精品解析:湖南省邵阳市大祥区邵阳市第二中学2025-2026学年高一上学期1月期末生物试题
2026-01-31
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内容正文:
高一生物学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 每年冬春季节是我国肺炎高发期,常见的引发人体肺炎的病原体包括细菌、支原体、病毒和真菌。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体的每个细胞都能独立完成各项生命活动
B. 病毒属于生物,但不属于生命系统的任一结构层次
C. 这些致病微生物均利用肺部细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效,对病毒性肺炎无效
2. 下表是玉米和人体细胞的部分元素及其干重含量(质量分数),下列说法错误的是( )
元素
C
H
O
N
P
S
Mg
Ca
玉米细胞
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
0.18
0.23
人体细胞
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
0.16
4.67
A. 玉米细胞中O元素的质量分数最高,说明O是玉米细胞的最基本元素
B. 人体细胞中N元素的质量分数较高,推测其细胞中蛋白质的含量较多
C. 这两种细胞元素含量差异较大,与玉米和人体的物质组成和结构特点有关
D. 这两种细胞中元素种类基本相同,说明不同生物细胞具有统一性
3. 老子云:“上善若水,水善利万物而不争。”下列关于生物体内水的叙述,错误的是( )
A. 水分子较小,因此水分子的快速跨膜运输方式主要是自由扩散
B. 水是极性分子,带电微粒都易与水结合,因此水是细胞内良好的溶剂
C. 干旱季节,细胞内更多的自由水与亲水物质结合,植物抗旱保水能力增强
D. 低温时农民采取灌深水的方式预防麦苗冻伤,利用了水有较高比热容的特性
4. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 碱基A、G、C、U参与合成的核苷酸共有4种
B. 两种核酸彻底水解的产物是图中的4种基本组成单位
C. 与核糖相比,脱氧核糖的2’位置的碳原子上少一个氧
D. 生物体内核酸甲的多样性与核苷酸的连接方式有关
5. 最新研究表明,在不发生膜融合时,内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等膜结构之间可存在紧密连接的结构,称为膜接触位点(MCS)。MCS能够接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞的代谢。下列有关叙述错误的是( )
A. 推测膜接触位点上既存在受体蛋白,又存在转运蛋白
B. 通过MCS连接的膜结构均以磷脂双分子层为基本支架
C. MCS运输的脂质可能会直接参与构成细胞内的多种生物膜
D. 内质网和高尔基体进行信息交流和物质交换必须经过MCS
6. 下图是某细胞中部分结构的示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①和③两种双层膜在结构上可以直接相连
B. 图示结构可存在于酵母菌、大肠杆菌等细胞中
C. ②的形成与④有关,⑤主要由RNA和蛋白质组成
D. 代谢旺盛的细胞中,④的体积会变大,⑥数量增多
7. 细胞膜控制着物质进出细胞。下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 卵巢细胞以胞吐方式分泌雌激素,雌激素以胞吞方式进入受体细胞
B. 人体成熟红细胞吸收血浆中的葡萄糖时,不需要载体蛋白和ATP
C. 主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致,以维持细胞正常代谢
D. 大分子物质通过胞吞方式进入细胞时,需要细胞膜上的蛋白质参与
8. 在室温条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的A溶液中,测得细胞液浓度与A溶液浓度的比值变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. t1时细胞液与A溶液的浓度相等,水分子不进出细胞
B. t0~t1段细胞失水速率在减小,细胞液渗透压增大
C. 推测细胞在t1之前就开始吸收A溶液的溶质
D. t1~t2段细胞吸水发生了质壁分离自动复原
9. 人体内由谷氨酸合成谷氨酰胺的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B. ATP在该过程中除供能外还能使谷氨酸磷酸化
C. 细胞中需要能量的生命活动都是由ATP供能的
D. ATP合成抑制剂不会阻碍谷氨酰胺的合成
10. 为探究pH对某种蛋白酶活性的影响,在最适温度条件下,研究人员以蛋白块为底物进行相关实验,实验过程及其结果如下表。下列叙述正确的是( )
试管编号
①
②
③
④
⑤
蛋白酶溶液/mL
10
10
10
10
10
pH
3
5
7
9
11
等体积的蛋白块数量/个
1
1
1
1
1
蛋白块完全水解的时间/min
15
7
5
8
20
A. 根据实验结果可确定该蛋白酶的最适pH为7
B. 实验时应将蛋白酶溶液调至相应的pH后,再加蛋白块
C. 若以蛋白质溶液为底物进行该实验,则实验结果更容易观察
D. 该实验中若适当升高温度,则可缩短蛋白块完全水解的时间
11. 某旱生作物根细胞的呼吸作用(葡萄糖为底物)与甲、乙两种酶相关,水淹过程中甲、乙的活性变化如图所示。水淹第3d时经检测根的CO2释放速率为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收速率为0.2μmol·g⁻¹·min⁻¹。下列叙述错误的是( )
A. 据图推测,甲酶参与无氧呼吸,乙酶参与有氧呼吸
B. 无氧呼吸过程中,葡萄糖中的少部分能量用于合成ATP
C. 水淹第3d时,根无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸相等
D. 水淹3d后,酶活性的变化可能与采取了排水措施有关
12. 在高海拔或高纬度地区,利用大棚种植蔬菜,是提高产量的有效措施。从光合作用的影响因素来看,下列说法合理的是( )
A. 尽量缩小行距以增大光合作用的叶面积,可显著增大净光合作用量
B. 及时去掉蔬菜植株下部泛黄的老叶,可增强光合作用,提高蔬菜产量
C. 阴天补光,可通过增强光合作用的光反应,进而增加光合作用的总量
D. 合理延长大棚蔬菜的光照时间,可增大蔬菜光合作用的速率
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 继“流动镶嵌模型”之后,德国生物学家西蒙斯等提出了“脂筏模型”,脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排出某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异性蛋白聚集的区域。下列叙述正确的是( )
A. 脂筏模型比流动镶嵌模型更能代表所有生物膜的特性
B. 细胞膜流动镶嵌模型的探索过程中运用了提出假说的科学方法
C. 胆固醇与鞘磷脂的高亲和力,有助于维持脂筏结构的相对稳定
D. 脂筏区域特异性聚集的蛋白质,可使该区域执行特定的生理功能
14. 草莓和葡萄是两种重要经济作物,某兴趣小组设计了实验装置甲(如图1),并在适宜条件下,对叶圆片的光合作用和呼吸作用进行研究。图2表示最适温度时,葡萄和草莓在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线(总光合速率=净光合速率+呼吸速率)。下列说法错误的是( )
A. 若在无光条件下,甲装置中着色液会向左移动
B. 在光照条件下,着色液的移动距离表示总光合作用强度
C. 光照强度由P变为Y,短时间内葡萄叶肉细胞叶绿体中C3的含量下降
D. 光照强度为Y时,单位时间内两植物光合作用合成的有机物量相等
15. 合理选择实验材料是实验成功的关键一步,黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,常用作生物学实验材料。下列叙述正确的是( )
A. 观察植物细胞的有丝分裂,不宜选用黑藻成熟叶片
B. 以黑藻幼嫩小叶为材料观察叶绿体,制作临时装片时无需切片
C. 黑藻成熟叶片细胞因液泡无颜色,不能用于观察细胞的质壁分离
D. 可用无水乙醇分离黑藻叶片中的色素,自上而下第三条条带最宽
16. 铜死亡是细胞内过量的铜引发的细胞死亡,其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集,并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞死亡。下列叙述正确的是( )
A. 铜属于大量元素,进入细胞需要转运蛋白的协助
B. 铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白水解
C. 铜离子进入细胞抑制线粒体代谢,不会影响细胞的能量供应
D. 促进铜离子排出细胞的药物可用于治疗因铜死亡引起的疾病
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. “金风起,蟹儿肥”,螃蟹已成为湖南的特色农业产业。螃蟹浑身都是宝,蟹黄、蟹肉和蟹膏都可食用,连外壳都有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)C、H、O、N、P、S等元素是构成螃蟹细胞的主要元素,其中由C、H、O、N、P五种元素组成的有机化合物有__________________________(答出2种)等。
(2)蟹黄和蟹膏富含脂肪,呈半固态或膏状,其原因可能是_________。螃蟹不同部位的胆固醇含量差异显著,这些胆固醇可经由特定的转运机制迅速转移至性腺部位,进而作为合成_______的前体物质,从而调节螃蟹的性成熟;同时其还是构成螃蟹体细胞中_______(填细胞结构)的重要成分。
(3)蟹壳中富含几丁质,几丁质的应用非常广泛,请列举两个在生活中应用的实例:____________________。
(4)人体食用蟹肉后,蟹肉会被水解消化。已知蟹肉中多肽M(含1条肽链)由153个氨基酸脱水缩合形成,若肽酶N能专门水解位于第26、71、72、99位氨基酸羧基端的肽键,则肽酶N完全作用于多肽M后可得到______种产物。若不考虑R基中的氧原子数,这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比,氧原子数目增加了______个。
18. 图1和图2分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图,请回答下列问题:
(1)图中所示结构需要借助_______才能观察到;若要分离图中的多种细胞器,常采用的方法是______。
(2)图1中能够产生ATP的场所有_______(填编号);⑧的作用是_____________________。
(3)图2中能产生囊泡的细胞结构是______(填序号)。囊泡在细胞中的定向运动与______(填结构)密切相关,该结构可维持细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,还与细胞运动、分裂、分化以及________等生命活动密切相关。
(4)图1、图2细胞均不适合作为获得纯净细胞膜的理想材料,主要原因是______________________。
19. 人体小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质,并跨膜运输到体内,图1为常见的两种主动运输类型,图2为小肠上皮细胞结构及相关物质运输方式模式图。请回答下列问题:
(1)分析图2,小肠上皮细胞膜上的Na+-K+泵会将Na+运出细胞,使细胞内Na+浓度降低,以维持肠腔与细胞内Na+的浓度差。此过程中Na+-K+泵起到______(答出2点)作用。在小肠腔面,当蛋白S将Na+顺浓度梯度运进小肠上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中的______(填“甲”或“乙”)类型。
(2)根据上述信息判断,若Na+-K+泵停止工作,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率会_______(填“升高”“不变”或“降低”),据图2分析,原因是____________________________________。
(3)图2中的载体蛋白都具有专一性,原因是_______________________________________。
(4)葡萄糖通过蛋白G出细胞的方式是_____,该运输方式的特点是_____________________(答出3点)。
20. 光合作用的探索历程跨越数百年,众多科学家通过关键实验揭示了光合作用的奥秘。研究表明,光质、光照强度等因素均可影响光合速率。请回答下列问题:
(1)科学家希尔为探究光合作用中O2的来源,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,但没有CO2),光照后水分解释放O2,该反应称为希尔反应。
①希尔反应发生在叶绿体的_______。
②希尔反应________(填“能”或“不能”)说明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部都来自水,理由是___________。
(2)科研人员以某高等绿色植物为实验材料,探究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如下表,其中气孔导度表示气孔的开放程度。
组别
叶绿素含量/(mg·g-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol·mol-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
对照组
1.81
164.67
276.67
5.30
蓝光组
1.93
262.00
204.13
7.26
红光组
1.65
142.33
231.24
4.83
①绿色植物叶肉细胞中的叶绿素主要吸收的光是_______,并可将其中的能量转化为_____中的化学能,供暗反应利用。
②由实验结果可知,不同光质对气孔导度的影响情况是_________________。
③由表中数据可知,用_______光处理对植物生长促进作用更佳,判断依据是_______________________。
21. 剧烈运动时,肌细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率,此时NADH可将丙酮酸还原为乳酸;乳酸进入肝细胞后转化为葡萄糖再回到血液(乳酸循环),过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)肌细胞中,糖酵解途径发生在________(填场所)中。在有氧条件下,丙酮酸进入线粒体氧化分解生成CO2和[H],该阶段发生于________(填具体部位)。乳酸进入肝细胞后可通过________途径转化为葡萄糖,乳酸循环的生理意义是________(答出1点)。
(2)研究人员将24名身体状况相似的运动员随机分成2组,训练结束后,实验组增加30min低强度整理运动,而对照组直接休息。检测两组运动员血液乳酸半时反应时间(乳酸浓度下降一半时所用时间),结果如图2。
据图2可知,30min整理运动可促进血液乳酸的消除,判断依据是_________。请据此为运动员提出一条有关缓解高强度训练后肌肉酸痛的合理建议:_________。
(3)人体在渐增负荷运动中,血液中乳酸浓度会随运动强度增加而上升,当运动强度达到某一特定值时,乳酸浓度会从缓慢增加突然变为急剧上升,这个急剧上升的起始点所对应的运动强度,即为乳酸阈。若在高原的某城市举行大型运动会,与在平原相比,同一运动员的乳酸阈会_________(填“提高”或“降低”)。
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注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 每年冬春季节是我国肺炎高发期,常见的引发人体肺炎的病原体包括细菌、支原体、病毒和真菌。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体的每个细胞都能独立完成各项生命活动
B. 病毒属于生物,但不属于生命系统的任一结构层次
C. 这些致病微生物均利用肺部细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效,对病毒性肺炎无效
【答案】B
【解析】
【详解】A、人体是多细胞生物,细胞间存在分工合作,并非每个细胞都能独立完成所有生命活动(如免疫细胞与神经细胞功能不同),A错误;
B、病毒虽能增殖、遗传变异,但无细胞结构,不能独立进行生命活动;生命系统结构层次从细胞开始,病毒不属于任何层次,B正确;
C、病毒无核糖体,需利用宿主细胞(肺部细胞)的核糖体合成蛋白质;但细菌、支原体(原核生物)、真菌(真核生物)均自带核糖体,可独立合成蛋白质,C错误;
D、支原体是唯一无细胞壁的原核生物,抑制细胞壁合成的药物(如青霉素)对其无效;病毒也无细胞壁,故该类药物对病毒性肺炎同样无效,D错误。
故选B。
2. 下表是玉米和人体细胞的部分元素及其干重含量(质量分数),下列说法错误的是( )
元素
C
H
O
N
P
S
Mg
Ca
玉米细胞
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
0.18
0.23
人体细胞
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
0.16
4.67
A. 玉米细胞中O元素的质量分数最高,说明O是玉米细胞的最基本元素
B. 人体细胞中N元素的质量分数较高,推测其细胞中蛋白质的含量较多
C. 这两种细胞元素含量差异较大,与玉米和人体的物质组成和结构特点有关
D. 这两种细胞中元素种类基本相同,说明不同生物细胞具有统一性
【答案】A
【解析】
【详解】A、玉米细胞干重中O元素含量最高(44.43%),但"最基本元素"是指构成生物大分子骨架的核心元素。在生物学中,碳元素(C)因可形成四个共价键构成有机物的基本骨架,被定义为最基本元素。O元素的高含量主要源于玉米细胞壁中纤维素等多糖类物质(含氧量高),而非作为分子骨架核心,A错误;
B、人体细胞干重中N元素含量(9.33%)显著高于玉米(1.46%)。N元素是蛋白质的特征元素(如氨基、肽键),其含量较高可合理推测人体细胞蛋白质含量多于玉米(植物细胞以糖类为主),B正确;
C、玉米作为植物细胞,富含纤维素(高O含量)、淀粉等多糖;人体细胞则含大量蛋白质(高C、N含量)和脂质。二者元素含量差异反映了生物体物质组成和细胞结构(如细胞壁)的差异,C正确;
D、表格中两种细胞均含C、H、O、N等基本元素,种类高度一致,符合"不同生物在元素组成上具有统一性"的生物学观点,D正确。
故选A。
3. 老子云:“上善若水,水善利万物而不争。”下列关于生物体内水的叙述,错误的是( )
A. 水分子较小,因此水分子的快速跨膜运输方式主要是自由扩散
B. 水是极性分子,带电微粒都易与水结合,因此水是细胞内良好的溶剂
C. 干旱季节,细胞内更多的自由水与亲水物质结合,植物抗旱保水能力增强
D. 低温时农民采取灌深水的方式预防麦苗冻伤,利用了水有较高比热容的特性
【答案】A
【解析】
【详解】A、水分子跨膜运输方式包括自由扩散和协助扩散(通过水通道蛋白),后者可实现快速运输。水分子较小并非决定其运输方式的唯一因素,协助扩散同样高效,A错误;
B、水是极性分子,易与带电离子、极性分子结合形成氢键,故可作为良好溶剂溶解多数无机盐和极性有机物,B正确;
C、干旱季节,细胞内更多的自由水与亲水物质结合,形成结合水,因此植物抗旱保水能力增强,C正确;
D、水的比热容较高,灌深水可减缓土壤温度骤降,利用水调节温度的特性保护麦苗,D正确。
故选A。
4. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 碱基A、G、C、U参与合成的核苷酸共有4种
B. 两种核酸彻底水解的产物是图中的4种基本组成单位
C. 与核糖相比,脱氧核糖的2’位置的碳原子上少一个氧
D. 生物体内核酸甲的多样性与核苷酸的连接方式有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、碱基A、G、C可分别参与脱氧核苷酸(对应核酸甲,DNA)和核糖核苷酸(对应核酸乙,RNA)的合成,共6种;碱基U仅参与核糖核苷酸(1种)的合成。因此,这4种碱基参与合成的核苷酸总数为6+1=7种,A错误;
B、核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖(脱氧核糖 / 核糖)、含氮碱基;而图中的基本组成单位是核苷酸(核酸的初步水解产物),B错误;
C、脱氧核糖与核糖的结构差异核心在于:脱氧核糖的2’位碳原子上连接的是氢原子(-H),核糖的2’位是羟基(-OH),即脱氧核糖2’位少一个氧原子,C正确;
D、核酸甲是DNA,生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排序、数量有关,与连接方式无关,D错误。
故选C。
5. 最新研究表明,在不发生膜融合时,内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等膜结构之间可存在紧密连接的结构,称为膜接触位点(MCS)。MCS能够接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞的代谢。下列有关叙述错误的是( )
A. 推测膜接触位点上既存在受体蛋白,又存在转运蛋白
B. 通过MCS连接的膜结构均以磷脂双分子层为基本支架
C. MCS运输的脂质可能会直接参与构成细胞内的多种生物膜
D. 内质网和高尔基体进行信息交流和物质交换必须经过MCS
【答案】D
【解析】
【详解】A、MCS可接收信息(需受体蛋白识别信号)并运输物质(需转运蛋白协助),因此存在受体蛋白和转运蛋白,A正确;
B、内质网、线粒体、高尔基体等均为生物膜结构,其基本支架均为磷脂双分子层,B正确;
C、脂质是生物膜的主要成分,MCS运输的脂质可用于内质网、高尔基体等膜结构的更新或形成,C正确;
D、内质网与高尔基体间可通过囊泡运输实现物质交换(如蛋白质转运),并非必须依赖MCS;题干仅说明MCS是"可存在"的连接方式,并非唯一途径,D错误。
故选D。
6. 下图是某细胞中部分结构的示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①和③两种双层膜在结构上可以直接相连
B. 图示结构可存在于酵母菌、大肠杆菌等细胞中
C. ②的形成与④有关,⑤主要由RNA和蛋白质组成
D. 代谢旺盛的细胞中,④的体积会变大,⑥数量增多
【答案】D
【解析】
【详解】A、①是内质网膜,③是核膜,核膜是双层膜,但内质网是单层膜,A错误;
B、大肠杆菌是原核生物,无核膜、内质网等复杂细胞器,而图中有核仁、内质网等结构,属于真核细胞结构,B错误;
C、④是核仁,核仁与②核糖体的形成有关;但⑤是染色质,染色质主要由 DNA 和蛋白质组成,C错误;
D、代谢旺盛的细胞中,②核糖体的数量增多,核糖体的形成与④核仁有关,因此④核仁的体积会变大,⑥核孔数量增多,D正确。
故选D。
7. 细胞膜控制着物质进出细胞。下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 卵巢细胞以胞吐方式分泌雌激素,雌激素以胞吞方式进入受体细胞
B. 人体成熟红细胞吸收血浆中的葡萄糖时,不需要载体蛋白和ATP
C. 主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致,以维持细胞正常代谢
D. 大分子物质通过胞吞方式进入细胞时,需要细胞膜上的蛋白质参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、雌激素为固醇类激素(脂溶性),以自由扩散方式进入受体细胞,而非胞吞;卵巢细胞分泌雌激素的方式是胞吐(正确),但进入方式错误,A错误;
B、人体成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散(需载体蛋白,顺浓度梯度),虽不消耗ATP,但需载体蛋白(葡萄糖转运蛋白)参与,B错误;
C、主动运输可逆浓度梯度运输物质,使细胞内外物质浓度产生差异(如维持离子浓度梯度),而非趋于一致,C错误;
D、大分子物质通过胞吞进入细胞时,需细胞膜上蛋白质(受体)识别并包裹形成囊泡,D正确。
故选D。
8. 在室温条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的A溶液中,测得细胞液浓度与A溶液浓度的比值变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. t1时细胞液与A溶液的浓度相等,水分子不进出细胞
B. t0~t1段细胞失水速率在减小,细胞液渗透压增大
C. 推测细胞在t1之前就开始吸收A溶液的溶质
D. t1~t2段细胞吸水发生了质壁分离自动复原
【答案】A
【解析】
【详解】A、t1时细胞液浓度与A溶液浓度的比值=1,说明细胞液与A溶液的浓度相等,此时水分子进出细胞的速率相等,处于动态平衡状态,并不是不进出细胞,A错误;
B、t0~t1段,细胞液浓度与A溶液浓度的比值在增大但仍小于 1,说明细胞液浓度小于外界溶液浓度,细胞在失水。随着细胞失水,细胞液浓度增大,渗透压增大,细胞的失水速率在减小,B正确;
C、由图可知,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在溶液中先失水后吸水,说明细胞在t1之前就已经开始吸收A溶液的溶质,使细胞液浓度增大,C正确;
D、t1~t2段,细胞液浓度与A溶液浓度的比值大于1,说明细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,发生了质壁分离自动复原现象,D正确。
故选A。
9. 人体内由谷氨酸合成谷氨酰胺的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B. ATP在该过程中除供能外还能使谷氨酸磷酸化
C. 细胞中需要能量的生命活动都是由ATP供能的
D. ATP合成抑制剂不会阻碍谷氨酰胺的合成
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP 分子由 1 个腺嘌呤、1 个核糖和 3 个磷酸基团组成,并非仅腺嘌呤和磷酸基团,A 错误;
B、由图可知,ATP 在该过程中水解提供能量,同时将磷酸基团转移到谷氨酸上,使谷氨酸磷酸化生成谷氨酰磷酸,B 正确;
C、细胞中需要能量的生命活动并非都由 ATP 供能,如 GTP 可用于蛋白质合成,UTP 可参与糖原合成等,C 错误;
D、该过程需要消耗ATP,ATP合成抑制剂会减少ATP供应,阻碍反应进行,D 错误。
故选 B。
10. 为探究pH对某种蛋白酶活性的影响,在最适温度条件下,研究人员以蛋白块为底物进行相关实验,实验过程及其结果如下表。下列叙述正确的是( )
试管编号
①
②
③
④
⑤
蛋白酶溶液/mL
10
10
10
10
10
pH
3
5
7
9
11
等体积的蛋白块数量/个
1
1
1
1
1
蛋白块完全水解的时间/min
15
7
5
8
20
A. 根据实验结果可确定该蛋白酶的最适pH为7
B. 实验时应将蛋白酶溶液调至相应的pH后,再加蛋白块
C. 若以蛋白质溶液为底物进行该实验,则实验结果更容易观察
D. 该实验中若适当升高温度,则可缩短蛋白块完全水解的时间
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据实验结果,pH=7时蛋白块水解时间最短(5 min),说明此时酶活性最高,但实验中仅设置5个pH梯度(3、5、7、9、11),未在pH=7附近设置更精细梯度(如6、8),无法精确确定最适pH是否为7,A错误;
B、实验需遵循单一变量原则,应先调节蛋白酶溶液pH,再加入底物(蛋白块),确保反应起始时pH条件一致,B正确;
C、以蛋白质溶液为底物时,需通过检测产物生成量或底物减少量判断水解程度,操作复杂且需定量分析;而蛋白块完全水解可直接观察其消失时间,现象直观,C错误。
D、题干明确实验在“最适温度”下进行,升高温度可能使酶空间结构改变而失活,反而延长水解时间,D错误。
故选B。
11. 某旱生作物根细胞的呼吸作用(葡萄糖为底物)与甲、乙两种酶相关,水淹过程中甲、乙的活性变化如图所示。水淹第3d时经检测根的CO2释放速率为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收速率为0.2μmol·g⁻¹·min⁻¹。下列叙述错误的是( )
A. 据图推测,甲酶参与无氧呼吸,乙酶参与有氧呼吸
B. 无氧呼吸过程中,葡萄糖中的少部分能量用于合成ATP
C. 水淹第3d时,根无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸相等
D. 水淹3d后,酶活性的变化可能与采取了排水措施有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图分析,随着水淹天数的增多,乙酶的活性降低,说明乙酶是与有氧呼吸有关的酶,甲酶活性升高,说明甲酶参与无氧呼吸,A正确;
B、无氧呼吸过程中,葡萄糖分解不彻底(植物无氧呼吸产物为酒精和 CO₂),大部分能量仍储存在酒精等产物中,仅少量能量释放。释放的能量中,少部分用于合成 ATP,其余以热能散失,B正确;
C、有氧呼吸:消耗O₂量= 释放CO₂量(以葡萄糖为底物时)。水淹第3d,O₂吸收量为 0.2μmol・g⁻¹・min⁻¹,即有氧呼吸释放CO₂量 = 0.2μmol・g⁻¹・min⁻¹。有氧呼吸中,1mol葡萄糖消耗6mol O₂,故有氧呼吸消耗葡萄糖量= 0.2/6 μmol・g⁻¹・min⁻¹。 无氧呼吸:总CO₂释放量为0.4μmol・g⁻¹・min⁻¹,因此无氧呼吸释放CO₂量 = 总CO₂ -有氧呼吸CO₂=0.4-0.2=0.2μmol・g⁻¹・min⁻¹。无氧呼吸(产酒精)中,1mol 葡萄糖产生2mol CO₂,故无氧呼吸消耗葡萄糖量=0.2/2=0.1μmol・g⁻¹・min⁻¹。 所以无氧呼吸强度(葡萄糖消耗)/ 有氧呼吸强度 = 0.1÷(0.2/6)=3 倍,C错误;
D、水淹 3d 后,若采取排水措施,根部氧气供应恢复,会抑制无氧呼吸、促进有氧呼吸。此时无氧呼吸相关酶(甲)活性会下降,D正确。
故选C。
12. 在高海拔或高纬度地区,利用大棚种植蔬菜,是提高产量的有效措施。从光合作用的影响因素来看,下列说法合理的是( )
A. 尽量缩小行距以增大光合作用的叶面积,可显著增大净光合作用量
B. 及时去掉蔬菜植株下部泛黄的老叶,可增强光合作用,提高蔬菜产量
C. 阴天补光,可通过增强光合作用的光反应,进而增加光合作用的总量
D. 合理延长大棚蔬菜的光照时间,可增大蔬菜光合作用的速率
【答案】C
【解析】
【分析】农业生产实践中,温室蔬菜净光合速率高时(净光合速率=总光合速率-呼吸速率),积累有机物量就多。根据题意,要提高温室蔬菜的产量,可通过增大昼夜温差,适当降低夜间温室内温度,使细胞呼吸消耗有机物减少;而白天温度适当提高,增大总光合速率,从而提高产量。
【详解】A、缩小行距可增大光合作用叶面积,使总光合作用增强,但若行距过小,则会因为植株过密使呼吸作用显著增强,可能导致净光合作用量减小,A不符合题意;
B、若及时去除植株下部的泛黄老叶,可有效减少呼吸消耗,对光合作用没有显著影响,却因消耗减少,增大植株的光合作用的积累量,提高蔬菜的产量,B不符合题意;
C、阴天适度补光,可直接增强光合作用的光反应,进而增加总光合作用量,C符合题意;
D、光合速率是单位时间内的光合作用量,延长光照时间并不能直接增大光合作用的速率,而是因为光合作用时间的延长,可增加有机物的积累量,从而提高蔬菜的产量,D不符合题意。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 继“流动镶嵌模型”之后,德国生物学家西蒙斯等提出了“脂筏模型”,脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排出某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异性蛋白聚集的区域。下列叙述正确的是( )
A. 脂筏模型比流动镶嵌模型更能代表所有生物膜的特性
B. 细胞膜流动镶嵌模型的探索过程中运用了提出假说的科学方法
C. 胆固醇与鞘磷脂的高亲和力,有助于维持脂筏结构的相对稳定
D. 脂筏区域特异性聚集的蛋白质,可使该区域执行特定的生理功能
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、由题意可知,脂筏模型认为膜的部分区域流动性因含有大量胆固醇而降低,流动镶嵌模型更能代表所有生物膜的特性,A错误;
B、细胞膜流动镶嵌模型的探索过程中,科学家通过观察实验现象、分析实验结果,提出假说并不断修正完善(如从静态模型到流动镶嵌模型),运用了提出假说的科学方法,B正确;
C、题干指出胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,这种高亲和力能将鞘磷脂及特异性蛋白聚集在脂筏区域,有助于维持脂筏结构的相对稳定,C正确;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,脂筏区域特异性聚集特定的跨膜蛋白质、酶等,这些特异性蛋白可使该区域执行特定的生理功能(如信号传递、物质转运等),D正确。
故选BCD。
14. 草莓和葡萄是两种重要经济作物,某兴趣小组设计了实验装置甲(如图1),并在适宜条件下,对叶圆片的光合作用和呼吸作用进行研究。图2表示最适温度时,葡萄和草莓在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线(总光合速率=净光合速率+呼吸速率)。下列说法错误的是( )
A. 若在无光条件下,甲装置中着色液会向左移动
B. 在光照条件下,着色液的移动距离表示总光合作用强度
C. 光照强度由P变为Y,短时间内葡萄叶肉细胞叶绿体中C3的含量下降
D. 光照强度为Y时,单位时间内两植物光合作用合成的有机物量相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A、在无光条件下,叶片只进行呼吸作用,消耗装置中的 O2,并释放 CO2。由于装置里有 CO2 缓冲液,释放的 CO2 会被吸收,导致装置内的气体总量减少、气压下降。外界气压大于装置内气压,所以着色液会向左移动,A正确;
B、在光照条件下,叶片同时进行光合作用和呼吸作用。着色液的移动距离代表的是净光合作用强度(即光合作用吸收的 CO2 量减去呼吸作用释放的 CO2 量),而不是总光合作用强度,B错误;
C、光照强度由 P 变为 Y 时,光照增强,光反应速率加快,产生的 [H] 和 ATP 增多。这会促进暗反应中 C3 的还原,使 C3 的消耗速率加快;同时,CO2 的固定速率暂时不变,所以短时间内 C3 的含量会下降,C正确;
D、光照强度为 Y 时,虽然两植物的净光合速率(CO2 吸收量)相同,但它们的呼吸速率不同(草莓的呼吸速率为 2,葡萄的呼吸速率为 1)。总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率,因此两植物的总光合速率不同。光合作用合成的有机物量由总光合速率决定,所以单位时间内合成的有机物量不相等,D错误。
故选BD。
15. 合理选择实验材料是实验成功的关键一步,黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,常用作生物学实验材料。下列叙述正确的是( )
A. 观察植物细胞的有丝分裂,不宜选用黑藻成熟叶片
B. 以黑藻幼嫩小叶为材料观察叶绿体,制作临时装片时无需切片
C. 黑藻成熟叶片细胞因液泡无颜色,不能用于观察细胞的质壁分离
D. 可用无水乙醇分离黑藻叶片中的色素,自上而下第三条条带最宽
【答案】AB
【解析】
【详解】A、观察植物细胞有丝分裂需选择分裂旺盛的组织(如根尖分生区);黑藻成熟叶片细胞已高度分化,不再进行有丝分裂,故不宜选用,A正确;
B、黑藻幼嫩小叶薄而透明,叶绿体大且清晰,可直接制成临时装片观察,无需切片处理,B正确;
C、黑藻成熟叶片细胞虽液泡无色,但叶绿体分布可随质壁分离发生位置变化(如细胞收缩时叶绿体聚集),仍可用于观察质壁分离现象,C错误;
D、无水乙醇用于提取色素,分离色素需用层析液,D错误。
故选AB。
16. 铜死亡是细胞内过量的铜引发的细胞死亡,其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集,并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞死亡。下列叙述正确的是( )
A. 铜属于大量元素,进入细胞需要转运蛋白的协助
B. 铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白水解
C. 铜离子进入细胞抑制线粒体代谢,不会影响细胞的能量供应
D. 促进铜离子排出细胞的药物可用于治疗因铜死亡引起的疾病
【答案】D
【解析】
【详解】A、铜属于微量元素(高中生物中大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等),且铜离子进入细胞需通过主动运输或协助扩散,依赖转运蛋白,A错误;
B、铜离子诱导"脂酰化蛋白的聚集",而非"水解"(水解指蛋白质分解为氨基酸),B错误;
C、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,其代谢功能受抑制将直接影响ATP合成,必然导致能量供应障碍,C错误;
D、铜死亡由过量铜离子引发,促进铜离子排出可减少细胞内铜积累,从而缓解铜死亡,D正确。
故选D。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. “金风起,蟹儿肥”,螃蟹已成为湖南的特色农业产业。螃蟹浑身都是宝,蟹黄、蟹肉和蟹膏都可食用,连外壳都有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)C、H、O、N、P、S等元素是构成螃蟹细胞的主要元素,其中由C、H、O、N、P五种元素组成的有机化合物有__________________________(答出2种)等。
(2)蟹黄和蟹膏富含脂肪,呈半固态或膏状,其原因可能是_________。螃蟹不同部位的胆固醇含量差异显著,这些胆固醇可经由特定的转运机制迅速转移至性腺部位,进而作为合成_______的前体物质,从而调节螃蟹的性成熟;同时其还是构成螃蟹体细胞中_______(填细胞结构)的重要成分。
(3)蟹壳中富含几丁质,几丁质的应用非常广泛,请列举两个在生活中应用的实例:____________________。
(4)人体食用蟹肉后,蟹肉会被水解消化。已知蟹肉中多肽M(含1条肽链)由153个氨基酸脱水缩合形成,若肽酶N能专门水解位于第26、71、72、99位氨基酸羧基端的肽键,则肽酶N完全作用于多肽M后可得到______种产物。若不考虑R基中的氧原子数,这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比,氧原子数目增加了______个。
【答案】(1)核酸(DNA和RNA)、ATP(腺苷三磷酸)、磷脂
(2) ①. 蟹黄和蟹膏中的脂肪饱和脂肪酸含量较高,饱和脂肪酸的熔点高,常温下呈半固态或膏状 ②. 性激素 ③. 细胞膜
(3)制作食品添加剂(如增稠剂)、制作医用缝合线、制作环保型餐具、制作化妆品的保湿成分、用于污水处理(吸附重金属离子)
(4) ①. 5 ②. 4
【解析】
【分析】糖类的化学元素组成为C、H、O,蛋白质的化学元素组成主要是C、H、O、N,脂肪的化学元素组成为C、H、O;动物细胞含有的糖类物质有:单糖、二糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖);脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯);固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
【小问1详解】
由C、H、O、N、P五种元素组成的有机化合物有核酸(DNA和RNA)、ATP(腺苷三磷酸)、磷脂。
【小问2详解】
蟹黄和蟹膏中的脂肪饱和脂肪酸含量较高,饱和脂肪酸的熔点高,常温下呈半固态或膏状,因此蟹黄和蟹膏呈半固态 / 膏状。胆固醇是合成性激素(固醇类激素)的前体物质,可调节螃蟹性成熟;同时胆固醇是构成动物体细胞中细胞膜的重要成分(细胞膜的磷脂双分子层中镶嵌有胆固醇,维持膜的稳定性)。
【小问3详解】
几丁质(壳多糖)的生活应用实例:制作食品添加剂(如增稠剂)、制作医用缝合线、制作环保型餐具、制作化妆品的保湿成分、用于污水处理(吸附重金属离子)。
【小问4详解】
多肽M为1条肽链,肽酶N水解第26、71、72、99位氨基酸羧基端的肽键,共水解4个肽键: 水解第26位羧基端肽键:得到1个26肽; 水解第71位羧基端肽键:得到1个45肽(27~71位); 水解第72位羧基端肽键:得到1 个游离的72位氨基酸; 水解第99位羧基端肽键:得到1个27肽(73~99位)和1个54 肽(100~153位)。 产物包括:26肽、45肽、72位游离氨基酸、27肽、54肽,共5种产物。水解1个肽键需要消耗1分子水(H2O),水分子中的氧原子会留在产物中,因此水解 4 个肽键共消耗4 分子水,氧原子数目增加4个。
18. 图1和图2分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图,请回答下列问题:
(1)图中所示结构需要借助_______才能观察到;若要分离图中的多种细胞器,常采用的方法是______。
(2)图1中能够产生ATP的场所有_______(填编号);⑧的作用是_____________________。
(3)图2中能产生囊泡的细胞结构是______(填序号)。囊泡在细胞中的定向运动与______(填结构)密切相关,该结构可维持细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,还与细胞运动、分裂、分化以及________等生命活动密切相关。
(4)图1、图2细胞均不适合作为获得纯净细胞膜的理想材料,主要原因是______________________。
【答案】(1) ①. 电子显微镜 ②. 差速离心法
(2) ①. ④⑥⑨ ②. 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可使植物细胞保持坚挺,与细胞的渗透吸水或失水密切相关。
(3) ①. ①②⑤ ②. 细胞骨架 ③. 物质运输、能量转化、信息传递
(4)两图细胞都有核膜和众多细胞器膜的干扰,图1细胞中还有细胞壁干扰
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,由蛋白质纤维组成。细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【小问1详解】
图中展示的是细胞的亚显微结构(如核糖体、内质网等),这些结构需要借助电子显微镜才能观察到。分离多种细胞器常用差速离心法,该方法是利用不同细胞器的密度差异,通过逐步提高离心速度来分离它们。
【小问2详解】
图1中能够产生ATP的场所有④⑥⑨。④线粒体:有氧呼吸第二、三阶段的主要场所,会 产生ATP;⑥细胞质基质:细胞呼吸第一阶段的场所,会产生少量 ATP;⑨叶绿体:光合作用的光反应阶段会产生 ATP,用于暗反应。⑧是液泡,主要功能是调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可使植物细胞保持坚挺,与细胞的渗透吸水或失水密切相关。
【小问3详解】
图2中能产生囊泡的细胞结构是①②⑤。①细胞膜内吞可以产生囊泡,在分泌蛋白的加工、包装和运输过程中,⑤内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质运往②高尔基体做进一步修饰加工,然后高尔基体也能产生囊泡,把蛋白质运往细胞膜。细胞骨架不仅可以维持细胞形态、锚定并支撑许多细胞器,还与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,所以囊泡在细胞中的定向运动与细胞骨架有关。
【小问4详解】
获得纯净细胞膜的理想材料是哺乳动物成熟的红细胞,因为它没有细胞核和众多细胞器。而两图细胞都有核膜和众多细胞器膜的干扰,图1细胞中还有细胞壁干扰,所以均不适合作为获得纯净细胞膜的理想材料。
19. 人体小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质,并跨膜运输到体内,图1为常见的两种主动运输类型,图2为小肠上皮细胞结构及相关物质运输方式模式图。请回答下列问题:
(1)分析图2,小肠上皮细胞膜上的Na+-K+泵会将Na+运出细胞,使细胞内Na+浓度降低,以维持肠腔与细胞内Na+的浓度差。此过程中Na+-K+泵起到______(答出2点)作用。在小肠腔面,当蛋白S将Na+顺浓度梯度运进小肠上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中的______(填“甲”或“乙”)类型。
(2)根据上述信息判断,若Na+-K+泵停止工作,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率会_______(填“升高”“不变”或“降低”),据图2分析,原因是____________________________________。
(3)图2中的载体蛋白都具有专一性,原因是_______________________________________。
(4)葡萄糖通过蛋白G出细胞的方式是_____,该运输方式的特点是_____________________(答出3点)。
【答案】(1) ①. 运输钠钾离子(物质运输)和催化ATP水解 ②. 甲
(2) ①. 降低 ②. 小肠上皮细胞内外Na+浓度差降低,Na+提供的势能下降,葡萄糖进入细胞速率降低
(3)载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
(4) ①. 协助扩散 ②. 顺浓度梯度、不消耗能量、需要转运蛋白协助
【解析】
【分析】图1甲乙均属于主动运输。甲:协同转运(由某种离子消耗势能间接提供能量的主动运输),乙:ATP驱动泵(ATP直接提供能量的主动运输)。图2中葡萄糖进小肠上皮细胞是低浓度到高浓度,是主动运输,出小肠上皮细胞是高浓度到低浓度,是协助扩散;Na+进小肠上皮细胞是高浓度到低浓度,是协助扩散,出小肠上皮细胞是低浓度到高浓度,是主动运输。
【小问1详解】
Na⁺-K⁺泵既作为载体蛋白又作为酶。所以它的作用有两方面:运输钠钾离子(物质运输)和催化ATP水解。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式对应图 1 中的甲(协同转运,利用 Na⁺浓度差间接消耗 ATP)。
【小问2详解】
根据上述信息判断若Na+—K+泵停止工作,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率会降低,据图2分析,原因是小肠上皮细胞内外Na+浓度差降低,Na+提供的势能下降,葡萄糖进入细胞速率降低。
【小问3详解】
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,所以载体蛋白具有专一性。
【小问4详解】
葡萄糖通过蛋白 G 出细胞的方式是协助扩散,这种运输方式的特点是:顺浓度梯度、不消耗能量、需要转运蛋白协助。
20. 光合作用的探索历程跨越数百年,众多科学家通过关键实验揭示了光合作用的奥秘。研究表明,光质、光照强度等因素均可影响光合速率。请回答下列问题:
(1)科学家希尔为探究光合作用中O2的来源,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,但没有CO2),光照后水分解释放O2,该反应称为希尔反应。
①希尔反应发生在叶绿体的_______。
②希尔反应________(填“能”或“不能”)说明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部都来自水,理由是___________。
(2)科研人员以某高等绿色植物为实验材料,探究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如下表,其中气孔导度表示气孔的开放程度。
组别
叶绿素含量/(mg·g-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol·mol-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
对照组
1.81
164.67
276.67
5.30
蓝光组
1.93
262.00
204.13
7.26
红光组
1.65
142.33
231.24
4.83
①绿色植物叶肉细胞中的叶绿素主要吸收的光是_______,并可将其中的能量转化为_____中的化学能,供暗反应利用。
②由实验结果可知,不同光质对气孔导度的影响情况是_________________。
③由表中数据可知,用_______光处理对植物生长促进作用更佳,判断依据是_______________________。
【答案】(1) ①. 类囊体膜上 ②. 不能 ③. 由于希尔实验缺少CO2,无法确定光合作用是否利用了CO2中的氧
(2) ①. 红光和蓝紫光 ②. ATP和NADPH ③. 蓝光可增大气孔导度,红光可减小气孔导度 ④. 蓝 ⑤. 对比三组净光合速率,蓝光组净光合速率大于对照组和红光组
【解析】
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【小问1详解】
①希尔反应的关键条件是离体叶绿体在光照下光解水释放O2,光反应阶段的水解发生在叶绿体的类囊体膜上。希尔实验仅证明水的光解可产生O2,但未涉及CO2参与的暗反应,由于希尔实验缺少CO2,无法确定光合作用是否利用了CO2中的氧,所以不能说明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部都来自水。
【小问2详解】
绿色植物叶肉细胞中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,并可将其中的能量转化为ATP和NADPH中的化学能,供暗反应利用。对比对照组、蓝光组和红光组的气孔导度数据, 对照组气孔导度为164.67(mmol·m-2·s-1),蓝光组为262.00(mmol·m-2·s-1),红光组为142.33(mmol·m-2·s-1),可知蓝光可增大气孔导度,红光可减小气孔导度。净光合速率越大,积累的有机物越多,越有利于植物生长。对比三组净光合速率,蓝光组净光合速率大于对照组和红光组,所以用蓝光处理对植物生长促进作用更佳。
21. 剧烈运动时,肌细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率,此时NADH可将丙酮酸还原为乳酸;乳酸进入肝细胞后转化为葡萄糖再回到血液(乳酸循环),过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)肌细胞中,糖酵解途径发生在________(填场所)中。在有氧条件下,丙酮酸进入线粒体氧化分解生成CO2和[H],该阶段发生于________(填具体部位)。乳酸进入肝细胞后可通过________途径转化为葡萄糖,乳酸循环的生理意义是________(答出1点)。
(2)研究人员将24名身体状况相似的运动员随机分成2组,训练结束后,实验组增加30min低强度整理运动,而对照组直接休息。检测两组运动员血液乳酸半时反应时间(乳酸浓度下降一半时所用时间),结果如图2。
据图2可知,30min整理运动可促进血液乳酸的消除,判断依据是_________。请据此为运动员提出一条有关缓解高强度训练后肌肉酸痛的合理建议:_________。
(3)人体在渐增负荷运动中,血液中乳酸浓度会随运动强度增加而上升,当运动强度达到某一特定值时,乳酸浓度会从缓慢增加突然变为急剧上升,这个急剧上升的起始点所对应的运动强度,即为乳酸阈。若在高原的某城市举行大型运动会,与在平原相比,同一运动员的乳酸阈会_________(填“提高”或“降低”)。
【答案】(1) ①. 细胞质基质 ②. 线粒体基质 ③. 糖异生 ④. 避免乳酸堆积;实现能源物质的回收
(2) ①. 实验组的乳酸半时反应时间低于对照组 ②. 高强度训练后进行一段时间的低强度整理运动
(3)降低
【解析】
【分析】有氧呼吸的三个阶段:细胞质基质进行有氧呼吸第一阶段,葡萄糖形成丙酮酸和[H],同时释放少量能量;有氧呼吸第二阶段,线粒体基质中,丙酮酸与水反应形成二氧化碳和[H],同时释放少量能量;有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜上,[H]与氧气结合生产水,同时释放大量能量,细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分用于合成ATP。
【小问1详解】
糖酵解是葡萄糖分解为丙酮酸的过程,发生在细胞质基质中。 丙酮酸进入线粒体氧化分解生成CO2和[H],该阶段发生于线粒体基质。乳酸在肝细胞中通过糖异生作用重新合成葡萄糖。 乳酸循环可防止运动时避免乳酸堆积,实现能源物质的回收,减少酸中毒风险。
【小问2详解】
图2显示实验组的乳酸半时反应时间低于对照组,表明低强度整理运动促进了乳酸的消除。高强度训练后进行一段时间的低强度整理运动通过促进血液循环和氧化代谢,帮助乳酸转运至肝脏进行转化。
【小问3详解】
高原缺氧会导致有氧代谢能力下降,无氧呼吸代偿性增强,乳酸积累提前,因此乳酸阈对应的运动强度会降低。
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