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高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 倒数第13天细胞呼吸与光合作用(原卷版+答案解析)
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这是一份高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 倒数第13天细胞呼吸与光合作用(原卷版+答案解析),共21页。试卷主要包含了呼吸作用 的实质,酵母菌呼吸方式检测,对比实验,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,31,38等内容,欢迎下载使用。
考点一: 细胞呼吸的原理和应用
1.呼吸作用 的实质:细胞内有机物氧化分解,并释放能量。(P90)
2.酵母菌呼吸方式检测:酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于 兼性厌氧 菌,我们可以用 重铬酸钾 溶液检测是否有酒精产生人,若有酒精产生,则该溶液会由 橙 色变为 灰绿 色;可以用 澄清石灰水 和 溴麝香草酚蓝 溶液检测是否有CO2产生。(P90)
3.对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫做对比实验。也叫相互对照实验。(P92)
4.细胞呼吸:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。(P94)
5.有氧呼吸:指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。同有机物的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点,即过程 温和 ; 能量 逐级 释放;部分能量储存在 ATP 中。(P93)
6.无氧呼吸:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程(P94)
考点二: 光合作用与能量转化
1.色素种类:绿叶中的色素有4种,它们可以归为两大类: 叶绿素 (含量约占3/4)和 类胡萝卜素 (含量约占1/4), 叶绿素 (含量约占3/4)包含 叶绿素a (蓝绿色)、 叶绿素b (黄绿色); 类胡萝卜素 包含 胡萝卜素 (橙黄色)、 叶黄素 (黄色)。 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。(P99)
2.在提取和分离绿叶中的色素时各种药品的作用:在提取和分离绿叶中的色素时,加入SiO2的目的是 充分研磨 ;加入CaCO3的目的是 防止色素被破坏 ;加入无水乙醇的目的是 溶解色素 ;加入层析液的目的是 分离色素 ;在分离绿叶的色素时,不能让滤液线触及层析液,防止 滤液线中的色素会被层析液溶解 。(P98)
3.类囊体:由圆饼状的囊状结构堆叠而成的,众多的囊状结构极大地扩展了受光的面积,吸收光能的色素就分布在这些类囊体膜上。(P100)
4.光合作用:指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。, (P102)
5.同位素标记法:同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物,化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物、可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。(P102)
6、光反应阶段:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行。(P103)
7、暗反应阶段:光合作用第二阶段的化学反应,有没有光都能进行。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的.(P104)
8卡尔文循环:CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径。(P104)
9、光合作用的强度:指单位时间内通过光合作用制造糖类的数量(P105)
10、化能合成作用:自然界中少数种类的细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。(P106)
1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
2.如图为两种细胞代谢过程的示意图。转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤。下列叙述错误的是( )
A.抑制MCT可降低神经元损伤
B.Rheb蛋白失活可降低神经元损伤
C.乳酸可作为神经元的能源物质
D.自由基累积可破坏细胞内的生物分子
3.下列关于细胞代谢的叙述正确的是( )
A.光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C.蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
4.有氧呼吸会产生少量超氧化物,超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组,在相同条件下进行体力消耗测试,受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果,下列说法正确的是( )
A.超氧化物主要在血浆中产生
B.烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加
C.与不吸烟者比,蛋白质能为吸烟者提供更多能量
D.本实验为“吸烟有害健康”提供了证据
5.光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出( )
A.低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B.在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C.CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D.10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
6.某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮所需时长,结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验中,温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量
B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率
C.四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高
D.若在4℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
7.类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿过4层膜
B.NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH
C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D.电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节
8.利用蓝细菌将CO2转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于__________和__________等生理过程,为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D—乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,
是由于细胞质中的NADH被大量用于_______________作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
注:数据单位为pml∕OD730
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段__________(被抑制∕被促进∕不受影响),光反应中的水光解__________(被抑制∕被促进∕不受影响)。
(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D—乳酸,是因为其__________(双选)。
A.光合作用产生了更多ATPB.光合作用产生了更多NADPH
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATPD.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
9.叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,实验结果见表1。
表1
注:①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题:
(1)叶片叶绿素含量测定时,可先提取叶绿体色素,再进行测定。提取叶绿体色素时,选择乙醇作为提取液的依据是__________。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的__________结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中,选用13CO2的原因有__________(答出2点即可)。
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率__________(填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量__________(填“增加”或“减少”)。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________。
(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验,库源处理如图所示,用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用,结果见表2。
根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是__________。
(5)综合上述实验结果,从调整库源比分析,下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10g以上为合格)的是哪一项?__________
A.除草B.遮光C.疏果D.松土
10.将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10μml/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温为35℃/25℃,光照强度为2μml/(s·m2),每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下,该水稻种子____(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米,至少1片绿叶视为成苗),理由是_____________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10μml/(s·m2),其他条件与上述实验相同,该水稻___(填“能”或“不能”)繁育出新的种子,理由是___________________(答出两点即可)。
(3)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害减少杂草生长,须灌水覆盖,该种子应具有_________特性。
倒数第13天 细胞呼吸与光合作用
考点一: 细胞呼吸的原理和应用
1.呼吸作用 的实质:细胞内有机物氧化分解,并释放能量。(P90)
2.酵母菌呼吸方式检测:酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于 兼性厌氧 菌,我们可以用 重铬酸钾 溶液检测是否有酒精产生人,若有酒精产生,则该溶液会由 橙 色变为 灰绿 色;可以用 澄清石灰水 和 溴麝香草酚蓝 溶液检测是否有CO2产生。(P90)
3.对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫做对比实验。也叫相互对照实验。(P92)
4.细胞呼吸:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。(P94)
5.有氧呼吸:指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。同有机物的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点,即过程 温和 ; 能量 逐级 释放;部分能量储存在 ATP 中。(P93)
6.无氧呼吸:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程(P94)
考点二: 光合作用与能量转化
1.色素种类:绿叶中的色素有4种,它们可以归为两大类: 叶绿素 (含量约占3/4)和 类胡萝卜素 (含量约占1/4), 叶绿素 (含量约占3/4)包含 叶绿素a (蓝绿色)、 叶绿素b (黄绿色); 类胡萝卜素 包含 胡萝卜素 (橙黄色)、 叶黄素 (黄色)。 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。(P99)
2.在提取和分离绿叶中的色素时各种药品的作用:在提取和分离绿叶中的色素时,加入SiO2的目的是 充分研磨 ;加入CaCO3的目的是 防止色素被破坏 ;加入无水乙醇的目的是 溶解色素 ;加入层析液的目的是 分离色素 ;在分离绿叶的色素时,不能让滤液线触及层析液,防止 滤液线中的色素会被层析液溶解 。(P98)
3.类囊体:由圆饼状的囊状结构堆叠而成的,众多的囊状结构极大地扩展了受光的面积,吸收光能的色素就分布在这些类囊体膜上。(P100)
4.光合作用:指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。, (P102)
5.同位素标记法:同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物,化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物、可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。(P102)
6、光反应阶段:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行。(P103)
7、暗反应阶段:光合作用第二阶段的化学反应,有没有光都能进行。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的.(P104)
8卡尔文循环:CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径。(P104)
9、光合作用的强度:指单位时间内通过光合作用制造糖类的数量(P105)
10、化能合成作用:自然界中少数种类的细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。(P106)
1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
2.如图为两种细胞代谢过程的示意图。转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤。下列叙述错误的是( )
A.抑制MCT可降低神经元损伤
B.Rheb蛋白失活可降低神经元损伤
C.乳酸可作为神经元的能源物质
D.自由基累积可破坏细胞内的生物分子
3.下列关于细胞代谢的叙述正确的是( )
A.光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C.蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
4.有氧呼吸会产生少量超氧化物,超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组,在相同条件下进行体力消耗测试,受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果,下列说法正确的是( )
A.超氧化物主要在血浆中产生
B.烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加
C.与不吸烟者比,蛋白质能为吸烟者提供更多能量
D.本实验为“吸烟有害健康”提供了证据
5.光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出( )
A.低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B.在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C.CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D.10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
6.某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,将四组等量菠菜叶圆片排气后,分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜光照,记录叶圆片上浮所需时长,结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验中,温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量
B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率
C.四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高
D.若在4℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
7.类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿过4层膜
B.NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH
C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D.电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节
8.利用蓝细菌将CO2转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于__________和__________等生理过程,为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D—乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,
是由于细胞质中的NADH被大量用于_______________作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
注:数据单位为pml∕OD730
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段__________(被抑制∕被促进∕不受影响),光反应中的水光解__________(被抑制∕被促进∕不受影响)。
(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D—乳酸,是因为其__________(双选)。
A.光合作用产生了更多ATPB.光合作用产生了更多NADPH
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATPD.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
9.叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,实验结果见表1。
表1
注:①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题:
(1)叶片叶绿素含量测定时,可先提取叶绿体色素,再进行测定。提取叶绿体色素时,选择乙醇作为提取液的依据是__________。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的__________结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中,选用13CO2的原因有__________(答出2点即可)。
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率__________(填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量__________(填“增加”或“减少”)。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________。
(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验,库源处理如图所示,用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用,结果见表2。
根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是__________。
(5)综合上述实验结果,从调整库源比分析,下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10g以上为合格)的是哪一项?__________
A.除草B.遮光C.疏果D.松土
10.将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10μml/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温为35℃/25℃,光照强度为2μml/(s·m2),每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下,该水稻种子____(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米,至少1片绿叶视为成苗),理由是_____________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10μml/(s·m2),其他条件与上述实验相同,该水稻___(填“能”或“不能”)繁育出新的种子,理由是___________________(答出两点即可)。
(3)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害减少杂草生长,须灌水覆盖,该种子应具有_________特性。
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
项目
甲组
乙组
丙组
处理
库源比
1/2
1/4
1/6
单位叶面积叶绿素相对含量
78.7
75.5
75.0
净光合速率(μml·m-2·s-1)
9.31
8.99
8.75
果实中含13C光合产物(mg)
21.96
37.38
66.06
单果重(g)
11.81
12.21
19.59
果实位置
果实中含13C光合产物(mg)
单果重(g)
第1果
26.91
12.31
第2果
18.00
10.43
第3果
2.14
8.19
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
项目
甲组
乙组
丙组
处理
库源比
1/2
1/4
1/6
单位叶面积叶绿素相对含量
78.7
75.5
75.0
净光合速率(μml·m-2·s-1)
9.31
8.99
8.75
果实中含13C光合产物(mg)
21.96
37.38
66.06
单果重(g)
11.81
12.21
19.59
果实位置
果实中含13C光合产物(mg)
单果重(g)
第1果
26.91
12.31
第2果
18.00
10.43
第3果
2.14
8.19
参考答案:
1.C
【分析】探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验中,酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量;氧气的有无是自变量;需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多。
【详解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量,A选项错误;
B、氧气的有无是自变量,B选项错误;
C、有氧呼吸不产生酒精,无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1:1,因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C选项正确;
D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底,释放能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放能量少,D选项错误;
故选C。
2.B
【分析】分析图形:图中胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后一方面在Rheb蛋白的作用下,促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能,另一方面,丙酮酸转变成乳酸,乳酸经MCT运输进入神经元,进入线粒体分解产生自由基和ATP。
【详解】A、抑制MCT,可减少乳酸进入神经元,减少自由基的产生,降低神经元损伤,A正确;
B、Rheb蛋白能促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能,而Rheb蛋白失活会导致乳酸进入神经元的量更多,产生更多的自由基,使神经元损伤增加,B错误;
C、图中乳酸能进入神经元的线粒体分解,产生ATP,故可作为神经元的能源物质,C正确;
D、自由基可使蛋白质活性降低,自由基可攻击DNA分子导致DNA损伤,故自由基累积可破坏细胞内的生物分子,D正确。
故选B。
3.B
【分析】1、有氧呼吸的过程:第一阶段在细胞质基质进行,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,同时脱下4个[H],释放出少量的能量;第二阶段在线粒体基质进行,2分子丙酮酸和6水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳,释放出少量的能量;第三阶段在线粒体内膜进行,前两阶段脱下的共24个[H]与6个O2结合成水,释放大量的能量。
2、无氧呼吸在细胞质基质进行,1分子的葡萄糖分解成2分子的乙醇、2分子的二氧化碳并释放出少量的能量,或1分子的葡萄糖分解成2分子的乳酸并释放出少量的能量。
【详解】A、光照下,叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸,光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化,有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解,A错误;
B、供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸,将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但进行有氧呼吸,C错误;
D、供氧充足时,真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP ,D错误。
故选B。
4.D
【分析】题意分析,本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响,实验结果显示,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,可见吸烟有害健康。
【详解】A、有氧呼吸会产生少量超氧化物,而有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,可见超氧化物主要在活细胞中产生,A错误;
B、实验结果可说明吸烟可能导致超氧化物含量增加,但不能证明是尼古丁的作用,B错误;
C、蛋白质是生命活动的主要承担者,在细胞中一般不作为能源物质提供能量,C错误;
D、据柱形图可知,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,因此,本实验为“吸烟有害健康”提供了证据,D正确。
故选D。
5.D
【分析】由题图分析可得:
(1)图中所展现有两个影响光合速率的因素:一个是CO2的浓度,另一个是温度。
(2)当温度相同时,光合速率会随着CO2的浓度升高而增大;当CO2的浓度相同时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小。
(3)当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25℃左右;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30℃;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40℃。
【详解】A、分析题图可知,当CO2浓度一定时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小,A正确;
B、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25℃左右;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30℃;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40℃,可以表明在一定范围内,CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高,B正确;
C、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,光合速率随温度的升高而改变程度不大,光合速率在温度的升高下,持续在数值为10处波动,而CO2浓度为其他数值时,光合速率随着温度的升高变化程度较大,曲线有较大的变化趋势,所以表明CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小,C正确;
D、分析题图可知,10℃条件下,CO2浓度为200μL·L-1至370μL·L-1时,光合速率有显著提高,而370μL·L-1至1000μL·L-1时,光合速率无明显的提高趋势,而且370μL·L-1时与1000μL·L-1时,两者光合速率数值接近同一数值,所以不能表明10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高,D错误。
故选D。
6.B
【分析】不同浓度的NaHCO3溶液可表示不同的CO2浓度,随着NaHCO3溶液浓度的增加,叶圆片浮起需要的时间缩短,说明光合速率增加。
【详解】A、本实验是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,自变量为CO2浓度(NaHCO3溶液浓度),温度和光照为无关变量,A错误;
B、当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸释放的氧气时,叶圆片上浮,叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率,B正确;
C、四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片上浮需要的时间最长,光合速率最小,C错误;
D、若在4℃条件下进行本实验,由于低温会使酶的活性降低,净光合速率可能降低,故各组叶圆片上浮所需时长可能均会延长,D错误。
故选B。
7.A
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类有机物。
【详解】A、水光解产生的O2场所是叶绿体的类囊体膜的内侧,若被有氧呼吸利用,而氧气在线粒体内膜上被利用,氧气从叶绿体类囊体膜开始,再穿过叶绿体2层膜,然后进入同一细胞中的线粒体,穿过线粒体的两层膜,所以至少要穿过5层膜,A错误;
B、光反应中NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH,然后在暗反应过程中被消耗,B正确;
C、由图可知,产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢,色素合成等其他消耗能量的反应,C正确;
D、电子(e-)在类囊体薄膜上的有序传递是完成光能转换的重要环节,D正确。
故选A。
8.(1) 光合作用 呼吸作用
(2)有氧呼吸
(3) 被抑制 不受影响
(4)AD
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】(1)蓝细菌是原核生物,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,能产生NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物,也能进行呼吸作用,因此蓝细菌内的ATP来源于光合作用和呼吸作用等生理过程,为各项生命活动提供能量。
(2)有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH(呼吸过程中产生的[H])与氧气结合形成水,同时释放大量能量,因此蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
(3)NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物,在有氧呼吸第三阶段被利用,NADPH是光合作用过程中的代谢产物,是水光解的产物,据表格可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的NADH较高,NADPH相同,说明有氧呼吸第三阶段被抑制,光反应中的水光解不受影响。
(4)工程菌K存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径,能使更多NADH用于生成D—乳酸,把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L,光合作用产生了更多ATP,为各项生命活动提供能量,这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH,这样工程菌L就能利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸,能积累更多D—乳酸,AD正确,BC错误。
故选AD。
9.(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇
(2)
ATP和NADPH 研究光合产物从源分配到库生成过程;研究净光合积累有机物的量
(3) 降低 增加
库源比降低,植株总的叶片光合作用制造的有机物增多,运输到单个果实的有机物量增多,因此单果重量增加。
(4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多
(5)C
【分析】本题研究研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,自变量为库源比,即以果实数量与叶片数量比值;因变量为光合作用以及光合产物分配情况。
【详解】(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇,因此用乙醇作为提取液;
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13,13先与叶绿体内的结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能,合成的糖分子运输到果实等库中。
在本实验中,选用13的原因有研究光合产物从源分配到库生成过程,研究净光合积累有机物的量等。
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率降低;
果实中含光合产物的量增多;
库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多,运输到单个果实的有机物量增多,因此单果重量增加。
(4)根据表2实验结果,从库与源的距离分析,叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多,即库与源距离越近,库得到的有机物越多。
(5)综合上述实验结果,从调整库源比分析,能提高单枝的合格果实产量的是疏果,减小库和源的比值,能提高果实产量,故选C。
10.(1) 能 种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,且光照有利于叶片叶绿素的形成
(2) 不能 光照强度为10μml/(s•m2),等于光补偿点,每天光照时长为14小时,此时光照时没有有机物的积累,黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物,故全天没有有机物积累;且每天光照时长大于12小时,植株不能开花
(3)耐受酒精毒害
【分析】种子萌发初期,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,有机物含量逐渐减少;当幼苗出土、形成绿叶后,开始通过光合作用合成有机物,但光合作用大于呼吸作用时,植株有机物开始增加。
【详解】(1)种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,因此在光照强度为2μml/(s•m2),每天光照时长为14小时,虽然光照强度低于光补偿点,但光照有利于叶片叶绿素的形成,种子仍能萌发并成苗。
(2)将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10μml/(s•m2),等于光补偿点,每天光照时长为14小时,此时光照时没有有机物的积累,黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物,且每天光照时长大于12小时,植株不能开花,因此该水稻不能繁育出新的种子。
(3)该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害减少杂草生长,须灌水覆盖,此时种子获得氧气较少,可通过无氧呼吸分解有机物供能,无氧呼吸产生的酒精对种子有一定的毒害作用,推测该种子应具有耐受酒精毒害的特性。
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