内容正文:
生物学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。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。
4.本卷命题范围:必修1(第1章~第5章第2节)。
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40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. 细胞学说是19世纪自然科学三大发现之一。下列有关细胞学说的说法,错误的是( )
A. 细胞学说揭示了细胞是动植物结构的基本单位
B. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”为个体发育的解释奠定了基础
C. 细胞学说的建立过程运用了不完全归纳法
D. 细胞学说阐明了生物界的多样性
2. 国恩寺位于广东省,其悠久的历史和深厚的文化底蕴吸引了众多游客前来观光。该寺古时曾松树成林,白鹤成群。下列说法正确的是( )
A. 松树和白鹤具有的生命系统结构层次完全相同
B. 松树和白鹤细胞的组成结构完全不同
C. 一片松树林和一群白鹤可以构成群落
D. 组成松树、白鹤的基本单位均是细胞
3. 显微镜的发明,对生物学的发展具有重要意义。在显微镜的使用过程中,下列有关叙述正确的是( )
A. 长物镜、短目镜组合比短物镜、长目镜组合放大的倍数更高
B. 只要操作仔细,在不使用低倍镜的情况下可以直接使用高倍镜
C. 换上高倍镜后,视野模糊不清,此时只需要将小光圈换成大光圈即可
D. 换用高倍镜后,需要缓慢的转动粗准焦螺旋来调焦
4. 下列关于原核细胞和真核细胞的叙述正确的是( )
A. 原核细胞都有细胞壁
B. 能进行光合作用的细胞可能是原核细胞
C. 病毒无细胞核,属于原核细胞
D. 原核细胞中的核酸仅有DNA
5. 新疆库尔勒香梨香味浓郁、皮薄、肉细、汁多甜酥、清爽可口,有“果中王子”的称号。下列有关香梨中有机物鉴定的叙述,错误的是( )
A. 香梨果肉匀浆中加入斐林试剂后摇匀不会出现砖红色沉淀
B. 香梨果肉匀浆中加入双缩脲试剂后出现蓝色证明有蛋白质
C. 香梨果肉切开后滴加碘液,出现蓝色说明果肉含有淀粉
D. 香梨果肉切成薄片并用苏丹Ⅲ染色,橘黄色颗粒不明显
6. 龙眼又称桂圆,新鲜果实易变质,烘成干果后即为中药中的桂圆干,能够长期保存。现代药理学发现,桂圆含有大量的葡萄糖、天然的胶原蛋白、维生素E、铁、钾等。下列说法合理的是( )
A. 钾在细胞中含量很少,属于微量元素
B. 新鲜桂圆在烘干过程中损失的主要是结合水
C. 适量食用桂圆干有助于合成血红素,缓解贫血症状
D. 桂圆干由新鲜水果制成,广泛适合于所有群体大量食用
7. “红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害,其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一)是一种环状八肽。下列相关叙述正确的是( )
A. 鹅膏蕈碱的特定功能是由组成它的氨基酸的空间结构决定的
B. 鹅膏蕈碱彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
C. 鹅膏蕈碱是由8个氨基酸脱水缩合而成的,N元素主要存在于氨基中
D. 若氨基酸平均相对分子质量为128,则鹅膏蕈碱的相对分子质量是880
8. 如图是核酸结构的模式图,相关叙述正确的是( )
A. 脱氧核苷酸和核糖核苷酸的m有一种相同
B. 支原体和流感病毒的遗传物质彻底水解后得到的产物分别为8种和6种
C. 若碱基为胸腺嘧啶,则形成b有两种
D. 若a为脱氧核糖,则由b形成的核酸在生物体中一般为双链结构
9. 下列关于细胞膜的叙述,正确的是( )
A. 磷脂双分子层的形成是由膜蛋白的物理性质和化学性质决定的
B. 细胞膜的选择透过性体现了其结构特点
C. 脂质中只有磷脂参与构成细胞膜
D. 有些膜蛋白能识别来自细胞内的化学信号
10. 科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,新生肽与SRP结合后,停止蛋白质的合成,只有引导核糖体附着于内质网上,才能继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上
C. 若在合成新生肽阶段切除信号序列,则无法合成结构正确的分泌蛋白
D. 分泌蛋白合成、加工及运输过程中由线粒体提供能量
11. 亲核蛋白是在细胞质内合成,进入细胞核发挥作用的一类蛋白质。亲核蛋白含有特定的氨基酸信号序列NLS,能与细胞核上相应受体结合,起到核定位的作用。下列说法正确的是( )
A. NLS序列的改变不影响亲核蛋白在细胞中的分布
B. 染色质主要由DNA和蛋白质组成,后者可在细胞核内合成
C. 亲核蛋白通过核孔进入细胞核,核孔对进出物质具有选择性
D. 相比于酵母菌,蓝细菌中的亲核蛋白数量较少
12. 核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞核能选择性地进出物质,与核膜上附着的NPC密切相关
B. 附着NPC核膜为双层膜结构,且核膜的外膜与内质网膜紧密联系
C. 哺乳动物成熟红细胞中NPC数量较其他体细胞略少,因此代谢稍弱
D. 非洲爪蟾NPC是双向性核质交换通道,其数目、分布与细胞代谢活性有关
13. 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,现有清水和蔗糖溶液,随机装入烧杯和长颈漏斗内,使漏斗内与烧杯中的液面高度相等。过一段时间后,观察到的现象和推测的结果分别是( )
A. 若烧杯液面上升,烧杯中的液体为蔗糖溶液
B. 若漏斗颈液面上升,漏斗内装的液体为清水
C. 若烧杯液面下降,烧杯中的液体为蔗糖溶液
D. 若漏斗颈液面下降,漏斗内装的液体为蔗糖溶液
14. 哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙这正确的是( )
A. 在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞发生质壁分离
B. 在0.9%NaCl溶液中,没有水分子进出红细胞
C. 在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞吸水膨胀甚至破裂
D. 水分子进出红细胞需要消耗能量
15. 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍,但它仍然能吸收K+离子。下列相关叙述错误的是( )
A. K+为细胞中的大量元素
B. 低温环境下,轮藻吸收K+的速率可能会减慢
C. 轮藻吸收K+的运输方式为协助扩散
D. 轮藻吸收K+的速率受载体蛋白数量和能量的限制
16. 肝细胞通过胞吞作用吸收低密度脂蛋白的过程不涉及的是( )
A. ATP水解 B. 受体蛋白识别
C. 载体蛋白协助 D. 细胞膜流动性
17. 下列关于酶作用特点及本质的叙述,错误的是( )
A. 某些RNA具有酶的活性 B. 酶可以在细胞外发挥作用
C. 一种酶只能催化一种或一类反应 D. 酶可以为反应进行提供活化能
18. 研究人员利用AI预测蛋白质与配体相互作用的关键结构以及活性位点,最终准确预测出脂肪族、芳香族和芳基脂肪族腈酶的底物范围。该研究主要体现的酶特性是( )
A. 酶具有专一性 B. 酶具有高效性
C. 酶具有催化作用 D. 酶的作用条件比较温和
19. 据研究,人体正常细胞中的ATP约为0.1 mol。仅能维持细胞5~8 s的基础代谢。但一般细胞在3~5个月都不会死亡。其原因是( )
A 细胞中有其他直接能源物质 B. ATP可以快速生成
C. 一般情况下细胞均为休眠状态 D. 基础代谢耗能极高
20. 蛋白激酶(PK)是催化蛋白质磷酸化的酶。这类酶催化从ATP转移出磷酸,并使其结合到特定蛋白质分子中的某些氨基酸残基上。PK分子内都存在一同源的约由270个氨基酸残基构成的催化结构区。下列叙述错误的是( )
A. PK作用的底物包括ATP和特定的蛋白质 B. 蛋白质的磷酸化会改变蛋白质的构象和活性
C. 蛋白质的磷酸化需ATP供能,属于放能反应 D. 催化结构区是PK与底物结合和发生作用的区域
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
21. 下图是人们常见的几种生物。据图回答下面的问题:
(1)图中过量繁殖会引起“水华”的是_______(填序号)。
(2)图中①_____________(含或不含)叶绿体,能进行光合作用的原因____________________。
(3)生物①和④最根本的区别是__________。生物⑤_____________(属于或不属于)生命系统的结构层次。
(4)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验,获得的结果如下表(表中“✔”表示“有”,“×”表示“无”)。甲、 乙、丙3 种细胞最可能取自哪类生物?
核膜
光合作用(能否)
核糖体
细胞壁
甲
✔
✔
✔
✔
乙
✔
✔
×
丙
×
✔
✔
✔
甲:______乙:______丙:______(三空均填字母) A.蓝细菌 B.大熊猫 C.冷箭竹
22. 如图表示构成某种生物的元素、化合物,其中a、b、d、e、f、g代表不同的小分子,A、B、F代表不同的生物大分子。请回答下列问题:
(1)a表示______,一分子a是由一分子磷酸、一分子______和一分子含氮碱基构成的。
(2)b通过______(填化学反应名称)形成B,该过程会产生d,则d为______。
(3)若e可表示组成动物细胞膜的重要成分,则e为______,其还具有的生理功能是参与血液中______的运输。
(4)若F是动物细胞特有的储能物质,则F是______。若g是植物特有二糖,则g可以是__________________(写出两种即可)。
23. 下图为细胞中生物膜系统的概念图,A-H为结构名称,F一般存在于动物细胞中,由H断裂形成,①、②代表在生物膜系统中分泌蛋白的转移过程.图2为细胞内某结构图,回答下列问题:
(1)结构F的名称是______,未能在图中表示出来的具膜细胞器有______,细胞外的Mg2+运输至结构D主要用于合成______。
(2)在研究分泌蛋白的合成和分泌时,①、②过程中运输蛋白质的是______(填结构名称),该结构运输的物质除包裹的内含物之外,还包括______。整个过程中,图中膜面积基本不变的是______(填字母)
(3)1970年,科学家利用__________标记膜上的蛋白质进行人鼠细胞融合实验,该过程依赖于生物膜的______。
(4)各种生物膜的结构和化学成分相似,但功能有所不同的主要原因是______。
24. 在盐化土壤中,大量Na+迅速进入细胞形成胁迫。普通水稻难以正常生长,而“海稻86”具有较强的抗盐胁迫能力,主要机制如图。请据图回答以下问题。
(1)Na+进入“海稻86”细胞的跨膜运输方式为_________,判断依据是________。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量_________,导致_________与细胞壁分离,水稻难以正常生长。而“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白将Na+运向液泡增加细胞的吸水能力,从而减少Na+对植物的毒害,这个过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量,此时,Na+/H+转运蛋白_________(填“会”或“不会”)发生自身构象的改此过程体现了生物膜具有的功能特性是________。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,则适量增施钙肥,能________水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会________。
25. 萤火虫发光机理在于尾部部分细胞内存在的荧光素,在荧光素酶和能量的作用下与氧发生化学反应,发出荧光。某同学利用荧光素、荧光素酶、蛋白酶、ATP等溶液为实验材料,在体外模拟萤火虫发光,具体操作如下表,请分析并回答下列问题:
组别
底物
酶
能源
结果
①
荧光素
不加酶
ATP
未发出荧光
②
荧光素
荧光素酶
ATP
发出荧光
③
荧光素
高温处理的荧光素酶
ATP
未发出荧光
④
荧光素
蛋白酶
ATP
未发出荧光
⑤
荧光素
荧光素酶
葡萄糖
?
(1)由①、②组结果可知,荧光素发生化学反应发出荧光离不开酶的催化,酶的作用机理是_____。
(2)实验②、③的结果可知荧光素酶很“娇气”,因为_____,所以若要长期保存酶,则应在_____条件下。
(3)实验②、④对比,自变量是_____,其结果可证明酶具有_____性。
(4)实验⑤的“?”处所对应的结果最可能是_____,原因是_____。
(5)许多_____(填“吸能”或“放能”)反应与ATP的合成相联系。
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生物学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。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。
4.本卷命题范围:必修1(第1章~第5章第2节)。
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40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. 细胞学说是19世纪自然科学三大发现之一。下列有关细胞学说的说法,错误的是( )
A. 细胞学说揭示了细胞是动植物结构的基本单位
B. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”为个体发育的解释奠定了基础
C. 细胞学说的建立过程运用了不完全归纳法
D. 细胞学说阐明了生物界的多样性
【答案】D
【解析】
【分析】细胞学说的主要内容:
①细胞一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成。
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新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、施莱登和施旺在前人研究的基础上,观察了大量的动植物细胞并进行了理论概括,从而建立了细胞学说,揭示了细胞是动植物结构的基本单位,A正确;
B、魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,是对细胞学说的补充,为个体发育的解释奠定了基础,B正确;
C、细胞学说的建立运用了不完全归纳法,科学研究中经常运用不完全归 纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,不过,也需要注意存在例外的可能,C正确;
D、细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,D错误。
故选D。
2. 国恩寺位于广东省,其悠久的历史和深厚的文化底蕴吸引了众多游客前来观光。该寺古时曾松树成林,白鹤成群。下列说法正确的是( )
A. 松树和白鹤具有的生命系统结构层次完全相同
B. 松树和白鹤细胞的组成结构完全不同
C. 一片松树林和一群白鹤可以构成群落
D. 组成松树、白鹤的基本单位均是细胞
【答案】D
【解析】
【分析】生命系统的结构层次:(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。(2)地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能。(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、松树没有系统层次,动物有系统层次,所以松树和白鹤具有的生命系统结构层次不完全相同,A错误;
B、松树细胞含有细胞壁、叶绿体,白鹤没有,动植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核等,所以松树和白鹤细胞的组成结构不完全相同,B错误;
C、某区域中的所有种群构成群落,所以一片松树林和一群白鹤不能构成群落,C错误;
D、细胞的构成生物的基本单位,组成松树、白鹤的基本单位均是细胞,D正确。
故选D。
3. 显微镜的发明,对生物学的发展具有重要意义。在显微镜的使用过程中,下列有关叙述正确的是( )
A. 长物镜、短目镜组合比短物镜、长目镜组合放大的倍数更高
B. 只要操作仔细,在不使用低倍镜的情况下可以直接使用高倍镜
C. 换上高倍镜后,视野模糊不清,此时只需要将小光圈换成大光圈即可
D. 换用高倍镜后,需要缓慢的转动粗准焦螺旋来调焦
【答案】A
【解析】
【分析】显微镜观察的物像是放大、倒立、相反的虚像。显微镜使用先用低倍镜找到物像,再换用用高倍镜观察,显微镜的放大倍数越大,视野越小,视野越暗,看到的细胞数目越少,细胞的体积越大;反之,显微镜的放大倍数越小,视野越大,视野越亮,看到的细胞数目越多,细胞的体积越小。因此在观察装片时,由低倍换成高倍镜,细胞数目减少,体积变大,视野变暗,视野变小;光圈和反光镜是调节亮暗度的,目镜和高、低倍物镜是放大物像的。
【详解】A、显微镜的放大倍数是由物镜和目镜的放大倍数共同决定的。具体地,显微镜的总放大倍数等于物镜放大倍数乘以目镜放大倍数。在物镜长度相同的情况下,目镜越短(即焦距越短),放大倍数越大;在目镜长度相同的情况下,物镜越长(即焦距越短),放大倍数也越大。因此,长物镜、短目镜组合比短物镜、长目镜组合具有更高的放大倍数,A正确;
B、在使用显微镜时,通常需要先使用低倍镜找到观察目标,并将其移至视野中央,然后再换上高倍镜进行细致观察。这是因为低倍镜的视野范围较大,便于快速找到目标;而高倍镜的视野范围较小,如果直接使用可能找不到目标,B错误;
C、换上高倍镜后,由于视野范围变小且焦距变短,通常会导致视野模糊不清。此时,应该通过调节细准焦螺旋来使物像清晰,而不是简单地改变光圈大小。光圈大小主要影响视野的亮度,而不是清晰度,C错误;
D、高倍镜时不能使用粗准焦螺旋,D错误。
故选A。
4. 下列关于原核细胞和真核细胞的叙述正确的是( )
A. 原核细胞都有细胞壁
B. 能进行光合作用的细胞可能是原核细胞
C. 病毒无细胞核,属于原核细胞
D. 原核细胞中的核酸仅有DNA
【答案】B
【解析】
【分析】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(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、原核细胞不都有细胞壁,如支原体没有细胞壁,A错误;
B、能进行光合作用的细胞可能是原核细胞,如蓝细菌,B正确;
C、病毒没有细胞结构,既不属于原核细胞,也不属于真核细胞,C错误;
D、原核细胞中含有DNA和RNA两种核酸,D错误
故选B。
5. 新疆库尔勒香梨香味浓郁、皮薄、肉细、汁多甜酥、清爽可口,有“果中王子”的称号。下列有关香梨中有机物鉴定的叙述,错误的是( )
A. 香梨果肉匀浆中加入斐林试剂后摇匀不会出现砖红色沉淀
B. 香梨果肉匀浆中加入双缩脲试剂后出现蓝色证明有蛋白质
C. 香梨果肉切开后滴加碘液,出现蓝色说明果肉含有淀粉
D. 香梨果肉切成薄片并用苏丹Ⅲ染色,橘黄色颗粒不明显
【答案】B
【解析】
【分析】糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。脂肪可被苏丹III染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
【详解】A、还原糖可用斐林试剂进行检测,需要在水浴加热条件下反应才出现砖红色沉淀,A正确;
B、蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。香梨果肉匀浆加入双缩脲试剂,依据产生紫色确定含有蛋白质,B错误;
C、淀粉遇碘液变蓝色,香梨果肉切开后滴加碘液,出现蓝色说明果肉中含有淀粉,C正确;
D、香梨果肉中含脂肪很少,所以切成薄片并用苏丹Ⅲ染色,橘黄色颗粒不明显,D正确。
故选B。
6. 龙眼又称桂圆,新鲜果实易变质,烘成干果后即为中药中的桂圆干,能够长期保存。现代药理学发现,桂圆含有大量的葡萄糖、天然的胶原蛋白、维生素E、铁、钾等。下列说法合理的是( )
A. 钾在细胞中含量很少,属于微量元素
B. 新鲜桂圆在烘干过程中损失的主要是结合水
C. 适量食用桂圆干有助于合成血红素,缓解贫血症状
D. 桂圆干由新鲜水果制成,广泛适合于所有群体大量食用
【答案】C
【解析】
【详解】A、钾在细胞中属于大量元素,而非微量元素(如Fe、Zn等),A错误;
B、新鲜桂圆在烘干过程中损失的水主要是自由水,少数是结合水,B错误;
C、桂圆含有大量的葡萄糖、天然的胶原蛋白、维生素E、铁、钾等,其中铁是血红蛋白的组成运输,因此适量食用桂圆干有助于合成血红素,缓解贫血症状,C正确;
D、桂圆干含大量葡萄糖,糖尿病患者等特定群体需限制摄入,D错误。
故选C。
7. “红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害,其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一)是一种环状八肽。下列相关叙述正确的是( )
A. 鹅膏蕈碱的特定功能是由组成它的氨基酸的空间结构决定的
B. 鹅膏蕈碱彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
C. 鹅膏蕈碱是由8个氨基酸脱水缩合而成的,N元素主要存在于氨基中
D. 若氨基酸平均相对分子质量为128,则鹅膏蕈碱的相对分子质量是880
【答案】D
【解析】
【分析】假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽,蛋白质相对分子质量为:na−18(n−1)。若为环状时,则蛋白质相对分子质量为na−18n。
【详解】A、鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一)是一种环状八肽,其功能主要是由肽链的盘曲、折叠形成的空间结构决定的,而氨基酸没有空间结构,A错误;
B、鹅膏蕈碱彻底水解的产物为氨基酸,氨基酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;
C、在氨基酸中,N元素主要存在于氨基中,鹅膏蕈碱是由8个氨基酸脱水缩合而成的环状八肽,N元素主要存在于 - CO - NH - 结构中,C错误;
D、已知氨基酸平均相对分子质量为128,形成环状八肽时,脱去的水分子数等于氨基酸数,即脱去8个水分子。 水的相对分子质量为18,那么鹅膏蕈碱(环状八肽)的相对分子质量 = 氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数 - 脱去水分子数×水的相对分子质量 = 128×8−8×18 =880。D正确。
故选D。
8. 如图是核酸结构的模式图,相关叙述正确的是( )
A. 脱氧核苷酸和核糖核苷酸的m有一种相同
B. 支原体和流感病毒的遗传物质彻底水解后得到的产物分别为8种和6种
C. 若碱基为胸腺嘧啶,则形成的b有两种
D. 若a为脱氧核糖,则由b形成的核酸在生物体中一般为双链结构
【答案】D
【解析】
【分析】核苷酸是核酸的基本组成单位,一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的,根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种。DNA和RNA各含有4种碱基,组成二者的碱基种类有所不同。题图分析,m为碱基,a为五碳糖,b为核苷酸。
【详解】A、脱氧核苷酸的m是A、G、C、T,核糖核苷酸的m是A、G、C、U,两者有3种相同,A错误;
B、支原体和流感病毒的遗传物质彻底水解后得到的产物都为6种,包括1种磷酸基团、4种含氮碱基、1种五碳糖,B错误;
C、胸腺嘧啶是DNA特有的,若碱基为胸腺嘧啶,则形成的b有1种,即胸腺嘧啶脱氧核苷酸,C错误;
D、若a为脱氧核糖,则由b即脱氧核苷酸形成的核酸为DNA,DNA一般由2条脱氧核苷酸链构成,D正确。
故选D。
9. 下列关于细胞膜的叙述,正确的是( )
A. 磷脂双分子层的形成是由膜蛋白的物理性质和化学性质决定的
B. 细胞膜的选择透过性体现了其结构特点
C. 脂质中只有磷脂参与构成细胞膜
D. 有些膜蛋白能识别来自细胞内的化学信号
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂双分子层的形成是由磷脂的物理性质和化学性质决定的,A错误;
B、细胞膜的选择透过性是其功能特点,而结构特点是流动性,B错误;
C、脂质中磷脂和胆固醇都参与构成细胞膜,C错误;
D、细胞膜能够进行细胞间的信息交流,某些膜蛋白能够识别来自细胞内的化学信号,D正确。
故选D。
10. 科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,新生肽与SRP结合后,停止蛋白质的合成,只有引导核糖体附着于内质网上,才能继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说,如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B. 信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上
C. 若在合成新生肽阶段切除信号序列,则无法合成结构正确的分泌蛋白
D. 分泌蛋白合成、加工及运输过程中由线粒体提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,核糖体与蛋白质的信号肽结合,信号识别颗粒(SRP)识别信号肽,再与内质网上信号识别受体结合,再与信号识别颗粒(SRP)结合,切除信号肽,与信使RNA结合,形成蛋白质进入内质网,形成折叠的蛋白质。分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、核糖体没有膜结构,核糖体与内质网的结合依赖于核糖体上合成的信号序列与内质网膜上的受体结合,即依赖于生物膜的信息交流功能,A错误;
B、由图分析可知,信号肽需借助DP(SRP受体)和SRP的识别结合,引导核糖体附着在内质网上,才能转移至内质网膜上,B正确;
C、若在合成新生肽阶段切除信号序列,那么信号识别颗粒(SRP)就无法识别信号肽,核糖体也就不能附着到内质网上,后续在内质网中的加工等过程无法正常进行,也就无法合成结构正确的分泌蛋白,C正确;
D、分泌蛋白的合成、加工及运输过程是一个耗能过程,细胞中的能量主要由线粒体提供,线粒体通过有氧呼吸产生ATP为这些过程供能,D正确。
故选A。
11. 亲核蛋白是在细胞质内合成,进入细胞核发挥作用的一类蛋白质。亲核蛋白含有特定的氨基酸信号序列NLS,能与细胞核上相应受体结合,起到核定位的作用。下列说法正确的是( )
A. NLS序列的改变不影响亲核蛋白在细胞中的分布
B. 染色质主要由DNA和蛋白质组成,后者可在细胞核内合成
C. 亲核蛋白通过核孔进入细胞核,核孔对进出物质具有选择性
D. 相比于酵母菌,蓝细菌中的亲核蛋白数量较少
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核的结构包括:核膜、核仁和染色质;核膜(双层膜):可将核内物质与细胞质分开;核孔:实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流;核仁:与某种RNA的合成及核糖体的形成有关;染色质(染色体):主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质DNA的主要载体。
【详解】A、亲核蛋白含有特定的氨基酸信号序列NLS,能与细胞核上相应受体结合,起到核定位的作用,因此NLS序列的改变会影响亲核蛋白在细胞中的分布,A错误;
B、染色质主要由DNA和蛋白质组成,后者可在细胞质的核糖体上合成,B错误;
C、亲核蛋白在信号序列NLS的引导下才能通过核孔进入细胞核中,体现了核孔对进出物质具有选择性,C正确;
D、蓝细菌属于原核生物,没有细胞核结构,因此不存亲核蛋白,D错误。
故选C。
12. 核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞核能选择性地进出物质,与核膜上附着的NPC密切相关
B. 附着NPC的核膜为双层膜结构,且核膜的外膜与内质网膜紧密联系
C. 哺乳动物成熟红细胞中NPC数量较其他体细胞略少,因此代谢稍弱
D. 非洲爪蟾NPC是双向性核质交换通道,其数目、分布与细胞代谢活性有关
【答案】C
【解析】
【分析】核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、NPC是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,而DNA不能通过,故其控制物质的进出具有选择性,A正确;
B、核膜为双层膜结构,且外膜可与内质网膜相连,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,因此不含NPC,C错误;
D、核孔复合物(NPC)可实现核质间双向物质交流,其数目多少及分布位置与细胞代谢活性有关,D正确。
故选C。
13. 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,现有清水和蔗糖溶液,随机装入烧杯和长颈漏斗内,使漏斗内与烧杯中的液面高度相等。过一段时间后,观察到的现象和推测的结果分别是( )
A. 若烧杯液面上升,烧杯中的液体为蔗糖溶液
B. 若漏斗颈液面上升,漏斗内装的液体为清水
C. 若烧杯液面下降,烧杯中的液体为蔗糖溶液
D. 若漏斗颈液面下降,漏斗内装的液体为蔗糖溶液
【答案】A
【解析】
【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜,半透膜两侧具有浓度差,水分子从低浓度一侧向高浓度一侧运输。根据题意可知:由于漏斗和烧杯内蔗糖溶液是随机装入的,所以漏斗内液面上升还是下降取决于浓度差。
【详解】AC、若烧杯中的液体为蔗糖溶液,则漏斗内液体为水溶液,因此水分子进入长颈漏斗的数量少于水分子进入烧杯的数量,导致漏斗颈液面下降,烧杯液面上升,A正确,C错误;
B、若漏斗内装的液体为清水,则烧杯中的液体为蔗糖溶液,水分子进入长颈漏斗的数量少于水分子进入烧杯的数量,导致漏斗颈液面下降,B错误;
D、若漏斗内装的液体为蔗糖溶液,则烧杯中的液体为清水,因此水分子进入长颈漏斗的数量多于水分子进入烧杯的数量,导致漏斗颈液面上升,D错误。
故选A。
14. 哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙这正确的是( )
A. 在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞发生质壁分离
B. 在0.9%NaCl溶液中,没有水分子进出红细胞
C. 在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞吸水膨胀甚至破裂
D. 水分子进出红细胞需要消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】红细胞在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化:①当外界溶液浓度<细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水膨胀。②当外界溶液浓度>细胞内液的溶质浓度时,红细胞失水皱缩。③当外界溶液浓度=细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水与失水处于动态平衡,细胞形状不改变。
【详解】A、在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,但红细胞(无细胞壁)不会发生质壁分离,成熟的植物细胞才可能会发生质壁分离,A错误;
B、在0.9%NaCl溶液中水分子进出红细胞处于动态平衡,B错误;
C、低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂,C正确;
D、水分子进出红细胞为自由扩散和协助扩散,不需要消耗能量,D错误。
故选C。
15. 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍,但它仍然能吸收K+离子。下列相关叙述错误的是( )
A. K+为细胞中的大量元素
B. 低温环境下,轮藻吸收K+的速率可能会减慢
C. 轮藻吸收K+的运输方式为协助扩散
D. 轮藻吸收K+的速率受载体蛋白数量和能量的限制
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的元素根据含量不同分为大量元素和微量元素,大量元素包括:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。
【详解】A、K+是细胞中的大量元素(属于矿质元素),A正确;
B、低温会影响膜流动性和酶活性,从而可能减慢主动运输速率,B正确;
C、轮藻细胞吸收K+是逆浓度梯度(胞内浓度高于环境63倍),属于主动运输,而非协助扩散(顺浓度梯度),C错误;
D、主动运输需要载体蛋白和能量(ATP),其速率受两者限制,D正确。
故选C。
16. 肝细胞通过胞吞作用吸收低密度脂蛋白的过程不涉及的是( )
A. ATP的水解 B. 受体蛋白识别
C. 载体蛋白协助 D. 细胞膜流动性
【答案】C
【解析】
【分析】小分子的物质可以通过主动运输和被动运输来进出细胞,大分子进出细胞是通过内吞和外排来完成的;被动运输的动力来自细胞内外物质的浓度差,主动运输的动力来自ATP;胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性;胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应。
【详解】根据题意可知,肝细胞是通过胞吞的形式吸收低密度脂蛋白的。胞吞依赖于细胞膜的流动性,此过程需要细胞膜上蛋白质的识别,需要消耗细胞产生的ATP,有ATP的水解,但不需要载体蛋白的协助,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
17. 下列关于酶的作用特点及本质的叙述,错误的是( )
A. 某些RNA具有酶的活性 B. 酶可以在细胞外发挥作用
C. 一种酶只能催化一种或一类反应 D. 酶可以为反应进行提供活化能
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶催化的原理是降低化学反应的活化能。
【详解】A、绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;
B、酶在细胞内或细胞外都可发挥催化作用,B正确;
C、酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行,C正确;
D、酶催化的原理是降低化学反应的活化能,D错误。
故选D。
18. 研究人员利用AI预测蛋白质与配体相互作用的关键结构以及活性位点,最终准确预测出脂肪族、芳香族和芳基脂肪族腈酶的底物范围。该研究主要体现的酶特性是( )
A. 酶具有专一性 B. 酶具有高效性
C. 酶具有催化作用 D. 酶的作用条件比较温和
【答案】A
【解析】
【分析】酶的催化作用特点具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应。
【详解】A、B、C、D、根据题干信息“蛋白质与配体相互作用的关键结构以及活性位点”可知,该研究主要体现了酶具有专一性的特点,专一性主要体现在酶与底物的特异性结合,A正确,B、C、D错误。
故选A。
19. 据研究,人体正常细胞中的ATP约为0.1 mol。仅能维持细胞5~8 s的基础代谢。但一般细胞在3~5个月都不会死亡。其原因是( )
A. 细胞中有其他直接能源物质 B. ATP可以快速生成
C. 一般情况下细胞均为休眠状态 D. 基础代谢耗能极高
【答案】B
【解析】
【分析】ATP 与ADP相互转化的过程
(1)ADP和ATP的关系:ADP是二磷酸腺苷的英文名称缩写,分子式可简写成A−P∼P。从分子简式中可以看出。ADP比ATP少了一个磷酸基团和个特殊的化学键。ATP的化学性质不稳定。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
(2)ATP的水解:在有关酶的催化作用下ATP分子中远离A的那个特殊的化学键很容易水解,于是远离A的那个P就脱离开来,形成游离的Pi(磷酸)。
(3)ATP的合成:在另一种酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP,ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用,所以物质可逆;但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量,所以能量不可逆。
【详解】A、细胞中的直接能源物质是ATP,A错误;
B、ATP在体内的含量很少,但是对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,为生命活动提供能量,B正确;
C、并不是细胞进行了休眠,而是ATP与ADP快速的相互转化,为细胞提供能量,C错误;
D、基础代谢耗能很低,消耗能量少,可以存活较长时间,D错误。
故选B。
20. 蛋白激酶(PK)是催化蛋白质磷酸化的酶。这类酶催化从ATP转移出磷酸,并使其结合到特定蛋白质分子中的某些氨基酸残基上。PK分子内都存在一同源的约由270个氨基酸残基构成的催化结构区。下列叙述错误的是( )
A. PK作用的底物包括ATP和特定的蛋白质 B. 蛋白质的磷酸化会改变蛋白质的构象和活性
C. 蛋白质的磷酸化需ATP供能,属于放能反应 D. 催化结构区是PK与底物结合和发生作用的区域
【答案】C
【解析】
【详解】A、题意显示,蛋白激酶(PK)是催化蛋白质磷酸化的酶。这类酶催化从ATP转移出磷酸,并使其结合到特定蛋白质分子中的某些氨基酸残基上,PK作用的底物包括特定蛋白质和ATP,A正确;
B、蛋白质的磷酸化会改变蛋白质的构象和活性,促进蛋白质发挥作用,B正确;
C、蛋白质的磷酸化需ATP供能,属于吸能反应,即蛋白质的水解与吸能反应相联系,C错误;
D、酶的催化结构区是PK与底物结合并发挥催化作用的关键区域,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
21. 下图是人们常见的几种生物。据图回答下面的问题:
(1)图中过量繁殖会引起“水华”的是_______(填序号)。
(2)图中①_____________(含或不含)叶绿体,能进行光合作用的原因____________________。
(3)生物①和④最根本的区别是__________。生物⑤_____________(属于或不属于)生命系统的结构层次。
(4)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验,获得的结果如下表(表中“✔”表示“有”,“×”表示“无”)。甲、 乙、丙3 种细胞最可能取自哪类生物?
核膜
光合作用(能否)
核糖体
细胞壁
甲
✔
✔
✔
✔
乙
✔
✔
×
丙
×
✔
✔
✔
甲:______乙:______丙:______(三空均填字母) A.蓝细菌 B.大熊猫 C.冷箭竹
【答案】(1)① (2) ①. 不含 ②. 该细胞中含有藻蓝素和叶绿素
(3) ①. ①没有以核膜为界限的细胞核,而④有以核膜为界限的细胞核 ②. 不属于
(4) ①. C ②. B ③. 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(没有核膜、核仁和染色体)。
2、原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核生物细胞也含有光合色素,也能进行光合作用,如蓝细菌。
3、真核生物中,只有动物细胞没有细胞壁,同时动物细胞和植物细胞相比,最主要的区别就是有无细胞壁。
【小问1详解】
图中①蓝细菌大量繁殖引起“水华”。
【小问2详解】
①蓝细菌不含叶绿体,但是含有藻蓝素和叶绿素,能够进行光合作用是自养型生物。
【小问3详解】
①属于原核细胞,④属于真核细胞,①④根本区别是①没有以核膜为界限的细胞核,而④有以核膜为界限的细胞核。⑤是病毒,无细胞结构,因此不属于生命系统的结构层次。
【小问4详解】
甲细胞具有核膜,因此属于真核生物;又由于该细胞能够进行光合作用,并且具有细胞壁,因此该生物属于植物,即为 C冷箭竹;乙细胞具有核膜,属于真核生物;该细胞没有细胞壁,并且不能进行光合作用,因此属于动物细胞,即为 B大熊猫;丙细胞没有核膜,属于原核生物;并且该细胞能够进行光合作用,并且具有细胞壁,因此属于原核生物中的A蓝细菌。
22. 如图表示构成某种生物的元素、化合物,其中a、b、d、e、f、g代表不同的小分子,A、B、F代表不同的生物大分子。请回答下列问题:
(1)a表示______,一分子a是由一分子磷酸、一分子______和一分子含氮碱基构成的。
(2)b通过______(填化学反应名称)形成B,该过程会产生d,则d为______。
(3)若e可表示组成动物细胞膜的重要成分,则e为______,其还具有的生理功能是参与血液中______的运输。
(4)若F是动物细胞特有的储能物质,则F是______。若g是植物特有二糖,则g可以是__________________(写出两种即可)。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸 ②. 脱氧核糖
(2) ①. 脱水缩合 ②. 水
(3) ①. 胆固醇 ②. 脂质
(4) ①. 糖原(肝糖原和肌糖原) ②. 蔗糖、麦芽糖
【解析】
【分析】题图分析:由图可知,图中A、B是染色体的组成成分,结合其元素组成可知,A是DNA,a是脱氧核糖核苷酸,B是蛋白质,b是氨基酸,d是氨基酸脱水缩合时产生的水分子,e、f、g均有C、H、O组成,可能是脂质、单糖,其中f可构成F,说明F是多糖,f是葡萄糖。
【小问1详解】
据图可知,A、B是染色体的组成成分,结合其元素组成可知,A是DNA,则a是脱氧核糖核苷酸,一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成。
【小问2详解】
据图可知,A、B是染色体的组成成分,结合其元素组成可知,B是蛋白质,则b是氨基酸,b氨基酸通过脱水缩合反应形成B蛋白质,该过程会有水产生,故d是水。
【小问3详解】
e、f、g均由C、H、O组成,可能是脂质、单糖,若图中e可表示组成动物细胞膜的重要成分,则e为胆固醇,其还参与血液中脂质的运输。
【小问4详解】
动物细胞特有的储能物质是糖原(肝糖原或肌糖原),若g是植物特有的糖类,则g可以是果糖、蔗糖、麦芽糖等糖类物质。
23. 下图为细胞中生物膜系统的概念图,A-H为结构名称,F一般存在于动物细胞中,由H断裂形成,①、②代表在生物膜系统中分泌蛋白的转移过程.图2为细胞内某结构图,回答下列问题:
(1)结构F的名称是______,未能在图中表示出来的具膜细胞器有______,细胞外的Mg2+运输至结构D主要用于合成______。
(2)在研究分泌蛋白的合成和分泌时,①、②过程中运输蛋白质的是______(填结构名称),该结构运输的物质除包裹的内含物之外,还包括______。整个过程中,图中膜面积基本不变的是______(填字母)
(3)1970年,科学家利用__________标记膜上的蛋白质进行人鼠细胞融合实验,该过程依赖于生物膜的______。
(4)各种生物膜的结构和化学成分相似,但功能有所不同的主要原因是______。
【答案】(1) ①. 溶酶体 ②. 液泡 ③. 叶绿素
(2) ①. 囊泡 ②. 膜蛋白和脂质 ③. H
(3) ①. 荧光 ②. 流动性
(4)膜上的蛋白质的种类不同
【解析】
【分析】生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等膜结构。图中B表示细胞器膜,其中D是叶绿体,E是线粒体,F是溶酶体,G是内质网,H是高尔基体。
【小问1详解】
图中①、②代表在生物膜系统中分泌蛋白的转移过程,则G为内质网,H为高尔基体;F一般存在于动物细胞中,由H断裂形成,则F为溶酶体。图中未表示出来的具膜细胞器还有液泡。Mg2+在D叶绿体中用于叶绿素的合成。
【小问2详解】
①、②过程中运输蛋白质的是囊泡。囊泡运输的物质除了内含物,还包括膜上的膜蛋白。整个过程中H高尔基体接受囊泡并释放囊泡,膜面积基本不变。
小问3详解】
科学家进行人鼠细胞融合实验利用荧光蛋白标记,该实验依据的是生物膜的流动性,因为只有膜具有流动性,标记的蛋白质才能在融合过程中重新分布。
【小问4详解】
生物膜的功能主要由膜上的蛋白质决定,因此各种生物膜的功能有所不同的主要原因是膜上的蛋白质的种类不同。
24. 在盐化土壤中,大量Na+迅速进入细胞形成胁迫。普通水稻难以正常生长,而“海稻86”具有较强的抗盐胁迫能力,主要机制如图。请据图回答以下问题。
(1)Na+进入“海稻86”细胞的跨膜运输方式为_________,判断依据是________。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量_________,导致_________与细胞壁分离,水稻难以正常生长。而“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白将Na+运向液泡增加细胞的吸水能力,从而减少Na+对植物的毒害,这个过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量,此时,Na+/H+转运蛋白_________(填“会”或“不会”)发生自身构象的改此过程体现了生物膜具有的功能特性是________。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,则适量增施钙肥,能________水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会________。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能
(2) ①. 失水 ②. 原生质层 ③. 需要 ④. 会 ⑤. 选择透过性
(3) ①. 增强 ②. 下降
【解析】
【分析】据图可知,钠离子进入细胞是顺浓度梯度运输,需要转运蛋白,为协助扩散,而钠离子出细胞是逆浓度梯度运输,需要H+浓度差产生势能提供能量,为主动运输。
【小问1详解】
据图可知,Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
【小问2详解】
盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量失水,导致水稻细胞的原生质层与细胞壁分离,水稻难以正常生长。据图可知,“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白(位于液泡膜上)将细胞质基质中的Na+运向液泡储存,降低细胞质基质中Na+浓度,从而减少Na+对植物的毒害。该运输过程依靠液泡膜两侧的H+浓度差产生的势能提供能量,属于主动运输。转运蛋白在与离子结合后,需要通过自身构象改变进行物质运输,因此此时,Na+/H+转运蛋白会发生自身构象的改变。此过程体现了生物膜的选择透过性。
【小问3详解】
研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,使细胞质中钠离子减少,从而减少钠离子对植物造成的盐胁迫,则适量增施钙肥,能提高水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,会降低细胞膜内外H+浓度差,最终降低Na+/H+转运蛋白利用膜内外H+浓度差对Na+的运输速率,使钠离子在细胞质内积累,盐胁迫程度增加,因此土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会降低。
25. 萤火虫发光机理在于尾部部分细胞内存在的荧光素,在荧光素酶和能量的作用下与氧发生化学反应,发出荧光。某同学利用荧光素、荧光素酶、蛋白酶、ATP等溶液为实验材料,在体外模拟萤火虫发光,具体操作如下表,请分析并回答下列问题:
组别
底物
酶
能源
结果
①
荧光素
不加酶
ATP
未发出荧光
②
荧光素
荧光素酶
ATP
发出荧光
③
荧光素
高温处理的荧光素酶
ATP
未发出荧光
④
荧光素
蛋白酶
ATP
未发出荧光
⑤
荧光素
荧光素酶
葡萄糖
?
(1)由①、②组结果可知,荧光素发生化学反应发出荧光离不开酶的催化,酶的作用机理是_____。
(2)实验②、③的结果可知荧光素酶很“娇气”,因为_____,所以若要长期保存酶,则应在_____条件下。
(3)实验②、④对比,自变量是_____,其结果可证明酶具有_____性。
(4)实验⑤的“?”处所对应的结果最可能是_____,原因是_____。
(5)许多_____(填“吸能”或“放能”)反应与ATP的合成相联系。
【答案】(1)降低化学反应的活化能
(2) ①. 荧光素酶的本质是蛋白质,高温使蛋白质变性失活 ②. 低温
(3) ①. 酶的种类 ②. 专一
(4) ①. 未发出荧光 ②. 葡萄糖不是细胞的直接能源物质,在体外葡萄糖不能分解供能
(5)放能
【解析】
【分析】1、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A-P~P~P, ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化。
2、已知荧光素,在荧光素酶和能量的作用下与氧发生化学反应,发出荧光;
3、分析表格信息可知:高温处理后的荧光素酶不能发挥作用,加入的蛋白酶也不能使其发出荧光。葡萄糖不能为萤火虫的发光直接提供能量。
【小问1详解】
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,酶的作用机理为降低化学反应所需的活化能。
【小问2详解】
荧光素酶的化学本质是蛋白质,在高温、过酸、过碱的环境中很容易变性失活,因此酶很“娇气”,因而若要长期保存酶,因在低温、pH适宜的条件下保存。
【小问3详解】
实验②中人为添加的反应条件是荧光素酶,实验④中人为添加的反应条件是蛋白酶,因此两组实验中自变量是酶的种类不同;实验②中荧光素在荧光素酶的作用下发出荧光,实验④中荧光素在蛋白酶的作用下未发出荧光,说明一种或一类底物需要特定酶的催化才能发生化学反应,即酶具有专一性。
【小问4详解】
细胞的直接能源物质是ATP,荧光素酶催化荧光素发光需要ATP水解供能,葡萄糖不是细胞的直接能源物质,在体外葡萄糖不能分解而供能,因此荧光素在荧光素酶的作用下,不能发出荧光。
【小问5详解】
ATP的合成是由ADP与脱离下来的磷酸基团相结合,该过程需要能量,这部分能量由植物光合作用和呼吸作用或动物呼吸作用提供,因此ATP的合成过程与放能反应相联系。
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