内容正文:
2025年春季高一年级2月收心考试生物试卷
考试时间:75分钟
一、单选题(每题2分,共36分)
1. 研究发现,一类颤杆菌属的肠道微生物能摄取和分解胆固醇,这一发现为我们研究心血管疾病提供了思路。下列说法正确的是( )
A. 颤杆菌属的肠道微生物有细胞膜、细胞质和储存遗传物质的场所
B. 颤杆菌属的肠道微生物与人体细胞的主要区别是有无细胞壁
C. 胆固醇是细胞膜的重要成分,是所有细胞必不可少的脂质
D. 胆固醇能促进人体肠道对钙和磷的吸收,促进骨骼发育
2. 研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合ATP的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白Sec63复合物相互作用后,水解ATP驱动蛋白质合成后的转运途径。下列相关说法错误的是( )
A. 真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体
B. 分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 细胞内蛋白运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架主要由高尔基体合成
D. 单独的Bip蛋白能与ATP结合但不能直接将其水解
3. ATP是生命活动的主要直接能源物质。下列叙述错误的是( )
A. 同一细胞内合成的ATP,其用途可能不同
B. ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有细胞中都是一样的
C. ATP末端的磷酸基团转移势能较低,导致远离A的化学键易断裂
D. ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化,这一过程伴随着能量的转移
4. 在制作面包时,先将一定量的酵母菌加入和好的面团中,后经蒸烤得到松软可口的面包。在此过程中不会发生的变化是( )
A. 酵母菌进行了有氧呼吸和酒精发酵
B. 面团发酵初期,表面有水渗出
C. 酵母菌的细胞质基质中有CO2产生
D. 丙酮酸转变成酒精时伴随ATP生成
5. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效,下图中图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述正确的是( )
A. 据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B. 40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C. 补充适量的Mg元素会导致图乙中D点向右移
D. 图乙中D点时,叶肉细胞内能合成ATP的细胞器是线粒体
6. 施莱登和施旺对细胞作出了理论概括,建立了作为生物学重要基础的细胞学说,对生物学的发展具有重大的意义。下列不能体现细胞学说意义的是( )
A. 植物和动物有着共同的结构基础
B. 对生理现象的研究进入细胞水平
C. 为生物进化论的确立埋下了伏笔
D. 使人们认识到细胞功能的复杂性
7. 水是生命之源,在探索外太空是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水源作为关键的一环。下列关于水的叙述,错误的是( )
A. 水具有较高的比热容,对于维持生命系统的稳定性十分重要
B. 细胞内的自由水是良好溶剂,能参与物质运输和化学反应
C. 自由水可参与代谢,温度越高则细胞中的自由水越多
D. 种子中的自由水比例降低,结合水比例升高,有利于种子的储藏
8. 氰化氢是一种窒息性物质,在血液为氧饱和时,与某种酶的三价铁离子结合,抑制该酶活性,使该酶无法催化氧气相关反应,导致细胞内窒息。据此判断氰化氢作用的场所是( )
A. 细胞质基质 B. 线粒体基质
C. 线粒体内膜 D. 血浆
9. PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知,这种示踪剂是一种改造过的( )
A. 维生素 B. 葡萄糖 C. 氨基酸 D. 核苷酸
10. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是
A. 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D. 为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤
11. 为验证结论:“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
实验处理
实验结果
1
葡萄糖溶液+无菌水
-
2
葡萄糖溶液+酵母菌
+
3
葡萄糖溶液+A溶液
-
4
葡萄糖溶液+B溶液
-
5
?
6
?
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成
A. 含有小分子和离子的实验材料是酵母菌和B溶液
B. 第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液
C. 第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液
D. 第5、6两组的实验结果是只有一组有乙醇生成
12. 油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示,将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
不显色
B
第20天
双缩脲试剂
不显色
C
第30天
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
A. A B. B C. C D. D
13. 下列试管中充分反应,加入碘液后变成蓝色的是( )
试管号
试管中的内容物
条件
①
2ml淀粉溶液+2ml唾液
37℃下保温一段时间
②
2ml淀粉溶液+2ml清水
37℃下保温一段时间
③
2ml淀粉溶液+2ml稀释唾液
37℃下保温一段时间
④
2ml淀粉溶液+2ml唾液
95℃下保温一段时间
⑤
2ml淀粉溶液+2ml唾液+盐酸
37℃下保温一段时间
A ①②③ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
14. 细胞呼吸过程中,NADH中高能量电子沿着线粒体内膜上的电子传递链流动,驱动ATP的合成。生物体在不能有效利用NADH时,会导致NADH的持续累积,从而影响到细胞其他关键性的代谢活动。下列叙述错误的是( )
A. 细胞呼吸中NADH来自线粒体基质和细胞质基质
B. 高能量电子的能量来自葡萄糖等物质中储存的化学能
C. 高能量电子驱动ATP合成时,将其能量储存在ATP中
D. 氧气过多或营养物质供应不足可能引起NADH累积
15. 据发表在2024年5月22日《研究性皮肤病学杂志》上的一项新研究,韩国首尔大学医院研究人员发现,晒太阳可能有让人“光吃不胖”的好处。他们的研究显示,紫外线暴露能增加食欲,同时还能防止体重增加。这些发现可能为预防和治疗肥胖症与代谢紊乱带来新希望。但日光中含有紫外线,它会带来晒伤、光老化、皮肤癌等有害影响。下列叙述错误的是( )
A. 脂肪是细胞内良好的储能物质
B. 在烈日下暴晒会增加患癌概率
C. 糖类供应充足时可大量转变成脂肪
D. 组成脂肪的化学元素与壳多糖相同
16. 将一批刚采摘的大小及生理状况相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采摘后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少
B. 本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值
C. 若实验在光照条件下进行则对实验结果会产生显著影响
D. 第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
17. 1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。下列说法错误的是( )
A. 该实验中铁盐的作用类似于NADPH
B. 该实验说明水光解与糖类的合成不是同一个化学反应
C. 该实验不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水
D. 进一步研究发现,氧气的释放部位在叶绿体的类囊体薄膜上
18. 研究者将长势相同的小麦均分为甲、乙两组,甲组给予正常光照,乙组适当遮光。用氧传感器测定其氧气释放速率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B→D的氧气释放速率变化与温度升高有关
B. C点,乙组小麦不能进行光合作用
C. D点,甲、乙两组小麦固定CO2的速率相同
D. E点,甲组小麦的光合速率大于其细胞呼吸速率
二、非选择题(本题共4题,64分)
19. 下图中的图1表示某细胞在显微镜视野下的亚显微结构图,1-7表示细胞结构;图2中A、B、C、D、E为细胞结构,3H标记的亮氨酸(简写为3H-leu)参与图2过程合成了物质3H-X。请回答下列问题。
(1)图1中,参与构成细胞生物膜系统的结构有________(填序号)。
(2)科学家分离各种细胞器常用的方法是________。图1中含有RNA的细胞器有[ ]________和[ ]________。
(3)图1中的结构5与图2所示结构中哪一个相同?________(填字母)在此过程中其功能是________。
(4)图2中的结构E表示________,其功能是________。
20. 科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。请回答下列问题:
(1)交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞的________(填结构名称)上,它可以催化O2与NADH生成水,并使细胞呼吸释放的能量更多地以热能的形式散失,生成ATP所占的比例________(填“升高”或“降低”)。在寒冷的早春,植物花序细胞中的AOX(氧化酶)含量会________,有利于花序温度升高,从而抵御低温,防止冻伤。
(2)进一步研究表明,AOX途径可能与光合作用有关,科研人员对此进行深入研究。
①在光合作用过程中,光能被分布于叶绿体________上的光合色素吸收,并转变为ATP中的化学能,经过暗反应,能量最终被储存在________中。
②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧、然后将4组叶片离体、叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1)40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率(图2)。
该实验的自变量为是否高光及________。根据________组的实验数据可以推测,在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,可使邻近组织的光合色素的光能捕获效率降低,AOX途径的存在对该现象起________(填“促进”或“抑制”)作用。
21. 在探究光合作用原理的历程中,科学家前赴后继做了很多实验。鲁宾和卡门及卡尔文进行了如下表实验,探究光合作用中物质的变化。回答下列问题:
科学家
实验材料
实验目的
鲁宾和卡门
小球藻、同位素18O分别标记H2O和CO2
光合作用中氧气的来源
卡尔文
小球藻、同位素14C标记的14CO2
CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳
(1)根据表格分析,鲁宾和卡门及卡尔文实验的共同之处是_______。卡尔文在本实验中研究的生理过程发生的具体部位是_______。
(2)鲁宾和卡门探究光合作用中氧气的来源实验的结果如下图。据图分析,光合作用释放的氧气全部来自水,阐述支持该结论的依据是_______。
(3)在卡尔文对光合作用的研究中,当将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时,卡尔文及同事发现90%的放射性出现在一种_______中,并用类似分离光合色素的_______法分离到这种物质。在研究CO2最先与哪一种物质进行反应时,卡尔文及其同事主要通过相关物质量的变化确定CO2与C5进行反应,阐述卡尔文的研究思路_______及在下图中画出预期结果______。
22. 当氨基酸充足时,哺乳动物细胞通过细胞膜吸收氨基酸。当氨基酸匮乏时,细胞无法正常生长,但为其添加蛋白质后,细胞可通过摄取胞外空间的蛋白质,分解后作为氨基酸的补充来源。请回答下列问题:
(1)细胞通过________方式摄取胞外蛋白质,利用溶酶体中的水解酶断裂蛋白质的________键得到氨基酸。
(2)溶解体酶转运因子 (LYSET)具有调控溶酶体酶运输的能力。研究者分别在氨基酸匮乏和充足条件下,培养了不同的胰腺癌细胞,研究细胞摄取氨基酸和水解胞外蛋白的机理,结果如图所示。
①图中结果是否支持“胰腺癌细胞可摄取胞外蛋白质,从而部分缓解氨基酸的匮乏”?请说明理由__________ 。
②据图分析,LYSET在氨基酸充足时对细胞直接吸收胞外氨基酸起________(填“促进”或“抑制”或“无明显影响”)作用,在氨基酸匮乏时对细胞摄取蛋白质水解后获得氨基酸起________(填“促进”或“抑制”或“无明显影响”)作用。
(3)请依据上述研究,提出一种临床治疗癌症的思路_______。
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2025年春季高一年级2月收心考试生物试卷
考试时间:75分钟
一、单选题(每题2分,共36分)
1. 研究发现,一类颤杆菌属的肠道微生物能摄取和分解胆固醇,这一发现为我们研究心血管疾病提供了思路。下列说法正确的是( )
A. 颤杆菌属的肠道微生物有细胞膜、细胞质和储存遗传物质的场所
B. 颤杆菌属的肠道微生物与人体细胞的主要区别是有无细胞壁
C. 胆固醇是细胞膜的重要成分,是所有细胞必不可少的脂质
D. 胆固醇能促进人体肠道对钙和磷的吸收,促进骨骼发育
【答案】A
【解析】
【分析】1、原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核;
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,脂肪是良好的储能物质,磷脂是生物膜的主要组成成分之一,固醇分为胆固醇、性激素和维生素D。
【详解】A、颤杆菌属的肠道微生物属于细菌,细菌有细胞膜、细胞质,遗传物质储存在拟核区域,所以该微生物有细胞膜、细胞质和储存遗传物质的场所,A正确;
B 、颤杆菌属的肠道微生物(细菌)与人体细胞(动物细胞)的主要区别是细菌没有成形的细胞核,而不是有无细胞壁,人体细胞没有细胞壁,细菌有细胞壁,但这不是主要区别,B错误;
C、胆固醇是动物细胞膜的重要成分,但不是所有细胞必不可少的脂质,植物细胞的细胞膜一般不含胆固醇,C错误;
D、维生素D能促进人体肠道对钙和磷的吸收,促进骨骼发育,而不是胆固醇,D错误。
故选A。
2. 研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合ATP的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白Sec63复合物相互作用后,水解ATP驱动蛋白质合成后的转运途径。下列相关说法错误的是( )
A. 真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体
B. 分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C 细胞内蛋白运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架主要由高尔基体合成
D. 单独的Bip蛋白能与ATP结合但不能直接将其水解
【答案】C
【解析】
【分析】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”形成囊泡→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,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,只是游离的核糖体会带着一段肽链进入内质网上继续进行合成和加工,A正确;
B、分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性这一生物膜的结构特性,B正确;
C、细胞骨架参与物质运输,上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架的主要成分是蛋白质纤维,其合成场所是核糖体,C错误;
D、结合题干“而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径”可知,单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解,D正确。
故选C。
3. ATP是生命活动的主要直接能源物质。下列叙述错误的是( )
A. 同一细胞内合成的ATP,其用途可能不同
B. ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有细胞中都是一样的
C. ATP末端的磷酸基团转移势能较低,导致远离A的化学键易断裂
D. ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化,这一过程伴随着能量的转移
【答案】C
【解析】
【分析】ATP的化学性质不稳定,特别是在酶的作用下,远离腺苷的特殊化学键容易水解,释放出大量能量。 ATP的功能是为细胞的生命活动直接提供能量, ATP和ADP之间的相互转化是一个持续不断且动态平衡的过程。ATP和ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。尽管ATP和ADP的转化在物质方面是可逆的,但在酶、场所和能量方面是不可逆的。这意味着尽管整体上ATP到ADP的转化并不是可逆的,但可以实现不同形式的能量之间的转换,确保生命活动所需能量的持续供应。
【详解】A、植物叶肉细胞通过光合作用和呼吸作用都能产生ATP,其中光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段,细胞呼吸产生的ATP用于其他生命活动,故同一细胞内合成的ATP,其利用途径可能不同,A正确;
B、不同生物的细胞都以ATP作为能量“通货”,ATP与ADP相互转化的供能机制,在所有生物的细胞内都是一样的,B正确;
C、ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能,导致远离A的化学键易断裂,C错误;
D、ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化,这一过程伴随能量的转移,D正确。
故选C。
4. 在制作面包时,先将一定量的酵母菌加入和好的面团中,后经蒸烤得到松软可口的面包。在此过程中不会发生的变化是( )
A. 酵母菌进行了有氧呼吸和酒精发酵
B. 面团发酵初期,表面有水渗出
C. 酵母菌的细胞质基质中有CO2产生
D. 丙酮酸转变成酒精时伴随ATP生成
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧型菌,是真核生物,在有氧条件下,进行有氧呼吸,能大量繁殖,在无氧条件下,进行无氧呼吸,产生酒精。
【详解】A、酵母菌的代谢类型属于兼性厌氧型,所以可以进行有氧呼吸和酒精发酵,A正确;
B、面团发酵初期,酵母菌进行有氧呼吸,会产生水,表面有水渗出,B正确;
C、酵母菌在进行由氧呼吸和无氧呼吸时都会有CO2产生,无氧呼吸的场所是细胞质基质,所以酵母菌的细胞质基质中有CO2产生,C正确;
D、丙酮酸转化为酒精是在无氧呼吸的第二阶段,该阶段没有ATP的生成,D错误。
故选D。
5. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效,下图中图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述正确的是( )
A. 据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B. 40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C. 补充适量的Mg元素会导致图乙中D点向右移
D. 图乙中D点时,叶肉细胞内能合成ATP的细胞器是线粒体
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析:图甲中,实线表示吸收二氧化碳速率,为净光合作用速率,虚线为CO₂产生速率,表示呼吸作用速率,40℃时净光合速率等于呼吸速率为5。图乙中,呼吸速率为2,处于光饱和点时,总光合作用为10。
【详解】A、图甲中,CO2吸收速率表示净光合作用速率,CO2产生速率表示呼吸作用速率,叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量,温度为30℃时,总光合作用量=8+2=10mmol/(cm2·h);温度为40°C时,总光合作用量5+5=10mmol/(cm2·h),A正确;
B、40℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等均为5mmol/(cm2·h),若白天和黑夜时间相等,则黑夜期间(12小时)呼吸作用消耗5×12=60mmol/(cm2·h),白天(12小时)有机物积累量为5×12=60mmol/(cm2·h),一昼夜之后,植物有机物积累量为0,植物不能正常生长,B错误;
C、补充适量的Mg元素可能使龙血树的光合作用速率增加,则光补偿点会降低,即D点左移,C错误;
D、图乙中D点时,叶肉细胞既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,故叶肉细胞内能合成ATP的细胞器是线粒体和叶绿体,D错误。
故选A。
6. 施莱登和施旺对细胞作出了理论概括,建立了作为生物学重要基础的细胞学说,对生物学的发展具有重大的意义。下列不能体现细胞学说意义的是( )
A. 植物和动物有着共同的结构基础
B. 对生理现象的研究进入细胞水平
C. 为生物进化论的确立埋下了伏笔
D. 使人们认识到细胞功能的复杂性
【答案】D
【解析】
【分析】细胞学说主要是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;
(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;
(3)新细胞可以由老细胞分裂产生。
【详解】A、细胞学说揭示了动植物的统一性,即植物和动物有着共同的结构基础,A正确;
B、细胞学说的建立标志着生物学的研究进入了细胞水平,为进入分子水平打下了基础,B正确;
C、细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下了伏笔,C正确;
D、细胞学说不涉及细胞功能的分析,细胞学说的重要意义在于阐明了生物界的统一性,D错误。
故选D。
7. 水是生命之源,在探索外太空是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水源作为关键的一环。下列关于水的叙述,错误的是( )
A. 水具有较高的比热容,对于维持生命系统的稳定性十分重要
B. 细胞内的自由水是良好溶剂,能参与物质运输和化学反应
C. 自由水可参与代谢,温度越高则细胞中的自由水越多
D. 种子中的自由水比例降低,结合水比例升高,有利于种子的储藏
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与细胞内的许多化学反应,自由水自由移动,对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;细胞内自由水与结合水可以相互转化,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,反之亦然。
【详解】A、水分子之间易形成氢键,氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,A正确;
B、自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,参与细胞内的许多化学反应,B正确;
C、自由水可参与代谢,但并不是温度越高细胞中的自由水越多,温度过高会导致细胞中酶活性丧失,C错误;
D、自由水与结合的比例越高,新陈代谢越旺盛,种子细胞中自由水与结合水比值下降,才有利于种子的储藏,D正确。
故选C。
8. 氰化氢是一种窒息性物质,在血液为氧饱和时,与某种酶的三价铁离子结合,抑制该酶活性,使该酶无法催化氧气相关反应,导致细胞内窒息。据此判断氰化氢作用的场所是( )
A. 细胞质基质 B. 线粒体基质
C. 线粒体内膜 D. 血浆
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
2、无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸,发生在细胞质基质中。
【详解】题意显示,氰化氢是一种窒息性物质,在血液为氧饱和时,与某种酶的三价铁离子结合,抑制该酶活性,使该酶无法催化氧气相关反应,导致细胞内窒息,氧气参与的反应是有氧呼吸第三阶段,该过程发生在线粒体内膜,即氰化氢作用的场所是线粒体内膜,即C正确。
故选C。
9. PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知,这种示踪剂是一种改造过的( )
A. 维生素 B. 葡萄糖 C. 氨基酸 D. 核苷酸
【答案】B
【解析】
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
【详解】分析题意可知,该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,应是糖类,且又知该物质进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量,则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。
故选B。
10. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是
A. 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D. 为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查质壁分离及复原实验,意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
【详解】第一次观察不能观察到较大的细胞质基质,可观察到紫色大液泡;第二次观察时发生质壁分离,首先发生在细胞的角隅处;吸水纸的目的是使蔗糖溶液或清水通过洋葱鳞片叶,使其发生质壁分离或质壁分离复原;第一次显微镜观察是为了对照。
故选B。
11. 为验证结论:“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
实验处理
实验结果
1
葡萄糖溶液+无菌水
-
2
葡萄糖溶液+酵母菌
+
3
葡萄糖溶液+A溶液
-
4
葡萄糖溶液+B溶液
-
5
?
6
?
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成
A. 含有小分子和离子的实验材料是酵母菌和B溶液
B. 第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液
C. 第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液
D. 第5、6两组的实验结果是只有一组有乙醇生成
【答案】C
【解析】
【分析】乙醇发酵是指在无氧条件下葡萄糖生成乙醇和CO2的过程,需要酶的催化,而酶发挥作用需要小分子或离子的辅助(如激活剂),A溶液中含有酶等大分子,B溶液中为辅助酶的小分子和离子。
【详解】A、根据题意可知,含有小分子和离子的实验材料有酵母菌、酵母汁和B溶液,A错误;
B、为验证“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论,故其处理可以为:葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括相关酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)或葡萄糖溶液+酵母汁,B错误;
C、第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液或葡萄糖溶液+酵母汁,该实验的结果是有乙醇产生,C正确;
D、第5、6两组的实验结果均有乙醇生成,第5组的实验结果可以是葡萄糖溶液+酵母汁,D错误。
故选C。
12. 油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示,将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
不显色
B
第20天
双缩脲试剂
不显色
C
第30天
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、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、蔗糖);
(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);
(4)淀粉遇碘液变蓝。
2、由图可知,可溶性糖在40天中都存在,第30天后淀粉不存在,脂肪从第10天开始增加。
【详解】A、据图可知,第10天时,有可溶性糖,因此加入斐林试剂,水浴加热后能出现砖红色沉淀,A错误;
B、种子萌发过程中,可溶性糖转化成淀粉,相应的酶存在于细胞内,催化淀粉合成的酶化学本质是蛋白质,因此加入双缩脲试剂后,能出现紫色反应,B错误;
C、第30天时,脂肪的含量较高,用苏丹Ⅲ试剂可将脂肪染成橘黄色,C正确;
D、第40天时,淀粉的含量降低至0,因此加入碘液后,不会出现蓝色,D错误。
故选C。
13. 下列试管中充分反应,加入碘液后变成蓝色的是( )
试管号
试管中的内容物
条件
①
2ml淀粉溶液+2ml唾液
37℃下保温一段时间
②
2ml淀粉溶液+2ml清水
37℃下保温一段时间
③
2ml淀粉溶液+2ml稀释唾液
37℃下保温一段时间
④
2ml淀粉溶液+2ml唾液
95℃下保温一段时间
⑤
2ml淀粉溶液+2ml唾液+盐酸
37℃下保温一段时间
A. ①②③ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】唾液中含有淀粉酶,在适宜条件下,能将淀粉水解;淀粉遇碘液变蓝.影响酶活性的因素主要有温度和pH,其中低温只能降低酶的活性,不会使酶变性失活,而高温、过酸和过碱都会使酶变性失活。
【详解】①号试管温度适宜,且含有唾液淀粉酶,因此淀粉酶能将淀粉水解,加入碘液后不变蓝;
②号试管不含唾液淀粉酶,不能将淀粉水解,因此加入碘液后变蓝;
③号试管温度适宜,且含有唾液淀粉酶,虽然被稀释,但酶具有高效性,仍然能将淀粉水解,加入碘液后不变蓝;
④号试管虽然含有唾液淀粉酶,但在95℃高温下,酶会变性失活,不能将淀粉水解,所以加入碘液后变蓝;
⑤号试管虽然含有唾液淀粉酶,但在过酸条件下,酶会变性失活,不能将淀粉水解,所以加入碘液后变蓝。
综上,试管中加入碘液后变成蓝色的是②④⑤,ABD错误,C正确。
故选C。
14. 细胞呼吸过程中,NADH中的高能量电子沿着线粒体内膜上的电子传递链流动,驱动ATP的合成。生物体在不能有效利用NADH时,会导致NADH的持续累积,从而影响到细胞其他关键性的代谢活动。下列叙述错误的是( )
A. 细胞呼吸中NADH来自线粒体基质和细胞质基质
B. 高能量电子的能量来自葡萄糖等物质中储存的化学能
C. 高能量电子驱动ATP合成时,将其能量储存在ATP中
D. 氧气过多或营养物质供应不足可能引起NADH的累积
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、NADH产生于有氧呼吸的第一阶段和第二阶段,场所是细胞质基质和线粒体基质,A正确;
B、葡萄糖等物质氧化分解释放能量转移到高能量电子,B正确;
C、NADH中的高能量电子沿着线粒体内膜上的电子传递链流动,驱动ATP的合成,将其能量储存在ATP中,C正确;
D、氧气过多与更多的NADH结合,不会导致NADH的累积,营养物质不足也不会引起NADH的累积,D错误。
故选D。
15. 据发表在2024年5月22日的《研究性皮肤病学杂志》上的一项新研究,韩国首尔大学医院研究人员发现,晒太阳可能有让人“光吃不胖”的好处。他们的研究显示,紫外线暴露能增加食欲,同时还能防止体重增加。这些发现可能为预防和治疗肥胖症与代谢紊乱带来新希望。但日光中含有紫外线,它会带来晒伤、光老化、皮肤癌等有害影响。下列叙述错误的是( )
A. 脂肪是细胞内良好的储能物质
B. 在烈日下暴晒会增加患癌概率
C. 糖类供应充足时可大量转变成脂肪
D. 组成脂肪的化学元素与壳多糖相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、适量的紫外线能促进钙质的吸收,对预防骨质疏松、佝偻病有好处。皮肤适当的接受紫外线的照射,可以增加皮肤的抵抗力。
2、尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴,采取一些防护措施,可以预防紫外线过度辐射;但也应该适当接受光照,应该在光线不太强的时间和地点接受日光浴。
【详解】A、脂肪含氢多,含氧少,氧化分解释放的能量多,所以脂肪是细胞内良好的储能物质,A正确;
B、日光中含有紫外线,它会带来晒伤、光老化、皮肤癌等有害影响,所以在烈日下暴晒会增加患癌概率,B正确;
C、当使用的糖类过多时,糖类可大量转变成脂肪,C正确;
D、脂肪的组成元素是C、H、O,有些多糖如几丁质的(壳多糖)元素组成为C、H、O、N,所以组成脂肪的化学元素与壳多糖不完全相同,D错误。
故选D。
16. 将一批刚采摘的大小及生理状况相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采摘后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少
B. 本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值
C. 若实验在光照条件下进行则对实验结果会产生显著影响
D. 第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,当储藏天数小于等于10天时,两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明都只进行有氧呼吸;当储藏天数大于10天时,对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸;当储藏天数大于20天时,处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。
【详解】A、第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,由于有氧呼吸消耗1个葡萄糖同时产生6个CO2,而无氧呼吸消耗一个葡萄糖会产生2个CO2,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,则有关系式(6x+2y)÷6x=2,解得x∶y=1∶3,即无氧呼吸消耗的葡萄糖多,A正确;
B、结合图示可知,该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理,B错误;
C、新鲜蓝莓几乎没有光合色素,不能进行光合作用,因此如果实验在光照条件下进行,不会对实验结果产生显著影响,C错误;
D、第10天时,对照组和CO2处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,只能说明此时两组蓝莓只进行有氧呼吸,但不能说明两组蓝莓的呼吸强度相同,D错误。
故选A。
17. 1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。下列说法错误的是( )
A. 该实验中铁盐的作用类似于NADPH
B. 该实验说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应
C. 该实验不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水
D. 进一步研究发现,氧气的释放部位在叶绿体的类囊体薄膜上
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析,希尔反应为离体叶绿体在适当(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,即光反应。
【详解】A、NADPH可作为还原剂,该实验中铁盐的作用是氧化剂,类似于NADP+的作用,A错误;
B、希尔反应的悬浮液中只有水,没有CO2,不能合成糖类,说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应,B正确;
C、希尔反应不能证明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部来自H2O,也可能来自其他有机物, C正确;
D、希尔反应是指离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气的化学反应,即光反应,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,D正确。
故选A。
18. 研究者将长势相同的小麦均分为甲、乙两组,甲组给予正常光照,乙组适当遮光。用氧传感器测定其氧气释放速率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B→D的氧气释放速率变化与温度升高有关
B. C点,乙组小麦不能进行光合作用
C. D点,甲、乙两组小麦固定CO2的速率相同
D. E点,甲组小麦光合速率大于其细胞呼吸速率
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段:水的光解产生氧气等;光合作用的暗反应阶段:CO2被C5固定形成C3,C3还原生成糖类等有机物。
【详解】A、B→D的氧气释放速率下降,是由于温度过高引起的光合午休现象,所以B→D的氧气释放速率变化与温度升高有关,A正确;
B、C点,甲、乙两组小麦都能进行光合作用,此时,甲组小麦的光合速率大于呼吸速率,而乙组小麦的光合速率等于呼吸速率,B错误;
C、D点,甲、乙两组小麦的氧气释放速率(净光合速率)相同,但两组小麦固定CO2的速率(即光合速率)不等,因为二者的呼吸速率不同,C错误;
D、E点,甲组小麦净光合速率小于0,即甲组小麦的光合速率小于其细胞呼吸速率,D错误。
故选A。
二、非选择题(本题共4题,64分)
19. 下图中的图1表示某细胞在显微镜视野下的亚显微结构图,1-7表示细胞结构;图2中A、B、C、D、E为细胞结构,3H标记的亮氨酸(简写为3H-leu)参与图2过程合成了物质3H-X。请回答下列问题。
(1)图1中,参与构成细胞生物膜系统的结构有________(填序号)。
(2)科学家分离各种细胞器常用的方法是________。图1中含有RNA的细胞器有[ ]________和[ ]________。
(3)图1中的结构5与图2所示结构中哪一个相同?________(填字母)在此过程中其功能是________。
(4)图2中的结构E表示________,其功能是________。
【答案】(1)1、4、5、6、7
(2) ①. 差速离心法 ②. 2核糖体 ③. 6线粒体
(3) ①. C ②. 对细胞中大分子物质蛋白质等进行加工和运输
(4) ①. 线粒体 ②. 是有氧呼吸的主要场所
【解析】
【分析】题图分析:图1中1为细胞膜,2为核糖体,3为中心体,4为内质网,5为高尔基体,6为线粒体,7为核膜。图2中:A为核糖体,B为内质网,C为高尔基体,D为细胞膜,E线粒体。
【小问1详解】
图1中,参与构成细胞生物膜系统的结构有1细胞膜、4内质网、5高尔基体、6线粒体和7核膜,而核糖体和中心体不具有膜结构,因而不属于生物膜系统。
【小问2详解】
分离各种细胞器常用的方法是差速离心法,图1的6线粒体与图2中2核糖体中都含有RNA,另外线粒体中还含有DNA,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
【小问3详解】
图1中的结构5为高尔基体,与图2中的C相同,在此过程中其功能是高尔基体参与细胞中大分子物质蛋白质的加工和运输,在细胞中高尔基体能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装以及发送站。
【小问4详解】
图2中的结构E表示线粒体,线粒体是细胞中的动力工厂,是有氧呼吸的主要场所。
20. 科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。请回答下列问题:
(1)交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞的________(填结构名称)上,它可以催化O2与NADH生成水,并使细胞呼吸释放的能量更多地以热能的形式散失,生成ATP所占的比例________(填“升高”或“降低”)。在寒冷的早春,植物花序细胞中的AOX(氧化酶)含量会________,有利于花序温度升高,从而抵御低温,防止冻伤。
(2)进一步研究表明,AOX途径可能与光合作用有关,科研人员对此进行深入研究。
①在光合作用过程中,光能被分布于叶绿体________上的光合色素吸收,并转变为ATP中的化学能,经过暗反应,能量最终被储存在________中。
②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧、然后将4组叶片离体、叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1)40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率(图2)。
该实验的自变量为是否高光及________。根据________组的实验数据可以推测,在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,可使邻近组织的光合色素的光能捕获效率降低,AOX途径的存在对该现象起________(填“促进”或“抑制”)作用。
【答案】(1) ①. 线粒体内膜 ②. 降低 ③. 增加
(2) ①. 类囊体薄膜 ②. 糖类等有机物 ③. 是否用AOX途径抑制剂处理 ④. B、D ⑤. 抑制
【解析】
【分析】有氧呼吸过程中第三阶段O2与[H]生成水,同时释放大量能量,其中有一部分能量会转移到ATP中,形成ATP中活跃的化学能。光合作用的光反应可将光能转化形成ATP中活跃的化学能,暗反应可将ATP中活跃的化学能转移到有机物中形成稳定的化学能。
【小问1详解】
题意显示,科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,它可以催化O2与NADH生成水,并使细胞呼吸释放的能量更多地以热能的形式散失,导致生成ATP所占的比例降低。同时有利于提高花序温度,吸引昆虫传粉,故在寒冷早春,植物花序细胞中的AOX(氧化酶)含量会增加。
【小问2详解】
①光合作用过程中,光能被分布于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素吸收,并转变为ATP中活跃的化学能,经过暗反应,可将ATP中活跃的化学能转移到糖类等有机物中形成稳定的化学能。
②题意显示,科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧、然后将4组叶片离体、叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1)40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率,据此可知本实验的自变量为是否高光及是否用AOX途径抑制剂处理,由图2实验结果可知,与B组实验结果相比,D组在叶片右侧高光条件下,叶片左侧的光合色素捕获光能的效率降低,由此可以推测,在夏季晴天,若树木中层叶片的部分区域被高光照射,叶面出现光斑,则可能会使邻近组织的光合作用减弱。A、B组的单一变量是叶片左侧是否抑制AOX途径,B组未使用AOX途径抑制剂,实验结果显示B组叶片左侧光合色素捕获光能的效率高于A组,同理C、D组的单一变量是叶片左侧是否抑制AOX途径,D组未使用AOX途径抑制剂,实验结果显示D组叶片左侧光合色素捕获光能的效率高于C组的,且二者的差值大于A、B组的差值,故可说明,AOX途径的存在对该现象起“抑制”作用,利于光合作用进行,在周围受到高光照射的叶片组织中作用更明显。
21. 在探究光合作用原理的历程中,科学家前赴后继做了很多实验。鲁宾和卡门及卡尔文进行了如下表实验,探究光合作用中物质的变化。回答下列问题:
科学家
实验材料
实验目的
鲁宾和卡门
小球藻、同位素18O分别标记H2O和CO2
光合作用中氧气的来源
卡尔文
小球藻、同位素14C标记的14CO2
CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳
(1)根据表格分析,鲁宾和卡门及卡尔文实验的共同之处是_______。卡尔文在本实验中研究的生理过程发生的具体部位是_______。
(2)鲁宾和卡门探究光合作用中氧气的来源实验的结果如下图。据图分析,光合作用释放的氧气全部来自水,阐述支持该结论的依据是_______。
(3)在卡尔文对光合作用的研究中,当将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时,卡尔文及同事发现90%的放射性出现在一种_______中,并用类似分离光合色素的_______法分离到这种物质。在研究CO2最先与哪一种物质进行反应时,卡尔文及其同事主要通过相关物质量的变化确定CO2与C5进行反应,阐述卡尔文的研究思路_______及在下图中画出预期结果______。
【答案】(1) ①. 都以小球藻为材料,运用了同位素标记技术 ②. 叶绿体基质
(2)释放的氧气中18O所占比例均与参与反应的H2O中18O所占的比例基本相同,而与CO2无关
(3) ①. 三碳化合物(C3) ②. 纸层析 ③. 在光下突然中断(或恢复)CO2的供应,观察相应物质C3和C5的含量变化 ④.
【解析】
【分析】鲁宾和卡门运用同位素标记法标记O元素:他们分别向小球藻提供含的18O水和含18O的CO2,进行对比实验,结果发现标记水的一组产生的氧气中含18O而标记CO2的一组产生的氧气中不含18O,最终证明光合作用释放的O2来自于水。
【小问1详解】
根据表中信息可知,两组实验都用了小球藻和同位素标记技术,光合作用光反应是在叶绿体类囊体薄膜,暗反应或者卡尔文循环是在叶绿体基质中进行的,即本实验中卡尔文循环的具体部位是叶绿体基质。
【小问2详解】
从结果可以看出,最后氧气中18O所占比例均与参与反应的H2O中18O所占的比例基本相同,二氧化碳中18O所占的比例对氧气中18O的比例几乎没有影响,所以光合作用释放的氧气全部来自水。
【小问3详解】
二氧化碳固定时,最先和C5反应,产生C3,所以 在卡尔文对光合作用的研究中,当将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时,卡尔文及同事发现90%的放射性出现在一种三碳化合物(C3)中,分离光合色素的方法是纸层析法,所以卡尔文研究暗反应时是采用纸层析法分离物质进行研究;只是分离到C5化合物还无法说明二氧化碳与C5反应,研究人员用了物质变化的原理,控制二氧化碳浓度,突然降低二氧化碳浓度,在短时间内与二氧化碳反应的物质也会变化,发现了C5也在随着二氧化碳发生变化,二氧化碳突然降低,C5升高和C3降低,如果恢复二氧化碳供应两者就相反,据此卡尔文研究的实验思路可描述为:在光下突然中断(或恢复)CO2的供应,观察相应物质C3和C5的含量变化,相关结果如图所示:
22. 当氨基酸充足时,哺乳动物细胞通过细胞膜吸收氨基酸。当氨基酸匮乏时,细胞无法正常生长,但为其添加蛋白质后,细胞可通过摄取胞外空间的蛋白质,分解后作为氨基酸的补充来源。请回答下列问题:
(1)细胞通过________方式摄取胞外蛋白质,利用溶酶体中的水解酶断裂蛋白质的________键得到氨基酸。
(2)溶解体酶转运因子 (LYSET)具有调控溶酶体酶运输的能力。研究者分别在氨基酸匮乏和充足条件下,培养了不同的胰腺癌细胞,研究细胞摄取氨基酸和水解胞外蛋白的机理,结果如图所示。
①图中结果是否支持“胰腺癌细胞可摄取胞外蛋白质,从而部分缓解氨基酸的匮乏”?请说明理由__________ 。
②据图分析,LYSET在氨基酸充足时对细胞直接吸收胞外氨基酸起________(填“促进”或“抑制”或“无明显影响”)作用,在氨基酸匮乏时对细胞摄取蛋白质水解后获得氨基酸起________(填“促进”或“抑制”或“无明显影响”)作用。
(3)请依据上述研究,提出一种临床治疗癌症的思路_______。
【答案】(1) ① 胞吞 ②. 肽
(2) ①. 支持,胰腺癌细胞在缺乏氨基酸的培养基中添加蛋白质后细胞的相对数量呈现增长的趋势 ②. 无明显影响 ③. 促进
(3)敲除溶解体酶转运因子和减少氨基酸的供应
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的承担着,蛋白质属于生物大分子,其单体是氨基酸。
【小问1详解】
蛋白质属于生物大分子,细胞通过胞吞的方式摄取胞外蛋白质。氨基酸通过脱水缩合形成肽键,进而形成肽链,肽链盘曲折叠形成蛋白质,溶酶体中的水解酶断裂蛋白质的肽键得到氨基酸。
【小问2详解】
①由图可知,胰腺癌细胞在氨基酸缺乏的培养基中添加蛋白质,其细胞增殖不受影响,因此胰腺癌细胞可摄取胞外蛋白质,从而部分缓解氨基酸的匮乏。
②氨基酸充足时,胰腺癌细胞和LYSET缺失胰腺癌细胞相对数量相同,说明LYSET在氨基酸充足时对细胞直接吸收胞外氨基酸无明显影响作用。在氨基酸匮乏时,LYSET缺失的胰腺癌细胞细胞数量明显减少,说明LYSET在氨基酸匮乏时对细胞摄取蛋白质水解后获得氨基酸起促进作用。
【小问3详解】
综合以上分析,在氨基酸缺乏的情况下,LYSET缺失的胰腺癌细胞增殖受到抑制,因此可通过敲除溶解体酶转运因子和减少氨基酸的供应来治疗癌症。
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