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知识点1 细胞的分子组成
1.(2016·海南高考·T15)下列实验中,加入试剂后不能产生特定颜色的是
( )
A.取成熟香蕉匀浆,用斐林试剂检测还原糖
B.黑暗中生长24 h的天竺葵叶片,用碘液检测淀粉
C.玉米根尖经甲基绿染色后,在显微镜下观察细胞核
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后,在显微镜下观察脂肪颗粒
【解析】选B。本题主要考查糖类、脂肪与DNA的检测实验。A项,成熟香蕉匀浆中含有大量的可溶性还原糖,用斐林试剂检测可产生砖红色沉淀,故A不符合题意。B项,黑暗中生长24 h的天竺葵叶片,淀粉已消耗尽,用碘液检测,不会出现蓝色,故B符合题意。C项,玉米根尖经甲基绿染色后,在显微镜下观察细胞核被染成绿色,故C不符合题意。D项,花生子叶含有脂肪,经苏丹Ⅲ染色后,在显微镜下观察到脂肪颗粒被染成橘黄色,故D不符合题意。
2.(2016·江苏高考·T4)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是 ( )
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关
【解题指南】解答本题需要注意两点:
(1)氨基酸脱水缩合的结果与蛋白质水解的条件。
(2)蛋白质的结构决定蛋白质的功能。
【解析】选A。本题主要考查氨基酸的运输与脱水缩合、蛋白质的水解与性质。细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,A项错误。氨基酸之间脱水缩合生成的水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基,B项正确。细胞内蛋白质水解时需要蛋白酶催化,蛋白酶属于蛋白质,C项正确。蛋白质的基本性质与碳骨架有关,也与功能基团相关,D项正确。
3.(2016·江苏高考·T5)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述正确的是 ( )
A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂,二苯胺试剂
B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
【解析】选C。本题主要考查还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验。还原糖的鉴定试剂是斐林试剂,DNA的鉴定试剂是二苯胺试剂,A项错误;鉴定还原糖和DNA需要水浴加热,蛋白质鉴定不需要水浴加热,B项错误;二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,C项正确;脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒,蛋白质鉴定时可见溶液呈紫色,D项错误。
4.(2016·上海高考·T6)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中,发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚,结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是 ( )
A.纤维素 B.胰岛素
C.叶绿素 D.甲状腺素
【解析】选A。据图可知,蒿甲醚的组成元素为C、H、O,纤维素为多糖,组成元素为C、H、O;胰岛素属于蛋白质,组成元素为C、H、O、N、S;叶绿素含有镁元素;甲状腺素含有碘元素。故A项正确。
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知识点2 细胞的结构
1.(2016·全国卷Ⅰ·T1)下列与细胞相关的叙述,正确的是 ( )
A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
【解题指南】解答本题需要理解三个“区别”:
(1)区别真核细胞与原核细胞的结构。
(2)区别核糖体与溶酶体的结构。
(3)区别叶绿体与线粒体的功能。
【解析】选B。本题主要考查细胞器的结构与功能。A项,核糖体无膜结构,溶酶体是由一层膜构成的细胞器,故错误。B项,酵母菌是真核细胞,转录的场所主要是细胞核,细胞核内含有DNA和RNA两类核酸,故正确。C项,蓝藻是原核生物,其细胞内只有核糖体一种细胞器,能量是由蓝藻进行有氧呼吸提供的,故错误。D项,叶绿体是进行光合作用的场所,光反应在类囊体薄膜上进行,生成氧气、[H]和ATP,在叶绿体基质中进行CO2的固定和C3的还原,故错误。
2.(2016·全国卷Ⅲ·T1)下列有关细胞膜的叙述,正确的是 ( )
A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
【解题指南】解答本题需要明确两点:
(1)细胞膜的成分、分泌蛋白的形成与分泌过程。
(2)细胞膜结构与蛋白质的关系、自由扩散与浓度差的关系。
【解析】选C。本题主要考查物质跨膜运输的方式、细胞膜的成分及结构特点。从细胞膜的成分、结构和功能三方面内容思考,结合选项加以判断。A项,细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,自由扩散的结果是两侧最终浓度相同,故错误。B项,细胞膜、线粒体膜和核膜因其含有的蛋白质不同,功能也不相同,故错误。C项,分泌蛋白分泌到细胞外依靠高尔基体形成囊泡,包裹着蛋白质输送到细胞膜,经细胞膜释放,涉及膜的融合过程,与膜脂的流动性有关,故正确。D项,细胞膜中的磷脂分子是由脂肪和磷酸组成的,故错误。
3.(2016·海南高考·T2)科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时,两种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边),最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是 ( )
A.膜蛋白能自主翻转 B.细胞膜具有流动性
C.细胞膜具有选择通透性 D.膜蛋白可以作为载体蛋白
【解析】选B。本题主要考查细胞膜流动性的特点。A项,膜蛋白自主翻转,只能说明蛋白质是运动的,故错误。B项,构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子具有一定的流动性,会造成两种荧光染料在融合细胞表面均匀分布,故正确。C项,细胞膜的选择通透性与蛋白质载体有关,故错误。D项,膜蛋白作为载体,只能运输特定的物质从细胞膜的一侧到另一侧,故错误。
4.(2016·海南高考·T7)下列有关分泌蛋白的叙述,错误的是 ( )
A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与
B.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
C.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外
D.分泌蛋白从细胞内排出时,囊泡的膜可与细胞膜融合
【解题指南】(1)隐含信息:分泌蛋白从合成到分泌是初步合成、加工、再加工、分泌的系列过程。
(2)关键知识:核糖体是合成多肽的场所,内质网、高尔基体负责加工,线粒体提供能量。
【解析】选C。本题主要考查分泌蛋白的合成、加工和运输。分泌蛋白在细胞内的合成最先是氨基酸在核糖体上脱水缩合形成多肽,故A项正确。分泌蛋白的合成和运输需要能量,由线粒体提供,故B项正确。分泌蛋白在核糖体上合成,先在内质网上加工,以囊泡的形式运到高尔基体,经过进一步加工,再以囊泡的形式运到细胞膜,与细胞膜融合,最后以胞吐的形式排出,故C项错误,D项正确。
5.(2016·海南高考·T8)下列关于植物细胞中液泡的叙述,错误的是 ( )
A.植物细胞中的液泡是一种细胞器
B.液泡大小会随细胞的吸水或失水而变化
C.液泡中含有糖和无机盐,不含有蛋白质
D.花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花色
【解题指南】解答本题需要明确两点:
(1)液泡是植物细胞中的一种细胞器,动物细胞没有。
(2)细胞液具有一定的浓度,色素与花瓣颜色有关。
【解析】选C。本题主要考查液泡的分布与组成成分。A项,植物细胞中的液泡是一种与吸水或失水有关的细胞器,故正确。B项,在不同的外界溶液中,液泡可能吸水也可能失水,体积会发生变化,故正确。C项,液泡中含有糖、无机盐、色素和蛋白质等,故错误。D项,花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花的颜色,故正确。
6.(2016·江苏高考·T2)下列关于生物膜透性的叙述,正确的是 ( )
A.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜
B.细胞质中合成的光合作用相关蛋白需通过内质网输入叶绿体
C.子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性
D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞
【解题指南】解答本题需要关注两点:
(1)区别胞内蛋白与分泌蛋白的合成场所及运输途径。
(2)区别细胞膜的结构特性与功能特性。
【解析】选C。本题主要考查细胞器的功能与物质跨膜运输方式。核糖体合成的分泌蛋白通过内质网产生的囊泡运输至高尔基体,与高尔基体膜融合,进入高尔基体,所以分泌蛋白不能自由透过高尔基体膜,A项错误。细胞质中合成的光合作用相关蛋白属于胞内蛋白,直接进入叶绿体,不需要通过内质网,B项错误。葡萄糖通过子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜需要载体蛋白的协助,具有选择透性,C项正确。超氧化物歧化酶是蛋白质,属于大分子物质,通过胞吞的方式进入细胞,D项错误。
7.(2016·四川高考·T2)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
【解题指南】解答本题需要明确以下两点:
(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,磷脂双子层构成了膜的基本支架。
(2)真核细胞和原核细胞共有的细胞器是核糖体。
【解析】选C。本题主要考查细胞的基本结构和功能。A项,细胞都有细胞膜,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,故错误。B项,有细胞结构的生物,遗传物质都是DNA,故错误。C项,细胞生命活动都需要消耗能量,能量是由细胞呼吸提供的,原核生物的细胞呼吸发生在细胞质基质中,而真核生物的细胞呼吸发生在细胞质基质和线粒体中,故正确。D项,无论真核细胞,还是原核细胞,合成蛋白质的场所均为核糖体,故错误。
8.(2016·上海高考·T5)下列关于测量蚕豆叶下表皮保卫细胞长度的实验操作,错误的是 ( )
A.从低倍镜转到高倍镜时,两眼必须从显微镜侧面注视
B.从低倍镜转到高倍镜时,轻轻地转动物镜使高倍镜到位
C.从低倍镜视野中,需将进一步放大观察的物像移至视野中央
D.测量细胞长度时,应尽量使目镜测微尺与被测细胞平行并重叠
【解析】选B。从低倍镜转到高倍镜时,应转动转换器使高倍镜到位。
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知识点3 物质出入细胞的方式、酶和ATP
1.(2016·全国卷Ⅰ·T2)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是 ( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
【解题指南】(1)关键词:具有ATP水解酶活性、利用水解ATP释放的能量、跨膜运输离子。
(2)解题思路:从主动运输发生所需要的条件、特点等方面分析。
【解析】选C。本题主要考查物质进出细胞的方式。A项,由题干“具有ATP水解酶活性的载体蛋白”“能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知,这种跨膜运输方式属于主动运输,故错误。B项,主动运输可以逆浓度梯度进行,故错误。C项,动物一氧化碳中毒后会使细胞呼吸受抑制,细胞产生的ATP减少,影响了载体蛋白对ATP的水解,降低了离子泵跨膜运输离子的速率,故正确。D项,加入蛋白质变性剂后,离子泵会变性从而失去转运离子的功能,降低了离子泵跨膜运输离子的速率,故错误。
2.(2016·全国卷Ⅰ·T3)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是 ( )
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
【解题指南】解答本题需要注意以下两点:
(1)关键词:酶活力(即酶活性)、缓冲液(调节酸碱度)、底物(参与生化反应)。
(2)解题关键:明确实验的基本原则——单一变量原则。
【解析】选C。本题主要考查酶活力的检测方法。在检测酶活力的实验中,除酶本身外其余条件应保持适宜,即无关变量不能影响酶活力;在该实验中pH为无关变量,为了排除pH的干扰,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,为酶促反应提供稳定的pH环境,故C项正确。
3.(2016·海南高考·T1)下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述,错误的是
( )
A.膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
B.膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程
C.主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同
D.物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关
【解题指南】解答本题需要明确两点:
(1)细胞膜的亚显微结构及功能。
(2)主动运输和自由扩散两种跨膜运输方式的区别。
【解析】选B。本题主要考查膜蛋白的分布特点及功能、自由扩散的原理和主动运输的特点。A项,膜蛋白在细胞膜上的分布不对称,细胞膜内侧和外侧分布着不同的蛋白质,执行不同的功能,故正确。B项,部分膜蛋白(载体蛋白)参与物质跨膜运输的被动运输过程,故错误。C项,主动运输的特点之一是逆浓度梯度运输,使被运输离子在细胞内外浓度不同,故正确。D项,物质脂溶性越强,通过脂质双分子层的扩散速率越快,故正确。
4.(2016·海南高考·T5)下列属于主动运输的是 ( )
A.动物肺泡细胞释放CO2
B.蔗糖通过植物细胞的细胞壁
C.苯分子进入人的皮肤细胞
D.丽藻细胞吸收S的过程
【解题指南】(1)关键信息:细胞壁是全透性的。
(2)关键知识:主动运输和自由扩散实例。
【解析】选D。本题考查主动运输和自由扩散的特点。A项,动物肺泡细胞释放CO2的方式是自由扩散,故错误。B项,植物细胞壁是全透性的,蔗糖不是以主动运输的方式通过细胞壁,故错误。C项,苯是脂溶性物质,苯分子通过自由扩散进入人的皮肤细胞,故错误。D项,植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输,故正确。
5.(2016·海南高考·T11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是 ( )
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【解题指南】解答本题需要明确两点:
(1)ATP与DNA在结构上的区别,DNA与RNA的基本单位不同。
(2)细胞无氧呼吸与有氧呼吸过程都会产生ATP,但场所不完全相同。
【解析】选D。本题主要考查ATP的分子结构、ATP的合成与细胞呼吸及光合作用的关系。A项,DNA的基本结构单位是脱氧核苷酸,只含有一个磷酸基团,故错误。B项,加入呼吸抑制剂可使细胞中ATP生成减少,ADP生成增加,故错误。C项,无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和[H],产生ATP,丙酮酸转变为酒精的过程中没有ATP的合成,故错误。D项,光下叶肉细胞可在细胞质基质、线粒体中进行细胞呼吸,也可在叶绿体中进行光合作用,它们都有ATP合成,故正确。
6.(2016·江苏高考·T6)如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是 ( )
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
【解题指南】(1)图示信息:物质运输都需要载体,细胞内外物质的浓度不同。
(2)关键知识:主动运输与协助扩散的条件、载体的作用。
【解析】选B。本题主要考查物质跨膜运输方式与识图能力。由图分析可知,载体①逆浓度梯度运输溶质分子,需要消耗ATP,A项正确。载体②顺浓度梯度运输溶质分子,不消耗ATP,不具有ATP酶活性,B项错误。载体①和②转运方式不同,前者是主动运输,后者是协助扩散,C项正确。协助扩散需要载体协助,自由扩散不需要载体协助,协助扩散速率较快,D项正确。
7.(2016·江苏高考·T8)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是
( )
管号
1%焦性
没食子
酸(mL)
2%
H2O2(mL)
缓冲液
(mL)
过氧化
物酶溶
液(mL)
白菜梗
提取液
(mL)
煮沸冷却
后的白菜
梗提取液
(mL)
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
【解题指南】(1)题干关键词:过氧化物酶能分解H2O2、氧化焦性没食子酸呈橙红色。
(2)解题思路:分析自变量、因变量与无关变量,找出影响酶活性的因素,通过试管颜色变化得出结论。
【解析】选A。本题主要考查酶的实验设计与分析。该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,自变量是白菜梗的有无,则1号、2号和4号都是对照组,3号是实验组,A项正确、B项错误。若3号与1、2、4号对照,3号管显橙红色,则证明白菜梗中存在过氧化物酶,C项错误;若4号管不显橙红色,与3号对照,则说明高温使过氧化物酶变性失活,D项错误。
8.(2016·浙江高考·T1)当人体血糖浓度偏高时,质膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内,血糖浓度偏低时则转运方向相反。下列叙述正确的是
( )
A.该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP
B.转运速率随血糖浓度升高不断增大
C.转运方向不是由该载体决定的
D.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞
【解题指南】(1)题干信息:血糖浓度偏高,将葡萄糖运至肝细胞内,血糖浓度偏低时方向相反。
(2)解题关键:明确题中葡萄糖的转运方式是易化扩散,转运方向决定于血糖的浓度。
【解析】选C。本题主要考查物质出入细胞的方式和血糖调节。A项,血糖浓度偏低时,肝组织内葡萄糖浓度大于血糖浓度,葡萄糖载体将葡萄糖从肝细胞转运到血液,此时葡萄糖从高浓度转运到低浓度,且需要载体蛋白协助,属于易化扩散,不需要消耗ATP,故A错误。B项,转运葡萄糖需要载体蛋白协助,转运速率受到载体蛋白数量的限制,达到最大速率后就不会再增大,故B错误。C项,转运方向是由血糖浓度决定的,而不是由该载体蛋白决定的,故C正确。D项,胰岛素的作用是降低血糖浓度,促进葡萄糖进入组织细胞并氧化分解,促进葡萄糖进入肝细胞,转化为肝糖元,故D错误。
9.(2016·天津高考T1)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是 ( )
A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜
B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生
C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低
D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外
【解题指南】解答本题的关键有两点:
(1)明确高倍显微镜的使用方法。
(2)理解渗透作用及植物细胞的质壁分离和复原的原理。
【解析】选B。本题主要考查观察植物细胞的质壁分离和复原的实验、显微镜的使用方法。A项,根据题图由甲到乙细胞体积没有变化,可判断显微镜放大倍数不变,没有更换目镜,故错误。B项,图示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞由甲→乙为失水过程,发生了质壁分离现象;乙→丙为吸水过程,发生了质壁分离后的复原现象,甲、乙、丙可以在同一个细胞内依次发生,故正确。C项,图中乙所示细胞质壁分离程度大于甲,说明乙所示细胞的细胞液失水较多,其细胞液浓度较高,故错误。D项,由乙转变为丙的过程中,细胞吸水,单位时间内水分子从胞内扩散到胞外的数目少于从胞外扩散到胞内的数目,故错误。
【易错警示】(1)用高倍镜观察时,一般不换目镜,而是转动转换器直接换用高倍物镜。
(2)在发生渗透作用时,水分子可以通过半透膜进行双向扩散。
10.(2016·上海高考·T3)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后,结果如图所示,紫色分布的区域和影响色素分布的结构分别是 ( )
A.①和细胞膜
B.①和细胞膜、液泡膜
C.②和细胞膜、液泡膜
D.②和细胞膜、液泡膜、细胞壁
【解析】选C。图中②表示细胞液,紫色色素分布在细胞液中,细胞膜和液泡膜均为选择透过性膜,影响色素分布,故C项正确。
11.(2016·上海高考·T20)下列化学反应属于水解反应的是 ( )
①核酸→核苷酸 ②葡萄糖→丙酮酸 ③ATP→ADP
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【解析】选B。核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸;葡萄糖经过细胞呼吸第一阶段转变为丙酮酸;ATP通过水解,远离A的高能磷酸键断裂,释放能量。
12.(2016·全国卷Ⅱ·T29)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组。
(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会 。
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量 ,原因是
。
(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答出两点即可)。
【解题指南】(1)关键信息:产物浓度与酶活性有关,酶活性受温度影响,最适温度时酶活性最高。
(2)解题关键:温度升高或底物增加都会影响酶促反应速率。
【解析】本题主要考查酶的本质与特性、温度与底物对酶活性的影响。
(1)通过曲线分析可知在相同温度条件下,B组产物浓度高,即反映了酶的活性强。
(2)A组为20℃,低温抑制酶的活性,适当升高温度,酶的活性会增强,表现为催化反应的速度加快。
(3)分析C组曲线可知t2之前产物的浓度不再增加,说明反应已经停止,酶失去了催化作用,此时再增加底物的量,因为酶已失活,产物的总量也不再增加。
(4)酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物,主要是蛋白质,还有少量的RNA。酶具有高效性、专一性和反应条件的温和性等特性。
答案:(1)B (2)加快
(3)不变 60℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加
(4)蛋白质或RNA 高效性和专一性(答出两点即可)
【易错警示】产物浓度≠产物生成速率
(1)产物浓度是指产物在整个反应体系中占有的比例,产物浓度保持不变说明反应已经停止。
(2)产物生成速率则是指单位时间内产物的生成量,产物生成速率不变说明反应持续进行,产物的浓度会逐渐升高。
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知识点4 细胞呼吸
1.(2016·北京高考T2)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程
( )
A.在无氧条件下不能进行
B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入
D.需要酶的催化
【解题指南】解答本题需要注意两点:
(1)ATP合成所需要的场所、条件。
(2)细胞呼吸与ATP形成的关系。
【解析】选D。本题主要考查果酒的制作中发酵原理与ATP的形成过程。酵母菌是兼性厌氧生物,在葡萄酒酿制期间,酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP,A项错误;酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,此时由ADP转化为ATP的过程发生在细胞质基质中,B项错误;在有关酶的催化作用下,ADP与一个游离的Pi结合同时吸收能量形成ATP,C项错误,D项正确。
2.(2016·上海高考·T15)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有 ( )
①酒精 ②乳酸 ③CO2 ④H2O ⑤ATP
A.①③⑤ B.②④⑤
C.①③④⑤ D.②③④⑤
【解析】选D。白肌细胞含少量线粒体,可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸的产物为乳酸和ATP,有氧呼吸的产物为CO2、H2O、ATP,故D项正确。
3.(2016·江苏高考·T23)突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是(多选)
( )
A.突变酵母乙醇代谢途径未变
B.突变酵母几乎不能产生[H]
C.氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D.通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
【解题指南】解答本题的重要信息是:突变酵母可以进行无氧呼吸或进行有氧呼吸的第一阶段,但是不能进行有氧呼吸的第二和第三阶段。
【解析】选B、D。本题主要考查细胞呼吸的场所与过程。突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径,A项正确。突变酵母细胞中可进行葡萄糖→丙酮酸的转化过程,而该代谢途径产生[H],B项错误。在氧气充足时,野生型酵母可进行正常的有氧呼吸,酵母菌通过出芽增殖形成大量的新个体;突变体不能进行正常的有氧呼吸,产生能量少,酵母菌的增殖速率慢,C项正确。突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质,D项错误。
4.(2016·海南高考·T26)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题:
(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以 的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以 的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ,种子吸水速率 (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ,呼吸速率 (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。
(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的 、
从细胞外进入细胞内。
【解析】本题主要考查水的存在形式、细胞呼吸与水的关系及细胞吸水过程。
(1)植物细胞中水有两种存在形式,即自由水和结合水,自由水容易失去,风干种子细胞中的水主要是以结合水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以自由水的形式存在。
(2)从吸水量的变化趋势可推知,在阶段Ⅱ种子吸水速率小于阶段Ⅰ,吸水后自由水含量上升,呼吸速率大于阶段Ⅰ。
(3)细胞膜上有水通道蛋白,水分子可由此进入细胞,另外水分子也可通过渗透作用由磷脂(或脂质)双分子层进入细胞。
答案:(1)结合水 自由水 (2)小于 大于
(3)磷脂(或脂质)双分子层 水通道(其他合理答案亦可)
5.(2016·天津高考T10)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶 。
(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高 的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。
①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。
据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后,密度变化的特点是
。由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是
。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中
层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的 ,淘汰了部分乳酸菌种类。
【解题指南】(1)图示信息:生产工艺流程中“先进行酒精发酵,后进行醋酸发酵”,曲线图中“前15天,A层醋酸杆菌密度变化明显;后15天,B层醋酸杆菌密度变化明显”。
(2)解题关键:分析三种微生物的代谢类型,酵母菌是兼性厌氧型,醋酸杆菌是需氧型,乳酸菌是厌氧型。
【解析】本题主要考查酶的催化条件、酵母菌、醋酸杆菌和乳酸菌的代谢类型。
(1)在糖化阶段添加酶制剂,需要控制反应温度,原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。
(2)先通气可促进酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌快速增殖。
(3)①图中A与B层颠倒后,B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足,营养物质充分,pH适宜,醋酸杆菌繁殖速度加快,数量增多,并且最后达到稳定。因此影响其密度变化的主要环境因素为氧气、营养物质、pH。
②乳酸菌属于厌氧菌,颠倒前的B层和颠倒后的A层有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的竞争,淘汰了部分乳酸菌种类,使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。
答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强
(2)酵母菌
(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH
②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)
③种间竞争(或竞争)
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知识点5 光合作用
1.(2016·全国卷Ⅱ·T4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是 ( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【解析】选C。本题主要考查叶绿体中色素的性质、作用与色素合成的条件。A项,叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中,故正确。B项,镁是合成叶绿素的原材料,由根从土壤中吸收,故正确。C项,叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光进行光合作用,故错误。D项,叶绿素的合成需要光照,无光环境中叶绿素不能合成,表现为黄化现象,故正确。
2.(2016·海南高考·T3)下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述,错误的是( )
A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同
C.光合作用中,催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上
D.呼吸作用中,催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上
【解析】选D。本题主要考查生物膜上蛋白质或酶的分布。A项,植物根细胞膜通过主动运输的方式吸收无机盐离子,故正确。B项,植物叶肉细胞中液泡膜的功能是控制物质进出细胞,而类囊体膜是光反应的场所,二者功能不同,这是由于膜上的蛋白质不同,故正确。C项,类囊体膜上发生的光反应过程有ATP的合成,其上有催化ATP合成的酶,故正确。D项,呼吸作用过程中第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜,三个阶段均合成ATP,故三个场所均有催化ATP合成的酶,而在线粒体外膜上没有ATP合成酶,故错误。
3.(2016·海南高考·T10)下列叙述错误的是 ( )
A.温度和光照会影响CO2的同化速率
B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段
C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应
D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖
【解题指南】解答本题需要明确两点:
(1)光合作用的光反应与暗反应阶段的产物不同、光合作用与化能合成作用利用的能量不同。
(2)温度和光照影响光合作用的本质不同:温度影响酶活性、光照影响光反应。
【解析】选C。本题主要考查光合作用的过程与影响因素及化能合成作用。光合作用的光反应阶段,需要光照,将水光解产生O2、[H]([NADPH])和ATP;在暗反应阶段,CO2的固定和C3的还原都需要相关的酶参与,而酶活性受温度的影响,同时[H]([NADPH])和ATP可用于C3的还原,则温度和光照会影响CO2的同化速率,故A、B选项正确,C选项错误。土壤中的硝化细菌可利用氨氧化分解产生的能量将CO2和H2O合成糖,并储存能量,故D选项正确。
4.(2016·江苏高考·T17)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是( )
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
【解析】选B。本题主要考查绿叶中色素的提取和分离实验。CaCO3可防止研磨过程中叶绿素被酸破坏,应该在研磨时加入CaCO3,A项错误。菜叶剪碎是否充分,不影响菜叶中色素的总含量,即使菜叶剪碎不够充分,也可提取出4种光合作用色素,B项正确;由于研磨时乙醇挥发,为了获得10 mL提取液,研磨时加入多于10 mL的乙醇,C项错误;层析完毕后,取出来的滤纸条上的叶绿素条带会随层析液挥发而颜色变浅,但是不会很快消失,D项错误。
5.(2016·北京高考T5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C的量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是 ( )
A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官
C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
【解题指南】(1)图示信息:发育早期营养器官中光合产物分配较多,光合产物分配受到光照的影响。
(2)解题关键:明确CO2是光合作用的原料,光合产物与CO2有关。
【解析】选C。本题主要考查光合作用的影响因素与图形分析能力。A项,14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质中,参与光合作用的暗反应阶段,转化为光合产物(CH2O),故正确。B项,图中显示生殖器官发育早期时,营养器官中14C含量比生殖器官中多很多,说明此时期光合产物大部分被分配到营养器官,故正确。C项,图中显示遮光70%条件下,在生殖器官发育早期营养器官中的14C含量远高于生殖器官,到了中后期才逐渐接近,故错误。D项,本实验的自变量是正常光照与遮光70%,因变量是在不同发育期植株中14C的量在两类器官中的分布,故正确。
6.(2016·天津高考T2)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是( )
A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3上升
C.绿光,[H]下降 D.绿光,C5上升
【解题指南】(1)题干关键信息:改用光照强度与
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