精品解析:江苏省连云港市开发区高级中学2023-2024学年高三上学期10月考试生物试题
2024-05-30
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内容正文:
2023-2024学年江苏省海州高级中学开发区校区高三年级
十月份阶段测试
生物试卷
一、单项选择题:本部分14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( )
A. 固醇在动物体内可转化成性激素
B. C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C. 脂肪与糖原都是动物细胞内储存能量的物质
D. 胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输
【答案】B
【解析】
【分析】1、脂质包括脂肪、磷脂,固醇等:(1)脂肪:储藏能量,缓冲压力,减少摩擦,保温作用 。(2)磷脂: 是细胞膜、细胞器膜和细胞核膜的重要成分 。(3)固醇:①胆固醇:细胞膜的重要成分,与细胞膜的流动性有关;②性激素:促进生殖器官的生长发育,激发和维持第二性征及雌性动物的性周期;③维生素D:促进动物肠道对钙磷的吸收。
2、糖类:包括单糖、二糖、多糖。糖类是主要的能源物质。
【详解】A、胆固醇是动物组织中其它固醇类化合物如性激素等的前体,固醇在动物体内可转化成性激素,A正确;
B、糖原属于糖类,只有C、H、O三种元素组成,B错误;
C、脂肪存在于动植物细胞中,糖原存在于动物细胞中,脂肪与糖原都是动物细胞内储存能量物质,C正确;
D、胆固醇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,D正确。
故选B。
2. 关于生物大分子蛋白质和核酸的叙述,错误的是( )
A. 均含有C、H、O、N、P元素
B. 均为含碳的单体聚合而成的多聚体
C. 细胞内合成均需要模板、能量和酶
D. 复制、表达均可以产生生物大分子
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质在的基本组成元素是C、H、O、N等,基本组成单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质,因此蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子。2、核酸的基本组成元素是C、H、O、N、P,基本组成单位是核苷酸,核苷酸聚合形成核苷酸链,核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子,核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
【详解】A、蛋白质的主要元素是C、H、O、N,可能含有P,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,A错误;
B、蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸,均为含碳的单体,B正确;
C、蛋白质的合成需要模板(mRNA)、能量(ATP)和酶,核酸的合成也需要模板(DNA和RNA的合成都需要模板)、能量(ATP)和酶,C正确;
D、蛋白质和核酸复制、表达均可以产生生物大分子蛋白质,D正确。
故选A。
3. 高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是( )
A. 消化酶和抗体不属于该类蛋白
B. 该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C. 高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D. RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,说明RS 受体和含有短肽序列 RS 的蛋白质结合,将其从高尔基体运回内质网。且 pH 升高结合的能力减弱。
【详解】A、根据题干信息可以得出结论,高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网,即这些蛋白质不应该运输至高尔基体,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要运输至高尔基体并发送至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确;
B、细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP,B正确;
C、根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱”,如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高,则结合能力减弱,所以可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低,C错误;
D、通过题干可以得出结论“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,因此可以得出结论,如果RS 功能的缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D正确。
故选C。
【点睛】
4. 下列有关“骨架”的说法,错误的是( )
A. 生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成
B. DNA的基本骨架是由磷酸和核糖交替连接而成
C. 细菌细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架
D. 细胞骨架主要与细胞运动、分裂、物质运输等许多生命活动有关
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;生物大分子的基本骨架是碳链;DNA分子的基本骨架为磷酸和脱氧核糖交替连接;细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的纤维状网架体系,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、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成的多聚体,因此生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成,A正确;
B、DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成,B错误;
C、生物膜都是以磷脂双分子层为基本骨架,因此细菌细胞膜也以磷脂双分子层为基本骨架,C正确;
D、细胞骨架主要与细胞运动、分裂等有关,与细胞的物质运输等许多生命活动都有关,D正确。
故选B。
5. 图甲表示一个渗透作用的装置,将半透膜袋(只有水分子可以透过)缚于玻璃管的下端,半透膜袋内装有60mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液;图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况;图丙表示植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化的过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图甲中,若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为0.3g/mL的葡萄糖溶液,玻璃管内液面高度会升高
B. 图乙中植物细胞所处外界溶液可能是0.3g/mL的蔗糖溶液
C. 图乙表示植物细胞在某溶液中处理10min内发生质壁分离,10min后发生质壁分离复原
D. ATP合成抑制剂会直接抑制图丙中蔗糖的运输
【答案】A
【解析】
【分析】1、渗透装作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象;据图甲分析,漏斗内为0.3g/mL的蔗糖溶液,而烧杯内为清水,由于两侧存在浓度差,装置发生渗透作用,导致漏斗内液面上升。
2、图乙表示放置在溶液中的植物细胞失水量的变化情况,植物细胞在溶液中先失水,一定时间后又吸水。
3、蔗糖通过胞间连丝从伴胞细胞进入筛管细胞,在筛管中被蔗糖水解酶水解成单糖,再通过单糖转运载体运入薄壁细胞。
【详解】A、葡萄糖的分子量小于蔗糖,与0.3g/mL的蔗糖溶液,0.3g/mL的葡萄糖溶液中溶质颗粒数目更多,浓度更大,所以,若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为0.3g/mL的葡萄糖溶液,玻璃管内液面高度会升高,A正确;
B、图乙植物细胞在溶液中先失水,一定时间后又吸水,说明该物质能够进入细胞,因此该溶液不是蔗糖溶液,B错误;
C、图乙表示的植物细胞在某溶液中处理的10min内处于质壁分离状态,但从A点细胞的失水量开始减少,说明此时细胞已经开始吸水,到10min时,细胞已经处于复原的状态,C错误;
D、蔗糖运输的方式是通过胞间连丝,不需要消耗ATP,所以ATP合成抑制剂不会直接抑制图丙中蔗糖的运输,D错误。
故选A。
【点睛】
6. 对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料。磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似,与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,从而抑制二氢叶酸的合成,起到杀菌作用,其作用机理如图1所示。研究者测定对氨基苯甲酸浓度对二氢叶酸合成酶活性的影响,得到图2所示结果。下列分析错误的是( )
A. 磺胺类药与对氨基苯甲酸都可与二氢叶酸合成酶的活性中心结合
B. 当底物浓度达到一定数值后,酶活性中心都与底物结合,酶活性不再增加
C. 一定范围内,随着对氨基苯甲酸浓度升高,磺胺类药的抑制作用效果变小
D. 磺胺类药降低二氢叶酸合成酶活性的机理与强酸、强碱对酶活性抑制的机理相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1可知,磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似,与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,从而抑制二氢叶酸的合成;分析图2可知,一定范围内,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,二氢叶酸合成酶活性升高,超过一定范围后,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,二氢叶酸合成酶活性不再增加。
【详解】A、由题意可知,磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似,可以与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,所以磺胺类药与对氨基苯甲酸都可与二氢叶酸合成酶的活性中心结合,A正确;
B、分析图2可知,超过一定范围后,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,二氢叶酸合成酶活性不再增加,即当底物浓度达到一定数值后,酶活性中心都与底物结合,酶活性不再增加,B正确;
C、由题意可知,磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似,可以与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,因此一定范围内,随着对氨基苯甲酸浓度升高,对氨基苯甲酸与酶活性中心的结合概率增加,所以磺胺类药的抑制作用效果变小,C正确;
D、强酸、强碱对酶活性抑制的机理是强酸、强碱会使酶的空间结构被改变,从而抑制酶活性,磺胺类药降低二氢叶酸合成酶活性的机理是与对氨基苯甲酸竞争酶活性中心,并未改变酶的空间结构,二者的作用机理不同,D错误。
故选D。
7. 细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH),细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT,蛋白质类)的催化产物NMN是合成NAD+的原料。研究发现,人和哺乳动物的衰老与其组织中NAD+水平的下降直接相关。下列说法错误的是( )
A. 高温变性的eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应
B. 人体细胞产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质
C. 体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰
D. 促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命
【答案】AC
【解析】
【分析】1、双缩脲试剂可与含有2个或2个以上肽键的化合物发生紫色反应。
2、据题干信息“细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料”、“人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关”答题。
【详解】A、高温变性的eNAMPT中肽键没有断裂,因此可与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;
B、人等哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质(呼吸作用第一阶段的场所)和线粒体基质(有氧呼吸第二阶段的场所),B正确;
C、NMN是合成NAD+的原料,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关,因此体内的NMN合成量增多不会导致哺乳动物早衰,C错误;
D、细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD的原料,人和哺乳动物的衰老与其组织中NAD+水平的下降直接相关,因此促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命,D正确。
故选 AC。
8. 细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如下图表示人体内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 过程②产生的二碳化合物可能是酒精
B. X物质可能代表的是构成脂肪的小分子
C. 过程①生成的氨基酸是必需氨基酸
D. 长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累
【答案】B
【解析】
【分析】脂肪是由甘油和脂肪酸合成的,图中X表示甘油;葡萄糖、蛋白质、脂肪可以相互转化,丙酮酸为非常重要的中间代谢产物。
【详解】A、人体内细胞无氧呼吸不会产生酒精,A错误;
B、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,故X表示甘油,是小分子物质,B正确;
C、能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,必需氨基酸是必须从食物中获得的,过程①生成的氨基酸是非必需氨基酸,C错误;
D、糖类可以大量转化为脂肪,故长期高糖膳食的人可导致体内脂肪积累,但脂肪不能大量转化成糖类,D错误。
故选B。
9. 如图显示了细胞中多种具膜结构之间的联系。下列有关叙述正确的是( )
A. 结构M为内质网,可以内连核膜,外连细胞质膜
B. 结构N与动植物细胞有丝分裂中细胞板形成有关
C. 分泌功能较强的细胞中结构M和N的数量较少
D. 蓝细菌和红细胞不含图中除细胞质膜外所有结构
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:内质网外连细胞膜,内接核膜,因此M为内质网膜;内质网膜、高尔基体膜、细胞膜通过囊泡消耗转化,因此N为高尔基体膜。
【详解】A、内质网为单层膜的细胞器,可以内连核膜,外连细胞膜,A正确;
B、N是高尔基体,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞(无细胞板)中与分泌蛋白的形成有关,B错误;
C、M是内质网,N是高尔基体,分泌功能较强的细胞中内质网和高尔基体的数量较多,C错误;
D、哺乳动物成熟红细胞和蓝细菌不含图中除细胞质膜外的结构,但鸡红细胞中具有核膜、线粒体等细胞结构,D错误。
故选A。
10. 为测定绿萝光合作用和呼吸作用最适温度,研究小组将一株绿萝置于透明玻璃罩内,在不同温度下测定了其黑暗条件下的CO₂释放速率(如图甲所示)和适宜光照下的CO₂吸收速率(如图乙所示)。下列说法正确的是( )
A. 20℃时,适宜光照下绿萝叶肉细胞中产生 ATP 的场所是叶绿体和线粒体
B. 24℃时,适宜光照下绿萝光合作用固定CO₂的速率为62mol/s
C. 29℃时,适宜光照下绿萝呼吸作用释放CO₂的速率与光合作用固定CO₂的速率相等
D. 绿萝光合作用的最适温度为24℃,呼吸作用的最适温度29℃
【答案】B
【解析】
【分析】1、总光合速率=净光合速率(表观光合速率)+呼吸速率;固定CO2的速率代表总光合速率,黑暗条件下的CO2释放速率代表呼吸速率,光照下测定的CO2吸收速率代表净光合速率。
2、图甲是黑暗条件下的CO2释放速率,代表呼吸速率;26℃以后CO2释放速率逐渐增加,表明呼吸作用的最适温度大于30℃;图乙是光照下测定的CO2吸收速率,代表净光合速率;20℃~24℃净光合速率逐渐加快,24℃时净光合速率最大,24℃~30℃净光合速率逐渐减小,可见24℃是光合作用的最适温度。
【详解】A、细胞呼吸产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体;光合作用产生ATP的场所是叶绿体,光照下绿萝叶肉细胞既进行细胞呼吸由进行光合作用;故20℃时,适宜光照下绿萝叶肉细胞中产生 ATP 的场所是叶绿体、线粒体和细胞溶胶,A错误;
B、光照下绿萝既进行细胞呼吸又进行光合作用,图甲可知24℃时绿萝呼吸作用释放的CO2速率为10mol/s,图乙可知24℃时绿萝净光合速率为52mol/s,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,固定CO2速率代表总光合速率;故24℃时,适宜光照下绿萝光合作用固定CO₂的速率=52+10=62mol/s,B正确;
C、图甲可知29℃时,绿萝呼吸作用释放CO2的速率为20mol/s;图乙可知29℃时,光照下绿萝净光合速率为20mol/s,故绿萝在光照下固定CO2的速率=20+20=40mol/s;C错误;
D、图甲可知绿萝呼吸作用的最适温度大于30℃,图乙可知绿萝光合作用的最适温度为24℃,D错误。
故选B。
11. 利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片,抽出空气,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是( )
A. 从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B. 光照强度为1 klx时,装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时,液滴不移动
C. 光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D. 光照强度为6 klx时,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,图甲装置中CO2缓冲液能够为叶片光合作用提供稳定的二氧化碳,因此装置中气体量变化为氧气的释放量;图乙表示在不同光照强度下,植物的净光合速率变化。净光合速率=真正光合速率-呼吸速率;真正光合速率=单位时间产生葡萄糖的速率或者产生氧气的速率;呼吸速率=单位时间消耗的氧气或者产生的CO2。
【详解】A、由图乙可知,F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低,适合在较弱光照下生长,A错误;
B、光照强度为1 klx时,E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率,装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气,使液滴左移,B错误;
C、光照强度为3 klx时,E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等,但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片,故光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等,C错误;
D、光照强度为6 klx时,E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度,故此光照强度下,E植物叶圆片释放的氧气多,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短,D正确。
故选D。
12. 图1表示电表的两个电极(a,b)置于蛙的坐骨神经纤维上,左侧给予适宜强度的刺激,图2表示电表的两个电极分别置于神经纤维膜的内外两侧,左侧给予适宜强度的刺激,观察电表的指针偏转情况,图3,4表示电位变化波形图,下列叙述正确的有( )
A. 图1电表记录到的电位变化波形与图4基本相同
B. 图2电表记录到的电位变化波形与图3基本相同
C. 图1在受刺激后,电表指针偏转2次且偏转方向相同
D. 图2在未受刺激时,电表测量的数据表示静息电位
【答案】D
【解析】
【分析】未受刺激时,神经纤维处于静息状态。这时,由于细胞膜内外特异性的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内正外负,这称为静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,由内负外正变为内正外负。
【详解】A、图1中左侧给予适宜强度刺激,a点先兴奋,电流表指针向左偏,b点后兴奋,电流表指针向右偏转,故电流表发生两次相反偏转,会有两个方向不同的峰值,因此电表记录到的电位变化波形与图3基本相同,A错误;
B、图2中左侧给予适宜强度的刺激,电流表发生一次偏转,因此电表记录到的电位变化波形与图4基本相同,B错误;
C、图1中左侧给予适宜强度的刺激,a点先兴奋,电流表指针向左偏,b点后兴奋,电流表指针向右偏转,故电流表发生两次相反偏转,C错误;
D、图2在未受刺激时,神经纤维处于静息状态。这时,由于细胞膜内外特异性的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内正外负,这称为静息电位。电表测量的数据表示静息电位,D正确。
故选D。
13. 下图是下丘脑及其直接或间接支配的有关腺体之间的关系示意图(“+”表示促进,“-”表示抑制),下列有关叙述正确的是( )
A. a、b、c中,b是机体调节内分泌活动的枢纽
B. b不仅有分泌功能,而且有感受刺激和传导兴奋的功能
C. a与b两者的分泌物在某些生理效应上可表现为协同作用
D. 图示c→a→b轴体现了激素的分级调节和反馈调节机制
【答案】C
【解析】
【分析】甲状腺激素的分泌存在分级调节和负反馈调节,寒冷环境中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素促进细胞代谢,抵抗寒冷。甲状腺激素分泌过多,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,存在负反馈调节。甲状腺、肾上腺皮质、性腺都存在下丘脑-垂体-内分泌腺的分级调节和负反馈调节。
【详解】A、图中b产生的激素能抑制a、c,b是相关腺体,a是垂体,c是下丘脑,a、b、c中,c下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽 ,A错误;
B、b是相关腺体,只具有分泌功能,B错误;
C、a是垂体,b是相关腺体,若b是甲状腺,则b产生的甲状腺激素和a产生的生长激素都能促进生长发育,C正确;
D、图示c→a→b轴即下丘脑→垂体→腺体轴体现了激素的分级调节,没有体现激素的反馈调节,D错误。
故选C。
14. 下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图,多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO 活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B. 非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同,都与酶的空间结构改变有关
C. 图2实验的自变量是温度,而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D. 探究酶B 的最适温度时,应在40~50℃间设置多个温度梯度进行实验
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位,随着底物浓度的增加底物的竞争力增强,酶促反应速率加快,即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。
【详解】A、图1所示,酶的活性中心有限,竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心,从而影响酶促反应速率,可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,A错误;
B、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,其机理与高温对酶活性抑制的机理相似,B正确;
C、据题意可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量,C错误;
D、根据图2结果可知,只研究了20—50℃范围内的酶活性,由于高于50℃的酶活性未知,故若要探究酶B的最适温度时,应在30—50℃间设置多个温度梯度进行实验,并在大于50℃也进行梯度温度的实验,D错误;
故选B。
二、多项选择题:本部分包括5题。每题3分,共计15分。每题全选对者得3分,漏选得1分,错选不得分。
15. ATP驱动泵能利用ATP水解释放的能量将小分子或离子进行跨膜转运。有下图所示的3种类型。相关叙述正确的是( )
A. Ca2+泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2+的转运过程
B. Na+-K+泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高Na+低K+的环境
C. 溶酶体膜上存在F型质子泵将H+运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜上
【答案】AD
【解析】
【分析】题图分析,Ca2+泵是一种能催化ATP水解的载体蛋白;每催化一分子ATP水解释放的能量可转运Ca2+到细胞外”,说明Ca2+泵出细胞的方式是主动运输;V型质子泵运输H+需要消耗ATP且需要载体的协助,说明H+出细胞的方式是主动运输;F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP。
【详解】A、Ca2+泵催化ATP水解,ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合,使载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构发生变化,使Ca2+的结合位点转向膜外,实现钙离子的转运,A正确;
B、Na+-K+泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞外高Na+低K+的环境,这是神经细胞兴奋性产生的生理基础,B错误;
C、F型泵利用H+浓度差驱动ATP的合成,所以溶酶体膜上没有F型泵,根据氢离子的转运方向可知,溶酶体膜上可能有V型质子泵,C错误;
D、F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP,真核细胞中能合成ATP的生物膜是线粒体内膜和类囊体膜,因为线粒体内膜上发生有氧呼吸第三阶段以及叶绿体类囊体薄膜上发生的光反应过程中均有ATP的产生,D正确。
故选AD。
16. 蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种“分子开关”,“分子开关”的机理如图所示,形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关” 的过程。下列有关“分子开关”的说法正确的是( )
A. 细胞呼吸产生的 ATP 可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B. 分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C. 蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程、释放的能量有一部分可用于合成 ATP
D. 蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与 ATP 的合成相联系
【答案】AB
【解析】
【分析】分析图示,无活性的蛋白磷酸化形成有活性的蛋白,有活性的蛋白去磷酸化形成无活性的蛋白。
【详解】A、通过图示可知,细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程,形成有活性的蛋白,A正确;
B、ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,同时蛋白质的空间结构发生改变,当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生性状改变,因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的,B正确;
C、蛋白质去磷酸化过程不是放能反应,没有产生ATP,C错误;
D、通过图示可知,蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP,是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,D错误。
故选AB。
17. 俗话说“甜不压苦”“苦尽甘来”,我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,分别产生甜味和苦味(如下图,其中虚线方向为GCbt→rNST)。下列有关叙述正确的是( )
A. TRC识别苦味或甜味分子的受体主要分布在细胞Ⅰ侧
B. TRC识别苦味分子后产生的兴奋经②传入大脑皮层
C. “甜不压苦”的原因是CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt
D. “苦尽甘来”的原因是GCbt产生的苦觉会促进脑干中相关神经元更加兴奋
【答案】AC
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分构成。图中①是神经末梢和细胞连接处,②是神经纤维。
【详解】A、据图判断,甜味和苦味被识别,而图中味蕾在Ⅰ侧,所以味细胞感受甜味的分子与苦味的分子位于图中Ⅰ侧,A正确;
B、TRC识别苦味分子后产生的兴奋经传入神经③传入大脑皮层,B错误;
C、据图中信息,当动物摄入甜味物质,能在大脑皮层CeA产生甜的感觉,但信息不再传至苦味中枢,所以甜不压苦,C正确;
D、如果摄入苦味物质,在GCbt产生苦的感觉,从图中可知,会正反馈作用于脑干中苦味神经元感觉更苦;同时抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”,D错误。
故选AC。
18. 褪黑素白天分泌少﹐晚上分泌多,能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器,可调节身体内各种昼夜节律活动,对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用,其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析错误的是( )
A. 图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点
B. SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体
C. 晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠
D. 光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于体液调节
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图可知,光周暗信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。其中松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输反作用于下丘脑。
【详解】A、下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素则可以促进睾丸的活动,合成和释放雄性激素,这就是所谓的分级调节,其中雄性激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,该过程属于负反馈调节,A正确;
B、由图可知,褪黑素能作用于下丘脑视交叉上核(SCN)细胞、下丘脑细胞、垂体细胞和睾丸细胞,因此SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体,B正确;
C、由“褪黑素白天分泌少,晚上分泌多”可知,长时间光刺激会抑制褪黑素的分泌,因此晚上长时间的光刺激会抑制褪黑素的分泌从而干扰睡眠,C错误;
D、光周暗信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器,松果体分泌的褪黑素及下丘脑、垂体和睾丸分泌的激素进行调节属于体液调节,D错误。
故选CD。
19. 下列关于探究实验的说法正确的是( )
A. 探究pH对酶活性的影响时,将酶和底物的pH分别调到设定值后再将二者混合
B. 探究植物细胞的吸水和失水的实验中,需要使用低倍镜观察三次
C. 提取绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
D. 检测酵母菌无氧呼吸产物酒精时,需适当延长培养时间才能用重铬酸钾检测
【答案】ABD
【解析】
【分析】变量:实验过程中可以变化的因素称为变量。自变量:想研究且可人为改变的变量称为自变量。 因变量:随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。 无关变量:在实验中,除了自变量外,实验过程中存在一些可变因素,能对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量,为保证单一变量,实验中无关变量应相同且适宜。
【详解】A、探究pH对酶活性的影响时,将酶和底物的pH分别调到设定值后再将二者混合,以免未达到设定值就开始反应,A正确;
B、探究植物细胞的吸水和失水的实验中,低倍镜下就可清晰地观察到液泡和原生质层的位置,且视野范围较大,能观察到细胞的整体变化,故需在低倍镜下观察三次(正常状态、质壁分离时、质壁分离复原时)细胞形态,B正确;
C、提取绿叶中色素的原理是不同色素能溶于无水乙醇等有机溶剂中,分离绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,C错误;
D、由于葡萄糖也能使重铬酸钾溶液变为灰绿色,因此用酸性重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产物酒精时,需适当延长培养时间以耗尽溶液中的葡萄糖,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:共5大题。除了标注2分外,其余每空一分,共57分。
20. 细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程,通过细胞自噬以确保自身生命活动的稳态。
(1)_____是细胞生命活动的执行者。在细胞内的_____上形成多肽链,多肽链只有折叠成正确的_____,才具有正常的生物学功能。若发生错误折叠,则无法从内质网运输到_____而导致在细胞内过多堆积。
(2)错误折叠的蛋白质会聚集,影响细胞的功能,细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现,细胞通过下图所示机制进行调控。
①错误折叠的蛋白质会被_____标记,被标记的蛋白会与_____结合,被包裹进_____,最后融入溶酶体中。
②损伤的线粒体也可被标记,并最终与溶酶体融合,其中的生物膜结构在溶酶体中可被降解并释放出_____、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等物质。
(3)细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是_____(选填字母)。
a.降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
b.减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
c.加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
(4)酵母菌的线粒体在饥饿、光照、自由基的攻击等条件下会损伤,进而出现“自噬”现象。“自噬”过程中线粒体外会被双层膜包裹而成为“自噬体”,进而与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。下列关于线粒体自噬过程的叙述,不正确的是_____
A. 引起线粒体自噬的自由基若攻击蛋白质可导致其活性下降,攻击DNA可引起基因突变
B. “自噬体”和溶酶体结合形成“自噬溶酶体”的过程,体现了膜的流动性
C. 若酵母菌所有线粒体完全“自噬”,则细胞呼吸产物积累会毒害细胞
D. 线粒体自噬后形成的产物全部被排放至细胞外,避免对细胞造成损伤
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 核糖体 ③. 空间结构 ④. 高尔基体
(2) ①. 泛素 ②. 自噬受体 ③. 吞噬泡 ④. 氨基酸
(3)a、b (4)D
【解析】
【分析】溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。水解酶的化学本质是蛋白质,强酸、强碱、重金属盐等均可使蛋白质发生变性,而失去生理活性。
【小问1详解】
蛋白质是生命活动的主要承担者和执行者,不同的蛋白质具有不同的功能。在细胞内的核糖体上利用氨基酸形成多肽链,根据结构决定功能可知,多肽链只有折叠成正确的空间结构,才具有正常的生物学功能。若发生错误折叠,则无法从内质网运输到高尔基体进一步加工,而导致在细胞内过多堆积。
【小问2详解】
①分析题图可知,错误折叠的蛋白质会被泛素标记,被标记的蛋白会与自噬受体特异性结合实现信息交流,进而被包裹进吞噬泡,与溶酶体融合,最后在溶酶体中被降解。
②线粒体的生物膜主要由蛋白质、磷脂、多糖等成分构成,故生物膜结构在溶酶体中可被降解后,即分别被水解为氨基酸、(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等小分子物质,进而被释放出来。
【小问3详解】
a、降解产物是一些小分子的营养物质,可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量,a正确;
b、通过上述途径,不仅可以降解错误折叠蛋白,也可以降解损伤的细胞器,故可以减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰,b正确;
c、该途径只能通过降解错误蛋白和损伤的细胞器产生一些小分子物质,不能加快新陈代谢,促进物质排出细胞外,c错误。
故细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是ab。
【小问4详解】
A、衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的,引起线粒体自噬的自由基若攻击蛋白质可导致其活性下降,攻击DNA可能造成基因突变,A正确;
B、“自噬体”和溶酶体结合形成“自噬溶酶体”的过程,依赖生物膜的流动性,体现了生物膜的结构特性,B正确;
C、若酵母菌所有线粒体完全“自噬”,则酵母菌进行无氧呼吸其产物酒精的积累会对其造成毒害,C正确;
D、线粒体自噬后形成的产物有用物质被细胞利用,废物被排放至细胞外,避免对细胞造成损伤,D错误。
故选D。
21. 胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等,它们的分泌物相互影响共同参与血糖平衡的调节。图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系,图2表示胰岛素原的结构。请回答下列问题。
(1)胰岛B细胞中经核糖体合成、内质网加工的胰岛素原,由________进一步加工形成胰岛素和C肽储存于囊泡中,以________的方式分泌出去。胰岛组织含有丰富的毛细血管,有利于________。
(2)胰岛素以旁分泌的方式直接作用于胰岛A细胞,抑制其分泌胰高血糖素。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和胰岛D细胞分泌的生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用分别是________(填“促进”或“抑制”)。除图示之外影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还包括________。
(3)研究人员分别对不同人群的FBG(空腹血糖)、餐后2h血糖、C肽以及HbA1c(糖化血红蛋白)含量进行监测,结果如下表。HbA1c不受短期血糖变化影响,可有效反映过去8~12周平均血糖水平。人体内C肽对肾脏具有一定的保护作用,并在肾脏中被灭活、清除。
项目
健康组
肥胖非糖尿病组
糖尿病组
糖尿病并发肾病组
FBG/mmol•L-1
4.48
5.84
8.21
10.43
餐后2h血糖/mmol•L-1
4.91
6.83
12.83
14.52
C肽/μg•L-1
2.45
4.98
0.92
0.58
HbA1c/%
5.13
5.8
9.66
11.42
①糖尿病患者检测C肽含量可以作为反映胰腺合成胰岛素功能的指标,与直接检测胰岛素相比,可以避免________对结果的影响。与健康组比较,肥胖非糖尿病组血糖水平变化不大,而C肽含量显著升高,医生通常对该类人群进行糖尿病风险警示,依据是________。
②相比直接检测血糖,选择HbA1c作为检测血糖的重要指标其优点是可排除________等对血糖的影响,更好的反映________(填“即时”或“长期”)血糖水平和慢性并发症风险。
③结合所给信息,请你推测糖尿病后期易并发肾病的原因可能是________。
【答案】(1) ①. 高尔基体 ②. 胞吐 ③. 相关激素及时通过体液运输至全身
(2) ①. 促进、抑制 ②. 血糖、神经递质
(3) ①. 外源性胰岛素等 ②. C肽水平高反映胰岛素水平高,说明机体可能产生胰岛素抵抗 ③. 饮食、使用降糖药物 ④. 长期 ⑤. 糖尿病患者体内胰岛素合成减少,C肽含量降低,肾缺乏C肽的保护易发生病变
【解析】
【分析】血糖调节的过程:血糖浓度升高,刺激机体产生胰岛素,促进组织细胞吸收、摄取和利用葡萄糖,血糖浓度降低,机体分泌胰高血糖素,促进肝糖原分解,升高血糖。
【小问1详解】
胰岛素是分泌蛋白,分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量,因此胰岛B细胞中经核糖体合成、内质网加工的胰岛素原,由高尔基体进一步加工形成胰岛素和C肽储存于囊泡中,胰岛素属于大分子物质,以胞吐的方式分泌出去。激素需要通过血液的传送,对人和动物体的新陈代谢和生长发育所进行的调节,因此胰岛组织含有丰富的毛细血管,有利于相关激素及时通过体液运输至全身。
【小问2详解】
图1中(+)表示促进,(-)表示抑制,据图1可知,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛D细胞分泌的生长抑素抑制胰岛B细胞分泌胰岛素。当血糖浓度较高时,能直接作用到胰岛B细胞,使其分泌胰岛素,下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,因此神经递质也能作用胰岛B细胞,使其分泌胰岛素。
【小问3详解】
①据题意可知,胰岛素原经过一系列变化形成胰岛素和C肽,糖尿病患者检测C肽含量可以作为反映胰腺合成胰岛素功能的指标,与直接检测胰岛素相比,可以避免外源性胰岛素等对结果的影响。C肽含量显著升高,说明胰岛素含量较高,胰岛素能降低血糖浓度,但与健康组比较,肥胖非糖尿病组血糖水平变化不大,因此推测机体可能产生胰岛素抵抗。
②糖化血红蛋白(HbA1c)为Hb中二条b链N端的缬氨酸与葡萄糖非酶化结合而成,其量与血糖浓度正相关,且为不可逆反应,HbA1c能较稳定地反映取血前血糖水平,HbA1c可以消除末梢血糖及静脉血糖,只反映瞬时血糖值的不足,避免波动的血糖(饮食、使用降糖药物导致血糖波动)对病情控制观察的影响,因此可作为糖尿病监测的“金标准”,HbA1c不受短期血糖变化影响,可有效反映过去8~12周平均血糖水平,能更好的反映长期血糖水平和慢性并发症风险。
③糖尿病由于胰岛B细胞受损,导致胰岛素合成不足,胰岛素合成时同时产生等量的C肽,此时C肽含量降低,人体内C肽对肾脏具有一定的保护作用,并在肾脏中被灭活、清除,C肽含量降低,肾缺乏C肽的保护易发生病变,因此糖尿病后期易并发肾病。
22. 下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程。研究发现,胰岛B细胞中的信号识别颗粒(SRP)存在于细胞质基质中,SRP与信号肽特异性结合后可使翻译暂停,内质网膜上存在SRP受体。科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构,在适宜条件下进行体外实验,操作和结果如下表。回答下列问题。
实验
胰岛素
核糖体
SRP
内质网
高尔基体
实验产物
一
+
+
-
-
-
含109个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
二
+
+
+
-
-
约含70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
三
+
+
+
+
-
含86个氨基酸残基的胰岛素原(不含信号肽)
四
+
+
+
-
+
约含70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
五
+
+
+
+
+
由α、β链组成的含51个氨基酸残基的胰岛素
注:“+”表示有,“-”表示没有。
(1)a形成的场所(a的亚基装配部位)是________,胰岛素合成的场所是________(用字母表示),其基本组成单位的分子结构通式是________。
(2)胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是________(用数字表示)。SRP的结合位点包括信号肽识别结合位点、翻译暂停结构域和________。
(3)⑦形成的钠钾泵选择性转运钠离子和钾离子,体现了生物膜的功能是________。在代谢旺盛的细胞中线粒体外膜与内质网直接相连,这种特征的主要作用是________。
(4)从表中胰岛素原在某种细胞器中加工形成胰岛素,由胰岛素形成前后氨基酸的数量变化推测,该细胞器中有________酶。
(5)表中信号肽是由________个氨基酸通过缩合反应而形成的。胰岛素先在游离核糖体上合成含信号肽的多肽,多肽约含70个氨基酸残基时与________结合后翻译暂停;然后SRP与________上的受体结合,把(多聚核糖体带到内质网上,继续翻译成含109个氨基酸残基的前胰岛素原,并在内质网中切去________,初步加工成胰岛素原。
【答案】(1) ①. 核仁 ②. a、d ③.
(2) ①. ⑤⑥⑧ ②. 内质网上的SRP受体(蛋白结合位点)
(3) ①. 控制物质进出细胞 ②. (快捷、方便)为内质网供能
(4)高尔基体蛋白(蛋白酶)
(5) ①. 23 ②. SRP ③. 内质网 ④. 信号肽
【解析】
【分析】分析题图:图中a是核糖体、b是细胞核、c是线粒体、d是内质网、e是高尔基体、f是细胞膜,①表示翻译过程;⑤表示进入内质网的加工;⑥表示进入高尔基体的加工;⑦⑧表示高尔基体的分类、包装和转运;②③④表示翻译形成的肽链进入各种细胞结构。
【小问1详解】
图中结构a是核糖体,核仁与核糖体的合成有关;胰岛素是分泌蛋白,需要在游离的a核糖体上进行合成后转移到d内质网上形成附着的核糖体,氨基酸的结构通式为: 。
【小问2详解】
胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是 ⑤为在核糖体上的翻译过程,⑥为内质网加工后的运输过程,⑧为高尔基体加工后的运输过程。由题干信息,胰岛B细胞中的信号识别颗粒(SRP)存在于细胞质基质中,SRP与信号肽特异性结合后可使翻译暂停,内质网膜上存在SRP受体可知,SRP的结合位点包括信号肽识别结合位点、翻译暂停结构域和内质网上的SRP受体(蛋白质结合位点)。
【小问3详解】
⑦形成的钠钾泵选择性转运钠离子和钾离子,体现了生物膜的功能是细胞膜具有控制物质进出细胞。在代谢旺盛的细胞中线粒体外膜与内质网直接相连,可以(快捷、方便) 为内质网供能。
【小问4详解】
从表中胰岛素原在某种细胞器中加工形成胰岛素,胰岛素形成前后氨基酸的数量减少,故该细胞器中有高尔基体蛋白(蛋白酶)。
【小问5详解】
含信号肽时有109个氨基酸,不含信号肽时有86个氨基酸,故信号肽有23个氨基酸;胰岛素先在游离核糖体上合成含信号肽的多肽,多肽约含70个氨基酸残基时与SRP结合使翻译暂停,然后SRP与内质网上的受体结合,把(多聚核糖体带到内质网上,继续翻译成含109个氨基酸残基的前胰岛素原,并在内质网中切去信号肽,初步加工成胰岛素原。
【点睛】本题结合图解,考查细胞结构和功能、细胞器的协调合作、遗传信息的转录和翻译,要求考生识记细胞中各种细胞器的结构和功能,掌握分泌蛋白的合成与分泌过程,能结合图中信息准确答题。
23. 蓝细菌是一类光能自养型细菌,其光合作用的原理与高等植物相似,但具有一种特殊的CO2浓缩机制,如图所示,其中羧化体具有蛋白质外壳,CO2无法进出。回答下列问题:
(1)据图分析,CO2依次以______和______方式通过细胞质膜和光合片层膜。蓝细菌的光合片层膜上含______等色素及相关的酶,可进行光反应过程。
(2)过程X中,C3接收______释放的能量,并且被______还原,再经过一系列反应转化成糖类和C5.
(3)水体中CO2浓度低,扩散速度慢,但蓝细菌能通过CO2浓缩机制高效进行光合作用,据图分析CO2浓缩的机制有_______。
(4)研究发现光合作用光反应产生的NADPH积累是光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇的三种关键酶基因CTFAB基因、ADC基因、sADH基因,以期提高细胞光合速率,相关机理如下图2.
①图2中sADH酶催化异丙醇生成的反应机理是______。
②研究人员培育出两种蓝细菌SM6、SM7,提取两种蓝细菌的总RNA利用RT-PCR对SM6、SM7细胞中三种关键酶基因进行扩增,对扩增产物进行电泳得到图3所示结果。与野生型蓝细菌相比SM6细胞中积累的物质最可能是______。野生型、SM6、SM7三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是_____,原因是_____。
【答案】(1) ①. 自由扩散 ②. 主动运输 ③. 叶绿素和藻蓝素
(2) ①. ATP和NADPH ②. NADPH
(3)HCO3-在羧化体内可转变为CO2;光合片层可以通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体的蛋白质外壳可避免CO2逃逸
(4) ①. 降低化学反应所需活化能 ②. 丙酮 ③. SM7 ④. SM7导入了三种基因,可消耗NADPH
【解析】
【分析】1、蓝细菌为原核生物,没有叶绿体但能进行光合作用,是因为其含有叶绿素和藻蓝素等色素及相关的酶。
2、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在类囊体膜(类囊体薄膜)上,水分解为氧和H+,H+与NADP+结合形成NADPH,ADP与Pi结合生成ATP;暗反应发生在叶绿体基质中,CO2与C5结合生成两个C3分子,这个过程称作CO2的固定,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,经过一系列反应转化成C5和糖类,这个过程称为C3的还原。
【小问1详解】
结合图示可知,CO2可以直接自由扩散进入细胞,也可以经过CO2转运蛋白且消耗能量的方式即以主动运输的方式进入细胞。蓝细菌的光合片层膜上含叶绿素和藻蓝素等色素及相关的酶,可进行光反应过程。
【小问2详解】
结合图示可知,过程X为C3的还原,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,再经过一系列反应转化糖类和C5。
【小问3详解】
蓝细菌可以吸收CO2和HCO3−两种无机碳,HCO3−在羧化体内可转变为CO2;光合片层膜上含有CO2转运蛋白,可以通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体的蛋白质外壳可避免CO2逃逸,因此蓝细菌能通过CO2浓缩机制高效进行光合作用。
【小问4详解】
①图2中sADH酶催化异丙醇生成的反应机理即酶催化化学反应的原理是降低化学反应所需活化能。
②据图2所示结果可知,SM6中有CTFAB基因、ADC基因,无sADH基因,而sADH能将丙酮催化生成异丙醇,故与野生型蓝细菌相比,SM6细胞中积累的物质最可能是丙酮;SM7导入了CTFAB基因、ADC基因和sADH基因三种基因,可消耗NADPH,从而提高光合速率,故三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是SM7。
24. 荔枝味道甘甜,汁水丰富,某地区对荔枝种植开展研究,以便提高其经济价值。取生长状态相似的荔枝幼苗随机平均分成甲、乙、丙三组,甲组给予正常光照处理,乙组和丙组给予相同强度的弱光照处理,同时丙组减少水分供给。三组测得叶绿素a、b的含量及最大净光合速率如下表。回答下列问题:
组别
叶绿素a(mg·cm-2)
叶绿素b(mg·cm-2)
最大净光合速率(mmolCO2·m-2·s-2)
甲
1.82×10-2
0.41×10-2
1.93×10-2
乙
1.64×10-2
0.44×10-2
0.74×10-2
丙
2.61×10-2
0.71×10-2
096×10-2
(1)上述实验的自变量为______,实验中的无关变量需保持______。
(2)上述实验中减少供水的丙组最大净光合速率低的主要原因是______,据表分析乙组净光合速率与丙组存在差异的原因是______。
(3)荔枝通过光合作用产生丰富的果糖、葡萄糖和蔗糖,与叶绿体的结构和功能密切相关,光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是叶绿体类囊体膜的重要结构,由叶绿素和蛋白质构成的复合体构成,如图所示。
光系统Ⅰ和光系统Ⅱ主要吸收______光。图中类囊体膜两侧通过合成NADPH消耗H⁺和______、______等过程,造成H⁺浓度差,有利于暗反应合成更多的糖类。
(4)为了探讨某植物生长调节剂对荔枝春季低温伤害的缓解效应,科学人员进行了如下实验。在低温环境下,向10kg水中加入不同量的植物生长调节剂,向单棵荔枝叶面进行同程度喷施。一段时间后结果如下:
组别
植物生长调节剂(mL)
净光合速率Pn/(μmol·m⁻²·s⁻¹)
气孔导度Gs(mmol·m⁻²·s⁻¹)
胞间CO₂浓度C₁(μmol·mol⁻¹)
蒸腾速率Tr(mmol·m⁻²·s⁻1)
对照
0
11.902±0.402
0.082±0.005
141.414士12.390
4.080±0.216
A
2.5
13.019±0.688
0.086±0.004
157.400±12.553
4.420±0.211
B
5
13.850±0.794
0.087±0.005
175.900±8.775
4.667±0.186
C
7.5
12.900±0.480
0.091±0.003
144.260±9.312
4.630±0.114
在低温胁迫下,与对照组相比,实验组Pn值______,喷施一定浓度的植物生长调节剂可以提高荔枝叶片的______,为光合作用提供更多的______。C组效果不如A、B组说明______。
【答案】(1) ①. 光照强度、供水量 ②. 相同且适宜
(2) ①. 水分不足叶片气孔关闭,影响CO2的吸收 ②. 乙组的叶绿素a、b的含量少,影响了光能的吸收
(3) ①. 蓝紫光和红 ②. 水的分解产生H⁺ ③. PQ主动运输H⁺
(4) ①. 均有不同程度的提高 ②. 气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率(Gs、Ci和Tr) ③. 原料(CO2和H2O) ④. 植物生长调节剂发挥作用的适宜浓度有一定范围
【解析】
【分析】叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上,具有吸收、传递、转化光能的作用,参与光反应;气孔导度影响二氧化碳的吸收,通过影响暗反应而影响光合速率;光反应为暗反应提供NADPH和ATP,可影响暗反应的速度。
【小问1详解】
分析题意可知,本实验中三组实验的处理方式是甲组给予正常光照处理,乙组和丙组给予相同强度的弱光照处理,同时丙组减少水分供给,实验的自变量为光照强度、供水量;实验中的无关变量需保持相同且适宜。
【小问2详解】
净光合速率=总光合速率-呼吸速率,二氧化碳是暗反应的原料,上述实验中减少供水的丙组最大净光合速率低的主要原因是水分不足叶片气孔关闭,影响CO2的吸收;乙组和丙组的自变量是水分的不同,据表分析乙组净光合速率与丙组存在差异的原因是乙组的叶绿素a、b的含量少,影响了光能的吸收。
【小问3详解】
光系统Ⅰ和光系统Ⅱ主要吸收红光和蓝紫光;结合图示可知,图中类囊体膜两侧通过合成NADPH消耗H⁺和水的分解产生H⁺、PQ主动运输H⁺等过程,造成H⁺浓度差。
【小问4详解】
分析表格数可知,在低温胁迫下,与对照组(Pn值是11.902±0.402)相比,实验组Pn值均有不同程度的提高;喷施一定浓度的植物生长调节剂可以提高荔枝叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率(Gs、Ci和Tr),有利于二氧化碳等原料的吸收,为光合作用提供更多的原料;C组的植物生长调节剂浓度是7.5,明显高于A和B,C组效果不如A、B组说明植物生长调节剂发挥作用的适宜浓度有一定范围。
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2023-2024学年江苏省海州高级中学开发区校区高三年级
十月份阶段测试
生物试卷
一、单项选择题:本部分14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( )
A. 固醇在动物体内可转化成性激素
B. C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C. 脂肪与糖原都是动物细胞内储存能量的物质
D. 胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输
2. 关于生物大分子蛋白质和核酸的叙述,错误的是( )
A. 均含有C、H、O、N、P元素
B. 均为含碳的单体聚合而成的多聚体
C. 细胞内合成均需要模板、能量和酶
D. 复制、表达均可以产生生物大分子
3. 高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是( )
A. 消化酶和抗体不属于该类蛋白
B. 该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C. 高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D. RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
4. 下列有关“骨架”的说法,错误的是( )
A. 生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成
B. DNA的基本骨架是由磷酸和核糖交替连接而成
C. 细菌细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架
D. 细胞骨架主要与细胞运动、分裂、物质运输等许多生命活动有关
5. 图甲表示一个渗透作用的装置,将半透膜袋(只有水分子可以透过)缚于玻璃管的下端,半透膜袋内装有60mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液;图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况;图丙表示植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化的过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图甲中,若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为0.3g/mL的葡萄糖溶液,玻璃管内液面高度会升高
B. 图乙中植物细胞所处外界溶液可能是0.3g/mL的蔗糖溶液
C. 图乙表示植物细胞在某溶液中处理10min内发生质壁分离,10min后发生质壁分离复原
D. ATP合成抑制剂会直接抑制图丙中蔗糖的运输
6. 对氨基苯甲酸是细菌合成二氢叶酸的原料。磺胺类药与对氨基苯甲酸结构相似,与其竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,从而抑制二氢叶酸的合成,起到杀菌作用,其作用机理如图1所示。研究者测定对氨基苯甲酸浓度对二氢叶酸合成酶活性的影响,得到图2所示结果。下列分析错误的是( )
A. 磺胺类药与对氨基苯甲酸都可与二氢叶酸合成酶的活性中心结合
B. 当底物浓度达到一定数值后,酶活性中心都与底物结合,酶活性不再增加
C. 一定范围内,随着对氨基苯甲酸浓度升高,磺胺类药抑制作用效果变小
D. 磺胺类药降低二氢叶酸合成酶活性的机理与强酸、强碱对酶活性抑制的机理相同
7. 细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH),细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT,蛋白质类)的催化产物NMN是合成NAD+的原料。研究发现,人和哺乳动物的衰老与其组织中NAD+水平的下降直接相关。下列说法错误的是( )
A. 高温变性的eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应
B. 人体细胞产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质
C. 体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰
D. 促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命
8. 细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如下图表示人体内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 过程②产生的二碳化合物可能是酒精
B. X物质可能代表的是构成脂肪的小分子
C. 过程①生成的氨基酸是必需氨基酸
D. 长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累
9. 如图显示了细胞中多种具膜结构之间的联系。下列有关叙述正确的是( )
A. 结构M为内质网,可以内连核膜,外连细胞质膜
B. 结构N与动植物细胞有丝分裂中细胞板形成有关
C. 分泌功能较强的细胞中结构M和N的数量较少
D. 蓝细菌和红细胞不含图中除细胞质膜外的所有结构
10. 为测定绿萝光合作用和呼吸作用最适温度,研究小组将一株绿萝置于透明玻璃罩内,在不同温度下测定了其黑暗条件下的CO₂释放速率(如图甲所示)和适宜光照下的CO₂吸收速率(如图乙所示)。下列说法正确的是( )
A. 20℃时,适宜光照下绿萝叶肉细胞中产生 ATP 的场所是叶绿体和线粒体
B. 24℃时,适宜光照下绿萝光合作用固定CO₂的速率为62mol/s
C. 29℃时,适宜光照下绿萝呼吸作用释放CO₂的速率与光合作用固定CO₂的速率相等
D. 绿萝光合作用的最适温度为24℃,呼吸作用的最适温度29℃
11. 利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片,抽出空气,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是( )
A. 从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B. 光照强度为1 klx时,装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时,液滴不移动
C. 光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D. 光照强度为6 klx时,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
12. 图1表示电表的两个电极(a,b)置于蛙的坐骨神经纤维上,左侧给予适宜强度的刺激,图2表示电表的两个电极分别置于神经纤维膜的内外两侧,左侧给予适宜强度的刺激,观察电表的指针偏转情况,图3,4表示电位变化波形图,下列叙述正确的有( )
A. 图1电表记录到的电位变化波形与图4基本相同
B. 图2电表记录到的电位变化波形与图3基本相同
C. 图1在受刺激后,电表指针偏转2次且偏转方向相同
D. 图2在未受刺激时,电表测量的数据表示静息电位
13. 下图是下丘脑及其直接或间接支配的有关腺体之间的关系示意图(“+”表示促进,“-”表示抑制),下列有关叙述正确的是( )
A. a、b、c中,b是机体调节内分泌活动的枢纽
B. b不仅有分泌功能,而且有感受刺激和传导兴奋的功能
C. a与b两者的分泌物在某些生理效应上可表现为协同作用
D. 图示c→a→b轴体现了激素的分级调节和反馈调节机制
14. 下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图,多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO 活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B. 非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同,都与酶的空间结构改变有关
C. 图2实验的自变量是温度,而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D. 探究酶B 的最适温度时,应在40~50℃间设置多个温度梯度进行实验
二、多项选择题:本部分包括5题。每题3分,共计15分。每题全选对者得3分,漏选得1分,错选不得分。
15. ATP驱动泵能利用ATP水解释放的能量将小分子或离子进行跨膜转运。有下图所示的3种类型。相关叙述正确的是( )
A. Ca2+泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2+的转运过程
B. Na+-K+泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高Na+低K+的环境
C. 溶酶体膜上存在F型质子泵将H+运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜上
16. 蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种“分子开关”,“分子开关”的机理如图所示,形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关” 的过程。下列有关“分子开关”的说法正确的是( )
A. 细胞呼吸产生的 ATP 可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B. 分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C. 蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程、释放的能量有一部分可用于合成 ATP
D. 蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与 ATP 的合成相联系
17. 俗话说“甜不压苦”“苦尽甘来”,我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,分别产生甜味和苦味(如下图,其中虚线方向为GCbt→rNST)。下列有关叙述正确的是( )
A. TRC识别苦味或甜味分子的受体主要分布在细胞Ⅰ侧
B. TRC识别苦味分子后产生的兴奋经②传入大脑皮层
C. “甜不压苦”原因是CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt
D. “苦尽甘来”的原因是GCbt产生的苦觉会促进脑干中相关神经元更加兴奋
18. 褪黑素白天分泌少﹐晚上分泌多,能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器,可调节身体内各种昼夜节律活动,对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用,其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析错误的是( )
A. 图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点
B. SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体
C. 晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠
D. 光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于体液调节
19. 下列关于探究实验的说法正确的是( )
A. 探究pH对酶活性的影响时,将酶和底物的pH分别调到设定值后再将二者混合
B. 探究植物细胞的吸水和失水的实验中,需要使用低倍镜观察三次
C. 提取绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
D. 检测酵母菌无氧呼吸产物酒精时,需适当延长培养时间才能用重铬酸钾检测
三、非选择题:共5大题。除了标注2分外,其余每空一分,共57分。
20. 细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程,通过细胞自噬以确保自身生命活动的稳态。
(1)_____是细胞生命活动的执行者。在细胞内的_____上形成多肽链,多肽链只有折叠成正确的_____,才具有正常的生物学功能。若发生错误折叠,则无法从内质网运输到_____而导致在细胞内过多堆积。
(2)错误折叠的蛋白质会聚集,影响细胞的功能,细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现,细胞通过下图所示机制进行调控。
①错误折叠的蛋白质会被_____标记,被标记的蛋白会与_____结合,被包裹进_____,最后融入溶酶体中。
②损伤的线粒体也可被标记,并最终与溶酶体融合,其中的生物膜结构在溶酶体中可被降解并释放出_____、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等物质。
(3)细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是_____(选填字母)。
a.降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
b.减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
c.加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
(4)酵母菌的线粒体在饥饿、光照、自由基的攻击等条件下会损伤,进而出现“自噬”现象。“自噬”过程中线粒体外会被双层膜包裹而成为“自噬体”,进而与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。下列关于线粒体自噬过程的叙述,不正确的是_____
A. 引起线粒体自噬的自由基若攻击蛋白质可导致其活性下降,攻击DNA可引起基因突变
B. “自噬体”和溶酶体结合形成“自噬溶酶体”的过程,体现了膜的流动性
C. 若酵母菌所有线粒体完全“自噬”,则细胞呼吸产物积累会毒害细胞
D. 线粒体自噬后形成产物全部被排放至细胞外,避免对细胞造成损伤
21. 胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等,它们的分泌物相互影响共同参与血糖平衡的调节。图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系,图2表示胰岛素原的结构。请回答下列问题。
(1)胰岛B细胞中经核糖体合成、内质网加工的胰岛素原,由________进一步加工形成胰岛素和C肽储存于囊泡中,以________的方式分泌出去。胰岛组织含有丰富的毛细血管,有利于________。
(2)胰岛素以旁分泌的方式直接作用于胰岛A细胞,抑制其分泌胰高血糖素。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和胰岛D细胞分泌的生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用分别是________(填“促进”或“抑制”)。除图示之外影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还包括________。
(3)研究人员分别对不同人群的FBG(空腹血糖)、餐后2h血糖、C肽以及HbA1c(糖化血红蛋白)含量进行监测,结果如下表。HbA1c不受短期血糖变化影响,可有效反映过去8~12周平均血糖水平。人体内C肽对肾脏具有一定的保护作用,并在肾脏中被灭活、清除。
项目
健康组
肥胖非糖尿病组
糖尿病组
糖尿病并发肾病组
FBG/mmol•L-1
4.48
5.84
8.21
10.43
餐后2h血糖/mmol•L-1
4.91
6.83
12.83
14.52
C肽/μg•L-1
2.45
4.98
0.92
0.58
HbA1c/%
5.13
5.8
9.66
11.42
①糖尿病患者检测C肽含量可以作为反映胰腺合成胰岛素功能的指标,与直接检测胰岛素相比,可以避免________对结果的影响。与健康组比较,肥胖非糖尿病组血糖水平变化不大,而C肽含量显著升高,医生通常对该类人群进行糖尿病风险警示,依据是________。
②相比直接检测血糖,选择HbA1c作为检测血糖的重要指标其优点是可排除________等对血糖的影响,更好的反映________(填“即时”或“长期”)血糖水平和慢性并发症风险。
③结合所给信息,请你推测糖尿病后期易并发肾病的原因可能是________。
22. 下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程。研究发现,胰岛B细胞中的信号识别颗粒(SRP)存在于细胞质基质中,SRP与信号肽特异性结合后可使翻译暂停,内质网膜上存在SRP受体。科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构,在适宜条件下进行体外实验,操作和结果如下表。回答下列问题。
实验
胰岛素
核糖体
SRP
内质网
高尔基体
实验产物
一
+
+
-
-
-
含109个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
二
+
+
+
-
-
约含70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
三
+
+
+
+
-
含86个氨基酸残基的胰岛素原(不含信号肽)
四
+
+
+
-
+
约含70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
五
+
+
+
+
+
由α、β链组成的含51个氨基酸残基的胰岛素
注:“+”表示有,“-”表示没有。
(1)a形成的场所(a的亚基装配部位)是________,胰岛素合成的场所是________(用字母表示),其基本组成单位的分子结构通式是________。
(2)胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶过程是________(用数字表示)。SRP的结合位点包括信号肽识别结合位点、翻译暂停结构域和________。
(3)⑦形成的钠钾泵选择性转运钠离子和钾离子,体现了生物膜的功能是________。在代谢旺盛的细胞中线粒体外膜与内质网直接相连,这种特征的主要作用是________。
(4)从表中胰岛素原在某种细胞器中加工形成胰岛素,由胰岛素形成前后氨基酸的数量变化推测,该细胞器中有________酶。
(5)表中信号肽是由________个氨基酸通过缩合反应而形成的。胰岛素先在游离核糖体上合成含信号肽的多肽,多肽约含70个氨基酸残基时与________结合后翻译暂停;然后SRP与________上的受体结合,把(多聚核糖体带到内质网上,继续翻译成含109个氨基酸残基的前胰岛素原,并在内质网中切去________,初步加工成胰岛素原。
23. 蓝细菌是一类光能自养型细菌,其光合作用的原理与高等植物相似,但具有一种特殊的CO2浓缩机制,如图所示,其中羧化体具有蛋白质外壳,CO2无法进出。回答下列问题:
(1)据图分析,CO2依次以______和______方式通过细胞质膜和光合片层膜。蓝细菌的光合片层膜上含______等色素及相关的酶,可进行光反应过程。
(2)过程X中,C3接收______释放的能量,并且被______还原,再经过一系列反应转化成糖类和C5.
(3)水体中CO2浓度低,扩散速度慢,但蓝细菌能通过CO2浓缩机制高效进行光合作用,据图分析CO2浓缩的机制有_______。
(4)研究发现光合作用光反应产生的NADPH积累是光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇的三种关键酶基因CTFAB基因、ADC基因、sADH基因,以期提高细胞光合速率,相关机理如下图2.
①图2中sADH酶催化异丙醇生成的反应机理是______。
②研究人员培育出两种蓝细菌SM6、SM7,提取两种蓝细菌的总RNA利用RT-PCR对SM6、SM7细胞中三种关键酶基因进行扩增,对扩增产物进行电泳得到图3所示结果。与野生型蓝细菌相比SM6细胞中积累的物质最可能是______。野生型、SM6、SM7三种菌株在适宜条件下,光合速率最快的可能是_____,原因是_____。
24. 荔枝味道甘甜,汁水丰富,某地区对荔枝种植开展研究,以便提高其经济价值。取生长状态相似的荔枝幼苗随机平均分成甲、乙、丙三组,甲组给予正常光照处理,乙组和丙组给予相同强度的弱光照处理,同时丙组减少水分供给。三组测得叶绿素a、b的含量及最大净光合速率如下表。回答下列问题:
组别
叶绿素a(mg·cm-2)
叶绿素b(mg·cm-2)
最大净光合速率(mmolCO2·m-2·s-2)
甲
1.82×10-2
0.41×10-2
1.93×10-2
乙
1.64×10-2
0.44×10-2
0.74×10-2
丙
2.61×10-2
0.71×10-2
0.96×10-2
(1)上述实验的自变量为______,实验中的无关变量需保持______。
(2)上述实验中减少供水的丙组最大净光合速率低的主要原因是______,据表分析乙组净光合速率与丙组存在差异的原因是______。
(3)荔枝通过光合作用产生丰富的果糖、葡萄糖和蔗糖,与叶绿体的结构和功能密切相关,光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是叶绿体类囊体膜的重要结构,由叶绿素和蛋白质构成的复合体构成,如图所示。
光系统Ⅰ和光系统Ⅱ主要吸收______光。图中类囊体膜两侧通过合成NADPH消耗H⁺和______、______等过程,造成H⁺浓度差,有利于暗反应合成更多的糖类。
(4)为了探讨某植物生长调节剂对荔枝春季低温伤害的缓解效应,科学人员进行了如下实验。在低温环境下,向10kg水中加入不同量的植物生长调节剂,向单棵荔枝叶面进行同程度喷施。一段时间后结果如下:
组别
植物生长调节剂(mL)
净光合速率Pn/(μmol·m⁻²·s⁻¹)
气孔导度Gs(mmol·m⁻²·s⁻¹)
胞间CO₂浓度C₁(μmol·mol⁻¹)
蒸腾速率Tr(mmol·m⁻²·s⁻1)
对照
0
11.902±0.402
0.082±0.005
141.414士12.390
4.080±0.216
A
2.5
13.019±0.688
0.086±0.004
157.400±12.553
4.420±0.211
B
5
13.850±0.794
0.087±0.005
175900±8.775
4.667±0.186
C
7.5
12.900±0.480
0.091±0.003
144.260±9.312
4.630±0.114
在低温胁迫下,与对照组相比,实验组Pn值______,喷施一定浓度的植物生长调节剂可以提高荔枝叶片的______,为光合作用提供更多的______。C组效果不如A、B组说明______。
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