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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題03細(xì)胞呼吸和光合作用五年考情考情分析細(xì)胞呼吸和光合作用2024年北京卷第4題2024年北京卷第17題2023年北京卷第2題2023年北京卷第3題2023年北京卷第20題2022年北京卷第2題2022年北京卷第3題2021年北京卷第3題2021年北京卷第9題2021年北京卷第19題細(xì)胞代謝一直以來都是北京高考的高頻考點(diǎn),除了簡答題21題,選擇題中也有涉及,常以情境信息為背景,既從基礎(chǔ)性維度考查光合作用和細(xì)胞呼吸的過程和特點(diǎn),又需考生結(jié)合題目情境綜合性分析。從基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性4個(gè)維度進(jìn)行設(shè)計(jì),維度間既相互關(guān)聯(lián),又有交叉和遞進(jìn)。既貫穿基礎(chǔ)性和綜合性,又關(guān)注應(yīng)用性和創(chuàng)新性,有利于科學(xué)選拔人才1、(2024·北京·高考真題)某同學(xué)用植物葉片在室溫下進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn),測定單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量,結(jié)果如圖所示。若想提高X,可采取的做法是()A.增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度B.將葉片置于4℃的冷室中C.給光源加濾光片改變光的顏色D.移動(dòng)冷光源縮短與葉片的距離【答案】A【解析】〖祥解〗溫度對(duì)光合作用的影響:在最適溫度下酶的活性最強(qiáng),光合作用強(qiáng)度最大,當(dāng)溫度低于最適溫度,光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng),當(dāng)溫度高于最適溫度,光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱?!驹斘觥緼、二氧化碳是光合作用的原料,增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度可增加單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量,A符合題意;B、降低溫度會(huì)降低光合作用的酶活性,會(huì)降低單位時(shí)間單位葉面積的氧氣釋放量,B不符合題意;C、給光源加濾光片,減少了光源,會(huì)降低光合速率,C不符合題意;D、移動(dòng)冷光源縮短與葉片的距離會(huì)使光照強(qiáng)度增大,但單位時(shí)間單位葉面積的最大氧氣釋放量可能不變,因?yàn)楣怙柡忘c(diǎn)之后,光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng),D不符合題意。故選A。2、(2024·北京·高考真題)啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中,需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵,而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會(huì)損失一些占比很低的獨(dú)特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控,以優(yōu)化采集條件。(1)酵母菌是兼性厭氧微生物,在密閉發(fā)酵罐中會(huì)產(chǎn)生___________和CO2。有氧培養(yǎng)時(shí),酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng),原因是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生大量___________。(2)本實(shí)驗(yàn)中,采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)(圖甲)。由結(jié)果可知,有利于保留占比很低菌種的采集條件是______。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,采集酵母菌時(shí)O2濃度的陡然變化會(huì)導(dǎo)致部分菌體死亡。研究者推測,酵母菌接觸O2的最初階段,細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化氫(H2O2)濃度會(huì)持續(xù)上升,使酵母菌受損。已知H2O2能擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌,分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上,無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請(qǐng)判斷該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裢耆C實(shí)上述推測,并說明理由_____。(4)上述推測經(jīng)證實(shí)后,研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組,A組菌液直接滴加到H2O2溶液中,無氣泡產(chǎn)生;B組菌液有氧培養(yǎng)4天后,取與A組活菌數(shù)相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明,酵母菌可通過產(chǎn)生__________以抵抗H2O2的傷害?!敬鸢浮浚?)①.酒精##C2H5OH②.能量(2)無氧/無氧(3)不能,該實(shí)驗(yàn)只能證明隨著H2O2
濃度的持續(xù)上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受損程度加深),但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段,細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2
濃度會(huì)持續(xù)上升;該實(shí)驗(yàn)在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌,接種到培養(yǎng)基上無氧培養(yǎng),并沒有創(chuàng)造O2濃度陡然變化的條件(4)過氧化氫酶##H2O2
酶【解析】〖祥解〗(1)在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖;(2)在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳?!拘?詳析】酵母菌在密閉發(fā)酵罐中進(jìn)行無氧呼吸,會(huì)產(chǎn)生酒精(C2H5OH)和CO2。有氧培養(yǎng)時(shí),酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,有機(jī)物被徹底氧化分解,產(chǎn)生大量能量,而無氧呼吸中有機(jī)物不能徹底分解,只產(chǎn)生少量能量,故有氧培養(yǎng)時(shí)酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)?!拘?詳析】由圖甲結(jié)果可知,無氧/無氧條件下,菌落數(shù)最多,因此有利于保留占比很低菌種的采集條件是無氧/無氧?!拘?詳析】依據(jù)圖乙結(jié)果可知,隨著H2O2濃度的持續(xù)上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受損程度加深),但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段,細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2濃度會(huì)持續(xù)上升;由題意可知,該實(shí)驗(yàn)在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌,接種到含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上進(jìn)行無氧培養(yǎng),并沒有創(chuàng)造O2濃度陡然變化的條件,所以不能完全證實(shí)上述推測。【小問4詳析】過氧化氫酶能催化H2O2分解出現(xiàn)明顯氣泡,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,酵母菌可通過產(chǎn)生過氧化氫酶以抵抗H2O2的傷害。3、(2023·北京·高考真題)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如圖顯示在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對(duì)量。對(duì)這一結(jié)果正確的理解是()A.低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要利用脂肪酸供能B.中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要供能物質(zhì)是血糖C.高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),糖類中的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳TPD.肌糖原在有氧條件下才能氧化分解提供能量【答案】A〖祥解〗如圖顯示在不同強(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對(duì)量,當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí),主要利用脂肪酸供能;當(dāng)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要供能物質(zhì)是肌糖原,其次是脂肪酸;當(dāng)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要利用肌糖原供能?!驹斘觥緼、由圖可知,當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí),主要利用脂肪酸供能,A正確;B、由圖可知,中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),主要供能物質(zhì)是肌糖原,其次是脂肪酸,B錯(cuò)誤;C、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),糖類中的能量大部分以熱能的形式散失,少部分轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP,C錯(cuò)誤;D、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)體同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸,肌糖原在有氧條件和無氧條件均能氧化分解提供能量,D錯(cuò)誤。故選A。4、(2023·北京·高考真題)在兩種光照強(qiáng)度下,不同溫度對(duì)某植物CO2吸收速率的影響如圖。對(duì)此圖理解錯(cuò)誤的是()
A.在低光強(qiáng)下,CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升B.在高光強(qiáng)下,M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高與光合酶活性增強(qiáng)相關(guān)C.在圖中兩個(gè)CP點(diǎn)處,植物均不能進(jìn)行光合作用D.圖中M點(diǎn)處光合速率與呼吸速率的差值最大【答案】C〖祥解〗本實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度和溫度,因變量為CO2吸收速率。【詳析】A、CO2吸收速率代表凈光合速率,低光強(qiáng)下,CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要從外界吸收的CO2減少,A正確;B、在高光強(qiáng)下,M點(diǎn)左側(cè)CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增強(qiáng),B正確;C、CP點(diǎn)代表呼吸速率等于光合速率,植物可以進(jìn)行光合作用,C錯(cuò)誤;D、圖中M點(diǎn)處CO2吸收速率最大,即凈光合速率最大,也就是光合速率與呼吸速率的差值最大,D正確。故選C。5、(2023·北京·高考真題)學(xué)習(xí)以下材料,回答下面問題。調(diào)控植物細(xì)胞活性氧產(chǎn)生機(jī)制的新發(fā)現(xiàn),能量代謝本質(zhì)上是一系列氧化還原反應(yīng)。在植物細(xì)胞中,線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對(duì)葉綠體行使正常功能非常重要。在細(xì)胞的氧化還原反應(yīng)過程中會(huì)有活性氧產(chǎn)生,活性氧可以調(diào)控細(xì)胞代謝,并與細(xì)胞凋亡有關(guān)。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)擬南芥突變體m(M基因突變?yōu)閙基因),在受到長時(shí)間連續(xù)光照時(shí),植株會(huì)出現(xiàn)因細(xì)胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比,突變體m中M酶活性下降,脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細(xì)胞凋亡,但仍保留m基因的突變株。通過對(duì)所獲一系列突變體的詳細(xì)解析,發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復(fù)合物I(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細(xì)胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產(chǎn)生的新途徑(如圖):A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會(huì)產(chǎn)生活性氧?;钚匝醭^一定水平后引發(fā)細(xì)胞凋亡。
在上述研究中,科學(xué)家從擬南芥突變體m入手,揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環(huán)途徑。對(duì)A酸-B酸循環(huán)的進(jìn)一步研究,將為探索植物在不同環(huán)境脅迫下生長的調(diào)控機(jī)制提供新的思路。(1)葉綠體通過作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。從文中可知,葉綠體也可以合成脂肪的組分。(2)結(jié)合文中圖示分析,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時(shí)間光照條件下出現(xiàn)細(xì)胞凋亡的原因是:,A酸轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體,最終導(dǎo)致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細(xì)胞凋亡。(3)請(qǐng)將下列各項(xiàng)的序號(hào)排序,以呈現(xiàn)本文中科學(xué)家解析“M基因突變導(dǎo)致細(xì)胞凋亡機(jī)制”的研究思路:。①確定相應(yīng)蛋白的細(xì)胞定位和功能②用誘變劑處理突變體m③鑒定相關(guān)基因④篩選保留m基因但不表現(xiàn)凋亡的突變株(4)本文拓展了高中教材中關(guān)于細(xì)胞器間協(xié)調(diào)配合的內(nèi)容,請(qǐng)從細(xì)胞器間協(xié)作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明?!敬鸢浮?1)光合脂肪酸(2)M酶活性下降使脂肪酸合成受阻,NADH消耗減少,同時(shí)長時(shí)間光照促進(jìn)產(chǎn)生NADH,NADH含量升高,導(dǎo)致A酸合成過多(3)②④③①(4)線粒體與葉綠體之間通過A酸-B酸循環(huán)協(xié)同合作,將葉綠體中的[H]運(yùn)輸?shù)骄€粒體氧化,以維持葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)〖祥解〗本實(shí)驗(yàn)為探究M基因突變導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的原因,由此揭示A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì),從葉綠體經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入到線粒體中,在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸,NADH被氧化會(huì)產(chǎn)生活性氧?!驹斘觥浚?)葉綠體通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。由于M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶??赏茰y葉綠體也可以合成脂肪的組分脂肪酸。(2)據(jù)圖可知,M基因突變?yōu)閙后,植株在長時(shí)間光照條件下出現(xiàn)細(xì)胞凋亡的原因是:M酶活性下降使脂肪酸合成受阻,NADH消耗減少,同時(shí)長時(shí)間光照促進(jìn)產(chǎn)生NADH,NADH含量升高,導(dǎo)致A酸合成過多。(3)為探究M基因突變導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的原因,研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現(xiàn)細(xì)胞凋亡(不出現(xiàn)葉片黃斑),但仍保留m基因的突變株(葉綠體中脂肪酸含量減低),通過對(duì)所獲一系列突變體的詳細(xì)解析,③鑒定相關(guān)基因,發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復(fù)合物I(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細(xì)胞凋亡過程,進(jìn)而①確定相應(yīng)蛋白的細(xì)胞定位和功能,正確順序?yàn)棰冖堍邰佟!#?)結(jié)合題意和圖文,葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對(duì)葉綠體行使正常功能非常重要,葉綠體和線體協(xié)調(diào)配合,維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)與平衡:線粒體與葉綠體之間通過A酸-B酸循環(huán)協(xié)同合作,將葉綠體中的[H]運(yùn)輸?shù)骄€粒體氧化,以維持葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)。6、(2022·北京·高考真題)光合作用強(qiáng)度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關(guān)系如下圖。據(jù)圖分析不能得出()A.低于最適溫度時(shí),光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi),CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L-1時(shí),溫度對(duì)光合速率影響小D.10℃條件下,光合速率隨CO2濃度的升高會(huì)持續(xù)提高【答案】D〖祥解〗由題圖分析可得:(1)圖中所展現(xiàn)有兩個(gè)影響光合速率的因素:一個(gè)是CO2的濃度,另一個(gè)是溫度。(2)當(dāng)溫度相同時(shí),光合速率會(huì)隨著CO2的濃度升高而增大;當(dāng)CO2的濃度相同時(shí),光合速率會(huì)隨著溫度的升高而增大,達(dá)到最適溫度時(shí),光合速率達(dá)到最高值,后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小。(3)當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時(shí),最適溫度為25℃左右;當(dāng)CO2濃度為370μL·L-1時(shí),最適溫度為30℃;當(dāng)CO2濃度為1000μL·L-1時(shí),最適溫度接近40℃?!驹斘觥緼、分析題圖可知,當(dāng)CO2濃度一定時(shí),光合速率會(huì)隨著溫度的升高而增大,達(dá)到最適溫度時(shí),光合速率達(dá)到最高值,后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小,A正確;B、分析題圖可知,當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時(shí),最適溫度為25℃左右;當(dāng)CO2濃度為370μL·L-1時(shí),最適溫度為30℃;當(dāng)CO2濃度為1000μL·L-1時(shí),最適溫度接近40℃,可以表明在一定范圍內(nèi),CO2濃度的升高會(huì)使光合作用最適溫度升高,B正確;C、分析題圖可知,當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時(shí),光合速率隨溫度的升高而改變程度不大,光合速率在溫度的升高下,持續(xù)在數(shù)值為10處波動(dòng),而CO2濃度為其他數(shù)值時(shí),光合速率隨著溫度的升高變化程度較大,曲線有較大的變化趨勢,所以表明CO2濃度為200μL·L-1時(shí),溫度對(duì)光合速率影響小,C正確;D、分析題圖可知,10℃條件下,CO2濃度為200μL·L-1至370μL·L-1時(shí),光合速率有顯著提高,而370μL·L-1至1000μL·L-1時(shí),光合速率無明顯的提高趨勢,而且370μL·L-1時(shí)與1000μL·L-1時(shí),兩者光合速率數(shù)值接近同一數(shù)值,所以不能表明10℃條件下,光合速率隨CO2濃度的升高會(huì)持續(xù)提高,D錯(cuò)誤。故選D。7、(2022·北京·高考真題)在北京冬奧會(huì)的感召下,一隊(duì)初學(xué)者進(jìn)行了3個(gè)月高山滑雪集訓(xùn),成績顯著提高,而體重和滑雪時(shí)單位時(shí)間的攝氧量均無明顯變化。檢測集訓(xùn)前后受訓(xùn)者完成滑雪動(dòng)作后血漿中乳酸濃度,結(jié)果如下圖。與集訓(xùn)前相比,滑雪過程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)()A.消耗的ATP不變B.無氧呼吸增強(qiáng)C.所消耗的ATP中來自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP增多【答案】B〖祥解〗人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸產(chǎn)生的ATP多于無氧呼吸?!驹斘觥緼、滑雪過程中,受訓(xùn)者耗能增多,故消耗的ATP增多,A錯(cuò)誤;B、人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,分體題圖可知,與集訓(xùn)前相比,集訓(xùn)后受訓(xùn)者血漿中乳酸濃度增加,由此可知,與集訓(xùn)前相比,滑雪過程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無氧呼吸增強(qiáng),B正確;C、分體題圖可知,與集訓(xùn)前相比,集訓(xùn)后受訓(xùn)者血漿中乳酸濃度增加,由此可知,與集訓(xùn)前相比,滑雪過程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無氧呼吸增強(qiáng),故所消耗的ATP中來自無氧呼吸的增多,C錯(cuò)誤;D、消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸產(chǎn)生的ATP多于無氧呼吸,而滑雪過程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無氧呼吸增強(qiáng),故骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP減少,D錯(cuò)誤。故選B。8、(2021·北京·高考真題)將某種植物置于高溫環(huán)境(HT)下生長一定時(shí)間后,測定HT植株和生長在正常溫度(CT)下的植株在不同溫度下的光合速率,結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是()A.兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B.35℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率相等C.50℃時(shí)HT植株能積累有機(jī)物而CT植株不能D.HT植株表現(xiàn)出對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)性【答案】B〖祥解〗1、凈光合速率是植物綠色組織在光照條件下測得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積CO2的吸收量或O2的釋放量。凈光合速率可用單位時(shí)間內(nèi)O2的釋放量、有機(jī)物的積累量、CO2的吸收量來表示。2、真正(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率?!驹斘觥緼、由圖可知,CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致,都接近于3nmol??cm-2?s-1,A正確;B、CO2吸收速率代表凈光合速率,而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。由圖可知35℃時(shí)兩組植株的凈光合速率相等,但呼吸速率未知,故35℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率無法比較,B錯(cuò)誤;C、由圖可知,50℃時(shí)HT植株的凈光合速率大于零,說明能積累有機(jī)物,而CT植株的凈光合速率不大于零,說明不能積累有機(jī)物,C正確;D、由圖可知,在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零,能積累有機(jī)物進(jìn)行生長發(fā)育,體現(xiàn)了HT植株對(duì)高溫環(huán)境較適應(yīng),D正確。故選B。9、(2021·北京·高考真題)在有或無機(jī)械助力兩種情形下,從事家務(wù)勞動(dòng)和日常運(yùn)動(dòng)時(shí)人體平均能量消耗如圖。對(duì)圖中結(jié)果敘述錯(cuò)誤的是()A.走路上學(xué)比手洗衣服在單位時(shí)間內(nèi)耗能更多B.葡萄糖是圖中各種活動(dòng)的重要能量來源C.爬樓梯時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮D.借助機(jī)械減少人體能量消耗就能緩解溫室效應(yīng)【答案】D〖祥解〗葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì);ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),其水解釋放的能量可滿足細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。【詳析】A、由圖可知,走路上學(xué)比手洗衣服在單位時(shí)間內(nèi)耗能更多,A正確;B、葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì),常被形容為“生命的燃料”,B正確;C、爬樓梯時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮,部分會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能,C正確;D、有機(jī)械助力時(shí)人確實(shí)比無機(jī)械助力消耗的能量少,但機(jī)械助力會(huì)消耗更多的能量,不利于緩解溫室效應(yīng),D錯(cuò)誤。故選D。10、(2021·北京·高考真題)學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。光合產(chǎn)物如何進(jìn)入葉脈中的篩管高等植物體內(nèi)的維管束負(fù)責(zé)物質(zhì)的長距離運(yùn)輸,其中的韌皮部包括韌皮薄壁細(xì)胞、篩管及其伴胞等。篩管是光合產(chǎn)物的運(yùn)輸通道。光合產(chǎn)物以蔗糖的形式從葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)移動(dòng)到鄰近的小葉脈,進(jìn)入其中的篩管-伴胞復(fù)合體(SE-CC),再逐步匯入主葉脈運(yùn)輸?shù)街参矬w其他部位。蔗糖進(jìn)入SE-CC有甲、乙兩種方式。在甲方式中,葉肉細(xì)胞中的蔗糖通過不同細(xì)胞間的胞間連絲即可進(jìn)入SE-CC。胞間連絲是相鄰細(xì)胞間穿過細(xì)胞壁的細(xì)胞質(zhì)通道。在乙方式中,蔗糖自葉肉細(xì)胞至SE-CC的運(yùn)輸(圖1)可以分為3個(gè)階段:①葉肉細(xì)胞中的蔗糖通過胞間連絲運(yùn)輸?shù)巾g皮薄壁細(xì)胞;②韌皮薄壁細(xì)胞中的蔗糖由膜上的單向載體W順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到SE-CC附近的細(xì)胞外空間(包括細(xì)胞壁)中;③蔗糖從細(xì)胞外空間進(jìn)入SE-CC中,如圖2所示。SE-CC的質(zhì)膜上有“蔗糖-H+共運(yùn)輸載體”(SU載體),SU載體與H+泵相伴存在。胞內(nèi)H+通過H+泵運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間,在此形成較高的H+濃度,SU載體將H+和蔗糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中。采用乙方式的植物,篩管中的蔗糖濃度遠(yuǎn)高于葉肉細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn),葉片中SU載體含量受晝夜節(jié)律、蔗糖濃度等因素的影響,呈動(dòng)態(tài)變化。隨著蔗糖濃度的提高,葉片中SU載體減少,反之則增加。研究SU載體含量的動(dòng)態(tài)變化及調(diào)控機(jī)制,對(duì)于了解光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)的分配規(guī)律,進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量具有重要意義。(1)在乙方式中,蔗糖經(jīng)W載體由韌皮薄壁細(xì)胞運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間的方式屬于。由H+泵形成的有助于將蔗糖從細(xì)胞外空間轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中。(2)與乙方式比,甲方式中蔗糖運(yùn)輸?shù)絊E-CC的過程都是通過這一結(jié)構(gòu)完成的。(3)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持某種植物存在乙運(yùn)輸方式的有。A.葉片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出現(xiàn)在SE-CC附近的細(xì)胞外空間中B.用蔗糖跨膜運(yùn)輸抑制劑處理葉片,蔗糖進(jìn)入SE-CC的速率降低C.將不能通過細(xì)胞膜的熒光物質(zhì)注射到葉肉細(xì)胞,SE-CC中出現(xiàn)熒光D.與野生型相比,SU功能缺陷突變體的葉肉細(xì)胞中積累更多的蔗糖和淀粉(4)除了具有為生物合成提供原料、為生命活動(dòng)供能等作用之外,本文還介紹了蔗糖能調(diào)節(jié)SU載體的含量,體現(xiàn)了蔗糖的功能。【答案】(1)協(xié)助擴(kuò)散/易化擴(kuò)散(跨膜)H+濃度差(2)胞間連絲(3)ABD(4)信息傳遞〖祥解〗分析題意可知,光合產(chǎn)物進(jìn)入篩管的方式主要有兩種:甲方式是通過胞間連絲的形式進(jìn)行;乙方式共分為三個(gè)階段,采用乙方式的植物,篩管中的蔗糖濃度遠(yuǎn)高于葉肉細(xì)胞。結(jié)合物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)分析作答?!驹斘觥浚?)結(jié)合題意分析,在乙方式中,蔗糖經(jīng)W載體由韌皮薄壁細(xì)胞運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外過程中,運(yùn)輸需要載體蛋白,且由題意“韌皮薄壁細(xì)胞中的蔗糖由膜上的單向載體W順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)”可知運(yùn)輸方向?yàn)轫槤舛忍荻?,故方式為協(xié)助擴(kuò)散/易化擴(kuò)散;“胞內(nèi)HT通過H+泵運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間,在此形成較高的H+濃度”,故由H+泵形成的跨膜H+濃度差有助于將蔗糖從細(xì)胞外空間轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中。(2)結(jié)合題意可知,乙方式的跨膜運(yùn)輸需要濃度差和載體蛋白等協(xié)助,與其相比,甲方式“葉肉細(xì)胞中的蔗糖通過不同細(xì)胞間的胞間連絲即可進(jìn)入SE-CC”,即甲方式中蔗糖運(yùn)輸?shù)絊E-CC的過程都是通過胞間連絲這一結(jié)構(gòu)完成的。(3)A、葉片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出現(xiàn)在SE-CC附近的細(xì)胞外空間中,說明物質(zhì)是蔗糖自葉肉細(xì)胞至SE-CC的運(yùn)輸?shù)?,符合乙運(yùn)輸方式,A正確;B、用蔗糖跨膜運(yùn)輸抑制劑處理葉片,蔗糖進(jìn)入SE-CC的速率降低,說明物質(zhì)運(yùn)輸方式需要載體蛋白協(xié)助,符合乙中的②過程,B正確;C、將不能通過細(xì)胞膜的熒光物質(zhì)注射到葉肉細(xì)胞,SE-CC中出現(xiàn)熒光,推測葉肉細(xì)胞中的蔗糖可能通過不同細(xì)胞間的胞間連絲進(jìn)入SE-CC,即可能是甲方式,C錯(cuò)誤;D、與野生型相比,SU功能缺陷突變體的葉肉細(xì)胞中積累更多的蔗糖和淀粉,說明SU是將葉肉細(xì)胞中的蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中的重要載體,符合乙方式中的③過程,D正確。故選ABD。(4)結(jié)合題意"葉片中SU載體含量受晝夜節(jié)律、蔗糖濃度等因素的影響,呈動(dòng)態(tài)變化。隨著蔗糖濃度的提高,葉片中SU載體減少,反之則增加"可知,蔗糖能調(diào)節(jié)SU載體的含量,即蔗糖可以調(diào)節(jié)一些生命活動(dòng),體現(xiàn)了蔗糖的信息傳遞功能?!尽狐c(diǎn)石成金』】本題主要考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑罂忌R(shí)記常見物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn),能結(jié)合題干信息分析作答。一、單選題1.(2024·北京·模擬預(yù)測)由于缺乏完善的工藝,自釀酒含有大量甲醇,飲用后易中毒,危及生命,相關(guān)代謝如下圖所示。下列相關(guān)敘述,不正確的是(
)A.甲醇攝入過多可能導(dǎo)致乳酸增多出現(xiàn)酸中毒B.若患者昏迷,應(yīng)及時(shí)血液透析并接入呼吸機(jī)C.靜脈注射乙醇脫氫酶可以解除甲醇中毒癥狀D.高濃度酒精作為口服解毒劑可緩解中毒癥狀【答案】C〖祥解〗1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。2、無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同。無氧呼吸由于不同生物體中相關(guān)的酶不同,在植物細(xì)胞和酵母菌中產(chǎn)生酒精和二氧化碳,在動(dòng)物細(xì)胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸。【詳析】A、由圖可知,甲醇攝入過多,會(huì)通過一系列反應(yīng)抑制線粒體有氧呼吸酶的活性,導(dǎo)致人體進(jìn)行無氧呼吸,無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,從而導(dǎo)致乳酸增多出現(xiàn)酸中毒,A正確;B、若患者昏迷,血液中的甲酸無法被代謝掉,且甲酸會(huì)抑制線粒體有氧呼吸酶的活性,因此應(yīng)及時(shí)血液透析并接入呼吸機(jī),B正確;C、靜脈注射乙醇脫氫酶,乙醇脫氫酶會(huì)促進(jìn)甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛,甲醛會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為甲酸,甲酸無法代謝,會(huì)抑制線粒體有氧呼吸酶的活性,因此靜脈注射乙醇脫氫酶不能解除甲醇中毒癥狀,C錯(cuò)誤;D、由于乙醇會(huì)和甲醇競爭結(jié)合乙醇脫氫酶,因此高濃度口服酒精(乙醇),在一定程度上可抑制甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛,可緩解中毒癥狀,D正確。故選C。2.(2024·北京·模擬預(yù)測)為了給引種栽培提供理論依據(jù),研究者測量了常綠喬木深山含笑在不同季節(jié)的凈光合速率(Pn)的日變化(見下圖)。下列相關(guān)敘述,不正確的是(
)A.可以用CO2的吸收速率作為Pn的檢測指標(biāo),其值越大表明植物生長越快B.左圖夏季的Pn日變化為雙峰曲線,是因?yàn)橛晁渑婧椭形绻鈴?qiáng)過大C.據(jù)圖分析,推測夏季Pn最高的原因之一是夏季光照強(qiáng)度最高D.秋冬光合有效輻射減弱,可以適當(dāng)修剪枝葉以減少物質(zhì)能量消耗【答案】B〖祥解〗光合速率,也被稱為光合強(qiáng)度,是光合作用強(qiáng)弱的一種表示法。它可以用單位時(shí)間、單位葉面積所吸收的二氧化碳或釋放的氧氣量來表示,也可以用單位時(shí)間、單位葉面積上干物質(zhì)的積累量來表示。凈光合速率與呼吸速率的數(shù)值之和是總光合速率。【詳析】A、可以用CO2的吸收速率代表凈光合速率的數(shù)值,其值越大表明凈光合速率越大,積累量越多,植物生長越快,A正確;B、左圖夏季的Pn日變化為雙峰曲線,是因?yàn)橛晁渑婧椭形绻鈴?qiáng)過大,溫度適宜等諸多環(huán)境因素影響,B錯(cuò)誤;C、據(jù)圖分析,推測夏季Pn最高的原因之一是夏季光照強(qiáng)度最高,光照強(qiáng)度不是唯一因素,例如還有溫度等影響因素,C正確;D、秋冬光合有效輻射減弱,可以適當(dāng)修剪枝葉以減弱呼吸作用,減少物質(zhì)能量消耗,D正確。故選B。3.(2024·北京·模擬預(yù)測)細(xì)胞色素C是細(xì)胞內(nèi)普遍含有的一種蛋白質(zhì),約有104個(gè)氨基酸。它是一種線粒體內(nèi)膜蛋白,參與將[H]中電子傳遞給氧氣的過程。據(jù)推算,它的氨基酸序列每2000萬年才發(fā)生1%的改變。下列關(guān)于細(xì)胞色素C的敘述不正確的是(
)A.可由C、H、O、N等元素組成B.是一種能催化ATP分解的蛋白質(zhì)C.是一種由單體所組成的生物大分子D.其序列相似性可作為生物進(jìn)化的證據(jù)【答案】B〖祥解〗蛋白質(zhì)的元素組成是C、H、O、N等,由氨基酸脫水縮合而成的,能構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸一般有氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上。【詳析】A、細(xì)胞色素C是一種蛋白質(zhì),由氨基酸脫水縮合而成,含有C、H、O、N等化學(xué)元素,A正確;B、細(xì)胞色素C參與將[H]中電子傳遞給氧氣的過程,是電子傳遞鏈的組成成分,不是催化ATP分解的酶,B錯(cuò)誤;C、細(xì)胞色素C是蛋白質(zhì),是由氨基酸脫水縮合形成的生物大分子,C正確;D、細(xì)胞色素C的氨基酸序列每2000萬年才發(fā)生1%的改變,其序列的相似性可作為生物進(jìn)化的證據(jù),D正確。故選B。4.(2024·北京西城·二模)線粒體正常的形態(tài)和數(shù)量與其融合、裂變相關(guān),該過程受DRP-1和FZO-1等基因的調(diào)控。衰老過程中,肌肉細(xì)胞線粒體形態(tài)數(shù)量發(fā)生變化、線粒體碎片化增加。下圖是研究運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老線蟲肌肉細(xì)胞線粒體影響的結(jié)果。說法正確的是(
)注:顏色越深代表細(xì)胞中線粒體碎片化程度越高,drp-1、fzo-1代表相關(guān)基因突變體A.線粒體是細(xì)胞合成ATP的唯一場所B.運(yùn)動(dòng)可減緩衰老引起的線粒體碎片化C.敲除DRP-1基因會(huì)加重線粒體碎片化D.線粒體融合與裂變不是運(yùn)動(dòng)益處所必需【答案】B〖祥解〗線粒體是有氧呼吸的主要場所。有氧呼吸過程分為三個(gè)階段,第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中;有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H],發(fā)生在線粒體基質(zhì)中;有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應(yīng)形成水,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。無氧呼吸只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,有氧呼吸釋放的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于無氧呼吸?!驹斘觥緼、除了線粒體可以產(chǎn)生ATP外,線蟲肌肉細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)也可以產(chǎn)生ATP,A錯(cuò)誤;B、根據(jù)圖示信息,顏色越深代表細(xì)胞中線粒體碎片化程度越高,無論是10日齡,還是5日齡,運(yùn)動(dòng)組與對(duì)照組相比較,線粒體的碎片化細(xì)胞比例均降低,說明運(yùn)動(dòng)可減緩衰老引起的線粒體碎片化,B正確;C、依據(jù)圖示信息,DRP-1基因突變體,與野生型相比較,線粒體碎片化細(xì)胞比例上升,說明DRP-1基因突變會(huì)加重線粒體碎片化,但并不能得出敲除DRP-1基因會(huì)加重線粒體碎片化的結(jié)論,C錯(cuò)誤;D、由野生型實(shí)驗(yàn)可以看出,無論是10日齡,還是5日齡,運(yùn)動(dòng)組與對(duì)照組相比較,線粒體的碎片化細(xì)胞比例均降低,說明運(yùn)動(dòng)可減緩衰老引起的線粒體碎片化,但是線粒體融合與裂變是否為運(yùn)動(dòng)益處所必需,無法判斷,D錯(cuò)誤。故選B。5.(2024·北京朝陽·二模)肺炎克雷伯菌(Kpn)存在于某些人群的腸道中,可通過細(xì)胞呼吸不斷產(chǎn)生大量乙醇,引起內(nèi)源性酒精性肝病。下列敘述正確的是(
)A.Kpn在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇并產(chǎn)生大量ATPB.Kpn無氧呼吸使有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起內(nèi)源性酒精性肝病D.高糖飲食可能會(huì)加重內(nèi)源性酒精性肝病患者的病情【答案】D〖祥解〗1、有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。2、在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程,就是無氧呼吸?!驹斘觥緼、Kpn在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇并產(chǎn)生少量ATP,A錯(cuò)誤;B、Kpn無氧呼吸使有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能少部分轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,大部分儲(chǔ)存在有機(jī)物中,B錯(cuò)誤;C、乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,不能引起內(nèi)源性酒精性肝病,C錯(cuò)誤;D、高糖飲食會(huì)為無氧呼吸產(chǎn)生大量的能量,可能會(huì)加重內(nèi)源性酒精性肝病患者的病情,D正確。故選D。6.(2024·北京房山·一模)手機(jī)成癮者易出現(xiàn)注意力不集中、易沖動(dòng)等問題。欲研究不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)大學(xué)生手機(jī)成癮者的影響,利用Stroop測試評(píng)估注意力集中情況,結(jié)果如圖。對(duì)圖中結(jié)果敘述錯(cuò)誤的是(
)A.葡萄糖是不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的重要能量來源B.高強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)使注意力更加集中C.有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮D.適當(dāng)強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)可緩解手機(jī)成癮癥狀【答案】B〖祥解〗據(jù)圖可知,較對(duì)照組而言,中強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)使注意力更加集中,可緩解手機(jī)成癮癥狀?!驹斘觥緼、葡萄糖是主要能源物質(zhì),是不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的重要能量來源,A正確;BD、據(jù)圖可知,中強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)使注意力更加集中,可緩解手機(jī)成癮癥狀,B錯(cuò)誤,D正確;C、有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮,其中大部分能量以熱能形式散失,C正確。故選B。7.(2024·北京海淀·一模)新生無毛哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在一種含有大量線粒體的褐色脂肪組織,褐色脂肪細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜含有蛋白質(zhì)U。蛋白質(zhì)U不影響組織細(xì)胞對(duì)氧氣的利用,但能抑制呼吸過程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP。據(jù)此推測當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí)(
)A.葡萄糖不能氧化分解B.只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無氧呼吸C.細(xì)胞中會(huì)積累大量的ATPD.可大量產(chǎn)熱,維持體溫【答案】D〖祥解〗有氧呼吸的全過程,可以分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段,一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,在分解的過程中產(chǎn)生少量的[H],同時(shí)釋放出少量的能量。這個(gè)階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的;第二個(gè)階段,丙酮酸經(jīng)過一系列的反應(yīng),分解成二氧化碳和[H],同時(shí)釋放出少量的能量。這個(gè)階段是在線粒體中進(jìn)行的;第三個(gè)階段,前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的反應(yīng),與氧結(jié)合而形成水,同時(shí)釋放出大量的能量?!驹斘觥緼、由題意可知,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí)抑制呼吸過程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP,但葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被氧化分解,釋放一定的能量,A錯(cuò)誤;B、有氧呼吸的第一階段的反應(yīng)也是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的,B錯(cuò)誤;C、當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí)抑制呼吸過程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP,細(xì)胞中不會(huì)積累大量的ATP,實(shí)際上細(xì)胞中ATP的含量很少,C錯(cuò)誤;D、當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí),線粒體內(nèi)膜上ATP的合成速率下降,代謝反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為熱能的比例增加,維持體溫,D正確。故選D。8.(2024·北京朝陽·一模)酵母菌作為模式生物被廣泛地用于科學(xué)研究。下列中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料使用正確的是()A.利用酵母菌進(jìn)行無氧發(fā)酵制作酸奶或泡菜B.固體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌研究種群數(shù)量變化C.利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣D.觀察酵母菌細(xì)胞內(nèi)葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)【答案】C〖祥解〗酵母菌是兼性厭氧型真菌,有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖;無氧條件下,進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精?!驹斘觥緼、制作酸奶和泡菜用的菌種是乳酸菌,A錯(cuò)誤;B、常用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌研究種群數(shù)量變化,B錯(cuò)誤;C、酵母菌是兼性厭氧型真菌,可利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣,C正確;D、酵母菌無葉綠體,D錯(cuò)誤。故選C。9.(2024·北京豐臺(tái)·一模)無氧運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸會(huì)導(dǎo)致肌肉酸脹乏力,乳酸在肌肉和肝臟中的部分代謝過程如下圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.無氧運(yùn)動(dòng)時(shí)丙酮酸分解為乳酸可以為肌細(xì)胞迅速供能B.肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖C.肌細(xì)胞中肌糖原不能分解產(chǎn)生葡萄糖可能是缺乏相關(guān)的酶D.乳酸在肝臟中的代謝過程可防止乳酸堆積引起酸中毒【答案】A〖祥解〗據(jù)圖可知,骨骼肌細(xì)胞中,葡萄糖分解形成乳酸,乳酸可以在肝臟中經(jīng)過糖異生,重新生成葡萄糖?!驹斘觥緼、無氧運(yùn)動(dòng)時(shí)丙酮酸分解為乳酸過程不產(chǎn)生ATP,A錯(cuò)誤;B、由圖可知,肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能在肝臟中先轉(zhuǎn)化為丙酮酸,再轉(zhuǎn)化為葡萄糖,B正確;C、糖原分解需要酶催化,肌細(xì)胞中肌糖原不能分解產(chǎn)生葡萄糖可能是缺乏相關(guān)的酶,C正確;D、乳酸在肝臟中的代謝過程消耗掉乳酸,可防止乳酸堆積引起酸中毒,D正確。故選A。10.(2023·北京平谷·一模)為研究腸道菌群在有氧運(yùn)動(dòng)能力中的作用,用生理鹽水溶解抗生素Abx后,灌入小鼠腸胃中,檢測小鼠在跑步機(jī)上的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),結(jié)果如圖。下列分析錯(cuò)誤的是(
)A.對(duì)照組用相同劑量的生理鹽水灌入小鼠腸胃B.小鼠有氧呼吸產(chǎn)生CO2的階段需要氧氣的參與C.Abx清除腸道菌群應(yīng)用了變量原則的“減法原理”D.結(jié)果表明腸道菌群促進(jìn)了小鼠的有氧運(yùn)動(dòng)能力【答案】B〖祥解〗1、在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,控制自變量可采用加法原理或減法原理:加法原理指與常態(tài)比較人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。減法原理指與常態(tài)比較人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。2、“對(duì)照原則”是中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最常用的原則,通過設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),既可排除無關(guān)變量的影響,又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。一個(gè)實(shí)驗(yàn)可包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,所處理的變量就是我們要研究的內(nèi)容;對(duì)照組是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組。【詳析】A、這是對(duì)照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)組用用生理鹽水溶解抗生素Abx后灌入小鼠腸胃中,則對(duì)照組應(yīng)用相同劑量的生理鹽水灌入小鼠腸胃,A正確;B、小鼠有氧呼吸有三個(gè)階段,產(chǎn)生CO2的階段是有氧呼吸的第二階段,而需要氧氣參與的階段是有氧呼吸第三階段,B錯(cuò)誤;C、Abx能清除腸道菌群,與正常相比減少了“腸道菌群”這種因素,應(yīng)用了變量原則的“減法原理”,C正確;D、通過圖中結(jié)果顯示:Abx組比正常組的平均運(yùn)動(dòng)距離更短,說明腸道菌群能促進(jìn)小鼠的有氧運(yùn)動(dòng)能力,D正確。故選B。11.(2024·北京豐臺(tái)·二模)2021年我國科學(xué)家首次將CO2人工轉(zhuǎn)化為淀粉,對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和意義重大。下列相關(guān)敘述正確的是()A.將CO2人工轉(zhuǎn)化為淀粉的過程不需要額外輸入能量B.生物群落與非生物環(huán)境之間的碳循環(huán)離不開分解者C.群落演替相對(duì)穩(wěn)定后植物吸收與釋放CO2速率大致相等D.該技術(shù)應(yīng)用將使我們不再需要植樹造林和尋找清潔能源【答案】B〖祥解〗碳元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間以CO2的形式進(jìn)行循環(huán),通過光合作用進(jìn)入生物群落,再通過呼吸作用和分解作用從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境。【詳析】A、將CO2人工轉(zhuǎn)化為淀粉的過程是吸能反應(yīng),需要額外輸入能量,A錯(cuò)誤;B、分解者可以把有機(jī)物分解為無機(jī)物,所以生物群落與非生物環(huán)境之間的碳循環(huán)離不開分解者,B正確;C、群落演替相對(duì)穩(wěn)定后植物吸收CO2速率與所有生物釋放的CO2大致相等,C錯(cuò)誤;D、該技術(shù)應(yīng)用依然離不開我們的植樹造林和尋找清潔能源實(shí)現(xiàn)碳中和,D錯(cuò)誤。故選B。12.(2024·北京昌平·二模)藍(lán)細(xì)菌的光合作用過程需要較高濃度CO2,而空氣中的CO2濃度一般較低,藍(lán)細(xì)菌具有CO2濃縮機(jī)制如下圖所示。研究還發(fā)現(xiàn),R酶能催化O2與C5結(jié)合形成C3和C2,O2和CO2競爭性結(jié)合R酶同一位點(diǎn)。相關(guān)敘述正確的是(
)A.CO2以協(xié)助擴(kuò)散方式通過光合片層膜B.R酶可抑制CO2固定,減少有機(jī)物積累C.濃縮機(jī)制可提高CO2與R酶的結(jié)合率D.轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因后光合速率減小【答案】C〖祥解〗1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過程。2、光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。(1)光反應(yīng)階段在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行,此過程必須有光、色素、光合作用有關(guān)的酶。具體反應(yīng)步驟:①水的光解,水在光下分解成氧氣和NADPH。②ATP的合成,ADP與Pi接受光能形成ATP。(2)暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,有光或無光均可進(jìn)行,反應(yīng)步驟:①CO2的固定,CO2與C5結(jié)合生成兩個(gè)C3。②C3的還原,C3在NADPH、酶、ATP等作用下,生成C5和有機(jī)物。【詳析】A、依題意,圖示為藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制,據(jù)圖可知,CO2進(jìn)入光合片層膜要依賴CO2轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,同時(shí)消耗能量。因此,CO2以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵ㄟ^光合片層膜,A錯(cuò)誤;B、依題意,O2和CO2競爭性結(jié)合R酶同一位點(diǎn),CO2濃縮機(jī)制可提高R酶周圍CO2濃度。因此,當(dāng)R酶周圍CO2濃度高時(shí),CO2與R酶的結(jié)合率高,促進(jìn)CO2固定,提高光合作用速率;當(dāng)R酶周圍O2濃度高時(shí),O2與R酶的結(jié)合率高,抑制CO2固定,降低光合作用速率,B錯(cuò)誤;C、依題意,O2和CO2競爭性結(jié)合R酶同一位點(diǎn),濃縮機(jī)制可提高R酶周圍CO2濃度,提高CO2與R酶的結(jié)合率,C正確;D、轉(zhuǎn)入HCO3?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因后,膜上HCO3?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白量增加,為暗反應(yīng)提供的CO2增加,暗反應(yīng)速率增加,促使光反應(yīng)速率增加,從而使光合速率增加,D錯(cuò)誤。故選C。13.(2024·北京昌平·二模)在活性氧的脅迫條件下,蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48參與葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)降解的具體過程如下圖,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.葉綠體基質(zhì)及類囊體膜上都含有蛋白質(zhì)B.受損傷蛋白質(zhì)通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.在蛋白酶體參與下,受損傷蛋白質(zhì)的肽鍵斷裂D.CDC48相關(guān)基因缺失突變導(dǎo)致受損傷蛋白積累【答案】B〖祥解〗葉綠體由雙層膜包被,內(nèi)部有許多基粒。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成,這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)。每個(gè)基粒都含有兩個(gè)以上的類囊體,多的可達(dá)100個(gè)以上。葉綠體內(nèi)有如此眾多的基粒和類囊體,極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。【詳析】A、葉綠體基質(zhì)發(fā)生光合作用暗反應(yīng)過程,類囊體膜上發(fā)生光合作用光反應(yīng)過程,都有相應(yīng)功能蛋白起作用。結(jié)合圖示可知,葉綠體基質(zhì)及類囊體膜上都含有蛋白質(zhì),A正確;BC、據(jù)圖可知,受損傷蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48作用后,再被蛋白酶體降解,可知,受損蛋白質(zhì)是以大分子的形式從葉綠體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),大分子物質(zhì)不能以自由擴(kuò)散的方式通過膜結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;C、在蛋白酶體參與下,受損傷蛋白質(zhì)被降解,故受損傷蛋白質(zhì)的肽鍵斷裂,C正確;D、依題意,蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48參與葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)降解,結(jié)合圖示,若CDC48相關(guān)基因缺失,則細(xì)胞中蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48缺失,導(dǎo)致受損傷蛋白積累,D正確。故選B。14.(2024·北京海淀·二模)環(huán)境適宜的條件下,研究人員測定某植物在不同溫度下的凈光合速率、氣孔開放程度及胞間CO2濃度,結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是()A.胞間CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用B.5℃時(shí),胞間CO2濃度較高的原因可能是光合作用相關(guān)酶的活性較低C.葉溫在30℃~40℃時(shí),凈光合速率下降主要是葉片氣孔關(guān)閉所致D.30℃下單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的積累量最大【答案】C〖祥解〗光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。呼吸作用一般指機(jī)體將來自環(huán)境的或細(xì)胞自己儲(chǔ)存的有機(jī)營養(yǎng)物的分子(如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等),通過一步步反應(yīng)降解成較小的、簡單的終產(chǎn)物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的過程。光合與呼吸的差值可用凈光合速率來表示,具體指標(biāo)可以是氧氣釋放量、二氧化碳吸收量、有機(jī)物積累量等?!驹斘觥緼、胞間CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用,被C5固定為C3,A正確;B、5℃時(shí),可能由于光合作用相關(guān)酶的活性較低,導(dǎo)致光合速率下降,胞間CO2濃度較高,B正確;C、葉溫在30℃~40℃時(shí),氣孔開放程度上升,胞間CO2上升,即CO2充足,不是凈光合速率下降的主要原因,可能是由于高溫導(dǎo)致酶部分失活,C錯(cuò)誤;D、30℃下凈光合速率最大,單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的積累量最大,D正確。故選C。15.(2024·北京通州·模擬預(yù)測)荔枝葉片發(fā)育過程中,凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化見下表。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)葉片發(fā)育時(shí)期相對(duì)葉面積(%)總?cè)~綠素含量(mg/g·fw)凈光合速率(μmolCO2/m2·s)a新葉展開前19—-2.8b新葉展開中871.11.6c新葉展開完成1002.92.7d新葉已成熟10011.15.8注“—”表示未測數(shù)據(jù)A.a(chǎn)組置于光溫恒定密閉容器中會(huì)進(jìn)行無氧呼吸B.b組凈光合速率低的原因可能是葉綠素含量低C.d組的葉肉細(xì)胞葉綠體中類囊體數(shù)量少于c組D.葉面積逐漸增大是細(xì)胞分裂和細(xì)胞生長的結(jié)果【答案】C〖祥解〗1、溫度對(duì)光合作用的影響:在最適溫度下酶的活性最強(qiáng),光合作用強(qiáng)度最大,當(dāng)溫度低于最適溫度,光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng),當(dāng)溫度高于最適溫度,光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng).當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)?!驹斘觥緼、表中信息表示,新葉展開前,葉片凈光合速率為-2.8μmolCO2/m2.s,沒有葉綠素,即植物只進(jìn)行呼吸作用,由于是密閉的容器,導(dǎo)致容器內(nèi)氧氣越來越少而進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精,A正確;B、表中信息表示,葉綠素含量低,光能吸收減少,導(dǎo)致光合速率較低,B正確;C、葉綠素分布在葉綠體中的類囊體薄膜上,從表格中可推知,與c比較,d組中總?cè)~綠素含量明顯增多,因此與c比較,d組葉肉細(xì)胞的葉綠體中的類囊體增加,C錯(cuò)誤;D、葉面積逐漸增大涉及到細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞種類增加,是細(xì)胞分裂和細(xì)胞生長的結(jié)果,D正確。故選C。16.(2024·北京海淀·一模)內(nèi)生真菌生活在植物體內(nèi),植物為內(nèi)生真菌提供光合產(chǎn)物和礦物質(zhì),內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可供植物利用。在恒定光照強(qiáng)度下,研究人員測定了土壤不同N元素含量及有無內(nèi)生真菌對(duì)植物光合速率的影響,結(jié)果如下圖所示。下列相關(guān)分析,不正確的是(
)A.土壤含N量及CO2濃度都是影響光合速率的環(huán)境因素B.內(nèi)生真菌呼吸產(chǎn)生的CO2可進(jìn)入植物葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)C.圖中A點(diǎn)制約植物光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.在土壤高N含量下內(nèi)生真菌可提高植物的光合速率【答案】C〖祥解〗分析題圖,植物體的光合速率影響因素不僅有土壤含N量及CO2濃度,有無內(nèi)生真菌也會(huì)影響植物光合速率?!驹斘觥緼、土壤含N量及CO2濃度都是影響光合速率的環(huán)境因素,其中土壤含N量的差異會(huì)影響光合速率,CO2濃度也會(huì)影響暗反應(yīng),進(jìn)而影響光合速率,A正確;B、內(nèi)生真菌呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2,CO2進(jìn)入植物葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng),B正確;C、該實(shí)驗(yàn)在恒定光照強(qiáng)度下進(jìn)行,圖中A點(diǎn)制約植物光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度,C錯(cuò)誤;D、據(jù)圖可知,在土壤高N含量下內(nèi)生真菌可提高植,物的光合速率,D正確。故選C。17.(2024·北京朝陽·一模)科研人員將某種濱藜分為兩組,A組置于晝夜溫度為23℃/18℃的環(huán)境中,該溫度與其原生長區(qū)溫度一致,B組置于晝夜溫度為43℃/30℃的環(huán)境中。生長一段時(shí)間后,測定兩組濱藜在不同溫度下的光合速率,結(jié)果如圖。相關(guān)敘述不合理的是()A.圖中數(shù)據(jù)顯示相同溫度條件下A組濱藜的有機(jī)物積累速率均高于B組B.溫度過高會(huì)通過提高酶的活性和氣孔開放程度等機(jī)制使光合速率下降C.B組濱藜的最適溫度高于A組說明濱藜對(duì)高溫環(huán)境有一定的適應(yīng)能力D.推測將原生長區(qū)的濱藜引種到炎熱地區(qū)后可能會(huì)出現(xiàn)生長緩慢等現(xiàn)象【答案】B〖祥解〗1、凈光合速率是植物綠色組織在光照條件下測得的值,單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積CO2的吸收量或O2的釋放量。凈光合速率可用單位時(shí)間內(nèi)O2的釋放量、有機(jī)物的積累量、CO2的吸收量來表示。2、真正(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率?!驹斘觥緼、圖中數(shù)據(jù)顯示相同溫度條件下A組濱藜的有機(jī)物積累速率(圖像中縱坐標(biāo)為CO2吸收速率,繁反應(yīng)的是凈光合速率,也可用有機(jī)物積累速率表示)均高于B組,A正確;B、溫度過高會(huì)通過降低酶的活性和氣孔開放程度等機(jī)制使光合速率下降,B錯(cuò)誤;C、從圖中曲線可知B組濱藜的最適溫度高于A組,而A組置于晝夜溫度為23℃/18℃的環(huán)境中,該溫度與其原生長區(qū)溫度一致,B組置于晝夜溫度為43℃/30℃的環(huán)境中,故說明濱藜對(duì)高溫環(huán)境有一定的適應(yīng)能力,C正確;D、B組濱藜處理溫度高于A組,其凈光合速率低于A組,推測將原生長區(qū)的濱藜引種到炎熱地區(qū)后可能會(huì)出現(xiàn)生長緩慢等現(xiàn)象,D正確。故選B。18.(2024·北京東城·一模)研究人員在適宜光強(qiáng)和黑暗條件下分別測定發(fā)菜放氧和耗氧速率隨溫度的變化,繪制曲線如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.發(fā)菜生長的最適溫度是25℃左右B.30℃時(shí)凈光合速率是150μmol/(mg·h)C.35℃時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率D.在放氧和耗氧的過程中都有ATP的產(chǎn)生【答案】C〖祥解〗題圖分析:在適宜光強(qiáng)下發(fā)菜放氧速率表示在不同溫度下的凈光合速率,黑暗條件下耗氧速率表示在不同溫度下的呼吸速率。【詳析】A、發(fā)菜的生長狀況取決于凈光合速率,根據(jù)圖示信息,發(fā)菜在25℃左右放氧速率最大,即發(fā)菜生長的最適溫度是25℃左右,A正確;B、30℃時(shí)發(fā)菜的放氧速率是150μmol/(mg·h),放氧速率表示凈光合速率,所以30℃時(shí)凈光合速率是150μmol/(mg·h),B正確;C、35℃時(shí)兩曲線相交,由于放氧速率表示凈光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,所以該溫度下凈光合作用速率等于呼吸作用速率,C錯(cuò)誤;D、放氧速率表示凈光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,細(xì)胞呼吸和光合作用過程均有ATP的產(chǎn)生,D正確。故選C。19.(2024·北京西城·一模)圖a為三角葉濱藜和野姜的光合作用光響應(yīng)曲線,圖b為長期在一定光強(qiáng)下生長的兩株三角葉濱藜的光合作用光響應(yīng)曲線,相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(
)A.相同光強(qiáng)三角葉濱藜凈光合速率大于野姜B.野姜能夠在較低光強(qiáng)達(dá)到其最大光合速率C.PAR>800時(shí)增加CO2可能會(huì)提高野姜光合速率D.圖b表明葉片的光合作用特性與其生長條件有關(guān)【答案】A〖祥解〗分析圖a可知自變量為光合有效輻射和植物種類,因變量凈光合速率;分析圖b可知自變量為光合有效輻射和對(duì)三角葉濱藜的處理方式,因變量凈光合速率。【詳析】A、分析圖a可知,當(dāng)光照強(qiáng)度較弱時(shí),相同光強(qiáng)三角葉濱藜凈光合速率小于野姜,A錯(cuò)誤;B、分析圖a可知,當(dāng)PAR>800時(shí)野姜凈光合速率不再變化,而三角葉濱藜依然在上升,因此野姜能夠在較低光強(qiáng)達(dá)到其最大光合速率,B正確;C、當(dāng)PAR>800時(shí)野姜凈光合速率不再變化,此時(shí)光照強(qiáng)度不再是限定因素,增加CO2可能會(huì)提高野姜光合速率,C正確;D、分析圖a可知光下生長的三角葉濱藜光飽和點(diǎn)更大,因此表明葉片的光合作用特性與其生長條件有關(guān),D正確。故選A。20.(2024·北京豐臺(tái)·一模)CAM植物白天氣孔關(guān)閉,夜晚氣孔打開,以適應(yīng)干旱環(huán)境。下圖為其部分代謝途徑,相關(guān)敘述不正確的是(
)
A.催化過程①和過程②所需的酶不同B.卡爾文循環(huán)的場所是葉綠體類囊體薄膜C.CAM植物白天氣孔關(guān)閉可減少水分散失D.夜晚缺乏NADPH和ATP不能進(jìn)行卡爾文循環(huán)【答案】B〖祥解〗具有CAM途徑的植物稱為CAM植物,在其所處的自然條件下,氣孔白天關(guān)閉,夜晚張開,它們具有此途徑,既維持水分平衡,又能同化二氧化碳?!驹斘觥緼、過程①是將CO2轉(zhuǎn)化為C4,②是CO2固定,酶具有專一性,因此催化過程①和過程②所需的酶不同,A正確;B、據(jù)圖可知,卡爾文循環(huán)即光合作用的暗反應(yīng)階段,CAM植物進(jìn)行暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì),B錯(cuò)誤;C、CAM植物白天關(guān)閉氣孔,能減少水分散失以適應(yīng)干旱環(huán)境,C正確;D、CAM植物在夜晚黑暗條件下不能制造有機(jī)物,因?yàn)闆]有光照,光反應(yīng)不能進(jìn)行,無法為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH,不能進(jìn)行卡爾文循環(huán),D正確。故選B。二、非選擇題21.(2024·北京·模擬預(yù)測)科研人員探究了細(xì)胞中N基因?qū)?dòng)物細(xì)胞利用能源物質(zhì)途徑的影響。(1)動(dòng)物細(xì)胞可通過過程將有機(jī)物氧化分解并獲得能量。(2)科研人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn),操作和結(jié)果如圖1。分析圖1數(shù)據(jù):三組培養(yǎng)基中,轉(zhuǎn)N基因組細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量均對(duì)照組,推測N基因促進(jìn)細(xì)胞增殖。依據(jù),可以看出相比于谷氨酰胺,葡萄糖對(duì)細(xì)胞增殖更重要。(3)研究人員對(duì)比轉(zhuǎn)N基因小鼠與正常小鼠培養(yǎng)相同時(shí)間后培養(yǎng)液中的葡萄糖與乳酸水平,結(jié)果如圖2,推測N蛋白。隨后,研究者證實(shí)了該推測。(4)已知GLUT4是依賴胰島素的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,分布于肌肉和脂肪組織等。研究者設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)處理方案并預(yù)期了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,表格中①應(yīng)為。請(qǐng)寫出該研究者的假設(shè)。組別實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)處理檢測指標(biāo)和預(yù)期結(jié)果細(xì)胞相對(duì)數(shù)量檢測液中葡萄糖余量實(shí)驗(yàn)組轉(zhuǎn)N基因小鼠的脂肪細(xì)胞GLUT4阻斷劑加入適量①實(shí)驗(yàn)組少于對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組多于對(duì)照組對(duì)照組無【答案】(1)細(xì)胞呼吸(2)高于與1組和2組相比,5組和6組細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量顯著降低,3組和4組下降不明顯(或與全營養(yǎng)相比,在缺少葡萄糖的培養(yǎng)基中細(xì)胞相對(duì)數(shù)量顯著下降,而在缺少谷氨酰胺的培養(yǎng)條件下只有輕微的減弱)(3)促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖進(jìn)而增強(qiáng)無氧呼吸(4)胰島素N基因通過促進(jìn)(胰島素依賴的)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖而促進(jìn)細(xì)胞增殖〖祥解〗胰島素是機(jī)體唯一降血糖的激素,其作用為加速組織細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取、利用、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化,從而使血糖降低?!驹斘觥浚?)動(dòng)物細(xì)胞可通過細(xì)胞呼吸過程將有機(jī)物氧化分解并獲得能量。(2)分析圖1數(shù)據(jù):三組培養(yǎng)基中,轉(zhuǎn)N基因組細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量均高于對(duì)照組,推測N基因促進(jìn)細(xì)胞增殖。依據(jù)與1組和2組相比,5組和6組細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量顯著降低,3組和4組下降不明顯(或與全營養(yǎng)相比,在缺少葡萄糖的培養(yǎng)基中細(xì)胞相對(duì)數(shù)量顯著下降,而在缺少谷氨酰胺的培養(yǎng)條件下只有輕微的減弱)。(3)研究人員對(duì)比轉(zhuǎn)N基因小鼠與正常小鼠培養(yǎng)相同時(shí)間后培養(yǎng)液中的葡萄糖與乳酸水平,轉(zhuǎn)N基因小鼠的葡萄糖濃度低于正常小鼠,而乳酸濃度高于正常小鼠,推測N蛋白促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖進(jìn)而增強(qiáng)無氧呼吸。(4)本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯縉基因通過能否促進(jìn)(胰島素依賴的)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖而促進(jìn)細(xì)胞增殖,對(duì)照組為轉(zhuǎn)N基因小鼠的脂肪細(xì)胞+適量胰島素,實(shí)驗(yàn)組為轉(zhuǎn)N基因小鼠的脂肪細(xì)胞+GLUT4阻斷劑+適量胰島素,檢測指標(biāo)和預(yù)期結(jié)果為實(shí)驗(yàn)組葡萄糖余量多于對(duì)照組,細(xì)胞相對(duì)數(shù)量少于對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)結(jié)論為N基因通過促進(jìn)(胰島素依賴的)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖而促進(jìn)細(xì)胞增殖,所以表格中①應(yīng)為胰島素,研究者的假設(shè)為N基因通過促進(jìn)(胰島素依賴的)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖而促進(jìn)細(xì)胞增殖。22.(2024·北京通州·模擬預(yù)測)Cox10基因功能缺失導(dǎo)致線粒體功能異常,進(jìn)而誘發(fā)小鼠患心肌病,隨病程發(fā)展會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡。(1)線粒體是的主要場所,產(chǎn)生的ATP用以維持心臟功能。(2)Omal蛋白可以調(diào)節(jié)線粒體功能。為研究Omal蛋白和Cox10蛋白的關(guān)系,科研人員敲除小鼠相關(guān)基因、統(tǒng)計(jì)其生存率,結(jié)果如圖1。雙敲除組生存率Cox10基因單敲除組和WT組,說明Omal蛋白可以由Cox10蛋白功能異常導(dǎo)致的線粒體心肌病的發(fā)病進(jìn)程。(3)活化的Omal蛋白可將長鏈Opal(-Opal)切割成短鏈(s-Opal),誘導(dǎo)線粒體融合,進(jìn)而發(fā)揮作用。根據(jù)圖2結(jié)果分析,組和組長鏈和短鏈Opal蛋白含量無顯著差異,說明正常條件下Omal蛋白的活性很低;Cox10蛋白功能異常時(shí)可激活Omal蛋白的依據(jù)是。【答案】(1)有氧呼吸(2)低于(或顯著低于)改善(或減緩)(3)142組1-Opal含量顯著低于1組,s-Opal含量顯著高于1組〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP?!驹斘觥浚?)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,在線粒體內(nèi)可以進(jìn)行有氧呼吸的第二階段和第三階段。(2)據(jù)圖分析,實(shí)驗(yàn)的自變量是天數(shù)和基因情況,因變量是生存率,據(jù)圖示曲線變化可知,雙敲除組(敲除Omal和Cox10組別)生存率低于(或顯著低于)Cox10基因單敲除組和WT組,說明Omal蛋白可以改善(或減緩)由Cox10蛋白功能異常導(dǎo)致的線粒體心肌病的發(fā)病進(jìn)程。(3)分析題意,Opal(-Opal)是長鏈組,(s-Opal)是短鏈組,圖中1組是WT組,可作為對(duì)照,根據(jù)圖2結(jié)果分析,1組和4組長鏈和短鏈Opal蛋白含量無顯著差異;據(jù)圖可知,2組1-Opal含量顯著低于1組,s-Opal含量顯著高于1組,說明正常條件下Omal蛋白的活性很低,Cox10蛋白功能異常時(shí)可激活Omal蛋白。23.(2024·北京東城·二模)乳酸是一種需求量較大的工業(yè)原料,科研人員欲對(duì)釀酒酵母進(jìn)行改造以進(jìn)行乳酸生產(chǎn)。(1)培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為為釀酒酵母提供營養(yǎng)。如圖1,釀酒酵母導(dǎo)入乳酸脫氫酶基因后,無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)物為,通過敲除丙酮酸脫羧酶基因獲取高產(chǎn)乳酸的工程菌。該菌在有氧和無氧條件下均可產(chǎn)乳酸。(2)為實(shí)現(xiàn)對(duì)菌體代謝的動(dòng)態(tài)調(diào)控,研究人員設(shè)計(jì)了光感應(yīng)系統(tǒng),并導(dǎo)入綠色熒光蛋白(GFP)基因以檢測光感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)控能力。①如圖2,系統(tǒng)1在酵母中表達(dá)由V、L和H組成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,后啟動(dòng)下游基因表達(dá);在黑暗狀態(tài)下,融合蛋白自發(fā)恢復(fù)到失活狀態(tài)。②分別檢測黑暗和光照下系統(tǒng)1的熒光強(qiáng)度,結(jié)果如圖3。對(duì)照組能持續(xù)激活GFP表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,可知系統(tǒng)1實(shí)現(xiàn)了光調(diào)控基因表達(dá),但表達(dá)量較低。推測可能由于菌體密度高導(dǎo)致透光性差,不利于V-L-H對(duì)光照的響應(yīng)。進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)出系統(tǒng)2(如圖2),同等光照強(qiáng)度下,系統(tǒng)2熒光強(qiáng)度顯著高于系統(tǒng)1,分析原因是。
③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)黑暗條件下系統(tǒng)2的GFP基因有明顯表達(dá),為解決此問題,對(duì)系統(tǒng)2增加如圖4所示組分,i、ii、iii依次為(填字母序號(hào))。
A.持續(xù)表達(dá)型啟動(dòng)子
B.Pc120
C.PGALD.G80基因(G80蛋白可結(jié)合并抑制GAL4)E.GAL4基因(GAL4蛋白可結(jié)合并激活PGAL)F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)(3)將優(yōu)化后的系統(tǒng)2中GFP基因替換為乳酸脫氫酶基因,應(yīng)用于酵母菌合成乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸產(chǎn)量顯著高于全程光照的模式,請(qǐng)推測“先黑暗-后光照”模式下乳酸產(chǎn)量高的原因。【答案】(1)碳源乳酸、乙醇(2)①結(jié)合啟動(dòng)子PC120系統(tǒng)1在黑暗中熒光強(qiáng)度極低,光照后熒光強(qiáng)度升高但顯著低于對(duì)照組系統(tǒng)2中光直接調(diào)節(jié)GAL4的表達(dá),GAL4進(jìn)一步調(diào)控GFP表達(dá),分級(jí)調(diào)節(jié)具有放大效應(yīng)ADF(或AFD)(3)發(fā)酵早期處于黑暗中,酵母菌不合成乳酸,物質(zhì)和能量主要用于菌體生長繁殖,當(dāng)菌體達(dá)到一定數(shù)量后,照光啟動(dòng)乳酸合成,因此乳酸總產(chǎn)量高。全程光照時(shí),持續(xù)合成乳酸,消耗物質(zhì)和能量較多,影響酵母菌生長繁殖,乳酸總產(chǎn)量低?!枷榻狻交蚬こ碳夹g(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成;(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等;(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法;(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù);個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!驹斘觥浚?)培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為碳源為釀酒酵母提供營養(yǎng);由圖1可知,釀酒酵母導(dǎo)入乳酸脫氫酶基因后表達(dá)出乳酸脫氫酶,在無氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,同時(shí)丙酮酸在丙酮酸脫羧酶催化作用下轉(zhuǎn)化為乙醛,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為乙醇,所以釀酒酵母無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸、乙醇;(2)①由圖2可以看出,光照下融合蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,融合蛋白與PC120啟動(dòng)子結(jié)合后啟動(dòng)下游基因表達(dá);②由圖3可以看出,系統(tǒng)1在黑暗中熒光強(qiáng)度極低,光照后熒光強(qiáng)度升高但顯著低于對(duì)照組,可知系統(tǒng)1實(shí)現(xiàn)了光調(diào)控基因表達(dá),但表達(dá)量較低;由圖2可知系統(tǒng)2在同等光照強(qiáng)度下,系統(tǒng)2中光直接調(diào)節(jié)GAL4的表達(dá),GAL4進(jìn)一步調(diào)控GFP表達(dá),分級(jí)調(diào)節(jié)具有放大效應(yīng),所以系統(tǒng)2熒光強(qiáng)度顯著高于系統(tǒng)1;③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)黑暗條件下系統(tǒng)2的GFP基因有明顯表達(dá),為解決此問題,對(duì)系統(tǒng)2增加如圖4所示組分,i、ii、ii依次為持續(xù)表達(dá)型啟動(dòng)子、G80基因(G80蛋白可結(jié)合并抑制GAL4)、PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)或持續(xù)表達(dá)型啟動(dòng)子、PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)、G80基因(G80蛋白可結(jié)合并抑制GAL4),即選ADF或AFD;(3)在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸產(chǎn)量顯著高于全程光照的模式,可能的原因是發(fā)酵早期處于黑暗中,酵母菌不合成乳酸,物質(zhì)和能量主要用于菌體生長繁殖,當(dāng)菌體達(dá)到一定數(shù)量后,照光啟動(dòng)乳酸合成,因此乳酸總產(chǎn)量高。全程光照時(shí),持續(xù)合成乳酸,消耗物質(zhì)和能量較多,影響酵母菌生長繁殖,乳酸總產(chǎn)量低。24.(2024·北京朝陽·二模)運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間之后,機(jī)體表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)耐力下降的現(xiàn)象。研究者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究上述現(xiàn)象的機(jī)制。(1)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)初期時(shí),氧氣與[H]在(場所)結(jié)合生成水,并釋放大量能量,此過程稱為氧化磷酸化,持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)消耗大量氧氣,使肌細(xì)胞處于低氧環(huán)境。(2)研究表明P酶通過提高氧化磷酸化強(qiáng)度進(jìn)而提升運(yùn)動(dòng)耐力。AR蛋白可將乳酸轉(zhuǎn)移至P酶特定氨基酸位點(diǎn)(乳?;揎棧?。研究者用小鼠進(jìn)行持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn),檢測肌細(xì)胞中相關(guān)指標(biāo),結(jié)果如下表檢測指標(biāo)運(yùn)動(dòng)0min運(yùn)動(dòng)30minP酶相對(duì)活性(%)10035P酶乳?;剑?)970①據(jù)表中數(shù)據(jù)推測持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)誘發(fā),減弱骨骼肌氧化磷酸強(qiáng)度,使運(yùn)動(dòng)耐力下降。②敲除小鼠AR基因,進(jìn)行持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)P酶活性始終高于野生型。③研究者用小鼠肌細(xì)胞進(jìn)行如圖1中實(shí)驗(yàn),推測:AR蛋白使P酶336位氨基酸發(fā)生乳酰化修飾,依據(jù)是。
(3)H蛋白是細(xì)胞中的氧含量感應(yīng)蛋白,可感應(yīng)氧氣含量變化從而調(diào)控AR蛋白降解。研究者進(jìn)行圖2中實(shí)驗(yàn)并檢測AR蛋白、H蛋白含量。
由結(jié)果可知,持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致AR蛋白含量升高的原因是持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)使肌細(xì)胞氧氣濃度下降,,AR蛋白含量升高。(4)上述研究揭示了持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)耐力降低與AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的關(guān)系。有研究表明氧化磷酸化過程會(huì)有活性氧產(chǎn)生,超過一定水平后誘發(fā)細(xì)胞凋亡。有人認(rèn)為AR蛋白表達(dá)量較低的人運(yùn)動(dòng)耐力強(qiáng),適宜做長時(shí)間持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。結(jié)合本研究評(píng)價(jià)該觀點(diǎn)是否合理,并說明理由?!敬鸢浮?1)線粒體內(nèi)膜(2)P酶乳?;揎検蛊浠钚越档退慕M實(shí)驗(yàn)中只有第Ⅱ組P酶乳?;琍酶活性最低,第Ⅳ組(氨基酸替換)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Ⅰ、Ⅲ組相近(3)H蛋白感應(yīng)(氧氣濃度下降)并減弱對(duì)AR蛋白的降解作用(4)合理,持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),AR蛋白表達(dá)量低,抑制P酶活性能力較弱,可促進(jìn)肌細(xì)胞氧化磷酸化反應(yīng),可以提高運(yùn)動(dòng)耐力不合理,持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),AR蛋白表達(dá)量低,抑制P酶活性能力較弱,導(dǎo)致活性氧積累,易誘發(fā)肌細(xì)胞凋亡,因此高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間過長有可能損傷肌肉細(xì)胞〖祥解〗氧氣與[H]結(jié)合發(fā)生在有氧呼吸第三階段,場所是線粒體內(nèi)膜?!驹斘觥浚?)氧氣與[H]結(jié)合生成水發(fā)生在線粒體內(nèi)膜。(2)①分析表中數(shù)據(jù),持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)30min后,P酶乳?;缴撸琍酶相對(duì)活性下降,說明持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)誘發(fā)P酶乳?;揎検蛊浠钚越档?,減弱骨骼肌氧化磷酸強(qiáng)度,使運(yùn)動(dòng)耐力下降。③分析圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果,四組實(shí)驗(yàn)中只有第Ⅱ組P酶乳酰化,P酶活性最低,第Ⅳ組(氨基酸替換)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Ⅰ、Ⅲ組相近,推測AR蛋白使P酶336位氨基酸發(fā)生乳?;揎?,使P酶活性下降。(3)由結(jié)果可知,干擾H蛋白的表達(dá)使H蛋白無法表達(dá),AR蛋白增多,而氧氣含量變化可調(diào)控AR蛋白降解,可推測是持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)使肌細(xì)胞氧氣濃度下降,H蛋白感應(yīng)(氧氣濃度下降)并減弱對(duì)AR蛋白的降解作用,AR蛋白含量升高。(4)此觀點(diǎn)我們可辯證的看待,從兩方面進(jìn)行分析:合理,持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),AR蛋白表達(dá)量低,抑制P酶活性能力較弱,可促進(jìn)肌細(xì)胞氧化磷酸化反應(yīng),可以提高運(yùn)動(dòng)耐力。不合理,持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),AR蛋白表達(dá)量低,抑制P酶活性能力較弱,導(dǎo)致活性氧積累,易誘發(fā)肌細(xì)胞凋亡,因此高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間過長有可能損傷肌肉細(xì)胞。25.(2024·北京西城·一模)BAT(褐色脂肪組織)細(xì)胞含有大量線粒體,具有分解脂肪和產(chǎn)熱的功能,其數(shù)量及代謝異常與肥胖、衰老等現(xiàn)象相關(guān)。(1)圖1示有氧呼吸第三階段,H+通過復(fù)合體I、Ⅲ、Ⅳ運(yùn)至線粒體膜間隙,并順濃度梯度通過(細(xì)胞結(jié)構(gòu))上的ATP合酶,生成大量ATP。(2)圖2為BAT細(xì)胞在寒冷刺激下增加產(chǎn)熱的機(jī)制:產(chǎn)熱復(fù)合體提高線粒體中Ca2+濃度→促進(jìn)有氧呼吸第二階段(三羧酸循環(huán))→提高H+跨膜濃度梯度→→、產(chǎn)熱增加。(3)產(chǎn)熱復(fù)合體包含E、M和UCP1三種蛋白質(zhì)。為研究三者的互作情況,構(gòu)建了三種質(zhì)粒,分別表達(dá)UCPI-HA融合蛋白、E-FLAG融合蛋白、M-FLAG融合蛋白,并獲得了轉(zhuǎn)入不同質(zhì)粒組合的細(xì)胞。先利用抗HA抗體偶聯(lián)磁珠對(duì)各組總蛋白進(jìn)行收集,將收集的蛋白電泳,再分別用抗FLAG抗體與抗HA抗體進(jìn)行檢測,結(jié)果如圖3。分析圖2產(chǎn)熱復(fù)合體中的A、B分別為蛋白。(4)BAT細(xì)胞在凋亡過程中會(huì)釋放肌苷,與相關(guān)細(xì)胞膜上受體結(jié)合發(fā)揮作用。用肌苷處理健康BAT和WAT(白色脂肪細(xì)胞,主要儲(chǔ)存脂肪),發(fā)現(xiàn)二者UCPI基因的表達(dá)量均顯著提高。闡釋BAT凋亡時(shí)釋放肌苷的意義。(5)ENT1是肌苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,在BAT細(xì)胞高表達(dá)。研究表明,抑制ENT1可以增加胞外肌苷水平,增強(qiáng)細(xì)胞產(chǎn)熱能力。有人提出可通過抑制ENT1治療肥胖,從穩(wěn)態(tài)與平衡的角度評(píng)價(jià)該方案并說明理由。【答案】(1)線粒體內(nèi)膜(2)UCPl將H+運(yùn)至線粒體基質(zhì),減小了膜兩側(cè)H+的跨膜濃度梯度ATP合成比例減少(3)M、E(4)BAT細(xì)胞凋亡時(shí)釋放肌苷,可促進(jìn)健康的BAT和WAT細(xì)胞UCPl基因表達(dá)而增加產(chǎn)熱,從而維持機(jī)體的體溫平衡(5)有一定的合理性。抑制ENTl可提高胞外肌苷水平,促進(jìn)BAT和WAT細(xì)胞有機(jī)物分解,增加產(chǎn)熱,達(dá)到減重的效果。然而ENTl通過調(diào)節(jié)胞外肌苷水平,維持體溫相對(duì)穩(wěn)定,抑制ENTl可能破壞機(jī)體體溫平衡的穩(wěn)態(tài)〖祥解〗有氧呼吸的過程:第一階段:細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)第二階段:線粒體基質(zhì)第三階段:線粒體的內(nèi)膜【詳析】(1)由圖1可知,H+通過復(fù)合體I、Ⅲ、Ⅳ運(yùn)至線粒體膜間隙,并順濃度梯度通過線粒體內(nèi)膜(細(xì)胞結(jié)構(gòu))上的ATP合酶,完成有氧呼吸第三階段的反應(yīng),生成大量ATP;(2)由圖2可知,產(chǎn)熱復(fù)合體提高線粒體中Ca2+濃度,促進(jìn)有氧呼吸第二階段(三羧酸循環(huán)),提高H+跨膜濃度梯度,促使UCPl將H+運(yùn)至線粒體基質(zhì),減小了膜兩側(cè)H+的濃度梯度,使ATP合成比例減少、產(chǎn)熱增加;(3)由圖3可知,分別用抗FLAG抗體與抗HA抗體進(jìn)行檢測后,電泳圖顯示幾乎不含UCPI-HA融合蛋白,由此可推斷產(chǎn)熱復(fù)合體中的A、B分別為M、E蛋白;(4)由題意可知,BAT細(xì)胞在凋亡過程中會(huì)釋放肌苷,可促進(jìn)健康的BAT和WAT細(xì)胞UCPl基因表達(dá)而增加產(chǎn)熱,從而維持機(jī)體的體溫平衡;(5)由于ENT1是肌苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,在BAT細(xì)胞高表達(dá)。如果抑制ENT1可以增加胞外肌苷水平,增強(qiáng)細(xì)胞產(chǎn)熱能力,因此通過抑制ENT1治療肥胖有一定的合理性。因?yàn)橐种艵NTl可提高胞外肌苷水平,促進(jìn)BAT和WAT細(xì)胞有機(jī)物分解,增加產(chǎn)熱,達(dá)到減重的效果。然而ENTl通過調(diào)節(jié)胞外肌苷水平,維持體溫相對(duì)穩(wěn)定,抑制ENTl可能破壞機(jī)體體溫平衡的穩(wěn)態(tài)。26.(2024·北京密云·模擬預(yù)測)學(xué)習(xí)以下資料,回答(1)-(4)問題。細(xì)胞感知氧氣的分子機(jī)制人類和大多數(shù)動(dòng)物主要進(jìn)行有氧呼吸,其體內(nèi)細(xì)胞感知、適應(yīng)不同氧氣環(huán)境的基本原理2019年被科學(xué)家揭示、即人體缺氧時(shí),會(huì)有超過300種基因被激活,或者加快紅細(xì)胞生成
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