高考大題專項(xiàng)練1細(xì)胞的代謝1.下圖是某植物及其葉綠體的示意圖,圖中數(shù)字代表結(jié)構(gòu),字母代表物質(zhì)。據(jù)圖回答下列問題。(1)光合色素存在于圖中的[]上,Y和Z表示。在暗反應(yīng)中,Y和Z直接參與的反應(yīng)是。

(2)夏季午后溫度過高時(shí),部分氣孔關(guān)閉,圖中物質(zhì)[]的合成最先受到影響。秋冬季節(jié),由于葉綠體中的(色素)易被破壞,使葉片呈現(xiàn)黃色,導(dǎo)致吸收光的能力減弱,其中吸收明顯減少的是。

①黃光、紅光②紅光、藍(lán)紫光③藍(lán)紫光、綠光④綠光、黃光2.在有光、O2含量較高等條件下,水稻葉肉細(xì)胞能同時(shí)進(jìn)行光合作用和光呼吸,其原因是催化過程①的Rubisco酶還能催化過程②,如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題。(1)對(duì)綠色植物而言,光合作用、細(xì)胞呼吸和光呼吸三種生理過程,只能在光下進(jìn)行的是。

(2)據(jù)圖推測(cè),當(dāng)CO2含量與O2含量的比值(填“高”或“低”)時(shí),有利于水稻進(jìn)行光呼吸而不利于光合作用中有機(jī)物的積累,從C5角度分析,其原因是

。(3)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)在一些藍(lán)細(xì)菌中存在CO2濃縮機(jī)制:藍(lán)細(xì)菌中會(huì)產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室,能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機(jī)制在進(jìn)化上的意義是

。3.下圖表示一生長(zhǎng)迅速的植物在夏季24h內(nèi)的CO2凈吸收量和CO2凈釋放量(單位:mg)。請(qǐng)回答下列問題。(1)在時(shí),該植物既沒有CO2的凈吸收,也沒有CO2的凈釋放,說明植物此時(shí)刻。

(2)測(cè)定植物呼吸速率比較簡(jiǎn)單的方法是。假設(shè)該植物在24h內(nèi)呼吸速率不變,則該植物的呼吸速率為mg/h,最高光合速率約為mg/h。

(3)該植物一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為(用字母表示)。

(4)若某一階段,該植物體對(duì)CO2的吸收量與釋放量總是符合圖中所示的曲線,說明植物正處于旺盛的生長(zhǎng)狀態(tài),因?yàn)檫@一階段

。

4.下圖是北方某干旱地區(qū)夏日晴朗天氣,黃瓜葉片凈光合速率與胞間CO2含量的日變化曲線。請(qǐng)回答下列問題。(1)據(jù)圖推測(cè)13:00時(shí),(填“增加”或“降低”)環(huán)境的相對(duì)濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度,原因是。

(2)有同學(xué)認(rèn)為,17:00~18:00胞間CO2含量快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率,你認(rèn)為是否正確?(填“是”或“否”),理由是。

(3)玉米、甘蔗等植物細(xì)胞中有一種酶,能通過一系列反應(yīng)將CO2“泵”入某些進(jìn)行光合作用的細(xì)胞,保證暗反應(yīng)順利進(jìn)行。在干旱缺水地區(qū),與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)該類植物光合作用速率反而有所升高,除光照、溫度等因素外,主要原因是。

5.某研究小組想測(cè)量萌發(fā)的小麥種子與蚯蚓呼吸速率的差異,設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中分別以20粒萌發(fā)的種子和4條蚯蚓為材料,每隔5min記錄一次有色液滴在刻度玻璃管上的讀數(shù),結(jié)果如下表所示。請(qǐng)分析回答下列問題。有色液滴移動(dòng)的距離/mm材料時(shí)間/min0510152025萌發(fā)的種子081623934蚯蚓04.5911.513.515.5(1)裝置圖中的Y溶液是,其作用是。設(shè)置乙裝置的目的是。

(2)實(shí)驗(yàn)開始后保持注射器的活塞不移動(dòng),有色液滴將向(填“左”或“右”)移動(dòng),以蚯蚓為材料時(shí)有色液滴移動(dòng)的最大速率是。

(3)另一組該實(shí)驗(yàn)裝置每隔5min測(cè)量時(shí),將注射器活塞往(填“上”或“下”)移動(dòng),待有色液滴回到實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的位置停止,根據(jù)活塞移動(dòng)距離可測(cè)出氣體的變化量,其中以小麥為材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

時(shí)間/min0510152025注射器量取的01.53.04.25.05.5分析數(shù)據(jù)可知該段時(shí)間小麥種子的有氧呼吸速率為,在此過程中,有氧呼吸的強(qiáng)度越來越。

6.科學(xué)家從麥芽的水抽提物中,用酒精沉淀得到了一種對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì),它可以使淀粉水解為可溶性糖,后來知道了這種物質(zhì)就是淀粉酶。淀粉酶有多種類型,如α淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解,β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解。下圖為研究pH對(duì)兩種淀粉酶相對(duì)活性影響的結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)與α淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物相比,β淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為。由圖可知,酶在人體胃液(pH為1.5左右)中的活性更高。

(2)在驗(yàn)證pH對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,酶的相對(duì)活性大小可以用單位時(shí)間內(nèi)來表示。某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列兩種實(shí)驗(yàn)方案。

①先分別在試管中加底物,再加酶,然后一起放在相應(yīng)的pH條件下保溫,一段時(shí)間后進(jìn)行檢測(cè)。②先分別在試管中加酶,在相應(yīng)的pH條件下保溫再加底物,一段時(shí)間后進(jìn)行檢測(cè)。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠,應(yīng)選擇方案(填“①”或“②”)。

7.植物A有一種很特殊的CO2同化方式:夜間氣孔開放,吸收的CO2生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中(如圖一所示);白天氣孔關(guān)閉,液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖二所示)。植物B的CO2同化過程如圖三所示。請(qǐng)回答下列問題。(1)植物A氣孔開閉的特點(diǎn)與其生活環(huán)境是相適應(yīng)的,推測(cè)植物A的生活環(huán)境最可能是。植物A夜晚能吸收CO2,卻不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反應(yīng)必需的;白天植物A進(jìn)行光合作用所需的CO2是由和釋放的。

(2)在上午10:30時(shí),突然降低環(huán)境中CO2含量后的一小段時(shí)間內(nèi),植物A和植物B細(xì)胞中C3含量的變化分別是A,B。

(3)將植物B放入密閉的玻璃罩內(nèi),置于室外進(jìn)行培養(yǎng),用CO2含量測(cè)定儀測(cè)得該玻璃罩內(nèi)CO2含量的變化情況,繪成下圖的曲線。在一天當(dāng)中,植物B有機(jī)物積累量最多時(shí)是在曲線的點(diǎn)。據(jù)圖分析,一晝夜后玻璃罩內(nèi)植物B體內(nèi)有機(jī)物的含量將會(huì)。

8.參照表中內(nèi)容,圍繞真核細(xì)胞中ATP的合成來完成下表。反應(yīng)部位(1)

葉綠體的類囊體薄膜線粒體反應(yīng)物葡萄糖—丙酮酸等反應(yīng)名稱(2)

光合作用的光反應(yīng)有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學(xué)能(3)

化學(xué)能終產(chǎn)物(除ATP外)乙醇、CO2(4)

(5)

9.大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系。下圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運(yùn)輸途徑。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)在葉綠體中,光合色素分布在上;在酶催化下直接參與CO2固定的化學(xué)物質(zhì)是H2O和。

(2)上圖所示的代謝途徑中,催化固定CO2形成3磷酸甘油酸(PGA)的酶在中,PGA還原成磷酸丙糖(TP)運(yùn)出葉綠體后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于。

(3)根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白質(zhì)時(shí),通過脫水縮合形成鍵。

(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自;根瘤中合成ATP的能量主要源于的分解。

答案：1.答案:(1)③類囊體薄膜NADPH、ATP三碳化合物(或C3)的還原(2)N三碳化合物(或C3)葉綠素②解析:(1)葉綠體中,類囊體有較大的膜面積,光合色素存在于[③]類囊體薄膜上,有利于吸收光能,Y和Z表示光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和NADPH。在暗反應(yīng)中,ATP和NADPH直接參與暗反應(yīng)中三碳化合物(或C3)的還原。(2)夏季午后溫度過高時(shí),部分氣孔關(guān)閉,影響CO2的吸收,圖中[N]三碳化合物(或C3)的合成最先受到影響。秋冬季節(jié),葉片呈現(xiàn)黃色,原因是葉綠體中的葉綠素在低溫下合成減慢,且易被破壞,導(dǎo)致吸收光的能力減弱,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。2.答案:(1)光合作用、光呼吸(2)低當(dāng)O2含量增大時(shí),參與光呼吸的C5增多,參與光合作用暗反應(yīng)的C5減少,從而使光合作用減弱(3)可以減少光呼吸,增加光合作用中有機(jī)物的產(chǎn)量解析:(1)光合作用必須在光下進(jìn)行,細(xì)胞呼吸在光照下或黑暗中都可以進(jìn)行,在有光、較高O2含量等條件下,Rubisco酶能催化C5與O2反應(yīng)(光呼吸),這說明光呼吸必須在光照條件下進(jìn)行。(2)圖中C5既可與CO2發(fā)生反應(yīng),又可與O2發(fā)生反應(yīng),結(jié)合題干信息,當(dāng)O2含量增大(或CO2含量與O2含量的比值低)時(shí),與O2反應(yīng)的C5增多,與CO2反應(yīng)的C5減少,從而使光合作用合成的有機(jī)物減少。(3)藍(lán)細(xì)菌中的一種特殊的蛋白質(zhì)微室,能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍,從而提高局部CO2含量(或使CO2含量與O2含量的比值升高),減少光呼吸,增強(qiáng)光合作用,有利于有機(jī)物的積累。3.答案:(1)18:00和6:00光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等(2)測(cè)定在黑暗條件下單位時(shí)間內(nèi)CO2的釋放量1085(3)A+CB(4)A+C的總面積大于B的面積,表示植物光合作用制造的有機(jī)物量大于細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量,植物能積累較多的有機(jī)物4.答案:(1)增加避免因氣孔關(guān)閉導(dǎo)致胞間CO2含量較低,進(jìn)而影響暗反應(yīng)速率(2)否由圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知該時(shí)間段凈光合速率大于0(3)該類植物能利用較低濃度的CO2解析:(1)題圖中顯示,13:00時(shí)黃瓜光合作用出現(xiàn)了“午休”現(xiàn)象,是氣孔關(guān)閉導(dǎo)致CO2吸收不足,進(jìn)而影響光合作用暗反應(yīng)所致,因此適當(dāng)增加環(huán)境的相對(duì)濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度。(2)據(jù)題圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,17:00~18:00黃瓜的凈光合速率大于0,說明其光合速率大于細(xì)胞呼吸速率。(3)根據(jù)題意分析可知,玉米、甘蔗等植物能利用較低濃度的CO2,所以在干旱缺水地區(qū),與11:00時(shí)相比,13:00時(shí)該類植物光合作用速率反而有所升高。5.答案:(1)NaOH溶液吸收實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2排除微生物及環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾(或?qū)φ兆饔?(2)左0.9mm/min(3)下0.22mL/min弱解析:(1)裝置圖中的Y溶液是NaOH溶液,其作用是吸收實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2。設(shè)置乙裝置的目的是排除微生物及環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)、合理。(2)有氧呼吸過程消耗O2,產(chǎn)生CO2,CO2又被NaOH溶液吸收,甲中是活的小麥種子,呼吸旺盛,所以實(shí)驗(yàn)開始后保持注射器的活塞不移動(dòng),連接甲、乙裝置的玻璃管中有色液滴慢慢往左移動(dòng)。以蚯蚓為材料時(shí)有色液滴移動(dòng)的最大速率是4.5÷5=0.9(mm/min)。(3)另一組該實(shí)驗(yàn)裝置每隔5min測(cè)量時(shí),將注射器活塞往下移動(dòng),待有色液滴回到實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的位置停止,根據(jù)活塞移動(dòng)距離可測(cè)出氣體的變化量,分析表格中數(shù)據(jù)可知,該段時(shí)間小麥種子的有氧呼吸速率為5.5÷25=0.22(mL/min),在此過程中,有氧呼吸的強(qiáng)度越來越弱。6.答案:(1)麥芽糖α淀粉(2)底物的消耗量(或產(chǎn)物的生成量)②解析:(1)由題干“α淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解,β淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解”,判斷β淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為麥芽糖。由題圖可知,α淀粉酶在人體胃液(pH為1.5左右)中的活性更高。(2)在驗(yàn)證pH對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,酶的相對(duì)活力大小可以用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量(或單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量)來表示。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠,應(yīng)選擇方案②,因?yàn)槿绻负偷孜锵然旌?還沒放到對(duì)應(yīng)的pH條件下,化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行,會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。7.答案:(1)炎熱干旱A(chǔ)TP、NADPH蘋果酸(脫羧作用)細(xì)胞呼吸(2)基本不變降低(3)F增加解析:(1)植物A的氣孔在白天關(guān)閉,晚上開放,而氣孔的開閉與蒸騰作用有關(guān),據(jù)此推測(cè)植物A可能生活在炎熱干旱的環(huán)境;植物A夜晚不能進(jìn)行光反應(yīng),不能為暗反應(yīng)提供ATP、NADPH,所以吸收的CO2不能合成(CH2O);白天植物A進(jìn)行光合作用所需要的CO2由蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生。(2)在上午10:30時(shí),突然降低環(huán)境中CO2含量后的一小段時(shí)間內(nèi),植物A由于氣孔關(guān)閉,不吸收CO2,C3的含量基本不變;而植物B吸收的CO2減少,CO2的固定能力減弱,細(xì)胞中C3的含量降低。(3)據(jù)題圖分析,F點(diǎn)CO2含量最低,說明這時(shí)玻璃罩內(nèi)CO2被吸收得最多,植物積累的有機(jī)物最多;由于G點(diǎn)的CO2含量比A點(diǎn)低,說明一晝夜后玻璃罩內(nèi)植物B體內(nèi)有機(jī)物的含量增加。8.答案:(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)無氧呼吸(3)光能(4)O2、NADPH(5)H2O、CO2解析:能產(chǎn)生ATP、乙醇、CO2的生理過程為無氧呼吸,無氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。葉綠體的類囊體薄膜是光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所,光反應(yīng)是指葉綠體中的色素吸收光能,將水分解成O2和NADPH,并將光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能。線粒體是有氧呼吸第二、三階段的場(chǎng)所,有氧呼吸的最終產(chǎn)物除ATP外,還有H2O和CO2。9.答案:(1)類囊體的薄膜C5(2)葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)肽(4)光能糖類解析:(1)葉綠體是