内容正文:
高一生物学期末
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1第1章~第5章第2节。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 缺硼会导致植物花粉管萌发受阻,影响受精作用,从而降低作物产量。下列相关叙述错误的是( )
A. 硼属于大量元素
B. 虽然硼元素在细胞中含量少,但其作用十分重要
C. 题述实例说明硼元素对维持植物的生命活动有重要的作用
D. 细胞中的硼元素来自无机自然界
2. 某同学设计实验检测梨果肉组织中的糖类,下列叙述错误的是( )
A. 检测结束后剩余的匀浆不可饮用
B. 斐林试剂与梨匀浆混合后即可出现砖红色沉淀
C. 实验时,斐林试剂的甲液和乙液等量混匀后使用
D. 斐林试剂的甲液和乙液以及蒸馏水可用于检测蛋白质
3. 某同学没有吃早餐,课间跑操时出现眩晕、全身无力的症状,喝下一杯糖水后,症状缓解,原因是( )
A. 糖水能提供足够的水分
B. 糖水中的糖可为人体供能
C. 糖水是组成细胞的化合物
D. 糖水中的糖是细胞中良好的储能物质
4. 经检测,组成某种有机物化学元素有C、H、O、N、P。据此推测,该种有机物不可能是( )
A. DNA B. 磷脂 C. RNA D. 纤维素
5. 研究发现,某些细胞在应对外界刺激时,其细胞膜上的特定蛋白会发生构象变化,从而调控物质跨膜运输效率以适应环境。下列关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 膜蛋白的构象变化可能受到温度、pH等外界因素的影响
B. 细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜上蛋白质的种类和数量
C. 所有物质进出细胞时都必须通过膜上发生构象变化的蛋白质
D. 细胞膜上的蛋白质以三种状态,即镶嵌、嵌入或贯穿于整个磷脂双分子层中
6. 在多细胞生物体内,细胞通过细胞膜上的受体接收各种“信息”,以完成各项生命活动。下列实例不能体现细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能的是( )
A. 受精时,精子和卵细胞之间的识别和结合
B. 植物细胞通过胞间连丝传递信息分子
C. 胰岛素与靶细胞的细胞膜表面的受体结合
D. 进入小肠绒毛上皮细胞
7. 以黑藻叶片为实验材料观察细胞质流动时,在普通光学显微镜下一般不能观察到的是( )
A. 叶绿体 B. 细胞壁
C. 细胞骨架 D. 细胞核
8. 下图是马铃薯细胞局部的电镜照片,①~④均为细胞核的结构。下列叙述正确的是( )
A. 染色质和核糖体的主要组成成分均为DNA和蛋白质
B. 核孔允许蛋白质分子自由通过,核酸不能通过
C. ③是核膜,具有2层磷脂双分子层
D. ④是蛋白质的合成场所
9. 在质壁分离与复原实验中,用一定浓度的尿素溶液处理细胞,观察到其质壁分离后很快自动复原;而用相同浓度的蔗糖溶液处理,细胞质壁分离后若不加清水则不会复原。下列分析错误的是( )
A. 尿素可能通过自由扩散进入细胞,提高细胞液浓度
B. 蔗糖不能进入细胞是因为细胞膜具有选择透过性
C. 题述实验可证明原生质层具有选择透过性
D. 题述中自动复原的现象说明水分子只能通过通道蛋白进入细胞
10. 婴儿肠道上皮细胞未完全成熟,可通过胞吞吸收乳汁中的抗体,并通过囊泡与细胞膜融合将抗体以胞吐的方式释放到血液,从而获得来自母亲的免疫保护。下列关于该过程的说法,错误的是( )
A. 胞吞和胞吐的过程需要膜上转运蛋白质的参与
B. 胞吞和胞吐的过程离不开磷脂分子层的流动性
C. 胞吐释放抗体的过程消耗ATP
D. 细胞通过胞吞吸收抗体时细胞膜面积减小,胞吐时细胞膜面积增加
11. 下列关于酶的叙述,正确的是( )
A. 酶只在细胞内发挥作用
B. 若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,则淀粉的水解速率会减弱,甚至停止
C. 淀粉酶浓度越高,提供的活化能越多
D. 反应底物的浓度越大,酶的活性越高
12. 某酶促反应曲线如图所示。竞争性抑制剂与底物的结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是( )
A. 一定浓度范围内,底物浓度越高,越大
B. 在底物浓度足够高时,竞争性抑制剂不影响酶促反应速率
C. 加入竞争性抑制剂会使下降
D. 加入非竞争性抑制剂,不变
13. 马拉松比赛中,运动员需持续消耗能量。下列关于该过程中ATP叙述,错误的是( )
A. ATP在细胞中含量很少
B. 运动过程中,ATP与ADP转化处于动态平衡
C. ATP与ADP相互转化的能量供应机制在运动员的所有细胞内都是一样的
D. ATP的水解往往与细胞内的放能反应相联系,所以运动员运动过程中会出汗
14. 萤火虫发光的过程依赖下图所示的化学反应。某研究小组将萤火虫发光体系置于一待测样本溶液中,发现其持续发光。随后,向该体系中加入足量“X物质”,发现其发光3秒后迅速熄灭,紧接着再向其中加入过量ATP,并未恢复发光。“X物质”最不可能是( )
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+光+热量
A 除氧剂
B. 荧光素酶抑制剂
C. 催化ATP水解的酶
D. 破坏荧光素的物质
15. 某兴趣小组在用紫色洋葱外表皮细胞探究植物细胞的吸水和失水实验时,观察到如图1、2所示的两个视野,图1对应初始状态(清水处理),图2对应使用质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液处理一段时间后的状态。下列叙述正确的是( )
A. 图1到图2的转变的原因之一是细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
B. 用黑藻叶片细胞替代图中细胞进行质壁分离实验,叶绿体的存在会影响观察
C. 图2状态下细胞的外界蔗糖溶液浓度小于0.3g·mL-1
D. 将图2所示细胞转移至清水中后,其体积会显著增大,甚至可能涨破
16. 为探究不同条件对过氧化氢酶活性的影响,某同学设计实验:向4支试管中分别加入等量过氧化氢溶液和新鲜肝脏研磨液,再依次加入不同试剂,实验结果如表所示(“+”越多表示产生的气泡越多)。下列分析错误的是( )
试管编号
加入试剂(等量)
实验结果
1
蒸馏水
++++
2
盐酸溶液(强酸性)
+
3
氢氧化钠溶液(强碱性)
++
4
氯化钠溶液(接近中性)
++++
A. 试管1和4的结果说明氯化钠溶液不影响过氧化氢酶的活性
B. 试管1、2、3、4的对比可证明酶的作用需要适宜的pH
C. 该实验不能说明酶的催化效率具有高效性
D. 该实验的自变量是不同pH的溶液,温度和气泡均属于无关变量
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 水母发光依靠的是绿色荧光蛋白(GFP),蓝光及紫外线等都能激发GFP发出绿色荧光。GFP是由238个氨基酸组成的单链结构蛋白。回答下列问题:
(1)该蛋白由氨基酸分子通过______的方式结合,形成多肽链,该过程中至少形成了______个肽键。肽链上除了有肽键,还可能存在______(答出1种)键等。
(2)组成该蛋白质的氨基酸的结构通式为______。氨基酸之间的不同在于______的不同。
(3)高温条件下,GFP被激发后不能发出绿色荧光,分析其原因是______。此时该蛋白质和双缩脲试剂反应______(填“能”或“不能”)产生紫色。
18. “细胞器敲除法”是指利用一系列生物技术手段,特异性且精确地移除、破坏或降解细胞内的某一种细胞器,从而研究该细胞器的功能以及缺失该细胞器后对细胞产生的影响。某研究小组利用不同方法处理小鼠成纤维细胞,成纤维细胞的局部结构示意图如下。回答下列问题:
(1)布雷菲德菌素A(BFA)可干扰分泌蛋白运输。实验发现,用BFA处理细胞后,蛋白质可以正常合成以及在③中加工,但胞内会出现大量未运出的分泌蛋白。使用电镜观察后发现,图中结构______(填图中序号)出现解体。该结构在分泌蛋白加工运输中的具体功能是______。
(2)将光敏蛋白“KillerRed”定位到溶酶体上,用特定波长光照后,溶酶体被选择性地破坏后,短期内对该细胞产生的后果有______。
(3)该研究小组用药物CCCP特异性“敲除”了某种细胞器,发现细胞内的能量供应严重不足。该细胞器最可能是______(填图中序号),出现该现象的原因是______。
19. 细胞内与多种生理活动密切相关,而线粒体在细胞稳态调节方向居核心地位,其参与的部分运输过程如图1所示。回答下列问题:
注:转运蛋白NCLX是交换体,即从线粒体运出1个的同时,运入3~4个;MCU为通道蛋白。
(1)人体血钙过低会出现______等症状。图1中通过MCU时,______(填“需要”或“不需要”)与MCU结合,______(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)图2中甲、乙、丙表示的是物质跨膜运输的三种方式,图2中甲表示的运输方式是______,线粒体基质中的通过NCLX进入细胞质基质的方式与图2中______表示的方式一样。
(3)图2中乙的运输速率不再随着细胞外浓度的升高而升高的原因可能是______(答出1点)。
20. 几丁质是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的高效催化作用。回答下列问题:
(1)NAGase具有催化作用的实质是______。
(2)为验证酶的某种特性,某同学设计了两组实验,两组实验的底物分别是几丁质和淀粉,加入的酶均是NAGase。该实验是为了验证酶的______(填特性)。
(3)温度对NAGase活性的影响如图1所示。若将NAGase在70℃下保温一段时间,然后在40℃下与几丁质混合,发现几丁质不能被分解。结合图1分析,原因是________。
(4)研究人员进一步探究了NAGase的活性,结果如图2所示。
①图2实验的课题名称是________。
②据图2分析,在一定浓度范围内,三种物质均会________(填“促进”或“抑制”)NAGase的活性,且这种作用效果最明显的是________。
21. ATP是一种非常重要的化合物,它是细胞内流通的能量“货币”。图1为ATP和ADP相互转化的示意图,图2是ATP为主动运输供能的示意图。回答下列问题:
(1)ATP的中文名称为________,它是驱动细胞生命活动的________,其脱去两个磷酸基团后可作为合成________(填生物大分子)的原料。
(2)图1中的M+N表示________。与静态时相比,剧烈运动时细胞内ATP与ADP的循环速度较________(填“快”“慢”或“相同”)。
(3)图2所示转运蛋白具有的功能有________。
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高一生物学期末
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1第1章~第5章第2节。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 缺硼会导致植物花粉管萌发受阻,影响受精作用,从而降低作物产量。下列相关叙述错误的是( )
A. 硼属于大量元素
B. 虽然硼元素在细胞中含量少,但其作用十分重要
C. 题述实例说明硼元素对维持植物的生命活动有重要的作用
D. 细胞中的硼元素来自无机自然界
【答案】A
【解析】
【详解】A、硼元素在植物体内含量极少,属于微量元素(如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等),而大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,A错误;
B、虽然硼元素在细胞中含量少,但其作用十分重要,缺乏硼元素会影响植物的受精作用,油菜会表现华而不实,B正确;
C、题意显示,缺硼导致受精障碍,因而说明硼元素对维持植物的生命活动有重要的作用,C正确;
D、细胞中所有元素最终来源于无机自然界,硼通过根系从土壤吸收进入植物体,D正确;
故选A。
2. 某同学设计实验检测梨果肉组织中的糖类,下列叙述错误的是( )
A. 检测结束后剩余的匀浆不可饮用
B. 斐林试剂与梨匀浆混合后即可出现砖红色沉淀
C. 实验时,斐林试剂的甲液和乙液等量混匀后使用
D. 斐林试剂的甲液和乙液以及蒸馏水可用于检测蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验匀浆可能残留斐林试剂(含硫酸铜等化学物质),不可饮用,存在安全隐患,A正确;
B、斐林试剂与梨匀浆混合后需水浴加热(50~65℃)才能生成砖红色沉淀,常温下不会显色,B错误;
C、斐林试剂由甲液(0.1g/mLNaOH)和乙液(0.05g/mL CuSO4)组成,使用时需等量混合,且现配现用,C正确;
D、斐林试剂甲液(0.1g/mLNaOH)与双缩脲试剂A液成分相同,乙液(0.05g/mLCuSO4)稀释后可得到双缩脲试剂B液(0.01g/mLCuSO4),因此斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水可配制双缩脲试剂用于检测蛋白质,D正确。
故选B。
3. 某同学没有吃早餐,课间跑操时出现眩晕、全身无力的症状,喝下一杯糖水后,症状缓解,原因是( )
A. 糖水能提供足够的水分
B. 糖水中的糖可为人体供能
C. 糖水是组成细胞的化合物
D. 糖水中的糖是细胞中良好的储能物质
【答案】B
【解析】
【详解】A、某同学没有吃早餐,课间跑操时出现眩晕、全身无力的症状,这是低血糖症状,是由能量不足引起,而糖水可缓解症状是因为可以补充能量,A错误;
B、糖水中的葡萄糖等单糖可直接被吸收,通过细胞呼吸氧化分解供能,快速缓解低血糖导致的能量供应不足,B正确;
C、糖水是溶液,并非化合物,其中的糖是组成细胞的化合物,C错误;
D、细胞中良好的储能物质是脂肪(如甘油三酯),糖类是细胞中的主要能源物质,D错误。
故选B。
4. 经检测,组成某种有机物的化学元素有C、H、O、N、P。据此推测,该种有机物不可能是( )
A. DNA B. 磷脂 C. RNA D. 纤维素
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA是核酸的一种,化学元素组成为C、H、O、N、P,A符合题意;
B、磷脂是脂质的一种,由甘油、脂肪酸、磷酸基团和含氮基团(如胆碱)组成,元素组成为C、H、O、N、P,B符合题意;
C、RNA由核糖核苷酸组成,其元素组成为C、H、O、N、P(含磷酸基团和含氮碱基),C符合题意;
D、纤维素是多糖(植物细胞壁主要成分),仅由C、H、O三种元素组成,不含N、P元素,D不符合题意。
故选D。
5. 研究发现,某些细胞在应对外界刺激时,其细胞膜上的特定蛋白会发生构象变化,从而调控物质跨膜运输效率以适应环境。下列关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 膜蛋白的构象变化可能受到温度、pH等外界因素的影响
B. 细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜上蛋白质的种类和数量
C. 所有物质进出细胞时都必须通过膜上发生构象变化的蛋白质
D. 细胞膜上的蛋白质以三种状态,即镶嵌、嵌入或贯穿于整个磷脂双分子层中
【答案】C
【解析】
【详解】A、 膜蛋白(如载体蛋白、通道蛋白)的构象变化受温度、pH等理化因素影响,进而调控物质运输速率,A正确;
B、细胞膜功能的复杂程度主要由膜蛋白的种类和数量决定(如受体蛋白、转运蛋白等),B正确;
C、物质进出细胞的方式包括自由扩散(如氧气、甘油)、协助扩散和主动运输。自由扩散无需膜蛋白参与,故并非所有物质运输都依赖构象变化的蛋白质,C错误;
D、 细胞膜上的蛋白质以镶嵌、嵌入或贯穿方式分布于磷脂双分子层中,如载体蛋白贯穿全膜,D正确。
故选C。
6. 在多细胞生物体内,细胞通过细胞膜上的受体接收各种“信息”,以完成各项生命活动。下列实例不能体现细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能的是( )
A. 受精时,精子和卵细胞之间的识别和结合
B. 植物细胞通过胞间连丝传递信息分子
C. 胰岛素与靶细胞的细胞膜表面的受体结合
D. 进入小肠绒毛上皮细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、精子和卵细胞通过细胞膜上的糖蛋白(受体)进行特异性识别和结合,属于细胞间直接接触的信息交流,A正确;
B、植物细胞间的胞间连丝是细胞间信息分子(如生长素)的通道,实现细胞间通讯,B正确;
C、胰岛素作为激素与靶细胞膜上的受体结合,将调节信号传递至细胞内,属于化学信号的信息交流,C正确;
D、H₂O通过自由扩散或通道蛋白进入细胞,属于物质跨膜运输(被动运输),不涉及信息传递,D错误。
故选D。
7. 以黑藻叶片为实验材料观察细胞质流动时,在普通光学显微镜下一般不能观察到的是( )
A. 叶绿体 B. 细胞壁
C. 细胞骨架 D. 细胞核
【答案】C
【解析】
【详解】A、叶绿体具有颜色且体积较大,在光学显微镜下清晰可见,A正确;
B、细胞壁具有明显边界,在光学显微镜下可直接观察到,B正确;
C、细胞骨架由蛋白质纤维构成,属于亚显微结构,普通光学显微镜无法分辨,C错误;
D、细胞核在光学显微镜下呈明显深色区域,可通过调节焦距观察到,D正确。
故选C。
8. 下图是马铃薯细胞局部的电镜照片,①~④均为细胞核的结构。下列叙述正确的是( )
A. 染色质和核糖体的主要组成成分均为DNA和蛋白质
B. 核孔允许蛋白质分子自由通过,核酸不能通过
C. ③是核膜,具有2层磷脂双分子层
D. ④是蛋白质的合成场所
【答案】C
【解析】
【详解】A、染色质的主要组成成分为DNA和蛋白质,核糖体的主要组成成分为RNA和蛋白质,A错误;
B、核孔允许蛋白质分子通过,但不是自由通过,DNA不能出细胞核,RNA可以出细胞核,B错误;
C、③是核膜,具有双层膜,具有2层磷脂双分子层,C正确;
D、④是核仁,蛋白质的合成场所在核糖体,D错误。
故选C。
9. 在质壁分离与复原实验中,用一定浓度的尿素溶液处理细胞,观察到其质壁分离后很快自动复原;而用相同浓度的蔗糖溶液处理,细胞质壁分离后若不加清水则不会复原。下列分析错误的是( )
A. 尿素可能通过自由扩散进入细胞,提高细胞液浓度
B. 蔗糖不能进入细胞是因为细胞膜具有选择透过性
C. 题述实验可证明原生质层具有选择透过性
D. 题述中自动复原的现象说明水分子只能通过通道蛋白进入细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、尿素是小分子有机物,可通过自由扩散进入细胞,提高细胞液浓度,使细胞吸水导致自动复原,A正确;
B、蔗糖是二糖,因细胞膜的选择透过性无法进入植物细胞,故质壁分离后无法自动复原,B正确;
C、原生质层(含细胞膜、液泡膜)的选择透过性是该实验的基础,尿素进入与蔗糖滞留现象可证明此特性,C正确;
D、水分子可通过自由扩散或通道蛋白进入细胞,自动复原仅说明水分子可跨膜进入,无法证明其运输方式具有唯一性,D错误。
故选D。
10. 婴儿的肠道上皮细胞未完全成熟,可通过胞吞吸收乳汁中的抗体,并通过囊泡与细胞膜融合将抗体以胞吐的方式释放到血液,从而获得来自母亲的免疫保护。下列关于该过程的说法,错误的是( )
A. 胞吞和胞吐的过程需要膜上转运蛋白质的参与
B. 胞吞和胞吐的过程离不开磷脂分子层的流动性
C. 胞吐释放抗体的过程消耗ATP
D. 细胞通过胞吞吸收抗体时细胞膜面积减小,胞吐时细胞膜面积增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.、胞吞和胞吐依赖细胞膜的流动性,不需要膜上转运蛋白的参与。转运蛋白主要用于协助扩散和主动运输(如载体蛋白、通道蛋白),而胞吞胞吐是大分子物质运输方式,与转运蛋白无关,A错误;
B.、胞吞和胞吐过程中,细胞膜变形、囊泡形成与融合均以磷脂双分子层的流动性为基础,B正确;
C.、胞吐过程需囊泡运输并与细胞膜融合,消耗能量(ATP),C正确;
D.、胞吞时,细胞膜内陷形成囊泡,膜面积减小;胞吐时,囊泡膜与细胞膜融合,膜面积增大,D正确。
故选A。
11. 下列关于酶的叙述,正确的是( )
A. 酶只在细胞内发挥作用
B. 若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,则淀粉的水解速率会减弱,甚至停止
C. 淀粉酶浓度越高,提供的活化能越多
D. 反应底物的浓度越大,酶的活性越高
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶可在细胞内或细胞外(如消化酶)发挥作用,A错误;
B、淀粉酶的本质是蛋白质,蛋白酶会水解淀粉酶使其失活,导致淀粉水解速率降低甚至停止,B正确;
C、酶通过降低反应活化能加速反应,而非提供活化能;酶浓度增加可提高反应速率,但不改变活化能大小,C错误;
D、酶活性受温度、pH等影响,与底物浓度无关;底物浓度增加会提高反应速率,但不改变酶活性,D错误。
故选B。
12. 某酶促反应曲线如图所示。竞争性抑制剂与底物的结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是( )
A. 一定浓度范围内,底物浓度越高,越大
B. 在底物浓度足够高时,竞争性抑制剂不影响酶促反应速率
C. 加入竞争性抑制剂会使下降
D. 加入非竞争性抑制剂,不变
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶促反应的最大速率,仅由酶的数量和活性决定,与底物浓度无关,A错误;
B、当底物浓度极高时,底物会占据绝大多数酶的活性位点,竞争性抑制剂的竞争作用被大幅削弱,反应速率可以接近无抑制时的酶促反应的最大速率,B正确;
C、由选项B的分析可知,加入竞争性抑制剂,只要底物浓度足够高,不会使Vmax下降,仍能达到原有的最大速率,C错误;
D、加入非竞争性抑制剂,使酶的活性部位功能丧失,导致Vmax降低,D错误。
故选B。
13. 马拉松比赛中,运动员需持续消耗能量。下列关于该过程中ATP的叙述,错误的是( )
A. ATP在细胞中含量很少
B. 运动过程中,ATP与ADP的转化处于动态平衡
C. ATP与ADP相互转化的能量供应机制在运动员的所有细胞内都是一样的
D. ATP的水解往往与细胞内的放能反应相联系,所以运动员运动过程中会出汗
【答案】D
【解析】
【详解】A、ATP在细胞中含量极少,但转化速率快,因而能持续供能,A正确;
B、运动时ATP消耗加快,但ADP快速转化为ATP,即细胞中ATP与ADP的转化处于动态平衡,B正确;
C、ATP与ADP相互转化的能量供应机制在生物界普遍存在,这是生物界具有统一性的证据之一,因而可知,运动员的所有细胞的供能机制也是如此,C正确;
D、ATP水解与吸能反应相联系,ATP合成与放能反应(如细胞呼吸)相联系;出汗是体温调节的散热行为,与ATP水解无直接关联,D错误。
故选D。
14. 萤火虫发光的过程依赖下图所示的化学反应。某研究小组将萤火虫发光体系置于一待测样本溶液中,发现其持续发光。随后,向该体系中加入足量“X物质”,发现其发光3秒后迅速熄灭,紧接着再向其中加入过量ATP,并未恢复发光。“X物质”最不可能是( )
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+光+热量
A. 除氧剂
B. 荧光素酶抑制剂
C. 催化ATP水解的酶
D. 破坏荧光素的物质
【答案】C
【解析】
【详解】除氧剂消耗氧气,导致反应因缺乏O₂而停止,"加入ATP依然不能弥补氧气的缺乏,依然不能发光;荧光素酶抑制剂使酶失活,反应停止,补充ATP也无法恢复发光;加入破坏荧光素的物质使底物被分解,反应永久终止,即使补充ATP也无法恢复发光;即加入除氧剂、荧光素酶抑制剂、破坏荧光素的物质均可出现题中的现象,但加入催化ATP水解的酶会分解ATP,导致能量供应中断,但补充足量ATP后应能恢复反应,这与题干不符,但恰好符合X物质的不可能,C正确。
故选C。
15. 某兴趣小组在用紫色洋葱外表皮细胞探究植物细胞的吸水和失水实验时,观察到如图1、2所示的两个视野,图1对应初始状态(清水处理),图2对应使用质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液处理一段时间后的状态。下列叙述正确的是( )
A. 图1到图2的转变的原因之一是细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
B. 用黑藻叶片细胞替代图中细胞进行质壁分离实验,叶绿体的存在会影响观察
C. 图2状态下细胞的外界蔗糖溶液浓度小于0.3g·mL-1
D. 将图2所示细胞转移至清水中后,其体积会显著增大,甚至可能涨破
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1到图2发生了质壁分离,细胞能够发生质壁分离的条件之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁,A错误;
B、黑藻叶片细胞含叶绿体,叶绿体分布在细胞质中,可随原生质层一起收缩,反而能更清楚看到质壁分离的动态过程(叶绿体作为参照物),一般不会影响观察,甚至有助于观察,B错误;
C、由于细胞壁是全透性的,在蔗糖溶液中,细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液,而细胞失水后,细胞液中的水分会进入外界蔗糖溶液,使外界蔗糖溶液被稀释,所以图2状态下细胞的外界蔗糖溶液浓度小于0.3g⋅mL−1,C正确;
D、紫色洋葱外表皮细胞有细胞壁的保护,将其转移至清水中后,细胞会发生渗透吸水,但由于细胞壁的限制,其体积不会显著增大,更不会涨破,D错误。
故选C。
16. 为探究不同条件对过氧化氢酶活性的影响,某同学设计实验:向4支试管中分别加入等量过氧化氢溶液和新鲜肝脏研磨液,再依次加入不同试剂,实验结果如表所示(“+”越多表示产生的气泡越多)。下列分析错误的是( )
试管编号
加入试剂(等量)
实验结果
1
蒸馏水
++++
2
盐酸溶液(强酸性)
+
3
氢氧化钠溶液(强碱性)
++
4
氯化钠溶液(接近中性)
++++
A. 试管1和4的结果说明氯化钠溶液不影响过氧化氢酶的活性
B. 试管1、2、3、4的对比可证明酶的作用需要适宜的pH
C. 该实验不能说明酶的催化效率具有高效性
D. 该实验的自变量是不同pH的溶液,温度和气泡均属于无关变量
【答案】D
【解析】
【详解】A、试管1(蒸馏水,中性)与试管4(氯化钠溶液,接近中性)气泡量均为"++++",说明中性条件下酶活性高,且氯化钠溶液未改变pH,故不影响酶活性,A正确;
B、试管1(中性)、2(强酸性)、3(强碱性)气泡量依次减少,说明强酸、强碱均抑制酶活性,而中性环境活性最高,可证明酶需适宜pH,B正确;
C、过氧化氢酶的高效性需与无机催化剂(如Fe3+)对比才能体现,本实验无此对照组,故无法证明高效性,C正确;
D、自变量是不同pH的溶液(蒸馏水、盐酸、氢氧化钠、氯化钠),温度是无关变量;但"气泡量"是实验结果(因变量),D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 水母发光依靠的是绿色荧光蛋白(GFP),蓝光及紫外线等都能激发GFP发出绿色荧光。GFP是由238个氨基酸组成的单链结构蛋白。回答下列问题:
(1)该蛋白由氨基酸分子通过______的方式结合,形成多肽链,该过程中至少形成了______个肽键。肽链上除了有肽键,还可能存在______(答出1种)键等。
(2)组成该蛋白质的氨基酸的结构通式为______。氨基酸之间的不同在于______的不同。
(3)高温条件下,GFP被激发后不能发出绿色荧光,分析其原因是______。此时该蛋白质和双缩脲试剂反应______(填“能”或“不能”)产生紫色。
【答案】(1) ①. 脱水缩合 ②. 237 ③. 氢(或二硫键)
(2) ①. ②. R基
(3) ①. 高温使GFP的空间结构发生改变,从而功能改变 ②. 能
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸,氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
【小问1详解】
蛋白质由氨基酸通过脱水缩合的方式结合形成多肽链。肽键数=氨基酸数-肽链数=238-1=237,故至少形成237个肽键。肽链上除肽键外,可能存在二硫键(-S-S-)、氢键、离子键等。
【小问2详解】
组成蛋白质的氨基酸结构通式为:。氨基酸之间的不同在于R基的不同。
【小问3详解】
高温使GFP的空间结构发生改变,从而功能改变,无法发出绿色荧光。双缩脲试剂与肽键反应产生紫色,高温仅破坏空间结构,不破坏肽键,故仍能与双缩脲试剂反应产生紫色。
18. “细胞器敲除法”是指利用一系列生物技术手段,特异性且精确地移除、破坏或降解细胞内的某一种细胞器,从而研究该细胞器的功能以及缺失该细胞器后对细胞产生的影响。某研究小组利用不同方法处理小鼠成纤维细胞,成纤维细胞的局部结构示意图如下。回答下列问题:
(1)布雷菲德菌素A(BFA)可干扰分泌蛋白运输。实验发现,用BFA处理细胞后,蛋白质可以正常合成以及在③中加工,但胞内会出现大量未运出的分泌蛋白。使用电镜观察后发现,图中结构______(填图中序号)出现解体。该结构在分泌蛋白加工运输中的具体功能是______。
(2)将光敏蛋白“KillerRed”定位到溶酶体上,用特定波长光照后,溶酶体被选择性地破坏后,短期内对该细胞产生的后果有______。
(3)该研究小组用药物CCCP特异性“敲除”了某种细胞器,发现细胞内的能量供应严重不足。该细胞器最可能是______(填图中序号),出现该现象的原因是______。
【答案】(1) ①. ④ ②. 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
(2)分解衰老、损伤的细胞器的能力下降,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的能力下降
(3) ①. ② ②. 细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体
【解析】
【分析】题图分析:图示中①为中心体,②为线粒体,③为内质网,④为高尔基体,⑤为核仁,⑥为细胞膜。
【小问1详解】
用BFA处理细胞后,蛋白质可以正常合成以及在③内质网中加工,但胞内会出现大量未运出分泌蛋白,使用电镜观察后发现,图中结构④高尔基体出现解体,因为高尔基体与分泌蛋白的加工、分类和包装以及运输有关,当高尔基体解体时,分泌蛋白无法正常被运输出去。高尔基体在分泌蛋白加工运输中的具体功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 。
【小问2详解】
溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等。将光敏蛋白“KillerRed”定位到溶酶体上,用特定波长光照后,溶酶体被选择性地破坏后,短期内对该细胞产生的后果有分解衰老、损伤的细胞器的能力下降,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的能力下降。
小问3详解】
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。该研究小组用药物CCCP特异性“敲除”了某种细胞器,发现细胞内的能量供应严重不足,该细胞器最可能是②线粒体。出现该现象的原因是线粒体是有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体。
19. 细胞内与多种生理活动密切相关,而线粒体在细胞稳态调节方向居核心地位,其参与的部分运输过程如图1所示。回答下列问题:
注:转运蛋白NCLX是交换体,即从线粒体运出1个的同时,运入3~4个;MCU为通道蛋白。
(1)人体血钙过低会出现______等症状。图1中通过MCU时,______(填“需要”或“不需要”)与MCU结合,______(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)图2中甲、乙、丙表示的是物质跨膜运输的三种方式,图2中甲表示的运输方式是______,线粒体基质中的通过NCLX进入细胞质基质的方式与图2中______表示的方式一样。
(3)图2中乙运输速率不再随着细胞外浓度的升高而升高的原因可能是______(答出1点)。
【答案】(1) ①. 抽搐 ②. 不需要 ③. 不需要
(2) ①. 自由扩散 ②. 乙、丙
(3)转运蛋白的数量有限或能量有限
【解析】
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容 许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的 分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【小问1详解】
人体血钙过低会出现抽搐等症状。MCU为Ca2+通道蛋白,通道蛋白介导的物质跨膜运输属于协助扩散,不需要与转运蛋白结合(载体蛋白需要与物质结合),且协助扩散不需要消耗ATP。
【小问2详解】
图2中甲的运输速率与细胞外浓度呈正相关,且不需要载体和能量,为自由扩散,Ca2+通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体,该过程属于协助扩散,可见细胞质基质Ca2+浓度高于线粒体内,因此,线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输,图2中乙可表示协助扩散或主动运输,丙表示主动运输,故线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式与图2中乙、丙表示的方式一样。
【小问3详解】
图乙表示协助扩散时,影响物质运输速率的因素有载体蛋白的数量。图乙表示主动运输时,影响物质运输速率的因素有载体蛋白的数量和细胞内化学反应所释放的能量。
20. 几丁质是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的高效催化作用。回答下列问题:
(1)NAGase具有催化作用的实质是______。
(2)为验证酶的某种特性,某同学设计了两组实验,两组实验的底物分别是几丁质和淀粉,加入的酶均是NAGase。该实验是为了验证酶的______(填特性)。
(3)温度对NAGase活性影响如图1所示。若将NAGase在70℃下保温一段时间,然后在40℃下与几丁质混合,发现几丁质不能被分解。结合图1分析,原因是________。
(4)研究人员进一步探究了NAGase的活性,结果如图2所示。
①图2实验的课题名称是________。
②据图2分析,在一定浓度范围内,三种物质均会________(填“促进”或“抑制”)NAGase的活性,且这种作用效果最明显的是________。
【答案】(1)降低化学反应的活化能
(2)专一性 (3)70℃下保温会使NAGase空间结构遭到破坏,使酶永久失活
(4) ①. 探究不同浓度的蔗糖、半乳糖和葡萄糖对NAGase活性的影响 ②. 抑制 ③. 葡萄糖
【解析】
【分析】过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。因此,酶制剂适宜在低温下保存。
【小问1详解】
NAGase是酶,具有催化作用的实质是降低化学反应的活化能。
【小问2详解】
为验证酶的某种特性,某同学设计了两组实验,两组实验的底物分别是几丁质和淀粉,加入的酶均是NAGase。该实验是为了验证酶的专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
【小问3详解】
据图1可知,70℃下保温会使NAGase的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,因此不能催化分解几丁质。
【小问4详解】
①据图2可知,自变量是加入糖的种类及其浓度,因变量是NAGase的活性,所以图2实验的课题名称是探究不同浓度的蔗糖、半乳糖和葡萄糖对NAGase活性的影响。
②据图2分析,在一定浓度范围内,三种物质均会抑制NAGase的活性,且这种作用效果最明显的是葡萄糖(酶活性最低)。
21. ATP是一种非常重要的化合物,它是细胞内流通的能量“货币”。图1为ATP和ADP相互转化的示意图,图2是ATP为主动运输供能的示意图。回答下列问题:
(1)ATP的中文名称为________,它是驱动细胞生命活动的________,其脱去两个磷酸基团后可作为合成________(填生物大分子)的原料。
(2)图1中的M+N表示________。与静态时相比,剧烈运动时细胞内ATP与ADP的循环速度较________(填“快”“慢”或“相同”)。
(3)图2所示转运蛋白具有的功能有________。
【答案】(1) ①. 腺苷三磷酸 ②. 直接能源物质 ③. RNA
(2) ①. 腺苷 ②. 快
(3)催化、运输
【解析】
【分析】ATP由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,细胞中ATP含量很低,ATP与ADP可以迅速转化,ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同,ATP水解释放的能量,来自特殊的化学键中的化学能,并用于生命活动,合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。
【小问1详解】
ATP中的A代表腺苷,T代表三,P代表磷酸,所以ATP的中文名称为腺苷三磷酸,它是驱动细胞生命活动的直接能源物质,脱去两个磷酸基团,还剩下腺苷一磷酸,即腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA的原料。
【小问2详解】
图1中的M代表腺嘌呤,图中的N代表核糖,所以图1中的M+N表示腺苷。剧烈运动时,细胞需要大量的ATP来供能,满足生命活动的需求,因此与静态时相比,ATP与ADP的循环速度较快。
【小问3详解】
图2中的转运蛋白可以转运钙离子,同时还能让ATP分解,因此它具有催化和运输的功能。
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