2024年高考生物通用版总复习新题速递专题4细胞的能量供应与利用综合练习题(含解析)

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名称 2024年高考生物通用版总复习新题速递专题4细胞的能量供应与利用综合练习题(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2023-10-05 22:49:17

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专题4 细胞的能量供应与利用
一、单选题
1.(2023高一上·长春期末)酶的“诱导契合学说”认为,酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时,可诱导酶活性中心的构象发生变化,有关的各个基团达到正确的排列和定向,使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后,酶活性中心又恢复到原构象。相关说法正确的是(  )
A.酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能
B.这一模型可以解释淀粉酶催化二糖水解成2分子单糖的过程
C.酶活性中心的构象发生变化导致其空间结构改变,且不可恢复
D.酶活性中心的构象发生变化的过程伴随着肽键的断裂
2.如图为反应物A生成产物P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变化过程,假设酶所处的环境条件最适,对于图中曲线分析正确的是(  )
A.ad段表示无酶催化时该反应的活化能
B.bc段表示酶为底物提供的活化能
C.若把酶改成无机催化剂,则图中b点位置会下移
D.若将有酶催化的反应温度下降10℃,则ab段会缩短
3.(2023·天津市模拟)下列生理过程不需要膜蛋白参与的是(  )
A.小肠上皮细胞吸收葡萄糖 B.葡萄糖氧化分解为酒精和CO2
C.细胞毒性T细胞识别靶细胞 D.叶肉细胞光合作用合成ATP
4.(2023高二下·杭州期末)正常情况下机体主要靠糖类来供应能量,糖类摄人量较少时,机体通过脂肪产生酮体供能。当机体的酮体生成量超过组织细胞的利用能力时,会引起机体酮体代谢性中毒。下列叙述正确的是(  )
A.机体脂肪分解产生酮体,所需条件是糖类摄入量较少
B.葡萄糖经糖酵解产生丙酮酸的过程,发生的场所是线粒体
C.同等质量的葡萄糖和脂肪氧化分解所产生的能量相等
D.长期减少糖类摄入量用于减肥对人体没有任何副作用
5.(2023高一下·大庆月考)如图是酵母菌呼吸作用示意图,叙述正确的是(  )
A.物质b为CO2
B.在条件Y下,等量的葡萄糖释放的能量比条件X下少
C.物质a产生的场所有线粒体基质、细胞质基质
D.条件X为有氧条件,条件 Y为无氧条件
6.(2023高二下·昆明期末)下列关于有氧呼吸和无氧呼吸共同点的叙述,错误的是(  )
A.实质都是有机物氧化分解并释放能量的过程
B.都有物质的分解,又有物质的合成
C.每个阶段都能产生一定量的ATP
D.都能产生[H],又能消耗[H]
7.(2023高一下·浙江期中)下列关于叶绿体结构与功能的叙述,错误的是(  )
A.叶绿素及其他光合色素存在于光合膜上
B.H2O在光下分解产生O2的过程发生在类囊体
C.三碳酸的还原过程发生在类囊体膜上
D.光合产物形成脂质发生在叶绿体的基质中
8.(2023高三上·齐齐哈尔期末)下图是某生命活动的模型,有关叙述正确的是(  )
A.若A代表线粒体,a代表葡萄糖,则b、c可分别代表CO2和和H2O
B.若A代表叶绿体基质,a代表光照,则b、c可分别代表[H]和和ATP
C.若A代表棉铃虫种群,a代表诱捕雄虫,则b、c分别代表雌雄比例失调和种群密度下降
D.若A代表某营养级同化量,a代表该营养级的摄入量,则b、c可分别代表粪便量和下一营养级摄入量
9.(2023高一下·张掖月考)将酵母菌研磨离心后,得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未离心的匀浆分别装入A,B,C和D、E、F六支试管中,各加入等量等浓度的葡萄糖溶液,将其中A,B,C三支试管放置于有氧条件下,D、E、F三支试管放置于无氧条件下,均保温一段时间。下列叙述正确的是(  )
A.用斐林试剂检验还原糖,砖红色最深的是A和E
B.用酸性重铬酸钾检验,橙色变为灰绿色的是D和F
C.能够将葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水的有C和F
D.用溴麝香草酚蓝水溶液检验,溶液变成黄色的有A、C、D、E
10.(2023高一下·杭州期中)科学家们利用离体的叶绿体进行实验,逐渐发现了水的光解和NADPH的产生机制,其部分过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.过程①需要光能驱动 B.过程②发生在类囊体膜上
C.光反应过程还能产生ATP D.NADPH可参与三碳酸的合成
11.(2023高一下·河南月考)党的二十大报告中要求牢守耕地红线,落实好“藏粮于地、藏粮于技”战略,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。下列与农业活动相关的措施错误的是(  )
A.种植水稻时苗插得越密越好,可以增加水稻植株种植数量
B.收获的稻谷应在室外晒干后再放入温度较低的粮仓中储存
C.雨季农田应及时排涝,避免无氧呼吸产物对植物根的伤害
D.追施肥料是农作物高产,稳产的保障,但施肥不是越多越好
12.(2023高二下·茂名期末)下列关于“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验的叙述,错误的是(  )
A.淀粉酶活性可用最适温度下淀粉酶催化淀粉分解速率来表示
B.淀粉溶液和淀粉酶溶液在相同温度下分别保温后混匀并开始计时
C.该实验中温度为自变量,应设置一系列温度梯度进行实验
D.利用碘液能对淀粉分解反应进行检测
13.(2023·成都模拟)某些物质之间的结合在细胞生命活动中具有重要作用。下列叙述错误的是(  )
A.细胞膜上的蛋白质与糖类结合后具有保护和润滑作用
B.Pi与ADP结合后形成的物质能为细胞生命活动直接供能
C.酶与相应的反应底物结合后能够为化学反应提供活化能
D.信息分子与膜上受体结合后能改变细胞原有的生理活动
14.(2023高一下·焦作期中)生物学实验中,可根据反应的颜色来鉴定一些化学物质。下列有关实验的叙述,错误的是(  )
A.鉴定还原糖的实验中,选择颜色较浅的实验材料有利于观察
B.苏丹Ⅲ染液能把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色
C.在鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂并加热后才显紫色
D.二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
15.(2022高三上·汉中模拟)密闭容器内的某绿色植物先经黑暗再经恒定光照处理,容器内氧气的变化量如图所示(光照对呼吸作用的影响可忽略不计)。下列说法错误的是(  )
A.A点以后的短时间内,叶绿体内C5含量将增加
B.5-15min内,叶绿体产生O2的平均速率是6×10-8mol/min
C.若A点时向容器中加入适量的NaHCO3溶液,则植物放氧速率的变化是增大后稳定
D.5-15min内,该植物CO2固定速率先减小后降为零
16.(2022高一上·延庆月考)下列关于生物学实验的相关叙述,正确的是(  )
A.可用无水乙醇提取菠菜叶片中的光合色素
B.用紫色洋葱鳞片叶外表皮和内表皮观察质壁分离效果相同
C.光合色素的分离和花生子叶脂肪的检测均需用显微镜观察
D.对叶绿体和细胞质流动的观察需要染色
17.(2023高一下·贵池期中)下列有关ATP的叙述,不正确的有几项(  )
①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP
②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加
③ATP中的“A”与构成DNA,RNA中的碱基“A”是同一物质
④ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
A.0项 B.1项 C.2项 D.3项
18.(2023高一下·贵池期中)设计如图所示的实验装置探究某植物生理活动,下列叙述正确的是(  )
A.光合作用产生O2的速率可以用单位时间内装置中液滴移动距离来表示
B.给予黑暗条件,图中液滴移动距离即为细胞呼吸消耗的O2量
C.为使测得的O2变化量更精确,该装置烧杯中应盛放CO2缓冲液,还应增加对照装置,换死亡的同种植物幼苗替代装置中的植物幼苗
D.为了探究光强度对光合作用的影响,调节白炽灯的光强度,当达到全日照光强时液滴向右移动量最大
19.(2023高一下·广东期末)金冠苹果和富士苹果是我国主要的苹果品种。研究人员以此为材料,测定常温贮藏期间苹果的呼吸速率,结果如图(若呼吸底物是葡萄糖)。下列叙述正确的是(  )
A.两种苹果细胞呼吸过程中产生的[H]全部来自葡萄糖
B.金冠苹果比富士苹果更耐贮藏,因其细胞呼吸速率较高
C.据图可知,金冠苹果在第28天时有机物分解速率最大
D.低温能延长苹果的贮藏时间与低温导致呼吸酶失活有关
20.(2023高一下·宁波期中)为了探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物,设计如图两套装置。图中注射器的作用是便于抽取样液用于检测,某组同学一段时间后抽取A、D瓶中的样液加入适量酸性重铬酸钾后都呈灰绿色,以下叙述错误的是(  )
A.出现该实验结果的原因是D中酵母菌既进行了有氧呼吸,又进行了无氧呼吸
B.A瓶应先封口放置一段时间,再连通试管B
C.B、E中加入适量溴麝香草酚蓝溶液,B中溶液变黄色的用时更短
D.若要进一步证明是酵母菌呼吸产物引起E中变化,则应在CD间连接一个装有NaOH的锥形瓶
21.(2023高二下·朝阳期末)下列选项所述与如图所示曲线相符的是(  )
A.细胞膜上载体蛋白运输Na+的速率随Na+浓度的变化规律
B.苹果果肉细胞呼吸速率随环境中O2浓度变化规律
C.反应物充足,其他条件最适时,酶促反应速率随酶浓度的变化规律
D.适宜条件下,密闭小室中绿色植物吸收CO2的速率随时间的变化规律
22.(2023·朝阳模拟)光呼吸是植物利用光能,吸收O2并释放CO2的过程。研究者将四种酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路),如图虚线所示。
据图分析,下列推测错误的是(  )
A.光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上
B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害
D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
23.(2023高一下·昭通月考)如图表示某装有酵母菌的培养液(葡萄糖溶液)的密闭容器中,从开始发酵至发酵结束这段时间内气体的总量随时间的变化曲线,下列有关该曲线的叙述错误的是(  )
A.ab段释放的CO2:都来自线粒体基质
B.bc段酵母菌无氧呼吸速率不断增强
C.发酵过程中容器内的CO2浓度不断升高
D.整个过程中容器内的O2浓度逐渐下降
24.(2023高一上·广州期末)某生物兴趣小组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,观察并记录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目,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
25.(2023高一上·广州期末)下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是(  )
A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
B.图中物质c为[H],它只在有氧呼吸过程中产生
C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP
D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O
二、综合题
26.(2023高一下·荆州月考)下图是发生在植物叶肉细胞中的部分代谢过程,A和B分别代表叶肉细胞中的两个细胞结构。请据图回答下列问题:
(1)从图中看,在细胞中3-磷酸甘油醛(C3)存在的部位有   等,若光照突然减弱,则细胞中NADPH的含量将   (填“增加”或“减少”,下同),3-磷酸甘油酸(C3)的含量将   。
(2)图中B结构是   ,该结构的生理功能是   。
(3)异戊二烯能清除活性氧,降低高温、强光等环境因素对类囊体膜造成的伤害。光合作用为异戊二烯的合成提供   (填物质名称)。高温条件下呼吸链受抑制,异戊二烯的合成量会大大增加,请分析其原因:   。
27.(2023高一下·响水期末)图1为植物叶肉细胞代谢的部分过程简图,①~⑦为相关生理过程,图2表示在不同光照强度下该植物光合作用速率变化曲线。请据图回答:
(1)图1中无机盐主要通过②   方式进入细胞,过程④发生的场所是   。
(2)过程⑤产生的C3表示的化合物名称是   ,过程①~⑦中,能产生ATP的是   (填序号)。产生CO2的场所有   (填结构名称)。
(3)细胞呼吸过程中需多种酶参与,酶的作用机理是   。与无机催化剂相比,酶的特性是高效性、专一性和   。
(4)若需检测某植物细胞⑦过程是否产生酒精,应选择   试剂进行检测。
(5)图2中d点时植物的真正光合速率是   (CO2mg/100cm2·h),在光照强度大于   klx时,植物才会表现出生长现象。该植物若缺镁,则图中c点如何移动   (左移/右移/不动)。
28.(2023高二下·联合期末)夏季研究人员用图1装置探究黑藻的光合速率在24h内的变化情况,其中长方体容器被滑板P(可以左右自由滑动)分成左右互不相通的两部分;实验结果如图2所示(S1、S2、S3表示相应图形面积)。分析回答下列问题(不考虑温度对呼吸作用的影响):
(1)影响图1中黑藻光合速率的主要环境因素有   ;实验过程中应   (填“打开”或“关闭”)图甲装置的阀门K,NaHCO3缓冲液的作用是   。
(2)图2中表示叶绿体吸收CO2的区段是   (用字母表示)。一昼夜中有机物积累量为   (用S所代表的面积表示)。
(3)图2中,f点时黑藻产生[H]的结构(部位)有   。
29.(2023高二下·温州期末) 光合作用常常被视为植物的专利,但一些绿色海蛞蝓通过“窃取”藻类中的叶绿体,获得了这种能力,它们会从吃下去的藻类中摄取叶绿体,并将其长期储存在体内,如绿叶海天牛可以只在年轻时吃一顿藻类大餐,此后余生便不再进食,被称为“爬行的叶子”。下图甲表示绿叶海天牛细胞的某些代谢过程(字母代表物质,数字代表生理过程),图乙为在某浓度下,环境因素对其光合速率的影响。请回答下列问题:
(1)绿叶海天牛在生态系统中的成分是   。它在孵化时呈半透明或白色,摄入并储存于体内的叶绿体会使它们呈现出翠绿色,这是因为叶绿体中的光合色素主要吸收   ,而绿光被反射出来。这些色素分布在   上,包括多种,可用   法进行分离。
(2)图甲②过程称为   ,虽不直接需要光,但却需要①为其提供   。当光照强度突然减弱时,短时间内h的含量会   (填“增多”,“减少”或“基本不变”)。
(3)图甲在生物膜上进行的过程有   (用图中数字表示),释放能量最多的过程是   (用图中数字表示)。
(4)图乙P点前限制光合速率的因素是   。在b(最适)温度下Q点的限制因素可能是   。延长光照时间   (填“能”或“不能”)提高绿叶海天牛的光合作用速率。
30.(2023高一下·昭通月考)地宝兰是我国特有的珍稀极危植物,为制定更合理有效的保护机制,研究人员通过人工遮荫的方法设置了不同光照条件(8%、20%、45%和100%自然光),测定地宝兰叶肉细胞中的色素含量和净光合速率,结果如图1和图2.
(1)地宝兰叶肉细胞叶绿体类囊体的   上有捕获光能的色素,捕获的光能在水稻叶绿体中能量变化过程为:光能→   。
(2)测定地宝兰叶片中色素含量时需先用   提取叶片中的色素,再测定其含量。据图1分析,该植物可通过   增强对弱光的适应能力。
(3)图2结果显示,8:00-11:00时不同光照强度下地宝兰净光合速率不断增加,其原因是   ,此时叶肉细胞的类囊体上可以产生更多的   供叶绿体基质中的   反应合成有机物。   光照条件下,地宝兰光合速率小于呼吸速率。
(4)分析图2结果发现,限制地宝兰光合速率的因素除光照强度外还有温度、CO2等,此判断的依据是   。
(5)请依据以上研究结果,提出对于珍稀极危植物地宝兰合理有效的保护措施。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 酶催化作用的机理就是降低老二反应所需的活化能,A正确;
B. 淀粉酶无法催化二糖水解。而是催化淀粉水解为二糖,B错误;
C. 据题意判断,酶活性中心在产物脱离之后,能够恢复到原构象,C错误;
D. 酶催化的化学反应不一定是多肽的水解,且酶本身结构没有改变。故伴随肽键断裂不成立,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶催化的机理是降低化学反应所需的活化能,故可以是化学反应更加容易、更加迅速的进行。酶在催化前后分子结构不会发生改变,且酶催化具有专一性:即只催化一种或同一类化学反应。
2.【答案】D
【解析】【解答】分析题图可知:ac段表示无催化剂 时反应进行所需要的活化能;bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能;ab段表示酶降低的活化能。
A、ac段表示无酶催化时该反应的活化能,A错误;
B、bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能
C、由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著,所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动,C错误;
D、由于该酶所处的环境条件为最适条件,故将有酶催化的反应温度下降10℃,酶活性下降,导致降低化学反应活化能的程度下降,b点上移,ab段会缩短,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶的作用:催化作用;酶的作用机理:降低化学反应的活化能。酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,需要载体蛋白协助,A错误;
B、葡萄糖氧化分解为酒精和CO2在细胞质基质中进行,不需要膜蛋白参与,B正确;
C、细胞毒性T细胞与靶细胞表面的受体结合,才能识别靶细胞,需要膜蛋白参与,C错误;
D、叶肉细胞光合作用合成ATP需要类囊体薄膜上的酶参与反应,需要膜蛋白参与,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
2、有氧呼吸是在氧气充足的条件下,细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程,有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程,发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程,发生在线粒体内膜上。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、由题意可知,糖类摄人量较少时,机体通过脂肪产生酮体供能,A符合题意;
B、葡萄糖经糖酵解产生丙酮酸的过程,发生的场所是细胞质基质,B不符合题意;
C、同等质量的葡萄糖和脂肪氧化分解脂肪产生的能量更多,C不符合题意;
D、根据题意分析,长期减少糖类摄入量,虽然会促使机体通过脂肪产生酮体,达到一定的减肥效果,但当机体的酮体生成量超过组织细胞的利用能力时,会引起机体酮体代谢性中毒,所以长期减少糖类摄入量用于减肥对人体有副作用,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】有氧呼吸第一阶段即糖酵解,发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、[H]并释放少量能量,第二阶段即三羧酸循环,发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、[H]并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的[H]和氧气反应生成水并大量能量。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、酵母菌是兼性厌氧菌,在无氧条件产生酒精和二氧化碳,有氧条件产生二氧化碳和水,因此物质a为CO2,物质b是水,A错误;
BD、条件X表示无氧条件,条件Y表示有氧条件,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸释放的能量远远超过无氧呼吸,BD错误;
C、物质a为CO2,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质,C正确。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
3、据图分析:条件X表示无氧条件,产生酒精和二氧化碳,物质a表示二氧化碳。条件Y表示有氧条件,酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳和水,物质b表示水。检测酒精用酸性的重铬酸钾溶液,溶液由橙色变为灰绿色。
6.【答案】C
【解析】【解答】A、有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是有机物如葡萄糖氧化分解并释放能量,只是有氧呼吸产生的能量较多,而无氧呼吸产生的能量较少,A不符合题意;
B、有氧呼吸和无氧呼吸都有葡萄糖的分解,有氧呼吸合成水和二氧化碳,无氧呼吸分为酒精发酵和乳酸发酵,酒精发酵的产物是酒精和二氧化碳,乳酸发酵的产物是乳酸,B不符合题意;
C、有氧呼吸的每个阶段都能产生一定量的ATP,但无氧呼吸只有第一阶段产生ATP,C符合题意;
D、有氧呼吸在第一、二阶段产生[H],在第三阶段消耗[H],无氧呼吸在第一阶段产生[H],在第二阶段消耗[H],D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、[H]并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、[H]并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的[H]和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和[H]反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和[H]反应产生乳酸和少量能量,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、叶绿素等与光合作用有关的色素分布在类囊体膜上,A正确;
B 、H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在类囊体薄膜上,B正确;
C、三碳酸的还原过程属于暗反应发生在叶绿体基质内,C错误;
D、光合作用产生的有机物的过程,是在叶绿体基质中进行的,D正确。
故选C。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。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。
2、叶绿体:光合作用的场所,由双层膜包被,内部有许多基粒,基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成,吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、线粒体能进行有氧呼吸的第二、第三阶段,分解的底物是丙酮酸,葡萄糖不能进入线粒体,因此若A代表线粒体,a代表丙酮酸,则b、c代表水和二氧化碳,A错误;
B、光反应的场所是叶绿体类囊体,故若a代表光,A代表叶绿体类囊体膜,则b、c可分别代表光反应产生的[H]和ATP,B错误;
C、诱捕雄虫可干扰昆虫的正常交尾,使其性别比例失调,并导致种群密度下降,因此若A代表棉铃虫种群,a代表诱捕雄虫,则b、c分别代表雌雄比例失调和种群密度下降,C正确;
D、若A代表某营养级同化的能量,a代表摄入的食物,则b、c可分别代表被呼吸作用消耗的能量和生长、发育和繁殖的能量,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸是在氧气充足的条件下,细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程,有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程,发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程,发生在线粒体内膜上。
2、一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者释放的能量+未被利用的能量。但对于最高营养级的情况有所不同,它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+未被利用的能量。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、只有B和E试管中葡萄糖不反应,用斐林试剂检验还原糖,砖红色最深,A错误;
B、只有D和F试管中无氧呼吸产生酒精,用酸性重铬酸钾检验,橙色变为灰绿色,B正确;
C、只有C试管进行有氧呼吸,能够将葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水,C错误;
D、有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,故C、D、F试管用溴麝香草酚蓝水溶液检验,溶液会变成黄色,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是:
(1)酵母菌是兼性厌氧型生物;
(2)酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定,因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊;
(3)酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定,由橙色变成灰绿色。
2、据题干分析可知,有氧条件下,A试管只能进行有氧呼吸的第一阶段,B试管中不反应,C试管进行有氧呼吸;无氧条件下,D试管进行无氧呼吸,E试管中不反应,F试管进行无氧呼吸。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、过程①是水在光下分解,需要光能驱动,A正确;
B、题图过程②是NADPH的形成,发生在类囊体膜上可把色素吸收的光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能,B正确;
C、光反应过程发生水的光解、ATP与NADPH的合成,C正确;
D、NADPH可参与三碳酸的还原,D错误;
故答案为:D。
【分析】光合作用的过程:
(1)光反应阶段:
①场所:叶绿体的类囊体上。
②条件:光照、色素、酶等。
③物质变化:叶绿体利用吸收的光能,将水分解成NADPH和O2,同时促成ADP和Pi发生化学反应,形成ATP。
④能量变化:光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能。
(2)暗反应阶段:
①场所:叶绿体内的基质中。
②条件:多种酶参加催化。
③物质变化:①CO2的固定:CO2与植物体内的C5结合,形成C3。②C3的还原:在有关酶的催化作用下,C3接受ATP、NADPH释放的能量并且被NADPH还原,经过一系列的变化,形成葡萄糖和C5。
④能量变化:ATP、NADPH 中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。
11.【答案】A
【解析】【解答】A、合理密植,才有利于农作物充分利用光能,种植水稻时苗插得越密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用,不利于提高水稻产量,A错误;
B、温度和水分都是影响细胞呼吸的因素,收获的稻谷应在室外晒干后再放入温度较低的粮仓中储存,可以降低细胞呼吸强度,延长储存的时间,B正确;
C、农田水淹后,水把土壤缝隙中的空气排挤出来了,使土壤中的氧气过少,根毛无法呼吸,导致根烂掉,因此雨季农田应及时排涝,让植物的根吸收足够的氧气,维持根的正常呼吸,C正确;
D、追施肥料是农作物高产,稳产的保障,但施肥不是越多越好,施肥过多会造成烧苗现象,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞呼吸原理的应用:
(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。
(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。
(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
12.【答案】A
【解析】【解答】A、“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中,温度为自变量,因此淀粉酶活性不可用最适温度下淀粉酶催化淀粉分解速率表示,A错误;
B、淀粉溶液和淀粉酶溶液在相同温度下分别保温后混匀并开始计时,B正确;
C、该实验中温度为自变量,应设置一系列温度梯度进行实验,C正确;
D、淀粉遇碘液变蓝,因此利用碘液能对淀粉分解反应进行检测,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构破坏。
13.【答案】C
【解析】【解答】A、细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,叫做糖被,具有保护和润滑作用, A正确;
B、Pi与ADP结合后形成的ATP可以作为生物体细胞生命活动的直接供能物质,B正确;
C、酶的作用机理为降低化学反应的活化能,而不能为化学反应提供活化能,C错误;
D、激素通过与靶细胞的受体结合,使靶细胞原有的生理活动发生改变,神经递质通过影响突触后膜离子通道的开闭来改变突触后膜所在神经元的生理状态,细胞因子能使B淋巴细胞原有生理状态发生改变,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、 细胞膜的成分:(1)磷脂双分子层:基本支架。 (2)蛋白质:承担膜的基本功能。 (3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
2、ATP:(1)组成元素:C、H、O、N、P。 (2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。 (3)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 (4)蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
3、酶:(1)功能:催化作用。 (2)作用机理:降低化学反应的活化能。 (3)本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。 (4)特点:高效性、专一性、作用条件温和。
4、激素:(1)功能:信息传递和调节机体生命活动。 (2)本质:蛋白质、氨基酸衍生物、固醇。 (3)激素调节的特点:通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞、微量和高效。
14.【答案】C
【解析】【解答】A、由于斐林试剂鉴定还原糖时,在水浴加热的条件下,变成砖红色沉淀.为了防止颜色的干扰,所以一般选用可溶性还原糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的苹果、梨等作为还原糖检测的生物材料,A正确;
B、花生子叶中富含脂肪,用苏丹皿染液给花生子叶染色,在显微镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、在鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂可呈现紫色,因为鸡蛋清中含有丰富的蛋白质,该过程不需要加热,C错误;
D、二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,据此可鉴定二氧化碳的存在,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉、蔗糖)。 (2)蛋白质可与双缩脈试剂产生紫色反应。 (3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹 IV 染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。 (4)淀粉遇碘液变蓝。
2、细胞呼吸产物的检测: (1)二氧化碳的检测:①使澄清的石灰水变浑浊。②使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (2)酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应,变成灰绿色。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、A点以后氧气的产生量增加光反应增强,短时间内,C3的还原加快,叶绿体内C5含量将增加,A正确;
B、如果该植物的呼吸速率始终不变,则在5-15min内,该植物光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)=净光合速率+呼吸速率=0.4×10-7+0.2×10-7=6×10-8mol/min,B正确;
C、若A点时向容器中加入适量的NaHCO3溶液,NaHCO3可以为植物提供CO2,有利于增加光合作用速率,则植物放氧速率的变化是增大后稳定,C正确;
D、5-15min内,由于光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐降低,光合作用速率减弱,则净光合作用速率降低,所以该植物CO2固定速率先减小但不会降为0,最终O2的量不再变化,此时光合作用速率=呼吸作用速率,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
16.【答案】A
【解析】【解答】A、色素能够溶于有机溶剂,因此可用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素,A正确;
B、洋葱鳞片叶外表皮有紫色大液泡,而内表皮液泡无色,因此用两者观察质壁分离效果不相同,B错误;
C、光合色素分离不需显微镜观察,C错误;
D、叶绿体本身就有颜色,对叶绿体和细胞质流动的观察不需要染色,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种,它们能够溶解在层析液中,但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢。
2、脂肪的检测:
17.【答案】B
【解析】【解答】①ATP的主要来源是细胞呼吸,因此人体成熟的红细胞通过无氧呼吸合成ATP,蛙的红细胞、鸡的红细胞主要通过有氧呼吸合成ATP,①正确;
②细胞内Na+浓度一般来说均高于细胞外,故为维持Na+浓度的稳定,其运出细胞的方式必为主动运输,主动运输由ATP供能,细胞消耗ATP的量增加,②正确;
③ATP中的A是指腺苷,是由腺嘌呤和核糖构成的,而DNA和RNA中的A是指碱基腺嘌呤,③错误;
④ATP中的能量可以来源光合作用中的光能、细胞呼吸中的化学能,也可以转化为光能和化学能,④正确。
综上所述,不正确的只是③一项,所以B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】ATP是生物体内的直接能源物质,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基团构成。其来源于光合作用于细胞呼吸,结构简式为A-P~P~P,含有2个特殊化学键,远离腺苷的那个特殊化学键易水解释放能量,为各项需能生命活动提供能量。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、光合作用产生的O2用于植物进行呼吸作用,多余的才释放出来,因此单位时间内装置中液滴移动距离表示的是净光合速率,A错误;
B、图中装置的烧杯中盛有的是蒸馏水,此时给予黑暗条件,植物进行有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳量相等,如装置气密性良好,液滴不会发生移动,B错误;
C、若要测得O2含量的变化,由B可知,应把装置中烧杯内的蒸馏水换成碳酸氢钠溶液,以吸收呼吸作用产生的二氧化碳,保证液滴移动的距离是氧气浓度变化引起的;同时为了排除装置气密性的影响,该实验还需要设置空白对照组,具体为容器内应分别放入死的植物幼苗和碳酸氢钠溶液 ,C正确;
D、为了探究光强度对光合作用的影响,可以通过调节白炽灯的光强度实现,当达到全日照光强时液滴向右移动量未必最大,因为光合作用强度随着光照强度的增加而增加,增加到光饱和点时达到稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】图示是采用液滴移动法测植物体的光合作用强度。总(实际)光合作用强度=呼吸作用强度+净光合作用强度,测定呼吸强度时应该将植物放在黑暗处,以排除光合作用的影响,液滴移动的距离即呼吸强度;测定光合作用的速率应该保证二氧化碳的供应,液滴移动的距离代表净光合作用强度;另外,为了排除装置气密性的影响,该实验还需要设置空白对照组,具体为容器内应分别放入死的植物幼苗和碳酸氢钠溶液 。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、 两种苹果细胞呼吸过程中产生的[H]一部分来自有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段葡萄糖的分解,一部分来自有氧呼吸的第二阶段丙酮酸与水的反应,A错误;
B、相对金冠苹果,富士苹果呼吸速率在70天以前持续较低,在第77天呼吸速率达到最大值,即富士苹果呼吸速率持续较低,且呼吸速率达到最大的时间比金冠苹果显著延后,因此富士苹果比金冠苹果更耐贮藏,B错误;
C、分析曲线图可知,金冠苹果在第28天呼吸速率达到最大值,表明此时有机物分解速率最大,C 正确;
D、低温抑制酶活性,因此低温可延长苹果的贮藏时间,主要是通过降低酶活性抑制细胞呼吸,D错误。
故答案为 :C。
【分析】有氧呼吸指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。所以在贮藏过程中,苹果细胞通过有氧呼吸分解糖类等有机物,产生二氧化碳和水,同时释放能量,这些能量一部分储存在ATP中,其余以热能形式散失。
20.【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知,AB可构成无氧呼吸装置,CDE是有氧呼吸装置。“某组同学一段时间后抽取A、D瓶中的样液加入适量酸性重铬酸钾后都呈灰绿色”,说明两瓶中都产生了酒精,即D中酵母菌既进行了有氧呼吸,又进行了无氧呼吸产生了酒精,A正确;
B、A瓶放置一段时间,消耗掉锥形瓶内的氧气后,再连通B,保证通往B的二氧化碳都是无氧呼吸的产物,B正确;
C、与无氧呼吸相比,有氧呼吸会产生更多的二氧化碳,故B(无氧呼吸装置)、E(有氧呼吸装置)中加入适量溴麝香草酚蓝溶液,E中溶液变黄色的用时更短,C错误;
D、若要进一步证明是酵母菌呼吸产物引起E中变化,则应在CD间连接一个装有NaOH的锥形瓶,以吸收空气中的二氧化碳,保证通往E中的二氧化碳只来源于酵母菌的呼吸作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式的实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于兼性厌氧菌,即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸,在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸,因此便于用来研究细胞的呼吸方式。(2)在探究活动中,需要设计和进行对比实验,分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。(3)CO2可以使澄清的石灰水变浑浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(4)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
21.【答案】A
【解析】【解答】A、在一定的 Na+浓度范围内,细胞膜上载体蛋白运输Na+的速率随Na+浓度的增大而增大,超过一定浓度,由于细胞膜上的运输Na+的载体蛋白有限,Na+的速率不在上升,趋于稳定,A正确;
B、在细胞呼吸中,氧气为零的状态下,细胞是可以进行无氧呼吸的,与图示不符,B错误;
C、反应物充足,其他条件最适时,酶促反应速率随酶浓度而增加,与图示不符,C错误;
D、适宜条件下,随着时间的变化,密闭小室中CO2含量下降, 绿色植物吸收CO2的速率 逐渐降低,直至降为零,D错误;
故答案为:A。
【分析】在一定范围内,随着横轴因素的升高,纵轴所代表的数据逐渐增大,超过一定范围后,纵轴数据不再随横轴数据的增大而增大。
22.【答案】A
【解析】【解答】A、图中光呼吸代谢支路发生在叶绿体中,所以C5和O2的结合发生叶绿体上,A错误;
B、GCGT支路中,甘油酸可转化为PGA,进而将碳重新回收进入卡尔文循环,B正确;
C、GCGT支路中,H2O2可被分解为H2O和O2,有利于减少其对叶绿体的损害,C正确;
D、光呼吸代谢支路(GCGT支路)可以将部分碳重新回收进入卡尔文循化,利用于降低光呼吸消耗从而提高光合速率,D正确。
故答案为:A。
【分析】 光呼吸途径:(1)作为暗反应的底物RuBP和氧气反应生成磷酸乙醇酸和PGA,PGA则进入卡尔文循环进一步转化成有机物,磷酸乙醇酸则在叶绿体中和水反应生成乙醇酸。
(2)乙醇酸形成后,就从叶绿体转移到过氧化氢酶体中。乙醇酸与氧气反应生成过氧化氢和乙醛酸。然后乙醛酸与谷氨酸在转氨酶的作用下反应得到氨基形成甘氨酸。
(3)生成的甘氨酸从过氧化氢酶体中转运到线粒体内。然后两分子甘氨酸转变为丝氨酸,并释放二氧化碳。
(4)丝氨酸回到过氧化氢酶体内,与之前乙醛酸和谷氨酸反应生成的a-酮戊二酸反应,将氨基脱去,形成羟基丙酮酸。然后羟基丙酮酸在甘油酸脱氢酶作用下还原为甘油酸。
(5)甘油酸从过氧化氢酶体中进入叶绿体,经过甘油酸激酶的磷酸化,加上磷酸基团生成 PGA ,进入卡尔文循环。
23.【答案】B
【解析】【解答】A、段容器中的气体总量不变,即释放的量等于的吸收量,因此该阶段只进行有氧呼吸,释放的都来自线粒体基质,A正确;
B、段酵母菌无氧呼吸速率先随浓度的降低而增强,后随着底物的消耗而减弱,B错误;
C、整个过程中细胞有氧呼吸和无氧呼吸都释放,因处于密闭容器中,故发酵过程中容器内浓度不断升高,C正确;
D、整个过程中,酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸,因此整个过程中容器内浓度逐渐下降,甚至为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
24.【答案】D
【解析】【解答】A. 该实验有2个自变量:温度和光强,因变量为气泡数目(代表光合速率)。A正确。
B. A点由于温度太低,制约光合速率提高,导致光强不成为主要影响因素,B点光强太弱,导致光合速率太低。B正确。
C. B点表示实际光合速率等于呼吸速率的光强。C正确。
D. 缺镁叶绿素合成下降,吸收光能下降,而呼吸速率不变,故需要较强光强才能达到与呼吸速率相等的光合速率,故B点向左移动。D错误。
故答案为:D
【分析】图中灯泡与试管距离在15cm到45cm处,三条曲线平行,说明此区段光照强度不影响气泡,而温度改变则气泡明显变化;BC段时,三条曲线重合,说明温度不是限制因素,此区段的限制因素为光照强度。B点没有产生气泡,说明达到光补偿点,该藻类光合作用强度等于呼吸作用强度。
25.【答案】D
【解析】【解答】A. ②表示无氧呼吸的第二阶段,在细胞质基质中进行;④表示有氧呼吸的第二阶段,在线粒体基质中进行。A错误。
B. 图中物质c为[H],它能在有氧呼吸、无氧呼吸过程中产生。B错误。
C. 图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为酒精。C错误。
D. ①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2。D正确。
故答案为:D。
【分析】题图分析:a~e表示的物质依次为丙酮酸、二氧化碳、[H]、O2和酒精;①~④表示的过程依次为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段(该过程在细胞质基质中完成)、无氧呼吸的第二阶段(该过程在细胞质基质中完成)、有氧呼吸的第三阶段(在线粒体内膜上完成)、有氧呼吸的第二阶段(在线粒体基质中完成)。
26.【答案】(1)叶绿体(基质)和细胞质基质;减少;增加
(2)线粒体;进行有氧呼吸的主要场所(或“进行有氧呼吸第2、3阶段”)
(3)ATP和NADPH;高温使呼吸链受抑制,使丙酮酸消耗减少,导致大量的磷酸烯醇式丙酮酸进入叶绿体,与ATP和NADPH反应生成异戊二烯
【解析】【解答】(1)从图中看,图A表示的是二氧化碳固定和还原的过程,为光合作用的暗反应过程,场所为叶绿体基质。图中细胞中3-磷酸甘油醛(C3)存在于A内和A外,A是叶绿体基质,A外是细胞质基质。若光照突然减弱,则细胞中NADPH的合成将减少,而消耗不受影响,所以其含量将减少,3-磷酸甘油酸(C3)的消耗会因为ATP和NADPH减少而减少,所以其含量将增加。
(2)图中B中发生的是有氧呼吸第二、三阶段,场所在线粒体,线粒体是有氧呼吸的主要场所。
(3)从图中看,光合作用为异戊二烯的合成提供ATP和NADPH。高温破坏酶的活性,使呼吸链受抑制,使丙酮酸消耗减少,导致大量的磷酸烯醇式丙酮酸进入叶绿体,与ATP和NADPH反应生成异戊二烯。
【分析】1、光合作用的具体过程:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜;
a.水的光解:2H2O→4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+Pi→ATP。
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质;
a.CO2的固定:CO2 +C5→2C3
b.三碳化合物的还原:2C3 →(CH2O)+C5+H2O。
2、有氧呼吸分为三个阶段:
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:1C6H12O6(葡萄糖)→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)。
第二阶段:在线粒体基质中进行;
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP)。
第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP)。
27.【答案】(1)主动运输;叶绿体基质
(2)丙酮酸;③⑤⑥;线粒体基质和细胞质基质
(3)降低化学反应的活化能;作用条件温和
(4)酸性的重铬酸钾
(5)18;2;右移
【解析】【解答】(1)无机盐主要是通过主动运输方式进入细胞,过程④表示光合作用中的暗反应,发生的场所是叶绿体基质。
(2)结合图分析可知,C3会转变形成酒精和二氧化碳,所以C3表示丙酮酸,过程①~⑦中,能产生ATP的是③光反应、⑤有氧呼吸第一阶段、⑥有氧呼吸第二、三阶段。产生CO2的场所有线粒体基质(丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH和少量能量)和细胞质基质(酒精发酵第二阶段)。
(3)细胞呼吸过程中需多种酶参与,酶的作用机理是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比,酶的特性是高效性、专一性和作用条件温和。
(4)⑦表示酒精发酵的第二阶段,若需检测某植物细胞⑦过程是否产生酒精,应选择酸性的重铬酸钾进行检测。
(5)真光合速率表示净光合速率+呼吸速率=12+6=18(CO2mg/100cm2·h);由图可知,在光照强度大于2时,净光合速率>呼吸速率,此时有机物才有积累,植物才表现出生长现象。镁是叶绿素的重要组成成分,若植物缺镁,则会导致植物细胞中叶绿素含量减少,此时植物吸收光能的能力减弱,对光能的利用率降低,c点即光补偿点会向右移。
【分析】分析图解:图1中①表示细胞吸水,②表示植物细胞吸收无机盐,③表示光反应,④表示暗反应,⑤表示有氧呼吸第一阶段,⑥表示有氧呼吸第二、三阶段,⑦表示酒精发酵第二阶段;图2中a点表示植物细胞呼吸速率,c点表示光补偿点,d所对应的光照强度是光饱和点。
28.【答案】(1)光照强度、温度;打开;提供CO2且维持其浓度不变
(2)ad和eh;S1+S3-S2
(3)类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体基质
【解析】【解答】(1)光照强度、温度和二氧化碳浓度等是影响光合作用的环境因素,图1装置中放了一定浓度的碳酸氢钠溶液,其作用是维持瓶内CO2浓度的恒定,因此影响黑藻光合速率的主要环境因素有温度、光照强度。实验过程中应打开图1装置的阀门K,如果不打开,将导致P无法移动。
故填:光照强度、温度;打开;提供CO2且维持其浓度不变。
(2)图2ad段和eh段光合作用和呼吸作用同时进行,其中光合作用过程中叶绿体会吸收二氧化碳,因此图2中表示叶绿体吸收CO2的区段是ad和eh段;有机物的积累量即光合作用的净合成量,图2中S1+S3可以表示白天有机物的积累量,S2可以表示夜间有机物的消耗量,因此一昼夜中有机物的积累量为S1+S3-S2。
故填:ad和eh;S1+S3-S2。
(3)图2中,f点光合作用和呼吸作用同时进行,此时产生[H]的结构(部位)有类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体基质。
故填:类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体基质。
【分析】光合作用根据是否需要光能,可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段:
1、光反应阶段是光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段 在类囊体的薄膜上进行的,发生水的光解、ATP和NADPH的生成。
2、暗反应阶段是光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段是在叶绿体的基质中进行的,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH ,最终生成糖类。
29.【答案】(1)消费者、生产者;蓝紫光和红光;类囊体膜/光合膜;纸层析
(2)碳反应;ATP、NADPH;增多
(3)①⑤;⑤
(4)光照强度;浓度、色素含量、酶含量、矿质元素等;不能
【解析】【解答】分析图题可知:①光反应阶段、②暗反应阶段、③有氧呼吸第一阶段、④有氧呼吸第二阶段、⑤ 有氧呼吸第三阶段、a是叶绿体、b是O2、c是ATP、d是ADP、e是NADPH、h是C5、g是CO2、f是C3
(1) 由题干可知绿叶海天牛会摄取藻类,所以它是消费者,但是海天牛摄取到体内的叶绿体可以光合作用,所以它也是生态系统的生产者。它在孵化时呈半透明或白色,摄入并储存于体内的叶绿体会使它们呈现出翠绿色,这是因为叶绿体中的光合色素主要吸收蓝紫光和红光,而绿光被反射出来,这些色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿素的提取常用的方法是纸层析法。
(2)图甲②过程称为暗反应阶段,虽不直接需要光,但却需要①为其提供ATP和NADPH。当光照强度突然减弱时, 光反应阶段受到影响,产生的ATP和NADPH会减少,会影响到暗反应的进行,所以暗反应的反应物C5的含量会增多。
(3)图甲中在生物膜上进行的过程有光合作用的光反应阶段和有氧呼吸的第三阶段,分别对应①⑤,有氧呼吸第三阶段释放的能量最多,对应图中的⑤。
(4)由图乙可知,在p点之前限制光合速率的因素是光照强度,若b是最适温度,则Q点的限制因素是除了温度以外的其他影响光合作用的因素,如:CO2浓度,色素含量,酶的含量,矿质元素等; 绿叶海天牛体内的叶绿素是有限的,通过延长光照时间是不能提高其的光合作用速率的。
【分析】 (1)光合作用的过程:
光反应和暗反应的对比:
  光反应 暗反应
场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质
条件 光、色素、酶等 酶等
物质变化 2H2O4[H]+O2;ADP+PiATP C5+CO22C3; 2C3+[H](CH2O)+C5
能量变化 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
连续 光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi
(2)正午光照强烈,蒸腾作用旺盛,导致叶片部分气孔关闭, CO2供应不足,则短时间内C3含量 减少,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
(3)假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量 减少,C3含量增多,C5含量减少 。
(4)假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量
减少,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
(5)有氧呼吸主要有三个阶段:
30.【答案】(1)膜;化学能
(2)无水乙醇;主要提高叶绿素a的含量
(3)光照强度提高,光反应速率不断升高;ATP与NADPH;三碳化合物;8%
(4)11:00-12:30光照强度增加,光合速率反而下降
(5)将地宝兰的光照条件设置在20%的光照条件下,有利于有机物的积累。
【解析】【解答】(1)光合色素分布在类囊体膜上;叶绿体中能量变化为光能转变为有机物中的化学能。
(2)色素的提取与分离实验,需要使用无水乙醇提取色素,由图1分析,随着光照强度的不断降低,地宝兰主要不断提高叶绿素a的含量以适应低光照条件。
(3)8:00-11:00时白天的光照强度不断上升,所以光反应速率不断上升,则光合速率上升;光反应中类囊体产生ATP与NADpH为叶绿体基质中的暗反应提供原料促进三碳化合物还原为有机物;由图2分析,8%的光照条件下,地宝兰的净光合速率大部分时间小于0,则光合速率小于呼吸速率。
(4)由图2分析11:00-12:30光照强度增加,光合速率反而下降,说明限制地宝兰光合速率的因素除光照强度外还有温度、CO2等。
(5)由图2分析20%的光照条件下地宝兰的净光合速率最高,则将地宝兰的光照条件设置在20%的光照条件下,有利于有机物的积累。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
3、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。
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