精品解析:福建连城县第一中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题
2026-10-12
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内容正文:
连城一中2026-2027学年上期高三年级月考1生物学试卷
满分100分 考试时间75分钟
一.选择题(本大题共15小题,1-10 小题每题 2 分,11-15 小题每题 4 分,共 40 分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻的叙述中,正确的是( )
A. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
B. 水绵、小球藻和伞藻均有核膜包被的细胞核
C. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,二者捕获光能的色素种类相同
D. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
2. 脂肪和糖原都是动物的储能物质。糖原的多分支特性可以增加水解酶作用位点。下列有关分析错误的是( )
A. 脂肪与糖原的组成元素相同
B. 等质量的脂肪氧化分解释放出的能量高于糖原
C. 在糖类代谢发生障碍时,脂肪可大量转化为糖类
D. 推测肝糖原含有较多分支,利于快速补充血糖
3. 阿胶被称为“中药三宝”之一,是利用驴皮为主要原材料熬制而成的,因含有大量的胶原蛋白呈暗红的凝胶状,对于贫血、营养不良等有明显的疗效。下列有关分析错误的是( )
A. 驴胶可为人体提供多种必需氨基酸和其他营养物质
B. 驴皮熬制出来的驴胶呈凝胶状,说明驴皮细胞内含量最多的化合物是蛋白质
C. 胶原蛋白的合成场所是核糖体,合成过程中会消耗细胞内的ATP
D. 驴皮细胞内某蛋白质由m个氨基酸组成,含n条肽链,它至少含有m+n个氧原子
4. 在流动镶嵌模型提出之前,罗伯特森曾提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列实验中最能体现这两种细胞膜模型差异的是( )
A. 欧文顿用多种物质对植物细胞的通透性进行实验
B. 科学家制备出纯净的细胞膜并对其进行化学分析
C. 科学家用丙酮提取脂质测量单层脂质分子的面积
D. 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
5. 下列关于高中生物实验的相关叙述,正确的是( )
A. 斐林试剂和双缩脲试剂中都有NaOH溶液,但浓度不同
B. 可用溴麝香草酚蓝溶液检测酵母菌无氧呼吸的产物,溶液会由橙色变为灰绿色
C. 探究温度对酶活性的影响时,应将酶与底物混合均匀后再置于不同温度水浴锅中
D. 在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
6. 关于细胞的生命历程,下列叙述错误的是( )
A. 人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中
B. 人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达
C. 毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因
D. 蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的
7. 细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹,在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用,其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
B. 营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C. 细胞受到损伤或微生物入侵时,不能完成细胞自噬
D. 细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
8. 在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶—底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法正确的是( )
A. 酶是多聚体,其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B. ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为P所需要的活化能相等
C. 酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越高
D. 反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变后造成的
9. 癌细胞膜上存在某种转运蛋白,其转运抗癌药物的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该蛋白运输药物的方式为主动运输
B. 该蛋白可升高ATP水解反应的活化能
C. 该蛋白运输药物时会改变磷脂分子的排布
D. 抑制该蛋白的作用能提高药物的疗效
10. 下图表示核受体介导的信号转导通路。核受体是一类转录调节因子,可分布在细胞核内和细胞质中,能与相应激素结合形成复合物。复合物与DNA上的HRE序列结合发挥调节作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 胞质受体与核受体均在细胞质中合成
B. 类固醇激素借助相应的通道蛋白进入细胞核内发挥作用
C. 激素-受体复合物通过碱基互补配对与HRE序列结合
D. HRE通过改变mRNA上的编码信息而发挥作用
11. 下图所示为菠菜叶肉细胞内的部分能量转换过程,下列说法错误的是( )
A. ①发生在叶绿体基粒,②发生在叶绿体基质
B. ③发生在细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒
C. ④一般与吸能反应相联系,③一般与放能反应相联系
D. 光合速率等于呼吸速率时,②储存的能量大于④释放的能量
12. 下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,正确的是( )
A. 减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B. 图像①细胞中不存在染色单体
C. 继续观察,可在图③细胞中观察到同源染色体分离
D. 图④所示细胞时期,移向细胞两极的染色体组成一般不同
13. 生物学中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1
B. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞;原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
C. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变
D. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变大
14. 科研人员取同种胚胎干细胞并将其均分成两组,分别在普通培养液和含CDK抑制剂(可阻断细胞周期)的培养液中培养24h,然后统计不同DNA含量的细胞数,结果如图甲、乙所示。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞是体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞
B. 推测CDK抑制剂可能阻断①类细胞向②类细胞的转变
C. ②类细胞在进行DNA复制,①、③类细胞都含有同源染色体
D. ①类细胞都不含有姐妹染色单体,③类细胞都含有姐妹染色单体
15. 细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。下图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中错误的是( )
A. 光照强度为a时,B植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
B. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,B植物的a点左移
C. 光照强度在c点之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D. 光照强度为 c 时,每日光照 12 h,一昼夜细叶桉干重增加,蛤蒌干重减少
二、非选择题(本大题 5 小题,共 60 分。)
16. 芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体______________。
A. 蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B. 与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C. 细胞分裂停止,逐渐死亡
17. 请根据下列细胞呼吸相关的图像分析回答问题:
(1)甲图中的物质a是指__________,图中除过程_________(填序号)外,都可以为ATP的合成提供能量。
(2)图乙中当氧浓度为b时,种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的________。
(3)图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式,当种子同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸时,则图丙的装置1着色液向_________移,装置2的着色液向__________移。
(4)图丁中乙曲线所代表的呼吸过程可用图甲中_________(填图中序号)过程表示。
18. 下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的________细胞可以判断该动物的性别,该细胞中染色体:染色单体:核DNA的比例为________,则甲细胞的名称是________。
(2)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的________(用罗马数字和箭头表示)。
(3)图3中DE、JK两个时间点的染色体数目加倍原因________(选“相同”或“不相同”),HI时段染色体数目加倍的原因是________。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有________。
19. 在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题。
(1)旗叶是小麦最重要的“源”,与其他叶片相比,旗叶光合作用更具有优势的环境因素是___________,且为适应光反应更好进行,旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多___________的堆叠。
(2)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是___________(答一点)。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明当前时期该指标对籽粒产量的贡献越大。
表:不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
开花期
灌浆前期
灌浆中期
灌浆后期
灌浆末期
气孔导度
0.30
0.37
0.70
0.63
0.35
0.11
胞间CO2浓度
0.33
0.33
0.60
0.57
0.30
0.22
叶绿素含量
0.22
0.27
0.33
0.34
0.48
0.45
①根据表中数据,在___________期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶___________的品种进行进一步培育。
②进一步研究发现,若去掉一部分正在发育的籽粒后,旗叶的光合速率会下降,试分析原因:___________。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的有___________(多选)。
A. 阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B. 阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C. 使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
D. 使用H182O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
20. 小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收,它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖,如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图,图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题:
(1)空腹时,小肠肠腔中葡萄糖浓度较低,小肠上皮细胞会利用转运蛋白________吸收葡萄糖,该蛋白属于下图中________(填"甲"或"乙")所示类型,此时葡萄糖跨膜运输的能量来源于____________。
(2)进食一段时间后,小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高,此时两种转运蛋白均开始工作,其中起主要运输作用的是________。
(3)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中,主要成分是盐酸,胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则胃的消化能力会减弱,原因是________________________________________________。药物奥美拉唑通过抑制质子泵的活性来减少胃腔内的H+,治疗因胃酸过多而引发的病症。为验证奥美拉唑的作用,科研人员将离体培养的大鼠胃壁细胞置于适宜条件下培养,一段时间后加入奥美拉唑溶液。加入奥美拉唑溶液前后需要检测的指标为_____________________________(答两点)。
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连城一中2026-2027学年上期高三年级月考1生物学试卷
满分100分 考试时间75分钟
一.选择题(本大题共15小题,1-10 小题每题 2 分,11-15 小题每题 4 分,共 40 分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻的叙述中,正确的是( )
A. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
B. 水绵、小球藻和伞藻均有核膜包被的细胞核
C. 蓝细菌和水绵都能进行光合作用,二者捕获光能的色素种类相同
D. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
【答案】B
【解析】
【详解】A、肺炎支原体是具有细胞结构的原核生物,自身含有核糖体,可自主完成蛋白质的合成,无需肺组织细胞提供蛋白质合成的场所,A错误;
B、水绵、小球藻、伞藻都属于真核生物,均具有核膜包被的成形细胞核,B正确;
C、蓝细菌的光合色素是叶绿素和藻蓝素,水绵的光合色素是叶绿素和类胡萝卜素,二者捕获光能的色素种类存在差异,C错误;
D、支原体是唯一没有细胞壁的原核生物,青霉素通过抑制细菌细胞壁合成发挥作用,对支原体无抑制效果,不能治疗支原体感染,D错误。
2. 脂肪和糖原都是动物的储能物质。糖原的多分支特性可以增加水解酶作用位点。下列有关分析错误的是( )
A. 脂肪与糖原的组成元素相同
B. 等质量的脂肪氧化分解释放出的能量高于糖原
C. 在糖类代谢发生障碍时,脂肪可大量转化为糖类
D. 推测肝糖原含有较多分支,利于快速补充血糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂肪与糖原的组成元素均为C、H、O,A正确;
B、脂肪中H占比远高于糖原,等质量的脂肪氧化分解时释放的能量高于糖原,B正确;
C、糖类代谢发生障碍供能不足时,脂肪可分解供能,但不能大量转化为糖类,C错误;
D、肝糖原多分支可增加水解酶结合位点,能快速水解为葡萄糖补充血糖,D正确。
3. 阿胶被称为“中药三宝”之一,是利用驴皮为主要原材料熬制而成的,因含有大量的胶原蛋白呈暗红的凝胶状,对于贫血、营养不良等有明显的疗效。下列有关分析错误的是( )
A. 驴胶可为人体提供多种必需氨基酸和其他营养物质
B. 驴皮熬制出来的驴胶呈凝胶状,说明驴皮细胞内含量最多的化合物是蛋白质
C. 胶原蛋白的合成场所是核糖体,合成过程中会消耗细胞内的ATP
D. 驴皮细胞内某蛋白质由m个氨基酸组成,含n条肽链,它至少含有m+n个氧原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶原蛋白含多种必需氨基酸,阿胶可提供这些氨基酸及其他营养,A正确;
B.驴皮细胞中含量最多的化合物是水,而非蛋白质。熬制后水分减少,凝胶状主要由胶原蛋白形成,B错误;
C.胶原蛋白在核糖体合成,需消耗ATP提供能量,C正确;
D.m个氨基酸形成n条肽链时,至少含氧原子数=各氨基酸至少2个氧×m-(m-n)个脱水失去的氧=2m-(m-n)=m+n,D正确;
故选B。
4. 在流动镶嵌模型提出之前,罗伯特森曾提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列实验中最能体现这两种细胞膜模型差异的是( )
A. 欧文顿用多种物质对植物细胞的通透性进行实验
B. 科学家制备出纯净的细胞膜并对其进行化学分析
C. 科学家用丙酮提取脂质测量单层脂质分子的面积
D. 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
【答案】D
【解析】
【详解】A、欧文顿用多种物质对植物细胞的通透性进行实验,最终推出结论是细胞膜是由脂质组成的,该结论不能体现这两种细胞膜模型差异,A错误;
B、对纯净细胞膜进行化学分析仅能得出细胞膜的组成成分,无法体现两种模型的结构差异,只是确定了细胞膜的化学成分,B错误;
C、丙酮提取脂质测量单层面积的实验仅证明细胞膜中脂质分子排列为连续的两层,未涉及结构是否流动的特点,C错误;
D、荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明了细胞膜上的蛋白质可以运动,说明细胞膜具有流动性,直接反驳了罗伯特森的静态结构模型,支持流动镶嵌模型,最能体现两种模型的差异,D正确。
5. 下列关于高中生物实验的相关叙述,正确的是( )
A. 斐林试剂和双缩脲试剂中都有NaOH溶液,但浓度不同
B. 可用溴麝香草酚蓝溶液检测酵母菌无氧呼吸的产物,溶液会由橙色变为灰绿色
C. 探究温度对酶活性的影响时,应将酶与底物混合均匀后再置于不同温度水浴锅中
D. 在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂的甲液、双缩脲试剂的A液都是质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,二者NaOH浓度相同,仅CuSO₄溶液的浓度不同,A错误;
B、溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO₂,现象是由蓝变绿再变黄;检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精需用酸性重铬酸钾溶液,才会出现橙色变为灰绿色的现象,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响时,若先混合酶与底物再放至不同温度水浴,混合过程中酶和底物会在室温下提前反应,干扰实验结果,应先将酶和底物分别在对应温度下保温后再混合,C错误;
D、“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,解离液是盐酸和酒精的混合液,解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来,D正确。
6. 关于细胞的生命历程,下列叙述错误的是( )
A. 人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中
B. 人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达
C. 毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因
D. 蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞周期是连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止的全过程,仅连续分裂的细胞具有细胞周期。人的神经元是高度分化的细胞,失去分裂能力,不处于细胞周期中,A错误;
B、RNA聚合酶是基因转录必需的酶,所有活细胞都需要进行基因表达合成蛋白质,因此肝细胞中RNA聚合酶基因会表达;胰岛素基因仅在胰岛B细胞中选择性表达,肝细胞中该基因不表达,B正确;
C、老年人白发的直接原因是毛囊处的黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性降低,合成黑色素的功能下降,黑色素合成量减少,C正确;
D、细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡,蝌蚪变态发育时尾的消失是细胞凋亡的典型实例,D正确。
7. 细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹,在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用,其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
B. 营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C. 细胞受到损伤或微生物入侵时,不能完成细胞自噬
D. 细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
【答案】B
【解析】
【分析】1、溶酶体:含有多种水解酶,可分解衰老、损伤的细胞器,能杀死侵入细胞的病毒或病菌,被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,而废物则被排出体外。
2、处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、溶酶体中的水解酶本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A错误;
B、处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬增强,以获得维持生存所需的物质和能量,B正确;
C、在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,C错误;
D、细胞自噬异常,衰老和损伤的细胞器、错误折叠的蛋白质等无法清除,会导致细胞生命活动紊乱,D错误。
故选B。
8. 在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶—底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法正确的是( )
A. 酶是多聚体,其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B. ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为P所需要的活化能相等
C. 酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越高
D. 反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变后造成的
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。酶的作用机理是能降低化学反应活化能。酶的特性:①高效性:酶能显著降低反应活化能,加快反应速率;②专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应;③酶的作用条件温和。
【详解】A、酶的本质是蛋白质,少部分是RNA,其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;
B、酶的作用机理是能降低化学反应活化能,故ES→P+E(有酶催化)所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低,B错误;
C、竞争性抑制剂与底物(S)结构相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位,酶量一定的条件下,底物浓度越高,底物和酶结合的就越多,竞争性抑制剂的抑制效率越低,C错误;
D、反竞争性抑制剂是一类只能与酶-底物复合物(ES)结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂,因此反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的,D正确。
故选D。
9. 癌细胞膜上存在某种转运蛋白,其转运抗癌药物的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该蛋白运输药物的方式为主动运输
B. 该蛋白可升高ATP水解反应的活化能
C. 该蛋白运输药物时会改变磷脂分子的排布
D. 抑制该蛋白的作用能提高药物的疗效
【答案】B
【解析】
【详解】A、该转运蛋白运输药物的过程需要消耗ATP水解释放的能量,符合主动运输的特征,运输方式为主动运输,A正确;
B、该蛋白能够催化ATP水解为ADP和Pi,说明其具有ATP水解酶的功能,酶的作用是降低化学反应的活化能,而非升高活化能,B错误;
C、转运蛋白镶嵌在磷脂双分子层中,运输药物时自身构象会发生改变,会使周围的磷脂分子排布随之发生改变,C正确;
D、该蛋白的作用是将癌细胞内的抗癌药物转运到细胞外,降低癌细胞内的药物浓度,抑制该蛋白的作用可减少药物外排,提高癌细胞内的药物浓度,进而提高药物疗效,D正确。
10. 下图表示核受体介导的信号转导通路。核受体是一类转录调节因子,可分布在细胞核内和细胞质中,能与相应激素结合形成复合物。复合物与DNA上的HRE序列结合发挥调节作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 胞质受体与核受体均在细胞质中合成
B. 类固醇激素借助相应的通道蛋白进入细胞核内发挥作用
C. 激素-受体复合物通过碱基互补配对与HRE序列结合
D. HRE通过改变mRNA上的编码信息而发挥作用
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达过程,包括转录和翻译过程,转录的主要场所是细胞核,在细胞核内转录形成RNA时,通过核孔进入细胞质,与核糖体结合进行翻译过程;翻译过程是在核糖体上,以mRNA为模板、以20种氨基酸为原料、以tRNA为运输氨基酸的工具形成多肽链的过程。
【详解】A、质受体与核受体化学本质都是蛋白质,蛋白质在细胞质中的核糖体上合成,A正确;
B、类固醇激素是脂溶性物质,可通过自由扩散的方式进入细胞,B错误;
C、激素-受体复合物中不含碱基,因此不能与HRE序列碱基互补配对,C错误;
D、复合物与DNA上的HRE序列结合发挥调节作用,启动或抑制基因的转录,不改变mRNA上的编码信息,D错误。
故选A。
11. 下图所示为菠菜叶肉细胞内的部分能量转换过程,下列说法错误的是( )
A. ①发生在叶绿体基粒,②发生在叶绿体基质
B. ③发生在细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒
C. ④一般与吸能反应相联系,③一般与放能反应相联系
D. 光合速率等于呼吸速率时,②储存的能量大于④释放的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、①光反应的场所是叶绿体基粒(类囊体薄膜),②暗反应的场所是叶绿体基质,A正确;
B、③合成ATP的能量来自有机物的化学能,对应细胞呼吸过程,场所是细胞质基质、线粒体,叶绿体基粒合成ATP的能量来自光能,属于过程①,因此③的场所不包括叶绿体基粒,B错误;
C、④ATP水解释放能量,可为吸能反应提供能量,因此一般与吸能反应相联系;③合成ATP需要吸收能量,能量来自放能反应释放的能量,因此一般与放能反应相联系,C正确;
D、光合速率等于呼吸速率时,光合作用制造的有机物量等于呼吸作用消耗的有机物量,②储存到有机物的总能量等于呼吸消耗的有机物的总能量;细胞呼吸分解有机物时,大部分能量以热能形式散失,仅少部分能量储存到ATP中,④释放的能量是ATP中的能量,因此②储存的能量大于④释放的能量,D正确。
12. 下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,正确的是( )
A. 减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B. 图像①细胞中不存在染色单体
C. 继续观察,可在图③细胞中观察到同源染色体分离
D. 图④所示细胞时期,移向细胞两极的染色体组成一般不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、分析题图:①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,即顺序是③④①②,A错误;
B、图①处于减数第一次分裂末期,此时细胞内的染色体仍由着丝粒连接,每条染色体包含2条姐妹染色单体,存在染色单体,B错误;
C、该装片中的细胞已经被固定,是死细胞,不会再进一步分裂,继续观察,也不可能看到同源染色体分离,C错误;
D、④细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合,因此移向细胞两极的染色体组成一般不同,D正确。
13. 生物学中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1
B. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞;原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
C. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变
D. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生CO₂,运动员短跑时的CO2全部来自有氧呼吸,而有氧呼吸消耗的O2量与产生的CO2量相等,因此该比值等于1,A正确;
B.置于KNO3溶液中的成熟植物细胞,初期外界溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离,原生质体体积减小,原生质体体积/细胞体积的值变小;后续K+和NO3-通过主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高超过外界溶液浓度,细胞吸水发生质壁分离复原,原生质体体积增大,原生质体体积/细胞体积的值变大,因此原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大,B正确;
C、若增大光照强度前,植物的光合作用已经达到光饱和点,再增大光照强度光合速率不会发生变化,短时间内叶肉细胞中C3和C5的含量均保持稳定,C3/C5的值不变,因此该值可能不变,C正确;
D、细胞增殖的物质准备阶段为分裂间期,该阶段细胞会适度生长,体积增大,而细胞的表面积/体积(相对表面积)随细胞体积增大而减小,因此该值会变小而非变大,D错误。
14. 科研人员取同种胚胎干细胞并将其均分成两组,分别在普通培养液和含CDK抑制剂(可阻断细胞周期)的培养液中培养24h,然后统计不同DNA含量的细胞数,结果如图甲、乙所示。下列叙述错误的是( )
A. 干细胞是体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞
B. 推测CDK抑制剂可能阻断①类细胞向②类细胞的转变
C. ②类细胞在进行DNA复制,①、③类细胞都含有同源染色体
D. ①类细胞都不含有姐妹染色单体,③类细胞都含有姐妹染色单体
【答案】D
【解析】
【详解】A、干细胞是体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞,这是干细胞的基本特性,A正确;
B、对比甲、乙两图,乙图中①类细胞(DNA相对含量为2N)的数量明显多于甲图,而②类细胞(DNA相对含量在2N~4N之间)的数量明显少于甲图,由此推测CDK抑制剂可能阻断①类细胞向②类细胞的转变,B正确;
C、②类细胞的DNA相对含量在2N~4N之间,说明其正在进行DNA复制;①类细胞(DNA相对含量为2N)可能处于有丝分裂间期的G₁期,③类细胞(DNA相对含量为4N)可能处于有丝分裂间期的G₂期、前期、中期、后期,胚胎干细胞进行的是有丝分裂,在有丝分裂过程中①、③类细胞都含有同源染色体,C正确;
D、①类细胞可能处于有丝分裂间期的G1期,此时不含姐妹染色单体,也可能处于有丝分裂末期,此时也不含姐妹染色单体;③类细胞可能处于有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,不含姐妹染色单体,并非③类细胞都含有姐妹染色单体,D错误。
故选D。
15. 细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。下图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中错误的是( )
A. 光照强度为a时,B植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
B. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,B植物的a点左移
C. 光照强度在c点之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D. 光照强度为 c 时,每日光照 12 h,一昼夜细叶桉干重增加,蛤蒌干重减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、光照强度为a时,B植物整株的P/R=1,即整株光合速率=呼吸速率。但植物体内存在不能进行光合作用的非光合细胞(如根细胞),只进行呼吸作用消耗有机物,因此叶肉细胞的光合速率必须大于自身呼吸速率,才能让整株的光合和呼吸速率相等,A正确;
B、镁是叶绿素的组成元素,增加镁含量后,B植物叶绿素含量上升,相同光照下光合能力提升,在更低的光照强度下就能达到整株光合速率=呼吸速率的光补偿点,因此a点左移,B正确;
C、由题意可知,温度、水分均适宜,c点之后B植物的P/R不再随光照强度上升而增大,此时主要的外界限制因素就是CO₂浓度,C正确;
D、图中A为细叶桉,B为蛤蒌,光照强度为c时,蛤蒌光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)大于2,白天光照12小时积累的有机物比夜间12小时分解的有机物多,蛤蒌的干重将增加,光照强度为c时,细叶桉光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)小于2,白天光照12小时积累的有机物比夜间12小时分解的有机物少,细叶桉的干重将减少,D错误。
二、非选择题(本大题 5 小题,共 60 分。)
16. 芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体______________。
A. 蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B. 与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C. 细胞分裂停止,逐渐死亡
【答案】(1)胞吐 (2)先上升后下降
(3)分泌泡与细胞膜 (4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外 (5)B
【解析】
【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质,分泌到细胞膜外的方式是胞吐。
2、分析题图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1。
【小问1详解】
大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,分泌蛋白属于大分子,分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
【小问2详解】
据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1,呈现先上升后下降的趋势。
【小问3详解】
分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,突变株(sec1)在37℃的情况下,分泌泡与细胞膜不能融合,故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
【小问4详解】
37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
【小问5详解】
若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变,即影响蛋白分泌的哪一阶段,B正确。
故选B。
17. 请根据下列细胞呼吸相关的图像分析回答问题:
(1)甲图中的物质a是指__________,图中除过程_________(填序号)外,都可以为ATP的合成提供能量。
(2)图乙中当氧浓度为b时,种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的________。
(3)图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式,当种子同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸时,则图丙的装置1着色液向_________移,装置2的着色液向__________移。
(4)图丁中乙曲线所代表的呼吸过程可用图甲中_________(填图中序号)过程表示。
【答案】(1) ①. 丙酮酸 ②. ③④
(2)1/5##20%
(3) ①. 左 ②. 右
(4)①②
【解析】
【小问1详解】
甲图中,葡萄糖经过程①(细胞呼吸第一阶段)产生的物质a是丙酮酸(细胞呼吸第一阶段的共同产物)。细胞呼吸中,过程③(酒精发酵的第二阶段 )、④(乳酸发酵的第二阶段)不释放能量,因此除过程③④外,其余过程(①是呼吸作用的第一阶段,②是有氧呼吸的第二、第三阶段)均可为ATP 合成供能。
【小问2详解】
图乙中氧浓度为b时,二氧化碳释放量为8,氧气的消耗量为3,根据有氧呼吸过程可知,有氧呼吸释放的二氧化碳为3,消耗的葡萄糖为1/2,而无氧呼吸释放的二氧化碳为8-3=5,因此消耗的葡萄糖为5/2,则种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的1/5。
【小问3详解】
图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式,图丙中装置1试管中20%NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸消耗的氧气和释放的二氧化碳相同,无氧呼吸不消耗氧气,只释放二氧化碳,故当种子同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸时,装置1液滴左移,装置2中二氧化碳增多,压强增大,液滴右移。
【小问4详解】
图丁中乙曲线所代表的呼吸过程为有氧呼吸过程,可用图甲中①②过程表示。
18. 下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的________细胞可以判断该动物的性别,该细胞中染色体:染色单体:核DNA的比例为________,则甲细胞的名称是________。
(2)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的________(用罗马数字和箭头表示)。
(3)图3中DE、JK两个时间点的染色体数目加倍原因________(选“相同”或“不相同”),HI时段染色体数目加倍的原因是________。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有________。
【答案】(1) ①. 丙 ②. 1:2:2 ③. 次级精母细胞
(2)Ⅱ→Ⅰ (3) ①. 相同 ②. 受精作用##精卵结合
(4)①③
【解析】
【小问1详解】
分析图1,丙图中有同源染色体,发生着同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合,图丙的细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,故该细胞为初级精母细胞,该动物为雄性个体,即根据图1中的丙细胞可以判断该动物的性别为雄性。 丙细胞中染色体:染色单体:核DNA的比例为1:2:2。甲细胞无同源染色体、着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,雄性动物中该细胞名称为次级精母细胞。
【小问2详解】
分析图2,白色柱形表示的是染色体的数目,黑色柱形表示的是核DNA的数目,阴影柱形表示的是姐妹染色单体的数目(从无变有,从有变无),故Ⅰ可以表示有丝分裂后期,Ⅱ可以表示有丝分裂前期、中期以及减数第一次分裂的前期、中期和后期,Ⅲ可以表示间期以及减数第二次分裂后期,Ⅳ可以表示减数第二次分裂前期和中期,Ⅴ表示减数第二次分裂末期及分裂结束形成子细胞中染色体和DNA数目情况;乙图中的细胞处于有丝分裂后期,故图1中乙细胞的前一时期(有丝分裂中期)→乙细胞(有丝分裂后期)的过程,可以对应图2中的Ⅱ→Ⅰ。
【小问3详解】
分析图3,图中DE段染色体加倍的原因是减数第二次分裂后期着丝粒的分裂,JK染色体加倍的原因是有丝分裂后期着丝粒的分裂,故图中DE、JK的染色体数目加倍原因相同。HI染色体数目加倍的原因为受精作用。
【小问4详解】
图1丙细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,由于来自同一次级精母细胞的精细胞染色体组成相同,故图B中可能与其一起产生的生殖细胞有③,来自同一初级精母细胞的次级精母细胞染色体组成互补,且图A细胞染色体发生了重组,故图B中可能与其一起产生的生殖细胞还有①。
19. 在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题。
(1)旗叶是小麦最重要的“源”,与其他叶片相比,旗叶光合作用更具有优势的环境因素是___________,且为适应光反应更好进行,旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多___________的堆叠。
(2)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是___________(答一点)。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明当前时期该指标对籽粒产量的贡献越大。
表:不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
开花期
灌浆前期
灌浆中期
灌浆后期
灌浆末期
气孔导度
0.30
0.37
0.70
0.63
0.35
0.11
胞间CO2浓度
0.33
0.33
0.60
0.57
0.30
0.22
叶绿素含量
0.22
0.27
0.33
0.34
0.48
0.45
①根据表中数据,在___________期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶___________的品种进行进一步培育。
②进一步研究发现,若去掉一部分正在发育的籽粒后,旗叶的光合速率会下降,试分析原因:___________。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的有___________(多选)。
A. 阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B. 阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C. 使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
D. 使用H182O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
【答案】(1) ①. 光照强度 ②. 类囊体
(2)蔗糖是非还原性糖,化学性质稳定##蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对较小
(3) ①. 灌浆前期 ②. 叶绿素含量高 ③. 籽粒是“库”,去掉部分籽粒后,旗叶(“源”)合成的有机物输出量减少,导致旗叶中有机物积累,反馈抑制了光合作用的进行 (4)ABC
【解析】
【小问1详解】
据图可知,旗叶靠近麦穗最上端,能接受较多的光照,故与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是光照强度,为适应光反应更好进行,旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多的类囊体堆叠,因为类囊体是光反应的场所。
【小问2详解】
与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是蔗糖是非还原糖,化学性质更稳定,不易被氧化分解,或蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对较小。
【小问3详解】
①据表格数据可知,灌浆前期气孔导度最大,即此时对籽粒产量的影响最大,灌浆后期和末期,叶绿素含量指数最高,对于光合速率影响较大,故应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。
②去掉一部分正在发育的籽粒后,作为 “库” 的籽粒减少,对光合产物(蔗糖)的需求和接纳量下降,旗叶(“源”)合成的有机物输出量减少,导致光合产物在旗叶(“源”)中积累,反馈抑制光合作用相关酶的活性,进而使旗叶光合速率下降。
【小问4详解】
据题干信息可知,本实验为“研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系”,“源”物质可转移至“库”,也可用于自身生长发育等,故可从阻断向库的运输及检测自身物质方面入手:
AB、阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化、阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化均为阻断向“库”的运输后检测的效果,AB正确;
CD、使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化,而检测有机物的变化一般不用18O进行,因为光合作用中H218O中的18O主要产生了18O2,C正确,D错误。
20. 小肠上皮细胞的主要功能之一是营养物质的吸收,它可以通过不同的转运蛋白吸收葡萄糖,如SGLT1、GLUT2等。图1是小肠上皮细胞吸收转运葡萄糖的示意图,图2是葡萄糖转运速率随肠腔葡萄糖浓度的变化曲线图。回答下列问题:
(1)空腹时,小肠肠腔中葡萄糖浓度较低,小肠上皮细胞会利用转运蛋白________吸收葡萄糖,该蛋白属于下图中________(填"甲"或"乙")所示类型,此时葡萄糖跨膜运输的能量来源于____________。
(2)进食一段时间后,小肠肠腔中的葡萄糖浓度升高,此时两种转运蛋白均开始工作,其中起主要运输作用的是________。
(3)食物经胃的初步消化才会进入小肠。胃液存在于胃腔中,主要成分是盐酸,胃壁细胞中部分离子的运输机制如图3所示。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则胃的消化能力会减弱,原因是________________________________________________。药物奥美拉唑通过抑制质子泵的活性来减少胃腔内的H+,治疗因胃酸过多而引发的病症。为验证奥美拉唑的作用,科研人员将离体培养的大鼠胃壁细胞置于适宜条件下培养,一段时间后加入奥美拉唑溶液。加入奥美拉唑溶液前后需要检测的指标为_____________________________(答两点)。
【答案】(1) ①. SGLT1 ②. 乙 ③. Na+的电化学势能
(2)GLUT2 (3) ①. 胃壁细胞的呼吸作用减弱,ATP供应不足,导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少,胃液中盐酸含量下降 ②. 质子泵活性、培养液的pH
【解析】
【小问1详解】
空腹时肠腔葡萄糖浓度低,需要借助主动运输逆浓度梯度富集葡萄糖:SGLT1是钠-葡萄糖协同转运载体,依靠Na⁺顺浓度内流的势能驱动葡萄糖逆浓度进入细胞,属于主动运输类的载体蛋白;图中甲是通道蛋白(仅形成亲水通道,无需结合溶质),乙是需要与溶质结合、发生构象改变的载体蛋白,SGLT1属于乙的类型。该过程没有直接消耗ATP,能量来自钠钾泵维持的细胞膜两侧Na⁺的浓度差势能。
【小问2详解】
进食一段时间后,小肠肠腔中葡萄糖浓度增大,从图2曲线可知,当肠腔葡萄糖浓度升高后,GLUT2的转运速率远高于SGLT1,因此此时GLUT2承担主要的葡萄糖运输工作。
【小问3详解】
质子泵转运H⁺属于消耗ATP的主动运输,细胞呼吸减弱会导致ATP合成不足,质子泵功能受限,分泌到胃腔的H⁺减少,胃液盐酸浓度下降,酸性减弱,消化能力降低。验证奥美拉唑抑制质子泵减少H⁺输出的作用,需要检测加药前后胃壁细胞质子泵活性、释放到胞外的H⁺量、胞外培养液的pH变化,即可反映H⁺的转运速率变化。
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