新课标新高考2022届高考生物二轮复习专题练(二):细胞代谢(江苏地区使用)
展开1.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,细胞代谢受酶的调节和控制。下列有关细胞中酶的叙述,错误的是( )
A.同一个体的不同细胞中参与细胞呼吸的酶的种类可能不同
B.同一个体的细胞在不同的分化阶段合成的酶的种类有差异
C.同一基因在不同生物体内指导合成的酶的空间结构可能不同
D.同一条mRNA上不同的核糖体翻译出的酶的氨基酸序列不相同
2.在适宜的条件下,某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶,酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.AB段对应的时间内,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B.BC段对应的时间内,酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低
C.若在D点对应的时间加入适量的淀粉酶,则曲线的走势不会发生明显改变
D.若增加淀粉酶的用量并进行重复实验,则B点会向右上方移动
3.ATP为主动运输提供能量,下列关于ATP的说法叙述错误的是( )
A.ATP与ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性
B.ATP水解释放的磷酸基团能使载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构发生改变
C.ATP的特殊化学键由于两个磷酸基团都带负电荷等原因而非常稳定
D.ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能
4.反应式ADP+Pi+能量→ATP是在所有生活细胞中均发生的反应,下列与反应式中“能量”相关的叙述正确的是( )
A.向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质水解为氨基酸的过程
B.向右反应需的的能量可以来自葡萄糖的氧化分解
C.向左反应产生的能量可以用于植物细胞对水的吸收
D.向左反应产生的能量可以用于人体肺泡内的气体交换过程
5.细胞呼吸与生产、生活密切相关,细胞呼吸原理的应用也比较广泛。某科研小组将小的完整马铃薯块茎放入保温桶中,测定了初始O2、CO2的浓度以及温度,然后密闭放置,一段时间后观测保温桶中O2的减少量与CO2的增加量相等,并且保温桶壁上出现了水珠。下列分析错误的是( )
A.实验中保温桶壁上的水是有氧呼吸第三阶段的产物
B.实验中气体量的变化,说明马铃薯只进行了有氧呼吸
C.欲观察创伤对细胞呼吸的影响,可将等量的马铃薯进行刀切
D.实验结束后,保温桶中温度会升高,该部分能量来自有机物
6.H+顺浓度梯度从内外膜间隙经内膜上的通道进入到线粒体基质中,同时在ATP合成酶的作用下,ADP与磷酸结合生成了ATP。研究发现,罗哌卡因可抑制神经母细胞瘤的线粒体ATP合成酶活性,抑制ATP的生成,进而促进细胞凋亡,下列相关叙述错误的是( )
A.有氧呼吸过程产生的NADH主要来自第二阶段
B.线粒体内膜两侧H+浓度差能驱动ATP合成
C.H+从膜间隙进入线粒体基质的方式是协助扩散
D.罗哌卡因通过抑制ATP合成酶活性从而抑制H+的运输
7.小麦种子胚乳中储存有大量的淀粉,能为种子萌发提供营养,种子胚细胞呼吸作用所利用的物质是淀粉水解产生的葡萄糖,下列关于小麦种子的叙述,错误的是( )
A.小麦种子浸水萌发时,总干重下降的原因是储存的淀粉水解
B.小麦种子刚浸水时,细胞呼吸释放的CO2量比消耗的O2量多
C.小麦种子萌发后期,细胞呼吸释放的CO2量可与消耗的O2量相等
D.小麦种子浸水萌发时,每个胚细胞合成的蛋白质种类不完全相同
8.下列关于植物细胞呼吸和光合作用的叙述,错误的是( )
A.细胞呼吸过程中,有机物中稳定的化学能主要转变为ATP中活跃的化学能供细胞利用
B.购买的新鲜蔬菜,利用保鲜膜包裹并且放入冰箱中有利于保鲜时间的延长
C.适宜的光照下,农田水稻叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
D.梅雨季节的果蔬大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,有利于提高果蔬的产量
9.通常情况下,光合作用依赖叶绿素a来吸收、转化可见光,用于光合作用。研究发现某些蓝细菌(旧称蓝藻)在近红外光环境下生长时,含有叶绿素a的光合系统会失效,而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现,叶绿素f能吸收、转化红外光,用于光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A.培养蓝细菌研究光合作用时,需提供葡萄糖作为碳源
B.叶绿素f主要分布在蓝细菌叶绿体类囊体薄膜上
C.叶绿素f能够吸收、转化红外光,体现了蓝细菌对环境的适应
D.在正常光照条件下,蓝细菌会同时吸收可见光和近红外光进行光合作用
10.用高速离心法破坏叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都被释放出来。在缺乏CO2的条件下,给予光照,然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入14CO2,结果在基质中检测到含14C的光合产物。为证明:①光照条件下在类囊体薄膜上产生ATP、[H]等物质;②CO2被还原成光合产物的过程不需要光。在上述实验进行的同时,应追加的实验(已知肯定要加14CO2)是( )
A.准备无类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下加入ATP、[H]
B.准备有类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下加入ATP、[H]
C.准备无类囊体薄膜的基质,在有光照的条件下加入ATP、NADH
D.准备有类囊体薄膜的基质,在有光照的条件下加入ATP、NADPH
11.温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.a~b段,温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程
B.b~c段,与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快
C.b点时,氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多
D.c点时,细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中
12.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL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
13.在对弱光照条件下菊花叶片光合作用减弱的机理分析中发现,其他条件不变时,菊花叶片最大净光合速率随着光照减弱以及弱光照射时间的延长呈下降趋势,光补偿点(特定条件下,光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度)逐渐升高,光饱和点(特定条件下,光合作用速率达到最大值时的最低光照强度)逐渐降低。气孔对于光照强度减弱的响应较为灵敏,随着弱光照射时间的延长,气孔开度减小,从而使空气中CO2分子扩散进入叶肉细胞和溶解于液体中的概率减小。同时,菊花叶片内部通过气孔经蒸腾作用扩散于大气中的水分也相应减少。下列相关叙述错误的是( )
A.弱光处理可通过同时抑制光反应和暗反应,显著降低菊花叶片的光合速率
B.光补偿点的升高,说明弱光条件下植物细胞呼吸可能加快或利用弱光能力下降
C.光饱和点的降低,说明弱光条件下植物细胞呼吸加快或利用弱光能力下降
D.气孔开度减小,可影响CO2分子的进入、水分的蒸腾和矿物质营养的运输
14.自然界中少数种类的细菌能利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物,这种制造有机物的方式叫作化能合成作用。下列有关说法正确的是( )
A.和植物一样,这些细菌能利用光能合成有机物
B.能进行化能合成作用的生物属于自养生物
C.硝化细菌能利用还原亚硝酸和硝酸时释放的能量合成糖类
D.化能合成作用过程中只有能量释放,没有能量储存
15.红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A.光照强度为a时,每日光照12小时,一昼夜后人参干重不变,红松干重减少
B.光照强度在b点之后,限制红松P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
C.光照强度为c时,红松和人参的净光合速率相等
D.若适当增加土壤中无机盐镁的含量,一段时间后B植物的a点左移
二、多选题
16.上海世博会E区是以英国贝丁顿“零能耗”社区为原型的“世博零碳馆”。整个小区只使用可再生资源产生的能源,不需要向大气排放CO2。下列有关叙述正确的是( )
A.“零碳馆”植物吸收的CO2在叶绿体基质合成有机物
B.叶绿体内膜吸收光能,合成ATP和NADPH,为暗反应供能
C.碳在叶肉细胞内转化途径为:CO2→C3→(CH2O)→丙酮酸→CO2
D.如果白天光照太强,会造成植物细胞内ATP大量积累
17.ATP酶复合体存在于生物膜上,其主要功能是将生物膜一侧的H+转运到另一侧,并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能,下列分析错误的是( )
A.叶绿体基粒上存在ATP酶复合体,在光下,叶肉细胞不需要呼吸作用提供能量
B.原核细胞无叶绿体和线粒体,因此,原核细胞中无ATP酶复合体
C.ATP酶复合体具有的功能说明该膜蛋白具有运输和催化作用
D.ATP酶复合体在线粒体中参与有氧呼吸的第二阶段和第三阶段
18.天然的氧化还原酶(如过氧化氢酶)由蛋白质和辅因子(非蛋白)两部分组成,其催化作用的发挥主要依赖蛋白质活性位点附近精确排布的氨基酸残基和辅因子相互协作,其中辅因子起重要作用。在升温或pH波动时,随着多肽链的解折叠,氨基酸残基的空间排布发生改变,导致辅因子移位、脱落,从而使酶发生不可逆的失活。下列叙述正确的是( )
A.酶发挥催化作用的机理是降低化学反应的活化能
B.天然的氧化还原酶中精确排布的氨基酸残基单独存在时仍具有催化活性
C.辅因子位置改变会导致氧化还原酶失活
D.高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,从而使酶永久失活
19.下图表示25℃时,葡萄和草莓在不同光照强度条件下CO2吸收量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.M点时葡萄的净光合速率为10mg·m-2∙h-1
B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,若将环境温度改变为30℃,其他条件不变,则P点将右移
C.对草莓而言,若白天和黑夜的时间各为12h,则平均光照强度在X klx以上才能正常生长
D.光照强度为Y klx时,葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等
20.分析甲、乙、丙三图,下列说法正确的是( )
A.图甲表示从b点开始出现光合作用
B.图乙中,在光照强度相同时,t2 ℃ 时植物表观光合速率最大
C.若图丙代表两类色素的吸收光谱,则f代表叶绿素
D.在塑料大棚中种植蔬菜时,为了提高产量应选用绿色的塑料大棚
三、读图填空题
21.酶是一类极为重要的生物催化剂,它能促进生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行,它的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整,若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失,酶的催化作用受很多因素的影响。
(1)图是某研究小组在探究温度对淀粉酶活性影响时绘制的曲线,1~5号试管中加入等量的淀粉酶和淀粉,温度依次逐渐升高。2、4号试管中酶催化速率相同,通过改变温度条件可明显提高反应速率的是___________,原因是_________。若选用1~5号试管探究pH对该酶活性的影响,是否可行?__________,原因是__________。
(2)为验证温度对某种淀粉酶活性的影响,某同学设计了如下实验:
该实验的自变量是____________,因变量是_________。若该淀粉酶催化淀粉水解的最终产物为葡萄糖,则操作步骤4_________(填“可以”或“不可以”)用斐林试剂代替碘液,原因是_________。
22.在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键的物质,其分子结构式如下:
(1)从ATP的分子结构式可知,去掉两个磷酸基团后的剩余部分是___________。
(2)人体骨骼肌细胞中,ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上,某同学参加100 m短跑过程中,其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示,请回答下列问题:
①由A到B的变化过程中,说明ATP被水解,释放的能量用于_____________。
②由整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明______________。
(3)某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①必须待离体肌肉自身的_____________消耗之后,才能进行实验。
②在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加_____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察______________与否以后,再滴加______________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。
③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?_______________,原因是 ________________。
23.在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题:
(1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是________。在旗叶的叶肉细胞中,叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为________阶段提供了更多的场所。
(2)在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存,依据是________。“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的________和________,另一部分输送至“库”。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对多个品种的小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明该指标对籽粒产量的影响越大。
表 不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
*气孔导度表示气孔张开的程度。
①气孔导度主要影响光合作用中________的供应。以上研究结果表明,在________期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,有效的增产措施是________。
②根据以上研究结果,在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶________的品种进行进一步培育。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的是________(多选)。
A.阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B.阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C.使用H218O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
D.使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
24.图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。分析图示,回答下列问题:图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。分析图示,回答下列问题:
(1)图1中过程②属于有氧呼吸的第_________阶段,过程③发生的场所是_________。
(2)图2中C点时该植物总光合作用速率_________(填“>”“=”或“<”)呼吸作用速率。B点对应的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有__________(填序号)。
(3)当光照强度突然增大,在其他条件不变的情况下,叶肉细胞中C3含量短时间内会_________(填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时,限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是_________。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4h,B点对应的条件下6h,接着放置在C点对应的条件下14h,则在这24h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为__________mg。
(5)研究小组另选甲、乙两种植物,分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片,在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率,所得数据如表所示:
从表中可以看出光照强度为________klx时,甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。
25.金银花是一种珍贵的中药材,具有清热解毒、广谱抗菌的作用。某实验小组探究了三种金银花的光合作用的某些特征参数和呼吸速率,以及一天内的净光合速率,相关数据和结果如图、表所示,请回答下列问题:(注:光补偿点是指植物光合速率和呼吸速率相等时的光照强度,光饱和点是指植物光合作用达到最大时的最低光照强度。)
(注:光补偿点和光他和点单位为lx,呼吸速率单位为μmlCO2▪m-2▪g-1)
(l)金银花吸收光能的色素分布在叶绿体的______________。在某一恒定的光照强度下,当黄花金银花的干重恰好不变时,京红久金银花的干重将__________(填“增大““不变”或“减小”),此时京红久金银花叶肉细胞中产生[H]的场所有__________________。
(2)某同学根据图、表结果推测,一昼夜内三种金银花中红花金银花通过光合作用制造的有机物是最多的,该同学作出这一推测的理由是______________________________。
(3)经检测这三种金银花中午时气孔都部分关闭,某同学认为中午时金银花净光合速率下降并不是由气孔关闭引起的,而是其他因素抑制了植物的光合作用。为了判断该同学的推测是否正确,可检测中午时叶肉细胞胞间CO2浓度的变化,若实验结果为__________________则可支持该同学的推测。
参考答案
1.答案:D
解析:本题考查细胞中酶的种类、酶的结构及合成等。细胞呼吸包括无氧呼吸和有氧呼吸,同一个体的不同细胞中参与细胞呼吸的酶的种类可能不同,A项正确;由于基因的选择性表达,同一个体的细胞在不同的分化阶段合成的酶的种类有差异,B项正确;同一基因在不同生物体内指导合成的酶的空间结构可能不同,如胰岛素基因在原核细胞合成的胰岛素和在人体合成的胰岛素的结构不同,C项正确;翻译过程中一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多个具有相同氨基酸序列的多肽链,D项错误。
2.答案:D
解析:AB段对应的时间内,酶促反应速率保持稳定,此时底物充足,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量,A正确。BC段对应的时间内,底物浓度随反应时间的延长而降低,从而使酶促反应速率下降,B正确。D点限制酶促反应速率的因素是底物浓度,因此在D点对应的时间补充适量淀粉酶,不会明显影响曲线的走势,C正确。若增加淀粉酶的用量并重复题述实验,可使初期的酶促反应速率加快,更早地出现底物不足,即B点会向左上方移动,D错误。
3.答案:C
解析:相邻的磷酸基团由于都带负电荷而相互排斥等原因而不稳定。
4.答案:B
解析:蛋白质水解为氨基酸的过程消耗ATP,A错误;向右反应代表ATP的合成,动物能量来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,故需要的能量可以来自葡萄糖的氧化分解,B正确;植物细胞对水的吸收的原理是渗透作用,不消耗能量,C错误;氧气进入红细胞为自由扩散,不消耗能量,D错误。
5.答案:B
解析:有氧呼吸的第三阶段会产生水,A正确。马铃薯块茎的无氧呼吸产物为乳酸,不会产生CO2,因此实验中O2的减少量与CO2的增加量相等,并不能说明马铃薯只进行了有氧呼吸,B错误。欲观察创伤对细胞呼吸的影响,可将等量的马铃薯进行刀切,C正确。细胞呼吸释放的有机物中的能量,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,D正确。
6.答案:D
解析:1分子葡萄糖经有氧呼吸第一阶段可产生4分子NADH,第二阶段可产生20分子的NADH,A正确。根据题干信息可知,线粒体内外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质中的,线粒体内膜两侧H+的浓度差为ATP合成提供能量,B正确。H+从内外膜间隙经内膜上的通道进入线粒体基质是顺浓度梯度运输的,其运输方式为协助扩散,C正确。据题干信息可知,罗哌卡因通过抑制神经母细胞瘤的线粒体ATP合成酶活性,抑制了ATP的生成,而H+的运输与酶和ATP无直接关系,D错误。
7.答案:A
解析:小麦种子浸水萌发时,总干重下降的原因是细胞呼吸消耗了有机物,A错误。小麦种子刚浸水时,可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,故细胞呼吸释放的CO2量比消耗的O2量多,B正确。小麦种子萌发后期,若氧气充足,只进行有氧呼吸,则细胞呼吸释放的CO2量可与消耗的O2量相等,C正确。由于基因的选择性表达,小麦种子浸水萌发时,每个胚细胞合成的蛋白质种类不完全相同,D正确。
8.答案:A
解析:本题主要考查植物细胞呼吸和光合作用,考查学生的理解能力。细胞呼吸过程中,有机物中稳定的化学能大部分以热能的形式散失,一小部分转变为ATP中活跃的化学能供细胞利用,A项错误。
9.答案:C
解析:蓝细菌属于自养生物,能够自己合成有机物,故培养蓝细菌研究光合作用时,不需要提供葡萄糖作为碳源,A错误。蓝细菌是原核生物,原核细胞不含叶绿体等复杂细胞器,B错误。在可见光条件下,叶绿素a能吸收、转化光能,在近红外光条件下,叶绿素f能够吸收、转化红外光,体现了蓝细菌对环境的适应,C正确。依题意可知,在正常光照条件下,蓝细菌只能吸收可见光进行光合作用,D错误。
10.答案:A
解析:题干中涉及两个实验,一个实验是在缺乏CO2的条件下,给予光照,然后再用离心法去掉类囊体薄膜,这样可得到[H]和ATP;第二个实验是黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入14CO2,结果在基质中检测到含14C的光合产物,其中缺乏的实验探究是光反应为暗反应提供了什么,还要证明14CO2被还原成光合产物的过程不需要光,所以在设计实验时要和第二个实验进行对照,不提供类囊体薄膜,只提供[H]和ATP,并且要在无光的条件下进行实验。综上分析,A正确,B、C、D错误。
11.答案:B
解析:A. 糖酵解过程在细胞质基质中进行,A错误;
B. b-c段,与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快,酶活性降低,因而细胞呼吸的相对速率下降,B正确;
C. 由分析可知,氧在电子传递链的末端与氢结合生成水,C错误;
D. 细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能的形式散失掉,D错误。故选:B。
12.答案:C
解析:据图分析t1~t2时段,氧气的含量迅速下降,因此有氧呼吸速率不断下降,A正确;酵母菌在进行有氧呼吸时可大量增殖,t1时刻氧气消耗量大,产生能量多,酵母菌增殖产生的后代数目多,t3时刻氧气含量少,酵母菌主要进行无氧呼吸,而在消耗葡萄糖量相等的情况下,有氧呼吸会比无氧呼吸产生更多的CO2,据图分析,t3时刻酵母菌产生CO2的速率与t1时刻几乎一致,则说明t3时刻葡萄糖消耗的速率比t1时刻快,B正确;题中信息说明酵母菌在最适温度条件下进行培养,降低温度则酶的活性下降,氧气相对含量达到稳定所需时间将延长,C错误;实验中由于氧气含量的下降,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应变成灰绿色,D正确。
13.答案:C
解析:弱光处理可通过抑制光反应,导致ATP和[H]减少,从而使暗反应速率也下降,显著降低菊花叶片的光合速率,A正确。光补偿点升高,说明弱光条件下植物细胞呼吸加快或利用弱光能力下降,B正确。光饱和点的降低,说明植物细胞利用弱光能力下降,并不能说明植物细胞呼吸加快,C错误。CO2分子的进入,水分的蒸腾、矿物质营养的运输都与气孔有关,因此气孔的开度减小会对这些活动有影响,D正确。
14.答案:B
解析:进行化能合成作用的细菌能利用无机物氧化时所释放的化学能合成有机物,故属于自养生物,A错误、B正确;硝化细菌将CO2和H2O合成为糖类所需的能量来自将氨氧化成亚硝酸以及将亚硝酸氧化成硝酸时释放出的化学能,C错误;化能合成作用将无机物氧化时释放的能量转化为有机物中的化学能并储存起来,D错误。
15.答案:D
解析:图示分析如下:
光照强度为a时,对于人参(B)而言,光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1,即净光合速率等于0,白天光照12小时没有有机物的积累,夜晚进行呼吸作用消耗有机物,一昼夜干重减少,A错误。光照强度在b之后,限制红松(A)P/R值增大的主要外界因素仍然是光照强度,B错误。光照强度为c时,红松和人参的P/R值相等,但呼吸速率不同(一般来说,阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率低),故净光合速率不同,C错误。a是人参(B)的光补偿点,若适当增加土壤中无机盐Mg2+的含量,B植物合成叶绿素可能增多,达到光补偿点需要的光照强度可能变小,故一段时间后B植物的a可能左移,D正确。
16.答案:AC
解析:光合作用过程中植物吸收的CO2参与暗反应阶段的二氧化碳的固定,最终合成有机物,场所在叶绿体基质,A项正确;叶绿体类囊体薄膜吸收光能,合成ATP和NADPH为暗反应供能,B项错误;根据光合作用的过程,首先发生二氧化碳的固定,转移到C3化合物中,再转移到有机物中,然后通过呼吸作用转移到丙酮酸中,在有氧呼吸的第二阶段转移到二氧化碳中,所以碳在叶肉细胞内的转化途径为:CO2→C3→(CH2O)→丙酮酸→CO2,C项正确;光合作用光反应产生的ATP供暗反应利用,在相对稳定条件下ATP量处于一个动态平衡,不会有大量积累,D项错误。
17.答案:ABD
解析:光合作用的光反应阶段可以产生ATP,但光反应阶段产生的ATP主要用于暗反应过程,故在光下,叶肉细胞的生命活动需要呼吸作用提供能量,A错误;原核细胞中无线粒体和叶绿体,但仍能合成ATP,推测原核细胞中有ATP酶复合体,B错误;据图可知,ATP酶复合体能将生物膜一侧的H+转运到另一侧,并催化ATP的形成,说明该膜蛋白具有运输和催化作用,C正确;有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行,有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,由于ATP酶复合体存在于生物膜上,故ATP酶复合体可参与有氧呼吸第三阶段,不能参与有氧呼吸第二阶段,D错误。
18.答案:ACD
解析:酶催化作用的发挥是通过降低化学反应的活化能来实现的,A正确;结合题意可知,酶催化作用的发挥主要依赖蛋白质活性位点附近精确排布的氨基酸残基和辅因子相互协作,其中辅因子起重要作用,据此可推测天然的氧化还原酶中精确排布的氨基酸残基单独存在时不具有催化活性,B错误;根据题意“辅因子移位、脱落,从而使酶发生不可逆的失活”可知,辅因子位置改变会导致氧化还原酶失活,C正确;结合分析可知,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,从而使酶永久失活,D正确。
19.答案:BC
解析:本题考查影响光合作用的因素、净光合速率的计算。M点时葡萄的净光合速率为8mg∙m-2∙h-1,A错误;已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,若将环境温度改变为30℃,其他条件不变,则呼吸速率升高,光合速率下降,P点将右移,B正确;对草莓而言,光照强度在Xklx时,净光合速率为1mg∙m-2∙h-1,呼吸速率为1mg∙m-2∙h-1,故若白天和黑夜的时间各为12h,则平均光照强度在Xklx以上才能正常生长,C正确;光照强度为Yklx时,葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量相等,由于呼吸速率不相同,故合成的有机物的量不相同,D错误。
20.答案:BC
解析:图甲中a点时只进行呼吸作用,a点之后开始出现光合作用,A错误;表观光合速率即净光合速率,从图乙中可以看出,t2 ℃时总光合作用与呼吸作用的差值最大,表观光合速率最大,B正确;由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此f代表叶绿素,C正确;色素虽对红光和蓝紫光吸收最多,但也吸收其他光,因此用塑料大棚种植蔬菜时,应选用无色的塑料大棚,D错误。
21.答案: (1). 2号试管 低温抑制酶活性,低温对酶活性的影响是可逆的,而高温使酶失活,高温对酶活性的影响是不可逆的 不可行 酸除了能影响淀粉酶的活性,还能够促进淀粉的水解,会干扰检测结果
(2). 温度 酶活性 不可以 用斐林试剂检测生成物时,需水浴加热到50~65℃,改变了实验的自变量,对实验结果有干扰
解析:(1)通过改变温度条件可明显提高反应速率的是2号试管,因为2号试管温度低于最适温度,4号试管温度已经高于最适温度,低温会抑制酶活性,低温对酶活性的影响是可逆的,而高温使酶失活,高温对酶活性的影响是不可逆的。用淀粉酶催化淀粉水解的实验探究pH对该酶活性的影响,是不可行的,因为酸除了能影响淀粉酶的活性,还能够促进淀粉的水解,会干扰检测结果。
(2)该实验的自变量是温度,因变量是酶活性。即使该淀粉酶催化淀粉水解的最终产物为葡萄糖,也不可以用斐林试剂代替碘液做检测试剂,因为斐林试剂使用时需水浴加热到50~65℃,改变了实验的自变量,对实验结果有干扰。
22.答案:(1)腺嘌呤核糖核苷酸
(2)①肌肉收缩等生命活动
②ATP的合成和分解是同时进行的
(3)①ATP;②葡萄糖溶液;肌肉收缩;ATP溶液;③不可靠;如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也收缩的现象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象
解析:(1)从ATP的分子结构式可知,去掉两个磷酸基团后的剩余部分是RNA的基本单位之一即腺嘌呤核糖核苷酸。
(2)①ATP被水解,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。②肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明ATP的生成和分解是同时进行的。
(3)①必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后,才能进行实验,排除原有ATP对实验结果的影响。②在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉收缩与否以后,再滴加ATP溶液。③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果不可靠,原因是如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。
23.答案:(1)光照强度(或:光照强度和CO2浓度);光反应
(2)光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+;呼吸作用;生长发育
(3)①CO2;灌浆前;合理灌溉;②叶绿素含量高
(4)ABD
解析:(1)与其他叶片相比,旗叶位于植株的最上部,能充分接受光照。类囊体是光合作用光反应的场所,旗叶叶肉细胞的叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为光反应阶段提供了更多的场所。
(2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,这两个阶段相互影响、相互依存,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。叶肉细胞通过光合作用制造的有机物一部分用于“源”(叶片)自身的呼吸作用和生长发育,另一部分输送至“库”。
(3)①气孔是气体进出叶片的主要途径,气孔导度主要影响光合作用中CO2的供应。表中数据显示,在灌浆前期气孔导度和胞间CO2浓度与籽粒产量的相关性均最大,说明这一时期需要较多的CO2,此时的旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,所以应在灌浆前期合理灌溉,避免因干旱造成减产。②根据以上研究结果,在小麦的灌浆后期和末期,籽粒产量与气孔导度和胞间CO2浓度的相关性下降,而与叶绿素含量的相关性增加,因此针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。
(4)阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化,若籽粒的产量有所下降,说明旗叶为籽粒提供有机物,A合理;如果旗叶和籽粒之间有“源”“库”关系,阻断籽粒有机物的输入,旗叶会因有机物积累引起光合作用速率下降,B合理;使用H218O浇灌小麦,H218O会进入小麦全身细胞,无法确定籽粒中含18O的有机物是否来自旗叶,C不合理;使用14CO2饲喂旗叶,旗叶进行光合作用将14C固定在有机物中,检测籽粒中含14C的有机物所占的比例,可以证明旗叶是否为籽粒提供有机物,D合理。
24.答案:(1)一、二;叶绿体类囊体薄膜
(2)>;①②③④
(3)减少;CO2浓度
(4)260
(5)1
解析: (1)图1中过程②表示有氧呼吸第一、二阶段;过程③表示光合作用的光反应阶段,发生的场所是叶绿体类囊体薄膜。
(2)图2中C点对应的光照强度为植物的光饱和点,此时植物的净光合速率>0,故该植物总光合作用速率>呼吸作用速率;B点对应的光照强度为光的补偿点,此点表示光合速率等于呼吸速率,即植物可同时进行光合作用和呼吸作用,故该植物能完成图1中的生理过程有①②③④。
(3)当光照强度突然增大,则光反应增强,产生的 NADPH和ATP增多,在其他条件不变的情况下,C3还原加快,而CO2的固定速率基本不变,故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少。C点对应的光照强度为植物的光饱和点,由于是在最适温度下进行的,故限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是CO2浓度。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4h,B点对应的条件下6h,接着放置在C点对应的条件下14h,则在这24h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为14×20-5×4=260(mg)。
(5)CO2固定速率表示总光合速率,CO2吸收速率表示净光合速率,光照强度为0时的CO2吸收速率可表示呼吸速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率。当光照强度为1klx时,甲的总光合速率(0.5+5)等于乙的总光合速率(1.5+4)。
25.答案:(1)类囊体薄膜上;增大;细胞质基质、叶绿体和线粒体
(2)根据表格数据可知,红花金银花的呼吸速率最大,根据图示可知,一天内红花金银花的净光合速率最大,因此其总光合速率最大,即一昼夜制造的有机物最多
(3)叶肉细胞的胞间CO2浓度较高(或不下降)
解析: (1)植物能够吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,根据表中数据可知,黄花金银花的光补偿点为30.7lx,当黄花金银花的有机物的干重恰好不变时光照强度为30.7lx,该光照强度大于京红久金银花的光补偿点,京红久金银花的干重会增大;此时京红久金银花叶肉细胞同时进行光合作用和细胞呼吸,叶肉细胞中能产生[H]的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体。
(2)比较光合作用制造有机物的多少应该比较总光合速率,根据表格数据可知红花金银花的呼吸速率最大,根据图示可知一天内红花金银花的净光合速率最大,因此其总光合速率最大,即一昼夜制造的有机物最多。
(3)要判断金银花中午时净光合速率下降是不是由气孔关闭引起的,可检测中午时叶肉细胞胞间CO2浓度的变化,若实验结果为中午时叶肉细胞的胞间CO2浓度较高,则说明中午时净光合速率下降不是由气孔关闭引起的。
操作步骤
操作方法
试管A
试管B
试管C
试管D
试管E
试管F
1
淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
2
温度(℃)
0
10
20
40
60
70
3
淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
1mL
1mL
1mL
4
碘液
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
5
现象
变蓝
变蓝
不变蓝
不变蓝
变蓝
变蓝
抽穗期
开花期
灌浆前期
灌浆中期
灌浆后期
灌浆末期
气孔导度*
0.30
0.37
0.70
0.63
0.35
0.11
胞间CO2浓度
0.33
0.33
0.60
0.57
0.30
0.22
叶绿素含量
0.22
0.27
0.33
0.34
0.48
0.45
光照强度/klx
1
0
3
5
7
9
11
13
CO2吸收速率
(μml·m-2·s-1)
叶片甲
-5
0.5
5
16
25
29
30
30
叶片乙
-4
1.5
5
8
10
12
12
12
光补偿点
光饱和点
呼吸速率
红花金银花
22.7
297
1.44
黄花金银花
30.7
227
1.23
京红久金银花
24.1
236
0.97
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