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精品解析:四川省眉山市东坡区冠城实验学校2024-2025学年高一上学期11月期中生物试题
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满分:100分 时间:75分钟
一、单选题(25小题,每题2分,共50分)
1. 北宋周敦颐在《爱莲说》中描写莲花“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,莲生于池塘淤泥之中。下列有关叙述正确的是( )
A. 池塘中的所有的动植物构成群落
B. 池塘是由生物群落和无机环境共同构成的生态系统
C. 池塘之中的淤泥不参与生命系统的组成
D. 池塘中的各种细菌和病毒属于生命系统,因为它们都是生物
【答案】B
【解析】
【分析】生命系统的结构层次(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。(2)地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能。(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、池塘中的所有生物(包括动物、植物和微生物)构成生物群落,A错误;
B、池塘之中的所有生物以及其生活的环境共同构成了生态系统,即一个池塘就是一个生态系统,B正确;
C、池塘之中的淤泥属于无机环境,池塘之中的淤泥参与生命系统的组成,C错误;
D、病毒不属于生命系统结构层次,D错误。
故选B。
2. 有这样几则广告语:
①这种食品由纯天然谷物制成,不含任何糖类,糖尿病患者也可放心大量食用
②这种饮料含有多种无机盐,能有效补充人体运动时消耗的能量
③这种营养品含有人体所需的全部21种必需氨基酸
④这种口服液含有丰富的钙、铁、锌、硒等微量元素
请判断上述广告语中,哪些在科学性上有明显的错误( )
A. ①②③B. ①③C. ②④D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【分析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
2、在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
3、无机盐的功能有:(1)构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分;(2)维持细胞和生物体的生命活动;(3)维持细胞和生物体的酸碱平衡;(4) 维持细胞内外的渗透压。
【详解】①谷物的主要成分是淀粉,淀粉属于多糖,糖尿病患者不能大量食用,①错误;
②无机盐不能为细胞生命活动提供能量,②错误;
③构成人体蛋白质的21种氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸,并非21种全是必需氨基酸,③错误;
④钙不是微量元素,是大量元素,④错误。
综上所述,①②③④全部错误,D正确。
故选D。
3. 糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等,下列相关叙述正确的是( )
A. 棉子糖是由半乳糖、果糖和葡萄糖脱水缩合而成的三糖,推测其分子式为C18H32O16
B. 肝糖原化学元素与组成脂肪酸的化学元素种类不同
C. 生物都不能消化纤维素,但纤维素是人类的“第七类营养素”
D. 淀粉属于植物多糖,所以能发生淀粉→麦芽糖→葡萄糖过程的生物一定是植物
【答案】A
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖:单糖通过脱水缩合形成二糖和多糖;二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、半乳糖、果糖和葡萄糖的分子式均为C6H12O6,脱去两分水,可以推测其分子式为C18H32O16,A正确;
B、肝糖原的组成元素为C、H、O,脂肪酸的化学元素组成是C、H、O,因此肝糖原化学元素与组成脂肪酸的化学元素相同,B错误;
C、人类很难消化纤维素,但有些生物如纤维素分解菌能分解纤维素,C错误;
D、在动物消化道内也可发生淀粉→麦芽糖→葡萄糖过程,D错误。
故选A。
4. 下列叙述与细胞学说不相符的是( )
A. 细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性
B. 施旺和施莱登只观察了部分动植物的组织,却得出一切动植物都由细胞发育而来,实际上就是运用了不完全归纳法
C. 细胞学说使人们对生物学的研究由器官、组织、细胞水平进入分子水平
D. 细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,为后来生物进化论的确立埋下了伏笔
【答案】C
【解析】
【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;(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中产生。
【详解】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,细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,A正确;
B、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论,该结论是建立在部分动植物细胞研究基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,B正确;
C、细胞学说使人们对生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平,C错误;
D、细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,为进化论的确立埋下了伏笔,D正确。
故选C。
5. 关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( )
A. 胆固醇参与人体内血液中脂质的运输,维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收
B. 构成脂质的元素主要是C、H、O,有的还含有N、P
C. 脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D. 大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,因其碳原子组成的“骨架”中存在双键,所以熔点较高,容易凝固,室温时呈固态
【答案】D
【解析】
【分析】1、脂质包括脂肪、磷脂,固醇等:(1)脂肪:储藏能量,缓冲压力,减少摩擦,保温作用 。(2)磷脂: 是细胞膜、细胞器膜和细胞核膜的重要成分 。(3)固醇:①胆固醇:细胞膜的重要成分,与细胞膜的流动性有关;②性激素:促进生殖器官的生长发育,激发和维持第二性征及雌性动物的性周期;③维生素D:促进动物肠道对钙磷的吸收。
2、糖类:包括单糖、二糖、多糖。糖类是主要的能源物质。
【详解】A、胆固醇参与构成动物的细胞膜和人体血液中脂质的运输,维生素D能有效促进肠道对钙和磷的吸收,A正确;
B、组成脂质的主要元素是C、H、O,有些脂质还含有N和P,如磷脂,B正确;
C、脂肪是动植物细胞中良好的储能物质,糖原是动物和人细胞中的储能物质,故脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质,C正确;
D、大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,饱和脂肪酸的“骨架”中不存在双键,D错误。
故选D。
6. 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化,可以通过颜色变化来确定某些化学成分或结构的存在从而达到实验目的。下列叙述正确的是( )
A. 将糖尿病患者的尿液与斐林试剂混合,即出现砖红色沉淀
B. 在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后会逐渐变成紫色
C. 花生子叶细胞经苏丹Ⅲ染色后,用吸水纸吸去周围的染液,制成临时装片,在显微镜下即可见橘黄色颗粒
D. 若要检测蛋白质,而材料中只有斐林试剂甲液和乙液,可按比例稀释后进行实验
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖;
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;
(3)脂肪可用苏丹III染液鉴定,呈橘黄色。
2、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;
3、双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、将糖尿病患者的尿液与斐林试剂混合,需要水浴加热,才能出现砖红色沉淀,A错误;
B、在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后会不会变成紫色,蛋白质或多肽溶液中加入双缩脲试剂,混匀后会逐渐变成紫色,B错误;
C、从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央,在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染波,染色3min,然后滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,再滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片,在显微镜下即可见橘黄色颗粒,C错误;
D、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,由此可知若要检测蛋白质,而材料中只有斐林试剂甲液和乙液,可按比例稀释后进行实验,D正确。
故选D。
7. 将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离,其原因可能是该细胞( )
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞 ④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A. ①②③B. ①③⑤C. ②③⑤D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离的原因分析:外因是外界溶液浓度>细胞液浓度;内因是原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;具体表现为液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
【详解】①如果细胞是死细胞,则细胞膜是全透性的,不具有选择透过性,①符合题意;
②细胞大量吸水,会出现质壁分离复原现象,②不符合题意;
③根尖分生区细胞无大液泡,不能发生质壁分离,③符合题意;
④细胞大量失水时会出现质壁分离现象,④不符合题意;
⑤K+和NO3-均是以主动运输方式进入细胞的离子,因此,将细胞放入KNO3溶液后,细胞可能先渗透失水发生质壁分离,再渗透吸水使质壁分离自动复原,⑤符合题意,B正确,ACD错误。
故选B。
8. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,曲线交点表示可溶性糖与脂肪的相互转化处于动态平衡
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D. 种子萌发过程中,有机物的总量减少,有机物的种类增多
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图信息可知,在植物开花后中,可溶性糖的含量逐渐降低,脂肪的含量逐渐增加;在种子萌发过程中脂肪的含量逐渐降低,可溶性糖的含量逐渐升高。
【详解】A、从图中只能看在交点处,种子干重中脂肪和可溶性糖含量相等,然后可溶性糖含量减少,脂肪含量增加,说明可溶性糖可能大量转化成脂肪,所以二者之间的转化速率不相等,A错误;
B、种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,但不能说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖,且脂肪是不能大量转化为糖类的,B错误;
C、随种子萌发天数的增加,细胞代谢增强,自由水含量增多,细胞中结合水的相对含量下降,C错误;
D、由于种子萌发初期不能进行光合作用,故萌发过程中有机物总量减少;脂肪可转化为其他的可溶性糖,使有机物种类增多,D正确。
故选D。
9. 图中a、b、c、d为细胞器,3H-亮氨酸参与图示过程合成3H-X。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 3H-X可能为性激素,图中a、b、d的膜面积均会产生变化
B. 溶酶体中的水解酶可由图示过程合成
C. 3H-X分泌到细胞外与膜的流动性有关
D. 3H-X的合成与运输所消耗的能量全部由c提供
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。分析题图:a为核糖体、b为内质网、d为高尔基体、c为线粒体。
【详解】A、性激素的化学本质是脂质,故3H-X的本质是蛋白质,不是性激素,a为核糖体,没有膜结构,A错误;
B、溶酶体中水解酶不会分泌到细胞外,因此溶酶体中的水解酶不能由图示过程合成,B错误;
C、3H-X分泌到细胞外的过程为胞吐,与膜的流动性有关,C正确;
D、c为线粒体,3H-X的合成与运输所消耗的能量大多由线粒体提供,D错误。
故选C。
10. 用相同的完全培养液,在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下,72h 后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72h 后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是( )
A. 与番茄相比,水稻对SiO42-的吸收量少于Ca2+和Mg2+
B. 植物对不同离子的吸收具有选择性
C. 水稻培养液里Ca2+和Mg2+浓度升高是由于水稻吸收水较多,吸收 Ca2+和Mg2+较少
D. 植物吸水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程
【答案】A
【解析】
【分析】由表格分析可知:不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同,因此植物对矿质元素是一种选择性吸收,该表格数据为为72h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比,若数据大于100,则细胞吸收水的相对速率多于吸收该离子;若数据小于100,则细胞吸收水的相对速率小于吸收该离子;分析表格数据:水稻吸收的K+、SiO44-多,对Ca2+、Mg2+吸收量少,而番茄吸收的K+、Ca2+和Mg2+较多,对SiO44-吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。
【详解】A、根据分析可知,水稻对SiO44-的吸收量大,对Ca2+、Mg2+需要量小,番茄吸收的K+、Ca2+和Mg2+较多,对SiO44-吸收量少,A错误;
B、根据表格数据可知,实验后培养液中不同离子的浓度不同,说明同种植物对不同离子的吸收量不同,即植物对不同离子的吸收具有选择性,B正确;
C、水稻培养液里Ca2+和Mg2+浓度增高是由于水稻吸收水的相对速率较大,吸收Ca2+和Mg2+的相对速率较少,使实验后的浓度增大,C正确;
D、实验前后不同离子浓度的变化不同,说明植物吸水和吸收无机盐离子可能是两个相对独立的过程,D正确。
故选A。
11. 下表是生物科学史上一些经典实验的叙述,表中“方法”和“结论”能匹配的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质;细胞膜的结构特点:具有一定流动性;细胞膜功能特点:选择透过性。
【详解】A、英国科学家虎克发现并命名细胞,并未提出所有生物都是由细胞构成,A错误;
B、由于人们已发现油脂滴表面如果吸附蛋白质,表面张力会下降,所以推测细胞膜除磷脂外还附有蛋白质,B错误;
C、利用绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白分子,用红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白分子,在37℃下40min后,两种荧光均匀分布,说明细胞膜中的蛋白质具有流动性,C正确;
D、科学家向豚鼠的胰腺腺泡细胞内注射引标记的亮氨酸,随后追踪放射性物质出现的细胞结构实验中,内质网出芽形成囊泡运至高尔基体,与高尔基体膜融合,高尔基体在出芽形成囊泡,运至细胞膜,与细胞膜融合,所以内质网膜面积减少,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增大,D错误。
故选C。
12. 观察植物细胞质壁分离的实验,下列叙述正确的是
A. 在高倍光学显微镜下观察新鲜菠菜叶装片,可见叶绿体的结构
B. 用黑藻观察质壁分离的过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
C. 可选用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为该实验材料
D. 在质壁分离实验过程中两次用到吸水纸,主要目的是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
【答案】C
【解析】
【分析】1、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。
2、当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原。
【详解】A、叶绿体的结构属于亚显微结构,需要用电子显微镜才能观察到,A 错误;
B、质壁分离过程中,植物细胞失水,原生质层体积变小,绿色会加深,而随着不断失水,细胞液的浓度增大,细胞吸水能力增强,B 错误;
C、当外界溶液有颜色时,若用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料也能观察到质壁分离现象,C 正确;
D、吸水纸的主要目的是使蔗糖溶液或清水通过洋葱鳞片叶,使洋葱鳞片叶细胞失水或吸水,使其发生质壁分离或质壁分离复原,D 错误。
故选C。
13. 小肠上皮细胞吸收Ca2﹢的一条途径是通过上皮钙通道(PRV6)转运,PRV6转运Ca2﹢的过程是顺浓度梯度的,且PRV6对维生素D具有依赖性。下列叙述正确的是( )
A. Ca2﹢通过PRV6时所需要的ATP主要来自线粒体
B. 人体血液中Ca2﹢含量过高,容易导致机体出现抽搐现象
C. 摄入的食物中钙含量越多,PRV6转运Ca2﹢的速率就越快
D. 维生素D吸收不足会导致PRV6转运Ca2﹢的过程受阻
【答案】D
【解析】
【分析】协助扩散的特点是顺浓度梯度的运输,需要载体蛋白;不需要消耗能量。
【详解】A、Ca2+通过PRV6转运是顺浓度梯度的,属于协助扩散,不需要ATP,A错误;
B、人体血液中Ca2+过高会引起肌无力,B错误;
C、转运Ca2+的速率还受到PRV6数量的限制,不是摄入的食物钙含量越多就越快,C错误;
D、PRV6对维生素D具有依赖性,维生素D吸收不足会导致 PRV6转运Ca2+转运受阻,D正确。
故选D。
14. 下列关于T2噬菌体、乳酸菌、酵母菌体内核酸中的五碳糖、碱基、核苷酸的叙述,错误的是( )
A. T2噬菌体的遗传物质中的五碳糖只有1种,碱基和核苷酸各有4种
B. 乳酸菌细胞中的核酸有2种,碱基有5种,核苷酸有8种
C. 酵母菌的遗传物质主要位于染色体上,其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种
D. 组成DNA的核苷酸连成长链时,丰富的空间结构储存了大量遗传信息
【答案】D
【解析】
【分析】1、核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位是脱氧核苷酸(脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和核糖核苷酸(核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成)。2、细胞类生物(原核生物和真核生物)的细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸,而病毒只含有一种核酸,即DNA或RNA。
【详解】A、T2噬菌体的的遗传物质为DNA,组成DNA的五碳糖为脱氧核糖(1种)、碱基有4种,为A、T、G、C,核苷酸为脱氧核苷酸共4种,A正确;
B、乳酸菌细胞中的核酸有DNA和RNA共2种,碱基有A、T、G、C、U共5种,含有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸共8种核苷酸,B正确;
C、酵母菌属于真核生物,酵母菌的遗传物质为DNA,主要位于细胞核中的染色体上,DNA中的碱基和核苷酸各有4种,C正确;
D、组成DNA的核苷酸连成长链时,脱氧核苷酸的排列顺序储存了大量遗传信息,D错误。
故选D。
15. 下图表示蛋白质分子的简要概念图,其中C是某种化学键,下列说法正确的是( )
A. A中不一定含有S元素,不同蛋白质中的C的结构也是不完全相同的
B. 经盐析后得到的蛋白质空间结构会发生改变
C. 蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,也与功能基团有关
D. 蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,A是蛋白质的组成元素,包括C、H、O、N等,B是蛋白质的基本单位氨基酸,组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;①是氨基酸的脱水缩合反应,C是连接氨基酸残基的化学键是肽键。
【详解】A、A是蛋白质的组成元素,包括C、H、O、N等,不一定含有S元素,C是连接氨基酸残基的化学键是肽键,不同蛋白质中的C的结构都是相同的,A错误;
B、经盐析后得到的蛋白质空间结构不会发生改变,B错误;
C、蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,也与功能基团(如R基)有关,C正确;
D、细胞多样性的根本原因是基因的多样性,D错误。
故选C。
16. 我国卫生部将猪流感病毒正式命名为甲型H1N1流感病毒,H和N分别指的是病毒表面两大类蛋白质——血细胞凝集素和神经氨酸酶,病毒结构如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 病毒表面的两类蛋白质是在类脂层内合成的
B. 该病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
C. 甲型H1N1流感病毒一定含有C、H、O、N、P等化学元素
D. 甲型H1N1流感病毒、新冠病毒和肺炎双球菌都不可以通过培养基培养
【答案】C
【解析】
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、病毒不具有细胞结构,必须寄生在活细胞中,其蛋白质是在宿主的核糖体上合成的,A错误;
B、该病毒为RNA病毒,遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中,B错误;
C、该病毒含有蛋白质和RNA,一定含有C、H、O、N、P等化学元素,C正确;
D、病毒只能寄生在活细胞内,不能单独在培养基上生存,肺炎双球菌可以通过培养基培养,D错误。
故选C。
17. 下列是某些细胞结构的模式图,以下有关说法正确的是( )
A. 噬菌体、蓝藻、酵母菌都具有的结构是f
B. 以上结构均含有磷脂分子和蛋白质分子
C. 与分泌蛋白合成、加工、运输有关的结构有b、c、d、e、f
D. 结构a、b、f、g中都含有核酸
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图示为某些细胞结构,其中a为叶绿体;b为线粒体;c为内质网;d为高尔基体;e为中心体;f为核糖体;g为细胞核。
【详解】A、图中f是核糖体,噬菌体属于病毒,病毒没有细胞结构,不含核糖体;蓝藻、酵母菌都具有的结构是f,即核糖体,A错误;
B、图示a为叶绿体;b为线粒体;c为内质网;d为高尔基体;e为中心体;f为核糖体;g为细胞核,其中e中心体和f核糖体为无膜结构的细胞器,其中都不含磷脂,B错误;
C、图中e是中心体,中心体与分泌蛋白的合成无关,与分泌蛋白合成与分泌有关的细胞结构有f核糖体(合成)、c内质网(加工和运输)、d高尔基体(进一步加工、分泌)、b线粒体(供能),C错误;
D、a叶绿体、b线粒体和g细胞核中均具有DNA和RNA两种核酸,f核糖体中含有RNA,即结构a、b、f、g中都含有核酸,D正确。
故选D。
18. 生命观念中的“结构与功能观”,内涵是指一定结构必然有其对应的功能,而一定功能需要对应的结构来完成。下列有关“结构与功能观"的叙述中正确的是( )
A. 分布在细胞不同部位核糖体结构有差异,导致合成的蛋白质种类不同
B. 吞噬细胞的溶酶体能合成多种水解酶,有利于杀死侵入机体的病毒或病菌
C. 根部细胞不含叶绿体,利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株
D. 高尔基体在分泌蛋白加工运输过程中起交通枢纽作用,是由于其能接收和形成囊泡
【答案】D
【解析】
【分析】叶绿体叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
核糖体有的附于粗面内质网上,有的游离在细胞质基质中,是“生产蛋白质的机器”。
高尔基体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”。
【详解】A、分布在细胞不同部位的核糖体结构相同,蛋白质种类不同是基因选择性表达的结果,A错误;
B、水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体,B错误;
C、根部细胞不含叶绿体,但是细胞中含有本物种的全套遗传信息,具有全能性,所以利用这类细胞可能培育出含叶绿体的植株,C错误;
D、在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用,高尔基体在分泌蛋白加工运输过程中起交通枢纽作用,是由于其能接收和形成囊泡,D正确。
故选D。
19. 下图中野生型是分泌正常的酵母菌,甲、乙型突变体是部分细胞器膜结构异常、分泌过程出现障碍的酵母菌,另有丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌。图中分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟。下列叙述错误的是( )
A. 野生型酵母菌的分泌蛋白最初在核糖体上合成
B. 甲型突变体在内质网中积累大量具有完整功能的蛋白质
C. 乙型突变体的高尔基体因功能障碍导致膜面积增大
D. 丙型突变体中分泌蛋白的合成和运输过程均会减弱
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:甲型突变体蛋白质进入内质网但不能形成囊泡,所以是内质网结构不正常导致分泌过程出现障碍。乙型突变体蛋白质进入了高尔基体,说明内质网是正常的,所以是高尔基体结构不正常导致分泌过程出现障碍。
【详解】A、野生型酵母菌的分泌蛋白先由核糖体合成,再转移到内质网中进行加工,A正确;
B、根据题干中“分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟”可知,在内质网中积累的大量蛋白质不具有完整功能,B错误;
C、乙型突变体的高尔基体因功能障碍导致从内质网形成的囊泡与之结合后不再形成新的囊泡,膜面积异常增大,C正确;
D、丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌,提供的ATP减少,导致分泌蛋白的合成和分泌过程均会减弱,D正确。
故选B。
20. 经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是( )
A. 内质网膜的基本骨架是由磷脂双分子成组成的
B. 附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C. S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D. M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
【答案】D
【解析】
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、分析题干信息可知,经内质网加工的蛋白质,只有在S酶的作用下形成M6P标志,才能被高尔基体膜上的M6P受体识别,最终转化为溶酶体酶,无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。
【详解】A、内质网膜的基本支架是磷脂双分子层,A正确;
B、部分经内质网加工的蛋白质,在S酶的作用下会转变为溶酶体酶,该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的,B正确;
C、在S酶作用下形成溶酶体酶,而S酶功能丧失的细胞中,溶酶体的合成会受阻,则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C正确;
D、M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不能被识别,最终会被分泌到细胞外,D错误。
故选D。
21. 下列有关细胞共性的叙述,正确的是
A. 都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层
B. 都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA
C. 都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中
D. 都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
【答案】C
【解析】
【详解】细胞根据有无成形的细胞核,分为原核细胞和真核细胞,不论是原核细胞还是真核细胞,细胞膜的主要成分都是磷脂和蛋白质,A错误;原核细胞无细胞核,且具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,B错误;原核细胞无线粒体,但也能进行有氧呼吸,如蓝藻,真核细胞有氧呼吸的主要场所在线粒体,C正确;原核细胞和真核细胞蛋白质合成场所都是核糖体,D错误。
【考点定位】原核细胞和真核细胞在结构上的异同
【名师点睛】解答本题的关键在于对于原核细胞与真核细胞的共性的理解,原核细胞与真核细胞在结构上都具有细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质都是DNA,虽然原核细胞不具有真核细胞的某些结构,但也能进行相应的生理功能,如蓝藻无线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,也能进行有氧呼吸,对于这样的特例,需重点掌握,也是高考的重点。
22. 细胞中的酶与代谢密切相关。某同学进行了如下操作:在U形管底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜(对单糖的通透性未知);将U形管左侧和右侧分别加入等量的物质的量浓度相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液;在U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液;观察右侧液面的变化情况。下列叙述错误的是( )
A. 液面的变化情况与半透膜的通透性密切相关
B. 液面可能会一直升高至一定高度后停止
C. 液面可能先下降后再上升至一定高度停止
D. 该实验可用来验证酶专一性
【答案】C
【解析】
【分析】1、半透膜:是指一些物质可以透过,另一些物质不能透过的多孔性薄膜,如玻璃纸可以让水分子透过,蔗糖分子则不能。
2、渗透作用:是指水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透作用产生必须具备两个条件:半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差。
【详解】A、半透膜不允许二糖通过,但对单糖的通透性未知,所以液面的变化情况取决于半透膜的通透性,A正确;
B、如果半透膜不允许单糖通过,麦芽糖酶能将麦芽糖水解,所以右侧液面可能会一直升高至一定高度后停止,B正确;
C、如果半透膜允许单糖通过,麦芽糖酶能将麦芽糖水解成葡萄糖,右侧浓度大于左侧,右侧液面上升,之后葡萄糖通过半透膜进入左侧,使左侧浓度大于右侧,右侧液面下降,所以液面可能先上升后再下降至一定高度停止,C错误;
D、二糖分别为蔗糖和麦芽糖,只加入麦芽糖酶溶液,所以该实验可用来验证酶的专一性,D正确。
故选C。
23. 图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B. Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C. 多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞
D. 口服维生素D通过方式⑤被吸收
【答案】A
【解析】
【分析】由图示可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输;Na+逆浓度梯度运出小肠上皮细胞和K+逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的过程均需要载体和能量,则方式②为主动运输;方式③葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度,需要载体协助,为协助扩散;水进入细胞的方式④为自由扩散;多肽等大分子物质进入细胞的方式⑤为胞吞。
【详解】A、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输,运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散,A正确;
B、由图示可知,Na+主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞,B错误;
C、多肽以⑤胞吞的方式进入细胞,以胞吐方式离开细胞,C错误;
D、维生素D属于固醇类,进入细胞的方式为④自由扩散,D错误。
故选A。
24. 细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一。液泡可对细胞内的pH起调节作用,这与液泡膜上的质子泵(H+载体)密切相关,质子泵利用ATP水解产生的能量将H+泵入液泡,以维持细胞质pH平衡(见下图)。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵是一种能催化ATP水解的酶B. 质子泵转运H+的过程属于主动运输
C. 质子泵转运H+时其自身构象不会发生变化D. 细胞膜上的质子泵也有助于缓解细胞质酸化
【答案】C
【解析】
【分析】被动运输:物质顺浓度梯度的扩散进出细胞称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散,不需要载体协助,不消耗能量。协助扩散(影响因素:浓度差、载体):需要载体,但不需要能量。主动运输概念:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时消耗能量,这种方式叫主动运输。
【详解】A、据图,质子泵能催化ATP水解,是一种能催化ATP水解的酶,A正确;
B、质子泵转运H+的过程需要消耗能量,属于主动运输,B正确;
C、质子泵是载体蛋白,转运H+时其自身构象会发生变化,C错误;
D、细胞膜上的质子泵将H+泵入液泡,有助于缓解细胞质酸化,D正确。
故选C。
25. 研究发现,细胞可以通过回收机制使细胞器的驻留蛋白质返回到正常驻留部位。驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有一段特殊的氨基酸序列称为KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将他们回收到内质网,KDEL信号序列和受体的亲和力受pH高低的影响。下列说法错误的是( )
A. COPI、COPII和高尔基体的顺面膜囊上均有识别与结合KDEL信号序列的受体
B. 低pH能促进KDEL序列与受体蛋白的结合,高pH有利于其从受体蛋白上释放
C. 如果内质网的某一蛋白质缺乏KDEL序列,那么该蛋白质将不能返回内质网,而有可能被分泌到细胞外
D. 内质网驻留蛋白质的合成、运输都需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,COPⅡ膜泡介导从内质网到高尔基体顺面膜囊的物质运输,COPⅠ膜泡负责从高尔基体顺面网状区到内质网的膜泡运输,回收内质网驻留膜蛋白和内质网逃逸蛋白返回内质网。
【详解】A、从图中可以看出,COPⅠ、COPⅡ和高尔基体的顺面膜囊上均有识别与结合KDEL信号序列的受体,以保证可以通过KDEL识别并结合KDEL序列将内质网驻留膜蛋白和内质网逃逸蛋白回收到内质网,A正确;
B、根据图文可知,KDEL序列与受体的亲和力受到pH高低的影响,低pH促进结合,高pH有利于释放,B正确;
C、蛋白质在细胞中的最终定位是由蛋白质本身所具有的特定氨基酸序列决定的,如果内质网的某一蛋白质缺乏KDEL序列,那么该蛋白质将不能返回内质网,而有可能被分泌到细胞外,C正确;
D、内质网驻留蛋白质的合成、运输需要核糖体、内质网和线粒体的参与,当该蛋白从内质网逃逸到高尔基体,才需要高尔基体的参与,D错误。
故选D。
二、非选择题(5小题,共50分)
26. 如图所示的图解表示构成生物体的元素、化合物及其作用,其中a、b、d、e、f代表小分子,A、B、E代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题。
(1)物质a表示______,其在原核细胞中共有______种。
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质,则E是______,其在人体中主要分布于______细胞。
(3)物质b的结构通式是______,“?”所指的元素主要存在于蛋白质的______中。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常变性的蛋白质更易被蛋白酶水解,原因是______。
【答案】(1) ①. 核苷酸 ②. 8
(2) ①. 糖原 ②. 肝脏和肌肉
(3) ①. ②. 肽键 ③. 蛋白质变性后空间结构改变,使肽键暴露,更易与蛋白酶接触,水解蛋白质
【解析】
【分析】据图可知,a、b、d、e、f分别表示核苷酸、氨基酸、性激素、葡萄糖、脂肪,A、B、E分别代表核酸、蛋白质、多糖。
【小问1详解】
病毒的主要组成成分是核酸和蛋白质,核酸的元素组成为C、H、O、N、P,蛋白质元素组成主要为C、H、O、N,因此A是核酸,B是蛋白质,核酸的基本单位是核苷酸,物质a表示核苷酸。原核细胞含有DNA和RNA,DNA中含有4种脱氧核苷酸,RNA中含有4种核糖核苷酸,因此在原核细胞中共有8种核苷酸。
【小问2详解】
糖原是动物细胞的储能物质,若E是动物细胞中特有的储能物质,则E是糖原。糖原有肝糖原和肌糖原,在人体中主要分布于肝脏细胞和肌肉细胞。
【小问3详解】
病毒的主要组成成分是核酸和蛋白质,核酸的元素组成为C、H、O、N、P,蛋白质元素组成主要为C、H、O、N,因此B是蛋白质,b是氨基酸,氨基酸的结构通式是 ;“?”所指的元素是N,主要存在于蛋白质的肽键中。由于物理或化学因素使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,暴露肽键,使蛋白酶易与之结合,故通常变性的蛋白质易被蛋白酶水解。
27. 下图甲是某种生活状态细胞的亚显微结构示意图,图乙是以该细胞为材料进行相关实验的结果。请回答下列问题:
(1)用差速离心法分离图甲中各种细胞器时,起始离心速率较低,可以让较______(大/小)的颗粒沉降到管底。如果图甲为动物细胞,抗体的合成和分泌需要哪些具膜细胞器的参与__________(填图中标号)。
(2)如果将图甲细胞放入0.3 g/mL 蔗糖溶液中能明显观察到图乙中_______(填“M”或“N”)曲线现象,这与图甲中细胞器__________(填数字)有关。
(3)若将该细胞分别放置在M、N两种溶液中,对细胞的失水量进行测量和统计,得到图乙所示结果。初始M、N溶液的浓度大小关系是_________。细胞失水过程中其吸水能力________,原因是________。
(4)在 N溶液中出现图中现象的原因是_________。n点时该细胞的细胞液浓度__________(填“大于”、 “等于”或“小于”)0点时的初始浓度。
【答案】(1) ①. 大 ②. ⑥④③
(2) ①. M ②. ②
(3) ①. M 溶液的浓度大于N溶液的浓度 ②. 变大 ③. 随着细胞不断失水,细胞液浓度变大,因而吸水能力增强
(4) ①. N溶液中的溶质微粒进入细胞 ②. 大于
【解析】
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
【小问1详解】
用差速离心法分离图甲中各种细胞器时,起始离心速率较低,可以让较大的颗粒沉降到管底。如果图甲为动物细胞,则抗体作为分泌蛋白,其合成和分泌需要的具膜细胞器有内质网、高尔基体和线粒体,分别为图中的⑥④③。
【小问2详解】
如果将图甲细胞放入0.3 g/mL 蔗糖溶液中,则细胞会发生渗透失水,表现为质壁分离,能明显观察到图乙中“M”曲线现象,这与图甲中细胞器②液泡有关,因为在植物细胞中液泡与细胞的吸水和失水有关。
【小问3详解】
若将该细胞分别放置在M、N两种溶液中,据图乙所示结果可知,M溶液中细胞失水快,所以M 溶液的浓度大于N溶液的浓度;细胞失水过程中,随着失水量的增加,细胞液浓度升高,因而其吸水能力变大。
【小问4详解】
在M、N两种溶液中,该细胞所发生的不同现象是细胞在M溶液中只发生了质壁分离,而在N溶液中先发生了质壁分离,后发生了质壁分离的复原;其原因是N溶液中的溶质微粒进入细胞发生了质壁分离自动复原,故n点时该细胞的细胞液浓度大于0点时的初始浓度。
28. 如图一所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,图中甲、乙等表示膜上的结构成分,abcd代表被转运的物质,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化。请仔细观察图示并回答相关问题。
(1)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是______。
(2)图二与图一中的______(填序号)代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是______。
(3)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?请设计了如下实验加以探究。
①实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中;
b.在甲组柽柳幼苗培养液中给予正常的呼吸条件,乙组______。
c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。
②预测实验结果及结论:
a.若乙组植株对Ca2+、K+吸收速率明显小于甲组吸收速率、或完全不吸收,说明______;
b.若______,说明柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动运输。
【答案】(1)协助扩散
(2) ①. ④ ②. 载体蛋白数量有限
(3) ①. 添加呼吸作用抑制剂 ②. 柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输 ③. 甲乙两组植株对Ca2+、K+吸收速率无明显区别
【解析】
【分析】1、对图一进行分析,①过程不需要载体和能量,属于自由扩散;②③过程需要载体,不需要能量,属于协助扩散;④过程需要载体和能量,属于主动运输。
2、对图二进行分析,AB段随着氧气浓度的增加,物质跨膜运输的速率增加;BC段因为载体的数量有限,随着氧气浓度的增加,物质跨膜运输速率不再增加;说明载体和能量是这种运输方式的影响因素,属于主动运输。
【小问1详解】
鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的,②是通过离子通道进出细胞,不需要能量,因此是被动运输(或协助扩散)。
【小问2详解】
对图二进行分析,AB段随着氧气浓度的增加,物质跨膜运输的速率增加;BC段因为载体的数量有限,随着氧气浓度的增加,物质跨膜运输速率不再增加;说明载体和能量是这种运输方式的影响因素,属于主动运输。与图一中④代表的物质运输方式一致。图中曲线BC段,随着氧气浓度的增加,物质跨膜运输速率不再增加,其主要原因是载体蛋白的数量有限。
【小问3详解】
主动运输消耗能量,而被动运输不消耗能量。可设计两组试验来探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输,甲组提供充足的能量(给予正常的呼吸条件),乙组完全不提供能量(完全抑制呼吸)。
①故实验步骤为:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中;
b.在甲组柽柳幼苗培养液中给予正常的呼吸条件,乙组添加呼吸作用抑制剂,完全抑制有氧呼吸;
c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。
②预测实验结果及结论:
a.若乙组植株对Ca2+、K+的吸收速率明显低于甲组、或完全不吸收,说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式受到能量的影响,说明消耗ATP,故其运输方式为主动运输。
b.若甲、乙两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同,说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式不受能量的影响,说明不消耗ATP,故其运输方式为被动运输。
29. 废食用油是造成环境破坏的废物之一,利用脂肪酶处理废食用油,可制造生物柴油,既保护了环境又使其得到合理利用,下图是脂肪酶的作用机理。
(1)图1的模型中表示脂肪酶的是______(填小写字母),其化学本质是______。脂肪酶催化废食用油分解后产生e与f,则e与f分别表示______(填物质名称),图中a与d结合,不与b、c结合,体现了酶具有______特性。
(2)图1所示模型是否能作为麦芽糖分解过程酶促反应模型?______(填“是”或“否”),原因是______。
(3)图2显示了在脂肪酶和无机催化剂作用下的废食用油水解反应的能量变化,①②对照能够体现出酶具有______性。AB段表示的含义是______。
(4)脂肪酶也是人体内重要的消化酶,由胰腺分泌,在小肠中催化脂肪水解。根据酶的特性分析,其不能在胃中起作用的原因是______。
【答案】(1) ①. a ②. 蛋白质 ③. 甘油和脂肪酸 ④. 专一性
(2) ①. 否 ②. 麦芽糖分解会产生两分子葡萄糖,而图中的e和f为不同的物质,故不能用此模型作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型
(3) ①. 高效 ②. 与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著
(4)脂肪酶发挥催化作用需要适宜的pH,而胃中的pH值较低,会使脂肪酶的空间结构遭到破坏,影响酶的活性
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【小问1详解】
由图1可知,反应前后没有改变的是a,d在a的作用下,生成e、f,则a为脂肪酶,化学本质为蛋白质,d脂肪,脂肪水解为甘油和脂肪酸,e和f是甘油和脂肪酸;每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,图中a与d结合,不与b、c结合,体现了酶具有专一性。
【小问2详解】
麦芽糖水解生成两分子葡萄糖,而图中的e、f为不同的物质,故不能用此模型作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型。
【小问3详解】
图2显示了在酶和无机催化剂作用下的脂肪水解反应的能量变化,①②对照酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高,能够体现酶的高效性;AB段的含义是与无机催化剂相比,酶能够更多的降低化学反应活化能。
【小问4详解】
胃和小肠两个环境温度相同,pH值不同,脂肪酶起作用需要合适的pH,胃中pH值低,会使脂肪酶的空间结构遭到破坏,影响酶的活性,故其不能在胃中起作用。
30. 胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的一种降低血糖的蛋白质类激素。胰岛素的合成和加工依次经历前胰岛素原、胰岛素原、胰岛素三个阶段,主要过程如下图,图中mRNA是指导合成前胰岛素原的核酸,请回答:
(1)最初合成的一段信号肽序列的场所是______,信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别,此时蛋白质的合成暂时中止,SRP与内质网上的______结合引导核糖体附着于内质网上,继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔。
(2)内质网膜上的信号肽酶催化______键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。胰岛素原随内质网出芽产生的______进入到高尔基体,并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段(C肽)脱去,最终生成胰岛素。
(3)图中高尔基体受体蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因有组成蛋白质的氨基酸______,肽链条数以及______。图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是______。
(4)将前胰岛素原的信号肽序列和C肽依次切除并加工后,所得三种产物(如下图)的分子质量与前胰岛素原相比,增加了______。
(5)研究人员分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构,并在体外进行如下实验(“+”表示添加,“-”表示不添加)。
请预测③和④组实验产物依次为__________、___________。(填字母)
A.信号肽 B.前胰岛素原 C.胰岛素原 D.胰岛素
【答案】(1) ①. 游离的核糖体 ②. SRP受体
(2) ①. 肽 ②. 囊泡
(3) ①. 种类、数量和排列顺序不同 ②. 盘曲折叠的空间结构不同 ③. 特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合
(4)48 (5) ①. C ②. A
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整体过程需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
最初合成的一段信号肽序列不需要分泌到细胞外,因此合成的场所是游离的核糖体;分析题图信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别此时蛋白质的合成暂时中止,SRP与内质网上的SRP受体结合引导核糖体附着于内质网上继续前胰岛素原的合成,并借助移位子进入内质网腔。
【小问2详解】
氨基酸通过肽键相连,内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽,产生胰岛素原。分泌蛋白合成时通过囊泡运输,胰岛素原随内质网出芽产生的囊泡进入到高尔基体。
【小问3详解】
该蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因有组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,肽链条数以及盘曲形成的蛋白质空间结构不同。图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡,促使其与高尔基体膜融合。
【小问4详解】
分析题图,切除并加工后共断裂3个肽键,需要消耗3分子水,形成了3个二硫键,每形成一个二硫键脱下2个氢,因此所得三种产物的分子质量与前胰岛素原相比,增加了18×3-6=48。
【小问5详解】
根据SRP结合内质网膜上的SRP受体、内质网膜上的易位子使SRP脱离和内质网腔中的信号肽酶切除其信号肽部分,可知在胰岛素合成过程中,内质网为其提供了SRP受体、移位子和信号肽酶三种特殊物质,故根据题意和图表分析可知①②③④⑤实验产物分别为前胰岛素原、信号肽、胰岛素原、信号肽、胰岛素,即③和④组实验产物依次C和A。K+
Mg2+
Ca2+
SiO44-
水稻
17.0
105
117
19.5
番茄
19.1
85
59.6
118
选项
法方
结论
A
罗伯特·胡克运用显微镜观察植物的木栓组织,发现木栓组织由许多规则的“小室”组成
所有生物都是由细胞构成的
B
丹尼利和戴维森研究细胞膜张力时发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
细胞膜除磷脂外,还附有糖类
C
科学家利用绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白分子,用红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白分子,将小鼠细胞和人细胞融合后,观察两种荧光分布情况
细胞膜中的蛋白质具有流动性
D
科学家向豚鼠的胰腺腺泡细胞内注射引标记的亮氨酸,随后追踪放射性物质出现的细胞结构
分泌蛋白合成和运输过程中,内质网膜面积基本不变
实验
mRNA
核糖体
SRP
内质网
高尔基体
实验产物
①
+
+
-
-
-
前胰岛素原
②
+
+
+
-
-
信号肽
③
+
+
+
+
-
?
④
+
+
+
-
+
?
⑤
+
+
+
+
+
胰岛素
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