2019版二轮复习生物江苏专版讲义：第一部分专题二代谢



[理清——知识联系]

[记清——主干术语]
1．渗透作用的发生的条件：①具半透膜；②膜两侧具有浓度差。
2．物质跨膜运输的三种方式
(1)自由扩散：高浓度→低浓度；不需载体蛋白；不需能量。
(2)协助扩散：高浓度→低浓度；需载体蛋白；不需能量。
(3)主动运输：低浓度→高浓度；需载体蛋白；需能量。
3．胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，与膜的流动性有关，它是大分子和颗粒性物质进出细胞的方式，需ATP提供能量。
4．酶的本质和作用：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能更显著，催化效率更高。
5．ATP的结构简式：A—P～P～P，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键，“—”代表普通化学键。ATP是生命活动的直接能源物质。ATP在细胞内的含量少，但转化速度快。
6．探究细胞呼吸方式所用的三种试剂
(1)澄清石灰水和溴麝香草酚蓝水溶液：检测CO2。
(2)酸性重铬酸钾溶液：检测酒精。
(3)酵母菌有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物是C2H5OH和CO2。
7．葡萄糖和丙酮酸代谢的具体场所
(1)有氧呼吸：
①葡萄糖：细胞质基质。
②丙酮酸：线粒体基质。
(2)无氧呼吸：
①葡萄糖：细胞质基质。
②丙酮酸：细胞质基质。
8．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
9．光反应和暗反应
(1)光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成[H]和O2，同时形成ATP的过程。因此，光合作用产生的O2来自H2O。
(2)暗反应发生在叶绿体基质内，是在多种酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的还原等过程。
(3)光反应为暗反应提供[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。
10．光合作用过程中的能量变化：光能→活跃的化学能(ATP)→稳定的化学能(糖类)。细胞呼吸中的能量变化：有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能和热能。
11．光合速率与呼吸速率的关系
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的单位时间内O2的吸收量或CO2的释放量表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量表示净光合速率。
(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
12．影响光合速率的外界因素主要有温度、光照强度和CO2浓度等。影响有氧呼吸的因素主要有O2浓度、温度等。
[澄清——思维误区]
关注点1　误认为Na＋、K＋跨膜运输的方式一定是主动运输
[澄清]　无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散(离子通道)进出细胞。因此判断Na＋、K＋进出细胞的方式，主要依据细胞内外的浓度差：高浓度→低浓度，为协助扩散；低浓度→高浓度，为主动运输。
关注点2　对酶的理解不准确





[澄清]　

错误说法
正确理解
产生
场所
具有分泌功能的细胞才能产生
活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等)
化学
本质
蛋白质
有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)
作用
场所
只在细胞内起催化作用
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
温度
影响
低温和高温均使酶变性失活
低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活
作用
酶具有调节、催化等多种功能
酶只具有催化作用
来源
有的可来源于食物等
酶只在活细胞内合成
关注点3　对化合物中“A”的含义把握不准
[澄清]


关注点4　误认为哺乳动物成熟红细胞无线粒体，不能进行细胞呼吸
[澄清]　真核细胞若无线粒体，则不能进行有氧呼吸，但其生命活动离不开能量供应，必须通过无氧呼吸产生能量以供各项生命活动所利用，如哺乳动物成熟红细胞可通过无氧呼吸产生乳酸的途径供能。
关注点5　误认为所有生物有氧呼吸的场所都是线粒体
[澄清]　(1)原核生物无线粒体，其有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜。
(2)真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
关注点6　不能准确进行有氧呼吸与无氧呼吸(产酒精)的计算
[澄清]　(1)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸产生的CO2摩尔数∶有氧呼吸产生的CO2摩尔数＝1∶3。
(2)消耗等量的葡萄糖时，消耗的O2和产生CO2摩尔数＝3∶4(有氧和无氧呼吸产生的CO2之和)。
(3)产生等量CO2时，无氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数∶有氧呼吸消耗葡萄糖的摩尔数＝3∶1。
关注点7　误认为植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精
[澄清]　绝大多数植物细胞无氧呼吸的产物是酒精，但有些植物细胞如马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等，其无氧呼吸的产物是乳酸。
关注点8　对ATP的去向认识不清
[澄清]　光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。
关注点9　误认为暗反应不需要光也能长期进行
[澄清]　光反应在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；暗反应在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应提供[H]和ATP，因此在无光条件下暗反应不能持续进行。
关注点10　误认为持续光照与间断光照下光合作用制造的有机物的量相同
[澄清]　如甲持续光照10 min；而乙光照5 s，黑暗5 s，交替进行，持续20 min，则光合作用制造的有机物的量甲<乙(暗反应时间长)。
关注点11　误认为单位时间内O2的释放量和CO2的吸收量表示光合速率
[澄清]　光照下，植物体单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量表示净光合速率，而光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
关注点12　误认为光合作用先进行光反应，后进行暗反应
[澄清]　光反应和暗反应同时进行。
关注点13　误认为光合作用产生的[H]与有氧呼吸产生的[H]相同
[澄清]　光合作用产生的[H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)的缩写形式。有氧呼吸产生的[H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)的缩写形式。
3个主攻点之(一)　代谢之物质准备——物质运输

下图1表示某生物膜结构，其中A、B、C、D、E、F分别代表某些物质，a、b、c、d、e表示物质跨膜运输方式；图2甲、乙、丙坐标中的曲线分别表示物质出入细胞过程中的相关变化。请据图回答下列问题：
　
[串知设计]
(1)若图1表示神经细胞膜，则当其受刺激后产生兴奋时，Na＋的流动过程可用图中编号表示；若是突触前膜，则突触间隙位于图中Ⅰ侧，其中分布的液体为组织液。
(2)若图1表示肝脏细胞膜，氧气和二氧化碳的运输分别通过图中b、d(填字母)方式实现；在进食6 h后，C可代表的胰高血糖素等激素分泌量增加。
(3)图1中(填字母)所指物质运输方式可对应图2中丙坐标曲线图，乙中P点的限制因素为载体数量，而O点时，能量来自无氧呼吸(填生理过程)。
(4)如图是利用该生物膜制作的渗透作用装置示意图。
①作为典型的渗透装置，必须具有的结构是[3]半透膜，同时在其两侧的溶液具有浓度差。
②已知该装置达到渗透平衡时液面高度差为Δh，则溶液浓度的大小关系为：溶液1大于溶液2(填“大于”“小于”或“等于”)。
③在成熟的植物细胞中，充当[3]结构的是原生质层，其两侧的液体分别是细胞液和外界溶液。

考向(一)　渗透作用及质壁分离实验
[真题导向]
1．(2014·江苏高考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
解析：选B　第一次观察时未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色大液泡，细胞质基质所占区域很小；第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现在细胞的角隅处首先发生质壁分离；吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液(或清水)；第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化作对照，不能省略。
2.(2013·江苏高考)如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。 渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的__________，两者在物质透过功能上的差异是____________________________________________________________。
(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。
②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是__________________________
_________________。
解析：(1)图中漏斗内的液面高于漏斗外，而起始时漏斗内外液面一致，说明水分子的总移动趋势是从漏斗外进入漏斗内，故起始时漏斗内的蔗糖溶液浓度大于漏斗外，由于蔗糖分子不能通过半透膜，所以当水分子进出达到动态平衡的时候，漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外，即S1＞S2。(2)图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜是物理性膜，一般没有生物活性，不具有选择透过性，只要分子的直径小于半透膜的孔径就能通过，否则不能通过；而组成原生质层的细胞膜和液泡膜具有生物活性，有选择透过性，可以主动转运有关物质。(3)①两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，因为蔗糖分子不能通过半透膜，所以该装置中水分子的总的移动趋势是从漏斗外移到漏斗内；而加KNO3溶液的渗透装置不出现液面差，因为KNO3溶液中的K＋和NO可以通过半透膜，所以半透膜两侧的溶液浓度最终会相同。②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，然后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水中，加上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片。③将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中，由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此在显微镜下可以观察到两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象。(4)浸润在KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞在一段时间后还会出现质壁分离的复原现象，而蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞不会出现质壁分离的复原现象。
答案：(1)S1＞S2　 (2)原生质层　原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能　(3)①X　②标号　蒸馏水 ③质壁分离　(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
　　
(1)生物膜≠人工膜。生物膜具有选择透过性；人工膜具有半透性，物质能否通过取决于孔径大小。
(2)发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度相等。
(3)溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度。
(4)溶剂分子从浓度低的一侧向浓度高的一侧运动(即渗透作用)，而能透过膜的溶质分子则从浓度高的一侧向浓度低的一侧运动(即扩散)。
[过关练习]
1.市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜，它利用逆渗透原理，通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，理论上在较高浓度侧的所有细菌及杂物、可溶性固体物和对人体有害的有机物和无机物均不能通过高精密的逆渗透膜，示意图如图所示。根据上述信息判断，下列有关叙述正确的是(　　)
A．逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量
B．逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能
C．逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质
D．逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用直饮机中的水
解析：选A　逆渗透过程需通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，形成水压需要能量，故逆渗透过程消耗能量；逆渗透膜没有生物活性，不具有选择性和识别功能；逆渗透膜可以去除有害物质，但由题中信息无法获知其能力一定比生物膜强。
2．(2018·浙江4月选考)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　)

A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大
C．乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致
D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂
解析：选C　甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，处于动态平衡状态；甲→乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构①(细胞壁)的伸缩性比结构②(原生质层)的伸缩性要小；乙→丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小；由于细胞壁的存在，植物细胞通过渗透作用吸水只会膨胀不会破裂。
3.(多选)某实验小组用如图所示实验装置探究鱼鳔膜的通透性。实验开始时漏斗内外液面等高，实验中观察到漏斗内液面上升到一定高度后不再上升。下列相关叙述正确的是(　　)
A．漏斗中液面上升速率逐渐减小
B．水分子只能由鱼鳔膜外进入膜内
C．液面静止时，鱼鳔膜内外溶液浓度相等
D．实验结果表明鱼鳔膜是一种半透膜
解析：选AD　鱼鳔膜是一种半透膜，水分子能自由通过，蔗糖分子不能通过。鱼鳔膜袋内装蔗糖溶液，外面是清水，水分子进入鱼鳔膜的速率比出来的速率快，长颈漏斗中的液面会上升。随着液面的上升，鱼鳔膜袋内外溶液浓度差缩小，液面上升的速率会逐渐下降，直至不再上升。由于蔗糖分子不能通过鱼鳔膜，所以内外溶液浓度不可能相等。
考向(二)　物质运输方式的判断
[真题导向]
1．(2017·江苏高考，多选)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。下列相关叙述错误的是(　　)

A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B．单糖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
解析：选BCD　由题图可知，蔗糖通过胞间连丝由伴胞进入筛管中，筛管内的蔗糖水解后，蔗糖浓度降低，有利于蔗糖从伴胞扩散到筛管；蔗糖水解产生的单糖顺浓度梯度运至薄壁细胞；图中蔗糖从伴胞到筛管的运输方式为被动运输，不需要消耗ATP；筛管中的蔗糖水解成单糖后，两种单糖通过单糖转运载体进入薄壁细胞。
2．(2016·江苏高考)如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．载体①逆浓度运输溶质分子
B．载体②具有ATP酶活性
C．载体①和②转运方式不同
D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
解析：选B　载体①是逆浓度梯度将溶质分子由胞外向胞内转运；载体②是顺浓度梯度将溶质分子由胞内转运到胞外，不需要消耗ATP，载体②不具有ATP酶活性；图中载体①和②分别参与溶质分子逆浓度梯度和顺浓度梯度的运输，前者是主动运输，后者是协助扩散；依赖载体蛋白顺浓度梯度转运溶质分子的速率要比自由扩散快。

[拓知识]
1．离子通道和钠­钾泵

(1)生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。(如图所示)
(2)图中Na＋和K＋各行其道，且只有通道开放时，离子才能顺浓度梯度流动，该过程不需要消耗能量。钠­钾泵能逆浓度梯度转运Na＋和K＋，转运方向相反，且钠­钾泵同时具有ATP水解酶的作用，催化ATP水解释放能量，供主动运输Na＋和K＋
2．“四看法”判断物质出入细胞的方式

[过关练习]
1．(2018·苏州考前预测卷)图1～图4为表示物质浓度或O2浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．如某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示，则该物质不应为葡萄糖
B．如某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示，则该物质可能是葡萄糖
C．限制图中a、c两点的运输速率的主要因素不同，b、d两点的限制因素有共同点
D．将图2与图4的曲线补充完整，曲线的起点应从坐标系的原点开始
解析：选D　图1所示物质的运输速率随着物质浓度的增加而增加，说明此种运输方式只受物质浓度差的影响，可判断为自由扩散；图2所示物质的运输速率在一定范围内，随着物质浓度的增加而增加，超过该范围，不再随被转运分子浓度的增加而增加，说明此种运输方式受到载体数量的限制，可判断为协助扩散或主动运输；图3所示物质的运输速率不随O2浓度的增加而增加，说明此运输方式不需要能量，可判断为自由扩散或协助扩散；图4所示物质的运输速率在一定范围内，随O2浓度的增加而增加，超过该范围，不再随O2浓度的增加而增加，说明此运输方式受到能量和载体数量的限制，可判断为主动运输。如某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示，说明该物质的运输方式是自由扩散，因此该物质不应为葡萄糖；如某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示，说明该物质的运输方式是协助扩散，则该物质可能是葡萄糖进入红细胞；限制图中a、c两点的运输速率的主要因素分别是物质浓度和O2浓度，b、d两点的限制因素都是载体的数量；图4的曲线的起点不能从坐标系的原点开始，因为无氧呼吸也能提供能量。
2．下列过程中不属于胞吐作用的是(　　)
A．浆细胞分泌抗体到细胞外的过程
B．mRNA从细胞核到细胞质的过程
C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D．突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程
解析：选B　浆细胞分泌抗体到细胞外的过程、分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程、突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程都属于胞吐作用；mRNA通过核孔从细胞核到细胞质的过程不是胞吐作用。
3．下图为动物细胞的细胞膜转运部分物质的示意图，下列分析错误的是(　　)

A．根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外，乙侧为细胞内
B．图中a和b不是静止的，其运动的特性有利于物质的跨膜运输
C．图示中葡萄糖的跨膜运输方式与细胞吸收水分的方式相同
D．用胰蛋白酶处理细胞膜，会影响葡萄糖、Na＋等物质的运输
解析：选C　因为能量由细胞的细胞质基质和线粒体提供，所以根据乙侧耗能的情况可知，甲侧为细胞外，乙侧为细胞内；图中a为磷脂双分子层，b为蛋白质分子，它们都不是静止的，从而使细胞膜具有了一定的流动性，利于物质的跨膜运输；图示中葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输，细胞吸收水分为自由扩散；用胰蛋白酶处理细胞膜，会破坏细胞膜上的载体蛋白，而葡萄糖、Na＋的跨膜运输需要载体协助。

一、选择题
1．细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞膜的是(　　)
A．Na＋　　　　　　　　 B．二氧化碳
C．RNA D．胰岛素
解析：选B　自由扩散不需要载体蛋白、不消耗ATP，以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等；Na＋通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输；RNA是生物大分子，不能以自由扩散的方式通过细胞膜；胰岛素是蛋白质，以胞吐的方式运出细胞。
2．(2018·如皋调研)与植物细胞吸水力大小关系最大的因素是(　　)
A．原生质层的伸缩性 B．细胞液的渗透压
C．细胞壁的通透性 D．细胞膜的选择透过性
解析：选B　渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液的浓度越高，其渗透压越高，细胞的吸水力越大，因此与植物细胞吸水力大小关系最大的因素是细胞液的渗透压。
3．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述错误的是(　　)

A．该过程以膜的流动性为基础
B．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运
D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
解析：选C　胞吞作用有膜的凹陷，以膜的流动性为基础；胞吞作用依赖于膜的流动性实现，该过程不能体现细胞膜的选择透过性；Na＋、K＋等无机盐离子是小分子物质，通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞；受体介导的胞吞过程需要受体和大分子物质的识别，需要细胞内部供能。
4．(2019届高三·无锡三校联考)荧光素双醋酸酯(FDA)染色法是测定原生质体活力的常用方法，其原理是FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜，但能被细胞内酯酶分解产生荧光素，并在细胞内积累。下列相关叙述正确的是(　　)
A．实验中配制的FDA溶液是一种低渗溶液
B．绿色荧光的强度与原生质体的活力呈正相关
C．FDA是一种大分子物质，通过胞吞进入细胞
D．荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜
解析：选B　实验中配制的FDA溶液是一种高渗溶液，通过自由扩散进入细胞；细胞内酯酶分解FDA产生荧光素，荧光的强度越强，则酶活性越高，因此荧光的强度与原生质体的活力呈正相关；根据题意“FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜”，说明FDA的运输方式是自由扩散；荧光素分子是在细胞内产生的，在细胞内积累，不能出细胞。
5．(2019届高三·南京、盐城调研)如图为肝细胞膜运输葡萄糖的示意图，下列有关叙述正确的是(　　)

A．上图表示肝细胞从血液中摄取葡萄糖分子的过程
B．上图所示过程的速率随血糖浓度升高而不断加快
C．血糖浓度偏低时，葡萄糖的转运方向与上图相反
D．载体的两种状态是蛋白质分子变性产生的结果
解析：选C　据图分析，糖蛋白位于细胞膜的外侧，肝细胞的内环境是组织液，因此该图表示葡萄糖从组织液进入肝细胞的过程；葡萄糖从高浓度一侧向低浓度一侧运输，因此肝细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，其运输速率受载体数量的限制；血糖浓度偏低时，肝糖原分解产生葡萄糖，并运出肝细胞；载体的两种状态是蛋白质分子结构改变的结果，蛋白质没有发生变性。
6．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　)
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
解析：选C　由题意可知，离子通过离子泵进行跨膜运输需要消耗能量，而协助扩散不需要消耗能量。消耗能量的物质跨膜运输一般是逆浓度梯度进行的。动物一氧化碳中毒会影响红细胞运输氧气，进而影响有氧呼吸过程中ATP的合成，从而降低离子泵跨膜运输离子的速率。离子泵是一种蛋白质，因此加入蛋白质变性剂会破坏离子泵的结构，进而降低离子泵跨膜运输离子的速率。
7．将甲、乙、丙三个未发生质壁分离的成熟植物细胞分别置于等量的同一蔗糖溶液中，在显微镜下持续观察它们的状态，直到细胞形态不再发生变化时，三个细胞的状态如表所示：
细胞种类
细胞状态
甲细胞
刚发生质壁分离
乙细胞
没有发生变化
丙细胞
质壁分离现象明显

下列判断正确的是(　　)
A．细胞形态不再发生变化是因为细胞已经死亡
B．实验前甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙>甲>丙
C．实验后甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙<甲<丙
D．细胞形态不再发生变化时三个细胞的细胞液浓度相等
解析：选B　细胞形态不再发生变化并不代表细胞已经死亡，可能正处于水分子进出细胞的动态平衡状态；细胞内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，而实验所用蔗糖溶液浓度相同，故实验前丙细胞的细胞液浓度最小，乙细胞的细胞液浓度最大；达到动态平衡时，三个细胞的细胞液浓度为乙≥甲＝丙。
8．(2018·镇江一模)将蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片。先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是(　　)

A．清水中的保卫细胞因渗透失水导致气孔开放
B．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离并自动复原
D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
解析：选D　由图可以看出，清水中的保卫细胞吸水，气孔开放。蔗糖溶液中，细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞。清水中的保卫细胞吸水，没有出现质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原。
9.如图是平衡时的渗透装置，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m＝b－a，在此基础上继续实验，以渗透平衡时液面差为观测指标，相关叙述正确的是(　　)
A．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m增大
B．若向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m不变
C．若向漏斗中滴入清水，平衡时m将减小
D．若向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大
解析：选C　由图可知，漏斗内为蔗糖溶液，烧杯内为清水，水分渗透进入漏斗，漏斗内液面升高，平衡时漏斗内溶液浓度降低，但仍大于漏斗外。若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，此时漏斗内溶液浓度已经比实验开始时的浓度有所下降，吸水能力也下降，所以再次平衡时m将减小；平衡时漏斗内溶液浓度已经降低，若再向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，漏斗内溶液浓度增大，再次平衡时m将增大；若向漏斗中滴入清水，漏斗内外溶液浓度差减小，吸水能力下降，再次平衡时m将减小；漏斗内外溶液浓度差主要取决于漏斗内蔗糖溶液浓度，若向烧杯中加入适量清水，漏斗内外溶液浓度差不变，平衡时m也不变。
10.(2018·盐城高三模拟)如图表示给某种细胞施予呼吸抑制剂后，细胞对某物质的吸收速率与细胞内外该物质浓度差的关系。下列有关叙述错误的是(　　)
A．这种物质进入该细胞的方式与O2进入该细胞的方式相同
B．该细胞吸收这种物质与ATP的水解无直接关系
C．该物质不能直接穿过细胞膜上的磷脂分子间隙
D．该细胞对这种物质的吸收速率与核糖体的功能有关
解析：选A　对细胞施予呼吸抑制剂后，不影响该物质的吸收速率，说明不消耗能量；当物质在细胞外达到一定浓度时，吸收速率不再增加，说明受载体数量的限制，该物质的运输方式为协助扩散；细胞吸收O2的方式为自由扩散，与该种物质进入该细胞的方式不同。协助扩散不消耗ATP，与ATP的水解无直接关系。协助扩散需要载体才能进入细胞，不能直接穿过细胞膜上的磷脂分子间隙。协助扩散需要载体，载体的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成，因此该细胞对这种物质的吸收速率与核糖体的功能有关。
11．(2018·无锡期末，多选)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理，下列叙述错误的是(　　)
A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察
B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的物质有细胞壁、细胞核和细胞液
解析：选ABC　三次均为低倍镜观察；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，第二次滴加的液体为清水；若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，因为内表皮细胞也是成熟的植物细胞，所以会发生质壁分离，只是由于内表皮细胞的细胞液呈无色，其质壁分离无法直接观察到；原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，据此可推知：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的物质有细胞壁、细胞核和细胞液。
12．(多选)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则下列说法正确的是(　　)

A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间
解析：选BD　通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的。水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。根据柱状图可知，在浓度为0.4 mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间。
二、非选择题
13．(2018·徐州质检)如图是与洋葱有关实验的部分步骤。据图回答下列问题：

(1)步骤①中，选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作该实验材料的优点是_______________
___________________________，植物细胞原生质层的选择透过性取决于____________(填结构名称)。
(2)步骤②的正确操作方法是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤④的目的是________________；在该步骤之前，需要用解离液对根尖进行解离，解离液的成分是________________。⑥为高倍镜下观察洋葱根尖细胞时的一个视野，若要在视野中央观察细胞中染色体的形态和数目，应将装片向________方移动。
(4)步骤③中，同学甲看到同学乙剪取洋葱的一条幼根根尖所做的实验效果很好，于是同学甲也从该条幼根上剪取一段进行实验，经规范操作后始终没有能观察到处于分裂期的细胞，其原因是______________________________________________________________。
解析：(1)步骤①中选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为观察植物细胞质壁分离与复原实验的材料，该实验材料的优点是其细胞的中央大液泡呈紫色，便于观察实验现象。植物细胞原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者间的细胞质，所以原生质层的选择透过性取决于细胞膜和液泡膜。(2)步骤②的目的是将植物细胞浸润在蔗糖溶液中，具体操作是从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次。(3)步骤④是压片，其目的是使细胞分散开来便于观察；解离液的成分是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)。由于应选取处于有丝分裂中期的细胞观察染色体的形态和数目，视野中处于该时期的细胞位于右上方，因为显微镜下观察到的物像是倒像，所以应将装片向右上方移动。
(4)观察有丝分裂选取的材料是根尖的分生区，由于该幼根的根尖已被乙同学剪去，甲同学再在同一条幼根上剪取一段材料，该部分不会发生有丝分裂，所以甲同学所做的实验不成功。
答案：(1)其细胞的中央大液泡呈紫色便于观察　细胞膜和液泡膜　(2)从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次　(3)使细胞分散开来　盐酸和酒精　右上　(4)该幼根的根尖已被乙同学剪去
14．小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体蛋白SGLT1(主动运输的载体蛋白)和GLUT2(协助扩散的载体蛋白)，研究人员根据不同葡萄糖浓度下的运输速率实验绘制如图所示曲线。根据图示回答问题：

(1)据图可知，小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行，葡萄糖浓度极低时只通过________吸收，在较高浓度下，驱动该转运过程的动力主要来自_______________(填“葡萄糖浓度差”或“ATP的分解”)。
(2)依据图中数据结果，写出该研究课题名称___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知骨骼肌细胞含有GLUT4(另一种协助扩散的载体蛋白)，当受到______________ (激素)刺激时，细胞膜上的GLUT4数量将_________，从而调节骨骼肌摄取葡萄糖的速率。
解析：(1)据图可推知，葡萄糖浓度极低时只通过主动运输吸收；在较高浓度下，通过协助扩散运输，驱动该转运过程的动力主要来自葡萄糖浓度差。(2)横坐标为不同葡萄糖浓度，为自变量，纵坐标为运输速率，依据图中数据结果，该研究课题名称可为“探究不同葡萄糖浓度条件下的主要吸收方式”。(3)当受到胰岛素刺激时，促进细胞吸收葡萄糖，骨骼肌细胞含有GLUT4(另一种协助扩散的载体蛋白)，所以细胞膜上的GLUT4数量将增加。
答案：(1)主动运输　 葡萄糖浓度差　(2)探究不同葡萄糖浓度条件下的主要吸收方式(其他答案合理也可)　(3)胰岛素　增加　
3个主攻点之(二)　代谢之必要条件——酶和ATP

1．把握“三类曲线”(据图填空)
(1)酶的作用原理曲线：
①由右图可知，酶的作用原理是降低反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
(2)酶的特性曲线：

①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。
②图2中两曲线比较，表明酶具有专一性。
(3)影响酶促反应速率的因素曲线：

①分析图1和图2：温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图3和图4：图3中OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。图4在底物浓度足够多的情况下发生。图3和图4影响酶促反应速率的因素不是酶活性，而是底物和酶的结合量。









2．牢记一个图示——ATP的结构与能量转换(填图)


考向(一)　酶的本质、作用、特性及影响因素
[真题导向]
1．(2015·江苏高考)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
解析：选B　发烧时食欲减退是因为消化酶的活性降低而不是失活。正常情况下人体内胰蛋白酶发挥作用的场所是小肠，口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。酶的活性受温度影响，低温时果胶酶的活性降低，不利于果胶酶发挥作用。加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶，加白醋会降低碱性蛋白酶的活性。
2．(2017·全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(　　)
A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
解析：选C　盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀；真核细胞中DNA主要分布于细胞核，细胞质的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体；酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用；唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ℃左右，但最适温度下不利于酶的保存，酶通常在低温下保存。


[过关练习]
1．下列关于酶的叙述，错误的是(　　)
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
解析：选B　同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如催化有氧呼吸的酶。低温未破坏酶的空间结构，低温处理后再升高温度，酶活性可恢复，高温可破坏酶的空间结构。酶可以降低化学反应的活化能，从而提高化学反应速度。酶可以催化化学反应，也可以作为另一个反应的底物，如唾液淀粉酶可以催化淀粉的水解，又可以被胃蛋白酶水解。
2．关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(　　)
A．酶的化学本质是蛋白质或RNA
B．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
解析：选D　酶的化学本质是蛋白质或RNA；脲酶能够将尿素分解成氨和CO2；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；植物细胞壁的主要成分是纤维素，因此纤维素酶能够降解植物细胞壁，但细菌细胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解。
考向(二)　有关酶的实验考查
[真题导向]
1．(2016·江苏高考)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
管号
1%焦性
没食子酸
(mL)
2%H2O2
(mL)
缓冲液(mL)
过氧化
物酶溶
液(mL)
白菜梗提取液(mL)
煮沸冷却后的白菜梗提取液(mL)
1
2
2
2
－
－
－
2
2
2
－
2
－
－
3
2
2
－
－
2
－
4
2
2
－
－
－
2
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无须对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
解析：选A　根据实验目的“探究白菜梗中是否存在过氧化物酶”可确定，加入白菜梗提取液的3号管为实验组，1号、2号和4号管都为对照组；若3号管显橙红色，还需要与2号管、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶；若4号管不显橙红色，可能原因是高温使过氧化物酶失活，而不能证明白菜梗中不存在过氧化物酶。
2．(2013·江苏高考，多选)为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是(　　)
实验
编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A.实验①　　　　　　 B．实验②
C．实验③ D．实验④
解析：选ACD　过氧化氢受热易分解，不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，实验①不合理；蔗糖酶不能催化淀粉分解，故实验③不合理；淀粉在酸性条件下易分解，不适合用于探究pH对酶活性的影响，故实验④不合理。

1．验证酶的本质、作用特性的实验设计
实验目的
实验组
对照组
实验组衡量标准
验证某种酶是蛋白质
待测酶液＋双缩脲试剂
已知蛋白液＋双缩脲试剂
是否出现紫色
验证酶具有催化作用
底物＋相应酶液
底物＋等量蒸馏水
底物是否被分解
验证酶的专一性
底物＋相应酶液
另一底物＋相同酶液或同一底物＋另一酶液
底物是否被分解
验证酶具有高效性
底物＋相应酶液
底物＋等量无机催化剂
底物分解速率或产物生成速率
2．探究酶的最适温度或最适pH的实验设计

[过关练习]
1．为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，下列有关实验方案和检测结果的叙述，正确的是(　　)
组别
①
②
③
④
⑤
酶
淀粉酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蔗糖
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A．②和③对比，用双缩脲试剂检测；②中不变紫色，③中呈现紫色
B．③和④对比，用斐林试剂检测；水浴加热下③中不出现砖红色沉淀，④中出现砖红色沉淀
C．①和④对比，用斐林试剂检测；水浴加热下①中不出现砖红色沉淀，④中出现砖红色沉淀
D．④和⑤对比，用斐林试剂检测；水浴加热下④和⑤中均出现砖红色沉淀
解析：选C　蛋白酶和淀粉酶都是蛋白质，都能与双缩脲试剂反应呈现紫色；斐林试剂可以用来判断淀粉是否水解，但不能用来判断蛋白质是否水解；淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们的水解产物都是还原糖，淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，用斐林试剂可以判断淀粉和蔗糖是否水解；麦芽糖是还原糖，麦芽糖的水解产物也是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否水解。
2．下列实验设计最合理的是(　　)
实验编号
研究课题
选用材料与试剂
实验1
验证蛋白酶的催化作用
稀释蛋清液、新鲜蛋白酶溶液、双缩脲试剂
实验2
探究温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
实验3
验证酶具有催化作用
新制的蔗糖酶溶液、新鲜的蔗糖溶液、斐林试剂
实验4
探究pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
A．实验1　　　　　　　　　 B．实验2
C．实验3 D．实验4
解析：选C　实验1所用的检测试剂不能是双缩脲试剂，因为蛋白酶本身作为蛋白质也会与双缩脲试剂反应呈紫色，且蛋白质的酶解产物有多肽时也会与双缩脲试剂反应呈紫色，故不合理。实验2中斐林试剂使用时需要水浴加热，加热过程中温度对酶活性有影响，从而影响实验结果，故不合理。实验3中蔗糖酶可使蔗糖水解成果糖和葡萄糖，蔗糖是非还原糖，果糖和葡萄糖是还原糖，用斐林试剂可检验蔗糖的水解情况，故合理。实验4中在碱性条件下，碘不会使淀粉变蓝；在酸性溶液中淀粉易水解，因此不能用淀粉和淀粉酶探究pH对酶活性的影响。
考向(三)　ATP的结构和功能
[真题导向]
(2014·江苏高考)下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是(　　)
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
解析：选C　叶肉细胞合成的糖如葡萄糖通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP；吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP；淀粉酶催化淀粉水解的过程不需要消耗能量，如人体肠道中食物的消化；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP。


[过关练习]
1．(2018·浙江4月选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是(　　)
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP­ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
解析：选C　ATP中的能量可以来自太阳能或有机物中的化学能；ATP在细胞内的含量很少；ATP水解时形成ADP，释放一个磷酸基团，同时释放能量；ATP分子中的2个高能磷酸键不稳定，易断裂水解释放能量。
2．如图为ATP与ADP相互转化的关系式，下列说法正确的是(　　)

A．ATP经DNA酶水解后的产物是合成RNA的原料之一
B．细胞内基因的选择性表达过程伴随着ATP的水解
C．酶1和酶2的功能不同的根本原因是组成二者基本单位的种类、数量和排列顺序不同
D．ATP与ADP间相互转化的能量供应机制发生在所有生物体内，体现生物界的统一性
解析：选B　DNA酶可将DNA分子水解为脱氧核苷酸，其不能水解ATP。细胞内基因的选择性表达过程中需要ATP提供能量。酶1和酶2的本质是蛋白质，二者功能不同的直接原因是组成二者基本单位的种类、数量、排列顺序和空间结构不同，而根本原因是控制这两种酶合成的基因不同。病毒是专营寄生性生物，没有独立的能量代谢体系，其体内不能发生ATP与ADP的相互转化。
3．(2019届高三·苏北四校联考)据下图判断，有关叙述错误的是(　　)

A．甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同
B．乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一
C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成
D．ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程
解析：选D　甲表示ADP，乙表示AMP，丙表示腺苷，丁表示无机磷酸Pi，甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同；乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一；丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成；ATP为生命活动提供能量需主要经过图示的甲→ATP过程。

一、选择题
1．(2016·全国卷Ⅰ)下列与神经细胞有关的叙述，错误的是(　　)
A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
解析：选B　神经元线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，有氧呼吸的第三阶段[H]和氧气结合形成水，同时生成大量的ATP。神经递质在突触间隙中的移动属于扩散，不消耗ATP。蛋白质的合成都需要消耗ATP。神经细胞兴奋后恢复为静息状态时，将Na＋排出细胞，是主动运输的过程，需要消耗ATP。
2．下列关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．酶的合成都需要经过转录，某些酶可以影响基因的表达过程
B．酶活性受环境温度影响，所以酶制剂应保存于最适温度下
C．只要含有某种酶的基因，细胞中就会有相应的酶存在
D．90 ℃高温会使Taq酶(DNA聚合酶)失去催化活性
解析：选A　酶制剂应保存于低温条件下；由于基因的选择性表达，细胞中含有某种酶的基因，不一定有相应的酶；Taq酶热稳定性高，90 ℃下不会失去活性。
3．如图是植物细胞中ATP合成与分解示意图，下列相关叙述错误的是(　　)

A．能量1可能来自有机物的氧化分解
B．图中能量2来自“①”和“②”被水解的过程
C．如果能量1只来自光能，那么能量2只能用于C3的还原
D．如果“①、②”都被水解，则水解的产物中有合成RNA的原料
解析：选B　能量1用于形成高能磷酸键，可能来自呼吸作用过程中有机物的氧化分解；图中能量2来自“②”被水解的过程；如果能量1只来自光能，说明是光反应合成的ATP，那么光反应产生的ATP中的能量只能用于C3的还原；ATP的结构简式是A—P～P～P，水解掉两个高能磷酸键以后，得到的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一。
4．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
解析：选D　酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成；ATP可为主动运输提供能量；ATP中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。
5.将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　)
A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B．该体系中酶促反应速率先快后慢
C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D．适当降低反应温度，T2值增大
解析：选C　加入酶C后A浓度降低，B浓度升高，说明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能；随着反应的进行，底物A浓度由大变小，酶促反应速率先快后慢；T2后B增加缓慢是由底物A不足导致的；图示反应在最适温度下进行，降低反应温度，反应速率将减慢，反应时间将延长，T2值增大。
6．如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(　　)

A．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示
C．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示
D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
解析：选B　AB段随着反应物浓度升高，反应速率加快，限制因素是反应物的浓度；酶量减少，在反应物浓度一定的条件下，反应速率下降，可用曲线a表示；图中曲线b是在最适温度、最适pH下获得的曲线图，因此升高温度，减小pH，酶活性下降，反应速率下降，可用曲线a表示。
7．下列有关ATP和酶的叙述，正确的是(　　)
A．细胞代谢离不开酶和ATP
B．酶和ATP的组成元素中都含有P
C．酶的催化必然伴随ATP的供能
D．ATP的合成和水解都离不开同一种酶的催化
解析：选A　组成ATP的元素有C、H、O、N、P，酶绝大多数是蛋白质，不一定含P，少数是RNA，含有P；酶催化的反应不一定需要ATP供能；酶具有专一性，ATP的合成和水解需要不同种酶的催化。
8．下图1表示pH对α­淀粉酶活性的影响，图2表示在最适温度及pH为b时α­淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化。下列相关预期正确的是(　　)

A．若将pH调整为a，则d点左移，e点下移
B．若将pH先调整为c，再调整回b，则d、e点不移动
C．若将温度升高10 ℃，则d点右移，e点不移动
D．若增加α­淀粉酶的量，则d点不移动，e点上移
解析：选C　pH调整为a时，酶活性下降，反应速率下降，d点右移，e点不移动；pH调到c时，酶已失活，再调回b活性不能恢复，不能催化反应；温度升高10 ℃，酶活性下降，d点右移，e点不移动；增加酶量，d点左移，e点不移动。

9．(2017·南京二模，多选)某兴趣小组利用如下装置探究H2O2在不同条件下的分解，实验中所用各种溶液的量相同。下列有关叙述正确的是(　　)

A．装置甲中H2O2分解所需要的活化能比装置乙的多
B．量筒Ⅰ、Ⅱ收集到的水的体积代表了O2的产生量
C．可以用装置乙来做“探究温度对酶活性的影响”实验
D．将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液可验证酶具有专一性
解析：选AB　酶降低化学反应活化能更显著，装置乙中H2O2分解所需要的活化能比装置甲的少；装置中水起到密闭系统的作用，量筒收集到的水的体积就代表了O2的产生量；H2O2在高温下会分解，不可以用H2O2来做“探究温度对酶活性的影响”实验；验证酶具有专一性，应该用同种底物不同酶或不同底物同种酶，可将装置甲中的FeC13溶液换为等量的其他酶溶液。
10．(2019届高三·南通联考，多选)在过氧化氢酶的催化下，H2O2分解释放的O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究pH对酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了5 min内茶褐色产物量的变化，结果见图。下列叙述正确的是(　　)

A．先将过氧化氢酶和反应物分别加缓冲液处理，一段时间后再混合
B．依据0～1 min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性
C．pH为5～8的缓冲液处理组反应结束时的产物相对量是不同的
D．在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活
解析：选ABD　本实验探究pH对酶活性的影响，应先将反应物与酶达到所处pH，再将相同pH条件下的酶和反应物混合。依据0～1 min的曲线斜率，可比较不同pH条件下酶的活性，斜率越大，酶活性越高。探究pH对酶活性的影响，反应物的量为无关变量，各组要相同，pH为5～8的缓冲液处理组，最终产物相对量相同。过酸、过碱都会使酶因空间结构被破坏而失活。

二、非选择题
11．(2019届高三·启东中学段考)为探究“影响酶活性的因素”，某生物兴趣小组设计了一个实验方案，如下表：
试管
底物和试剂
实验条件
1
1 cm3的正方体凝固蛋白质＋4 mL蒸馏水
37 ℃水浴、
pH＝1.5
2
1 cm3的正方体凝固蛋白质＋4 mL胃蛋白酶
37 ℃水浴、
pH＝8
3
1 cm3的正方体凝固蛋白质＋4 mL胃蛋白酶
①
4
1 cm3的正方体凝固蛋白质＋4 mL胃蛋白酶
0 ℃水浴、
pH＝1.5
(1)请完成实验方案：①应为______________________。
(2)若2、3号试管为一组对照实验，本实验要探究的自变量是____________，请为该组实验拟定一个课题名称________________________________。
(3)本实验的因变量可以通过观察________________________________________确定。
(4)在3、4号试管所研究的问题中，pH属于________________。
(5)用双缩脲试剂检测4号试管的实验结果，其溶液呈________，原因是____________
______________________________。
解析：(1)试管1作为对照组；该实验的变量有两个，即温度(0 ℃和37 ℃)和pH(1.5和8)，根据实验设计的对照原则和单一变量原则，即只有自变量不同，其他无关变量保持相同且适宜，表中①处应为37 ℃水浴、pH＝1.5。(2)2、3号试管的单一变量是pH，所以该组实验研究的是pH对胃蛋白酶活性的影响。(3)本实验的因变量是胃蛋白酶的活性，可以通过观察相同时间内蛋白块的变化(或记录蛋白块消失的时间)来确定。(4)在3、4号试管的单一变量是温度，pH等属于无关变量。(5)因为胃蛋白酶的化学本质为蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色，所以用双缩脲试剂检测4号试管的溶液呈紫色。
答案：(1)37 ℃水浴、pH＝1.5　(2)pH　探究pH对胃蛋白酶活性的影响　(3)相同时间内蛋白块大小的变化(或记录蛋白块消失所需的时间)　(4)无关变量
(5)紫色　因为胃蛋白酶本身为蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色
12．某校生物研究性学习小组通过使用三种生物的淀粉酶提取液(提取液中酶浓度相同)进行实验，比较这三种生物所产生的淀粉酶的活性大小。




[实验步骤]
步骤
试管1
试管2
试管3
试管4
加蒸馏水
2 mL
2 mL
2 mL
①
加pH＝8的缓冲液
0.5 mL
0.5 mL
0.5 mL
0.5 mL
加淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
加酶
提取
液
甲生物淀粉酶提取液
1 mL



乙生物淀粉酶提取液

1 mL


丙生物淀粉酶提取液


1 mL

37 ℃水浴保温
30 min
30 min
30 min
30 min
滴加碘液
5滴
5滴
5滴
5滴
[实验结果]
编号
试管1
试管2
试管3
试管4
颜色深浅程度
＋＋
－
＋
②
(注：“＋”显色，“＋＋”显深色，“－”不显色)
请根据实验步骤和实验结果回答下列问题：
(1)表中①处应为________；②处颜色深浅程度应表示为________________(用“＋”或“－”表示)。
(2)该实验的自变量是______________________，无关变量有____________________(至少写出2种)。
(3)除用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外，还可以用____________来检验生成物的量。若用该试剂检验，颜色变化最深的试管是________。
(4)根据上述结果得出的结论是：不同生物的淀粉酶，虽然酶浓度相同，但活性不同。造成实验中三种酶活性不同的根本原因是_________________________。
(5)该小组同学还做了反应速率与底物浓度关系的实验。下图所示的坐标中已根据实验结果画出了试管3中酶活性的曲线，请在坐标中画出试管2中酶活性的曲线。

解析：(1)根据生物实验的单一变量原则和等量原则，要确保四支试管中溶液的总体积相等，则①处应为3 mL。由于试管4为空白对照组，没有淀粉酶的存在，所以淀粉的剩余量最多，滴加碘液后颜色最深，因此“＋”的个数应等于或大于3个。(2)对比三个实验组和空白对照组可知，不同生物的淀粉酶提取液为自变量，除自变量外，对实验结果造成影响的其他变量为无关变量，必须保持无关变量相同且适宜。(3)测定酶促反应速率时，既可以底物的减少量或剩余量为检测指标，也可以产物的生成量为检测指标，由于淀粉的水解产物为还原糖，所以可选择斐林试剂检测。因为试管2中淀粉已全部水解，所以用斐林试剂检测时，试管2的砖红色最深。(4)淀粉酶的化学本质是蛋白质，由相应基因指导合成。实验中三种酶活性不同的根本原因应为决定酶的基因不同。(5)根据实验可知试管2中的反应速率大于试管3，因此可画出试管2中相应的酶活性曲线。
答案：(1)3 mL　＋＋＋(或多于＋＋＋)　(2)不同生物的淀粉酶提取液　加入提取物的体积、温度、pH、淀粉的体积和浓度、保温时间 (3)斐林试剂　试管2 (4)决定这3种酶的DNA(或基因)不同　(5)如上图
13．下面分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果。
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)：
实
验
步
骤
分组
甲组
乙组
丙组
①淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②可溶性淀粉溶液
5 mL
5 mL
5 mL
③控制温度
0 ℃
60 ℃
90 ℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的________
探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验(实验二)：
组别
A组
B组
C组
D组
E组
pH
5
6
7
8
9
H2O2溶液完全
分解所需时间(s)
300
180
90
192
284
据此回答下列问题：
(1)在实验一中，pH属于________变量。
(2)实验一的①②③步骤操作错误，正确的操作应该是__________________________。
(3)实验一的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________。
(4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________，为什么？__________________________________________。
(5)分析实验二的结果，可得到的结论是______________________________________
________________________________________________________________________；
在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置更小的梯度进行研究。
解析：(1)实验一探究温度对酶活性的影响，因此pH属于实验中的无关变量。(2)实验中先让淀粉酶与淀粉溶液混合，没有控制温度，淀粉会发生水解作用对实验结果产生影响。
(3)实验中用碘液比用斐林试剂检测结果好，用斐林试剂需要加热，加热会影响实验结果。(4)温度会影响H2O2的分解，所以探究温度影响酶活性实验一般不用底物H2O2。(5)实验表明在pH为7时酶催化效率较高，若要探究最适pH，可在pH为6～8的范围内设置更小梯度进行研究。
答案：(1)无关　(2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别恒温后再混合(其他合理答案也可)　(3)碘液　剩余量　(4)不科学　因为温度会直接影响H2O2的分解　(5)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH过低或过高酶活性均降低(或在pH 5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH 7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)　6～8
3个主攻点之(三)
代谢之主要过程——细胞呼吸与光合作用

如图甲为某绿色植物叶肉细胞内部分生理过程示意图，a～f均为气体物质；图乙表示在一定的光照强度和温度下，该植物光合作用增长率随CO2浓度变化的情况；丙图表示该植物细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答有关问题：

[串知设计]
(1)图甲中可表示O2的是a、d、e(填字母)。
(2)图甲中b参与光合作用的暗反应阶段，该阶段发生的场所是叶绿体基质；O2参与有氧呼吸的第阶段，该阶段发生的场所是线粒体内膜。
(3)图甲中在黑暗条件下，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。
(4)图甲中，若用14C标记CO2，则光合作用过程中14C的转移途径是CO2→C3→(CH2O)。
(5)图乙中在点时光合速率达到最大值，此时限制光合速率的主要环境因素是光照强度和温度；与D点相比，C点叶绿体中NADPH的含量较高(填“较低”“相等”或“较高”)。
(6)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的1/13；图中无氧呼吸强度降为0时，其对应的最低O2浓度为。




考向(一)　叶绿体及色素的作用
[真题导向]
1．(2016·江苏高考)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　)
A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素
B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C．为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好
D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
解析：选B　在提取绿叶中的色素时，应先加入少量的CaCO3，再进行研磨，防止研磨过程中酸破坏叶绿素；即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素，只是滤液中色素的含量不多，分离后4条色素带较窄；若要获得总量10 mL的提取液，在研磨时应分次加入10 mL乙醇；层析完毕后应迅速记录结果，这是因为叶绿素在光下容易分解，导致色素条带很快消失，而不是随溶剂挥发消失。
2.(2015·江苏高考，多选)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(　　)
A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
解析：选ABC　根据“绿叶中色素的提取和分离实验”的实验结果可知，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ色素条带分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。由题图可知，正常光照与强光照相比，正常光照下叶绿素含量高，强光照下叶绿素含量低。强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照。叶绿素a的吸收光谱的吸收峰波长约为430 nm和660 nm，叶绿素b的吸收光谱的吸收峰波长约为460 nm和640 nm。画滤液线时，首先画出一条细线，待滤液干后，再重复画一两次。
　　　
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析：
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条未经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。
(3)从滤纸条上看不到色素带：
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
[过关练习]
1．光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中(　　)
A．需要ATP提供能量　　　　 B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气
解析：选D　光合作用中的光反应发生在类囊体薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，释放出氧气和形成[H]，另一方面在有关酶的催化作用下，促使ADP与Pi发生化学反应形成ATP。结合题干信息，加入氧化还原指示剂DCIP后，DCIP会被[H]还原。
2．关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
解析：选C　提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中。叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收。叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光。叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，故黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色。
3．(2018·镇江一模)某同学在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环。下列说法错误的是(　　)
A．通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素含量比类胡萝卜素高
B．色素能彼此分离是因为不同色素在层析液中的溶解度不同
C．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光
D．若提取液取自缺镁叶片，最外侧两圈色素环颜色较淡

解析：选D　缺镁无法合成叶绿素，最内侧两圈色素环是由叶绿素a、叶绿素b形成的，颜色较淡。
考向(二)　光合作用和细胞呼吸的过程及影响因素分析
[真题导向]
1．(2018·江苏高考)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是(　　)
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
解析：选D　随着CO2浓度的增大，净光合速率先增大后趋于稳定，但由于净光合速率最大时对应着一个温度，即最适温度，低于或高于此温度，净光合速率都将下降，所以无法确定在CO2浓度足够大时，较高温度下的净光合速率高于较低温度；植物进行光合作用存在最适温度，高于最适温度后，净光合速率减小，所以随着温度升高，净光合速率不应先升高后趋于稳定；由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在相应光波长时，植物的净光合速率存在峰值，不应呈现先升高后趋于稳定的状态，且光波长一定时，较高温度下的净光合速率不一定较高；随着光照强度的增加，净光合速率先增大后趋于稳定，在光照充足时，较高的CO2浓度下净光合速率较大。
2．(2016·江苏高考，多选)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。右图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．突变酵母乙醇代谢途径未变
B．突变酵母几乎不能产生[H]
C．氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D．通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
解析：选BD　据图分析可知，与野生型酵母相比，突变酵母乙醇代谢途径未变，只是线粒体中的呼吸链中断；分析题图可知，突变酵母可以进行无氧呼吸，在第一阶段能够产生[H]；氧气充足时，野生型酵母可进行有氧呼吸，产生能量多，通过出芽生殖快速繁殖后代，而突变酵母不能进行有氧呼吸，产生的能量少，繁殖的速度慢；据图可知，突变酵母的呼吸链中断，通入氧气后，突变酵母产生ATP的部位只有细胞质基质。
3．(2018·江苏高考)如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH 指[H])，请回答下列问题：

(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为______________________，其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在__________________(填场所)组装；核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内，在________(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为________后进入乙，继而在乙的________(填场所)彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括________(填序号)。
①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2
④酶的合成
解析：(1)图中甲为叶绿体，是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，可以吸收光能，并将光能转变为化学能；叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后，转运到叶绿体的类囊体膜上组装；CO2的固定发生在叶绿体基质中，催化CO2固定的酶在叶绿体基质中组装。(3)图中乙为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时，光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体，丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2，同时产生[H]和ATP；有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段，即和O2反应生成水，同时产生大量ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH，NADPH可通过参与有氧呼吸第三阶段产生ATP。(4)由图示可知，乙(线粒体)产生的ATP能够进入甲(叶绿体)，所以在线粒体中合成的ATP可以用于C3的还原，同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等；水的光解不需要ATP。
答案：(1)叶绿素、类胡萝卜素　叶绿素　(2)类囊体膜上　基质中　(3)丙酮酸　基质中　内膜上　(4)①②④

1．光合作用与细胞呼吸中物质和能量的变化关系



①物质变化：
C

O

H

②能量变化：

2．密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线分析

图中各点(段)含义及形成原因：
AB段
无光照，植物只进行呼吸作用
BC段
温度降低，呼吸作用减弱
CD段
4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度＜呼吸作用强度
D点
光合作用强度＝呼吸作用强度
DH段
光合作用强度＞呼吸作用强度，其中FG段表示“光合午休”现象
H点
光合作用强度＝呼吸作用强度
HI段
光照继续减弱，光合作用强度＜呼吸作用强度，直至光合作用完全停止
3．植物在夏季一昼夜CO2吸收和释放变化曲线分析

图中各点(段)含义及形成原因：
a点
凌晨2～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少
b点
有微弱光照，植物开始进行光合作用
bc段
光合作用小于呼吸作用
c点
上午7时左右，光合作用等于呼吸作用
ce段
光合作用大于呼吸作用
d点
温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象
e点
下午6时左右，光合作用等于呼吸作用
ef段
光合作用小于呼吸作用
fg段
没有光照，光合作用停止，只进行呼吸作用
[过关练习]
1．(2019届高三·南通、泰州联考，多选)发生在叶肉细胞中的生理过程，不需要消耗ATP的是(　　)
A．H2O分解为O2和[H]　　 B．C3的还原
C．O2和[H]结合生成H2O D．CO2进入叶绿体中
解析：选ACD　H2O分解产生[H]和O2，属于光反应过程，能量来自色素转化的光能；C3的还原属于暗反应，需要消耗光反应提供的ATP和[H](NADPH)；O2与[H](NADH)结合生成H2O属于有氧呼吸第三阶段，该过程释放的能量中一部分用于合成ATP；CO2通过生物膜的方式是自由扩散，不需要消耗能量。
2．(2018·苏北四市一模)如图表示某植物叶肉细胞中部分物质变化途径，其中①～④代表有关生理过程。下列相关叙述错误的是(　　)

A．过程③④不在生物膜上进行
B．过程①②④都有ATP生成
C．过程③产生的C6H12O6中的氧来自H2O和CO2
D．过程④产生的[H]并不全都来自C6H12O6
解析：选C　由图可知，过程①代表光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜上；过程②代表有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上；过程③代表暗反应，发生在叶绿体基质中；过程④代表有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体基质中。过程①②④都有ATP生成，过程③消耗ATP。过程③产生的C6H12O6中的氧来自CO2。过程④产生的[H]来自C6H12O6和H2O。
3．为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：


(1)最适宜在果树林下套种的品种是________，最适应较高光强的品种是________。
(2)增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的____________，而S3在光饱和点时可能________(填序号)。
①光反应已基本饱和
②暗反应已基本饱和
③光、暗反应都已基本饱和
(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子________________的合成。
(4)在光合作用过程中，CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。

淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的________。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或________，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由____________糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。
解析：(1)最适宜在果树林下套种的品种应该是光补偿点和光饱和点都较低的S2(类似于阴生植物)，最适应较高光强的品种是光饱和点较高的S3。(2)S2是适应较低光强的作物，S3是适应较高光强的作物，增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的ATP和[H]，暗反应未饱和；而S3在光饱和点时可能光反应已基本饱和或暗反应已基本饱和或光反应和暗反应都已基本饱和。(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于叶绿体中的暗反应过程，也参与叶绿体中生物大分子如核酸和蛋白质等物质的合成。(4)淀粉作为光合作用暗反应的产物，其合成场所为叶绿体基质。由图可知，淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖，葡萄糖和果糖反应形成蔗糖，运出叶肉细胞。
答案：(1)S2　S3　(2)ATP和[H]　①②③　(3)核酸、蛋白质　(4)基质中　葡萄糖　葡萄糖和果
考向(三)　有关光合作用和细胞呼吸的实验测定
[真题导向]
(2017·江苏高考)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：

(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量____________，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是_______________________。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有______________________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中____________的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是____________。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧速率的变化是________(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15～20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是________________________；若在20 min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有________(填序号：①C5　②ATP　③[H]　④C3)，可推测20～25 min曲线的斜率为________(填“正值”“负值”或“零”)。
解析：(1)由教材实验可知，CaCO3能防止叶绿素被破坏，叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会因光合色素溶解于乙醇中而变成白色。(2)图1装置中放氧量的多少与影响光合作用的因素(如光照强度、温度和CO2浓度等)有关。要通过氧电极检测反应液中O2的浓度，应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)反应室中加入的NaHCO3能为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度，一定范围内果肉细胞的光合作用增强，超过一定范围后，受光照强度等因素的限制，光合作用不再增强。(4)15～20 min曲线的斜率几乎不变，是因为此时光合作用产氧量与呼吸作用耗氧量相等。若突然停止光照，则光反应不能进行，[H]、ATP不再生成，但暗反应仍能消耗，因此[H]、ATP含量减少；同时暗反应C3的还原减弱，生成的C5减少，而C5仍能和CO2结合生成C3，其消耗不变，故短时间内叶绿体中C5的含量减少。光照停止，光合作用的光反应不再发生，则20～25 min反应液中无O2的释放，只有呼吸作用消耗O2，故曲线的斜率为负值。
答案：(1)CaCO3　光合色素溶解在乙醇中　(2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度　溶解氧　(3)提供CO2　增大后稳定　(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等　①②③　负值
　　　
(1)常见相关实验装置的分析及应用：
①提供无氧环境的实验装置：

a．图1用水隔绝空气。
b．图2用石蜡或油膜密封玻璃容器，隔绝液体与空气。
②与CO2相对含量有关的实验装置：

a．图3容器内的NaHCO3溶液可放出CO2，保持容器内CO2浓度恒定，使容器内的植物能够长时间进行光合作用。
b．图4容器中加入NaOH溶液，可以除去容器中的CO2，减弱容器中植物的光合作用，或降低容器内的压强，引起细刻度管中液滴的移动。
c．图5中NaOH溶液可以除去空气中的CO2，澄清的石灰水能够检验气体中是否存在CO2。
(2)常用的测定方法：
①呼吸速率表示方法：将植物置于黑暗中，实验容器中单位时间内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。
②表观(净)光合速率的测定方法：(如图)
a．植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气压增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是表观(净)光合速率。
b．条件：整个装置必须置于光下。
[过关练习]
1．某生物科研小组，从湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下(a～e光照依次增强)，温度保持不变，24 h后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，请根据其记录数据(如下表)判断下列选项中错误的是(　　)
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
3
10
16
24
30
30
黑瓶溶氧量(mg/L)
3
3
3
3
3
3
A．黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧
B．光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明此光照强度下植物不能进行光合作用
C．当光照强度为c时，24 h白瓶中植物产生的氧气量为21 mg
D．当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率不再增加
解析：选B　黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧；光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼吸作用消耗；当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量即为总光合作用量＝净光合作用量＋呼吸作用消耗量＝(24－10)＋(10－3)＝21(mg)；当光照强度为d时，再增加光照强度，瓶中溶解氧的含量也不再增加，即白瓶中植物的光合速率不再增加。
2．实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答下列问题：

(1)若乙装置为对照组，则其和甲装置的区别应为______________________________。
(2)测定植物的净光合作用强度：
①在甲、乙两装置的烧杯中加入________(填“NaOH”或“NaHCO3”)溶液。其作用是______________________。
②将两装置放在适宜的光照下照射1 h，测定红墨水滴的移动距离。
③实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.5 cm，甲装置中红墨水滴向________移动
4 cm。
(3)测定植物的呼吸作用强度：
①在甲、乙两装置的烧杯中加入________溶液。其作用是_______________________。
②将两装置放在________环境中1 h，温度与(2)中温度相同。
③实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.1 cm，甲装置中红墨水滴向________移动1.5 cm。
(4)综合分析可知，该植物的实际光合作用强度为每小时红墨水滴向________移动________ cm。
(5)若类比上述装置设计思路，探究某发芽种子的细胞呼吸类型(假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测：

①若丙装置中液滴左移，丁装置中液滴不动，则________________。
②若丙装置中液滴不动，丁装置中液滴右移，则______________________________。
③若丙装置中液滴左移，丁装置中液滴右移，则______________________________。
解析：为防止装置自身影响实验结果，该实验需要设置空白对照，对照组中应用死亡的植物代替正常生长的植物；该实验通过测定氧气的变化来反映净光合作用强度和细胞呼吸强度，故其他气体的量应该固定不变；在测定净光合作用强度时，需要用NaHCO3溶液提供CO2，在测定细胞呼吸强度时需要用NaOH溶液吸收装置中的CO2。光合作用使装置中的氧气增多，气压增大，故液滴应向右移动；细胞呼吸过程中，装置中的氧气减少，气压减小，液滴应向左移动。实际光合作用强度应为净光合作用强度和呼吸作用强度之和，故实际光合作用强度＝(4－0.5)＋(1.5＋0.1)＝5.1(cm)。
答案：(1)装置中放置死亡的植物　(2)①NaHCO3　提供CO2　③右　(3)①NaOH　吸收装置中的CO2　②黑暗　③左　(4)右　5.1　(5)①只进行有氧呼吸　②只进行无氧呼吸　③既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
3．图1为在水分充足的白天，测得某植物幼苗的光合速率、蒸腾作用强度和气孔导度(气孔导度越大，气孔开启程度越大)的日变化趋势曲线；图2是某兴趣小组取株高、生理状态等相近的该种植株若干，分别放在密闭的玻璃容器内进行的实验示意图，已知CO2传感器用于测量装置内CO2的含量。请回答下列问题：

(1)据图1分析直接导致蒸腾速率变化的生理指标是________________。某同学推测导致12：00光合速率降低的环境因素是CO2浓度下降，你认为他的判断是否正确？________，理由是________________________________________________________________________。
(2)已知药物AMI可以明显减小气孔导度，有利于植物度过干旱环境，但使用AMI同时会直接影响光合作用的________阶段。

(3)图2实验中对光照强度的控制可通过调节灯泡的亮度来实现，也可通过调节________
________________________________________________________________________________
__________________________来实现，装置中热屏障的作用是_________________________
_______________。
(4)下表为图2实验中的相关数据，序号2～7所对应的实验前后CO2浓度的变化值表示的生理指标是12 h内________________，在第________组所对应的光照强度下，给植物以光下和黑暗各12 h处理后装置中的CO2浓度保持不变。
序号
温度(℃)
光照强度(%)
开始时CO2浓度(%)
12 h后CO2浓度(%)
植物叶片数
1
25
0
0.350
0.368
5
2
25
10
0.350
0.350
5
3
25
20
0.350
0.332
5
4
25
40
0.350
0.289
5
5
25
60
0.350
0.282
5
6
25
80
0.350
0.280
5
7
25
95
0.350
0.279
5
解析：(1)据图1可以看出，蒸腾速率变化趋势与气孔导度变化一致，说明气孔导度变化直接导致蒸腾速率变化。图1中12：00时气孔导度最大，气孔开启程度最大，导致12：00光合速率降低的环境因素不可能是CO2浓度下降。(2)药物AMI可以明显减小气孔导度，使CO2供应减少，直接影响光合作用的暗反应阶段。(3)图2实验中调节灯泡的亮度或调节灯泡与热屏障(或玻璃罩)之间的距离均可以改变光照强度，为防止光照改变密闭容器中的温度，从而改变光合作用强度，装置中需要用热屏障。(4)实验前后CO2浓度的变化值是环境中CO2浓度的变化，表示的是12 h 内植株从环境中吸收的CO2量，即植株的净光合作用量，由第1组可以看出黑暗处理12 h后CO2浓度增加0.018%；第3组对应的光照强度下，光下处理12 h后CO2浓度减少0.018%，即光下和黑暗各处理12 h后装置中的CO2浓度保持不变。
答案：(1)气孔导度　不正确　12：00时气孔导度最大　(2)暗反应　(3)灯泡与热屏障(或玻璃罩)之间的距离　防止光照改变密闭容器中的温度，从而改变光合作用强度　 (4)植株的净光合作用量(吸收的CO2量)　3

一、选择题
1．(2018·常州一模)雪滴兰早春开花，开花时花序细胞的耗氧速率远高于其他细胞，但ATP的生成量却远低于其他细胞。据此推知，雪滴兰的花序细胞(　　)
A．依靠无氧呼吸为生命活动供能
B．比其他细胞消耗的ATP更少些
C．ATP合成受到了温度的影响
D．呼吸作用过程中释放的热能比较多
解析：选D　开花时花序细胞的耗氧速率远高于其他细胞，说明花序细胞主要依靠有氧呼吸为生命活动供能，但ATP的生成量却远低于其他细胞，说明呼吸作用过程中释放的能量转移到ATP的很少，较多以热能的形式释放，以适应寒冷环境。
2．(2017·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
解析：选A　类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光；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；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示；叶绿素吸收640～660 nm的红光，导致水光解释放O2。
3．如图表示光照下叶肉细胞中甲、乙两种细胞器间的气体交换。下列有关此图的叙述，正确的是(　　)

A．甲结构可进行完整的细胞呼吸
B．甲、乙结构可为对方提供ATP
C．若O2全部被甲结构利用，则光合速率与呼吸速率一定相同
D．限制甲、乙结构代谢的主要环境因素不同
解析：选D　分析题图可知，甲为线粒体，乙为叶绿体。线粒体是有氧呼吸的主要场所，但只能完成有氧呼吸的第二和第三阶段；叶绿体产生的ATP主要供给本身的暗反应；若线粒体除了利用了叶绿体产生的全部O2，还从环境中吸收O2，则光合速率小于呼吸速率；限制线粒体代谢的主要环境因素为O2，限制叶绿体代谢的主要环境因素为光照、CO2。
4．如图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO2和[H]的变化，下列相关叙述正确的是(　　)

A．过程①发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④发生在线粒体的内膜上
B．过程⑦发生在线粒体中
C．过程⑤⑥均需要[H]和ATP的参与
D．过程①③产生的[H]是相同的物质，过程⑧在线粒体中进行
解析：选A　过程①表示光合作用的光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体的内膜上；过程⑦表示细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中；过程⑤是CO2的固定，不需要[H]和ATP的参与；过程①③产生的[H]是不同的物质，过程⑧是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体中。
5．三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，以下分析正确的是(　　)

A．与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高
B．14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少
C．17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率
D．叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
解析：选D　与11：00时相比，13：00时胞间CO2浓度较低，据此可推知，叶绿体中合成C3的速率相对较低；14：00后叶片的Pn下降，但仍然大于0，说明植株体内仍然在积累有机物，植株积累有机物的量还在增加，只是增加的速率变慢；17：00后，虽然叶片的Ci快速上升，但由于光照强度较低，光反应产生的[H]和ATP减少，导致叶片暗反应速率下降；叶片的Pn先后两次下降，第一次主要原因是中午时叶片部分气孔关闭导致CO2吸收量减少，第二次下降的主要原因是光照强度减弱导致光合速率下降。
6．某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法正确是(　　)

A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃
B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃
C．每天光照10 h，最有利于水绵生长的温度是25 ℃
D．在5 ℃时，水绵细胞产生O2的速率是消耗O2的速率的2倍
解析：选B　图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。据图示可知在5～35 ℃之间，随温度升高呼吸作用逐渐增强，由于缺少高于35 ℃条件下水绵细胞的呼吸作用的数据，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25 ℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10 h，最有利于水绵生长的温度应是20 ℃，因为在20 ℃时，每天光照10 h，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5 mg(3.25×10－1.5×14＝11.5，用CO2吸收速率表示)。在5 ℃ 时，水绵细胞产生O2的速率是1.5 mg/h(用CO2吸收速率表示)，消耗O2的速率是0.5 mg/h(用CO2释放速率表示)，可知水绵细胞产生O2的速率是消耗O2的速率的3倍。
7．(2019届高三·徐州质检)下图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法错误的是(　　)

A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化
D．若图乙表示甲图植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度
解析：选B　图甲装置在较强光照下，植物光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物所需CO2由CO2缓冲液提供，而产生的O2会使装置中气体体积增大，因此有色液滴向右移动，如果再放到黑暗环境中，植物呼吸消耗O2而产生的CO2又被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动。若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，虽然光照条件不变，但由于无CO2提供，暗反应不能为光反应提供ADP与NADP＋等物质，从而影响光反应的进行，产生NADPH的速率将下降。在光合作用最适温度时再升高温度，与光合作用有关的酶活性会下降，真光合速率下降，而一般情况下与细胞呼吸有关的酶的最适温度较高，此时酶活性会随温度升高而升高，因此呼吸速率会升高。光合速率由a到b变化，说明光合速率升高了，影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，适当提高CO2浓度会增大光合速率。
8.(2018·南通、泰州一模)如图是探究酵母菌无氧呼吸产物的实验装置，甲瓶中加入10 g酵母菌和240 mL葡萄糖溶液，乙瓶中加入澄清石灰水。下列相关叙述正确的是(　　)
A．甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后应立即与乙瓶相连通
B．使乙瓶中澄清石灰水变混浊的CO2来自酵母菌线粒体
C．实验中需控制葡萄糖溶液的浓度以保证酵母菌正常的活性
D．该实验结果说明酵母菌只有在无氧呼吸时才能产生酒精
解析：选C　甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后需反应一段时间再与乙瓶相连，目的是确保通入澄清石灰水的CO2都是由无氧呼吸产生的；酵母菌无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质；葡萄糖溶液浓度过大会导致酵母菌过度失水死亡；本实验没有进行有氧呼吸的对比，且没有检测是否产生酒精，不能确定只有在无氧呼吸时才能产生酒精。
9．某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合速率与呼吸速度，绘制了如图所示的四幅图，哪幅图中“a”点不能表示光合速率等于呼吸速率(　　)

解析：选C　A项图中的a点表示光合速率和呼吸速率相等；B项图中的上升支代表呼吸速率大于光合速率，导致温室内空气中CO2浓度上升，下降支表示呼吸速率小于光合速率，导致温室内空气中CO2浓度下降，a点(拐点)表示呼吸速率等于光合速率；C项图中光照下CO2的吸收量代表净光合速率，黑暗下CO2的释放量代表呼吸速率，故a点表示呼吸速率等于净光合速率；D项图中的曲线代表净光合速率，a点时CO2的吸收量为0，即净光合速率为0，表示此时呼吸速率等于光合速率。
10.某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是(　　)
A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
解析：选D　光照强度低于P时，光反应强度受叶绿素含量影响较大，突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，故其光反应强度低于野生型。光照强度高于P时，暗反应强度受固定CO2酶的影响较大，突变型水稻叶片的固定CO2酶的活性显著高于野生型，故其暗反应强度高于野生型。光照强度低于P时，限制光合速率的主要环境因素是光照强度。P点并未达到突变型水稻光合作用的光饱和点，故光照强度高于P小于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是光照强度，当光照强度大于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度。
11．(2018·徐州模拟，多选)下图表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。相关叙述正确的是(　　)

A．过程①②③不在生物膜上进行
B．参与过程②③⑤的酶种类相同
C．过程②③④⑤都有ATP产生
D．过程③产生的[H]不全都来自丙酮酸
解析：选ACD　过程①是光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质，过程②是有氧呼吸的第一个阶段，场所是细胞质基质，过程③是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，因此过程①②③不在生物膜上进行；过程②③为有氧呼吸的第一、二阶段，参与的酶都为呼吸酶，过程⑤为光合作用的光反应阶段，参与的酶为光合酶，因此过程②③⑤所需酶种类不同；过程②③④为有氧呼吸的三个阶段，均有ATP产生，过程⑤为光合作用的光反应阶段，也会产生ATP；过程③为有氧呼吸第二阶段，反应物是丙酮酸与水，产生CO2和[H]，释放少量能量，产生的[H]部分来自丙酮酸，部分来自水。
12．(多选)某兴趣小组研究绿竹笋的保鲜方法，将新采摘的绿竹笋做如图所示处理后，用一定浓度的壳聚糖涂抹，再将其装箱。每种处理取3株竹笋，测其呼吸速率。下列有关叙述正确的是(　　)

A．可以用O2的释放量或CO2的吸收量作为呼吸速率的指标
B．装箱初期，乙的呼吸速率低于甲的原因是酶的活性较低
C．与乙相比，丙还可以减少O2进入细胞，进一步降低有机物消耗
D．常温下不利于竹笋的保鲜
解析：选BCD　可以用O2的吸收量或CO2的释放量作为呼吸速率的指标；装箱初期，乙冰水浴温度低于甲常温，酶的活性较低，呼吸速率低；与乙相比，丙的呼吸速率较低，可减少O2进入细胞，进一步降低有机物消耗；常温下不利于竹笋的保鲜。
二、非选择题
13．(2018·全国卷Ⅱ)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：

(1)从图可知，A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的________反应受到抑制。
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是________。
解析：(1)根据题图中的曲线可知，A叶片净光合速率最大时，对应的光照强度约为
1 200 μmol·m－2·s－1，B叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2 000 μmol·m－2·s－1，即A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片，因此A叶片位于树冠下层。(2)当光照强度达到一定数值时，A叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，可能原因是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。
答案：(1)下层　A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片　(2)暗　
(3)无水乙醇
14．(2018·苏北四市一模)图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a～f表示物质，甲和乙表示两种细胞器；图2表示在不同条件下测定该植物叶片质量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)。请据图分析回答：

(1)图1中b物质为________、________；生成c物质的过程称为____________；e物质被彻底分解的场所是乙中的__________。
(2)图2中，影响A、B两点光合速率的主要因素是______________。A点时，气体a的释放速率________(填“大于”“等于”或“小于”)气体f的释放速率。
(3)在图2两种温度下，若给该植物12 h C点对应的光照和12 h黑暗处理，则一昼夜中，温度恒定为________℃时有机物积累最多，相比另一温度下多出了________g。
解析：(1)分析图1可知，a～f分别表示O2、[H]和ATP、C3、C5、C3H4O3(丙酮酸)、CO2；C5和CO2生成C3的过程称为CO2的固定；C3H4O3(丙酮酸)在线粒体基质中被彻底分解。(2)由图2可知，A、B两点温度相同，影响A、B两点光合速率的主要因素是光照强度。A点时，有机物的重量变化为0，此时光合速率等于呼吸速率，即光合作用释放O2的速率等于呼吸作用释放CO2的速率。(3)图2中C点时，两种温度下积累的有机物量相等，但温度为15 ℃时呼吸速率少了2 g·h－1,12 h黑暗处理后积累的有机物多了12×2＝24(g)。
答案：(1)[H]　ATP　CO2的固定　基质　(2)光照强度　等于　(3)15　24
15．有学者对华北某地大棚栽培的某葡萄品种在夏季的光合速率日变化规律进行了研究，结果如表所示。请回答下列问题：
时间
叶片光合速率
(μmol·m－2·
s－1)
叶面光照强度
(μmol·m－2·
s－1)
叶温
(℃)
棚内CO2浓度
(mg·kg－1)
气孔导度
(μmol·m－2·
s－1)
7：00
13.8
16.8
20.0
827.9
458.7
9：00
36.9
329.9
27.2
518.9
391.3
11：00
8.41
384.4
32.9
193.2
244.7
13：00
12.1
680.5
35.9
312.5
244.7
15：00
13.9
58.7
30.9
333.9
283.5
17：00
10.1
31.8
27.1
338.9
216.5
(1)在7：00～9：00，________________________上升，且__________较高，促使叶片光合速率不断升高。
(2)在9：00～11：00通常是露地葡萄光合作用最旺盛的时间段，而大棚葡萄在9：00～11：00的叶片光合速率不仅没有上升反而下降，这是因为_________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(3)在13：00时，采用通风操作，提升了棚内CO2浓度，从而提高了光合速率，该过程中CO2被固定为______________的量增加，该产物被还原后大部分运至叶绿体外且转变成蔗糖，供植物体细胞利用。
(4)如图是测定葡萄叶片光合速率的实验装置，该装置直接测的是葡萄叶片的________(填“净光合速率”或“总光合速率”)，若要测定葡萄叶片的呼吸速率，则应将装置置于________环境测量CO2浓度的变化。
解析：(1)据表分析，在7：00～9：00时，叶面光照强度和叶温不断上升，棚内CO2浓度较高，叶片光合速率不断升高。(2)由于大棚内旺盛的光合作用消耗了大量的CO2，从而使大棚内CO2浓度迅速下降，且气孔导度有所降低，造成CO2供应不足，从而抑制了光合作用，所以大棚葡萄在9：00～11：00时的叶片光合速率不仅没有上升反而下降。(3)提高CO2浓度，其固定加快，三碳化合物合成增多，三碳化合物在叶绿体内会被还原为糖类，作为合成其他物质的原料，或被运至叶绿体外转变成蔗糖，供植物体细胞利用。(4)装置中测得的是光合作用CO2吸收量和呼吸作用CO2产生量的差值，故测定的是净光合速率，若要测定总光合速率，还需要测定呼吸速率，测定呼吸速率时需要将该装置置于黑暗环境中，测量CO2浓度的变化。
答案：(1)叶面光照强度和叶温　棚内CO2浓度 (2)旺盛的光合作用消耗了大量的CO2，从而使大棚内CO2浓度迅速下降，且气孔导度有所降低，造成CO2供应不足抑制了光合作用　(3)三碳化合物　(4)净光合速率　黑暗
16．如图是某生物兴趣小组设计的测量某种阳生花卉光合速率的密闭装置。已知有三套完全相同的该装置，装置a置于适宜光照、25 ℃条件下，装置b置于自然环境下，装置c置于黑暗、25 ℃条件下，同时将生理状况一致的三盆植物分别置于三种环境的装置中，起始液滴对应的数据均为零，氧传感器(测定装置内的氧含量)数据显示屏上的数据均为E。测量数据的时间适宜且三套装置同时测量，并记录相关数据。回答以下问题：

(1)装置a的液滴________(填“向左移”“向右移”或“不移动”)，测量数据可反映出____________的大小。
(2)影响装置b光合速率的外界因素有__________________________________________。
(3)装置c中植物细胞内能产生ATP的场所有______________________，该装置可用于测量__________________。
(4)适宜时间后，装置a与装置c刻度尺上反映的数据分别为M、N，数据显示屏上的数据分别是P、Q，利用这两套装置测量该花卉的总光合速率时，下列可用的数据有________(填序号)。
①|M|－|N|　②|M|＋|N|　③|P|－|Q|　④|P|＋|Q|　⑤|P|－|Q|－2|E|　⑥|P|＋|Q|－2|E|
(5)利用该装置探究光照强度对该花卉光合速率的影响时，无关变量是________。
解析：(1)装置a置于适宜光照强度下，CO2浓度和温度恒定，光合速率应大于呼吸速率，故容器内气体总量会增加，液滴应向右移，测量的数据反映的是净光合速率。(2)装置b置于自然环境下，温度和光照强度是变化的，所以影响该植物光合作用的外界因素为温度和光照强度。(3)装置c置于黑暗条件下，该植物不能进行光合作用，但可以进行呼吸作用，故产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。可通过检测装置内氧气的减少量来测量呼吸速率。(4)总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，M可反映净光合速率，而N可反映呼吸速率，故总光合速率＝|M|＋|N|；|P|－|E|可反映净光合速率，|E|－|Q|可反映呼吸速率，故总光合速率＝(|P|－|E|)＋(|E|－|Q|)＝|P|－|Q|。(5)该套装置内CO2浓度等都是固定的，可变的只有温度和光照强度，其中光照强度是自变量，温度是无关变量。
答案：(1)向右移　净光合速率　(2)温度和光照强度 (3)细胞质基质和线粒体　呼吸速率　(4)②③　(5)温度
______________________________________________________
A卷——基础保分练
一、选择题
1．(2018·大丰高级中学段考)如图表示物质P和Q跨膜出细胞，下列叙述正确的是(　　)

A．物质P可能是氧气　　　
B．物质Q一定是水分子
C．物质P和Q出细胞都需要载体蛋白
D．物质P和Q出细胞不是都消耗能量
解析：选D　氧气的运输方式是自由扩散，而图1物质P出细胞是由低浓度一侧到高浓度一侧，为主动运输，所以物质P不可能是氧气。水分子的运输方式是自由扩散，可用图2表示，但物质Q不一定是水。物质P出细胞需要载体蛋白，物质Q出细胞是被动运输(自由扩散或协助扩散)，自由扩散不需要载体蛋白。物质P的运输方式为主动运输，需要消耗能量；物质Q的运输方式为被动运输，不需要消耗能量。
2．(2019届高三·无锡高级中学段考)将人成熟红细胞置于5%葡萄糖和0.9%NaCl的等体积混合液中，会发生(　　)
A．水分子进出细胞的速率基本相等
B．细胞通过主动运输吸收葡萄糖
C．细胞吸收O2，并与[H]结合生成H2O
D．细胞吸收Na＋，并产生动作电位
解析：选A　5%葡萄糖和0.9%NaCl均是人体细胞的等渗溶液，人成熟红细胞置于5%葡萄糖和0.9%NaCl的等体积混合液中，水分子进出细胞的速率基本相等；人成熟红细胞通过协助扩散吸收葡萄糖；人成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸；人成熟红细胞不会产生动作电位。
3．下表是有关淀粉酶的探究实验(“＋”表示加入，“－”表示不加入)。下列有关叙述错误的是(　　)
试管编号
①
②
2 mL 质量分数为3%的淀粉溶液
＋
－
2 mL 质量分数为3%的蔗糖溶液
－
＋
1 mL 质量分数为2%的淀粉酶溶液
＋
＋
反应温度(℃)
60
60
结果检测
滴加斐林试剂并水浴加热
实验结果
砖红色
无砖红色
A.本实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响
B．本实验不能用碘液代替斐林试剂进行检测
C．本实验不能确定淀粉酶的最适温度是60 ℃
D．实验结果能说明淀粉酶具有专一性
解析：选A　根据表中信息，可以确定本实验的目的是探究酶的专一性；因为碘液无法检测蔗糖及蔗糖的水解产物，所以不能用碘液代替斐林试剂进行检测；本实验中只设置了一个温度，故不能确定淀粉酶的最适温度。
4．(2019届高三·苏北四市联考)对下列有关酶的曲线图的叙述，正确的是(　　)

A．甲图所示的酶不能代表唾液淀粉酶，温度过低和过高酶都会失活
B．探究pH对淀粉酶或过氧化氢酶活性的影响，均可得到乙图曲线
C．在丙图中的P点，限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
D．丁图中若在P点增加酶的量，则最终产物的量也会随之增加
解析：选C　唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右，甲图所示的酶的最适温度是50 ℃，故不能代表唾液淀粉酶，另外温度过低，酶的空间结构没有被破坏，不会失活；淀粉酶、过氧化氢酶的最适pH都是约为7.0，图乙显示该酶的最适pH为1.5；丁图中若在P点增加酶的量，但由于反应物没有增加，所以最终产物的量不会随之增加。
5．(2018·盐城模拟)如图是在最适温度下，一定量麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列有关叙述错误的是(　　)
A．b点时，麦芽糖酶全部参与催化
B．如果温度上升5 ℃，b点向左下方移动
C．本实验不可用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况
D．因受酶活性的限制，bc段催化速率不再增加
解析：选D　b点时，催化速率达到最大，此时麦芽糖酶全部参与催化。题干信息表明，此关系曲线是描绘酶在最适温度下起作用的结果，若温度上升5 ℃，反应速率会变慢，b点将向左下方移动。麦芽糖酶能催化麦芽糖产生葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，加斐林试剂并水浴加热都变砖红色，不能用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况。b点时，麦芽糖酶的催化速率不再增加，限制因素是酶的数量。
6．ATP是生物体内最直接的能量来源，下图是ATP的分子结构简式，相关叙述正确的是(　　)

A．ATP水解供能时①②③之间的高能磷酸键都将断裂
B．水解①和②之间的高能磷酸键后的产物之一可作为RNA分子的合成原料
C．②和③之间的高能磷酸键断裂后所释放的能量主要以热能形式散失
D．ATP在细胞中能与ADP相互转化实现储能和放能，从而实现能量的循环利用
解析：选B　一般情况下，ATP水解供能时远离A的高能磷酸键(②③之间)断裂；①和②之间的高能磷酸键水解后的产物是1分子腺嘌呤核糖核苷酸和2分子磷酸，腺嘌呤核糖核苷酸是RNA分子的合成原料；②和③之间的高能磷酸键断裂后所释放的能量主要用于生物体的生命活动；细胞中通过ATP与ADP相互转化实现储能和放能，但能量不可以循环利用。
7．(2018·泰州中学二模)下列有关绿叶中色素的叙述，错误的是(　　)
A．缺铁叶片会变黄是因为铁是组成叶绿素的重要元素
B．胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱主要在蓝紫光区域
C．无土栽培青菜幼苗时，营养液中缺少Mg将导致叶片变黄
D．色素分离实验中，滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量
解析：选A　镁是组成叶绿素的重要元素，因此缺镁叶片会变黄；胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱主要在蓝紫光区域；镁是组成叶绿素的重要元素，因此无土栽培青菜幼苗时，营养液中缺少Mg将导致叶片变黄；色素分离实验中，滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量。
8．(2018·常州一模)下列不属于控制无关变量的相关操作是(　　)
A．验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住
B．验证温度影响酶活性的实验中，需将每一组底物和酶溶液分别置于相同温度条件下一段时间
C．验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物进行饥饿处理
D．绿叶的色素提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角
解析：选A　验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住是控制自变量。
9．在光合作用中，“CO2＋C5(RuBP) →2C3”需要RuBP羧化酶催化。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶用于催化14CO2与C5的反应，并检测产物中14C3的放射性。下列分析正确的是(　　)
A．菠菜叶肉细胞中该反应发生在线粒体基质
B．RuBP羧化酶催化时，需要在无光条件下进行
C．RuBP羧化酶的活性与该酶的含量有关
D．单位时间内14C3放射性越高，RuBP羧化酶的活性就越高
解析：选D　该反应属于光合作用的暗反应，发生在叶绿体基质中；暗反应在有光、无光条件下均可进行；酶促反应速率与酶的含量有关，但酶的活性与酶的含量无关，与温度、pH等有关；单位时间内14C3放射性越高，说明反应速率越快，RuBP羧化酶的活性越高。
10．下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
解析：选C　植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行，氧气充足时进行有氧呼吸，氧气缺少时进行无氧呼吸；在食物链中，某一营养级同化的能量，一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失；有氧呼吸的产物是水和CO2，无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸；有氧呼吸的三个阶段及无氧呼吸的第一阶段都有ATP产生，光合作用的光反应阶段有ATP产生。
11．为探究酵母菌呼吸作用的方式，某小组设计了以下实验装置。下列相关叙述正确的是(　　)

A．可以通过澄清的石灰水是否变浑浊来判断呼吸方式
B．在Ⅲ处可检测到有酒精生成
C．NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ处的CO2
D．c和Ⅲ处液体可以用溴麝香草酚蓝水溶液替代
解析：选D　酵母菌有氧和无氧呼吸都能产生CO2，因此不能通过澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式；Ⅱ 处可以检测到有酒精生成；NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2；c和Ⅲ处都有CO2，可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测。
12．下图是细胞代谢过程中某些物质变化过程，下列有关叙述正确的是(　　)

A．叶肉细胞中过程⑤产生的ATP可用于过程⑥中C3的还原
B．人体细胞中过程②⑤进行的场所不同，但都能合成ATP
C．过程①④⑤都需要氧气的参与才能正常进行
D．真核细胞中催化过程①②③的酶都位于细胞质基质
解析：选D　过程⑥是光合作用，过程⑤是有氧呼吸第二、三阶段，C3的还原需要的ATP来自光合作用光反应；过程⑤发生在线粒体内，能合成ATP，过程②是无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质中，不产生ATP；过程①是细胞呼吸第一阶段，不需要氧气参与，过程④是酒精在醋酸杆菌作用下产生醋酸，醋酸杆菌是好氧细菌，过程④⑤都需要氧气参与；过程①②③都发生在细胞质基质中。
13．(2018·镇江一模，多选)图甲是在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线；图乙表示在相同温度下pH＝b时，H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是(　　)

A．温度降低时，d点右移 B．H2O2量增加时，d点不移
C．pH＝a时，e点不移 D．pH＝c时，e点为0
解析：选AC　因为图乙是在最适温度下测得的数据，温度降低，酶活性下降，反应速率下降，反应时间延长，d点右移；H2O2量增加时，反应时间延长，d点右移；不同pH下，酶活性不同，但相同H2O2分解产生的O2量相同，e点不移；pH＝c时，酶没有失活，仍然可以催化H2O2分解，e点不为0。
14．(2019届高三·苏北四市联考，多选)下列有关质壁分离与复原实验的叙述，正确的是(　　)
A．选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，便于观察质壁分离现象
B．加盖玻片时，应避免产生气泡，否则会影响观察
C．撕取洋葱表皮时，若材料过厚，会使细胞重叠而影响实验效果
D．植物细胞质壁分离的内因是细胞壁无伸缩性，而原生质层有伸缩性
解析：选ABC　紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色的大液泡，发生质壁分离时容易观察；盖玻片下产生的气泡会影响观察效果；若撕下的材料过厚，显微镜下会看到很多细胞的重叠影像，影响实验效果；植物细胞质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
15．(2018·泰州高三检测，多选)如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程，下面对其分析正确的是(　　)

A．①过程产生的[H]可在②过程中将三碳化合物还原
B．[H]经⑤过程转移到水中，此过程需氧气参与
C．能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D．长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦①过程旺盛
解析：选ABD　①过程光反应产生的[H](NADPH)和ATP，可在暗反应过程中将三碳化合物还原；在有氧呼吸的第三阶段，[H](NADH)和氧气结合形成水；ATP形成的过程是光反应、有氧呼吸的三个阶段，即①⑤⑥过程，暗反应(②过程)和多糖的水解(⑦过程)需要消耗ATP，无氧呼吸的第二阶段(④过程)不产生能量；长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦光照强度较强，光反应速率较快，光合速率较快。

二、非选择题
16．甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：

(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是________________________________________________
______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。
解析：(1)由曲线图可知，光照强度大于a时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲线图可知，在低光照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12：00时，温度较高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2明显减少，抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。
答案：(1)甲　(2)甲　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大　(3)乙　(4)CO2
B卷——重点增分练
一、选择题
1．下列有关生物体内物质运输的叙述，正确的是(　　)
A．一种氨基酸只能由一种tRNA转运
B．神经递质通过血液运输到作用部位
C．胰岛B细胞分泌胰岛素的方式是胞吐
D．分泌蛋白在内质网和高尔基体之间的转运是双向的
解析：选C　一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运；神经递质通过突触间隙中的组织液扩散后作用于突触后膜上的受体；胰岛素的本质是蛋白质，蛋白质等大分子排出细胞的方式是胞吐；分泌蛋白由内质网上的核糖体合成，先在内质网进行加工，然后由囊泡包裹运输到高尔基体进行进一步的修饰、加工，这种转运是单向的。
2．下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
解析：选C　巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞；静息状态时，神经细胞膜外的Na＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na＋内流是由通道蛋白协助的被动运输；甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞。
3．(2019届高三·苏锡常镇四市调研)研究发现生物膜上的某些蛋白质具有酶的功能。下列有关叙述正确的是(　　)
A．好氧菌的细胞膜上含有有氧呼吸酶，有利于其直接氧化分解葡萄糖
B．内质网膜上含有与脂质合成有关的酶，有利于其参与细胞膜的形成
C．叶绿体内膜上含有与光合作用有关的酶，有利于其吸收、传递和转化光能
D．高尔基体膜上含有与蛋白质加工有关的酶，有利于氨基酸脱水缩合形成多肽
解析：选B　好氧菌没有线粒体，其有氧呼吸发生在细胞质基质和细胞膜，因此细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶，但是其不能直接氧化分解葡萄糖；内质网膜上含有与脂质合成有关的酶，有利于其参与细胞膜的形成；叶绿体类囊体薄膜上含有与光合作用有关的色素，有利于其吸收、传递和转化光能；氨基酸脱水缩合形成多肽的过程发生在核糖体上。
4．下列与酶有关的实验探究中，设计思路最合理的是(　　)
A．利用H2O2溶液作为底物探究温度对酶活性的影响
B．利用肝脏研磨液催化H2O2的分解探究酶的高效性
C．利用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解探究酶的专一性
D．利用pH分别为5、7、9的缓冲液探究胃蛋白酶的最适pH
解析：选C　H2O2在高温条件下会分解，探究温度对酶活性的影响时不宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作实验材料；利用肝脏研磨液和Fe3＋分别催化H2O2的分解可以探究酶的高效性；利用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解可以探究酶的专一性；胃蛋白酶的最适pH为1.5，不能用pH为5、7、9的缓冲液探究胃蛋白酶的最适pH。
5．酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。下面是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法错误的是(　　)

A．绿色植物叶肉细胞内，叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的ATP用途单一
B．酶a～c催化的反应(底物的量相同)，产生⑤最少的是Ⅲ过程
C．若要探究酶b的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性
D．直接控制酶a合成的物质的基本组成单位是脱氧核苷酸
解析：选D　叶绿体类囊体膜上可通过光反应合成ATP，此ATP只用于暗反应，而线粒体的基质和内膜上合成的ATP可以用于除暗反应以外的各种生命活动；图中①为ADP、
②为AMP、③为腺苷、④为磷酸、⑤为能量，Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键，Ⅲ过程断裂的是普通化学键；由图示可知酶b的适宜pH的变量范围应呈偏酸性；直接控制酶a合成的物质是mRNA，其基本组成单位是核糖核苷酸。
6．分别利用紫色洋葱A和B的外表皮细胞制成5个装片，依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液，相同时间后原生质体的体积变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．甲～戊这5种蔗糖溶液浓度最高的是乙
B．两种紫色洋葱外表皮细胞都发生质壁分离的蔗糖溶液浓度是乙和丁
C．将处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱B外表皮细胞的装片置于清水中，一定会发生质壁分离复原
D．实验后丙溶液中紫色洋葱B外表皮细胞的吸水能力小于戊溶液中洋葱B外表皮细胞
解析：选C　观察紫色洋葱原生质体的体积变化，原生质体的体积越小，说明外界溶液浓度越大；甲～戊五种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙<戊<甲<丁<乙。乙和丁溶液中，两种紫色洋葱外表皮细胞的原生质层都缩小，都发生质壁分离。处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱B外表皮细胞的装片置于清水中，可能因失水过多而不能发生质壁分离复原。紫色洋葱B的外表皮细胞在戊溶液中原生质体体积无变化；在丙溶液中原生质体体积变大，细胞吸水，由于洋葱B外表皮细胞的细胞液浓度变小，则细胞的吸水能力减弱。
7．如图甲为25 ℃时小麦光合速率随光照强度变化的曲线，图乙为小麦细胞内光合作用和呼吸作用相关酶的活性与温度的关系，下列说法错误的是(　　)

A．a点可代表小麦呼吸作用的强度
B．c点时限制光合速率的因素不再是光照强度，很可能是CO2浓度
C．光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度不相同
D．当温度从25 ℃升高到30 ℃时，b点将左移
解析：选D　a点时光照强度为0，小麦只进行呼吸作用，故a点可代表小麦呼吸作用的强度。c点为光饱和点，限制因素可能是温度和CO2浓度，由于此时温度为光合作用的最适温度，故限制因素应该是CO2浓度。由图乙可知，光合作用的最适温度为25 ℃，呼吸作用的最适温度为30 ℃时，若温度升高到30 ℃，呼吸速率加快，而光合速率减弱，故只有提高光照强度光合速率才能与呼吸速率相等，b点将右移。
8.实验人员将生长旺盛的酵母菌接种在仅含葡萄糖溶液的试管中，并将其保温在30 ℃的透明恒温箱中。在1～10 min，有色液滴基本不移动；11～60 min内液滴向右移动；61 min后，液滴又保持不动。对此现象分析正确的是(　　)
A．1～10 min内，酵母菌的代谢水平很低，基本处于休眠状态
B．11～60 min内，酵母菌既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸
C．61 min后，酵母菌只进行无氧呼吸
D．1～10 min内已经产生了酒精
解析：选B　开始时，试管中氧气含量充足，因此在1～10 min内，酵母菌只进行有氧呼吸，由于产生的二氧化碳和消耗的氧气的体积相等，因此有色液滴不移动；11～60 min内，氧气的含量逐渐减少，酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，但无氧呼吸过程中不消耗氧气却能释放二氧化碳，因此试管内气体体积增加，有色液滴向右移动；61 min后酵母菌不再进行呼吸作用，有色液滴基本不动。
9．(2018·盐城期中，多选)下列有关酶的叙述，错误的是(　　)
A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B．酶提供使反应开始所必需的活化能
C．低温下酶的活性降低，但是酶的空间结构未被破坏
D．用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好
解析：选BD　酶是具有催化作用的有机物，其化学本质为蛋白质或RNA，因此基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；酶在反应中的作用是降低反应所需要的活化能；低温条件下，酶的活性低，但空间结构未被破坏；由于酶具有专一性，用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果并不好。
10．(2019届高三·南通联考，多选)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　)

A．长期偏爱高糖膳食的人体内，图示过程会加强，进而导致体内脂肪积累
B．细胞质基质中有催化过程①的酶，该过程会产生少量[H]和ATP
C．酒精是过程②产生的二碳化合物之一
D．在糖尿病患者体内，图示过程会减弱，进而导致脂肪分解加快
解析：选ABD　据图分析，人体内葡萄糖可以转化成脂肪储存起来，所以长期偏爱高糖膳食的人体内，图示过程会加强，进而导致体内脂肪积累；过程①表示有氧呼吸的第一阶段，细胞质基质中有催化过程①的酶，该过程会产生少量[H]和ATP；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产生酒精；在糖尿病患者体内，葡萄糖会随尿液排出，图示过程会减弱，进而导致脂肪分解加快。
二、非选择题
11．聚乙二醇(PEG)对花生种子萌发初期的能量代谢有促进作用。现用质量分数为20%的PEG溶液和清水分别浸泡花生种子，洗去PEG溶液，培养两组花生种子使其萌发。在种子萌发初期的10 h内，测定其呼吸强度和ATP含量，结果如下：

(1)ATP是细胞生命活动的__________物质。ATP的主要来源是细胞呼吸，在花生种子萌发过程中，合成ATP最多的场所是细胞的__________。
(2)据甲图分析，PEG溶液浸泡后的花生种子，在开始萌发时呼吸强度比对照组__________(填“高”“低”或“相等”)。
(3)据乙图分析，在花生种子萌发初期的10 h内，经PEG处理的种子与对照组相比，ATP含量变化是____________________________________________，原因是PEG处理的种子生理活动提前启动，各种代谢活动增强，一方面合成较多ATP，另一方面__________，导致2 h后ATP含量低于对照组。
解析：(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。在花生种子萌发过程中，细胞只进行细胞呼吸，主要是有氧呼吸，有氧呼吸的第三阶段产生能量最多，发生场所是线粒体内膜。(2)据甲图分析，PEG溶液浸泡后的花生种子，在开始萌发时(0～4 h)呼吸强度比对照组高。(3)据乙图分析，在花生种子萌发初期的10 h内，经PEG处理的种子与对照组相比ATP含量在前2 h内下降较快，在2～10 h内含量有所增加，但含量比对照组低。
答案：(1)直接能源　线粒体内膜　(2)高　(3)在前2 h内下降较快；在2～10 h内含量比对照组低　消耗较多ATP
12．图甲表示在最适温度及其他条件保持不变的情况下植物叶片CO2释放速率随光照强度变化的曲线，图乙表示在不同温度条件下CO2浓度对净光合速率的影响，图丙和表中数据是研究者在适宜温度等条件下采用人工实验模拟CO2浓度倍增和干旱所得的实验结果，请分析回答：


组别
处理
(光照强度为Q)
净光合速率
(μmol CO2·m－2·s－1)
相对气孔
导度(%)
水分利
用效率
A
对照
大气CO2
浓度
27.05
50
1.78
B
干旱
22.55
35
1.87
C
对照
CO2浓度
倍增
31.65
40
2.45
D
干旱
23.95
30
2.55
(1)图甲中，E点后曲线保持水平不变，此时限制植物光合速率的主要环境因素是________________，若图中其他条件不变，温度上升5 ℃，则E点将向________(填“左上”“左下”“右上”或“右下”)方向移动。图中C点对应光照强度下，叶绿体中磷酸的移动方向是______________________。
(2)据图乙可知，与20 ℃相比，温度为15 ℃时，增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著，其原因是______________________________。当CO2浓度低于300 μmol·mol－1时，28 ℃条件下植物净光合速率明显低于20 ℃和15 ℃，原因可能是____________________
____________________________________________________________________。
(3)干旱可导致叶肉细胞中光合色素含量减少，________________供给减少，从而使光合作用过程减弱。干旱下，与大气CO2浓度相比，CO2浓度倍增能使光饱和点________(填“增大”或“减小”)。
(4)由表中实验结果可知，在干旱条件下，CO2浓度倍增不仅能提高____________，还能通过提高________利用效率，增强抗旱能力。
解析：(1)图甲中，E点后曲线保持水平不变，此时温度适宜，限制植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度。温度上升5 ℃， 酶活性下降，光饱和点下降，光合速率也下降，E点向左上方移动。C点对应光照强度下，光合作用仍然进行，叶绿体中磷酸参与ATP合成，ATP合成的场所是类囊体薄膜，所以磷酸移动方向是由叶绿体基质到类囊体薄膜。(2)15 ℃
时，由于温度偏低，酶的催化效率不能充分发挥，所以增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著。净光合速率是真正光合速率与呼吸速率之差。当CO2浓度低于300 μmol·mol－1
时，真正光合速率较弱，28 ℃时植物呼吸速率较大，所以净光合速率明显低于20 ℃和
15 ℃。(3)光合色素含量减少，光合作用光反应减弱，产生的ATP和[H]减少，从而使光合作用过程减弱。由图丙可知，D组光饱和点大于B组。(4)由表中结果可知，在干旱条件下，CO2浓度倍增不仅能提高净光合速率，还能通过提高水分利用效率，增强抗旱能力。
答案：(1)CO2浓度　左上　由叶绿体基质到类囊体薄膜　(2)温度偏低，酶的催化效率不能充分发挥(或酶活性低)　真正光合速率都不高，而28 ℃时的呼吸速率又很强　(3)ATP
和[H]　增大　(4)净光合速率　水分
13．三裂叶蟛蜞菊、飞机草和薇甘菊是华南地区常见的入侵植物。为给酸雨地区防治入侵植物提供依据，科研人员配制了pH为5.6(对照)、4.5(中度酸雨)和2.5(重度酸雨)3个模拟酸雨，并比较模拟酸雨对3种植物净光合速率(Pn)的影响，结果如下图。请回答下列问题：


(1)本实验的自变量有_____________________________________________________。
(2)测定Pn时，每个处理都选取4个植株，每个植株选取4片叶，目的是___________
___________________。若要比较在不同处理下植物的总光合速率，还需在________条件下测定该植物的____________。
(3)酸雨能破坏植物叶绿素，导致光反应阶段产生的________________减少，从而直接影响暗反应阶段中________________，最终导致(CH2O)生成减少。
(4)根据本研究，在酸雨日趋严重的华南地区，应特别注意防治的入侵物种是______
______，作出判断的依据是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据实验曲线，可确定本研究的自变量有光照强度、酸雨的pH和植物种类。(2)为避免偶然因素对实验结果造成的影响，在实验中需要进行重复实验，每个处理都选取4个植株，每个植株选取4片叶都是重复实验。植物总光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和，因此要比较不同处理下植物的总光合速率需要测定绿色植物的呼吸速率。绿色植物在光下的光合作用会对呼吸速率的测量造成影响，因此，测定绿色植物呼吸速率时需要在黑暗条件下进行。(3)叶绿素参与光合作用光反应阶段，叶绿素含量减少会使光反应产生的[H]、ATP减少，进而导致暗反应中C3的还原减弱，光合作用产生的有机物减少。(4)根据实验结果可知，一定范围内，飞机草和薇甘菊的Pn随酸雨pH降低而下降，而三裂叶蟛蜞菊的Pn有所升高，所以在酸雨日趋严重的华南地区，应特别注意对三裂叶蟛蜞菊的防治。
答案：(1)pH、光照强度和植物种类　(2)重复实验，避免偶然性，使实验结果更准确　黑暗(无光)　呼吸速率　(3)ATP和[H]　C3的还原　(4)三裂叶蟛蜞菊　一定范围内，飞机草和薇甘菊的Pn随酸雨pH降低而下降，而三裂叶蟛蜞菊的Pn有所升高
[教师备选题]
1．为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是(　　)

A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
解析：选C　t1→t2，培养液中O2相对含量下降，但与0→t1段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降。t3时，培养液中O2相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸；t1时，培养液中O2相对含量较高，酵母菌主要进行有氧呼吸，t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率近似相等，利用相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少，可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快。由题意可知，曲线是在最适温度下获得的，若降低10 ℃培养，则呼吸速率下降，O2相对含量达到稳定所需时间会延长。因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后，会变成灰绿色。
2．(2018·扬州一模，多选)协同运输是物质跨膜运输的一种方式，其过程如图所示。细胞膜上的载体蛋白同时与Na＋和葡萄糖结合后，在膜两侧Na＋浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，跨膜的Na＋再由另一种载体蛋白运回膜外。对此过程分析错误的是(　　)

A．运输Na＋的载体蛋白因不止一种而缺乏特异性
B．Na＋的协同运输所需能量直接来自ATP水解
C．图示细胞吸收葡萄糖是一种特殊的主动运输
D．细胞内外Na＋浓度相等时，协同运输不能进行
解析：选AB　细胞膜上载体蛋白只能运输特定的物质，具有特异性；Na＋的协同运输所需动力是浓度差；协同运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，维持这种电化学浓度依靠钠­钾泵或质子泵，所以是一种特殊的主动运输；细胞内外Na＋浓度相等时，不形成电化学浓度梯度，故协同运输不能进行。