模块综合测评
1 2 3 4 5 6 7 8
A D A D A D C B
9 10 11 12 13 14 15 16
C C B D A C B C
17.(除标注外,每空1分,共11分)(1)蛋白质修饰(加工)和运输、合成其他大分子(2分) 细胞壁的形成 (2)(放射性)同位素标记 内质网→高尔基体 (3)②含3H的亮氨酸 细胞不同位置出现含3H的酵母菌(2分) (4)会 两种变化同时发生在同一酵母菌体内,导致蛋白质沉积在内质网中,无法运往高尔基体,更不会经高尔基体加工包装运往细胞膜,导致细胞膜成分不能更新(2分)
18.(除标注外,每空2分,共9分)(1)主动运输和协助扩散 作为载体蛋白和酶 (2)低于(1分) 为葡萄糖的运输提供能量 (3)C-葡萄糖苷类物质。GLUT2分布于肝、肾脏、胰岛、小肠等,其作用是在肝、肾中,处理血液中过多的葡萄糖,在胰腺中,调节胰岛素释放,抑制其功能可以达到降血糖的目的,且不影响基础能量的供应
19.(除标注外,每空2分,共12分)(1)双缩脲(1分) 专一(1分) 能降低化学反应活化能 (2)0.020(1分) 6.5(1分) 此时蛋白质的酶解度最大(酶活性最大) 偏酸、偏碱会使酶的空间结构改变,活性降低 (3)在温度20~80 ℃之间,设置一系列的温度梯度,分别测定木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的酶解度,其中酶解度最大时对应的温度是该酶的最适温度
20.(除标注外,每空1分,共9分)(1)磷酸烯醇式丙酮酸、C5(2分) (2)基本不变 细胞质基质、线粒体基质 (3)夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭时,一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2;另一方面丙酮酸氧化分解提供CO2,以保证光合作用的正常进行(2分) (4)否 该种植物在遮光条件下进行呼吸作用产生CO2的同时也吸收CO2用于合成苹果酸,所以容器内CO2的变化速率不能作为测定该植物呼吸速率的指标(2分)
21.(除标注外,每空2分,共11分)(1)核膜消失、核仁解体(消失)、出现纺锤体 (2)水解周期蛋白B或抑制激酶P活性或抑制周期蛋白B和激酶P结合形成复合物 (3)提前(1分) M期细胞质中含有活性较高的复合物MPF,进入G2期细胞后,加速细胞由G2期进入M期 (4)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,由星射线(纺锤丝)牵引向细胞两极移动 ⑤(1分) ④⑤(1分)
1.A [细胞学说指出:一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成,证明了植物界与动物界最本质的联系,A正确;细胞学说认为一切动植物都由细胞和细胞产物构成,细胞学说并没有将生物分为真核生物和原核生物,B错误;细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,没有揭示生物界的多样性,C错误;细胞学说主要是由施莱登和施旺提出,后由其他科学家完善和补充,D错误。]
2.D [大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;大肠杆菌只具有核糖体,无线粒体等其他细胞器,能量代谢不发生在细胞器中,B错误;大肠杆菌无光合色素,不能进行光合作用,C错误;原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。]
3.A [实验应遵循对照原则,排除无关变量对实验结果的影响,A正确;组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,但元素在细胞内主要以化合物的形式存在,B错误;去除N、K、Mg植物叶片变黄,说明N、K、Mg影响叶绿素的合成,但未必是构成叶绿素的重要元素,叶绿素中没有K,C错误;去除Mg对植物的影响,是由于Mg构成叶绿素,说明了无机盐可构成复杂化合物,D错误。]
4.D [植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,A正确;蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B正确;必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸,因此大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;脂肪的组成元素只有C、H、O,D错误。]
5.A [蛋白质为大分子化合物,需要在消化道内分解为小分子的氨基酸才能被吸收,因此乳清蛋白肽链长度短,可以减轻胃肠的消化负担,提高利用率,A正确;乳清蛋白肽链长度短,含有组成人体蛋白质的全部氨基酸,因此乳清蛋白由21种氨基酸构成,其中人体不能合成的8种氨基酸属于必需氨基酸,B错误;高温会使蛋白质变性,但肽键没有断裂,蛋白质的氨基酸种类和数量也都没有发生变化,因此其营养不会被破坏,高温会使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶分解,有利于消化,C错误;大量蛋白质经消化吸收后的氨基酸可转化形成脂肪,因此超重和肥胖人群不可大量食用乳清蛋白治疗高脂饮食引起的肥胖,D错误。]
6.D [图中①为中心体,与细胞有丝分裂有关,高等植物细胞没有中心体,A错误;②为高尔基体,④是内质网,有的内质网上附有核糖体,是蛋白质等大分子的合成、加工场所和运输通道,B错误;⑤是核糖体,没有膜结构,C错误;③是核仁,与某种RNA的合成以及⑤核糖体的形成有关,因此③如果受损,则⑤可能无法正常形成,D正确。]
7.C [核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成,A错误;细胞分裂时,细胞核解体,染色质螺旋缩短形成光学显微镜下可看到的染色体,B错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,与染色体是同一物质在不同时期存在的不同形态,C正确;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,D错误。]
8.B [H+进入液泡需要消耗ATP,为主动运输,运出液泡的跨膜方式为协助扩散,A错误;由图中通道蛋白得知Cl-跨膜方式为协助扩散,B正确;液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,说明Na+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+的进入液泡的方式为主动运输,C错误;Na+在液泡中的积累使液泡内Na+浓度增大,利于细胞吸水,从而提高拟南芥的耐旱能力,D错误。]
9.C [多酶片外包糖衣的目的是防止胃蛋白酶在到达胃液前被破坏,失去活性,A错误;高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,故减小聚丙烯酸树脂层的pH,不利于胰酶保持活性,B错误;胃蛋白酶的作用场所是胃液,在小肠中会因空间结构改变而失去活性,C正确;口服多酶片时,嚼碎或研成粉末,会使多酶片中的酶全部释放出来,可能被消化酶分解,这样做会降低药效,D错误。]
10.C [产生ATP的过程需要ATP合成酶的催化,消耗能量的过程不一定需要酶的参与,例如在协同转运过程中,物质主动运输需要消耗的能量为另一物质浓度梯度产生的电化学势能提供,此过程不需要酶的参与,A错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,ATP的组成元素也是C、H、O、N、P,B错误;人体中的酶化学本质为蛋白质或RNA,在核糖体或细胞核中合成,ATP产生场所为细胞质基质和线粒体,C正确;无氧呼吸的两个阶段都需要酶参与,但只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,D错误。]
11.B [无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要在不彻底的氧化分解产物酒精或乳酸中,因此消耗等量葡萄糖时,同一个细胞无氧呼吸生成的ATP少于有氧呼吸,A错误;人体有氧呼吸O2的消耗量等于CO2的释放量,无氧呼吸既不消耗氧气也不产生二氧化碳,故人体肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时,O2吸收量等于CO2释放量,B正确;无氧呼吸对葡萄糖的氧化分解不彻底,但第一阶段产生的NADH用于第二阶段还原丙酮酸,C错误;有氧呼吸和无氧呼吸除了给生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,D错误。]
12.D [该实验的自变量为光照强度和植物种类,A错误;两曲线相交时植物甲、乙CO2吸收速率(净光合速率)相同,但呼吸速率不同,总光合速率不相同,B错误;甲曲线D点光合速率最大,随着光照强度的增大,光合速率不再增大,说明限制因素不是光照强度,C错误;植物甲在强光下CO2吸收速率更快,植物乙在弱光下CO2吸收速率更快,所以植物甲为阳生植物,植物乙为阴生植物,D正确。]
13.A [①→②过程是分裂间期,细胞核内染色体复制,每条染色体上有2条姐妹染色单体,染色体数量不变,A正确;高等植物根尖细胞中无中心粒,B错误;④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子的含量不变,C错误;⑥→⑦表示有丝分裂末期,此时期细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,最终细胞一分为二,D错误。]
14.C [分析图可知,自噬体具有膜结构,且该结构的生物膜最初可能来源于内质网,A正确;溶酶体中含有多种水解酶,所以自噬体与溶酶体结合后,水解的酶来自溶酶体,B正确;衰老细胞器在自噬溶酶体中水解后,部分产物被细胞再利用,一部分通过残余体被排出细胞外,不能被该细胞再利用,C错误;自噬溶酶体是由溶酶体和自噬体融合形成的,其形成体现了生物膜具有流动性,D正确。]
15.B [当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生更多的自由基导致更多的细胞受损,A正确;从图中结果可以看出,处理1~11 d,三组中极端高温组细胞内自由基产生速率最大,细胞膜的伤害最大,其细胞的物质运输功能最弱,细胞衰老的速率会加大,B错误,D正确;正常温度下细胞也会产生自由基,自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞,说明正常温度下细胞也会衰老,C正确。]
16.C [芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下也会变性,A错误;根据结果可知,在pH=7的环境中该酶活性最高,但60 ℃ 条件不适合长期保存,长期保存酶应置于低温、适宜pH条件下,B错误;结合图示信息可知,与80 ℃环境条件相比,60 ℃条件下该酶在碱性环境下的活性较强,说明该酶对碱性环境的适应性更强,C正确;酶能降低化学反应的活化能,不能提供活化能,D错误。]
1/5模块综合测评
一、选择题
1.对于19世纪自然科学的三大发现之一的细胞学说,下列叙述正确的是( )
A.细胞学说证明了植物界与动物界最本质的联系
B.该学说认为由细胞构成的生物可分为真核生物和原核生物
C.细胞学说揭示了生物界的多样性和统一性,认为细胞一定都是由细胞分裂产生的
D.细胞学说的创立完全是由施莱登和施旺完成的
A [细胞学说指出:一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成,证明了植物界与动物界最本质的联系,A正确;细胞学说认为一切动植物都由细胞和细胞产物构成,细胞学说并没有将生物分为真核生物和原核生物,B错误;细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,没有揭示生物界的多样性,C错误;细胞学说主要是由施莱登和施旺提出,后由其他科学家完善和补充,D错误。]
2.关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
D [大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;大肠杆菌只具有核糖体,无线粒体等其他细胞器,能量代谢不发生在细胞器中,B错误;大肠杆菌无光合色素,不能进行光合作用,C错误;原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。]
3.植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状,因此生产过程中常要给植物施肥。为探究各元素对植物的影响,科研小组设计实验在人工配制的混合培养液中去除某种元素,观察植物的生长发育和生理性状的变化,获得结果如下表,下列说法正确的是( )
去除元素 植物生长发育的部分症状
N 叶小,颜色变黄,花少,籽实不饱满
P 生长缓慢,叶片暗绿
K 植株易倒伏,叶片变黄
Mg 叶片变黄,生长缓慢
A.该实验缺乏一个用完全培养液培养的对照组
B.N、P、K、Mg等元素在细胞内主要以离子形式存在,均属于大量元素
C.去除N、K、Mg植物叶片变黄,说明N、K、Mg是构成叶绿素的重要元素
D.去除Mg对植物的影响,说明了无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用
A [实验应遵循对照原则,排除无关变量对实验结果的影响,A正确;组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,但元素在细胞内主要以化合物的形式存在,B错误;去除N、K、Mg植物叶片变黄,说明N、K、Mg影响叶绿素的合成,但未必是构成叶绿素的重要元素,叶绿素中没有K,C错误;去除Mg对植物的影响,是由于Mg构成叶绿素,说明了无机盐可构成复杂化合物,D错误。]
4.大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是( )
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
D [植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,A正确;蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B正确;必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸,因此大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;脂肪的组成元素只有C、H、O,D错误。]
5.乳清蛋白被誉为蛋白之王,它肽链长度短,不仅含有组成人体蛋白质的全部氨基酸,同时还含有在代谢调节中起到重要作用的支链氨基酸,可调节人体蛋白质和葡萄糖平衡及脂类的代谢。下列有关说法正确的是( )
A.乳清蛋白肽链长度短,可以减轻胃肠的消化负担,提高利用率
B.乳清蛋白由21种氨基酸构成,其中包括人体不能合成的8种的非必需氨基酸
C.高温会使蛋白质变性,破坏其营养,因此牛奶不建议加热饮用
D.超重和肥胖人群可大量食用乳清蛋白治疗高脂饮食引起的肥胖
A [蛋白质为大分子化合物,需要在消化道内分解为小分子的氨基酸才能被吸收,因此乳清蛋白肽链长度短,可以减轻胃肠的消化负担,提高利用率,A正确;乳清蛋白肽链长度短,含有组成人体蛋白质的全部氨基酸,因此乳清蛋白由21种氨基酸构成,其中人体不能合成的8种氨基酸属于必需氨基酸,B错误;高温会使蛋白质变性,但肽键没有断裂,蛋白质的氨基酸种类和数量也都没有发生变化,因此其营养不会被破坏,高温会使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶分解,有利于消化,C错误;大量蛋白质经消化吸收后的氨基酸可转化形成脂肪,因此超重和肥胖人群不可大量食用乳清蛋白治疗高脂饮食引起的肥胖,D错误。]
6.如图是人体某细胞亚显微结构示意图。下列说法正确的是( )
A.①在动植物细胞中广泛分布,与细胞的有丝分裂有关
B.②上附有核糖体,是蛋白质等大分子的合成、加工场所和运输通道
C.②④⑤⑥都是具膜结构,其中⑥具有双层膜
D.③如果受损,则⑤可能无法正常形成
D [图中①为中心体,与细胞有丝分裂有关,高等植物细胞没有中心体,A错误;②为高尔基体,④是内质网,有的内质网上附有核糖体,是蛋白质等大分子的合成、加工场所和运输通道,B错误;⑤是核糖体,没有膜结构,C错误;③是核仁,与某种RNA的合成以及⑤核糖体的形成有关,因此③如果受损,则⑤可能无法正常形成,D正确。]
7.细胞核的结构与功能有密切的联系。下列有关说法正确的是( )
A.核膜由两层磷脂分子构成,把核内物质与细胞质分开
B.细胞分裂时,细胞核解体,染色体解螺旋成为细丝状的染色质
C.染色质主要由DNA和蛋白质组成,与染色体是同一物质
D.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的中心
C [核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成,A错误;细胞分裂时,细胞核解体,染色质螺旋缩短形成光学显微镜下可看到的染色体,B错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,与染色体是同一物质在不同时期存在的不同形态,C正确;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,D错误。]
8.拟南芥液泡膜上存在钠—氢交换体,它可以利用液泡内外的H+电化学梯度将H+转运出液泡,同时将Na+由细胞质转运进液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.H+进入液泡的跨膜方式为协助扩散,运出液泡的跨膜方式为主动运输
B.由图可知Cl-跨液泡膜的转运方式是协助扩散
C.Na+以协助扩散的方式从细胞质基质进入液泡
D.Na+在液泡中的积累能使液泡内Na+浓度增大,有利于细胞失水,从而提高拟南芥的耐旱能力
B [H+进入液泡需要消耗ATP,为主动运输,运出液泡的跨膜方式为协助扩散,A错误;由图中通道蛋白得知Cl-跨膜方式为协助扩散,B正确;液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,说明Na+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+的进入液泡的方式为主动运输,C错误;Na+在液泡中的积累使液泡内Na+浓度增大,利于细胞吸水,从而提高拟南芥的耐旱能力,D错误。]
9.多酶片是由胰酶和胃蛋白酶共同组成的复方制剂。其中胰酶为混合酶,主要含胰蛋白酶、胰淀粉酶及胰脂肪酶,胃蛋白酶为单一酶。将胰酶颗粒与蔗糖制成的空白颗粒混合均匀后,用压片机压好基片,在30 ℃左右包肠溶衣(聚丙烯酸树脂层),吹干后再包胃蛋白酶层,最后包糖衣即可成药。下列有关多酶片及其制作的叙述,正确的是( )
A.多酶片外包糖衣是利用了胃蛋白酶的专一性特点
B.减小聚丙烯酸树脂层的pH,有利于胰酶保持活性
C.胃蛋白酶在小肠中因空间结构改变而失去活性
D.口服多酶片时,嚼碎或研成粉末药效更好
C [多酶片外包糖衣的目的是防止胃蛋白酶在到达胃液前被破坏,失去活性,A错误;高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,故减小聚丙烯酸树脂层的pH,不利于胰酶保持活性,B错误;胃蛋白酶的作用场所是胃液,在小肠中会因空间结构改变而失去活性,C正确;口服多酶片时,嚼碎或研成粉末,会使多酶片中的酶全部释放出来,可能被消化酶分解,这样做会降低药效,D错误。]
10.生命活动如果没有酶则没有活力,没有ATP则没有动力。下列关于酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.产生ATP的过程一定需要酶,消耗能量的过程也一定需要酶
B.酶和ATP的结构和功能不同,所以它们的元素组成也不可能相同
C.人体中的酶和ATP均产生于细胞内,但产生的具体场所不同
D.无氧呼吸的每个阶段都需要酶,且都有ATP产生
C [产生ATP的过程需要ATP合成酶的催化,消耗能量的过程不一定需要酶的参与,例如在协同转运过程中,物质主动运输需要消耗的能量为另一物质浓度梯度产生的电化学势能提供,此过程不需要酶的参与,A错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,ATP的组成元素也是C、H、O、N、P,B错误;人体中的酶化学本质为蛋白质或RNA,在核糖体或细胞核中合成,ATP产生场所为细胞质基质和线粒体,C正确;无氧呼吸的两个阶段都需要酶参与,但只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,D错误。]
11.若以葡萄糖为呼吸底物,下列关于无氧呼吸和有氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.消耗等量葡萄糖时,同一个细胞无氧呼吸生成的ATP多于有氧呼吸
B.人体肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时产生的CO2量等于消耗的O2量
C.无氧呼吸对葡萄糖的氧化分解不彻底使NADH在细胞中大量积累
D.有氧呼吸和无氧呼吸的最终目的都只是给生物体提供能量
B [无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要在不彻底的氧化分解产物酒精或乳酸中,因此消耗等量葡萄糖时,同一个细胞无氧呼吸生成的ATP少于有氧呼吸,A错误;人体有氧呼吸O2的消耗量等于CO2的释放量,无氧呼吸既不消耗氧气也不产生二氧化碳,故人体肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时,O2吸收量等于CO2释放量,B正确;无氧呼吸对葡萄糖的氧化分解不彻底,但第一阶段产生的NADH用于第二阶段还原丙酮酸,C错误;有氧呼吸和无氧呼吸除了给生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,D错误。]
12.影响光合作用强度的因素有很多,如图为甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2的吸收速率曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量为光照强度
B.两曲线相交时植物甲、乙光合速率相同
C.D点时限制光合速率的因素为光照强度
D.植物甲为阳生植物,植物乙为阴生植物
D [该实验的自变量为光照强度和植物种类,A错误;两曲线相交时植物甲、乙CO2吸收速率(净光合速率)相同,但呼吸速率不同,总光合速率不相同,B错误;甲曲线D点光合速率最大,随着光照强度的增大,光合速率不再增大,说明限制因素不是光照强度,C错误;植物甲在强光下CO2吸收速率更快,植物乙在弱光下CO2吸收速率更快,所以植物甲为阳生植物,植物乙为阴生植物,D正确。]
13.如图为某种高等植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( )
A.①→②过程是分裂间期,细胞核内染色体复制,但数量不变
B.②→③过程中进行中心粒的复制,并发出星射线形成纺锤体
C.④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,核DNA的含量加倍
D.⑥→⑦过程中细胞中部向内凹陷形成细胞板将细胞一分为二
A [①→②过程是分裂间期,细胞核内染色体复制,每条染色体上有2条姐妹染色单体,染色体数量不变,A正确;高等植物根尖细胞中无中心粒,B错误;④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子的含量不变,C错误;⑥→⑦表示有丝分裂末期,此时期细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,最终细胞一分为二,D错误。]
14.细胞自噬是在一定条件下“吃掉”自身的结构和物质的过程,通过该过程,细胞内受损的蛋白质或衰老的细胞器等可以被降解并回收利用,以应对细胞自身的需求,其局部过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.自噬体也具有生物膜,该结构的生物膜最初可能来源于内质网
B.自噬体与溶酶体结合后,水解的酶来自溶酶体
C.衰老细胞器在自噬溶酶体中水解后的全部产物都能被细胞再利用
D.自噬溶酶体的形成体现了生物膜具有流动性
C [分析图可知,自噬体具有膜结构,且该结构的生物膜最初可能来源于内质网,A正确;溶酶体中含有多种水解酶,所以自噬体与溶酶体结合后,水解的酶来自溶酶体,B正确;衰老细胞器在自噬溶酶体中水解后,部分产物被细胞再利用,一部分通过残余体被排出细胞外,不能被该细胞再利用,C错误;自噬溶酶体是由溶酶体和自噬体融合形成的,其形成体现了生物膜具有流动性,D正确。]
15.自由基的产生可引起细胞衰老。细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生更多的自由基。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织细胞,这三组细胞内的自由基产生速率情况如图所示。下列分析错误的是( )
A.自由基攻击生物膜的磷脂分子后会导致细胞损伤加剧
B.极端高温情况下细胞内的各项代谢活动的速率都会达到最强
C.正常温度下细胞也会产生自由基,说明正常温度下细胞也会衰老
D.该实验结果可说明,长期处于高温环境中,细胞衰老的速率会加快
B [当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生更多的自由基导致更多的细胞受损,A正确;从图中结果可以看出,处理1~11 d,三组中极端高温组细胞内自由基产生速率最大,细胞膜的伤害最大,其细胞的物质运输功能最弱,细胞衰老的速率会加大,B错误,D正确;正常温度下细胞也会产生自由基,自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞,说明正常温度下细胞也会衰老,C正确。]
16.某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶,并探究了该酶在60 ℃和80 ℃两个温度条件下pH对酶活性的影响,结果如图所示。相关叙述正确的是( )
A.芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下不会变性
B.该酶适合在pH=7、温度60 ℃的条件下长期保存
C.与80 ℃相比,60 ℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强
D.当pH=7时,80 ℃和60 ℃下该酶为反应提供等量的活化能
C [芽孢杆菌合成的耐热蛋白酶在高温条件下也会变性,A错误;根据结果可知,在pH=7的环境中该酶活性最高,但60 ℃ 条件不适合长期保存,长期保存酶应置于低温、适宜pH条件下,B错误;结合图示信息可知,与80 ℃环境条件相比,60 ℃条件下该酶在碱性环境下的活性较强,说明该酶对碱性环境的适应性更强,C正确;酶能降低化学反应的活化能,不能提供活化能,D错误。]
二、非选择题
17.(11分)科研人员用3H标记的亮氨酸培养液培养野生型酵母菌,结果如下图。回答下列问题:
(1)细胞器②除与蛋白质的合成有关,还具有_______________________功能。细胞器①在植物细胞中与________________有关。
(2)科研人员采用__________________技术观察H标记的亮氨酸的转移路径,依次经过的细胞结构是:核糖体→________________________(用箭头和文字说明)→细胞膜。
(3)请对科研人员的操作过程进行完善:
①将3H-亮氨酸加入培养液中培养野生型酵母菌。
②将得到的________________活体酵母菌,借助电镜放射性自显影技术,追踪不同时间____________________________,以此验证蛋白质合成及分泌的动态过程。
(4)由于某种原因导致培养过程中出现了Ⅰ型和Ⅱ型酵母菌(如图)。若有一酵母菌体内同时发生Ⅰ型和Ⅱ型所示障碍,据图推测________(填“会”或“不会”)影响该酵母菌细胞膜成分的更新,判断依据是_______________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)②是内质网,粗面内质网可以合成、加工和运输蛋白质,光面内质网还可以合成脂质,故内质网具有蛋白质修饰(加工)和运输、合成其他大分子功能;细胞器①是高尔基体,高尔基体在动植物细胞中功能不同,在植物细胞中参与细胞壁的形成。(2)用同位素标记法标记亮氨酸的转移路径,可以研究分泌蛋白合成和分泌的过程;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→高尔基体形成囊泡→细胞膜。(3)用3H-亮氨酸加入培养液中培养野生型酵母菌,将得到的含3H的亮氨酸活体酵母菌借助电镜放射性自显影技术,追踪不同时间细胞不同位置出现含3H的酵母菌,可观察到3H所在的位置,推断出蛋白质合成和分泌的过程。(4)Ⅰ型表示蛋白质沉积在内质网中,Ⅱ型表示蛋白质沉积在高尔基体中,分泌蛋白合成的过程伴随着高尔基体膜形成细胞膜的过程,细胞膜的成分会更新,分析图示过程,两种变化同时发生在同一酵母菌体内,导致蛋白质沉积在内质网中,无法运往高尔基体,更不会经高尔基体加工包装运往细胞膜,会影响该酵母菌细胞膜成分的更新。
[答案] (除标注外,每空1分,共11分)(1)蛋白质修饰(加工)和运输、合成其他大分子(2分) 细胞壁的形成 (2)(放射性)同位素标记 内质网→高尔基体 (3)②含3H的亮氨酸 细胞不同位置出现含3H的酵母菌(2分) (4)会 两种变化同时发生在同一酵母菌体内,导致蛋白质沉积在内质网中,无法运往高尔基体,更不会经高尔基体加工包装运往细胞膜,导致细胞膜成分不能更新(2分)
18.(9分)葡萄糖是人体最主要的供能物质,但葡萄糖分子不能自由穿透疏水的细胞膜,其进出细胞需要葡萄糖转运蛋白协助。下图表示小肠细胞对葡萄糖和Na+等物质的运输情况,请回答下列问题:
(1)葡萄糖经SGLT和GLUT转运的方式分别是____________________,Na+-K+ATP酶的功能是____________________。
(2)小肠上皮细胞Na+的浓度________(填“高于”或“低于”)肠腔,Na+和葡萄糖共同经SGLT转运,推测Na+的作用是_________________________________
____________________________________________________________________。
(3)在治疗糖尿病药物的研究中,研发人员研制出可以抑制肾小管对葡萄糖重吸收的药物,希望通过尿排出多余的葡萄糖,从而达到降低血糖的目的。下表为人的葡萄糖转运蛋白种类、分布及其作用。目前有两种备选药物,其中根皮苷可以抑制GLUT1和GLUT2,C-葡萄糖苷类物质可以抑制GLUT2,哪一种药物更适合作为新型降糖药物?说明理由_______________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
葡萄糖转运蛋白 分布组织 作用
GLUT1 广泛存在 基础葡萄糖吸收
GLUT2 肝、肾脏、胰岛、小肠等 在肝、肾中,处理血液中过多的葡萄糖;在胰腺中,调节胰岛素释放
[解析] (1)分析题图可知转运葡萄糖的有两种蛋白质SGLT与GLUT,前者利用Na+势能逆浓度运输葡萄糖,属于主动运输,后者顺浓度运输葡萄糖,属于协助扩散。Na+-K+ATP酶既可以当作运输载体,也可以催化ATP水解。(2)由图可知,小肠上皮细胞Na+的浓度低于肠腔,Na+和葡萄糖共同经SGLT转运,葡萄糖逆浓度梯度进入小肠上皮细胞,推测Na+的作用是为葡萄糖的运输提供能量。(3)由表可知,GLUT1广泛存在,其作用是基础葡萄糖吸收,若抑制GLUT1,将导致基本的能量供应受阻,而GLUT2分布于肝、肾脏、胰岛、小肠等,其作用是在肝、肾中,处理血液中过多的葡萄糖,在胰腺中,调节胰岛素释放,抑制其功能可以达到降血糖的目的,且不影响基础能量的供应,所以C-葡萄糖苷类物质更适合作为新型降糖药物。
[答案] (除标注外,每空2分,共9分)(1)主动运输和协助扩散 作为载体蛋白和酶 (2)低于(1分) 为葡萄糖的运输提供能量 (3)C-葡萄糖苷类物质。GLUT2分布于肝、肾脏、胰岛、小肠等,其作用是在肝、肾中,处理血液中过多的葡萄糖,在胰腺中,调节胰岛素释放,抑制其功能可以达到降血糖的目的,且不影响基础能量的供应
19.(12分)带鱼加工过程中产生的下脚料富含优质蛋白,随意丢弃不仅浪费资源,还会污染环境。利用木瓜蛋白酶处理,可以变废为宝。请回答下列问题:
(1)欲鉴定木瓜蛋白酶的化学本质是不是蛋白质,可采用____________试剂检测是否发生紫色反应。木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽,但不能进一步将多肽分解为氨基酸,体现酶具有____________性。木瓜蛋白酶作为催化剂能将下脚料分解的作用机理是_____________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH,研究人员进行了相关实验,结果如下图。
据图分析,木瓜蛋白酶的最适用量为____________________________________________________________________%,
此酶的最适pH为________________________________________左右,理由是
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
偏酸、偏碱使酶解度降低的原因可能是___________________________________
____________________________________________________________________。
(3)有人通过预先实验粗略了解木瓜蛋白酶的有效作用温度范围是20~80 ℃左右。若要探究木瓜蛋白酶分解下脚料的最适温度,实验的基本思路是_________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)鉴定木瓜蛋白酶的化学本质是不是蛋白质,可采用双缩脲试剂检测是否发生紫色反应。木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽,但不能进一步将多肽分解为氨基酸,说明酶具有专一性。木瓜蛋白酶作为催化剂能将下脚料分解的作用机理是能降低化学反应活化能。(2)图示结果显示随着木瓜蛋白酶的增加蛋白质的酶解度逐渐上升,直至达到相对稳定,结合图示可知木瓜蛋白酶的最适用量为0.020%,最适pH为6.5左右,因为此时蛋白质的酶解度最大,偏酸、偏碱都会破坏酶的空间结构进而导致酶失活。(3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度,需要将温度设为自变量,反应速率为因变量,无关变量要求相同且适宜。则实验设计如下:在温度20~80 ℃之间,设置一系列温度梯度,其他条件相同且适宜,分别测定在不同温度条件下木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的酶解度,其中酶解度最大时对应的温度是该酶的最适温度。
[答案] (除标注外,每空2分,共12分)(1)双缩脲(1分) 专一(1分) 能降低化学反应活化能 (2)0.020(1分) 6.5(1分) 此时蛋白质的酶解度最大(酶活性最大) 偏酸、偏碱会使酶的空间结构改变,活性降低 (3)在温度20~80 ℃之间,设置一系列的温度梯度,分别测定木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的酶解度,其中酶解度最大时对应的温度是该酶的最适温度
20.(9分)景天科植物植株矮小,由于是肉质,耗水肥很少,因此极易种植观赏,除适应干旱环境外,一盆盆可爱的景天科多肉植物更是点缀了人们的生活。景天科植物有一个很特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,其部分代谢途径如图:
(1)如图所示,景天科植物的叶肉细胞内的部分代谢物质,能固定CO2的物质有____________________________________________________________________。
(2)干旱条件下,该植物在白天会关闭气孔,主要是为了防止水分大量散失,若上午10点突然降低环境中CO2浓度,则短时间内该植物叶肉细胞中C3的含量变化可能是____________________________________________________________。
干旱条件下,景天科植物叶肉细胞白天能产生CO2的具体部位是________________________________________________________________________________。
(3)请结合图中CO2的变化途径分析,在长期干旱条件下该植物仍能在白天正常进行光合作用的机制是_________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)若将该种植物置于密闭装置内进行遮光处理,用CO2传感器测定装置中CO2的变化速率,并以此作为测定该植物的呼吸速率的指标,这种做法______________(填“是”或“否”)合理,原因是_____________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)根据代谢途径图可知,细胞内产生的CO2和叶绿体内的C5结合生成C3,此外,晚上从气孔吸收来的CO2与磷酸烯醇式丙酮酸结合生成草酰乙酸,草酰乙酸转化为苹果酸,苹果酸储存在液泡中,所以景天科植物的叶肉细胞内的部分代谢物质中,能固定CO2的物质有磷酸烯醇式丙酮酸、C5。(2)干旱条件下,该植物在白天会关闭气孔,若上午10点突然降低环境中CO2浓度,短时间内并不会影响细胞内CO2浓度,所以短时间内该植物叶肉细胞中C3的含量变化可能是基本不变;根据代谢途径图可知:线粒体基质中有氧呼吸第二阶段产生CO2,此外液泡中的苹果酸在细胞质基质中经脱羧作用释放CO2。(3)在长期干旱条件下,景天科植物夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭时,一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2;另一方面丙酮酸氧化分解提供CO2,以保证白天气孔关闭的情况下光合作用的正常进行。(4)该种植物在遮光条件下进行呼吸作用产生CO2的同时也吸收CO2用于合成苹果酸,所以容器内CO2的变化速率不能作为测定该植物呼吸速率的指标,所以将该种植物置于密闭装置内进行遮光处理,用CO2传感器测定装置中CO2的变化速率,并以此作为测定该植物的呼吸速率的指标,这种做法不合理。
[答案] (除标注外,每空1分,共9分)(1)磷酸烯醇式丙酮酸、C5(2分) (2)基本不变 细胞质基质、线粒体基质 (3)夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭时,一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2;另一方面丙酮酸氧化分解提供CO2,以保证光合作用的正常进行(2分) (4)否 该种植物在遮光条件下进行呼吸作用产生CO2的同时也吸收CO2用于合成苹果酸,所以容器内CO2的变化速率不能作为测定该植物呼吸速率的指标(2分)
21.(11分)细胞周期受多种因子调控,一系列检验点对细胞增殖进行严密监控。细胞质中的周期蛋白浓度呈周期性变化,周期蛋白浓度越高,激酶活性就越高。周期蛋白及激酶结合形成复合物后,激酶被激活帮助细胞通过这些检验点。如周期蛋白B与激酶P结合形成复合物MPF后,促进细胞由G2期进入M期,下图1为非洲爪蟾体细胞在上述调控过程中MPF活性和周期蛋白B的浓度变化规律。图2是非洲爪蟾体细胞有丝分裂过程示意图。
注:M表示分裂期,G1表示DNA合成前期,S表示DNA合成期,G2表示DNA合成后期。
(1)周期蛋白B的增加除了能够促进细胞内发生“染色质螺旋化”的变化外,还能促进细胞内发生的变化有____________________________。(答出两项即可)
(2)为使细胞停留在G2/M检验点,可以采取的措施是_______________________
____________________________________________________________________。(答出两种措施)
(3)提取处于M期细胞的细胞质,注射到G2期细胞中,后者进入M期的时间将会___________________________________________________________________
(填“提前”“延后”或“不变”),其原因是_______________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)图2中①对应分裂时期染色体的主要行为是___________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
中心粒移向细胞两极发生在图2________(填序号)所示时期。图2中核DNA和染色体比值最高的是________(填序号)。
[解析] (1)由题“周期蛋白B与激酶P结合形成复合物MPF后,促进细胞由G2期进入M期”即周期蛋白B的增加可促进细胞由分裂间期进入分裂前期,而分裂前期细胞中发生的主要变化是染色质螺旋化、核膜消失、纺锤体形成、核仁解体等。(2)由于周期蛋白B与激酶P结合形成复合物MPF后,促进细胞由G2期进入M期,若使更多细胞阻滞在G2/M检验点,即不允许分裂间期的细胞进入M期,可以采取的措施包括水解周期蛋白B或抑制激酶P活性或抑制周期蛋白B和激酶P结合形成复合物等。(3)由于M期细胞质内存在周期蛋白B与激酶P结合的复合物MPF,若提取处于M期细胞的细胞质,注射到G2期细胞中,则可促进细胞由G2期进入M期,所以与注射前的细胞相比,注射后的G2期细胞相比进入M期的时间提前。(4)图2中①细胞处于有丝分裂后期,该时期染色体的主要行为是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,由星射线(纺锤丝)牵引向细胞两极移动。有丝分裂前期,细胞中的中心粒移向细胞两极,同时产生星射线形成纺锤体,图2中表示有丝分裂前期的细胞是⑤,此时染色体不断螺旋化且散乱分布。图2中核DNA和染色体比值为1∶1或2∶1,比值为2∶1时说明细胞已经完成DNA复制且尚未发生着丝粒分裂,包括有丝分裂前期、中期,即图2中的④中期、⑤前期。
[答案] (除标注外,每空2分,共11分)(1)核膜消失、核仁解体(消失)、出现纺锤体 (2)水解周期蛋白B或抑制激酶P活性或抑制周期蛋白B和激酶P结合形成复合物 (3)提前(1分) M期细胞质中含有活性较高的复合物MPF,进入G2期细胞后,加速细胞由G2期进入M期 (4)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,由星射线(纺锤丝)牵引向细胞两极移动 ⑤(1分) ④⑤(1分)
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