1、理清知识联系记清主干术语1渗透作用的发生的条件:具半透膜;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。5ATP的结构简式:APPP,“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
2、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:葡萄糖:细胞质基质。丙酮酸:线粒体基质。(2)无氧呼吸:葡萄糖:细胞质基质。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
3、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
4、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
5、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
6、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13。(2)消耗等量的葡萄糖时,消耗的O2和产生CO2摩尔数34(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31。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
7、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
8、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
9、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mba,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
10、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
11、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
12、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
13、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Ca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
14、.40.5 molL1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 molL1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水,而在浓度为0.5 molL1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0.40.5 molL1
15、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)步骤的正确操作方法是_。(3)步骤的目的是_;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_。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:
16、(1)步骤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(11)。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
17、,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
18、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
19、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ATP1把握“三类曲线”(据图填空)(1)酶的作用原理曲线:由右图可知,酶的作用原理是降低反应的活化能。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: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。图2中两曲线比较
20、,表明酶具有专一性。(3)影响酶促反应速率的因素曲线: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。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
21、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)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
22、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
23、,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RNAB脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C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
24、(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)1222222232224222A1号管为对照组,其余不都是实验组B2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
25、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温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液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B实验C实验 D实验解析:选ACD过氧化氢
26、受热易分解,不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,实验不合理;蔗糖酶不能催化淀粉分解,故实验不合理;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
27、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和对比,用双缩脲试剂检测;中不变紫色,中呈现紫色B和对比,用斐林试剂检测;水浴加热下中不出现砖红色沉淀,中出现砖红色沉淀C和对比,用斐林试剂检测;水浴加热下中不出现砖红色沉淀,中出现砖红色沉淀D和对比,用斐林试剂检测;水浴加热下和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
28、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1B实验2C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,
29、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
30、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()AATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量BATPADP循环使得细胞储存了大量的ATPCATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团DATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解解析:选CATP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
31、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()AATP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DATP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BDNA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
32、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DATP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AT
33、P过程。一、选择题1(2016全国卷)下列与神经细胞有关的叙述,错误的是()AATP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ATPC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
34、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D90 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“”和“”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“、”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
35、分解;图中能量2来自“”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APPP,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。4ATP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BATP可为物质跨膜运输提供能量CATP中高能磷酸键水解可释放能量DATP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
36、、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CT2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
37、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BAB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ATPB酶和ATP的组成元素中都含有PC酶的催化必然伴随ATP的供能DATP的合成和水解
38、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对淀粉酶活性的影响,图2表示在最适温度及pH为b时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若增加淀粉酶的量,则d点不移动,e点上移解析:选CpH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;
39、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、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
40、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01 min的曲线斜率,可比较不同pH条件下的酶活性CpH为58的缓
41、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01 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58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11 cm3的正方体凝固蛋白质4
42、 mL蒸馏水37 水浴、pH1.521 cm3的正方体凝固蛋白质4 mL胃蛋白酶37 水浴、pH831 cm3的正方体凝固蛋白质4 mL胃蛋白酶41 cm3的正方体凝固蛋白质4 mL胃蛋白酶0 水浴、pH1.5(1)请完成实验方案: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
43、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,表中处应为37 水浴、pH1.5。(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、pH1.5(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
44、)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 mL2 mL2 mL加pH8的缓冲液0.5 mL0.5 mL0.5 mL0.5 mL加淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2 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 mL37 水浴保温30 min30 min30 min30 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(注:“”显色,“”显
45、深色,“”不显色)请根据实验步骤和实验结果回答下列问题:(1)表中处应为_;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
46、量原则,要确保四支试管中溶液的总体积相等,则处应为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
47、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淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL可溶性淀粉溶液5 mL5 mL5 mL控制温度0 60 90 将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀
48、粉溶液混合后分别恒温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pH56789H2O2溶液完全分解所需时间(s)30018090192284据此回答下列问题:(1)在实验一中,pH属于_变量。(2)实验一的步骤操作错误,正确的操作应该是_。(3)实验一的第步最好选用_(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
49、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68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
50、pH约为7,pH过低或过高酶活性均降低(或在pH 57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高,在pH 79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)683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,af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
51、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CO2C3(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YZZX41,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
52、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
53、,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(、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、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、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
54、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:未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。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)。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:忘记画滤液细线。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。(
55、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BDCIP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
56、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
57、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
58、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
59、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HC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
60、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
61、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)。C3的还原内外物质运输H2O裂解释放O2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
62、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
63、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)1光合作用与细胞呼吸中物质和能量的变化关系物质变化:COH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
64、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24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()AH2O分解为
65、O2和HBC3的还原CO2和H结合生成H2O DCO2进入叶绿体中解析:选ACDH2O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,其中代表有关生理过程。下列相关叙述错误的是()A过程不在生物膜上进行B过程都有ATP生成C过程产生的C6H12O6中的氧来自H2O和CO2D过程产生的H并不全都来自C6H12
66、O6解析:选C由图可知,过程代表光反应,发生在叶绿体类囊体薄膜上;过程代表有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上;过程代表暗反应,发生在叶绿体基质中;过程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。过程都有ATP生成,过程消耗ATP。过程产生的C6H12O6中的氧来自CO2。过程产生的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
67、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)。光反应已基本饱和暗反应已基本饱和光、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
68、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
69、。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)S2S3(2)ATP和H(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
70、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1520 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:C5ATPHC3),可推测2025 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
71、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)1520 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
72、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2025 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负值(1)常见相关实验装置的分析及应用: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。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
73、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: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。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
74、,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(ae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)abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333A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 mgD当
75、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(2410)(103)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
76、光合作用强度:在甲、乙两装置的烧杯中加入_(填“NaOH”或“NaHCO3”)溶液。其作用是_。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。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:在甲、乙两装置的烧杯中加入_溶液。其作用是_。将两装置放在_环境中1 h,温度与(2)中温度相同。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
77、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:若丙装置中液滴左移,丁装置中液滴不动,则_。若丙装置中液滴不动,丁装置中液滴右移,则_。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
78、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(40.5)(1.50.1)5.1(cm)。答案:(1)装置中放置死亡的植物(2)NaHCO3提供CO2右(3)NaOH吸收装置中的CO2黑暗左(4)右5.1(5)只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸既进行有氧呼吸,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
79、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27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
80、强度(%)开始时CO2浓度(%)12 h后CO2浓度(%)植物叶片数12500.3500.3685225100.3500.3505325200.3500.3325425400.3500.2895525600.3500.2825625800.3500.2805725950.3500.2795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
81、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,
82、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CATP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)植物光合作用的作用光谱是通过测
83、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640660 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640660 nm的红光,导致水光解释放O2。3如图表示光照下叶肉细胞
84、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ATPC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
85、关叙述正确的是()A过程发生在叶绿体类囊体薄膜上,过程发生在线粒体的内膜上B过程发生在线粒体中C过程均需要H和ATP的参与D过程产生的H是相同的物质,过程在线粒体中进行解析:选A过程表示光合作用的光反应,发生在叶绿体类囊体薄膜上,过程表示有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体的内膜上;过程表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中;过程是CO2的固定,不需要H和ATP的参与;过程产生的H是不同的物质,过程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
86、()A与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少C17:00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
87、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535 之间,随温度升高呼吸作用逐渐增强,由于缺少高于35
88、 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(3.25101.51411.5,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
89、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
90、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
91、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
92、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CA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
93、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
94、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,其中代表有关生理过程。相关叙述正确的是()A过程不在生物膜上进行B参与过程的酶种类相同C过程都有ATP产生D过程产生的H不全都来
95、自丙酮酸解析:选ACD过程是光合作用的暗反应阶段,发生在叶绿体基质,过程是有氧呼吸的第一个阶段,场所是细胞质基质,过程是有氧呼吸的第二阶段,场所是线粒体基质,因此过程不在生物膜上进行;过程为有氧呼吸的第一、二阶段,参与的酶都为呼吸酶,过程为光合作用的光反应阶段,参与的酶为光合酶,因此过程所需酶种类不同;过程为有氧呼吸的三个阶段,均有ATP产生,过程为光合作用的光反应阶段,也会产生ATP;过程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
96、,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)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
97、,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 molm2s1,B叶片净光合速率最大时,对应的光照强度至少为2 000 molm2s1,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
98、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af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
99、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,af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
100、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 gh1,12 h黑暗处理后积累的有机物多了12224(g)。答案:(1)HATPCO2的固定基质(2)光照强度等于(3)152415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(molm2s1)叶面光照强度(molm2s1)叶温()棚内CO2浓度(mgkg1)气孔导度(molm2s1)7:0013.816.820.0827.9458.79:0036.9329.927.2518.9391.311:008.41384.432.9193.2
101、244.713:0012.1680.535.9312.5244.715:0013.958.730.9333.9283.517:0010.131.827.1338.9216.5(1)在7:009:00,_上升,且_较高,促使叶片光合速率不断升高。(2)在9:0011:00通常是露地葡萄光合作用最旺盛的时间段,而大棚葡萄在9:0011:00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
102、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7:009:00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9:0011:00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
103、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
104、 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)。|M|N|M|N|P|Q|
105、P|Q|P|Q|2|E|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
106、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)(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
107、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H2OD细胞吸收Na,并产生动作电位解析:选A5%葡萄糖和0.9%NaCl均是人体细胞的等渗溶液,人成熟
108、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()6060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
109、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,
110、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()Ab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Db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
111、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。6ATP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()AATP水解供能时之间的高能磷酸键都将断裂B水解和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和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DATP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(之间)断裂;
112、和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;和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
113、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,“CO2C5(RuBP) 2C3”需要RuBP
114、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BRuBP羧化酶催化时,需要在无光条件下进行CRuBP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
115、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
116、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在处可检测到有酒精生成CNaOH溶液的作用是吸收处的CO2Dc和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; 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叶肉细胞中过程产生的ATP可用于过程中C3的还原B人体细胞中过程进行的场所不同,但都能合成ATPC过程都需
117、要氧气的参与才能正常进行D真核细胞中催化过程的酶都位于细胞质基质解析:选D过程是光合作用,过程是有氧呼吸第二、三阶段,C3的还原需要的ATP来自光合作用光反应;过程发生在线粒体内,能合成ATP,过程是无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质中,不产生ATP;过程是细胞呼吸第一阶段,不需要氧气参与,过程是酒精在醋酸杆菌作用下产生醋酸,醋酸杆菌是好氧细菌,过程都需要氧气参与;过程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pHb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BH
118、2O2量增加时,d点不移CpHa时,e点不移 DpHc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;pHc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
119、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过程产生的H可在过程中将三碳化合物还原BH经过程转移到水中,此过程需氧气参与C能形成ATP的过程有D长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦过程旺盛解析:选ABD过程光反应产生的H(NADPH)和ATP,可在暗反应
120、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,即过程,暗反应(过程)和多糖的水解(过程)需要消耗ATP,无氧呼吸的第二阶段(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
121、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
122、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)CO2B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
123、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
124、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
125、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CH2O2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p
126、H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ac催化的反应(底物的量相同),产生最少的是过程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;图中为ADP、为AMP、为腺苷、为磷酸、为能量
127、,和过程断裂的都是高能磷酸键,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
128、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()Aa点可代表小麦呼吸作用的强度Bc点时限制光合速率的因素不再是光照
129、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Da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110 min,有
130、色液滴基本不移动;1160 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()A110 min内,酵母菌的代谢水平很低,基本处于休眠状态B1160 min内,酵母菌既进行无氧呼吸,又进行有氧呼吸C61 min后,酵母菌只进行无氧呼吸D110 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110 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;1160 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
131、;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
132、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的酶,该过程会产生少量H和ATPC酒精是过程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;过程表示有氧呼吸的第一阶段,细胞质基质中有催化过程的酶,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
133、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
134、,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(04 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210 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210 h内含量比对照组低消耗较多ATP12图甲表示在
135、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(mol CO2m2s1)相对气孔导度(%)水分利用效率A对照大气CO2浓度27.05501.78B干旱22.55351.87C对照CO2浓度倍增31.65402.45D干旱23.95302.55(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
136、”“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 molmol1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
137、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 molmol1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
138、,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(
139、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
140、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
141、性,使实验结果更准确黑暗(无光)呼吸速率(3)ATP和HC3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()At1t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降Bt3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Ct1t2,
142、培养液中O2相对含量下降,但与0t1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
143、(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BNa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。