糖:蔗糖和麦芽糖主要存在于植物中,如甘蔗、甜菜和麦芽等;乳糖则主要存在于动物乳汁中。
多糖:淀粉主要存在于植物的种子、块茎和根中;纤维素是植物细胞壁的主要成分;糖原则主要存在于动物细胞中,特别是肝脏和肌肉中。
糖类的功能:
1.提供能量:糖类是生物体维持生命活动所需能量的主要来源。每克葡萄糖在人体内氧化可以产生4千卡能量,人体所需的约70%能量由糖类提供。
2.储能:多糖如淀粉和糖原是生物体内的重要储能物质,可以在需要时水解成单糖以提供能量。
3.构成细胞结构:如核糖和脱氧核糖是构成核酸的重要物质;纤维素是植物细胞壁的主要成分。
4.其他功能:糖类还参与细胞识别(如细胞表面糖蛋白的识别作用)、维持机体正常功能(如适量吃糖可以提高人体对钙质的吸收)、润肺生津等。
17.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;被动运输;主动运输
【解析】【解答】据题:培养前,培养液内NO3-的浓度大于小麦根尖细胞内NO3-的浓度,在培养后,小麦根尖细胞内NO3-的浓度大于培养液内NO3-的浓度,由此可得NO3-是从低浓度运输到高浓度,属于主动运输,需要载体,消耗能量,分析得知:ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】物质进出细胞的方式主要有以下几种:
1.自由扩散:物质通过简单扩散作用进出细胞,其特点包括:
沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;
不需要提供能量;
没有膜蛋白的协助。
2.协助扩散(促进扩散、易化扩散):物质通过载体蛋白或通道蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入细胞,其特点包括:
比自由扩散转运速率高;
存在最大转运速率;
有特异性,即与特定溶质结合;
不需要提供能量。
3.主动运输:物质通过消耗能量,在载体蛋白的帮助下,从低浓度区向高浓度区运输的过程,其特点包括:
逆浓度梯度运输;
需要消耗能量(ATP);
有特异性,即与特定溶质结合;
可以是离子泵、协同运输等多种形式。
4.内吞和外排:物质通过细胞膜内陷或外突的方式进入或离开细胞,其特点包括:
需要消耗能量;
可以是大分子或颗粒物质的运输方式;
有多种形式,如吞噬、受体介导的内吞等。
18.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、血红蛋白是蛋白质,是在核糖体上合成的,而不是高尔基体,A错误;
B、线粒体内膜属于生物膜系统,同时是有氧呼吸第三阶段的场所,B正确;
C、糖蛋白位于细胞膜的外侧,与细胞间的相互识别和信息传递有关,C正确;
D、原核细胞有细胞膜,但没有生物膜系统,因此,利用原核细胞可以获得较纯净的细胞膜,D正确。
故答案为:A。
【分析】生物膜系统是指以生物膜为基础而形成的一系列膜性结构或细胞器,这些结构在细胞内起着至关重要的作用。以下是对生物膜系统的详细解释:
定义与组成:
生物膜系统主要包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体及核膜等。这些膜性结构或细胞器均含有其特殊的酶系或蛋白质,在细胞内各自独立地执行其功能。
结构特点:
组成生物膜系统的膜具有相似的单位膜结构,即在电镜下观察到的内外两层致密的深色带和中间层的浅色带,膜厚度在8-10nm之间。这些膜的化学组成也大致相同,主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成。
功能:
生物膜系统的功能非常多样,主要包括以下几个方面:
1.物质运输与能量交换:生物膜可以控制细胞内外的物质运输,促进细胞内的物质交换,同时也参与细胞的能量交换过程。
2.信息传递:细胞膜上的受体和信号分子可以参与细胞间的信息传递,调节细胞的活动。
3.细胞识别:细胞膜上的糖蛋白等结构对细胞的生物识别功能至关重要。
4.细胞分区:生物膜将细胞分隔成多个小区室(如细胞器),使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会相互干扰,保证了细胞生命活动的高效、有序进行。
5.遗传物质保护:核膜将细胞分为细胞质和细胞核两部分,使遗传物质得到更好的保护。
6.提供附着位点:生物膜为酶和其他生物分子提供了大量的附着位点,为生化反应的有序进行创造了条件。
应用:
生物膜系统在医学、生产过程以及环境保护等方面都有广泛的应用。例如,在废水处理中,生物膜系统可以有效地去除废水中的悬浮颗粒、有机物和有害物质,提高水质。
19.【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、分泌蛋白等大分子物质通过细胞的方式胞吞与胞吐,胞吞和胞吐是非跨膜运输,不需要载体,但消耗能量,A错误;
B、小分子或离子通过细胞膜的运输方式有自由扩散、协助扩散和主动运输,并不都是经过自由扩散,B错误;
C、当植物细胞液浓度高于细胞外液浓度时,细胞吸水膨胀,不会发生质壁分离,当植物细胞液浓度低于细胞外液浓度时才会发生质壁分离;C正确;
D、葡萄糖进入红细胞是协助扩散,葡萄糖进入其他组织细胞是主动运输,D错误。
故答案为:C。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时,会发生的一种现象。具体来说,质壁分离的过程如下:
1.原理: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。细胞液中的水分会透过原生质层(主要由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成)进入到溶液中,导致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伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离。
2.现象:随着细胞失水的进行,液泡的体积会缩小,而细胞壁由于伸缩性有限,其形态基本保持不变。因此,原生质体会继续收缩,最终与细胞壁完全分离,形成质壁分离现象。此时,原生质体与细胞壁之间的空隙里会充满外界浓度较高的溶液。
3.形式:质壁分离主要有两种形式:凸形和凹形。在某些情况下,严重的凹形质壁分离会被称为“痉挛形”质壁分离。质壁分离最初通常从凹形开始,随后可能保持这一形式或逐渐转变为凸形。原生质体的黏性大小会影响凹形质壁分离持续的时间,黏性大的原生质体能维持较长时间的凹形质壁分离。物质进出细胞的方式主要有以下几种:
1.自由扩散:物质通过简单扩散作用进出细胞,其特点包括:
沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;
不需要提供能量;
没有膜蛋白的协助。
2.协助扩散(促进扩散、易化扩散):物质通过载体蛋白或通道蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入细胞,其特点包括:
比自由扩散转运速率高;
存在最大转运速率;
有特异性,即与特定溶质结合;
不需要提供能量。
3.主动运输:物质通过消耗能量,在载体蛋白的帮助下,从低浓度区向高浓度区运输的过程,其特点包括:
逆浓度梯度运输;
需要消耗能量(ATP);
有特异性,即与特定溶质结合;
可以是离子泵、协同运输等多种形式。
20.【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞壁
【解析】【解答】A、叶绿体只有绿色植物细胞才有,液泡只有成熟的植物细胞才有,低等植物细胞含有中心体,A错误;
B、植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,B正确;
C、细胞膜的脂双层属于亚显微结构,亚显微结构在高倍显微镜下观察不到,C正确;
D、许多花和果实的颜色是由液泡中的色素决定的,即液泡中色素的种类和含量绝对了花和果实的颜色,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。细胞器一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官,它们共同组成了细胞的基本结构,使细胞能正常地工作和运转。细胞器的种类繁多,主要包括线粒体、内质网、中心体、叶绿体、高尔基体、核糖体、溶酶体和液泡等。
以下是几种主要细胞器的简要介绍:
1.线粒体:线粒体是细胞内的“动力车间”,具有双层膜结构,主要负责有氧呼吸,产生ATP分子,为细胞提供能量。
2.内质网:内质网是细胞内的一个网状膜系统,分为粗面内质网和平滑内质网。粗面内质网上附着有核糖体,参与蛋白质的合成;平滑内质网则参与脂质代谢、钙离子平衡等生物过程。
3.中心体:中心体是细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,主要存在于动物及低等植物细胞中。它是细胞分裂时内部活动的中心。
4.叶绿体:叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,被称为植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
5.高尔基体:高尔基体是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”。
6.核糖体:核糖体是细胞内蛋白质合成的场所,由rRNA和蛋白质构成,其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
7.溶酶体:溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器,被称为“消化车间”,对维持细胞内稳态和清除废物起着重要作用。
8.液泡:液泡是一种由生物膜包被的细胞器,广泛存在于植物、真菌和部分原生生物、动物及细菌细胞中。它的功能是多方面的,包括维持细胞的紧张度等。
21.【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验
【解析】【解答】解:在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,将染色体上的DNA和蛋白质分离,便于染色剂与DNA结合.
故选:B.
【分析】在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中:(1)用质量分数为0.9%的NaCl溶液保持细胞原有的形态;(2)用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,将染色体上的DNA和蛋白质分离,便于染色剂与DNA结合;(3)用吡罗红﹣甲基绿染色剂对DNA和RNA进行染色.
22.【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类。其中脂质主要是磷脂,磷脂的元素组成是C、H、O、N、P,蛋白质包含的元素是C、H、O、N,糖类含C、H、O,因此构成细胞膜所必须的元素是C、H、O、N、P。
故答案为:D。
【分析】推测某一结构(或物质)的元素组成
首先分析该结构或物质的组成成分,再推测其元素组成。如:
细胞膜→蛋白质+糖类+磷脂→C、H、O、N、P
染色体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
核糖体→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
病毒→蛋白质+核酸→C、H、O、N、P
23.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照,观察细胞质壁分离现象;第三次观察(f)与第二次观察(d)形成对照,观察细胞质壁分离复原现象,A正确;
B、在质壁分离过程中,原生质层与细胞壁逐渐分开,液泡的体积逐渐变小,液泡的颜色逐渐变深;在质壁分离复原过程中,原生质层与细胞壁之间逐渐接近,液泡的体积逐渐变大,液泡的颜色逐渐变浅,所以该实验可以观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据,B正确;
C、适宜浓度的KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原,可以省略人为滴加清水e的操作,C正确;
D、适当提高蔗糖溶液的浓度,使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大,质壁分离的速度加快,但如果蔗糖浓度过高,会导致细胞失水过多而死亡,D错误。
故答案为:D。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时,会发生的一种现象。具体来说,质壁分离的过程如下:
1.原理: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。细胞液中的水分会透过原生质层(主要由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成)进入到溶液中,导致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伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离。
2.现象:随着细胞失水的进行,液泡的体积会缩小,而细胞壁由于伸缩性有限,其形态基本保持不变。因此,原生质体会继续收缩,最终与细胞壁完全分离,形成质壁分离现象。此时,原生质体与细胞壁之间的空隙里会充满外界浓度较高的溶液。
3.形式:质壁分离主要有两种形式:凸形和凹形。在某些情况下,严重的凹形质壁分离会被称为“痉挛形”质壁分离。质壁分离最初通常从凹形开始,随后可能保持这一形式或逐渐转变为凸形。原生质体的黏性大小会影响凹形质壁分离持续的时间,黏性大的原生质体能维持较长时间的凹形质壁分离。
24.【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;细胞的结构和功能综合
【解析】【解答】图中①是细胞壁,②是细胞质,③是细胞核,④是液泡,自由水主要存在于液泡中,其次4是细胞质基质中,故答案为:D。
【分析】在细胞中,水的存在形式和功能具有以下特点:
1.水的存在形式:
自由水:自由水是指细胞内可以自由流动的水,是细胞内的主要水分形式。
结合水:结合水是与细胞内的其他物质相结合的水,如蛋白质、核酸等生物大分子中的水分。
2.水的功能:
溶剂功能:水是细胞内的良好溶剂,可以溶解多种物质,如盐类、糖、氨基酸、核苷酸等,为细胞内的化学反应提供介质。
生化反应参与:自由水参与细胞内的许多生化反应,如光合作用、呼吸作用、蛋白质合成等。
物质运输:自由水在细胞内起到物质运输的作用,可以携带营养物质和代谢废物在细胞内外进行交换。
维持细胞结构:结合水参与细胞结构的组成,如蛋白质、核酸等生物大分子中的水分有助于维持其三维结构。
调节细胞环境:自由水可以调节细胞内的渗透压,维持细胞的正常形态和功能。
25.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】解:内质网是“有机物合成的车间”;核糖体是“蛋白质的装配机器”;高尔基体是“蛋白质的加工厂”.
故选:B.
【分析】1、内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道. 2、核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸缩合成蛋白质.蛋白质的“装配机器”3、高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂中细胞壁形成有关.
26.【答案】D
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用,并且还能使细胞具有一个相对稳定的内环境A正确;
B、细胞内的许多重要的化学反应,这些化学反应需要酶的参与,这些结构中广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点,B正确;
C、生物膜将各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应,他们互不干扰,这保证了细胞生命活动高效,有序的进行,C正确;
D、分泌蛋白的分泌过程能说明细胞中各种生物膜既具有一定的独立性,又相互联系相互协调,所以他们之间并不是完全独立的,D错误。
故答案为:D。
【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程是一个复杂而精细的细胞活动,主要涉及多个细胞器和细胞结构的参与。以下是该过程的详细步骤:
1.核糖体合成肽链:
分泌蛋白的合成首先始于核糖体,核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。在核糖体上,通过mRNA的模板作用,氨基酸按照特定的顺序连接成多肽链,即肽链的合成。
2.肽链进入内质网:
合成的肽链随后被引导进入内质网腔中。这一过程通常是通过信号肽(signal peptide)的引导实现的,信号肽位于新生肽链的N端,能够识别并结合内质网膜上的受体,从而引导肽链进入内质网。
3.内质网初步加工:
在内质网中,肽链会进行一系列的加工和修饰,如折叠、组装、糖基化等,以形成较为成熟的蛋白质。这些加工过程有助于蛋白质获得正确的三维结构和功能。
4.形成囊泡并运至高尔基体:
经过初步加工的蛋白质会以出芽的方式形成囊泡,这些囊泡随后与高尔基体融合,将蛋白质输送到高尔基体腔内进行进一步的加工和修饰。
5.高尔基体进一步加工:
在高尔基体中,蛋白质会进行更为精细的加工和修饰,如糖基化、磷酸化等,以形成成熟的分泌蛋白。同时,高尔基体还会对蛋白质进行分选和包装,形成分泌泡(浓缩泡)。
6.分泌泡与细胞膜融合并释放:
成熟的分泌蛋白被包裹在分泌泡内,这些分泌泡随后向细胞膜移动并与之融合。通过胞吐的方式,分泌蛋白被释放到细胞外。
7.线粒体供能:
整个过程中,线粒体为细胞提供必要的能量支持,以确保各项加工和运输活动的顺利进行。
27.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、并不是所有细胞器都能在光学显微镜下被看见,光学显微镜下只能观察到叶绿体、液泡和被染色的线粒体,而其他细胞器都属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到,A错误;
B、核糖体和中心体没有生物膜结构,B错误;
C、真核细胞中的细胞器种类不一定相同,如动物细胞没有液泡和叶绿体,C错误;
D、各种细胞器的形态、结构和功能都不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。细胞器一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官,它们共同组成了细胞的基本结构,使细胞能正常地工作和运转。细胞器的种类繁多,主要包括线粒体、内质网、中心体、叶绿体、高尔基体、核糖体、溶酶体和液泡等。
以下是几种主要细胞器的简要介绍:
1.线粒体:线粒体是细胞内的“动力车间”,具有双层膜结构,主要负责有氧呼吸,产生ATP分子,为细胞提供能量。
2.内质网:内质网是细胞内的一个网状膜系统,分为粗面内质网和平滑内质网。粗面内质网上附着有核糖体,参与蛋白质的合成;平滑内质网则参与脂质代谢、钙离子平衡等生物过程。
3.中心体:中心体是细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,主要存在于动物及低等植物细胞中。它是细胞分裂时内部活动的中心。
4.叶绿体:叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,被称为植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
5.高尔基体:高尔基体是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”。
6.核糖体:核糖体是细胞内蛋白质合成的场所,由rRNA和蛋白质构成,其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
7.溶酶体:溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器,被称为“消化车间”,对维持细胞内稳态和清除废物起着重要作用。
8.液泡:液泡是一种由生物膜包被的细胞器,广泛存在于植物、真菌和部分原生生物、动物及细菌细胞中。它的功能是多方面的,包括维持细胞的紧张度等。
28.【答案】B
【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,原核细胞无以核膜为界限的细胞核,真核细胞有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B,原核细胞和真核细胞都含有核糖体,B错误;
C,原核细胞没有染色体,而真核细胞含有染色体,C正确;
D,原核细胞只有核糖体一种细胞器,而真核细胞具有多种细胞器,D正确。
【分析】原核细胞和真核细胞在形态和结构上存在明显的差异,这些差异主要源于两者在细胞核、细胞器、细胞膜等方面存在的不同。以下是原核细胞和真核细胞在形态和结构上的主要异同点:
相同点:
1. 都有细胞膜,能够进行物质交换和能量转换。
2. 都有核糖体,能够进行蛋白质合成。
不同点:
1.细胞核:
原核细胞:没有核膜包裹的细胞核,遗传物质集中在细胞质中,称为拟核或核区。
真核细胞:有核膜包裹的细胞核,遗传物质位于核内,称为染色体。
2.细胞器:
原核细胞:没有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等复杂的细胞器。
真核细胞:有多种细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等,分别承担不同的生理功能。
3.细胞膜:
原核细胞:细胞膜相对简单,没有细胞骨架结构。
真核细胞:细胞膜上有多种蛋白质和脂类,有复杂的细胞骨架结构,如微丝、微管等。
4.大小和形态:
原核细胞:一般较小,形态较简单,多为球状或杆状。
真核细胞:大小不一,形态多样,如动物细胞多为不规则形状,植物细胞有细胞壁,形态多样。
5.分裂方式:
原核细胞:通过简单的二分裂方式进行细胞分裂。
真核细胞:通过有丝分裂、无丝分裂或减数分裂等多种方式进行细胞分裂。
6.基因表达调控:
原核细胞:基因表达调控相对简单,主要通过操纵子机制进行。
真核细胞:基因表达调控复杂,涉及多种转录因子和表观遗传修饰。
29.【答案】A
【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】解:A、花粉是植物产生的雄性生殖细胞,植物细胞均有细胞壁,A正确;
B、红细胞属于动物细胞,动物细胞没有细胞壁,B错误;
C、胰岛A细胞属于动物细胞,动物细胞没有细胞壁,C错误;
D、流感病毒属于病毒类生物,病毒没有细胞结构,因此不含细胞壁,D错误.
故选:A.
【分析】具有细胞壁的生物必须是细胞生物,细胞生物包括原核生物和真核生物,其中具有细胞壁的生物有:原核生物、高等植物、低等植物、真菌等.
30.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】差速离心法是交替使用低速和高速离心,用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法.可用来分离细胞器。分析得知:ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】差速离心法是一种常用的细胞器分离方法,其基本原理是利用不同物质在离心力场中沉降速度的差异,通过逐步增加离心力,使不同大小、形状和密度的物质分步沉淀,从而实现物质的分离。
在差速离心法中,通常先进行低速离心,使细胞碎片和细胞核等大颗粒物质沉淀,然后再进行高速离心,使线粒体、内质网等较小细胞器沉淀。通过多次离心,可以逐步分离出不同大小和密度的细胞器。
差速离心法的具体步骤如下:
1.制备细胞匀浆:将细胞在低温下用匀浆器破碎,释放出细胞内的细胞器。
2.低速离心:将细胞匀浆在低温下进行低速离心,使细胞碎片和细胞核等大颗粒物质沉淀。
3.高速离心:将上清液进行高速离心,使线粒体、内质网等较小细胞器沉淀。
4.再次低速离心:将上清液再次进行低速离心,使未沉淀的细胞器再次沉淀。
5.收集细胞器:将不同转速下沉淀的细胞器分别收集,进行后续实验。
31.【答案】C
【知识点】细胞核的功能
【解析】【解答】解:A、遗传物质存储和复制的主要场所是细胞核,因此是细胞的遗传特性和代谢活动的控制中心,并非它位于细胞中心,A错误;
B、细胞内的DNA主要存储在细胞核内的染色质上,其次是线粒体和叶绿体,B错误;
C、核膜上不连续的结构是核孔,实现核质间频繁的物质交换和信息交流,C正确;
D、细胞是一个统一的整体,细胞质为细胞核提供物质和能量,因此单独存在的细胞核不能进行正常的代谢活动,D错误.
故选:C.
【分析】1、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.2、DNA的存在场所是细胞核、线粒体和叶绿体.3、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.4、细胞是一个统一的整体.
32.【答案】C
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、水稻培养液的Ca2+浓度高于初始浓度,由此可知水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率,番茄培养液的硅酸盐浓度高于初始浓度,所以水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率,A错误;
B、与番茄相比,水稻对Si4+需要量大,而对Ca2+需要量小,体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,B错误;
C、植物对无机盐离子的吸收具有选择性,因为由图可知,番茄对钙离子的吸收量相对比镁离子大,C正确;
D、图中无法看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关,D错误。
故答案为:C。
【分析】主动运输是一种生物膜上的载体介导的跨膜运输过程,其特点是需要载体蛋白的协助,并且必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。主动运输通常涉及载体蛋白、离子泵和其他蛋白质复合物,这些蛋白质复合物利用细胞内的能量(通常以ATP的形式)来驱动运输过程。
具体来说,主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区)的运输方式。在这个过程中,被运输的物质首先与膜上载体蛋白的特定部位结合,然后在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构发生变化,将物质从细胞膜的一侧转运到另一侧并释放出来。随后,载体蛋白恢复原状,又可以继续转运同种物质的其他离子或分子。
主动运输在生物体内具有多种重要作用,包括维持细胞内稳态、吸收营养物质、排泄代谢废物、物质储备、渗透压调节以及神经信号传递等。例如,肠上皮细胞利用主动运输机制将葡萄糖从肠腔转运到血液中,肾脏中的肾小管细胞则利用主动运输机制将尿素从血液中转运到尿液中。
此外,主动运输还可以分为初级主动运输和次级主动运输两种类型。初级主动运输是指直接利用能量水解将物质转运到膜的另一侧,如Na+/K+泵;而次级主动运输则是利用电化学势梯度将物质转运到膜的另一侧,如葡萄糖与Na+的协同运输。
33.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、据图,葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,由此可知葡萄糖是通过主动运输的形式进入此细胞,并且主动运输过程需要消耗ATP,A正确;
B、葡萄糖从此细胞中运出是从高浓度向低浓度一侧运输,并且需要载体的协助,该过程属于协助扩散,协助扩散过程不受O2浓度的影响,B错误;
C、钠离子进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,需载体协助,不需要消耗能量,是协助扩散,C正确;
D、钠离子进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,需载体协助,则钠离子进入细胞的速率与细胞膜上的相应载体数量,D正确;
故答案为:B。
【分析】主动运输和被动运输是物质跨膜运输的两种基本方式,它们在运输机制、能量消耗和物质流动方向等方面存在显著差异。
1.主动运输
定义:主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区)的运输方式,需要载体蛋白的协助,并且必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。
特点:
需要载体蛋白的协助,这些载体蛋白通常具有特异性,即每种载体只能运输一种或少数几种特定的物质。
需要消耗能量,通常以ATP的形式提供能量。
物质运输方向是逆浓度梯度的,即从低浓度区向高浓度区运输。
主动运输包括初级主动运输和次级主动运输,前者直接利用能量将物质转运到膜的另一侧,后者则利用电化学势梯度将物质转运到膜的另一侧。
2.被动运输
定义:被动运输是指物质沿着化学浓度梯度差(即物质从高浓度区移向低浓度区)的运输方式,不需要消耗能量,不依赖于细胞代谢。
特点:
不需要载体蛋白的协助,物质通过细胞膜上的通道或孔洞进行运输。
不需要消耗能量,物质运输的动力来自浓度梯度势能或电位差。
物质运输方向是顺浓度梯度的,即从高浓度区向低浓度区运输。
被动运输包括简单扩散和易化扩散两种方式,简单扩散主要适用于脂溶性小分子物质,易化扩散则适用于水溶性较大的分子通过载体蛋白进行运输。
34.【答案】A
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、甲图中a点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量,表示净光合作用速率等于呼吸作用速率,此时光合作用速率大于呼吸作用速率,A正确·;
B、乙图中a点前二氧化碳浓度升高,说明光合作用小于呼吸作用,a点后二氧化碳的含量降低,说明光合作用速率大于呼吸作用速率,故a点含义是光合作用速率等于呼吸作用速率,B错误;
C、丙图根据图中的曲线的含义可知,a点代表光合作用速率等于呼吸作用速率,C错误;
D、丁图中,a点二氧化碳的吸收量为0,说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率,D错误。
故答案为:A。
【分析】光合作用和呼吸作用是生物体中两个重要的生物化学过程,它们在能量转换、物质代谢和生物体功能等方面具有密切的联系和区别。
1.光合作用
定义:光合作用是指绿色植物、某些细菌和藻类利用光能将二氧化碳和水合成富能有机物,并释放氧气的过程。
特点:
发生在含有叶绿体的细胞中,如绿色植物的叶肉细胞。
需要光能作为能量来源,光能被叶绿体中的色素分子吸收后,通过一系列复杂的化学反应将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
分为光反应和暗反应两个阶段,光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,将光能转化为化学能;暗反应在叶绿体的基质中进行,将二氧化碳固定为有机物。
2.呼吸作用
定义:呼吸作用是指生物体在细胞中通过酶促反应将有机物氧化分解,释放能量并产生二氧化碳和水的过程。
特点:
发生在所有活细胞中,包括动物、植物和微生物的细胞。
需要氧气作为最终电子受体,通过一系列酶促反应将有机物氧化分解,释放出能量,并产生二氧化碳和水。
分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,有氧呼吸在氧气存在时进行,无氧呼吸在氧气缺乏时进行,但产生的能量较少。
3.光合作用和呼吸作用的联系
光合作用和呼吸作用都是生物体中重要的能量转换过程,光合作用将光能转化为化学能,而呼吸作用则将化学能释放出来,为生物体提供能量。
光合作用产生的氧气是呼吸作用所必需的,而呼吸作用产生的二氧化碳则是光合作用所必需的原料。
光合作用和呼吸作用在生物体中相互依存,共同维持着生物体与外界环境的物质和能量交换。
4.光合作用和呼吸作用的区别
光合作用和呼吸作用在能量转换的方向上相反,光合作用将光能转化为化学能,而呼吸作用则将化学能释放出来。
光合作用和呼吸作用在物质代谢的方向上也相反,光合作用将二氧化碳和水转化为有机物,而呼吸作用则将有机物氧化分解为二氧化碳和水。
光合作用和呼吸作用发生的场所不同,光合作用主要发生在含有叶绿体的细胞中,而呼吸作用则发生在所有活细胞中。
35.【答案】C
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】解:A、核糖体没有膜结构,A错误;
B、中心体没有膜结构,叶绿体具有双层膜,B错误;
C、溶酶体和高尔基体都是含有单层膜的细胞器,C正确;
D、线粒体是具有双层膜的细胞器,D错误.
故选:C.
【分析】真核细胞中的细胞器可以分为三类:
双层膜细胞器:线粒体、叶绿体;
单层膜细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体;
无膜的细胞器:核糖体、中心体.
36.【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】质壁分离复原时,失水的细胞因内部渗透压大于外界,开始吸水,水分子从细胞外进入液泡内,细胞的最外面是细胞壁,故水分子需要依次经过细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜,B、C、D不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)成熟的植物细胞有一大液泡,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离;当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
(2)植物细胞渗透吸水时,水分子从细胞外进入液泡内,依次要穿过细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜。
37.【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】根据题意已知四个细胞的其细胞液的浓度依次是a>b>c>d,a的浓度最大,渗透压也最大,所以细胞的吸水能力最强,水分会从浓度低的地方向浓度高的地方扩散,则b、c、d细胞的细胞液中的水分子都要流向a;同理b>c>d,那么c、d细胞液内的水会进入到b细胞液;c>d,那么d细胞液内的水会进入到c细胞液,分析得知:D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】渗透作用是一种重要的生物学现象,它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜)隔开时,溶剂分子(如水分子)从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。这个过程也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动。
在生物学中,渗透作用是植物细胞吸收水分的主要方式之一。当植物细胞处于高浓度溶液环境中时,细胞内的水分会通过细胞膜(具有选择透过性)向外渗出,导致细胞失水。然而,由于细胞壁的存在,细胞可以产生一定的压力,使细胞内外水势逐渐相等,从而停止渗透失水。相反,当植物细胞处于低浓度溶液环境中时,细胞外的水分会通过细胞膜进入细胞内,导致细胞吸水。
渗透作用的原理主要基于溶液的浓度差和膜的选择透过性。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量有关,溶质分子物质的量越多,渗透压越高,反之则越低。在渗透作用过程中,水分子会沿着浓度梯度从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到两侧浓度达到平衡。
渗透作用在生物学、物理学和化学中都有广泛的应用。例如,在生物学中,渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能;在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用;在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质;在材料科学中,渗透作用被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域。
38.【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则其中溶质也被吸出,其漏斗中溶质减少,渗透压减弱,此时吸水能力也减弱,所以在达到平衡时m将减小,A错误;
B、若向漏斗中滴入与开始等浓度的蔗糖溶液,则漏斗中溶质增多,渗透压增大,达到平衡时m将增大,B错误;
C、若向漏斗中滴入清水,渗透压减弱,吸水能力也减弱,平衡时m将减小,C正确;
D、向烧杯中加入清水后,液面高度差减小,水更多进入漏斗,导致漏斗内浓度下降,而烧杯中一直是清水,所以再次平衡时高度差与初始值相比减小,D错误。
故答案为:C。
【分析】渗透作用是一种重要的生物学现象,它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜)隔开时,溶剂分子(如水分子)从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。这个过程也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动。
在生物学中,渗透作用是植物细胞吸收水分的主要方式之一。当植物细胞处于高浓度溶液环境中时,细胞内的水分会通过细胞膜(具有选择透过性)向外渗出,导致细胞失水。然而,由于细胞壁的存在,细胞可以产生一定的压力,使细胞内外水势逐渐相等,从而停止渗透失水。相反,当植物细胞处于低浓度溶液环境中时,细胞外的水分会通过细胞膜进入细胞内,导致细胞吸水。
渗透作用的原理主要基于溶液的浓度差和膜的选择透过性。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量有关,溶质分子物质的量越多,渗透压越高,反之则越低。在渗透作用过程中,水分子会沿着浓度梯度从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到两侧浓度达到平衡。
渗透作用在生物学、物理学和化学中都有广泛的应用。例如,在生物学中,渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能;在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用;在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质;在材料科学中,渗透作用被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域。
39.【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、氧气不是溶剂分子,所以氧气进入红细胞不属于渗透作用,A错误;
B、细胞壁是由纤维素和果胶组成,具有全透性,不属于半透膜,所以水分子通过细胞壁不是渗透作用,B错误;
C、K+不是溶剂分子,所以K+通过原生质层不属于渗透作用,C错误;
D、红细胞在高浓度盐水中皱缩利用了渗透作用原理,D正确。
故答案为:D
【分析】渗透作用是一种重要的生物学现象,它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜)隔开时,溶剂分子(如水分子)从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。这个过程也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动。
在生物学中,渗透作用是植物细胞吸收水分的主要方式之一。当植物细胞处于高浓度溶液环境中时,细胞内的水分会通过细胞膜(具有选择透过性)向外渗出,导致细胞失水。然而,由于细胞壁的存在,细胞可以产生一定的压力,使细胞内外水势逐渐相等,从而停止渗透失水。相反,当植物细胞处于低浓度溶液环境中时,细胞外的水分会通过细胞膜进入细胞内,导致细胞吸水。
渗透作用的原理主要基于溶液的浓度差和膜的选择透过性。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量有关,溶质分子物质的量越多,渗透压越高,反之则越低。在渗透作用过程中,水分子会沿着浓度梯度从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到两侧浓度达到平衡。
渗透作用在生物学、物理学和化学中都有广泛的应用。例如,在生物学中,渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能;在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用;在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质;在材料科学中,渗透作用被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域。
40.【答案】C
【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、该生物体内不具有叶绿体但可以进行光合作用,所以该单细胞生物不可能是真核生物,A错误;
B、根据结构与功能相适应的原理,该单细胞生物可以进行光合作用,所以其是为自养生物,B错误;
C、该单细胞生物体内不具有叶绿体但可以进行光合作用,推测其可能为蓝细菌,为原核生物,所以是无核膜的生物,C正确;
D、该单细胞生物为原核生物,原核生物不可能有线粒体,D错误。
故答案为:C。
【分析】原核细胞和真核细胞在形态和结构上存在明显的差异,这些差异主要源于两者在细胞核、细胞器、细胞膜等方面存在的不同。以下是原核细胞和真核细胞在形态和结构上的主要异同点:
相同点:
1. 都有细胞膜,能够进行物质交换和能量转换。
2. 都有核糖体,能够进行蛋白质合成。
不同点:
1.细胞核:
原核细胞:没有核膜包裹的细胞核,遗传物质集中在细胞质中,称为拟核或核区。
真核细胞:有核膜包裹的细胞核,遗传物质位于核内,称为染色体。
2.细胞器:
原核细胞:没有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等复杂的细胞器。
真核细胞:有多种细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等,分别承担不同的生理功能。
3.细胞膜:
原核细胞:细胞膜相对简单,没有细胞骨架结构。
真核细胞:细胞膜上有多种蛋白质和脂类,有复杂的细胞骨架结构,如微丝、微管等。
4.大小和形态:
原核细胞:一般较小,形态较简单,多为球状或杆状。
真核细胞:大小不一,形态多样,如动物细胞多为不规则形状,植物细胞有细胞壁,形态多样。
5.分裂方式:
原核细胞:通过简单的二分裂方式进行细胞分裂。
真核细胞:通过有丝分裂、无丝分裂或减数分裂等多种方式进行细胞分裂。
6.基因表达调控:
原核细胞:基因表达调控相对简单,主要通过操纵子机制进行。
真核细胞:基因表达调控复杂,涉及多种转录因子和表观遗传修饰。
41.【答案】0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液;0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液;0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液和0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液的混合液;0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液与0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液的加入顺序;若1、2、3三支试管均出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是正确的;若1、2、3三支试管不全出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是错误的
【知识点】检测还原糖的实验
【解析】【解答】(1)根据实验者设想按照不同的顺序先后使用甲液和乙液及混合后使用,2、3号试管中空格处应加入的物质:A为0.5mL0.1g/mL的NaOH溶液;B为0.5mL0.05g/mL的CuSO4溶液;C为0.5mL0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO4溶液的混合物。
(2)由表格分析可知,1号和2号试管相比实验变量是氢氧化钠与硫酸铜的加入顺序。
(3))①若1、2、3三支试管均出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是正确的;②若1、2、3三支试管不全出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是错误的。
【分析】检测还原糖的实验通常采用化学方法,其中最常用的方法是直接滴定法。以下是直接滴定法检测还原糖的实验步骤:
1.样品处理:首先将待测样品进行适当的处理,以去除可能干扰测定的物质。例如,对于含有蛋白质的样品,可以使用蛋白质沉淀剂(如三氯乙酸)将蛋白质沉淀,然后离心去除沉淀物。
2.标准溶液的制备:制备已知浓度的标准还原糖溶液,常用的标准溶液有葡萄糖溶液。标准溶液的浓度应适当选择,以便在实验范围内获得良好的线性关系。
3.费林氏液的配制:费林氏液是一种含有铜离子的弱氧化剂,用于检测还原糖。配制费林氏液时,通常将酒石酸钾钠和硫酸铜溶液混合,然后加入氢氧化钠溶液以调节pH值。
4.滴定:将处理后的样品溶液和费林氏液分别加入滴定管中,然后进行滴定。在滴定过程中,可以使用次甲基蓝作为指示剂。当样品中的还原糖与费林氏液中的铜离子反应时,会生成红色的氧化亚铜沉淀。到达终点时,稍过量的还原糖立即将次甲基蓝还原,使蓝色褪色,呈现出原样品溶液的颜色。
5.计算:根据样品消耗的费林氏液体积和标准溶液的浓度,计算样品中还原糖的含量。
42.【答案】(1)2;中;染色体形态稳定、数目清晰;染色体和纺锤体
(2)1;线粒体;10;核糖体;7;发出星射线,形成纺锤体
(3)内质网 高尔基体 细胞膜 线粒体;2 11;否
【知识点】细胞器之间的协调配合;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】(1)有丝分裂中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,所以诊断因染色体数目变异导致的遗传病时,通常选图甲中的[2]中期细胞进行观察;图甲中4是有丝分裂末期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,同时纺锤丝逐渐消失。
(2)图乙细胞中的[1]线粒体能为有丝分裂提供能量;[10]核糖体没有膜结构,是分裂间期合成蛋白质的场所;图乙中的[4]染色质(体)和[7]核仁进入图甲[1]分裂前期,消失的结构是[7]核仁,而染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;图乙中的结构[5]中心体在图甲中的[1]分裂前期所起的作用是发出星射线,形成纺锤体。
(3) 消化酶属于分泌蛋白,参与消化酶分泌的相关膜结构有内质网(初步加工、运输)、高尔基体(进一步加工修饰、运输)、细胞膜(分泌)、线粒体(供能);哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核,也没有各种细胞器,只有图中的[2]细胞质基质、[11]细胞膜两种结构,该细胞不能进行细胞分裂,当然也就不能进入甲图表示的细胞周期中。
【分析】有丝分裂是一种细胞分裂的过程,它涉及细胞核中染色体的复制和分离,以及细胞质的分裂,最终产生两个遗传上相同的子细胞。有丝分裂的全过程可以分为几个主要阶段,这些阶段在细胞形态和染色体行为上具有明显的特征。以下是有丝分裂过程的详细描述:
1.起始期(或称间期):
在这一阶段,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,为接下来的分裂做准备。DNA的复制确保了每个新生成的子细胞都能获得与母细胞相同的遗传信息。
2.前期:
染色质开始凝缩,由间期细长、弥漫样分布的线性染色质进一步螺旋折叠包装,变短变粗形成早期染色体结构。
核仁解体,核膜破裂,纺锤体开始装配。纺锤体是由微管蛋白聚合成纺锤体微管的过程,这些微管在细胞分裂过程中起着关键作用。
3.中期:
染色体整列完成,所有染色体排列到赤道面上,它们的着丝粒都位于细胞中央的赤道面上。
纺锤体结构呈现典型的纺锤样,染色体在纺锤丝的牵引下保持平衡。中期染色体浓缩变粗,显示出该物种所特有的数目和形态,因此中期是观察和研究染色体形态、结构和数目的最佳时期。
4.后期:
每条染色体的两条姐妹染色单体分开,并在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。
染色体数目加倍,因为每条染色体都分离成了两条独立的染色体。
5.末期:
分离的两组染色体分别抵达两极时,动粒微管消失,极微管进一步延伸,使两组染色体的距离进一步加大。
核纤层重新组装,核膜、核仁重建,形成两个子代细胞核。
细胞质分裂,最终形成两个完全相同的子细胞。在动物细胞中,细胞膜的分裂是通过在“赤道”上形成的环带收缩实现的;在植物细胞中,则是通过细胞板的形成和扩展来实现的。
(1)有丝分裂中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,所以诊断因染色体数目变异导致的遗传病时,通常选图甲中的[2]中期细胞进行观察;图甲中4是有丝分裂末期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,同时纺锤丝逐渐消失。
(2)图乙细胞中的[1]线粒体能为有丝分裂提供能量;[10]核糖体没有膜结构,是分裂间期合成蛋白质的场所;图乙中的[4]染色质(体)和[7]核仁进入图甲[1]分裂前期,消失的结构是[7]核仁,而染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;图乙中的结构[5]中心体在图甲中的[1]分裂前期所起的作用是发出星射线,形成纺锤体。
(3)消化酶属于分泌蛋白,参与消化酶分泌的相关膜结构有内质网(初步加工、运输)、高尔基体(进一步加工修饰、运输)、细胞膜(分泌)、线粒体(供能);哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核,也没有各种细胞器,只有图中的[2]细胞质基质、[11]细胞膜两种结构,该细胞不能进行细胞分裂,当然也就不能进入甲图表示的细胞周期中。
43.【答案】②; ;蔗糖溶液;A;C;减小;尿素;蔗糖
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)②细胞壁具有全透性,半透性的原生质层由细胞膜液泡膜及两层膜之间的细胞质 组成。
(2)由于细胞壁是全透性的,原生质层具有选择透过性,则乙图细胞在质壁分离结束时,⑧处充满了外界溶液,即蔗糖溶液。
(3)丙图中,处于蒸馏水中原生质吸水体积变大,对应A曲线;处于0.3 mol∕L蔗糖溶液中的原生质失水体积变小,对应C曲线;处于尿素溶液中的原生质先失水体积变小,随后细胞吸收尿素分子导致自动复原,对应曲线B。
(4)bc段细胞处于吸水状态,其细胞液浓度减小。
(5)B、C曲线差异的原因是:B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离,后由于尿素能进入细胞,使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;C由于蔗糖不能进入细胞,因此分离后不能发生自动复原。
【分析】质壁分离和复原是植物生理学中的两个重要现象,它们主要涉及到植物细胞在不同浓度溶液中的水分变化。
质壁分离:
质壁分离是指当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就通过原生质层(主要由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成)进入外界溶液中,导致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伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,形成质壁分离的现象。质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,通常发生在细胞体积大、成熟的细胞中。
质壁分离复原:
质壁分离复原则是指当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就通过原生质层进入细胞液中,导致整个原生质层慢慢地恢复成原来的状态,即细胞恢复紧张状态的现象。这个过程通常发生在将已经发生质壁分离的细胞重新放入低渗溶液或清水中时。
实验观察:
在实验室中,可以通过观察紫色洋葱表皮细胞在蔗糖溶液和清水中的变化来演示质壁分离和复原的过程。当洋葱表皮细胞被放置在蔗糖溶液中时,由于外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞会发生质壁分离。随后,将细胞移至清水中,由于细胞液浓度高于外界溶液浓度,细胞会发生质壁分离复原。
主要条件:
质壁分离和复原的发生需要满足以下主要条件:
1. 细胞为活细胞,具有选择透过性的原生质层。
2. 原生质层的伸缩性大于细胞壁。
3. 细胞内外具有浓度差,即外界溶液浓度与细胞液浓度之间存在差异。
应用:
质壁分离和复原现象在植物生理学中具有广泛的应用,如可以用来测定细胞的透性、取出原生质体等。
1 / 1北京市汇文中学2023-2024学年高一下学期期末生物(选考)试题
一、单选题
1.(2024高一下·北京市期末)青霉素是一种常用抗生素,它可抑制肽聚糖(细菌细胞壁的主要成分)的合成,则下列生物中能在含有青霉素的培养基中正常生长的是(  )
A.乳酸菌和酵母菌 B.蘑菇和大肠杆菌
C.毛霉和酵母菌 D.绿藻和结核杆菌
【答案】C
【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】解:A、乳酸菌属于细菌,而酵母菌属于真菌,A错误;
B、蘑菇属于真菌,大肠杆菌属于细菌,B错误;
C、毛霉和酵母菌属于真菌,则在含有青霉素的培养基中正常生长,C正确;
D、绿藻属于真核细胞,能结核杆菌属于细菌,D错误.
故选:C.
【分析】细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素抑制肽聚糖的合成,从而起到抑制细菌生长的作用.
2.(2024高一下·北京市期末)细胞学说的建立过程是一个科学家研究、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折.下列说法正确的是(  )
A.德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说
B.细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
C.英国科学家虎克指出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D.细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构统一性
【答案】D
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】解:A、英国科学家罗伯特 虎克是细胞的发现者和命名者,德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说,A错误;
B、细胞分为原核细胞和真核细胞不属于细胞学说的内容,B错误;
C、英国科学家罗伯特 虎克是细胞的发现者和命名者,“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是德国科学家魏尔肖的名言,C错误;
D、细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构统一性,D正确.
故选:D.
【分析】细胞学说的建立过程:1、显微镜下的重大发现:细胞的发现,涉及到英国的罗伯特 虎克(1665年发现死亡的植物细胞)和荷兰的范 列文胡克(1674年发现金鱼的红细胞和精子,活细胞的发现).2、理论思维和科学实验的结合:在众多前人观察和思维的启发下,德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说.3、细胞学说在修正中前进:涉及德国的魏尔肖.
3.(2024高一下·北京市期末)某同学在5×目镜和10×物镜的组合下,看到视野中均匀分布着256个酵母菌细胞,在不移动装片的情况下,他在10×目镜和40×物镜的组合下可看到酵母菌细胞数是(  )
A.64个 B.32个 C.16个 D.4个
【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】解:根据题意可知:在5×目镜和10×物镜的组合下视野中,在视野中被相连的256 个细胞所充满.目镜不变,而在10×目镜和40×物镜的组合后,因此视野范围内观察到的细胞数目应是原来的( )2,因此高倍镜视野中可以看到这群细胞中的 个.
故选:D.
【分析】显微镜的放大倍数越大,视野就越小,看到的细胞就越大,但看到的数目较少;显微镜的放大倍数越小,视野就越大,看到的细胞就越小,但看到的数目细胞数目就越多.
显微镜放大是指边长放大,面积放大倍数为边长×边长.
4.(2024高一下·北京市期末)下列关于生物体内化合物的说法不正确的是
A.脂肪是既能贮能又具有保温作用的物质
B.蛋白质是控制细胞生命活动的大分子
C.无机盐离子可以维持内环境的渗透压
D.核酸承担了遗传信息贮存和传递的任务
【答案】B
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【分析】脂肪是既是主要贮能物质,又具有保温作用;正确。蛋白质是生命活动的承担者;错误。无机盐离子可以维持内环境的渗透压,如0.9%的氯化钠溶液能维持细胞的形态;正确。核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要作用 ;正确。
5.(2024高一下·北京市期末)下列关于脱氧核糖核苷酸各成分间连接关系中,正确的是(  )
A.磷酸-脱氧核糖-含氮碱基 B.脱氧核糖-磷酸-含氮碱基
C.磷酸-含氮碱基-脱氧核糖 D.磷酸-核糖-含氮碱基
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位
【解析】【解答】脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成的,其中,碱基和磷酸不相连,它们都连在脱氧核糖上,即磷酸-脱氧核糖-含氮碱基。故答案为A。
【分析】本题知识点简单,主要考查学生对脱氧核苷酸的组分及排列方式,属于识记的考查层次。
6.(2024高一下·北京市期末)某多肽分子结构如下图所示,下列关于该多肽的正确叙述是
A.该多肽水解后可产生5种氨基酸
B.该多肽属于5肽化合物,含有4个肽键
C.该多肽水解后可产生6个氨基酸
D.该多肽的分泌不需要ATP
【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、如图,根据氨基酸的基本结构,该多肽链水解产生的氨基酸是4种,而不是5种,A错误;
B、该多肽是五肽化合物,因为该多肽链含有4个肽键,所以是由5个氨基酸形成,叫五肽,B正确;
C、该肽链水解形成5个氨基酸,C错误;
D、多肽的分泌过程属于胞吐,需要ATP提供能量,D错误。
故答案为:B。
【分析】多肽的水解是生物体内或体外条件下,通过肽酶的作用或酸碱催化,使多肽链中连接氨基酸残基的肽键(-CO-NH-)断裂,并与水分子发生作用的过程。在这一过程中,多肽被分解成其组成单位——氨基酸,并释放出一个水分子。多肽水解通常需要一定的条件和酶的参与,以确保反应的选择性和效率。以下是关于多肽水解的一些关键要点:
1.水解方法:蛋白质一般通过酸解、碱解和酶解的三种水解方法或其组合来得到多肽,称为水解多肽。其中,酶解是一种温和的水解方法,通常不会导致营养损失,也不会产生安全问题,因此是制备水解多肽的常用方法。
2.水解条件:
pH值:pH值是多肽水解的重要因素,它直接影响酶的活性。许多酶在特定的pH范围内表现最佳。
温度:温度也是水解反应的重要因素。大多数酶在适当的温度下表现最佳,水解反应通常在温和的条件下进行,以防止蛋白质的不可逆性变性。
酶的选择:使用适当的酶对目标多肽进行水解。例如,胃蛋白酶、胰蛋白酶等是常用的水解酶。
水解时间:水解时间的长短取决于多肽的长度、酶的活性以及水解的程度。
添加辅助剂:有时需要添加辅助剂来提高酶的活性或改善反应条件,如加入还原剂可以维持还原环境,有助于某些酶的活性。
阻断剂:为了选择性地水解特定的肽键,可以加入阻断剂,阻止某些特定酶的作用。
3.水解多肽的应用:水解多肽因其良好的营养特性和多种生理功能,在食品、医药、化妆品等领域有广泛的应用。例如,大豆多肽、玉米胚芽多肽、鱼蛋白水解多肽、乳清蛋白水解多肽等,都因其独特的营养和生物活性而备受关注。
4.水解多肽的注意事项:在化妆品行业中,水解多肽的添加量需要根据具体化妆品配方需要来选择。
7.(2024高一下·北京市期末)关于酶的叙述,错误的是
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】低温并没有改变酶的空间结构,只能降低酶的活性,当温度回到最适温度时,酶的催化效率可以达到最大;但是在高温、强酸和强碱的情况下,则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失,分析得知:ACD正确,B错误。
故答案为:B。
【分析】酶活性的影响因素主要包括以下几个方面:1.温度:酶活性受温度影响较大。在一定范围内,酶活性随温度升高而增强,但超过一定温度后,酶会变性失活。每种酶都有其最适温度,通常在37摄氏度左右。
2.pH值:酶活性受pH值影响较大。每种酶都有其最适pH值,通常在该pH值下酶活性最高。pH值过高或过低都会导致酶失活。
3.底物浓度:底物浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随底物浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随底物浓度增加而增强。
4.抑制剂和激活剂:抑制剂可以降低酶活性,甚至使酶完全失活;而激活剂可以提高酶活性。这些物质可以是其他分子或离子,如重金属离子、某些有机化合物等。
5.酶浓度:酶浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随酶浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随酶浓度增加而增强。
6.离子强度:离子强度对酶活性有一定影响。在一定范围内,酶活性随离子强度增加而增强,但超过一定范围后,酶活性会降低。
8.(2024高一下·北京市期末)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述,错误的是
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
【答案】D
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合
【解析】【分析】不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同,A正确;比如细胞膜载体和血红蛋白都有运输功能,但它们结构不同,B正确;蛋白质的氨基酸排列顺序取决于基因的碱基排列顺序,不同蛋白质的氨基酸排列顺序不同,C正确;氨基酸都是以氨基和羧基相连接,脱水失去一分子水的相同方式脱水缩合的,D错。
9.(2024高一下·北京市期末)已知氨基酸的分式为C2H4O2一R,且亮氨酸的R基为一C4H9,缬氨酸的R基为一C3H7,在两者经脱水缩合形成的二肽分子中C、H、O原子数之比为(  )
A.7∶16∶4 B.11∶24∶4 C.11∶22∶3 D.10∶22∶3
【答案】C
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因
【解析】【解答】氨基酸的分式为C2H4O2N-R表示,将亮氨酸和缬氨酸的R基代入可得到亮氨酸和缬氨酸的分子式分别为:C6H13O2N和C5H11O2N,它们缩合形成二肽时脱去一分子水,所形成的二肽的分子式为C11H22O3N2,其中C、H、O的原子比例为11:22:3。分析得知:C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】蛋白质结构多样性的原因主要有以下几个方面:
1.氨基酸的种类:蛋白质由氨基酸组成,而氨基酸的种类繁多。虽然构成蛋白质的氨基酸大约有20种,但不同的蛋白质可以由这些氨基酸的不同组合构成。
2.氨基酸的数目:组成蛋白质的氨基酸数目可以成百上千,这种数目的差异也是导致蛋白质结构多样性的重要原因。
3.氨基酸的排列顺序:即使是由相同种类和数目的氨基酸组成的蛋白质,其氨基酸的排列顺序也可能不同,这种排列顺序的千变万化进一步增加了蛋白质结构的多样性。
4.多肽链的空间结构:蛋白质的多肽链在空间中会进行盘曲、折叠,形成特定的空间结构。这种空间结构的千差万别也是蛋白质结构多样性的重要体现。
10.(2024高一下·北京市期末)某蛋白质的相对分子量为12392,在合成这个蛋白质分子过程中,脱水量为1944,假设氨基酸的平均相对分子量为128,则该蛋白质分子至少含有几条肽链(  )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】根据脱水质量为1944可知,该蛋白质脱去水的数目为1944÷18=108,设该蛋白质含有n条肽链,则128×(n+108)-1944=12392,则n=4。
故答案为:C。
【分析】n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,则肽键数=(n-1)个;n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数=(n-m)个;无论蛋白质中有多少条肽链,始终有:脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数。
11.(2024高一下·北京市期末)如图所示U形管中间是半透膜(只允许水分子和葡萄糖分子通过),两侧各加入等量的0.1mol/L的蔗糖。如果再在左右两侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和淀粉酶,一段时间后,两侧分别加入等量的本尼迪特试剂并水浴加热,则两侧的液面高度和颜色变化如何?
A.左侧液面先升后降最后不变,两侧均有红黄色现象
B.两侧液面不变,两侧均无红黄色现象
C.左侧液面先升后降最后不变,只有左侧有红黄色现象
D.右侧液面先升后降最后不变,两侧均有红黄色现象
【答案】A
【知识点】酶的特性;渗透作用
【解析】【解答】根据题图:左侧加入蔗糖酶后会将蔗糖分解,左侧液面会上升,但分解后的葡萄糖通过半透膜进入到右侧,由于右侧淀粉酶不能将蔗糖分解,所以右侧会上升,左侧会下降,到一定程度后不变,加入本尼迪特试剂水浴加热后因两侧都含有还原糖,所以都会出现红黄色现象,分析得知:A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】渗透作用是一个在生物学、物理学和化学中都具有重要意义的现象。它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,但不允许溶质分子通过的膜)隔开时,水分子或其他溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或者,也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。
渗透作用的原理
1.浓度差:渗透作用的主要驱动力是溶液之间的浓度差异,即渗透压差。当两个溶液之间存在浓度差异时,低浓度溶液中的水分子会通过膜进入高浓度溶液中,以使两侧的浓度达到平衡。
2.选择性通透性:半透膜具有选择性通透性,它允许某些物质(如水分子)通过,而阻止其他物质(如溶质分子)的通过。这种选择性通透性是根据物质的大小、电荷、溶解性等因素来确定的。
3.扩散过程:在渗透作用中,水分子根据浓度差异沿浓度梯度从低浓度溶液渗透到高浓度溶液中。这种扩散过程是被膜的孔径、孔隙率和水分子与膜之间的相互作用等因素所影响的。
渗透作用的应用
1.生物学:渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能。在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用,如根部吸收水分以及光合产物在植物体内的运输等。
2.化学反应:在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质,如逆渗透膜技术可以用于饮用水的净化和海水淡化等。
3.材料科学:渗透作用在材料科学中被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域,如渗透蒸发技术可以用于海水中重金属的去除和有机物的回收等。
注意事项
能够通过渗透作用吸水的细胞一定是一个活细胞。
渗透作用在许多领域都有重要的应用,但在具体应用中需要考虑到各种因素的影响,如温度、pH值、酶的选择等。
酶的特性主要包括以下几个方面:
1.高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,能够显著加快化学反应的速率。这使得生物体内的代谢过程能够在相对较短的时间内完成。
2.专一性:酶具有高度的专一性,即一种酶只能催化一种或一类特定的化学反应。这是因为酶的活性部位与底物的结构相互匹配,形成酶-底物复合物。
3.多样性:酶的种类繁多,迄今为止已发现约4000多种酶,而在生物体中的酶种类更是远远超过这个数量。这些酶在生物体内发挥着各种各样的催化作用。
4.温和性:酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的,如常温常压、适宜的pH值和离子浓度等。这使得酶在生物体内能够稳定地发挥作用。
5.活性可调节性:酶的活性可以通过多种机制进行调节,包括抑制剂和激活剂的调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。这种调节机制使生物体能够根据不同的环境和代谢需求来适应性地调整酶的活性。
6.易变性:由于大多数酶是蛋白质,因此它们容易受到高温、强酸、强碱等极端条件的影响而变性失活。这要求在使用酶的过程中需要严格控制环境条件。
12.(2024高一下·北京市期末)下列有关观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验说法,不正确的是(  )
A.染色时先用甲基绿溶液染色,再滴加派洛宁染液
B.染色后,RNA显绿色,DNA显红色
C.观察时应选择染色均匀,色泽较浅的区域
D.先用低倍镜找到较清晰的细胞,然后换上高倍镜
【答案】A,B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;显微镜
【解析】【解答】A、在实验过程中所用的染色剂为甲基绿和派洛宁染液,并且使用方法是二者混合同时使用,A错误;
B、甲基绿能将DN显绿色,派洛宁能将RNA显红色,B错误;
C、为了避免色泽重叠影响观察,观察时,应选择染色均匀,色泽较浅的区域进行,C正确;
D、使用显微镜时,应先使用低倍镜找到较清晰的细胞,找到要进一步观察的目标后将之移动到视野中央,再换为用高倍镜进一步观察,D正确。
故答案为:AB。
【分析】DNA和RNA在细胞中的分布实验是生物学中一项重要的实验,它利用了DNA和RNA在化学性质上的差异,通过特定的染色方法,在显微镜下观察并区分这两种核酸在细胞内的分布位置。以下是该实验的基本步骤、原理及注意事项:
实验原理:
1.DNA和RNA的化学性质差异:DNA主要存在于细胞核中,呈双链结构,富含磷酸基团和脱氧核糖;而RNA则主要存在于细胞质中的核糖体或其他细胞器中,呈单链结构,富含磷酸基团和核糖。
2.染色剂的选择性:
甲基绿:对DNA亲和力强,能将DNA染成绿色。
吡罗红:对RNA亲和力强,能将RNA染成红色。
3.盐酸的作用:实验过程中使用的盐酸可以改变细胞膜的通透性,并加速染色剂进入细胞;同时,它还能使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA的染色。
实验步骤:
1.涂片:取人口腔上皮细胞(或其他适宜的细胞)制作临时装片。
2.水解:用质量分数为8%的盐酸处理装片,目的是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,并使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA的染色。
3.冲洗:用蒸馏水冲洗装片,洗去盐酸,防止盐酸影响后续的染色效果。
4.染色:在装片上滴加甲基绿吡罗红混合染色剂(甲基绿和吡罗红要混合均匀后再滴加),使DNA和RNA分别被染成绿色和红色。
5.观察:在显微镜下观察并识别染色结果,绿色部分代表DNA,红色部分代表RNA。
注意事项
1.实验材料的选择:应选择易于获取且含有明显细胞核和细胞质的细胞作为实验材料,如人口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶内表皮细胞等。
2.染色剂的使用:甲基绿和吡罗红要混合均匀后再滴加,以确保两种核酸都能被均匀染色。
3.盐酸的浓度和处理时间:盐酸的浓度和处理时间要适中,过浓或过长的处理都会破坏细胞结构,影响观察结果。
4.显微镜的使用:在观察过程中,要正确调节显微镜的焦距和光线,以获得清晰的视野和准确的观察结果。
5.实验安全:实验过程中要注意安全,特别是使用盐酸等化学试剂时,要佩戴好防护眼镜和手套,避免直接接触皮肤和眼睛。
13.(2024高一下·北京市期末)下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是(  )
A.抗体和糖蛋白 B.葡萄糖和脱氧核糖
C.性激素和RNA D.DNA和呼吸酶
【答案】B
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;核酸的基本组成单位;化合物推断-综合
【解析】【解答】解:A、抗体是蛋白质,糖类和蛋白质形成糖蛋白,是由C、H、O、N四种元素组成;
B、葡萄糖和脱氧核糖是糖类,是由C、H、O三种元素组成;
C、性激素是脂质,是由C、H、O三种元素组成,RNA的元素组成是C、H、O、N、P,五种元素组成;
D、RNA是由C、H、O、N、P五种元素组成,呼吸酶的化学本质是蛋白质,由C、H、O、N四种元素组成.
故选:B.
【分析】1、抗体和糖蛋白是蛋白质,是由C、H、O、N组成.2、葡萄糖和脱氧核糖是糖类,是由C、H、O组成.3、性激素是脂质,是由C、H、O组成,RNA由C、H、O、N、P组成.
14.(2024高一下·北京市期末)航空班某同学日常锻炼时经常出现抽搐现象,医生建议他补充Ca,但他补充了Ca之后,抽搐现象并未消失,你认为其原因可能是(  )
A.缺少生理盐水 B.缺少蛋白质
C.缺少维生素D D.缺少葡萄糖
【答案】C
【知识点】脂质的种类及其功能
【解析】【解答】血钙过低会引起抽搐,根据题干信息“补充了Ca之后,抽搐现象并未消失”,说明补充的钙不能被吸收,而维生素D有促进钙吸收的作用,所以最可能缺少维生素D,C正确。
故答案为:C。
【分析】脂质的种类和作用:
(1)脂肪:生物体内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用;
(2)磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分;
(3)固醇:①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;
②性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
③维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
15.(2024高一下·北京市期末)下列有关遗传物质的叙述,正确的是
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.烟草花叶病毒的碱基5种,核苷酸有8种
C.细菌细胞的遗传物质中含有S元素
D.人细胞的遗传物质初步水解后能产生4种脱氧核苷酸
【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位
【解析】【解答】A、豌豆的遗传物质是DNA,而不是主要遗传物质,A错误;
B、烟草花叶病毒只含有4种碱基和4种核苷酸,因为烟草花叶病毒是RNA病毒,只有RNA一种核酸,B错误;
C、细菌细胞的遗传物质是DNA,DNA不含S元素,C错误;
D、人细胞质中的遗传物质是DNA,水解后能产生四种脱氧核苷酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】核酸是生物体内的一类重要生物大分子,主要分为两种:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。它们的主要存在部位以及功能如下:
核酸的种类:
1.脱氧核糖核酸(DNA):
简称DNA,是生命体内存储、复制和传递遗传信息的主要物质。
由脱氧核糖核苷酸单体聚合而成,具有双螺旋结构。
2.核糖核酸(RNA):
简称RNA,在蛋白质合成过程中起着重要作用。
根据功能不同,RNA可分为多种类型,如转运RNA(tRNA)、信使RNA(mRNA)和核糖体RNA(rRNA)等。
主要存在部位:
1.真核细胞:
DNA:主要存在于细胞核中,是细胞核内最重要的组成部分。此外,线粒体和叶绿体(在植物细胞和某些藻类细胞中)也含有少量的DNA。
RNA:主要存在于细胞质中,特别是在核糖体、细胞质基质和其他细胞器中。RNA的数量在细胞内通常比DNA多得多。
2.原核细胞:
DNA:由于原核细胞没有真正的细胞核,其DNA主要存在于拟核中。拟核是一种类似于细胞核的结构,在原核细胞内起到控制遗传信息的作用。
RNA:同样存在于细胞质中,是原核细胞中负责转录DNA信息并进行蛋白质合成的重要物质。
功能概述:
DNA:作为遗传信息的载体,DNA通过复制过程确保遗传信息的传递,并通过转录过程将遗传信息传递给RNA,进而指导蛋白质的合成。
RNA:在蛋白质合成过程中发挥关键作用。不同类型的RNA具有不同的功能,如mRNA作为合成蛋白质的模板,tRNA负责携带和转移活化氨基酸,rRNA则是细胞合成蛋白质的主要场所。
16.(2024高一下·北京市期末)下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中,正确的是(  )
①淀粉、纤维素和糖原的基本单位均为葡萄糖
②麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖
③葡萄糖、果糖均为还原糖,由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性
④多糖都是动植物细胞内的储能物质
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】①,淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖,①正确;
②,麦芽糖由葡萄糖组成,乳糖由葡萄糖和半乳糖组成,蔗糖由葡萄糖和果糖组成,因此三者的组成中均有葡萄糖,②正确;
③,蔗糖为非还原性糖,不具有还原性,③错误;
④,脂肪是动植物体内的储能物质,④错误,
故答案为:B。
【分析】糖类,又称碳水化合物,是由C、H、O三种元素组成的生物大分子,广泛分布于自然界中。根据结构和性质的不同,糖类可以分为单糖、二糖和多糖等几大类。以下是糖类的种类、分布及功能的具体介绍:
糖类的种类:
1.单糖:
是最简单的糖类,不能被水解成更简单的糖。
常见的单糖有五碳糖(如核糖、脱氧核糖)和六碳糖(如葡萄糖、果糖、半乳糖)。
葡萄糖是细胞中主要的能源物质,分布于动植物细胞;核糖和脱氧核糖则是构成核酸的重要物质,也分布于动植物细胞。
2.二糖:
由两个单糖分子通过糖苷键连接而成,必须水解成单糖后才能被细胞吸收利用。
常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖。蔗糖和麦芽糖主要分布于植物细胞,乳糖则主要分布于动物细胞。
3.多糖:
由多个单糖分子缩合而成的高分子化合物,水解后可以产生许多单糖分子。
常见的多糖有淀粉、纤维素和糖原。淀粉是植物细胞中的主要储能物质,纤维素则是植物细胞壁的主要成分;糖原则是动物细胞中的储能物质。
糖类的分布:
单糖:广泛分布于动植物细胞中,是构成核酸和提供能量的重要物质。
二糖:蔗糖和麦芽糖主要存在于植物中,如甘蔗、甜菜和麦芽等;乳糖则主要存在于动物乳汁中。
多糖:淀粉主要存在于植物的种子、块茎和根中;纤维素是植物细胞壁的主要成分;糖原则主要存在于动物细胞中,特别是肝脏和肌肉中。
糖类的功能:
1.提供能量:糖类是生物体维持生命活动所需能量的主要来源。每克葡萄糖在人体内氧化可以产生4千卡能量,人体所需的约70%能量由糖类提供。
2.储能:多糖如淀粉和糖原是生物体内的重要储能物质,可以在需要时水解成单糖以提供能量。
3.构成细胞结构:如核糖和脱氧核糖是构成核酸的重要物质;纤维素是植物细胞壁的主要成分。
4.其他功能:糖类还参与细胞识别(如细胞表面糖蛋白的识别作用)、维持机体正常功能(如适量吃糖可以提高人体对钙质的吸收)、润肺生津等。
17.(2024高一下·北京市期末)某同学以生长健壮的小麦幼苗为材料进行研究,调查得到小麦培养前、后培养液中及小麦根尖细胞内N相对浓度的变化,实验结果如下图所示。根据本实验结果可以确定(  )
A.根尖细胞吸收NO3-N的方式是自由扩散
B.根尖细胞吸收NO3-N的方式是主动运输
C.细胞在吸收NO3-N的过程中不需要载体
D.细胞液的浓度一定大于培养液的浓度
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;被动运输;主动运输
【解析】【解答】据题:培养前,培养液内NO3-的浓度大于小麦根尖细胞内NO3-的浓度,在培养后,小麦根尖细胞内NO3-的浓度大于培养液内NO3-的浓度,由此可得NO3-是从低浓度运输到高浓度,属于主动运输,需要载体,消耗能量,分析得知:ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】物质进出细胞的方式主要有以下几种:
1.自由扩散:物质通过简单扩散作用进出细胞,其特点包括:
沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;
不需要提供能量;
没有膜蛋白的协助。
2.协助扩散(促进扩散、易化扩散):物质通过载体蛋白或通道蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入细胞,其特点包括:
比自由扩散转运速率高;
存在最大转运速率;
有特异性,即与特定溶质结合;
不需要提供能量。
3.主动运输:物质通过消耗能量,在载体蛋白的帮助下,从低浓度区向高浓度区运输的过程,其特点包括:
逆浓度梯度运输;
需要消耗能量(ATP);
有特异性,即与特定溶质结合;
可以是离子泵、协同运输等多种形式。
4.内吞和外排:物质通过细胞膜内陷或外突的方式进入或离开细胞,其特点包括:
需要消耗能量;
可以是大分子或颗粒物质的运输方式;
有多种形式,如吞噬、受体介导的内吞等。
18.(2024高一下·北京市期末)下面关于细胞的结构和功能的说法中,不正确的是(  )
A.血红蛋白合成的场所是高尔基体
B.线粒体内膜属于生物膜系统,同时是某些代谢活动的场所
C.糖蛋白位于细胞膜的外侧,在细胞相互识别和信息传递方面有重要作用
D.相对于真核细胞利用原核细胞可以获得更纯净的细胞膜
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、血红蛋白是蛋白质,是在核糖体上合成的,而不是高尔基体,A错误;
B、线粒体内膜属于生物膜系统,同时是有氧呼吸第三阶段的场所,B正确;
C、糖蛋白位于细胞膜的外侧,与细胞间的相互识别和信息传递有关,C正确;
D、原核细胞有细胞膜,但没有生物膜系统,因此,利用原核细胞可以获得较纯净的细胞膜,D正确。
故答案为:A。
【分析】生物膜系统是指以生物膜为基础而形成的一系列膜性结构或细胞器,这些结构在细胞内起着至关重要的作用。以下是对生物膜系统的详细解释:
定义与组成:
生物膜系统主要包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体及核膜等。这些膜性结构或细胞器均含有其特殊的酶系或蛋白质,在细胞内各自独立地执行其功能。
结构特点:
组成生物膜系统的膜具有相似的单位膜结构,即在电镜下观察到的内外两层致密的深色带和中间层的浅色带,膜厚度在8-10nm之间。这些膜的化学组成也大致相同,主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成。
功能:
生物膜系统的功能非常多样,主要包括以下几个方面:
1.物质运输与能量交换:生物膜可以控制细胞内外的物质运输,促进细胞内的物质交换,同时也参与细胞的能量交换过程。
2.信息传递:细胞膜上的受体和信号分子可以参与细胞间的信息传递,调节细胞的活动。
3.细胞识别:细胞膜上的糖蛋白等结构对细胞的生物识别功能至关重要。
4.细胞分区:生物膜将细胞分隔成多个小区室(如细胞器),使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会相互干扰,保证了细胞生命活动的高效、有序进行。
5.遗传物质保护:核膜将细胞分为细胞质和细胞核两部分,使遗传物质得到更好的保护。
6.提供附着位点:生物膜为酶和其他生物分子提供了大量的附着位点,为生化反应的有序进行创造了条件。
应用:
生物膜系统在医学、生产过程以及环境保护等方面都有广泛的应用。例如,在废水处理中,生物膜系统可以有效地去除废水中的悬浮颗粒、有机物和有害物质,提高水质。
19.(2024高一下·北京市期末)下列有关物质通过细胞膜的说法正确的是(  )
A.分泌蛋白的分泌不需要能量也不需要细胞膜上的载体蛋白
B.小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞的
C.当植物细胞液浓度低于细胞外液浓度时可能发生质壁分离
D.葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞
【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、分泌蛋白等大分子物质通过细胞的方式胞吞与胞吐,胞吞和胞吐是非跨膜运输,不需要载体,但消耗能量,A错误;
B、小分子或离子通过细胞膜的运输方式有自由扩散、协助扩散和主动运输,并不都是经过自由扩散,B错误;
C、当植物细胞液浓度高于细胞外液浓度时,细胞吸水膨胀,不会发生质壁分离,当植物细胞液浓度低于细胞外液浓度时才会发生质壁分离;C正确;
D、葡萄糖进入红细胞是协助扩散,葡萄糖进入其他组织细胞是主动运输,D错误。
故答案为:C。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时,会发生的一种现象。具体来说,质壁分离的过程如下:
1.原理: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。细胞液中的水分会透过原生质层(主要由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成)进入到溶液中,导致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伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离。
2.现象:随着细胞失水的进行,液泡的体积会缩小,而细胞壁由于伸缩性有限,其形态基本保持不变。因此,原生质体会继续收缩,最终与细胞壁完全分离,形成质壁分离现象。此时,原生质体与细胞壁之间的空隙里会充满外界浓度较高的溶液。
3.形式:质壁分离主要有两种形式:凸形和凹形。在某些情况下,严重的凹形质壁分离会被称为“痉挛形”质壁分离。质壁分离最初通常从凹形开始,随后可能保持这一形式或逐渐转变为凸形。原生质体的黏性大小会影响凹形质壁分离持续的时间,黏性大的原生质体能维持较长时间的凹形质壁分离。物质进出细胞的方式主要有以下几种:
1.自由扩散:物质通过简单扩散作用进出细胞,其特点包括:
沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;
不需要提供能量;
没有膜蛋白的协助。
2.协助扩散(促进扩散、易化扩散):物质通过载体蛋白或通道蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入细胞,其特点包括:
比自由扩散转运速率高;
存在最大转运速率;
有特异性,即与特定溶质结合;
不需要提供能量。
3.主动运输:物质通过消耗能量,在载体蛋白的帮助下,从低浓度区向高浓度区运输的过程,其特点包括:
逆浓度梯度运输;
需要消耗能量(ATP);
有特异性,即与特定溶质结合;
可以是离子泵、协同运输等多种形式。
20.(2024高一下·北京市期末)下列叙述错误的是
A.植物细胞都有液泡和叶绿体,但没有中心体
B.植物细胞的细胞壁主要由纤维素组成
C.高倍显微镜下的成熟植物细胞,观察不到细胞膜的脂双层
D.许多花和果实的颜色是由液泡中的色素决定的
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞壁
【解析】【解答】A、叶绿体只有绿色植物细胞才有,液泡只有成熟的植物细胞才有,低等植物细胞含有中心体,A错误;
B、植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,B正确;
C、细胞膜的脂双层属于亚显微结构,亚显微结构在高倍显微镜下观察不到,C正确;
D、许多花和果实的颜色是由液泡中的色素决定的,即液泡中色素的种类和含量绝对了花和果实的颜色,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。细胞器一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官,它们共同组成了细胞的基本结构,使细胞能正常地工作和运转。细胞器的种类繁多,主要包括线粒体、内质网、中心体、叶绿体、高尔基体、核糖体、溶酶体和液泡等。
以下是几种主要细胞器的简要介绍:
1.线粒体:线粒体是细胞内的“动力车间”,具有双层膜结构,主要负责有氧呼吸,产生ATP分子,为细胞提供能量。
2.内质网:内质网是细胞内的一个网状膜系统,分为粗面内质网和平滑内质网。粗面内质网上附着有核糖体,参与蛋白质的合成;平滑内质网则参与脂质代谢、钙离子平衡等生物过程。
3.中心体:中心体是细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,主要存在于动物及低等植物细胞中。它是细胞分裂时内部活动的中心。
4.叶绿体:叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,被称为植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
5.高尔基体:高尔基体是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”。
6.核糖体:核糖体是细胞内蛋白质合成的场所,由rRNA和蛋白质构成,其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
7.溶酶体:溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器,被称为“消化车间”,对维持细胞内稳态和清除废物起着重要作用。
8.液泡:液泡是一种由生物膜包被的细胞器,广泛存在于植物、真菌和部分原生生物、动物及细菌细胞中。它的功能是多方面的,包括维持细胞的紧张度等。
21.(2024高一下·北京市期末)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中,为改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,所采用的试剂是(  )
A.质量分数为0.9%的NaCl溶液 B.质量分数为8%的盐酸
C.吡罗红甲基绿染色剂 D.斐林试剂
【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验
【解析】【解答】解:在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,将染色体上的DNA和蛋白质分离,便于染色剂与DNA结合.
故选:B.
【分析】在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中:(1)用质量分数为0.9%的NaCl溶液保持细胞原有的形态;(2)用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,将染色体上的DNA和蛋白质分离,便于染色剂与DNA结合;(3)用吡罗红﹣甲基绿染色剂对DNA和RNA进行染色.
22.(2024高一下·北京市期末)在下列几组化学元素中,构成细胞膜所必须的元素是(  )
A.C,H,O B.C,H,O,P
C.C,H,O,N D.C,H,O,N,P
【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类。其中脂质主要是磷脂,磷脂的元素组成是C、H、O、N、P,蛋白质包含的元素是C、H、O、N,糖类含C、H、O,因此构成细胞膜所必须的元素是C、H、O、N、P。
故答案为:D。
【分析】推测某一结构(或物质)的元素组成
首先分析该结构或物质的组成成分,再推测其元素组成。如:
细胞膜→蛋白质+糖类+磷脂→C、H、O、N、P
染色体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
核糖体→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
病毒→蛋白质+核酸→C、H、O、N、P
23.(2024高一下·北京市期末)如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中,错误的是(  )
A.观察(d)和观察(b)形成对照,观察(f)和观察(d)形成对照
B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液,则可以省略e过程
D.增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照,观察细胞质壁分离现象;第三次观察(f)与第二次观察(d)形成对照,观察细胞质壁分离复原现象,A正确;
B、在质壁分离过程中,原生质层与细胞壁逐渐分开,液泡的体积逐渐变小,液泡的颜色逐渐变深;在质壁分离复原过程中,原生质层与细胞壁之间逐渐接近,液泡的体积逐渐变大,液泡的颜色逐渐变浅,所以该实验可以观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据,B正确;
C、适宜浓度的KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原,可以省略人为滴加清水e的操作,C正确;
D、适当提高蔗糖溶液的浓度,使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大,质壁分离的速度加快,但如果蔗糖浓度过高,会导致细胞失水过多而死亡,D错误。
故答案为:D。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时,会发生的一种现象。具体来说,质壁分离的过程如下:
1.原理: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。细胞液中的水分会透过原生质层(主要由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成)进入到溶液中,导致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伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离。
2.现象:随着细胞失水的进行,液泡的体积会缩小,而细胞壁由于伸缩性有限,其形态基本保持不变。因此,原生质体会继续收缩,最终与细胞壁完全分离,形成质壁分离现象。此时,原生质体与细胞壁之间的空隙里会充满外界浓度较高的溶液。
3.形式:质壁分离主要有两种形式:凸形和凹形。在某些情况下,严重的凹形质壁分离会被称为“痉挛形”质壁分离。质壁分离最初通常从凹形开始,随后可能保持这一形式或逐渐转变为凸形。原生质体的黏性大小会影响凹形质壁分离持续的时间,黏性大的原生质体能维持较长时间的凹形质壁分离。
24.(2024高一下·北京市期末)如图是洋葱表皮细胞示意图,其中含自由水量最多的部位是图中
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;细胞的结构和功能综合
【解析】【解答】图中①是细胞壁,②是细胞质,③是细胞核,④是液泡,自由水主要存在于液泡中,其次4是细胞质基质中,故答案为:D。
【分析】在细胞中,水的存在形式和功能具有以下特点:
1.水的存在形式:
自由水:自由水是指细胞内可以自由流动的水,是细胞内的主要水分形式。
结合水:结合水是与细胞内的其他物质相结合的水,如蛋白质、核酸等生物大分子中的水分。
2.水的功能:
溶剂功能:水是细胞内的良好溶剂,可以溶解多种物质,如盐类、糖、氨基酸、核苷酸等,为细胞内的化学反应提供介质。
生化反应参与:自由水参与细胞内的许多生化反应,如光合作用、呼吸作用、蛋白质合成等。
物质运输:自由水在细胞内起到物质运输的作用,可以携带营养物质和代谢废物在细胞内外进行交换。
维持细胞结构:结合水参与细胞结构的组成,如蛋白质、核酸等生物大分子中的水分有助于维持其三维结构。
调节细胞环境:自由水可以调节细胞内的渗透压,维持细胞的正常形态和功能。
25.(2024高一下·北京市期末)细胞内有机物的合成离不开各种细胞器.其中,被比喻为“有机物合成的车间”、“蛋白质的装配机器”、“蛋白质的加工厂”的细胞器分别是(  )
A.叶绿体、核糖体、内质网 B.内质网、核糖体、高尔基体
C.叶绿体、内质网、核糖体 D.高尔基体、核糖体、内质网
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】解:内质网是“有机物合成的车间”;核糖体是“蛋白质的装配机器”;高尔基体是“蛋白质的加工厂”.
故选:B.
【分析】1、内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道. 2、核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸缩合成蛋白质.蛋白质的“装配机器”3、高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂中细胞壁形成有关.
26.(2024高一下·北京市期末)下列关于生物膜系统在细胞中作用的叙述中,不正确的是(  )
A.生物膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用
B.许多重要的化学反应都在生物膜上进行
C.生物膜将各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应
D.各种生物膜在功能上互相独立,互不影响
【答案】D
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用,并且还能使细胞具有一个相对稳定的内环境A正确;
B、细胞内的许多重要的化学反应,这些化学反应需要酶的参与,这些结构中广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点,B正确;
C、生物膜将各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应,他们互不干扰,这保证了细胞生命活动高效,有序的进行,C正确;
D、分泌蛋白的分泌过程能说明细胞中各种生物膜既具有一定的独立性,又相互联系相互协调,所以他们之间并不是完全独立的,D错误。
故答案为:D。
【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程是一个复杂而精细的细胞活动,主要涉及多个细胞器和细胞结构的参与。以下是该过程的详细步骤:
1.核糖体合成肽链:
分泌蛋白的合成首先始于核糖体,核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。在核糖体上,通过mRNA的模板作用,氨基酸按照特定的顺序连接成多肽链,即肽链的合成。
2.肽链进入内质网:
合成的肽链随后被引导进入内质网腔中。这一过程通常是通过信号肽(signal peptide)的引导实现的,信号肽位于新生肽链的N端,能够识别并结合内质网膜上的受体,从而引导肽链进入内质网。
3.内质网初步加工:
在内质网中,肽链会进行一系列的加工和修饰,如折叠、组装、糖基化等,以形成较为成熟的蛋白质。这些加工过程有助于蛋白质获得正确的三维结构和功能。
4.形成囊泡并运至高尔基体:
经过初步加工的蛋白质会以出芽的方式形成囊泡,这些囊泡随后与高尔基体融合,将蛋白质输送到高尔基体腔内进行进一步的加工和修饰。
5.高尔基体进一步加工:
在高尔基体中,蛋白质会进行更为精细的加工和修饰,如糖基化、磷酸化等,以形成成熟的分泌蛋白。同时,高尔基体还会对蛋白质进行分选和包装,形成分泌泡(浓缩泡)。
6.分泌泡与细胞膜融合并释放:
成熟的分泌蛋白被包裹在分泌泡内,这些分泌泡随后向细胞膜移动并与之融合。通过胞吐的方式,分泌蛋白被释放到细胞外。
7.线粒体供能:
整个过程中,线粒体为细胞提供必要的能量支持,以确保各项加工和运输活动的顺利进行。
27.(2024高一下·北京市期末)关于细胞器的下列说法,正确的是(  )
A.在光学显微镜下都能看见
B.都具有生物膜结构
C.在一个真核细胞中,都含有各种细胞器
D.各种细胞器的形态结构有所不同
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、并不是所有细胞器都能在光学显微镜下被看见,光学显微镜下只能观察到叶绿体、液泡和被染色的线粒体,而其他细胞器都属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到,A错误;
B、核糖体和中心体没有生物膜结构,B错误;
C、真核细胞中的细胞器种类不一定相同,如动物细胞没有液泡和叶绿体,C错误;
D、各种细胞器的形态、结构和功能都不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。细胞器一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官,它们共同组成了细胞的基本结构,使细胞能正常地工作和运转。细胞器的种类繁多,主要包括线粒体、内质网、中心体、叶绿体、高尔基体、核糖体、溶酶体和液泡等。
以下是几种主要细胞器的简要介绍:
1.线粒体:线粒体是细胞内的“动力车间”,具有双层膜结构,主要负责有氧呼吸,产生ATP分子,为细胞提供能量。
2.内质网:内质网是细胞内的一个网状膜系统,分为粗面内质网和平滑内质网。粗面内质网上附着有核糖体,参与蛋白质的合成;平滑内质网则参与脂质代谢、钙离子平衡等生物过程。
3.中心体:中心体是细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,主要存在于动物及低等植物细胞中。它是细胞分裂时内部活动的中心。
4.叶绿体:叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,被称为植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
5.高尔基体:高尔基体是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”。
6.核糖体:核糖体是细胞内蛋白质合成的场所,由rRNA和蛋白质构成,其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
7.溶酶体:溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器,被称为“消化车间”,对维持细胞内稳态和清除废物起着重要作用。
8.液泡:液泡是一种由生物膜包被的细胞器,广泛存在于植物、真菌和部分原生生物、动物及细菌细胞中。它的功能是多方面的,包括维持细胞的紧张度等。
28.(2024高一下·北京市期末)现有一个单细胞生物,某同学列举出以下几条来判断该生物是否为真核生物,其中错误的是(  )
A.有无以核膜为界限的细胞核 B.有无核糖体
C.有无染色体 D.有无多种细胞器
【答案】B
【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,原核细胞无以核膜为界限的细胞核,真核细胞有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B,原核细胞和真核细胞都含有核糖体,B错误;
C,原核细胞没有染色体,而真核细胞含有染色体,C正确;
D,原核细胞只有核糖体一种细胞器,而真核细胞具有多种细胞器,D正确。
【分析】原核细胞和真核细胞在形态和结构上存在明显的差异,这些差异主要源于两者在细胞核、细胞器、细胞膜等方面存在的不同。以下是原核细胞和真核细胞在形态和结构上的主要异同点:
相同点:
1. 都有细胞膜,能够进行物质交换和能量转换。
2. 都有核糖体,能够进行蛋白质合成。
不同点:
1.细胞核:
原核细胞:没有核膜包裹的细胞核,遗传物质集中在细胞质中,称为拟核或核区。
真核细胞:有核膜包裹的细胞核,遗传物质位于核内,称为染色体。
2.细胞器:
原核细胞:没有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等复杂的细胞器。
真核细胞:有多种细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等,分别承担不同的生理功能。
3.细胞膜:
原核细胞:细胞膜相对简单,没有细胞骨架结构。
真核细胞:细胞膜上有多种蛋白质和脂类,有复杂的细胞骨架结构,如微丝、微管等。
4.大小和形态:
原核细胞:一般较小,形态较简单,多为球状或杆状。
真核细胞:大小不一,形态多样,如动物细胞多为不规则形状,植物细胞有细胞壁,形态多样。
5.分裂方式:
原核细胞:通过简单的二分裂方式进行细胞分裂。
真核细胞:通过有丝分裂、无丝分裂或减数分裂等多种方式进行细胞分裂。
6.基因表达调控:
原核细胞:基因表达调控相对简单,主要通过操纵子机制进行。
真核细胞:基因表达调控复杂,涉及多种转录因子和表观遗传修饰。
29.(2024高一下·北京市期末)具有细胞壁的选项是(  )
A.花粉 B.红细胞 C.胰岛A细胞 D.流感病毒
【答案】A
【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】解:A、花粉是植物产生的雄性生殖细胞,植物细胞均有细胞壁,A正确;
B、红细胞属于动物细胞,动物细胞没有细胞壁,B错误;
C、胰岛A细胞属于动物细胞,动物细胞没有细胞壁,C错误;
D、流感病毒属于病毒类生物,病毒没有细胞结构,因此不含细胞壁,D错误.
故选:A.
【分析】具有细胞壁的生物必须是细胞生物,细胞生物包括原核生物和真核生物,其中具有细胞壁的生物有:原核生物、高等植物、低等植物、真菌等.
30.(2024高一下·北京市期末)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是(  )
A.纸层析法 B.沉淀法 C.差速离心法 D.密度离心法
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】差速离心法是交替使用低速和高速离心,用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法.可用来分离细胞器。分析得知:ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】差速离心法是一种常用的细胞器分离方法,其基本原理是利用不同物质在离心力场中沉降速度的差异,通过逐步增加离心力,使不同大小、形状和密度的物质分步沉淀,从而实现物质的分离。
在差速离心法中,通常先进行低速离心,使细胞碎片和细胞核等大颗粒物质沉淀,然后再进行高速离心,使线粒体、内质网等较小细胞器沉淀。通过多次离心,可以逐步分离出不同大小和密度的细胞器。
差速离心法的具体步骤如下:
1.制备细胞匀浆:将细胞在低温下用匀浆器破碎,释放出细胞内的细胞器。
2.低速离心:将细胞匀浆在低温下进行低速离心,使细胞碎片和细胞核等大颗粒物质沉淀。
3.高速离心:将上清液进行高速离心,使线粒体、内质网等较小细胞器沉淀。
4.再次低速离心:将上清液再次进行低速离心,使未沉淀的细胞器再次沉淀。
5.收集细胞器:将不同转速下沉淀的细胞器分别收集,进行后续实验。
31.(2024高一下·北京市期末)下列关于细胞核的叙述,正确的是(  )
A.细胞核是细胞的控制中心,因为它位于细胞中心
B.细胞内的DNA上储存着的遗传信息全部位于细胞核内的染色质上
C.实现核质间频繁的物质交换和信息交流的主要通道是核孔
D.单独存在的细胞核因为具有遗传信息仍能进行正常的代谢活动
【答案】C
【知识点】细胞核的功能
【解析】【解答】解:A、遗传物质存储和复制的主要场所是细胞核,因此是细胞的遗传特性和代谢活动的控制中心,并非它位于细胞中心,A错误;
B、细胞内的DNA主要存储在细胞核内的染色质上,其次是线粒体和叶绿体,B错误;
C、核膜上不连续的结构是核孔,实现核质间频繁的物质交换和信息交流,C正确;
D、细胞是一个统一的整体,细胞质为细胞核提供物质和能量,因此单独存在的细胞核不能进行正常的代谢活动,D错误.
故选:C.
【分析】1、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.2、DNA的存在场所是细胞核、线粒体和叶绿体.3、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.4、细胞是一个统一的整体.
32.(2024高一下·北京市期末)用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗,假设水稻和番茄的吸水速率相同,一段时间后,测定培养液中各种离子浓度与实验开始前之比如下图所示。该实验的结果能得出(  )
A.水稻培养液中钙离子、镁离子浓度比实验前高是因为水稻细胞的分泌造成的
B.与番茄相比,水稻对Si离子需要量小
C.番茄对钙离子的吸收量相对比镁离子大
D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
【答案】C
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、水稻培养液的Ca2+浓度高于初始浓度,由此可知水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率,番茄培养液的硅酸盐浓度高于初始浓度,所以水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率,A错误;
B、与番茄相比,水稻对Si4+需要量大,而对Ca2+需要量小,体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,B错误;
C、植物对无机盐离子的吸收具有选择性,因为由图可知,番茄对钙离子的吸收量相对比镁离子大,C正确;
D、图中无法看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关,D错误。
故答案为:C。
【分析】主动运输是一种生物膜上的载体介导的跨膜运输过程,其特点是需要载体蛋白的协助,并且必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。主动运输通常涉及载体蛋白、离子泵和其他蛋白质复合物,这些蛋白质复合物利用细胞内的能量(通常以ATP的形式)来驱动运输过程。
具体来说,主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区)的运输方式。在这个过程中,被运输的物质首先与膜上载体蛋白的特定部位结合,然后在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构发生变化,将物质从细胞膜的一侧转运到另一侧并释放出来。随后,载体蛋白恢复原状,又可以继续转运同种物质的其他离子或分子。
主动运输在生物体内具有多种重要作用,包括维持细胞内稳态、吸收营养物质、排泄代谢废物、物质储备、渗透压调节以及神经信号传递等。例如,肠上皮细胞利用主动运输机制将葡萄糖从肠腔转运到血液中,肾脏中的肾小管细胞则利用主动运输机制将尿素从血液中转运到尿液中。
此外,主动运输还可以分为初级主动运输和次级主动运输两种类型。初级主动运输是指直接利用能量水解将物质转运到膜的另一侧,如Na+/K+泵;而次级主动运输则是利用电化学势梯度将物质转运到膜的另一侧,如葡萄糖与Na+的协同运输。
33.(2024高一下·北京市期末)下图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中●、▲的个数代表分子(离子)的浓度。下列叙述不正确的是 (  )
A.葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞,需要消耗ATP
B.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响
C.钠离子通过协助扩散的方式进入此细胞,不需要消耗ATP
D.钠离子进入细胞的速率与细胞膜上的相应载体数量有关
【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、据图,葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,由此可知葡萄糖是通过主动运输的形式进入此细胞,并且主动运输过程需要消耗ATP,A正确;
B、葡萄糖从此细胞中运出是从高浓度向低浓度一侧运输,并且需要载体的协助,该过程属于协助扩散,协助扩散过程不受O2浓度的影响,B错误;
C、钠离子进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,需载体协助,不需要消耗能量,是协助扩散,C正确;
D、钠离子进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度,需载体协助,则钠离子进入细胞的速率与细胞膜上的相应载体数量,D正确;
故答案为:B。
【分析】主动运输和被动运输是物质跨膜运输的两种基本方式,它们在运输机制、能量消耗和物质流动方向等方面存在显著差异。
1.主动运输
定义:主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区)的运输方式,需要载体蛋白的协助,并且必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。
特点:
需要载体蛋白的协助,这些载体蛋白通常具有特异性,即每种载体只能运输一种或少数几种特定的物质。
需要消耗能量,通常以ATP的形式提供能量。
物质运输方向是逆浓度梯度的,即从低浓度区向高浓度区运输。
主动运输包括初级主动运输和次级主动运输,前者直接利用能量将物质转运到膜的另一侧,后者则利用电化学势梯度将物质转运到膜的另一侧。
2.被动运输
定义:被动运输是指物质沿着化学浓度梯度差(即物质从高浓度区移向低浓度区)的运输方式,不需要消耗能量,不依赖于细胞代谢。
特点:
不需要载体蛋白的协助,物质通过细胞膜上的通道或孔洞进行运输。
不需要消耗能量,物质运输的动力来自浓度梯度势能或电位差。
物质运输方向是顺浓度梯度的,即从高浓度区向低浓度区运输。
被动运输包括简单扩散和易化扩散两种方式,简单扩散主要适用于脂溶性小分子物质,易化扩散则适用于水溶性较大的分子通过载体蛋白进行运输。
34.(2024高一下·北京市期末)某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外,其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等(  )
A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图丁
【答案】A
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、甲图中a点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量,表示净光合作用速率等于呼吸作用速率,此时光合作用速率大于呼吸作用速率,A正确·;
B、乙图中a点前二氧化碳浓度升高,说明光合作用小于呼吸作用,a点后二氧化碳的含量降低,说明光合作用速率大于呼吸作用速率,故a点含义是光合作用速率等于呼吸作用速率,B错误;
C、丙图根据图中的曲线的含义可知,a点代表光合作用速率等于呼吸作用速率,C错误;
D、丁图中,a点二氧化碳的吸收量为0,说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率,D错误。
故答案为:A。
【分析】光合作用和呼吸作用是生物体中两个重要的生物化学过程,它们在能量转换、物质代谢和生物体功能等方面具有密切的联系和区别。
1.光合作用
定义:光合作用是指绿色植物、某些细菌和藻类利用光能将二氧化碳和水合成富能有机物,并释放氧气的过程。
特点:
发生在含有叶绿体的细胞中,如绿色植物的叶肉细胞。
需要光能作为能量来源,光能被叶绿体中的色素分子吸收后,通过一系列复杂的化学反应将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
分为光反应和暗反应两个阶段,光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,将光能转化为化学能;暗反应在叶绿体的基质中进行,将二氧化碳固定为有机物。
2.呼吸作用
定义:呼吸作用是指生物体在细胞中通过酶促反应将有机物氧化分解,释放能量并产生二氧化碳和水的过程。
特点:
发生在所有活细胞中,包括动物、植物和微生物的细胞。
需要氧气作为最终电子受体,通过一系列酶促反应将有机物氧化分解,释放出能量,并产生二氧化碳和水。
分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,有氧呼吸在氧气存在时进行,无氧呼吸在氧气缺乏时进行,但产生的能量较少。
3.光合作用和呼吸作用的联系
光合作用和呼吸作用都是生物体中重要的能量转换过程,光合作用将光能转化为化学能,而呼吸作用则将化学能释放出来,为生物体提供能量。
光合作用产生的氧气是呼吸作用所必需的,而呼吸作用产生的二氧化碳则是光合作用所必需的原料。
光合作用和呼吸作用在生物体中相互依存,共同维持着生物体与外界环境的物质和能量交换。
4.光合作用和呼吸作用的区别
光合作用和呼吸作用在能量转换的方向上相反,光合作用将光能转化为化学能,而呼吸作用则将化学能释放出来。
光合作用和呼吸作用在物质代谢的方向上也相反,光合作用将二氧化碳和水转化为有机物,而呼吸作用则将有机物氧化分解为二氧化碳和水。
光合作用和呼吸作用发生的场所不同,光合作用主要发生在含有叶绿体的细胞中,而呼吸作用则发生在所有活细胞中。
35.(2024高一下·北京市期末)下列各组细胞器均具单层膜的是(  )
A.液泡和核糖体 B.中心体和叶绿体
C.溶酶体和高尔基体 D.内质网和线粒体
【答案】C
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】解:A、核糖体没有膜结构,A错误;
B、中心体没有膜结构,叶绿体具有双层膜,B错误;
C、溶酶体和高尔基体都是含有单层膜的细胞器,C正确;
D、线粒体是具有双层膜的细胞器,D错误.
故选:C.
【分析】真核细胞中的细胞器可以分为三类:
双层膜细胞器:线粒体、叶绿体;
单层膜细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体;
无膜的细胞器:核糖体、中心体.
36.(2024高一下·北京市期末)植物细胞发生质壁分离复原时,水分子依次通过的结构是(  )
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
B.细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D.细胞膜、液泡膜、细胞质
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】质壁分离复原时,失水的细胞因内部渗透压大于外界,开始吸水,水分子从细胞外进入液泡内,细胞的最外面是细胞壁,故水分子需要依次经过细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜,B、C、D不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)成熟的植物细胞有一大液泡,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离;当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
(2)植物细胞渗透吸水时,水分子从细胞外进入液泡内,依次要穿过细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜。
37.(2024高一下·北京市期末)如图是某植物相邻的四个细胞,其细胞液的浓度依次是a>b>c>d,正确表示它们之间水分子渗透方向的是
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】根据题意已知四个细胞的其细胞液的浓度依次是a>b>c>d,a的浓度最大,渗透压也最大,所以细胞的吸水能力最强,水分会从浓度低的地方向浓度高的地方扩散,则b、c、d细胞的细胞液中的水分子都要流向a;同理b>c>d,那么c、d细胞液内的水会进入到b细胞液;c>d,那么d细胞液内的水会进入到c细胞液,分析得知:D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】渗透作用是一种重要的生物学现象,它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜)隔开时,溶剂分子(如水分子)从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。这个过程也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动。
在生物学中,渗透作用是植物细胞吸收水分的主要方式之一。当植物细胞处于高浓度溶液环境中时,细胞内的水分会通过细胞膜(具有选择透过性)向外渗出,导致细胞失水。然而,由于细胞壁的存在,细胞可以产生一定的压力,使细胞内外水势逐渐相等,从而停止渗透失水。相反,当植物细胞处于低浓度溶液环境中时,细胞外的水分会通过细胞膜进入细胞内,导致细胞吸水。
渗透作用的原理主要基于溶液的浓度差和膜的选择透过性。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量有关,溶质分子物质的量越多,渗透压越高,反之则越低。在渗透作用过程中,水分子会沿着浓度梯度从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到两侧浓度达到平衡。
渗透作用在生物学、物理学和化学中都有广泛的应用。例如,在生物学中,渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能;在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用;在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质;在材料科学中,渗透作用被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域。
38.(2024高一下·北京市期末)如图是平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b–a。在此基础上继续实验,以渗透平衡时的液面差为观测指标,正确的是(  )
A.若吸出漏斗高出烧杯液面的溶液,则新的平衡时m增大
B.若向漏斗中加入等浓度的蔗糖溶液,则新的平衡时m不变
C.若向漏斗中加入清水,新的平衡时m减小
D.若向烧杯中加入清水,新的平衡时m增大
【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则其中溶质也被吸出,其漏斗中溶质减少,渗透压减弱,此时吸水能力也减弱,所以在达到平衡时m将减小,A错误;
B、若向漏斗中滴入与开始等浓度的蔗糖溶液,则漏斗中溶质增多,渗透压增大,达到平衡时m将增大,B错误;
C、若向漏斗中滴入清水,渗透压减弱,吸水能力也减弱,平衡时m将减小,C正确;
D、向烧杯中加入清水后,液面高度差减小,水更多进入漏斗,导致漏斗内浓度下降,而烧杯中一直是清水,所以再次平衡时高度差与初始值相比减小,D错误。
故答案为:C。
【分析】渗透作用是一种重要的生物学现象,它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜)隔开时,溶剂分子(如水分子)从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。这个过程也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动。
在生物学中,渗透作用是植物细胞吸收水分的主要方式之一。当植物细胞处于高浓度溶液环境中时,细胞内的水分会通过细胞膜(具有选择透过性)向外渗出,导致细胞失水。然而,由于细胞壁的存在,细胞可以产生一定的压力,使细胞内外水势逐渐相等,从而停止渗透失水。相反,当植物细胞处于低浓度溶液环境中时,细胞外的水分会通过细胞膜进入细胞内,导致细胞吸水。
渗透作用的原理主要基于溶液的浓度差和膜的选择透过性。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量有关,溶质分子物质的量越多,渗透压越高,反之则越低。在渗透作用过程中,水分子会沿着浓度梯度从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到两侧浓度达到平衡。
渗透作用在生物学、物理学和化学中都有广泛的应用。例如,在生物学中,渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能;在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用;在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质;在材料科学中,渗透作用被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域。
39.(2024高一下·北京市期末)下列现象利用渗透作用原理的是(  )
A.氧气进入红细胞 B.水分子通过细胞壁
C.K+通过原生质层 D.红细胞在高浓度盐水中皱缩
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、氧气不是溶剂分子,所以氧气进入红细胞不属于渗透作用,A错误;
B、细胞壁是由纤维素和果胶组成,具有全透性,不属于半透膜,所以水分子通过细胞壁不是渗透作用,B错误;
C、K+不是溶剂分子,所以K+通过原生质层不属于渗透作用,C错误;
D、红细胞在高浓度盐水中皱缩利用了渗透作用原理,D正确。
故答案为:D
【分析】渗透作用是一种重要的生物学现象,它指的是两种不同浓度的溶液被半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜)隔开时,溶剂分子(如水分子)从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。这个过程也可以理解为水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动。
在生物学中,渗透作用是植物细胞吸收水分的主要方式之一。当植物细胞处于高浓度溶液环境中时,细胞内的水分会通过细胞膜(具有选择透过性)向外渗出,导致细胞失水。然而,由于细胞壁的存在,细胞可以产生一定的压力,使细胞内外水势逐渐相等,从而停止渗透失水。相反,当植物细胞处于低浓度溶液环境中时,细胞外的水分会通过细胞膜进入细胞内,导致细胞吸水。
渗透作用的原理主要基于溶液的浓度差和膜的选择透过性。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量有关,溶质分子物质的量越多,渗透压越高,反之则越低。在渗透作用过程中,水分子会沿着浓度梯度从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直到两侧浓度达到平衡。
渗透作用在生物学、物理学和化学中都有广泛的应用。例如,在生物学中,渗透作用帮助维持生物细胞内外的渗透压平衡,保持细胞的正常功能;在植物中,渗透作用起到了输送水分和营养物质的重要作用;在化学反应中,渗透作用可以用于分离、纯化和提取物质;在材料科学中,渗透作用被广泛应用于膜分离、膜过滤和膜反应等领域。
40.(2024高一下·北京市期末)某单细胞生物,体内不具有叶绿体但可以进行光合作用,该生物最可能是(  )
A.真核生物 B.异养生物
C.无核膜的生物 D.有线粒体的生物
【答案】C
【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、该生物体内不具有叶绿体但可以进行光合作用,所以该单细胞生物不可能是真核生物,A错误;
B、根据结构与功能相适应的原理,该单细胞生物可以进行光合作用,所以其是为自养生物,B错误;
C、该单细胞生物体内不具有叶绿体但可以进行光合作用,推测其可能为蓝细菌,为原核生物,所以是无核膜的生物,C正确;
D、该单细胞生物为原核生物,原核生物不可能有线粒体,D错误。
故答案为:C。
【分析】原核细胞和真核细胞在形态和结构上存在明显的差异,这些差异主要源于两者在细胞核、细胞器、细胞膜等方面存在的不同。以下是原核细胞和真核细胞在形态和结构上的主要异同点:
相同点:
1. 都有细胞膜,能够进行物质交换和能量转换。
2. 都有核糖体,能够进行蛋白质合成。
不同点:
1.细胞核:
原核细胞:没有核膜包裹的细胞核,遗传物质集中在细胞质中,称为拟核或核区。
真核细胞:有核膜包裹的细胞核,遗传物质位于核内,称为染色体。
2.细胞器:
原核细胞:没有线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等复杂的细胞器。
真核细胞:有多种细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等,分别承担不同的生理功能。
3.细胞膜:
原核细胞:细胞膜相对简单,没有细胞骨架结构。
真核细胞:细胞膜上有多种蛋白质和脂类,有复杂的细胞骨架结构,如微丝、微管等。
4.大小和形态:
原核细胞:一般较小,形态较简单,多为球状或杆状。
真核细胞:大小不一,形态多样,如动物细胞多为不规则形状,植物细胞有细胞壁,形态多样。
5.分裂方式:
原核细胞:通过简单的二分裂方式进行细胞分裂。
真核细胞:通过有丝分裂、无丝分裂或减数分裂等多种方式进行细胞分裂。
6.基因表达调控:
原核细胞:基因表达调控相对简单,主要通过操纵子机制进行。
真核细胞:基因表达调控复杂,涉及多种转录因子和表观遗传修饰。
二、综合题
41.(2024高一下·北京市期末)用斐林试剂鉴定还原糖的实验中,教材要求必须将斐林试剂甲液和乙液混合均匀后使用,切勿分别使用,但在实验过程中,实验者设想按照不同的使用顺序先后使用甲液和乙液及混合后使用。
实验猜想:用斐林试剂鉴定还原糖与其甲液、乙液使用顺序及是否混用无关。
实验设计:为探究以上猜想,实验设计思路如表所示。
试管 第1次加入物 第2次加入物 第3次加入物 加热 颜色变化
1号 2 mL苹果汁 0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液 0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液 加热  
2号 2 mL苹果汁 A B 加热  
3号 2 mL苹果汁 C 加热  
请回答下列问题:
(1)2、3号试管中应加入的物质是A   ,B   ,C   。
(2)1号与2号试管相比,实验变量为   。
(3)理论预测及相关结论:
①当出现什么样的实验现象时,实验猜想是正确的    。
②当出现什么样的实验现象时,实验猜想是错误的    。
【答案】0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液;0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液;0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液和0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液的混合液;0.5 mL 0.05 g/mL的CuSO4溶液与0.5 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液的加入顺序;若1、2、3三支试管均出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是正确的;若1、2、3三支试管不全出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是错误的
【知识点】检测还原糖的实验
【解析】【解答】(1)根据实验者设想按照不同的顺序先后使用甲液和乙液及混合后使用,2、3号试管中空格处应加入的物质:A为0.5mL0.1g/mL的NaOH溶液;B为0.5mL0.05g/mL的CuSO4溶液;C为0.5mL0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO4溶液的混合物。
(2)由表格分析可知,1号和2号试管相比实验变量是氢氧化钠与硫酸铜的加入顺序。
(3))①若1、2、3三支试管均出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是正确的;②若1、2、3三支试管不全出现砖红色沉淀现象,说明实验猜想是错误的。
【分析】检测还原糖的实验通常采用化学方法,其中最常用的方法是直接滴定法。以下是直接滴定法检测还原糖的实验步骤:
1.样品处理:首先将待测样品进行适当的处理,以去除可能干扰测定的物质。例如,对于含有蛋白质的样品,可以使用蛋白质沉淀剂(如三氯乙酸)将蛋白质沉淀,然后离心去除沉淀物。
2.标准溶液的制备:制备已知浓度的标准还原糖溶液,常用的标准溶液有葡萄糖溶液。标准溶液的浓度应适当选择,以便在实验范围内获得良好的线性关系。
3.费林氏液的配制:费林氏液是一种含有铜离子的弱氧化剂,用于检测还原糖。配制费林氏液时,通常将酒石酸钾钠和硫酸铜溶液混合,然后加入氢氧化钠溶液以调节pH值。
4.滴定:将处理后的样品溶液和费林氏液分别加入滴定管中,然后进行滴定。在滴定过程中,可以使用次甲基蓝作为指示剂。当样品中的还原糖与费林氏液中的铜离子反应时,会生成红色的氧化亚铜沉淀。到达终点时,稍过量的还原糖立即将次甲基蓝还原,使蓝色褪色,呈现出原样品溶液的颜色。
5.计算:根据样品消耗的费林氏液体积和标准溶液的浓度,计算样品中还原糖的含量。
42.(2024高一下·北京市期末)图甲为细胞周期的模式图,图乙为动物细胞的亚显微结构模式图。请据图回答问题(方框内填图中的数字,横线上填文字)
(1)诊断因染色体数目变异导致的遗传病时,通常选图甲中的[    ]   期细胞进行观察,原因是   。图甲中4时期消失的细胞结构有   。
(2)图乙细胞中,能为有丝分裂提供能量的细胞器[    ]   ,在分裂间期活跃的无膜细胞器是[    ]   ,图乙中的4和7进入图甲1时期,消失的结构是   。图乙中的结构[5]在图甲中的1时期所起的作用为   。
(3)如果图乙代表的是胰腺的腺泡细胞,则参与消化酶分泌的相关膜结构有   ,如果用乙图表示哺乳动物成熟的红细胞则在图中只有   两种结构,该细胞能否进入甲图表示的细胞周期中。   
【答案】(1)2;中;染色体形态稳定、数目清晰;染色体和纺锤体
(2)1;线粒体;10;核糖体;7;发出星射线,形成纺锤体
(3)内质网 高尔基体 细胞膜 线粒体;2 11;否
【知识点】细胞器之间的协调配合;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】(1)有丝分裂中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,所以诊断因染色体数目变异导致的遗传病时,通常选图甲中的[2]中期细胞进行观察;图甲中4是有丝分裂末期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,同时纺锤丝逐渐消失。
(2)图乙细胞中的[1]线粒体能为有丝分裂提供能量;[10]核糖体没有膜结构,是分裂间期合成蛋白质的场所;图乙中的[4]染色质(体)和[7]核仁进入图甲[1]分裂前期,消失的结构是[7]核仁,而染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;图乙中的结构[5]中心体在图甲中的[1]分裂前期所起的作用是发出星射线,形成纺锤体。
(3) 消化酶属于分泌蛋白,参与消化酶分泌的相关膜结构有内质网(初步加工、运输)、高尔基体(进一步加工修饰、运输)、细胞膜(分泌)、线粒体(供能);哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核,也没有各种细胞器,只有图中的[2]细胞质基质、[11]细胞膜两种结构,该细胞不能进行细胞分裂,当然也就不能进入甲图表示的细胞周期中。
【分析】有丝分裂是一种细胞分裂的过程,它涉及细胞核中染色体的复制和分离,以及细胞质的分裂,最终产生两个遗传上相同的子细胞。有丝分裂的全过程可以分为几个主要阶段,这些阶段在细胞形态和染色体行为上具有明显的特征。以下是有丝分裂过程的详细描述:
1.起始期(或称间期):
在这一阶段,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,为接下来的分裂做准备。DNA的复制确保了每个新生成的子细胞都能获得与母细胞相同的遗传信息。
2.前期:
染色质开始凝缩,由间期细长、弥漫样分布的线性染色质进一步螺旋折叠包装,变短变粗形成早期染色体结构。
核仁解体,核膜破裂,纺锤体开始装配。纺锤体是由微管蛋白聚合成纺锤体微管的过程,这些微管在细胞分裂过程中起着关键作用。
3.中期:
染色体整列完成,所有染色体排列到赤道面上,它们的着丝粒都位于细胞中央的赤道面上。
纺锤体结构呈现典型的纺锤样,染色体在纺锤丝的牵引下保持平衡。中期染色体浓缩变粗,显示出该物种所特有的数目和形态,因此中期是观察和研究染色体形态、结构和数目的最佳时期。
4.后期:
每条染色体的两条姐妹染色单体分开,并在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。
染色体数目加倍,因为每条染色体都分离成了两条独立的染色体。
5.末期:
分离的两组染色体分别抵达两极时,动粒微管消失,极微管进一步延伸,使两组染色体的距离进一步加大。
核纤层重新组装,核膜、核仁重建,形成两个子代细胞核。
细胞质分裂,最终形成两个完全相同的子细胞。在动物细胞中,细胞膜的分裂是通过在“赤道”上形成的环带收缩实现的;在植物细胞中,则是通过细胞板的形成和扩展来实现的。
(1)有丝分裂中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,所以诊断因染色体数目变异导致的遗传病时,通常选图甲中的[2]中期细胞进行观察;图甲中4是有丝分裂末期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,同时纺锤丝逐渐消失。
(2)图乙细胞中的[1]线粒体能为有丝分裂提供能量;[10]核糖体没有膜结构,是分裂间期合成蛋白质的场所;图乙中的[4]染色质(体)和[7]核仁进入图甲[1]分裂前期,消失的结构是[7]核仁,而染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;图乙中的结构[5]中心体在图甲中的[1]分裂前期所起的作用是发出星射线,形成纺锤体。
(3)消化酶属于分泌蛋白,参与消化酶分泌的相关膜结构有内质网(初步加工、运输)、高尔基体(进一步加工修饰、运输)、细胞膜(分泌)、线粒体(供能);哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核,也没有各种细胞器,只有图中的[2]细胞质基质、[11]细胞膜两种结构,该细胞不能进行细胞分裂,当然也就不能进入甲图表示的细胞周期中。
43.(2024高一下·北京市期末)图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度蔗糖溶液中的结果;图丙是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖和0.5 mol/L尿素溶液中,观察原生质层的体积随时间变化的结果,请据图回答:
(1)甲图细胞中,全透性的结构是   ,乙图细胞中半透性的原生质层由   构成(填编号)。
(2)乙图细胞在质壁分离结束时, ⑧处充满了   。
(3)丙图ABC中,表示细胞在蒸馏水中的是   ,表示在0.3 mol∕L蔗糖溶液中的是   。
(4)bc段的细胞液浓度变化为   。(增大、减小、不变)
(5)试简要分析BC曲线差异的原因:B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离,后由于   能进入细胞,使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;C由于   不能进入细胞,因此分离后不能发生自动复原。
【答案】②; ;蔗糖溶液;A;C;减小;尿素;蔗糖
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)②细胞壁具有全透性,半透性的原生质层由细胞膜液泡膜及两层膜之间的细胞质 组成。
(2)由于细胞壁是全透性的,原生质层具有选择透过性,则乙图细胞在质壁分离结束时,⑧处充满了外界溶液,即蔗糖溶液。
(3)丙图中,处于蒸馏水中原生质吸水体积变大,对应A曲线;处于0.3 mol∕L蔗糖溶液中的原生质失水体积变小,对应C曲线;处于尿素溶液中的原生质先失水体积变小,随后细胞吸收尿素分子导致自动复原,对应曲线B。
(4)bc段细胞处于吸水状态,其细胞液浓度减小。
(5)B、C曲线差异的原因是:B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离,后由于尿素能进入细胞,使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原;C由于蔗糖不能进入细胞,因此分离后不能发生自动复原。
【分析】质壁分离和复原是植物生理学中的两个重要现象,它们主要涉及到植物细胞在不同浓度溶液中的水分变化。
质壁分离:
质壁分离是指当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就通过原生质层(主要由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成)进入外界溶液中,导致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伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,形成质壁分离的现象。质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性,通常发生在细胞体积大、成熟的细胞中。
质壁分离复原:
质壁分离复原则是指当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就通过原生质层进入细胞液中,导致整个原生质层慢慢地恢复成原来的状态,即细胞恢复紧张状态的现象。这个过程通常发生在将已经发生质壁分离的细胞重新放入低渗溶液或清水中时。
实验观察:
在实验室中,可以通过观察紫色洋葱表皮细胞在蔗糖溶液和清水中的变化来演示质壁分离和复原的过程。当洋葱表皮细胞被放置在蔗糖溶液中时,由于外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞会发生质壁分离。随后,将细胞移至清水中,由于细胞液浓度高于外界溶液浓度,细胞会发生质壁分离复原。
主要条件:
质壁分离和复原的发生需要满足以下主要条件:
1. 细胞为活细胞,具有选择透过性的原生质层。
2. 原生质层的伸缩性大于细胞壁。
3. 细胞内外具有浓度差,即外界溶液浓度与细胞液浓度之间存在差异。
应用:
质壁分离和复原现象在植物生理学中具有广泛的应用,如可以用来测定细胞的透性、取出原生质体等。
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