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第4章细胞的物质代谢检测(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2.5分,共50分)1.在探究酶的活性实验中,某同学将pH分别为1,7,10的等量唾液淀粉酶滴入编号为甲、乙、丙的装有等量淀粉溶液的3支试管中,立即将3支试管置于85 水浴中,10 min 后分别加入碘液,能出现蓝色的试管是() A.甲试管B.乙试管C.甲和丙试管D.甲、乙、丙3支试管解析：虽然3支试管的pH有合适的7,以及不合适的1和10,但由于将3支试管都放在85 环境中,酶均失去了活性,所以淀粉没有被分解。答案：D2.同一个体内的各类细胞所含酶的()A.种类有差异,数量相同B.种类有差异,数量不同C.种类无差异,数量相同D.种类无差异,数量不同解析：不同种类的细胞内所发生的生物化学反应不完全相同。而催化剂酶具有专一性,一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应,故同一个体内的各类细胞所含酶的种类有差异,数量也不相同。答案：B3.某成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性,但在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中不会再发生质壁分离现象(实验操作正确)。试问:先前的“某种处理”所用的试剂可能是()A.纤维素酶B.质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液C.清水D.质量分数为10%的HCl溶液解析：成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性,但不会再发生质壁分离现象,说明此细胞被除去了细胞壁。纤维素酶能分解细胞壁,且保持细胞活性。答案：A4.下图所示的渗透装置中,开始时的液面高度为a,停止上升时的液面高度为b,若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出,则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是()解析：每吸出一次,蔗糖溶液浓度就减小一次,而a、b液面的高度差是由半透膜内外溶液浓度差决定的,随着吸出次数的增加内外浓度差越来越小,所以a、b液面高度差也越来越小。答案：B5.下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断,该离子跨膜进入根毛细胞的方式为()A.自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.被动运输解析：本题主要考查物质跨膜运输方式的特点。据图可知,该植物根从土壤中吸收某矿质离子,既需要细胞膜上载体蛋白的协助,又需要消耗ATP,符合主动运输的特点。答案：C6.甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变。则()A.甲运输被促进B.乙运输被促进C.甲运输被抑制D.乙运输被抑制解析：甲物质运输方式为自由扩散,无蛋白磷脂双分子膜对甲的运输既不促进也不抑制;乙物质运输方式为协助扩散,需要载体蛋白协助,因此,乙物质不能在无蛋白磷脂双分子膜中运输。答案：D7.(2016全国高考丙理综)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析：本题考查物质的跨膜运输及生物膜的组成成分和功能。在物质的跨膜运输中,离子主要通过主动运输的方式进出细胞,方向是从低浓度到高浓度,主动运输会使细胞内外的浓度差增大;自由扩散和协助扩散的方向是由高浓度到低浓度,结果使细胞内外的物质浓度趋于平衡,故细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,A项错误。细胞膜与线粒体膜、核膜都属于生物膜,它们所含蛋白质的功能不完全相同,B项错误。分泌蛋白分泌到细胞外的过程中存在囊泡的形成以及囊泡与其他细胞器膜的融合,故存在膜脂的流动,C项正确。生物膜中的磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成,D项错误。答案：C8.右图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是()A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响解析：据图分析,曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度成正比,符合自由扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时,随着浓度提高,转运速率增加,浓度较高时出现饱和现象,符合协助扩散和主动运输的特点(受载体数量限制)。A项中,脂溶性小分子的跨膜运输方式是自由扩散;B项中,自由扩散与细胞膜表面的载体蛋白无关;D项中抑制细胞呼吸,停止能量供给,影响主动运输,但对自由扩散和协助扩散无影响。答案：C9.核孔是大分子物质出入细胞核的通道,大分子物质穿过核孔属于()A.协助扩散B.主动运输C.胞吞或胞吐D.以上都不对解析：大分子物质穿过核孔,不属于跨膜运输(包括自由扩散、协助扩散和主动运输),也不属于膜泡运输(包括胞吞和胞吐)。答案：D10.(2016天津高考理综)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析：本题考查细胞的失水和吸水实验中依次发生的质壁分离和质壁分离复原现象。观察甲和观察乙使用相同的放大倍数,无需调换镜头,A项错误。甲是洋葱鳞片叶外表皮细胞未失水前的状态,乙是其失水后发生质壁分离,而丙是其质壁分离后的质壁分离复原,所以甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生,B项正确。发生质壁分离后,洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度相对较高,C项错误。在质壁分离复原的过程中,既有水分子从胞外扩散到胞内,也有水分子从胞内扩散到胞外,D项错误。答案：B11.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是()A.固醇,自由扩散B.性激素,协助扩散C.蛋白质,主动运输D.蛋白质,胞吞解析：性激素和固醇都是脂质物质,可优先通过细胞膜;蛋白质是大分子物质,需通过胞吞的方式进入细胞。答案：D12.人体中某一过程如下图所示,如果温度增加到45 ,引起酶的活性部位改变,会引起()A.蛋白质被消化得更快B.蛋白质被消化得较慢或不能被消化C.氨基酸缩合速度加快D.氨基酸缩合速度减慢或不能发生缩合解析：图示的过程为蛋白质在酶作用下分解的过程,由于温度升高后酶的结构发生改变,活性降低甚至失活,所以导致蛋白质的消化变慢或不能被消化。答案：B13.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如右图所示状态。a、b表示其所在部位的溶液浓度,由此可推测()A.可能ab,细胞渗透吸水B. a=b,渗透系统保持动态平衡C. ab,a=b或者ab均有可能。答案：D14.把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中,每隔一段时间测量马铃薯条的长度。下图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的是()A.马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度B.在质量浓度为0.10 g/mL的蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离C.马铃薯细胞液浓度相当于质量浓度为0.30 g/mL 的蔗糖溶液D.在质量浓度为0.40 g/mL的蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩解析：据题图分析,马铃薯条浸在质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液中其长度基本不变,说明马铃薯细胞液浓度相当于此时蔗糖溶液的浓度。浸在低于质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液中,马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀,其长度增加;浸在高于质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液中,马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩,其长度缩短。答案：B15.下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果。试管纤维素悬液/mL222纤维素酶液/mL111反应温度/304050斐林试剂/mL222砖红色深浅+注:“+”的多少,代表颜色深浅。根据以上实验设计及结果,以下说法不正确的是()A.该实验的实验变量为温度B.该实验检测指标是还原糖的生成量C.纤维素被水解成了还原糖D.该纤维素酶的最适温度为40 解析：由表格数据可看出,温度设置只有3个不同温度,只能判断在40 时纤维素酶的活性比在30 和50 时强,无法判断该纤维素酶的最适温度。答案：D16.将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间,撕取外表皮,先用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理。细胞发生质壁分离后,立即将外表皮放入蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加。在该实验中,蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲,细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙,则甲、乙的关系,以及实验过程中水分进出细胞的方式为()A.甲乙,被动运输C.甲乙,主动运输D.甲=乙,主动运输解析：紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,细胞液浓度会升高,立即放入蒸馏水中,会吸水,细胞液浓度会降低,降低至实验的起始状态后会继续吸水,直至细胞壁的束缚作用限制了细胞的吸水,由此可见,甲乙。水分通过自由扩散出入细胞,自由扩散属于被动运输。答案：B17.下图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度,由图分析可知维持细胞内外K+和Mg2+浓度依靠()A.自由扩散B.主动运输C.协助扩散D.渗透作用解析：能够维持细胞内外离子的浓度差,说明物质跨膜运输的方式是主动运输。答案：B18.(2016江苏高考)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/mL2%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/mL1222222232224222A.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析：1、2号管是对照组,3、4号管是实验组,A项正确、B项错误。若3号管显橙红色,没有对照,不能证明白菜梗中存在过氧化物酶,C项错误。4号管不显橙红色是因为高温使过氧化物酶变性失活,D项错误。答案：A19.下图为显微镜下某植物细胞在质量分数为30%的蔗糖溶液中的示意图。下列叙述错误的是()A.若将细胞置于清水中,X仍保持不变B.若该细胞处于质量分数为40%的蔗糖溶液中,Y/X值将变小C.Y/X值能表示细胞失水的程度D.X、Y分别表示细胞和液泡的长度解析：图示细胞处于质壁分离状态。X是细胞壁之间的距离,即细胞的长度,Y是原生质体的长度,所以D项错误;若将细胞置于清水中,细胞吸水,Y将增大,X仍保持不变,A项正确;若该细胞处于质量分数为40%的蔗糖溶液中,细胞失水,Y/X值将变小,B项正确;Y/X值大,细胞失水少,Y/X值小,细胞失水多,所以Y/X值能表示细胞失水的程度。答案：D20.下图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述,错误的是()A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B. a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C. b可导致膜成分的更新D. b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式解析：大分子物质都不能直接跨膜运输,而是依赖细胞膜的胞吞和胞吐来实现。胞吞大分子不是任意的,要通过糖蛋白的识别作用才能进行;胞吐伴随着膜面积的增大和膜成分的更新;细胞摄取养分和排泄废物的基本方式分别是主动运输和被动运输。答案：D二、非选择题(共50分)21.(8分)下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答下列问题。(1)细胞膜从功能上来说,它是一层膜。(2)在ae的五种过程中,代表被动运输的是。(3)可能代表氧气转运过程的是图中编号;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号。解析：b、c、d表示的转运方式具有的共同点是顺浓度梯度,属于被动运输,而且b、c、d的方向均为从细胞外到细胞内。b不需要载体蛋白协助,为自由扩散(例如氧气的转运);c、d需要载体或通道蛋白协助,为协助扩散。a、e表示的转运方式具有的共同点是消耗能量并需要载体蛋白协助,属于主动运输。a表示物质从细胞外运输到细胞内(例如小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖),e表示物质从细胞内运输到细胞外。答案：(1)选择透过性(2)b、c、d(3)ba22.(12分)(2016全国高考甲理综)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)。解析：本题考查温度对酶活性的影响。(1)产物浓度最先达到最大值的B组对应的酶活性最高。(2)酶活性与温度的关系:在一定温度范围内(低于最适温度),随温度升高,酶活性增强。据图可知,三组实验中B组(40 )酶活性最高,如果A组温度提高10 ,达到30 ,那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)据图可知,60 条件下,t2时酶已失活,即使增加底物浓度,反应产物总量也不会增加。(4)大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA。酶具有高效性和专一性。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23.(12分)将一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.5 g/mL的尿素溶液中,观察原生质体 (植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体)的体积随时间的变化,如下图所示。(1)表示细胞在蒸馏水中的曲线是;表示细胞在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的曲线是;表示在0.5 g/mL 的尿素溶液中的曲线是。(2)AB段的下降速度较AE段快,这是因为;EF段的原生质体体积变化为;CD段的细胞液浓度(填“大于”“小于”或“等于”)0.5 g/mL。解析：成熟植物细胞放入蒸馏水中会因细胞液浓度大于外界溶液的浓度而吸水,原生质体体积变大;放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中会因细胞液浓度小于外界溶液浓度而失水,发生质壁分离,原生质体体积变小;放入0.5 g/mL的尿素溶液中,会先发生质壁分离,原生质体体积变小,后因尿素被吸收进入细胞内部使细胞液浓度升高而发生质壁分离自动复原,原生质体的体积会恢复原状。细胞吸收了一部分尿素,细胞液浓度变大,又渗透吸水使体积增大,直到细胞液浓度与外界尿素溶液浓度达到平衡。外界尿素溶液浓度原为0.5 g/mL,被细胞吸收一部分后浓度应小于0.5 g/mL,即细胞液浓度应小于0.5 g/mL。答案：(1)acb(2)尿素溶液浓度高于蔗糖溶液浓度,原生质层两侧浓度差大,渗透失水速度快基本不变小于24.(10分)胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持在37 ,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题。(1)该酶作用的底物是。(2)在140 min后,曲线变成水平,这是因为。(3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在图上画出生成物量变化的示意曲线。(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将,原因是。(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是。解析：(1)酶具有专一性,一种酶只能催化某一种或某一类化合物,所以蛋白酶只能催化蛋白质水解。(2)随着反应时间推移,反应底物耗尽,生成物量不再增加。(3)酶催化反应,只能改变反应速度,不能改变反应结果,故画坐标曲线时,反应速度加快,生成物的量达到最大所需时间缩短,最终生成物量不变。(4)酶的活性受pH影响,酶在强酸或强碱环境中会因结构改变而变性失活。(5)低温影响酶活性,但酶不变性失活,随温度升高,酶活性增强,超过最适温度,酶活性随温度升高而下降。胰蛋白酶的最适温度为37 左右。答案：(1)蛋白质(2)底物量一定,此时底物已被耗尽(3)见下图(4)不变在pH=2时酶已经失活(5)C25.(8分)科学家在研究Na+通过细胞膜的运输方式时,做了下述实验:先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na+,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na+。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,测得神经纤维周围溶液中24Na+的量如下图所示。请据图回答问题。(1)据图可知,加入某药物后,溶液中24Na+的量;而加入ATP后,溶液中24Na+的量。(2)由此可见,神经纤维排出24Na+需要消耗,Na+通过细胞膜的方式是。(3)“某药物”的作用机理是。(4)若将图中纵坐标改为“细胞中24Na+的量”,请画出相应的曲线以表示细胞中24Na+的量的变化。(注入神经纤维中24Na+的总量为2)。解析：据图可知,加入某药物后,溶液中24Na+的量不再增加,而加入ATP后,溶液中24Na+的量又继续增加,说明神经纤维排出24Na+需要消耗能量,也说明某药物的作用是抑制细胞呼吸。答案：(1)不再增加继续增加(2)ATP主动运输(3)抑制细胞呼吸(或抑制细胞合成ATP)(4)如图所示
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