細胞代謝專題1溶酶體內(nèi)的pH般穩(wěn)定在46左右。當pH升高時，溶酶體膜上與H+和Na+轉運有關的蛋白V-ATPase和TPC等將發(fā)生相應變化（如下圖所示）。下列說法不正確的是A溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，其最適pH均接近46BpH為46時，TPC的活性受mTORCl蛋白的抑制CTPC通道打開時，Na+順濃度梯度進入細胞溶膠DpH升高時，更多的H+以易化擴散方式進入溶酶體【答案】D2下列有關酶與ATP的敘述，正確的是A酶的作用原理與無機催化劑不同，酶是降低了化學反應的活化能B隨著溫度的升高，酶的最適溫度一般呈先升高后降低的趨勢C細胞中吸能反應往往需要消耗ATP，放能反應往往產(chǎn)生ATPD無氧呼吸產(chǎn)生的ATP少，是因為有機物的大部分能量以熱能的形式散失【答案】C3氮元素是組成細胞的大量元素，下圖為植物根吸收的氮元素在植株中的運轉情況，下列相關說法正確的是A在木質(zhì)部中運輸NO3，不運輸NH3，說明氮元素在木質(zhì)部中只能以離子形式運輸B在根尖成熟區(qū)中，由“NH3氨基酸”可知，根尖細胞也可將無機物合成有機物C根尖成熟區(qū)吸收的NO3可被運輸?shù)饺~肉細胞中，然后被葉肉細胞直接利用D在葉肉細胞中，氨基酸來源包括：根尖成熟區(qū)、葉綠體合成等【答案】D42015年8月12日，天津濱海新區(qū)發(fā)生爆炸事故，造成部分氰化物外漏，由于處理及時，沒有造成大范圍污染。氰化物是一種劇毒物質(zhì)，其通過抑制H與O2的結合，使得組織細胞不能利用氧而陷入窒息。下圖為研究植物根尖吸收鉀離子的相關實驗。相關分析錯誤的是A通過實驗甲可以判斷植物根尖細胞吸收K+屬于主動運輸B實驗甲中4h后氧氣消耗速率下降是細胞外K+濃度降低所導致C實驗乙中4h后吸收K+的能量可能來自于無氧呼吸D光合作用也能生成ATP，也可以為運輸提供能量【答案】D5向新鮮的蘋果汁中接種酵母菌，一般不用于A探究制作果酒的條件B驗證酵母菌呼吸方式C觀察原核細胞的結構D研究種群數(shù)量的變化6下圖為細胞膜部分結構與功能的示意圖。依據(jù)此圖作出的判斷不正確的是A細胞膜上的鈉鉀泵同時具有運輸和催化的功能BK+通過K+通道的外流最終導致細胞內(nèi)外K+濃度相等C膜兩側K+、Na+濃度差依靠鈉鉀泵和脂雙層共同維持D細胞內(nèi)K+外流和細胞外Na+內(nèi)流的過程不消耗ATP【答案】B7以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結果如圖甲所示。下列分析正確的是A光照相同時間，在20條件下植物積累的有機物的量最多B光照相同時間，35時光合作用制造的有機物的量與30相等C如果該植物原重Xkg，置于暗處4h后重（X-l）kg，然后光照4h后重（X+2）kg，則總光合速率為3/4kgh-1D若將乙裝置中NaHCO3溶液換成蒸餾水，則在黑暗條件下可測得B曲線【答案】B8下圖是酶催化特性的“酶-底復合反應”模型，圖中數(shù)字表示反應過程，字母表示相關物質(zhì)。則下列各選項對此圖意的解釋正確的是AX是酶，過程表示縮合反應BY可表示酶，過程體現(xiàn)酶的多樣性C復合物Z是酶發(fā)揮高效性的關鍵D、可以表示葡萄糖水解過程【答案】C9光合作用和呼吸作用都能產(chǎn)生ATP和H。下列有關敘述中正確的是AATP中的腺苷含有N元素和2個高能磷酸鍵BATP可以作為復制DNA分子的原料CATP和H都是光合作用和呼吸作用的最終產(chǎn)物DH是還原型輔酶和還原型輔酶的簡化表示方式【答案】D1037時，測量不同pH條件下人體兩種消化酶的活性，結果如下表。有關敘述正確的是A該實驗的自變量是淀粉酶活性和蛋白酶活性B為進一步確定該淀粉酶的最適pH，應該在40到6O間細化梯度C由表可知不同酶的最適pH不同D表中蛋白酶活性可以表示胰蛋白酶的活性【答案】C11下圖為黑藻光合作用過程示意圖，其中AD表示反應過程，代表物質(zhì)。下表為將該黑藻培養(yǎng)液放入密閉容器中，在保持適宜的酸堿度和溫度時，在不同的操作條件下溶解氧的變化記錄（注意：操作、操作和操作為連續(xù)操作）。請分析并回答下列問題：（1）進入葉綠體穿過_層磷脂分子，D表示_過程，代表的物質(zhì)是_。（2）給于光照時，瞬間的變化為_；在填充CO2時，短時間內(nèi)C3化合物的變化為_。（3）在操作中，2分鐘黑藻光合作用產(chǎn)生O2是_微摩爾。（4）分析操作中溶解氧先增加、后穩(wěn)定的原因是_?！敬鸢浮?暗反應ATP增加增加40溶解氧先增加是由于光合速率大于呼吸速率；溶解氧不再增加而穩(wěn)定是由于光合速率等于呼吸速率12絲狀溫度敏感蛋白（FtsZ）是細菌中一種含量豐富且結構穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，幾乎存在于包括結核桿菌的所有病原細菌中。FtsZ也是一種GTP酶，有一個GTP（三磷酸鳥苷）的結合位點，在GTP存在的條件下，可以在分裂細菌中間部位聚集成Z環(huán)，Z環(huán)不斷收縮，引導細菌的細胞分裂。尋找靶向FtsZ的抑制劑，可有效抑制細菌的細胞分裂。為建立靶向FtsZ的新型抗菌藥篩選模型，科研人員對大腸桿菌表達的FtsZ蛋白進行了相關研究。（1）人類病原微生物耐藥性的提高，嚴重影響傳染性疾病治療的成功幾率。FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性，原因是FtsZ蛋白_。（2）下圖1表示利用熒光散射法測定FtsZ蛋白在體外的聚集程度。當加入_時，F(xiàn)tsZ蛋白迅速聚集，由此可見，F(xiàn)tsZ在體外依然具備_功能。實驗選取BSA作為對照，原因是_。圖1（3）下面兩組實驗研究溫度對FtsZ酶活性的影響。實驗一：將FtsZ蛋白分別置于25、30、37、45、50、55，同時加入等量GTP混勻反應30min，測定酶的活性，結果見圖2。實驗二：將FtsZ蛋白分別置于25、30、37、45、50、55保溫2h，然后加入等量GTP混勻，置于37反應30min，測定酶的活性，結果見圖3。37不一定是FtsZ酶的最適溫度，請你設計實驗確定其最適溫度，實驗思路是_。實驗一、實驗二處理的區(qū)別是_。實驗二的目的是_。當溫度高于45時，酶的活性迅速喪失，原因是_?！敬鸢浮拷Y構穩(wěn)定GTP催化不會在GTP的誘導下發(fā)生聚合反應在3045溫度范圍設置溫度梯度；重復實驗一；酶活性最高時對應的溫度是最適溫度實驗一是先混勻再在不同溫度下反應；實驗二是先保溫再加GTP測定酶具有催化活性的溫度范圍溫度過高使蛋白質(zhì)的空間結構遭到破壞，導致酶失活13研究小組將生長狀況相似的菠菜幼苗均分為A、B兩組進行探究實驗。A組培養(yǎng)在完全培養(yǎng)液中，B組培養(yǎng)在缺Mg2+的培養(yǎng)液中，其他條件相同且適宜。一段時間后，給兩組菠菜幼苗持續(xù)提供14C標記的CO2。請回答下列問題：（1）菠菜細胞吸收Mg2+的過程_（填“消耗”或“不消耗”）ATP。（2）請列舉出本實驗的兩個無關變量_。（3）在檢測過程中發(fā)現(xiàn)6s后含有14C的物質(zhì)種類要比05s后的多。菠菜最初產(chǎn)生含有14C的物質(zhì)為_，場所是_。（4）一段時間后檢測，發(fā)現(xiàn)B組產(chǎn)生的含14C標記的（CH2O）的量比A組低，原因是_?！敬鸢浮肯臏囟?、光照強度（pH等）C3（三碳化合物）葉綠體基質(zhì)缺少Mg2+導致葉片中葉綠素含量減少，從而直接影響光合作用的光反應14cAMP（環(huán)化一磷酸腺苷）是一種細胞內(nèi)的信號分子。研究表明，cAMP對初級卵母細胞完成減數(shù)第一次分裂有抑制作用，大致機理如下圖所示。（1）由圖可知，被激活的酶A能催化ATP脫去兩個_基團并發(fā)生環(huán)化形成cAMP，cAMP能活化酶P。（2）女性在胚胎時期卵原細胞就發(fā)育成為初級卵母細胞，但初級卵母細胞啟動減數(shù)第一次分裂則需要等到進入青春期之后。依據(jù)上圖推測，進入青春期后女性的初級卵母細胞恢復分裂的信號途徑是_，細胞內(nèi)的cAMP濃度降低，活化的酶P減少，解除了對減數(shù)第一次分裂的抑制作用。（3）初級卵母細胞的不均等分裂依賴于細胞膜內(nèi)陷位置形成的縊縮環(huán)。有人認為cAMP抑制減數(shù)第一次分裂是因為影響了縊縮環(huán)，為此搜集了小鼠的初級卵母細胞，在誘導恢復分裂后，用兩種特異性藥物（藥物H和藥物F）進行了實驗，結果如下圖所示。應從小鼠的_（器官）中獲取初級卵母細胞，然后轉移到37、含5CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。根據(jù)上述結果推測，藥物F對酶A有_作用，cAMP抑制減數(shù)第一次分裂的原因除了阻止縊縮環(huán)的形成，還可能是_?！敬鸢浮苛姿嵝盘柗肿?作用于S2蛋白，通過G2蛋白抑制酶A卵巢激活干擾縊縮環(huán)的定位15研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答：（1）神經(jīng)細胞中的ATP主要來自_（生理過程），其結構簡式是_。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40kgATP發(fā)生轉化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為210mmnol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是_。（2）由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是_。（3）一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能作用于靶細胞膜上特異性的_，從而引起細胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：用化學物質(zhì)阻斷神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)_。（4）為了研究X物質(zhì)對動物細胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細胞處理24h，然后測量各組細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率。經(jīng)過多次實驗后，所得數(shù)據(jù)如下表所示：實驗組編號X物質(zhì)的濃度（mgmL-1）細胞內(nèi)ATP的濃度（mmolmL-1）細胞死亡的百分率A0801B2702C45010D82025E16570F32195該實驗的因變量是_。實驗數(shù)據(jù)表明，該實驗的因變量之間有何聯(lián)系？_?！敬鸢浮浚?）有氧呼吸A-PPPATP和ADP相互迅速轉化（2）腺苷（3）受體受體細胞能接受到部分神經(jīng)信號（或受體細胞的膜電位發(fā)生變化）（4）細胞中ATP的濃度和細胞死亡的百分率細胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應減少，細胞死亡率增加16為研究酵母菌的呼吸方式，某生物小組制作了如圖甲、乙中af所示裝置，（呼吸底物是葡萄糖）請據(jù)圖回答問題：（1）圖甲中能夠驗證酵母菌進行有氧呼吸的裝置是_（用字母按順序表示），可用圖丙中的_過程表示（用標號表示）；如果將d裝置內(nèi)的酵母菌換成乳酸菌，并與b連接，能否觀察到b中出現(xiàn)混濁的現(xiàn)象?_，其原因是_。（2）圖乙中，X燒杯中放置的是_溶液。如果e的液滴不移動，f的液滴右移，則此時酵母菌進行的呼吸方式是_。（3）圖丙是酵母菌的呼吸過程，產(chǎn)生物質(zhì)B的過程的酶存在于細胞的_，物質(zhì)E可用_試劑檢測，其中釋放能量最多的是_（填序號）。（4）圖丁是酵母菌在不同氧濃度時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。氧濃度為b時，有_葡萄糖進行無氧呼吸?！敬鸢浮縞-a-b否乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2NaOH無氧呼吸細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（或線粒體基質(zhì)）酸性的重鉻酸鉀5/617植物細胞受損后通常會釋放出酚氧化酶，使無色的酚氧化生成褐色的物質(zhì)。例如，切開的馬鈴薯放置一會兒后表面會變色，就是酚氧化酶引起酶促褐變造成的。請據(jù)資料分析回答：（1）酚氧化酶與酚類底物分別儲存在細胞的不同結構中。能實現(xiàn)這樣的分類存放是因為細胞內(nèi)具有_系統(tǒng)，酚氧化酶具有催化作用的機理是酶能夠_。（2）把含有酚氧化酶的提取液做如上表的處理，試管A、B對照，說明酚氧化酶的化學本質(zhì)是_。推測實驗后，試管C中的顏色是_，因為_。步驟中加入緩沖液的作用是_。【答案】生物膜降低反應的活化能蛋白質(zhì)無色強酸使酶失活維持適宜的酸堿度18鎘鹽在水中多以離子狀態(tài)存在，對水生植物的影響尤為嚴重。某科研小組研究不同濃度的鎘對水生植物紫萍生理的影響，結果見下圖。該小組對實驗數(shù)據(jù)分析時發(fā)現(xiàn)MDA（膜脂分解最重要的產(chǎn)物之一）的含量與鎘濃度呈正相關關系。請回答下列問題：（1）由圖可知，該實驗的自變量為_，由圖1得出的結論是_。（2）可溶性蛋白含量是衡量植物總體代謝的重要指標。圖2中，在05mg/kg鎘濃度條件下，植物中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，進而植物的代謝增強，原因可能是少量的鎘被紫萍吸收后，貯存在_（填細胞器）中，不會對主要生理過程產(chǎn)生危害；鎘濃度超過5mg/kg后，鎘通過破壞可溶性蛋白的_使其溶解度下降，因此對光合作用中_階段的影響更大?！敬鸢浮挎k的濃度和處理時間隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大液泡空間結構暗反應19聚乙二醇（PEG）對花生種子萌發(fā)初期的能量代謝有促進作用?，F(xiàn)用質(zhì)量分數(shù)為20%的PEG溶液和清水分別浸泡花生種子，洗去PEG溶液，培養(yǎng)兩組花生種子使其萌發(fā)。在種子萌發(fā)初期的10小時（h）內(nèi)，測定其呼吸強度和ATP含量，結果如下：（1）ATP是細胞生命活動的_物質(zhì)。ATP的主要來源是細胞呼吸，在花生種子萌發(fā)過程中，合成ATP最多的場所是細胞的_。（2）據(jù)甲圖分析，PEG溶液浸泡后的花生種子，在開始萌發(fā)時呼吸強度比對照組_（填“高”、“低”或“相等”）。（3）據(jù)乙圖分析，在花生種子萌發(fā)初期的10h內(nèi)，經(jīng)PEG處理的種子與對照組相比，ATP含量變化是_，原因是PEG處理的種子生理活動提前啟動，各種代謝活動增強，一方面合成較多ATP，另一方面_，導致2小時后ATP含量低于對照組?！敬鸢浮恐苯幽茉淳€粒體內(nèi)膜高在前2小時內(nèi)下降較快；在2-10小時內(nèi)含量比對照組低消耗較多ATP20下表為不同濃度鎘（Cd）脅迫對水稻葉片中葉綠素含量和抗氧化酶（包含SOD、POD、CAT）活性的影響。右圖是在光照、溫度等適宜的條件下，培養(yǎng)水稻幼苗的密閉容器中的CO2在1h內(nèi)含量變化?；卮鹣铝袉栴}：（1）提取光合色素時，若沒有無水乙醇，則可向體積分數(shù)為95%的乙醇中加入適量的_，以除去乙醇中的水。在鎘濃度為10mmol/L時，濾紙條上_（顏色）色素帶變窄最明顯。（2）表中隨著鎘濃度升高，總葉綠素含量減少，抗氧化酶活性升高，據(jù)此分析葉綠素減少可能的原因_。（3）圖中AB段CO2濃度降低的原因是_，B點時，葉綠體基質(zhì)中_（物質(zhì)）會積累。（4）若要測量裝置中植物的真正光合速率，圖中的“條件”應設置為_條件，該條件下，裝置中綠色植物前30min真正光合作用的平均速率為_（保留小數(shù)點后兩位）LL-1CO2min-1。【答案】無水碳酸鈉黃綠色抗氧化酶能促進葉綠素的分解（合理即可）光合作用速率大于呼吸速率ATP和H黑暗（無光）14667