内容正文:
高三10月月考生物试题
一、单选题(26分)
1. 用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片,不能被标记的细胞器是( )
A. 溶酶体 B. 核糖体 C. 内质网 D. 高尔基体
【答案】B
【解析】
【详解】溶酶体、内质网、高尔基体是具有单层膜结构的细胞器,含有磷脂分子,能被磷脂分子特异性染料标记,核糖体是无膜结构的细胞器,不含磷脂分子,不能被磷脂分子特异性染料标记,B正确,ACD错误。
故选B。
2. 真核细胞的核孔含有多种蛋白质,这些蛋白质的主要区别是( )
A. 基本组成元素不同 B. 单体连接方式不同
C. 肽链空间结构不同 D. 合成加工场所不同
【答案】C
【解析】
【分析】氨基酸的结构特点:每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳上。这个碳上还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
【详解】A、蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的基本元素是C、H、O、N,真核细胞的核孔含有多种蛋白质,这些蛋白质的基本组成元素相同,A错误;
B、单体连接方式相同,均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接,B错误;
C、不同的蛋白质功能不同,功能与结构相适应,因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同,C正确;
D、真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白,合成加工场所相同,均在细胞质,D错误。
故选C。
3. 关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
A. 三者组成元素都有C、H、O、N
B. 蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C. 蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D. 磷脂和淀粉都是生物大分子
【答案】B
【解析】
【详解】蛋白质的基本单位是氨基酸,磷脂属于脂质,淀粉属于多糖。
【分析】A、蛋白质的组成元素为C、H、O、N(可能含S),磷脂含C、H、O、P,淀粉仅含C、H、O,淀粉不含N元素,A错误;
B、生物膜的主要成分是磷脂(构成基本支架)和蛋白质(承担膜功能),B正确;
C、植物的储能物质为淀粉和脂肪,动物的储能物质为糖原和脂肪,蛋白质不是主要储能物质,C错误;
D、淀粉是多糖,属于生物大分子;磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成,属于小分子,D错误;
故选B。
4. 地达菜又称地木耳,是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞,下列叙述错误的是( )
A. 没有叶绿体,但是能够进行光合作用
B. 没有中心体,细胞不会进行有丝分裂
C. 含有核糖体,能合成细胞所需蛋白质
D. 有细胞壁,能控制物质进出细胞
【答案】D
【解析】
【分析】真核细胞和原核细胞的区别:
(1)原核细胞没有核膜包被的细胞核,真核细胞有细胞核;
(2)原核细胞没有染色体,真核细胞含有染色体;
(3)原核细胞只具有一种细胞器—核糖体,真核细胞含有多种类型的细胞器(核糖体、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等)。
【详解】A、念珠蓝细菌没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能够进行光合作用,A正确;
B、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,念珠蓝细菌是原核生物,没有中心体,原核细胞进行二分裂,而不是有丝分裂,有丝分裂是真核细胞的分裂方式,B正确;
C、原核细胞含有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,所以能合成细胞所需蛋白质,C正确;
D、具有控制物质进出细胞作用的是细胞膜,D错误。
故选D。
5. 液泡和溶酶体均含有水解酶,二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是( )
A. 液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器
B. 内质网上附着的核糖体,其组成蛋白在细胞核内合成
C. 液泡和溶酶体形成过程中,内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D. 核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
【答案】B
【解析】
【分析】液泡和溶酶体是细胞中的细胞器,具有不同的功能。液泡主要调节细胞内的环境,溶酶体则与细胞内的消化和分解有关。内质网是蛋白质合成和加工的场所,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工和分类。
【详解】A、液泡和溶酶体都由单层膜包裹,因此液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器,A正确;
B、内质网上附着的核糖体的组成蛋白在游离核糖体合成的,B错误;
C、内质网的膜可以以囊泡的形式转移到高尔基体,这是细胞内物质运输和膜转化的常见方式,C正确;
D、液泡有类似溶酶体的功能,故二者中均有水解酶,核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入溶酶体或液泡,D正确。
故选B。
6. 以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
【答案】B
【解析】
【分析】观察细胞质流动选择的材料是黑藻幼嫩的小叶,原因是叶子薄而小,叶绿体较大、数量较少。在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快。
【详解】A、该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率,因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域,A正确;
B、新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高,原因新叶比老叶细胞代谢旺盛,而细胞代谢越旺盛,细胞内结合水与自由水的比值越低,B错误;
C、选择新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快,实验容易取得成功,C正确;
D、观察细胞质的流动时,常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志,D正确。
故选B。
7. 人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
【答案】D
【解析】
【详解】A、Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性,A错误;
B、氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程,属于主动运输,B错误;
C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率,C错误;
D、适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率,同时也能加快氨基酸的运输,D正确。
故选D。
8. 蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量
B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量
D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分 子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大 分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
【详解】A、胞吞过程是一个耗能过程,需要消耗能量,去唾液酸糖蛋白的胞吞也不例外,A正确;
B、胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变,这依赖于膜脂的流动性,所以去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动,B正确;
C、已知蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关,蛋白R参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢,那么抑制蛋白R合成,会使蛋白R减少,可能导致血液中胆固醇水平降低,而不是增加,C错误;
D、溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体中被降解,D正确。
故选C。
9. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
【答案】A
【解析】
【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,如水进出细胞;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的特点是需要转运蛋白和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。
【详解】A、O₂从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,速率由O₂浓度差决定。因此呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响,A正确;
B、心肌细胞主动运输Ca²⁺时,载体蛋白需结合Ca²⁺并催化ATP水解,还需结合磷酸基团从而磷酸化,并非仅与Ca²⁺结合,B错误;
C、葡萄糖进入红细胞为协助扩散,速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供能,但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓度差,因此速率与代谢有关,C错误;
D、集合管中Na⁺重吸收主要通过主动运输(如钠钾泵),需载体蛋白且消耗能量,而非通过通道蛋白结合Na⁺被动运输,D错误。
故选A。
10. 体重水平与人体健康状况密切相关,体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是( )
A. 有氧运动可加速新陈代谢,促进脂肪进入线粒体分解
B. 高脂饮食易破坏能量平衡,导致脂肪积累而发生肥胖
C. 低脂饮食可减少能量摄入,有氧运动可促进能量消耗
D. 有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、脂肪需先分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸进入线粒体氧化分解,而非直接以脂肪形式进入线粒体,A错误;
B、高脂饮食提供过量能量,若摄入>消耗,多余能量以脂肪形式储存,导致肥胖,B正确;
C、低脂饮食减少能量摄入,有氧运动增加能量消耗,符合能量平衡原理,C正确;
D、有氧运动中氧气充足,肌细胞主要进行有氧呼吸,避免无氧呼吸产生大量乳酸,D正确。
故选A。
11. 芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是( )
芸香糖苷酶
最适温度(℃)
最适pH
I
50
4.0
Ⅱ
70
4.0
Ⅲ
40
6.0
A. 酶I的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B. 三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同
C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的活性受温度影响,在最适温度前,随温度升高酶活性增强;超过最适温度,随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃,升高20℃至70℃时,超过其最适温度,酶活性会因高温变性而下降;而酶Ⅱ的最适温度为70℃,此时活性最高。两者活性不可能一致,A错误;
B、最适条件仅表明此时酶活性最高,但不同酶在最适条件下的催化效率(即酶活性)可能因酶的种类和结构差异而不同,B错误;
C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物(芸香糖苷类黄酮化合物),体现的是酶的催化作用具有共性,而非专一性(专一性强调对特定底物的催化),C错误;
D、酶的活性受温度和pH的影响,温度和pH的变化会影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时,酶的空间结构可能发生改变,甚至导致酶变性失活,D正确。
故选D。
12. 在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 光照强度为a时,该植物的干重不会增加
B. 光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大
C. 光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,CO2固定速率会增大
D. 光照强度为b时,适当降低光反应速率,CO2固定速率会降低
【答案】C
【解析】
【分析】该曲线是植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)随光照强度变化的曲线;光照强度为a时,光合速率等于呼吸速率,即 “光补偿点”,此时植物光合作用固定的CO2量,恰好抵消呼吸作用释放的CO2量,净光合为为0,植物干重不增不减 。光照强度为b时,光合速率达到“光饱和点”,此后再增加光照强度,光合速率不再提升(受温度、CO2浓度等其他环境因素或自身酶、色素等内部因素限制),此时光合速率与呼吸速率差值最大,植物积累有机物最快 。
【详解】A、光照强度为a时,光合速率等于呼吸速率,即净光合速率为0。植物干重增加依赖净光合积累有机物,净光合速率=光合速率-呼吸速率,此时净光合为0,干重不会增加,A 正确;
B、光照强度从a逐渐增加到b时,光合速率与呼吸速率差值逐渐增大。净光合速率越大,植物积累有机物越多,生长速率逐渐增大,B正确;
C、光照强度小于b时,光照强度未达饱和的阶段,在光照强度为主要限制因素时,提高大田CO2浓度,CO2固定速率不会增大(因为光照不足,光反应提供的ATP和NADPH有限,限制暗反应);只有当光照强度饱和后,提高CO2浓度,CO2固定速率才会增大,C错误;
D、光照强度为b时,光反应为暗反应提供ATP和NADPH。适当降低光反应速率,提供的ATP和NADPH减少,会使暗反应中CO2固定速率降低,D正确。
故选C。
13. 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是( )
A. 类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B. 叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C. 类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D. 叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段发生在类囊体薄膜上,完成水的光解和ATP的合成,暗反应阶段发生在叶绿体基质,完成二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。
【详解】A 、类囊体膜上进行水的光解消耗H2O,而线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段不生成H2O,A错误;
B、叶绿体基质中进行暗反应,消耗CO2进行二氧化碳的固定,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,涉及丙酮酸和水反应生成CO2,B正确;
C、类囊体膜上进行水的光解生成O2,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段,消耗O2和NADH生成水,C正确;
D、叶绿体基质中进行暗反应,合成葡萄糖等有机物,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,分解有机物(丙酮酸),生成CO2和NADH,D正确。
故选A。
二、多选题(15分)
14. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
【答案】ACD
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、细胞质基质中可以进行糖酵解,产生[H],进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段,A正确;
B、玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损,有氧呼吸第二阶段能产生[H],第三阶段[H]和氧气生成水,导致第一、二阶段积累的[H]被消耗,突变体线粒体内膜受损,第三阶段减弱,[H]积累,会抑制第二阶段的进行,因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱,B错误;
C、T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻,C正确;
D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损,因此有氧呼吸强度变小,而突变体乳酸含量远大于野生型,因此无氧呼吸增强,D正确。
故选ACD。
15. 下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述错误的有( )
A. 观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C. 观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D. 观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
【答案】BCD
【解析】
【分析】1.生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果塘)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
2.亚显微结构能看到所有细胞器,显微结构只能看到液泡,叶绿体、线粒体、细胞壁、染色体。相比之下,亚显微结构下对细胞观察更加仔细。
【详解】A、观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,可借助显微镜观察到,A正确;
B、观察酵母菌时,细胞核、液泡清晰可见,但核糖体观察不到,B错误;
C、观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈长条形或不规则形,在显微镜下可观察到叶绿体围绕大液泡运动,C错误;
D、观察植物细胞质壁分离时,就是借助低倍显微镜下观察到的,不仅能看到质壁分离现象,也能看到质壁分离复原现象,D错误。
故选BCD。
16. 下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是( )
A. ①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体
B. ③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
C. 无氧条件下,③不能进行,①和②能正常进行
D. 无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
【答案】AB
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP;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。
【详解】A、①为有氧呼吸第一阶段,发生在细胞质基质, ②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH),发生在线粒体基质;③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水),发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体,A正确;
B、有氧呼吸第三阶段(③)中,NADH通过电子传递链将电子传递给氧气,最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成,B正确;
C、①(有氧呼吸第一阶段)可正常进行,但②(有氧呼吸第二阶段)需要线粒体参与,无氧时植物细胞转向无氧呼吸,丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳,不进行②过程,C错误;
D、无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP,第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精),未转移到ATP中,D错误。
故选AB。
17. 下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有( )
A. 三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B. 生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C. 乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D. 物质氧化时释放的能量都储存于ATP
【答案】BC
【解析】
【分析】本题考查了三大营养物质代谢的相互转化及细胞呼吸的相关知识。由题图可知三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂质、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂质、氨基酸代谢联系的枢纽。三羧酸循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,原核生物中分布于细胞质,真核生物中分布在线粒体。因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸,例如柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环。
【详解】A、题图分析可知三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,呼吸链会消耗,A错误;
B、题图分析可知代谢中间物(例:丙酮酸、乙酰CoA等),将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B正确;
C、题图分析可知丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂质、核酸的代谢相互联系在一起,具有重要地位,C正确;
D、物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中,一部分以热能的形式散失,D错误。
故选BC。
18. 在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是( )
A. 叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少
B. 光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C. 叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D. 光反应产物积累,产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
【答案】AD
【解析】
【分析】影响光合作用的因素:1、光照强度:光照会影响光反应,从而影响光合作用,因此,当光照强度低于光饱和点时,光合速率随光照强度的增加而增加,但达到光饱和点后,光合作用不再随光照强度增加而增加;2、CO2浓度:CO2是光合作用暗反应的原料,当CO2浓度增加至1%时,光合速率会随CO2浓度的增高而增高;3、温度:温度对光合作用的影响主要是影响酶的活性,或午休现象;4、矿质元素:在一定范围内,增大必须矿质元素的供应,以提高光合作用速率;5、水分:水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,植物缺水时又会导致气孔关闭,影响CO2的吸收,使光合作用减弱。
【详解】A、夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,光合作用强度明显减弱,A正确;
B、夏季中午气温过高,导致光合酶活性降低,呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶),光合作用强度减弱,但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度,即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量,B错误;
C、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上,C错误;
D、夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,导致光反应产物积累,产生反馈抑制,使叶片转化光能的能力下降,光合作用强度明显减弱,D正确。
故选AD。
三、解答题(59分)
19. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH____________;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是_________________。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。
【答案】(1)选择透过性
(2)协助扩散 (3) ①. 降低 ②. 载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变
(4)进行细胞间信息交流
(5)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
【解析】
【分析】细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的物质交流。细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过)。
【小问1详解】
细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。
【小问2详解】
水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于协助扩散。
【小问3详解】
细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增加,pH降低,此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致其空间结构改变,进而运输H+。
【小问4详解】
人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
【小问5详解】
植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,而温度降低,酶的活性降低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少,因此与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低。
20. 将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题:
(1)原生质层包括的结构是_________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是__________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是__________。
【答案】(1)细胞膜和液泡膜以及两层膜之间 的细胞质
(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞发生失水导致体积缩小,且原生质层比细胞壁的伸缩性大,细胞会发生质壁分离现象
(3)KCl会电离出K+和C1-,K+和C1-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液,细胞吸水
【解析】
【小问1详解】
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间 的细胞质称为原生质层。
【小问2详解】
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时, 由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。即细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞发生失水导致体积缩小,且原生质层比细胞壁的伸缩性大,细胞会发生质壁分离现象。
【小问3详解】
KCl会电离出K+和C1-,K+和C1-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液,细胞吸水。
21. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝光=1:2)、B组(红光:蓝光=3:2)、C组(红光:蓝光每组输出的功率相同。
回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______。由图甲、图乙可知,选用红、蓝光配比为______,最有利于生菜产量的提高,原因是______。
(3)进一步探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图丙所示。由图可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以______,使光合速率进一步提高,从农业生态工程角度分析,优点还有______。
【答案】(1) ①. 能量 ②. 渗透
(2) ①. 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 ②. 红光:蓝光=3:2 ③. 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合作用最强
(3) ①. 光合速率最大且增加值最高 ②. 升高温度 ③. 减少环境污染,实现能量多级利用和物质循环再生
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量,酶的含量和活性等。
【小问1详解】
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。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,造成外界溶液浓度高于细胞液浓度,根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离,造成生菜萎蔫。
【小问2详解】
分析图乙可知,与CK组相比,A、B、C组的干重都较高。结合题意可知,CK组使用的是白光照射,而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,故A、B、C组吸收的光更充分,光合作用速率更高,积累的有机物含量更高,植物干重更高。由图乙可知,当光质配比为B组(红光:蓝光=3:2)时,植物的干重最高;结合图甲可知,B组植物叶绿素和氮含量都比A组(红光:蓝光=1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)高,有利于植物充分吸收光能用于光合作用,即B组植物的光合作用速率大于A组(红光:蓝光=1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)两组,有机物积累量最高,植物干重最大,最有利于生菜产量的增加。
【小问3详解】
由图可知,在25℃时,提高CO2浓度时光合速率增幅最高,因此,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以升高温度,使光合作用有关的酶活性更高,使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析,优点还有减少环境污染,实现能量多级利用和物质循环再生等。
22. 在温室中种植番茄,光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1,CO2浓度约为400μmol·mol-1。为提高温室番茄产量,有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标,结果见下表。回答下列问题。
组别
光照强度μmol·m-2·s-1
CO2浓度μmol·mol-1
净光合速率μmol·m-2·s-1
气孔导度mol·m-2·s-1
叶绿素含量mg·g-1
对照
200
400
7.5
0.08
42.8
甲
400
400
14.0
0.15
59.1
乙
200
800
10.0
0.08
55.3
丙
400
800
17.5
0.13
65.0
注:气孔导度和气孔开放程度呈正相关
(1)为测定番茄叶片的叶绿素含量,可用_________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,为减少类胡萝卜素的干扰,应选择_________(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。
(2)与对照组相比,甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的_________,从而提高了净光合速率。与甲组相比,丙组的净光合速率更高,气孔导度略低,但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高,可能的原因是_________。
(3)根据本研究结果,在冬季温室种植番茄的过程中,若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择_________,依据是_________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇##无水酒精##丙酮##C2H5OH ②. 红光
(2) ①. ATP(腺苷三磷酸/能量)和NADPH(还原性辅酶II) ②. 环境/外界/温室/提供/补充的 CO2更多##甲比丙的 CO2多##丙比甲的 CO2少
(3) ①. 光照强度加倍##光强加倍 ②. 甲>乙(乙<甲)的光合作用速率(净光合作用速率/有机物生成量/有机物积累量),光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大
【解析】
【分析】实验的自变量为光照强度和CO2浓度,因变量包括叶绿素含量、气孔导度、净光合速率。影响光合作用的因素包括内因和外因:内因:色素含量、酶数量等;外因:光照强度、二氧化碳浓度、温度、含水量、矿质元素等。
【小问1详解】
叶绿素可溶解在有机溶剂无水乙醇中,故为测定番茄叶片的叶绿素含量,可用无水乙醇/无水酒精/丙酮/C2H5OH提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,光合作用中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。为减少类胡萝卜素的干扰,应选择红光来测定叶绿素含量。
【小问2详解】
与对照组相比,甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的ATP(腺苷三磷酸/能量)和NADPH(还原性辅酶II),从而提高了净光合速率。甲组和丙组的光照强度相同,丙组的二氧化碳浓度是甲的二倍,与甲组相比,丙组的净光合速率更高,气孔导度略低,但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高,可能的原因是环境/外界/温室/提供/补充的 CO2更多(丙比甲的CO2多/甲比丙的CO2少)。
【小问3详解】
根据本研究结果,在冬季温室种植番茄的过程中,甲>乙(乙<甲)的光合作用速率(净光合作用速率/有机物生成量/有机物积累量),光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大,故若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择光照强度加倍/光强加倍。
23. 高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。
(1)叶绿体膜的基本支架是_____;叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____,扩展了受光面积。
(2)据图分析,生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向,用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____,离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_____。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。
【答案】(1) ①. 磷脂双分子层 ②. 基粒
(2) ①. 水的光解 ②. 丙酮酸、[H] ③. 氧气(或O2)和二氧化碳(CO2)
(3)途径①光能以电能耗散;途径②光能以热能耗散
【解析】
【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的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
叶绿体膜属于生物膜的范畴,生物膜的基本支架是磷脂双分子层;叶绿体中含有许多由类囊体组成的基粒,扩展了受光面积。
【小问2详解】
据图分析,水在光下分解为O2和H+,同时产生的电子经传递,可用于NADP+与H+结合形成NADPH,即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用,生成C63H12O6。在有氧呼吸的第一阶段,C63H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙酮酸,产生少量的[3H],并释放少量的能量;在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H],释放少量的能量;在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段,[3H]与O2结合生成H2O,并释放大量的能量。可见,用含3H2O的溶液培养该绿藻,一段时间后,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸。培养液中H218O被绿藻吸收后,在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2;在有氧呼吸的第二阶段,H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H],即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。
【小问3详解】
据图分析,途径①通过将过剩的电子传递给氧气,生成超氧化物(如H2O2),进而这些超氧化物被活性氧清除系统(如过氧化氢酶等)清除,从而防止活性氧对光合系统的损伤;途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失,减少电子的释放,产生的活性氧减少,从而防止对光合系统的损伤。
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高三10月月考生物试题
一、单选题(26分)
1. 用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片,不能被标记的细胞器是( )
A. 溶酶体 B. 核糖体 C. 内质网 D. 高尔基体
2. 真核细胞的核孔含有多种蛋白质,这些蛋白质的主要区别是( )
A. 基本组成元素不同 B. 单体连接方式不同
C. 肽链空间结构不同 D. 合成加工场所不同
3. 关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
A. 三者组成元素都有C、H、O、N
B. 蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C. 蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D. 磷脂和淀粉都是生物大分子
4. 地达菜又称地木耳,是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞,下列叙述错误的是( )
A. 没有叶绿体,但是能够进行光合作用
B. 没有中心体,细胞不会进行有丝分裂
C. 含有核糖体,能合成细胞所需蛋白质
D. 有细胞壁,能控制物质进出细胞
5. 液泡和溶酶体均含有水解酶,二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是( )
A. 液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器
B. 内质网上附着的核糖体,其组成蛋白在细胞核内合成
C. 液泡和溶酶体形成过程中,内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D. 核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
6. 以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
7. 人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
8. 蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量
B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量
D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
9. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
10. 体重水平与人体健康状况密切相关,体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是( )
A. 有氧运动可加速新陈代谢,促进脂肪进入线粒体分解
B. 高脂饮食易破坏能量平衡,导致脂肪积累而发生肥胖
C. 低脂饮食可减少能量摄入,有氧运动可促进能量消耗
D. 有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸
11. 芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是( )
芸香糖苷酶
最适温度(℃)
最适pH
I
50
4.0
Ⅱ
70
4.0
Ⅲ
40
6.0
A. 酶I的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B. 三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同
C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
12. 在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 光照强度为a时,该植物的干重不会增加
B. 光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大
C. 光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,CO2固定速率会增大
D. 光照强度为b时,适当降低光反应速率,CO2固定速率会降低
13. 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是( )
A. 类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B. 叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C. 类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D. 叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
二、多选题(15分)
14. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
15. 下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述错误的有( )
A. 观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C. 观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D. 观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
16. 下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是( )
A. ①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体
B. ③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
C. 无氧条件下,③不能进行,①和②能正常进行
D. 无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
17. 下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有( )
A. 三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B. 生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C. 乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D. 物质氧化时释放的能量都储存于ATP
18. 在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是( )
A. 叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少
B. 光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C. 叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D. 光反应产物积累,产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
三、解答题(59分)
19. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH____________;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是_________________。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。
20. 将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题:
(1)原生质层包括的结构是_________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是__________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是__________。
21. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝光=1:2)、B组(红光:蓝光=3:2)、C组(红光:蓝光每组输出的功率相同。
回答下列问题:
(1)光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求,若营养液中的离子浓度过高,根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是______。由图甲、图乙可知,选用红、蓝光配比为______,最有利于生菜产量的提高,原因是______。
(3)进一步探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图丙所示。由图可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以______,使光合速率进一步提高,从农业生态工程角度分析,优点还有______。
22. 在温室中种植番茄,光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1,CO2浓度约为400μmol·mol-1。为提高温室番茄产量,有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标,结果见下表。回答下列问题。
组别
光照强度μmol·m-2·s-1
CO2浓度μmol·mol-1
净光合速率μmol·m-2·s-1
气孔导度mol·m-2·s-1
叶绿素含量mg·g-1
对照
200
400
7.5
0.08
42.8
甲
400
400
14.0
0.15
59.1
乙
200
800
10.0
0.08
55.3
丙
400
800
17.5
0.13
65.0
注:气孔导度和气孔开放程度呈正相关
(1)为测定番茄叶片的叶绿素含量,可用_________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,为减少类胡萝卜素的干扰,应选择_________(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。
(2)与对照组相比,甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的_________,从而提高了净光合速率。与甲组相比,丙组的净光合速率更高,气孔导度略低,但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高,可能的原因是_________。
(3)根据本研究结果,在冬季温室种植番茄的过程中,若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择_________,依据是_________。
23. 高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。
(1)叶绿体膜的基本支架是_____;叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____,扩展了受光面积。
(2)据图分析,生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向,用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____,离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_____。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。
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