内容正文:
2025-2026学年高一上学期单元检测卷
第3章 细胞中能量的转换和利用(参考答案)
一、单选题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
C
C
D
C
B
B
B
题号
11
12
13
14
15
答案
B
D
B
C
B
二、多项选择题:本题包括4小题,每小题3分,共12分。
题号
16
17
18
19
答案
ACD
ABD
CD
AB
二、非选择题:本题共5小题,除特别标注外,每空1分,共58分。
20.【答案】(共10分)
(1) 蛋白质 基本不变
(2) 抑制 葡萄糖
(3) 几丁质浓度和是否添加果糖(2分) 不添加 减弱
(4)BD(2分)
21.【答案】(共12分)
(1)丙酮酸
(2) 线粒体基质 CO2
(3) NAD+、H+ (2分) O2 运输H+、催化ATP合成(2分)
(4) 加快 不变 DNP 导致细胞供能不足、体温过高等问题
22.【答案】(共12分)
(1) 细胞质基质 ①②③(2分) O2
(2)①②③(2分)
(3) 消耗掉瓶中原有的氧气 灰绿色
(4)去除空气、消灭杂菌(2分)
(5)低温冷藏、低氧、干燥(2分)
23.【答案】(共12分)
(1) 叶绿体 等渗
(2) 有机溶剂 600(2分)
(3)ATP、NADPH(2分)
(4) 变弱 使水分子分解产生H+;转运H+ (2分)
(5)各种酶和原料CO2、C5(2分)
24.【答案】(共12分)
(1) 叶绿素和类胡萝卜素(2分) Mg在叶绿素中含量稳定,且类胡萝卜素不含Mg
(2) C3的还原 ATP和NADPH(2分)
(3) 细胞质基质 [H]/NADH
(4) 类囊体(膜)的结构(光合色素) 高温下气孔开放度下降,使叶片吸收的CO2减少 认同(不认同) ;在图2中,30℃、约1250μmol·m-2·s-1光照强度时,该品系植株光合速率最高,因此最有利于该植株生长。(2分)
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2025-2026学年高一上学期单元检测卷
第3章 细胞中能量的转换和利用
(测试时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:(本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述不正确的有( )
A.在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多
B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合保存酶
C.在t1、t2温度条件下,酶降低的活化能相同
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
【答案】C
【分析】温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快。到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。另外,低温不会导致酶变性失活,但高温、过酸或过碱都会使酶变性失活。
【详解】A、据题意可知,直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,两者正相关,在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多,A正确;
B、低温条件下,酶的空间结构稳定性高,酶活性受到抑制,温度恢复到适宜温度时,酶活性恢复,故低温适合保存酶,B正确;
C、在t1、t2温度条件下,酶促反应速率相同,但是底物分子具有的能量不同,酶降低的活化能不相同,C错误;
D、由图可知,随着温度的增加,底物分子具有的能量越来越高,酶的活性越来越差。在曲线c中t1和t2点的酶促反应速率相同,但是所对应的底物分子具有的能量和酶的活性都不同,t1位点的酶活性高,底物分子具有的能量低;t2位点的酶活性低,底物分子具有的能量高,因此酶促反应速率是底物分子的能量与酶的空间结构(酶活性)共同作用的结果,D正确。
故选C。
2.为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
【答案】C
【分析】淀粉酶的专一性指其仅催化淀粉水解,不能催化其他底物(如蔗糖)。实验需设置不同底物与酶的组合,并通过检测还原糖验证结果。斐林试剂用于检测还原糖,但需在沸水浴条件下显色,而题目中实验步骤的温度设置可能影响结果判断。
【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同,若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性,A错误;
B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件,B错误;
C、乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确;
D、甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组出现蓝色,D错误。
故选C。
3.肿瘤细胞膜上的ABC转运蛋白介导化疗药物的外排,是肿瘤细胞的一种重要耐药机制。ABC转运蛋白包含跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD),当药物、ATP分别与TMD、NBD结合后,ATP水解,将药物排出细胞膜外,主要机理如图。相关叙述错误的是( )
A.TMD含有多个亲水性氨基酸
B.NBD具有两个ATP结合位点,且能水解ATP
C.ATP的水解导致TMD的空间构象发生改变
D.化疗时联合使用ABC转运蛋白抑制剂可增强化疗效果
【答案】A
【分析】据图分析,ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,可以催化ATP水解释放能量来转运物质(化疗药物),属于主动运输。在物质转运过程中,ABC转运蛋白构象发生改变。
【详解】A、TMD 是跨膜结构域,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层(疏水端相对 ),所以 TMD 应含有多个疏水性氨基酸以嵌入膜中,A错误;
B、从图中可看出 NBD 有两个 ATP 结合位点,且结合后 ATP发生了水解,B正确;
C、ATP 水解会引起 ABC 转运蛋白的构象改变,TMD 作为其结构域,空间构象也会改变,实现药物外排,C 正确;
D、ABC 转运蛋白外排化疗药物会导致耐药,使用其抑制剂可减少药物外排,增强化疗效果,D 正确。
故选A。
4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列相关叙述正确的是( )
A.含量较多的ATP是细胞生命活动的唯一供能物质
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C.ATP水解释放的磷酸基团可改变载体蛋白质的空间结构
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
【答案】C
【分析】离子通过离子泵的跨膜运输需要载体和消耗能量,属于主动运输。
【详解】A、ATP是直接能源物质,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP提供,但也有少数由GTP、UTP等提供,ATP含量较少,通过与ADP快速转化维持正常生命活动的能量供给,A错误;
B、离子通过离子泵的跨膜运输需要载体和消耗能量,属于主动运输,是逆浓度梯度进行的,B错误;
C、ATP水解释放的磷酸基团,可使蛋白质磷酸化,改变载体蛋白质的空间结构,C正确;
D、加入蛋白质变性剂会改变离子泵的结构,降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。
故选C。
5.图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.装置①提高了实验的准确性
B.装置②中的酵母菌进行有氧呼吸
C.装置③和⑤中的溶液可以换成酸性重铬酸钾溶液
D.实验时装置④封口放置一段时间,再连通装置⑤
【答案】C
【分析】分析实验装置图:甲装置是探究酵母菌有氧呼吸的实验装置,其中甲图NaOH的作用是吸收空气中CO2;乙装置是探究酵母菌无氧呼吸的实验装置,澄清石灰水的作用是检测呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、装置①用质量分数为10%的NaOH溶液可以用于吸收空气中的CO2,进而提高实验的准确性,A正确;
B、装置②中,酵母菌利用氧气,进行有氧呼吸,B正确;
C、装置③和装置⑤利用澄清的石灰水来鉴定细胞呼吸的产物CO2,而酸性的重铬酸钾是用于鉴定酒精的,所以置③和⑤中的溶液不可以换成酸性重铬酸钾溶液,C错误;
D、实验时装置④封口放置一段时间,以让酵母菌耗尽锥形瓶中的氧气,然后连通装置⑤,进行无氧呼吸,D正确。
故选C。
6.如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解过程的示意图,①②③表示过程,X、Y表示物质。下列叙述错误的是( )
A.①过程发生在细胞质基质,X可为丙酮酸
B.②过程可能没有ATP产生
C.③过程不一定发生在线粒体内膜
D.Y可能是H2O或酒精或乳酸
【答案】D
【分析】分析图示可知,若为有氧呼吸,则①为有氧呼吸第一阶段,②为有氧呼吸第二阶段,③为有氧呼吸第三阶段;X为丙酮酸(或丙酮酸和[H]),Y为H2O。若为无氧呼吸,则①为无氧呼吸第一阶段,②③为无氧呼吸第二阶段;X为丙酮酸(或丙酮酸和[H]),Y为酒精。
【详解】A、①过程为有氧呼吸(或无氧呼吸)第一阶段,发生在细胞质基质,X可为丙酮酸,A正确;
B、如果是无氧呼吸,②过程是无氧呼吸第二阶段,没有ATP产生,B正确;
C、如果是无氧呼吸,③过程是无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质,C正确;
D、因为产物中有二氧化碳,所以若表示无氧呼吸,应为产生酒精和CO2的无氧呼吸,故Y不可能是乳酸,D错误。
故选D。
7.图中①-③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生水也消耗水
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
【答案】C
【分析】图中所示为线粒体的结构,①是线粒体外膜,②是线粒体内膜,③是线粒体基质。
【详解】A、图中所示为线粒体的结构,①是线粒体外膜,②是线粒体内膜,③是线粒体基质。有氧呼吸的第二阶段消耗水,有氧呼吸第三阶段产生水,即线粒体既消耗水也产生水,A 正确;
B、①线粒体外膜和②线粒体内膜功能不同,所以分布的蛋白质有所不同,B正确;
C、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质,C错误;
D、②是线粒体内膜,消耗O2,和[H]生成水,③是线粒体基质,在该场所丙酮酸和水反应生成CO2,D正确。
故选C。
8.将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是( )
A.色素5在层析液中的溶解度最小
B.蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中
C.色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光
D.缺镁会影响色素3和4的含量
【答案】B
【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
2、题图分析:由图示结果可知,1号色素离色素点样点最远,1号扩散得最快,在层析液中溶解度最大。旋转90度后再用蒸馏水进行分离,出现色素带5,说明色素带5的色素是水溶性色素。色素带1、2、3、4都不扩散,说明1、2、3、4难溶于蒸馏水。
【详解】A、根据层析的结果,用层析液分离时不出现色素5,说明其在层析液中的溶解度最小,A正确;
B、蒸馏水分离时,点样点不能触及蒸馏水,而是让滤纸的边缘接触蒸馏水,让蒸馏水在滤纸上慢慢扩散,B错误;
C、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度,推测是光合色素,因此它们依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,均可吸收蓝紫光,C正确;
D、1、2、3、4依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,镁只参与构成叶绿素,故缺Mg会影响色素3和4的含量,D正确。
故选B。
9.高等植物的光合作用依赖光合色素。图甲是绿叶中色素的吸收光谱图,乙是绿叶中色素分离的结果,下列叙述错误的是( )
A.图甲400nm到500nm之间是蓝紫光区域,因为①②③均在此区域出现吸收高峰
B.图甲②和③曲线指的是叶黄素和胡萝卜素,有两个吸收高峰,吸收蓝紫光和红光
C.图乙条带1指的是胡萝卜素,溶解度最大,在层析液中的扩散速度最快
D.图乙条带3指的是叶绿素a,色素含量最多
【答案】B
【分析】分析图甲,①表示胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,②是叶绿素b,③表示叶绿素a,②③统称为叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光。分析图乙,条带1是胡萝卜素,条带2是叶黄素,条带3是叶绿素a,条带4是叶绿素b。
【详解】A、①表示胡萝卜素,②是叶绿素b,③表示叶绿素a,图甲400nm到500nm之间是蓝紫光区域,因为①②③均在此区域出现吸收高峰,A正确;
B、分析图甲,①表示胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,②是叶绿素b,③表示叶绿素a,②③统称为叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光,B错误;
C、溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散的快,图乙条带1指的是胡萝卜素,溶解度最大,在层析液中的扩散速度最快,C正确;
D、色素含量最多,在滤纸上条带越宽,故图乙条带3指的是叶绿素a,色素含量最多,D正确。
故选B。
10.下图是蒲公英某种细胞器的电镜照片,下列有关叙述正确的是( )
A.结构①有两层生物膜,内膜面积比外膜面积大
B.该细胞器与光合作用有关,是植物细胞的“养料制造车间”
C.结构③中含少量的DNA,能与某些蛋白质相结合形成染色质
D.在蒲公英的叶表皮细胞和叶肉细胞都存在该种细胞器
【答案】B
【分析】分析题图:图示为阳生植物蒲公英叶绿体的电镜照片,①为叶绿体的双层膜结构,②是由类囊体薄膜构成的基粒,③为叶绿体基质。
【详解】A、①为叶绿体的膜结构,结构①有两层生物膜,内膜面积比外膜面积小,A错误;
B、该细胞器是叶绿体,与光合作用有关,是植物细胞的“养料制造车间”,B正确;
C、结构③中含少量的DNA,不与某些蛋白质相结合形成染色质,染色质存在于细胞核中,C错误;
D、叶表皮细胞无叶绿体,D错误。
故选B。
11.1937年,植物生理学家希尔将叶绿体分离后置于试管中,加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物,被氧化时是蓝色,被还原时是无色的)后,将试管置于光下,发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气,以上实验证明了( )
A.光合作用产生的氧气来自于H2O
B.光合作用的过程中能产生还原剂和O2
C.光合作用的CO2参与有机物的合成
D.光合作用的产物有淀粉
【答案】B
【分析】本实验的目的是验证光合作用的产物,据题干DCPIP是一种可以接受氢的化合物,被氧化时是蓝色,被还原时是无色的,故可用于检测还原态氢的形成。
【详解】A、判断光合作用产生的氧气的来源需用同位素标记法,本实验无法判断光合作用产生的氧气的来源,A错误;
B、溶液由蓝色变成无色,说明产物中有还原态氢,并放出氧气,故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2,B正确;
C、本实验不能判断光合作用的CO2参与有机物的合成,C错误;
D、本实验没有信息可以得出光合作用的产物有淀粉,D错误。
故选B。
12.下列有关科学史和科学研究方法的说法正确的是( )
A.卡尔文等用小球藻进行实验,最终探明了CO2→C5→(CH2O)
B.希尔制取叶绿体悬液并加入氧化剂发现光合作用的场所是叶绿体
C.鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于CO2
D.恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
【答案】D
【分析】1、鲁宾和卡门实验 实验思路: 用放射性同位素标记来研究物质的去路 材料:小球藻 处理:用 18O分别标记CO2和H2O,给予光照。 结论:光合作用产生的O2来自于H2O,不来自CO2。 2、卡尔文实验思路:同位素标记 14CO2,研究物质转化过程 材料:小球藻 处理:光照、提供 14CO2;不同时间杀死小球藻,再纸层析分离,最后鉴定放射性物质。 3、希尔实验实验思路:施加单一变量进行研究 材料:离体叶绿体 处理:给离体叶绿体悬浮液加入氧化剂, 不通入CO2;给予光照 结果:叶绿体有O2释放。
【详解】A、卡尔文等用小球藻等进行同位素标记实验,最终探明了CO2中的碳到三碳化合物再到有机物的过程,A错误;
B、希尔制取叶绿体悬液并加入铁盐,证明了离体的叶绿体可发生水的光解释放了氧气,光合作用的场所是叶绿体是恩格尔曼证明的,B错误;
C、鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于水,且18O是稳定性同位素,不具有放射性,C错误;
D、恩格尔曼用水绵进行实验,以好氧细菌为指示生物证明了叶绿体能吸收光能(红光和蓝紫光)用于光合作用放出氧气,D正确。
故选D。
13.植物进行光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH,减少其对光合结构的破坏。下图为光合作用和光呼吸图,虚线是构建的一种新型的光呼吸旁路。下列叙述正确的是( )
A.R酶是一种双功能酶,能催化C5和O2、C3和CO2反应
B.光照充足,CO2与O2比值降低有利于光呼吸发生
C.C4植物通常比C3植物更容易发生光呼吸现象
D.图示光呼吸旁路的意义是该过程减少了碳损耗
【答案】B
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用的过程包括光反应阶段和暗反应阶段。在CO2浓度相对较高时,有利于羧化反应,促进光合循环的进行;当O2浓度相对较高时,促进加氧反应的进行。
【详解】A、结合图示可知,R酶是一种双功能酶,不仅能催化C5和O2的反应,还能催化C5和CO2反应,A错误;
B、光照充足,CO2与O2比值降低有利于C5和O2的反应,即促进光呼吸进行,B正确;
C、C4植物固定二氧化碳能力更强,即能利用较低浓度的二氧化碳,因此,C3通常比C4植物更容易发生光呼吸现象,C错误;
D、图示光呼吸旁路的增加了碳损耗,但该过程产生的二氧化碳,可用于光合作用的暗反应过程,D错误。
故选B。
14.许多生物学知识和原理在生产生活中得到广泛应用。下列相关叙述错误的( )
A.酿酒需要密封,因为酒精是酵母菌无氧呼吸的产物
B.种植小麦时“正其行,通其风”,可防止植株周围CO2浓度过低
C.储存新鲜蔬菜时应降低呼吸强度,故应在低温、无氧和一定湿度条件下储存
D.一些阴生植物如人参需要在弱光条件下种植,因为其光合作用的最适光照强度较低
【答案】C
【分析】影响光合作用的环境因素
1.温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2.二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3.光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】A、酿酒涉及的菌种是酵母菌,酵母菌无氧呼吸产生酒精,因此酿酒过程需要密封,A正确;
B、种植小麦时“正其行,通其风”,可防止植株周围CO2浓度过低,有利于增加麦田中二氧化碳的浓度,提高光合效率,B正确;
C、储存新鲜蔬菜时应降低呼吸强度,故应在低温﹑低氧条件下保存,因为该条件下呼吸速率较低,但在干燥条件下不利于保鲜,C错误;
D、一些阴生植物如人参需要在弱光条件下种植,因为其光饱和点较低,即在较低光照强度下就能达到其最大光合效率,D正确。
故选C。
15.生物科技小组的同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,正确的是( )
A.在 35℃时,叶肉细胞的光合作用速率与呼吸作用速率相等
B.该实验的目的是为了探究光照和黑暗条件下温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响
C.叶肉细胞中光合作用相关酶比呼吸作用相关酶的最适温度更高
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中 C₃的含量将增多
【答案】B
【分析】分析题图可知,光下氧气的释放速率代表净光合速率,氧气的吸收代表的是呼吸速率。植物的真光合速率=净光合速率+呼吸速率。当真光合速率与呼吸速率相等时,净光合速率为0。
【详解】A、35℃时,叶肉细胞的净光合速率与呼吸速率相等,那么真光合速率是呼吸速率的两倍,A错误;
B、根据图像可知,该实验的目的是探究光照和黑暗条件下温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响,B正确;
C、根据图像分析,光合作用的最适温度大约在25℃,而呼吸作用的最适温度不低于50℃,因此叶肉细胞中与呼吸作用有关酶的最适温度更高,C错误;
D、突然增强光照时,C3的还原速率加快,而CO2的固定不变,因此短时间内叶肉细胞中C3的含量将减少,D错误。
故选B。
2、 多项选择题:(本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题给出的四个选项中,有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
16.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。研究发现菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系如图所示,相关叙述正确的是( )
A.20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同
B.菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,建议食用前用此温度的水浸泡菠萝
C.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都有抑制作用
D.为了减少对口腔黏膜的刺激,改善口感,食用菠萝前建议用盐水浸泡
【答案】ACD
【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、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,B错误;
C、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,该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用(与不加NaCl相比),C正确;
D、菠萝蛋白酶能分解黏膜细胞中的蛋白质,从而损伤口腔黏膜,NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性有抑制作用,为了减少对口腔黏膜的刺激,改善口感,食用菠萝前建议用盐水浸泡,D正确。
故选ACD。
17.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段,是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在第三阶段被利用
C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过线粒体内膜到达线粒体基质
D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力
【答案】ABD
【分析】分析题图,在有氧呼吸第三阶段,NADH释放出电子和H+,电子被线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递,最终与O2和H+结合生成了H2O,而线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H+,泵入内膜和外膜的膜间隙,构建了跨膜的H+电化学梯度。最终,H+沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质,推动了ATP的合成。
【详解】A、图中结构为线粒体内膜,表示有氧呼吸的第三阶段,该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段,A正确;
B、有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在第三阶段与氧气结合生成水,B正确;
C、H+经过线粒体内膜到达线粒体基质的方式为顺浓度梯度的协助扩散,该过程不耗能,高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+从线粒体基质运输到线粒体内外膜间隙,C错误;
D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,从而为ATP的合成提供了驱动力,D正确。
故选ABD。
18.Rubisco 是绿色植物光合作用过程中的关键酶,当CO2浓度较高时 该酶催化 CO2与C5反应进行光合作用。当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,最后在线粒体内生成CO2,植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在高O2含量的环境中,植物不能进行光合作用
B.在光照条件下,若叶肉细胞中O2含量下降、CO2含量升高,会促进光呼吸
C.强光下,光呼吸增强,消耗NADPH 增多,避免电子积累引起的光合结构损伤
D.温室栽培蔬菜时可通过增施有机肥减少光呼吸对光合产物的损耗
【答案】CD
【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】A、在高O2含量的环境中,产生的C3也可用于卡尔文循环,故可进行光合作用,A错误;
B、光呼吸主要发生在O₂含量较高、CO₂含量较低的环境中。在有光条件下,当O₂含量下降、CO₂含量升高时,Rubisco酶更倾向于催化CO₂与C₅的反应,从而抑制光呼吸,促进光合作用,B错误;
C、在强光条件下,光呼吸可以消耗多余的NADPH,避免电子传递链中的电子积累,从而保护光合结构免受损伤。光呼吸在一定程度上起到了保护作用,C正确;
D、增施有机肥可以提高土壤中的CO₂浓度,从而抑制光呼吸,从而减少光呼吸对光合产物的损耗,D正确。
故选CD。
19.龙血树被誉为“活血圣药”有消肿止痛、收敛止血的功效,图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm²·h)]。下列叙述错误的是( )
A.据图甲分析,与温度40℃相比,温度为30℃时叶绿体消耗CO2的速率快
B.据图甲分析,40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.据图乙分析,提高CO2的浓度可能会导致D点左移
D.图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
【答案】AB
【分析】据图分析:图甲中,实线表示吸收二氧化碳速率,为净光合作用速率,虚线为CO₂产生速率,表示呼吸作用速率,40℃时净光合速率等于呼吸速率,为5。图乙中,呼吸速率为2,处于光饱和点时,总光合作用为10。
【详解】A、叶绿体消耗的 CO2速率是指总光合作用速率,根据总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率,可知 30℃时叶绿体消耗 CO2的速率=8+2=10mmol/(cm2·h);40℃时,叶绿体消耗CO2的速率= 5+5=10mmol/( cm2· h),即两种温度下叶绿体消耗CO2的速率相同,A错误;
B、40℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等均为5mmol/(cm2·h),若白天和黑夜时间相等,则黑夜期间(12小时)呼吸作用消耗5×12=60mmol/(cm2·h),白天(12小时)有机物积累量为5×12=60mmol/(cm2·h),一昼夜之后,植物有机物积累量为0,植物不能正常生长,B错误;
C、提高CO2的浓度,可能使龙血树的光合作用速率增加,则光补偿点会降低 ,即D点左移,C正确;
D、乙中影响 C、D 、E 三点均处于光饱和点之前,其光合速率的主要环境因素都是光照强度,D正确。
故选AB。
3、 非选择题:(本题包括5小题,共58分。)
20.(10分)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的作用,温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase活力的影响如图1所示,请回答下列问题:
(1)NAGase 的成分最可能是 ,从 90℃降到最适温度过程中,它的活性 (填“变大”或“变小”或“基本不变”)。
(2)几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NAGase的催化活力均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是 。
(3)研究发现果糖能抑制NAGase的催化活力,为了进一步探究果糖抑制该酶催化活力的机制,某研究小组取一系列浓度的几丁质溶液,每个浓度的几丁质溶液均分为a、b两组(记作 a1和 b1、a2和b2 ……),实验结果如图2所示。本实验的自变量为 ,由图2可知, a组实验应为 (填“添加”或“不添加”)果糖。实验结果说明随几丁质浓度的增加,果糖对酶催化活力的抑制 (填“增强”或“减弱”)。
(4)研究人员推测果糖抑制NAGase催化活力的机制如图3 所示, 果糖与几丁质可竞争结合酶的活性部位,并表现为可逆,该竞争结合不改变酶的空间结构,图2中曲线b出现的原因是 。
A.几丁质的浓度较低时,只有果糖能与酶结合,酶促反应速率降低
B.几丁质的浓度较低时,酶与几丁质的结合机会降低,酶促反应速率降低
C.几丁质的浓度较高时,果糖不能与酶结合,酶促反应速率升高
D.几丁质的浓度较高时,酶与几丁质的结合机会升高,酶促反应速率升高
【答案】(1) 蛋白质 基本不变
(2) 抑制 葡萄糖
(3) 几丁质浓度和是否添加果糖 不添加 减弱
(4)BD
【分析】1、过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。因此,酶制剂适宜在低温下保存。
2、分析图1第三个图可知,NAGase催化活力随蔗糖、半乳糖和葡萄糖浓度的增加均减小,因此这四种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度更显著,因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。图2中的酶促反应速率随底物浓度变化的两条曲线中,底物浓度较低时,曲线a的反应速率较高,表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低,但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高,可知曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。分析图3可知,果糖能降低NAGase的催化效率的机理是果糖通过与反应底物竞争酶活性部位而抑制酶的活性。
【详解】(1)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,所以NAGase的成分最可能是蛋白质。温度为 90℃时,NAGase已经失活,因此从 90℃降到最适温度过程中,它的活性基本不变。
(2)由图可知,NAGase的酶活力随蔗糖、半乳糖和葡萄糖浓度的增加均减小,因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的酶活力下降速度更显著,因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。
(3)实验思路是加入定量的果糖后持续增加底物浓度,检测反应速率是否能恢复到正常反应速率,自变量是底物浓度(几丁质浓度)和是否添加果糖。果糖可抑制NAGase的催化活力,添加果糖的一组反应速率慢。曲线a的反应速率快,是没添加果糖的反应曲线,曲线b反应速率块,是添加果糖的反应曲线。曲线b表示加入果糖时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,实验结果说明随几丁质浓度的增加,反应速率上升至与未添加果糖的一样,因此果糖对酶催化活力的影响在减弱。
(4)曲线b是表示加入竞争性抑制剂果糖时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。根据题意, 果糖与几丁质可竞争结合酶的活性部位,并表现为可逆,但该竞争结合不改变酶的空间结构,因此曲线b出现的原因是实验初期,果糖结合在酶的活性部位,虽未改变酶的结构,但酶与底物的结合机会降低,使酶催化几丁质的水解的速率降低,随着几丁质的浓度上升,几丁质分子数增多,酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高。BD正确,AC错误。
故选BD。
21.(12分)下图为有氧呼吸过程部分示意图,其中糖酵解、三羧酸循环和在呼吸链上进行的氧化磷酸化是有氧呼吸的三个主要阶段,a~c代表物质,d代表结构,请回答下列问题。
(1)葡萄糖经过糖酵解产生[a] ,该物质进入线粒体后氧化脱羧形成乙酰CoA。
(2)乙酰CoA在 (场所)经过三羧酸循环释放[b] 和NADH
(3)NADH分解产生[c] 和e-,e-沿呼吸链传递的过程释放能量推动H+外流,同时传递给最终受体 ,产生H2O。据图可知d的功能有 。
(4)为验证d的功能,研究人员在线粒体悬浮液中先后加入不同物质测定氧浓度变化,结果如下图。
①两次加入ADP后,氧气消耗速率的变化分别是 、
②已知寡霉素能抑制细胞呼吸中d的活性;DNP能结合并携带H+进入线粒体但不合成ATP而使能量以热能的形式散失。图中物质B是 (填“寡霉素”或“DNP”)。
③DNP曾被尝试作为减肥药,请分析使用DNP减肥可能会对人体产生的危害有 。
【答案】(1)丙酮酸
(2) 线粒体基质 CO2
(3) NAD+、H+ O2 运输H+、催化ATP合成
(4) 加快 不变 DNP 导致细胞供能不足、体温过高等问题
【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NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP。
【详解】(1)葡萄糖经过糖酵解产生[a]丙酮酸、NADH和能量,其中丙酮酸进入线粒体后氧化脱羧形成乙酰CoA。
(2)根据有氧呼吸第二阶段的反应过程,并结合图可知,乙酰CoA在线粒体基质经过三羧酸循环释放[b]CO2和NADH,同时产生少量ATP。
(3)NADH(还原型)分解产生[c]NAD+(氧化型)和 e−。由图可知,e- 沿呼吸链传递的过程释放能量推动H+外流,同时传递给最终受体O2,产生H2O,并释放大量的能量。据图可知,d(一种膜蛋白)的功能有运输H+、催化ADP和Pi合成ATP。
(4)①图中曲线的斜率表示氧气消耗速率,斜率增大,说明氧气消耗速率加快,否则不变,则由图可知,两次加入ADP后,氧气消耗速率的变化分别是加快、不变。
②由图可知,加入物质B后,氧浓度下降,即氧气被消耗了,说明物质B不是寡霉素(因为寡霉素能抑制细胞呼吸中d的活性,则无法进行有氧呼吸第三阶段消耗氧气)而是DNP(DNP能结合并携带H+进入线粒体,故加入DNP可消耗氧气)。
③因为DNP会导致不合成ATP而使能量以热能的形式散失,所以使用DNP减肥可能会导致细胞供能不足、体温过高等问题。
22.(12分)下图分别是真核细胞内呼吸作用的过程和“探究酵母菌细胞呼吸的方式”装置
(1)图一中①过程发生的场所是 ,图一中能产生ATP的过程有 (填序号)。其中X代表 。
(2)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进 (填序号)过程的进行,有利于植物对无机盐离子的吸收。
(3)乙装置中 B瓶先密封放置段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,其目的是 。图二实验结束后取少量酵母菌培养液A和培养液 B,分别加入酸性的重铬酸钾,其中B呈 ,说明该中呼吸方式的产物中有酒精。
(4)图中 A、B瓶中葡萄糖溶液需高温煮沸的目的
(5)在储藏种子时,一般采用 方法降低呼吸消耗。
【答案】(1) 细胞质基质 ①②③ O2
(2)①②③
(3) 消耗掉瓶中原有的氧气 灰绿色
(4)去除空气、消灭杂菌
(5)低温冷藏、低氧、干燥
【分析】图一中①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,发生在细胞质基质中。②为有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质中,③为有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上。①④为无氧呼吸的乳酸发酵过程,①⑤为无氧呼吸酒精发酵过程,都发生在细胞质基质。
【详解】(1)图一中①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,发生在细胞质基质中。无氧呼吸只有第一阶段能产生ATP,有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP,故图一能产生ATP的过程有有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段(过程①),有氧呼吸第二阶段(过程②),有氧呼吸第三阶段(过程③),其中X代表O2,Y代表CO2。
(2)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进有氧呼吸(过程①②③)的进行,有利于植物根部对无机盐离子的吸收。
(3)乙装置中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,其目的是消耗掉瓶中原有的氧气,以保证引起澄清石灰水变浑浊是由于无氧呼吸产生的二氧化碳所致。图二中甲装置为有氧呼吸装置,乙为无氧呼吸装置。酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性的重铬酸钾鉴定,由橙色变成灰绿色,图二实验结束后取少量酵母菌培养液A和培养液 B,分别加入酸性的重铬酸钾,其中B呈灰绿色,说明该中呼吸方式的产物中有酒精。
(4)图中 A、B瓶中葡萄糖溶液需高温煮沸的目的是去除葡萄糖溶液中的氧气(空气)和杂菌。
(5)在储藏种子时,适当降低氧气浓度或零上温度、选择干燥的环境来降低细胞呼吸强度,减少有机物的消耗。
23.(12分)科研人员从植物叶绿体中分离类囊体,构建含类囊体的人工细胞,并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题:
(1)细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破 膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,需加入 溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的 溶液中,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,则类囊体的浓度为 μg/mL。
(3)为检测类囊体活性,实验前需对类囊体进行多次洗涤,目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响,这些产物主要有 。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,在适宜光照下,荧光强度 (填“变强”“不变”或“变弱”),说明类囊体膜具有的功能有 。
(5)在光反应研究的基础上,利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究,理论上还需要的物质有 。
【答案】(1) 叶绿体 等渗
(2) 有机溶剂 600
(3)ATP、NADPH
(4) 变弱 使水分子分解产生H+;转运H+
(5)各种酶和原料CO2、C5
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应的场所是在叶绿体的类囊体薄膜上,暗反应的场所是叶绿体基质中。
【详解】(1)类囊体位于叶绿体内,故细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破叶绿体内外膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,保持类囊体的渗透压,需加入等渗溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。由于叶绿素溶解在有机溶剂,故吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的有机溶剂溶液中,稀释200倍,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,1ml=1000μL,则类囊体的浓度为600μg/mL。
(3)光反应产物有O2、NADPH和ATP。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,类囊体膜进行类囊体膜上分布着光合色素(如叶绿素),在适宜光照下,这些色素能够捕捉光能并将其转化为化学能。在类囊体膜上裂解水分子,产生氧气、质子(H⁺)和电子,其中氧气释放到胞外,质子被运出类囊体腔,pH降低,荧光强度变弱。
(5)要进行暗反应,需要各种酶和原料CO2、C5。
24.(12分)加拿大一枝黄花是一种双子叶多年生草本植物,曾作为观赏植物引入我国,但对生物多样性造成了不小的危害。下图1为加拿大一枝黄花的光合作用和有氧呼吸的部分过程示意图,其中字母代表有关物质,数字代表代谢过程。请回答下列问题。
(1)参与过程③的两类色素为 ,可依据色素中Mg元素的量计算出叶绿素含量,其原因是 。
(2)过程④是暗反应阶段的 (过程),物质E是 。
(3)过程②进行的场所是 ,物质C是 。
(4)为研究高温对加拿大一枝黄花盛花期光合速率的影响,研究者测定了在30℃环境中的A、B、C三个品系植株的净光合速率,如图2。然后将A、B、C三个品系的植株从30℃环境移入40℃环境中培养一段时间后,测得光合速率等相关数据如图3。
①根据图3分析,在40℃环境下,A、B、C三个品系植株的净光合速率均下降,分析可能的原因有:40℃高温破坏 ,使其光能捕获效率下降,光反应受到抑制; ,暗反应受到抑制。
②根据图2、3,有人认为:最有利于B品系植株生长的条件是30℃、约1250μmol·m-2·s-1光照强度条件。你是否认同这一观点,并阐述理由 。
【答案】(1) 叶绿素和类胡萝卜素 Mg在叶绿素中含量稳定,且类胡萝卜素不含Mg
(2) C3的还原 ATP和NADPH
(3) 细胞质基质 [H]/NADH
(4) 类囊体(膜)的结构(光合色素) 高温下气孔开放度下降,使叶片吸收的CO2减少 认同(不认同) ;在图2中,30℃、约1250μmol·m-2·s-1光照强度时,该品系植株光合速率最高,因此最有利于该植株生长。(图2中只测定了30℃下的光合速率,无法判断30℃是否是最适温度或图2中只测定了30℃时,光照强度在0~2000μmol·m-2·s-1范围内,光合速率最高时的光照强度约是1250μmol·m-2·s-1,但最适光照强度是否一定是1250μmol·m-2·s-1须通过进一步实验来确定。)
【分析】影响光合作用的环境因素
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】(1)参与光合作用光反应(过程③)的两类色素为叶绿素和类胡萝卜素。由于Mg在叶绿素中含量稳定,且类胡萝卜素不含Mg,因此可依据色素中Mg元素的量计算出叶绿素含量。
(2)过程④是暗反应阶段的 C3的还原,光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供ATP和NADPH,因此E是ATP和NADPH。
(3)过程②是有氧呼吸的第一阶段,进行的场所是细胞质基质。①是有氧呼吸的第三阶段,有氧呼吸的第一阶段为第三阶段提供少量 [H](NADH)。
(4)①高温破坏叶绿体类囊体膜的结构,或使光合色素分解,导致光能捕获效率下降,光反应受到抑制;高温下蒸腾速率上升,为避免失水过多,气孔开放度下降,使叶片吸收的CO2减少,暗反应受到抑制。
②图2纵坐标代表植物的净光合速率,据图2可知,30℃、约1250μmol·μmol·m-2·s-1光照强度时,该品系植株光合速率最高,因此最有利于该植株生长,基于此原因,认同题干中观点。或由于图2中只测定了30℃下的光合速率,无法判断30℃是否是最适温度;或图2中只测定了30℃时,光照强度在0~2000μmol·m-2·s-1范围内,光合速率最高时的光照强度约是1250μmol·μmol·m-2·s-1,但最适光照强度是否一定是1250μmol·μmol·m-2·s-1须通过进一步实验来确定,基于此原因,不认同题干中观点。
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2025-2026学年高一上学期单元检测卷
第3章 细胞中能量的转换和利用
(测试时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:(本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述不正确的有( )
A.在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多
B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合保存酶
C.在t1、t2温度条件下,酶降低的活化能相同
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
2.为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
3.肿瘤细胞膜上的ABC转运蛋白介导化疗药物的外排,是肿瘤细胞的一种重要耐药机制。ABC转运蛋白包含跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD),当药物、ATP分别与TMD、NBD结合后,ATP水解,将药物排出细胞膜外,主要机理如图。相关叙述错误的是( )
A.TMD含有多个亲水性氨基酸
B.NBD具有两个ATP结合位点,且能水解ATP
C.ATP的水解导致TMD的空间构象发生改变
D.化疗时联合使用ABC转运蛋白抑制剂可增强化疗效果
4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列相关叙述正确的是( )
A.含量较多的ATP是细胞生命活动的唯一供能物质
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C.ATP水解释放的磷酸基团可改变载体蛋白质的空间结构
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
5.图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.装置①提高了实验的准确性
B.装置②中的酵母菌进行有氧呼吸
C.装置③和⑤中的溶液可以换成酸性重铬酸钾溶液
D.实验时装置④封口放置一段时间,再连通装置⑤
6.如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解过程的示意图,①②③表示过程,X、Y表示物质。下列叙述错误的是( )
A.①过程发生在细胞质基质,X可为丙酮酸
B.②过程可能没有ATP产生
C.③过程不一定发生在线粒体内膜
D.Y可能是H2O或酒精或乳酸
7.图中①-③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生水也消耗水
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
8.将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是( )
A.色素5在层析液中的溶解度最小
B.蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中
C.色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光
D.缺镁会影响色素3和4的含量
9.高等植物的光合作用依赖光合色素。图甲是绿叶中色素的吸收光谱图,乙是绿叶中色素分离的结果,下列叙述错误的是( )
A.图甲400nm到500nm之间是蓝紫光区域,因为①②③均在此区域出现吸收高峰
B.图甲②和③曲线指的是叶黄素和胡萝卜素,有两个吸收高峰,吸收蓝紫光和红光
C.图乙条带1指的是胡萝卜素,溶解度最大,在层析液中的扩散速度最快
D.图乙条带3指的是叶绿素a,色素含量最多
10.下图是蒲公英某种细胞器的电镜照片,下列有关叙述正确的是( )
A.结构①有两层生物膜,内膜面积比外膜面积大
B.该细胞器与光合作用有关,是植物细胞的“养料制造车间”
C.结构③中含少量的DNA,能与某些蛋白质相结合形成染色质
D.在蒲公英的叶表皮细胞和叶肉细胞都存在该种细胞器
11.1937年,植物生理学家希尔将叶绿体分离后置于试管中,加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物,被氧化时是蓝色,被还原时是无色的)后,将试管置于光下,发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气,以上实验证明了( )
A.光合作用产生的氧气来自于H2O
B.光合作用的过程中能产生还原剂和O2
C.光合作用的CO2参与有机物的合成
D.光合作用的产物有淀粉
12.下列有关科学史和科学研究方法的说法正确的是( )
A.卡尔文等用小球藻进行实验,最终探明了CO2→C5→(CH2O)
B.希尔制取叶绿体悬液并加入氧化剂发现光合作用的场所是叶绿体
C.鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于CO2
D.恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
13.植物进行光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH,减少其对光合结构的破坏。下图为光合作用和光呼吸图,虚线是构建的一种新型的光呼吸旁路。下列叙述正确的是( )
A.R酶是一种双功能酶,能催化C5和O2、C3和CO2反应
B.光照充足,CO2与O2比值降低有利于光呼吸发生
C.C4植物通常比C3植物更容易发生光呼吸现象
D.图示光呼吸旁路的意义是该过程减少了碳损耗
14.许多生物学知识和原理在生产生活中得到广泛应用。下列相关叙述错误的( )
A.酿酒需要密封,因为酒精是酵母菌无氧呼吸的产物
B.种植小麦时“正其行,通其风”,可防止植株周围CO2浓度过低
C.储存新鲜蔬菜时应降低呼吸强度,故应在低温、无氧和一定湿度条件下储存
D.一些阴生植物如人参需要在弱光条件下种植,因为其光合作用的最适光照强度较低
15.生物科技小组的同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,正确的是( )
A.在 35℃时,叶肉细胞的光合作用速率与呼吸作用速率相等
B.该实验的目的是为了探究光照和黑暗条件下温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响
C.叶肉细胞中光合作用相关酶比呼吸作用相关酶的最适温度更高
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中 C₃的含量将增多
2、 多项选择题:(本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题给出的四个选项中,有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
16.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。研究发现菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系如图所示,相关叙述正确的是( )
A.20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同
B.菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,建议食用前用此温度的水浸泡菠萝
C.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都有抑制作用
D.为了减少对口腔黏膜的刺激,改善口感,食用菠萝前建议用盐水浸泡
17.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段,是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在第三阶段被利用
C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过线粒体内膜到达线粒体基质
D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力
18.Rubisco 是绿色植物光合作用过程中的关键酶,当CO2浓度较高时 该酶催化 CO2与C5反应进行光合作用。当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,最后在线粒体内生成CO2,植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在高O2含量的环境中,植物不能进行光合作用
B.在光照条件下,若叶肉细胞中O2含量下降、CO2含量升高,会促进光呼吸
C.强光下,光呼吸增强,消耗NADPH 增多,避免电子积累引起的光合结构损伤
D.温室栽培蔬菜时可通过增施有机肥减少光呼吸对光合产物的损耗
19.龙血树被誉为“活血圣药”有消肿止痛、收敛止血的功效,图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm²·h)]。下列叙述错误的是( )
A.据图甲分析,与温度40℃相比,温度为30℃时叶绿体消耗CO2的速率快
B.据图甲分析,40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.据图乙分析,提高CO2的浓度可能会导致D点左移
D.图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
3、 非选择题:(本题包括5小题,共58分。)
20.(10分)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的作用,温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase活力的影响如图1所示,请回答下列问题:
(1)NAGase 的成分最可能是 ,从 90℃降到最适温度过程中,它的活性 (填“变大”或“变小”或“基本不变”)。
(2)几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NAGase的催化活力均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是 。
(3)研究发现果糖能抑制NAGase的催化活力,为了进一步探究果糖抑制该酶催化活力的机制,某研究小组取一系列浓度的几丁质溶液,每个浓度的几丁质溶液均分为a、b两组(记作 a1和 b1、a2和b2 ……),实验结果如图2所示。本实验的自变量为 ,由图2可知, a组实验应为 (填“添加”或“不添加”)果糖。实验结果说明随几丁质浓度的增加,果糖对酶催化活力的抑制 (填“增强”或“减弱”)。
(4)研究人员推测果糖抑制NAGase催化活力的机制如图3 所示, 果糖与几丁质可竞争结合酶的活性部位,并表现为可逆,该竞争结合不改变酶的空间结构,图2中曲线b出现的原因是 。
A.几丁质的浓度较低时,只有果糖能与酶结合,酶促反应速率降低
B.几丁质的浓度较低时,酶与几丁质的结合机会降低,酶促反应速率降低
C.几丁质的浓度较高时,果糖不能与酶结合,酶促反应速率升高
D.几丁质的浓度较高时,酶与几丁质的结合机会升高,酶促反应速率升高
21.(12分)下图为有氧呼吸过程部分示意图,其中糖酵解、三羧酸循环和在呼吸链上进行的氧化磷酸化是有氧呼吸的三个主要阶段,a~c代表物质,d代表结构,请回答下列问题。
(1)葡萄糖经过糖酵解产生[a] ,该物质进入线粒体后氧化脱羧形成乙酰CoA。
(2)乙酰CoA在 (场所)经过三羧酸循环释放[b] 和NADH
(3)NADH分解产生[c] 和e-,e-沿呼吸链传递的过程释放能量推动H+外流,同时传递给最终受体 ,产生H2O。据图可知d的功能有 。
(4)为验证d的功能,研究人员在线粒体悬浮液中先后加入不同物质测定氧浓度变化,结果如下图。
①两次加入ADP后,氧气消耗速率的变化分别是 、
②已知寡霉素能抑制细胞呼吸中d的活性;DNP能结合并携带H+进入线粒体但不合成ATP而使能量以热能的形式散失。图中物质B是 (填“寡霉素”或“DNP”)。
③DNP曾被尝试作为减肥药,请分析使用DNP减肥可能会对人体产生的危害有 。
22.(12分)下图分别是真核细胞内呼吸作用的过程和“探究酵母菌细胞呼吸的方式”装置
(1)图一中①过程发生的场所是 ,图一中能产生ATP的过程有 (填序号)。其中X代表 。
(2)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进 (填序号)过程的进行,有利于植物对无机盐离子的吸收。
(3)乙装置中 B瓶先密封放置段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,其目的是 。图二实验结束后取少量酵母菌培养液A和培养液 B,分别加入酸性的重铬酸钾,其中B呈 ,说明该中呼吸方式的产物中有酒精。
(4)图中 A、B瓶中葡萄糖溶液需高温煮沸的目的
(5)在储藏种子时,一般采用 方法降低呼吸消耗。
23.(12分)科研人员从植物叶绿体中分离类囊体,构建含类囊体的人工细胞,并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题:
(1)细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破 膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,需加入 溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的 溶液中,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,则类囊体的浓度为 μg/mL。
(3)为检测类囊体活性,实验前需对类囊体进行多次洗涤,目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响,这些产物主要有 。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,在适宜光照下,荧光强度 (填“变强”“不变”或“变弱”),说明类囊体膜具有的功能有 。
(5)在光反应研究的基础上,利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究,理论上还需要的物质有 。
24.(12分)加拿大一枝黄花是一种双子叶多年生草本植物,曾作为观赏植物引入我国,但对生物多样性造成了不小的危害。下图1为加拿大一枝黄花的光合作用和有氧呼吸的部分过程示意图,其中字母代表有关物质,数字代表代谢过程。请回答下列问题。
(1)参与过程③的两类色素为 ,可依据色素中Mg元素的量计算出叶绿素含量,其原因是 。
(2)过程④是暗反应阶段的 (过程),物质E是 。
(3)过程②进行的场所是 ,物质C是 。
(4)为研究高温对加拿大一枝黄花盛花期光合速率的影响,研究者测定了在30℃环境中的A、B、C三个品系植株的净光合速率,如图2。然后将A、B、C三个品系的植株从30℃环境移入40℃环境中培养一段时间后,测得光合速率等相关数据如图3。
①根据图3分析,在40℃环境下,A、B、C三个品系植株的净光合速率均下降,分析可能的原因有:40℃高温破坏 ,使其光能捕获效率下降,光反应受到抑制; ,暗反应受到抑制。
②根据图2、3,有人认为:最有利于B品系植株生长的条件是30℃、约1250μmol·m-2·s-1光照强度条件。你是否认同这一观点,并阐述理由 。
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2025-2026学年高一上学期单元检测卷
第3章 细胞中能量的转换和利用
(测试时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:(本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述不正确的有( )
A.在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多
B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合保存酶
C.在t1、t2温度条件下,酶降低的活化能相同
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
2.为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
3.肿瘤细胞膜上的ABC转运蛋白介导化疗药物的外排,是肿瘤细胞的一种重要耐药机制。ABC转运蛋白包含跨膜结构域(TMD)和核苷酸结合结构域(NBD),当药物、ATP分别与TMD、NBD结合后,ATP水解,将药物排出细胞膜外,主要机理如图。相关叙述错误的是( )
A.TMD含有多个亲水性氨基酸
B.NBD具有两个ATP结合位点,且能水解ATP
C.ATP的水解导致TMD的空间构象发生改变
D.化疗时联合使用ABC转运蛋白抑制剂可增强化疗效果
4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列相关叙述正确的是( )
A.含量较多的ATP是细胞生命活动的唯一供能物质
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C.ATP水解释放的磷酸基团可改变载体蛋白质的空间结构
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
5.图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.装置①提高了实验的准确性
B.装置②中的酵母菌进行有氧呼吸
C.装置③和⑤中的溶液可以换成酸性重铬酸钾溶液
D.实验时装置④封口放置一段时间,再连通装置⑤
6.如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解过程的示意图,①②③表示过程,X、Y表示物质。下列叙述错误的是( )
A.①过程发生在细胞质基质,X可为丙酮酸
B.②过程可能没有ATP产生
C.③过程不一定发生在线粒体内膜
D.Y可能是H2O或酒精或乳酸
7.图中①-③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生水也消耗水
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
8.将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是( )
A.色素5在层析液中的溶解度最小
B.蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中
C.色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光
D.缺镁会影响色素3和4的含量
9.高等植物的光合作用依赖光合色素。图甲是绿叶中色素的吸收光谱图,乙是绿叶中色素分离的结果,下列叙述错误的是( )
A.图甲400nm到500nm之间是蓝紫光区域,因为①②③均在此区域出现吸收高峰
B.图甲②和③曲线指的是叶黄素和胡萝卜素,有两个吸收高峰,吸收蓝紫光和红光
C.图乙条带1指的是胡萝卜素,溶解度最大,在层析液中的扩散速度最快
D.图乙条带3指的是叶绿素a,色素含量最多
10.下图是蒲公英某种细胞器的电镜照片,下列有关叙述正确的是( )
A.结构①有两层生物膜,内膜面积比外膜面积大
B.该细胞器与光合作用有关,是植物细胞的“养料制造车间”
C.结构③中含少量的DNA,能与某些蛋白质相结合形成染色质
D.在蒲公英的叶表皮细胞和叶肉细胞都存在该种细胞器
11.1937年,植物生理学家希尔将叶绿体分离后置于试管中,加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物,被氧化时是蓝色,被还原时是无色的)后,将试管置于光下,发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气,以上实验证明了( )
A.光合作用产生的氧气来自于H2O
B.光合作用的过程中能产生还原剂和O2
C.光合作用的CO2参与有机物的合成
D.光合作用的产物有淀粉
12.下列有关科学史和科学研究方法的说法正确的是( )
A.卡尔文等用小球藻进行实验,最终探明了CO2→C5→(CH2O)
B.希尔制取叶绿体悬液并加入氧化剂发现光合作用的场所是叶绿体
C.鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于CO2
D.恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
13.植物进行光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH,减少其对光合结构的破坏。下图为光合作用和光呼吸图,虚线是构建的一种新型的光呼吸旁路。下列叙述正确的是( )
A.R酶是一种双功能酶,能催化C5和O2、C3和CO2反应
B.光照充足,CO2与O2比值降低有利于光呼吸发生
C.C4植物通常比C3植物更容易发生光呼吸现象
D.图示光呼吸旁路的意义是该过程减少了碳损耗
14.许多生物学知识和原理在生产生活中得到广泛应用。下列相关叙述错误的( )
A.酿酒需要密封,因为酒精是酵母菌无氧呼吸的产物
B.种植小麦时“正其行,通其风”,可防止植株周围CO2浓度过低
C.储存新鲜蔬菜时应降低呼吸强度,故应在低温、无氧和一定湿度条件下储存
D.一些阴生植物如人参需要在弱光条件下种植,因为其光合作用的最适光照强度较低
15.生物科技小组的同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,正确的是( )
A.在 35℃时,叶肉细胞的光合作用速率与呼吸作用速率相等
B.该实验的目的是为了探究光照和黑暗条件下温度对叶肉细胞光合作用速率与呼吸作用速率的影响
C.叶肉细胞中光合作用相关酶比呼吸作用相关酶的最适温度更高
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中 C₃的含量将增多
2、 多项选择题:(本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题给出的四个选项中,有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
16.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。研究发现菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系如图所示,相关叙述正确的是( )
A.20℃处理和60℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同
B.菠萝蛋白酶的最适温度为40℃,建议食用前用此温度的水浸泡菠萝
C.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都有抑制作用
D.为了减少对口腔黏膜的刺激,改善口感,食用菠萝前建议用盐水浸泡
17.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段,是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在第三阶段被利用
C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过线粒体内膜到达线粒体基质
D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力
18.Rubisco 是绿色植物光合作用过程中的关键酶,当CO2浓度较高时 该酶催化 CO2与C5反应进行光合作用。当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,最后在线粒体内生成CO2,植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在高O2含量的环境中,植物不能进行光合作用
B.在光照条件下,若叶肉细胞中O2含量下降、CO2含量升高,会促进光呼吸
C.强光下,光呼吸增强,消耗NADPH 增多,避免电子积累引起的光合结构损伤
D.温室栽培蔬菜时可通过增施有机肥减少光呼吸对光合产物的损耗
19.龙血树被誉为“活血圣药”有消肿止痛、收敛止血的功效,图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm²·h)]。下列叙述错误的是( )
A.据图甲分析,与温度40℃相比,温度为30℃时叶绿体消耗CO2的速率快
B.据图甲分析,40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.据图乙分析,提高CO2的浓度可能会导致D点左移
D.图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
3、 非选择题:(本题包括5小题,共58分。)
20.(10分)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的作用,温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase活力的影响如图1所示,请回答下列问题:
(1)NAGase 的成分最可能是 ,从 90℃降到最适温度过程中,它的活性 (填“变大”或“变小”或“基本不变”)。
(2)几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NAGase的催化活力均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是 。
(3)研究发现果糖能抑制NAGase的催化活力,为了进一步探究果糖抑制该酶催化活力的机制,某研究小组取一系列浓度的几丁质溶液,每个浓度的几丁质溶液均分为a、b两组(记作 a1和 b1、a2和b2 ……),实验结果如图2所示。本实验的自变量为 ,由图2可知, a组实验应为 (填“添加”或“不添加”)果糖。实验结果说明随几丁质浓度的增加,果糖对酶催化活力的抑制 (填“增强”或“减弱”)。
(4)研究人员推测果糖抑制NAGase催化活力的机制如图3 所示, 果糖与几丁质可竞争结合酶的活性部位,并表现为可逆,该竞争结合不改变酶的空间结构,图2中曲线b出现的原因是 。
A.几丁质的浓度较低时,只有果糖能与酶结合,酶促反应速率降低
B.几丁质的浓度较低时,酶与几丁质的结合机会降低,酶促反应速率降低
C.几丁质的浓度较高时,果糖不能与酶结合,酶促反应速率升高
D.几丁质的浓度较高时,酶与几丁质的结合机会升高,酶促反应速率升高
21.(12分)下图为有氧呼吸过程部分示意图,其中糖酵解、三羧酸循环和在呼吸链上进行的氧化磷酸化是有氧呼吸的三个主要阶段,a~c代表物质,d代表结构,请回答下列问题。
(1)葡萄糖经过糖酵解产生[a] ,该物质进入线粒体后氧化脱羧形成乙酰CoA。
(2)乙酰CoA在 (场所)经过三羧酸循环释放[b] 和NADH
(3)NADH分解产生[c] 和e-,e-沿呼吸链传递的过程释放能量推动H+外流,同时传递给最终受体 ,产生H2O。据图可知d的功能有 。
(4)为验证d的功能,研究人员在线粒体悬浮液中先后加入不同物质测定氧浓度变化,结果如下图。
①两次加入ADP后,氧气消耗速率的变化分别是 、
②已知寡霉素能抑制细胞呼吸中d的活性;DNP能结合并携带H+进入线粒体但不合成ATP而使能量以热能的形式散失。图中物质B是 (填“寡霉素”或“DNP”)。
③DNP曾被尝试作为减肥药,请分析使用DNP减肥可能会对人体产生的危害有 。
22.(12分)下图分别是真核细胞内呼吸作用的过程和“探究酵母菌细胞呼吸的方式”装置
(1)图一中①过程发生的场所是 ,图一中能产生ATP的过程有 (填序号)。其中X代表 。
(2)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进 (填序号)过程的进行,有利于植物对无机盐离子的吸收。
(3)乙装置中 B瓶先密封放置段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,其目的是 。图二实验结束后取少量酵母菌培养液A和培养液 B,分别加入酸性的重铬酸钾,其中B呈 ,说明该中呼吸方式的产物中有酒精。
(4)图中 A、B瓶中葡萄糖溶液需高温煮沸的目的
(5)在储藏种子时,一般采用 方法降低呼吸消耗。
23.(12分)科研人员从植物叶绿体中分离类囊体,构建含类囊体的人工细胞,并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题:
(1)细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破 膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,需加入 溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的 溶液中,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,则类囊体的浓度为 μg/mL。
(3)为检测类囊体活性,实验前需对类囊体进行多次洗涤,目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响,这些产物主要有 。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,在适宜光照下,荧光强度 (填“变强”“不变”或“变弱”),说明类囊体膜具有的功能有 。
(5)在光反应研究的基础上,利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究,理论上还需要的物质有 。
24.(12分)加拿大一枝黄花是一种双子叶多年生草本植物,曾作为观赏植物引入我国,但对生物多样性造成了不小的危害。下图1为加拿大一枝黄花的光合作用和有氧呼吸的部分过程示意图,其中字母代表有关物质,数字代表代谢过程。请回答下列问题。
(1)参与过程③的两类色素为 ,可依据色素中Mg元素的量计算出叶绿素含量,其原因是 。
(2)过程④是暗反应阶段的 (过程),物质E是 。
(3)过程②进行的场所是 ,物质C是 。
(4)为研究高温对加拿大一枝黄花盛花期光合速率的影响,研究者测定了在30℃环境中的A、B、C三个品系植株的净光合速率,如图2。然后将A、B、C三个品系的植株从30℃环境移入40℃环境中培养一段时间后,测得光合速率等相关数据如图3。
①根据图3分析,在40℃环境下,A、B、C三个品系植株的净光合速率均下降,分析可能的原因有:40℃高温破坏 ,使其光能捕获效率下降,光反应受到抑制; ,暗反应受到抑制。
②根据图2、3,有人认为:最有利于B品系植株生长的条件是30℃、约1250μmol·m-2·s-1光照强度条件。你是否认同这一观点,并阐述理由 。
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