第5章 细胞的能量供应和利用 测试题
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是细胞内绝大多数需要能量的生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法不正确的是( )
A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一
B.酶a~c催化的反应(底物的量相同),产生⑤最多的是Ⅲ过程
C.若要探究酶b的最适pH,实验的自变量范围应偏酸性
D.酶a~c催化的反应体现了酶的专一性
解析绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的ATP只用于暗反应,而线粒体内合成的ATP可用于各项生命活动,A项正确;图中①是ADP,②是AMP,③是腺苷,④为磷酸,⑤为能量,Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ过程断裂的是普通化学键,故Ⅲ过程产生的能量最少,B项错误;由图可知,ATP逐级水解过程中会不断产生酸性物质,因此要探究酶b的最适pH,实验的自变量范围应偏酸性,C项正确;酶a、b、c催化不同的反应,故体现了酶的专一性,D项正确。
答案B
2.下面有关ATP和ADP的描述,哪一项是正确的 ( )
A.ATP在酶的作用下,可以连续脱下3个Pi,释放大量能量
B.ATP在酶的作用下,可以加上一个Pi,储存能量
C.ATP和ADP的相互转化都需要酶参加
D.ATP与ADP的相互转化反应中物质和能量都是可逆的
解析在ATP水解酶的作用下,ATP中远离腺苷的高能磷酸键断裂,释放出大量的能量;ADP在ATP合成酶的作用下,吸收能量、合成ATP,同时将能量储存在ATP中;ATP与ADP的相互转化过程中物质是可逆的,能量是不可逆的。
答案C
3.图中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH的变化趋势。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的D点和G点酶的活性很低的原因是酶的空间结构遭到破坏
B.酶分子在催化生物反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸
C.AB段限制反应速率的因素是反应物浓度,在B点适当增加酶浓度,反应速率将增大
D.图中E点代表该酶的最适pH,短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点
解析D点(低温)酶的活性很低,但酶的空间结构并未遭到破坏,A项错误。酶可多次利用,在发挥催化作用后并不立即被降解,B项错误。甲曲线是在最适温度下测定的,AB段限制反应速率的因素主要是反应物浓度。B点限制反应速率的因素可能是酶浓度,故在B点适当增加酶的浓度,反应速率会增大,C项正确。图中E点代表酶的最适温度,H点代表酶的最适pH,D项错误。
答案C
4.将下列装置放在光照充足、温度适宜的环境中,观察并分析实验现象,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、CO2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
解析小球藻产生O2是在叶绿体类囊体薄膜上进行的,但是酵母菌有氧呼吸产生CO2的部位是线粒体基质,无氧呼吸产生CO2的部位是细胞质基质,都不在生物膜上,A项错误;CO2只是呼吸作用的产物,B项错误;甲瓶中酵母菌进行呼吸作用时能产生CO2,而丁瓶中乳酸菌只进行无氧呼吸产生乳酸,即乙试管能够比丙试管得到更多的CO2,所以乙试管的光合速率比丙高,C项错误;甲瓶中含有少量空气,酵母菌在实验初期时主要进行有氧呼吸,但在实验后期只进行无氧呼吸,丁瓶中乳酸菌是厌氧型生物,不管实验前期还是后期,乳酸菌只进行无氧呼吸,D项正确。
答案D
5.下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体,含线粒体的细胞每时每刻都在进行有氧呼吸
B.有叶绿体的细胞可以自行合成ATP,因此不需要细胞呼吸作用提供能量
C.细胞呼吸过程中,丙酮酸的形成不需要氧气的参与
D.细胞呼吸过程中,必须有水和氧气的参与才能分解有机物并释放其中的能量
解析任何活细胞时刻不停地进行细胞呼吸,但含线粒体的细胞在无氧条件下只进行无氧呼吸,进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体,如硝化细菌、根瘤菌等需氧型原核生物。叶绿体的光反应能把光能转换成活跃的化学能储存在ATP中,在暗反应中ATP中的能量最终储存在有机物中,由此可见,有叶绿体的细胞可以自行合成ATP,但细胞生命活动需要的能量仍由细胞呼吸提供。有氧呼吸需要氧气的参与,无氧呼吸不需要。
答案C
6.下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.叶绿体中的色素主要分布在内膜上,参与ATP的合成
B.叶肉细胞中产生ATP的细胞器,既可以是叶绿体也可以是线粒体
C.延长光照时间,可以提高光合作用强度,有助于有机物的积累
D.在剧烈运动时,人体主要从无氧呼吸产生乳酸的过程中获取能量
解析叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上。延长光照时间只是增加了有机物的合成量,并没有提高光合作用强度。剧烈运动时,人体的主要呼吸方式还是有氧呼吸,只有少部分细胞进行无氧呼吸。
答案B
7.巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的时候,如果发酵容器中存在氧气,会导致酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是( )
A.酒精+O2→丙酮酸,细胞质基质
B.丙酮酸+O2→CO2,线粒体基质
C.[H]+O2→H2O,线粒体内膜
D.H2O→O2+[H],类囊体薄膜
答案C
8.下图是[H]随化合物在生物体内转移的过程,下列分析中正确的是( )
A.①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原
B.[H]经⑤转移到水中,其过程需CO2参与
C.能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D.晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛
解析①表示光合作用的光反应阶段,②表示光合作用的暗反应阶段,光反应阶段产生的[H]用于暗反应还原三碳化合物,A项错误;⑤表示有氧呼吸第三阶段,合成水时需要的是O2,而不是CO2,B项错误;能形成ATP的过程有光合作用的光反应阶段,有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段,图中②③④⑦过程不能合成ATP,C项错误;晴天比阴雨天光照强度强,晴天小麦光反应较强,D项正确。
答案D
9.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组对比,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
解析镁是叶绿素的组成成分,叶绿素是光合作用光反应的条件。光反应为暗反应提供[H]和ATP,因此缺镁叶绿素合成受阻光反应强度降低暗反应强度降低。
答案B
10.夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.甲植株在A点开始进行光合作用
B.乙植株在E点有机物积累量最多
C.曲线BC段和DE段下降的原因相同
D.两曲线BD段不同的原因可能是甲植株气孔没有关闭
解析曲线表示净光合作用的强度随时间的变化,曲线和横坐标的交点表示光合作用的强度与呼吸作用强度相等的时刻,所以甲植株在A点前就已经开始进行光合作用。乙植株在6~18时积累有机物,18时积累有机物最多。BC段乙植株的光合作用强度下降,是由于温度太高使保卫细胞失水,导致气孔关闭,CO2供应减少;而DE段则是由于光照强度降低所致。甲植株在温度最高的中午也没有出现光合作用强度的下降,可能是由于气孔没有关闭。
答案D
11.2,6-二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。
答案C
12.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
解析叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,A项正确;叶绿素的合成需要镁元素,植物能通过根从土壤中吸收镁元素,B项正确;植物进行光合作用只能利用可见光,红外光和紫外光不属于可见光,C项错误;叶绿素的合成需要光照,在黑暗条件下,植物幼苗叶片因无法合成叶绿素而呈黄色,D项正确。
答案C
13.下图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中CO2吸收量和释放量(单位:mg/h)的影响情况。已知除了温度变化之外,其他环境条件(如光照强度等)不变,下列说法正确的是( )
A.根据图中曲线,无法确定呼吸作用的最适温度
B.光照下CO2的吸收量表示光合作用所同化的CO2量
C.图中A点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等
D.环境温度超过25 ℃时,植物体内有机物的量会减少
解析据图可知,在黑暗中随着温度上升,二氧化碳的释放量在逐渐增加,没有出现最大值,A项正确;植物光合作用同化的CO2量包括光照下CO2的吸收量和呼吸作用释放的CO2量,B项错误;图中A点表示净光合作用强度与呼吸作用强度相等,真正的光合作用强度等于呼吸作用强度的2倍,C项错误;环境温度超过25 ℃时,植物体内有机物的量并没有减少,仍在不断积累,D项错误。
答案A
14.一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1 h后测得该容器中O2减少24 mL,CO2增加48 mL,则在1 h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的( )
A.1/3
B.1/2
C.2倍
D.3倍
解析酵母菌进行有氧呼吸消耗O2,容器中O2减少24 mL 就等于有氧呼吸消耗O2 24 mL,据有氧呼吸的反应式可推出有氧呼吸消耗O2的量等于其产生CO2的量,这样有氧呼吸产生的CO2为48-24=24(mL)。容器中CO2增加量为酵母菌进行呼吸作用产生的CO2总量,则无氧呼吸产生的CO2为24 mL。综上所述,无氧呼吸所消耗的葡萄糖/有氧呼吸所消耗的葡萄糖=(24/2)/(24/6)=3。
答案D
15.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产生酒精和二氧化碳,此过程受温度影响,试管中加水是为了制造无氧环境,A、B、C三项正确。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到ATP中,一部分以热能的形式散失,还有一些存留在酒精中,D项错误。
答案D
16.下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述,正确的是( )
A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,则pH是自变量,过氧化氢分解速率是无关变量
B.若探究温度对酶活性的影响,可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
C.若探究温度对淀粉酶活性的影响,应将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调温度
D.若探究温度对淀粉酶活性的影响,不可选择斐林试剂对实验结果进行检测
解析若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,则pH是自变量,过氧化氢分解速率是因变量,A项错误;若探究温度对酶活性的影响,不可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应,因为过氧化氢的分解受温度的影响,B项错误;若探究温度对淀粉酶活性的影响,应先将淀粉溶液与淀粉酶溶液在各自所需的温度下保温一段时间再混合,C项错误;若探究温度对淀粉酶活性的影响,不可选择斐林试剂对实验结果进行检测,因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应,而该实验中需严格控制温度,D项正确。
答案D
17.下图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化,a、b、c为代谢过程。下列叙述正确的是( )
A.a中产生的O2参与c中第二阶段的反应
B.b在叶绿体基粒上进行
C.H2O参与c中第二阶段的反应
D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的基粒
解析图中a是光反应过程,b是暗反应过程,c是有氧呼吸过程。光反应产生的O2可用于有氧呼吸的第三阶段。暗反应在叶绿体基质中进行。H2O可参与有氧呼吸的第二阶段。光反应为暗反应提供[H]和ATP,X代表的物质为ATP,从叶绿体的基粒移向叶绿体的基质。
答案C
18.正常条件下进行光合作用的某植物,当突然改变某条件后,即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升,则可能改变的条件是( )
A.停止光照
B.停止光照并降低CO2浓度
C.升高CO2浓度
D.降低CO2浓度
解析C5的来源和去路如下图:
若①过程受阻,②过程正常进行,则C5含量上升。若②过程受阻,①过程正常进行,则C5含量下降。若①②都正常进行或都受阻,则C5含量基本不变。
答案D
19.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2~3次
D.研磨叶片时,用体积分数为70%的酒精溶解色素
解析叶绿体中色素的提取和分离实验中,应用尼龙布过滤研磨液;将干燥处理过的定性滤纸剪成滤纸条用于层析;画滤液细线后,待滤液干后,再画第二次,重复2~3次;研磨叶片时,用无水乙醇溶解色素。
答案B
20.下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是( )
(注:箭头所指为处理开始时间)
A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多
B.t2→t3,暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高
C.t3→t4,光照强度不变,光合速率提高是由于光反应速率不变、暗反应增强
D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低
解析水的光解在类囊体薄膜上进行,A项错误;t2→t3,限制光合作用的主要因素是CO2浓度(暗反应阶段限制光合作用),若在t2时刻增加光照,光合速率不会提高,B项错误;t3→t4,光照充足且不变,光合速率提高是因为CO2浓度提高,暗反应增强,此时,光反应也增强,C项错误;t4后,由于无光照,光反应停止,[H]和ATP不再生成,C3的还原仍在进行,短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,而且光反应停止,C3的还原也减慢,C3化合物还原后的直接产物的含量降低,D项正确。
答案D
21.下列有关化能合成作用的叙述,正确的是( )
①不利用光能 ②利用环境中物质氧化释放的能量 ③在叶绿素作用下 ④将水和二氧化碳合成有机物 ⑤储能不多,对自然界作用不大 ⑥能进行该作用的生物属异养型
A.①②③
B.①②④
C.①④⑤
D.②④⑥
解析化能合成作用是利用氧化体外环境中的无机物产生的化学能,将无机物H2O和CO2合成有机物的过程。该过程不需要叶绿素,此类生物的新陈代谢类型为化能自养型。
答案B
22.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的,有些是释放能量的,这些过程一般与ATP的水解和合成相联系。据此可知下列说法正确的是( )
A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成,是吸能反应
B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP,是放能反应
C.放能反应一般伴随着ADP合成,吸能反应一般伴随着ATP合成
D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
解析细胞呼吸是放能反应,A项错误;脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应,B项错误;吸能反应一般伴随着ATP的水解,放能反应一般伴随着ATP的合成,C项错误;能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,D项正确。
答案D
23.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用无水乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述不正确的是( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
解析由图示可知,强光下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿素含量降低,A项正确;强光照条件下,类胡萝卜素含量增加,说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照,B项正确;Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,都是主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同,C项正确;画滤液线时,先画出一条滤液细线,待滤液干后,再重复画一两次,D项错误。
答案D
24.下图表示将某植物放在不同CO2浓度下,其光合速率受光照强度影响的变化曲线。则A、B、C三点所对应的叶肉细胞中C3含量的高低是( )
A.A>B>C
B.AC.A>B=C
D.A=B解析A、B两点的CO2浓度相同,但A点的光照强度比B点低,被还原的C3少;B、C两点的光照强度相同,但B点二氧化碳浓度高于C点,所以B点产生的C3要远高于C点。
答案A
25.现有3支试管甲、乙、丙,先向各试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液,再按图中所示步骤操作,然后分别用斐林试剂检验。下列说法中不正确的是( )
A.实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀
B.甲和丙试管对照,说明酶的活性受温度的影响
C.实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀
D.甲和乙试管对照,说明酶具有专一性
解析实验结果是甲试管内出现了砖红色沉淀,乙、丙试管内不出现砖红色沉淀,A项不正确,C项正确;甲和丙试管对照,自变量是温度,故说明酶的活性受温度的影响,B项正确;甲和乙试管对照,乙试管中的胃蛋白酶不能水解淀粉,故说明酶具有专一性,D项正确。
答案A
二、非选择题(共50分)
26.(12分)为探究“影响酶活性的因素”,某同学设计了一个实验方案,见下表:
试管 底物和试剂 实验条件
1 1 cm3瘦肉块+4 mL蒸馏水 37 ℃水浴;pH=1.5
2 1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴;pH=8
3 1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 ①;pH=1.5
4 1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 0 ℃水浴;pH=1.5
(1)请完成实验设计:①应为 。
(2)3、4号试管为一组对照实验,本实验中要探究的自变量是 ,请为该组实验拟定一个课题名称: 。
(3)本实验的因变量可以通过观察 来确定。
(4)在2、3号试管所研究的问题中,温度属于 变量。
(5)在2、3号试管所研究的问题中, 号为对照组。
解析(1)本实验的目的是探究温度、pH对酶活性的影响,实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则,所以3号试管的实验条件①应为37 ℃水浴。
(2)实验过程中的自变量是指人为改变的变量,因变量是指随着自变量的变化而变化的变量,无关变量是指对实验结果能造成影响但与研究目的无关的变量,必须严格控制。分析题表可知,3、4号试管中的自变量为温度,该对照实验应为探究温度对胃蛋白酶活性的影响。
(3)随着实验中温度或pH的变化,相同时间内瘦肉块的变化(或瘦肉块消失所用的时间)为因变量。
(4)2、3号试管可作为研究pH对胃蛋白酶活性的影响的一组对照,其中温度为无关变量。
(5)胃蛋白酶的最适pH为1.5左右,2号试管中pH为8,进行了实验处理,为实验组,而3号试管的pH为1.5,没有处理,属于对照组。
答案(每空2分,共12分)(1)37 ℃水浴 (2)温度 探究温度对胃蛋白酶活性的影响 (3)相同时间内瘦肉块的变化(或记录瘦肉块消失所用的时间) (4)无关 (5)3
27.(14分)下图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。请据图回答下列问题。
(1)在图甲中,消耗CO2的场所是 ,在强光下ATP的移动方向是
。
(2)在光照条件下,叶肉细胞中消耗ADP的场所有 。若将该植物由1%的CO2浓度突然置于0.3%CO2浓度下(光照强度不变),图甲中的C3的含量将 ,C5的含量将 。
(3)图乙与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比,特有的步骤是 (填数字),这些过程发生在 部位。
(4)若用18O标记图乙中参与②过程的H2O,则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是 ,甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是 。
解析Ⅰ~Ⅶ分别代表[H]、O2、CO2、葡萄糖、[H]、O2、CO2,①~③分别代表细胞呼吸(包括有氧呼吸和无氧呼吸)第一阶段、有氧呼吸第二阶段和有氧呼吸第三阶段。(3)马铃薯块茎细胞在缺氧时进行乳酸发酵。有氧呼吸的第二、第三阶段分别发生在线粒体基质和线粒体内膜。(4)H2O参与有氧呼吸的第二阶段(分解丙酮酸),若用18O标记图乙中参与②过程的H2O,则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是C18O2。
答案(除注明外,每空1分,共14分)(1)叶绿体基质
从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质(2分)
(2)叶绿体、细胞质基质、线粒体(3分,不全不得分) 减少 增加
(3)②③ 线粒体基质和线粒体内膜(或线粒体)(2分)
(4)二氧化碳(或C18O2) Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ(2分)
28.(10分)图甲为探究光合作用的装置图,图乙为不同CO2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题。
甲
乙
(1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是 。
(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则还应该再增加一个装置,做法是 。
(3)若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液,则在开始的短暂时间内,植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是 。
(4)图乙中,在大气CO2浓度下,若环境温度保持在35 ℃,每日光照12小时,两昼夜后测定,植物体干重将 (填“增加”“减少”或“不变”)。
解析(1)对照实验的设计应遵循单一变量原则;若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料,根据题意,自变量为是否含有CO2,则应该将质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液,其他条件同图甲所示装置。(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则自变量为是否提供X元素,所以应该将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的完全培养液,其他条件同图甲所示装置。(3)若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液,由于NaOH溶液能吸收CO2,则在开始的短暂时间内,由于没有CO2供应,则暗反应消耗C5或生成的C3量减少,植物的叶绿体中C3相对含量下降,C5相对含量上升。(4)分析图乙可知,环境温度在35 ℃时,植物的呼吸速率等于真正光合速率;若环境温度保持在35 ℃,每日光照12小时的时段内,植物有机物积累量为0,但夜间的12小时只有细胞呼吸对有机物的消耗,没有光合作用合成有机物,因此两昼夜后测定,植物体干重将减少。
答案(除注明外,每空2分,共10分)(1)将质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液,其他条件同图甲所示装置(3分) (2)将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的完全培养液,其他条件同图甲所示装置(3分) (3)C3相对含量下降,C5相对含量上升 (4)减少
29.(14分)细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物,滨藜是一种适宜在沙漠环境中生活的植物。图1是上述两种植物(用甲、乙表示)单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(O、B2、B1、C)下的生理状态。请据图分析回答下列问题。
图1
图2
(1)甲、乙两种植物分别是 、 ;当光照强度为B1时,甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有 。
(2)图2中细胞器①利用CO2的场所是 ,细胞器②利用O2的场所是 ;Ⅳ状态下影响O2消耗速率的环境因素主要是 ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是 。
(3)假如滨藜、细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异,从结构与功能相适应的角度分析,含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是 。
(4)漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势。图3为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱(暗带部分表示被吸收的光线),则滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是 。
图3
(5)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线,则D点之后限制增产的主要外界因素是 。
解析(1)根据题意,细辛是阴生植物,滨藜是阳生植物,由图1可知,甲是滨藜,乙是细辛。当光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞内产生ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用,所以场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质。
(2)利用二氧化碳的细胞器①是叶绿体,在叶绿体基质中固定二氧化碳。利用氧气的细胞器②是线粒体,在有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水,场所是线粒体内膜。Ⅳ状态只进行呼吸作用,影响呼吸作用的环境因素主要是温度。Ⅰ有氧气的释放,光合作用强度大于呼吸作用强度,对应C点,Ⅱ有氧气的吸收,光合作用强度小于呼吸作用强度,对应B2点,Ⅲ光合作用强度等于呼吸作用强度,对应B1点,Ⅳ只进行呼吸作用,对应O点。
(3)因为细辛是阴生植物,照射到的光照少,所以叶绿体中含有较大基粒和较多类囊体层数。
(4)漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势,又由于叶绿素b主要吸收短波长的光,则细辛含有的叶绿素b相对较多,滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是滨藜。
(5)由图可知,D点后光照强度不是影响因素,而温度、水分条件适宜,所以影响因素是CO2浓度。
答案(除注明外,每空1分,共14分)(1)滨藜 细辛
叶绿体(类囊体)、线粒体、细胞质基质(3分)
(2)叶绿体基质 线粒体内膜 温度 C、B2、B1、O(3分)
(3)细辛
(4)滨藜
(5)CO2浓度第5章 细胞的能量供应和利用 测试题
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是细胞内绝大多数需要能量的生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法不正确的是( )
A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一
B.酶a~c催化的反应(底物的量相同),产生⑤最多的是Ⅲ过程
C.若要探究酶b的最适pH,实验的自变量范围应偏酸性
D.酶a~c催化的反应体现了酶的专一性
2.下面有关ATP和ADP的描述,哪一项是正确的 ( )
A.ATP在酶的作用下,可以连续脱下3个Pi,释放大量能量
B.ATP在酶的作用下,可以加上一个Pi,储存能量
C.ATP和ADP的相互转化都需要酶参加
D.ATP与ADP的相互转化反应中物质和能量都是可逆的
3.图中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH的变化趋势。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的D点和G点酶的活性很低的原因是酶的空间结构遭到破坏
B.酶分子在催化生物反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸
C.AB段限制反应速率的因素是反应物浓度,在B点适当增加酶浓度,反应速率将增大
D.图中E点代表该酶的最适pH,短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点
4.将下列装置放在光照充足、温度适宜的环境中,观察并分析实验现象,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、CO2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
5.下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体,含线粒体的细胞每时每刻都在进行有氧呼吸
B.有叶绿体的细胞可以自行合成ATP,因此不需要细胞呼吸作用提供能量
C.细胞呼吸过程中,丙酮酸的形成不需要氧气的参与
D.细胞呼吸过程中,必须有水和氧气的参与才能分解有机物并释放其中的能量
6.下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.叶绿体中的色素主要分布在内膜上,参与ATP的合成
B.叶肉细胞中产生ATP的细胞器,既可以是叶绿体也可以是线粒体
C.延长光照时间,可以提高光合作用强度,有助于有机物的积累
D.在剧烈运动时,人体主要从无氧呼吸产生乳酸的过程中获取能量
7.巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的时候,如果发酵容器中存在氧气,会导致酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是( )
A.酒精+O2→丙酮酸,细胞质基质
B.丙酮酸+O2→CO2,线粒体基质
C.[H]+O2→H2O,线粒体内膜
D.H2O→O2+[H],类囊体薄膜
8.下图是[H]随化合物在生物体内转移的过程,下列分析中正确的是( )
A.①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原
B.[H]经⑤转移到水中,其过程需CO2参与
C.能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D.晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛
9.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组对比,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
10.夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.甲植株在A点开始进行光合作用
B.乙植株在E点有机物积累量最多
C.曲线BC段和DE段下降的原因相同
D.两曲线BD段不同的原因可能是甲植株气孔没有关闭
11.2,6-二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
12.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
13.下图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中CO2吸收量和释放量(单位:mg/h)的影响情况。已知除了温度变化之外,其他环境条件(如光照强度等)不变,下列说法正确的是( )
A.根据图中曲线,无法确定呼吸作用的最适温度
B.光照下CO2的吸收量表示光合作用所同化的CO2量
C.图中A点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等
D.环境温度超过25 ℃时,植物体内有机物的量会减少
14.一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1 h后测得该容器中O2减少24 mL,CO2增加48 mL,则在1 h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的( )
A.1/3
B.1/2
C.2倍
D.3倍
15.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
16.下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述,正确的是( )
A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,则pH是自变量,过氧化氢分解速率是无关变量
B.若探究温度对酶活性的影响,可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
C.若探究温度对淀粉酶活性的影响,应将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调温度
D.若探究温度对淀粉酶活性的影响,不可选择斐林试剂对实验结果进行检测
17.下图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化,a、b、c为代谢过程。下列叙述正确的是( )
A.a中产生的O2参与c中第二阶段的反应
B.b在叶绿体基粒上进行
C.H2O参与c中第二阶段的反应
D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的基粒
18.正常条件下进行光合作用的某植物,当突然改变某条件后,即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升,则可能改变的条件是( )
A.停止光照
B.停止光照并降低CO2浓度
C.升高CO2浓度
D.降低CO2浓度
19.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2~3次
D.研磨叶片时,用体积分数为70%的酒精溶解色素
20.下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是( )
(注:箭头所指为处理开始时间)
A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多
B.t2→t3,暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高
C.t3→t4,光照强度不变,光合速率提高是由于光反应速率不变、暗反应增强
D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低
21.下列有关化能合成作用的叙述,正确的是( )
①不利用光能 ②利用环境中物质氧化释放的能量 ③在叶绿素作用下 ④将水和二氧化碳合成有机物 ⑤储能不多,对自然界作用不大 ⑥能进行该作用的生物属异养型
A.①②③
B.①②④
C.①④⑤
D.②④⑥
22.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的,有些是释放能量的,这些过程一般与ATP的水解和合成相联系。据此可知下列说法正确的是( )
A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成,是吸能反应
B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP,是放能反应
C.放能反应一般伴随着ADP合成,吸能反应一般伴随着ATP合成
D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
23.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用无水乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述不正确的是( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次
24.下图表示将某植物放在不同CO2浓度下,其光合速率受光照强度影响的变化曲线。则A、B、C三点所对应的叶肉细胞中C3含量的高低是( )
A.A>B>C
B.AC.A>B=C
D.A=B25.现有3支试管甲、乙、丙,先向各试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液,再按图中所示步骤操作,然后分别用斐林试剂检验。下列说法中不正确的是( )
A.实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀
B.甲和丙试管对照,说明酶的活性受温度的影响
C.实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀
D.甲和乙试管对照,说明酶具有专一性
二、非选择题(共50分)
26.(12分)为探究“影响酶活性的因素”,某同学设计了一个实验方案,见下表:
试管 底物和试剂 实验条件
1 1 cm3瘦肉块+4 mL蒸馏水 37 ℃水浴;pH=1.5
2 1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴;pH=8
3 1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 ①;pH=1.5
4 1 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶 0 ℃水浴;pH=1.5
(1)请完成实验设计:①应为 。
(2)3、4号试管为一组对照实验,本实验中要探究的自变量是 ,请为该组实验拟定一个课题名称: 。
(3)本实验的因变量可以通过观察 来确定。
(4)在2、3号试管所研究的问题中,温度属于 变量。
(5)在2、3号试管所研究的问题中, 号为对照组。
27.(14分)下图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。请据图回答下列问题。
(1)在图甲中,消耗CO2的场所是 ,在强光下ATP的移动方向是
。
(2)在光照条件下,叶肉细胞中消耗ADP的场所有 。若将该植物由1%的CO2浓度突然置于0.3%CO2浓度下(光照强度不变),图甲中的C3的含量将 ,C5的含量将 。
(3)图乙与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比,特有的步骤是 (填数字),这些过程发生在 部位。
(4)若用18O标记图乙中参与②过程的H2O,则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是 ,甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是 。
28.(10分)图甲为探究光合作用的装置图,图乙为不同CO2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题。
甲
乙
(1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是 。
(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则还应该再增加一个装置,做法是 。
(3)若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO3溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液,则在开始的短暂时间内,植物的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是 。
(4)图乙中,在大气CO2浓度下,若环境温度保持在35 ℃,每日光照12小时,两昼夜后测定,植物体干重将 (填“增加”“减少”或“不变”)。
29.(14分)细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物,滨藜是一种适宜在沙漠环境中生活的植物。图1是上述两种植物(用甲、乙表示)单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线,图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(O、B2、B1、C)下的生理状态。请据图分析回答下列问题。
图1
图2
(1)甲、乙两种植物分别是 、 ;当光照强度为B1时,甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有 。
(2)图2中细胞器①利用CO2的场所是 ,细胞器②利用O2的场所是 ;Ⅳ状态下影响O2消耗速率的环境因素主要是 ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是 。
(3)假如滨藜、细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异,从结构与功能相适应的角度分析,含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是 。
(4)漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势。图3为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱(暗带部分表示被吸收的光线),则滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是 。
图3
(5)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线,则D点之后限制增产的主要外界因素是 。
