第二周(试题卷)
(范围:必修1 第4章—第5章 第2节)
时间:40分钟 总分:50分
单项选择题(每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列关于通道蛋白的说法,错误的是( )
A.一种离子通道蛋白只允许一种离子通过
B.水通道蛋白是镶在细胞膜表面的蛋白质
C.细胞膜上的钠离子通道蛋白与水通道蛋白在空间结构上有差异
D.物质通过通道蛋白的运输属于被动运输,不消耗能量
2.某兴趣小组用图甲研究渗透作用,a和b均为蔗糖溶液,c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是( )
A.烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度
B.若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶,则Δh最终将变小
C.t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同
D.若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶,则Δh将先变大后变小
3.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的原理而制备的人工膜(双层脂分子的球形结构),用脂质体包裹一定浓度的溶液后将其转移至蒸馏水中,脂质体膨胀破裂需要较长时间;科学家把从红细胞膜上提取并纯化的CHIP28(一种蛋白质)嵌入脂质体后,重复上述操作,发现脂质体快速膨胀破裂。下列叙述错误的是( )
A.脂质体与细胞膜的亲水结构均位于各自的内侧
B.水分子进入脂质体(无CHIP28)的方式属于自由扩散
C.CHIP28能协助水分子通过脂质体
D.水分子进入红细胞可能存在两种方式
4.网格蛋白是一种协助大分子物质胞吐过程的蛋白质,胞吐过程中被运输的物质和膜上网格蛋白结合后,细胞膜会形成包被小窝,同时GTP结合蛋白在包被小窝的颈部组装成环,促使细胞膜缢缩为囊泡释放出去。下列说法错误的是( )
A.包被小窝的形成与细胞膜的结构特点有关
B.破坏细胞膜上的GTP结合蛋白对性腺细胞分泌性激素有较大影响
C.细胞膜缢缩形成的囊泡基本支架为磷脂双分子层
D.与吞噬细胞相比,浆细胞膜上一般具有较多的GTP结合蛋白
5.蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.伴随蛋白质磷酸化形成的ADP进一步水解可产生构建RNA分子的单体
B.蛋白质分子磷酸化的过程,会导致周围环境中ADP含量增多
C.某物质通过磷酸化的载体蛋白来运输,其通过细胞膜的方式是协助扩散
D.Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用,使载体蛋白的空间结构发生变化
6.如图以蔗糖酶为例,表示酶分子的作用过程,下列有关说法正确的是( )
A.蔗糖酶在此化学反应的过程中分子结构不发生改变
B.②过程中酶和底物的结合,体现了酶具有专一性
C.要保存该蔗糖酶应在其最适温度下保存
D.蔗糖分解成葡萄糖和果糖时,蔗糖酶为反应提供了能量
7.从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q,为了探究该酶的最适温度进行了相关实验,实验结果如图甲所示;图乙为酶Q在60 ℃下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是( )
A.由图甲可知,该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B.增加每组实验的组数,可使得到的最适温度范围更精准
C.图乙实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高
D.图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变
不定项选择题(每小题4分,共12分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
8.ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,主要由TMD(跨膜区)和NBD(ATP结合区)两部分组成。研究表明,某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出(如图)。相关叙述正确的是( )
A.TMD亲水性氨基酸比例比NBD高
B.图示化疗药物的运输方式属于主动运输
C.物质转运过程中,ABC转运蛋白构象发生改变
D.肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强
9.胰岛B细胞是可兴奋细胞,存在外正内负的静息电位。葡萄糖调节胰岛B细胞分泌胰岛素的过程如图所示,KATP表示ATP敏感的钾离子通道。下列叙述正确的是( )
A.图示葡萄糖进入胰岛B细胞不需要ATP
B.胰岛B细胞呼吸增强会使KATP关闭
C.胰岛B细胞膜两侧电位差增大有利于Ca2+进入细胞
D.图示过程能体现细胞膜控制物质进出的功能
10.某实验小组欲探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响,分别量取等量pH不同的缓冲液于试管中,其他条件相同且适宜,利用新鲜肝脏研磨液、H2O2溶液、注射器等进行实验,记录并计算气体产生的平均速率,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.实验需要将肝脏研磨液和H2O2溶液混合后再加入pH不同的缓冲液中进行测定
B.pH由5到7时气体产生速率上升较快,与pH为5~7时酶活性升高较快有关
C.由图示实验结果可知,过氧化氢酶需要在最适pH条件下保存
D.由图示结果推测,将某一试管中的pH由13调至7时,过氧化氢酶的活性会持续升高
三、非选择题(共24分)
11.(12分)Ca2+是植物细胞的第二信使,细胞质的Ca2+浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。液泡膜等膜结构上存在Ca2+转运系统,回答下列问题:
(1)液泡膜属于生物膜,其基本支架是 。生物膜功能的复杂程度直接取决于 。
(2)液泡是细胞内Ca2+的储存库,如图所示,液泡内的Ca2+浓度远高于细胞质基质,液泡膜上存在多种Ca2+的转运蛋白,其中 (填转运蛋白名称)主要参与这种浓度差的维持。
(3)图中物质X为 。研究发现当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是 。
(4)在高盐胁迫下,当盐进入到根周围的环境时,Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内酶代谢紊乱。根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对Na+、K+转运蛋白的作用依次为 、 (激活/抑制),使细胞代谢恢复正常。另一方面,吸收的离子被运入液泡内,增大细胞液的 ,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐浓度。
12.(12分)脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究人员利用一定浓度的尿溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验,得到如图所示结果。请回答下列问题:
(1)美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明了脲酶的化学本质是 。
(2)图示实验的自变量为 ;实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,脲酶的活性 。图中显示,脲酶作用的最适温度范围是 ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,请写出实验设计的基本思路: 。
(3)幽门螺旋杆菌是导致胃炎的罪魁祸首,该微生物也可以产生脲酶,并分泌到细胞外发挥作用,该微生物合成脲酶的过程中参与的细胞器是 。13C 呼气试验检测系统是国际上公认的幽门螺旋杆菌检查的“金标准”,被测者先口服用13C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺旋杆菌感染。请简要说明呼气试验检测的原理: 。
第二周(参考答案)
1.B 离子通道蛋白具有特异性,一种离子通道蛋白只允许一种离子通过,A正确;水通道蛋白是一类贯穿于细胞膜磷脂双分子层的蛋白质,B错误;通道蛋白有特异性,离子通道蛋白和水通道蛋白在空间结构上有差异,C正确;物质通过通道蛋白的运输为顺浓度梯度运输,属于被动运输,不消耗能量,D正确。
2.D 漏斗液面高于烧杯液面说明漏斗中蔗糖溶液浓度大于烧杯中蔗糖溶液浓度,A错误;若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,烧杯内溶液浓度会先上升,由于c允许单糖通过,继而烧杯内溶液浓度会下降,则Δh将先变小后变大,最终将变大,B错误;t2时刻半透膜两侧水分子进出速率相等,但是由于漏斗与烧杯的液面不一样高,因此膜两侧溶液浓度不可能相等,C错误;若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,漏斗内溶液浓度会先上升,由于c允许单糖通过,继而漏斗内溶液浓度会下降,则Δh将先变大后变小,D正确。
3.A 由题干信息可知:脂质体膜由双层磷脂分子构成,双层磷脂分子的亲水端朝向膜的外侧和内侧,A错误;由题干信息可知:当无CHIP28时,“脂质体膨胀破裂需要较长时间”,证明水分子可以进入脂质体,此时水分子进入的方式为自由扩散;当在脂质体上加入CHIP28(一种蛋白质)后,“脂质体快速膨胀破裂”,证明在该蛋白协助下,水分子可以快速进入脂质体,此时水分子进入的方式为协助扩散,由此可知水分子进入膜的方式有两种,故B、C、D正确。
4.B 胞吞、胞吐与细胞膜的结构特点——流动性有关,A正确;性激素主要是类固醇,其分泌过程属于自由扩散,不需要GTP结合蛋白,B错误;生物膜的基本支架为磷脂双分子层,C正确;浆细胞能分泌抗体,与吞噬细胞相比,浆细胞膜上具有较多的GTP结合蛋白,D正确。
5.C 伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸,是构建RNA分子的单体,A正确;蛋白质被磷酸化激活的过程中,ATP水解产生ADP和磷酸,其中的磷酸分子转移到蛋白质上,环境中ADP含量增多,B正确;蛋白质被磷酸化激活的过程需要消耗ATP,某物质通过磷酸化的载体蛋白来运输,其通过细胞膜的方式是主动运输,C错误;Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白,因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能,同时无活性载体蛋白质变成有活性载体蛋白质,空间结构发生变化,D正确。
6.B 分析题图并结合所学知识可知,酶在催化过程中会发生结构的改变,但是反应完成后可以恢复,A错误;②过程中酶和底物的结合,体现了酶具有专一性,B正确;低温会抑制酶的活性,因此该蔗糖酶应在低温条件下保存,C错误;蔗糖酶在催化蔗糖分解时,能降低化学反应所需的活化能,但不能为化学反应提供能量,D错误。
7.B 由图甲可知,5个温度条件下,60 ℃淀粉酶A的活性最高,该种微生物适合在较高的温度环境中生存,A正确;增加图甲各温度的实验组数,只能减小偶然因素带来的误差,增加温度范围,缩小温度梯度,才可使得到的最适温度范围更精准,B错误;图甲数据只有温度20 ℃到60 ℃ 5个温度条件下数值,虽然这五个值中60 ℃催化效率最高,但未能得到温度超过60 ℃后单位时间内淀粉剩余量的相对值,所以并不能确定60 ℃是否为最适温度,图乙实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高,C正确;底物浓度不影响酶活性,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变,D正确。
8.BCD 根据题干信息分析题图,可知A侧为细胞膜外侧,B侧为细胞膜内侧,其中TMD为跨膜区,而NBD分布在细胞内,因此NBD亲水性氨基酸比例比TMD高,A错误;根据题图中化疗药物的运输需要消耗能量、需要转运蛋白的协助可知,其运输方式为主动运输,B正确;由题图可以看出,化疗药物出细胞时,ABC转运蛋白构象发生了改变,C正确;由“某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出”可推测,肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强,D正确。
9.ABD 图示葡萄糖进入胰岛B细胞是从高浓度到低浓度,不需要ATP,A正确;胰岛B细胞呼吸增强产生的ATP变多,会使Pi的量降低,从而导致KATP关闭,B正确;胰岛B细胞膜两侧电位差增大会阻碍Ca2+进入细胞,C错误;图示过程中各种物质进出细胞,能体现细胞膜控制物质进出的功能,D正确。
10.ACD 实验需要先将每组的肝脏研磨液和H2O2溶液先调至相同pH,然后再混合,并将不同组设置不同的pH,A错误;pH由5到7时气体产生速率上升较快,与pH为5~7时酶活性升高较快有关,B正确;该实验是探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响,不能说明过氧化氢酶需要在最适pH条件下保存,C错误;据图可知,在pH为13时,平均反应速率为0,说明酶变性失活,则将pH由13调至7时,过氧化氢酶的活性不变,D错误。
11.【答案】(1)磷脂双分子层 膜蛋白的种类和数量
(2)Ca2+泵、Ca2+/H+反向运输载体
(3)ADP和Pi 产生的ATP减少,影响Ca2+泵将Ca2+转运到液泡
(4)抑制 激活 渗透压
【解析】(1)液泡膜均属于生物膜,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,其功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。
(2)由于液泡内的Ca2+浓度远高于细胞质基质,维持这种浓度差主要与液泡膜上Ca2+泵、Ca2+/H+反向运输载体两种转运蛋白有关。
(3)图中物质X为ATP水解产物,因此为ADP和Pi。细胞质基质中的Ca2+进入液泡为逆浓度梯度运输,属于主动运输,当细胞呼吸作用受到抑制时,产生的ATP减少,影响Ca2+泵将Ca2+转运到液泡,使细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平。
(4)在高盐胁迫下,当盐进入到根周围的环境时,Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常;此时细胞质基质中的Ca2+通过抑制运输Na+转运蛋白,激活运输K+转运蛋白,使细胞中Na+/K+的比例恢复正常。同时,一部分离子被运入液泡内,导致细胞液的渗透压升高,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐的浓度。
12.【答案】(1)蛋白质 (2)温度和铜离子浓度 降低 40~60 在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下,在温度为40~60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率 (3)核糖体 (幽门螺旋杆菌会产生脲酶,)脲酶能将尿素分解成NH3和13CO2,如果检测到被测者呼出的气体中含有13CO2,则说明被测者被幽门螺旋杆菌感染
【解析】(1)萨姆纳从刀豆种子中提出脲酶结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质。(2)图中温度和铜离子浓度是实验中的自变量,实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,产生的铵根离子减少,说明脲酶的活性降低。图中显示,脲酶在50 ℃时活性最高,所以作用的最适温度范围是40~60 ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下,在温度为40~60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率,尿素分解速率最高时的温度为脲酶作用的最适温度。(3)脲酶是蛋白质,其合成场所是核糖体。被测者口服用13C标记的尿素,尿素中的碳原子是13C,分子式为13CO(NH2)2,如果胃部存在幽门螺旋杆菌,幽门螺旋杆菌会产生脲酶,则尿素会被水解为NH3和13CO2,若检测患者呼出的气体中含有13CO2,则代表胃部存在幽门螺旋杆菌。