精品解析:山东省名校联盟2025-2026学年高一上学期12月月考生物试题
2025-12-26
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内容正文:
山东名校考试联盟
高一年级选科指导调研考试
生物学试题
本试卷共8页,满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2.分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生命活动离不开细胞,细胞是基本的生命系统。下列能支持“细胞是生命活动的基本单位”这一说法的是( )
A. 提取胃腺细胞分泌的胃蛋白酶,在细胞外也具有催化作用
B. 同学们完成本次考试需要神经细胞和肌肉细胞的协调配合
C. 离体的叶绿体在一定条件下释放氧气
D. 生物体都是以细胞作为结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞
2. 脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。有关人工合成脊髓灰质炎病毒的叙述,正确的是( )
A. 该人工合成病毒属于生物,也属于生命系统的结构层次
B. 该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒完全相同
C. 对人工合成病毒的研究,可能有利于疾病防治
D. 该人工合成病毒和天然病毒都能进行细胞呼吸
3. 在花生种子萌发过程中,油脂、蔗糖和葡萄糖在干重中相对含量随时间的变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 萌发初期,油脂转化成糖类可能会导致种子干重增加
B. 与玉米种子相比,花生种子播种时更适合深种
C. 萌发过程中,油脂的氧化分解是导致其含量减少的唯一原因
D. 种子萌发的前8天,可用斐林试剂检测到蔗糖含量增加
4. 内源性信号分子—系统素是茄科植物中首个被发现的由18个氨基酸脱水缩合形成的肽链,能激活植物防御反应。研究发现番茄叶片受昆虫咬伤后释放出系统素与受体结合,通过激活蛋白酶抑制剂基因的表达,抑制害虫蛋白酶活性来限制植物蛋白降解。下列有关系统素的叙述,正确的是( )
A. 系统素以碳链为基本骨架,其中的N元素主要位于氨基中
B. 高温破坏系统素空间结构后,其仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 合成1分子系统素时,脱去的水分子中氢原子全部来自氨基
D. 含有18个肽键的系统素是在核糖体上合成的
5. 真菌细胞壁主要由几丁质组成,几丁质是N-乙酰氨基葡萄糖(葡萄糖分子中的一个羟基被氨基替代)的多聚体。细菌细胞壁主要由肽聚糖组成,肽聚糖由4种氨基酸组成的四肽和多糖聚合而成。植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成。下列相关说法正确的是( )
A. 真菌细胞壁中的几丁质是由含有C、H,O、N四种元素的单糖聚合形成
B. 细菌细胞壁中的肽聚糖需要先在核糖体上合成,后到内质网中添加多糖
C. 植物细胞壁中的纤维素是由葡萄糖聚合形成的多糖,是植物重要的储能物质
D. 淀粉和纤维素功能不同是因为基本组成单位的种类和排列顺序不同
6. 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关
B. 细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子参与构成糖被
C. 细胞间的信息交流并非都需要糖蛋白、糖脂、glycoRNA参与
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
7. 细胞内的各种生物膜在功能上既有明确的分工,又有紧密的联系。下图表示溶酶体的发生过程和“消化”功能,下列说法正确的是( )
A. 溶酶体合成的酸性水解酶可水解衰老损伤的细胞器
B. 病原体被吞噬的过程体现了生物膜的选择透过性
C. 通过自噬,细胞实现对受损细胞器的降解,并重新利用其降解产物
D. 生物膜的组成成分和结构相似,不同生物膜之间都能直接转化
8. 用3H标记亮氨酸,研究浆细胞合成和运输抗体的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 放射性依次出现在核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜上
B. 可用15N代替3H标记亮氨酸来追踪蛋白质的合成与运输过程
C. 囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关
D. 内质网膜、高尔基体膜和细胞膜构成了浆细胞的生物膜系统
9. 将完全相同的紫色牵牛花花瓣细胞分别浸润在甲、乙、丙3种溶液中,测得的细胞膜与细胞壁之间的距离(L)随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由t0到t1过程中,甲溶液细胞的吸水能力逐渐减小
B. a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度
C. 在t1时刻,乙溶液的溶质开始进入细胞导致细胞吸水
D. 丙溶液中,细胞液与外界溶液之间没有水分子的交换
10. ABC转运蛋白是一类大量存在于细胞中的跨膜转运蛋白,主要功能是利用ATP水解释放的能量进行多种物质的跨膜运输。AQP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白,它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞外渗透压的变化。下列相关叙述正确的是( )
A. ABC转运蛋白可以协助人体红细胞吸收葡萄糖
B. ABC转运蛋白完成的物质跨膜运输,会使膜两侧被转运物质的浓度差趋近于零
C. 胞吞和AQP1运输物质的方式都需要消耗细胞呼吸所释放的能量
D. 当AQP1蛋白运输水时,水分子不需要与AQP1结合
11. 下列关于酶的说法正确的是( )
A. 酶作为催化剂,可调节代谢,也可作为反应的底物
B. 探究温度对酶活性的影响时,可选用过氧化氢酶
C. 催化丙酮酸氧化分解的酶只分布在线粒体基质中
D. 可用含蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的洗衣粉洗涤纯棉衣物
12. 下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。下列说法正确的是( )
A. 一分子ATP由一分子核糖,一分子腺苷和三分子磷酸基团组成
B. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
C. 载体蛋白磷酸化会使其空间结构发生变化且伴随着能量转移
D. 蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
13. 下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系。若细胞呼吸底物为葡萄糖,下列相关叙述正确的是( )
A. b运动强度时,肌肉细胞CO2的产生量大于O2消耗量
B. 人成熟的红细胞不能合成酶,但能合成ATP
C. c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量相等
D. 剧烈运动时,肌细胞中ATP的水解速率远大于ATP的合成速率
14. 下图是高等植物细胞内的两种膜结构,相关叙述正确的是( )
A. 植物细胞产生的O2只能来自光合作用
B. 图2产生的氧气到相邻细胞的图1中利用至少穿过6层膜
C. NADH和NADPH分别在图1、图2的膜上合成
D. 图1过程利用的氧可来自外界环境,也可来自图2过程
15. 图1是用新鲜菠菜叶研磨液为材料做某次光合作用色素纸层析的实验结果,图2是叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。下列相关说法错误的是( )
A. 图1中的甲与图2中X都是胡萝卜素,不含Mg2+
B. 图1结果可能是研磨时加入CaCO3过少,部分叶绿素被破坏
C. 图2中Z表示叶绿素a,主要吸收红光和蓝紫光
D. 秋天的叶片光合色素的纸层析结果类似图1
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 如图是构成核酸的两种核苷酸,下列有关叙述正确的是( )
A. 支原体内的核酸初步水解可得到4种产物
B. 大肠杆菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
C. DNA仅位于细胞核,RNA仅位于细胞质
D. DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸,且都有4种
17. 核孔是一种复合体,大分子通过自身的核定位信号与核孔复合体上的受体结合实现物质运输过程。最新研究结果表明,心房颤动和核孔复合体运输障碍有关,60岁以上的人有1%的概率会出现房颤,随着年龄增长发生率成倍增加。下列相关分析错误的是( )
A. 蛋白质、RNA等大分子物质穿过核孔具有选择性
B. 核孔类似胞间连丝,可以实现细胞与细胞间的物质交换和信息交流
C. 房颤的成因可能与核质之间的信息交流异常有关
D. 细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的中心
18. 液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX顺浓度梯度跨膜运输的同时,可使Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A. H+焦磷酸酶通过主动运输将H+从液泡转运到细胞质基质
B. 加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢
C. Ca2+在液泡中积累可降低细胞的吸水能力,提高植物抗性
D. 载体蛋白CAX既能运输H+也能运输Ca2+,不具有特异性
19. 小麦种子细胞呼吸过程如图所示,①②③④表示不同反应阶段,ABCE表示物质,NADH可储存能量,下列叙述错误的是( )
A. 物质B可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
B. 无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
C. 用18O标记C6H12O6,在物质A中可检测到18O
D. ③过程中丙酮酸中的能量主要储存在NADH中
20. 科研人员欲利用密闭玻璃容器探究光照强度对某植物光合作用速率的影响,甲乙两图是在温度、CO2浓度均恒定且适宜的条件下测得的相关曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中B点叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
B. 图甲中,若每天光照12h,则平均光照强度至少要大于6klx,植株才能正常生长
C. 乙图C、H点产生ATP的场所不完全相同
D. 图乙曲线中有光照且光照强度一定保持不变的区段是AB段、CD段和EF段
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 下图表示细胞内部分有机物的元素组成与功能关系,图中X、Y、U、W、T代表细胞内的有机物,V、Z代表元素。请回答下列问题。
(1)V代表的元素是_____,S元素只能存在于氨基酸的______,血红蛋白和胰岛素功能不同的直接原因是_____。
(2)当人体血液中葡萄糖含量低时,可通过分解多糖Y_____(填具体物质)产生葡萄糖;当人体X供能不足时,可通过U____(填具体物质)分解供能,该物质_______(填“能”或“不能”)大量转化成X。
(3)核苷酸W是构成核酸的基本单位,组成W的元素Z除C、H、O外,还有_____。主要分布在细胞核中的核酸所特有的碱基是_____(填名称)。
(4)细胞中的有机物和水和无机盐一起,共同承担着_____、参与细胞生命活动等重要功能。细胞中的这些化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持______,以保证细胞生命活动的正常进行。
22. 血浆中的胆固醇与低密度脂蛋白(LDL)结合形成低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),被细胞摄入以供内体所需。如图表示LDL携带胆固醇通过受体介导途径进入细胞的转运过程,分析并回答下列问题。
(1)胆固醇是构成______的重要成分,在人体内还参与_____。
(2)如图所示,LDL与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体—LDL复合物通过途径①____作用,形成网格蛋白包被的囊泡,转运至内体,内体是膜包裹的囊泡结构。由于内体内部酸性较强,LDL与其受体分离,受体通过途径②回到质膜被重新利用,此过程与细胞膜的____有关。LDL则通过途径③被转运到_____中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放到细胞质基质中,供新膜合成之用。
(3)高胆固醇血症(FH)是胆固醇代谢异常导致血液中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)显著升高的一种疾病,可引起胆固醇在血管壁沉积,形成动脉粥样硬化,引发心血管疾病。为评估药物M治疗FH的药效,科研人员选取患FH小鼠若干,将其随机均分为5组,分别注射适量生理盐水及不同剂量的药物M,连续用药5周后,检测每组小鼠体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周)
适量生理盐水
药物M(毫克/周)
30
100
200
300
LDL-C含量相对值(注射后/注射前)
99.1%
94.9%
91.7%
77.8%
51.0%
转氨酶活性
+
+
+
+
++++
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度成正相关)
注射生理盐水的目的是______,根据表中数据,选择药物M的用量_____,其依据是______。
23. 图1表示钠驱动的葡萄糖载体蛋白(SGLTs)和Na+-K+泵协助小肠上皮细胞转运葡萄糖、Na+和K+的过程。胃壁细胞膜上具有另外一种物质运输的载体蛋白——质子泵(H+-K+-ATP酶),对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的生理意义,其作用机理如图2所示。
(1)据图1判断,在K+和Na+经钠钾泵协助进出细胞的过程中,两种离子的跨膜运输方式属于_____,判断依据是____。此过程中,钠钾泵______(填“需要”或“不需要”)与两种离子结合,自身构象_____(填“发生”或“不发生”)改变。
(2)小肠上皮细胞吸收葡萄糖时,转运蛋白同时将Na+运输到细胞内。若抑制Na+-K+泵的活动,试推测小肠吸收葡萄糖的速率将会_____(填“升高”、“降低”或“不变”),原因是_____。
(3)图2中质子泵体现了蛋白质具有的功能_____(答两点)。
(4)空腹时,胃壁细胞分泌到胃腔中的H+过多,易引起胃溃疡。奥美拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用,据图2,从物质运输角度推测奥美拉唑治疗胃溃疡可能的机理是_____。
24. 兴趣小组利用下图实验装置探究酵母菌细胞呼吸方式,其中A、B瓶中均加入10g食用酵母和240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液,实验装置放在25~35℃的环境中培养8~10h。请分析回答下列问题:
(1)图甲装置中质量分数为10%的NaOH溶液作用是_____。甲、乙装置中澄清石灰水浑浊的程度_____(“能”或“不能”)反映有机物氧化分解的程度。
(2)检测酒精需要的试剂是_____,图乙中酵母菌的培养应适当延长时间,原因是_____。
(3)为进一步探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,将酵母菌分别装入A~F试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。
试管编号
加入的物质
细胞质基质
线粒体
酵母菌
A
B
C
D
E
F
葡萄糖
-
+
-
+
+
+
丙酮酸
+
-
+
-
-
-
氧气
+
-
+
-
+
-
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。
①会产生CO2和H2O的试管有____,会产生酒精的试管有____,根据试管______的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)
②有氧呼吸产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在______的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解_____(填“能”或“不能”)继续进行。
25. 不同植物的光合作用机制不完全相同,大豆是C3植物,而玉米是一类具有高光合作用效率的C4植物。下图表示玉米的光合作用和光呼吸过程,由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。Rubisco酶是一个双功能酶,CO2浓度高时,倾向于催化五碳糖和CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化五碳糖和O2反应生成CO2(称为光呼吸),回答下列问题。
(1)提取玉米的光合色素时,需向研钵中加入的试剂有______,叶绿素的含量可依据色素提取液对____(填“红光”或“蓝紫光”)的吸收量测定。
(2)据图分析,玉米叶片光反应发生在_____,固定CO2的物质有_____。
(3)从光合作用物质能量变化原理分析,除C4以外,玉米叶肉细胞可能还需向维管束鞘细胞运输_____等物质,这些进入维管束鞘细胞的通道最可能是_______。
(4)根据图中信息推测,PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力更强,使得维管束鞘细胞的CO2浓度比叶肉细胞更高,进一步推测玉米的光呼吸比大豆_____。玉米的CO2补偿点较大豆____。
(5)上午9:00时,突然降低环境中CO2浓度的一小段时间内,玉米细胞和大豆细胞中C3含量的变化分别是_______和______。
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生物学试题
本试卷共8页,满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2.分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生命活动离不开细胞,细胞是基本的生命系统。下列能支持“细胞是生命活动的基本单位”这一说法的是( )
A. 提取胃腺细胞分泌的胃蛋白酶,在细胞外也具有催化作用
B. 同学们完成本次考试需要神经细胞和肌肉细胞的协调配合
C. 离体的叶绿体在一定条件下释放氧气
D. 生物体都是以细胞作为结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、胃蛋白酶是由胃腺细胞分泌的,但提取后在细胞外仍具有催化作用(如消化蛋白质),这体现了酶的催化活性可以在没有完整细胞的情况下进行,因此不能充分说明生命活动离不开细胞,A错误;
B、完成考试需神经细胞传递信息、肌肉细胞协调运动,体现复杂生命活动需多种细胞分工合作,直接支持“细胞是基本单位”的观点,B正确;
C、叶绿体不是细胞,因此“离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气”不支持细胞是生命活动的基本单位,C错误;
D、病毒为非细胞生物,除病毒以外,生物体都是以细胞作为结构和功能的基本单位,包括病毒在内,生物的生命活动离不开细胞,D错误。
故选B。
2. 脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。有关人工合成脊髓灰质炎病毒的叙述,正确的是( )
A. 该人工合成病毒属于生物,也属于生命系统的结构层次
B. 该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒完全相同
C. 对人工合成病毒的研究,可能有利于疾病防治
D. 该人工合成病毒和天然病毒都能进行细胞呼吸
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒无细胞结构,不属于生命系统的结构层次,该人工合成病毒虽能引发疾病,但仍不具备细胞结构,所以也不属于生命系统的结构层次,A错误;
B、依据题干信息,人工合成的病毒毒性比天然病毒小得多,表明其功能(致病性)存在差异,故结构和功能并非完全相同,B错误;
C、人工合成病毒的毒性比天然病毒小得多,可用于疫苗研发或病毒致病机制研究,对疾病防治有潜在价值,C正确;
D、该人工合成病毒和天然病毒均没有细胞结构,所以均不能进行细胞呼吸,D错误。
故选C。
3. 在花生种子萌发过程中,油脂、蔗糖和葡萄糖在干重中相对含量随时间的变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 萌发初期,油脂转化成糖类可能会导致种子干重增加
B. 与玉米种子相比,花生种子播种时更适合深种
C. 萌发过程中,油脂的氧化分解是导致其含量减少的唯一原因
D. 种子萌发的前8天,可用斐林试剂检测到蔗糖含量增加
【答案】A
【解析】
【详解】A、在种子萌发初期,油脂转化为糖类。由于油脂中氧的含量低于糖类,而氢的含量高于糖类,相同质量的油脂和糖类相比,油脂氧化分解释放的能量更多,在转化为糖类时需要消耗水分,从而导致种子干重增加,A正确;
B、花生种子中油脂含量较高,氧化分解时需要消耗更多的氧气。与玉米种子(淀粉含量较高)相比,花生种子播种时更适合浅种,以保证充足的氧气供应,促进种子的呼吸作用,B错误;
C、萌发过程中,油脂含量减少的原因不仅是氧化分解,还可能是转化为其他物质,如糖类等,C错误;
D、蔗糖属于非还原糖,不能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀,因此不能用斐林试剂检测蔗糖含量的变化,D错误。
故选A。
4. 内源性信号分子—系统素是茄科植物中首个被发现的由18个氨基酸脱水缩合形成的肽链,能激活植物防御反应。研究发现番茄叶片受昆虫咬伤后释放出系统素与受体结合,通过激活蛋白酶抑制剂基因的表达,抑制害虫蛋白酶活性来限制植物蛋白降解。下列有关系统素的叙述,正确的是( )
A. 系统素以碳链为基本骨架,其中的N元素主要位于氨基中
B. 高温破坏系统素空间结构后,其仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 合成1分子系统素时,脱去的水分子中氢原子全部来自氨基
D. 含有18个肽键的系统素是在核糖体上合成的
【答案】B
【解析】
【详解】A、系统素为多肽链,以碳链为基本骨架正确,但其中N元素主要存在于肽键(—CO—NH—)及R基中,氨基仅存在于肽链末端或R基,并非主要分布位置,A错误;
B、高温破坏系统素的空间结构(即变性),但未破坏肽键,而双缩脲试剂检测的正是肽键,故仍可发生紫色反应,B正确;
C、脱水缩合时,每形成1个肽键脱去1分子水,该水分子中的氢原子1个来自氨基(—NH₂),1个来自羧基(—COOH),C错误;
D、18个氨基酸形成的肽链含17个肽键(肽键数=氨基酸数-1),系统素作为肽链,合成场所确为核糖体,D错误。
故选B。
5. 真菌细胞壁主要由几丁质组成,几丁质是N-乙酰氨基葡萄糖(葡萄糖分子中的一个羟基被氨基替代)的多聚体。细菌细胞壁主要由肽聚糖组成,肽聚糖由4种氨基酸组成的四肽和多糖聚合而成。植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成。下列相关说法正确的是( )
A. 真菌细胞壁中的几丁质是由含有C、H,O、N四种元素的单糖聚合形成
B. 细菌细胞壁中的肽聚糖需要先在核糖体上合成,后到内质网中添加多糖
C. 植物细胞壁中的纤维素是由葡萄糖聚合形成的多糖,是植物重要的储能物质
D. 淀粉和纤维素功能不同是因为基本组成单位的种类和排列顺序不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、几丁质是N-乙酰氨基葡萄糖(葡萄糖衍生物)的多聚体,其单体含C、H、O、N元素,故真菌细胞壁中的几丁质是由含有C、H,O、N四种元素的单糖聚合形成,A正确;
B、细菌为原核生物,无内质网等复杂细胞器,B错误;
C、纤维素是植物细胞壁的结构多糖,由葡萄糖聚合而成,但植物的储能物质是淀粉而非纤维素,C错误;
D、淀粉与纤维素均由葡萄糖组成,即淀粉和纤维素的基本组成单位相同,淀粉和纤维素的功能差异源于其空间结构的不同,D错误。
故选A。
6. 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关
B. 细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子参与构成糖被
C. 细胞间的信息交流并非都需要糖蛋白、糖脂、glycoRNA参与
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关,A正确;
B、细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子共同形成糖被,参与细胞识别和信息传递,B正确;
C、细胞间的信息交流可通过多种途径实现,如激素信号(化学信号)、胞间连丝或直接接触,并非所有过程都依赖糖蛋白、糖脂或glycoRNA,C正确;
D、细胞膜功能的复杂程度主要与膜上蛋白质的种类和数量有关,glycoRNA功能可能类似糖蛋白和糖脂,主要参与识别等辅助功能,但并非决定细胞膜功能复杂程度的主要因素,D错误。
故选D。
7. 细胞内的各种生物膜在功能上既有明确的分工,又有紧密的联系。下图表示溶酶体的发生过程和“消化”功能,下列说法正确的是( )
A. 溶酶体合成的酸性水解酶可水解衰老损伤的细胞器
B. 病原体被吞噬的过程体现了生物膜的选择透过性
C. 通过自噬,细胞实现对受损细胞器的降解,并重新利用其降解产物
D. 生物膜的组成成分和结构相似,不同生物膜之间都能直接转化
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体中的酸性水解酶是在核糖体上合成的,而不是溶酶体合成的,溶酶体只是储存这些水解酶的场所,这些水解酶可水解衰老损伤的细胞器,A错误;
B、病原体被吞噬的过程体现了生物膜的流动性,因为吞噬过程中生物膜的形态发生了改变,而不是选择透过性。选择透过性主要体现在物质跨膜运输方面,B错误;
C、通过自噬,细胞能够识别并包裹受损的细胞器形成自噬体,然后与溶酶体融合,溶酶体中的水解酶将受损细胞器降解,降解产物可以被细胞重新利用,从而维持细胞内环境的稳定和细胞的正常功能,C正确;
D、生物膜的组成成分和结构相似,但并不是不同生物膜之间都能直接转化,例如内质网和高尔基体之间、高尔基体和细胞膜之间的转化需要通过囊泡间接进行,D错误。
故选C。
8. 用3H标记亮氨酸,研究浆细胞合成和运输抗体的过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 放射性依次出现在核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜上
B. 可用15N代替3H标记亮氨酸来追踪蛋白质的合成与运输过程
C. 囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关
D. 内质网膜、高尔基体膜和细胞膜构成了浆细胞的生物膜系统
【答案】C
【解析】
【详解】A、分泌蛋白在核糖体合成后,依次进入内质网加工、高尔基体修饰,最终通过囊泡运输至细胞膜分泌。3H标记的亮氨酸会随该路径依次出现于核糖体、内质网、高尔基体上,但不在细胞膜上,因为在细胞膜处是通过胞吐分泌到细胞外,A错误;
B、15N为稳定同位素,无放射性,无法通过放射性检测追踪蛋白质动态;3H具有放射性,可通过检测放射性定位蛋白质合成与运输过程,B错误;
C、细胞内囊泡运输过程中,囊泡膜和靶膜(与囊泡膜结合的膜)上都存在自身的识别蛋白,因此囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关,C正确;
D、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜(如内质网、高尔基体)和核膜。浆细胞为真核细胞,其生物膜系统需包含核膜,选项未提及核膜,D错误。
故选C。
9. 将完全相同的紫色牵牛花花瓣细胞分别浸润在甲、乙、丙3种溶液中,测得的细胞膜与细胞壁之间的距离(L)随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由t0到t1过程中,甲溶液细胞的吸水能力逐渐减小
B. a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度
C. 在t1时刻,乙溶液的溶质开始进入细胞导致细胞吸水
D. 丙溶液中,细胞液与外界溶液之间没有水分子的交换
【答案】B
【解析】
【详解】A、由t0到t1过程中,细胞膜与细胞壁之间的距离(L)增加,甲溶液中细胞不断失水,细胞液浓度逐渐增大,细胞的吸水能力就会逐渐增加,A错误;
B、a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞膜与细胞壁之间的距离在减小,说明细胞在吸水,细胞液浓度大于外界溶液浓度,B正确;
C、乙溶液中细胞先质壁分离后复原,原因是溶质可进入细胞使细胞液浓度升高;但溶质并非在t1时刻才开始进入,而是在质壁分离过程中就已逐渐进入,积累到一定程度后细胞才开始吸水,C错误;
D、丙溶液中,细胞膜与细胞壁之间的距离基本不变,说明细胞处于动态平衡状态。但动态平衡时,细胞液与外界溶液之间仍有水分子的交换,只是水分子进出达到平衡,D错误。
故选B。
10. ABC转运蛋白是一类大量存在于细胞中的跨膜转运蛋白,主要功能是利用ATP水解释放的能量进行多种物质的跨膜运输。AQP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白,它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞外渗透压的变化。下列相关叙述正确的是( )
A. ABC转运蛋白可以协助人体红细胞吸收葡萄糖
B. ABC转运蛋白完成的物质跨膜运输,会使膜两侧被转运物质的浓度差趋近于零
C. 胞吞和AQP1运输物质的方式都需要消耗细胞呼吸所释放的能量
D. 当AQP1蛋白运输水时,水分子不需要与AQP1结合
【答案】D
【解析】
【详解】AB、由题干分析可知,跨膜转运蛋白是利用ATP水解释放的能量进行物质的跨膜运输,即需要消耗能量,属于主动运输过程,不会使膜两侧被转运物质的浓度差趋近于零,但人体红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,AB错误;
C、通过胞吞运输物质时,需要消耗细胞呼吸释放的能量,AQP1(通道蛋白)运输物质时是协助扩散,不消耗细胞呼吸释放的能量,C错误;
D、AQP1蛋白为通道蛋白,当AQP1蛋白运输水时,水分子不需要与AQP1结合,D正确。
故选D。
11. 下列关于酶的说法正确的是( )
A. 酶作为催化剂,可调节代谢,也可作为反应的底物
B. 探究温度对酶活性的影响时,可选用过氧化氢酶
C. 催化丙酮酸氧化分解的酶只分布在线粒体基质中
D. 可用含蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的洗衣粉洗涤纯棉衣物
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶作为催化剂,只起催化作用,不起调节作用,A错误;
B、高温会导致过氧化氢分解,所以无法控制单一变量,所以不能用于探究温度对酶活性的影响,B错误;
C、丙酮酸的氧化分解属于有氧呼吸第二阶段,若发生在真核生物的细胞中,则催化丙酮酸氧化分解的酶只分布在线粒体基质中,若发生在原核生物的细胞中,由于原核细胞中没有线粒体,所以催化丙酮酸氧化分解的酶分布在细胞质基质中,C错误;
D、纯棉衣物主要成分为纤维素(属多糖),所以可以用含蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的洗衣粉洗涤纯棉衣物,D正确。
故选D。
12. 下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。下列说法正确的是( )
A. 一分子ATP由一分子核糖,一分子腺苷和三分子磷酸基团组成
B. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
C. 载体蛋白磷酸化会使其空间结构发生变化且伴随着能量转移
D. 蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP的化学组成是一分子腺苷和三分子磷酸基团,A错误;
B、ATP水解释放的磷酸分子可与靶蛋白结合使其磷酸化,磷酸化可能使靶蛋白处于 “开启” 或 “关闭” 状态(并非一定激活其活性),B错误;
C、载体蛋白属于蛋白质,磷酸化会改变其空间结构;同时,ATP水解释放的能量伴随磷酸基团转移到载体蛋白上,因此该过程伴随着能量转移,C正确;
D、蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,D错误。
故选C。
13. 下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系。若细胞呼吸底物为葡萄糖,下列相关叙述正确的是( )
A. b运动强度时,肌肉细胞CO2的产生量大于O2消耗量
B. 人成熟的红细胞不能合成酶,但能合成ATP
C. c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量相等
D. 剧烈运动时,肌细胞中ATP的水解速率远大于ATP的合成速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、b运动强度时,有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,无氧呼吸既不吸收氧气也不释放二氧化碳,因此肌肉细胞O2消耗量等于CO2的产生量,A错误;
B、人成熟的红细胞无细胞核和细胞器,无法合成酶,但可通过细胞质基质中的无氧呼吸合成ATP,B正确;
C、c运动强度下的氧气消耗速率与乳酸含量相等,消耗6分子氧气的同时消耗1分子葡萄糖,产生6分子乳酸就消耗3分子葡萄糖,故c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量不相等,C错误;
D、细胞内ATP的水解与合成始终处于动态平衡,剧烈运动时,ATP水解速率加快,合成速率也同步加快,两者速率基本相等,D错误。
故选B。
14. 下图是高等植物细胞内的两种膜结构,相关叙述正确的是( )
A. 植物细胞产生的O2只能来自光合作用
B. 图2产生的氧气到相邻细胞的图1中利用至少穿过6层膜
C. NADH和NADPH分别在图1、图2的膜上合成
D. 图1过程利用的氧可来自外界环境,也可来自图2过程
【答案】D
【解析】
【详解】A、有些植物细胞含有过氧化氢酶(例如土豆),可以分解过氧化氢生成氧气,因此植物细胞产生的O2不一定只来自光合作用,A错误;
B、光反应产生的氧气是在类囊体腔产生的,被相邻细胞利用,至少要穿过7层生物膜,即1层类囊体膜、2层叶绿体膜、2层细胞膜、2层线粒体膜,B错误;
C、NADH(还原型辅酶Ⅰ)是在细胞质基质和线粒体基质中合成的,不是在图1(线粒体内膜)上合成,NADPH(还原型辅酶Ⅱ)是在叶绿体的类囊体薄膜(图2)上合成的,C错误;
D、图1(线粒体内膜)进行有氧呼吸第三阶段,利用的氧可来自外界环境(细胞从外界吸收氧气),图2(叶绿体类囊体薄膜)进行光反应产生氧气,这些氧气可用于有氧呼吸(包括图1的过程),所以图1过程利用的氧可来自外界环境,也可来自图2过程,D正确。
故选D。
15. 图1是用新鲜菠菜叶研磨液为材料做某次光合作用色素纸层析的实验结果,图2是叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。下列相关说法错误的是( )
A. 图1中的甲与图2中X都是胡萝卜素,不含Mg2+
B. 图1结果可能是研磨时加入CaCO3过少,部分叶绿素被破坏
C. 图2中Z表示叶绿素a,主要吸收红光和蓝紫光
D. 秋天的叶片光合色素的纸层析结果类似图1
【答案】D
【解析】
【详解】A、在光合色素纸层析实验中,滤纸条上色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。所以图1中的甲是胡萝卜素。胡萝卜素的组成元素是C、H、O,不含Mg2+,且类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光,对应图2中X曲线,A正确;
B、研磨时加入CaCO3的作用是防止叶绿素被破坏。若研磨时加入CaCO3过少,部分叶绿素被破坏,会导致滤纸条上叶绿素a(丙)和叶绿素b(丁)的色素带变窄,与图1结果相符,B正确;
C、图2中Z表示叶绿素a,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光;而X表示类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,C正确;
D、秋天叶片发黄,是因为叶绿素含量减少,类胡萝卜素含量相对增加。此时进行光合色素的纸层析,滤纸条上叶绿素a和叶绿素b的色素带会明显变窄甚至消失,而图1中仍有叶绿素a和叶绿素b的色素带,所以秋天叶片光合色素的纸层析结果与图1不同,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 如图是构成核酸的两种核苷酸,下列有关叙述正确的是( )
A. 支原体内的核酸初步水解可得到4种产物
B. 大肠杆菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
C. DNA仅位于细胞核,RNA仅位于细胞质
D. DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸,且都有4种
【答案】BD
【解析】
【详解】A、支原体是原核生物,含有DNA和RNA,初步水解会得到8种核苷酸,A错误;
B、大肠杆菌是原核生物,其遗传物质是DNA,遗传信息储存在脱氧核苷酸(甲)的排列顺序中,B 正确;
C、DNA主要分布在细胞核中,但线粒体(真核)、叶绿体(植物真核)及原核生物的拟核和质粒中也有DNA;RNA主要分布在细胞质中,但细胞核内也存在RNA,C错误;
D、DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸,RNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸;二者的基本组成单位都属于核苷酸,且各自有4种不同的类型,D正确。
故选BD。
17. 核孔是一种复合体,大分子通过自身的核定位信号与核孔复合体上的受体结合实现物质运输过程。最新研究结果表明,心房颤动和核孔复合体运输障碍有关,60岁以上的人有1%的概率会出现房颤,随着年龄增长发生率成倍增加。下列相关分析错误的是( )
A. 蛋白质、RNA等大分子物质穿过核孔具有选择性
B. 核孔类似胞间连丝,可以实现细胞与细胞间的物质交换和信息交流
C. 房颤的成因可能与核质之间的信息交流异常有关
D. 细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的中心
【答案】BD
【解析】
【详解】A、核孔复合体具有选择性,通过核定位信号识别特定大分子(如某些蛋白质、RNA),实现主动运输,A正确;
B、核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,而非细胞之间,B错误;
C、据题干信息“心房颤动和核孔复合体运输障碍有关”可知,房颤的成因可能与核质之间的信息交流异常有关,C正确;
D、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,但代谢的主要场所是细胞质基质,D错误。
故选BD。
18. 液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX顺浓度梯度跨膜运输的同时,可使Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A. H+焦磷酸酶通过主动运输将H+从液泡转运到细胞质基质
B. 加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢
C. Ca2+在液泡中积累可降低细胞的吸水能力,提高植物抗性
D. 载体蛋白CAX既能运输H+也能运输Ca2+,不具有特异性
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX顺浓度梯度跨膜运输的同时,可使Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度通过CAX进入液泡并储存,说明H+焦磷酸酶通过主动运输将H+从细胞质基质转运到液泡,A错误;
B、加入H⁺焦磷酸酶抑制剂会抑制H⁺浓度梯度的建立,导致CAX蛋白无法利用该梯度驱动Ca²⁺的逆浓度梯度运输,因此Ca²⁺运输速率变慢,B正确;
C、在液泡中积累会提高液泡的渗透压,增强细胞的吸水能力(而不是降低),从而提高植物的抗旱性(维持细胞膨胀),C错误;
D、载体蛋白CAX 只能运输H+和Ca2+,不能运输其他物质,说明其具有特异性(每种载体蛋白通常只转运特定物质),D错误。
故选ACD。
19. 小麦种子细胞呼吸过程如图所示,①②③④表示不同反应阶段,ABCE表示物质,NADH可储存能量,下列叙述错误的是( )
A. 物质B可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
B. 无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
C. 用18O标记C6H12O6,在物质A中可检测到18O
D. ③过程中丙酮酸中的能量主要储存在NADH中
【答案】BC
【解析】
【详解】A、据题图分析可知,①为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,②为无氧呼吸的第二阶段,③为有氧呼吸的第二阶段,④为有氧呼吸的第三阶段;故A为H2O,B为CO2,C为O2,E为酒精,物质B(CO2)可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,A正确;
B、无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP,第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸,未转移到ATP中,B错误;
C、用18O标记C6H12O6,产物H2O不能检测到放射性,二氧化碳中能检测到放射性,C错误;
D、③过程为有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水彻底分解成CO2和NADH,并释放出少量的能量,所以丙酮酸中的能量主要储存在NADH中,D正确。
故选BC。
20. 科研人员欲利用密闭玻璃容器探究光照强度对某植物光合作用速率的影响,甲乙两图是在温度、CO2浓度均恒定且适宜的条件下测得的相关曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中B点叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
B. 图甲中,若每天光照12h,则平均光照强度至少要大于6klx,植株才能正常生长
C. 乙图C、H点产生ATP的场所不完全相同
D. 图乙曲线中有光照且光照强度一定保持不变的区段是AB段、CD段和EF段
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲图中B点的净光合速率为0(整株植物的光合速率=呼吸速率),但植物存在非绿色组织(如根、茎),这些组织只进行呼吸作用,不进行光合作用。因此叶肉细胞的光合速率必须大于其呼吸速率,才能弥补非绿色组织的呼吸消耗,使整株的净光合速率为0,A错误;
B、植株正常生长的条件是:一天内光合作用积累的有机物>一天内呼吸作用消耗的有机物。 已知每天光照12h,黑暗12h,呼吸速率为2mmol·h⁻¹(黑暗时每小时消耗2mmolO₂,对应有机物消耗)。 设光照强度为x klx时,净光合速率为v mmol·h⁻¹(甲图中O₂释放速率),则:12v - 12×2 > 0化简得v >2mmol·h⁻¹。 从甲图可知,光照强度为6klx时,净光合速率为4mmol·h⁻¹(大于2);光照强度为4klx时,净光合速率为2 mmol·h⁻¹(刚好持平)。因此平均光照强度至少要大于4klx,植株才能正常生长,B错误;
C、乙图C点:有光照,植物同时进行光合作用和呼吸作用,产生ATP的场所为叶绿体类囊体薄膜(光反应)、细胞质基质、线粒体(呼吸作用)。乙图H点:无光照,植物只进行呼吸作用,产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体。 二者产生ATP的场所不完全相同(C点多了叶绿体类囊体薄膜),C正确;
D、乙图中 EF 段 O₂释放速率不变,说明光合速率不变,但光照强度可能改变(如达到光饱和点后,光照强度再增加光合速率也不变),因此不能确定光照强度保持不变,D错误。
故选C。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 下图表示细胞内部分有机物的元素组成与功能关系,图中X、Y、U、W、T代表细胞内的有机物,V、Z代表元素。请回答下列问题。
(1)V代表的元素是_____,S元素只能存在于氨基酸的______,血红蛋白和胰岛素功能不同的直接原因是_____。
(2)当人体血液中葡萄糖含量低时,可通过分解多糖Y_____(填具体物质)产生葡萄糖;当人体X供能不足时,可通过U____(填具体物质)分解供能,该物质_______(填“能”或“不能”)大量转化成X。
(3)核苷酸W是构成核酸的基本单位,组成W的元素Z除C、H、O外,还有_____。主要分布在细胞核中的核酸所特有的碱基是_____(填名称)。
(4)细胞中的有机物和水和无机盐一起,共同承担着_____、参与细胞生命活动等重要功能。细胞中的这些化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持______,以保证细胞生命活动的正常进行。
【答案】(1) ①. N ②. R基 ③. 两者结构不同
(2) ①. 肝糖原 ②. 脂肪 ③. 不能
(3) ①. N、P ②. 胸腺嘧啶(T)
(4) ①. 构建细胞 ②. 相对稳定
【解析】
【分析】分析题图可知,X是单糖、Y是多糖、U是脂质、W是核苷酸、T是蛋白质,C、H、O、V组成氨基酸,推测出V是N,单糖的组成元素为C、H、O,核苷酸的组成元素为C、H、O、N、P,推测Z是N、P。
【小问1详解】
分析题图可知,C、H、O、V组成氨基酸,推测出V是N;若蛋白质含有S元素,S元素只能存在于氨基酸的R基中;血红蛋白和胰岛素功能不同的直接原因是两者结构不同。
【小问2详解】
当人体血液中葡萄糖含量低时,可通过分解肝糖原,产生葡萄糖及时补充;当人体糖类供能不足时,脂肪才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【小问3详解】
单糖的组成元素为C、H、O,核苷酸的组成元素为C、H、O、N、P,推测Z是N、P。主要分布在细胞核中的核酸为DNA,其所特有的碱基是胸腺嘧啶。
【小问4详解】
细胞中的有机物和水和无机盐一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。细胞中的这些化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
22. 血浆中的胆固醇与低密度脂蛋白(LDL)结合形成低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),被细胞摄入以供内体所需。如图表示LDL携带胆固醇通过受体介导途径进入细胞的转运过程,分析并回答下列问题。
(1)胆固醇是构成______的重要成分,在人体内还参与_____。
(2)如图所示,LDL与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体—LDL复合物通过途径①____作用,形成网格蛋白包被的囊泡,转运至内体,内体是膜包裹的囊泡结构。由于内体内部酸性较强,LDL与其受体分离,受体通过途径②回到质膜被重新利用,此过程与细胞膜的____有关。LDL则通过途径③被转运到_____中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放到细胞质基质中,供新膜合成之用。
(3)高胆固醇血症(FH)是胆固醇代谢异常导致血液中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)显著升高的一种疾病,可引起胆固醇在血管壁沉积,形成动脉粥样硬化,引发心血管疾病。为评估药物M治疗FH的药效,科研人员选取患FH小鼠若干,将其随机均分为5组,分别注射适量生理盐水及不同剂量的药物M,连续用药5周后,检测每组小鼠体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周)
适量生理盐水
药物M(毫克/周)
30
100
200
300
LDL-C含量相对值(注射后/注射前)
99.1%
94.9%
91.7%
77.8%
51.0%
转氨酶活性
+
+
+
+
++++
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度成正相关)
注射生理盐水的目的是______,根据表中数据,选择药物M的用量_____,其依据是______。
【答案】(1) ①. 动物细胞膜 ②. 血液中脂质的运输
(2) ①. 胞吞 ②. 流动性 ③. 溶酶体
(3) ①. 作为对照组 ②. 200毫克/周(200mg每周一次) ③. 降低LDL-C含量效果明显,同时肝脏不受损伤
【解析】
【分析】结合题意分析图解:细胞外的胆固醇与低密度脂蛋白(LDL)结合形成LDL-C,与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体-LDL复合物;通过胞吞作用进入细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,并转运至内体;在内体中,LDL-C与其受体分离,受体随囊泡膜通过途径②运到细胞膜,与细胞膜融合,受体重新分布在细胞膜上被利用;而分离后的LDL-C进入溶酶体内被水解酶水解,释放出游离的胆固醇被细胞利用。
【小问1详解】
胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分(细胞膜的脂质成分包括磷脂、胆固醇等,胆固醇可维持细胞膜的流动性和稳定性), 胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输。
【小问2详解】
据图分析可知,LDL-C与LDL受体识别并结合后通过途径①的胞吞作用进入细胞,并转运至内体;在内体LDL与受体分离,分离后的受体通过途径②随囊泡膜运到细胞膜,利用生物膜的流动性特点,与细胞膜融合,受体则留在细胞膜上;分离后的LDL则通过途径③被转运到含水解酶的溶酶体中被降解,胆固醇被释放并进入细胞质基质中,供新膜合成之用。
【小问3详解】
实验设计应遵循对照性原则和单一变量原则,题中实验目的是评估药物M对FH患者的疗效,所以需要设置对照组(注射等量的生理盐水)和实验组(注射等量的含不同剂量的药物M)。所以注射生理盐水的目的是作为对照组。通过对表格中实验结果的对比分析,药物M的用量在200毫克/周时,检测得到的转氨酶活性与对照组相同,即肝脏没有受到损害,但用量在300毫克/周时,检测得到的转氨酶活性明显比对照组高,说明肝脏已经受到损害;所以在选择药物的用量时,一方面考虑到疗效达到最大化,另一方面要考虑对肝脏尽可能不损害,所以药物M的用量选择在200毫克/周。
23. 图1表示钠驱动的葡萄糖载体蛋白(SGLTs)和Na+-K+泵协助小肠上皮细胞转运葡萄糖、Na+和K+的过程。胃壁细胞膜上具有另外一种物质运输的载体蛋白——质子泵(H+-K+-ATP酶),对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的生理意义,其作用机理如图2所示。
(1)据图1判断,在K+和Na+经钠钾泵协助进出细胞的过程中,两种离子的跨膜运输方式属于_____,判断依据是____。此过程中,钠钾泵______(填“需要”或“不需要”)与两种离子结合,自身构象_____(填“发生”或“不发生”)改变。
(2)小肠上皮细胞吸收葡萄糖时,转运蛋白同时将Na+运输到细胞内。若抑制Na+-K+泵的活动,试推测小肠吸收葡萄糖的速率将会_____(填“升高”、“降低”或“不变”),原因是_____。
(3)图2中质子泵体现了蛋白质具有的功能_____(答两点)。
(4)空腹时,胃壁细胞分泌到胃腔中的H+过多,易引起胃溃疡。奥美拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用,据图2,从物质运输角度推测奥美拉唑治疗胃溃疡可能的机理是_____。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 需要载体蛋白协助,且消耗能量 ③. 需要 ④. 发生
(2) ①. 降低 ②. 抑制Na+-K+泵的活性,使细胞内外Na+浓度差难于维持,而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的能量来源于细胞内外的Na+浓度差(形成的势能),所以小肠吸收葡萄糖的速率降低
(3)运输物质、催化功能
(4)奥美拉唑通过抑制质子泵的活性,降低胃腔中H+的含量
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【小问1详解】
主动运输的核心特点是 “需要载体蛋白 + 消耗能量”,图1中钠钾泵运输K+、Na+时消耗了ATP,因此属于主动运输;载体蛋白(钠钾泵)运输离子时,需与离子结合,且自身构象会发生改变以完成物质转运。
【小问2详解】
抑制Na+-K+泵的活性,使细胞内外Na+浓度差难于维持,而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的能量来源于细胞内外的Na+浓度差(形成的势能),所以小肠吸收葡萄糖的速率降低。
【小问3详解】
质子泵能转运H+和K+,体现了蛋白质的运输载体功能;同时质子泵可催化ATP水解为ADP和Pi,体现了蛋白质的催化功能。
【小问4详解】
由图2可知,质子泵(H+-K+-ATP酶)能将胃壁细胞内的H+运输到胃腔中,同时将胃腔中的K+运输到胃壁细胞内。奥美拉唑对胃溃疡有一定的治疗作用,推测其机理是奥美拉唑能抑制质子泵的活性,使H+通过质子泵进入胃腔的量减少,降低胃腔中H+的含量,减轻胃酸对胃壁细胞的刺激,达到治疗胃溃疡的目的。
24. 兴趣小组利用下图实验装置探究酵母菌细胞呼吸方式,其中A、B瓶中均加入10g食用酵母和240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液,实验装置放在25~35℃的环境中培养8~10h。请分析回答下列问题:
(1)图甲装置中质量分数为10%的NaOH溶液作用是_____。甲、乙装置中澄清石灰水浑浊的程度_____(“能”或“不能”)反映有机物氧化分解的程度。
(2)检测酒精需要的试剂是_____,图乙中酵母菌的培养应适当延长时间,原因是_____。
(3)为进一步探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,将酵母菌分别装入A~F试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。
试管编号
加入的物质
细胞质基质
线粒体
酵母菌
A
B
C
D
E
F
葡萄糖
-
+
-
+
+
+
丙酮酸
+
-
+
-
-
-
氧气
+
-
+
-
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注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。
①会产生CO2和H2O的试管有____,会产生酒精的试管有____,根据试管______的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)
②有氧呼吸产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在______的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解_____(填“能”或“不能”)继续进行。
【答案】(1) ①. 吸收空气中的CO2 ②. 能
(2) ①. 酸性重铬酸钾溶液 ②. 让酵母菌将装置内的氧气消耗完,确保其进行无氧呼吸产生酒精,便于检测
(3) ①. C、E ②. B、F ③. B、F ④. 线粒体内膜 ⑤. 能
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的概念:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
2、有氧呼吸的三个阶段及场所:第一阶段:细胞质基质,葡萄糖→丙酮酸 +[H]+ 少量能量(不消耗氧,产生少量ATP);第二阶段:线粒体基质,丙酮酸 + 水→CO₂+[H]+ 少量能量(不消耗氧,产生少量ATP);第三阶段:线粒体内膜,[H]+O₂→H₂O + 大量能量(消耗氧,产生大量ATP)。
【小问1详解】
甲装置探究有氧呼吸,NaOH溶液可吸收通入空气中的CO2,避免其干扰酵母菌呼吸产生的CO2检测。有氧呼吸分解1mol葡萄糖产生6molCO₂,无氧呼吸仅产生2molCO2;有机物氧化分解量越多,CO2产生量越多,澄清石灰水浑浊程度越明显,因此浑浊程度能反映有机物氧化分解程度。
【小问2详解】
酸性条件下,重铬酸钾可与酒精发生颜色反应(由橙色变为灰绿色),是检测酒精的专用试剂。图乙是无氧呼吸装置,初期装置内存在氧气,酵母菌会先进行有氧呼吸;延长培养时间可耗尽氧气,使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,保证酒精检测的准确性。
【小问3详解】
试管C:线粒体 + 丙酮酸 + 氧气,线粒体可进行有氧呼吸第二、三阶段,将丙酮酸彻底分解为CO2和H2O;试管E:酵母菌 + 葡萄糖 + 氧气,酵母菌进行有氧呼吸,产生CO2和H2O。试管B:细胞质基质 + 葡萄糖(无氧),细胞质基质是无氧呼吸场所,可将葡萄糖分解为酒精和CO2;试管 F:酵母菌 + 葡萄糖(无氧),酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和CO2。试管B(仅细胞质基质)能产生酒精,试管F(完整酵母菌)也能产生酒精,结合两者可判断酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质。有氧呼吸第三阶段([H]与氧结合生成水)发生在线粒体内膜,该过程伴随ATP合成,因此DNP抑制的是线粒体内膜上与ATP合成相关的酶。DNP仅使能量以热能形式散失,不影响[H]与氧的结合(氧化过程),因此葡萄糖的氧化分解(有氧呼吸的物质代谢过程)仍能继续进行。
25. 不同植物的光合作用机制不完全相同,大豆是C3植物,而玉米是一类具有高光合作用效率的C4植物。下图表示玉米的光合作用和光呼吸过程,由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。Rubisco酶是一个双功能酶,CO2浓度高时,倾向于催化五碳糖和CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化五碳糖和O2反应生成CO2(称为光呼吸),回答下列问题。
(1)提取玉米的光合色素时,需向研钵中加入的试剂有______,叶绿素的含量可依据色素提取液对____(填“红光”或“蓝紫光”)的吸收量测定。
(2)据图分析,玉米叶片光反应发生在_____,固定CO2的物质有_____。
(3)从光合作用物质能量变化原理分析,除C4以外,玉米叶肉细胞可能还需向维管束鞘细胞运输_____等物质,这些进入维管束鞘细胞的通道最可能是_______。
(4)根据图中信息推测,PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力更强,使得维管束鞘细胞的CO2浓度比叶肉细胞更高,进一步推测玉米的光呼吸比大豆_____。玉米的CO2补偿点较大豆____。
(5)上午9:00时,突然降低环境中CO2浓度的一小段时间内,玉米细胞和大豆细胞中C3含量的变化分别是_______和______。
【答案】(1) ①. 碳酸钙和二氧化硅 ②. 红光
(2) ①. 叶肉细胞的叶绿体(类囊体薄膜) ②. PEP、五碳糖(C₅)
(3) ①. ATP、NADPH ②. 胞间连丝
(4) ①. 弱(低) ②. 低
(5) ①. 基本不变 ②. 下降
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物
【小问1详解】
提取光合色素时,需向研钵中加入的试剂有碳酸钙和二氧化硅。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,通过测定红光吸收量能更准确地间接计算叶绿素含量。
【小问2详解】
玉米叶肉细胞的叶绿体有类囊体,是光反应场所;维管束鞘细胞的叶绿体无类囊体,不能进行光反应。叶肉细胞中PEP固定CO₂生成C₄,维管束鞘细胞中五碳糖固定CO₂生成C₃
【小问3详解】
维管束鞘细胞的叶绿体不能进行光反应,无法产生ATP和NADPH,需叶肉细胞运输提供,进而可以进行暗反应;植物细胞间运输物质的通道主要是胞间连丝。
【小问4详解】
根据图中信息推测,PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力更强,所以玉米维管束鞘细胞CO₂浓度高,Rubisco酶更倾向于催化五碳糖与CO₂反应,光呼吸弱;CO₂补偿点是光合速率等于呼吸速率时的CO₂浓度,玉米PEP羧化酶对CO₂亲和力强,能利用低浓度CO₂,因此补偿点更低。
【小问5详解】
玉米通过PEP固定低浓度CO₂的能力强,突然降低环境CO₂浓度,叶肉细胞仍能持续向维管束鞘细胞运输C₄,C₃含量基本不变;大豆是C₃植物,CO₂浓度降低,五碳糖固定CO₂生成C₃的速率下降,而C₃的还原仍在进行,因此C₃含量下降。
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