2023届人教版高考生物一轮复习细胞的能量供应和利用单元测试(山东版)含答案
展开单元清通关卷(三) 细胞的能量供应和利用
(满分:100分 时间:75分钟)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.[江苏卷]下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快
D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
2.[2020·浙江7月选考]为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
3.[海南卷]ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是( )
A.酒精发酵过程中有ATP生成
B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
4.[2022·山东德州高三模拟]生命活动的进行依赖于能量驱动,不同生物获取能量的方式不尽相同。下列叙述正确的是( )
A.T2噬菌体主要从宿主细胞的线粒体获取能量
B.蓝细菌通过光合作用合成有机物,再通过呼吸作用分解有机物获取能量
C.洋葱根尖所需能量可来自叶绿体中的ATP水解
D.剧烈运动时,人体肌肉细胞只能通过无氧呼吸供能
5.[2022·山东日照高三联考]蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成的)调节(如图)。活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性。下列相关说法正确的是( )
A.腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP的消耗与ADP的生成保持平衡
B.ATP不仅作为合成cAMP、DNA等物质的原料,还可以参与蛋白质的修饰
C.只有催化亚基和调节亚基同时存在时,蛋白激酶A才能保持较高的催化活性
D.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基
6.[2020·山东卷]癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是( )
A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
7.[2020·浙江7月选考]下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D.若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
8.[2019·浙江4月选考,27]生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是( )
A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1
B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1
D.某动物以草为食,推测上述比值接近1
9.[2020·全国卷Ⅰ]种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
10.[2019·全国卷Ⅱ,2]马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
11.[2020·浙江7月选考]将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是( )
A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B.若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏大
C.若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D.若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似
12.
[2019·江苏卷,17]如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是( )
A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作
D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
13.[2019·天津卷,4]叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是( )
A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
14.[全国卷Ⅰ]通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
15.[全国卷Ⅲ]植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
二、不定项选择题(每题4分,共20分)
16.将酵母菌破碎并进行差速离心处理,然后将得到的细胞质基质和线粒体,与未经离心的酵母菌分别装入试管①~⑥中,然后加入不同的物质,进行如下表所示的实验。下列有关叙述错误的是( )
类别
细胞质基质
线粒体
酵母菌
①
②
③
④
⑤
⑥
葡萄糖
-
+
-
+
+
+
丙酮酸
+
-
+
-
-
-
氧气
+
-
+
-
+
-
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质
A.会产生酒精和CO2的试管有②⑥
B.会产生CO2和H2O的试管有①③⑤
C.根据试管②⑥的实验结果,能判断酵母菌进行无氧呼吸的场所
D.根据试管①③⑤的实验结果,可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所
17.北欧鲫鱼在寒冷条件下,通过向体外排出酒精来延缓周围水体结冰,其细胞呼吸过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.过程①能产生CO2
B.过程①②均能生成ATP
C.过程③发生在线粒体
D.图中葡萄糖能彻底氧化
18.[2022·福建省龙岩高三模拟]研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( )
A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质有CO2和H2O
C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原
D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
19.将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均受到影响
B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C.间作能提高土壤里无机盐的利用率,充分利用土壤肥力
D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
20.[2021·河北卷]《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是( )
A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制
C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯,可延长果蔬保鲜时间
三、非选择题(共50分)
21.(12分)[2022·辽河油田高三一模]新的研究表明,专性嗜热菌株的嗜热酶在处理食品和造纸工业废水、芳香族化合物、氰药、重金属及其他有机难降解物质等方面具有重要作用。如图甲所示为降解污染物过程中由该酶催化的反应与未使用该酶的非催化反应的自由能变化情况。请据图回答问题:
(1)化学反应时必定会经过一个过渡态——活化络合物。过渡态具有比反应物分子和生成物分子都要高的势能。催化剂的实质就是与反应物分子结合,改变过渡态的势能,图甲中a和b中为催化反应活化能的是____________,酶可以很大程度地____________反应活化能。
(2)大多数酶属于蛋白质,少数酶属于______,影响其活性的因素主要有__________________,所有的酶都__________(填“有”或“没有”)调节生物体生命活动的作用。
(3)细胞中的绝大多数生理过程靠ATP________(填“直接”或“间接”)提供能量。但也有例外,如在人体小肠绒毛细胞的细胞膜上,葡萄糖主动运输载体蛋白在Na+顺浓度梯度从细胞外扩散到细胞内时,“捎带着”把葡萄糖转运到细胞内(如图乙)。所以,小肠绒毛细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖时,ATP________(填“直接”或“间接”)提供能量。
22.(12分)[2021·福建卷]大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如下图所示。
回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下,__________________________________。
(2)ATP水解酶主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定__________
________________________________________________________________________表示。
(3)由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,因而细胞________增强,导致有机物消耗增加。
(4)由图2可知,大气CO2条件下,高磷浓度能________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化,有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是___________________
________________________________________________________________________。
23.(13分)[2021·海南]植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是________
________________________________________________________________________。
除通气外,还需更换营养液,其主要原因是__________________________________。
(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是_____________
________________________________________________________________________。
生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在______点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是_______________________________________________________________。
(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14 h/10 h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度________;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24 h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量____________。
24.(13分)[2021·天津]Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合,形成C3和C2,导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点,因此提高CO2浓度可以提高光合效率。
(1)蓝细菌具有CO2浓缩机制,如下图所示。
注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散
据图分析,CO2依次以________和________方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisco周围的CO2浓度,从而通过促进________和抑制________提高光合效率。
(2)向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应,应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的________中观察到羧化体。
(3)研究发现,转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用,理论上该转基因植株暗反应水平应________,光反应水平应________,从而提高光合速率。
单元清通关卷(三) 细胞的能量供应和利用
1.B 发烧时,体温升高的幅度并不会导致消化酶变性失活,而会导致消化酶活性降低,使人食欲减退,A错误;胰蛋白酶在小肠中发挥催化作用,多酶片外部包裹的物质可以避免胰蛋白酶因胃部的消化而遭到破坏,B正确;一定范围内,温度越低,果胶酶活性降低,细胞壁分解速度减慢,果汁澄清速度越慢,C错误;白醋呈酸性,会使pH降低,导致加酶洗衣粉中酶活性降低甚至变性失活,D错误。
2.C 温度也会影响酶的活性,且该实验中温度为无关变量,应保持相同且适宜,则反应小室应保持在适宜水温的托盘中,A正确;各组的滤纸片大小和数量属于无关变量,应保持一致,B正确;应将反应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液,此时混合液不能与滤纸片接触,C错误;比较单位时间内各组量筒中收集的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小,从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围,D正确。
3.D 酵母菌进行酒精发酵的过程中有ATP生成,A正确;ATP可为主动运输提供能量,B正确;ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量,并为生命活动供能,C正确;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,D错误。
4.B T2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞,大肠杆菌属于原核生物,其细胞中没有线粒体,A错误;蓝细菌细胞中不含叶绿体,但具有藻蓝素和叶绿素,能通过光合作用合成有机物并通过呼吸作用分解有机物获取能量,B正确;洋葱根尖细胞中不具有叶绿体,C错误;剧烈运动时,人体细胞主要由有氧呼吸供能,无氧呼吸也能提供少量能量,D错误。
5.D 腺苷酸激酶和细胞内ATP与ADP的平衡维持有关,但腺苷酸环化酶催化是ATP环化形成的过程,该过程ATP的消耗与ADP的生成不平衡,A错误;ATP脱去两个磷酸基团后是合成RNA的原料,不是DNA合成的原料,B错误;据图可知,图左侧调节亚基和催化亚基同时存在时,蛋白激酶A是低活性而非高活性,C错误;据图示过程可知:活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下生产无活性的调节亚基和cAMP的复合物,同时产生游离态、活化的催化亚基,即cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,同时释放出高活性的催化亚基,D正确。
6.B 无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP,因此癌细胞要满足其生命活动,需大量吸收葡萄糖,A正确;无氧呼吸的第二阶段,丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP,无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段,B错误;无氧呼吸过程中丙酮酸转化为乳酸的场所为细胞质基质,C正确;癌细胞主要进行无氧呼吸,其产生NADH的过程仅发生在第一阶段,因此消耗等量葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D正确。
7.C 需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程,贮存在有机物中的能量逐步被全部释放出来,产生大量ATP,而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量,产生的ATP少得多,A错误;细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行,B错误;细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程,将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子,C正确;若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度,会抑制细胞的厌氧呼吸,酒精的生成量减少,D错误。
8.A 将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,则细胞基本进行厌氧呼吸,绝大部分果蔬厌氧呼吸生成的是酒精和CO2,所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值大于1,A错误;严重的糖尿病患者,其细胞利用糖类的能力减弱,细胞会以油脂作为能源物质,所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值小于1,B正确;油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多,细胞以油脂作为呼吸底物时,产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值小于1,C正确;草食性动物一般是以糖类作为细胞呼吸底物,所以产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1,D正确。
9.D 以葡萄糖为呼吸作用的底物时,有氧呼吸过程会产生CO2,不产生乙醇;只进行产乙醇的无氧呼吸过程中,消耗1分子的葡萄糖会产生2分子的CO2和2分子的乙醇,A正确;若细胞只进行有氧呼吸,消耗1分子葡萄糖的同时会消耗6分子O2,产生6分子CO2,即吸收O2的分子数与释放CO2的相等,B正确;若细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,则消耗1分子葡萄糖只产生2分子的乳酸,此过程中无O2吸收,也无CO2释放,C正确;若细胞同时进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的少;若细胞同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数,D错误。
10.B 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物,A错误;在马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解成丙酮酸,第二阶段在相应酶的催化下,丙酮酸转化为乳酸,B正确;在马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的第一阶段,1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,并且释放出少量能量,C错误;一般来说,氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸,故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生,D错误。
11.A 测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率,而分离得到的叶绿体的光合速率,就是总光合速率,A正确;破碎叶绿体,其叶绿素释放出来,被破坏,导致消耗二氧化碳减少,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏小,B错误;若该植物较长时间处于遮阴环境,光照不足,光反应减弱,影响暗反应速率,蔗糖合成一直较少,C错误;若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣,在叶片积累,光合速率下降,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似,D错误。
12.D 研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏,A错误;层析液由有机溶剂配制而成,B错误;层析液易挥发,层析分离时烧杯上要加盖,C错误;对照图示结果分析可知,该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b,D正确。
13.C 基因突变是基因上碱基对的增添、缺失或替换,无法通过光学显微镜观察识别,A错误;两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异需要通过电子显微镜才可观察到,B错误;两种杨树叶绿体类囊体数量的差异会导致光合速率不同,可以通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,C正确;“植物细胞的吸水和失水”实验可以探究植物细胞的死活和细胞液浓度的大小,无法测定细胞中的花青素的绝对含量,D错误。
14.C 由图示可知,用CTK处理比正常叶片中(用蒸馏水处理)叶绿素的相对含量下降慢,说明细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老,A正确;用CTK+ABA处理比用CTK处理的叶绿素含量下降快,说明CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱,B正确;NADPH是光反应产物,通过光合色素吸收光能使水光解产生,ABA组叶绿体中叶绿素含量下降快于CTK组,光反应慢,形成NADPH的速率慢,C错误;ABA处理组叶绿素含量比对照组下降快,可推知ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程,D正确。
15.A 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;吸收光谱是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的,B正确;光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用,所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示,C正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,D正确。
16.BC 会产生酒精的只有细胞质基质中的无氧呼吸,②⑥,A正确;会产生CO2和H2O的试管有③⑤,B错误;②⑥不能判断无氧呼吸的场所,C错误;根据①③⑤,可以判断有氧呼吸在线粒体内以丙酮酸为原料进行有氧呼吸,D正确。
17.ACD 过程①为无氧呼吸产生乳酸的过程,该过程没有CO2产生,A错误;过程①为无氧呼吸过程,该过程中有ATP产生,过程②为无氧呼吸的第一阶段,该过程中能生成ATP,B正确;过程③为产酒精的无氧呼吸的第二阶段,该过程发生在细胞质基质,C错误;图中显示的是葡萄糖在无氧条件下的变化,葡萄糖不能彻底氧化,D错误。
18.AB 乙醇酸是在光合作用暗反应产生的,暗反应场所在叶绿体基质中,所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,A正确;该反应体系中能进行光合作用整个过程,不断消耗的物质有CO2和H2O,B正确;类囊体产生的ATP参与C3的还原,产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中,C错误;该体系含有类囊体,而类囊体的薄膜上含有光合作用色素,D错误。
19.ACD 由图示曲线可知,桑树的呼吸强度在间作时大于单作时,大豆的呼吸强度在间作时小于单作时,说明间作或单作会影响两种植物的呼吸强度,A正确;由图示可知,桑树间作时的光饱和点明显大于单作时,而大豆在间作时的光饱和点小于单作时,B错误;不同植物对土壤中无机盐的需求不同,间作能提高土壤里无机盐的利用率,充分利用土壤肥力,C正确;当光照强度大于光补偿点时植株开始积累有机物,由图示可知,大豆在单作时的光补偿点大于间作时,说明大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,D正确。
20.AC 荫坑和气调冷藏库环境中的低温均可通过降低温度抑制与呼吸作用相关的酶的活性,大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)降低氧气浓度,有氧呼吸和无氧呼吸均减弱,从而减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解,A正确;荫坑和气调冷藏库贮存中的低温可以降低呼吸作用相关酶的活性,故有氧呼吸的第一、二阶段也会受到抑制,B错误;温度会影响酶的活性,气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性,C正确;气调冷藏库配备的气体过滤装置应起到除去空气中氧气的作用,而不是去除乙烯的作用,以抑制果蔬的有氧呼吸,D错误。
21.答案:(1)a 降低 (2)RNA 温度和pH 没有 (3)直接 间接
解析:(1)根据图甲可知a表示“和酶结合的过渡态”,b是没有酶时的活化能,显然酶可以很大程度地降低反应活化能。(2)大多数酶属于蛋白质,少数酶属于RNA,影响其活性的因素主要有温度、pH等,酶只有催化作用,都没有调节生物体生命活动的作用。(3)ATP是直接能源物质,细胞中的绝大多数需要能量的生理过程靠ATP直接提供能量。根据“但也有例外”“捎带着”等语义可知ATP间接为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供能量。
22.答案:(1)不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响 (2)催化ATP水解 单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量 (3)呼吸作用 (4)提高 龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益的同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态
解析:(1)本实验目的是探究在一定光照强度下,不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响。(2)酶具有专一性,ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解;酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行测定,由于ATP的水解产物是ADP和Pi,故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量。(3)净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,矿质元素的吸收需要能量,因而细胞呼吸增强,导致有机物消耗增加。(4)由图2可知,大气CO2条件(LC组)下,HP组(高磷浓度)的净光合速率>LP组(低磷浓度),故推测高磷浓度能提高龙须菜的净光合速率;结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益的同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态。
23.答案:(1)促进生菜根部细胞呼吸 为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,选用红蓝光可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量 B 右上方 (3)低 减少
解析:(1)营养液中的生菜长期在液体的环境中,根得不到充足的氧,影响呼吸作用,从而影响生长,培养过程中要经常给营养液通入空气,其目的是促进生菜根部细胞呼吸;营养液中的无机盐在培植生菜的过程中会被大量吸收,因此更换营养液的主要原因是为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量;B点为光饱和点对应的最大光合速率,因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度,根据题干“为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度”可知:该条件下光合速率增大,则B点向右上方移动。(3)根据曲线可知:在此曲线中光合速率的最适温度为T5,而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现,所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低,若将培植区的温度从T5调至T6,导致光合速率减小而呼吸速率增大,生菜植物的有机物积累量将减少。
24.答案:(1)自由扩散 主动运输 CO2固定 O2与C5结合 (2)叶绿体 (3)①提高 ②提高
解析:(1)据图分析,CO2进入细胞膜的方式为自由扩散,进入光合片层膜时需要膜上的CO2转运蛋白协助并消耗能量,为主动运输过程。蓝细菌通过CO2浓缩机制使羧化体中Rubisco周围的CO2浓度升高,从而通过促进CO2固定进行光合作用,同时抑制O2与C5结合,进而抑制光呼吸,最终提高光合效率。(2)若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应,暗反应的场所为叶绿体基质,故能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察到羧化体。(3)若转入HCO-3和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用,理论上可以增大羧化体中CO2的浓度,使转基因植株暗反应水平提高,进而消耗更多的[H]和ATP,使光反应水平也随之提高,从而提高光合速率。
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