内容正文:
湛江第一中学2024~2025学年度第二学期期末考试
高二生物学
考生注意:
1. 本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2. 考生作答时,请将答案填在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3. 本卷命题范围:人教版必修1第1章~第4章。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧,各组分之间分工合作成为一个统一的整体。下列叙述正确的是( )
A. 眼虫的遗传物质储存在拟核和细胞核中
B. 细胞骨架被破坏,将影响物质运输、能量转化、信息传递等生命活动
C. 蓝细菌没有叶绿体,但可以进行光合作用;变形虫没有线粒体,但可以进行呼吸作用
D. 原核细胞都有细胞壁,不会吸水涨破
2. 下列关于生物科学方法和相关实验的叙述,正确的是( )
A. 检测脂肪实验中,在切片上滴加1~2滴50%的酒精溶液,以强化染色效果便于观察
B. 菠菜叶的下表皮细胞含有丰富且体积较大的叶绿体,是观察叶绿体的理想材料
C. 伞藻嫁接和核移植实验分别验证了细胞核的功能
D. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下即可观察质壁分离现象
3. 水和无机盐是生物体不可缺少的重要物质,其含量和比例的变化直接影响细胞的正常功能。下列关于水和无机盐生理功能的叙述,错误的是( )
A. 水分子通过氢键与其他分子结合后可成为良好的溶剂
B. 神经细胞内、外的Na+和K+浓度的稳定有利于维持其正常的兴奋性
C. 人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,进而影响生长发育
D. 土壤含水量适宜有助于冬小麦根部细胞吸收Mg2+等矿质离子
4. 生物学是一门以实验为基础的自然学科。生物科学史记载着生命科学成果的探究历程。下列关于生物科学实验的相关叙述,正确的是( )
A. 施莱登和施旺运用了不完全归纳法得出生物体都由细胞构成,是细胞学说的主要建立者
B. 科学家戈特和格伦德尔用丙酮从鸡的红细胞中提取脂质,发现红细胞的脂质在空气一水界面上铺展成单分子层后面积恰为红细胞表面积的2倍
C. 丹尼利等发现细胞表面张力明显低于油一水界面表面张力,表明细胞膜除含脂质外还附有糖类
D. 阿格雷将构成水通道的蛋白质分离出来,证明了细胞中存在输送水分子的特殊通道
5. 《诗经·大雅》有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,说明远在西周时就已有饴糖(麦芽糖)。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。下列关于糖类的叙述正确的是( )
A. 人体小肠直接吸收“饴”后可用于合成糖原储存起来
B. 麦芽糖和几丁质含有元素种类相同,但元素的比例不同
C. 脱氧核糖和葡萄糖既存在于动物细胞内又存在于植物细胞内
D. 多糖的功能不同是因为构成它们的单糖种类、数目和排列顺序不同
6. 脂滴具有储存脂肪的功能,机体营养匮乏时,脂滴可通过脂解和脂噬两种途径分解为脂肪酸,其形成和代谢过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脂滴是由双层磷脂分子包裹中性脂组成的泡状结构
B. 脂滴和糖原功能相似,都可以用来储存能量
C. 脂滴通过脂解和脂噬形成的饱和脂肪酸熔点高,室温时呈固态
D. 脂滴可作为运输脂溶性药物的运载体
7. 甲肝病毒危害性极大,易感染儿童和青年。经检测该病毒的遗传物质中含有核糖,下列叙述错误的是( )
A. 甲肝病毒没有细胞结构,不参与生命系统的组成
B. 构成甲肝病毒遗传物质的单体是核糖核苷酸,该单体种类有4种
C. 甲肝病毒营寄生生活,生命活动离不开细胞
D. 甲肝病毒通过复制的方式增殖,细胞通过分裂增殖
8. 为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在黑暗条件下萌发种子,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 大豆种子萌发初期有机物种类增多
B. 若继续培养,图中三种曲线最终可能均不变
C. 大豆种子萌发初期可溶性糖逐渐增加可能是淀粉水解导致
D. 上图表明糖类可以转化为蛋白质,发生这种变化关系时需要从外界吸收N元素
9. 某校生物兴趣小组将A、B两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其实验前重量与实验后重量之比,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲浓度条件下,A植物细胞的吸水能力增大
B. 乙浓度条件下,A、B两种植物的细胞液浓度大致相等
C. 实验前两种叶片细胞液浓度的大小关系为B>A
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<乙<甲<戊<丁
10. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析错误的是( )
A. 细胞内蛋白质的合成都需要消耗能量
B. 信号肽合成后通过囊泡运输至粗面内质网
C. 唾液淀粉酶、胰岛素等蛋白质类激素的分泌需经过共翻译转运途径
D. 通常共翻译转运途径合成蛋白质的空间结构比翻译后转运途径合成的蛋白质复杂
11. 科学家根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度,将膜蛋白分为3种基本类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定蛋白,如图所示。据图推测,下列叙述正确的是( )
A. 内在膜蛋白通过疏水作用与磷脂双分子层结合
B. 细胞膜上的转运蛋白属于脂锚定蛋白
C. 外在膜蛋白主要由疏水性氨基酸构成,脂锚定蛋白主要由亲水性氨基酸构成
D. 膜蛋白可以自由运动是其行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能的重要前提
12. 核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构,主要由中央栓蛋白、胞质环、核质环、核篮等结构组成。核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道,控制物质进出细胞核。下列关于核孔复合体的叙述,错误的是( )
A. 核孔复合体是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的结构基础
B. 核孔复合体的双向性表现在既能介导蛋白质入核,又能介导 DNA 等出核
C. 核孔复合体和核膜对物质的吸收均具有选择透过性
D. 核质之间物质交换越频繁的细胞,其核孔复合体数目相对越多
13. 幽门螺旋杆菌会引发胃癌,幽门螺旋杆菌可合成脲酶并分泌到细胞外,脲酶催化尿素分解产生 NH3和 CO2。下列叙述错误的是( )
A. 该菌属于单细胞生物,既属于细胞层次又属于个体层次
B. 幽门螺旋杆菌具有生物膜,但不具有生物膜系统
C. 幽门螺旋杆菌拟核中不存在遗传物质和蛋白质结合形成的复合物
D. 利用显微镜观察细胞时,若要将位于视野内左上方的物像移至中央,应向左上方移动装片
14. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。下列叙述错误的是( )
A. 若图中 S1、S2、S3、S4……为同一种单体,则该多聚体可以表示纤维素或淀粉
B. 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖
C. 若图中的多聚体能够携带遗传信息,则每一个单体都以碳链为基本骨架
D. 若图中多聚体具有免疫功能且为环状结构,则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合
15. 野生型水稻籽粒糊粉层细胞内,高尔基体出芽的囊泡在其膜上 G 蛋白作用下定位至液泡膜并融合,从而将谷蛋白靶向运输至细胞液中,相关过程如图 1 所示;研究人员发现一株异常水稻,该水稻胚乳出现萎缩、粉化,粒重减少了 30%,为探究原因,科研小组用放射性标记物追踪谷蛋白的合成和运输过程,并检测相应部位的放射性相对强度,结果如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A. 可以用14C 代替3H 标记氨基酸研究 G 蛋白的运输过程
B. G 蛋白的合成起始于附着在①上的核糖体,③结构起运输枢纽作用
C. 含有 G 蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞内的信息交流
D. 图 2 的实验结果表明水稻出现异常的原因可能是谷蛋白的运输发生障碍
16. 维持细胞的 Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的 H+-ATP 酶(质子泵)和 Na+-H+逆向转运蛋白可将 Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低 Na+水平,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜内 Na+和 H+转运到膜外的方式相同
B. H+-ATP 酶抑制剂不仅会干扰 H+的转运,也会影响 Na+转运
C. 细胞膜上的 H+-ATP 酶发挥作用后会导致细胞质基质的 pH 增大
D. 盐胁迫下植物细胞膜上 Na+-H+逆向转运蛋白的数量可能减少
二、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17. 邹承鲁院士曾说:“阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。”如图 1 为组成细胞的有机物及元素,已知 A、B、C、D 和 E 为生物大分子。图 2 为图 1 中某种生物大分子的部分结构,据图回答下列问题:
(1)图 1 中的 x、y 代表的元素分别是_________,真核生物的细胞核中主要由 A 和 D 组成的结构是________。
(2)图 2 是图 1 中________(填“A”“B”“C”“D”或“E”)的部分结构,它是由________种氨基酸连接而成的。若该化合物肽链长度不变,组成它的氨基酸的种类也不变,改变其中的________,就可以改变其性质;若该大分子由 51 个氨基酸组成,如果把其水解成 1 个五肽,3 个六肽和 4 个七肽,则这些短肽所含氨基总数至少为________个,氧原子数与原来的肽链相比,增加了________个。
(3)人体中c共有________种,D在化学组成上与E的不同是________。ATP分子脱去________个Pi后是组成图1中________(填字母)的基本单位之一。
18. 图1为研究人员在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型,脂筏是膜脂双层内含有特殊脂质和蛋白质的微区,主要由鞘磷脂、胆固醇和蛋白质组成,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高。脂筏可以参与信号转导和蛋白质转运,细菌及其毒素等可利用细胞表面的锚定蛋白等受体进入宿主细胞;图2表示真核生物细胞核的结构。据图回答下列问题:
(1)脂筏的存在________(填“会”或“不会”)影响膜的流动性,据图1可以判断细菌与该细胞受体的结合会发生在________(填图中字母)侧,该过程体现的细胞膜功能是________,该模型表明脂质分子在膜上的分布是________(填“均匀”或“不均匀”)的。
(2)图2中细胞核的边界是[ ]________([ ]填数字,横线上填文字),细胞核中的[4]与细胞中_________的形成有关。采用某方法破坏了图2中细胞核的结构,一段时间后,该细胞中物质合成、运输等出现异常,这现象说明了_________。
(3)亲核蛋白是在细胞质中合成,输入细胞核内发挥作用一类蛋白质。亲核蛋白一般含有核定位序列(NLS),NLS能与核孔上的载体相互作用,使亲核蛋白被运进细胞核。为探究NLS位于亲核蛋白的头部还是尾部,某实验小组以非洲爪蟾卵母细胞的亲核蛋白为材料进行实验,实验过程及结果如图3所示。该实验运用了_________技术,设置甲组实验的目的是_________。该实验可以得出的结论是________。
19. 研究发现,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。细胞通过下图所示机制进行调控,以确保自身生命活动正常进行,A~C代表结构。据图回答下列问题:
(1)泛素是一种存在于大部分真核细胞中的小分子蛋白,它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质,也可以标记跨膜蛋白。错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体被泛素标记后与_________特异性结合,被包裹进_________,与来自[ ]_________([ ]填字母,横线上填文字)的初级溶酶体融合形成次级溶酶体,此过程体现了生物膜具有_________。
(2)次级溶酶体将错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体降解并释放出氨基酸、甘油、磷酸及其他衍生物和单糖等物质,其意义是________(答出两点)。
(3)溶酶体内部含有多种__________(填“酸性”“碱性”或“中性”)水解酶,研究发现分泌到细胞外的溶酶体酶不具有生物学活性,最可能的原因是_________。
20. 动物细胞膜上的Na+泵(又称“Na+-K+泵”)和Ca2+泵是两种重要的膜转运蛋白。下图1是细胞膜上Na+泵的工作原理示意图,图2是肌质网(一种特殊的内质网)膜上Ca2+泵的工作原理示意图。回答下列问题:
(1)动物细胞膜通过Na+泵同时运输Na+和K+,Na+和K+_________(填“需要”或“不需要”)与其结合,温度会影响Na+泵运输离子,原因可能是_________(答出两点)。
(2)Na+泵和Ca2+泵运输不同的离子,这体现了膜转运蛋白在运输物质时具有_________性。结合图1、图2判断,这两种转运蛋白参与的物质跨膜运输方式是_________,判断的理由是________。据图1可知,Na+泵具有的功能是_________。
(3)在图2中,Ca2+泵每消耗1个ATP可以运输2个Ca2+。图2中Ca2+泵消耗ATP运输Ca2+的方向是_________(填“从Ⅲ到Ⅳ”或“从Ⅳ到Ⅲ”),推测肌质网腔中的Ca2+浓度_________(填“高于”或“低于”)细胞质基质中的Ca2+浓度。
(4)结合图1和图2写出Na+泵和Ca2+泵在运输物质时表现出的最主要区别是(不考虑运输离子的数量差别):_________。
21. 土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。近年来,中国土壤盐渍化面积不断扩大,严重限制了农业产业的可持续高效发展。改善此问题的重要研究方向就是筛选耐盐植物以及提高作物的耐盐性。回答下列问题:
(1)土壤盐渍化往往使作物根系细胞经________作用失水,从而不利于作物生长
(2)在盐胁迫作用下,细胞内会出现许多过氧化物自由基,这些过氧化物自由基对细胞具有一定的危害,会引起细胞损伤。超氧化物歧化酶(SOD)能够与这些过氧化物自由基结合,对植物起到保护作用。因此,SOD含量也是判断植物体耐盐性的重要指标之一。研究人员利用不同浓度的盐水来浇灌园林植物进行试验。试验设5个处理,分别为盐浓度1.8 g/kg(A)、盐浓度2.4 g/kg(B)、盐浓度3.2 g/kg(C)、盐浓度3.8 g/kg(D),以清水为对照(CK),得到如下实验结果:
该实验的自变量为:________。由实验结果可知,以上树种中适合作为滨海盐渍土的绿化树种的是:________(答出两个即可)。依据是:_________。
(3)为提高作物的耐盐性,科学家进行了各方面的研究。最新研究发现葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐性,请设计实验验证该结论(提供的实验材料:苹果幼苗若干,4%葡萄糖溶液、己糖激酶K抑制剂、200 mmol·L-1的NaCl溶液。已知可通过检测叶片过氧化物MDA的含量作为细胞损伤指标),写出实验思路和预期结果。
实验思路:_________。
预期结果:_________。
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湛江第一中学2024~2025学年度第二学期期末考试
高二生物学
考生注意:
1. 本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2. 考生作答时,请将答案填在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3. 本卷命题范围:人教版必修1第1章~第4章。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧,各组分之间分工合作成为一个统一的整体。下列叙述正确的是( )
A. 眼虫的遗传物质储存在拟核和细胞核中
B. 细胞骨架被破坏,将影响物质运输、能量转化、信息传递等生命活动
C. 蓝细菌没有叶绿体,但可以进行光合作用;变形虫没有线粒体,但可以进行呼吸作用
D. 原核细胞都有细胞壁,不会吸水涨破
【答案】B
【解析】
【详解】本题考察细胞结构与功能的相关知识,涉及原核与真核生物的区别、细胞骨架的作用等。
【分析】A.眼虫为真核生物,其遗传物质储存在细胞核中,拟核是原核生物的结构,A错误;
B.细胞骨架由蛋白质组成,参与物质运输(如囊泡运输)、细胞器定位(影响能量转化)及信号传递(如受体移动),破坏后相关活动受阻,B正确;
C.蓝细菌无叶绿体但含光合色素,可进行光合作用;变形虫为真核生物,有线粒体,需通过有氧呼吸供能,C错误;
D.支原体等原核生物无细胞壁,在低渗环境中会吸水涨破,D错误;
故选B。
2. 下列关于生物科学方法和相关实验的叙述,正确的是( )
A. 检测脂肪实验中,在切片上滴加1~2滴50%的酒精溶液,以强化染色效果便于观察
B. 菠菜叶的下表皮细胞含有丰富且体积较大的叶绿体,是观察叶绿体的理想材料
C. 伞藻嫁接和核移植实验分别验证了细胞核的功能
D. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下即可观察质壁分离现象
【答案】D
【解析】
【分析】1、用高倍显微镜观察叶绿体的实验原 理:叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞呈绿色,扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可用高倍显微镜观察其形态和分布;
2、成熟植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料,有利于实验现象的观察。
【详解】A、检测脂肪实验中,苏丹染色后需用50%酒精洗去浮色,而非强化染色。酒精的作用是溶解脂溶性苏丹染料,去除多余染料干扰,A错误;
B、菠菜叶的下表皮细胞(如表皮细胞)不含叶绿体,观察叶绿体应选用上表皮附带的叶肉细胞,B错误;
C、伞藻嫁接实验仅能说明假根中的物质影响伞帽形态,而核移植实验直接证明细胞核的作用,两者共同验证细胞核功能,而非“分别验证”,C错误;
D、质壁分离现象中细胞体积变化明显,低倍镜视野广且清晰,足以观察质壁分离过程,无需换高倍镜,D正确。
故选D。
3. 水和无机盐是生物体不可缺少的重要物质,其含量和比例的变化直接影响细胞的正常功能。下列关于水和无机盐生理功能的叙述,错误的是( )
A. 水分子通过氢键与其他分子结合后可成为良好的溶剂
B. 神经细胞内、外的Na+和K+浓度的稳定有利于维持其正常的兴奋性
C. 人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,进而影响生长发育
D. 土壤含水量适宜有助于冬小麦根部细胞吸收Mg2+等矿质离子
【答案】A
【解析】
【分析】许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动重要重要作用,有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分,有的无机盐还对于调剂酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】A、水分子作为良好溶剂的原因是其极性强,能够与多种极性分子或离子结合,而氢键主要影响水的物理性质(如比热容、黏性等),并非溶剂性质的主因,A错误;
B、神经细胞内外Na⁺和K⁺的浓度差是维持静息电位和动作电位的基础,对兴奋性至关重要,B正确;
C、碘是甲状腺激素的组成元素,缺碘会导致激素合成减少,影响新陈代谢和生长发育,C正确;
D、根细胞吸收Mg²⁺为主动运输,需细胞呼吸供能,土壤含水量适宜可保障根部细胞呼吸正常进行,从而促进吸收,D正确。
故选A。
4. 生物学是一门以实验为基础的自然学科。生物科学史记载着生命科学成果的探究历程。下列关于生物科学实验的相关叙述,正确的是( )
A. 施莱登和施旺运用了不完全归纳法得出生物体都由细胞构成,是细胞学说的主要建立者
B. 科学家戈特和格伦德尔用丙酮从鸡的红细胞中提取脂质,发现红细胞的脂质在空气一水界面上铺展成单分子层后面积恰为红细胞表面积的2倍
C. 丹尼利等发现细胞表面张力明显低于油一水界面表面张力,表明细胞膜除含脂质外还附有糖类
D. 阿格雷将构成水通道的蛋白质分离出来,证明了细胞中存在输送水分子的特殊通道
【答案】D
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺运用不完全归纳法提出“动植物都由细胞构成”,但未涵盖所有生物(如原核生物),A错误;
B、戈特和格伦德尔实验应使用哺乳动物红细胞(无细胞核及细胞器膜),而鸡的红细胞有细胞核,提取的脂质包含其他膜结构,单层面积会超过红细胞表面积的2倍,B错误;
C、丹尼利等发现细胞表面张力低于油-水界面,推测细胞膜含有蛋白质(而非糖类),因蛋白质可降低表面张力,C错误;
D、阿格雷分离出水通道蛋白并验证其功能,直接证明水分子通过特殊通道运输,D正确。
故选D。
5. 《诗经·大雅》有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,说明远在西周时就已有饴糖(麦芽糖)。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。下列关于糖类的叙述正确的是( )
A. 人体小肠直接吸收“饴”后可用于合成糖原储存起来
B. 麦芽糖和几丁质含有的元素种类相同,但元素的比例不同
C. 脱氧核糖和葡萄糖既存在于动物细胞内又存在于植物细胞内
D. 多糖的功能不同是因为构成它们的单糖种类、数目和排列顺序不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、麦芽糖为二糖,需水解为单糖(葡萄糖)才能被小肠上皮细胞吸收,A错误;
B、麦芽糖含C、H、O,几丁质含C、H、O、N,元素种类不同,B错误;
C、脱氧核糖是DNA的组成成分,葡萄糖是主要能源物质,动植物细胞均含有DNA和葡萄糖,C正确;
D、多糖功能差异主要由空间结构决定(如淀粉、糖原、纤维素均由葡萄糖构成),而非单糖种类或排列顺序,D错误。
故选C。
6. 脂滴具有储存脂肪的功能,机体营养匮乏时,脂滴可通过脂解和脂噬两种途径分解为脂肪酸,其形成和代谢过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脂滴是由双层磷脂分子包裹中性脂组成的泡状结构
B. 脂滴和糖原功能相似,都可以用来储存能量
C. 脂滴通过脂解和脂噬形成的饱和脂肪酸熔点高,室温时呈固态
D. 脂滴可作为运输脂溶性药物的运载体
【答案】A
【解析】
【分析】磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此磷脂在形成生物膜时是呈双层排布的,磷脂双分子层构成膜得基本骨架。
【详解】A、观察图可知,脂滴是由单层磷脂分子包裹中性脂组成的泡状结构,而不是双层磷脂分子,A错误;
B、脂滴储存脂肪,所以脂滴和糖原功能相似,都能储存能量,B正确;
C、饱和脂肪酸熔点高,在室温时呈固态,脂滴通过脂解和脂噬形成的饱和脂肪酸,室温时呈固态,C正确;
D、脂滴由脂类物质组成,根据相似相溶原理,脂滴可作为运输脂溶性药物的运载体,D正确。
故选A。
7. 甲肝病毒危害性极大,易感染儿童和青年。经检测该病毒的遗传物质中含有核糖,下列叙述错误的是( )
A. 甲肝病毒没有细胞结构,不参与生命系统的组成
B. 构成甲肝病毒的遗传物质的单体是核糖核苷酸,该单体种类有4种
C. 甲肝病毒营寄生生活,生命活动离不开细胞
D. 甲肝病毒通过复制的方式增殖,细胞通过分裂增殖
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲肝病毒没有细胞结构,不属于最基本的生命系统结构层次,但病毒在生态系统中可参与生态系统的组成,A错误;
B、甲肝病毒的遗传物质中含有核糖,说明遗传物质是RNA,其基本单位是四种核糖核苷酸,对应4种单体,B正确;
C、病毒必须寄生在活细胞内才能完成生命活动,如复制和增殖,C正确;
D、甲肝病毒通过复制增殖,而细胞通过分裂(如二分裂、有丝分裂等)增殖,D正确。
故选A。
8. 为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在黑暗条件下萌发种子,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 大豆种子萌发初期有机物种类增多
B. 若继续培养,图中三种曲线最终可能均不变
C. 大豆种子萌发初期可溶性糖逐渐增加可能是淀粉水解导致
D. 上图表明糖类可以转化为蛋白质,发生这种变化关系时需要从外界吸收N元素
【答案】B
【解析】
【详解】A、种子萌发初期,储存的大分子有机物(如淀粉、蛋白质)会水解为小分子物质(如可溶性糖、氨基酸等)。例如,淀粉水解为葡萄糖、麦芽糖等,蛋白质水解为多种氨基酸,导致有机物种类增加,A正确;
B、如果在相同条件下继续培养,上图各曲线最终都会下降,因为此时的环境条件是黑暗的环境,不能进行光合作用,但呼吸作用并没有停止,因此上述各个曲线表示的有机物均可通过呼吸作用被消耗,B错误;
C、种子储存的淀粉是主要的糖类形式,萌发时淀粉在淀粉酶等作用下水解为可溶性糖(如葡萄糖),导致可溶性糖含量上升,C正确;
D、图中显示,萌发过程中糖类含量下降,蛋白质含量上升,推测糖类可转化为蛋白质。蛋白质的合成需要氮元素,而种子储存的氮元素有限,因此需要从外界吸收N元素(如通过根系吸收土壤中的含氮无机盐),D正确。
故选B。
9. 某校生物兴趣小组将A、B两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其实验前重量与实验后重量之比,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲浓度条件下,A植物细胞的吸水能力增大
B. 乙浓度条件下,A、B两种植物的细胞液浓度大致相等
C. 实验前两种叶片细胞液浓度的大小关系为B>A
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<乙<甲<戊<丁
【答案】D
【解析】
【分析】在甲~戊不同浓度的蔗糖溶液中,B植物比A植物的吸水能力强,保水能力也较强,说明B植物比A植物更耐干旱。
【详解】A、在甲浓度条件下,A 植物的实验前重量与实验后重量之比小于 1,说明 A 植物细胞吸水。细胞吸水后,细胞液浓度减小,吸水能力减弱,A 错误;
B、在乙浓度条件下,A、B 两种植物的实验前重量与实验后重量之比相等,但这并不意味着两种植物的细胞液浓度大致相等。该比值只能反映植物细胞在该蔗糖溶液中的失水或吸水情况,不能直接得出细胞液浓度相等的结论,B 错误;
C、当实验前重量与实验后重量之比等于 1 时,对应的蔗糖溶液浓度近似为植物细胞的细胞液浓度。从图中可以看出,A 植物对应的比值为 1 时的蔗糖溶液浓度高于 B 植物对应的比值为 1 时的蔗糖溶液浓度,所以实验前两种叶片细胞液浓度的大小关系为A>B,C 错误;
D、实验前重量与实验后重量之比大于 1,说明植物细胞失水,且比值越大,失水越多,蔗糖溶液浓度越高;比值小于 1,说明植物细胞吸水。所以五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<乙<甲<戊<丁,D 正确。
故选D。
10. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析错误的是( )
A. 细胞内蛋白质的合成都需要消耗能量
B. 信号肽合成后通过囊泡运输至粗面内质网
C. 唾液淀粉酶、胰岛素等蛋白质类激素的分泌需经过共翻译转运途径
D. 通常共翻译转运途径合成的蛋白质的空间结构比翻译后转运途径合成的蛋白质复杂
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质合成包括转录和翻译,均需消耗能量(如ATP),无论哪种途径均需能量,A正确;
B、信号肽合成后,核糖体通过信号识别颗粒直接结合到粗面内质网,而非通过囊泡运输,B错误;
C、唾液淀粉酶和胰岛素均为分泌蛋白,需经内质网、高尔基体加工,属于共翻译转运途径,C正确;
D、共翻译转运的蛋白质需经内质网加工(如折叠、糖基化),而翻译后转运的蛋白质(如线粒体蛋白)通常结构较简单,D正确。
故选B。
11. 科学家根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度,将膜蛋白分为3种基本类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定蛋白,如图所示。据图推测,下列叙述正确的是( )
A. 内在膜蛋白通过疏水作用与磷脂双分子层结合
B. 细胞膜上的转运蛋白属于脂锚定蛋白
C. 外在膜蛋白主要由疏水性氨基酸构成,脂锚定蛋白主要由亲水性氨基酸构成
D. 膜蛋白可以自由运动是其行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能的重要前提
【答案】A
【解析】
【详解】A、观察可知,内在膜蛋白贯穿磷脂双分子层,磷脂双分子层的内部是疏水的,内在膜蛋白通过疏水作用与磷脂双分子层结合,A 正确;
B、细胞膜上的转运蛋白贯穿细胞膜,属于内在膜蛋白,而非脂锚定蛋白,从图中转运蛋白的分布可判断,B 错误;
C、外在膜蛋白分布在细胞膜的表面,主要由亲水性氨基酸构成,脂锚定蛋白有部分嵌入磷脂双分子层,应该含有疏水性氨基酸,C 错误;
D、膜蛋白不可以自由运动,但可以使信号转导、细胞识别及物质运输等功能,D错误。
故选A
12. 核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构,主要由中央栓蛋白、胞质环、核质环、核篮等结构组成。核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道,控制物质进出细胞核。下列关于核孔复合体的叙述,错误的是( )
A. 核孔复合体是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的结构基础
B. 核孔复合体的双向性表现在既能介导蛋白质入核,又能介导 DNA 等出核
C. 核孔复合体和核膜对物质的吸收均具有选择透过性
D. 核质之间物质交换越频繁的细胞,其核孔复合体数目相对越多
【答案】B
【解析】
【分析】核孔复合体是细胞核与细胞质之间物质运输的通道,具有选择性,允许大分子物质通过,但DNA通常不会通过核孔复合体运输。
【详解】A、核孔复合体是核质间物质交换和信息交流的通道,如mRNA、蛋白质等通过核孔运输,A正确;
B、核孔复合体可介导蛋白质入核和RNA出核,但DNA主要存在于细胞核内,不会通过核孔复合体出核,B错误;
C、核孔复合体的运输具有选择性(需特定信号序列),核膜本身也具有选择透过性,C正确;
D、代谢活跃的细胞(如分泌蛋白合成旺盛的细胞)核孔复合体数量多,以保障物质交换效率,D正确。
故选B。
13. 幽门螺旋杆菌会引发胃癌,幽门螺旋杆菌可合成脲酶并分泌到细胞外,脲酶催化尿素分解产生 NH3和 CO2。下列叙述错误的是( )
A. 该菌属于单细胞生物,既属于细胞层次又属于个体层次
B. 幽门螺旋杆菌具有生物膜,但不具有生物膜系统
C. 幽门螺旋杆菌拟核中不存在遗传物质和蛋白质结合形成的复合物
D. 利用显微镜观察细胞时,若要将位于视野内左上方的物像移至中央,应向左上方移动装片
【答案】C
【解析】
【详解】A、幽门螺旋杆菌是单细胞原核生物,单个细胞即构成个体层次,因此既属于细胞层次又属于个体层次,A正确;
B、幽门螺旋杆菌的细胞膜属于生物膜,但原核生物无细胞器膜和核膜,因此不具有生物膜系统,B正确;
C、拟核区的DNA在转录时需与RNA聚合酶(蛋白质)结合形成复合物,因此拟核中存在遗传物质与蛋白质的复合物,C错误;
D、显微镜成像是倒置的,物像位于左上方时,需向左上方移动装片才能使其移至视野中央,D正确;
故选C。
14. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。下列叙述错误的是( )
A. 若图中 S1、S2、S3、S4……为同一种单体,则该多聚体可以表示纤维素或淀粉
B. 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖
C. 若图中的多聚体能够携带遗传信息,则每一个单体都以碳链为基本骨架
D. 若图中多聚体具有免疫功能且为环状结构,则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合
【答案】D
【解析】
【详解】A、纤维素和淀粉都是由葡萄糖单体构成多糖,如果图中 S1、S2、S3、S4……为同一种单体葡萄糖,那么该多聚体可以表示纤维素或淀粉,A正确;
B、多糖中的几丁质,其单体不是葡萄糖,所以若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖,B正确;
C、携带遗传信息的物质是核酸(DNA 或 RNA),核酸的单体是核苷酸,核苷酸以碳链为基本骨架,C正确;
D、若图中多聚体是具有免疫功能的抗体,其本质是蛋白质。当蛋白质为环状结构时,形成此长链时并非所有的氨基和羧基都参与脱水缩合,R基中的一氨基和羧基一般不参与,D错误。
故选D。
15. 野生型水稻籽粒糊粉层细胞内,高尔基体出芽的囊泡在其膜上 G 蛋白作用下定位至液泡膜并融合,从而将谷蛋白靶向运输至细胞液中,相关过程如图 1 所示;研究人员发现一株异常水稻,该水稻胚乳出现萎缩、粉化,粒重减少了 30%,为探究原因,科研小组用放射性标记物追踪谷蛋白的合成和运输过程,并检测相应部位的放射性相对强度,结果如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A. 可以用14C 代替3H 标记氨基酸研究 G 蛋白的运输过程
B. G 蛋白的合成起始于附着在①上的核糖体,③结构起运输枢纽作用
C. 含有 G 蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞内的信息交流
D. 图 2 的实验结果表明水稻出现异常的原因可能是谷蛋白的运输发生障碍
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,游离的核糖体以氨基酸为原料开始多肽链 的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会 与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合 成过程,并且边合成边转移到内质网腔内, 再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构 的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、氨基酸中含有 C、H 等元素,14C 和3H 都具有放射性,可以用14C 代替3H 标记氨基酸来研究蛋白质(包括 G 蛋白)的运输过程,A 正确;
B、G蛋白的合成起始于游离的核糖体,其在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到A(粗面内质网)上继续其合成过程;B结构为高尔基体,起运输枢纽作用,B错误;
C、含有谷蛋白的囊泡②与液泡膜融合,体现了细胞内的信息交流,C正确;
D、由图 2 可知,与正常水稻相比,异常水稻中高尔基体处放射性相对强度较高,液泡处放射性相对强度较低,这表明水稻出现异常的原因可能是谷蛋白的运输发生障碍,导致谷蛋白不能正常运输到液泡中,D 正确。
故选B。
16. 维持细胞的 Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的 H+-ATP 酶(质子泵)和 Na+-H+逆向转运蛋白可将 Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低 Na+水平,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜内 Na+和 H+转运到膜外的方式相同
B. H+-ATP 酶抑制剂不仅会干扰 H+的转运,也会影响 Na+转运
C. 细胞膜上的 H+-ATP 酶发挥作用后会导致细胞质基质的 pH 增大
D. 盐胁迫下植物细胞膜上 Na+-H+逆向转运蛋白的数量可能减少
【答案】D
【解析】
【分析】在细胞的耐盐机制中,涉及到离子的跨膜运输。主动运输是指物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要消耗能量。对于本题中的情况,盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白发挥着重要作用。
【详解】A、从图中可知,H+从细胞内转运到膜外是通过H+−ATP酶(质子泵),需要消耗ATP,属于主动运输;Na+从细胞内转运到膜外是通过Na+−H+逆向转运蛋白,依赖于H+的电化学梯度势能,属于主动运输(继发性主动运输),二者运输方式相同,A正确;
B、H+−ATP酶抑制剂会抑制H+−ATP酶的活性,从而干扰H+转运。由于Na+−H+逆向转运蛋白依赖于H+的电化学梯度来转运Na+,H+转运受干扰,H+的电化学梯度无法维持,必然会影响Na+转运,B正确;
C、细胞膜上的H+−ATP酶将细胞质基质中的H+转运到细胞外,导致细胞质基质中H+浓度降低,H+浓度降低则pH增大,C正确;
D、盐胁迫下,为了维持细胞质基质中的低Na+水平,植物需要将更多的Na+转运到细胞外,所以细胞膜上Na+−H+逆向转运蛋白的数量可能增加,而不是减少,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17. 邹承鲁院士曾说:“阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。”如图 1 为组成细胞的有机物及元素,已知 A、B、C、D 和 E 为生物大分子。图 2 为图 1 中某种生物大分子的部分结构,据图回答下列问题:
(1)图 1 中的 x、y 代表的元素分别是_________,真核生物的细胞核中主要由 A 和 D 组成的结构是________。
(2)图 2 是图 1 中________(填“A”“B”“C”“D”或“E”)的部分结构,它是由________种氨基酸连接而成的。若该化合物肽链长度不变,组成它的氨基酸的种类也不变,改变其中的________,就可以改变其性质;若该大分子由 51 个氨基酸组成,如果把其水解成 1 个五肽,3 个六肽和 4 个七肽,则这些短肽所含氨基总数至少为________个,氧原子数与原来的肽链相比,增加了________个。
(3)人体中c共有________种,D在化学组成上与E的不同是________。ATP分子脱去________个Pi后是组成图1中________(填字母)的基本单位之一。
【答案】(1) ① N、P ②. 染色体##染色质
(2) ①. A ②. 4##四 ③. 氨基酸排列序列 ④. 8##八 ⑤. 7##七
(3) ①. 8##八 ②. 五碳糖和碱基 ③. 2##二##两 ④. E
【解析】
【分析】图1中,已知A、B、C、D和E为生物大分子,D主要存在于细胞核中,是DNA,E主要存在于细胞质中,是RNA,所以C是核酸,小分子c是核苷酸,核苷酸由C、H、O、N、P组成,A蛋白质的组成元素是C、H、O、N,所以x是N,y是P,小分子a是氨基酸,B是脂肪,b是甘油和脂肪酸。图2是一种六肽,是图1中A蛋白质的部分结构。
【小问1详解】
图1为组成细胞的有机物及元素,已知A、B、C、D和E为生物大分子,D主要存在于细胞核中,是DNA,E主要存在于细胞质中,是RNA,所以C是核酸,小分子c是核苷酸,核苷酸由C、H、O、N、P组成,蛋白质的组成元素是C、H、O、N,所以x是N,y是P,真核生物的细胞核中主要由A(蛋白质)和D(DNA)组成的结构是染色质(体)。
【小问2详解】
图2是一种多肽,是图1中A蛋白质的部分结构,根据其氨基酸残基中的R基种类可知,其是由4种氨基酸连接而成的。蛋白质中氨基酸的排列序列可影响其功能,所以改变其氨基酸排列序列可改变其性质。由51个氨基酸组成的多肽,如果用肽酶把其分解成1个五肽,3个六肽和4个七肽,则这些短肽一共含有1+3+4=8条链,故所含氨基总数至少为8个,水解过程增加了7个水,故氧原子数与原来的肽链相比,比原来增加了7个氧原子。
【小问3详解】
人体中c核苷酸共有8种,其中4种核糖核苷酸、4中脱氧核糖核苷酸,D(DNA)在化学组成上与E(RNA)的不同是五碳糖和碱基不同,前者含有脱氧核糖和AGCT、后者含有核糖和AGCU。ATP分子脱去2个Pi后为AMP,是组成图1中E的基本单位之一。
18. 图1为研究人员在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型,脂筏是膜脂双层内含有特殊脂质和蛋白质的微区,主要由鞘磷脂、胆固醇和蛋白质组成,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高。脂筏可以参与信号转导和蛋白质转运,细菌及其毒素等可利用细胞表面的锚定蛋白等受体进入宿主细胞;图2表示真核生物细胞核的结构。据图回答下列问题:
(1)脂筏的存在________(填“会”或“不会”)影响膜的流动性,据图1可以判断细菌与该细胞受体的结合会发生在________(填图中字母)侧,该过程体现的细胞膜功能是________,该模型表明脂质分子在膜上的分布是________(填“均匀”或“不均匀”)的。
(2)图2中细胞核边界是[ ]________([ ]填数字,横线上填文字),细胞核中的[4]与细胞中_________的形成有关。采用某方法破坏了图2中细胞核的结构,一段时间后,该细胞中物质合成、运输等出现异常,这现象说明了_________。
(3)亲核蛋白是在细胞质中合成,输入细胞核内发挥作用的一类蛋白质。亲核蛋白一般含有核定位序列(NLS),NLS能与核孔上的载体相互作用,使亲核蛋白被运进细胞核。为探究NLS位于亲核蛋白的头部还是尾部,某实验小组以非洲爪蟾卵母细胞的亲核蛋白为材料进行实验,实验过程及结果如图3所示。该实验运用了_________技术,设置甲组实验的目的是_________。该实验可以得出的结论是________。
【答案】(1) ①. 会 ②. B ③. 进行细胞间的信息交流 ④. 不均匀
(2) ①. 5核膜 ②. 某些RNA和核糖体 ③. 细胞核是遗传和代谢的控制中心
(3) ①. 放射性同位素标记 ②. 起到对照作用,说明整个亲核蛋白中有部分物质可以被运进细胞核 ③. NLS位于亲核蛋白的尾部
【解析】
【分析】图1中A侧为细胞内侧、B侧为细胞外侧;图2中1-5依次表示内质网、核孔、染色质、核仁、核膜。
【小问1详解】
由题干信息可知,脂筏是膜脂双层内含有特殊脂质和蛋白质的微区,改变了膜的组成结构,从而影响膜的流动性;据图1的“脂筏模型”及题意可知,锚定蛋白位于细胞膜外侧(即B侧),故细菌与该细胞受体的结合会发生在B侧;该过程体现了细胞膜能进行细胞间的信息交流的功能;该模型表明脂质分子在膜上的分布是不均匀的。
【小问2详解】
图2中细胞核的边界是5核膜,细胞核中的4核仁与细胞中某些RNA和核糖体的形成有关。破坏了图2中细胞核的结构,一段时间后,该细胞中物质合成、运输等出现异常,说明细胞核是遗传和代谢的控制中心。
【小问3详解】
由图3可知,该实验运用了放射性同位素标记技术,甲组把整个放射性亲核蛋白注入细胞质,起到对照作用,说明整个亲核蛋白中有部分物质可以被运进细胞核。乙组用放射性物质标记亲核蛋白的尾部,使细胞核内有放射性。丙组用放射性物质标记亲核蛋白的头部,细胞核内没有放射性,说明NLS位于亲核蛋白的尾部。
19. 研究发现,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。细胞通过下图所示机制进行调控,以确保自身生命活动正常进行,A~C代表结构。据图回答下列问题:
(1)泛素是一种存在于大部分真核细胞中的小分子蛋白,它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质,也可以标记跨膜蛋白。错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体被泛素标记后与_________特异性结合,被包裹进_________,与来自[ ]_________([ ]填字母,横线上填文字)的初级溶酶体融合形成次级溶酶体,此过程体现了生物膜具有_________。
(2)次级溶酶体将错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体降解并释放出氨基酸、甘油、磷酸及其他衍生物和单糖等物质,其意义是________(答出两点)。
(3)溶酶体内部含有多种__________(填“酸性”“碱性”或“中性”)水解酶,研究发现分泌到细胞外的溶酶体酶不具有生物学活性,最可能的原因是_________。
【答案】(1) ①. 自噬受体 ②. 吞噬泡 ③. C、高尔基体 ④. 一定流动性
(2)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;减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器对细胞生命活动产生的干扰
(3) ①. 酸性 ②. 细胞质基质与溶酶体内的pH不同,导致酶活性降低或失活
【解析】
【分析】图中A代表核糖体,B代表内质网,C代表高尔基体;泛素可以与错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体结合,与自噬受体相结合,形成吞噬泡,并与高尔基体形成的初级溶酶体融合形成次级溶酶体,在形成的次级溶酶体内,错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体被降解。
【小问1详解】
据图可知,错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体被泛素标记后与自噬受体特异性结合,被包裹进吞噬泡,与来自C高尔基体的初级溶酶体融合形成次级溶酶体,此过程相当于胞吞,体现了生物膜具有一定的流动性。
【小问2详解】
次级溶酶体将错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体降解并释放的意义在于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;减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器对细胞生命活动产生的干扰。
【小问3详解】
溶酶体内部含有多种酸性水解酶;因为酶发挥作用需要适宜的条件,细胞质基质与溶酶体内的pH不同,导致酶活性降低或失活,故若水解酶少量泄露到细胞质基质中不会引起该细胞损伤。
20. 动物细胞膜上的Na+泵(又称“Na+-K+泵”)和Ca2+泵是两种重要的膜转运蛋白。下图1是细胞膜上Na+泵的工作原理示意图,图2是肌质网(一种特殊的内质网)膜上Ca2+泵的工作原理示意图。回答下列问题:
(1)动物细胞膜通过Na+泵同时运输Na+和K+,Na+和K+_________(填“需要”或“不需要”)与其结合,温度会影响Na+泵运输离子,原因可能是_________(答出两点)。
(2)Na+泵和Ca2+泵运输不同的离子,这体现了膜转运蛋白在运输物质时具有_________性。结合图1、图2判断,这两种转运蛋白参与的物质跨膜运输方式是_________,判断的理由是________。据图1可知,Na+泵具有的功能是_________。
(3)在图2中,Ca2+泵每消耗1个ATP可以运输2个Ca2+。图2中Ca2+泵消耗ATP运输Ca2+的方向是_________(填“从Ⅲ到Ⅳ”或“从Ⅳ到Ⅲ”),推测肌质网腔中的Ca2+浓度_________(填“高于”或“低于”)细胞质基质中的Ca2+浓度。
(4)结合图1和图2写出Na+泵和Ca2+泵在运输物质时表现出的最主要区别是(不考虑运输离子的数量差别):_________。
【答案】(1) ①. 需要 ②. 温度影响细胞膜的流动性;温度影响细胞呼吸相关酶的活性,进而影响ATP的合成
(2) ①. 特异##专一 ②. 主动运输 ③. 二者都是逆梯度运输,需要借助于ATP分解提供的能量且都需要载体蛋白协助来实现对离子的跨膜运输 ④. 催化和运输
(3) ①. 从Ⅳ到Ⅲ ②. 高于
(4)Na+泵可转运(Na+和K+)两种离子,Ca2+泵只转运(Ca2+)一种离子
【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,需要蛋白质;主动运输从高浓度到低浓度,需要蛋白质,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。
【小问1详解】
Na+泵运输Na+和K+需要消耗ATP,逆梯度运输,属于主动运输的过程,运输过程中Na+和K+需要与其结合,温度会影响Na+泵运输离子,原因可能是温度影响细胞膜的流动性;温度影响细胞呼吸相关酶的活性,进而影响ATP的合成。
【小问2详解】
Na+泵和Ca2+泵运输不同的离子,这体现了膜转运蛋白在运输物质时具有特异性,从图1中看出,图中的转运蛋白在运输物质时需要消耗能量,逆梯度运输,属于主动运输,图2中的转运蛋白发挥作用时涉及蛋白质的磷酸化,也需要消耗能量,属于主动运输;故结合图1、图2判断,这两种转运蛋白参与的物质跨膜运输方式是主动运输,判断的理由是二者都属于逆浓度梯度运输,需要借助于ATP分解提供的能量且都需要载体蛋白协助来实现对离子的跨膜运输。据图1可知,Na+泵具有催化ATP水解和运输离子的功能。
【小问3详解】
从图2的图中相关箭头的指向可知,Ca2+泵消耗ATP运输Ca2+的方向是从Ⅳ到Ⅲ,运输方式消耗能量,为主动运输,故推测肌质网腔中的Ca2+浓度高于细胞质基质中的Ca2+浓度。
【小问4详解】
分析图1、2可知,Na+泵和Ca2+泵在运输物质时表现出的最主要区别是Na+泵可转运(Na+和K+)两种离子,Ca2+泵只转运(Ca2+)一种离子。
21. 土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。近年来,中国土壤盐渍化面积不断扩大,严重限制了农业产业的可持续高效发展。改善此问题的重要研究方向就是筛选耐盐植物以及提高作物的耐盐性。回答下列问题:
(1)土壤盐渍化往往使作物根系细胞经________作用失水,从而不利于作物生长。
(2)在盐胁迫作用下,细胞内会出现许多过氧化物自由基,这些过氧化物自由基对细胞具有一定的危害,会引起细胞损伤。超氧化物歧化酶(SOD)能够与这些过氧化物自由基结合,对植物起到保护作用。因此,SOD含量也是判断植物体耐盐性的重要指标之一。研究人员利用不同浓度的盐水来浇灌园林植物进行试验。试验设5个处理,分别为盐浓度1.8 g/kg(A)、盐浓度2.4 g/kg(B)、盐浓度3.2 g/kg(C)、盐浓度3.8 g/kg(D),以清水为对照(CK),得到如下实验结果:
该实验的自变量为:________。由实验结果可知,以上树种中适合作为滨海盐渍土的绿化树种的是:________(答出两个即可)。依据是:_________。
(3)为提高作物的耐盐性,科学家进行了各方面的研究。最新研究发现葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐性,请设计实验验证该结论(提供的实验材料:苹果幼苗若干,4%葡萄糖溶液、己糖激酶K抑制剂、200 mmol·L-1的NaCl溶液。已知可通过检测叶片过氧化物MDA的含量作为细胞损伤指标),写出实验思路和预期结果。
实验思路:_________。
预期结果:_________。
【答案】(1)渗透 (2) ①. 树种、盐浓度 ②. 扶桑、黄槿、山菅兰 ③. 扶桑、黄槿、山菅兰的SOD含量均随盐浓度的上升而上升,这表明3种植物耐盐性较强,适合在盐度相对高的滨海盐渍土生长
(3) ①. 将生长状况相近的苹果幼苗均分四组,编号1、2、3、4。1组不做处理,2组加入200mmol·L-1的NaCl溶液,3组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液,4组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液以及己糖激酶K抑制剂。将四组放在相同且适宜的条件下培养一段时间,然后检测四组苹果幼苗叶片中过氧化物MDA的含量 ②. 一段时间后叶片过氧化物MDA的含量为2组>4组>3组>1组
【解析】
【分析】根据题意,在盐胁迫作用下,细胞内会出现许多过氧化物自由基,这些过氧化物自由基对细胞具有一定的危害,引起细胞损伤。因此降低细胞内过氧化物自由基是提高植物耐盐的方法之一。
【小问1详解】
土壤盐渍化导致土壤渗透压增高,往往使作物根系细胞经渗透作用作用失水,从而不利于作物生长。
【小问2详解】
据图可知,该实验的自变量为树种和盐浓度。已知超氧化物歧化酶(SOD)可对植物起到保护作用,因此SOD含量可作为判断植物体耐盐性的重要指标之一。据图可知,扶桑、黄槿、山菅兰的SOD含量均随盐浓度的上升而上升,这表明3种植物耐盐性较强,适合在盐度相对高的滨海盐渍土生长,因此可作为滨海盐渍土的绿化树种。
【小问3详解】
本实验目的是验证葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐性,因此自变量为不同盐浓度下是否加入葡萄糖溶液及己糖激酶K是否发挥作用,因此实验思路为:将生长状况相近的苹果幼苗均分四组,编号1、2、3、4。1组不做处理,2组加入200mmol·L-1的NaCl溶液,3组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液,4组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液以及己糖激酶K抑制剂。将四组放在相同且适宜的条件下培养一段时间,然后检测四组苹果幼苗叶片中过氧化物MDA的含量;若葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐,则4组己糖激酶K被己糖激酶K抑制剂抑制,不能使葡萄糖很好的发挥作用,因此叶片过氧化物MDA的含量高于3组、低于2组,1组为对照组,叶片过氧化物MDA的含量最低,因此一段时间后叶片过氧化物MDA的含量为2组>4组>3组>1组。
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