内容正文:
影响细胞呼吸的环境因素——2024-2025学年高中生物苏教版(2019)必修一同步课时作业
一、单选题
1.某科研小组为探究高压静电场对黄瓜植株呼吸强度的影响,将植株分成三组,A、B组分别将植株每天置于50kV/m、100kV/m的高压静电场下培养1小时,C组将植株放在无高压静电场的条件下培养。A、B、C三组的温度控制在0℃,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示
B.A组和B组为对比实验,A组和C组为对照实验
C.将温度提高10℃,三组植株的呼吸强度可能都会增大
D.随着高压静电场强度增大,植株的呼吸强度不断减弱
2.下列有关高等动物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸过程的叙述,错误的是( )
A.细胞呼吸作用释放的能量部分存储在ATP中
B.细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生[H]
C.若细胞呼吸消耗的O2量等于生成的CO2量,则细胞只进行有氧呼吸
D.人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释放部分能量
3.在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法不正确的是( )
A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多
C.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
4.甲图表示一植物的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化,乙图表人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列有关叙述正确的是( )
A.甲图氧浓度应调到Q点对应的浓度,因为此浓度更有利于水果的运输
B.甲图若AB与BC段距离等长,此时需氧呼吸消耗的葡萄糖量等于厌氧呼吸消耗的葡萄糖量
C.乙图运动强度小于c时,肌肉细胞只靠需氧呼吸提供能量,细胞不进行厌氧呼吸
D.乙图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
5.呼吸作用方式和用于生物呼吸作用的有机物的差异会导致呼吸释放的CO2量与吸收的O2量的比有差异。已知呼吸商(RQ)=呼吸作用释放的CO2量/呼吸作用吸收的O2量,下列有关说法错误的是( )
A.以葡萄糖为呼吸底物,呼吸商(RQ)大于1,表明生物一定存在产生酒精的无氧呼吸
B.以葡萄糖为呼吸底物,呼吸商(RQ)等于1,表明生物进行有氧呼吸,但不能确定是否存在产生乳酸的无氧呼吸
C.呼吸商(RQ)小于1,表明生物体有氧呼吸过程中可能消耗了非糖有机物
D.以葡萄糖为呼吸底物,呼吸商(RQ)越大,生物体代谢越旺盛
6.环境适宜的条件下,研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度,结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A.胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用
B.5℃时,胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低
C.叶温在30℃~40℃时,净光合速率下降主要是叶片气孔关闭所致
D.30℃下单位时间内有机物的积累量最大
7.下图为在不同温度条件下,测定玉米植株在有光照时的O2释放速率和无光照时的O2吸收速率图像(曲线每个点代表一次测量数据),下列叙述错误的是( )
A.玉米生长的最适温度在15-25℃之间
B.35℃时玉米植株制造有机物的速率小于25℃
C.玉米植株在30℃时固定CO2的速率是产生CO2速率的两倍
D.40℃时由于温度过高,导致光合作用停止,但呼吸作用还可以进行
8.光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征如下。(图中数据是在高密度种植下测得,光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度)。下列说法错误的是( )
水稻材料
叶绿素(mg/g)
类胡萝卜素(mg/g)
WT
4.08
0.63
ygl
1.73
0.47
A.由表和图可知,黄绿叶突变体ygl的光补偿点比野生型WT高
B.ygl色素含量低,更多的光可到达植株下层导致其净光合速率较高
C.ygl呼吸速率低,消耗有机物少导致其净光合速率较高
D.500-2000μmol·m-2·s-1范围内,光照越强ygl产量高的优势越明显
9.如图是将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间的关系曲线。下列叙述正确的是
A.该植物在6:00前和18:00后只进行呼吸作用
B.f-h段光合速率大于呼吸速率
C.光合速率与呼吸速率相等的点是g和i
D.若该植物不能正常生长,则是因为叶肉细胞的呼吸作用强于光合作用
10.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机的量最多
C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
11.夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是()
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b~c段和d~e段下降的原因相同
D.曲线b~c段下降意味着植物的光合速率在下降,但光合速率仍大于呼吸速率
12.某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率,结果如图2所示,以下说法错误的是( )
A.若用缺镁的完全培养液培养一段时间,光合作用的光反应减弱,暗反应也减弱
B.曲线中t1~t4时段,玻璃罩内CO2浓度在t1时最高、t4时最低C.tC.t4时补充CO2,此时叶绿体内C3的含量将增多
D.若t4时玻璃罩内O2的量比t0时增加了128mg,则此阶段植株积累葡萄糖的量为120mg
13.下图表示某植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势,下列说法正确的是( )
A.在12~24h期间,细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸
B.曲线相交时,有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等
C.胚根长出后,萌发种子的有氧呼吸速率明显升高
D.从第12h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会相对不变
14.现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液,吸进O2与放出CO2的体积之比为3:5,这是因为( )
A.有1/4的酵母菌在进行需氧呼吸
B.有1/2的酵母菌在进行需氧呼吸
C.有1/3的酵母菌在进行需氧呼吸
D.有1/3的酵母菌在进行厌氧呼吸
15.生产上常利用植物根中的鱼藤酮来作杀虫剂。因为鱼藤酮会抑制昆虫细胞中NADH脱氢酶(一种催化[H]与氧反应的酶)的作用。下列有关叙述正确的是( )
A.NADH脱氢酶分布在昆虫细胞的线粒体基质
B.鱼藤酮M抑制昆虫需氧呼吸过程的第三阶段
C.鱼藤酮可抑制昆虫细胞中丙酮酸形成CO2和[H]
D.[H]主要来自需氧呼吸的第一阶段,此阶段同时生成CO2
二、多选题
16.北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精(熔点为-114℃)能够在冬季结冰的水下生活。使其能够在冬季结冰的水下生活。其细胞呼吸过程如下图。下列叙述正确的号( )
A.过程②发生在细胞质基质中,过程①③发生在线粒体基质中
B.北欧鲫鱼的肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶不同
C.北欧鲫鱼排出酒精延缓周围水体结冰以适应严寒环境
D.图示过程中,葡萄糖氧化分解过程中释放出的能量大部分用于合成ATP
17.如图为某运动员剧烈运动时,肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。
下列叙述正确的有( )
A.肌肉收缩是运动蛋白发生相对移动的结果
B.由图可知,肌肉收缩最初的能量来自于细胞中的存量ATP
C.图中曲线C代表的细胞呼吸类型是无氧呼吸
D.高原环境空气中氧气浓度较低,进行高原训练可提高B的能力
18.下图表示植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中氢元素的转移途径,下列相关叙述不正确的是( )
H2ONADPH(CH2O)[H]H2O
A.过程①④在生物膜上进行
B.光合作用的原料H2O中的氧可以依次经过①②③④转移到细胞呼吸的产物H2O中
C.植物体光补偿点时,叶肉细胞内的过程③④中合成的ATP等于过程①合成的ATP
D.过程①②③④都有能量的转化
19.下图是[H]随化合物在某植物体内转移的过程,下列对其分析正确的是( )
A.①产生的[H]可在②过程中将三碳化合物还原
B.④过程产物不同的直接原因是细胞中无氧呼吸酶种类不同
C.消耗ATP的过程有②③⑤⑦
D.该植物生长过程中,①产生的还原氢比⑥产生的还原氢多
20.寄生在人体肠道内的痢疾内变形虫无线粒体,能通过胞吐分泌蛋白酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾,下列叙述错误的是( )
A.痢疾内变形虫细胞内的囊泡都起源于内质网和高尔基体
B.痢疾内变形虫“吃掉”肠道组织细胞,这一过程需要载体蛋白的帮助
C.痢疾内变形虫合成和运输分泌蛋白所需的能量主要来源于有氧呼吸
D.注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施
三、填空题
21.二氧化碳的“施肥效应”是指二氧化碳浓度增加对植物生长的助长作用,但该效应过强会导致植物气孔关闭。回答下列问题:
(1)适宜二氧化碳浓度通过直接影响光合作用的_____(填“光反应”或“暗反应”),从而增加有机物的积累,该阶段主要发生的过程是_____(答出两点)。
(2)菜农常常对温室内的土栽作物施用有机肥,这往往会使作物产量_____(填“减少”或“增加”),原因是_____(答出两点)。
(3)CO2浓度偏高可能是二氧化碳的“施肥效应”过强造成气孔关闭的重要原因。为进一步验证CO2浓度与气孔关闭的关系,研究者以野生型拟南芥植株为实验材料设计实验,请写出实验思路和实验结果:______。
22.植物光合作用速率受多种因素影响,气孔因素是导致光合速率降低的重要原因之一。研究者获得了某作物的OST1基因功能缺失突变体,并利用该作物的野生型和突变体进行了相关实验。
(1)在研究干旱胁迫与气孔导度(气孔张开程度)以及胞间CO2浓度的关系时,发现轻度胁迫下,野生型的气孔导度和胞间CO2浓度同时下降,原因是___________;而重度胁迫下,气孔导度下降,胞间CO2浓度反而增加,请从CO2的来源和去路的角度分析其原因______________
(2)在研究光照强度与气孔导度和胞间CO2浓度关系时,得到某光照强度下突变体与野生型的气孔导度和胞间CO2浓度的数据如图所示。据图分析,__________________(填“野生型”或“突变体”)在单位时间内固定的CO2多,理由是___________________
(3)研究表明,野生型植株中OST1蛋白能够促进气孔打开,提高光合速率。研究人员推测,OST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖)的调控,蔗糖浓度升高能降低气孔开放程度。为了验证上述推测,利用下面给定的实验材料写出实验思路并预测结果_________________
实验材料:传粉后第15天的该作物野生型和突变体各若干株、蔗糖溶液、蒸馏水等。
23.将一些生物学知识运用于农业生产实践,可以促进农作物的光合作用或生长发育,而提高产量,实现科技兴农。回答下列问题:
(1)滴灌是根据作物需水要求,将水一滴一滴均匀又缓慢地滴入作物根区土壤的灌溉方法,可以避免大水浸灌造成的水资源浪费,同时可以保持土壤良好的通气状况。从细胞呼吸的角度分析,滴灌的优点是有效避免根细胞进行____________而烂根。
(2)在阴雨天,大棚中种植的蔬菜光反应阶段产生的______较少,进而限制了发生在______(具体场所)中的暗反应过程,使有机物合成减少。为此可以增设______(颜色)的LED人工光源,以提高光反应速率。此外,通过夜间适当______,影响酶的活性,进而减少有机物的消耗,以提高产量。
24.围绕绿色植物细胞的光合作用与细胞呼吸中[H]的产生与消耗来完成下表。
比较项目
比较项目
细胞呼吸
[H]的产生
部位
叶绿体类囊体薄膜
(3)_______
(5)_______
反应名称
(1)_______
有氧呼吸第一、二阶段
有氧呼吸第一、二阶段
[H]的消耗
作用
(2)________
(4)________
参与无氧呼吸第二阶段
反应终产物
糖类等有机物
水
(6)_______
25.为探讨施氮水平对景观树种光合特性的影响,科学家以深山含笑为研究对象,测定并分析了0、0.4、0.8、1.2、1.6g/L硝酸铵处理下深山含笑幼苗的叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及叶绿素含量(Cc),其结果如下表所示。回答下列问题:
树种
处理编号
施氮水平g/L
Pn/μmol·m-2·s-1
Tr/mol·m-2·s-1
Gs/mmol·m-2·s-1
Ci/μmol·mol-1
Ccmg/g
深山含笑
N0
0
8.2
7.9
377.6
327.5
5.1
N1
0.4
8.8
8.1
387.1
355.2
5.5
N2
0.8
9.0
8.3
398.7
356.8
6
N3
1.2
7.4
6.9
365.3
355.7
4.3
N4
1.6
6.5
5.8
342.5
342.3
3.8
(1)深山含笑光反应的场所在______,其产物有______(答出三点即可)。
(2)随着施氮水平的增加,深山含笑的净光合速率先增大后减小,据表分析,其净光合速率(Pn)减小的原因可能是:______(写两点)。若要进一步探究深山含笑的最佳施氮水平,据表分析,应在______g/L之间再设置多个浓度梯度的硝酸铵进一步进行实验。
(3)叶绿素主要吸收______光。据表分析,在1.2~1.6g/L的施氮处理下,深山含笑的胞间二氧化碳浓度(Ci)降低,主要是由______(选填“叶绿素含量”或“气孔导度”)引起的,理由是__________________。
参考答案
1.答案:D
解析:A、黑暗时植株只进行呼吸作用吸收O2,消耗有机物,释放CO2,呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示,A正确; B、A组和B组均为实验组,用来探究高压静电场强度对呼吸强度的影响,因此A组和B组为对比实验,也叫相互对照实验;C组为对照组,用来排除无关变量对实验结果的干扰,但A组和C组属于对照实验,B正确; C、由题干信息可知,A、B、C三组的温度控制在0℃,将温度提高10℃,与细胞呼吸有关的酶活性会升高,三组植株的呼吸强度可能都会增大,C正确; D、由题图分析可知:在0-6天,随着高压静电场强度增大,植株的呼吸强度不断减弱,大致在贮藏天数为8时,植株的呼吸强度又开始增强,D错误。
故选:D。
2.答案:C
解析:细胞呼吸作用释放的能量大部分以热能形式散失,少部分存储在ATP中;细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,都是将葡萄糖氧化分解,产生丙酮酸和[H];高等动物细胞进行有氧呼吸时消耗的O2量等于生成的CO2量,进行无氧呼吸时,既不消耗O2也不产生CO2,因而细胞呼吸消耗的O2量等于生成的CO2量时,细胞可能只进行有氧呼吸,也可能既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸;人在剧烈运动时,肌糖原可氧化分解释放部分能量合成ATP供能。
3.答案:A
解析:
4.答案:C
解析:A、甲图Q点对应氧浓度时,细胞呼吸作用强不利于水果的运输,A错误;B、甲图中若AB与BC段距离等长,此时需氧呼吸产生CO2的量等于厌氧呼吸产生C O2的量,需氧呼吸消耗的葡萄糖量等于厌氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3,B错误;C、乙图运动强度小于c时,肌肉细胞消耗能量少,细胞只靠需氧呼吸提供能量,细胞不进行厌氧呼吸,C正确;D、乙图运动强度大于c后,无氧呼吸使有机物中的少部分能量以热能的形式散失出来,大部分能量仍储存在乳酸中,D错误。故选C。
5.答案:D
解析:根据有氧呼吸的反应式(以葡萄糖为底物),葡萄糖彻底氧化分解消耗的O2量等于生成的CO2量,如果呼吸商大于1,说明还有一部分CO2是通过产生酒精的无氧呼吸生成的,A正确。以葡萄糖为呼吸底物,如果呼吸商等于1,说明生物进行了有氧呼吸,但不能确定是否存在生成乳酸的无氧呼吸,B正确。呼吸商小于1,说明消耗的O2量大于生成的CO2量,原因可能是脂肪等有机物被用作有氧呼吸的底物了,C正确。以葡萄糖为呼吸底物,呼吸商越大,无氧呼吸强度越大,生物体代谢越弱,D错误。
6.答案:C
解析:A、胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用,被C5固定为C3,A正确;
B、5℃时,可能由于光合作用相关酶的活性较低,导致光合速率下降,胞间CO2浓度较高,B正确;
C、叶温在30℃~40℃时,气孔开放程度上升,胞间CO2上升,即CO2充足,不是净光合速率下降的主要原因,可能是由于高温导致酶部分失活,C错误;
D、30℃下净光合速率最大,单位时间内有机物的积累量最大,D正确。
故选C。
7.答案:D
解析:A、图中有光照时,O2的释放速率代表净光合速率,在15-25℃之间净光合速率最大,说明玉米生长的最适温度在15-25℃之间,A正确;B、制造有机物的速率是真光合速率,等于净光合速率+呼吸速率,35%C玉米植株制造有机物的速率=1+2=3,25℃玉米植株制造有机物的速率=2+3-5,B正确;C、固定CO2的速率是真光合速率,等于净光合速率+呼吸速率,玉米植株在30℃时固定CO2的速率=2+2=4,产生CO2速率是呼吸速率,30℃时,产生CO2速率为2,玉米植株在30℃时固定CO2的速率是产生CO2速率的两倍,C正确;D、40℃时,O2的释放速率光合速率为0,代表净光合速率为0,即光合速率=呼吸速率,光合作用未停止,D错误。
8.答案:C
解析:C、结合图示可知,ygl呼吸速率高于野生型,C错误。
9.答案:B
解析:6:00前和18:00后,植物也进行光合作用,不过是光合速率小于呼吸速率,A错误;由图可知,f~h段温室中CO2浓度下降,说明光合速率大于呼吸速率,其中f~g段CO2浓度下降的最多,故光合作用最强,B正确;光合速率与呼吸速率相等的点是f点和h点,C错误;该植物不能正常生长,因为一天后温室中CO2浓度升高了,说明这一天中有机物的分解多于有机物的合成,所以该植物不能正常生长不是因为叶肉细胞的呼吸作用强于光合作用,而是整个植株的呼吸作用强于光合作用,D错误;故选B。
10.答案:D
解析:A、两曲线的交点表示绿色植物积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等,A错误;
B、植物积累的有机物量等于净光合作用量,图中虚线表示净光合作用量,光照相同时间,在25℃条件下植物积累的有机物的量最多,B错误;
C、25℃、30℃、35℃时植物光合作用制造的有机物的量分别为6、6.5、6.5,温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量并不一定减少,C错误;
D、制造的有机物为总光合量,等于净光合加呼吸,光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等,D正确。
故选D。
11.答案:D
解析:两植株在a点前已经开始光合作用,a点前呼吸速率大于光合速率,a点时呼吸速率等于光合速率,A错误;乙植株在18点时有机物积累量最多,B错误;曲线b~c段下降的原因是温度高,导致气孔关闭,而段下降的原因是光强度减弱,两者下降的原因不同,C错误;曲线b~c段下降,表明光合速率下降,俱此时光合速率仍大于呼吸速率,D正确。
12.答案:B
解析:本题考查光合作用的过程及其影响因素等知识,意在考查考生的理解能力和综合运用能力:若培养液缺镁,则会影响叶绿素的合成,进而影响光反应的进行,而光反应能为暗反应提供ATP和[H],从而又会影响暗反应的进行,A正确;在t1到t2时段.氧气释放速率为负值,此时CO2浓度还会增加,即在时CO2浓度最高,B错误;在时补充CO2后,被固定的CO2增多,使C3含量增加,C正确;在此时间段中O2的积累量对应于葡萄糖的积累量为6molO2对应于1mol葡萄糖,则O2增加128mg,葡萄糖的积累量为180×128÷(6×32)=120(mg),D正确。
13.答案:C
解析: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错误;曲线相交时,吸收的氧气量等于呼出二氧化碳的量,进行有氧呼吸,B错误;只有有氧呼吸才会消耗氧气,胚根长出后,氧气的吸收量明显增多,说明有氧呼吸速率明显提高,即线粒体功能加强,C正确;第12h到胚根长出期间,细胞不能进行光合作用制造有机物,同时还在不断进行细胞呼吸消耗有机物,因此有机物总量下降,D错误。
14.答案:C
解析:根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式,需氧呼吸时,CO2和葡萄糖之比为6:1,厌氧呼吸时则为2:1。由于吸收O2的体积与放出CO2的体积之比为3:5,且需氧呼吸时O2和CO2之比为1:1,设酵母菌进行需氧呼吸消耗的葡萄糖为X,厌氧呼吸消耗的葡萄糖为Y,根据需氧呼吸与厌氧呼吸的反应式可得关系式:(6X+2Y):6X=5:3,解得X:Y=1:2。因此有1/3的酵母菌进行需氧呼吸,有2/3的酵母菌进行厌氧呼吸。C正确。
15.答案:B
解析:NADH脱氢酶是一种催化[H]与氧反应的酶,即催化需氧呼吸的第三阶段,分布在线粒体内膜上,A错误;因为鱼藤酮会抑制昆虫细胞中NADH脱氢酶的作用,说明鱼張酮主要抑制昆虫细胞需氧呼吸的第三阶段,B正确;生产上常利用角藤酮来防治害虫因为鱼藤酮会抑制昆虫细胞中NADH脱氢酶的作用,说明鱼藤酮主要抑制昆虫细胞需氧呼吸的第三阶段,而丙酮酸形成CO2和[H]属于需氧呼吸的第二阶段,C错误;[H]主要来自需氧呼吸的第二阶段,此阶段同时生成CO2,D错误
16.答案:BC
解析:A、①是产物为乳酸的无氧呼吸的整个过程,②是细胞呼吸的第一阶段,③是产物为酒精和二氧化碳的无氧呼吸的第二阶段。无氧呼吸的场所是细胞质基质,细胞呼吸的第一阶段是细胞质基质,①②③过程均在细胞质基质中进行,A错误;B、在缺氧时,北欧鲫鱼在酶的催化作用下将乳酸转变为酒精,其他细胞不能将乳酸转变成酒精,因此北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞用于呼吸作用的酶是不同的,B正确;C、北欧鲫鱼可将酒精排出体外,酒精的熔点为-114℃,可用来延缓周围水体结冰以适应严寒环境,C正确;D、图示过程中葡萄糖中的能量大部分留在酒精或乳酸中,释放出的能量大部分以热能的形式散失,仅少量用于
合成ATP,D错误。
17.答案:ABD
解析:A、肌肉收缩是运动蛋白发生相对移动的结果,A正确;B、由图可知,肌肉收缩最初的能量来自于细胞中的存量ATP,B正确;C、图中曲线C代表的细胞呼吸类型是有氧呼吸,C错误;D、高原环境空气中氧气浓度较低,进行高原训练可提高B的能力,D正确。
18.答案:BC
解析:A、过程①光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行,④有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,A正确;B、光合作用的原料H2O中的氧可以依次经过①光反应释放到环境中,环境中的氧可通过④有氧呼吸第三阶段转移到细胞呼吸的产物H20中,中间不经过②③,B错误;C、植物体光补偿点时,整体植株的光合作用等于呼吸作用,但植物的非绿色组织只能进行呼吸作用不能进行光合作用,故叶肉细胞的光合作用应大于自身的呼吸作用,即③④中合成的ATP少于过程①合成的ATP,即使不是在光补偿点,植物通过光反应产生的ATP的能量也应大于有机物中的能量,更大于有机物氧化分解产生的ATP的能量,C正确;D、过程①②③④不仅有物质的变化过程也伴有能量的转化,D正确;故选B。
19.答案:ABD
解析:A、①表示光反应阶段,②表示暗反应阶段,光反应阶段产生的[H](和ATP)可在暗反应过程中将三碳化合物还原,A正确;B、④过程产物不同的直接原因是细胞中无氧呼吸酶种类不同,根本原因是控制相关酶合成的基因不同,B正确;C、⑤表示有氧呼吸的第三阶段,该过程产生ATP而非消耗ATP,⑦表示多糖水解,该过程不消耗ATP,C错误;D、该植物生长过程中,光合作用强度大于呼吸作用强度,有有机物的积累,故①光反应产生的还原氢比⑥有氧呼吸第一、第二阶段产生的还原氢多,D正确。故选:ABD.
20.答案:ABC
解析:A、痢疾内变形虫细胞内的囊泡可起源于内质网、高尔基体和细胞膜等,A错误;B、痢疾内变形虫“吃掉”肠道组织细胞属于胞吞,这一过程依靠细胞膜的流动性,B错误;C、痢疾内变形虫寄生在人体肠道内,合成和运输分泌蛋白所需的能量主要来源于无氧呼吸,C错误;D、注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施,D正确。故选:ABC。
21.答案:(1)暗反应;CO2的固定和C3的还原
(2)增加;土壤中的微生物分解有机肥会产生CO2,进而增强二氧化碳的“施肥效应”;土壤中的微生物分解有机肥会产生无机盐,为作物生长提供营养物质(合理即可)
(3)实验思路:将长势相同的野生型拟南芥植株均分为若干组,置于不同CO2浓度下进行培养,其他条件适宜且相同,一段时间后检测叶片气孔的开闭情况;预期结果:CO2浓度一定范围内,野生型拟南芥植株的叶片气孔打开,当CO2浓度超过一定范围后,叶片气孔关闭
解析:(1)二氧化碳是光合作用暗反应的原料,所以适宜浓度的二氧化碳通过直接影响光合作用的暗反应,提高光合作用速率,增加有机物的积累。暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原过程。
(2)施用有机肥后,土壤中的微生物分解有机肥会产生CO2,进而增强二氧化碳的“施肥效应”;土壤中的微生物分解有机肥会产生无机盐,为作物生长提供营养物质。
(3)验证CO2浓度与气孔关闭的关系时,自变量为不同浓度的CO2,因变量为叶片气孔的开闭情况,将长势相同的野生型拟南芥植株分组后,在其他条件相同且适宜的情况下,改变二氧化碳浓度,检测叶片气孔开闭情况。
22.答案:(1)轻度胁迫下,部分气孔关闭,CO2供应不足,导致胞间CO2浓度下降;重度胁迫下,气孔导度减小导致进入胞间CO2,减少,同时光合作用减弱使得CO2,的固定明显减少
(2)野生型;野生型的气孔导度大,进入叶片的CO2多,面胞间CO2浓度与突变体植株相近
(3)实验思路:分别用不同浓度的适量的蔗糖溶液处理传粉后第l5天的野生型和突变体作物,对照组用等量的蒸馏水处理,一段时间后检测叶片中气孔的开放程度;
预测结果:不同浓度的蔗糖溶液处理的野生型植株气孔开放程度不同,均小于用蒸馏水处理的野生型植株;不同浓度的蔗糖溶液处理的突变体植株气孔开放程度与用蒸馏水处理的突变体植株相同
解析:(1)轻度胁迫下,主要是气孔因素起作用,此时部分气孔关闭,CO2供应不足,导致气孔导度和胞间CO2浓度下降。严重胁迫下,主要是非气孔因素起作用,重度胁迫导致代谢功能的破坏,使得暗反应CO2的固定减少,对胞间CO2的消耗减少;重度胁迫还可能导致呼吸作用增强,使得胞间CO2浓度增加。
(2)根据柱形图,野生型气孔导度大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与突变体相近,说明野生型的光合速率较高,能较快地消耗CO2,所以野生型在单位时间内固定的CO2更多。
(3)该实验的目的是验证OST1基因表达受到光合作用产物蔗糖的调控,进而影响气孔的开放程度。实验材料为OST1基因功能正常的野生型植株和OST1缺失突变体,两种植物均用蔗糖处理,再对叶片气孔的开放程度进行检测。根据上述分析,实验思路为:分别用一定量的蔗糖处理野生型和突变体作物,对照组注射等量的蒸馏水,一段时间后检测叶片中气孔的开放程度。蔗糖浓度升高能降低气孔开放程度,所以与对照组相比,实验组气孔导度明显降低。
23.答案:(1)无氧呼吸(无氧呼吸产生酒精)
(2)ATP,NADPH;叶绿体基质;红/蓝紫/白;降低温度
解析:(1)滴灌可以保持土壤良好的水气状况,从细胞呼吸的角度分析,滴灌的优点是可有效避免植物根细胞供氧不足,进行无氧呼吸产生酒精,造成烂根。
(2)在阴雨天,光照强度减弱,大棚中种植的蔬菜光反应阶段产生的ATP和NADPH减少,进而限制了发生在叶绿体基质中的暗反应过程,使有机物合成减少。叶绿体中的色素,其主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,故可以增设红色或蓝紫色或白色的LED人工光源,以提高光反应速率。此外,通过夜间适当降低温度,影响酶的活性,进而减少有机物的消耗,以提高产量。
24.答案:(1)水的光解(或光反应)
(2)参与暗反应C3的还原
(3)细胞质基质、线粒体基质
(4)与氧气结合生成水,释放大量的能量
(5)细胞质基质
(6)乳酸或CO2和酒精
解析:(1)(2)在叶绿体类囊体薄膜上,可进行水的光解产生[H]和氧气;[H]作为还原剂,参与暗反应C3的还原,合成糖类。(3)(4)有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中,1分子葡萄糖分解2分子的丙酮酸,产生少量的[H];有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]。第一、二两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧气结合生成水,同时释放大量的能量。(5)(6)无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同,产生的[H]参与无氧呼吸的第二阶段,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解生成CO2和酒精,或者转化成乳酸。
25.答案:(1)①.(叶绿体)类囊体薄膜;②.氧气、ATP、NADPH
(2)①.叶绿素含量下降,对光的吸收传递转化能力下降,光反应下降,从而光合速率下降;与二氧化碳固定相关酶活性下降,造成二氧化碳固定减弱,暗反应减弱,从而使光合速率下降;②.0.4~1.2
(3)①.红光和蓝紫光;②.叶绿素含量;③.深山含笑的气孔导度(Gs)减小,叶绿素含量下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)降低,但是从0.8~1.2g/L的施氮处理下可知,此时气孔导度下降明显,但是胞间二氧化碳浓度变化不明显,综合上述分析可知,在1.2~1.6g/L的施氮处理下,深山含笑的胞间二氧化碳浓度(Ci)降低,主要是由叶绿素含量引起的
解析:(1)光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上,进行水的光解释放氧气,产生NADPH以及ATP。
(2)分析题意可知:随着施氮水平的增加,气孔导度(Gs)先增大后减小、胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势,只是趋势先大后小,叶绿素含量(Cc)先增大后减小,由此可见,净光合速率(Pn)减小的原因可能有叶绿素含量下降,对光的吸收传递转化能力下降,光反应下降,从而光合速率下降;也可能是与二氧化碳固定相关酶活性下降,造成二氧化碳固定减弱,暗反应减弱,从而使光合速率下降。从表格可知:施氮水平0.8g/L时,净光合速率最高,若要进一步探究深山含笑的最佳施氮水平,据表分析,应在0.4~1.2g/L之间再设置多个浓度梯度的硝酸铵进一步进行实验。
(3)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。在1.2m.6g/L的施氮处理下,深山含笑的气孔导度(Gs)减小,叶绿素含量下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)降低,但是从0.8~1.2g/L的施氮处理下可知,此时气孔导度下降明显,但是胞间二氧化碳浓度变化不明显,综合上述分析可知,在1.2~1.6g/L的施氮处理下,深山含笑的浓度(Ci)降低,主要是由叶绿素含量引起的。
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