北京市2024-2025学年高一上学期第三次月考生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市2024-2025学年高一上学期第三次月考注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4．测试范围：人教版2019必修1第1~5章。5．难度系数：0.76．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共15个小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．细胞学说是自然科学史上的一座丰碑。下列说法不正确的是（）A．显微镜的发明促进了细胞学说的发展B．细胞学说揭示了动植物的多样性C．魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”D．细胞学说标志生物学的研究进入细胞水平【答案】B〖祥解〗细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出，细胞学说的内容有：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成。（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。（3）新细胞可以从老细胞中产生。英国科学家虎克是细胞的发现者并且是命名者；魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”，认为细胞通过分裂产生新细胞，为细胞学说作了重要补充。【详析】A、光学显微镜的发明和使用为细胞学说的建立提供了技术支持，A正确；B、细胞学说揭示了生物体结构的统一性，没有揭示多样性，B错误；C、魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，是对细胞学说的补充，C正确；D、细胞学说的建立使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平，D正确。故选B。2．下列关于细胞中元素和化合物的叙述正确的有几项（）①性激素、维生素D、抗体都属于脂质②非常肥胖的人的细胞中含量最多的是脂肪③淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖的元素组成相同④冬季时结合水和自由水的比值增大，细胞代谢减弱，抗逆性增强⑤静脉注射时，要用0.9%的NaCl溶液溶解药物，目的是为机体补充钠盐⑥鸡蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素⑦血液中的葡萄糖除可以合成糖原外，还可转变成脂肪和非必需氨基酸⑧血Ca2+高会引起肌肉抽搐，血Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力A．2 B．3 C．4 D．5【答案】B〖祥解〗生物体的一切生命活动离不开水，细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水参与细胞内的许多化学反应，自由水对物质运输具有重要作用；细胞内自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。【详析】①、抗体属于蛋白质，①错误；②、非常肥胖的人细胞中含量最多的是水，②错误；③、淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖都是糖类，所以它们的元素组成相同，③正确；④、结合水含量高植物的抗寒、抗旱性强。故冬季时结合水和自由水的比值增大，细胞代谢减弱，抗逆性增强，④正确；⑤、为了维持人体组织细胞的正常形态，在静脉注射时，通常要用0.9%的NaCl溶液溶解药物，⑤错误；⑥、蛋白质是以碳链为基本骨架形成的生物大分子，所以鸡蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，⑥错误；⑦、血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来，如果葡萄糖还有富余，还可转变成脂肪和非必需氨基酸，⑦正确；⑧、血钙低引起肌肉抽搐，⑧错误。综上所述，只有3项正确，B正确，ACD错误。故选B。3．某同学的午餐如下：二两米饭、一份红烧肉、一份蔬菜、一个煮鸡蛋。下列相关叙述正确的是（）A．该午餐包含脂肪、磷脂和固醇等脂质B．该午餐含有的多糖只有糖原和淀粉C．生鸡蛋比熟鸡蛋更易消化D．食物中的DNA可改变人体的DNA【答案】A〖祥解〗（1）多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。（2）脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。（3）氨基酸是蛋白质的基本组成单位，鸡蛋煮熟后，高温破能够蛋白质分子的空间结构，使蛋白质发生变性，易于消化。但组成其结构的氨基酸的排列顺序、种类以及蛋白质的种类都没有改变。【详析】A、该午餐包含脂肪、磷脂和固醇等脂质，A正确；B、该午餐含有的多糖有糖原、淀粉、纤维素，B错误；C、高温会破坏蛋白质的空间结构，因此熟鸡蛋比生鸡蛋的蛋白质更易消化，C错误；D、午餐中的DNA会被消化水解为脱氧核苷酸，不会改变人体的DNA，D错误。故选A。4．各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是（）A．植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关B．中心体和核糖体与蛋白质的合成有关C．内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关D．叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关【答案】B〖祥解〗线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。【详析】A、液泡中含有细胞液，其中含有水、无机盐、色素、有机酸和蛋白质等物质，且液泡在成熟的植物细胞中占90%以上的体积，因此，植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关，A正确；B、核糖体与蛋白质的合成有关；中心体与有丝分裂有关，与蛋白质的合成无关，B错误；C、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。可见内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关，C正确；D、叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关，前者能将光能转化为有机物中的化学能，后者能将有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能，D正确。故选B。5．内共生学说认为，线粒体起源于被一种祖先真核细胞吞噬的细菌（如图）。下列事实不支持该观点的是（）A．线粒体内膜的蛋白质/脂质比更接近于细菌质膜B．线粒体与细菌的基因组均为环状DNA分子C．线粒体中核糖体的成分与细菌的更相似D．线粒体中的蛋白质绝大多数由核DNA指导合成【答案】D〖祥解〗线粒体的内共生学说：该学说认为线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后，在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体。在共生关系中，对共生体和宿主都有好处，原线粒体可从宿主处获得更多的营养，而宿主可借用原线粒体具有的氧化分解功能获得更多的能量。【详析】A、线粒体内膜的蛋白质与脂质比远大于外膜，接近于细菌细胞膜的成分，即线粒体的内膜可能来自细菌的细胞膜，这支持内共生学说，A错误；B、线粒体与细菌都含有环状DNA，具有相同之处，支持内共生学说，B错误；C、线粒体中核糖体的成分与细菌的更相似，支持内共生学说，C错误；D、线粒体的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成说明细胞核是遗传和代谢的控制中心，不能说明线粒体的独立作用，不能作为支持内共生学说的证据，D正确。故选D。6．下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（）A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B．单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞C．ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞【答案】A〖祥解〗题图分析：图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运输。【详析】A、蔗糖在筛管细胞中被蔗糖水解酶水解，从而使筛管细胞中的蔗糖浓度小于伴胞，伴胞中的蔗糖就可以从胞间连丝顺浓度梯度流入筛管中，A正确；B、蔗糖在筛管细胞中降解为单糖，所以筛管细胞中的单糖浓度大于薄壁细胞，所以单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误；C、蔗糖是顺浓度梯度通过胞间连丝进入筛管的，该过程不需要消耗能量，所以ATP生成抑制剂不会直接抑制题中蔗糖的运输，C错误；D、结合图示可知，蔗糖水解产生的单糖通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D错误。故选A。7．正常生物体细胞中溶酶体H+、Cl-跨膜转运机制如图所示，其中Cl-进入溶酶体需借助于相同转运蛋白上H+顺浓度梯度运输产生的势能。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（）

A．通过H+载体蛋白将H+运入溶酶体的方式为主动运输B．使用ATP合成抑制剂可引起溶酶体内的吞噬物积累C．突变体细胞中损伤和衰老的细胞器无法及时清除D．溶酶体破裂后释放到细胞质基质中的水解酶活性增强【答案】D〖祥解〗（1）被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸等。（2）主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。（3）胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。【详析】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若使用ATP合成抑制剂，ATP合成减少，H+进入溶酶体减少，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。故选D。8．图为某物质分泌过程的电镜照片，下列叙述错误的是（）

A．包裹分泌物质的囊泡来自高尔基体B．细胞分泌物质消耗代谢产生的能量C．卵巢细胞以图示方式分泌雌激素囊泡D．图示过程体现细胞膜具有流动性【答案】C〖祥解〗图示某物质的分泌过程为胞吐，该过程需耗能，体现了细胞膜具有一定流动性的特点。【详析】A、内质网、高尔基体都能产生囊泡，内质网产生的囊泡向高尔基体运输，高尔基体形成的囊泡向细胞膜运输。图示包裹分泌物质的囊泡与细胞膜融合，所以来自高尔基体，A正确；B、图示细胞分泌物质的方式为胞吐，需消耗代谢产生的能量，B正确；C、雌激素化学本质是固醇，其以自由扩散形式运出细胞，C错误；D、图示过程为胞吐，体现了细胞膜具有流动性，D正确。故选C。9．科研人员从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q，为了探究该酶的最适温度，进行了相关实验。实验结果如图甲所示；图乙为酶Q在60℃下催化一定量的底物时，生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是（）A．由图甲可知，该种微生物适合在较高的温度环境中生存B．增加图甲各温度的实验组数，可使得到的最适温度范围更精准C．图乙实验中若升高温度，酶Q的活性不一定升高D．图乙中，在t2时增加底物的量，酶Q的活性不变【答案】B〖祥解〗（1）分析图甲：在所给的温度条件下，随着温度的升高，底物剩余量减少，说明酶活性增强，但由于没有出现峰值，故不能判断该酶的最适温度。（2）分析图乙：在60℃下，底物一定时，随时间延长，生成物的量逐渐增加，直至稳定。【详析】A、由图甲可知，温度较高时，底物的剩余量减少，故酶活性较高，说明该种微生物适合在较高的温度环境中生存，A正确；B、甲图各温度的实验组数，随温度升高，酶的活性一直在增强，没有出现下降的趋势，故不能得到酶活性的最适温度范围，需要再增加温度范围，减小温度梯度，才可使得到的最适温度范围更精准，B错误；C、由于不能确定该酶的最适温度，故图乙实验中若升高温度，酶的活性不一定升高，C正确；D、酶活性受温度和pH的影响，与底物的量无关，故图乙中，在t2时增加底物的量，酶Q的活性不变，D正确。故选B。10．将32P标记的磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果发现ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团被放射性标记。下列叙述错误的是（）A．ATP是细胞内的直接能源物质 B．细胞内ATP与ADP转化迅速C．ATP的3个磷酸基团中出现32P的概率相等 D．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性【答案】C〖祥解〗由题意可知，在加入32P标记的磷酸分子的细胞培养液中培养细胞，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的最末端的磷酸基团已带上放射性标记，说明这段时间内，既有ATP的水解，也有ATP的合成。ATP水解与合成达到相对稳定的状态。【详析】AB、细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内部分ATP最末端的磷酸基团含有放射性标记，说明ATP能够快速合成，而该时间段内ATP含量变化不大，说明ATP也能快速水解，其水解和合成达到动态平衡，说明ATP是细胞内的直接能源物质，AB正确；C、实验发现ATP的最末端磷酸基团带上放射性标记，说明ATP中最末端的磷酸基团容易脱离，因此ATP的3个磷酸基团中出现32P的概率不相等，C错误；D、32P标记的ATP水解产生的腺苷是由腺嘌呤和核糖组成，没有P元素，也就没有放射性，D正确。故选C。11．运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。下图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果不正确的理解是（）A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能B．中等强度运动时，肌糖原和脂肪酸的消耗量较高C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATPD．肌糖原在有氧无氧条件下均能氧化分解提供能量【答案】C〖祥解〗如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。【详析】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，有利于机体减脂，A正确；B、中等强度运动时，由图可知：主要是由肌糖原和脂肪酸供能，所以肌糖原和脂肪酸的消耗量较高，B正确；C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D正确。故选C。12．如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（）A．氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用B．氧气浓度在10%以下时，该器官只进行无氧呼吸C．氧气浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸D．保存该器官时，氧气浓度越低越好【答案】C〖祥解〗题图分析，氧气浓度为0时，只有无氧呼吸，P（氧浓度10%）点对应的氧气浓度下，只有有氧呼吸。【详析】A、氧气浓度为0时，该器官进行无氧呼吸，A错误；B、氧气浓度在10%以下时，该器官可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，B错误；C、氧气浓度在10%以上时，氧气吸收量=二氧化碳的释放量，该器官只进行有氧呼吸，C正确；D、应该在总二氧化碳释放量最小的氧气浓度下保存该器官，氧气浓度太小如0时，无氧呼吸较强不适宜保存该器官，D错误。故选C。13．乳酸乳球菌属于兼性厌氧菌，在有氧条件下培养乳酸乳球菌制作的食物，减轻了酸味，口感更佳。下列叙述正确的是（）A．葡萄糖通过自由扩散的方式进入乳酸乳球菌的细胞B．乳酸乳球菌无氧呼吸的最终产物是乳酸和二氧化碳C．乳酸乳球菌有氧呼吸的主要场所是线粒体D．乳酸乳球菌在有氧的条件下，无氧呼吸产生的乳酸减少【答案】D〖祥解〗（1）有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和还原氢，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢，合成少量ATP；第三阶段是氧气和还原氢反应生成水，合成大量ATP。（2）无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸第二阶段由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。【详析】A、乳酸乳球菌属于兼性厌氧菌，葡萄糖作为乳酸乳球菌可利用的能源物质，是通过主动运输的方式进入乳酸乳球菌细胞的，A错误；B、乳酸乳球菌无氧呼吸的最终产物是乳酸，没有二氧化碳，B错误；C、乳酸乳球菌为原核生物，其细胞结构中没有线粒体，C错误；D、乳酸乳球菌在有氧的条件下会进行有氧呼吸，无氧条件下会进行无氧呼吸，因此在有氧条件下无氧呼吸会被抑制，则其无氧呼吸产生的乳酸会减少，D正确。故选D。14．图甲是叶绿体结构示意图，图乙是叶绿体中色素的分离结果（①~④代表叶绿体结构，A~D代表4种色素），下列相关叙述错误的是（）A．②上与光反应有关的色素对绿光吸收极少B．利用无水乙醇提取和分离色素的原理是色素溶于无水乙醇C．若用黄化叶片做色素提取实验，C和D色素带较窄D．②上形成的NADPH和ATP进入④，为暗反应提供物质和能量【答案】B〖祥解〗（1）图甲中①为叶绿体内膜，②为由类囊体堆叠而成的基粒，④为基质，③为线粒体外膜；图乙中A为胡萝卜素，B为叶黄素，C叶绿素a，D为叶绿素b。（2）植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和NADPH，同时释放氧气，ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原；暗反应主要发生的是二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，所以在暗反应阶段必须参与的物质是二氧化碳、ATP和还原剂NADPH，此外还需要多种酶的催化。【详析】A、②上与光反应有关的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，A正确；B、色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素，因色素在层析液中的溶解度不同，故分离色素用的是层析液，B错误；C、黄化叶片中叶绿素含量较少，故若用黄化叶片做提取色素实验，C和D色素带颜色较浅，C正确；D、在叶绿体类囊体薄膜（②）上进行的光反应可产生NADPH和ATP，进入叶绿体基质（④）参与暗反应过程，为其提供物质和能量，D正确。故选B。15．某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此一对该植物生理特性理解错误的是（）A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高B．净光合作用的最适温度约为25℃C．适合该植物生长的温度范围是-10~50℃D．0~25℃内，温度对光合速率的影响比对呼吸速率的大【答案】C〖祥解〗分析上图：植物体在25℃时，净光合速率（净光合速率=总光合速率-呼吸速率）最高，说明该温度为净光合作用的最适温度。分析下图：由图可知，植物体总光合作用的最适温度约为30℃，呼吸作用的最适温度约为50℃。【详析】A、由图可知，呼吸作用的最适温度为50℃，总光合作用的最适温度为30℃，因此，呼吸作用的最适温度比光合作用的高，A正确；B、由图可知，植物体在25℃时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度，B正确；C、由图可知，超过45℃，净光合速率为负值，没有有机物的积累，不适合生长，故适合该植物生长的温度范围不是-10~50℃，C错误；D、在0～25℃范围内，光合作用的增长速率大于呼吸作用，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，D正确。故选C。二、非选择题：本部分共6题，共计70分。16．线粒体是半自主性细胞器，由核基因控制的线粒体前体蛋白对线粒体正常功能的维持具有重要作用，其进入线粒体的过程如下图。

（1）从细胞匀浆中分离出线粒体的方法是。线粒体内、外膜的主要成分是。（2）据图可知，分子伴侣可与线粒体前体蛋白结合，使其保持未折叠状态。当线粒体前体蛋白氨基端的与线粒体外膜上的结合后，可使线粒体前体蛋白通过线粒体内、外膜上的输入孔道进入线粒体，在基质蛋白酶的作用下，线粒体前体蛋白发生的变化是，最终重新进行盘曲折叠，形成活性蛋白。（3）研究人员利用线粒体缺失的细胞体系对此进行研究。支持此过程的实验结果有_____。A．在该体系中可以检测到线粒体前体蛋白B．若在该体系中加入线粒体，一段时间后在线粒体基质中检测到线粒体前体蛋白C．若在该体系中加入输入受体缺失的线粒体，一段时间后在线粒体基质中检测到线粒体前体蛋白（4）进一步发现，若没有ATP，即使存在分子伴侣，线粒体前体蛋白也依旧处于折叠状态，不会进入线粒体基质中；若采用特殊处理使线粒体前体蛋白维持未折叠状态，即使分子伴侣和ATP都不存在，线粒体前体蛋白也可以进入线粒体基质中。综合上述信息分析，分子伴侣的作用机制是。【答案】（1）差速离心法磷脂和蛋白质（2）靶向序列输入受体靶向序列被切除（3）AB（4）分子伴侣水解ATP提供能量，使线粒体前体蛋白维持未折叠状态，进而进入线粒体基质中〖祥解〗线粒体有内膜、外膜两层膜，线粒体是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。差速离心法主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。【详析】（1）从细胞匀浆中分离出细胞器常用的方法是差速离心法，所以从细胞匀浆中分离出线粒体的方法为差速离心法；线粒体内外膜均由磷脂双分子层组成，其中镶嵌有蛋白质，所以线粒体内外膜的主要成分是磷脂和蛋白质。（2）由题图可知线粒体前体蛋白保持着未折叠状态，其原因是分子伴侣与线粒体前体蛋白的结合，线粒体前体蛋白通过线粒体内、外膜上的输入孔道进入线粒体需要与线粒体前体蛋白氨基端的靶向序列与线粒体外膜上的输入受体结合；进入线粒体后，在基质蛋白酶的作用下，线粒体前体蛋白的靶向序列被切除，最终重新进行盘曲折叠，形成活性蛋白。（3）A、如果在该体系中可以检测到线粒体前体蛋白，说明线粒体前体蛋白保持在未折叠状态，是存在的，A正确；B、若在该体系中加入线粒体，一段时间后在线粒体基质中检测到线粒体前体蛋白，说明线粒体前体蛋白通过线粒体内、外膜上的输入孔道进入线粒体，B正确；C、由题图可知，线粒体前体蛋白通过线粒体内、外膜上的输入孔道进入线粒体需要与线粒体前体蛋白氨基端的靶向序列与线粒体外膜上的输入受体结合，若在该体系中加入输入受体缺失的线粒体，一段时间后在线粒体基质中检测到线粒体前体蛋白，并不能支持上述实验，C错误。故选AB。（4）由题干可知，若没有ATP，即使存在分子伴侣，线粒体前体蛋白也依旧处于折叠状态，不会进入线粒体基质中，但只要线粒体前体蛋白维持未折叠状态，即使分子伴侣和ATP都不存在，线粒体前体蛋白也可以进入线粒体基质中，说明分子伴侣的作用是水解ATP提供能量，使线粒体前体蛋白维持未折叠状态，进而进入线粒体基质中。17．肾脏是机体重要的排泄器官。肾小管上皮细胞膜上具有多种转运蛋白（如葡萄糖转运蛋白GLUT和钠-葡萄糖协同转运蛋白SGLT等），下图为肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的示意图。请回答问题：（1）据图可知，GLUT2运输葡萄糖的方式是。该方式下影响葡萄糖转运速率的因素有等。（2）钠钾泵不断运输钠离子，使肾小管上皮细胞内处于（低/高）钠状态，该过程消耗能量。（3）钠钾泵持续工作，维持SGLT2两侧的钠离子浓度差，有利于SGLT2将肾小管中葡萄糖（顺/逆）浓度梯度转运进入肾小管上皮细胞，这种运输方式属于。（4）SGLT2抑制剂可用于治疗糖尿病。下表为多组病人服用药物一年的血糖水平对比（单位：mmol/L），试解释该类药物作用机理。空腹血糖平均值A组B组C组D组治疗前7.838.047.538.28治疗后6.406.376.437.29【答案】（1）协助扩散细胞膜两侧的浓度差、GLUT2数量（2）低（3）逆主动运输（4）SGLT2抑制肾脏/肾小管上皮细胞对原尿中葡萄糖的重吸收，使过量的葡萄糖随尿液排出，从而降低血糖〖祥解〗由图可知，SGLT2可以协同转运葡萄糖和Na+，Na+顺浓度梯度进入细胞，属于协助扩散，葡萄糖逆浓度梯度进入细胞，属于主动运输，所需的能量来自于Na+顺浓度梯度产生的势能；Na+排出细胞是从低浓度向高浓度运输的主动运输，需要ATP水解供能，葡萄糖排出肾小管上皮细胞是顺浓度的协助扩散。【详析】（1）分析图可知：GLUT2运输葡萄糖顺浓度梯度，不消耗能量，需要载体蛋白，所以是协助扩散。影响协助扩散的因素有细胞膜两侧的浓度差、载体蛋白GLUT2数量。（2）钠钾泵不断运输钠离子，使细胞内钠离子浓度降低，维持肾小管上皮细胞内低/钠状态。（3）分析图可知：钠钾泵持续工作，维持SGLT2两侧的钠离子浓度差，需要消耗ATP，所以是主动运输，有利于SGLT2将肾小管中葡萄糖逆浓度梯度转运进入肾小管上皮细胞。（4）分析表格可知：使用SGLT2抑制剂可降低血糖，结合图分析，可能是因为SGLT2抑制剂抑制SGLT2转运蛋白活性，从而抑制肾小管上皮细胞对原尿中葡萄糖的重吸收，使过量的葡萄糖随尿液排出，从而降低血糖，达到治疗糖尿病效果。18．镉是一种重金属，当其进入水体时，会对水体造成污染，进而对水生动物具有潜在危害。过氧化氢酶（CAT）是泥鳅抗氧化酶系的重要成分，其活性变化可反映镉对动物的毒性效应。请回答问题：（1）过氧化氢酶在细胞内的（填细胞器）合成，能过氧化氢分解为氧气和水。（2）为了检测镉对泥鳅过氧化氢酶的影响，将泥鳅置于4种不同浓度含镉的水中饲养，分别在饲养10、20、30天后，取泥鳅肝脏组织，制成组织匀浆。采用钼酸铵比色法测定过氧化氢酶活性，H2O2与钼酸铵形成稳定的黄色复合物，加入肝脏组织匀浆充分反应后黄色越浅表示酶活性越。（3）测得镉对泥鳅肝脏过氧化氢酶（CAT）活性的影响，如下图：由图可知，在相同饲养时间，过氧化氢酶的活性随着镉浓度增加呈现出的趋势。科学家推测原因是：在轻度镉胁迫条件下，肝脏过氧化氢酶的活性，从而保护机体，随着镉浓度进一步增加进而在体内富集，对抗氧化系统产生损伤，又使酶的活性。【答案】（1）核糖体催化（2）高（3）先上升后下降升高降低〖祥解〗酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。【详析】（1）过氧化氢酶化学本质属于蛋白质，在细胞内的核糖体合成，能催化过氧化氢分解为氧气和水。（2）H2O2与钼酸铵形成稳定的黄色复合物，加入肝脏组织匀浆充分反应后黄色越浅，说明过氧化氢酶分解越多，过氧化氢酶活性越高。（3）据图分析，在相同饲养时间，过氧化氢酶的活性随着镉浓度增加呈现出先上升后下降的趋势，科学家推测原因是：在轻度镉胁迫条件下，肝脏过氧化氢酶的活性升高，从而保护机体，随着镉浓度进一步增加进而在体内富集，对抗氧化系统产生损伤，又使酶的活性降低。19．有氧呼吸是大多数生物细胞呼吸的主要形式，研究人员进行了相关研究。请回答问题：（1）有氧呼吸第一阶段的场所是，将1分子葡萄糖分解为2分子的，产生少量[H]。（2）下图为有氧呼吸的部分过程示意图，图中B表示膜。与A相比，B在结构上的特点是，这与其上可进行有氧呼吸第三阶段反应的功能密切相关。（3）一般情况下，膜上的F0-F1蛋白复合物能够协助H+运输至线粒体基质，同时催化ATP的合成，该物质运输方式为。研究发现，大鼠等生物的细胞中，H+还可通过UCP2蛋白运输至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将。（4）科研人员发现UCP2蛋白含量高的大鼠在摄入高脂肪食物时不会发生肥胖，请结合（3）的信息，推测这些大鼠未出现肥胖现象的原因是。【答案】（1）细胞质基质丙酮酸（2）线粒体内线粒体内膜凹陷为嵴（3）协助扩散/易化扩散降低（4）UCP2含量高的大鼠ATP合成效率降低，需要分解更多的有机物满足自身的ATP需要〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【详析】（1）有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，反应过程是葡萄糖被分解为丙酮酸和[H]，并产生少量能量。（2）据图可知，图B能够发生H＋与氧气生成水的过程，是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜；B是线粒体内膜，与A相比，其特点是线粒体内膜凹陷为嵴，这与其上可进行有氧呼吸第三阶段反应的功能密切相关。（3）一般情况下，膜上的F0-F1蛋白复合物能够协助H+运输至线粒体基质，同时催化ATP的合成，该物质运输需要载体蛋白协助，不需要能量，故方式为协助扩散；由题图可知，UCP2蛋白不具有催化ADP和Pi转化成ATP的功能，因此H+通过UCP2蛋白运至线粒体基质时不能合成ATP，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将降低。（4）分析题意，UCP2含量高的大鼠ATP合成效率降低，需要分解更多的有机物满足自身的ATP需要，故科研人员发现UCP2蛋白含量高的大鼠在摄入高脂肪食物时不会发生肥胖。20．请阅读下面文本，并回答问题。通过光合作用让衰老细胞“返老还童”动物细胞也能像植物一样光合作用吗？这不是天方夜谭，而是最新研究成果，从菠菜中提取类囊体递送到动物细胞中，使其通过光合作用获取能量，从而逆转细胞的衰老退变。细胞内物质的合成需要消耗足够的能量，ATP充当细胞的“能量货币”，NADPH可为合成代谢提供还原力。ATP和NADPH不足造成的细胞内合成代谢不足是导致体内许多病埋过程的关键因素。例如骨关节炎正是此原因而导致关节软骨破坏。但在病理条件下，很难将不足的ATP和NADPH水平提高到最佳浓度。因此，要给动物细胞“充电”。于是，研究者提出了一个设想：我们能否设计一个“生物电池”，在细胞内可控地产生ATP和NADPH？研究者将菠菜的类囊体作为“生物电池”。电池有了，如何给电池充电呢？这是第一道难题。还有如何将类囊体安全、精准地递送到动物的衰老退变细胞内，是该研究的第二道难题。人体拥有一套复杂的免疫系统，会对异物进行识别和清除，最终通过溶酶体降解。因此，要想把植物材料递送到动物细胞内，就需要瞒天过海。于是，研究者想到可以用受体细胞自身的细胞膜做载体。研究者利用小鼠的软骨细胞膜封装纳米级类囊体，并注射到软骨受损的部位。此时的类囊体仍处于“沉睡状态”，而“唤醒”类囊体的方式就是光照刺激。外部一束光透过小鼠的皮肤到达软骨细胞内部，这时类囊体开始生产出ATP和NADPH，衰老细胞的合成代谢也得到恢复。更重要的是，小鼠的关节健康状况得到明显改善。（1）类囊体是进行的场所，它能够将光能转变为，储存在和中。（2）在植物细胞的中，ATP和NADPH进一步参与暗反应的步骤，但是由于只有类囊体递送至动物细胞中，所以ATP和NADPH可提供给其它合成代谢。（3）要保证稳定性和可控性，封装纳米级类囊体导入后需要满足以下哪些条件___________。A．可通过膜融合将类囊体释放到软骨细胞B．不会被免疫系统识别和被溶酶体降解C．光照下ATP和NADPH才会显著增加D．所有物质的合成代谢均大幅度提高（4）你认为在将此技术应用于临床之前，应当重点关注哪些问题，请试举一例。【答案】（1）光反应活跃的化学能ATPNADPH（2）叶绿体基质C3还原（3）ABC（4）类囊体在动物细胞中是否能长期保持稳定的效果；类囊体应用于人体是否也能达到和小鼠同等的效果；类囊体导人是否会影响原本正常的代谢过程〖祥解〗光合作用包括光反应和暗反应阶段：光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。【详析】（1）类囊体是进行光反应的场所，它能够将光能转变为活跃的化学能，储