- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
热休克蛋白(HSP)是细胞和机体受到高温侵袭或生存威胁时,合成量迅速增加的一类蛋白质(如HSP60、HSP90等),它们具有多种功能。请回答:
(1)当细胞受高温刺激时,HSP迅速地被诱导出来,以避免细胞结构被破坏,这表明生物的性状是________共同作用的结果。
(2)下图表示HSP60发挥作用的示意图,据图推测HSP60所起的作用是________。
(3)癌细胞能在体内“恶劣环境”下存活的关键是其HSP90比正常细胞的含量_________,这提示我们在开发增强化疗和放疗效果的药物时应考虑________。
(4)当细胞癌变时,会产生正常细胞原本不具有的蛋白质,它可引发免疫反应,在此过程中,热休克蛋白参与了识别作用(见下图)。
①图中甲细胞的名称是_________,a表示T细胞________的过程,清除癌细胞的免疫方式是________。
②研制抗癌疫苗时最好提取纯化图中的__________。
正确答案
(1)基因和环境
(2)催化多肽链折叠形成具有空间结构的蛋白质
(3)多(高);抑制HSP90的活性
(4)①吞噬细胞;增殖与分化;细胞免疫
②热休克蛋白-抗原复合体
回答与酵母菌相关的生物技术问题:
(1)用葡萄酿制果酒时,不可过度清洗葡萄,原因是________。发酵装置如图,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,其目的是________。若阀a、b一直打开,最后的发酵产物是__________(填“果酒”或“果醋”)。若想得到另外一种发酵产物,阀a、b的正确操作应为______________。
(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:野生菌培养一段时间后,接受紫外线照射进行诱变处理。
步骤2:制备选择培养基:在基本培养基的基础上,注意添加_________和调低pH,加琼脂后灭菌,制成固体平板。
步骤3:将诱变处理后的菌液稀释涂布平板。
步骤4:根据________选出突变菌。
(3)上述步骤2,3的目的分别是____________和____________。
(4)植物秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是____________。若要使酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,请提出解决该问题的方法____________。(列举两种方法)
正确答案
(1)避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失 防止发酵旺盛时汁液溢出来 果醋 一直关紧阀a,间歇性打开阀b(或“先短时间阀a、b都打开,后关紧阀a,间歇性打开阀b”)
(2)高浓度蔗糖(或葡萄糖) 是否能在选择培养基上生长
(3)提供高糖和酸性的筛选环境 获得单一的菌落
(4)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶) 在酵母菌中转入分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解麦秆;利用物理和化学方法分解麦秆;将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵(答出其中两项即可)
工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某同学设计了下图所示的实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量如下:
根据上述实验,请分析回答下列问题:
(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中______________的水解。
(2)实验结果表明,当温度为____________时果汁量最多,此时果胶酶的活性____________。当温度再升高时,果汁量降低,说明______________。
(3)实验步骤④的目的是_________________。
正确答案
(1)果胶
(2)40℃ 最高 酶活性降低
(3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度,从而影响果胶酶的活性
某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下部分说明:
成分:含碱性蛋白酶等
用法:洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水内数小时。使用温水效果更佳。
注意:切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答以下问题:
(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验,该实验的目的是_______________________。
(2)一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上述(1)的实验材 料及方法进行了有关实验,并把结果以下列曲线图A、B表示。
①.由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为______________________。
②.在0℃和75℃时,酶的催化效率基本都降为零,但温度再度回到45℃,后者的催化作用已不能恢复,这是因为_________________________________。
(3)该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料,其主要原因是_____________________________。
(4)大力推广使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为___________________。
正确答案
(1)检查该洗衣粉是否含蛋白酶
(2)①.45℃ ②.酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)
(3)丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,从而破坏衣料。
(4)酶本身无毒,含量少,又能被微生物完全降解,对环境无污染
根据以下材料回答问题:
从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离到一株产低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、不易染茵、生产性状稳定等特点。该茵产碱性蛋白酶能力强,每1mL发酵活力达9000单位(28℃测定)、5000单位(20℃测定)和18000单位(40℃测定),在全国五种碱性蛋白酶的性能比较中,该蛋白酶在28℃下所占有的酶活力比例高于国内同类产品,表明具有低温型酶的特性。该产品用于加酶洗衣粉,可提高去污力1~2倍,特别在常温下对血、奶等蛋白质污垢有专一性的去污效果。
(1)从土壤中分离嗜碱性短小芽孢杆菌应用_______(功能)培养基,从物理形态上应选用_______培养基。
(2)为什么该菌株产的碱性蛋白酶在不同温度下发酵活力不同?
(3)试分析加酶洗衣粉在常温下对血、奶等蛋白质污垢仍具有专一性的去污效果的原因。
(4)从细胞结构上看,此菌株为____________生物。如果此高产菌株为某种变异类型,则可能引起变异的来源为____________,该菌株在生态系统成分中属于___________。
正确答案
(1)选择 固体
(2)酶作为生物催化剂其活力受温度影响,在最适温度下酶活力最高
(3)酶具有专一性的特点,即一种酶只能催化一种或一类化学反应,蛋白酶只能将血、奶等蛋白质污垢分解,对果渍等不起作用
(4)原核 基因突变 分解者
某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显变化(如下图)。请回答问题。
(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量______,尿素含量_______。由于在原培养液中没有尿素,推测其是______的产物。
(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是______;被吸收的葡萄糖主要通过_______作用,为细胞提供_________。
(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是____________。
(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有________的特性。
正确答案
(1)降低 增加 细胞代谢(代谢)
(2)作为蛋白质合成的原料 呼吸(分解) 能量(ATP)
(3)肝细胞膜受损(或细胞裂解)
(4)选择透过(选择通透)
胰液分泌的调节是一个复杂的过程,下图为胰液分泌调节的示意图(部分)。
请据图回答:
(1)人体在正常情况下,咀嚼食物引起胰液分泌的神经反射为_____________。
(2)当食物进入胃内后,引起胰液分泌增加的调节方式为__________。
(3)胰液中的消化酶主要有________、_________、___________。
(4)激素B是通过__________途径到达胰腺的。
正确答案
(1)非条件反射
(2)神经调节和体液调节
(3)胰麦芽糖酶 胰淀粉酶 胰脂肪酶 胰蛋白酶(任选三个)
(4)血液循环
许多禾谷类植物种子发芽时,胚产生赤霉素扩散到种子糊粉层,诱导合成α-淀粉酶,α-粉酶再分泌到胚乳中,使储藏的淀粉分解,为胚生长发育提供物质和能量。某研究性学习小组为了验证赤霉素诱导α-淀粉酶的形成,进行了以下实验:
(1)实验材料用具:大麦种子、0.1%淀粉溶液、浓度分别为2×10-5mol/L、2×10-6mol/L、2×10-7mol/L、2×l0-8mol/L的赤霉素溶液、醋酸缓冲液(用以稳定酶的活性)、I2-KI溶液、刀片、青霉素小瓶、分光光度计。
(2)实验步骤
①.选取大小及发育状况一致、健康的大麦种子50粒,用刀片将每粒种子横切成两半,使其切成无胚的半粒和有胚的半粒(如下图),分别置于新配制的次氯酸钠溶液中浸泡15min,取出用无菌水冲洗数次,备用。
②.取小瓶6只分组编号,按下表加入各种溶液和材料,于25℃下培养24h。
③.淀粉酶活性分析:从每个小瓶中吸取培养液0.1mL,分别置于事先盛有1.9mL淀粉溶液的青霉素小瓶中,摇匀,在30℃温箱保温10min,然后加I2-KI溶液2mL,蒸馏水5mL,充分摇匀,在分光光度计下测定吸光度。
(3)上述试验中,将材料置于次氯酸钠溶液中浸泡15min,然后取出用无菌水冲洗数次的目的是________。如果1号小瓶为空白对照组,则实验材料加_______,3~6号小瓶实验材料加__________。用分光光度计测定各组溶液的吸光度,比较吸光度的差异,实际上是测_______来衡量α-淀粉酶的活性。
正确答案
(3)排除微生物及次氯酸钠溶液对实验的影响 无胚半粒 无胚半粒 淀粉的含量
秋末植物的叶片衰老时,在叶柄基部开始形成离层(如图甲所示)。而后从植物体上脱落。离层部位细胞相关的生命活动如图乙所示。请据图回答下列问题:
(1)由乙图可知,叶柄基部离层的产生,与________(植物激素)有密切关系。
(2)A物质由内质网以出芽的方式形成水泡,运往高尔基体,再由高尔基体形成分泌囊,运往细胞膜,而后通过细胞膜的________作用,分泌到细胞外。
(3)该过程分泌到细胞壁之间的物质,对离层形成所起的作用是_____________。
(4)进一步的研究表明,叶柄基部离层的形成,还有脱落酸等其他激素的参与,这说明____________。
正确答案
(1)乙烯
(2)胞吐
(3)活性纤维素酶催化纤维素水解,使叶柄基部细胞之间的联系减弱形成离层
(4)植物生命活动的调节,是由多种激素相互协调共同调节的
生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答:
(1)过程①酶作用的部位是 键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是 键。
(2)①、②两过程利用了酶的 特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要过程③的测序结果与 酶的识别序列进行对比,已确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合,则其识别、结合DNA序列位基因的 。
(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 (多选)
A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提rRNA
B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位
D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟。
正确答案
(1)磷酸二酯键 肽键
(2)专一
(3)限制性DNA内切酶
(4)启动子
(5)ACD
利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请补充完善下列实验方案,并回答相关问题。
实验目的:比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
实验原理:纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小,用显色反应表示葡萄糖的生成量。
实验材料:三种微生物(A~C)的纤维素酶提取液(提取液中酶蛋白浓度相同)、蒸馏水、pH7.5的缓冲液、纤维素悬浮液、新配制的斐林试剂等。
实验步骤:
(1)取四支洁净试管,分别编号为1,2,3,4。
(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量(单位:mL),并按表内要求完成相关操作。
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1h。
(4)在上述四支试管中_________。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅程度。
分析讨论:
①.该实验中的自变量是___________,因变量是__________,因变量的呈现方法是______________。
②.你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是_____________。长春市高中毕业班第一次调研测试
正确答案
(2)
(4)分别加入等量斐林试剂摇匀,50~65℃水浴2min
(5)分析讨论:①.不同微生物所产生的纤维素酶 酶促反应生成葡萄糖的速率(答案合理即可) 试管内溶液颜色的深浅程度 ②.微生物B
下图是某同学为了研究酵母菌的细胞呼吸所设计的一个实验装置。开始时锥形瓶中装满了质量分数为5%的蔗糖溶液,并在其中加入了适量的酵母菌,将装置密封并静置一段时间后记录下初始液面的数据,实验过程中液体会进入玻璃管,从玻璃管的刻度上可以读出进入玻璃管的液体量。表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据与初始液面数据的差值。(单位:mL)
(1)该同学作了以下四种假设,你认为最合理的假设是_______。
A.温度对酵母菌有氧呼吸有影响 B.温度对酵母菌无氧呼吸有影响
C.氧浓度对酵母菌有氧呼吸有影响 D.氧浓度对酵母菌无氧呼吸有影响
(2)假设实验的过程中产生的气体在溶液中的溶解度很低,则表中数据可以反映酵母菌呼吸作用产生的________的量。
(3)从表中数据分析得知最有利于酵母菌发酵的温度是______,实验过程中应该用______方法控制温度,不可直接加热。对于在90℃条件下的实验数据,你认为原因是_________。
(4)实验开始前,实验装置必须密封并静置一段时间,以便消耗装置中的____________。
(5)请写出该实验条件下酵母菌细胞呼吸的反应式:__________________。
正确答案
(1)B
(2)CO2
(3)35℃;水浴加热; 温度过高,酶的空间结构遭到破坏,失去活性
(4)O2 (5)
A、B、C三图依次表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题。
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是__________。
(2)图B中,a点所对应的温度称_____________。
(3)图B中,a点到b点曲线急剧下降,其原因是_________________。
(4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中,20min后取出转入37℃的水浴锅中保温,两试管内反应分别应为:甲_______,乙_______。
(5)若图C表示的是果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线,实验时可根据________来判定果胶酶的最适pH。
正确答案
(1)受反应液中酶浓度的限制
(2)酶反应的最适温度
(3)温度升高使酶活性下降
(4)反应速度加快 无催化反应
(5)果汁体积
某小组在完成探究“温度是否会影响酶的活性”实验后提出一个问题:“酶活性受温度影响示意图”是否真的如教材所示,呈规则的、左右对称的抛物线,并希望通过定量实验进行探究。以下是小组内同学们的讨论。
甲同学提出:可通过测单位时间内反应物的消耗量来测定酶的反应速率;乙同学提出:先用酒精灯加热来制造高温条件,用排水法记录反应速率,实验装置如图1;丙同学指出乙同学提出的实验方案有不合理的地方,温度过高酶会失活。他经过重新思考,定出了新的实验方案:先让酶由低到高预热成系列温度梯度,并与之相对应地加入过氧化氢,用排水法记录反应速率,实验装置如图2。
请回答:
(1)你认为甲同学的方案是否可行?___________,因为_______________________。
(2)该小组采用了丙同学的实验方案,用系列温度梯度进行实验,得出不同温度下的反应速率,结果见下表:
请你根据上表数据,在坐标中绘出酶活性受温度影响的曲线图。
(3)若用新鲜土豆研磨液代替上述新鲜猪肝脏研磨液,能否出现与上述表格中类似的数据?__________。
(4)以上实验说明酶的催化作用需要______________________。
(5)本实验得出的结论是______________________。
正确答案
(1)不可行 不具有可测性
(2)
(3)能
(4)适宜的温度
(5)过氧化氢酶活性受温度影响的示意图不像课本所画的那样是规则对称的抛物线
为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响,实验如下:
(1)操作步骤:
①.在1~5号试管中分别加入0.5%的淀粉溶液2mL。
②.加完淀粉溶液后,向各试管中加入相应的缓冲液3mL,使各试管中反应液的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。
③.分别向1~5号试管中加入0.5%的唾液溶液1mL,然后进行37℃恒温水浴。
④.反应过程中,每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出5支试管,加碘液显色并比色,记录结果。
(2)结果见下表:(“+”表示蓝色程度)
请回答:
(1)实验过程为什么要选择都在37℃恒温水浴?____________________。
(2)3号试管加碘液后出现橙黄色,说明什么?____________________。
(3)如果反应速度过快,应当对唾液做怎样的调整?____________________。
(4)该实验得出的结论是什么?____________________。
正确答案
(1)①.在相同的温度条件下反应,排除温度对实验结果的影响。②.唾液淀粉酶的最适温度是37℃。
(2)此时淀粉被完全分解,加碘后呈现出碘液的颜色。
(3)加大唾液的稀释倍数。
(4)①.唾液淀粉酶的最适pH在6.2~7.4之间。②.pH过大或过小都会影响唾液淀粉酶的活性。
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