精品解析:安徽省六安市新安中学2025-2026学年高三上学期第二次月考生物试题
2025-10-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 六安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.71 MB |
| 发布时间 | 2025-10-25 |
| 更新时间 | 2025-10-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54552001.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
六安市新安中学2026届高三年级第二次月考生物学科试卷
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,99%的宫颈癌是由HPV(人乳头状瘤病毒的简称)引起的。接种HPV疫苗能大大增强对子宫颈癌的预防作用,我国已在多省份试点推行适龄女性免费接种二价HPV疫苗项目。下列相关叙述正确的是( )
A. HPV属于最基本的生命系统结构层次
B. HPV不能独立生活,必须寄生在活细胞内
C. 病毒进入宿主细胞后利用自身核糖体合成蛋白质
D. 从寄主细胞类型来看,HPV属于细菌病毒
2. 下列关于原核细胞和真核细胞的表述,正确的是( )
A. 衣藻、发菜和洋葱根尖细胞进行光合作用的场所都是叶绿体
B. 酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C. 真核细胞和原核细胞都含有细胞膜、细胞质和核糖体
D. 大肠杆菌和酵母菌的组成元素种类和含量差异很大
3. 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检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 若对该野果的组织样液中加入斐林试剂,出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖
B. 进行蛋白质的检测时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,因为它们成分相同
C. 进行还原糖检测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
D. 对该野果进行脂肪的检测实验可能需要使用显微镜
4. 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,细胞中的这些化合物,含量与比例处在不断变化中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。下列有关生物体内化学元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 不同生物组织的细胞中各种元素和化合物种类和含量基本相同
B. 蛋白质结构多样性的直接原因是DNA的多样性
C. 组成细胞蛋白质、核酸等生物大分子是生物所特有的,具有特殊性
D. 糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
5. 下图表示人体内某种化合物的形成和在细胞中的分布情况。下列有关该图的分析,正确的是( )
A. 物质D的空间结构改变,其功能一定发生改变
B. 人体细胞内的物质C1彻底水解可得到8种小分子B
C. 小分子B合成单体C1和C2的过程中需要ATP为其提供能量
D. 化学元素A含有少量微量元素
6. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域,若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键。某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少3个
B. 若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到49个氨基酸
C. 该四十九肽第49位是赖氨酸,第32位是苯丙氨酸
D. 该四十九肽经酶1酶2作用分别需要消耗5个H2O和3个H2O
7. 下图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图。下列说法错误的是( )
A. 细胞核是遗传的信息库,是遗传和代谢的控制中心
B. ③是染色质,由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
C. ⑤是核膜,核膜为双层膜,有利于核内环境的相对稳定
D. ②为核孔,蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多,有利于DNA和RNA进出
8. 叶绿体是一种动态的细胞器,随着光照强度的变化,其位置和分布会发生改变,该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A. 在强光照射下,叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能充分地吸收光能,更多制造有机物
B. 若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,可推测叶绿体定位需要借助细胞骨架进行
C. 实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
D. 对同一叶片不同部位设置不同光强照射,根据现象来判断是否发生叶绿体定位
9. 实验小组将紫色洋葱内表皮细胞置于适宜浓度的蔗糖溶液中,液泡体积的相对大小随时间的变化曲线如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A. 将细胞置于清水中,细胞液浓度都会恢复至初始浓度
B. 与A点相比,B点的细胞吸水能力更强
C. AB段,只有水分渗出细胞,没有水分进入细胞
D. C点时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等
10. 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. 五种蔗糖溶液浓度大小关系为丙<乙<甲<戊<丁
B. 乙、丙浓度条件下,实验结束时A、B两种植物的细胞液浓度大致相等
C. 将A植物叶片置于丁中一段时间后再置于甲中,观察不到质壁分离复原
D. 甲浓度条件下,A植物细胞的吸水能力随时间的延长而增大
11. 生物兴趣小组在最适温度下,以等量的过氧化氢作为底物,探究不同 pH 下两种不同过氧化氢酶(酶 A、酶 B)的活性。通过改变 pH 并测定相同时间内过氧化氢的剩余量,获得 A、B 两组结果(如下图)。相关叙述正确的是( )
A. 过氧化氢酶可以过氧化氢分解提供能量
B. 升高温度,A、B 两条曲线均会下移
C. 当 pH 为 11 时,酶 A 将不能与双缩脲试剂发生反应
D. 若反应时间延长,A、B 两组结果差距会减小
12. 如图是细胞中某种化合物的结构模式图。下列有关说法错误的是( )
A. 细胞中需要能量的生命活动主要是由该化合物直接提供能量的
B. ATP中的能量可以来源于光能,但不能转化为光能
C. 吸能反应和放能反应常与⑤的断裂和形成相关联
D. 人体对该化合物的需求量很大,但该化合物在人体内的含量很少
13. 有氧呼吸过程中,丙酮酸羧化酶可以催化丙酮酸发生分解反应。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖生成丙酮酸的过程没有ATP的生成
B. 丙酮酸发生的分解反应需要氧气的参与
C. 真核细胞中丙酮酸羧化酶最可能位于线粒体基质
D. 丙酮酸氧化分解会产生NADH并合成大量ATP
14. 某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A. 观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒时先用苏丹Ⅲ染液染色后,再用无水乙醇洗去浮色
B. 选择菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形状
C. 探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,然后在不同温度下水浴处理
D. 检测酵母菌无氧呼吸产物酒精时,应适当延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖
15. 某人因出现肌无力、呼吸困难的症状而去医院就诊,医生通过相关生化检测来判断该患者的患病原因。已知FGF21为调节线粒体自噬的物质,检测结果如表所示。下列叙述错误的是( )
项目
乳酸/(mmol·L-1)
丙酮酸/(mmol·L-1)
FGF21/(pg·mL-1)
正常人
1.10
0.09
82.50
患者
1.50
0.10
617.40
A. 该患者细胞内的线粒体数量低于正常人细胞
B. 丙酮酸在细胞质基质中产生后可进入线粒体进一步分解
C. 消耗等量葡萄糖时,该患者用于无氧呼吸的葡萄糖的量大于健康人的
D. 推测患者肌无力的原因是有机物氧化分解释放的能量只有少部分储存在ATP中
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 人们每天摄入的各种营养物质是完成机体正常生命活动的物质基础。健康合理的餐饮搭配有利于保持身体机能的健康,让人精力充沛。一种常见的早餐配餐如下:猪肉包子、杂粮粥、多种蔬菜、豆浆、全麦面包、牛奶、鸡蛋。
(1)该早餐中至少包括了两类植物多糖,它们是________和________。
(2)该早餐中含有脂肪、磷脂、固醇等脂质,植物脂肪大多含有________(填“饱和”或“不饱和”)脂肪酸。等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,其中分解________的耗氧量更多。
(3)食物中含有钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐的生理作用是________。医生建议缺钙的儿童在服用钙片的同时,还要服用少量的鱼肝油(含有维生素D),请解释其中的科学道理:________。
(4)在食物加工过程中,蛋白质变性________(填“影响”或“不影响”)蛋白质的营养价值,原因是________。人每天都要补充一定量的蛋白质,如果蛋白质摄入不足会导致免疫力下降,原因是可能会影响________的合成。
17. 下图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1—7表示细胞结构,请据图回答:
(1)从结构上看,图1所示细胞为________(填“植物”或“动物”)细胞,该细胞与乳酸菌相比,它们共有的细胞器是________(填标号)。
(2)图1中具单层膜结构的细胞器有________(填标号),该细胞的细胞质中有呈溶胶状的________(填结构名称),细胞器就分布在其中。
(3)细胞内合成的蛋白质,其运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含信号序列以及信号序列的差异。请据图2(图中的序号代表蛋白质转运途径)回答:
A.研究发现,经①过程进入内质网的多肽,在内质网中被切去信号序列并折叠成为其有一定________的蛋白质。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径送往溶酶体、成为膜蛋白或________。
B.某些蛋白质经过程⑦进入细胞核需要通过________(结构),这一过程具________性。
C.图中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有不同的________,这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。
D.溶酶体内含有多种水解酶,而溶酶体膜不会被水解,尝试根据此现象提出一种假说:________。
18. 六安瓜片是中国十大名茶,产自安徽省六安市大别山一带,是唯一无芽无梗茶叶,由单片生叶制成。六安瓜片采用高温杀青工艺,通过高温使多酚氧化酶失活,阻断酶促褐变。这一步骤能保留茶叶原有的鲜绿色泽和清爽口感,避免苦涩味产生。茶叶细胞中存在多种酚类物质,多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。
(1)多酚氧化酶的催化作用具有________(写出两点即可)的特性,其作用机理是________。为探究多酚氧化酶的化学本质,可采用________试剂进行鉴定。
(2)绿茶加工过程中,首先要进行高温炒制才能形成“绿叶、绿汤”的品质特点,你认为这一过程的原理是________。
(3)为减少绿茶制作过程中发生褐变,科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成,结果如下图。
本实验的自变量是________,对照组中应加入________、等量的底物溶液和酶溶液,在适宜的条件下测出最大酶活性。据图分析,________处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
19. 为研究全球气候变暖对作物生长的影响,研究人员以温带作物大豆为实验对象,将萌发的大豆幼苗分别置于不同温度环境中培养,一周后观察并测定大豆叶片的各项生理指标,得到的部分实验数据如下表所示。回答下列问题:
表:不同温度对大豆叶片生理活动的影响
大豆叶片生理指标
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
总光合速率/(μmol·m-2·s-1)
0.1
40.5
90.2
40.6
20.3
8.2
呼吸速率/(μmol·m-2·s-1)
4.7
6.9
9.4
125
20.1
18.1
叶绿素含量/(mg⋅g-1)
1.2
1.5
1.8
2.0
1.2
0.7
胞间CO₂浓度/(μL·L-1)
13.2
21.1
23.6
28.7
19.5
11.3
(1)光照条件下,大豆叶肉细胞中产生ATP的场所有________,光合作用的光反应中能量的转化过程是________(用箭头和文字表示)
(2)植物叶肉细胞的光合色素分布在________上,光合色素的作用是________。
绿叶中光合色素提取的试剂通常是________,通常使用________法分离不同的光合色素
(3)大豆叶片在10℃时有机物的积累量________(填“大于”“等于”或“小于”)30℃时有机物的积累量,理由是________。
(4)研究者研究大豆不同部位叶片的光合速率,发现下层叶的光合速率明显低于上层叶,最主要原因是下层叶受上层叶遮挡,光线弱,光反应速率较低,生成________较少,导致暗反应速率较低,光合速率较低。
20. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图1是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜借助质子泵(H+-ATP酶)使两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题。
(1)与一般不耐盐碱植物相比,盐地碱蓬根细胞的细胞液浓度________(选填“较高”或“较低”),盐碱地上大多数植物很难生长,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。图1中各种离子的运输,体现了细胞膜________的功能。
(2)当盐浸入到根周围的环境时,Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图1分析,各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于________上的质子泵转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力,帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内,从而减少Na+对胞内代谢的影响。Na+、H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是________。质子泵的作用有________。
(3)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因是________。
(4)图2是NaCl处理模拟盐胁迫,甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。根据实验结果可知,盐胁迫下,GB可通过________提高玉米的耐盐性。
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六安市新安中学2026届高三年级第二次月考生物学科试卷
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,99%的宫颈癌是由HPV(人乳头状瘤病毒的简称)引起的。接种HPV疫苗能大大增强对子宫颈癌的预防作用,我国已在多省份试点推行适龄女性免费接种二价HPV疫苗项目。下列相关叙述正确的是( )
A. HPV属于最基本的生命系统结构层次
B. HPV不能独立生活,必须寄生在活细胞内
C. 病毒进入宿主细胞后利用自身核糖体合成蛋白质
D. 从寄主细胞类型来看,HPV属于细菌病毒
【答案】B
【解析】
【详解】A、HPV是病毒,而最基本的生命系统结构层次是细胞,病毒不属于生命系统结构层次,A错误;
B、HPV无细胞结构,不能独立代谢,必须寄生在宿主活细胞内才能增殖,B正确;
C、病毒自身不含核糖体,进入宿主细胞后需利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质,C错误;
D、HPV的宿主是人体细胞,属于动物病毒,而非细菌病毒(噬菌体),D错误。
故选B。
2. 下列关于原核细胞和真核细胞的表述,正确的是( )
A. 衣藻、发菜和洋葱根尖细胞进行光合作用的场所都是叶绿体
B. 酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C. 真核细胞和原核细胞都含有细胞膜、细胞质和核糖体
D. 大肠杆菌和酵母菌的组成元素种类和含量差异很大
【答案】C
【解析】
【详解】A、衣藻(真核生物)的光合作用在叶绿体中进行,发菜(蓝细菌,原核生物)无叶绿体,其光合作用依赖细胞膜内的光合结构;洋葱根尖细胞通常不含叶绿体,无法进行光合作用,A错误;
B、酵母菌有以核膜为界限的细胞核,属于单细胞真核生物,B错误;
C、真核细胞和原核细胞均具有细胞膜、细胞质基质和核糖体,这是两者的共同点,C正确;
D、大肠杆菌(原核生物)和酵母菌(真核生物)的组成元素种类基本相同,但含量差异较大,D错误。
故选C
3. 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检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 若对该野果的组织样液中加入斐林试剂,出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖
B. 进行蛋白质的检测时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,因为它们成分相同
C. 进行还原糖检测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
D. 对该野果进行脂肪的检测实验可能需要使用显微镜
【答案】D
【解析】
【详解】A、用斐林试剂检测还原糖时,需要水浴加热才会出现砖红色沉淀,若不进行水浴加热,即使野果中含有大量还原糖,也不会出现较深的砖红色,A错误;
B、斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液的成分及浓度相同,斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分相同,但浓度不同,因此进行蛋白质的检测时不能直接用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,B错误;
C、斐林试剂使用时需将NaOH和CuSO4混合后立即使用,不能长期放置,C错误;
D、对野果的切片进行脂肪检测实验需要使用显微镜观察被染成橘黄色的脂肪滴,D正确。
故选D。
4. 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,细胞中的这些化合物,含量与比例处在不断变化中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。下列有关生物体内化学元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 不同生物组织的细胞中各种元素和化合物种类和含量基本相同
B. 蛋白质结构多样性的直接原因是DNA的多样性
C. 组成细胞的蛋白质、核酸等生物大分子是生物所特有的,具有特殊性
D. 糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
【答案】C
【解析】
【详解】A、不同生物组织的细胞中各种元素种类基本相同,但含量差异较大,化合物的种类和含量也有较大差异,A错误;
B、蛋白质结构多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同,根本原因是DNA的多样性,B错误;
C、蛋白质、核酸等生物大分子具有特定结构,是生命活动的物质基础,是生物特有的,具有特殊性,C正确;
D、糖类中的单糖、二糖不是生物大分子,脂质也不是生物大分子,蛋白质和核酸是生物大分子,D错误。
故选C。
5. 下图表示人体内某种化合物的形成和在细胞中的分布情况。下列有关该图的分析,正确的是( )
A. 物质D的空间结构改变,其功能一定发生改变
B. 人体细胞内的物质C1彻底水解可得到8种小分子B
C. 小分子B合成单体C1和C2的过程中需要ATP为其提供能量
D. 化学元素A含有少量微量元素
【答案】C
【解析】
【分析】图中D是DNA,E是RNA,C1、C2是核苷酸。
【详解】A、物质D是DNA,DNA分子复制、转录时均需要DNA分子解旋,均会改变其双螺旋结构,但不失去其功能,A错误;
B、人体细胞内的物质C1是脱氧核糖核苷酸,彻底水解可得到4种碱基,一种五碳糖,磷酸,6种小分子B,B错误;
C、小分子B合成单体C1和C2的过程中需要ATP为其提供能量,C正确;
D、化学元素A指的是构成核酸的元素,C、H、O、N、P,不含有微量元素,D错误。
故选C。
6. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域,若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键。某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少3个
B. 若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到49个氨基酸
C. 该四十九肽第49位是赖氨酸,第32位是苯丙氨酸
D. 该四十九肽经酶1酶2作用分别需要消耗5个H2O和3个H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据题意和图示分析可知,蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键后,形成的短肽A、B、C中,肽键减少了5个,苯丙氨酸减少了3个,多了2个羧基,所以短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个,A错误;
B、外切酶专门作用于肽链末端的肽键,因此若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到49个氨基酸,B正确;
C、分析题图,图示是某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况,其中酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,经酶1处理后,形成1-16、18-30、33-49三个片段,说明苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上;酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键,经酶2处理后,形成1-21、23-48两个片段,说明第22、23、49号位为赖氨酸,C正确;
D、蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键后,形成的短肽A、B、C中,肽键减少了5个,消耗5个水,经酶2处理后,形成1-21、23-48两个片段和49号氨基酸,肽键少了3个,消耗3个水,D正确。
故选A。
7. 下图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图。下列说法错误的是( )
A. 细胞核是遗传的信息库,是遗传和代谢的控制中心
B. ③是染色质,由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
C. ⑤是核膜,核膜为双层膜,有利于核内环境的相对稳定
D. ②为核孔,蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多,有利于DNA和RNA进出
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞核是遗传的信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,A正确;
B、对于真核细胞而言,遗传物质DNA主要分布在细胞核中,③是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,因此染色质是遗传物质的主要载体,B正确;
C、⑤是核膜,核膜为双层膜,把核内物质与细胞质分开,有利于核内环境的相对稳定,C正确;
D、②为核孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,蛋白质合成旺盛的细胞,核质之间物质交换频繁,核孔数量多,有利于RNA由细胞核进入细胞质,但DNA不能进出细胞核,D错误。
故选D。
8. 叶绿体是一种动态的细胞器,随着光照强度的变化,其位置和分布会发生改变,该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A. 在强光照射下,叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能充分地吸收光能,更多制造有机物
B. 若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,可推测叶绿体定位需要借助细胞骨架进行
C. 实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
D. 对同一叶片不同部位设置不同光强照射,根据现象来判断是否发生叶绿体定位
【答案】A
【解析】
【详解】A、在强光照射下,叶绿体定位是为了避免强光对叶绿体的损伤,而不是充分吸收光能多制造有机物。因为强光可能会破坏叶绿体的结构,影响其功能,所以叶绿体通过移动来减少受强光的伤害,A错误;
B、细胞骨架中的微丝蛋白(与肌动蛋白有关)参与细胞内的物质运输、细胞运动等多种生命活动。若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,说明叶绿体定位过程需要借助细胞骨架来进行,B正确;
C、从实验来看,野生型拟南芥(有 CHUP1 蛋白)和 CHUP1 蛋白缺失型拟南芥在不同光照下叶绿体分布不同,且光照强度也影响叶绿体分布,这表明 CHUP1 蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用,C正确;
D、对同一片叶不同部位设置不同光照照射,观察叶绿体的分布情况,就可以判断是否发生叶绿体定位,D正确。
故选A。
9. 实验小组将紫色洋葱内表皮细胞置于适宜浓度的蔗糖溶液中,液泡体积的相对大小随时间的变化曲线如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A. 将细胞置于清水中,细胞液浓度都会恢复至初始浓度
B. 与A点相比,B点的细胞吸水能力更强
C. AB段,只有水分渗出细胞,没有水分进入细胞
D. C点时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A、如果细胞失水过多,可能会造成细胞损伤,将其置于清水中,细胞液浓度不一定能恢复至初始浓度,A错误;
B、与A点相比,B点时细胞失水更多,细胞液浓度更大,所以吸水能力更强,B正确;
C、AB段细胞在失水,但水分进出细胞是双向的,只是渗出细胞的水分多于进入细胞的水分,C错误;
D、在C点时,液泡相对体积不变,可能是细胞液失水导致浓度达到与外界溶液浓度相等,或者细胞由于体积限制无法再失水,但细胞液浓度仍低于外界溶液浓度,D错误。
故选B。
10. 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. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<乙<甲<戊<丁
B. 乙、丙浓度条件下,实验结束时A、B两种植物的细胞液浓度大致相等
C. 将A植物叶片置于丁中一段时间后再置于甲中,观察不到质壁分离复原
D. 甲浓度条件下,A植物细胞的吸水能力随时间的延长而增大
【答案】A
【解析】
【详解】A、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,A正确;
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、将A植物叶片置于丁中(蔗糖溶液浓度高,细胞失水)一段时间后再置于甲中(蔗糖溶液浓度低,细胞吸水),能观察到质壁分离复原,C错误;
D、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,D错误。
故选A。
11. 生物兴趣小组在最适温度下,以等量的过氧化氢作为底物,探究不同 pH 下两种不同过氧化氢酶(酶 A、酶 B)的活性。通过改变 pH 并测定相同时间内过氧化氢的剩余量,获得 A、B 两组结果(如下图)。相关叙述正确的是( )
A. 过氧化氢酶可以为过氧化氢分解提供能量
B. 升高温度,A、B 两条曲线均会下移
C. 当 pH 为 11 时,酶 A 将不能与双缩脲试剂发生反应
D. 若反应时间延长,A、B 两组结果差距会减小
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,而非提供能量。因此,过氧化氢酶不能为过氧化氢分解提供能量,A错误;
B、实验是在最适温度下进行的,若升高温度,酶的活性会降低,催化过氧化氢分解的速率减慢,相同时间内过氧化氢的剩余量会增加,曲线应上移而非下移,B错误;
C、酶A的化学本质是蛋白质,双缩脲试剂与蛋白质反应的原理是与肽键结合。当pH为11时,酶A的空间结构被破坏,但肽键未断裂,仍能与双缩脲试剂发生反应,C错误;
D、若反应时间延长,底物(过氧化氢)会被酶更充分地分解,最终过氧化氢的剩余量会趋于一致,因此A、B两组结果差距会减小,D正确。
故选D。
12. 如图是细胞中某种化合物的结构模式图。下列有关说法错误的是( )
A. 细胞中需要能量的生命活动主要是由该化合物直接提供能量的
B. ATP中的能量可以来源于光能,但不能转化为光能
C. 吸能反应和放能反应常与⑤的断裂和形成相关联
D. 人体对该化合物的需求量很大,但该化合物在人体内的含量很少
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP是细胞的直接能源物质,细胞中需要能量的生命活动主要是由ATP直接提供能量的,A正确;
B、ATP中的能量可以来源于光能(如光合作用光反应阶段),也能转化为光能(如萤火虫发光),B错误;
C、吸能反应一般与ATP的水解(⑤断裂)相联系,放能反应一般与ATP的合成(⑤形成)相联系,C正确;
D、人体对ATP的需求量很大,但ATP在人体内的含量很少,ATP与ADP之间可以快速转化,以满足人体对能量的需求,D正确。
故选B。
13. 有氧呼吸过程中,丙酮酸羧化酶可以催化丙酮酸发生分解反应。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖生成丙酮酸的过程没有ATP的生成
B. 丙酮酸发生的分解反应需要氧气的参与
C. 真核细胞中丙酮酸羧化酶最可能位于线粒体基质
D. 丙酮酸氧化分解会产生NADH并合成大量ATP
【答案】C
【解析】
【详解】A、葡萄糖生成丙酮酸的过程(糖酵解)在细胞质基质中进行,该过程会产生少量ATP,A错误;
B、丙酮酸的分解反应属于有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中进行,此阶段不需要氧气直接参与,氧气的作用是第三阶段的电子受体,B错误;
C、真核细胞中,丙酮酸分解为二氧化碳的过程发生在线粒体基质中,催化该反应的丙酮酸羧化酶应位于线粒体基质,C正确;
D、丙酮酸氧化分解(第二阶段)会产生NADH,但仅合成少量ATP(2个),大量ATP生成于第三阶段(电子传递链),D错误。
故选C。
14. 某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A. 观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒时先用苏丹Ⅲ染液染色后,再用无水乙醇洗去浮色
B. 选择菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体形状
C. 探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,然后在不同温度下水浴处理
D. 检测酵母菌无氧呼吸产物酒精时,应适当延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖
【答案】D
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ染色后需用体积分数50%的酒精洗去浮色,而非无水乙醇,A错误;
B、菠菜叶下表皮细胞不含叶绿体,不能观察到叶绿体的形态,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物分别在不同温度下预处理,再混合反应。若先混合再调温,反应可能已提前进行,无法准确控制变量,C错误;
D、葡萄糖无氧呼吸产生酒精,故应适当延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖,D正确。
故选D。
15. 某人因出现肌无力、呼吸困难的症状而去医院就诊,医生通过相关生化检测来判断该患者的患病原因。已知FGF21为调节线粒体自噬的物质,检测结果如表所示。下列叙述错误的是( )
项目
乳酸/(mmol·L-1)
丙酮酸/(mmol·L-1)
FGF21/(pg·mL-1)
正常人
1.10
0.09
82.50
患者
1.50
0.10
617.40
A. 该患者细胞内的线粒体数量低于正常人细胞
B. 丙酮酸在细胞质基质中产生后可进入线粒体进一步分解
C. 消耗等量葡萄糖时,该患者用于无氧呼吸的葡萄糖的量大于健康人的
D. 推测患者肌无力的原因是有机物氧化分解释放的能量只有少部分储存在ATP中
【答案】D
【解析】
【详解】A、FGF21促进线粒体自噬,患者FGF21水平高,线粒体被过度清除,数量减少,A正确;
B、丙酮酸在细胞质基质中由葡萄糖分解产生,随后进入线粒体参与有氧呼吸,B正确;
C、患者线粒体功能受损,有氧呼吸受阻,需通过无氧呼吸补偿能量,消耗等量葡萄糖时,用于无氧呼吸的比例更大,C正确;
D、有机物氧化分解释放的能量大部分以热能散失是正常现象,患者肌无力的根本原因是线粒体减少导致ATP总产量不足,而非能量储存比例问题,D错误。
故选D。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 人们每天摄入的各种营养物质是完成机体正常生命活动的物质基础。健康合理的餐饮搭配有利于保持身体机能的健康,让人精力充沛。一种常见的早餐配餐如下:猪肉包子、杂粮粥、多种蔬菜、豆浆、全麦面包、牛奶、鸡蛋。
(1)该早餐中至少包括了两类植物多糖,它们是________和________。
(2)该早餐中含有脂肪、磷脂、固醇等脂质,植物脂肪大多含有________(填“饱和”或“不饱和”)脂肪酸。等质量的糖类和脂肪完全氧化分解,其中分解________的耗氧量更多。
(3)食物中含有钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐的生理作用是________。医生建议缺钙的儿童在服用钙片的同时,还要服用少量的鱼肝油(含有维生素D),请解释其中的科学道理:________。
(4)在食物加工过程中,蛋白质变性________(填“影响”或“不影响”)蛋白质的营养价值,原因是________。人每天都要补充一定量的蛋白质,如果蛋白质摄入不足会导致免疫力下降,原因是可能会影响________的合成。
【答案】(1) ① 淀粉 ②. 纤维素
(2) ①. 不饱和 ②. 脂肪
(3) ①. 构成细胞内某些复杂化合物的重要成分 ②. 维生素D能有效促进人和动物肠道对钙磷的吸收
(4) ①. 不影响 ②. 蛋白质会被分解成氨基酸被吸收,而蛋白质的营养价值取决于氨基酸的种类和含量 ③. 抗体
【解析】
【分析】生物组织中有机物的检测方法:蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应;淀粉遇碘液变蓝;还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀;脂肪需要使用苏丹Ⅲ染色,使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色的脂肪颗粒。
【小问1详解】
该早餐中,植物多糖包括淀粉和纤维素,在给出的早餐配餐里,杂粮粥、全麦面包中含有的淀粉,蔬菜中含有的纤维素属于植物多糖。
【小问2详解】
植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下一般呈液态。因为脂肪中氢的含量远高于糖类,等质量的糖类和脂肪完全氧化分解时,脂肪分子中氢多氧少,所以分解脂肪的耗氧量更多。
【小问3详解】
食物中含有钙、铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红蛋白的组成成分,这说明无机盐是构成细胞内某些复杂化合物的重要成分。维生素D能有效促进人和动物肠道对钙磷的吸收,故服用补钙产品同时补充维生素D效果更好。
【小问4详解】
食物加工过程中蛋白质变性不影响蛋白质的营养价值,因为蛋白质会被分解成氨基酸被吸收,而蛋白质的营养价值取决于氨基酸的种类和含量。抗体的本质是蛋白质,具有免疫功能,人每天都要补充一定量的蛋白质,如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降,原因是蛋白质摄入量的不足会影响抗体的合成。
17. 下图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1—7表示细胞结构,请据图回答:
(1)从结构上看,图1所示细胞为________(填“植物”或“动物”)细胞,该细胞与乳酸菌相比,它们共有的细胞器是________(填标号)。
(2)图1中具单层膜结构的细胞器有________(填标号),该细胞的细胞质中有呈溶胶状的________(填结构名称),细胞器就分布在其中。
(3)细胞内合成的蛋白质,其运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含信号序列以及信号序列的差异。请据图2(图中的序号代表蛋白质转运途径)回答:
A.研究发现,经①过程进入内质网的多肽,在内质网中被切去信号序列并折叠成为其有一定________的蛋白质。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径送往溶酶体、成为膜蛋白或________。
B.某些蛋白质经过程⑦进入细胞核需要通过________(结构),这一过程具________性。
C.图中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有不同的________,这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。
D.溶酶体内含有多种水解酶,而溶酶体膜不会被水解,尝试根据此现象提出一种假说:________。
【答案】(1) ①. 动物 ②. 2
(2) ①. 4、5 ②. 细胞质基质
(3) ①. 空间结构 ②. 分泌蛋白 ③. 核孔 ④. 选择 ⑤. 信号序列 ⑥. 溶酶体的膜的结构比较特殊,如经过特殊的修饰等,因此不会被溶酶体内的水解酶水解
【解析】
【分析】分析图1:图1为动物细胞结构示意图,其中1是细胞膜,2是核糖体,3是中心体,4是内质网,5是高尔基体,6是线粒体,7是核膜。
【小问1详解】
从结构上看,图1所示的细胞中没有细胞壁,且含有中心体结构,因此为动物细胞。动物细胞是真核细胞,乳酸菌是原核生物,它们共有的细胞器是2核糖体。
小问2详解】
图1中具单层膜的细胞器有内质网和高尔基体,即图中的4和5。该细胞的细胞质中有呈溶胶状的细胞质基质,细胞器就分布在其中。
【小问3详解】
A.结合图示可以看出,经①过程进入内质网的多肽,在内质网中加工折叠成为具有一定空间结构的蛋白质。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径送往溶酶体、成为膜蛋白或分泌蛋白,该过程体现了高尔基体对蛋白质进行加工、分类和包装的过程。
B.某些蛋白质经过程⑦进入细胞核需要通过核孔;这一过程具选择性,核孔是大分子物质出入的通道。
C.图中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有不同的信号序列,信号序列的存在能使细胞内蛋白质进行定向运输。
D.水解酶发挥作用需要结构与被水解的物质契合,所以溶酶体膜不会被水解可能是由于其中的物质结构特殊。
18. 六安瓜片是中国十大名茶,产自安徽省六安市大别山一带,是唯一无芽无梗的茶叶,由单片生叶制成。六安瓜片采用高温杀青工艺,通过高温使多酚氧化酶失活,阻断酶促褐变。这一步骤能保留茶叶原有的鲜绿色泽和清爽口感,避免苦涩味产生。茶叶细胞中存在多种酚类物质,多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。
(1)多酚氧化酶的催化作用具有________(写出两点即可)的特性,其作用机理是________。为探究多酚氧化酶的化学本质,可采用________试剂进行鉴定。
(2)绿茶加工过程中,首先要进行高温炒制才能形成“绿叶、绿汤”的品质特点,你认为这一过程的原理是________。
(3)为减少绿茶制作过程中发生褐变,科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成,结果如下图。
本实验的自变量是________,对照组中应加入________、等量的底物溶液和酶溶液,在适宜的条件下测出最大酶活性。据图分析,________处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
【答案】(1) ①. 专一性、高效性、作用条件较温和 ②. 降低化学反应的活化能 ③. 双缩脲
(2)高温使多酚氧化酶变性失活,不能将无色的酚类物质氧化成褐色
(3) ①. 抑制剂类型及浓度 ②. 磷酸盐缓冲液 ③. 0.10%的柠檬酸
【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者一类化学反应;③酶的作用条件较温和: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,酶的活性都会明显降低。
【小问1详解】
酶的作用特点为具有专一性、高效性、作用条件较温和。酶的作用机理是降低化学反应的活化能,提高化学反应的速率。酶的化学本质是蛋白质或RNA,因此为探究多酚氧化酶的化学本质,可采用双缩脲试剂进行鉴定。
【小问2详解】
茶叶之所以褐变,是由于多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色,而高温可使多酚氧化酶变性失活,因而不能将无色的酚类物质氧化成褐色,所以在制作绿茶过程中用高温炒制,防止其褐变。
【小问3详解】
依据题干信息,实验目的是探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,据图可知,自变量为抑制剂类型及浓度,为了保持单一变量原则,对照组中应加入等量的磷酸盐缓冲液、等量的底物溶液和酶溶液,在适宜的条件下测出最大酶活性。据图可知,柠檬酸为0.10%时的处理方式,多酚氧化酶活性最低,说明此浓度下的抑制效果最佳。
19. 为研究全球气候变暖对作物生长的影响,研究人员以温带作物大豆为实验对象,将萌发的大豆幼苗分别置于不同温度环境中培养,一周后观察并测定大豆叶片的各项生理指标,得到的部分实验数据如下表所示。回答下列问题:
表:不同温度对大豆叶片生理活动的影响
大豆叶片生理指标
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
总光合速率/(μmol·m-2·s-1)
0.1
40.5
90.2
40.6
20.3
8.2
呼吸速率/(μmol·m-2·s-1)
4.7
6.9
9.4
12.5
201
18.1
叶绿素含量/(mg⋅g-1)
1.2
1.5
1.8
2.0
1.2
0.7
胞间CO₂浓度/(μL·L-1)
13.2
21.1
23.6
28.7
19.5
11.3
(1)光照条件下,大豆叶肉细胞中产生ATP的场所有________,光合作用的光反应中能量的转化过程是________(用箭头和文字表示)
(2)植物叶肉细胞的光合色素分布在________上,光合色素的作用是________。
绿叶中光合色素提取的试剂通常是________,通常使用________法分离不同的光合色素
(3)大豆叶片在10℃时有机物的积累量________(填“大于”“等于”或“小于”)30℃时有机物的积累量,理由是________。
(4)研究者研究大豆不同部位叶片的光合速率,发现下层叶的光合速率明显低于上层叶,最主要原因是下层叶受上层叶遮挡,光线弱,光反应速率较低,生成________较少,导致暗反应速率较低,光合速率较低。
【答案】(1) ①. 细胞质基质、线粒体、叶绿体 ②. 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
(2) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 吸收、传递和转化光能 ③. 无水乙醇 ④. 纸层析
(3) ①. 大于 ②. 10°C时,净光合速率=40.5-6.9=33.6μmol·m-2·s-1 ;30℃时,净光合速率=40.6-12.5=28.1μmol·m-2·s-1,10℃时有机物的积累量大于30℃时
(4)ATP和NADPH
【解析】
【分析】ATP是细胞中直接的能源物质,光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上产生ATP;呼吸作用的三个阶段分别在细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)产生ATP。
【小问1详解】
在光照条件下,大豆叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用。光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上产生ATP,呼吸作用的三个阶段分别在细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)产生ATP。因此,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。光反应中能量转化过程:光合作用光反应阶段,色素吸收的光能首先转化为电能,再进一步转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,故能量转化过程为光能→ATP和NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
植物叶肉细胞的光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,这是光反应进行的场所。 光合色素的作用主要是吸收、传递和转化光能,其中少数特殊状态的叶绿素a能将光能转化为化学能,其他色素主要起吸收和传递光能的作用。绿叶中光合色素易溶于有机溶剂,提取试剂通常是无水乙醇,分离不同光合色素的原理是各色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散快,常用纸层析法分离。
【小问3详解】
有机物积累量取决于净光合速率,净光合速率=总光合速率-呼吸速率。 10°C时,净光合速率=40.5-6.9=33.6μmol·m-2·s-1,30°℃时,净光合速率=40.6-12.5= 28.1μmol·m-2·s-1 ,由于33.6>28.1,因此10℃时有机物的积累量大于30℃时。
【小问4详解】
下层叶受上层叶遮挡导致光线弱,光反应速率降低,光反应的产物ATP和NADPH是暗反应的原料,其生成减少会直接导致暗反应速率降低,从而使光合速率较低。
20. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图1是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜借助质子泵(H+-ATP酶)使两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题。
(1)与一般不耐盐碱植物相比,盐地碱蓬根细胞的细胞液浓度________(选填“较高”或“较低”),盐碱地上大多数植物很难生长,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。图1中各种离子的运输,体现了细胞膜________的功能。
(2)当盐浸入到根周围的环境时,Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图1分析,各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于________上的质子泵转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力,帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内,从而减少Na+对胞内代谢的影响。Na+、H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是________。质子泵的作用有________。
(3)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因是________。
(4)图2是NaCl处理模拟盐胁迫,甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。根据实验结果可知,盐胁迫下,GB可通过________提高玉米的耐盐性。
【答案】(1) ①. 较高 ②. 具有控制物质进出细胞
(2) ①. 细胞膜和液泡膜 ②. Na+进入液泡为主动运输,H+出液泡为协助扩散 ③. 通过质子泵转运H+形成H+浓度差,为SOS1将Na+运出细胞和NHX将Na+运进液泡提供电势差,以减少Na+对胞内代谢的影响
(3)由于H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输,需要ATP为其提供能量,使用ATP抑制剂处理细胞,H+运出细胞减少,而Na+的排出依赖于H+浓度差,因此Na+排出量减少
(4)提高液泡膜NHX载体活性
【解析】
【分析】题图分析,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内,即钠离子的排出消耗的是氢离子的梯度势能,该过程使得细胞质基质中钠离子浓度维持相对较低的状态,有利于缓解盐胁迫。
【小问1详解】
盐地碱蓬是耐盐植物,能在盐碱地生长,说明其根细胞的细胞液浓度较高,这样能保证植物从盐碱地土壤中吸收水分,所以与一般不耐盐碱植物相比,盐地碱蓬根细胞的细胞液浓度较高。细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,图1中各种离子的运输体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
【小问2详解】
据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX,且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运,即通过盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程实现了细胞质基质中钠离子含量的相对稳定,可见图示各部分中H+浓度分布存在差异,主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的,即实现了膜外和液泡内H+的高浓度;对于Na+进入液泡是逆浓度梯度运输,由H+浓度差提供动力,属于主动运输;而H+出液泡是顺浓度梯度(细胞内pH为7.5,液泡内pH为5.5,H+细胞内浓度低,液泡内高),需要载体,属于协助扩散;质子泵的作用有:通过转运H+形成电化学梯度(膜两侧H+浓度差),为SOS1将Na+运出细胞和NHX将Na+运进液泡提供电势差,以减少Na+对胞内代谢的影响。
【小问3详解】
由题目信息,由于H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输,需要ATP为其提供能量,使用ATP抑制剂处理细胞,H+运出细胞减少,而Na+的排出依赖于H+浓度差,因此Na+排出量减少。
【小问4详解】
从图2可以看出,NaCl处理模拟盐胁迫下,添加GB时,液泡膜NHX载体活性比单独NaCl处理时高,说明GB可通过提高液泡膜NHX载体活性而提高玉米的耐盐性。
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