度会提高酶促反应的速率,B项正确。 c和d表示反应产物,酶促反应速率可以用产物的生成速率来表示,C项正确。若探究底物浓度对酶促反应速率的影响,则实验的自变量是底物浓度,D项正确。
5.D [解析] 分析曲线可知,E2是酶促反应的活化能,A、C曲线是酶促反应曲线;E3是非酶促反应的活化能,B、D曲线是非酶促反应曲线。
6.D [解析] 叶绿体中合成的ATP只用于暗反应,而线粒体中合成的ATP可用于除光合作用外的所有生理活动,A项正确。①是ADP,②是AMP,③是腺苷,④是磷酸,⑤是能量,Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ过程断裂的是普通化学键,B项正确。由图可知,若要探究酶b的最适宜pH,实验的自变量范围应偏酸性,C项正确。直接控制酶a合成的物质是mRNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,D项错误。
7.B [解析] 细胞质基质是有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的场所,可以产生ATP;线粒体基质和线粒体内膜分别是有氧呼吸第二、三阶段的场所,也会产生ATP;叶绿体基粒是光反应的场所,可产生ATP,而叶绿体基质是暗反应的场所,是消耗ATP的场所。
8.C [解析] 生长素的极性运输和根细胞吸收无机盐离子都属于主动运输,都会消耗ATP水解释
+
放的能量。抗体的合成、加工和运输过程也需要消耗ATP水解释放的能量。神经纤维受到刺激时,Na快速运输到细胞内不消耗ATP水解释放的能量。
9.B [解析] 人体细胞的无氧呼吸也能产生ATP,A项错误。有些酶是生命活动所必需的,比如与呼吸作用有关的酶,其在分化程度不同的细胞中都可存在,B项正确。酵母菌是兼性厌氧型微生物,其中的CO2产生于有氧呼吸第二阶段、无氧呼吸第二阶段,而无氧呼吸第二阶段不产生ATP,C项错误。碘液只能检测淀粉的存在与否,不能检测蔗糖及其水解产物的存在与否,用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时,不能用碘液对实验结果进行检测,D项错误。
10.B [解析] 综合分析表格与曲线可知,该实验的测量指标是红细胞产热量和细胞内的ATP浓度,A项正确。该实验的对照组是A组,B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组,C组产热量峰值高于A组,而ATP浓度低于A组,B项错误。表格中的数据显示,随着NaF浓度的增加,ATP的浓度逐渐降低,说明NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用,C项正确。实验中A组未做处理,是空白对照组,B组与C组
-6-6
处理的NaF浓度分别是50×10g/mL和150×10g/mL,二者之间形成相互对照,D项正确。
11.(1)探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响 (2)A酶 高温使酶的空间结构遭到破坏 (3)40 5.0
(4)(注:起点一致,终点提前)
(5)A酶已被蛋白酶催化分解 [解析] (1)图(一)横坐标为温度(自变量),纵坐标为酶活性,发生变化的是A酶和B酶的活性,因此研究的课题是探究温度对A酶和B酶活性的影响。(2)图(一)结果显示,在40 ℃至60 ℃范围内A酶的活性比较大,因此A酶的热稳定性较好。高温会破坏酶的空间结构,使其丧失生理活性。(3)A酶的活性为5.8时,对应的温度为40 ℃,即③处应是40;A酶的活性为6.3时,对应的温度为50 ℃,在温度为50 ℃时,B酶的活性为5.0,即⑧处是5.0。(4)在相同温度下A酶的活性比B酶大,因此酶浓度相同的情况下,相同浓度的底物完全分解所需要的时间更短。(5)在一支试管中加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,蛋白酶会将A酶分解,使A酶丧失活性。
12.(1)有氧呼吸(呼吸作用) ATP和ADP不断进行相互(迅速)转化
9
(2)腺苷 (3)能
(4)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 ②线粒体 ③减慢 [解析] (1)合成ATP所需的能量在动物中来自呼吸作用,在植物中来自光合作用和呼吸作用。细胞中ATP和ADP不断进行相互转化,既为生命活动及时提供了能量,又避免一时用不尽的能量白白流失掉。(2)ATP 的结构简式是 A—P~P~P,其中“A”代表腺苷,“T”是三的意思,“P”代表磷酸基团。ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是“A”,即腺苷。(3)神经递质由突触前膜释放并作用于突触后膜,科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后,发现某些神经细胞能发生电位变化,从而确定猜测的正确性。(4)①题中自变量是X物质的浓度,因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。②线粒体是有氧呼吸的主要场所。细胞内ATP的浓度越大,为生命活动提供的能量越多,细胞死亡的百分率越小;细胞内ATP的浓度下降,导致能量供应减少,可能是X物质作用于线粒体所致。③小肠吸收葡萄糖的方式为主动运输,主动运输需要能量和载体蛋白协助。由表格可知,X物质浓度越高,细胞产生ATP量越少。ATP的生成量减少,为生命活动提供的能量就少,妨碍主动运输,导致葡萄糖的吸收速率减慢。
专题限时集训(四)
1.A [解析] ①过程为有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上;②过程为光合作用中水的光解过程,产生的[H]只用于光合作用的暗反应阶段,不用于细胞呼吸;③过程是氧气的释放,其方式为自由扩散,不需要消耗能量;当该叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度时,整个植株的光合作用强度并不一定大于呼吸作用强度。
2.D [解析] 在真核细胞的叶绿体中能完成光合作用全过程,而线粒体中只能完成有氧呼吸的第二、三阶段,有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中完成的。光合作用过程中,[H]的形成和[H]的利用分别发生在叶绿体类囊体薄膜上、叶绿体基质中;有氧呼吸过程中,[H]的形成发生在细胞质基质、线粒体基质中,[H]的利用发生在线粒体内膜上。在叶绿体的类囊体薄膜上有氧气的形成,在线粒体内膜上有氧气的利用。在叶绿体中光能可转变成化学能,在线粒体中化学能可转变成热能和ATP中的化学能。
3.B [解析] 图中纵坐标表示光照下CO2的吸收量(即净光合速率)或黑暗中CO2的释放量(即呼吸速率)。由于没有对高于35 ℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究,因此,不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率,从图中可以看出,在25 ℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高,即此时水绵细胞积累有机物的速率最大。每天光照10小时,最有利于水绵生长的温度应是20 ℃,因为在20 ℃时,每天光照10小时,一昼夜水绵积累的有机物量最多,为11.5 mg(3.25×10-1.5×14=11.5 mg)(用CO2的吸收量表示)。在5 ℃时,水绵细胞产生氧气的速率是1.5 mg/h(用CO2量表示),消耗氧气的速率是0.5 mg/h(用CO2量表示),可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍。
4.D [解析] 分析题图中的氧气消耗率和血液中乳酸含量的变化可知,ab段为有氧呼吸,bc段、cd段为有氧呼吸和无氧呼吸并存。肌肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸,没有CO2的生成,所以运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量。无氧呼吸时,能量大部分储存在乳酸中。若运动强度长期超过c,则乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力。
5.B [解析] 从题图中可以看出,影响光合作用的两大因素为温度和二氧化碳浓度。温度是通过影响相关酶的活性来影响光合速率的。曲线a在20 ℃和40 ℃左右时光合速率相近的原因不相同,20 ℃时酶的活性较低,而40 ℃时部分酶可能已经失活,B项错误。
6.D [解析] 从图(1)中可以看出乙最可能是阴生植物,A项正确。图(1)中的B1点是甲植物的光补偿点,此时光合速率=呼吸速率,叶肉细胞不与外界发生气体交换,只在细胞内的两个细胞器之间进行气体交换,对应图(2)中的Ⅲ,B项正确。从图(2)中的Ⅳ可判断细胞器①是叶绿体,甲、乙植物长期处于光照强度小于B2的环境中光合速率小于呼吸速率,所以植物不能正常生长,C项正确。从图(1)中
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的曲线可以看出,光照强度从C降低到B1时,乙植物的生长速率不会减慢,D项错误。
7.B [解析] 酵母菌属于兼性厌氧型微生物,其通过无氧呼吸和有氧呼吸均能产生CO2,通过无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,A项错误。在图(2)中,随着时间的延长,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,实验装置内酒精的浓度应增加,①错误;酵母菌进行细胞呼吸产生CO2,实验装置内溶液的pH应降低,④错误,因此B项正确。酵母菌的遗传物质是DNA,可用甲基绿进行染色,D项错误。
8.B [解析] 光照强度为3千勒克司时,甲种植物处于光饱和状态,因此用于光合作用的CO2既有来自呼吸作用产生的,又有从外界吸收的;而光照强度为3千勒克司时,乙种植物处于光补偿状态,因此用于光合作用的CO2只来自呼吸作用产生的,B项错误。
9.(1)能 叶绿体基质 (2)酶的活性 CO2浓度 (3)5 3 (4)5 6
(5)增多 减少
[解析] (1)根据原料为CO2和产物为葡萄糖可以判断出,该过程为光合作用的暗反应,发生在细胞的叶绿体基质中,此过程在暗处也可以发生。
(2)温度是通过影响酶的活性间接影响该过程的,而直接影响该过程的环境因素是CO2浓度。 (3)据图可知,2个三磷酸丙糖(共6个碳原子)是由2个三磷酸甘油醛在[H]还原和ATP供能下生成的,因此推理出2个三磷酸甘油醛也应含有6个碳原子。再根据2个三磷酸甘油醛(共6个碳原子)是由1个CO2和1个1,5二磷酸核酮糖结合后产生的,因此可推理出1,5二磷酸核酮糖中含有5个碳原子。
(4)据(3)分析可知,在一次循环中,2个三磷酸丙糖(共6个碳原子)经过一系列复杂的反应,其中有1个碳原子转移到葡萄糖中,其余的5个碳原子经一系列变化,最后又再生成1个1,5二磷酸核酮糖,因此要合成1个葡萄糖分子(含6个碳原子),需要1个1,5二磷酸核酮糖分子循环运输6次CO2。
(5)当环境中的CO2突然减少,其他条件不发生改变时,CO2与1,5二磷酸核酮糖结合生成三磷酸甘油醛的过程受阻,而三磷酸甘油醛的还原过程不受影响,因此三磷酸甘油醛含量短时间内会减少,而1,5二磷酸核酮糖含量短时间内会增多。
10.(1)细胞质基质和线粒体 [H]和ATP (2)A 自然选择 增加 (3)虚线 55
(4)前者光合速率等于呼吸速率(但都不为0),后者光合速率和呼吸速率均为0 [解析] (1)图甲所示细胞在夜间通过代谢产生ATP的具体场所是细胞质基质和线粒体。由图示可知,该植物在夜间能吸收CO2,但不能合成糖类等有机物,主要是因为缺少光反应所产生的ATP和[H]。(2)图乙中A植物在夜间吸收CO2,与图甲所示植物相对应。生物对环境的适应是自然选择的结果。图乙中,与10 h相比,12 h B植物的CO2吸收速率减小,导致CO2的固定过程减弱,而C3的还原过程正常进行,因此C5的含量增加。(3)图丙中,实线表示在一定范围内随温度变化,CO2吸收速率的变化情况,而虚线表示在一定范围内随温度变化,CO2产生速率的变化情况,所以实线表示温度—净光合速率曲线,而虚线表示温度—呼吸速率曲线。55 ℃时两曲线开始重合,说明此时植物不再进行光合作用,但还能进行呼吸作用,产生CO2。(4)图丙中,40 ℃时CO2的吸收速率为0,此时表示光合作用固定CO2的速率与呼吸作用产生CO2的速率相等,即净光合速率为0。而60 ℃时CO2吸收速率和CO2产生速率均为0,说明此时植物的光合速率和呼吸速率均为0。
专题限时集训(五)
1.C [解析] 有丝分裂过程中,处于前期、中期的细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2。细胞质的均等分裂发生在有丝分裂末期,A项错误。着丝点分裂发生在有丝分裂后期,B项错误。有丝分裂中期,着丝点排列在赤道板上,C项正确。有丝分裂间期中的S期进行DNA的复制,
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此时DNA聚合酶较为活跃,D项错误。
2.C [解析] 由表和曲线图可以看出,在一定范围内,随着维生素K2(VK2)浓度的不断增大,肿瘤细胞的凋亡率也随之增大,bcl2基因转录形成的mRNA相对值逐渐减小,而bax基因转录形成的mRNA相对值变化不大,说明VK2诱导细胞凋亡可能与bcl2基因表达减弱有关;由于设置的VK2的浓度范围太小,所以不能确定诱导肿瘤细胞凋亡的最适VK2浓度。
3.D [解析] ①表示核孔,②和③分别表示核膜的内膜和外膜,④表示完成复制后的染色体,图丙表示有丝分裂末期。解旋酶是由细胞质中的核糖体合成的,并通过①核孔进入细胞核参与DNA的复制,内质网内连③核膜,外连细胞膜,A项正确。图乙处于有丝分裂前期,细胞中核DNA数∶染色单体数∶同源染色体对数=4∶4∶1,B项正确。图丙中核膜小泡逐渐融合变成核膜,故该图表示细胞处于有丝
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分裂末期,C项正确。第一次有丝分裂完成后所形成的子细胞中,含H的染色体数均为2N,继续在无
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放射性标记的培养基中培养,DNA复制完成后,每条染色体的一条染色单体上的DNA分子为杂合的HH,
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另一条染色单体上的DNA分子为纯合的HH,即一半染色单体含放射性,有丝分裂后期着丝点分裂,姐
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妹染色单体成为子染色体后,子染色体的分离具有随机性,因此,进入同一个子细胞的含H的染色体数为0~2N,D项错误。
4.D [解析] 在“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”实验中,应剪取洋葱根尖分生区部位制作装片,分生区位于洋葱根尖2~3 mm处,A项错误。制片时,用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一块载玻片,然后用拇指轻压,使细胞分散开来,B项错误。分生区细胞排列紧密、呈正方形,伸长区细胞呈长方形,在呈长方形的细胞中找不到分裂期的细胞,C项错误。观察到的某个时期的细胞数占计数细胞总数的比值与该时期在细胞周期中所占时间的比例成正比,所以统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比值,可估算细胞周期中各时期的时间长短,D项正确。
5.D [解析] 甲过程中DNA复制一次,细胞连续分裂两次,产生一个生殖细胞和三个极体,A项错误。甲和丙过程能够发生的突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定了生物进化的方向,B项错误。乙(受精作用)过程体现了细胞膜的信息交流功能,丁过程中遗传物质没有发生改变,只是发生了基因的选择性表达,C项错误。丁过程为细胞分化,分化后可能会出现细胞的凋亡,D项正确。
6.B [解析] 据图可知,成体干细胞通过有丝分裂增殖,但不能使生物体内成体干细胞的数量不断增长,A项错误。由图可知,成体干细胞增殖时DNA是进行半保留复制的,B项正确。成体干细胞的DNA含有永生化链,因此基因突变频率低于其他细胞,C项错误。等位基因随着同源染色体的分开而分离发生在减数分裂过程中,D项错误。
7.D [解析] Dnase酶、Caspase酶被激活,是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果,A项正确。凋亡相关基因是机体固有的,在生物体生长、发育过程中的不同时期选择性表达,B项正确。癌细胞结构改变,糖蛋白减少,可能无法识别凋亡诱导因子从而不能启动凋亡程序,C项正确。吞噬细胞以胞吞方式吞噬凋亡小体后,通过溶酶体中的水解酶将其分解,D项错误。
8.D [解析] 由图示可知,非同源染色体之间因片段的交换而引起染色体结构变异,A项正确。由题意知,“诱导分化疗法”能诱导癌细胞的分化或凋亡,故能减少病人体内的癌细胞,B项正确。由题意可知,维甲酸通过修饰PMLRARa,使癌细胞重新分化,从而有效地减少急性早幼粒细胞白血病患者骨髓中积累的癌细胞,三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解,使癌细胞发生部分分化并最终发生凋亡,故二者作用原理不同,C项正确。原癌基因为正常细胞中控制细胞分裂的基因,故图示中融合基因PMLRARa不属于原癌基因,D项错误。
9.D [解析] 由图乙细胞判断,该动物体细胞中含有6条染色体,图甲中CD段表示的是有丝分裂后期,此时期细胞中含有12条染色体,每条染色体上都有1个DNA分子,所以CD段细胞中含有12个DNA分子,A项正确。DE段曲线下降的原因是有丝分裂末期细胞一分为二,GH段曲线下降的原因是减数第一次分裂末期细胞一分为二,B项正确。FG段包括减数第一次分裂前、中、后期,该过程中可发生非同源染色体的自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,C项正确。图乙细胞中无同源
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