【精品解析】湖北省武汉市华中师大一附中2024-2025学年高一上学期期末检测生物学试卷

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名称 【精品解析】湖北省武汉市华中师大一附中2024-2025学年高一上学期期末检测生物学试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-09-16 14:54:09

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湖北省武汉市华中师大一附中2024-2025学年高一上学期期末检测生物学试卷
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(2025高一上·武汉期末)细胞学说被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现之一,下列叙述错误的是(  )
A.“新细胞是由老细胞分裂产生的”是其观点之一
B.细胞学说是基于科学观察和归纳概括形成的理论
C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平
D.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,说明动植物之间存在着亲缘关系
2.(2025高一上·武汉期末)自然界中分布着大量的微生物,这些微生物包含病毒、细菌、真菌等,下列叙述正确的是(  )
A.微生物都含有核糖体以合成蛋白质
B.需氧型微生物都含有线粒体以进行有氧呼吸
C.根瘤菌、支原体和硝化细菌都属于原核生物
D.蓝细菌含有叶绿素和胡萝卜素,能够进行光合作用
3.(2025高一上·武汉期末)下列关于光学显微镜使用方法的叙述,错误的是(  )
A.使用光学显微镜时,在低倍镜下先转动反光镜或调节灯泡亮度使视野明亮
B.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞失水的临时装片时,先在低倍镜(×10)下观察,再换成高倍镜(×40),在载物台上利用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中观察质壁分离
C.观察黑藻细胞质流动时,发现叶绿体随着细胞质顺时针方向流动,则细胞质的实际流动方向也是顺时针方向
D.观察花生子叶临时切片时,视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,是因为切片厚薄不均
4.(2025高一上·武汉期末)下图是真核细胞的元素和化合物的相关概念图,有关叙述正确的是(  )
A.图中A是脂肪,组成脂肪的单体是脂肪酸和甘油
B.图中B是淀粉,可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
C.图中C是蛋白质,可与双缩脲发生作用产生紫色反应
D.图中D、E是核酸,核酸在蛋白质的合成中具有重要作用
5.(2025高一上·武汉期末)下列关于元素和化合物叙述正确的是(  )
A.Mg属于大量元素,是构成叶绿素a的元素之一
B.性激素属于胆固醇,胃蛋白酶属于分泌蛋白
C.ATP和氨基酸的组成元素相同,都含有C、H、O、N
D.种子晒干后,其含量最高的化合物是无机盐
6.(2025高一上·武汉期末)糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白、与脂质结合形成糖脂,该过程称为糖基化。最新研究发现:糖类还能与RNA结合形成glycoRNA。对活细胞的分析表明,大多数glycoRNA存在于细胞膜外表面。下列叙述错误的是(  )
A.glycoRNA含有腺嘌呤和胸腺嘧啶等构成的核苷酸
B.糖蛋白、糖脂和glycoRNA都以碳链为基本骨架
C.糖基化、glycoRNA的形成过程都需要酶的催化
D.细胞膜的外表面也分布着糖蛋白或糖脂
7.(2025高一上·武汉期末)胶原蛋白是一种细胞外蛋白质,由3条肽链构成的纤维状蛋白质,是人体内含量最丰富的蛋白质。从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。胶原三肽是利用生物工程技术由猪皮、鱼皮为原料制备的胶原蛋白的最小结构单位,其形成过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.形成1个胶原三肽产生3个水分子
B.甘氨酸、脯氨酸和赖氨酸均至少含有1个氨基和1个羧基
C.组成动物和人体的胶原蛋白相似,手术缝合线可直接被人体细胞吸收
D.赖氨酸属于人体的必需氨基酸,不能在人体内合成,必需从外界摄取
8.(2025高一上·武汉期末)在细胞内,马达蛋白沿着细胞骨架定向运输“货物”。这些蛋白既有与细胞骨架结合的马达结构域,又有与膜性细胞结构或大分子复合物特异结合的“货物”结合结构域。如图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是(  )
A.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构
B.马达蛋白功能异常会影响下丘脑细胞蛋白质类激素的分泌
C.马达蛋白运输“货物”需要消耗细胞化学反应释放的能量
D.叶绿体具有外膜和内膜,类囊体堆叠成基粒增大膜的面积
9.(2025高一上·武汉期末)细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统,生物膜系统在细胞的生命活动中起重要作用。下图是生物膜系统的概念图,用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在f→g→h→g→c。相关叙述错误的是(  )
A.a为核膜,b为细胞器膜,c为细胞膜
B.e表示单层膜细胞器,包含溶酶体膜、液泡膜等
C.“f→g→h→g→c”体现了生物膜在结构和功能上紧密联系
D.若氧气在n上与[H]结合生成水,则d为线粒体膜
10.(2025高一上·武汉期末)图1为人体某细胞亚显微结构模式图,图2为人体某细胞内衰老线粒体的自噬过程。下列叙述错误的是(  )
A.与高等植物细胞相比,该动物细胞特有的结构是图1中的③
B.与口腔上皮细胞相比,人体心肌细胞数量显著增多的细胞器是图1中的①
C.图2中细胞自噬作用说明溶酶体能合成水解酶以分解衰老、损伤的细胞器
D.在营养缺乏条件下,图2中细胞自噬作用增强以获取维持生存的物质和能量
11.(2025高一上·武汉期末)下列有关细胞结构及其主要成分和部分功能的叙述,正确的是(  )
选项 结构名称 主要成分 功能
A 高尔基体 脂质和蛋白质 与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
B 中心体 蛋白质 与动物细胞有丝分裂过程中DNA的复制有关
C 核仁   与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D 核孔 蛋白质复合物 是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道
A.A B.B C.C D.D
12.(2025高一上·武汉期末)在探究植物细胞的吸水和失水实验中,某同学分别在不同时间对同一观察部位进行显微拍摄,获得甲、乙两个图像。下列相关叙述中正确的是(  )
A.原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞液
B.水分通过自由扩散进出植物细胞
C.图乙时外界溶液浓度大于液泡内溶液浓度
D.发生图乙的原因之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
13.(2025高一上·武汉期末)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是(  )
A.相对分子质量小的分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,具有饱和性
C.载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,都具有特异性,作用机制也一样
D.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量
14.(2025高一上·武汉期末)科研人员分别将细菌紫膜质、ATP合成酶和解偶联剂重组到脂质体(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上进行实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是(  )
A.H+通过细菌紫膜质顺浓度进入脂质体
B.光能直接转化为ATP中活跃的化学能
C.H+通过ATP合成酶运出脂质体是主动运输
D.H+通过解偶联剂运出脂质体相当于协助扩散
15.(2025高一上·武汉期末)细胞代谢离不开酶,酶具有高效性、专一性和需要适宜的温度、pH等,下列与酶有关的实验,叙述正确的是(  )
A.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,自变量就是催化剂的种类
B.“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,用碘液检测以验证酶的专一性
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,无关变量有pH、酶的浓度和活性等
D.“探究pH对酶活性的影响”实验,不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究
16.(2025高一上·武汉期末)某生物兴趣小组将大豆种子置于水分、空气、温度、光照等条件适宜的环境中培养,定期检测萌发种子的干重变化,结果如图所示。假设细胞呼吸的底物为葡萄糖,下列相关叙述正确的是(  )
A.萌发过程中,大豆种子有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2都是在细胞质基质中产生的
B.第3天大豆吸收的O2与释放的CO2为1:3,则有氧和无氧呼吸消耗的葡萄糖为1:6
C.第6天大豆种子萌发成幼苗,在适宜的光照下,光合作用速率与呼吸作用速率相同
D.第10天大豆种子萌发成幼苗,在适宜的光照下,开始进行光合作用导致干重增加
17.(2025高一上·武汉期末)图①~⑥为某高等植物体内一细胞中发生的代谢过程。据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.发生在生物膜上的过程有③④⑤
B.产生ATP的过程有②③④⑤,消耗ATP的过程有①⑥
C.光合作用中产生的[H]就是NADPH,有氧呼吸产生[H]主要是NADH
D.NADPH既可作为光合作用暗反应的还原剂,又为C3的还原提供能量
18.(2025高一上·武汉期末)生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任,下列有关叙述错误的是(  )
A.从结构和功能的关系看,蛋白质的结构多样性决定了其功能多种多样
B.根据功能反映结构的观点,欧文顿通过实验推测细胞膜的主要成分中含有脂质
C.鲁宾和卡门利用放射性同位素示踪的方法,证明了光合作用释放的O2全部来自于H2O
D.观察真核细胞的显微和亚显微照片,制作真核细胞的三维结构模型是建构物理模型的过程
二、非选择题:本题共4个小题,共64分。
19.(2025高一上·武汉期末)肝炎病毒是引起病毒性肝炎的病原体,主要包括甲、乙、丙、丁、戊、己、庚型几种。甲型肝炎病毒(HAV)呈球形,无包膜,核衣壳由蛋白质和RNA组成,主要经粪——口途径传播,人类感染HAV后,仅少数人发生急性甲型肝炎,一般可以完全恢复,不转为慢性,长期携带病毒者极为罕见。乙型肝炎病毒(HBV),有包膜,核衣壳由蛋白质和DNA组成,主要通过血液传播,感染后易发展成慢性肝炎,部分可演变为肝硬化或原发性肝细胞癌。请回答下列有关问题。
(1)甲、乙两种肝炎病毒最先得以鉴定,丙型肝炎病毒在它们之后被发现。发现甲肝和乙肝后,为减少肝炎通过输血传染,输血时去除了   病毒(选填“甲肝”、“乙肝”、“甲肝和乙肝”),但是输血仍可导致很大比例的肝炎发生,对这些感染患者进行甲肝和乙肝病毒检测,结果显示没有这两种病毒,从而引发了丙肝病毒的发现。据此推测,丙肝病毒主要通过   传播。
(2)丙型肝炎病毒(HCV)呈球形,有包膜,核衣壳由蛋白质和RNA组成。请选择合适物质如某种氨基酸、某种碱基、磷酸或脱氧核糖,利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的肝细胞等为材料获得仅RNA被放射性同位素标记的HCV,其基本思路是:   。
(3)甲肝、乙肝先后研制出了疫苗,注射疫苗引发机体产生   (一种蛋白质)具有免疫功能,可以预防该种病毒引起的疾病。丙肝疫苗开发失败促使科研人员尝试治疗药物的研发,研究人员开发的治疗丙肝的药物索非布韦对丙肝病毒的清除率高达96%,可达到治愈效果。
UTP可以为HCV的RNA复制提供   ,索非布韦是一种   的类似物,阻断HCV的RNA复制。
(4)病毒与细胞起源的关系一直是人们很感兴趣的问题,目前,更倾向的观点是:生物大分子→细胞→病毒,其理由是   。
20.(2025高一上·武汉期末)细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡内而形成囊泡,囊泡具有准确地转运物质的调控机制,它能在正确的时间把细胞“货物”准确地运送到目的地。请回答下列有关问题。
(1)图1中囊泡膜的基本支架是   ;囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B接触进行识别和结合,则蛋白A是   ,蛋白B是受体。
(2)胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的一种降低血糖的蛋白质类激素。胰岛素合成后囊泡运输出现障碍,导致胰岛素不能准确地释放到目的位置,也可引发糖尿病。胰岛素的合成和加工依次经历前胰岛素原、胰岛素原、胰岛素三个阶段,主要过程如图2。
①最初合成的一段信号肽序列的场所是   ,信号肽序列被位于   中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时停止,进而引导核糖体附着于内质网上,继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔内。内质网膜上的   催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。胰岛素原随内质网出芽产生的囊泡进入到高尔基体,并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段(C肽)脱去,最终生成胰岛素。
②图2中高尔基体膜上受体蛋白的功能是   。由于某种变异,使这种受体蛋白中的某个位点的氨基酸发生了改变,其仍具有原来的作用,其原因是   。
21.(2025高一上·武汉期末)植物的绿色细胞依赖光照,吸收O2和放出CO2的过程,称为光呼吸。光呼吸是在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器的协同参与下完成的。光呼吸的关键酶是Rubisco(酶R),它是一个双功能酶,既能催化C5的羧化反应,也能催化C5的加氧反应。上述过程在叶绿体和线粒体中主要物质变化如图。
注明:C2表示不同种类的二碳化合物,C3、C5也类似。Rubisco用酶R表示。①表示羧化反应,②表示加氧反应。
(1)反应①是光合作用中的   过程。与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是   和   。
(2)已经证明,O2是酶R羧化酶反应的竞争性抑制剂;同样,CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂(竞争性抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心),催化两个反应的活性中心为同一个。据此判断,酶R   专一性(选填“有”、“没有”),酶R的羧化反应和加氧反应的相对速率取决于   。
(3)酶R的活性受多种因素的影响,如温度、O2浓度、CO2浓度、光照等。与黑暗下相比,适宜光照下酶R羧化酶的活性会   ;在酶R的最适温度以下,随着温度的升高,酶促反应速率提高,其原因是   (答两点即可)。
22.(2025高一上·武汉期末)土壤盐分过多对植物造成危害。欧李(Cerasus humilis)具有耐盐碱的特点,是进行盐调控实验的理想材料。
选择长势基本一致、无病虫害的欧李盆栽苗于温室内进行实验。根据预实验结果,NaCl胁迫处理设定为400mmol/L、800mmol/L2个浓度水平,分别记为S1、S2,每盆载苗一次性浇灌400mL设计浓度盐溶液,以浇灌等量清水的盆栽苗作为对照,记为CK。各处理完全随机排列,共5次重复,每重复各10盆。在实验期间进行正常的浇水和田间管理。从盐胁迫第0天开始,每2天进行一次取样测定相关指标,处理时间共计12天。
叶绿素酶活性和叶绿素的含量如下图,回答下列问题:
(1)光合色素的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,可利用   作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择   (选填“红光”、“蓝紫光”、“绿光”),原因是   。
(2)据图分析,与CK组比较,盐胁迫下叶绿素含量下降的原因是   ;盐胁迫处理与叶绿素含量下降的关系是   。
(3)根据已有检测指标,预测在第12天净光合速率最小的一组是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、魏尔肖总结出“新细胞是由老细胞分裂产生的”。所以“新细胞是由老细胞分裂产生的”是细胞学说的观点之一,A正确;
B、施莱登、施旺通过对动物组织的观察等。在此基础上,他们归纳概括出了细胞学说的基本内容。所以细胞学说是基于科学观察和归纳概括形成的理论,B正确;
C、细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。而分子水平的研究是在细胞学说之后,随着科学技术的发展,如对生物大分子(蛋白质、核酸等)的研究而逐渐深入的。所以细胞学说并没有使人们对生命的认识进入到分子水平,C错误;
D、细胞学说指出一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。这表明动物和植物在结构上具有统一性,都由细胞组成,说明动植物之间存在着亲缘关系,D正确。
故选C。
【分析】细胞学说的基本内容
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构成;
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生命起作用;
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性;揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
2.【答案】C
【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;病毒
【解析】【解答】A、病毒没有细胞结构,它主要由核酸和蛋白质外壳组成,不具有核糖体等细胞器,不能独立合成蛋白质,必须寄生在活细胞内,利用宿主细胞的核糖体等物质来合成自身的蛋白质,A错误;
B、好氧细菌属于需氧型微生物,但它是原核生物,原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,也没有线粒体等复杂的细胞器,其有氧呼吸是在细胞质膜上进行的,B错误;
C、原核生物是指一类细胞核无核膜包裹,只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。根瘤菌是细菌的一种,支原体是目前发现的最小、最简单的原核生物,硝化细菌也属于细菌,它们都没有以核膜为界限的细胞核,都属于原核生物,C正确;
D、蓝细菌属于原核生物,其细胞内含有叶绿素和藻蓝素,能够吸收光能进行光合作用,将二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气,但蓝细菌细胞内不含有胡萝卜素,D错误。
故选C。
【分析】1、原核生物
(1)少数藻类:蓝藻(如蓝球藻、色球藻、念珠藻、颤藻、螺旋藻等)。
(2)细菌类:凡带“杆”、“球”、“弧”、 “螺旋”等字样的细菌,如如乳酸(杆)菌、醋酸(杆)菌、大肠杆菌、枯草杆菌、结核杆菌、肺炎链球菌、霍乱弧菌等;其它细菌,如硝化细菌、光合细菌、好氧细菌、硫细菌、铁细菌、蓝细菌、固氮菌等。
(3)放线菌类:链霉菌。
(4)支原体、衣原体、立克次氏体。
2、含有细胞结构的生物遗传物质全部是DNA,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
3、真核生物和原核生物的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
4、病毒由核酸和蛋白质构成,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生长繁殖
3.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原;显微镜;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、使用光学显微镜时,在低倍镜下观察之前,需要先转动反光镜或调节灯泡亮度使视野明亮,这样才能在后续观察过程中清晰地看到物像。如果视野较暗,会影响对物像的观察效果,A正确;
B、在观察洋葱鳞片叶外表皮细胞失水的临时装片时,正确的操作顺序应该是先在载物台上利用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中,让细胞发生质壁分离现象,然后再在低倍镜(×10)下观察质壁分离的情况,不需要使用高倍镜观察,B错误;
C、显微镜下成的像是倒立的虚像,这里的倒立是指上下、左右均颠倒,但环流方向并不会因为成像的颠倒而改变。观察黑藻细胞质流动时,发现叶绿体随着细胞质顺时针方向流动,由于环流方向在显微镜下观察和实际情况是一致的,所以细胞质的实际流动方向也是顺时针方向,C正确;
D、观察花生子叶临时切片时,视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,通常是因为切片厚薄不均。切片厚的部分,光线透过时会发生散射等现象,导致成像不清晰;而切片薄的部分,光线透过较好,成像就比较清晰,D正确。
故选B。
【分析】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1、实验原理:叶绿体在高倍镜下是绿色、扁平的椭球或球形;活细胞中的细胞质处于不断流动状态,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为观察细胞质流动的标志。
2、实验步骤
(1)观察叶绿体
制作临时装片:①藓类小叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮;②载玻片中央滴一滴清水;③放入叶片并盖上盖玻片。注意:临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态。
观察:先用低倍镜观察,再用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。
(2)用显微镜观察细胞质的流动
实验步骤:
取材:将黑藻先放在光下,25℃左右的水中培养;
制片:将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶,载玻片滴水、放入小叶,加盖玻片,制成临时装片;
观察:先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,后换用高倍镜观察,可看到细胞内的叶绿体随细胞质定向呈环形流动。
4.【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;核酸在生命活动中的作用;检测还原糖的实验;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、单体只能是构成大分子的基本单位,而脂肪是小分子,A错误;
B、淀粉不是还原糖,不能与与斐林试剂作用生成砖红色沉淀,B错误;
C、C蛋白质是生命活动的主要承担者,C是蛋白质,可与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;
D、图中D是DNA、E是RNA,都属于核酸,DNA控制蛋白质的合成,RNA参与蛋白质的合成,D正确。
故选D。
【分析】各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
5.【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Mg属于大量元素,是构成叶绿素的元素之一,A正确;
B、性激素属于固醇,胃蛋白酶属于分泌蛋白,B错误;
C、ATP和氨基酸的组成元素不完全相同,前者含C、H、O、N 、P,后者含C、H、O、N ,C错误;
D、种子晒干后,其含量最高的化合物是蛋白质,D错误。
故选A。
【分析】1、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
2、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
6.【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、糖类还能与RNA结合形成glycoRNA,RNA的单体是核苷酸,一分子核苷酸有一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤构成,即glycoRNA不含胸腺嘧啶,A错误;
B、糖蛋白、糖脂和glycoRNA等有机物都以碳链为基本骨架,B正确;
C、糖基化、glycoRNA的形成过程都需要酶的催化形成相应的化学键,C正确;
D、细胞膜的外表面也分布着糖蛋白或糖脂,具有识别、润滑等作用,D正确。
故选A。
【分析】组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
7.【答案】D
【知识点】氨基酸的种类;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、胶原三肽由3个氨基酸脱水缩合而成,产生2个水分子,A错误;
B、结合图示可知,甘氨酸含有1个氨基和1个羧基,赖氨酸含有2个氨基和1个羧基,脯氨酸含一个羧基,不含氨基,B错误;
C、手术缝合线是胶原蛋白,胶原蛋白是大分子,经消化分解成小分子的氨基酸后才能被人体吸收,而胶原蛋白不可直接被人体细胞吸收利用,C错误;
D、赖氨酸在人体内不能合成,只能从外界食物中获取,因此赖氨酸属于必需氨基酸,在人体内不能合成,D正确。
故选D。
【分析】1、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
2、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
3、由几个氨基酸组成的肽链结构就叫几肽,若肽链由n个氨基酸组成,则链状肽链中有n-1个肽键,环肽中有n个肽键。
4、必需氨基酸是指生物体体内不能够自己合成,而需要通过外来食物的摄入而获得的氨基酸,而非必需氨基酸是指生物体体内能够自己合成的氨基酸。对于成人个体而言,有8种必需氨基酸,分别是苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸以及缬氨酸。
8.【答案】A
【知识点】叶绿体的结构和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构,A错误;
B、下丘脑细胞分泌的蛋白质类激素会以囊泡的形式与马达蛋白结合,再转运到细胞膜,所以在下丘脑细胞中马达蛋白功能异常会影响蛋白质类激素的分泌,B正确;
C、马达蛋白运输“货物”是一个耗能反应,需要消耗细胞化学反应释放的能量,C正确;
D、叶绿体具有外膜和内膜,类囊体堆叠成基粒增大膜的面积,D正确。
故选A。
【分析】1、叶绿体含有双层膜结构,其内部含有基粒,是由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积),含与光合作用(光反应)有关的色素和酶,此外,叶绿体基质中含少量DNA、RNA以及与光合作用(暗反应)有关的酶,总之,叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输,能量转化,信息传递等生命活动密切相关。
9.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜构成,结合图示可知,a为核膜,b为细胞器膜,c为细胞膜,A正确;
B、结合图示,d为双层膜结构,m、n表示线粒体膜和叶绿体膜,e表示单层膜细胞器,包含溶酶体膜、液泡膜等,B正确;
C、由题意,用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在f→g→h→g→c,则f表示内质网膜、g表示囊泡膜、h表示高尔基体膜、c表示细胞膜,“f→g→h→g→c”为分泌蛋白分泌的过程,体现了生物膜在结构和功能上紧密联系,C正确;
D、若氧气在n上与[H]结合生成水,即有氧呼吸第三阶段,则n为线粒体膜,m为叶绿体膜,d为双层膜结构,D错误。
故选D。
【分析】1、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。首先细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时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的作用;第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效有序的进行。
10.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;动、植物细胞的亚显微结构;细胞自噬
【解析】【解答】A、图1中的③为中心体,是动物细胞特有的结构而高等植物细胞没有,A正确;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,可以提供能量,心肌细胞需要的能量多,与口腔上皮细胞相比,人体心肌细胞数量显著增多的细胞器是图1中的①(线粒体),B正确;
C、水解酶是蛋白质,是核糖体上合成,C错误;
D、在营养缺乏条件下,图2中细胞自噬作用增强,降解衰老的线粒体等,以获取维持生存的物质和能量,D正确。
故选C。
【分析】1、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
2、线粒体是半自主性细胞器,含有DNA和核糖体,可以自己合成部分蛋白质,同时也受细胞核的控制,由于受精卵中细胞质几乎来源于卵细胞,所以线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,而表现出母系遗传的特点。
11.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞核的结构
【解析】【解答】A、分泌蛋白的合成场所在核糖体,A错误;
B、中心体,无膜结构,存在于动物和低等植物中,与动物细胞有丝分裂中纺锤体形成有关,B错误;
C、核仁,无膜结构,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C正确;
D、核孔是蛋白质复合物,具有选择透过性,DNA不能进出核孔,D错误。
故选C。
【分析】分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
12.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原;被动运输
【解析】【解答】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,细胞液是指液泡内的液体,A错误;
B、水分子进出细胞可通过自由扩散或协助扩散(水分子通道蛋白),B错误;
C、图乙时细胞壁与原生质层分离,处于质壁分离状态,可能在发生质壁分离,也可能在发生质壁分离复原或平衡状态,因此外界溶液浓度可能大于液泡内溶液浓度,导致细胞失水,发生质壁分离,也可能小于液泡内溶液浓度,导致细胞吸水,发生质壁分离复原,也可能外界溶液浓度等于液泡内溶液浓度,处于平衡状态,C错误;
D、发生图乙的原因之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致细胞壁与原生质体分离,发生质壁分离,D正确。
故选D。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、正在发生质壁分离,此时液泡中细胞液的浓度逐渐上升,植物细胞吸水能力逐渐升高,也可能表示质壁分离的复原,此时液泡中细胞液浓度逐渐降低,植物细胞吸水能力逐渐降低。
3、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
13.【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;物质进出细胞的方式的综合;被动运输
【解析】【解答】A、对分子质量小的分子或离子并不都能通过自由扩散进入细胞,例如水分子可以通过自由扩散进出细胞,但一些离子(如Na+ 、K+ 等)以及葡萄糖等小分子物质进入细胞需要借助载体蛋白,不能通过自由扩散的方式进入细胞,A错误;
B、载体蛋白是协助扩散和主动运输中重要的运输工具,它具有特异性,即只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,并且载体蛋白的数量是有限的,当所有的载体蛋白都被分子或离子结合后,载体蛋白就状态,此时物质运输的速率不再随物质浓度的增加而增加,具有饱和性,B正确;
C、载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时都具有特异性,即它们只能转运特定的分子或离子。 但二者的作用机制不一样,载体蛋白在转运分子或离子时,会与被转运的分子或离子结合,然后通过自身构象的改变将分子或离子转运到膜的另一侧;而通道蛋白则是形成贯穿细胞膜的亲水性通道,允许特定的分子或离子顺浓度梯度通过,不需要与被转运的分子或离子结合,也不发生构象的改变,C错误;
D、大分子有机物一般通过胞吞的方式进入细胞,而不是通过转运蛋白的作用。胞吞过程需要消耗能量,细胞首先识别大分子物质,然后细胞膜内陷形成囊泡,将大分子物质包裹在囊泡内,囊泡与细胞膜脱离进入细胞内部,D错误。
故选B。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
3、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
14.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;ATP的作用与意义;被动运输
【解析】【解答】A、从图甲可知,仅将细菌紫膜质重组到脂质体上,在光的作用下,H+ 通过细菌紫膜质顺浓度进入脂质体,但没有ATP产生,说明光能没有直接转化为ATP中活跃的化学能,而是转化为H+ 的电化学势能,A错误;
B、图乙中只有ATP合成酶,没有细菌紫膜质,在光的作用下无ATP产生,说明ATP合成酶不能直接利用光能合成ATP,即光能不能直接转化为ATP中活跃的化学能,B错误;
C、图丙中,在光的作用下,H+ 通过细菌紫膜质顺浓度进入脂质体,形成H + 浓度差,随后H + 通过ATP合成酶运出脂质体并产生ATP,H+ 是顺浓度梯度运输,且需要载体蛋白(ATP合成酶),属于协助扩散,而不是主动运输,C错误;
D、图丁中,加入解偶联剂后,在光的作用下, H+通过解偶联剂运出脂质体,没有ATP产生,说明该过程不消耗ATP,且H+ 是顺浓度梯度运输,需要解偶联剂作为载体,相当于协助扩散,D正确。
故选D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
15.【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、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,自变量是不同条件,如比较过氧化氢在不同pH下的分解,自变量是不同的pH,A错误;
B、淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不用碘液检测,因为碘液无法检测蔗糖是否水解,B错误;
C、在探究温度对酶活性的影响的实验中,pH、酶的浓度属于无光变量,酶活性属于因变量,C错误;
D、淀粉在酸性条件下易水解,因此“探究pH对酶活性的影响”实验,不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究,D正确。
故选D。
【分析】酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
16.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、萌发过程中,大豆种子无氧呼吸释放的CO2是在细胞质基质中产生的,有氧呼吸释放的CO2实在线粒体基质产生的,A错误;
B、第3天大豆吸收的O2与释放的CO2为1:3,说明有氧呼吸与无氧释放的CO2比为1:2,根据二者反应式可知,有氧和无氧呼吸消耗的葡萄糖为1:6,B正确;
C、第6天大豆种子萌发成幼苗,可进行光合作用,据图可知,此时种子重量不断减小,光合作用速率小于呼吸作用速率,C错误;
D、由图可知,第10天时花生幼苗的呼吸速率与光合速率大致相当,说明光合作用不是第10天才开始进行的,D错误。
故选B。
【分析】1.根据是否需要光能,将光合作用的过程分为需要光能的光反应阶段和不需要光能的暗反应阶段(现在也称为碳反应)。
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
2.光合作用完整过程
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
17.【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、图中①-⑥依次表示C3的还原、呼吸作用第一阶段、有氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第三阶段、水的光解、CO2的固定,发生在生物膜上的过程有④(线粒体内膜)⑤(类囊体薄膜),A错误;
B、产生ATP的过程有②③④⑤,消耗ATP的过程有①⑥,B正确;
C、光合作用中产生的[H]就是NADPH,有氧呼吸产生的[H]就是NADH,C正确;
D、NADPH作为光合作用暗反应的还原剂且能提供能量,D正确。
故选A。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
18.【答案】C
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;生物膜的探索历程;真核细胞的三维结构模型;光合作用的发现史
【解析】【解答】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,从结构和功能的关系看,蛋白质的结构多样性决定了其功能多种多样,比如血红蛋白具有运输氧气的功能,胰岛素具有调节血糖的功能,这是由它们不同的结构决定的,A正确;
B、欧文顿通过实验发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜,根据相似相溶的原理推测细胞膜的主要成分中含有脂质,这体现的是功能反映结构,B正确;
C、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法,分别标记H218O和C18O2,证明了光合作用释放的O2全部来自于H2O,O18没有放射性,不是放射性同位素,C错误;
D、观察真核细胞的显微和亚显微照片,制作真核细胞的三维结构模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,是建构物理模型的过程,D正确。
故选C。
【分析】1、1895年,欧文顿发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜,推测细胞膜是由脂质组成的。
2、鲁宾和卡门通过同位素示踪法证实了光合作用释放的O2中的氧全部来自H2O。
3、①物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如DNA的双螺旋结构模型;
②概念模型是指用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系,如甲状腺激素的分级调节;
③数学模型是指用适当的数学形式,如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究对象的生命本质和运动规律,如“J”型增长和“S”型增长的数学模型。
4、蛋白质多样性的原因
(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同;
(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同;
(3)氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同;
(4)肽链盘曲折叠方式及形成的空间结构不同,构成的蛋白质不同。
19.【答案】(1)甲肝和乙肝;血液
(2)将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基中,再接种丙型肝炎病毒,使其RNA带上放射性同位素标记
(3)抗体;原料和能量;尿嘧啶核糖核苷酸
(4)病毒全部营寄生生活,必须依靠宿主细胞吸收营养才能增殖
【知识点】DNA与RNA的异同;动物细胞培养技术;体液免疫;免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】(1)乙型肝炎病毒(HBV),有包膜,核衣壳由蛋白质和DNA组成,主要通过血液传播,甲型肝炎病毒(HAV),主要经粪——口途径传播,输血时若发现甲肝和乙肝病毒,为减少肝炎通过输血传染,输血时去除了甲肝病毒和乙肝病毒;结果显示没有甲型乙型这两种病毒,据此推测,丙肝病毒主要通过血液传播。
(2)肝细胞中存在DNA和RNA、蛋白质等,丙型肝炎病毒(HCV)由RNA和蛋白质组成,现只标记HCV的RNA,RNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、U、C、G)组成,DNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、T、C、G)组成,因此选择碱基U可以标记HCV的RNA。因此将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基中,再接种丙型肝炎病毒,使其RNA带上放射性同位素标记
(3)注射疫苗引发机体产生抗体,结合病毒,使其失去进一步侵染宿主细胞的能力;UTP含有尿嘧啶核糖核苷酸和2个高能磷酸键,可以为HCV的RNA复制提供原料和能量;索非布韦是一种尿嘧啶核糖核苷酸的类似物,阻断HCV的RNA复制。
(4)细胞由物质组成,生物大分子出现在细胞前,由于病毒的结构较为简单,必须依靠活细胞,离开了细胞不能生存所以细胞应该先出现。
【分析】1、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
DNA和RNA都有C、H、O、N、P元素。
2、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
3、病毒不具有细胞结构,只能在活细胞中正常生长增殖。
4、细胞是生命系统结构层次的最基本单位。
5、基因通常是有遗传效应的DNA片段。细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
(1)乙型肝炎病毒(HBV),有包膜,核衣壳由蛋白质和DNA组成,主要通过血液传播,甲型肝炎病毒(HAV),主要经粪——口途径传播,输血时若发现甲肝和乙肝病毒,为减少肝炎通过输血传染,输血时去除了甲肝病毒和乙肝病毒;结果显示没有甲型乙型这两种病毒,据此推测,丙肝病毒主要通过血液传播。
(2)肝细胞中存在DNA和RNA、蛋白质等,丙型肝炎病毒(HCV)由RNA和蛋白质组成,现只标记HCV的RNA,RNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、U、C、G)组成,DNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、T、C、G)组成,因此选择碱基U可以标记HCV的RNA。因此将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基中,再接种丙型肝炎病毒,使其RNA带上放射性同位素标记
(3)注射疫苗引发机体产生抗体,结合病毒,使其失去进一步侵染宿主细胞的能力;UTP含有尿嘧啶核糖核苷酸和2个高能磷酸键,可以为HCV的RNA复制提供原料和能量;索非布韦是一种尿嘧啶核糖核苷酸的类似物,阻断HCV的RNA复制。
(4) 细胞由物质组成,生物大分子出现在细胞前,由于病毒的结构较为简单,必须依靠活细胞,离开了细胞不能生存所以细胞应该先出现。
20.【答案】(1)磷脂双分子层;信号分子
(2)核糖体;细胞质基质;肽酶;特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合;改变的部位不是蛋白质功能的活性部位或该氨基酸的改变不影响该蛋白的功能
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1)生物膜的基本支架是磷脂双分子层,囊泡膜属于生物膜的一种,因此囊泡膜的基本支架是 磷脂双分子层 。在细胞间的信息交流过程中,细胞表面的受体能识别并结合特定的信号分子。已知囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(受体)接触进行识别和结合,那么蛋白A是信号分子
(2)最初合成的一段信号肽序列不需要分泌到细胞外,因此合成的场所是游离的核糖体;据图可知,信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止;氨基酸通过肽键相连,内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原;
图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合;
若由于变异,使这种受体蛋白中的某个位点的氨基酸发生了改变,因为某位点氨基酸的改变,会使蛋白质的空间结构发生改变。如果改变的部位是蛋白质功能的活性部位,则该位点氨基酸的改变就影响了该受体蛋白功能。如果改变的部位不是蛋白质功能的活性部位或氨基酸的改变不影响该受体蛋白功能,该受体蛋白仍具有原来的作用。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
2、细胞间信息交流的方式
①通过化学物质间接交流,如内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,例如,精子和卵细胞之间的识别和结合;
③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
(1)生物膜的基本支架是磷脂双分子层,囊泡膜属于生物膜的一种,因此囊泡膜的基本支架是 磷脂双分子层 。在细胞间的信息交流过程中,细胞表面的受体能识别并结合特定的信号分子。已知囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(受体)接触进行识别和结合,那么蛋白A是信号分子
(2)最初合成的一段信号肽序列不需要分泌到细胞外,因此合成的场所是游离的核糖体;据图可知,信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止;氨基酸通过肽键相连,内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原;
图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合;
若由于变异,使这种受体蛋白中的某个位点的氨基酸发生了改变,因为某位点氨基酸的改变,会使蛋白质的空间结构发生改变。如果改变的部位是蛋白质功能的活性部位,则该位点氨基酸的改变就影响了该受体蛋白功能。如果改变的部位不是蛋白质功能的活性部位或氨基酸的改变不影响该受体蛋白功能,该受体蛋白仍具有原来的作用。
21.【答案】(1) 二氧化碳的固定; 细胞质基质; 线粒体基质
(2)有;CO2 和O2的相对浓度
(3)升高;温度升高,分子热运动加快, 增加了分子间的碰撞频率 ,使底物与酶结合的机会增多。 温度升高, 酶的活性增强 ,催化效率提高
【知识点】探究影响酶活性的因素;光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)反应①是C5 与CO2 在酶R的作用下生成2C3 的过程,这是光合作用中的 二氧化碳的固定 过程。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和少量NADH,发生在细胞质基质中;第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量NADH,发生在线粒体基质中。所以以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 细胞质基质 和 线粒体基质 。
(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。虽然Rubisco(酶R)既能催化C5 的羧化反应,也能催化C5 的加氧反应,但这两个反应的底物都是C5 ,属于一类物质,所以酶R 有 专一性;已知O2是酶R羧化酶反应的竞争性抑制剂,CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,且催化两个反应的活性中心为同一个。那么当CO2 浓度较高时,CO2 与酶R结合的机会增多,羧化反应速率加快,加氧反应速率减慢;当O2 浓度较高时,O2 与酶R结合的机会增多,加氧反应速率加快,羧化反应速率减慢。所以酶R的羧化反应和加氧反应的相对速率取决于 CO2和O2的相对浓度
(3)与黑暗下相比,适宜光照下,光合作用增强,CO2 浓度相对较高,由于CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,所以酶R羧化酶的活性会 升高;
在酶R的最适温度以下,随着温度的升高,酶促反应速率提高,其原因有: 温度升高,分子热运动加快, 增加了分子间的碰撞频率 ,使底物与酶结合的机会增多。 温度升高, 酶的活性增强 ,催化效率提高。
【分析】1、根据是否需要光能,将光合作用的过程分为需要光能的光反应阶段和不需要光能的暗反应阶段(现在也称为碳反应)。
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
2、光合作用完整过程
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
(1)反应①是C5 与CO2 在酶R的作用下生成2C3 的过程,这是光合作用中的 二氧化碳的固定 过程。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和少量NADH,发生在细胞质基质中;第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量NADH,发生在线粒体基质中。所以以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 细胞质基质 和 线粒体基质 。
(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。虽然Rubisco(酶R)既能催化C5 的羧化反应,也能催化C5 的加氧反应,但这两个反应的底物都是C5 ,属于一类物质,所以酶R 有 专一性;已知O2是酶R羧化酶反应的竞争性抑制剂,CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,且催化两个反应的活性中心为同一个。那么当CO2 浓度较高时,CO2 与酶R结合的机会增多,羧化反应速率加快,加氧反应速率减慢;当O2 浓度较高时,O2 与酶R结合的机会增多,加氧反应速率加快,羧化反应速率减慢。所以酶R的羧化反应和加氧反应的相对速率取决于 CO2和O2的相对浓度
(3)与黑暗下相比,适宜光照下,光合作用增强,CO2 浓度相对较高,由于CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,所以酶R羧化酶的活性会 升高;
在酶R的最适温度以下,随着温度的升高,酶促反应速率提高,其原因有: 温度升高,分子热运动加快, 增加了分子间的碰撞频率 ,使底物与酶结合的机会增多。 温度升高, 酶的活性增强 ,催化效率提高。
22.【答案】(1)无水乙醇;红光;叶绿素主要吸收红光,而对绿光几乎不吸收,也为了排除类胡萝卜素的影响,选择红光能使测得的光吸收值更能准确反映叶绿素的含量
(2)盐胁迫下叶绿素酶活性升高,叶绿素酶能催化叶绿素水解; 盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降幅度越大
(3) S2
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)提取光合色素时,选择无水乙醇作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光。原因是:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,其中红光的吸收峰更显著且类胡萝卜素对红光吸收较少,选择红光测定叶绿素含量可以避免类胡萝卜素的干扰,使测定结果更准确反映叶绿素的含量。
(2)从图中可以看出,盐胁迫下叶绿素酶活性升高,叶绿素酶能催化叶绿素水解,所以与CK组比较,盐胁迫下叶绿素含量下降的原因是 盐胁迫使叶绿素酶活性升高,加速了叶绿素的水解 ,从图中可以看出,随着盐胁迫处理时间的延长,叶绿素含量逐渐下降,说明盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降得越多,即 盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降幅度越大 。
(3)净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率,叶绿素含量影响光合作用的光反应阶段,叶绿素含量越低,光反应产生的ATP和NADPH越少,总光合速率越低。从图中可知,S2组叶绿素含量最低,光反应受到影响,总光合速率降低,同时呼吸作用也会消耗有机物,在总光合速率降低的情况下,净光合速率会更小。所以预测在第12天净光合速率最小的一组是 S2 。
【分析】1、二氧化碳浓度不变时,在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的光照强度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定;光照强度不变时,随着环境CO2浓度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的CO2浓度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定。
2、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
3、提取光合色素的试剂是无水乙醇,分离色素的试剂是层析液,根据色素在层析液中的溶解度不同,实现色素在滤纸条上的分离。
(1)光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,类胡萝卜素也能溶解在有机溶剂中,所以提取光合色素时,可利用 无水乙醇 作为溶剂,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,而绿光几乎不被吸收。由于光合色素的浓度与其光吸收值成正比,为了准确测定叶绿素含量,应选择 红光 ,原因叶绿素主要吸收红光,而对绿光几乎不吸收,也为了排除类胡萝卜素的影响,选择红光能使测得的光吸收值更能准确反映叶绿素的含量。
(2)从图中可以看出,盐胁迫下叶绿素酶活性升高,叶绿素酶能催化叶绿素水解,所以与CK组比较,盐胁迫下叶绿素含量下降的原因是 盐胁迫使叶绿素酶活性升高,加速了叶绿素的水解 ,从图中可以看出,随着盐胁迫处理时间的延长,叶绿素含量逐渐下降,说明盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降得越多,即 盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降幅度越大 。
(3)净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率,叶绿素含量影响光合作用的光反应阶段,叶绿素含量越低,光反应产生的ATP和NADPH越少,总光合速率越低。从图中可知,S2组叶绿素含量最低,光反应受到影响,总光合速率降低,同时呼吸作用也会消耗有机物,在总光合速率降低的情况下,净光合速率会更小。所以预测在第12天净光合速率最小的一组是 S2 。
1 / 1湖北省武汉市华中师大一附中2024-2025学年高一上学期期末检测生物学试卷
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(2025高一上·武汉期末)细胞学说被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现之一,下列叙述错误的是(  )
A.“新细胞是由老细胞分裂产生的”是其观点之一
B.细胞学说是基于科学观察和归纳概括形成的理论
C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平
D.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,说明动植物之间存在着亲缘关系
【答案】C
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、魏尔肖总结出“新细胞是由老细胞分裂产生的”。所以“新细胞是由老细胞分裂产生的”是细胞学说的观点之一,A正确;
B、施莱登、施旺通过对动物组织的观察等。在此基础上,他们归纳概括出了细胞学说的基本内容。所以细胞学说是基于科学观察和归纳概括形成的理论,B正确;
C、细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。而分子水平的研究是在细胞学说之后,随着科学技术的发展,如对生物大分子(蛋白质、核酸等)的研究而逐渐深入的。所以细胞学说并没有使人们对生命的认识进入到分子水平,C错误;
D、细胞学说指出一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。这表明动物和植物在结构上具有统一性,都由细胞组成,说明动植物之间存在着亲缘关系,D正确。
故选C。
【分析】细胞学说的基本内容
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构成;
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生命起作用;
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性;揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
2.(2025高一上·武汉期末)自然界中分布着大量的微生物,这些微生物包含病毒、细菌、真菌等,下列叙述正确的是(  )
A.微生物都含有核糖体以合成蛋白质
B.需氧型微生物都含有线粒体以进行有氧呼吸
C.根瘤菌、支原体和硝化细菌都属于原核生物
D.蓝细菌含有叶绿素和胡萝卜素,能够进行光合作用
【答案】C
【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;病毒
【解析】【解答】A、病毒没有细胞结构,它主要由核酸和蛋白质外壳组成,不具有核糖体等细胞器,不能独立合成蛋白质,必须寄生在活细胞内,利用宿主细胞的核糖体等物质来合成自身的蛋白质,A错误;
B、好氧细菌属于需氧型微生物,但它是原核生物,原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,也没有线粒体等复杂的细胞器,其有氧呼吸是在细胞质膜上进行的,B错误;
C、原核生物是指一类细胞核无核膜包裹,只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。根瘤菌是细菌的一种,支原体是目前发现的最小、最简单的原核生物,硝化细菌也属于细菌,它们都没有以核膜为界限的细胞核,都属于原核生物,C正确;
D、蓝细菌属于原核生物,其细胞内含有叶绿素和藻蓝素,能够吸收光能进行光合作用,将二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气,但蓝细菌细胞内不含有胡萝卜素,D错误。
故选C。
【分析】1、原核生物
(1)少数藻类:蓝藻(如蓝球藻、色球藻、念珠藻、颤藻、螺旋藻等)。
(2)细菌类:凡带“杆”、“球”、“弧”、 “螺旋”等字样的细菌,如如乳酸(杆)菌、醋酸(杆)菌、大肠杆菌、枯草杆菌、结核杆菌、肺炎链球菌、霍乱弧菌等;其它细菌,如硝化细菌、光合细菌、好氧细菌、硫细菌、铁细菌、蓝细菌、固氮菌等。
(3)放线菌类:链霉菌。
(4)支原体、衣原体、立克次氏体。
2、含有细胞结构的生物遗传物质全部是DNA,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
3、真核生物和原核生物的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
4、病毒由核酸和蛋白质构成,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生长繁殖
3.(2025高一上·武汉期末)下列关于光学显微镜使用方法的叙述,错误的是(  )
A.使用光学显微镜时,在低倍镜下先转动反光镜或调节灯泡亮度使视野明亮
B.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞失水的临时装片时,先在低倍镜(×10)下观察,再换成高倍镜(×40),在载物台上利用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中观察质壁分离
C.观察黑藻细胞质流动时,发现叶绿体随着细胞质顺时针方向流动,则细胞质的实际流动方向也是顺时针方向
D.观察花生子叶临时切片时,视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,是因为切片厚薄不均
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原;显微镜;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、使用光学显微镜时,在低倍镜下观察之前,需要先转动反光镜或调节灯泡亮度使视野明亮,这样才能在后续观察过程中清晰地看到物像。如果视野较暗,会影响对物像的观察效果,A正确;
B、在观察洋葱鳞片叶外表皮细胞失水的临时装片时,正确的操作顺序应该是先在载物台上利用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中,让细胞发生质壁分离现象,然后再在低倍镜(×10)下观察质壁分离的情况,不需要使用高倍镜观察,B错误;
C、显微镜下成的像是倒立的虚像,这里的倒立是指上下、左右均颠倒,但环流方向并不会因为成像的颠倒而改变。观察黑藻细胞质流动时,发现叶绿体随着细胞质顺时针方向流动,由于环流方向在显微镜下观察和实际情况是一致的,所以细胞质的实际流动方向也是顺时针方向,C正确;
D、观察花生子叶临时切片时,视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,通常是因为切片厚薄不均。切片厚的部分,光线透过时会发生散射等现象,导致成像不清晰;而切片薄的部分,光线透过较好,成像就比较清晰,D正确。
故选B。
【分析】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1、实验原理:叶绿体在高倍镜下是绿色、扁平的椭球或球形;活细胞中的细胞质处于不断流动状态,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为观察细胞质流动的标志。
2、实验步骤
(1)观察叶绿体
制作临时装片:①藓类小叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮;②载玻片中央滴一滴清水;③放入叶片并盖上盖玻片。注意:临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态。
观察:先用低倍镜观察,再用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。
(2)用显微镜观察细胞质的流动
实验步骤:
取材:将黑藻先放在光下,25℃左右的水中培养;
制片:将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶,载玻片滴水、放入小叶,加盖玻片,制成临时装片;
观察:先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,后换用高倍镜观察,可看到细胞内的叶绿体随细胞质定向呈环形流动。
4.(2025高一上·武汉期末)下图是真核细胞的元素和化合物的相关概念图,有关叙述正确的是(  )
A.图中A是脂肪,组成脂肪的单体是脂肪酸和甘油
B.图中B是淀粉,可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
C.图中C是蛋白质,可与双缩脲发生作用产生紫色反应
D.图中D、E是核酸,核酸在蛋白质的合成中具有重要作用
【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;核酸在生命活动中的作用;检测还原糖的实验;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、单体只能是构成大分子的基本单位,而脂肪是小分子,A错误;
B、淀粉不是还原糖,不能与与斐林试剂作用生成砖红色沉淀,B错误;
C、C蛋白质是生命活动的主要承担者,C是蛋白质,可与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;
D、图中D是DNA、E是RNA,都属于核酸,DNA控制蛋白质的合成,RNA参与蛋白质的合成,D正确。
故选D。
【分析】各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
5.(2025高一上·武汉期末)下列关于元素和化合物叙述正确的是(  )
A.Mg属于大量元素,是构成叶绿素a的元素之一
B.性激素属于胆固醇,胃蛋白酶属于分泌蛋白
C.ATP和氨基酸的组成元素相同,都含有C、H、O、N
D.种子晒干后,其含量最高的化合物是无机盐
【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Mg属于大量元素,是构成叶绿素的元素之一,A正确;
B、性激素属于固醇,胃蛋白酶属于分泌蛋白,B错误;
C、ATP和氨基酸的组成元素不完全相同,前者含C、H、O、N 、P,后者含C、H、O、N ,C错误;
D、种子晒干后,其含量最高的化合物是蛋白质,D错误。
故选A。
【分析】1、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
2、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
6.(2025高一上·武汉期末)糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白、与脂质结合形成糖脂,该过程称为糖基化。最新研究发现:糖类还能与RNA结合形成glycoRNA。对活细胞的分析表明,大多数glycoRNA存在于细胞膜外表面。下列叙述错误的是(  )
A.glycoRNA含有腺嘌呤和胸腺嘧啶等构成的核苷酸
B.糖蛋白、糖脂和glycoRNA都以碳链为基本骨架
C.糖基化、glycoRNA的形成过程都需要酶的催化
D.细胞膜的外表面也分布着糖蛋白或糖脂
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、糖类还能与RNA结合形成glycoRNA,RNA的单体是核苷酸,一分子核苷酸有一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤构成,即glycoRNA不含胸腺嘧啶,A错误;
B、糖蛋白、糖脂和glycoRNA等有机物都以碳链为基本骨架,B正确;
C、糖基化、glycoRNA的形成过程都需要酶的催化形成相应的化学键,C正确;
D、细胞膜的外表面也分布着糖蛋白或糖脂,具有识别、润滑等作用,D正确。
故选A。
【分析】组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
7.(2025高一上·武汉期末)胶原蛋白是一种细胞外蛋白质,由3条肽链构成的纤维状蛋白质,是人体内含量最丰富的蛋白质。从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。胶原三肽是利用生物工程技术由猪皮、鱼皮为原料制备的胶原蛋白的最小结构单位,其形成过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.形成1个胶原三肽产生3个水分子
B.甘氨酸、脯氨酸和赖氨酸均至少含有1个氨基和1个羧基
C.组成动物和人体的胶原蛋白相似,手术缝合线可直接被人体细胞吸收
D.赖氨酸属于人体的必需氨基酸,不能在人体内合成,必需从外界摄取
【答案】D
【知识点】氨基酸的种类;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、胶原三肽由3个氨基酸脱水缩合而成,产生2个水分子,A错误;
B、结合图示可知,甘氨酸含有1个氨基和1个羧基,赖氨酸含有2个氨基和1个羧基,脯氨酸含一个羧基,不含氨基,B错误;
C、手术缝合线是胶原蛋白,胶原蛋白是大分子,经消化分解成小分子的氨基酸后才能被人体吸收,而胶原蛋白不可直接被人体细胞吸收利用,C错误;
D、赖氨酸在人体内不能合成,只能从外界食物中获取,因此赖氨酸属于必需氨基酸,在人体内不能合成,D正确。
故选D。
【分析】1、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
2、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
3、由几个氨基酸组成的肽链结构就叫几肽,若肽链由n个氨基酸组成,则链状肽链中有n-1个肽键,环肽中有n个肽键。
4、必需氨基酸是指生物体体内不能够自己合成,而需要通过外来食物的摄入而获得的氨基酸,而非必需氨基酸是指生物体体内能够自己合成的氨基酸。对于成人个体而言,有8种必需氨基酸,分别是苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸以及缬氨酸。
8.(2025高一上·武汉期末)在细胞内,马达蛋白沿着细胞骨架定向运输“货物”。这些蛋白既有与细胞骨架结合的马达结构域,又有与膜性细胞结构或大分子复合物特异结合的“货物”结合结构域。如图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是(  )
A.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构
B.马达蛋白功能异常会影响下丘脑细胞蛋白质类激素的分泌
C.马达蛋白运输“货物”需要消耗细胞化学反应释放的能量
D.叶绿体具有外膜和内膜,类囊体堆叠成基粒增大膜的面积
【答案】A
【知识点】叶绿体的结构和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构,A错误;
B、下丘脑细胞分泌的蛋白质类激素会以囊泡的形式与马达蛋白结合,再转运到细胞膜,所以在下丘脑细胞中马达蛋白功能异常会影响蛋白质类激素的分泌,B正确;
C、马达蛋白运输“货物”是一个耗能反应,需要消耗细胞化学反应释放的能量,C正确;
D、叶绿体具有外膜和内膜,类囊体堆叠成基粒增大膜的面积,D正确。
故选A。
【分析】1、叶绿体含有双层膜结构,其内部含有基粒,是由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积),含与光合作用(光反应)有关的色素和酶,此外,叶绿体基质中含少量DNA、RNA以及与光合作用(暗反应)有关的酶,总之,叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
2、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输,能量转化,信息传递等生命活动密切相关。
9.(2025高一上·武汉期末)细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统,生物膜系统在细胞的生命活动中起重要作用。下图是生物膜系统的概念图,用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在f→g→h→g→c。相关叙述错误的是(  )
A.a为核膜,b为细胞器膜,c为细胞膜
B.e表示单层膜细胞器,包含溶酶体膜、液泡膜等
C.“f→g→h→g→c”体现了生物膜在结构和功能上紧密联系
D.若氧气在n上与[H]结合生成水,则d为线粒体膜
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜构成,结合图示可知,a为核膜,b为细胞器膜,c为细胞膜,A正确;
B、结合图示,d为双层膜结构,m、n表示线粒体膜和叶绿体膜,e表示单层膜细胞器,包含溶酶体膜、液泡膜等,B正确;
C、由题意,用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在f→g→h→g→c,则f表示内质网膜、g表示囊泡膜、h表示高尔基体膜、c表示细胞膜,“f→g→h→g→c”为分泌蛋白分泌的过程,体现了生物膜在结构和功能上紧密联系,C正确;
D、若氧气在n上与[H]结合生成水,即有氧呼吸第三阶段,则n为线粒体膜,m为叶绿体膜,d为双层膜结构,D错误。
故选D。
【分析】1、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。首先细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时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的作用;第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效有序的进行。
10.(2025高一上·武汉期末)图1为人体某细胞亚显微结构模式图,图2为人体某细胞内衰老线粒体的自噬过程。下列叙述错误的是(  )
A.与高等植物细胞相比,该动物细胞特有的结构是图1中的③
B.与口腔上皮细胞相比,人体心肌细胞数量显著增多的细胞器是图1中的①
C.图2中细胞自噬作用说明溶酶体能合成水解酶以分解衰老、损伤的细胞器
D.在营养缺乏条件下,图2中细胞自噬作用增强以获取维持生存的物质和能量
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;动、植物细胞的亚显微结构;细胞自噬
【解析】【解答】A、图1中的③为中心体,是动物细胞特有的结构而高等植物细胞没有,A正确;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,可以提供能量,心肌细胞需要的能量多,与口腔上皮细胞相比,人体心肌细胞数量显著增多的细胞器是图1中的①(线粒体),B正确;
C、水解酶是蛋白质,是核糖体上合成,C错误;
D、在营养缺乏条件下,图2中细胞自噬作用增强,降解衰老的线粒体等,以获取维持生存的物质和能量,D正确。
故选C。
【分析】1、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
2、线粒体是半自主性细胞器,含有DNA和核糖体,可以自己合成部分蛋白质,同时也受细胞核的控制,由于受精卵中细胞质几乎来源于卵细胞,所以线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,而表现出母系遗传的特点。
11.(2025高一上·武汉期末)下列有关细胞结构及其主要成分和部分功能的叙述,正确的是(  )
选项 结构名称 主要成分 功能
A 高尔基体 脂质和蛋白质 与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
B 中心体 蛋白质 与动物细胞有丝分裂过程中DNA的复制有关
C 核仁   与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D 核孔 蛋白质复合物 是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞核的结构
【解析】【解答】A、分泌蛋白的合成场所在核糖体,A错误;
B、中心体,无膜结构,存在于动物和低等植物中,与动物细胞有丝分裂中纺锤体形成有关,B错误;
C、核仁,无膜结构,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C正确;
D、核孔是蛋白质复合物,具有选择透过性,DNA不能进出核孔,D错误。
故选C。
【分析】分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
12.(2025高一上·武汉期末)在探究植物细胞的吸水和失水实验中,某同学分别在不同时间对同一观察部位进行显微拍摄,获得甲、乙两个图像。下列相关叙述中正确的是(  )
A.原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞液
B.水分通过自由扩散进出植物细胞
C.图乙时外界溶液浓度大于液泡内溶液浓度
D.发生图乙的原因之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原;被动运输
【解析】【解答】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,细胞液是指液泡内的液体,A错误;
B、水分子进出细胞可通过自由扩散或协助扩散(水分子通道蛋白),B错误;
C、图乙时细胞壁与原生质层分离,处于质壁分离状态,可能在发生质壁分离,也可能在发生质壁分离复原或平衡状态,因此外界溶液浓度可能大于液泡内溶液浓度,导致细胞失水,发生质壁分离,也可能小于液泡内溶液浓度,导致细胞吸水,发生质壁分离复原,也可能外界溶液浓度等于液泡内溶液浓度,处于平衡状态,C错误;
D、发生图乙的原因之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致细胞壁与原生质体分离,发生质壁分离,D正确。
故选D。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、正在发生质壁分离,此时液泡中细胞液的浓度逐渐上升,植物细胞吸水能力逐渐升高,也可能表示质壁分离的复原,此时液泡中细胞液浓度逐渐降低,植物细胞吸水能力逐渐降低。
3、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
13.(2025高一上·武汉期末)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是(  )
A.相对分子质量小的分子或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
B.载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,具有饱和性
C.载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,都具有特异性,作用机制也一样
D.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内,并且要消耗能量
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;物质进出细胞的方式的综合;被动运输
【解析】【解答】A、对分子质量小的分子或离子并不都能通过自由扩散进入细胞,例如水分子可以通过自由扩散进出细胞,但一些离子(如Na+ 、K+ 等)以及葡萄糖等小分子物质进入细胞需要借助载体蛋白,不能通过自由扩散的方式进入细胞,A错误;
B、载体蛋白是协助扩散和主动运输中重要的运输工具,它具有特异性,即只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,并且载体蛋白的数量是有限的,当所有的载体蛋白都被分子或离子结合后,载体蛋白就状态,此时物质运输的速率不再随物质浓度的增加而增加,具有饱和性,B正确;
C、载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时都具有特异性,即它们只能转运特定的分子或离子。 但二者的作用机制不一样,载体蛋白在转运分子或离子时,会与被转运的分子或离子结合,然后通过自身构象的改变将分子或离子转运到膜的另一侧;而通道蛋白则是形成贯穿细胞膜的亲水性通道,允许特定的分子或离子顺浓度梯度通过,不需要与被转运的分子或离子结合,也不发生构象的改变,C错误;
D、大分子有机物一般通过胞吞的方式进入细胞,而不是通过转运蛋白的作用。胞吞过程需要消耗能量,细胞首先识别大分子物质,然后细胞膜内陷形成囊泡,将大分子物质包裹在囊泡内,囊泡与细胞膜脱离进入细胞内部,D错误。
故选B。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
3、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
14.(2025高一上·武汉期末)科研人员分别将细菌紫膜质、ATP合成酶和解偶联剂重组到脂质体(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上进行实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是(  )
A.H+通过细菌紫膜质顺浓度进入脂质体
B.光能直接转化为ATP中活跃的化学能
C.H+通过ATP合成酶运出脂质体是主动运输
D.H+通过解偶联剂运出脂质体相当于协助扩散
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;ATP的作用与意义;被动运输
【解析】【解答】A、从图甲可知,仅将细菌紫膜质重组到脂质体上,在光的作用下,H+ 通过细菌紫膜质顺浓度进入脂质体,但没有ATP产生,说明光能没有直接转化为ATP中活跃的化学能,而是转化为H+ 的电化学势能,A错误;
B、图乙中只有ATP合成酶,没有细菌紫膜质,在光的作用下无ATP产生,说明ATP合成酶不能直接利用光能合成ATP,即光能不能直接转化为ATP中活跃的化学能,B错误;
C、图丙中,在光的作用下,H+ 通过细菌紫膜质顺浓度进入脂质体,形成H + 浓度差,随后H + 通过ATP合成酶运出脂质体并产生ATP,H+ 是顺浓度梯度运输,且需要载体蛋白(ATP合成酶),属于协助扩散,而不是主动运输,C错误;
D、图丁中,加入解偶联剂后,在光的作用下, H+通过解偶联剂运出脂质体,没有ATP产生,说明该过程不消耗ATP,且H+ 是顺浓度梯度运输,需要解偶联剂作为载体,相当于协助扩散,D正确。
故选D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
15.(2025高一上·武汉期末)细胞代谢离不开酶,酶具有高效性、专一性和需要适宜的温度、pH等,下列与酶有关的实验,叙述正确的是(  )
A.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,自变量就是催化剂的种类
B.“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,用碘液检测以验证酶的专一性
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,无关变量有pH、酶的浓度和活性等
D.“探究pH对酶活性的影响”实验,不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究
【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、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,自变量是不同条件,如比较过氧化氢在不同pH下的分解,自变量是不同的pH,A错误;
B、淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不用碘液检测,因为碘液无法检测蔗糖是否水解,B错误;
C、在探究温度对酶活性的影响的实验中,pH、酶的浓度属于无光变量,酶活性属于因变量,C错误;
D、淀粉在酸性条件下易水解,因此“探究pH对酶活性的影响”实验,不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究,D正确。
故选D。
【分析】酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
16.(2025高一上·武汉期末)某生物兴趣小组将大豆种子置于水分、空气、温度、光照等条件适宜的环境中培养,定期检测萌发种子的干重变化,结果如图所示。假设细胞呼吸的底物为葡萄糖,下列相关叙述正确的是(  )
A.萌发过程中,大豆种子有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2都是在细胞质基质中产生的
B.第3天大豆吸收的O2与释放的CO2为1:3,则有氧和无氧呼吸消耗的葡萄糖为1:6
C.第6天大豆种子萌发成幼苗,在适宜的光照下,光合作用速率与呼吸作用速率相同
D.第10天大豆种子萌发成幼苗,在适宜的光照下,开始进行光合作用导致干重增加
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、萌发过程中,大豆种子无氧呼吸释放的CO2是在细胞质基质中产生的,有氧呼吸释放的CO2实在线粒体基质产生的,A错误;
B、第3天大豆吸收的O2与释放的CO2为1:3,说明有氧呼吸与无氧释放的CO2比为1:2,根据二者反应式可知,有氧和无氧呼吸消耗的葡萄糖为1:6,B正确;
C、第6天大豆种子萌发成幼苗,可进行光合作用,据图可知,此时种子重量不断减小,光合作用速率小于呼吸作用速率,C错误;
D、由图可知,第10天时花生幼苗的呼吸速率与光合速率大致相当,说明光合作用不是第10天才开始进行的,D错误。
故选B。
【分析】1.根据是否需要光能,将光合作用的过程分为需要光能的光反应阶段和不需要光能的暗反应阶段(现在也称为碳反应)。
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
2.光合作用完整过程
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
17.(2025高一上·武汉期末)图①~⑥为某高等植物体内一细胞中发生的代谢过程。据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.发生在生物膜上的过程有③④⑤
B.产生ATP的过程有②③④⑤,消耗ATP的过程有①⑥
C.光合作用中产生的[H]就是NADPH,有氧呼吸产生[H]主要是NADH
D.NADPH既可作为光合作用暗反应的还原剂,又为C3的还原提供能量
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、图中①-⑥依次表示C3的还原、呼吸作用第一阶段、有氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第三阶段、水的光解、CO2的固定,发生在生物膜上的过程有④(线粒体内膜)⑤(类囊体薄膜),A错误;
B、产生ATP的过程有②③④⑤,消耗ATP的过程有①⑥,B正确;
C、光合作用中产生的[H]就是NADPH,有氧呼吸产生的[H]就是NADH,C正确;
D、NADPH作为光合作用暗反应的还原剂且能提供能量,D正确。
故选A。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
18.(2025高一上·武汉期末)生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任,下列有关叙述错误的是(  )
A.从结构和功能的关系看,蛋白质的结构多样性决定了其功能多种多样
B.根据功能反映结构的观点,欧文顿通过实验推测细胞膜的主要成分中含有脂质
C.鲁宾和卡门利用放射性同位素示踪的方法,证明了光合作用释放的O2全部来自于H2O
D.观察真核细胞的显微和亚显微照片,制作真核细胞的三维结构模型是建构物理模型的过程
【答案】C
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;生物膜的探索历程;真核细胞的三维结构模型;光合作用的发现史
【解析】【解答】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,从结构和功能的关系看,蛋白质的结构多样性决定了其功能多种多样,比如血红蛋白具有运输氧气的功能,胰岛素具有调节血糖的功能,这是由它们不同的结构决定的,A正确;
B、欧文顿通过实验发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜,根据相似相溶的原理推测细胞膜的主要成分中含有脂质,这体现的是功能反映结构,B正确;
C、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法,分别标记H218O和C18O2,证明了光合作用释放的O2全部来自于H2O,O18没有放射性,不是放射性同位素,C错误;
D、观察真核细胞的显微和亚显微照片,制作真核细胞的三维结构模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,是建构物理模型的过程,D正确。
故选C。
【分析】1、1895年,欧文顿发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜,推测细胞膜是由脂质组成的。
2、鲁宾和卡门通过同位素示踪法证实了光合作用释放的O2中的氧全部来自H2O。
3、①物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如DNA的双螺旋结构模型;
②概念模型是指用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系,如甲状腺激素的分级调节;
③数学模型是指用适当的数学形式,如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究对象的生命本质和运动规律,如“J”型增长和“S”型增长的数学模型。
4、蛋白质多样性的原因
(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同;
(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同;
(3)氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同;
(4)肽链盘曲折叠方式及形成的空间结构不同,构成的蛋白质不同。
二、非选择题:本题共4个小题,共64分。
19.(2025高一上·武汉期末)肝炎病毒是引起病毒性肝炎的病原体,主要包括甲、乙、丙、丁、戊、己、庚型几种。甲型肝炎病毒(HAV)呈球形,无包膜,核衣壳由蛋白质和RNA组成,主要经粪——口途径传播,人类感染HAV后,仅少数人发生急性甲型肝炎,一般可以完全恢复,不转为慢性,长期携带病毒者极为罕见。乙型肝炎病毒(HBV),有包膜,核衣壳由蛋白质和DNA组成,主要通过血液传播,感染后易发展成慢性肝炎,部分可演变为肝硬化或原发性肝细胞癌。请回答下列有关问题。
(1)甲、乙两种肝炎病毒最先得以鉴定,丙型肝炎病毒在它们之后被发现。发现甲肝和乙肝后,为减少肝炎通过输血传染,输血时去除了   病毒(选填“甲肝”、“乙肝”、“甲肝和乙肝”),但是输血仍可导致很大比例的肝炎发生,对这些感染患者进行甲肝和乙肝病毒检测,结果显示没有这两种病毒,从而引发了丙肝病毒的发现。据此推测,丙肝病毒主要通过   传播。
(2)丙型肝炎病毒(HCV)呈球形,有包膜,核衣壳由蛋白质和RNA组成。请选择合适物质如某种氨基酸、某种碱基、磷酸或脱氧核糖,利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的肝细胞等为材料获得仅RNA被放射性同位素标记的HCV,其基本思路是:   。
(3)甲肝、乙肝先后研制出了疫苗,注射疫苗引发机体产生   (一种蛋白质)具有免疫功能,可以预防该种病毒引起的疾病。丙肝疫苗开发失败促使科研人员尝试治疗药物的研发,研究人员开发的治疗丙肝的药物索非布韦对丙肝病毒的清除率高达96%,可达到治愈效果。
UTP可以为HCV的RNA复制提供   ,索非布韦是一种   的类似物,阻断HCV的RNA复制。
(4)病毒与细胞起源的关系一直是人们很感兴趣的问题,目前,更倾向的观点是:生物大分子→细胞→病毒,其理由是   。
【答案】(1)甲肝和乙肝;血液
(2)将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基中,再接种丙型肝炎病毒,使其RNA带上放射性同位素标记
(3)抗体;原料和能量;尿嘧啶核糖核苷酸
(4)病毒全部营寄生生活,必须依靠宿主细胞吸收营养才能增殖
【知识点】DNA与RNA的异同;动物细胞培养技术;体液免疫;免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】(1)乙型肝炎病毒(HBV),有包膜,核衣壳由蛋白质和DNA组成,主要通过血液传播,甲型肝炎病毒(HAV),主要经粪——口途径传播,输血时若发现甲肝和乙肝病毒,为减少肝炎通过输血传染,输血时去除了甲肝病毒和乙肝病毒;结果显示没有甲型乙型这两种病毒,据此推测,丙肝病毒主要通过血液传播。
(2)肝细胞中存在DNA和RNA、蛋白质等,丙型肝炎病毒(HCV)由RNA和蛋白质组成,现只标记HCV的RNA,RNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、U、C、G)组成,DNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、T、C、G)组成,因此选择碱基U可以标记HCV的RNA。因此将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基中,再接种丙型肝炎病毒,使其RNA带上放射性同位素标记
(3)注射疫苗引发机体产生抗体,结合病毒,使其失去进一步侵染宿主细胞的能力;UTP含有尿嘧啶核糖核苷酸和2个高能磷酸键,可以为HCV的RNA复制提供原料和能量;索非布韦是一种尿嘧啶核糖核苷酸的类似物,阻断HCV的RNA复制。
(4)细胞由物质组成,生物大分子出现在细胞前,由于病毒的结构较为简单,必须依靠活细胞,离开了细胞不能生存所以细胞应该先出现。
【分析】1、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
DNA和RNA都有C、H、O、N、P元素。
2、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
3、病毒不具有细胞结构,只能在活细胞中正常生长增殖。
4、细胞是生命系统结构层次的最基本单位。
5、基因通常是有遗传效应的DNA片段。细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
(1)乙型肝炎病毒(HBV),有包膜,核衣壳由蛋白质和DNA组成,主要通过血液传播,甲型肝炎病毒(HAV),主要经粪——口途径传播,输血时若发现甲肝和乙肝病毒,为减少肝炎通过输血传染,输血时去除了甲肝病毒和乙肝病毒;结果显示没有甲型乙型这两种病毒,据此推测,丙肝病毒主要通过血液传播。
(2)肝细胞中存在DNA和RNA、蛋白质等,丙型肝炎病毒(HCV)由RNA和蛋白质组成,现只标记HCV的RNA,RNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、U、C、G)组成,DNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、T、C、G)组成,因此选择碱基U可以标记HCV的RNA。因此将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)的培养基中,再接种丙型肝炎病毒,使其RNA带上放射性同位素标记
(3)注射疫苗引发机体产生抗体,结合病毒,使其失去进一步侵染宿主细胞的能力;UTP含有尿嘧啶核糖核苷酸和2个高能磷酸键,可以为HCV的RNA复制提供原料和能量;索非布韦是一种尿嘧啶核糖核苷酸的类似物,阻断HCV的RNA复制。
(4) 细胞由物质组成,生物大分子出现在细胞前,由于病毒的结构较为简单,必须依靠活细胞,离开了细胞不能生存所以细胞应该先出现。
20.(2025高一上·武汉期末)细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡内而形成囊泡,囊泡具有准确地转运物质的调控机制,它能在正确的时间把细胞“货物”准确地运送到目的地。请回答下列有关问题。
(1)图1中囊泡膜的基本支架是   ;囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B接触进行识别和结合,则蛋白A是   ,蛋白B是受体。
(2)胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的一种降低血糖的蛋白质类激素。胰岛素合成后囊泡运输出现障碍,导致胰岛素不能准确地释放到目的位置,也可引发糖尿病。胰岛素的合成和加工依次经历前胰岛素原、胰岛素原、胰岛素三个阶段,主要过程如图2。
①最初合成的一段信号肽序列的场所是   ,信号肽序列被位于   中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时停止,进而引导核糖体附着于内质网上,继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔内。内质网膜上的   催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。胰岛素原随内质网出芽产生的囊泡进入到高尔基体,并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段(C肽)脱去,最终生成胰岛素。
②图2中高尔基体膜上受体蛋白的功能是   。由于某种变异,使这种受体蛋白中的某个位点的氨基酸发生了改变,其仍具有原来的作用,其原因是   。
【答案】(1)磷脂双分子层;信号分子
(2)核糖体;细胞质基质;肽酶;特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合;改变的部位不是蛋白质功能的活性部位或该氨基酸的改变不影响该蛋白的功能
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1)生物膜的基本支架是磷脂双分子层,囊泡膜属于生物膜的一种,因此囊泡膜的基本支架是 磷脂双分子层 。在细胞间的信息交流过程中,细胞表面的受体能识别并结合特定的信号分子。已知囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(受体)接触进行识别和结合,那么蛋白A是信号分子
(2)最初合成的一段信号肽序列不需要分泌到细胞外,因此合成的场所是游离的核糖体;据图可知,信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止;氨基酸通过肽键相连,内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原;
图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合;
若由于变异,使这种受体蛋白中的某个位点的氨基酸发生了改变,因为某位点氨基酸的改变,会使蛋白质的空间结构发生改变。如果改变的部位是蛋白质功能的活性部位,则该位点氨基酸的改变就影响了该受体蛋白功能。如果改变的部位不是蛋白质功能的活性部位或氨基酸的改变不影响该受体蛋白功能,该受体蛋白仍具有原来的作用。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
2、细胞间信息交流的方式
①通过化学物质间接交流,如内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,例如,精子和卵细胞之间的识别和结合;
③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
(1)生物膜的基本支架是磷脂双分子层,囊泡膜属于生物膜的一种,因此囊泡膜的基本支架是 磷脂双分子层 。在细胞间的信息交流过程中,细胞表面的受体能识别并结合特定的信号分子。已知囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(受体)接触进行识别和结合,那么蛋白A是信号分子
(2)最初合成的一段信号肽序列不需要分泌到细胞外,因此合成的场所是游离的核糖体;据图可知,信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止;氨基酸通过肽键相连,内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原;
图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合;
若由于变异,使这种受体蛋白中的某个位点的氨基酸发生了改变,因为某位点氨基酸的改变,会使蛋白质的空间结构发生改变。如果改变的部位是蛋白质功能的活性部位,则该位点氨基酸的改变就影响了该受体蛋白功能。如果改变的部位不是蛋白质功能的活性部位或氨基酸的改变不影响该受体蛋白功能,该受体蛋白仍具有原来的作用。
21.(2025高一上·武汉期末)植物的绿色细胞依赖光照,吸收O2和放出CO2的过程,称为光呼吸。光呼吸是在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器的协同参与下完成的。光呼吸的关键酶是Rubisco(酶R),它是一个双功能酶,既能催化C5的羧化反应,也能催化C5的加氧反应。上述过程在叶绿体和线粒体中主要物质变化如图。
注明:C2表示不同种类的二碳化合物,C3、C5也类似。Rubisco用酶R表示。①表示羧化反应,②表示加氧反应。
(1)反应①是光合作用中的   过程。与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是   和   。
(2)已经证明,O2是酶R羧化酶反应的竞争性抑制剂;同样,CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂(竞争性抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心),催化两个反应的活性中心为同一个。据此判断,酶R   专一性(选填“有”、“没有”),酶R的羧化反应和加氧反应的相对速率取决于   。
(3)酶R的活性受多种因素的影响,如温度、O2浓度、CO2浓度、光照等。与黑暗下相比,适宜光照下酶R羧化酶的活性会   ;在酶R的最适温度以下,随着温度的升高,酶促反应速率提高,其原因是   (答两点即可)。
【答案】(1) 二氧化碳的固定; 细胞质基质; 线粒体基质
(2)有;CO2 和O2的相对浓度
(3)升高;温度升高,分子热运动加快, 增加了分子间的碰撞频率 ,使底物与酶结合的机会增多。 温度升高, 酶的活性增强 ,催化效率提高
【知识点】探究影响酶活性的因素;光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)反应①是C5 与CO2 在酶R的作用下生成2C3 的过程,这是光合作用中的 二氧化碳的固定 过程。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和少量NADH,发生在细胞质基质中;第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量NADH,发生在线粒体基质中。所以以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 细胞质基质 和 线粒体基质 。
(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。虽然Rubisco(酶R)既能催化C5 的羧化反应,也能催化C5 的加氧反应,但这两个反应的底物都是C5 ,属于一类物质,所以酶R 有 专一性;已知O2是酶R羧化酶反应的竞争性抑制剂,CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,且催化两个反应的活性中心为同一个。那么当CO2 浓度较高时,CO2 与酶R结合的机会增多,羧化反应速率加快,加氧反应速率减慢;当O2 浓度较高时,O2 与酶R结合的机会增多,加氧反应速率加快,羧化反应速率减慢。所以酶R的羧化反应和加氧反应的相对速率取决于 CO2和O2的相对浓度
(3)与黑暗下相比,适宜光照下,光合作用增强,CO2 浓度相对较高,由于CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,所以酶R羧化酶的活性会 升高;
在酶R的最适温度以下,随着温度的升高,酶促反应速率提高,其原因有: 温度升高,分子热运动加快, 增加了分子间的碰撞频率 ,使底物与酶结合的机会增多。 温度升高, 酶的活性增强 ,催化效率提高。
【分析】1、根据是否需要光能,将光合作用的过程分为需要光能的光反应阶段和不需要光能的暗反应阶段(现在也称为碳反应)。
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
2、光合作用完整过程
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
(1)反应①是C5 与CO2 在酶R的作用下生成2C3 的过程,这是光合作用中的 二氧化碳的固定 过程。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和少量NADH,发生在细胞质基质中;第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量NADH,发生在线粒体基质中。所以以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 细胞质基质 和 线粒体基质 。
(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。虽然Rubisco(酶R)既能催化C5 的羧化反应,也能催化C5 的加氧反应,但这两个反应的底物都是C5 ,属于一类物质,所以酶R 有 专一性;已知O2是酶R羧化酶反应的竞争性抑制剂,CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,且催化两个反应的活性中心为同一个。那么当CO2 浓度较高时,CO2 与酶R结合的机会增多,羧化反应速率加快,加氧反应速率减慢;当O2 浓度较高时,O2 与酶R结合的机会增多,加氧反应速率加快,羧化反应速率减慢。所以酶R的羧化反应和加氧反应的相对速率取决于 CO2和O2的相对浓度
(3)与黑暗下相比,适宜光照下,光合作用增强,CO2 浓度相对较高,由于CO2是酶R加氧酶反应的竞争性抑制剂,所以酶R羧化酶的活性会 升高;
在酶R的最适温度以下,随着温度的升高,酶促反应速率提高,其原因有: 温度升高,分子热运动加快, 增加了分子间的碰撞频率 ,使底物与酶结合的机会增多。 温度升高, 酶的活性增强 ,催化效率提高。
22.(2025高一上·武汉期末)土壤盐分过多对植物造成危害。欧李(Cerasus humilis)具有耐盐碱的特点,是进行盐调控实验的理想材料。
选择长势基本一致、无病虫害的欧李盆栽苗于温室内进行实验。根据预实验结果,NaCl胁迫处理设定为400mmol/L、800mmol/L2个浓度水平,分别记为S1、S2,每盆载苗一次性浇灌400mL设计浓度盐溶液,以浇灌等量清水的盆栽苗作为对照,记为CK。各处理完全随机排列,共5次重复,每重复各10盆。在实验期间进行正常的浇水和田间管理。从盐胁迫第0天开始,每2天进行一次取样测定相关指标,处理时间共计12天。
叶绿素酶活性和叶绿素的含量如下图,回答下列问题:
(1)光合色素的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,可利用   作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择   (选填“红光”、“蓝紫光”、“绿光”),原因是   。
(2)据图分析,与CK组比较,盐胁迫下叶绿素含量下降的原因是   ;盐胁迫处理与叶绿素含量下降的关系是   。
(3)根据已有检测指标,预测在第12天净光合速率最小的一组是   。
【答案】(1)无水乙醇;红光;叶绿素主要吸收红光,而对绿光几乎不吸收,也为了排除类胡萝卜素的影响,选择红光能使测得的光吸收值更能准确反映叶绿素的含量
(2)盐胁迫下叶绿素酶活性升高,叶绿素酶能催化叶绿素水解; 盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降幅度越大
(3) S2
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)提取光合色素时,选择无水乙醇作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光。原因是:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,其中红光的吸收峰更显著且类胡萝卜素对红光吸收较少,选择红光测定叶绿素含量可以避免类胡萝卜素的干扰,使测定结果更准确反映叶绿素的含量。
(2)从图中可以看出,盐胁迫下叶绿素酶活性升高,叶绿素酶能催化叶绿素水解,所以与CK组比较,盐胁迫下叶绿素含量下降的原因是 盐胁迫使叶绿素酶活性升高,加速了叶绿素的水解 ,从图中可以看出,随着盐胁迫处理时间的延长,叶绿素含量逐渐下降,说明盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降得越多,即 盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降幅度越大 。
(3)净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率,叶绿素含量影响光合作用的光反应阶段,叶绿素含量越低,光反应产生的ATP和NADPH越少,总光合速率越低。从图中可知,S2组叶绿素含量最低,光反应受到影响,总光合速率降低,同时呼吸作用也会消耗有机物,在总光合速率降低的情况下,净光合速率会更小。所以预测在第12天净光合速率最小的一组是 S2 。
【分析】1、二氧化碳浓度不变时,在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的光照强度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定;光照强度不变时,随着环境CO2浓度的增加,植物净光合速率也会随之提高,但达到一定的CO2浓度后,植物的净光合速率不会再提高,此时会达到相对稳定。
2、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
3、提取光合色素的试剂是无水乙醇,分离色素的试剂是层析液,根据色素在层析液中的溶解度不同,实现色素在滤纸条上的分离。
(1)光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,类胡萝卜素也能溶解在有机溶剂中,所以提取光合色素时,可利用 无水乙醇 作为溶剂,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,而绿光几乎不被吸收。由于光合色素的浓度与其光吸收值成正比,为了准确测定叶绿素含量,应选择 红光 ,原因叶绿素主要吸收红光,而对绿光几乎不吸收,也为了排除类胡萝卜素的影响,选择红光能使测得的光吸收值更能准确反映叶绿素的含量。
(2)从图中可以看出,盐胁迫下叶绿素酶活性升高,叶绿素酶能催化叶绿素水解,所以与CK组比较,盐胁迫下叶绿素含量下降的原因是 盐胁迫使叶绿素酶活性升高,加速了叶绿素的水解 ,从图中可以看出,随着盐胁迫处理时间的延长,叶绿素含量逐渐下降,说明盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降得越多,即 盐胁迫处理时间越长,叶绿素含量下降幅度越大 。
(3)净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率,叶绿素含量影响光合作用的光反应阶段,叶绿素含量越低,光反应产生的ATP和NADPH越少,总光合速率越低。从图中可知,S2组叶绿素含量最低,光反应受到影响,总光合速率降低,同时呼吸作用也会消耗有机物,在总光合速率降低的情况下,净光合速率会更小。所以预测在第12天净光合速率最小的一组是 S2 。
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