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精练3理解原理、把握操作,掌握细胞代谢的基础知识一、选择题(每小题5分,共65分)1.(2017河北衡水中学二调,12)某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记为零界面。实验开始后,长颈漏斗内部液面的变化趋势为()2.(2017辽宁东北育才中学一模,12)将新鲜紫色洋葱绿色叶片的叶肉细胞,放入加有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到其细胞状态如图所示。有关此时生理过程的叙述正确的是()A.细胞可能正在吸水,恢复原状B.形成该状态下细胞的过程中,单位时间内进出的水分子数目相同C.此时为红色,为绿色D.此时无色,为紫色3.(2014上海单科,21)以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图),在处理时间相同的前提下()A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高4.(2017辽宁东北育才中学一模,14)下列物质吸收方式中,不符合下图曲线的是()A.胃黏膜上皮细胞吸收食物中的乙醇B.肾小管吸收原尿中的葡萄糖C.人的红细胞吸收血浆中的葡萄糖D.人的红细胞吸收血浆中的K+5.(2014海南单科,4)关于植物根系吸收矿质元素离子的叙述,正确的是()A.植物根系吸收各种矿质元素离子的速率相同B.土壤温度不影响植物根系对矿质元素离子的吸收C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D.植物根细胞能逆浓度梯度吸收土壤中的矿质元素离子6.(2016河南中原名校第一次联考,3)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.腌制糖蒜时,蔗糖分子水解为葡萄糖后以主动运输的方式进入细胞B.人的红细胞处于高浓度的氯化钠溶液中皱缩,属于质壁分离C.施肥过多作物萎蔫时,根表皮细胞细胞液浓度逐渐增大D.血糖浓度升高时,胰岛素以协助扩散方式从胰岛B细胞排出7.(2014北京理综,3)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图。据此不能得出的推论是()A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率8.(2017宁夏银川一中第三次月考,4)如下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,下列相关叙述中不正确的是()A.由图可知,Na+进出肾小管上皮细胞的方式相同B.图中氨基酸运入肾小管上皮细胞的方式为主动运输C.图中涉及的运输方式都需要载体D.限制协助扩散运输速率的原因有载体蛋白的数目9.(2016东北师大附中第一次月考,7)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,减轻Na+对细胞质中酶的伤害,下列叙述错误的是()A.Na+进入液泡的过程属于主动运输B.Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性C.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性10.(2017河北衡水中学二调,15)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果() A.温度B.pHC.淀粉溶液量D.唾液量11.(2017湖北黄冈第一次调研,14)下列关于酶的叙述中,正确的是()A.酶可为化学反应提供能量来加快反应速率B.酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的C.酶在催化反应完成后立即被降解成为氨基酸D.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中12.(2017山东师大附中一模,23)下面的三个图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。有关叙述错误的是()A.图一、二、三所代表的实验中,自变量依次为催化剂种类、H2O2浓度、pHB.图一可以得出酶具有高效性C.图二bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限D.图三可以得出pH越小或越大酶活性越高13.(2017辽宁鞍山一中一模,13)ATP和酶是细胞进行生命活动不可缺少的物质,下列有关叙述正确的是()A.酶是活细胞产生的在细胞内外均可起调节作用的微量有机物B.无氧条件下,无氧呼吸是叶肉细胞产生ATP的唯一来源C.酶的作用有专一性,ATP的作用没有专一性D.ATP的合成和分解需要酶的催化,而酶的合成和释放不需要ATP的参与二、非选择题(共35分)14.(2016福建师大附中期中, 32)(10分)图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液,请据图回答以下问题:(1)图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的。(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要,如果将图乙所示细胞放在无氧环境中,图中(填“葡萄糖”、“乳酸”或“葡萄糖和乳酸”)的跨膜运输不会受到影响。(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面(填“高于”、“低于”或“等于”)右侧液面;如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面右侧液面(填“高于”、“低于”或“等于”)。15.(2017宁夏银川一中第三次月考,29)(9分)为了研究某种物质X对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理36小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次重复实验后,所得数据如下表所示:实验组编号ABCDEFX物质的浓度(gmL-1)02481632细胞中ATP的浓度(molmL-1)8070502051细胞死亡的百分率(%)1310257095(1)该实验的因变量是。(2)实验数据表明,该实验自变量与因变量之间的关系是。(3)若用混有浓度为2 gmL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍了消化酶的,影响消化;妨碍营养物质的(填“自由扩散”、“协助扩散”、“主动运输”或“胞吞”),从而会影响大鼠对营养物质的吸收。16.(2017江西南昌二中第二次月考,39)(16分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:(注:“+”数目越多表示蓝色越深)分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色显色结果+显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应适当。(填“缩短”“延长”或“不变”)(2)小麦中的淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:X处理的作用是使。若中两管显色结果无明显差异,且中的显色结果为红粒管颜色显著(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。(3)酶的催化具有专一性,酶的专一性是指。(4)生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化,组成酶的单体是。答案全解全析一、选择题1.A半透膜(膀胱膜)两侧液体间存在浓度差,导致漏斗内水分向烧杯内扩散的多,因此漏斗内液面下降;随着漏斗内水分向烧杯内扩散,半透膜(膀胱膜)两侧液体间浓度差逐渐缩小,扩散速率逐渐变慢,当水分由漏斗向烧杯扩散的速率和由烧杯向漏斗内扩散的速率相等时,漏斗内液面不再发生变化,A正确。2.C放入0.3 g/mL蔗糖溶液中的细胞失水发生质壁分离,A错误;细胞失水,单位时间内出细胞水分子数多于进细胞水分子数,B错误;细胞壁是全透的,细胞膜具有选择透过性,蔗糖和色素可以透过细胞壁,但不能透过细胞膜,故部位是红色的,部位是绿色的(植物叶片原来的颜色),C正确、D错误。3.D将同一紫色洋葱鳞片叶细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,X/Y值越小,则说明该细胞中的液泡失水越多,液泡的紫色越深,其所处蔗糖溶液的浓度越高,A、B错误;将不同细胞置于相同浓度的蔗糖溶液中,X/Y值越小,则说明细胞失水越多,越不易复原,X/Y值越大,则说明相应细胞的细胞液浓度越高、失水越少,故C项错误,D项正确。4.B据图分析,随着氧气浓度的增加,物质运输的速率不变,说明该物质吸收不需要有氧呼吸释放的能量。肾小管吸收原尿中的葡萄糖的方式是主动运输,需要消耗有氧呼吸释放的能量,B不符合题图曲线;胃黏膜上皮细胞吸收乙醇和红细胞吸收血浆中的葡萄糖的方式分别是自由扩散和协助扩散,A、C符合题图曲线;红细胞吸收K+虽为主动运输,但人成熟红细胞没有线粒体,需要的能量由无氧呼吸提供,与O2无关,D符合题图曲线。5.D植物根系吸收矿质元素离子的过程属于主动运输,C错误;主动运输能逆浓度梯度吸收矿质元素离子,D正确;主动运输的速率与能量的多少、载体的数量和离子浓度均有关,植物根细胞膜上不同矿质离子的载体数量不同,故植物根系对各种矿质元素离子的吸收速率不同,A错误;土壤温度能影响细胞呼吸,从而影响主动运输的能量供应,B错误。6.C腌制糖蒜时,由于外界溶液浓度远远大于细胞液的浓度,导致细胞大量失水死亡,蔗糖分子直接进入细胞内,A错误。人的红细胞不能发生质壁分离现象,B错误。施肥过多导致作物大量失水,根表皮细胞细胞液浓度逐渐增大,C正确。血糖浓度升高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素以胞吐方式排出,D错误。7.C据图可知:生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性,可见生物膜上存在着协助H2O通过的物质,A正确;生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同,说明生物膜对不同离子的通透具有选择性,B正确;因人工膜由双层磷脂组成,无蛋白质,所以离子不能以协助扩散方式通过人工膜,C错误;甘油、CO2和O2分子大小不同,导致通过人工膜的扩散速率不同,D正确。8.A肾小管管腔中的Na+顺浓度梯度进入肾小管上皮细胞为协助扩散,肾小管上皮细胞中的Na+逆浓度梯度进入组织液,为主动运输,A错误;肾小管管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入肾小管上皮细胞,方式是主动运输,B正确;题图涉及的运输方式都需要载体,C正确;限制协助扩散运输速率的因素有离子的浓度差和载体蛋白的数目,D正确。9.C题中指出“细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡”,这完全符合主动运输的特点,从而增大了细胞液的浓度,使植物细胞的吸水能力增强,而适应盐碱环境。10.C分析实验结果可知,改变某一因素之后,还原糖生成量均降低,所以改变的因素是底物用量,C正确。11.D酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A错误;大部分酶的本质是蛋白质,在核糖体上合成,原料是氨基酸,少部分酶的本质是RNA,主要在细胞核内合成,原料是核糖核苷酸,B错误;酶作为生物催化剂在化学反应前后,其质和量都是不会发生改变的,C错误;同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如ATP合成酶、呼吸酶等,D正确。12.D图一是探究不同催化剂催化效果,其自变量是催化剂种类,图二是探究不同过氧化氢浓度时氧气产生量,自变量是过氧化氢浓度,图三表示不同pH对酶催化效果的影响,自变量是pH,A正确;与Fe3+相比,过氧化氢酶使反应到达平衡点的时间更短,这证明酶具有高效性,B正确;在一定的范围内,O2产生的速率与H2O2浓度呈正相关,当H2O2浓度达到一定程度时,过氧化氢酶数量(浓度)有限,O2产生的速率不再增加,C正确;过氧化氢酶在最适pH时活性最高,D错误。13.C酶是活细胞产生的在细胞内外均可起催化作用的微量有机物,A错误;无氧条件下,无氧呼吸和光合作用均能使叶肉细胞产生ATP,B错误;每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,即酶的作用具有专一性,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,ATP的作用没有专一性,C正确;ATP的合成和分解分别需要ATP合成酶和ATP水解酶的催化,酶的合成和释放均需要ATP的参与,D错误。二、非选择题14.答案(1)原生质层(2)载体蛋白葡萄糖和乳酸(3)等于低于解析(1)图丙中的半透膜模拟的是成熟植物细胞的原生质层,原生质层由细胞膜、液泡膜及二者之间细胞质构成。(2)葡萄糖和乳酸的跨膜运输都需要载体蛋白,葡萄糖的运输不需要能量,乳酸的运输需要能量。如果将图乙所示细胞放在无氧环境中,葡萄糖和乳酸的跨膜运输都不会受到影响,因为葡萄糖的跨膜运输不需要能量,而乳酸的运输需要的能量本来就来自成熟红细胞的无氧呼吸。(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,当液面不再上升时左侧液面等于右侧液面,但如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质,再用作图丙的半透膜,蛋白质为运输葡萄糖的载体蛋白,因为葡萄糖可以通过,当液面不再变化时,左侧液面会低于右侧液面。15.答案(1)细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率(2)随着X物质浓度增大,细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加(3)合成和分泌主动运输解析(1)根据表格分析可知,该实验的自变量是X物质的浓度,因变量是细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率。(2)实验数据表明,随着X物质浓度增大,细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加。(3)若用混有浓度为2 gmL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍了消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍营养物质的主动运输,从而会影响大鼠对营养物质的吸收。16.答案(1)红粒小麦低 缩短(2)-淀粉酶失活深于(3)一种酶只能催化一种或一类化学反应(4)氨基酸或核糖核苷酸解析(1)步骤中加缓冲液的目的是让pH适宜;分析结果红粒管内淀粉剩余多于白粒管的,说明红粒小麦淀粉酶活性较低,据此推测,红粒小麦的穗发芽率较低,可能是因为淀粉酶活性较低。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应适当缩短。(2)实验的目的是探究-淀粉酶和-淀粉酶活性在穗发芽率中的作用,所以、两管中应分别只有一种酶有活性,管使-淀粉酶失活,管需使-淀粉酶失活;中两管显色结果无明显差异,说明-淀粉酶对两种小麦穗发芽率无明显影响,中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管,可推测红粒小麦的-淀粉酶活性低于白粒小麦的导致其穗发芽率较低。(3)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。(4)酶的化学本质是蛋白质或者RNA,所以组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸。
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