【精品解析】广东省揭阳第一中学2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题

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广东省揭阳第一中学2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题
一、单项选择题(共30题,每小题1.5分,共45分)
1.(2025高一上·揭阳期末)小小细胞奥秘多,前人探索付辛劳。下列关于细胞学说的叙述,正确的是(  )
A.施莱登和施旺认为除病毒外,动植物等生物都由细胞构成
B.魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
C.施莱登和施旺观察了所有类型的动物和植物细胞
D.细胞学说揭示了植物细胞和动物细胞具有多样性和统一性
2.(2025高一上·揭阳期末)下列各组生物或细胞,按照特征进行归纳正确的是(  )
A.无核膜:发菜、支原体、酵母菌、放线菌
B.无DNA:蛙的成熟红细胞、植物筛管细胞、烟草花叶病毒、HIV
C.有叶绿体:胡萝卜、水绵、颤蓝细菌、黑藻
D.有细胞壁:酵母菌、硝化细菌、蓝细菌、菠菜
3.(2025高一上·揭阳期末)科学家们可以将研究一种生物所得到的知识应用于其他生物,并将这类生物称为“模式生物”。如:噬菌体(病毒)、大肠杆菌、酵母菌、拟南芥(植物)、小白鼠等生物,它们通常具有个体较小、容易培养、操作简单、生长繁殖快等特点。下列关于“模式生物”的描述正确的是(  )
A.以上生物都有细胞结构,都有细胞膜、细胞质和储存遗传物质的结构
B.大肠杆菌、拟南芥、小白鼠细胞都有起保护作用的细胞壁
C.“模式生物”的研究和其生命活动能体现生命活动离不开细胞
D.“模式生物”能体现细胞的多样性,但不能体现细胞的统一性
4.(2025高一上·揭阳期末)近日超高杆巨型杂交稻“聚龙8号”在广东江门试种成功。下列有关“巨型杂交稻”的叙述正确的是(  )
A.活细胞中原子数量最多的元素为氧
B.组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在
C.细胞中含量少但作用大的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
D.组成细胞的元素有20多种,其中O是最基本的元素
5.(2025高一上·揭阳期末)冬小麦一般在9、10月播种,翌年5、6月成熟。冬季来临前,冬小麦会发生适应低温的生理变化。翌年,收获的小麦种子需晒干后存放。下列有关叙述错误的是(  )
A.冬小麦活细胞中含量最多的化合物是水,自由水主要存在于液泡中
B.冬小麦播种时,细胞中绝大部分的水呈游离状态以提高代谢速率
C.冬小麦过冬时,自由水与结合水的比值会逐渐降低以提高抗寒能力
D.小麦种子晒干时,与蛋白质、多糖等物质结合的水大量丢失以利于储存
6.(2025高一上·揭阳期末)英国医生塞达尼·任格用不含钙和钾的生理盐水灌注离体蛙心,蛙心不能维持收缩。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐(  )
A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的形态有重要作用
D.为蛙心的持续跳动提供能量
7.(2025高一上·揭阳期末)电影《热辣滚烫》中贾玲减肥近100斤引起热议,事实上“减肥”减掉的体重中80%左右来自脂肪,20%~25%来自非脂肪。下列叙述正确的是(  )
A.脂肪是人体重要的能源物质,饥饿状态时脂肪可大量转化为糖类供能
B.脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油组成的酯
C.脂肪的组成元素与葡萄糖相同,动物中储存的脂肪主要为不饱和脂肪酸
D.脂肪的组成元素中氧多氢少,氧化分解时释放的能量比葡萄糖多
8.(2025高一上·揭阳期末)2024年的诺贝尔生理学或医学奖授予发现microRNA及其作用的科学家,microRNA的基本组成单位如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.图示物质的中文名称是核糖核酸
B.microRNA含有5种含氮碱基
C.核糖也是组成DNA的成分之一
D.microRNA功能多样性与核苷酸的种类、数量、排序均有关
9.(2025高一上·揭阳期末)下图中甲、乙、丙所示为组成生物体的相关化合物,乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(  )
A.甲为组成乙的基本单位,乙至少含有3个游离的氨基
B.由不同的甲形成乙后,相对分子质量比原来减少了4832
C.由丙构成的生物大分子主要存在于细胞核中,且在乙的生物合成中具有重要作用
D.乙的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的空间结构决定
10.(2025高一上·揭阳期末)如图为人体内不同化学元素组成化合物或结构的示意图,下列说法正确的是(  )
A.若①是生物大分子,人体必须从外界环境获取其单体
B.若②是糖原,其分布的场所是肝脏和大脑
C.若①②共同构成糖蛋白,其与细胞表面的识别功能有关
D.若③是DNA,其彻底水解的产物中含有尿嘧啶
11.(2025高一上·揭阳期末)如图是人体细胞中由单体形成多聚体的模式图,下列有关叙述正确的是(  )
A.抗体、RNA 和肝糖原的合成都符合这个模式
B.若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为淀粉
C.若单体为氨基酸,生成的 H2O 中的氧来自羟基
D.多聚体彻底水解的产物一定是它的单体
12.(2025高一上·揭阳期末)研究发现细胞中某化合物彻底水解的产物中含有单糖。下列叙述错误的是
A.该化合物可能为淀粉,其元素组成为C、H、O
B.该化合物可能为蔗糖,常用斐林试剂进行鉴定
C.该化合物可能为DNA,其单体为脱氧核苷酸
D.该化合物可能为ATP是细胞的直接能源物质
13.(2025高一上·揭阳期末)如图为真核细胞的各种细胞器,下列相关叙述错误的是(  )
A.a中的细胞器均为单层膜结构
B.b中的细胞器与分泌蛋白的合成、加工、运输有关
C.c中的细胞器通常分布于植物细胞中并含有色素
D.d中的细胞器都由蛋白质和核酸构成
14.(2025高一上·揭阳期末)下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述,错误的是(  )
A.细胞膜的脂质结构使脂溶性物质更容易通过细胞膜
B.组成膜的大多数分子能运动是细胞膜具有流动性的结构基础
C.位于细胞膜内侧的糖类分子与细胞识别密切相关
D.细胞膜在细胞与外部环境之间的物质运输和信息传递中起重要作用
15.(2025高一上·揭阳期末)内共生起源学说认为:原始真核细胞吞噬好氧细菌演化成线粒体,部分原始真核细胞吞噬光合细菌而演化成叶绿体。下列事实中,不支持该学说的是(  )
A.两种细胞器的内膜成分与细菌的细胞膜相似
B.两种细胞器所含蛋白质的基本单位都是氨基酸
C.两种细胞器都存在与细菌类似的核糖体
D.两种细胞器所含的DNA裸露且呈环状
16.(2025高一上·揭阳期末)进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。下列有关实验材料或方法等的选择,正确的是(  )
A.观察叶绿体的基粒——电子显微镜
B.利用废旧物品制作的真核细胞模型——概念模型
C.提取并研究细胞膜的化学成分——公鸡的成熟红细胞
D.观察细胞质的流动——黑藻幼嫩的根
17.(2025高一上·揭阳期末)下图①~⑤表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述正确的是(  )
A.只有具结构①的细胞才能有氧呼吸
B.结构②为一对中心体
C.溶酶体来自结构③
D.此细胞一定是动物细胞
18.(2025高一上·揭阳期末)注射胰岛素是治疗Ⅰ型糖尿病的主要方式。图1为某同学绘制的表示细胞中胰岛素的合成和分泌过程图(图有不足之处),a、b、c为细胞结构。图2表示图1中胰岛素合成、加工与运输过程中几种结构的膜面积变化。请据图分析,下列说法错误的是(  )
A.a结构为内质网,膜表面漏绘了有核糖体附着
B.图2中的d、f分别表示图1中的a和b
C.在囊泡运输过程中起“交通枢纽”作用的是b
D.细胞呼吸酶合成与分泌过程与胰岛素的方式相同
19.(2025高一上·揭阳期末)如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是(  )
A.图中①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密
B.蓝细菌拟核内含有③
C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行
D.图中②为核孔,是核与质进行物质和信息交流的通道
20.(2025高一上·揭阳期末)在农作物栽培过程中,要适时、适量地灌溉,以确保农作物正常的生命活动所需,根毛细胞吸收水分的方式是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
21.(2025高一上·揭阳期末)下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是(  )
A.主动运输只能用于人体选择吸收所需要的物质
B.葡萄糖可通过载体蛋白运输,但转运时不与载体蛋白结合
C.消化酶分泌过程不耗能
D.血浆中的碘进入甲状腺细胞时需要载体蛋白并消耗能量
22.(2025高一上·揭阳期末)某生物兴趣小组将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4℃)下处理适宜时间后,再在常温下用0.3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.质壁分离的外因是细胞壁和原生质层伸缩性不同
B.常温下质壁分离细胞占比达100%时,不同细胞质壁分离的程度相同
C.质壁分离时水分子通过被动运输的方式进入细胞
D.低温降低了细胞膜的流动性,使部分细胞质壁分离受阻
23.(2025高一上·揭阳期末)反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果。下列分析错误的是(  )
A.若从M点开始温度升高10℃,则曲线可能发生由 b到a的变化
B.限制曲线 MN段反应速率的主要因素是反应物浓度
C.若升高pH,重复该实验,则M、N点的位置均会下移
D.若N点时向反应物中再加入少量反应物,则反应曲线会变为 c
24.(2025高一上·揭阳期末)ATP是细胞内流通着的能量“货币”。下列关于ATP的说法正确的有几项 (  )
①参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P
②线粒体是蓝细菌产生ATP的主要场所
③ATP分子由1个腺苷和2个磷酸基团组成
④洋葱根尖细胞产生ATP的结构是叶绿体和线粒体
⑤任何活细胞都能合成ATP
⑥所有活细胞都会消耗ATP
A.1 B.2 C.3 D.4
25.(2025高一上·揭阳期末)下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶,Q表示能量,甲、乙表示化合物)。下列叙述正确的是(  )
A.吸能反应伴随着甲的形成,能量由Q2提供
B.两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程中,物质甲的量减少
C.物质乙由腺嘌呤和核糖组成,是构成RNA的基本单位之一
D.Q1可以来源于光能,Q2也能转化为光能,M1和M2为同一种酶
26.(2025高一上·揭阳期末)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,将少量的酵母菌混入适量的面粉揉成光滑面粉团后均等分装在2个洁净的塑料袋中,一组充满空气(甲组),一组则排净空气(乙组),扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察20---30min。下列叙述不正确的是(  )
A.一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现,面团变湿润
B.该实验中甲组为实验组,乙组为对照组
C.若放置的时间足够长,甲组也会产生酒精
D.该实验应选择大小合适,气密性良好的塑料袋
27.(2025高一上·揭阳期末)如图甲是绿叶中色素的吸收光谱图,乙是绿叶中色素分离的结果。下列叙述不正确的是(  )
A.图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3
B.图甲中①主要吸收蓝紫光
C.图乙中的条带4在层析液中的溶解度最大
D.秋天植物叶片变黄主要是因为图甲中的②③被分解
28.(2025高一上·揭阳期末)黑藻可作为许多生物学实验材料,下列有关叙述正确的是(  )
A.在“观察叶绿体”的实验中,用黑藻作为材料,制作装片时需要切片
B.黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针时,则显微镜下观察到的流动方向为逆时针
C.黑藻的叶肉细胞含有中央大液泡,可用来观察细胞的吸水和失水
D.分离黑藻中各种光合色素的最佳试剂为无水乙醇
29.(2025高一上·揭阳期末)下列有关科学发展史以及科学方法的说法不正确的是(  )
A.辛格和尼科尔森通过对细胞膜成分的分析,提出细胞膜的流动镶嵌模型
B.恩格尔曼利用水绵、好氧细菌等材料进行对照实验,探明光合作用的场所是叶绿体
C.科学家对细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法
D.科学家分离细胞器时运用了逐渐提高离心速率的方法
30.(2025高一上·揭阳期末)建构模型是学习生物学的一种重要方法。能用如图的数学模型表示其含义的是(  )
A.人体成熟的红细胞中K+吸收速率随O2浓度变化的情况
B.萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况
C.酶促反应速率随底物浓度变化的情况
D.质壁分离后在复原的过程中细胞的吸水能力变化情况
二、非选择题(共5小题,共55分)
31.(2025高一上·揭阳期末)如图1是细胞亚显微结构模式图。图2是生物大分子的部分结构模式图,请据图分析:
(1)图1中A和B相比,A所特有的结构是   (填编号),该结构是由   组成,
(2)若图A能分泌胰岛素,则研究其合成和运输过程,可采用   法,与此过程有关的细胞结构有   (用图中的序号回答);细胞分泌胰岛素的方式为   。
(3)图1中含有核酸乙的细胞器有   (填编号),核酸乙的化学组成中不同于核酸甲的物质名称是   。
(4)图1中各种生物膜的结构与化学成分相似,但功能差别较大的直接原因是   。
(5)图1中结构⑥通过   增大膜面积;与光合作用有关的色素分布在叶绿体的   上。(填结构名称)
32.(2025高一上·揭阳期末)在盐化土壤中,大量Na+迅速进入细胞形成胁迫。普通水稻难以正常生长,而“海稻86”具有较强的抗盐胁迫能力,主要机制如图。请据图回答以下问题。
(1)Na+进入“海稻86”细胞的跨膜运输方式为   ,判断依据是   。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量   ,导致   与细胞壁分离,水稻难以正常生长。而“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白将Na+运向液泡增加细胞的吸水能力,从而减少Na+对植物的毒害,这个过程   (填“需要”或“不需要”)消耗能量,此时,Na+/H+转运蛋白   (填“会”或“不会”)发生自身构象的改此过程体现了生物膜具有的功能特性是   。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,则适量增施钙肥,能   水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会   。
33.(2025高一上·揭阳期末)茶叶细胞中存在多种酚类物质,酚氧化酶能使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。某实验小组分别在25 ℃和35 ℃条件下,测定了酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间,结果如下图。据此回答下列问题。
(1)该实验的自变量是   。请列举出此实验中的一条无关变量   。
(2)若酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃,则曲线①是在   (填温度)下测定的结果。35 ℃条件下的实验操作步骤排序正确的是   。
①加入酚类物质 ②加入酚氧化酶 ③水浴保持35 ℃ ④调节不同的pH ⑤检测实验结果
A.①②③④⑤ B.①④③②⑤
C.①③②④⑤ D.①②④③⑤
(3)两种温度条件下,酚氧化酶的最适pH是否相同    ,判断的依据是   。 在pH为1和13的条件下,实验结束后观察到溶液的颜色为无色,说明   。
(4)绿茶加工过程中,首先要进行高温炒制才能形成绿叶绿汤的品质特点,你认为这一过程的原理是   。
34.(2025高一上·揭阳期末)图1表示人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程示意图,图2是在适宜温度条件下测得的小麦种子细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)CO2释放总量与O2浓度之间的关系。回答下列问题:
(1)图1中物质A为   ,若给人体细胞提供18O标记的O2,一段时间后会在CO2中检测到18O的原因是   。
(2)小麦种子无氧呼吸与图1中所示的无氧呼吸不同的是   。不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是   。不能用检测CO2的释放作为判断小麦种子细胞呼吸类型的指标,理由是   。
(3)图2中P点时小麦种子细胞呼吸方式为   ,反应式为   。
(4)图2中若AB=BC,则O2浓度为C时无氧呼吸消耗的葡萄桃是有氧呼吸的   倍。
(5)若将实验材料换为等量花生种子,其他各项条件相同,在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将   (填“增加”“不变”或“减少”)。
35.(2025高一上·揭阳期末)研究表明。光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,请利用色素的提取和分离技术,以暗处生长的韭菜幼苗作为材料,设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
(1)实验思路:   。
(2)预期结果:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说指出,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,但是病毒没有细胞结构,当时施莱登和施旺还未将病毒考虑在内,A错误;
B、魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这是对细胞学说的重要补充,B正确;
C、细胞学说的建立运用的是不完全归纳法,因为当时并没有对所有生物进行研究,C错误;
D、细胞学说揭示了植物细胞和动物细胞的统一性,没有揭示多样性,D错误。
故选B。
【分析】细胞学说的基本内容
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生命起作用;
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性;揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
2.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、发菜、支原体、放线菌都是原核生物,无以核膜包裹的细胞核,但酵母菌属于真核生物,含有核膜,A错误;
B、蛙是两栖类动物,其成熟红细胞有细胞核,含有DNA,B错误;
C、颤蓝细菌属于原核生物,只含叶绿素和藻蓝素,不含叶绿体,胡萝卜的叶肉细胞、水绵及黑藻都含叶绿体,C错误;
D、酵母菌属于真核生物,含有细胞壁,硝化细菌和蓝细菌属于原核生物,含有细胞壁,菠菜属于植物,含有细胞壁,D正确。
故选D。
【分析】原核生物
(1)少数藻类:蓝藻(如蓝球藻、色球藻、念珠藻、颤藻、螺旋藻等)。
(2)细菌类:凡带“杆”、“球”、“弧”、 “螺旋”等字样的细菌,如如乳酸(杆)菌、醋酸(杆)菌、大肠杆菌、枯草杆菌、结核杆菌、肺炎链球菌、霍乱弧菌等;其它细菌,如硝化细菌、光合细菌、好氧细菌、硫细菌、铁细菌、蓝细菌、固氮菌等。
(3)放线菌类:链霉菌。
(4)支原体、衣原体、立克次氏体。
3.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、“模式生物”中的噬菌体属于细菌病毒,没有细胞结构,A错误;
B、小白鼠动物细胞没有细胞壁,B错误;
C、“模式生物”中病毒需要寄生在活细胞内才能表现出生命活动,单细胞生物依靠单个细胞完成各项生命活动,多细胞生物通过各种分化的细胞完成各项生命活动,“模式生物”的研究和其生命活动能体现生命活动离不开细胞,C正确;
D、除噬菌体外,“模式生物”的细胞具有相似的结构,能体现细胞的统一性,“模式生物”的细胞各种各样,也体现了细胞的多样性,D错误。
故选C。
【分析】1、DNA病毒:噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等。
2、RNA病毒:HIV、新冠病毒、埃博拉病毒、SARS病毒等。
3、单细胞生物能够独立完成生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,例如,缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
4、常见模式生物有大肠杆菌、酵母菌、拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠等。从微生物到哺乳动物,不同模式生物在不同研究尺度中发挥着独特而不可替代的作用。
4.【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、活细胞中原子数量最多的元素是氢(H),而不是氧(O)。因为细胞中含量最多的化合物是水(H2O),水中氢原子数量是氧原子的两倍,所以活细胞中原子数量最多的是氢,A错误;
B、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,而不是以离子的形式存在。例如,C、H、O、N等元素主要构成蛋白质、核酸、糖类、脂质等生物大分子,B错误;
C、这些微量元素在细胞的生命活动中参与多种重要的生化反应,对维持细胞的正常结构和功能具有不可替代的作用,C正确;
D、C(碳)是最基本的元素,因为生物大分子以碳链为基本骨架,许多生物分子如蛋白质、核酸、多糖等都是由碳原子通过共价键连接形成的碳链为基础构建起来的,而不是O(氧),D错误。
故选C。
【分析】1、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
2、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
3、组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
5.【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、 生物体的含水量一般为60%~95%,是活细胞中含量最多的化合物。细胞中有自由水和结合水两种存在形式,自由水呈游离状态,可以自由流动。成熟的植物细胞中,液泡占据了细胞的大部分空间,内有细胞液,其中的水主要是自由水,A正确;
B、在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,而结合水越多,细胞抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力就越强,B正确;
C、冬小麦过冬时,一部分自由水转化为结合水,结合水增多,自由水与结合水的比值下降,抗寒能力增强,C正确;
D、小麦种子晒干是减少了自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏,而与蛋白质、多糖等物质结合的水属于结合水,D错误。
故选D。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、晒干、风干等失去的是自由水。自由水和结合水的比例上升,细胞代谢能力强,抗逆性弱,自由水和结合水比例下降,细胞代谢能力弱,抗逆性强。
6.【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、用含少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时,该实验说明无机盐能维持细胞和生物体的正常生命活动,不能说明钙盐和钾盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分,A错误;
B、用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙的心脏,收缩不能维持;用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙的心脏可持续跳动数小时。蛙心脏的细胞收缩与持续跳动属于生命活动的范畴,因此该实验能说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用,B正确;
C、无机盐具有维持细胞渗透压,保持细胞形态有重要作用,但是本实验未体现,C错误;
D、钙盐和钾盐不具有提供能量的作用,D错误。
故选B。
【分析】1、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
2、细胞中的无机物分为水和无机盐,其中无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在,含量很少,但对生命活动起着不可或缺的作用,比如钙离子太低会导致肌肉抽搐、镁离子是叶绿素的重要组成成分,缺乏镁离子会影响植物的光合作用。
7.【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能;糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、脂肪是良好的储能物质,但脂肪一般不能大量转化为糖类,只能在特定条件下少量转化为糖类,A错误;
B、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),B正确;
C、脂肪的组成元素与葡萄糖相同,大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,C错误;
D、脂肪的组成元素中氢多氧少,氧化分解时耗氧多,放能多,D错误。
故选B。
【分析】脂质的类别及其功能
(1)脂肪:脂肪是细胞内良好的储能物质;是一种很好的绝缘体,起到保温的作用;分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
(2)磷脂,磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。
(3)固醇:固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。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以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
8.【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;DNA与RNA的异同
【解析】【解答】A、图中基本单位内含核糖,是RNA的基本单位,中文名称是核糖核苷酸,A错误;
B、microRNA含有4种含氮碱基A、C、G、U,B错误;
C、核糖是组成RNA的成分之一,脱氧核糖是组成DNA的成分之一,C错误;
D、microRNA的多样性由核糖核苷酸的种类、排序、数量决定,D正确。
故选D。
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
DNA和RNA都有C、H、O、N、P元素。
9.【答案】C
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的种类及主要存在的部位
【解析】【解答】A、甲是氨基酸,乙是蛋白质,氨基酸是组成蛋白质的基本单位;蛋白质分子中游离的氨基至少数等于肽链数,乙由α、β、γ三条多肽链组成,因此至少含有3个游离的氨基,A不符合题意;
B、氨基酸形成蛋白质时,相对分子质量减少的部分包括脱去的水分子质量和形成二硫键脱去的H的质量。脱去水分子数=氨基酸数-肽链数=271-3=268,脱去水分子的总质量=268×18=4824;图中显示有4个二硫键,每个二硫键由2个巯基(-SH)脱氢形成,共脱去4×2=8个H,质量为8。因此相对分子质量比原来减少4824+8=4832,B不符合题意;
C、丙是核苷酸,由核苷酸构成的生物大分子是核酸(DNA或RNA)。DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,因此“主要存在于细胞核中”的表述不全面;核酸(DNA指导转录形成RNA,RNA指导翻译形成蛋白质)在乙(蛋白质)的生物合成中起重要作用,C符合题意;
D、蛋白质的功能由其结构决定,而蛋白质结构的多样性取决于氨基酸的数目、种类、排列顺序,以及肽链的盘曲、折叠形成的空间结构,因此乙的功能由上述因素决定,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氨基酸是蛋白质的基本单位,蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,过程中会脱去水分子并可能形成二硫键(每形成一个二硫键脱去2个H);核苷酸是核酸(DNA或RNA)的基本单位,DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质,核酸在蛋白质合成中起指导作用;蛋白质的功能由其结构决定,结构多样性与氨基酸数目、种类、排列顺序及肽链空间结构相关。
10.【答案】C
【知识点】氨基酸的种类;核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、①的组成元素是C、H、O、N、S,若①是生物大分子,则其为蛋白质,组成蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,非必需氨基酸可在人体内合成,A错误;
B、若②是糖原,其分布的场所是肝脏和肌肉,B错误;
C、①的组成元素是C、H、O、N、S,可能是蛋白质,②的组成元素是C、H、O,可能是糖类,若①②共同构成糖蛋白,其与细胞表面的识别功能有关,C正确;
D、若③是DNA,其彻底水解的产物为脱氧核糖、磷酸和含氮碱基,但碱基中不含尿嘧啶,D错误。
故选C。
【分析】1、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
2、必需氨基酸是指生物体体内不能够自己合成,而需要通过外来食物的摄入而获得的氨基酸,而非必需氨基酸是指生物体体内能够自己合成的氨基酸。对于成人个体而言,有8种必需氨基酸,分别是苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸以及缬氨酸。
11.【答案】A
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、抗体、RNA和肝糖原都是由单体构成的多聚体,它们的合成都符合这个模式,A正确;
B、人体细胞中不含淀粉,若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为糖原,B错误;
C、氨基酸与氨基酸脱水缩合过程中,产生的H2O中的氧来自羧基,C错误;
D、核酸的单体是核苷酸,但是核酸彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基,D错误。
故选A。
【分析】1、生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,如蛋白质,其单体是氨基酸、核酸,其单体是核苷酸等。
2、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
3、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
12.【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;ATP的化学组成和特点;DNA分子的结构;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、淀粉是单体是葡萄糖,该化合物可能为淀粉,其元素组成为C、H、O,A正确;
B、该化合物可能为蔗糖,蔗糖是非还原糖,不能用斐林试剂进行鉴定,B错误;
C、DNA中含有脱氧核糖,DNA彻底水解可以产生脱氧核糖(单糖),C正确;
D、该化合物可能为ATP,ATP中含有单糖为核糖,ATP是细胞的直接能源物质,D正确。
故选B。
【分析】组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
13.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、a中内质网、高尔基体、液泡和溶酶体都是单层膜结构,A正确;
B、蛋白质的合成场所是核糖体,需要内质网和高尔基体加工蛋白质,此过程需要消耗能量,由线粒体提供,即b中的细胞器均与分泌蛋白的合成与加工有关,B正确;
C、液泡中含有花青素,叶绿体中含有光合色素,即c中的细胞器通常含有色素,分布于植物细胞中,C正确;
D、d中的细胞器核糖体由核酸和蛋白质组成,但d中的中心体不含核酸,D错误。
故选D。
【分析】分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
14.【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、细胞膜含有磷脂分子,所以脂溶性物质更容易通过,A正确;
B、组成膜的磷脂分子能运动,大部分的蛋白质可运动,是细胞膜具有流动性的基础,B正确;
C、细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,具有识别的功能,C错误;
D、细胞膜是细胞的边界,细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输和信息传递的过程中起着重要作用,D正确。
故选C。
【分析】1、细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的,此外还有少量的糖类,其中脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%,在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇,蛋白质在细胞膜行使功能起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
2、细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性,对于细胞完成物质运输,生长,分裂,运动等功能都是非常重要的。
15.【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、两种细胞器的内膜主要成分是蛋白质和脂质,真核细胞的细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,两种细胞器的外膜成分与真核细胞的细胞膜相似,能支持内共生起源学说,A不符合题意;
B、蛋白质的基本单位都是氨基酸,无法说明线粒体与好氧细菌之间的关系,不支持该假说,B符合题意;
C、真核细胞中有功能不同的多种细胞器,而线粒体中存在与细菌中类似的核糖体,说明线粒体与细菌之间的关联,支持题干假说,C不符合题意;
D、真核细胞的核DNA与蛋白质结合形成呈线状染色体,而线粒体DNA裸露且主要呈环状,与细菌拟核DNA相同,可说明线粒体与细菌之间的关联,支持题干假说,D不符合题意。
故选B。
【分析】1、内共生起源学说由美国生物学家琳·马古利斯于1970年在其著作《真核细胞的起源》中系统提出。该理论主张,线粒体起源于被吞噬的好氧细菌,而叶绿体则源自被吞噬的蓝藻。这些原核生物与宿主细胞形成了互利共生关系,经过长期的演化,最终演变为细胞器。
2、主要观点
线粒体的起源:线粒体被认为起源于一种能够进行有氧呼吸的细菌,这种细菌在被原始真核细胞吞噬后,与宿主细胞形成了共生关系,提供了更高效的能量生产方式。
叶绿体的起源:叶绿体则起源于光合自养的蓝细菌,类似地,它们也与宿主细胞形成了共生关系,帮助宿主进行光合作用。
遗传证据:线粒体和叶绿体保留了自主DNA、细菌式核糖体及其蛋白质合成系统,这些特征与原核生物一致,支持了内共生理论。
16.【答案】A
【知识点】细胞膜的制备方法;叶绿体的结构和功能;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、叶绿体的基粒属于亚显微结构,观察叶绿体的基粒应该用电子显微镜,A正确;
B、利用废旧物品制作的真核细胞模型为物理模型,B错误;
C、公鸡的成熟红细胞含有细胞核等,不宜作为提取并研究细胞膜的化学成分的实验材料,C错误;
D、黑藻幼嫩的根细胞中不含叶绿体,细胞质颜色较浅,细胞质的流动不易观察,应该选用黑藻幼嫩的小叶来观察细胞质的流动,以小叶细胞中叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动,D错误。
故选A。
【分析】①物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如DNA的双螺旋结构模型;
②概念模型是指用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系,如甲状腺激素的分级调节;
③数学模型是指用适当的数学形式,如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究对象的生命本质和运动规律,如“J”型增长和“S”型增长的数学模型。
17.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、①是线粒体,某些原核细胞不具有该细胞器,仍能进行有氧呼吸,如蓝细菌、醋酸菌,A错误;
B、中心体的主要结构是一对互相垂直的中心粒加上周围呈透明状的基质,结构②为一个中心体,B错误;
C、③是高尔基体,其产生的部分小泡可以形成溶酶体,溶酶体里的水解酶来自③高尔基体,C正确;
D、图示是细胞的部分细胞器,此细胞含有②中心体,可能是低等植物细胞或者动物细胞,D错误。
故选C。
【分析】1、高尔基体(单层膜,分布在动植物细胞中):对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
2、中心体(无膜,分布在动物和低等植物细胞中):由一对中心粒构成,与细胞的有丝分裂有关。
3、线粒体(双层膜,分布在动植物细胞中):有氧呼吸的主要场所,提供生命活动所需的能量。
4、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
18.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、胰岛素是外分泌蛋白,是由附着在内质网上的核糖体合成,a结构为内质网,膜表面漏绘了有核糖体附着,A正确;
B、胰岛素是一种分泌蛋白,由核糖体合成,经内质网加工后,通过囊泡运输至高尔基体,再通过囊泡运输至细胞膜,故图1中的a内质网的膜面积减少,对应图2中d,图1中的c细胞膜的膜面积增大,对应图2中e,图1中的b高尔基体的膜面积基本不变,对应图2中f,B正确;
C、高尔基体接受内质网脱落下来的囊泡,对其中的蛋白质进行加工后,又形成囊泡转运至细胞膜,在囊泡运输过程中起“交通枢纽”作用,b是高尔基体,C正确;
D、细胞呼吸酶属于胞内酶,不分泌到细胞外,胰岛素分泌方式为胞吐,D错误。
故选D。
【分析】分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
19.【答案】B
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、①是内质网,②是核孔,③是染色质,④是核仁,⑤是核膜,内质网内与核膜相连,使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A正确;
B、蓝细菌是原核生物,拟核中有环状DNA,不含③染色体,B错误;
C、核仁与核糖体的形成有关,而核糖体是合成蛋白质的场所,因此若该细胞核内的④核仁被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行,C正确;
D、核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的重要通道,主要运输大分子物质,核孔运输物质具有选择性,D正确。
故选B。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的,其结构和对应的功能是:
1、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,小分子物质可通过核膜进出细胞核,核膜具有选择透过性;
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
3、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
4、核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔对进出细胞核的物质具有选择性,一般大分子物质如RNA和蛋白质等通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔自由进出细胞核。
20.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】水分子的运输方式有自由扩散和水通道蛋白参与的协助扩散,B正确。
故选B。
【分析】物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
21.【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】A、主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,不仅通过主动运输来选择吸收所需要的物质,而且可以排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的正常进行,A错误;
B、载体蛋白需要与被转运的物质结合,且每次转运时都会发生自身构象的改变,B错误;
C、消化酶为分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要消耗能量,C错误;
D、血浆中的碘进入甲状腺细胞时是逆浓度的主动运输,需要载体蛋白并消耗能量,D正确。
故选D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,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。
22.【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点;质壁分离和复原;被动运输
【解析】【解答】A、质壁分离的内因是细胞壁和原生质层伸缩性不同,原生质层的伸缩性较大,细胞壁的伸缩性较小,质壁分离的外因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,A错误;
B、质壁分离的细胞占比达到100%时,由于不同的细胞的细胞液浓度大小不同,不同细胞质壁分离的程度不一定相同,B错误;
C、在质壁分离过程中,既有水分子从细胞液进入蔗糖溶液,又有水分子从蔗糖进入细胞液,只是水分子从细胞液进入蔗糖溶液的量大于水分子从蔗糖进入细胞液的量,故质壁分离时水分子通过被动运输的方式进出细胞,C错误;
D、通过柱形图可知,低温降低了细胞膜的流动性,使部分细胞质壁分离受阻,D正确。
故选D。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。
23.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、据题干信息可知,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果,故若从M点开始温度升高10℃,酶的活性下降,则曲线可能发生由b到a的变化,A正确;
B、据图可知,在曲线MN段反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线MN段反应速率的主要因素,B正确;
C、据题干信息可知,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果,故升高pH,酶的活性下降,重复该实验,则M、N点的位置均会下移,C正确;
D、N点时向反应物中再加入少量反应物,酶促反应速率不变,即反应曲线不会变为c,此时限制因素可能是酶的数量,D错误。
故选D。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
24.【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义;组成细胞的元素和化合物;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】①ATP的结构简式为A-P~P~P,参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P,①正确;
②蓝细菌是原核生物,没有线粒体,②错误;
③ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成,③错误;
④洋葱根尖细胞不含叶绿体,④错误;
⑤任何活细胞都能进行呼吸作用,从而合成ATP,⑤正确;
⑥所有活细胞需要进行各种生命活动,都会消耗ATP,⑥正确。综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
3、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
25.【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、吸能反应伴随着ATP的水解反应,即伴随着甲的形成,能量为Q2,A正确;
B、两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程需要消耗能量,能量的提供是通过ATP和ADP的相互转化机制实现的,因此物质甲的量没有增多,B错误;
C、物质乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一,C错误;
D、Q1可以来源于光能,Q2能转化为光能,M1和M2不是同一种酶,D错误。
故选A。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
26.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】甲组充满空气,因此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸,而有氧呼吸能产生水,因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现,面团变湿润,A不符合题意;该实验为对比实验,甲和乙相互对照,B符合题意;若放置的时间足够长,甲组中空气会被消耗完,酵母菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精,C不符合题意;该实验应选择大小合适,气密性良好的塑料袋,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】酵母是单细胞微生物。它属于高等微生物的真菌类。有细胞核、细胞膜、细胞壁、线粒体、相同的酶和代谢途经。酵母无害,容易生长,空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。有氧气或者无氧气都能生存。
酵母是兼性厌氧生物,未发现专性厌氧的酵母,在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇(俗称酒精)来获取能量。
27.【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、分析图甲,①表示胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,②是叶绿素b,③表示叶绿素a,分析图乙,条带1是胡萝卜素,条带2是叶黄素,条带3是叶绿素a,条带4是叶绿素b,图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3,A正确;
B、图甲中①为胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,不吸收红光,B正确;
C、图乙中的条带1扩散距离最远,溶解度最大,C错误;
D、②是叶绿素b,③表示叶绿素a,秋天植物叶片变黄是因为图乙中的②③被分解,叶黄素和胡萝卜素成为主要成分,所以最终叶片变黄,D正确。
故选 C。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
28.【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、黑藻叶片由单层细胞构成,在“观察叶绿体”的实验中,用黑藻作为材料制作装片时不需要切片,可直接将黑藻的小叶放在载玻片的水滴中,盖上盖玻片即可观察,A错误;
B、显微镜下观察到的物像是上下、左右都颠倒的像,但细胞质的环流方向不变。若黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针,则显微镜下观察到的流动方向依然为顺时针,B错误;
C、黑藻的叶肉细胞含有叶绿体,使得细胞呈现绿色,可以以叶绿体为观察指标,黑藻叶肉细胞适宜用来观察细胞的吸水和失水,C正确;
D、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以提取黑藻中各种光合色素的最佳试剂为无水乙醇,利用层析液可以提取黑藻叶片中的光合色素,D错误。
故选C。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
29.【答案】A
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;生物膜的探索历程;其它细胞器及分离方法;光合作用的发现史
【解析】【解答】A、辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上,通过对细胞膜的功能分析,提出细胞膜的流动镶嵌模型,并未对细胞膜成分进行分析,A错误;
B、恩格尔曼利用水绵、好氧细菌等材料进行对照实验,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,探明光合作用的场所是叶绿体,B正确;
C、科学家对细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法,科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说,再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充,C正确;
D、科学家分离细胞器时运用了差速离心法,主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,D正确。
故选A。
【分析】1、1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,他结合其他科学家的工作,大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。
2、1895年,欧文顿发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜,推测细胞膜是由脂质组成的。
3、1925年,戈特等将人红细胞膜铺展成单分子层,测得其面积为红细胞表面积的2倍。
4、1972年,辛格和尼科尔森提出细胞膜的流动镶嵌模型假说为大多数人所接受。流动镶嵌模型认为,细胞膜是由磷脂分子和蛋白质分子构成的,其中磷脂双分子层是膜的基本骨架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
5、1935年,科学家丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于“油—水”界面的表面张力,由于当时人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外可能还附有蛋白质。
30.【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;探究影响酶活性的因素;质壁分离和复原;主动运输
【解析】【解答】A、人体成熟的红细胞没有线粒体,不进行有氧呼吸,K+吸收量与氧气浓度无关,A错误;
B、萌发的种子中自由水含量逐渐增加,故此图中曲线应该表示萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况,B正确;
C、在一定范围内,随底物浓度升高,酶促反应的速率逐渐增大,当底物浓度为0时,反应速率也为 0,因此该图不能表示细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况,C错误;
D、细胞质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,吸水能力逐渐减小,D错误。
故选B。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
渗透作用的两个条件:有半透膜;半透膜两侧存在浓度差。
31.【答案】(1)①;两个互相垂直排列的中心粒及周围物质
(2)同位素标记/同位素示踪;②③⑤⑥⑦;胞吐作用
(3)③⑥⑩;核糖和尿嘧啶
(4)蛋白质的种类和数量不同
(5)内膜向内折叠形成嵴;类囊体薄膜
【知识点】DNA与RNA的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;胞吞、胞吐的过程和意义;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】(1)图1中A没有细胞壁,但是有中心体为动物细胞,B具有细胞壁、液泡、叶绿体为植物细胞,A所特有的结构是①中心体,中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
(2)研究胰岛素合成和运输过程,可采用同位素标记法,通过标记氨基酸进行追踪。胰岛素是分泌蛋白,与其合成和分泌过程有关的细胞结构依次是③核糖体→②内质网→⑦高尔基体→⑤细胞膜,⑥线粒体负责提供能量。胰岛素是属于分泌蛋白,细胞通过胞吐作用分泌胰岛素。
(3)核酸乙含有U,为RNA,含有RNA的细胞器是③核糖体⑥线粒体⑩叶绿体。核酸乙RNA和核酸甲DNA不同的物质为核糖和尿嘧啶。
(4)蛋白质在生物膜行使功能的过程中有着重要作用,因此不同生物膜的功能差别较大的直接原因是蛋白质的种类和数量不同。
(5)结构⑥是线粒体,通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,为酶提供更多的附着位点。叶绿体上的类囊体薄膜上分布有与光合作用相关的光合色素。
【分析】1、线粒体含有双层膜结构,内膜上含有大量与有氧呼吸有关的酶,线粒体内膜折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点,线粒体基质内含有少量的DNA和RNA,以及大量与有氧呼吸有关的酶。
2、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
3、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷,形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。胞吐:细胞需要外排的大分子先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性,不需要转运蛋白的参与,但需要消耗能量。
(1)图1中A没有细胞壁,但是有中心体为动物细胞,B具有细胞壁、液泡、叶绿体为植物细胞,A所特有的结构是①中心体,中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
(2)研究胰岛素合成和运输过程,可采用同位素标记法,通过标记氨基酸进行追踪。胰岛素是分泌蛋白,与其合成和分泌过程有关的细胞结构依次是③核糖体→②内质网→⑦高尔基体→⑤细胞膜,⑥线粒体负责提供能量。胰岛素是属于分泌蛋白,细胞通过胞吐作用分泌胰岛素。
(3)核酸乙含有U,为RNA,含有RNA的细胞器是③核糖体⑥线粒体⑩叶绿体。核酸乙RNA和核酸甲DNA不同的物质为核糖和尿嘧啶。
(4)蛋白质在生物膜行使功能的过程中有着重要作用,因此不同生物膜的功能差别较大的直接原因是蛋白质的种类和数量不同。
(5)结构⑥是线粒体,通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,为酶提供更多的附着位点。叶绿体上的类囊体薄膜上分布有与光合作用相关的光合色素。
32.【答案】(1)协助扩散;Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能
(2)失水;原生质层;需要;会;选择透过性
(3)增强;下降
【知识点】生物膜的功能特性;质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)据图可知,Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量失水,导致水稻细胞的原生质层与细胞壁分离,水稻难以正常生长。据图可知,“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白(位于液泡膜上)将细胞质基质中的Na+运向液泡储存,降低细胞质基质中Na+浓度,从而减少Na+对植物的毒害。该运输过程依靠液泡膜两侧的H+浓度差产生的势能提供能量,属于主动运输。转运蛋白在与离子结合后,需要通过自身构象改变进行物质运输,因此此时,Na+/H+转运蛋白会发生自身构象的改变。此过程体现了生物膜的选择透过性。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,使细胞质中钠离子减少,从而减少钠离子对植物造成的盐胁迫,则适量增施钙肥,能提高水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,会降低细胞膜内外H+浓度差,最终降低Na+/H+转运蛋白利用膜内外H+浓度差对Na+的运输速率,使钠离子在细胞质内积累,盐胁迫程度增加,因此土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会降低。
【分析】1、物质逆浓度梯度,进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。载体蛋白具有一定的专一性,只容许与自身结合部位相适应分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
3、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,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。
4、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。
(1)据图可知,Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量失水,导致水稻细胞的原生质层与细胞壁分离,水稻难以正常生长。据图可知,“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白(位于液泡膜上)将细胞质基质中的Na+运向液泡储存,降低细胞质基质中Na+浓度,从而减少Na+对植物的毒害。该运输过程依靠液泡膜两侧的H+浓度差产生的势能提供能量,属于主动运输。转运蛋白在与离子结合后,需要通过自身构象改变进行物质运输,因此此时,Na+/H+转运蛋白会发生自身构象的改变。此过程体现了生物膜的选择透过性。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,使细胞质中钠离子减少,从而减少钠离子对植物造成的盐胁迫,则适量增施钙肥,能提高水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,会降低细胞膜内外H+浓度差,最终降低Na+/H+转运蛋白利用膜内外H+浓度差对Na+的运输速率,使钠离子在细胞质内积累,盐胁迫程度增加,因此土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会降低。
33.【答案】(1)温度、pH;反应物的浓度 、反应物的体积等
(2)25℃;B
(3)相同;两条曲线最低点对应的pH相同;过酸、过碱都能使酶失去活性
(4)高温使酚氧化酶失去活性
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)该实验的自变量是不同的温度和pH,因变量是酶类物质氧化所需要的时间。无关变量有反应物的浓度 、反应物的体积等。
(2)酚类物质氧化所需要的时间越短,酶活性越强,故曲线②对应的温度酶活性较强。若酚氧化酶催化的最适温度为35℃,则曲线②是35℃,曲线1对应的温度是25℃。若探究35℃时不同pH对酶活性的影响,加入酚类物质后,应该先调节pH,水浴保持35℃,再加入酚氧化酶,最后检测实验结果,故选B。
(3)由图可知,两曲线的最低点对应的pH相同,故不同温度下的最适pH均相同,数值为6。在pH为1和13的条件下,酶变性失活,实验结束后观察到溶液的颜色为无色。说明过酸、过碱都能使酶失去活性。
(4)绿茶加工过程中利用的高温使酶变性的原理,高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活,以防止过度氧化影响茶品质。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,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;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
(1)该实验的自变量是不同的温度和pH,因变量是酶类物质氧化所需要的时间。无关变量有反应物的浓度 、反应物的体积等。
(2)酚类物质氧化所需要的时间越短,酶活性越强,故曲线②对应的温度酶活性较强。若酚氧化酶催化的最适温度为35℃,则曲线②是35℃,曲线1对应的温度是25℃。若探究35℃时不同pH对酶活性的影响,加入酚类物质后,应该先调节pH,水浴保持35℃,再加入酚氧化酶,最后检测实验结果,故选B。
(3)由图可知,两曲线的最低点对应的pH相同,故不同温度下的最适pH均相同,数值为6。在pH为1和13的条件下,酶变性失活,实验结束后观察到溶液的颜色为无色。说明过酸、过碱都能使酶失去活性。
(4)绿茶加工过程中利用的高温使酶变性的原理,形成绿叶绿汤的品质。
34.【答案】(1)丙酮酸;通过有氧呼吸第三阶段标记的18O2与[H]反应生成18O标记的H218O,然后通过有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成C18O2。
(2)小麦种子是进行产酒精的无氧呼吸;催化反应的酶不同;小麦种子不论是进行有氧呼吸还是无氧呼吸都有二氧化碳产生
(3)只进行有氧呼吸;6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(4)3
(5)增加
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)葡萄糖被分解成丙酮酸和还原氢,丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段,故图1中物质A为丙酮酸,若给人体细胞提供18O标记的O2,通过有氧呼吸第三阶段标记的18O2与[H]反应生成18O标记的H218O,然后H218O通过有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成C18O2。
(2)小麦种子是进行产酒精的无氧呼吸,与图1中所示产乳酸的无氧呼吸。不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是催化反应的酶不同。小麦种子不论是有氧呼吸还是无氧呼吸都有二氧化碳产生,故不能用检测CO2的释放作为判断小麦种子细胞呼吸类型的指标。
(3)图2中P点时小麦种子二氧化碳释放量与氧气吸收量相等,说明其只进行有氧呼吸,有氧呼吸的反应式是:6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量。
(4)若图2中AB=BC,假定此时有氧呼吸O2的吸收量为1,那么细胞呼吸释放CO2的量为2,根据有氧呼吸的反应式C6H12O6~6O2~6CO2,有氧呼吸消耗葡萄糖为1/6;有氧呼吸中O2的吸收量为1,释放CO2的量也是1,因此无氧呼吸释放CO2的量为2-1=1,根据无氧呼吸的反应式C6H12O6~2CO2,无氧呼吸消耗葡萄糖为1/2,因此O2浓度为C时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍。
(5)若将实验材料换为等量花生种子,花生种子富含脂肪,脂肪含氢量高,耗氧量大,故在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将增加。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
3、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
4、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响。
(1)葡萄糖被分解成丙酮酸和还原氢,丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段,故图1中物质A为丙酮酸,若给人体细胞提供18O标记的O2,通过有氧呼吸第三阶段标记的18O2与[H]反应生成18O标记的H218O,然后H218O通过有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成C18O2。
(2)小麦种子是进行产酒精的无氧呼吸,与图1中所示产乳酸的无氧呼吸。不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是催化反应的酶不同。小麦种子不论是有氧呼吸还是无氧呼吸都有二氧化碳产生,故不能用检测CO2的释放作为判断小麦种子细胞呼吸类型的指标。
(3)图2中P点时小麦种子二氧化碳释放量与氧气吸收量相等,说明其只进行有氧呼吸,有氧呼吸的反应式是:6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量。
(4)若图2中AB=BC,假定此时有氧呼吸O2的吸收量为1,那么细胞呼吸释放CO2的量为2,根据有氧呼吸的反应式C6H12O6~6O2~6CO2,有氧呼吸消耗葡萄糖为1/6;有氧呼吸中O2的吸收量为1,释放CO2的量也是1,因此无氧呼吸释放CO2的量为2-1=1,根据无氧呼吸的反应式C6H12O6~2CO2,无氧呼吸消耗葡萄糖为1/2,因此O2浓度为C时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍。
(5)若将实验材料换为等量花生种子,花生种子富含脂肪,脂肪含氢量高,耗氧量大,故在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将增加。
35.【答案】(1)将部分暗处生长的韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素,并比较滤纸条上的色素带 。
(2)甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致;甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带,而乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带。
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】(1)叶绿素包括叶绿素a与叶绿素b,类胡萝卜素包括胡萝卜素与叶黄素。本实验的目的是验证光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,自变量是光照的有无,因变量是光合色素的种类,可以通过滤纸条上的色素带的种类加以体现,其它对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。可见,本实验的思路是:将部分暗处生长的韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素,并比较滤纸条上的色素带。
(2)该实验为验证性实验,其结论是已知的,即光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,所以预期的结果为:甲组滤纸条上的橙黄色(胡萝卜素)和黄色(叶黄素)的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致;甲组滤纸条上有蓝绿色(叶绿素a)和黄绿色(叶绿素b)的色素带、乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
(1)叶绿素包括叶绿素a与叶绿素b,类胡萝卜素包括胡萝卜素与叶黄素。本实验的目的是验证光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,自变量是光照的有无,因变量是光合色素的种类,可以通过滤纸条上的色素带的种类加以体现,其它对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。可见,本实验的思路是:将部分暗处生长的韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素,并比较滤纸条上的色素带。
(2)该实验为验证性实验,其结论是已知的,即光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,所以预期的结果为:甲组滤纸条上的橙黄色(胡萝卜素)和黄色(叶黄素)的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致;甲组滤纸条上有蓝绿色(叶绿素a)和黄绿色(叶绿素b)的色素带、乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带。
1 / 1广东省揭阳第一中学2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题
一、单项选择题(共30题,每小题1.5分,共45分)
1.(2025高一上·揭阳期末)小小细胞奥秘多,前人探索付辛劳。下列关于细胞学说的叙述,正确的是(  )
A.施莱登和施旺认为除病毒外,动植物等生物都由细胞构成
B.魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
C.施莱登和施旺观察了所有类型的动物和植物细胞
D.细胞学说揭示了植物细胞和动物细胞具有多样性和统一性
【答案】B
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说指出,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,但是病毒没有细胞结构,当时施莱登和施旺还未将病毒考虑在内,A错误;
B、魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这是对细胞学说的重要补充,B正确;
C、细胞学说的建立运用的是不完全归纳法,因为当时并没有对所有生物进行研究,C错误;
D、细胞学说揭示了植物细胞和动物细胞的统一性,没有揭示多样性,D错误。
故选B。
【分析】细胞学说的基本内容
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生命起作用;
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性;揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
2.(2025高一上·揭阳期末)下列各组生物或细胞,按照特征进行归纳正确的是(  )
A.无核膜:发菜、支原体、酵母菌、放线菌
B.无DNA:蛙的成熟红细胞、植物筛管细胞、烟草花叶病毒、HIV
C.有叶绿体:胡萝卜、水绵、颤蓝细菌、黑藻
D.有细胞壁:酵母菌、硝化细菌、蓝细菌、菠菜
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、发菜、支原体、放线菌都是原核生物,无以核膜包裹的细胞核,但酵母菌属于真核生物,含有核膜,A错误;
B、蛙是两栖类动物,其成熟红细胞有细胞核,含有DNA,B错误;
C、颤蓝细菌属于原核生物,只含叶绿素和藻蓝素,不含叶绿体,胡萝卜的叶肉细胞、水绵及黑藻都含叶绿体,C错误;
D、酵母菌属于真核生物,含有细胞壁,硝化细菌和蓝细菌属于原核生物,含有细胞壁,菠菜属于植物,含有细胞壁,D正确。
故选D。
【分析】原核生物
(1)少数藻类:蓝藻(如蓝球藻、色球藻、念珠藻、颤藻、螺旋藻等)。
(2)细菌类:凡带“杆”、“球”、“弧”、 “螺旋”等字样的细菌,如如乳酸(杆)菌、醋酸(杆)菌、大肠杆菌、枯草杆菌、结核杆菌、肺炎链球菌、霍乱弧菌等;其它细菌,如硝化细菌、光合细菌、好氧细菌、硫细菌、铁细菌、蓝细菌、固氮菌等。
(3)放线菌类:链霉菌。
(4)支原体、衣原体、立克次氏体。
3.(2025高一上·揭阳期末)科学家们可以将研究一种生物所得到的知识应用于其他生物,并将这类生物称为“模式生物”。如:噬菌体(病毒)、大肠杆菌、酵母菌、拟南芥(植物)、小白鼠等生物,它们通常具有个体较小、容易培养、操作简单、生长繁殖快等特点。下列关于“模式生物”的描述正确的是(  )
A.以上生物都有细胞结构,都有细胞膜、细胞质和储存遗传物质的结构
B.大肠杆菌、拟南芥、小白鼠细胞都有起保护作用的细胞壁
C.“模式生物”的研究和其生命活动能体现生命活动离不开细胞
D.“模式生物”能体现细胞的多样性,但不能体现细胞的统一性
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、“模式生物”中的噬菌体属于细菌病毒,没有细胞结构,A错误;
B、小白鼠动物细胞没有细胞壁,B错误;
C、“模式生物”中病毒需要寄生在活细胞内才能表现出生命活动,单细胞生物依靠单个细胞完成各项生命活动,多细胞生物通过各种分化的细胞完成各项生命活动,“模式生物”的研究和其生命活动能体现生命活动离不开细胞,C正确;
D、除噬菌体外,“模式生物”的细胞具有相似的结构,能体现细胞的统一性,“模式生物”的细胞各种各样,也体现了细胞的多样性,D错误。
故选C。
【分析】1、DNA病毒:噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等。
2、RNA病毒:HIV、新冠病毒、埃博拉病毒、SARS病毒等。
3、单细胞生物能够独立完成生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,例如,缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
4、常见模式生物有大肠杆菌、酵母菌、拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠等。从微生物到哺乳动物,不同模式生物在不同研究尺度中发挥着独特而不可替代的作用。
4.(2025高一上·揭阳期末)近日超高杆巨型杂交稻“聚龙8号”在广东江门试种成功。下列有关“巨型杂交稻”的叙述正确的是(  )
A.活细胞中原子数量最多的元素为氧
B.组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在
C.细胞中含量少但作用大的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
D.组成细胞的元素有20多种,其中O是最基本的元素
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、活细胞中原子数量最多的元素是氢(H),而不是氧(O)。因为细胞中含量最多的化合物是水(H2O),水中氢原子数量是氧原子的两倍,所以活细胞中原子数量最多的是氢,A错误;
B、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,而不是以离子的形式存在。例如,C、H、O、N等元素主要构成蛋白质、核酸、糖类、脂质等生物大分子,B错误;
C、这些微量元素在细胞的生命活动中参与多种重要的生化反应,对维持细胞的正常结构和功能具有不可替代的作用,C正确;
D、C(碳)是最基本的元素,因为生物大分子以碳链为基本骨架,许多生物分子如蛋白质、核酸、多糖等都是由碳原子通过共价键连接形成的碳链为基础构建起来的,而不是O(氧),D错误。
故选C。
【分析】1、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
2、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
3、组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
5.(2025高一上·揭阳期末)冬小麦一般在9、10月播种,翌年5、6月成熟。冬季来临前,冬小麦会发生适应低温的生理变化。翌年,收获的小麦种子需晒干后存放。下列有关叙述错误的是(  )
A.冬小麦活细胞中含量最多的化合物是水,自由水主要存在于液泡中
B.冬小麦播种时,细胞中绝大部分的水呈游离状态以提高代谢速率
C.冬小麦过冬时,自由水与结合水的比值会逐渐降低以提高抗寒能力
D.小麦种子晒干时,与蛋白质、多糖等物质结合的水大量丢失以利于储存
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、 生物体的含水量一般为60%~95%,是活细胞中含量最多的化合物。细胞中有自由水和结合水两种存在形式,自由水呈游离状态,可以自由流动。成熟的植物细胞中,液泡占据了细胞的大部分空间,内有细胞液,其中的水主要是自由水,A正确;
B、在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,而结合水越多,细胞抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力就越强,B正确;
C、冬小麦过冬时,一部分自由水转化为结合水,结合水增多,自由水与结合水的比值下降,抗寒能力增强,C正确;
D、小麦种子晒干是减少了自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏,而与蛋白质、多糖等物质结合的水属于结合水,D错误。
故选D。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、晒干、风干等失去的是自由水。自由水和结合水的比例上升,细胞代谢能力强,抗逆性弱,自由水和结合水比例下降,细胞代谢能力弱,抗逆性强。
6.(2025高一上·揭阳期末)英国医生塞达尼·任格用不含钙和钾的生理盐水灌注离体蛙心,蛙心不能维持收缩。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐(  )
A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的形态有重要作用
D.为蛙心的持续跳动提供能量
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、用含少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时,该实验说明无机盐能维持细胞和生物体的正常生命活动,不能说明钙盐和钾盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分,A错误;
B、用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙的心脏,收缩不能维持;用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙的心脏可持续跳动数小时。蛙心脏的细胞收缩与持续跳动属于生命活动的范畴,因此该实验能说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用,B正确;
C、无机盐具有维持细胞渗透压,保持细胞形态有重要作用,但是本实验未体现,C错误;
D、钙盐和钾盐不具有提供能量的作用,D错误。
故选B。
【分析】1、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
2、细胞中的无机物分为水和无机盐,其中无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在,含量很少,但对生命活动起着不可或缺的作用,比如钙离子太低会导致肌肉抽搐、镁离子是叶绿素的重要组成成分,缺乏镁离子会影响植物的光合作用。
7.(2025高一上·揭阳期末)电影《热辣滚烫》中贾玲减肥近100斤引起热议,事实上“减肥”减掉的体重中80%左右来自脂肪,20%~25%来自非脂肪。下列叙述正确的是(  )
A.脂肪是人体重要的能源物质,饥饿状态时脂肪可大量转化为糖类供能
B.脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油组成的酯
C.脂肪的组成元素与葡萄糖相同,动物中储存的脂肪主要为不饱和脂肪酸
D.脂肪的组成元素中氧多氢少,氧化分解时释放的能量比葡萄糖多
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能;糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、脂肪是良好的储能物质,但脂肪一般不能大量转化为糖类,只能在特定条件下少量转化为糖类,A错误;
B、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),B正确;
C、脂肪的组成元素与葡萄糖相同,大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,C错误;
D、脂肪的组成元素中氢多氧少,氧化分解时耗氧多,放能多,D错误。
故选B。
【分析】脂质的类别及其功能
(1)脂肪:脂肪是细胞内良好的储能物质;是一种很好的绝缘体,起到保温的作用;分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
(2)磷脂,磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。
(3)固醇:固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。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以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
8.(2025高一上·揭阳期末)2024年的诺贝尔生理学或医学奖授予发现microRNA及其作用的科学家,microRNA的基本组成单位如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.图示物质的中文名称是核糖核酸
B.microRNA含有5种含氮碱基
C.核糖也是组成DNA的成分之一
D.microRNA功能多样性与核苷酸的种类、数量、排序均有关
【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;DNA与RNA的异同
【解析】【解答】A、图中基本单位内含核糖,是RNA的基本单位,中文名称是核糖核苷酸,A错误;
B、microRNA含有4种含氮碱基A、C、G、U,B错误;
C、核糖是组成RNA的成分之一,脱氧核糖是组成DNA的成分之一,C错误;
D、microRNA的多样性由核糖核苷酸的种类、排序、数量决定,D正确。
故选D。
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
DNA和RNA都有C、H、O、N、P元素。
9.(2025高一上·揭阳期末)下图中甲、乙、丙所示为组成生物体的相关化合物,乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(  )
A.甲为组成乙的基本单位,乙至少含有3个游离的氨基
B.由不同的甲形成乙后,相对分子质量比原来减少了4832
C.由丙构成的生物大分子主要存在于细胞核中,且在乙的生物合成中具有重要作用
D.乙的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的空间结构决定
【答案】C
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的种类及主要存在的部位
【解析】【解答】A、甲是氨基酸,乙是蛋白质,氨基酸是组成蛋白质的基本单位;蛋白质分子中游离的氨基至少数等于肽链数,乙由α、β、γ三条多肽链组成,因此至少含有3个游离的氨基,A不符合题意;
B、氨基酸形成蛋白质时,相对分子质量减少的部分包括脱去的水分子质量和形成二硫键脱去的H的质量。脱去水分子数=氨基酸数-肽链数=271-3=268,脱去水分子的总质量=268×18=4824;图中显示有4个二硫键,每个二硫键由2个巯基(-SH)脱氢形成,共脱去4×2=8个H,质量为8。因此相对分子质量比原来减少4824+8=4832,B不符合题意;
C、丙是核苷酸,由核苷酸构成的生物大分子是核酸(DNA或RNA)。DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,因此“主要存在于细胞核中”的表述不全面;核酸(DNA指导转录形成RNA,RNA指导翻译形成蛋白质)在乙(蛋白质)的生物合成中起重要作用,C符合题意;
D、蛋白质的功能由其结构决定,而蛋白质结构的多样性取决于氨基酸的数目、种类、排列顺序,以及肽链的盘曲、折叠形成的空间结构,因此乙的功能由上述因素决定,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氨基酸是蛋白质的基本单位,蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,过程中会脱去水分子并可能形成二硫键(每形成一个二硫键脱去2个H);核苷酸是核酸(DNA或RNA)的基本单位,DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质,核酸在蛋白质合成中起指导作用;蛋白质的功能由其结构决定,结构多样性与氨基酸数目、种类、排列顺序及肽链空间结构相关。
10.(2025高一上·揭阳期末)如图为人体内不同化学元素组成化合物或结构的示意图,下列说法正确的是(  )
A.若①是生物大分子,人体必须从外界环境获取其单体
B.若②是糖原,其分布的场所是肝脏和大脑
C.若①②共同构成糖蛋白,其与细胞表面的识别功能有关
D.若③是DNA,其彻底水解的产物中含有尿嘧啶
【答案】C
【知识点】氨基酸的种类;核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、①的组成元素是C、H、O、N、S,若①是生物大分子,则其为蛋白质,组成蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,非必需氨基酸可在人体内合成,A错误;
B、若②是糖原,其分布的场所是肝脏和肌肉,B错误;
C、①的组成元素是C、H、O、N、S,可能是蛋白质,②的组成元素是C、H、O,可能是糖类,若①②共同构成糖蛋白,其与细胞表面的识别功能有关,C正确;
D、若③是DNA,其彻底水解的产物为脱氧核糖、磷酸和含氮碱基,但碱基中不含尿嘧啶,D错误。
故选C。
【分析】1、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
2、必需氨基酸是指生物体体内不能够自己合成,而需要通过外来食物的摄入而获得的氨基酸,而非必需氨基酸是指生物体体内能够自己合成的氨基酸。对于成人个体而言,有8种必需氨基酸,分别是苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸以及缬氨酸。
11.(2025高一上·揭阳期末)如图是人体细胞中由单体形成多聚体的模式图,下列有关叙述正确的是(  )
A.抗体、RNA 和肝糖原的合成都符合这个模式
B.若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为淀粉
C.若单体为氨基酸,生成的 H2O 中的氧来自羟基
D.多聚体彻底水解的产物一定是它的单体
【答案】A
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、抗体、RNA和肝糖原都是由单体构成的多聚体,它们的合成都符合这个模式,A正确;
B、人体细胞中不含淀粉,若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为糖原,B错误;
C、氨基酸与氨基酸脱水缩合过程中,产生的H2O中的氧来自羧基,C错误;
D、核酸的单体是核苷酸,但是核酸彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基,D错误。
故选A。
【分析】1、生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,如蛋白质,其单体是氨基酸、核酸,其单体是核苷酸等。
2、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
3、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
12.(2025高一上·揭阳期末)研究发现细胞中某化合物彻底水解的产物中含有单糖。下列叙述错误的是
A.该化合物可能为淀粉,其元素组成为C、H、O
B.该化合物可能为蔗糖,常用斐林试剂进行鉴定
C.该化合物可能为DNA,其单体为脱氧核苷酸
D.该化合物可能为ATP是细胞的直接能源物质
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;ATP的化学组成和特点;DNA分子的结构;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、淀粉是单体是葡萄糖,该化合物可能为淀粉,其元素组成为C、H、O,A正确;
B、该化合物可能为蔗糖,蔗糖是非还原糖,不能用斐林试剂进行鉴定,B错误;
C、DNA中含有脱氧核糖,DNA彻底水解可以产生脱氧核糖(单糖),C正确;
D、该化合物可能为ATP,ATP中含有单糖为核糖,ATP是细胞的直接能源物质,D正确。
故选B。
【分析】组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
13.(2025高一上·揭阳期末)如图为真核细胞的各种细胞器,下列相关叙述错误的是(  )
A.a中的细胞器均为单层膜结构
B.b中的细胞器与分泌蛋白的合成、加工、运输有关
C.c中的细胞器通常分布于植物细胞中并含有色素
D.d中的细胞器都由蛋白质和核酸构成
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、a中内质网、高尔基体、液泡和溶酶体都是单层膜结构,A正确;
B、蛋白质的合成场所是核糖体,需要内质网和高尔基体加工蛋白质,此过程需要消耗能量,由线粒体提供,即b中的细胞器均与分泌蛋白的合成与加工有关,B正确;
C、液泡中含有花青素,叶绿体中含有光合色素,即c中的细胞器通常含有色素,分布于植物细胞中,C正确;
D、d中的细胞器核糖体由核酸和蛋白质组成,但d中的中心体不含核酸,D错误。
故选D。
【分析】分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
14.(2025高一上·揭阳期末)下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述,错误的是(  )
A.细胞膜的脂质结构使脂溶性物质更容易通过细胞膜
B.组成膜的大多数分子能运动是细胞膜具有流动性的结构基础
C.位于细胞膜内侧的糖类分子与细胞识别密切相关
D.细胞膜在细胞与外部环境之间的物质运输和信息传递中起重要作用
【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、细胞膜含有磷脂分子,所以脂溶性物质更容易通过,A正确;
B、组成膜的磷脂分子能运动,大部分的蛋白质可运动,是细胞膜具有流动性的基础,B正确;
C、细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,具有识别的功能,C错误;
D、细胞膜是细胞的边界,细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输和信息传递的过程中起着重要作用,D正确。
故选C。
【分析】1、细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的,此外还有少量的糖类,其中脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%,在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇,蛋白质在细胞膜行使功能起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
2、细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性,对于细胞完成物质运输,生长,分裂,运动等功能都是非常重要的。
15.(2025高一上·揭阳期末)内共生起源学说认为:原始真核细胞吞噬好氧细菌演化成线粒体,部分原始真核细胞吞噬光合细菌而演化成叶绿体。下列事实中,不支持该学说的是(  )
A.两种细胞器的内膜成分与细菌的细胞膜相似
B.两种细胞器所含蛋白质的基本单位都是氨基酸
C.两种细胞器都存在与细菌类似的核糖体
D.两种细胞器所含的DNA裸露且呈环状
【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、两种细胞器的内膜主要成分是蛋白质和脂质,真核细胞的细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,两种细胞器的外膜成分与真核细胞的细胞膜相似,能支持内共生起源学说,A不符合题意;
B、蛋白质的基本单位都是氨基酸,无法说明线粒体与好氧细菌之间的关系,不支持该假说,B符合题意;
C、真核细胞中有功能不同的多种细胞器,而线粒体中存在与细菌中类似的核糖体,说明线粒体与细菌之间的关联,支持题干假说,C不符合题意;
D、真核细胞的核DNA与蛋白质结合形成呈线状染色体,而线粒体DNA裸露且主要呈环状,与细菌拟核DNA相同,可说明线粒体与细菌之间的关联,支持题干假说,D不符合题意。
故选B。
【分析】1、内共生起源学说由美国生物学家琳·马古利斯于1970年在其著作《真核细胞的起源》中系统提出。该理论主张,线粒体起源于被吞噬的好氧细菌,而叶绿体则源自被吞噬的蓝藻。这些原核生物与宿主细胞形成了互利共生关系,经过长期的演化,最终演变为细胞器。
2、主要观点
线粒体的起源:线粒体被认为起源于一种能够进行有氧呼吸的细菌,这种细菌在被原始真核细胞吞噬后,与宿主细胞形成了共生关系,提供了更高效的能量生产方式。
叶绿体的起源:叶绿体则起源于光合自养的蓝细菌,类似地,它们也与宿主细胞形成了共生关系,帮助宿主进行光合作用。
遗传证据:线粒体和叶绿体保留了自主DNA、细菌式核糖体及其蛋白质合成系统,这些特征与原核生物一致,支持了内共生理论。
16.(2025高一上·揭阳期末)进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。下列有关实验材料或方法等的选择,正确的是(  )
A.观察叶绿体的基粒——电子显微镜
B.利用废旧物品制作的真核细胞模型——概念模型
C.提取并研究细胞膜的化学成分——公鸡的成熟红细胞
D.观察细胞质的流动——黑藻幼嫩的根
【答案】A
【知识点】细胞膜的制备方法;叶绿体的结构和功能;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、叶绿体的基粒属于亚显微结构,观察叶绿体的基粒应该用电子显微镜,A正确;
B、利用废旧物品制作的真核细胞模型为物理模型,B错误;
C、公鸡的成熟红细胞含有细胞核等,不宜作为提取并研究细胞膜的化学成分的实验材料,C错误;
D、黑藻幼嫩的根细胞中不含叶绿体,细胞质颜色较浅,细胞质的流动不易观察,应该选用黑藻幼嫩的小叶来观察细胞质的流动,以小叶细胞中叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动,D错误。
故选A。
【分析】①物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如DNA的双螺旋结构模型;
②概念模型是指用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系,如甲状腺激素的分级调节;
③数学模型是指用适当的数学形式,如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究对象的生命本质和运动规律,如“J”型增长和“S”型增长的数学模型。
17.(2025高一上·揭阳期末)下图①~⑤表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述正确的是(  )
A.只有具结构①的细胞才能有氧呼吸
B.结构②为一对中心体
C.溶酶体来自结构③
D.此细胞一定是动物细胞
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、①是线粒体,某些原核细胞不具有该细胞器,仍能进行有氧呼吸,如蓝细菌、醋酸菌,A错误;
B、中心体的主要结构是一对互相垂直的中心粒加上周围呈透明状的基质,结构②为一个中心体,B错误;
C、③是高尔基体,其产生的部分小泡可以形成溶酶体,溶酶体里的水解酶来自③高尔基体,C正确;
D、图示是细胞的部分细胞器,此细胞含有②中心体,可能是低等植物细胞或者动物细胞,D错误。
故选C。
【分析】1、高尔基体(单层膜,分布在动植物细胞中):对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
2、中心体(无膜,分布在动物和低等植物细胞中):由一对中心粒构成,与细胞的有丝分裂有关。
3、线粒体(双层膜,分布在动植物细胞中):有氧呼吸的主要场所,提供生命活动所需的能量。
4、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
18.(2025高一上·揭阳期末)注射胰岛素是治疗Ⅰ型糖尿病的主要方式。图1为某同学绘制的表示细胞中胰岛素的合成和分泌过程图(图有不足之处),a、b、c为细胞结构。图2表示图1中胰岛素合成、加工与运输过程中几种结构的膜面积变化。请据图分析,下列说法错误的是(  )
A.a结构为内质网,膜表面漏绘了有核糖体附着
B.图2中的d、f分别表示图1中的a和b
C.在囊泡运输过程中起“交通枢纽”作用的是b
D.细胞呼吸酶合成与分泌过程与胰岛素的方式相同
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、胰岛素是外分泌蛋白,是由附着在内质网上的核糖体合成,a结构为内质网,膜表面漏绘了有核糖体附着,A正确;
B、胰岛素是一种分泌蛋白,由核糖体合成,经内质网加工后,通过囊泡运输至高尔基体,再通过囊泡运输至细胞膜,故图1中的a内质网的膜面积减少,对应图2中d,图1中的c细胞膜的膜面积增大,对应图2中e,图1中的b高尔基体的膜面积基本不变,对应图2中f,B正确;
C、高尔基体接受内质网脱落下来的囊泡,对其中的蛋白质进行加工后,又形成囊泡转运至细胞膜,在囊泡运输过程中起“交通枢纽”作用,b是高尔基体,C正确;
D、细胞呼吸酶属于胞内酶,不分泌到细胞外,胰岛素分泌方式为胞吐,D错误。
故选D。
【分析】分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
19.(2025高一上·揭阳期末)如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是(  )
A.图中①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密
B.蓝细菌拟核内含有③
C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行
D.图中②为核孔,是核与质进行物质和信息交流的通道
【答案】B
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、①是内质网,②是核孔,③是染色质,④是核仁,⑤是核膜,内质网内与核膜相连,使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A正确;
B、蓝细菌是原核生物,拟核中有环状DNA,不含③染色体,B错误;
C、核仁与核糖体的形成有关,而核糖体是合成蛋白质的场所,因此若该细胞核内的④核仁被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行,C正确;
D、核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的重要通道,主要运输大分子物质,核孔运输物质具有选择性,D正确。
故选B。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的,其结构和对应的功能是:
1、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,小分子物质可通过核膜进出细胞核,核膜具有选择透过性;
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
3、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
4、核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔对进出细胞核的物质具有选择性,一般大分子物质如RNA和蛋白质等通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔自由进出细胞核。
20.(2025高一上·揭阳期末)在农作物栽培过程中,要适时、适量地灌溉,以确保农作物正常的生命活动所需,根毛细胞吸收水分的方式是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】水分子的运输方式有自由扩散和水通道蛋白参与的协助扩散,B正确。
故选B。
【分析】物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
21.(2025高一上·揭阳期末)下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是(  )
A.主动运输只能用于人体选择吸收所需要的物质
B.葡萄糖可通过载体蛋白运输,但转运时不与载体蛋白结合
C.消化酶分泌过程不耗能
D.血浆中的碘进入甲状腺细胞时需要载体蛋白并消耗能量
【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】A、主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,不仅通过主动运输来选择吸收所需要的物质,而且可以排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的正常进行,A错误;
B、载体蛋白需要与被转运的物质结合,且每次转运时都会发生自身构象的改变,B错误;
C、消化酶为分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要消耗能量,C错误;
D、血浆中的碘进入甲状腺细胞时是逆浓度的主动运输,需要载体蛋白并消耗能量,D正确。
故选D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,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。
22.(2025高一上·揭阳期末)某生物兴趣小组将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4℃)下处理适宜时间后,再在常温下用0.3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.质壁分离的外因是细胞壁和原生质层伸缩性不同
B.常温下质壁分离细胞占比达100%时,不同细胞质壁分离的程度相同
C.质壁分离时水分子通过被动运输的方式进入细胞
D.低温降低了细胞膜的流动性,使部分细胞质壁分离受阻
【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点;质壁分离和复原;被动运输
【解析】【解答】A、质壁分离的内因是细胞壁和原生质层伸缩性不同,原生质层的伸缩性较大,细胞壁的伸缩性较小,质壁分离的外因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,A错误;
B、质壁分离的细胞占比达到100%时,由于不同的细胞的细胞液浓度大小不同,不同细胞质壁分离的程度不一定相同,B错误;
C、在质壁分离过程中,既有水分子从细胞液进入蔗糖溶液,又有水分子从蔗糖进入细胞液,只是水分子从细胞液进入蔗糖溶液的量大于水分子从蔗糖进入细胞液的量,故质壁分离时水分子通过被动运输的方式进出细胞,C错误;
D、通过柱形图可知,低温降低了细胞膜的流动性,使部分细胞质壁分离受阻,D正确。
故选D。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。
23.(2025高一上·揭阳期末)反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果。下列分析错误的是(  )
A.若从M点开始温度升高10℃,则曲线可能发生由 b到a的变化
B.限制曲线 MN段反应速率的主要因素是反应物浓度
C.若升高pH,重复该实验,则M、N点的位置均会下移
D.若N点时向反应物中再加入少量反应物,则反应曲线会变为 c
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、据题干信息可知,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果,故若从M点开始温度升高10℃,酶的活性下降,则曲线可能发生由b到a的变化,A正确;
B、据图可知,在曲线MN段反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线MN段反应速率的主要因素,B正确;
C、据题干信息可知,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果,故升高pH,酶的活性下降,重复该实验,则M、N点的位置均会下移,C正确;
D、N点时向反应物中再加入少量反应物,酶促反应速率不变,即反应曲线不会变为c,此时限制因素可能是酶的数量,D错误。
故选D。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
24.(2025高一上·揭阳期末)ATP是细胞内流通着的能量“货币”。下列关于ATP的说法正确的有几项 (  )
①参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P
②线粒体是蓝细菌产生ATP的主要场所
③ATP分子由1个腺苷和2个磷酸基团组成
④洋葱根尖细胞产生ATP的结构是叶绿体和线粒体
⑤任何活细胞都能合成ATP
⑥所有活细胞都会消耗ATP
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义;组成细胞的元素和化合物;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】①ATP的结构简式为A-P~P~P,参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P,①正确;
②蓝细菌是原核生物,没有线粒体,②错误;
③ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成,③错误;
④洋葱根尖细胞不含叶绿体,④错误;
⑤任何活细胞都能进行呼吸作用,从而合成ATP,⑤正确;
⑥所有活细胞需要进行各种生命活动,都会消耗ATP,⑥正确。综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
3、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
25.(2025高一上·揭阳期末)下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶,Q表示能量,甲、乙表示化合物)。下列叙述正确的是(  )
A.吸能反应伴随着甲的形成,能量由Q2提供
B.两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程中,物质甲的量减少
C.物质乙由腺嘌呤和核糖组成,是构成RNA的基本单位之一
D.Q1可以来源于光能,Q2也能转化为光能,M1和M2为同一种酶
【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、吸能反应伴随着ATP的水解反应,即伴随着甲的形成,能量为Q2,A正确;
B、两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程需要消耗能量,能量的提供是通过ATP和ADP的相互转化机制实现的,因此物质甲的量没有增多,B错误;
C、物质乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一,C错误;
D、Q1可以来源于光能,Q2能转化为光能,M1和M2不是同一种酶,D错误。
故选A。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
26.(2025高一上·揭阳期末)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,将少量的酵母菌混入适量的面粉揉成光滑面粉团后均等分装在2个洁净的塑料袋中,一组充满空气(甲组),一组则排净空气(乙组),扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察20---30min。下列叙述不正确的是(  )
A.一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现,面团变湿润
B.该实验中甲组为实验组,乙组为对照组
C.若放置的时间足够长,甲组也会产生酒精
D.该实验应选择大小合适,气密性良好的塑料袋
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】甲组充满空气,因此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸,而有氧呼吸能产生水,因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现,面团变湿润,A不符合题意;该实验为对比实验,甲和乙相互对照,B符合题意;若放置的时间足够长,甲组中空气会被消耗完,酵母菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精,C不符合题意;该实验应选择大小合适,气密性良好的塑料袋,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】酵母是单细胞微生物。它属于高等微生物的真菌类。有细胞核、细胞膜、细胞壁、线粒体、相同的酶和代谢途经。酵母无害,容易生长,空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。有氧气或者无氧气都能生存。
酵母是兼性厌氧生物,未发现专性厌氧的酵母,在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇(俗称酒精)来获取能量。
27.(2025高一上·揭阳期末)如图甲是绿叶中色素的吸收光谱图,乙是绿叶中色素分离的结果。下列叙述不正确的是(  )
A.图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3
B.图甲中①主要吸收蓝紫光
C.图乙中的条带4在层析液中的溶解度最大
D.秋天植物叶片变黄主要是因为图甲中的②③被分解
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、分析图甲,①表示胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,②是叶绿素b,③表示叶绿素a,分析图乙,条带1是胡萝卜素,条带2是叶黄素,条带3是叶绿素a,条带4是叶绿素b,图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3,A正确;
B、图甲中①为胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,不吸收红光,B正确;
C、图乙中的条带1扩散距离最远,溶解度最大,C错误;
D、②是叶绿素b,③表示叶绿素a,秋天植物叶片变黄是因为图乙中的②③被分解,叶黄素和胡萝卜素成为主要成分,所以最终叶片变黄,D正确。
故选 C。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
28.(2025高一上·揭阳期末)黑藻可作为许多生物学实验材料,下列有关叙述正确的是(  )
A.在“观察叶绿体”的实验中,用黑藻作为材料,制作装片时需要切片
B.黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针时,则显微镜下观察到的流动方向为逆时针
C.黑藻的叶肉细胞含有中央大液泡,可用来观察细胞的吸水和失水
D.分离黑藻中各种光合色素的最佳试剂为无水乙醇
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、黑藻叶片由单层细胞构成,在“观察叶绿体”的实验中,用黑藻作为材料制作装片时不需要切片,可直接将黑藻的小叶放在载玻片的水滴中,盖上盖玻片即可观察,A错误;
B、显微镜下观察到的物像是上下、左右都颠倒的像,但细胞质的环流方向不变。若黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针,则显微镜下观察到的流动方向依然为顺时针,B错误;
C、黑藻的叶肉细胞含有叶绿体,使得细胞呈现绿色,可以以叶绿体为观察指标,黑藻叶肉细胞适宜用来观察细胞的吸水和失水,C正确;
D、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以提取黑藻中各种光合色素的最佳试剂为无水乙醇,利用层析液可以提取黑藻叶片中的光合色素,D错误。
故选C。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
29.(2025高一上·揭阳期末)下列有关科学发展史以及科学方法的说法不正确的是(  )
A.辛格和尼科尔森通过对细胞膜成分的分析,提出细胞膜的流动镶嵌模型
B.恩格尔曼利用水绵、好氧细菌等材料进行对照实验,探明光合作用的场所是叶绿体
C.科学家对细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法
D.科学家分离细胞器时运用了逐渐提高离心速率的方法
【答案】A
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;生物膜的探索历程;其它细胞器及分离方法;光合作用的发现史
【解析】【解答】A、辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上,通过对细胞膜的功能分析,提出细胞膜的流动镶嵌模型,并未对细胞膜成分进行分析,A错误;
B、恩格尔曼利用水绵、好氧细菌等材料进行对照实验,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,探明光合作用的场所是叶绿体,B正确;
C、科学家对细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法,科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说,再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充,C正确;
D、科学家分离细胞器时运用了差速离心法,主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,D正确。
故选A。
【分析】1、1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,他结合其他科学家的工作,大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。
2、1895年,欧文顿发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜,推测细胞膜是由脂质组成的。
3、1925年,戈特等将人红细胞膜铺展成单分子层,测得其面积为红细胞表面积的2倍。
4、1972年,辛格和尼科尔森提出细胞膜的流动镶嵌模型假说为大多数人所接受。流动镶嵌模型认为,细胞膜是由磷脂分子和蛋白质分子构成的,其中磷脂双分子层是膜的基本骨架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
5、1935年,科学家丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于“油—水”界面的表面张力,由于当时人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外可能还附有蛋白质。
30.(2025高一上·揭阳期末)建构模型是学习生物学的一种重要方法。能用如图的数学模型表示其含义的是(  )
A.人体成熟的红细胞中K+吸收速率随O2浓度变化的情况
B.萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况
C.酶促反应速率随底物浓度变化的情况
D.质壁分离后在复原的过程中细胞的吸水能力变化情况
【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;探究影响酶活性的因素;质壁分离和复原;主动运输
【解析】【解答】A、人体成熟的红细胞没有线粒体,不进行有氧呼吸,K+吸收量与氧气浓度无关,A错误;
B、萌发的种子中自由水含量逐渐增加,故此图中曲线应该表示萌发的种子中自由水与结合水比值随时间变化的情况,B正确;
C、在一定范围内,随底物浓度升高,酶促反应的速率逐渐增大,当底物浓度为0时,反应速率也为 0,因此该图不能表示细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况,C错误;
D、细胞质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,吸水能力逐渐减小,D错误。
故选B。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
渗透作用的两个条件:有半透膜;半透膜两侧存在浓度差。
二、非选择题(共5小题,共55分)
31.(2025高一上·揭阳期末)如图1是细胞亚显微结构模式图。图2是生物大分子的部分结构模式图,请据图分析:
(1)图1中A和B相比,A所特有的结构是   (填编号),该结构是由   组成,
(2)若图A能分泌胰岛素,则研究其合成和运输过程,可采用   法,与此过程有关的细胞结构有   (用图中的序号回答);细胞分泌胰岛素的方式为   。
(3)图1中含有核酸乙的细胞器有   (填编号),核酸乙的化学组成中不同于核酸甲的物质名称是   。
(4)图1中各种生物膜的结构与化学成分相似,但功能差别较大的直接原因是   。
(5)图1中结构⑥通过   增大膜面积;与光合作用有关的色素分布在叶绿体的   上。(填结构名称)
【答案】(1)①;两个互相垂直排列的中心粒及周围物质
(2)同位素标记/同位素示踪;②③⑤⑥⑦;胞吐作用
(3)③⑥⑩;核糖和尿嘧啶
(4)蛋白质的种类和数量不同
(5)内膜向内折叠形成嵴;类囊体薄膜
【知识点】DNA与RNA的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;胞吞、胞吐的过程和意义;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】(1)图1中A没有细胞壁,但是有中心体为动物细胞,B具有细胞壁、液泡、叶绿体为植物细胞,A所特有的结构是①中心体,中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
(2)研究胰岛素合成和运输过程,可采用同位素标记法,通过标记氨基酸进行追踪。胰岛素是分泌蛋白,与其合成和分泌过程有关的细胞结构依次是③核糖体→②内质网→⑦高尔基体→⑤细胞膜,⑥线粒体负责提供能量。胰岛素是属于分泌蛋白,细胞通过胞吐作用分泌胰岛素。
(3)核酸乙含有U,为RNA,含有RNA的细胞器是③核糖体⑥线粒体⑩叶绿体。核酸乙RNA和核酸甲DNA不同的物质为核糖和尿嘧啶。
(4)蛋白质在生物膜行使功能的过程中有着重要作用,因此不同生物膜的功能差别较大的直接原因是蛋白质的种类和数量不同。
(5)结构⑥是线粒体,通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,为酶提供更多的附着位点。叶绿体上的类囊体薄膜上分布有与光合作用相关的光合色素。
【分析】1、线粒体含有双层膜结构,内膜上含有大量与有氧呼吸有关的酶,线粒体内膜折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点,线粒体基质内含有少量的DNA和RNA,以及大量与有氧呼吸有关的酶。
2、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
3、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷,形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。胞吐:细胞需要外排的大分子先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性,不需要转运蛋白的参与,但需要消耗能量。
(1)图1中A没有细胞壁,但是有中心体为动物细胞,B具有细胞壁、液泡、叶绿体为植物细胞,A所特有的结构是①中心体,中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
(2)研究胰岛素合成和运输过程,可采用同位素标记法,通过标记氨基酸进行追踪。胰岛素是分泌蛋白,与其合成和分泌过程有关的细胞结构依次是③核糖体→②内质网→⑦高尔基体→⑤细胞膜,⑥线粒体负责提供能量。胰岛素是属于分泌蛋白,细胞通过胞吐作用分泌胰岛素。
(3)核酸乙含有U,为RNA,含有RNA的细胞器是③核糖体⑥线粒体⑩叶绿体。核酸乙RNA和核酸甲DNA不同的物质为核糖和尿嘧啶。
(4)蛋白质在生物膜行使功能的过程中有着重要作用,因此不同生物膜的功能差别较大的直接原因是蛋白质的种类和数量不同。
(5)结构⑥是线粒体,通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,为酶提供更多的附着位点。叶绿体上的类囊体薄膜上分布有与光合作用相关的光合色素。
32.(2025高一上·揭阳期末)在盐化土壤中,大量Na+迅速进入细胞形成胁迫。普通水稻难以正常生长,而“海稻86”具有较强的抗盐胁迫能力,主要机制如图。请据图回答以下问题。
(1)Na+进入“海稻86”细胞的跨膜运输方式为   ,判断依据是   。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量   ,导致   与细胞壁分离,水稻难以正常生长。而“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白将Na+运向液泡增加细胞的吸水能力,从而减少Na+对植物的毒害,这个过程   (填“需要”或“不需要”)消耗能量,此时,Na+/H+转运蛋白   (填“会”或“不会”)发生自身构象的改此过程体现了生物膜具有的功能特性是   。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,则适量增施钙肥,能   水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会   。
【答案】(1)协助扩散;Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能
(2)失水;原生质层;需要;会;选择透过性
(3)增强;下降
【知识点】生物膜的功能特性;质壁分离和复原;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)据图可知,Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量失水,导致水稻细胞的原生质层与细胞壁分离,水稻难以正常生长。据图可知,“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白(位于液泡膜上)将细胞质基质中的Na+运向液泡储存,降低细胞质基质中Na+浓度,从而减少Na+对植物的毒害。该运输过程依靠液泡膜两侧的H+浓度差产生的势能提供能量,属于主动运输。转运蛋白在与离子结合后,需要通过自身构象改变进行物质运输,因此此时,Na+/H+转运蛋白会发生自身构象的改变。此过程体现了生物膜的选择透过性。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,使细胞质中钠离子减少,从而减少钠离子对植物造成的盐胁迫,则适量增施钙肥,能提高水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,会降低细胞膜内外H+浓度差,最终降低Na+/H+转运蛋白利用膜内外H+浓度差对Na+的运输速率,使钠离子在细胞质内积累,盐胁迫程度增加,因此土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会降低。
【分析】1、物质逆浓度梯度,进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。载体蛋白具有一定的专一性,只容许与自身结合部位相适应分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
3、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,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。
4、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。
(1)据图可知,Na+进入细胞是顺浓度梯度运输,需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。
(2)盐化土壤中盐浓度大,普通水稻细胞会大量失水,导致水稻细胞的原生质层与细胞壁分离,水稻难以正常生长。据图可知,“海稻86”可通过Na+/H+转运蛋白(位于液泡膜上)将细胞质基质中的Na+运向液泡储存,降低细胞质基质中Na+浓度,从而减少Na+对植物的毒害。该运输过程依靠液泡膜两侧的H+浓度差产生的势能提供能量,属于主动运输。转运蛋白在与离子结合后,需要通过自身构象改变进行物质运输,因此此时,Na+/H+转运蛋白会发生自身构象的改变。此过程体现了生物膜的选择透过性。
(3)研究发现,Ca2+能抑制大量Na+迅速进入细胞,并促进Na+转运到细胞外,使细胞质中钠离子减少,从而减少钠离子对植物造成的盐胁迫,则适量增施钙肥,能提高水稻抗盐胁迫能力。土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,会降低细胞膜内外H+浓度差,最终降低Na+/H+转运蛋白利用膜内外H+浓度差对Na+的运输速率,使钠离子在细胞质内积累,盐胁迫程度增加,因此土壤板结,则会抑制根的呼吸作用,水稻抗盐胁迫能力会降低。
33.(2025高一上·揭阳期末)茶叶细胞中存在多种酚类物质,酚氧化酶能使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。某实验小组分别在25 ℃和35 ℃条件下,测定了酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间,结果如下图。据此回答下列问题。
(1)该实验的自变量是   。请列举出此实验中的一条无关变量   。
(2)若酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃,则曲线①是在   (填温度)下测定的结果。35 ℃条件下的实验操作步骤排序正确的是   。
①加入酚类物质 ②加入酚氧化酶 ③水浴保持35 ℃ ④调节不同的pH ⑤检测实验结果
A.①②③④⑤ B.①④③②⑤
C.①③②④⑤ D.①②④③⑤
(3)两种温度条件下,酚氧化酶的最适pH是否相同    ,判断的依据是   。 在pH为1和13的条件下,实验结束后观察到溶液的颜色为无色,说明   。
(4)绿茶加工过程中,首先要进行高温炒制才能形成绿叶绿汤的品质特点,你认为这一过程的原理是   。
【答案】(1)温度、pH;反应物的浓度 、反应物的体积等
(2)25℃;B
(3)相同;两条曲线最低点对应的pH相同;过酸、过碱都能使酶失去活性
(4)高温使酚氧化酶失去活性
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)该实验的自变量是不同的温度和pH,因变量是酶类物质氧化所需要的时间。无关变量有反应物的浓度 、反应物的体积等。
(2)酚类物质氧化所需要的时间越短,酶活性越强,故曲线②对应的温度酶活性较强。若酚氧化酶催化的最适温度为35℃,则曲线②是35℃,曲线1对应的温度是25℃。若探究35℃时不同pH对酶活性的影响,加入酚类物质后,应该先调节pH,水浴保持35℃,再加入酚氧化酶,最后检测实验结果,故选B。
(3)由图可知,两曲线的最低点对应的pH相同,故不同温度下的最适pH均相同,数值为6。在pH为1和13的条件下,酶变性失活,实验结束后观察到溶液的颜色为无色。说明过酸、过碱都能使酶失去活性。
(4)绿茶加工过程中利用的高温使酶变性的原理,高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活,以防止过度氧化影响茶品质。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,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;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
(1)该实验的自变量是不同的温度和pH,因变量是酶类物质氧化所需要的时间。无关变量有反应物的浓度 、反应物的体积等。
(2)酚类物质氧化所需要的时间越短,酶活性越强,故曲线②对应的温度酶活性较强。若酚氧化酶催化的最适温度为35℃,则曲线②是35℃,曲线1对应的温度是25℃。若探究35℃时不同pH对酶活性的影响,加入酚类物质后,应该先调节pH,水浴保持35℃,再加入酚氧化酶,最后检测实验结果,故选B。
(3)由图可知,两曲线的最低点对应的pH相同,故不同温度下的最适pH均相同,数值为6。在pH为1和13的条件下,酶变性失活,实验结束后观察到溶液的颜色为无色。说明过酸、过碱都能使酶失去活性。
(4)绿茶加工过程中利用的高温使酶变性的原理,形成绿叶绿汤的品质。
34.(2025高一上·揭阳期末)图1表示人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程示意图,图2是在适宜温度条件下测得的小麦种子细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)CO2释放总量与O2浓度之间的关系。回答下列问题:
(1)图1中物质A为   ,若给人体细胞提供18O标记的O2,一段时间后会在CO2中检测到18O的原因是   。
(2)小麦种子无氧呼吸与图1中所示的无氧呼吸不同的是   。不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是   。不能用检测CO2的释放作为判断小麦种子细胞呼吸类型的指标,理由是   。
(3)图2中P点时小麦种子细胞呼吸方式为   ,反应式为   。
(4)图2中若AB=BC,则O2浓度为C时无氧呼吸消耗的葡萄桃是有氧呼吸的   倍。
(5)若将实验材料换为等量花生种子,其他各项条件相同,在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将   (填“增加”“不变”或“减少”)。
【答案】(1)丙酮酸;通过有氧呼吸第三阶段标记的18O2与[H]反应生成18O标记的H218O,然后通过有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成C18O2。
(2)小麦种子是进行产酒精的无氧呼吸;催化反应的酶不同;小麦种子不论是进行有氧呼吸还是无氧呼吸都有二氧化碳产生
(3)只进行有氧呼吸;6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(4)3
(5)增加
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)葡萄糖被分解成丙酮酸和还原氢,丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段,故图1中物质A为丙酮酸,若给人体细胞提供18O标记的O2,通过有氧呼吸第三阶段标记的18O2与[H]反应生成18O标记的H218O,然后H218O通过有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成C18O2。
(2)小麦种子是进行产酒精的无氧呼吸,与图1中所示产乳酸的无氧呼吸。不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是催化反应的酶不同。小麦种子不论是有氧呼吸还是无氧呼吸都有二氧化碳产生,故不能用检测CO2的释放作为判断小麦种子细胞呼吸类型的指标。
(3)图2中P点时小麦种子二氧化碳释放量与氧气吸收量相等,说明其只进行有氧呼吸,有氧呼吸的反应式是:6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量。
(4)若图2中AB=BC,假定此时有氧呼吸O2的吸收量为1,那么细胞呼吸释放CO2的量为2,根据有氧呼吸的反应式C6H12O6~6O2~6CO2,有氧呼吸消耗葡萄糖为1/6;有氧呼吸中O2的吸收量为1,释放CO2的量也是1,因此无氧呼吸释放CO2的量为2-1=1,根据无氧呼吸的反应式C6H12O6~2CO2,无氧呼吸消耗葡萄糖为1/2,因此O2浓度为C时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍。
(5)若将实验材料换为等量花生种子,花生种子富含脂肪,脂肪含氢量高,耗氧量大,故在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将增加。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
3、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
4、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响。
(1)葡萄糖被分解成丙酮酸和还原氢,丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段,故图1中物质A为丙酮酸,若给人体细胞提供18O标记的O2,通过有氧呼吸第三阶段标记的18O2与[H]反应生成18O标记的H218O,然后H218O通过有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成C18O2。
(2)小麦种子是进行产酒精的无氧呼吸,与图1中所示产乳酸的无氧呼吸。不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是催化反应的酶不同。小麦种子不论是有氧呼吸还是无氧呼吸都有二氧化碳产生,故不能用检测CO2的释放作为判断小麦种子细胞呼吸类型的指标。
(3)图2中P点时小麦种子二氧化碳释放量与氧气吸收量相等,说明其只进行有氧呼吸,有氧呼吸的反应式是:6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量。
(4)若图2中AB=BC,假定此时有氧呼吸O2的吸收量为1,那么细胞呼吸释放CO2的量为2,根据有氧呼吸的反应式C6H12O6~6O2~6CO2,有氧呼吸消耗葡萄糖为1/6;有氧呼吸中O2的吸收量为1,释放CO2的量也是1,因此无氧呼吸释放CO2的量为2-1=1,根据无氧呼吸的反应式C6H12O6~2CO2,无氧呼吸消耗葡萄糖为1/2,因此O2浓度为C时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍。
(5)若将实验材料换为等量花生种子,花生种子富含脂肪,脂肪含氢量高,耗氧量大,故在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将增加。
35.(2025高一上·揭阳期末)研究表明。光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,请利用色素的提取和分离技术,以暗处生长的韭菜幼苗作为材料,设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
(1)实验思路:   。
(2)预期结果:   。
【答案】(1)将部分暗处生长的韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素,并比较滤纸条上的色素带 。
(2)甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致;甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带,而乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带。
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】(1)叶绿素包括叶绿素a与叶绿素b,类胡萝卜素包括胡萝卜素与叶黄素。本实验的目的是验证光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,自变量是光照的有无,因变量是光合色素的种类,可以通过滤纸条上的色素带的种类加以体现,其它对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。可见,本实验的思路是:将部分暗处生长的韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素,并比较滤纸条上的色素带。
(2)该实验为验证性实验,其结论是已知的,即光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,所以预期的结果为:甲组滤纸条上的橙黄色(胡萝卜素)和黄色(叶黄素)的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致;甲组滤纸条上有蓝绿色(叶绿素a)和黄绿色(叶绿素b)的色素带、乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
(1)叶绿素包括叶绿素a与叶绿素b,类胡萝卜素包括胡萝卜素与叶黄素。本实验的目的是验证光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,自变量是光照的有无,因变量是光合色素的种类,可以通过滤纸条上的色素带的种类加以体现,其它对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。可见,本实验的思路是:将部分暗处生长的韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素,并比较滤纸条上的色素带。
(2)该实验为验证性实验,其结论是已知的,即光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成,所以预期的结果为:甲组滤纸条上的橙黄色(胡萝卜素)和黄色(叶黄素)的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带基本一致;甲组滤纸条上有蓝绿色(叶绿素a)和黄绿色(叶绿素b)的色素带、乙组滤纸条上没有蓝绿色和黄绿色的色素带。
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