第四章 第二节 光合作用
1．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图所示。请据图判断下列叙述不正确的是 ( )
A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
解析：从曲线图中可以看出，在光照强度相同时，曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度有差异，原因是温度不同；在光照强度相同时，Ⅱ和Ⅲ光合作用强度有差异，原因是CO2浓度不同；在光照强度为a～c时，曲线Ⅲ在a点已达到光饱和点。
答案：D
2．某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间伊乐藻产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是 ( )
A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B．A点和C点的主要限制因素分别为温度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动
解析：镁是组成叶绿素的成分，当用缺镁培养液培养伊乐藻时，叶绿素含量低，光合作用减弱，因此B点应向左移动。
答案：D
3.右图为在不同条件下，光合作用速率随光照强度的变化而变化的曲线(Y表示除光照强度外的其他因素)。有关分析不正确的是 ( )
A．在OA段，限制光合作用速率的主要因素是光照强度，而不是Y
B．在AB段，限制光合作用速率的主要因素有光照强度和Y
C．在BC段，限制光合作用速率的主要因素是Y，而不是光照强度
D．Y可表示不同的温度或二氧化碳的浓度，其中Y1＞Y2＞Y3
解析：OA段，光合作用速率主要取决于光照强度，而不是Y；AB段，光照强度和Y的改变都会影响光合作用速率；BC段，光照强度的改变不再影响光合作用速率；光合作用速率随温度的升高而升高，超过一定温度后，光合作用速率随温度的升高而下降，Y2不一定比Y1低。
答案：D
4．一种在叶绿体内与光合作用有关的酶，其活性受到pH及镁离子浓度的影响如右图所示。据图分析，试推测与夜晚相比，叶绿体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化( )
A．pH不变，镁离子浓度不变
B．pH下降，镁离子浓度下降
C．pH下降，镁离子浓度上升
D．pH上升，镁离子浓度上升
解析：植物在白天光合作用旺盛，说明相关酶的催化活性较高，故pH上升，镁离子浓度上升。
答案：D
5．下图甲表示植物光合作用速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示植物在不同外界环境条件下，光合作用速率受CO2浓度影响的变化曲线。分析回答下列问题：
(1)图甲中，当光照强度为k点时，叶绿体中ADP的移动方向是从______________移向______________。
(2)图乙中，a点对应条件下，叶肉细胞中C3含量______于b点；c点对应条件下，叶肉细胞中C5含量________于b点；结合图甲信息，d点对应条件下，叶肉细胞中C5含量________于c点。
(3)根据图甲信息，图乙中的n线与k线应重合，而实际情况不是这样的。写出一个引起图乙中阴影显示的差距的主要外界因素________。
(4)综合上述分析，影响植物光合作用速率的因素包括
________________________________________________________________________。
解析：(1)当光照强度为k点时，光反应消耗ADP，而暗反应产生的ADP由叶绿体基质运往叶绿体类囊体膜。(2)由反应式“CO2＋C5―→C3”和“2C3C5＋(CH2O)”可知：一定范围内CO2浓度增加可以使细胞中C3增加；一定范围内光照强度增强会导致细胞内C5增加。(3)图甲信息显示：只考虑光照的影响，光照强度由n增加到k时，光合作用速率几乎不变，故图乙的变化应是光照之外的其他因素引起的，比如温度等。(4)综合起来，影响光合作用的因素包括光照强度、CO2浓度、温度等。
答案：(1)叶绿体基质 叶绿体类囊体膜 (2)低 高 约等 (3)温度 (4)光照强度、CO2浓度、温度第四章 第一节 ATP和酶
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．ATP的结构简式可表示为A－P～P～P，下列图示正确表示ATP的是 ( )
解析：ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成，其图示如A项所示。
答案：A
2．用小刀将数只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末状。取两支试管，标上甲、乙，各加入2 mL水和等量的萤火虫发光器研磨粉末，结果发现两支试管均有短时间黄色荧光出现。一段时间后出现的现象和再进行分别处理出现的结果如下：
甲 一段时间后，试管中黄色荧光消失 加入2 mLATP溶液，试管中又出现黄色荧光
乙 一段时间后，试管中黄色荧光消失 加入2 mL葡萄糖溶液，试管中不出现黄色荧光
由此分析得出的正确结论是 ( )
A．葡萄糖不是能源物质
B．萤火虫发光不需要消耗能量
C．ATP是直接能源物质
D．葡萄糖氧化分解可产生ATP
解析：加入ATP溶液，试管中出现黄色荧光，说明ATP是生命活动的直接能源物质；加入葡萄糖溶液，试管未出现黄色荧光，说明葡萄糖未能氧化分解产生ATP。
答案：C
3．在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是 ( )
A．①和② B．②和③
C．③和④ D．①和④
解析：①ATP中“A—P”代表腺嘌呤核糖核苷酸；②核苷酸中“A”是腺嘌呤；③DNA片段中“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸；④RNA片段中“A ”代表腺嘌呤核糖核苷酸。所以只有D项含义最接近。
答案：D
4．关于ATPADP＋Pi＋能量的反应叙述，不正确的是 ( )
A．上述过程中存在着能量的释放和贮存
B．所有生物体内ADP转变成ATP所需能量都来自细胞呼吸
C．这一反应无休止地在活细胞中进行
D．这一过程保证了生命活动的顺利进行
解析：ATP水解时释放能量，ATP合成时贮存能量；ATP合成所需能量对于动物来说来自细胞呼吸，对于绿色植物来说来自光合作用和细胞呼吸；ATP与ADP无休止地相互转化，保证生命活动的顺利进行。
答案：B
5．如图所示，甲、乙、丙三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。下列相关分析不正确的是 ( )
A．图甲中，因反应液中酶的数量有限，当反应物达到一定浓度时，反应速率不再上升
B．图乙中，a点对应的温度称为最适温度
C．图乙中，温度超过a点后反应速率急剧下降，其原因是高温条件下酶变性失活
D．图丙中，pH从6上升到10的过程中，酶活性先增强，后降低
解析：由于酶数量的限制，当反应物达到一定的浓度后，反应速率不再随反应物浓度的上升而上升。酶活性最大时，所对应的温度称为最适温度。一般情况下，高温、过酸和过碱都会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，因此，当pH从6上升到10的过程中，酶活性一直为0。
答案：D
6．下表是为了认识酶作用的特性，以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法及结果。通过分析实验不能得出的结论是 ( )
步骤 方法 观察结果
1 常温下自然分解 氧气泡少而小
2 常温下加铁离子 氧气泡稍多而小
3 常温下加入鲜肝提取液 氧气泡极多而大
4 加入煮沸后冷却的鲜肝提取液 同自然分解一样
A．酶的催化作用需要适宜的条件
B．酶具有高效性
C．酶具有专一性
D．高温会使酶失去活性
解析：多数酶的化学本质是蛋白质，具有高效性，易失活，高温会使酶变性失活。表中为几组对照实验(遵循单一变量原则)，通过两两对照，分析实验现象可得出A、B、D项的结论。此实验不能证明酶的专一性。
答案：C
7．[双选]某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到右图所示的实验结果。有关叙述不正确的是 ( )
A．在一定范围内，底物浓度对酶促反应速率无影响
B．曲线①作为实验对照
C．P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则A点持续上移
解析：在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而增强，但超过最适温度，酶的活性随温度升高而减弱，最后变性失活，故A点不会随温度的升高而持续上升。
答案：AD
8．下图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的示意图，图乙表示在最适温度下，pH＝b时，H2O2分解产生O2的量随时间变化情况。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，以下改变正确的是 ( )
A．pH＝a时，e点下移，d点左移
B．pH＝c时，e点为0
C．温度降低时，e点不变，d点右移
D．H2O2的量增加时，e点下移，d点左移
解析：pH＝a时，pH降低，酶的活性降低，酶的催化效率降低，达到最大O2生成量的时间延长，d点右移，e点不变；pH＝c时，酶的活性丧失，但在没有酶的情况下，H2O2也会分解；若H2O2的量增加，达到最大O2生成量的时间延长，但不改变气体生成量，d点右移，e点上移，温度降低，酶的活性降低，酶的催化效率降低，达到最大O2生成量的时间延长，d点右移，e点不变。
答案：C
9．(2012·深圳一模)下表是某同学为验证酶的特异性而设计的实验方案，a～b代表试管，①～⑦代表实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是 ( )
a b c d
① 淀粉溶液2 mL 蔗糖溶液2 mL 唾液淀粉酶溶液2 mL 唾液淀粉酶溶液2 mL
② 50～65℃温水中水浴加热10 min
③ 将c倒入a，将d倒入b
④ 50～65℃温水中水浴加热10 min
⑤ 加入现配的斐林试剂溶液2 mL
⑥ 37℃恒温水浴
⑦ 观察并记录颜色变化
A．淀粉酶的用量属于自变量
B．②和④会影响酶的活性
C．②④和⑥的温度设置错误
D．④和⑤的顺序有误
解析：淀粉酶的用量属于无关变量。②和④温度过高，会影响唾液淀粉酶的活性，⑥的温度过低。④和⑤的顺序应倒置，先加入斐林试剂，再加热。
答案：A
10.(2011·新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是 ( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析：酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解，在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降，说明甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下其空间结构遭到破坏，故活性逐渐下降。
答案：B
二、非选择题(共20分)
11．(8分)请针对下列酶的有关曲线回答问题：
(1)图一表示人体内某种酶在适宜的温度和pH条件下，作用于一定量的底物时，生成物量与反应时间的关系。在140分钟后，曲线变成水平，这是因为________
________________________________________________________________________。
若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在原图上画出生成物量变化的曲线。
(2)图二表示该酶促反应速率与底物浓度的关系。若酶量增加一倍，曲线应如何变化？请在图中画出。
(3)图三可以表示人体________(填序号)在37℃条件下酶促反应速率与pH的关系。
A．唾液淀粉酶 B．胃蛋白酶
C．胰脂肪酶 D．呼吸氧化酶
解析：(1)在温度和pH适宜的条件下，140分钟后，生成物量不再增加可能是底物消耗完毕，若在其他条件不变的情况下，将酶的量增加一倍，则反应会加快，达到平衡的时间会提前，但生成物量与未增加前的最大值一致(图一)。(2)在其他条件保持适宜时，酶量增加一倍时，反应速率会加快，达到最大反应速率时的底物浓度高于增加酶量前(图二)。(3)由曲线可知：该种酶达到最大反应速率时pH约为2，故该种酶为胃蛋白酶。
答案：(1)底物量一定，底物已经被消耗尽 如下图一所示 (2)如下图二所示 (3)B
12．(12分)某生物兴趣小组的同学，利用发芽玉米的提取液、淀粉液等材料，来探究温度对酶活性的影响，为此设计了如右图所示三组实验。
其操作步骤是：
步骤一：如下表所示操作。
甲组 乙组 丙组
左试管加入淀粉液 2 mL 2 mL 2 mL
右试管加入提取液 1 mL 1 mL 1 mL
水浴温度 20℃ 40℃ 100℃
水浴时间 5 min 5 min 5 min
步骤二：把提取液分别倒入同一水槽中的另一试管，摇匀后在原温度下再维持5 min。
步骤三：分别向各试管加入1 mL斐林试剂，并置于50～65℃水浴中维持2 min，观察现象。
(1)预测实验结果与结论。
实验结果：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
结论：____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)出现乙组现象的原因是：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若在完成“步骤一”后，将丙组实验中的温度由100℃调到40℃，再继续完成“步骤二”和“步骤三”，其实验结果是________，原因是__________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据题干中提供的信息可知，发芽玉米提取液中含淀粉酶，能水解淀粉成麦芽糖，麦芽糖遇斐林试剂在加热情况下能生成砖红色沉淀。酶都有发挥作用的最适温度，过高或过低都会影响酶活性。当酶失去活性时，即使再给予适宜的温度也不能恢复其活性。
答案：(1)实验结果：甲组和乙组都出现了砖红色沉淀，且乙组比甲组的颜色深，丙组无砖红色沉淀出现 结论：在一定范围内，酶活性随温度的升高而增强，超过最适温度后，酶活性将逐渐减弱，温度过高或者过低都会影响酶的活性 (2)淀粉液在提取液中淀粉酶的作用下水解成麦芽糖 (3)仍无砖红色沉淀出现 在步骤一时，酶因温度过高而失去活性，此后降低温度不能恢复酶的活性，淀粉没被水解成还原糖第四章 第二节 光合作用
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．普利斯特莱把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间，但后来有人重复这个实验，有的成功，有的却不能成功。以下关于这一现象的说法，不正确的是 ( )
A．该实验并不科学，没有可重复性
B．该实验的成败与否，要看是否将装置置于阳光下
C．该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到了平衡
D．该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
解析：该实验是否成功，取决于B、C、D三项的内容。
答案：A
2．2,6—二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2,6－二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。此实验证明 ( )
A．光合作用在类囊体上进行
B．光合作用产物O2中的氧元素来自CO2
C．光反应能产生还原剂和O2
D．光合作用与叶绿体基质无关
解析：依据题中信息可判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生；有O2释放，说明该过程有O2产生；类囊体是光合作用光反应阶段的场所，说明光反应能产生还原剂和O2。
答案：C
3.某同学得到叶绿体色素溶液后，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，色素随层析液扩散得到如右图所示的结果，则1、2、3、4四条色素带依次表示 ( )
A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
B．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b
C．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
D．叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素
解析：色素随层析液扩散形成1、2、3、4四条不同的色素带，色素在层析液中溶解度不同，扩散速度不同，溶解度大的扩散速度快，位于最外圈，即图中色素带1,1是胡萝卜素；溶解度小的扩散速度慢，位于最里圈的是叶绿素b,2、3分别是叶黄素与叶绿素a。
答案：A
4．把经过相同时间饥饿处理的同种长势相近的植物放在透明玻璃钟罩内(密封)，钟罩内的烧杯中放有不同物质，如下图所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是 ( )
A．①②；③④ B．①③；①④
C．①④；②③ D．③④；①③
解析：要探究光合作用是否需要CO2，则变量为CO2的有无，因此①②构成一组对照实验；若要探究CO2浓度对光合速率的影响，则变量应是不同浓度的CO2，故③④形成对照实验。
答案：A
5.某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。右图为该植物在恒温30℃时，光合速率与光照强度的关系，下列对此描述不准确的是 ( )
A．B点时，植物光合作用吸收CO2的量等于A点时CO2的释放量
B．B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体
C．若将温度调节到25℃，则A点应向上移动
D．若将温度调节到25℃，则B点向左移动
解析：题图中是在恒温30℃下测量的结果，此时该植物的呼吸作用强度恒定，B点代表该光照强度下，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量；B点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，当温度从30℃调整到25℃时，呼吸作用强度减弱，光合作用强度增强，因而A点上移、B点左移。
答案：B
6.右图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是
( )
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D．无光条件有利于暗反应进行
解析：图示的光合作用阶段为光合作用暗反应，该反应发生的场所是叶绿体基质，有光、无光的条件下均可进行，该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原，其中C3还原需要光反应提供[H]和ATP，此外还需要多种酶的参与。温度通过影响该过程中酶的活性影响C6H12O6的生成，因此，在最适温度以上，提高温度不能促进C6H12O6的生成。
答案：B
7．(2011·海南高考)红枫是种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是 ( )
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用
解析：红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用。红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素，但这些色素是不能吸收光能进行光合作用的。
答案：C
8.右图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述错误的是 ( )
A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3的浓度降低
B．曲线中d点转向b点时，叶绿体中C5的浓度升高
C．ab段影响光合速率的主要因素是光照强度
D．bc段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件
解析：d点转向b点时，CO2浓度增大，CO2与C5的反应加快，C5的浓度降低。
答案：B
9．(2011·江苏高考)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是 ( )
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条
B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
解析：叶绿体中的叶绿素a和b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后层析的结果，自上而下依次是胡萝卜素带、叶黄素带、叶绿素a带和叶绿素b带，故B正确。
答案：B
10．下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是 ( )
A．①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中
B．②是氧气，可参与有氧呼吸
C．③是三碳化合物，能被氧化为(CH2O)
D．④是ATP，在叶绿体基质中生成
解析：根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体膜(基粒)上；②是氧气，可参与有氧呼吸；③是三碳化合物，在光反应阶段产生的[H]和ATP的作用下被还原为(CH2O)；④是ATP，在叶绿体类囊体膜(基粒)上生成。
答案：B
二、非选择题(共30分)
11．(14分)下图是绿色植物进行某种生理活动的示意图，试据图回答下列问题：
(1)该生理活动的名称是___________________________________________________，
它是在叶肉细胞内被称为________的细胞器中进行的。
(2)图中字母A、B、C各自所代表的是：A.__________，B.________，C.________。
(3)需要消耗物质A和B的生理过程③的名称是________。
(4)图中①所表示的生理过程是_______________________________________________。
(5)如果在该细胞器基质中的酶被破坏，则这一生理活动过程的两个阶段中，最先受到影响的阶段是________。
(6)色素吸收的________参与这一生理活动过程的________阶段，部分被转移到________中，在这一生理过程的________阶段，作为还原剂。
解析：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应在叶绿体类囊体膜上进行。光反应中需要光和色素，在光反应阶段完成了水的光解，产生了ATP和[H]。暗反应在叶绿体基质中进行，其中发生了一系列酶促反应，凡是影响酶活性、酶合成的因素，均影响此过程的正常进行。在暗反应中完成了CO2的固定和还原，完成了活跃的化学能向稳定的化学能的转变。
答案：(1)光合作用 叶绿体 (2)ATP [H] (CH2O) (3)C3的还原 (4)水在光下分解 (5)Ⅱ(或暗反应) (6)光能 Ⅰ(或光反应) [H] Ⅱ(或暗反应)
12．(16分)(2011·新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在 CO2 浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和 C5微摩尔浓度的变化趋势如图。回答问题：
(1)图中物质A是________(C3、C5)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是
________________________________________________________________________；
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是
________________________________________________________________________。
(3)若使该植物继续处于 CO2 浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4)CO2 浓度为 0.003% 时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为1%时的________(高、低)，其原因是__________________________________________。
解析：(1)CO2浓度降低时，C3的产生减少而消耗不变，故C3的含量降低，与物质A的变化趋势一致；而C5的产生不变消耗减少，故C5的含量增加，与物质B的变化趋势一致。(2)在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5结合形成2 mol C3，即C3的分子数是C5的2倍。CO2浓度迅速下降后，C5的产生不变消耗减少，故C5的浓度升高。(3)在达到相对稳定时，C3的含量比C5的含量高。(4)CO2 浓度较低时，暗反应强度低，需要的[H]和ATP的量少，故在较低的光照强度时就能达到此CO2浓度时的最大光合速率。
答案：(1)C3
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累
(3)高
(4)低 CO2 浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和[H]少第四章 第二节 光合作用
[随堂基础巩固]
1．下图是恩吉尔曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，其原因是 ( )
①色素吸收了红光 ②色素吸收了蓝紫光 ③色素吸收了全部光照 ④水绵不同部分的光合作用变化不大
⑤水绵不进行光合作用
A．①②④ B．③⑤
C．①②⑤ D．②④
解析：三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝紫光，使水绵不同部分的光合作用变化不大，产生氧气的量大致相同，水绵周围好氧细菌分布无显著变化。
答案：A
2．下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法不正确的是( )
A．叶绿体中甲、乙、丙、丁四种色素都分布在类囊体薄膜上
B．衰老叶片中甲、乙色素的含量显著减少
C．甲、乙、丙、丁四种色素均可溶于有机溶剂
D．丙、丁两种色素主要吸收红光和蓝紫光
解析：解答本题应首先理解坐标图的含义，甲、乙、丙、丁依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。A选项考查色素的分布，B选项考查色素在不同叶片中的含量，C选项考查色素的提取原理，D选项中甲和乙主要吸收红光和蓝紫光。
答案：D
3．(2011·新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是 ( )
A．光反应强度升高，暗反应强度降低
B．光反应强度降低，暗反应强度降低
C．光反应强度不变，暗反应强度降低
D．光反应强度降低，暗反应强度不变
解析：本题考查无机盐的作用以及光合作用的原理。镁是构成叶绿素的重要成分，缺镁导致番茄幼苗不能合成叶绿素。叶绿素含量降低使光合作用的光反应强度降低；因光反应为暗反应提供[H]和ATP，故光反应强度降低，其为暗反应提供的[H]和ATP减少，暗反应的强度也降低。
答案：B
4．如图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法中不正确的是 ( )
A．叶片呈绿色是由于Ⅰ上含有大量色素
B．能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在Ⅰ上完成的
C．Ⅱ中CO2被固定并还原成图中的甲物质
D．Ⅰ、Ⅱ上酶的种类、功能不相同
解析：Ⅰ为叶绿体类囊体薄膜，其上含有大量色素，能够将光能转换为活跃的化学能。Ⅱ为叶绿体基质，基质内主要进行暗反应，把活跃的化学能转变成稳定的化学能。Ⅰ、Ⅱ上都含有酶，酶具有专一性，酶催化的化学反应不相同，酶的种类和功能也不一样。
答案：B
5．下图为光合作用过程示意图，A、B、C、W、X、Y、Z代表各种物质或能量，请据图回答下列问题：
(1)图中B所代表的是____________。
(2)在光照强度不变的情况下，适当增加[ ]________的浓度可提高Y的产量。
(3)③过程进行的场所是____________________________________________________。
(4)如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去X，可以测出C5的含量变化是____________。
(5)温度影响光合作用的原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：水光解产生O2和[H]。光照强度不变，增加CO2的浓度即可增加光合作用的强度，得到更多的光合作用产物。③过程表示的是暗反应阶段，其发生场所是叶绿体基质。暗反应中CO2和C5反应形成C3，当除去CO2后，C5就会增加。
答案：(1)O2 (2)X CO2 (3)叶绿体基质 (4)增加 (5)温度影响光合作用的酶的活性第四章 第三节 细胞呼吸
[课时跟踪训练]
(满分50分 时间25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ( )
①反应场所都有线粒体 ②都需要酶的催化 ③反应场所都有细胞质基质 ④都能产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应 ⑥都能产生水 ⑦反应过程中都能产生[H] ⑧都能把有机物彻底氧化
A．②③④⑤⑥⑦ B．①②③④⑤⑦
C．②③④⑤⑦ D．②③④⑤⑧
解析：无氧呼吸在细胞质基质内完成，不需要线粒体；有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化；二者第一阶段相同，都是在细胞质基质内进行，都会产生ATP；第一阶段都是葡萄糖分解为丙酮酸；有氧呼吸生成水，无氧呼吸不生成水；葡萄糖分解为丙酮酸过程会产生[H]；有氧呼吸是有机物的彻底氧化分解，无氧呼吸是有机物的不彻底氧化分解。
答案：C
2.右图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是 ( )
A．②处产生CO2
B．①处产生ATP
C．②处产生[H]
D．③处发生[H]与O2的结合反应
解析：①为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP。②处线粒体完成有氧呼吸第二阶段，产生CO2和[H]。③为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合成水，释放大量能量。
答案：B
3．下图表示有氧呼吸过程，有关说法正确的是 ( )
A．①②④中数值最大的是①
B．③代表的物质名称是氧气
C．产生①②的场所是线粒体
D．原核生物也有可能完成图示全过程
解析：由图可知，①②④为能量，其中以有氧呼吸第三阶段产生的能量(④)数值最大。③为水，⑤为氧气，产生②④的场所是线粒体，产生①的场所是细胞质基质。一些原核生物虽然没有线粒体，但因其细胞膜上有与有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸。
答案：D
4．下图表示植物细胞中的两种细胞器之间的物质交换，对此描述错误的是
( )
A．细胞器甲是叶绿体，细胞器乙是线粒体，此图可表示两细胞器之间的气体交换
B．过程a释放的和过程e吸收的是同一种气体
C．若该细胞不与外界进行气体交换的情况下，过程c和过程d可同时发生，且物质的量相等
D．过程c也可用来表示细胞器甲产生的葡萄糖进入细胞器乙
解析：题图中a与c、e表示氧气，b与d、f表示二氧化碳。细胞器甲(叶绿体)产生的葡萄糖不能进入细胞器乙(线粒体)，细胞器乙利用的是丙酮酸。
答案：D
5.农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如右曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是( )
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
解析：题图中反映光合作用酶的最适温度在25～30℃，没有反映呼吸作用酶的最适温度，不能得出A项结论。阴影部分表示5～35℃时蔬菜光合作用量减去呼吸作用量，即净光合量，很明显是大于零的。植物有光饱和点，光照强度大于光饱和点，光合作用不再增强，产量不再提高。在25～30℃时，净光合量最大，蔬菜产量最高，因此，温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃。
答案：D
6．下图表示某高等植物光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列说法正确的是 ( )
A．2过程消耗的ATP来自1、3、4、5过程产生的ATP
B．1、2过程在叶绿体中，3、4、5过程在线粒体中进行
C．1过程产生的[H]参与2过程，3和4过程产生的[H]与氧结合产生水
D．高等植物所有的细胞都可以进行1、2、3、4、5过程
解析：2过程消耗的ATP来自1，不能来自细胞呼吸。3过程在细胞质基质中进行，4、5过程在线粒体中进行。高等植物没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。
答案：C
7．将如图装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察分析实验现象能得出的结论是 ( )
A．小球藻产生O2 和酵母菌产生CO2均在生物膜上进行
B．小球藻光合作用和呼吸作用的共同产物有ATP、O2和H2O
C．乙试管中小球藻与丙试管中小球藻的光合速率相同
D．实验后期甲瓶和丁瓶中的生物都只进行无氧呼吸
解析：酵母菌无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质；小球藻呼吸作用不产生O2；乙试管中因甲向其提供CO2，故光合速率高于丙试管。
答案：D
8．利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于( )
A．降低呼吸强度 B．降低水分吸收
C．促进果实成熟 D．促进光合作用
解析：地窖中O2浓度低，CO2浓度高，抑制植物的有氧呼吸，降低有机物的消耗，有利于种子、果蔬的储存。
答案：A
9．有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量 30 mol 9 mol 12.5 mol 15 mol
产生酒精的量 0 mol 9 mol 6.5 mol 6 mol
下列叙述错误的是 ( )
A．氧浓度为a时，只进行有氧呼吸
B．b值对应的氧浓度为零
C．氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol
D．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵
解析：根据表格信息，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断：在氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸，b时只进行无氧呼吸，c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9(mol)，消耗葡萄糖1.5 mol，无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，消耗葡萄糖3 mol，故有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。
答案：D
10.(2011·山东高考)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是 ( )
A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果
B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降
D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
解析：酵母菌无氧呼吸可产生酒精和CO2。试管中加水能减少氧气进入葡萄糖溶液，使酵母菌处于无氧状态。若换成冷水，酶活性下降，CO2产生速率下降。酵母菌无氧呼吸生成的能量一部分生成ATP，一部分转移至酒精，还有一部分以热能的形式散失了。
答案：D
二、非选择题(共30分)
11．(12分)下图是有氧呼吸过程图解，请据图回答：
(1)在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质名称。
(2)在椭圆框内依次填出4、5、6所代表的能量的多少。
(3)有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________。
(4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要通过________层生物膜。
(5)如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是__________，释放的能量__________，反应场所是__________。
解析：据图解分析1、2、3分别为丙酮酸、H2O和CO2；4、5为有氧呼吸的第一、二阶段产生的能量(少量)，6为第三阶段产生的能量(大量)；线粒体是丙酮酸彻底分解的场所；氧气从红细胞(1层)出来，穿过毛细血管壁细胞(2层)，进入组织细胞(1层)，再进入线粒体(2层)，至少要通过6层生物膜。如果O2供应不足，则人体部分组织进行无氧呼吸。
答案：(1)丙酮酸 H2O CO2 (2)少量能量 少量能量 大量能量 (3)线粒体 丙酮酸 (4)6 (5)乳酸 少 细胞质基质
12．(18分)下图是可测定呼吸速率的密闭系统装置。
(1)为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行校正，校正装置的容器和小瓶中应该分别放入____________、________。
(2)生活中发现，受到机械损伤后的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关。请结合测定呼吸速率实验装置，设计实验探究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高。
①实验变量：____________________________________________________________。
②实验假设：_____________________________________________________________。
③实验步骤：
第一步：按装置图中所示进行操作，30 min后，记录有色液滴移动距离为a。
第二步：_______________________________________________________________。
第三步：记录相同时间内有色液滴移动距离为b，比较a、b数值的大小。
④预期结果及结论：_____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：设计实验时，首先确定实验变量，即樱桃是否损伤，因变量是呼吸速率的快慢，本实验中将受到损伤的樱桃作为对照组，还要控制无关变量，如对鲜樱桃进行消毒、用氢氧化钠吸收二氧化碳等，尽量排除干扰。
答案：(1)与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的樱桃与实验组等量的质量分数为20%的NaOH溶液
(2)①樱桃是否机械损伤 ②机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高(或机械损伤不能引起樱桃呼吸速率升高) ③第二步：向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃，其他处理及装置与实验组完全相同
④如果a＜b，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高；如果a＝b，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响；如果a＞b，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率降低。
[第四章 光合作用和细胞呼吸]
(时间60分钟，满分100分)
一、选择题(每小题2.5分，共50分)
1．下列关于酶和ATP的叙述，不正确的是 ( )
A．酶是由具有分泌功能的细胞产生的
B．ATP的组成元素和核酸的一致
C．温度或pH改变可以导致酶结构的改变
D．ATP转化为ADP时要消耗水
解析：酶是由活细胞产生的具有催化功能的有机物；高温、过酸、过碱都会破坏酶的结构；核酸和ATP的组成元素都是C、H、O、N、P；ATP转化为ADP是一个水解过程，需消耗水。
答案：A
2．竹纤维是一种新型的织物纤维，具有抗菌等功能。在竹纤维织物工艺流程中需要除去淀粉浆料。下表表示在60℃、pH＝7等适宜的情况下，枯草杆菌淀粉酶浓度对退浆效果(失重率)的影响。有关说法不正确的是 ( )
淀粉酶浓度对退浆效果的影响(60 min)
酶的浓度(g·L－1) 1 2 3 4 5 6
处理前试样重(g) 1.622 1.659 1.672 1.677 1.669 1.666
处理后试样重(g) 1.594 1.554 1.550 1.550 1.540 1.536
失重率(%) 4.09 6.33 7.30 7.57 7.73 7.80
A．枯草杆菌淀粉酶耐热性强，其化学本质不是蛋白质
B．在生产上淀粉酶浓度为3 g·L－1时可以达到较好的退浆效果
C．延长淀粉酶浓度为1 g·L－1一组的退浆时间，可进一步提高失重率
D．淀粉酶浓度超过3 g·L－1时，底物已与酶充分结合，所以退浆效果增加不明显
解析：根据表中数据分析，淀粉酶在3 g·L－1时可以达到较好的退浆效果，超过3 g·L－1时，底物已与酶充分结合，所以退浆效果增加不明显。枯草杆菌淀粉酶的化学本质是蛋白质，虽然可适应一定的高温条件，但温度过高时，也会变性失活。
答案：A
3．下图是有关人体内酶活性的曲线图，下列对其生物学含义的叙述正确的是 ( )
A．图甲不能表示温度对酶活性的影响
B．图乙横坐标代表温度，曲线表示同一种酶在不同pH下剩余反应底物的量，a代表最适pH
C．图丙表示物浓度与反应速率的关系，b点表示反应停止
D．图丁横坐标表示时间，曲线Ⅰ、Ⅱ表示c时加酶后，反应产物增加
解析：低温不会使酶失活，曲线左侧不应该与横轴有交点；图乙横坐标代表温度，则a代表最适温度；图丙表示底物浓度与反应速率的关系，b点表示反应速率不变，反应没有停止；酶只改变反应的速率，不改变化学平衡点，所以两曲线在最高点应该重合。
答案：A
4．(2011·海南高考)关于酶的叙述，正确的是 ( )
A．酶提供了反应过程所必需的活化能
B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关
C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
解析：酶降低了反应的活化能；酶活性与所处的环境改变有关；酶分子在催化反应的前后结构不变；酶结构改变可影响其活性或丧失活性。
答案：C
5．把32P标记的磷酸分子加入某细胞培养液中，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明 ( )
A．ATP中远离A的磷酸基团容易脱离
B．部分32P标记的ATP是重新合成的
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．该过程发生了ATP－ADP循环
解析：细胞中存在ATP－ADP循环，ATP在细胞内的含量虽很少，但作为生物体内的直接能源物质，ATP与ADP的转化是非常迅速的，所以加入32P标记的磷酸分子后，短时间内分离出细胞的ATP，其含量变化虽不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，由此可说明A、B、D正确，但不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。
答案：C
6．下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )
A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键
B．ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量
C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆
D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响
解析：ATP是由腺嘌呤核苷和三个磷酸基团组成的，腺嘌呤核苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成；酶具有催化作用，具有高效性、特异性及作用的条件比较温和等特点，所以其发挥作用时要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。
答案：D
7．下图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析不正确的是 ( )
A．曲线a可表示酶量减少后的底物浓度和反应速率的关系
B．限制曲线b的AB段反应速率的主要因素为反应物浓度
C．形成曲线c的原因可能是乙点时酶量增加或适当升温
D．若在适当升高温度条件下重复该实验，图中A点位置将下移
解析：本题中影响酶促反应速率的因素除了底物浓度外，还有酶量等；在反应物浓度较低时，限制反应速率的主要因素是反应物的浓度，反应物浓度较高时，限制反应速率的主要因素是酶量。图示曲线b是在最适温度下测定的，适当升温反而使反应速率下降。
答案：C
8．将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，好氧细菌的分布情况最可能是 ( )
A．随机、均匀分布在混合液中
B．集中分布在上下两端
C．集中分布在中央位置
D．集中分布在溶液的下层
解析：白光经三棱镜后照射到水绵上，其中两端的红光和蓝紫光被水绵吸收利用最多，故两端产生的氧气最多，因此好氧细菌集中分布在两端。
答案：B
9．下图为恩吉尔曼为研究光合作用所设计的实验及其结果，对此分析不正确的是
( )
A．好氧型细菌中存在与有氧呼吸有关的酶
B．水绵的带状叶绿体中可完成光合作用的全过程
C．该实验可说明光合作用的条件之一是光
D．图示中的水绵进行光合作用所需的CO2全部由细菌提供
解析：该实验环境中的水绵进行光合作用所需的CO2除了来自细菌的呼吸作用外，水体和空气中的CO2也可被利用。
答案：D
10．阳光穿过森林空隙形成的“光斑”会随太阳移动和枝叶的摆动而移动。如图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后光合作用过程中与吸收CO2和释放O2有关的变化曲线，此曲线说明 ( )
A．光斑照射前光合作用无法进行
B．光斑照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加
C．光斑照射后O2释放曲线的变化说明暗反应对光反应有限制作用
D．CO2曲线中AB段的变化说明进行暗反应与光照无关
解析：光斑照射前氧气的释放速率大于0，说明光合作用在进行；光斑照射开始后，氧气释放速率增加相对较快，而二氧化碳吸收速率增加相对较慢，说明光反应和暗反应不是迅速同步增加的；光斑移开后，AB段中二氧化碳吸收速率下降，说明进行暗反应与光照有关。
答案：C
11．在自然条件下光合作用的正常进行受多种因素的影响，某生物兴趣小组研究CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响。下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，不正确的是 ( )
解析：温度影响光合作用相关酶的活性：当温度低于酶的最适温度时，随着温度的升高，酶活性逐渐增强，光合作用强度逐渐增大；当温度超过酶的最适温度时，随着温度的升高，酶活性下降甚至失去活性，光合作用强度逐渐降低直至为零。
答案：D
12.右图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况，能代表细胞中发生的情况与曲线中ab段(不包括a、b两点)相符的一项是 ( )
解析：曲线ab段(不含a、b两点)的生物学含义是光合作用强度小于呼吸作用强度，呼吸作用产生的CO2除进入叶绿体用于光合作用外，还有多余的CO2向外界释放。
答案：A
13．为了研究植物的光合作用和细胞呼吸，取生长状况一致的新鲜菠菜叶片，用打孔器打出若干圆片(避开大的叶脉)，平均分为甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭容器内，分别给予a、b、c不同强度的光照，其他条件适宜并且一致，一段时间后，测得氧气的含量，甲装置未见增加，丙增加的比乙多，对以上实验分析错误的是 ( )
A．光照强度为a时，光合作用仍在进行
B．乙、丙装置中增加的氧气来自水的光解
C．光照时乙、丙装置叶片呼吸作用强度相等
D．丙装置光反应产生的[H]可与氧气反应生成水
解析：由题干知，实验的自变量为光照强度，其余条件均适宜，a条件下没有氧气放出，是因为细胞呼吸速率大于或等于光合速率，光合作用仍在进行，A正确；氧气来源于水的光解，B正确；光照不是影响呼吸速率的因素，乙、丙装置中叶片呼吸速率相同，C正确；光反应产生的[H]用于暗反应，不能用于细胞呼吸。
答案：D
14．下图表示生物体内的部分物质代谢过程，有关分析正确的是 ( )
A．①过程生成丙酮酸的同时产生少量的[H]和水
B．在人的细胞质基质中含有③和④过程所需的酶
C．在酵母菌体内，当②过程加强时，④过程会减弱
D．在具有细胞结构的生物体内，②过程的发生离不开线粒体
解析：①过程为葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量的[H]和少量能量，不产生水；人的细胞质基质中能发生①和③过程，不能发生④过程；酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，当有氧呼吸(②过程)加强时，无氧呼吸(④过程)会减弱；原核细胞无线粒体，有些也可以发生②过程。
答案：C
15．用含有14N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料之一)的营养液培养根尖分生区细胞，一段时间后分离获得具有放射性的细胞器。可在这类细胞器内完全进行的生理过程是 ( )
A．CO2＋H2O(CH2O)＋O2
B．[H]＋O2H2O
C．C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量
D．C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
解析：含胸腺嘧啶(DNA)的细胞器有线粒体和叶绿体，但后者不存在于根尖分生区细胞中，故可发生于线粒体中的反应为有氧呼吸第二、第三阶段的反应。
答案：B
16．关于植物细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )
A．细胞呼吸产生的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B．细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释放储存的能量
C．高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸
D．种子库中贮藏的种子不进行细胞呼吸
解析：丙酮酸以主动运输的方式，通过线粒体双层膜进入线粒体内；在缺氧条件下，某些细胞也可以进行无氧呼吸；高等植物既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸；贮藏的种子呼吸作用比较弱。
答案：A
17．将等量且新鲜的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：
O2浓度变化量 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
下列有关叙述中正确的是 ( )
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%和5%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳
解析：根据有氧、无氧呼吸反应式(C6H12O6＋6O2＋6H2O―→6CO2＋12H2O＋能量、C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2＋能量)可知，在O2浓度为0时，只进行无氧呼吸，产生酒精和CO2；在氧浓度大于0而小于3%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在氧浓度为5%～20%时，只进行有氧呼吸，氧浓度大于20%时，有氧呼吸速率不再增大；在O2浓度为5%时，苹果不仅只进行有氧呼吸，而且在不同的氧浓度中对有机物的消耗量最少，因而是贮藏苹果的适宜环境条件。
答案：B
18．[双选]下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，下列有关说法不正确的是 ( )
A．图中①过程进行的场所是叶绿体基质
B．光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程C3的还原
C．在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸
D．②、④过程中产生ATP最多的是④过程
解析：根据题干信息可知a、b为光合作用的原料，a经过①过程产生O2，应为光反应过程，b经过③过程产生葡萄糖，应为暗反应过程，②过程消耗O2，应为呼吸的第三阶段，④过程消耗葡萄糖，产生[H]、ATP和CO2，相当于有氧呼吸的第一、二阶段，有氧呼吸过程中产生ATP最多的是第三阶段，即②过程。
答案：AD
19．下图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构以及发生的生化反应模式图。有关叙述正确的是 ( )
A．图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中
B．图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸
C．两种生物膜除了产生上述物质外，还均可产生ATP
D．影响图1、2中的两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光
解析：根据题图所示信息可判断，图1是叶绿体的类囊体薄膜，其上进行的是光合作用的光反应，图2是线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸的第三阶段。
答案：C
20．某同学利用下图装置测量发芽种子的呼吸类型。假如种子已经消过毒且呼吸底物全部为葡萄糖，在不考虑环境因素影响的条件下，装置甲乙中的小液滴不可能出现的情况是
( )
A．甲不动，乙右移 B．甲左移，乙不动
C．甲左移，乙右移 D．甲右移，乙左移
解析：种子进行有氧呼吸，吸收的氧气和放出的二氧化碳相等，二氧化碳可以被NaOH吸收，甲装置液滴向左移动，乙装置二氧化碳不被吸收，因此液滴不移动；种子进行无氧呼吸产生二氧化碳，二氧化碳被NaOH吸收，甲装置液滴不移动，乙装置液滴向右移动；种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，甲装置液滴向左移动，乙装置液滴向右移动。
答案：D
二、非选择题(共50分)
21．(13分)以下是有关酶的两个实验，根据表格内容分析回答下列问题：
表1:
操作步骤 操作方法 试管A 试管B 试管C
1 加淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
2 加淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
3 温度处理 60℃ 100℃ 0℃
4 加碘液 2滴 2滴 2滴
表2:
操作步骤 操作方法 试管A 试管B
1 加淀粉溶液 2 mL
2 加蔗糖溶液 2 mL
3 加斐林试剂甲 2 mL 2 mL
4 加斐林试剂乙 数滴 数滴
5 加淀粉酶溶液 1 mL 1 mL
(1)表1为探究____________________的实验。
(2)该实验把温度处理改为pH分别为5、7、9能否用于探究pH对酶活性的影响，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)表2为探究______________________的实验。
(4)请修正表2操作步骤中的错误：______________________________________；
________________________________________________________________________。
解析：根据实验题目可以确定自变量，根据自变量也可以确定实验题目；碘液会与氢氧化钠溶液反应，所以在碱性条件下不能用碘液鉴定淀粉；斐林试剂的用法与双缩脲试剂的用法不同，要将斐林试剂甲和乙等量混合后使用，并且要进行水浴加热。
答案：(1)酶的活性受温度影响 (2)不能，因为氢氧化钠与碘液反应，不能在碱性条件下用碘液对淀粉进行鉴定 (3)酶的专一性 (4)斐林试剂甲和乙要等量混合后使用 应先加酶溶液后加斐林试剂 加斐林试剂后要水浴加热
22．(12分)请据图回答有关植物光合作用和细胞呼吸的问题：
(1)图甲中光反应的场所是____________________，a、b物质参与暗反应中的
______________________过程。
(2)图乙中A过程的场所是________，ATP产生量最多的是________(填字母)过程。写出图乙过程的总反应式_____________________________________________________。
(3)图丙表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度、温度的关系。在温度为10℃时，光照强度大于__________千勒克司后，该植物光合速度不再随光照强度增加而增加。当温度为20℃时，光照强度由4千勒克司瞬时上升到12千勒克司，此刻该植物叶绿体内C5的含量将__________。当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，限制该植株光合速度的因素是__________。
解析：图甲表示叶绿体中光反应与暗反应的过程，其中a、b物质表示 [H]和ATP，光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行。在暗反应中利用 [H]和ATP将C3还原为糖类等有机物。图乙表示有氧呼吸的物质变化过程，A、B、C分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段。有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，ATP产生量最多的是有氧呼吸的第三阶段。图丙中，温度为10℃，光照强度为4千勒克司时达到光饱和点，大于此光照强度，光合速度不再随光照强度的增加而增加；温度为20℃时，随着光照强度的增强，光反应产生的[H]和ATP增多，促进了C5的合成，而C5的消耗不变，故C5含量升高。
答案：(1)叶绿体的类囊体薄膜上 三碳化合物的还原
(2)细胞质基质 C C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 (3)4 升高(或增加) 光照强度
23．(13分)“限制因素”常指对生物的生命活动起决定作用的内在或外在的因素。请回答下列限制因素的相关问题：
(1)图1中C点之后起限制作用的因素有________________；图1中A点与B点相比，A点叶肉细胞叶绿体中的C3含量比B点的________。
(2)图2、3分别是水稻根细胞在不同氧分压和外界溶液离子浓度条件下，从土壤中吸收K＋的坐标曲线。
①在图2中，限制AB段的因素与植物根系的哪种生理作用密切相关？________。限制BC段的因素与植物细胞结构的________有关。
②在图3中，限制AB段的因素是________，BC段与图2中BC段的限制因素是否相同？________。为什么随着外界溶液离子浓度的增高，细胞对离子的吸收速率反而下降(CD段)？________________________________________________________________________。
解析：由图1可知，C点以后随光照强度的增加，光合作用强度不再增加，因此，此时起限制作用的因素不再是光照强度而是其他因素，如色素的含量、酶的活性和数量等；图2中限制AB段的因素为氧分压，相关的生理作用为呼吸作用；在图3中，限制AB段的因素为外界溶液离子浓度。在曲线不再上升时，限制因素需要从内、外两个方面进行考虑，即图2和3中限制BC段的内部因素为载体数量，外界因素可以不同，如温度、溶液的pH等。当外界溶液浓度过高时，细胞会发生渗透失水，从而影响离子的吸收。
答案：(1)色素的含量、酶的活性和数量等 高 (2)①呼吸作用 载体数量 ②外界离子浓度 不一定 外界溶液浓度过高，植物细胞失水，影响根细胞代谢
24．(12分)右图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。
材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①______
B 加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ②______ 加入石蜡油，铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是________，这是控制实验的________变量。
(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
C ③______ ④______ 加入石蜡油，
铺满液面
(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。
解析：(1)本实验的自变量是氧气的有无，因变量是温度变化，其他变量是无关变量(控制变量)，对于无关变量要控制其等量且适宜。(2)将C6H12O6溶液煮沸的目的是排除溶液中氧气的干扰。(3)本实验的自变量是呼吸作用的有无，因变量还是温度变化，因此除步骤二以外与B组完全相同。(4)有氧呼吸产生的热量最多，而没有呼吸作用的C组几乎不产生热量。
答案：(1)①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母
(2)去除氧气 自 (3)③加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C第四章 第一节 ATP和酶
[随堂基础巩固]
1．ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是 ( )
A．在主动运输过程中，乙的含量会显著增加
B．甲→乙和乙←丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同
C．丙中不含磷酸键，是RNA的基本组成单位之一
D．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
解析：生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡；甲→乙过程是水解酶起作用，而乙←丙是合成酶，酶的种类不同，空间结构不相同；丙中含有一个普通磷酸键；ATP合成时要消耗磷酸(戊)。
答案：D
2．下图中所示曲线是用过氧化氢作为实验材料，根据有关实验结果绘制的，其中能说明酶具有高效性的是 ( )
解析：酶的高效性是指酶的催化效率比无机催化剂高很多。本实验通过比较过氧化氢酶和无机催化剂(如Fe3＋)的催化效率，从而证明酶的催化作用具有高效性。
答案：A
3．取1～5号五支试管，分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验：
试管编号 1 2 3 4 5
加入物质 1 mL唾液 锈铁钉 生土豆块 熟土豆块 生土豆块和稀盐酸
实验结果 几乎无气泡 少量气泡 大量气泡 几乎无气泡 少量气泡
根据上述实验，判断下列说法正确的是 ( )
①能说明酶具有专一性的是1号和3号试管的试验
②能说明酶具有高效性的是3号和4号试管的试验
③2号实验说明氧化铁可将过氧化氢氧化成氧气
④5号实验说明酶的催化效率受溶液酸碱度的影响
A．①② B．②③
C．①④ D．②④
解析：能说明酶具有高效性的是2号和3号试管的实验。且2号试管中的氧化铁是无机催化剂，并不能将过氧化氢氧化成氧气。
答案：C
4．生物体的新陈代谢能在常温常压下迅速有序地进行，主要是由于酶的催化作用。下列有关酶的叙述，错误的是 ( )
A．酶比无机催化剂和加热降低活化能的作用更显著
B．探究pH对酶活性的影响时应保持温度适宜且相同
C．人体内各种酶作用所需的最适条件不是完全一致的
D．酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物
解析：加热不能降低反应的活化能，而是为分子提供反应所需的活化能。
答案：A
5．请你解读与酶有关的图示、曲线：
(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题：
图1和图2分别表示了酶具有_____________________________________________。
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线，请分析回答：
当pH从5上升到7，酶活性的变化过程是__________；从图示曲线还可以得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图4和图5是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，请分析回答：
图4中A点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是__________________。从图5可以得出的结论是：在底物足量的条件下，__________________________________。
解析：分析图1中加酶和加化学催化剂后的反应速率，可知酶促反应可明显缩短达到反应平衡所需的时间，体现了酶的高效性；由图2可知，酶促反应的机理是酶A和反应底物B发生特异性的结合催化反应，说明酶具有特异性。由图3可知，当pH从5上升到7的过程中，在一定温度范围内，随pH升高底物剩余量减少得多，酶活性上升；超过一定pH，随pH改变，底物剩余量减少得少，酶活性下降；但最适温度并未随pH的变化而变化，酶活性也受温度影响。由图4知，A点后，底物浓度增加，酶促反应速率并未改变，其限制因素主要是酶的数量和酶的活性。图5显示底物充足的情况下，随着酶浓度的增加，酶促反应速率不断升高，说明酶促反应速率与酶浓度呈正相关。
答案：(1)高效性和特异性
(2)先上升后下降 随着pH的变化，酶的最适温度不变，温度影响酶活性
(3)酶的浓度(数量)和活性 酶促反应速率与酶浓度呈正相关第四章 第三节 细胞呼吸
1．植物细胞产生的CO2进入相邻细胞被利用，穿越的生物膜层数为 ( )
A．2层 B．4层
C．6层 D．6层或4层
解析：若CO2产自有氧呼吸，则由一个细胞的线粒体进入相邻细胞叶绿体被利用需跨越线粒体双层膜、本细胞细胞膜、相邻细胞细胞膜及其叶绿体双层膜，共计6层生物膜；若CO2产自无氧呼吸，则不需跨越线粒体双层膜，只需跨越4层生物膜。
答案：D
2．下列说法正确的是 ( )
A．人体细胞的CO2既可产自有氧呼吸，也可产自无氧呼吸
B．人体细胞CO2的产生场所是细胞质基质或线粒体
C．人体细胞产生的CO2进入组织液需跨越4层磷脂分子
D．红细胞携带的O2进入组织细胞被利用至少需跨越6层生物膜
解析：人体细胞CO2只产自线粒体有氧呼吸第二阶段；人体细胞产生的CO2进入组织液需跨越线粒体双层膜，本细胞细胞膜共计3层生物膜、6层磷脂分子；红细胞携带的O2进入组织细胞线粒体被利用至少需跨越红细胞膜、毛细血管管壁(一层细胞两层膜)、组织细胞膜及线粒体双层膜共计6层生物膜。
答案：D
3．[双选]下图表示高等植物细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，某同学在分析时，做出了如下判断，你认为判断有误的是 ( )
A．甲为光合作用，乙为呼吸作用
B．甲中的H2O在类囊体薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗与产生都在线粒体中
C．甲过程产生的O2参与乙过程相关反应至少应跨越3层生物膜
D．甲过程全在叶绿体中进行，乙过程全在线粒体中进行
解析：甲过程是将CO2和H2O 合成有机物的过程，为光合作用；乙过程是将有机物分解为无机物的过程，为呼吸作用。有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二、三阶段是在线粒体中进行的；甲过程产生的O2参与乙过程需跨越5层生物膜(类囊体膜，叶绿体双层膜、线粒体双层膜)。
答案：CD
4.在密闭温室中，采用无土栽培法栽培几株黄瓜。下面为其叶肉细胞代谢简图，请分析回答：
(1)叶肉细胞中，CO2产生和固定的场所分别是________、________。
(2)当浇灌HO时，在线粒体和叶绿体中，能分别在物质________、________中检测到放射性。
(3)a、b为O2转移途径，请在图中画出此状态下CO2的转移途径。若发现b存在而a不存在，则此时该细胞所处的生理状态是_________________________________________。
解析：CO2产生和固定的场所分别是线粒体基质和叶绿体基质。HO在光合作用的光反应阶段分解为[H]和18O2，HO在呼吸作用的第二阶段会与丙酮酸反应生成[H]和C18O2。题图所示状态表明有O2的产生和释放，即光合作用强度大于呼吸作用强度，所以除线粒体供应CO2外，还要从外界吸收一部分CO2。
答案：(1)线粒体基质 叶绿体基质 (2)CO2 O2
(3)如图所示呼吸作用强度大于或等于光合作用强度第四章 第三节 细胞呼吸
[随堂基础巩固]
1．(2012·安徽模拟)下列有关细胞呼吸的说法中，正确的是 ( )
A．真核细胞都能进行有氧呼吸
B．原核细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸
C．空气中的病毒一般进行有氧呼吸
D．进行有氧呼吸的细胞中肯定含有与有氧呼吸有关的酶
解析：真核细胞必须有线粒体才能进行有氧呼吸；原核细胞虽无线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行有氧呼吸；空气中的病毒无细胞结构，不能进行“细胞”呼吸。
答案：D
2．下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是
( )
A．①②两物质依次是H2O和O2
B．图中产生[H]的场所都是线粒体
C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性
D．图示过程只能在有光的条件下进行
解析：图中所示的是有氧呼吸的过程，有氧呼吸包括三个阶段，第一阶段是葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同时产生少量的能量和[H]，第二阶段是丙酮酸和水在酶的作用下分解成二氧化碳，同时产生少量的[H]和少量的能量，第三阶段是第一阶段和第二阶段产生的[H]和O2结合形成水，同时产生大量的能量，其中葡萄糖中的氧全部到了产物二氧化碳中。
答案：A
3．右图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是 ( )
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：①是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中；②和③表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质；④表示ATP的合成，可发生在细胞质基质。
答案：B
4．下图是测定植物某一生命活动过程的装置，从左侧泵入空气后，会产生某些实验现象。下列说法中错误的是 ( )
A．温度是该实验的一个无关变量
B．本实验装置中乙瓶的作用是减少实验误差
C．把不透光的玻璃罩换成透光的玻璃罩，实验现象会更明显
D．如果将丙瓶中的植物换成萌发的种子，则会出现相同的实验现象
解析：本题验证植物有氧呼吸产生了CO2，可见自变量是氧气，温度是无关变量；乙瓶中的澄清石灰水可检测空气中的CO2是否被完全吸收。只有空气中的CO2被完全吸收，才能说明使丁瓶中的澄清石灰水变混浊的CO2是有氧呼吸产生的；把不透光的玻璃罩换成透光的玻璃罩，则植物要进行光合作用吸收CO2，丁瓶中的现象不明显；丙瓶中的植物换成萌发的种子，萌发的种子也能够进行有氧呼吸产生CO2。
答案：C
5．下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是__________________。
(2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是__________________________。
(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的__________________________。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_________________。你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时有利于蔬菜运输。
答案：(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制
(2)P 氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量
(3) 如图(点线)所示。(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在横轴上的投影点)
(4)一样多 1/3
(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少
