第三章 细胞中能量的转换和利用（章末测试卷）-2024-2025学年高一生物上学期期末考点大串讲（苏教版2019）

第三章 细胞中能量的转换和利用 章末测试卷 （考试时间75分钟，满分100分） 一、单项选择题：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．下列有关酶的叙述正确的有几项（    ） ①酶彻底水解的产物不一定都是它们的基本单位 ②有些糖类分子参与酶的构成 ③有些酶的合成可能在无膜结构的细胞器中 ④酶都是生物大分子，构成它的单体可能只有4种 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 2．酶抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如图1；不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．随着底物浓度升高，抑制剂Ⅰ的抑制作用逐渐减小 B．非竞争性抑制剂与底物竞争结合位点，使酶的活性降低 C．抑制剂Ⅰ属于非竞争性抑制剂，抑制剂Ⅱ属于竞争性抑制剂 D．非竞争性抑制剂的作用机理与高温降低酶活性的机理不同 3．“验证酶的催化效率”的实验结果如图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化，虚线表示相同温度下二氧化锰催化。下列有关叙述错误的是（    ） A．过氧化氢酶能降低过氧化氢分子活化所需的能量 B．在酶催化下，过氧化氢分解速率是逐渐减小的 C．若降低温度，M点左移 D．该实验可以说明酶具有高效性 4．下列有关ATP的叙述，错误的是（    ） A．ATP、葡萄糖、脂肪都能为细胞生命活动提供能量 B．ATP与噬菌体中含有不同的糖类分子 C．ATP中的“A”指的是腺嘌呤 D．有些转运蛋白可催化ATP的水解 5．能量代谢障碍和高能磷酸化合物的耗竭是“缺血再灌注”心肌损伤的重要原因，环孢素A（CsA）对其有一定疗效。科研工作者以“缺血再灌注”模型大鼠的离体心肌为实验材料，研究CsA对大鼠心肌的影响，测定心肌梗死面积和心肌组织细胞中高能磷酸化合物的含量、ATP酶活性，结果如下表。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 ATP（nmol/mgprot） ADP（nmol/mgprot） ATP/ADP ATP酶活性（U/mgprot） 心肌梗死面积（%） 对照组 335 200 1.67 119 0.76 缺血组 106 243 0.44 163 35 CsA组（缺血处理+CsA） 159 317 0.51 138 6.75 A．心肌缺血可能会导致心肌细胞内的ATP迅速耗竭 B．CsA处理可使缺血心肌细胞分解ATP的速率下降 C．各组ATP/ADP值的变化与ATP酶活性改变有关 D．CsA可改善能量代谢进而使损伤的心肌恢复正常 6．光合作用作为自然界中一项神奇的生命活动，连接着太阳的能量和地球上的万物。下列有关叙述错误的是（    ） A．用差速离心法可以分离得到叶绿体 B．蓝细菌和衣藻光合作用的场所不一样 C．若叶绿素含量降低，主要影响植物对红光和蓝紫光的吸收 D．提取绿叶中色素的原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同 7．在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ（PSⅡ）通过细胞色素b6f和质体蓝素（PC）转移到光系统I（PSI），最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（（H⁺），质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶 B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成 C．若降低B侧的H⁺浓度，则有利于光反应过程中产生ATP D．通过光合电子传递链，光能最终转化到了NADPH和ATP中 8．油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低，使其产量下降。研究发现油菜叶绿体中的 Rubisco是一种非常关键的双功能酶，光照适宜时，在O2/CO2值偏低时, 催化 RuBP结合CO2形成C3与卡尔文循环合成有机物； 如果O2/CO2值偏高时，它催化RuBP 结合O2发生氧化反应，进行光呼吸，过程如图甲所示。钾含量对 Rubisco活性的影响如图乙所示。下列说法错误的是（    ） A．参与暗反应中 CO₂固定的反应物C₅实质上是 RuBP B．油菜植物长期处于高浓度O₂条件下，会明显减产 C．光呼吸生成的C₃可提供给卡尔文循环，因此可通过研究光呼吸促进剂提高光合产量 D．土壤缺钾抑制了暗反应，提高了 RuBP 的氧化与羧化反应速率的比值，导致油菜产量下降 9．科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气，该反应称为希尔反应。下列相关叙述错误的是 （　　） A．希尔反应过程中加入的铁盐相当于光合作用过程中的NADP+ B．希尔反应不能说明植物光合作用产生的氧气中氧元素都来自水 C．该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察氧元素的转移 D．希尔反应不能说明水的光解与糖的合成是两个相对独立的过程 10．如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置，下列有关叙述错误的是（    ） A．A瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 B．D中的葡萄糖若没有耗尽，则也能与酸性重铬酸钾发生反应 C．葡萄糖溶液和酵母菌混匀后需高温煮沸以去除溶解氧 D．D瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境 11．某生物小组研究标有“0脂肪”字样的含糖饮料对体重的影响，结果表明实验者连续饮用一个月后体重增加。查阅资料发现，糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程联系起来，如图所示（编号表示过程，字母表示物质）。下列分析正确的是（　　）    A．有氧呼吸过程的三个阶段可分别用图中的②③④表示 B．物质A为NADH，可转化为甘油和脂肪酸进而合成脂肪 C．④过程产生的能量大部分储存在ATP中，用于各项生命活动 D．有氧运动可促进②③④过程，减弱⑦⑧转化为甘油和脂肪酸的过程 12．为了研究水淹胁迫对两个不同品种辣椒根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验并检测根部细胞中的酒精含量，结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 正常栽培(μmol/g) 水淹胁迫(μmol/g) 甲品种 3 10 乙品种 3 5 A．正常栽培时，两个品种的辣椒根系产生CO₂都来自于线粒体 B．长期水淹胁迫下，乙品种辣椒产量将会明显低于甲品种辣椒 C．长期水淹胁迫下，甲品种根系中积累的NADH明显多于乙品种 D．只根据水淹胁迫时细胞中有CO₂产生无法判断是否有酒精产生 13．金鱼色彩斑斓、形态各异，备受人们喜爱，我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼骨骼肌细胞呼吸的生理机制如下图所示。下列有关金鱼骨骼肌细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．无氧呼吸的场所可以是细胞质基质和线粒体 B．过程①和⑥均能释放少量能量生成少量ATP C．过程⑤和⑥均能消耗NADH同时产生 D．该生理机制可以避免金鱼因乳酸积累而中毒 14．光合速率随着光照强度的变化而变化，如下图曲线所示。同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点。当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这一光强称为光饱和点。而光饱和点的数值是指单叶而言。研究光补偿点和光饱和点对农业生产意义重大。下列叙述错误的是（    ）    A．作物处于光补偿点时其光合作用强度小于呼吸作用强度 B．栽培作物时植物群体对光能的利用更充分，光饱和点就会下降 C．栽培作物过密时中下层叶片所受光照会低于光补偿点，故需要合理密植 D．阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高，故间作和套作时需考虑作物种类的搭配 15．将某种植物置于高温环境 （IIT）下生长一定时间后， 测定 HT 植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率， 结果如图。由图不能得出的结论是（    ） A．两组植株的 CO2吸收速率最大值接近 B．20℃时 CT 植株能积累有机物而 HT 植株不能 C．35℃时两组植株的净光合速率相等 D．HT 植株表现出对高温环境的适应性 2、 多项选择题：本部分共4题，每题3分，共12分。在每题列出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，漏选得1分，多选、错选不得分。 16．新鲜菠萝肉中的蛋白酶会使人在食用过程中产生刺痛感。将新鲜菠萝肉用盐水浸泡一段时间后再食用会减轻这种刺痛感。某研究小组探究NaCl溶液浓度与菠萝蛋白酶活性的关系，绘制下图。结合图示分析，下列说法正确的是（    ）    A．图中不同浓度的NaCl溶液均能抑制菠萝蛋白酶的活性 B．用热水浸泡菠萝后再食用也可能会减轻刺痛感 C．随着NaCl溶液浓度的升高，蛋白酶逐渐变性失活 D．在该实验中抑制效果最佳的NaCl溶液浓度为3% 17．原初反应是光合作用的第一个步骤，其过程如图所示。图中Chl表示某种特殊的叶绿素a分子的氧化态，Chl*表示其激发态；Chl+可从原初电子供体D处获得电子e-，进而转变为Chl。下列有关叙述错误的是（    ） A．原初反应属于光反应的一部分，通常发生在植物叶肉细胞的叶绿体基质中 B．特殊叶绿素a的激活需要光能，图中物质A与物质D相似，都是电子供体 C．天线色素能完成对光能的吸收和传递，反应中心可将吸收的能量转化为电能 D．NADPH为还原型辅酶I，可作为活泼的还原剂，参与反应中C3的还原 18．已知油料类作物种子细胞或动物呼吸时，脂肪或葡萄糖均可以作为呼吸底物，两者呼吸作用形成的最终产物相同。已知呼吸商=（CO2生成量/O2消耗量），葡萄糖的呼吸商=1，脂肪的呼吸商<1。下列说法错误的是（    ） A．脂肪经呼吸作用消耗的O2多于相同质量葡萄糖消耗的 B．动物细胞中，脂肪和葡萄糖可以大量相互转化 C．动物脂肪和植物脂肪在常温下呈现的物理状态一般不同 D．若某细胞的呼吸商<1，则可判断该细胞的呼吸底物是脂肪 19．龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。 下图为龙血树在不同温度下相关指标的变化曲线(其余条件均相同)，下列说法不正确的是（    ）    A．在光照条件下，30℃环境中龙血树的实际光合速率比25℃环境中小 B．昼夜时间相同且温度不变，P点时龙血树无法正常生长发育 C．30℃时, 光照条件下叶肉细胞吸收CO₂的速率等于3.5mg/h D．该实验的自变量是温度，因变量是CO₂的吸收速率或释放速率 三、非选择题：共5题，共58分。 20． 以农作物秸秆中的纤维素为原料生产燃料乙醇，在生产过程中会用到纤维素酶。为探究温度对纤维素酶活性的影响，测定了不同温度下纤维素酶的催化效率，结果如图1。 (1)纤维素酶可催化纤维素分解为葡萄糖，因此可用 表示纤维素酶活性。图1实验结果表明纤维素酶作用的最适温度位于 区间，若在此区间内，缩小温度梯度重复本实验，实验中 （填“可能”或“不可能”） 出现不同温度下酶活性相同的情况，理由是 。 (2)若将65°C下长期处理过的纤维素酶置于50°C下，推测纤维素酶活性变化是 （填“升高”“降低”或“不变”），判断依据是 。 (3)为了研究纤维素酶在不同温度下的稳定性，将酶分别于30°C、40°C、50°C放置一段时间，定时取样测酶活性，结果如图2，该结果表明，本实验中温度为 时，酶的稳定性最高，判断依据是 。 21．下图所示为与酒精代谢有关的过程，序号表示相关代谢变化。回答下列问题： (1)人饮酒后酒精首先通过 的运输方式经消化道上皮细胞被吸收，然后再通过血液运输至肝脏发生分解(解酒)。以上代谢过程，能在人体内发生的是 (填序号) (2)已知机体内分解酒精的过程需要乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶这两种关键酶的参与。有人认为市售的口服解酒药的关键成分可能为乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶。你认为该观点 (填“合理”或“不合理”)，理由是： 。 (3)为进一步验证该观点是否正确，现以清水、适宜浓度的酒精溶液、解酒药X(有解酒效果的口服液)和蛋白酶为材料进行实验。请完善实验步骤、预期结果： 第一步：向甲、乙、丙三支试管中分别加入等量相同浓度的酒精溶液； 第二步：甲试管加入适量清水，乙试管加入 ，丙试管加入 (实验组)，三支试管在37℃的环境下保温； 第三步：一段时间后，分别检测三支试管中溶液的酒精浓度(具体检测方法不做要求)。 预期结果及结论：当 时，说明解酒药X的关键成分不是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶；当 时，说明解酒药X的关键成分有可能是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶。 22．集胞藻（一种蓝细菌）能够利用太阳能固定CO2，并合成少量甘油葡萄糖苷（GG）。通过基因工程敲除集胞藻吸收甘油葡萄糖苷的转运蛋白（Ggt）基因及进一步敲除GG合成抑制基因GgpR，可明显提高GG产量。集胞藻细胞结构和部分代谢过程如图所示。回答下列问题： (1)结构甲上分布的光合色素有 ；光照条件下，其上进行着光合作用的一系列电子传递，NADP+作为电子受体，其接收的电子最初来源于 （填物质名称）。 (2)ggpS、ggpP是集胞藻合成GG的关键基因，GgpR基因编码一个转录调控蛋白，是ggpS转录的抑制蛋白。敲除GgpR基因后，GG合成量增加，原因是 ，GgpR基因敲除后集胞藻中糖原的合成减少，原因是 。 (3)若同时敲除集胞藻的Ggt基因，从图示看，集胞藻将失去 的功能。敲除Ggt基因时，需 酶催化 键的断裂；研究表明，盐胁迫条件下细胞合成GG的量会增加，以抵御不良环境条件。研究人员将野生型集胞藻和集胞藻工程菌置于盐胁迫条件下进行实验，实验结果如表所示： 集胞藻菌株 基因型 盐胁迫浓度（NaClmM） GG产量（mg·L-1） 胞外 总产量 PCC6803 野生型 800 2．15 95．05 WD037 敲除Ggt基因 800 137．02 248．52 WD094 敲除Ggt、GgpR基因 800 >210．4 >433．69 ①集胞藻PCC6803与WD037菌株相比，GG总产量及胞外的GG含量相差很大，说明 。 ②集胞藻WD094与WD037菌株相比，总产量的差异说明盐胁迫条件下， 。 23．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，回答下列有关的生物学问题： (1)点点流萤与萤火虫尾部的发光细胞中含有的荧光素和荧光素酶有关。荧光素接受 （写中文名称）提供的能量后就被激活。该物质由 结合而成。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应形成氧化荧光素并且发出荧光，荧光素酶催化荧光素与氧发生化学反应的机理是 。 (2)细胞内的化学反应可以分成两大类，一类是 ，与ATP的水解反应相联系，如 （从以下①～⑩中选择）；一类是 ，与ATP的合成反应相联系，如 （从以下①～⑩中选择）。也就是说，能量通过ATP分子在这两种反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 ①抗体的合成②胰岛素的加工③唾液腺细胞分泌淀粉酶④变形虫摄取大分子⑤大脑思考⑥电鳐发电⑦神经元吸收K+⑧小肠上皮细胞吸收葡萄糖⑨运动蛋白的移动⑩葡萄糖的氧化分解 24．卡尔文循环作为光合作用的重要组成部分，也是限制光合效率的关键环节之一。卡尔文循环效率的微弱提高，都可能带来作物产量的大幅度提高。科学家诱导水稻突变，获得一株稳定遗传的少分蘖C 6635基因突变体。C 6635基因编码的蛋白质参与了卡尔文循环。检测该植株和野生型水稻在适宜条件下的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度如下表。 材料 净光合速率 （μmol˙m-2s-1） 气孔导度 （μmol˙m-2s-1） 胞间CO2浓度 （μmol˙m-2s-1） 野生型水稻 17.97 0.52 296.72 C 6635基因突变体 9.72 0.42 339.31 (1)水稻的卡尔文循环发生的场所是 。水稻的光反应速率 （填“受”或“不受”）卡尔文循环速率影响，理由是 。 (2)由上表分析，C 6635基因突变体中胞间CO2浓度上升的原因是 。 (3)研究人员分析发现，突变体的C 6635基因只在植物照光的叶片中表达，并且表达量明显低于野生型，同一条染色体上与卡尔文循环有光的基因rbcS、FBP、FBA、PPK表达量也低于野生型，说明植物基因的表达一般都不是由单因素调控，而是受 （答出2点）等多种因素的影响。上述研究表明，可通过 有效提高作物产量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 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中抑制剂I为非竞争性抑制剂，抑制剂I为竞争性抑制剂，随着底物浓度的升高，底物与酶活性位点结合的机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小，竞争性抑制剂的作用逐渐减小甚至消失，A正确； B、竞争性抑制剂与底物竞争结合位点，而非竞争性抑制剂会使酶与底物结合的活性中心发生改变，导致酶失活，B错误； C、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，导致最大酶促反应速率减小，所以图1中抑制剂I为非竞争性抑制剂，抑制剂I为竞争性抑制剂，C错误； D、非竞争性抑制剂与酶结合后，酶的空间结构都发生改变，高温降低酶活性的机理也是酶的空间结构被破坏，所以非竞争性抑制剂的作用机理与高温降低酶活性的机理相同，D错误。 故选A。 3．“验证酶的催化效率”的实验结果如图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化，虚线表示相同温度下二氧化锰催化。下列有关叙述错误的是（    ） A．过氧化氢酶能降低过氧化氢分子活化所需的能量 B．在酶催化下，过氧化氢分解速率是逐渐减小的 C．若降低温度，M点左移 D．该实验可以说明酶具有高效性 【答案】C 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分的酶是蛋白质，少数酶是RNA。 2、酶的特性：①高效性：②专一性：③酶的作用条件较温和。 3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。 【详解】A、过氧化氢酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应所需要的活化能，A正确； B、根据题中曲线，过氧化氢酶催化曲线下降幅度越来越慢，说明在酶催化下过氧化氢分解速率是逐渐减小的，B正确； C、题中曲线是在最适温度下测定的，若降低温度则酶活性降低，反应时间变长，故M点右移，C错误； D、该实验说明过氧化氢酶催化效率高于二氧化锰催化效率，即酶具有高效性，D正确。 故选C。 4．下列有关ATP的叙述，错误的是（    ） A．ATP、葡萄糖、脂肪都能为细胞生命活动提供能量 B．ATP与噬菌体中含有不同的糖类分子 C．ATP中的“A”指的是腺嘌呤 D．有些转运蛋白可催化ATP的水解 【答案】C 【分析】ATP的结构可以简写成A—P～P～P，“A”代表由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表特殊的化学键（高能磷酸键）。细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，因此ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 【详解】A、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，葡萄糖是细胞生命活动的重要能源物质，脂肪是细胞中良好的储能物质，三者都能为细胞生命活动提供能量，A正确； B、ATP由核糖、磷酸和腺嘌呤构成，故其中含有核糖，噬菌体含有DNA，DNA中含有脱氧核糖，故ATP与噬菌体中含有不同的糖类分子，B正确； C、ATP中的“A”指的是腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，C错误； D、有些转运蛋白可催化ATP的水解，如主动运输钙离子的载体蛋白本身又是催化ATP水解的酶，D正确。 故选C。 5．能量代谢障碍和高能磷酸化合物的耗竭是“缺血再灌注”心肌损伤的重要原因，环孢素A（CsA）对其有一定疗效。科研工作者以“缺血再灌注”模型大鼠的离体心肌为实验材料，研究CsA对大鼠心肌的影响，测定心肌梗死面积和心肌组织细胞中高能磷酸化合物的含量、ATP酶活性，结果如下表。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 ATP（nmol/mgprot） ADP（nmol/mgprot） ATP/ADP ATP酶活性（U/mgprot） 心肌梗死面积（%） 对照组 335 200 1.67 119 0.76 缺血组 106 243 0.44 163 35 CsA组（缺血处理+CsA） 159 317 0.51 138 6.75 A．心肌缺血可能会导致心肌细胞内的ATP迅速耗竭 B．CsA处理可使缺血心肌细胞分解ATP的速率下降 C．各组ATP/ADP值的变化与ATP酶活性改变有关 D．CsA可改善能量代谢进而使损伤的心肌恢复正常 【答案】D 【分析】1、ATP直接给细胞的生命活动提供能量。 2、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，既可以为生命活动提供能量。 3、在生物体内ATP与ADP的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。 【详解】A、从表格数据看，缺血组的 ATP 含量（106nmol/mgprot）远低于对照组（335nmol/mgprot），这表明心肌缺血时可能会导致心肌细胞内的 ATP 迅速耗竭，A正确； B、ATP 酶活性越高，分解 ATP 的速率越高，缺血组 ATP 酶活性为 163nmol/mgprot，CsA 组（缺血处理 + CsA）ATP 酶活性为 138nmol/mgprot，说明 CsA 处理可使缺血心肌细胞 ATP 酶活性降低，即分解 ATP 的速率下降，B正确； C、ATP 酶活性会影响 ATP 的分解，从而影响 ATP 和 ADP 的含量，进而影响 ATP/ADP 的值，因此各组ATP/ADP值的变化与ATP酶活性改变有关，C正确； D、CsA 组（缺血处理 + CsA）心肌梗死面积为 6.75%，虽然比缺血组（35%）有所降低，但并没有恢复到对照组（0.76%）的水平，因此不能使损伤的心肌恢复正常，D错误。 故选D。 6．光合作用作为自然界中一项神奇的生命活动，连接着太阳的能量和地球上的万物。下列有关叙述错误的是（    ） A．用差速离心法可以分离得到叶绿体 B．蓝细菌和衣藻光合作用的场所不一样 C．若叶绿素含量降低，主要影响植物对红光和蓝紫光的吸收 D．提取绿叶中色素的原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同 【答案】D 【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，用来来制造有机物。提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，可用无水酒精等提取色素；分离色素原理是：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。 【详解】A、常用差速离心法分离细胞器，A正确； B、蓝细菌和衣藻光合作用的场所不一样，前者是原核细胞，没有叶绿体，后者是真核生物，有叶绿体，其光合作用的场所是叶绿体，B正确； C、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，若叶绿素含量降低，主要影响植物对红光和蓝紫光的吸收，C正确； D、分离绿叶中色素的原理是不同种类的光合色素在层析液中的溶解度不同，提取绿叶中色素的原理是光合色素易溶于酒精等有机溶剂，D错误。 故选D。 7．在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ（PSⅡ）通过细胞色素b6f和质体蓝素（PC）转移到光系统I（PSI），最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（（H⁺），质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶 B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成 C．若降低B侧的H⁺浓度，则有利于光反应过程中产生ATP D．通过光合电子传递链，光能最终转化到了NADPH和ATP中 【答案】C 【分析】根据题图分析，该生物膜为类囊体薄膜，即PSⅠ和PSⅡ分布在叶绿体的类囊体薄膜上，绿叶中的色素可用于吸收、传递、转化光能，光合作用包括光反应和暗反应，光反应中H2O分解为O2和H+，同时光反应还产生了NADPH和ATP，用于暗反应C3的还原过程。 【详解】A、光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，因此叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶，A正确； B、由题意得：PSⅡ负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（H⁺），质子可以推动ATP合成，因此破坏PSⅡ会影响该过程中氧气的释放和ATP的合成，B正确； C、降低B侧的H⁺浓度会减小类囊体膜两侧H⁺浓度差，不利于H⁺顺浓度运输到膜外，不利于ATP的合成，C错误； D、叶绿素接受光的照射后被激发，在PSⅡ发生H₂O的光解，释放势能高的e⁻，e⁻的最终供体是H₂O，通过光合电子传递链，光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能，D正确。 故选C。 8．油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低，使其产量下降。研究发现油菜叶绿体中的 Rubisco是一种非常关键的双功能酶，光照适宜时，在O2/CO2值偏低时, 催化 RuBP结合CO2形成C3与卡尔文循环合成有机物； 如果O2/CO2值偏高时，它催化RuBP 结合O2发生氧化反应，进行光呼吸，过程如图甲所示。钾含量对 Rubisco活性的影响如图乙所示。下列说法错误的是（    ） A．参与暗反应中 CO₂固定的反应物C₅实质上是 RuBP B．油菜植物长期处于高浓度O₂条件下，会明显减产 C．光呼吸生成的C₃可提供给卡尔文循环，因此可通过研究光呼吸促进剂提高光合产量 D．土壤缺钾抑制了暗反应，提高了 RuBP 的氧化与羧化反应速率的比值，导致油菜产量下降 【答案】C 【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，前者进行水的光解和ATP的合成，后者进行二氧化碳的固定和C3的还原。 【详解】A、在卡尔文循环中，参与暗反应CO2固定的反应物C5（核酮糖 - 1,5 - 二磷酸，即RuBP），A正确； B、 当油菜植物长期处于高浓度O2条件下，根据题意，O2/CO2值偏高时，Rubisco催化RuBP结合O2发生氧化反应（光呼吸），而不是主要进行CO2的固定形成有机物，所以会明显减产，B正确； C、光呼吸过程中会消耗ATP和[H]，光呼吸生成的C3虽然可提供给卡尔文循环，但总体来说光呼吸是一种浪费能量的过程，不应该通过研究光呼吸促进剂提高光合产量，C错误； D、 从图乙可以看出，土壤缺钾时，Rubisco的羧化活性（催化CO2结合反应）降低，氧化活性（催化O2结合反应）升高，抑制了暗反应，提高了RuBP的氧化与羧化反应速率的比值，导致油菜产量下降，D正确。 故选C。 9．科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气，该反应称为希尔反应。下列相关叙述错误的是 （　　） A．希尔反应过程中加入的铁盐相当于光合作用过程中的NADP+ B．希尔反应不能说明植物光合作用产生的氧气中氧元素都来自水 C．该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察氧元素的转移 D．希尔反应不能说明水的光解与糖的合成是两个相对独立的过程 【答案】D 【分析】希尔反应是水的光解过程，需要光照、水等条件；希尔反应说明水的光解和糖的合成是不同的过程。 【详解】A、希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似，都具有氧化的作用，A正确； B、希尔反应不能证明光合作用产生的O2中的氧元素全部来自于H2O，实验中其他物质也含有氧，需要进一步研究，B正确； C、叶绿体中还有其他物质，该实验没有排除其他物质对实验的干扰，要观察氧元素的转移，需要对氧元素进行标记，该实验没有直接观察氧元素的转移，C正确； D、希尔反应有水的分解，但没有糖的合成，可以说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D错误。 故选D。 10．如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置，下列有关叙述错误的是（    ） A．A瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 B．D中的葡萄糖若没有耗尽，则也能与酸性重铬酸钾发生反应 C．葡萄糖溶液和酵母菌混匀后需高温煮沸以去除溶解氧 D．D瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境 【答案】C 【分析】装置一是探究酵母菌的有氧呼吸方式，其中A瓶中的质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳；B瓶是酵母菌的培养液；C瓶是澄清石灰水，目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。装置二是探究酵母菌无氧呼吸方式，D瓶是酵母菌的培养液，E瓶是澄清石灰水，目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。 【详解】A、由于空气中含有少量的CO2，会影响实验结果，因此A瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，A正确； B、D中的葡萄糖若没有耗尽，则也能与酸性重铬酸钾发生反应，因此为了检测酒精的存在，需要将D瓶中的葡萄糖耗尽，B正确； C、葡萄糖溶液需高温煮沸以去除溶解氧，待冷却后与酵母菌混匀，否则会导致酵母菌被烫死，C错误； D、乙组D瓶先封口放置一段时间，待酵母菌将D瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的二氧化碳通入澄清的石灰水，D正确。 故选C。 11．某生物小组研究标有“0脂肪”字样的含糖饮料对体重的影响，结果表明实验者连续饮用一个月后体重增加。查阅资料发现，糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程联系起来，如图所示（编号表示过程，字母表示物质）。下列分析正确的是（　　）    A．有氧呼吸过程的三个阶段可分别用图中的②③④表示 B．物质A为NADH，可转化为甘油和脂肪酸进而合成脂肪 C．④过程产生的能量大部分储存在ATP中，用于各项生命活动 D．有氧运动可促进②③④过程，减弱⑦⑧转化为甘油和脂肪酸的过程 【答案】D 【分析】有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]，并且释放少量能量，是在细胞质基质中进行的，第二阶段是丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]，释放少量能量，是在线粒体基质中进行的，第三阶段是[H]和氧气结合生成水释放大量能量，是在线粒体内膜上进行的。 【详解】A、题图分析，①表示有氧呼吸第一阶段，A是丙酮酸，②表示丙酮酸进入线粒体，③表示有氧呼吸第二阶段，④表示有氧呼吸第三阶段。因此，有氧呼吸过程的三个阶段可分别用图中的①③④表示，A错误； B、分析图可知，A为在细胞质基质中分解葡萄糖产生的丙酮酸，丙酮酸可转化为甘油和脂肪酸，再通过反应合成脂肪，B错误； C、④过程消耗O2，同时产生水，为有氧呼吸的第三阶段，该阶段产生的能量大部分转化为热能，C错误； D、分析题图可知，进行有氧运动消耗能量增多，可促进丙酮酸进入线粒体氧化分解，进而减弱其转化为甘油和脂肪酸，即⑦⑧途径，最终导致合成脂肪减少，D正确。 故选D。 12．为了研究水淹胁迫对两个不同品种辣椒根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验并检测根部细胞中的酒精含量，结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 正常栽培(μmol/g) 水淹胁迫(μmol/g) 甲品种 3 10 乙品种 3 5 A．正常栽培时，两个品种的辣椒根系产生CO₂都来自于线粒体 B．长期水淹胁迫下，乙品种辣椒产量将会明显低于甲品种辣椒 C．长期水淹胁迫下，甲品种根系中积累的NADH明显多于乙品种 D．只根据水淹胁迫时细胞中有CO₂产生无法判断是否有酒精产生 【答案】D 【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NADH，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NADH，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。有氧呼吸的三个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，合成的ATP数量最多。 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NADH，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和NADH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、正常栽培时，甲乙品种都产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，所以两个品种的辣椒根系产生CO2来自于线粒体和细胞质基质，A错误； B、从表格中可知，水淹胁迫时，甲品种根系细胞中的酒精含量为10umol/g，乙品种为5umol/g，酒精是无氧呼吸产生的，酒精含量高说明无氧呼吸强，无氧呼吸产生的能量少，不利于植物生长，所以长期水淹胁迫下，甲品种辣椒产量将会明显低于乙品种辣椒，B错误；   C、水淹胁迫下，无氧呼吸产生酒精的过程中会有NADH的消耗，甲品种酒精含量高，说明消耗的NADH多，所以甲品种根系中积累的NADH明显少于乙品种，C错误；    D、由于无氧呼吸和有氧呼吸均有CO2产生，所以只根据水淹胁迫时细胞中有CO2产生无法判断是否有酒精产生，D正确。   故选D。 13．金鱼色彩斑斓、形态各异，备受人们喜爱，我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼骨骼肌细胞呼吸的生理机制如下图所示。下列有关金鱼骨骼肌细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．无氧呼吸的场所可以是细胞质基质和线粒体 B．过程①和⑥均能释放少量能量生成少量ATP C．过程⑤和⑥均能消耗NADH同时产生 D．该生理机制可以避免金鱼因乳酸积累而中毒 【答案】B 【分析】1、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。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 2、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】A、据图分析，无氧呼吸的场所可以是细胞质基质和线粒体，A正确； B、⑥过程是丙酮酸经过不彻底的氧化分解形成酒精，该过程无ATP生成，B错误； C、过程⑤代表有氧呼吸的二、三阶段会消耗NADH产生NAD+，过程⑥代表无氧呼吸的第二阶段，也能消耗NADH产生NAD+，C正确； D、其它组织细胞无氧呼吸产生的乳酸还能够运进骨骼肌细胞继续利用，可以避免金鱼因乳酸积累而中毒，D正确。 故选B。 14．光合速率随着光照强度的变化而变化，如下图曲线所示。同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点。当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这一光强称为光饱和点。而光饱和点的数值是指单叶而言。研究光补偿点和光饱和点对农业生产意义重大。下列叙述错误的是（    ）    A．作物处于光补偿点时其光合作用强度小于呼吸作用强度 B．栽培作物时植物群体对光能的利用更充分，光饱和点就会下降 C．栽培作物过密时中下层叶片所受光照会低于光补偿点，故需要合理密植 D．阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高，故间作和套作时需考虑作物种类的搭配 【答案】B 【分析】同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点。当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这一光强称为光饱和点。 【详解】A、同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点，即光补偿点时，叶片光合作用等于呼吸作用，对作物来说，根细胞等不进行光合作用，但进行呼吸作用，因此作物处于光补偿点时其光合作用强度小于呼吸作用强度，A正确； B、栽培作物时植物群体对光能的利用更充分，光饱和点较单个叶片更大，所以光极限范围会增大，B错误； C、当栽培作物过密时，中下层叶片所受的光照会减弱，可能会低于光补偿点。这意味着这些叶片的光合作用产生的有机物不足以弥补呼吸作用消耗的有机物，导致植物整体生长受阻，因此，合理密植是提高作物产量的重要措施之一，C正确； D、阳生植物通常生长在光照充足的环境中，它们的光合能力较强，因此光补偿点和光饱和点也相对较高。而阴生植物则生长在光照较弱的环境中，它们的光合能力较弱，光补偿点和光饱和点也相对较低。在进行间作和套作时，需要考虑作物种类的搭配，以确保不同作物之间能够充分利用光能，提高光能利用率和作物产量，D正确。 故选B。 15．将某种植物置于高温环境 （IIT）下生长一定时间后， 测定 HT 植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率， 结果如图。由图不能得出的结论是（    ） A．两组植株的 CO2吸收速率最大值接近 B．20℃时 CT 植株能积累有机物而 HT 植株不能 C．35℃时两组植株的净光合速率相等 D．HT 植株表现出对高温环境的适应性 【答案】B 【分析】绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中，这个过程就叫光合作用。图示横坐标表示叶片温度，纵坐标为二氧化碳吸收率，代表净光合速率。 【详解】A、由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol•cm-2•s-1，A正确； B、由图可知，20℃时HT植株和CT植株的净光合速率都大于零，说明HT植株和CT植株都能积累有机物，B错误； C、CO2吸收速率代表净光合速率，由图可知35℃时两组植株的CO2吸收速率相等即净光合速率相等，C正确； D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 故选B。 2、 多项选择题：本部分共4题，每题3分，共12分。在每题列出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，漏选得1分，多选、错选不得分。 16．新鲜菠萝肉中的蛋白酶会使人在食用过程中产生刺痛感。将新鲜菠萝肉用盐水浸泡一段时间后再食用会减轻这种刺痛感。某研究小组探究NaCl溶液浓度与菠萝蛋白酶活性的关系，绘制下图。结合图示分析，下列说法正确的是（    ）    A．图中不同浓度的NaCl溶液均能抑制菠萝蛋白酶的活性 B．用热水浸泡菠萝后再食用也可能会减轻刺痛感 C．随着NaCl溶液浓度的升高，蛋白酶逐渐变性失活 D．在该实验中抑制效果最佳的NaCl溶液浓度为3% 【答案】ABD 【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、图中实验自变量为不同浓度的NaCl溶液，根据图示，不论NaCl溶液的浓度高低，菠萝蛋白酶的活性均低于100%，因此图中不同浓度的NaCl溶液均能抑制菠萝蛋白酶的活性，A正确； B、由于菠萝蛋白酶在高温下会失活，因此，热水浸泡菠萝后再食用也可能会减轻刺痛感，B正确； C、随着NaCl溶液浓度的升高，蛋白酶的活性逐渐受到抑制，但不会变性失活，C错误； D、根据图示，NaCl溶液浓度为3%，菠萝蛋白酶活性最低，故在该实验中抑制效果最佳的NaCl溶液浓度为3%，D正确。 故选ABD。 17．原初反应是光合作用的第一个步骤，其过程如图所示。图中Chl表示某种特殊的叶绿素a分子的氧化态，Chl*表示其激发态；Chl+可从原初电子供体D处获得电子e-，进而转变为Chl。下列有关叙述错误的是（    ） A．原初反应属于光反应的一部分，通常发生在植物叶肉细胞的叶绿体基质中 B．特殊叶绿素a的激活需要光能，图中物质A与物质D相似，都是电子供体 C．天线色素能完成对光能的吸收和传递，反应中心可将吸收的能量转化为电能 D．NADPH为还原型辅酶I，可作为活泼的还原剂，参与反应中C3的还原 【答案】ABD 【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NADPH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NADPH的作用下还原生成葡萄糖。 【详解】A、由题意可知，原初反应属于光反应的一部分，光反应通常发生在植物叶肉细胞的类囊体薄膜上，A错误； B、特殊叶绿素a的激活需要光能，分析题图可知，物质A为电子受体，D不是电子受体，B错误； C、由图可知，天线色素能完成对光能的吸收和传递，反应中心可将吸收的能量转化为电能，C正确； D、NADPH为还原型辅酶II，可作为活泼的还原剂，参与暗反应中C3的还原，D错误。 故选ABD。 18．已知油料类作物种子细胞或动物呼吸时，脂肪或葡萄糖均可以作为呼吸底物，两者呼吸作用形成的最终产物相同。已知呼吸商=（CO2生成量/O2消耗量），葡萄糖的呼吸商=1，脂肪的呼吸商<1。下列说法错误的是（    ） A．脂肪经呼吸作用消耗的O2多于相同质量葡萄糖消耗的 B．动物细胞中，脂肪和葡萄糖可以大量相互转化 C．动物脂肪和植物脂肪在常温下呈现的物理状态一般不同 D．若某细胞的呼吸商<1，则可判断该细胞的呼吸底物是脂肪 【答案】BD 【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质。糖类和脂肪可以相互转化。 【详解】A、 脂肪中氢的含量比葡萄糖高，氧化分解时消耗的O2多，A正确； B、 动物细胞中，脂肪和葡萄糖之间的转化是有限的，例如，脂肪不能大量转化为葡萄糖，B错误； C、 动物脂肪在常温下一般为固态，植物脂肪在常温下一般为液态，C正确； D、若某细胞的呼吸商<1，则该细胞的呼吸底物可能是脂肪或脂肪和葡萄糖，D错误。 故选BD。 19．龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。 下图为龙血树在不同温度下相关指标的变化曲线(其余条件均相同)，下列说法不正确的是（    ）    A．在光照条件下，30℃环境中龙血树的实际光合速率比25℃环境中小 B．昼夜时间相同且温度不变，P点时龙血树无法正常生长发育 C．30℃时, 光照条件下叶肉细胞吸收CO₂的速率等于3.5mg/h D．该实验的自变量是温度，因变量是CO₂的吸收速率或释放速率 【答案】ACD 【分析】题图分析：实线表示二氧化碳吸收速率，即净光合作用速率，虚线表示呼吸速率。 【详解】A、实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。在光照条件下，由图可知，30℃时净光合速率（ 吸收速率）为3.5mg/h，呼吸速率为3.0mg/h，实际光合作用速率为6.5mg/h，25℃时净光合速率为3.75mg/h，呼吸速率为2.25mg/h，实际光合作用速率为6.0mg/h，所以在光照条件下， 30℃环境中龙血树的实际光合速率比25℃环境中大，A错误； B、P点时净光合速率等于呼吸作用速率 ，昼夜时间相同且温度不变，意味着白天光合作用制造的有机物等于夜晚呼吸作用消耗的有机物，没有有机物的积累，所以龙血树无法正常生长发育，B正确； C、30℃时，光照条件下龙血树吸收CO2的速率为净光合速率，由图可知是3.5mg/h，但植物中，除了叶肉细胞，还有其他细胞进行呼吸作用会释放CO2，所以叶肉细胞真正从外界吸收CO2的速率要大于3.5mg/h，C错误； D、由图可知，该实验的自变量是温度和光照条件，因变量是CO2的吸收速率或释放速率，D错误。 故选ACD。 三、非选择题：共5题，共58分。 20． 以农作物秸秆中的纤维素为原料生产燃料乙醇，在生产过程中会用到纤维素酶。为探究温度对纤维素酶活性的影响，测定了不同温度下纤维素酶的催化效率，结果如图1。 (1)纤维素酶可催化纤维素分解为葡萄糖，因此可用 表示纤维素酶活性。图1实验结果表明纤维素酶作用的最适温度位于 区间，若在此区间内，缩小温度梯度重复本实验，实验中 （填“可能”或“不可能”） 出现不同温度下酶活性相同的情况，理由是 。 (2)若将65°C下长期处理过的纤维素酶置于50°C下，推测纤维素酶活性变化是 （填“升高”“降低”或“不变”），判断依据是 。 (3)为了研究纤维素酶在不同温度下的稳定性，将酶分别于30°C、40°C、50°C放置一段时间，定时取样测酶活性，结果如图2，该结果表明，本实验中温度为 时，酶的稳定性最高，判断依据是 。 【答案】(1) 葡萄糖的生成速率（纤维素的分解速率） 45~55℃ 可能 一定温度范围内酶的活性随温度的上升先升高后降低； 最适宜的温度条件下，酶的活性最高； 温度偏高和偏低，可能会出现酶的活性相同的情况 (2) 不变 温度为65°C时，酶的空间结构遭到破坏，已永久失活 (3) 30℃ 该温度下酶的活性下降的最慢 【分析】温度会影响酶活性，在最适温度下，酶活性最高，温度过高或过低都会使酶活性下降。 【详解】（1）酶活性可以用单位时间内反应物的降解量或产物的生成量来表示，因此可用葡萄糖的生成速率或纤维素的分解速率来表示纤维素酶活性。由图可知，50°C时酶活性最高，但由于实验中的温度梯度较大，因此不能确定50°C是酶活性最大时对应的温度，最适温度应位于45~55℃区间内，由于一定温度范围内酶的活性随温度的上升先升高后降低； 最适宜的温度条件下，酶的活性最高； 温度偏高和偏低，可能会出现酶的活性相同的情况，因此缩小温度梯度重复本实验，实验中可能出现不同温度下酶活性相同的情况。 （2）根据图1可知，65°C时酶活性为0，说明此温度下酶的空间结构遭到破坏，已永久失活，因此若将65°C下长期处理过的纤维素酶置于50°C下，则纤维素酶活性不变。 （3）由图2可知，随温度升高，酶的活性下降加快，30℃时酶的活性下降的最慢，因此本实验中温度为30℃时，酶的稳定性最高。 21．下图所示为与酒精代谢有关的过程，序号表示相关代谢变化。回答下列问题： (1)人饮酒后酒精首先通过 的运输方式经消化道上皮细胞被吸收，然后再通过血液运输至肝脏发生分解(解酒)。以上代谢过程，能在人体内发生的是 (填序号) (2)已知机体内分解酒精的过程需要乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶这两种关键酶的参与。有人认为市售的口服解酒药的关键成分可能为乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶。你认为该观点 (填“合理”或“不合理”)，理由是： 。 (3)为进一步验证该观点是否正确，现以清水、适宜浓度的酒精溶液、解酒药X(有解酒效果的口服液)和蛋白酶为材料进行实验。请完善实验步骤、预期结果： 第一步：向甲、乙、丙三支试管中分别加入等量相同浓度的酒精溶液； 第二步：甲试管加入适量清水，乙试管加入 ，丙试管加入 (实验组)，三支试管在37℃的环境下保温； 第三步：一段时间后，分别检测三支试管中溶液的酒精浓度(具体检测方法不做要求)。 预期结果及结论：当 时，说明解酒药X的关键成分不是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶；当 时，说明解酒药X的关键成分有可能是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶。 【答案】(1) 自由扩散 ①③④⑤⑥ (2) 不合理 乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的化学本质为蛋白质，口服后会被消化道内的蛋白酶水解而失效（乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶为胞内酶，口服后在胃液的强酸性环境下会变性失活） (3) 等量解酒药X 等量经蛋白酶处理后的解酒药X 乙试管与丙试管中溶液的酒精浓度基本相等，明显低于甲试管 甲试管与丙试管中溶液的酒精浓度基本相等，明显高于乙试管 【分析】据图分析，①是呼吸作用第一阶段，②是无氧呼吸第二阶段产生酒精，③是无氧呼吸第二阶段产生乳酸，④是酒精转化为乙醛，⑤是乙醛转化为乙酸，⑥是乙酸生成二氧化碳和水。 【详解】（1） 酒精跨膜运输的方式是自由扩散；①是呼吸作用第一阶段，②是无氧呼吸第二阶段产生酒精，③是无氧呼吸第二阶段产生乳酸，④是酒精转化为乙醛，⑤是乙醛转化为乙酸，⑥是乙酸生成二氧化碳和水，人体可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，且据题可知，人体可以解酒，故能在人体内发生的①③④⑤⑥，而不能进行产生酒精的无氧呼吸过程。 （2）分析题意可知，乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的化学本质为蛋白质，口服后会被消化道内的蛋白酶水解而失效（乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶为胞内酶，口服后在胃液的强酸性环境下会变性失活），故有人认为市售的口服解酒药的关键成分可能为乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的观点是不合理的。 （3）本实验目的是验证市售的口服解酒药口服后会被消化道内的蛋白酶水解而失效，实验的自变量是解酒药是否经蛋白酶处理，因变量是酒精浓度，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下： 第一步：向甲、乙、丙三支试管中分别加入等量相同浓度的酒精溶液； 第二步：甲试管加入适量清水，乙试管加入等量的解酒药X，丙试管加入等量经蛋白酶处理后的解酒药X，三支试管在37℃的环境下保温； 第三步：一段时间后，分别检测三支试管中溶液的酒精浓度（具体检测方法不做要求）。 预期结果及结论：若解酒药X的关键成分不是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶，则乙试管与丙试管中溶液的酒精浓度基本相等，明显低于甲试管；若解酒药X的关键成分有可能是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶，则会被酶分解，故甲试管与丙试管中溶液的酒精浓度基本相等，明显高于乙试管。 22．集胞藻（一种蓝细菌）能够利用太阳能固定CO2，并合成少量甘油葡萄糖苷（GG）。通过基因工程敲除集胞藻吸收甘油葡萄糖苷的转运蛋白（Ggt）基因及进一步敲除GG合成抑制基因GgpR，可明显提高GG产量。集胞藻细胞结构和部分代谢过程如图所示。回答下列问题： (1)结构甲上分布的光合色素有 ；光照条件下，其上进行着光合作用的一系列电子传递，NADP+作为电子受体，其接收的电子最初来源于 （填物质名称）。 (2)ggpS、ggpP是集胞藻合成GG的关键基因，GgpR基因编码一个转录调控蛋白，是ggpS转录的抑制蛋白。敲除GgpR基因后，GG合成量增加，原因是 ，GgpR基因敲除后集胞藻中糖原的合成减少，原因是 。 (3)若同时敲除集胞藻的Ggt基因，从图示看，集胞藻将失去 的功能。敲除Ggt基因时，需 酶催化 键的断裂；研究表明，盐胁迫条件下细胞合成GG的量会增加，以抵御不良环境条件。研究人员将野生型集胞藻和集胞藻工程菌置于盐胁迫条件下进行实验，实验结果如表所示： 集胞藻菌株 基因型 盐胁迫浓度（NaClmM） GG产量（mg·L-1） 胞外 总产量 PCC6803 野生型 800 2．15 95．05 WD037 敲除Ggt基因 800 137．02 248．52 WD094 敲除Ggt、GgpR基因 800 >210．4 >433．69 ①集胞藻PCC6803与WD037菌株相比，GG总产量及胞外的GG含量相差很大，说明 。 ②集胞藻WD094与WD037菌株相比，总产量的差异说明盐胁迫条件下， 。 【答案】(1) 叶绿素和藻蓝素 水 (2) 能够解除GgpR对ggpS转录的抑制作用，ggpS基因转录增强，进而促进GG的合成 GgpR敲除后，GG合成途径增强，需消耗更多原料，使得ADP-G更多的用于转化形成GG (3) 将胞外GG回收（运输）至胞内 限制 磷酸二酯 敲除Ggt基因有利于GG的合成及向胞外释放 同时敲除Ggt和GgpR基因（相比于仅敲除Ggt基因）更有利于提高GG产量 【分析】光合作用：（1）光反应阶段：水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【详解】（1）集胞藻是蓝细菌，属于原核生物，结构甲为光合膜，光合膜上分布的光合色素有叶绿素和藻蓝素，在光合作用的光反应阶段，水在光下分解产生氧气、 H+和电子，NADP+作为电子受体，其接收的电子最初来源于水。 （2）敲除GgpR基因后，GG合成量增加的原因是：能够解除GgpR对ggpS转录的抑制作用，ggpS基因转录增强，进而促进GG的合成。GgpR基因敲除后集胞藻中糖原的合成减少的原因是：GgpR敲除后，GG合成途径增强，需消耗更多原料，使得ADP-G更多的用于转化形成GG。 （3）若同时敲除集胞藻的Ggt基因，从图示看，集胞藻将失去将胞外GG回收（运输）至胞内的功能，敲除Ggt基因时，需限制性核酸内切酶催化磷酸二酯键的断裂。 ①集胞藻PCC6803与WD037菌株相比，GG总产量及胞外的GG含量都较低，说明敲除Ggt基因有利于GG的合成及向胞外释放。 ②集胞藻WD094与WD037菌株相比，总产量较高，说明盐胁迫条件下，同时敲除Ggt和GgpR基因（相比于仅敲除Ggt基因）更有利于提高GG产量。 23．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，回答下列有关的生物学问题： (1)点点流萤与萤火虫尾部的发光细胞中含有的荧光素和荧光素酶有关。荧光素接受 （写中文名称）提供的能量后就被激活。该物质由 结合而成。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应形成氧化荧光素并且发出荧光，荧光素酶催化荧光素与氧发生化学反应的机理是 。 (2)细胞内的化学反应可以分成两大类，一类是 ，与ATP的水解反应相联系，如 （从以下①～⑩中选择）；一类是 ，与ATP的合成反应相联系，如 （从以下①～⑩中选择）。也就是说，能量通过ATP分子在这两种反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 ①抗体的合成②胰岛素的加工③唾液腺细胞分泌淀粉酶④变形虫摄取大分子⑤大脑思考⑥电鳐发电⑦神经元吸收K+⑧小肠上皮细胞吸收葡萄糖⑨运动蛋白的移动⑩葡萄糖的氧化分解 【答案】(1) 腺苷三磷酸 腺嘌呤、核糖、磷酸（或一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸或腺苷和磷酸或一分子腺苷和三分子磷酸） 降低该反应的活化能 (2) 吸能反应 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ 放能反应 ⑩ 【分析】 ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团。“～”表示特殊化学键。ATP是一种含有特殊化学键的有机化合物，它的大量化学能就储存在特殊化学键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊化学键。ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。 ATP来源于光合作用和呼吸作用，场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。 【详解】（1）点点流萤与萤火虫尾部的发光细胞中含有的荧光素和荧光素酶有关。荧光素接受直接能源物质ATP即腺苷三磷酸提供的能量后就被激活。该物质由腺嘌呤、核糖、磷酸（或一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸或腺苷和磷酸或一分子腺苷和三分子磷酸）结合而成。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应形成氧化荧光素并且发出荧光，荧光素酶催化荧光素与氧发生化学反应的机理是降低该反应的活化能。 （2）细胞内的化学反应可以分成两大类，一类是吸能反应，需要吸收能量，与ATP的水解反应相联系，如①抗体的合成②胰岛素的加工③唾液腺细胞分泌淀粉酶④变形虫摄取大分子⑤大脑思考⑥电鳐发电⑦神经元吸收K⁺⑧小肠上皮细胞吸收葡萄糖⑨运动蛋白的移动；一类是放能反应，会释放能量，与ATP的合成反应相联系，如⑩葡萄糖的氧化分解。也就是说，能量通过ATP分子在这两种反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 24．卡尔文循环作为光合作用的重要组成部分，也是限制光合效率的关键环节之一。卡尔文循环效率的微弱提高，都可能带来作物产量的大幅度提高。科学家诱导水稻突变，获得一株稳定遗传的少分蘖C 6635基因突变体。C 6635基因编码的蛋白质参与了卡尔文循环。检测该植株和野生型水稻在适宜条件下的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度如下表。 材料 净光合速率 （μmol˙m-2s-1） 气孔导度 （μmol˙m-2s-1） 胞间CO2浓度 （μmol˙m-2s-1） 野生型水稻 17.97 0.52 296.72 C 6635基因突变体 9.72 0.42 339.31 (1)水稻的卡尔文循环发生的场所是 。水稻的光反应速率 （填“受”或“不受”）卡尔文循环速率影响，理由是 。 (2)由上表分析，C 6635基因突变体中胞间CO2浓度上升的原因是 。 (3)研究人员分析发现，突变体的C 6635基因只在植物照光的叶片中表达，并且表达量明显低于野生型，同一条染色体上与卡尔文循环有光的基因rbcS、FBP、FBA、PPK表达量也低于野生型，说明植物基因的表达一般都不是由单因素调控，而是受 （答出2点）等多种因素的影响。上述研究表明，可通过 有效提高作物产量。 【答案】(1) 叶绿体基质 受 卡尔文循环的产物ADP、NADP+等是光反应所需要的原料，同时卡尔文循环会消耗光反应的产物ATP、NADPH。 (2)突变体中的净光合速率下降，植物叶肉细胞从胞间吸收的CO2减少，气孔导度降低，外界进入胞间CO2量减少，但其减少量少于叶肉细胞从胞间吸收CO2的减少量，从而导致胞间CO2浓度上升。 (3) 环境因素、其他基因、生长发育时期、组织特异性 诱导C 6635基因表达、培育C 6635基因高表达突变品系、植株发育期间补充光照 【分析】光合作用包括两个过程，光反应和暗反应，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质。 【详解】（1）水稻的卡尔文循环发生的场所是叶绿体基质，水稻的光反应速率，受卡尔文循环速率影响，光反应和暗反应是紧密联系的．光反应的产物ATP和NADPH参与暗反应的三碳的还原.暗反应的产物ADP、NADP+又是光反应的原料，参与光反应，所以暗反应速率改变，光反应速率也改变。 （2）由表分析C6635基因突变体中胞间CO2浓度上升的原因是，胞间二氧化碳受气孔开关和净光合速率的影响，在净光合速率大于零的时候，气孔开放度减少，胞间二氧化碳减少，表中信息是胞间二氧化碳上升．肯定不是气孔开放度减小的原因.只能是净光合速率下降的原因。 （3）题干提到只在有光的叶片中表达，说明光照会影响C6635基因的表达，说明基因表达与组织特异性有关，有叶片才能表达，说明基因表达与组织特异性有关。有叶片才能表达，说明没有长出叶子的时期不表达，与生长发育时期有关，还有其他基因表达受C6635的影响，所以受环境因素、其他基因、生长发育时期、组织特异性等多种因素的影响。上述的研究发现C6635基因的表达量与植物增产有关，所以诱导C6635基因表达/培育C6635基因高表达突变品系/植株发育期间补充光照，都可以有效提高作物的产量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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