内容正文:
专题03 细胞代谢
一、单选题
1.ATP是细胞生命活动的直接能源物质,下列关于ATP的叙述错误的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.运动过程中肌肉收缩既有ATP水解又有ATP合成
C.根尖细胞形成ATP所需能量直接来源于光能也可来源于化学能
D.ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合,使蛋白质结构和活性发生改变
【答案】C
【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P,其中A代表腺苷,T代表三个,P代表磷酸,ATP在细胞内的含量很少,但是细胞对于ATP的需要量很大,ATP与ADP在细胞内不停地转化,保证了细胞对于ATP的大量需求,ATP合成的生理过程由光合作用和呼吸作用,光合作用合成ATP需要的能量来自光能,呼吸作用合成ATP的能量来自化学能。
【详解】A、细胞质和细胞核中的代谢活动需要ATP水解提供能量,故细胞质和细胞核中都有ATP的分布,A正确;
B、细胞内ATP的含量很少,需要不断的合成与分解为肌肉收缩提供能量,B正确;
C、根尖细胞无叶绿体,不能进行光合作用,所以形成ATP所需的能量只能来源于呼吸作用,即有机物中的化学能,C错误;
D、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子被磷酸化,这些分子空间结构发生变化,活性也被改变,因而能驱动相关生理过程的发生,D正确。
故选C。
2.研究发现诱导肿瘤细胞凋亡的重要通路之一的线粒体途径过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.BaX基因可能是促细胞凋亡基因
B.已知细胞色素c定位于线粒体内膜上,则其可能参与有氧呼吸第三阶段
C.细胞凋亡时,线粒体外膜的通过性可能发生了改变
D.细胞凋亡时DNA被切割,细胞解体,细胞内容物流出导致炎症产生
【答案】D
【分析】1、细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放到细胞溶胶(或“细胞质基质”)中,与蛋白结合,在ATP的作用下,使C-9酶前体转化为活化的C-9酶,活化的C-9酶激活C-3酶,引起细胞凋亡。
2、线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的脂双层中,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此其参与有氧呼吸第三阶段的化学反应。
3、细胞凋亡是细胞的程序性(或“编程性”)死亡,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的溶酶体将其消化。
【详解】A、BaX蛋白最终促进细胞凋亡,BaX基因可能是促细胞凋亡基因,A正确;
B、细胞色素c定位为线粒体内膜,而线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段,因此细胞色素c参与有氧呼吸,B正确;
C、细胞凋亡时,细胞色素c被释放到细胞质基质,可能与线粒体外膜的通透性改变有关,C正确;
D、细胞凋亡不会引发炎症,D错误。
故选D。
3.下图是某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势图,有关回答错误的是( )
A.温度维持在d时,该植物体的干重会减少
B.为了增产,在温室栽培中,白天应将温度控制在b左右
C.温度超过b后,光合速率降低,有可能与部分气孔关闭有关
D.测定呼吸速率时,可以通过测定根的呼吸速率来表示
【答案】D
【分析】影响光合作用的因素有:光照强度、温度、CO2浓度、酶的活性和数量、光合色素含量等。
【详解】A、温度维持在d时,该植物叶片的光合速率等于呼吸速率,该植物体的光合小于呼吸,故该植物体的干重会减少,A正确;
B、温度在d时,光合与呼吸速率的差值最大,即净光合速率最大,最有利于增产,B正确;
C、温度过高时,会引起蒸腾作用过强导致植物失水,引起部分气孔关闭,使CO2供应减少,光合速率下降,因此温度超过b后,光合速率降低,有可能与部分气孔关闭有关,C正确;
D、测定叶片的呼吸速率应该在黑暗条件下测定即可,不能用根的呼吸速率表示,D错误。
故选D。
4.蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2,长期进化过程中,蓝细菌形成的CO2浓缩机制如图所示。R酶还能催化O2与C5结合形成C3和C2,O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列说法正确的是( )
A.蓝细菌的光能转化发生在叶绿体的类囊体薄膜上
B.CO2不能以主动运输的方式通过光合片层膜
C.HCO3-转运蛋白基因表达增加,光合速率增强
D.R酶发挥作用后CO2固定减少,有机物积累减少
【答案】C
【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。(1)光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行,此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤:①水的光解,水在光下分解成氧气和NADPH。②ATP的合成,ADP与Pi接受光能形成ATP。(2)暗反应在叶绿体基质中进行,有光或无光均可进行,反应步骤:①CO2的固定,CO2与C5结合生成两个C3。②C3的还原,C3在NADPH、酶、ATP等作用下,生成C5和有机物。
【详解】A、蓝细菌是原核生物,无叶绿体结构,A错误;
B、依题意,图示为蓝细菌的CO2浓缩机制,据图可知,CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白,同时消耗能量。因此,CO2以主动运输的方式通过光合片层膜,B错误;
C、HCO3-转运蛋白基因表达增加,膜上 HCO3−转运蛋白量增加,为暗反应提供的CO2增加,暗反应速率增加,促使光反应速率增加,从而使光合速率增加,C正确;
D、依题意,O2和CO2竞争性结合R酶同一位点,CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此,当R酶周围CO2浓度高时,CO2与R酶的结合率高,促进CO2固定,提高光合作用速率;当R酶周围O2浓度高时,O2与R酶的结合率高,抑制CO2固定,降低光合作用速率,D错误。
故选C。
5.下列关于光合作用探究历程的说法,错误的是( )
A.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能并释放氧气
B.希尔的实验说明水的光解产生氧气,且氧气中的氧元素全部来自水
C.阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D.卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
【答案】B
【分析】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。
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释放氧气,A正确;
B、希尔反应是指离体叶绿体在适当(铁盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应,但不能证明氧气中的氧元素全部来自水,B错误;
C、阿尔农发现在光照下,叶绿体可以合成ATP,并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随,C正确;
D、卡尔文用14C标记的CO2探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径,D正确。
故选B。
6.高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能,该系统仅能持续供能约15s。ATP和磷酸肌酸的能量转换关系如图。下列说法正确的是( )
A.剧烈运动时,细胞内ATP/ADP的值会明显下降
B.磷酸肌酸和ATP都是细胞内的直接能源物质
C.磷酸肌酸去磷酸化反应属于吸能反应
D.运动员在400米短跑时消耗的能量主要来源于磷酸肌酸和葡萄糖
【答案】D
【分析】ATP为细胞生命活动的直接能源物质,在细胞内 含量很少,但是ATP与ADP的转化十分迅速,ATP来源与光合作用和呼吸作用,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、剧烈运动时,细胞内ATP/ADP的值不会明显下降,处于相对稳定的比值,ATP与ADP转化速率快,A错误;
B、ATP是细胞内的直接能源物质,而磷酸肌酸不是,其中的能量要转移到ATP中才能被利用,B错误;
C、磷酸肌酸去磷酸化反应要释放能量,属于放能反应,C错误;
D、结合题干“高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能,该系统仅能持续供能约15s”,可知运动员在400米短跑时消耗大量的ATP,这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解,D正确。
故选D。
7.二硝基水杨酸(DNS)与还原糖反应后的产物在高温条件下显棕红色,且在一定范围内,颜色深浅与还原糖的浓度成正比。某兴趣小组利用该原理探究“温度对α-淀粉酶活性的影响”,保温相同时间后,先加入NaOH终止酶促反应,再进行颜色测定,结果如图(OD代表颜色深浅的相对值)。下列说法错误的是( )
A.保温是为了维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度
B.可用HCl代替NaOH来终止酶促反应
C.需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定
D.α-淀粉酶在0℃和100℃条件下的空间结构不同
【答案】B
【分析】1、酶的高效性,酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率;酶的专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行;酶的催化需要适宜的温度和pH值。2、生物学探究实验中,人为控制的变量称为自变量,随着自变量的改变而改变的变量称为因变量,对实验结构有影响的其他变量称为无关变量;探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
【详解】A、保温是让α-淀粉酶催化淀粉水解,并同时维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度,A正确;
B、在酸性条件下,淀粉会水解,会影响实验结果,因此不能用HCl代替NaOH来终止酶促反应,B错误;
C、反应结束后,进行颜色鉴定时,需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定,避免无关变量对实验结果的影响,C正确;
D、α-淀粉酶在0℃条件下空间结构不破坏,在100℃条件下空间结构破坏,D正确。
故选B。
8.为研究水绵的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和某种指示剂配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水绵,另一支不加入水绵,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
距日光灯
的距离(cm)
20
20
40
60
80
100
100(遮光)
50min后试管中
溶液的颜色
浅绿色
X
浅蓝色
浅绿色
黄绿色
浅黄色
黄色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列说法错误的是( )
A.1号和4号试管均呈现浅绿色的原因相同
B.实验中加入的指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,X代表蓝色
C.若7号试管突然给予光照,短时间内细胞叶绿体中C3含量将减少
D.水绵具有螺旋式带状的叶绿体,是探究细胞中光合作用场所的良好材料
【答案】A
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【详解】A、1号和4号试管均呈现浅绿色的原因不同,1号试管是对照,其中无水绵,没有光合作用和呼吸作用,溶液颜色保持浅绿色;而4号试管有水绵,但此时光合作用和呼吸作用相等,溶液中CO2浓度不变,溶液仍为浅绿色,A错误;
B、CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,根据表格中颜色变化推测实验中加入的指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,2号试管距离日光灯较近,光照较强,吸收CO2较多,溶液中CO2浓度较低,因此X代表蓝色,B正确;
C、若7号试管突然给予光照,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,C3还原增多,短时间内C3合成不变,因此C3含量将减少,C正确;
D、水绵具有螺旋式带状的叶绿体,这使得叶绿体在细胞中的分布较为集中且易于观察,因此,水绵是探究细胞中光合作用场所(即叶绿体)的良好材料,D正确。
故选A。
9.内共生理论认为光合蓝藻(蓝细菌)内共生于真核寄主细胞,形成叶绿体,最终进化出光合真核细胞。科研人员为了探索该理论,用药物诱导产生ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母M,再将基因工程改造的工程蓝藻S转入其中,获得嵌入蓝藻S的芽殖酵母N。下列说法错误的是( )
A.光合蓝藻具有色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物
B.光照条件下酵母N的繁殖速度比酵母M快,则支持内共生理论
C.蓝藻光反应生成的ATP都通过NTT蛋白运出用于酵母N的生命活动
D.甘油进入酵母细胞不需要转运蛋白,葡萄糖进入酵母细胞需要转运蛋白
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】A、光合蓝藻具有光合色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物,A正确;
B、酵母N含有工程蓝藻S,若支持内共生理论,光照条件下酵母N可进行光合作用制造有机物,其繁殖速度比酵母M快,B正确;
C、蓝藻光反应产生的ATP一方面作用于暗反应的C3的还原,另一方面通过NTT蛋白运出用于酵母N的生命活动,C错误;
D、由图可知,甘油进细胞为自由扩散不需要转运蛋白,但葡萄糖再ATP供应不足时不能进入细胞,说明其运输方式为主动运输,需要转运蛋白,D正确。
故选C。
10.下列有关探究温度或pH对酶活性影响实验的叙述,错误的是( )
A.探究酶的最适温度实验中不需要设计空白对照
B.探究pH对酶活性的影响时,底物的量应保持充足
C.探究酶的最适pH时,应设置过酸、过碱、中性三组实验
D.探究酶的最适温度时,进行预实验可以为进一步实验摸索条件
【答案】C
【分析】一般用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。
【详解】A、探究酶的最适温度实验中设置不同的温度梯度进行比较,不需要设计空白对照,A正确;
B、探究pH对酶活性的影响时,底物的量应保持充足,防止由于底物不足导致无法准确测得各组的反应速率,B正确;
C、探究酶的最适pH时,应设置过酸、过碱、最适pH三组,C错误;
D、预实验是在正式实验之前进行的一次小规模实验,其目的是为了进一步摸索实验条件,检验实验设计的科学性和可行性。在探究酶的最适温度时,通过预实验我们可以初步确定酶活性较高的温度范围,从而为正式实验提供一个更准确的温度范围选择,D正确。
故选C。
11.某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素,利用甲图所示装置做了如实验:将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15mL质量分数为3%的H2O2溶液中,每隔2min观察一次红色液滴的移动距离,然后根据数据绘制出乙图曲线,下列叙述错误的是( )
A.若将甲图装置中的滤纸片改为2片,反应终止后产生的气体量不变
B.用上图的实验不能测定H2O2酶催化H2O2的最适温度
C.若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片,每隔2min观察一次,红色液滴不移动
D.若甲图中的实验调整到最适pH条件下进行,则产生气体量为amL的时间小于b
【答案】C
【分析】题意分析,肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,过氧化氢在过氧化氢酶的催化下会生成水和氧气,氧气会引起液滴的移动。图乙实验结果显示,随着时间的推移装置中的气体逐渐增加,最后不再增加,说明此时底物消耗完。
【详解】A、滤纸片上含有过氧化氢酶,若将甲图装置中的滤纸片改为2片,酶量减少,酶促反应速率减慢,到达反应平衡点的时间变长,但最终产生的气体量不变,A正确;
B、H2O2不稳定,受热易分解,故不能用H2O2做底物测定H2O2酶催化H2O2的最适温度,B正确;
C、若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片,酶在高温下变性失活,不能催化底物分解,但H2O2在常温下也能分解,每隔2min观察一次,红色液滴也能移动,C错误;
D、若甲图中的实验调整到最适pH条件下进行,酶促反应速率加快,到达反应平衡点产生气体量为aml的时间小于b,D正确。
故选C。
12.呼吸熵(RQ)是指细胞同一时间二氧化碳产生量和氧气消耗量的比值,下面说法正确的是( )
A.随着氧气浓度增大,酵母菌RQ值会逐渐减小至1
B.奥运赛场上,高强度比赛项目的运动员肌肉细胞RQ值大于1
C.若某细胞的RQ值为7/6,则该细胞有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3
D.若测定并计算出某细胞的RQ值为0.75,则该测定结果一定有误
【答案】A
【分析】脂质分子中O的含量远远少于糖类,H的含量更多。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[H],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[H],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[H],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、酵母菌的代谢类型是兼性厌氧型,随氧气浓度增大,无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,导致RQ值会逐渐减小至1,A正确;
B、人体无氧呼吸不产生CO2,因此高强度比赛项目的运动员肌肉细胞RQ值等于1,B错误;
C、该细胞底物为葡萄糖时,则该细胞无氧呼吸产生二氧化碳的量为1,消耗葡萄糖的量为1/2,该细胞有氧呼吸产生二氧化碳的量为6,消耗葡萄糖的量为1,由此可知,该细胞有氧呼吸消耗葡萄糖占2/3,C错误;
D、若该细胞无氧呼吸产生 CO2,则 RQ 值会小于 1,D错误。
故选A。
13.萤火虫尾部发光器中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,荧光素与氧发生化学反应并发出荧光。下列叙述正确的是( )
A.萤火虫尾部细胞中储备的ATP较多,且ATP可溶于水
B.ATP是直接能源物质,可为荧光素酶催化的反应直接供能
C.ATP水解与放能反应相联系,ATP合成与吸能反应相联系
D.ATP和AMP中都含有腺苷、磷酸,都是RNA的基本单位
【答案】B
【分析】ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团;水解时远离A的磷酸键易断裂,释放能量,供给各项生命活动,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、萤火虫尾部细胞内的ATP 含量较少,A错误;
B、ATP是直接能源物质,荧光素酶催化反应中消耗的能量由 ATP 水解直接提供,B正确;
C、一般而言,ATP水解与吸能反应相联系,ATP合成与放能反应相联系,C错误;
D、ATP和 AMP 中都含有腺苷、磷酸,只有AMP 是构成 RNA 的基本单位,D错误。
故选B。
14.JOAG型青光眼由染色体上的MYOC基因突变所致。小梁网细胞内MYOC突变蛋白肽链折叠错误,会在内质网中大量堆积,同时会促进细胞质基质中调控线粒体凋亡的两种蛋白(Bax和Bel-2)结合,改变线粒体外膜的通透性,导致线粒体内膜上的电子传递蛋白——细胞色素c外流,细胞色素c与细胞凋亡激活因子(APAF1)结合促进小梁网细胞凋亡,从而引发青光眼。下列叙述错误的是( )
A.小梁网细胞中MYOC突变蛋白无法通过囊泡从内质网运输到高尔基体
B.JOAG型青光眼患者小梁网细胞中线粒体消耗O2增加,生成CO2增加
C.MYOC基因的编码区发生了突变,导致MYOC突变蛋白的结构异常
D.Bax与Bel-2特异性结合可能会导致APAF1的活性升高
【答案】B
【分析】1、MYOC对视神经的影响:MYOC是通过影响小梁网细胞的功能而对青光眼的发病产生影响, MYOC可能在巩膜筛板对视神经轴突的功能及存活产生影响,进而在青光眼的发病过程中产生作用。MYOC有可能通过改变视神经的结构、代谢以及营养支持而增加视神经对青光眼损害的易感性,从而导致青光眼的视神经损害;
2、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除,也是通过细胞凋亡完成的;细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、由题意“小梁网细胞内MYOC突变蛋白肽链折叠错误,会在内质网中大量堆积”可知,小梁网细胞中MYOC突变蛋白无法通过囊泡从内质网运输到高尔基体,A正确;
B、由题意“会促进细胞质基质中调控线粒体凋亡的两种蛋白(Bax和Bel-2)结合,改变线粒体外膜的通透性,导致线粒体内膜上的电子传递蛋白——细胞色素c外流”可知,JOAG型青光眼患者小梁网细胞中线粒体消耗O2减少,生成CO2减少,B错误;
C、JOAG型青光眼由染色体上的MYOC基因突变所致,基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变,由此可知,MYOC基因的编码区发生了突变,导致MYOC突变蛋白的结构异常,C正确;
D、由题意“同时会促进细胞质基质中调控线粒体凋亡的两种蛋白(Bax和Bel-2)结合,改变线粒体外膜的通透性,导致线粒体内膜上的电子传递蛋白——细胞色素c外流,细胞色素c与细胞凋亡激活因子(APAF1)结合促进小梁网细胞凋亡”,可知,Bax与Bel-2特异性结合可能会导致APAF1的活性升高,D正确。
故选B。
15.乙醇脱氢酶( ADH)、乳酸脱氢酶( LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,为探究Ca2+对淹水处理的某植物幼苗根细胞中ADH和LDH的影响,科研人员将植物幼苗在相同且适宜的条件下分别进行未淹水、淹水和淹水Ca2+处理,结果如下图。下列分析错误的是( )
A.与淹水时相比,未淹水时ADH降低化学反应活化能的能力较低
B.丙酮酸生成乳酸发生于细胞质基质,消耗NADH,不释放能量
C.淹水组植物幼苗根细胞产生乳酸的速率大于产生乙醇的速率
D.淹水时,Ca2+可增强植物幼苗ADH的活性,降低LDH的活性
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸,发生在细胞质基质中。
【详解】A、植物幼苗在未淹水时,细胞质基质中ADH的活性较低,故其降低化学反应活化能的能力较低,A 正确;
B、丙酮酸生成乳酸的过程是无氧呼吸的第二阶段,该过程发生于细胞质基质,消耗NADH、不释放能量,B正确;
C、由图可知,淹水组的植物幼苗根细胞中乙醇脱氢酶( ADH)的活性约为 60 U·g-1FW,乳酸脱氢酶( ADH)的活性约为2.8 U·g-1FW,可推测淹水处理下植物幼苗根细胞产生乳酸的速率小于产生乙醇的速率,C错误;
D、据图可知,淹水条件下,适当施用Ca2+可增强 ADH 的活性,降低LDH的活性,D正确。
故选C。
16.NAD+/NADH平衡有利于维持细胞代谢的相对稳定,若肿瘤细胞中的NAD+/NADH的值增大,则该肿瘤细胞可能正在发生的生理过程是( )
A.葡萄糖初步分解产生丙酮酸
B.丙酮酸分解为CO2并产生酒精
C.丙酮酸彻底氧化分解为CO2
D.氧气被还原产生水
【答案】D
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段,在细胞质基质中进行,葡萄糖经酶催化成丙酮酸、[H],释放少量能量;第二阶段,在线粒体基质中进行,丙酮酸和水经酶催化成二氧化碳、[H],释放少量能量;第三阶段,在线粒体内膜上进行,[H]和氧气经酶催化成水,释放大量能量。
【详解】细胞内的NAD+和NADH之间可以相互转化,其中细胞呼吸过程中消耗[H]的过程会增大NAD+/NADH的值,合成[H]的过程会降低NAD+/NADH的值,若肿瘤细胞中的NAD+/NADH的值增大,则该过程为消耗[H]的过程,由于该细胞为动物细胞,不会产生酒精,因此可能发生的过程为有氧呼吸的第三阶段,即氧气被还原产生水,D正确。
故选D。
17.下图表示随着温度的变化(其他条件适宜),H2O2在有酶和无酶条件下的分解速率变化曲线图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中a曲线对应无酶条件,b曲线对应有酶条件
B.图中a、b曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点
C.当温度低于最适温度时,酶的空间结构将被破坏
D.图中M点对应的温度下,不宜长时间保存该酶
【答案】C
【分析】据图分析,b曲线中,温度过高或者过低,反应速率都会受到抑制,说明图中b表示过氧化氢在有过氧化氢酶的条件下的分解速率变化曲线;曲线a的反应速率随着温度升高而升高,温度升高过氧化氢分解速度加快,a表示无酶条件下过氧化氢的分解速率变化曲线。
【详解】A、据图分析,b曲线中温度过高或者过低,反应速率都会受到抑制,说明b曲线表示在有酶的条件下H2O2的分解速率变化曲线,a曲线中的反应速率随着温度升高而升高,说明a曲线表示无酶条件下H2O2的分解速率变化曲线,A正确;
B、图中a、b两曲线形成对照(相同温度下),自变量是酶的有无,因此,可说明酶具有催化作用,但不能说明具有高效性,B正确;
C、温度低于最适温度时,酶的活性会下降,但其空间结构并没有遭到破坏,C错误;
D、酶应在低温、最适pH条件下保存,故M点对应温度不宜长时间保存过氧化氢酶,D正确。
故选C。
18.中华文化博大精深,其中很多谚语蕴含着丰富的生物学原理。下列相关分析错误的是( )
A.“麦种深,谷种浅,荞麦芝麻盖半脸”——种子萌发需要一定的光照条件
B.“六月不热,谷物难结”——作物结实需要适宜的温度,低温影响酶的活性
C.“千担粪下地,万担粮归仓”——有机肥为植物提供养料和CO2,增强作物的光合作用
D.“草多欺苗,苗多欺草”——生物群落中不同物种之间存在种间竞争关系
【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)CO2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、“麦种深,谷种浅,养麦芝麻盖半脸”体现的是不同种子因所含有机物种类不同,萌发时有氧呼吸需要的氧气含量不同,因此种植深度不同,A错误;
B、“六月不热,谷物难结”体现的是作物结实需要适宜的温度,低温会影响酶的活性,B正确;
C、“千担粪下地,万担粮归仓”是因为粪(有机肥)中的有机物被微生物分解后能为植物提供无机盐和CO2等物质,增强作物的光合作用、C正确;
D、“草多欺苗、苗多欺草”体现了杂草和作物之间的种间竞争关系,D正确。
故选A。
19.武鸣沃柑具有外形鲜艳、耐寒性强、成熟期晚和耐贮藏等特点。成熟的沃柑果实呈高饱和的橙红色,果汁充沛爽口、高糖低酸。当沃柑成熟到一定程度,会出现呼吸速率迅速上升后再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的沃柑为实验材料,测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A.乙烯能催化淀粉水解为单糖,从而增加沃柑甜度
B.沃柑在贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体内膜
C.沃柑在采后5天内,果实中有机物的总量一直在下降
D.由图可知,第2天沃柑细胞呼吸速率突然升高可能与乙烯含量有关
【答案】A
【分析】由图可知,呼吸速率随乙烯释放速率的增加而增加,乙烯释放速率降低后,呼吸速率也随之降低。表明两者的相关性。
【详解】A、乙烯是一种植物激素,它主要作用是促进果实成熟,而不是催化淀粉水解,淀粉水解是由淀粉酶催化的,而不是乙烯,A错误;
B、贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体内膜,该阶段进行有氧呼吸的第三阶段,B正确;
C、沃柑在采后5天内,呼吸速率大于零,伴随着有机物的消耗,因此有机物的总量会下降,C正确;
D、由图可知,呼吸速率随乙烯释放速率的增加而增加,乙烯释放速率降低后,呼吸速率也随之降低,第2天沃柑细胞呼吸速率突然升高可能与乙烯含量有关,D正确。
故选A。
20.某位同学剧烈运动后出现肌肉酸痛的现象,几天后自行缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A.剧烈运动时主要通过无氧呼吸供能
B.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降
C.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
D.肌细胞产生乳酸的过程中,会合成少量ATP
【答案】D
【分析】人在剧烈运动时,细胞代谢旺盛,氧气供应不足导致肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸;内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37°C左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45,血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、剧烈运动时,有氧呼吸仍是其主要的供能方式,A错误;
B、肌肉酸痛是因机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质的调节作用,血浆pH下降并不明显,B错误;
C、肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输,C错误;
D、细胞通过无氧呼吸产生乳酸的过程中,在第一阶段会合成少量ATP,D正确。
故选D。
21.研究发现,莱茵衣藻cpl3突变体(cpl3基因被敲除)的叶绿体中ATP合成酶的量显著低于野生型。下列分析错误的是( )
A.莱茵衣藻的cpl3突变体不能进行光合作用
B.cpl3基因的表达产物可能促进ATP合成酶基因的表达
C.ATP合成酶是光合作用过程中必不可少的物质
D.野生型莱茵衣藻能将太阳能固定在其合成的有机物中
【答案】A
【分析】1、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还原氢的过程,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、在光合作用中,ATP 合成酶起着重要作用,它能够利用光能产生的质子动力势合成 ATP,为光合作用的暗反应提供能量。
【详解】A、虽然莱茵衣藻cpl3 突变体的叶绿体中ATP合成酶的量显著低于野生型,但不能直接得出不能进行光合作用的结论,因为即使 ATP 合成酶量减少,也可能有少量光合作用进行,A错误;
B、由于 cpl3 突变体中ATP合成酶的量显著降低,所以cpl3 基因的表达产物可能促进ATP合成酶基因的表达,B正确;
C、ATP 合成酶在光合作用中负责合成ATP,为暗反应提供能量,是光合作用过程中必不可少的物质,C正确;
D、野生型莱茵衣藻能进行光合作用,将太阳能固定在其合成的有机物中,D正确。
故选A。
22.木瓜蛋白酶可将带鱼加工废料中的蛋白质分解为多肽。为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH,研究人员进行了相关实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.木瓜蛋白酶将蛋白质分解为多肽的过程中伴随着水的生成
B.木瓜蛋白酶添加量和pH影响酶解度的作用机理相同
C.探究木瓜蛋白酶最适用量的实验中,若提高温度则可以提高酶解度
D.改变木瓜蛋白酶的添加量,不会影响达到最大酶解度对应的pH
【答案】D
【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、木瓜蛋白酶将蛋白质分解为多肽的过程中伴随着水的消耗,A错误;
B、木瓜蛋白酶添加量和pH影响酶解度的作用机理不同,前者不影响酶活性,后者是通过影响酶活性来影响反应速率的,B错误;
C、探究木瓜蛋白酶最适用量的实验中,自变量是蛋白酶的使用量,温度作为无关变量,保持相同且适宜,此时若提高温度则可以降低酶解度,C错误;
D、改变木瓜蛋白酶的添加量,不会影响达到最大酶解度对应的pH,即酶量和pH对酶的影响是不影响的,D正确。
故选D。
23.当某品种菠萝蜜果实成熟到一定程度时,会出现呼吸速率迅速上升,再迅速下降的现象,这种现象称为呼吸跃变。研究人员以新采摘的该品种菠萝蜜果实为实验材料,测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,变化趋势如图。下列说法错误的是( )
A.果实贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体基质
B.果实贮藏初期,乙烯的产生可能存在正反馈调节
C.乙烯除能促进果实成熟外,还可促进开花和果实脱落
D.将果实进行低温贮藏,可延缓呼吸跃变现象的出现
【答案】A
【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】A、果实贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体内膜,该阶段进行有氧呼吸的第三阶段,A错误;
B、据图可知,菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯,随后有大量乙烯生成,进而加速了果实的成熟,这体现了乙烯产生的调节方式为正反馈调节,B正确;
C、乙烯除能促进果实成熟外,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用,还可促进开花和果实脱落,C正确;
D、细胞呼吸需要酶的催化,而低温可以抑制酶的活性,故将果实进行低温贮藏,可延缓呼吸跃变现象的出现,D正确。
故选A。
24.ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶) 是厌氧呼吸的关键酶,其催化代谢途径如图甲所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.酶E和LDH都能催化丙酮酸,说明LDH不具有专一性
B.丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,底物中的大部分能量以热能形式散失
C.Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D.与对照组相比,淹水组第6天时乙醇代谢增幅明显大于乳酸代谢增幅
【答案】C
【分析】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、酶具有专一性,酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,A错误;
B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,没有产生能量,能量储存在乳酸或酒精中,B错误;
C、由图乙可知,Ca2+能减弱LDH的活性,增强ADH的活性,结合甲图可知,LDH能催化乳酸生成,ADH能催化乙醛生成乙醇,故Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害,C正确;
D、与对照组相比,淹水组第6天时,乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性都升高,且活性都增加了一倍,据此可推测淹水组第6天时乙醇代谢增幅等于乳酸代谢增幅,D错误。
故选C。
25.Gabija细菌防御系统具有抗病毒作用,其防御作用与 GajA 酶有关。正常浓度的 ATP 会抑制 GajA 酶的活性,病毒侵入后高强度的转录会激活 GajA 酶,激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割,从而抵抗病毒的感染。下列有关叙述错误的是( )
A.激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键
B.GajA 酶被激活的原因是高强度的转录消耗大量 ATP
C.病毒的入侵会显著降低细菌细胞中 ADP/ATP 的值
D.病毒入侵后,激活的GajA酶的空间结构会发生改变
【答案】C
【分析】酶具有专一性,限制酶可识别特定序列,切割特定位点。
【详解】A、依据题干信息,激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割,核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接,故激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键,A正确;
B、依据题干信息,正常浓度的 ATP 会抑制 GajA 酶的活性,当高强度的转录消耗大量 ATP,会导致ATP低于正常水平,激活 GajA 酶,B正确;
C、病毒的入侵会导致ATP消耗增多,故会提高细菌细胞中 ADP/ATP 的值,C错误;
D、病毒入侵后, GajA 酶被激活,既由抑制状态变为激活状态,激活的GajA酶的空间结构会发生改变,D正确。
故选C。
26.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。下列叙述正确的是( )
A.图1和图2中可用溴麝香草酚蓝试剂检测气体产物,颜色变化是黄→绿→蓝,且图1变化较快
B.图2中也可待充分反应后,从广口瓶中取样加入酸性重铬酸钾,溶液将会从橙色变成灰绿色
C.将酵母菌换成乳酸菌,图1中产生的气体使澄清的石灰水变浑浊,图2中产生的气体不能使澄清的石灰水变混浊,说明乳酸菌厌氧呼吸不产生
D.两装置中的广口瓶中各添加一个温度计,在酵母菌数量相等且消耗的葡萄糖量相等的情况下,两个温度计的读数相同
【答案】B
【分析】1、酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式;
2、CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄.根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况;
3、橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色。
【详解】A、图1中酵母菌可以进行有氧呼吸,图2中酵母菌可以进行无氧呼吸,都会产生CO2,用溴麝香草酚蓝试剂检测,颜色由蓝变绿再变黄;图1为有氧呼吸装置,产生的二氧化碳的量较多,故颜色变化较快,A错误;
B、图2中酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,从广口瓶中取样加入酸性重铬酸钾,溶液将会从橙色变成灰绿色,B正确;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,所以不会使澄清石灰水变浑浊,C错误;
D、由于酵母菌进行有氧呼吸释放的能量更多,所以酵母菌数量相等且消耗的葡萄糖量相等的情况下,图1的温度计度数更高,D错误。
故选B。
27.光是绿色植物正常生命活动的必须条件,植物吸收不同颜色(波长)的光可产生不同的效果。下列相关说法错误的是( )
A.分布在叶肉细胞的叶绿体和液泡中的色素可以影响叶片颜色
B.植物体接收红外光时,植物的生命活动不会受到影响
C.离体叶绿体悬浮液在适当条件下照红光会发生放氧反应
D.蓝光能参与光合作用,也可作为信号调节植物生长发育
【答案】B
【分析】植物可以通过光合作用把光能转变为化学能储存在有机物中。光合色素吸收的都是可见光。
【详解】A、色素存在于叶绿体和液泡中,故分布在叶肉细胞叶绿体和液泡的色素可影响叶片颜色,A正确;
B、光作为一种信号,影响和调控植物生长发育的全过程。因此,植物体接收红外光时,植物的生命活动会受到影响,B错误;
C、叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素可以吸收红光和蓝紫光,因此离体叶绿体悬浮液在适当条件下照红光会进行光合作用释放氧气,C正确;
D、叶绿素和胡萝卜素都能吸收蓝紫光,因此蓝光能参与光合作用,光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,D正确。
故选B。
28.当植物的光合速率大于呼吸速率时,植物积累有机物,从而能正常生长。下列有关植物光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.某植物叶片的净光合速率>0时,该植株的有机物可能会减少
B.光合作用光反应产生的ATP可为植物吸收矿质元素提供能量
C.玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量的能量
D.呼吸作用和光合作用产生的气体中的氧元素都可能来自反应物水中的氧
【答案】B
【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】A、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,而某植物叶片的净光合速率>0时,整个植株的呼吸速率可能大于光合速率,有机物消耗大于有机物合成,故会出现有机物减少的情况,A正确;
B、光合作用光反应阶段产生的ATP不用于植物吸收矿质元素,B错误;
C、玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量能量,第二阶段不能产生能量,C正确;
D、呼吸作用产生的气体为二氧化碳,二氧化碳中的氧元素来自反应物水中的氧(有氧呼吸第二阶段),光合作用产生的气体为氧气,氧气中的氧元素来自反应物水中的氧(光合作用的光反应阶段),D正确。
故选B。
29.矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,测定其光合作用速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸作用速率影响不大),下列分析错误的是( )
A.缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动
B.缺镁对呼吸作用速率影响不大,所以A点不会有明显移动
C.图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移
D.图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移
【答案】C
【分析】镁是叶绿素的组成元素,镁会影响叶绿素的合成,植物捕获光能的能力下降,导致光反应速率下降,暗反应速率下降,光合速率下降。
【详解】AB、缺镁会影响叶绿素的合成,植物捕获光能的能力下降,导致光反应速率下降,对呼吸速率影响不大,所以在缺镁培养液中培养后,C 点向左下方移动,A点不会有明显移动,A、B正确;
C、B点为光补偿点,该点的呼吸作用强度与光合作用强度相等;植物体缺镁时,呼吸速率影响不大,而体内叶绿素合成减少,光合作用速率下降,植物必需在较强光照下光合速率才能与呼吸速率相同,故B点会右移,C错误;
D、D点为正常植物的光饱和点,缺镁植物的光合速率下降,D点会向左移动,D正确。
故选C。
30.芜菁花叶病毒(TuMV)严重影响作物的产量和品质。某研究团队以青菜的健康株及接种芜菁花叶病毒(TuMV)的染病株为材料,比较测定了两者的光合作用和呼吸作用相关参数,结果如表所示。下列分析错误的是( )
组别
光合速率/(μmolCO2m-2·s-1)
呼吸速率/(μmolCO2m-2·s-1)
气孔导度/(μmolH2O m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol·L-1)
叶绿素总量/(mg·dm-2)
青菜对照叶
9.79
2.4
0.26
305.93
6.09
青菜病叶
6.81
2.3
0.16
293.62
4.16
A.青菜病叶叶绿素含量下降会影响光反应,使暗反应产物积累
B.镜检青菜病叶叶肉细胞,可发现叶绿体变少或叶绿体被破坏等现象
C.青菜对照叶和青菜病叶呼吸速率差异不大,说明病毒对细胞线粒体破坏不明显
D.气孔导度大有利于外界CO2进入叶肉组织以增加胞间CO2浓度
【答案】A
【分析】通过对表格分析可知,与正常植株相比,病株叶片呼吸速率基本不变,推测芜菁花叶病毒(TuMV)对呼吸作用相关细胞器,即线粒体破坏较小。病株叶片叶绿素总量、气孔导度、胞间CO2浓度、光合速率均有下降,推测该病毒对叶绿体破坏较大,导致叶绿素总量有所下降。
【详解】A、青菜病叶叶绿素含量下降会影响光能的吸收、传递,进而影响光反应,导致[H]和ATP产量下降,暗反应速率下降,进而导致整个光合速率下降,并不是导致暗反应产物积累,A错误;
B、由于青菜病叶叶绿素总量下降,叶绿素分布于叶绿体的类囊体薄膜,故可推测镜检时能看到叶绿体数量减少或叶绿体被破坏等现象,B正确;
C、呼吸作用在细胞质基质和线粒体中进行,由于青菜病叶和青菜对照叶呼吸速率差异不大,可以推测病毒对叶肉细胞线粒体破坏不明显,C正确;
D、气孔是植物与外界进行气体交换的门户,也是气体进出植物体的门户,所以气孔导度大有利于CO2进入植物体,增加胞间CO2浓度,D正确。
故选A。
31.与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降,造成减产。对油菜进行淹水处理,测定有关指标并进行相关性分析,结果见下表。下列叙述错误的是( )
光合速率
叶绿素含量
气孔导度
胞间CO2浓度
光合速率
1
叶绿素含量
0.86
1
气孔导度
0.99
0.90
1
胞间CO2浓度
-0.99
-0.93
-0.99
1
注:气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数(r),当越接近1,相关越密切。r>0时,两者呈正相关;r<0时,两者呈负相关。
A.淹水时,油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精,酒精积累会对植株产生毒害
B.水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙,利于植株进行有氧呼吸
C.气孔导度与光合速率呈正相关,气孔导度的增大是由于光合速率上升
D.综合分析表中数据,推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率
【答案】C
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质进行,第二阶段在线粒体基质进行,第三阶段在线粒体内膜进行,且第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸分为两个阶段,均在细胞质基质进行。
由表可知,胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。
【详解】A、淹水时,油菜根部细胞由于缺乏氧气进行无氧呼吸,利用丙酮酸产酒精,酒精积累会对植株产生毒害,A正确;
B、水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙,增加了氧气含量,利于植株进行有氧呼吸,B正确;
C、气孔导度直接影响二氧化碳的吸收,气孔导度大,进入到细胞间隙的二氧化碳就更多,气孔导度(在一定范围内)与光合速率呈正相关,光合速率上升是由于气孔导度的增大,C错误;
D、叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值,说明二者呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的,D正确。
故选C。
32.为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用,研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度,然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组,通过不同遮光处理一周后,测得结果如下表所示。下列分析正确的是( )
处理
光照强
度(μmol/m2·s)
叶绿素含
量(mg·g-1)
净光合速
率(μmolCO2·m-2·s-1)
无遮光处理(A组)
1292.7
40.9
25.4
红色透光膜(B组)
410.3
40.0
10.7
蓝色透光膜(C组)
409.9
39.6
13.2
黄色透光膜(D组)
930.7
42.1
21.2
A.导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光的波长
B.A、B、C、D四组棉花中,D组棉花光合速率最高
C.将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,叶绿体中生成NADPH最多的是C组
D.雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长
【答案】D
【分析】本题的自变量是不同的遮光环境,因变量是光照强度、叶绿素含量和净光合作用。根据实验数据可知,黄色透光膜处理组,光照强度、叶绿素含量和净光合作用强度均高于红色和蓝色透光膜。
【详解】A、不同的透光膜透过的光的波长不同,光照强度不同,进而导致了净光合作用不同,故导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光照强度和光的波长,A错误;
B、由于不同环境中的呼吸速率未知,故无法判断哪种透光膜下棉花叶的光合速率最高,B错误;
C、不同的处理条件下,D组处理下叶绿素含量最高,故推测将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,D组吸收的光能最多,光合作用最强,叶绿体中生成NADPH最多,C错误;
D、根据B、C、D三组实验结果可知,黄素透光膜下,棉花叶的净光合作用更强,故推测雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长,D正确。
故选D。
33.测定某一新鲜叶片新陈代谢速率的相关装置如图所示,图中缓冲液用于调节CO2的量,以模拟空气中CO2的浓度。下列相关叙述错误的是( )
A.设置恒温水槽可避免外界环境温度的影响
B.若只用18O标记小室外水槽中的水,则不能够检测到18O2
C.光照强度为零时,能测出呼吸速率
D.通过该装置不能得出叶片的总光合速率
【答案】D
【分析】总光合速率等于净光合速率加呼吸速率。
【详解】A、由于设置了恒温水槽,因此实验结果不受外界环境温度变化的影响,A正确;
B、小室外水槽中的水没有参与光合作用,B正确;
CD、光照条件下通过活塞向右移动的刻度值可测出净光合速率,当光照强度为零时可以测出呼吸速率,因此通过该装置能够计算出总光合速率,C正确,D错误。
故选D。
34.线粒体是细胞内产生活性氧(ROS)的主要场所,而ROS的产生与氧气参与代谢有关。大部分ROS在细胞凋亡中发挥着双刃剑的作用,适量的ROS可以作为信号分子,激活细胞增殖、分化和凋亡等;而过量的ROS则可能导致线粒体损伤,进一步加剧细胞凋亡。有关叙述错误的是( )
A.线粒体产生ROS可能主要是在其内膜上,有氧呼吸越旺盛,产生的ROS可能越多
B.适量的ROS可能通过信号转导激活细胞中某些基因的表达来激活细胞的生命活动
C.过量的ROS可能攻击线粒体膜中的磷脂分子,引发雪崩式反应造成线粒体损伤
D.提高癌细胞线粒体中的ROS的含量,可作为抑制癌细胞增殖的有效途径之一
【答案】D
【分析】过量的ROS则可能导致线粒体损伤,从而使有氧呼吸减弱,产生的能量减少。
【详解】A、由题干中ROS的产生与氧气参与代谢有关,而发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段有O2参与,正常代谢应该是与前两个阶段产生的[H]反应,产生水,但也可能产生其他的如H2O2等过氧化物,A正确;
B、适量的ROS可以作为信号分子,而信号分子能通过一系列的信号转导过程最终影响某些基因的表达,B正确;
C、过量的ROS导致线粒体损伤,可攻击线粒体膜上的磷脂、蛋白质以及其中的DNA等物质,其中攻击磷脂分子,可产生更多的ROS,即雪崩式反应,C正确;
D、提高癌细胞线粒体中的ROS的含量,可能引起癌细胞凋亡,但过量的ROS会加剧细胞凋亡,可能产生更多的ROS,从而对机体中正常细胞也产生不可挽回的毒害,D错误。
故选D。
35.如图表示运动员运动强度与其细胞呼吸产生的乳酸含量和氧气消耗速率的关系(底物为葡萄糖)。下列相关分析正确的是( )
A. 范围内,随运动强度增加,细胞的有氧呼吸减弱
B.运动强度为 时,运动员消耗的能量主要由无氧呼吸提供
C.根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率
D.无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,葡萄糖中能量的主要去向都是以热能形式散失
【答案】C
【分析】有氧呼吸:有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程;
无氧呼吸:一般是指在无氧条件下,通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、a~b范围内,随运动强度增加,氧气消耗速率增加,细胞的有氧呼吸增强,A错误;
B、运动强度为c时,运动员消耗的能量主要由有氧呼吸提供,B错误;
C、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2,因此根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率,C正确;
D、无氧呼吸时葡萄糖中的能量主要储存在乳酸中,D错误。
故选C。
二、多选题
36.核酶是具有催化功能的RNA分子,具有酶的基本特性。核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端,去除额外的序列,参与tRNA分子的加工过程;rRNA能够识别tRNA携带的氨基酸,催化肽键的形成。下列说法错误的是( )
A.真核细胞的核酶均在细胞核合成,通过核孔运输到细胞质发挥作用
B.核酶P和rRNA均通过降低化学反应的活化能发挥作用
C.核酶P作用于磷酸二酯键,并催化tRNA中氢键的形成
D.rRNA的催化不具有专一性,催化的底物为氨基酸分子和多肽
【答案】ACD
【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、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在解旋酶、RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
【详解】A、核酶是具有催化功能的RNA分子,合成核酶的过程为转录,在真核细胞内可以发生在细胞核或者叶绿体、线粒体,A错误;
B、核酶是具有催化功能的RNA分子,rRNA能够催化肽键的形成,酶催化的原理是降低化学反应的活化能,B正确;
C、核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端,作用于磷酸二酯键,但tRNA中氢键的形成不需要核酶催化,C错误;
D、rRNA催化一类反应——氨基酸之间脱水缩合,它的催化具有专一性,D错误。
故选ACD。
37.在光照强度等其他条件相同且适宜的情况下,测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率,在黑暗条件下测定了该幼苗在不同温度下的CO2生成速率,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
温度/℃
25
30
35
40
45
50
55
CO2吸收速率μmolCO2•dm﹣2•h﹣1
3.0
4.0
4.0
2.0
﹣1.0
﹣3.0
﹣2.0
CO2释放速率μmolCO2•dm﹣2•h﹣1
1.5
2.0
3.0
4.0
3.5
3.0
2.0
A.分析表中的数据,可知35℃时植物实际光合速率最大
B.若进一步测量实际光合速率的最适宜温度,需要在30~40℃设置温度梯度继续实验
C.若昼夜时间相等,植物在25~35℃时可以正常生长
D.30℃与40℃时实际光合速率相同,说明酶的活性不受温度的影响
【答案】ABC
【分析】分析表格数据,在相同温度下,CO2吸收速率的变化幅度比CO2释放速率的变化幅度更大,CO2吸收速率表示净光合速率,CO2释放速率表示呼吸速率,温度影响酶的活性,此表格数据说明光合作用对温度更敏感。
【详解】A、CO2吸收速率代表净光合速率,黑暗条件下CO2生成速率代表呼吸速率,两者的和为实际光合速率,因此可算出表中35℃时植物实际光合速率最大,A正确;
B、图示温度范围内,35℃时植物实际光合速率最大,进一步测最适温度,应在35℃左右的范围内设置梯度,即需要在30~40℃设置更小的温度梯度继续实验,B正确;
C、若昼夜时间相等,有机物的积累量=净光合速率×12-呼吸速率×12,由表中数据可知植物在25~35℃时净光合速率大于呼吸速率,可以积累有机物正常生长,C正确;
D、30℃与40℃时净光合速率不相同,实际光合速率相同,但在这两个温度下光合作用的酶活性不同。30℃是低温,酶的活性受到抑制,适当升高温度酶的活性可以恢复;40℃是高温酶空间结构可能受到破坏,适当降低温度,酶的活性不可以恢复,D错误。
故选ABC。
38.植物叶绿体内的部分代谢过程如图,PSI、PSⅡ是两个光系统。下列相关分析正确的是( )
A.叶绿体类囊体腔中的H+均来源于水的光解
B.PSI主要参与NADPH的合成,水的光解与PSⅡ有关
C.类囊体膜两侧的H+浓度差可以为ATP合成提供能量
D.合成的ATP、NADPH都能为叶绿体基质中C3的还原提供能量
【答案】BCD
【分析】光反应阶段必须有光才能进行,这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的,叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与NADP+结合生成NADPH,NADPH作为活泼还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,这样光能转化为储存在ATP中的化学能。
【详解】A、叶绿体类囊体腔中的H+一部分来源于水的光解,还可来自叶绿体基质中的H+通过载体蛋白转运到类囊体腔中,A错误;
B、由图可知,PSI 主要参与 NADPH 的形成,水的光解是在 PSⅡ中进行的,B正确;
C、类囊体膜两侧的H+浓度差形成的质子电化学势能可以为ATP的合成提供能量,C正确;
D、光反应合成的ATP和NADPH都能为叶绿体基质中C3的还原提供能量,D 正确。
故选BCD。
39.物质P对酶A的活性具有抑制作用,如图模型A、B表示两种抑制剂影响酶催化活力的理论模型,曲线图是依据这两种理论得到曲线图,其中曲线a表示不添加抑制剂时的正常反应速率。
为了探究物质P属于哪种类型的抑制剂,某同学进行如下相关实验:
试管甲:加入酶A和底物;
试管乙:加入酶A、底物和物质P;
试管丙:加入酶A和物质P,透析去除物质P后再加入底物;
分别检测三支试管中的酶活力。下列相关分析错误的是( )
A.该实验以单位时间内底物的消耗量或产物生成量为检测指标,三支试管最终产物生成量相等
B.若物质P是符合模型B的抑制剂,则物质P会使酶的空间结构发生改变,这种抑制作用不可逆
C.若试管乙的酶活力与试管丙相同,则物质P作用后反应速率符合曲线b
D.若试管丙的酶活力低于试管甲,则物质P作用符合理论模型A
【答案】CD
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
【详解】A、酶活性是指酶对化学反应的催化效率,可用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示,由于底物的量相同,故三支试管最终产物生成量相等,A正确;
B、若物质P是符合模型B的抑制剂,则物质P为不可逆型抑制剂,则物质P会使酶的空间结构发生改变,这种抑制作用不可逆,B正确;
C、若试管乙的酶活力与试管丙相同,说明透析去除物质P后再加入底物后活性不能恢复,故物质P为不可逆型抑制剂,则物质P作用后反应速率符合曲线c,C错误;
D、若试管丙的酶活力低于试管甲,说明酶的活性不能恢复,故物质P为不可逆型抑制剂,则物质P作用符合理论模型B,D错误。
故选CD。
40.酸性磷酸酯酶(ACPase)对生物体内的磷脂代谢有重要作用。白玉菇生长环境中的某些金属离子可导致ACPase的酶活性发生变化,影响白玉菇的生长发育。某兴趣小组探究了pH、温度和4种金属离子对ACPase酶活性的影响,实验结果如图(图中OD420是指在波长420nm时被检测物吸收的光密度,通常OD值越大,酶活性越高)。下列相关叙述正确的是( )
A.酸性磷酸酯酶的作用机理是降低化学反应的活化能
B.据图分析,pH约为4.5时,ACPase酶的催化能力最高
C.Pb2+、Cd2+可能使酶的空间结构发生改变,导致酶活性降低
D.对白玉菇进行温室栽培时,室内温度应控制在50℃
【答案】ABC
【分析】酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,酶作用的机理是降低化学反应的活化能进而对相应的化学反应起催化作用,影响酶促反应速率的因素主要有:温度pH、底物浓度和酶浓度。
【详解】A、酶作用的机理是降低化学反应的活化能进而对相应的化学反应起催化作用,故酸性磷酸酯酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;
B、据图分析,pH约为4.5时OD420值最大,说明此时酶的活性最高,降低活化能的能力最强,B正确;
C、据图可知,与0浓度相比,不同金属离子均可抑制ACPase的酶活性,推测ACPase酶活性变化的机理是金属离子使酶的空间结构发生改变,使酶的活性降低,C正确;
D、据图分析,温度为40℃时,OD420值最大,说明此时酶的活性最高,所以从温度对酶活性影响的角度分析,温室栽培白玉菇的温度应控制在40℃,D错误。
故选ABC。
41.某课外活动小组为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,设计下图所示实验装置(酵母菌培养液中含有酵母菌和葡萄糖等),并进行了相关实验,下列说法正确的是( )
A..该实验的自变量为装置中 O₂的有无
B.装置一可用于测定酵母菌有氧呼吸O₂消耗量
C.装置二中液滴移动的距离与酵母菌的CO₂释放量和 O₂消耗量的差值呈正相关
D.向两个装置的培养液中添加溴麝香草酚蓝溶液可确定酵母菌是否进行了有氧呼吸
【答案】BC
【分析】分析实验装置:装置一中NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳,所以装置一中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气;装置二 中的蒸馏水不吸收气体,也不释放气体,所以装置二中液滴移动的距离代表呼吸作用释放的二氧化碳的量与消耗氧气的量的差值。
【详解】A、NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳,因此该实验的自变量为装置中CO₂的有无,A错误;
B、装置一中NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳,所以装置一中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气,B正确;
C、装置二 中的蒸馏水不吸收气体,也不释放气体,所以装置二中液滴移动的距离与酵母菌的CO₂释放量和 O₂消耗量的差值呈正相关,C正确;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均会释放二氧化碳,且装置一的二氧化碳被吸收,因此向两个装置的培养液中添加溴麝香草酚蓝溶液无法确定酵母菌是否进行了有氧呼吸,D错误。
故选BC。
42.下图表示人体细胞呼吸过程中某一阶段的过程图,下列叙述错误的是( )
A.图中过程可能发生在成熟的红细胞中
B.图中过程可以大量生产ATP
C.在线粒体基质会发生消耗水和生成CO2的过程
D.细胞呼吸过程只有图示的阶段会生成NADH
【答案】AD
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段是一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸,同时生成NADH,放出少量能量;第二阶段是丙酮酸和水生成二氧化碳和NADH,释放少量能量;第三阶段是前两个阶段的NADH与氧气结合成水,并释放大量能量。
【详解】A、成熟的红细胞没有线粒体,故图中过程不可能发生在成熟的红细胞中,A错误;
B、图中过程为有氧呼吸第三阶段,可以大量生产ATP,B正确;
C、在线粒体基质,水和丙酮酸反应生成CO2、NADH和少量能量,C正确;
D、细胞呼吸过程,有氧呼吸第一、二阶段和无氧呼吸第一阶段都会生成NADH,有氧呼吸第三阶段消耗NADH,D错误。
故选AD。
43.体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动,有氧运动能增加心肺功能,如慢跑。无氧运动能增强肌肉力量,如短跑等。两种运动过程中有氧呼吸和无氧呼吸的供能比例不同。若呼吸底物仅为葡萄糖,下列有关说法正确的是( )
A.骨骼肌在有氧运动中仅进行有氧呼吸,无氧运动中仅进行无氧呼吸
B.短跑过程中,肌肉细胞CO2的产生量大于O2消耗量
C.骨骼肌细胞有氧呼吸过程消耗水的场所是线粒体基质
D.耗氧量与乳酸生成量相等时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍
【答案】CD
【分析】人体有氧呼吸和无氧呼吸的过程:
(1)有氧呼吸可以分为三个阶段:第一阶段:在细胞质的基质中:1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢,释放少量能量;第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢;释放少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上,前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
(2)无氧呼吸的二阶段:第一阶段:和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段:在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸。
【详解】A、在有氧运动和无氧运动中,骨骼肌都同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,只是二者的比例不同,A错误;
B、人体只有进行有氧呼吸才产生CO2,无氧呼吸不产生CO2,所以短跑过程中,肌肉细胞CO2的产生量等于O2消耗量,B错误;
C、有氧呼吸过程中第二阶段,丙酮酸与水反应,生成CO2与[H],且释放少量能量,场所在线粒体基质,C正确;
D、有氧呼吸过程中人体消耗1分子葡萄糖需要吸收6分子O2,如果进行无氧呼吸,消耗1分子葡萄糖产生2分子乳酸,所以如果耗氧量与乳酸生成量相等时,则无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,D正确。
故选CD。
44.某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究,在最适温度下进行相关实验(图一实验是在黑暗中进行的),结果如下图。下列相关分析错误的是( )
A.图一中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量
B.植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失
C.在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能右移
D.图二中g点时甲的叶肉细胞叶绿体产生的葡萄糖进入线粒体进行呼吸作用
【答案】AD
【分析】1、无氧呼吸不吸收O2,只释放CO2;有氧呼吸吸收的O2和释放CO2量刚好相等,因此当氧气的吸收量等于二氧化碳释放量时,表示细胞只进行有氧呼吸;图中c点为无氧呼吸的消失点,c点以后只进行有氧呼吸;因为相关生理活动的研究均在最适温度下进行,所以图一中de段CO2的释放量有所下降,温度不是抑制酶活性的因素;
2、f点时,植物不进行光合作用只进行呼吸作用,此时产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体;图中g点两条线刚好相交,代表它们此时的净光合作用量相等;由于甲植物在光照强度为0时,其呼吸作用比乙植物强,图中可以看出,乙植物在光照强度为h时,光合作用强度不再增加,而甲植物仍然在不断增强,因此乙植物更适于生长在弱光环境中。
【详解】A、无氧呼吸不吸收O2,只释放CO2;有氧呼吸吸收的O2和释放CO2量刚好相等,图一中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量的一半,A错误;
B、植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失,小部分形成ATP,B正确;
C、在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,但是光合作用速率降低,需要更大的光照才能达到光补偿点,所以光补偿点可能右移,C正确;
D、葡萄糖不能进入线粒体,D错误。
故选AD。
45.有些植物细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径来适应缺氧环境。如图表示玉米根部细胞在无氧气条件下细胞呼吸产生CO2的相对速率随时间变化的曲线。
下列相关叙述正确的是( )
A.在a~b段玉米的根细胞可能只进行了产乳酸的无氧呼吸
B.出现c~d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关
C.每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比热能多
D.检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸
【答案】ABD
【分析】1、无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、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】A、植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放,图示在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,分析题意可知,植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境,据此推知在时间a之前,只进行无氧呼吸产生乳酸,A正确;
B、c~d段产生CO2的速率降低,出现c~d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关,B正确;
C、产生乳酸的无氧呼吸,只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,故每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比热能少,C错误;
D、检测到水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸,因为产生乳酸的无氧呼吸无二氧化碳的生成,D正确。
故选ABD。
46.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
【答案】ABD
【分析】曲线图分析:图中曲线A表示存量ATP的含量变化;曲线B是在较短时间内提供能量,但随着运动时间的延长无法持续提供能量,为无氧呼吸,该过程的产物为乳酸;曲线C可以持续为人体提供稳定能量供应,为有氧呼吸。
【详解】A、肌肉收缩是运动蛋白发生相对移动的结果,因为蛋白质是生命活动的主要承担者,A正确;
B、据图分析可知,肌肉收缩最初的能量主要来自于存量ATP的直接水解,因为最初存量ATP含量迅速下降,B正确;
C、图中曲线C表示的生理活动能持续供能,因而可代表的细胞呼吸类型是有氧呼吸,C正确;
D、高原环境空气中氧气浓度较低,适度进行高原训练可以提高B无氧呼吸的能力,有助于提高运动员的运动能力,D正确。
故选ABD。
47.骨关节炎往往是由于软骨细胞缺乏ATP和NADPH导致合成代谢不足引起的。我国科研人员林贤丰团队以菠菜为原料,获得NTU(纳米类囊体单元),再用软骨细胞膜“封装”后导入软骨细胞(如图),实现利用光合作用改善动物细胞代谢的跨界医疗新模式。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.提取菠菜类囊体用来制备CM-NTU,是因为其上存在光合色素和酶
B.利用软骨细胞膜“封装”NTU,可减少吞噬细胞对它的吞噬
C.将CM-NTU通过膜融合导入软骨细胞,依据的原理是生物膜具选择透过性
D.软骨细胞导入NTU后,给予适宜光照,该细胞的合成代谢会增强
【答案】ABD
【分析】分析题意,CM-NTU包含菠菜类囊体膜,含有光合色素和酶,在光照下会产生ATP,为软骨细胞补充ATP,使软骨细胞在光照下达到能量代谢平衡。
【详解】A、提取菠菜类囊体用来制备CM-NTU,是因为其上存在光合色素和酶,能进行光合作用,A正确;
B、利用软骨细胞膜“封装”NTU,可减少吞噬细胞对它的吞噬,从而实现其正常功能,B正确;
C、将CM-NTU通过膜融合导入软骨细胞,依据的原理是生物膜的流动性,C错误;
D、软骨细胞导入NTU后,给予适宜光照,NTU光反应产生NADPH和ATP,该细胞的合成代谢会增强,D正确。
故选ABD。
48.某兴趣小组测得小麦种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示,下列叙述错误的是( )
A.种子萌发前随时间推移有机物的消耗量逐渐增大
B.小麦种子萌发前产生CO2的场所是线粒体基质
C.与花生种子相比较,小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值高
D.种子萌发后第6天,小麦的净光合速率为15mLCO2·g-1·h-1
【答案】BC
【分析】由图分析可知,种子萌发后的第2天CO2的释放速率大于萌发前,萌发前种子只能进行细胞呼吸,且细胞呼吸速率低;萌发后幼苗可同时进行有氧呼吸和光合作用。
【详解】A、种子萌发前只能进行呼吸作用消耗有机物,且据图可知随时间推移二氧化碳的释放增多,故随着时间的推移有机物的消耗逐渐增大,A正确;
B、小麦种子萌发前进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,进行有氧呼吸时,CO2在有氧呼吸的第二阶段产生,场所是线粒体基质,B错误;
C、花生种子含有的脂肪较多,代谢时消耗的O2更多,所以与花生种子相比较,小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值低,C错误;
D、光照下二氧化碳的吸收速率=净光合速率,据图可知,种子萌发后第6天,花生的净光合速率为15mL·g-1·h-1,D正确。
故选BC。
49.水体中氮、磷含量超标易引发水华。研究者从本地筛选了5种水生植物,做了如下实验。实验中在每个培养箱内分别注入等量再生水(来自当地再生水处理系统),再放置等量的某种水生植物,定期检测TN和TP吸收率(吸收率=吸收量/水中总含量×100%),结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.实验选取的不同植物品种的植株生长状态应尽量一致、数量应相等
B.实验装置应置于室内阴凉避免阳光直射的位置
C.治理N和P含量较高的水体时,同时种植水竹和狐尾藻并定期收割的效果最佳
D.应从生态工程的整体原理出发,考虑植物的生态适应性,选择所种植植物的种类
【答案】AC
【分析】做实验时要遵循单一变量、等量性和对照性原则。由图可知,单独种水竹和狐尾藻分别对N和P的吸收是最多。
【详解】A、实验应该遵循单一变量和等量性原则,选取的不同植物品种的植株生长状态应尽量一致、数量应相等,A正确;
B、实验装置应置于室内向阳位置,B错误;
C、由图可知,单独种水竹和狐尾藻分别对N和P的吸收是最多,因此同时种植水竹和狐尾藻并定期收割的吸收效果最佳,C正确;
D、应从生态工程的协调原理出发,考虑植物的生态适应性,选择所种植植物的种类,D错误。
故选AC。
50.为探究新疆阿克苏市小麦种植适宜的磷肥用量,科研人员以小麦品种郑麦9023为试验对象,研究了增施磷肥对小麦籽粒产量及品质的影响。根据磷肥施用量的不同,共设置4个处理,分别为P0(对照,不施磷肥)、P70(磷肥施用量为70kg/hm2)、P140(磷肥施用量为140kg/hm2)、P210(磷肥施用量为210kg/hm2),每个处理设3次重复。除磷肥施用量不同外,其余田间管理措施均参照当地大田。小麦成熟后,分别测定产量及品质相关指标,结果如下表。下列叙述错误的是( )
处理
磷肥用量对小麦产量构成要素及籽粒产量的影响磷
磷肥用量对小麦籽粒形态品质的影响
有效穗数(万穗/hm2)
穗粒数
(粒/穗)
千粒质量
(g)
产量
(kg/hm2)
容重
(g/L)
角质率
(%)
黑胚率
(%)
秕粒率
(%)
P0
517.5
34.05
36.92
8590.52
780.92
97.24
0.57
5.32
P70
522.0
33.68
37.14
8775.14
784.84
97.14
0.70
4.19
P140
535.5
34.57
37.74
9088.04
787.48
96.48
0.42
3.85
P210
526.5
33.81
37.16
8853.36
780.03
95.86
0.66
4.66
A.磷是小麦必需的微量元素,作为蛋白质的组成元素参与小麦生长发育的过程
B.为减小实验误差,应取3次重复的平均值作为统计结果
C.随着磷肥施入量的增加,小麦品质要素均呈先上升后下降的趋势
D.据研究推测,在新疆阿克苏市种植郑麦9023时较适宜的磷肥用量为140kg/hm2
【答案】AC
【分析】组成生物体的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;微量元素有铁、锰、硼、锌、铜、钼、
【详解】A、磷是小麦必需的大量元素,A错误;
B、重复实验,多次测量求平均值,可减小实验误差,B正确;
C、随着磷肥施入量的增加,角质率呈现一直下降的趋势,黑胚率呈现先升后降再升的趋势,C错误;
D、综合表1和表2的结果,可知在新疆阿克苏市种植郑麦9023时较适宜的磷肥用量为140kg/hm2,籽粒产量最大,籽粒形态品质最佳,D正确。
故选AC。
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$$
专题03 细胞代谢
一、单选题
1.ATP是细胞生命活动的直接能源物质,下列关于ATP的叙述错误的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.运动过程中肌肉收缩既有ATP水解又有ATP合成
C.根尖细胞形成ATP所需能量直接来源于光能也可来源于化学能
D.ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合,使蛋白质结构和活性发生改变
2.研究发现诱导肿瘤细胞凋亡的重要通路之一的线粒体途径过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.BaX基因可能是促细胞凋亡基因
B.已知细胞色素c定位于线粒体内膜上,则其可能参与有氧呼吸第三阶段
C.细胞凋亡时,线粒体外膜的通过性可能发生了改变
D.细胞凋亡时DNA被切割,细胞解体,细胞内容物流出导致炎症产生
3.下图是某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势图,有关回答错误的是( )
A.温度维持在d时,该植物体的干重会减少
B.为了增产,在温室栽培中,白天应将温度控制在b左右
C.温度超过b后,光合速率降低,有可能与部分气孔关闭有关
D.测定呼吸速率时,可以通过测定根的呼吸速率来表示
4.蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2,长期进化过程中,蓝细菌形成的CO2浓缩机制如图所示。R酶还能催化O2与C5结合形成C3和C2,O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列说法正确的是( )
A.蓝细菌的光能转化发生在叶绿体的类囊体薄膜上
B.CO2不能以主动运输的方式通过光合片层膜
C.HCO3-转运蛋白基因表达增加,光合速率增强
D.R酶发挥作用后CO2固定减少,有机物积累减少
5.下列关于光合作用探究历程的说法,错误的是( )
A.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能并释放氧气
B.希尔的实验说明水的光解产生氧气,且氧气中的氧元素全部来自水
C.阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D.卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
6.高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能,该系统仅能持续供能约15s。ATP和磷酸肌酸的能量转换关系如图。下列说法正确的是( )
A.剧烈运动时,细胞内ATP/ADP的值会明显下降
B.磷酸肌酸和ATP都是细胞内的直接能源物质
C.磷酸肌酸去磷酸化反应属于吸能反应
D.运动员在400米短跑时消耗的能量主要来源于磷酸肌酸和葡萄糖
7.二硝基水杨酸(DNS)与还原糖反应后的产物在高温条件下显棕红色,且在一定范围内,颜色深浅与还原糖的浓度成正比。某兴趣小组利用该原理探究“温度对α-淀粉酶活性的影响”,保温相同时间后,先加入NaOH终止酶促反应,再进行颜色测定,结果如图(OD代表颜色深浅的相对值)。下列说法错误的是( )
A.保温是为了维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度
B.可用HCl代替NaOH来终止酶促反应
C.需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定
D.α-淀粉酶在0℃和100℃条件下的空间结构不同
8.为研究水绵的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和某种指示剂配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水绵,另一支不加入水绵,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
距日光灯
的距离(cm)
20
20
40
60
80
100
100(遮光)
50min后试管中
溶液的颜色
浅绿色
X
浅蓝色
浅绿色
黄绿色
浅黄色
黄色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列说法错误的是( )
A.1号和4号试管均呈现浅绿色的原因相同
B.实验中加入的指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,X代表蓝色
C.若7号试管突然给予光照,短时间内细胞叶绿体中C3含量将减少
D.水绵具有螺旋式带状的叶绿体,是探究细胞中光合作用场所的良好材料
9.内共生理论认为光合蓝藻(蓝细菌)内共生于真核寄主细胞,形成叶绿体,最终进化出光合真核细胞。科研人员为了探索该理论,用药物诱导产生ATP供应不足的代谢缺陷型芽殖酵母M,再将基因工程改造的工程蓝藻S转入其中,获得嵌入蓝藻S的芽殖酵母N。下列说法错误的是( )
A.光合蓝藻具有色素,使其能吸收和利用光能、制造有机物
B.光照条件下酵母N的繁殖速度比酵母M快,则支持内共生理论
C.蓝藻光反应生成的ATP都通过NTT蛋白运出用于酵母N的生命活动
D.甘油进入酵母细胞不需要转运蛋白,葡萄糖进入酵母细胞需要转运蛋白
10.下列有关探究温度或pH对酶活性影响实验的叙述,错误的是( )
A.探究酶的最适温度实验中不需要设计空白对照
B.探究pH对酶活性的影响时,底物的量应保持充足
C.探究酶的最适pH时,应设置过酸、过碱、中性三组实验
D.探究酶的最适温度时,进行预实验可以为进一步实验摸索条件
11.某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素,利用甲图所示装置做了如实验:将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15mL质量分数为3%的H2O2溶液中,每隔2min观察一次红色液滴的移动距离,然后根据数据绘制出乙图曲线,下列叙述错误的是( )
A.若将甲图装置中的滤纸片改为2片,反应终止后产生的气体量不变
B.用上图的实验不能测定H2O2酶催化H2O2的最适温度
C.若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片,每隔2min观察一次,红色液滴不移动
D.若甲图中的实验调整到最适pH条件下进行,则产生气体量为amL的时间小于b
12.呼吸熵(RQ)是指细胞同一时间二氧化碳产生量和氧气消耗量的比值,下面说法正确的是( )
A.随着氧气浓度增大,酵母菌RQ值会逐渐减小至1
B.奥运赛场上,高强度比赛项目的运动员肌肉细胞RQ值大于1
C.若某细胞的RQ值为7/6,则该细胞有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3
D.若测定并计算出某细胞的RQ值为0.75,则该测定结果一定有误
13.萤火虫尾部发光器中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,荧光素与氧发生化学反应并发出荧光。下列叙述正确的是( )
A.萤火虫尾部细胞中储备的ATP较多,且ATP可溶于水
B.ATP是直接能源物质,可为荧光素酶催化的反应直接供能
C.ATP水解与放能反应相联系,ATP合成与吸能反应相联系
D.ATP和AMP中都含有腺苷、磷酸,都是RNA的基本单位
14.JOAG型青光眼由染色体上的MYOC基因突变所致。小梁网细胞内MYOC突变蛋白肽链折叠错误,会在内质网中大量堆积,同时会促进细胞质基质中调控线粒体凋亡的两种蛋白(Bax和Bel-2)结合,改变线粒体外膜的通透性,导致线粒体内膜上的电子传递蛋白——细胞色素c外流,细胞色素c与细胞凋亡激活因子(APAF1)结合促进小梁网细胞凋亡,从而引发青光眼。下列叙述错误的是( )
A.小梁网细胞中MYOC突变蛋白无法通过囊泡从内质网运输到高尔基体
B.JOAG型青光眼患者小梁网细胞中线粒体消耗O2增加,生成CO2增加
C.MYOC基因的编码区发生了突变,导致MYOC突变蛋白的结构异常
D.Bax与Bel-2特异性结合可能会导致APAF1的活性升高
15.乙醇脱氢酶( ADH)、乳酸脱氢酶( LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,为探究Ca2+对淹水处理的某植物幼苗根细胞中ADH和LDH的影响,科研人员将植物幼苗在相同且适宜的条件下分别进行未淹水、淹水和淹水Ca2+处理,结果如下图。下列分析错误的是( )
A.与淹水时相比,未淹水时ADH降低化学反应活化能的能力较低
B.丙酮酸生成乳酸发生于细胞质基质,消耗NADH,不释放能量
C.淹水组植物幼苗根细胞产生乳酸的速率大于产生乙醇的速率
D.淹水时,Ca2+可增强植物幼苗ADH的活性,降低LDH的活性
16.NAD+/NADH平衡有利于维持细胞代谢的相对稳定,若肿瘤细胞中的NAD+/NADH的值增大,则该肿瘤细胞可能正在发生的生理过程是( )
A.葡萄糖初步分解产生丙酮酸
B.丙酮酸分解为CO2并产生酒精
C.丙酮酸彻底氧化分解为CO2
D.氧气被还原产生水
17.下图表示随着温度的变化(其他条件适宜),H2O2在有酶和无酶条件下的分解速率变化曲线图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中a曲线对应无酶条件,b曲线对应有酶条件
B.图中a、b曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点
C.当温度低于最适温度时,酶的空间结构将被破坏
D.图中M点对应的温度下,不宜长时间保存该酶
18.中华文化博大精深,其中很多谚语蕴含着丰富的生物学原理。下列相关分析错误的是( )
A.“麦种深,谷种浅,荞麦芝麻盖半脸”——种子萌发需要一定的光照条件
B.“六月不热,谷物难结”——作物结实需要适宜的温度,低温影响酶的活性
C.“千担粪下地,万担粮归仓”——有机肥为植物提供养料和CO2,增强作物的光合作用
D.“草多欺苗,苗多欺草”——生物群落中不同物种之间存在种间竞争关系
19.武鸣沃柑具有外形鲜艳、耐寒性强、成熟期晚和耐贮藏等特点。成熟的沃柑果实呈高饱和的橙红色,果汁充沛爽口、高糖低酸。当沃柑成熟到一定程度,会出现呼吸速率迅速上升后再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的沃柑为实验材料,测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A.乙烯能催化淀粉水解为单糖,从而增加沃柑甜度
B.沃柑在贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体内膜
C.沃柑在采后5天内,果实中有机物的总量一直在下降
D.由图可知,第2天沃柑细胞呼吸速率突然升高可能与乙烯含量有关
20.某位同学剧烈运动后出现肌肉酸痛的现象,几天后自行缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A.剧烈运动时主要通过无氧呼吸供能
B.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降
C.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
D.肌细胞产生乳酸的过程中,会合成少量ATP
21.研究发现,莱茵衣藻cpl3突变体(cpl3基因被敲除)的叶绿体中ATP合成酶的量显著低于野生型。下列分析错误的是( )
A.莱茵衣藻的cpl3突变体不能进行光合作用
B.cpl3基因的表达产物可能促进ATP合成酶基因的表达
C.ATP合成酶是光合作用过程中必不可少的物质
D.野生型莱茵衣藻能将太阳能固定在其合成的有机物中
22.木瓜蛋白酶可将带鱼加工废料中的蛋白质分解为多肽。为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH,研究人员进行了相关实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.木瓜蛋白酶将蛋白质分解为多肽的过程中伴随着水的生成
B.木瓜蛋白酶添加量和pH影响酶解度的作用机理相同
C.探究木瓜蛋白酶最适用量的实验中,若提高温度则可以提高酶解度
D.改变木瓜蛋白酶的添加量,不会影响达到最大酶解度对应的pH
23.当某品种菠萝蜜果实成熟到一定程度时,会出现呼吸速率迅速上升,再迅速下降的现象,这种现象称为呼吸跃变。研究人员以新采摘的该品种菠萝蜜果实为实验材料,测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,变化趋势如图。下列说法错误的是( )
A.果实贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体基质
B.果实贮藏初期,乙烯的产生可能存在正反馈调节
C.乙烯除能促进果实成熟外,还可促进开花和果实脱落
D.将果实进行低温贮藏,可延缓呼吸跃变现象的出现
24.ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶) 是厌氧呼吸的关键酶,其催化代谢途径如图甲所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果,如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.酶E和LDH都能催化丙酮酸,说明LDH不具有专一性
B.丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,底物中的大部分能量以热能形式散失
C.Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D.与对照组相比,淹水组第6天时乙醇代谢增幅明显大于乳酸代谢增幅
25.Gabija细菌防御系统具有抗病毒作用,其防御作用与 GajA 酶有关。正常浓度的 ATP 会抑制 GajA 酶的活性,病毒侵入后高强度的转录会激活 GajA 酶,激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割,从而抵抗病毒的感染。下列有关叙述错误的是( )
A.激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键
B.GajA 酶被激活的原因是高强度的转录消耗大量 ATP
C.病毒的入侵会显著降低细菌细胞中 ADP/ATP 的值
D.病毒入侵后,激活的GajA酶的空间结构会发生改变
26.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。下列叙述正确的是( )
A.图1和图2中可用溴麝香草酚蓝试剂检测气体产物,颜色变化是黄→绿→蓝,且图1变化较快
B.图2中也可待充分反应后,从广口瓶中取样加入酸性重铬酸钾,溶液将会从橙色变成灰绿色
C.将酵母菌换成乳酸菌,图1中产生的气体使澄清的石灰水变浑浊,图2中产生的气体不能使澄清的石灰水变混浊,说明乳酸菌厌氧呼吸不产生
D.两装置中的广口瓶中各添加一个温度计,在酵母菌数量相等且消耗的葡萄糖量相等的情况下,两个温度计的读数相同
27.光是绿色植物正常生命活动的必须条件,植物吸收不同颜色(波长)的光可产生不同的效果。下列相关说法错误的是( )
A.分布在叶肉细胞的叶绿体和液泡中的色素可以影响叶片颜色
B.植物体接收红外光时,植物的生命活动不会受到影响
C.离体叶绿体悬浮液在适当条件下照红光会发生放氧反应
D.蓝光能参与光合作用,也可作为信号调节植物生长发育
28.当植物的光合速率大于呼吸速率时,植物积累有机物,从而能正常生长。下列有关植物光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.某植物叶片的净光合速率>0时,该植株的有机物可能会减少
B.光合作用光反应产生的ATP可为植物吸收矿质元素提供能量
C.玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量的能量
D.呼吸作用和光合作用产生的气体中的氧元素都可能来自反应物水中的氧
29.矿质离子主要由植物根系吸收,对光合作用有一定的影响。在适宜条件下,将黄瓜幼苗培养在完全培养液中,测定其光合作用速率与光照强度的关系,结果如图。若将黄瓜幼苗培养在缺镁培养液中(缺镁对呼吸作用速率影响不大),下列分析错误的是( )
A.缺镁会影响叶绿素的合成,使光合速率下降,C点向左下方移动
B.缺镁对呼吸作用速率影响不大,所以A点不会有明显移动
C.图中B点是光补偿点,在缺镁培养液培养后B点左移
D.图中D点是光饱和点,在缺镁培养液培养后D点左移
30.芜菁花叶病毒(TuMV)严重影响作物的产量和品质。某研究团队以青菜的健康株及接种芜菁花叶病毒(TuMV)的染病株为材料,比较测定了两者的光合作用和呼吸作用相关参数,结果如表所示。下列分析错误的是( )
组别
光合速率/(μmolCO2m-2·s-1)
呼吸速率/(μmolCO2m-2·s-1)
气孔导度/(μmolH2O m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol·L-1)
叶绿素总量/(mg·dm-2)
青菜对照叶
9.79
2.4
0.26
305.93
6.09
青菜病叶
6.81
2.3
0.16
293.62
4.16
A.青菜病叶叶绿素含量下降会影响光反应,使暗反应产物积累
B.镜检青菜病叶叶肉细胞,可发现叶绿体变少或叶绿体被破坏等现象
C.青菜对照叶和青菜病叶呼吸速率差异不大,说明病毒对细胞线粒体破坏不明显
D.气孔导度大有利于外界CO2进入叶肉组织以增加胞间CO2浓度
31.与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降,造成减产。对油菜进行淹水处理,测定有关指标并进行相关性分析,结果见下表。下列叙述错误的是( )
光合速率
叶绿素含量
气孔导度
胞间CO2浓度
光合速率
1
叶绿素含量
0.86
1
气孔导度
0.99
0.90
1
胞间CO2浓度
-0.99
-0.93
-0.99
1
注:气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数(r),当越接近1,相关越密切。r>0时,两者呈正相关;r<0时,两者呈负相关。
A.淹水时,油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精,酒精积累会对植株产生毒害
B.水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙,利于植株进行有氧呼吸
C.气孔导度与光合速率呈正相关,气孔导度的增大是由于光合速率上升
D.综合分析表中数据,推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率
32.为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用,研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度,然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组,通过不同遮光处理一周后,测得结果如下表所示。下列分析正确的是( )
处理
光照强
度(μmol/m2·s)
叶绿素含
量(mg·g-1)
净光合速
率(μmolCO2·m-2·s-1)
无遮光处理(A组)
1292.7
40.9
25.4
红色透光膜(B组)
410.3
40.0
10.7
蓝色透光膜(C组)
409.9
39.6
13.2
黄色透光膜(D组)
930.7
42.1
21.2
A.导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光的波长
B.A、B、C、D四组棉花中,D组棉花光合速率最高
C.将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,叶绿体中生成NADPH最多的是C组
D.雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长
33.测定某一新鲜叶片新陈代谢速率的相关装置如图所示,图中缓冲液用于调节CO2的量,以模拟空气中CO2的浓度。下列相关叙述错误的是( )
A.设置恒温水槽可避免外界环境温度的影响
B.若只用18O标记小室外水槽中的水,则不能够检测到18O2
C.光照强度为零时,能测出呼吸速率
D.通过该装置不能得出叶片的总光合速率
34.线粒体是细胞内产生活性氧(ROS)的主要场所,而ROS的产生与氧气参与代谢有关。大部分ROS在细胞凋亡中发挥着双刃剑的作用,适量的ROS可以作为信号分子,激活细胞增殖、分化和凋亡等;而过量的ROS则可能导致线粒体损伤,进一步加剧细胞凋亡。有关叙述错误的是( )
A.线粒体产生ROS可能主要是在其内膜上,有氧呼吸越旺盛,产生的ROS可能越多
B.适量的ROS可能通过信号转导激活细胞中某些基因的表达来激活细胞的生命活动
C.过量的ROS可能攻击线粒体膜中的磷脂分子,引发雪崩式反应造成线粒体损伤
D.提高癌细胞线粒体中的ROS的含量,可作为抑制癌细胞增殖的有效途径之一
35.如图表示运动员运动强度与其细胞呼吸产生的乳酸含量和氧气消耗速率的关系(底物为葡萄糖)。下列相关分析正确的是( )
A. 范围内,随运动强度增加,细胞的有氧呼吸减弱
B.运动强度为 时,运动员消耗的能量主要由无氧呼吸提供
C.根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率
D.无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,葡萄糖中能量的主要去向都是以热能形式散失
二、多选题
36.核酶是具有催化功能的RNA分子,具有酶的基本特性。核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端,去除额外的序列,参与tRNA分子的加工过程;rRNA能够识别tRNA携带的氨基酸,催化肽键的形成。下列说法错误的是( )
A.真核细胞的核酶均在细胞核合成,通过核孔运输到细胞质发挥作用
B.核酶P和rRNA均通过降低化学反应的活化能发挥作用
C.核酶P作用于磷酸二酯键,并催化tRNA中氢键的形成
D.rRNA的催化不具有专一性,催化的底物为氨基酸分子和多肽
37.在光照强度等其他条件相同且适宜的情况下,测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率,在黑暗条件下测定了该幼苗在不同温度下的CO2生成速率,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
温度/℃
25
30
35
40
45
50
55
CO2吸收速率μmolCO2•dm﹣2•h﹣1
3.0
4.0
4.0
2.0
﹣1.0
﹣3.0
﹣2.0
CO2释放速率μmolCO2•dm﹣2•h﹣1
1.5
2.0
3.0
4.0
3.5
3.0
2.0
A.分析表中的数据,可知35℃时植物实际光合速率最大
B.若进一步测量实际光合速率的最适宜温度,需要在30~40℃设置温度梯度继续实验
C.若昼夜时间相等,植物在25~35℃时可以正常生长
D.30℃与40℃时实际光合速率相同,说明酶的活性不受温度的影响
38.植物叶绿体内的部分代谢过程如图,PSI、PSⅡ是两个光系统。下列相关分析正确的是( )
A.叶绿体类囊体腔中的H+均来源于水的光解
B.PSI主要参与NADPH的合成,水的光解与PSⅡ有关
C.类囊体膜两侧的H+浓度差可以为ATP合成提供能量
D.合成的ATP、NADPH都能为叶绿体基质中C3的还原提供能量
39.物质P对酶A的活性具有抑制作用,如图模型A、B表示两种抑制剂影响酶催化活力的理论模型,曲线图是依据这两种理论得到曲线图,其中曲线a表示不添加抑制剂时的正常反应速率。
为了探究物质P属于哪种类型的抑制剂,某同学进行如下相关实验:
试管甲:加入酶A和底物;
试管乙:加入酶A、底物和物质P;
试管丙:加入酶A和物质P,透析去除物质P后再加入底物;
分别检测三支试管中的酶活力。下列相关分析错误的是( )
A.该实验以单位时间内底物的消耗量或产物生成量为检测指标,三支试管最终产物生成量相等
B.若物质P是符合模型B的抑制剂,则物质P会使酶的空间结构发生改变,这种抑制作用不可逆
C.若试管乙的酶活力与试管丙相同,则物质P作用后反应速率符合曲线b
D.若试管丙的酶活力低于试管甲,则物质P作用符合理论模型A
40.酸性磷酸酯酶(ACPase)对生物体内的磷脂代谢有重要作用。白玉菇生长环境中的某些金属离子可导致ACPase的酶活性发生变化,影响白玉菇的生长发育。某兴趣小组探究了pH、温度和4种金属离子对ACPase酶活性的影响,实验结果如图(图中OD420是指在波长420nm时被检测物吸收的光密度,通常OD值越大,酶活性越高)。下列相关叙述正确的是( )
A.酸性磷酸酯酶的作用机理是降低化学反应的活化能
B.据图分析,pH约为4.5时,ACPase酶的催化能力最高
C.Pb2+、Cd2+可能使酶的空间结构发生改变,导致酶活性降低
D.对白玉菇进行温室栽培时,室内温度应控制在50℃
41.某课外活动小组为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,设计下图所示实验装置(酵母菌培养液中含有酵母菌和葡萄糖等),并进行了相关实验,下列说法正确的是( )
A..该实验的自变量为装置中 O₂的有无
B.装置一可用于测定酵母菌有氧呼吸O₂消耗量
C.装置二中液滴移动的距离与酵母菌的CO₂释放量和 O₂消耗量的差值呈正相关
D.向两个装置的培养液中添加溴麝香草酚蓝溶液可确定酵母菌是否进行了有氧呼吸
42.下图表示人体细胞呼吸过程中某一阶段的过程图,下列叙述错误的是( )
A.图中过程可能发生在成熟的红细胞中
B.图中过程可以大量生产ATP
C.在线粒体基质会发生消耗水和生成CO2的过程
D.细胞呼吸过程只有图示的阶段会生成NADH
43.体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动,有氧运动能增加心肺功能,如慢跑。无氧运动能增强肌肉力量,如短跑等。两种运动过程中有氧呼吸和无氧呼吸的供能比例不同。若呼吸底物仅为葡萄糖,下列有关说法正确的是( )
A.骨骼肌在有氧运动中仅进行有氧呼吸,无氧运动中仅进行无氧呼吸
B.短跑过程中,肌肉细胞CO2的产生量大于O2消耗量
C.骨骼肌细胞有氧呼吸过程消耗水的场所是线粒体基质
D.耗氧量与乳酸生成量相等时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍
44.某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究,在最适温度下进行相关实验(图一实验是在黑暗中进行的),结果如下图。下列相关分析错误的是( )
A.图一中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量
B.植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失
C.在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能右移
D.图二中g点时甲的叶肉细胞叶绿体产生的葡萄糖进入线粒体进行呼吸作用
45.有些植物细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径来适应缺氧环境。如图表示玉米根部细胞在无氧气条件下细胞呼吸产生CO2的相对速率随时间变化的曲线。
下列相关叙述正确的是( )
A.在a~b段玉米的根细胞可能只进行了产乳酸的无氧呼吸
B.出现c~d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关
C.每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比热能多
D.检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸
46.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
47.骨关节炎往往是由于软骨细胞缺乏ATP和NADPH导致合成代谢不足引起的。我国科研人员林贤丰团队以菠菜为原料,获得NTU(纳米类囊体单元),再用软骨细胞膜“封装”后导入软骨细胞(如图),实现利用光合作用改善动物细胞代谢的跨界医疗新模式。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.提取菠菜类囊体用来制备CM-NTU,是因为其上存在光合色素和酶
B.利用软骨细胞膜“封装”NTU,可减少吞噬细胞对它的吞噬
C.将CM-NTU通过膜融合导入软骨细胞,依据的原理是生物膜具选择透过性
D.软骨细胞导入NTU后,给予适宜光照,该细胞的合成代谢会增强
48.某兴趣小组测得小麦种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示,下列叙述错误的是( )
A.种子萌发前随时间推移有机物的消耗量逐渐增大
B.小麦种子萌发前产生CO2的场所是线粒体基质
C.与花生种子相比较,小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值高
D.种子萌发后第6天,小麦的净光合速率为15mLCO2·g-1·h-1
49.水体中氮、磷含量超标易引发水华。研究者从本地筛选了5种水生植物,做了如下实验。实验中在每个培养箱内分别注入等量再生水(来自当地再生水处理系统),再放置等量的某种水生植物,定期检测TN和TP吸收率(吸收率=吸收量/水中总含量×100%),结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.实验选取的不同植物品种的植株生长状态应尽量一致、数量应相等
B.实验装置应置于室内阴凉避免阳光直射的位置
C.治理N和P含量较高的水体时,同时种植水竹和狐尾藻并定期收割的效果最佳
D.应从生态工程的整体原理出发,考虑植物的生态适应性,选择所种植植物的种类
50.为探究新疆阿克苏市小麦种植适宜的磷肥用量,科研人员以小麦品种郑麦9023为试验对象,研究了增施磷肥对小麦籽粒产量及品质的影响。根据磷肥施用量的不同,共设置4个处理,分别为P0(对照,不施磷肥)、P70(磷肥施用量为70kg/hm2)、P140(磷肥施用量为140kg/hm2)、P210(磷肥施用量为210kg/hm2),每个处理设3次重复。除磷肥施用量不同外,其余田间管理措施均参照当地大田。小麦成熟后,分别测定产量及品质相关指标,结果如下表。下列叙述错误的是( )
处理
磷肥用量对小麦产量构成要素及籽粒产量的影响磷
磷肥用量对小麦籽粒形态品质的影响
有效穗数(万穗/hm2)
穗粒数
(粒/穗)
千粒质量
(g)
产量
(kg/hm2)
容重
(g/L)
角质率
(%)
黑胚率
(%)
秕粒率
(%)
P0
517.5
34.05
36.92
8590.52
780.92
97.24
0.57
5.32
P70
522.0
33.68
37.14
8775.14
784.84
97.14
0.70
4.19
P140
535.5
34.57
37.74
9088.04
787.48
96.48
0.42
3.85
P210
526.5
33.81
37.16
8853.36
780.03
95.86
0.66
4.66
A.磷是小麦必需的微量元素,作为蛋白质的组成元素参与小麦生长发育的过程
B.为减小实验误差,应取3次重复的平均值作为统计结果
C.随着磷肥施入量的增加,小麦品质要素均呈先上升后下降的趋势
D.据研究推测,在新疆阿克苏市种植郑麦9023时较适宜的磷肥用量为140kg/hm2
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