第5章 细胞的能量供应和利用【5大考点】-2024-2025学年高一生物单元速记·巧练（人教版2019必修1）

第5章 细胞的能量供应和利用 （考情速览＋考点直击＋考试提升） 考情揭秘 素养点击 基本考查点 1.酶的作用及特性； 2.ATP的结构和功能； 3.有氧呼吸与无氧呼吸的过程及细胞呼吸原理的应用； 4.光合作用的过程及影响光合作用的因素及其在生产中的应用； 5.光合作用和呼吸作用综合。 1.酶的作用及特性： （1）通过分析酶的作用及特性,体会酶的功能是由其独特的空间结构决定的培养学生的结构与功能观； （2）根据实验目的,设计实验探究酶的特性及影响因素,提升实验设计与分析、归纳与总结的能力。 2.以ATP的结构和功能为载体,考查学生的结构与功能观及获取信息的能力；结合图示考查ATP在代谢中的作用注重培养学生运用构建模型的方法分析问题的科学思维能力； 3.结合有氧呼吸和无氧呼吸的过程,培养学生建立物质与能量观的生命观念；结合生产、生活实例考查细胞呼吸的原理及应用,注重对学生科学思维及社会责任的培养； 4.考查“光合色素的提取和分离”重在检测学生对教材实验的掌握情况,通过分析实验培养学生的科学思维、科学探究等学科核心素养;多角度考查光合作用的过程,体现对生命观念中的结构与功能观、物质与能量观的考查;另外,还常以生产实践等真实情境为命题材料,渗透科学思维、社会责任等生物学学科核心素养。 热点及难点 1.酶的作用及特性： （1）以图表为载体,考查影响酶活性的因素; （2）设计实验探究酶的特性 2.ATP为主动运输供能的机理； 3.结合具体情境考查细胞呼吸的过程、影响因素等； 4.光合作用的过程及影响光合作用的因素及其在生产中的应用： 以模式图、曲线或表格的形式呈现试题信息,考查教材之外的拓展知识； 高考中考查形式及地位 1.酶的作用及特性： （1）酶的作用及特性相关内容在高考中考查的频率较高,几乎每年都有考查,属于常考点; （2）在选择题中比较常见,常结合生活实践情境或科学实验情境考查影响酶活性的因素 2.高考很少对ATP进行单独考查,常结合图示以信息题形式进行综合考查,侧重考查ATP的结构、合成和利用； 3.细胞呼吸是整个高中阶段的重难点,多以选择题的形式出现,结合生产、生活实例考查;另外,细胞呼吸还常与光合作用以非选择题的形式进行综合考查,具体考查情况见本章第4节； 4.光合作用与呼吸作用均是细胞代谢的核心知识,是历年高考命题的重点,几乎2023年每套高考试卷均设置了一道非选择题,考查形式多变,命题信息多以图表形式呈现。 考点一、酶的作用及特性 1．图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，有关分析合理的是（    ） A．本实验的自变量是过氧化氢的分解条件，即温度和催化剂的种类 B．1号、2号试管对照，说明加热能降低化学反应的活化能 C．1号、4号试管对照，说明酶具有高效性 D．2号、4号试管对照，说明酶能为化学反应提供更多的能量 2．下图表示某反应“甲→乙”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化，则下列叙述不正确的是（    ） A．此反应不能说明酶的高效性 B．为反应前后能量的变化 C．表示在有酶参与下化学反应需要的活化能 D．酶参与反应时，所降低的活化能为 3．某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述错误的是（    ） 试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E 质量分数为1%的淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 新鲜唾液 1mL —— —— 1mL 1mL 蔗糖酶 —— 1mL —— —— —— 恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃ A．本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无 B．试管A、B对照, 可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液 C．试管A、C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂 D．试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液 4．如图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图。下列有关叙述正确的是 A．pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性 B．pH为1时有淀粉水解，则过酸条件下酶没有失活 C．实验的自变量是1h后淀粉剩余量，因变量是pH D．与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用要弱 5．为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。下列有关叙述错误的是（    ） A．三个温度条件下，该酶活性最高的是B组 B．在t1之前，若A组温度提高10℃，则A组酶催化反应的速度会加快 C．该实验的无关变量是酶的种类和数量、反应物的浓度和量、除温度外的其他反应条件等 D．在t2时，C组增加底物的量，则C组产物量会增加 6．硝态氮（NO3-）可为植物生长发育提供氮素营养，硝酸还原酶（NR）是植物利用NO3-转化为NO2-的关键酶。兴趣小组探究了硝酸还原酶在不同pH条件下的催化能力，实验结果如下图。下列相关叙述正确的是（    ） A．NR在pH为6的环境下变性失活 B．pH为7.5时，NR为化学反应提供的活化能最高 C．进一步探究最适pH，实验应在pH为7~8的范围内进行 D．影响NR活性的因素还包括温度、NO3-的数量等 7．下列有关酶的叙述正确的是 ①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的在体内转化而来 ③凡是活细胞，一般都能产生酶 ④酶都是蛋白质 ⑤有的酶不是蛋白质 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用 A．①② B．④⑤⑧ C．③⑤⑧ D．①③⑤ 8．为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。 组别 甲中溶液（0.2mL） 乙中溶液（2mL） 不同时间测定的相对压强（kPa） 0s 50s 100s 150s 200s 250s Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 下列叙述错误的是（    ） A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250s时I组反应已结束而Ⅱ组和Ⅲ组仍在进行 D．实验结果说明酶具有催化作用和专一性 9．为探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应，某同学进行了以下实验，相关叙述正确的是（    ） 实验操作步骤 试剂 试管编号1 试管编号2 1 加入可溶性淀粉 2ml 加入蔗糖溶液 2ml 加入淀粉酶溶液 2ml- 2ml 2 60℃水浴保温5min 3 加入斐林试剂，水浴加热 A．2 号试管溶液水浴加热后由蓝色变为砖红色 B．本实验还可以改用碘液作为检测试剂 C．在已知淀粉酶能催化淀粉水解的条件下，不必设置1号试管 D．1 号试管出现砖红色沉淀，说明本实验设置的温度等条件是适宜的 10．为探究α-淀粉酶的失活温度，兴趣小组开展了下列探究实验，下列叙述正确的是（    ） 试管编号 1 1' 2 2' 3 3' 4 4' 5 5' 淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL α-淀粉酶 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 保温温度 80℃ 85℃ 90℃ 95℃ 100℃ 保温时间 15min 15min 15min 15min 15min 反应时间 将每种温度下的两支试管中的溶液混合均匀，再次在所设定的温度下保温15min 碘液 往每组试管中滴加2滴碘液 现象 不变蓝 深蓝 深蓝 深蓝 深蓝 A．实验结果的检测试剂不能替换成斐林试剂溶液 B．每支试管内的反应溶液需要设置相同的pH值 C．实验表明酶的催化作用具有高效性和专一性 D．加热至85℃为酶的作用提供活化能来加快反应速率 11．（不定项）凝乳酶能够水解蛋白质使牛奶凝固，被广泛地应用于奶酪和酸奶的制作。温度对凝乳酶活性的影响如图所示。据图判断，下列叙述正确的是（    ） A．不同温度下凝乳酶的活性均不相同 B．60℃左右，凝乳酶使牛奶凝固的速度最快 C．85℃条件下，凝乳酶失活与其空间结构被破坏有关 D．凝乳酶的保存温度应该在45℃以下 12．（不定项）甲、乙、丙图分别表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。丁图表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是（　　） A．图甲中，反应速率最终不再上升是因为酶的活性下降所致 B．图乙中，a点对应的温度称为最适温度，也是保存该酶的最适温度 C．图丙中，pH从6上升到10的过程中，酶活性不变 D．图丁中，c点和d点相关酶促反应的速率都处于最大值 13．使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。 为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路 取 支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量 ，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 (2)实验预期结果与结论 若出现结果①： 。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②： 。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③：加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。 结论③： 。 若出现结果④：加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。 结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 14．人的酒量主要与人体肝脏产生的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶有关，其作用如图，在人体中，都存在乙醇脱氢酶，而且数量基本相等。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多，这种乙醛脱氢酶的缺少，使酒精不能被完全分解为水和二氧化碳，使人喝酒后产生恶心欲吐、昏迷不适等醉酒症状。 （注：碳酸氢钠在酸性条件下能产生二氧化碳） (1)某科技团队从动物肝脏中提取出了纯净的乙醛脱氢酶，为了验证乙醛脱氢酶的成分，设计了如下实验： 第1组 第2组 第3组 乙醛脱氢酶 1ml 1ml 1ml 加入试剂种类 蛋白酶1ml RNA酶1ml A试剂1ml。 乙醛 1ml 1ml 1ml 保温 适宜温度保温5分钟 碳酸氢钠 2ml 2ml 2ml 实验结果 ①如果实验结果是第 组产生气泡，则说明乙醛脱氢酶的成分是蛋白质。 ②如果实验结果是第 组产生气泡，则说明乙醛脱氢酶的成分是RNA。 ③如果单独鉴定乙醛脱氢酶是否为蛋白质，还可以用 试剂。 ④实验中的A试剂应为 。 ⑤实验中产生的气泡成分可以用溴麝香草酚蓝水溶液进行鉴定，则颜色反应是 。 (2)经研究发现，乙醛脱氢酶最适作用温度为37℃，请在下方坐标图中，画出温度对酶活性的影响曲线 ，并用语言描述乙醛脱氢酶随温度变化的趋势， 。 考点二、ATP的结构和功能 1．下列有关ATP的叙述，正确的是 A．图中的a是构成DNA的基本单位之一 B．图中的A代表腺苷，b、c代表特殊的化学键 C．ATP中的“A”与RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D．ATP与ADP的化学元素组成不同 2．生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是（    ） A．动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量 B．①过程和②过程所需的酶和发生场所不完全相同 C．c表示ATP吸收的能量，d表示ATP释放的能量，两者形式完全相同 D．ATP在活细胞中含量很少，但转化速度很快 3．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图所示）。下列叙述错误的是（    ） A．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程 C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能 D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性 4．ATP是细胞内重要的高能磷酸化合物，其维持着细胞能量供应。下图为ATP的结构式，图中①~③表示化学键。下列说法错误的是（    ） A．虚线框内的结构是腺苷，是构成RNA的基本单位之一 B．ATP水解酶的合成和发挥作用都伴随化学键①的断裂 C．踢足球时肌肉细胞ATP含量与上课时的含量无显著差异 D．ATP转化成ADP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 5．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，如图为AtP的结构示意图，①②④表示组成ATI的物质或基团，③⑤表示化学键，下列叙述不正确的是（    ） A．①表示腺苷，即ATP中的“A” B．细胞中绝大多数需要能量的生命活动由图中③断裂提供 C．在ATP与ADP循环中④可重复利用 D．细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系 6．如图是生物界中能量通货——ATP的“循环”示意图，下列相关叙述正确的是（    ） A．图中的M指的是腺苷，图中的N是DNA的基本组成单位之一 B．食物为ATP“充电”，主要指的是呼吸作用分解有机物 C．ATP“充电”速率的快慢与ATP放能速率的快慢无关 D．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐 7．ATP荧光检测仪是基于萤火虫发光原理（如图所示）设计的仪器，它可以通过快速检测ATP的含量以确定样品中微生物的数量，用于判断卫生状况。下列有关说法正确的是（　　） A．该检测仪的使用原理体现了生物界的统一性 B．荧光素转变为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应 C．检测结果中荧光的强度很高说明该微生物细胞中一直存在大量ATP D．反应过程中形成的AMP是一种高能磷酸化合物 8．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．乙中不含特殊高能键，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 9．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。在短跑比赛中，运动员肌细胞中ATP的相对含量随时间变化的曲线如图所示。下列分析正确的是（　　） A．一个ATP分子中有三个特殊的化学键 B．AB段肌细胞内的ADP含量也在逐渐减少 C．细胞内的许多吸能反应常与BC过程的变化相联系 D．ATP供能实质是末端磷酸基团挟能量与其他分子结合 考点三、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及细胞呼吸原理的应用 1．下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，正确的是( ) A．在有氧呼吸装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液 B．可根据溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化判断酵母菌细胞呼吸的方式 C．该实验的自变量是氧气的有无，因变量是细胞呼吸的产物 D．在无氧和有氧条件下的实验分别是对照组和实验组 2．如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。下列叙述正确的是（    ） A．若发生图中所示的呼吸作用过程，则此个体必须生活在无氧环境中 B．葡萄糖→丙酮酸→乳酸分解途径仅存在于动物细胞中 C．酶1、酶2、酶3都位于细胞质基质中 D．葡萄糖→丙酮酸仅存在于厌氧呼吸过程中 3．细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是（　　） A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量 B．脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变 C．与燃烧相比，有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中 D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为必需氨基酸 4．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（    ） A．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长 C．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用 D．南方稻区早稻催芽过程中，浸种后常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 5．豌豆种子细胞呼吸时，底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示，下列有关种子萌发和发育说法错误的是（    ） A．12～14小时这段时间，种子主要的呼吸方式为无氧呼吸 B．在豌豆种子发育，有机物快速积累时期，应创设低温条件 C．可以使用三苯基氯化四唑（TTC）鉴定种子“死活” D．b点后氧化分解的底物可能包括糖类、脂肪等物质 6．某生物兴趣小组向酵母菌培养液中通入不同浓度的O2后，CO2的产生量与O2的消耗量变化趋势如图所示（假设酵母菌的呼吸底物为葡萄糖）。下列相关叙述正确（    ） A．O2浓度为a时，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以热能形式散失 B．O2浓度为b时，呼吸作用产生的NADH多数在线粒体内膜上被消耗 C．O2浓度为c时，约有3/5的葡萄糖用于酵母菌细胞的无氧呼吸过程 D．若实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线Ⅰ、Ⅱ趋势均不发生改变 7．将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 ℃的冷库内，另一份则直接贮藏在1 ℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是（    ） A．曲线中比值大于1时，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖 D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸 8．图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据此分析癌细胞不具有的是（    ） A．线粒体缺少凸起的嵴 B．线粒体基质中产生大量丙酮酸 C．无氧呼吸强，产生大量乳酸 D．葡萄糖的消耗量大 9．用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸，将酵母菌（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体（丙）分别放入3支试管，向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水 B．乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 C．甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等 D．实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解 10．（不定项）下图表示细胞呼吸的部分过程，蛋白复合体I、Ⅲ、Ⅳ等构成的电子传递链能传递e-。下列相关叙述错误的是（    ） A．在线粒体内膜上电子传递链将e-传递给O2生成水 B．当H+由线粒体基质被转运到线粒体膜间隙时，会推动ATP的合成 C．丙酮酸通过自由扩散从线粒体膜间隙进入线粒体基质 D．皮肤破损较深时，破伤风芽孢杆菌通过进行图示生理过程大量繁殖 11．（不定项）北欧鲫鱼能够在冬季结冰的水下生活。北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精(熔点为-114℃)，再将酒精经鱼鳃排到水中，大大提高在严酷环境中的存活率。其细胞呼吸过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①②③都发生在细胞质基质中，均能产生ATP B．呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 C．基因的表达差异使北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶有所不同 D．北欧鲫鱼的上述过程避免体内乳酸堆积，排出的酒精延缓周围水体结冰 12．（不定项）“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列错误的是（    ） A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸 B．运动强度大于c点对应数值后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量 C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中 D．运动强度长时间超过c点对应数值，无氧呼吸产生的乳酸大量积累，会使肌肉酸胀乏力 13．为解决草莓易腐烂、不耐贮藏的问题，科研人员研究了密闭环境中不同温度条件对草莓最长贮藏时间和含糖量变化的影响，结果如下表。 表  不同温度条件对草莓最长贮藏时间和含糖量变化的影响 贮藏温度/℃ 最长贮藏时间/h 含糖量变化/％ 0 240 -1.8 5 96 -0.5 20 24 -1.0 回答下列问题： (1)在贮藏过程中，草莓果实中含糖量会 ，原因是 。 (2)在20℃到0℃范围内，随着温度的降低草莓果实的贮藏时间将延长，主要是因为 ，从而抑制了呼吸作用。 (3)为进一步探究O2浓度对草莓果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行了如下实验，结果如图 O2在 （场所）参与草莓果实的呼吸作用；由结果可知，降低环境中O2浓度，草莓果实呼吸速率将 ；但过低的氧气浓度往往更容易导致草莓果实腐烂，最可能的原因是 。 (4)除控制氧气浓度和温度外，还可以通过采取 （答出一项即可）措施延长草莓贮藏时间。 14．科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示 (1)据图1可知，蛋白A位于 （细胞器）膜上，蛋白S与蛋白A结合，使Ca2+以 方式进入该细胞器腔内，随后Ca2+进入线粒体，Ca2+在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的 阶段反应，进而影响脂肪合成。 (2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由 （填“单”或“双”）层磷脂分子构成，原因是 。 (3)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是 ，使得进入线粒体的钙离子减少，进而 ，脂肪合成减少。 (4)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白，如图2所示。一般情况下H+通过FoFIATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H+还可通过UCP2蛋白流至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将 ，有氧呼吸释放的能量中 所占比例明显增大，利于御寒。 (5)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述不正确的是_______________。 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．图中X代表的物质是甘油 考点四、光合作用的过程及影响光合作用的因素及其在生产中的应用 1．用新鲜菠菜叶片进行叶绿体中色素提取和分离实验。下列叙述正确的是（    ） A．提取叶绿体中色素的原理是四种色素的溶解度不同 B．可以用无水乙醇作为层析液进行四种色素的分离 C．纸层析法分离色素时，层析液不能浸及滤液细线 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则色素带会挥发消失 2．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析，错误的是（    ） A．①可能是未加CaCO3而得到的实验结果 B．②可能是用水取代了无水乙醇而得到的实验结果 C．③可能是未加SiO2而得到的实验结果 D．分离色素时，层析液应该要高于滤液细线 3．下列有关植物细胞中光合色素的叙述，正确的是（　　） A．黄化叶片中光合色素吸收的红光会大幅度减少 B．光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜和基质中 C．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 D．若未加入二氧化硅，则导致提取时光合色素被破坏 4．恩格尔曼利用需氧细菌和水绵为材料，探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述，错误的是（    ） A．水绵具有螺旋带状叶绿体，便于实验观察 B．恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧 C．将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内，进行实验 D．用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 5．在对光合作用原理的探索历程中，科学家做过很多经典实验。下列说法错误的是（    ） A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放出O2 B．希尔证明了叶绿体在适宜条件下能发生水的光解，并伴随有ATP的合成 C．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2证明了光合作用产生的O2来自于H2O D．卡尔文利用14C标记的14CO2探明了暗反应阶段CO2中的碳转化为有机物中碳的途径 6．下列关于光合作用和化能合成作用的说法中正确的是（    ） A．二者均需要在有光条件下才能进行 B．二者都能将CO2和H2O转化成有机物 C．二者合成有机物时所利用的能量相同 D．二者都能在绿色植物同一部位进行 7．图甲所示为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某㨁物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图乙）。有关分析正确的是（    ） A．叶圆片上浮至液面的时间可反映净光合速率的相对大小 B．在段，增加光照强度或提高温度均可缩短叶圆片上浮至液面的时间 C．点以后，叶肉细胞可能因为失水而使细胞体积明显减小 D．因为抽气后不含氧气，实验过程中叶片不能进行有氧呼吸 8．研究人员在适宜温度、水分和一定浓度条件下，分别测定了植株甲和植株乙吸收速率与光照强度的关系。下列相关叙述错误的是（    ） A．光照强度为a时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等 B．光照强度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 C．限制P点吸收速率因素可能是浓度 D．光照强度为C时，甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关 9．甲植物和乙植物的净光合速率随 CO2 浓度变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．CO2浓度为 200μL/L 时，甲植物的呼吸速率大于乙 B．CO2浓度为 400μL/L 时，甲、乙植物的光合速率相等 C．CO2浓度为 500μL/L 时，甲植物水的光解能力小于乙 D．与甲植物相比，乙植物更适合在高 CO2浓度条件下生存 10．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．该实验的自变量是不同叶片温度和不同CO2浓度 B．CO2浓度为370uL·L-1时，最适光合温度约为30°C C．叶片温度30°C，CO2浓度为1000uL·L-1时单位时间产生O2最多 D．当CO2浓度为1000uL·L-1时，单位时间内积累有机物最多 11．某同学用新鲜菠菜叶进行色素的提取和分离实验，下列相关叙述错误的是（    ） A．加入CaCO3可使研磨更加充分 B．无水乙醇可用于提取色素 C．层析液可使色素发生分离 D．滤纸条上出现四条色素带 12．如图表示不同CO2浓度下，某植物CO2吸收速率随光照强度变化的曲线，下列叙述错误的是（    ） A．与c点比，b点时叶肉细胞的光合速率更大 B．“a→b”条件改变后，短时间内叶肉细胞中C5含量升高 C．“b→c”条件改变后，短时间内叶肉细胞中C3/C5比值升高 D．该植物在光照强度为a的光照下不能正常生长 13．如图所示为某阳生植物细胞在夏季某一晴天内的光合作用过程中，、的含量变化。若第二天中午天气由晴天转为阴天，叶绿体中、含量的变化分别相当于曲线中的 A．c→d段（x）、b→c段（y） B．d→e段（x）、d→e段（y） C．d→e段（y）、c→d段（y） D．b→c段（y）、b→c段（x） 14．将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．图甲中的F点对应图乙中的g点 B．图乙中的e点对应图甲中的D点 C．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高 D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加 15．如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是（    ） A．a点CO2释放量减少可能是由于温度降低导致细胞呼吸强度减弱 B．d点是由于温度过高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少 C．如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加 D．番茄细胞时刻进行细胞呼吸，而进行光合作用的时间只有c～e段 16．我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放 ②腌制，即添加食盐、糖等制造高渗环境，延长食物保存时间 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏 ④高温处理，即对生牛奶等食品高温加热后再饮用或食用 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是（    ） A．措施①④分别反映了温度与酶活性的关系 B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C．措施⑤⑥的主要目的是提高所种作物的光合作用强度 D．措施①③的主要目的是降低储藏生物材料的呼吸作用强度 17．农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验，是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述正确的是（    ） A．“春生夏长，秋收冬藏”——“夏长”主要影响因素是光照、温度 B．“正其行，通其风”——能为植物提供更多的光照，提高光合作用效率 C．“地尽其用田不荒，合理密植多打粮”说明应尽量加大种植密度，增加农作物产量 D．人黄有病，苗黄缺肥——施肥越多越好，有利于植物合成叶绿素进行光合作用 18．（不定项）下图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出部分结构放大图。下列有关叙述不正确的是（    ） A．图乙所示结构取自图甲中的①或③ B．与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示的结构上 C．吸收光能的色素分布在①②③的薄膜上 D．叶绿体以图甲中③的形式扩大膜面积 19．（不定项）下图是高等绿色植物的光合作用图解，下列说法错误的是（    ） A．①可代表光合色素，主要吸收蓝紫光 B．③是C3，若突然降低CO2的供应，短时间内③的含量会减少 C．④是ATP，该物质合成时不需要消耗能量 D．⑤是NADPH，仅作为③还原过程中的还原剂 20．为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回答下列问题： 注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率（%） (1)图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是 。 (2)据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是 μmolm-1s-1。 (3)根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是 ，依据是 。 (4)图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异（简要写出实验思路和预期结果） 。 考点五：光合作用和呼吸作用综合 1．如图表示某高等植物叶肉细胞中的A、B两种细胞器及相关生理活动。下列说法正确的是（    ） A．A细胞器内生理活动的强度大于B细胞器内生理活动的强度 B．A、B两种细胞器都能产生ATP，产生的ATP均能运输出去 C．改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动的强度 D．图示叶肉细胞中有有机物的积累，该植物一定能正常生长 2．将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和正常温度（CT）条件下的植株（CT植株）在不同温度下的光合速率，结果如图所示。根据实验结果，不能得出的结论是（    ） A．CT植株在50℃条件下可以进行光合作用，但不能生长 B．35℃的条件下，CT植株与HT植株积累有机物的速率相等 C．CT植株与HT植株的最大固定速率基本相等 D．HT植株在50℃条件下的光合速率大于呼吸速率，比CT植株更适应高温环境 3．某生物科研兴趣小组从某湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于6对密封黑白瓶中（白瓶为透光瓶，黑瓶为不透光瓶），剩余的水样测得初始溶氧量为10mg/L，将6对密封黑白瓶分别置于6种不同的光照条件下（由a→e逐渐加强），其他条件相同，24h后，实测获得6对黑白瓶中的溶氧量，记录数据如下表。下列分析错误的是（    ） 光强度（kk） 0（黑暗） a b c d e 1白瓶溶氧量（mg·L-1 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量（mg·L-1 3 3 3 3 E E A．瓶中所有生物正常生活的耗氧量在24h内为7mg/L B．光强度为d，e时，黑瓶中溶氧量应为3mg/L C．光强度为c时，24h内白瓶中植物产生的O2量为28mg/L D．光强度为d时，再增加光强度，瓶中溶氧量也不会增加 4．（不定项）为研究光照强度对植物光合作用强度的影响，将若干株玉米置于22℃的封闭温室内，水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度，测量此过程中不同光照强度下玉米单位时间内气体的释放量，绘制曲线如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．光照强度低于d时，释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的CO₂ B．c点单位时间内玉米光合作用产生O2的量为（n-m）μmol C．d点玉米叶肉细胞单位时间内光合作用生成O₂的量等于呼吸作用消耗O₂的量 D．与d点相比，e点时玉米叶绿体基质中C₃含量增多 5．（不定项）下面是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中A~D表示相关过程，a~e表示有关物质。据图判断下列有关说法错误的是（    ） A．A过程表示光反应，它为B过程提供了NADPH和ATP B．C过程进行的场所是细胞质基质，在其内膜上物质b被利用 C．在黑暗的环境中，物质c可通过叶片的气孔释放到外界 D．若用18O标记物质b，则不会在C6H12O6中出现18O标记 6．（不定项）研究小组将水稻叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内，在不同的处理条件下，测得容器内氧气量的变化如图所示，下列有关叙述正确的是（    ） A．在M点后短时间内，叶片细胞内C3的量增加 B．在N点时，水稻叶片光合作用停止，密闭容器内氧气量不再增加 C．5～15 min区间，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小的限制因素是CO2浓度 D．0～15 min区间，水稻叶片呼吸速率稳定则其光合作用产生6×10－7mol氧气 7．（不定项）探究某绿色植物光合作用和呼吸作用的装置如图所示，不考虑环境对液滴移动的影响。下列说法错误的是（    ） A．三个装置中红色液滴的移动均由装置中的O₂和CO₂共同决定 B．若植物只进行无氧呼吸，遮光条件下，装置一中红色液滴右移 C．光照下，测得装置二中CO₂含量每小时减少44mg，则植物每小时生成葡萄糖30mg D．一昼夜后，装置三中红色液滴较原位置右移，说明植物能正常生长 8．如图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题： (1)图中①、④代表的物质依次是 、 。 (2)突然停止光照，B过程中的C3的含量将会 （填增加、减少或不变）。图中B代表反应过程，若C代表细胞质基质，则D代表的场所是 ，ATP合成发生在A过程，还发生在 （填“B和C”“C和D”或“B和D”）。 (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是 。 9．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： 光照强度 0 1 3 5 7 9 11 13 CO2吸收速率（μmol。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 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。 10．富含重金属镉（Cd）的污水进入沿岸水域，成为当前海洋污染的重要污染物之一、为研究镉污染对水生植物生长的影响，某科研小组以石莼（一种绿色海藻）为材料，用不同浓度CdCl2溶液处理三天后，测得石莼叶肉细胞总光合速率（µmolO2·mgFW-1·h-1）、叶绿素含量（µg·mgFW-1）和呼吸速率（µmolO2·mgFW-1·h-1）的数据如下图所示。据图分析回答： (1)为保证实验结果科学有效，在用不同浓度CdCl2溶液处理石莼的过程中，除了每组实验所用的培养器材、石莼数量和生长发育状况要相同外，还需要控制 （写出两个）等主要的无关变量相同且适宜。 (2)在实验设置的浓度范围内，当Cd2＋浓度高于10×10-6 mo/L时，石莼有机物积累速率的变化趋势是 ，判断依据是 。 (3)研究发现金属镉并不会影响光合作用相关酶的活性，试推断随Cd2＋浓度增加，石莼总光合速率变化的主要原因是 ，由此可知，金属镉的富集可能会直接影响光合作用的 阶段。 (4)研究发现，植物在受到轻度有害物质的刺激时，会通过加快细胞呼吸来补偿生理上受到的损害，以适应有害物质的刺激，称为伤呼吸。据表分析，能刺激石莼发生伤呼吸的Cd2+浓度范围是 。 1．原本生活在干旱地区的多肉植物，经研究发现其CO2固定过程非常特殊，被称为景天酸代谢途径。其光合作用产生的中间产物苹果酸在CO2的固定和利用过程中起到重要作用。过程如图所示。据图分析，下列说法错误的（ ） A．进行景天酸代谢的植物白天进行光反应，积累ATP和还原氢，晚上进行暗反应合成有机物 B．图示的代谢方式可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水，从而使该类植物适应干旱环境 C．与常见的C3代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物 D．多肉植物在其原生地环境中，其液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化 2．图 1 为H2O2在不同条件下分解的定量实验装置， 可通过测量H2O2分解产物O2 的产生速率 来反映过氧化氢酶活性的大小。具体步骤为：①将两支具支试管编号为甲、乙，分别加入 FeCl3溶液和酶溶液 （鲜肝研磨液）， 再塞紧试管口活塞； ②加入反应底物， 关闭加液管中间的同流阀，向甲、乙两组的盛液锥中各加入 2mL H2O2溶液； ③气压稳定后打开同流阀， 并启动 DIS 系 统开始记录数据， 获得反应曲线 （如图 2）。另外探究不同 pH 对酶活性的影响也可以采用此装置，实验结果如图 3 。下列说法错误的是（　　） A．若将酶溶液放在盛液锥中， 经过一定的距离可能会因酶沾壁加大实验误差 B．图 2 中乙组的反应速率明显大于甲组， 且乙组产生的 O2量多于甲组 C．探究不同 pH 对酶活性的影响， 先将具支试管编号后同时加入相应缓冲液和酶溶液 D．图 3 中过氧化氢酶的最适 pH 为 7， 过酸或过碱都会使酶活性下降 3．图1中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH 的变化趋势。除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果，图2为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图3为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法正确的是（　　） A．图1中AB段限制反应速度的因素是反应物浓度，在B点后适当增加酶浓度，反应速率将增大 B．图1中E点代表该酶的最适pH，短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点 C．图2中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同 D．图3中曲线B和曲线C分别是在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果 4．植入“生物电池”可使动物借助光合作用修复因能量不足而受损的细胞。科研人员利用菠菜叶肉细胞中的类囊体制成纳米类囊体(NTU)，将其注入小鼠软骨受损的部位，治疗小鼠的骨关节炎，相关机制如图。下列说法错误的是（    ） A．NTU膜上含有光合色素和有关的酶，能通过光反应合成ATP和NADPH B．光照条件下，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU C．NTU产生的NADPH可以进入线粒体，在线粒体内膜上与O2结合生成水 D．此研究说明植物光反应固定的能量可直接用于动物细胞生命活动 5．为了研究七子花不同冠层叶片的光合作用能力，在相同且适宜的条件下，研究小组利用图甲所示装置在不同的光照强度下，对七子花不同冠层叶片光合作用强度进行了对比测定，结果如图乙所示。下列说法错误的是（    ） A．当光照强度为光补偿点时，测量上层叶片的装置中A、B两处气体CO2浓度相等 B．光照强度为0.25klx时，上层叶片和中层叶片CO2的固定速率不相等 C．将光照强度由1.25klx降至1kx时，短时间内，中层叶片中C3/C5的比值升高 D．光照强度大于0.75klx时，限制三种叶片CO2吸收速率的因素不完全相同 6．1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应。 为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶）进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同。科研人员进行了4组实验，绘制出反应曲线，如图所示。 SCTH表示催化CTH反应后的S酶，SCU表示催化CU反应后的S酶 (1)酶活性易受 （写出两种）等条件的影响，实验中应维持适宜的反应环境。S酶具有高效性的原因是 。 (2)为更直观的呈现实验过程和结果，科研人员用字母和箭头表示反应简式（P表示反应产物），则实验①可以表示为：S酶+CTH→SCTH+P。请参照实验①的写法，写出实验③的反应简式 。 (3)根据上述学说内容，对比①和②两组实验结果，出现该结果的原因可能是 ，该结果支持 学说。 (4)为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，还是出现空间结构的固化，请设计一个补充实验，写出实验思路： 。 7．为探究光合作用的有关过程，某科研小组以菠菜作为实验材料，将其正常叶片置于温度适宜的某溶液X中，破碎细胞后分离出叶绿体，将分离得到的叶绿体悬浮在溶液中，照光后有O2放出。 (1)从叶片中分离叶绿体常采用的方法是 ，实验所用的溶液X应满足的条件是 （答出两点即可）。 (2)现将双层膜局部破损的叶绿体悬浮液均分到A、B 两支试管中，并用亲水性Fecy或亲脂性DCIP（DCIP氧化态为蓝紫色，被还原后为无色）作为电子受体替代NADP+，抽取空气后在适宜温度和光照条件下进行如下实验： 组别 加入物质 实验现象 A DCIP 产生了一定量的O2且DCIP溶液变为无色 B Fecy 产生了一定量的O2 ①A 组说明水的光解产生O2，是否能说明植物光合作用产生O2中的氧元素全部都来自水，阐明你的理由 。 ②科研人员改用双层膜结构完整的叶绿体重复上述实验，发现A、B两组产生的O2都减少，但B组的减少更多。请从物质运输的角度分析，B组减少更多的原因是 。 (3)为进一步探究光反应ATP产生的原动力，科研人员又在黑暗条件下进行了如下图所示的实验（平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液相同）。 据实验结果推测，叶绿体中ATP形成的原动力来自 。 8．为了满足快速增殖的能量需求和生物合成过程，癌细胞通常消耗葡萄糖的速率远高于正常细胞。即使在氧气充足的条件下，癌细胞也会进行旺盛的无氧呼吸。请根据所学内容及材料回答下列问题： (1)癌细胞的无氧呼吸发生在 ，第一阶段反应的产物是 ，第二阶段反应时 （填“能”或“不能”）产生ATP。 (2)与有氧呼吸相比，癌细胞中等量的葡萄糖经过无氧呼吸释放的总能量较少的主要原因是： 。 (3)进一步研究发现，癌细胞内的酶M和酶L均能催化NAD+的再生，以保证糖酵解（有氧或无氧呼吸第一阶段反应）的正常进行。但酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中。科研人员用溶剂N配制不同浓度2DG（糖酵解抑制剂）溶液，处理正在分裂的癌细胞组织。测量在不同浓度2DG溶液下，癌细胞内酶M和酶L活性相对值。 ①该实验表明，糖酵解速率相对值较低时，癌细胞优先进行 （填“有氧”或“无氧”）呼吸 ②糖酵解速率相对值超过60时，酶M的活性达到饱和，酶L的活性迅速提高。若糖酵解速率继续提高时，癌细胞则会表现为进行较旺盛的 （填“有氧”或“无氧”）呼吸。 ③综上所述，癌细胞在氧气充足的条件下还能进行旺盛无氧呼吸的原因是： 。 (4)针对上述癌细胞糖代谢特点提出一条抗癌治疗策略： 。 9．异戊二烯能清除活性氧，降低高温、强光等环境因素对类囊体膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成异戊二烯的有关过程，其中A、B代表相关细胞器。请回答下列问题： (1)图中3-磷酸甘油醛产生的场所有 。 (2)高温、强光等环境因素对类囊体膜造成伤害后，会直接影响图中 （填物质名称）的合成，进而影响光合作用。当环境因素中仅CO2突然增多时，则短时间内A细胞器中的3-磷酸甘油酸的含量 。 (3)结合图中信息分析，异戊二烯合成时的能量来自于 （填物质名称）。又知高温下呼吸链受抑制，耗氧量下降，异戊二烯合成量增加，主要原因是高温下叶片呼吸作用降低，使 向叶绿体输送的数量增加，促进了异戊二烯的合成。 (4)为进一步验证高温使呼吸链抑制，导致异戊二烯合成增多，科研人员用呼吸链抑制剂等进行了如下实验，完成下表。 第1组 第2组 第3组 取材 切取生长健壮的长势一致的叶片，分为3组，将叶片的叶柄浸入相应的完全营养液中。 处理 呼吸抑制剂 ？ 不加呼吸抑制剂 ？ 温度 ？ ？ ？ 检测 一段时间后，测定3组叶片的异戊二烯的含量 预期结果 第1、2组异戊二烯合成含量相当，高于第3组 请根据预期实验结果，分析下列问题： ①第1组和第３组需要加入呼吸抑制剂的是 。 ②3组实验中置于高温条件下的是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5章 细胞的能量供应和利用 （考情速览＋考点直击＋考试提升） 考情揭秘 素养点击 基本考查点 1.酶的作用及特性； 2.ATP的结构和功能； 3.有氧呼吸与无氧呼吸的过程及细胞呼吸原理的应用； 4.光合作用的过程及影响光合作用的因素及其在生产中的应用； 5.光合作用和呼吸作用综合。 1.酶的作用及特性： （1）通过分析酶的作用及特性,体会酶的功能是由其独特的空间结构决定的培养学生的结构与功能观； （2）根据实验目的,设计实验探究酶的特性及影响因素,提升实验设计与分析、归纳与总结的能力。 2.以ATP的结构和功能为载体,考查学生的结构与功能观及获取信息的能力；结合图示考查ATP在代谢中的作用注重培养学生运用构建模型的方法分析问题的科学思维能力； 3.结合有氧呼吸和无氧呼吸的过程,培养学生建立物质与能量观的生命观念；结合生产、生活实例考查细胞呼吸的原理及应用,注重对学生科学思维及社会责任的培养； 4.考查“光合色素的提取和分离”重在检测学生对教材实验的掌握情况,通过分析实验培养学生的科学思维、科学探究等学科核心素养;多角度考查光合作用的过程,体现对生命观念中的结构与功能观、物质与能量观的考查;另外,还常以生产实践等真实情境为命题材料,渗透科学思维、社会责任等生物学学科核心素养。 热点及难点 1.酶的作用及特性： （1）以图表为载体,考查影响酶活性的因素; （2）设计实验探究酶的特性 2.ATP为主动运输供能的机理； 3.结合具体情境考查细胞呼吸的过程、影响因素等； 4.光合作用的过程及影响光合作用的因素及其在生产中的应用： 以模式图、曲线或表格的形式呈现试题信息,考查教材之外的拓展知识； 高考中考查形式及地位 1.酶的作用及特性： （1）酶的作用及特性相关内容在高考中考查的频率较高,几乎每年都有考查,属于常考点; （2）在选择题中比较常见,常结合生活实践情境或科学实验情境考查影响酶活性的因素 2.高考很少对ATP进行单独考查,常结合图示以信息题形式进行综合考查,侧重考查ATP的结构、合成和利用； 3.细胞呼吸是整个高中阶段的重难点,多以选择题的形式出现,结合生产、生活实例考查;另外,细胞呼吸还常与光合作用以非选择题的形式进行综合考查,具体考查情况见本章第4节； 4.光合作用与呼吸作用均是细胞代谢的核心知识,是历年高考命题的重点,几乎2023年每套高考试卷均设置了一道非选择题,考查形式多变,命题信息多以图表形式呈现。 考点一、酶的作用及特性 1．图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，有关分析合理的是（    ） A．本实验的自变量是过氧化氢的分解条件，即温度和催化剂的种类 B．1号、2号试管对照，说明加热能降低化学反应的活化能 C．1号、4号试管对照，说明酶具有高效性 D．2号、4号试管对照，说明酶能为化学反应提供更多的能量 【答案】A 【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶在化学反应中起催化作用，其催化活性受温度、pH等条件的影响。 2、实验中的变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量，对照实验中的自变量要唯一； 因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。无关变量是在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同。 【详解】A、本实验自变量是不同的处理条件，包括温度和不同的催化剂处理，因变量是过氧化氢的分解速率，A正确； B、1号、2号试管进行比较，反应的温度不同，加热可为反应提供能量，说明加热能降低化学反应的活化能的分析不合理，B错误； C、1号、4号试管进行比较，1号未加催化剂，4号加了肝脏研磨液，反应速率不同，说明肝脏研磨液中酶具有催化作用，说明酶具有高效性的分析不合理，C错误； D、分析2号、4号试管，发现该两组实验设置了温度不同和是否加肝脏研磨液两个自变量，无法得出正确实验结论，说明酶能为化学反应提供更多的能量的分析不合理，D错误。 2．下图表示某反应“甲→乙”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化，则下列叙述不正确的是（    ） A．此反应不能说明酶的高效性 B．为反应前后能量的变化 C．表示在有酶参与下化学反应需要的活化能 D．酶参与反应时，所降低的活化能为 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、酶与无机催化剂相比，能显著降低化学反应的活化能，据图分析，曲线Ⅰ表示没有酶参与的能量变化，曲线Ⅱ表示有酶参与的能量变化，E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，E2表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能，因此该图不可以体现酶具有高效性，A正确； B、E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，B错误； C、E2表示在有酶参与的条件下化学反应需要的活化能，C正确； D、E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，E2表示在有酶参与的条件下化学反应需要的活化能。因此，酶参与反应时，所降低的活化能为E1-E2=E4，D正确。 3．某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述错误的是（    ） 试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E 质量分数为1%的淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 新鲜唾液 1mL —— —— 1mL 1mL 蔗糖酶 —— 1mL —— —— —— 恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃ A．本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无 B．试管A、B对照, 可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液 C．试管A、C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂 D．试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液 【答案】C 【分析】分析表格数据可知：本实验的可变因素是酶的种类、温度、酶的有无；试管AB对照可证明酶的专一性；试管AC对照，可证明酶具有催化作用；试管ADE对照可证明酶活性受温度的影响。 【详解】A、分析表格数据可知，本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无，A正确； B、试管A、B的变量是酶的种类，唾液中含有唾液淀粉酶，淀粉酶可以催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解，试管A、B对照可证明淀粉酶的专一性，鉴定试剂可以用碘液，B正确； C、试管A、C对照，可证明酶具有催化作用，但并不能说明酶具有高效性，C错误； D、试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，由于斐林试剂使用时需要温水浴，影响本实验自变量，因此，检测试剂不能用斐林试剂，但是可以用碘液，D正确。 4．如图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图。下列有关叙述正确的是 A．pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性 B．pH为1时有淀粉水解，则过酸条件下酶没有失活 C．实验的自变量是1h后淀粉剩余量，因变量是pH D．与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用要弱 【答案】A 【分析】本题考查酶活性的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容以及数据处理能力。 【详解】酸能催化淀粉水解，pH为3时在酶和酸的共同作用下淀粉水解量与pH为9时酶单独作用时的淀粉水解量相同，可见pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性，A项正确； pH为1时有淀粉水解，是酸对淀粉的水解作用，此时酶已失活，B项错误；实验的自变量是pH，因变量是1h后淀粉剩余量，C项错误； pH为1时，仅盐酸起作用，pH为7时，仅淀粉酶起作用，二者相比，淀粉酶降低反应活化能的作用强，D项错误。 5．为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。下列有关叙述错误的是（    ） A．三个温度条件下，该酶活性最高的是B组 B．在t1之前，若A组温度提高10℃，则A组酶催化反应的速度会加快 C．该实验的无关变量是酶的种类和数量、反应物的浓度和量、除温度外的其他反应条件等 D．在t2时，C组增加底物的量，则C组产物量会增加 【答案】D 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。 2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。 3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 4、分析题图：题图是研究温度对某种酶活性的影响时，设置的三个实验组：A组（20℃）、B组（40℃）和C组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同）的结果图，由图可知，在40℃酶的活性最高，其次是20℃时，60℃条件下，由于温度过高，t1时酶已失活。 【详解】A、分析曲线图可知在B组（40℃），反应到达化学平衡所需要的时间最短，故三个温度（20℃、40℃、60℃）条件下，40℃时该酶的活性最高，A正确； B、在这三种温度中，40℃该酶的活性最强，在时间t1之前，限制A组酶促反应速率的因素是自变量温度，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会加快，B正确； C、题意分析，本实验的目的是研究“温度对某种酶活性的影响”，因此，自变量为不同的温度，因变量是酶促反应的速率，其它影响酶促反应速率的反应条件均为无关变量，要求相同且适宜，C正确； D、在时间t2时，C组的酶已经完全失活，所以增加底物的量，其产物的总量也不会改变，D错误。 6．硝态氮（NO3-）可为植物生长发育提供氮素营养，硝酸还原酶（NR）是植物利用NO3-转化为NO2-的关键酶。兴趣小组探究了硝酸还原酶在不同pH条件下的催化能力，实验结果如下图。下列相关叙述正确的是（    ） A．NR在pH为6的环境下变性失活 B．pH为7.5时，NR为化学反应提供的活化能最高 C．进一步探究最适pH，实验应在pH为7~8的范围内进行 D．影响NR活性的因素还包括温度、NO3-的数量等 【答案】C 【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 【详解】A、由图可知，NR在pH为6的环境下依然有活性，A错误； B、由图可知，pH为7.5时，NR的活性高，但酶的作用是降低化学反应活化能，B错误； C、由于该实验的pH梯度较大，不能得出最适pH，若进一步探究最适pH，实验应在pH为7~8的范围内进行缩小pH梯度进行实验，C正确； D、影响NR活性的因素主要有温度和pH，NO3-的数量不会影响NR的活性，D错误。 7．下列有关酶的叙述正确的是 ①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的在体内转化而来 ③凡是活细胞，一般都能产生酶 ④酶都是蛋白质 ⑤有的酶不是蛋白质 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用 A．①② B．④⑤⑧ C．③⑤⑧ D．①③⑤ 【答案】C 【详解】①酶是由活细胞产生的，①错误；酶是由活细胞产生的，不能来源于食物，②错误；几乎所有的活细胞都能产生酶，③正确；绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，④错误；酶是蛋白质或RNA，⑤正确；酶只起催化功能，⑥错误；酶只起催化作用，不起调控作用，⑦错误；酶只起催化作用，其催化作用的实质是降低反应的活化能，⑧正确； 8．为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。 组别 甲中溶液（0.2mL） 乙中溶液（2mL） 不同时间测定的相对压强（kPa） 0s 50s 100s 150s 200s 250s Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 下列叙述错误的是（    ） A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250s时I组反应已结束而Ⅱ组和Ⅲ组仍在进行 D．实验结果说明酶具有催化作用和专一性 【答案】D 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确； B、据表分析可知，甲中溶液酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确； C、三组中的H2O2溶液均为2mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s之前（200s）I组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到I组的终止压强10.0，故250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C正确； D、对比I、Ⅱ组可知，在相同时间内I组（含过氧化氢酶）相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D错误。 9．为探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应，某同学进行了以下实验，相关叙述正确的是（    ） 实验操作步骤 试剂 试管编号1 试管编号2 1 加入可溶性淀粉 2ml 加入蔗糖溶液 2ml 加入淀粉酶溶液 2ml- 2ml 2 60℃水浴保温5min 3 加入斐林试剂，水浴加热 A．2 号试管溶液水浴加热后由蓝色变为砖红色 B．本实验还可以改用碘液作为检测试剂 C．在已知淀粉酶能催化淀粉水解的条件下，不必设置1号试管 D．1 号试管出现砖红色沉淀，说明本实验设置的温度等条件是适宜的 【答案】D 【分析】该实验的目的是探究淀粉酶是否具有专一性，即只能催化特定的化学反应，自变量是不同的底物，因变量是试管中溶液的颜色变化，据此答题。 【详解】A、2号试管中淀粉酶不能催化蔗糖水解成还原糖，故颜色不会发生变化，A错误； B、如果用碘液作为检测试剂，则2号试管不管淀粉酶能否催化蔗糖与否，颜色都不会变化，无法鉴定结果，B错误； C、设置1号试管可以与实验组形成对照，排除其他因素对实验结果的干扰，C错误； D、1号试管出现砖红色沉淀，说明本实验设置的温度等无关变量都是适宜的，D正确。 10．为探究α-淀粉酶的失活温度，兴趣小组开展了下列探究实验，下列叙述正确的是（    ） 试管编号 1 1' 2 2' 3 3' 4 4' 5 5' 淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL α-淀粉酶 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 保温温度 80℃ 85℃ 90℃ 95℃ 100℃ 保温时间 15min 15min 15min 15min 15min 反应时间 将每种温度下的两支试管中的溶液混合均匀，再次在所设定的温度下保温15min 碘液 往每组试管中滴加2滴碘液 现象 不变蓝 深蓝 深蓝 深蓝 深蓝 A．实验结果的检测试剂不能替换成斐林试剂溶液 B．每支试管内的反应溶液需要设置相同的pH值 C．实验表明酶的催化作用具有高效性和专一性 D．加热至85℃为酶的作用提供活化能来加快反应速率 【答案】B 【分析】根据题意可知，该实验的目的是探究α-淀粉酶的失活温度，因此该实验的自变量是设置温度的不同，实验的因变量可以检测淀粉的剩余量或淀粉分解后还原糖的产生量，其它均为无关变量，实验中无关变量保持相同且适宜。 【详解】A、实验结果发现，在80℃下，加碘液后溶液不变蓝，说明淀粉已经被α-淀粉酶分解成还原糖，在高于80℃的温度下，加碘液后溶液都为深蓝色，说明淀粉很可能均没有被分解，即α-淀粉酶很可能已经失活，因而溶液中没有产生还原糖，若将检测试剂碘液替换成斐林试剂，则80℃下的溶液呈现砖红色，其他温度下均不出现砖红色，因而可将碘液替换成斐林试剂进行检测，A错误； B、实验的自变量是温度，反应溶液的pH值为无关变量，因而反应溶液的pH值必须设置为相同且适宜的pH值，B正确； C、实验结果表明让α-淀粉酶失活的温度为85℃，不能证明酶的高效性和专一性，C错误； D、酶通过降低化学反应的活化能来加快反应的进行，不能为生物反应提供活化能，D错误。 11．（不定项）凝乳酶能够水解蛋白质使牛奶凝固，被广泛地应用于奶酪和酸奶的制作。温度对凝乳酶活性的影响如图所示。据图判断，下列叙述正确的是（    ） A．不同温度下凝乳酶的活性均不相同 B．60℃左右，凝乳酶使牛奶凝固的速度最快 C．85℃条件下，凝乳酶失活与其空间结构被破坏有关 D．凝乳酶的保存温度应该在45℃以下 【答案】BCD 【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA； 2.酶的特性。 ①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍； ②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应； ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】A、由图可知，最适温度左右不同温度下酶活性可能相同，A错误； B、结合图示可知，60℃左右，凝乳酶活性最高，水解蛋白质速度最快，牛奶凝固的速度最快，B正确； C、85℃的牛奶会使得姜汁中的凝乳酶失活，原因是高温导致凝乳酶空间结构被破坏而失活，C正确； D、低温时酶的空间结构比较稳定，所以保存凝乳酶应该在低温的条件下，可以保存在45℃以下，D正确。 12．（不定项）甲、乙、丙图分别表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。丁图表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是（　　） A．图甲中，反应速率最终不再上升是因为酶的活性下降所致 B．图乙中，a点对应的温度称为最适温度，也是保存该酶的最适温度 C．图丙中，pH从6上升到10的过程中，酶活性不变 D．图丁中，c点和d点相关酶促反应的速率都处于最大值 【答案】ABD 【分析】 酶的特性：①高效性：酶能显著降低反应活化能，加快反应速率；②专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应；③酶的作用条件温和。 【详解】A、甲图表明，反应物浓度超过某一浓度时，反应速率不再随反应物浓度增大而增大，此时的限制因素是酶的浓度，A错误； B、图乙中，最高点a点对应的温度称为最适温度，但是保存酶的最适温度在低温（4℃左右），B错误； C、图丙中，pH=6时酶变性失活不可恢复，故pH从6上升到10的过程中，酶活性不变，C正确； D、图丁中M点表示最终生成氨基酸的总量，cd段产物不再变化，说明底物耗尽，此时酶促反应速率较小，D错误。 13．使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。 为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路 取 支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加等量 ，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 (2)实验预期结果与结论 若出现结果①： 。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②： 。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③：加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。 结论③： 。 若出现结果④：加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。 结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 【答案】(1) 2 甲物质溶液、乙物质溶液 (2) 透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高 透析前后，两组的酶活性均不变 甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂 【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。 【详解】（1）分析题意可知，实验目的是探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液（单一变量和无关变量一致原则）；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 （2）据题意可知，物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有： ①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。 ②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。 ③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。 ④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。 14．人的酒量主要与人体肝脏产生的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶有关，其作用如图，在人体中，都存在乙醇脱氢酶，而且数量基本相等。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多，这种乙醛脱氢酶的缺少，使酒精不能被完全分解为水和二氧化碳，使人喝酒后产生恶心欲吐、昏迷不适等醉酒症状。 （注：碳酸氢钠在酸性条件下能产生二氧化碳） (1)某科技团队从动物肝脏中提取出了纯净的乙醛脱氢酶，为了验证乙醛脱氢酶的成分，设计了如下实验： 第1组 第2组 第3组 乙醛脱氢酶 1ml 1ml 1ml 加入试剂种类 蛋白酶1ml RNA酶1ml A试剂1ml。 乙醛 1ml 1ml 1ml 保温 适宜温度保温5分钟 碳酸氢钠 2ml 2ml 2ml 实验结果 ①如果实验结果是第 组产生气泡，则说明乙醛脱氢酶的成分是蛋白质。 ②如果实验结果是第 组产生气泡，则说明乙醛脱氢酶的成分是RNA。 ③如果单独鉴定乙醛脱氢酶是否为蛋白质，还可以用 试剂。 ④实验中的A试剂应为 。 ⑤实验中产生的气泡成分可以用溴麝香草酚蓝水溶液进行鉴定，则颜色反应是 。 (2)经研究发现，乙醛脱氢酶最适作用温度为37℃，请在下方坐标图中，画出温度对酶活性的影响曲线 ，并用语言描述乙醛脱氢酶随温度变化的趋势， 。 【答案】(1) 2、3 1、3 双缩脲 蒸馏水（水，生理盐水等答案合理即给分） 由蓝变绿再变黄 (2) 低于37度，酶的活性随温度升高而逐渐增强，37度酶的活性最高，超过37度，酶的活性随温度升高而逐渐降低至失活。 【分析】酶具有专一性，蛋白酶可水解蛋白质，若乙醛脱氢酶的成分是蛋白质，则会被蛋白酶水解，若乙醛脱氢酶的成分是RNA，则会被RNA酶水解。乙醛脱氢酶可使乙醛转变为乙酸，乙酸可分解为水和二氧化碳等。 【详解】（1）①若乙醛脱氢酶的成分是蛋白质，则第1组中的乙醛脱氢酶会被蛋白质酶分解，从而使乙醇不能被完全分解为水和二氧化碳，则第1组没有气泡产生，而第2、3组中的乙醛脱氢酶没有被分解，因此乙醇能被完全分解为水和二氧化碳，因此2、3组会产生气泡。 ②同理，若乙醛脱氢酶的成分是RNA，则会被RNA酶水解，乙醇不能被完全分解为水和二氧化碳，故第2组不产生气泡，而1、3组乙醛脱氢酶没有被分解，因此乙醇能被完全分解为水和二氧化碳，会产生气泡。 ③蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色，乙醛脱氢酶若为蛋白质，可与双缩脲试剂反应产生紫色，否则其成分不是蛋白质。因此如果单独鉴定乙醛脱氢酶是否为蛋白质，还可以用双缩脲试剂。 ④第3组为对照实验，因此实验中的A试剂应为生理盐水。 ⑤实验中产生的气泡为CO2，可用溴麝香草酚蓝水溶液进行鉴定，其颜色反应是由蓝变绿再变黄。 （2）已知乙醛脱氢酶最适作用温度为37℃，则低于37度，酶的活性随温度升高而逐渐增强，37度酶的活性最高，超过37度，酶的活性随温度升高而逐渐降低至失活，因此曲线为见答案 。 考点二、ATP的结构和功能 1．下列有关ATP的叙述，正确的是 A．图中的a是构成DNA的基本单位之一 B．图中的A代表腺苷，b、c代表特殊的化学键 C．ATP中的“A”与RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D．ATP与ADP的化学元素组成不同 【答案】C 【分析】题图表示ATP，字母A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团，b、c为特殊的化学键，方框部分a代表腺嘌呤核糖核苷酸。 【详解】A、图中的a表示腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误； B、图中的A代表腺嘌呤，b、c代表特殊的化学键，B错误； C、ATP中的“A”表示腺苷，RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤，二者表示的不是同一种物质，C正确； D、ATP与ADP的化学元素组成相同，都是C、H、O、N、P，D错误。 2．生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是（    ） A．动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量 B．①过程和②过程所需的酶和发生场所不完全相同 C．c表示ATP吸收的能量，d表示ATP释放的能量，两者形式完全相同 D．ATP在活细胞中含量很少，但转化速度很快 【答案】C 【分析】据图可知，a代表呼吸作用，b是光合作用过程，c代表光能和化合物中的能量，d是高能磷酸键中的能量。 【详解】A、 动植物体内都能进行呼吸作用，呼吸作用生成ATP是ATP重要的产生途径，为ATP的含成提供能量，A正确； B、①过程是ATP的合成，②过程是ATP的水解，所需的酶和场所不相同，B正确； C、 吸收的能量的形式主要有光能、有机物中的化学能；释放的能量用于生物体的各项生命活动，形式很多，包括电能、光能、机械能等，C错误。 D、 ATP是高能磷酸化合物，化学性质不稳定，在活细胞中含量很少，但转换速度很快，D正确。 3．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图所示）。下列叙述错误的是（    ） A．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程 C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能 D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性 【答案】A 【分析】1.ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，高能磷酸键断裂时，大量的能量会释放出来。 2.ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A那个高能磷酸键很容易水解，于是远离A那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP。 题图分析：ATP推动细胞做功的过程中既有ATP的合成也有ATP的水解。 【详解】A、题图显示，磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于各种生命活动，如肌肉的运动，A错误； B、ATP推动蛋白质做功的过程中既有ATP的水解也有ATP的合成，ATP的水解与吸能反应有关，ATP的合成与放能反应有关，B正确； C、ATP水解过程中，远离腺苷的特殊化学键容易断裂，磷酸游离出来，释放大量能量，C正确； D、生物体内ATP与ADP的相互转化的供能模式在生物界普遍存在，体现了生物界的统一性，D正确。 4．ATP是细胞内重要的高能磷酸化合物，其维持着细胞能量供应。下图为ATP的结构式，图中①~③表示化学键。下列说法错误的是（    ） A．虚线框内的结构是腺苷，是构成RNA的基本单位之一 B．ATP水解酶的合成和发挥作用都伴随化学键①的断裂 C．踢足球时肌肉细胞ATP含量与上课时的含量无显著差异 D．ATP转化成ADP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 【答案】A 【分析】腺苷三磷酸（ATP）是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。 【详解】A、虚线框内的结构是腺苷，是由核糖和腺嘌呤组成，腺苷加磷酸为腺苷酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误； B、①是特殊的化学键，易断裂也易生成，ATP水解酶的合成为吸能反应，需要能量，ATP水解酶催化ATP的水解，两者都伴随化学键①的断裂，B正确； C、细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化快，踢足球时肌肉细胞ATP含量与上课时的含量无显著差异，但是踢足球时ATP-ADP转化更快，C正确； D、ATP转化成ADP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合可使蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质具有能量，可以用于做功，D正确。 5．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，如图为AtP的结构示意图，①②④表示组成ATI的物质或基团，③⑤表示化学键，下列叙述不正确的是（    ） A．①表示腺苷，即ATP中的“A” B．细胞中绝大多数需要能量的生命活动由图中③断裂提供 C．在ATP与ADP循环中④可重复利用 D．细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系 【答案】A 【分析】ATP的结构简式为A－P～P～P，其中A代表腺苷（腺嘌呤＋核糖），P代表磷酸基团，－代表普通磷酸键，~代表特殊的化学键。图中①表示腺嘌呤，③⑤表示特殊化学键，④表示磷酸基团。 【详解】A、①为腺嘌呤，而ATP中的“A”指的是腺苷，A错误； B、化学键③断裂伴随着吸能反应，所释放的能量大部分用于生物的各项生命活动，B正确； C、④表示磷酸基团，在ATP与ADP循环中可重复利用，C正确； D、化学键③是远离腺苷的特殊化学键，易于水解，释放的能量用于吸能反应，细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，D正确。 6．如图是生物界中能量通货——ATP的“循环”示意图，下列相关叙述正确的是（    ） A．图中的M指的是腺苷，图中的N是DNA的基本组成单位之一 B．食物为ATP“充电”，主要指的是呼吸作用分解有机物 C．ATP“充电”速率的快慢与ATP放能速率的快慢无关 D．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐 【答案】B 【分析】ATP是一种高能磷酸化合物，ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A- P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 【详解】A、图中M指的是腺嘌呤，N指的是为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，A错误； B、食物水解可以产生葡萄糖，葡萄糖通常是呼吸的底物，细胞呼吸分解有机物可以产生ATP，B正确； C、ATP与ADP相互转化，因此，在细胞内ATP合成速率的快慢与ADP生成速率的快慢有关，C错误； D、光反应可以将光能转变为ATP的化学能，光反应生成的ATP只能用于暗反应，不能用于胞吞胞吐，D错误。 7．ATP荧光检测仪是基于萤火虫发光原理（如图所示）设计的仪器，它可以通过快速检测ATP的含量以确定样品中微生物的数量，用于判断卫生状况。下列有关说法正确的是（　　） A．该检测仪的使用原理体现了生物界的统一性 B．荧光素转变为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应 C．检测结果中荧光的强度很高说明该微生物细胞中一直存在大量ATP D．反应过程中形成的AMP是一种高能磷酸化合物 【答案】A 【分析】ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。 【详解】A、该检测仪的使用原理中运用了ATP的合成水解过程，所有生物细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性，A正确； B、荧光素转化为荧光素酰腺苷酸的过程需要消耗ATP，是一个吸能反应，B错误； C、细胞内储存的ATP很少，C错误； D、ATP是一种高能磷酸化合物，是脱掉两个磷酸基团后的产物AMP，AMP不含有高能磷酸键（特殊化学键），不是高能磷酸化合物，D错误。 8．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．乙中不含特殊高能键，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 【答案】D 【分析】分析题图：ATP含有3个磷酸基团，甲含有2个磷酸基团，为ADP；乙含有1个磷酸基团，为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）；丙不含磷酸基团，为腺嘌呤核苷（简称腺苷）；丁为磷酸基团。 【详解】A、由甲→ATP的过程为ADP合成ATP的过程即ATP的形成，此过程所需的酶是合成酶，而酶1为ATP水解的酶，A正确； B、乙物质为ATP断裂掉两个特殊高能键之后形成的物质，是腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位之一，B正确； C、丙为腺苷，其组成包括腺嘌呤和核糖，丁为磷酸，可用于磷脂的合成，C正确； D、ATP为生命活动提供能量需主要经过图示的ATP→甲的过程，即ATP水解为ADP，D错误。 9．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。在短跑比赛中，运动员肌细胞中ATP的相对含量随时间变化的曲线如图所示。下列分析正确的是（　　） A．一个ATP分子中有三个特殊的化学键 B．AB段肌细胞内的ADP含量也在逐渐减少 C．细胞内的许多吸能反应常与BC过程的变化相联系 D．ATP供能实质是末端磷酸基团挟能量与其他分子结合 【答案】D 【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。水解时远离A的磷酸键断裂。 【详解】A、一个ATP分子中有两个特殊的化学键，A错误； B、ADP和ATP可以相互转化，AB段ATP相对含量降低，细胞内ADP的含量逐渐增加，B错误； C、BC段是ATP的合成过程，细胞内的许多吸能反应常与ATP的水解有关，C错误； D、ATP水解形成ADP时能产生磷酸和释放能量，供能实质是末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，D正确。 考点三、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及细胞呼吸原理的应用 1．下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，正确的是( ) A．在有氧呼吸装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液 B．可根据溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化判断酵母菌细胞呼吸的方式 C．该实验的自变量是氧气的有无，因变量是细胞呼吸的产物 D．在无氧和有氧条件下的实验分别是对照组和实验组 【答案】C 【分析】本题考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，要求学生理解实验的原理，如酵母菌的新陈代谢类型、细胞呼吸产物CO2和酒精的鉴定，掌握实验装置的设置、所使用的试剂及试剂的作用。 【详解】在有氧呼吸的装置中，先将空气通入NaOH溶液吸收空气中的CO2，避免对实验结果的干扰，A错误；溴麝香草酚蓝水溶液可用于鉴定CO2，但酵母菌细胞有氧呼吸与无氧呼吸产物均有CO2，故不能根据溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化判断酵母菌细胞呼吸的方式，B错误；探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中自变量是氧气的有无，在无氧和有氧条件下的实验均为实验组，因变量是细胞呼吸产物，C正确、D错误。 2．如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。下列叙述正确的是（    ） A．若发生图中所示的呼吸作用过程，则此个体必须生活在无氧环境中 B．葡萄糖→丙酮酸→乳酸分解途径仅存在于动物细胞中 C．酶1、酶2、酶3都位于细胞质基质中 D．葡萄糖→丙酮酸仅存在于厌氧呼吸过程中 【答案】C 【分析】题图分析，葡萄糖分解成丙酮酸的过程发生在细胞质基质，丙酮酸在无氧条件下转化为酒精和二氧化碳，或转化为乳酸，发生的场所均为细胞质基质。 【详解】A、据图分析，图示两个过程都表示无氧呼吸，不需要氧气的参与，但是人体在有氧条件下也可以发生无氧呼吸，A错误； B、乳酸菌以及少数植物细胞如马铃薯块茎细胞也可以进行无氧呼吸，产生乳酸，B错误； C、酶1、酶2、酶3都属于催化无氧呼吸的酶，无氧呼吸各阶段的发生场所位于细胞质基质中，C正确； D、葡萄糖→丙酮酸也发生在有氧呼吸第一阶段，D错误。 3．细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是（　　） A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量 B．脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变 C．与燃烧相比，有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中 D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为必需氨基酸 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸：反应式：C6H12O6+6O2→6CO2＋6H2O+少量能量 场所：线粒体和细胞质基质。 2、无氧呼吸：反应式 ①C6H12O6→2C3H6O3＋少量能量（如动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）。②C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋少量能量（大部分植物）。 场所：细胞质基质。 【详解】A、细胞中不是所有机物都可作为细胞呼吸的底物，如核糖、脱氧核糖等有机物不能作为细胞呼吸的底物，A错误； B、与糖类相比脂类物质中氧的含量低，而碳、氢的含量高，且糖类只含C、H、O三种元素，而脂类中不仅含有C、H、O三种元素，有的还含有N、P，故脂类物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均发生改变，B错误； C、与燃烧相比，有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，小部分储存在ATP中，C正确； D、必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必需从食物中获取的氨基酸，D错误。 4．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（    ） A．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长 C．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用 D．南方稻区早稻催芽过程中，浸种后常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 【答案】B 【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。 【详解】A、油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，A正确； B、种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误； C、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，C正确； D、南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，D正确。 5．豌豆种子细胞呼吸时，底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示，下列有关种子萌发和发育说法错误的是（    ） A．12～14小时这段时间，种子主要的呼吸方式为无氧呼吸 B．在豌豆种子发育，有机物快速积累时期，应创设低温条件 C．可以使用三苯基氯化四唑（TTC）鉴定种子“死活” D．b点后氧化分解的底物可能包括糖类、脂肪等物质 【答案】B 【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，以葡萄糖为呼吸底物，有氧呼吸吸收的氧气量等于呼出二氧化碳的量，可释放出大量的能量，无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，无氧呼吸过程中释放的能量较少；根据图中的二氧化碳和氧气量的变化，可以判断12h～24h,种子主要进行无氧呼吸，胚根长出后，种子的有氧呼吸呼吸速率明显增大。 【详解】A、据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸，A正确； B、种子快速发育时期，细胞代谢旺盛，植物光合作用强才能积累更多有机物，需要提供适宜的温度等条件，B错误； C、根据题意可知，细胞呼吸的底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲胺，活细胞可以发生上述颜色反应，而死细胞不可以，故可以使用三苯基氯化四唑（TTC）鉴定种子“死活”，C正确； D、脂肪氧化分解需要消耗更多的O2，b点后氧气的吸收量大于二氧化碳的释放量，说明氧化分解的底物包括糖类、脂肪等物质，D正确。 6．某生物兴趣小组向酵母菌培养液中通入不同浓度的O2后，CO2的产生量与O2的消耗量变化趋势如图所示（假设酵母菌的呼吸底物为葡萄糖）。下列相关叙述正确（    ） A．O2浓度为a时，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以热能形式散失 B．O2浓度为b时，呼吸作用产生的NADH多数在线粒体内膜上被消耗 C．O2浓度为c时，约有3/5的葡萄糖用于酵母菌细胞的无氧呼吸过程 D．若实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线Ⅰ、Ⅱ趋势均不发生改变 【答案】B 【分析】有氧呼吸总反应式： ； 无氧呼吸产酒精的反应式： ； 无氧呼吸产生乳酸的反应式： 。 【详解】A、O2浓度为a时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约占2/6/[2/6+（15－2）/2]=2/41，其中的能量大多以热的形式散失，无氧呼吸消耗的葡萄糖约占39/41，其中的能量大多储存在酒精中，综合来看，此时呼吸作用消耗的葡萄糖的能量大多储存在酒精中，A错误； B、O2浓度为b时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约占6/6/[6/6+（10－6）/2]=1/3，其产生的NADH约占（24×1/3）/[24×1/3+4×（1－1/3）]=3/4，且全部在线粒体内膜上被消耗，B正确； C、O2浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约占10/6/[10/6+（12－10）/2]=5/8，约有1－5/8=3/8的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，C错误； D、乳酸菌只能进行无氧呼吸，且其呼吸产物为乳酸，不产生CO2，若实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线Ⅰ、Ⅱ走势均会发生改变，D错误。 7．将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 ℃的冷库内，另一份则直接贮藏在1 ℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是（    ） A．曲线中比值大于1时，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖 D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸 【答案】C 【分析】根据题图分析，当储藏天数小于等于10天时，两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸；当储藏天数大于10天时，对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；当储藏天数大于20天时，蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。 【详解】A、蓝莓有氧呼吸氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，无氧呼吸不吸氧只释放二氧化碳，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确； B、第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸；对照组比值大于1，存在无氧呼吸，对照组乙醇量高于CO2处理组，B正确； C、第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式（6x+2y）÷6x=2，解得x∶y=1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误； D、分析题图曲线可知，储藏10天后（蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸），处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值小于对照组，说明贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理48h，能一定程度上抑制其在贮藏时的无氧呼吸，D正确。 8．图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据此分析癌细胞不具有的是（    ） A．线粒体缺少凸起的嵴 B．线粒体基质中产生大量丙酮酸 C．无氧呼吸强，产生大量乳酸 D．葡萄糖的消耗量大 【答案】B 【分析】线粒体为有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质：葡萄糖分解为丙酮酸和NADH；第二阶段发生在线粒体基质：丙酮酸与水反应生成二氧化碳和NADH；第三阶段发生在线粒体内膜：NADH与氧气反应生成水。 【详解】A、分析题图可知，癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，A正确； B、细胞质基质中产生大量丙酮酸，B错误； C、癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，无氧呼吸强，产生大量乳酸，C正确； D、癌细胞无氧呼吸强，代谢旺盛，对能量需求量大，而无氧呼吸释放的能量少，故葡萄糖的消耗量大，D正确。 9．用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸，将酵母菌（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体（丙）分别放入3支试管，向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水 B．乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 C．甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等 D．实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解 【答案】C 【分析】1、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]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量； 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2或乳酸； 【详解】A、根据呼吸作用的方程可知，呼吸作用产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水，A正确； B、由题意可知，甲既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，乙只能进行无氧呼吸，丙只能进行有氧呼吸第二、三阶段，乙反应结束后产生的酒精可用酸性重铬酸钾检测，呈灰绿色，B正确； C、甲（进行有氧呼吸和无氧呼吸）和乙（只进行无氧呼吸）消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，C错误； D、丙中葡萄糖无消耗，说明葡萄糖不能在线粒体中分解，D正确。 10．（不定项）下图表示细胞呼吸的部分过程，蛋白复合体I、Ⅲ、Ⅳ等构成的电子传递链能传递e-。下列相关叙述错误的是（    ） A．在线粒体内膜上电子传递链将e-传递给O2生成水 B．当H+由线粒体基质被转运到线粒体膜间隙时，会推动ATP的合成 C．丙酮酸通过自由扩散从线粒体膜间隙进入线粒体基质 D．皮肤破损较深时，破伤风芽孢杆菌通过进行图示生理过程大量繁殖 【答案】BCD 【分析】1、据题意可知：电子传递链或呼吸链主要分布于线粒体内膜上，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，参与有氧呼吸的第三阶段。 2、有氧呼吸过程：有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成CO2和NADH，释放少量的能量；第三阶段，在线粒体内膜，前两个阶段产生的NADH，经过一系列反应，与O2结合生成水，释放出大量的能量。 【详解】A、图中可以看到线粒体内膜上蛋白复合体I、Ⅲ、IV传递e-，并在蛋白复合体IV处传递给O2生成水，A正确； B、据图可知当H+被转运到线粒体基质时，会推动ATP的合成，B错误； C、据图可知丙酮酸与H+从线粒体膜间隙进入线粒体基质过程借助了载体蛋白的协助，因此不是自由扩散，C错误； D、破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸，图示为真核细胞有氧呼吸部分过程，D错误。 11．（不定项）北欧鲫鱼能够在冬季结冰的水下生活。北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精(熔点为-114℃)，再将酒精经鱼鳃排到水中，大大提高在严酷环境中的存活率。其细胞呼吸过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①②③都发生在细胞质基质中，均能产生ATP B．呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 C．基因的表达差异使北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶有所不同 D．北欧鲫鱼的上述过程避免体内乳酸堆积，排出的酒精延缓周围水体结冰 【答案】CD 【分析】分析题图可知，①为无氧呼吸，产物为乳酸；②为无氧呼吸的第一阶段，③为无氧呼吸的第二阶段，产物为酒精。北欧鲫鱼在缺氧条件下，其他组织细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸被运输到肌细胞，转变为丙酮酸，再经无氧呼吸产生酒精排出体外。 【详解】A、无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成ATP，所以①②过程能产生ATP，而③不能，A错误； B、在无氧呼吸产生酒精的过程中，第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段丙酮酸转化变成酒精和二氧化碳，需要消耗第一阶段产生的[H]，整个呼吸作用过程只释放出少量能量，大量能量留存在酒精或乳酸中，B错误； C、缺氧条件下，不同细胞中葡萄糖分解产物不同，是因为不同细胞中相关的酶不同，其根本原因是基因的选择性表达，C正确； D、北欧鲫鱼将体内乳酸转化为酒精排出，排出的酒精溶于水中，能延缓周围水体结冰，D正确。 12．（不定项）“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列错误的是（    ） A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸 B．运动强度大于c点对应数值后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量 C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中 D．运动强度长时间超过c点对应数值，无氧呼吸产生的乳酸大量积累，会使肌肉酸胀乏力 【答案】ABC 【分析】根据图中信息可知：ab段氧气消耗速率增加，乳酸基本不变，故只有有氧呼吸；bd段持续存在氧气的消耗和血液中乳酸含量的增加，因此是有氧呼吸和无氧呼吸共存的阶段。 【详解】A、从图中乳酸含量和氧气消耗速率变化可判断，ab段为有氧呼吸，bc段开始出现无氧呼吸，cd段有氧呼吸和无氧呼吸并存，但bc段有氧呼吸占优势，cd段有氧呼吸强度不再增加，无氧呼吸强度逐渐上升，A错误； B、运动强度大于c点对应数值后，虽然无氧呼吸增强，但人体无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，有氧呼吸细胞产生CO2的量等于O2的消耗量，B错误； C、无氧呼吸在无氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，释放少量的能量，大部分能量储存于乳酸中， C错误； D、由题图知，运动强度长时间超过c点对应数值，无氧呼吸产生的乳酸会大量积累，从而使肌肉酸胀乏力，D正确。 13．为解决草莓易腐烂、不耐贮藏的问题，科研人员研究了密闭环境中不同温度条件对草莓最长贮藏时间和含糖量变化的影响，结果如下表。 表  不同温度条件对草莓最长贮藏时间和含糖量变化的影响 贮藏温度/℃ 最长贮藏时间/h 含糖量变化/％ 0 240 -1.8 5 96 -0.5 20 24 -1.0 回答下列问题： (1)在贮藏过程中，草莓果实中含糖量会 ，原因是 。 (2)在20℃到0℃范围内，随着温度的降低草莓果实的贮藏时间将延长，主要是因为 ，从而抑制了呼吸作用。 (3)为进一步探究O2浓度对草莓果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行了如下实验，结果如图 O2在 （场所）参与草莓果实的呼吸作用；由结果可知，降低环境中O2浓度，草莓果实呼吸速率将 ；但过低的氧气浓度往往更容易导致草莓果实腐烂，最可能的原因是 。 (4)除控制氧气浓度和温度外，还可以通过采取 （答出一项即可）措施延长草莓贮藏时间。 【答案】(1) 降低 贮藏过程中，草莓进行呼吸作用消耗糖类等有机物，导致含糖量降低 (2)适当低温导致与呼吸有关的酶活性降低 (3) 线粒体（内膜） 降低 氧气浓度过低时，草莓果实进行无氧呼吸产生较多酒精，酒精对植物细胞有毒害作用，易导致腐烂。 (4)保鲜袋包裹草莓、通入CO2或N2、控制适宜的湿度等。 【分析】由题干可知，该实验的自变量是不同温度，因变量是草莓最长贮藏时间和含糖量，由表格可知，随着贮藏温度降低，草莓的贮藏时间延长，说明低温有益于草莓贮藏。由曲线图可知，随着贮藏时间延长，实验组（O2浓度为2%）比对照组（O2浓度为21%）的呼吸速率降低的更多，说明低氧有利于降低草莓呼吸作用从而耐储存。 【详解】（1）贮藏过程中，草莓进行呼吸作用消耗糖类等有机物，导致含糖量降低。 （2）在20℃到0℃范围内，适当低温导致与呼吸有关的酶活性降低，从而抑制呼吸作用，从而能延长草莓果实的贮藏时间。 （3）O2参与植物细胞有氧呼吸的第三阶段，该阶段的反应场所是线粒体（内膜）；实验组（O2浓度为2%）比对照组（O2浓度为21%）的呼吸速率降低的更多。草莓果实细胞无氧呼吸产生较多酒精，酒精对果实细胞有毒害作用，易导致腐烂。 （4）从降低呼吸速率的角度考虑，保鲜袋包裹草莓、通入CO2或N2、控制适宜的湿度等均可以延长草莓贮藏时间。 14．科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示 (1)据图1可知，蛋白A位于 （细胞器）膜上，蛋白S与蛋白A结合，使Ca2+以 方式进入该细胞器腔内，随后Ca2+进入线粒体，Ca2+在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的 阶段反应，进而影响脂肪合成。 (2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由 （填“单”或“双”）层磷脂分子构成，原因是 。 (3)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是 ，使得进入线粒体的钙离子减少，进而 ，脂肪合成减少。 (4)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白，如图2所示。一般情况下H+通过FoFIATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H+还可通过UCP2蛋白流至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将 ，有氧呼吸释放的能量中 所占比例明显增大，利于御寒。 (5)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述不正确的是_______________。 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．图中X代表的物质是甘油 【答案】(1) 内质网 主动运输 第二 (2) 单 磷脂分子具有疏水的尾部和亲水的头部，在脂肪细胞内包裹脂肪的膜的磷脂分子亲脂(疏水)一端与脂肪相靠近，因此是单层磷脂分子 (3) 蛋白S减少 丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少 (4) 降低 热能 (5)C 【分析】识图分析可知，由图1可知，钙离子在蛋白A、S的协助下进入内质网，该过程消耗ATP水解释放的能量，是主动运输过程，钙离子再进入线粒体，在线粒体基质中参与柠檬酸循环，柠檬酸可以进一步脱羧形成二氧化碳和还原氢，完成有氧呼吸第二阶段，也可以合成脂肪，钙离子在蛋白N的协助下还可以从线粒体中进入细胞质。图2为线粒体内膜的结构图，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所，还原剂氢与氧结合生产水，同时合成大量的能量。图中H＋通过F0FIATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，H＋还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质。 【详解】（1）识图分析可知，蛋白A位于内质网膜上，钙离子在蛋白A、S的协助下进入内质网，该过程消耗ATP水解释放的能量，是主动运输过程。由于有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，因此Ca2＋在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的第二阶段，进而影响脂肪合成。 （2）脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，由于磷脂分子的头部具有亲水性，而尾部脂肪酸链具有疏水性的特点，推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成。 （3）由图可知，钙离子在蛋白A、S的协助下进入内质网，如果蛋白S基因突变，导致钙离子吸收减少，进入到线粒体基质的钙离子减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，因此导致细胞中脂肪合成减少。 （4）根据题意可知，一般情况下，H＋通过F0FIATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质，导致H＋通过F0FIATP合成酶流至线粒体基质的量减少，引起线粒体内膜上ATP的合成速率将降低，有氧呼吸释放的能量包括热能和转移到ATP中的化学能，热能用于维持体温的稳定，因此有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大，利于御寒。 （5）A、长期偏爱高糖膳食的人体内，图示过程会加强，多余的葡萄糖会转化为脂肪储存起来，进而导致体内脂肪积累，A正确； B、①是呼吸作用的第一阶段，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量的能量，其中大部分以热能形式散失，小部分转化成ATP，B正确； C、人体呼吸作用不会产生酒精，C错误； D、脂肪是由甘油和脂肪酸构成的，因此X是甘油，D正确。 考点四、光合作用的过程及影响光合作用的因素及其在生产中的应用 1．用新鲜菠菜叶片进行叶绿体中色素提取和分离实验。下列叙述正确的是（    ） A．提取叶绿体中色素的原理是四种色素的溶解度不同 B．可以用无水乙醇作为层析液进行四种色素的分离 C．纸层析法分离色素时，层析液不能浸及滤液细线 D．层析完毕后应迅速记录结果，否则色素带会挥发消失 【答案】C 【分析】提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 【详解】A、提取叶绿体中色素的原理是色素易溶于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，A错误； B、可以用无水乙醇作为提取液提取色素，无水乙醇不作为层析液使用，B错误； C、分离色素时，层析液不要没过滤液细线，防止色素溶解，C正确； D、层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会因色素分解而消失，但不会因挥发而消失，D错误。 2．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析，错误的是（    ） A．①可能是未加CaCO3而得到的实验结果 B．②可能是用水取代了无水乙醇而得到的实验结果 C．③可能是未加SiO2而得到的实验结果 D．分离色素时，层析液应该要高于滤液细线 【答案】D 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、①中叶绿素含量明显低于正常值，可能是由于未加CaCO3，部分叶绿素被破坏，A正确； B、光合色素不溶于水，但能溶于有机溶解，②中没有色素代，可能是由于用水取代了无水乙醇而得到的实验结果，B正确； C、③中所有色素带都偏窄，可能是由于未加SiO2，研磨不充分，C正确； D、分离色素时，层析液不能没及滤液细线，D错误。 3．下列有关植物细胞中光合色素的叙述，正确的是（　　） A．黄化叶片中光合色素吸收的红光会大幅度减少 B．光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜和基质中 C．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 D．若未加入二氧化硅，则导致提取时光合色素被破坏 【答案】A 【分析】绿色植物通过叶绿体进行光合作用来制造有机物，而叶绿体利用光能，先由色素吸收光能，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，用来制造有机物，绿色光几乎不吸收，所以绿叶反射绿色光，所以叶子在人眼看来是绿色的。 【详解】A、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，黄化叶片中缺少叶绿素对红光的吸收会大幅度减少，A正确； B、在叶绿体中，光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，B错误； C、由于植物对绿色光几乎不吸收，所以绿叶反射绿色光，所以叶子在人眼看来是绿色的，C错误； D、二氧化硅有利于研磨充分，若未加入碳酸钙，则导致提取时光合色素被破坏，而未加入二氧化硅，不会导致提取时光合色素被破坏，D错误； 4．恩格尔曼利用需氧细菌和水绵为材料，探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述，错误的是（    ） A．水绵具有螺旋带状叶绿体，便于实验观察 B．恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧 C．将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内，进行实验 D．用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域 【答案】C 【分析】恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在无空气的黑暗环境中，用极细的光线束照射水绵的叶绿体。水绵具有螺旋带状叶绿体，便于实验观察，放在无空气的条件下，可排除空气中的氧气对实验的影响。 【详解】A、水绵具有螺旋带状叶绿体，用极细的光束可将叶绿体分为实验组和对照组，便于实验观察，A正确； B、用极细的光线束照射水绵的叶绿体，发现好氧性细菌集中分布在照光部位，所以格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能用于光合作用放氧，B正确； C、为排除空气中氧气的干扰，将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在无空气的小室内，进行实验，C错误； D、用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光，D正确。 5．在对光合作用原理的探索历程中，科学家做过很多经典实验。下列说法错误的是（    ） A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放出O2 B．希尔证明了叶绿体在适宜条件下能发生水的光解，并伴随有ATP的合成 C．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2证明了光合作用产生的O2来自于H2O D．卡尔文利用14C标记的14CO2探明了暗反应阶段CO2中的碳转化为有机物中碳的途径 【答案】B 【分析】光合作用的发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。 【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确； B、希尔证明了叶绿体在适宜条件下能发生水的光解，并没有发现ATP的合成，B错误； C、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，进行两组实验：第一组向植物提供H2O和C18O2；第二组向同种植物提供H218O和CO2，在其他条件都相同的情况下，结果表明，第一组释放的氧气全部是O2；第二组释放的氧气全部是18O2，证明了光合作用释放的氧气来自水，C正确； D、卡尔文用放射性14C标记CO2，通过追踪放射性去向，证明了光合作用中C的转移途径，即从CO2到C3再到糖类等有机物，D正确。 6．下列关于光合作用和化能合成作用的说法中正确的是（    ） A．二者均需要在有光条件下才能进行 B．二者都能将CO2和H2O转化成有机物 C．二者合成有机物时所利用的能量相同 D．二者都能在绿色植物同一部位进行 【答案】B 【分析】化能合成作用：自然界中存在某些微生物，利用外界环境中的无机物氧化释放的化学能，把CO2和H2O合成为贮藏能量的有机物的过程，如硝化细菌、硫细菌等。 【详解】A、化能合成作用不需要在有光条件下进行，A错误； B、光合作用和化能合成作用都能将CO2和H2O转化成有机物，B正确； C、光合作用和化能合成作用合成有机物时所利用的能量分别是光能和化学能，C错误； D、绿色植物不能进行化能合成作用，D错误。 7．图甲所示为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某㨁物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图乙）。有关分析正确的是（    ） A．叶圆片上浮至液面的时间可反映净光合速率的相对大小 B．在段，增加光照强度或提高温度均可缩短叶圆片上浮至液面的时间 C．点以后，叶肉细胞可能因为失水而使细胞体积明显减小 D．因为抽气后不含氧气，实验过程中叶片不能进行有氧呼吸 【答案】A 【分析】利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充入水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。 【详解】A、随着NaHCO3浓度的增加，光合作用速率增强，释放的氧气量增多，叶圆片上浮至液面的平均时间减少，单位时间内释放的氧气量可反映净光合速率，A正确； B、不知该实验是否在最适光照强度和最适温度下进行，在bc段，增加光照强度或提高温度不一定缩短叶圆片上浮所需时间，B错误； C、d点以后，叶肉细胞可能失水，但细胞壁伸缩性小，细胞体积不会明显变化， C错误； D、光合作用可产生氧气用于呼吸作用，故实验过程中叶片可进行有氧呼吸，D错误。 8．研究人员在适宜温度、水分和一定浓度条件下，分别测定了植株甲和植株乙吸收速率与光照强度的关系。下列相关叙述错误的是（    ） A．光照强度为a时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等 B．光照强度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 C．限制P点吸收速率因素可能是浓度 D．光照强度为C时，甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关 【答案】B 【分析】分析题图：无论甲植株还是乙植株，在一定光照范围内，随着光照强度增加，植物的光合速率也增加，到达一定光照强度后，光合速率达到最大，不再增加；光补偿点：植物光合速率与呼吸速率相等时对应的光照强度；光饱和点：植物光合速率达到最大时所需的最低光照强度。 【详解】A、CO2 吸收速率反应的是净光合速率，光照强度为a时，甲的净光合速率为0，净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率，即光照强度为a时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确； B、光照强度为b时，甲、乙的净光合速率相等，要比较总光合速率还需知道甲、乙各自的呼吸速率，而题中无法得知二者的呼吸速率，故无法比较甲、乙的总光合速率，B错误； C、P点之后，光照强度继续增大而光合速率不变，即光照强度不再是限制光合速率的因素，限制P点 CO2 吸收速率因素可能是 CO2 浓度，C正确； D、光照强度为C时，光照不再是影响光合速率的因素，造成甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关，酶可以催化反应的进行，提高反应速率，D正确。 9．甲植物和乙植物的净光合速率随 CO2 浓度变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．CO2浓度为 200μL/L 时，甲植物的呼吸速率大于乙 B．CO2浓度为 400μL/L 时，甲、乙植物的光合速率相等 C．CO2浓度为 500μL/L 时，甲植物水的光解能力小于乙 D．与甲植物相比，乙植物更适合在高 CO2浓度条件下生存 【答案】A 【分析】真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。图中甲在较高浓度CO2条件下，光合作用大于乙，而乙适合较低浓度CO2环境中生长。 【详解】A、由图可知：CO2浓度为0时，代表植物的呼吸，则如图，甲植物的呼吸速率大于乙，A正确； B、CO2浓度为 400μL/L 时，甲、乙植物的净光合速率相等，但甲的呼吸速率大于乙的，所以此时甲的光合作用大于乙，B错误； C、CO2浓度为500μL/L时，甲植物的光合作用速率大于乙，所以甲的水的光解能力强于乙，C错误； D、在高浓度的CO2条件下，甲的净光合作用大于乙，所以甲植物更适合在高 CO2浓度条件下生存，D错误。 10．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．该实验的自变量是不同叶片温度和不同CO2浓度 B．CO2浓度为370uL·L-1时，最适光合温度约为30°C C．叶片温度30°C，CO2浓度为1000uL·L-1时单位时间产生O2最多 D．当CO2浓度为1000uL·L-1时，单位时间内积累有机物最多 【答案】D 【分析】根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。因此，只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。例如，环境中CO2浓度，叶片气孔开闭情况，都会因影响CO2的供应量而影响光合作用的进行。叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成和结构的因素，如无机营养、病虫害，也会影响光合作用强度。此外，光合作用需要众多的酶参与，因此影响酶活性的因素（如温度），也是影响因子。 【详解】A、该实验的自变量是两个，包括横坐标对应的温度和不同CO2浓度，A正确； B、CO2浓度为370uL·L-1时，30°C对应的光合速率最高，故最适光合温度约为30°C，B正确； C、叶片温度30°C，CO2浓度为1000uL·L-1时光合速率最大，光合速率可用单位时间产生O2来表示，C正确； D、当CO2浓度为1000uL·L-1时，单位时间内积累有机物是净光合速率，与呼吸速率有关，呼吸速率未知，D错误。 11．某同学用新鲜菠菜叶进行色素的提取和分离实验，下列相关叙述错误的是（    ） A．加入CaCO3可使研磨更加充分 B．无水乙醇可用于提取色素 C．层析液可使色素发生分离 D．滤纸条上出现四条色素带 【答案】A 【分析】1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。（2）层析液用于分离色素。（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。 2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 【详解】A、CaCO3可防止酸破坏叶绿素，所以可在研磨前加入少许CaCO3，A错误； B、无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素，B正确； C、层析液用于分离色素，C正确； D、滤纸条上出现四条色素带，从上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，D正确。 12．如图表示不同CO2浓度下，某植物CO2吸收速率随光照强度变化的曲线，下列叙述错误的是（    ） A．与c点比，b点时叶肉细胞的光合速率更大 B．“a→b”条件改变后，短时间内叶肉细胞中C5含量升高 C．“b→c”条件改变后，短时间内叶肉细胞中C3/C5比值升高 D．该植物在光照强度为a的光照下不能正常生长 【答案】C 【分析】 光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【详解】A、与c点比，b点时叶肉细胞的CO2吸收速率更大，光合速率更大，A正确； B、“a→b”条件改变后，即光照强度增强后，光反应增强，NADPH和ATP增多，C3的还原加快，C5来源增加，但消耗不变，短时间内叶绿体中C5含量升高，B正确； C、“b→c”条件改变后，即CO2浓度降低，导致暗反应中的CO2固定过程减弱而短时间内C3的还原过程速度不变，所以导致短时间内C3含量减少而C5含量增加，C3/C5比值降低，C错误； D、该植物在光照强度为a的光照下不能积累有机物，所以不能正常生长，D正确。 13．如图所示为某阳生植物细胞在夏季某一晴天内的光合作用过程中，、的含量变化。若第二天中午天气由晴天转为阴天，叶绿体中、含量的变化分别相当于曲线中的 A．c→d段（x）、b→c段（y） B．d→e段（x）、d→e段（y） C．d→e段（y）、c→d段（y） D．b→c段（y）、b→c段（x） 【答案】B 【分析】光照增强时，光反应阶段增强，ATP、NADPH生成量增加。被还原成（）和再生的过程增强，而供应量不变，固定消耗的量基本不变，所以减少、增加。光照减弱时则相反。 【详解】由分析可判断x曲线表示的是 在一天中的含量变化，y曲线表示的是含量的变化。与晴天相比，阴天光照强度减弱，所以含量的变化如x曲线的d→e段，含量的变化如y曲线的d→e段，故B符合题意。 14．将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．图甲中的F点对应图乙中的g点 B．图乙中的e点对应图甲中的D点 C．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高 D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加 【答案】A 【分析】分析图甲：二氧化碳浓度上升表示呼吸作用大于光合作用或光合作用为0，二氧化碳浓度下降时，表示光合作用大于呼吸作用；C点时玻璃钟罩内CO2浓度最高，此时净光合速率为0；F点玻璃钟罩内CO2浓度最低，此时净光合速率为0。 分析图乙，纵坐标表示植物吸收或释放CO2的速率，d、h两点植物净光合速率为0；f点时可能由于光照过强导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致光合作用强度下降。 【详解】A、分析题图甲可知，F点是由于光照强度减弱二氧化碳浓度由降低向增加转化的拐点，此点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，此点之后光合作用强度小于呼吸作用的强度，该点光合作用强度与呼吸作用强度相等，对应图乙中的h点，A错误； B、图乙中的e点之后出现光合午休现象，图甲D点后曲线斜率下降，说明光合速率较之前有所下降，但仍高于呼吸速率，B图乙中的e点对应图甲中的D点，B正确； C、分析题图可知，图乙中的d点之前光照强度弱，光合作用小于呼吸作用，玻璃罩内二氧化碳浓度增加，d时光合作用与呼吸作用相等，d点之后光合作用大于呼吸作用，玻璃罩内的二氧化碳减少，浓度降低，因此d点时玻璃罩内的CO2浓度最高，C正确； D、分析图甲可知，这一昼夜之后G点玻璃罩内的二氧化碳浓度小于开始时A点的浓度，减少的这部分通过光合作用合成有机物储存在植物体内，因此植物体的有机物含量会增加，D正确。 15．如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是（    ） A．a点CO2释放量减少可能是由于温度降低导致细胞呼吸强度减弱 B．d点是由于温度过高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少 C．如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加 D．番茄细胞时刻进行细胞呼吸，而进行光合作用的时间只有c～e段 【答案】D 【分析】图中ab表示只进行呼吸作用，c、e时CO2的吸收速率为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当。a时温度降低导致细胞呼吸减弱，d时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率略有下降。 【详解】A.ab表示只进行呼吸作用， a点温度降低导致细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，A正确； B.d时气温高，蒸腾作用过强导致气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下降，B正确； C.如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加，C正确； D.番茄通过光合作用制造有机物的时间是bf段，ce段光合作用大于呼吸作用，有机物积累，D错误。 16．我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放 ②腌制，即添加食盐、糖等制造高渗环境，延长食物保存时间 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏 ④高温处理，即对生牛奶等食品高温加热后再饮用或食用 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是（    ） A．措施①④分别反映了温度与酶活性的关系 B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C．措施⑤⑥的主要目的是提高所种作物的光合作用强度 D．措施①③的主要目的是降低储藏生物材料的呼吸作用强度 【答案】D 【分析】1、细胞呼吸原理的应用：种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 2、影响植物光合作用的因素有温度、光照等，应合理应用，以提高光合速率。 3、高等植物生长发育是受环境因素调节的，光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。 【详解】A、措施①低温储存能够降低呼吸酶的活性，措施④高温处理，对生牛奶等食品高温加热后杀死里面的微生物，没有反应温度与酶活性的关系，A错误； B、措施③风干储藏，可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植可以避免植物间相互遮挡，提高光能的利用率，从而促进光合作用，B错误； C、措施⑤合理密植可以避免植物间相互遮挡，提高光能的利用率，从而促进光合作用，⑥间作种植可以充分利用土地资源，提高作物的产量和品质，C错误； D、措施①低温储存能够降低呼吸酶的活性，③风干储藏可以减少自由水的含量，降低代谢，两者的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，D正确。 17．农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验，是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述正确的是（    ） A．“春生夏长，秋收冬藏”——“夏长”主要影响因素是光照、温度 B．“正其行，通其风”——能为植物提供更多的光照，提高光合作用效率 C．“地尽其用田不荒，合理密植多打粮”说明应尽量加大种植密度，增加农作物产量 D．人黄有病，苗黄缺肥——施肥越多越好，有利于植物合成叶绿素进行光合作用 【答案】A 【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有： （1）延长光合作用的时间； （2） 增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）； （3）光照强弱的控制； （4） 必需矿质元素的供应； （5）CO的供应 （温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。 【详解】A、“春生夏长，秋收冬藏”，“夏长”主要影响因素是光照、温度，有利于植物的生长，A正确； B、“正其行，通其风”，能为植物提供更多的二氧化碳，提高光合作用效率，B错误； C、“地尽其用田不荒，合理密植多打粮”，农作物种植密度合理有利于增产，原因是合理密植可以提高光等资源的利用率，但是种植密度也不能过大，C错误； D、对农作物施肥过多，可能会导致土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度，植物细胞过度失水甚至死亡，D错误。 18．（不定项）下图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出部分结构放大图。下列有关叙述不正确的是（    ） A．图乙所示结构取自图甲中的①或③ B．与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示的结构上 C．吸收光能的色素分布在①②③的薄膜上 D．叶绿体以图甲中③的形式扩大膜面积 【答案】ABC 【分析】甲图表示叶绿体的结构，①是叶绿体内膜，②是叶绿体外膜，③是类囊体薄膜，④是叶绿体基质；乙图是类囊体薄膜。 【详解】A、图乙所示结构是叶绿体类囊体薄膜，来自③叶绿体基粒中类囊体，不来自①叶绿体内膜，A错误； B、光合作用分光反应阶段和暗反应阶段，光反应的场所是类囊体膜，与光反应有关的酶分布在图乙类囊体膜上，暗反应的场所是叶绿体基质，与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中，B错误； C、吸收光能的色素分布在③的薄膜上，C错误； D、叶绿体内含有大量基粒，一个基粒由很多类囊体垛叠而成，以此增大膜面积，D正确。 19．（不定项）下图是高等绿色植物的光合作用图解，下列说法错误的是（    ） A．①可代表光合色素，主要吸收蓝紫光 B．③是C3，若突然降低CO2的供应，短时间内③的含量会减少 C．④是ATP，该物质合成时不需要消耗能量 D．⑤是NADPH，仅作为③还原过程中的还原剂 【答案】ACD 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和NADPH的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】A、①可代表光合色素，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；其中还包括叶绿素，可吸收红光和蓝紫光，A错误； B、③是C3，突然降低CO2的供应，三碳化合物生成减少，C3还原过程仍在消耗，因此短时间内C3减少，B正确； C、④是ATP，光反应过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，因此ATP合成时需要消耗能量，C错误； D、⑤是NADPH，可以作为C3还原过程中的还原剂，并提供能量，D错误。 20．为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回答下列问题： 注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率（%） (1)图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是 。 (2)据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是 μmolm-1s-1。 (3)根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是 ，依据是 。 (4)图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异（简要写出实验思路和预期结果） 。 【答案】(1)通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长 (2)7.5 (3) 75% 此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多 (4)实验思路：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分为甲乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量 预期结果：75%透光率组的内叶片中叶绿素的含量高于50%透光率的组内叶片中叶绿素的含量 【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 【详解】（1）图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是：植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长。 （2）据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是总光合速率=净光合速率+呼吸速率=6+1.5=7.5µmol·m-1·s-1。 （3）根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是75%，依据是此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多。 （4）图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异，核心步骤是能够提取植物叶片中的色素并能比较其含量的多少，故： 实验思路为：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分为甲乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量。 预期结果：75%透光率的组内叶片中叶绿素的含量高于50%透光率的组内叶片中叶绿素的含量。 考点五：光合作用和呼吸作用综合 1．如图表示某高等植物叶肉细胞中的A、B两种细胞器及相关生理活动。下列说法正确的是（    ） A．A细胞器内生理活动的强度大于B细胞器内生理活动的强度 B．A、B两种细胞器都能产生ATP，产生的ATP均能运输出去 C．改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动的强度 D．图示叶肉细胞中有有机物的积累，该植物一定能正常生长 【答案】A 【分析】分析题图可知，细胞器A是叶绿体，细胞器B是线粒体，叶绿体光合作用吸收的二氧化碳来自线粒体释放的二氧化碳和外界中的二氧化碳，因此此时光合作用强度大于呼吸作用强度。 【详解】A、细胞器A叶绿体吸收的二氧化碳多于细胞器B线粒体释放的二氧化碳，因此A细胞器叶绿体内生理活动的强度大于B细胞器线粒体内生理活动的强度，A正确； B、A、B两种细胞器都能产生ATP，但叶绿体光反应产生的ATP被暗反应消耗，不能从叶绿体中运出用于其它生命活动，B错误； C、当光照强度达到饱和后，增加光照强度，光合作用强度不会改变，因此，增大光照强度不一定会提高甲细胞器叶绿体中生理活动的强度，C错误； D、图示叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度，存在有机物的积累，但是植物的其它器官只能进行呼吸作用，消耗有机物，故总体来看，植物体不一定能正常生长，D错误。 2．将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和正常温度（CT）条件下的植株（CT植株）在不同温度下的光合速率，结果如图所示。根据实验结果，不能得出的结论是（    ） A．CT植株在50℃条件下可以进行光合作用，但不能生长 B．35℃的条件下，CT植株与HT植株积累有机物的速率相等 C．CT植株与HT植株的最大固定速率基本相等 D．HT植株在50℃条件下的光合速率大于呼吸速率，比CT植株更适应高温环境 【答案】C 【分析】净光合速率=总光合速率-呼吸速率，可以用CO2的吸收、O2的释放以及有机物的积累作为检测指标。 【详解】A、CT植株在50℃条件下CO2的吸收为0，说明光合速率等于呼吸速率，没有有机物的积累，植物不能生长，A正确； B、35℃的条件下，CT植株与HT植株CO2的吸收速率相等，说明积累有机物的速率相等，B正确； C、图中可看出CT植株与HT植株的最大 CO2 吸收速率相等，固定速率等于吸收速率加上呼吸速率，但二者呼吸速率未知，因此最大 CO2 固定速率无法比较，C错误； D、HT植株在50℃条件下CO2的吸收速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，故比CT植株更适应高温环境，D正确。 3．某生物科研兴趣小组从某湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于6对密封黑白瓶中（白瓶为透光瓶，黑瓶为不透光瓶），剩余的水样测得初始溶氧量为10mg/L，将6对密封黑白瓶分别置于6种不同的光照条件下（由a→e逐渐加强），其他条件相同，24h后，实测获得6对黑白瓶中的溶氧量，记录数据如下表。下列分析错误的是（    ） 光强度（kk） 0（黑暗） a b c d e 1白瓶溶氧量（mg·L-1 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量（mg·L-1 3 3 3 3 E E A．瓶中所有生物正常生活的耗氧量在24h内为7mg/L B．光强度为d，e时，黑瓶中溶氧量应为3mg/L C．光强度为c时，24h内白瓶中植物产生的O2量为28mg/L D．光强度为d时，再增加光强度，瓶中溶氧量也不会增加 【答案】C 【分析】由题意知，黑瓶为不透光，不能进行光合作用，因此黑瓶中氧气的减少是由于呼吸作用消耗，单位时间氧气变化代表呼吸作用强度；白瓶通光，能进行光合作用，溶液中氢气的变化是光合作用和呼吸作用的综合结果，单位时间氧气的变化可以代表净光合作用强度；实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度。 【详解】A、分析黑瓶可知，24h氧气的消耗量是10-3=7mg/L，即瓶中所有生物正常生活所需耗氧量在24h内为7mg/L，A正确； B、由表中数据可知，光照强度变化，消耗的氧气不变，因此光照强度为d、e时，黑瓶中溶氢量应为3mg/L，B正确； C、光照强度为c时，24h氧气的增加量是24-10=14mg/L，植物产生的氧量为14+7=21mg/L，C错误； D、由表格数据可知，d对应的光强度已经达到光饱和点，再增加光强度，瓶中溶氧量也不会增加，D正确。 4．（不定项）为研究光照强度对植物光合作用强度的影响，将若干株玉米置于22℃的封闭温室内，水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度，测量此过程中不同光照强度下玉米单位时间内气体的释放量，绘制曲线如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．光照强度低于d时，释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的CO₂ B．c点单位时间内玉米光合作用产生O2的量为（n-m）μmol C．d点玉米叶肉细胞单位时间内光合作用生成O₂的量等于呼吸作用消耗O₂的量 D．与d点相比，e点时玉米叶绿体基质中C₃含量增多 【答案】AB 【分析】根据曲线分析，a到b释放的气体不变，说明此时只进行细胞呼吸，此时的释放的气体为二氧化碳；b到d之间释放的气体减少，此时呼吸强于光合，释放的二氧化碳来自于呼吸；d点是临界点，之前呼吸强于光合，之后光合强于呼吸，故此时植物的光合等于呼吸；d之后光合强于呼吸，释放的气体是氧气。 【详解】A、光照强度低于在a和b之间时，植物只进行呼吸作用，b和d之间时，呼吸作用强度大于光合作用强度，释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的CO₂，A正确； B、通过a到b之间可求出单位时间的呼吸释放二氧化碳量为n，c点时释放二氧化碳为m，说明呼吸-光合=m，即c点单位时间内玉米光合作用产生O2的量为（n-m）μmol，B正确； C、d点时整个植物的光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，C错误； D、与d点相比，e点时光照强度增大，光反应增强，C3的还原过程增强，玉米叶绿体基质中C₃含量减少，D错误。 5．（不定项）下面是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中A~D表示相关过程，a~e表示有关物质。据图判断下列有关说法错误的是（    ） A．A过程表示光反应，它为B过程提供了NADPH和ATP B．C过程进行的场所是细胞质基质，在其内膜上物质b被利用 C．在黑暗的环境中，物质c可通过叶片的气孔释放到外界 D．若用18O标记物质b，则不会在C6H12O6中出现18O标记 【答案】BD 【分析】分析图形：表示绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸过程及其关系的图解，其中A代表光反应，B代表暗反应，D代表有氧呼吸的第一阶段，C代表有氧呼吸的第二和第三阶段。a是水分子、b是氧气、c是二氧化碳、d是NADPH、e是ATP。 【详解】A、示意图中过程A能吸收光能，表示的是光合作用的光反应阶段，为暗反应提供ATP和[H]，A正确； B、C过程利用的是丙酮酸，产生了光反应的原料a水和暗反应的原料CO2，表示的是有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中，物质b表示的是氧气，参与有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上被利用，B错误； C、在黑暗环境中，植物只进行呼吸作用不进行光合作用，物质c表示的是二氧化碳，可以通过叶片的气孔排出体外，C正确； D、用18O标记物质b氧气，在呼吸作用中生成放射性的水，水参与有氧呼吸第二阶段生成放射性二氧化碳，二氧化碳参与光合作用进入葡萄糖使其被标记，D错误。 6．（不定项）研究小组将水稻叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内，在不同的处理条件下，测得容器内氧气量的变化如图所示，下列有关叙述正确的是（    ） A．在M点后短时间内，叶片细胞内C3的量增加 B．在N点时，水稻叶片光合作用停止，密闭容器内氧气量不再增加 C．5～15 min区间，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小的限制因素是CO2浓度 D．0～15 min区间，水稻叶片呼吸速率稳定则其光合作用产生6×10－7mol氧气 【答案】CD 【分析】据图分析：在O～M之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；M之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的增加量可以表示净光合作用量。 【详解】A、M点后有光照，光反应会加快，短时间内产生的NADPH和ATP增多，C3的还原加快，二氧化碳的固定短时间内不变，故C3会减少，A错误； B、N点时，水稻达到了最大的光合速率，光合作用并未停止，B错误； C、5～15min区间该容器内氧气量增加的速率逐渐减小的原因是容器内二氧化碳不断被消耗，抑制了光反应的进行，导致氧气的释放速率减小，C正确； D、根据前5分钟氧气的变化量是1可知呼吸速率是1/5×10－7mol/min，5-15分钟净光合速率是（8-4）÷10=0.4×10－7mol/min，故氧气的产生速率是（1/5+0.4）×10－7mol/min=0.6×10－7mol/min，10分钟的产生量是0.6×10×10－7=6×10－7mol，D正确。 7．（不定项）探究某绿色植物光合作用和呼吸作用的装置如图所示，不考虑环境对液滴移动的影响。下列说法错误的是（    ） A．三个装置中红色液滴的移动均由装置中的O₂和CO₂共同决定 B．若植物只进行无氧呼吸，遮光条件下，装置一中红色液滴右移 C．光照下，测得装置二中CO₂含量每小时减少44mg，则植物每小时生成葡萄糖30mg D．一昼夜后，装置三中红色液滴较原位置右移，说明植物能正常生长 【答案】ABC 【分析】装置一烧杯中盛放NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，该装置中液滴的移动代表氧气的变化，装置二中的水不吸收二氧化碳，根据液滴移动的情况来判断呼吸作用类型；装置三中由于二氧化碳缓冲液的存在，其中的二氧化碳浓度是稳定的，其中液滴的移动可表示光下净光合速率的大小。 【详解】A、装置一红色液滴的移动由装置中的O2决定，装置二红色液滴的移动由装置中的CO2决定，装置三红色液滴的移动由O2决定，A错误； B、若植物只进行无氧呼吸，其产物为CO2和酒精，CO2被氢氧化钠溶液吸收，红色也低不移动，B错误； C、已知植物的净积累葡萄糖量=光合作用产生的葡萄糖量-呼吸作用消耗的葡萄糖量．每小时葡萄糖净积累量可以通过二氧化碳净消耗量来计算，为44×180÷（44×6）=30mg；呼吸作用消耗的葡萄糖的量未知，故无法计算植物每小时生成的葡萄糖，C错误； D、一昼夜后，装置三中红色液滴较原位置右移，说明植物有机物积累量大于零，能正常生长，D正确。 8．如图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题： (1)图中①、④代表的物质依次是 、 。 (2)突然停止光照，B过程中的C3的含量将会 （填增加、减少或不变）。图中B代表反应过程，若C代表细胞质基质，则D代表的场所是 ，ATP合成发生在A过程，还发生在 （填“B和C”“C和D”或“B和D”）。 (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是 。 【答案】(1) O2 C5 (2) 增加 线粒体 C和D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸 【分析】题图分析：图示表示光合作用和呼吸作用的具体过程，其中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C可代表细胞呼吸的第一阶段），D可代表有氧呼吸的第二阶段和第三阶段。图中①是O2，②为NADP+，③为ADP+Pi，④为C5。 【详解】（1）光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH、ATP和氧气，NADPH和ATP用于暗反应过程中C3还原，因此，图中①是O2，②应为NADP+，③应为ADP+Pi，暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物还原，二氧化碳的固定过程为二氧化碳和C5结合形成C3，因此④表示C5。 （2）突然停止光照，则A光反应过程受到影响，光反应产生的NADPH和ATP减少，B过程，即暗反应过程中C3还原量减少，而二氧化碳的固定过程还在正常进行，因此，C3的含量将会增加，若C代表细胞质基质，该部位发生了图中的C过程，D部位发生了有氧呼吸的第二、三阶段，因而代表的场所是线粒体，ATP合成发生在A过程，即光反应过程中，还发生在有氧呼吸的整个过程中，即图中的C和D。 （3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，即在细胞质基质中完成无氧呼吸的第二阶段，该过程中产生了酒精和二氧化碳，可见出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行无氧呼吸引起的。 9．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： 光照强度 0 1 3 5 7 9 11 13 CO2吸收速率（μmol。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 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。 【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 【分析】1、图1中①③分别表示光合作用的暗反应和光反应，②④分别表示有氧呼吸第一、二阶段和有氧呼吸第三阶段。 2、图2表示光照强度对植物体净光合速率的影响，其中A点由于没有光照，所以只进行细胞呼吸，B点为光的补偿点，此点表示光合速率等于呼吸速率，C点为光饱和点，此时净光合速率最大。 【详解】（1）图中②表示有氧呼吸第一、二阶段，④属于有氧呼吸的第三阶段；①表示暗反应场所是叶绿体基质，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膜。 （2）图2中C点为光饱和点，此时净光合速率最大，即C点时该植物总光合作用速率大于呼吸作用速率。图2中B点为光的补偿点，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，光反应增强，产生的[H]（或NADPH）和ATP增多，在其他条件不变的情况下，C3还原加快，而CO2的固定不变，故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少；当光照强度为C时，为植物的光饱和点，由于是在最适温度下进行的，故限制光合作用不再增加的环境因素是二氧化碳浓度。 （4）如果将该植物先放置在图2中A点的条件下4小时，即只进行呼吸作用，有机物消耗量为5×4=20mg，B点的条件下6小时，即光合作用与呼吸作用相等，此阶段有机物的制造量与有机物的消耗量相同，接着放置在C点的条件下14小时，有机物的积累量为20×14=280mg，故在这24小时内该植物单位叶面积的有机物积累量=14×20－5×4=260mg。 （5）二氧化碳固定速率表示总光合速率，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=5.5，乙的总光合速率=1.5+4=5.5，故二者的二氧化碳固定速率相等。 10．富含重金属镉（Cd）的污水进入沿岸水域，成为当前海洋污染的重要污染物之一、为研究镉污染对水生植物生长的影响，某科研小组以石莼（一种绿色海藻）为材料，用不同浓度CdCl2溶液处理三天后，测得石莼叶肉细胞总光合速率（µmolO2·mgFW-1·h-1）、叶绿素含量（µg·mgFW-1）和呼吸速率（µmolO2·mgFW-1·h-1）的数据如下图所示。据图分析回答： (1)为保证实验结果科学有效，在用不同浓度CdCl2溶液处理石莼的过程中，除了每组实验所用的培养器材、石莼数量和生长发育状况要相同外，还需要控制 （写出两个）等主要的无关变量相同且适宜。 (2)在实验设置的浓度范围内，当Cd2＋浓度高于10×10-6 mo/L时，石莼有机物积累速率的变化趋势是 ，判断依据是 。 (3)研究发现金属镉并不会影响光合作用相关酶的活性，试推断随Cd2＋浓度增加，石莼总光合速率变化的主要原因是 ，由此可知，金属镉的富集可能会直接影响光合作用的 阶段。 (4)研究发现，植物在受到轻度有害物质的刺激时，会通过加快细胞呼吸来补偿生理上受到的损害，以适应有害物质的刺激，称为伤呼吸。据表分析，能刺激石莼发生伤呼吸的Cd2+浓度范围是 。 【答案】(1)温度（水温）、光照强度 (2) 逐渐增加 当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L时，细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量，而有机物的积累速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值 (3) Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量降低 光反应 (4)小于15×10-6/mo/L 【分析】1、净光合速率=总光合速率-呼吸速率。 2、根据图示，金属镉浓度低于15×10-6mol/L后呼吸速率在上升，该阶段为适应有害物质刺激产生的伤呼吸，超过15×10-6mol/L后，随金属镉浓度的增加，总光合速率和净光合速率都在下降，但是呼吸速率下降趋势大于总光合速率，该段净光合速率在上升。 (1)该实验的自变量是不同浓度CdCl2溶液，因变量是石莼叶肉细胞总光合速率、叶绿素含量和呼吸速率，实验过程中保证实验的准确性，应该保持各无关变量相同且适宜，如培养温度（水温），光照强度等。 (2)根据图示，当Cd2＋浓度高于10×10-6mol/L后，总光合速率和细胞呼吸速率都在下降，净光合速率=总光合速率-呼吸速率，细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量，两者差值逐渐增大，而有机物的积累速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值，净光合速率逐渐增大，则石莼有机物积累速率逐渐增加。 (3)金属镉不影响光合作用酶的活性，结合图示分析，Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量逐渐降低，由此可知，金属镉的富集可能会直接影响光合作用光反应阶段，从而影响光合作用。 (4)受到有毒物刺激后，石莼发生伤呼吸，该呼吸作用强度应该大于无刺激时的呼吸作用强度，为小于15×10-6mol/L，超过后呼吸作用强度减弱，说明植物的适应能力有一定限度。 1．原本生活在干旱地区的多肉植物，经研究发现其CO2固定过程非常特殊，被称为景天酸代谢途径。其光合作用产生的中间产物苹果酸在CO2的固定和利用过程中起到重要作用。过程如图所示。据图分析，下列说法错误的（ ） A．进行景天酸代谢的植物白天进行光反应，积累ATP和还原氢，晚上进行暗反应合成有机物 B．图示的代谢方式可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水，从而使该类植物适应干旱环境 C．与常见的C3代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物 D．多肉植物在其原生地环境中，其液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化 【答案】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）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。 题图分析：图示植物进行景天酸代谢途径，夜晚气孔打开，白天关闭，其光合作用的二氧化碳来源于苹果酸分解和细胞呼吸，夜间气孔开放吸收的二氧化碳可以合成苹果酸，苹果酸储存在液泡中，因此这些植物适宜生存在干旱环境中。 【详解】A、白天在光照条件下，景天酸代谢的植物通过光反应可生成[H]和ATP，用于暗反应，A错误； B、图示景天酸代谢途径，白天气孔关闭减少水分的流失，因此可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水，从而使该类植物适应干旱环境，B正确； C、由于景天酸代谢途径植物晚上气孔张开，不断吸收二氧化碳用于合成苹果酸，减少了空气中的二氧化碳，因此，与常见的C3代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物，C正确； D、多肉植物在晚上吸收二氧化碳生成苹果酸进入液泡中（pH值降低），白天苹果酸分解产生二氧化碳用于暗反应（pH值升高），因此这些植物的液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化，D正确。 2．图 1 为H2O2在不同条件下分解的定量实验装置， 可通过测量H2O2分解产物O2 的产生速率 来反映过氧化氢酶活性的大小。具体步骤为：①将两支具支试管编号为甲、乙，分别加入 FeCl3溶液和酶溶液 （鲜肝研磨液）， 再塞紧试管口活塞； ②加入反应底物， 关闭加液管中间的同流阀，向甲、乙两组的盛液锥中各加入 2mL H2O2溶液； ③气压稳定后打开同流阀， 并启动 DIS 系 统开始记录数据， 获得反应曲线 （如图 2）。另外探究不同 pH 对酶活性的影响也可以采用此装置，实验结果如图 3 。下列说法错误的是（　　） A．若将酶溶液放在盛液锥中， 经过一定的距离可能会因酶沾壁加大实验误差 B．图 2 中乙组的反应速率明显大于甲组， 且乙组产生的 O2量多于甲组 C．探究不同 pH 对酶活性的影响， 先将具支试管编号后同时加入相应缓冲液和酶溶液 D．图 3 中过氧化氢酶的最适 pH 为 7， 过酸或过碱都会使酶活性下降 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、由图可知，将酶溶液放在盛液锥中，经过一定的距离可能会因酶沾壁加大实验误差，A正确； B、图2中乙组酶溶液的反应速率明显大于甲组FeCl3溶液，反应结束后两曲线重叠，即压强是一样的，说明实验装置最终产生的O2量相等，B错误； C、探究不同pH对酶活性的影响，自变量是pH，因变量是酶活性，首先将每支试管编号后再同时向每支试管中加入相应缓冲液和酶溶液，一段时间后再加入反应物，C正确； D、由图3可知，过氧化氢酶的最适pH接近7，过酸或过碱都会使酶活性下降，反应速率下降，D正确。 3．图1中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH 的变化趋势。除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果，图2为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图3为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法正确的是（　　） A．图1中AB段限制反应速度的因素是反应物浓度，在B点后适当增加酶浓度，反应速率将增大 B．图1中E点代表该酶的最适pH，短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点 C．图2中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同 D．图3中曲线B和曲线C分别是在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果 【答案】A 【分析】1、分析图1：曲线甲：曲线AB段，随着反应物浓度的增加，反应速率加快，因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度；B点时，酶促反应速率达到最大值；曲线BC段随着反应物浓度的增加，催化速率不变，说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量。判断曲线乙和丙，低温条件下酶的活性受到抑制，但并不失活，pH过低酶失活，据此判断：乙曲线代表温度对酶促反应的影响，丙曲线代表pH对酶促反应的影响。 2、分析图2：竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位，使酶和底物的结合机会减少，从而降低酶对底物的催化反应速率，而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构，从而使酶失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率。 3、分析图3：酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中，底物浓度较低时，曲线A的反应速率最高，表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低，但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高，其催化反应速率又升高，可知曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性，降低酶对底物的催化反应速率，可知曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。 【详解】A、图1中甲曲线表示某种酶在最适温度下的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，AB段限制反应速度的因素是反应物浓度，B点后限制的因素是酶浓度，在B点后适当增加酶浓度活性有限，反应速率将增大，A正确； B、图1中乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH 的变化趋势E点代表该酶的最适pH，E点在乙曲线上，表示该酶的最适温度，短期保存该酶应该在最适pH、低温条件下进行，故适宜条件对应于图中的D、H两点甲曲线是在最适温度下测定的，B错误； C、图2中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性抑制的机理相同，均改变酶的空间结构，低温只抑制酶的活性，不改变酶的空间结构，C错误； D、图3中曲线B随底物浓度增加，反应速率增大，表示竞争性抑制剂的作用结果，曲线C表示在酶中添加了非竞争性抑制剂的结果，D错误。 4．植入“生物电池”可使动物借助光合作用修复因能量不足而受损的细胞。科研人员利用菠菜叶肉细胞中的类囊体制成纳米类囊体(NTU)，将其注入小鼠软骨受损的部位，治疗小鼠的骨关节炎，相关机制如图。下列说法错误的是（    ） A．NTU膜上含有光合色素和有关的酶，能通过光反应合成ATP和NADPH B．光照条件下，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU C．NTU产生的NADPH可以进入线粒体，在线粒体内膜上与O2结合生成水 D．此研究说明植物光反应固定的能量可直接用于动物细胞生命活动 【答案】C 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和NADPH的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】A、NTU是由菠菜叶肉细胞中的类囊体制成的，类囊体膜上含有光合色素和光反应相关的酶等，能通过光反应合成ATP和NADPH，A正确； B、光照条件下，NTU中会合成ATP，线粒体作为细胞中的动力车间，也能提供细胞代谢所需要的ATP，由此可知，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU，B正确； C、NTU产生的NADPH不可以进入线粒体与O2结合生成水，在线粒体内膜上与O2结合生成水的是NADH，C错误； D、此研究说明植物光合作用的光反应过程中固定的能量在一定情况下可直接用于动物细胞生命活动，D正确。 5．为了研究七子花不同冠层叶片的光合作用能力，在相同且适宜的条件下，研究小组利用图甲所示装置在不同的光照强度下，对七子花不同冠层叶片光合作用强度进行了对比测定，结果如图乙所示。下列说法错误的是（    ） A．当光照强度为光补偿点时，测量上层叶片的装置中A、B两处气体CO2浓度相等 B．光照强度为0.25klx时，上层叶片和中层叶片CO2的固定速率不相等 C．将光照强度由1.25klx降至1kx时，短时间内，中层叶片中C3/C5的比值升高 D．光照强度大于0.75klx时，限制三种叶片CO2吸收速率的因素不完全相同 【答案】C 【分析】分析题图可知：（1）图甲装置，A处CO2浓度分析仪可检测到鼓风机吹入的CO2的初始浓度，同化箱中的实验材料进行光合作用和呼吸作用会引起装置中CO2浓度的变化，B处可检测同化箱CO2变化后的浓度。（2）由图乙可知，3条曲线与纵坐标下轴的交点均为呼吸强度，故七子花的上、中、下层叶片的呼吸作用强度不同，光补偿点（曲线与横坐标的交点）也不同，随着光照强度的增强，上层叶的光合作用强度增加明显高于中下层叶。 【详解】A、图甲装置，A处CO2浓度分析仪可检测到鼓风机吹入的CO2的初始浓度，同化箱中的实验材料进行光合作用和呼吸作用会引起装置中CO2浓度的变化，B处可检测同化箱CO2变化后的浓度；当光照强度为光补偿点（乙图中曲线与横坐标的交点）时，叶片的光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气恰好全部被细胞呼吸作用消耗掉，叶片不与外界进行气体交换，故所测量上层叶片的装置中A、B两处气体CO2浓度相等，A正确； B、CO2的固定速率（总光合速率）=CO2的吸收速率（净光合速率）+CO2的释放速率（呼吸速率），当光照强度为0.25klx时，上层叶片的CO2的固定速率=2+2=4，中层叶片的CO2的固定速率=2+1=3，二者不相等，B正确； C、由图乙可知，当光照强度等于1klx时，中层叶片的光合作用强度达到最大值，即光饱和点。将光照强度由1.25klx降至1klx时，由于光照强度不是影响光合作用强度的限制因素，故短时间内降低光照强度，中层叶片中C3/C5的比值不变，C错误； D、光照强度大于0.75klx时，如从0.75klx升至1klx的过程中，影响下层叶片光合作用强度的主要限制因素不是光照强度，但影响上层和中层叶片的光合作用强度的主要限制因素是光照强度，即限制三种叶片CO2吸收速率的因素不完全相同，D正确。 6．1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应。 为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶）进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同。科研人员进行了4组实验，绘制出反应曲线，如图所示。 SCTH表示催化CTH反应后的S酶，SCU表示催化CU反应后的S酶 (1)酶活性易受 （写出两种）等条件的影响，实验中应维持适宜的反应环境。S酶具有高效性的原因是 。 (2)为更直观的呈现实验过程和结果，科研人员用字母和箭头表示反应简式（P表示反应产物），则实验①可以表示为：S酶+CTH→SCTH+P。请参照实验①的写法，写出实验③的反应简式 。 (3)根据上述学说内容，对比①和②两组实验结果，出现该结果的原因可能是 ，该结果支持 学说。 (4)为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，还是出现空间结构的固化，请设计一个补充实验，写出实验思路： 。 【答案】(1) 温度、pH 能显著降低化学反应的活化能 (2)（S酶+CU→SCU+P）SCU+CTH→SCTH+P (3) S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变，适应与不同底物的结合 诱导契合 (4)将SCTH和CTH混合，检测反应产物的生成量 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性。 【详解】（1）酶都有最适温度和pH值，温度过高或过低，pH值过酸或过碱都会影响酶的活性；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，故S酶具有高效性的原因是能显著降低化学反应的活化能。 （2）由图可知，实验③是SCU和CTH反应，SCU能催化CTH，所以反应式是SCU+CTH→SCTH+P，SCU是S酶在催化CU反应中产生，所以也包括反应S酶+CU→SCU+P。 （3）由①②组实验可知，S酶既可以催化CTU也可以催化CU发生反应，说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变，适应与不同底物的结合，该结果支持“诱导契合”学说。 （4）反应④SCTH不能催化CU水解，原因可能是SCTH失去活性，或者出现空间结构的固化，故可用SCTH和CTH进行反应（加入CTH），检测反应产物的生成量，如果SCTH能催化CTH水解，则酶没有失活，即SCTH出现空间结构的固化，如果SCTH不能催化CTH水解，则SCTH失活。 7．为探究光合作用的有关过程，某科研小组以菠菜作为实验材料，将其正常叶片置于温度适宜的某溶液X中，破碎细胞后分离出叶绿体，将分离得到的叶绿体悬浮在溶液中，照光后有O2放出。 (1)从叶片中分离叶绿体常采用的方法是 ，实验所用的溶液X应满足的条件是 （答出两点即可）。 (2)现将双层膜局部破损的叶绿体悬浮液均分到A、B 两支试管中，并用亲水性Fecy或亲脂性DCIP（DCIP氧化态为蓝紫色，被还原后为无色）作为电子受体替代NADP+，抽取空气后在适宜温度和光照条件下进行如下实验： 组别 加入物质 实验现象 A DCIP 产生了一定量的O2且DCIP溶液变为无色 B Fecy 产生了一定量的O2 ①A 组说明水的光解产生O2，是否能说明植物光合作用产生O2中的氧元素全部都来自水，阐明你的理由 。 ②科研人员改用双层膜结构完整的叶绿体重复上述实验，发现A、B两组产生的O2都减少，但B组的减少更多。请从物质运输的角度分析，B组减少更多的原因是 。 (3)为进一步探究光反应ATP产生的原动力，科研人员又在黑暗条件下进行了如下图所示的实验（平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液相同）。 据实验结果推测，叶绿体中ATP形成的原动力来自 。 【答案】(1) 差速离心法 pH应与细胞质基质的相同；渗透压应与细胞质基质的相同 (2) 不能，实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移 亲水性Fecy比亲脂性DCIP更难通过完整的叶绿体双层膜 (3)类囊体膜两侧的H+浓度差 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。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]（NADPH)与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3， C3在光反应提供的ATP和[H]（NADPH)的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）分离细胞器的常用方法是差速离心法，根据细胞器的大小不同将细胞器进行分离；为了保证叶绿体的活性，实验用的X溶液pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞质基质的相同。 （2）①A组实验的溶质中含有其他物质，没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移，故不能说明光合作用产生O2中的氧元素全部都来自水，应利用同位素标记法来研究。 ②亲水性Fecy亲脂性DCIP都不能完全进入叶绿体，生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，脂溶性的物质优先通过生物膜，亲水性Fecy比亲脂性DCIP更难通过完整的叶绿体双层膜，导致双层膜结构完整的叶绿体A组DCIP进入叶绿体多于B组Fecy，产生的O2 多于B组。 （3）图示过程先使类囊体中的pH=4，再将类囊体转移到pH=8的溶液中，此时类囊体膜两侧的H+浓度差，有ATP生成，而H+内外平衡后，没有ATP生成，说明类囊体膜两侧的H+浓度差是ATP形成的原动力。 8．为了满足快速增殖的能量需求和生物合成过程，癌细胞通常消耗葡萄糖的速率远高于正常细胞。即使在氧气充足的条件下，癌细胞也会进行旺盛的无氧呼吸。请根据所学内容及材料回答下列问题： (1)癌细胞的无氧呼吸发生在 ，第一阶段反应的产物是 ，第二阶段反应时 （填“能”或“不能”）产生ATP。 (2)与有氧呼吸相比，癌细胞中等量的葡萄糖经过无氧呼吸释放的总能量较少的主要原因是： 。 (3)进一步研究发现，癌细胞内的酶M和酶L均能催化NAD+的再生，以保证糖酵解（有氧或无氧呼吸第一阶段反应）的正常进行。但酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中。科研人员用溶剂N配制不同浓度2DG（糖酵解抑制剂）溶液，处理正在分裂的癌细胞组织。测量在不同浓度2DG溶液下，癌细胞内酶M和酶L活性相对值。 ①该实验表明，糖酵解速率相对值较低时，癌细胞优先进行 （填“有氧”或“无氧”）呼吸 ②糖酵解速率相对值超过60时，酶M的活性达到饱和，酶L的活性迅速提高。若糖酵解速率继续提高时，癌细胞则会表现为进行较旺盛的 （填“有氧”或“无氧”）呼吸。 ③综上所述，癌细胞在氧气充足的条件下还能进行旺盛无氧呼吸的原因是： 。 (4)针对上述癌细胞糖代谢特点提出一条抗癌治疗策略： 。 【答案】(1) 细胞质基质 丙酮酸和NADH（或[H]） 不能 (2)有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解，而无氧呼吸是有机物不完全氧化分解，还有大量能量储存在乳酸中 (3) 有氧 无氧 癌细胞的细胞分裂需要大量能量，但糖酵解速率过快时，产生的NADH速率超过了线粒体酶M的最大处理能力（产生的NADH过多使酶M的活性达到饱和）。为了继续获得更多的能量，酶L的活性迅速提高，从而使无氧呼吸的速率大幅提升 (4)特异性抑制癌细胞无氧呼吸途径；抑制无氧呼吸的关键酶或相关通路，降低癌细胞的能量获取能力；特异性的干扰癌细胞对葡萄糖的摄取或利用（答案合理即可，2分） 【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）癌细胞的无氧呼吸主要发生在细胞质基质中，其第一阶段反应的产物是丙酮酸和NADH（或[H]）。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，无氧呼吸的第二阶段不产生ATP。 （2）与有氧呼吸相比，无氧呼吸释放的能量较少。这是因为有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解，释放出大量的能量，而无氧呼吸则是有机物的不完全氧化分解，还有大量的能量储存在乳酸等有机物中，因此释放的能量相对较少。 （3）①根据实验结果，当糖酵解速率相对值较低时，酶M的酶活性较高且迅速上升，说明线粒体的代谢活跃，癌细胞优先进行有氧呼吸。②当糖酵解速率相对值超过60时，酶M的活性达到饱和，而酶L的活性则迅速提高。如果糖酵解速率继续提高，癌细胞会表现出较旺盛的无氧呼吸。③综上所述，癌细胞在氧气充足的条件下仍然能进行旺盛的无氧呼吸，原因可能是癌细胞分裂需要大量能量，但当糖酵解速率过快时，产生的NADH超过了线粒体酶M的最大处理能力。为了继续获得更多的能量，癌细胞提高了酶L的活性，从而使无氧呼吸的速率大幅提升。 （4）针对癌细胞的糖代谢特点，一种抗癌治疗策略是特异性抑制癌细胞的无氧呼吸途径。这可以通过抑制无氧呼吸的关键酶或相关通路来实现，从而降低癌细胞的能量获取能力。另外，特异性的干扰癌细胞对葡萄糖的摄取或利用也是一个有效的策略。这些措施有望减缓癌细胞的生长和扩散，为抗癌治疗提供新的思路和方法。 9．异戊二烯能清除活性氧，降低高温、强光等环境因素对类囊体膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成异戊二烯的有关过程，其中A、B代表相关细胞器。请回答下列问题： (1)图中3-磷酸甘油醛产生的场所有 。 (2)高温、强光等环境因素对类囊体膜造成伤害后，会直接影响图中 （填物质名称）的合成，进而影响光合作用。当环境因素中仅CO2突然增多时，则短时间内A细胞器中的3-磷酸甘油酸的含量 。 (3)结合图中信息分析，异戊二烯合成时的能量来自于 （填物质名称）。又知高温下呼吸链受抑制，耗氧量下降，异戊二烯合成量增加，主要原因是高温下叶片呼吸作用降低，使 向叶绿体输送的数量增加，促进了异戊二烯的合成。 (4)为进一步验证高温使呼吸链抑制，导致异戊二烯合成增多，科研人员用呼吸链抑制剂等进行了如下实验，完成下表。 第1组 第2组 第3组 取材 切取生长健壮的长势一致的叶片，分为3组，将叶片的叶柄浸入相应的完全营养液中。 处理 呼吸抑制剂 ？ 不加呼吸抑制剂 ？ 温度 ？ ？ ？ 检测 一段时间后，测定3组叶片的异戊二烯的含量 预期结果 第1、2组异戊二烯合成含量相当，高于第3组 请根据预期实验结果，分析下列问题： ①第1组和第３组需要加入呼吸抑制剂的是 。 ②3组实验中置于高温条件下的是 。 【答案】(1)叶绿体和细胞质基质 (2) ATP、NADPH和O2 升高（或增加） (3) ATP、NADPH 磷酸烯醇式丙酮酸 (4) 第1组 第2组 【分析】根据图解，A中所进行的是叶绿体基质进行的光合作用的暗反应，B中所进行的是线粒体内的有氧呼吸第二和第三阶段反应。 【详解】（1）图中3-磷酸甘油醛可在叶绿体内产生（通过暗反应产生），也可以在细胞质基质产生（通过呼吸作用第一阶段产生）。 （2）ATP、NADPH和O2的合成都在类囊体膜上进行，因此高温、强光等环境因素对类囊体膜造成伤害后，会直接影响它们的合成，进而影响光合作用。当环境因素中仅CO2突然增多时，由于短时间内CO2固定过程增强，3-磷酸甘油酸（C3）的合成量升高。 （3）根据图解，异戊二烯合成时的能量来自于ATP、NADPH。高温下叶片呼吸作用降低，使磷酸烯醇式丙酮酸向叶绿体输送的数量增加，从而促进了异戊二烯的合成。 （4）为进一步验证高温使呼吸链抑制，导致异戊二烯合成增多，其自变量为是否高温处理和是否加呼吸抑制剂，根据表中的预期实验结果可以看出，第1、2组异戊二烯合成含量相当，高于第3组，说明第1组的实验处理是加入呼吸抑制剂，第2组实验是置于高温条件下进行的，两组都会导致异戊二烯合成增多，而第3组属于对照组，不做处理。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$