1、专题四 细胞代谢的两个重要过程细胞呼吸与光合作用1下列关于高等植物细胞代谢的叙述正确的是()A弱光条件下，暗反应所需的ATP来源于光反应和细胞呼吸B叶肉细胞中形成NADH的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体C光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，且光照越强光合速率越快DCO2的固定和C3的还原是在叶绿体基质中通过卡尔文循环完成的解析：光合作用中暗反应所需的ATP只来源于光反应，A错误；NADH在细胞呼吸时产生，不在叶绿体中形成，B错误；光反应发生在叶绿体类嚢体薄膜上，在一定范围内存在光照越强植物光合速率越快的现象，高于光饱和点后光照强度增强，光合速率不再加快，C错误；植物通过卡尔文循环完成暗反应，暗反
2、应包括CO2的固定和C3的还原，D正确。答案：D2某种呼吸链突变型酵母菌在氧气充足时，丙酮酸不能彻底氧化分解。下列说法正确的是()A突变型酵母菌呼吸链中断的部位为线粒体，野生型酵母菌在氧气充足时呼吸产物有H2O生成B突变型酵母菌不能产生H和H2O，能产生酒精和少量ATPC氧气充足时，突变型酵母种群的增殖速率大于野生型D野生型酵母菌分解C6H12O6时，若CO2产生量O2消耗量43，则有氧呼吸占优势解析：由于某种呼吸链突变型酵母菌在氧气充足时丙酮酸不能彻底氧化分解，说明是有氧呼吸第二和第三阶段受阻，呼吸链中断部位应该是线粒体，野生型在氧气充足时可以产生CO2和H2O，A正确；突变型酵母菌不能产生
3、H2O，但是能产生H、酒精和少量ATP，B错误；突变型酵母菌不能进行有氧呼吸，只能在细胞质基质中产生酒精和少量ATP，在氧气充足时繁殖速率低于野生型，C错误；野生型酵母菌分解C6H12O6时，若CO2产生量O2消耗量43，此时有氧呼吸产生3个单位CO2 ，消耗有机物1/2单位，无氧呼吸产生1个单位CO2 ，消耗有机物1/2个单位，两者消耗有机物相等；故CO2产生量O2消耗量大于43时，无氧呼吸占优势，D错误。答案：A3科学家发现，大多数癌细胞的线粒体缺少嵴，因此即使在有氧情况下，癌细胞也主要依赖无氧呼吸提供能量。下列相关叙述错误的是()A癌细胞中的乳酸含量比正常细胞中的多B癌细胞消耗的葡萄糖量
4、比正常细胞的多C癌细胞的线粒体功能缺陷是由原癌基因突变导致的D癌细胞的线粒体缺陷主要影响有氧呼吸的第三阶段解析：由分析可知，癌细胞主要靠无氧呼吸供能，因此癌细胞中的乳酸含量比正常细胞中的多，A正确；癌细胞主要依赖无氧呼吸供能，消耗等量的葡萄糖，无氧呼吸产生的能量远远少于有氧呼吸产生的能量，据此可推测癌细胞比正常细胞消耗的葡萄糖多，B正确；据题目信息不能推测出癌细胞的线粒体功能缺陷是由原癌基因突变导致的，C错误；由分析可知，癌细胞的线粒体缺陷主要影响有氧呼吸的第三阶段，D正确。答案：C4如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是()A番茄果实细胞产生CO2的场所是细
5、胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用2 时比15 时更强C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶的空间结构被破坏有关解析：番茄果实细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，故产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质；由题图可看出，2 时，黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15 时大，即2 时光照对番茄果实呼吸的抑制作用更强；低温条件下呼吸强度较低，但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高，所以低温、光照条件下更利于番茄果实的储存；低温仅抑制酶的活性，不破坏酶的空间结构。答案：B5研究人员利用图示装置测定某植物种子的呼
6、吸速率。下列相关叙述错误的是()A试管内加入的试剂是NaOH溶液B为排除其他因素干扰，可另设一装置，除换用煮熟的种子外，其余条件均与图示相同C红墨水向右移动的距离可代表种子呼吸作用产生的CO2量D若呼吸作用产生的CO2量小于消耗的O2量，可能是因为种子的脂肪含量较高解析：试管内加入的试剂是NaOH溶液，吸收装置里的CO2，红墨水的移动只与氧气的变化有关，可以测定种子的呼吸速率，A正确；种子表面可能存在微生物，会进行呼吸，为排除其他因素干扰，可另设一装置，除换用煮熟的种子外，其余条件均与图示相同，B正确；红墨水向右移动是吸收O2的结果，产生的CO2(可能来自有氧呼吸也可能来自无氧呼吸)被NaOH
7、溶液吸收，所以向右移动的距离可代表种子呼吸作用吸收的O2量，而不能表示产生的CO2量，C错误；呼吸底物为脂肪时消耗的O2量大于产生的CO2量，D正确。答案：C6光合作用的发现是众多科学家不断努力的结果。1937年，英国科学家希尔首次获得了离体叶绿体悬浮液，将此悬浮液(含水，不含CO2)与黄色的高铁(Fe3)盐混合，照光后发现叶绿体有气泡放出、溶液由黄色变为浅绿色(Fe2)。在遮光下，则没有气泡产生，也没有颜色变化。下列叙述错误的是()A实验过程中可以检测到糖的生成B实验表明氧气是叶绿体在光照的条件下产生的C溶液颜色变化的原因是叶绿体在光照条件下生成的还原剂将Fe3还原为Fe2D与恩格尔曼的水绵
8、实验相比，希尔的实验排除了细胞内其他结构的影响解析：悬浮液中不含CO2，暗反应无法正常进行，糖类无法生成，A错误；实验现象是在照光后发现叶绿体有气泡放出、在遮光下没有气泡产生，说明氧气的产生一定要有光照，B正确；实验在光照条件下，溶液由黄色变为浅绿色(Fe2)，说明光反应阶段的产物H可以将Fe3还原为Fe2，C正确；希尔的实验将叶绿体离体，与细胞内其他结构分开，排除了其他结构在光合作用中可能造成的影响，D正确。答案：A7Rubisco是植物细胞内参与光合作用固定CO2的酶。下表是不同温度对两品种水稻中Rubisco活性(molmg1min1)影响的有关数据。以下叙述错误的是()水稻品种21 2
9、4 27 30 两优1.131.251.030.80丰优1.071.030.950.79A.Rubisco分布在叶绿体基质中，其合成可能受核基因控制BRubisco只在植物绿色组织中表达，其催化的反应消耗大量的ATPCRubisco在不同品种水稻细胞内活性不同，可能与其分子结构的微小改变有关D通过表中数据不能确定Rubisco的最适温度解析：Rubisco是催化暗反应的酶，分布在叶绿体基质中，其合成可能受核基因控制，A正确；Rubisco只在植物绿色组织中表达，其催化的反应为C5和CO2结合生成C3，不消耗ATP，B错误；结构决定功能，Rubisco在不同品种水稻细胞内活性不同，可能与其分子结
10、构的微小改变有关，C正确；表中的数据太少，通过表中数据不能确定Rubisco的最适温度，D正确。答案：B8将叶绿体破坏并离心，得到类囊体悬浮液和叶绿体基质后进行图示处理，一段时间后再向四支试管中加入6二氯酚靛酚(蓝色染料，容易被还原剂还原成无色)。下列相关说法错误的是()A只有试管能产生气泡B加入6二氯酚靛酚后只有试管显蓝色C试管中ATP/ADP的比值比试管低D与比较说明类囊体进行光反应需要在光照条件下解析：气泡是由于光反应产生氧气的缘故，在四支试管中，只有试管能满足光反应的条件：光照叶绿体的类囊体膜，A正确；和号试管均不含还原剂，显蓝色(类囊体本身有绿色，颜色不考虑)，B错误；试管进行光反应
11、能产生ATP，消耗ADP，试管中ATP/ADP的比值比试管低，C正确；与的变量在于是否有光照，能产生气泡而不能，说明能进行光合作用而不能，因此与比较说明类囊体进行光反应需要在光照条件下，D正确。答案：B9纳米银具有广谱持久的抗菌性能而被广泛应用，科研人员利用小球藻进行实验以探究纳米银释放到水环境中可能带来的风险，实验结果如下。下列说法正确的是()A随纳米银浓度的提高，对小球藻光合作用的促进作用加强B随纳米银浓度的提高，对小球藻呼吸作用的抑制作用加强C测量小球藻呼吸作用溶解氧的消耗量应在光照条件下进行D纳米银中的Ag不会通过影响酶而影响小球藻的生命活动解析：光合作用释放氧气，呼吸作用消耗氧气，图
12、中随纳米银浓度的提高，a 图中溶氧量下降，说明光合作用放氧量下降，所以对小球藻光合作用有抑制作用，且随浓度升高抑制作用加强；b 图溶氧量上升，说明呼吸作用耗氧量下降，所以对小球藻的呼吸作用有抑制作用，且随浓度升高抑制作用加强，故 A 错误，B 正确；测定呼吸作用溶氧量时要在黑暗条件下，C 错误；Ag为重金属，绝大多数酶是蛋白质，Ag会使酶变性，进而影响小球藻的生命活动，故 D 错误。答案：B10图甲表示黑藻在适宜温度下O2释放速率随光照强度的变化。图乙表示将黑藻放在适宜温度的密闭环境中，(不同时间内光照强度不同)测得的CO2浓度随时间的变化情况。下列叙述错误的是()A图甲中，当光照强度相对值为
13、2时，黑藻的氧气产生速率相对值为0B图甲中，当光照强度相对值为7时，若要提高黑藻光合速率，可适当增加CO2浓度C图乙中黑藻的光合速率等于呼吸速率的时间段是46 h、810 hD由图乙分析，黑藻在该密闭环境中经过12 h后有机物的含量上升解析：由图甲可知，光照强度相对值为2时，黑藻的氧气释放速率为0，其呼吸作用消耗氧气的速率为2，所以其产生氧气的速率为2，A错误；图甲中，当光照强度相对值为7时，继续增加光照强度黑藻光合速率不能提高，已知黑藻处于适宜温度下，故可通过增加环境中CO2浓度来提高光合速率，B正确；图乙中，在46 h、810 h内，黑藻光合作用固定CO2的量与呼吸作用释放CO2的量相等(
14、即光合速率等于呼吸速率)，导致密闭环境中CO2浓度没有发生变化，C正确；据图乙可知，黑藻在该密闭环境中经过12 h后，密闭玻璃容器中的二氧化碳浓度比起始时的浓度低，所以黑藻光合速率大于呼吸速率，有机物含量上升，D正确。答案：A11为探究环境因子对土壤表层微生物呼吸作用的影响，科研工作者在田间裸地上进行了相关实验，结果如图所示。请据此回答：(1)据图分析，该实验的自变量是_，土壤表层微生物进行细胞呼吸的最适土壤水分含量大约为_，土壤水分含量超过50%时，随着含水量的增加，土壤表层微生物呼吸速率逐渐下降，对此现象合理的解释是_。(2)土壤水分含量的变化会影响土壤表层微生物的呼吸速率，该现象说明细胞
15、内的自由水具有的作用是_(至少答出两点)。温度影响微生物呼吸速率的原因是_。(3)土壤表层微生物呼吸速率的日变化趋势主要与_有关；在该地区，不同年份土壤表层微生物呼吸的年际差异特征显著，这种年际差异特征主要与年平均_密切相关。解析：(1)据图分析，该实验的自变量是土壤温度和土壤水分含量。土壤表层微生物进行细胞呼吸的最适土壤水分含量大约为50%。在一定范围内，随着土壤水分含量的升高，土壤微生物的呼吸速率增加，但含水量超过一定范围，会导致土壤中氧含量降低，从而影响土壤微生物的有氧呼吸。(2)土壤水分含量的变化会影响土壤表层微生物的呼吸速率，该现象说明细胞中的自由水是细胞内的良好溶剂，提供反应介质；
16、参与物质运输；作为反应物参与化学反应。温度影响微生物呼吸速率的原因是影响呼吸相关酶的活性。(3)大多数情况下，一天中土壤含水量变化不大，所以引起土壤表层微生物呼吸速率变化的主要因素是土壤温度；不同的年份降水量往往有差异，而气温变化不大，所以在不同年份，年累积土壤表层微生物呼吸的年际差异特征显著，这种年际差异特征与年平均土壤水分含量密切相关。答案：(1)土壤温度、土壤水分含量50%随着含水量的升高，氧含量降低，从而影响了土壤微生物的有氧呼吸(2)自由水是细胞内的良好溶剂；提供反应介质；参与物质运输；作为反应物参与化学反应影响呼吸相关酶的活性(3)土壤温度土壤水分含量12为研究臭氧胁迫对油菜光合特
17、性的影响，研究人员将生理状况相同的油菜幼苗均分为甲乙两组，甲组培养在经活性炭过滤的空气中，乙组培养在含有一定浓度臭氧且经活性炭过滤的空气中，其他条件相同且适宜。一段时间后测定，发现甲组的光合产物合成量、光合放氧速率和光合色素含量均高于乙组。请回答以下问题：(1)在测定光合色素含量时，首先要进行光合色素的_，再进行定量测定。光合色素吸收的光能的用途有_(答两点)。(2)根据实验结果和光合作用的过程分析，臭氧使油菜光合产物合成量减少的原因是_。(3)进一步研究发现，乙组油菜幼苗光合放氧速率下降是可恢复的。请以甲、乙两组油菜幼苗为实验材料，设计实验验证这一结论。要求：简要写出实验思路和预期结果。解析
18、：(1)在测定光合色素含量时，首先要从绿叶中提取色素，并对提取的色素进行分离，再进行定量测定。光合色素的功能是吸收、传递和转化光能，在光能的作用下将水光解为H和氧气，同时合成ATP。(2)由题干可知，乙组光合色素含量低于甲组，可推知臭氧胁迫使光合色素含量降低，叶绿体吸收光能减少，使得光反应产生的ATP和H的量减少，进而使暗反应中C3的还原减弱，使光合产物合成量减少。(3)将题干所述实验结束后的甲、乙两组油菜幼苗，分别培养在经活性炭过滤的空气中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，然后测定甲、乙两组的光合放氧速率，如果甲、乙两组的光合放氧速率相等，则说明乙组油菜幼苗光合放氧速率下降是可恢复的。答案
19、：(1)提取和分离将水分解成氧和H(或答：用于水的光解)；在酶的催化作用下，促进ADP和Pi形成ATP(2)臭氧胁迫使光合色素含量降低，叶绿体吸收光能减少，使得ATP和H生成减少，进而影响暗反应中C3的还原，使光合产物合成量减少(3)实验思路：将甲乙两组油菜幼苗分别培养在经活性碳过滤的空气中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，然后测定甲乙两组的光合放氧速率。预期结果：甲乙两组的光合放氧的速率相等(相当)。13火龙果性凉、热量低，是近年来新兴的保健水果。火龙果在海南可以全年开花与结果，但海南的冬春季，日照时间较短，需要人工进行补光，才能生产出优质的火龙果。回答下列问题。(1)火龙果在挂果时期进行
20、补光，目的是有利于_，促进果实生长。从光的颜色考虑，补光时应选择的光源是_。(2)补光期间，为减少植株生长性消耗，获得数量合适、品质良好的果实，要及时采取的措施有_(答出2点即可)。(3)以若干盏同一功率的灯为光源，设计实验来探究光照强度对火龙果甜度的影响(要求简要写出实验设计思路)。解析：(1)光照是植物光合作用的必需条件，所以火龙果在挂果时期进行补光，目的是有利于光合作用合成有机物；叶肉细胞中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以补光时应选择的光源是白光或蓝紫光或红光。(2)为减少植株生长性消耗，需要抑制植物其他部位的生长，让植物将营养物质主要向已有的果实集中，所以可以
21、采用摘心、除芽、剪除嫩茎、疏花、疏果等措施。(3)本实验是“探究光照强度对火龙果甜度的影响”，自变量是光照强度，可以将同一功率的灯放在与火龙果不同的距离，因变量是火龙果的甜度。实验设计思路：选取生长状况相似的火龙果若干株，平均分为若干组，不同组的火龙果植株与灯的距离不同(或不同组的火龙果植株与灯的距离相同，灯的数量不同)，待果实成熟后，测定每一组火龙果含糖量并进行比较。答案：(1)光合作用合成有机物白光(或蓝紫光或红光)(2)摘心、除芽、剪除嫩茎、疏花、疏果(3)选取生长状况相似的火龙果若干株，平均分为若干组，不同组的火龙果植株与灯的距离不同(或不同组的火龙果植株与灯的距离相同，灯的数量不同)，待果实成熟后，测定每一组火龙果含糖量并进行比较。
