内容正文:
高一生物上学期 期末压轴题
题型1:实验探究的基本步骤和技能
1. 人与环境
某课题小组同学在研究“酸雨对植物生长的危害”时,发现工业生产中产生的SO2是酸雨(pH<5.6)形成的主要原因之一、为此,课题组同学决定先从“酸雨对小麦种子萌发的影响”开始实验探究。
(1)下列不可以作为该课题组研究假设的是_____。
A.酸雨对小麦种子的萌发有促进作用 B.酸雨对小麦种子的萌发有抑制作用
C.酸雨对小麦种子的萌发无显著影响 D.酸雨对小麦植株的开花有抑制作用
实验步骤:在3个花盆中放置适量相同土壤,各播种50粒状态良好且一致的小麦种子。
(2)配制不同pH溶液,喷洒在不同花盆土壤中,下列溶液不需要的是_____。
A.pH为3的溶液 B.pH为5的溶液
C.pH为6的溶液 D.pH为7的清水
在相同且适宜环境下培养相同时间,7天后,分别统计不同花盆中小麦种子的发芽率。实验结果:
(3)课题组同学对 3个花盆的实验数据进行了统计分析,发现:pH小的,小麦种子的发芽率就低,由此,你认为最合适的实验结论是 。(用下列正确表述的编号作答)
①酸雨对小麦种子萌发有抑制作用。
②酸雨对小麦种子萌发有抑制作用,且随pH下降,抑制作用增大。
③酸雨对小麦种子萌发有抑制作用;且在一定范围内,随pH下降,抑制作用增大。
该课题组在查阅资料时,发现不同植物对SO2的抗性存在差异,相关研究结果见下表:
被测植物
平均受害面积(%)
气孔密度
(个/mm2)
每个气孔的面积(μm2)
甲
13.5
218
272
乙
33.4
162
426
丙
57.7
136
556
(4)分析上表研究结果,你认为植物 (甲/乙/丙) 对SO2的抗性最强,最适合在酸雨地区进行种植。支持上述判断的研究结果是: 。
土壤盐碱化已经成为世界范围的生态环境问题,中国盐碱土面积高达3460万公顷,占全国可利用土地面积约4.88%。在盐碱胁迫下,植物通过根系吸水或是自身渗透作用吸入过量的盐离子,会不同程度的抑制植物的生长。某小组同学准备以“不同NaCl浓度对小麦生长的影响”为课题,展开实验探究。
(5)①-⑥为实验过程中的相关步骤,实践操作中其排列次序正确的选项是( )
①提出问题②设计实验方案③分析实验现象④得出结论⑤作出假设⑥实施实验方案
A.①→②→⑥→③→④→⑤ B.②→⑥→①→③→⑤→④
C.①→⑤→②→⑥→③→④ D.⑤→①→②→⑥→③→④
(6)请为该小组同学完善下列实验步骤:小组同学采用80、120 mmol/L的NaCl培养液来模拟不同程度的盐胁迫进行试验。对照组的浓度可以设置为( )
A.40 mmol/L B.0 mmol/L C.80 mmol/L/L D.120 mmol/L
(7)在培养过程中,应保证各组的光照和温度等条件 (相同/不同),这遵循 原则。
(8)培养一段时间后,分别统计 。
【答案】(1)D
(2)C
(3)③
(4) 甲 甲植物气孔密度最大且每个气孔面积最小,平均受害面积最小,说明植物SO2的抗性与气孔密度呈正相关,与单个气孔面积呈负相关,其中甲对SO2抗性最强,适宜在酸雨地区种植。
(5)C
(6)B
(7) 相同 控制变量
(8)小麦的高度
【分析】从表中数据可以看出,植物的气孔密度越大,单个气孔面积越小,植物平均受害面积越小,对SO2的抗性越大。
【详解】(1)A、该选项提出酸雨对小麦种子萌发有促进作用,这是关于酸雨对小麦种子萌发影响的一种假设,可作为研究假设,A不符合题意;
B、此选项认为酸雨对小麦种子萌发有抑制作用,也是针对酸雨对小麦种子萌发影响的假设,可作为研究假设,B不符合题意;
C、该选项提出酸雨对小麦种子萌发无显著影响,同样是关于酸雨对小麦种子萌发影响的假设,可作为研究假设,C不符合题意;
D、题目中研究的是酸雨对小麦种子萌发的影响,而该选项说的是酸雨对小麦植株开花的抑制作用,与种子萌发无关,不可以作为该课题组研究假设,D符合题意。
故选D。
(2)由题意可知,本实验的目的是探究“酸雨对小麦种子萌发的影响”,酸雨的pH<5.6,因此需要配制的溶液有pH为3的溶液、pH为5的溶液,不需要配制pH为6的溶液,其中pH为7的清水做对照,ABD不符合题意、C符合题意。
故选C。
(3)由题意可知, pH小的小麦种子的发芽率就低,因此最合适的实验结论是酸雨对小麦种子萌发有抑制作用;且在一定范围内,随pH下降,抑制作用增大。
故选③。
(4)根据题意和表格分析可知:抗性越大的植物,气孔密度越大,气孔面积越小,甲植物叶片上气孔密度大,每个气孔面积最小,平均受害面积最小,所以甲植物对SO2的抗性最强,最适合在酸雨地区进行种植。
(5)实验探究是生物学实验常用的方法,提出问题后,根据提出的问题作出假设,根据假设设计并实施实验方案,分析实验现象后得出结论,故顺序是提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验方案、分析实验现象、得出结论,ABD错误,C正确。
故选C。
(6)80、120 mmol/L的NaCl培养液来模拟不同程度的盐胁迫,对照组应在没有盐胁迫的环境中,用0 mmol/L处理,B正确,ACD错误。
故选B。
(7)在培养过程中,各组的光照和温度属于无关变量,无关变量可能对实验结果造成影响,应控制变量,保持相同且适宜。
(8)实验的目的是探究不同NaCl浓度对小麦生长的影响,因此,实验的因变量是小麦的生长情况,故可统计小麦的高度。
2.生物与生活
Ⅰ、根据生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用能产生颜色反应的原理,可以鉴定生物组织中某些有机物的存在。
现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶(本质为蛋白质)溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、班氏试剂将它们鉴定出来。
(1)请回答:用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是 ,其中出现 色的一组(A组)是 和 溶液,不发生颜色反应的另外两种溶液(B组)可用 试剂进一步区分。将 (填“出现”或“不出现”)颜色反应的溶液加入A组两种溶液中,可通过 试剂进一步区分。
Ⅱ、黑藻是多年生沉水草本被子植物,广泛分布于我国各地的淡水中。某校生物兴趣小组,使用黑藻作为实验材料,进行了系列实验。请分析回答:
(2)用高倍显微镜观察黑藻,为看清细胞质处于流动状态,最好选择 作为标志物。供观察的黑藻应事先放在适宜的光照和温度下培养,目的是 ,有利于观察现象; 整个实验中要使叶片处于 环境,否则无法观察到现象。
【答案】(1) 双缩脲试剂 紫 稀蛋清 淀粉酶 班氏 不出现 班氏
(2) 叶绿体 使细胞质流动加快 有水
【详解】(1)双缩脲试剂可以与蛋白质发生紫色反应,稀蛋清和淀粉酶本质为蛋白质,葡萄糖和淀粉不会与双缩脲试剂发生反应,所以这种试剂是双缩脲试剂。双缩脲试剂与蛋白质反应会出现紫色反应,所以此处为紫色。如上述分析,A组是稀蛋清和淀粉酶,因为稀蛋清和淀粉酶是蛋白质,会与双缩脲试剂反应呈现紫色;B组是葡萄糖和淀粉溶液,班氏试剂可用于鉴定还原糖(葡萄糖是还原糖,淀粉不是),所以可用班氏试剂进一步区分。因为班氏试剂与淀粉不反应,与葡萄糖反应产生黄红色沉淀,所以将不出现颜色反应的淀粉溶液加入A组两种溶液中淀粉酶可将淀粉分解为葡萄糖等还原糖,再用班氏试剂检测,若有还原糖产生则为淀粉酶溶液,若无则为稀蛋清溶液,所以可用班氏试剂进一步区分。
(2)因为叶绿体呈绿色,在细胞质中,随着细胞质的流动而运动,容易观察,所以最好选择叶绿体作为标志物;供观察的黑藻应事先放在适宜的光照和温度下培养,目的是使细胞质流动加快。适宜的光照和温度可以使黑藻细胞代谢加快,从而使细胞质流动加快,这样更有利于观察现象;因为黑藻是水生植物,需要在有水的环境中叶片才能正常生活,细胞质才会正常流动,否则无法观察到现象。
3.豆浆在欧美享有“植物奶”的美誉,营养丰富,易于吸收,适宜除过敏人群外的各类人群。某兴趣小组欲探究豆浆中含有哪些营养物质,故设计了以下实验。请分析并回答相关问题。
(1)根据表中的实验现象,可知豆浆内必定含有 。(选填编号)
①还原糖 ②维生素 ③蛋白质 ④脂肪 ⑤淀粉
营养成分的鉴定
试剂
现象
班氏试剂
蓝色
苏丹Ⅳ染液
红色
双缩脲试剂
紫色
(2)使用班氏试剂检测还原糖时,除了滴加试剂外,还需要进行 ,若溶液未发生对应的颜色变化, (“能”或“不能”)确定待测样品中没有糖类物质存在。
(3)豆浆煮沸后,其中蛋白质的 (“空间结构”或“氨基酸序列”)发生改变,此时加入双缩脲试剂进行检测,样品 (“会”或“不会”)出现颜色变化。理由是: 。
(4)下列关于双缩脲试剂使用方法的描述,正确的是____。
A.先加双缩脲试剂B液,后加A液
B.双缩脲试剂A液和B液可混合后再加入样品
C.先加双缩脲试剂A液创造碱性环境,再加B液
D.双缩脲试剂的使用需要在沸水浴条件下进行
(5)下列关于营养成分鉴定相关实验操作的说法,错误的是____。
A.苏丹Ⅳ染液染色处理的样品,用高倍显微镜观察,可以看到着色的脂肪颗粒
B.向豆浆中先加入双缩脲试剂A液,后加入B液,混匀后即可检测是否含有氨基酸
C.若想检测豆浆内是否含有淀粉,可以加入适量的碘液
D.加入班氏试剂的样品加热时,试管口不应对准自身或他人
(6)喝下豆浆后,小肠上皮细胞会主动选择吸收氨基酸等营养物质,排斥对细胞没有营养的物质。这主要体现了细胞质膜具有 性。
(7)在制作豆浆的研磨过程中,大豆细胞结构被破坏,此时释放到豆浆中的水,主要是细胞中的 (“结合水”或“自由水”)。
牛奶与豆浆所能提供的营养物质相似,某兴趣小组欲探究某品牌的牛奶与豆浆之间蛋白质含量的差异,利用分光光度法对其进行定量检测,并使用牛血清白蛋白标准溶液进行标准曲线的制作。请完成该实验操作步骤。
(8)选择正确的标准曲线的制作步骤并进行排序______(填写字母序号)。
A.测定1-5号试管中样品于540nm处的吸光度值。
B.取6支试管,编号0-5,分别加入不同浓度的稀释牛奶。
C.在试管中加入4mL双缩脲试剂,立即混合摇匀,静置20min。
D.以蛋白质含量为横坐标,吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。
E.取6支试管,编号0-5,分别加入不同浓度的牛血清白蛋白标准溶液。
F.用0号管在分光光度计中于540nm波长处调零。
G.取6支试管,编号0-5,分别加入不同浓度的稀释豆浆。
(9)完成上题的探究实验后得到了如下图所示的标准曲线和表所示。该结果说明某品牌的牛奶蛋白质含量 (“大于”、“小于”或“等于”)豆浆蛋白质含量。
样品
牛奶
豆浆
吸光度A540nm
0.229
0.214
【答案】(1)③④
(2) 加热 不能
(3) 空间结构 会 双缩脲试剂检测的是肽键,高温煮沸破坏的是蛋白质的空间结构,不会破坏肽键
(4)C
(5)B
(6)选择透过性
(7)自由水
(8)ECFAD
(9)大于
【分析】还原糖中醛基与班氏试剂中的Cu2+反应加热后出现黄红色沉淀,蛋白质遇双缩脲试剂后会呈紫色,脂肪遇到苏丹Ⅳ后呈红色;在分光光度计中,通过测定待测物质在特定波长处的吸光值,可对该物质进行定量分析。
【详解】(1)实验结果中,滴加班氏试剂后呈现的是蓝色,而不是黄红色,由此可知豆浆中无①还原糖,加入苏丹Ⅳ后呈红色说明豆浆中存在④脂肪,双缩脲试剂后会呈紫色说明豆浆中存在③蛋白质,故选③④。
(2)班氏试剂的使用条件是加热,所以使用班氏试剂时,除了滴加试剂外,还有加热;使用班氏试剂后溶液未发生对应颜色变化,则说明溶液中没有还原糖,但不能确定有无非还原糖。
(3)高温煮沸破坏蛋白质空间结构,导致蛋白质失活变性;由于双缩脲试剂检测的是肽键,而高温破坏的是蛋白质的空间结构,不破坏肽键,所以加入双缩脲试剂后依然会呈紫色。
(4)双缩脲试剂的检测原理是在碱性条件下双缩脲与CU2+结合成红紫色双缩脲络合物,双缩脲试剂使用时先加A液创造碱性环境,再加B液,混合均匀发生反应。
(5)A、脂肪遇到苏丹Ⅳ后呈红色,借助显微镜可以看到着色的脂肪颗粒,A正确;
B、双缩脲试剂用于检测蛋白质,而不是氨基酸,B错误;
C、淀粉遇碘会变蓝,所以可以往豆浆中加入碘液,以检测是否有淀粉,C正确;
D、加热时,试管内溶液可能会飞溅,所以不可以对准自身或他人,D正确。
故选B。
(6)小肠上皮细胞会主动吸收氨基酸,不吸收对细胞没有营养的物质,表明细胞有选择透过性。
(7)细胞结构破坏后释放到豆浆中的水应该是游离的可以自由流动的水,所以是自由水。
(8)题目中要求用牛血清蛋白标准液制作标准曲线,所以我们要选择往试管中加入不同浓度的牛血清蛋白溶液,然后加入双缩脲试剂,摇匀混合,静置20min,以0号管为空白对照,在用0号管在分光光度计中于540nm波长处调零,测定其他各试管中样品于540nm波长处的吸光值,最后以以蛋白质含量为横坐标,吸光度值为纵坐标绘制标准曲线,故选ECFAD。
(9)根据题目给的标准曲线的公式A=0.0717c−0.0222,再结合表中牛奶、豆浆在A540nm处的c值,可推算出牛奶中蛋白质含量大于豆浆。
4.科学家观察发现,有一种俗称“熊虫”的动物,若进入“隐生状态”(这时它们的代谢速率几乎可降至0),能耐受零下271℃的冰冻数小时。据研究,熊虫进入“隐生状态”时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。
根据上述资料,有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞免受低温造成的损伤”。请设计一实验方案,用于探究假设的真实性。
(1)生物学探究的基本步骤中,大多数步骤均需用到的辅助手段是____
A.提出问题 B.查阅资料 C.分析数据 D.得出结论
(2)关于实验探究的基本原则,下列说法正确的是____
A.科学探究一定要得出专业的结论,解决所有的疑问
B.需要设置对照实验,通过实验组和对照组的对比得出科学结论
C.一定要控制无关变量,避免其他因素对实验结果产生干扰
D.需要一定数量的样本且多次重复求平均值,确保实验数据的可靠
(3)本实验的研究目的是 ,自变量是 。
(4)为了确保实验的科学性和准确性,需要经过动物细胞培养获得大量所需的实验材料。这些细胞的来源最合理的是____
A.正常状态熊虫的同一组织器官 B.正常状态熊虫的不同组织器官
C.“隐生状态”熊虫的同一组织器官 D.“隐生状态”熊虫的不同组织器官
(5)取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量,等分为甲、乙两组。请进一步补充实验设计方案,完善下表。
组别
实验材料
添加试剂
培养温度
甲组
动物细胞适量
10mL海藻糖溶液
乙组
动物细胞适量
(6)数小时后,观察并记录 。
(7)结合材料信息预测甲、乙两组的实验结果: 。
(8)开展实验前,应保证甲、乙两组细胞的来源、处理方式、生理状况 ,其原因是 。
【答案】(1)B
(2)BCD
(3) 海藻糖能否在低温下保护组织细胞 有无海藻糖
(4)A
(5) -271℃ 10mL生理盐水(蒸馏水) -271℃
(6)细胞的生理状况
(7)甲组细胞生活良好,乙组细胞(因低温)受损
(8) 相同 控制无关变量,确保实验结果是由海藻糖这一自变量引起的
【详解】(1)生物学探究的基本步骤中,大多数步骤均需用到的辅助手段是查阅资料,B正确、ACD错误。
(2)A、科学探究不一定要得出专业的结论,也不一定能解决所有的疑问,A错误; B、科学探究中为了使得结论更科学,需要设置对照实验,通过实验组和对照组的对比得出科学结论,B正确; C、科学探究中需要控制无关变量,避免其他因素对实验结果产生干扰,C正确;D、需要一定数量的样本且多次重复求平均值,确保实验数据的可靠,D正确。故选BCD。
(3)题干中提到,有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞免受低温造成的损伤”,据此可知本实验的研究目的是海藻糖能否在低温下保护组织细胞。其中自变量是有无海藻糖。
(4)本实验研究海藻糖对组织细胞的影响,是否含海藻糖为自变量,实验中应排除掉实验材料中的海藻糖的影响,所以用于实验的材料,从化学组成及生理功能看,应该不含有也不能合成海藻糖,实验用的材料可以将取自同一动物个体的组织或器官,经过动物细胞培养获得,即细胞来源于正常状态熊虫的同一组织器官,A正确、BCD错误。故选A。
(5)根据上述分析可知,实验中应遵循单一变量和对照原则,故实验步骤为:①第一步, 实验设计时要符合无关变量相同且适宜的原则,先将经动物细胞培养获得的状态相同的同种动物细胞适量,等分为甲、乙两组;②第二步,控制好单一变量,将甲乙两组采取不同的处理措施,实验组加入适量海藻糖,对照组不加,即向甲组细胞的培养液中添加一定量由熊虫产生的适量海藻糖,乙组细胞的培养液中不加:③第三步,控制相同且低温的条件培养,即将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时。
(6)本实验的研究目的是海藻糖能否在低温下保护组织细胞,因变量为组织细胞损伤情况,所以需要观察并记录两组细胞的生理状况。
(7)结合材料信息预测甲、乙两组的实验结果:甲组细胞生活良好,乙组细胞(因低温)受损。因为甲组添加了海藻糖,可保护细胞免受低温损伤,乙组没有海藻糖,细胞受低温影响大。
(8)在开展实验前,应保证甲、乙两组细胞的来源、处理方式、生理状况相同。 其原因是控制无关变量,确保实验结果是由海藻糖这一自变量引起的。
题型2:组成细胞的元素和分子
1.鸡蛋营养初探
某班同学查找资料,了解某种鸡蛋的部分重要化合物含量,见下表(每100g可食部分)。
名称
蛋白质
(g)
脂肪
(g)
碳水化合物
(g)
胆固醇
(mg)
Va
(ugRE)
Ve
(mg)
Vb1
(mg)
Vb2
(mg)
钙
(mg)
镁
(mg)
铁
(mg)
锌
(mg)
某鸡蛋
14.4
6.4
5.6
1338
199
1.36
0.12
0.19
76
5
1.7
1.3
注:表中“V”代表“维生素”
(1)表中属于脂质的化合物有 。
(2)脂质不具有的功能是( )
A.储存能量 B.构成膜结构
C.调节生理功能 D.携带遗传信息
(3)鸡蛋中无机盐的含量很少,但对生命活动却有重要作用,以下说法中错误的是( )
A.血液中钙含量不足容易引起肌肉抽搐
B.缺镁造成植物体中叶绿素分子无法正常合成
C.适量摄入含铁丰富的食物,可以有效预防缺铁性贫血
D.长期锌摄入不足会导致地方性甲状腺肿
(4)在实验中,同学们还发现了一个新的现象,新鲜的鸡蛋打开后,蛋清呈现透明胶状状态,而变质的鸡蛋蛋黄松散,蛋清呈水样状态。这一生物学事实反映了( )
A.新鲜的鸡蛋清中都是结合水
B.变质的鸡蛋清中都是自由水
C.自由水和结合水在一定程度上可以转化
D.失去结合水的蛋白质功能不受影响
(5)鸡蛋煮熟后,蛋清会凝固,这是因为高温引起蛋白质空间结构发生变化,这一过程不可逆转。人体体温过高(如持续高烧41℃以上)也会导致生命危险,原因之一就是温度过高会导致某些蛋白质( )
A.分解成氨基酸 B.功能丧失
C.转变成纤维素 D.肽键改变
【答案】(1)脂肪和胆固醇
(2)D
(3)D
(4)C
(5)B
【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。水在细胞中以两种形式存在,其中,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水,约占细胞内全部水分的95.5%,如种子晒干过程中散失的水。其中,一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水,约占细胞内全部水分的4.5%,如种子烘炒过程中散失的水就包含结合水。一般而言,自由水含量越高,代谢越旺盛;结合水含量越高,抗逆性相对较强。
【详解】(1)脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。表中属于脂质的化合物有脂肪、胆固醇。
(2)A、脂肪是主要的储能物质,A错误;
B、磷脂参与生物膜的构成,B错误;
C、性激素参与调节生理功能,C错误;
D、携带遗传信息的是核酸,D正确。
故选D。
(3)A、血液中钙含量不足容易引起肌肉抽搐,含量过高时会引起肌无力,A正确;
B、镁是合成叶绿素的关键无机盐,缺镁造成植物体中叶绿素分子无法正常合成,B正确;
C、铁是合成血红蛋白的关键无机盐,适量摄入含铁丰富的食物,可以有效预防缺铁性贫血,C正确;
D、长期碘摄入不足会导致地方性甲状腺肿,D错误。
故选D。
(4)A、新鲜的鸡蛋清中含有自由水和结合水,A错误;
B、题干事实不能反映变质鸡蛋清中都是自由水,B错误;
C、自由水和结合水在一定程度上可以转化,自由水含量高时,新陈代谢旺盛,反之,抗逆性强,C正确;
D、结合水是细胞的重要组成成分,新鲜的鸡蛋打开后,蛋清呈现透明胶状状态,而变质的鸡蛋蛋黄松散,蛋清呈水样状态,说明失去结合水的蛋白质功能会受影响,D错误。
故选C。
(5)A、温度过高不会导致蛋白质分解,A错误;
BD、温度过高导致蛋白质变性,功能丧失,该过程不改变肽键,B正确,D错误;
C、温度过高不会导致蛋白质变为纤维素,C错误。
故选B。
2.“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1-77.8%
13.5-17.7%
2.2-2.7%
1.6-4.5%
1.7-2.3%
(1)参与河蟹体内有机大分子骨架构成的元素是_________。
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)碳水化合物是糖类的俗称,是维持河蟹生命活动所需能量的主要来源。表中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 (编号选填)
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
(3)“青背白肚”的河蟹,其甲壳主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖类_________。
A.参与生物体生长发育的调节
B.是组成生物体结构的基本原料
C.是生物体内携带遗传信息的物质
D.是维持生命活动所需能量的来源
(4)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)磷脂由于特殊的分子结构在水溶液中会出现不同的排列方式,请在方框内绘制磷脂在水-空气界面和水溶液中可能出现的排列方式 (直接在答题纸上作图)。
(6)河蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现肌肉抽搐症状是因为缺少_________。
A.钙 B.钠 C.锌 D.钾
(7)秋季植物叶片变黄,主要是叶绿素和类胡萝卜素的比例改变造成的。在水热光照充足的春季,若某植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降,则栽培该植物的土壤中最有可能缺乏_________。
A.碳元素 B.硫元素 C.镁元素 D.铁元素
(8)餐桌上除了有河蟹,还有米饭、青菜等食物,晒干的大米因含淀粉而保留有水分,青菜因饱含水分而倍感新鲜,晒干的大米和新鲜的青菜中的水的主要存在形式分别是_________。
A.自由水、结合水 B.自由水、自由水
C.结合水、结合水 D.结合水、自由水
【答案】(1)A
(2) 蛋白质 ①④
(3)B
(4) 脂肪 雌激素(性激素)
(5)
(6)A
(7)C
(8)D
【详解】(1)有机大分子的骨架是碳链。
故选A。
(2)表中与糖类(C、H、O)元素组成不完全相同的有机营养成分为蛋白质(C、H、O、N等)。河蟹细胞内可能含有的糖类为①葡萄糖和④糖原。
(3)甲壳质构成甲壳,体现糖类是组成生物体结构的基本原料,故选B。
(4)脂肪酸可参与脂肪的合成。胆固醇可参与性激素的合成,调节性成熟。
(5)水-空气界面:磷脂头部朝水,尾部朝空气。水溶液中:磷脂双分子层,头部朝水,尾部相对。如图:
(6)血钙过低导致肌肉抽搐。
故选A。
(7)叶绿素的合成需要镁等元素。缺乏镁会导致植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降。
故选C。
(8)晒干的大米失去了自由水,但淀粉与水结合保留结合水;新鲜的青菜中自由水含量高,维持着细胞的形态和代谢。
故选D。
3.脂肪细胞是动物体内以储存脂质为主要功能的细胞,按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞,两种脂肪细胞部分结构如图。
(1)脂滴中储存的脂质主要为脂肪,脂肪与糖类在结构上共有的特点为 ,在功能上共有的特点为 。若要鉴定脂滴中的脂肪,可选择的实验试剂为 (以上三空均为编号选填)。
①都以碳链为分子骨架
②都由C、H、O三种元素组成
③都可作为细胞的能源物质
④都参与细胞质膜的构成
⑤班氏试剂
⑥苏丹Ⅳ染液
(2)脂滴是由膜包裹脂质形成,据图推测,与单泡脂肪细胞相比,多泡脂肪细胞内膜系统的相对面积会______(单选)。
A.较大 B.较小 C.相同 D.无法确定
(3)脂滴是由膜包裹脂滴中央的脂质形成,请推测包裹脂滴的膜中磷脂分子应是 (编号选填)结构。
①单层 ②双层
(4)能够得出上题答案,请结合题图信息以及磷脂分子的特点简要说明理由 (编号选填)。
①脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,而脂滴中央包裹的主要成分是脂质
②磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以磷脂分子头部朝向细胞质,尾部则朝向内部脂滴
③只有单层磷脂分子的膜结构才可能稳定存在于细胞质基质中
④双层磷脂分子的膜结构通常不会有内容物
(5)脂肪细胞可合成并分泌瘦素(一种蛋白类激素),瘦素通过参与调节机体的食欲、减少能量的摄取,抑制脂肪的合成等使体重减轻。下列选项中不可能作为瘦素的合成原料的是______(单选)。
A. B.
C. D.
(6)据题意可知,瘦素分泌出脂肪细胞的方式属于______(单选)。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
【答案】(1) ①② ③ ⑥
(2)A
(3)①
(4)①②
(5)C
(6)D
【分析】1、化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S等;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素一般为C、H、O。
2、脂质是人体需要的重要营养素之一,供给机体所需的能量、提供机体所需的必需脂肪酸,是人体细胞组织的组成成分。脂肪用于储藏能量,缓冲压力,减少摩擦和起到保温作用。
【详解】(1)脂肪与糖类在结构上共有的特点是①都以碳链为分子骨架②都主要由C、H、O三种元素组成,脂肪与糖类在功能上共有的特点为③都可作为细胞的能源物质。可选择⑥苏丹Ⅳ染液鉴定脂滴中的脂肪。
(2)脂滴是由膜包裹脂质形成,据图1推测,与单泡脂肪细胞相比,多泡脂肪细胞脂滴数量增多,因此内膜系统的相对面积较大,A正确,BCD错误。
故选A。
(3)脂滴是由膜包裹脂质形成,结合题图信息以及磷脂分子的特点推测,脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,而内侧包裹的主要成分是脂质,由于磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以磷脂分子头部朝向细胞质尾部朝向脂滴内,构成紧密的单层分子的膜结构即可稳定存在于细胞中,故选①。
(4)包裹脂滴的膜中磷脂分子应是单层结构的原因是脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,而脂滴中央包裹的主要成分是脂质、磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以磷脂分子头部朝向细胞质,尾部则朝向内部脂滴,故选①②。
(5)据题干信息瘦素是一种蛋白类激素,蛋白类基本单位氨基酸,氨基酸结构通式的特点:每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,一个氨基和一个羧基同时连在同一个碳原子上,图示ABD符合氨基酸结构可作为瘦素的合成原料;C不符合氨基酸结构,不可作为瘦素的合成原料,故选C。
(6)瘦素是一种蛋白类激素,因此瘦素分泌出脂肪细胞的方式属于胞吐,ABC错误,D正确。
故选D。
4.“民以食为天”,这一古训在现代社会依然具有重要意义。随着人们生活水平的不断提高,营养和食品安全问题日益受到广泛关注。人们不再仅仅满足于温饱,而是更加注重饮食的健康与均衡。一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食(米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是某中学食堂贴出的某天的菜谱,请结合材料和生物学知识,回答以下问题:
套餐1
套餐2
套餐3
咖喱大排饭;
山药木耳肉丝;
香菇青菜;
零卡雪碧
扬州炒饭;
红烧肉卤蛋;
木耳鸡毛菜;
番茄冬瓜汤
叉烧饭;
麻婆豆腐;
酸辣大白菜;
榨菜鸡蛋汤
(1)晒干的大米因含淀粉而保留有水分,青菜因饱含水分而倍感新鲜,晒干的大米和新鲜的青菜中的水的主要存在形式分别是______。
A.自由水、结合水 B.自由水、自由水
C.结合水、结合水 D.结合水、自由水
(2)菜单中所包含的物质中,属于糖类的有______
A.咖喱大排饭中的淀粉 B.香菇青菜中的纤维素
C.零卡雪碧中的木糖醇 D.红烧肉用的蔗糖
(3)每当最后一节课下课铃响时,尽管小王同学感觉饥饿难耐,但机体内的血糖仍维持在相对稳定
的范围内。请问此时发生的反应是______。
A.血糖进入肝细胞,储存为肝糖原
B.肝糖原分解为葡萄糖,转化为血糖
C.血糖进入肌细胞,储存为肌糖原
D.肌糖原分解为葡萄糖,转化为血糖
(4)小张同学想减肥每天都不吃午餐,但午餐中的脂质对维持细胞结构与功能具有重要作用,“胖人怕热,瘦人怕撞”,是因为脂肪具有 的功能。许多人吃鸡蛋只吃蛋白不吃蛋黄,担心胆固醇摄入过多,但蛋黄含有丰富的胆固醇。胆固醇是构成 的重要成分,也是合成性激素、 等物质的原料。因此建议合理适量地摄入蛋黄。
(5)下列关于鸭腿和番茄内物质的叙述,正确的是______。
A.细胞中的无机盐均以离子的形式存在
B.缺少微量元素镁会影响番茄光合作用的进行
C.两者细胞内元素的种类和含量都相同
D.两者体内的主要化合物都是以碳链为骨架构成
豆腐是以大豆为原料制作而成的豆制品,因含有大豆乳清蛋白等多种优质植物蛋白而深受人们的喜爱。大豆乳清蛋白包含多种蛋白质,其中β——伴大豆球蛋白是由三条不同的肽链组成,这三条肽链分别含有氨基酸的数量为623、621、439个。
(6)氨基酸是蛋白质的基本组成单位,下列物质属于氨基酸的是 (编号选填)。人体吸收后氨基酸经过 (结合方式)形成多肽进而转变为人体的蛋白质。
(7)三条肽链的组成成分中均富含谷氨酸,已知谷氨酸的R基团为-C3H5O2,请画出谷氨酸的结构, 1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目是 。
(8)生物体内蛋白质种类多样,而DNA携带的遗传信息决定了蛋白质的种类和功能,下图是DNA分子的结构单位示意图,有关叙述错误的是____
A.此图表示的是脱氧核苷酸
B.图中①是磷酸,②是脱氧核糖,③是含氮碱基
C.图中的③共有五种
D.脱氧核苷酸种类差异的原因是图中③的不同
【答案】(1)D
(2)ABD
(3)B
(4) 保温、减压和缓冲 动物细胞膜 维生素D
(5)D
(6) ①②③⑥ 脱水缩合
(7) 1680
(8)C
【分析】细胞中的水分为自由水和结合水。细胞中的无机盐大多以离子形式存在。蛋白质的基本单位是氨基酸。糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质。
【详解】(1)晒干的大米中自由水大量减少,主要以结合水形式存在;新鲜的青菜中自由水含量高,主要以自由水形式存在。所以答案是结合水、自由水,D正确。
故选D。
(2)A、咖喱大排饭中的淀粉:淀粉是由多 个葡萄糖分子脱水缩合而成的多糖,属于糖类,A正确;
B、香菇青菜中的纤维素:纤维素是植物细胞壁的主要成分,由葡萄糖组成的大分子多糖,属于糖类,B正确;
C、零卡雪碧中的木糖醇:木糖醇是一种有机化合物,化学式为C5H12O5,它是一种五碳糖醇,不属于糖类(糖类一 般指多羟基醛或酮及其缩聚物和衍生物),C错误;
D、红烧肉用的蔗糖:蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成的二糖,属于糖类,D正确。
故选ABD。
(3)当感到饥饿时,血糖浓度下降,胰高血糖素等激素会促进肝糖原分解为葡萄糖,补充血糖,维持血糖稳定,B正确。
故选B。
(4)“胖人怕热,瘦人怕撞”,是因为脂肪具有保温、减压、缓冲的功能。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。胆固醇是性激素、维生素D等物质的前体,所以建议合理适量地摄入蛋黄。
(5)A、细胞中的无机盐大多以离子形式存在,但也有少数以化合物形式存在,如骨骼中的碳酸钙,A错误;
B、镁是大量元素,不是微量元素,镁是叶绿素的组成成分,缺少镁会影响番茄光合作用,B错误;
C、鸭腿(动物细胞)和番茄(植物细胞)细胞内元素的种类大体相同,但含量有差异,C错误;
D、生物体内的主要化合物(如蛋白质、核酸等有机物)都是以碳链为骨架构成的,D正确。
故选D。
(6)组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。据图观察:①②③⑥符合氨基酸结构特点,④氨基和羧基未连在同一个碳原子上,⑤氨基羧基同是连接的碳原子上没有连接氢原子,故属于氨基酸的是①③⑥。氨基酸经过脱水缩合的方式形成多肽进而转变为人体的蛋白质,脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子水的过程。
(7)氨基酸的结构通式为一个氨基(-NH2)、一个羧基(-COOH)、一个氢原子(-H)和一个R基连接在同一个碳原子上。已知谷氨酸的R基为-C3H5O2,
1分子β—大豆球蛋白由三条不同的肽链组成,三条肽链分别含有623、621、439个氨基酸。根据肽键数=氨基酸数-肽链数,可得肽键数目为(623 + 621 + 439)-3 = 1680。
(8)A、此图是DNA分子的基本单位,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,A正确;
B、图中①是磷酸,②是脱氧核糖,③是含氮碱基,B正确;
C、DNA中的含氮碱基共有四种(A、T、G、C),不是五种,C错误;
D、脱氧核苷酸种类差异的原因是含氮碱基(图中③)的不同,D正确。
故选C。
5. 糖类和脂质是细胞的结构成分和能源物质
(一)波巴布树生长在非洲热带草原上,因为猴子喜欢吃它的果实所以人们称它为“猴面包树”。它的花大而美,果肉多汁,富含有机酸和糖类,既可生吃,又可制作清凉饮料和调味品。在果肉里包裹有很多种子,种子含油量高达15%,榨出的油为淡黄色,是上等食用油。它的叶片是当地居民喜爱吃的蔬菜。嫩叶可做汤,味道极佳。树皮可以制作绳子和乐器的弦,也可作为造纸和粗布的原料。它的根部和树干具有强大的吸水和储水能力,为草原上的动物和旅行者提供了大量饮用水,因此又被称为“生命之树”。
(1)猴面包树中含量丰富的多糖是( )
A.糖原和纤维素 B.淀粉和糖原 C.淀粉和纤维素 D.蔗糖和麦芽糖
(2)以下代谢过程,在人类和猴面包树体内都可以发生的是( )
A.葡萄糖→糖原 B.葡萄糖→淀粉 C.葡萄糖→脂肪 D.葡萄糖→纤维素
(3)当地人吃猴面包树果实和种子来获取糖分。人体中有甲、乙两种糖类物质,当人处于饥饿状态时,通常会将甲水解为乙供身体所需。当人进食后,通常会将乙脱水缩合成甲储存起来。则这两种糖类物质分别是( )
A.甲:肌糖原;乙:葡萄糖 B.甲:肝糖原;乙:葡萄糖
C.甲:肌糖原;乙:果糖 D.甲:肝糖原;乙:果糖
(4)医生给低血糖休克病人静脉注射50%的葡萄糖溶液,其目的主要是( )
A.供给全面营养 B.维持细胞的渗透压
C.供给能量 D.供给水分
(5)猴子吃了猴面包树的种子后,种子中的油脂转化成猴子的体脂。生物体内脂肪的生理功能包括( )
①生物膜的重要成分 ②储能物质 ③缓冲和减压、保护内脏器官
④具有生物学活性,对生命活动具有调节作用 ⑤促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
⑥维持体温恒定的作用
A.①⑤⑥ B.②③⑥ C.③④⑤ D.②③④
(6)磷脂分子的头部具有亲水性,而尾部是疏水的,利用外力将磷脂分子平铺在水面上,其稳定方式如图所示。若把乳酸菌细胞质膜中的磷脂分子全部提取出来,铺成如图状态(假设单分子间距离适当且相等),推测其面积约是细胞质膜面积的( )
A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.无法确定
(二)12-19岁的人中,有10%的人的血液中的胆固醇处于比较高的水平,会在血管壁上形成沉积,使得这一人群今后患心脏病的危险性也大大提高。因此,膳食中要注意限制高胆固醇类食物(如动物内脏、蛋黄等)的过量摄入。请回答下列问题:
(7)以下哪些是胆固醇的生理功能 。
①植物细胞质膜的重要成分 ②动物细胞质膜的主要成分 ③缓冲和减压、保护内脏器官
④储能物质 ⑤合成某些激素的原料 ⑥合成某些维生素的原料
(8)脂蛋白是一类蛋白质分子“包裹”并运输胆固醇等脂质的结构。脂蛋白在密度和功能上有很大差异。高密度脂蛋白(HDL)能把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,加工后排出体外。较高的HDL水平意味着发生心脏病的机会 (“较大”或“较小”)。低密度脂蛋白(LDL)表面有单层的磷脂分子,其疏水的尾部应朝向 (“内部的脂肪”或“外部水溶液”),在高血压或吸烟等因素影响下会导致LDL携带胆固醇沉积在血管壁上,随着时间的推移,LDL被氧化,最终会导致血小板在此处聚集和凝血,进而可能引发动脉粥样硬化。为了避免上述情况的发生,可以采取的措施: (编号选填)
①控制血压 ②戒烟 ③服用升高HDL的药物 ④低脂饮食 ⑤服用LDL抗氧化剂
【答案】(1)C
(2)C
(3)B
(4)C
(5)B
(6)B
(7)⑤⑥
(8) 较小 内部的脂肪 ①②④⑤
【分析】脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P。脂质包括脂肪、磷脂和固醇;脂肪是生物体内的储能物质。除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】(1)多糖包括糖原、淀粉、纤维素,蔗糖、麦芽糖属于二糖。植物细胞中细胞壁主要含有纤维素,植物细胞的储能物质是淀粉,故树中含量丰富的多糖是淀粉和纤维素,C正确,ABD错误。
故选C。
(2)A、葡萄糖→糖原只有人和动物细胞内发生,猴面包树体内不能发生葡萄糖→糖原,A错误;
B、葡萄糖→淀粉只发生在植物体内,B错误;
C、葡萄糖→脂肪人类和猴面包树体内都可以发生,C正确;
D、葡萄糖→纤维素只发生在植物体内,D错误。
故选C。
(3)当人处于饥饿状态时,人体内的肝糖原水解成葡萄糖,补充血糖浓度;当人进食后,血液中葡萄糖含量较高,会到组织细胞中转为糖原储存起来,故甲是肝糖原,乙是葡萄糖,B正确,ACD错误。
故选B。
(4)糖类是重要的能源物质,医生给低血糖休克病人静脉注射50%的葡萄糖溶液,其目的主要是供给能量,C正确,ABD错误。
故选C。
(5)生物体内脂肪的生理功能包括②储能物质;③缓冲和减压、保护内脏器官;⑥维持体温恒定的作用,①磷脂生物膜的重要成分;④性激素(或者其他激素等物质)具有生物学活性,对生命活动具有调节作用;⑤维生素D促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,②③⑥正确,①④⑤错误。
故选B。
(6)乳酸菌是原核细胞,细胞中只有细胞膜这个生物膜,故把乳酸菌细胞中的磷脂分子全部提取出来,铺成单层细胞的面积,是细胞质膜面积的2倍,B正确,ACD错误。
故选B。
(7)①胆固醇不参与植物细胞质膜的组成,①错误;
②胆固醇参与动物细胞质膜组成,但是不是主要成分,②错误;
③脂肪具有缓冲和减压、保护内脏器官,③错误;
④脂肪是细胞储能物质 ,④错误;
⑤胆固醇可以合成某些激素的原料,⑤正确;
⑥胆固醇可以合成某些维生素的原料,⑥正确。
故选⑤⑥。
(8)高密度脂蛋白(HDL)把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,然后由此排出体外,较高的HDL水平可以更好的排出多余的胆固醇,意味着发生心脏病的机会较小。低密度脂蛋白(LDL)表面有一单层的磷脂,磷脂的“头部”是亲水的,“尾部”是疏水的,尾部应朝向内部的脂肪。在高血压或吸烟等因素影响下会导致LDL携带胆固醇沉积在血管壁上,随着时间的推移,LDL被氧化,最终会导致血小板在此处聚集和凝血,进而可能引发心脏病,为了避免上述情况的发生,可以采取的措施有控制血压、戒烟、低脂饮食、服用LDL抗氧化剂,故选①②④⑤。
题型3:蛋白质和核酸
1.尖孢镰刀菌是一种会引起番茄果腐病的真菌,番茄花叶病毒是一种RNA病毒,感染番茄后会导致番茄产量下降。下图表示番茄、尖孢镰刀菌细胞以及番茄花叶病毒中某些有机物的元素组成和功能关系,其Ⅱ、Ⅲ、IV是生物大分子,X、Y、Z分别为构成生物大分子的基本单位;图乙为核酸的部分结构示意图。
(1)图甲中的甲元素代表有机物共有的元素,包括 。
(2)当③是胸腺嘧啶时,图乙中结构②④的中文名称分别是 、 。
(3)下列各物质中,属于番茄花叶病毒(一种RNA病毒)遗传物质组成成分的是______。
A.尿嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.甘氨酸 D.丙氨酸
(4)尖孢镰刀菌细胞中,含有的核酸一共有 种;含有的核苷酸一共有 种;含有的碱基一共有 种。
A.2 B.4 C.5 D.8
(5)根据图乙,下列说法正确的有______。
A.若③是胞嘧啶,则③所属的核苷酸一定是胞嘧啶核糖核苷酸
B.若③是胸腺嘧啶,则③所属的核苷酸一定是胸腺嘧啶核糖核苷酸·
C.若③是尿嘧啶,则图乙表示的可能不是DNA
D.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②③方面
(6)图中的基本单位X是 ,目前已知的X种类有22种,常见的有20种,它们在结构上有相似之处,写出X的结构通式 。
(7)该脑啡肽由 个氨基酸通过 反应形成的,含有的肽键数是 个。组成其的氨基酸一共有 种。
【答案】(1)C、H、O
(2) 脱氧核糖 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
(3)A
(4) A D C
(5)CD
(6) 氨基酸
(7) 5 脱水缩合 4 4
【分析】分析图甲可知,Ⅱ是DNA、Ⅲ是RNA、Ⅳ是蛋白质,Y是脱氧核糖核苷酸,Z是核糖核苷酸,X是氨基酸。
【详解】(1)Ⅱ是DNA、Ⅲ是RNA、Ⅳ是蛋白质,Y是脱氧核糖核苷酸,Z是核糖核苷酸,X是氨基酸。核苷酸的组成元素为C、H、O、N、P,组成氨基酸的主要元素为C、H、O、N,因此,图中甲代表的元素是C、H、O。
(2)胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,③是胸腺嘧啶时,图乙中结构②④的中文名称分别脱氧核糖、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。
(3)番茄花叶病毒是RNA 病毒,遗传物质为RNA,其组成成分含核糖、磷酸、含氮碱基(A、U、C、G),B、C、D错误,A正确。
故选A。
(4)尖孢镰刀菌是真核生物,细胞内含有2种核酸(DNA和RNA);核苷酸共8种(4种脱氧核苷酸 + 4种核糖核苷酸);碱基共5种(A、T、C、G、U)。
(5)A、若③是胞嘧啶,则③所属的核苷酸可能是胞嘧啶核糖核苷酸或胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、若③是胸腺嘧啶,胸腺嘧啶是DNA特有碱基,则③所属的核苷酸一定是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、若③是尿嘧啶,尿嘧啶是RNA特有碱基,则图乙表示的可能不是DNA,C正确;
D、③是含氮碱基、②是五碳糖,①是磷酸基团,组成DNA含氮碱基包括A、T、G、C四种,组成RNA含氮碱基A、U、G、C四种,组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,组成RNA的五碳糖是核糖,组成DNA和RNA的磷酸基团都相同,D正确。
故选CD。
(6)组成蛋白质的基本单位核苷酸X是氨基酸,氨基酸的结构通式:。
(7)据图可知,该脑咖肽共5个氨基酸脱水缩合形成,含有4个肽键(氨基酸数减肽链数等于脱去水分子数,即5-1=4)。根据R基不同可知共有4种氨基酸。
3.肉毒杆菌
肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌,在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力,是毒性最强的细菌之一、肉毒杆菌分泌的肉毒毒素是由两条肽链组成的蛋白质分子。下图表示肉毒毒素的局部片段结构式,回答下列问题:
(1)肉毒毒素的基本组成单位是氨基酸,有同学将氨基酸结构通式和人体结构进行了如下类比,下列说法错误的是( )
A.氨基酸结构通式的中心C原子可以类比成人体的躯干部分
B.图中人有一只左手,一只右手,就如每个氨基酸也仅有一个羧基和一个氨基
C.氨基酸种类的不同取决于R基的不同,就如我们每个人的脸孔各不相同一样
D.氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程可以类比成人与人脱去手套后手拉手排成队的过程
(2)赖氨酸和天冬氨酸分子结构如下图。两者可脱水缩合形成肽键的基团组合是( )(多选)
A.①⑤ B.②⑥ C.②④ D.③⑥
(3)上图肉毒毒素的局部片段最右侧的氨基酸的结构式是: 。
(4)上图肉毒毒素的局部片段中有 种氨基酸。
(5)若有20种氨基酸,且每种氨基酸数量充足,则可构成 种不同的三肽。
(6)1mg肉毒毒素可毒死20亿只小鼠,但将含有肉毒毒素的食物煮沸1min,肉毒毒素会丧失毒性。请结合所学知识分析其主要原因 。
肉毒杆菌中含有两种类型的核酸,核酸结构层次概念图如下:A、B、C、D、E、F为小分子,其中B为五碳糖,C含有P元素;G、H为大分子。H是组成核糖体的成分之一(核糖体由RNA和蛋白质构成)。
(7)上图中字母G所代表的大分子物质是 。
(8)F的结构可表示为( )碱基
A. B.
C. D.
(9)H中特有的碱基是( )
A.腺嘌呤 B.胸腺嘧啶 C.鸟嘌呤 D.胞嘧啶 E.尿嘧啶
(10)下列物质的组成部分中(圈中部分),结构相同的是( )
A.I和Ⅱ B.Ⅱ和Ⅲ C.II和IV D.IV和I
【答案】(1)B
(2)ACD
(3)
(4)5/五
(5)203
(6)高温破坏了肉毒毒素的空间结构
(7)脱氧核糖核酸/DNA
(8)C
(9)E
(10)A
【分析】题图显示为肉毒毒素局部片段结构式,该部分含有5个氨基酸。氨基酸的结构通式特点为:一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。
【详解】(1)A、对比氨基酸结构通式与右图人体结构可知氨基酸结构通式的中心C原子可以类比成人体的躯干部分,A正确;
B、每个氨基酸至少含有一个羧基和一个氨基,R基中可能还有氨基或者羧基,B错误;
C、组成蛋白质的氨基酸约有21种,它们的区别在于R基不同,就如每个人的脸孔各不相同一样,C正确;
D、氨基酸脱水缩合形成肽键的过程就如人与人手拉手,氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程就如人与人手拉手排成队的过程,D正确。
故选B。
(2)图中基团可知,①是赖氨酸分子中与中心碳原子相连的氨基,②是赖氨酸分子中与中心碳原子相连的羧基,③是赖氨酸分子R基上的氨基,④是天冬氨酸分子中与中心碳原子相连的氨基,⑤是天冬氨酸分子中与中心碳原子相连的羧基,⑥是天冬氨酸分子R基上的羧基。不考虑R基时,两者可脱水缩合形成肽键的基团组合是①⑤或者②④,题干没有强调不考虑R基,因此③⑥也可脱水缩合形成肽键。B错误,ACD正确。
故选ACD。
(3)上图肉毒毒素的局部片段最右侧的氨基酸的结构式是。
(4)氨基酸的种类不同,取决于侧链基团的不同;图示片段含五个氨基酸,这五个氨基酸的侧链基团都不相同,所以图示片段由5种氨基酸组成。
(5)三肽是由三个氨基酸脱水缩合而成,每种氨基酸数量充足的情况下,每个氨基酸的位置都有20种选择的可能性,所以构成三肽的种类为20×20×20=203种。
(6)肉毒类毒素是蛋白质,高温条件下空间结构会发生改变,从而变性失活,失去毒性。
(7)肉毒杆菌中含有两种类型的核酸G和H,H是组成核糖体的成分之一(核糖体由RNA和蛋白质构成)。说明H是RNA,那么G所代表的大分子物质是DNA。
(8)由图可知F是H(RNA)的组成单位,所以F是核糖核苷酸,五碳糖为核糖,碱基连在1号碳原子上。ABD错误,C正确。
故选C。
(9)由图可知H为RNA,含有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶四种碱基;DNA腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶四种碱基。H中特有的碱基是E正确,ABCD错误。
故选E。
(10)题中物质的组成部分中(圈中部分),I中是腺嘌呤,Ⅱ中是腺嘌呤,Ⅲ中是腺嘌呤脱氧核苷酸,IV中是腺嘌呤核糖核苷酸,故结构相同的是I和II。A正确,BCD错误。
故选A。
4. 乙型脑炎是由脑炎病毒引起的急性传染病。一种三肽化合物N—S—K(其结构如图所示)能够抑制乙型脑炎病毒的活性,这为预防和治疗乙型脑炎提供了一条研究途径。下图中字母N、S、K分别是三种氨基酸的简称。请分析回答下列问题。
(1)图中虚线框⑤所示结构为 ,箭头 (填序号)所指结构为肽键,图中有 个游离氨基,请写出蛋白质基本单位的结构通式 。
(2)该肽链是由 个氨基酸 形成的,在此过程中失去 个水分子。
(3)影响蛋白质空间结构和功能的外界因素有 。(至少一点)
下图中甲是肉毒杆菌(一种细菌)中某种核酸组成单位的模式图,图乙是肉毒杆菌中某段核苷酸链的示意图,据图回答问题:
(4)根据图甲,判断下列说法的正误,用“√”或“×”表示。
a.若③是胞嘧啶,则该核苷酸一定是胞嘧啶核糖核苷酸。
b.肉毒杆菌核酸中的③有5种,②有2种。
c.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②③方面。 。
(5)图乙中1、2、3的中文名称分别是 、 、 。
(6)图乙中存在,但RNA中不会出现的碱基中文名称是 。
【答案】(1) 羧基 ③ 3
(2) 3 脱水缩合 2
(3)高温/过酸/过碱
(4) 错误 正确 正确
(5) 脱氧核糖 鸟嘌呤 磷酸(基团)
(6)胸腺嘧啶
【详解】(1)
据题图信息可知,图中虚线框⑤所示为-COOH的结构,名称为羧基;箭头所指结构为肽键,肽键应为序号③,氨基酸结构通式。
(2)肽链是由3个氨基酸脱水缩合形成的,在此过程中失去2个水分子。
(3)影响蛋白质空间结构和功能的外界因素有高温/过酸/过碱,都可以是蛋白质失活变性。
(4)a、若③是胞嘧啶,则该核苷酸可能是胞嘧啶核糖核苷酸或者胞嘧啶脱氧核糖体核苷酸。
b、肉毒杆菌为细胞生物,核酸有两种,所以③有5种,②有2种。
c、.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在五碳糖和含氮碱基两方面。
(5)识图分析可知,图乙中含有碱基T,故图乙为脱氧核糖核酸DNA的核苷酸链的示意图,故图中1是脱氧核糖,2是鸟嘌呤,3是磷酸,那么4代表的就是鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(6)识图分析可知,RNA中不含有图乙中的碱基T。
题型4:细胞生命活动由各结构合作完成
1.乳糜微粒滞留病,也称为安德森病,是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常。食物中的脂肪和胆固醇在小肠中被消化摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出小肠上皮细胞,进入血液进行运输。乳糜微粒是一种由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成的较大的颗粒,主要用于外源脂肪的运输。下图是脂肪被小肠上皮细胞摄取后进行加工运输的路径示意图。
(1)图中粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表 ,由 (物质)组成,其功能是 。
(2)轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒。二者可以在光面内质网(SER)中融合,形成更大的前乳糜微粒颗粒。根据所学知识,请推测LP和DP中磷脂的分布形式: 二者能融合说明其结构具有 属性。
(3)据图分析,位于成熟的乳糜微粒表面的蛋白质有( )
A.MTP B.apo48 C.apo100
D.apoAIV E.apoAI
(4)小肠上皮细胞对脂肪的加工运输途径中,直接参与的细胞结构有 (从下方选择正确的序号填在横线上)
①核糖体②溶酶体③粗面内质网④微管⑤高尔基体⑥线粒体⑦叶绿体⑧细胞膜⑨光面内质网⑩液泡
经过研究,发现安德森病的发病机理是患者的DNA序列发生了改变,导致Sar1蛋白功能异常。Sar1蛋白主要负责从内质网上产生并分泌出囊泡。
(5)根据资料和所学知识,推测安德森病患者可能具有的症状表现可能有( )
A.小肠上皮细胞中充满脂肪滴 B.体内维生素D含量偏低
C.生长迟缓,生殖器官发育不良 D.血液中乳糜微粒含量偏高
(6)这体现出细胞核在生命活动中具有的作用是 。
(7)请根据资料和所学知识,阐述安德森病患者血液脂质水平异常的分子机理 。
【答案】(1) 核糖体 RNA和蛋白质 其功能是合成蛋白质
(2) 磷脂分子是头部向外,尾部朝内形成单层结构 流动性
(3)BDE
(4)①③⑤⑧⑨
(5)ABC
(6)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
(7)由于Sar1蛋白功能异常,导致内质网上产生并分泌囊泡的过程受阻,乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中运出,进入血液进行运输,导致脂质在小肠上皮细胞中积累,血液中乳糜微粒含量偏低,进而引起血液脂质水平异常。
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】(1)粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表核糖体,由RNA和蛋白质组成,其功能是合成蛋白质。
(2)磷脂分子头部亲水,尾部疏水,轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒,而胆固醇和脂肪都是脂质,LP和DP的外部是水,所以在二者中,磷脂分子是头部向外,尾部朝内形成单层结构,二者能融合说明其结构具有流动性。
(3)据图分析,成熟的乳糜微粒表面主要存在apo48(B)、apoAIV(D)和apoAI(E)蛋白质。MTP(微粒转运蛋白)主要参与乳糜微粒的组装过程,而apo100主要存在于低密度脂蛋白(LDL)中,不在乳糜微粒表面,故选BDE。
(4)脂肪的加工运输涉及蛋白质合成(①核糖体)、脂质加工(③粗面内质网和⑨光面内质网)、包装和运输(⑤高尔基体)以及最终的分泌(⑧细胞膜)。
(5)安德森病患者由于Sar1蛋白功能异常,导致乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中分泌出来,脂肪无法正常运输,导致小肠上皮细胞中充满脂肪滴,A正确;同时,脂肪吸收不良会影响脂溶性维生素(如维生素D)的吸收,导致体内维生素D含量偏低,B正确;脂质吸收不良还会影响生长发育,导致生长迟缓和生殖器官发育不良,C正确;由于乳糜微粒无法正常进入血液,血液中乳糜微粒含量不会偏高,D错误。
故选ABC。
(6)这体现出细胞核在生命活动中具有的作用是细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
(7)安德森病患者血液脂质水平异常的分子机理是由于Sar1蛋白功能异常,导致内质网上产生并分泌囊泡的过程受阻,乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中运出,进入血液进行运输,导致脂质在小肠上皮细胞中积累,血液中乳糜微粒含量偏低,进而引起血液脂质水平异常。
2.内膜系统的组成
细胞内膜系统是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称。“膜流”指细胞的膜成分以囊泡的形式在细胞膜与内膜系统之间以及内膜系统各结构之间的转移、重组过程。
(1)以下结构不参与构成内膜系统的是( )(单选)
A.中心体 B.溶酶体 C.内质网 D.高尔基体
(2)下列有关“膜流”的叙述不正确的是( )(多选)
A.“膜流”实现了不同膜结构之间的单向联系
B.“膜流”实现了不同膜结构之间的直接联系
C.“膜流”体现了生物膜系统结构与功能的联系
D.唾液淀粉酶合成分泌过程中,核糖体、内质网、高尔基体等结构均直接参与“膜流”过程
(3)下列关于细胞内膜系统的叙述正确的是( )(多选)
A.对真核生物而言,细胞内膜系统就是其生物膜系统
B.细胞内膜系统的各结构可通过生物膜的融合实现其膜成分的更新
C.细胞内膜系统扩大了细胞内膜的表面积,为多种酶提供附着位点
D.细胞内膜系统将细胞质区域化,使同时进行的各种化学反应互不干扰
溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞内膜系统的重要结构组分,因其内含多种水解酶而得名。溶酶体膜上嵌有质子泵,可依赖水解ATP释放的能量运输H+,以形成和维持溶酶体腔内的酸性环境。下图为溶酶体发生过程和细胞内“消化”功能的示意图。研究发现,损伤的线粒体形成自体吞噬泡时,LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白,LC3Ⅱ蛋白促使自体吞噬泡与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。
(4)次级溶酶体的形成过程伴随着生物膜的转化,完成这一功能与膜具有 的结构特点有关。
(5)与细胞质基质相比,溶酶体腔内的pH (填“高”或“低”)。研究人员发现溶酶体膜有多种与之有关的功能蛋白,推测这些蛋白质的功能是 (答出2点即可)。
(6)下图为运动强度与LC3蛋白相对含量的关系图,结合上述内容分析,该图能够说明 。
【答案】(1)A
(2)ABD
(3)BCD
(4)一定的流动性
(5) 低 运输H+;催化ATP的水解;防止溶酶体所含的酸性水解酶对其自身膜结构的破坏
(6)随着运动强度的增大,LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白的比例增大,促进细胞的线粒体自噬
【分析】细胞内膜系统由内质网、高尔基体、溶酶体等膜性细胞器组成,无膜的中心体不参与;其通过 “膜流”(囊泡转移膜成分)实现结构与功能的联系,依赖生物膜的流动性。溶酶体是内膜系统的重要结构,通过质子泵运输 H+维持酸性环境(pH低于细胞质基质),膜蛋白兼具运输 H+、催化 ATP 水解、保护自身膜结构的功能;损伤线粒体形成的自噬泡,可通过 LC3 蛋白的修饰与溶酶体融合,完成降解,运动强度增大时该自噬过程会增强。
【详解】(1)内膜系统由具有膜结构的细胞器组成,中心体无膜结构,不参与内膜系统;溶酶体、内质网、高尔基体均为膜性细胞器,参与内膜系统,A 正确,BCD错误。
故选A。
(2)A、“膜流” 是膜成分在膜结构间的双向转移(如内质网→高尔基体、高尔基体→内质网),并非单向联系,A错误;
B、“膜流” 通过囊泡实现膜结构间的间接联系,并非直接联系,B错误;
C、“膜流” 体现了生物膜系统在结构(膜成分转移)与功能(如分泌蛋白合成)上的联系,C正确;
D、核糖体无膜结构,不直接参与 “膜流” 过程,D错误。
故选 ABD。
(3)A、生物膜系统包括细胞膜、核膜和内膜系统,内膜系统只是生物膜系统的一部分,A错误;
B、膜结构可通过囊泡融合实现膜成分的更新,B正确;
C、内膜系统(如内质网)扩大了膜面积,为多种酶提供附着位点,C正确;
D、内膜系统将细胞质分区,使同时进行的化学反应互不干扰,D正确。
故选BCD。
(4)次级溶酶体的形成涉及膜融合过程,这依赖生物膜 “一定的流动性” 的结构特点。
(5)溶酶体膜上的质子泵将 H+运输至溶酶体内,使溶酶体内 H+浓度升高,pH低于细胞质基质;溶酶体膜蛋白的功能包括:运输 H+(质子泵的功能)、催化 ATP 水解(为 H+运输供能)、保护自身膜结构(避免被内部酸性水解酶破坏)。
(6)由图可知,随着运动强度增大,LC3II 蛋白(LC3I 的修饰产物)相对含量增加,说明 LC3I 被修饰为 LC3II 的比例提高;而 LC3II 可促进自噬泡与溶酶体融合,进而增强线粒体自噬。
3.细胞的结构
(1)图为一高等动物细胞结构模式图,相对高等植物,其特有的细胞器是( )
A.③ B.④ C.⑤ D.⑨
(2)膜上蛋白质的功能有多种,下列属于膜蛋白功能可能性最小的是( )
A.转运物质
B.用于催化(酶)
C.信号识别
D.储存能量
(3)属于细胞内膜系统的是( )(多选)
A.③ B.④ C.⑤ D.⑨
(4)下列不属于细胞内膜系统的功能的是( )
A.增加酶的附着点,提高代谢效率
B.提供相对稳定的局部环境
C.使细胞中的各种化学反应互不干扰分步进行
D.支持细胞形态并协调各类细胞器和小囊泡的移动
(5)与分泌蛋白的加工、运输、分泌等有关的细胞器有( )(多选)
A.核糖体 B.内质网 C.高尔基体 D.线粒体
(6)叶绿体、线粒体的起源被认为是原始的原核生物进入真核细胞后共生在一起,又称“内共生学说”。其中叶绿体是由类似蓝细菌的原核生物被真核细胞吞噬后转化而来的,而线粒体是由类似需氧菌被真核细胞吞噬后转化而来的。下列支持“内共生学说”的事实不包括( )(多选)
A.叶绿体、线粒体中都有自己内部的特殊的核糖体和少量DNA和RNA,并可以在细胞内自我复制
B.叶绿体、线粒体中的DNA和原核细胞拟核中的DNA相似,都是裸露的环状DNA分子
C.叶绿体和线粒体中的蛋白质只有少部分是自身基因合成,多数是核基因合成后运往叶绿体或线粒体
D.从细胞中分离出来的单独的叶绿体和线粒体无法长时间保持生物活性,也不能增殖
(7)下列关于真核细胞细胞核的描述,正确的是( )(多选)
A.核孔具有选择透过性
B.核基质中分布着可被碱性染料染色的染色体
C.核仁与核糖体的形成有关
D.细胞核内储存着遗传信息,RNA不会出现在细胞核中
(8)包裹细胞的质膜由多种多样的生物分子组成,图为动物细胞质膜的结构模式图,①~④代表生物分子。下列叙述不正确的是( )
A.①表示磷脂
B.③表示胆固醇
C.②分布在质膜内外两侧
D.①④两种化学分子是构成质膜的主要成分
(9)“台盼蓝”是一种大分子染料,若进入细胞可与分子结合,从而使细胞染上蓝色。通常死细胞会被染成蓝色,而活细胞不被着色。以下关于质膜功能及合理推论的说法错误的是( )
A.质膜能保护细胞内部结构 B.质膜能传递“台盼蓝”的信息
C.质膜能控制物质进出细胞 D.“台盼蓝”可检测细胞是否存活
【答案】(1)C
(2)D
(3)ABD
(4)D
(5)BCD
(6)CD
(7)ABC
(8)C
(9)B
【分析】据图分析:①细胞膜,②细胞质,⑤中心体,⑥核糖体,③线粒体,④高尔基体,⑦核膜,⑧核仁,⑨内质网。
【详解】(1)高等动物细胞特有的细胞器是中心体(图中⑤)。高等植物细胞没有中心体,而线粒体(③)、高尔基体(④)、内质网(⑨)是动植物细胞共有的细胞器。
故选C。
(2)膜蛋白的功能有转运物质(如载体蛋白)、催化(如膜上的酶)、信号识别(如糖蛋白)等。储存能量不是膜蛋白的功能,通常脂肪等物质储存能量。
故选D。
(3)细胞内膜系统包括内质网、高尔基体、线粒体等具膜细胞器以及核膜等。图中③是线粒体,④是高尔基体,⑨是内质网,它们都属于细胞内膜系统;⑤是中心体,无膜结构,不属于内膜系统。
故选ABD。
(4) 细胞内膜系统的功能有增加酶的附着点,提高代谢效率;提供相对稳定的局部环境;使细胞中的各种化学反应互不干扰分步进行等。支持细胞形态并协调各类细胞器和小囊泡的移动是细胞骨架的功能,不是内膜系统的功能。
故选D。
(5)与分泌蛋白的加工、运输、分泌等有关的细胞器有内质网(对蛋白质进行初步加工)、高尔基体(对蛋白质进行进一步加工、分类和包装),此外还有线粒体(提供能量)。核糖体是合成蛋白质的场所,属于与分泌蛋白合成有关的细胞器。
故选BCD。
(6)A、叶绿体、线粒体有自己的核糖体、少量DNA和RNA且能自我复制,与原核生物类似,支持内共生学说。A正确;
B、叶绿体、线粒体的DNA是裸露的环状DNA,和原核细胞拟核DNA相似,支持内共生学说,B正确;
C、叶绿体和线粒体多数蛋白质由核基因合成,说明它们与真核细胞联系紧密,不支持内共生学说(内共生学说认为它们原本是独立原核生物,应更多自身合成蛋白质),C错误;
D、单独的叶绿体和线粒体无法长时间保持活性和增殖,说明它们依赖真核细胞,不支持内共生学说(内共生学说认为它们原本可独立生存),D错误。
故选CD。
(7)A、核孔能控制物质进出,具有选择透过性,A正确。
B、核基质中分布着染色质,染色质可被碱性染料染色,染色体是染色质高度螺旋化的形态,在核基质中染色质存在,B正确;
C、核仁与核糖体的形成有关,C正确;
D、细胞核内转录可产生RNA,RNA会出现在细胞核中,D错误。
故选ABC。
(8)A、①是磷脂,构成质膜的基本支架,A正确;;
B、③是胆固醇,存在于动物细胞质膜中,B正确;
C、②是糖蛋白,只分布在质膜的外侧,C错误;
D、①(磷脂)和④(蛋白质)是构成质膜的主要成分,D正确。
故选C。
(9)A、质膜(细胞膜)具有保护细胞内部结构的功能,能将细胞内部与外界环境分隔开,A正确;
B、台盼蓝能使死细胞染色,是因为死细胞的质膜失去了选择透过性,台盼蓝进入细胞,并非质膜传递“台盼蓝”的信息,质膜传递的是细胞与外界环境的信息,B错误;
C、质膜(细胞膜)能控制物质进出细胞,活细胞的质膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入;死细胞的质膜失去选择透过性,台盼蓝能进入,体现了质膜控制物质进出的功能,C正确;
D、活细胞的质膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入,细胞不被染色;死细胞的质膜失去选择透过性,台盼蓝能进入,细胞被染成蓝色,所以“台盼蓝”可检测细胞是否存活,D正确。
故选B。
4.日本科学家大隅良典获得2016年的诺贝尔生理学或医学奖,以奖励他在阐明细胞自噬的分子机制和生理功能上的开拓性研究。自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,自噬的简要过程如图所示。
(1)关于溶酶体的结构与功能,下列叙述错误的是___
A.溶酶体是由单层生物膜包被的小泡
B.溶酶体具有清除受损或衰老的细胞器的作用
C.植物细胞没有溶酶体,所以不会发生吞噬衰老损伤细胞器的代谢活动
D.残余体中的物质被释放至细胞外后,短时间内细胞质膜面积增大
(2)如图所示,自噬过程中,线粒体等细胞器被一种双层膜的结构包裹,然后形成自噬体,下列叙述正确的是___(多选)
A.自噬体膜含有2层磷脂分子
B.自噬体膜与溶酶体膜融合的过程可能受到温度影响
C.自噬性溶酶体中的水解酶活性与其所处环境无关
D.细胞通过调控自噬过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行
(3)由图可知,溶酶体直接来源于 (填细胞器名称),小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有 。
(4)已知低糖培养可使细胞的自噬水平升高,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
科研团队对三组细胞(A组、B组、C组)进行了如表中的处理,经过一段时间培养后,细胞内自噬体含量最少的是 ;最多的是 ;通过细胞自噬回收物质和能量最多的是 。
(5)图中被消化的细胞器为线粒体,其增加其自身膜面积的方式为 ,部分线粒体蛋白由其自身合成,原因在于线粒体内部含有少量的 。
(6)科学实验证明,在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,请从线粒体功能角度分析帕金森病的发病原因是 。
【答案】(1)C
(2)BD
(3) 高尔基体 选择透过性
(4) A组 C组 B组
(5) 内膜向内折叠形成嵴 DNA/脱氧(核糖)核酸/核糖体
(6)线粒体是有氧呼吸的主要场所,能够为细胞提供能量,线粒体异常会导致无法为细胞提供足够能量,引起神经元细胞死亡,最终导致帕金森病的发生
【分析】细胞自噬是细胞在溶酶体的参与下降解细胞自身物质的过程。题图可知细胞中由内质网等结构形成双层膜的膜泡,并逐渐扩展,包裹待降解的细胞器或其他内含物,然后闭合形成自噬体,进而与溶酶体融合,形成自噬溶酶体,内含物被溶酶体内多种水解酶消化分解,溶酶体消化后的物质有些被排出体外,有些被重新利用。
【详解】(1)A、溶酶体是单层膜构成的细胞器,A正确;
B、溶酶体含多种水解酶具有清除受损或衰老的细胞器的作用,B正确;
C、植物细胞中没有溶酶体,细胞中衰老的细胞器被液泡中的酶分解,C错误;
D、残余体中的物质通过囊泡形式被释放至细胞外后,短时间内细胞质膜面积增大,D正确;
故选C。
(2)A、据图可知:自噬体具有2层膜,所以由4层磷脂分子构成,A错误;
B、自噬体膜与溶酶体膜融合的过程体现细胞膜的流动性,细胞膜的流动性受温度影响,B正确;
C、自噬性溶酶体中的水解酶活性受pH等影响,所以其所处环境有关,C错误;
D、细胞通过调控自噬过程降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行,D正确;
故选BD。
(3)由图可知,溶酶体直接来源高尔基体,小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有控制物质进出功能,具有选择透过性特点。
(4)分析可知:低糖培养可使细胞的自噬水平升高,内含物被溶酶体内多种水解酶消化分解,溶酶体消化后的物质有些被排出体外,有些被重新利用,所以B组回收物质和能量最多;有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合使其无法形成自噬溶酶体,但对自噬体的产生无明显影响,所以C组自噬体含量最多,A组自噬体含量最少。
(5)线粒体是双层膜细胞器,其内膜向内折叠形成嵴以增加其自身膜面积;线粒体是半自主性细胞器,其含有少量DNA和核糖体,可以自主合成少量蛋白质。
(6)线粒体作为有氧呼吸的主要场所,为细胞提供能量,当线粒体异常时,无法为细胞提供足够能量,导致神经元细胞死亡,最终导致帕金森病的发生。
题型5:质膜与物质的跨膜运输
1.细胞的代谢
在研究质膜的功能时,常选用透析袋来模拟质膜的选择透过性,透析袋由半透膜组成,半透膜允许水分子和小分子物质通过,蔗糖分子不能通过。
(1)现将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,下图表示透析袋内蔗糖溶液浓度与时间的关系中,正确的是下图中的( )
A. B. C. D.
与透析袋类似,细胞质膜不允许大分子直接透过,而只允许一些小分子透过,这有效保障了细胞结构完整性和生命活动的稳定性。下图显示了发生在生物膜上的物质运输,物质微粒的相对数目表示浓度高低,Ⅰ~Ⅳ表示细胞的不同部位。
(2)葡萄糖进入该细胞的转运速率存在饱和值,通常情况下该值的大小主要取决于( )
A.细胞内外葡萄糖浓度差 B.细胞内的氧气浓度
C.质膜上糖蛋白总量 D.质膜上相应转运蛋白的数量
(3)以下关于发生在上图中细胞质膜上的物质运输的叙述中,正确的是( )(多选)
A.甘油以自由扩散方式进细胞
B.葡萄糖以主动运输方式进入细胞
C.氨基酸以协助扩散的方式进细胞
D.Na+以主动运输的方式出细胞
(4)结合下表数据,关于上图中H+跨膜运输的叙述中正确的是( )
(注意:pH值越大,H+浓度越低)
细胞中的部位
pH
Ⅰ
7.0
Ⅱ
5.0
Ⅲ
7.0
Ⅳ
7.5
A.H+进入溶酶体是顺浓度梯度
B.H+进入Ⅳ(线粒体基质)是逆浓度梯度
C.H+经过结构①一定消耗能量
D.H+经过结构②为主动运输
当植物细胞失去水分时,液泡体积减小,原生质体缩小变形,而细胞壁伸缩性较弱,导致部分区域的细胞质膜与细胞壁脱离,即发生质壁分离。原生质体的体积变化可以作为判断植物细胞内水分变化的标志。
(5)原生质体的组成( )(多选)
A.质膜 B.细胞质 C.细胞核 D.细胞壁
(6)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于30%的蔗糖溶液中,光学显微镜下(如图)所能看到的现象是( )
①质膜与细胞壁之间的区域1扩大
②质膜与细胞壁之间的区域1缩小
③大液泡内的区域2颜色变浅
④大液泡内的区域2颜色加深
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
(7)生物的细胞间信息交流可能有多种途径(如下图)。一个人大脑指挥自己手臂举起主要通过哪一种途径( )
A.甲——细胞直接接触另一细胞,通过细胞膜上信号分子进行信号传导
B.乙——信号分子由细胞产生,经过血液流动,传到另一细胞
C.丙——信号分子由一种细胞产生并分泌出来,不经过血液循环,直接传给另一细胞
D.丁——细胞之间有连接通道可以传递信息物质
(8)植物细胞发生质壁分离所需的必要条件是( )(多选)
A.外界溶液浓度大于细胞液浓度 B.细胞是活的
C.有紫色大液泡 D.外界溶液有颜色
(9)图是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系可能是 (编号选填)
①细胞液的浓度大于外界溶液的浓度
②细胞液的浓度等于外界溶液的浓度
③细胞液的浓度小于外界溶液的浓度
【答案】(1)D
(2)D
(3)ACD
(4)C
(5)ABC
(6)A
(7)C
(8)AB
(9)①②③
【分析】物质跨膜运输的方式包括胞吞、胞吐、主动运输和被动运输,其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。
【详解】(1) 透析袋具有半透膜的特性,允许水分子和小分子物质通过,但不允许蔗糖通过,将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,透析袋内的溶液浓度大于透析袋外侧,会不断吸水,袋内的蔗糖溶液浓度降低,吸水能力也逐渐降低,故随着时间延长,蔗糖溶液浓度降低的速率逐渐减慢,D正确,ABC错误。
故选D。
(2)分析题图可知,葡萄糖进入细胞的方式是顺浓度梯度的运输,且需要载体蛋白的协助,故葡萄糖进入该细胞的方式是协助扩散,其转运速率存在饱和值,该值的大小取决质膜上相应转运蛋白的数量,数量越多,其转运速率往往越快,D正确,ABC错误。
故选D。
(3)A、甘油进入细胞的方式是顺浓度梯度的运输,且不需要蛋白质的协助,属于自由扩散,A正确;
BC、葡萄糖和氨基酸进入细胞的方式,都是顺浓度梯度的运输,且都需要载体蛋白的协助,故都属于协助扩散,B错误,C正确;
D、Na+出细胞是逆浓度梯度进行的,故属于主动运输,D正确。
故选ACD。
(4) A、Ⅱ溶酶体内部的pH为5.0,低于Ⅰ细胞质基质的pH7.0,故溶酶体内部的H+更多,H+进入溶酶体是逆浓度梯度进行,A错误;
B、Ⅳ线粒体基质的pH为7.5,Ⅲ线粒体内膜和外膜之间的pH为7.0,故H+从Ⅲ进入Ⅳ(线粒体基质)是顺浓度梯度,B错误;
C、结构①是溶酶体上氢离子的转运蛋白,氢离子借助该蛋白进入溶酶体是逆浓度梯度,属于主动运输,需要消耗能量,C正确;
D、结构②是线粒体内膜上氢离子的转运蛋白,氢离子借助该蛋白进入线粒体基质,是顺浓度梯度,属于协助扩散,D错误。
故选C。
(5)原生质体是植物细胞去掉细胞壁后的剩余部分,故原生质体的组成有质膜、细胞质、细胞核,ABC正确,D错误。
故选ABC。
(6)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于 30%的蔗糖溶液中,在光学显微镜下能看到该细胞发生质壁分离,区域 1 (细胞壁和原生质层之间的间隙)扩大, 区域2 (液泡)因不断失水而颜色加深,①④正确。
故选A。
(7)A、细胞直接接触另一细胞,通过细胞膜上信号分子进行信号传导,常见于精子与卵细胞相互识别、结合,而一个人大脑指挥自己手臂举起主要依赖于神经调节,A错误;
B、信号分子由细胞产生,经过血液流动,传到另一细胞,为体液调节,而一个人大脑指挥自己手臂举起主要依赖于神经调节,B错误;
C、一个人大脑指挥自己手臂举起主要依赖于神经调节,神经调节的信号分子由一种细胞产生并分泌出来,不经过血液循环,直接传给另一细胞,C正确;
D、细胞之间有连接通道可以传递信息物质发生在高等植物中,D错误。
故选C。
(8)植物细胞发生质壁分离所需的必要条件是该植物细胞为活细胞,含液泡,但液泡不一定要有颜色,外界溶液浓度要大于细胞液浓度,外界溶液不一定要有颜色,AB正确,CD错误。
故选AB。
(9)分析题图可知,该细胞处于质壁分离状态,可能是该细胞正在发生质壁分离,此时细胞液的浓度小于外界溶液的浓度;也可能是该细胞正处于质壁分离复原的过程中,此时细胞液的浓度大于外界溶液的浓度;还有可能是达到了渗透平衡,此时细胞液的浓度等于外界溶液的浓度,故①②③正确。
2.在生命的微观世界里,离子与分子如同星辰般穿过质膜这一屏障,维系着生物体内环境的平衡与和谐。正是这精妙的跨膜之旅,让生命得以在变幻莫测的世界中,保持其内在的秩序与活力,绽放出生命的绚烂与奇迹。“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图所示,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。请根据材料和所学内容回答相关问题:
(1)铜是生物体内存在的一种无机盐,现有研究表明,生物体内的无机盐大多数以 (离子/化合物)的形式存在。
(2)据上图判断,铜离子进出细胞的方式为______(单选)。
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
(3)你作出第(2)问的判断依据是 。
(4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质,则要穿过 层膜结构。
(5)尽管Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行,但细胞过量吸收Cu2+不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸中______过程无法正常进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。(单选)
A.糖酵解 B.丙酮酸脱氢
C.三羧酸循环 D.电子传递链
(6)FDX1和DLAT的合成场所是 (填写一种细胞器的名称)。
(7)提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”,请结合上图中信息提出杀死肿瘤细胞的另一种可行性思路: (答出一条即可)。
下图左图为用浓度为2mol/L的HNO3溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞叶外表皮细胞不同时间后,观察细胞的质壁分离现象并绘制得其原生质体体积随时间变化情况的曲线;右图为紫色洋葱鳞叶外表皮细胞吸收a、b两种物质的运输速率与O2浓度的关系。请据下图及所学知识回答相关问题:
(8)洋葱外表皮细胞在2mol/L的蔗糖溶液中会发生质壁分离的原因是______(单选)。
A.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
B.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
C.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
D.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
(9)上图左图中A→B段,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐 (增强/减弱);液泡的紫色在逐渐 (变深/变淡)。
(10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中,细胞才会出现质壁分离现象,这体现出了质膜具有 的功能(编号选填)。
①保护细胞内部②控制物质进出③进行细胞间信息交流
(11)请运用所学知识解释将洋葱外表皮细胞放入2mol/L的HNO3溶液中,原生质体体积出现上图所示变化的原因 。
(12)在HNO3溶液处理的这组实验中,小明认为:若将实验时间延长到300s,原生质体相对体积会超过100;而小红则认为:不论实验时间延长多久,原生质体相对体积永远不会超过100.你更支持谁的观点?请说明你的理由 。
(13)分析上图右图,以下说法中错误的是______(多选)。
A.洋葱表皮细胞吸收物质a的方式一定是自由扩散
B.人体红细胞吸收葡萄糖的方式也可以用该图中的a表示
C.洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中不存在饱和点
D.洋葱表皮细胞吸收物质b的速率会达到饱和的原因是受到细胞内外b物质浓度差的影响
(14)分析上图右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0的原因 。
【答案】(1)离子
(2)B
(3)该过程物质从高浓度运至低浓度,需要转运蛋白的协助,不消耗能量
(4)3
(5)D
(6)核糖体
(7)增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化
(8)C
(9) 减弱 变深
(10)①②
(11)初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度,细胞会失水,出现质壁分离现象,原生质体相对体积减小;但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-,导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况,细胞吸水,出现质壁分离复原现象,原生质体体积逐渐增加
(12)支持小红的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,因为细胞壁的伸缩性较弱,故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或:支持小明的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜,但仍然有一定程度的伸缩性,故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100
(13)ACD
(14)氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量,确保主动运输的正常进行
【分析】1.被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸,特例...2.主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐:大分子物质的跨膜运输,需能量。
【详解】(1)生物体内的无机盐大多数以离子的形式存在,少数以化合物的形式存在。
(2)铜离子进出细胞没有消耗能量、需要载体蛋白,因此方式为协助扩散。
故选B。
(3)铜离子进出细胞从高浓度运至低浓度,需要转运蛋白的协助,不消耗能量,故为协助扩散。
(4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质,则要穿过1层细胞膜、2层线粒体膜,一共3层膜。
(5)Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行,会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,而线粒体嵴是第三阶段电子传递链的场所,因此有氧呼吸中电子传递链过程无法正常进行。
故选D。
(6)FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白,蛋白质的合成场所是核糖体。
(7)增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化,可以提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”。
(8)植物细胞在高浓度的溶液中会发生质壁分离,外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水,发生质壁分离。
故选C。
(9)上图左图中A→B段,原生质体体积减小,细胞液浓度增大,说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐减弱;随着原生质体的收缩,
(10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中,细胞才会出现质壁分离现象,说明质膜具有物质进出的能力,能保护细胞内部,使得外界蔗糖不能进入细胞内,细胞失水发生质壁分离,此过程中没有体现细胞间的信息交流。
故选①②。
(11)初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度,细胞会失水,出现质壁分离现象,原生质体相对体积减小;但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-,导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况,细胞吸水,出现质壁分离复原现象,原生质体体积逐渐增加。
(12)支持小红的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,因为细胞壁的伸缩性较弱,故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或:支持小明的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜,但仍然有一定程度的伸缩性,故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100。
(13)A、a的吸收与氧气浓度无关,说明不需要细胞呼吸为其提供能量,a可能是自由扩散,也可能是协助扩散,A错误;
B、人体红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,也可以用该图中的a表示,B正确;
C、若为协助扩散,由于载体蛋白的数量有限,洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中可能存在饱和点,若为自由扩散,当里外浓度相等时,进出平衡,也不再吸收,C错误;
D、洋葱表皮细胞吸收物质b的方式为主动运输,主动运输不受浓度的限制,因此速率会达到饱和的原因是受到能量和载体蛋白数量的影响,D错误。
故选ACD。
(14)氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量,确保主动运输的正常进行,因此右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0。
3.光学显微镜是中学生最常用的实验仪器,图1为其示意图,字母a~h为显微镜不同结构。图2为光学显微镜下观察到的蚕豆叶表皮细胞,其中乙为甲图中所指细胞图像。
(1)从甲切换到乙的操作顺序是 (选择正确的编号并排序)。
①向右上方移动装片
②向左下方移动装片
③转动b切换至高倍镜
④转动c切换至高倍镜
⑤调节f
⑥调节g
(2)若乙图像过暗,可以调节图1中的 (从a~h中选择)。
(3)下列关于显微镜的叙述错误的是_____(多选)。
A.显微镜镜头由低倍镜转换成高倍镜,视野中观察到的细胞数目增多
B.显微镜镜头由高倍镜转换成低倍镜,视野变暗
C.在显微镜下观察到细胞质流动方向是顺时针,实际上细胞质流动方向是逆时针
D.显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中可以观察到64个气孔,若目镜不变,则物镜换成40×时,视野中可检测到气孔数目为16个
(4)小明同学观察洋葱表皮细胞时在低倍镜、高倍镜下均发现视野中有一个异物(如图中箭头所示),移动装片后发现异物不动,推测异物可能存在于图1中的 (从a~h中选择)。
(5)植物细胞能够发生质壁分离的原因是 。进行质壁分离观察时,可采用多次 的操作方法,使表皮细胞浸润在30%蔗糖中。
(6)将已经发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,在显微镜下观察到的变化是______(单选)。
A.液泡的颜色逐渐变浅
B.细胞吸水直至涨破
C.原生质层与细胞壁间隙变大
D.细胞体积明显变小
(7)若在实验中使用50%的蔗糖进行多次处理,实验结果为______(单选)。
A.无法质壁分离
B.可以质壁分离,不能正常复原
C.可以质壁分离,可以复原
D.可以质壁分离,并且自动复原
(8)若实验室没有紫色洋葱,只有白色洋葱,其表皮在显微镜下呈无色透明,想要利用白色洋葱作为实验材料观察到明显的质壁分离现象,可以对实验进行怎样的改进? 。
为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;班氏试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(9)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入 试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有 (填序号)。
①试管②滴管③量筒④酒精灯⑤显微镜
(10)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加 ,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是 。
【答案】(1)①③⑥
(2)e或h
(3)ABCD
(4)a
(5) 内因:原生质层收缩性大于细胞壁;外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度 引流
(6)A
(7)B
(8)向蔗糖溶液中滴入一些红色色素溶液
(9) 双缩脲 ①②③
(10) 碘液 种子萌发过程中呼吸作用消耗了胚乳中的有机物
【分析】图中a是目镜,b是转换器,c是物镜,d是压片夹,e是光圈(遮光器),f是粗准焦螺旋,g是细准焦螺旋,h是反光镜。
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离,当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
【详解】(1)从甲切换至乙,是从低倍镜换至高倍镜,首先移动装片至视野中央,图中要观察的细胞位于右上方,在显微镜下是上下左右相反的图像,所以应该向①右上方移动装片,在③转动转换器b至高倍镜,高倍镜观察只能调节细准焦螺旋g使图像清晰,所以正确的操作顺序是①③⑥。
(2)如果若乙图像过暗,可以调节图1中的h反光镜和e光圈(使用大光圈)。
(3)A、显微镜镜头由低倍镜转换成高倍镜,视野中观察到的细胞数目减少,A错误;
B、显微镜由高倍镜转换成低倍镜,视野变亮,B错误;
C、显微镜下观察到细胞质流动方向是顺时针,由于上下左右的方向都相反,所以实际上细胞质流动的方向是顺时针,C错误;
D、显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中可以观察到64个气孔,若目镜不变,则物镜换成40×时,面积放大了42=16倍,所以观察到的细胞数目为64÷16=4个,D错误。
故选ABCD。
(4)小明同学观察洋葱表皮细胞时在低倍镜、高倍镜下均发现视野中有一个异物,所以异物没有在物镜上,移动装片后发现异物不动,异物不再装片上,因此异物位于目镜a上。
(5)由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。即质壁分离的原因有内因原生质层收缩性大于细胞壁,外因外界溶液浓度大于细胞液浓度。
进行质壁分离观察时,多次采用引流法可使表皮细胞充分浸润于蔗糖溶液中,即在装片的一侧滴加蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸,重复多次。
(6)将已经发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,细胞发生质壁分离后的复原。
A、由于细胞吸收水分,导致细胞液浓度降低,颜色逐渐变浅,A正确;
B、由于植物细胞有细胞壁,有保护和支撑的作用,不会吸水涨破,B错误;
C、由于原生质层体积变大,所以原生质层与细胞壁间隙变小,C错误;
D、细胞吸收水分, 同时细胞壁有保护和支撑的作用,细胞体积不会明显变大或变小,D错误。
故选A。
(7)若在实验中使用50%的蔗糖进行多次处理,会导致植物细胞失水过多死亡,可以发生质壁分离,但不能复原。
故选B。
(8)想要利用白色洋葱作为实验材料观察到明显的质壁分离现象,可以向蔗糖溶液中滴入一些红色色素溶液,由于色素不会进入植物细胞,因此如果发生了质壁分离,红色面积会扩大。
(9)蛋白质和双缩脲反应生成紫色,因此为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入双缩脲试剂,该实验不需要使用显微镜和水浴,所以只需要①试管、②滴管、③量筒。
(10)碘液可以将淀粉染成蓝色,因此为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加碘液进行观察。
胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小,由此可得出的结论是种子萌发过程中呼吸作用消耗了胚乳中的有机物。
4.物质可以通过不同方式被细胞吸收利用,回答下列问题:
(1)①植物的根细胞能通过K+载体蛋白吸收K+。若抑制根细胞呼吸会使其吸收K+的速率 。
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法判断
②说明通过载体蛋白吸收K+的方式是 。
(2)将黑藻叶肉细胞置于一定浓度的某溶液中,在显微镜下观察到的现象如图所示。下列关于细胞甲的叙述正确的是____________。
A.即使该细胞的原生质体体积不再继续变化,细胞内仍然有水分子的进出
B.发生质壁分离后的细胞,放在清水中一定能发生复原
C.此时该细胞的细胞液浓度等于该外界溶液浓度
D.若该溶液是KNO3溶液,细胞甲的液泡体积可能将要变大
(3)新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖,这两种物质被吸收到血液中的方式分别是________。
A.胞吐、主动运输 B.胞吞、主动运输
C.主动运输、胞吞 D.主动运输、主动运输
(4)蔗糖不能透过人红细胞的细胞膜。将人的红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中,一段时间后细胞形态发生的变化是________。
A.皱缩、涨破 B.涨破、皱缩 C.皱缩、皱缩 D.膨胀、膨胀
肠腔中的葡萄糖经小肠上皮细胞吸收进入血液由两种特异性转运蛋白——SGLT1 和GLUT2 共同完成,如下图所示。SGLT1从肠腔中逆浓度梯度转运葡萄糖,小肠上皮细胞内的葡萄糖再经GLUT2 转运进入组织液,然后进入血液。但是,当肠腔中葡萄糖浓度较高时,上皮细胞吸收和输出葡萄糖都由GLUT2 参与转运。
(5)GLUT2 参与的葡萄糖跨膜转运方式是 。
(6)由图可知,Na+-K+-ATP 酶、SGLT1主动转运物质时所需能量分别来自 、 。
【答案】(1) B 主动运输
(2)AD
(3)B
(4)A
(5)协助扩散
(6) ATP水解释放的能量 Na+浓度差
【分析】据图分析,葡萄糖通过SGLT1,运输方向是逆浓度梯度进行,需要转运蛋白,属于主动运输;葡萄糖通过GLUT2,运输方向顺浓度梯度,需要转运蛋白,不需要能量,属于协助扩散。
【详解】(1)①植物的根细胞能通过K+载体蛋白吸收K+,属于主动运输,主动运输需要消耗能量,若抑制根细胞呼吸,能量产生减少,吸收K+的速率下降。
故选B。
②植物的根细胞能通过K+载体蛋白吸收K+,消耗能量,属于主动运输。
(2)A、只要是活细胞,无论浓度大小,细胞内都会有水分子的进出,A正确;
B、细胞发生质壁分离较长时间,细胞可能会死亡,再放在清水中就不能发生复原,B错误;
C、图中的现象为质壁分离现象,此时可能正处于质壁分离过程中,细胞液浓度小于该外界溶液浓度,此时可能处于质壁分离复原过程中,细胞液浓度大于该外界溶液浓度,此时也可能细胞液浓度等于该外界溶液浓度,处于动态平衡过程,C错误;
D、若该溶液是KNO3溶液,细胞会先发生质壁分离,后自动复原并继续吸收水分,细胞甲的液泡体积可能将要变大,D正确。
故选AD。
(3)免疫球蛋白为大分子物质,吸收到血液中的方式为胞吞,吸收半乳糖需要消耗ATP,为主动运输。
故选B。
(4)蔗糖不能透过人红细胞的细胞膜。将人的红细胞浸入高浓度的蔗糖溶液,细胞会发生渗透失水皱缩,人的红细胞在蒸馏水中,会发生渗透吸水涨破。
故选A。
(5)据图分析,葡萄糖通过GLUT2 顺浓度运输,运输方式为协助运输。
(6)据图分析,Na+-K+-ATP 酶可以水解ATP为主动转运提供能量,据图可知,SGLT1 主动转运物质时所需能量来自Na+浓度差。
5.海水稻有吸收盐分改良土壤的作用。下图是海水稻根细胞耐盐碱性相关的生理过程示意图。
(1)据图分析,海水稻根细胞吸收水的方式是 (编号选填),其 (需要/不需要)能量。海水稻分泌抗菌蛋白的方式是 (编号选填), (需要/不需要)消耗能量。
①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞 ⑤胞吐
(2)据图分析,Na+进、出海水稻根细胞的方式 (相同/不相同),理由是 。
(3)物质能选择性透过细胞膜的物质基础是 。
(4)据图分析海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因( )
A.海水稻可以将Na+排出细胞 B.细胞外的Na+进入细胞
C.海水稻可以将Na+运入液泡 D.细胞外的H₂O可以进入细胞
研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下,水稻根尖细胞所含内容物的相关数据,结果如图所示:
(5)若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫,据图可知,随着NaCl溶液浓度的升高,该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同:前者主要是 ,后者主要是 。
(6)科研人员利用不同浓度的NaCl溶液对盐敏感水稻(IR29)和海水稻的不同品种(FL478、JX99和Pokkali)进行盐胁迫,测定可溶性糖的含量,结果如图所示:
盐敏感水稻和海水稻不同品种经不同质量分数的NaCl溶液胁迫后的可溶性糖含量据图可知,最不适合种植在盐碱地的水稻品种是 。可知与普通水稻相比,海水稻能在盐碱地生长良好,原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。
(7)现有配制好的一定浓度的蔗糖溶液,若要验证该结论,可设计如下实验进行验证(简单写出实验思路即可)
实验思路: ;
实验结果: 。
【答案】(1) ①② 不需要 ⑤ 需要
(2) 不相同 Na+进入细胞属于协助扩散,而Na+出细胞是主动运输
(3)转运蛋白
(4)AC
(5) 提高细胞内无机盐的相对浓度 大幅度提高细胞内可溶性糖浓度
(6)FL478
(7) 实验思路:将海水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞置于该浓度的蔗糖溶液,进行质壁分离实验,观察对比两种细胞发生质壁分离的时间及程度 实验结果:海水稻根成熟区细胞发生质壁分离时间较长,同时程度较小
【分析】物质跨膜运输的方式有被动运输和主动运输,被动运输包括自由扩散和协助扩散,自由扩散的特点是顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白和能量;协助扩散的特点是顺浓度梯度,需要转运蛋白的协助,不需要消耗能量;主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白的协助,也需要消耗能量。
【详解】(1)从图中看出,水可以通过细胞膜直接进入细胞,这是自由扩散,同时还可以通过细胞膜上的通道蛋白进入细胞,这是协助扩散。故选①②。二者都属于被动运输,从高浓度向低浓度扩散,不消耗能量;海水稻分泌抗菌蛋白的方式是胞吐⑤,需要消耗能量;
(2) Na+进入细胞是从高浓度向低浓度扩散,属于协助扩散,而Na+出细胞的方式是主动运输,二者不同;
(3)物质能选择性透过细胞膜的物质基础是转运蛋白,一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,所以物质能选择性透过细胞膜;
(4)A、海水稻将Na+排出细胞可以减少Na+对细胞的伤害,所以海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性,A符合题意;B、细胞外的Na+进入细胞会对细胞造成伤害,不是海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因,B不符合题意;C、海水稻可以将Na+运入液泡,可以降低细胞质基质中Na+浓度,是海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因,C符合题意;D、细胞外的H₂O可以进入细胞不是海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因,D不符合题意。故选AC;
(5)分析图可知,当NaCl溶液浓度低于150mmol/L时(低盐胁迫),随着NaCl溶液浓度的升高,根尖细胞内无机盐的浓度逐渐增加;当NaCl溶液浓度高于150mmol/L时(高盐胁迫),随着NaCl溶液浓度的升高,根尖细胞内可溶性糖浓度大幅度增加,可见该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同,前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度,后者主要是大幅度提高细胞内可溶性糖浓度;
(6)分析题图,在不同浓度的NaCl浓度下,FL478细胞中可溶性糖含量最低,所以最不适合种植在盐碱地;
(7)根据实验目的,可知变量为水稻品种(海水稻、普通水稻),故可将海水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞置于该浓度的蔗糖溶液,进行质壁分离实验,观察对比两种细胞发生质壁分离的时间及程度,由于海水稻细胞液浓度较高,所以海水稻根成熟区细胞发生质壁分离的时间较长,同时程度较小。
题型6:能量与代谢
1.光合作用是自然界最伟大的能量转化奇迹,绿色植物通过叶绿素捕获阳光,将二氧化碳和水转化为氧气与有机物,成为地球生命的基础。这一过程不仅维系着生态平衡,更隐藏着精妙的分子机制。下图1是叶绿体的模式图,图2表示光合作用的部分过程,图3表示在密闭小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请据图和所学知识回答下列问题:
(1)光合作用中涉及到的色素位于图1中的结构______上(单选)。
A.① B.② C.③ D.④
(2)以下颜色光的中,植物最难利用的是______(单选)。
A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.白光
(3)图2所示的过程是 (光/碳)反应,图乙中编号①所示的过程称为 (CO2固定/C3还原/C5再生)。
(4)若光照突然停止,则图乙中含量可能会增加的物质是______(单选)。
A.CO2 B.C3 C.C5 D.CH2O
(5)光合作用是地球上最重要的能量转换过程,在光反应和碳反应过程中所涉及到的能量转换包括______(多选)。
A.光能转变为活跃的化学能
B.活跃的化学能转变为稳定的化学能
C.稳定的化学能转变为活跃的化学能
D.稳定的化学能转变为光能
(6)图3表示的是植物的 (净光合/实际光合)速率。考虑到植物对光的需求,请推测,图3中所示的植物 (a/b)更有可能为阴生植物。
(7)分析图3可知,植物a和植物b的呼吸作用速率之比及Z点处的实际光合作用速率之比分别为______(多选)。
A.呼吸作用之比为2∶1
B.呼吸作用之比为1∶2
C.实际光合作用之比为8∶6
D.实际光合作用之比为10∶7
【答案】(1)C
(2)B
(3) 碳 CO2固定
(4)B
(5)AB
(6) 净光合 b
(7)AD
【分析】图1分析,①为叶绿体外膜,②为叶绿体内膜,③是类囊体膜,④为叶绿体基质;图2分析,①是二氧化碳固定,②为三碳酸还原;图3分析,图示为植物a和b净光合速率和光照强度之间的关系。
【详解】(1)光合作用中涉及到的色素位于图1中的结构③类囊体膜上,可以吸收、传递和转化光能,C正确。
故选C。
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素主要吸收蓝紫光,两类色素都几乎不吸收绿光,因此植物最难利用的是绿光,B正确。
故选B。
(3)图2所示的过程消耗二氧化碳,形成糖类等有机物,是碳反应过程。图乙中编号①为二氧化碳和C5反应生成C3,为CO2固定过程。
(4)若光照突然停止,光反应产生的ATP和NADPH减少,C3的还原减弱,但C3的合成基本不变,所以C3含量增加,同理,C5的消耗基本不变,但C5的合成减少,故C5含量减少,CO2的消耗减少,有机物(CH2O)的产生减少,B正确。
故选B。
(5)光反应过程中,光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能,碳反应过程中ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能,AB正确。
故选AB。
(6)图示曲线的纵坐标为二氧化碳的吸收量,二氧化碳的吸收代表植物的净光合速率。b植物对应的光饱和点和光补偿点都较小,阴生植物所处环境光照强度较弱,因此图3中所示的植物b更有可能为阴生植物。
(7)结合图示分析,当光照强度为0时,单位时间二氧化碳的释放量就代表呼吸速率,a的呼吸速率为2,b的呼吸速率为1,呼吸作用之比为2∶1;实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率,Z点处b的净光合速率为6,a的净光合速率为8,因此a的实际光合速率为8+2=10,b的实际光合速率为6+1=7,实际光合作用之比为10∶7,AD正确。
故选AD。
2.癌细胞
研究发现,乳酸不仅是关键的能量载体,还是癌细胞重要的营养来源。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,并释放大量乳酸,用于满足快速生长的能量需求。羧酸转运蛋白(MCT)是癌细胞膜上同向转运乳酸和H⁺的跨膜蛋白。癌细胞大量摄取葡萄糖,生成乳酸,通过MCT4将乳酸和H⁺运出细胞,随后乳酸又被邻近的癌细胞摄取,作为主要的能量供给物质,并进入线粒体进一步氧化分解,癌细胞的代谢过程如图1所示。图2为图1中部分膜结构的放大图。
(1)下列有关细胞呼吸与ATP 的叙述,错误的是 。
A.ATP、DNA 和磷脂的组成元素相同
B.ATP 脱去2个磷酸基团后是 RNA 的基本单位之一
C.细胞呼吸产生的能量全部直接用于各种生命活动
D.ATP与ADP 快速转化依赖于酶催化作用的高效性
(2)植物叶绿体的哪个结构中也存在类似图2中的ATP合酶?
A.叶绿体基质 B.类囊体膜 C.叶绿体外膜 D.叶绿体内膜
(3)根据图1中的信息可以推断, GLUT是 。
A.载体蛋白 B.受体 C.酶 D.抗体
(4)与细胞膜上 MCT 蛋白数量变化有关的细胞器是 。(编号选填)
(5)下列不可能是组成MCT蛋白的成分是 。(编号选填)
(6)图1中, 过程②、③分别表示 、 。
(7)图1中,能产生ATP的场所有 (编号选填),图2中结构a是 (编号选填)。
①细胞质膜 ②细胞质基质 ③线粒体外膜 ④线粒体内膜 ⑤线粒体基质
(8)结合题干信息和图1分析,下列推测正确的是 。(多选)
A.GLUT在癌细胞膜上的数量比在正常细胞膜上少
B.在有氧气参与下肿瘤细胞线粒体中葡萄糖可被氧化分解形成H₂O和CO₂
C.MCT4将癌细胞内过多的乳酸转运至细胞外,导致癌细胞外环境pH值降低
D.MCT1、MCT4参与肿瘤细胞间能量物质的分配,以适应快速增殖对能量的需要
(9)若要研制药物抑制癌细胞的异常代谢途径,图1的①~⑦过程中,适合作为药物作用位点的有 (填过程编号)。
【答案】(1)C
(2)B
(3)A
(4)①②④
(5)④
(6) 细胞呼吸的第一阶段/葡萄糖的初步分解 有氧呼吸的第二阶段
(7) ② ④⑤ ④
(8)AB
(9)⑤⑥⑦
【分析】图1分析:
据图1分析,过程①是葡萄糖在GLUT的协助下进入细胞;过程②是细胞呼吸的第一阶段葡萄糖的初步分解,生成丙酮酸和NADH;过程③是有氧呼吸的第二阶段,在有氧气的情况下,丙酮酸进入线粒体,跟水反应,脱去CO2,产生NADH;过程④是有氧呼吸的第三阶段,NADH和氧气结合,生成水和释放大量的能量; 过程⑤是无氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和NADH在无氧的条件下产生乳酸;过程⑥是癌细胞通过MCT4将乳酸和H+运出细胞; 过程⑦是乳酸又被邻近的癌细胞摄取,作为主要的能量供给物质,并进入线粒体进一步氧化分解。
【详解】(1)A、ATP、DNA 和磷脂的元素组成都是C、H、O、N、P,A正确;
B、ATP 脱去2个磷酸基团后生成腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA的基本单位之一,B正确;
C、呼吸作用产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分能量储存在ATP,ATP可直接为各项生命活动提供能量,C错误;
D、ATP与ADP在常温常压下快速转化,依赖于酶的特性——高效性,D正确。
故选C。
(2)据图2可知,ATP合酶催化ATP合成。类囊体是进行光合作用光反应的场所,光反应合成ATP,因此类囊体膜存在类似图2中的ATP合酶,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)据图可知,在GLUT的协助下,葡萄糖进入细胞,因此GLUT是载体蛋白,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)细胞膜上MCT蛋白是癌细胞膜上的跨膜蛋白,其合成过程是在核糖体上合成多肽链,经过内质网(②)和高尔基体(④)的加工,再发送至细胞膜,需要线粒体(①) 提供能量,①②④符合题意,③⑤⑥不符合题意。
故选①②④。
(5)组成MCT蛋白的基本单位为氨基酸,组成蛋白质的氨基酸结构特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。④中氨基和羧基没有连在同一个C上,不属于构成蛋白质的氨基酸,④符合题意,①②③不符合题意。
故选④。
(6)据图1可知,过程②是细胞呼吸的第一阶段,发生葡萄糖的初步分解,产生丙酮酸、NADH和ATP。过程③是有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水反应,生成CO2、NADH和ATP。
(7)有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段产生ATP,场所是②细胞质基质;有氧呼吸第二、三阶段也产生ATP,场所分别是⑤线粒体基质、④线粒体内膜,②④⑤符合题意,①③不符合题意。
故选②④⑤。
图2中结构a是能产生ATP的生物膜,对应的结构是线粒体内膜,④符合题意,①②③⑤不符合题意。
故选④。
(8)A、癌细胞代谢旺盛,需要大量的葡萄糖分解提供能量,因此癌细胞表面的GLUT的数量明显较多,A错误;
B、葡萄糖先在细胞质基质中进行分解,形成丙酮酸后才能进入线粒体进一步被氧化分解, B错误;
C、MCT4将癌细胞内过多的乳酸和H+转运至细胞外,导致癌细胞外环境pH值降低,C正确;
D、癌细胞代谢旺盛,需要大量的能量,MCT1、MCT4参与肿瘤细胞间能量物质的分配,以适应快速增殖对能量的需要,D正确。
故选AB。
(9)乳酸不仅是关键的能量载体,还是癌细胞重要的营养来源,因此可以抑制⑤、⑥、⑦这三个过程,从而抑制癌细胞的异常代谢途径,药物作用位点的有⑤⑥⑦。
6.I.随着核能在医学、工业等领域的应用,电离辐射损伤时有发生。研究表明,线粒体是电离辐射损伤的重要靶点之一。图1为人成纤维细胞有氧呼吸过程示意图,其中①、②、③、④表示过程,A、B、C为中间产物,I、Ⅱ、Ⅲ、IV为电子传递链上关键的酶复合物。
(1)据图1分析,物质A是 ,物质B是 ,过程③是 。
(2)过程①-④中,产生ATP最多的是 。(编号选填)
(3)结合图1,下列关于细胞呼吸过程的叙述正确的是 。
A、有氧呼吸的过程只在细胞质基质中进行
B、葡萄糖、淀粉、麦芽糖可直接进入细胞进行有氧呼吸
C、有氧呼吸过程中以热能形式散失的能量对机体没有意义
D、无氧条件下,过程①仍能进行
(4)电离辐射造成细胞呼吸速率下降。结合图1分析可能原因是 (编号选填)
①破坏酶复合物结构 ②电子传递效率下降·③影响了丙酮酸进入线粒体 ④乙酰辅酶A生成减少
II.进一步研究表明,细胞内某些关键蛋白(如Clock蛋白)缺失会影响细胞呼吸速率。研究人员以小鼠成纤维细胞为研究对象,探究了Clock蛋白缺失对细胞呼吸的影响及机制,结果如图2所示。
注:ECAR:细胞外酸化速率,可表征细胞糖酵解能力;Clockwt:野生型,即正常含有Clock蛋白的成纤维细胞;ClockC195S:Clock蛋白缺失的成纤维细胞;*代表与对照组存在显著性差异
(5)Clock蛋白缺失会影响细胞呼吸速率。请根据图2,结合已学分析其可能的机理 。
【答案】(1) 丙酮酸 乙酰CoA 三羧酸循环
(2)④
(3)D
(4)①②③④
(5)lock蛋白缺失的成纤维细胞的ECAR水平降低,表示其糖酵解能力下降,且NAD+水平下降,影响NADH的合成
【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】(1)据图1分析,物质A是细胞呼吸第一阶段的产物,表示丙酮酸;物质B是乙酰CoA,过程③是三羧酸循环。
(2)过程①-④中,产生ATP最多的是有氧呼吸第三阶段,该阶段[H]与氧气结合生成水,对应图中的④。
(3)A、有氧呼吸的过程主要是在线粒体,A错误;
B、淀粉、麦芽糖不能直接被细胞吸收利用,不能直接进入细胞进行有氧呼吸,B错误;
C、有氧呼吸过程中以热能形式散失的能量有利于维持温度,对于机体具有重要意义,C错误;
D、无氧条件下,过程①由葡萄糖分解为丙酮酸的过程仍能进行,D正确。
故选D。
(4)线粒体是电离辐射损伤的重要靶点之一,电离辐射造成细胞呼吸速率下降,原因可能是破坏酶复合物结构 、电子传递效率下降·、影响了丙酮酸进入线粒体 、乙酰辅酶A生成减少。
故选①②③④。
(5)结合图2可知,与野生型细胞相比,lock蛋白缺失的成纤维细胞的ECAR水平降低,表示其糖酵解能力下降,且NAD+水平下降,影响NADH的合成,故Clock蛋白缺失会影响细胞呼吸速率。
7.水稻光呼吸
科学研究发现植物在光照条件下,进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用。发生光呼吸时,叶肉细胞中 O₂与 CO₂竞争性结合五碳化合物(C₅),O₂与 C₅结合后经一系列反应释放CO₂。光呼吸相对于光合作用是一个损耗能量的副反应。图1中的实线所示为水稻光呼吸和光合作用的关系。
(1)“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较,它们的主要相同点是 。(编号选填)①需在光下进行 ②需要酶催化 ③产生ATP ④需要O₂ ⑤产生CO₂
由图可知,Rubisco酶具有“两面性”,CO₂浓度较高时,该酶参与碳反应,催化C₅与CO₂反应,完成光合作用;O₂浓度较高时,该酶参与光呼吸,催化C₅与O₂反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂。
(2)Rubisco 酶的存在场所为 (编号选填), Rubisco 酶既可催化C₅与CO₂反应,也可催化 C₅与O₂反应,这与酶的专一性“相矛盾”,其“两面性”可能因为在不同环境中酶 发生变化导致其功能变化。①类囊体 ②细胞质基质 ③叶绿体基质 ④线粒体
资料显示:“正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%”。
(3)据图及所学信息判断,这里的“光合产物”是指 。(编号选填)①(CH₂O) n ②水 ③O₂ ④H₂O₂
(4)提高水稻产量需降低光呼吸。小萌同学提出了如下减弱光呼吸,提高农作物产量的措施,其中不能达到目的措施是 (编号选填),理由是 。①适当降低温度 ②适当提高CO₂浓度
(5)光呼吸途径的存在是植物进化的结果,它能保证自然状态下当环境变化导致气孔关闭时光合作用原料的供应。由图1可知该保障机制提供的原料来自 。
A.有氧呼吸的产物 B.外界气体的吸收
C.氨基酸转换过程中的产物 D.无氧呼吸的产物
(6)当植物气孔关闭时,光合作用中光反应产物ATP 会积累在叶绿体中对植物造成伤害,由此推测光呼吸对植物的另一个积极意义可能是 。
科研者创建了一条新的“光呼吸支路”并成功将其导入到水稻叶绿体中,如图 71中虚线所示途径,并检测了改造后水稻的光合作用速率的变化,结果如图2。
(7)据图1、图2分析,增加光呼吸支路对水稻光合速率的影响及可能原因合理的是 。(多选)
A.在低光照强度下,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率无明显影响
B.随着光照强度的增加,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率增长较快
C.光呼吸支路的建立,直接增加了叶绿体内 CO₂的来源,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
D.光呼吸支路的建立,直接促进了光反应的速率,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
【答案】(1)②④⑤
(2) ③ 空间结构
(3)①
(4) ① 适当降低温度会使光合作用和呼吸作用(包括光呼吸)相关酶的活性都受到影响,无法确定对光合作用和光呼吸影响的程度大小,不一定能达到降低光呼吸、提高农作物产量的目的
(5)C
(6)消耗光反应产生的多余ATP,避免其积累对植物造成伤害
(7)ABC
【详解】(1)“光呼吸”是植物在光照条件下,叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合五碳化合物(C5),O2与C5结合后经一系列反应释放CO2,且光呼吸相对于光合作用是一个损耗能量的副反应;“有氧呼吸”是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解产生CO2和水,同时释放大量能量的过程。
①“光呼吸”需在光下进行,而“有氧呼吸”有光无光均可进行,所以①不是相同点;
②“光呼吸”和“有氧呼吸”都需要酶催化,因为生物体内的化学反应几乎都需要酶的参与,所以②是相同点;
③“光呼吸”是损耗能量的副反应,不产生ATP,“有氧呼吸”会产生ATP,所以③不是相同点;
④“光呼吸”需要O2,“有氧呼吸”也需要O2,所以④是相同点;
⑤“光呼吸”会产生CO2,“有氧呼吸”也会产生CO2,所以⑤是相同点。
综上所述,“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较,它们的主要相同点是②④⑤;
(2)Rubisco酶参与光合作用的碳反应,而碳反应的场所是叶绿体基质,所以Rubisco酶的存在场所为③叶绿体基质。Rubisco酶既可催化C5与CO2反应,也可催化C5与O2反应,这与酶的专一性“相矛盾”,其“两面性”可能因为在不同环境中酶的空间结构发生变化导致其功能变化,因为酶的活性和功能与酶的空间结构密切相关,环境条件改变可能影响酶的空间结构,进而影响其催化功能;
(3)光合作用的产物主要是有机物(CH2O)n,资料显示“正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25~30%”,这里的“光合产物”指的是有机物(CH2O)n,所以选①;
(4)①适当降低温度,会影响光合作用和呼吸作用相关酶的活性,光合作用和呼吸作用(包括光呼吸)都会减弱,不一定能达到降低光呼吸、提高农作物产量的目的,因为无法确定温度对光合作用和光呼吸影响的程度大小;②适当提高CO2浓度,根据题干中Rubisco酶的“两面性”,CO2浓度较高时,该酶参与碳反应,催化C5与CO2反应,完成光合作用,从而减少光呼吸,有利于提高农作物产量。即适当提高CO₂浓度通达到减弱光呼吸,提高农作物产量的目的,而适当降低温度不通达到目的;
(5)因为光呼吸通过乙醇酸生成甘氨酸,然后甘氨酸转变为丝氨酸的过程中释放出CO2,这是与正常途径相比独特的地方C正确,ABD错误。
故选C。
(6)当植物气孔关闭时,光合作用中光反应产物ATP会积累在叶绿体中对植物造成伤害,而光呼吸可以消耗光反应产生的多余ATP,从而避免其对植物造成伤害,所以光呼吸对植物的另一个积极意义可能是消耗光反应产生的多余ATP,避免其积累对植物造成伤害;
(7)A、从图2可以看出,在低光照强度下,改良水稻和野生水稻的光合作用速率曲线基本重合,说明在低光照强度下,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率无明显影响,A正确;
B、随着光照强度的增加,改良水稻的光合作用速率曲线斜率较大,增长较快,而野生水稻增长相对较慢,所以随着光照强度的增加,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率增长较快,B正确;
C、光呼吸支路的建立,可能使一些物质转化为二氧化碳,直接增加了叶绿体内CO2的来源,二氧化碳是光合作用的原料,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率,C正确;
D、光呼吸支路主要是影响二氧化碳的供应等,而不是直接促进光反应的速率,D错误。
故选ABC。
题型7:细胞的生命进程
1.胭脂鱼是我国二级水生保护动物。图1显示胭脂鱼细胞内结构的亚显微结构。图2显示了胭脂鱼淋巴细胞的细胞核在一个细胞周期中的变化,I-IV为细胞周期不同阶段,X1-X4为细胞不同状态。
(1)据题中及图1信息,图1中的膜结构X是____________。
A.内质网膜 B.溶酶体膜 C.液泡膜 D.核膜
(2)膜结构X的主要物质组成是 。
(3)据图1所示,核糖体亚单位穿过膜结构X的运输方式属于___________。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.渗透
(4)下图中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是___________。
A.a和b为一个细胞周期
B.c段结束DNA含量增加一倍
C.遗传物质平分一般发生在d段
D.b和c为一个细胞周期
(5)对图2所示细胞周期各阶段时长关系的推测,正确的是___________(多选)
A.I阶段>Ⅲ阶段
B.GI期+I阶段>II阶段
C.G1期+I阶段>IV阶段
D.G1期+I阶段>II阶段+III阶段+IV阶段
(6)为了清晰观察计数胭脂鱼体细胞中染色体的数目,应该选择___________进行观察。
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
(7)细胞分化在生物界中普遍存在,下列关于胭脂鱼细胞分化的叙述中正确的是___________。
A.细胞分化的过程涉及细胞内遗传物质的改变
B.细胞分化一定是不可逆的,一直保持分化后的状态
C.细胞分化是多细胞生物发育的基础之一
D.分化产生的不同组织细胞内的mRNA完全不同
(8)细胞衰老是一种常见的生物学现象,从细胞学的角度进行分析,这个过程中不会出现的变化是___________。
A.细胞内膜结构流动性减小
B.细胞保持旺盛的分化能力
C.细胞内酶的活性降低
D.细胞内呼吸速率减慢
(9)根据细胞有丝分裂的过程,写出图2中X1和X3两种状态细胞内的核DNA含量差异,据图2描述两种状态细胞核的形态差异;并分别解释这些差异的意义: 。
【答案】(1)D
(2)脂质和蛋白质
(3)C
(4)D
(5)ABCD
(6)B
(7)C
(8)B
(9)X3细胞内核DNA含量是X1状态的两倍;X3有成形的细胞核,X1无核膜、核仁消失、无成形细胞核;便于细胞内遗传物质平均分配到两个子细胞,保证亲代和子代之间遗传性状的稳定性。
【分析】分析图1:图1是细胞核的部分亚显微结构,其中核糖体亚单位通过核孔出来,且需要消耗能量。
【详解】(1)ABCD、图中膜上含有核孔,所以该膜结构是核膜,D正确,ABC错误。
故选D。
(2)膜的主要成分是脂质和蛋白质。
(3)核糖体亚单位穿过核膜时需要消耗ATP,所以其运输方式是主动运输,C正确,ABD错误,
故选C。
(4)A、一个细胞周期应先是分裂间期、后是分裂期,图中的一个细胞周期可用a和b表示、也可用c和d表示,A正确;
B、c段为分裂间期,此期间发生了DNA的复制,该阶段结束时DNA含量增加一倍,B正确;
C、d段为分裂期,而遗传物质的平均分配一般发生在分裂期,C正确;
D、一个细胞周期应先是分裂间期、后是分裂期,图中的一个细胞周期可用a和b表示、也可用c和d表示,b和c不可表示一个细胞周期,D错误。
故选D。
(5)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(前、中、后、末),G1期+I阶段代表间期,Ⅱ阶段+Ⅲ阶段+IV阶段代表分裂期。分裂间期大约占整个细胞周期的90%-95%,持续时间最长,并且根据图2细胞周期各阶段时长关系推测可知:
A、I阶段(代表S和G,期)>Ⅲ阶段(代表后期),A正确;
B、G1期+I阶段(G1期+I期代表间期)>Ⅱ阶段,B正确
C、G1期+I阶段(G1期+I期代表间期)>IV阶段(点末期),C正确
D、G1期+I阶段(G1期+I期代表间期)>Ⅱ阶段+Ⅲ阶段+IV阶段(Ⅱ阶段+Ⅲ阶段+IV阶段代表分裂期),D正确。
故选ABCD。
(6)ABCD、有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的形态和数目的最佳时期,ACD错误,B正确。
(7)A、细胞分化的过程中细胞内遗传物质没有改变,A错误;
B、在生物体内细胞分化是不可逆的,在离体的情况下,提供适宜条件,细胞才可能表现全能性,B错误;
C、细胞分化使细胞的种类增多,功能趋于专门化,是多细胞生物发育的基础之一,C正确;
D、分化产生的不同组织细胞内的mRNA有的相同,有的不同,D错误。
故选C。
(8)A、衰老的细胞,细胞膜通透性功能改变,细胞内膜结构流动性减小,A正确:
B、衰老的细胞,细胞的分化能力弱,B错误;
C、衰老的细胞,细胞内多种酶的活性降低,C正确;
D、衰老的细胞,细胞内呼吸速率减慢,D正确。
故选B。
(9)由图可知,X1是细胞分裂结束后产生的子细胞,X3处于分裂前期。由于间期进行了DNA分子的复制,故X3所含DNA含量是体细胞的两倍,而X1是子细胞,所含DNA含量与体细胞相同,即是X3含量的一半。分裂前期的细胞(X1)核膜、核仁会消失解体,染色质高度螺旋化成染色体,出现纺锤体;分裂完成的子细胞(X5)有核膜、核仁,染色体也变回了染色质。核膜核仁消失,染色体变成染色质后,容易进行一系列行为变化便于细胞内遗传物质平均分配到两个子细胞;在分裂未期染色质重新变回染色体,核膜、核仁重建有利于保证亲代和子代之间遗传性状的稳定性。
X3细胞内核DNA含量是X1状态的两倍;X3有成形的细胞核,X1无核膜、核仁消失、无成形细胞核;便于细胞内遗传物质平均分配到两个子细胞,保证亲代和子代之间遗传性状的稳定性。
2.细胞是构成生物体的结构和功能单位,细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。下图1是玉米细胞的结构示意图,图2是玉米细胞生长调控的过程。
(1)图1玉米细胞中具有双层膜结构的细胞器是 (填序号)。
(2)已知玉米体细胞中含有20条染色体,玉米的体细胞经过两次连续的有丝分裂,形成的子细胞内各有染色体_____。
A.10条 B.20条 C.40条 D.80条
(3)下图中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是_____。
A.a和b为一个细胞周期
B.c段结束DNA含量增加一倍
C.遗传物质平分一般发生在d段
D.b和c为一个细胞周期
(4)图2中M表示的是 ;DNA的复制发生在 。
(5)将玉米的一些组织细胞在一定的外界条件下经过诱导后能长成一株完整的植株,这种技术称为_____。
A.组织培养 B.基因工程
C.营养繁殖 D.细胞分化
(6)人体细胞的有丝分裂过程与玉米细胞的不同之处主要有两个,一是前期纺锤丝由 形成,二是末期在细胞赤道面的位置没有出现 。
(7)玉米的叶肉细胞与根尖细胞虽然都是由同一颗种子萌发形成,但两者在形态结构以及生理功能上完全不同,这是因为 。
(8)细胞的死亡可以分为细胞坏死和细胞凋亡,下列现象中属于细胞凋亡的是_____。
A.噬菌体的侵染导致细菌破裂
B.脑细胞因供氧不足而死亡
C.伤口中溃烂的细胞被手术切除
D.发育过程中蝌蚪尾的消失
细胞的有丝分裂被严格监控,图7显示两个关键的监控检查点。研究发现:①蛋白质X含量在G1期达到最大,在S期及以后降为0;②蛋白质X与Y的结合使细胞通过(G1/S检查点;③蛋白质Z含量在G2期达到最大,在M期及以后降为0,④蛋白质Z与Y的结合使细胞通过(G2/M检查点。
(9)小明同学查知某药物能特异性阻止蛋白质Z的合成,他建议将此药物施加于根尖,使观察根尖细胞有丝分裂时,能看到更多的细胞处于分裂期,专家认为此建议不可行。请根据材料说出理由: 。
【答案】(1)⑤⑥
(2)B
(3)D
(4)细胞分裂期 S期
(5)A
(6)中心体 细胞板
(7)基因的选择性表达(细胞分化)
(8)D
(9)此药物特异性阻止蛋白质Z的合成,则蛋白质Z不能与蛋白质Y结合使细胞通过G2/M检查点,细胞停留在G2期,M期细胞比例下降,不会有更多的细胞处于分裂期
【分析】题图分析,图1为植物细胞的亚显微结构图,其中①为细胞膜、②为液泡、③为染色质、④为高尔基体、⑤为线粒体、⑥为叶绿体、⑦为内质网、⑧为核糖体、⑨为细胞质基质、⑩为核仁、⑪为核膜;
图2为细胞周期示意图,其中G1期为DNA复制前期,主要进行有关蛋白质的合成,S期为DNA合成时期;G2期主要进行有关蛋白质的合成,M期为细胞分裂期。
【详解】(1)图1玉米细胞中具有双层膜结构的细胞器是⑤线粒体、⑥叶绿体。
有丝分裂形成的子细胞所含的染色体数目与亲代细胞相同。玉米的一个细胞中含有20条染色体,连续进行两次有丝分裂后,产生的子细胞中含有的染色体数仍是20条,B正确。
故选B。
A、一个细胞周期应先是分裂间期、后是分裂期,图中的一个细胞周期可用a和b表示、也可用c和d表示,A正确;
B、c段为分裂间期,此期间发生了DNA的复制,该阶段结束时DNA含量增加一倍,B正确;
C、d段为分裂期,而遗传物质的平均分配一般发生在分裂期,C正确;
D、一个细胞周期应先是分裂间期、后是分裂期,图中的一个细胞周期可用a和b表示、也可用c和d表示,b和c不可表示一个细胞周期,D错误。
故选D。
图2为细胞周期示意图,M期为细胞分裂期,S期主要进行DNA的复制。
植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。将玉米的一些组织细胞在一定的外界条件下经过诱导后能长成一株完整的植株,这种技术称为组织培养,A正确。
故选A。
动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞的不同之处主要有两个,一是前期纺锤体由中心体形成,二是末期在细胞赤道板的位置没有出现细胞板。
(2)玉米的叶肉细胞与根尖细胞虽然都是由同一颗种子萌发形成,但由于基因的选择性表达(细胞分化),导致两者在形态结构以及生理功能上完全不同。
(3)A、噬菌体的侵染使细菌破裂,属于细胞坏死,A错误;
B、脑细胞因供氧不足而死亡,属于细胞坏死,B错误;
C、伤口中溃烂的细胞的死亡,属于细胞坏死,C错误;
D、发育过程中蝌蚪尾的消失为正常的生命现象,属于细胞凋亡,D正确。
故选D。
(4)题中显示,蛋白质Z含量在G2期达到最大,说明蛋白质Z在G2期合成,且蛋白质Z与Y的结合使细胞通过G2/M检查点,而后完成细胞分裂过程,可见蛋白质Z的存在是细胞进入M期的条件之一,若按照小明同学的思路,用某药物施加于根尖,进而特异性阻止蛋白质Z的合成,进而使得细胞无法进入分裂期,而使细胞停留在G2期,显然也不能看到更多的细胞处于分裂期的细胞。
3.2019年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞缺氧因子HIF(1α和1β)的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬在内的诸多效应。进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示)。
(1)细胞缺氧会使细胞很多生理过程发生改变,细胞内消耗氧气的场所是 (细胞质基质/线粒体基质/线粒体内膜)。
(2)线粒体有两层膜,图所示细胞内与线粒体具有相似结构的还包括 。
(3)细胞缺氧会导致线粒体自噬,该现象影响的生理过程是________。
A.糖酵解 B.脂肪水解 C.三羧酸循环 D.卡尔文循环
(4)据所学知识判断,图中DNA为________时期是含有细胞内染色体数目最多的时期。
A.2N B.2N→4N C.4N D.4N→2N
(5)据图推知抑癌因子p21作用于 期与 期之间。
(6)在图所示的细胞分裂期间,所发生的变化包括________(多选)。
A.着丝粒分裂 B.染色单体分离
C.染色体数目减半 D.纺锤丝出现和消失
(7)抗癌的有效策略之一是开发针对肿瘤细胞的血管生长抑制剂。据图,以下表述此类抑制剂抗癌作用的机理正确的是________(多选)。
A.服用血管生长抑制剂,则体内细胞处于缺氧状态,诱导产生HIF,影响细胞周期
B.p21和p27两类抑癌因子能抑制癌细胞增殖
C.缺氧会导致线粒体白噬,使胞内ATP水平下降
D.胞内高浓度ATP能抑制癌细胞增殖
【答案】(1)线粒体内膜
(2)细胞核
(3)C
(4)D
(5) G1 S
(6)ABD
(7)ABC
【分析】1、分析题图可知,细胞缺氧,激活HIF1活性,HIF1a再激活p27、p21,p27抑制细胞分裂的分裂期、p21抑制细胞分裂的分裂间期DNA分子复制,进而抑制细胞分裂,阻断细胞增殖;AMPK具有激活p53的作用,p53能激活p21、p27,因此AMPK具有抑制细胞增殖的作用,而高浓度的ATP通过抑制AMPK而促进细胞增殖。
2、有氧呼吸的三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,发生在细胞质基质中,有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,发生在线粒体基质中,有氧呼吸第三阶段是还原氢与氧气结合形成水,发生在线粒体内膜上。
【详解】(1)细胞内氧气参与有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,因此细胞内消耗氧气的场所是线粒体内膜。
(2) 线粒体具有双层膜,细胞内除了线粒体具有双膜结构外,叶绿体、细胞核也具有双层膜结构,由题图可知,该细胞是动物细胞,因此只有细胞核。
(3)A、糖酵解发生在细胞质基质中,A错误;
B、脂肪水解是脂肪分解为甘油和脂肪酸的过程,由脂肪酶催化,主要发生在细胞质基质或溶酶体中,与线粒体功能无直接关联,B错误;
C、线粒体进行有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、第三阶段,是三羧酸循环发生的场所,因此线粒体自噬影响三羧酸循环过程,C正确;
D、卡尔文循环是光合作用的暗反应,发生在叶绿体中,D错误。
故选C。
(4)细胞内染色体数目最多的时期是有丝分裂后期,有丝分裂过程中DNA分子数2N→4N发生在分裂间期,4N是前期、中期、后期,4N→2N发生在后期→末期,因此染色体数目最多的时期是DNA分子数4N→2N的阶段。综上所述,ABC错误,D正确。
故选D。
(5)由题图可知,p21抑制DNA分子复制,因此作用于G1期和S期之间。
(6)A、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期,是姐妹染色单体分离的前提,A正确;
B、染色单体分离是着丝粒分裂的直接结果,分离后的染色单体成为独立染色体,B正确;
C、有丝分裂的目的是产生两个遗传物质相同的子细胞,染色体数目与母细胞相同,C错误;
D、在前期形成纺锤体时出现,在末期纺锤体解体时消失。纺锤丝的动态变化贯穿有丝分裂全过程,是分裂期的重要特征,D正确。
故选ABD。
(7)A、由题图可知,服用血管生长抑制剂,则体内细胞处于缺氧状态,诱导产生HIF,影响细胞周期,A正确;
B、p21和p27是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CKIs),可结合并抑制细胞周期蛋白-CDK复合物,阻断细胞周期进程(如G1/S期检查点),从而抑制癌细胞增殖,B正确;
C、缺氧会损伤线粒体功能,触发线粒体自噬以清除受损线粒体。线粒体是ATP合成的主要场所,其自噬会导致ATP生成减少,细胞能量供应不足,进而抑制增殖或诱导凋亡,C正确;
D、据图知胞内高浓度ATP促进细胞增殖,所以当ATP下降时抑制癌细胞增殖,D错误。
故选ABC。
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高一生物上学期 期末压轴题
题型1:实验探究的基本步骤和技能
1. 人与环境
某课题小组同学在研究“酸雨对植物生长的危害”时,发现工业生产中产生的SO2是酸雨(pH<5.6)形成的主要原因之一、为此,课题组同学决定先从“酸雨对小麦种子萌发的影响”开始实验探究。
(1)下列不可以作为该课题组研究假设的是_____。
A.酸雨对小麦种子的萌发有促进作用 B.酸雨对小麦种子的萌发有抑制作用
C.酸雨对小麦种子的萌发无显著影响 D.酸雨对小麦植株的开花有抑制作用
实验步骤:在3个花盆中放置适量相同土壤,各播种50粒状态良好且一致的小麦种子。
(2)配制不同pH溶液,喷洒在不同花盆土壤中,下列溶液不需要的是_____。
A.pH为3的溶液 B.pH为5的溶液
C.pH为6的溶液 D.pH为7的清水
在相同且适宜环境下培养相同时间,7天后,分别统计不同花盆中小麦种子的发芽率。实验结果:
(3)课题组同学对 3个花盆的实验数据进行了统计分析,发现:pH小的,小麦种子的发芽率就低,由此,你认为最合适的实验结论是 。(用下列正确表述的编号作答)
①酸雨对小麦种子萌发有抑制作用。
②酸雨对小麦种子萌发有抑制作用,且随pH下降,抑制作用增大。
③酸雨对小麦种子萌发有抑制作用;且在一定范围内,随pH下降,抑制作用增大。
该课题组在查阅资料时,发现不同植物对SO2的抗性存在差异,相关研究结果见下表:
被测植物
平均受害面积(%)
气孔密度
(个/mm2)
每个气孔的面积(μm2)
甲
13.5
218
272
乙
33.4
162
426
丙
57.7
136
556
(4)分析上表研究结果,你认为植物 (甲/乙/丙) 对SO2的抗性最强,最适合在酸雨地区进行种植。支持上述判断的研究结果是: 。
土壤盐碱化已经成为世界范围的生态环境问题,中国盐碱土面积高达3460万公顷,占全国可利用土地面积约4.88%。在盐碱胁迫下,植物通过根系吸水或是自身渗透作用吸入过量的盐离子,会不同程度的抑制植物的生长。某小组同学准备以“不同NaCl浓度对小麦生长的影响”为课题,展开实验探究。
(5)①-⑥为实验过程中的相关步骤,实践操作中其排列次序正确的选项是( )
①提出问题②设计实验方案③分析实验现象④得出结论⑤作出假设⑥实施实验方案
A.①→②→⑥→③→④→⑤ B.②→⑥→①→③→⑤→④
C.①→⑤→②→⑥→③→④ D.⑤→①→②→⑥→③→④
(6)请为该小组同学完善下列实验步骤:小组同学采用80、120 mmol/L的NaCl培养液来模拟不同程度的盐胁迫进行试验。对照组的浓度可以设置为( )
A.40 mmol/L B.0 mmol/L C.80 mmol/L/L D.120 mmol/L
(7)在培养过程中,应保证各组的光照和温度等条件 (相同/不同),这遵循 原则。
(8)培养一段时间后,分别统计 。
2.生物与生活
Ⅰ、根据生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用能产生颜色反应的原理,可以鉴定生物组织中某些有机物的存在。
现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶(本质为蛋白质)溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、班氏试剂将它们鉴定出来。
(1)请回答:用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是 ,其中出现 色的一组(A组)是 和 溶液,不发生颜色反应的另外两种溶液(B组)可用 试剂进一步区分。将 (填“出现”或“不出现”)颜色反应的溶液加入A组两种溶液中,可通过 试剂进一步区分。
Ⅱ、黑藻是多年生沉水草本被子植物,广泛分布于我国各地的淡水中。某校生物兴趣小组,使用黑藻作为实验材料,进行了系列实验。请分析回答:
(2)用高倍显微镜观察黑藻,为看清细胞质处于流动状态,最好选择 作为标志物。供观察的黑藻应事先放在适宜的光照和温度下培养,目的是 ,有利于观察现象; 整个实验中要使叶片处于 环境,否则无法观察到现象。
3.豆浆在欧美享有“植物奶”的美誉,营养丰富,易于吸收,适宜除过敏人群外的各类人群。某兴趣小组欲探究豆浆中含有哪些营养物质,故设计了以下实验。请分析并回答相关问题。
(1)根据表中的实验现象,可知豆浆内必定含有 。(选填编号)
①还原糖 ②维生素 ③蛋白质 ④脂肪 ⑤淀粉
营养成分的鉴定
试剂
现象
班氏试剂
蓝色
苏丹Ⅳ染液
红色
双缩脲试剂
紫色
(2)使用班氏试剂检测还原糖时,除了滴加试剂外,还需要进行 ,若溶液未发生对应的颜色变化, (“能”或“不能”)确定待测样品中没有糖类物质存在。
(3)豆浆煮沸后,其中蛋白质的 (“空间结构”或“氨基酸序列”)发生改变,此时加入双缩脲试剂进行检测,样品 (“会”或“不会”)出现颜色变化。理由是: 。
(4)下列关于双缩脲试剂使用方法的描述,正确的是____。
A.先加双缩脲试剂B液,后加A液
B.双缩脲试剂A液和B液可混合后再加入样品
C.先加双缩脲试剂A液创造碱性环境,再加B液
D.双缩脲试剂的使用需要在沸水浴条件下进行
(5)下列关于营养成分鉴定相关实验操作的说法,错误的是____。
A.苏丹Ⅳ染液染色处理的样品,用高倍显微镜观察,可以看到着色的脂肪颗粒
B.向豆浆中先加入双缩脲试剂A液,后加入B液,混匀后即可检测是否含有氨基酸
C.若想检测豆浆内是否含有淀粉,可以加入适量的碘液
D.加入班氏试剂的样品加热时,试管口不应对准自身或他人
(6)喝下豆浆后,小肠上皮细胞会主动选择吸收氨基酸等营养物质,排斥对细胞没有营养的物质。这主要体现了细胞质膜具有 性。
(7)在制作豆浆的研磨过程中,大豆细胞结构被破坏,此时释放到豆浆中的水,主要是细胞中的 (“结合水”或“自由水”)。
牛奶与豆浆所能提供的营养物质相似,某兴趣小组欲探究某品牌的牛奶与豆浆之间蛋白质含量的差异,利用分光光度法对其进行定量检测,并使用牛血清白蛋白标准溶液进行标准曲线的制作。请完成该实验操作步骤。
(8)选择正确的标准曲线的制作步骤并进行排序______(填写字母序号)。
A.测定1-5号试管中样品于540nm处的吸光度值。
B.取6支试管,编号0-5,分别加入不同浓度的稀释牛奶。
C.在试管中加入4mL双缩脲试剂,立即混合摇匀,静置20min。
D.以蛋白质含量为横坐标,吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。
E.取6支试管,编号0-5,分别加入不同浓度的牛血清白蛋白标准溶液。
F.用0号管在分光光度计中于540nm波长处调零。
G.取6支试管,编号0-5,分别加入不同浓度的稀释豆浆。
(9)完成上题的探究实验后得到了如下图所示的标准曲线和表所示。该结果说明某品牌的牛奶蛋白质含量 (“大于”、“小于”或“等于”)豆浆蛋白质含量。
样品
牛奶
豆浆
吸光度A540nm
0.229
0.214
4.科学家观察发现,有一种俗称“熊虫”的动物,若进入“隐生状态”(这时它们的代谢速率几乎可降至0),能耐受零下271℃的冰冻数小时。据研究,熊虫进入“隐生状态”时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。
根据上述资料,有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞免受低温造成的损伤”。请设计一实验方案,用于探究假设的真实性。
(1)生物学探究的基本步骤中,大多数步骤均需用到的辅助手段是____
A.提出问题 B.查阅资料 C.分析数据 D.得出结论
(2)关于实验探究的基本原则,下列说法正确的是____
A.科学探究一定要得出专业的结论,解决所有的疑问
B.需要设置对照实验,通过实验组和对照组的对比得出科学结论
C.一定要控制无关变量,避免其他因素对实验结果产生干扰
D.需要一定数量的样本且多次重复求平均值,确保实验数据的可靠
(3)本实验的研究目的是 ,自变量是 。
(4)为了确保实验的科学性和准确性,需要经过动物细胞培养获得大量所需的实验材料。这些细胞的来源最合理的是____
A.正常状态熊虫的同一组织器官 B.正常状态熊虫的不同组织器官
C.“隐生状态”熊虫的同一组织器官 D.“隐生状态”熊虫的不同组织器官
(5)取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量,等分为甲、乙两组。请进一步补充实验设计方案,完善下表。
组别
实验材料
添加试剂
培养温度
甲组
动物细胞适量
10mL海藻糖溶液
乙组
动物细胞适量
(6)数小时后,观察并记录 。
(7)结合材料信息预测甲、乙两组的实验结果: 。
(8)开展实验前,应保证甲、乙两组细胞的来源、处理方式、生理状况 ,其原因是 。
题型2:组成细胞的元素和分子
1.鸡蛋营养初探
某班同学查找资料,了解某种鸡蛋的部分重要化合物含量,见下表(每100g可食部分)。
名称
蛋白质
(g)
脂肪
(g)
碳水化合物
(g)
胆固醇
(mg)
Va
(ugRE)
Ve
(mg)
Vb1
(mg)
Vb2
(mg)
钙
(mg)
镁
(mg)
铁
(mg)
锌
(mg)
某鸡蛋
14.4
6.4
5.6
1338
199
1.36
0.12
0.19
76
5
1.7
1.3
注:表中“V”代表“维生素”
(1)表中属于脂质的化合物有 。
(2)脂质不具有的功能是( )
A.储存能量 B.构成膜结构
C.调节生理功能 D.携带遗传信息
(3)鸡蛋中无机盐的含量很少,但对生命活动却有重要作用,以下说法中错误的是( )
A.血液中钙含量不足容易引起肌肉抽搐
B.缺镁造成植物体中叶绿素分子无法正常合成
C.适量摄入含铁丰富的食物,可以有效预防缺铁性贫血
D.长期锌摄入不足会导致地方性甲状腺肿
(4)在实验中,同学们还发现了一个新的现象,新鲜的鸡蛋打开后,蛋清呈现透明胶状状态,而变质的鸡蛋蛋黄松散,蛋清呈水样状态。这一生物学事实反映了( )
A.新鲜的鸡蛋清中都是结合水
B.变质的鸡蛋清中都是自由水
C.自由水和结合水在一定程度上可以转化
D.失去结合水的蛋白质功能不受影响
(5)鸡蛋煮熟后,蛋清会凝固,这是因为高温引起蛋白质空间结构发生变化,这一过程不可逆转。人体体温过高(如持续高烧41℃以上)也会导致生命危险,原因之一就是温度过高会导致某些蛋白质( )
A.分解成氨基酸 B.功能丧失
C.转变成纤维素 D.肽键改变
2.“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1-77.8%
13.5-17.7%
2.2-2.7%
1.6-4.5%
1.7-2.3%
(1)参与河蟹体内有机大分子骨架构成的元素是_________。
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)碳水化合物是糖类的俗称,是维持河蟹生命活动所需能量的主要来源。表中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 (编号选填)
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
(3)“青背白肚”的河蟹,其甲壳主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖类_________。
A.参与生物体生长发育的调节
B.是组成生物体结构的基本原料
C.是生物体内携带遗传信息的物质
D.是维持生命活动所需能量的来源
(4)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)磷脂由于特殊的分子结构在水溶液中会出现不同的排列方式,请在方框内绘制磷脂在水-空气界面和水溶液中可能出现的排列方式 (直接在答题纸上作图)。
(6)河蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现肌肉抽搐症状是因为缺少_________。
A.钙 B.钠 C.锌 D.钾
(7)秋季植物叶片变黄,主要是叶绿素和类胡萝卜素的比例改变造成的。在水热光照充足的春季,若某植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降,则栽培该植物的土壤中最有可能缺乏_________。
A.碳元素 B.硫元素 C.镁元素 D.铁元素
(8)餐桌上除了有河蟹,还有米饭、青菜等食物,晒干的大米因含淀粉而保留有水分,青菜因饱含水分而倍感新鲜,晒干的大米和新鲜的青菜中的水的主要存在形式分别是_________。
A.自由水、结合水 B.自由水、自由水
C.结合水、结合水 D.结合水、自由水
3.脂肪细胞是动物体内以储存脂质为主要功能的细胞,按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞,两种脂肪细胞部分结构如图。
(1)脂滴中储存的脂质主要为脂肪,脂肪与糖类在结构上共有的特点为 ,在功能上共有的特点为 。若要鉴定脂滴中的脂肪,可选择的实验试剂为 (以上三空均为编号选填)。
①都以碳链为分子骨架
②都由C、H、O三种元素组成
③都可作为细胞的能源物质
④都参与细胞质膜的构成
⑤班氏试剂
⑥苏丹Ⅳ染液
(2)脂滴是由膜包裹脂质形成,据图推测,与单泡脂肪细胞相比,多泡脂肪细胞内膜系统的相对面积会______(单选)。
A.较大 B.较小 C.相同 D.无法确定
(3)脂滴是由膜包裹脂滴中央的脂质形成,请推测包裹脂滴的膜中磷脂分子应是 (编号选填)结构。
①单层 ②双层
(4)能够得出上题答案,请结合题图信息以及磷脂分子的特点简要说明理由 (编号选填)。
①脂滴膜外侧细胞质主要成分是水,而脂滴中央包裹的主要成分是脂质
②磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以磷脂分子头部朝向细胞质,尾部则朝向内部脂滴
③只有单层磷脂分子的膜结构才可能稳定存在于细胞质基质中
④双层磷脂分子的膜结构通常不会有内容物
(5)脂肪细胞可合成并分泌瘦素(一种蛋白类激素),瘦素通过参与调节机体的食欲、减少能量的摄取,抑制脂肪的合成等使体重减轻。下列选项中不可能作为瘦素的合成原料的是______(单选)。
A. B.
C. D.
(6)据题意可知,瘦素分泌出脂肪细胞的方式属于______(单选)。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
4.“民以食为天”,这一古训在现代社会依然具有重要意义。随着人们生活水平的不断提高,营养和食品安全问题日益受到广泛关注。人们不再仅仅满足于温饱,而是更加注重饮食的健康与均衡。一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食(米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是某中学食堂贴出的某天的菜谱,请结合材料和生物学知识,回答以下问题:
套餐1
套餐2
套餐3
咖喱大排饭;
山药木耳肉丝;
香菇青菜;
零卡雪碧
扬州炒饭;
红烧肉卤蛋;
木耳鸡毛菜;
番茄冬瓜汤
叉烧饭;
麻婆豆腐;
酸辣大白菜;
榨菜鸡蛋汤
(1)晒干的大米因含淀粉而保留有水分,青菜因饱含水分而倍感新鲜,晒干的大米和新鲜的青菜中的水的主要存在形式分别是______。
A.自由水、结合水 B.自由水、自由水
C.结合水、结合水 D.结合水、自由水
(2)菜单中所包含的物质中,属于糖类的有______
A.咖喱大排饭中的淀粉 B.香菇青菜中的纤维素
C.零卡雪碧中的木糖醇 D.红烧肉用的蔗糖
(3)每当最后一节课下课铃响时,尽管小王同学感觉饥饿难耐,但机体内的血糖仍维持在相对稳定
的范围内。请问此时发生的反应是______。
A.血糖进入肝细胞,储存为肝糖原
B.肝糖原分解为葡萄糖,转化为血糖
C.血糖进入肌细胞,储存为肌糖原
D.肌糖原分解为葡萄糖,转化为血糖
(4)小张同学想减肥每天都不吃午餐,但午餐中的脂质对维持细胞结构与功能具有重要作用,“胖人怕热,瘦人怕撞”,是因为脂肪具有 的功能。许多人吃鸡蛋只吃蛋白不吃蛋黄,担心胆固醇摄入过多,但蛋黄含有丰富的胆固醇。胆固醇是构成 的重要成分,也是合成性激素、 等物质的原料。因此建议合理适量地摄入蛋黄。
(5)下列关于鸭腿和番茄内物质的叙述,正确的是______。
A.细胞中的无机盐均以离子的形式存在
B.缺少微量元素镁会影响番茄光合作用的进行
C.两者细胞内元素的种类和含量都相同
D.两者体内的主要化合物都是以碳链为骨架构成
豆腐是以大豆为原料制作而成的豆制品,因含有大豆乳清蛋白等多种优质植物蛋白而深受人们的喜爱。大豆乳清蛋白包含多种蛋白质,其中β——伴大豆球蛋白是由三条不同的肽链组成,这三条肽链分别含有氨基酸的数量为623、621、439个。
(6)氨基酸是蛋白质的基本组成单位,下列物质属于氨基酸的是 (编号选填)。人体吸收后氨基酸经过 (结合方式)形成多肽进而转变为人体的蛋白质。
(7)三条肽链的组成成分中均富含谷氨酸,已知谷氨酸的R基团为-C3H5O2,请画出谷氨酸的结构, 1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目是 。
(8)生物体内蛋白质种类多样,而DNA携带的遗传信息决定了蛋白质的种类和功能,下图是DNA分子的结构单位示意图,有关叙述错误的是____
A.此图表示的是脱氧核苷酸
B.图中①是磷酸,②是脱氧核糖,③是含氮碱基
C.图中的③共有五种
D.脱氧核苷酸种类差异的原因是图中③的不同
5. 糖类和脂质是细胞的结构成分和能源物质
(一)波巴布树生长在非洲热带草原上,因为猴子喜欢吃它的果实所以人们称它为“猴面包树”。它的花大而美,果肉多汁,富含有机酸和糖类,既可生吃,又可制作清凉饮料和调味品。在果肉里包裹有很多种子,种子含油量高达15%,榨出的油为淡黄色,是上等食用油。它的叶片是当地居民喜爱吃的蔬菜。嫩叶可做汤,味道极佳。树皮可以制作绳子和乐器的弦,也可作为造纸和粗布的原料。它的根部和树干具有强大的吸水和储水能力,为草原上的动物和旅行者提供了大量饮用水,因此又被称为“生命之树”。
(1)猴面包树中含量丰富的多糖是( )
A.糖原和纤维素 B.淀粉和糖原 C.淀粉和纤维素 D.蔗糖和麦芽糖
(2)以下代谢过程,在人类和猴面包树体内都可以发生的是( )
A.葡萄糖→糖原 B.葡萄糖→淀粉 C.葡萄糖→脂肪 D.葡萄糖→纤维素
(3)当地人吃猴面包树果实和种子来获取糖分。人体中有甲、乙两种糖类物质,当人处于饥饿状态时,通常会将甲水解为乙供身体所需。当人进食后,通常会将乙脱水缩合成甲储存起来。则这两种糖类物质分别是( )
A.甲:肌糖原;乙:葡萄糖 B.甲:肝糖原;乙:葡萄糖
C.甲:肌糖原;乙:果糖 D.甲:肝糖原;乙:果糖
(4)医生给低血糖休克病人静脉注射50%的葡萄糖溶液,其目的主要是( )
A.供给全面营养 B.维持细胞的渗透压
C.供给能量 D.供给水分
(5)猴子吃了猴面包树的种子后,种子中的油脂转化成猴子的体脂。生物体内脂肪的生理功能包括( )
①生物膜的重要成分 ②储能物质 ③缓冲和减压、保护内脏器官
④具有生物学活性,对生命活动具有调节作用 ⑤促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
⑥维持体温恒定的作用
A.①⑤⑥ B.②③⑥ C.③④⑤ D.②③④
(6)磷脂分子的头部具有亲水性,而尾部是疏水的,利用外力将磷脂分子平铺在水面上,其稳定方式如图所示。若把乳酸菌细胞质膜中的磷脂分子全部提取出来,铺成如图状态(假设单分子间距离适当且相等),推测其面积约是细胞质膜面积的( )
A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.无法确定
(二)12-19岁的人中,有10%的人的血液中的胆固醇处于比较高的水平,会在血管壁上形成沉积,使得这一人群今后患心脏病的危险性也大大提高。因此,膳食中要注意限制高胆固醇类食物(如动物内脏、蛋黄等)的过量摄入。请回答下列问题:
(7)以下哪些是胆固醇的生理功能 。
①植物细胞质膜的重要成分 ②动物细胞质膜的主要成分 ③缓冲和减压、保护内脏器官
④储能物质 ⑤合成某些激素的原料 ⑥合成某些维生素的原料
(8)脂蛋白是一类蛋白质分子“包裹”并运输胆固醇等脂质的结构。脂蛋白在密度和功能上有很大差异。高密度脂蛋白(HDL)能把组织和血管中多余的胆固醇运输到肝脏中,加工后排出体外。较高的HDL水平意味着发生心脏病的机会 (“较大”或“较小”)。低密度脂蛋白(LDL)表面有单层的磷脂分子,其疏水的尾部应朝向 (“内部的脂肪”或“外部水溶液”),在高血压或吸烟等因素影响下会导致LDL携带胆固醇沉积在血管壁上,随着时间的推移,LDL被氧化,最终会导致血小板在此处聚集和凝血,进而可能引发动脉粥样硬化。为了避免上述情况的发生,可以采取的措施: (编号选填)
①控制血压 ②戒烟 ③服用升高HDL的药物 ④低脂饮食 ⑤服用LDL抗氧化剂
题型3:蛋白质和核酸
1.尖孢镰刀菌是一种会引起番茄果腐病的真菌,番茄花叶病毒是一种RNA病毒,感染番茄后会导致番茄产量下降。下图表示番茄、尖孢镰刀菌细胞以及番茄花叶病毒中某些有机物的元素组成和功能关系,其Ⅱ、Ⅲ、IV是生物大分子,X、Y、Z分别为构成生物大分子的基本单位;图乙为核酸的部分结构示意图。
(1)图甲中的甲元素代表有机物共有的元素,包括 。
(2)当③是胸腺嘧啶时,图乙中结构②④的中文名称分别是 、 。
(3)下列各物质中,属于番茄花叶病毒(一种RNA病毒)遗传物质组成成分的是______。
A.尿嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.甘氨酸 D.丙氨酸
(4)尖孢镰刀菌细胞中,含有的核酸一共有 种;含有的核苷酸一共有 种;含有的碱基一共有 种。
A.2 B.4 C.5 D.8
(5)根据图乙,下列说法正确的有______。
A.若③是胞嘧啶,则③所属的核苷酸一定是胞嘧啶核糖核苷酸
B.若③是胸腺嘧啶,则③所属的核苷酸一定是胸腺嘧啶核糖核苷酸·
C.若③是尿嘧啶,则图乙表示的可能不是DNA
D.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②③方面
(6)图中的基本单位X是 ,目前已知的X种类有22种,常见的有20种,它们在结构上有相似之处,写出X的结构通式 。
(7)该脑啡肽由 个氨基酸通过 反应形成的,含有的肽键数是 个。组成其的氨基酸一共有 种。
3.肉毒杆菌
肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌,在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力,是毒性最强的细菌之一、肉毒杆菌分泌的肉毒毒素是由两条肽链组成的蛋白质分子。下图表示肉毒毒素的局部片段结构式,回答下列问题:
(1)肉毒毒素的基本组成单位是氨基酸,有同学将氨基酸结构通式和人体结构进行了如下类比,下列说法错误的是( )
A.氨基酸结构通式的中心C原子可以类比成人体的躯干部分
B.图中人有一只左手,一只右手,就如每个氨基酸也仅有一个羧基和一个氨基
C.氨基酸种类的不同取决于R基的不同,就如我们每个人的脸孔各不相同一样
D.氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程可以类比成人与人脱去手套后手拉手排成队的过程
(2)赖氨酸和天冬氨酸分子结构如下图。两者可脱水缩合形成肽键的基团组合是( )(多选)
A.①⑤ B.②⑥ C.②④ D.③⑥
(3)上图肉毒毒素的局部片段最右侧的氨基酸的结构式是: 。
(4)上图肉毒毒素的局部片段中有 种氨基酸。
(5)若有20种氨基酸,且每种氨基酸数量充足,则可构成 种不同的三肽。
(6)1mg肉毒毒素可毒死20亿只小鼠,但将含有肉毒毒素的食物煮沸1min,肉毒毒素会丧失毒性。请结合所学知识分析其主要原因 。
肉毒杆菌中含有两种类型的核酸,核酸结构层次概念图如下:A、B、C、D、E、F为小分子,其中B为五碳糖,C含有P元素;G、H为大分子。H是组成核糖体的成分之一(核糖体由RNA和蛋白质构成)。
(7)上图中字母G所代表的大分子物质是 。
(8)F的结构可表示为( )碱基
A. B.
C. D.
(9)H中特有的碱基是( )
A.腺嘌呤 B.胸腺嘧啶 C.鸟嘌呤 D.胞嘧啶 E.尿嘧啶
(10)下列物质的组成部分中(圈中部分),结构相同的是( )
A.I和Ⅱ B.Ⅱ和Ⅲ C.II和IV D.IV和I
4. 乙型脑炎是由脑炎病毒引起的急性传染病。一种三肽化合物N—S—K(其结构如图所示)能够抑制乙型脑炎病毒的活性,这为预防和治疗乙型脑炎提供了一条研究途径。下图中字母N、S、K分别是三种氨基酸的简称。请分析回答下列问题。
(1)图中虚线框⑤所示结构为 ,箭头 (填序号)所指结构为肽键,图中有 个游离氨基,请写出蛋白质基本单位的结构通式 。
(2)该肽链是由 个氨基酸 形成的,在此过程中失去 个水分子。
(3)影响蛋白质空间结构和功能的外界因素有 。(至少一点)
下图中甲是肉毒杆菌(一种细菌)中某种核酸组成单位的模式图,图乙是肉毒杆菌中某段核苷酸链的示意图,据图回答问题:
(4)根据图甲,判断下列说法的正误,用“√”或“×”表示。
a.若③是胞嘧啶,则该核苷酸一定是胞嘧啶核糖核苷酸。
b.肉毒杆菌核酸中的③有5种,②有2种。
c.DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②③方面。 。
(5)图乙中1、2、3的中文名称分别是 、 、 。
(6)图乙中存在,但RNA中不会出现的碱基中文名称是 。
题型4:细胞生命活动由各结构合作完成
1.乳糜微粒滞留病,也称为安德森病,是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常。食物中的脂肪和胆固醇在小肠中被消化摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出小肠上皮细胞,进入血液进行运输。乳糜微粒是一种由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成的较大的颗粒,主要用于外源脂肪的运输。下图是脂肪被小肠上皮细胞摄取后进行加工运输的路径示意图。
(1)图中粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表 ,由 (物质)组成,其功能是 。
(2)轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒。二者可以在光面内质网(SER)中融合,形成更大的前乳糜微粒颗粒。根据所学知识,请推测LP和DP中磷脂的分布形式: 二者能融合说明其结构具有 属性。
(3)据图分析,位于成熟的乳糜微粒表面的蛋白质有( )
A.MTP B.apo48 C.apo100
D.apoAIV E.apoAI
(4)小肠上皮细胞对脂肪的加工运输途径中,直接参与的细胞结构有 (从下方选择正确的序号填在横线上)
①核糖体②溶酶体③粗面内质网④微管⑤高尔基体⑥线粒体⑦叶绿体⑧细胞膜⑨光面内质网⑩液泡
经过研究,发现安德森病的发病机理是患者的DNA序列发生了改变,导致Sar1蛋白功能异常。Sar1蛋白主要负责从内质网上产生并分泌出囊泡。
(5)根据资料和所学知识,推测安德森病患者可能具有的症状表现可能有( )
A.小肠上皮细胞中充满脂肪滴 B.体内维生素D含量偏低
C.生长迟缓,生殖器官发育不良 D.血液中乳糜微粒含量偏高
(6)这体现出细胞核在生命活动中具有的作用是 。
(7)请根据资料和所学知识,阐述安德森病患者血液脂质水平异常的分子机理 。
2.内膜系统的组成
细胞内膜系统是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称。“膜流”指细胞的膜成分以囊泡的形式在细胞膜与内膜系统之间以及内膜系统各结构之间的转移、重组过程。
(1)以下结构不参与构成内膜系统的是( )(单选)
A.中心体 B.溶酶体 C.内质网 D.高尔基体
(2)下列有关“膜流”的叙述不正确的是( )(多选)
A.“膜流”实现了不同膜结构之间的单向联系
B.“膜流”实现了不同膜结构之间的直接联系
C.“膜流”体现了生物膜系统结构与功能的联系
D.唾液淀粉酶合成分泌过程中,核糖体、内质网、高尔基体等结构均直接参与“膜流”过程
(3)下列关于细胞内膜系统的叙述正确的是( )(多选)
A.对真核生物而言,细胞内膜系统就是其生物膜系统
B.细胞内膜系统的各结构可通过生物膜的融合实现其膜成分的更新
C.细胞内膜系统扩大了细胞内膜的表面积,为多种酶提供附着位点
D.细胞内膜系统将细胞质区域化,使同时进行的各种化学反应互不干扰
溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞内膜系统的重要结构组分,因其内含多种水解酶而得名。溶酶体膜上嵌有质子泵,可依赖水解ATP释放的能量运输H+,以形成和维持溶酶体腔内的酸性环境。下图为溶酶体发生过程和细胞内“消化”功能的示意图。研究发现,损伤的线粒体形成自体吞噬泡时,LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白,LC3Ⅱ蛋白促使自体吞噬泡与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。
(4)次级溶酶体的形成过程伴随着生物膜的转化,完成这一功能与膜具有 的结构特点有关。
(5)与细胞质基质相比,溶酶体腔内的pH (填“高”或“低”)。研究人员发现溶酶体膜有多种与之有关的功能蛋白,推测这些蛋白质的功能是 (答出2点即可)。
(6)下图为运动强度与LC3蛋白相对含量的关系图,结合上述内容分析,该图能够说明 。
3.细胞的结构
(1)图为一高等动物细胞结构模式图,相对高等植物,其特有的细胞器是( )
A.③ B.④ C.⑤ D.⑨
(2)膜上蛋白质的功能有多种,下列属于膜蛋白功能可能性最小的是( )
A.转运物质
B.用于催化(酶)
C.信号识别
D.储存能量
(3)属于细胞内膜系统的是( )(多选)
A.③ B.④ C.⑤ D.⑨
(4)下列不属于细胞内膜系统的功能的是( )
A.增加酶的附着点,提高代谢效率
B.提供相对稳定的局部环境
C.使细胞中的各种化学反应互不干扰分步进行
D.支持细胞形态并协调各类细胞器和小囊泡的移动
(5)与分泌蛋白的加工、运输、分泌等有关的细胞器有( )(多选)
A.核糖体 B.内质网 C.高尔基体 D.线粒体
(6)叶绿体、线粒体的起源被认为是原始的原核生物进入真核细胞后共生在一起,又称“内共生学说”。其中叶绿体是由类似蓝细菌的原核生物被真核细胞吞噬后转化而来的,而线粒体是由类似需氧菌被真核细胞吞噬后转化而来的。下列支持“内共生学说”的事实不包括( )(多选)
A.叶绿体、线粒体中都有自己内部的特殊的核糖体和少量DNA和RNA,并可以在细胞内自我复制
B.叶绿体、线粒体中的DNA和原核细胞拟核中的DNA相似,都是裸露的环状DNA分子
C.叶绿体和线粒体中的蛋白质只有少部分是自身基因合成,多数是核基因合成后运往叶绿体或线粒体
D.从细胞中分离出来的单独的叶绿体和线粒体无法长时间保持生物活性,也不能增殖
(7)下列关于真核细胞细胞核的描述,正确的是( )(多选)
A.核孔具有选择透过性
B.核基质中分布着可被碱性染料染色的染色体
C.核仁与核糖体的形成有关
D.细胞核内储存着遗传信息,RNA不会出现在细胞核中
(8)包裹细胞的质膜由多种多样的生物分子组成,图为动物细胞质膜的结构模式图,①~④代表生物分子。下列叙述不正确的是( )
A.①表示磷脂
B.③表示胆固醇
C.②分布在质膜内外两侧
D.①④两种化学分子是构成质膜的主要成分
(9)“台盼蓝”是一种大分子染料,若进入细胞可与分子结合,从而使细胞染上蓝色。通常死细胞会被染成蓝色,而活细胞不被着色。以下关于质膜功能及合理推论的说法错误的是( )
A.质膜能保护细胞内部结构 B.质膜能传递“台盼蓝”的信息
C.质膜能控制物质进出细胞 D.“台盼蓝”可检测细胞是否存活
4.日本科学家大隅良典获得2016年的诺贝尔生理学或医学奖,以奖励他在阐明细胞自噬的分子机制和生理功能上的开拓性研究。自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,自噬的简要过程如图所示。
(1)关于溶酶体的结构与功能,下列叙述错误的是___
A.溶酶体是由单层生物膜包被的小泡
B.溶酶体具有清除受损或衰老的细胞器的作用
C.植物细胞没有溶酶体,所以不会发生吞噬衰老损伤细胞器的代谢活动
D.残余体中的物质被释放至细胞外后,短时间内细胞质膜面积增大
(2)如图所示,自噬过程中,线粒体等细胞器被一种双层膜的结构包裹,然后形成自噬体,下列叙述正确的是___(多选)
A.自噬体膜含有2层磷脂分子
B.自噬体膜与溶酶体膜融合的过程可能受到温度影响
C.自噬性溶酶体中的水解酶活性与其所处环境无关
D.细胞通过调控自噬过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行
(3)由图可知,溶酶体直接来源于 (填细胞器名称),小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有 。
(4)已知低糖培养可使细胞的自噬水平升高,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
科研团队对三组细胞(A组、B组、C组)进行了如表中的处理,经过一段时间培养后,细胞内自噬体含量最少的是 ;最多的是 ;通过细胞自噬回收物质和能量最多的是 。
(5)图中被消化的细胞器为线粒体,其增加其自身膜面积的方式为 ,部分线粒体蛋白由其自身合成,原因在于线粒体内部含有少量的 。
(6)科学实验证明,在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,请从线粒体功能角度分析帕金森病的发病原因是 。
题型5:质膜与物质的跨膜运输
1.细胞的代谢
在研究质膜的功能时,常选用透析袋来模拟质膜的选择透过性,透析袋由半透膜组成,半透膜允许水分子和小分子物质通过,蔗糖分子不能通过。
(1)现将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,下图表示透析袋内蔗糖溶液浓度与时间的关系中,正确的是下图中的( )
A. B. C. D.
与透析袋类似,细胞质膜不允许大分子直接透过,而只允许一些小分子透过,这有效保障了细胞结构完整性和生命活动的稳定性。下图显示了发生在生物膜上的物质运输,物质微粒的相对数目表示浓度高低,Ⅰ~Ⅳ表示细胞的不同部位。
(2)葡萄糖进入该细胞的转运速率存在饱和值,通常情况下该值的大小主要取决于( )
A.细胞内外葡萄糖浓度差 B.细胞内的氧气浓度
C.质膜上糖蛋白总量 D.质膜上相应转运蛋白的数量
(3)以下关于发生在上图中细胞质膜上的物质运输的叙述中,正确的是( )(多选)
A.甘油以自由扩散方式进细胞
B.葡萄糖以主动运输方式进入细胞
C.氨基酸以协助扩散的方式进细胞
D.Na+以主动运输的方式出细胞
(4)结合下表数据,关于上图中H+跨膜运输的叙述中正确的是( )
(注意:pH值越大,H+浓度越低)
细胞中的部位
pH
Ⅰ
7.0
Ⅱ
5.0
Ⅲ
7.0
Ⅳ
7.5
A.H+进入溶酶体是顺浓度梯度
B.H+进入Ⅳ(线粒体基质)是逆浓度梯度
C.H+经过结构①一定消耗能量
D.H+经过结构②为主动运输
当植物细胞失去水分时,液泡体积减小,原生质体缩小变形,而细胞壁伸缩性较弱,导致部分区域的细胞质膜与细胞壁脱离,即发生质壁分离。原生质体的体积变化可以作为判断植物细胞内水分变化的标志。
(5)原生质体的组成( )(多选)
A.质膜 B.细胞质 C.细胞核 D.细胞壁
(6)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于30%的蔗糖溶液中,光学显微镜下(如图)所能看到的现象是( )
①质膜与细胞壁之间的区域1扩大
②质膜与细胞壁之间的区域1缩小
③大液泡内的区域2颜色变浅
④大液泡内的区域2颜色加深
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
(7)生物的细胞间信息交流可能有多种途径(如下图)。一个人大脑指挥自己手臂举起主要通过哪一种途径( )
A.甲——细胞直接接触另一细胞,通过细胞膜上信号分子进行信号传导
B.乙——信号分子由细胞产生,经过血液流动,传到另一细胞
C.丙——信号分子由一种细胞产生并分泌出来,不经过血液循环,直接传给另一细胞
D.丁——细胞之间有连接通道可以传递信息物质
(8)植物细胞发生质壁分离所需的必要条件是( )(多选)
A.外界溶液浓度大于细胞液浓度 B.细胞是活的
C.有紫色大液泡 D.外界溶液有颜色
(9)图是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系可能是 (编号选填)
①细胞液的浓度大于外界溶液的浓度
②细胞液的浓度等于外界溶液的浓度
③细胞液的浓度小于外界溶液的浓度
2.在生命的微观世界里,离子与分子如同星辰般穿过质膜这一屏障,维系着生物体内环境的平衡与和谐。正是这精妙的跨膜之旅,让生命得以在变幻莫测的世界中,保持其内在的秩序与活力,绽放出生命的绚烂与奇迹。“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图所示,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。请根据材料和所学内容回答相关问题:
(1)铜是生物体内存在的一种无机盐,现有研究表明,生物体内的无机盐大多数以 (离子/化合物)的形式存在。
(2)据上图判断,铜离子进出细胞的方式为______(单选)。
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
(3)你作出第(2)问的判断依据是 。
(4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质,则要穿过 层膜结构。
(5)尽管Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行,但细胞过量吸收Cu2+不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸中______过程无法正常进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。(单选)
A.糖酵解 B.丙酮酸脱氢
C.三羧酸循环 D.电子传递链
(6)FDX1和DLAT的合成场所是 (填写一种细胞器的名称)。
(7)提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”,请结合上图中信息提出杀死肿瘤细胞的另一种可行性思路: (答出一条即可)。
下图左图为用浓度为2mol/L的HNO3溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞叶外表皮细胞不同时间后,观察细胞的质壁分离现象并绘制得其原生质体体积随时间变化情况的曲线;右图为紫色洋葱鳞叶外表皮细胞吸收a、b两种物质的运输速率与O2浓度的关系。请据下图及所学知识回答相关问题:
(8)洋葱外表皮细胞在2mol/L的蔗糖溶液中会发生质壁分离的原因是______(单选)。
A.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
B.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
C.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
D.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
(9)上图左图中A→B段,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐 (增强/减弱);液泡的紫色在逐渐 (变深/变淡)。
(10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中,细胞才会出现质壁分离现象,这体现出了质膜具有 的功能(编号选填)。
①保护细胞内部②控制物质进出③进行细胞间信息交流
(11)请运用所学知识解释将洋葱外表皮细胞放入2mol/L的HNO3溶液中,原生质体体积出现上图所示变化的原因 。
(12)在HNO3溶液处理的这组实验中,小明认为:若将实验时间延长到300s,原生质体相对体积会超过100;而小红则认为:不论实验时间延长多久,原生质体相对体积永远不会超过100.你更支持谁的观点?请说明你的理由 。
(13)分析上图右图,以下说法中错误的是______(多选)。
A.洋葱表皮细胞吸收物质a的方式一定是自由扩散
B.人体红细胞吸收葡萄糖的方式也可以用该图中的a表示
C.洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中不存在饱和点
D.洋葱表皮细胞吸收物质b的速率会达到饱和的原因是受到细胞内外b物质浓度差的影响
(14)分析上图右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0的原因 。
3.光学显微镜是中学生最常用的实验仪器,图1为其示意图,字母a~h为显微镜不同结构。图2为光学显微镜下观察到的蚕豆叶表皮细胞,其中乙为甲图中所指细胞图像。
(1)从甲切换到乙的操作顺序是 (选择正确的编号并排序)。
①向右上方移动装片
②向左下方移动装片
③转动b切换至高倍镜
④转动c切换至高倍镜
⑤调节f
⑥调节g
(2)若乙图像过暗,可以调节图1中的 (从a~h中选择)。
(3)下列关于显微镜的叙述错误的是_____(多选)。
A.显微镜镜头由低倍镜转换成高倍镜,视野中观察到的细胞数目增多
B.显微镜镜头由高倍镜转换成低倍镜,视野变暗
C.在显微镜下观察到细胞质流动方向是顺时针,实际上细胞质流动方向是逆时针
D.显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中可以观察到64个气孔,若目镜不变,则物镜换成40×时,视野中可检测到气孔数目为16个
(4)小明同学观察洋葱表皮细胞时在低倍镜、高倍镜下均发现视野中有一个异物(如图中箭头所示),移动装片后发现异物不动,推测异物可能存在于图1中的 (从a~h中选择)。
(5)植物细胞能够发生质壁分离的原因是 。进行质壁分离观察时,可采用多次 的操作方法,使表皮细胞浸润在30%蔗糖中。
(6)将已经发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,在显微镜下观察到的变化是______(单选)。
A.液泡的颜色逐渐变浅
B.细胞吸水直至涨破
C.原生质层与细胞壁间隙变大
D.细胞体积明显变小
(7)若在实验中使用50%的蔗糖进行多次处理,实验结果为______(单选)。
A.无法质壁分离
B.可以质壁分离,不能正常复原
C.可以质壁分离,可以复原
D.可以质壁分离,并且自动复原
(8)若实验室没有紫色洋葱,只有白色洋葱,其表皮在显微镜下呈无色透明,想要利用白色洋葱作为实验材料观察到明显的质壁分离现象,可以对实验进行怎样的改进? 。
为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;班氏试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(9)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入 试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有 (填序号)。
①试管②滴管③量筒④酒精灯⑤显微镜
(10)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加 ,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是 。
4.物质可以通过不同方式被细胞吸收利用,回答下列问题:
(1)①植物的根细胞能通过K+载体蛋白吸收K+。若抑制根细胞呼吸会使其吸收K+的速率 。
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法判断
②说明通过载体蛋白吸收K+的方式是 。
(2)将黑藻叶肉细胞置于一定浓度的某溶液中,在显微镜下观察到的现象如图所示。下列关于细胞甲的叙述正确的是____________。
A.即使该细胞的原生质体体积不再继续变化,细胞内仍然有水分子的进出
B.发生质壁分离后的细胞,放在清水中一定能发生复原
C.此时该细胞的细胞液浓度等于该外界溶液浓度
D.若该溶液是KNO3溶液,细胞甲的液泡体积可能将要变大
(3)新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖,这两种物质被吸收到血液中的方式分别是________。
A.胞吐、主动运输 B.胞吞、主动运输
C.主动运输、胞吞 D.主动运输、主动运输
(4)蔗糖不能透过人红细胞的细胞膜。将人的红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中,一段时间后细胞形态发生的变化是________。
A.皱缩、涨破 B.涨破、皱缩 C.皱缩、皱缩 D.膨胀、膨胀
肠腔中的葡萄糖经小肠上皮细胞吸收进入血液由两种特异性转运蛋白——SGLT1 和GLUT2 共同完成,如下图所示。SGLT1从肠腔中逆浓度梯度转运葡萄糖,小肠上皮细胞内的葡萄糖再经GLUT2 转运进入组织液,然后进入血液。但是,当肠腔中葡萄糖浓度较高时,上皮细胞吸收和输出葡萄糖都由GLUT2 参与转运。
(5)GLUT2 参与的葡萄糖跨膜转运方式是 。
(6)由图可知,Na+-K+-ATP 酶、SGLT1主动转运物质时所需能量分别来自 、 。
5.海水稻有吸收盐分改良土壤的作用。下图是海水稻根细胞耐盐碱性相关的生理过程示意图。
(1)据图分析,海水稻根细胞吸收水的方式是 (编号选填),其 (需要/不需要)能量。海水稻分泌抗菌蛋白的方式是 (编号选填), (需要/不需要)消耗能量。
①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞 ⑤胞吐
(2)据图分析,Na+进、出海水稻根细胞的方式 (相同/不相同),理由是 。
(3)物质能选择性透过细胞膜的物质基础是 。
(4)据图分析海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因( )
A.海水稻可以将Na+排出细胞 B.细胞外的Na+进入细胞
C.海水稻可以将Na+运入液泡 D.细胞外的H₂O可以进入细胞
研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下,水稻根尖细胞所含内容物的相关数据,结果如图所示:
(5)若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫,据图可知,随着NaCl溶液浓度的升高,该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同:前者主要是 ,后者主要是 。
(6)科研人员利用不同浓度的NaCl溶液对盐敏感水稻(IR29)和海水稻的不同品种(FL478、JX99和Pokkali)进行盐胁迫,测定可溶性糖的含量,结果如图所示:
盐敏感水稻和海水稻不同品种经不同质量分数的NaCl溶液胁迫后的可溶性糖含量据图可知,最不适合种植在盐碱地的水稻品种是 。可知与普通水稻相比,海水稻能在盐碱地生长良好,原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。
(7)现有配制好的一定浓度的蔗糖溶液,若要验证该结论,可设计如下实验进行验证(简单写出实验思路即可)
实验思路: ;
实验结果: 。
题型6:能量与代谢
1.光合作用是自然界最伟大的能量转化奇迹,绿色植物通过叶绿素捕获阳光,将二氧化碳和水转化为氧气与有机物,成为地球生命的基础。这一过程不仅维系着生态平衡,更隐藏着精妙的分子机制。下图1是叶绿体的模式图,图2表示光合作用的部分过程,图3表示在密闭小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请据图和所学知识回答下列问题:
(1)光合作用中涉及到的色素位于图1中的结构______上(单选)。
A.① B.② C.③ D.④
(2)以下颜色光的中,植物最难利用的是______(单选)。
A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.白光
(3)图2所示的过程是 (光/碳)反应,图乙中编号①所示的过程称为 (CO2固定/C3还原/C5再生)。
(4)若光照突然停止,则图乙中含量可能会增加的物质是______(单选)。
A.CO2 B.C3 C.C5 D.CH2O
(5)光合作用是地球上最重要的能量转换过程,在光反应和碳反应过程中所涉及到的能量转换包括______(多选)。
A.光能转变为活跃的化学能
B.活跃的化学能转变为稳定的化学能
C.稳定的化学能转变为活跃的化学能
D.稳定的化学能转变为光能
(6)图3表示的是植物的 (净光合/实际光合)速率。考虑到植物对光的需求,请推测,图3中所示的植物 (a/b)更有可能为阴生植物。
(7)分析图3可知,植物a和植物b的呼吸作用速率之比及Z点处的实际光合作用速率之比分别为______(多选)。
A.呼吸作用之比为2∶1
B.呼吸作用之比为1∶2
C.实际光合作用之比为8∶6
D.实际光合作用之比为10∶7
2.癌细胞
研究发现,乳酸不仅是关键的能量载体,还是癌细胞重要的营养来源。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,并释放大量乳酸,用于满足快速生长的能量需求。羧酸转运蛋白(MCT)是癌细胞膜上同向转运乳酸和H⁺的跨膜蛋白。癌细胞大量摄取葡萄糖,生成乳酸,通过MCT4将乳酸和H⁺运出细胞,随后乳酸又被邻近的癌细胞摄取,作为主要的能量供给物质,并进入线粒体进一步氧化分解,癌细胞的代谢过程如图1所示。图2为图1中部分膜结构的放大图。
(1)下列有关细胞呼吸与ATP 的叙述,错误的是 。
A.ATP、DNA 和磷脂的组成元素相同
B.ATP 脱去2个磷酸基团后是 RNA 的基本单位之一
C.细胞呼吸产生的能量全部直接用于各种生命活动
D.ATP与ADP 快速转化依赖于酶催化作用的高效性
(2)植物叶绿体的哪个结构中也存在类似图2中的ATP合酶?
A.叶绿体基质 B.类囊体膜 C.叶绿体外膜 D.叶绿体内膜
(3)根据图1中的信息可以推断, GLUT是 。
A.载体蛋白 B.受体 C.酶 D.抗体
(4)与细胞膜上 MCT 蛋白数量变化有关的细胞器是 。(编号选填)
(5)下列不可能是组成MCT蛋白的成分是 。(编号选填)
(6)图1中, 过程②、③分别表示 、 。
(7)图1中,能产生ATP的场所有 (编号选填),图2中结构a是 (编号选填)。
①细胞质膜 ②细胞质基质 ③线粒体外膜 ④线粒体内膜 ⑤线粒体基质
(8)结合题干信息和图1分析,下列推测正确的是 。(多选)
A.GLUT在癌细胞膜上的数量比在正常细胞膜上少
B.在有氧气参与下肿瘤细胞线粒体中葡萄糖可被氧化分解形成H₂O和CO₂
C.MCT4将癌细胞内过多的乳酸转运至细胞外,导致癌细胞外环境pH值降低
D.MCT1、MCT4参与肿瘤细胞间能量物质的分配,以适应快速增殖对能量的需要
(9)若要研制药物抑制癌细胞的异常代谢途径,图1的①~⑦过程中,适合作为药物作用位点的有 (填过程编号)。
6.I.随着核能在医学、工业等领域的应用,电离辐射损伤时有发生。研究表明,线粒体是电离辐射损伤的重要靶点之一。图1为人成纤维细胞有氧呼吸过程示意图,其中①、②、③、④表示过程,A、B、C为中间产物,I、Ⅱ、Ⅲ、IV为电子传递链上关键的酶复合物。
(1)据图1分析,物质A是 ,物质B是 ,过程③是 。
(2)过程①-④中,产生ATP最多的是 。(编号选填)
(3)结合图1,下列关于细胞呼吸过程的叙述正确的是 。
A、有氧呼吸的过程只在细胞质基质中进行
B、葡萄糖、淀粉、麦芽糖可直接进入细胞进行有氧呼吸
C、有氧呼吸过程中以热能形式散失的能量对机体没有意义
D、无氧条件下,过程①仍能进行
(4)电离辐射造成细胞呼吸速率下降。结合图1分析可能原因是 (编号选填)
①破坏酶复合物结构 ②电子传递效率下降·③影响了丙酮酸进入线粒体 ④乙酰辅酶A生成减少
II.进一步研究表明,细胞内某些关键蛋白(如Clock蛋白)缺失会影响细胞呼吸速率。研究人员以小鼠成纤维细胞为研究对象,探究了Clock蛋白缺失对细胞呼吸的影响及机制,结果如图2所示。
注:ECAR:细胞外酸化速率,可表征细胞糖酵解能力;Clockwt:野生型,即正常含有Clock蛋白的成纤维细胞;ClockC195S:Clock蛋白缺失的成纤维细胞;*代表与对照组存在显著性差异
(5)Clock蛋白缺失会影响细胞呼吸速率。请根据图2,结合已学分析其可能的机理 。
7.水稻光呼吸
科学研究发现植物在光照条件下,进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用。发生光呼吸时,叶肉细胞中 O₂与 CO₂竞争性结合五碳化合物(C₅),O₂与 C₅结合后经一系列反应释放CO₂。光呼吸相对于光合作用是一个损耗能量的副反应。图1中的实线所示为水稻光呼吸和光合作用的关系。
(1)“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较,它们的主要相同点是 。(编号选填)①需在光下进行 ②需要酶催化 ③产生ATP ④需要O₂ ⑤产生CO₂
由图可知,Rubisco酶具有“两面性”,CO₂浓度较高时,该酶参与碳反应,催化C₅与CO₂反应,完成光合作用;O₂浓度较高时,该酶参与光呼吸,催化C₅与O₂反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂。
(2)Rubisco 酶的存在场所为 (编号选填), Rubisco 酶既可催化C₅与CO₂反应,也可催化 C₅与O₂反应,这与酶的专一性“相矛盾”,其“两面性”可能因为在不同环境中酶 发生变化导致其功能变化。①类囊体 ②细胞质基质 ③叶绿体基质 ④线粒体
资料显示:“正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%”。
(3)据图及所学信息判断,这里的“光合产物”是指 。(编号选填)①(CH₂O) n ②水 ③O₂ ④H₂O₂
(4)提高水稻产量需降低光呼吸。小萌同学提出了如下减弱光呼吸,提高农作物产量的措施,其中不能达到目的措施是 (编号选填),理由是 。①适当降低温度 ②适当提高CO₂浓度
(5)光呼吸途径的存在是植物进化的结果,它能保证自然状态下当环境变化导致气孔关闭时光合作用原料的供应。由图1可知该保障机制提供的原料来自 。
A.有氧呼吸的产物 B.外界气体的吸收
C.氨基酸转换过程中的产物 D.无氧呼吸的产物
(6)当植物气孔关闭时,光合作用中光反应产物ATP 会积累在叶绿体中对植物造成伤害,由此推测光呼吸对植物的另一个积极意义可能是 。
科研者创建了一条新的“光呼吸支路”并成功将其导入到水稻叶绿体中,如图 71中虚线所示途径,并检测了改造后水稻的光合作用速率的变化,结果如图2。
(7)据图1、图2分析,增加光呼吸支路对水稻光合速率的影响及可能原因合理的是 。(多选)
A.在低光照强度下,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率无明显影响
B.随着光照强度的增加,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率增长较快
C.光呼吸支路的建立,直接增加了叶绿体内 CO₂的来源,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
D.光呼吸支路的建立,直接促进了光反应的速率,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
题型7:细胞的生命进程
1.胭脂鱼是我国二级水生保护动物。图1显示胭脂鱼细胞内结构的亚显微结构。图2显示了胭脂鱼淋巴细胞的细胞核在一个细胞周期中的变化,I-IV为细胞周期不同阶段,X1-X4为细胞不同状态。
(1)据题中及图1信息,图1中的膜结构X是____________。
A.内质网膜 B.溶酶体膜 C.液泡膜 D.核膜
(2)膜结构X的主要物质组成是 。
(3)据图1所示,核糖体亚单位穿过膜结构X的运输方式属于___________。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.渗透
(4)下图中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是___________。
A.a和b为一个细胞周期
B.c段结束DNA含量增加一倍
C.遗传物质平分一般发生在d段
D.b和c为一个细胞周期
(5)对图2所示细胞周期各阶段时长关系的推测,正确的是___________(多选)
A.I阶段>Ⅲ阶段
B.GI期+I阶段>II阶段
C.G1期+I阶段>IV阶段
D.G1期+I阶段>II阶段+III阶段+IV阶段
(6)为了清晰观察计数胭脂鱼体细胞中染色体的数目,应该选择___________进行观察。
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
(7)细胞分化在生物界中普遍存在,下列关于胭脂鱼细胞分化的叙述中正确的是___________。
A.细胞分化的过程涉及细胞内遗传物质的改变
B.细胞分化一定是不可逆的,一直保持分化后的状态
C.细胞分化是多细胞生物发育的基础之一
D.分化产生的不同组织细胞内的mRNA完全不同
(8)细胞衰老是一种常见的生物学现象,从细胞学的角度进行分析,这个过程中不会出现的变化是___________。
A.细胞内膜结构流动性减小
B.细胞保持旺盛的分化能力
C.细胞内酶的活性降低
D.细胞内呼吸速率减慢
(9)根据细胞有丝分裂的过程,写出图2中X1和X3两种状态细胞内的核DNA含量差异,据图2描述两种状态细胞核的形态差异;并分别解释这些差异的意义: 。
2.细胞是构成生物体的结构和功能单位,细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。下图1是玉米细胞的结构示意图,图2是玉米细胞生长调控的过程。
(1)图1玉米细胞中具有双层膜结构的细胞器是 (填序号)。
(2)已知玉米体细胞中含有20条染色体,玉米的体细胞经过两次连续的有丝分裂,形成的子细胞内各有染色体_____。
A.10条 B.20条 C.40条 D.80条
(3)下图中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是_____。
A.a和b为一个细胞周期
B.c段结束DNA含量增加一倍
C.遗传物质平分一般发生在d段
D.b和c为一个细胞周期
(4)图2中M表示的是 ;DNA的复制发生在 。
(5)将玉米的一些组织细胞在一定的外界条件下经过诱导后能长成一株完整的植株,这种技术称为_____。
A.组织培养 B.基因工程
C.营养繁殖 D.细胞分化
(6)人体细胞的有丝分裂过程与玉米细胞的不同之处主要有两个,一是前期纺锤丝由 形成,二是末期在细胞赤道面的位置没有出现 。
(7)玉米的叶肉细胞与根尖细胞虽然都是由同一颗种子萌发形成,但两者在形态结构以及生理功能上完全不同,这是因为 。
(8)细胞的死亡可以分为细胞坏死和细胞凋亡,下列现象中属于细胞凋亡的是_____。
A.噬菌体的侵染导致细菌破裂
B.脑细胞因供氧不足而死亡
C.伤口中溃烂的细胞被手术切除
D.发育过程中蝌蚪尾的消失
细胞的有丝分裂被严格监控,图7显示两个关键的监控检查点。研究发现:①蛋白质X含量在G1期达到最大,在S期及以后降为0;②蛋白质X与Y的结合使细胞通过(G1/S检查点;③蛋白质Z含量在G2期达到最大,在M期及以后降为0,④蛋白质Z与Y的结合使细胞通过(G2/M检查点。
(9)小明同学查知某药物能特异性阻止蛋白质Z的合成,他建议将此药物施加于根尖,使观察根尖细胞有丝分裂时,能看到更多的细胞处于分裂期,专家认为此建议不可行。请根据材料说出理由: 。
3.2019年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞缺氧因子HIF(1α和1β)的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬在内的诸多效应。进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示)。
(1)细胞缺氧会使细胞很多生理过程发生改变,细胞内消耗氧气的场所是 (细胞质基质/线粒体基质/线粒体内膜)。
(2)线粒体有两层膜,图所示细胞内与线粒体具有相似结构的还包括 。
(3)细胞缺氧会导致线粒体自噬,该现象影响的生理过程是________。
A.糖酵解 B.脂肪水解 C.三羧酸循环 D.卡尔文循环
(4)据所学知识判断,图中DNA为________时期是含有细胞内染色体数目最多的时期。
A.2N B.2N→4N C.4N D.4N→2N
(5)据图推知抑癌因子p21作用于 期与 期之间。
(6)在图所示的细胞分裂期间,所发生的变化包括________(多选)。
A.着丝粒分裂 B.染色单体分离
C.染色体数目减半 D.纺锤丝出现和消失
(7)抗癌的有效策略之一是开发针对肿瘤细胞的血管生长抑制剂。据图,以下表述此类抑制剂抗癌作用的机理正确的是________(多选)。
A.服用血管生长抑制剂,则体内细胞处于缺氧状态,诱导产生HIF,影响细胞周期
B.p21和p27两类抑癌因子能抑制癌细胞增殖
C.缺氧会导致线粒体白噬,使胞内ATP水平下降
D.胞内高浓度ATP能抑制癌细胞增殖
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