专题综合限时练(二) 代谢
(时间:60分钟 分值:75分)
选择题第1~13题每题3分;非选择题第14题12分,第15题10分,第16题14分,除标注外,每空2分。
一、单选题
1.(2025·河北石家庄一模)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
[A]线粒体中呼吸酶的数量和活性不能直接影响细胞有氧呼吸的强度
[B]有氧呼吸过程中NADH的产生过程均需要氧气的直接参与
[C]稻田适时排水可通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用
[D]剧烈运动时细胞呼吸速率加快导致细胞内ATP含量显著增加
【答案】 C
【解析】 线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体中呼吸酶的数量和活性能够直接影响细胞有氧呼吸的强度;有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生NADH,均不需要氧气直接参与;水稻的根系在水中容易进行无氧呼吸,产生酒精等有害物质,对根系造成伤害,稻田适时排水可以改善氧气供应,促进根系的有氧呼吸;细胞内ATP的含量是相对稳定的,剧烈运动时细胞呼吸速率加快,会产生更多的ATP来满足细胞对能量的需求,但同时ATP也会迅速被消耗,用于各种生命活动,所以细胞内ATP含量不会显著增加,而是处于动态平衡之中。
2.(2025·河南郑州三模)剧烈运动时,葡萄糖在骨骼肌细胞中存在如图所示的物质转化途径,其产生的乳酸会运输至肝脏,经糖异生作用再生成葡萄糖。下列相关叙述正确的是( )
[A]葡萄糖生成1,6二磷酸果糖的场所为线粒体基质
[B]剧烈运动时,人体细胞呼吸产生CO2的量大于O2消耗量
[C]葡萄糖生成1,6二磷酸果糖的反应为放能反应
[D]糖异生作用可防止乳酸积累,从而维持内环境的稳态平衡
【答案】 D
【解析】 据图分析,葡萄糖先生成1,6二磷酸果糖,再生成乳酸的过程为无氧呼吸,无氧呼吸发生的场所为细胞质基质;剧烈运动时人体细胞存在有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸消耗O2和产生CO2的量相等,无氧呼吸不消耗O2不产生CO2,因此剧烈运动时,人体细胞呼吸产生CO2的量等于O2消耗量;葡萄糖生成1,6二磷酸果糖过程消耗ATP,因此该反应为吸能反应;糖异生作用能将乳酸转化为葡萄糖,可以防止乳酸积累影响机体的酸碱平衡,从而维持内环境的稳态平衡。
3.(2025·山西太原二模)研究人员利用辣根过氧化物酶(HRP)和胆碱氧化酶(COD)制备生物传感器来检测植物油中的磷脂酰胆碱的含量。下列相关叙述错误的是( )
[A]该传感器的制备利用了酶的专一性和高效性
[B]高温条件下使用该生物传感器会影响检测结果
[C]分别用蛋白酶或RNA酶处理HRP可探究其化学本质
[D]HRP和COD为生物传感器中的化学反应提供了能量
【答案】 D
【解析】 酶的作用是降低化学反应的活化能,而不是为化学反应提供能量。HRP和COD作为酶,在生物传感器中也是起降低化学反应活化能的作用。
4.(2025·吉林长春模拟)GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是( )
[A]GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
[B]环线粒体的纤维状结构由单糖脱水缩合而成
[C]推测发动蛋白具有催化、运动等功能
[D]GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
【答案】 C
【解析】 GTP含有两个特殊的化学键;环线粒体的纤维状结构由发动蛋白组装形成,蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的;结合题意分析可知,发动蛋白具有GTP酶活性,说明其具有催化作用,且线粒体分裂时发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,该过程体现了发动蛋白具有运动功能;依题意,GTP的结构与ATP类似,GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成RNA的基本单位。
5.(2025·浙江1月选考)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
[A]实验过程中叶肉细胞处于失活状态
[B]①与②的分离,与①的选择透过性无关
[C]与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
[D]与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】 C
【解析】 如果叶肉细胞处于失活状态,则不会发生质壁分离等过程;①与②的分离和细胞失水有关,和选择透过性有关;与图甲相比,图乙细胞的细胞液浓度高,吸水能力更强;图乙细胞失水,但整体体积基本不变。
6.(2025·广西南宁三模)研究人员以干酪素(酪蛋白)为底物,探究pH对某种经济鱼类消化道中几种蛋白酶活性的影响,实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
[A]本实验的自变量为pH和酶的种类
[B]图中的蛋白酶都是由核糖体合成,内质网和高尔基体加工
[C]在一定范围内,幽门盲囊蛋白酶的酶活性受pH的影响比肠蛋白酶更显著
[D]适当改变温度后重复该实验,三种蛋白酶的活性与最适pH均发生变化
【答案】 D
【解析】 图中的蛋白酶均为消化酶,属于分泌蛋白,都是由核糖体合成,内质网和高尔基体加工;适当改变温度后重复该实验,三种蛋白酶的活性大小会发生相应变化,但三种蛋白酶的最适pH不会发生变化。
7.(2025·江苏常州三模)下图是蔗糖水解反应能量变化的示意图,已知H+能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是( )
[A]E1和E2表示活化能,X表示果糖和葡萄糖
[B]H+降低的化学反应活化能的值等于E2-E1
[C]蔗糖酶使E2-E1的值增大,反应结束后X增多
[D]升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
【答案】 C
【解析】 根据分析E2和E1分别表示在没有催化剂和加入H+后从常态转变为活跃状态需要的能量,称为活化能,X是蔗糖的水解产物果糖和葡萄糖;蔗糖酶具有高效性, 降低的活化能(E2-E1)的值更大,但反应结束后X的量不变;升高温度可能会改变酶的结构使其活性降低,从而影响酶促反应速率。
8.(2025·湖南邵阳二模)人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
[A]图中的[H]代表还原型辅酶Ⅰ,产生于细胞质基质和线粒体内膜
[B]葡萄糖在分解形成乳酸时,释放出的能量大部分以热能形式散失
[C]物质A代表的丙酮酸进入线粒体基质中被彻底分解为CO2和H2O
[D]与正常环境相比,缺氧环境中人体细胞中的[H]会积累
【答案】 B
【解析】 图中的[H]代表还原型辅酶Ⅰ(NADH),产生于细胞质基质和线粒体基质;葡萄糖无氧呼吸形成乳酸时,释放出少量的能量,而释放出的能量大部分以热能形式散失;分析题图可知,物质A代表的是丙酮酸,其进入线粒体后,在线粒体基质被分解为CO2,在线粒体内膜形成H2O;与正常环境相比,缺氧环境中人体细胞中的[H]不会积累,其可以直接还原丙酮酸形成乳酸。
9.(2025·江苏南京二模)某生物社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验,实验装置如下图。下列叙述错误的是( )
[A]该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响
[B]去掉单色滤光片后短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低
[C]利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率
[D]该装置测得的氧气释放速率会随时间推移逐渐减小至0
【答案】 C
【解析】 在该装置中可通过改变NaHCO3溶液的浓度和单色滤光片探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响;相同条件下,自然光下比单色光下的光合作用要强,因此去掉单色滤光片后,光反应增强,ATP和NADPH含量升高,C3还原速率加快,短时间内C3含量降低;利用氧气传感器测到的O2浓度变化可表示金鱼藻净光合速率;该装置处于适宜条件下,随着光合作用的进行,CO2逐渐被消耗,光合速率逐渐降低,当光合速率等于呼吸速率时,氧气释放速率为0,因此测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0。
10.(2025·四川巴中一模)黄豆的萌发过程中,在一段时间内CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列有关叙述正确的是( )
[A]在12~24 h内,细胞呼吸过程均发生在细胞质基质
[B]图中两条曲线的交点处,细胞只进行有氧呼吸
[C]48 h后,O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用
[D]胚根长出前,黄豆种子产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1∶1
【答案】 C
【解析】 据图可知,在12~24 h内,O2吸收量很少,而CO2释放量很多,表明此时主要进行无氧呼吸,细胞呼吸过程发生在细胞质基质和线粒体;曲线相交时,吸收的O2量等于呼出的CO2量,但只有呼吸底物是糖类时才能判断只进行有氧呼吸,而黄豆萌发过程中呼吸底物有葡萄糖和脂肪等,故图中两条曲线的交点处,细胞不只进行有氧呼吸;与糖类相比,脂肪含有更多的C、H,氧化分解消耗的O2大于产生的CO2,48 h后,O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用;胚根长出前,黄豆种子无氧呼吸过程中产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1∶1。
11.(2025·广东江门一模)下图为某兴趣小组进行渗透作用实验的装置,所用的生物膜允许水分子通过,但蔗糖不能通过。实验开始时,甲、乙漏斗内液面持平且均高于漏斗外侧。下列说法错误的是( )
[A]甲所在一侧装置为实验组,另一侧为对照组
[B]甲漏斗液面将会上升,乙漏斗液面将会下降
[C]当漏斗内液面高度稳定时,仍有水分子通过生物膜
[D]当渗透平衡时,甲、乙漏斗内外两侧溶液浓度相同
【答案】 D
【解析】 该小组进行渗透作用实验,甲所在一侧装置的漏斗中加入了蔗糖溶液,为实验组,而另一侧即乙所在一侧装置的漏斗中加入的是清水,为对照组;甲漏斗内是蔗糖溶液,浓度高于漏斗外,液面将会上升,乙漏斗内外都是清水,乙漏斗液面将会下降,最后与乙漏斗外面的清水高度齐平;当漏斗内液面高度稳定时,仍然有水分子通过生物膜,水分子进出平衡;甲漏斗中是蔗糖,蔗糖不能通过生物膜,故当渗透平衡时,甲漏斗内溶液浓度高于漏斗外侧。
12.(2025·河南模拟)下图是某植物液泡膜上物质转运过程示意图,已知细胞液中的Na+浓度高于细胞质基质。下列有关叙述正确的是( )
[A]降低细胞质基质中的pH有利于Na+进入液泡
[B]少数H2O利用通道蛋白1进出液泡
[C]Cl-与通道蛋白2结合进入液泡,不消耗能量
[D]载体蛋白2运输H+时会发生空间构象的变化
【答案】 D
【解析】 H+由细胞质基质进入液泡消耗ATP,说明载体蛋白2逆浓度梯度运输H+,细胞质基质中H+浓度低于液泡,细胞液中的Na+浓度高于细胞质基质,则Na+进入液泡的方式是主动运输,利用的能量是H+在液泡膜两侧的浓度差所产生的势能,降低细胞质基质中的pH会降低液泡膜两侧的H+浓度差,不利于Na+进入液泡;水分子大多通过水通道蛋白进出液泡;通道蛋白运输物质时不会与物质结合;载体蛋白运输物质时会发生空间构象的变化。
13.(2025·甘肃金昌一模)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水,气孔关闭;保卫细胞吸水,气孔开放,如图所示。下列叙述正确的是( )
[A]保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关
[B]保卫细胞吸水会影响叶片光合作用,不利于植物生长
[C]出现“烧苗”时,保卫细胞的细胞液浓度升高,气孔开放
[D]夏季天气晴朗的中午气孔关闭,导致叶肉细胞内暗反应停止
【答案】 A
【解析】 液泡内含有细胞液,当外界溶液浓度与细胞液浓度存在差异时,会发生渗透作用,保卫细胞的吸水和失水也是通过渗透作用实现的,所以保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关;保卫细胞吸水,气孔开放,有利于植物吸收二氧化碳进行光合作用,有利于植物生长;“烧苗”是因为外界溶液浓度过高,此时保卫细胞失水,气孔关闭;夏季天气晴朗的中午,部分气孔关闭,二氧化碳供应减少,暗反应速率减慢,但不会停止。
二、非选择题
14.(12分)(2025·四川成都三模)仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出特殊的光合作用模式。如图1为仙人掌光合作用CO2同化途径,图2为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶(PEPC)活性的昼夜转换机制。回答下列问题。
(1)白天仙人掌可将 过程产生的CO2运入叶绿体参与 (1分)循环完成光合作用过程。
(2)在夜晚,沙漠中的仙人掌将吸收的CO2与 (1分)结合并固定最终以苹果酸的形式储存,此时不进行暗反应生产有机物的原因是
。
据图分析仙人掌在夜间进行这种CO2存储的生理学意义是
。
(3)某兴趣小组欲利用“密闭透明容器”验证仙人掌“主要在夜间吸收CO2”的特性,请设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果。
实验思路:
。
实验结果: 。
【答案】 (1)细胞呼吸和苹果酸分解 卡尔文
(2)PEP(磷酸烯醇式丙酮酸) 夜晚没有光反应提供的ATP和NADPH 储存更多的CO2以备白天使用,减少白天的气孔开放,降低蒸腾作用
(3)将仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化 夜间容器内CO2浓度较白天下降更多
【解析】 (1)白天,苹果酸从液泡中释放出来,分解产生CO2,同时还有细胞呼吸产生CO2,CO2进入叶绿体参与卡尔文循环(暗反应),完成光合作用过程。
(2)沙漠中的仙人掌通常在白天气孔关闭,夜间气孔开放,将吸收的CO2与PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)结合并固定,由于夜晚没有光反应提供的ATP和NADPH,所以夜晚不进行暗反应生产有机物。仙人掌在夜间进行这种CO2存储的生理学意义是储存更多的CO2以备白天使用,减少白天的气孔开放,降低蒸腾作用。
(3)利用“密闭透明容器”验证仙人掌“主要在夜间吸收CO2”,需将仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化。预期实验结果:夜间容器内CO2浓度较白天下降更多。
15.(10分)(2025·云南曲靖二模)盐胁迫是影响作物生长的主要非生物逆境之一,土壤盐渍化已成为限制我国番茄等蔬菜作物优质高产的主要因素。现以番茄幼苗为材料,采用营养液水培方法,研究100 mmol·L-1NaCl胁迫下不同红光与远红光比值(R∶FR)对番茄幼苗生长的影响,实验处理和部分实验结果如下表所示。回答下列问题。
组 别 处理 叶绿素含量/(mg·g-1FW) 气孔导度/(mol·m-2·s-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
CK 正常水培,R∶FR=7.4 2.73 0.428 5.85
T1 盐胁迫,R∶FR=7.4 2.00 0.312 2.18
T2 盐胁迫,R∶FR=1.2 2.33 0.348 3.15
T3 盐胁迫,R∶FR=0.8 2.46 0.413 3.76
注:CK为对照组,各组光照强度相同,表中为第8天测定的数据。
(1)溶液中光合色素的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。若在蓝紫光下测定叶片光合色素提取液中叶绿素的含量,测定结果会比实际值
(1分)(填“偏高”或“偏低”),原因是
。
(2)盐胁迫下,植物会通过转移或合成渗透调节物质来提高细胞渗透压,以减少水分散失。脯氨酸易溶于水,相对分子质量小且不带电荷,在盐胁迫条件下可迅速在细胞内积累,即使达到较高的浓度也不会干扰细胞的正常功能。根据上表中的数据和图中CK、T1组叶中脯氨酸含量的变化曲线,在图中画出T2、T3组处理下0~8 d番茄叶片中脯氨酸含量变化的大致趋势。
(3)植物体内感受外界环境R∶FR比值变化的物质在 (1分)细胞内比较丰富。上述实验结果表明,适当提高 光的比例能缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害,从而提高净光合速率。
(4)在实际生产实践中,下列措施能防止或减弱土壤盐渍化的有 (填字母)。
A.减少化肥的使用
B.长期种植单一品种
C.适时适量灌溉
【答案】 (1)偏高 叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光
(2)
(3)分生组织 远红(或FR)
(4)AC
【解析】 (1)在蓝紫光下测定叶片光合色素提取液中叶绿素的含量时,由于叶绿素中类胡萝卜素也能吸收蓝紫光,测定的叶绿素含量会比实际值偏高。
(2)根据曲线图,盐胁迫下(T1组)番茄叶片的脯氨酸含量高于正常水培(CK组),说明盐胁迫会诱导脯氨酸的合成。脯氨酸积累,可以提高细胞渗透压,减少水分散失,在盐胁迫条件下,降低红光与远红光比值(R∶FR)的T2和T3组,其净光合速率高于T1组,说明降低R∶FR比值能增加叶片中脯氨酸含量,缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害。因此,可以推测在降低R∶FR比值后,番茄叶片中的脯氨酸含量也会增加,增加幅度T3组>T2组>T1组。图像见答案。
(3)植物体内感受外界环境R∶FR比值变化的物质是光敏色素,它分布在植物的各个部位,其中在分生组织细胞内比较丰富,根据实验结果,适当降低红光与远红光比值(即增加远红光的比例)能缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害,提高净光合速率。
(4)在实际生产实践中,为了防止或减弱土壤盐渍化,可以采取以下措施:①减少化肥的使用,因为过量使用化肥会导致土壤中盐分积累;②适时适量灌溉,避免过度灌溉导致盐分随水分上升到地表并积累;③合理轮作,避免长期种植单一品种导致土壤养分失衡和盐分积累。而长期种植单一品种会加剧土壤盐渍化的问题。
16.(14分)(2025·天津三模)水稻是我国重要的粮食作物之一,开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种,科学家开展了多项研究。根据所学知识分析回答下列问题。
(1)水和CO2是水稻光合作用的重要原料,通过放射性同位素标记方法可以追踪氧元素、碳元素等的转移途径,光合作用过程中伴随着不同物质转化的同时发生的能量变化是
。
(2)为研究水稻对弱光和强光的适应性,科研人员对水稻叶片照光1 h后,通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面,其生理意义是
。
(3)在强光条件下,叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻,此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5生成CO2被称为光呼吸,光呼吸与光合作用相伴发生,其过程如下图所示,据图分析光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自 (1分)和 (1分)。实际生产中可以通过提高CO2浓度达到增产的目的,请从R酶的角度解释其原理:
。
(4)研究人员将改变光呼吸的相关基因转入某种水稻野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,在最适温度下测定净光合速率,结果如图。据图1分析,7~10时随光照强度逐渐增强,转基因株系1和2净光合速率逐渐高于野生型植株(WT),分析原因:
。
当CO2浓度高于600 μmol·mol-1时,限制株系1和野生型植株光合速率的主要环境因素分别是 (1分)、 (1分),生产实践中你会选择哪种株系进行推广种植并说出依据:
。
【答案】 (1)光能→ATP和NADPH中的化学能→有机物中的化学能
(2)最大程度吸收光能,以适应弱光环境
(3)光呼吸 呼吸作用 可促进R酶催化更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸
(4)转基因株系1和2降低了光呼吸 光照强度 CO2浓度和光照强度 选择株系1,三种株系中株系1净光合速率最高
【解析】 (1)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段将光能转变为NADPH和ATP中的化学能,暗反应阶段将NADPH和ATP中的化学能转变为有机物中的化学能。
(2)叶绿体是光合作用的场所,光合作用需要有光才能进行,弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面,最大程度吸收光能,以适应弱光环境。
(3)呼吸作用可产生CO2,结合题图可知,CO2还可来自光呼吸。光呼吸消耗C5抑制光合作用,提高CO2浓度可促进R酶催化更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸,达到增产的目的。
(4)研究人员将改变光呼吸的相关基因转入某种水稻野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,由于转基因株系1和2降低了光呼吸,转基因株系1和2净光合速率逐渐高于野生型植株(WT);结合图2可知,当CO2浓度高于600 μmol·mol-1时,随着CO2浓度的增大,株系1的净光合速率几乎不再增大,说明限制其光合速率的主要环境因素是光照强度;而当CO2浓度高于600 μmol·mol-1时,增大CO2浓度,野生型植株的净光合速率增大,说明限制野生型植株光合速率的主要环境因素是CO2浓度和光照强度;三种株系中株系1净光合速率最高,因此选择株系1进行推广种植。专题综合限时练(二) 代谢
(时间:60分钟 分值:75分)
选择题第1~13题每题3分;非选择题第14题12分,第15题10分,第16题14分,除标注外,每空2分。
一、单选题
1.(2025·河北石家庄一模)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
[A]线粒体中呼吸酶的数量和活性不能直接影响细胞有氧呼吸的强度
[B]有氧呼吸过程中NADH的产生过程均需要氧气的直接参与
[C]稻田适时排水可通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用
[D]剧烈运动时细胞呼吸速率加快导致细胞内ATP含量显著增加
2.(2025·河南郑州三模)剧烈运动时,葡萄糖在骨骼肌细胞中存在如图所示的物质转化途径,其产生的乳酸会运输至肝脏,经糖异生作用再生成葡萄糖。下列相关叙述正确的是( )
[A]葡萄糖生成1,6二磷酸果糖的场所为线粒体基质
[B]剧烈运动时,人体细胞呼吸产生CO2的量大于O2消耗量
[C]葡萄糖生成1,6二磷酸果糖的反应为放能反应
[D]糖异生作用可防止乳酸积累,从而维持内环境的稳态平衡
3.(2025·山西太原二模)研究人员利用辣根过氧化物酶(HRP)和胆碱氧化酶(COD)制备生物传感器来检测植物油中的磷脂酰胆碱的含量。下列相关叙述错误的是( )
[A]该传感器的制备利用了酶的专一性和高效性
[B]高温条件下使用该生物传感器会影响检测结果
[C]分别用蛋白酶或RNA酶处理HRP可探究其化学本质
[D]HRP和COD为生物传感器中的化学反应提供了能量
4.(2025·吉林长春模拟)GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是( )
[A]GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
[B]环线粒体的纤维状结构由单糖脱水缩合而成
[C]推测发动蛋白具有催化、运动等功能
[D]GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
5.(2025·浙江1月选考)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
[A]实验过程中叶肉细胞处于失活状态
[B]①与②的分离,与①的选择透过性无关
[C]与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
[D]与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
6.(2025·广西南宁三模)研究人员以干酪素(酪蛋白)为底物,探究pH对某种经济鱼类消化道中几种蛋白酶活性的影响,实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
[A]本实验的自变量为pH和酶的种类
[B]图中的蛋白酶都是由核糖体合成,内质网和高尔基体加工
[C]在一定范围内,幽门盲囊蛋白酶的酶活性受pH的影响比肠蛋白酶更显著
[D]适当改变温度后重复该实验,三种蛋白酶的活性与最适pH均发生变化
7.(2025·江苏常州三模)下图是蔗糖水解反应能量变化的示意图,已知H+能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是( )
[A]E1和E2表示活化能,X表示果糖和葡萄糖
[B]H+降低的化学反应活化能的值等于E2-E1
[C]蔗糖酶使E2-E1的值增大,反应结束后X增多
[D]升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
8.(2025·湖南邵阳二模)人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
[A]图中的[H]代表还原型辅酶Ⅰ,产生于细胞质基质和线粒体内膜
[B]葡萄糖在分解形成乳酸时,释放出的能量大部分以热能形式散失
[C]物质A代表的丙酮酸进入线粒体基质中被彻底分解为CO2和H2O
[D]与正常环境相比,缺氧环境中人体细胞中的[H]会积累
9.(2025·江苏南京二模)某生物社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验,实验装置如下图。下列叙述错误的是( )
[A]该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响
[B]去掉单色滤光片后短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低
[C]利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率
[D]该装置测得的氧气释放速率会随时间推移逐渐减小至0
10.(2025·四川巴中一模)黄豆的萌发过程中,在一段时间内CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列有关叙述正确的是( )
[A]在12~24 h内,细胞呼吸过程均发生在细胞质基质
[B]图中两条曲线的交点处,细胞只进行有氧呼吸
[C]48 h后,O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用
[D]胚根长出前,黄豆种子产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1∶1
11.(2025·广东江门一模)下图为某兴趣小组进行渗透作用实验的装置,所用的生物膜允许水分子通过,但蔗糖不能通过。实验开始时,甲、乙漏斗内液面持平且均高于漏斗外侧。下列说法错误的是( )
[A]甲所在一侧装置为实验组,另一侧为对照组
[B]甲漏斗液面将会上升,乙漏斗液面将会下降
[C]当漏斗内液面高度稳定时,仍有水分子通过生物膜
[D]当渗透平衡时,甲、乙漏斗内外两侧溶液浓度相同
12.(2025·河南模拟)下图是某植物液泡膜上物质转运过程示意图,已知细胞液中的Na+浓度高于细胞质基质。下列有关叙述正确的是( )
[A]降低细胞质基质中的pH有利于Na+进入液泡
[B]少数H2O利用通道蛋白1进出液泡
[C]Cl-与通道蛋白2结合进入液泡,不消耗能量
[D]载体蛋白2运输H+时会发生空间构象的变化
13.(2025·甘肃金昌一模)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水,气孔关闭;保卫细胞吸水,气孔开放,如图所示。下列叙述正确的是( )
[A]保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关
[B]保卫细胞吸水会影响叶片光合作用,不利于植物生长
[C]出现“烧苗”时,保卫细胞的细胞液浓度升高,气孔开放
[D]夏季天气晴朗的中午气孔关闭,导致叶肉细胞内暗反应停止
二、非选择题
14.(12分)(2025·四川成都三模)仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出特殊的光合作用模式。如图1为仙人掌光合作用CO2同化途径,图2为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶(PEPC)活性的昼夜转换机制。回答下列问题。
(1)白天仙人掌可将 过程产生的CO2运入叶绿体参与 (1分)循环完成光合作用过程。
(2)在夜晚,沙漠中的仙人掌将吸收的CO2与 (1分)结合并固定最终以苹果酸的形式储存,此时不进行暗反应生产有机物的原因是
。
据图分析仙人掌在夜间进行这种CO2存储的生理学意义是
。
(3)某兴趣小组欲利用“密闭透明容器”验证仙人掌“主要在夜间吸收CO2”的特性,请设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果。
实验思路:
。
实验结果: 。
(2)PEP(磷酸烯醇式丙酮酸) 夜晚没有光反应提供的ATP和NADPH 储存更多的CO2以备白天使用,减少白天的气孔开放,降低蒸腾作用
(3)将仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化 夜间容器内CO2浓度较白天下降更多
15.(10分)(2025·云南曲靖二模)盐胁迫是影响作物生长的主要非生物逆境之一,土壤盐渍化已成为限制我国番茄等蔬菜作物优质高产的主要因素。现以番茄幼苗为材料,采用营养液水培方法,研究100 mmol·L-1NaCl胁迫下不同红光与远红光比值(R∶FR)对番茄幼苗生长的影响,实验处理和部分实验结果如下表所示。回答下列问题。
组 别 处理 叶绿素含量/(mg·g-1FW) 气孔导度/(mol·m-2·s-1) 净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
CK 正常水培,R∶FR=7.4 2.73 0.428 5.85
T1 盐胁迫,R∶FR=7.4 2.00 0.312 2.18
T2 盐胁迫,R∶FR=1.2 2.33 0.348 3.15
T3 盐胁迫,R∶FR=0.8 2.46 0.413 3.76
注:CK为对照组,各组光照强度相同,表中为第8天测定的数据。
(1)溶液中光合色素的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。若在蓝紫光下测定叶片光合色素提取液中叶绿素的含量,测定结果会比实际值
(1分)(填“偏高”或“偏低”),原因是
。
(2)盐胁迫下,植物会通过转移或合成渗透调节物质来提高细胞渗透压,以减少水分散失。脯氨酸易溶于水,相对分子质量小且不带电荷,在盐胁迫条件下可迅速在细胞内积累,即使达到较高的浓度也不会干扰细胞的正常功能。根据上表中的数据和图中CK、T1组叶中脯氨酸含量的变化曲线,在图中画出T2、T3组处理下0~8 d番茄叶片中脯氨酸含量变化的大致趋势。
(3)植物体内感受外界环境R∶FR比值变化的物质在 (1分)细胞内比较丰富。上述实验结果表明,适当提高 光的比例能缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害,从而提高净光合速率。
(4)在实际生产实践中,下列措施能防止或减弱土壤盐渍化的有 (填字母)。
A.减少化肥的使用
B.长期种植单一品种
C.适时适量灌溉
(2)
(3)分生组织 远红(或FR)
(4)AC
16.(14分)(2025·天津三模)水稻是我国重要的粮食作物之一,开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种,科学家开展了多项研究。根据所学知识分析回答下列问题。
(1)水和CO2是水稻光合作用的重要原料,通过放射性同位素标记方法可以追踪氧元素、碳元素等的转移途径,光合作用过程中伴随着不同物质转化的同时发生的能量变化是
。
(2)为研究水稻对弱光和强光的适应性,科研人员对水稻叶片照光1 h后,通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面,其生理意义是
。
(3)在强光条件下,叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻,此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5生成CO2被称为光呼吸,光呼吸与光合作用相伴发生,其过程如下图所示,据图分析光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自 (1分)和 (1分)。实际生产中可以通过提高CO2浓度达到增产的目的,请从R酶的角度解释其原理:
。
(4)研究人员将改变光呼吸的相关基因转入某种水稻野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,在最适温度下测定净光合速率,结果如图。据图1分析,7~10时随光照强度逐渐增强,转基因株系1和2净光合速率逐渐高于野生型植株(WT),分析原因:
。
当CO2浓度高于600 μmol·mol-1时,限制株系1和野生型植株光合速率的主要环境因素分别是 (1分)、 (1分),生产实践中你会选择哪种株系进行推广种植并说出依据:
。
(2)最大程度吸收光能,以适应弱光环境
(3)光呼吸 呼吸作用 可促进R酶催化更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸
(4)转基因株系1和2降低了光呼吸 光照强度 CO2浓度和光照强度 选择株系1,三种株系中株系1净光合速率最高
