内容正文:
专题03 酶和ATP、物质出入细胞的方式
一、单选题
1.(2024·江苏南京·二模)溶酶体内pH为4.6左右,溶酶体膜上存在两种H⁺转运蛋白,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体的形成与核糖体、高尔基体、线粒体等细胞器有关
B.转运蛋白1是载体蛋白,可能同时具有ATP水解酶活性
C.若转运蛋白2转运过程中不与H+结合,推测其为通道蛋白
D.溶酶体破裂释放的蛋白酶会催化质膜的基本骨架分解
2.(2024·江苏南通·模拟预测)下图表示物质进出红细胞的方式,相关叙述错误的是( )
A.水分子、O2和CO2均通过自由扩散进出细胞
B.红细胞通过协助扩散摄取葡萄糖
C.阴离子交换体转运HCO3-可调节细胞内的pH
D.Na+-K+泵的转运可维持细胞内外Na+、K+浓度差
3.(2024·江苏扬州·模拟预测)关于细胞的物质运输,叙述错误的是( )
A.细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATP
B.生物大分子通过胞吞胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与
C.水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道进出细胞
D.分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后,经囊泡运输到内质网腔内
4.(2024·江苏苏州·三模)气孔运动与细胞内外众多离子的运输有关。如图是光下气孔开启的机理。下列说法正确的是( )
A.离子进入液泡致使细胞液渗透压下降导致气孔开放
B.光为H+-ATP酶的活化直接提供能量
C.Cl-进入细胞的方式与H+运出细胞的方式相同
D.K+与K+通道蛋白特异性的结合是质膜选择透过性的体现
5.(2024·江苏泰州·模拟预测)哺乳动物小肠上皮细胞吸收和排出Ca2+依赖多种转运蛋白,如通过转运蛋白TRPV6顺浓度梯度吸收Ca2+,通过转运蛋白NCX向细胞内顺浓度梯度转运Na+的同时将Ca2+运出细胞,通过转运蛋白PMCA并消耗ATP将Ca2+运出细胞。下列叙述错误的是( )
A.哺乳动物小肠上皮细胞吸收Ca2+的速率受能量的限制
B.转运蛋白NCX转运Ca2+的方式为主动运输
C.PMCA转运Ca2+的过程,可能会发生磷酸化的过程
D.NCX、PMCA在转运Ca2+时,均会与Ca2+结合
6.(2024·江苏连云港·模拟预测)下图是某同学用黑藻叶细胞观察叶绿体以及质壁分离和复原时所拍摄的显微图像。相关叙述错误的是( )
A.在图示状态下,a、b处浓度大小可能为a﹥b、a=b或a﹤b
B.相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁分离复原的过程
C.在观察叶绿体时,不同细胞中细胞质环流的方向都相同
D.在细胞发生质壁分离的过程中,胞质环流的速率会减慢
7.(2024高三下·江苏淮安·专题练习)科研人员将人成熟的红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中测定红细胞溶血(红细胞破裂)所需的时间,结果如图所示。以下说法正确的是( )
A.人成熟的红细胞吸收离子的速率受O2浓度的限制
B.实验结果说明,红细胞对Cl的需求最小,对乙醇的需求最大
C.从实验开始至细胞破裂,在氯化铵溶液中发生溶血的细胞体积变化最大
D.经细胞呼吸抑制剂处理后再进行以上实验,甘油组和乙醇组溶血时间基本不变
8.(2024·江苏南通·二模)细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①~⑤表示物质进出细胞方式,甲~戊表示不同的物质或细胞结构,图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是( )
A.若图1中戊为药物的运载体,则药物A属于水溶性分子
B.图2中H+出细胞的方式为主动运输,蔗糖进细胞的方式为协助扩散
C.低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响,细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响
D.除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外,离子的跨膜运输须借助于膜蛋白
9.(2024高三下·安徽蚌埠·专题练习)下图是甲状腺滤泡上皮细胞与运输I-有关的物质运输示意图,钠钾泵可维持细胞外的较高的钠离子浓度,血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞内需要钠碘同向转运体介导。下列叙述正确的是( )
A.I-进入甲状腺滤泡是被动运输过程
B.Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是主动运输过程
C.抑制ATP水解酶的活性不会降低该细胞摄取碘的能力
D.钠碘同向转运体只能转运Na+和I-,说明该转运体有特异性
10.(2024·江苏·模拟预测)下图表示某耐盐植物的耐盐机制,其中SOS1、HKT1和NHX代表转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A.HKT1转运的速率比SOS1慢
B.液泡膜上NHX参与的逆浓度梯度运输
C.图示细胞的细胞质基质中pH低于细胞膜外
D.NHX基因高表达有利于提高液泡吸水能力
11.(2024·江苏南通·一模)植物组织培养所用的培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞生命系统的边界是细胞壁
B.蔗糖进入植物细胞的方式是ATP间接供能的主动运输
C.植物组织培养过程中蔗糖不是植物细胞吸收的唯一碳源
D.培养基的pH值低于细胞内,有利于蔗糖的吸收
12.(23-24高三下·江苏苏州·开学考试)丁桂儿脐贴可利用透皮给药法(肚脐处皮肤贴敷12小时)辅助治疗小儿腹泻腹痛。如图所示,贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞,刺激胃蛋白酶和胃酸分泌,具有促进消化的作用。下列相关叙述错误的是( )
A.丁香酚进入细胞不消耗细胞内化学反应释放的能量
B.胃壁细胞膜上协助H+排出的载体蛋白可降低反应的活化能
C.胃蛋白酶在细胞内合成后可通过胞吐作用进入胃液
D.此法可增加给药频率、避免儿童服药困难
13.(23-24高三下·江苏南通·开学考试)Ca2+在维持肌肉兴奋和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用,血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。相关叙述正确的是( )
A.钙在离子态下易被吸收,维生素A可促进Ca2+的吸收
B.Ca2+通过与Ca2+通道结合进入细胞的方式属于被动运输
C.Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输
D.Na+-Ca2+交换的动力来自于Na+的浓度差,属于被动运输
14.(2024·江苏南通·一模)中性红是一种活细胞染料,在酸性条件下解离出大量阳离子而呈樱桃红色。某同学将撕取的洋葱鳞片叶内表皮置于中性红染液中浸泡染色,然后用清水进行漂洗,再用30%的蔗糖溶液进行质壁分离,在显微镜下观察看到如图结果,相关判断正确的是( )
A.此时细胞正在吸水
B.液泡被染成樱桃红色
C.不同细胞的细胞液浓度相同
D.一段时间后细胞会发生自动复原
15.(2024·江苏南通·一模)如图表示高等植物分泌蛋白质的几种途径,其中途径1是经典分泌途径,其余是非经典分泌途径。相关叙述错误的是( )
A.参与途径1的细胞结构有内质网、高尔基体等
B.途径2、3分泌的蛋白质包含内源蛋白质和外源蛋白质
C.途径4中双层膜分泌泡的两层膜都来自内质网
D.途径5通过胞吐分泌蛋白质,体现了膜的流动性
16.(2024·江苏无锡·模拟预测)CLCa蛋白是位于液泡膜上的转运蛋白。液泡借助该蛋白逆浓度梯度吸收2个的同时向外排出1个。野生型植株CLCa蛋白中一个谷氨酸发生突变后会转化为的通道蛋白(如图)。下列叙述错误的是( )
注:箭头粗细表示量的多少
A.野生型植株CLCa蛋白运输时需要消耗的电化学势能
B.突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变,从而影响其功能
C.突变型CLCa蛋白双向运输更有利于调节植物细胞的渗透压
D.根部特异性表达突变型CLCa蛋白可能会提高植株对氮素的利用率
17.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)下列关于洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离及复原实验的叙述,正确的是( )
A.将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于质量分数为0.3%的蔗糖溶液中不会发生质壁分离
B.观察质壁分离实验时,用低倍镜找到观察对象并移至中央后换高倍镜
C.将细胞置于质量分数为0.3%的蔗糖溶液中,原生质体的吸水能力逐渐增强
D.质壁分离复原过程中,细胞壁与细胞膜之间的液体浓度高于外界液体
18.(23-24高三上·江苏·期末)下列有关生物学实验及探究活动的叙述,正确的是( )
A.以黑藻为材料观察植物细胞质壁分离时,能看到液泡体积变小、颜色加深
B.以黑藻为材料观察细胞质流动的实验时,能看到叶绿体围绕细胞核流动,且流动方向一致
C.显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中,不容易看到细胞周期各时期的图像
D.向洋葱根尖研磨液中加入双缩脲试剂后未出现紫色反应,表明该组织中不含蛋白质
19.(23-24高三上·江苏南通·阶段练习)图是海水稻根细胞与耐盐性相关的生理过程。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.H⁺通过主动运输运出细胞,保持细胞膜外 pH为酸性
B.H₂O 通过自由扩散进入细胞,降低细胞内渗透压
C.Na⁺以相同方式排出细胞和进入液泡,提高耐盐性
D.土壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性
20.(2024·江苏·模拟预测)下面为“复方消化酶胶囊”的说明书(节选)。下列相关叙述错误的是( )
复方消化酶胶囊说明书
【成分】本品为复方制剂,含胃蛋白酶、淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶……
【适应证】用于食欲缺乏、消化不良,包括腹部不适、餐后腹胀、恶心……
A.该药属于西药,无毒副作用
B.服用前需要仔细阅读说明书
C.该药不需要医生处方就能购买
D.适用于消化不良患者的治疗
21.(2024·江苏扬州·模拟预测)淀粉酶可以使面粉中的淀粉水解,保证了面团发酵时有足够的糖源,从而加快气体生成速度,使成品更加蓬松柔软。某实验小组用两种淀粉酶进行实验,结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验可通过检测淀粉剩余量来计算酶的相对活性
B.随温度的升高,两种淀粉酶降低活化能的能力逐渐下降
C.在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶,气体的产生速率相近
D.淀粉水解的产物可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀
22.(2024·江苏徐州·模拟预测)根据能量的来源不同,主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是( )
A.ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能
B.协同转运分为同向和反向转运,由ATP直接提供能量
C.利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上
D.葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白
23.(2024·江苏盐城·模拟预测)生物固氮指大气中的N2经生物固氮酶催化还原成氨的过程,该过程还需要大量的ATP和[H](NADH),同时固氮酶对氧十分敏感,遇氧容易发生不可逆的失活。常见的固氮菌有好氧和厌氧两种类型,固氮总反应式如下。下列有关叙述错误的是( )
A.温度、pH及气体条件均可通过改变酶的结构来影响酶活性
B.NADH是还原型辅酶Ⅰ,在固氮反应中起还原剂的作用
C.好氧固氮菌可能通过增强呼吸降低局部O2浓度以保证固氮酶活性
D.固氮菌和硝化细菌均属于生态系统的生产者
24.(2024·江苏南通·三模)科学家在体外合成了一种能降解某种塑料的“超级酶”。下列有关叙述正确的是( )
A.适当升高温度即可提高“超级酶”降解塑料的速率
B.使用“超级酶”降解塑料的效率,受到塑料种类的限制
C.“超级酶”的体外合成不受pH、氧气等环境条件的影响
D.探究“超级酶”的高效性需设置自然降解塑料作为对照
25.(2024·江苏扬州·模拟预测)腺苷是动物体内的一种重要的促进睡眠的物质。图1为神经元中腺苷合成及转运示意图,图2是dATP的结构简式。下列说法错误的是( )
A.该过程中腺苷实际上是一种神经递质,起到传递信息的作用
B.腺苷与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,使突触后膜电位下降
C.dATP中含有特殊的化学键,可作为直接的能源物质
D.dATP水解后脱去磷酸基的物质能参与RNA的合成
26.(2024·江苏盐城·模拟预测)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程,糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化,相关叙述正确的是( )
A.该过程的发生与细胞中的吸能反应相关联
B.细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化
C.酵母菌能发生底物水平磷酸化,而乳酸菌细胞中不能发生
D.该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成
27.(23-24高三下·江苏南通·开学考试)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程,糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化,相关叙述错误的是( )
A.该过程的发生与细胞中的放能反应相关联
B.细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化
C.酵母菌和乳酸菌细胞中都能发生底物水平磷酸化
D.该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成
二、多选题
28.(2024·江苏·模拟预测)如图为某种载体蛋白的运输示意图,下列判断正确的是( )
A.该蛋白可表示钠钾泵,通过主动运输参与动作电位末期神经元膜内外的钠钾平衡调节
B.使用呼吸抑制剂或转运溶质竞争性类似物均可使转运蛋白对溶质转运速率下降
C.转运蛋白磷酸化可导致蛋白质构象发生改变提高了其与转运溶质的亲和力
D.转运蛋白外侧富含疏水氨基酸,与具有流动性的磷脂分子不同,其在膜上的位置是固定的
29.(23-24高三上·江苏苏州·阶段练习)溶酶体膜上的离子转运蛋白对维持溶酶体pH稳态具有非常重要的作用,其中几种常见的阳离子转运蛋白如下图所示,相关叙述正确的有( )
A.溶酶体内含有多种水解酶,能分解细胞器,杀死病毒或细菌
B.图中的五种转运蛋白均属于通道蛋白
C.V-ATPase能将细胞质基质中的H+逆浓度泵入溶酶体
D.TMEM175通过协助扩散将H+运出,以维持溶酶体碱性环境
30.(2024·江苏南通·二模)空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA。该技术设计了一种标签TIVA-tag(包括一段尿嘧啶序列和蛋白质),该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾(真核细胞mRNA均具有)结合得到产物TIVA-tag-mRNA,回收并纯化该产物之后,将mRNA洗脱下来用于转录组分析。下列叙述错误的是( )
A.TIVA-tag与染色体、ATP含有的五碳糖相同
B.推测TIVA-tag与mRNA结合的场所在细胞质基质
C.上述过程涉及到氢键和磷酸二酯键的形成和断裂
D.同一生物的不同活细胞利用该技术获得的TIVA-tag-mRNA种类相同
31.(23-24高三上·江苏扬州·期末)一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子,载体分子对一定的离子有专一的结合部位,载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关
B.载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子
C.磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成
D.未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化
32.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)温度是常见的影响酶活性的环境因素,如图是温度对海鞘蛋白酶活性的影响,曲线表示相关处理时间。下列相关叙述错误的是( )
A.温度超过60℃后,海鞘蛋白酶的肽键会发生断裂
B.海鞘蛋白酶最适宜温度是固定值,不会发生改变
C.处理10小时后,海鞘蛋白酶最适合在40℃保存
D.单位时间内溶液中生成的氨基氮越多酶活性越高
33.(23-24高三上·江苏扬州·期末)如图是工厂用液态法酿造黄酒的工艺流程图,下列叙述错误的是( )
A.温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的酶促反应
B.发酵时间是无关变量,不会影响发酵产量
C.酿酒酵母和植物乳杆菌可以直接利用糯米中的淀粉
D.多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成
34.(2023·山东临沂·二模)酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是( )
A.竞争性抑制剂与底物结构相似,可竞争性结合酶的活性部位,从而影响酶促反应速率
B.非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似,均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C.通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,会降低酶促反应的反应速率
D.随底物浓度的增大,丙组的反应速率低于乙组,可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
三、非选择题
35.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)下图是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图。研究表明水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3向C4途径转变,C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境,而且两条途径在同一细胞中进行。请据图回答下列问题:
(1)观察黑藻细胞质的流动可用 (填结构)的运动作为标志,图中CO2的来源有 (填场所)。
(2)由图可知,丙酮酸转化为PEP的过程属于 (填“吸能”或“放能”)反应。图中催化CO2固定的两种酶(PEP羧化酶、Rubisco)中,与CO2亲和力较高的是 酶,这是自然选择的结果,意义是 。
(3)某实验小组利用黑藻进行了如下实验,请补充完整实验过程并分析回答有关问题。
实验步骤的目的
主要实验步骤
材料准备
取若干盛有一定量浓度为1%的① 溶液的玻璃瓶,将玻璃瓶均分为甲、乙、丙、丁四组,每个玻璃瓶中均放入等量、新鲜的黑藻叶片,用橡胶塞密封。
实验过程
甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯,分别控制灯距为10cm、15cm、20cm。作为对照组,对丁组玻璃瓶进行② 处理,其他条件相同且适宜,培养一段时间。
实验数据记录
组别
甲
乙
丙
丁
瓶内氧气的变化速率(mg·h-1)
6.47
4.22
1.98
-2.14
实验结果分析
甲到丙瓶内氧气的释放速率可以表示这段时间内黑藻的③ ,丁瓶内氧气的变化速率可以表示这段时间内黑藻的呼吸速率。
该实验的目的是 ,该实验得出的结论是 。
36.(23-24高三下·江苏苏州·开学考试)光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统Ⅱ(PSⅡ)、细胞色素b6f和光系统Ⅰ(PSⅠ)等光合复合体组成。研究发现,植物体内至少存在线性电子传递和环式电子传递两条途径,如下图所示。高温胁迫是影响植物光合作用的重要逆境因素之一,植物体会启动一系列防御机制进行应对。请回答下列问题:
(1)光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,具有 光能的作用。适宜环境温度下,PSII和PSⅠ共同受光的激发,H2O裂解释放的电子(e-)经过PSⅡ、PQ、 和PSⅠ的推动,最终被 接受。图中ATP合酶的功能有 。
(2)高温胁迫下,PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落,导致PSII的 均发生改变,光能利用率下降。此时,仅由PSⅠ推动的环式电子传递被激活,这使得NADPH的生成量 ,跨膜质子(H+)梯度 (选填“能形成”或“不能形成”),光反应产生的ATP与NADPH的比值 (选填“上升”或“下降”或“基本不变”),从而起到光保护作用。
(3)高温胁迫还会引发活性氧ROS(如自由基、H2O2等)的积累,进一步抑制光反应的发生。分析其原因可能有
a. ROS攻击类囊体膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤
b. ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其分解并失去活性
c. ROS造成叶绿体DNA的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻
d. ROS会加快PSⅡ的修复过程,进一步限制电子的线性传递过程
(4)高温胁迫下,植物还能通过增加瞬时气孔导度的方式进行保护,该方式的生理机制是 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题03 酶和ATP、物质出入细胞的方式
一、单选题
1.(2024·江苏南京·二模)溶酶体内pH为4.6左右,溶酶体膜上存在两种H⁺转运蛋白,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体的形成与核糖体、高尔基体、线粒体等细胞器有关
B.转运蛋白1是载体蛋白,可能同时具有ATP水解酶活性
C.若转运蛋白2转运过程中不与H+结合,推测其为通道蛋白
D.溶酶体破裂释放的蛋白酶会催化质膜的基本骨架分解
【答案】D
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。溶酶体属于生物膜系统,由高尔基体出芽形成。分离细胞器的方法是差速离心法。
【详解】A、溶酶体中水解酶的形成与分泌蛋白合成加工过程相似,在细胞中的核糖体内合成,依次经过内质网和高尔基体的加工,最后以囊泡形式转运到溶酶体中,并且需要线粒体提供能量,A正确;
B、转运蛋白1是载体蛋白,H+由低浓度运输到高浓度,需要能量,转运蛋白1可能同时具有ATP水解酶活性,B正确;
C、若转运蛋白2转运过程中不与H+结合,则其为通道蛋白,C正确;
D、溶酶体破裂释放的蛋白酶,由于pH不适宜,不会催化质膜的基本骨架分解,D错误。
故选D。
2.(2024·江苏南通·模拟预测)下图表示物质进出红细胞的方式,相关叙述错误的是( )
A.水分子、O2和CO2均通过自由扩散进出细胞
B.红细胞通过协助扩散摄取葡萄糖
C.阴离子交换体转运HCO3-可调节细胞内的pH
D.Na+-K+泵的转运可维持细胞内外Na+、K+浓度差
【答案】A
【分析】几种物质运输方式的特点:自由扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,不需要转运蛋白的协助;协助扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,需要转运蛋白的协助;主动运输:逆浓度梯度,消耗能量,需要载体蛋白的协助;胞吞、胞吐的特点:不需载体蛋白,但需要膜上蛋白质的参与,消耗能量,体现了细胞膜的流动性。
【详解】A、H2O可通过协助扩散和自由扩散的方式进出细胞,A错误;
B、由图可知,红细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,B正确;
C、HCO3-是碱性物质,可以通过阴离子交换体转运HCO3-达到调节细胞内pH的作用,C正确;
D、Na+-K+泵运输Na+、K+要消耗能量,属于主动运输,从低浓度到高浓度运输,可维持细胞内外Na+、K+的浓度差,D正确。
故选A。
3.(2024·江苏扬州·模拟预测)关于细胞的物质运输,叙述错误的是( )
A.细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATP
B.生物大分子通过胞吞胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与
C.水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道进出细胞
D.分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后,经囊泡运输到内质网腔内
【答案】D
【分析】1、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→内质网出芽形成蠹泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体出芽形成囊泡→细胞膜;
2、胞吞作用是指细胞通过质膜内陷形成囊泡,将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内,以维持细胞正常的代谢活动的过程。又分为吞噬作用和胞饮作用;胞吐作用是指细胞内合成的生物分子(蛋白质和脂质等)和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。胞吞和胞吐都需要蛋白质的参与,需要化学反应释放的能量,能运输大分子,运输过程中形成囊泡,基于生物膜的流动性。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关,此过程需要消耗ATP,A正确;
B、生物大分子通过胞吞、胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与,且需要消耗能量,B正确;
C、水分子进出细胞的方式包括自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散,其中水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道进出细胞,C正确;
D、核糖体是肽链(蛋白质)合成场所,核糖体没有膜结构,故该肽链不是以囊泡的形式进入内质网腔内,D错误。
故选D。
4.(2024·江苏苏州·三模)气孔运动与细胞内外众多离子的运输有关。如图是光下气孔开启的机理。下列说法正确的是( )
A.离子进入液泡致使细胞液渗透压下降导致气孔开放
B.光为H+-ATP酶的活化直接提供能量
C.Cl-进入细胞的方式与H+运出细胞的方式相同
D.K+与K+通道蛋白特异性的结合是质膜选择透过性的体现
【答案】C
【分析】题图分析:氢离子以主动运输的方式运出保卫细胞,同时钾离子和氯离子进入保卫细胞使保卫细胞渗透压升高,吸水能力增强,细胞膨胀,气孔张开。
【详解】A、离子进入液泡致使细胞液渗透压上升导致气孔开放,A错误;
B、光参与光合作用产生ATP,ATP为H+-ATP酶的活化直接提供能量,B错误;
C、光合作用生成的ATP驱动H+泵,向质膜外泵出H+,建立膜内外的H+梯度,在H+电化学势的驱动下,Cl-经共向传递体进入保卫细胞,H+运出细胞和Cl-进入细胞都是需要能量的,运输方式为主动运输,C正确;
D、K+通过K+通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,D错误。
故选C。
5.(2024·江苏泰州·模拟预测)哺乳动物小肠上皮细胞吸收和排出Ca2+依赖多种转运蛋白,如通过转运蛋白TRPV6顺浓度梯度吸收Ca2+,通过转运蛋白NCX向细胞内顺浓度梯度转运Na+的同时将Ca2+运出细胞,通过转运蛋白PMCA并消耗ATP将Ca2+运出细胞。下列叙述错误的是( )
A.哺乳动物小肠上皮细胞吸收Ca2+的速率受能量的限制
B.转运蛋白NCX转运Ca2+的方式为主动运输
C.PMCA转运Ca2+的过程,可能会发生磷酸化的过程
D.NCX、PMCA在转运Ca2+时,均会与Ca2+结合
【答案】A
【分析】由题意可知,通过转运蛋白TRPV6顺浓度梯度吸收Ca2+,通过转运蛋白NCX向细胞内顺浓度梯度转运Na+的同时将Ca2+运出细胞,通过转运蛋白PMCA并消耗ATP将Ca2+运出细胞,说明Ca2+的吸收为协助扩散,排出为主动运输。
【详解】A、由题意可知,哺乳动物小肠上皮细胞吸收Ca2+为协助扩散,不受能量的限制,A错误;
B、转运蛋白NCX转运Ca2+的方式需要消耗Na+势能,为主动运输,B正确;
C、PMCA转运Ca2+的过程为主动运输,可能会发生磷酸化的过程,C正确;
D、NCX、PMCA在转运Ca2+均为主动运输时,均会与Ca2+结合,D正确。
故选A。
6.(2024·江苏连云港·模拟预测)下图是某同学用黑藻叶细胞观察叶绿体以及质壁分离和复原时所拍摄的显微图像。相关叙述错误的是( )
A.在图示状态下,a、b处浓度大小可能为a﹥b、a=b或a﹤b
B.相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁分离复原的过程
C.在观察叶绿体时,不同细胞中细胞质环流的方向都相同
D.在细胞发生质壁分离的过程中,胞质环流的速率会减慢
【答案】C
【分析】图中细胞处于质壁分离状态,可能处于质壁分离过程,也可能处于质壁分离复原过程,a表示外界溶液,b是细胞液。
【详解】A、图示细胞原生质层与细胞壁分开,此时细胞有可能处于渗透平衡、有可能正在质壁分离,有可能正在质壁分离复原,故a、b处浓度大小可能为a>b、a=b或a<b,A正确;
B、相邻叶绿体的平均距离不断变大说明细胞吸水膨胀,即叶细胞处于质壁分离复原的过程,B正确;
C、不同细胞中细胞质环流的方向可能不相同,C错误;
D、在细胞发生质壁分离的过程中,细胞失水,细胞液浓度增大,胞质环流的速率会减慢,D正确。
故选C。
7.(2024高三下·江苏淮安·专题练习)科研人员将人成熟的红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中测定红细胞溶血(红细胞破裂)所需的时间,结果如图所示。以下说法正确的是( )
A.人成熟的红细胞吸收离子的速率受O2浓度的限制
B.实验结果说明,红细胞对Cl的需求最小,对乙醇的需求最大
C.从实验开始至细胞破裂,在氯化铵溶液中发生溶血的细胞体积变化最大
D.经细胞呼吸抑制剂处理后再进行以上实验,甘油组和乙醇组溶血时间基本不变
【答案】D
【分析】根据题意分析可知:成熟的红细胞放入不同等渗溶液中,溶质分子会进入细胞,导致细胞内渗透压升高,而细胞内渗透压升高又导致吸水膨胀,最终导致红细胞膜发生破裂,而出现溶血现象。
【详解】A、人成熟的红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,其吸收离子的速率不受O2浓度的限制,A错误;
B、该实验明乙醇进入细胞的速率较快,但不代表细胞对乙醇需求高,只能说明乙醇更容易进入细胞,B错误;
C、同种细胞的初始体积及膜的流动性等性质接近,因此溶血前后体积变化基本一致,C错误;
D、细胞呼吸抑制剂减少了ATP产生,但甘油和乙醇通过自由扩散进入红细胞不需要能量,所以溶血时间基本不变,D正确。
故选D。
8.(2024·江苏南通·二模)细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①~⑤表示物质进出细胞方式,甲~戊表示不同的物质或细胞结构,图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是( )
A.若图1中戊为药物的运载体,则药物A属于水溶性分子
B.图2中H+出细胞的方式为主动运输,蔗糖进细胞的方式为协助扩散
C.低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响,细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响
D.除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外,离子的跨膜运输须借助于膜蛋白
【答案】B
【分析】题图分析:图中①~⑤分别表示自由扩散、协助扩散、协助扩散、主动运输、胞吞(胞吐)。
【详解】A、若图1中戊为药物的运载体,则药物A属于水溶性分子,因为磷脂分子的头部具有亲水性,A正确;
B、图2中H+出细胞的方式为主动运输,因为有能量和转运蛋白的参与,蔗糖进细胞的方式为主动运输,能量来自H+的浓度差,B错误;
C、低温处理法会影响膜的流动性,进而对左图中物质进出细胞方式都有影响,④⑤的运输方式都需要细胞呼吸提供能量,所以细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响,C正确;
D、除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外,离子的跨膜运输须借助于膜蛋白,D正确。
故选B。
9.(2024高三下·安徽蚌埠·专题练习)下图是甲状腺滤泡上皮细胞与运输I-有关的物质运输示意图,钠钾泵可维持细胞外的较高的钠离子浓度,血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞内需要钠碘同向转运体介导。下列叙述正确的是( )
A.I-进入甲状腺滤泡是被动运输过程
B.Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是主动运输过程
C.抑制ATP水解酶的活性不会降低该细胞摄取碘的能力
D.钠碘同向转运体只能转运Na+和I-,说明该转运体有特异性
【答案】D
【分析】据图分析:Na+外流,K+内流消耗ATP,属于主动运输;I-内流是主动运输,需要依靠Na+浓度差(Na+内流所提供的势能)。
【详解】A、I-进入甲状腺滤泡需要Na+内流所提供的势能,是主动运输过程,A错误;
B、Na+外流消耗ATP,Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是被动运输过程,B错误;
C、抑制ATP水解酶的活性,会抑制钠离子外流,从而降低该细胞摄取碘的能力,C错误;
D、载体蛋白具有特异性,钠碘同向转运体只能转运Na+和I-,说明该转运体有特异性,D正确。
故选D。
10.(2024·江苏·模拟预测)下图表示某耐盐植物的耐盐机制,其中SOS1、HKT1和NHX代表转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A.HKT1转运的速率比SOS1慢
B.液泡膜上NHX参与的逆浓度梯度运输
C.图示细胞的细胞质基质中pH低于细胞膜外
D.NHX基因高表达有利于提高液泡吸水能力
【答案】D
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸等。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:离子,小分子等,需要能量和载体蛋白。
3、胞吞胞吐:非跨膜运输,且需能量。
【详解】A、HKT1转运Na+是通过通道蛋白,顺浓度梯度,不耗能,SOSⅠ通过载体蛋白,逆浓度梯度,耗能,所以HKT1转运Na+的速率比SOS1快,A错误;
B、据图可知,H+运输到液泡内需要消耗ATP,说明是逆浓度梯度,则NHX将H+运输到液泡外,是顺浓度梯度运输,属于协助扩散,B错误;
C、由图示可知,H+由细胞质基质运出细胞消耗 ATP,说明是逆浓度运输,说明膜外的H+浓度高于膜内,即细胞的细胞质基质中pH高于细胞膜外,C错误;
D、NHX有利于Na+进入液泡,提高液泡的吸水能力,所以NHX基因高表达有利于提高液泡吸水能力,D正确。
故选D。
11.(2024·江苏南通·一模)植物组织培养所用的培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞生命系统的边界是细胞壁
B.蔗糖进入植物细胞的方式是ATP间接供能的主动运输
C.植物组织培养过程中蔗糖不是植物细胞吸收的唯一碳源
D.培养基的pH值低于细胞内,有利于蔗糖的吸收
【答案】A
【分析】图示过程,植物细胞利用ATP水解的能量将H+运出,然后利用H+的浓度梯度化学势能,将蔗糖和H+一起运进细胞。
【详解】A、细胞壁具有全透性,植物细胞生命系统的边界是细胞膜,A错误;
B、蔗糖进入植物细胞的方式是消耗H+的浓度梯度化学势能的主动运输,而H+的浓度差的维持需要ATP的直接供能,B正确;
C、植物组织培养过程中蔗糖可以作为碳源并有助于维持渗透压,但不是植物细胞利用的唯一碳源 ,C正确;
D、植物细胞运输蔗糖需要借助膜外的高浓度H+,因此培养基的pH值低于细胞内,有利于蔗糖的吸收 ,D正确。
故选A。
12.(23-24高三下·江苏苏州·开学考试)丁桂儿脐贴可利用透皮给药法(肚脐处皮肤贴敷12小时)辅助治疗小儿腹泻腹痛。如图所示,贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞,刺激胃蛋白酶和胃酸分泌,具有促进消化的作用。下列相关叙述错误的是( )
A.丁香酚进入细胞不消耗细胞内化学反应释放的能量
B.胃壁细胞膜上协助H+排出的载体蛋白可降低反应的活化能
C.胃蛋白酶在细胞内合成后可通过胞吐作用进入胃液
D.此法可增加给药频率、避免儿童服药困难
【答案】D
【分析】分析题图,丁香酚顺浓度梯度进入胃壁细胞,促进胃蛋白酶的分泌,并且通过H+-K+-ATP酶把K⁺转运进胃壁细胞,同时把H⁺转运出胃壁细胞,促进胃酸的分泌,具有促进消化的作用。
【详解】A、如图所示,丁香酚进入细胞是顺浓度梯度,不消耗能量,A正确;
B、如图所示,胃壁细胞通过H+-K+-ATP酶排出H+,H+-K+-ATP酶可作H⁺载体蛋白,也能催化ATP水解,可降低反应活化能,B正确;
C、胃蛋白酶属于分泌蛋白,通过胞吐进入胃液,C正确;
D、因为该方法是利用透皮给药法(肚脐处皮肤贴敷12小时)辅助治疗小儿腹泻腹痛,所以具有减少给药频率、避免儿童服药困难等优点,D错误。
故选D。
13.(23-24高三下·江苏南通·开学考试)Ca2+在维持肌肉兴奋和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用,血液中Ca2+含量低会出现抽搐等症状。下图是Ca2+在小肠的吸收过程。相关叙述正确的是( )
A.钙在离子态下易被吸收,维生素A可促进Ca2+的吸收
B.Ca2+通过与Ca2+通道结合进入细胞的方式属于被动运输
C.Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输
D.Na+-Ca2+交换的动力来自于Na+的浓度差,属于被动运输
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、维生素D可以促进肠道对钙的吸收,人体内Ca2+可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞,钙在离子态下易被吸收,A错误;
B、Ca2+通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2+通道进入细胞的方式属于被动运输,但该过程离子不与通道结合,B错误;
C、Ca2+通过Ca2+-ATP酶从基底侧膜转出细胞,需要能量,属于主动运输,C正确;
D、Na+-Ca2+交换的动力来自于Na+的浓度差,属于主动运输,D错误。
故选C。
14.(2024·江苏南通·一模)中性红是一种活细胞染料,在酸性条件下解离出大量阳离子而呈樱桃红色。某同学将撕取的洋葱鳞片叶内表皮置于中性红染液中浸泡染色,然后用清水进行漂洗,再用30%的蔗糖溶液进行质壁分离,在显微镜下观察看到如图结果,相关判断正确的是( )
A.此时细胞正在吸水
B.液泡被染成樱桃红色
C.不同细胞的细胞液浓度相同
D.一段时间后细胞会发生自动复原
【答案】B
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
【详解】A、分析图,此刻细胞被蔗糖溶液处理,最有可能发生的是失水,A错误;
B、由于中性红是活性染料,因此被处理的细胞液泡被染成樱桃红色,B正确;
C、不同细胞的细胞液浓度不相同,C错误;
D、由于是被蔗糖处理,蔗糖不能进入细胞膜,一段时间后细胞不会发生自动复原,D错误。
故选B。
15.(2024·江苏南通·一模)如图表示高等植物分泌蛋白质的几种途径,其中途径1是经典分泌途径,其余是非经典分泌途径。相关叙述错误的是( )
A.参与途径1的细胞结构有内质网、高尔基体等
B.途径2、3分泌的蛋白质包含内源蛋白质和外源蛋白质
C.途径4中双层膜分泌泡的两层膜都来自内质网
D.途径5通过胞吐分泌蛋白质,体现了膜的流动性
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,在到高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、途径1是经典分泌途径,需要内质网、高尔基体等结构的参与,A正确;
B、途径2、3分泌的蛋白质有些分泌到细胞外,有些没有分泌到细胞外,所以包含内源蛋白质和外源蛋白质,B正确;
C、途径4双层膜分泌泡来源于内质网,没有经过高尔基体,双层膜分泌泡的两层膜都来自内质网,C正确;
D、途径5分泌蛋白质直接穿膜,没有体现膜的流动性,D错误。
故选D。
16.(2024·江苏无锡·模拟预测)CLCa蛋白是位于液泡膜上的转运蛋白。液泡借助该蛋白逆浓度梯度吸收2个的同时向外排出1个。野生型植株CLCa蛋白中一个谷氨酸发生突变后会转化为的通道蛋白(如图)。下列叙述错误的是( )
注:箭头粗细表示量的多少
A.野生型植株CLCa蛋白运输时需要消耗的电化学势能
B.突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变,从而影响其功能
C.突变型CLCa蛋白双向运输更有利于调节植物细胞的渗透压
D.根部特异性表达突变型CLCa蛋白可能会提高植株对氮素的利用率
【答案】C
【分析】由图可知,NO3−进入液泡需要消耗能量,也需要载体蛋白,故跨膜方式为主动运输,则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质,说明H+运出液泡是顺浓度梯度,因此方式是协助扩散;液泡膜上的NO3−/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的NO3−转运到液泡内,说明NO3−进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程NO3−的进入液泡的方式为主动运输。
【详解】A、液泡膜上的NO3−/H+转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的NO3−转运到液泡内,说明NO3−进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,A正确;
B、蛋白质不同的空间结构代表不同的功能,突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变,从而影响其功能,B正确;
C、突变型CLCa蛋白为NO3−的通道蛋白,不利于调节植物细胞的渗透压,C错误;
D、根部特异性表达突变型CLCa蛋白有利于细胞氨基酸的合成,可能提高植物对氮素的利用率,D正确。
故选C。
17.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)下列关于洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离及复原实验的叙述,正确的是( )
A.将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于质量分数为0.3%的蔗糖溶液中不会发生质壁分离
B.观察质壁分离实验时,用低倍镜找到观察对象并移至中央后换高倍镜
C.将细胞置于质量分数为0.3%的蔗糖溶液中,原生质体的吸水能力逐渐增强
D.质壁分离复原过程中,细胞壁与细胞膜之间的液体浓度高于外界液体
【答案】C
【分析】质壁分离的条件:(1)活细胞;(2)成熟的植物细胞(有大液泡和细胞壁);(3)外界溶液浓度大于细胞液。
【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞,具有大液泡,且0.3g/mL的蔗糖溶液的浓度大于洋葱鳞片叶内表皮细胞细胞液的浓度,因此会发生质壁分离,只是显微镜下不易观察质壁分离的现象,A错误;
B、用低倍镜观察可以观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程,不需要使用高倍镜,B错误;
C、将洋葱鳞片叶表皮细胞置于0.3g/ml蔗糖溶液时,细胞失水,细胞液浓度升高,因此细胞吸水能力逐渐增加,C正确;
D、细胞壁具有全透性,洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原过程中,细胞壁与细胞膜之间的液体浓度等于外界液体浓度,D错误。
故选C。
18.(23-24高三上·江苏·期末)下列有关生物学实验及探究活动的叙述,正确的是( )
A.以黑藻为材料观察植物细胞质壁分离时,能看到液泡体积变小、颜色加深
B.以黑藻为材料观察细胞质流动的实验时,能看到叶绿体围绕细胞核流动,且流动方向一致
C.显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中,不容易看到细胞周期各时期的图像
D.向洋葱根尖研磨液中加入双缩脲试剂后未出现紫色反应,表明该组织中不含蛋白质
【答案】C
【分析】1、黑藻具有液泡和叶绿体,可作为观察植物细胞质壁分离的材料,但其液泡是无色的。
2、用显微镜进行观察时,放大倍数越大,视野越暗。
【详解】A、质壁分离时,黑藻的颜色主要由原生质层里面的叶绿体体现,其液泡是无色的,A错误;
B、高度分化的黑藻叶片液泡很大,叶绿体被挤到细胞外层,且流动方向不一定相同,B错误;
C、由于处于分裂期各时期的细胞少,显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野,往往看不全细胞周期各时期的图像,C正确;
D、洋葱根尖研磨液中加入双缩脲试剂未出现紫色,说明该组织含水量多,蛋白质含量少,而不是没有蛋白质,D错误。
故选C。
19.(23-24高三上·江苏南通·阶段练习)图是海水稻根细胞与耐盐性相关的生理过程。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A.H⁺通过主动运输运出细胞,保持细胞膜外 pH为酸性
B.H₂O 通过自由扩散进入细胞,降低细胞内渗透压
C.Na⁺以相同方式排出细胞和进入液泡,提高耐盐性
D.土壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性
【答案】B
【分析】1、不同物质跨膜运输的方式不同,包括主动运输、被动运输;其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。
2、主动运输的特点:①消耗能量(来自于ATP水解或离子电化学势能),②需要转运蛋白协助,③逆浓度梯度进行。
3、协助扩散的特点:①不消耗能量,②需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
4、自由扩散的特点:①不消耗能量,②不需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
【详解】A、据图分析可知,根细胞膜上H+转运蛋白使H+通过主动运输的方式运出根细胞,则可保持细胞膜外pH为酸性,A正确;
B、据图分析可知,H₂O 即可通过转运蛋白协助进入细胞,即协助扩散,也可以通过自由扩散进入细胞,B错误;
C、Na+由细胞内排出细胞的过程是由低浓度到高浓度,需要转运蛋白,为主动运输;Na+由细胞质基质进入液泡的过程是由低浓度到高浓度,属于主动运输,能量来自H+跨膜运输的电势能,C正确;
D、Na+由细胞内排出细胞和Na+由细胞质基质进入液泡都可以提高耐盐性,都是主动运输,需要消耗能量,而能量的产生与根细胞呼吸强度有关,而土壤中氧含量会影响细胞呼吸,则土壤中氧含量不足可能会影响水稻的耐盐性,D正确。
故选B。
20.(2024·江苏·模拟预测)下面为“复方消化酶胶囊”的说明书(节选)。下列相关叙述错误的是( )
复方消化酶胶囊说明书
【成分】本品为复方制剂,含胃蛋白酶、淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶……
【适应证】用于食欲缺乏、消化不良,包括腹部不适、餐后腹胀、恶心……
A.该药属于西药,无毒副作用
B.服用前需要仔细阅读说明书
C.该药不需要医生处方就能购买
D.适用于消化不良患者的治疗
【答案】A
【分析】安全用药是指根据病情需要,正确选择药物的品种、剂量和服用时间等,以充分发挥最佳效果,尽量避免药物对人体产生的不良作用或危害。
【详解】A、该药由多种消化酶和辅助成分组成,其中消化酶来源于消化酶来源于动物、植物或微生物,辅助成分可通过化学合成,属于西药,食用后可能出现呕吐、腹泻等不良反应,A错误;
B、科学合理用药的基本要求就是通过药品说明书了解药物的功效、副作用、用法用量、注意事项等信息后,再开始药物治疗,B正确;
C、药品分处方药和非处方药,非处方药是不需要医师处方,可自行判断、购买和使用药品,复方消化酶胶囊属于非处方药,C正确;
D、根据说明该药书可知,该药适用于食欲缺乏、消化不良,包括腹部不适、餐后腹胀、恶心等患者的治疗,D正确。
故选A。
21.(2024·江苏扬州·模拟预测)淀粉酶可以使面粉中的淀粉水解,保证了面团发酵时有足够的糖源,从而加快气体生成速度,使成品更加蓬松柔软。某实验小组用两种淀粉酶进行实验,结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验可通过检测淀粉剩余量来计算酶的相对活性
B.随温度的升高,两种淀粉酶降低活化能的能力逐渐下降
C.在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶,气体的产生速率相近
D.淀粉水解的产物可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀
【答案】B
【分析】由曲线图分析可知,该实验的自变量是温度和淀粉酶的种类,因变量是酶的相对活性,两种淀粉酶都是先随着温度的升高,酶的相对活性增强,超过一定温度后,酶的相对活性随着温度升高而降低,两曲线比较可知,普通淀粉酶比耐热淀粉酶对温度更敏感。
【详解】A、该实验的自变量是温度和淀粉酶的种类,因变量是酶的相对活性,一段时间后可通过检测淀粉剩余量来计算酶的活性,A正确;
B、随温度的升高,两种淀粉酶的相对活性先升高后降低,即两种淀粉酶降低活化能的能力先升高后降低,B错误;
C、由图可知在52 ℃左右时,两条曲线出现了交点,因此在52 ℃左右分别使用两种淀粉酶,气体的产生速率相近,C正确;
D、淀粉水解的产物是麦芽糖等,可与斐林试剂在水浴加热的条件下反应形成砖红色沉淀,D正确。
故选B。
22.(2024·江苏徐州·模拟预测)根据能量的来源不同,主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是( )
A.ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能
B.协同转运分为同向和反向转运,由ATP直接提供能量
C.利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上
D.葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白
【答案】A
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式。
不需能量的被动运输,又分为两种方式:
(1)自由扩散:不需要转运蛋白的协助。如:氧气,二氧化碳,脂肪。
(2)协助扩散:需要转运蛋白的协助。如:氨基酸,核苷酸。特例:葡萄糖进出红细胞。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度。如:矿物质离子。
3、胞吞、胞吐:大分子物质的跨膜运输,需要消耗能量。
【详解】A、据图所示,ATP驱动泵具有运输物质,同时将ATP转化为ADP,同时释放出能量,故ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能,A正确;
B、协同转运分为同向和反向转运,能量来自于顺浓度梯度所产生的电化学梯度势能,B错误;
C、细菌没有叶绿体,C错误;
D、协同转运蛋白参与的是主动运输,葡萄糖进入红细胞的运输是协助扩散,D错误。
故选A。
23.(2024·江苏盐城·模拟预测)生物固氮指大气中的N2经生物固氮酶催化还原成氨的过程,该过程还需要大量的ATP和[H](NADH),同时固氮酶对氧十分敏感,遇氧容易发生不可逆的失活。常见的固氮菌有好氧和厌氧两种类型,固氮总反应式如下。下列有关叙述错误的是( )
A.温度、pH及气体条件均可通过改变酶的结构来影响酶活性
B.NADH是还原型辅酶Ⅰ,在固氮反应中起还原剂的作用
C.好氧固氮菌可能通过增强呼吸降低局部O2浓度以保证固氮酶活性
D.固氮菌和硝化细菌均属于生态系统的生产者
【答案】D
【分析】生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程,固氮生物都属于个体微小的原核生物,所以,固氮生物又叫做固氮微生物。固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶。
【详解】A、酶是具有催化作用的有机物,温度和pH都会影响酶的活性,酶在最适的温度和最适的pH条件下酶的活性最高,而固氮酶对氧十分敏感,遇氧气容易失活,所以气体条件也会影响酶的活性,A正确;
B、NADH是还原型辅酶Ⅰ,主要在细胞中参与物质和能量代谢,在固氮反应中起还原剂的作用,B正确;
C、固氮酶对氧十分敏感,遇氧容易发生不可逆的失活,所以好氧固氮菌可能通过增强呼吸降低局部O2浓度以保证固氮酶活性,C正确;
D、硝化细菌属于生态系统的生产者,而固氮菌有的是分解者,有的是消费者,D错误。
故选D。
24.(2024·江苏南通·三模)科学家在体外合成了一种能降解某种塑料的“超级酶”。下列有关叙述正确的是( )
A.适当升高温度即可提高“超级酶”降解塑料的速率
B.使用“超级酶”降解塑料的效率,受到塑料种类的限制
C.“超级酶”的体外合成不受pH、氧气等环境条件的影响
D.探究“超级酶”的高效性需设置自然降解塑料作为对照
【答案】B
【分析】酶是指活细胞产生具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶的特性有高效性、专一性、反应条件较温和。
【详解】AB、酶的催化速率受到温度和pH、塑料种类等多种因素的影响,故适当升高温度不一定提高“超级酶”降解塑料的速率,A错误,B正确;
C、“超级酶”的体外合成受pH、氧气等环境条件的影响,C错误;
D、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比,降低化学反应活化能的效果更显著,探究“超级酶”的高效性需设置无机催化剂组别,D错误。
故选B。
25.(2024·江苏扬州·模拟预测)腺苷是动物体内的一种重要的促进睡眠的物质。图1为神经元中腺苷合成及转运示意图,图2是dATP的结构简式。下列说法错误的是( )
A.该过程中腺苷实际上是一种神经递质,起到传递信息的作用
B.腺苷与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,使突触后膜电位下降
C.dATP中含有特殊的化学键,可作为直接的能源物质
D.dATP水解后脱去磷酸基的物质能参与RNA的合成
【答案】D
【分析】题图分析:
图1:图1表示腺苷合成及转运示意图,囊泡中的ATP 通过胞吐出来被利用,转化为腺苷,而腺苷又通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。
图2:dATP是由1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和3分子磷酸基团连接而成,水解时释放出较多能量。
【详解】A、该过程中腺苷实际上是一种神经递质,由突触前膜释放作用于突触后膜的特异性受体上,起到传递信息的作用,A正确;
B、由题可知腺苷是动物体内的一种重要的促进睡眠的物质,说明腺苷属于抑制性递质,与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,使突触后膜电位下降,B正确;
C、dATP中含有两个特殊的化学键,这两个特殊的化学键容易断裂释放其中能量,可作为直接的能源物质,C正确;
D、dATP的五碳糖是脱氧核糖,dATP水解后脱去磷酸基的物质能参与DNA的合成,D错误。
故选D。
26.(2024·江苏盐城·模拟预测)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程,糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化,相关叙述正确的是( )
A.该过程的发生与细胞中的吸能反应相关联
B.细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化
C.酵母菌能发生底物水平磷酸化,而乳酸菌细胞中不能发生
D.该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成
【答案】B
【分析】腺苷三磷酸(ATP)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、放能反应一般与ATP的合成相联系,ATP的合成的能量来自放能反应所释放的能量,A错误;
B、ADP和磷酸脱水合成ATP,形成水的部位可以是细胞质基质(糖酵解)和线粒体(三羧酸循环),B正确;
C、酵母菌和乳酸菌细胞均可以发生糖酵解,都能发生底物水平磷酸化,C错误;
D、底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程,不需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成,D错误。
故选B。
27.(23-24高三下·江苏南通·开学考试)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程,糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化,相关叙述错误的是( )
A.该过程的发生与细胞中的放能反应相关联
B.细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化
C.酵母菌和乳酸菌细胞中都能发生底物水平磷酸化
D.该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成
【答案】D
【分析】腺苷三磷酸(ATP)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、放能反应一般与ATP的合成相联系,ATP的合成的能量来自于放能反应所释放的能量,A正确;
B、ADP和磷酸脱水合成ATP,形成水的部位可以是细胞质基质(糖酵解)和线粒体(三羧酸循环),B正确;
C、酵母菌和乳酸菌细胞均可以发生糖酵解,都能发生底物水平磷酸化,C正确;
D、底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中,产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程,不需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成,D正确。
故选D。
二、多选题
28.(2024·江苏·模拟预测)如图为某种载体蛋白的运输示意图,下列判断正确的是( )
A.该蛋白可表示钠钾泵,通过主动运输参与动作电位末期神经元膜内外的钠钾平衡调节
B.使用呼吸抑制剂或转运溶质竞争性类似物均可使转运蛋白对溶质转运速率下降
C.转运蛋白磷酸化可导致蛋白质构象发生改变提高了其与转运溶质的亲和力
D.转运蛋白外侧富含疏水氨基酸,与具有流动性的磷脂分子不同,其在膜上的位置是固定的
【答案】BC
【分析】1、钠钾泵(也称钠钾转运体、钠钾ATP酶),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布;
2、一般认为钠钾泵首先在膜内侧与细胞内的钠离子结合,ATP酶活性被激活后,由ATP水解释放的能量使“泵“本身构象改变,将钠离子输出细胞;与此同时,“泵”与细胞膜外侧的钾离子结合,发生去磷酸化后构象再次改变,将钾离子输入细胞内。研究表明,每消耗1个ATP分子,可使细胞内减少3个钠离子并增加2个钾离子。
【详解】A、钠钾泵钠钾转运方向相反,不能表示钠钾泵通过主动运输参与动作电位末期神经元膜内外的钠钾平衡调节,A错误;
B、呼吸抑制剂使ATP供应减少,转运溶质类似物竞争结合位点使转运速率下降,B正确;
C、Pi结合后转运溶质与结合位点结合,说明亲和力改变,C正确;
D、构成膜的磷脂分子是可以运动的,其在膜上的位置不固定(流动镶嵌模型),D错误。
故选BC。
29.(23-24高三上·江苏苏州·阶段练习)溶酶体膜上的离子转运蛋白对维持溶酶体pH稳态具有非常重要的作用,其中几种常见的阳离子转运蛋白如下图所示,相关叙述正确的有( )
A.溶酶体内含有多种水解酶,能分解细胞器,杀死病毒或细菌
B.图中的五种转运蛋白均属于通道蛋白
C.V-ATPase能将细胞质基质中的H+逆浓度泵入溶酶体
D.TMEM175通过协助扩散将H+运出,以维持溶酶体碱性环境
【答案】AC
【分析】1、被动运输:物质以扩散的方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
2、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫 做主动运输。
【详解】A、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与细菌,A正确;
B、图中的V-ATPase属于载体蛋白,不属于通道蛋白,B错误;
C、V-ATPase能将细胞质基质中的H+逆浓度泵入溶酶体,其运输方式为主动运输,C正确;
D、TMEM175通过顺浓度梯度将H+运出溶酶体,运输方式为协助扩散,而溶酶体的环境是酸性的,D错误。
故选AC。
30.(2024·江苏南通·二模)空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA。该技术设计了一种标签TIVA-tag(包括一段尿嘧啶序列和蛋白质),该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾(真核细胞mRNA均具有)结合得到产物TIVA-tag-mRNA,回收并纯化该产物之后,将mRNA洗脱下来用于转录组分析。下列叙述错误的是( )
A.TIVA-tag与染色体、ATP含有的五碳糖相同
B.推测TIVA-tag与mRNA结合的场所在细胞质基质
C.上述过程涉及到氢键和磷酸二酯键的形成和断裂
D.同一生物的不同活细胞利用该技术获得的TIVA-tag-mRNA种类相同
【答案】ACD
【分析】 基因的表达:①转录:以DNA为模板,通过碱基互补配对原则,在RNA聚合酶的作用下合成mRNA;②翻译:以mRNA为模板,在核糖体的参与和酶的催化作用下,合成多肽链。
【详解】A、染色体含有脱氧核糖,ATP含有核糖,两者五碳糖不同,A错误;
B、mRNA存在于细胞质基质,推测TIVA-tag与mRNA结合的场所在细胞质基质,B正确;
C、TIVA-tag与mRNA的腺嘌呤序列尾结合形成的是氢键,洗脱断裂的也是氢键,不涉及磷酸二酯键的形成和断裂,C错误;
D、同一生物的不同活细胞基因选择性表达的情况不同,产生的mRNA不同,利用该技术获得的TIVA-tag-mRNA种类不相同,D错误。
故选ACD。
31.(23-24高三上·江苏扬州·期末)一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子,载体分子对一定的离子有专一的结合部位,载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关
B.载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子
C.磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成
D.未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化
【答案】ABD
【分析】图中展示磷酸激酶催化ATP分解为ADP时,能将1个磷酸基团转移到细胞膜上的某载体上,使载体活化,活化载体能在细胞膜的一侧与离子结合。在磷酸酯酶的作用下,活化载体释放磷酸基团,成为未活化载体,同时在细胞膜的另一侧释放所结合的离子。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,则生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关,A正确;
B、载体蛋白具有专一性,载体蛋白通过改变构象,只转运与自身结合部位相适应的分子或离子,B正确;
C、据图分析,磷酸激酶的作用是在ATP和底物之间起催化作用,将一个磷酸基团转移到载体上;磷酸酯酶是通过催化磷酸酯键水解使载体去磷酸化的酶,C错误;
D、图示未活化的载体,在磷酸激酶的催化下,可获得ATP转移的磷酸集团,而再度活化,D正确。
故选ABD。
32.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)温度是常见的影响酶活性的环境因素,如图是温度对海鞘蛋白酶活性的影响,曲线表示相关处理时间。下列相关叙述错误的是( )
A.温度超过60℃后,海鞘蛋白酶的肽键会发生断裂
B.海鞘蛋白酶最适宜温度是固定值,不会发生改变
C.处理10小时后,海鞘蛋白酶最适合在40℃保存
D.单位时间内溶液中生成的氨基氮越多酶活性越高
【答案】ABC
【分析】酶的特性:
1、酶具有高效性;
2、酶具有专一性;
3、酶的作用条件较温和:(1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的;(2)在最适宜的温度和PH条件下,酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
【详解】A、温度超过60℃后,海鞘蛋白酶的空间结构可能被破坏,但肽键不断裂,A错误;
B、如图可知,海鞘蛋白酶最适宜温度除了受温度影响外,还可能受其他因素影响,会发生改变,B错误;
C、处理10小时后,海鞘蛋白酶最适合在低温环境中保存,C错误;
D、单位时间内溶液中生成的氨基氮越多,说明反应速率越快,酶活性越高,D正确。
故选ABC。
33.(23-24高三上·江苏扬州·期末)如图是工厂用液态法酿造黄酒的工艺流程图,下列叙述错误的是( )
A.温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的酶促反应
B.发酵时间是无关变量,不会影响发酵产量
C.酿酒酵母和植物乳杆菌可以直接利用糯米中的淀粉
D.多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成
【答案】BC
【分析】1、酵母菌是真核细胞,代谢类型是异养兼性厌氧型;乳酸菌是原核生物,代谢类型是异养厌氧型。
2、酶的作用条件较温和,如需要适宜的温度和pH值。在最适条件下,酶的催化活性最高,低温可以降低酶的活性,随着温度升高,酶的活性逐渐增强;高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变而永久性的失活。
【详解】A、酶的活性受温度、pH的影响,因此温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的酶促反应,A正确;
B、发酵时间会影响发酵产量,B错误;
C、据图分析可知,糯米中的淀粉需要糖化后才能被酿酒酵母和植物乳杆菌利用,C错误;
D、黄酒风味受原料、发酵条件、菌种等多种因素影响,多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成,D正确。
故选BC。
34.(2023·山东临沂·二模)酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是( )
A.竞争性抑制剂与底物结构相似,可竞争性结合酶的活性部位,从而影响酶促反应速率
B.非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似,均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C.通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,会降低酶促反应的反应速率
D.随底物浓度的增大,丙组的反应速率低于乙组,可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
【答案】BC
【分析】竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂:竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂。它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生酶活性的可逆的抑制作用。非竞争性抑制剂在化学结构和分子形状上与底物无相似之处,因此并不在活性中心与酶结合,而是在活性中心以外的地方结合。然而一旦结合,酶的空间结构就发生变化,从而导致活性中心不能再结合底物。
【详解】A、竞争性抑制剂与底物结构相似,可竞争性结合酶的活性部位,使酶与底物结合机会下降,从而影响酶促反应速率 ,A正确;
B、非竞争性抑制剂改变酶空间结构,与高温的作用机理相似,均会使酶空间结构改变而丧失催化功能 ,但和低温使酶活性下降机理不同,B错误;
C、通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,使底物和酶结合机会增大,会升高酶促反应的反应速率 ,C错误;
D、随底物浓度的增大,丙组的反应速率低于乙组,丙组的最大反应速率低于甲、乙组,可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关 ,D正确。
故选BC。
三、非选择题
35.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)下图是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图。研究表明水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3向C4途径转变,C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境,而且两条途径在同一细胞中进行。请据图回答下列问题:
(1)观察黑藻细胞质的流动可用 (填结构)的运动作为标志,图中CO2的来源有 (填场所)。
(2)由图可知,丙酮酸转化为PEP的过程属于 (填“吸能”或“放能”)反应。图中催化CO2固定的两种酶(PEP羧化酶、Rubisco)中,与CO2亲和力较高的是 酶,这是自然选择的结果,意义是 。
(3)某实验小组利用黑藻进行了如下实验,请补充完整实验过程并分析回答有关问题。
实验步骤的目的
主要实验步骤
材料准备
取若干盛有一定量浓度为1%的① 溶液的玻璃瓶,将玻璃瓶均分为甲、乙、丙、丁四组,每个玻璃瓶中均放入等量、新鲜的黑藻叶片,用橡胶塞密封。
实验过程
甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯,分别控制灯距为10cm、15cm、20cm。作为对照组,对丁组玻璃瓶进行② 处理,其他条件相同且适宜,培养一段时间。
实验数据记录
组别
甲
乙
丙
丁
瓶内氧气的变化速率(mg·h-1)
6.47
4.22
1.98
-2.14
实验结果分析
甲到丙瓶内氧气的释放速率可以表示这段时间内黑藻的③ ,丁瓶内氧气的变化速率可以表示这段时间内黑藻的呼吸速率。
该实验的目的是 ,该实验得出的结论是 。
【答案】(1) 叶绿体 外界环境、线粒体
(2) 吸能 PEP羧化 使轮叶黑藻能适应水中低CO2的环境,提高其光合作用强度
(3) NaHCO3(CO2缓冲液) 遮光(或黑暗) 净光合速率 探究光照强度对光合作用的影响 在一定范围内,随光照强度的增加,光合作用速率逐渐增强
【分析】分析题图可知:C3途径是指CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物;C4途径是指在PEP羧化酶的催化下,PEP在叶肉细胞中与HCO3-结合,先把CO2固定成草酰乙酸,再转化为苹果酸,重新释放CO2后进入卡尔文循环。
【详解】(1)黑藻叶绿体呈绿色,故观察细胞质的流动,可用叶绿体的运动作为标志。分析题图可知,图中CO2的来源有外界环境、呼吸作用。
(2)由图可知,丙酮酸转化为PEP的过程需要ATP水解提供能量,属于吸能反应;结合题干“水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3向C4途径转变,C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境”,说明C4循环中PEP羧化酶与CO2的亲和力高于C3循环中的Rubisco,这是自然选择的结果,使得轮叶黑藻能适应水中低浓度CO2的环境,提高其光合强度,利于其生长。
(3)①植物进行光合作用需要的条件有光照、CO2等,从表格中“甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯,分别控制灯距为10cm、15cm、20cm”可知实验的自变量为光照强度,其他无关变量保持一致且适宜,故实验需要保证正常的CO2原料供应,即材料准备中应取若干盛有一定量浓度为1%的NaHCO3(分解释放CO2,维持玻璃瓶中二氧化碳浓度稳定)溶液的玻璃瓶;②③“甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯,分别控制灯距为10cm、15cm、20cm,作为对照组,对丁组玻璃瓶进行遮光处理,其他条件相同且适宜,培养一段时间”体现的是实验组和对照组的设置,故该操作的目的为设置对照实验(实验遵循对照原则和单一变量原则);④甲到丙瓶中的黑藻同时进行了光合作用和有氧呼吸,光合作用速率大于呼吸速率时,黑藻向外释放氧气,故甲到丙瓶内氧气的释放速率表示这段时间内黑藻的净光合速率;⑤⑥由表格数据可知,甲到丙瓶,灯距逐渐增大,光合作用逐渐减弱,氧气释放速率随之下降,故实验结论为:在一定范围内,随光照强度的增加,光合作用速率逐渐增强,可以推测,该实验的实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响。
36.(23-24高三下·江苏苏州·开学考试)光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统Ⅱ(PSⅡ)、细胞色素b6f和光系统Ⅰ(PSⅠ)等光合复合体组成。研究发现,植物体内至少存在线性电子传递和环式电子传递两条途径,如下图所示。高温胁迫是影响植物光合作用的重要逆境因素之一,植物体会启动一系列防御机制进行应对。请回答下列问题:
(1)光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,具有 光能的作用。适宜环境温度下,PSII和PSⅠ共同受光的激发,H2O裂解释放的电子(e-)经过PSⅡ、PQ、 和PSⅠ的推动,最终被 接受。图中ATP合酶的功能有 。
(2)高温胁迫下,PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落,导致PSII的 均发生改变,光能利用率下降。此时,仅由PSⅠ推动的环式电子传递被激活,这使得NADPH的生成量 ,跨膜质子(H+)梯度 (选填“能形成”或“不能形成”),光反应产生的ATP与NADPH的比值 (选填“上升”或“下降”或“基本不变”),从而起到光保护作用。
(3)高温胁迫还会引发活性氧ROS(如自由基、H2O2等)的积累,进一步抑制光反应的发生。分析其原因可能有
a. ROS攻击类囊体膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤
b. ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其分解并失去活性
c. ROS造成叶绿体DNA的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻
d. ROS会加快PSⅡ的修复过程,进一步限制电子的线性传递过程
(4)高温胁迫下,植物还能通过增加瞬时气孔导度的方式进行保护,该方式的生理机制是 。
【答案】(1) 吸收、传递和转化 细胞色素b6f和PC NADP+ 运输H+ ,催化ATP的合成
(2) 结构和功能 减少 能形成 上升
(3) ac
(4)气孔导度增加,蒸腾作用变大,可以降低叶片温度,从而避免受到高温的损害
【分析】光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)。PSⅡ光解水,PSI还原NADP+。光系统II的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到电子传递体PQ,传递到PQ上的高能电子就好像接力赛跑中的接力棒一样,依次传递给细胞色素b6f和PC。光系统I吸收光能后,通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。水光解产生H+,使类囊体腔内H+浓度升高,H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外中H+浓度降低,同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内,这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差,类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP。
【详解】(1)光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,具有吸收、传递和转化光能的作用,由图可知,在光合作用的光反应阶段,PSII和PSⅠ共同受光的激发,H2O裂解释放的电子(e-)经过PSⅡ、PQ、细胞色素b6f和PC和PSⅠ的推动,可用于NADP+和H+结合形成NADPH;在ATP合成酶的作用下,氢离子浓度梯度提供分子势能,促使ADP与Pi反应形成ATP,因此ATP合酶的功能有运输H+ ,催化ATP的合成。
(2)PSⅡ中的捕光复合体能够吸收光能,高温胁迫下,PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落,导致PSII的结构和功能均发生改变,从而导致光能利用率下降。由图可知,PSII受光的激发,H2O裂解释放的电子(e-)经过PSⅡ、PQ、细胞色素b6f和PC和PSⅠ的推动,与NADP+和H+结合形成NADPH,此时,仅由PSⅠ推动的环式电子传递被激活,这使得NADPH的生成量减少。膜内侧的H+ 除了来自于水的光解(发生在PSⅡ),还能来自于PQ、PQH2的转化,若PSII受损,跨膜质子(H+)梯度能形成,H+跨膜运输在ATP合酶的作用下形成ATP,因此光反应产生的ATP与NADPH的比值上升。
(3)高温胁迫还会引发活性氧ROS的积累,ROS化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等物质,造成氧化性损伤,例如: ROS攻击类囊体膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤;ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其变性并失去活性,但不会使其分解;ROS造成叶绿体DNA的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻;ROS会减缓PSⅡ的修复过程,ac正确,bd错误。
故选ac。
(4)高温胁迫下,植物瞬时增加气孔导度,蒸腾作用变大,可以降低叶片温度,从而避免受到高温的损害。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$