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《“食砷”细菌颠覆了什么》高三说明文阅读题及答案

[移动版] 作者:飘零书生604
《“食砷”细菌颠覆了什么》高三说明文阅读题及答案

11月2日,美国《科学快讯》刊发了美国宇航局(NASA)天体生物学家西蒙博士的研究论文—“一种能够利用砷替代磷生长的细菌”。此次发现的“食砷”细菌GFAJ-1能在不含磷元素的培养基上,利用砷元素生长。而且菌株GFAJ-1体内的生物大分子中也含有砷元素,这就说明对于食砷细菌而言,磷元素能够被砷元素替代;同时也预示着,生命的“必需元素” 不再是“必需”。

“食砷”细菌的发现,不仅颠覆了科学上对生命“必需元素”的定义,且引发了公众对外空生命的无尽遐想,该消息一度被误传为 “NASA发现外空生命”。为此,NASA的专家不得不反复重申:此次发现的“食砷”细菌是在地球上首次发现,而并非是传言的外空生命。

西蒙博士和她的团队在莫诺湖湖底的沉积物中分离天然微生物,并在培养基中不断提高砷元素的浓度。最终筛选到了能耐受较高砷浓度的“嗜砷”细菌GFAJ-1。

当培养基中去除了磷元素后,西蒙博士惊奇地发现,菌株GFAJ-1在完全不含磷元素的培养基中也能生长。随后的研究进一步表明,GFAJ-1是利用了砷元素替代磷元素去合成生物大分子,行使生理功能。

一株平常的“嗜砷”细菌竟然还是“食砷”细菌。此发现改变了此前科学界对于生命“必需元素”的认识。同时,这也预示着此前在人们所自认为的“生命禁区”中,可能还存在没有发现的生命形式。

长期以来,碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)被认为是形成生命体的“必需元素”。缺乏其中的任意元素,蛋白、核酸、糖类、脂类等生物大分子都无法合成。从最简单的单细胞细菌到分化复杂的高等生物,生命“必需元素” 对于生命体而言绝对是“必须的”。英文中六种生命必需元素的缩写,常常连起来组成了专用称谓“CHONPS”。但是,“食砷”细菌的发现,至少已经就将磷元素从“CHONPS”的名单中划出。

而此前,磷元素普遍被认为是不可或缺的“必需元素”。磷在生命体中主要以磷酸根(PO43-)的形式存在。磷酸二酯键维系着核酸(DNA,RNA)的基本结构。磷脂双分子层是“生物膜”重要组成部分,借助后者细胞才能选择性地“吐故纳新”。而三磷酸腺苷(ATP)更是被称为细胞的“能量货币”,细胞通过合成和水解其中的“高能磷酸键”去贮存和释放能量。

因此,对于生命体而言,从分子结构到细胞功能,从新陈代谢到能量转化,磷元素都是不可替代的。磷元素对于生命如此重要,早在1987年《科学》杂志就刊出名为“自然界为什么会选择磷”的文章,对磷元素的重要性进行详尽阐述。

然而,若从化学性质的角度说,砷和磷却是性情相似的“兄弟”。

在化学元素表上,砷元素与磷元素同属氮族元素。二者化学性质相似。唯一不同的地方是,砷的分子量更大,化学性质也相对活泼。与磷相比,砷元素更具“金属性”。

正是由于磷元素与砷元素的相似性,细胞内部的代谢途径常常不能区分二者。一般情况下,当细胞摄入砷后,砷会进入磷的代谢途径。而砷的“金属性”,又使其在水环境内极不稳定。过短的半衰期导致其不能行使磷元素的生理功能,最终导致了砷元素的中毒。

(选自《南方周末》2010年12月23日版,有删改。)

6、对“一种能够利用砷替代磷生长的细菌”的理解,符合原文意思的一项是(   )

A.菌株GFAJ-1体内的生物大分子中含有砷元素,证明对于食砷细菌细胞而言,砷可以进入磷的代谢途径,行使磷元素的生理功能。

B. NASA的专家反复重申:这种食砷细菌是在地球上——西蒙博士的培养基上——首次被创造出来的,而并非是传言的外空生命。

C.食砷细菌能够耐受较高砷浓度的环境,最后能在完全不含磷元素的培养基中生长,利用砷元素替代磷元素去合成生物大分子,由“食砷”变为“嗜砷”。

D.食砷细菌的发现,至少证明,对简单的单细胞细菌而言,磷元素不再是“必需元素”。

7、从原文看,下列对形成生命体的“必需元素”的分析,正确的一项(   )

A. 长期以来,碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)被认为是形成生命体的“必需元素”,其中,磷元素在六大“必需元素”中是最重要的一种元素。

B. 生命“必需元素” 对于生命体而言绝对是“必须的”,是因为“必需元素”主要只用来合成生物大分子,缺乏其中的任意元素,蛋白、核酸等生物大分子都无法合成。

C. 传统观念看来,从最简单的单细胞细菌到分化复杂的高等生物,生命“必需元素” 对于生命体而言绝对是“必须的”。

D. 菌株GFAJ-1体内的生物大分子中含有砷元素,这就说明对于生命体而言,磷元素能够被砷元素替代;同时也表示着,生命的“必需元素” 不再是“必需”。

8.下列表述,不符合原文意思的一项(   )

A. 磷脂双分子层是“生物膜”重要组成部分,正是借助磷脂双分子层,细胞才能选择性地“吐故纳新”。

B. 由于磷元素与砷元素的化学性质相似,一般情况下,当细胞摄入砷后,砷会进入磷的代谢途径,但不能行使磷元素的生理功能,最终导致了砷元素的中毒。

C. “三磷酸腺苷”(ATP)之所以被称为细胞的“能量货币”,是因为细胞通过合成和水解 “三磷酸腺苷”中的“高能磷酸键”去贮存和释放能量。

D. “食砷” 细菌的发现改变了此前科学界对于生命“必需元素”的认识。同时预示着在我们生存的地球上,可能还存在没有发现的生命形式。

9、根据原文,食砷细菌究竟颠覆了传统科学中的什么观念?

参考答案:

6 A.解析:B.“首次被创造出来的”错误,不是被“创造”,而是被“发现”。 C.“由‘食砷’变为‘嗜砷’”错误,应是“由‘嗜砷’变为‘食砷’”。 D.“对简单的单细胞细菌而言”错误,只能证明对食砷细菌而言,磷元素不再是“必需元素”。

7 C  解析:A.“其中,磷元素在六大‘必需元素’中是最重要的一种元素”无中生有。B. “‘必需元素’主要只用来合成生物大分子”错误,注意文中“从分子结构到细胞功能,从新陈代谢到能量转化,磷元素都是不可替代的。”的表述。D.“同时也表示着,生命的‘必需元素’ 不再是‘必需’。”错误,应该是“同时也预示着,生命的‘必需元素’ 不再是‘必需’。”

8 A解析:A.“正是借助磷脂双分子层,细胞才能选择性地‘吐故纳新’。”错误,应是“正是借助后者“生物膜”,细胞才能选择性地‘吐故纳新’。”

9、传统科学中认为“必需元素”不可被取代的观念。传统科学中“生命禁区”不存在生命形式的观念。

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