藝考生生物專題二細(xì)胞代謝第1講酶與ATP專項(xiàng)練習(xí)選擇題1.(2021·廣州二模)“銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢”。夏日傍晚,星星點(diǎn)點(diǎn)的螢火蟲,讓夜空與星光輝映。下列敘述不合理的是 (

) A.螢火蟲尾部發(fā)光所需的ATP是其細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用時(shí)產(chǎn)生的 B.熒光素接受ATP提供的能量后被激活,經(jīng)催化氧化后能發(fā)光

C.螢火蟲能持續(xù)發(fā)光,是因?yàn)槠浒l(fā)光細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存了大量的ATP D.螢火蟲尾部發(fā)光的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了ATP中的化學(xué)能向光能的轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】A.螢火蟲發(fā)光所需要的ATP都來(lái)自發(fā)光細(xì)胞的呼吸作用,A不符合題意;B.熒光素接受ATP提供的能量后被激活,在熒光素酶的催化作用下形成氧化熒光素并發(fā)出熒光,B不符合題意;C.細(xì)胞中儲(chǔ)存的ATP較少,需要ATP與ADP不斷轉(zhuǎn)化,C符合題意;D.熒光產(chǎn)生的過(guò)程體現(xiàn)了ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?D不符合題意。2.(2021·廣東省一模)ATP發(fā)光法常用于檢測(cè)食品中的微生物數(shù)量,原理如下:提取食品樣品中微生物的ATP,加入熒光素—熒光素酶復(fù)合物;熒光素酶催化ATP水解釋放能量使熒光素發(fā)出熒光,通過(guò)測(cè)定樣品中的熒光強(qiáng)度推算出ATP濃度,進(jìn)而推算出活菌數(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

) A.該反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能

B.檢測(cè)時(shí),需先將樣品中原有的ATP水解酶滅活 C.熒光素酶催化ATP水解,唯一產(chǎn)物是ADP D.熒光強(qiáng)度越大,說(shuō)明樣品中的活菌數(shù)目越多【答案】C【解析】A.根據(jù)題干關(guān)鍵詞“熒光素酶催化ATP水解釋放能量使熒光素發(fā)光”可知,是ATP中化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能,A正確;B.如果ATP水解酶沒(méi)有被滅活,那么會(huì)影響熒光素酶催化ATP水解從而影響發(fā)光強(qiáng)度,B正確;C.ATP水解產(chǎn)物有ADP和

Pi,C錯(cuò)誤;D.該實(shí)驗(yàn)原理是利用熒光強(qiáng)度確定活菌數(shù)目,熒光強(qiáng)度越大,說(shuō)明樣品中的活菌數(shù)目越多,D正確。3.(2021·深圳一模)已知甲酶屬于簡(jiǎn)單蛋白,乙酶屬于結(jié)合蛋白。甲酶的催化活性僅取決于酶蛋白本身的結(jié)構(gòu);乙酶由酶蛋白和輔助因子(錳、鐵等離子)或輔酶(有機(jī)小分子或金屬有機(jī)化合物)共同組成。下列有關(guān)敘述正確的是 (

) A.含鐵的血紅蛋白屬于甲酶

B.鐵離子不會(huì)影響酶蛋白的空間結(jié)構(gòu) C.用雙縮脲試劑可鑒別甲酶和乙酶

D.甲、乙酶催化作用的部位可能不同【答案】D【解析】A.根據(jù)題干信息“甲酶的催化活性僅取決于酶蛋白本身的結(jié)構(gòu),乙酶由酶蛋白和輔助因子(錳、鐵等離子)或輔酶(有機(jī)小分子或金屬有機(jī)化合物)共同組成”,而血紅蛋白含有鐵,所以血紅蛋白不屬于甲酶,A錯(cuò)誤;B.鐵屬于乙酶的輔助因子,影響酶蛋白的空間結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;C.甲酶和乙酶都屬于蛋白質(zhì),和雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色,所以不能用雙縮脲試劑鑒定,C錯(cuò)誤;D.甲酶和乙酶的結(jié)構(gòu)不同,其功能也可能不同,因此二者作用的部位可能不同,D正確。4.(2021·汕頭一模)蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種分子開關(guān),分子開關(guān)的機(jī)理如下圖所示,形成有活性的蛋白質(zhì)是一個(gè)磷酸化的過(guò)程,即“開”的過(guò)程,形成無(wú)活性的蛋白是一個(gè)去磷酸化的過(guò)程,即“關(guān)”的過(guò)程。下列有關(guān)分子開關(guān)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A.細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可以用于分子開關(guān)中蛋白質(zhì)的磷酸化過(guò)程 B.分子開關(guān)可能是通過(guò)改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)“開”和“關(guān)”的 C.蛋白質(zhì)去磷酸化過(guò)程是一個(gè)放能反應(yīng)的過(guò)程,釋放的能量有一部分可用于合成ATP D.蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程是一個(gè)吸能反應(yīng),與ATP的水解相聯(lián)系【答案】C【解析】A.通過(guò)圖示可知,細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可以用于分子開關(guān)中蛋白質(zhì)的磷酸化過(guò)程,形成有活性的蛋白,A正確;B.ATP將蛋白質(zhì)磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白質(zhì),同時(shí)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,當(dāng)磷酸化的蛋白質(zhì)上的磷酸基團(tuán)脫落時(shí)會(huì)發(fā)生性狀改變,因此分子開關(guān)可能是通過(guò)改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)“開”和“關(guān)”的,B正確;C.蛋白質(zhì)去磷酸化過(guò)程釋放的能量不能用于合成ATP,C錯(cuò)誤;D.通過(guò)圖示可知,蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程需要消耗ATP,是一個(gè)吸能反應(yīng),與ATP的水解相聯(lián)系,D正確。5.(2021·汕頭二模)酶的作用是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。如下圖所示,①表示有酶催化的反應(yīng)曲線,②表示沒(méi)有酶催化的反應(yīng)曲線,E表示酶降低的活化能。正確的圖解是 (

)A

B

C

D【答案】B【解析】酶可以有效降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,以保證細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)在常溫、常壓下高效地進(jìn)行,酶降低的活化能=沒(méi)有酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的能量-有酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的能量。B符合題意。故選B。6.(2021·佛山一模)ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”。鈉鉀泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,當(dāng)Na+與載體蛋白上的某相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí),酶活性被激活,ATP分子中的磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

) A.鈉鉀泵能催化ATP水解并釋放能量 B.ATP分子中靠近腺苷的磷酸基團(tuán)更容易脫離

C.Na+與載體蛋白結(jié)合可能導(dǎo)致載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 D.動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低鈉鉀泵跨膜運(yùn)輸離子的速率【答案】B【解析】A.根據(jù)分析,鈉鉀泵能催化ATP水解(ATP分子中的磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)釋放能量)并釋放能量,A正確;B.ATP水解過(guò)程中遠(yuǎn)離腺苷的磷酸基團(tuán)更容易脫離,B錯(cuò)誤;C.當(dāng)Na+與載體蛋白上的某相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí),使載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,酶活性被激活,C正確;D.鈉鉀泵跨膜運(yùn)輸離子是主動(dòng)運(yùn)輸,一氧化碳中毒會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣效率降低,有氧呼吸受阻,產(chǎn)生ATP減少,降低鈉鉀泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,D正確。7.(2021·佛山一模)抗病毒藥物奧司他韋通過(guò)抑制流感病毒表面的神經(jīng)氨酸酶活性,能阻止病毒顆粒從被感染的細(xì)胞中釋放。下列關(guān)于神經(jīng)氨酸酶的敘述,錯(cuò)誤的是 (

) A.需要在宿主細(xì)胞的核糖體上合成

B.可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C.生物活性與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)

D.在低溫條件下該酶會(huì)變性失活【答案】D【解析】A.病毒不具有獨(dú)立代謝能力,不能合成自身蛋白質(zhì),其表面的神經(jīng)氨酸酶是在宿主細(xì)胞的核糖體上合成的,A正確;B.神經(jīng)氨酸酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B正確;C.神經(jīng)氨酸酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)決定功能,蛋白質(zhì)的生物活性與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān),C正確;D.神經(jīng)氨酸酶的活性容易受到溫度和pH影響,低溫會(huì)抑制酶的活性,不會(huì)使酶變性失活,D錯(cuò)誤。8.(2022·廣州一模)磷酸肌酸(C~P)是一種存在于肌肉或其他興奮性組織(如腦和神經(jīng))中的高能磷酸化合物,它和ATP在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。細(xì)胞在急需供能時(shí),在酶的催化下,磷酸肌酸的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子上,余下部分為肌酸(C)。由此短時(shí)間維持細(xì)胞內(nèi)ATP含量在一定水平。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.1分子ATP水解后可得1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基B.磷酸肌酸可作為能量的存儲(chǔ)形式,但不能直接為肌肉細(xì)胞供能C.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉細(xì)胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值會(huì)有所下降D.細(xì)胞中的磷酸肌酸對(duì)維持ATP含量的穩(wěn)定具有重要作用【答案】A【解析】A.1分子ATP徹底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸,A錯(cuò)誤;B.磷酸肌酸可作為能量的存儲(chǔ)形式,但直接能源物質(zhì)是ATP,B正確;C.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),消耗ATP加快,ADP轉(zhuǎn)化為ATP的速率也加快,磷酸肌酸的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子上,產(chǎn)生肌酸,導(dǎo)致磷酸肌酸和肌酸含量的比值會(huì)有所下降,C正確;D.由題意可知,細(xì)胞中的磷酸肌酸對(duì)維持ATP含量的穩(wěn)定具有重要作用,D正確。故選A。9.(2022·深圳一模)“銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢”是唐代詩(shī)人杜牧的詩(shī)句。螢火蟲尾部的發(fā)光細(xì)胞中含有熒光素和熒光素酶。在熒光素酶的作用下,熒光素接受ATP提供的能量后被激活,激活的熒光素與氧結(jié)合形成氧化熒光素,同時(shí)發(fā)出熒光。下列敘述正確的是 (

) A.螢火蟲發(fā)光細(xì)胞中的熒光素酶主要起到調(diào)節(jié)作用 B.螢火蟲可以通過(guò)調(diào)節(jié)熒光素酶的合成來(lái)控制發(fā)光 C.熒光素被激活過(guò)程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于放能反應(yīng) D.熒光素與氧氣結(jié)合放出的能量全部轉(zhuǎn)移到ATP中【答案】B【解析】A.螢火蟲發(fā)光細(xì)胞中的熒光素酶主要起到催化作用,A錯(cuò)誤;B.基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀,所以螢火蟲可以通過(guò)調(diào)節(jié)熒光素酶的合成來(lái)控制發(fā)光,B正確;C.熒光素被激活過(guò)程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于吸能反應(yīng),C錯(cuò)誤;D.熒光素與氧氣結(jié)合放出的能量少部分轉(zhuǎn)移到ATP中,大部分以熱能的形式散失,D錯(cuò)誤。故選B。第2講光合作用與細(xì)胞呼吸專項(xiàng)練習(xí)1選擇題1.(2021·廣州一模)在弱光照條件下黃瓜葉片的顏色更濃綠。研究小組提取并分離正常光照和弱光照條件下黃瓜葉片中的色素。下列有關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是 (

) A.弱光照條件下,葉綠素含量的增加是黃瓜對(duì)光的適應(yīng) B.提取色素時(shí),加入CaCO3的目的是使研磨充分 C.色素分離的原因是不同色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同 D.濾紙條上的黃綠色條帶是由葉綠素b擴(kuò)散形成的【答案】B【解析】弱光照條件下,黃瓜為了正常進(jìn)行光合作用,葉綠素含量的增加有利于吸收更多的光照,是黃瓜對(duì)光的適應(yīng)性,A正確;加入CaCO3的目的是防止色素被破壞,加入二氧化硅才是使研磨充分,B錯(cuò)誤;色素分離的原因是各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同,從而分離色素,溶解度大,擴(kuò)散速度快;溶解度小,擴(kuò)散速度慢,C正確;濾紙條上的色素帶從上到下分別是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色),D正確。2.(2021·廣州二模)下圖是夏季晴朗的白天,某地甲、乙兩種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

A.若甲、乙兩植物中有一種為水生植物,則應(yīng)該是甲 B.11時(shí),乙植物葉片不再向外界釋放氧氣 C.乙植物bc段與de段光合作用強(qiáng)度下降的原因不同 D.16時(shí),甲植物葉肉細(xì)胞能合成ATP的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體【答案】B【解析】A.從圖中可知甲植物沒(méi)有出現(xiàn)光合午休,乙植物出現(xiàn)光合午休,則甲為水生植物,水分充足,不需要關(guān)閉氣孔來(lái)減少水分的散失,A正確;B.11時(shí),乙植物雖然出現(xiàn)光合午休,但光合作用強(qiáng)度依然大于0,光合速率大于呼吸速率,植物葉片依然向外界釋放氧氣,B錯(cuò)誤;C.乙植物bc段下降的原因是氣孔關(guān)閉,CO2吸收減少,de段光合作用強(qiáng)度下降的原因是光照強(qiáng)度減弱,C正確;D.16時(shí),甲植物既進(jìn)行光合作用,又進(jìn)行呼吸作用,則葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體,D正確。3.(2021·廣東省一模)某同學(xué)將一塊做饅頭用剩的面團(tuán)(內(nèi)有活化的醉母菌)裝入一個(gè)氣密性好的塑料袋中,袋內(nèi)留一些空氣,扎緊袋口后放在飯桌上,3小時(shí)后發(fā)現(xiàn)袋子明顯膨脹,第3天發(fā)現(xiàn)面團(tuán)變酸。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

) A.開始3小時(shí)內(nèi)酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 B.酵母菌有氧呼吸或無(wú)氧呼吸均可產(chǎn)生CO2 C.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段完全相同 D.面團(tuán)久放變酸是因?yàn)榻湍妇鸁o(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸【答案】D【解析】

A.開始3小時(shí)內(nèi),由于袋內(nèi)有空氣酵母菌會(huì)進(jìn)行有氧呼吸,面團(tuán)內(nèi)部酵母菌處于相對(duì)缺氧環(huán)境,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,A正確;B.酵母菌有氧呼吸或無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物均有CO2,B正確;C.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段完全相同,都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,C正確;D.酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳,D錯(cuò)誤。4.(2021·廣東省二模)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的原理及應(yīng)用的敘述,正確的是 (

) A.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),人體釋放的CO2全部來(lái)自線粒體 B.創(chuàng)可貼要求透氣性好是為了促進(jìn)需氧型細(xì)菌的繁殖 C.利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶時(shí),應(yīng)先通氣后密閉 D.密封的牛奶包裝盒鼓起是細(xì)菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2引起的【答案】A【解析】A.人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉細(xì)胞可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸,但是無(wú)氧呼吸只能產(chǎn)生乳酸,因此產(chǎn)生的CO2全部來(lái)自線粒體,A正確;B.皮膚創(chuàng)傷后,選用透氣的創(chuàng)可貼,增加通氣量,抑制厭氧細(xì)菌的繁殖,B錯(cuò)誤;C.乳酸菌是厭氧微生物,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶時(shí),應(yīng)密閉發(fā)酵裝置,C錯(cuò)誤;D.牛奶包裝盒中是無(wú)氧環(huán)境,所以鼓起的原因是厭氧型微生物進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2引起的,D錯(cuò)誤。5.(2021·深圳一模)有關(guān)人體細(xì)胞呼吸的敘述錯(cuò)誤的是(

) A.有氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸和[H] B.丙酮酸分解為二氧化碳時(shí)會(huì)產(chǎn)生[H] C.NADH在線粒體內(nèi)膜被氧化釋放能量

D.有氧呼吸釋放的能量大部分儲(chǔ)存于ATP中【答案】D【解析】A.根據(jù)分析,有氧呼吸第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,產(chǎn)生丙酮酸和[H],A正確;B.丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解成二氧化碳并且產(chǎn)生[H],B正確;C.NADH在線粒體內(nèi)膜與氧氣結(jié)合生成水釋放大量能量,C正確;D.有氧呼吸所釋放的能量,絕大部分以熱能形式散失,少部分用于合成ATP,D錯(cuò)誤。6.(2021·深圳二模)下列真核細(xì)胞代謝的過(guò)程,均不能在生物膜上進(jìn)行的是 (

) A.有氧呼吸第二階段和第三階段

B.光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng) C.染色體的復(fù)制和星射線的形成

D.ATP的合成和ATP的水解【答案】C【解析】A.有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行,A錯(cuò)誤;B.光合作用的光反應(yīng)在葉綠體類囊體薄膜中進(jìn)行,B錯(cuò)誤;C.染色體的復(fù)制在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,星射線是由中心體發(fā)出形成,兩者都不是在生物膜上進(jìn)行,C正確;D.ATP的合成可發(fā)生在生物膜上,如有氧呼吸的第三階段合成ATP發(fā)生的場(chǎng)所在線粒體內(nèi)膜,光合作用反應(yīng)合成ATP發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上,D錯(cuò)誤。7.(2021·深圳二模)在適宜條件下對(duì)黃瓜施以不同氮含量的肥料,測(cè)定同發(fā)育期葉片中葉綠素含量,結(jié)果如下表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.葉綠素含量隨著發(fā)育期的推進(jìn)呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)B.營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)時(shí)期植株對(duì)氮肥的需求量有所不同C.氮肥對(duì)苗期葉綠素含量影響不大是因?yàn)槊缙诓晃盏蔇.盛果期葉綠素含量較高可能與有機(jī)物在果實(shí)中積累有關(guān)葉綠素含量/(mg·g-1)氮含量/(kg·hm-2)苗期開花坐果期盛果期末果期03.387.309.527.121803.387.5311.377.883603.488.0612.318.34【答案】C【解析】A.從表中數(shù)據(jù)可以得出,葉綠素含量在苗期、開花坐果期、盛果期逐漸增加,但是末果期時(shí)反而減少,可知葉綠素含量隨著發(fā)育期的推進(jìn)呈先增加后降低的趨勢(shì),A正確;B.分析表格可知,苗期、開花坐果期、盛果期和末果期需要的氮肥不同,即營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)時(shí)期植株對(duì)氮肥的需求量有所不同,B正確;C.苗期也吸收氮肥,氮肥對(duì)苗期葉綠素含量影響不大是因?yàn)槊缙趯?duì)氮肥需求量不大,C錯(cuò)誤;D.盛果期葉綠素含量較高,葉片光合作用強(qiáng)度高,有機(jī)物在果實(shí)中積累增多,D正確。8.(2021·汕頭一模)綠色植物的葉肉細(xì)胞既能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,又能進(jìn)行光合作用。下列敘述正確的是(

) A.有氧呼吸和光合作用中都有水參與反應(yīng),并且都在生物膜上進(jìn)行 B.暗反應(yīng)中接受能量并被還原的C3,一部分形成糖類,另一部分形成C5 C.葉綠體產(chǎn)生的O2大部分釋放到空氣中,少部分被線粒體吸收利用 D.光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生還原氫,且化學(xué)本質(zhì)相同【答案】B【解析】A.有氧呼吸和光合作用中都有水參與反應(yīng),有氧呼吸過(guò)程包括三個(gè)階段,其中第一階段的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二階段的場(chǎng)所在線粒體基質(zhì),A錯(cuò)誤;B.暗反應(yīng)中接受能量并將C3還原,一部分形成糖類,另一部分形成C5,B正確;C.當(dāng)光合作用弱于呼吸作用強(qiáng)度時(shí),O2全部被線粒體利用,且線粒體還需從外界吸收氧氣;當(dāng)光合作用強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度時(shí),O2全部被線粒體利用,C錯(cuò)誤;D.光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生還原氫,光合作用產(chǎn)生的是還原型輔酶Ⅱ,呼吸作用產(chǎn)生的是還原型輔酶Ⅰ,化學(xué)本質(zhì)不同,D錯(cuò)誤。9.(2021·汕頭一模)下列關(guān)于物質(zhì)與能量代謝的敘述,正確的是 (

) A.無(wú)氧呼吸產(chǎn)生少量ATP,是因?yàn)榇蟛糠帜芰恳詿崮苄问缴⑹Я?B.所有生物都可以通過(guò)有氧呼吸獲取所需的能量 C.糖類等有機(jī)物中的能量通過(guò)細(xì)胞呼吸將其中的能量全部轉(zhuǎn)移給ATP D.能量流動(dòng)促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)【答案】D【解析】A.無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的ATP少,是因?yàn)榇蟛糠帜芰慷純?chǔ)存在乳酸或酒精中,沒(méi)有釋放出來(lái),A錯(cuò)誤;B.不是所有生物都通過(guò)有氧呼吸獲取所需得能量,厭氧生物如乳酸菌通過(guò)無(wú)氧呼吸獲取所需的能量,B錯(cuò)誤;C.細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物釋放的能量大部分以熱能形式散失,少部分用于合成ATP,C錯(cuò)誤;D.能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力,能量流動(dòng)促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),D正確。10.(2021·佛山一模)為了延長(zhǎng)采摘后甜玉米的貯存時(shí)間,某興趣小組探究了薄膜包裝和溫度對(duì)甜玉米貯藏時(shí)間的影響,結(jié)果如下圖所示。下列分析正確的是 (

) A.根據(jù)結(jié)果推斷,10℃是最適合甜玉米種植的溫度 B.貯藏過(guò)程中,甜玉米細(xì)胞中有機(jī)物的含量先增加后減少 C.由結(jié)果可知,溫度越高甜玉米細(xì)胞中呼吸酶的活性越高 D.薄膜包裝下玉米的貯藏時(shí)間延長(zhǎng),可能與水分和CO2有關(guān)【答案】D【解析】A.由題圖可知,在10℃、20℃和30℃三種溫度條件下,10℃時(shí)甜玉米的貯藏時(shí)間最長(zhǎng),但不能確定該溫度就是適合甜玉米種植的最適溫度,A錯(cuò)誤;B.甜玉米采摘后的貯藏過(guò)程中,細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用,細(xì)胞中有機(jī)物的含量持續(xù)減少,B錯(cuò)誤;C.每一種酶都有其活性最高時(shí)的最適溫度,超過(guò)最適溫度后,酶的活性會(huì)降低甚至失活,C錯(cuò)誤;D.用薄膜包裝玉米,可以減少水分流失,提高二氧化碳含量,降低氧氣含量,抑制呼吸作用,延長(zhǎng)貯藏時(shí)間,D正確。11.(2021·珠海二模)生長(zhǎng)在低寒地帶的沼澤植物臭菘,其花序在成熟時(shí)溫度可達(dá)30℃。臭菘花序細(xì)胞耗氧速率是其他細(xì)胞的100倍以上,但單位質(zhì)量葡萄糖生成ATP的量卻只有其他細(xì)胞的40%。下列相關(guān)推斷不合理的是 (

) A.臭菘花序細(xì)胞主要通過(guò)有氧呼吸生成ATP B.臭菘花序細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的熱量很少 C.臭菘花序細(xì)胞中含有更多數(shù)量的線粒體 D.臭菘花序細(xì)胞的呼吸特點(diǎn)有利于花序的發(fā)育【答案】B【解析】A.據(jù)題干信息“臭菘花序細(xì)胞耗氧速率是其他細(xì)胞的100倍以上”,其細(xì)胞呼吸方式為有氧呼吸,A正確;B.據(jù)題干信息“但單位質(zhì)量葡萄糖生成ATP的量卻只有其他細(xì)胞的40%”,說(shuō)明以熱能形式散失的能量更多,B錯(cuò)誤;C.據(jù)題干“臭菘花序細(xì)胞耗氧速率是其他細(xì)胞的100倍以上”,在結(jié)構(gòu)上,細(xì)胞中含有更多數(shù)量的線粒體,C正確;D.臭菘花序細(xì)胞的呼吸特點(diǎn)有利于使花序在成熟時(shí)溫度可達(dá)30℃,有利于其發(fā)育,D正確。12.(2021·梅州一模)如圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是 (

) A.橫坐標(biāo)是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度 B.橫坐標(biāo)是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度 C.橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng),甲表示較高溫度,乙表示較低溫度 D.橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度【答案】D【解析】A.若橫坐標(biāo)是CO2濃度,縱坐標(biāo)表示凈光合速率,則根據(jù)題中信息無(wú)法判斷出較高溫度下和較低溫度下呼吸速率的大小,同理,也無(wú)法判斷出較低和較高溫度下光合速率的大小,所以無(wú)法判斷甲和乙的關(guān)系,A錯(cuò)誤;B.若橫坐標(biāo)是溫度,則隨著溫度的升高光合速率與呼吸速率都會(huì)表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì),B錯(cuò)誤;C.若橫坐標(biāo)是光波長(zhǎng),則凈光合曲線的變化趨勢(shì)為先升高后降低,與圖中甲乙曲線變化不符,C錯(cuò)誤;D.若橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,較高濃度的二氧化碳有利于光合作用的進(jìn)行,因此甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度,D正確。13.(2022·廣州一模)植株置于透明密閉容器內(nèi),測(cè)量容器中CO2的濃度變化情況。在適宜溫度條件下,用一定強(qiáng)度的光照處理30分鐘,容器中CO2的濃度由2000ppm降低到180ppm。隨后將整個(gè)裝置置于相同溫度的黑暗條件下30分鐘,容器中CO2的濃度變?yōu)?00ppm。下列敘述正確的是 (

) A.前30分鐘,葉綠體中NADPH由基質(zhì)向類囊體膜運(yùn)輸 B.該植株前30分鐘的平均總光合速率為60.7ppm/min C.經(jīng)過(guò)完整的1小時(shí)處理后,該植株的有機(jī)物含量會(huì)減少 D.光照處理時(shí),若停止光照則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3的含量會(huì)增加【答案】D【解析】A.前30分鐘,植物在光照下能光合作用,產(chǎn)生的NADPH由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)輸,A錯(cuò)誤;B.前30分鐘,CO2濃度由2000ppm降低到180ppm,經(jīng)計(jì)算,每分鐘減少(2000-180)÷30≈60.7,這是凈光合速率,不是總光合速率,B錯(cuò)誤;C.經(jīng)過(guò)完整的1小時(shí)處理后,容器中CO2濃度由2000ppm降到600ppm,減少的CO2都全部用于光合作用合成有機(jī)物,因此有機(jī)物含量會(huì)增加,C錯(cuò)誤;D.停止光照后,光反應(yīng)不再進(jìn)行,不能合成NADPH和ATP,因此暗反應(yīng)還原C3的途徑變慢,而CO2固定形成C3的過(guò)程不受影響,故C3的含量會(huì)增加,D正確。故選D。第2講光合作用與細(xì)胞呼吸專項(xiàng)練習(xí)2非選擇題1.(2021·廣州一模)森林碳匯一般指植物把大氣中的CO2以生物量的形式固定在植被和土壤中,從而減少大氣中CO2濃度的過(guò)程。回答下列問(wèn)題:(1)CO2被植物吸收后,碳元素經(jīng)光合作用的________________

過(guò)程轉(zhuǎn)化到有機(jī)物并儲(chǔ)存于植物中。上述過(guò)程所需的ATP和[H]的合成場(chǎng)所是葉綠體的

。除光合作用外,森林碳匯還受植物的

(填生理作用)的影響。

(2)每年5月至9月是我國(guó)植物的快速生長(zhǎng)期。該期間促進(jìn)植物快速生長(zhǎng)的非生物因素主要包括

。

(3)近40年來(lái),我國(guó)森林面積持續(xù)增長(zhǎng),其中的中幼齡森林正成為森林碳匯的主力軍。若要增加某地的森林碳匯,可采取的措施有

(寫出2點(diǎn))。暗反應(yīng)(或答:碳反應(yīng))類囊體膜細(xì)胞呼吸溫度、光照強(qiáng)度植樹造林、禁止亂砍濫伐【詳解】(1)光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,CO2

被植物吸收后,碳元素經(jīng)光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物并儲(chǔ)存于植物中;ATP和[H]是在光反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的,場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上。除光合作用外,森林碳匯還受植物呼吸作用的影響。(2)影響植物光合作用的外界因素主要有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、水等,5月至9月光照強(qiáng)度較強(qiáng)、溫度較高,能加快植物的光合速率,促進(jìn)植物快速生長(zhǎng)。(3)森林碳匯一般指植物把大氣中的CO2以生物量的形式固定在植被和土壤中,從而減少大氣中CO2濃度的過(guò)程,要增加某地的森林碳匯,可以通過(guò)植樹造林、禁止亂砍濫伐等增強(qiáng)光合作用從而減少大氣中CO2濃度。2.(2022·廣州一模)為干旱、高溫引起植物光合作用的改變是植物遭受逆境損傷的主要生理指標(biāo)。研究人員利用甘藍(lán)型快生油菜研究干旱和高溫對(duì)油菜葉片光合作用的影響。分別對(duì)油菜進(jìn)行干旱(保持6天不澆水,6天后土壤相對(duì)含水量降至15%左右時(shí)進(jìn)行恢復(fù)澆水)和高溫(處理7天,每天40℃、16h光照,35℃、8h黑暗;7天后,溫度條件改為25℃)脅迫處理,測(cè)定油菜的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和RuBP羧化酶活性的變化情況,部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表?；卮鹣铝袉?wèn)題。

(注:凈光合速率的單位為μmol·m-2·s-1,氣孔導(dǎo)度的單位為mol·m-2·s-1,酶活性的單位為μmol·mg-1·min-1,“-”表示沒(méi)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定。)處理指標(biāo)時(shí)間初始第2天第4天第6天第7天脅迫處理完后第3天干旱凈光合速率15.312.14.81.3

3.8干旱氣孔導(dǎo)度0.130.120.050.01

0.05干旱RuBP羧化酶活性1.411.211.501.48

-高溫凈光合速率16.914.111.87.13.90.4高溫氣孔導(dǎo)度0.110.180.270.170.100.04高溫RuBP羧化酶活性0.621.190.520.23

(1)用坐標(biāo)圖繪出高溫處理?xiàng)l件下凈光合速率的變化曲線?！敬鸢浮?2)氣孔導(dǎo)度表示氣孔的張開程度。氣孔導(dǎo)度增大有利于氣體交換,

,進(jìn)而促進(jìn)光合作用。

(3)RuBP羧化酶是光合作用CO2轉(zhuǎn)化成C3的關(guān)鍵酶,該轉(zhuǎn)化過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是

。根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè),高溫處理完,溫度條件改為25℃后,凈光合速率仍有所下降的原因是

。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,短時(shí)期的

條件處理對(duì)凈光合作用的抑制是可逆的,及時(shí)進(jìn)行

處理可以減弱該種脅迫影響。

CO2吸收量增加葉綠體基質(zhì)RuBP酶失去活性干旱澆水【詳解】(1)分析表格數(shù)據(jù)可知,高溫處理?xiàng)l件下,初始的凈光合速率為16.9,第二天的凈光合速率為14.1,第4天凈光合速率為11.8,第6天的凈光合速率為7.1,因此隨著高溫天氣的延長(zhǎng),凈光合速率逐漸降低。故曲線變化為:(2)氣孔是CO2進(jìn)出細(xì)胞的通道,氣孔導(dǎo)度增大有利于氣體交換,CO2的吸收量增加,進(jìn)而促進(jìn)光合作用。(3)RuBP羧化酶是光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為C3的關(guān)鍵酶,CO2與C5固定形成C3的過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。高溫處理完,溫度條件改為25℃后,凈光合速率仍有所下降,可能是高溫條件下使RuBP酶失去活性,因此即使溫度調(diào)到25℃,由于酶不能恢復(fù)活性,凈光合速率也不能升高。(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,干旱脅迫處理完后第3天的凈光合速率大于干旱處理第6天的凈光合速率,而高溫脅迫處理完后第3天的凈光合速率小于高溫處理第6天的凈光合速率,說(shuō)明短時(shí)期的干旱處理對(duì)凈光合作用的抑制是可逆的,及時(shí)進(jìn)行澆水處理可以減弱該種脅迫影響。3.(2021·廣東省一模)研究鹽脅迫下植物的抗鹽機(jī)理及其對(duì)生長(zhǎng)的影響具有重要意義,我國(guó)科學(xué)家在海水稻研發(fā)方面已取得突出成果。為研究不同濃度NaCl脅迫對(duì)海水稻生理特性的影響,某科研小組使用NaCl培養(yǎng)液培養(yǎng)某海水稻,分別測(cè)得不同濃度NaCl培養(yǎng)液條件下其根尖細(xì)胞和高鹽助迫條件下(NaCl濃度200mmol/L)其葉肉細(xì)胞的相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)果分別如圖1、圖2所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

圖1圖2(1)在用濾紙條分離綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)中,所用的分離方法稱為

法,濾紙條最下方的色素帶呈

色。

(2)若以NaCl溶液濃度150mmol/L為界分為低鹽和高鹽脅迫,據(jù)圖1可知,隨著NaCl溶液濃度的升高,該海水稻根尖細(xì)胞適應(yīng)低鹽和高鹽脅迫的調(diào)節(jié)機(jī)制不同:前者主要是逐步提高細(xì)胞內(nèi)____

的相對(duì)濃度,后者主要是

。研究還發(fā)現(xiàn),海水稻地上部分的細(xì)胞可積累Na+作為滲透壓調(diào)節(jié)劑,推測(cè)其積累部位是

(填細(xì)胞器名稱)。

(3)據(jù)圖2分析該海水稻葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度先降后升的原因:第15天之前色素含量下降不大,很可能是因?yàn)闅饪讓?dǎo)度(指氣孔張開的程度)

(選填“升高”或“降低”),葉綠體從細(xì)胞間吸收的CO2增多,使胞間CO2濃度降低;第15天之后胞間CO2濃度逐漸上升,從色素含量變化對(duì)卡爾文循環(huán)影響的角度分析,其原因很可能是_____________________________________________

。無(wú)機(jī)鹽紙層析

黃綠

色素含量降低,光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足,C3未能被及時(shí)還原并形成C5,最終導(dǎo)致CO2不能被固定,胞間CO2濃度升高大幅度提高細(xì)胞內(nèi)可溶性糖濃度液泡降低【詳解】(1)在用濾紙條分離綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)不同色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的,隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快,反之則慢,來(lái)分離色素,這種方法叫紙層析法。濾紙條上從上至下依次是:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。故濾紙條最下方的色素帶呈黃綠色。(2)分析圖1可知,當(dāng)NaCl溶液濃度低于150mmol/L時(shí)(低鹽脅迫),隨著NaCl溶液濃度的升高,根尖細(xì)胞內(nèi)無(wú)機(jī)鹽的濃度逐漸增加;當(dāng)NaCl溶液濃度高于150mmol/L時(shí)(高鹽脅迫),隨著NaCl溶液濃度的升高,根尖細(xì)胞內(nèi)可溶性糖濃度大幅度增加,可見該海水稻根尖細(xì)胞適應(yīng)低鹽和高鹽脅迫的調(diào)節(jié)機(jī)制不同。液泡是植物細(xì)胞的“水鹽倉(cāng)庫(kù)”,海水稻地上部分的細(xì)胞通過(guò)在液泡中積累Na+,來(lái)調(diào)節(jié)滲透壓。(3)圖2是在高鹽脅迫條件下培養(yǎng)植物,外界溶液濃度過(guò)高,植物根系吸水困難,為減少水分的散失,部分氣孔關(guān)閉,使蒸騰作用減弱。部分氣孔關(guān)閉,氣孔導(dǎo)度降低,從外界進(jìn)入胞間的CO2減少,葉綠體從細(xì)胞間吸收的CO2增多,使胞間CO2濃度降低。據(jù)圖2可知,第15天之后色素含量大幅度下降,光反應(yīng)速率下降,使光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足,C3未能被及時(shí)還原并形成C5,最終導(dǎo)致CO2不能被固定,葉綠體從細(xì)胞間吸收的二氧化碳減少,使胞間CO2濃度升高。4.(2022·廣東省一模)甘蔗是一種用于生產(chǎn)蔗糖的農(nóng)作物,在我省廣泛種植。甘蔗的光合作用過(guò)程由葉肉細(xì)胞葉綠體和維管束鞘細(xì)胞葉綠體共同完成,如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中,與CO2結(jié)合并將其固定的物質(zhì)有

。圖中的[H]和ATP只能來(lái)自

(選填“葉肉”或“維管束鞘”)細(xì)胞的葉綠體,原因是__________________

________________________________。(2)已知:植物葉片通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔的開閉大小來(lái)調(diào)節(jié)蒸騰速率;PEP酶與CO2的親和力是Rubisco酶的60倍。據(jù)此分析,甘蔗在高溫干旱地區(qū)仍有較高的光合速率的原因是

。

(3)豬糞或雞糞拌草木灰發(fā)酵后的農(nóng)家肥是種植甘蔗常用的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,其原理是農(nóng)家肥經(jīng)分解后可為甘蔗的生長(zhǎng)提供

。

PEP和C5

葉肉

維管束鞘細(xì)胞的葉綠體沒(méi)有類囊體,無(wú)法進(jìn)行光反應(yīng)

在干旱環(huán)境下部分氣孔關(guān)閉,PEP酶與CO2的親和力強(qiáng),能利用低濃度的CO2繼續(xù)光合作用無(wú)機(jī)鹽、CO2和H2O【詳解】(1)由題圖可知:在甘蔗葉肉細(xì)胞的葉綠體中,在PEP酶的催化作用下,CO2被固定成C4化合物。C4化合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞,C4化合物再釋放出CO2,在Rubisco酶的催化作用下,CO2和C5化合物結(jié)合,固定成C3化合物,再被還原成有機(jī)物,因此葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中,與CO2結(jié)合并將其固定的物質(zhì)有PEP和C5;維管束鞘細(xì)胞中的葉綠體沒(méi)有類囊體,沒(méi)有光合色素,不能進(jìn)行光反應(yīng),光反應(yīng)生成ATP和[H]的場(chǎng)所是葉肉細(xì)胞的葉綠體。(2)在干旱環(huán)境下部分氣孔關(guān)閉,PEP酶與CO2的親和力強(qiáng),能利用低濃度的CO2繼續(xù)光合作用,因此甘蔗在高溫干旱地區(qū)仍有較高的光合速率。(3)農(nóng)家肥被微生物分解形成二氧化碳,同時(shí)形成無(wú)機(jī)鹽,可以為植物生長(zhǎng)提供光合作用的原料二氧化碳和水,因此施農(nóng)家肥能有效促進(jìn)甘蔗生長(zhǎng)。5.(2021·深圳一模)在不同發(fā)育期,缺水均會(huì)影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。下表是某作物在不同時(shí)期不同土壤水分條件的有關(guān)數(shù)據(jù)。其中“缺水”用T1表示,“適宜水分”用T2表示。據(jù)表格作答。說(shuō)明:光補(bǔ)償點(diǎn)指植物在光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度達(dá)到相等時(shí)的光照強(qiáng)度值,光飽和點(diǎn)是指當(dāng)光照強(qiáng)度上升到某一數(shù)值時(shí)光合強(qiáng)度不再繼續(xù)提高時(shí)的光照強(qiáng)度值。比較項(xiàng)目苗期開花期成熟期T1T2T1T2T1T2光補(bǔ)償點(diǎn)/(μmol·m-2·s-1)91.0510755.5251.0537.1930.51光飽和點(diǎn)/(μmol·m-2·s-1)2834.33541.32284.52553.62260.82258.8(1)該植物生長(zhǎng)最旺盛的階段是

,從表中數(shù)據(jù)分析,在開花期,適宜水分可以

,從而促進(jìn)光合作用。(2)苗期和開花期缺水時(shí),光飽和點(diǎn)會(huì)

,主要原因是

,進(jìn)而影響了光合作用效率。(3)農(nóng)作物不能長(zhǎng)時(shí)間被水淹的原因是___________________________________________________________________________

。苗期降低光補(bǔ)償點(diǎn),提高光飽和點(diǎn)降低氣孔關(guān)閉(氣孔導(dǎo)度下降)導(dǎo)致進(jìn)入葉片的CO2減少

水分過(guò)多,根部細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,酒精毒害細(xì)胞導(dǎo)致根部腐爛、植物死亡;水分過(guò)多會(huì)導(dǎo)致根部缺氧而能量不足,不利于無(wú)機(jī)鹽的吸收【詳解】(1)根據(jù)圖示,植物在苗期光飽和點(diǎn)