专题07 细胞的代谢(安徽专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期末真题分类汇编(安徽专用)
2025-05-13
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专题07 细胞的代谢
一、单选题
1.(23-24高二上·安徽滁州·期末)如图表示小陈从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.B点时小陈血浆pH为酸性
B.AB段小陈只进行无氧呼吸
C.生活在平原的人细胞呼吸不产生乳酸
D.BC段乳酸与缓冲物质反应被逐渐消耗
2.(23-24高二下·安徽亳州·期末)根据细胞内有无核膜,将细胞分为原核细胞和真核细胞,下列关于原核生物和真核生物正确的是( )
A.蓝细菌和硝化细菌均可以合成有机物,但所需能量来源不同
B.支原体细胞中的核酸彻底水解得到的碱基有4种
C.含有叶绿体的蓝细菌,能将吸收的光能转化为化学能
D.所有的原核生物都含有细胞壁
3.(22-23高二下·安徽亳州·期末)下列有关人体细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.正常生理状态下,细胞中的溶酶体也能分解机体自身的细胞结构
B.细胞核是遗传物质复制、表达的场所,也是细胞代谢的主要场所
C.丙酮酸在线粒体基质中氧化分解,生成CO2和水,产生少量能量
D.细胞衰老时,会出现细胞膜内折、染色质收缩、染色加深等现象
4.(22-23高二下·安徽合肥·期末)下列有关糖类的叙述,正确的是( )
A.生物组织中的糖类都可以用斐林试剂检测
B.细胞膜表面的糖类可与蛋白质或脂质结合
C.相同质量的糖类中储存的能量比脂肪的多
D.蓝细菌细胞中的糖类由化能合成作用合成
5.(22-23高二下·安徽宣城·期末)在临床上和生理实验中把渗透压与血浆渗透压相等溶液称为等渗溶液。1.9%的尿素溶液为等渗溶液。现发现将人的成熟红细胞悬浮于1.9%的尿素溶液,红细胞会肿涨破裂。发生这种现象的原因可能是( )
A.红细胞失去活性,溶液的水分进入红细胞
B.红细胞的细胞呼吸为细胞吸水提供动力
C.尿素分子进入细胞,使细胞内液浓度增大,从而吸水
D.红细胞通过细胞呼吸产生大量的水,使细胞中水分增多。
6.(22-23高二下·安徽宣城·期末)蜂蜜是营养价值很高的保健品,其主要化学成分为:葡萄糖、果糖、多种酶、维生素、矿物质等,下列说法错误的是( )
A.蜂蜜用斐林试剂检测会产生砖红色沉淀
B.蜂蜜中多种酶功能的差异直接取决于氨基酸种类
C.蜂蜜中化学元素都可以在无机环境中找到
D.冲泡蜂蜜不宜用开水,宜用温水
一、单选题
1.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)生物学是一门以实验为基础的学科,实验材料的选择、实验处理方法等都会直接影响实验结果。下列有关叙述错误的是( )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色液泡的大小以及原生质层的位置
B.“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,若先在计数室上滴加培养液再盖盖玻片,可能导致计算结果偏低
C.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,可先设计一组梯度较大的预实验,为进一步实验摸索条件
D.“检测生物组织中的脂肪”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,均用到了酒精,其浓度和作用均不同
2.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体和质外体途径,分布如下图中①②所示。下列叙述错误的是( )
A.质外体pH因H+-ATP酶的作用而持续降低
B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C.图中转运蛋白在行使功能时自身构象会发生变化
D.加入呼吸抑制剂将影响蔗糖进入伴胞细胞的运输速率
3.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)下列有关细胞中的物质或结构的叙述,正确的是( )
A.糖类是主要的能源物质,不会参与细胞间的信息传递
B.蛋白质功能多样是由氨基酸的种类、数目和空间结构决定的
C.细胞代谢离不开酶的作用,酶可降低化学反应的活化能
D.核仁是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
4.(23-24高二下·安徽滁州·期末)在植物伴胞细胞的细胞膜上,甲、乙两类转运蛋白扮演着蔗糖运输的关键角色。甲类转运蛋白负责将蔗糖从细胞外转运至细胞内,而乙类转运蛋白则负责将H+从细胞内转运至细胞外,甲、乙两类转运蛋白的作用机理如下图。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖从质外体进入伴胞细胞的过程需要消耗能量
B.甲可以同时运输蔗糖和H+,说明其不具有特异性
C.图中H+的运输都属于主动运输,但运输动力不同
D.乙的合成和加工的过程中不需要高尔基体的参与
5.(23-24高二下·安徽宣城·期末)在人们食用菠萝过程中,新鲜菠萝肉中的菠萝蛋白酶可分解口腔黏膜细胞的蛋白质,从而损伤口腔黏膜产生刺痛感。为研究菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系做如下图所示实验。根据所学知识及图中信息,下列分析错误的是( )
A.20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶空间结构的影响不相同
B.食用前用一定浓度的NaCl溶液浸泡菠萝,食用时可减轻口腔刺痛感
C.在7%NaCl溶液中,菠萝蛋白酶降低的反应活化能少于3.5%NaCl溶液中
D.菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,浸泡菠萝的NaCl溶液需控制在40℃效果最佳
6.(23-24高二下·安徽宣城·期末)洋葱是生物学实验的好材料,其植株的地上部分是管状叶,地下部分是鳞片叶和不定根。下列有关叙述正确的是( )
A.在高倍镜下可观察到洋葱管状叶细胞中叶绿体的双层膜结构
B.低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中,卡诺氏液的作用是维持细胞形态相对稳定
C.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验,需要2次在低倍显微镜下对装片进行观察
D.用洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂,可观察到细胞连续分裂的全过程
7.(23-24高二下·安徽宣城·期末)植物根细胞细胞质基质的pH高于细胞外,细胞膜上的转运蛋白A可将细胞外的H+和NO3-共同转运至细胞内,转运蛋白B可将细胞质基质中的H+转运至细胞外。下列叙述错误的是( )
A.转运蛋白A转运H+的方式为协助扩散
B.转运蛋白B转运H+的过程中不会发生结构的改变
C.转运蛋白B转运H+的速率与温度、O2浓度等因素有关
D.转运蛋白A同时转运H+和NO3-仍体现了载体蛋白的特异性
物质转运方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要转运蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
8.(23-24高二下·安徽宣城·期末)下列关于生物体中化合物的叙述正确的是( )
A.植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
B.细胞生命活动过程中转运氨基酸的载体都是蛋白质
C.纤维素与淀粉都属于多糖,但二者的基本组成单位不同
D.细胞中的放能反应通常伴随着ATP的合成
9.(23-24高二下·安徽·期末)强降雨导致的没顶淹涝会严重危害作物的生长发育。部分植物会通过地上部分快速伸长露出水面获得氧气,这种生长策略称为低氧逃逸策略;部分植物会停止生长以减少能量消耗,有助于淹涝胁迫解除后的恢复生长,这种生长策略称为低氧忍耐策略。浅水稻和深水稻对没顶淹涝的响应机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.低氧忍耐策略在相对较深、持续时间较短的没顶淹涝更有效
B.由图可知,深水稻通过低氧逃逸策略来应对没顶淹涝
C.浅水稻通过提高GA水平和降低ABA水平从而抑制节间伸长
D.乙烯和其他激素共同调控水稻的节间伸长以应对没顶淹涝
10.(23-24高二下·安徽·期末)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是( )
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
②
③
④
⑤
9
9
9
7
5
+
+
-
+
+
90
70
70
70
40
38
88
0
58
30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH=9
D.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
11.(23-24高二下·安徽·期末)强降雨导致的没顶淹涝会严重危害作物的生长发育。部分植物会通过地上部分快速伸长露出水面获得氧气,这种生长策略称为低氧逃逸策略;部分植物会停止生长以减少能量消耗,有助于淹涝胁迫解除后的恢复生长,这种生长策略称为低氧忍耐策略。浅水稻和深水稻对没顶淹涝的响应机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.低氧忍耐策略在相对较深、持续时间较短的没顶淹涝更有效
B.由图可知,深水稻通过低氧逃逸策略来应对
C.浅水稻通过提高GA 水平和降低 ABA 水平从而抑制节间伸长
D.乙烯和其他激素共同调控水稻的节间伸长以应对没顶淹涝
12.(23-24高二下·安徽·期末)ATP 可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP 结构如图所示,图中~表示特殊的化学键,下列叙述正确的是( )
A.ATP 转化为ADP 可为离子的协助扩散提供能量
B.用γ位32P 标记的ATP 可以合成带有32P 的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键可以在细胞核中断裂
D.光反应可将光能转化为化学能储存于α和β位磷酸基团之间的特殊化学键
13.(23-24高二下·安徽·期末)植物若要正常生存,就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织中去。在此之前,需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉特定的细胞中,此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白,相关过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质运输过程主要体现了细胞膜的结构特点
B.质子泵的存在使细胞内外H⁺的浓度差得以维持
C.细胞内外H⁺的浓度差越大蔗糖分子运输速率越快
D.改变O2浓度不会对植物细胞运输蔗糖的速率产生影响
14.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)2024年4月份,阜阳首届马拉松吸引了约13000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗,脱水,呼吸加深、加快和肌肉酸痛。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述正确的是( )
A.血浆中CO2浓度持续升高
B.运动员长跑过程中血液中的O2会刺激呼吸中枢,使呼吸加深
C.肌肉细胞可进行无氧呼吸产生大量的乳酸,使内环境pH显著降低
D.比赛过程中因为体液和盐分大量流失,导致肾上腺皮质释放的醛固酮增加
15.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)研究表明,高等植物的向光性主要受蓝光调节。向光素是一种自磷酸化蛋白激酶,在蓝光刺激下,向光素的结构会发生改变,从质膜上分离,进入胞质中。激活的向光素调节着生长素运输载体的定位,进而引起生长素侧向运动,最终使得植物器官不对称生长。下列叙述错误的是( )
A.向光素在蓝光刺激下的结构改变伴随着ATP的水解
B.向光素具有传递信息和催化的功能
C.向光素是一种光敏色素,本质为蛋白质
D.生长素的侧向运输与向光素的磷酸化有关
16.(23-24高二上·安徽亳州·期末)蛋白质的糖基化是指蛋白质附加上糖类的过程。真核细胞中,该过程起始于内质网,结束于高尔基体。在糖基转移酶的作用下,糖类转移到蛋白质上,并与蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键。蛋白质的糖基化是对蛋白质功能的重要修饰。下列相关叙述错误的是( )
A.人体细胞膜上糖蛋白的形成离不开内质网和高尔基体
B.粗面内质网上含有糖基转移酶,该酶具有高效性和专一性
C.人体细胞内质网形成的囊泡可直接将糖蛋白运输至细胞膜
D.内质网功能发生障碍,将影响细胞膜对信息分子的识别
17.(23-24高二上·安徽六安·期末)二烷氨基乙醇羧酸脂(DA-6)是一种新型的植物生长调节剂。某科研小组研究了DA-6对草莓光合作用的影响,其相关指标测定结果如表,下列说法中不正确的是( )
组别
处理
光合速率[mmol/(m2·s)]
气孔导度[mmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度[mmol/(m2·s)]
Rubisco活性[μmol/(m2·s)]
丙二醛(MDA)(μmol/g)
①
不遮光+清水
10.1
0.16
260
38.2
2.12
②
不遮光+DA-6
15.2
0.24
255
42.1
1.93
③
遮光+清水
8.3
0.14
278
25.3
2.74
④
遮光+DA-6
13.4
0.23
269
35.7
2.39
(注:气孔导度表示气孔张开的程度;Rubisco是暗反应的关键酶;丙二醛是膜脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关)
A.①与②,①与③能形成对照,但是①与④,②与③不能形成对照
B.实验结果表明,气孔导度是遮光条件下光合速率下降的主要原因
C.DA-6可作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响
D.相比植物激素,DA-6具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
18.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)光敏色素分布在植物的各个部位。下列说法正确的是( )
A.受到光照射时,光敏色素的结构会发生改变
B.光敏色素可以将光能转化为活跃的化学能
C.光敏色素与光合色素主要吸收光谱相同
D.光敏色素与光合色素分布的位置相同
19.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)科学家研究发现,当神经冲动传导到突触前神经元,突触前神经元在动作电位的刺激下打开电压依赖型Ca2+通道,Ca2+内流,引起了细胞内钙浓度的升高,促进神经递质通过胞吐作用向突触间隙的释放。在正常生理状态下,细胞外钙浓度是细胞内的1万倍左右。下列相关叙述不合理的是( )
A.神经元的细胞膜上应存在不同的运输Ca2+的膜蛋白
B.静息状态时,电压依赖型Ca2+通道应处于关闭状态
C.在动作电位的刺激下Ca2+内流的运输方式属于主动运输
D.突触前膜兴奋传导方向与膜内电流方向相同
二、解答题
20.(23-24高二下·安徽黄山·期末)植物工厂利用LED灯等人工光源不仅为植物生长提供能量,也调控植物的生长发育。科研人员研究了不同光质对某品种番茄叶绿体超微结构及产量的影响,试验分甲组(白光)、乙组(蓝光)、丙组(X)和丁组(红光∶蓝光=1∶1),各组其他生长环境均相同,相关统计结果如下表和下图所示。请回答下列问题:
组别
叶绿体数(个/细胞)
基粒数(个/叶绿体)
基粒片层数(个/基粒)
甲组
10.4
22.4
19.4
乙组
9.2
20.6
17.3
丙组
8.7
20.2
15.6
丁组
12.3
26.2
22.7
(1)甲组为对照组,丙组X指的是 。
(2)植物工厂经常选用红蓝光组合LED灯培植番茄,请从植物生长发育角度推测其可能的原因是 (答出两点即可)。
(3)叶绿体超微结构与光合性能紧密相关,试验结果显示:与对照组相比,乙、丙两组单株产量均出现下降,其原因可能是 ;丁组产量最高,可见在植物工厂中可通过 措施提高番茄产量。
(4)依据此试验结果,为进一步深入研究,请你利用红光和蓝光两种LED灯提出新的研究问题。如: 。
21.(23-24高二下·安徽·期末)某实验室中有如下实验材料与用具:新鲜的唾液淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、H2O2溶液、温度计、试管、烧杯、滴管等。某生物兴趣小组的同学想用上述材料探究温度对酶活性的影响,具体的实验步骤如下表:
实
验
步
骤
分组
A
B
C
D
E
F
G
H
①新鲜唾液淀粉酶溶液/mL
1
1
1
1
1
1
1
1
②可溶性淀粉溶液/mL
5
5
5
5
5
5
5
5
③控制温度/℃
0
20
30
40
50
60
70
80
④将新鲜唾液酶溶液与可溶性淀粉溶液混合,分别在所设定的不同温度下恒温处理
⑤测定单位时间内还原糖的生成量
(1)该实验的无关变量是 (答出两点)。与无机催化剂相比,酶具有 性,酶的作用机理是 。
(2)该组同学按表中步骤进行实验后未得到理想的实验结果,老师指出是实验步骤有错误,请你根据所学知识指出具体的错误步骤并写出正确的操作方法: 。
(3)该组同学改正了操作步骤后再次进行实验,得到了如下实验结果:
组别
A
B
C
D
E
F
G
还原糖相对含量
0.170
1.122
1.271
1.383
0.849
0.450
0
a.该实验中不能使用斐林试剂,原因是 (答一点)。
b.A组还原糖相对含量不为0而G组还原糖相对含量为0的原因分别是 。
22.(23-24高二下·安徽滁州·期末)植物在进化过程中会形成各式各样适应环境的机制,下图表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应(图中①②表示相关过程)。一般条件下,Rubisco可以催化C5与CO2结合;在强光照条件下,CO2吸收受阻,此时过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,此过程属于“光呼吸”。光呼吸是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有数据表明,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。
请回答下列问题:
(1)过程①的进行需要光反应过程提供 。C5重新形成的意义是 。
(2)过程②增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少 的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。过程②增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是 。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高时,易发生光呼吸,光反应速率 (填“大于”或“小于”)暗反应速率。
(4)为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与暗呼吸的不同(至少答两点): 。
23.(23-24高二上·安徽亳州·期末)兴趣小组开展实验,测定光合作用的强度。图1是该兴趣小组所用实验装置(红色液滴所在的毛细玻管带刻度),图2是部分实验结果。除实验需要设置的条件,其他条件相同且适宜。请回答下列相关问题:
(1)检测图1中植株的呼吸速率,需 ,并测定 。若将图1装置放在适宜光照下,则刻度管中红色液滴向右移动的值表示该绿色植物 (填“释放”或“产生”)的O2量(不考虑大气压变化等影响)。为防止无关变量干扰实验结果,本实验还应设置对照组,对照组装置与实验组装置的区别是 。
(2)设置a、b、c、d四种光照强度,测得植株单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化如图2,b光照强度下,植株的光合速率 (填“>”“=”或“<”)呼吸速率,d光照强度下,单位时间内该植株从外界吸收的CO2量为 。
(3)控制好种植大棚中的光照、温度等条件,有利于提高农作物的生长速度及品质。在西瓜果实成熟阶段,夜间通风可适当降低大棚中的温度,有利于西瓜中积累糖类等有机物,但在西瓜苗生长过程中,夜间不宜长时间通风,避免大棚中的温度过低,其原因是 。
24.(23-24高二上·安徽六安·期末)抗利尿激素(ADH)是9肽,可作用于肾小管,激活肾小管细胞内一系列反应,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管上皮细胞膜(管腔面)(如图1所示),据图回答下列问题:
(1)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示,b→c时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性 (“升高”或“降低”),导致血浆渗透压 (“升高”或“降低”)。
(2)ADH的释放部位是 ,血浆中ADH含量较高时,水分子进入肾小管细胞的主要方式是 。
(3)尿量超过3L/d称尿崩。假设尿崩症仅与ADH有关,则引起尿崩的原因可能是
①
②
25.(23-24高二下·安徽宣城·期末)油菜生长过程中存在明显的光合器官演替的过程,终花期后叶片大量凋落,角果皮成为主要的光合器官。回答下列问题:
(1)用 提取到油菜角果皮的光合色素后,可通过对比各组油菜角果皮对某种颜色的光的吸收率来计算角果皮中的叶绿素含量。为减少其他光合色素的干扰,“某种颜色的光”最可能是 。
(2)研究人员在田间进行单因素实验,设置了0、60、120kg(K2O)·hm-2三组钾肥梯度,研究施钾量对冬油菜角果皮光合作用的影响。研究人员测定油菜角果的解剖结构参数和角果皮的光合指标,得到下表所示结果:
施钾处理
单株角果数
角果长度和宽度/mm
钾含量/%
净光合速率/(umol·m-2·s-1)
气孔导度/(umol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(umol·m-1)
K0
278.92
50.94;4.19
1.18
6.18
0.08
254.20
K60
332.66
51.51;4.22
1.38
7.68
0.11
272.42
K120
393.40
56.43;4.47
1.98
9.81
0.12
250.81
①气孔导度表示气孔张开的程度,叶片气孔开放与保卫细胞积累K+密切相关。在ATP驱动下,保卫细胞细胞膜上的钾—氢离子交换泵会 (填“顺浓度梯度”或“逆浓度梯度”)将K+转运进入细胞。在液泡内积累高浓度的K+可提高 ,从而有利于保卫细胞吸水,使气孔导度增大。
②与K60组相比,K120组角果皮的胞间CO2浓度较低,原因是 。
③进一步研究发现,高钾处理后角果皮细胞的叶绿体与细胞壁的距离减小,这种变化有利于 ,从而提高光合速率。
26.(23-24高二下·安徽·期末)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中照光培养,a、b、c、d组的光照强度依次增大,实验过程中温度保持恒定,呼吸速率基本不变。一段时间(t)后测定装置内O2浓度,结果如图所示,其中M为初始O2浓度,c、d组O2浓度相同。回答下列问题。
(1)高等植物光合作用光反应阶段的场所是 ,原因是 。
(2)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,则光照t时间时,a、b、c、d中光合速率最大的是 组,光合速率等于呼吸速率的是 组。
(3)光照t时间后,将d组密闭装置打开,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会 (填“升高”“降低”或“不变”)。
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专题07 细胞的代谢
一、单选题
1.(23-24高二上·安徽滁州·期末)如图表示小陈从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.B点时小陈血浆pH为酸性
B.AB段小陈只进行无氧呼吸
C.生活在平原的人细胞呼吸不产生乳酸
D.BC段乳酸与缓冲物质反应被逐渐消耗
【答案】D
【分析】分析曲线图:图示表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线.AB段上升是因为人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强使乳酸含量增加;BC段下降是由于乳酸被血浆中的缓冲物质(NaHCO3)转化为其他物质。
【详解】AB、初进高原,小陈由于高原氧气稀薄,有氧呼吸供能无法满足生命活动所需,无氧呼吸增强,产生乳酸的量逐渐增加,即图中AB段,该过程中,有氧呼吸和无氧呼吸都在进行,B点时血液中乳酸含量最大,但血浆中存在缓冲物质,因此B点时小陈血浆pH也不会变成酸性,A、B错误;
C、生活在平原的人无氧呼吸也会产生乳酸,C错误;
D、BC段血液中乳酸含量下降,主要是乳酸与等缓冲物质反应,被逐渐消耗的结果,D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·安徽亳州·期末)根据细胞内有无核膜,将细胞分为原核细胞和真核细胞,下列关于原核生物和真核生物正确的是( )
A.蓝细菌和硝化细菌均可以合成有机物,但所需能量来源不同
B.支原体细胞中的核酸彻底水解得到的碱基有4种
C.含有叶绿体的蓝细菌,能将吸收的光能转化为化学能
D.所有的原核生物都含有细胞壁
【答案】A
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的细胞核,原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核以及遗传物质DNA等。
【详解】A、蓝细菌含有叶绿素、藻蓝素,能进行光合作用合成有机物,能量来源是光能,硝化细菌进行的是化能合成作用,能量来源是化学能,所以二者均可以合成有机物,但所需能量来源不同,A正确;
B、支原体细胞中的核酸包括DNA和RNA,彻底水解得到的碱基有A、T、G、C、U共5种,B错误;
C、蓝细菌属于原核生物,不含叶绿体,C错误;
D、支原体没有细胞壁,D错误。
故选A。
3.(22-23高二下·安徽亳州·期末)下列有关人体细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.正常生理状态下,细胞中的溶酶体也能分解机体自身的细胞结构
B.细胞核是遗传物质复制、表达的场所,也是细胞代谢的主要场所
C.丙酮酸在线粒体基质中氧化分解,生成CO2和水,产生少量能量
D.细胞衰老时,会出现细胞膜内折、染色质收缩、染色加深等现象
【答案】A
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],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。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、正常生理状态下,细胞中的溶酶体也能分解机体自身的细胞结构,比如发生细胞凋亡时,正常的细胞结构也会被分解,A正确;
B、基因的表达包括转录、翻译两个阶段,而细胞核是遗传物质复制、转录的场所,另外它是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的主要场所是细胞质(基质),B错误;
C、丙酮酸和水在线粒体基质中氧化分解,生成CO2和[H],产生少量能量,C错误;
D、在细胞衰老时,细胞会出现核膜内折、染色质收缩、染色加深等现象,D错误。
故选A。
4.(22-23高二下·安徽合肥·期末)下列有关糖类的叙述,正确的是( )
A.生物组织中的糖类都可以用斐林试剂检测
B.细胞膜表面的糖类可与蛋白质或脂质结合
C.相同质量的糖类中储存的能量比脂肪的多
D.蓝细菌细胞中的糖类由化能合成作用合成
【答案】B
【分析】糖类按照是否可以水解分为单糖、二糖和多糖,单糖包括葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖和半乳糖等;二糖包括蔗糖、乳糖、麦芽糖等;多糖包括糖原(肝糖原、肌糖原)、纤维素、淀粉等。还可以划分为还原糖和非还原糖,还原糖可以和斐林试剂反应,产生砖红色沉淀,包括上述单糖、二糖中的乳糖、麦芽糖等。
【详解】A、糖类分为还原性糖和非还原性糖,还原性糖可用斐林试剂检测,A错误;
B、细胞膜表面的糖类可与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂,B正确;
C、脂肪的C、H比例高于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解产生的水和二氧化碳比相同质量的糖类多,因此释放的能量多,C错误;
D、蓝细菌含有与光合作用有关的色素和酶,能进行光合作用合成糖类,D错误。
故选B。
5.(22-23高二下·安徽宣城·期末)在临床上和生理实验中把渗透压与血浆渗透压相等溶液称为等渗溶液。1.9%的尿素溶液为等渗溶液。现发现将人的成熟红细胞悬浮于1.9%的尿素溶液,红细胞会肿涨破裂。发生这种现象的原因可能是( )
A.红细胞失去活性,溶液的水分进入红细胞
B.红细胞的细胞呼吸为细胞吸水提供动力
C.尿素分子进入细胞,使细胞内液浓度增大,从而吸水
D.红细胞通过细胞呼吸产生大量的水,使细胞中水分增多。
【答案】C
【分析】在外界溶液浓度较大时,细胞会失水;在外界溶液浓度较小时,细胞会吸水。
【详解】A、细胞失去活性时,细胞膜失去选择透过性,不会发生肿涨破裂,A错误;
B、水分子通过被动运输进出细胞,不需要消耗能量,B错误;
C、尿素分子属于小分子,可通过自由扩散进出细胞。1.9%的尿素溶液为等渗溶液。将人的成熟红细胞悬浮于1.9%的尿素溶液,由于尿素分子进入细胞,使细胞内液浓度增大,从而吸水,导致红细胞会肿涨破裂,C正确;
D、人的成熟红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,不会通过细胞呼吸产生水,D错误。
故选C。
6.(22-23高二下·安徽宣城·期末)蜂蜜是营养价值很高的保健品,其主要化学成分为:葡萄糖、果糖、多种酶、维生素、矿物质等,下列说法错误的是( )
A.蜂蜜用斐林试剂检测会产生砖红色沉淀
B.蜂蜜中多种酶功能的差异直接取决于氨基酸种类
C.蜂蜜中化学元素都可以在无机环境中找到
D.冲泡蜂蜜不宜用开水,宜用温水
【答案】B
【分析】酶是活细胞产生的具有催化活性的有机物,具有专一性、高效性、作用条件温和等特点。
【详解】A、蜂蜜含有葡萄糖、果糖等还原糖,用斐林试剂检测会产生砖红色沉淀,A正确;
B、蜂蜜中多种酶功能的差异直接取决于其空间结构,B错误;
C、生物界和非生物界具有统一性,蜂蜜中化学元素都可以在无机环境中找到,C正确;
D、冲泡蜂蜜用开水会导致酶失活,D正确。
故选B。
一、单选题
1.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)生物学是一门以实验为基础的学科,实验材料的选择、实验处理方法等都会直接影响实验结果。下列有关叙述错误的是( )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色液泡的大小以及原生质层的位置
B.“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,若先在计数室上滴加培养液再盖盖玻片,可能导致计算结果偏低
C.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,可先设计一组梯度较大的预实验,为进一步实验摸索条件
D.“检测生物组织中的脂肪”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,均用到了酒精,其浓度和作用均不同
【答案】B
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色液泡的大小以及原生质层的位置,A正确;
B、如果先滴加菌液,再加盖玻片(压滴法),容易使菌液沾到计数平台两侧的支持柱表面,在支持柱表面形成一层水膜而使盖片不能完全落在支持柱上。盖玻片由于液滴的表面张力作用而未能严密的盖到计数板表面上,使计数室内的体积增大,计数结果将偏高,B错误;
C、“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,可先设计一组梯度较大的预实验,为进一步实验摸索条件,同时也可探究实验的科学性和可行性,C正确;
D、“检测生物组织中的脂肪”实验中用到了体积分数为50%的酒精,作用是洗去浮色,“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中用到了体积分数为95%酒精,作用是与盐酸配置解离液,两个实验中酒精的浓度和作用均不同,D正确。
故选B。
2.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体和质外体途径,分布如下图中①②所示。下列叙述错误的是( )
A.质外体pH因H+-ATP酶的作用而持续降低
B.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C.图中转运蛋白在行使功能时自身构象会发生变化
D.加入呼吸抑制剂将影响蔗糖进入伴胞细胞的运输速率
【答案】A
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需转运蛋白和能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量等。
【详解】A、H+在H+-ATP酶的作用下运出细胞,但会在蔗糖-H+同向运输器的作用下再进入细胞中,故质外体的pH是相对稳定的状态,A错误;
B、高等植物细胞间可以形成通道,细胞间可通过通道进行信息交流,B正确;
C、由图可知,图中转运蛋白均为载体蛋白,载体蛋白拥有能与被运载物结合的特异的受体结构域,该结构域对被运载物有较强的亲和性,在被运载物结合之后,载体蛋白的空间结构发生改变,使得结合了被运载物的结构域向生物膜另一侧打开,转运结束后恢复其原有结构,C正确;
D、加入呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,影响ATP的生成,从而影响H+-ATP酶转运H+,进而影响细胞对蔗糖的吸收,D正确。
故选A。
3.(23-24高二下·安徽蚌埠·期末)下列有关细胞中的物质或结构的叙述,正确的是( )
A.糖类是主要的能源物质,不会参与细胞间的信息传递
B.蛋白质功能多样是由氨基酸的种类、数目和空间结构决定的
C.细胞代谢离不开酶的作用,酶可降低化学反应的活化能
D.核仁是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
【答案】C
【分析】蛋白位于细胞膜外侧,起识别、润滑等功能,在细胞间的信息交流具有总要重要,可以与某些信息分子特异性结合而起 到传递信息的作用
【详解】A、糖蛋白位于细胞膜外侧,起识别、润滑等功能,在细胞间的信息交流具有总要重要,可以与某些信息分子特异性结合而起 到传递信息的作用,A错误;
B、蛋白质功能多样是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同决 定的,B错误;
C、细胞代谢离不开酶的催化,酶发挥作用是在温和的条件下进行的,酶是催化剂,和无机催化剂一样,都能降低化学反应的活化能,C正确;
D、细胞核是细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,D错误。
故选C。
4.(23-24高二下·安徽滁州·期末)在植物伴胞细胞的细胞膜上,甲、乙两类转运蛋白扮演着蔗糖运输的关键角色。甲类转运蛋白负责将蔗糖从细胞外转运至细胞内,而乙类转运蛋白则负责将H+从细胞内转运至细胞外,甲、乙两类转运蛋白的作用机理如下图。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖从质外体进入伴胞细胞的过程需要消耗能量
B.甲可以同时运输蔗糖和H+,说明其不具有特异性
C.图中H+的运输都属于主动运输,但运输动力不同
D.乙的合成和加工的过程中不需要高尔基体的参与
【答案】A
【分析】据题分析,图中甲类转运蛋白能够依靠H+浓度差产生的势能把蔗糖分子运入细胞,故蔗糖进入细胞为主动运输。图中乙类转运蛋白能够将细胞内的H+运出细胞,需要消耗ATP水解释放的能量,为逆浓度运输,故为主动运输方式。
【详解】A、蔗糖从质外体进入伴胞细胞的能量来源于H+浓度差产生的电化学势能,A正确;
B、一种转运蛋白并非指运输一种物质,甲可以同时运输蔗糖和H+,仍可说明其具有特异性,B错误;
C、图中甲类转运蛋白H+是顺浓度运入细胞,运输方式是协助扩散,图中乙类转运蛋白将细胞内的H+运出细胞,为逆浓度运输,且需要消耗ATP水解释放的能量,故为主动运输方式,C错误;
D、乙类转运蛋白属于膜蛋白,膜蛋白的合成和加工的过程中需要高尔基体的参与,D错误。
故选A。
5.(23-24高二下·安徽宣城·期末)在人们食用菠萝过程中,新鲜菠萝肉中的菠萝蛋白酶可分解口腔黏膜细胞的蛋白质,从而损伤口腔黏膜产生刺痛感。为研究菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系做如下图所示实验。根据所学知识及图中信息,下列分析错误的是( )
A.20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶空间结构的影响不相同
B.食用前用一定浓度的NaCl溶液浸泡菠萝,食用时可减轻口腔刺痛感
C.在7%NaCl溶液中,菠萝蛋白酶降低的反应活化能少于3.5%NaCl溶液中
D.菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,浸泡菠萝的NaCl溶液需控制在40℃效果最佳
【答案】D
【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一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【详解】A、据图可知,菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,此时酶活性最高,20℃处理酶活性受到抑制,60℃处理酶的结构发生改变,所以20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同,A正确;
B、由NaCl处理曲线图分析可知,在一定NaCl浓度处理下菠萝蛋白酶的活性下降,且随着NaCl的浓度增加,菠萝蛋白酶的活性呈下降趋势,所以食用前用盐水浸泡能降低痛感的原因是适当浓度的食盐可以导致酶结构发生改变,降低酶活性,B正确;
C、在7%NaCl溶液中,菠萝蛋白酶的活性低于3.5%NaCl溶液中酶活性,酶能降低化学反应的活化能,据此可推测,在7%NaCl溶液中,菠萝蛋白酶降低的反应活化能少于3.5%NaCl溶液中,C正确;
D、菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,此时酶活性最高,食用前在此温度下浸泡菠萝,该菠萝蛋白酶的活性高,食用后对口腔黏膜的作用最大,疼痛感较强,故不建议食用前在此温度下浸泡菠萝,D错误。
故选D。
6.(23-24高二下·安徽宣城·期末)洋葱是生物学实验的好材料,其植株的地上部分是管状叶,地下部分是鳞片叶和不定根。下列有关叙述正确的是( )
A.在高倍镜下可观察到洋葱管状叶细胞中叶绿体的双层膜结构
B.低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中,卡诺氏液的作用是维持细胞形态相对稳定
C.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验,需要2次在低倍显微镜下对装片进行观察
D.用洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂,可观察到细胞连续分裂的全过程
【答案】B
【分析】1、观察细胞有丝分裂实验的步骤:
解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
2、低温诱导染色体数目加倍实验:
(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(2)该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
(3)该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
【详解】A、光学显微镜下无法观察到叶绿体的双层膜结构,A错误;
B、卡诺氏液可以固定细胞形态,故低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中,卡诺氏液的作用是维持细胞形态相对稳定,B正确;
C、观察洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验,需要3次在低倍显微镜下对装片进行观察。第一次观察细胞在清水中的状态,第二次观察细胞在高浓度蔗糖溶液中的状态,第三次观察细胞在低渗溶液(清水)中的状态,C错误;
D、用洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂时,根尖细胞经解离过程已死亡,无法观察到细胞连续分裂的全过程,D错误。
故选B。
7.(23-24高二下·安徽宣城·期末)植物根细胞细胞质基质的pH高于细胞外,细胞膜上的转运蛋白A可将细胞外的H+和NO3-共同转运至细胞内,转运蛋白B可将细胞质基质中的H+转运至细胞外。下列叙述错误的是( )
A.转运蛋白A转运H+的方式为协助扩散
B.转运蛋白B转运H+的过程中不会发生结构的改变
C.转运蛋白B转运H+的速率与温度、O2浓度等因素有关
D.转运蛋白A同时转运H+和NO3-仍体现了载体蛋白的特异性
【答案】B
【分析】①自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质转运方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要转运蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
【详解】A、由图可知:细胞膜外的H+浓度高于细胞质基质,转运蛋白A转运H+是顺浓度梯度进行的,其方式为协助扩散,A正确;
B、转运蛋白B为载体蛋白,转运H+的过程需要ATP供能,其方式为主动运输,在此过程中,转运蛋白B会发生结构的改变,B错误;
C、转运蛋白B转运H+的方式为主动运输,需要消耗能量,温度、O2浓度等因素可以通过影响能量的产生过程来影响主动运输的速率,C正确;
D、转运蛋白A同时转运H+和NO3-,但不能转运除H+和NO3-以外的其它离子,仍体现了载体蛋白的特异性,D正确。
故选B。
8.(23-24高二下·安徽宣城·期末)下列关于生物体中化合物的叙述正确的是( )
A.植物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温时呈液态
B.细胞生命活动过程中转运氨基酸的载体都是蛋白质
C.纤维素与淀粉都属于多糖,但二者的基本组成单位不同
D.细胞中的放能反应通常伴随着ATP的合成
【答案】D
【分析】①脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。②遗传信息的翻译是以mRNA为模板、tRNA为运载氨基酸的工具、以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料,在核糖体内合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,③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,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,因此ATP是细胞中能量流通的“货币”。
【详解】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,A错误;
B、在核糖体内进行的翻译过程中,转运氨基酸的载体是tRNA,B 错误;
C、纤维素与淀粉都属于多糖,二者的基本组成单位相同,都是葡萄糖,C错误;
D、细胞中的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系,D正确。
故选D。
9.(23-24高二下·安徽·期末)强降雨导致的没顶淹涝会严重危害作物的生长发育。部分植物会通过地上部分快速伸长露出水面获得氧气,这种生长策略称为低氧逃逸策略;部分植物会停止生长以减少能量消耗,有助于淹涝胁迫解除后的恢复生长,这种生长策略称为低氧忍耐策略。浅水稻和深水稻对没顶淹涝的响应机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.低氧忍耐策略在相对较深、持续时间较短的没顶淹涝更有效
B.由图可知,深水稻通过低氧逃逸策略来应对没顶淹涝
C.浅水稻通过提高GA水平和降低ABA水平从而抑制节间伸长
D.乙烯和其他激素共同调控水稻的节间伸长以应对没顶淹涝
【答案】C
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】A、若长时间没顶淹涝植物根会无氧呼吸产生酒精导致烂根,低氧忍耐策略在相对较深、持续时间较短的没顶淹涝更有效,A正确;
B、由图可知,深水稻通过地上部分快速伸长露出水面获得氧气,利用的是低氧逃逸策略,B正确;
C、据图分析可知,乙烯积累可抑制ABA积累,而ABA积累可抑制GA响应,即浅水稻通过降低GA水平和提高ABA水平从而抑制节间伸长,C错误;
D、据图可知乙烯和赤霉素、脱落酸等激素共同调控水稻的节间伸长以应对没顶淹涝,D正确。
故选C。
10.(23-24高二下·安徽·期末)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是( )
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
②
③
④
⑤
9
9
9
7
5
+
+
-
+
+
90
70
70
70
40
38
88
0
58
30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH=9
D.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
【答案】C
【分析】分析表格信息可知,降解率越高说明酶活性越高,故②组酶的活性最高,此时pH为9,需要添加CaCl2,温度为70℃。
【详解】A、分析②③组可知,没有添加CaCl2时,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;
B、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验,B正确;
C、②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70℃,最适pH为9,C错误;
D、分析①②变量可知,pH均为9,都添加了CaCl2,温度分别为90℃、70℃,故自变量为温度,D正确。
故选C。
11.(23-24高二下·安徽·期末)强降雨导致的没顶淹涝会严重危害作物的生长发育。部分植物会通过地上部分快速伸长露出水面获得氧气,这种生长策略称为低氧逃逸策略;部分植物会停止生长以减少能量消耗,有助于淹涝胁迫解除后的恢复生长,这种生长策略称为低氧忍耐策略。浅水稻和深水稻对没顶淹涝的响应机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.低氧忍耐策略在相对较深、持续时间较短的没顶淹涝更有效
B.由图可知,深水稻通过低氧逃逸策略来应对
C.浅水稻通过提高GA 水平和降低 ABA 水平从而抑制节间伸长
D.乙烯和其他激素共同调控水稻的节间伸长以应对没顶淹涝
【答案】C
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】A、若长时间没顶淹涝植物根会无氧呼吸产生酒精导致烂根,低氧忍耐策略在相对较深、持续时间较短的没顶淹涝更有效,A正确;
B、由图可知,深水稻通过地上部分快速伸长露出水面获得氧气,利用的是低氧逃逸策略,B正确;
C、据图分析可知,浅水稻通过降低GA水平和提高ABA水平从而抑制节间伸长,C错误;
D、据图可知乙烯和赤霉素、脱落酸等激素共同调控水稻的节间伸长以应对没顶淹涝,D正确。
故选C。
12.(23-24高二下·安徽·期末)ATP 可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP 结构如图所示,图中~表示特殊的化学键,下列叙述正确的是( )
A.ATP 转化为ADP 可为离子的协助扩散提供能量
B.用γ位32P 标记的ATP 可以合成带有32P 的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键可以在细胞核中断裂
D.光反应可将光能转化为化学能储存于α和β位磷酸基团之间的特殊化学键
【答案】C
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP,ATP的结构简式是A-P~P~P,其中“A”是腺苷,“P”是磷酸;“A”代表腺苷,“T”代表3个。
【详解】A、ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子主动运输提供能量,协助扩散不需要能量,A错误;
B、ATP分子水解两个特殊化学酸键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,用γ位32P 标记的ATP时,γ位磷酸基团会脱离ATP,不能合成带有32P 的RNA,B错误;
C、ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA合成提供能量,故β和γ位磷酸基团之间的特殊化学能在细胞核中断裂,C正确;
D、光合作用光反应,可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中,故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键,D错误。
故选C。
13.(23-24高二下·安徽·期末)植物若要正常生存,就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织中去。在此之前,需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉特定的细胞中,此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白,相关过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质运输过程主要体现了细胞膜的结构特点
B.质子泵的存在使细胞内外H⁺的浓度差得以维持
C.细胞内外H⁺的浓度差越大蔗糖分子运输速率越快
D.改变O2浓度不会对植物细胞运输蔗糖的速率产生影响
【答案】B
【分析】分析题图:H+逆浓度梯度通过质子泵出细胞,消耗能量,为主动运输。蔗糖分子通过质子-蔗糖共转运蛋白进入细胞,能量来源于膜两侧H+浓度差产生的势能,为主动运输。
【详解】A、该物质运输过程需要细胞膜上蛋白质的协助,体现了细胞膜的选择透过性,这是细胞膜的功能特点,A错误;
B、质子泵通过主动运输逆浓度梯度运输质子,使膜内外的H+浓度差得以维持,B正确;
C、由于受到质子—蔗糖共转运蛋白数量的限制,细胞内外H⁺的浓度差越大蔗糖分子运输速率不一定越快,C错误;
D、H+通过质子泵进行主动运输时受O2浓度影响,改变O2浓度会对植物细胞运输蔗糖的速率产生影响,D错误。
故选B。
14.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)2024年4月份,阜阳首届马拉松吸引了约13000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗,脱水,呼吸加深、加快和肌肉酸痛。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述正确的是( )
A.血浆中CO2浓度持续升高
B.运动员长跑过程中血液中的O2会刺激呼吸中枢,使呼吸加深
C.肌肉细胞可进行无氧呼吸产生大量的乳酸,使内环境pH显著降低
D.比赛过程中因为体液和盐分大量流失,导致肾上腺皮质释放的醛固酮增加
【答案】D
【分析】人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境,凡是血浆、淋巴液、组织液的成分,都是内环境的成分。人体缺水时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水。另一方面大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
【详解】AB、参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,AB 错误;
C、无氧呼吸时可以产生乳酸,但由于有缓冲物质的存在,内环境的pH不会显著降低,C错误;
D、比赛过程中因为体液和盐分大量流失,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,作用于肾小管和集合管,加强对钠离子的重吸收,调节水盐平衡,D正确。
故选D。
15.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)研究表明,高等植物的向光性主要受蓝光调节。向光素是一种自磷酸化蛋白激酶,在蓝光刺激下,向光素的结构会发生改变,从质膜上分离,进入胞质中。激活的向光素调节着生长素运输载体的定位,进而引起生长素侧向运动,最终使得植物器官不对称生长。下列叙述错误的是( )
A.向光素在蓝光刺激下的结构改变伴随着ATP的水解
B.向光素具有传递信息和催化的功能
C.向光素是一种光敏色素,本质为蛋白质
D.生长素的侧向运输与向光素的磷酸化有关
【答案】C
【分析】光敏色素是一类色素--蛋白复合体,接受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【详解】A、向光素是一种自磷酸化蛋白激酶,在蓝光刺激下,向光素的结构会发生改变,说明向光素在蓝光刺激下的结构改变伴随着ATP的水解,同时对ATP的水解过程起着催化作用,A正确;
B、向光素的自磷酸化需要消耗能量,伴随着ATP水解,说明向光素具有催化作用,同时其结构的改变还能从质膜脱落进入胞质中起调节作用,B正确;
C、题意显示,向光素是一种自磷酸化蛋白激酶,在蓝光刺激下,向光素的结构会发生改变,从质膜上分离,进入胞质中,而光敏色素在接受红光或远红光照刺激时,其结构会发生改变,但不会脱离质膜,C错误;
D、向光素被蓝光激活后,结构发生变化,信号经过转导,传递到细胞核内,影响特定基因的转录,翻译出特定蛋白质而表现出生物学效应,D正确。
故选C。
16.(23-24高二上·安徽亳州·期末)蛋白质的糖基化是指蛋白质附加上糖类的过程。真核细胞中,该过程起始于内质网,结束于高尔基体。在糖基转移酶的作用下,糖类转移到蛋白质上,并与蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键。蛋白质的糖基化是对蛋白质功能的重要修饰。下列相关叙述错误的是( )
A.人体细胞膜上糖蛋白的形成离不开内质网和高尔基体
B.粗面内质网上含有糖基转移酶,该酶具有高效性和专一性
C.人体细胞内质网形成的囊泡可直接将糖蛋白运输至细胞膜
D.内质网功能发生障碍,将影响细胞膜对信息分子的识别
【答案】C
【分析】据题分析,蛋白质糖基化是蛋白质附加上糖类的过程,该过程起始于内质网,结束于高尔基体,若内质网的功能障碍则糖基化不能形成,滞留在内质网,从而影响细胞间的识别作用。
【详解】AC、依题意,真核细胞中,蛋白质的糖基化起始于内质网,结束于高尔基体。据此推测,人体细胞内质网形成的囊泡可将糖蛋白运输至高尔基体,再由高尔基体形成囊泡把糖蛋白运输至细胞膜,人体细胞膜上糖蛋白的形成离不开内质网和高尔基体,A正确,C错误;
B、依题意,在糖基转移酶的作用下,糖类转移到蛋白质上,并与蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键,据此可推测,粗面内质网上含有糖基转移酶,酶具有高效性和专一性,B正确;
D、细胞膜上糖蛋白与细胞间的识别作用有关,蛋白质糖基化过程起始于内质网,所以内质网的功能障碍会影响蛋白质糖基化,从而影响细胞间的识别作用,D正确。
故选C。
17.(23-24高二上·安徽六安·期末)二烷氨基乙醇羧酸脂(DA-6)是一种新型的植物生长调节剂。某科研小组研究了DA-6对草莓光合作用的影响,其相关指标测定结果如表,下列说法中不正确的是( )
组别
处理
光合速率[mmol/(m2·s)]
气孔导度[mmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度[mmol/(m2·s)]
Rubisco活性[μmol/(m2·s)]
丙二醛(MDA)(μmol/g)
①
不遮光+清水
10.1
0.16
260
38.2
2.12
②
不遮光+DA-6
15.2
0.24
255
42.1
1.93
③
遮光+清水
8.3
0.14
278
25.3
2.74
④
遮光+DA-6
13.4
0.23
269
35.7
2.39
(注:气孔导度表示气孔张开的程度;Rubisco是暗反应的关键酶;丙二醛是膜脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关)
A.①与②,①与③能形成对照,但是①与④,②与③不能形成对照
B.实验结果表明,气孔导度是遮光条件下光合速率下降的主要原因
C.DA-6可作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响
D.相比植物激素,DA-6具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
【答案】B
【分析】题表分析,本实验研究了光照强度和DA-6对草莓光合作用的影响,自变量为是否遮光和是否添加DA6,因变量是光合速率、气孔导度、RuBP羧化酶活性和丙二醛的含量。实验结果表明,光照条件和DA-6可以提高草莓的光合速率。
【详解】A、①与②、①与③只有一个变量,能形成对照,但是①与④、②与③具有两个变量,不能形成对照,A正确;
B、选择①③或②④组比较分析可得出,气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要因素,Rubisco活性才是其主要因素,B错误;
C、丙二醛是膜脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关,DA-6处理组的丙二醛含量低,则DA-6可能通过作用于光反应阶段来缓解遮光带来的不利影响,C正确;
D、相比植物激素,DA-6是一种新型的植物生长调节剂,具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点,D正确。
故选B。
18.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)光敏色素分布在植物的各个部位。下列说法正确的是( )
A.受到光照射时,光敏色素的结构会发生改变
B.光敏色素可以将光能转化为活跃的化学能
C.光敏色素与光合色素主要吸收光谱相同
D.光敏色素与光合色素分布的位置相同
【答案】A
【分析】在自然界中,种子萌发、植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
【详解】A、受到光照射,光敏色素的结构会发生改变,以传递信息,A正确;
B、光敏色素只能接受信息,不能将光能转化成活跃的化学能,B错误;
C、光敏色素主要吸收红光和远红外光,光合色素只能吸收可见光,C错误;
D、光敏色素主要分布在细胞膜上,光合色素分布在类囊体薄膜上,二者的分布位置不同,D错误。
故选A。
19.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)科学家研究发现,当神经冲动传导到突触前神经元,突触前神经元在动作电位的刺激下打开电压依赖型Ca2+通道,Ca2+内流,引起了细胞内钙浓度的升高,促进神经递质通过胞吐作用向突触间隙的释放。在正常生理状态下,细胞外钙浓度是细胞内的1万倍左右。下列相关叙述不合理的是( )
A.神经元的细胞膜上应存在不同的运输Ca2+的膜蛋白
B.静息状态时,电压依赖型Ca2+通道应处于关闭状态
C.在动作电位的刺激下Ca2+内流的运输方式属于主动运输
D.突触前膜兴奋传导方向与膜内电流方向相同
【答案】C
【分析】根据题意可知,突触前神经元细胞膜上存在电压依赖型Ca2+通道,而内外的钙浓度差异很大,在突触前神经元的细胞膜上必然存在载体蛋白主动运输将Ca2+运出细胞。
【详解】A、Ca2+经Ca2+通道进入神经元的运输方式为协助扩散,只有主动运输才能维持细胞内外如此大的Ca2+浓度差,可见细胞膜上还有将Ca2+运出细胞的载体蛋白,A正确;
B、根据题干信息“在动作电位的刺激下打开电压依赖型Ca2+通道”,由此说明,静息状态下,电压依赖型Ca2+通道应处于关闭状态,B正确;
C、在动作电位的刺激下打开电压依赖型Ca2+通道,Ca2+内流的运输方式属于协助扩散,C错误;
D、神经冲动传导过程中传导方向与膜外电流方向相反,与膜内电流方向一致,D正确。
故选C。
二、解答题
20.(23-24高二下·安徽黄山·期末)植物工厂利用LED灯等人工光源不仅为植物生长提供能量,也调控植物的生长发育。科研人员研究了不同光质对某品种番茄叶绿体超微结构及产量的影响,试验分甲组(白光)、乙组(蓝光)、丙组(X)和丁组(红光∶蓝光=1∶1),各组其他生长环境均相同,相关统计结果如下表和下图所示。请回答下列问题:
组别
叶绿体数(个/细胞)
基粒数(个/叶绿体)
基粒片层数(个/基粒)
甲组
10.4
22.4
19.4
乙组
9.2
20.6
17.3
丙组
8.7
20.2
15.6
丁组
12.3
26.2
22.7
(1)甲组为对照组,丙组X指的是 。
(2)植物工厂经常选用红蓝光组合LED灯培植番茄,请从植物生长发育角度推测其可能的原因是 (答出两点即可)。
(3)叶绿体超微结构与光合性能紧密相关,试验结果显示:与对照组相比,乙、丙两组单株产量均出现下降,其原因可能是 ;丁组产量最高,可见在植物工厂中可通过 措施提高番茄产量。
(4)依据此试验结果,为进一步深入研究,请你利用红光和蓝光两种LED灯提出新的研究问题。如: 。
【答案】(1)红光
(2)叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光,红光和蓝光影响植物形态建成
(3) 与甲组相比,乙丙组的叶绿体数、叶绿体基粒数及基粒片层数都减少,导致光合作用强度降低,单株产量均出现下降 提供红蓝光的比例为1:1的光源
(4)探究红蓝光的比例(“光照时间”、“光照强度”)对番茄叶绿体超微结构和产量的影响
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】(1)依题意,该实验研究的目的是研究不同光质对某品种番茄叶绿体超微结构及产量的影响,则实验的自变量为不同光质。又知甲组为白光、乙组为蓝光、丁组为红光∶蓝光=1∶1,则可知丙组X指的是红光。
(2)由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光,因此植物工厂经常选用红蓝光组合LED灯培植生菜,以促进其光合作用,提高产量。植物进行光合作用需要在光照下进行,光为生菜的光合作用提供能量,又能作为信号调控生菜的形态建成。
(3)据表格数据分析可知,与对照组比,乙、丙组中的叶绿体数、叶绿体的基粒数、基粒的片层数都减少,导致光合作用强度降低,从而使单株产量出现下降。据表中数据可知,丁组产量最高,可见在植物工厂中可通过提供红蓝光的比例为1:1的光源,提高番茄产量。
(4)根据表中数据可知,蓝光和红光的混合光可提高产量,则下一步可探究红蓝光的比例(“光照时间”、“光照强度”)对番茄叶绿体超微结构和产量的影响。
21.(23-24高二下·安徽·期末)某实验室中有如下实验材料与用具:新鲜的唾液淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、H2O2溶液、温度计、试管、烧杯、滴管等。某生物兴趣小组的同学想用上述材料探究温度对酶活性的影响,具体的实验步骤如下表:
实
验
步
骤
分组
A
B
C
D
E
F
G
H
①新鲜唾液淀粉酶溶液/mL
1
1
1
1
1
1
1
1
②可溶性淀粉溶液/mL
5
5
5
5
5
5
5
5
③控制温度/℃
0
20
30
40
50
60
70
80
④将新鲜唾液酶溶液与可溶性淀粉溶液混合,分别在所设定的不同温度下恒温处理
⑤测定单位时间内还原糖的生成量
(1)该实验的无关变量是 (答出两点)。与无机催化剂相比,酶具有 性,酶的作用机理是 。
(2)该组同学按表中步骤进行实验后未得到理想的实验结果,老师指出是实验步骤有错误,请你根据所学知识指出具体的错误步骤并写出正确的操作方法: 。
(3)该组同学改正了操作步骤后再次进行实验,得到了如下实验结果:
组别
A
B
C
D
E
F
G
还原糖相对含量
0.170
1.122
1.271
1.383
0.849
0.450
0
a.该实验中不能使用斐林试剂,原因是 (答一点)。
b.A组还原糖相对含量不为0而G组还原糖相对含量为0的原因分别是 。
【答案】(1) 唾液淀粉酶的浓度、反应物的用量、反应物种类、pH等 高效 降低化学反应的活化能
(2)实验步骤④有错误,应将新鲜唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在实验温度下恒温处理后再混合,混合后仍放回实验温度环境中进行反应
(3) 斐林试剂使用时需用50~65℃水浴加热,会影响实验结果;斐林试剂不能定量检测还原糖的含量 低温时酶的活性受到抑制但并未失活;高温时酶的空间结构改变导致酶失活
【分析】由表可知,该实验的自变量是温度,因变量是酶活性,无关变量是新鲜唾液淀粉酶溶液浓度、可溶性淀粉溶液浓度、pH值、保温时间等。酶具有作用专一性、高效性、作用条件温和等特点,当温度过低时,酶活性降低,温度过高时,酶失活。
【详解】(1)由表可知,该实验的自变量是温度,因变量是酶活性,无关变量是唾液淀粉酶的浓度、反应物的用量、反应物种类、pH等。与无机催化剂相比,酶且有高效性,酶通过降低反应的活化能催化反应的进行。
(2)探究温度对酶活性影响的实验中,应该先设置好酶和淀粉的温度,然后再将相应温度下的酶和淀粉混合进行反应,否则不能看出温度对酶活性的影响,故实验步骤④为错误操作,正确的操作应该是将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在相应温度下处理后再混合。
(3)由于斐林试剂使用时需用50~65℃水浴加热,会影响实验结果;斐林试剂不能定量检测还原糖的含量,所以该实验中不能使用斐林试剂。A组温度较低,只是酶活性降低,G组温度过高,酶失活,导致无催化作用,所以A组还原糖相对含量不为0而G组还原糖相对含量为0。
22.(23-24高二下·安徽滁州·期末)植物在进化过程中会形成各式各样适应环境的机制,下图表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应(图中①②表示相关过程)。一般条件下,Rubisco可以催化C5与CO2结合;在强光照条件下,CO2吸收受阻,此时过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,此过程属于“光呼吸”。光呼吸是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有数据表明,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。
请回答下列问题:
(1)过程①的进行需要光反应过程提供 。C5重新形成的意义是 。
(2)过程②增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少 的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。过程②增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是 。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高时,易发生光呼吸,光反应速率 (填“大于”或“小于”)暗反应速率。
(4)为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与暗呼吸的不同(至少答两点): 。
【答案】(1) ATP和NADPH 保证光合作用暗反应阶段的化学反应持续进行(维持C3的还原过程顺利进行,并保证暗反应的正常进行)
(2) 自由基 过程②会使一部分C5和O2结合,从而降低CO2的固定量
(3)大于
(4)光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照
【分析】1、光反应阶段:光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。相关叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。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+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶II (NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶物质 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将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。
2、绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C₃接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C₃,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与CO₂的固定。这样,暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【详解】(1)过程①表示暗反应,暗需要光反应为此过程提供[H](NADPH)和ATP。
C5重新形成的意义是保证光合作用暗反应阶段的化学反应持续进行,或者是维持C3的还原过程顺利进行,并保证暗反应的正常进行。
(2)由题干信息知,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。所以过程②光呼吸增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少自由基的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。
由图可知过程②光呼吸增强时,过程②会使一部分C5和O2结合,从而降低了暗反应阶段CO2的固定量,进而使该植物细胞的光合速率会降低。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高,说明光反应产生的NADPH有富余,暗反应不能及时利用,即光反应速率大于暗反应速率。
(4)光呼吸与暗呼吸的不同有:光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照,光呼吸是消耗能量的反应,细胞呼吸是氧化分解释放能量的反应。
23.(23-24高二上·安徽亳州·期末)兴趣小组开展实验,测定光合作用的强度。图1是该兴趣小组所用实验装置(红色液滴所在的毛细玻管带刻度),图2是部分实验结果。除实验需要设置的条件,其他条件相同且适宜。请回答下列相关问题:
(1)检测图1中植株的呼吸速率,需 ,并测定 。若将图1装置放在适宜光照下,则刻度管中红色液滴向右移动的值表示该绿色植物 (填“释放”或“产生”)的O2量(不考虑大气压变化等影响)。为防止无关变量干扰实验结果,本实验还应设置对照组,对照组装置与实验组装置的区别是 。
(2)设置a、b、c、d四种光照强度,测得植株单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化如图2,b光照强度下,植株的光合速率 (填“>”“=”或“<”)呼吸速率,d光照强度下,单位时间内该植株从外界吸收的CO2量为 。
(3)控制好种植大棚中的光照、温度等条件,有利于提高农作物的生长速度及品质。在西瓜果实成熟阶段,夜间通风可适当降低大棚中的温度,有利于西瓜中积累糖类等有机物,但在西瓜苗生长过程中,夜间不宜长时间通风,避免大棚中的温度过低,其原因是 。
【答案】(1) 将图1装置置于黑暗条件下 刻度管中红色液滴向左移动的值 释放 新鲜绿色植株改为经消毒的死亡绿色植株
(2) < 2mmol
(3)夜间温度过低会使酶活性降低,不利于幼苗(生长过程中细胞呼吸、细胞中DNA分子复制、细胞分裂等)生命活动的进行,不利于幼苗的生长
【分析】 光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】(1)光照条件下,光合作用会利用呼吸作用产生的二氧化碳,提供氧气给呼吸作用,检测图1中植株的呼吸速率,需将图1装置置于黑暗条件下,呼吸作用产生的二氧化碳会被小烧杯中的碳酸氢钠吸收,因此瓶子中的气体减少量为呼吸作用消耗的氧气,液滴会向左移动,测定呼吸速率可测定刻度管中红色液滴向左移动的值。若将图1装置放在适宜光照下,则刻度管中红色液滴向右移动的值表示该绿色植物释放的O2量,光合作用产生的氧气,一部分被呼吸作用利用,多余的释放到外界。为防止无关变量干扰实验结果,本实验还应设置对照组:新鲜绿色植株改为经消毒的死亡绿色植株,其他不变。
(2)b光照强度下,O2产生总量=CO2消耗量,还有一部分CO2释放量,说明植株的光合速率<呼吸速率。a光照强度下,没有氧气产生,只有呼吸作用,呼吸作用产生CO2量为6mmol。d光照强度下,单位时间内该植株从外界吸收的CO2量=固定的CO2总量-呼吸作用产生的CO2量=O2产生总量-呼吸作用产生的CO2量=8-6=2mmol。
(3)夜间温度过低会使酶活性降低,不利于幼苗(生长过程中细胞呼吸、细胞中DNA分子复制、细胞分裂等)生命活动的进行,不利于幼苗的生长,所以西瓜苗生长过程中,夜间不宜长时间通风,避免大棚中的温度过低。
24.(23-24高二上·安徽六安·期末)抗利尿激素(ADH)是9肽,可作用于肾小管,激活肾小管细胞内一系列反应,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管上皮细胞膜(管腔面)(如图1所示),据图回答下列问题:
(1)正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示,b→c时段,肾小管和集合管细胞对水的通透性 (“升高”或“降低”),导致血浆渗透压 (“升高”或“降低”)。
(2)ADH的释放部位是 ,血浆中ADH含量较高时,水分子进入肾小管细胞的主要方式是 。
(3)尿量超过3L/d称尿崩。假设尿崩症仅与ADH有关,则引起尿崩的原因可能是
①
②
【答案】(1) 降低 升高
(2) 垂体 协助扩散
(3) ADH抗利尿激素分泌量不足 肾小管细胞表面缺乏相应受体而使ADH抗利尿激素不能发挥作用
【分析】分析题图:图1:抗利尿激素(ADH)作用于肾小管,激活肾小管细胞内一系列反应,促进水通道蛋白-2插入肾小管、集合管上皮细胞膜,促进肾小管、集合管对水分的重吸收。若正常成年人血液中ADH含量随时间变化的情况如图2所示,cd段其分泌增加,肾小管和集合管细胞对水的通透性增加,导致血浆渗透压降低,尿液中尿素的浓度升高。
【详解】(1)抗利尿激素ADH的合成部位是下丘脑神经细胞,bc段抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管细胞对水的通透性降低,导致血浆渗透压升高。
(2) ADH的合成部位是下丘脑神经细胞,释放部位是垂体后叶。血浆中ADH含量较高时,水分子进入肾小管细胞的主要方式是通过水通道蛋白的协助扩散。
(3) 尿量超过3L/d称尿崩,尿崩症的病因有多种,一是ADH抗利尿激素分泌量不足,二是肾小管细胞表面缺乏相应受体而使ADH抗利尿激素不能发挥作用。
25.(23-24高二下·安徽宣城·期末)油菜生长过程中存在明显的光合器官演替的过程,终花期后叶片大量凋落,角果皮成为主要的光合器官。回答下列问题:
(1)用 提取到油菜角果皮的光合色素后,可通过对比各组油菜角果皮对某种颜色的光的吸收率来计算角果皮中的叶绿素含量。为减少其他光合色素的干扰,“某种颜色的光”最可能是 。
(2)研究人员在田间进行单因素实验,设置了0、60、120kg(K2O)·hm-2三组钾肥梯度,研究施钾量对冬油菜角果皮光合作用的影响。研究人员测定油菜角果的解剖结构参数和角果皮的光合指标,得到下表所示结果:
施钾处理
单株角果数
角果长度和宽度/mm
钾含量/%
净光合速率/(umol·m-2·s-1)
气孔导度/(umol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(umol·m-1)
K0
278.92
50.94;4.19
1.18
6.18
0.08
254.20
K60
332.66
51.51;4.22
1.38
7.68
0.11
272.42
K120
393.40
56.43;4.47
1.98
9.81
0.12
250.81
①气孔导度表示气孔张开的程度,叶片气孔开放与保卫细胞积累K+密切相关。在ATP驱动下,保卫细胞细胞膜上的钾—氢离子交换泵会 (填“顺浓度梯度”或“逆浓度梯度”)将K+转运进入细胞。在液泡内积累高浓度的K+可提高 ,从而有利于保卫细胞吸水,使气孔导度增大。
②与K60组相比,K120组角果皮的胞间CO2浓度较低,原因是 。
③进一步研究发现,高钾处理后角果皮细胞的叶绿体与细胞壁的距离减小,这种变化有利于 ,从而提高光合速率。
【答案】(1) 无水乙醇 红光
(2) 逆浓度梯度 细胞液的渗透压/渗透压 K120组的气孔导度增大不明显而净光合速率大,消耗的CO2多 叶绿体吸收光能和CO2
【分析】分析题文描述和表中信息可知,本实验目的是研究施钾量对冬油菜角果皮光合作用的影响,则实验的自变量是施钾量,因变量是植物生长情况,可通过净光合速率等进行比较。
【详解】(1)光合色素能够溶解在有机溶剂中,常用无水乙醇提取。光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类,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。提取到油菜角果皮的光合色素后,可通过对比各组油菜角果皮对某种颜色的光的吸收率来计算角果皮中的叶绿素含量,需要排除类胡萝卜素的干扰,因此“某种颜色的光”最可能是红光。
(2)①由题意可知:保卫细胞吸收K+是在细胞膜上的钾—氢离子交换泵的协助下完成的,并且需要ATP提供能量,其发生为主动运输,因此K+是逆浓度梯度被转运进入细胞的。在液泡内积累高浓度的K+可提高细胞液的渗透压,从而有利于保卫细胞吸水,使气孔导度增大。
②与K60组相比,K120组的气孔导度增大不明显,使进入叶肉细胞的CO2增加有限,而净光合速率大,消耗的CO2多,导致胞间CO2浓度较低。
③叶绿体是进行光合作用的场所。高钾处理后角果皮细胞的叶绿体与细胞壁的距离减小,这种变化有利于叶绿体吸收光能和CO2,从而提高光合速率。
26.(23-24高二下·安徽·期末)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中照光培养,a、b、c、d组的光照强度依次增大,实验过程中温度保持恒定,呼吸速率基本不变。一段时间(t)后测定装置内O2浓度,结果如图所示,其中M为初始O2浓度,c、d组O2浓度相同。回答下列问题。
(1)高等植物光合作用光反应阶段的场所是 ,原因是 。
(2)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,则光照t时间时,a、b、c、d中光合速率最大的是 组,光合速率等于呼吸速率的是 组。
(3)光照t时间后,将d组密闭装置打开,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会 (填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1) 类囊体膜 光合色素和相关的酶分布在类囊体膜上
(2) b a、 c、 d
(3)升高
【分析】将植株置于密闭容器中并给予光照,植株会进行光合作用和呼吸作用,瓶内O2浓度的变化可表示净光合速率。
【详解】(1)因为光反应所需要的光合色素和相关的酶分布在类囊体膜上,所以光反应阶段的场所是类囊体膜。
(2)再延长光照时长,c和d组氧气的浓度不再增加,说明此时光合速率等于呼吸速率,由于温度保持恒定,所以a、b、c、d四组的呼吸速率相等,据图可知a组的光合速率等于呼吸速率,因此a、 c、 d三组的光合速率都相等且都等于呼吸速率,而b组由于光照较弱,消耗的CO2较少,所以t时光合速率仍然大于呼吸速率。因此光照t时间时,a、b、c、d中光合速率最大的是b组。
(3) 光照t时间后,c、d组O2浓度相同,即c、d组光合速率不再变化,c组的光照强度为光饱和点。将d组密闭装置打开,会增加CO2浓度,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会升高。
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