内容正文:
生物学试卷
本试卷共12页,35题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共30题,每小题1.5分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 人感染2019-nCoV(冠状病毒)后常见体征有发热、咳嗽、气促和呼吸困难等,在较严重病例中,感染可导致肺炎。此外某些支原体和细菌感染也可导致肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 细菌和支原体的遗传物质是DNA,而新冠病毒的遗传物质为RNA
B. 引起肺炎的冠状病毒、支原体和细菌都属于原核生物
C. 支原体没有细胞器,可能是现存的最简单的单细胞生物
D. 青霉素能抑制细胞壁的形成;因此可用于治疗支原体感染引起的疾病
2. 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,下列叙述正确的是( )
A. 对该野果进行脂肪的鉴定实验中,若视野一半清晰,一半模糊则可能是观察材料薄厚不均,观察材料应薄而透明
B. 若在该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的葡萄糖
C. 进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,因为它们的成分相同
D. 进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
3. 蛋白质的变性是在指某些物理或化学因素的作用下,其特定的空间结构被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。下列相关叙述正确的是( )
A. 高温、低温、强酸和强碱都能导致蛋白质变性
B. 蛋白质变性的实质是蛋白质水解为多肽链的过程
C. 加酒精引起细菌和病毒的蛋白质变性,可达到消毒、灭菌的目的
D. 变性后的蛋白质不能与双缩脲试剂反应呈现紫色
4. 如图为某真核生物体内由不同化学元素组成的化合物的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 若①是大分子化合物,可能具有运输、调节和免疫功能
B. 若②为细胞内的储能物质,则一定是以碳链为骨架的生物大分子,如淀粉、糖原
C. 若③是该生物的遗传物质,则③彻底水解产物有6种
D. 若①③共同构成合成蛋白质的车间,则该结构的形成与核仁有关
5. 如图是DNA和RNA组成的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. 判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中3'位置的基团
B. 乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有8种
C. 若将RNA彻底水解,能获得8种不同的有机物
D. 组成DNA的核苷酸连成长链时,丰富的空间结构储存了大量遗传信息
6. 如图是细胞膜(质膜)结构模式图,相关叙述错误的是( )
A. 植物细胞也是以细胞膜作为系统的边界
B. ②既有脂溶性部分又有水溶性部分
C. ④是相对疏水的环境,水分子主要通过协助扩散方式穿过膜结构
D. 膜的选择透过性仅与①和②的种类和数量有关,与磷脂分子无关
7. 科学家发现一种能在细胞膜上钻孔的单分子“纳米机器”一分子转子。分子转子的化学本质是蛋白质,在接受能量的情况下可高速旋转并在靶细胞的细胞膜上钻孔,这有望将药物送入癌细胞而诱导癌细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A. 分子转子在细胞膜上旋转钻孔,说明蛋白质具有运动功能
B. 分子转子能否与靶细胞结合,主要取决细胞膜上的糖蛋白
C. 钻孔后才能将药物送入,说明细胞膜能控制物质进出细胞
D. 将治疗药物运送到细胞中,分子转子需要钻开两层生物膜
8. 下列关于细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 溶酶体合成多种水解酶,分解衰老损伤的细胞器
B. 叶绿体合成葡萄糖,而线粒体分解葡萄糖
C. 内质网不参与物质合成,但参与物质运输
D. 胰腺腺泡细胞与肌细胞相比,高尔基体含量较多
9. 下列有关图中的结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 所有大分子物质都可通过④进出细胞核,④还可参与信息交流
B. 细胞分裂过程中可能会出现①周期性的出现和消失
C. 该结构的功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
D. ②的分子结构模型是流动镶嵌模型,RNA进出细胞核需要穿过0层膜结构
10. 某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶和0.3g/mL的蔗糖溶液等实验材料进行质壁分离及复原实验。他们根据实验观察到的现象,绘制了如下曲线图,其中有一个图存在科学性错误。下列叙述错误的是( )
A. 制作临时装片时最好选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B. 图2曲线存在科学性错误,用蒸馏水处理时,细胞液浓度会持续降低
C. 图3过程中洋葱鳞片叶细胞的大小变化不大与细胞壁伸缩性低有关
D. 蔗糖溶液处理前后和蒸馏水处理前后均可构成对照
11. 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散称为渗透作用。下图表示将某一成熟植物细胞放 入某种溶液后某一时刻的状态(此时细胞有活性)。下列有关说法正确的是( )
A. 此时植物细胞液的浓度与外界溶液浓度相等
B. 图中由①②③组成的结构相当于发生渗透作用所需的半透膜
C. 洋葱鳞片叶内表皮细胞液泡中无色素存在,故不能作为观察质壁分离的材料
D. 若某种溶液为一定浓度的硝酸钾溶液,则该细胞最终不一定会回到正常细胞状态
12. 图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A. 变形虫通过a过程摄取水中的有机颗粒
B. 乳腺细胞合成的蛋白可通过b过程排出
C. a、b过程都与细胞膜上的蛋白质无关
D. a、b过程都需要消耗细胞呼吸代谢的能量
13. 下图a、b、c 为主动运输的三种类型,下列叙述错误的是( )
A. 主动运输需要载体蛋白协助,且载体蛋白都有专一性
B. 主动运输需要消耗能量,但不一定都需要ATP水解供能
C. b类型借助的载体蛋白在运输分子或离子时会发生磷酸化,并具有催化作用
D. 主动运输保证了细胞能选择性吸收所需物质并排出所有有害物质
14. 酶是活细胞产生的有机物,在细胞代谢中发挥催化作用。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A. 唾液淀粉酶能催化蛋白质和淀粉的水解
B. 应在最适温度和最适pH下保存胃蛋白酶
C. 适宜条件下,酶催化分解的速率比更高
D. 人体合成的蔗糖酶催化蔗糖分解的过程发生在细胞内
15. 科研人员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。下列叙述错误的是( )
A. 由图甲可知,该种微生物适合在温度较高的环境中生存
B. 该酶作用的最适温度是60℃
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
16. 某同学在进行探究温度对a-淀粉酶活性的影响实验时绘制了如图所示曲线,但他忘记标记温度数值。根据图示曲线分析,甲、乙、丙三组实验对应温度的数值大小不可能为( )
A. 乙丙>甲 B. 甲>乙>丙
C. 丙>乙>甲 D. 丙>甲>乙
17. 下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶,Q表示能量,甲、乙表示化合物)。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的许多放能反应伴随着甲的消耗,能量储存在ATP中
B. 物质乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一
C. ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合,使其磷酸化而导致构象改变,活性也被改变
D. Q1可以来源于光能,Q2不能转化为光能,M1和M2不是同一种酶
18. 内共生起源学说认为被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体,如下图所示。据此分析下列关于叶肉细胞中叶绿体叙述不正确的是( )
A. 叶绿体中没有染色体
B. 叶绿体含有核糖体,可自主进行部分蛋白质的合成
C. 叶绿体的外膜与细菌细胞膜相似,内膜与真核细胞的细胞膜相似
D. 是细胞内能量转换的重要场所
19. 马铃薯块茎细胞和酵母菌细胞呼吸的流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 物质a表示水,物质c表示乳酸
B. 条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量可分为3条去路
C. 条件Y下,物质b产生时伴随ATP的合成
D. 条件X下,不同细胞产物不同的根本原因是酶不相同
20. 下列关于细胞呼吸,不正确的说法是( )
A. 人体内,产生CO2的细胞呼吸一定是有氧呼吸
B. 水果贮藏在完全无氧的环境中,可将有机物损失减小到最低程度
C. 没有线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸
D. 真核细胞有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体
21. 甲、乙两图为探究酵母菌呼吸方式的实验装置图,下列有关该实验叙述错误的是( )
A. 该实验中,甲组为对照组,乙组为实验组
B. D瓶应封口放置一段时间后再连通E瓶
C. 装置甲中A瓶是为了除去空气中的二氧化碳
D. 实验中的葡萄糖溶液应煮沸后冷却到室温使用
22. 某实验小组欲对光合色素进行分离,实验装置如图所示,其中样点处为过滤后的色素提取液,Ⅰ~Ⅳ为不同色素形成的色素带。下列叙述正确的是( )
A. 在层析液中溶解度最大的是Ⅳ中的色素
B. 颜色呈现为橙黄色的色素带是Ⅱ
C. 若提取色素时未加SiO2,则4条色素带中变窄的是Ⅰ和Ⅱ
D. Ⅲ和Ⅳ中的色素主要吸收蓝紫光和红光
23. 如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响,已知其他条件相同且适宜,下列叙述错误的是( )
A. P点时表示植物净光合速率等于呼吸速率
B. P点对应的温度为该野生型小麦生长的最适温度
C. P点时若突然降低光照,短时间内C3的消耗速率降低
D. 在温度5°C~25°C的区间,温度是限制光合作用的主要因素
24. 下列关于光合作用探究历程的说法,错误的是( )
A. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能并释放氧气
B. 希尔的实验说明水的光解产生氧气,且氧气中的氧元素全部来自水
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
25. 图中①~④表示某细胞的部分细胞器,据图判断下列有关叙述错误的是( )
A. 该图属于亚显微结构图,此细胞是动物细胞或低等植物细胞
B. ④在原核细胞和真核细胞中普遍存在,②与细胞的有丝分裂有关
C. 在结构①②③④中,含有核酸的是①④,含有蛋白质的是①②③④
D. 细胞有氧呼吸的场所有①,在所有细胞中都存在
26. 将某种植物的成熟细胞放在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间后发生了如图甲所示的变化;S代表两种结构间的平均距离,S与时间的关系如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A. t点以后,细胞与外界溶液仍有水分子的交换
B. 用黑藻叶片进行该实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C. 图乙中在0~t时间段内,随时间的延长细胞吸水能力逐渐增强
D. 若S在逐渐减小,说明此时细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度
27. 下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )
A. pH从10降低到1的过程中,胃蛋白酶的活性先增强后降低
B. “探究温度对酶活性的影响”实验中,将酶在不同温度下保温适宜时间后再加入底物
C. 在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中,只能用斐林试剂检测实验结果而不能用碘液
D. 探究温度对蛋白酶活性影响的实验中,可选择双缩脲试剂检测实验结果
28. 葡萄糖充足且无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,此时再向培养液中通入氧气会导致酒精产生停止,这种现象称为巴斯德效应。下列叙述正确的是( )
A. 酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程中不生成ATP
B. 向培养液中通入氧气时,酵母菌细胞呼吸产生[H]的速率不变
C. 巴斯德效应导致葡萄糖进入酵母菌线粒体的量增多
D. 酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
29. 如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量。下列叙述错误的是( )
A. 图中乙曲线表示在不同氧气浓度下氧气吸收量
B. 图中甲曲线表示在不同氧气浓度下无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量
C. 氧浓度为d时该器官的细胞呼吸方式为有氧呼吸
D. 氧浓度为b时,该器官有氧呼吸和无氧呼吸分解葡萄糖的速率相同
30. 某生物小组利用金鱼藻和数字实验APP进行了光合作用的相关实验,实验装置设计如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响
B. 插入单色滤光片会使金鱼藻叶绿体基质中NADPH含量降低
C. 利用氧气传感器测到的O2浓度变化可计算金鱼藻光合速率
D. 该装置处于适宜条件下测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0
二、非选择题,本题共5小题共55分
31. 细胞自噬是指通过溶酶体途径对细胞内的异常蛋白质或衰老损伤的细胞器等进行降解并回收利用的过程。下图1为某细胞亚显微结构模式图,图2为真核生物细胞内衰老线粒体的自噬过程。请回答下列问题。
(1)与高等植物细胞相比,图1细胞中特有的结构是______(填数字序号)。若图1细胞表示人体心肌细胞,则数量显著增多的细胞器是______(填数字序号)。
(2)若图1细胞表示唾液腺细胞,则参与该细胞生物膜系统组成的结构有______(填数字序号)。参与合成和运输唾液淀粉酶的细胞器有______(填数字序号)
(3)当细胞养分不足时,细胞的自噬作用可能______(填“增强”“减弱”或“不变”)。神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能______
(4)图2中,线粒体受损时,来自内质网的膜包裹损伤的线粒体形成自噬体,此时细胞中LC3-I蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。研究人员选取周龄一致的大鼠随机分成对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后,测量大鼠腓肠肌细胞LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量,结果如图。由图可知,运动可以______(“促进”或“抑制”)大鼠细胞中受损线粒体的自噬,其意义在于______
32. 小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质并跨膜运输到组织液中,相关物质运输方式如图2所示。图1是物质跨膜运输方式示意图,I~Ⅳ表示细胞膜上的相关结构或物质,a~e表示不同的跨膜运输。回答下列问题:
(1)图1中细胞膜的基本支架是[ ]_____(填数字和名称),该图主要体现了细胞膜具有_____的功能。
(2)据图2可知,肠腔内的葡萄糖以_____的方式进入小肠上皮细胞,与该方式相比,③运输葡萄糖的特点有_____。葡萄糖进出小肠上皮细胞的跨膜运输分别对应图1中的____(填字母)所示的运输。
(3)小肠上皮细胞通过②同时运输Na+和K+,可以维持细胞内Na+_____(填“高浓度”或“低浓度”)状态,图2中的载体蛋白都具有专一性,具体来说,是指_____。
(4)水分子除了图2所示的运输方式之外,主要是以图1中的____(填字母)方式进行运输。图2中多肽从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是____。
33. 几丁质是甲壳动物的外壳、昆虫的外骨骼和许多真菌的细胞壁的组成成分,因难溶于水,常被作为废弃物丢弃,造成资源浪费和环境污染。几丁质酶可以水解几丁质获得水溶性的几丁寡糖或乙酰葡萄糖胺。近年来,科学家研发出一种新型高效水解几丁质的OT酶,在医疗卫生、废弃物处理以及农业生物防治等方面有着巨大的应用潜力。请回答下列问题:
(1)生物体内绝大多数酶的化学本质是_____,其特性有_____(答出两点即可)。
(2)酶促反应速率受温度影响,温度对酶促反应的影响表现在两个方面:一方面温度升高促使底物分子获得_____,另一方面随温度的升高导致酶_____。酶所表现的最适温度是这两种影响的综合结果。
(3)“酶底物中间复合物学说”认为,当酶催化某一化学反应时,酶E首先和底物S结合生成中间复合物ES,然后生成产物P并释放出酶。可表示为:S十E→ESP十E。由此可推测,酶促反应速率受____、____影响。
(4)酶的抑制剂可以降低酶的催化效率,可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂。其中竞争性抑制剂和底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂结合酶的活性位点以外的部位,使酶的构型改变,酶不能与底物结合,从而使酶的活性部位功能丧失。如图为不加抑制剂时不同底物浓度下的酶促反应曲线,请在图中画出当分别加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后反应速率变化的曲线____。
34. 自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广,是制作发酵食品(如酿酒、面包等)的常用菌种。请回答下列问题:
(1)培养酵母菌的葡萄糖溶液浓度不宜太高,原因是_____。有氧呼吸的总反应式为_____,有氧呼吸过程中生成CO2的场所是_____,有氧呼吸过程中释放能量最多的反应发生的场所是_____。
(2)某生物兴趣小组欲利用酵母菌进行呼吸方式的探究,利用下面的实验装置进行实验。请完善下面的实验步骤:
①将图1注射器反复抽拉,以获得去除____的空气,夹上弹簧夹备用。
②利用图2中的注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL图1锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组;用另一注射器吸取_____,夹上弹簧夹,编号为B组。
③将A、B两组装置置于25℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养,这是为了防止_____。
④酒精的检测:从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5mL_____溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,将会观察到:甲组仍是_____,乙组颜色变化为____。
⑤分别用溴麝香草酚蓝溶液对A、B组注射器内气体进行检测,将会观察到:A组颜色变化为_____,B组颜色变化为_____。
35. 某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)光合色素分布的场所为_____,若用缺镁的完全培养液培养植物,叶肉细胞内____等光合色素不能合成,这主要会影响植物对_____(填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)的吸收,从而使光反应受阻。
(2)光反应的产物有_____。光照条件下植物合成ATP的场所有_____(填细胞具体结构)。
(3)t2时刻叶肉细胞的光合作用强度_____细胞呼吸作用强度,其原因是_____,t时补充CO2,短时间内叶绿体中C3的含量将_____。
(4)图1装置在密闭无O2、其他条件适宜的小室中,光照一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加,原因是_____。
(5)图3表示利用该植株幼苗探究光照强度对光合速率的影响,排除装置中各种物理因素的影响,液滴的移动是由装置中_____(填某种物质)引起的,适宜光照强度下,一定时间内有色小液滴的移动距离代表瓶内幼苗_____(填“呼吸速率”“净光合速率”或“总光合速率”)。
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生物学试卷
本试卷共12页,35题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共30题,每小题1.5分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 人感染2019-nCoV(冠状病毒)后常见体征有发热、咳嗽、气促和呼吸困难等,在较严重病例中,感染可导致肺炎。此外某些支原体和细菌感染也可导致肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 细菌和支原体的遗传物质是DNA,而新冠病毒的遗传物质为RNA
B. 引起肺炎的冠状病毒、支原体和细菌都属于原核生物
C. 支原体没有细胞器,可能是现存的最简单的单细胞生物
D. 青霉素能抑制细胞壁的形成;因此可用于治疗支原体感染引起的疾病
【答案】A
【解析】
【分析】1、病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
2、原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、细菌和支原体是细胞生物,遗传物质是DNA,新冠病毒的遗传物质是RNA,A正确;
B、引起肺炎的冠状病毒没有细胞结构,不属于原核生物,B错误;
C、支原体是原核生物,细胞内有核糖体,C错误;
D、支原体没有细胞壁,所以抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎无效,D错误。
故选A。
2. 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,下列叙述正确的是( )
A. 对该野果进行脂肪的鉴定实验中,若视野一半清晰,一半模糊则可能是观察材料薄厚不均,观察材料应薄而透明
B. 若在该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的葡萄糖
C. 进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,因为它们的成分相同
D. 进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【答案】A
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀),斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
【详解】A、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,若视野一半清晰,一半模糊则可能是观察材料薄厚不均导致的,用显微镜观察的材料应薄而透明,A正确;
B、若在该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖,并不能说明有大量的葡萄糖,因为还原糖的种类很多,B错误;
C、双缩脲试剂和斐林试剂除了甲乙两液添加方式不同外,CuSO4溶液浓度也不同,故不可用斐林试剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂A液和B液,C错误;
D、斐林试剂需要现用现配用,因此,还原糖鉴定实验结束时不能将剩余的斐林试剂装入棕色瓶中长期保存备用,D错误。
故选A。
3. 蛋白质的变性是在指某些物理或化学因素的作用下,其特定的空间结构被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。下列相关叙述正确的是( )
A. 高温、低温、强酸和强碱都能导致蛋白质变性
B. 蛋白质变性的实质是蛋白质水解为多肽链的过程
C. 加酒精引起细菌和病毒的蛋白质变性,可达到消毒、灭菌的目的
D. 变性后的蛋白质不能与双缩脲试剂反应呈现紫色
【答案】C
【解析】
【分析】能引起蛋白质变性的因素有:能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
【详解】A、高温、强酸、强碱等条件都会使蛋白质变性失活,低温不会使蛋白质变性失活,A错误;
B、蛋白质变性的实质是蛋白质的空间结构被破坏,B错误;
C、加酒精引起细菌和病毒的蛋白质变性,功能丧失,可达到消毒、灭菌的目的,C正确;
D、变性后的蛋白质空间结构发生改变,但肽键不断裂,依然能与双缩脲试剂反应呈现紫色,D错误。
故选C。
4. 如图为某真核生物体内由不同化学元素组成的化合物的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 若①是大分子化合物,可能具有运输、调节和免疫功能
B. 若②为细胞内的储能物质,则一定是以碳链为骨架的生物大分子,如淀粉、糖原
C. 若③是该生物的遗传物质,则③彻底水解产物有6种
D. 若①③共同构成合成蛋白质的车间,则该结构的形成与核仁有关
【答案】B
【解析】
【分析】1、组成生物体的化合物包括有机物和无机物,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质;无机物包括水和无机盐;组成生物体的化合物中,水是含量最多的化合物,蛋白质是含量最多的有机化合物。
2、生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,以碳链为骨架,常见的生物大分子包括:多糖、蛋白质、核酸。组成多糖的基本单位是单糖;组成蛋白质的基本单位是氨基酸;组成核酸的基本单位是核苷酸。
【详解】A、若①是大分子化合物,可能为蛋白质,具有运输、调节和免疫功能,A正确;
B、脂肪也属于储能物质,但不属于生物大分子,B错误;
C、若③为该生物的遗传物质,结合题干信息,该生物为真核生物,则③为DNA,彻底水解有A、T、C、G四种碱基、脱氧核糖和磷酸,共6种物质,C正确;
D、若①③共同构成的结构是合成蛋白质的车间,则为核糖体,核糖体的形成与核仁有关,D正确。
故选B。
5. 如图是DNA和RNA组成的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. 判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中3'位置的基团
B. 乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有8种
C. 若将RNA彻底水解,能获得8种不同的有机物
D. 组成DNA的核苷酸连成长链时,丰富的空间结构储存了大量遗传信息
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:题图分别是DNA和RNA组成的基本单位结构示意图,由题图知,构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,其含有的五碳糖是脱氧核糖,根据碱基的不同脱氧核苷酸分为4种;构成RNA的基本单位是核糖核苷酸,其中含有的五碳糖是核糖,根据碱基的不同核糖核苷酸分为4种。
【详解】A、据图可知,判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中五碳糖的2位置的基团,脱氧核糖的2'位置比核糖少了一个氧原子,A错误;
B、乳酸菌细胞中含DNA与RNA两种核酸,这两种核酸共含五种碱基,即A、U、G、C、T,其中含A、G、C的核苷酸分别有2种,含U、T的核苷酸分别就1种,所以含五种碱基的单体(核苷酸)共有8种,B正确;
C、RNA彻底水解得到的产物是磷酸、核糖和含氮碱基(A、U、G、C),水解产物中有5种不同的有机物,因为磷酸属于无机物,C错误;
D、DNA的核苷酸排列顺序极其多样,储存了大量遗传信息,D错误。
故选B。
6. 如图是细胞膜(质膜)结构模式图,相关叙述错误的是( )
A. 植物细胞也是以细胞膜作为系统的边界
B. ②既有脂溶性部分又有水溶性部分
C. ④是相对疏水的环境,水分子主要通过协助扩散方式穿过膜结构
D. 膜的选择透过性仅与①和②的种类和数量有关,与磷脂分子无关
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,①表示糖蛋白,②表示蛋白质。磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。糖蛋白的功能为细胞识别,还有保护和润滑作用。
【详解】A、无论是植物细胞还是动物细胞,均以细胞膜作为系统的边界,A正确;
B、②贯穿整个膜结构,在磷脂内部的部分具有脂溶性,在外部的部分具有水溶性,所以②既有脂溶性部分又有水溶性部分,B正确;
C、④是磷脂的尾端,具有疏水性,④是相对疏水的环境,水分子主要是在水通道蛋白的参与下以协助扩散的方式穿过膜结构,C正确;
D、膜的选择透过性不只与①②蛋白质有关,还与磷脂双分子的性质有关,脂溶性的小分子可通过磷脂双分子层进出细胞膜,D错误。
故选D。
7. 科学家发现一种能在细胞膜上钻孔的单分子“纳米机器”一分子转子。分子转子的化学本质是蛋白质,在接受能量的情况下可高速旋转并在靶细胞的细胞膜上钻孔,这有望将药物送入癌细胞而诱导癌细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A. 分子转子在细胞膜上旋转钻孔,说明蛋白质具有运动功能
B. 分子转子能否与靶细胞结合,主要取决细胞膜上的糖蛋白
C. 钻孔后才能将药物送入,说明细胞膜能控制物质进出细胞
D. 将治疗药物运送到细胞中,分子转子需要钻开两层生物膜
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查细胞膜的结构和功能。细胞膜的成分是脂质和蛋白质和少量糖类;细胞膜是由磷脂双分子层构成了单层膜结构;功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多;在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合而成的糖蛋白,糖蛋白与细胞表面的识别有密切关系;由于所有的脂质和大部分蛋白质可以运动导致细胞膜具有一定的流动性,而膜上的蛋白质决定细胞膜具有选择透过性。
【详解】A、分子转子能高速旋转且化学本质为蛋白质,说明蛋白质具有运动功能,A正确;
B、分子转子通过与靶细胞膜上特定糖蛋白结合,才能识别靶细胞,B正确;
C、细胞膜具有选择透过性,细胞不需要的药物类物质不能进入细胞,在细胞膜上钻孔后才能送入,C正确;
D、将治疗药物运送到细胞中,分子转子需要钻开细胞膜,由一层生物膜构成,D错误。
故选D。
8. 下列关于细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 溶酶体合成多种水解酶,分解衰老损伤的细胞器
B. 叶绿体合成葡萄糖,而线粒体分解葡萄糖
C. 内质网不参与物质合成,但参与物质运输
D. 胰腺腺泡细胞与肌细胞相比,高尔基体含量较多
【答案】D
【解析】
【分析】内质网是细胞内表面积最大的膜结构,内质网的功能是蛋白质的加工运输以及与脂质合成有关。叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用。
【详解】A、溶酶体含有多种水解酶,不能合成水解酶,A错误;
B、线粒体不能直接分解葡萄糖,B错误;
C、内质网可以参与脂质的合成,C错误;
D、胰腺腺泡细胞分泌功能旺盛,含有高尔基体较多,D正确。
故选D。
9. 下列有关图中的结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 所有大分子物质都可通过④进出细胞核,④还可参与信息交流
B. 细胞分裂过程中可能会出现①周期性的出现和消失
C. 该结构的功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
D. ②的分子结构模型是流动镶嵌模型,RNA进出细胞核需要穿过0层膜结构
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,①为染色质,②为核膜,③为核仁,④为核孔,核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道,核孔具有选择性。
【详解】A、并非所有大分子物质都可通过④核孔进出细胞核,如DNA不能通过核孔,核孔是核质之间进行物质交换和信息交流的通道,A错误;
B、①是染色质,在细胞分裂过程中可能会有周期性的出现和消失,B正确;
C、该结构为细胞核,因为其中含有染色体,因而细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确;
D、②为核膜,由两层生物膜构成,生物膜的结构是流动镶嵌模型,RNA经过④核孔需要穿过0层膜结构,D正确。
故选A。
10. 某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶和0.3g/mL的蔗糖溶液等实验材料进行质壁分离及复原实验。他们根据实验观察到的现象,绘制了如下曲线图,其中有一个图存在科学性错误。下列叙述错误的是( )
A. 制作临时装片时最好选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B. 图2曲线存在科学性错误,用蒸馏水处理时,细胞液浓度会持续降低
C. 图3过程中洋葱鳞片叶细胞的大小变化不大与细胞壁伸缩性低有关
D. 蔗糖溶液处理前后和蒸馏水处理前后均可构成对照
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞的吸水和失水原理和现象:外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水→质壁分离;外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的复原;外界溶液浓度=细胞液浓度→细胞形态不变(处于动态平衡)。
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞有颜色,便于实验结果的观察,因此制作临时装片时最好选择洋葱鳞片叶外表皮细胞,A正确;
B、图2曲线存在科学性错误,用蔗糖溶液处理时,细胞会失水,细胞液的浓度应增大,用蒸馏水处理时,细胞吸水,细胞液浓度会降低,但由于有细胞壁的束缚,细胞液的浓度不会持续降低,B错误;
C、图3中,洋葱鳞片叶细胞的大小变化不大,与细胞壁伸缩性低有关,C正确;
D、该实验过程中,每次处理前后可以形成对照,属于自身前后对照,D正确。
故选B。
11. 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散称为渗透作用。下图表示将某一成熟植物细胞放 入某种溶液后某一时刻的状态(此时细胞有活性)。下列有关说法正确的是( )
A. 此时植物细胞液的浓度与外界溶液浓度相等
B. 图中由①②③组成的结构相当于发生渗透作用所需的半透膜
C. 洋葱鳞片叶内表皮细胞液泡中无色素存在,故不能作为观察质壁分离的材料
D. 若某种溶液为一定浓度的硝酸钾溶液,则该细胞最终不一定会回到正常细胞状态
【答案】D
【解析】
【分析】成熟的植物细胞发生质壁分离原因:内因:(1)原生质层相当于一层半透膜;(2)原生质层的伸缩性比细胞壁大。外因:细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。
【详解】A、此时植物细胞液的浓度不一定与外界溶液浓度相等,也有可能比外界溶液浓度小,还有可能大于外界溶液浓度,A错误;
B、植物细胞的原生质层相当于发生渗透作用所需的半透膜,由图中③④⑤组成,B错误;
C、只要是具有中央大液泡的活的植物细胞都可以作为观察质壁分离的材料,洋葱鳞片叶内表皮细胞有中央大液泡,能作为观察质壁分离的材料,C错误 ;
D、成熟植物细胞置于一定浓度的硝酸钾溶液中,它可能会发生质壁分离且能自动复原,但若硝酸钾溶液浓度过高,则植物细胞死亡,无法发生质壁分离复原,D正确。
故选D。
12. 图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A. 变形虫通过a过程摄取水中的有机颗粒
B. 乳腺细胞合成的蛋白可通过b过程排出
C. a、b过程都与细胞膜上的蛋白质无关
D. a、b过程都需要消耗细胞呼吸代谢的能量
【答案】C
【解析】
【分析】大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,胞吞或胞吐不需要载体蛋白,需要消耗能量。
【详解】A、变形虫摄取水中有机颗粒的方式为胞吞,利用了细胞膜具有流动性的结构特点,A正确;
B、乳腺细胞合成的蛋白为大分子物质,可通过b过程(胞吐)排出,B正确;
C、a胞吞、b胞吐过程都与细胞膜上的蛋白质有关,C错误;
D、a胞吞、b胞吐过程都需要消耗细胞呼吸代谢的能量,D正确。
故选C。
13. 下图a、b、c 为主动运输的三种类型,下列叙述错误的是( )
A. 主动运输需要载体蛋白协助,且载体蛋白都有专一性
B. 主动运输需要消耗能量,但不一定都需要ATP水解供能
C. b类型借助的载体蛋白在运输分子或离子时会发生磷酸化,并具有催化作用
D. 主动运输保证了细胞能选择性吸收所需物质并排出所有有害物质
【答案】D
【解析】
【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、主动运输需要载体蛋白协助,且载体蛋白都有专一性,A正确;
B、主动运输需要消耗能量,但不一定均由ATP水解供能,如c过程利用的是光能,B正确;
C、b类型借助的载体蛋白在运输过程中会发生磷酸化,通过改变空间结构来运输相应分子或离子,且可催化ATP水解为主动运输提供能量,C正确;
D、主动运输保证了细胞能选择性吸收所需物质,但并不一定能排出所有有害物质,D错误。
故选D。
14. 酶是活细胞产生的有机物,在细胞代谢中发挥催化作用。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A. 唾液淀粉酶能催化蛋白质和淀粉的水解
B. 应在最适温度和最适pH下保存胃蛋白酶
C. 适宜条件下,酶催化分解的速率比更高
D. 人体合成的蔗糖酶催化蔗糖分解的过程发生在细胞内
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,所以酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸;
2、酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性,酶具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能;
3、酶的活性受温度、pH等因素的影响,如高温、过酸、过碱都会使酶永久失活,但低温只能降低酶的活性,不会使酶失活。
【详解】A、唾液淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蛋白质水解,A错误;
B、保存胃蛋白酶应在低温和最适pH下进行,B错误;
C、酶具有高效性,用H2O2酶催化H2O2分解比用FeCl3催化分解更快,C正确;
D、人体合成的蔗糖酶属于消化酶,其发挥作用的场所是消化道而不是细胞内,D错误。
故选C。
15. 科研人员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。下列叙述错误的是( )
A. 由图甲可知,该种微生物适合在温度较高的环境中生存
B. 该酶作用的最适温度是60℃
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
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析图甲:在所给的温度条件下,随着温度的升高,底物剩余量减少,说明酶活性增强,但由于没有出现峰值,故不能判断该酶的最适温度。
2、分析图乙:在60℃下,底物一定时,随时间延长,生成物的量逐渐增加,直至稳定。
【详解】A、由图甲可知,温度较高时,底物的剩余量减少,故酶活性较高,说明该种微生物适合在温度较高的环境中生存,A正确;
B、分析图甲各温度的实验数据可知,随温度升高,酶的活性一直在增强,没有出现下降的趋势,故不能得到酶活性的最适温度,B错误;
C、由于不能确定该酶的最适温度,故图乙实验中若升高温度,酶的活性不一定升高,C正确;
D、酶活性受温度和pH的影响,与底物的量无关,故图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变,D正确。
故选B。
16. 某同学在进行探究温度对a-淀粉酶活性的影响实验时绘制了如图所示曲线,但他忘记标记温度数值。根据图示曲线分析,甲、乙、丙三组实验对应温度的数值大小不可能为( )
A. 乙丙>甲 B. 甲>乙>丙
C. 丙>乙>甲 D. 丙>甲>乙
【答案】A
【解析】
【分析】在探究温度对酶活性的影响实验中,酶都有一个最适温度,在最适温度之前,随着温度的升高,酶的活性逐渐增强;超过最适温度后,随着温度的升高,酶的活性逐渐降低。
【详解】A、图中曲线可以知道甲组的酶活性最高的,其次是乙,丙最低。若温度大小为乙 > 丙 > 甲,说明乙温度最高,丙次之,甲最低,不符合温度对酶活性的影响规律,A 错误;
B、若温度大小为甲 > 乙 > 丙,说明甲温度最高,乙次之,丙最低。从曲线来看,甲对应的酶活性最高,乙次之,丙最低,符合温度对酶活性的影响规律,此时三组的温度可能均小于最适温度,最适温度之前,随着温度的升高,酶的活性逐渐增强,B正确;
C、若温度大小为丙 > 乙 > 甲,说明丙温度最高,乙次之,甲最低。从曲线来看,甲对应的酶活性最高,乙次之,丙最低,符合温度对酶活性的影响规律,此时三组的温度均可能大于最适温度,超过最适温度后,随着温度的升高,酶的活性逐渐降低,C正确;
D、若温度大小为丙 > 甲 > 乙,说明丙温度最高,甲次之,乙最低。从曲线来看,甲对应的酶活性最高,乙次之,丙最低,符合温度对酶活性的影响规律,丙大于最适温度,乙小于最适温度,D正确。
故选A。
17. 下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶,Q表示能量,甲、乙表示化合物)。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的许多放能反应伴随着甲的消耗,能量储存在ATP中
B. 物质乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一
C. ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合,使其磷酸化而导致构象改变,活性也被改变
D. Q1可以来源于光能,Q2不能转化为光能,M1和M2不是同一种酶
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图,其中M1为ATP合成酶,M2为ATP水解酶,Q1表示光能或有机物氧化分解释放的化学能,Q2表示ATP水解释放的能量,甲表示ADP,乙表示AMP。
【详解】A、细胞内的许多放能反应与ATP的合成相关联,伴随着甲ADP的消耗,释放的能量储存在ATP中,A正确;
B、乙表示AMP,由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一,B正确;
C、ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合,使相应蛋白质磷酸化而导致构象改变,由于蛋白质的空间结构决定其功能,进而导致其活性也被改变,C正确;
D、光反应中ATP的合成,能量来源于光能,萤火虫发光过程中ATP中的能量可以转化为光能,M1是合成酶,M2是水解酶,D错误。
故选D。
18. 内共生起源学说认为被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体,如下图所示。据此分析下列关于叶肉细胞中叶绿体叙述不正确的是( )
A. 叶绿体中没有染色体
B. 叶绿体含有核糖体,可自主进行部分蛋白质的合成
C. 叶绿体的外膜与细菌细胞膜相似,内膜与真核细胞的细胞膜相似
D. 是细胞内能量转换的重要场所
【答案】C
【解析】
【分析】被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体,则叶绿体和蓝细菌应该具有共性,核糖体、DNA、膜结构的共性都可支持该假说。蓝细菌是原核生物,没有核膜包被的细胞核,叶绿体是真核生物具有的细胞器,是进行光合作用的一个场所。
【详解】A、染色体存在于细胞核中,叶绿体中没有染色体,A正确;
B、叶绿体是由蓝细菌逐渐进化而来,具有共性,二者都有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,故可自主进行部分蛋白质的合成,B正确;
C、被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体,故叶绿体的内膜与细菌细胞膜相似,外膜与真核细胞的细胞膜相似,C错误;
D、叶绿体是光合作用的主要场所,可以将光能转化为化学能,所以是细胞内能量转换的重要场所,D正确。
故选C。
19. 马铃薯块茎细胞和酵母菌细胞呼吸的流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 物质a表示水,物质c表示乳酸
B. 条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量可分为3条去路
C. 条件Y下,物质b产生时伴随ATP的合成
D. 条件X下,不同细胞产物不同的根本原因是酶不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
【详解】A、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸的产物是水和二氧化碳,且物质b是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的共有物质,则b是二氧化碳,a是水,c表示乳酸,A正确;
B、条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量可分为3条去路:酒精中的能量、ATP中的化学能和散失的热能,B正确;
C、条件Y(有氧)下,物质b(二氧化碳)的产生是有氧呼吸第二阶段,该阶段伴随ATP的合成,C正确;
D、不同细胞产物不同的根本原因是基因不相同,D错误。
故选D。
20. 下列关于细胞呼吸,不正确的说法是( )
A. 人体内,产生CO2的细胞呼吸一定是有氧呼吸
B. 水果贮藏在完全无氧的环境中,可将有机物损失减小到最低程度
C. 没有线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸
D. 真核细胞有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体
【答案】B
【解析】
【分析】1、水果贮藏需要低温、低氧并保持一定湿度的环境中。
2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
【详解】A、由于人体细胞无氧呼吸的产物只有乳酸,所以产生CO2的人体细胞呼吸一定是有氧呼吸,A正确;
B、水果贮藏在低氧的环境中,可抑制细胞呼吸,从而将有机物损失减小到最低程度,B错误;
C、线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸,C正确;
D、真核细胞有氧呼吸的场所为细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段),D正确。
故选B。
21. 甲、乙两图为探究酵母菌呼吸方式的实验装置图,下列有关该实验叙述错误的是( )
A. 该实验中,甲组为对照组,乙组为实验组
B. D瓶应封口放置一段时间后再连通E瓶
C. 装置甲中A瓶是为了除去空气中的二氧化碳
D. 实验中的葡萄糖溶液应煮沸后冷却到室温使用
【答案】A
【解析】
【分析】装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式,其中A瓶中的质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳,B瓶是酵母菌的培养液,C瓶是澄清石灰水,目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式,D瓶是酵母菌的培养液,E瓶是澄清石灰水,目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、该实验为对比实验,甲组和乙组均为实验组,相互对照,A错误;
B、D瓶应封口放置一段时间,消耗瓶中氧气后再连通E瓶,检测无氧呼吸产物,B正确;
C、装置甲中A瓶中放置NaOH的目的是除去空气中的二氧化碳,C正确;
D、将葡萄糖溶液煮沸可以灭除杂菌,同时排尽溶液中原有空气,为酵母菌发酵提供无氧环境,冷却是为了避免酵母菌在高温下失活,D正确。
故选A。
22. 某实验小组欲对光合色素进行分离,实验装置如图所示,其中样点处为过滤后的色素提取液,Ⅰ~Ⅳ为不同色素形成的色素带。下列叙述正确的是( )
A. 在层析液中溶解度最大的是Ⅳ中的色素
B. 颜色呈现为橙黄色的色素带是Ⅱ
C. 若提取色素时未加SiO2,则4条色素带中变窄的是Ⅰ和Ⅱ
D. Ⅲ和Ⅳ中的色素主要吸收蓝紫光和红光
【答案】D
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验提取的原理:绿叶中色素易溶于无水乙醇、丙酮等有机溶剂,分离的原理:不同色素在层析液中的溶解度不同,因而随层析液在滤纸条上扩散的速率不同。
【详解】A、不同色素在层析液中的溶解度不同,因而随层析液在滤纸条上扩散的速率不同,在层析液中溶解度最大的是Ⅰ中的色素,A错误;
B、Ⅱ是扩散速率第二大的色素,因此是叶黄素,它是黄色的,B错误;
C、若提取色素时未加SiO2,研磨不充分,导致色素含量低,4条色素带都会变窄,C错误;
D、根据扩散速率推测,Ⅲ和Ⅳ中的色素是叶绿素,主要吸收蓝紫光和红光,D正确。
故选D。
23. 如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响,已知其他条件相同且适宜,下列叙述错误的是( )
A. P点时表示植物净光合速率等于呼吸速率
B. P点对应的温度为该野生型小麦生长的最适温度
C. P点时若突然降低光照,短时间内C3的消耗速率降低
D. 在温度5°C~25°C的区间,温度是限制光合作用的主要因素
【答案】B
【解析】
【分析】如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响,虚线表示黑暗条件下二氧化碳的释放速率,即呼吸速率;实线表示在光照条件下二氧化碳的吸收速率,即净光合作用速率;总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、图中虚线表示呼吸速率,实线表示净光合速率,P点时表示植物的净光合速率等于呼吸速率,A正确;
B、野生型小麦生长在最适温度条件下,净光合作用最大,由此可知该野生型小麦生长的最适温度约为25℃,B错误;
C、若突然降低光照,则光反应产生的NADPH和ATP减少,降低暗反应三碳的固定,故P点时若突然降低光照,短时间内C3的消耗速率降低,C正确;
D、总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由图中数据可知,在温度5ᶜC~25°C的区间,总光合速率分别可表示为1.5(0.5+1)、2.5(0.75+1.75)、3.5(2.5+1)、4.75(1.5+3.25)、6(2.25+3.75),随温度升高,总光合速率增大,说明温度是限制光合作用的主要因素,D正确。
故选B。
24. 下列关于光合作用探究历程的说法,错误的是( )
A. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能并释放氧气
B. 希尔的实验说明水的光解产生氧气,且氧气中的氧元素全部来自水
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
【答案】B
【解析】
【分析】恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体。
卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布,直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气,A正确;
B、希尔反应是指离体叶绿体在适当(铁盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应,但不能证明氧气中的氧元素全部来自水,B错误;
C、阿尔农发现在光照下,叶绿体可以合成ATP,并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随,C正确;
D、卡尔文用14C标记的CO2探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径,D正确。
故选B。
25. 图中①~④表示某细胞的部分细胞器,据图判断下列有关叙述错误的是( )
A. 该图属于亚显微结构图,此细胞是动物细胞或低等植物细胞
B. ④在原核细胞和真核细胞中普遍存在,②与细胞的有丝分裂有关
C. 在结构①②③④中,含有核酸的是①④,含有蛋白质的是①②③④
D. 细胞有氧呼吸的场所有①,在所有细胞中都存在
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,该图表示某细胞的部分细胞器,①~④分别表示线粒体、中心体、高尔基体和核糖体。
【详解】A、该图能看到核糖体、线粒体的双层膜等,属于亚显微结构,需要在电子显微镜下才能看到,该细胞内含有中心体,因此属于动物细胞或低等植物细胞,A正确;
B、原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体,④表示核糖体,因此④在原核细胞和真核细胞中普遍存在,②是中心体,与细胞有丝分裂有关,B正确;
C、核糖体是由RNA和蛋白质组成,线粒体基质中含有DNA和RNA,因此含有核酸的细胞器是①④,每种细胞器都含有蛋白质,因此含有蛋白质的是①②③④,C正确;
D、①是线粒体,是有氧呼吸的主要场所,并不是所有细胞都有线粒体,如原核细胞就不含线粒体,D错误。
故选D。
26. 将某种植物的成熟细胞放在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间后发生了如图甲所示的变化;S代表两种结构间的平均距离,S与时间的关系如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A. t点以后,细胞与外界溶液仍有水分子的交换
B. 用黑藻叶片进行该实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C. 图乙中在0~t时间段内,随时间的延长细胞吸水能力逐渐增强
D. 若S在逐渐减小,说明此时细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离是指原生质层与细胞壁分离的现象,外在原因是由于原生质层两侧存在浓度差,内在原因是原生质层的伸缩性要大于细胞壁的伸缩性。
【详解】A、t点以后,细胞与外界溶液仍有水分子的交换,进出的水分子保持相对稳定,A正确;
B、观察质壁分离时,黑藻的叶绿体可以显示原生质层的位置,方便观察质壁分离,B错误;
C、0~t阶段,原生质层与细胞壁的距离逐渐增大,表明细胞失水,原生质层收缩,细胞液的浓度在逐渐增大,细胞的吸水力逐渐增强,C正确;
D、S逐渐缩小,表明细胞吸水,质壁分离复原,则此时细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,D正确。
故选B。
27. 下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )
A. pH从10降低到1的过程中,胃蛋白酶的活性先增强后降低
B. “探究温度对酶活性的影响”实验中,将酶在不同温度下保温适宜时间后再加入底物
C. 在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中,只能用斐林试剂检测实验结果而不能用碘液
D. 探究温度对蛋白酶活性影响的实验中,可选择双缩脲试剂检测实验结果
【答案】C
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、pH从10降低到1的过程中,胃蛋白酶的活性不变,因为强酸、强碱会使酶失活,A错误;
B、探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液分别在预设的温度条件下进行保温一段时间,然后混合后置于不同温度下保温,B错误;
C、在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中,只能用斐林试剂检测实验结果而不能用碘液,因为碘液无法判断蔗糖是否分解,C正确;
D、探究温度对蛋白酶活性影响的实验中,不可选择双缩脲试剂检测实验结果,因为不同温度下的蛋白酶均可以与双缩脲试剂发生颜色反应,而呈现紫色,D错误。
故选C。
28. 葡萄糖充足且无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,此时再向培养液中通入氧气会导致酒精产生停止,这种现象称为巴斯德效应。下列叙述正确的是( )
A. 酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程中不生成ATP
B. 向培养液中通入氧气时,酵母菌细胞呼吸产生[H]的速率不变
C. 巴斯德效应导致葡萄糖进入酵母菌线粒体的量增多
D. 酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下,进行有氧呼吸,将葡萄糖彻底分解成水和二氧化碳,在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。
【详解】A、酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程是将丙酮酸进行还原的过程,不产生ATP,A正确;
B、“巴斯德效应”是指在无氧的条件下通入氧气,此时停止酒精发酵,酵母菌进行有氧呼吸,产生大量的[H],然后酵母菌呼吸作用达到稳定,则[H]的产生速率保持稳定,即酵母菌细胞呼吸产生[H]的速率先增加后不变,B错误;
C、线粒体分解丙酮酸,不能分解葡萄糖,葡萄糖不能进入线粒体,C错误;
D、酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要转移到酒精中,还没有被释放出来,D错误。
故选A。
29. 如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量。下列叙述错误的是( )
A. 图中乙曲线表示在不同氧气浓度下氧气吸收量
B. 图中甲曲线表示在不同氧气浓度下无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量
C. 氧浓度为d时该器官的细胞呼吸方式为有氧呼吸
D. 氧浓度为b时,该器官有氧呼吸和无氧呼吸分解葡萄糖的速率相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,甲随氧气浓度的增加逐渐降低,到c点时变成0,因此甲是无氧呼吸产生的二氧化碳,乙则为氧气的吸收量,氧气浓度为b时,无氧呼吸产生的二氧化碳与氧气的吸收量相等。
【详解】AB、氧气浓度增大,对无氧呼吸的抑制作用增强,而有氧呼吸强度会增强,依据题图可知,甲是无氧呼吸产生的二氧化碳,乙则为氧气的吸收量,A、B正确;
C、依据题图可知,氧气浓度为d时,无氧呼吸释放的二氧化碳为0,因此该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸,C正确;
D、由于有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此氧气浓度为b时,有氧呼吸与无氧呼吸产生的二氧化碳相等,则有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸消耗的葡萄糖1/3,D错误。
故选D。
30. 某生物小组利用金鱼藻和数字实验APP进行了光合作用的相关实验,实验装置设计如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响
B. 插入单色滤光片会使金鱼藻叶绿体基质中NADPH含量降低
C. 利用氧气传感器测到的O2浓度变化可计算金鱼藻光合速率
D. 该装置处于适宜条件下测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0
【答案】C
【解析】
【分析】光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】A、在该装置中可通过改变NaHCO3溶液的浓度,探究CO2浓度对金鱼藻光合作用的影响,同时通过滤光片将自然光分出单色光,探究光质对金鱼藻光合作用的影响,即该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响,A正确;
B、相同条件下,自然光下比单色光下的光合作用要强,因此插入滤光片,光反应速率下降,ATP和NADPH含量降低,B正确;
C、总光合速率=净光合速率+呼吸作用速率,利用氧气传感器测到的O2浓度变化可计算净光合作用速率,但呼吸作用速率未知,不能直接计算总光合速率,C错误;
D、该装置处于适宜条件下,随着光合作用的进行,CO2逐渐被消耗,光合作用速率逐渐降低,当光合作用速率等于呼吸作用速率时,氧气释放速率为0,因此测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0,D正确。
故选C。
二、非选择题,本题共5小题共55分
31. 细胞自噬是指通过溶酶体途径对细胞内的异常蛋白质或衰老损伤的细胞器等进行降解并回收利用的过程。下图1为某细胞亚显微结构模式图,图2为真核生物细胞内衰老线粒体的自噬过程。请回答下列问题。
(1)与高等植物细胞相比,图1细胞中特有的结构是______(填数字序号)。若图1细胞表示人体心肌细胞,则数量显著增多的细胞器是______(填数字序号)。
(2)若图1细胞表示唾液腺细胞,则参与该细胞生物膜系统组成的结构有______(填数字序号)。参与合成和运输唾液淀粉酶的细胞器有______(填数字序号)
(3)当细胞养分不足时,细胞的自噬作用可能______(填“增强”“减弱”或“不变”)。神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能______
(4)图2中,线粒体受损时,来自内质网的膜包裹损伤的线粒体形成自噬体,此时细胞中LC3-I蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。研究人员选取周龄一致的大鼠随机分成对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后,测量大鼠腓肠肌细胞LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量,结果如图。由图可知,运动可以______(“促进”或“抑制”)大鼠细胞中受损线粒体的自噬,其意义在于______
【答案】(1) ①. ③ ②. ①
(2) ①. ①②⑤ ②. ①②⑤⑥
(3) ①. 增强 ②. 清除细胞内突变的蛋白质
(4) ①. 促进 ②. 及时清除受损线粒体,维持肌肉细胞正常的生理功能
【解析】
【分析】据图分析:图1,①是线粒体、②是高尔基体、③是中心体、④是染色质、⑤是内质网、⑥是核糖体。图2,衰老的线粒体与自噬前体结合,在溶酶体的作用下形成残质体,分解的产物一部分被细胞重新利用,一部分排出细胞。
【小问1详解】
高等植物细胞没有中心体,与高等植物细胞相比,图1细胞中特有的结构是③是中心体。若图1细胞表示人体心肌细胞,心肌跳动需要大量能量,线粒体是“动力车间”,图1细胞数量显著增多的细胞器是①是线粒体。
【小问2详解】
生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、细胞核膜,若图1细胞表示唾液腺细胞,则参与该细胞生物膜系统组成的结构有①线粒体、②高尔基体、⑤内质网。唾液淀粉酶属于分泌蛋白,参与合成和运输唾液淀粉酶的细胞器有①线粒体、②高尔基体、⑤内质网、⑥核糖体。
【小问3详解】
当细胞养分不足时,细胞可以通过自噬作用将物质再利用,细胞的自噬作用可能增强。神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能清除细胞内突变的蛋白质。
【小问4详解】
据图分析,随着运动强度的增加,LC3-II蛋白含量增加,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解,所以运动可以促进大鼠细胞中受损线粒体的自噬,其意义在于及时清除受损线粒体,维持肌肉细胞正常的生理功能。
32. 小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质并跨膜运输到组织液中,相关物质运输方式如图2所示。图1是物质跨膜运输方式示意图,I~Ⅳ表示细胞膜上的相关结构或物质,a~e表示不同的跨膜运输。回答下列问题:
(1)图1中细胞膜的基本支架是[ ]_____(填数字和名称),该图主要体现了细胞膜具有_____的功能。
(2)据图2可知,肠腔内的葡萄糖以_____的方式进入小肠上皮细胞,与该方式相比,③运输葡萄糖的特点有_____。葡萄糖进出小肠上皮细胞的跨膜运输分别对应图1中的____(填字母)所示的运输。
(3)小肠上皮细胞通过②同时运输Na+和K+,可以维持细胞内Na+_____(填“高浓度”或“低浓度”)状态,图2中的载体蛋白都具有专一性,具体来说,是指_____。
(4)水分子除了图2所示的运输方式之外,主要是以图1中的____(填字母)方式进行运输。图2中多肽从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是____。
【答案】(1) ①. [Ⅳ]磷脂双分子层 ②. 控制物质进出细胞
(2) ①. 主动运输 ②. 顺浓度梯度运输、不消耗能量 ③. a、d
(3) ①. 低浓度 ②. 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
(4) ①. c ②. 胞吞
【解析】
【分析】题图分析,图1中a和e过程消耗能量,表示主动运输过程;b表示自由扩散,c、d表示协助扩散,图中上侧有糖蛋白,表示细胞膜的外侧。图1中I~IV表示的物质依次为载体蛋白、通道蛋白、糖蛋白和磷脂双分子层。
【小问1详解】
图1中细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,对应图中的Ⅳ;图中的物质以不同方式进出细胞,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,细胞膜的该功能表现出选择透过性的特点。
【小问2详解】
分析图2可知,肠腔中葡萄糖的浓度低于小肠上皮细胞,所以葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是从低浓度到高浓度运输,且需要Na+电化学梯度的势能提供能量,可判断葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是主动运输;①是主动运输,③是顺浓度梯度的协助扩散,与①相比,③运输葡萄糖的特点有顺浓度梯度运输、不消耗能量;葡萄糖进出小肠上皮细胞的跨膜运输分别是主动运输和协助扩散,对应图1中的a(从有糖蛋白的外侧逆浓度进入内侧)、d(顺浓度梯度、需要载体蛋白运输出细胞)。
【小问3详解】
小肠上皮细胞通过②钠钾泵同时运输Na+和K+,进而可以维持细胞内Na+低浓度状态,以保障小肠上皮细胞正常吸收葡萄糖,为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供电化学梯度势能。载体蛋白都具有专一性,具体来说,是指载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。
【小问4详解】
水分子除了图2所示的运输方式,即自由扩散之外,还主要通过借助水通道蛋白进行协助扩散,对应图1中的c;多肽属于大分子物质,进入细胞的方式是胞吞。
33. 几丁质是甲壳动物的外壳、昆虫的外骨骼和许多真菌的细胞壁的组成成分,因难溶于水,常被作为废弃物丢弃,造成资源浪费和环境污染。几丁质酶可以水解几丁质获得水溶性的几丁寡糖或乙酰葡萄糖胺。近年来,科学家研发出一种新型高效水解几丁质的OT酶,在医疗卫生、废弃物处理以及农业生物防治等方面有着巨大的应用潜力。请回答下列问题:
(1)生物体内绝大多数酶的化学本质是_____,其特性有_____(答出两点即可)。
(2)酶促反应速率受温度影响,温度对酶促反应的影响表现在两个方面:一方面温度升高促使底物分子获得_____,另一方面随温度的升高导致酶_____。酶所表现的最适温度是这两种影响的综合结果。
(3)“酶底物中间复合物学说”认为,当酶催化某一化学反应时,酶E首先和底物S结合生成中间复合物ES,然后生成产物P并释放出酶。可表示为:S十E→ESP十E。由此可推测,酶促反应速率受____、____影响。
(4)酶的抑制剂可以降低酶的催化效率,可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂。其中竞争性抑制剂和底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂结合酶的活性位点以外的部位,使酶的构型改变,酶不能与底物结合,从而使酶的活性部位功能丧失。如图为不加抑制剂时不同底物浓度下的酶促反应曲线,请在图中画出当分别加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后反应速率变化的曲线____。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 高效性、专一性、作用条件较温和
(2) ①. 能量 ②. 分子结构发生改变
(3) ①. 底物浓度 ②. 酶浓度
(4)
【解析】
【分析】酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【小问1详解】
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性。
【小问2详解】
酶促反应速率受温度影响,温度对酶促反应的影响表现在两个方面:一方面是温度升高使底物分子获得能量,另一方面随温度的升高导致酶的分子结构发生改变。
【小问3详解】
酶催化某一化学反应时,酶E首先和底物S结合生成中间复合物ES,然后生成产物P并释放出酶。由此可推测,酶促反应速率受底物浓度、酶浓度的影响。
【小问4详解】
竞争性抑制剂可与底物竞争性结合酶的活性部位,故随底物浓度升高,竞争性抑制剂抑制作用减弱;非竞争性抑制剂结合酶的活性位点以外的部位,从而使酶的活性部位功能丧失,降低酶对底物的催化作用。因此当分别加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后反应速率变化的曲线应如下图所示:
34. 自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广,是制作发酵食品(如酿酒、面包等)的常用菌种。请回答下列问题:
(1)培养酵母菌的葡萄糖溶液浓度不宜太高,原因是_____。有氧呼吸的总反应式为_____,有氧呼吸过程中生成CO2的场所是_____,有氧呼吸过程中释放能量最多的反应发生的场所是_____。
(2)某生物兴趣小组欲利用酵母菌进行呼吸方式的探究,利用下面的实验装置进行实验。请完善下面的实验步骤:
①将图1注射器反复抽拉,以获得去除____的空气,夹上弹簧夹备用。
②利用图2中的注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL图1锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组;用另一注射器吸取_____,夹上弹簧夹,编号为B组。
③将A、B两组装置置于25℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养,这是为了防止_____。
④酒精的检测:从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5mL_____溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,将会观察到:甲组仍是_____,乙组颜色变化为____。
⑤分别用溴麝香草酚蓝溶液对A、B组注射器内气体进行检测,将会观察到:A组颜色变化为_____,B组颜色变化为_____。
【答案】(1) ①. 葡萄糖浓度过高,其浓度会大于细胞质浓度,酵母菌会发生渗透失水甚至死亡 ②. ③. 线粒体基质 ④. 线粒体内膜
(2) ①. CO2 ②. 25 mL酵母菌培养液 ③. A组酵母菌进行无氧呼吸 ④. 酸性重铬酸钾 ⑤. 橙色 ⑥. 橙色变灰绿色 ⑦. 由蓝变绿再变黄 ⑧. 由蓝变绿再变黄
【解析】
【分析】酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸,把葡萄糖彻底氧化分解,产生CO2和H2O,释放能量,生成大量ATP。在无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸,将葡萄糖进行不完全分解,产生酒精和CO2,释放少量能量,生成少量ATP。
【小问1详解】
酵母菌是单细胞的真核生物。若培养酵母菌的葡萄糖溶液的浓度过高,葡萄糖溶液的浓度会大于细胞质浓度,酵母菌会发生渗透失水甚至死亡,所以培养酵母菌的葡萄糖溶液浓度不宜太高。无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同,都是在细胞质基质中将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量的[H],并释放少量的能量,释放的能量有一部分用于合成 ATP。在氧气充足时酵母菌进行有氧呼吸。有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H],释放少量的能量。有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的,其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O,并释放大量的能量。有氧呼吸的总反应式为: 。
【小问2详解】
①图1的锥形瓶中放入NaOH溶液,NaOH可以吸收空气中的CO2。可见,将图1注射器反复抽拉,以获得去除CO2的空气,夹上弹簧夹备用。
②利用图2中的注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL图1锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组,说明A组探究的是酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸方式,则B组探究的是酵母菌在无氧条件下的细胞呼吸方式。依据实验设计遵循的等量性原则和单一变量原则,对B组的操作是:用另一注射器吸取25 mL酵母菌培养液,夹上弹簧夹。
③酵母菌为兼性厌氧菌。A组的酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,当氧气耗尽时可进行无氧呼吸。将A、B两组装置置于25℃的环境中培养,一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养,这是为了防止A组酵母菌进行无氧呼吸对实验结果产生干扰。
④从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。生成物中是否有酒精可用酸性重铬酸钾来鉴定,所以可向两试管中分别滴加0.5mL酸性重铬酸钾溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化。由于A组酵母菌进行有氧呼吸无酒精生成,B组酵母菌进行无氧呼吸有酒精生成,因此观察到的颜色变化为:甲组不变色、乙组由橙色变灰绿色。
35. 某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)光合色素分布的场所为_____,若用缺镁的完全培养液培养植物,叶肉细胞内____等光合色素不能合成,这主要会影响植物对_____(填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)的吸收,从而使光反应受阻。
(2)光反应的产物有_____。光照条件下植物合成ATP的场所有_____(填细胞具体结构)。
(3)t2时刻叶肉细胞的光合作用强度_____细胞呼吸作用强度,其原因是_____,t时补充CO2,短时间内叶绿体中C3的含量将_____。
(4)图1装置在密闭无O2、其他条件适宜的小室中,光照一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加,原因是_____。
(5)图3表示利用该植株幼苗探究光照强度对光合速率的影响,排除装置中各种物理因素的影响,液滴的移动是由装置中_____(填某种物质)引起的,适宜光照强度下,一定时间内有色小液滴的移动距离代表瓶内幼苗_____(填“呼吸速率”“净光合速率”或“总光合速率”)。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 叶绿素 ③. 红光和蓝紫光
(2) ①. ATP、NADPH、O2 ②. 叶绿体、线粒体、细胞质基质
(3) ①. 大于 ②. 有部分植物细胞不能进行光合作用、只进行呼吸作用 ③. 增加
(4)光合作用产生的氧气逐渐积累,使容器内氧气浓度升高,有氧呼吸速率增加
(5) ①. 氧气 ②. 净光合速率
【解析】
【分析】分析图1:该装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗;由图2可知:t0→t1黑暗条件,只进行呼吸作用,消耗O2,产生CO2;t1给予充足光照,开始进行光合作用;t1→t3有光照作用,光合作用强度增强(t2为光补偿点,光合作用强度等于呼吸作用强度);t3→t4透明罩内CO2被消耗,影响光合作用强度,使光合作用强度降低;t4给予CO2补偿,使光合作用强度上升;t5达光饱和点,光合作用强度维持稳定。
【小问1详解】
光合色素分布的场所为叶绿体的类囊体薄膜。镁是合成叶绿素的原料,且叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,若用缺镁的完全培养液培养植物,叶肉细胞内叶绿素合成减少,从而影响植物对红光和蓝紫光的吸收,使光反应受阻。
【小问2详解】
光反应阶段主要进行水的光解、NADPH的合成以及ATP的合成,因此光反应的产物有氧气、NADPH和ATP。光照条件下植物既进行光合作用,又进行呼吸作用,因此ATP的合成场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质。
【小问3详解】
据图可知,t2时刻植物的光合速率等于呼吸速率,但由于植物中一些不能进行光合作用的细胞也可以进行呼吸作用,而只有叶肉细胞等少数细胞进行光合作用,故叶肉细胞光合作用强度大于细胞呼吸作用强度;t4时补充CO2,导致暗反应阶段中的CO2固定过程加快,而C3的还原(消耗量)几乎不变,此时叶绿体内C3的含量将增加。
【小问4详解】
在密闭小室内,植物在光下光合作用释放O2使密闭小室中O2增加,使得有氧呼吸速率增加,故照光一段时间后,发现植物幼苗的有氧呼吸速率增加。
【小问5详解】
由图3可知,二氧化碳缓冲液可保持瓶内二氧化碳的平衡,植株幼苗在适宜光照下,光合作用速率大于呼吸速率,光合作用产生的氧气一部分用于植株幼苗呼吸作用消耗,一部分释放到瓶内,使瓶内氧气增多,引起小液滴向右移动。故若排除装置中各种物理因素的影响,图3中液滴的移动是由装置中氧气引起的。总光合速率=净光合速率十呼吸速率,适宜光照强度下,一定时间内有色小液滴的移动距离代表瓶内植株幼苗净光合速率。
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