北京市2020-2021学年高三上学期生物期末汇编：细胞的代谢
文档属性
| 名称 | 北京市2020-2021学年高三上学期生物期末汇编：细胞的代谢 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 562.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-19 22:28:37 | ||
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文档简介
2020-2021年北京高三生物上学期期末汇编：细胞的代谢
一．选择题（共22小题）
1．（2020秋 通州区期末）ATP合成酶就像一个“微型水电站”一样，利用膜两侧的H+浓度差合成ATP。如图是ATP合成酶的工作原理示意图，以下相关叙述不正确的是（ ）
A．ATP合成酶的化学本质为蛋白质
B．ATP合成酶都存在于细胞膜上
C．ATP合成酶有运输和催化功能
D．H+跨膜运输的同时合成了ATP
2．（2020秋 通州区期末）以下为光合作用和细胞呼吸共有的代谢过程是（ ）
A．将ADP转化为ATP B．将葡萄糖分解为丙酮酸
C．将光能转变为化学能 D．将CO2转化为葡萄糖
3．（2020秋 石景山区期末）糖酵解过程中，葡萄糖氧化分解形成丙酮酸，此时葡萄糖中的大多数能量（ ）
A．转移至[H] B．转化为热能
C．转移至ATP D．保留在丙酮酸
4．（2020秋 石景山区期末）某同学设计了探究酶的实验，如下表所示。相关叙述不正确的是（ ）
试管编号 1号 2号 3号 4号
1%淀粉溶液（mL） 3 ﹣ 3 ﹣
2%蔗糖溶液（mL） ﹣ 3 ﹣ 3
新鲜唾液（mL） 1 1 ﹣ ﹣
蔗糖酶溶液（mL） ﹣ ﹣ 1 1
斐林试剂（mL） 2 2 2 2
实验结果
注：“﹣”表示不加入
A．该实验可证明酶的专一性
B．指示剂可以用碘液代替
C．能检测出还原糖生成的是1、4号试管
D．反应物混合后还需要进行水浴加热
5．（2020秋 房山区期末）下列基本单位对应有误的是（ ）
A．酶﹣﹣葡萄糖 B．人体﹣﹣细胞
C．核酸﹣﹣核苷酸 D．进化﹣﹣种群
6．（2020秋 房山区期末）下列关于光合色素提取分离实验说法不正确的是（ ）
A．可选用紫色洋葱做实验材料
B．可利用丙酮进行色素提取
C．需加入碳酸钙以保护色素
D．需加入二氧化硅充分研磨
7．（2020秋 房山区期末）表为某同学设计的实验，该实验结果可以证明酶（ ）
试管 淀粉溶液2mL 蒸馏水2mL 淀粉酶 蛋白酶 碘液 双缩脲试剂 现象
1 √ √ √ 变蓝
2 √ √ √ 不变蓝
3 √ √ √ 变紫色
①具有高效性
②具有专一性
③本质为蛋白质
④本质为RNA
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
8．（2020秋 顺义区期末）以紫色洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验，相关叙述正确的是（ ）
A．向剪碎的新鲜菠菜叶中加碳酸钙有助于研磨充分
B．用高倍镜观察菠菜叶片的叶绿体可见其双层膜结构
C．洋葱内表皮细胞染色后可用于观察植物细胞的有丝分裂
D．洋葱外表皮细胞置于0.3g/mL蔗糖溶液中可见质壁分离
9．（2020秋 顺义区期末）植物液泡中的花青素在碱性环境中呈蓝色，酸性环境中呈红色。某同学用紫色矮牵牛花瓣为材料探究Na+跨膜运输的方式，具体操作流程及结果如图。相关叙述正确的是（ ）
A．显微观察时需经解离、漂洗染色等步骤制作临时装片
B．伴随钼酸钠的进入，液泡因pH降低而呈现蓝色
C．该实验中“显微观察液泡初始颜色”的步骤可以略去
D．实验结果说明Na+跨膜运输的方式可能为主动运输
10．（2020秋 通州区期末）模型建构是研究生物学问题常用的方法。模型X→A→Y中，A代表结构，X代表物质，Y代表A结合X后的变化或产物。以下相关叙述正确的是（ ）
A．若A表示人的红细胞，X表示葡萄糖，则Y表示酒精和二氧化碳
B．若A表示T淋巴细胞，X表示抗原，则Y表示记忆细胞和浆细胞
C．若A表示垂体，Y表示促甲状腺激素分泌量的变化，则X可能是甲状腺激素
D．若A表示适宜光照下的叶肉细胞，X表示H218O，则Y表示的葡萄糖中一定不含18O
11．（2020秋 通州区期末）人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系如图所示。以下相关叙述正确的是（ ）
A．100米、200米短跑时，肌肉细胞均由乳酸分解供能
B．运动强度长时间超过c时，会导致血浆pH明显降低
C．c点后，肌肉细胞以无氧呼吸方式供能，致使乳酸积累
D．长距离慢跑时，肌肉细胞消耗的ATP主要由线粒体提供
12．（2020秋 昌平区期末）Na+﹣K+泵工作原理如图所示，乌本苷是Na+﹣K+泵的抑制剂其本身引起溶液浓度的变化可以忽略不计。下列叙述正确的是（ ）
A．Na+﹣K+泵兼有载体和酶的功能
B．Na+和K+运输方式为协助扩散
C．乌本苷处理可导致红细胞失水皱缩
D．Na+和K+的运输不能体现细胞膜的选择透过性
13．（2020秋 昌平区期末）生长在低寒地带（气温5℃以下）的沼泽植物臭菘，其花序在成熟时温度可达30℃。研究发现，臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其它细胞的40%下列关于花序细胞的叙述不正确的是（ ）
A．主要通过有氧呼吸生成ATP
B．O2在有氧呼吸的第三阶段被消耗
C．呼吸作用产生的热量远少于其它细胞
D．推测该现象有利于花序的发育
14．（2020秋 房山区期末）气孔是植物叶片特有的结构，在调节植物与环境之间气体交换、水分扩散中发挥重要作用。干旱胁迫下甘草的光合指标变化如图所示，以下说法不正确的是（ ）
A．气孔导度通过影响胞间二氧化碳浓度，进而影响光合速率
B．随干旱胁迫程度加深，甘草叶片气孔导度呈先升高后降低的变化趋势
C．轻度干旱条件下，植物生长速率低于对照组
D．干旱胁迫下，气孔导度与植物净光合速率变化一致
15．（2020秋 房山区期末）如图表示几种常见的物质进出细胞的方式，相关说法不正确的是（ ）
A．同种生物不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同
B．①和②均属于被动转运，需要相应的蛋白质进行协助
C．③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量
D．胰岛素是大分子蛋白质，以③方式进入组织细胞发挥作用
16．（2020秋 东城区期末）如图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述不正确的是（ ）
A．过程①需要消耗光反应提供的ATP和[H]
B．叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质
C．在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程
D．④受阻时，②③的进行能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制
17．（2020秋 东城区期末）下列关于酶的叙述不正确的是（ ）
A．酶具有高效性，但活性受温度和pH影响
B．每种酶只能催化一种或一类化学反应
C．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
D．酶可以降低所催化反应的活化能
18．（2020秋 东城区期末）协同转运是一种常见的跨膜运输方式，例如葡萄糖利用储存在Na+浓度梯度中的能量进入细胞（如图所示）。相关叙述不正确的是（ ）
A．图中K+以主动运输的方式进入细胞
B．Na+进出细胞的过程都需要消耗ATP
C．转运葡萄糖的载体也可以转运Na+
D．葡萄糖可以逆浓度梯度进入细胞
19．（2020秋 东城区期末）即使在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。据报道，中国科学技术大学吴缅教授发现肿瘤抑制因子P53通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞。下列叙述不正确的是（ ）
A．肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸
B．正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸
C．肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低
D．P53最可能抑制了催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶
20．（2020秋 丰台区期末）ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比，注射浓度远低于细胞内，几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．注射的ATP主要通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用
B．注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C．1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团
D．肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生
21．（2020秋 海淀区期末）下列有关实验的叙述，正确的是（ ）
A．洋葱鳞片叶内表皮是观察质壁分离实验的理想材料
B．DNA溶液加入二苯胺试剂经沸水浴加热后变蓝
C．为防止叶绿素被破坏，应在研磨叶片后立即加入CaCO3
D．稀释的蛋清溶液与双缩脉试剂作用产生蓝色沉淀
22．（2020秋 海淀区期末）如图为荒漠地区种植的胡杨分别在7月24号和8月26号两天测得的净光合速率日变化曲线图。据图判断，下列相关分析正确的是（ ）
A．这两天胡杨均在7点开始进行光合作用
B．有机物的日合成量7月24号大于8月26号
C．净光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D．8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关
二．实验题（共3小题）
23．（2020秋 通州区期末）在研究光合作用的过程中，科学家设计了以下实验：
实验一：如图1所示
实验二：将叶绿体的类囊体放入烧杯中，环境设置为不同的pH，实验结果如图2、图3所示。
方案a：
方案b：
请根据上述两个实验结合所学知识回答相关问题。
（1）实验一：光照下，推测叶绿体的类囊体能产生 。类囊体膜上的蛋白与 形成复合物吸收、传递并转化光能。结合②和③实验，说明造成②结果出现的原因是 。
（2）实验二方案a中，实验组在加入ADP和Pi前，类囊体膜内部的H+浓度比外部 ，而方案b中正好相反。实验二的相关结果如表和曲线图所示。
结果1：ATP的生成情况（生成ATP的浓度单位： mol/mg类囊体）
反应时间 0 2 4 6 30 60
方案a 实验组 3 27 48 47 42 47
对照组 未检测到
方案b 实验组 未检测到
对照组 未检测到
结果2：图4和图5是实验二a、b方案中的两个实验组类囊体膜两侧H+浓度变化的测定结果。综合图、表结果可知：
①a、b方案的对照组都可以说明：若类囊体膜两侧 就不能合成ATP。
②方案 的实验组中产生了ATP，其对应的结果应该是图 所示。由该结果推断；只有实现H+从类囊体 （选填“由内向外”或“由外向内”）的跨膜转运过程，才能促使ADP和Pi合成ATP，推断理由是 。
24．（2020秋 昌平区期末）小麦是我国重要的粮食作物，干旱会影响其产量，科研人员对提高小麦水分利用效率进行了相关研究。
（1）水在光反应阶段被分解产生 ，后者用于C3的还原。
（2）已知干旱会使植物体内脱落酸（ABA）含量上升，科研人员推测小麦ABA受体过表达会增强其抗旱能力。为验证此推测，实验利用ABA受体过表达的转基因小麦L8品系开展研究，结果如图1所示。
由结果可知，在 条件下，L8品系的 均优于野生型。以上结果 （能/不能）说明此时L8品系的产量高于野生型，理由是 。
（3）实验进一步探究L8品系抗干旱的原因，结果如图2和3所示。已知水分利用率＝净光合速率/蒸腾速率，请依据上图结果解释，L8品系能够抗干旱的可能原因是 。
（4）有人推测“干旱条件下气孔开放度减小是由ABA直接引起的”若验证该推测，可利用 （植株类型）材料开展实验，并置于 条件下观察气孔开放度的变化，若结果为 ，则说明推合理。
（5）在长期进化和适应的过程中，有些植物采取白天关闭气孔，晚上开放气孔的特殊方式以适应干旱环境，请分析气孔这一特点利于植物适应干旱环境的原因。
25．（2020秋 丰台区期末）小球藻是一种单细胞绿藻，光合作用旺盛，繁殖速度快，不但可以净化水源，还是水生动物的良好饲料。请回答下列问题：
（1）存在于小球藻叶绿体 上的光合色素可将光能转化为 等物质中活跃的化学能，并用于
反应中碳水化合物的合成。
（2）在光照等适宜的条件下，利用H218O对小球藻进行培养，可能出现的实验现象及相关解释合理的是
（填选项前的序号）
A．锥形瓶侧壁可见气泡附着，主要是小球藻叶绿体产生的18O2
B．培养液的绿色逐渐加深，是由于小球藻破裂释放出叶绿素
C．培养液的pH略有升高，因为小球藻光合作用消耗了CO2
D．小球藻的有机物总量减少，因为光合作用消耗了有机物
E．小球藻的有机物能检测到18O，是由于小球藻光合作用利用H218O合成葡萄糖
（3）为缓解能源危机，科研工作者希望从培养的小球藻内提取油脂，作为生产生物柴油的原料。将处于对数期的小球藻用不同条件进行培养，并检测收获的干物质量及油脂含量，结果如图乙所示：据图分析，更适合对数期小球藻进行油脂生产的培养条件是 ，其优点是 。在氮胁迫条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，请从元素组成和能量角度分析小球藻调整物质合成的意义 。
三．解答题（共2小题）
26．（2020秋 石景山区期末）阅读下面的材料，完成（1）～（4）题。
无β﹣胡萝卜素的植物能进行光合作用吗
光合作用的光反应主要在光系统内进行。光系统包括光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）。PSⅡ裂解水，PSⅠ还原NADP+。每个光系统大约含有200个叶绿素和60个类胡萝卜素分子，以及一个蛋白复合物和特殊的叶绿素a分子组成的反应中心。在光合作用中，类胡萝卜素把吸收的光能转移给叶绿素，用于光合作用，因此它们被称为辅助色素。类胡萝卜素还能帮助植物抵御强光造成的损伤。当叶绿素分子获得的光能过多而无法全部用于光反应，就会使其周围的分子态氧成为激发态﹣﹣单线态氧，这种极活泼的单线态氧会对许多细胞组分，特别是各种膜结构造成伤害。类胡萝卜素具有清除单线态氧的能力，同时可以将叶绿素中过多的能量及时以热能的形式释放掉，避免光合结构遭受破坏。
类胡萝卜素主要包括β﹣胡萝卜素和叶黄素。所有光合生物中都可以发现β﹣胡萝卜素，缺少叶黄素但含有β﹣胡萝卜素的突变植物仍能光合自养生长，因此长期以来人们一直认为β﹣胡萝卜素对于光合作用必不可少。
然而最近一项研究中，科研人员通过改造β﹣胡萝卜素的生物合成途径，培育出含虾青素而没有β﹣胡萝卜素的烟草植物Asta，Asta仍然能够完成完整的光合作用。研究发现，虾青素充当了β﹣胡萝卜素的替代物，能够与反应中心结合形成有功能的光合复合体。此外，即使某些β﹣胡萝卜素结合位点是空的，光反应仍然可以顺利完成。说明至少在实验室条件下种植该植物时，没有β﹣胡萝卜素参与的光合作用是可以发生的。
但研究表明Asta的生长速度不及野生型烟草，因此还需要进一步评估该突变植物的生存力和竞争力。这项研究有可能揭示为什么天然植物在其光合复合体使用β﹣胡萝卜素而不使用叶黄素或其他物质。同时该研究表明光合作用系统可以适应变化，即使它们不是自然发生的﹣﹣这对于重新设计光合复合物可能起重要作用。
（1）文中提到的光系统主要分布于 上。类胡萝卜素主要吸收 光，在新鲜绿色叶片中的类胡萝卜素含量 叶绿素。
（2）Asta中虾青素能充当β﹣胡萝卜素的替代物，是由于 。
（3）比较Asta与野生型烟草的生长速度时，可以通过测定 来反映净光合速率。用文中信息推测Asta的生长速度不及野生型烟草的原因。
（4）用显微镜观察长期处于强光下植物的细胞结构，发现叶绿体膜边缘破损缺失，内部结构模糊不清。请根据文中信息及光合作用过程，阐述强光影响植物光合作用的机制。
27．（2020秋 房山区期末）阅读材料，回答下列问题。
动物低氧应激机制
氧气是人类和动物维持生命活动的重要条件，机体内有1%～3%氧气可通过电子传输转变为氧自由基及其活性衍生物，即活性氧（ROS）。线粒体是氧的主要消耗者，也是活性氧的主要来源。线粒体ROS的生成主要发生在线粒体内膜的电子传递链上，电子泄漏导致部分氧还原形成超氧化物。随后，线粒体中的超氧化物歧化酶将其迅速转化为过氧化氢，在过氧化氢酶的作用下还原为水，实现ROS的清除。在这个过程中产生的超氧化物和过氧化氢统称为线粒体ROS。生理情况下，ROS的产生与清除处于动态平衡状态，适当的ROS可起到信号传导、调控细胞功能等生理作用；当ROS生成超过清除防御系统时，积累的ROS会损伤蛋白质、脂质、核酸等生物大分子，严重损伤的细胞可通过凋亡途径被清除。
研究发现，当细胞氧浓度偏低时，线粒体中的电子无法与受体氧充分结合，电子传递链中的氧与电子流之间将失去平衡，导致电子积累并泄漏，同时细胞清除防御系统如抗氧化酶等活性下降，造成电子传递链复合物中ROS生成过量，无法被及时清除。
机体如何减少低氧条件下ROS带来的损伤呢？研究发现，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。同时，HIF﹣1也可调节电子传递链上的氧化代谢和糖酵解间的平衡，降低ROS产生。还有研究发现，HIF﹣1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤。
生物和人类都可能面对低氧的胁迫，该方面研究将为防治高原反应和病理低氧或代谢低氧性疾病提供潜在靶点。
（1）线粒体是进行 的主要场所，此过程在酶的参与下，通过消耗O2，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成大量ATP。其中，O2参与反应的场所是 。
（2）对文中“低氧应激条件下，增加线粒体生物合成。”的意义，错误的叙述包括
A.满足能量供应的需求
B.减少胞内 ROS 累积
C.直接清除 ROS
D.进一步增加线粒体自噬
E.保证细胞功能稳定，维持细胞在低氧应激环境下的稳态
（3）结合文中信息，分析机体在低氧条件下，通过减少ROS以维持稳态的机制。
2020-2021年北京高三生物上学期期末汇编：细胞的代谢
参考答案
一．选择题（共22小题）
1．【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2、酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和。
3、酶促反应原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【解答】解：A、大多数酶的化学本质为蛋白质，A正确；
B、ATP合成酶可以存在与线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上，B错误；
C、如图所示，ATP合成酶有运输和催化功能，C正确；
D、如图所示，H+跨膜运输的同时合成了ATP，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查酶和ATP的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，难度不大。
2．【分析】光合作用和细胞呼吸的综合图解：
【解答】解：A、光合作用的光反应阶段和呼吸作用均能产生ATP，A正确；
B、光合作用的暗反应阶段将CO2转化为糖类，积累糖类等有机物，而呼吸作用第一阶段将葡萄糖氧化分解为丙酮酸，B错误；
C、光合作用将光能转变为ATP中活跃的化学能，再转变为有机物中稳定的化学能，而呼吸作用将有机物中稳定的化学能转变为热能和ATP中活跃的化学能，C错误；
D、光合作用的暗反应阶段将CO2转化为葡萄糖，有氧呼吸将葡萄糖氧化分解为CO2和水，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，比较基础，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的具体过程，能对两者进行比较，再根据题干要求做出准确的判断即可。
3．【分析】有氧呼吸
阶段 场所 物质变化 产能情况
第一阶段 细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 少量能量
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量 少量能量
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O212H2O+能量 大量能量
【解答】解：糖酵解过程中，只释放了少量的能量，还有大多数能量保留在丙酮酸中，释放的少量的能量中，一部分以热能的形式散失，一部分储存在ATP中。
故选：D。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞呼吸的过程，尤其是能量变化，再结合所学的知识准确答题。
4．【分析】1、酶的特性：
（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。
2、分析表格数据：本实验的自变量是酶的种类或底物种类，可以证明酶具有专一性。
【解答】解：A、本实验1、3号或者2、4号的自变量是酶的种类，可以证明酶具有专一性，A正确；
B、碘液不能测定蔗糖是否被分解，本实验不能用碘液做指示剂，B错误；
C、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，蔗糖酶能催化蔗糖分解成葡萄糖和果糖；麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖，C正确；
D、斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，D正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查酶的专一性的实验分析，意在强化学生对相关实验的原理及过程的分析与掌握。
5．【分析】核酸的基本组成单位是核苷酸；酶的本质是蛋白质或RNA，因此其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；细胞是生物体结构和功能的基本组成单位；生物进化的单位是种群。
【解答】解：A、酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；
B、细胞是生物体结构和功能的基本单位，B正确；
C、核酸的基本组成单位是核苷酸，C正确；
D、现代生物进化理论认为，生物进化的单位是种群，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查核酸的分类和基本组成单位，蛋白质的基本组成单位，酶的本质，细胞是生物体结构和功能的基本单位，现代生物进化理论内容，对于相关知识点的记忆和综合应用是解题的关键。
6．【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
【解答】解：A、紫色洋葱鳞片叶不含叶绿体，因此不可作为该实验的实验材料，A错误；
B、光合色素不溶于水，但可溶于有机溶剂，因此可利用丙酮进行色素提取，B正确；
C、研磨前需加入碳酸钙以保护色素，C正确；
D、研磨前需加入二氧化硅利于充分研磨，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
7．【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【解答】解：①酶与无机催化剂的催化效率对比，才能证明酶具有高效性，该实验不能证明酶的高效性，①错误；
②本实验1、2组的变量是酶的种类，可以证明酶具有专一性，②正确；
③④蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色，第3组实验结果能证明酶的成分是蛋白质，③正确；④错误。
故选：B。
【点评】本题考查了酶的本质和酶的特性，意在考查考生把握知识的内在联系，构建知识网络的能力，属于基础题。
8．【分析】1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素；（2）层析液用于分离色素；（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分；（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
2、紫色洋葱的叶片分两种，一种是管状叶，绿色，这种叶片可用于提取和分离叶绿体中的色素；另一种叶片是鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察。其中外表皮紫色，适于观察质壁分离复原；洋葱鳞片叶的内表皮浅色，适于观察DNA、RNA在细胞中的分布状况；观察有丝分裂的最佳材料是根尖，一是色浅，无其他色素干扰；二是此处细胞处于分裂周期中，能找到进行分裂的细胞。
【解答】解：A、CaCO3的作用是防止色素被破坏，加入SiO2的作用才是使研磨更充分，A错误；
B、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，在电子显微镜下才能观察到，B错误；
C、洋葱内表皮细胞属于高度分化的细胞，不具有细胞分裂能力，C错误；
D、洋葱外表皮细胞有大液泡，含有紫色色素，置于0.3g/mL蔗糖溶液中可用于观察质壁分离现象，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查课本基础实验的原理和选材，意在考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；并对实验现象和结果进行解释、分析、处理。
9．【分析】植物液泡中的花青素在碱性环境中呈蓝色，酸性环境中呈红色。某同学用紫色矮牵牛花瓣为材料探究Na+跨膜运输的方式，A组加蒸馏水作为对照组，B组加入呼吸抑制剂后，无法进行细胞呼吸，进而影响能量供应；根据B组Na+跨膜运输是否正常进行，可对Na+跨膜运输的方式做出判断。
【解答】解：A、探究Na+跨膜运输方式，需要活细胞，不能解离，A错误；
B、伴随钼酸钠进入液泡而pH升高，而呈现蓝色，B错误；
C、该实验需要与初始颜色比较，才能判断颜色是否变化，C错误；
D、B组添加了呼吸抑制剂，不能进行细胞呼吸，没有能量的产生，B组细胞液泡几乎不变色，说明钼酸钠进入液泡需要消耗能量，所以推测Na+运输方式为主动运输，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的相关致死，要求考生识记主动运输的原理、特点及意义，能根据图形判断Na+跨膜运输的方式，再结合所学知识准确判断各选项。
10．【分析】1、光合作用和细胞呼吸的综合图解：
2、甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节过程：
【解答】解：A、人的红细胞进行无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精和二氧化碳，A错误；
B、若A表示B淋巴细胞，X表示抗原，则Y表示记忆细胞和浆细胞，B错误；
C、若A表示垂体，Y表示促甲状腺激素分泌量的变化，若为负反馈调节则X可能是甲状腺激素，若为分级调节也可能是促甲状腺激素释放激素，C正确；
D、若A表示适宜光照下的叶肉细胞，X表示H218O，X可以参与该细胞的有氧呼吸第二阶段生成CO2，生成的CO2用于光合作用的暗反应阶段生成葡萄糖，因此Y中含18O的物质可能是葡萄糖，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查光合作用、细胞呼吸、动物激素调节及免疫调节的相关知识，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的具体过程，尤其是物质变化过程；识记体液免疫的具体过程；识记甲状腺激素分泌的分级调节过程，能结合所学的知识准确答题。
11．【分析】分析曲线图：图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系，其中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高。
【解答】解：A、100米、200米短跑时，肌细胞是进行需氧呼吸（有氧呼吸）产生的ATP供能的，不是乳酸分解供能，A错误；
B、运动强度超过c后，血液中乳酸水平大幅度升高，血浆pH值会下降，但血浆中存在缓冲物质，使血浆中pH维持在相对稳定的水平，不会明显降低，B错误；
C、c点后，肌肉细胞消耗氧气速率达到最大值，主要以有氧呼吸供能，C错误；
D、长距离慢跑时，肌肉细胞主要进行有氧呼吸，消耗的ATP主要由线粒体提供，D正确。
故选：D。
【点评】本题结合曲线图，考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞呼吸的概念、类型及过程，掌握影响细胞呼吸速率的因素，能正确分析曲线图，从中提取有效信息准确判断各选项。
12．【分析】1、物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。
2、分析题图：图示为Na+﹣K+泵结构图解，Na+﹣K+泵为跨膜蛋白质，具有ATP结合位点，将2个K+泵入膜内，3个Na+泵出膜外，需要消耗ATP。
【解答】解：A、Na+﹣K+泵上具有ATP的结合位点，ATP与之结合后能转变为ADP和Pi，说明Na+﹣K+泵自身具有ATP水解酶的作用，同时Na+﹣K+泵是运输Na+和K+的载体蛋白，故Na+﹣K+泵兼有载体和酶的功能，A正确；
B、由图可知，Na+和K+运输过程中需要能量和载体蛋白，故为主动运输，B错误；
C、乌本苷本身引起溶液浓度的变化忽略不计，故乌本苷处理不会导致红细胞失水皱缩，C错误；
D、由图可知，该过程能选择性地吸收K+，排出Na+，故能够体现细胞膜的选择透过性，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查物质物质跨膜运输方式，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
13．【分析】有氧呼吸的总反应式为：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量，释放的能量中有40%的能量用于生成ATP，其余以热能散失。
【解答】解：A、早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其它细胞100倍以上，据此可推断其主要通过有氧呼吸生成ATP，A正确；
B、O2在有氧呼吸的第三阶段被消耗，B正确；
C、耗氧多，而产生的ATP又较其他细胞少，所以应该是细胞呼吸有相当一部分能量以热能的形式散失了，并且散失的热能多于其他细胞，C错误；
D、有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，有利于适应早春寒冷的环境，利于花序的发育，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞有氧呼吸的具体过程，掌握有氧呼吸的意义，能结合所学的知识准确答题。
14．【分析】图形分析，随着干旱胁迫程度加深，甘草叶片气孔导度和净光合速率均出现了先升高后降低的变化趋势，且中度和重度干旱条件下，叶片气孔导度和净光合速率均低于对照组。
【解答】解：A、气孔导度能影响环境中CO2的吸收，进而影响胞间二氧化碳浓度，再影响光合速率，A正确；
B、由左图可知，随着干旱胁迫程度加深，甘草叶片气孔导度呈先升高后降低的变化趋势，B正确；
C、由右图可知，轻度干旱条件下，植物的净光合速率高于对照组，则植物生长速率高于对照组，C错误；
D、由左右两图比较分析可知，干旱胁迫下，气孔导度与植物净光合速率变化一致，均是随着干旱胁迫程度加深出现先升高后降低的变化趋势，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合曲线图，主要考查影响光合速率的环境因素，要求考生识记光合作用的过程，掌握影响光合速率的环境因素，能从图中获取有效信息，再结合题意准确判断各选项。
15．【分析】1、据图分析，①为协助扩散，②为协助扩散，③为主动运输。
2、
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
【解答】解：A、同种生物不同细胞需要转运的物质不同，因此其细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，A正确；
B、据图分析可知，①和②均属于被动转运，需要相应的蛋白质进行协助，B正确；
C、由图示可知，③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量，C正确；
D、胰岛素与靶细胞膜上的受体结合发挥作用，不进入组织细胞，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查细胞膜的结构和物质进出细胞的方式的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解能力，解题的关键是判断物质跨膜运输方式的特点。
16．【分析】分析图形：该图表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径，合成淀粉的场所是叶绿体基质，图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸），合成蔗糖的场所是细胞溶胶即细胞质基质。
【解答】解：A、过程①二氧化碳的固定不需要消耗光反应提供的ATP和[H]，三碳化合物的还原消耗光反应提供的ATP和[H]，A错误；
B、叶肉细胞中的卡尔文循环即碳循环发生在叶绿体基质，B正确；
C、在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程，叶绿体基质中会进行葡萄糖合成淀粉，在细胞质基质中进行葡萄糖和果糖合成蔗糖，C正确；
D、图中④蔗糖输出受阻时，则进入叶绿体的Pi减少，磷酸丙糖大量积累，过多的磷酸丙糖将用于合成淀粉，即②③合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制，D正确。
故选：A。
【点评】本题结合图形，主要考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的物质变化和能量变化，能正确分析图形获取有效信息，再准确判断各选项。
17．【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA．
2、酶的特性：
（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍．
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应．
（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活．
3、酶的作用机理：
（1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量；
（2）作用机理：降低化学反应所需要的活化能．
【解答】解：A、酶具有高效性，但作用条件温和，即酶的活性受温度和pH影响，A正确；
B、酶具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，B正确；
C、只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外都能发挥催化作用，C错误；
D、酶可以降低化学反应的活化能，因此能加快化学反应的速率，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查酶的相关知识，要求考生识记酶的概念及化学本质，掌握酶的特性及酶促反应的原理，能结合所学的知识准确答题。
18．【分析】据图分析，细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后，在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，则Na+的运输方式是协助扩散，葡萄糖的运输方式是主动运输，而跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外需要载体和能量，属于主动运输。
【解答】解：A、据图可知，K+运进细胞内，消耗能量，属于主动运输，A正确；
B、Na+和葡萄糖的运输属于协同运输，Na+进入细胞的过程是协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；
C、由分析可知，转运葡萄糖的载体也可以转运Na+，C正确；
D、据图可知，Na+和葡萄糖的运输属于协同运输，葡萄糖的运输方式是主动运输，逆浓度梯度进入细胞，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
19．【分析】1、癌细胞的特点：①细胞的形态结构发生显著变化，②在适宜条件下能无限增殖，③糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，容易分散和转移．
2、有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行．
【解答】解：A、由于在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃，所以肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸，A正确；
B、正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸，释放大量能量，B正确；
C、肝癌细胞的无氧呼吸非常活跃，其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，C正确；
D、P53通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞，说明其不可能抑制催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶，而是抑制了催化丙酮酸转化为乳酸的关键酶，D错误。
故选：D。
【点评】本题的知识点是癌细胞的特点，旨在考查学生分析题干获取信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识进行推理、判断．
20．【分析】ATP是一切生命活动所需能量的直接来源．生物体内能量的转化和传递过程，ATP是一种关键的物质．ATP是生物体内直接提供可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站”．各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的．生物体内由于有各种酶作为生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的存在．因此ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。
【解答】解：AB、注射的ATP作为辅助治疗药物，主要是利用了其作为神经递质，传递信息的作用，A错误、B正确；
C、ATP的结构式可简写成A﹣P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，C错误；
D、肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基内膜产生，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了ATP在生命活动中的作用，解答本题的关键是掌握ATP是直接的能源物质，然后结合题干信息和所学知识准确答题。
21．【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响．大多数蛋白质不能忍受60﹣80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性．洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【解答】解：A、紫色洋葱内、外表皮都有大液泡，因此用紫色洋葱鳞片叶内、外表皮均可观察到质壁分离及其复原的现象，A错误；
B、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热后变蓝，B正确；
C、为防止叶绿素被破坏，应在研磨叶片前加入CaCO3，C错误；
D、稀释的蛋清溶液与双缩脉试剂作用产生紫色反应，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了生物学中的相关实验，意在考查考生理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用．
22．【分析】光合作用的过程图解：
【解答】解：A、图上表示的是净光合速率和时间的关系，所以这两天胡杨均在7点开始进行光合作用说法是错误的，A错误；
B、曲线与坐标轴围成的面积表示有机物的合成量，所以8月26号大于7月24号，B错误；
C、净光合速率主要的影响因素应该是光照，C错误；
D、8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素是有关系的，D正确。
故选：D。
【点评】本题以图形为载体，考查了光合作用和呼吸作用的过程、两者的联系及影响因素，考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力．
二．实验题（共3小题）
23．【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。光反应为暗反应三碳化合物的还原提供ATP和NADPH。
2、实验一：①②对照说明光合作用需要光照，②③对照说明ATP和NADPH是合成有机物的必要条件。整个实验说明在光下叶绿体合成的ATP和NADPH是暗反应合成有机物的必要条件。
3、实验二：方案a，实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为4，类囊体膜外的pH为8，能生成ATP，对照组叶绿体的类囊体膜内外的pH均为4，不能生成ATP；方案b，实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为8，类囊体外的pH为4，不能生成ATP，对照组叶绿体的类囊体膜内外的pH均为8，不能生成ATP。说明光合作用光反应生成ATP所需要的直接能量来源于类囊体膜两侧的pH梯度（H+浓度梯度），只有当类囊体膜内侧的H+浓度高于类囊体膜外侧，H+顺浓度梯度由类囊体膜内侧转移至类囊体膜外侧，为ATP合成提供能量。
【解答】解：（1）实验一：通过对照试验，从①②③的实验结果可以推测叶绿体的类囊体能产生NADPH和ATP，类囊体膜上能吸收、传递并转化光能的光合色素与类囊体膜上的蛋白形成复合物吸收、传递并转化光能。②在黑暗下进行实验，没有检测到有机物生成，③在黑暗条件下，但加入NADPH和ATP，能检测到有机物生成，二者对照说明造成②结果出现的原因是没有光反应提供NADPH和ATP。
（2）实验二方案a中，实验组在加入ADP和Pi前，类囊体膜内部的pH为4，类囊体外的pH为8，说明类囊体膜内部H+浓度比外部高，而方案b中正好相反。
①a、b方案的对照组类囊体膜两侧的H+浓度相等，都不能合成ATP，说明若类囊体膜两侧H+没有浓度差，就不能合成ATP。
②根据实验二的处理方法和实验结果可知，光合作用光反应生成ATP所需要的直接能量来源于类囊体膜两侧的pH梯度（H+浓度梯度），只有当类囊体膜内侧的H+浓度高于类囊体膜外侧，H+顺浓度梯度由类囊体膜内侧转移至类囊体膜外侧，为ATP合成提供能量，才能合成ATP。方案a的实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为4，类囊体外的pH为8，类囊体膜内部H+浓度高于外部，H+外流，膜两侧H+浓度差减小的同时有ATP生成，对应图4；方案b的实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为8，类囊体外的pH为4，类囊体膜两侧H+浓度差不变，但没有H+外流，不能生成ATP。由该结果推断；只有实现H+从类囊体由内向外的跨膜转运过程，才能促使ADP和Pi合成ATP。
故答案为：
（1）NADPH和ATP 光合色素 没有光反应提供NADPH和ATP
（2）高 H+没有浓度差 a 4 由内向外 方案a实验组中，类囊体膜内部H+浓度高于外部，膜两侧H+浓度差减小的同时有ATP生成，说明ATP生成的过程伴随H+从内向外的跨膜运输，而方案b类囊体膜两侧H+浓度差不变，没有H+外流，而无ATP合成
【点评】本题结合实验考查光合作用的过程，重点考查对实验结果的分析能力，要求考生识记光合作用的物质变化和能量变化，再依据对照原则、找准实验的自变量、因变量是正确答题的关键。
24．【分析】1、光合作用的光反应产物是氧气和NADPH，氧气用于自身细胞呼吸，NADPH用于暗反应中三碳化合物的还原。
2、实验分析时，一定要注意找到单一变量，确定实验目的。
【解答】解：（1）水在光反应阶段被分解产生氧气和NADPH，后者用于C3的还原。
（2）由结果可知，在干旱条件下，L8品系的植物生长状况和籽粒重量均优于野生型。以上结果不能说明此时L8品系的产量高于野生型，理由是可能存在个体差异，需要统计学意义才能说明结果。
（3）由于L8品系净光合速率与蒸腾速率的比值高于野生型，水分利用率高，所以L8品系能够抗干旱。
（4）将ABA基因沉默植株置于干旱条件下观察气孔开放度的变化，若结果为气孔开放度未减小，则说明干旱条件下气孔开放度减小是由ABA直接引起的。
（5）干旱环境中，白天关闭气孔，减少水分的蒸腾；晚上开放气孔，吸收二氧化碳进行光合作用。这样既能减少水分的散失、又能保证光合作用。
故答案为：
（1）氧气和NADPH
（2）干旱 生长状况和籽粒重量 不能 可能存在个体差异，需要统计学分析较大样本才能说明结果
（3）净光合速率与蒸腾速率的比值高于野生型，水分利用率高
（4）ABA基因沉默植株 干旱 气孔开放度未减小
（5）干旱环境中，白天关闭气孔，减少水分的蒸腾；晚上开放气孔，吸收二氧化碳并储存，为白天进行的光合作用提供二氧化。这样既能减少水分的散失、又能保证光合作用
【点评】本题以光合作用知识为载体，考查植物在干旱环境中抗逆性的实验，意在考查学生通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
25．【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[H]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[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【解答】解：（1）光合色素存在于小球藻叶绿体类囊体膜上，能将光能转化为ATP、NADPH等物质中活跃的化学能，并用于暗反应中碳水化合物的合成。
（2）A、锥形瓶侧壁可见气泡附着，主要是小球藻叶绿体产生的18O2，A正确；
B、小球藻没有破裂释放出叶绿素，B错误；
C、培养液的pH略有升高，因为小球藻光合作用消耗了CO2，C正确；
D、光合作用合成有机物，D错误；
E、小球藻光合作用利用C18O2合成葡萄糖，E错误。
故选：AC。
（3）据图乙分析，更适合对数期小球藻进行油脂生产的培养条件是在缺氮培养液中培养2天，其优点是时间短、产量高、成本低。在氮胁迫条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，从元素组成和能量角度分析，小球藻调整物质合成的意义是油脂不含有氮元素且储存能量多，利于小球藻在氮胁迫的不良环境下生存。
故答案为：
（1）类囊体膜 ATP、NADPH（[H]） 暗
（2）AC
（3）在缺氮培养液中培养2天 时间短、产量高、成本低
油脂不含有氮元素且储存能量多，利于小球藻在氮胁迫的不良环境下生存
【点评】本题考查光合作用的过程，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
三．解答题（共2小题）
26．【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，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]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[H]和ATP被还原。
【解答】解：（1）据题干信息可知：光系统包括光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ），可进行光合作用的光反应过程，故该系统位于类囊体薄膜上；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；新鲜叶片中叶绿素的含量高于类胡萝卜素。
（2）据题干信息“虾青素充当了β﹣胡萝卜素的替代物，能够与反应中心结合形成有功能的光合复合体”，可知，Asta中虾青素能充当β﹣胡萝卜素的替代物是由于两种色素的空间结构相似，均可与反应中心体结合。
（3）净光合速率的观察指标有单位时间内氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物的积累量；光合色素主要是对光能进行吸收、转化和传递，结合题干信息“类胡萝卜素把吸收的光能转移给叶绿素，用于光合作用，因此它们被称为辅助色素。类胡萝卜素还能帮助植物抵御强光造成的损伤”并据此可推知，Asta的生长速度不及野生型烟草的原因可能是：原因一：虾青素可以替代β﹣胡萝卜素与反应中心结合形成有功能的光合复合体，但吸收和传递光能的能力不及β﹣胡萝卜素；原因二：缺少了β﹣胡萝卜素，不能清除由于叶绿素分子获得的光能过多而产生的有害物质单线态氧，也不能将叶绿素中过多的能量及时以热能的形式释放掉。
（4）据题干信息可知，类胡萝卜素“能帮助植物抵御强光造成的损伤”，但该能力是有一定限度的，若光强超过了类胡萝卜素的保护能力，使叶绿体膜、类囊体膜等受到破坏，进而导致光系统受到破坏，影响光合作用的光反应，使ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低。
故答案为：
（1）类囊体膜 蓝紫 小于
（2）两种色素的空间结构相似
（3）单位时间内CO2的消耗量或O2的释放量或有机物积累量
原因一：尽管虾青素可以替代β﹣胡萝卜素与反应中心结合形成有功能的光合复合体，但吸收和传递光能的能力不及β﹣胡萝卜素；
原因二：缺少了β﹣胡萝卜素，不能清除由于叶绿素分子获得的光能过多而产生的有害物质单线态氧，也不能将叶绿素中过多的能量及时以热能的形式释放掉
（4）光强超过了类胡萝卜素的保护能力，使叶绿体膜、类囊体膜等受到破坏，进而导致光系统受到破坏，影响光合作用的光反应，使ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低
【点评】解答本题的关键是明确光合作用的过程，尤其是明确光反应过程，并能准确把握题干信息，进而分析作答。
27．【分析】1、有氧呼吸的主要场所是线粒体。
2、分析题意可知：①当ROS生成超过清除防御系统时，积累的ROS会损伤蛋白质、脂质、核酸等生物大分子，严重损伤的细胞可通过凋亡途径被清除。
②而当细胞氧浓度偏低时，会造成ROS生成过量，无法被及时清除，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。同时，HIF﹣1也可调节电子传递链上的氧化代谢和糖酵解间的平衡，降低ROS产生。
③HIF﹣1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤。
【解答】解：（1）线粒体是进行需（有）氧呼吸的主要场所，此过程在酶的参与下，通过消耗O2，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，释放能量，生成大量ATP。其中，O2参与有氧呼吸的第三阶段，反应的场所是线粒体内膜。
（2）A、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，可以满足能量供应的需求，A正确；
B、ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，HIF﹣1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤，B正确；
C、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，不能直接清除 ROS，C错误；
D、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，D错误；
E、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，保证细胞功能稳定，维持细胞在低氧应激环境下的稳态，E正确。
故选：CD。
（3）在低氧条件下，ROS会生成过量，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。
故答案为：
（1）需（有）氧呼吸 CO2和水 线粒体内膜
（2）C D
（3）H1F﹣1 诱导线粒体自噬
【点评】本题考查了有氧呼吸的场所和过程，考查考生审题、获取信息的能力，难度适中。 2 / 3
一．选择题（共22小题）
1．（2020秋 通州区期末）ATP合成酶就像一个“微型水电站”一样，利用膜两侧的H+浓度差合成ATP。如图是ATP合成酶的工作原理示意图，以下相关叙述不正确的是（ ）
A．ATP合成酶的化学本质为蛋白质
B．ATP合成酶都存在于细胞膜上
C．ATP合成酶有运输和催化功能
D．H+跨膜运输的同时合成了ATP
2．（2020秋 通州区期末）以下为光合作用和细胞呼吸共有的代谢过程是（ ）
A．将ADP转化为ATP B．将葡萄糖分解为丙酮酸
C．将光能转变为化学能 D．将CO2转化为葡萄糖
3．（2020秋 石景山区期末）糖酵解过程中，葡萄糖氧化分解形成丙酮酸，此时葡萄糖中的大多数能量（ ）
A．转移至[H] B．转化为热能
C．转移至ATP D．保留在丙酮酸
4．（2020秋 石景山区期末）某同学设计了探究酶的实验，如下表所示。相关叙述不正确的是（ ）
试管编号 1号 2号 3号 4号
1%淀粉溶液（mL） 3 ﹣ 3 ﹣
2%蔗糖溶液（mL） ﹣ 3 ﹣ 3
新鲜唾液（mL） 1 1 ﹣ ﹣
蔗糖酶溶液（mL） ﹣ ﹣ 1 1
斐林试剂（mL） 2 2 2 2
实验结果
注：“﹣”表示不加入
A．该实验可证明酶的专一性
B．指示剂可以用碘液代替
C．能检测出还原糖生成的是1、4号试管
D．反应物混合后还需要进行水浴加热
5．（2020秋 房山区期末）下列基本单位对应有误的是（ ）
A．酶﹣﹣葡萄糖 B．人体﹣﹣细胞
C．核酸﹣﹣核苷酸 D．进化﹣﹣种群
6．（2020秋 房山区期末）下列关于光合色素提取分离实验说法不正确的是（ ）
A．可选用紫色洋葱做实验材料
B．可利用丙酮进行色素提取
C．需加入碳酸钙以保护色素
D．需加入二氧化硅充分研磨
7．（2020秋 房山区期末）表为某同学设计的实验，该实验结果可以证明酶（ ）
试管 淀粉溶液2mL 蒸馏水2mL 淀粉酶 蛋白酶 碘液 双缩脲试剂 现象
1 √ √ √ 变蓝
2 √ √ √ 不变蓝
3 √ √ √ 变紫色
①具有高效性
②具有专一性
③本质为蛋白质
④本质为RNA
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
8．（2020秋 顺义区期末）以紫色洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验，相关叙述正确的是（ ）
A．向剪碎的新鲜菠菜叶中加碳酸钙有助于研磨充分
B．用高倍镜观察菠菜叶片的叶绿体可见其双层膜结构
C．洋葱内表皮细胞染色后可用于观察植物细胞的有丝分裂
D．洋葱外表皮细胞置于0.3g/mL蔗糖溶液中可见质壁分离
9．（2020秋 顺义区期末）植物液泡中的花青素在碱性环境中呈蓝色，酸性环境中呈红色。某同学用紫色矮牵牛花瓣为材料探究Na+跨膜运输的方式，具体操作流程及结果如图。相关叙述正确的是（ ）
A．显微观察时需经解离、漂洗染色等步骤制作临时装片
B．伴随钼酸钠的进入，液泡因pH降低而呈现蓝色
C．该实验中“显微观察液泡初始颜色”的步骤可以略去
D．实验结果说明Na+跨膜运输的方式可能为主动运输
10．（2020秋 通州区期末）模型建构是研究生物学问题常用的方法。模型X→A→Y中，A代表结构，X代表物质，Y代表A结合X后的变化或产物。以下相关叙述正确的是（ ）
A．若A表示人的红细胞，X表示葡萄糖，则Y表示酒精和二氧化碳
B．若A表示T淋巴细胞，X表示抗原，则Y表示记忆细胞和浆细胞
C．若A表示垂体，Y表示促甲状腺激素分泌量的变化，则X可能是甲状腺激素
D．若A表示适宜光照下的叶肉细胞，X表示H218O，则Y表示的葡萄糖中一定不含18O
11．（2020秋 通州区期末）人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系如图所示。以下相关叙述正确的是（ ）
A．100米、200米短跑时，肌肉细胞均由乳酸分解供能
B．运动强度长时间超过c时，会导致血浆pH明显降低
C．c点后，肌肉细胞以无氧呼吸方式供能，致使乳酸积累
D．长距离慢跑时，肌肉细胞消耗的ATP主要由线粒体提供
12．（2020秋 昌平区期末）Na+﹣K+泵工作原理如图所示，乌本苷是Na+﹣K+泵的抑制剂其本身引起溶液浓度的变化可以忽略不计。下列叙述正确的是（ ）
A．Na+﹣K+泵兼有载体和酶的功能
B．Na+和K+运输方式为协助扩散
C．乌本苷处理可导致红细胞失水皱缩
D．Na+和K+的运输不能体现细胞膜的选择透过性
13．（2020秋 昌平区期末）生长在低寒地带（气温5℃以下）的沼泽植物臭菘，其花序在成熟时温度可达30℃。研究发现，臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其它细胞的40%下列关于花序细胞的叙述不正确的是（ ）
A．主要通过有氧呼吸生成ATP
B．O2在有氧呼吸的第三阶段被消耗
C．呼吸作用产生的热量远少于其它细胞
D．推测该现象有利于花序的发育
14．（2020秋 房山区期末）气孔是植物叶片特有的结构，在调节植物与环境之间气体交换、水分扩散中发挥重要作用。干旱胁迫下甘草的光合指标变化如图所示，以下说法不正确的是（ ）
A．气孔导度通过影响胞间二氧化碳浓度，进而影响光合速率
B．随干旱胁迫程度加深，甘草叶片气孔导度呈先升高后降低的变化趋势
C．轻度干旱条件下，植物生长速率低于对照组
D．干旱胁迫下，气孔导度与植物净光合速率变化一致
15．（2020秋 房山区期末）如图表示几种常见的物质进出细胞的方式，相关说法不正确的是（ ）
A．同种生物不同细胞的细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同
B．①和②均属于被动转运，需要相应的蛋白质进行协助
C．③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量
D．胰岛素是大分子蛋白质，以③方式进入组织细胞发挥作用
16．（2020秋 东城区期末）如图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述不正确的是（ ）
A．过程①需要消耗光反应提供的ATP和[H]
B．叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质
C．在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程
D．④受阻时，②③的进行能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制
17．（2020秋 东城区期末）下列关于酶的叙述不正确的是（ ）
A．酶具有高效性，但活性受温度和pH影响
B．每种酶只能催化一种或一类化学反应
C．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
D．酶可以降低所催化反应的活化能
18．（2020秋 东城区期末）协同转运是一种常见的跨膜运输方式，例如葡萄糖利用储存在Na+浓度梯度中的能量进入细胞（如图所示）。相关叙述不正确的是（ ）
A．图中K+以主动运输的方式进入细胞
B．Na+进出细胞的过程都需要消耗ATP
C．转运葡萄糖的载体也可以转运Na+
D．葡萄糖可以逆浓度梯度进入细胞
19．（2020秋 东城区期末）即使在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。据报道，中国科学技术大学吴缅教授发现肿瘤抑制因子P53通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞。下列叙述不正确的是（ ）
A．肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸
B．正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸
C．肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低
D．P53最可能抑制了催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶
20．（2020秋 丰台区期末）ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比，注射浓度远低于细胞内，几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．注射的ATP主要通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用
B．注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C．1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团
D．肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生
21．（2020秋 海淀区期末）下列有关实验的叙述，正确的是（ ）
A．洋葱鳞片叶内表皮是观察质壁分离实验的理想材料
B．DNA溶液加入二苯胺试剂经沸水浴加热后变蓝
C．为防止叶绿素被破坏，应在研磨叶片后立即加入CaCO3
D．稀释的蛋清溶液与双缩脉试剂作用产生蓝色沉淀
22．（2020秋 海淀区期末）如图为荒漠地区种植的胡杨分别在7月24号和8月26号两天测得的净光合速率日变化曲线图。据图判断，下列相关分析正确的是（ ）
A．这两天胡杨均在7点开始进行光合作用
B．有机物的日合成量7月24号大于8月26号
C．净光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D．8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关
二．实验题（共3小题）
23．（2020秋 通州区期末）在研究光合作用的过程中，科学家设计了以下实验：
实验一：如图1所示
实验二：将叶绿体的类囊体放入烧杯中，环境设置为不同的pH，实验结果如图2、图3所示。
方案a：
方案b：
请根据上述两个实验结合所学知识回答相关问题。
（1）实验一：光照下，推测叶绿体的类囊体能产生 。类囊体膜上的蛋白与 形成复合物吸收、传递并转化光能。结合②和③实验，说明造成②结果出现的原因是 。
（2）实验二方案a中，实验组在加入ADP和Pi前，类囊体膜内部的H+浓度比外部 ，而方案b中正好相反。实验二的相关结果如表和曲线图所示。
结果1：ATP的生成情况（生成ATP的浓度单位： mol/mg类囊体）
反应时间 0 2 4 6 30 60
方案a 实验组 3 27 48 47 42 47
对照组 未检测到
方案b 实验组 未检测到
对照组 未检测到
结果2：图4和图5是实验二a、b方案中的两个实验组类囊体膜两侧H+浓度变化的测定结果。综合图、表结果可知：
①a、b方案的对照组都可以说明：若类囊体膜两侧 就不能合成ATP。
②方案 的实验组中产生了ATP，其对应的结果应该是图 所示。由该结果推断；只有实现H+从类囊体 （选填“由内向外”或“由外向内”）的跨膜转运过程，才能促使ADP和Pi合成ATP，推断理由是 。
24．（2020秋 昌平区期末）小麦是我国重要的粮食作物，干旱会影响其产量，科研人员对提高小麦水分利用效率进行了相关研究。
（1）水在光反应阶段被分解产生 ，后者用于C3的还原。
（2）已知干旱会使植物体内脱落酸（ABA）含量上升，科研人员推测小麦ABA受体过表达会增强其抗旱能力。为验证此推测，实验利用ABA受体过表达的转基因小麦L8品系开展研究，结果如图1所示。
由结果可知，在 条件下，L8品系的 均优于野生型。以上结果 （能/不能）说明此时L8品系的产量高于野生型，理由是 。
（3）实验进一步探究L8品系抗干旱的原因，结果如图2和3所示。已知水分利用率＝净光合速率/蒸腾速率，请依据上图结果解释，L8品系能够抗干旱的可能原因是 。
（4）有人推测“干旱条件下气孔开放度减小是由ABA直接引起的”若验证该推测，可利用 （植株类型）材料开展实验，并置于 条件下观察气孔开放度的变化，若结果为 ，则说明推合理。
（5）在长期进化和适应的过程中，有些植物采取白天关闭气孔，晚上开放气孔的特殊方式以适应干旱环境，请分析气孔这一特点利于植物适应干旱环境的原因。
25．（2020秋 丰台区期末）小球藻是一种单细胞绿藻，光合作用旺盛，繁殖速度快，不但可以净化水源，还是水生动物的良好饲料。请回答下列问题：
（1）存在于小球藻叶绿体 上的光合色素可将光能转化为 等物质中活跃的化学能，并用于
反应中碳水化合物的合成。
（2）在光照等适宜的条件下，利用H218O对小球藻进行培养，可能出现的实验现象及相关解释合理的是
（填选项前的序号）
A．锥形瓶侧壁可见气泡附着，主要是小球藻叶绿体产生的18O2
B．培养液的绿色逐渐加深，是由于小球藻破裂释放出叶绿素
C．培养液的pH略有升高，因为小球藻光合作用消耗了CO2
D．小球藻的有机物总量减少，因为光合作用消耗了有机物
E．小球藻的有机物能检测到18O，是由于小球藻光合作用利用H218O合成葡萄糖
（3）为缓解能源危机，科研工作者希望从培养的小球藻内提取油脂，作为生产生物柴油的原料。将处于对数期的小球藻用不同条件进行培养，并检测收获的干物质量及油脂含量，结果如图乙所示：据图分析，更适合对数期小球藻进行油脂生产的培养条件是 ，其优点是 。在氮胁迫条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，请从元素组成和能量角度分析小球藻调整物质合成的意义 。
三．解答题（共2小题）
26．（2020秋 石景山区期末）阅读下面的材料，完成（1）～（4）题。
无β﹣胡萝卜素的植物能进行光合作用吗
光合作用的光反应主要在光系统内进行。光系统包括光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）。PSⅡ裂解水，PSⅠ还原NADP+。每个光系统大约含有200个叶绿素和60个类胡萝卜素分子，以及一个蛋白复合物和特殊的叶绿素a分子组成的反应中心。在光合作用中，类胡萝卜素把吸收的光能转移给叶绿素，用于光合作用，因此它们被称为辅助色素。类胡萝卜素还能帮助植物抵御强光造成的损伤。当叶绿素分子获得的光能过多而无法全部用于光反应，就会使其周围的分子态氧成为激发态﹣﹣单线态氧，这种极活泼的单线态氧会对许多细胞组分，特别是各种膜结构造成伤害。类胡萝卜素具有清除单线态氧的能力，同时可以将叶绿素中过多的能量及时以热能的形式释放掉，避免光合结构遭受破坏。
类胡萝卜素主要包括β﹣胡萝卜素和叶黄素。所有光合生物中都可以发现β﹣胡萝卜素，缺少叶黄素但含有β﹣胡萝卜素的突变植物仍能光合自养生长，因此长期以来人们一直认为β﹣胡萝卜素对于光合作用必不可少。
然而最近一项研究中，科研人员通过改造β﹣胡萝卜素的生物合成途径，培育出含虾青素而没有β﹣胡萝卜素的烟草植物Asta，Asta仍然能够完成完整的光合作用。研究发现，虾青素充当了β﹣胡萝卜素的替代物，能够与反应中心结合形成有功能的光合复合体。此外，即使某些β﹣胡萝卜素结合位点是空的，光反应仍然可以顺利完成。说明至少在实验室条件下种植该植物时，没有β﹣胡萝卜素参与的光合作用是可以发生的。
但研究表明Asta的生长速度不及野生型烟草，因此还需要进一步评估该突变植物的生存力和竞争力。这项研究有可能揭示为什么天然植物在其光合复合体使用β﹣胡萝卜素而不使用叶黄素或其他物质。同时该研究表明光合作用系统可以适应变化，即使它们不是自然发生的﹣﹣这对于重新设计光合复合物可能起重要作用。
（1）文中提到的光系统主要分布于 上。类胡萝卜素主要吸收 光，在新鲜绿色叶片中的类胡萝卜素含量 叶绿素。
（2）Asta中虾青素能充当β﹣胡萝卜素的替代物，是由于 。
（3）比较Asta与野生型烟草的生长速度时，可以通过测定 来反映净光合速率。用文中信息推测Asta的生长速度不及野生型烟草的原因。
（4）用显微镜观察长期处于强光下植物的细胞结构，发现叶绿体膜边缘破损缺失，内部结构模糊不清。请根据文中信息及光合作用过程，阐述强光影响植物光合作用的机制。
27．（2020秋 房山区期末）阅读材料，回答下列问题。
动物低氧应激机制
氧气是人类和动物维持生命活动的重要条件，机体内有1%～3%氧气可通过电子传输转变为氧自由基及其活性衍生物，即活性氧（ROS）。线粒体是氧的主要消耗者，也是活性氧的主要来源。线粒体ROS的生成主要发生在线粒体内膜的电子传递链上，电子泄漏导致部分氧还原形成超氧化物。随后，线粒体中的超氧化物歧化酶将其迅速转化为过氧化氢，在过氧化氢酶的作用下还原为水，实现ROS的清除。在这个过程中产生的超氧化物和过氧化氢统称为线粒体ROS。生理情况下，ROS的产生与清除处于动态平衡状态，适当的ROS可起到信号传导、调控细胞功能等生理作用；当ROS生成超过清除防御系统时，积累的ROS会损伤蛋白质、脂质、核酸等生物大分子，严重损伤的细胞可通过凋亡途径被清除。
研究发现，当细胞氧浓度偏低时，线粒体中的电子无法与受体氧充分结合，电子传递链中的氧与电子流之间将失去平衡，导致电子积累并泄漏，同时细胞清除防御系统如抗氧化酶等活性下降，造成电子传递链复合物中ROS生成过量，无法被及时清除。
机体如何减少低氧条件下ROS带来的损伤呢？研究发现，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。同时，HIF﹣1也可调节电子传递链上的氧化代谢和糖酵解间的平衡，降低ROS产生。还有研究发现，HIF﹣1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤。
生物和人类都可能面对低氧的胁迫，该方面研究将为防治高原反应和病理低氧或代谢低氧性疾病提供潜在靶点。
（1）线粒体是进行 的主要场所，此过程在酶的参与下，通过消耗O2，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成大量ATP。其中，O2参与反应的场所是 。
（2）对文中“低氧应激条件下，增加线粒体生物合成。”的意义，错误的叙述包括
A.满足能量供应的需求
B.减少胞内 ROS 累积
C.直接清除 ROS
D.进一步增加线粒体自噬
E.保证细胞功能稳定，维持细胞在低氧应激环境下的稳态
（3）结合文中信息，分析机体在低氧条件下，通过减少ROS以维持稳态的机制。
2020-2021年北京高三生物上学期期末汇编：细胞的代谢
参考答案
一．选择题（共22小题）
1．【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2、酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和。
3、酶促反应原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【解答】解：A、大多数酶的化学本质为蛋白质，A正确；
B、ATP合成酶可以存在与线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上，B错误；
C、如图所示，ATP合成酶有运输和催化功能，C正确；
D、如图所示，H+跨膜运输的同时合成了ATP，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查酶和ATP的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，难度不大。
2．【分析】光合作用和细胞呼吸的综合图解：
【解答】解：A、光合作用的光反应阶段和呼吸作用均能产生ATP，A正确；
B、光合作用的暗反应阶段将CO2转化为糖类，积累糖类等有机物，而呼吸作用第一阶段将葡萄糖氧化分解为丙酮酸，B错误；
C、光合作用将光能转变为ATP中活跃的化学能，再转变为有机物中稳定的化学能，而呼吸作用将有机物中稳定的化学能转变为热能和ATP中活跃的化学能，C错误；
D、光合作用的暗反应阶段将CO2转化为葡萄糖，有氧呼吸将葡萄糖氧化分解为CO2和水，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，比较基础，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的具体过程，能对两者进行比较，再根据题干要求做出准确的判断即可。
3．【分析】有氧呼吸
阶段 场所 物质变化 产能情况
第一阶段 细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 少量能量
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量 少量能量
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O212H2O+能量 大量能量
【解答】解：糖酵解过程中，只释放了少量的能量，还有大多数能量保留在丙酮酸中，释放的少量的能量中，一部分以热能的形式散失，一部分储存在ATP中。
故选：D。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞呼吸的过程，尤其是能量变化，再结合所学的知识准确答题。
4．【分析】1、酶的特性：
（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。
2、分析表格数据：本实验的自变量是酶的种类或底物种类，可以证明酶具有专一性。
【解答】解：A、本实验1、3号或者2、4号的自变量是酶的种类，可以证明酶具有专一性，A正确；
B、碘液不能测定蔗糖是否被分解，本实验不能用碘液做指示剂，B错误；
C、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，蔗糖酶能催化蔗糖分解成葡萄糖和果糖；麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖，C正确；
D、斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，D正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查酶的专一性的实验分析，意在强化学生对相关实验的原理及过程的分析与掌握。
5．【分析】核酸的基本组成单位是核苷酸；酶的本质是蛋白质或RNA，因此其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；细胞是生物体结构和功能的基本组成单位；生物进化的单位是种群。
【解答】解：A、酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；
B、细胞是生物体结构和功能的基本单位，B正确；
C、核酸的基本组成单位是核苷酸，C正确；
D、现代生物进化理论认为，生物进化的单位是种群，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查核酸的分类和基本组成单位，蛋白质的基本组成单位，酶的本质，细胞是生物体结构和功能的基本单位，现代生物进化理论内容，对于相关知识点的记忆和综合应用是解题的关键。
6．【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
【解答】解：A、紫色洋葱鳞片叶不含叶绿体，因此不可作为该实验的实验材料，A错误；
B、光合色素不溶于水，但可溶于有机溶剂，因此可利用丙酮进行色素提取，B正确；
C、研磨前需加入碳酸钙以保护色素，C正确；
D、研磨前需加入二氧化硅利于充分研磨，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
7．【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【解答】解：①酶与无机催化剂的催化效率对比，才能证明酶具有高效性，该实验不能证明酶的高效性，①错误；
②本实验1、2组的变量是酶的种类，可以证明酶具有专一性，②正确；
③④蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色，第3组实验结果能证明酶的成分是蛋白质，③正确；④错误。
故选：B。
【点评】本题考查了酶的本质和酶的特性，意在考查考生把握知识的内在联系，构建知识网络的能力，属于基础题。
8．【分析】1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素；（2）层析液用于分离色素；（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分；（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
2、紫色洋葱的叶片分两种，一种是管状叶，绿色，这种叶片可用于提取和分离叶绿体中的色素；另一种叶片是鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察。其中外表皮紫色，适于观察质壁分离复原；洋葱鳞片叶的内表皮浅色，适于观察DNA、RNA在细胞中的分布状况；观察有丝分裂的最佳材料是根尖，一是色浅，无其他色素干扰；二是此处细胞处于分裂周期中，能找到进行分裂的细胞。
【解答】解：A、CaCO3的作用是防止色素被破坏，加入SiO2的作用才是使研磨更充分，A错误；
B、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，在电子显微镜下才能观察到，B错误；
C、洋葱内表皮细胞属于高度分化的细胞，不具有细胞分裂能力，C错误；
D、洋葱外表皮细胞有大液泡，含有紫色色素，置于0.3g/mL蔗糖溶液中可用于观察质壁分离现象，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查课本基础实验的原理和选材，意在考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；并对实验现象和结果进行解释、分析、处理。
9．【分析】植物液泡中的花青素在碱性环境中呈蓝色，酸性环境中呈红色。某同学用紫色矮牵牛花瓣为材料探究Na+跨膜运输的方式，A组加蒸馏水作为对照组，B组加入呼吸抑制剂后，无法进行细胞呼吸，进而影响能量供应；根据B组Na+跨膜运输是否正常进行，可对Na+跨膜运输的方式做出判断。
【解答】解：A、探究Na+跨膜运输方式，需要活细胞，不能解离，A错误；
B、伴随钼酸钠进入液泡而pH升高，而呈现蓝色，B错误；
C、该实验需要与初始颜色比较，才能判断颜色是否变化，C错误；
D、B组添加了呼吸抑制剂，不能进行细胞呼吸，没有能量的产生，B组细胞液泡几乎不变色，说明钼酸钠进入液泡需要消耗能量，所以推测Na+运输方式为主动运输，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查物质跨膜运输的相关致死，要求考生识记主动运输的原理、特点及意义，能根据图形判断Na+跨膜运输的方式，再结合所学知识准确判断各选项。
10．【分析】1、光合作用和细胞呼吸的综合图解：
2、甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节过程：
【解答】解：A、人的红细胞进行无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精和二氧化碳，A错误；
B、若A表示B淋巴细胞，X表示抗原，则Y表示记忆细胞和浆细胞，B错误；
C、若A表示垂体，Y表示促甲状腺激素分泌量的变化，若为负反馈调节则X可能是甲状腺激素，若为分级调节也可能是促甲状腺激素释放激素，C正确；
D、若A表示适宜光照下的叶肉细胞，X表示H218O，X可以参与该细胞的有氧呼吸第二阶段生成CO2，生成的CO2用于光合作用的暗反应阶段生成葡萄糖，因此Y中含18O的物质可能是葡萄糖，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查光合作用、细胞呼吸、动物激素调节及免疫调节的相关知识，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的具体过程，尤其是物质变化过程；识记体液免疫的具体过程；识记甲状腺激素分泌的分级调节过程，能结合所学的知识准确答题。
11．【分析】分析曲线图：图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系，其中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高。
【解答】解：A、100米、200米短跑时，肌细胞是进行需氧呼吸（有氧呼吸）产生的ATP供能的，不是乳酸分解供能，A错误；
B、运动强度超过c后，血液中乳酸水平大幅度升高，血浆pH值会下降，但血浆中存在缓冲物质，使血浆中pH维持在相对稳定的水平，不会明显降低，B错误；
C、c点后，肌肉细胞消耗氧气速率达到最大值，主要以有氧呼吸供能，C错误；
D、长距离慢跑时，肌肉细胞主要进行有氧呼吸，消耗的ATP主要由线粒体提供，D正确。
故选：D。
【点评】本题结合曲线图，考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞呼吸的概念、类型及过程，掌握影响细胞呼吸速率的因素，能正确分析曲线图，从中提取有效信息准确判断各选项。
12．【分析】1、物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。
2、分析题图：图示为Na+﹣K+泵结构图解，Na+﹣K+泵为跨膜蛋白质，具有ATP结合位点，将2个K+泵入膜内，3个Na+泵出膜外，需要消耗ATP。
【解答】解：A、Na+﹣K+泵上具有ATP的结合位点，ATP与之结合后能转变为ADP和Pi，说明Na+﹣K+泵自身具有ATP水解酶的作用，同时Na+﹣K+泵是运输Na+和K+的载体蛋白，故Na+﹣K+泵兼有载体和酶的功能，A正确；
B、由图可知，Na+和K+运输过程中需要能量和载体蛋白，故为主动运输，B错误；
C、乌本苷本身引起溶液浓度的变化忽略不计，故乌本苷处理不会导致红细胞失水皱缩，C错误；
D、由图可知，该过程能选择性地吸收K+，排出Na+，故能够体现细胞膜的选择透过性，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查物质物质跨膜运输方式，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
13．【分析】有氧呼吸的总反应式为：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量，释放的能量中有40%的能量用于生成ATP，其余以热能散失。
【解答】解：A、早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其它细胞100倍以上，据此可推断其主要通过有氧呼吸生成ATP，A正确；
B、O2在有氧呼吸的第三阶段被消耗，B正确；
C、耗氧多，而产生的ATP又较其他细胞少，所以应该是细胞呼吸有相当一部分能量以热能的形式散失了，并且散失的热能多于其他细胞，C错误；
D、有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，有利于适应早春寒冷的环境，利于花序的发育，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞有氧呼吸的具体过程，掌握有氧呼吸的意义，能结合所学的知识准确答题。
14．【分析】图形分析，随着干旱胁迫程度加深，甘草叶片气孔导度和净光合速率均出现了先升高后降低的变化趋势，且中度和重度干旱条件下，叶片气孔导度和净光合速率均低于对照组。
【解答】解：A、气孔导度能影响环境中CO2的吸收，进而影响胞间二氧化碳浓度，再影响光合速率，A正确；
B、由左图可知，随着干旱胁迫程度加深，甘草叶片气孔导度呈先升高后降低的变化趋势，B正确；
C、由右图可知，轻度干旱条件下，植物的净光合速率高于对照组，则植物生长速率高于对照组，C错误；
D、由左右两图比较分析可知，干旱胁迫下，气孔导度与植物净光合速率变化一致，均是随着干旱胁迫程度加深出现先升高后降低的变化趋势，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合曲线图，主要考查影响光合速率的环境因素，要求考生识记光合作用的过程，掌握影响光合速率的环境因素，能从图中获取有效信息，再结合题意准确判断各选项。
15．【分析】1、据图分析，①为协助扩散，②为协助扩散，③为主动运输。
2、
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等
【解答】解：A、同种生物不同细胞需要转运的物质不同，因此其细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，A正确；
B、据图分析可知，①和②均属于被动转运，需要相应的蛋白质进行协助，B正确；
C、由图示可知，③属于主动运输，能够逆着浓度梯度转运物质且消耗能量，C正确；
D、胰岛素与靶细胞膜上的受体结合发挥作用，不进入组织细胞，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查细胞膜的结构和物质进出细胞的方式的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解能力，解题的关键是判断物质跨膜运输方式的特点。
16．【分析】分析图形：该图表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径，合成淀粉的场所是叶绿体基质，图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸），合成蔗糖的场所是细胞溶胶即细胞质基质。
【解答】解：A、过程①二氧化碳的固定不需要消耗光反应提供的ATP和[H]，三碳化合物的还原消耗光反应提供的ATP和[H]，A错误；
B、叶肉细胞中的卡尔文循环即碳循环发生在叶绿体基质，B正确；
C、在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程，叶绿体基质中会进行葡萄糖合成淀粉，在细胞质基质中进行葡萄糖和果糖合成蔗糖，C正确；
D、图中④蔗糖输出受阻时，则进入叶绿体的Pi减少，磷酸丙糖大量积累，过多的磷酸丙糖将用于合成淀粉，即②③合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制，D正确。
故选：A。
【点评】本题结合图形，主要考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的物质变化和能量变化，能正确分析图形获取有效信息，再准确判断各选项。
17．【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA．
2、酶的特性：
（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍．
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应．
（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活．
3、酶的作用机理：
（1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量；
（2）作用机理：降低化学反应所需要的活化能．
【解答】解：A、酶具有高效性，但作用条件温和，即酶的活性受温度和pH影响，A正确；
B、酶具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，B正确；
C、只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外都能发挥催化作用，C错误；
D、酶可以降低化学反应的活化能，因此能加快化学反应的速率，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查酶的相关知识，要求考生识记酶的概念及化学本质，掌握酶的特性及酶促反应的原理，能结合所学的知识准确答题。
18．【分析】据图分析，细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后，在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，则Na+的运输方式是协助扩散，葡萄糖的运输方式是主动运输，而跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外需要载体和能量，属于主动运输。
【解答】解：A、据图可知，K+运进细胞内，消耗能量，属于主动运输，A正确；
B、Na+和葡萄糖的运输属于协同运输，Na+进入细胞的过程是协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；
C、由分析可知，转运葡萄糖的载体也可以转运Na+，C正确；
D、据图可知，Na+和葡萄糖的运输属于协同运输，葡萄糖的运输方式是主动运输，逆浓度梯度进入细胞，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
19．【分析】1、癌细胞的特点：①细胞的形态结构发生显著变化，②在适宜条件下能无限增殖，③糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，容易分散和转移．
2、有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行．
【解答】解：A、由于在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃，所以肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸，A正确；
B、正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸，释放大量能量，B正确；
C、肝癌细胞的无氧呼吸非常活跃，其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，C正确；
D、P53通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞，说明其不可能抑制催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶，而是抑制了催化丙酮酸转化为乳酸的关键酶，D错误。
故选：D。
【点评】本题的知识点是癌细胞的特点，旨在考查学生分析题干获取信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识进行推理、判断．
20．【分析】ATP是一切生命活动所需能量的直接来源．生物体内能量的转化和传递过程，ATP是一种关键的物质．ATP是生物体内直接提供可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站”．各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的．生物体内由于有各种酶作为生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的存在．因此ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。
【解答】解：AB、注射的ATP作为辅助治疗药物，主要是利用了其作为神经递质，传递信息的作用，A错误、B正确；
C、ATP的结构式可简写成A﹣P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，C错误；
D、肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基内膜产生，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了ATP在生命活动中的作用，解答本题的关键是掌握ATP是直接的能源物质，然后结合题干信息和所学知识准确答题。
21．【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响．大多数蛋白质不能忍受60﹣80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性．洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【解答】解：A、紫色洋葱内、外表皮都有大液泡，因此用紫色洋葱鳞片叶内、外表皮均可观察到质壁分离及其复原的现象，A错误；
B、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热后变蓝，B正确；
C、为防止叶绿素被破坏，应在研磨叶片前加入CaCO3，C错误；
D、稀释的蛋清溶液与双缩脉试剂作用产生紫色反应，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了生物学中的相关实验，意在考查考生理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用．
22．【分析】光合作用的过程图解：
【解答】解：A、图上表示的是净光合速率和时间的关系，所以这两天胡杨均在7点开始进行光合作用说法是错误的，A错误；
B、曲线与坐标轴围成的面积表示有机物的合成量，所以8月26号大于7月24号，B错误；
C、净光合速率主要的影响因素应该是光照，C错误；
D、8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素是有关系的，D正确。
故选：D。
【点评】本题以图形为载体，考查了光合作用和呼吸作用的过程、两者的联系及影响因素，考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力．
二．实验题（共3小题）
23．【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。光反应为暗反应三碳化合物的还原提供ATP和NADPH。
2、实验一：①②对照说明光合作用需要光照，②③对照说明ATP和NADPH是合成有机物的必要条件。整个实验说明在光下叶绿体合成的ATP和NADPH是暗反应合成有机物的必要条件。
3、实验二：方案a，实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为4，类囊体膜外的pH为8，能生成ATP，对照组叶绿体的类囊体膜内外的pH均为4，不能生成ATP；方案b，实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为8，类囊体外的pH为4，不能生成ATP，对照组叶绿体的类囊体膜内外的pH均为8，不能生成ATP。说明光合作用光反应生成ATP所需要的直接能量来源于类囊体膜两侧的pH梯度（H+浓度梯度），只有当类囊体膜内侧的H+浓度高于类囊体膜外侧，H+顺浓度梯度由类囊体膜内侧转移至类囊体膜外侧，为ATP合成提供能量。
【解答】解：（1）实验一：通过对照试验，从①②③的实验结果可以推测叶绿体的类囊体能产生NADPH和ATP，类囊体膜上能吸收、传递并转化光能的光合色素与类囊体膜上的蛋白形成复合物吸收、传递并转化光能。②在黑暗下进行实验，没有检测到有机物生成，③在黑暗条件下，但加入NADPH和ATP，能检测到有机物生成，二者对照说明造成②结果出现的原因是没有光反应提供NADPH和ATP。
（2）实验二方案a中，实验组在加入ADP和Pi前，类囊体膜内部的pH为4，类囊体外的pH为8，说明类囊体膜内部H+浓度比外部高，而方案b中正好相反。
①a、b方案的对照组类囊体膜两侧的H+浓度相等，都不能合成ATP，说明若类囊体膜两侧H+没有浓度差，就不能合成ATP。
②根据实验二的处理方法和实验结果可知，光合作用光反应生成ATP所需要的直接能量来源于类囊体膜两侧的pH梯度（H+浓度梯度），只有当类囊体膜内侧的H+浓度高于类囊体膜外侧，H+顺浓度梯度由类囊体膜内侧转移至类囊体膜外侧，为ATP合成提供能量，才能合成ATP。方案a的实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为4，类囊体外的pH为8，类囊体膜内部H+浓度高于外部，H+外流，膜两侧H+浓度差减小的同时有ATP生成，对应图4；方案b的实验组叶绿体的类囊体膜内的pH为8，类囊体外的pH为4，类囊体膜两侧H+浓度差不变，但没有H+外流，不能生成ATP。由该结果推断；只有实现H+从类囊体由内向外的跨膜转运过程，才能促使ADP和Pi合成ATP。
故答案为：
（1）NADPH和ATP 光合色素 没有光反应提供NADPH和ATP
（2）高 H+没有浓度差 a 4 由内向外 方案a实验组中，类囊体膜内部H+浓度高于外部，膜两侧H+浓度差减小的同时有ATP生成，说明ATP生成的过程伴随H+从内向外的跨膜运输，而方案b类囊体膜两侧H+浓度差不变，没有H+外流，而无ATP合成
【点评】本题结合实验考查光合作用的过程，重点考查对实验结果的分析能力，要求考生识记光合作用的物质变化和能量变化，再依据对照原则、找准实验的自变量、因变量是正确答题的关键。
24．【分析】1、光合作用的光反应产物是氧气和NADPH，氧气用于自身细胞呼吸，NADPH用于暗反应中三碳化合物的还原。
2、实验分析时，一定要注意找到单一变量，确定实验目的。
【解答】解：（1）水在光反应阶段被分解产生氧气和NADPH，后者用于C3的还原。
（2）由结果可知，在干旱条件下，L8品系的植物生长状况和籽粒重量均优于野生型。以上结果不能说明此时L8品系的产量高于野生型，理由是可能存在个体差异，需要统计学意义才能说明结果。
（3）由于L8品系净光合速率与蒸腾速率的比值高于野生型，水分利用率高，所以L8品系能够抗干旱。
（4）将ABA基因沉默植株置于干旱条件下观察气孔开放度的变化，若结果为气孔开放度未减小，则说明干旱条件下气孔开放度减小是由ABA直接引起的。
（5）干旱环境中，白天关闭气孔，减少水分的蒸腾；晚上开放气孔，吸收二氧化碳进行光合作用。这样既能减少水分的散失、又能保证光合作用。
故答案为：
（1）氧气和NADPH
（2）干旱 生长状况和籽粒重量 不能 可能存在个体差异，需要统计学分析较大样本才能说明结果
（3）净光合速率与蒸腾速率的比值高于野生型，水分利用率高
（4）ABA基因沉默植株 干旱 气孔开放度未减小
（5）干旱环境中，白天关闭气孔，减少水分的蒸腾；晚上开放气孔，吸收二氧化碳并储存，为白天进行的光合作用提供二氧化。这样既能减少水分的散失、又能保证光合作用
【点评】本题以光合作用知识为载体，考查植物在干旱环境中抗逆性的实验，意在考查学生通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
25．【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[H]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[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【解答】解：（1）光合色素存在于小球藻叶绿体类囊体膜上，能将光能转化为ATP、NADPH等物质中活跃的化学能，并用于暗反应中碳水化合物的合成。
（2）A、锥形瓶侧壁可见气泡附着，主要是小球藻叶绿体产生的18O2，A正确；
B、小球藻没有破裂释放出叶绿素，B错误；
C、培养液的pH略有升高，因为小球藻光合作用消耗了CO2，C正确；
D、光合作用合成有机物，D错误；
E、小球藻光合作用利用C18O2合成葡萄糖，E错误。
故选：AC。
（3）据图乙分析，更适合对数期小球藻进行油脂生产的培养条件是在缺氮培养液中培养2天，其优点是时间短、产量高、成本低。在氮胁迫条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，从元素组成和能量角度分析，小球藻调整物质合成的意义是油脂不含有氮元素且储存能量多，利于小球藻在氮胁迫的不良环境下生存。
故答案为：
（1）类囊体膜 ATP、NADPH（[H]） 暗
（2）AC
（3）在缺氮培养液中培养2天 时间短、产量高、成本低
油脂不含有氮元素且储存能量多，利于小球藻在氮胁迫的不良环境下生存
【点评】本题考查光合作用的过程，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
三．解答题（共2小题）
26．【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，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]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[H]和ATP被还原。
【解答】解：（1）据题干信息可知：光系统包括光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ），可进行光合作用的光反应过程，故该系统位于类囊体薄膜上；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；新鲜叶片中叶绿素的含量高于类胡萝卜素。
（2）据题干信息“虾青素充当了β﹣胡萝卜素的替代物，能够与反应中心结合形成有功能的光合复合体”，可知，Asta中虾青素能充当β﹣胡萝卜素的替代物是由于两种色素的空间结构相似，均可与反应中心体结合。
（3）净光合速率的观察指标有单位时间内氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物的积累量；光合色素主要是对光能进行吸收、转化和传递，结合题干信息“类胡萝卜素把吸收的光能转移给叶绿素，用于光合作用，因此它们被称为辅助色素。类胡萝卜素还能帮助植物抵御强光造成的损伤”并据此可推知，Asta的生长速度不及野生型烟草的原因可能是：原因一：虾青素可以替代β﹣胡萝卜素与反应中心结合形成有功能的光合复合体，但吸收和传递光能的能力不及β﹣胡萝卜素；原因二：缺少了β﹣胡萝卜素，不能清除由于叶绿素分子获得的光能过多而产生的有害物质单线态氧，也不能将叶绿素中过多的能量及时以热能的形式释放掉。
（4）据题干信息可知，类胡萝卜素“能帮助植物抵御强光造成的损伤”，但该能力是有一定限度的，若光强超过了类胡萝卜素的保护能力，使叶绿体膜、类囊体膜等受到破坏，进而导致光系统受到破坏，影响光合作用的光反应，使ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低。
故答案为：
（1）类囊体膜 蓝紫 小于
（2）两种色素的空间结构相似
（3）单位时间内CO2的消耗量或O2的释放量或有机物积累量
原因一：尽管虾青素可以替代β﹣胡萝卜素与反应中心结合形成有功能的光合复合体，但吸收和传递光能的能力不及β﹣胡萝卜素；
原因二：缺少了β﹣胡萝卜素，不能清除由于叶绿素分子获得的光能过多而产生的有害物质单线态氧，也不能将叶绿素中过多的能量及时以热能的形式释放掉
（4）光强超过了类胡萝卜素的保护能力，使叶绿体膜、类囊体膜等受到破坏，进而导致光系统受到破坏，影响光合作用的光反应，使ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低
【点评】解答本题的关键是明确光合作用的过程，尤其是明确光反应过程，并能准确把握题干信息，进而分析作答。
27．【分析】1、有氧呼吸的主要场所是线粒体。
2、分析题意可知：①当ROS生成超过清除防御系统时，积累的ROS会损伤蛋白质、脂质、核酸等生物大分子，严重损伤的细胞可通过凋亡途径被清除。
②而当细胞氧浓度偏低时，会造成ROS生成过量，无法被及时清除，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。同时，HIF﹣1也可调节电子传递链上的氧化代谢和糖酵解间的平衡，降低ROS产生。
③HIF﹣1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤。
【解答】解：（1）线粒体是进行需（有）氧呼吸的主要场所，此过程在酶的参与下，通过消耗O2，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，释放能量，生成大量ATP。其中，O2参与有氧呼吸的第三阶段，反应的场所是线粒体内膜。
（2）A、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，可以满足能量供应的需求，A正确；
B、ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，HIF﹣1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤，B正确；
C、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，不能直接清除 ROS，C错误；
D、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，D错误；
E、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，保证细胞功能稳定，维持细胞在低氧应激环境下的稳态，E正确。
故选：CD。
（3）在低氧条件下，ROS会生成过量，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF﹣1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。
故答案为：
（1）需（有）氧呼吸 CO2和水 线粒体内膜
（2）C D
（3）H1F﹣1 诱导线粒体自噬
【点评】本题考查了有氧呼吸的场所和过程，考查考生审题、获取信息的能力，难度适中。 2 / 3
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