内容正文:
专题02 细胞的代谢
答案版
1.【答案】(1)离子
(2)B
(3)该过程物质从高浓度运至低浓度,需要转运蛋白的协助,不消耗能量
(4)3
(5)D
(6)核糖体
(7)增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化
(8)C
(9) 减弱 变深
(10)①②
(11)初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度,细胞会失水,出现质壁分离现象,原生质体相对体积减小;但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-,导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况,细胞吸水,出现质壁分离复原现象,原生质体体积逐渐增加
(12)支持小红的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,因为细胞壁的伸缩性较弱,故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或:支持小明的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜,但仍然有一定程度的伸缩性,故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100
(13)ACD
(14)氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量,确保主动运输的正常进行
2.【答案】(1) 有氧呼吸第一阶段 细胞质基质 丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时产生少量的ATP
(2) ATP [H](NADH) 二氧化碳 水
(3)B
(4)C
(5)AB
(6)D
(7)A
(8)B
3.【答案】(1) 叶绿体基质 细胞质基质
(2)线粒体和外界环境
(3)CD
(4)B
(5)B
(6)AC
(7)高温胁迫使气孔开发程度降低,胞间CO2浓度降低,酶a、b相对活性降低,使得暗反应速率降低,光合产物合成减少;同时,酶b活性降低,使得三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少,从而影响棉花的品质。
(8) S C
4.【答案】(1)①④
(2)①④
(3)C
(4)D
(5) 半流动性(一定流动性) 胆固醇
(6)向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下,类囊体产生O2,而 O2 可转化成高毒性的单线态氧,可诱导肿瘤细胞凋亡;另一方面,类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶,可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2,防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖,此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡,共同达到治疗肿瘤的目的
5.【答案】(1)C
(2)B
(3) 碳 CO2固定
(4)B
(5)AB
(6) 净光合 b
(7)AD
6.【答案】(1) H2O O2 线粒体和外界环境
(2)A
(3)C
(4)D
(5)B
(6)ABC
(7)①③
(8)高温胁迫使气孔开放程度下降、胞间CO2浓度下降 ,酶a活性下降、酶b活性下降 ,导致碳反应速率下降 ,而且高温会使呼吸速率增加,光合作用积累的有机物减少;同时酶b活性下降,使三碳糖转化为蔗糖的量减少,运输至棉铃等器官的有机物减少,棉花品质下降
7.【答案】(1)②④⑤
(2) ③ 空间结构
(3)①
(4) ① 适当降低温度会使光合作用和呼吸作用(包括光呼吸)相关酶的活性都受到影响,无法确定对光合作用和光呼吸影响的程度大小,不一定能达到降低光呼吸、提高农作物产量的目的
(5)C
(6)消耗光反应产生的多余ATP,避免其积累对植物造成伤害
(7)ABC
8.【答案】(1)ACE
(2) 叶绿体基质 . 二氧化碳
(3)AEF
(4)单位时间单位面积二氧化碳吸收量
(5)黄瓜最适温度为 30℃-35℃,大棚实测温度大多低于 30℃,因此可以适当提高大棚温度。光照强度达到 1500μmol/㎡•s 时黄瓜的净光合速率最大,大棚实测光照强度均低于 900μmol/㎡•s,因此可适当提高光照强度
(6)光合作用需要光照;黄瓜叶片可吸收葡萄糖合成淀粉;CO2是合成淀粉的原料
(7)++
9.【答案】(1) 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸第三阶段
(2)C
(3)C
(4)B
(5)D
(6)C
(7)B
(8)A
(9)C
(10)C
(11)A
(12) 脱氨基 尿素
10.【答案】(1) 丙酮酸 酒精和CO2 细胞质基质 糖酵解
(2)C
(3)AD
(4)C
(5) 尿素 利用蛋白质供能时,癌细胞会先将蛋白质分解为氨基酸,氨基酸在供能时需要先进行脱氨基作用,脱下的氨基最终会转变为尿素随尿液排出体外
11.【答案】(1) 乙酰辅酶A/二碳化合物 乳酸 三羧酸循环
(2)B
(3)ACD
(4)BC
(5) D ② 降低了化学反应的活化能
(6)D
(7)BD
12.【答案】(1) 蛋白质 RNA
(2)AD
(3) ③ ④
(4)B
(5)C
(6)确保反应前酶和底物温度一致,确保实验结果的可靠性
(7)ABCD
(8) 远离 ADP+Pi
(9)B
13.【答案】(1)C
(2)底物量不同
(3) C A
(4)7
(5) B 酶的催化具有特异性
(6) A 两组淀粉剩余量接近,但pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉分解。 pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH<7时的淀粉剩余量。 高效
试卷第1页,共3页
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专题02 细胞的代谢
1.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)在生命的微观世界里,离子与分子如同星辰般穿过质膜这一屏障,维系着生物体内环境的平衡与和谐。正是这精妙的跨膜之旅,让生命得以在变幻莫测的世界中,保持其内在的秩序与活力,绽放出生命的绚烂与奇迹。“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图所示,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。请根据材料和所学内容回答相关问题:
(1)铜是生物体内存在的一种无机盐,现有研究表明,生物体内的无机盐大多数以______(离子/化合物)的形式存在。
(2)据上图判断,铜离子进出细胞的方式为______(单选)。
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
(3)你作出第(2)问的判断依据是______。
(4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质,则要穿过______层膜结构。
(5)尽管Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行,但细胞过量吸收Cu2+不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸中______过程无法正常进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。(单选)
A.糖酵解 B.丙酮酸脱氢
C.三羧酸循环 D.电子传递链
(6)FDX1和DLAT的合成场所是______(填写一种细胞器的名称)。
(7)提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”,请结合上图中信息提出杀死肿瘤细胞的另一种可行性思路:______(答出一条即可)。
下图左图为用浓度为2mol/L的HNO3溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞叶外表皮细胞不同时间后,观察细胞的质壁分离现象并绘制得其原生质体体积随时间变化情况的曲线;右图为紫色洋葱鳞叶外表皮细胞吸收a、b两种物质的运输速率与O2浓度的关系。请据下图及所学知识回答相关问题:
(8)洋葱外表皮细胞在2mol/L的蔗糖溶液中会发生质壁分离的原因是______(单选)。
A.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
B.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
C.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
D.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
(9)上图左图中A→B段,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐______(增强/减弱);液泡的紫色在逐渐______(变深/变淡)。
(10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中,细胞才会出现质壁分离现象,这体现出了质膜具有______的功能(编号选填)。
①保护细胞内部②控制物质进出③进行细胞间信息交流
(11)请运用所学知识解释将洋葱外表皮细胞放入2mol/L的HNO3溶液中,原生质体体积出现上图所示变化的原因______。
(12)在HNO3溶液处理的这组实验中,小明认为:若将实验时间延长到300s,原生质体相对体积会超过100;而小红则认为:不论实验时间延长多久,原生质体相对体积永远不会超过100.你更支持谁的观点?请说明你的理由______。
(13)分析上图右图,以下说法中错误的是______(多选)。
A.洋葱表皮细胞吸收物质a的方式一定是自由扩散
B.人体红细胞吸收葡萄糖的方式也可以用该图中的a表示
C.洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中不存在饱和点
D.洋葱表皮细胞吸收物质b的速率会达到饱和的原因是受到细胞内外b物质浓度差的影响
(14)分析上图右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0的原因______。
【答案】(1)离子
(2)B
(3)该过程物质从高浓度运至低浓度,需要转运蛋白的协助,不消耗能量
(4)3
(5)D
(6)核糖体
(7)增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化
(8)C
(9) 减弱 变深
(10)①②
(11)初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度,细胞会失水,出现质壁分离现象,原生质体相对体积减小;但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-,导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况,细胞吸水,出现质壁分离复原现象,原生质体体积逐渐增加
(12)支持小红的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,因为细胞壁的伸缩性较弱,故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或:支持小明的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜,但仍然有一定程度的伸缩性,故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100
(13)ACD
(14)氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量,确保主动运输的正常进行
【详解】(1)生物体内的无机盐大多数以离子的形式存在,少数以化合物的形式存在。
(2)铜离子进出细胞没有消耗能量、需要载体蛋白,因此方式为协助扩散。
故选B。
(3)铜离子进出细胞从高浓度运至低浓度,需要转运蛋白的协助,不消耗能量,故为协助扩散。
(4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质,则要穿过1层细胞膜、2层线粒体膜,一共3层膜。
(5)Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行,会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,而线粒体嵴是第三阶段电子传递链的场所,因此有氧呼吸中电子传递链过程无法正常进行。
故选D。
(6)FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白,蛋白质的合成场所是核糖体。
(7)增强肿瘤细胞中FDX1的活性/促进肿瘤细胞内FDX1的表达/抑制DLAT的酯酰化,可以提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”。
(8)植物细胞在高浓度的溶液中会发生质壁分离,外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水,发生质壁分离。
故选C。
(9)上图左图中A→B段,原生质体体积减小,细胞液浓度增大,说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐减弱;随着原生质体的收缩,
(10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中,细胞才会出现质壁分离现象,说明质膜具有物质进出的能力,能保护细胞内部,使得外界蔗糖不能进入细胞内,细胞失水发生质壁分离,此过程中没有体现细胞间的信息交流。
故选①②。
(11)初始状态时HNO3的浓度高于细胞内溶液浓度,细胞会失水,出现质壁分离现象,原生质体相对体积减小;但同时细胞也会不断吸收H+和NO3-,导致某刻出现细胞内溶液浓度高于细胞外溶液浓度的情况,细胞吸水,出现质壁分离复原现象,原生质体体积逐渐增加。
(12)支持小红的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,因为细胞壁的伸缩性较弱,故吸水后原生质体的相对体积不会超过100或:支持小明的观点;植物细胞最外侧的结构为细胞壁,细胞壁的收缩性虽然弱于细胞质膜,但仍然有一定程度的伸缩性,故吸水后原生质体的相对体积可能会略微超过100。
(13)A、a的吸收与氧气浓度无关,说明不需要细胞呼吸为其提供能量,a可能是自由扩散,也可能是协助扩散,A错误;
B、人体红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,也可以用该图中的a表示,B正确;
C、若为协助扩散,由于载体蛋白的数量有限,洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中可能存在饱和点,若为自由扩散,当里外浓度相等时,进出平衡,也不再吸收,C错误;
D、洋葱表皮细胞吸收物质b的方式为主动运输,主动运输不受浓度的限制,因此速率会达到饱和的原因是受到能量和载体蛋白数量的影响,D错误。
故选ACD。
(14)氧气浓度为0时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸也可以为生命活动提供少量的能量,确保主动运输的正常进行,因此右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0。
2.(23-24高一下·上海浦东新区建平中学·期中)I.线粒体是细胞的“动力车间”,为细胞提供约95%的所需能量。细胞中糖、脂肪和氨基酸的有氧分解最终都在线粒体中完成。除了产生能量外,线粒体还参与细胞基质代谢、细胞凋亡等多种细胞活动。如图是线粒体的结构示意图,其中A、B、C、D、E代表物质,①、②、③代表生理过程。
(1)上图中过程①表示的生理过程是______________,是在细胞的______________中进行的。过程②表示的生理过程是______________。
(2)上图中字母B、C、D、E所代表的物质分别是:B. ____C._____D.______E. ____。
(3)如下图所示,线粒体内膜上的质子泵能将NADH分解产生的H+转运到线粒体内外膜间隙,使内外膜间隙中H+浓度增加;结构①能将H+运回线粒体基质,同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是( )
A、H+通过质子泵和结构①的跨膜运输方式都是主动运输
B、结构①具有物质转运和催化ATP合成的功能
C、抑制结构①的活性也会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生
D、叶绿体内膜上也含有大量能促进ATP合成的结构①
(4)水果贮存时,充入N2和CO2的主要目的是抑制无氧呼吸包扎伤口时用透气的纱布,可以避免伤口细胞缺氧而坏死储存水果和粮食的仓库,可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间高等生物保留部分无氧呼吸的能力,不利于其对不良环境的适应
II.研究发现,缺氧会严重损伤人体细胞内线粒体的结构和功能。生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游,经过一段时间的“高原反应”后会逐渐适应。
(5)缺氧条件下,高等动物机体会产生一系列的反应来应对有限的氧气供应,据所学知识推测此时机体的变化有____________
A、血红蛋白数量增加 B、红细胞数量增多
C、丙酮酸氧化分解增强 D 、糖醇解增强
(6)下图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,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是____________
A、AB段上升是因为人初进高原,呼吸频率加快造成的
B、AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
C、AB段血液中增加的乳酸,主要是在肌细胞的线粒体中产生的
D、BC段下降的原因之一是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
III.2021年4月11日是第25个世界帕金森日。近年研究发现,帕金森病(PD)的发病与线粒体的功能异常、自噬途径受阻有极为密切的关系。
(7)异常的线粒体,细胞可通过自噬作用将其清除,过程如图所示。下列有关叙述错误的是___________
A、线粒体是细胞的“动力车间”,能分解葡萄糖为生命活动提供所需的能量
B、自噬途径和溶酶体有关,也与内质网有关,其过程需依赖生物膜的流动性
C、适当强度的细胞自噬可发生在细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程中
D、衰老线粒体的分解产物可以留在细胞内再利用
(8)“不知明镜里,何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长,头发会逐渐变白,手、面部皮肤上出现“老年斑”,还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列有关叙述错误的是______________
A、细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程
B、头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低所致
C、行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D、皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关
【答案】(1) 有氧呼吸第一阶段 细胞质基质 丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时产生少量的ATP
(2) ATP [H](NADH) 二氧化碳 水
(3)B
(4)C
(5)AB
(6)D
(7)A
(8)B
【详解】(1)如图所示的是有氧呼吸的过程,图中过程①表示的生理过程是糖酵解,即有氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,同时产生还原氢并释放少量的能量;过程②是有氧呼吸的第二阶段,该阶段发生的生理过程是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时也产生少量的ATP。
(2)图中①、②、③依次表示有氧呼吸的第一阶段、有氧呼吸的第二阶段和有氧呼吸的第三阶段,A表示呼吸作用第一阶段的产物丙酮酸,B在各个阶段均可产生,表示ATP,C能与氧气结合,表示[H](NADH),D表示二氧化碳,E表示[H]与氧气结合的产物水。
(3)A、H+通过质子泵的跨膜运输方式是主动运输,而通过结构①的跨膜运输是顺浓度梯度进行的,为协助扩散,A错误;
B、结合图示可知,结构①能将氢离子进行顺浓度梯度转运,并且能催化ATP的产生,因此结构①不仅具有物质转运功能,也具有催化功能,B正确;
C、无氧呼吸的场所发生在细胞质基质中,而结构①存在于线粒体内膜上,因此抑制结构①的活性不会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生,C错误;
D、内质网不能合成ATP,其膜上没有促进ATP合成的结构①(ATP合成酶),D错误。
故选B。
(4)A、水果贮存时,充入N2和CO2的主要目的是抑制有氧呼吸,减少有机物的消耗,从而延长储存时间,A错误;
B、 包扎伤口时用透气的纱布,可以避免伤口处滋生厌氧型微生物的活动,有利于伤口的愈合,B错误;
C、 储存水果和粮食的仓库,可通过降低温度从而通过抑制相关酶的活性来减少有机物 的消耗,降低氧气含量不仅可以抑制无氧呼吸,同时也能降低有氧呼吸从而减少有机物的消耗,延长储存时间,C正确;
D、 高等生物保留部分无氧呼吸的能力,是长期自然选择中形成的对不良环境的适应,有利于其对不良环境的适应,D错误。
故选C。
(5)生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游,经过一段时间的“高原反应”后会逐渐适应的原因是:当氧气不足时,人体肾脏、肝脏会合成促红细胞生成素,它会刺激骨髓中的造血干细胞分裂和分化,使血液中红细胞数量增多,从而增加氧气的运输,保证机体的氧气供应,AB正确,CD错误。
故选AB。
(6)A、AB段上升表示血液中乳酸浓度增加,这是因为人初进高原,机体内组织细胞得不到充足的氧气供应进行无氧呼吸产生乳酸的缘故,A错误;
B、AB段上升的原因是体内细胞氧气供应不足导致无氧呼吸的缘故,但不是人体细胞只进行无氧呼吸,B错误;
C、无氧呼吸的场所是细胞质基质,据此可推测 AB段血液中增加的乳酸,主要是在肌细胞的细胞质基质中产生的,C错误;
D、BC段乳酸含量下降的原因之一是无氧呼吸逐渐减弱,说明机体内的组织细胞获得了足够的氧气,这是由于人体造血功能逐渐增强,红细胞数量增多运输氧气能力增强,从而使机体内的组织细胞获得了足够的氧气进行有氧呼吸的缘故,D正确。
故选D。
(7)A、线粒体是细胞的“动力车间”,但葡萄糖分解成丙酮酸后才能进入线粒体中进行彻底的氧化分解,A错误;
B、结合图示可知,自噬途径和溶酶体、内质网均有关系,因为自噬前体的形成离不开内质网,自噬过程需依赖生物膜的流动性 ,B正确;
C、题意显示,帕金森病(PD)的发病与线粒体的功能异常、自噬途径受阻有极为密切的关系,据此可推测适当强度的细胞自噬可发生在细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程中,C正确;
D、 结合图示可知,衰老线粒体通过自噬作用被分解后的产物有的可以留在细胞内再利用,D正确。
故选A。
(8)A、细胞衰老的过程的发生,依赖细胞中发生复杂的生理状态和化学反应的变化,A正确;
B、 头发变白是由于酪氨酸酶活性下降,导致黑色素合成减少的缘故,B错误;
C、老年人行动迟缓与酶活性降低引起的代谢速率下降有关,C正确;
D、 衰老细胞内含水量减少,因而会导致来年人皮肤干燥、皱纹增多,D正确。
故选B。
3.(23-24高一下·上海扬子中学·期中)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图所示。图中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图1判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是__________、__________。
(2)在光照充足的环境中,图1中物质B的去路是____________。
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,图1中含量会暂时上升的物质是______。
A.物质B B.物质C C. 物质D D.物质E
光合产物以蔗糖的形式运输到植物体其他部位。如图2是蔗糖进筛管-伴胞细胞复合体的一种方式:质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),将H+和蔗糖同向转运进细胞中,使细胞内蔗糖浓度高。
(4)图2中H+进细胞的方式是_____。
A.自由扩散 B.协助扩散 C. 主动运输 D.胞吞
(5)图2中蔗糖进细胞所需的能量来自于______。
A.ATP水解 B.胞内外H+浓度差
C. 胞内外蔗糖浓度差 D.SU载体提供
(6)棉花的叶绿体色素提取分离及含量测定实验中,下列操作错误的是_____。
A.用75%乙醇提取色素
B.在聚酰胺薄膜的粗糙面划线
C. 用蒸馏水作对照调零测吸光度
D.使用分光光度计测量叶绿素含量时,所选用的光质为红橙光和蓝紫光
研究者以两种棉花品种S和P为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得;HTB组为40℃连续培养5天,再恢复到30℃连续培养的第5天测得。
品种
组别
净光合速率Pn/μmol·m-2·s-1
气孔开放程度Gs/mol·m-2·s-1
胞间CO2浓度Ci/μmol·mol-1
酶a相对活性
酶b相对活性
P
CK
27.78
0.66
275.17
9.16
9.39
HT
20.06**
0.59**
260.55**
6.99**
8.30*
HTB
24.67*
0.62
257.55*
7.13*
7.82**
S
CK
26.93
0.63
262.37
8.93
8.53
HT
17.14**
0.55**
199.04**
5.78**
7.43*
HTB
17.34**
0.58*
270.04*
8.68
7.68*
*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
(7)据表和图1的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因__________。
(8)夏季,我国部分地区会连续多日出现40℃以上高温。研究发现,在上述地区种植棉花品种P、品种S,在高温胁迫解除后,对(1)__________(选填P或S)品种的品质在短时间内更难以恢复。据表推测可能的原因是(2)__________。
A.酶a活性显著下降,使光反应速率下降
B.酶b活性显著下降,使光反应速率下降
C.酶b活性显著下降,使暗反应速率下降
D.酶a活性显著下降,使暗反应速率下降
【答案】(1) 叶绿体基质 细胞质基质
(2)线粒体和外界环境
(3)CD
(4)B
(5)B
(6)AC
(7)高温胁迫使气孔开发程度降低,胞间CO2浓度降低,酶a、b相对活性降低,使得暗反应速率降低,光合产物合成减少;同时,酶b活性降低,使得三碳糖转化成蔗糖速率降低,运往棉铃等器官的有机物减少,从而影响棉花的品质。
(8) S C
【详解】(1)根据图示,酶b催化光合作用产物转化为淀粉的场所在叶绿体基质,转化为蔗糖的场所为细胞质基质。
(2)据图判断,物质A为H2O,分解产生O2,故物质B是O2,在光照充足的环境中,植物光合作用速率大于呼吸作用速率,叶绿体产生的可用于细胞呼吸,多余的氧气释放到外界环境中,因此物质B的去路是线粒体和外界环境。
(3)题图分析:C为ADP和Pi、D为ATP、E为C5、F为C3、G为CO2,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性,故CO2固定反应减弱,C5短时间内上升,C3生成少了,C3还原减弱,故消耗的NADPH和ATP减少,短时间内上升,综上所述,图中含量会暂时上升的物质是C(物质D)D(物质E)。
(4)据图可知,图2中H+进细胞时从高浓度向低浓度运输,且需要载体蛋白,因此为协助扩散,B正确,ACD错误。
故选B。
(5)图2中蔗糖进细胞需要SU载体,SU载体同时可顺浓度梯度转运H+,顺浓度转运H+产生的势能用于SU载体主动运输蔗糖。B正确,ACD错误。
故选B。
(6)A、叶绿体中的色素需要使用无水乙醇提取,A错误;
B、分离色素时,应在聚酰胺薄膜的粗糙面划线,B正确;
C、应用提取色素的有机溶剂作对照调零测吸光度,C错误;
D、叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,故使用分光光度计测量叶绿素含量,吸收较多的红橙光和蓝紫光,D正确。
故选AC。
(7)结合表格分析,P和S两个棉花品种在高温胁迫条件下均出现净光合速率下降、气孔开放程度降低、胞间CO2浓度下降以及酶a、酶b活性下降的情况;结合图1分析,酶b活性下降会使蔗糖形成减少,运往棉铃等器官的有机物减少。因此,根据已学知识、题干、表和图1的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因是:高温胁迫使气孔开放程度下降、胞间CO2浓度下降,酶a、酶b活性下降,导致碳反应速率下降,而且高温会使呼吸速率增加,光合作用积累的有机物减少;同时酶b活性下降,使三碳糖转化为蔗糖的量减少,运输至棉铃等器官的有机物减少,棉花品质下降。
(8)根据表中数据分析,在高温胁迫解除后,品种S的净光合速率很难提高,有机物积累量减少,所以对品种S的品质在短时间内更难以恢复。据表2分析可知,在高温胁迫解除后,品种S的气孔开放程度显著降低,但胞间二氧化碳浓度显著回升,酶a活性有所恢复,而酶b相对活性显著降低,所以品种S的品质在短时间内更难以恢复的原因可能是酶b活性显著下降,使暗反应速率下降。C正确,ABD错误。
故选C。
4.(23-24高一下·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)骨关节炎是一种退行性疾病,病因是关节内软骨细胞的ATP和NADPH耗竭,使细胞合成代谢受损,导致细胞退变和衰老。浙江大学的林贤丰团队提取菠菜类囊体,制成了纳米类囊体(NTUs),然后用小鼠软骨细胞膜(CM)进行封装,制备出CM-NTUs,注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节,对该部位进行光照后,发现细胞内的合成代谢得到了改善,软骨退化减慢,体内衰老细胞活力恢复。具体过程如图所示。
(1)注射了纳米类囊体的软骨细胞具有的功能是____(编号选填)
①将光能转化为活跃的化学能
②将活跃的化学能转化为光能
③将活跃的化学能转化为稳定的化学能
④将稳定的化学能转化为活跃的化学能
(2)“霜打”后的菠菜,随着可溶性糖的增加,口感会更好。菠菜叶增加的可溶性糖的来源有____。(编号选填)
①淀粉水解 ②糖酵解 ③光反应 ④碳反应
(3)受低温胁迫的菠菜细胞常表现为轻度的质壁分离状态。低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加,则可以在显微镜下观察到____。
A.质壁分离程度增加 B.细胞吸水涨破
C.质壁分离复原 D.无明显变化
(4)CM-NTUs进入小鼠软骨细胞的方式是____。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞
(5)CM-NTUs进入小鼠软骨细胞体现了细胞膜____的结构特点,细胞膜成分中对该结构特点起到调节作用的物质是____。
(6)另一研究发现:肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖,而O2可转化成高毒性的单线态氧,诱导肿瘤细胞凋亡;类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶,请提出一条不同于传统放疗或化疗的肿瘤治疗新思路,并说出能够治疗肿瘤的理由原因是____。
【答案】(1)①④
(2)①④
(3)C
(4)D
(5) 半流动性(一定流动性) 胆固醇
(6)向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下,类囊体产生O2,而 O2 可转化成高毒性的单线态氧,可诱导肿瘤细胞凋亡;另一方面,类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶,可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2,防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖,此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡,共同达到治疗肿瘤的目的
【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)植物细胞中,类囊体是光反应的场所,光反应过程中可以将光能转化为活跃的化学能,此外软骨细胞能够进行呼吸作用过程,也能将稳定的化学能转化为活跃的化学能,①④正确,②③错误。
故选①④。
(2)“霜打”后的菠菜,随着可溶性糖的增加,口感会更好,菠菜叶增加的可溶性糖的来源有①淀粉水解 (可产生麦芽糖等)和④碳反应(可生成葡萄糖等),而糖酵解和光反应不会产生可溶性糖,①④正确,②③错误。
故选①④。
(3)低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加,可使细胞液浓度变大,会使细胞吸水,则可以在显微镜下观察到质壁分离复原,ABD错误,C正确。
故选C。
(4)分析题意,制备出的纳米类囊体(NTUs),然后用小鼠软骨细胞膜(CM)进行封装,制备出 CM-NTUs,则 CM-NTUs是大分子物质,大分子物质进入小鼠软骨细胞的方式是胞吞,ABC错误,D正确。
故选D。
(5)CM-NTUs进入小鼠软骨细胞的方式是胞吞,这体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点,细胞膜成分主要是脂质和蛋白质,还含有啥量的糖类,对于动物细胞膜还含有胆固醇,而胆固醇能调节细胞膜的流动性,即可降低莫得通透性,又可保持细胞膜的柔韧性,增强抵抗外界条件变化的能力。
(6)结合题意可知,肿瘤区域高浓度的 H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖,而 O₂可转化成高毒性的单线态氧,诱导肿瘤细胞凋亡,据此提出的肿瘤治疗新思路为:向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下,类囊体产生O2,而 O2 可转化成高毒性的单线态氧,可诱导肿瘤细胞凋亡;另一方面,类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶,可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2,防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖,此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡,共同达到治疗肿瘤的目的
5.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)光合作用是自然界最伟大的能量转化奇迹,绿色植物通过叶绿素捕获阳光,将二氧化碳和水转化为氧气与有机物,成为地球生命的基础。这一过程不仅维系着生态平衡,更隐藏着精妙的分子机制。下图1是叶绿体的模式图,图2表示光合作用的部分过程,图3表示在密闭小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请据图和所学知识回答下列问题:
(1)光合作用中涉及到的色素位于图1中的结构______上(单选)。
A.① B.② C.③ D.④
(2)以下颜色光的中,植物最难利用的是______(单选)。
A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.白光
(3)图2所示的过程是______(光/碳)反应,图乙中编号①所示的过程称为______(CO2固定/C3还原/C5再生)。
(4)若光照突然停止,则图乙中含量可能会增加的物质是______(单选)。
A.CO2 B.C3 C.C5 D.CH2O
(5)光合作用是地球上最重要的能量转换过程,在光反应和碳反应过程中所涉及到的能量转换包括______(多选)。
A.光能转变为活跃的化学能
B.活跃的化学能转变为稳定的化学能
C.稳定的化学能转变为活跃的化学能
D.稳定的化学能转变为光能
(6)图3表示的是植物的______(净光合/实际光合)速率。考虑到植物对光的需求,请推测,图3中所示的植物______(a/b)更有可能为阴生植物。
(7)分析图3可知,植物a和植物b的呼吸作用速率之比及Z点处的实际光合作用速率之比分别为______(多选)。
A.呼吸作用之比为2∶1
B.呼吸作用之比为1∶2
C.实际光合作用之比为8∶6
D.实际光合作用之比为10∶7
【答案】(1)C
(2)B
(3) 碳 CO2固定
(4)B
(5)AB
(6) 净光合 b
(7)AD
【详解】(1)光合作用中涉及到的色素位于图1中的结构③类囊体膜上,可以吸收、传递和转化光能,C正确。
故选C。
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素主要吸收蓝紫光,两类色素都几乎不吸收绿光,因此植物最难利用的是绿光,B正确。
故选B。
(3)图2所示的过程消耗二氧化碳,形成糖类等有机物,是碳反应过程。图乙中编号①为二氧化碳和C5反应生成C3,为CO2固定过程。
(4)若光照突然停止,光反应产生的ATP和NADPH减少,C3的还原减弱,但C3的合成基本不变,所以C3含量增加,同理,C5的消耗基本不变,但C5的合成减少,故C5含量减少,CO2的消耗减少,有机物(CH2O)的产生减少,B正确。
故选B。
(5)光反应过程中,光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能,碳反应过程中ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能,AB正确。
故选AB。
(6)图示曲线的纵坐标为二氧化碳的吸收量,二氧化碳的吸收代表植物的净光合速率。b植物对应的光饱和点和光补偿点都较小,阴生植物所处环境光照强度较弱,因此图3中所示的植物b更有可能为阴生植物。
(7)结合图示分析,当光照强度为0时,单位时间二氧化碳的释放量就代表呼吸速率,a的呼吸速率为2,b的呼吸速率为1,呼吸作用之比为2∶1;实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率,Z点处b的净光合速率为6,a的净光合速率为8,因此a的实际光合速率为8+2=10,b的实际光合速率为6+1=7,实际光合作用之比为10∶7,AD正确。
故选AD。
6.(23-24高一下·上海黄浦区大同中学·期中)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图所示。图中酶a为碳反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图判断,物质A是_____,物质B是_____,在光照充足的环境中,物质B的去路是_____。
(2)图中酶b可以催化三碳糖合成淀粉,却不能催化三碳糖合成蛋白质,说明酶具有_____。
A.专一性 B.高效性 C.稳定性 D.重复性
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物碳反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,图中含量会暂时上升的物质是_____。
A.物质B B.物质C C.物质E D.物质F
(4)下列在叶绿体中发生的生理过程,不需要蛋白质参与的是_____。
A.H+转运 B.Mg2+吸收
C.CO2的固定 D.O2扩散
(5)NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性,从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+注入叶绿体基质,下列过程中会被抑制的是_____。
A.电子传递 B.ATP的合成
C.NADPH的合成 D.光能的吸收
(6)不同光照强度条件下,棉花细胞中的叶绿体通过移动对光照作出不同的响应,如下图所示,下列相关叙述正确的是_____。
A.叶绿体的移动与细胞中的微管和微丝有关
B.叶绿体弱光下的响应有利于吸收利用光能
C.叶绿体对光强的响应是长期进化的结果
D.叶绿体的移动是随机的没有任何意义
(7)摘取棉花的叶片,在实验室里进行叶绿体色素提取分离及含量测定的实验中,下列操作错误的是_____。
①用75%乙醇提取色素
②在聚酰胺薄膜的粗糙面划线
③使用分光光度计测量叶绿素含量时,所选用的光质为红橙光
研究者以两种棉花品种S为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得。
组别
净光合速率Pn/μmol•m-2•s-1
气孔开放程度Gs/mol•m-2•s-1
胞间CO2浓度Ci/μmol•mol-1
酶a相对活性
酶b相对活性
CK
27.78
0.66
275.17
9.16
9.39
HT
20.06**
0.59**
260.55**
6.99**
8.3*
*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
(8)根据已学知识、题干、表和图中的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因是:_____。
【答案】(1) H2O O2 线粒体和外界环境
(2)A
(3)C
(4)D
(5)B
(6)ABC
(7)①③
(8)高温胁迫使气孔开放程度下降、胞间CO2浓度下降 ,酶a活性下降、酶b活性下降 ,导致碳反应速率下降 ,而且高温会使呼吸速率增加,光合作用积累的有机物减少;同时酶b活性下降,使三碳糖转化为蔗糖的量减少,运输至棉铃等器官的有机物减少,棉花品质下降
【详解】(1)据图判断,物质A为H2O,分解产生O2,故物质B是O2,在光照充足的环境中,植物光合作用速率大于呼吸作用速率,叶绿体产生的O2可用于细胞呼吸,多余的氧气释放到外界环境中,因此物质B的去路是线粒体和外界环境。
(2)图中酶b可以催化三碳糖合成淀粉,却不能催化三碳糖合成蛋白质,说明酶具有专一性,A正确,BCD错误。
故选A。
(3)在高温胁迫条件下,酶a活性降低,催化E与G反应产生F的速率下降,而其他阶段受高温胁迫影响较小,因此物质E的含量会暂时上升,C正确,ABD错误。
故选C。
(4)A、H+转运需要膜上载体蛋白的协助,A错误;
B、Mg2+吸收需要膜上载体蛋白的协助, B错误;
C、CO2固定属于暗反应,需要酶的参与,C错误;
D、O2扩散为自由扩散,不需要蛋白质的参与,D正确。
故选D。
(5) A、光合作用的电子传递发生在类囊体膜上,不会受到膜通透性的影响,与题意不符,A错误;
B、ATP的合成过程需要消耗类囊体膜两侧的 H+浓度差提供的梯度势能,而NH4+能消除类囊体膜两侧的H+浓度差能,显然ATP的合成过程会被抑制,B正确;
C、NADPH的合成需要叶绿体基质中的H+和类囊体膜上传递的电子,显然NADPH的合成过程不受H+浓度的影响,因此NADPH的合成不受影响,与题意不符,C错误;
D、光能的吸收与色素种类和含量有关,而将 NH4+注入叶绿体基质不会对色素造成影响,与题意不符,D错误。
故选B。
(6)A、叶绿体的移动依赖于细胞中的微管与微丝,A正确;
B、弱光条件下叶绿体分布在细胞向光侧,对光的吸收增加,有利于吸收利用光能,B正确;
C、叶绿体在不同光照强度下分布在细胞中的不同位置与自然选择有关,是长期进化的结果,C正确;
D、叶绿体的移动主要受光照强度影响,便于更好地吸收光能,或避免强光造成细胞结构受损,D错误。
故选ABC。
(7)①叶绿体中的色素需要使用无水乙醇提取,①错误;
②分离色素时,应在聚酰胺薄膜的粗糙面划线,②正确;
③使用分光光度计测量叶绿素含量吸收较多的红光和蓝紫光,③错误。
故选①③。
(8)结合表格分析,P和S两个棉花品种在高温胁迫条件下均出现净光合速率下降、气孔开放程度降低、胞间CO2浓度下降以及酶a、酶b活性下降的情况;结合图像分析,酶b活性下降会使蔗糖形成减少,运往棉铃等器官的有机物减少。因此,根据已学知识、题干、表1和图2的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因是:高温胁迫使气孔开放程度下降、胞间CO2浓度下降,酶a活性下降、酶b活性下降,导致碳反应速率下降,而且高温会使呼吸速率增加,光合作用积累的有机物减少;同时酶b活性下降,使三碳糖转化为蔗糖的量减少,运输至棉铃等器官的有机物减少,棉花品质下降。
7.(24-25高一上·上海交通大学附属中学·期末)水稻光呼吸
科学研究发现植物在光照条件下,进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用。发生光呼吸时,叶肉细胞中 O₂与 CO₂竞争性结合五碳化合物(C₅),O₂与 C₅结合后经一系列反应释放CO₂。光呼吸相对于光合作用是一个损耗能量的副反应。图1中的实线所示为水稻光呼吸和光合作用的关系。
(1)“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较,它们的主要相同点是____________。(编号选填)①需在光下进行 ②需要酶催化 ③产生ATP ④需要O₂ ⑤产生CO₂
由图可知,Rubisco酶具有“两面性”,CO₂浓度较高时,该酶参与碳反应,催化C₅与CO₂反应,完成光合作用;O₂浓度较高时,该酶参与光呼吸,催化C₅与O₂反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂。
(2)Rubisco 酶的存在场所为_______(编号选填), Rubisco 酶既可催化C₅与CO₂反应,也可催化 C₅与O₂反应,这与酶的专一性“相矛盾”,其“两面性”可能因为在不同环境中酶____发生变化导致其功能变化。①类囊体 ②细胞质基质 ③叶绿体基质 ④线粒体
资料显示:“正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%”。
(3)据图及所学信息判断,这里的“光合产物”是指____。(编号选填)①(CH₂O) n ②水 ③O₂ ④H₂O₂
(4)提高水稻产量需降低光呼吸。小萌同学提出了如下减弱光呼吸,提高农作物产量的措施,其中不能达到目的措施是_____(编号选填),理由是__________。①适当降低温度 ②适当提高CO₂浓度
(5)光呼吸途径的存在是植物进化的结果,它能保证自然状态下当环境变化导致气孔关闭时光合作用原料的供应。由图1可知该保障机制提供的原料来自 。
A.有氧呼吸的产物 B.外界气体的吸收
C.氨基酸转换过程中的产物 D.无氧呼吸的产物
(6)当植物气孔关闭时,光合作用中光反应产物ATP 会积累在叶绿体中对植物造成伤害,由此推测光呼吸对植物的另一个积极意义可能是__________。
科研者创建了一条新的“光呼吸支路”并成功将其导入到水稻叶绿体中,如图 71中虚线所示途径,并检测了改造后水稻的光合作用速率的变化,结果如图2。
(7)据图1、图2分析,增加光呼吸支路对水稻光合速率的影响及可能原因合理的是 。(多选)
A.在低光照强度下,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率无明显影响
B.随着光照强度的增加,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率增长较快
C.光呼吸支路的建立,直接增加了叶绿体内 CO₂的来源,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
D.光呼吸支路的建立,直接促进了光反应的速率,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
【答案】(1)②④⑤
(2) ③ 空间结构
(3)①
(4) ① 适当降低温度会使光合作用和呼吸作用(包括光呼吸)相关酶的活性都受到影响,无法确定对光合作用和光呼吸影响的程度大小,不一定能达到降低光呼吸、提高农作物产量的目的
(5)C
(6)消耗光反应产生的多余ATP,避免其积累对植物造成伤害
(7)ABC
【详解】(1)“光呼吸”是植物在光照条件下,叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合五碳化合物(C5),O2与C5结合后经一系列反应释放CO2,且光呼吸相对于光合作用是一个损耗能量的副反应;“有氧呼吸”是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解产生CO2和水,同时释放大量能量的过程。
①“光呼吸”需在光下进行,而“有氧呼吸”有光无光均可进行,所以①不是相同点;
②“光呼吸”和“有氧呼吸”都需要酶催化,因为生物体内的化学反应几乎都需要酶的参与,所以②是相同点;
③“光呼吸”是损耗能量的副反应,不产生ATP,“有氧呼吸”会产生ATP,所以③不是相同点;
④“光呼吸”需要O2,“有氧呼吸”也需要O2,所以④是相同点;
⑤“光呼吸”会产生CO2,“有氧呼吸”也会产生CO2,所以⑤是相同点。
综上所述,“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较,它们的主要相同点是②④⑤;
(2)Rubisco酶参与光合作用的碳反应(暗反应),而碳反应的场所是叶绿体基质,所以Rubisco酶的存在场所为③叶绿体基质。Rubisco酶既可催化C5与CO2反应,也可催化C5与O2反应,这与酶的专一性“相矛盾”,其“两面性”可能因为在不同环境中酶的空间结构发生变化导致其功能变化,因为酶的活性和功能与酶的空间结构密切相关,环境条件改变可能影响酶的空间结构,进而影响其催化功能;
(3)光合作用的产物主要是有机物(CH2O)n,资料显示“正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25~30%”,这里的“光合产物”指的是有机物(CH2O)n,所以选①;
(4)①适当降低温度,会影响光合作用和呼吸作用相关酶的活性,光合作用和呼吸作用(包括光呼吸)都会减弱,不一定能达到降低光呼吸、提高农作物产量的目的,因为无法确定温度对光合作用和光呼吸影响的程度大小;②适当提高CO2浓度,根据题干中Rubisco酶的“两面性”,CO2浓度较高时,该酶参与碳反应,催化C5与CO2反应,完成光合作用,从而减少光呼吸,有利于提高农作物产量。即适当提高CO₂浓度通达到减弱光呼吸,提高农作物产量的目的,而适当降低温度不通达到目的;
(5)因为光呼吸通过乙醇酸生成甘氨酸,然后甘氨酸转变为丝氨酸的过程中释放出CO2,这是与正常途径相比独特的地方C正确,ABD错误。
故选C。
(6)当植物气孔关闭时,光合作用中光反应产物ATP会积累在叶绿体中对植物造成伤害,而光呼吸可以消耗光反应产生的多余ATP,从而避免其对植物造成伤害,所以光呼吸对植物的另一个积极意义可能是消耗光反应产生的多余ATP,避免其积累对植物造成伤害;
(7)A、从图2可以看出,在低光照强度下,改良水稻和野生水稻的光合作用速率曲线基本重合,说明在低光照强度下,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率无明显影响,A正确;
B、随着光照强度的增加,改良水稻的光合作用速率曲线斜率较大,增长较快,而野生水稻增长相对较慢,所以随着光照强度的增加,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率增长较快,B正确;
C、光呼吸支路的建立,可能使一些物质转化为二氧化碳,直接增加了叶绿体内CO2的来源,二氧化碳是光合作用的原料,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率,C正确;
D、光呼吸支路主要是影响二氧化碳的供应等,而不是直接促进光反应的速率,D错误。
故选ABC。
8.(23-24高一下·上海浦东新区建平中学·期中)I.A植物能吸收一定强度的光驱动光合作用,后者的基本过程如图所示。过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡,但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。
(1)下列物质中由反应I产生的是________________。
A、物质A B、物质B C、物质C D、物质D E、物质E F、物质F
(2)图中反应II进行的场所是_____________,G表示的化合物是____________。
(3)近来研究发现,类囊体膜蛋白PSBS感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活,激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,从而防止强光对植物造成损伤(即光保护效应)。根据图信息推断下列因素中有利于PSBS发挥功能的是____________。
A.抑制B→C反应B.抑制A物质释放C.将碱性物质导入类囊体 D.干旱E.降低ATP合成酶活性F.阻断反应II
II.科研人员研究温度和光照强度对黄瓜净光合速率Pn(光合作用消耗CO2速率减去呼吸作用产生CO2速率)的影响,以提高大棚黄瓜产量。图1为大棚内实测温度和光照强度的日变化。图2和图3分别为温度和光照强度对黄瓜净光合速率的影响。
(4)图2中,黄瓜净光合速率是用________________________来表示的。
(5)比较图1与图2、图1与图3的实验结果,分析并提出提高大棚黄瓜产量的措施及理由:_______________________。
研究人员在适宜条件下,将去除淀粉的黄瓜叶片置于表的“A-E”组烧杯中,进一步进行如下实验:
组别
烧杯中的液体成分
处理条件
淀粉检出结果
A
纯水
光照
-
B
富含CO2的纯水
黑暗
-
C
富含CO2的纯水
光照
+
D
富含CO2的葡萄糖溶液
黑暗
+
E
富含CO2的葡萄糖溶液
光照
_________________
注:“+”表示检出淀粉,加号越多检出淀粉量越大,“-”表示未检出淀粉
(6)比较分析A-D四组实验,可以得出的结论有_____________________。
(7)推测表2中E组实验结果__________________。
【答案】(1)ACE
(2) 叶绿体基质 . 二氧化碳
(3)AEF
(4)单位时间单位面积二氧化碳吸收量
(5)黄瓜最适温度为 30℃-35℃,大棚实测温度大多低于 30℃,因此可以适当提高大棚温度。光照强度达到 1500μmol/㎡•s 时黄瓜的净光合速率最大,大棚实测光照强度均低于 900μmol/㎡•s,因此可适当提高光照强度
(6)光合作用需要光照;黄瓜叶片可吸收葡萄糖合成淀粉;CO2是合成淀粉的原料
(7)++
【详解】(1)据图分析,图中的A表示氧气,C是ATP,E是NADPH,这些物质都是光反应的产物,故选ACE。
(2)图中阶段Ⅱ表示暗反应阶段,反应的场所是叶绿体基质;G可与五碳化合物反应生成三碳化合物,是二氧化碳。
(3)据图分析可知,PSBS的作用是抑制电子在类囊体膜上的传递,所以NADPH和ATP的合成受阻,导致暗反应阶段不能进行。故选AEF。
(4)据图2分析,黄瓜的净光合速率是用单位时间内单位叶面积二氧化碳的吸收量来表示的。
(5)图2中随着温度的升高,净光合速率先升高后降低,35℃左右时净光合速率最大,而大棚实测温度大多低于30℃,所以可以适当提高大棚温度来提高净光合速率;图3中,光照强度大约在1500μmol/㎡•s左右到达光饱和点,而大棚实测光照强度大多低于900μmol/㎡•s,因此可适当提高光照强度
(6)据表分析可知,该实验的自变量是否光照、是否含有葡萄糖,即烧杯中液体成分和处理条件。表格中光照条件下能够进行光合作用,即A、C组。植物体内二氧化碳可以参与卡尔文循环,其产物葡萄糖被运输至细胞质基质后转变为淀粉。B、D组检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉,比较分析A-D四组实验,可以得出的结论有:光合作用需要光照;黄瓜叶片可吸收葡萄糖合成淀粉;CO2 是合成淀粉的原料。
(7)E组具有光照、叶片放入富含CO2的葡萄糖溶液,应该产生的淀粉多于CD组,故实验结果应为:++。
9.(23-24高一下·上海黄浦区大同中学·期中)细胞的生命活动需要能量,ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。细胞通过呼吸作用氧化分解葡萄糖等有机分子产生ATP。图为细胞有氧呼吸的过程示意图,A、B、C表示过程,①~④表示物质,回答下列问题(括号内填数字或字母,横线上填文字)。
(1)图中,过程A为_____,过程C为_____。
(2)细胞有氧呼吸的三个阶段均产生ATP,其中产生ATP最多的是_____(选填图中的字母)。
(3)腺苷三磷酸的分子简式可表示为_____。
A.A-P-P B.A-P~P
C.A-P~P~P D.A-P-P-P
(4)一分子葡萄糖可以使B过程循环_____。
A.一次 B.两次 C.三次 D.四次
(5)线粒体在合成ATP时,下列哪个条件不需要_____。
A.含有O2 B.含有ADP
C.含有丙酮酸 D.含有乳酸
(6)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是_____。
A.葡萄糖→丙酮酸 B.丙酮酸→酒精+CO2
C.ADP+Pi+能量→ATP D.三羧酸循环
(7)为了探究细胞呼吸过程中O2的转移途径。让实验动物猴子吸入混有18O2的空气,该猴子体内最先出现含18O2的化合物是_____。
A.CO2 B.H2O C.二碳化合物 D.丙酮酸
(8)不同的生物有不同的呼吸作用方式,在无氧或缺氧条件下,下列生物与其呼吸作用产物相对应的是_____。
A.人体骨骼肌细胞产生乳酸 B.酵母菌产生乳酸
C.乳酸菌产生水 D.人体产生酒精
(9)若呼吸作用过程中有CO2的释放,则可判断此过程_____。
A.一定是无氧呼吸 B.一定是有氧呼吸
C.一定不是乳酸发酵 D.一定不是酒精发酵
(10)向冷却的糯米饭上倒酵母菌的酒曲,盖上盖子并戳几个小孔,放置5天后产生大量水,10天后产生酒精,期间的过程是_____。
A.有氧呼吸 B.无氧呼吸
C.先有氧呼吸后无氧呼吸 D.先无氧呼吸后有氧呼吸
(11)相同温度相同时间内,在X处能收集到的CO2最多的装置是_____。
A. B.
C. D.
(12)蛋白质需要水解成氨基酸才能氧化分解。当体内糖类供应不足时,氨基酸也可作为能源物质。在酶的作用下,氨基酸发生_____作用脱去氨基,剩下的碳链可进入到细胞有氧呼吸的各环节中,氧化分解释放出能量;脱下的氨基则在肝脏中被转化成_____等含氮废物由肾脏排出体外。
【答案】(1) 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸第三阶段
(2)C
(3)C
(4)B
(5)D
(6)C
(7)B
(8)A
(9)C
(10)C
(11)A
(12) 脱氨基 尿素
【详解】(1)表示细胞内细胞呼吸过程示意图,其中A表示有氧呼吸的第一阶段,B表示有氧呼吸的第二阶段和三羧酸循环,C表示有氧呼吸的第三阶段。
(2)产生ATP最多的是C有氧呼吸的第三阶段。
(3)ATP中文名称叫三磷酸腺苷,A代表腺苷,P代表磷酸,-代表普通磷酸键,~代表特殊化学键,ATP中有3个磷酸,2个特殊化学键,即结构简式A-P~P~P。
故选C。
(4)1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,1分子丙酮酸生成1分子乙酰辅酶A,而1分子乙酰辅酶A完成一次三羧酸循环,所以1分子葡萄糖有氧呼吸过程中,完成2次三羧酸循环。
故选B。
(5)线粒体在合成ATP时,分别为有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,需要丙酮酸、ADP,还需要O2。
故选D。
(6)细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所、线粒体是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段的场所,三个阶段都有ATP的生成。
故选C。
(7)由有氧呼吸的过程可知,有氧呼吸过程中氧气直接参与有氧呼吸的第三阶段,与还原氢结合形成水,因此让实验动物猴子吸入混有18O2的空气,该实验动物猴子体内最先出现含18O的化合物是水。
故选B。
(8)A、人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸,A正确;
B、酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,有氧呼吸的产物是水和二氧化碳,B错误;
C、乳酸菌是厌氧菌,其无氧呼吸产物只有乳酸,C错误;
D、人体细胞有氧呼吸的产物是水和二氧化碳,无氧呼吸的产物是乳酸,D错误。
故选A。
(9)AB、有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生 CO2,AB错误;
C、无氧呼吸产生乳酸时,不产生CO2,C正确;
D、无氧呼吸产生酒精时,同时会产生CO2,D错误。
故选C。
(10)向冷却的糯米饭上倒入酒曲,盖上盖子并戳几个小孔,放置5天后产生大量的水,说明酒曲中的酵母菌进行有氧呼吸,产生了水;10天后产生了酒精,是由于酵母菌进行无氧呼吸,产生了酒精。
故选C。
(11)乳酸菌为厌氧菌,无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,酵母菌有氧呼吸产生的CO2更多,B装置为无氧呼吸,酵母菌代谢过程中需要葡萄糖作为营养物质,因此产生CO2最多的是A装置。
故选A。
(12)在酶的作用下,氨基酸发生脱氨基作用脱去氨基,氨基最终在人体内转化成物质尿素等含氮废物由肾脏排出体外。
10.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)呼吸作用将有机物分解为细碎的能量货币,像一座微型熔炉日夜不息地运作。气体交换间,二氧化碳悄然逃逸,恰如生命吐纳的叹息。这一代谢之舞,在每片叶背面、每只鸟胸腔里重复上演——生物由此获得存续的资格,以分子的瓦解换取生存的权利。下图中甲图代表真核细胞呼吸作用示意图,乙图为线粒体结构模式图,请据下图和所学内容回答相关问题:
(1)甲图中X和D代表的物质分别是______、______,物质X的产生场所是______,产生物质X的过程称为______。
(2)甲图中葡萄糖氧化分解,产生能量最多的是______过程(单选)。
A.A B.B C.C D.一样多
(3)线粒体是细胞中有机物彻底氧化产生ATP的重要场所,请联系上图中甲图和乙图,判断下列叙述中,错误的是______(多选)。
A.③处是发生三羧酸循环的场所
B.①处可以产生ATP
C.②处可以产生乙酰辅酶A
D.②处可以起到保护线粒体内部的作用
(4)研究表明,人体正常细胞中的p53蛋白可以促进物质X进入线粒体,维持细胞正常的代谢途径。而癌细胞中p53蛋白的功能减弱,使细胞呼吸代谢过程发生变化,由此可以推测______(单选)。
A.癌细胞中有氧呼吸速率增强
B.癌细胞内会积累大量的物质X
C.癌细胞对葡萄糖的摄取量增大
D.进一步抑制p53的合成可以起到治疗癌症的效果
(5)由于代谢方式的改变,癌细胞会利用蛋白质供能,并产生大量的含废氮物,根据所学知识可推测:这一含氮废物是______,请结合所学知识解释癌细胞产生该含氮废物的过程______。
【答案】(1) 丙酮酸 酒精和CO2 细胞质基质 糖酵解
(2)C
(3)AD
(4)C
(5) 尿素 利用蛋白质供能时,癌细胞会先将蛋白质分解为氨基酸,氨基酸在供能时需要先进行脱氨基作用,脱下的氨基最终会转变为尿素随尿液排出体外
【详解】(1)X代表丙酮酸,是细胞呼吸第一阶段葡萄糖产生的;D为酒精和CO2,是生物在无氧条件下产生的;葡萄糖产生丙酮酸和[H]并释放少量的能量,发生在细胞质基质;这一过程称为糖酵解。
(2)C过程为有氧呼吸产生的,比B和D过程无氧呼吸产生的能量要多得多,因此产生能量最多的是C,且C中的第三阶段释放的能量最多。
故选C。
(3)A、③处是线粒体外膜,三羧酸循环的场所在②线粒体基质,A错误;
B、①处为线粒体内膜,是有氧呼吸第三阶段的场所,可以产生大量的ATP,B正确;
C、②处为线粒体基质,可以产生乙酰辅酶A,C正确;
D、③处可以起到保护线粒体内部的作用,D错误。
故选AD。
(4)A、p53蛋白可以促进物质X进入线粒体,而癌细胞中p53蛋白的功能减弱,因此癌细胞中有氧呼吸速率减弱,A错误;
B、癌细胞中p53蛋白的功能减弱,癌细胞内不会积累大量的物质X,B错误;
C、癌细胞主要进行无氧呼吸,无氧呼吸释放的能量少,因此癌细胞只能加大对葡萄糖的摄取以满足其能量需求,C正确;
D、癌细胞中p53蛋白的功能减弱,进一步抑制p53的合成会使癌症加剧,不可以起到治疗癌症的效果,D错误。
故选C。
(5)蛋白质氧化分解产生CO2、H2O和尿素,尿素含氮,因此这一含氮废物是尿素;利用蛋白质供能时,癌细胞会先将蛋白质分解为氨基酸,氨基酸在供能时需要先进行脱氨基作用,脱下的氨基最终会转变为尿素随尿液排出体外。
11.(23-24高一下·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图。图2是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图。
(1)物质B所代表物质是____(写中文名称),该细胞在无氧条件下,其细胞呼吸的产物是____(写中文名称),图1中过程③的名称为____。
(2)图1中物质C的名称是____。
A.氧化型辅酶I B.还原型辅酶I
C.氧化型辅酶Ⅱ D.还原型辅酶Ⅱ
(3)图1中能产生ATP的过程是____。
A.① B.② C.③ D.④
(4)细胞呼吸是ATP的重要来源,下列关于ATP的叙述错误的是____。
A.含有C、H、O、N、P
B.必须在有氧条件下合成
C.ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位
D.可直接为细胞生命活动提供能量
(5)图2中,表示丙酮酸脱羧酶的是____(填写图中字母),丙酮酸脱羧酶作用于图1中的过程____(填写图中数字),酶具有高效性的原因是____。
(6)下列代谢途径为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有的是____。
A.合成糖原 B.脱氨基作用
C.产生尿素 D.可以产生H2O和CO2
(7)下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶(AOX)的参与下完成的,该过程不发生H+跨膜运输(“泵”出质子)过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+势差。下列有关分析不正确的是____。
A.膜蛋白I、Ⅱ、IV都可以作为H+转运的载体
B.合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C.AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成
D.呼吸作用释放的能量全部转化为ATP中的能量
【答案】(1) 乙酰辅酶A/二碳化合物 乳酸 三羧酸循环
(2)B
(3)ACD
(4)BC
(5) D ② 降低了化学反应的活化能
(6)D
(7)BD
【详解】(1)分析图1可知,图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图,图中A为丙酮酸,丙酮酸脱羧反应后生成B,故B为乙酰辅酶A,该细胞为动物细胞,因此在无氧条件下,其细胞呼吸的产物是乳酸,图1中过程③的名称为三羧酸循环的过程,属于有氧呼吸的第二阶段。
(2)图1中物质C为有氧呼吸第一和第二阶段的产物,参与有氧呼吸的第三阶段,因此C为还原型辅酶I([H])。综上所述,B正确,ACD错误。
故选B。
(3)图1为有氧呼吸的三个阶段,图中①过程为细胞呼吸的第一阶段,③为三羧酸循环,属于有氧呼吸的第二阶段,④为有氧呼吸的第三阶段,其中第一、第二和第三阶段均可以产生ATP,故图中①③④均可产生ATP,ACD正确,B错误。
故选ACD。
(4)A、ATP的组成元素是C、H、O、N、P,A正确;
B、有氧呼吸和无氧呼吸都能合成ATP,B错误;
C、ATP脱去两分子磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位,C错误;
D、ATP是直接能源物质,可直接为细胞提供能量,D正确。
故选BC。
(5)分析图2可知,图2为丙酮酸脱羧酶催化丙酮酸的反应示意图,图中D反应前后保持不变,因此D代表丙酮酸脱羧酶,E代表丙酮酸。丙酮酸脱羧酶作用于图1中的过程②,酶具有高效性的原因是能够显著降低反应所需的活化能。
(6)糖类、脂肪、氨基酸都可以作为能源物质,因此彻底氧化分解后都能生成H2O和CO2,糖类可以用于合成糖原,氨基酸能够发生脱氨基作用,氨基酸代谢反应可以产生尿素,综上所述,D正确,ABC错误。
故选D。
(7)A、据图可知膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均作为转运H+的载体,将H+运往另一侧,A正确;
B、膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ能跨膜运输H+,运向膜的另一侧,H+顺浓度梯度跨膜运输驱动ATP合成,故合成ATP的直接能量来源为H+电化学势能,B错误;
C、据图可知,在AOX的作用下,H+与O2结合生成水,说明AOX主要分布于线粒体内膜,参与有氧呼吸的第三阶段,C正确;
D、在有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失,少部分转移到ATP中,AOX参与的第三阶段也如此,D错误。
故选BD。
12.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)酶是生物体内不可或缺的催化剂,它们加速化学反应,帮助维持生命活动。在改善生活质量、促进健康方面,酶都发挥着重要作用。例如:在果汁生产中要用到果胶酶,果胶酶能够提高果汁产量并提高果汁澄清度。某课题研究小组为了探究温度对果胶酶活性的影响,进行了如图所示实验。请根据材料和所学内容回答相关问题:
(1)酶是活细胞产生的具有催化能力的生物大分子,其中绝大多数酶的化学本质是______,少数酶的化学本质是______。
(2)关于果胶酶的叙述,下列说法中正确的是______(多选)。
A.果胶酶可以促进植物细胞壁的分解
B.果胶酶是一种只能在细胞内发挥作用的酶
C.果胶酶的合成场所在中心体
D.果胶酶中一定含有N元素
将不同组别放在不同温度下处理,反应时间相同,所得结果如下图所示:
(3)请根据资料分析:该实验中的自变量是______,除苹果汁澄清度以外,上图中的纵坐标还可用______来表示(编号选填)。
①反应时间②pH值③温度④果汁产量⑤果汁口感⑥果汁营养物质含量
(4)若将适量果胶酶、苹果泥、淀粉、乳清蛋白、胃蛋白酶及清水混合均匀后置于37℃、pH=2的环境中反应一段时间,再进行检测,能检测的物质有______(单选)。
A.果胶酶、淀粉、胃蛋白酶
B.苹果泥、淀粉、胃蛋白酶
C.苹果泥、果胶酶、胃蛋白酶
D.苹果泥、乳清蛋白、胃蛋白酶
(5)某实验小组改变了实验条件后做重复实验,得到曲线乙所示的结果,分析曲线,你认为他们改变的实验条件最可能是______(单选)。
A.果胶酶的浓度 B.反应的pH值
C.苹果泥的用量 D.实验装置品牌
(6)在果胶酶和苹果泥混合前,要将两者分别装在不同试管中进行恒温水浴(见图1中步骤a),其目的是______。
鱼被宰杀后,鱼体内的ATP会生成具有鲜味的肌苷酸,但酸性磷酸酶(ACP)会催化肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降。为了研究鱼类的保鲜方法,研究者从草鱼、鮰鱼和鳝鱼中分离得到ACP,并对影响该酶活性的因素进行了相关研究,相关实验结果下表所示,请根据所学内容回答相关问题:
金属离子
浓度(mmol/L)
相对活性(%)
草鱼
鮰鱼
鳝鱼
Na+
30
100.83
101.47
96.03
Zn2+
1
112.38
116.06
158.13
Ca2+
5
65.21
96.18
88.18
ACP在不同浓度金属离子中的相对酶活性
(7)以下关于ATP的叙述中,错误的有______(多选)。
A.ATP的中文名称为腺苷二磷酸
B.ATP分子中的A代表腺嘌呤
C.ATP被称为生命活动的主要能源物质
D.ATP分子中含有一种名为脱氧核糖的五碳糖
(8)在为生命活动提供能量时,ATP中______(靠近/远离)腺苷的一个磷酸基团被率先水解,释放出能量的同时,将ATP分解为______。
(9)分析上表中的实验数据,可得知:______处理会使得三种鱼鲜味的下降速度都增大,因此,在保鲜时应尽量避免接触到该种离子(单选)。
A.Na+ B.Zn2+ C.Ca2+ D.无法判断
【答案】(1) 蛋白质 RNA
(2)AD
(3) ③ ④
(4)B
(5)C
(6)确保反应前酶和底物温度一致,确保实验结果的可靠性
(7)ABCD
(8) 远离 ADP+Pi
(9)B
【详解】(1)酶是活细胞产生的具有催化能力的生物大分子,其中绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA。
(2)A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,果胶酶能够分解果胶,因此它可以促进植物细胞壁的分解,A正确;
B、据题干信息分析可知,在果汁生产中要用到果胶酶,说明果胶酶可以在细胞外发挥作用,B错误;
C、果胶酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,C错误;
D、果胶酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质的基本组成元素包括C、H、O、N等。因此,果胶酶中一定含有N元素,D正确。
故选AD。
(3)据题干信息分析可知,将不同组别放在不同温度下处理,反应时间相同,图中曲线变化是随着横坐标温度的变化而变化,故该实验中的自变量是③温度,衡量该实验结果的指标有两个:一个是苹果汁的体积,另一个是苹果汁的澄清度,所以除苹果汁澄清度以外,上图中的纵坐标还可用④果汁产量来表示。
(4)据题干信息分析可知,将适量果胶酶、苹果泥、淀粉、乳清蛋白、胃蛋白酶及清水混合均匀后置于37℃、pH=2的环境中反应一段时间,果胶酶的最适pH通常在1.5左右,而在pH=2的酸性环境下,果胶酶会变性失活,无法分解苹果泥,因此一段时间后苹果泥还能检测到;淀粉在酸性条件下能分解,但与酶相比,在酸性条件下的分解比较慢,因此一段时间淀粉没有分解完,还能检测到;而胃蛋白酶在pH=2的环境中活性强,能分解乳清蛋白,同时分解失去活性的果胶酶(其化学本质为蛋白质),而胃蛋白酶作为催化剂反应前后不变,故一段时间后,再进行检测,能检测的物质有苹果泥、淀粉、胃蛋白酶,ACD错误,B正确。
故选B。
(5)据题图分析可知,改变实验条件后重复做以上实验,得到曲线乙,曲线下降,说明反应速率减慢,影响酶促反应速率的因素有pH、酶的浓度和苹果泥的量等因素。而本实验苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置,说明本实验没有改变pH值,同时由于同一种酶的最适温度是一定的,不会因酶的浓度、底物的量的不同而改变,故改变的实验条件最可能是苹果泥的用量,ABD错误,C正确。
故选C。
(6)为保证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免底物和果胶酶混合时改变混合物的温度,从而影响果胶酶活性,步骤a中在果胶酶和苹果泥混合前,将两者分装在不同试管中进行恒温处理。
(7)A、ATP的中文名称为腺苷三磷酸,A错误;
B、ATP分子中的A代表腺苷,B错误;
C、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,C错误;
D、ATP分子中含有一种名为核糖的五碳糖,D错误。
故选ABCD。
(8)在为生命活动提供能量时,ATP中远离腺苷的一个磷酸基团被率先水解,释放出能量的同时,将ATP分解为ADP+Pi。
(9)据题干信息和题表数据分析可知,草鱼、鮰鱼和鳝鱼中分离得到ACP在不同种类的金属离子中的活性不同,三种鱼的ACP活性在Zn2+溶液中都最高,由于酸性磷酸酶(ACP)会催化肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降,故三种鱼鲜味的下降速度都增大,因此,在保鲜时应尽量避免接触到Zn2+离子。
13.(23-24高一下·上海第四中学·期中)A组同学在常温下向甲、乙、丙三支试管中分别加入适量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液,摇匀,然后将甲在最适温度,乙和丙在高于最适温度条件下反应,试管中产物量随时间变化的情况如图1所示。B组同学研究了pH对淀粉酶活性的影响,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)在图1中,甲、乙、丙3支试管所处温度较高的是( )
A.甲 B.乙 C.丙
(2)甲、乙试管所对应M、N值不同的原因最可能是_______________。
(3)①如果适当降低乙试管的温度,则N点将___________
A.上移 B.下移 C.不移动
②t1将___________
A.左移 B.右移 C.不移动
(4)由图2实验结果可知,该淀粉酶的最适pH为___________。
(5)①若将淀粉酶换成蔗糖酶,___________得到图2所示的结果
A.能 B.不能
②说明___________。
(6)B组同学查阅资料后发现,盐酸能催化淀粉水解,该实验利用了盐酸调节pH,淀粉可以在盐酸和淀粉酶的共同作用下分解。
①据此推测pH为3条件下的酶活性___________pH为9条件下的酶活性;
A.小于 B.等于 C.大于
②你的理由是___________。
③与盐酸相比,淀粉酶催化淀粉的作用更显著,判断依据是___________。说明淀粉酶的催化具有___________的特点。
【答案】(1)C
(2)底物量不同
(3) C A
(4)7
(5) B 酶的催化具有特异性
(6) A 两组淀粉剩余量接近,但pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉分解。 pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH<7时的淀粉剩余量。 高效
【详解】(1)甲在最适温度,乙和丙在高于最适温度条件下反应,曲线乙和丙从产物量来看,此时的淀粉酶活性均已丧失。曲线丙产物量达到最大值耗时更短,说明温度更高,失活的速度更快。
(2)甲、乙试管所对应M、N值即产物量不同,最有可能是甲、乙试管中底物量不同。
(3)乙是在高于最适温度条件下反应,乙试管底物已经消化完,因此如果适当降低乙试管的温度,反应速率加快,N点(产物量)不同,但t1将左移。
(4)由图2实验结果可知,当pH为7时,1h后淀粉剩余量(底物)最少,这说明当pH为7时,该淀粉酶的活性最大,即该淀粉酶的最适pH为 7。
(5)每一种酶只能催化一种或一类化学反应,酶的催化具有特异性,因此将淀粉酶换成蔗糖酶,不能得到图2所示的结果。
(6)pH为3和pH为9时,两组淀粉剩余量接近,但pH为3的条件下,有盐酸催化淀粉水解,故pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性。 1h后pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量,故与盐酸相比,淀粉酶催化淀粉的作用更显著。与无机催化剂相比,酶的催化具有高效性的特点。
试卷第1页,共3页
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专题02 细胞的代谢
1.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)在生命的微观世界里,离子与分子如同星辰般穿过质膜这一屏障,维系着生物体内环境的平衡与和谐。正是这精妙的跨膜之旅,让生命得以在变幻莫测的世界中,保持其内在的秩序与活力,绽放出生命的绚烂与奇迹。“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图所示,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。请根据材料和所学内容回答相关问题:
(1)铜是生物体内存在的一种无机盐,现有研究表明,生物体内的无机盐大多数以______(离子/化合物)的形式存在。
(2)据上图判断,铜离子进出细胞的方式为______(单选)。
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
(3)你作出第(2)问的判断依据是______。
(4)若细胞外的Cu2+可进入线粒体基质,则要穿过______层膜结构。
(5)尽管Cu2+的吸收可以促进酯酰化DLAT的产生从而保证有氧呼吸的第Ⅱ阶段的顺利进行,但细胞过量吸收Cu2+不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸中______过程无法正常进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。(单选)
A.糖酵解 B.丙酮酸脱氢
C.三羧酸循环 D.电子传递链
(6)FDX1和DLAT的合成场所是______(填写一种细胞器的名称)。
(7)提高质膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进肿瘤细胞“铜死亡”,请结合上图中信息提出杀死肿瘤细胞的另一种可行性思路:______(答出一条即可)。
下图左图为用浓度为2mol/L的HNO3溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别处理紫色洋葱鳞叶外表皮细胞不同时间后,观察细胞的质壁分离现象并绘制得其原生质体体积随时间变化情况的曲线;右图为紫色洋葱鳞叶外表皮细胞吸收a、b两种物质的运输速率与O2浓度的关系。请据下图及所学知识回答相关问题:
(8)洋葱外表皮细胞在2mol/L的蔗糖溶液中会发生质壁分离的原因是______(单选)。
A.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
B.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时水分子只能从细胞内流入细胞外,细胞失水
C.外界溶液浓度高于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
D.外界溶液浓度低于细胞内溶液浓度,此时大量水分子从细胞内流入细胞外,细胞失水
(9)上图左图中A→B段,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水能力在逐渐______(增强/减弱);液泡的紫色在逐渐______(变深/变淡)。
(10)只有将活的洋葱外表皮细胞放入2mol/L的蔗糖溶液中,细胞才会出现质壁分离现象,这体现出了质膜具有______的功能(编号选填)。
①保护细胞内部②控制物质进出③进行细胞间信息交流
(11)请运用所学知识解释将洋葱外表皮细胞放入2mol/L的HNO3溶液中,原生质体体积出现上图所示变化的原因______。
(12)在HNO3溶液处理的这组实验中,小明认为:若将实验时间延长到300s,原生质体相对体积会超过100;而小红则认为:不论实验时间延长多久,原生质体相对体积永远不会超过100.你更支持谁的观点?请说明你的理由______。
(13)分析上图右图,以下说法中错误的是______(多选)。
A.洋葱表皮细胞吸收物质a的方式一定是自由扩散
B.人体红细胞吸收葡萄糖的方式也可以用该图中的a表示
C.洋葱表皮细胞吸收物质a的过程中不存在饱和点
D.洋葱表皮细胞吸收物质b的速率会达到饱和的原因是受到细胞内外b物质浓度差的影响
(14)分析上图右图中曲线b在氧气浓度为0时运输速率并非为0的原因______。
2..(23-24高一下·上海浦东新区建平中学·期中)I.线粒体是细胞的“动力车间”,为细胞提供约95%的所需能量。细胞中糖、脂肪和氨基酸的有氧分解最终都在线粒体中完成。除了产生能量外,线粒体还参与细胞基质代谢、细胞凋亡等多种细胞活动。如图是线粒体的结构示意图,其中A、B、C、D、E代表物质,①、②、③代表生理过程。
(1)上图中过程①表示的生理过程是______________,是在细胞的______________中进行的。过程②表示的生理过程是______________。
(2)上图中字母B、C、D、E所代表的物质分别是:B. ____C._____D.______E. ____。
(3)如下图所示,线粒体内膜上的质子泵能将NADH分解产生的H+转运到线粒体内外膜间隙,使内外膜间隙中H+浓度增加;结构①能将H+运回线粒体基质,同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是( )
A、H+通过质子泵和结构①的跨膜运输方式都是主动运输
B、结构①具有物质转运和催化ATP合成的功能
C、抑制结构①的活性也会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生
D、叶绿体内膜上也含有大量能促进ATP合成的结构①
(4)水果贮存时,充入N2和CO2的主要目的是抑制无氧呼吸包扎伤口时用透气的纱布,可以避免伤口细胞缺氧而坏死储存水果和粮食的仓库,可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间高等生物保留部分无氧呼吸的能力,不利于其对不良环境的适应
II.研究发现,缺氧会严重损伤人体细胞内线粒体的结构和功能。生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游,经过一段时间的“高原反应”后会逐渐适应。
(5)缺氧条件下,高等动物机体会产生一系列的反应来应对有限的氧气供应,据所学知识推测此时机体的变化有____________
A、血红蛋白数量增加 B、红细胞数量增多
C、丙酮酸氧化分解增强 D 、糖醇解增强
(6)下图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,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是____________
A、AB段上升是因为人初进高原,呼吸频率加快造成的
B、AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
C、AB段血液中增加的乳酸,主要是在肌细胞的线粒体中产生的
D、BC段下降的原因之一是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
III.2021年4月11日是第25个世界帕金森日。近年研究发现,帕金森病(PD)的发病与线粒体的功能异常、自噬途径受阻有极为密切的关系。
(7)异常的线粒体,细胞可通过自噬作用将其清除,过程如图所示。下列有关叙述错误的是___________
A、线粒体是细胞的“动力车间”,能分解葡萄糖为生命活动提供所需的能量
B、自噬途径和溶酶体有关,也与内质网有关,其过程需依赖生物膜的流动性
C、适当强度的细胞自噬可发生在细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程中
D、衰老线粒体的分解产物可以留在细胞内再利用
(8)“不知明镜里,何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长,头发会逐渐变白,手、面部皮肤上出现“老年斑”,还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列有关叙述错误的是______________
A、细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程
B、头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低所致
C、行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D、皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关
3..(23-24高一下·上海扬子中学·期中)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图所示。图中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图1判断,酶b催化光合作用产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是__________、__________。
(2)在光照充足的环境中,图1中物质B的去路是____________。
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,图1中含量会暂时上升的物质是______。
A.物质B B.物质C C. 物质D D.物质E
光合产物以蔗糖的形式运输到植物体其他部位。如图2是蔗糖进筛管-伴胞细胞复合体的一种方式:质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),将H+和蔗糖同向转运进细胞中,使细胞内蔗糖浓度高。
(4)图2中H+进细胞的方式是_____。
A.自由扩散 B.协助扩散 C. 主动运输 D.胞吞
(5)图2中蔗糖进细胞所需的能量来自于______。
A.ATP水解 B.胞内外H+浓度差
C. 胞内外蔗糖浓度差 D.SU载体提供
(6)棉花的叶绿体色素提取分离及含量测定实验中,下列操作错误的是_____。
A.用75%乙醇提取色素
B.在聚酰胺薄膜的粗糙面划线
C. 用蒸馏水作对照调零测吸光度
D.使用分光光度计测量叶绿素含量时,所选用的光质为红橙光和蓝紫光
研究者以两种棉花品种S和P为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得;HTB组为40℃连续培养5天,再恢复到30℃连续培养的第5天测得。
品种
组别
净光合速率Pn/μmol·m-2·s-1
气孔开放程度Gs/mol·m-2·s-1
胞间CO2浓度Ci/μmol·mol-1
酶a相对活性
酶b相对活性
P
CK
27.78
0.66
275.17
9.16
9.39
HT
20.06**
0.59**
260.55**
6.99**
8.30*
HTB
24.67*
0.62
257.55*
7.13*
7.82**
S
CK
26.93
0.63
262.37
8.93
8.53
HT
17.14**
0.55**
199.04**
5.78**
7.43*
HTB
17.34**
0.58*
270.04*
8.68
7.68*
*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
(7)据表和图1的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因__________。
(8)夏季,我国部分地区会连续多日出现40℃以上高温。研究发现,在上述地区种植棉花品种P、品种S,在高温胁迫解除后,对(1)__________(选填P或S)品种的品质在短时间内更难以恢复。据表推测可能的原因是(2)__________。
A.酶a活性显著下降,使光反应速率下降
B.酶b活性显著下降,使光反应速率下降
C.酶b活性显著下降,使暗反应速率下降
D.酶a活性显著下降,使暗反应速率下降
4..(23-24高一下·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)骨关节炎是一种退行性疾病,病因是关节内软骨细胞的ATP和NADPH耗竭,使细胞合成代谢受损,导致细胞退变和衰老。浙江大学的林贤丰团队提取菠菜类囊体,制成了纳米类囊体(NTUs),然后用小鼠软骨细胞膜(CM)进行封装,制备出CM-NTUs,注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节,对该部位进行光照后,发现细胞内的合成代谢得到了改善,软骨退化减慢,体内衰老细胞活力恢复。具体过程如图所示。
(1)注射了纳米类囊体的软骨细胞具有的功能是____(编号选填)
①将光能转化为活跃的化学能
②将活跃的化学能转化为光能
③将活跃的化学能转化为稳定的化学能
④将稳定的化学能转化为活跃的化学能
(2)“霜打”后的菠菜,随着可溶性糖的增加,口感会更好。菠菜叶增加的可溶性糖的来源有____。(编号选填)
①淀粉水解 ②糖酵解 ③光反应 ④碳反应
(3)受低温胁迫的菠菜细胞常表现为轻度的质壁分离状态。低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加,则可以在显微镜下观察到____。
A.质壁分离程度增加 B.细胞吸水涨破
C.质壁分离复原 D.无明显变化
(4)CM-NTUs进入小鼠软骨细胞的方式是____。
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞
(5)CM-NTUs进入小鼠软骨细胞体现了细胞膜____的结构特点,细胞膜成分中对该结构特点起到调节作用的物质是____。
(6)另一研究发现:肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖,而O2可转化成高毒性的单线态氧,诱导肿瘤细胞凋亡;类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶,请提出一条不同于传统放疗或化疗的肿瘤治疗新思路,并说出能够治疗肿瘤的理由原因是____。
5.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)光合作用是自然界最伟大的能量转化奇迹,绿色植物通过叶绿素捕获阳光,将二氧化碳和水转化为氧气与有机物,成为地球生命的基础。这一过程不仅维系着生态平衡,更隐藏着精妙的分子机制。下图1是叶绿体的模式图,图2表示光合作用的部分过程,图3表示在密闭小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请据图和所学知识回答下列问题:
(1)光合作用中涉及到的色素位于图1中的结构______上(单选)。
A.① B.② C.③ D.④
(2)以下颜色光的中,植物最难利用的是______(单选)。
A.红光 B.绿光 C.蓝光 D.白光
(3)图2所示的过程是______(光/碳)反应,图乙中编号①所示的过程称为______(CO2固定/C3还原/C5再生)。
(4)若光照突然停止,则图乙中含量可能会增加的物质是______(单选)。
A.CO2 B.C3 C.C5 D.CH2O
(5)光合作用是地球上最重要的能量转换过程,在光反应和碳反应过程中所涉及到的能量转换包括______(多选)。
A.光能转变为活跃的化学能
B.活跃的化学能转变为稳定的化学能
C.稳定的化学能转变为活跃的化学能
D.稳定的化学能转变为光能
(6)图3表示的是植物的______(净光合/实际光合)速率。考虑到植物对光的需求,请推测,图3中所示的植物______(a/b)更有可能为阴生植物。
(7)分析图3可知,植物a和植物b的呼吸作用速率之比及Z点处的实际光合作用速率之比分别为______(多选)。
A.呼吸作用之比为2∶1
B.呼吸作用之比为1∶2
C.实际光合作用之比为8∶6
D.实际光合作用之比为10∶7
6.(23-24高一下·上海黄浦区大同中学·期中)棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图所示。图中酶a为碳反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)据图判断,物质A是_____,物质B是_____,在光照充足的环境中,物质B的去路是_____。
(2)图中酶b可以催化三碳糖合成淀粉,却不能催化三碳糖合成蛋白质,说明酶具有_____。
A.专一性 B.高效性 C.稳定性 D.重复性
(3)研究表明,高温胁迫(40℃以上)主要影响植物碳反应中酶a的活性。推测在高温胁迫条件下,图中含量会暂时上升的物质是_____。
A.物质B B.物质C C.物质E D.物质F
(4)下列在叶绿体中发生的生理过程,不需要蛋白质参与的是_____。
A.H+转运 B.Mg2+吸收
C.CO2的固定 D.O2扩散
(5)NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性,从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+注入叶绿体基质,下列过程中会被抑制的是_____。
A.电子传递 B.ATP的合成
C.NADPH的合成 D.光能的吸收
(6)不同光照强度条件下,棉花细胞中的叶绿体通过移动对光照作出不同的响应,如下图所示,下列相关叙述正确的是_____。
A.叶绿体的移动与细胞中的微管和微丝有关
B.叶绿体弱光下的响应有利于吸收利用光能
C.叶绿体对光强的响应是长期进化的结果
D.叶绿体的移动是随机的没有任何意义
(7)摘取棉花的叶片,在实验室里进行叶绿体色素提取分离及含量测定的实验中,下列操作错误的是_____。
①用75%乙醇提取色素
②在聚酰胺薄膜的粗糙面划线
③使用分光光度计测量叶绿素含量时,所选用的光质为红橙光
研究者以两种棉花品种S为材料,探究高温胁迫(40℃以上)对棉花品质的影响,结果如表所示。其中,CK组为对照,数据为30℃下测得;HT组数据为40℃连续培养的第5天测得。
组别
净光合速率Pn/μmol•m-2•s-1
气孔开放程度Gs/mol•m-2•s-1
胞间CO2浓度Ci/μmol•mol-1
酶a相对活性
酶b相对活性
CK
27.78
0.66
275.17
9.16
9.39
HT
20.06**
0.59**
260.55**
6.99**
8.3*
*和**分别表示结果与对照组相比差异显著和差异极显著。
(8)根据已学知识、题干、表和图中的信息,推测高温胁迫会降低棉花品质的原因是:_____。
7.(24-25高一上·上海交通大学附属中学·期末)水稻光呼吸
科学研究发现植物在光照条件下,进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用。发生光呼吸时,叶肉细胞中 O₂与 CO₂竞争性结合五碳化合物(C₅),O₂与 C₅结合后经一系列反应释放CO₂。光呼吸相对于光合作用是一个损耗能量的副反应。图1中的实线所示为水稻光呼吸和光合作用的关系。
(1)“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较,它们的主要相同点是____________。(编号选填)①需在光下进行 ②需要酶催化 ③产生ATP ④需要O₂ ⑤产生CO₂
由图可知,Rubisco酶具有“两面性”,CO₂浓度较高时,该酶参与碳反应,催化C₅与CO₂反应,完成光合作用;O₂浓度较高时,该酶参与光呼吸,催化C₅与O₂反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂。
(2)Rubisco 酶的存在场所为_______(编号选填), Rubisco 酶既可催化C₅与CO₂反应,也可催化 C₅与O₂反应,这与酶的专一性“相矛盾”,其“两面性”可能因为在不同环境中酶____发生变化导致其功能变化。①类囊体 ②细胞质基质 ③叶绿体基质 ④线粒体
资料显示:“正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%”。
(3)据图及所学信息判断,这里的“光合产物”是指____。(编号选填)①(CH₂O) n ②水 ③O₂ ④H₂O₂
(4)提高水稻产量需降低光呼吸。小萌同学提出了如下减弱光呼吸,提高农作物产量的措施,其中不能达到目的措施是_____(编号选填),理由是__________。①适当降低温度 ②适当提高CO₂浓度
(5)光呼吸途径的存在是植物进化的结果,它能保证自然状态下当环境变化导致气孔关闭时光合作用原料的供应。由图1可知该保障机制提供的原料来自 。
A.有氧呼吸的产物 B.外界气体的吸收
C.氨基酸转换过程中的产物 D.无氧呼吸的产物
(6)当植物气孔关闭时,光合作用中光反应产物ATP 会积累在叶绿体中对植物造成伤害,由此推测光呼吸对植物的另一个积极意义可能是__________。
科研者创建了一条新的“光呼吸支路”并成功将其导入到水稻叶绿体中,如图 71中虚线所示途径,并检测了改造后水稻的光合作用速率的变化,结果如图2。
(7)据图1、图2分析,增加光呼吸支路对水稻光合速率的影响及可能原因合理的是 。(多选)
A.在低光照强度下,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率无明显影响
B.随着光照强度的增加,相比野生水稻,改良水稻的光合作用速率增长较快
C.光呼吸支路的建立,直接增加了叶绿体内 CO₂的来源,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
D.光呼吸支路的建立,直接促进了光反应的速率,从而在光照充足的情况下促进了光合作用的速率
8.(23-24高一下·上海浦东新区建平中学·期中)I.A植物能吸收一定强度的光驱动光合作用,后者的基本过程如图所示。过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡,但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。
(1)下列物质中由反应I产生的是________________。
A、物质A B、物质B C、物质C D、物质D E、物质E F、物质F
(2)图中反应II进行的场所是_____________,G表示的化合物是____________。
(3)近来研究发现,类囊体膜蛋白PSBS感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活,激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,从而防止强光对植物造成损伤(即光保护效应)。根据图信息推断下列因素中有利于PSBS发挥功能的是____________。
A.抑制B→C反应B.抑制A物质释放C.将碱性物质导入类囊体 D.干旱E.降低ATP合成酶活性F.阻断反应II
II.科研人员研究温度和光照强度对黄瓜净光合速率Pn(光合作用消耗CO2速率减去呼吸作用产生CO2速率)的影响,以提高大棚黄瓜产量。图1为大棚内实测温度和光照强度的日变化。图2和图3分别为温度和光照强度对黄瓜净光合速率的影响。
(4)图2中,黄瓜净光合速率是用________________________来表示的。
(5)比较图1与图2、图1与图3的实验结果,分析并提出提高大棚黄瓜产量的措施及理由:_______________________。
研究人员在适宜条件下,将去除淀粉的黄瓜叶片置于表的“A-E”组烧杯中,进一步进行如下实验:
组别
烧杯中的液体成分
处理条件
淀粉检出结果
A
纯水
光照
-
B
富含CO2的纯水
黑暗
-
C
富含CO2的纯水
光照
+
D
富含CO2的葡萄糖溶液
黑暗
+
E
富含CO2的葡萄糖溶液
光照
_________________
注:“+”表示检出淀粉,加号越多检出淀粉量越大,“-”表示未检出淀粉
(6)比较分析A-D四组实验,可以得出的结论有_____________________。
(7)推测表2中E组实验结果__________________。
9.(23-24高一下·上海黄浦区大同中学·期中)细胞的生命活动需要能量,ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。细胞通过呼吸作用氧化分解葡萄糖等有机分子产生ATP。图为细胞有氧呼吸的过程示意图,A、B、C表示过程,①~④表示物质,回答下列问题(括号内填数字或字母,横线上填文字)。
(1)图中,过程A为_____,过程C为_____。
(2)细胞有氧呼吸的三个阶段均产生ATP,其中产生ATP最多的是_____(选填图中的字母)。
(3)腺苷三磷酸的分子简式可表示为_____。
A.A-P-P B.A-P~P
C.A-P~P~P D.A-P-P-P
(4)一分子葡萄糖可以使B过程循环_____。
A.一次 B.两次 C.三次 D.四次
(5)线粒体在合成ATP时,下列哪个条件不需要_____。
A.含有O2 B.含有ADP
C.含有丙酮酸 D.含有乳酸
(6)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是_____。
A.葡萄糖→丙酮酸 B.丙酮酸→酒精+CO2
C.ADP+Pi+能量→ATP D.三羧酸循环
(7)为了探究细胞呼吸过程中O2的转移途径。让实验动物猴子吸入混有18O2的空气,该猴子体内最先出现含18O2的化合物是_____。
A.CO2 B.H2O C.二碳化合物 D.丙酮酸
(8)不同的生物有不同的呼吸作用方式,在无氧或缺氧条件下,下列生物与其呼吸作用产物相对应的是_____。
A.人体骨骼肌细胞产生乳酸 B.酵母菌产生乳酸
C.乳酸菌产生水 D.人体产生酒精
(9)若呼吸作用过程中有CO2的释放,则可判断此过程_____。
A.一定是无氧呼吸 B.一定是有氧呼吸
C.一定不是乳酸发酵 D.一定不是酒精发酵
(10)向冷却的糯米饭上倒酵母菌的酒曲,盖上盖子并戳几个小孔,放置5天后产生大量水,10天后产生酒精,期间的过程是_____。
A.有氧呼吸 B.无氧呼吸
C.先有氧呼吸后无氧呼吸 D.先无氧呼吸后有氧呼吸
(11)相同温度相同时间内,在X处能收集到的CO2最多的装置是_____。
A. B.
C. D.
(12)蛋白质需要水解成氨基酸才能氧化分解。当体内糖类供应不足时,氨基酸也可作为能源物质。在酶的作用下,氨基酸发生_____作用脱去氨基,剩下的碳链可进入到细胞有氧呼吸的各环节中,氧化分解释放出能量;脱下的氨基则在肝脏中被转化成_____等含氮废物由肾脏排出体外。
10.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)呼吸作用将有机物分解为细碎的能量货币,像一座微型熔炉日夜不息地运作。气体交换间,二氧化碳悄然逃逸,恰如生命吐纳的叹息。这一代谢之舞,在每片叶背面、每只鸟胸腔里重复上演——生物由此获得存续的资格,以分子的瓦解换取生存的权利。下图中甲图代表真核细胞呼吸作用示意图,乙图为线粒体结构模式图,请据下图和所学内容回答相关问题:
(1)甲图中X和D代表的物质分别是______、______,物质X的产生场所是______,产生物质X的过程称为______。
(2)甲图中葡萄糖氧化分解,产生能量最多的是______过程(单选)。
A.A B.B C.C D.一样多
(3)线粒体是细胞中有机物彻底氧化产生ATP的重要场所,请联系上图中甲图和乙图,判断下列叙述中,错误的是______(多选)。
A.③处是发生三羧酸循环的场所
B.①处可以产生ATP
C.②处可以产生乙酰辅酶A
D.②处可以起到保护线粒体内部的作用
(4)研究表明,人体正常细胞中的p53蛋白可以促进物质X进入线粒体,维持细胞正常的代谢途径。而癌细胞中p53蛋白的功能减弱,使细胞呼吸代谢过程发生变化,由此可以推测______(单选)。
A.癌细胞中有氧呼吸速率增强
B.癌细胞内会积累大量的物质X
C.癌细胞对葡萄糖的摄取量增大
D.进一步抑制p53的合成可以起到治疗癌症的效果
(5)由于代谢方式的改变,癌细胞会利用蛋白质供能,并产生大量的含废氮物,根据所学知识可推测:这一含氮废物是______,请结合所学知识解释癌细胞产生该含氮废物的过程______。
11.(23-24高一下·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图。图2是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图。
(1)物质B所代表物质是____(写中文名称),该细胞在无氧条件下,其细胞呼吸的产物是____(写中文名称),图1中过程③的名称为____。
(2)图1中物质C的名称是____。
A.氧化型辅酶I B.还原型辅酶I
C.氧化型辅酶Ⅱ D.还原型辅酶Ⅱ
(3)图1中能产生ATP的过程是____。
A.① B.② C.③ D.④
(4)细胞呼吸是ATP的重要来源,下列关于ATP的叙述错误的是____。
A.含有C、H、O、N、P
B.必须在有氧条件下合成
C.ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位
D.可直接为细胞生命活动提供能量
(5)图2中,表示丙酮酸脱羧酶的是____(填写图中字母),丙酮酸脱羧酶作用于图1中的过程____(填写图中数字),酶具有高效性的原因是____。
(6)下列代谢途径为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有的是____。
A.合成糖原 B.脱氨基作用
C.产生尿素 D.可以产生H2O和CO2
(7)下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶(AOX)的参与下完成的,该过程不发生H+跨膜运输(“泵”出质子)过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+势差。下列有关分析不正确的是____。
A.膜蛋白I、Ⅱ、IV都可以作为H+转运的载体
B.合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C.AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成
D.呼吸作用释放的能量全部转化为ATP中的能量
12.(24-25高一下·上海长宁区上海延安中学·期中)酶是生物体内不可或缺的催化剂,它们加速化学反应,帮助维持生命活动。在改善生活质量、促进健康方面,酶都发挥着重要作用。例如:在果汁生产中要用到果胶酶,果胶酶能够提高果汁产量并提高果汁澄清度。某课题研究小组为了探究温度对果胶酶活性的影响,进行了如图所示实验。请根据材料和所学内容回答相关问题:
(1)酶是活细胞产生的具有催化能力的生物大分子,其中绝大多数酶的化学本质是______,少数酶的化学本质是______。
(2)关于果胶酶的叙述,下列说法中正确的是______(多选)。
A.果胶酶可以促进植物细胞壁的分解
B.果胶酶是一种只能在细胞内发挥作用的酶
C.果胶酶的合成场所在中心体
D.果胶酶中一定含有N元素
将不同组别放在不同温度下处理,反应时间相同,所得结果如下图所示:
(3)请根据资料分析:该实验中的自变量是______,除苹果汁澄清度以外,上图中的纵坐标还可用______来表示(编号选填)。
①反应时间②pH值③温度④果汁产量⑤果汁口感⑥果汁营养物质含量
(4)若将适量果胶酶、苹果泥、淀粉、乳清蛋白、胃蛋白酶及清水混合均匀后置于37℃、pH=2的环境中反应一段时间,再进行检测,能检测的物质有______(单选)。
A.果胶酶、淀粉、胃蛋白酶
B.苹果泥、淀粉、胃蛋白酶
C.苹果泥、果胶酶、胃蛋白酶
D.苹果泥、乳清蛋白、胃蛋白酶
(5)某实验小组改变了实验条件后做重复实验,得到曲线乙所示的结果,分析曲线,你认为他们改变的实验条件最可能是______(单选)。
A.果胶酶的浓度 B.反应的pH值
C.苹果泥的用量 D.实验装置品牌
(6)在果胶酶和苹果泥混合前,要将两者分别装在不同试管中进行恒温水浴(见图1中步骤a),其目的是______。
鱼被宰杀后,鱼体内的ATP会生成具有鲜味的肌苷酸,但酸性磷酸酶(ACP)会催化肌苷酸分解导致鱼肉鲜味下降。为了研究鱼类的保鲜方法,研究者从草鱼、鮰鱼和鳝鱼中分离得到ACP,并对影响该酶活性的因素进行了相关研究,相关实验结果下表所示,请根据所学内容回答相关问题:
金属离子
浓度(mmol/L)
相对活性(%)
草鱼
鮰鱼
鳝鱼
Na+
30
100.83
101.47
96.03
Zn2+
1
112.38
116.06
158.13
Ca2+
5
65.21
96.18
88.18
ACP在不同浓度金属离子中的相对酶活性
(7)以下关于ATP的叙述中,错误的有______(多选)。
A.ATP的中文名称为腺苷二磷酸
B.ATP分子中的A代表腺嘌呤
C.ATP被称为生命活动的主要能源物质
D.ATP分子中含有一种名为脱氧核糖的五碳糖
(8)在为生命活动提供能量时,ATP中______(靠近/远离)腺苷的一个磷酸基团被率先水解,释放出能量的同时,将ATP分解为______。
(9)分析上表中的实验数据,可得知:______处理会使得三种鱼鲜味的下降速度都增大,因此,在保鲜时应尽量避免接触到该种离子(单选)。
A.Na+ B.Zn2+ C.Ca2+ D.无法判断
13.(23-24高一下·上海第四中学·期中)A组同学在常温下向甲、乙、丙三支试管中分别加入适量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液,摇匀,然后将甲在最适温度,乙和丙在高于最适温度条件下反应,试管中产物量随时间变化的情况如图1所示。B组同学研究了pH对淀粉酶活性的影响,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)在图1中,甲、乙、丙3支试管所处温度较高的是( )
A.甲 B.乙 C.丙
(2)甲、乙试管所对应M、N值不同的原因最可能是_______________。
(3)①如果适当降低乙试管的温度,则N点将___________
A.上移 B.下移 C.不移动
②t1将___________
A.左移 B.右移 C.不移动
(4)由图2实验结果可知,该淀粉酶的最适pH为___________。
(5)①若将淀粉酶换成蔗糖酶,___________得到图2所示的结果
A.能 B.不能
②说明___________。
(6)B组同学查阅资料后发现,盐酸能催化淀粉水解,该实验利用了盐酸调节pH,淀粉可以在盐酸和淀粉酶的共同作用下分解。
①据此推测pH为3条件下的酶活性___________pH为9条件下的酶活性;
A.小于 B.等于 C.大于
②你的理由是___________。
③与盐酸相比,淀粉酶催化淀粉的作用更显著,判断依据是___________。说明淀粉酶的催化具有___________的特点。
试卷第1页,共3页
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