河南省九师联盟2025-2026学年高三上学期9月质量检测生物试题（含答案解析）

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这是一份河南省九师联盟2025-2026学年高三上学期9月质量检测生物试题（含答案解析），共6页。试卷主要包含了如图表示某高等植物细胞部分结构等内容，欢迎下载使用。
本试卷共21题，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.作答前，需用黑色签字笔清晰填写姓名、准考证号等个人信息，确保无涂改、无错漏。
2.作答用纸需保持整洁平整，不得折叠、撕毁、弄脏，避免影响作答和扫描效果。
3.严禁在作答区域外随意勾画、写字，所有标记仅可出现在指定位置。
4.作答前先检查纸张页码是否齐全、印刷是否清晰，有问题及时举手告知监考老师。
一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.下列有关细胞中的元素和化合物的叙述,正确的是
A．葡萄糖和脂质的组成元素完全相同
B．代谢旺盛的植物细胞中不含结合水
C．Mg、B 等微量元素在不同生物中的含量不同
D．Ca、K 等元素在细胞中主要以离子形式存在
2.研究人员将基因 M 和基因 P 转入苜蓿细胞中并培育获得转基因苜蓿。转基因苜蓿植株中可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD 等多种酶活性、光合速率均高于野生型植株,抗低温的能力也显著增强。下列叙述正确的是
A．基因 P 和基因 M 彻底水解的产物不相同
B．可溶性蛋白中都含有 21 种不同的氨基酸
C．SOD 活性升高一定是其空间结构发生了改变
D．可溶性糖含量增加可使细胞的吸水能力增强
3.乳链菌肽是乳酸菌在发酵过程中产生的小分子多肽,可破坏细菌的细胞壁和细胞膜,是目前唯一被批准可在食品中作为防腐剂使用的细菌素。下列叙述正确的是
A．乳酸菌发酵生产乳链菌肽时需通入氧气
B．乳链菌肽合成所需的能量由线粒体提供
C．乳链菌肽不会抑制其产生菌的细胞代谢
D．食用含乳链菌肽的食物会危害人体健康
4.肽链合成后,氨基端的起始氨基酸会被去除,并可在特定酶的作用下添加信号氨基酸以影响蛋白质的稳定性。下列叙述错误的是
A．大肠杆菌中的肽链在核糖体上合成
B．起始氨基酸由基因中启动子决定
C．向肽链氨基端添加信号氨基酸时有水生成
D．信号氨基酸不同,蛋白质的稳定性可能不同
5.微管是细胞骨架的重要组成部分,微管结合蛋白(Tau 蛋白)对微管的稳定性和功能至关重要。下列叙述正确的是
A．细胞骨架可参与细胞分裂和细胞器运输
B．细胞内的微管一旦组装完成将不会解体
C．Tau蛋白只在细胞质中发挥一定的作用
D．Tau蛋白与斐林试剂反应产生紫色物质
6.如图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述错误的是
A．结构 ①和结构 ⑥都含有四层磷脂分子
B．结构 ③和结构 ⑤可通过囊泡建立联系
C．结构 ④上肽链合成所需要的 ATP 都在结构 ⑥中合成
D．细胞核通过结构 ②实现与细胞质的物质和信息交流
7.下列与实验操作相关的叙述,正确的是
A．用澄清石灰水可确定酵母菌的呼吸方式
B．鉴定脂肪时需要用 70%的酒精洗去浮色
C．提取绿叶中的光合色素时,加入二氧化硅可以保护色素
D．观察叶绿体时,不同细胞内叶绿体的运动方向可能不同
8.乳铁蛋白是细胞产生的一种外分泌蛋白,在人体的乳汁中含量丰富。该蛋白质与铁离子有较强的结合能力,乳铁蛋白进入肠道中能与细菌竞争性地争夺铁离子,使细菌因缺铁而死亡。下列叙述错误的是
A．乳铁蛋白的合成是从游离的核糖体上开始的
B．哺乳期妇女缺铁会导致乳汁中缺乏乳铁蛋白
C．乳铁蛋白的分泌依赖于细胞膜的流动性
D．母乳喂养可减少婴幼儿肠道的细菌感染
9.将初始状态相同的两组胡萝卜条进行处理后(X 组新鲜,Y 组煮沸处理),分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后检测其有关变化。下列叙述正确的是
A．将 X 组放在浓度低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,其质量将会增加
B．将 X 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,细胞液渗透压下降
C．将 X 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,一定会发生质壁分离和复原
D．将 Y 组放在浓度高于细胞液浓度的蔗糖溶液中,一定会发生质壁分离和复原
10.肾小管在人体内环境渗透压和 pH 的调节中都有重要作用。正常生理状态下,肾小管内的小管液 pH 平均约为 6.0,上皮细胞内液 pH 约为 7.1。如图所示为肾小管的近端小管段部分物质进出上皮细胞的过程,其中 CA 是碳酸酐酶,其可催化 CO2与 H2O 反应生成 H2CO3,并将 H2CO3解离生成 H+和HCO3−。据此分析,下列叙述错误的是
A．Na+运入和运出上皮细胞的方式不同
B．抑制 CA 的活性,小管液的 pH 降低
C．膜蛋白 ①和膜蛋白 ②对上皮细胞内 pH 稳定的维持具有促进作用
D．HCO3−运出上皮细胞和 CO2进入上皮细胞的方式都属于被动运输
11.下列关于 ATP 的叙述,正确的是
A．一分子 ATP 中有三个磷酸基团,离腺苷最近的磷酸基团转移势能最高
B．从 ATP 上脱离下来的磷酸基团携带能量与蛋白质结合使其发生磷酸化
C．ATP 中含有的五碳糖是脱氧核糖,可参与构成 RNA
D．大肠杆菌细胞内 ATP 的合成一般与吸能反应相联系
12.纤维素酶能够催化纤维素水解,从而减少果汁中的悬浮颗粒,使其变得澄清透亮。技术人员通过实验①和实验②分别研究了纤维素酶添加量和酶解时间对苹果汁澄清度的影响,实验结果见下表(实验①的结果为实验进行 40 min 时测得,“+”数量表示样品中纤维素含量的多少,“-”表示样品中不含纤维素)。下列叙述正确的是实验①：
实验②：酶解时间/min1020304050纤维素含量++++++--
A．纤维素酶可为苹果细胞壁水解提供能量
B．酶解时间过长会导致果汁的澄清度下降
C．由实验结果可知,实验 ②能在纤维素酶添加量为 0.08%的条件下进行
D．两组实验应在最适温度条件下进行,且实验 ②不需要设置空白对照组
13.如图为细胞呼吸作用过程,图中电子传递链受阻会影响能量释放。某研究发现,抑制剂 X 可特异性作用于细胞色素氧化酶。下列叙述错误的是
A．糖酵解可产生少量 ATP,是无氧呼吸和有氧呼吸共有的过程
B．通过图中代谢过程,葡萄糖中的化学能大部分用于合成 ATP
C．抑制剂 X 作用后,细胞的无氧呼吸可能加强
D．抑制剂 X 作用后,有氧呼吸合成的 ATP 减少
14.研究表明,水稻细菌性条斑病是感染稻黄单胞杆菌导致的。稻黄单胞杆菌属于好氧菌,没食子酸会抑制稻黄单胞杆菌的呼吸作用。如图表示没食子酸对稻黄单胞杆菌丙酮酸含量的影响,图中 a、b、c 表示与空白对照组的显著性差异比较。a 代表差异极显著,b 代表差异显著,c 代表差异不显著。下列叙述错误的是
A．没食子酸可抑制稻黄单胞杆菌有氧呼吸的第一阶段
B．没食子酸可能降低与有氧呼吸有关的部分酶的活性
C．可用浓度为 0.4μg/L 的没食子酸防治水稻细菌性条斑病
D．用没食子酸处理稻黄单胞杆菌可能使其耗氧量明显降低
15.高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP 转运蛋白(NTT),但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT,分别用上述两种NTT改造蓝细菌,获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别与缺乏线粒体的酵母细胞融合得到两种共生体,这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列叙述正确的是
A．NTT 可同时转运ADP和ATP,不具有专一性
B．缺乏线粒体的酵母菌不能合成ATP,无法存活
C．甲、乙两种工程菌在光照条件下都可以进行光合作用
D．在光照条件下,含乙的共生体缺乏有机碳源时能存活
16.为研究 NADPH 对光合作用的影响,科学家向菠菜叶绿体悬浮液中加入不同浓度的 NADPH,光照处理并引入¹⁴CO₂。几分钟后取样,分离叶绿体,检测¹⁴C标记化合物的相对含量。结果如下表所示(PGA 是CO₂固定后的产物,TP 是 PGA 还原后的产物,二者均为三碳化合物)。下列叙述错误的是
A．向悬浮液中添加 NADPH 可增加碳固定量,提高 TP/PGA 值
B．若延长光照时间,可能在C5以及培养液所含有机物中检出14C
C．科学家分离叶绿体时,需提供模拟叶绿体基质的等渗缓冲液环境
D．悬浮液中添加 NADPH 后,光照强度将不再是限制光合速率的因素
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.神经肽是人体内具有调节功能的小分子肽。研究表明,许多神经肽在被翻译完成时并不是具有生物活性的小多肽,而是先被翻译成较大的蛋白质前体,再通过蛋白质水解酶的降解最终形成有活性的成熟肽,经内质网及高尔基体分泌到细胞外,作用于靶细胞膜受体并且发挥作用,过程如图所示。回答下列问题：
(1)蛋白质水解酶水解蛋白质前体时破坏的化学键是________。某蛋白质前体由一条肽链组成,其合成时生成了 302 个水分子,经蛋白质水解酶处理后,形成了 4 个成熟肽,则该蛋白质前体由________个氨基酸组成。
(2)已知丙氨酸和亮氨酸都是组成蛋白质前体的一种氨基酸,二者的区别在于________。某同学用3H标记的丙氨酸为原料研究蛋白质前体的合成路径,发现经脱水缩合产生的水中也出现了放射性,干扰了实验结果的检测。脱水缩合产生的水中出现放射性的原因是__________,为避免出现上述现象,可行的改进方案是____________。
(3)实验方案改进后,放射性最先出现在_______₍填细胞器名称)上。据图推测,蛋白质水解酶最可能位于_______₍填细胞器名称)中。
18.盐胁迫会导致小麦叶肉细胞中叶绿体基粒减少和根细胞失水。回答下列问题：
(1)从光合作用的角度分析,叶绿体中类囊体堆叠形成基粒的意义是___________。小麦根细胞失水时,水分子出细胞的方式为_________。
(2)在高 ceNa+环境中,小麦根细胞通过 ceCa2+介导的调控维持离子稳态,以提高抗盐胁迫能力,其主要机制如图所示。胞外 ceNa+与受体结合后,最终会_____₍填“促进”或“抑制”)胞外 ceCa2+内流,进而促进________________。 ceH+泵在小麦根细胞调控维持离子稳态过程中的作用是________。影响转运蛋白 C 转运 ceNa+速率的因素有__________₍答两点)。
(3)研究表明,高 ceNa+胁迫下小麦根细胞会积累脯氨酸等物质,以提高自身的耐盐性。药物 X 处理也能提高小麦的耐盐性,请设计实验证明药物 X 通过提高小麦根细胞中脯氨酸的积累量来提高小麦耐盐性。
实验思路：_________。
预期实验结果及
结论：________。
19.刚从藕塘里捞起的莲藕洁白如雪,清脆爽口,可作为原料加工生产多种农产品,具有较高的经济价值。莲藕中丰富的酚类物质在加工时极易发生褐变,褐变会影响产品的品质,其原理如图 1 所示,PPO 为多酚氧化酶。回答下列问题：
(1)结合图 1 分析,莲藕加工过程中出现褐变的速度非常快,体现了 PPO 具有______性的特点。从细胞结构的角度分析,莲藕加工过程中出现褐变的原因是_________。
(2)图 2 是研究人员将莲藕快速研磨制成莲藕粗液后进行探究实验获得的实验结果。该实验的目的是__________。其中对照组的处理方法是________,由图 2 结果可得出的结论是__________₍答两点)。
(3)图 3 为在两种无机催化剂和 PPO 催化下酚类物质的氧化曲线,图中_____₍填“甲”“乙”或“丙”)表示加入 PPO 的曲线,判断依据是___________。
20.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如图甲所示。为研究短时低温对有氧呼吸第三阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图乙所示。已知 DNP 不影响电子传递,可使 H+进入线粒体基质时不经过 ATP 合酶。回答下列问题:
(1)图甲中电子的供体是______。线粒体内膜上蛋白Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的作用是____________。
(2)在线粒体内膜上消耗的 NADH 来自_____₍填场所)。葡萄糖通过有氧呼吸氧化分解释放的能量的去向是_____。
(3)由图乙结果可知,4℃低温对黄瓜幼苗的影响是______,造成该影响的原因可能是_______。25℃下用 DNP 处理黄瓜幼苗,会使黄瓜幼苗的耗氧量增加,但 ATP 合成量减少,其原因是________。
21.绿硫细菌是一类严格厌氧的光合自养细菌,属于绿菌门。图 1 为绿硫细菌光合作用的光反应过程,图 2 为暗反应部分过程示意图,图中省略了部分物质。回答下列问题:
(1)推测绿硫细菌生活在____水体环境中。绿硫细菌和绿藻在细胞结构上的最大区别是前者________,二者共有的细胞器是______。
(2)光合片层上菌绿素复合体的作用是_____________。绿硫细菌光合作用光反应中 e−的最终受体是______。
(3)绿硫细菌光合作用暗反应的场所是______。由图 2 可知,生成一分子己糖,需要消耗______分子 CO2。
(4)作为一种古老的光合微生物,绿硫细菌在生态系统中的功能有_____________₍答两点)。
河南省九师联盟2025-2026学年高三上学期9月质量检测生物试题答案与解析
1. D
解析：A、葡萄糖的组成元素为C、H、O,而脂质中的脂肪和固醇仅含C、H、O,但磷脂含有C、H、O、N、P,因此两者的组成元素不完全相同,A错误；
B、结合水是细胞结构的重要组成部分,代谢旺盛的细胞中自由水比例较高,但仍含有结合水,B错误；
C、Mg属于大量元素,B属于微量元素,C错误；
D、Ca、K等无机盐在细胞中主要以离子形式(如Ca2+、K+)存在,参与调节生命活动,D正确。
故选D。
2. D
解析：A、基因P和M均为DNA片段,彻底水解产物均为脱氧核糖、磷酸及A、T、C、G四种碱基,产物相同,A错误；
B、可溶性蛋白的种类很多,并不是每种蛋白质均含有21种氨基酸,B错误；
C、SOD活性升高可能是酶数量增加导致,不一定是空间结构改变,C错误；
D、可溶性糖含量增加会提高细胞液浓度,增强细胞渗透吸水能力,D正确。
故选D。
3. C
解析：A、乳酸菌为异养厌氧型生物,其发酵过程在无氧条件下进行,无需通入氧气,A错误；
B、乳酸菌属于原核生物,细胞中无线粒体,能量由细胞质基质中的无氧呼吸提供,B错误；
C、乳链菌肽破坏细菌细胞壁和膜,但产生菌(乳酸菌)可能通过特定机制(如分泌后激活或自身结构差异)避免被抑制,C正确；
D、题干明确乳链菌肽是唯一被批准的食品防腐用细菌素,说明其安全性已获认可,D错误。
故选C。
4. B
解析：A、大肠杆菌为原核生物,其结构中含有核糖体,核糖体负责肽链的合成,A正确；
B、起始氨基酸由mRNA上的起始密码子决定,而启动子是RNA聚合酶识别并结合的DNA区域,用于启动转录,不直接决定氨基酸,B错误；
C、添加信号氨基酸需形成肽键,该过程通过脱水缩合完成,故有水生成,C正确；
D、信号氨基酸的种类影响蛋白质结构,进而影响其稳定性,D正确。
故选B。
5. A
解析：A、细胞骨架由微管、微丝等组成,参与细胞分裂(如纺锤体形成)和细胞器运输(如通过微管运输囊泡),A正确；
B、微管是动态结构,在细胞周期中会组装和解体(如有丝分裂时纺锤体的形成与消失),B错误；
C、Tau蛋白作为微管结合蛋白,可能分布于细胞质及细胞核(有丝分裂过程),C错误；
D、斐林试剂用于检测还原糖(需水浴条件),而Tau蛋白为蛋白质,应与双缩脲试剂反应显紫色,D错误。
故选A。
6. C
解析：A、结构①是核膜,结构⑥是线粒体,二者都有双层生物膜,含有四层磷脂分子,A正确；
B、结构③是内质网,结构⑤是高尔基体,二者可通过囊泡建立联系,B正确；
C、结构④是核糖体,核糖体上肽链合成所需的ATP可来自细胞质基质和线粒体,C错误；
D、结构②是核孔,细胞核通过核孔实现与细胞质的物质和信息交流,D正确。
故选C。
7. D
解析：A、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,澄清石灰水只能检测CO2存在,无法区分呼吸方式,需结合是否检测酒精来确定,A错误；
B、脂肪鉴定中洗去浮色应使用50%酒精,70%酒精用于消毒或溶解色素,B错误；
C、提取色素时,二氧化硅(SiO2)的作用是充分研磨,保护色素的是碳酸钙(CaCO3),C错误；
D、叶绿体随细胞质流动,不同细胞中细胞质流动方向可能不同,故叶绿体运动方向可能不同,D正确。
故选D。
8. B
解析：A、乳铁蛋白属于外分泌蛋白,其合成起始于游离核糖体,随后在信号肽引导下转移到粗面内质网继续合成,A正确；
B、乳铁蛋白的合成由基因调控,缺铁仅影响其结合铁离子的能力,不会直接导致蛋白含量减少,B错误；
C、乳铁蛋白通过胞吐分泌,胞吐依赖细胞膜的流动性,C正确；
D、乳铁蛋白通过争夺铁离子抑制细菌生长,减少婴幼儿肠道感染,D正确。
故选B。
9. A
解析：A、X组置于浓度低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,细胞通过渗透作用吸水,导致胡萝卜条质量增加,A正确；
B、X组置于浓度高于细胞液浓度的溶液中,细胞失水,细胞液渗透压会因水分减少而升高,而非下降,B错误；
C、X组置于浓度过高的蔗糖溶液中,可能导致细胞过度失水死亡,失去复原能力,因此“一定会复原”的表述不严谨,C错误；
D、Y组细胞经煮沸后死亡,细胞膜失去选择透过性,无法发生质壁分离及复原,D错误。
故选A。
10. B
解析：AC、上皮细胞膜外 Na+浓度大于膜内,因此 Na+通过膜蛋白①进入上皮细胞的方式为协助扩散,在膜两侧 Na+浓度梯度形成的离子势能的作用下,膜蛋白①又同时将 H+逆浓度运出细胞,膜蛋白②在ATP供能的情况下逆浓度梯度分别将 Na+运出上皮细胞,将 K+运入细胞,因此 Na+运出细胞的方式为主动运输,二者对上皮细胞内pH稳定的维持具有促进作用,AC 正确；
B、CA可催化CO2与H2O反应生成H2CO3,并将H2CO3解离生成 H+和HCO3−,抑制CA的活性,上皮细胞内 H+生成减少,运出细胞的 H+减少,导致小管液的pH上升,B错误；
D、据图可知,HCO3−运出上皮细胞的方式为协助扩散,CO2进入上皮细胞的方式为自由扩散,两种运输方式都属于被动运输,D正确。
故选B。
11. B
解析：A、ATP分子中三个磷酸基团的高能磷酸键断裂时释放的能量不同,离腺苷最远的磷酸基团(γ位)转移势能最高,而非最近的,A错误；
B、ATP水解时,末端的磷酸基团携带能量转移至其他分子(如蛋白质),使其磷酸化并改变结构或活性,B正确；
C、ATP中的五碳糖是核糖,参与构成RNA,C错误；
D、ATP的合成与放能反应相联系,吸能反应通常伴随ATP的水解,大肠杆菌作为原核生物,其ATP合成通过呼吸作用(放能反应),D错误。
故选B。
12. C
解析：A、纤维素酶通过降低反应活化能催化反应,不能提供能量,提供能量的是ATP,A错误；
B、实验②显示,40分钟和50分钟时纤维素已完全分解,澄清度不会下降,B错误；
C、实验①中,当添加量为0.08%时,40分钟纤维素完全分解；实验②在40分钟时也完全分解,可推断实验②的酶添加量为0.08%,C正确；
D、两组实验需在最适温度下进行以保证酶活性,但实验②需设置空白对照(如时间0的初始状态)以明确酶解效果,D错误。
故选C。
13. B
解析：A、据图可知,糖酵解是无氧呼吸和有氧呼吸共有的过程,该过程可产生少量ATP,A正确；
B、通过图中代谢过程,葡萄糖中的化学能大部分以热能形式散失,仅少部分合成ATP,B错误；
CD、依题意可知,抑制剂X可特异性作用于细胞色素氧化酶,使电子传递链受阻,影响能量释放,有氧呼吸合成的ATP减少,细胞能量供应不足,无氧呼吸可能增强,满足细胞能量需求,C、D正确。
故选B。
14. A
解析：ABD、据图可知,没食子酸可抑制稻黄单胞杆菌对丙酮酸的利用,但不会影响丙酮酸的生成,因此其可能通过影响与有氧呼吸第二阶段有关的酶的活性来抑制稻黄单胞杆菌有氧呼吸的第二阶段,导致其有氧呼吸第三阶段受阻,耗氧量明显降低,A 错误,B、D 正确；
C、据图可知,用浓度为0.4μg/L的没食子酸处理稻黄单胞杆菌,其丙酮酸含量与对照组差异明显,说明该浓度的没食子酸对稻黄单胞杆菌的有氧呼吸有较强的抑制作用,因此可用于防治水稻细菌性条斑病,C正确。
故选A。
15. C
解析：A、NTT可同时转运ADP和ATP,但也只转运ADP和ATP,因此具有专一性,A错误；
B、缺乏线粒体的酵母菌可通过无氧呼吸合成ATP,在条件适宜的情况下可以存活,B错误；
CD、两种工程菌都是蓝细菌改造而来,在光照条件下都能进行光合作用,但乙无法为酵母菌提供ATP,因此含乙的共生体在缺乏有机碳源的条件下不能存活,C正确,D错误。
故选C。
16. D
解析：A、NADPH为暗反应提供还原力,促进PGA(三碳酸)还原为TP(三碳糖),故TP/PGA值随NADPH浓度增加而升高。同时,总14C标记化合物含量增加,说明CO2固定量提升,A正确；
B、延长光照时间,光反应持续生成ATP和NADPH,促进C3还原并再生C5(RuBP),且部分14C标记的有机物可能释放到培养液中,B正确；
C、分离叶绿体需维持基质的渗透压,等渗缓冲液可防止叶绿体破裂或失水,C正确；
D、添加NADPH仅补充还原力,但暗反应还需光反应提供的ATP。若光照不足,ATP生成受限,光合速率仍受光照强度影响,D错误。
故选D。
17. (1) ①. 肽键
②. 303
(2) ①. R 基的不同
②. 丙氨酸的氨基或羧基上有3H标记,脱水缩合时生成了含3H标记的水
③. 改用14C标记丙氨酸(或将3H标记在丙氨酸的R基上或将3H标记在丙氨酸中与中心碳原子连接的氢原子上)
(3) ①. 核糖体
②. 内质网
解析：【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。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。
【小问1详解】
蛋白质水解酶水解蛋白质前体时,破坏的化学键是肽键(蛋白质水解的本质是肽键断裂)。蛋白质前体由一条肽链组成,合成时生成302个水分子。根据 “氨基酸数 = 脱去水分子数 + 肽链数”,该蛋白质前体的氨基酸数为302+1=303(水解成成熟肽不改变总氨基酸数,仅断裂肽键)。
【小问2详解】
丙氨酸和亮氨酸的区别在于R基不同(氨基酸的种类由R基决定)。脱水缩合产生的水中出现放射性,原因是丙氨酸的氨基或羧基上有3H标记,脱水缩合时生成了含3H标记的水。为避免干扰,可行的改进方案是改用14C标记丙氨酸(或将3H 标记在丙氨酸的R基上或将3H标记在丙氨酸中与中心碳原子连接的氢原子上)。
【小问3详解】
蛋白质的合成始于核糖体,因此放射性最先出现在核糖体上。神经肽前体需经内质网、高尔基体加工后分泌到细胞外,结合图中 “蛋白质前体→成熟肽” 的水解过程,推测蛋白质水解酶最可能位于内质网中。
18. (1) ①. 增大膜面积,为光反应相关的酶、色素等提供更多附着位点
②. 自由扩散和协助扩散(或被动运输)
(2) ①. 促进
②. 转运蛋白C运出 Na+(或运入 H+)
③. 维持膜两侧的 H+浓度差
④. 转运蛋白C数量；胞内 Na+浓度；膜两侧的 H+浓度差等
(3) ①. 实验思路：将生长状况一致的小麦幼苗均分为甲、乙、丙三组,甲组小麦用完全培养液培养,乙组小麦用高 Na+完全培养液培养,丙组小麦用加入药物 X 的高 Na+完全培养液培养,其他条件相同且适宜,一段时间后检测三组小麦根细胞中脯氨酸含量
②. 预期实验结果及
结论：三组小麦根细胞中的脯氨酸含量关系为甲组＜乙组＜丙组,说明药物 X 通过提高小麦根细胞中脯氨酸的积累量来提高小麦耐盐性：否则,说明药物 X 不是通过提高小麦根细胞中脯氨酸的积累量来提高小麦耐盐性
解析：【分析】1、成熟的植物细胞具有大液泡,细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质组成原生质层,原生质层相当于半透膜,植物细胞可以通过渗透作用吸水或失水,当细胞液浓度小于环境溶液浓度时,细胞通过渗透作用失水,由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,因此出现原生质层远离细胞壁的现象,即发生细胞质壁分离。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应阶段,光反应是水光解产生[H]和氧气,同时合成ATP,发生在叶绿体的类囊体膜上,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程,三碳化合物的还原需要消耗光反应产生的[H]和ATP,发生在叶绿体基质中。
【小问1详解】
基粒类囊体堆叠形成基粒,从结构上看,能增大膜面积。光反应相关的酶、色素等需要附着在类囊体膜上,更大的膜面积就为这些物质提供了更多的附着位点,有利于光反应的进行。小麦根细胞失水时,水分子出细胞的方式是自由扩散和协助扩散(通过水通道蛋白)。
【小问2详解】
据图可知：在高Na+环境中,胞外Na+与受体结合后,会使细胞内H2O2增多,从而促进胞外Ca2+内流,进而促进转运蛋白C将Na+排出细胞。H+泵在小麦根细胞调控维持膜两侧的 H+浓度差,为Na+的转运提供能量。因此影响转运蛋白C转运Na+速率的因素有H+浓度梯度、Na+浓度梯度、转运蛋白C的数量和活性等。
【小问3详解】
据题可知：该实验目的为药物X是通过提高小麦根细胞中脯氨酸的积累量来提高小麦耐盐性,根据实验原则设计实验思路为：将生长状况一致的小麦幼苗均分为甲、乙、丙三组,甲组小麦用完全培养液培养,乙组小麦用高 Na+完全培养液培养,丙组小麦用加入药物 X 的高 Na+完全培养液培养,其他条件相同且适宜,一段时间后检测三组小麦根细胞中脯氨酸含量。预期实验结果及结论：三组小麦根细胞中的脯氨酸含量关系为甲组＜乙组＜丙组,说明药物X通过提高小麦根细胞中脯氨酸的积累量来提高小麦耐盐性；否则,说明药物 X 不是通过提高小麦根细胞中脯氨酸的积累量来提高小麦耐盐性。
19. (1) ①. 高效
②. 莲藕未加工时,细胞内的酚类物质和 PPO 分布在细胞的不同独立区室(结构),二者无法相遇;莲藕加工时,莲藕细胞的结构受损,酚类物质和 PPO 被释放,在有 O2存在的条件下,进行一系列反应生成褐色物质,导致莲藕褐变
(2) ①. 探究不同浓度抗坏血酸对莲藕褐变的影响
②. 莲藕粗液与等量的蒸馏水混合
③. 抗坏血酸能抑制褐变;在一定范围内,随着抗坏血酸浓度的升高,褐变度在逐渐下降
(3) ①. 丙
②. 与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的效果更显著,反应速率更快,最先到达平衡点
解析：【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、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强；到达最适温度(pH)时,酶活性最强；超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温时酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【小问1详解】
由图1可知,反应需PPO、酚类物质、氧气(醌类形成需氧),满足条件则引发褐变。PPO是酶,酶催化具有高效性,能快速催化反应,使白色莲藕迅速褐变。莲藕细胞中酚类物质在液泡,PPO在细胞质基质,正常时因生物膜系统(液泡膜、细胞膜等构成)的区室化,二者不接触。加工中生物膜系统受损,区室化功能丧失,PPO与酚类物质接触。
【小问2详解】
实验组是莲藕粗液与不同浓度抗坏血酸溶液混合,该实验的目的是探究不同浓度抗坏血酸对莲藕褐变的影响。对照组应遵循单一变量,处理为将新鲜白色莲藕块快速研磨得到的莲藕粗液与等量蒸馏水混合,保证除抗坏血酸浓度外其他条件一致。由图2,随抗坏血酸浓度升高,褐变度降低,可知抗坏血酸能抑制褐变；一定范围内,随着抗坏血酸浓度的升高,褐变度在逐渐下降。
【小问3详解】
图 3 为在两种无机催化剂和 PPO 催化下酚类物质的氧化曲线,图中丙表示加入 PPO 的曲线。与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的效果更显著,反应速率更快,最先到达平衡点。
20. (1) ①. NADH
②. 传递电子;运出 H+
(2) ①. 细胞质基质、线粒体基质
②. 合成 ATP、以热能的形式散失
(3) ①. 使黄瓜幼苗 ATP 生成量减少,耗氧量增加
②. 低温条件下,有机物分解释放的能量大多用于抵御寒冷,以热能形式散失
③. DNP 使 H+进入线粒体基质时不经过 ATP 合酶,ATP 合成减少,为满足细胞的能量需求,有氧呼吸分解有机物速率加快,耗氧量增加
解析：【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和NADH,发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
【小问1详解】
电子传递链是有氧呼吸第三阶段的核心结构,功能是将电子从供体传递到O2,同时驱动 H+跨膜运输,为ATP合成提供能量梯度。由图甲可知,NADH失去电子被氧化为NAD+,所以电子供体是NADH。蛋白Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 能传递电子,并将H+从线粒体基质泵到膜间隙,建立H+的电化学梯度(膜间隙 H+浓度高于基质),为后续ATP合酶合成ATP提供动力,因此线粒体内膜上蛋白Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的作用是传递电子、运出H+。
【小问2详解】
线粒体内膜上消耗的NADH来自细胞质基质(有氧呼吸第一阶段,糖酵解产生NADH)和线粒体基质(有氧呼吸第二阶段,三羧酸循环产生 NADH)。葡萄糖通过有氧呼吸氧化分解释放的能量,一部分储存在ATP中,一部分以热能的形式散失。
【小问3详解】
由图乙可知,与 25℃组相比,4℃组耗氧量上升,但ATP生成量下降,因此4℃低温对黄瓜幼苗的影响是使ATP生成量减少,耗氧量增加。原因可能是低温条件下,有机物分解释放的能量大多用于抵御寒冷,以热能形式散失。25℃下用DNP处理黄瓜幼苗,会使黄瓜幼苗的耗氧量增加,但ATP合成量减少,其原因是DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,ATP合成减少,为满足细胞的能量需求,有氧呼吸分解有机物速率加快,耗氧量增加。
21. (1) ①. 含硫化物的有光无氧
②. 没有以核膜为界限(或核膜包裹)的细胞核
③. 核糖体
(2) ①. 吸收、传递、转化光能;催化H2S分解为 S 和 H+,并释放高能 e−(电子)
②. NADP+
(3) ①. 细胞质基质
②. 6 或六
(4)驱动生态系统的硫循环;缓解厌氧水体中硫化氢毒性,改善水体;作为光能自养型生物,通过不产氧光合作用固定 CO2,为厌氧生态系统提供有机碳源;其光合反应中心结构解析为仿生光能转化器件设计提供新思路等
解析：【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】
绿硫细菌是严格厌氧的光合细菌,且需要含有硫化物才能进行光合作用,因此生活在含硫化物的有光无氧水体环境(如深层水体,表层氧气含量高,不适合其生存)。绿硫细菌是原核生物,绿藻是真核生物,原核与真核细胞结构的最大区别是原核生物无成形的细胞核；核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器。
【小问2详解】
结合图可知,光合片层上菌绿素复合体的作用是吸收、传递、转化光能；催化H2S分解为S和H+,并释放高能 e−(电子)；从图 1 可知,电子( e−)的最终受体是NADP+(结合H+生成NADPH)。
【小问3详解】
绿硫细菌是原核生物,无叶绿体,因此暗反应的场所是细胞质基质；己糖(如葡萄糖)是6碳化合物,根据暗反应中 “碳的固定与累积”,生成1分子6碳的己糖,需要消耗6分子CO2(每个CO2提供1个碳原子)。
【小问4详解】
作为一种古老的光合微生物,绿硫细菌在生态系统中驱动生态系统的硫循环；缓解厌氧水体中硫化氢毒性,改善水体；作为光能自养型生物,通过不产氧光合作用固定 CO2,为厌氧生态系统提供有机碳源；其光合反应中心结构解析为仿生光能转化器件设计提供新思路等。纤维素酶添加量/%
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
纤维素含量
+++
++
+
-
-
加入NADPH的浓度
(μml/L)¹⁴C标记化合物的相对含量
TP/PGA值
0
15
1.0
10
30
2.5
20
45
4.0
30
60
5.5