精品解析:北京市丰台区2026-2027学年高一上学期11月期中生物试题
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内容正文:
2026-2027学年度第一学期期中练习
高一生物学
考试时间:90分钟
第I卷(选择题 共35分)
本部分共35小题,每小题1分,共35分。在每小题给出的四个选项中,选出最符合题意的一项。
1. 对于细胞学说,恩格斯说:“有了这个发现,有生命的自然产物的研究-----比较解剖学、生理学和胚胎学-----才获得了巩固的基础。”细胞学说也被称为现代生物学基石之一。细胞学说的重要意义在于揭示了( )
A. 病毒没有细胞结构 B. 生物体结构的统一性
C. 细胞为什么要产生新细胞 D. 植物细胞和动物细胞的区别
【答案】B
【解析】
【分析】细胞学说的内容包括:
1、细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
2、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;
3、新细胞可以从老细胞产生。
【详解】A、细胞学说未说明病毒没有细胞结构,A错误;
B、细胞学说的主要内容之一是“动植物都是由细胞构成的”,这说明生物体结构的统一性,B正确;
C、细胞学说未揭示细胞为什么要产生新细胞,C错误;
D、细胞学说没有说明动物细胞和植物细胞的区别,细胞学说没有揭示细胞间的差异性,D错误;
故选B。
2. 蓝细菌是地球上最早出现的一类进行光合作用的生物。越来越多的证据表明,蓝细菌在长达10多亿年的时间里逐步改造大气成分,为真核生物的起源创造了条件。下列叙述错误的是( )
A. 在生命进行历程中原核细胞远比真核细胞出现得早
B. 地表温度的下降与蓝细菌光合作用吸收CO2无直接关系
C. 蓝细菌光合作用释放的氧气为真核生物的需氧呼吸创造条件
D. 蓝细菌虽然没有线粒体和叶绿体,但仍可以需氧呼吸和光合作用
【答案】B
【解析】
【分析】蓝细菌属于原核生物,真核细胞和原核细胞的比较:
比较项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
主要区别
无以核膜为界限的细胞核,有拟核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
有,主要成分是糖类和蛋白质
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;动物细胞无;真菌细胞有,主要成分为多糖
生物膜系统
无生物膜系统
有生物膜系统
细胞质
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式
拟核中:大型环状、裸露
质粒中:小型环状、裸露
细胞核中:和蛋白质形成染色体
细胞质中:在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
【详解】A、生物进化是由低等向高等进化,故在生命进行历程中原核细胞远比真核细胞出现得早,A正确;B、地表温度的下降与蓝细菌光合作用吸收CO2有直接关系,酶需要在适宜温度下发挥功能,B错误;
C、没有氧气的时候,地球上只存在厌氧生物,蓝细菌光合作用释放的氧气为真核生物的需氧呼吸创造条件,C正确;
D、蓝细菌具有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,可以进行需氧呼吸,D正确;
故选B。
3. 某同学用光学显微镜观察菠菜叶的表皮细胞。下列关于显微镜使用方法的叙述,错误的是( )
A. 调节载物台,使观察材料位于物镜正下方
B. 高倍镜下转动粗准焦螺旋以快速找到观察材料
C. 先在低倍镜下找到要观察的材料,再转换高倍镜观察
D. 若观察的细胞位于视野的左侧,应将装片向左移动,使其位于视野中央
【答案】B
【解析】
【详解】A、调节载物台将观察材料移至物镜正下方,可保证光线穿过标本进入物镜,是放置装片后的正确操作,A正确;
B、高倍镜下物镜与装片的距离很近,转动粗准焦螺旋会大幅升降镜筒,极易压碎装片、损伤镜头,且寻找观察材料必须在低倍镜下完成,高倍镜下禁止使用粗准焦螺旋,仅可通过细准焦螺旋微调使物像清晰,B错误;
C、低倍镜视野范围更大,更容易快速定位观察目标,找到目标后再转换高倍镜进行细致观察,是高倍镜观察的标准操作流程,C正确;
D、光学显微镜下形成的是上下、左右均颠倒的虚像,物像的移动方向与装片的移动方向相反,物像位于视野左侧时,向左移动装片可使物像移动到视野中央,D正确。
4. 下列关于细胞的叙述,正确的是( )
A. 单细胞生物都是原核生物
B. 自然界中所有细胞的组成物质都相同
C. 多细胞生物的细胞形态与其执行的特定功能有关
D. 多细胞生物的单个细胞可独立进行全部生命活动
【答案】C
【解析】
【分析】单细胞生物体依赖单个细胞完成各项生命活动,多细胞生物体的细胞间相互协调和配合,共同完成各项生命活动;病毒无细胞结构,但必须寄生在活细胞内,所以它的生命活动也离不开细胞。
【详解】A、单细胞生物有原核生物,也有真核生物如草履虫,A错误;
B、所有细胞的组成物质因细胞种类不同,所以物质组成也不同,B错误;
C、多细胞生物的细胞形态结构决定其所执行的特定功能,C正确;
D、多细胞生物的单个细胞通常只能执行一种或多种功能,而不能进行独立的生命代谢活动,D错误。
故选C。
5. 下列细胞中,叶绿体、大液泡、中心体均不存在的是( )
A. 黑藻细胞 B. 洋葱鳞片细胞
C. 根尖分生区细胞 D. 人的口腔上皮细胞
【答案】C
【解析】
【分析】大多数叶绿体存在于植物叶肉细胞中;大液泡主要存在于植物细胞中;中心体分布于动物和低等植物细胞中。
【详解】A、黑藻是高等植物,其成熟的细胞含有叶绿体和大液泡,无中心体,A错误;
B、洋葱鳞片细胞含有大液泡,无叶绿体和中心体,B错误;
C、根尖分生区细胞没有叶绿体、大液泡、中心体,C正确;
D、人的口腔上皮细胞有中心体,无叶绿体和大液泡,D错误。
故选C。
6. 生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞是基本的生命系统
B. 草履虫可以看作是基本的生命系统
C. 被子植物和哺乳动物共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体
D. 生态系统中存在非生命的物质和成分,不属于生命系统
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞是生命活动的基本结构和功能单位,属于最基本的生命系统层次,A正确;
B、草履虫是单细胞生物,一个个体只含有一个细胞,所以可以看作是基本的生命系统,B正确;
C、被子植物的生命系统层次为细胞→组织→器官→个体,哺乳动物为细胞→组织→器官→系统→个体,两者共有层次为细胞、组织、器官、个体,C正确;
D、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,生态系统中存在非生命的物质和成分,属于生命系统,D错误。
故选D。
7. 细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述,正确的是( )
A. 原核细胞结构简单,所以不具有多样性
B. 原核细胞与真核细胞之间不具有统一性
C. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的
D. 新细胞是从老细胞的细胞核中产生的
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。内容:一切动植物都是由细胞构成的;细胞是一个相对独立的单位;新细胞可以从老细胞产生。意义:证明了动植物界具有统一性。
2、原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核;它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
【详解】A、原核细胞尽管结构比较简单,但形态、结构多种多样,所以具有多样性,A错误;
B、原核细胞与真核细胞都具有细胞膜、细胞质和DNA,具有统一性,B错误;
C、除病毒外,生物体都是由细胞构成的,C正确;
D、新细胞可以从老细胞产生,D错误。
故选C。
8. 在下列有机化合物中,人体细胞内含量最多的一种是( )
A. 脂质 B. 糖类 C. 蛋白质 D. 核酸
【答案】C
【解析】
【详解】人体细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质,蛋白质是生命活动的承担者,C正确,ABD错误。
9. 下列关于构成生物体的元素的叙述,错误的是( )
A. 构成生物体的元素都来自于自然界 B. 不同元素在生物体内的含量各不相同
C. 构成生物体的物质都包含C、H、O元素 D. 构成生物体的元素没有一种是生命所特有的
【答案】C
【解析】
【分析】生物界与非生物界具有统一性,体现在:组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在,没有一种是生物所特有的;生物界与非生物界具有差异性,体现在:组成生物体的化学元素在生物界的含量和在无机自然界的含量差异很大。
【详解】AD、生物界与非生物界具有统一性,构成生物体的元素都来自于自然界,在无机自然界中都存在,没有一种是生物所特有的,AD正确;
B、在生物体内不同元素的含量各不相同,B正确;
C、构成生物体的物质包括无机物和有机物,无机物包括水和无机盐,故并不是构成生物体的物质都包含C、H、O元素,C错误。
故选C。
10. 水和无机盐在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A. 水不参与血浆正常浓度的维持
B. 生物体可以从外界直接获取无机盐
C. 在构成生物体的物质中,水的含量最高
D. 无机盐必须溶解在水中才能被生物体吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A、水是血浆的主要组成成分(占比90%以上),作为溶剂其含量变化会直接改变血浆的溶质浓度,参与血浆正常浓度的维持,A错误;
B、生物体可直接从外界环境获取无机盐,例如植物根系可从土壤溶液中吸收无机盐离子,动物可从食物、饮水中吸收溶解态的无机盐,B正确;
C、生物体鲜重状态下水的占比最高,是含量最高的化合物,C正确;
D、生物体吸收无机盐时,无机盐需要以离子形式溶解在水中,才能被细胞吸收,D正确。
11. 下列关于生物体内有机物的叙述,正确的是( )
A. 脂质仅用于生物体储存能量 B. 蛋白质是生物体主要的能源物质
C. 核酸是生物体储存遗传信息的物质 D. 糖原和纤维素是生物体的储能物质
【答案】C
【解析】
【分析】1、糖类的功能:①主要的能源物质;②构成细胞结构,如糖被、细胞壁;③核酸的组成成分,如核糖、脱氧核糖。2、脂质的功能:①生物体的储能物质,如脂肪;②构成生物膜的重要成分,如磷脂;③调节新陈代谢和生殖,如性激素。3、核酸是遗传信息的携带者;蛋白质是生命活动的主要承担者。
【详解】A、据分析可知,脂质的作用不仅仅是用于生物体储存能量,A错误;
B、蛋白质是生命活动的主要承担者,糖类是生物体主要的能源物质,B错误;
C、核酸是遗传信息的携带者,是生物体储存遗传信息的物质,C正确;
D、糖原是动物体的储能物质,纤维素是植物细胞壁的主要成分,D错误。
故选C。
12. 研究人员利用马铃薯淀粉制备的植物多糖止血剂,不易引起过敏,具有良好的安全性。该止血剂的基本单位是( )
A. 核苷酸 B. 葡萄糖
C. 氨基酸 D. 脂肪酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、核苷酸是核酸(DNA和RNA)的基本组成单位,不是多糖的基本单位,A错误;
B、淀粉属于植物多糖,其基本组成单位为葡萄糖,B正确;
C、氨基酸是蛋白质的基本组成单位,不是多糖的基本单位,C错误;
D、脂肪酸和甘油是构成脂肪的组分,不是多糖的基本单位,D错误。
13. 科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在,这一事实主要说明( )
A. 生物来源于非生物
B. 生物界与无机自然界具有统一性
C. 生物界与无机自然界具有差异性
D. 生物与非生物在元素组成上没有区别
【答案】B
【解析】
【详解】生物界与无机自然界的统一性的核心表现为:组成生物体的化学元素,都可以在无机自然界中找到,没有一种元素是生物界特有的,因此这一事实主要说明生物界与无机自然界具有统一性,B正确,ACD错误。
14. 水稻和小麦的细胞中含有丰富的多糖,这些多糖是( )
A. 淀粉和糖原 B. 糖原和纤维素
C. 淀粉和纤维素 D. 蔗糖和麦芽糖
【答案】C
【解析】
【分析】多糖包括淀粉、纤维素、糖原、几丁质等,其中淀粉和纤维素是植物细胞特有的多糖,糖原是动物细胞特有的多糖,几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
【详解】A、淀粉是植物细胞含有的多糖,糖原是动物细胞含有的多糖,A错误;
B、糖原是动物细胞含有的多糖,纤维素是多糖,也是植物细胞壁的主要组成成分,B错误;
C、淀粉是植物细胞含有的多糖,纤维素是多糖,也是植物细胞壁的主要组成成分,C正确;
D、蔗糖和麦芽糖是二糖,不是多糖,D错误。
故选C。
15. 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架,构成这些分子基本骨架的元素是( )
A. C B. H C. O D. N
【答案】A
【解析】
【分析】碳元素具有4个共价键,易形成碳链,是构成细胞中所有有机化合物的基本骨架;糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物以碳链为骨架的有机化合物,构成细胞生命大厦的基本框架。
【详解】生物大分子的单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架,A正确,BCD错误。
故选A。
16. 下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A. 苏丹Ⅲ染液;橘黄色
B. 斐林试剂;砖红色
C. 碘液;蓝色
D. 双缩脲试剂;紫色
【答案】D
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ染液是脂肪的检测试剂,与脂肪反应呈现橘黄色,无法检测蛋白质,A错误;
B、斐林试剂是还原糖的检测试剂,水浴加热条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀,无法检测蛋白质,B错误;
C、碘液是淀粉的检测试剂,遇淀粉会呈现蓝色,无法检测蛋白质,C错误;
D、双缩脲试剂可与蛋白质中的肽键发生紫色反应,是蛋白质的专用检测试剂,D正确。
17. 下列与人们饮食观念相关的叙述中,正确的是( )
A. 脂质会使人发胖,不要摄入
B. 谷物不含糖类,糖尿病患者可放心食用
C. 食物中的 DNA 片段可被消化分解
D. 肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,更益于健康
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂质包括脂肪、磷脂、固醇等,其中脂肪是储能物质,但磷脂是细胞膜成分,固醇参与调节生命活动(如性激素)。适量摄入必需脂肪酸和脂溶性维生素对人体至关重要,完全拒绝摄入会导致营养不良,A错误;
B、谷物富含淀粉(多糖),淀粉经消化分解可产生葡萄糖。糖尿病患者需严格控制淀粉类食物的摄入量,否则会引起血糖升高,B错误;
C、食物中的DNA属于大分子物质,进入消化道后会被水解酶(如DNA酶)彻底分解为核苷酸,再被细胞吸收利用,C正确;
D、肉类蛋白质经高温油炸、烧烤后,空间结构发生不可逆变性,可能产生苯并芘等致癌物质,反而危害健康,D错误。
故选C。
18. 水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成( )
A. 蔗糖 B. 核酸 C. 甘油 D. 脂肪酸
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】ACD、蔗糖、甘油和脂肪酸的元素组成是C、H、O,不含N和P,故水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐不能用于合成上述物质,ACD错误;
B、核酸的元素组成是C、H、O、N、P,故水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成核酸,B正确。
故选B。
19. 某些蛋白质与虾青素结合后使其呈现青黑色。高温烹饪后蛋白质变性,与虾青素的结合变弱,虾青素逐渐变为橘红色。此过程改变了蛋白质的( )
A. 空间结构 B. 氨基酸种类 C. 氨基酸数目 D. 氨基酸排列顺序
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关,蛋白质变性是蛋白质的空间结构发生改变,肽键没有水解断裂。
【详解】高温烹饪后蛋白质变性是蛋白质的空间结构发生改变,A正确,BCD错误。
故选A。
20. 下列物质中,不是核苷酸组成成分的是( )
A. 核糖 B. 甘油 C. 碱基 D. 磷酸
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD、核苷酸的基本组成为一分子磷酸、一分子五碳糖(核糖或脱氧核糖)、一分子含氮碱基,B符合题意、ACD不符合题意。
21. 豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基种类是( )
A. 1 种 B. 4种 C. 5 种 D. 8 种
【答案】C
【解析】
【分析】核酸有两种,即DNA和RNA,DNA中的碱基有A、T、G、C四种, RNA中的碱基有A、U、G、C四种,其中A、G、C是它们共有的,T是DNA特有的,U是RNA特有的。
【详解】豌豆叶肉细胞中的核酸有两种,即DNA和RNA,DNA中的碱基有A、T、G、C四种, RNA中的碱基有A、U、G、C四种,其中A、G、C是它们共有的,T是DNA特有的,U是RNA特有的,因此,豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基为A、U、G、T、C五种,C正确,ABD错误。
故选C。
22. 植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此,对Mn2+的作用,正确的推测是( )
A. 对维持细胞的形态有重要作用
B. 对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
C. 对调节细胞的渗透压有重要作用
D. Mn2+是硝酸还原酶的活化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A、维持细胞形态是无机盐的普遍功能之一,但题干未涉及细胞形态变化,A不符合题意;
B、维持酸碱平衡通常与HCO₃⁻、HPO₄²⁻等缓冲离子相关,题干未提及pH异常,B不符合题意;
C、调节渗透压主要依赖Na⁺、Cl⁻、K⁺等离子浓度,题干未涉及渗透压问题,C不符合题意;
D、题干明确指出缺Mn²⁺导致硝酸盐利用障碍,而硝酸盐还原依赖硝酸还原酶,符合"无机盐作为酶活化剂"的功能,D符合题意。
故选D。
23. 某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,医生根据情况判断,立即给他做静脉滴注处理。请推测,这种情况下最合理的注射液应该是( )
A. 生理盐水 B. 氨基酸溶液
C. 葡萄糖溶液 D. 葡萄糖生理盐水
【答案】D
【解析】
【分析】人正常的血糖浓度为0.8-1.2g/L,偏高会出现高血糖症状,偏低则容易引起低血糖,比如头晕眼花,甚至昏厥等等。
【详解】该同学突然晕倒,应该是低血糖的症状,所以需要补充葡萄糖溶液为身体提供能量,同时为了维持身体渗透压的平衡和维持神经系统的兴奋,所以应该补充葡萄糖生理盐水,D符合题意。
故选D。
24. 由许多氨基酸缩合而成的肽链,经过盘曲折叠才能形成具有一定空间结构的蛋白质。下列有关蛋白质结构多样性原因的叙述,错误的是
A. 组成肽链的化学元素不同
B. 肽链的盘曲折叠方式不同
C. 组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同
D. 组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质结构多样性的原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同和肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
【详解】A、氨基酸之间通过脱水缩合反应形成肽链,组成肽链的化学元素都含有C、H、O、N,这不是蛋白质结构多样性的原因,A错误;
B、肽链的盘曲折叠方式不同,是蛋白质结构多样性的原因之一,B正确;
C、组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同,是蛋白质结构多样性的原因之一,C正确;
D、组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同,是蛋白质结构多样性的原因之一,D正确;
故选A。
25. 多糖、蛋白质和核酸的基本组成单位不同,因此它们彻底水解后的产物也不同。DNA彻底水解后,得到的物质是( )
A. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 B. 核糖、含氮碱基、磷酸
C. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D. 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
【答案】D
【解析】
【详解】DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成,故DNA彻底水解后可得到磷酸、含氮碱基、脱氧核糖,D正确,ABC错误。
故选D。
26. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错的是( )
A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质,容易通过细胞膜
B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜,A正确;
B、水分子可以以自由扩散的方式通过细胞膜,B错误;
C、细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能,C正确;
D、细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型,D正确。
故选B。
27. 下图为某种细胞器的局部电镜照片,该细胞器由单层膜构成的一系列扁平囊和管道系统组成。据此判断,该细胞器 ( )
A. 是细胞内氨基酸合成蛋白质的场所
B. 内部含有水解酶,能分解多种异物
C. 广泛存在于原核细胞和真核细胞中
D. 鼓出形成的囊泡可转移到高尔基体
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞内氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体(无膜结构),而该细胞器为单层膜结构,A错误;
B、内部含有水解酶、能分解多种异物的是溶酶体(由单层膜包裹的泡状结构),与图中 “扁平囊和管道系统” 的结构不符,B错误;
C、原核细胞只有核糖体一种细胞器,该细胞器(内质网)仅存在于真核细胞中,C错误;
D、该细胞器为内质网(由单层膜构成的扁平囊和管道系统),其鼓出形成的囊泡可转移到高尔基体,参与分泌蛋白的加工和运输,D正确。
故选D。
28. 细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合,由此可以推测,囊泡膜的主要成分是( )
A. 脂肪和蛋白质 B. 蛋白质和核酸
C. 脂质和蛋白质 D. 多糖和脂质
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,还有少量的糖类,动物细胞膜中还含有胆固醇。
【详解】细胞内运输物质囊泡可以与细胞膜融合,可以推测囊泡膜的成分与细胞膜相似,细胞膜等膜结构的主要成分都是脂质和蛋白质,其中磷脂最为丰富,C正确,ABD错误。
故选C。
29. 某化学药物进入细胞后能抑制磷脂的合成。当该药物进入细胞后,下列细胞器的合成未直接受影响的是
A. 溶酶体和液泡 B. 中心体和核糖体
C. 线粒体和叶绿体 D. 内质网和高尔基体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息分析,某化学药物进入细胞后能抑制磷脂的合成,而磷脂是构成生物膜的主要成分之一,因此该药物进入细胞后会直接影响含膜的细胞器或细胞结构。
【详解】A、溶酶体和液泡都含有膜结构,因此都受该药物的影响,A错误;
B、中心体和核糖体都不含膜结构,都不受该药物的影响,B正确;
C、线粒体和叶绿体都含有膜结构,因此都受该药物的影响,C错误;
D、内质网和高尔基体都含有膜结构,因此都受该药物的影响,D错误。
故选B。
30. 蝌蚪发育成青蛙的过程中,由于尾部细胞的渐渐解体使尾部消失,与这种现象关系最为密切的细胞器是( )
A. 中心体 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 高尔基体
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查细胞器的功能,溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,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 。
【详解】A、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关,A错误;
B、内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,不是蝌蚪发育成青蛙的过程中尾部消失关系最密切的细胞器,B错误;
C、蝌蚪发育成青蛙的过程中,由于尾部细胞的逐渐解体使尾部消失,这与溶酶体中含有多种水解酶密切相关,C正确;
D、高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,不是蝌蚪发育成青蛙的过程中尾部消失关系最密切的细胞器,D错误。
故选C。
31. 在成人体内,心肌细胞中数量显著多于腹肌细胞中细胞器是( )
A. 线粒体 B. 核糖体 C. 内质网 D. 高尔基体
【答案】A
【解析】
【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,为细胞活动提供能量。心肌细胞需持续收缩以维持心跳,耗能远高于间歇性收缩的腹肌细胞,因此心肌细胞中线粒体数量显著多于腹肌细胞,A正确;
B、核糖体是蛋白质合成的场所,心肌细胞和腹肌细胞均需合成蛋白质(如结构蛋白、酶等),但两者需求差异不显著,B错误;
C、内质网参与蛋白质加工和脂质合成,两种细胞均需一定量的内质网,但无显著差异,C错误;
D、高尔基体主要参与分泌蛋白的加工和运输,两种细胞均非分泌功能为主,数量差异不大,D错误。
故选A。
32. 下图为某生物胰腺腺泡细胞的细胞核电镜照片。下列叙述错误的是( )
A. 1是核膜,由双层膜构成
B. 2是合成核糖体蛋白的结构
C. 3的主要成分是蛋白质和DNA
D. 4是核孔,可实现核质之间物质交换
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中1为核膜,为双层膜结构,能将细胞核内的物质与细胞质分隔开,A正确;
B、2是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,而合成核糖体蛋白的结构是核糖体,不是核仁,B错误;
C、3为染色质,主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂间期呈染色质状态,在分裂期呈染色体状态,C正确;
D、4是核孔,核孔是蛋白质和RNA等大分子物质通过的地方,能实现核质之间的频繁的物质交换和信息交流,D正确。
故选B。
33. 细胞核是细胞的控制中心,下列各项不能作为这一结论的论据的是( )
A. DNA主要存在于细胞核内
B. 细胞核控制细胞的代谢和遗传
C. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D. 细胞核位于细胞的正中央
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、遗传物质DNA主要存在于细胞核内,说明细胞核是细胞的控制中心,A正确;
B、细胞核控制细胞的代谢和遗传,说明细胞核是细胞的控制中心,B正确;
C、细胞核是遗传物质储存和复制的场所,说明细胞核是细胞的控制中心,C正确;
D、细胞核不一定位于细胞的正中央,但是这不是细胞核是细胞的控制中心的依据,D错误。
故选D。
34. 变形虫能吞噬并消化草履虫,人的白细胞能吞噬并消化病菌。和上述生理过程有关的是
①细胞膜的流动性②细胞骨架③溶酶体④线粒体
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】变形虫能吞噬草履虫、人体白细胞能吞噬病菌的方式都是胞吞、利用了细胞膜的流动性,并需要线粒体提供能量,①④正确;细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用,因此两个过程与细胞骨架都有关,②正确;变形虫消化草履虫、人体白细胞消化病菌,都需要溶酶体提供的水解酶的参与,③正确,故选A。
35. 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质。在奶牛的乳腺细胞中,与上述物质的合成和分泌有密切关系的是( )
A. 线粒体、中心体、内质网、高尔基体
B. 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
C. 核糖体、中心体、内质网、高尔基体
D. 线粒体、中心体、核糖体、高尔基体
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程:氨基酸在内质网上的核糖体上脱水缩合形成肽链→肽链进入内质网中进行加工,形成囊泡,运输到高尔基体→来自内质网的蛋白质进入高尔基体→高尔基体对蛋白质进行进一步加工、分类和包装,由囊泡运输到细胞膜→细胞膜将成熟的蛋白质分泌到细胞外,在过程需要的能量主要由线粒体提供。
【详解】ACD、中心体与分泌蛋白的形成无关,ACD错误;
B、由分析可知,与乳球蛋白和酪蛋白等物质合成和分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,B正确。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题共65分)
本部分共6小题,共65分。
36. 白洋淀是华北最大淡水湖,曾频发蓝细菌水华。雄安新区设立后,水华减少。研究发现,枝角类等浮游动物和椭圆萝卜螺等底栖动物能显著控制蓝细菌密度。
(1)蓝细菌与枝角类和椭圆萝卜螺的细胞结构相比,最本质的区别是_______________________________________。
(2)研究人员检测了白洋淀中椭圆萝卜螺密度与蓝细菌密度的关系,结果如下图所示。
(注:“L”形实线代表基于散点数据得出的蓝细菌密度随椭圆萝卜螺密度变化的趋势。)
①当椭圆萝卜螺密度处于_____________的范围时,对蓝细菌的控制作用小,更容易引起水华。
②椭圆萝卜螺以蓝细菌为食。蓝细菌细胞外的胶质层的主要成分为黏多糖和蛋白质,椭圆萝卜螺摄食后需在细胞内将其消化分解,才能获取营养。从细胞器分工的角度分析,在椭圆萝卜螺细胞中,哪些细胞器与其完成上述“摄食—消化—吸收”过程直接相关?请列举两种并说明理由________________________________________________。
③研究发现,椭圆萝卜螺以蓝细菌为食,枝角类也以蓝细菌为食,且椭圆萝卜螺会捕食枝角类。两者既存在竞争关系又存在捕食关系。综合以上研究,有人认为“治理白洋淀水华,应投放椭圆萝卜螺”。你是否赞同这一观点?请结合上述信息说明理由________________________________________________________________________。
【答案】(1)蓝细菌无以核膜为界限的细胞核
(2) ①. 0 ~ 2.3个/m2 ②. 溶酶体——含有多种水解酶,能分解蓝细菌胶质层中的黏多糖和蛋白质等物质,将其降解为小分子以供细胞吸收利用;高尔基体——对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,形成分泌囊泡,参与消化酶的分泌或膜蛋白的运输,保障摄食与消化过程的物质供应;线粒体——有氧呼吸的主要场所,可为摄食、胞吞、消化酶合成与分泌等过程提供大量能量。 ③. 观点一:赞同投放一定量的椭圆萝卜螺。理由:①椭圆萝卜螺能直接摄食蓝细菌,降低其密度,从而抑制水华。②椭圆萝卜螺与枝角类既竞争又捕食。若投放一定量既能直接摄食蓝细菌,又不至于大量捕食枝角类,从而保留枝角类的控藻作用,两者协同,治理效果更好。
观点二:不赞同投放椭圆萝卜螺。理由:①枝角类也以蓝细菌为食,是控藻的重要生物。椭圆萝卜螺捕食枝角类,投放后会导致枝角类数量下降,削弱其控藻作用,反而可能使蓝细菌密度增加。②椭圆萝卜螺与枝角类竞争食物(蓝细菌),大量或不当投放会加剧竞争,破坏原有生物间的制约关系,不利于白洋淀生态系统的稳定和水华的长效治理。
【解析】
【小问1详解】
蓝细菌属于原核生物,其与枝角类和椭圆萝卜螺的细胞结构相比,最本质的区别是蓝细菌无以核膜为界限的细胞核。
【小问2详解】
①分析图示可知,椭圆萝卜螺密度的阈值为2.3个/m2,在该阈值之前,蓝细菌密度较大,但是在该阈值之后,蓝细菌密度极低,由此可知,当椭圆萝卜螺密度处于0 ~2.3个/m2的范围时,对蓝细菌的控制作用小,更容易引起水华。
②椭圆萝卜螺以蓝细菌为食。蓝细菌细胞外的胶质层的主要成分为黏多糖和蛋白质,椭圆萝卜螺摄食后需在细胞内将其消化分解,才能获取营养。从细胞器分工的角度分析,在椭圆萝卜螺细胞中,溶酶体——含有多种水解酶,能分解蓝细菌胶质层中的黏多糖和蛋白质等物质,将其降解为小分子以供细胞吸收利用;高尔基体——对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,形成分泌囊泡,参与消化酶的分泌或膜蛋白的运输,保障摄食与消化过程的物质供应;线粒体——有氧呼吸的主要场所,可为摄食、胞吞、消化酶合成与分泌等过程提供大量能量。
③观点一:赞同投放一定量的椭圆萝卜螺。理由:①椭圆萝卜螺能直接摄食蓝细菌,降低其密度,从而抑制水华。②椭圆萝卜螺与枝角类既竞争又捕食。若投放一定量既能直接摄食蓝细菌,又不至于大量捕食枝角类,从而保留枝角类的控藻作用,两者协同,治理效果更好。
观点二:不赞同投放椭圆萝卜螺。理由:①枝角类也以蓝细菌为食,是控藻的重要生物。椭圆萝卜螺捕食枝角类,投放后会导致枝角类数量下降,削弱其控藻作用,反而可能使蓝细菌密度增加。②椭圆萝卜螺与枝角类竞争食物(蓝细菌),大量或不当投放会加剧竞争,破坏原有生物间的制约关系,不利于白洋淀生态系统的稳定和水华的长效治理。
37. 二氧化碳是空气中的成分之一,既可以参与光合作用,又是一种常见的温室气体。2021年,我国科学家在实验室首次实现仅通过人工反应,将二氧化碳合成为淀粉的全过程。
(1)淀粉是粮食的主要成分,食物中的淀粉彻底水解后变成______,是重要的______物质。人工合成淀粉的一系列过程依赖多种酶的______作用。
(2)已知酶A能促进底物生成淀粉。在改造酶A时科学家将其第28位的异亮氨酸替换为亮氨酸,氨基酸序列改变引起该酶的______改变,进而使酶的活性显著改变,说明了A酶的______相适应。
(3)科学家在一定量底物和充足的酶量条件下进行实验以检测改造前后的酶A活性,若实验结果为______,说明改造后的酶A活性显著增强。
(4)温室气体排放量与温室气体清除量之和为零的状态可以称为碳中和。目前全球二氧化碳排放量高于清除量,易造成全球气候变暖。请从物质和能量的角度为该技术的实施提出具体建议________________________。
【答案】(1) ①. 葡萄糖 ②. 能源 ③. 催化
(2) ①. 空间结构 ②. 结构与功能
(3)改造后酶A催化反应的速率远大于改造前的酶A
(4)多利用自然界现有的二氧化碳,且应尽可能利用光能风能等绿色能源,避免供能导致的二氧化碳排放增加
【解析】
【小问1详解】
淀粉是粮食的主要成分,食物中的淀粉彻底水解后变成葡萄糖,葡萄糖是重要的能源物质。酶具有催化作用,因此人工合成淀粉的一系列过程依赖多种酶的催化作用。
【小问2详解】
在改造酶A时科学家将其第28位的异亮氨酸替换为亮氨酸,氨基酸序列改变引起该酶的空间结构的改变,进而使酶的活性显著改变,说明了A酶的结构与功能相适应。
【小问3详解】
酶的活性可以用催化反应的速率来衡量,因此若实验结果为改造后酶A催化反应的速率远大于改造前的酶A,说明改造后的酶A活性显著增强。
【小问4详解】
多利用自然界现有的二氧化碳,且应尽可能利用光能风能等绿色能源,避免供能导致的二氧化碳排放增加,从而降低全球二氧化碳排放量。
38. 微孢子虫是一类单细胞真核生物,会通过污染的食物和水进入人体消化道,寄生于宿主细胞内时能分泌E蛋白。研究者对E蛋白的作用进行了探索。
(1)E蛋白在微孢子虫细胞的_____________上合成,经_____________加工后,由囊泡运输到细胞膜,通过_____________作用分泌到细胞外。
(2)研究者以普通人源细胞作为对照组,构建特殊细胞作为实验组,向两组细胞中分别加入等量的微孢子虫,在适宜的条件下培养48h后,检测细胞内微孢子虫相对数量和纳虫泡相对面积,结果如图所示。
注:纳虫泡是微孢子虫在宿主细胞内生存的空间。
实验组的细胞应为:__________________________,结果说明E蛋白可提高微孢子虫的胞内增殖能力。
(3)F酶可催化脂肪酸合成,脂肪酸氧化分解提供能量,促进细胞的增殖。推测E蛋白可促进宿主细胞内F酶的合成,继续对两组细胞进行检测,若__________________________,可为该推测提供证据。
(4)免疫力正常的人感染微孢子虫症状较轻,但艾滋病患者、肿瘤患者等免疫力低下的人群感染后可能危及生命。请从不同角度对免疫力低的人群提供生活建议?________________________。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 内质网、高尔基体 ③. 胞吐
(2)可稳定合成E蛋白但不分泌出细胞
(3)实验组细胞内F酶含量显著高于对照组
(4)不喝生水,不吃不洁食物,水果洗净、蔬菜煮熟;规律作息、均衡饮食、适度锻炼;出现不适症状,及时就医(不同角度合理即可)
【解析】
【小问1详解】
E蛋白是微孢子虫分泌到胞外的分泌蛋白,分泌蛋白的合成场所是核糖体(合成分泌蛋白的多为附着核糖体),后续需要经内质网、高尔基体的加工修饰,最终通过囊泡与细胞膜融合,以胞吐的方式分泌到细胞外。
【小问2详解】
本实验的目的是验证E蛋白可提高微孢子虫的胞内增殖能力,自变量是宿主细胞内的E蛋白含量:图中结果可见实验组的微孢子虫数量、纳虫泡面积都高于对照组,从实验的结果说明E蛋白可提高微孢子虫的胞内增殖能力可以推断,实验组为可稳定合成E蛋白但不分泌出细胞,这样的细胞因为产生的E蛋白不能分泌到细胞外,从而在胞内积累增多,对照组为普通人源细胞,本身无法合成E蛋白,胞内E蛋白仅来自所寄生的微孢子虫,含量显著低于实验组,导致实验组微孢子虫数量、纳虫泡面积都高于对照组。
【小问3详解】
E蛋白可促进宿主细胞内F酶的合成,继续对两组细胞进行检测,若实验组细胞内F酶含量显著高于对照组,则可为该推测提供证据。
【小问4详解】
结合题干中微孢子虫经污染食物水传播、免疫低下人群易感重症的特点,为了避免感染,建议不喝生水,不吃不洁食物,水果洗净、蔬菜煮熟;为了提高抵抗力,可以规律作息、均衡饮食、适度锻炼;出现不适症状,及时就医(不同角度合理即可)。
39. 提升螃蟹的免疫力是提高养殖成活率和经济回报的关键策略,研究者设计实验探究添加锌铜的饲料对螃蟹免疫的影响。
(1)锌、铜盐属于________(化合物),含量很少,在细胞中主要以________形式存在。铜参与构成血蓝蛋白,血蓝蛋白决定了螃蟹血液的颜色,其功能与血红蛋白类似,未与氧结合时呈无色或白色,与氧结合时呈蓝色,另外血蓝蛋白还是病毒抑制物。由此推知血蓝蛋白具有__________功能。
(2)研究者用添加了质量比不同锌铜的饲料饲喂中华绒螯蟹,60天后检测免疫相关指标,与对照组相比结果如下:
锌铜配比
对照组
1∶3
1∶2
1∶1
2∶1
3∶1
总血细胞数增幅(%)
0
8
12
10
18
15
免疫球蛋白水平增幅(%)
0
13
20
15
27
22
①本实验对照组处理是__________。实验时可以采取__________等措施提高实验结果的可靠性准确性,实验还应测量__________等指标以了解螃蟹的生长状况。
②表中结果表明__________。
(3)在水产行业螃蟹有很高经济价值。上述研究要在养殖中应用,还应该考虑哪些因素?________________________。
【答案】(1) ①. 无机盐 ②. 离子 ③. 运输、免疫
(2) ①. 饲料中不添加锌铜复合元素,其他条件相同且适宜 ②. 随机分组(将螃蟹随机分配到各个实验组和对照组中,可以避免主观因素造成的偏差,保证各组初始条件,如螃蟹的健康状况、大小等基本一致)或设置重复实验(比如每组用多只螃蟹,可以减小误差,提高结果的可靠性); ③. 螃蟹的重量、存活率 ④. 适当添加锌铜有利于提高螃蟹的免疫力;锌铜配比为2:1的提升效果优于其他比值
(3)添加量符合国家相关标准;养殖成本;螃蟹规格;养殖环境;基础饲料营养等(任写两点)
【解析】
【小问1详解】
锌、铜盐是由金属离子和酸根构成的无机化合物,属于细胞中的无机盐; 细胞中绝大多数无机盐以离子形式存在;血蓝蛋白功能与血红蛋白类似,血红蛋白的核心功能是运输氧气,同时题干指出血蓝蛋白是病毒抑制物,因此兼具免疫功能。
【小问2详解】
本实验的自变量是饲料中锌铜的质量配比,根据对照实验的单一变量原则,对照组饲料中不添加锌铜复合元素,其他条件相同且适宜;提高实验可靠性的核心是减少偶然误差、控制无关变量,可通过随机分组(将螃蟹随机分配到各个实验组和对照组中,可以避免主观因素造成的偏差,保证各组初始条件,如螃蟹的健康状况、大小等基本一致)或设置重复实验(比如每组用多只螃蟹,可以减小误差,提高结果的可靠性);螃蟹生长状况的直观衡量指标包括螃蟹的重量、存活率等。分析表格数据的变化趋势:当锌铜质量比从1:3升高到2:1时,总血细胞数、免疫球蛋白水平的增幅持续上升,在2:1时达到峰值,当比例继续升高到3:1时,增幅出现下降,因此适当添加锌铜有利于提高螃蟹的免疫力;锌铜配比为2:1的提升效果优于其他比值。
【小问3详解】
实验室得出的最优配比要应用到实际养殖中,还应该考虑:添加量符合国家相关标准;养殖成本;螃蟹规格;养殖环境;基础饲料营养等。
40. 胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,约占膜脂的40%。为探究胆固醇对膜结构稳定性的影响,研究人员以人工脂质体为材料开展系列实验,脂质体是由磷脂组装形成的封闭囊泡。
(1)脂质体可以用来模拟细胞膜,脂质体的基本支架为________。
(2)研究发现,人红细胞膜胞质侧(内侧)磷脂含量显著高于外侧。研究人员随后制备胆固醇摩尔占比分别为10%、25%、40%的脂质体(其中40%接近人红细胞膜的生理水平),分别去除脂质体膜外侧不同数量的磷脂,检测各组完整囊泡的比例,结果如图。该实验表明____________________________________________________。
(3)进一步研究发现,胆固醇更多富集于磷脂较少的膜外侧,使外侧膜结构致密,水分子直接跨膜通量相比对称膜降低约80%。水分子跨细胞膜运输存在两条途径:①直接自由扩散穿过磷脂双分子层;②借助水通道蛋白进行速率极快的协助扩散。综合以上信息推测,肾小管的上皮细胞更多借助途径_____________(填“①”或“②”)重吸收水分,其理由是____________________________________________________。
(4)细胞膜内侧磷脂含量较高时,膜内侧张力较大,会形成疏水缺陷位点。Lyn 蛋白分布在红系祖细胞细胞膜内侧的该区域,可促进红系祖细胞增殖、分化,发育为红细胞。据此推测,若去除一定量的红系祖细胞细胞膜中的胆固醇,红系祖细胞的增殖分化受到_________(促进/抑制),原因是______________________________________________。
【答案】(1)磷脂双分子层
(2)胆固醇能提高磷脂不对称条件下膜结构的稳定性,且胆固醇含量越高,膜耐受磷脂不平衡、维持结构完整的能力越强
(3) ①. ② ②. 肾小管的上皮细胞需要快速、大量地重吸收水,而直接穿过磷脂双分子层的速率有限(胆固醇富集的致密外侧使直接跨膜通量更低),需借助水通道蛋白进行协助扩散
(4) ①. 抑制 ②. 细胞膜上的胆固醇缺失,导致无法平衡细胞膜内外侧不同数量的磷脂分子,从而无法维持细胞膜的完整性和稳定性;并且可能会改变Lyn蛋白结合在细胞膜上的疏水缺陷位点,从而导致Lyn定位和结合异常,最终导致红系祖细胞的增殖分化受到抑制
【解析】
【小问1详解】
脂质体由磷脂组装而成,和细胞膜一样,基本支架都是磷脂双分子层;
【小问2详解】
从实验曲线可看出:随被去除的外侧磷脂数量上升,各组完整囊泡比例均下降;相同磷脂去除量下,胆固醇摩尔占比越高,剩余完整囊泡的比例越高,说明胆固醇能提高磷脂不对称条件下膜结构的稳定性,且胆固醇含量越高,膜耐受磷脂不平衡、维持结构完整的能力越强。
【小问3详解】
题干信息明确说明胆固醇使外侧致密后,水的直接跨膜通量下降约80%,所以直接穿过磷脂双分子层的速率有限,而肾小管的上皮细胞需要快速、大量地重吸收水,需要借助水通道蛋白协助扩散完成该过程,所以填②。
【小问4详解】
细胞膜内侧磷脂含量较高,膜内侧张力大,会形成疏水缺陷位点,胆固醇的正常作用之一就是平衡这种内外侧磷脂的不对称,维持膜的完整性与稳定性,去除胆固醇后,细胞膜上的胆固醇缺失,导致无法平衡细胞膜内外侧不同数量的磷脂分子,从而无法维持细胞膜的完整性和稳定性;Lyn蛋白正常分布在红系祖细胞膜内侧的疏水缺陷位点,并促进红系祖细胞增殖、分化,胆固醇缺失会改变这些疏水缺陷位点,使Lyn蛋白的结合和定位出现异常,其促进增殖分化的功能无法正常发挥,最终导致红系祖细胞的增殖分化受到抑制。
41. 为探究饥饿条件下细胞能量代谢的变化规律,研究人员将健康小鼠置于不同时长的禁食状态下进行系列实验。
(1)动物肝细胞中储存能量的多糖主要是_____________。
(2)研究人员将小鼠随机均分为3组,分别禁食0h(对照组)、24h和48h(禁食期间仅提供饮水),检测小鼠血糖浓度,并取肝脏组织进行染色观察,结果如下。
表1 禁食对小鼠肝细胞内主要物质和结构的影响
禁食时长
检测指标
0 h
24 h
48 h
血糖浓度(mmol/L)
5.8
3.2
2.1
肝糖原含量
大量
明显减少
几乎检测不到
肝细胞内脂滴数量
少
增多
显著增多
注:肝细胞中的脂滴主要由脂肪组织中的脂质经血液转运而来。
请根据表中信息回答:
①随着禁食时间延长,__________________________。
②结合血糖浓度的变化,可推断:禁食0~24h,小鼠主要依靠分解_____________维持血糖;禁食24~48h,肝糖原基本耗尽后,机体转而动用_____________提供能量。
(3)禁食48h后,脂滴与线粒体在空间上逐渐贴合分布。已知脂滴中的脂质可在细胞质基质水解产生脂肪酸,脂肪酸氧化分解可释放能量。从细胞结构与功能的角度分析,这种空间靠近的生物学意义是:__________________________________________________。
(4)研究人员进一步测量了禁食过程中小鼠骨骼肌总蛋白含量的变化,结果如图。
有同学认为“可以通过节食来减重”。综合上述研究结果,分析这种做法是否科学________________________。
【答案】(1)肝糖原 (2) ①. 小鼠血糖浓度下降,肝糖原含量下降,脂滴数量增多 ②. 肝糖原 ③. 脂质(或脂肪)
(3)脂滴中的脂质水解产生的脂肪酸可就近进入线粒体,有利于脂肪酸在线粒体内氧化分解释放能量,提高能量供应效率
(4)不科学。①随着禁食时间延长,血糖持续下降;糖类是细胞的主要能源物质,血糖过低会影响组织器官的正常功能。 ②随着禁食时间延长,骨骼肌总蛋白含量下降,蛋白质是生命活动的主要承担者,其流失会损害机体结构和功能,因此“靠节食减重”不科学
【解析】
【小问1详解】
动物细胞中的储能多糖主要是糖原,其中分布在肝脏细胞中的是肝糖原。
【小问2详解】
①分析表 1 数据可知,随着禁食时间从 0h 延长至 48h,血糖浓度由 5.8 mmol/L 降至 2.1 mmol/L,肝糖原含量由大量变为几乎检测不到,而肝细胞内脂滴数量由少变为显著增多。因此,随着禁食时间延长,小鼠血糖浓度下降,肝糖原含量下降,脂滴数量增多。
②在禁食 0~24h 期间,血糖浓度下降,同时肝糖原含量明显减少,说明此时小鼠主要依靠分解肝糖原来维持血糖浓度的相对稳定。在禁食 24~48h 期间,肝糖原几乎耗尽,但机体仍需能量,此时肝细胞内脂滴显著增多,而肝细胞中的脂滴主要由脂肪组织中的脂质经血液转运而来,说明此时机体转而动用脂肪(脂质)氧化分解提供能量。
【小问3详解】
线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。脂滴储存脂质,水解产生的脂肪酸是重要的能源物质。禁食 48h 后,脂滴与线粒体在空间上贴合分布,从结构与功能相适应的角度看,这种靠近缩短了脂肪酸从产生部位(细胞质基质)到利用部位(线粒体)的运输距离,脂滴中的脂质水解产生的脂肪酸就近进入线粒体,有利于脂肪酸在线粒体内氧化分解释放能量,提高能量供应效率。
【小问4详解】
由实验可知,横坐标为禁食时间,纵坐标为骨骼肌总蛋白含量。随着禁食时间的延长(0~72h),骨骼肌总蛋白含量呈现显著下降趋势。这说明在长期禁食(节食)状态下,机体在消耗糖原和脂肪的同时,也会大量分解骨骼肌中的蛋白质来供能。肌肉蛋白的流失会导致身体虚弱、基础代谢率下降,不仅不利于健康,还可能导致体重反弹。因此,单纯通过节食来减重是不科学的,随着禁食时间延长,血糖持续下降,糖类是细胞的主要能源物质,血糖过低会影响组织器官的正常功能;骨骼肌总蛋白含量下降,蛋白质是生命活动的主要承担者,其流失会损害机体结构和功能,科学的减重应结合合理饮食和适量运动。
42. 学习以下材料,回答问题(1)~(4)。
肿瘤治疗新策略
内质网-线粒体的接触位点(EMCSs)通过蛋白连接维持细胞器间的动态交流。该位点存在脂质转运蛋白,通过结合脂质完成内质网和线粒体间的脂质转运,当细胞器发生剧烈的动态重构时,EMCSs处可能发生膜的局部融合或出芽,实现脂质的大面积交换。
铁死亡是依赖活性Fe2+参与的细胞死亡,其标志是磷脂过氧化(PLox)的积累。研究发现铁死亡与EMCSs相关。为探究PLox在细胞中的积累过程,研究者用铁死亡诱导剂RSL3处理细胞,追踪了同一个细胞内PLox的时空动态变化,观察到5分钟内EMCSs处氧化损伤磷脂水平显著提高,30min后它们转运至线粒体,损伤在线粒体内放大。进一步分析发现,EMCSs富集一类特殊的磷脂,它的脂肪酸链含有多个双键,更容易被氧化破坏,使EMCSs成为铁死亡发生的导火索。研究者还发现EMCSs结构缺陷的细胞PLox水平显著下降,铁死亡被抑制,验证了EMCSs是铁死亡发生的重要条件。
正常细胞中存在谷胱甘肽过氧化酶去除脂质过氧化物,而临床证据显示许多恶性肿瘤细胞(如三阴性乳腺癌LAR亚型细胞)EMCSs数量多、接触紧密,对铁死亡异常敏感,因此诱导铁死亡已成为一种极具前景的癌症治疗策略。我国首位诺贝尔生理学奖或医学奖获得者屠呦呦发现的青蒿素,除能有效抵抗疟原虫外,也能促进铁蛋白的溶酶体降解,释放其中储存的铁,使细胞内游离Fe2+升高,促进铁死亡。
深入研究铁死亡的分子机制,将有助于理解细胞死亡的复杂过程,为开发更有效的肿瘤治疗策略提供科学依据。
(1)细胞中各种生物膜的结构很相似,EMCSs处可能发生膜的局部融合或出芽,该过程依赖生物膜的_____________性。
(2)利用RSL3处理细胞,EMCSs会出现氧化破坏的磷脂并转运至线粒体,导致_____________,细胞死亡。
(3)许多恶性肿瘤细胞对铁死亡异常敏感,请结合相关知识和文中信息分析可能的原因_____________________________________________。
(4)若要将青蒿素诱导癌细胞铁死亡应用于临床,请提出一个可进一步探究的问题________________________。
【答案】(1)流动 (2)线粒体结构异常,细胞能量供应不足
(3)恶性肿瘤细胞谷胱甘肽过氧化酶活性低,清除脂质过氧化物的能力较弱;恶性肿瘤细胞代谢旺盛,更易产生PLox;恶性肿瘤细胞EMCSs数量多、接触紧密,更易产生PLox
(4)如何有效诱导癌细胞铁死亡,同时不损伤正常细胞?青蒿素在人体内诱导铁死亡的有效浓度和安全性范围是多少?如何通过靶向递送,增强青蒿素对肿瘤的选择性并减少副作用?
【解析】
【小问1详解】
生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动,这决定了生物膜具有一定的流动性,膜的融合、出芽这类涉及膜形态动态变化的过程都依赖该特性。
【小问2详解】
根据题干实验结果,RSL3处理后EMCSs处的氧化损伤磷脂转运到线粒体后,会在线粒体内放大损伤,细胞能量供应不足,引发依赖Fe2+的铁死亡。
【小问3详解】
这类恶性肿瘤细胞的EMCSs数量多、接触紧密,更易产生PLox;正常细胞中存在谷胱甘肽过氧化酶能去除脂质过氧化物,而恶性肿瘤细胞谷胱甘肽过氧化酶活性低,清除脂质过氧化物的能力较弱;恶性肿瘤细胞不断增殖,代谢旺盛,更易产生PLox,磷脂过氧化(PLox)的积累会导致铁死亡。
【小问4详解】
该问题需要围绕青蒿素诱导铁死亡的临床应用价值、安全性、优化方案等方向提出,例如青蒿素如何有效诱导癌细胞铁死亡,同时不损伤正常细胞?青蒿素在人体内诱导铁死亡的有效浓度和安全性范围是多少?如何通过靶向递送,增强青蒿素对肿瘤的选择性并减少副作用?
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2026-2027学年度第一学期期中练习
高一生物学
考试时间:90分钟
第I卷(选择题 共35分)
本部分共35小题,每小题1分,共35分。在每小题给出的四个选项中,选出最符合题意的一项。
1. 对于细胞学说,恩格斯说:“有了这个发现,有生命的自然产物的研究-----比较解剖学、生理学和胚胎学-----才获得了巩固的基础。”细胞学说也被称为现代生物学基石之一。细胞学说的重要意义在于揭示了( )
A. 病毒没有细胞结构 B. 生物体结构的统一性
C. 细胞为什么要产生新细胞 D. 植物细胞和动物细胞的区别
2. 蓝细菌是地球上最早出现的一类进行光合作用的生物。越来越多的证据表明,蓝细菌在长达10多亿年的时间里逐步改造大气成分,为真核生物的起源创造了条件。下列叙述错误的是( )
A. 在生命进行历程中原核细胞远比真核细胞出现得早
B. 地表温度的下降与蓝细菌光合作用吸收CO2无直接关系
C. 蓝细菌光合作用释放的氧气为真核生物的需氧呼吸创造条件
D. 蓝细菌虽然没有线粒体和叶绿体,但仍可以需氧呼吸和光合作用
3. 某同学用光学显微镜观察菠菜叶的表皮细胞。下列关于显微镜使用方法的叙述,错误的是( )
A. 调节载物台,使观察材料位于物镜正下方
B. 高倍镜下转动粗准焦螺旋以快速找到观察材料
C. 先在低倍镜下找到要观察的材料,再转换高倍镜观察
D. 若观察的细胞位于视野的左侧,应将装片向左移动,使其位于视野中央
4. 下列关于细胞的叙述,正确的是( )
A. 单细胞生物都是原核生物
B. 自然界中所有细胞的组成物质都相同
C. 多细胞生物的细胞形态与其执行的特定功能有关
D. 多细胞生物的单个细胞可独立进行全部生命活动
5. 下列细胞中,叶绿体、大液泡、中心体均不存在的是( )
A. 黑藻细胞 B. 洋葱鳞片细胞
C. 根尖分生区细胞 D. 人的口腔上皮细胞
6. 生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞是基本的生命系统
B. 草履虫可以看作是基本的生命系统
C. 被子植物和哺乳动物共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体
D. 生态系统中存在非生命的物质和成分,不属于生命系统
7. 细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述,正确的是( )
A. 原核细胞结构简单,所以不具有多样性
B. 原核细胞与真核细胞之间不具有统一性
C. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的
D. 新细胞是从老细胞的细胞核中产生的
8. 在下列有机化合物中,人体细胞内含量最多的一种是( )
A. 脂质 B. 糖类 C. 蛋白质 D. 核酸
9. 下列关于构成生物体的元素的叙述,错误的是( )
A. 构成生物体的元素都来自于自然界 B. 不同元素在生物体内的含量各不相同
C. 构成生物体的物质都包含C、H、O元素 D. 构成生物体的元素没有一种是生命所特有的
10. 水和无机盐在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A. 水不参与血浆正常浓度的维持
B. 生物体可以从外界直接获取无机盐
C. 在构成生物体的物质中,水的含量最高
D. 无机盐必须溶解在水中才能被生物体吸收
11. 下列关于生物体内有机物的叙述,正确的是( )
A. 脂质仅用于生物体储存能量 B. 蛋白质是生物体主要的能源物质
C. 核酸是生物体储存遗传信息的物质 D. 糖原和纤维素是生物体的储能物质
12. 研究人员利用马铃薯淀粉制备的植物多糖止血剂,不易引起过敏,具有良好的安全性。该止血剂的基本单位是( )
A. 核苷酸 B. 葡萄糖
C. 氨基酸 D. 脂肪酸
13. 科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在,这一事实主要说明( )
A. 生物来源于非生物
B. 生物界与无机自然界具有统一性
C. 生物界与无机自然界具有差异性
D. 生物与非生物在元素组成上没有区别
14. 水稻和小麦的细胞中含有丰富的多糖,这些多糖是( )
A. 淀粉和糖原 B. 糖原和纤维素
C. 淀粉和纤维素 D. 蔗糖和麦芽糖
15. 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架,构成这些分子基本骨架的元素是( )
A. C B. H C. O D. N
16. 下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A. 苏丹Ⅲ染液;橘黄色
B. 斐林试剂;砖红色
C. 碘液;蓝色
D. 双缩脲试剂;紫色
17. 下列与人们饮食观念相关的叙述中,正确的是( )
A. 脂质会使人发胖,不要摄入
B. 谷物不含糖类,糖尿病患者可放心食用
C. 食物中的 DNA 片段可被消化分解
D. 肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,更益于健康
18. 水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成( )
A. 蔗糖 B. 核酸 C. 甘油 D. 脂肪酸
19. 某些蛋白质与虾青素结合后使其呈现青黑色。高温烹饪后蛋白质变性,与虾青素的结合变弱,虾青素逐渐变为橘红色。此过程改变了蛋白质的( )
A. 空间结构 B. 氨基酸种类 C. 氨基酸数目 D. 氨基酸排列顺序
20. 下列物质中,不是核苷酸组成成分的是( )
A. 核糖 B. 甘油 C. 碱基 D. 磷酸
21. 豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基种类是( )
A. 1 种 B. 4种 C. 5 种 D. 8 种
22. 植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此,对Mn2+的作用,正确的推测是( )
A. 对维持细胞的形态有重要作用
B. 对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
C. 对调节细胞的渗透压有重要作用
D. Mn2+是硝酸还原酶的活化剂
23. 某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,医生根据情况判断,立即给他做静脉滴注处理。请推测,这种情况下最合理的注射液应该是( )
A. 生理盐水 B. 氨基酸溶液
C. 葡萄糖溶液 D. 葡萄糖生理盐水
24. 由许多氨基酸缩合而成的肽链,经过盘曲折叠才能形成具有一定空间结构的蛋白质。下列有关蛋白质结构多样性原因的叙述,错误的是
A. 组成肽链的化学元素不同
B. 肽链的盘曲折叠方式不同
C. 组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同
D. 组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
25. 多糖、蛋白质和核酸的基本组成单位不同,因此它们彻底水解后的产物也不同。DNA彻底水解后,得到的物质是( )
A. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 B. 核糖、含氮碱基、磷酸
C. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D. 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
26. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错的是( )
A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质,容易通过细胞膜
B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
27. 下图为某种细胞器的局部电镜照片,该细胞器由单层膜构成的一系列扁平囊和管道系统组成。据此判断,该细胞器 ( )
A. 是细胞内氨基酸合成蛋白质的场所
B. 内部含有水解酶,能分解多种异物
C. 广泛存在于原核细胞和真核细胞中
D. 鼓出形成的囊泡可转移到高尔基体
28. 细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合,由此可以推测,囊泡膜的主要成分是( )
A. 脂肪和蛋白质 B. 蛋白质和核酸
C. 脂质和蛋白质 D. 多糖和脂质
29. 某化学药物进入细胞后能抑制磷脂的合成。当该药物进入细胞后,下列细胞器的合成未直接受影响的是
A. 溶酶体和液泡 B. 中心体和核糖体
C. 线粒体和叶绿体 D. 内质网和高尔基体
30. 蝌蚪发育成青蛙的过程中,由于尾部细胞的渐渐解体使尾部消失,与这种现象关系最为密切的细胞器是( )
A. 中心体 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 高尔基体
31. 在成人体内,心肌细胞中数量显著多于腹肌细胞中细胞器是( )
A. 线粒体 B. 核糖体 C. 内质网 D. 高尔基体
32. 下图为某生物胰腺腺泡细胞的细胞核电镜照片。下列叙述错误的是( )
A. 1是核膜,由双层膜构成
B. 2是合成核糖体蛋白的结构
C. 3的主要成分是蛋白质和DNA
D. 4是核孔,可实现核质之间物质交换
33. 细胞核是细胞的控制中心,下列各项不能作为这一结论的论据的是( )
A. DNA主要存在于细胞核内
B. 细胞核控制细胞的代谢和遗传
C. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D. 细胞核位于细胞的正中央
34. 变形虫能吞噬并消化草履虫,人的白细胞能吞噬并消化病菌。和上述生理过程有关的是
①细胞膜的流动性②细胞骨架③溶酶体④线粒体
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④
35. 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质。在奶牛的乳腺细胞中,与上述物质的合成和分泌有密切关系的是( )
A. 线粒体、中心体、内质网、高尔基体
B. 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
C. 核糖体、中心体、内质网、高尔基体
D. 线粒体、中心体、核糖体、高尔基体
第Ⅱ卷(非选择题共65分)
本部分共6小题,共65分。
36. 白洋淀是华北最大淡水湖,曾频发蓝细菌水华。雄安新区设立后,水华减少。研究发现,枝角类等浮游动物和椭圆萝卜螺等底栖动物能显著控制蓝细菌密度。
(1)蓝细菌与枝角类和椭圆萝卜螺的细胞结构相比,最本质的区别是_______________________________________。
(2)研究人员检测了白洋淀中椭圆萝卜螺密度与蓝细菌密度的关系,结果如下图所示。
(注:“L”形实线代表基于散点数据得出的蓝细菌密度随椭圆萝卜螺密度变化的趋势。)
①当椭圆萝卜螺密度处于_____________的范围时,对蓝细菌的控制作用小,更容易引起水华。
②椭圆萝卜螺以蓝细菌为食。蓝细菌细胞外的胶质层的主要成分为黏多糖和蛋白质,椭圆萝卜螺摄食后需在细胞内将其消化分解,才能获取营养。从细胞器分工的角度分析,在椭圆萝卜螺细胞中,哪些细胞器与其完成上述“摄食—消化—吸收”过程直接相关?请列举两种并说明理由________________________________________________。
③研究发现,椭圆萝卜螺以蓝细菌为食,枝角类也以蓝细菌为食,且椭圆萝卜螺会捕食枝角类。两者既存在竞争关系又存在捕食关系。综合以上研究,有人认为“治理白洋淀水华,应投放椭圆萝卜螺”。你是否赞同这一观点?请结合上述信息说明理由________________________________________________________________________。
37. 二氧化碳是空气中的成分之一,既可以参与光合作用,又是一种常见的温室气体。2021年,我国科学家在实验室首次实现仅通过人工反应,将二氧化碳合成为淀粉的全过程。
(1)淀粉是粮食的主要成分,食物中的淀粉彻底水解后变成______,是重要的______物质。人工合成淀粉的一系列过程依赖多种酶的______作用。
(2)已知酶A能促进底物生成淀粉。在改造酶A时科学家将其第28位的异亮氨酸替换为亮氨酸,氨基酸序列改变引起该酶的______改变,进而使酶的活性显著改变,说明了A酶的______相适应。
(3)科学家在一定量底物和充足的酶量条件下进行实验以检测改造前后的酶A活性,若实验结果为______,说明改造后的酶A活性显著增强。
(4)温室气体排放量与温室气体清除量之和为零的状态可以称为碳中和。目前全球二氧化碳排放量高于清除量,易造成全球气候变暖。请从物质和能量的角度为该技术的实施提出具体建议________________________。
38. 微孢子虫是一类单细胞真核生物,会通过污染的食物和水进入人体消化道,寄生于宿主细胞内时能分泌E蛋白。研究者对E蛋白的作用进行了探索。
(1)E蛋白在微孢子虫细胞的_____________上合成,经_____________加工后,由囊泡运输到细胞膜,通过_____________作用分泌到细胞外。
(2)研究者以普通人源细胞作为对照组,构建特殊细胞作为实验组,向两组细胞中分别加入等量的微孢子虫,在适宜的条件下培养48h后,检测细胞内微孢子虫相对数量和纳虫泡相对面积,结果如图所示。
注:纳虫泡是微孢子虫在宿主细胞内生存的空间。
实验组的细胞应为:__________________________,结果说明E蛋白可提高微孢子虫的胞内增殖能力。
(3)F酶可催化脂肪酸合成,脂肪酸氧化分解提供能量,促进细胞的增殖。推测E蛋白可促进宿主细胞内F酶的合成,继续对两组细胞进行检测,若__________________________,可为该推测提供证据。
(4)免疫力正常的人感染微孢子虫症状较轻,但艾滋病患者、肿瘤患者等免疫力低下的人群感染后可能危及生命。请从不同角度对免疫力低的人群提供生活建议?________________________。
39. 提升螃蟹的免疫力是提高养殖成活率和经济回报的关键策略,研究者设计实验探究添加锌铜的饲料对螃蟹免疫的影响。
(1)锌、铜盐属于________(化合物),含量很少,在细胞中主要以________形式存在。铜参与构成血蓝蛋白,血蓝蛋白决定了螃蟹血液的颜色,其功能与血红蛋白类似,未与氧结合时呈无色或白色,与氧结合时呈蓝色,另外血蓝蛋白还是病毒抑制物。由此推知血蓝蛋白具有__________功能。
(2)研究者用添加了质量比不同锌铜的饲料饲喂中华绒螯蟹,60天后检测免疫相关指标,与对照组相比结果如下:
锌铜配比
对照组
1∶3
1∶2
1∶1
2∶1
3∶1
总血细胞数增幅(%)
0
8
12
10
18
15
免疫球蛋白水平增幅(%)
0
13
20
15
27
22
①本实验对照组处理是__________。实验时可以采取__________等措施提高实验结果的可靠性准确性,实验还应测量__________等指标以了解螃蟹的生长状况。
②表中结果表明__________。
(3)在水产行业螃蟹有很高经济价值。上述研究要在养殖中应用,还应该考虑哪些因素?________________________。
40. 胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,约占膜脂的40%。为探究胆固醇对膜结构稳定性的影响,研究人员以人工脂质体为材料开展系列实验,脂质体是由磷脂组装形成的封闭囊泡。
(1)脂质体可以用来模拟细胞膜,脂质体的基本支架为________。
(2)研究发现,人红细胞膜胞质侧(内侧)磷脂含量显著高于外侧。研究人员随后制备胆固醇摩尔占比分别为10%、25%、40%的脂质体(其中40%接近人红细胞膜的生理水平),分别去除脂质体膜外侧不同数量的磷脂,检测各组完整囊泡的比例,结果如图。该实验表明____________________________________________________。
(3)进一步研究发现,胆固醇更多富集于磷脂较少的膜外侧,使外侧膜结构致密,水分子直接跨膜通量相比对称膜降低约80%。水分子跨细胞膜运输存在两条途径:①直接自由扩散穿过磷脂双分子层;②借助水通道蛋白进行速率极快的协助扩散。综合以上信息推测,肾小管的上皮细胞更多借助途径_____________(填“①”或“②”)重吸收水分,其理由是____________________________________________________。
(4)细胞膜内侧磷脂含量较高时,膜内侧张力较大,会形成疏水缺陷位点。Lyn 蛋白分布在红系祖细胞细胞膜内侧的该区域,可促进红系祖细胞增殖、分化,发育为红细胞。据此推测,若去除一定量的红系祖细胞细胞膜中的胆固醇,红系祖细胞的增殖分化受到_________(促进/抑制),原因是______________________________________________。
41. 为探究饥饿条件下细胞能量代谢的变化规律,研究人员将健康小鼠置于不同时长的禁食状态下进行系列实验。
(1)动物肝细胞中储存能量的多糖主要是_____________。
(2)研究人员将小鼠随机均分为3组,分别禁食0h(对照组)、24h和48h(禁食期间仅提供饮水),检测小鼠血糖浓度,并取肝脏组织进行染色观察,结果如下。
表1 禁食对小鼠肝细胞内主要物质和结构的影响
禁食时长
检测指标
0 h
24 h
48 h
血糖浓度(mmol/L)
5.8
3.2
2.1
肝糖原含量
大量
明显减少
几乎检测不到
肝细胞内脂滴数量
少
增多
显著增多
注:肝细胞中的脂滴主要由脂肪组织中的脂质经血液转运而来。
请根据表中信息回答:
①随着禁食时间延长,__________________________。
②结合血糖浓度的变化,可推断:禁食0~24h,小鼠主要依靠分解_____________维持血糖;禁食24~48h,肝糖原基本耗尽后,机体转而动用_____________提供能量。
(3)禁食48h后,脂滴与线粒体在空间上逐渐贴合分布。已知脂滴中的脂质可在细胞质基质水解产生脂肪酸,脂肪酸氧化分解可释放能量。从细胞结构与功能的角度分析,这种空间靠近的生物学意义是:__________________________________________________。
(4)研究人员进一步测量了禁食过程中小鼠骨骼肌总蛋白含量的变化,结果如图。
有同学认为“可以通过节食来减重”。综合上述研究结果,分析这种做法是否科学________________________。
42. 学习以下材料,回答问题(1)~(4)。
肿瘤治疗新策略
内质网-线粒体的接触位点(EMCSs)通过蛋白连接维持细胞器间的动态交流。该位点存在脂质转运蛋白,通过结合脂质完成内质网和线粒体间的脂质转运,当细胞器发生剧烈的动态重构时,EMCSs处可能发生膜的局部融合或出芽,实现脂质的大面积交换。
铁死亡是依赖活性Fe2+参与的细胞死亡,其标志是磷脂过氧化(PLox)的积累。研究发现铁死亡与EMCSs相关。为探究PLox在细胞中的积累过程,研究者用铁死亡诱导剂RSL3处理细胞,追踪了同一个细胞内PLox的时空动态变化,观察到5分钟内EMCSs处氧化损伤磷脂水平显著提高,30min后它们转运至线粒体,损伤在线粒体内放大。进一步分析发现,EMCSs富集一类特殊的磷脂,它的脂肪酸链含有多个双键,更容易被氧化破坏,使EMCSs成为铁死亡发生的导火索。研究者还发现EMCSs结构缺陷的细胞PLox水平显著下降,铁死亡被抑制,验证了EMCSs是铁死亡发生的重要条件。
正常细胞中存在谷胱甘肽过氧化酶去除脂质过氧化物,而临床证据显示许多恶性肿瘤细胞(如三阴性乳腺癌LAR亚型细胞)EMCSs数量多、接触紧密,对铁死亡异常敏感,因此诱导铁死亡已成为一种极具前景的癌症治疗策略。我国首位诺贝尔生理学奖或医学奖获得者屠呦呦发现的青蒿素,除能有效抵抗疟原虫外,也能促进铁蛋白的溶酶体降解,释放其中储存的铁,使细胞内游离Fe2+升高,促进铁死亡。
深入研究铁死亡的分子机制,将有助于理解细胞死亡的复杂过程,为开发更有效的肿瘤治疗策略提供科学依据。
(1)细胞中各种生物膜的结构很相似,EMCSs处可能发生膜的局部融合或出芽,该过程依赖生物膜的_____________性。
(2)利用RSL3处理细胞,EMCSs会出现氧化破坏的磷脂并转运至线粒体,导致_____________,细胞死亡。
(3)许多恶性肿瘤细胞对铁死亡异常敏感,请结合相关知识和文中信息分析可能的原因_____________________________________________。
(4)若要将青蒿素诱导癌细胞铁死亡应用于临床,请提出一个可进一步探究的问题________________________。
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