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细胞的呼吸 高频考点 专题练
2026年高考生物一轮复习备考
一、单选题
1.糖酵解是指葡萄糖被分解成为丙酮酸的过程。研究发现,高渗透压刺激时TPM4等微丝结合蛋白可以更多的定位到微丝骨架(细胞骨架的一部分)上,并招募多种糖酵解酶形成TPM4凝聚体,随后TPM4凝聚体分离促进糖酵解,并促进细胞应激下的微丝骨架重排。下列叙述正确的是( )
A.糖酵解发生在细胞质基质中,能产生少量的NADPH和ATP
B.细胞的微丝骨架与生物膜的基本支架的化学本质相同
C.微丝骨架的重排与细胞分裂及物质运输等过程相关,与信息传递无关
D.TPM4的缺失会降低高渗环境下细胞的糖酵解水平,并抑制微丝骨架重排
2.可立氏循环是指在剧烈运动时,肌细胞无氧呼吸产生的乳酸经肝细胞转化生成葡萄糖,再被肌细胞利用的过程。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.葡萄糖转化为乳酸时释放的能量大部分以热能形式散失
B.葡萄糖和乳酸转化为丙酮酸的过程中都能够产生[H]
C.乳酸脱氢酶在肌细胞中发挥作用的场所是线粒体基质
D.该循环既可防止乳酸的过度积累,又能利用其中的能量
3.下图表示绿色植物光合作用过程中物质的变化,A和B表示不同的过程,①~④表示代谢产物。下列叙述错误的是( )
A.绿色植物中没有叶绿体的细胞无法发生图示A、B过程
B.①产生后可在同一细胞的线粒体内膜上被利用
C.③生成后会从叶绿体基质移动至类囊体薄膜
D.若突然提高光照强度,短时间内②和④的含量均会减少
4.某位同学剧烈运动后出现肌肉酸痛的现象,几天后自行缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A.剧烈运动时主要通过无氧呼吸供能
B.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降
C.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
D.肌细胞产生乳酸的过程中,会合成少量ATP
5.某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象,酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。下列分析合理的是( )
A.乳酸菌与酵母菌遗传物质均主要分布在细胞核中
B.出现涨袋现象是乳酸菌细胞呼吸产生气体造成的
C.酸奶制作时有机物释放的能量大部分以热能形式散失
D.涨袋的酸奶如果在保质期内,则可以继续食用
6.耐力运动是一种重要的体育锻炼方式。图甲表示在耐力运动过程中人体肌细胞出现的一些物质变化,图乙表示开始训练或停止训练时,人体肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化。下列说法错误的是( )
A.图甲中X可表示丙酮酸和NADH
B.催化b的酶位于线粒体的基质和内膜上
C.持续训练的时间越长,线粒体数量增加的越多
D.停训1周后再进行训练,线粒体数量可以恢复
7.水淹、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对A、B两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响,测得第6天时根细胞中丙酮酸和乙醇的含量,结果如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A.该实验的自变量是通气情况、黄瓜品种,因变量是丙酮酸和乙醇的含量
B.氧气充足时,黄瓜根细胞产生丙酮酸的场所是线粒体基质
C.正常通气情况下,根细胞只进行有氧呼吸,而在低氧胁迫情况下则进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.低氧胁迫情况下,品种A的根细胞中催化丙酮酸转化为乙醇的酶的活性低于品种B的
8.生物兴趣小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。下列说法正确的是( )
A.菌T可产生分解纤维素的酶,其分解产物是酵母菌的碳源
B.为了不破坏淋洗液中的营养物质,对淋洗液进行巴氏消毒
C.为提高发酵的乙醇产量,需始终保持发酵瓶处于密闭状态
D.发酵后,产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
9.乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗均分为3组:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件相同且适宜的条件下进行实验,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.图1中LDH和酶E分别在细胞质基质、线粒体基质中发挥作用
B.丙酮酸生成乳酸或乙醇时产生的ATP量相同,且均有NADH积累
C.淹水胁迫时,辣椒幼苗根细胞产生乙醇的速率大于产生乳酸的速率
D.淹水胁迫时,添加Ca2+可减少酒精和乳酸积累,减缓对根细胞的伤害
10.渍害是因洪涝积水或地下水位过度升高,作物根系长期缺氧,而对植株造成的伤害。发生溃害时,地下部分的一些细胞通过无氧呼吸产生乙醇,乙醇在乙醇脱氢酶的催化下,生成NADH等,使乙醇得以分解。下列有关叙述错误的是( )
A.发生渍害时,地上部分的细胞仍以有氧呼吸为主
B.乙醇脱氢酶活性升高,有利于减轻植物渍害
C.地下部分细胞产生乙醇的场所是细胞质基质
D.地下部分的细胞能合成NADH,地上部分不能合成
11.研究表明,低氧应激、线粒体呼吸酶抑制剂等会使线粒体受损,受损的线粒体通过由内质网等结构组成的自噬系统靶向转运至溶酶体进行降解。下列说法错误的是( )
A.可采取差速离心法分离线粒体 B.低氧应激不会抑制有氧呼吸的第一阶段
C.受损的线粒体自噬的过程发生在内环境中 D.靶向转运线粒体的过程需要膜上的蛋白质参与
12.种子在萌发过程中,主要依靠氧化分解细胞内的有机物提供能量,该过程中细胞大量吸水,以保证新陈代谢的速率。下图为某种子萌发时吸水和呼吸方式变化的曲线。下列叙述错误的是( )
A.种子萌发的第Ⅰ阶段,种子快速吸水,呼吸速率上升
B.种子萌发的第Ⅱ阶段,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行
C.种子萌发的第Ⅲ阶段,氧化分解供能的物质不只有糖类
D.种子萌发过程中所需的能量直接来源于有机物的氧化分解
13.肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中,PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物,进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。下列相关叙述不正确的是( )
A.图中三羧酸循环的代谢反应不需要氧直接参与
B.图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质
C.肿瘤细胞无氧呼吸会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力
D.葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有4步会生成[H]
14.下列关于生物学研究方法的叙述,正确的是( )
A.证明DNA复制方式实验和探究酵母菌呼吸方式实验都采用了对比实验法
B.DNA双螺旋结构的发现和种群“J”形增长的研究都采用了建构模型法
C.研究分泌蛋白的分泌过程和人鼠细胞融合实验都采用了同位素标记法
D.孟德尔发现遗传规律和萨顿提出基因在染色体上都采用了假说—演绎法
15.细胞色素c氧化酶(CCO)是细胞有氧呼吸的重要电子传递体,参与NADH和氧气结合过程,增加ATP合成。雌激素可显著提高神经元的线粒体中CCO基因的表达。神经元细胞核中存在雌激素的两种受体ERα和ERβ,若ERα缺失,雌激素的神经保护作用完全消失;但ERβ缺失对雌激素的神经保护作用几乎没有影响。下列叙述正确的是( )
A.CCO位于线粒体基质中,通过参与有氧呼吸的第二阶段增加ATP合成
B.雌激素通过体液定向运输到神经元,以主动运输方式进入神经元内
C.雌激素与ERα或ERβ结合,会改变神经元内相关基因的表达而发挥作用
D.ERβ缺失,雌激素的神经保护作用丧失,说明ERβ在神经元中是多余的
二、实验题
16.科学家以酵母菌为材料研究有氧呼吸的场所及过程,具体方法为将酵母菌破碎后离心获得细胞质基质和线粒体,通入18O2进行实验,结果如下表所示。回答下列问题:
试管 加入的细胞成分 加入的反应物 各试管有氧呼吸的物质变化情况 加入荧光素和荧光素酶
1 细胞质基质、线粒体 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少,有14CO2、H218O的生成 较强荧光
2 细胞质基质 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少,有14C标记的丙酮酸、[H]的生成 较弱荧光
3 线粒体悬液 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量不变 没有荧光
4 线粒体悬液 14C标记的丙酮酸 丙酮酸的量减少,有14CO2、H218O的生成 较强荧光
注:荧光的强度可以体现释放能量的多少。
(1)在检测14CO2、H218O的生成情况时,可以检测放射性的是 。直接为荧光素发出荧光提供能量的物质是 ,荧光素发出荧光属于 (填“吸能”或“放能”)反应。试管1和试管4中葡萄糖或丙酮酸分解释放的能量去向还有 。
(2)1、3、4号试管的结果说明 (答出2点)。
(3)为进一步研究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所和能量释放情况,科学家使用超声波将线粒体破碎,分离线粒体膜状结构(保持正常功能)和线粒体基质,继续进行下列实验:
①设置三组实验,甲组试管加入 ,乙组试管加入 ,丙组试管加入 ;
②向各组试管中加入 、荧光素和荧光素酶,通入O2进行实验;
③一段时间后,检测荧光强度和物质含量变化;
④预期结果: ,则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在线粒体基质中。
三、解答题
17.“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。回答下列问题:
(1)铜参与细胞内多种反应,属于 元素。需通过膜上铜转运蛋白转运至细胞内,该过程体现了细胞膜具有 功能。
(2)细胞过量吸收不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸 (填具体阶段)无法进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。
(3)从上述研究可推测这种细胞死亡 (填“属于”或“不属于”)程序性死亡,理由是 。
(4)提高细胞膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进“铜死亡”,结合图中信息提出肿瘤治疗的其他可行性措施: (答出一点)。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D D C C A A C D
题号 11 12 13 14 15
答案 C D D B C
1.D
【分析】真核细胞中存在有维持细胞形态、保护细胞内部结构有序性的细胞骨架,它是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、能量转换等生命活动密切相关。
【详解】A、糖酵解是细胞呼吸的第一阶段,该过程发生在细胞质基质中,能产生少量的NADH和ATP,A错误;
B、细胞的微丝骨架的化学本质是蛋白质,而生物膜的基本支架的化学本质是磷脂,二者化学本质不同,B错误;
C、细胞骨架与细胞运动、能量转换等生命活动密切相关,因此微丝骨架的重排与细胞分裂、物质运输及信息传递等过程均相关,C错误;
D、TPM4凝聚体分离可以促进糖酵解,并促进细胞应激下的微丝骨架重排,当TPM4缺失时,会降低高渗环境下细胞的糖酵解水平,并抑制微丝骨架重排,D正确。
故选D。
2.C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、葡萄糖转化为乳酸时释放的能量大部分以热能形式散失,少量的能量储存在ATP中,A正确;
B、[H]是指NADH,葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸并生成NADH,据图可知,乳酸在肝细胞中转化为丙酮酸,同时生成NADH,B正确;
C、据图可知,LDH是乳酸脱氢酶,在肌细胞中,丙酮酸在LDH催化下转化成乳酸,是无氧呼吸第二阶段的反应,发生在细胞质基质,C错误;
D、剧烈运动时,肌细胞产生大量乳酸,通过可立氏循环可防止乳酸过度积累。乳酸在肝细胞中可转化成丙酮酸,再转化成葡萄糖,丙酮酸和葡萄糖都能再参与呼吸作用释放能量,从而使机体利用其中的能量,D正确。
故选C。
3.D
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能将二氧化碳和水转变为储存能量的有机物,同时释放氧气的过程。光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。其中光反应可以为暗反应通过[H]和ATP,暗反应可以分为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【详解】A、绿色植物没有叶绿体不能进行光合作用,A和B分别表示光反应和暗反应,A正确;
B、①是氧气,产生后可在同一细胞中被细胞呼吸第三阶段(在线粒体内膜)利用或释放出细胞,B正确;
C、③是ADP和Pi,在叶绿体基质中产生后将移动至类囊体薄膜合成ATP,C正确;
D、②是NADP+,④是C5,若突然提高光照强度,光反应增强,生成的NADPH增多,则短时间②内的含量会减少,④的含量会增多,D错误。
故选D。
4.D
【分析】人在剧烈运动时,细胞代谢旺盛,氧气供应不足导致肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸;内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37°C左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45,血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、剧烈运动时,有氧呼吸仍是其主要的供能方式,A错误;
B、肌肉酸痛是因机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质的调节作用,血浆pH下降并不明显,B错误;
C、肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输,C错误;
D、细胞通过无氧呼吸产生乳酸的过程中,在第一阶段会合成少量ATP,D正确。
故选D。
5.C
【分析】乳酸菌为厌氧菌,无氧呼吸的产物为乳酸;酵母菌为兼性厌氧菌,无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳。
【详解】A、乳酸菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,其遗传物质主要存在于拟核中,A错误;
B、乳酸菌无氧呼吸不产生气体,其出现涨袋现象的原因是酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳,B错误;
C、酸奶制作时有机物释放的能量大部分以热能形式散失,C正确;
D、酸奶涨袋说明已变质,即使在保质期内也不宜再继续食用,D错误。
故选C。
6.C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、据图可知,X是呼吸作用第一阶段的产物,可表示丙酮酸和NADH,A正确;
B、b是有氧呼吸的第二和第三阶段,场所是线粒体基质和线粒体内膜,故催化b的酶位于线粒体的基质和内膜上,B正确;
C、据图可知,在一定时间范围内,随训练时间线粒体数量增加,但一定时间后随着时间延长线粒体数量不再增加,C错误;
D、据图可知,停训后线粒体减少,但停训1周后再进行训练,线粒体数量可以恢复,D正确。
故选C。
7.A
【分析】分析题图信息,对于同一品种的黄瓜而言,低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇,且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下。
【详解】A、由图中信息可知,该实验的自变量有两个,分别为黄瓜品种和氧气浓度的高低,因变量为丙酮酸和乙醇的含量,A正确;
B、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,均为在细胞质基质中将葡萄糖氧化分解产生丙酮酸,B错误;
C、分析图中数据可知,在正常通气情况下,也有乙醇产生,但与低氧情况相比,乙醇量较少,因此正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸与无氧呼吸;低氧胁迫下,酒精产量升高,说明有氧呼吸受阻,C错误;
D、实验结果表明,低氧胁迫条件A品种根细胞中丙酮酸增加量小于B品种,而酒精增加量大于B品种,说明A品种根细胞中丙酮酸更多的转变为乙醇,丙酮酸转化为乙醇的酶的活性高于品种B,D错误。
故选A。
8.A
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、酵母菌不能直接利用纤维素,但菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖为酵母菌提供碳源,A正确;
B、淋洗液需要高压蒸汽灭菌,B错误;
C、为提高发酵的乙醇产量,发酵瓶应先通气后密闭,通气时酵母菌大量繁殖,密闭时酵母菌无氧发酵产生乙醇,C错误;
D、溴麝香草酚蓝溶液能检测CO2,但不能检测酒精(乙醇),检测酒精的是酸性重铬酸钾,D错误。
故选A。
9.C
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同,第二阶段发生于细胞质基质,丙酮酸分解为酒精和二氧化碳或产生乳酸,不产生ATP。
【详解】 A、LDH、酶E均是无氧呼吸的关键酶,则分布在细胞质基质中,催化丙酮酸的还原,A错误;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误;
C、甲为对照组,是正常生长的幼苗,乙为实验组,为淹水条件,乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性升高,根据纵坐标值看ADH酶活性更高,据此可推测淹水条件下酒精产生的速率高于乳酸产生速率,C正确;
D、据图2分析,与乙组相比,丙组是淹水+Ca2+组,ADH酶活性增强,LDH酶活性降低,导致乙醇含量增多,乳酸含量降低,所以添加钙离子可以减少乳酸的积累,减缓对根细胞的伤害,D错误。
故选C。
10.D
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质进行,第二阶段在线粒体基质进行,第三阶段在线粒体内膜进行,且第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸分为两个阶段,均在细胞质基质进行。由表可知,胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。
【详解】A、发生渍害时,地上部分的细胞不缺氧,则仍以有氧呼吸为主,A正确;
B、乙醇在乙醇脱氢酶的催化下,生成NADH等,使乙醇得以分解,所以乙醇脱氢酶活性升高,有利于减轻植物渍害,B正确;
C、细胞无氧呼吸产生乙醇的场所是细胞质基质,C正确;
D、细胞通过有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生NADH,所以地下部分的细胞和地上部分的细胞都能合成NADH,D错误。
故选D。
11.C
【分析】线粒体是具有双膜结构的细胞器,内含少量DNA和RNA,线粒体内膜向内凹陷形成嵴,增大了膜面积,线粒体内膜上含有与有氧呼吸第三阶段有关的酶,线粒体是有氧呼吸的主要场所,能分解有机物,将有机物中的能量释放出来,转化成热能和储存在ATP中的活跃的化学能。
【详解】A、通常利用差速离心法可以将各种细胞器分离开,包括线粒体,A正确;
B、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,低氧应激主要影响线粒体,不会抑制有氧呼吸的第一阶段,B正确;
C、内环境是细胞生活的液体环境,由细胞外液构成,而受损线粒体自噬过程发生在细胞内,不在内环境中,C错误;
D、靶向转运线粒体的过程中,膜上的蛋白质可作为受体或载体等参与运输过程,D正确。
故选C。
12.D
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
【详解】A、第Ⅰ阶级,种子由于吸水,细胞内自由水增多,导致呼吸速率上升,A正确;
B、在种子吸水的第Ⅱ阶段,呼吸作用CO2的产生量要比O2的消耗量大得多,说明此期间有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,B正确;
C、种子萌发的第Ⅲ阶段,O2吸收量大于CO2释放量,说明除了糖类参与氧化外,还有其他物质参与氧化分解,如脂肪,C正确;
D、种子萌发过程中所需的能量可直接来源于ATP的水解,因为ATP是直接能源物质,D错误。
故选D。
13.D
【分析】由题意可知,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制,而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶活性,从而减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力。
【详解】A、由图可知,图中三羧酸循环的代谢反应无直接需氧环节,A正确;
B、有氧呼吸三羧酸循环发生的场所是线粒体基质,因此草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质,B正确;
C、由题意可知,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制,而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶活性,减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力,C正确;
D、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H],分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步,D错误。
故选D。
14.B
【分析】设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。
【详解】A、证明DNA复制方式的实验使用同位素标记法、密度梯度离心法,探究酵母菌的呼吸方式要设置有氧、无氧两个组,采用了对比实验的探究方法,A错误;
B、DNA双螺旋结构的发现和研究某种群“J”型增长规律都采用了建构模型法,前者构建的是物理模型,后者构建的是数学模型,B正确;
C、人鼠细胞的融合实验研究采用了荧光标记的方法,分泌蛋白的合成和运输途径的研究采用同位素标记法,C错误;
D、孟德尔发现分离定律和自由组合定律都是利用了假说—演绎法,萨顿通过类比推理法提出基因在染色体上,D错误。
故选B。
15.C
【分析】激素调节的特点:微量高效;通过体液运输;作用于靶细胞、靶器官;作为信息分子发挥调节作用。
【详解】A、分析题意可知,CCO是生物氧化的重要电子传递体,可参与[H]和氧气结合过程,该过程为有氧呼吸第三阶段,A错误;
B、激素通过体液运输到全身,该过程是不定向的,雌激素的本质是固醇类,其进入靶细胞的方式是自由扩散,B错误;
C、雌激素是一种信息分子,雌激素与ERα或ERβ结合,会改变神经元内相关基因的表达而发挥作用,C正确;
D、神经元细胞核中存在雌激素的两种受体ERα和ERβ,若ERα缺失,雌激素的神经保护作用完全消失,说明ERβ在神经元中具有重要作用,D错误。
故选C。
16.(1) 14CO2 ATP 吸能 以热能形式散失
(2)线粒体不能直接利用葡萄糖,能利用丙酮酸;有氧呼吸释放大部分能量的反应发生在线粒体中;线粒体是有氧呼吸的主要场所;葡萄糖的分解场所是细胞质基质
(3) 线粒体膜状结构 线粒体基质 线粒体膜状结构和线粒体基质 等量且适量的丙酮酸 乙、丙组丙酮酸的量减少,甲组不变;甲组没有荧光,乙组有微弱荧光,丙组有较强荧光
【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。
【详解】(1)18O为稳定同位素,不具有放射性,因此不能通过检测放射性检测H218 O的生成,14CO2中的14C具有放射性,可通过检测放射性检测14CO2的生成。直接能源物质是 ATP,荧光素接受 ATP 水解释放的能量,在荧光素酶的催化下,发生化学反应发出荧光,因此该反应属于吸能反应。试管1和试管 4中葡萄糖或丙酮酸分解释放的能量还有一部分以热能形式散失。
(2)3、4号试管的结果相对比,说明线粒体不能直接利用葡萄糖,能利用丙酮酸;1、3号试管的结果相对比,说明葡萄糖初步分解发生在细胞质基质;1、3、4号试管的结果相对比,说明有氧呼吸释放大部分能量的反应发生在线粒体中,即线粒体是有氧呼吸的主要场所。
(3)本实验的目的是探究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所,实验应设置3组,甲组加入线粒体膜状结构,乙组加入线粒体基质,丙组加入线粒体膜状结构和线粒体基质作为对照组:3组都应该加入等量的反应底物--丙酮酸,荧光素和荧光素酶能指示能量释放情况,一段时间后检测丙酮酸减少情况和荧光强度。若乙、丙组丙酮酸的量减少,甲组不变,同时甲组没有荧光,乙组有微弱荧光,丙组有较强荧光,则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在线粒体基质中。
17.(1) 微量/必需 控制物质进出
(2)第三阶段/第二、三阶段
(3) 不属于 该种死亡方式是由铜离子导致的蛋白毒性应激反应和线粒体能量代谢障碍引起的细胞死亡,应属于细胞坏死
(4)增加肿瘤细胞中FDX1蛋白的活性/促进肿瘤细胞中FDX1基因表达或开发抑制肿瘤细胞中DLAT脂酰化的药物
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,属正常死亡。细胞坏死是指细胞在受到外界不利因素的条件下发生的非正常死亡。
【详解】(1)铜参与细胞内多种反应,属于微量元素。 Cu2+ 需通过膜上铜转运蛋白转运至细胞内,该过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,该功能表现为控制物质进出细胞方面表现为选择透过性。
(2)细胞过量吸收 Cu2+ 不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸第二、三阶段无法进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡,因为线粒体是细胞中的动力工厂。
(3)细胞过量吸收 Cu2+ 不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会引起蛋白毒性应激反应,进而引起铜死亡,即该种死亡方式是由铜离子导致的蛋白毒性应激反应和线粒体能量代谢障碍引起的细胞死亡,不涉及相关基因的程序性表达,因而推测该细胞死亡不属于细胞凋亡。
(4)提高细胞膜上铜转运蛋白的活性和数量可导致铜吸收过量,进而促进“铜死亡”,据此可设法诱导肿瘤细胞铜死亡,进而起到治疗肿瘤的目的,具体措施为:增加肿瘤细胞中FDX1蛋白的活性(或促进肿瘤细胞中FDX1基因表达或开发抑制肿瘤细胞中DLAT脂酰化的药物或促进肿瘤细胞中相关铜离子转运蛋白基因的表达等)
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