第5单元 细胞的能量供应和利用
一、选择题
1．将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于
A．水、矿质元素和空气
B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
2．马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
3．若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为
A．有机物总量减少，呼吸强度增强
B．有机物总量增加，呼吸强度增强
C．有机物总量减少，呼吸强度减弱
D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
4．下列过程需ATP水解提供能量的是
A．唾液淀粉酶水解淀粉
B．生长素的极性运输
C．光反应阶段中水在光下分解
D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
5．如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
6．将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡后，测得有关数据如下表：
下列叙述正确的是
A．溶液通氧状况与根细胞吸收Mg2+的量无关
B．若不断提高温度，根细胞吸收H2PO4-的量会不断增加
C．若溶液缺氧，根细胞厌氧呼吸产生乳酸会抑制NO3-的吸收
D．细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为吸收离子供能
7．生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是
A．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1
B．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低
C．富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1
D．某动物以草为食，推测上述比值接近1
8．下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
9．光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中
A．需要ATP提供能量
B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与
D．会产生氧气
10．为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
11．如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
12．各取未转基因的水稻（W）和转Z基因的水稻（T）数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是
A．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上［H］的传递
B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D．喷施NaHSO3促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
13．高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是
A．光合作用中的光反应
B．光合作用中CO2的固定
C．葡萄糖分解产生丙酮酸
D．以DNA为模板合成RNA
14．植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
15．某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25℃
C．在0～25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10～50℃
16．某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是
A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
17．关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是
A．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B．人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C．叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D．硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
18．下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
19．某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。
分组 甲组 乙组
处理 种子与染料混合保温 种子煮沸后与染料混合保温
结果 种子中的胚呈红色 种子中的胚未呈红色
下列叙述错误的是
A．甲组的胚发生了氧化还原反应
B．呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
20．将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
21.若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B. 加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C. 加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D. 加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
22．过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是
管号 1%焦性没食子酸/mL 2% H2O2/mL 缓冲液/mL 过氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1 2 2 2 - - -
2 2 2 - 2 - -
3 2 2 - - 2 -
4 2 2 - - - 2
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
23.葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程
A. 在无氧条件下不能进行
B. 只能在线粒体中进行
C. 不需要能量的输入
D. 需要酶的催化
24.突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是（多选）
A．突变酵母乙醇代谢途径未变
B．突变酵母几乎不能产生[H]
C．氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D.通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
25.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
26.三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是
A.与11:00时相比，13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高
B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少
C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率
D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
27.在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是
A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B.生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C.遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
28．下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素
B. 即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10ml提取液，研磨时一次性加入10mL乙醇研磨效果最好
D. 层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
29．在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A．红光，ATP下降
B．红光，未被还原的C3上升
C．绿光，[H]下降
D．绿光，C5上升
30．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是
A．菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
二、非选择题
31．将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种变化的主要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
32．光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________，在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括_________________________（写出两个）；内部因素包括_____________（写出两个）。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括____________。
a．蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b．蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c．蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d．在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
33．叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：
（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是__________。
（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_________上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-l），C3-I还原为三碳糖（C3-Ⅱ），这一步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为__________。
（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有__________（填序号）。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体__________。
34．回答与光合作用有关的问题：
（1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会______。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是______。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______。研究发现Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体______中。
（2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为______。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的______光。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主要与_____抑制叶绿素的合成有关。
35．甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是____________。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_____，判断的依据是______________________。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是______。
（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_________（填“O2”或“CO2”）不足。
参考答案
1．【答案】A
【解析】黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物。也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
2．【答案】B
【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP，C错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。
3．【答案】A
【解析】根据题意分析，种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种子萌发过程中，呼吸作用强度增加，而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
4．【答案】B
【解析】唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗能量，A错误；生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组织中从形态学上端运到形态学下端，需要ATP提供能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP功能，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸，不需要ATP供能，D错误。因此，本题答案选B。
5．【答案】D
【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的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。由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B错误；层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误；由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿色b，D正确，故选D。
6．【答案】D
【解析】分析表格数据可知，豌豆根部组织细胞内的Mg2+、H2PO4-和NO3-的浓度均高于外部溶液，故三种离子进入细胞的方式均为主动转运，主动转运消耗ATP，并且需要借助载体蛋白。溶液通氧状况会影响根细胞的需氧呼吸，影响ATP的合成，进而影响吸收的Mg2+的量，A选项错误；不断提高温度，根细胞中需氧呼吸的酶的活性可能会受到抑制，影响需氧呼吸合成ATP，进而影响根细胞吸收H2PO4-的量可能减少，B选项错误；若溶液缺氧，豌豆根细胞厌氧呼吸为酒精发酵，会产生乙醇和二氧化碳，C选项错误；细胞呼吸的电子传递链过程是[H]和氧气结合生成水，并产生大量ATP的过程，可为吸收离子功能，D选项正确
7．【答案】A
【解析】果蔬中利用的能源物质为糖类，储藏于充满氮气的密闭容器中，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值应当等于1，A选项错误；严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低，B选项正确；富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质，故产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1，C选项正确；某动物以草为食，则主要的能源物质为糖类，则产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1，D选项正确。故错误的选项选择A。
8．【答案】C
【解析】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。
9．【答案】D
【解析】光反应发生在叶绿体类囊薄膜上，有光时，产生氧气、NADPH和ATP，A错误；DCIP照光后由蓝色逐渐变为无色，是因为DCIP被［H］还原成无色，B错误；光合作用光反应阶段需要光合色素吸收光能，C错误；光合作用光反应阶段会产生氧气，D正确。
10．【答案】C
【解析】在t1~t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率相同，所以单位时间内产生相同量的CO2，所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D正确。
11．【答案】D
【解析】若横坐标是CO2浓度，较高温度下，呼吸速率高，较低温度下，呼吸速率低，所以甲乙与纵坐标的交点不一样，A错误；若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B错误；若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C错误；若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D正确。
12．【答案】D
【解析】已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上［H］的传递，A错误；ATP产生于光合作用中的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜，B错误；对比分析（W＋H2O）与（T＋H2O）的实验结果可知，转Z基因提高光合作用的效率，对比分析（W＋寡霉素）与（T＋寡霉素）的实验结果可知，转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C错误；对比分析（W＋H2O）、（W＋寡霉素）与（W＋NaHSO3）的实验结果可知，喷施NaHSO3能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D正确。
13．【答案】A
【解析】高等植物细胞中，光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上，A正确；光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，B错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中，C错误；以DNA为模板合成RNA即转录过程，发生在细胞核和叶绿体基质中，D错误。
14．【答案】A
【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素主要吸收红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。
15．【答案】D
【解析】由题目所给曲线可以看出，呼吸作用的最适温度约为53℃，而光合作用的最适温度约为30℃，A正确；净光合速率达到最大值对应的温度（即最适温度）约为25℃，B正确。在0～25℃范围内，与呼吸速率变化曲线相比，光合速率变化曲线升高得更快，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C正确。超过45℃，呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，说明呼吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物，没有有机物的积累，不适合该植物的生长，D错误。
16．【答案】D
【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸收能力低于野生型，则光反应强度低于野生型，A正确；突变型水稻叶片固定CO2酶的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的CO2吸收速率大于野生型，则暗反应强度高于野生型，B正确；光照强度低于P时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，则限制其光合速率的因素主要是光照强度，C正确；光照强度高于P时，由于突变型水稻叶片固定CO2酶的活性高，则限制其光合速率的因素是除CO2浓度外的其他因素，D错误。
17．【答案】C
【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的，该过程没有ATP的生成，A错误。人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化，B错误。暗反应产生ATP的过程需要光反应提供的能量，C正确。硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程，D错误。
18．【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。
19．【答案】C
【解析】由题目表格给于信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），还原剂为NADH，AB正确。乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性，C错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH的产生进而影响染色效果，D正确。
20．【答案】A
【解析】光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A正确。叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，BC错误。水在叶绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP提供能量，还能产生ATP，D错误。
21.【答案】C
【解析】测定酶活性实验操作中，体积最大的物质一般最先加入；对反应条件最敏感的试剂一般最后加入。故先加入缓冲液，再加入底物，最后加入酶，然后立即混匀保温，并开始计时，故C选项正确。
22．【答案】A
【解析】该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是白菜梗的有无，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，3号与1、2号对照，3号管显橙红色，1、2号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性生活，D错误。
23.【答案】D
【解析】酵母菌无氧呼吸产生酒精，在无氧呼吸的第一阶段生成ATP，由此推知葡萄酒酿制期间，酵母菌细胞内由ADP转化为ATP的过程是在无氧条件下进行的，A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行，B错误。ADP+Pi+能量ATP，C错误。D正确。
24.【答案】BD
【解析】突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A正确；突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径产生[H]，B错误；氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，增殖速率大于后者，C正确，突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质，D错误。
25. 【答案】C
【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A项正确；镁属于细胞中的无机盐范畴，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C项错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D项正确。
26.【解析】13：00时胞间CO2浓度低，二氧化碳的固定减弱，C3的来源减少，含量相对较少，A错误；14：00后叶片的Pn下降，有机物合成减少，但净光合速率大于0，说明有机物还在积累，B错误；17点后，叶片的Ci快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累，C错误；叶片的Pn先后两次下降，第一次下降主要原因是由于叶片气孔部分关闭，二氧化碳供应不足导致，第二次下降是由于光照减弱引起，D正确。
27.【答案】C
【解析】光合作用的暗反应阶段在叶绿体基质中进行，消耗二氧化碳生成有机物（光合产物），A正确。由图可看出，发育早期，正常光照和遮光70%条件下，营养器官中所含14C量占植株14C总量的比例均高于生殖器官中所含14C量占植株14C总量的比例，由此推出生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官，B正确。遮光70%条件下，发育早期（1-2）分配到营养器官中的光合产物量远大于分配到生殖器官的光合产物量，而到了发育的中后期（3-5），分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近，C错误。由图示可知，该实验的自变量有：光强和发育时期，因变量是两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例，即光合产物在两类器官间的分配情况，D正确。
28．【答案】B
【解析】CaCO3可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A错误；即使菜中叶剪碎不够充分，但色素并没有减少，也可提取出4种光合作用色素，B正确；由于研磨时乙醇挥发，故为获得10ml提取液，研磨时加入多于10mL乙醇，C错误；叶绿素条带不会随层析液挥发消失，D错误。
29．【答案】C
【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则光合作用速率基本不变，即ATP和未被还原的C3均基本不变，故A、B项错误；叶绿体色素对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的[H]和ATP减少，而短时间内暗反应仍以原来的速率进行，消耗[H]和ATP，故短时间内[H]含量会下降，C项正确；同理，绿光下由于[H]和ATP含量下降，导致C3被还原为C5的速率减慢，而暗反应中CO2的固定仍一原来的速率消耗C5，故短时间内C5的含量会下降，D项错误。
30．【答案】B
【解析】由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确； 14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。
31.【答案】（1）增强
（2）降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【解析】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植物根细胞的吸水能力增强。（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降。（3）根据题意分析可知，实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，故实验应分为两部分：①证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；②证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的。②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。
32.【答案】（1）光能温度、CO2浓度
R酶活性、R酶含量、C5含量、pH（其中两个）
（2）细胞质基质
（3）①不能，转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因，无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因的表达产物的可能性。
②a、b、c
【解析】（1）地球上生物生命活动所需的能量来自有机物，有机物主要来自植物的光合作用，光合作用合成有机物需要光反应吸收光能，转化为ATP的化学能，然后ATP为暗反应中C3的还原提供能量，合成糖类。在暗反应中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合，生成2分子C3，这是光合作用的暗反应的二氧化碳的固定。暗反应的进行需要相关酶的催化，二氧化碳做原料，需要光反应提供[H]和ATP，光反应需要色素、酶、水、光照等，故影响该反应的外部因素有光照、温度、CO2浓度、水、无机盐等；内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性等。（2）高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因通过转录成mRNA，mRNA进入细胞质基质，与核糖体结合，合成为S蛋白；因R酶是催化CO2与C5结合的，在叶绿体基质中进行，故S蛋白要进入叶绿体，在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。（3）①据题设条件可知，将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中，只去除甲的L基因，没有去除甲的S基因。因此，转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R酶是由蓝藻的L蛋白和甲的S蛋白共同组成。故由上述实验不能得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测。②根据上述实验，可以看出蓝藻的基因能导入到甲的DNA中，说明蓝藻和甲植株都以DNA为遗传物质；蓝藻中R酶的活性高于高等植物，说明两者都以R酶催化CO2的固定；由于蓝藻S、L基因均转入甲的叶绿体DNA中，且去除了甲的L基因，结果转基因植株合成了R酶，说明蓝藻R酶大亚基蛋白L在甲的叶绿体中合成，以上体现了生物界的统一性。在蓝藻中R酶组装是在细胞质基质，甲的叶肉细胞组装R酶是在叶绿体基质，则说明了不同生物之间具有差异性。因此，选abc。
33.【答案】（1）转录tRNA
（2）类囊体 [H]C5（五碳化合物）
（3）①②③④
（4）吸水涨破
【解析】
分析图示：细胞核中的DNA通过转录形成RNA，RNA通过核孔出细胞核，进入细胞质，在核糖体上进行翻译形成小亚基。叶绿体中的DNA通过转录形成RNA，在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R，催化二氧化碳的固定形成C3。（1）通过分析可知，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的DNA，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需要一种mRNA，61种tRNA，故需要RNA种类最多的是tRNA。（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I)，C3-I还原为三碳糖(C3-II)，需要[H]作为还原剂。C3的还原的产物除了C3-II还有一分子的C5。（3）①外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意；②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H]和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3-II输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强弱；直接影响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意；故选①②③④。（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。
34.【答案】（1）增加ATP和NADPH增加基质
（2）类胡萝卜素蓝紫光和红低温
【解析】（1）环境中的CO2含量增加，则会促进碳反应中CO2的固定这一环节，使3-磷酸甘油酸的含量增加；3-磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量，所以提供能量的物质是ATP和NADPH；若停止CO2供应，则会使CO2固定的速率降低，反应消耗的RuBP会减少，故使得短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加；CO2被固定的反应发生在叶绿体基质，故Rubisco酶也是存在于叶绿体基质中。（2）光合色素的分离和提取实验中，滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素，合称类胡萝卜素；叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光；秋天叶片变黄主要是由于温度降低导致叶绿素的合成受到抑制。
35.【答案】（1）甲
（2）甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
（3）乙
（4）CO2
【解析】（1）由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。（3）从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。（4）夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。第5单元 细胞的能量供应和利用
一、选择题
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
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 。
参考答案
1.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
答案C
8.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
