2023~2024学年湖南省娄底市新化县高一上学期期末生物试卷(解析版)
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这是一份2023~2024学年湖南省娄底市新化县高一上学期期末生物试卷(解析版),共18页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 细胞学说揭示了( )
A. 植物细胞与动物细胞的区别
B. 生物体结构的统一性
C. 细胞不断产生新细胞的原因
D. 认识细胞的曲折过程
【答案】B
【详解】A、细胞学说没有揭示动物细胞与植物细胞的区别,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、细胞学说没有揭示细胞不断产生新细胞的原因,C错误;
D、细胞学说表明新细胞可以从老细胞中产生,但没有揭示认识细胞的曲折过程,D错误。
故选B。
2. 下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 磷脂属于脂肪,是细胞膜的组成成分
B. 酶都属于蛋白质,是传递信息的物质
C. 糖原属于多糖,是植物细胞内的储能物质
D. DNA是绝大多数生物的遗传物质
【答案】D
【分析】(1)酶的本质:大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
(2)核酸分为DNA和RNA,DNA主要分布在细胞核,基本组成单位是脱氧核苷酸,具有储存遗传信息的功能;RNA主要分布在细胞质,基本组成单位是核糖核苷酸,具有转运、催化、翻译模板等功能。
【详解】A、磷脂属于脂质,不属于,磷脂是细胞膜的组成成分,A错误;
B、大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,B错误;
C、糖原属于多糖,是动物细胞内的储能物质,C错误;
D、DNA是绝大多数生物的遗传物质,部分病毒以RNA为遗传物质,D正确。
故选D。
3. 将蓝细菌拟核的环形DNA完全水解后,得到的化学物质是( )
A. 氨基酸、葡萄糖和含氮碱基B. 脱氧核糖、核苷酸和葡萄糖
C. 氨基酸、核苷酸和葡萄糖D. 脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
【答案】D
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
【详解】蓝细菌拟核的环形DNA的基本单位是脱氧核苷酸,其彻底水解后可得到脱氧核糖、含氮碱基(包括A、T、G、C)和磷酸,D符合题意。
故选D。
4. 线粒体、中心体和高尔基体都具有( )
A. 少量DNAB. 能量转换的功能
C. 结构蛋白成分D. 运输蛋白质的功能
【答案】C
【分析】高尔基体是由单位膜构成的扁平囊叠加在一起所组成。扁平囊为圆形,边缘膨大且具穿孔。一个细胞内的全部高尔基体,总称为高尔基器。
【详解】A、只有线粒体中存在少量DNA,A错误;
B、只有线粒体存在能量转换的功能,B错误;
C、线粒体、中心体和高尔基体都具有结构蛋白,C正确;
D、高尔基体可以形成囊泡,具有运输蛋白质的功能,D错误。
故选C。
5. 2018年《Cell》期刊报道,中国科学院上海神经科学研究所利用体细胞核移植技术,克隆出两只长尾猕猴,取名为“中中”和“华华”,这一里程碑式的成果让世界瞩目。决定“中中”与“华华”的性状极为相似的物质存在于( )
A. 细胞壁B. 细胞膜
C. 细胞质D. 细胞核
【答案】D
【分析】克隆动物的概念:动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】决定“中中”与“华华”的性状极为相似的物质是DNA,主要存在于细胞核中的染色体上。
故选D。
6. 在人-鼠细胞融合实验基础上,有人做了补充实验:用药物抑制细胞能量转换和蛋白质合成途径,对膜蛋白运动没有影响。但是当降低温度时,膜蛋白的扩散速率降低至原来的1/20~1/10。下列有关细胞膜的推测,不正确的是( )
A. 膜蛋白的合成不影响其运动
B. 膜蛋白的运动不需要消耗ATP的能量
C. 温度不影响磷脂分子的运动
D. 膜蛋白的扩散与磷脂分子运动相关
【答案】C
【分析】细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的;
(2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等;
(3)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超过一定范围,则导致膜的破坏。
【详解】A、“用药物抑制细胞能量转换、蛋白质合成等代谢途径,对膜蛋白质的运动没有影响”,说明膜蛋白的合成不影响其运动,A正确;
B、“用药物抑制细胞能量转换、蛋白质合成等代谢途径,对膜蛋白质的运动没有影响”,说明膜蛋白的运动不需细胞消耗能量,B正确;
C、由题干知降低温度后膜蛋白扩散速率发生变化,说明温度会影响磷脂分子的运动,C错误;
D、蛋白质分子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,有的横跨整个磷脂双分子层,因此膜蛋白的扩散与磷脂分子运动相关,D正确。
故选C。
7. 真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂,可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同 pH 条件下活性的差异进行了研究,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 植酸酶在核糖体上合成后即具有生物活性
B. 植酸酶 A、B 的最适 pH 是相同的
C. 两种酶相比,植酸酶 A 更适合添加在畜禽饲料中
D. 植酸酶分泌到真菌细胞外的过程需要消耗能量
【答案】A
【分析】(1)酶是由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,极少数酶是RNA;
(2)酶发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外;
(3)酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性,催化反应的原理是降低化学反应的活化能。
【详解】A、真菌分泌的植酸酶属于分泌蛋白,分泌蛋白在核糖体上合成后,没有特定的空间结构,经过内质网和高尔基体的加工后才具有生物活性,A错误;
B、由图可知,植酸酶A、B的最适pH是相同的,均为6,B正确;
C、植酸酶A在pH=2时,活性较高,故更适合添加在畜禽饲料中,C正确;
D、植酸酶的化学本质是蛋白质,蛋白质以胞吐的方式分泌到细胞外,该过程会消耗能量,D正确。
故选A。
8. 若判定运动员在运动时肌肉细胞是否进行了无氧呼吸,应监测体内积累的( )
A. ADPB. 乳酸C. CO2D. O2
【答案】B
【分析】无氧呼吸是在无氧条件下,有机物不彻底的氧化分解产生二氧化碳和酒精或者乳酸,并释放少量能量的过程,人体无氧呼吸的产物是乳酸。
【详解】A、正常情况下,人体内的ATP和ADP保持相对稳定的状态,A错误;
B、乳酸是人体无氧呼吸过程特有的产物,判断运动员在运动时肌肉细胞是否进行了无氧呼吸,应监测体内积累的乳酸,B正确;
C、二氧化碳是有氧呼吸的产物,不是无氧呼吸的产物,C错误;
D、氧气是有氧呼吸的反应物,D错误。
故选B。
9. 图表示Ca2+通过载体蛋白的跨膜运输过程,下列相关叙述正确的是( )
A. Ca2+顺浓度梯度跨膜运输B. 该运输过程需要消耗ATP
C. 该跨膜运输方式为协助扩散D. 载体蛋白的空间结构不发生改变
【答案】B
【分析】由图可知,细胞转运Ca2+出细胞的过程,该过程是逆浓度梯度转运转运Ca2+,需要载体蛋白,消耗ATP,属于主动运输。
【详解】A、由分析可知,Ca2+通过主动运输方式运出细胞,A错误;
B、该运输方式为主动运输,需要消耗ATP,B正确;
C、该运输方式为主动运输,Ca2+逆浓度梯度跨膜运输,C错误;
D、该载体蛋白能与Ca2+结合和分离,结合会导致该载体蛋白空间结构的改变,分离后,该载体蛋白空间结构恢复,D错误。
故选B。
10. 在密闭环境中不同条件下某绿色植物的光合作用和呼吸作用速率分别用图甲、乙表示。下列关于曲线的说法,正确的是( )
A. 图甲A点光合作用固定的CO2量与和呼吸作用释放的CO2量相等
B. 图甲A点温度条件最有利于植物生长
C. 图乙B时刻植物开始进行光合作用
D. 图乙C时刻植物积累的有机物最多
【答案】D
【分析】据图分析,图甲中实线代表呼吸速率,虚线代表净光合速率,而净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,图中A点的净光合速率=呼吸速率,则光合速率是呼吸速率的两倍;图乙纵坐标的含义是温室内的二氧化碳浓度,曲线上B、C两点温室内的二氧化碳浓度不变,为既不吸收也不释放CO2,说明这两点的光合速率与呼吸速率相等。
【详解】A、图甲中的A点净光合速率=呼吸速率,而净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,因此光合速率是呼吸速率的两倍,A错误;
B、图甲中虚线的最高点净光合速率最高,积累的有机物最快,最有利于植物生长,B错误;
C、图乙B点光合作用速率等于呼吸作用速率,说明B点以前就已经开始进行光合作用了,C错误;
D、图乙C点光合速率等于呼吸速率,C点以前光合速率大于呼吸速率,而C点以后光合速率小于呼吸速率,因此图乙C时刻植物积累的有机物最多,D正确。
故选D。
11. 羊草属禾本科植物,据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定,结果如下图。据图分析错误的是( )
A. 8~18时两种羊草始终处于有机物的积累状态
B. 10~12时两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程
C. 14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致
D. 灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关
【答案】C
【分析】分析图示可知,在图示8-18时内,灰绿型的羊草净光合速率都大于黄绿型羊草。
【详解】A、净光合速率大于0,植物会积累有机物,图示中8~18时两种羊草的净光合速率都大于0,因此两种羊草始终处于有机物的积累状态,A正确;
B、10~12时两种羊草净光合速率下降可能是正午温度过高,蒸腾作用过强,导致植物的气孔关闭,影响了CO2的吸收,进而影响了暗反应过程,B正确;
C、14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高是气孔打开,CO2进入增加所致,14~16时光照强度应逐渐降低,C错误;
D、叶绿素可吸收并转化光能,因此叶绿素的含量会影响植物的光合速率,灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关,D正确。
故选C。
12. 将广柑贮藏于密闭的土窑中,贮藏时间可以达到 4~5 个月;利用大窑套小窑的办法,可使黄瓜贮存期达到 3 个月,这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于自体保藏法的叙述,错误的是( )
A. 在密闭环境中,O2浓度越低,CO2浓度越高,贮藏效果越好
B. 自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法,但其易受外界环境的影响
C. 自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的 CO2抑制自身的呼吸作用
D. 在自体保藏法中,如能使温度保持在适度低温,贮藏时间会更长
【答案】A
【分析】细胞呼吸原理具有广泛的应用,如粮食和蔬菜的贮藏:
(1)粮食贮藏的适宜条件是:低温、低氧(CO2浓度较高)和干燥;
(2)水果贮藏的适宜条件是:低温、低氧(CO2浓度较高)和一定湿度。
【详解】A、在密闭环境中,二氧化碳浓度应该保持较高水平,但浓度过高,会使无氧呼吸增强,所以不是二氧化碳浓度越高,贮藏效果越好,A错误;
B、“自体保藏法”是一种简便的果蔬贮藏法,但易受外界环境的影响,如温度、密闭程度等,B正确;
C、水果和蔬菜等细胞呼吸会产生二氧化碳,所以“自体保藏法”的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的有氧呼吸作用,减少有机物的消耗,C正确;
D、室温时酶的活性较强,催化细胞呼吸作用的能力较强,所以在“自体保藏法”中如能控在适度低温等条件下,则贮藏时间应该会更长,D正确。
故选A。
二、不定项选择题(每小题 4 分,共 16 分,每道题给出的 4 个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,选错得 0 分)
13. 比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图。据此不.能.得出的推论是( )
A. 生物膜上存在着协助 H2O 通过的物质
B. 生物膜对 K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
C. 人工膜对离子的通透性与其是阳离子还是阴离子有关
D. 分子的大小不影响其通过人工膜的扩散速率
【答案】CD
【分析】根据题意和图示分析可知:图示是对生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性进行比较,人工膜对不同离子的通透性相同,而生物膜对不同离子的通透性不同,且大于人工膜,说明生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性,且离子的跨膜运输需要载体的协助。
【详解】A、生物膜对H2O的通透性要远大于人工膜,说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质,A正确;
B、据图可知,人工膜对三种离子的通透性相同,并且均处于较低值,而生物膜对三种离子的通透性不同,说明生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性,B正确;
C、据图可知,人工膜对K+、Na+、Cl-的通透性相同,说明与其是阳离子还是阴离子无关,C错误;
D、图中人工膜对不同分子的通透性不同,可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率,D错误。
故选CD。
14. 研究者利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片做了两组实验,结果如下。相关分析不正确的是( )
实验一
A. 实验一中,H2O2溶液组的作用是消除H2O2自然分解引起的误差
B. 实验二中,pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降
C. 温度为0℃和pH=3的条件下酶活性都很低但空间结构稳定
D. 由实验结果不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH
【答案】C
【分析】表一看出,随着温度的升高,红薯片中过氧化氢酶的活性先升高,后降低,实验二中随着pH升高,酶的活性先升高,后降低。
【详解】A、实验一没有加入红薯片,即没有过氧化氢酶,作为空白对照,消除H2O2自然分解引起的误差,A正确;
B、从图中可以看出,pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降,造成氧气生成总量降低,B正确;
C、低温抑制酶的活动,而过酸或过碱的情况造成酶的空间结构改变,从而失活,因此pH=3的条件下酶空间结构改变,C错误;
D、题中实验只能确定最适温度在40~60℃,最适pH在6~8,不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH,D正确。
故选C。
15. 植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,而后进入细胞质基质,再通过液泡膜上的转运蛋白进入到液泡;当液泡中有机酸浓度达到一定水平,会被运出液泡进入降解途径(如图)。下列叙述错误的是( )
A. H+进入液泡的方式属于协助运输
B. 有机酸的产生部位是线粒体内膜
C. 柠檬酸进出液泡的运输方式相同
D. 液泡可以调节植物细胞内的环境
【答案】ABC
【分析】液泡主要存在于植物的细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
【详解】A、H+进入液泡需要ATP水解提供能量,属于主动运输,A错误;
B、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,B错误;
C、转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同,出液泡利用H+的浓度梯度提供能量属于主动运输,进入液泡属于协助扩散,C错误;
D、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,D正确。
故选ABC。
16. 西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B. 干旱既影响光反应又影响暗反应
C. 降低气孔导度利于西洋参适应干旱环境
D. 胞间 CO2浓度仅受气孔导度影响
【答案】BC
【分析】光合作用包括光反应和暗反应。光反应主要有两个过程:水的光解和ATP的合成,暗反应也主要有两个过程:二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。
【详解】A、随着干旱时间的延长,CO2的吸收速率降低,胞间CO2浓度增加,说明叶肉细胞固定CO2的速率在下降,A错误;
B、由图可知,干旱影响CO2的吸收,从而影响暗反应,干旱也会影响植物吸收水分,从而影响光反应,B正确;
C、降低气孔导度可减少通过蒸腾作用散失水分,利于西洋参适应干旱环境,C正确;
D、胞间CO2浓度既受气孔导度影响,也受叶肉细胞的光合作用强度的影响,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷 非选择题(共 60 分)
三、非选择题(共60分)
17. 高盐环境下粮食作物会大量减产。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度 NaCl 溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图 1。请回答问题:
(1)据图 1 分析,与植物 A 相比,植物 B 耐盐范围________________,可推知植物 B 是滨藜。
(2)植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的 Na+通过图 2 中的通道蛋白以__________________ 的方式进入细胞,导致细胞质中 Na+浓度______________。
(3)随着外界 NaCl 浓度的升高,植物 A 逐渐出现萎蔫现象,这是由于外界 NaCl 浓度_____________细胞液浓度,细胞失水。细胞中 Na+和 Cl-的浓度进一步升高,蛋白质逐渐变性,酶活性降低,细胞代谢______________,因此在高盐环境中植物 A 生长率低。
(4)据图 2 分析,植物 B 处于高盐环境中,细胞内 Ca2+浓度升高,促使 Na+进入_________; 同时激活______________,将 Na+排出细胞,从而使细胞质中 Na+的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质变性。
【答案】(1)更广 (2)①. 协助扩散 ②. 升高
(3)①. 大于 ②. 减弱
(4)①. 液泡 ②. (细胞膜上的)S蛋白
【分析】载体蛋白和通道蛋白都是细胞膜上的运输物质的载体,其区别主要是载体蛋白包括主动运输的蛋白质,也包括协助扩散的蛋白质,通道蛋白是协助扩散的蛋白质。
(1)载体蛋白:载体蛋白能够与特异性溶质结合,载体蛋白既参与被动的物质运输,也参与主动的物质运输,载体蛋白运输物质的动力学曲线具有膜结合酶的特征,运输速度在一定浓度时达到饱和,不仅可以加快运输速度,也增大物质透过质膜的量,载体蛋白的运输具有专业性和饱和性。
(2)通道蛋白:通道蛋白是衡化质膜的亲水性通道,能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过简单的自由扩散运动,从质膜的一侧转运到另一侧,通道蛋白的运输作用具有选择性,属于被动运输,在运输过程中不会与被运输的分子结合,也不会移动。
【小问1详解】
图1的横坐标是外界NaCl的浓度,结合图1结果可知,植物B的耐盐范围更广。
【小问2详解】
通道蛋白介导的都不需要能量,为协助扩散;细胞外高浓度的 Na+进入细胞,导致细胞质中 Na+浓度升高。
【小问3详解】
外界NaCl浓度大于细胞液浓度,细胞失水,植物A逐渐出现萎蔫现象;细胞代谢几乎都是酶催化的反应,若酶活性降低,细胞代谢减弱。
【小问4详解】
细胞内Ca2+ 浓度升高,作用于液泡上的N蛋白,促进Na+进入液泡;Ca2+ 浓度升高,同时激活细胞膜上的S蛋白,将Na+ 排出细胞,从而使细胞质中Na+ 的浓度恢复正常水平。
18. 秀丽隐杆线虫是生物学研究的模式生物,其平均寿命为 19 天。秀丽隐杆线虫随着日龄增长往往出现蛋白质清除功能障碍,导致体内蛋白质累积。为研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系,进行了系列实验。
(1)在秀丽隐杆线虫细胞内,蛋白质可在___________(细胞器)中降解,降解产生的____________可在细胞内重复利用。
(2)泛素化是蛋白质降解的另一途径,被贴上泛素(一种小分子蛋白质)“标签”的蛋白质(即泛素化蛋白)可被蛋白酶体识别并降解。分别提取野生型和长寿型不同日龄线虫的总蛋白,用胰蛋白酶分解后,统计泛素化肽段的数量。与 1 日龄相比,其他日龄线虫中数量上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比如图 1 所示。图中数据显示________________________,表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的____________(升高、下降)有关。
(3)用去泛素化酶抑制剂处理 1 日龄和 10 日龄野生型线虫,检测线虫泛素化蛋白质的含量,电泳结果如图 2 所示。由实验结果推测,线虫蛋白质泛素化水平下降,原因可能是随着线虫日龄增长,去泛素化酶的作用效果________________。
(4)细胞通过上述过程对蛋白质进行精密调控,其意义是 (选填字母)。
A. 降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
B. 减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
C. 加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
【答案】(1)①. 溶酶体 ②. 氨基酸
(2)①. 与5天日龄线虫相比,野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加,而长寿型线虫上调和下调比例不变 ②. 下降
(3)增强 (4)AB
【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。水解酶的化学本质是蛋白质,强酸、强碱、重金属盐等均可使蛋白质发生变性,而失去生理活性。
【小问1详解】
溶酶体内具有多种水解酶,蛋白质可在溶酶体中降解,降解产生的氨基酸可被细胞重复利用。
【小问2详解】
由图1可知:与5天日龄线虫相比,野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加,而长寿型线虫上调和下调比例不变,表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
【小问3详解】
加入去泛素化酶抑制剂对1日龄影响不大,但10日龄的野生型线虫泛素化蛋白含量明显增加,说明虫蛋白质泛素化水平下降,原因可能是随着线虫日龄增长,去泛素化酶的作用效果增强。
【小问4详解】
细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量;减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰,但不会加快新陈代谢,促进物质排出细胞外,故选A、B。
19. 科研人员发现,即使在氧气充足的条件下,癌细胞也会进行旺盛的无氧呼吸。为研究该问题,科研人员完成下列实验。
(1)图 1 中物质 A 为____________。有氧呼吸第一阶段又称糖酵解,发生在____________。
(2)葡萄糖氧化分解时,NADH 需要不断被利用并再生出 NAD+才能使反应持续进行。酶 M 和 酶 L 均能催化 NAD+的再生,但酶 M 仅存在于线粒体中,酶 L仅存在于细胞质基质中。用溶剂 N 配制不同浓度 2DG(糖酵解抑制剂)溶液处理分裂的癌细胞,结果如图 2。
①图 2 中,糖酵解速率相对值为________________的组别为对照组,该组的处理方法是用 _____________处理癌细胞。
②图 2 表明,糖酵解速率相对值较低时,癌细胞优先进行____________;糖酵解速率相对值超过__________时,酶 M达到饱和,酶 L 的活性迅速提高,保证 NAD+再生,癌细胞表现为进行旺盛的________________。
(3)综上所述,癌细胞在有氧的条件下进行旺盛无氧呼吸的可能原因是其生命活动需要大量能量,糖酵解速率过快,产生的 NADH 速率超过了酶 M 的处理能力,造成__________________积累,从而提高酶 L 的活性,乳酸大量积累。
(4)请从物质与能量观的角度,评价正常细胞和癌细胞适应能量供应的代谢特点____________。
【答案】(1)①. 丙酮酸 ②. 细胞质基质
(2)①. 100 ②. 等量(不含2DG)的溶剂N ③. 有氧呼吸 ④. 60 ⑤. 无氧呼吸
(3)NADH积累
(4)正常细胞通过有氧呼吸彻底氧化分解有机物,释放大量的能量为生命活动功能,几乎不会利用无氧呼吸功能,癌细胞代谢比正常细胞代谢旺盛,消耗能量更多,因而利用无氧呼吸保证NAD+的再生以满足能量供应需求,消耗有机物更多。
【分析】(1)有氧呼吸第一阶段为糖酵解,发生在细胞质基质。
(2)物质A是有氧呼吸第一阶段的产物,并且会转移至线粒体继续分解,所以物质A为丙酮酸。
【小问1详解】
由图1可知,葡萄糖分解成丙酮酸,故物质A为丙酮酸,有氧呼吸第一阶段为糖酵解,发生在细胞质基质。
【小问2详解】
①2DG为糖酵解抑制剂,会减慢糖酵解的速率,所以相对值为100的组别为对照组,该组的处理方法是用等量(不含2DG)的溶剂N。
②图2表明,糖酵解速率相对值较低时,酶M的活性大于酶L,酶M仅存在于线粒体中,所以癌细胞优先进行有氧呼吸,糖酵解速率相对值超过60时,酶M达到饱和,酶L的活性迅速提高,保证NAD+再生,癌细胞表现为进行旺盛的无氧呼吸。
【小问3详解】
综上所述,癌细胞在有氧的条件下进行旺盛无氧呼吸的可能原因是其生命活动需要大量能量,糖酵解速率过快,产生的NADH速率超过了酶M的处理能力,造成 NADH积累,从而提高酶L的活性(或糖酵解速率过快,酶M催化的NAD+的再生达到饱和,成导致细胞质基质中NADH积累,从而提高酶L的活性),乳酸大量积累。
【小问4详解】
正常细胞通过有氧呼吸彻底氧化分解有机物,释放大量的能量为生命活动功能,几乎不会利用无氧呼吸功能,癌细胞代谢比正常细胞代谢旺盛,消耗能量更多,因而利用无氧呼吸保证NAD+的再生以满足能量供应需求,消耗有机物更多。
20. 粮食作物生长过程中,将光合作用产生的有机物贮存在作物籽粒内的过程称为灌浆。研究人员发现一水稻突变株,籽粒灌浆异常,造成减产。为揭示突变体发生异常的原因,开展如下实验。
(1)水稻利用光反应产生的_____________,在___________中将 CO2转化为三碳化合物,进而形成_________________。
(2)蔗糖等光合作用产物在叶片和籽粒之间的运输,直接影响作物产量的高低。研究人员分别检测野生型水稻和突变体水稻叶片和籽粒中的蔗糖含量,结果如图 1。
①据图 1 推测,突变体中的蔗糖从叶片到籽粒的运输受阻,引起籽粒灌浆异常,进而造成减产。作出该推测的依据是:与野生型水稻相比,突变体水稻_____________。
②为验证以上推测,科研人员开展图 2 所示实验,请补充完善表格中的实验方案。
a. 野生型水稻 b. 突变体水稻 c. 施加14C 蔗糖
d. 施加清水 e. 处理叶片的放射性强度 f. 籽粒的放射性强度
【答案】(1)①. ATP和NADPH ②. 叶绿体基质 ③. (糖类等)有机物
(2)①. 叶片中的蔗糖含量高,籽粒中的蔗糖含量低 ②. c ③. ef ④. B
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
水稻利用光反应产生的NADPH和ATP,可在叶绿体基质中进行暗反应过程,该过程中首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和C5生成C3,进而在NADPH和ATP作用下将C3还原为有机物和C5等。
【小问2详解】
①据图1可知,与野生型相比,突变体叶片中蔗糖含量升高,而籽粒中蔗糖含量降低,故据此推测,突变体中的蔗糖从叶片到籽粒的运输受阻,引起籽粒灌浆异常,进而造成减产,作出此推测的依据是:与野生型水稻相比,突变体水稻叶片中的蔗糖含量高,籽粒中的蔗糖含量低。
②为验证以上推测,则应选择突变体和野生型植株进行探究,且可运用同位素标记法进行探究,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故格中的实验方案应为:对照组是野生型水稻,并施加14C蔗糖 (c),而实验组应选择突变体水稻(b),然后分别检测处理叶片的放射性强度和籽粒的放射性强度(ef)。
温度
0℃
30℃
40℃
50℃
60℃
氧气增加量cm· g-1
H2O2溶液
0.03
0.05
0.34
1.15
1.67
H2O2溶液+红薯片
1.61
1.69
3.15
4.92
2.87
组别
实验材料
处理
检测
对照组
野生型水稻
Ⅱ_______
Ⅲ_____
实验组
Ⅰ_______
施加14C蔗糖
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