专题2 环节1 基础自查(2) 光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化(课件PPT)-【创新方案】2025年高考生物二轮复习专题辅导与测试(Ⅱ)

光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化 基础自查 (二) 自评点(一)　细胞呼吸 一、判断题 1.(2024·江西卷)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。 ( ) 2.(2024·安徽卷)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。( ) 3.(2024·湖北卷)有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HC。 ( ) 4.(2023·全国乙卷)每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多。 ( ) 5.(2023·广东卷)在游泳过程中,氧化型辅酶Ⅰ参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物。 ( ) 6.(2023·山东卷)检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成。 ( ) 基本能力自评 × × √ × × √ 二、选择题 1.(2024·甘肃高考)梅、兰、竹、菊为花中四君子,很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护,养护不当会影响花卉的生长,如兰花会因浇水过多而死亡,关于此现象,下列叙述错误的是(　 ) A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 √ 解析:大多数营养元素的吸收与植物根系代谢活动密切相关,需要根系细胞呼吸产生的能量,浇水过多会使根系细胞呼吸产生的能量减少,使养分吸收所需的能量不足,A正确; 根系吸收水分是被动运输,不消耗能量,B错误; 浇水过多会使土壤含氧量减少,抑制了根细胞的有氧呼吸,但促进了无氧呼吸的进行,C正确; 根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中,会产生酒精等有害物质,D正确。 2.(教材改编题)在缺氧条件下,细胞中的丙酮酸在相关酶的作用下,可生成乙醇或乳酸(如图)。下列有关细胞呼吸的叙述错误的是 (　 ) A.酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的 形式进行无氧呼吸,是因为细胞内含有乙醇脱氢酶 B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,缺氧条件下在细胞质基质中被消耗 C.消耗一分子葡萄糖酒精发酵比乳酸发酵多释放一分子CO2,故可产生较多ATP D.细胞呼吸的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质 √ 解析:据图可知,丙酮酸形成乙醇需要乙醇脱氢酶,故酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸,是因为细胞内含有乙醇脱氢酶,A正确; 图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,缺氧条件下细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,则缺氧条件下NADH的消耗发生在细胞质基质中,B正确; 酒精发酵和乳酸发酵都只有第一阶段产生少量的ATP,消耗一分子葡萄糖酒精发酵和乳酸发酵产生的ATP相同,C错误; 在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,D正确。 3.[多选](2024·山东高考)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是 (　 ) A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 √ √ √ 解析:种皮会限制O2进入种子,p点是子叶耗氧量下降后突然上升的时间点,推测p点是种皮被突破的时间点,A正确。 Ⅱ阶段子叶耗氧量下降,原因是种皮限制O2进入种子,且Ⅰ阶段种子不断消耗O2导致其内O2浓度降低,故Ⅱ阶段种子内O2浓度降低导致有氧呼吸被限制,B正确。 结合题图可知,Ⅲ阶段乙醇脱氢酶活性逐渐降低,无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐减小,C错误。 q处种子有氧呼吸和无氧呼吸氧化的NADH相等,产生等量NADH时无氧呼吸需要消耗更多的葡萄糖,故q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正确。 三、主观题 1.(教材素材发掘题)某实验小组以酵母菌为材料探究呼吸作用的类型,按图所示组装装置1和装置2,并进行实验。若两组装置均不通入O2,一段时间后观察红色液滴移动情况;若逐渐增加O2浓度,观察红色液滴移动情况并测量移动距离。回答下列问题。 (1)若O2浓度为0,则装置1和装置2的液滴移动情况分别为________ ______,此时细胞呼吸的场所为______________ 。  (2)若逐渐增大装置1和装置2中的O2浓度,某一时刻测得左移距离/右移距离=3,此时有氧呼吸强度=酒精发酵强度;若左移距离/右移距离<3,此时_________________________;若__________________________ ____________________,此时酵母菌只进行有氧呼吸。 不移动、 右移 细胞质基质 有氧呼吸强度<酒精发酵强度 装置1液滴左移距离继续增大, 装置2液滴右移距离为0 2.(2024·重庆高考改编)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中,PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物,进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。回答下列问题: (1)图中有氧呼吸三羧酸循环的代谢反应进行的场所是___________,该反应为下一阶段正常进行主要提供的物质是_____________,葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有 ____步会生成该物质。  (2)图中丙酮酸和草酰乙酸产生的场所分别是__________________ _____________。 (3)肿瘤细胞内葡萄糖经无氧呼吸产生______,会______ (填“增强”或“减弱”)细胞毒性T细胞的杀伤能力,理由是_____________________ _______________________________________________________________________________________________________________________ 线粒体基质 [H](或NADH) 5 细胞质基质、 线粒体基质 乳酸 减弱 增加PC酶的活性会增加 琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶活性。 自评点(二)　光合作用 一、判断题 1.(2024·新课标卷)干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少。 ( ) 2.(2024·贵州卷)幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH。( ) 3.(2024·江西卷)光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上。 ( ) 4.(2024·北京卷)可用月季花瓣大量提取叶绿素。 ( ) 5.(2023·江苏卷)用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏。 ( ) 6.(2023·全国乙卷)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰。 ( ) √ √ √ × × √ 二、选择题 1.(2024·广东高考)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是(　 ) A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B.研磨时用水补充损失的提取液 C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D.用过的层析液直接倒入下水道 √ 解析:本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨,A错误; 光合色素不溶于水而溶于有机溶剂,提取液可为无水乙醇,不能用水补充损失的提取液,B错误; 由于滤纸条不会相互影响,且层析液的成分相同,故两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析,C正确; 用过的层析液含有石油醚等,不能直接倒入下水道,D错误。 2.(2024·北京高考)某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是 (　 ) √ A.增加叶片周围环境CO2浓度 B.将叶片置于4 ℃的冷室中 C.给光源加滤光片改变光的颜色 D.移动冷光源缩短与叶片的距离 解析:CO2是光合作用的原料,增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量,A符合题意; 降低温度会降低光合作用有关酶的活性,使单位时间单位叶面积的氧气释放量减少,B不符合题意; 给光源加滤光片会降低光合速率,从而使氧气释放速率降低, C不符合题意; 移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大,但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变,因为达到光饱和点之后,光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强,D不符合题意。 3.[多选](教材改编题)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2 吸收速率的变化如图,下列说法正确的是 (　 ) √ A.甲植株在a点之前已经开始进行光合作用 B.乙植株在e点有机物积累量最多 C.曲线bc 段和de段下降的原因相同 D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 √ 解析:a点时CO2吸收速率为0,说明此时甲植株的光合速率等于呼吸速率,故甲植株在a点之前就已经开始进行光合作用,A正确。 乙植株有机物积累量最多的点是18时,B错误。 曲线bc段下降是因为光照过强,使部分气孔关闭,进而使CO2吸收速率降低;de段下降的原因是光照强度减弱,使光合作用减弱,故曲线bc 段和de段下降的原因不同,C错误。 bd段,乙植株出现“午休现象”是因为部分气孔关闭使叶肉细胞内CO2浓度降低,甲植株没有类似现象的原因可能是气孔无法关闭等,D正确。 三、主观题 1.(教材素材发掘题)研究人员成功研制了一半天然、一半合成的“人造叶绿体”,并利用光和该系统实现了CO2的固定。该研究从菠菜中分离出类囊体,并将其余16种酶(包含CETCH途径)一起包裹在磷脂构成的小液滴中,其技术途径如图所示。请回答下列问题: (1)从菠菜中分离出类囊体可使用__________法。 (2)类囊体上光合色素吸收的光能将水分解为________。 (3)CETCH途径中固定CO2的物质与叶绿体中_____相同,不断地被消耗和合成。 (4)磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部构成,可推测小液滴是由____层磷脂分子层组成。 (5)与植物体正常的光合作用相比,固定等量的CO2,该系统输出的有机物的量多于植物积累的有机物的量,原因是_______________ _______________________________________________________。 差速离心 氧和H+ C5 1 该系统不发生 呼吸作用,不消耗有机物(或植物的呼吸作用需要消耗有机物) 2.(2024·湖南高考节选)钾是植物生长发育的必需元素,主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明,缺钾导致某种植物的气孔导度下降,使CO2通过气孔的阻力增大;Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降,最终导致净光合速率下降。回答下列问题: (1)从物质和能量转化角度分析,叶绿体的光合作用即在光能驱动下,水分解产生_________;光能转化为电能,再转化为_______________中储存的化学能,用于暗反应的过程。 O2和H+ ATP和NADPH (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量_____,从叶绿素的合成角度分析,原因是________________________________________________ ____________________________________________________________ (答出两点即可)。 减少 缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低;缺钾会影响 细胞的渗透调节,进而影响细胞对Mg、N等的吸收,使叶绿素合成减少 1.细胞呼吸的要点归纳 (1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 系统主干知识 (2)“三看”法判断细胞呼吸的类型 [微点拨] (1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。 (2)线粒体能分解丙酮酸,但不能分解葡萄糖,葡萄糖需在细胞质基质中酵解后进入线粒体。 √ 2.光合作用的要点归纳 (1)图解绿叶中色素的提取和分离实验要点 (2)光合作用过程分析 [微点拨] (1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与。 (2)叶绿体中的色素能吸收、传递、转化光能,不能制造能量。 (3)光反应停止,暗反应不会立刻停止,因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间的暗反应,但在无光条件下不可以长期进行。 3.细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系 (1)物质转化 C H O (2)能量转化 基础考法评价 细胞的代谢 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分) 1.(2024·邯郸二模)可溶性酸性蔗糖转化酶存在于植物细胞的液泡中,能够催化蔗糖转化为己糖。为了研究影响该酶活性的因素,进行了如下实验:取适量该酶溶液置于pH为4.5的缓冲液中15 min,酶活性丧失50%;再取等量该酶溶液,加入过量的蔗糖后置于pH为4.5的缓冲液中15 min,酶活性仅丧失3%。该实验研究的自变量是(　 ) A.反应时间 B.底物 C.pH D.酶浓度 √ 16 17 18 12 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 解析:由题意可知,该实验的自变量是底物,因变量是酶活性,反应时间、酶浓度、pH为无关变量,B正确。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 2.研究人员将32P标记的磷酸注入某离体活细胞中,短时间内迅速分离出细胞内的ATP,发现ATP带有放射性,且ATP的含量与注入前几乎一致。下列叙述正确的是 (　 ) A.分离出的ATP理论上都带有放射性 B.该过程中ATP和ADP之间转化迅速 C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等 D.带放射性的ATP水解后产生的腺苷也有放射性 √ 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:分离出的ATP中,有部分ATP带有放射性,并非全部都有放射性,A错误; 将32P标记的磷酸注入某离体活细胞中,短时间内迅速分离出细胞内的ATP,ATP的含量与注入前几乎一致,说明ATP 与ADP可以迅速转化,且处于动态平衡中,B正确; 32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,在末端磷酸基团出现的概率最高,C错误; 腺苷由核糖和腺嘌呤组成,带放射性的ATP水解后产生的腺苷没有放射性,D错误。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 3.(2024·湛江三模)驱动蛋白是一类体积微小,功能强大的ATP酶,能催化ATP水解,还能与细胞骨架特异性结合,并沿着骨架定向行走,将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.驱动蛋白“行走”所需要的ATP可直接来自细胞质基质 B.细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道 C.ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系 D.代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率 √ 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:细胞呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,可释放能量合成ATP,所以驱动蛋白“行走”所需要的ATP可直接来自细胞质基质,A正确; 驱动蛋白能与细胞骨架特异性结合,并沿着骨架定向行走,将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置,说明细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道,B正确; ATP水解释放的能量可提供给细胞中的吸能反应,ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系,C正确; 细胞代谢旺盛时,ATP的水解速率和ATP的合成速率都加快,但两者处于平衡状态,D错误。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 4.(2024·青岛三模)如图表示真核生物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的图解。下列相关说法正确的是 (　 ) √ 16 A.糖酵解只发生于真核细胞的无氧呼吸过程中,可以提供少量能量 B.在真核细胞中,丙酮酸只能在线粒体基质中被分解产生CO2 C.三羧酸循环存在于有氧呼吸过程中,该过程不需要水的参与 D.电子传递链主要分布于线粒体内膜,消耗O2并产生大量ATP 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:糖酵解为呼吸作用的第一阶段,可以生成少量ATP,既可以发生在无氧呼吸过程中,也可以发生在有氧呼吸过程中,A错误; 在很多植物细胞中,无氧呼吸的产物是酒精和CO2,即丙酮酸也可以在细胞质基质中被分解成酒精和CO2,B错误; 三羧酸循环是有氧呼吸的第二阶段,该过程需要水的参与,C错误; 电子传递链在有氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内膜,需要消耗O2并产生大量ATP,D正确。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 5.(2024·深圳二模)某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验,主要步骤包括:色素的提取→滤纸条制备→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是 (　 ) A.色素的提取:用无水乙醇和层析液进行色素提取 B.滤纸条制备:滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线 C.画滤液细线:防止滤液细线过粗一般只画一次 D.色素的分离:离滤液细线最远的是橙黄色的条带 √ 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中,常用无水乙醇提取光合色素,A错误; 制备滤纸条时,将干燥的定性滤纸一端剪去两角,并在距此端底部1 cm处用铅笔画一条细的横线,B错误; 画滤液细线时,应用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀画一条直的细线,待滤液干后,再重复画一到两次,C错误; 离滤液细线最远的色素是胡萝卜素,即橙黄色的条带,D正确。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 6.实验一:用搅拌器对大鼠肝组织处理不同时长后,检测肝组织匀浆中两种酸性水解酶活性;实验二:用不同浓度的蔗糖溶液作为提取液,检测肝组织匀浆中两种酸性水解酶活性,结果如图,推测这些水解酶位于一种具膜小泡内。已知酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比。下列叙述错误的是 (　 ) √ 16 A.这种具膜小泡可能是溶酶体 B.肝组织置于低渗溶液中不利于酶的释放 C.搅拌会使具膜小泡破裂释放水解酶 D.小泡内渗透压接近0.25 mol/L蔗糖渗透压 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:溶酶体中含有多种水解酶,这种具膜小泡可能是溶酶体,A正确; 肝组织置于低渗溶液中会吸水涨破,更容易将酶释放出来,B错误; 搅拌会破坏具膜小泡的结构,使小泡破裂,释放出水解酶,C正确; 由题图可知,当蔗糖溶液浓度为0.25 mol/L 时,酶释放量极低,与反应物的接触量最少,说明蔗糖溶液浓度为0.25 mol/L接近溶酶体内浓度,由此可知小泡内渗透压接近0.25 mol/L蔗糖渗透压,D正确。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 7.鲫鱼的骨骼肌细胞在无氧条件下可以将丙酮酸转化为酒精,其他组织细胞通过无氧呼吸产生的乳酸能够通过循环系统被运输到骨骼肌细胞中转化为丙酮酸。下列叙述正确的是 (　 ) A.无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能的形式散失 B.乳酸在骨骼肌细胞中转化为酒精的过程有ATP合成 C.酒精通过主动运输的方式运出骨骼肌细胞 D.骨骼肌细胞的生理机能可避免乳酸在体内积累导致酸中毒 √ 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 解析:无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分储存在酒精或乳酸中,A错误; 乳酸在骨骼肌细胞中转化为丙酮酸进而转变成酒精的过程没有ATP合成,B错误; 酒精为脂溶性小分子,其通过自由扩散的方式运出骨骼肌细胞, C错误; 在骨骼肌细胞中乳酸可进一步转变成酒精,可避免乳酸在体内积累导致酸中毒,D正确。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8.某课题组测定了某种病毒3CL水解酶(Mpro)的高分率晶体结构。下列有关Mpro的叙述不正确的是 (　 ) A.Mpro的化学本质是蛋白质 B.Mpro具有高效性 C.设计验证Mpro的专一性的实验中,不需要控制适宜温度和pH D.Mpro具有特定的空间结构,且空间结构一旦改变,催化活性就会丧失或改变 √ 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:Mpro为一种水解酶,化学本质是蛋白质,且具有高效性,A、B正确; 设计验证Mpro的专一性的实验中,温度和pH为无关变量,需要相同且适宜,C错误; Mpro的化学本质是蛋白质,每种蛋白质都具有特定的空间结构,结构决定功能,其空间结构一旦改变,催化活性就会丧失或改变,D正确。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9.叶绿体基因编码的D1蛋白是光合复合体的核心蛋白,位于叶绿体类囊体薄膜上,结构如图所示。下列相关说法正确的是 (　 ) 16 A.D1蛋白肽链氨基端位于细胞质基质 B.D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层内 C.D1蛋白参与二氧化碳的固定与还原 D.D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成 √ 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:分析题图可知,D1蛋白肽链氨基端位于叶绿体基质中,A错误; 磷脂的尾部疏水,头部亲水,故D1蛋白的亲水部分分布于磷脂双分子层外,B错误; 分析题图和题干可知,D1蛋白位于叶绿体类囊体薄膜上,而二氧化碳的固定与还原发生在叶绿体基质中,故D1蛋白不参与二氧化碳的固定与还原,C错误; D1蛋白由叶绿体基因编码,在叶绿体类囊体薄膜上发挥作用,故其在叶绿体内的核糖体上合成,D正确。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 10.(2024·威海二模)莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中。研究表明,在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+,导致叶绿体类囊体腔酸化,进而抑制光合作用,且类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关,而无氧发酵不产生弱酸的突变体则不会发生类囊体腔酸化现象。下列说法正确的是 (　 ) A.莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体 B.黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH低于类囊体腔 C.有氧呼吸产生的CO2会加剧类囊体腔酸化 D.类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少 √ 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中,无氧发酵会产生NADH,所以莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体,A错误; 在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+,导致叶绿体类囊体腔酸化,所以黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH高于类囊体腔, B错误; 类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关,与有氧呼吸产生的CO2无关,C错误; 类囊体腔酸化会抑制光合作用,所以类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少,D正确。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11.如图1表示左侧曝光右侧遮光的对称叶片(假设左右侧之间的物质不发生转移),适宜光照12小时后,从两侧截取同等面积的叶片烘干称重记为a和b;图2表示某植物非绿色器官在不同氧浓度条件下的CO2释放量和O2吸收量;图3、4分别表示植物在不同光照强度条件下的O2释放量和CO2吸收量。下列相关叙述错误的是 (　 ) 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A.图1中a-b所代表的是12小时内截取部分的光合作用制造的有机物总量 B.图2中氧浓度为c时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍 C.图3中若白昼均为12小时,光照强度为5 klx时植株一昼夜需从外界吸收CO2的量为12 mmol D.图4中若随时间的延长光照强度逐渐增强,则O~D 间植株积累有机物的量为S2-S1 16 √ 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:设截取部分叶片的起始质量为x,则左侧叶片在光下测得净光合作用=a-x,右侧叶片在暗处测得呼吸作用=x-b,则光合作用制造的有机物总量(总光合作用)=净光合作用+呼吸作用=(a-x)+(x-b)=a-b,A正确; 图2中氧浓度为c时,该器官的CO2释放量相对值为6,O2吸收量相对值为4,说明有氧呼吸的CO2释放量相对值为4,无氧呼吸的CO2释放量相对值为2,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相对值分别是2/3、1,故无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍,B错误; 图3中光照强度为5 klx时,呼吸速率为2 mmol/h,净光合速率为3 mmol/h,真正光合速率=呼吸速率+净光合速率=2+3=5(mmol/h),则光照强度为5 klx时植株一昼夜需从外界吸收CO2的量为5×12-2×24=12(mmol),C正确; 由图4可知,若随时间的延长光照强度逐渐增强,则O~D间植株积累有机物的量为S2-S1,D正确。 16 17 18 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 12.淀粉和蔗糖是叶肉细胞光合作用两种主要终产物,Pi在二者分配过程中起到了重要调节作用,其过程如图所示。下列叙述正确的是 (　 ) √ 16 A.磷脂是生物膜的重要组分,中心体和核糖体不含磷元素 B.CO2形成三碳糖磷酸的过程中,NADPH不供能,只作为还原剂 C.若光照骤减,C5含量短时间内减少 D.若抑制磷酸转运器的功能,卡尔文循环会立刻停止 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:磷脂构成生物膜的基本支架;中心体主要由蛋白质组成,不含磷元素;核糖体由蛋白质和RNA组成,含磷元素,A错误。 CO2形成三碳糖磷酸的过程中,需要NADPH作还原剂和提供能量,B错误。 若光照骤减,短时间内光反应产生的ATP和NADPH减少,C3还原过程减慢, 即C5的形成减少,且C5的消耗不变,导致C5的含量短时间内减少,C正确; 若抑制磷酸转运器的功能,会导致叶绿体内Pi下降,进而影响卡尔文循环,但卡尔文循环不会立刻停止,D错误。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 13.[多选]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 (　 ) √ 16 A.甲图中,反应速率不再上升可能是受到酶浓度的限制 B.乙图中,a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏 C.丙图可以用来表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线 D.如果适当降低温度,则丁图中最终生成的氨基酸量将减小 √ 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析: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正确; 超过最适温度后,高温会使酶的空间结构发生不可逆的变化, 故乙图中,a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏,B正确; 胃蛋白酶的最适pH在1.5左右,与图示中最适pH为8左右不符, C错误; 丁图是在最适温度下测得的曲线,温度降低后酶的活性降低,底物完全反应所需要的时间延长,但最终生成的氨基酸量不变,D错误。 16 17 18 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 14.[多选](2024·郴州三模)“旱锄田”是指天气越干旱越要加紧锄田(已知土壤表面干燥、内部湿润时,水分会沿着土壤毛细管上升,使得土壤表面保持湿润);“涝浇园”是指在夏季高温季节,特别是在中午或下午高温时段突然降雨后,及时用温度较低、含氧量较高的井水进行灌溉。下列有关说法正确的是 (　 ) A.锄田可以去除杂草,减少杂草对水分的吸收 B.锄田可以疏松土壤,减少土壤中水分的流失 C.雨后用井水浇灌会导致根部的细胞无氧呼吸增强 D.“旱锄田”“涝浇园”均利于植物对无机盐的吸收 √ 16 √ √ 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:锄田可以将农田中的杂草去除,减少杂草对水分的吸收,A正确; 锄田可以疏松土壤,切断土壤中的毛细管,减少土壤中水分的流失,从而为作物提供充足的水分,B正确; 使用温度较低和含氧量较高的井水进行灌溉,可以降低地温,使细胞无氧呼吸减弱,有利于保护作物,C错误; “旱锄田”能提高土壤的通气性,“涝浇园”是用的含氧量较高的井水,能增加土壤的含氧量,二者均能促进植物根部细胞的有氧呼吸,为根部细胞主动运输吸收无机盐提供能量,D正确。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 15.[多选](2024·大连三模)如图是叶绿体中光合作用部分过程的简化示意图(①和②是可移动载体,e-表示电子)。下列叙述正确的是 (　 ) 16 A.ATP生成所需的能量直接来源于磷脂双分子层两侧H+浓度差,最终来源于光能 B.可移动载体①②和复合物Ⅱ使磷脂双分子层两侧的H+浓度差变小 C.复合物Ⅳ可能还存在于真核生物的线粒体内膜上 D.希尔反应中的氧化剂可以是NADP+、铁盐等 √ √ √ 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:据图可知,ATP生成所需的能量直接来源于磷脂双分子层两侧H+浓度差,而磷脂双分子层两侧H+浓度差又是光能驱动的水的光解形成的,因此,ATP生成所需的能量最终来源于光能,A正确; 据图可知,可移动载体①②及复合物Ⅱ使磷脂双分子层两侧的H+浓度差变大,B错误; 复合物Ⅳ对H+的运输促进了ATP的合成,故可能还存在于真核生物的线粒体内膜上,C正确; 希尔反应中的氧化剂可以是NADP+、铁盐等,D正确。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 二、非选择题(共3题,共30分) 16.(10分)(2024·毕节二模)脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究小组利用一定浓度的尿液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验,得到如图所示结果。请回答下列问题: 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)本实验的自变量为___________________。 (2)实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,脲酶的活性________;图中显示脲酶作用的最适温度范围是________℃,为了进一步探究脲酶作用的最适温度,请写出实验设计的基本思路:_________________ __________________________________________________________________________________________________。  16 温度和铜离子浓度 降低 40~60 在不加入铜离子 的情况下,在温度为40~60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率(或铵根离子质量浓度) 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)幽门螺杆菌是导致胃炎的罪魁祸首,该生物也可产生脲酶,并分泌到细胞外发生作用,幽门螺杆菌产生脲酶的过程中参与的细胞器有________。13C 呼气实验检测系统是国际上公认的幽门螺杆菌检查的“金标准”,被测者先口服用13C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。请简要说明呼气实验检测的原理:__________________ ________________________________________________________________________________________________________。  16 核糖体 幽门螺杆菌会产生 脲酶,脲酶能将尿素分解成NH3和13CO2,如果检测到被测者呼出的 气体中含有13CO2,则说明被测者被幽门螺杆菌感染 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:(1)由题图可知,温度和铜离子浓度是实验中的自变量。(2)实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,脲酶的活性降低;在题图所示温度中,脲酶在50 ℃时活性最高,所以脲酶作用的最适温度范围是40~60 ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,在不加入铜离子的情况下,在温度为40~60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率(或铵根离子质量浓度)。(3)脲酶是蛋白质,幽门螺杆菌是原核生物,故合成脲酶的场所是核糖体。13C呼气实验检测的原理见答案。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 17.(10分)研究人员为给青蒜苗的生产和经济效益提供理论依据,探究了不同光质组合处理下青蒜苗生长及生理生化特性的变化情况,相关实验结果如表所示(单位略),其中第1组为对照组。回答下列问题: 16 17 组别 不同光质组合处理 叶绿素含量 气孔导度 净光合速率 1 12 h白光+12 h黑暗 56.00 9.60 0.50 2 6 h白光+6 h红光+12 h黑暗 55.75 12.60 1.84 3 6 h白光+6 h蓝光+12 h黑暗 56.62 13.20 1.89 4 6 h白光+6 h(红光 +蓝光)+12 h黑暗 55.81 14.80 2.02 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)不同光质会影响青蒜苗的光合作用。该实验选择红、蓝光进行组合处理青蒜苗的原因是_____________________________。  (2)据表分析,不同光质对青蒜苗净光合速率的影响主要是通过影响_________(填表中指标)来实现的,依据是___________________ ___________________________________________________。  16 17 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素含量变化幅度不明显,但气孔导度变化幅度较大 气孔导度 不同光质组合处理下, 18 ___________________________________________________________________________________________(答出2点)。 (3)研究人员进一步测定了相应组别下Rubisco (参与CO2固定的酶)活性相对值,结果如图所示。 (4)若要提高青蒜苗的产量,据表分析,最有利于青蒜苗生长的光质组合为_________________________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 17 结合表中数据和图中信息分析,与第1组相比,其他组青蒜苗的净光合速率提升幅度均较高的原因是  6 h白光+6 h(红光+蓝光)+12 h黑暗 气孔导度均增大,使青蒜苗吸收更多的CO2;Rubisco活性均提高,有利于CO2的固定,使暗反应速率加快 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此该实验选择红、蓝光进行组合处理青蒜苗。(2)不同光质组合处理下,叶绿素含量变化幅度不明显,但气孔导度变化幅度较大,因此不同光质对青蒜苗净光合速率的影响主要是通过影响气孔导度来实现的。(3)由表格可知,与第1组相比,其他组青蒜苗的气孔导度均增大,使青蒜苗吸收更多的CO2;由图可知,与第1组相比,其他组青蒜苗的Rubisco活性均提高,有利于CO2的固定,使暗反应速率加快,因此与第1组相比,其他组青蒜苗的净光合速率提升幅度均较高。(4)由表格内容可知,当光质组合为6 h白光+6 h(红光+蓝光)+12 h黑暗时,青蒜苗的净光合速率最大,最有利于青蒜苗生长。 16 17 18 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 18.(10分)(2024·肇庆三模)滇重楼是传统中药材之一,具有清热解毒、消肿止痛的作用,其根茎是多种中成药的主要原料。CO2作为植物光合作用的重要原料,其浓度变化会影响植物药材的光合作用和生理特性。实验选取长势一致且良好的一年生滇重楼,分为两组,每组20株,分别移栽到低CO2浓度400 μmol·mol-1(当前大气CO2浓度)和高CO2浓度800 μmol·mol-1 (模型预测的未来可能达到的大气CO2浓度)的人工气候室中,其他条件相同且适宜,培养12周后,随机选取15株测定滇重楼的各项生理指标,结果如表(表中数值均为相对值,单位略)。回答下列问题。 16 17 18 CO2浓度 净光合速率 气孔导度 总叶绿素含量 叶绿素a/b 可溶性糖 脯氨酸 400 1.5 0.13 7.1 2.89 15 12 800 4.7 0.26 7.0 2.57 33 31 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)植物光合作用过程受很多因素影响。例如:叶绿素主要影响光反应阶段,其主要功能是_______________________;CO2作为影响暗反应阶段的因素之一,直接参与______________过程。  (2)据表分析,相对于低CO2浓度来说,高CO2浓度条件下滇重楼的净光合作用显著提高,可能原因是_______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  16 17 18 吸收、传递和转化光能 CO2的固定 高CO2浓度条件下滇重楼的气孔 导度更大,吸收的CO2更多,有利于暗反应的进行;同时总叶绿素含量基本不变而叶绿素a/b的值下降,说明叶绿素b含量增多,更有利于对光能的吸收和传递,提高光合效率 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)随气候变化,干旱逐渐加剧,滇重楼通过增加细胞内可溶性糖、脯氨酸的含量调节__________,以适应外界干旱环境带来的不利影响, 同时也为滇重楼的生长发育提供_________________。  (4)研究发现,光合作用中的Rubisco酶是一个双功能酶,光照条件下,当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,进行光合作用;当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,释放CO2,该过程称为光呼吸。预测未来随大气CO2浓度的增加,该酶催化C5与______(填“CO2”或“O2”)反应能力增大,进而______(填“促进”或“抑制”)光呼吸过程,增加有机物的积累量。  16 17 18 渗透压 营养物质和能量 CO2 抑制 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:(1)光合作用过程中,叶绿素主要影响光反应阶段,其主要功能是吸收、传递和转化光能。CO2作为影响暗反应阶段的因素之一,直接参与CO2的固定过程。(2)分析表格,高CO2浓度条件下滇重楼的气孔导度更大,吸收的CO2更多,有利于暗反应的进行;同时总叶绿素含量不变而叶绿素a/b的值下降,说明叶绿素b含量增多,更有利于对光能的吸收和转化,提高光合效率。(3)滇重楼通过增加细胞内可溶性糖、脯氨酸的含量调节渗透压,提高细胞的吸水能力,以适应外界干旱环境带来的不利影响;同时可溶性糖、脯氨酸可以被氧化分解,也为滇重楼的生长发育提供营养物质和能量。(4)由题意可知,随大气CO2浓度的增加,该酶催化C5与CO2反应能力增大,进而抑制光呼吸过程,增加有机物的积累量。 16 17 18 本课结束 $$