四川省成都市简阳实验学校(成都石室阳安学校)2024-2025学年高一上学期12月月考生物试题
一、Ⅰ卷:选择题(共16题,每题3分,总分48分)
1.(2025高一上·简阳月考)①②③④四类生物的部分特征如下:①只有核糖体一种细胞器,无细胞壁;②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体;③仅由蛋白质与核酸组成;④出现染色体和多种细胞器。下列叙述错误的是( )
A.有由核膜包被的细胞核的生物是④
B.发菜和黑藻都属于生物②
C.②④类生物都有可能是自养生物
D.流感病毒最有可能属于生物③
【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、①只有核糖体一种细胞器,无细胞壁,②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体,说明①②均为原核细胞;③仅由蛋白质与核酸组成,说明为病毒;④出现染色体和多种细胞器,说明为真核细胞,所以有核膜包被的细胞核的生物是④,A正确;
B、发菜属于②原核生物,黑藻属于真核生物④,B错误;
C、②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体,如蓝细菌,可进行光合作用,④出现染色体和多种细胞器,说明为真核细胞,如绿色植物,可进行光合作用,因此②④类生物都有可能是自养生物,C正确;
D、③仅由蛋白质与核酸组成,说明为病毒,即流感病毒最有可能属于生物③,D正确。
故选B。
【分析】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.(2025高一上·简阳月考)下列生物或细胞中,均能完成相应生物体各项生命活动到的一组是( )
A.洋葱表皮细胞和流感病毒
B.人口腔上皮细胞和草履虫
C.大肠杆菌和变形虫
D.萌发的小麦种子和白菜叶肉细胞
【答案】C
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、洋葱是多细胞生物,洋葱表皮细胞不能完成该种生物的各项生命活动;流感病毒没有细胞结构,必需寄生在宿主活细胞内才能完成正常的生命活动,A错误;
B、人属于多细胞生物,人口腔上皮细胞不能完成人的各项生命活动,B错误;
C、大肠杆菌和变形虫都属于单细胞生物,均能完成该种生物各项生命活动,C正确;
D、白菜和小麦均属于多细胞生物,故萌发的小麦种子和白菜叶肉细胞不能完成各项生命活动,D错误。
故选C。
【分析】1、单细胞生物能够独立完成生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,例如,缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
2、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。
3、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·简阳月考)水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成( )
A.蔗糖 B.核酸 C.甘油 D.脂肪酸
【答案】B
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、蔗糖属于糖类,元素组成是C、H、O,不含N和P,A错误;
B、核酸的元素组成是C、H、O、N、P,水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成核酸,B正确;
CD、脂肪水解形成甘油和脂肪酸,元素组成是C、H、O,不含N和P,CD错误。
故答案为:B。
【分析】核酸、ATP和磷脂的元素组成是C、H、O、N、P;糖类和脂肪的元素组成是C、H、O。
4.(2025高一上·简阳月考)生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,如图表示生物大分子的连接方式,下列说法错误的是( )
A.若该图为一段肽链结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示“—CO—NH—”
B.若该图为一段核酸链结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示五碳糖,3为碱基
C.若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是单糖
D.若该图表示动物细胞的多糖结构模式图,则该物质主要分布在肌肉和肝脏中
【答案】B
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、肽链的单体是氨基酸,每个氨基酸有一个中心碳原子,连接氨基(—NH2)、羧基(—COOH)、氢原子和R基;氨基酸通过脱水缩合形成肽键连接成肽链。若图为肽链,1对应氨基酸的中心碳原子,2对应连接两个氨基酸的肽键,A不符合题意;
B、核酸(DNA或RNA)的单体是核苷酸,每个核苷酸由“磷酸基团+五碳糖+碱基”三部分组成,且在核酸链中,核苷酸通过“磷酸二酯键”连接——具体是前一个核苷酸的五碳糖与后一个核苷酸的磷酸基团相连,形成“五碳糖-磷酸-五碳糖”的骨架,碱基则连接在五碳糖上。因此,若图为核酸链,1应表示五碳糖,2表示磷酸基团,3表示碱基,B符合题意;
C、多糖的单体是单糖(如葡萄糖、果糖等),单糖通过糖苷键连接成多糖。图中1、2、3连接形成的基本单位,正是构成多糖的单体——单糖,C不符合题意;
D、动物细胞中的多糖是糖原,分为肌糖原和肝糖原,其中肌糖原主要分布在肌肉细胞中,肝糖原主要分布在肝脏细胞中,二者均作为动物细胞的储能物质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物大分子的单体通过特定化学键连接成多聚体,需先判断图中1、2、3分别代表单体的不同部分,再结合不同大分子的单体结构(氨基酸、核苷酸、单糖)分析选项。
5.(2025高一上·简阳月考)下列关于肽和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.a-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质一定是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性一定是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质一定不能与双缩脲试剂发生反应
【答案】B,C,D
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质变性的主要因素;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、环八肽分子中含有的肽键数=氨基酸数=8个,A正确;
B、蛋白质是由1条或1条以上多肽链构成的,B错误;
C、蛋白质变性是由于蛋白质的空间结构发生改变造成的,肽键没有断裂,C错误;
D、变性蛋白质中的肽键没有断裂,仍能与双缩脲试剂发生反应,D错误。
故选BCD。
【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。
6.(2025高一上·简阳月考)图A是将菠菜叶肉细胞进行差速离心的过程,图B是细胞中部分结构的图示,下列叙述正确的是( )
A.图A的P2、P3、P4中均含图B中⑥结构
B.图A的P2中含图B中④,④是进行光合作用的场所
C.图A的P1中细胞壁的形成与图B中③、⑤有关
D.进行有氧呼吸的主要场所是图B中的②,且存在于图A中的S1、S2、S3中
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、图B中⑥是细胞膜(膜结构)。P2主要是叶绿体(含膜结构)、P3主要是线粒体(含膜结构),但P4是核糖体(无膜结构,仅由蛋白质和RNA组成),不含⑥所示的膜结构,A不符合题意;
B、根据差速离心结果,P2是第二次离心得到的沉淀,主要成分是叶绿体(对应图B中的④);而叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所,功能与结构对应,B符合题意;
C、P1含细胞壁碎片,植物细胞壁的形成主要与图B中①高尔基体有关(高尔基体合成纤维素),能量由②线粒体提供;③是内质网(主要参与蛋白质加工、脂质合成),⑤是核糖体(合成蛋白质),二者均与细胞壁形成无直接关系,C不符合题意;
D、有氧呼吸的主要场所是线粒体(图B中的②)。根据离心过程:线粒体密度小于叶绿体、大于核糖体,因此会存在于第一次离心的上清液S1(未被分离到P1)、第二次离心的上清液S2(未被分离到P2)中,最终在第三次离心时沉淀到P3中,不会存在于S3(S3是分离出P3后的上清液,含核糖体等,无线粒体),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】图A:沉淀P1为细胞核和细胞壁碎片(密度最大),上清液S1含其他细胞器;沉淀P2为叶绿体(密度次之),上清液S2含线粒体、核糖体等;沉淀P3为线粒体,上清液S3含核糖体等;沉淀P4为核糖体,上清液S4为细胞质基质成分。
图B: ①为高尔基体,②为线粒体,③为内质网,④为叶绿体,⑤为核糖体,⑥为细胞膜(膜结构模式)。
7.(2025高一上·简阳月考)下图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图,其中字母表示结构,数字①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程,下列有关叙述正确的是( )
A.口腔黏膜、胃黏膜都属于生物膜系统
B.C和G的化学组成和结构相似,两者的蛋白质分子基本相同
C.细胞质内同时进行多种化学反应时经常发生相互干扰
D.J、K、B之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
【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;细胞的结构和功能综合
【解析】【解答】A、生物膜系统特指细胞层面的膜结构(细胞膜、核膜、细胞器膜),而口腔黏膜、胃黏膜是由细胞构成的组织层面结构(属于上皮组织),并非细胞内的膜结构,因此不属于生物膜系统,A不符合题意;
B、C为叶绿体膜,G为线粒体膜,二者化学组成均以磷脂和蛋白质为主,结构均为磷脂双分子层为支架,因此化学组成和结构相似。但蛋白质是生命活动的主要承担者,叶绿体功能是光合作用,线粒体功能是有氧呼吸主要场所,功能不同则所需的蛋白质(如酶、载体蛋白)也不同,因此两者蛋白质分子差异较大,B不符合题意;
C、生物膜系统将细胞质分隔成多个区室(如线粒体、叶绿体、内质网等细胞器的膜围成独立空间),不同化学反应可在不同区室内进行,例如线粒体中的有氧呼吸、叶绿体中的光合作用可同时发生且互不干扰,而非经常相互干扰,C不符合题意;
D、J为内质网,K为高尔基体,B为细胞膜,三者的膜转化与分泌蛋白运输相关:分泌蛋白在核糖体合成后,进入内质网初步加工,内质网形成具膜小泡包裹蛋白质,小泡膜与高尔基体膜融合(成为高尔基体膜的一部分);高尔基体进一步加工后,再形成具膜小泡包裹蛋白质,小泡膜与细胞膜融合(成为细胞膜的一部分)。此过程中,具膜小泡的转移使内质网、高尔基体、细胞膜的膜成分相互更新,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物膜系统是细胞膜、核膜及细胞器膜的统称,不包括生物体内的非膜结构(如黏膜);分泌蛋白运输过程中,内质网、高尔基体、细胞膜通过具膜小泡转移实现膜成分更新,这是生物膜具有流动性的具体体现。
8.(2025高一上·简阳月考)某兴趣小组将细胞液浓度相同的某种植物的成熟叶肉细胞分别放入甲、乙、丙三支装有不同浓度麦芽糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到如表所示细胞状况。若在水分交换期间细胞与麦芽糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
试管 甲 乙 丙
细胞状况 未发生变化 体积增大 发生了质壁分离
A.水分交换前,细胞液浓度大于试管乙中麦芽糖溶液浓度
B.水分交换前,三支试管中麦芽糖溶液浓度大小关系为丙>甲>乙
C.水分交换平衡时,试管丙中细胞液浓度等于此时麦芽糖溶液浓度
D.水分交换平衡时,试管乙中麦芽糖溶液浓度大于试管甲中麦芽糖溶液浓度
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、乙试管细胞体积增大,说明细胞吸水,根据渗透原理,水分交换前细胞液浓度必然大于乙中麦芽糖溶液浓度,A不符合题意;
B、甲试管细胞形态不变,说明水分交换前甲中麦芽糖溶液浓度等于细胞液浓度;乙试管细胞吸水,说明乙中溶液浓度小于细胞液浓度;丙试管细胞发生质壁分离,说明丙中溶液浓度大于细胞液浓度。结合初始细胞液浓度相同,可推出水分交换前三支试管溶液浓度为丙>甲>乙,B不符合题意;
C、丙试管细胞失水后达到水分平衡,此时细胞液浓度与外界麦芽糖溶液浓度相等(否则水分会继续移动),C不符合题意;
D、甲试管水分交换前后溶液浓度基本不变(始终等于初始细胞液浓度);乙试管细胞吸水,会导致乙中麦芽糖溶液浓度因水分增加而降低,但初始时乙溶液浓度就小于甲,吸水后浓度进一步降低,因此平衡时乙中溶液浓度应小于甲,而非“大于”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水(体积可能增大);当外界溶液浓度=细胞液浓度时,细胞水分进出平衡(形态不变);当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水(可能发生质壁分离)。题干中三种细胞的初始细胞液浓度相同,且水分交换期间无溶质交换。
9.(2025高一上·简阳月考)下列有关主动运输的叙述,错误的是( )
A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助并消耗能量
B.主动运输的结果是细胞内外物质的浓度差趋于0
C.细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收或排出的物质类别
D.温度可通过影响生物膜的流动性来影响物质运输速率
【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、主动运输需要载体蛋白协助和ATP提供能量,A正确;
B、主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差,B错误;
C、载体蛋白具有专一性,细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收的物质的类别,C正确;
D、温度可通过影响生物膜的流动性和有关酶的活性来影响物质运输,D正确。
故选B。
【分析】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。
10.(2025高一上·简阳月考)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的物质运输。下列说法正确的是( )
A.加入蛋白质变性剂会提高转运蛋白跨膜运输物质的速率
B.载体蛋白在被动运输和主动运输两种方式中均可能发挥作用
C.Na+借助通道蛋白进入细胞时,需要消耗细胞内化学反应释放的能量
D.载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机制是一样的
【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、蛋白质变性剂会破坏转运蛋白的空间结构,导致其失去活性,反而降低跨膜运输速率,而非提高,A不符合题意;
B、载体蛋白既可以在协助扩散(被动运输,顺浓度梯度,不耗能)中转运物质,也可以在主动运输(逆浓度梯度,耗能)中发挥作用,比如葡萄糖进入小肠上皮细胞需载体蛋白参与主动运输,进入红细胞需载体蛋白参与协助扩散,B符合题意;
C、Na+借助通道蛋白进入细胞属于协助扩散,顺浓度梯度进行,不需要消耗能量,C不符合题意;
D、载体蛋白转运时需与物质结合并发生构象变化,通道蛋白则是通过形成通道让物质通过,无需结合,二者作用机制不同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】载体蛋白可与特定分子/离子结合,通过构象变化实现转运,可参与协助扩散(被动运输)和主动运输;通道蛋白形成亲水性通道,仅允许特定分子/离子顺浓度梯度通过,仅参与协助扩散(被动运输),且二者作用机制不同。同时,物质运输速率依赖转运蛋白的活性,变性剂会破坏蛋白结构使其失活。
11.(2025高一上·简阳月考)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是( )
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验结束时b液体的浓度大于a液体的浓度
B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.图丙所示细胞正处于发生质壁分离的过程中
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】A、图甲中漏斗液面上升,说明水分从a液体(外界溶液)流向b液体(漏斗内溶液),而渗透作用中水分从低浓度溶液流向高浓度溶液,因此b液体浓度始终大于a液体浓度,即使液面停止上升,也因液面差产生的压力平衡浓度差,b浓度仍高于a,A不符合题意;
B、图乙中,液面上升高度随时间增加逐渐变缓,最终趋于稳定。这是因为随着水分进入漏斗,a、b液体的浓度差逐渐缩小,漏斗的吸水动力减弱,吸水速率随之下降,直至浓度差产生的渗透压与液面差产生的压力平衡,吸水速率降为0,B不符合题意;
C、图甲中c结构是半透膜,负责允许水分子通过、阻止溶质分子通过;图丙中,③(细胞膜)、④(细胞质)、⑤(液泡膜)共同构成原生质层,原生质层具有选择透过性,相当于半透膜,C不符合题意;
D、图丙中细胞的原生质层与细胞壁分离,仅能说明细胞处于“质壁分离状态”,但无法判断具体过程:若外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞正发生质壁分离;若外界溶液浓度低于细胞液浓度,细胞正发生质壁分离复原;若浓度相等,则处于动态平衡。因此“正处于发生质壁分离的过程中”的表述过于绝对,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】渗透作用中,水分流向由浓度差决定,液面停止上升时仍存在浓度差;吸水速率随浓度差缩小而下降;原生质层相当于半透膜;原生质层与细胞壁分离的细胞,可能处于质壁分离、复原或平衡状态,需结合浓度差判断具体过程。
12.(2025高一上·简阳月考)在研究物质运输时,有科学家发现了下列四种曲线关系,以下哪种物质的运输与曲线②、④均相符是
A.葡萄糖进入红细胞
B.消化酶的分泌
C.甘油、乙醇等物质进出细胞
D.植物根细胞从土壤中吸收矿质元素
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,特点是需载体蛋白、不耗能。对应曲线:需载体蛋白(符合曲线②)、不耗能(符合曲线③,而非曲线④),因此与曲线②、③相符,A不符合题意;
B、消化酶是大分子蛋白质,分泌方式是胞吞胞吐中的胞吐,特点是需能量、无需载体蛋白。对应曲线:需能量(符合曲线④)、无需载体蛋白(不符合曲线②,曲线②需载体蛋白限制),因此只与曲线④相符,B不符合题意;
C、甘油、乙醇为脂溶性小分子,运输方式是自由扩散,特点是无需载体蛋白、不耗能。对应曲线:无载体蛋白限制(符合曲线①,而非曲线②)、不耗能(符合曲线③,而非曲线④),因此与曲线①、③相符,C不符合题意;
D、矿质元素(如K+、NO3-等)在土壤中浓度低于细胞内,运输方式是主动运输,特点是需载体蛋白、需能量。对应曲线:需载体蛋白(浓度达一定值后速率不再升,符合曲线②)、需能量(氧气浓度影响速率,符合曲线④),因此与曲线②、④均相符,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】曲线①:运输速率完全随物质浓度升高而增加,无限制因素,代表自由扩散(无需载体蛋白、不耗能);
曲线②:物质浓度较低时,运输速率随浓度升高而增加;浓度达到一定值后,速率不再上升(受载体蛋白蛋白数量限制),代表协助扩散或主动运输(均需载体蛋白,主动运输还需能量);
曲线③:运输速率与氧气浓度无关(氧气浓度影响能量产生,无关说明不耗能),代表自由扩散或协助扩散(均不耗能);
曲线④:氧气浓度较低时,运输速率随氧气浓度升高而增加(能量增加,速率加快);氧气浓度达到一定值后,速率不再上升(受载体蛋白蛋白数量限制),代表主动运输或胞吞胞吐(均需能量,主动运输还需载体蛋白)。
13.(2025高一上·简阳月考)图1表示pH影响过氧化氢酶活性的示意图,图2是最适温度下、pH=b时H2O2分解产生O2量的变化示意图。改变反应过程中的某一初始条件后,下列叙述正确的是( )
A.pH=c时,e点下移,d点不动
B.温度降低时,e点下移,d点右移
C.向体系中加入相同浓度的H2O2,e点上移,d点不动
D.酶量增加时,e点不动,d点左移
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、pH=c时,酶变性失活,但H2O2在常温下也能缓慢分解,所以e点不变,d点右移,A错误;
B、图2表示在最适温度下,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,d点右移,B错误;
C、底物(H2O2量)增加时,化学反应的平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即e点上移,d点右移,C错误;
D、若增加酶的量,反应速率加快,则d点左移,e点不动,D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
3、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
4、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
14.(2025高一上·简阳月考)鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)一样可以形成核苷三磷酸,含鸟嘌呤的核苷三磷酸可简称为GTP。GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,结构和功能也类似。在GTP酶的催化作用下,GTP会转化为GDP,并释放能量。下列推测正确的是( )
A.ATP和GTP可能分工不同,为不同的吸能反应提供能量
B.GTP所有的磷酸基团脱落后是RNA的基本组成单位之一
C.GTP 在细胞内合成和水解时所需的酶相同
D.每个GTP由1个脱氧核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,ATP和GTP可能分工不同,为不同的吸能反应提供能量,A正确;
B、GTP的磷酸基团脱落两个后是鸟嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,GTP所有的磷酸基团脱落后剩余的是一个鸟嘌呤和一个核糖组成的鸟苷,B错误;
C、催化GTP合成的酶称为GTP合成酶,而催化GTP水解的酶则称为GTP水解酶。这两种酶在结构和功能上都有所不同,它们分别负责GTP在细胞内合成和水解过程,C错误;
D、分析题意,GTP的结构与ATP类似,故每个GTP由1个核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成,D错误。
故选A。
【分析】1、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。
2、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·简阳月考)芒果果实成熟到一定程度时,细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右,而后又突然减弱,随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸时,葡萄糖在线粒体中被分解
B.细胞呼吸增强时,果实内乳酸含量上升
C.细胞呼吸减弱时,第一阶段产生的CO2减少
D.低O2或高CO2处理,有利于芒果的储藏
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、葡萄糖的分解发生在细胞质基质(第一阶段),而非线粒体,线粒体中分解的是丙酮酸,A不符合题意;
B、芒果果实无氧呼吸产生酒精和CO2,不会产生乳酸,乳酸是动物细胞或部分植物器官如马铃薯块茎无氧呼吸的产物,B不符合题意;
C、细胞呼吸第一阶段的产物是丙酮酸、[H]和少量能量,不产生CO2,CO2产生于有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸第二阶段,因此呼吸减弱时,并非第一阶段产生的CO2减少,C不符合题意;
D、低O2环境可使有氧呼吸速率降低,同时避免无氧呼吸过强(无氧呼吸过强会产生酒精损伤果实);高CO2环境能抑制呼吸酶的活性,进一步降低呼吸速率,二者均能减少有机物消耗,有利于芒果储藏,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质基质中进行(葡萄糖分解为丙酮酸,不产生CO2),第二、三阶段在线粒体中进行(产生CO2和水);芒果作为植物果实,无氧呼吸产物是酒精和CO2,而非乳酸;果实储藏的核心是降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,低O2(抑制有氧呼吸,同时避免无氧呼吸过强产生过多酒精)或高CO2(抑制呼吸酶活性)是常用手段。
16.(2025高一上·简阳月考)北欧鲫鱼可以在冬季水面冰封、极度缺氧环境下存活数月。北欧鲫鱼在缺氧件下的部分代谢情况如图所示。研究发现酒精在-80℃条件下不会凝固。下列叙述正确的是( )
A.北欧鲫鱼进行图示细胞呼吸时,葡萄糖中绝大部分能量以热能的形式散失
B.北欧鲫鱼细胞内过程①②③都发生在细胞质基质中,均能产生ATP
C.北欧鲫鱼不同细胞中与无氧呼吸有关的酶相同
D.北欧鲫鱼排到体外的酒精会延缓其周围水体结冰,从而使其适应严寒环境
【答案】D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、北欧鲫鱼进行图示细胞呼吸(无氧呼吸)时,葡萄糖中绝大部分能量储存在乳酸或酒精中,A错误;
B、北欧鲫鱼细胞内过程①②③都发生在细胞质基质中,其中①②过程中产生ATP,③过程不产生ATP,B错误;
C、在缺氧时,北欧鲫鱼在酶的催化作用下将乳酸转变为酒精,其他细胞不能将乳酸转变成酒精,因此北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞用于呼吸作用的酶是不同的,C错误;
D、北欧鲫鱼可将酒精排出体外,酒精在-80℃条件下不会凝固,可用来延缓周围水体结冰以适应严寒环境,D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
3、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
二、Ⅱ卷:非选择题(共5题,总分52分)
17.(2025高一上·简阳月考)如图所示为构成细胞的部分元素及化合物(其中a、b、c、d代表小分子物质,X,Y,Z代表大分子物质,C、H、O、N、P代表化学元素)。请分析回答下列问题:
(1)物质a是 ,检验物质a的常用试剂是 。在动物细胞内,与物质X作用最相似的物质是 。与物质X组成元素相同,在动物、植物细胞中均含有的最理想的储能物质是 。
(2)物质b是 。若某种Y分子含有3条直链肽链和一个二硫键(—S—S—)。由10个b分子(平均相对分子质量为128)组成,则该Y分子的相对分子质量大约为 。
(3)物质c在人体细胞中共有 种,图中Z的中文全称 ,Z的基本单位是 。
(4)图中d和 、维生素D都属于固醇类物质。
【答案】(1)葡萄糖;斐林试剂;糖原;脂肪
(2)氨基酸;1152
(3)4;核糖核酸;核糖核苷酸
(4)胆固醇
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能;检测还原糖的实验;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)植物细胞内特有的储能物质X是淀粉,淀粉的组成单位是葡萄糖,故a是葡萄糖,为还原性糖,与斐林试剂在水浴加热下,会呈现砖红色反应。动物细胞中的糖原也是重要的储能物质,与物质X作用最相似。在动植物细胞中,理想的储能物质是脂肪,与X的元素组成相同,均为C、H、O。
(2)核糖体是由RNA和蛋白质组成的,根据元素组成可知,Y是蛋白质,则物质b是氨基酸。氨基酸形成Y的过程中脱去水分子的数目为10-3=7个,每形成一个二硫键会脱去两个氢,故Y的相对分子质量大约为128×10-7×18-2=1152。
(3)Z是RNA,中文名称是核糖核酸。物质c表示Z的基本单位,为核糖核苷酸,含有A、U、G、C共四种碱基,故在人体细胞中共有4种核糖核苷酸,其种类由碱基的种类决定。
(4)根据图示d的功能可知d为性激素,固醇类包括d性激素、胆固醇、维生素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。
(1)植物细胞内特有的储能物质X是淀粉,淀粉的组成单位是葡萄糖,故a是葡萄糖,为还原性糖,与斐林试剂在水浴加热下,会呈现砖红色反应。动物细胞中的糖原也是重要的储能物质,与物质X作用最相似。在动植物细胞中,理想的储能物质是脂肪,与X的元素组成相同,均为C、H、O。
(2)核糖体是由RNA和蛋白质组成的,根据元素组成可知,Y是蛋白质,则物质b是氨基酸。氨基酸形成Y的过程中脱去水分子的数目为10-3=7个,每形成一个二硫键会脱去两个氢,故Y的相对分子质量大约为128×10-7×18-2=1152。
(3)Z是RNA,中文名称是核糖核酸。物质c表示Z的基本单位,为核糖核苷酸,含有A、U、G、C共四种碱基,故在人体细胞中共有4种核糖核苷酸,其种类由碱基的种类决定。
(4)根据图示d的功能可知d为性激素,固醇类包括d性激素、胆固醇、维生素D。
18.(2025高一上·简阳月考)下图是两种生活状态细胞的亚显微结构示意图,请据图回答:
(1)研究图一细胞所示的生理活动过程,一般采用的研究方法是 。该过程还体现了生物膜结构具有 的特点。
(2)图一中明显不同于图二的细胞器是[ ] ,它分布于 细胞中。
(3)图二细胞中,具有双层膜且被称为“养料制造车间”的是[ ] ,“动力工厂”是[ ] ,“生产蛋白质的机器”的是[ ] 。
【答案】(1)同位素标记法;一定流动性
(2)⑥中心体;动物和低等植物
(3)⑧叶绿体;⑤线粒体;②核糖体
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】(1)研究分泌蛋白的合成与分泌过程采用同位素标记法,分泌蛋白合成后,经内质网和高尔基体,最终以胞吐的形式排到细胞外,体现了生物膜具有一定的流动性的特点。
(2)动物细胞明显不同于植物细胞的细胞器是⑥中心体,它分布于动物和低等植物细胞中。
(3)植物细胞中“养料制造车间”是指⑧叶绿体,“动力工厂”是指⑤线粒体,“生产蛋白质的机器”的是指②核糖体。
【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。
(1)研究分泌蛋白的合成与分泌过程采用同位素标记法,分泌蛋白合成后,经内质网和高尔基体,最终以胞吐的形式排到细胞外,体现了生物膜具有一定的流动性的特点。
(2)动物细胞明显不同于植物细胞的细胞器是⑥中心体,它分布于动物和低等植物细胞中。
(3) 植物细胞中“养料制造车间”是指⑧叶绿体,“动力工厂”是指⑤线粒体,“生产蛋白质的机器”的是指②核糖体。
19.(2025高一上·简阳月考)细胞是一个复杂、有序的系统,处处体现出结构和功能相适应的基本观点。
(1)细胞膜是以 为基本骨架的,组成它的蛋白质分子大多数是可以 的,从而能够解释变形虫的 现象(填运输方式)。
(2)水分子更多的是借助细胞膜上的 以协助扩散方式进出细胞,能够解释细胞的吸水与失水现象。
(3)心肌细胞含有较多的 (填一种细胞器)因而有利于心脏收缩供能。
(4)物质跨膜运输的方式中,需要载体协助的是 和 ;物质跨膜运输中需要消耗的能量是由 (填一种物质)提供。
【答案】(1)磷脂双分子层;运动;胞吞和胞吐
(2)水通道蛋白
(3)线粒体
(4)协助扩散;主动运输;ATP
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;胞吞、胞吐的过程和意义;ATP的作用与意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架,组成生物膜的蛋白质分子大多数是可以运动的,而不是静止的,组成生物膜的磷脂分子可以自由的侧向流动,因此细胞膜具有流动性的结构特点,从而能够解释变形虫的胞吞和胞吐现象。
(2)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞,除此之外,水分子还可以通过自由扩散进出细胞。
(3)是有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力工厂,心肌细胞含有较多的线粒体因而有利于心脏收缩供能。
(4)物质跨膜运输中,协助扩散和主动运输都需要载体蛋白协助,ATP是生命活动的直接能源物质,物质跨膜运输中需要消耗的能量是由ATP提供。
【分析】1、细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的,此外还有少量的糖类,其中脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%,在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇,蛋白质在细胞膜行使功能起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
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。
(1)磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架,组成生物膜的蛋白质分子大多数是可以运动的,而不是静止的,组成生物膜的磷脂分子可以自由的侧向流动,因此细胞膜具有流动性的结构特点,从而能够解释变形虫的胞吞和胞吐现象。
(2)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞,除此之外,水分子还可以通过自由扩散进出细胞。
(3)线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力工厂,心肌细胞含有较多的线粒体因而有利于心脏收缩供能。
(4)物质跨膜运输中,协助扩散和主动运输都需要载体蛋白协助,ATP是生命活动的直接能源物质,物质跨膜运输中需要消耗的能量是由ATP提供。
20.(2025高一上·简阳月考)已知α-淀粉酶的最适温度为60 ℃,某同学为了探究pH对α-淀粉酶活性的影响,在35 ℃和45 ℃两个温度条件下分别设置了7支试管,设置pH分别为1、3、5、7、9、11、13,该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液,测定每支试管中淀粉的剩余量,得到如图所示的曲线。请回答下列问题:
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,每一种酶催化 化学反应。
(2)探究pH对α-淀粉酶活性的影响,该实验操作中添加底物、pH缓冲液及α-淀粉酶溶液的顺序为 (用文字和箭头标明添加顺序),反应3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是 。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败,其依据是酶的催化作用具有 的特点。
(3)分析图中数据可知,实线部分表示在温度为 条件下测定的结果;使淀粉酶完全失活的pH范围为 ,图中a点限制酶促反应速率的外界因素主要是 。
(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1 g,则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为 g/min。
【答案】一种或一类;底物→pH缓冲液→酶(底物与酶顺序可换);强碱快速使酶失去活性,控制反应时间;高效性;45℃;pH≤1或pH≥13;温度;(y0-y1)÷3g/min。
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)每一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶具有专一性。
(2)探究pH对α淀粉酶活性影响的实验操作中应该最后使酶与底物混合,因此添加底物、pH缓冲液及α淀粉酶溶液顺序为底物→pH缓冲液→酶(底物与酶顺序可换)。反应3min后迅速加入足量的NaOH溶液,目的是强碱快速使酶失去活性,控制反应时间;由于酶具有高效性,反应时间过长、淀粉酶量过少,都会影响实验结果。
(3)已知a-淀粉酶的最适温度为60℃,45℃温度条件下酶的活性高于35℃,相同pH值条件下,45℃比35℃淀粉剩余量少,故实线部分表示在温度为45℃条件下测定的结果;过酸、过碱使酶变性失活,分析曲线图可知,使a-淀粉酶完全失活的pH范围为pH≤1或pH≥13,图中a点淀粉剩余量最少,此时的pH值为a-淀粉酶的最适pH值。限制酶促反应速率的外界因素主要是温度。
(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1g,则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为(y0-y1)÷3g/min。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、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。
21.(2025高一上·简阳月考)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,研究人员进行了相关实验。人体肌细胞有呼吸的过程如图1所示,其中A~C表示相关物质。请回答下列问题。
(1)写出耐力性运动中能量供应的主要方式的化学反应式: (以葡萄糖为呼吸底物)。
(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所,结合结构与功能相适应的生命观念分析可知,线粒体作为有氧呼吸的主要场所的结构特点主要是 。
(3)肌细胞在进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是 。图1中物质A是 ,能量①、②、③中最多的是 ,物质 A与水反应生成物质 B的场所是 。
(4)在耐力性运动训练中,若肌细胞进行有氧呼吸时产生30molCO2,则消耗的葡萄糖为 mol。
(5)为探究耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,研究人员检测了肌纤维中线粒体的数量,实验结果如图2所示。由图2可知,坚持训练会使肌纤维中线粒体数量 ,停止训练5周后线粒体数量降至原来的水平。
【答案】(1)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
(2)内膜的某些部位向内折叠形成嵴,增大了与有氧呼吸相关的酶的附着膜面积
(3)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜);丙酮酸;③;线粒体基质
(4)5
(5)先增加后保持稳定
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)根据题意可知,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式,最常利用的物质是葡萄糖,有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(2)线粒体作为有氧呼吸的主要场所,其内膜的某些部位向内折叠形成嵴,增大了与有氧呼吸相关的酶的附着膜面积。
(3)有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一阶段是1分子的葡萄糖分解生成2分子的丙酮酸和少量的[H],并释放出少量的能量,场所是细胞质基质;第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量,场所是线粒体基质;第三阶段是上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,场所是线粒体内膜。所以肌细胞在进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体,图1中物质A是丙酮酸。①②③分别表示有氧呼吸三个阶段释放的能量,第三阶段释放的能量(③)最多。物质A(丙酮酸)与水反应生成物质B(CO2)的过程是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质。
(4)有氧呼吸时消耗1mol葡萄糖,能产生6mol的CO2,因此若肌细胞进行有氧呼吸时产生30molCO2,则消耗5mol的葡萄糖。
(5)由图2可知,坚持训练时,随着训练时间的延长,肌纤维中线粒体数量的相对值先增加后保持稳定。
【分析】1、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。
2、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。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
4、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
(1)根据题意可知,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式,最常利用的物质是葡萄糖,有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(2)线粒体作为有氧呼吸的主要场所,其内膜的某些部位向内折叠形成嵴,增大了与有氧呼吸相关的酶的附着膜面积。
(3)有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一阶段是1分子的葡萄糖分解生成2分子的丙酮酸和少量的[H],并释放出少量的能量,场所是细胞质基质;第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量,场所是线粒体基质;第三阶段是上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,场所是线粒体内膜。所以肌细胞在进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体,图1中物质A是丙酮酸。①②③分别表示有氧呼吸三个阶段释放的能量,第三阶段释放的能量(③)最多。物质A(丙酮酸)与水反应生成物质B(CO2)的过程是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质。
(4)有氧呼吸时消耗1mol葡萄糖,能产生6mol的CO2,因此若肌细胞进行有氧呼吸时产生30molCO2,则消耗5mol的葡萄糖。
(5)由图2可知,坚持训练时,随着训练时间的延长,肌纤维中线粒体数量的相对值先增加后保持稳定。
1 / 1四川省成都市简阳实验学校(成都石室阳安学校)2024-2025学年高一上学期12月月考生物试题
一、Ⅰ卷:选择题(共16题,每题3分,总分48分)
1.(2025高一上·简阳月考)①②③④四类生物的部分特征如下:①只有核糖体一种细胞器,无细胞壁;②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体;③仅由蛋白质与核酸组成;④出现染色体和多种细胞器。下列叙述错误的是( )
A.有由核膜包被的细胞核的生物是④
B.发菜和黑藻都属于生物②
C.②④类生物都有可能是自养生物
D.流感病毒最有可能属于生物③
2.(2025高一上·简阳月考)下列生物或细胞中,均能完成相应生物体各项生命活动到的一组是( )
A.洋葱表皮细胞和流感病毒
B.人口腔上皮细胞和草履虫
C.大肠杆菌和变形虫
D.萌发的小麦种子和白菜叶肉细胞
3.(2025高一上·简阳月考)水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成( )
A.蔗糖 B.核酸 C.甘油 D.脂肪酸
4.(2025高一上·简阳月考)生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,如图表示生物大分子的连接方式,下列说法错误的是( )
A.若该图为一段肽链结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示“—CO—NH—”
B.若该图为一段核酸链结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示五碳糖,3为碱基
C.若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是单糖
D.若该图表示动物细胞的多糖结构模式图,则该物质主要分布在肌肉和肝脏中
5.(2025高一上·简阳月考)下列关于肽和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.a-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质一定是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性一定是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质一定不能与双缩脲试剂发生反应
6.(2025高一上·简阳月考)图A是将菠菜叶肉细胞进行差速离心的过程,图B是细胞中部分结构的图示,下列叙述正确的是( )
A.图A的P2、P3、P4中均含图B中⑥结构
B.图A的P2中含图B中④,④是进行光合作用的场所
C.图A的P1中细胞壁的形成与图B中③、⑤有关
D.进行有氧呼吸的主要场所是图B中的②,且存在于图A中的S1、S2、S3中
7.(2025高一上·简阳月考)下图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图,其中字母表示结构,数字①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程,下列有关叙述正确的是( )
A.口腔黏膜、胃黏膜都属于生物膜系统
B.C和G的化学组成和结构相似,两者的蛋白质分子基本相同
C.细胞质内同时进行多种化学反应时经常发生相互干扰
D.J、K、B之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
8.(2025高一上·简阳月考)某兴趣小组将细胞液浓度相同的某种植物的成熟叶肉细胞分别放入甲、乙、丙三支装有不同浓度麦芽糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到如表所示细胞状况。若在水分交换期间细胞与麦芽糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
试管 甲 乙 丙
细胞状况 未发生变化 体积增大 发生了质壁分离
A.水分交换前,细胞液浓度大于试管乙中麦芽糖溶液浓度
B.水分交换前,三支试管中麦芽糖溶液浓度大小关系为丙>甲>乙
C.水分交换平衡时,试管丙中细胞液浓度等于此时麦芽糖溶液浓度
D.水分交换平衡时,试管乙中麦芽糖溶液浓度大于试管甲中麦芽糖溶液浓度
9.(2025高一上·简阳月考)下列有关主动运输的叙述,错误的是( )
A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助并消耗能量
B.主动运输的结果是细胞内外物质的浓度差趋于0
C.细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收或排出的物质类别
D.温度可通过影响生物膜的流动性来影响物质运输速率
10.(2025高一上·简阳月考)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的物质运输。下列说法正确的是( )
A.加入蛋白质变性剂会提高转运蛋白跨膜运输物质的速率
B.载体蛋白在被动运输和主动运输两种方式中均可能发挥作用
C.Na+借助通道蛋白进入细胞时,需要消耗细胞内化学反应释放的能量
D.载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机制是一样的
11.(2025高一上·简阳月考)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是( )
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验结束时b液体的浓度大于a液体的浓度
B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.图丙所示细胞正处于发生质壁分离的过程中
12.(2025高一上·简阳月考)在研究物质运输时,有科学家发现了下列四种曲线关系,以下哪种物质的运输与曲线②、④均相符是
A.葡萄糖进入红细胞
B.消化酶的分泌
C.甘油、乙醇等物质进出细胞
D.植物根细胞从土壤中吸收矿质元素
13.(2025高一上·简阳月考)图1表示pH影响过氧化氢酶活性的示意图,图2是最适温度下、pH=b时H2O2分解产生O2量的变化示意图。改变反应过程中的某一初始条件后,下列叙述正确的是( )
A.pH=c时,e点下移,d点不动
B.温度降低时,e点下移,d点右移
C.向体系中加入相同浓度的H2O2,e点上移,d点不动
D.酶量增加时,e点不动,d点左移
14.(2025高一上·简阳月考)鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)一样可以形成核苷三磷酸,含鸟嘌呤的核苷三磷酸可简称为GTP。GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,结构和功能也类似。在GTP酶的催化作用下,GTP会转化为GDP,并释放能量。下列推测正确的是( )
A.ATP和GTP可能分工不同,为不同的吸能反应提供能量
B.GTP所有的磷酸基团脱落后是RNA的基本组成单位之一
C.GTP 在细胞内合成和水解时所需的酶相同
D.每个GTP由1个脱氧核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成
15.(2025高一上·简阳月考)芒果果实成熟到一定程度时,细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右,而后又突然减弱,随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸时,葡萄糖在线粒体中被分解
B.细胞呼吸增强时,果实内乳酸含量上升
C.细胞呼吸减弱时,第一阶段产生的CO2减少
D.低O2或高CO2处理,有利于芒果的储藏
16.(2025高一上·简阳月考)北欧鲫鱼可以在冬季水面冰封、极度缺氧环境下存活数月。北欧鲫鱼在缺氧件下的部分代谢情况如图所示。研究发现酒精在-80℃条件下不会凝固。下列叙述正确的是( )
A.北欧鲫鱼进行图示细胞呼吸时,葡萄糖中绝大部分能量以热能的形式散失
B.北欧鲫鱼细胞内过程①②③都发生在细胞质基质中,均能产生ATP
C.北欧鲫鱼不同细胞中与无氧呼吸有关的酶相同
D.北欧鲫鱼排到体外的酒精会延缓其周围水体结冰,从而使其适应严寒环境
二、Ⅱ卷:非选择题(共5题,总分52分)
17.(2025高一上·简阳月考)如图所示为构成细胞的部分元素及化合物(其中a、b、c、d代表小分子物质,X,Y,Z代表大分子物质,C、H、O、N、P代表化学元素)。请分析回答下列问题:
(1)物质a是 ,检验物质a的常用试剂是 。在动物细胞内,与物质X作用最相似的物质是 。与物质X组成元素相同,在动物、植物细胞中均含有的最理想的储能物质是 。
(2)物质b是 。若某种Y分子含有3条直链肽链和一个二硫键(—S—S—)。由10个b分子(平均相对分子质量为128)组成,则该Y分子的相对分子质量大约为 。
(3)物质c在人体细胞中共有 种,图中Z的中文全称 ,Z的基本单位是 。
(4)图中d和 、维生素D都属于固醇类物质。
18.(2025高一上·简阳月考)下图是两种生活状态细胞的亚显微结构示意图,请据图回答:
(1)研究图一细胞所示的生理活动过程,一般采用的研究方法是 。该过程还体现了生物膜结构具有 的特点。
(2)图一中明显不同于图二的细胞器是[ ] ,它分布于 细胞中。
(3)图二细胞中,具有双层膜且被称为“养料制造车间”的是[ ] ,“动力工厂”是[ ] ,“生产蛋白质的机器”的是[ ] 。
19.(2025高一上·简阳月考)细胞是一个复杂、有序的系统,处处体现出结构和功能相适应的基本观点。
(1)细胞膜是以 为基本骨架的,组成它的蛋白质分子大多数是可以 的,从而能够解释变形虫的 现象(填运输方式)。
(2)水分子更多的是借助细胞膜上的 以协助扩散方式进出细胞,能够解释细胞的吸水与失水现象。
(3)心肌细胞含有较多的 (填一种细胞器)因而有利于心脏收缩供能。
(4)物质跨膜运输的方式中,需要载体协助的是 和 ;物质跨膜运输中需要消耗的能量是由 (填一种物质)提供。
20.(2025高一上·简阳月考)已知α-淀粉酶的最适温度为60 ℃,某同学为了探究pH对α-淀粉酶活性的影响,在35 ℃和45 ℃两个温度条件下分别设置了7支试管,设置pH分别为1、3、5、7、9、11、13,该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液,测定每支试管中淀粉的剩余量,得到如图所示的曲线。请回答下列问题:
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,每一种酶催化 化学反应。
(2)探究pH对α-淀粉酶活性的影响,该实验操作中添加底物、pH缓冲液及α-淀粉酶溶液的顺序为 (用文字和箭头标明添加顺序),反应3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是 。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败,其依据是酶的催化作用具有 的特点。
(3)分析图中数据可知,实线部分表示在温度为 条件下测定的结果;使淀粉酶完全失活的pH范围为 ,图中a点限制酶促反应速率的外界因素主要是 。
(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1 g,则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为 g/min。
21.(2025高一上·简阳月考)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,研究人员进行了相关实验。人体肌细胞有呼吸的过程如图1所示,其中A~C表示相关物质。请回答下列问题。
(1)写出耐力性运动中能量供应的主要方式的化学反应式: (以葡萄糖为呼吸底物)。
(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所,结合结构与功能相适应的生命观念分析可知,线粒体作为有氧呼吸的主要场所的结构特点主要是 。
(3)肌细胞在进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是 。图1中物质A是 ,能量①、②、③中最多的是 ,物质 A与水反应生成物质 B的场所是 。
(4)在耐力性运动训练中,若肌细胞进行有氧呼吸时产生30molCO2,则消耗的葡萄糖为 mol。
(5)为探究耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,研究人员检测了肌纤维中线粒体的数量,实验结果如图2所示。由图2可知,坚持训练会使肌纤维中线粒体数量 ,停止训练5周后线粒体数量降至原来的水平。
答案解析部分
1.【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、①只有核糖体一种细胞器,无细胞壁,②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体,说明①②均为原核细胞;③仅由蛋白质与核酸组成,说明为病毒;④出现染色体和多种细胞器,说明为真核细胞,所以有核膜包被的细胞核的生物是④,A正确;
B、发菜属于②原核生物,黑藻属于真核生物④,B错误;
C、②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体,如蓝细菌,可进行光合作用,④出现染色体和多种细胞器,说明为真核细胞,如绿色植物,可进行光合作用,因此②④类生物都有可能是自养生物,C正确;
D、③仅由蛋白质与核酸组成,说明为病毒,即流感病毒最有可能属于生物③,D正确。
故选B。
【分析】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.【答案】C
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、洋葱是多细胞生物,洋葱表皮细胞不能完成该种生物的各项生命活动;流感病毒没有细胞结构,必需寄生在宿主活细胞内才能完成正常的生命活动,A错误;
B、人属于多细胞生物,人口腔上皮细胞不能完成人的各项生命活动,B错误;
C、大肠杆菌和变形虫都属于单细胞生物,均能完成该种生物各项生命活动,C正确;
D、白菜和小麦均属于多细胞生物,故萌发的小麦种子和白菜叶肉细胞不能完成各项生命活动,D错误。
故选C。
【分析】1、单细胞生物能够独立完成生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,例如,缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
2、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。
3、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】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、蔗糖属于糖类,元素组成是C、H、O,不含N和P,A错误;
B、核酸的元素组成是C、H、O、N、P,水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成核酸,B正确;
CD、脂肪水解形成甘油和脂肪酸,元素组成是C、H、O,不含N和P,CD错误。
故答案为:B。
【分析】核酸、ATP和磷脂的元素组成是C、H、O、N、P;糖类和脂肪的元素组成是C、H、O。
4.【答案】B
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、肽链的单体是氨基酸,每个氨基酸有一个中心碳原子,连接氨基(—NH2)、羧基(—COOH)、氢原子和R基;氨基酸通过脱水缩合形成肽键连接成肽链。若图为肽链,1对应氨基酸的中心碳原子,2对应连接两个氨基酸的肽键,A不符合题意;
B、核酸(DNA或RNA)的单体是核苷酸,每个核苷酸由“磷酸基团+五碳糖+碱基”三部分组成,且在核酸链中,核苷酸通过“磷酸二酯键”连接——具体是前一个核苷酸的五碳糖与后一个核苷酸的磷酸基团相连,形成“五碳糖-磷酸-五碳糖”的骨架,碱基则连接在五碳糖上。因此,若图为核酸链,1应表示五碳糖,2表示磷酸基团,3表示碱基,B符合题意;
C、多糖的单体是单糖(如葡萄糖、果糖等),单糖通过糖苷键连接成多糖。图中1、2、3连接形成的基本单位,正是构成多糖的单体——单糖,C不符合题意;
D、动物细胞中的多糖是糖原,分为肌糖原和肝糖原,其中肌糖原主要分布在肌肉细胞中,肝糖原主要分布在肝脏细胞中,二者均作为动物细胞的储能物质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物大分子的单体通过特定化学键连接成多聚体,需先判断图中1、2、3分别代表单体的不同部分,再结合不同大分子的单体结构(氨基酸、核苷酸、单糖)分析选项。
5.【答案】B,C,D
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质变性的主要因素;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、环八肽分子中含有的肽键数=氨基酸数=8个,A正确;
B、蛋白质是由1条或1条以上多肽链构成的,B错误;
C、蛋白质变性是由于蛋白质的空间结构发生改变造成的,肽键没有断裂,C错误;
D、变性蛋白质中的肽键没有断裂,仍能与双缩脲试剂发生反应,D错误。
故选BCD。
【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。
6.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、图B中⑥是细胞膜(膜结构)。P2主要是叶绿体(含膜结构)、P3主要是线粒体(含膜结构),但P4是核糖体(无膜结构,仅由蛋白质和RNA组成),不含⑥所示的膜结构,A不符合题意;
B、根据差速离心结果,P2是第二次离心得到的沉淀,主要成分是叶绿体(对应图B中的④);而叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所,功能与结构对应,B符合题意;
C、P1含细胞壁碎片,植物细胞壁的形成主要与图B中①高尔基体有关(高尔基体合成纤维素),能量由②线粒体提供;③是内质网(主要参与蛋白质加工、脂质合成),⑤是核糖体(合成蛋白质),二者均与细胞壁形成无直接关系,C不符合题意;
D、有氧呼吸的主要场所是线粒体(图B中的②)。根据离心过程:线粒体密度小于叶绿体、大于核糖体,因此会存在于第一次离心的上清液S1(未被分离到P1)、第二次离心的上清液S2(未被分离到P2)中,最终在第三次离心时沉淀到P3中,不会存在于S3(S3是分离出P3后的上清液,含核糖体等,无线粒体),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】图A:沉淀P1为细胞核和细胞壁碎片(密度最大),上清液S1含其他细胞器;沉淀P2为叶绿体(密度次之),上清液S2含线粒体、核糖体等;沉淀P3为线粒体,上清液S3含核糖体等;沉淀P4为核糖体,上清液S4为细胞质基质成分。
图B: ①为高尔基体,②为线粒体,③为内质网,④为叶绿体,⑤为核糖体,⑥为细胞膜(膜结构模式)。
7.【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;细胞的结构和功能综合
【解析】【解答】A、生物膜系统特指细胞层面的膜结构(细胞膜、核膜、细胞器膜),而口腔黏膜、胃黏膜是由细胞构成的组织层面结构(属于上皮组织),并非细胞内的膜结构,因此不属于生物膜系统,A不符合题意;
B、C为叶绿体膜,G为线粒体膜,二者化学组成均以磷脂和蛋白质为主,结构均为磷脂双分子层为支架,因此化学组成和结构相似。但蛋白质是生命活动的主要承担者,叶绿体功能是光合作用,线粒体功能是有氧呼吸主要场所,功能不同则所需的蛋白质(如酶、载体蛋白)也不同,因此两者蛋白质分子差异较大,B不符合题意;
C、生物膜系统将细胞质分隔成多个区室(如线粒体、叶绿体、内质网等细胞器的膜围成独立空间),不同化学反应可在不同区室内进行,例如线粒体中的有氧呼吸、叶绿体中的光合作用可同时发生且互不干扰,而非经常相互干扰,C不符合题意;
D、J为内质网,K为高尔基体,B为细胞膜,三者的膜转化与分泌蛋白运输相关:分泌蛋白在核糖体合成后,进入内质网初步加工,内质网形成具膜小泡包裹蛋白质,小泡膜与高尔基体膜融合(成为高尔基体膜的一部分);高尔基体进一步加工后,再形成具膜小泡包裹蛋白质,小泡膜与细胞膜融合(成为细胞膜的一部分)。此过程中,具膜小泡的转移使内质网、高尔基体、细胞膜的膜成分相互更新,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物膜系统是细胞膜、核膜及细胞器膜的统称,不包括生物体内的非膜结构(如黏膜);分泌蛋白运输过程中,内质网、高尔基体、细胞膜通过具膜小泡转移实现膜成分更新,这是生物膜具有流动性的具体体现。
8.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、乙试管细胞体积增大,说明细胞吸水,根据渗透原理,水分交换前细胞液浓度必然大于乙中麦芽糖溶液浓度,A不符合题意;
B、甲试管细胞形态不变,说明水分交换前甲中麦芽糖溶液浓度等于细胞液浓度;乙试管细胞吸水,说明乙中溶液浓度小于细胞液浓度;丙试管细胞发生质壁分离,说明丙中溶液浓度大于细胞液浓度。结合初始细胞液浓度相同,可推出水分交换前三支试管溶液浓度为丙>甲>乙,B不符合题意;
C、丙试管细胞失水后达到水分平衡,此时细胞液浓度与外界麦芽糖溶液浓度相等(否则水分会继续移动),C不符合题意;
D、甲试管水分交换前后溶液浓度基本不变(始终等于初始细胞液浓度);乙试管细胞吸水,会导致乙中麦芽糖溶液浓度因水分增加而降低,但初始时乙溶液浓度就小于甲,吸水后浓度进一步降低,因此平衡时乙中溶液浓度应小于甲,而非“大于”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水(体积可能增大);当外界溶液浓度=细胞液浓度时,细胞水分进出平衡(形态不变);当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水(可能发生质壁分离)。题干中三种细胞的初始细胞液浓度相同,且水分交换期间无溶质交换。
9.【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、主动运输需要载体蛋白协助和ATP提供能量,A正确;
B、主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差,B错误;
C、载体蛋白具有专一性,细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收的物质的类别,C正确;
D、温度可通过影响生物膜的流动性和有关酶的活性来影响物质运输,D正确。
故选B。
【分析】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。
10.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、蛋白质变性剂会破坏转运蛋白的空间结构,导致其失去活性,反而降低跨膜运输速率,而非提高,A不符合题意;
B、载体蛋白既可以在协助扩散(被动运输,顺浓度梯度,不耗能)中转运物质,也可以在主动运输(逆浓度梯度,耗能)中发挥作用,比如葡萄糖进入小肠上皮细胞需载体蛋白参与主动运输,进入红细胞需载体蛋白参与协助扩散,B符合题意;
C、Na+借助通道蛋白进入细胞属于协助扩散,顺浓度梯度进行,不需要消耗能量,C不符合题意;
D、载体蛋白转运时需与物质结合并发生构象变化,通道蛋白则是通过形成通道让物质通过,无需结合,二者作用机制不同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】载体蛋白可与特定分子/离子结合,通过构象变化实现转运,可参与协助扩散(被动运输)和主动运输;通道蛋白形成亲水性通道,仅允许特定分子/离子顺浓度梯度通过,仅参与协助扩散(被动运输),且二者作用机制不同。同时,物质运输速率依赖转运蛋白的活性,变性剂会破坏蛋白结构使其失活。
11.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】A、图甲中漏斗液面上升,说明水分从a液体(外界溶液)流向b液体(漏斗内溶液),而渗透作用中水分从低浓度溶液流向高浓度溶液,因此b液体浓度始终大于a液体浓度,即使液面停止上升,也因液面差产生的压力平衡浓度差,b浓度仍高于a,A不符合题意;
B、图乙中,液面上升高度随时间增加逐渐变缓,最终趋于稳定。这是因为随着水分进入漏斗,a、b液体的浓度差逐渐缩小,漏斗的吸水动力减弱,吸水速率随之下降,直至浓度差产生的渗透压与液面差产生的压力平衡,吸水速率降为0,B不符合题意;
C、图甲中c结构是半透膜,负责允许水分子通过、阻止溶质分子通过;图丙中,③(细胞膜)、④(细胞质)、⑤(液泡膜)共同构成原生质层,原生质层具有选择透过性,相当于半透膜,C不符合题意;
D、图丙中细胞的原生质层与细胞壁分离,仅能说明细胞处于“质壁分离状态”,但无法判断具体过程:若外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞正发生质壁分离;若外界溶液浓度低于细胞液浓度,细胞正发生质壁分离复原;若浓度相等,则处于动态平衡。因此“正处于发生质壁分离的过程中”的表述过于绝对,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】渗透作用中,水分流向由浓度差决定,液面停止上升时仍存在浓度差;吸水速率随浓度差缩小而下降;原生质层相当于半透膜;原生质层与细胞壁分离的细胞,可能处于质壁分离、复原或平衡状态,需结合浓度差判断具体过程。
12.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,特点是需载体蛋白、不耗能。对应曲线:需载体蛋白(符合曲线②)、不耗能(符合曲线③,而非曲线④),因此与曲线②、③相符,A不符合题意;
B、消化酶是大分子蛋白质,分泌方式是胞吞胞吐中的胞吐,特点是需能量、无需载体蛋白。对应曲线:需能量(符合曲线④)、无需载体蛋白(不符合曲线②,曲线②需载体蛋白限制),因此只与曲线④相符,B不符合题意;
C、甘油、乙醇为脂溶性小分子,运输方式是自由扩散,特点是无需载体蛋白、不耗能。对应曲线:无载体蛋白限制(符合曲线①,而非曲线②)、不耗能(符合曲线③,而非曲线④),因此与曲线①、③相符,C不符合题意;
D、矿质元素(如K+、NO3-等)在土壤中浓度低于细胞内,运输方式是主动运输,特点是需载体蛋白、需能量。对应曲线:需载体蛋白(浓度达一定值后速率不再升,符合曲线②)、需能量(氧气浓度影响速率,符合曲线④),因此与曲线②、④均相符,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】曲线①:运输速率完全随物质浓度升高而增加,无限制因素,代表自由扩散(无需载体蛋白、不耗能);
曲线②:物质浓度较低时,运输速率随浓度升高而增加;浓度达到一定值后,速率不再上升(受载体蛋白蛋白数量限制),代表协助扩散或主动运输(均需载体蛋白,主动运输还需能量);
曲线③:运输速率与氧气浓度无关(氧气浓度影响能量产生,无关说明不耗能),代表自由扩散或协助扩散(均不耗能);
曲线④:氧气浓度较低时,运输速率随氧气浓度升高而增加(能量增加,速率加快);氧气浓度达到一定值后,速率不再上升(受载体蛋白蛋白数量限制),代表主动运输或胞吞胞吐(均需能量,主动运输还需载体蛋白)。
13.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、pH=c时,酶变性失活,但H2O2在常温下也能缓慢分解,所以e点不变,d点右移,A错误;
B、图2表示在最适温度下,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,d点右移,B错误;
C、底物(H2O2量)增加时,化学反应的平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即e点上移,d点右移,C错误;
D、若增加酶的量,反应速率加快,则d点左移,e点不动,D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
3、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
4、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
14.【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,ATP和GTP可能分工不同,为不同的吸能反应提供能量,A正确;
B、GTP的磷酸基团脱落两个后是鸟嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,GTP所有的磷酸基团脱落后剩余的是一个鸟嘌呤和一个核糖组成的鸟苷,B错误;
C、催化GTP合成的酶称为GTP合成酶,而催化GTP水解的酶则称为GTP水解酶。这两种酶在结构和功能上都有所不同,它们分别负责GTP在细胞内合成和水解过程,C错误;
D、分析题意,GTP的结构与ATP类似,故每个GTP由1个核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成,D错误。
故选A。
【分析】1、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。
2、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】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、葡萄糖的分解发生在细胞质基质(第一阶段),而非线粒体,线粒体中分解的是丙酮酸,A不符合题意;
B、芒果果实无氧呼吸产生酒精和CO2,不会产生乳酸,乳酸是动物细胞或部分植物器官如马铃薯块茎无氧呼吸的产物,B不符合题意;
C、细胞呼吸第一阶段的产物是丙酮酸、[H]和少量能量,不产生CO2,CO2产生于有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸第二阶段,因此呼吸减弱时,并非第一阶段产生的CO2减少,C不符合题意;
D、低O2环境可使有氧呼吸速率降低,同时避免无氧呼吸过强(无氧呼吸过强会产生酒精损伤果实);高CO2环境能抑制呼吸酶的活性,进一步降低呼吸速率,二者均能减少有机物消耗,有利于芒果储藏,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质基质中进行(葡萄糖分解为丙酮酸,不产生CO2),第二、三阶段在线粒体中进行(产生CO2和水);芒果作为植物果实,无氧呼吸产物是酒精和CO2,而非乳酸;果实储藏的核心是降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,低O2(抑制有氧呼吸,同时避免无氧呼吸过强产生过多酒精)或高CO2(抑制呼吸酶活性)是常用手段。
16.【答案】D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、北欧鲫鱼进行图示细胞呼吸(无氧呼吸)时,葡萄糖中绝大部分能量储存在乳酸或酒精中,A错误;
B、北欧鲫鱼细胞内过程①②③都发生在细胞质基质中,其中①②过程中产生ATP,③过程不产生ATP,B错误;
C、在缺氧时,北欧鲫鱼在酶的催化作用下将乳酸转变为酒精,其他细胞不能将乳酸转变成酒精,因此北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞用于呼吸作用的酶是不同的,C错误;
D、北欧鲫鱼可将酒精排出体外,酒精在-80℃条件下不会凝固,可用来延缓周围水体结冰以适应严寒环境,D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
3、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
17.【答案】(1)葡萄糖;斐林试剂;糖原;脂肪
(2)氨基酸;1152
(3)4;核糖核酸;核糖核苷酸
(4)胆固醇
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能;检测还原糖的实验;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)植物细胞内特有的储能物质X是淀粉,淀粉的组成单位是葡萄糖,故a是葡萄糖,为还原性糖,与斐林试剂在水浴加热下,会呈现砖红色反应。动物细胞中的糖原也是重要的储能物质,与物质X作用最相似。在动植物细胞中,理想的储能物质是脂肪,与X的元素组成相同,均为C、H、O。
(2)核糖体是由RNA和蛋白质组成的,根据元素组成可知,Y是蛋白质,则物质b是氨基酸。氨基酸形成Y的过程中脱去水分子的数目为10-3=7个,每形成一个二硫键会脱去两个氢,故Y的相对分子质量大约为128×10-7×18-2=1152。
(3)Z是RNA,中文名称是核糖核酸。物质c表示Z的基本单位,为核糖核苷酸,含有A、U、G、C共四种碱基,故在人体细胞中共有4种核糖核苷酸,其种类由碱基的种类决定。
(4)根据图示d的功能可知d为性激素,固醇类包括d性激素、胆固醇、维生素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。
(1)植物细胞内特有的储能物质X是淀粉,淀粉的组成单位是葡萄糖,故a是葡萄糖,为还原性糖,与斐林试剂在水浴加热下,会呈现砖红色反应。动物细胞中的糖原也是重要的储能物质,与物质X作用最相似。在动植物细胞中,理想的储能物质是脂肪,与X的元素组成相同,均为C、H、O。
(2)核糖体是由RNA和蛋白质组成的,根据元素组成可知,Y是蛋白质,则物质b是氨基酸。氨基酸形成Y的过程中脱去水分子的数目为10-3=7个,每形成一个二硫键会脱去两个氢,故Y的相对分子质量大约为128×10-7×18-2=1152。
(3)Z是RNA,中文名称是核糖核酸。物质c表示Z的基本单位,为核糖核苷酸,含有A、U、G、C共四种碱基,故在人体细胞中共有4种核糖核苷酸,其种类由碱基的种类决定。
(4)根据图示d的功能可知d为性激素,固醇类包括d性激素、胆固醇、维生素D。
18.【答案】(1)同位素标记法;一定流动性
(2)⑥中心体;动物和低等植物
(3)⑧叶绿体;⑤线粒体;②核糖体
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】(1)研究分泌蛋白的合成与分泌过程采用同位素标记法,分泌蛋白合成后,经内质网和高尔基体,最终以胞吐的形式排到细胞外,体现了生物膜具有一定的流动性的特点。
(2)动物细胞明显不同于植物细胞的细胞器是⑥中心体,它分布于动物和低等植物细胞中。
(3)植物细胞中“养料制造车间”是指⑧叶绿体,“动力工厂”是指⑤线粒体,“生产蛋白质的机器”的是指②核糖体。
【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。
(1)研究分泌蛋白的合成与分泌过程采用同位素标记法,分泌蛋白合成后,经内质网和高尔基体,最终以胞吐的形式排到细胞外,体现了生物膜具有一定的流动性的特点。
(2)动物细胞明显不同于植物细胞的细胞器是⑥中心体,它分布于动物和低等植物细胞中。
(3) 植物细胞中“养料制造车间”是指⑧叶绿体,“动力工厂”是指⑤线粒体,“生产蛋白质的机器”的是指②核糖体。
19.【答案】(1)磷脂双分子层;运动;胞吞和胞吐
(2)水通道蛋白
(3)线粒体
(4)协助扩散;主动运输;ATP
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;胞吞、胞吐的过程和意义;ATP的作用与意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架,组成生物膜的蛋白质分子大多数是可以运动的,而不是静止的,组成生物膜的磷脂分子可以自由的侧向流动,因此细胞膜具有流动性的结构特点,从而能够解释变形虫的胞吞和胞吐现象。
(2)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞,除此之外,水分子还可以通过自由扩散进出细胞。
(3)是有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力工厂,心肌细胞含有较多的线粒体因而有利于心脏收缩供能。
(4)物质跨膜运输中,协助扩散和主动运输都需要载体蛋白协助,ATP是生命活动的直接能源物质,物质跨膜运输中需要消耗的能量是由ATP提供。
【分析】1、细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的,此外还有少量的糖类,其中脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%,在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇,蛋白质在细胞膜行使功能起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
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。
(1)磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架,组成生物膜的蛋白质分子大多数是可以运动的,而不是静止的,组成生物膜的磷脂分子可以自由的侧向流动,因此细胞膜具有流动性的结构特点,从而能够解释变形虫的胞吞和胞吐现象。
(2)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞,除此之外,水分子还可以通过自由扩散进出细胞。
(3)线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力工厂,心肌细胞含有较多的线粒体因而有利于心脏收缩供能。
(4)物质跨膜运输中,协助扩散和主动运输都需要载体蛋白协助,ATP是生命活动的直接能源物质,物质跨膜运输中需要消耗的能量是由ATP提供。
20.【答案】一种或一类;底物→pH缓冲液→酶(底物与酶顺序可换);强碱快速使酶失去活性,控制反应时间;高效性;45℃;pH≤1或pH≥13;温度;(y0-y1)÷3g/min。
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)每一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶具有专一性。
(2)探究pH对α淀粉酶活性影响的实验操作中应该最后使酶与底物混合,因此添加底物、pH缓冲液及α淀粉酶溶液顺序为底物→pH缓冲液→酶(底物与酶顺序可换)。反应3min后迅速加入足量的NaOH溶液,目的是强碱快速使酶失去活性,控制反应时间;由于酶具有高效性,反应时间过长、淀粉酶量过少,都会影响实验结果。
(3)已知a-淀粉酶的最适温度为60℃,45℃温度条件下酶的活性高于35℃,相同pH值条件下,45℃比35℃淀粉剩余量少,故实线部分表示在温度为45℃条件下测定的结果;过酸、过碱使酶变性失活,分析曲线图可知,使a-淀粉酶完全失活的pH范围为pH≤1或pH≥13,图中a点淀粉剩余量最少,此时的pH值为a-淀粉酶的最适pH值。限制酶促反应速率的外界因素主要是温度。
(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1g,则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为(y0-y1)÷3g/min。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、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。
21.【答案】(1)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
(2)内膜的某些部位向内折叠形成嵴,增大了与有氧呼吸相关的酶的附着膜面积
(3)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜);丙酮酸;③;线粒体基质
(4)5
(5)先增加后保持稳定
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)根据题意可知,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式,最常利用的物质是葡萄糖,有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(2)线粒体作为有氧呼吸的主要场所,其内膜的某些部位向内折叠形成嵴,增大了与有氧呼吸相关的酶的附着膜面积。
(3)有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一阶段是1分子的葡萄糖分解生成2分子的丙酮酸和少量的[H],并释放出少量的能量,场所是细胞质基质;第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量,场所是线粒体基质;第三阶段是上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,场所是线粒体内膜。所以肌细胞在进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体,图1中物质A是丙酮酸。①②③分别表示有氧呼吸三个阶段释放的能量,第三阶段释放的能量(③)最多。物质A(丙酮酸)与水反应生成物质B(CO2)的过程是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质。
(4)有氧呼吸时消耗1mol葡萄糖,能产生6mol的CO2,因此若肌细胞进行有氧呼吸时产生30molCO2,则消耗5mol的葡萄糖。
(5)由图2可知,坚持训练时,随着训练时间的延长,肌纤维中线粒体数量的相对值先增加后保持稳定。
【分析】1、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。
2、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。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
4、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
(1)根据题意可知,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式,最常利用的物质是葡萄糖,有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(2)线粒体作为有氧呼吸的主要场所,其内膜的某些部位向内折叠形成嵴,增大了与有氧呼吸相关的酶的附着膜面积。
(3)有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一阶段是1分子的葡萄糖分解生成2分子的丙酮酸和少量的[H],并释放出少量的能量,场所是细胞质基质;第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量,场所是线粒体基质;第三阶段是上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,场所是线粒体内膜。所以肌细胞在进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体,图1中物质A是丙酮酸。①②③分别表示有氧呼吸三个阶段释放的能量,第三阶段释放的能量(③)最多。物质A(丙酮酸)与水反应生成物质B(CO2)的过程是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质。
(4)有氧呼吸时消耗1mol葡萄糖,能产生6mol的CO2,因此若肌细胞进行有氧呼吸时产生30molCO2,则消耗5mol的葡萄糖。
(5)由图2可知,坚持训练时,随着训练时间的延长,肌纤维中线粒体数量的相对值先增加后保持稳定。
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