章末综合测评(三) (第三章)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2022·江苏南京期末)腺苷酸激酶能专一性地将ATP分子末端的基团转移到AMP上形成ADP,经胰蛋白酶处理后此酶会失活。下列叙述正确的是( )
A.腺苷酸激酶直接为ADP的合成提供能量
B.pH的变化不会改变腺苷酸激酶的活性
C.腺苷酸激酶的化学本质是蛋白质
D.腺苷酸激酶可催化ATP的生物合成
C [酶不能为化学反应提供能量,只能降低化学反应的活化能从而加快反应速率,A错误;酶的活性受pH的影响,过酸、过碱都会使酶活性降低,甚至失活,B错误;腺苷酸激酶经过胰蛋白酶处理会失去活性,所以其化学本质是蛋白质,C正确;腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP,即能催化ATP的水解,D错误。]
2.(2022·江苏扬州邗江中学期中)酶促反应速率与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.MN段反应速率提高是因为酶活性增大
B.O点对应的温度是酶促反应的最适温度
C.低温处理后酶的活性不可以恢复
D.温度不同时酶促反应的速率可能相同
C [MN段随着温度升高,酶的活性增大,反应速率提高,A正确;O点处反应速率最大,所以O点对应的温度是酶促反应的最适温度,B正确;低温处理不会导致酶变性,酶活性可以随着温度升高逐渐恢复,C错误;通过题图可以看出温度不同时酶促反应的速率可能相同(如N点和P点),D正确。]
3.(2022·江苏盐城期末)下列关于酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.酶和ATP的组成元素不可能相同
B.无氧呼吸的每一阶段均需要酶,且均能产生ATP
C.酶可以重复使用,但ATP不能重复使用
D.叶绿体中CO2的固定过程离不开酶的催化和ATP的水解
C [酶是蛋白质或RNA,其中RNA的组成元素和ATP相同,都是C、H、O、N、P,A错误;无氧呼吸的每一阶段均需要酶,但只有第一阶段能产生少量的ATP,B错误;酶可以重复使用,但ATP不能重复使用,C正确;叶绿体中CO2的固定过程离不开酶的催化,但不需要能量,因此不会发生ATP的水解,D错误。 ]
4.(2022·江苏淮安淮阴中学段考)如图中甲曲线表示在最适温度下α 淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示α 淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化,下列相关分析正确的是( )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为pH和温度
B.分析曲线可知,d、h两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件
C.d、f两点所示的α 淀粉酶的活性一致,酶的空间结构也一致
D.若在a点升温或在bc段增加α 淀粉酶的浓度,都将使反应速率增大
B [高温、过酸、过碱都会使酶失活,据此可推知:乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势,丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势,因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH,A错误;酶应该在最适pH、低温下保存,对应图中的d、h点,B正确;d、f两点所示的α 淀粉酶的活性一致,但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏,f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏,C错误;图中甲曲线表示在最适温度下α 淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,若在a点升温,酶的活性减弱,反应速率将减小,bc段限制酶促反应速率的因素是α 淀粉酶的浓度,增加α 淀粉酶的浓度,反应速率将增大,D错误。]
5.(2022·江苏常熟市中学月考)下列有关探究光合作用过程的描述,正确的是( )
A.将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分遇碘变蓝
B.载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多
C.用打孔的小叶片探究光照强度对光合作用的影响,应该在光线充足的地方进行
D.给小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C3先于14C5出现
D [光是光合作用的必要条件,充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,光照部分遇碘变蓝,A错误;该实验中恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现好氧细菌聚集在红光和蓝光区域,绿光区域聚集细菌最少,说明红光和蓝光部位有氧气产生,而氧气是光合作用光反应的产物,该实验主要说明叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,并释放出氧气,B错误;用打孔的小叶片探究光照强度对光合作用的影响,应该设置不同强度的光照,在不同强度的光下进行照射,C错误;向小球藻提供14CO2,光照一段时间,在暗反应阶段14C5后于14C3出现,D正确。 ]
6.光合作用是“地球上最重要的化学反应”。下列相关说法错误的是( )
A.地球上生命活动所需的能量主要来源于植物光反应吸收的光能
B.光合作用暗反应不受光照影响,可以在无光条件下长期进行
C.环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象与低温抑制叶绿素的合成有关
D.夏日晴天中午时,植物叶片的光合速率明显下降,其原因可能是进入叶肉细胞的CO2不足
B [地球上生命活动所需的能量最终主要来源于太阳能,由植物光反应转化固定,A正确;光合作用的暗反应阶段如果有ATP和[H]供应则在有光、无光条件下都可以进行,但暗反应阶段C3的还原必须要光反应提供ATP和[H],故在无光条件下暗反应不能长期进行,B错误;低温下叶绿素易分解且合成受到抑制,导致类胡萝卜素的颜色呈现出来,叶片变黄,C正确;夏日晴天中午时,叶片部分气孔关闭,以减少水分散失,这可能会导致进入叶肉细胞的CO2不足,光合速率明显下降,D正确。]
7.下列关于真核细胞呼吸作用的叙述正确的是 ( )
A.有氧呼吸的终产物是CO2和H2O,无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原氧化分解释放的能量多
D [有氧呼吸的终产物是CO2和H2O,无氧呼吸的中间产物是丙酮酸,最终产物是乙醇和CO2或者乳酸,A错误;有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜中与氧结合生成水,B错误;无氧呼吸不需要O2的参与,该过程产生的[H]与丙酮酸反应生成乙醇和CO2或者乳酸,C错误;脂肪分子中C、H的比例高,氧化分解时同等质量的脂肪比糖原消耗的O2多,释放的能量也多,D正确。]
8.某同学通过实验检测酵母菌细胞呼吸作用的产物,下列有关叙述正确的是( )
A.如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊,则酵母菌只进行有氧呼吸
B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为黄绿色,则酵母菌只进行无氧呼吸
C.无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌都能产生CO2
D.酵母菌发酵时不产生气体,但其发酵液能使重铬酸钾溶液在酸性条件下变成绿色
C [酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸都能产生二氧化碳,C正确;澄清石灰水、溴麝香草酚蓝溶液都是用来检测二氧化碳的,因此产生的气体使澄清石灰水变混浊,使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为黄绿色,不能说明酵母菌只进行一种呼吸,A、B错误;酵母菌发酵时能产生二氧化碳,D错误。]
9.小麦进行光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图是在CO2浓度一定、环境温度为25 ℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度,下列相关叙述不正确的是( )
A.当植物缺镁时,B点将右移
B.C点时,该植物的总光合作用速率为20 mg·dm-2·h-1
C.B点时,叶肉细胞中产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
D.C点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是CO2浓度
C [当植物缺镁时,叶绿素的合成量会减少,达到与细胞呼吸相等的强度时需要更大的光照强度,A正确;C点时,该植物的总光合作用速率为净光合作用速率加上呼吸作用速率,为20 mg·dm-2·h-1,B正确;B点时,光合作用速率和呼吸作用速率相等,因此叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,C错误;C点时达到光饱和点,以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是CO2浓度,D正确。]
10.(2022·江苏百校第二次联考)菜粉蝶幼虫细胞中NADH脱氢酶(一种催化[H]与氧反应的酶)对广泛存在于植物的根皮部中的鱼藤酮十分敏感。生产上常利用鱼藤酮来防治害虫。下列有关叙述正确的是( )
A.NADH脱氢酶分布在菜粉蝶幼虫细胞的线粒体的基质
B.鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段
C.鱼藤酮也会对植物的根皮部细胞产生很强的毒害作用
D.鱼藤酮可抑制菜粉蝶幼虫细胞中丙酮酸形成CO2和[H]
B [NADH脱氢酶是一种催化[H]与氧反应的酶,即催化有氧呼吸的第三阶段,主要分布在线粒体内膜上,A错误;NADH脱氢酶是一种催化[H]与氧反应的酶,即催化有氧呼吸的第三阶段,菜粉蝶幼虫细胞中NADH脱氢酶对广泛存在于植物的根皮部中的鱼藤酮十分敏感,说明鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段,B正确;鱼藤酮对菜粉蝶幼虫有很强的毒害作用,但广泛存在于植物的根皮部中,对农作物不会产生毒害作用,C错误;鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段,而丙酮酸形成CO2和[H]属于有氧呼吸的第二阶段,D错误。]
11.下列有关细胞呼吸的应用的叙述中,正确的是( )
A.无氧、干燥的环境下细胞呼吸最弱,最有利于果蔬储藏
B.水稻根部主要进行无氧呼吸,以适应缺氧环境
C.用玉米经酵母菌发酵产生的酒精来代替汽油,主要利用了酵母菌的无氧呼吸
D.马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
C [低温、低氧、适宜湿度的环境下最有利于果蔬储藏,A错误;水稻根部主要进行有氧呼吸,但在缺氧时也能进行无氧呼吸,以适应缺氧环境,B错误;用玉米经酵母菌发酵产生的酒精来代替汽油,主要利用了酵母菌的无氧呼吸,产物是酒精和CO2,C正确;马拉松比赛中人体主要是从有氧呼吸分解有机物产生CO2和水的过程中获得能量,也能从产生乳酸的过程中获得少量能量,D错误。]
12.如图表示大气温度及氧气浓度对非绿色植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是( )
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛时所处的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性
C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强
D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧气浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
C [温度对植物细胞呼吸的影响主要是通过影响与细胞呼吸相关的酶的活性来实现的,由图甲可知,B点对应的温度下CO2释放的相对值最高,即细胞呼吸最旺盛,A、B项正确;图乙中DE段CO2释放的相对值下降的主要原因是无氧呼吸受到抑制,但有氧呼吸逐渐增强,C项错误;贮藏水果和蔬菜时,应降低贮藏物的细胞呼吸,从而减少有机物的消耗,故与D、F点相比,E点所对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜,D项正确。]
13.如图表示某植物生长与温度的关系,由图可知( )
A.昼温在25 ℃时,植物生长最快的夜间温度是15 ℃
B.若处于恒定温度温室内,当室温低于12.5 ℃时,植物将停止生长
C.昼夜温度均为25 ℃时,该植物利用的CO2量与昼温25 ℃夜温10 ℃时相等
D.夜间温度为5 ℃时,一昼夜该植物没有有机物积累
A [昼温在25 ℃时,植物生长最快的夜间温度是15 ℃,因为在此条件下干物质的增长量最多,A正确;若处于恒定温度温室内,当室温低于12.5 ℃时,干物质的增长量仍然大于零,B错误;昼夜温度均为25 ℃时,干物质的增长量是20 mg,昼温25 ℃夜温10 ℃时,干物质的增长量也是20 mg,但是植物利用的CO2量是指实际光合作用强度,等于净光合作用强度加上呼吸作用强度,而两种条件下的呼吸作用强度不同,C错误;夜间温度为5 ℃时,如果白天温度大于5 ℃时,仍有有机物的积累,D错误。]
14.(2022·江苏省如皋中学阶段测试)如图是H随化合物在生物体内转移的过程,下列分析正确的是( )
A.①产生的[H]将用于②过程中C5的还原
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
D [据图可知①②为光合作用过程,④为无氧呼吸,⑥⑤为有氧呼吸,③⑦分别为多糖的合成和分解,光合作用光反应产生的[H]用于暗反应中C3的还原,A错误;[H]经⑤转移到水中是有氧呼吸的第三阶段,不需要CO2参与,B错误;能形成ATP的过程为①⑤⑥,C错误;晴天时光照强度比阴天强,因此光反应速率也较高,D正确。]
15.科研人员研究温度对甲、乙两种植物净光合速率的影响,得到实验结果如图。据图推测合理的是 ( )
A.甲植物和乙植物在30 ℃时,光合作用生成的有机物量相等
B.温度长时间保持在45 ℃时,甲植物和乙植物都可以正常生长
C.50 ℃之前,限制乙植物净光合速率的主要外界因素是CO2浓度
D.若将甲、乙植物同置于凉爽地带,则受影响较大的是甲植物
B [在30 ℃时,甲植物和乙植物净光合速率相等,由于不确定两种植物呼吸速率的大小关系,所以没办法确定光合作用生成的有机物的总量是否相等,A错误;温度长时间保持在45 ℃时,甲植物和乙植物净光合速率都大于0,表明有机物有积累,此温度下甲植物和乙植物都可以正常生长,B正确;50 ℃之前,限制乙植物净光合速率的主要外界因素是温度,C错误;由题图可知,50 ℃之前,乙植物的净光合速率不断升高,而甲植物在30 ℃之前净光合速率相对稳定,30 ℃之后净光合速率下降,说明乙植物喜高温,若将甲、乙植物同置于凉爽地带,则受影响较大的是乙植物,D错误。]
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.如图所示,某一化学反应进行到t1时,加入一定量的酶,该反应在最适条件下开始进行直到终止。下列叙述正确的是( )
A.酶可降低该反应的活化能
B.t1~t2阶段,反应速率在后期逐渐减慢
C.t2时酶失去活性
D.适当降低反应温度t2右移
ABD [酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;加入酶以后,t1~t2的开始阶段,反应物浓度降低较快,说明反应速率大,随着时间的延长,反应物浓度降低变慢,说明反应速率逐渐减慢,可能是反应物的浓度限制了反应速率,B正确;根据题意“加入一定量的酶,该反应在最适条件下开始进行直到终止”,说明酶没有失活,t2时反应物浓度为0,说明反应物被完全分解了,C错误;适当降低反应温度,酶的活性降低,反应速率减慢,反应物被完全分解所需要的时间延长,故t2右移,D正确。]
17.下列关于“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的操作中,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.干燥的定性滤纸可用于分离绿叶中的色素
C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线一两次
D.研磨叶片时,用无水乙醇溶解色素
BD [在提取绿叶中的色素时,漏斗基部放一块单层尼龙布进行过滤,A错误;分离绿叶中的色素时,需用干燥的定性滤纸,B正确;画出一条滤液细线后需等滤液干后再在同一位置重复画滤液细线,C错误;研磨叶片时用无水乙醇(或体积分数为95%的乙醇,但要加入适量的无水碳酸钠以除去乙醇中的水分)溶解色素,D正确。]
18.下列关于光反应和暗反应的叙述错误的是( )
A.暗反应不需要光照,所以在没有光照的环境下也能合成(CH2O)
B.光反应产生的ATP用于CO2的固定,[H]用于(CH2O)的合成
C.停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加
D.光照时间相同时,间隔一定时间光照与一直光照产生的(CH2O)一样多
ABD [暗反应不需要光,但是必须在光反应提供的ATP和[H]的情况下才能进行有机物的合成,A错误;光反应产生的[H]和ATP用于暗反应中的C3的还原过程,B错误;停止光照,光反应停止,[H]和ATP生成停止,C3的还原受阻,短时间内其来路不变,结果导致C3的含量上升;提高CO2浓度,CO2的固定加快,C3的生成增加,短时间内其去路不变,最终导致C3的含量增加,C正确;在光照比较强的情况下,光照时间相同时,间隔一定时间光照,虽然不一直进行光照,但是光反应产生的[H]和ATP还有,光反应产生的ATP和[H]可以不断用于暗反应,使暗反应时间延长,因此产生的(CH2O)比一直光照多,D错误。]
19.(2022·江苏扬州一模)下表有关农谚的解释,正确的是( )
农谚 解释
A 白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧 适当提高昼夜温差,有利于有机物积累,增加产量
B 稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜 不同植物对水分的需求不同,合理灌溉有助于增加产量
C 地尽其用用不荒,合理密植多打粮 提高农作物种植密度,可提高光合作用速率,增加产量
D 锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产 施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐,增加产量
ABD [“白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧”,可看出该农业增产措施主要是白天适当升高温度,夜间适当降低温度,有利于有机物积累,从而提高作物产量,A正确;“稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜”,可以看出不同植物对水分的需求不同,合理灌溉有助于增加产量,B正确;“地尽其用用不荒,合理密植多打粮”,农作物种植密度合理可以增产,原因主要是合理密植可以提高光的利用率,而提高种植密度未必能提高光合作用速率,C错误;“田里无粪难增产”,说明粪(有机肥)可增产,原因是有机肥被分解者分解后可为农作物提供无机盐和CO2,D正确。]
20.与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,不正确的是 ( )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
BCD [农家肥中含有大量微生物和有机物,微生物可分解农家肥产生二氧化碳,从而提高大棚中二氧化碳的浓度,A正确;种植蔬菜要合理密植,如果过密,植物叶片就会相互遮挡,反而会使产量下降,B错误;阴雨天光合作用较弱,要降低大棚内温度,减少呼吸作用消耗的有机物量才有利于有机物的积累,C错误;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,对其他光也有吸收,用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,只允许红光透过,反而会降低蔬菜的光合作用速率,D错误。]
三、非选择题:共5题,共55分。
21.(10分)请分析回答下列有关ATP的问题:
(1)神经细胞中的ATP主要来自________(填生理过程),其结构式简写是________。研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是__________________________________。
(2)在下列生物体的生命活动中,不直接依赖ATP水解的是________。
A.胃蛋白酶的合成 B.细胞的生长
C.骨骼肌的收缩 D.甘油进入细胞
(3)细胞中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是________。
(4)人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如图所示,请据图回答下列问题:
①A→B的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于______________。
②B→C过程中,ATP含量增加,说明________(填生理过程)加强,释放出更多的能量,以补充细胞中ATP含量的不足。
③从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明____________。
[解析] (1)神经细胞中的ATP主要来自细胞呼吸,ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构式简写为A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~表示特殊的化学键。ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP迅速转化。(2)胃蛋白酶的合成、细胞的生长、骨骼肌的收缩均消耗ATP,而甘油进入细胞为简单扩散,不消耗ATP。(3)ATP中磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是腺苷。(4)图示A→B变化过程中ATP含量降低,是因为ATP被水解用于肌肉收缩等生命活动;B→C过程中,ATP含量增加,说明细胞呼吸加强,由ADP转化生成的ATP增多;从整个曲线来看,ATP的含量不会降为零,说明ATP的形成和分解是同时进行的。
[答案] (1)细胞呼吸 A—P~P~P ATP与ADP相互迅速转化 (2)D (3)腺苷 (4)①肌肉收缩等生命活动 ②细胞呼吸 ③ATP的形成和分解是同时进行的
22.(11分)在生物化学反应中,当底物与酶的活性部位形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部分,非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其他部位结合,从而抑制酶的活性,如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题:
甲
乙 丙
(1)当底物与酶活性部位具有互补的结构时,酶才能与底物结合,这说明酶的催化作用具有________。
(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故青霉素能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性,其原因是_____________,使细菌合成细胞壁的底物与酶活性部位结合的机会下降。
(3)据图乙分析,随着底物浓度升高,抑制效率变得越来越小的是____________抑制剂。
(4)唾液淀粉酶催化的反应在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙所示。若将温度升高5 ℃,请在图丙中绘出相应变化曲线。
[解析] (1)从图甲可知,底物只能与相应酶的活性部位结合,体现酶的专一性。(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,青霉素能与这些酶的活性部位结合(或酶活性部位被封闭),使细菌合成细胞壁的底物与酶活性部位结合的机会下降。(3)随着底物浓度升高,抑制效率变得越来越小的是竞争性抑制剂,原因是底物浓度越高,底物与酶活性部位结合的机会越大,竞争性抑制剂与酶活性部位结合的机会越小。(4)最适温度时酶的活性最高,低于或高于最适温度时,酶活性降低。绘图的主要依据是在最适温度下,温度升高5 ℃,酶的活性会降低,因而画成的曲线应是低于最适温度下的曲线。
[答案] (1)专一性 (2)青霉素能与这些酶的活性部位结合(或酶活性部位被封闭)
(3)竞争性 (4)如图所示
23.(12分)如图一表示小麦体内的部分生理过程,图二表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,小麦在不同温度下的净光合速率和呼吸速率的变化,分析并回答下列问题:
图一
图二
(1)图一中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________;在人体细胞中也能进行的生理过程是________;过程________能够为叶肉细胞吸收镁离子提供动力(填序号)。
(2)由图二可知,与光合作用和呼吸作用有关的酶都受到温度的影响,其中与________有关的酶的最适温度更高;温度主要通过影响________来影响光合作用速率。
(3)由图二可知,在40 ℃时,小麦叶肉细胞内光合作用强度______(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持在25 ℃,长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,该植株________(填“能”或“不能”)正常生长,原因是______________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)分析可知,图一中①表示光反应,②表示有氧呼吸第三阶段,③表示暗反应,④表示有氧呼吸第一和第二阶段,其中可以发生在生物膜上的是①光反应和②有氧呼吸第三阶段;人体细胞不能进行光合作用,可以进行有氧呼吸,即可以发生图一中的②④过程;光合作用光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应,因此叶肉细胞吸收镁离子需要的能量由有氧呼吸产生,即图一中的②④过程。(2)温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率和呼吸速率,图二显示与光合作用有关的酶的最适温度约为30 ℃,而与细胞呼吸有关的酶的最适温度约为40 ℃,说明与细胞呼吸有关的酶的最适温度更高。(3)图二显示,在40 ℃时,小麦的净光合速率为0,说明此时小麦所有细胞的细胞呼吸量之和与叶肉细胞的光合作用量相等,因此小麦叶肉细胞内光合作用强度大于细胞呼吸强度。(4)根据图二分析,25 ℃时,小麦的净光合作用量为4,细胞呼吸量小于4,则12 h光照条件下光合作用积累的有机物量大于12 h黑暗条件下细胞呼吸消耗的有机物量,所以若温度保持在25 ℃,长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,该植株能正常生长。
[答案] (1)①② ②④ ②④
(2)细胞呼吸 酶的活性 (3)大于
(4)能 12 h光照条件下光合作用净积累的有机物量大于12 h黑暗条件下细胞呼吸消耗的有机物量
24.(11分)如图所示为某植物的叶肉细胞内发生的部分生理过程。回答下列问题。
(1)叶绿体的类囊体膜上主要吸收红光的色素是________,光合色素吸收的光能转移至蔗糖的路径是________________________(用图中字母和文字以及箭头作答)。
(2)若在某条件下,图中“C→B”过程消耗的CO2均来自该叶肉细胞的呼吸作用,则此条件下该植物的光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。
(3)磷酸转运器(膜蛋白)能在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时将等量无机磷酸运入叶绿体,由此推测磷酸转运器位于________上。若图中②过程催化蔗糖合成的酶活性减弱(其他条件不变),则叶绿体内淀粉的合成速率可能会________(填“减慢”或“加快”)。
(4)若给该植物浇灌HO,则该植物将吸收的HO用于光合作用的光反应时,水中的18O_______(填“能”或“不能”)进入淀粉,理由是___________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] 分析题图可知,图中A可以代表光反应的产物ATP和NADPH,B是C3,C是C5。植物经过卡尔文循环生成磷酸丙糖,在细胞质基质中磷酸丙糖转化成蔗糖,在叶绿体基质中磷酸丙糖转化成淀粉。(1)类囊体膜上有两大类色素,主要吸收红光的是叶绿素。光能被吸收后,经过光反应储存在ATP和NADPH中,ATP和NADPH参与卡尔文循环生成磷酸丙糖,后者经过磷酸转运器运到细胞质基质合成蔗糖,所以光合色素吸收的光能转移至蔗糖的路径是光能→A→磷酸丙糖→蔗糖。(2)若叶肉细胞光合作用消耗的CO2全部来自该叶肉细胞的呼吸作用,而植物中还含有不能进行光合作用的细胞,则整个植物的光合作用速率小于呼吸作用速率。(3)根据信息“磷酸转运器(膜蛋白)能在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时将等量无机磷酸运入叶绿体”,可知磷酸转运器位于叶绿体的膜上。催化蔗糖合成的酶活性减弱,则磷酸丙糖大量积累在叶绿体基质中,所以叶绿体内淀粉的合成速率可能加快。(4)在实验过程中,给该植物浇灌HO,该植物将吸收的HO用于光合作用的光反应时,水中的18O全部生成了18O2,不能进入淀粉。
[答案] (1)叶绿素 光能→A→磷酸丙糖→蔗糖 (2)小于 (3)叶绿体的膜 加快 (4)不能 该植物将吸收的HO用于光合作用的光反应时,水中的18O全部生成了18O2,不能进入淀粉
25.(11分)某生物科研小组对某豆科植物做了如下研究。请回答下列相关问题:
(1)如图是在密闭、透明的玻璃小室中培养该豆科植物幼苗的实验装置。
①在适宜温度和光照条件下,向图中所示的装置加入14CO2缓冲液。当反应进行到0.5 s时,14C出现在C3中;反应进行到5 s时,14C出现在(CH2O)和C5中。这种探究CO2中碳的转移路径的实验方法称为________。
②将图中所示的装置放在适宜温度和黑暗条件下一段时间后,再移至适宜温度和适宜光照条件下,则短时间内,叶绿体内C5的含量将________。
③如果用图中所示的装置来测量该豆科植物幼苗在20 ℃条件下的细胞呼吸强度,应将该装置放在20 ℃且________条件下读取有色液滴向________移动的数值。
(2)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照强度下放有该豆科植物且不含CO2缓冲液的密闭装置中CO2的变化量,结果如表所示。
光照强度/klx 1.0 3.0 5.0 7.0 8.0 10.0
CO2变化量[mg/(100 cm2·h)] +2.0 -3.0 -6.0 -10.0 -12.0 -12.0
分析表中数据可知,光照强度在7~8 klx之间逐渐升高时,单位时间内ATP合成的速率______(填“逐渐增加”“逐渐减弱”或“基本不变”);光照强度由8 klx增强为10 klx时,叶肉细胞中C3合成速率______(填“增加”“减弱”或“不变”);光照强度超过8 klx时,光合作用速率主要受外界________的影响。
[解析] (1)该实验通过控制反应时间来探究14CO2中碳原子的转移路径,用到的实验方法为同位素标记法。将图中所示的装置放在适宜温度和黑暗条件下一段时间后,光合作用不能持续进行,再移至适宜温度和适宜光照条件下,光反应增强,C3的还原加快,C5的生成增加,而短时间内C5的消耗不变,因此短时间内,叶绿体内C5的含量升高。欲用图中所示的装置来测量该豆科植物幼苗在20 ℃ 条件下的细胞呼吸强度,应将该装置放在20 ℃ 且黑暗的条件下,细胞呼吸消耗O2,产生的CO2被缓冲液吸收,所以应读取有色液滴向左移动的数值。(2)从表格中的数据可以看出,本实验的自变量为光照强度,因变量为密闭装置中CO2的变化量。光照强度为1 klx时,容器内CO2增多是因为细胞呼吸大于光合作用;在一定范围内,随着光照强度的增强,单位时间内光合作用吸收CO2量逐渐增大,光照强度在7~8 klx之间时,植物的光合作用强度仍在增强,单位时间内ATP合成的速率逐渐增加;光照强度由8 klx增强为10 klx时,CO2量不变,说明两个条件下光合作用强度相等,因此叶肉细胞中C3合成速率不变;光照强度超过8 klx时,已经达到植物的光饱和点,此时光合作用速率主要受外界CO2浓度的影响。
[答案] (1)①同位素标记法 ②升高(或增加) ③黑暗 左 (2)逐渐增加 不变 CO2浓度
15章末综合测评(三) (第三章)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2022·江苏南京期末)腺苷酸激酶能专一性地将ATP分子末端的基团转移到AMP上形成ADP,经胰蛋白酶处理后此酶会失活。下列叙述正确的是( )
A.腺苷酸激酶直接为ADP的合成提供能量
B.pH的变化不会改变腺苷酸激酶的活性
C.腺苷酸激酶的化学本质是蛋白质
D.腺苷酸激酶可催化ATP的生物合成
2.(2022·江苏扬州邗江中学期中)酶促反应速率与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.MN段反应速率提高是因为酶活性增大
B.O点对应的温度是酶促反应的最适温度
C.低温处理后酶的活性不可以恢复
D.温度不同时酶促反应的速率可能相同
3.(2022·江苏盐城期末)下列关于酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.酶和ATP的组成元素不可能相同
B.无氧呼吸的每一阶段均需要酶,且均能产生ATP
C.酶可以重复使用,但ATP不能重复使用
D.叶绿体中CO2的固定过程离不开酶的催化和ATP的水解
4.(2022·江苏淮安淮阴中学段考)如图中甲曲线表示在最适温度下α 淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示α 淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化,下列相关分析正确的是( )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为pH和温度
B.分析曲线可知,d、h两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件
C.d、f两点所示的α 淀粉酶的活性一致,酶的空间结构也一致
D.若在a点升温或在bc段增加α 淀粉酶的浓度,都将使反应速率增大
5.(2022·江苏常熟市中学月考)下列有关探究光合作用过程的描述,正确的是( )
A.将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分遇碘变蓝
B.载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多
C.用打孔的小叶片探究光照强度对光合作用的影响,应该在光线充足的地方进行
D.给小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C3先于14C5出现
6.光合作用是“地球上最重要的化学反应”。下列相关说法错误的是( )
A.地球上生命活动所需的能量主要来源于植物光反应吸收的光能
B.光合作用暗反应不受光照影响,可以在无光条件下长期进行
C.环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象与低温抑制叶绿素的合成有关
D.夏日晴天中午时,植物叶片的光合速率明显下降,其原因可能是进入叶肉细胞的CO2不足
7.下列关于真核细胞呼吸作用的叙述正确的是 ( )
A.有氧呼吸的终产物是CO2和H2O,无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原氧化分解释放的能量多
8.某同学通过实验检测酵母菌细胞呼吸作用的产物,下列有关叙述正确的是( )
A.如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊,则酵母菌只进行有氧呼吸
B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为黄绿色,则酵母菌只进行无氧呼吸
C.无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌都能产生CO2
D.酵母菌发酵时不产生气体,但其发酵液能使重铬酸钾溶液在酸性条件下变成绿色
9.小麦进行光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图是在CO2浓度一定、环境温度为25 ℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度,下列相关叙述不正确的是( )
A.当植物缺镁时,B点将右移
B.C点时,该植物的总光合作用速率为20 mg·dm-2·h-1
C.B点时,叶肉细胞中产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
D.C点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是CO2浓度
10.(2022·江苏百校第二次联考)菜粉蝶幼虫细胞中NADH脱氢酶(一种催化与氧反应的酶)对广泛存在于植物的根皮部中的鱼藤酮十分敏感。生产上常利用鱼藤酮来防治害虫。下列有关叙述正确的是( )
A.NADH脱氢酶分布在菜粉蝶幼虫细胞的线粒体的基质
B.鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段
C.鱼藤酮也会对植物的根皮部细胞产生很强的毒害作用
D.鱼藤酮可抑制菜粉蝶幼虫细胞中丙酮酸形成CO2和
11.下列有关细胞呼吸的应用的叙述中,正确的是( )
A.无氧、干燥的环境下细胞呼吸最弱,最有利于果蔬储藏
B.水稻根部主要进行无氧呼吸,以适应缺氧环境
C.用玉米经酵母菌发酵产生的酒精来代替汽油,主要利用了酵母菌的无氧呼吸
D.马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
12.如图表示大气温度及氧气浓度对非绿色植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是( )
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛时所处的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性
C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强
D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧气浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
13.如图表示某植物生长与温度的关系,由图可知( )
A.昼温在25 ℃时,植物生长最快的夜间温度是15 ℃
B.若处于恒定温度温室内,当室温低于12.5 ℃时,植物将停止生长
C.昼夜温度均为25 ℃时,该植物利用的CO2量与昼温25 ℃夜温10 ℃时相等
D.夜间温度为5 ℃时,一昼夜该植物没有有机物积累
14.(2022·江苏省如皋中学阶段测试)如图是H随化合物在生物体内转移的过程,下列分析正确的是( )
A.①产生的将用于②过程中C5的还原
B.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
15.科研人员研究温度对甲、乙两种植物净光合速率的影响,得到实验结果如图。据图推测合理的是 ( )
A.甲植物和乙植物在30 ℃时,光合作用生成的有机物量相等
B.温度长时间保持在45 ℃时,甲植物和乙植物都可以正常生长
C.50 ℃之前,限制乙植物净光合速率的主要外界因素是CO2浓度
D.若将甲、乙植物同置于凉爽地带,则受影响较大的是甲植物
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.如图所示,某一化学反应进行到t1时,加入一定量的酶,该反应在最适条件下开始进行直到终止。下列叙述正确的是( )
A.酶可降低该反应的活化能
B.t1~t2阶段,反应速率在后期逐渐减慢
C.t2时酶失去活性
D.适当降低反应温度t2右移
17.下列关于“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的操作中,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.干燥的定性滤纸可用于分离绿叶中的色素
C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线一两次
D.研磨叶片时,用无水乙醇溶解色素
18.下列关于光反应和暗反应的叙述错误的是( )
A.暗反应不需要光照,所以在没有光照的环境下也能合成(CH2O)
B.光反应产生的ATP用于CO2的固定,用于(CH2O)的合成
C.停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加
D.光照时间相同时,间隔一定时间光照与一直光照产生的(CH2O)一样多
19.(2022·江苏扬州一模)下表有关农谚的解释,正确的是( )
农谚 解释
A 白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧 适当提高昼夜温差,有利于有机物积累,增加产量
B 稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜 不同植物对水分的需求不同,合理灌溉有助于增加产量
C 地尽其用用不荒,合理密植多打粮 提高农作物种植密度,可提高光合作用速率,增加产量
D 锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产 施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐,增加产量
20.与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,不正确的是 ( )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
三、非选择题:共5题,共55分。
21.(10分)请分析回答下列有关ATP的问题:
(1)神经细胞中的ATP主要来自________(填生理过程),其结构式简写是________。研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是__________________________________。
(2)在下列生物体的生命活动中,不直接依赖ATP水解的是________。
A.胃蛋白酶的合成 B.细胞的生长
C.骨骼肌的收缩 D.甘油进入细胞
(3)细胞中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是________。
(4)人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如图所示,请据图回答下列问题:
①A→B的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于______________。
②B→C过程中,ATP含量增加,说明________(填生理过程)加强,释放出更多的能量,以补充细胞中ATP含量的不足。
③从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明____________。
22.(11分)在生物化学反应中,当底物与酶的活性部位形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部分,非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其他部位结合,从而抑制酶的活性,如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题:
甲
乙 丙
(1)当底物与酶活性部位具有互补的结构时,酶才能与底物结合,这说明酶的催化作用具有________。
(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故青霉素能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性,其原因是_____________,使细菌合成细胞壁的底物与酶活性部位结合的机会下降。
(3)据图乙分析,随着底物浓度升高,抑制效率变得越来越小的是____________抑制剂。
(4)唾液淀粉酶催化的反应在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙所示。若将温度升高5 ℃,请在图丙中绘出相应变化曲线。
23.(12分)如图一表示小麦体内的部分生理过程,图二表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,小麦在不同温度下的净光合速率和呼吸速率的变化,分析并回答下列问题:
图一
图二
(1)图一中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________;在人体细胞中也能进行的生理过程是________;过程________能够为叶肉细胞吸收镁离子提供动力(填序号)。
(2)由图二可知,与光合作用和呼吸作用有关的酶都受到温度的影响,其中与________有关的酶的最适温度更高;温度主要通过影响________来影响光合作用速率。
(3)由图二可知,在40 ℃时,小麦叶肉细胞内光合作用强度______(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持在25 ℃,长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,该植株________(填“能”或“不能”)正常生长,原因是______________________
______________________________________________________________。
24.(11分)如图所示为某植物的叶肉细胞内发生的部分生理过程。回答下列问题。
(1)叶绿体的类囊体膜上主要吸收红光的色素是________,光合色素吸收的光能转移至蔗糖的路径是________________________(用图中字母和文字以及箭头作答)。
(2)若在某条件下,图中“C→B”过程消耗的CO2均来自该叶肉细胞的呼吸作用,则此条件下该植物的光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。
(3)磷酸转运器(膜蛋白)能在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时将等量无机磷酸运入叶绿体,由此推测磷酸转运器位于________上。若图中②过程催化蔗糖合成的酶活性减弱(其他条件不变),则叶绿体内淀粉的合成速率可能会________(填“减慢”或“加快”)。
(4)若给该植物浇灌HO,则该植物将吸收的HO用于光合作用的光反应时,水中的18O_______(填“能”或“不能”)进入淀粉,理由是___________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
25.(11分)某生物科研小组对某豆科植物做了如下研究。请回答下列相关问题:
(1)如图是在密闭、透明的玻璃小室中培养该豆科植物幼苗的实验装置。
①在适宜温度和光照条件下,向图中所示的装置加入14CO2缓冲液。当反应进行到0.5 s时,14C出现在C3中;反应进行到5 s时,14C出现在(CH2O)和C5中。这种探究CO2中碳的转移路径的实验方法称为________。
②将图中所示的装置放在适宜温度和黑暗条件下一段时间后,再移至适宜温度和适宜光照条件下,则短时间内,叶绿体内C5的含量将________。
③如果用图中所示的装置来测量该豆科植物幼苗在20 ℃条件下的细胞呼吸强度,应将该装置放在20 ℃且________条件下读取有色液滴向________移动的数值。
(2)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照强度下放有该豆科植物且不含CO2缓冲液的密闭装置中CO2的变化量,结果如表所示。
光照强度/klx 1.0 3.0 5.0 7.0 8.0 10.0
CO2变化量 +2.0 -3.0 -6.0 -10.0 -12.0 -12.0
分析表中数据可知,光照强度在7~8 klx之间逐渐升高时,单位时间内ATP合成的速率______(填“逐渐增加”“逐渐减弱”或“基本不变”);光照强度由8 klx增强为10 klx时,叶肉细胞中C3合成速率______(填“增加”“减弱”或“不变”);光照强度超过8 klx时,光合作用速率主要受外界________的影响。
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