


北京市清华大学附属中学望京学校高一上学期期中考试生物试题(解析版)(1)-A4
展开 这是一份北京市清华大学附属中学望京学校高一上学期期中考试生物试题(解析版)(1)-A4,共30页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(共50分,1-15每题2分,16-35每题1分,每题只有一个正确选项)
1. 下列关于生命系统的结构层次叙述正确的是( )
A. 卧龙自然保护区是一个生态系统
B. 卧龙自然保护区的全部的蛇构成了种群
C. 卧龙自然保护区的全部动物和植物构成了生物群落
D. 水、空气、阳光不是生命系统的组成成分
【答案】A
【解析】
【分析】1、生态系统是在一定空间内,由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2、种群是指同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。
【详解】A、卧龙自然保护区包含了内部的生物群落及其生活的无机环境,属于生态系统,A正确;
B、卧龙自然保护区内的蛇有不同的种类,不属于同一种群,B错误;
C、生物群落要包含一定空间内的所有生物,C错误;
D、生态系统和生物圈包含水、空气、阳光等无机环境,D错误。
故选A。
2. 丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性和差异性的表述,不正确的是( )
A. 都通过分裂进行细胞增殖
B. 细胞膜的基本结构都是脂双层
C. DNA是遗传物质,但部分原核细胞以RNA为遗传物质
D. 都在核糖体上合成蛋白质,真核细胞内质网高尔基体可以加工蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、原核细胞和真核细胞都通过分裂进行细胞增殖,原核细胞通过二分裂进行细胞增殖,真核细胞通过有丝分裂等方式进行细胞增殖,A正确;
B、原核细胞和真核细胞的细胞膜的基本结构都是磷脂双分子层构成基本骨架,B正确;
C、细胞生物的遗传物质都是DNA,C错误;
D、原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体,都在核糖体上合成蛋白质,真核细胞内质网高尔基体可以加工蛋白,D正确。
故选C。
3. 下列关于蓝细菌的叙述正确的是( )
A. 遗传物质为核糖核苷酸
B. 遗传物质存在于细胞核中
C. 能进行光合作用,但没有叶绿体存在
D. 没有以核膜为界限的细胞核,但有染色体
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核,其共同点是都有细胞膜、细胞质,都以DNA作为遗传物质。
【详解】A、蓝细菌属于原核生物,遗传物质为DNA(脱氧核糖核酸),A错误;
B、蓝细菌属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,B错误;
C、蓝细菌没有叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,C正确;
D、染色体是真核生物细胞核中遗传物质的载体,蓝细菌没有染色体,只有环状的DNA分子,D错误。
故选C。
4. 下列生物中属于原核生物的一组是( )
①蓝细菌②酵母菌③草履虫④肺炎支原体⑤水绵⑥青霉菌⑦葡萄球菌⑧乳酸菌
A. ①④⑦⑧B. ①②③④
C. ①②⑥⑧D. ①②⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【分析】常考的真核生物:绿藻、水绵、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。常考的原核生物:蓝细菌(如颤藻、发菜、念珠藻)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、衣原体、放线菌。此外,病毒既不是真核生物,也不是原核生物。
【详解】蓝细菌属于原核生物;酵母菌是一种真菌,属于真核生物;③草履虫是一种原生动物,属于真核生物;肺炎支原体属于原核生物;水绵是一种低等植物,属于真核生物;青霉菌是一种真菌,属于真核生物;葡萄球菌是一种细菌,属于原核生物;乳酸菌是一种细菌,属于原核生物。
综上,属于原核生物的是①④⑦⑧。
A正确,BCD错误。
故选A。
5. 下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( )
A. Mg2+是叶绿素组成成分B. 油菜缺少B时只开花不结果
C. 哺乳动物血液中Ca2+含量太低,会抽搐D. 缺P会影响核酸的合成
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞中常见的化学元素中,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、M等,称为微量元素。
2、无机盐是细胞中含量很少的无机物,但具有重要功能,如参与细胞内许多化合物的合成、维持细胞和生物体正常生命活动的进行、维持渗透压、维持pH等。
【详解】A、Mg2+是叶绿素的组成成分,Mg是大量元素,不是微量元素,A错误;
B、B能刺激花粉的萌发和花粉管的伸长, 油菜缺少B时只开花不结果,B是微量元素,B正确;
C、哺乳动物血液中Ca2+含量太低,会抽搐,Ca是大量元素,不是微量元素,C错误;
D、P是DNA、RNA的组成的元素之一,因此缺P会影响核酸的合成,但P是大量元素,不是微量元素,D错误。
故选B。
6. “有收无收在于水”这句农谚形象地说明了植物的生长和发育过程离不开水,下列有关水的叙述错误的是( )
A. 水在细胞中的存在形式是不会转变的
B. 构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的
C. 细胞内自由水含量下降,有助于抵抗寒冷环境
D. 水可以作为细胞内良好的溶剂,与水分子是极性分子有关
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】A、水在细胞中的存在形式包括自由水和结合水,两者在一定情况下可以相互转化,A错误;
B、构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的,如血液和肌肉中含水量不同,B正确;
C、细胞内自由水含量下降,代谢减慢,抗逆性增强,有助于抵抗寒冷环境,C正确;
D、水分子属于极性分子,带电荷的离子或分子易溶于水,自由水是细胞内良好的溶剂,D正确。
故选A。
7. 下列选项中在人的肝脏细胞和洋葱鳞片叶表皮细胞中都有的糖类是
A. 葡萄糖、糖原、果糖B. 葡萄糖、淀粉、果糖
C. 葡萄糖、脱氧核糖、核糖D. 麦芽糖、果糖、脱氧核糖
【答案】C
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖。
①葡萄糖、核糖和脱氧核糖是动植物细胞共有的单糖;
②蔗糖和麦芽糖是植物细胞特有的二糖,乳糖是动物细胞特有的二糖;
③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。
【详解】A、糖原是动物细胞特有的多糖,洋葱鳞片叶表皮细胞没有糖原,A错误;
B、淀粉只存在于植物细胞内,人的肝脏细胞没有淀粉,B错误;
C、葡萄糖、脱氧核糖、核糖是植物细胞和动物细胞共有的单糖,C正确;
D、麦芽糖只存在于植物细胞,动物细胞内没有,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了组成细胞的糖的分类和分布,意在考查考生构建知识网络的能力,属于简单题。
8. 下列关于脂质的说法不正确的是( )
A. 糖类和脂肪组成元素相同
B. 植物组织中不含脂肪
C. 磷脂在动植物细胞中都有
D. 维生素D可促进人体肠道对钙和磷的吸收
【答案】B
【解析】
【分析】常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。
1、脂肪是最常见的脂质,是细胞内良好的储能物质,还是一种良好的绝热体,起保温作用,分布在内脏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、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D。胆固醇是构成细胞膜的重要成分,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。
【详解】A、糖类和脂肪都由C、H、O三种元素组成,故组成元素相同,A正确;
B、植物组织中也含有脂肪,比如花生种子细胞内含有较多脂肪,B错误;
C、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,在动植物细胞中都有,C正确;
D、维生素D可促进人体肠道对钙和磷的吸收,D正确。
故选B。
9. 《中国居民膳食指南》中提出食物多样、谷类为主是平衡膳食模式的重要特征。谷类可以为人体细胞提供糖类,下面有关糖的说法正确的是( )
A. 糖类只有水解成单糖,才能被人体吸收
B. 番薯是含有淀粉类食物,糖尿病人不需要控制番薯的摄入
C. 葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖,但元素组成有所不同
D. 糖类是主要的能源物质,所有的糖都能给动植物细胞提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】糖类、脂肪、蛋白质都属于能源物质,其中糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质。麦芽糖是由两分子葡萄糖形成的二糖。
【详解】A、二糖和多糖只有水解成单糖,才能被人体吸收,A正确;
B、糖尿病人血糖较高,淀粉经过消化吸收会使葡萄糖升高,加重病情,糖尿病人需要控制番薯的摄入,B错误;
C、葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖,但元素组成均为C、H、O,C错误;
D、纤维素不能提供能量,D错误。
故选A。
10. 磷是核酸、生物膜等的重要组成成分,也在光合作用和呼吸作用等相关反应中扮演重要角色。因此,玉米缺磷会出现植株矮小、结实率低等生长发育异常现象。由此说明磷的作用是( )
A. 参与细胞内化合物的合成和代谢
B. 对维持细胞正常形态有重要作用
C. 对维持细胞酸碱平衡有重要作用
D. 为玉米代谢活动提供能量
【答案】A
【解析】
【分析】P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
【详解】根据题目信息磷是核酸、生物膜等的重要组成成分,说明磷参与细胞内化合物的合成;也在光合作用和呼吸作用等相关反应中扮演重要角色,说明磷参与了细胞内代谢,A正确,BCD错误。
故选A。
11. 下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误的是( )
A. 脂肪、磷脂等脂质不属于生物大分子
B. 生物大分子都能为生命活动提供能量
C. 细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
D. 细胞利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子
【答案】B
【解析】
【分析】在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,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。
【详解】A、生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸,脂质不属于生物大分子,A正确;
B、生物大分子中的核酸不会给细胞生命活动提供能量,B错误;
C、种类繁多的生物大分子是由种类较少的单体脱水形成,该过程需要酶进行催化,C正确;
D、种类繁多的生物大分子是由种类较少的单体脱水形成,即细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子,D正确。
故选B。
12. 下列生命活动与蛋白质有关的是( )
①催化细胞内的化学反应
②促进生殖细胞的形成
③注射疫苗使人体产生免疫力
④构成细胞和生物体的结构
⑤信息传递
⑥消化食物
⑦生命活动的主要能源物质
⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收
A. ①②③⑤⑧B. ②③④⑤⑥⑦
C. ③④⑤⑥⑦D. ①③④⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,有的蛋白质是细胞和生物体的重要组成成分,有的蛋白质具有催化功能,如大多数酶的本质是蛋白质;有的蛋白质具有调节机体生命活动的功能,如蛋白质类的激素;有的蛋白质具有运输功能,如载体蛋白;有的蛋白质具有免疫功能,如抗体。
【详解】①酶能催化细胞内的化学反应,绝大多数酶是蛋白质,①符合题意;
②性激素可促进生殖细胞的形成,性激素的化学本质是脂质,②不符合题意;
③注射疫苗使人体产生免疫力体现了蛋白质的免疫功能,③符合题意;
④有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构,如羽毛、头发,④符合题意;
⑤有些蛋白质具有信息传递的作用,如胰岛素,⑤符合题意;
⑥消化食物需要消化酶的参与,消化酶的本质是蛋白质,⑥符合题意;
⑦生命活动的主要能源物质是糖类,不是蛋白质,⑦不符合题意;
⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收体现了蛋白质的运输功能,⑧符合题意。
综上,①③④⑤⑥⑧符合题意。
故选D。
13. 下列关于核酸的说法,正确的是( )
A. 细胞中的DNA和RNA只是五碳糖不同
B. 禽流感病毒中的RNA主要存在于细胞质中
C. 由A、G、C、T四种碱基参与合成的核苷酸有7种
D. 绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中
【答案】C
【解析】
【分析】核酸包括DNA和RNA,其中DNA是所有细胞生物以及部分病毒的遗传物质,DNA主要分布在真核细胞的细胞核,叶绿体和线粒体中也含有少量的DNA,原核细胞中的DNA都是环状的,包括拟核处大型环状DNA分子以及质粒。
【详解】A、细胞中的DNA和RNA除了五碳糖不同,含氮碱基也不完全相同,A错误;
B、禽流感病毒属于RNA病毒,没有细胞结构,没有细胞质,B错误;
C、含有碱基A的核苷酸有两种(腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸),含有碱基G的核苷酸有两种(鸟嘌呤脱氧核苷酸和乌嘌呤核糖核苷酸),含有碱基C的核苷酸有两种(胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸),含有碱基T的核苷酸只有一种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸),因此由A、G、C、T四种碱基参与合成的核苷酸有7种,C正确;
D、绿色植物根细胞没有叶绿体,其细胞内的DNA主要存在于细胞核,还有少部分位于线粒体中,D错误。
故选C。
14. 如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )
A. 若甲组成丙,则甲中m不可能是胸腺嘧啶
B. 人的神经细胞中含有甲的种类是8种
C. 乙分子中含有两个游离的磷酸基团
D. 病毒中的核酸既有乙也有丙
【答案】D
【解析】
【分析】分析甲图:甲为核苷酸,其中a为五碳糖,b为核苷酸,m为含氮碱基。分析乙图:乙为DNA分子双螺旋结构。分析丙图:丙为RNA。
【详解】A、若甲组成丙(RNA),则甲中m不可能是胸腺嘧啶,因为胸腺嘧啶是DNA特有的含氮碱基,A正确;
B、人的神经细胞含有DNA和RNA,因此含有四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸,共8种核苷酸,即人的神经细胞中含有甲的种类是8种,B正确;
C、乙是DNA,乙分子中含有两个游离的磷酸基团,每条链一端各有一个游离的磷酸基团,C正确;
D、病毒只有一种核酸,病毒中的核酸只有乙(DNA)或丙(RNA),D错误。
故选D。
15. 下列关于骨架的叙述,错误的是( )
A. 糖原、蛋白质、核苷酸等生物大分子都以碳链为基本骨架
B. 内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜以磷脂双分子层为基本骨架
C. 细胞骨架和植物细胞壁的主要成分不同,但都有维持细胞形态的作用
D. 在DNA结构中脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,细胞骨架由蛋白质纤维组成。
2、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
【详解】A、糖原、蛋白质等生物大分子都以碳链为基本骨架,核苷酸不属于生物大分子,A错误;
B、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜都属于生物膜,生物膜以磷脂双分子层为基本骨架,B正确;
C、细胞骨架和植物细胞壁都有维持细胞形态的作用,但细胞骨架是由蛋白质纤维构成,而植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,C正确;
D、在DNA结构中脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架,剪辑排列在内侧,D正确。
故选A。
16. 下表中所列的不同化合物及相关内容,对应正确的一组是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】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(如淀粉、蔗糖);
(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(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色);
(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A错误;
B、蔗糖不能和双缩脲试剂反应, B错误;
C、蛋白质不能和斐林试剂反应, C错误;
D、淀粉与碘液呈蓝色,基本单位是葡萄糖,D正确。
故选D
【点睛】
17. 科研工作者2021年在细胞膜上发现一种新型生物分子——糖RNA(如图),并揭示了其在人类自身免疫性疾病中发挥的作用。下列说法错误的是( )
A. 细胞中RNA通常为单链结构B. RNA的基本单位是脱氧核苷酸
C. 图中糖RNA可能参与细胞间信息交流D. 细胞膜功能复杂性与糖链结构多样性有关
【答案】B
【解析】
【分析】RNA的基本单位是核糖核苷酸,DNA的基本单位是脱氧核苷酸。
【详解】A、细胞中RNA通常为单链结构,也有双链RNA,A正确;
B、RNA的基本单位是核糖核苷酸,B错误;
C、图中糖RNA可能参与信息识别,C正确;
D、细胞膜功能复杂性与蛋白质有关,也与糖链结构多样性有关,D正确。
故选B。
18. U型管中装有两种不同的溶液R及S,并为一半透膜(X)隔开(如下图所示)。 与S相比,R为低渗溶液(即浓度较低)。当图a中的U形管达到平衡时(参看图b),U形管两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的(注:溶质不能透过半透性膜)
A. 右侧较高,两溶液等渗,即浓度相等
B. 右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高
C. 左侧较高,且右侧为低渗,即浓度较低
D. 两侧高度相等,且为等渗
【答案】B
【解析】
【详解】根据渗透作用原理,水分子总体运输方向是从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散,据图分析,水分子从R侧向S侧扩散得多,导致U形管的右侧液面升高,直到水分子的扩散达到平衡,而随着右侧液面的升高,右侧液面和左侧液面出现一个高度差,从而使U形管右侧的压力大于左侧的压力,促使水分子向左侧移动,右侧高浓度溶液又会导致水分子向右侧移动,当两侧溶液浓度差引起的水分子扩散的力等于两侧液面高度差引起的阻止水分子向右侧扩散的力时,水分子的扩散达到平衡,此时U形管右侧液面高于左侧,右侧溶液的浓度高于左侧,故B正确。
【点睛】本题考查渗透作用,意在考查学生识图和判断能力,属于中档题,如忽略水柱压力,容易错选A。
19. 胆固醇在血液中的运输是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒的形式进行的。LDL通过与受体结合进入细胞,过程如下图。下列说法错误的是( )
A. LDL进入细胞的方式属于胞吞
B. 此过程不需要消耗细胞的能量
C. LDL受体在此过程中可重复利用
D. 此过程正常进行依赖于生物膜的结构特性
【答案】B
【解析】
【分析】胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
【详解】ABD、血浆中的LDL与受体识别后通过囊泡运输进入细胞,运输方式为胞吞,需要消耗细胞的能量,依赖于细胞膜的结构特点(流动性),AD正确,B错误;
C、由图可知,LDL受体参与运输后可以重新回到细胞膜上,重复利用,C正确。
故选B。
20. 下列图中动植物糖类、脂质的种类与比较正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】糖类分为:单糖、二糖、多糖,其中单糖包括葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖,多糖包括淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、脱氧核糖、核糖、葡萄糖是动植物细胞均具有的单糖,糖原和乳糖是动物细胞特有的糖类,麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,A正确;
B、果糖、葡萄糖属于单糖,蔗糖是非还原糖,B错误;
C、脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括维生素D、性激素、胆固醇,C错误;
D、生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖,淀粉和纤维素是多糖,固醇是小分子物质,D错误。
故选A。
21. 无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋白酶的过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 胰蛋白酶原的激活过程需要酶的参与
B. 无活性胰蛋白酶原的合成为脱水缩合过程
C. 水解过程改变了胰蛋白酶原的结构和功能
D. 水解酶并没有破坏胰蛋白酶原的肽键,破坏的是蛋白的空间结构
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:无活性胰蛋白酶原在水解酶的催化下从肽链一端的两个氨基酸之间进行了切割,形成了一个六肽和一个胰蛋白酶。
【详解】A、酶可催化生化反应,胰蛋白酶原的激活过程需要酶的参与,A正确;
B、无活性胰蛋白酶原是由氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成的,B正确;
C、蛋白质(多肽)的结构决定功能,无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被水解而激活成胰蛋白酶的过程中,胰蛋白酶原的结构和功能发生了变化,C正确;
D、由图知水解酶破坏了胰蛋白酶原两个氨基酸(赖氨酸和异亮氨酸)之间的肽键,D错误。
故选D。
22. 细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)氧化形成二硫键(-S-S-)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如下图所示)。下列说法不正确的是( )
A. 抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
B. 解冻后蛋白质功能可能异常
C. 结冰和解冻过程涉及到肽键的变化
D. 巯基位于氨基酸的R基上
【答案】C
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都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,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。3、蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【详解】A、细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(−SH)会被氧化形成二硫键(−S−S−),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,A正确;
B、蛋白质的结构决定蛋白质的功能,由题干“解冻时,蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化,其功能也可能发生异常,B正确;
C、由题干信息知,结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程未涉及到肽键的变化,C错误;
D、巯基(−SH)中含有S,由氨基酸的结构通式 可知,巯基位于氨基酸的R基上,D正确。
故选C。
23. 在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X,可得到相应产物Y。下列叙述不正确的是( )
A. 若X是脱氧核苷酸,则Y是所有生物的遗传物质
B. 若Y是在核糖体上合成的大分子,则X是氨基酸
C. 若Y是纤维素,则X之间发生的是脱水缩合反应
D. 若Y是生物大分子,则X都以碳链为基本骨架
【答案】A
【解析】
【分析】中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译;(3)后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、若X是脱氧核苷酸,则Y是DNA,DNA是大多数生物的遗传物质,但RNA病毒的遗传物质是RNA,A错误;
B、若Y是在核糖体上合成的大分子,则Y是蛋白质,其基本单位则是氨基酸,B正确;
C、若Y是纤维素,则X表示葡萄糖,葡萄糖之间发生的是脱水缩合反应,C正确;
D、生物大分子以碳链为骨架,若Y是生物大分子,则X都以碳链为基本骨架,D正确。
故选A。
24. 随着生活水平提高,人们对营养保健日益关注。下列相关广告宣传科学可信的是( )
A. 胶原蛋白口服液,可喝出水嫩苹果肌
B. 缺铁性贫血患者需喝补铁补血口服液
C. 长期补充各种核酸,可增强基因的修复能力
D. 所有人群可以放心畅饮0糖、0脂肪、0卡饮料
【答案】B
【解析】
【分析】Fe是血红蛋白的组成成分,缺乏会导致缺铁性贫血。
【详解】A、蛋白质是大分子,在消化道内会被消化分解成氨基酸,不能通过口服补充,A错误;
B、缺铁性贫血患者可以通过口服补充铁元素进行治疗,B正确;
C、虽然基因是DNA片段,但补充核酸并不能增强基因的修复能力,C错误;
D、0糖、0脂肪的饮料,仍可能含有其他有机物,仍可能有一定的能量,D错误。
故选B。
25. 下列物质中,不在核糖体上合成的一组是( )
①淀粉②核糖核酸③抗体④胰岛素⑤血红蛋白⑥消化酶⑦半胱氨酸⑧雌激素
A. ①②⑦⑧B. ①③④⑥
C. ④⑤⑥⑦D. ②③⑦⑧
【答案】A
【解析】
【分析】核糖体:无膜的结构,能将氨基酸缩合成蛋白质(如胰岛素、消化酶等),是蛋白质的“装配机器”。
【详解】淀粉是植物光合作用合成的,其合成场所是叶绿体;
核糖核酸主要在细胞核中合成,此外在线粒体和叶绿体中也能合成;
抗体、胰岛素、血红蛋白和消化酶的化学本质都是蛋白质,其合成场所是核糖体;
半胱氨酸为一种氨基酸,其合成场所不是核糖体;
雌激素的化学本质是脂质,其合成场所是内质网。
综上,不在核糖体上合成的一组是①②⑦⑧。
故选A。
26. 如图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 结构①只分布于高等动物细胞中
B. DNA和DNA聚合酶的合成场所相同
C. ④、⑤处的核糖体由DNA和蛋白质组成
D. 具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
【答案】D
【解析】
【分析】题图为高等动物细胞结构示意图,①为中心体,②为高尔基体,③是核孔,④、⑤均为核糖体。
【详解】A、结构①为中心体,分布在动物细胞和低等植物细胞中,A错误;
B、DNA的合成场所为细胞核,DNA聚合酶的合成场所为核糖体,B错误;
C、④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体和游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体都是由RNA和蛋白质组成,C错误;
D、具有单层生物膜的结构②为高尔基体,与细胞分泌活动有关,D正确。
故选D。
27. 人体细胞中溶酶体内部的 pH为5左右,含有多种水解酶。下图表示溶酶体的作用机理,下列相关叙述正确的是( )
A. 高尔基体与溶酶体的产生直接相关
B. 异噬溶酶体的形成过程体现了生物膜的功能特性
C. 溶酶体吞噬细胞内正常结构形成了自噬溶酶体
D. 病原体被消化后的产物不能被细胞利用
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程,溶酶体由高尔基体“出芽”形成,分为异噬溶酶体和自噬溶酶体,其中异噬溶酶体的作用是消化分解外来的病原体,而自噬溶酶体的作用是消化分解细胞中衰老损伤的细胞器。
【详解】A、据图分析,溶酶体是由高尔基体出芽形成的小泡,内含多种水解酶,A正确;
B、溶酶体吞噬外来病原体后形成异噬溶酶体的过程体现了生物膜的结构特性,具有一定的流动性,B错误;
C、据图分析,溶酶体吞噬细胞内衰老的线粒体或损伤的内质网等形成了自噬溶酶体,C错误;
D、溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用,D错误。
故选A。
【点睛】
28. 用35S标记一定量的氨基酸,用来培养哺乳动物的乳腺细胞,并测得核糖体、内质网和高尔基体上放射性强度的变化(如图1),以及在此过程中,高尔基体膜、内质网膜和细胞膜面积的变化(如图2)。下列分析正确的是( )
A. 图1中a、b、c组成了细胞的生物膜系统
B. 图1中a、b、c分别对应图2中的膜结构d、f和e
C. 含35S的物质进出细胞都体现了细胞膜控制物质进出的功能
D. 35S在细胞各结构间移动的先后顺序是核糖体→高尔基体→内质网→细胞膜
【答案】C
【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→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、图1中a、b、c分别为核糖体(无膜结构)、内质网、高尔基体,而细胞膜、核膜和各种细胞器膜组成了细胞的生物膜系统,A错误;
B、蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行加工,内质网再以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体,导致内质网膜面积减少,由此知d为内质网膜,囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增加,被进一步加工的蛋白质再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜,导致高尔基体膜面积减少,则f为高尔基体膜,囊泡与细胞膜融合导致细胞膜面积增加,因此膜面积增加的e为细胞膜,因此b对应d,c对应f,B错误;
C、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,这一功能主要体现在细胞需要的物质可以从外界进入细胞,细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞,35S的物质进出细胞都体现了细胞膜控制物质进出的功能,C正确;
D、根据分泌蛋白的合成和分泌的过程可知,35S在细胞各结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,D错误。
故选C。
29. 细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如果细胞内的物质转运失控,细胞就无法实现正常功能,甚至会因此而死亡。下图表示内质网至高尔基体的囊泡运输机制。根据题意及图示信息推测以下哪个信息是错误的( )
A. 包被蛋白缺失会导致囊泡无法脱离内质网
B. 包被蛋白可以促进囊泡在细胞内迁移与融合过程
C. 高尔基体膜上受体蛋白缺失,会导致囊泡无法精准“投递”
D. 若控制囊泡运输的基因发生突变,则可能会引起很多疾病
【答案】B
【解析】
【分析】1、分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。2、在分泌蛋白质的合成及运输过程中,内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜之间通过囊泡间接联系,即内质网形成囊泡到达高尔基体并与之融合,高尔基体再形成囊泡到达细胞膜并与之融合,因此整个过程中内质网膜面积减少,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜膜面积增多。
【详解】A、由图可知,包被蛋白缺失,囊泡可能无法成型并脱落,因此包被蛋白缺失会导致囊泡无法脱离内质网,A正确;
B、包被蛋白可以促进囊泡在细胞内迁移,但会阻碍囊泡融合的过程,因此内质网出芽形成的囊泡与高尔基体融合之前会先将包被蛋白脱落,B错误;
C、如高尔基体上受体蛋白缺失,囊泡不能与其特异性结合,即无法精准“投递”,C正确;
D、若控制囊泡运输的基因发生突变,细胞内的物质转运失控,细胞就无法实现正常功能,则可能会引起很多疾病,D正确。
故选B。
30. 真核细胞部分蛋白质需在内质网中进行加工。研究发现,错误折叠的蛋白质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,直到正确折叠(如图所示)。下列叙述不正确的是( )
A. 错误折叠的蛋白可以作为信号调控细胞生命活动
B. 转录因子和伴侣蛋白mRNA通过核孔进出细胞核
C. 伴侣蛋白能使错误折叠的蛋白空间结构发生改变
D. 蛋白A和伴侣蛋白结合和其空间结构有关,和氨基酸排列顺序无关
【答案】D
【解析】
【分析】识图分析可知,图中错误折叠的蛋白使内质网膜上的受体活化,进而促进转录因子的形成,转录因子形成后通过核孔进入细胞核调控伴侣基因的表达过程;内质网中错误折叠的蛋白形成后,与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,在伴侣蛋白的影响下形成正确折叠的蛋白。
【详解】A、由图可知,错误折叠的蛋白作为信号激活内质网膜上的受体,引起转录因子进入细胞核内调控伴侣蛋白基因的表达,A正确;
B、识图分析可知,转录因子和伴侣蛋白mRNA通过核孔进出细胞核,B正确;
C、错误折叠的蛋白与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,在伴侣蛋白作用下能使错误折叠的蛋白空间结构发生改变形成正确折叠的蛋白,C正确;
D、蛋白质的结构与氨基酸排列顺序有关,D错误。
故选D。
31. 如图所示为某生物细胞核的结构组成,下列有关叙述正确的是( )
A. 核仁是细胞代谢和遗传的控制中心,与某种RNA的合成有关
B. 图示中有中心体,说明该生物一定是动物细胞
C. 内质网膜除了与核膜直接相连,还可以与高尔基体膜间接相连
D. 核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,核膜也具有选择透过性
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核的结构:1、核膜:(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,核仁与某种RNA的合成有关,A错误;
B、中心体存在于动物和低等植物中,图示中有中心体,该生物可能是动物细胞或低等植物细胞,B错误;
C、内质网膜与细胞膜和核膜直接相连,和高尔基体膜之间通过囊泡进行间接联系,C正确;
D、核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,DNA不能通过核孔进出细胞核,D错误。
故选C。
32. 完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是( )
A. 细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
B. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
C. 上图所示核仁含有控制生命活动的绝大多数DNA
D. 核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核由核膜、核仁、核孔、染色质组成。核膜和核孔都具有选择性,核孔虽然可以允许大分子物质通过,但仍然具有选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
【详解】A、细胞的遗传信息主要储存于核仁外的DNA(染色体DNA)中,A错误;
B、核仁是合成rRNA的场所,核糖体蛋白合成的场所是核糖体,B错误;
C、控制生命活动的绝大多数DNA存在于细胞核中的染色质(体)上,C错误;
D、据图可知,核糖体大、小亚基细胞核中组装完成后,由核孔运出,D正确。
故选D。
33. 下图为将黑藻细胞置于0.3g/mL蔗糖溶液中的显微观察图,下列叙述正确的是( )
A. 黑藻为单细胞原核生物B. 图中黑藻细胞发生了质壁分离
C. ①处为真空状态,②处为原生质层D. 质壁分离的黑藻细胞叶绿体不能移动
【答案】B
【解析】
【分析】成熟的植物细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中,细胞会失水,发生质壁分离,细胞液浓度会增大。
【详解】A、黑藻属于真核生物,A错误;
B、黑藻细胞在于0.3g/mL蔗糖溶液中,会由于外界溶液浓度大,细胞失水而发生质壁分离,B正确;
C、①处为外界溶液,②为原生质层,C错误;
D、质壁分离的细胞,若仍具有活性,则叶绿体仍可随细胞质流动,D错误。
故选B。
34. 下图为细胞的物质运输方式的示意图,下列叙述错误的是( )
注:①②③④为运输方式,abcd为被运输物质
A. ①②③属于被动运输,不需细胞供能
B. ②③④都需要转运蛋白参与物质运输
C. ③④具有特异性,而②不具特异性
D. 该示意图体现了质膜具有选择透过性
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,如水进出细胞;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量;主动运输的特点是需要载体蛋白和能量。
【详解】A、被动运输包括自由扩散和协助扩散,不消耗能量,①不需要载体蛋白,不消耗能量,为自由扩散,②需要蛋白质协助,但不需要能量,为协助扩散,③通过转运蛋白协助,但不需要能量,为协助扩散,因此①②③属于被动运输,不需要细胞供能,A正确;
B、据图可知,②③④都需要转运蛋白参与物质运输,B正确;
C、②③④均通过转运蛋白运输,运输物质时均有特异性,C错误;
D、细胞膜可控制物质进出细胞,该示意图的物质运输体现了质膜具有选择透过性,D正确。
故选C。
35. 下图为植物光合作用产物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
B. 蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
C. 蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
D. ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解:图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞;而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输,并且也是顺浓度梯度进行运输。
【详解】A、图示单糖通过单糖转运载体顺浓度梯度转运至薄壁细胞,A错误;
B、蔗糖分子通过胞间连丝进行运输,水解后形成单糖,通过单糖转运载体顺浓度梯度运输,速度加快,B正确;
C、蔗糖属于二糖,不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞,C错误;
D、图中蔗糖运输不消耗能量,单糖顺浓度梯度运输也不消耗能量,故ATP生成抑制剂不会直接抑制图中蔗糖的运输,D错误。
故选B。
二、非选择题(50分)
36. 图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图,该抗原是一种特定的糖蛋白,数字表示氨基酸序号。
(1)与糖蛋白的元素组成相比,磷脂特有的元素为_____________。据图1可知,人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的____________侧,而磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)则相反。磷脂分子可以侧向自由移动,与细胞膜的结构具有一定的____________有关。
(2)红细胞膜的基本支架是____________,图2所示抗原____________于整个基本支架。该抗原含有____________个肽键,连接到蛋白质分子上的寡糖链的分布特点是____________。
(3)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖,该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化,即可快速连接在一起,对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰,科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标,请写出操作思路_______。
【答案】(1) ①. P ②. 外 ③. 流动性
(2) ①. 磷脂双分子层 ②. 贯穿 ③. 130 ④. 只分布在细胞膜外侧
(3)将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰,将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接,利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞
【解析】
【分析】 生物膜的流动镶嵌模型:磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,具有流动性,蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿三种方式排布,磷脂分子和大多数蛋白质分子都能够运动。
【小问1详解】
糖蛋白由糖和蛋白质组成,糖类元素为C、H、O,蛋白质元素为C、H、O、N,磷脂元素为C、H、O、N、P,所以磷脂特有的元素为P。据图1可知,人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的外侧。磷脂分子可以侧向自由移动以及大多数蛋白质可以运动使细胞膜具有一定的流动性。
【小问2详解】
红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。图2所示抗原贯穿于整个基本支架。该抗原有1条肽链,131个氨基酸,所以有130个肽键。由图可知,连接到蛋白质分子上的寡糖链只分布在细胞膜外侧。
【小问3详解】
三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化,即可快速连接在一起。据此可以将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰,将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接,利用叠氮化合物与环辛炔之间连接即可用荧光基团标记细胞。
37. 分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,其合成和分泌过程需要多种细胞结构的协调配合。下图为胰腺腺泡细胞的部分结构示意图:
(1)将3H标记的亮氨酸注射到细胞中以研究分泌蛋白合成与运输的途径,此方法称为_____。请写出分泌蛋白质分泌过程中涉及到的细胞结构:_____。
(2)囊泡是一种动态的细胞结构,在分泌蛋白运输中有重要作用。囊泡膜的主要成分是_____。
(3)黄曲霉素是毒性很强的致癌物质,能引起细胞中③从内质网上脱落下来。因此黄曲霉素可能会导致下列____(用字母表示)物质的合成和运输受损严重。
a.有氧呼吸相关的酶 b.唾液淀粉酶 c.血红蛋白 d.细胞膜上的载体蛋白
(4)下表是某蛋白质合成及分泌有关的三种细胞器的化学成分。
据表分析,甲、丙分别是_____,并说出理由_____。
A.线粒体 B.内质网 C.核糖体
(5)该胰腺腺泡细胞中不参与构成生物膜系统的两种细胞器是_____。
(6)该细胞与紫色洋葱外表皮细胞结构区别在于其没有_____和_____,后者的组成成分是____,对细胞起到保护支持的作用。
(7)紫色洋葱外表皮细胞能发生质壁分离的条件是_____。
【答案】(1) ①. 同位素标记法 ②. 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜 (2)蛋白质和磷脂 (3)b和d
(4) ①. A.线粒体和C.核糖体 ②. 甲含有蛋白质和脂质,是具膜细胞器且含有微量核酸,为A线粒体;丙只有蛋白质和核酸组成,不具有膜结构,且核酸含量很高,为C核糖体。 (5)中心体和核糖体
(6) ①. 液泡 ②. 细胞壁 ③. 纤维素和果胶
(7)细胞液浓度小于外界溶液浓度
【解析】
【分析】据图分析可知,①是细胞膜,②是高尔基体,③是附着在核糖体上的内质网,④是线粒体。
【小问1详解】
用3H标记的亮氨酸来研究分泌蛋白合成与运输的途径,此方法称为同位素标记法。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→细胞膜通过胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外.在这个过程中消耗的能量主要由线粒体提供。与分泌蛋白的分泌有关的细胞结构是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜。
【小问2详解】
囊泡是一种动态的细胞结构,囊泡膜的主要成分是蛋白质和磷脂,且结构上具有一定的流动性,这是生物膜相互转化的基础。
【小问3详解】
一般情况下,附着在内质网上的核糖体合成的是分泌蛋白,而游离的核糖体合成的是胞内蛋白。呼吸酶和血红蛋白属于胞内蛋白,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,细胞膜上的载体蛋白虽然不属于分泌蛋白,但其合成过程需要附着在内质网上的核糖体合成,而黄曲霉素会使附着在内质网上的核糖体脱离下来,那么会影响分泌蛋白等的合成,故b、d的合成和运输受损。
【小问4详解】
分析该蛋白质的合成及分泌过程中细胞器的化学成分可知:甲含有蛋白质和脂质,是具膜细胞器且含有微量核酸,为A线粒体;丙只有蛋白质和核酸组成,不具有膜结构,且核酸含量很高,为C核糖体。
【小问5详解】
生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡等细胞器,而中心体和核糖体没有膜结构,因此不属于生物膜系统。
【小问6详解】
植物细胞和动物的细胞在结构上的相同点:都有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体;不同点:是植物细胞内有细胞壁、液泡和叶绿体,但叶绿体只存在植物的绿色部分,洋葱表皮细胞内无叶绿体,而动物细胞内没有细胞壁、液泡和叶绿体。所以动物细胞不具有而洋葱表皮细胞具有的结构是细胞壁和液泡。细胞壁位于细胞的最外面,其主要成分是纤维素和果胶,对细胞起支持和保护作用。
【小问7详解】
质壁分离是指原生质层和细胞壁分离,细胞发生质壁分离的条件:(1)活细胞;(2)成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁;(3)细胞液浓度小于外界溶液浓度,内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层。
38. 土壤中Na+过多会导致植物生长减缓甚至死亡,Ca2+在在植物应对Na+过多的反应中起重要作用。研究人员以盐地碱蓬为材料,研究了外源Ca2+在盐地碱蓬耐盐性中的作用。
(1)下图为Ca2+在运输系统的模式图,由图可知Ca2+通过Ca2+/nH+逆向转运体从细胞质排出细胞是________运输,与其运输方式相同的还有图中的_______(填序号)。细胞膜上各种Ca2+在转运蛋白负责Ca2+在进出细胞,引起细胞内Ca2+在浓度波动,从而响应土壤中Na+过多的刺激。
(2)科研人员将盐地碱蓬种子消毒洗净后播种于塑料盆的石英砂中,长到10cm左右时,用不同浓度Ca2+和Ca2+(盐)处理14天后,测定生长量,结果如图:
由图可知,在20mml/L Ca2+条件下,处理盐地碱蓬的相对生长量明显________对照组,并且在__________ Na+处理条件下达到最大。当无Ca2+条件下,__________。可见,在充足外源Ca2+前提下,Na+促进盐地碱蓬的生长。
(3)结合上述研究结果,请提出下一步研究的方向:______________________________。
【答案】(1) ①. 主动 ②. ①④⑥
(2) ①. 高于 ②. 100 mml/L ③. Na+处理后相对生长量变化不明显
(3)Na+过多条件下Ca2+促进盐地碱蓬生长的分子机制(哪种Ca2+转运蛋白主要负责响应Na+土壤中过多的刺激)
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
由图可知Ca2+通过Ca2+/nH+逆向转运体进行逆浓度运输,需要消耗能量,则Ca2+从细胞质排出细胞是主动运输的方式,图中①④⑥也都是需要消耗能量,且需要载体蛋白协助的运输方式,都属于主动运输。
【小问2详解】
由图可知,用100mml/L和200mml/LNaCl溶液处理碱蓬种子,在20mml/L Ca2+条件下,处理的盐地碱蓬的相对生长量明显高于对照组。并且,在100 mml/LNa+处理条件下达到最大。当无Ca2+条件下,Na+处理后相对生长量变化不明显,可见,在充足外源Ca2+前提下,Na+促进盐地碱蓬的生长。
【小问3详解】
基于以上的研究,我们可以进一步研究Na+过多条件下Ca2+促进盐地碱蓬生长的分子机制(哪种Ca2+转运蛋白主要负责响应Na+土壤中过多的刺激)。
39. 芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体______________。
A. 蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B. 与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C. 细胞分裂停止,逐渐死亡
【答案】(1)胞吐 (2)先上升后下降
(3)分泌泡与细胞膜 (4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外 (5)B
【解析】
【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质,分泌到细胞膜外的方式是胞吐。
2、分析题图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1。
【小问1详解】
大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,分泌蛋白属于大分子,分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
【小问2详解】
据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1,呈现先上升后下降的趋势。
【小问3详解】
分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,突变株(sec1)在37℃的情况下,分泌泡与细胞膜不能融合,故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
【小问4详解】
37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
【小问5详解】
若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变,即影响蛋白分泌的哪一阶段,B正确。
故选B。
40. 学习以下材料,回答问题(1)~(4):
信号肽的发现
20世纪50年代的研究表明,分泌蛋白是由膜结合型核糖体(结合在膜结构上的核糖体)合成的,并且蛋白质在合成的过程中发生了穿膜转移。然而,当时无法解释为什么合成分泌蛋白的核糖体是膜结合型核糖体,而合成某些细胞质基质中蛋白质的核糖体不与膜结合。
骨髓瘤细胞能大量分泌抗体,因此常被用作研究分泌蛋白的模型。通过实验发现,利用游离核糖体进行体外合成时,合成的IgG轻链(抗体的一条分子量较小的多肽链)要比成熟的IgG多20个氨基酸。而利用骨髓瘤细胞中的膜结合型核糖体进行体外合成时,合成的IgG轻链与细胞分泌的轻链大小相同。
进一步研究发现,在膜结合型核糖体合成IgG的过程中,加入蛋白酶不能使IgG轻链水解。一般来说,蛋白酶只能作用于游离的蛋白质。科学家据此推测了IgG等分泌蛋白的合成过程。新合成多肽的氨基端有一段特殊的序列——信号肽,信号肽可以被细胞质基质中的SRP识别并结合。与信号肽结合的SRP可以识别、结合内质网膜上的SRP受体,并介导核糖体附着于内质网膜上。在信号肽的引导下,合成中的肽链通过由核糖体和内质网上某种蛋白共同形成的通道,穿膜进入内质网网腔,继续进行后续蛋白合成和加工。在这一过程中,信号肽可被切割去除。
信号肽被视为蛋白质分选的初始信号,在后续的研究过程中,科学家又发现了各种不同的蛋白质分选转运信号,为蛋白质在细胞中的定向转运研究奠定了基础。1999年,提出信号肽假说的科学家被授予了诺贝尔生理学或医学奖。
(1)IgG的主要组成元素是_____;体外合成IgG时,应在试管中添加原料:_____。
(2)将SRP、SRP受体、信号肽填在图中对应位置的方框中____。
(3)根据文中信息推测,信号肽被蛋白酶切割去除最可能发生在____。
A. 核糖体B. 细胞质基质C. 内质网
(4)请尝试从信号肽的角度解释,为什么合成某些细胞质基质中蛋白质的核糖体不与膜结合____。
【答案】(1) ①. C、H、O、N ②. 氨基酸
(2)SRP受体、信号肽、SRP (从左到右,从上到下) (3)C
(4)细胞质基质中的蛋白质不含SRP识别的信号肽序列,不能结合细胞质中的SRP,正在合成的肽链不能与内质网上的SRP受体结合,进而无法介导核糖体与内质网结合
【解析】
【分析】分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
【小问1详解】
IgG的化学本质是蛋白质,蛋白质的主要元素是C、H、O、N,合成蛋白质的原料为氨基酸。
【小问2详解】
新合成多肽的氨基端有一段特殊的序列——信号肽,信号肽可以被细胞质基质中的SRP识别并结合。与信号肽结合的SRP可以识别、结合内质网膜上的SRP受体,并介导核糖体附着于内质网膜上。在信号肽的引导下,合成中的肽链通过由核糖体和内质网上某种蛋白共同形成的通道,穿膜进入内质网网腔,继续进行后续蛋白合成和加工。在这一过程中,信号肽可被切割去除,据此可推出图中的各部分名称为: 。
【小问3详解】
题中显示:一般来说,蛋白酶只能作用于游离的蛋白质。与核糖体结合的多肽链不会被切割,随后该肽链在信号肽的引导下进入内质网中,此时多肽链会继续合成,而后进入内质网腔中进行加工,该过程该过程中信号肽被切割,可见,该过程发生在内质网中,即C正确。故选C。
【小问4详解】
编号
化合物
实验检测
组成单位
试剂
颜色反应
A
脂肪
苏丹Ⅲ染液
红色
脂肪酸、甘油
B
蔗糖
双缩脲试剂
砖红色
葡萄糖
C
蛋白质
斐林试剂
紫色
氨基酸
D
淀粉
碘液
蓝色
葡萄糖
细胞器
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
甲
67
28
少量
乙
59
40
0
丙
39
0
59
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