一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.下列四项中除了哪项外,其余都是一个植物细胞组成渗透系统的理由
A.纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的
B.由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层是选择透过性膜
C.液泡中具有一定浓度的细胞液
D.细胞液的浓度大于(或小于)外界溶液的浓度
2.半透膜允许水分子通过,不允许蔗糖分子通过,下列关于渗透现象的说法正确的是
A.若初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,则渗透平衡时,半透膜两侧浓度相等
B.若初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,则渗透平衡时,半透膜两侧浓度不可能相等
C.若初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,则渗透平衡时,半透膜两侧浓度不可能相等
D.若初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,则渗透平衡时,半透膜两侧浓度一定相等
3.将人的红细胞放入4℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是
A.红细胞具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大
4.某同学用30%的蔗糖溶液来处理某生物细胞,在操作步骤完全正确的情况下,细胞没有出现质壁分离现象。试分析该同学所使用的实验材料可能是
①根尖分生区细胞
②动物细胞
③死细胞
④去除了细胞壁的植物细胞
A.②④
B.①②④
C.②③④
D.①②③④
5.将植物细胞持续浸泡在蔗糖溶液中,使其出现质壁分离现象,约在10分钟后达到平衡状态,不再变化。相关叙述不正确的是
A.浸泡之初,水分子的净移动方向为由细胞内向细胞外
B.细胞内外的渗透压达到平衡时,液泡内充满了蔗糖溶液
C.细胞出现质壁分离现象的过程中,细胞内渗透压持续变大
D.细胞内外的渗透压达到平衡时,水分子仍然通过细胞膜进行移动
6.食醋中的醋酸是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖是活细胞需要的物质。生产中能用食醋和蔗糖将鲜蒜腌制成糖醋蒜的原因是
A.醋酸和蔗糖分子均存在于活细胞的间隙中
B.高浓度的食醋和蔗糖溶液能杀死细胞,使细胞膜失去选择透过性
C.醋酸和蔗糖分子会吸附在细胞膜的外表面
D.腌制时间久了,两种物质缓慢地渗入活细胞中
7.将同一植物的细胞分别放在0.3
mo
( http: / / www.21cnjy.com )l/L的蔗糖溶液、0.5
mol/L的甘油溶液和清水中,测得细胞体积随时间的变化曲线如图所示,则a、b、c依次代表
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A.蔗糖溶液、甘油溶液、清水
B.甘油溶液、蔗糖溶液、清水
C.清水、蔗糖溶液、甘油溶液
D.清水、甘油溶液、蔗糖溶液
8.将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如图所示,依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度,由高到低排列,正确的是
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A.甲>乙>丙>丁
B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙
D.丙>乙>丁>甲
二、非选择题:共2题。
9.请回答下列有关细胞吸水和失水的问题:
(1)根据水分进出哺乳动物红细胞的状况,分析人红细胞的吸水和失水现象,说明细胞膜相当于一层
。
(2)生理盐水是和动物细胞的细胞细胞质的浓
( http: / / www.21cnjy.com )度相等的
,人体使用的生理盐水的质量分数为0.9%,用蛙做实验时,生理盐水的质量分数为0.65%。当人体需要输入药物时,应当使用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体
(填“器官”或“组织”或“细胞”)的生活环境维持
的状态,人和蛙使用的生理盐水的质量分数不一样是因为
。
10.成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外
( http: / / www.21cnjy.com )界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
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(1)由图甲漏斗液面上升可
( http: / / www.21cnjy.com )知,实验初始时c两侧浓度大小是a
b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在
,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a
b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是
( http: / / www.21cnjy.com )
(填序号),结构②中充满的液体是
。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是
。
A.细胞液>外界溶液
B.细胞液<外界溶液
C.细胞液=外界溶液
D.都有可能
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞
( http: / / www.21cnjy.com )浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水
,原因是
。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞
( http: / / www.21cnjy.com )浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等
。
1.【答案】A
【解析】渗透作用发生的条件:(1)有半透膜;
( http: / / www.21cnjy.com )(2)半透膜两侧的溶液存在浓度差。由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层相当于一层半透膜,液泡中具有一定浓度的细胞液,当细胞液的浓度大于(或小于)外界溶液的浓度时,细胞就会发生渗透吸水(或失水),故选A。
2.【答案】B
【解析】初始状态半透膜一侧
( http: / / www.21cnjy.com )是蔗糖,一侧是清水,膜两侧的水分子进出的速率相等,即渗透平衡时,半透膜两侧浓度不可能相等,仍然是蔗糖一侧的浓度较大,A错误,B正确;半透膜只能让水通过,不能让蔗糖通过,渗透平衡时,半透膜两侧浓度可能相等,C、D错误。
【易错警示】有关渗透作用发生的2个总结
(1)发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动也不可看作两侧溶液浓度相等。
(2)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
3.【答案】C
【解析】细胞膜的基本骨架
( http: / / www.21cnjy.com )是磷脂双分子层,而磷脂分子的头部具有亲水性,故A错误;人的红细胞属于动物细胞,没有像成熟植物细胞那样的大液泡,故B错误;细胞膜具有选择透过性,放在蒸馏水中,由于外界浓度低于细胞内浓度,导致红细胞吸水涨破,故C正确;温度降低时,细胞膜的流动性减弱,故D错误。故选C。
4.【答案】D
【解析】将浸放在30%
的蔗糖溶液中,
( http: / / www.21cnjy.com )存在浓度差,在操作步骤完全正确的情况下,细胞没有出现质壁分离现象,可能的原因:①该细胞是死细胞;②该细胞是没有细胞壁的细胞(动物细胞或者去除了细胞壁的植物细胞);③该细胞可能是没有大液泡的细胞(如根尖分生区的细胞)。
【知识链接】关于质壁分离和复原的几个注
( http: / / www.21cnjy.com )意点:(1)将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中,植物细胞会发生质壁分离复原,但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等,发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大,植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。(2)质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,质壁分离程度越大,植物细胞吸水能力越强;质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度。(3)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的,总结果是单向的。
5.【答案】B
【解析】因为发生质壁分离,所以出细
( http: / / www.21cnjy.com )胞的水分子多于进入细胞内的水分子,故A正确。达到渗透平衡时,液泡内仍然是细胞液,蔗糖是不能通过原生质层进入到液泡内的,故B错误。细胞出现质壁分离过程中,细胞内不断失水,渗透压增大,故C正确。细胞内外的渗透压达到平衡时,水分子仍然在运动,只是进出细胞的水分子一样多,故D正确。
6.【答案】B
【解析】将鲜蒜放入高浓度的食醋和蔗糖溶液
( http: / / www.21cnjy.com )中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,使细胞因失水过多而死亡。细胞死亡后,细胞膜失去选择透过性,醋酸和蔗糖分子可进入细胞,使细胞内外都变成酸甜的,鲜蒜就变成了糖醋蒜。
7.【答案】D
【解析】细胞液浓度大于蒸馏水,所以将
( http: / / www.21cnjy.com )植物细胞放入蒸馏水中会吸水涨大,为曲线a;蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,植物放进去会失水皱缩,为曲线c;0.5
mol/L的甘油溶液大于细胞液浓度,植物细胞先失水皱缩,接着植物会以自由扩散的形式吸收甘油,使细胞液浓度上升,细胞吸水,发生质壁分离的复原,直到细胞内外浓度平衡为止,为曲线b。故选D。
【知识拓展】植物细胞质壁分离及质壁分离复原的应用
(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞
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(2)测定细胞液浓度范围
质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
发生质壁分离所需时间越短,细
胞液浓度越小,反之细胞液浓度越大
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
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8.【答案】D
【解析】人的红细胞是圆饼状的,观察图中
( http: / / www.21cnjy.com )的4个装置可以发现,乙烧杯中的红细胞是圆饼状的,说明乙烧杯中的红细胞既没有吸水也没有失水,则乙烧杯中蔗糖溶液的浓度与红细胞细胞质的浓度相当;丙烧杯中红细胞皱缩,说明红细胞失水,则丙烧杯中蔗糖溶液的浓度大于红细胞细胞质的浓度;丁烧杯中细胞由圆饼状变成了球状,说明细胞吸水,则丁烧杯中蔗糖溶液的浓度低于红细胞细胞质的浓度;甲烧杯中细胞破裂,说明细胞吸水最多,则甲烧杯中蔗糖溶液浓度最低。根据以上分析可知,四个烧杯中蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>乙>丁>甲。
9.【答案】(1)半透膜
(2)氯化钠溶液
细胞
相对稳定
人和蛙细胞的细胞质的浓度不一样
【解析】(1)动物的细胞膜相当
( http: / / www.21cnjy.com )于一层半透膜,当细胞内外的溶液具有浓度差时,能发生渗透作用。(2)生理盐水是和动物细胞的细胞质的浓度相等的氯化钠溶液,人体使用的生理盐水的质量分数为0.9%,当人体需要输入药物时,应当使用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持相对稳定的状态,人和蛙细胞的细胞内液的浓度不一样,因此,所使用的生理盐水的质量分数也不一样。
10.【答案】(1)小于
下降
小于
(2)③④⑤
外界溶液
D
(3)不能
细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,且细胞壁的伸缩性有限
(4)不一定
【解析】(1)据图甲分析,漏斗液面上升
( http: / / www.21cnjy.com ),水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液,故a小于b。.据图乙曲线分析,漏斗液面上升高度随时间推移越来越小,故漏斗中溶液吸水的速率在下降。当液面不再上升时,半透膜两侧压力相等,渗透作用平衡,但是a仍然小于b。(2)细胞的原生质层(由③细胞膜、④细胞质、⑤液泡膜组成)相当图甲中的c半透膜。结构②是细胞壁和原生质层的空隙,充满外界溶液。图丙细胞原生质层和细胞壁分离,可能处于质壁分离状态或者复原状态,也可能处于平衡状态,故无法确定丙中细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)由于细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,不会使原生质层无限膨胀,且其细胞壁伸缩性有限,故细胞不会无限吸水。(4)因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,故细胞不会无限吸水,液泡体积不会一直增大,这时细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等,可能相等,也可能大于外界溶液。
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一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是
A.胞吞和胞吐依赖于细胞膜的流动性,不需要消耗能量
B.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散
C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运
D.胞吐过程一定会出现分泌泡与细胞膜的融合
2.下列关于物质跨膜运输的叙述正确的是
A.线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体的功能有关,若线粒体DNA受损伤,对神经细胞吸收K+没有影响
B.相对分子质量比较小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞
C.胰岛B细胞分泌胰岛素时消耗能量,因此胰岛素出入细胞属于主动运输
D.对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理,结果吸收甘氨酸的功能丧失,最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化
3.如图为物质运输方式的图解,有关分析正确的是
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A.①和②所示的过程都需要能量和载体
B.蔗糖进入细胞与过程③有直接关系
C.②过程体现了细胞膜的功能特点
D.葡萄糖进入细胞只能通过②完成
4.若图表示哺乳动物红细胞运输葡萄糖的过程,则下列有关说法正确的是
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A.线粒体外膜上也存在该种载体蛋白
B.将红细胞置于清水中,细胞将发生渗透失水
C.葡萄糖的运输方向取决于膜两侧的浓度差
D.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式与此相同
5.如图表示胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线。导致A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是
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A.载体数量、能量
B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
6.如图表示物质进出小肠上皮细胞过程,下列叙述不正确的是
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A.葡萄糖以主动运输的方式进入细胞,需要消耗ATP
B.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响
C.钠离子以协助扩散的方式进入细胞
D.人体体温的变化会影响膜上载体的活动
7.如图为物质出入细胞的四种方式的示意图,判断下列相关说法中正确的是
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A.影响A、B方式的因素分别是浓度差和载体蛋白数量
B.向细胞中注入某种呼吸抑制剂,则
C、D方式受影响最大
C.氨基酸和葡萄糖进入红细胞的方式相同,都是C方式
D.上述4种运输方式的实现均能体现细胞膜的流动性
8.Na+—K+泵是一种常见的ATP驱动泵
( http: / / www.21cnjy.com )(如图所示),是一种在动物细胞的能量系统中起主要作用的载体,也是一种能催化ATP水解的酶。这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。由此可知
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A.该载体不一定能催化ATP水解,但一定能促进物质的转运
B.Na+通过Na+—K+泵的跨膜运输方式是主动运输,K+通过Na+—K+泵的跨膜运输方式是协助扩散
C.葡萄糖进入红细胞的方式与Na+和K+通过Na+—K+泵的跨膜运输的方式相同
D.Na+—K+泵对维持动物细胞的渗透压平衡起重要作用
二、非选择题:共2题。
9.图甲表示某生物膜结构,图
( http: / / www.21cnjy.com )中A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线,请据图回答:
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(1)若图甲是癌细胞的细胞膜,则膜上含量较正常细胞减少的物质是__________(填字母)。
(2)若图甲是线粒体膜,则b和c过程运输的气体分别是__________。b、c的运输方式符合图__________所表示的物质运输曲线。
(3)若图甲表示人体红细胞膜,则表示N
( http: / / www.21cnjy.com )a+、K+运输方式的分别是图中__________。Na+、K+的运输方式符合图__________所示曲线。
10.正常细胞内K+浓度约为细胞外的3
( http: / / www.21cnjy.com )0倍,细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na+浓度差、K+浓度差减小时,细胞膜上的Na+/K+ ATP酶发挥作用,这种酶可以通过水解ATP,将细胞内的Na+移出膜外,将细胞外的K+移入膜内。如图1所示:
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(1)膜内外Na+具有浓度差,与膜的__
( http: / / www.21cnjy.com )__________性有关。Na+/K+ ATP酶将细胞内的Na+移出膜外的跨膜运输方式是______________。
(2)在运输Na+和K+的过程中,Na+/K+ ATP酶的___________发生改变,有利于与离子的结合与分离。
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(3)比较图2和图3,当Na+和K+____
( http: / / www.21cnjy.com )____浓度差流过Na+/K+ ATP酶时,将ADP合成ATP,说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于__________________。
(4)生物膜系统的分隔作用及能量是维系细胞有序性的基础,线粒体内膜上主要完成类似图________(填编号)的过程。
1.【答案】D
【解析】胞吞和胞吐依赖于细胞膜的流动
( http: / / www.21cnjy.com )性,且需要消耗能量,A错误;小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,B错误;主动运输和协助扩散都需要载体蛋白的协助,C错误;胞吐过程一定有分泌泡与细胞膜融合,将分泌物释放的过程,D正确。
2.【答案】D
【解析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,神
( http: / / www.21cnjy.com )经细胞吸收K+的方式是主动运输,需要能量,线粒体DNA受损伤使其不能正常为生命活动提供能量,会影响神经细胞吸收K+,A错误;相对分子质量比较小的物质或离子进入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输,B错误;胰岛素属于大分子物质,出入细胞的方式是胞吐或胞吞(外排或内吞),C错误;小肠上皮细胞吸收甘氨酸的方式是主动运输,需要载体和能量,对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理,结果吸收甘氨酸的功能丧失,最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化,D正确。
3.【答案】C
【解析】①所示的过程是胞吞和胞吐,需要能
( http: / / www.21cnjy.com )量,但不需要载体,A错误;蔗糖是二糖,不能直接通过生物膜结构,所以蔗糖不能通过过程③进入细胞,B错误;②过程为主动运输,体现了细胞膜的功能特点——选择透过性,C正确;葡萄糖进入人体红细胞可通过③协助扩散完成,D错误。
4.【答案】C
【解析】葡萄糖在细胞质基质中分解形
( http: / / www.21cnjy.com )成丙酮酸和H],丙酮酸再进入线粒体,因此线粒体外膜上不存在该种载体蛋白,A错误;将红细胞置于清水中,细胞将发生渗透吸水,B错误;葡萄糖的运输方向是从高浓度运输到低浓度,取决于膜两侧的浓度差,C正确;哺乳动物红细胞运输葡萄糖属于协助扩散,而小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式属于主动运输,D错误。
5.【答案】B
【解析】无机盐离子的吸收是主动运输,
( http: / / www.21cnjy.com )与载体和能量有关,据图可知:A、B两点在同一曲线(吸收NO3-)上,载体数量相同,因变量是氧浓度,且A点大于B,A点有氧呼吸较强,提供能量较多,则主动运输吸收的NO3-较多;B、C两点对应的氧浓度一样,说明有氧呼吸提供的能量一样,不同的是B所在曲线的NO3-载体的数量多于A所在曲线的K+载体的数量,故选B。
6.【答案】B
【解析】葡萄糖进入细胞,由低浓度到高浓
( http: / / www.21cnjy.com )度,为主动运输,需要消耗ATP,A正确。葡萄糖运出细胞,由高浓度到低浓度,需要载体,为协助扩散,不受O2浓度的影响,B错误。钠离子进入细胞,由高浓度到低浓度,为协助扩散,C正确。人体体温的变化会影响膜上载体的活动,D正确。
【解题技巧】物质出入细胞方式的判断
(1)①根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断:
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②根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。
③根据达到平衡时的浓度判断:若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差,则是主动运输,因为自由扩散和协助扩散达到平衡时细胞内外浓度相等。
(2)不同条件下运输方式的判断
①消耗能量的运输方式有胞吞、胞吐和主动运输。
②需要载体蛋白参与,不消耗能量的运输方式一定是协助扩散。
(3)无机盐离子的运输方式:
( http: / / www.21cnjy.com )无机盐离子的运输方式并非都是主动运输,在顺浓度梯度情况下,也可通过被动运输方式进出细胞,如在神经冲动传导过程中Na+、K+的运输,在兴奋时Na+内流和在恢复静息状态时K+外流都是协助扩散。
7.【答案】B
【解析】图A中物质从高浓度
( http: / / www.21cnjy.com )向低浓度运输,不需要载体的协助,也不消耗能量,为自由扩散,运输的动力是物质的浓度差;图B中物质从高浓度向低浓度运输,且需要载体的协助,不消耗能量,说明是协助扩散,运输的动力也是浓度差,受载体数量的影响,A错误。图中C、D分别表示主动运输和胞吐,都需要消耗能量,所以都受呼吸抑制剂的影响,B正确。氨基酸和葡萄糖进入红细胞的方式分别是主动运输和协助扩散,C错误;4种运输方式中只有D能体现膜的流动性,D错误。
8.【答案】D
【解析】根据题意,ATP驱动泵是一种在动物
( http: / / www.21cnjy.com )细胞的能量系统中起主要作用的载体,也是一种能催化ATP水解的酶,这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内,A错误;
Na+和K+通过Na+—K+泵的跨膜运输方式都是主动运输,B错误;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,C错误;Na+—K+泵对维持动物细胞的渗透压平衡起重要作用,D正确。
9.【答案】(1)D
(2)O2、CO2
乙
(3)d、a
丙
【解析】(1)癌细胞的细胞膜上D]糖蛋白减少
( http: / / www.21cnjy.com ),使癌细胞容易扩散和转移。(2)线粒体进行有氧呼吸,消耗氧气,产生二氧化碳,图中b、c方式是从高浓度到低浓度,不需要载体和能量,属于自由扩散,b进入细胞,c运出细胞,则b和c分别表示O2、CO2,符合图乙所表示的物质运输曲线。(3)人体红细胞膜排Na+吸K+,则Na+、K+的运输方式分别是图中d、a,符合图丙所示曲线。
10.【答案】(1)选择透过
主动运输
(2)空间结构
(3)顺
离子浓度差(或离子流动方向)
(4)2
【解析】(1)细胞内外具有浓度差,跟细胞膜的
( http: / / www.21cnjy.com )选择性有关,Na+/K+ATP酶将细胞内的Na+移出膜外,是从低浓度到高浓度,需要能量和载体,此跨膜运输方式是主动运输。(2)从图1可知,在运输Na+和K+的过程中,Na+/K+ATP酶的空间结构发生改变,有利于与离子的结合与分离。(3)从图像的箭头可知,钠离子和钾离子是从高浓度流向低浓度,即顺浓度跨膜运输,将ADP合成ATP,说明ATP的合成与分解反应是可逆反应,进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子浓度差。(4)生物膜系统的分隔作用及能量是维系细胞有序性进行的基础,线粒体内膜上产生ATP,类似图2的过程。
一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.下列关于酶的叙述中,正确的是
A.酶可为化学反应提供能量来加快反应速率
B.酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的
C.酶在催化反应完成后立即被降解成为氨基酸
D.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
2.下列有关酶的特性及相关实验的叙述,正确的是
A.pH过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活
B.在研究温度影响淀粉酶活性实验中,可以用斐林试剂检测实验结果
C.在温度影响酶活性实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象
D.与无机催化剂相比,酶提高反应活化能的作用更明显,因而酶催化效率更高
3.如图表示酶的催化反应过程,有关叙述错误的是
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A.该酶促反应过程可表示为a+b→c+d
B.适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率
C.c或d的生成速率可以表示酶促反应的速率
D.若探究底物浓度对酶促反应速率的影响,b的数量就是实验的自变量
4.将乳蛋白、淀粉、胃蛋白酶
( http: / / www.21cnjy.com )、唾液淀粉酶和适量水混合装入一个容器内,调整pH至2.0,保存于37℃的水浴锅内.过一段时间后,容器内剩余的物质是
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
5.如图曲线表示的是温度和酶的关系,此曲线不能说明的是
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A.在B之前,酶的活性随温度的升高而增强,之后随温度的升高而降低
B.当温度到达B时,酶的活性最高
C.A点时,酶的催化活性很低,但随着温度升高,酶的活性可以上升
D.C点时酶的活性也很低,当温度降低时,酶的活性也可以恢复上升
6.如图曲线OABC表示在最适温度下,反应物浓度对某种酶促反应速率的影响,下列相关说法不正确的是
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A.曲线OA′B′C′一定是温度低于最适温度时反应物浓度对该酶促反应速度的影响
B.在B点反应物的浓度足够大,是酶的数量限制了反应速度的提高
C.在A点限制该酶促反应速率的主要因素是反应物的浓度
D.在C点时加入少量的该酶,会使该酶促反应的速率大大加快
7.如图为某单细胞微生物细胞代谢中酶与其底物、产物的关系示意图(图中的变构位点指引起酶结构改变的触发点),下列有关叙述正确的是
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A.从该图可以看出酶促反应速率随底物浓度增大而不断增大
B.酶1有两种底物且能与产物B结合,说明酶1不具有专一性
C.酶1与产物B结合后无活性,说明酶的活性与其空间结构有关
D.产物B浓度高时导致酶1无活性与高温导致酶失活一样是不可逆的
8.图为pH对作用于同一底物的两种水解酶活性的影响,相关叙述不正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.在两种不同的pH条件下,酶2活性可能相同
B.将酶1由pH=9转移到pH=6的环境中,活性上升
C.与酶2相比,酶1更耐受碱性环境
D.pH=5时,酶1、酶2的活性较低的原因是空间结构改变
二、非选择题:共2题。
9.下表是H2O2在不同条件下的分解。据表回答:
试管号
处理
现象
1
2mLH2O2+2滴蒸馏水
产生气泡很少
2
2mLH2O2+2滴FeCl3
产生气泡较多
3
2mLH2O2+2滴肝脏研磨液
产生气泡很多
4
2mLH2O2+2滴(煮沸)肝脏研磨液
基本同1
5
2mLH2O2+2滴肝脏研磨液+2滴5%HCl
基本同1
6
2mLH2O2+2滴肝脏研磨液+2滴5%NaOH
基本同1
7
2mLH2O2+2滴肝脏研磨液+2滴蒸馏水
(1)比较2号与3号试管的实验现象,说明酶具有________,比较4号与3号试管的实验现象,说明
。
(2)设置5号、6号、7号试管实
( http: / / www.21cnjy.com )验是要探究_____________,7号试管的作用是
,现象是基本同
。
(3)如果要探究温度对酶活性的影响,能否用
( http: / / www.21cnjy.com )H2O2
酶
?(填“能”或“否”)。若要探究唾液淀粉酶的活性可以在反应后滴加_______直接观察显色的深浅。
(4)酶能够加快反应速率,是因为酶能够显著降低_______。
10.解读与酶有关的曲线,回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)酶的作用机理可以用甲图中
( http: / / www.21cnjy.com )
线段来表示。如果将酶催化改为无用机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将________(填“上移”或“下移”)。
(2)若该酶是胃蛋白酶,其作用的底
( http: / / www.21cnjy.com )物是
。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH值由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将___________。
(3)底物的量一定时,乙图中160
min时,生成物的量不再增加的原因是
。
(4)联系所学内容,分析丙图曲线,并回答:
①对于曲线abc:若X轴表示pH,则曲线上b点表示的生物学意义是_________。
②对于曲线abd:若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示
。制约曲线bd增加的因素是
。
1.【答案】D
【解析】酶的作用机理是降低化学反
( http: / / www.21cnjy.com )应的活化能,A错误;大部分酶的本质是蛋白质,在核糖体上合成,原料是氨基酸,少部分酶的本质是RNA,在细胞核中合成,原料是核糖核苷酸,B错误;酶作为生物催化剂,在化学反应前后,其质和量都是不会发生改变的,C错误;同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如ATP合成酶、呼吸酶等,D正确。
2.【答案】C
【解析】高温、过酸或过碱会使酶的空间结
( http: / / www.21cnjy.com )构发生变化而失活,但是低温可以降低酶的活性,酶的空间结构不变,不会失活,A错误;斐林试剂使用时需要水浴加热,不能用来探究温度对淀粉酶活性的影响,B错误;过氧化氢在高温条件下也会分解,在温度影响酶活性实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象,C正确;与无机催化剂相比,酶降低化学反应所需活化能的作用更明显,故酶催化效率更高,D错误。
【解题必备】酶是活细胞产生的具有生
( http: / / www.21cnjy.com )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发生改变,使酶永久性的失活。
3.【答案】A
【解析】分析题图:图示为某种酶作用的
( http: / / www.21cnjy.com )模型,其中a在化学反应前后不发生改变,表示某种酶,b表示反应底物,c和d表示产物。由以上分析知,a表示酶,该酶促反应过程可表示为b→c+d,A错误;由以上分析知,a表示酶,适当增大a的浓度会提高酶促反应的速率,B正确;由以上分析知,c和d表示产物,酶促反应的速率可以用单位时间内产物的生成速率来表示,C正确;由以上分析知,b表示反应底物,如果探究底物浓度对酶促反应速度的影响,自变量是酶的浓度(或在一定反应体系中酶的数量),D正确。
4.【答案】A
【解析】乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白
( http: / / www.21cnjy.com )酶水解成多肽,当PH调至2.0后,唾液淀粉酶会失去活性,淀粉不水解,因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水,A正确。
5.【答案】D
【解析】据曲线图分析可知
( http: / / www.21cnjy.com ),在B之前,酶的活性随温度的升高而增强,之后随温度的升高而降低,A正确;据曲线图分析可知,当温度达到B点时酶的活性最高,此时的温度称为酶促反应的最适温度,B正确;A点时酶的活性很低,但空间结构没有被破坏,故随着温度的升高酶的活性可以上升,C正确;C点高温时酶的活性很低,多数酶的结构在高温下被破坏,失去活性,温度降低后也不可以恢复,D错误。
【易错警示】①低温和高温时酶的活性
( http: / / www.21cnjy.com )都降低,但两者的性质不同;②在过酸或过碱环境中,酶均失去活性而不能恢复;③同一种酶在不同pH下活性不同,不同的酶的最适pH不同;④反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
6.【答案】A
【解析】酶在最适温度条件
( http: / / www.21cnjy.com )下活性最强,而在最适温度条件下降低或升高温度均会降低酶的活性,因此曲线OA′B′C′可能是温度低于或高于最适温度时反应物浓度对该酶促反应速度的影响,A错误;在B点反应物的浓度足够大,反应速率达到饱和是受酶数量的限制,B正确;在A点限制该酶促反应速率的主要因素是反应物的浓度,C正确;由于B点的限制因素为酶的数量,因此在C点时加入少量的该酶,会使该酶促反应的速率大大加快,D正确。
7.【答案】C
【解析】结合图示,由于有产物抑制或
( http: / / www.21cnjy.com )酶量的限制,酶促反应速率不会一直增大,因此A错误;酶催化的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应,图中酶1仍是催化一种化学反应,B错误;蛋白质的活性常常与其空间结构有关,所以酶1与产物B结合后无活性,说明酶的活性与其空间结构有关,C正确;产物B浓度高时导致酶1无活性是可逆的,可避免不断合成酶造成浪费(无法判断为不可逆),D错误。
8.【答案】B
【解析】酶2的曲线为抛物线,在两
( http: / / www.21cnjy.com )种不同的pH条件下,酶2活性可能相同,A正确。酶1在pH=9时,已经失去活性,当pH值上升到6时,仍然没有活性,B错误。根据图示可推出,与酶2相比,酶1更耐受碱性环境,C正确。pH=5时,对于酶1,过酸,酶的空间结构被破坏,对于酶2,过碱,酶的空间结构被破坏,D正确。
9.【答案】(1)高效性
高温使酶失活
(2)酸碱对酶活性的影响
对照
3
(3)否
碘液
(4)活化能
【解析】(1)2号和3号试管的自变
( http: / / www.21cnjy.com )量是催化剂的种类,
3号试管产生气泡的数量比2号试管多,说明酶的催化效率远远高于无机催化剂,说明酶的催化具有高效性的特点。酶的活性受到温度的影响,高温使酶失活,故4号试管产生的气泡很少。(2)5号、6号、7号试管的自变量是pH值,故设置5号、6号、7号试管对照实验是要探究pH对酶活性的影响,7号试管的作用是对照作用。(3)温度会影响H2O2
的分解,因此不能用H2O2
酶探究温度对酶活性的影响。探究唾液淀粉酶的活性可直接滴入1~2滴碘液,看淀粉是否被分解完。(4)酶作用的原理是酶能显著降低化学反应的活化能。
10.【答案】(1)ab
上移
(2)蛋白质
不变
(3)底物被完全消耗完
(4)在最适pH下,酶的催化效率最高(反应速率最快或酶活性最强)
酶促反应速率
酶浓度
【解析】(1)分析图甲可知
( http: / / www.21cnjy.com ):ac表示无酶催化时反应进行所需要的活化能,bc表示有酶催化时反应进行所需要的活化能,所以ab表示酶的作用机理,即酶所降低的化学反应的活化能。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高;所以,如果将酶催化改为用无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将上移。(2)蛋白酶能够催化蛋白质水解,若该酶是胃蛋白酶,则其作用的底物是蛋白质。胃蛋白酶的最适PH为1.5左右,当pH值为10时,因过碱导致胃蛋白酶变性失活,因此在胃蛋白酶浓度和其他条件不变的情况下,反应液pH值由10逐渐降低到2,酶催化反应的速率将不变。(3)底物的量一定时,乙图中160
min时,生成物的量不再增加的原因是底物被完全消耗。(4)在一定限度的pH范围内,酶的活性随pH的升高而增大;达到最适pH时酶的活性最大;超过最适pH,酶的活性随pH的升高而降低,甚至永久失活。①对于丙图中的曲线abc:若X轴表示pH,则曲线上b点表示的生物学意义是:在最适pH下,酶的催化效率最高。②酶只有与底物结合才能发挥催化作用。在一定底物浓度的范围内,酶促反应速率随底物浓度的增加而逐渐加快,当所有酶分子都与底物结合时,酶促反应速率达到最大值,且保持稳定,此时限制酶促反应速率的因素是底物浓度。据此可推知,对于丙图中的曲线abd:若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示酶促反应速率。限制曲线bd增加的因素是酶浓度。
一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.新的研究显示,ATP这种传
( http: / / www.21cnjy.com )统上与细胞能量处理相关的物质在把食物的味道传递给大脑的信息过程中起到了关键的作用。有关ATP说法及推论的组合正确的是
①ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
②作为信息分子的ATP不能提供能量
③神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
④人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
A.②③④
B.①③④
C.③④
D.①③
2.下列有关ATP的叙述中,错误的选项是
①人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
②神经元内的钠离子排出需要消耗ATP,但此过程与载体无关
③细胞连续分裂时,伴随着ATP与ADP的相互转化
④ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸
⑤两分子ATP中,含有的高能磷酸键数和磷酸基团数分别是4和6
⑥光反应过程中,H]由类囊体膜向叶绿体基质运动,ATP则向相反方向运动
⑦动物细胞有氧呼吸过程中,产生大量ATP的阶段需要氧气参与
A.①②⑥
B.②⑤⑦
C.③④⑤
D.①④⑥
3.下列有关ATP和ADP的叙述错误的是
A.基因的表达需要ATP参与
B.植物光反应产生的ATP是植物各项生命活动的直接能源
C.ATP和ADP的元素组成相同,都只含有C、H、O、N、P五种元素
D.叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体运动,ATP则向相反方向运动
4.下列生命活动过程中,不消耗ATP的是
A.叶绿体基质中将C3还原为糖
B.突触前膜释放神经递质
C.线粒体内膜上H]与氧结合生成水
D.植物根细胞逆浓度吸收无机盐离子
5.如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。有关说法不正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图甲中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
B.图乙中进行①过程时,图甲中的c键断裂
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性
D.夜间有O2存在时,图乙中过程②主要发生在线粒体中
6.下列生命活动中不能使ADP的相对含量增加的是
A.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.叶肉细胞合成的糖运输到果实
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
7.如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图,下列说法有误的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.A中合成ATP的部位是基粒的类囊体薄膜
B.B中的ATP可为还原三碳化合物提供能量
C.A、C中合成ATP所需的能量来源相同
D.D中能量的去向是用于耗能的生命活动
8.图1表示三磷酸核苷的结构,图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图1中N表示含氮碱基,若N为鸟嘌呤,则表示GTP
B.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
C.UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的
D.人体成熟红细胞中没有线粒体,但能产生ATP
二、非选择题:共2题。
9.如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图,据图完成以下问题:
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps49A9.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(1)1分子ATP中含有
个高能磷酸键;ATP是
的英文名称缩写。
(2)图中的a、b分别代表
、
。
(3)c指
。
(4)在动物肌细胞中,进行②反应时,能量来自
。
(5)①②反应进行时所需要的酶一样吗?
。
(6)进行①反应时能量用于
,进行②反应时能量用于
,由此可见能量是
,物质是
。
10.在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键的物质,其分子结构式如下:
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps6FBB.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(1)从ATP的分子结构式可知,去掉两个磷酸基团后的剩余部分是
。
(2)人体骨骼肌细胞中,ATP的含量仅够剧烈
( http: / / www.21cnjy.com )运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上,某同学参加100
m短跑过程中,其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示,试回答:
①由A到B的变化过程中,说明ATP被水解,释放的能量用于
。
②由整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明
。
(3)某同学进行一项实验,目的是观察
( http: / / www.21cnjy.com )ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①必须待离体肌肉自身的
消耗之后,才能进行实验。
②在程序上,采取自身前后
( http: / / www.21cnjy.com )对照的方法,先滴加
(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察
与否以后,再滴加
(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。
③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?
,原因是
。
1.【答案】C
【解析】ATP中的“A”
( http: / / www.21cnjy.com )表示腺苷,而DNA、RNA中的碱基“A”表示的是腺嘌呤,①错误;ATP是生命活动的直接能源物质,②错误;神经细胞需要ATP提供能量,所以其膜外表面可能有ATP的受体,③正确;人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺素分泌增多,促进了物质的氧化分解,所以细胞产生ATP的量增加,④正确。故选C。
2.【答案】A
【解析】人在剧烈运动时进行有氧呼吸的
( http: / / www.21cnjy.com )同时也进行着无氧呼吸,无氧呼吸的情况下每摩尔葡萄糖释放的能量较少,因此合成的ATP也少,所以与安静时不相等,①错误;神经元内的钠离子排出需要消耗ATP,并需要载体的协助,②错误;细胞连续分裂需要消耗能量,所以会伴随着ATP与ADP的相互转化,③正确;ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和两个磷酸,④正确;一个ATP分子含有2个高能磷酸键和3个磷酸基团,所以两分子ATP含有的高能磷酸键数和磷酸基团数分别是4和6,⑤正确;光反应过程中,H]和ATP都是由类囊体膜向叶绿体基质运动的,⑥错误;动物细胞有氧呼吸第三阶段产生大量的ATP,需要氧气的参与,⑦正确。
3.【答案】B
【解析】基因表达消耗能量,需要ATP参
( http: / / www.21cnjy.com )与,A正确;植物光反应产生的ATP只能用于暗反应,植物各项生命活动所需的ATP来自于呼吸作用,B错误;ATP和ADP的元素组成相同,都只含有C、H、O、N、P五种元素,C正确;由于光合作用中光反应产生ATP,暗反应消耗ATP,叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体运动,ATP则向相反方向运动,D正确。
4.【答案】C
【解析】叶绿体基质中将C3还原为糖的过程
( http: / / www.21cnjy.com )需要ATP水解供能,A项错误;突触前膜释放神经递质的方式是胞吐,胞吐需要ATP水解供能,B项错误;线粒体内膜上H]与氧结合生成水会伴随大量的ATP生成,C项正确;植物根细胞逆浓度吸收无机盐离子的方式是主动运输,主动运输过程需要ATP水解供能,D项错误。
【知识链接】细胞内产生与消耗ATP的生理过程归纳
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段;消耗ATP:一些吸能反应
叶绿体
产生ATP:光反应;消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段;消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
5.【答案】A
【解析】图甲为ATP的结构简式,其中A
( http: / / www.21cnjy.com )代表腺嘌呤,A与核糖合成腺苷,A错误;图乙中反应向右进行时为ATP的水解,远离腺苷的高能磷酸键断裂并释放能量,B正确;ATP与ADP的快速转化依赖于酶催化作用的高效性,C正确;夜间有O2存在时,植物主要进行有氧呼吸,故在有氧的条件下,形成ATP主要发生在线粒体中,D正确。
【知识链接】ATP与ADP的相互转化
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP+Pi+能量ATP
ATP ADP+Pi+能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能(光合作用)化学能(细胞呼吸)
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
注意:(1)ATP在生物体内含量少,但转化十分迅速,从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中。
(2)ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。
( http: / / www.21cnjy.com )因为转化过程中的所需酶、能量的来源和去路、反应场所都不相同,因此ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。
(3)ATP的形成需要满足4个条件:2种原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的过程中有水生成。
6.【答案】A
【解析】淀粉酶催化淀粉水解为葡
( http: / / www.21cnjy.com )萄糖的过程不消耗ATP,A符合题意;吞噬细胞吞噬病原体的过程需消耗ATP,B不符合题意;叶肉细胞合成的糖运输到果实需消耗ATP,C不符合题意;氨基酸合成新的肽链为蛋白质的合成过程需消耗ATP,D不符合题意。
7.【答案】C
【解析】图中A表示光合作用的光反应
( http: / / www.21cnjy.com )阶段,该阶段生成了ATP和H],光反应发生在基粒的类囊体薄膜上,A正确;光反应产生的ATP和H]将用于暗反应中三碳化合物的还原,B正确;A中合成ATP的能量来自于光能,C中合成ATP的能量来源于有机物中的化学能,C错误;ATP中的能量将用于各项生命活动,D正确。
8.【答案】C
【解析】图1中,如果N是鸟嘌
( http: / / www.21cnjy.com )呤,则该化合物表示GTP,A正确;对于植物来说,ATP可以来自光合作用和呼吸作用,对于动物来说,ATP来自呼吸作用,因此ATP中的能量来源可以是光能,也可以是化学能,由题图2可知,ATP中的能量可以转化成光能和化学能,B正确;由题图2可知,UTP、GTP中的能量是由ATP水解释放的,C错误;人体成熟的红细胞中没有线粒体,可以通过无氧呼吸合成ATP,D正确。
9.【答案】(1)2
三磷酸腺苷
(2)细胞呼吸
光合作用
(3)各项生命活动
(4)储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能
(5)不一样
(6)合成ATP
各项生命活动
不可逆的
可逆的
【解析】(1)ATP的结构简式为A﹣P~P~
( http: / / www.21cnjy.com )P,故1分子ATP中含有2个高能磷酸键,ATP中文名称叫三磷酸腺苷。(2)绿色植物的ATP来自于光合作用和呼吸作用,动物和人的ATP则来自于进行呼吸作用时有机物的氧化分解,故a、b分别为呼吸作用和光合作用。(3)ATP水解释放的能量用于生物体的各项生命活动。(4)ATP水解释放的能量来自储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能。(5)①过程中需要ATP合成酶,②过程中需要代表ATP水解酶。(6)进行①反应时能量用于合成ATP,进行②反应时能量用于各项生命活动,由此可见能量是不可逆的,物质是可逆的。
10.【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸
(2)①肌肉收缩等生命活动
②ATP的生成和分解是同时进行的
(3)①ATP
②葡萄糖溶液
肌肉收缩
ATP溶液
③不可靠
如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象
【解析】(1)从ATP的分子结构式可知,去
( http: / / www.21cnjy.com )掉两个磷酸基团后的剩余部分是RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。(2)①ATP被水解,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。②肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明ATP的生成和分解是同时进行的。(3)①必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后,才能进行实验,排除原有ATP对实验结果的影响。②在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉收缩与否以后,再滴加ATP溶液。③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果不可靠,原因是如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。
一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,正确的是
A.有氧条件下,肌肉细胞吸收与释放的气体量相等
B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATP
C.有氧或无氧条件下,神经元产生CO2的场所相同
D.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH
2.如图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps81C3.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A.某些原核生物能完成图示全过程
B.③代表的物质的名称是氧气
C.产生①②的场所是线粒体
D.①②④中数值最大的是①
3.如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径,有关说法正确的是
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps2CC1.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A.催化过程②③④的酶均分布于细胞质基质中
B.过程①②③④中均有ATP生成
C.过程①②③均能发生在酵母菌细胞中
D.过程③中的CO2产生于线粒体内膜上
4.细胞有氧呼吸释放的CO2中的氧元素
A.全部来自H2O
B.部分来自O2
C.全部来自C6H12O6
D.部分来自C6H12O6
5.酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸,在无氧
( http: / / www.21cnjy.com )的条件下进行无氧呼吸。如果它在这两种呼吸过程中消耗了等量的葡萄糖。那么,酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸所产生的CO2之比为
A.1∶2
B.2∶1
C.3∶1
D.1∶3
6.细胞呼吸原理广泛用于生产实践中。表中有关措施与对应目的不搭配的是
选项
应用
措施
目的
A
种子贮存
晒干
降低自由水含量,降低细胞呼吸
B
乳酸菌制作酸奶
先通气,后密封
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
低温
降低酶的活性,降低细胞呼吸
D
栽种庄稼
疏松土壤
促进根有氧呼吸,利用吸收矿质离子
7.利用如图所示装置测定种子萌
( http: / / www.21cnjy.com )发时进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞,在25
℃下经过20
min再观察红色液滴的移动情况,下列对实验结果的分析不符合实际的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积,装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差
B.若装置1的红色液滴左移,装置2的红色液滴不移动,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C.若装置1的红色液滴左移,装置2的红色液滴右移,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D.若装置1的红色液滴不移动,装置2的红色液滴右移,则说明萌发的种子只进行无氧呼吸
8.图中曲线a表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所
( http: / / www.21cnjy.com )释放的CO2总量的变化,曲线b表示有氧呼吸释放的CO2总量的变化,则表示无氧呼吸释放的CO2总量变化的是图中的
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps7F45.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
二、非选择题:共2题。
9.如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图,分析并回答相关问题(图中序号①②③代表有氧呼吸的3个阶段):
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wpsD0AD.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(1)分析图中字母代表的含义
A
;B
;C
;D
;E
。
(2)图中的a、
b、
c代表能量,其中_________(填“大量”或“少量”)贮存在ATP中。
(3)从图中可以看出,O2
( http: / / www.21cnjy.com )在第
阶段参与反应,CO2在第
阶段生成,H2O在第
阶段生成。第
阶段产生的能量最多。
(4)有氧呼吸的第②阶段进行的场所是
( http: / / www.21cnjy.com )_______,催化③阶段反应的酶分布在_________,有氧呼吸和无氧呼吸共有的一个阶段是第_____阶段,反应的场所是____________。
(5)图中的物质D来自于_________(填“叶绿体”、“外界”或“叶绿体和外界”)。
10.现有等量的A、B两个品种的小麦种子
( http: / / www.21cnjy.com ),将它们分别置于两个容积相同、密封的棕色广口瓶内,各加入适量(等量)的水。在25℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示。请回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在t1~t2期间,瓶内O2含
( http: / / www.21cnjy.com )量降低主要是由种子的
引起的,A种子比B种子的呼吸速率
,A、B种子释放CO2量的变化趋势是
。
(2)在0~t1期间,广口瓶内的C
( http: / / www.21cnjy.com )O2有少量增加,主要原因可能是
。生成的CO2可以使________________溶液由蓝变绿再变_________。
(3)检测0~t1期间是否有
( http: / / www.21cnjy.com )酒精产生,
可向培养液中滴加______________溶液,观察颜色是否变化为_______________。
1.【答案】A
【解析】有氧条件下,肌肉细胞消耗
( http: / / www.21cnjy.com )的氧气量等于产生的CO2量,A正确;成熟的红细胞没有线粒体,因此通过无氧呼吸产生ATP,B错误;神经元无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,C错误;人体剧烈运动时产生乳酸,但血浆中缓冲物质的缓冲作用可使内环境的pH保持在相对稳定的状态,D错误。
2.【答案】A
【解析】图示为有氧呼吸的三个阶段,某
( http: / / www.21cnjy.com )些原核生物,如好氧菌可以完成这三个过程,A正确;③是第二阶段的反应物水,不是氧气,B错误;产生①的场所是细胞质基质,不是线粒体,C错误;④是有氧呼吸的第三阶段释放的能量,有氧呼吸第三阶段释放的能量最多,D错误。
3.【答案】C
【解析】③为有氧呼吸的第二、三阶段,
( http: / / www.21cnjy.com )发生于线粒体中,催化过程③的酶分布于线粒体基质或内膜上,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,有氧呼吸的第二、三阶段都会产生ATP,无氧呼吸第二阶段没有ATP的生成,故过程①③中均有ATP生成,过程②④中没有ATP生成,B错误;酵母菌为兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸产生酒精,故过程①②③均能发生在酵母细胞中,C正确;二氧化碳是有氧呼吸第二阶段的产物,产生于线粒体基质中,D错误。
4.【答案】D
【解析】细胞有氧呼吸第二阶段由丙酮
( http: / / www.21cnjy.com )酸和水反应生成CO2和
H],从元素组成看,产物中的氧必来自丙酮酸和水,而丙酮酸是第一阶段由葡萄糖产生的,它的氧来自葡萄糖。综上分析,选D。
【知识链接】要注意有氧呼吸生成物中各种元素的来源,总结如下(尤其要关注H2O和CO2中氧的来源):
( http: / / www.21cnjy.com )
5.【答案】C
【解析】由有氧呼吸与无氧呼吸的反应式可知,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸与无氧呼吸产生的二氧化碳之比的3∶1。
6.【答案】B
【解析】贮藏种子时,必须降低含水量,
( http: / / www.21cnjy.com )使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,A正确;乳酸菌是严格厌氧的微生物,所以整个过程要严格密封,B错误;水果保鲜的目的是保持水分,降低呼吸作用,所以低温是最好的方法,C正确;植物根对矿质元素的吸收过程是主动运输过程,需要能量和载体蛋白,在植物生长过程中松土,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸作用,从而为根吸收矿质离子提供更多的能量,D正确。
【解题必备】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,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、鲜花要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
7.【答案】B
【解析】根据题意可知装置1的红色液
( http: / / www.21cnjy.com )滴向左移动的体积是细胞有氧呼吸消耗O2的体积,装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2和有氧呼吸消耗O2的体积之差,A正确;根据题意分析可知,若装置1的红色液滴左移(进行了有氧呼吸),装置2的红色液滴不移动(没有进行无氧呼吸),则说明萌发的种子只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,B错误;若装置l的红色液滴左移,装置2的红色液滴右移,则说明此时萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,C正确;若装置1的红色液滴不移动(没有进行有氧呼吸),装置2的红色液滴右移(进行了无氧呼吸),则说明萌发的种子只进行无氧呼吸,D正确。
【解题技巧】植物细胞只进
( http: / / www.21cnjy.com )行有氧呼吸时,消耗O2的体积等于释放CO2的体积;植物细胞只进行无氧呼吸时,不消耗O2,释放CO2;植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时,消耗O2的体积小于释放CO2的体积。
8.【答案】B
【解析】图中无氧呼吸释放的
( http: / / www.21cnjy.com )CO2量先减少后增加,与分析不符,故A错误;图中无氧呼吸释放的CO2量不断减少,最后趋于稳定,与分析相符,故B正确;图中无氧呼吸释放的CO2量先增加后减少,最后趋于稳定,与分析不符,故C错误;图中无氧呼吸释放的CO2量先增加,最后趋于稳定,与分析不符,故D错误。
【技能点拨】根据有氧呼吸和水稻无
( http: / / www.21cnjy.com )氧呼吸(酒精发酵)的总反应式可知,两者都有CO2产生,即a(有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量)=无氧呼吸释放的CO2量+b(有氧呼吸释放的CO2量)。所以无氧呼吸释放的CO2量=a(有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量)﹣b(有氧呼吸释放的CO2量)。由图可知,在O2浓度为0~2的范围内,无氧呼吸的释放的CO2量不断减少,最后趋于稳定。
9.【答案】(1)丙酮酸
水
二氧化碳
氧气
还原性氢
(2)少量
(3)三
二
三
三
(4)线粒体基质
线粒体内膜
一
细胞质基质
(5)叶绿体
【解析】根据题意和图示分析可知:该
( http: / / www.21cnjy.com )图表示有氧呼吸的过程,则A是丙酮酸,B是第二阶段需要的反应物和第三阶段的产物水,C是第二阶段的产物CO2,D是第三阶段需要的氧气,E是第一、二阶段产生的H]。(1)图中字母代表的含义:A是丙酮酸、B是H2O、C是CO2、D是氧气、E是H]。(2)图中的a
、b、
c代表能量,其中少量贮存在ATP中,大量以热能形式散失。(3)从图中可以看出,O2在第三阶段参与反应,CO2在第二阶段生成,H2O在第三阶段生成。第三阶段产生的能量最多。(4)有氧呼吸的第②阶段进行场所在细胞质基质;③阶段反应的场所在线粒体内膜,其需要的酶也分布在线粒体内膜。(5)图中的物质D是氧气,由于晴朗白天植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,所以氧气来自于叶绿体。
10.【答案】(1)有氧呼吸
快
先递增后递减
(2)种子的无氧呼吸产生了CO2
溴麝香草酚蓝
黄
(3)酸性重铬酸钾
灰绿色
【解析】(1)在t1~t2期间,瓶内
( http: / / www.21cnjy.com )O2含量的降低主要是由种子进行有氧呼吸引起的,A种子比B种子消耗氧气的速率快,所以A种子比B种子呼吸速率快。由于有氧呼吸时,O2的消耗量与CO2的释放量相等,变化趋势与图中O2的变化相反,所以A、B种子释放CO2量的变化趋势都是先递增后递减。(2)在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是种子进行无氧呼吸产生了CO2。检测CO2除可用澄清的石灰水外,还可用溴麝香草酚蓝水溶液,使溶液由蓝变绿再变黄。(3)检测酒精可滴加酸性的重铬酸钾溶液,观察颜色是否变为灰绿色即可。
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一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.关于光合作用的叙述,不正确的是
A.叶绿体可以进行二氧化碳的固定,但不能合成ATP
B.证明光合作用所释放的氧气来自水,采用了同位素标记法
C.光合作用利用的光,一般情况下都是可见光
D.提取色素时,应该在研磨叶片前加入碳酸钙,防止色素被破坏
2.下列属于光反应和碳反应共同需要的一组条件是
A.色素和光
B.光和酶
C.二氧化碳、能量
D.酶和能量
3.某实验小组为了研究某种蔬菜的光
( http: / / www.21cnjy.com )合作用情况,将其叶片如图一所示放在黑暗中两天后,根据图二所示,处理其中一片叶片。然后将整株植物置于阳光下4小时,取该叶片经酒精脱色处理后,滴加碘液(棕黄色)显色,下列有关该实验结果和现象的描述,不正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.W和X两部分对照,能证明光合作用需要叶绿素
B.X和Y两部分对照,能证明光合作用需要二氧化碳
C.Y和木塞夹着的叶片部分对照,能证明光合作用需要光
D.实验后的结果显示出X为蓝色,Y为棕黄色
4.如图为叶绿体的结构与功能示意图,下列说法错误的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C.结构A释放的氧气可进入线粒体中
D.如果突然停止CO2的供应,则短时间内C3的含量将会增加
5.下列有关探究光合作用过程的描述,相对严谨的是
A.德国植物学家萨克斯将生长旺盛的天竺葵叶片一半遮光一半曝光,继续光照一段时间,遮光部分遇碘不变蓝
B.美国科学家恩格尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在黑暗环境中用极细的光线照射,细菌只向叶绿体被光照的部位集中
C.美国科学家鲁宾和卡门为水生绿色植物提供H2O和C18O2,光照一段时间,释放的气体不含有18O2
D.美国科学家卡尔文向小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C5先于14C3出现
6.如图为高等绿色植物光合作用过程图解,以下说法正确的是
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A.A是光合色素,分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜上
B.E是ADP,在叶绿体类囊体薄膜上产生
C.G是三碳化合物,F是五碳化合物
D.光合作用光反应和暗反应过程均有酶的参与
7.如图为光合作用暗反应阶段的示意图。
( http: / / www.21cnjy.com )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。下列分析正确的是
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A.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
B.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
C.单位时间内14C3生成量越多,说明RuBP羧化酶活性越高
D.所有细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所都是叶绿体基质
8.夏季晴朗的中午,某些植物由于
( http: / / www.21cnjy.com )蒸腾过于强烈而出现气孔关闭的现象,这是植物对环境变化的一种适应,此时这些植物叶肉细胞内C3、C5、H]、ATP的含量短期变化分别是
A.降低、升高、升高、升高
B.升高、降低、降低、降低
C.降低、升高、降低、降低
D.升高、降低、升高、升高
二、非选择题:共2题。
9.如图是光合作用过程中的某一阶段图解,据图回答:
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(1)该图解所示的过程是光合作用的_________阶段。
(2)C6H12O6中的氧来自于物质
]___________。
(3)物质①为__________,过程C为___________。
(4)写出图示过程的能量变化____________。
(5)写出光合作用的总反应式______________。
10.如图是光合作用过程的图解。请根据图回答:
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wpsD9FF.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
(1)绿色植物进行光合作用的细胞器是
。
(2)A称作
阶段,B称作
阶段。
(3)科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,请写出这种碳原子的转移途径
。
(4)写出图中所示物质的名称:①
;③
;④
;⑤
。
(5)根据对此图的理解,说出影响光合作用的外界因素(至少两点)
;
。
1.【答案】A
【解析】叶绿体可以进行二
( http: / / www.21cnjy.com )氧化碳的固定,也能在光反应阶段合成ATP,A错误;鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用所释放的氧气来自水,B正确;光合作用利用的光,一般情况下都是可见光,C正确;提取色素时,应该在研磨叶片前加入碳酸钙,防止色素被破坏,D正确。故选A。
2.【答案】D
【解析】色素和光是光反应特有的条件,二氧化碳是碳反应特有的原料,光反应中需要光能,碳反应中需要ATP和NADPH提供能量,二者均有酶参与。
3.【答案】C
【解析】由图示可知,W为白色,X为绿色,
( http: / / www.21cnjy.com )则W和X两部分对照,能证明光合作用需要叶绿素;玻璃瓶中无二氧化碳,则X和Y两部分对照,能证明光合作用需要二氧化碳;Y处缺少二氧化碳,木塞夹着的叶片缺少光和二氧化碳,不能形成对照实验来证明光合作用需要光;X处可进行光合作用,Y处不能,因此实验后的结果显示出X为蓝色,Y为棕黄色。
4.【答案】D
【解析】结构A为类囊体薄膜,发生
( http: / / www.21cnjy.com )的能量变化为光能转变为ATP中的化学能,A正确;供给14CO2,CO2首先被固定为C3,C3再被还原为有机物甲,因此放射性出现的顺序为CO2→C3→甲,B正确;在结构A上发生了光合作用的光反应阶段,释放的氧气可进入线粒体参与有氧呼吸,C正确;如果突然停止CO2的供应,则短时间内CO2的固定受影响,而C3的还原仍在进行,因此C3含量将会下降,D错误。
5.【答案】C
【解析】光合作用的产物有淀粉,淀
( http: / / www.21cnjy.com )粉遇碘变蓝,但只有将“充分黑暗处理”后的天竺葵叶片一半遮光一半曝光,光照一段时间后,才会出现曝光部分遇碘变蓝,遮光部分遇碘不变蓝的现象,A错误;载有水绵和好氧细菌的临时装片要放在“没有空气”的黑暗环境中用极细的光线照射,细菌才只向叶绿体被光照的部位集中,B错误;光合作用过程中,氧气完全来自水,所以向绿色植物提供H2O,不会导致18O2的产生,C正确;向小球藻提供14CO2,14CO2首先与C5结合形成14C3,即
14C3先于14C5出现,D错误。
6.【答案】D
【解析】根据光合作用图解
( http: / / www.21cnjy.com )可知,图中A是光合色素,分布在叶绿体类囊体薄膜上,A项错误;E是ADP,在叶绿体基质中生成,B项错误。G是五碳化合物,F是三碳化合物,C项错误;光合作用的光反应和暗反应过程均需酶的催化,D项正确。
7.【答案】C
【解析】RuBP羧化酶是植物体
( http: / / www.21cnjy.com )内催化CO2固定的酶,能够催化CO2+C5→2C3,此反应属于光合作用的暗反应,光合作用的暗反应在有光无光条件下都可以进行,A错误;CO2的固定实质上是CO2与C5结合生成C3,B错误;根据题意,单位时间内14C3生成量越多,说明RuBP羧化酶活性越高,C正确;绿色植物细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所都是叶绿体基质,D错误。
8.【答案】A
【解析】气孔关闭,二氧化碳供应
( http: / / www.21cnjy.com )减少,CO2被C5固定形成的C3含量降低,消耗的C5含量降低,积累的C5含量升高。C3含量降低,消耗H]和ATP的量将降低,而光反应产生的H]和ATP的量不变,故积累的H]和ATP的量将升高,A正确,BCD错误。
【名师点睛】模型法分析物质的量的变化
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特别提醒
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。
(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,H]和ATP含量变化是一致的。
9.【答案】(1)暗反应
(2)3
CO2
(3)H]
C3的还原
(4)ATP中活跃的化学能能转变为有机物中稳定的化学能
(5)
【解析】根据图示分析可知,③表示C
( http: / / www.21cnjy.com )O2,①表示H],②表示ATP,B过程称为CO2的固定,C过程称为C3的还原,D过程称为ATP的水解。(1)该图解所示的过程主要包括CO2的固定和C3的还原,为光合作用的暗反应阶段。(2)暗反应阶段CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和H]的作用下还原生成葡萄糖,故C6H12O6中的氧来自于物质3]CO2。(3)物质①为H],C过程称为C3的还原。(4)暗反应过程的能量变化为ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。(5)光合作用的总反应式为6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O(需要在箭头上下方注明条件:光能和叶绿体)。
10.【答案】(1)叶绿体
(2)光反应
暗反应
(3)二氧化碳→三碳化合物→糖类
(4)氧气
ATP
二氧化碳
碳水化合物
(5)光照强度
二氧化碳浓度
【解析】(1)绿色植物进行光合作用的细胞
( http: / / www.21cnjy.com )器是叶绿体。(2)光合作用的过程可以分为两个阶段,A表示光反应阶段,B表示暗反应阶段。(3)根据光合作用暗反应过程中的物质变化,用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,碳原子的转移途径为CO2→
C3→糖类。(4)物质①代表氧气,物质②代表H],物质③是ATP,物质④代表二氧化碳,物质⑤是碳水化合物。(5)根据图中光反应和暗反应需要光能和CO2以及各种酶可知,影响光合作用的外界环境因素有光照强度、CO2浓度、温度等。
一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.在适宜反应条件下,用白光照射
( http: / / www.21cnjy.com )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
2.种植农作物,必须考虑通风的问题,原因是
A.需要增加作物叶片吸收光能的面积
B.必须降低作物周围环境的温度才能增加有机物的积累
C.需要增加植株周围的二氧化碳浓度
D.必须降低作物周围空气中氧气的浓度以减少细胞的有氧呼吸
3.将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,下列有关说法正确的是
A.甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同
B.甲、乙两叶片的光合作用强度在一段时间后都将逐渐下降
C.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲叶片呼吸强度一定比乙低
D.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲固定CO2的能力较低
4.如图表示某种植物在最适温度和
0.
( http: / / www.21cnjy.com )03%的
CO2
浓度条件下,光合作用合成量随着光照强度变化的曲线,若在
B
点时改变某种条件,结果发生了如曲线
b
所示的变化,则改变的环境因素是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.适当提高温度
B.增大光照强度
C.适当增加
CO2
浓度
D.增加酶的数量
5.在下列四种实验条件下,测定了不同光照
( http: / / www.21cnjy.com )强度对光合作用速率的影响,结果如曲线图。①0.1%
CO2,30
℃
②0.1%
CO2,20
℃
③0.03%
CO2,30
℃
④0.03%
CO2,20
℃。下列叙述错误的是
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps890A.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A.比较曲线①和②可知,30℃时光合作用酶的活性高于20℃时
B.比较曲线①和③可知,适度提高CO2浓度能提高光合速率
C.比较曲线①和④可知,温度和CO2浓度是光合速率的主要影响因素
D.Q点四条曲线重合,说明此时光照强度是光合速率的主要影响因素
6.某研究小组在水肥充足条件下,观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势如图所示。据图判断下列有关叙述正确的是
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wpsC04B.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A.光合作用消耗ATP最快的时刻是15:00
B.根吸水能力最强的时刻是12:00
C.直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗
D.影响光合速率的环境因素主要是CO2浓度
7.甲图和乙图表示某植物在适宜的
CO2
条件下光合作用速率与环境因素之间的关系,下列相关描述中错误的是
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wpsEDE0.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A.甲图中,
A
点时限制光合作用速率的主要因素是光照强度
B.从乙图可以看出,超过一定温度后,光合作用的速率会随着温度的升高而降低
C.温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用速率
D.若光照强度突然由
A
变为
B,则短时间内叶肉细胞中C3
的量会增加
8.下列为环境因素对植物光合作用影响的关系图,有关描述不正确的是
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps7279.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
A.图1中,若光照强度适当增强,a点左移,b点右移
B.图2中,若CO2浓度适当增大,a点左移,b点右移
C.图3中,a点与b点相比,a点时叶绿体中C3含量相对较多
D.图4中,当温度高于25°C时,光合作用制造的有机物的量开始减少
二、非选择题:共2题。
9.如图表示在适宜温度和一定CO2浓度条件下,光照强度对甲、乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线。请回答下列问题。
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps91CE.tmp.png"
\
MERGEFORMATINET
(1)在绿色植物细胞中,吸收
( http: / / www.21cnjy.com )光能的色素分布在叶绿体的
。若甲植物吸收光能的色素被破坏,会使叶绿体中光反应产生的
减少,进而影响暗反应中C3的还原,此时图中A点将向
(填“左”或“右”)移动。
(2)植物光合作用在遇到
( http: / / www.21cnjy.com )一定限制因素时,其速率将受到影响。对于甲植物来说,图中限制I和限制II分别代表的主要外界因素最可能是
和
。
(3)自然条件下,影响图中B点上下移动的
( http: / / www.21cnjy.com )主要外界因素是
。甲植物从A点对应的光照强度环境转移至C点对应的光照强度,短时间内叶绿体中C3含量将
(填“增加”或“减少”)。
10.在一定浓度的CO2和一定的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
INCLUDEPICTURE
"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps95F3.tmp.jpg"
\
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"../../../huliyuan/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps95F3.tmp.jpg"
\
MERGEFORMAT
(1)对于A植物和B植物来说,适合在弱光下生长的是_________植物。
(2)当光照强度超过9千勒克司时,限制B植物光合速率的主要外界因素可能是_____。
(3)当光照强度为9千勒克司时,A植物
( http: / / www.21cnjy.com )的总光合速率是____________(mg
CO2/100
cm2
叶.小时)。当光照强度为3千勒克司时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为______________(mg
CO2/100
cm2
叶.小时)
(4)光合速率也受光合产物从叶中输出速
( http: / / www.21cnjy.com )率的影响。某植物正处于结果期,如图①。若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如图②,则留下叶片的光合速率_____________,原因是
。
( http: / / www.21cnjy.com )
(5)若每天用光照强度为9千勒克
( http: / / www.21cnjy.com )司的光照射B植物8小时,B植物能否正常生长
?理由是
。
1.【答案】C
【解析】将白光改为红光后,
( http: / / www.21cnjy.com )对光反应的影响不大,所以ATP含量基本不变,三碳化合物的还原也基本维持相对稳定,A、B错误;将白光改为绿光后,光反应受到很大的抑制,所以ATP和H]的形成减慢,含量降低,则三碳化合物还原减慢,生成的五碳化合物减少,C正确、D错误。
2.【答案】C
【解析】增加作物叶片吸收光能的面积
( http: / / www.21cnjy.com )就是将农作物密行种植,这将导致呼吸作用增强,产量将降低,A错误;大棚作物种植应在白天适当升温,夜晚降温,因为白天要进行光合作用合成有机物,B错误;通风主要是为了提高二氧化碳的浓度,二氧化碳主要参与光合作用的暗反应,农业生产中可通过“正其行,通其风”和增施农家肥等措施来提高二氧化碳浓度,从而提高光合作用效率,C正确;减少细胞的有氧呼吸只能通过夜间降温的方式,D错误。
3.【答案】B
【解析】甲、乙是两种不同的植
( http: / / www.21cnjy.com )物,甲、乙两叶片的光合作用强度一定不相同,A错误;由于开始时光合作用强度大于呼吸作用强度,因此一段时间后,二氧化碳浓度降低,进而导致甲、乙两叶片的光合作用强度都逐渐下降,B正确;若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则说明甲叶片的净光合作用量较高,故甲叶片的呼吸强度可能比乙低,C错误;实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则说明甲叶片的净光合作用量较高,故甲固定CO2的能力可能较乙高,D错误。
4.【答案】C
【解析】由于曲线a是最适宜温度条件下得
( http: / / www.21cnjy.com )到的,因此适当提高温度,酶的活性降低,使光合作用强度减弱,A错误;分析题图可知,B点之后光照强度已不再是限制光合作用的因素,光照强度增加,光合作用强度不会增强,B错误;二氧化碳是光合作用的原料,B点二氧化碳浓度增加,光合作用强度增强,C正确;酶的数量不是环境因素,D错误。
5.【答案】C
【解析】比较曲线①和②可知,30℃时光合作
( http: / / www.21cnjy.com )用酶的活性高于20℃,A正确;比较曲线①和③可知,适度提高CO2浓度能提高光合速率,B正确;曲线①和④存在温度和CO2浓度两个不同的自变量,因此曲线差异不能说明温度和CO2浓度是光合速率的主要影响因素,C错误;Q点四条曲线重合,说明此时光照强度是光合速率的主要影响因素,D正确。
6.【答案】C
【解析】由甲图可知,光合
( http: / / www.21cnjy.com )作用消耗ATP最快的时刻是12:00,A错误;由乙图可知,根吸水能力最强的时刻是15:00,B错误;直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗,C正确;该图中影响光合作用的主要环境因素是光照强度,D错误。
7.【答案】D
【解析】甲图中,A点时限制光合作用速率的主要
( http: / / www.21cnjy.com )因素是光照强度,
B点时限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度,A正确;从乙图可以看出,超过一定温度后,光合作用速率会随着温度的升高而降低,B正确;酶的活性受温度和pH的影响,所以温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率,C正确;若光照强度突然由A变为B,则光反应产生的H]和ATP增加,被还原的C3增加,而CO2被C5固定形成C3的速率不变,故短时间内叶肉细胞中C3的含量会减少,D错误。
8.【答案】D
【解析】图1和图2中a点为补偿
( http: / / www.21cnjy.com )点,b点为饱和点,当光照强度适当增强时,光合作用增强,则补偿点a左移,饱和点b右移,A正确;
CO2浓度适当增大,光合作用也增强,所以a点左移,b点右移,B正确;图3中,a点与b点的光照强度相同,但是a点的二氧化碳的浓度高些,与五碳化合物结合生成的三碳化合物也增多,C正确;图4中“光照下CO2吸收量”为植物净光合量(植物有机物积累量),“黑暗下CO2释放量”为植物呼吸量,所以当温度高于25℃时,植物光合作用积累的有机物的量开始减少,而不是植物光合作用制造的有机物的量(植物总光合量)开始减少,D错误。
9.【答案】(1)类囊体薄膜上
ATP和H](NADPH)
右
(2)光照强度
CO2浓度
(3)温度
减少
【解析】(1)叶绿体色素主要分布在叶绿体
( http: / / www.21cnjy.com )内的类囊体薄膜上,若色素被破坏,则吸收的光能减少,导致光反应减弱,产生的ATP和还原氢减少,进而影响暗反应过程中三碳化合物的还原,使合成的有机物减少,所以图中A点(光补偿点)将右移。(2)图中限制I是光照强度,而限制II不再是光照强度,根据提供信息分析也不是温度,则应该是二氧化碳浓度。(3)图中B点光照强度为0,说明表示的是呼吸作用强度,影响呼吸作用的主要环境因素是温度;甲植物从A点对应的光照强度环境转移至C点对应的光照强度,即光照强度增加,则产生的ATP和H]增加,加速了三碳化合物的还原,所以三碳化合物减少。
10.【答案】(1)A
(2)CO2浓度或温度
(3)16.5
1.5
(4)增加
枝条上仅剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期的植物对营养的需要量大,因此叶中光合作用产物会迅速输出,故光合速率增加
(5)不能
B植物在8小时积累的有机物的量与16小时消耗的有机物量相等,净积累量为0
【解析】(1)光饱和时A植物的光
( http: / / www.21cnjy.com )照强度低于B植物,说明A植物适合在弱光下生长。(2)光照强度为9千勒克司时,B植物达到光饱和点,当光照强度超过9千勒克司时,B植物的光合速率不再随光照强度的增加而增加,此时限制B植物光合速率的主要外界因素可能是CO2浓度或温度。(3)黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率,光饱和时CO2吸收量表示净光合速率,净光合速率=总光合速率-呼吸速率。因此当光照强度为9千勒克司时,A植物的总光合速率=5.5+11=16.5(mg
CO2/100
cm2
叶.小时)。当光照强度为3千勒克司时,A植物固定的CO2量=总光合速率=16.5(mg
CO2/100
cm2
叶.小时),B植物固定的CO2量=呼吸速率=15(mg
CO2/100
cm2
叶.小时),所以A植物与B植物固定的CO2量的差值=16.5-15=1.5(mg
CO2/100
cm2叶.小时)。(4)植物的果实不能进行光合作用,其所需营养物质来自于叶片的光合产物运输。枝条上仅剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期的植物对营养的需要量大,因此叶中光合作用产物会迅速输出,所以光合速率增加。(5)若每天用光照强度为9千勒克司的光照射B植物8小时,一昼夜B植物有机物的积累量=30×8-15×(24-8)=0(mg
CO2/100
cm2叶.小时),即B植物在8小时积累的有机物的量与16小时消耗的有机物量相等,所以不能生长。
一、选择题:共8小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是
A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D.植物类囊体上产生的ATP可用于暗反应
2.下列关于物质转化的叙述中,错误的是
A.有氧呼吸可以把有机物转化成无机物,无氧呼吸也可把有机物转化成无机物
B.光合作用中ATP与ADP、NADP+与NADPH之间的相互转化,发生在光反应阶段
C.三碳化合物和五碳化合物可以相互转化,瞬时增强光照会使三碳化合物减少
D.线粒体能分解有机物,也能合成有机物
3.如图表示光照下叶肉细胞中甲、乙两种细胞器间的气体交换情况,下列有关叙述中正确的是
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"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps6EE4.tmp.jpg"
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"../../../huliyuan/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps6EE4.tmp.jpg"
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A.在黑暗环境中甲结构将停止其生理活动
B.甲、乙结构均能产生ATP,并都能用于各项生命活动
C.有光条件下,甲结构产生的CO2全部被乙结构吸收
D.甲产生的CO2
进入乙至少经过4层生物膜
4.下列关于H]的叙述不正确的是
A.细胞呼吸过程中产生的H]与氧结合形成水分子,释放大量能量
B.葡萄糖在线粒体中分解成丙酮酸,生成少量H]同时还有能量释放
C.光合作用光反应产生的H]和ATP富含由光能转变而来的化学能
D.光反应产生的H]在暗反应中还原C3同时生成一部分C5
5.如图表示某细胞中发生的物质代谢过程(①~④表示不同过程),有关叙述错误的是
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"C:\\Users\\huliyuan\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps325F.tmp.jpg"
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MERGEFORMATINET
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A.④过程可在叶绿体中进行,也可不在叶绿体中进行
B.②过程可产生H],也可消耗H]
C.③过程可消耗ATP,也可储存能量
D.①过程可在线粒体中进行,也可在细胞质基质中进行
6.如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图,下列说法正确的是
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A.B过程利用的ATP是由A和C过程共同提供的
B.B中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳化合物
C.A、C中合成ATP所需的能量来源不相同
D.C过程释放的能量,大部分储存于ATP中
7.如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
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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.水参与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
8.将某绿色植物放在特定的
( http: / / www.21cnjy.com )实验装置中,研究温度对光合作用和呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示:
下面对该表数据分析正确的是
温度(℃)
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2(mg/h)
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放CO2(mg/h)
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
A.昼夜不停地光照,在35
℃时该植物不能生长
B.昼夜不停地光照,在20
℃时该植物生长得最快
C.每天光照12
h,20
℃时该植物积累有机物最多
D.每天光照12
h,30
℃时积累的有机物是10
℃时的2倍
二、非选择题:共2题。
9.如图为某绿色植物成熟的叶肉细胞内部分代谢过程,其中①~⑤表示生理过程,A~E表示物质。据图分析回答下列问题。
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MERGEFORMATINET
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MERGEFORMAT
(1)在过程①中,细胞生成物质B的同
( http