2024年高考生物一轮练习（学生）：第三单元细胞的能量供应和利用

自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。1．C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束，在叶绿体基质中进行，可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。2．C4途径：研究玉米的叶片结构发现，玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列(如图1)。叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物(如图2)。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且无光合午休现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。3．CAM途径：CAM植物夜间吸进CO2，淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降。而白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2，又可进入C3途径。从而表现出白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。归纳总结C3植物、C4植物和CAM植物的比较特征C3植物C4植物CAM植物与CO2结合的物质RuBP(C5)PEPPEPCO2固定的最初产物C3C4草酰乙酸CO2固定的时间白天白天夜晚和白天光反应的场所叶肉细胞类囊体薄膜叶肉细胞类囊体薄膜叶肉细胞类囊体薄膜卡尔文循环的场所叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质叶肉细胞的叶绿体基质有无光合午休有无无C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。跟踪训练1．自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题：(1)图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。①②③④代表的是物质，A、B、C、D代表的是生理过程，则①④依次是________、__________；D过程是__________________，ATP的合成除发生在A过程外，还发生在________(填字母)过程。(2)C3植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成__________________________，从而不利于光合作用。(3)图2是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种________酶，该酶比Rubisco对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应________________的环境。(4)由图2可知，C4植物是在不同________进行CO2的固定，而CAM植物是在不同________进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？________(填“能”或“不能”)，可能的原因是______________________________________。2．(2021·辽宁，22)早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390μmol·mol－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题：(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成______________，进而被还原生成糖类，此过程发生在________________中。(2)海水中的无机碳主要以CO2和HCOeq\o\al(－,3)两种形式存在，水体中CO2浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCOeq\o\al(－,3)浓度最高的场所是________(填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”)，可为图示过程提供ATP的生理过程有_____________。(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCOeq\o\al(－,3)转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisco附近的CO2浓度。①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力____________(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisco。②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是_________________________________。图中由Pyr转变为PEP的过程属于__________________________________(填“吸能反应”或“放能反应”)。③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用________________技术。(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有______________________。A．改造植物的HCOeq\o\al(－,3)转运蛋白基因，增强HCOeq\o\al(－,3)的运输能力B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C．改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力D．将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物

1．光呼吸光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。该过程以光合作用的中间产物为底物，吸收氧、释放二氧化碳。其生化途径和在细胞中的发生部位也与一般呼吸(也称暗呼吸)不同。(1)光呼吸的起因Ⅰ.植物体为什么会发生光呼吸呢？主要原因是在生物体的进化过程中产生了一种具有双功能的酶，这个酶的名字叫作RuBP羧化/加氧酶，就是核酮糖－1,5－二磷酸羧化/加氧酶，这个酶可以缩写为Rubisco。核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)就是卡尔文循环中的C5。Ⅱ.二氧化碳和氧气竞争性与Rubisco结合，当二氧化碳浓度高时，Rubisco催化RuBP与二氧化碳形成两分子3－磷酸甘油酸(PGA)，就是卡尔文循环中的C3，进行卡尔文循环；当氧气浓度高时，Rubisco催化RuBP与氧气形成1分子PGA(C3)和1分子磷酸乙醇酸(C2)，其中PGA进入卡尔文循环，而磷酸乙醇酸脱去磷酸基团形成乙醇酸，乙醇酸就离开叶绿体，走上了光呼吸的征途，这条路艰难而曲折，有害也有利。基本过程见下图。(2)光呼吸的过程Ⅰ.发生光呼吸的细胞需要三个细胞器的协同作用才能将光呼吸起始阶段产生的“次品”修复，耗时耗能。这也是早期光呼吸被人们称作“卡尔文循环中的漏逸”，“Rubisco的构造缺陷”的原因。Ⅱ.下图展示了卡尔文循环和光呼吸的详细过程。(3)光呼吸的危害如果在较强光下，光呼吸加强，使得C5氧化分解加强，一部分碳以CO2的形式散失，从而减少了光合产物的形成和积累。其次，光呼吸过程中消耗了ATP和NADPH，即造成了能量的损耗。(4)光呼吸的意义其实光呼吸和卡尔文循环是一种动态平衡，适当的光呼吸对植物体有一定积极意义，这也许是进化过程中形成光呼吸的原因。光呼吸的主要生理意义如下：Ⅰ.回收碳元素。就是2分子的C2形成1分子的C3和CO2，那1分子C3通过光呼吸过程又返回到卡尔文循环中，不至于全部流失掉。即通过光呼吸回收了3/4的碳元素。Ⅱ.防止强光对叶绿体的破坏。强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，因此，叶肉细胞中会积累ATP和NADPH，这些物质积累会产生自由基，尤其是超氧阴离子，这些自由基能损伤叶绿体，而强光下，光呼吸加强，会消耗光反应过程中积累的ATP和NADPH，从而减轻对叶绿体的伤害。当然植物体还有很多避免强光下损伤叶绿体的机制。光呼吸算是其中之一。Ⅲ.消除乙醇酸对细胞的毒害。归纳总结光呼吸与暗呼吸的比较比较项目光呼吸暗呼吸(有氧呼吸)底物乙醇酸糖、脂肪、蛋白质发生部位叶绿体、过氧化物酶体、线粒体细胞质基质、线粒体反应条件光照光或暗都可以能量消耗能量(消耗ATP和NADPH)产生能量共同点消耗氧气，放出二氧化碳2.光抑制植物的光合系统所接受的光能超过光合作用所能利用的量时，光合功能便降低，这就是光合作用的光抑制。(1)光抑制机理：光合系统的破坏，PSⅡ是光破坏的主要场所。发生光破坏后的结果：电子传递受阻，光合效率下降。(2)光抑制的主要防御机制①减少光吸收，植物体也可以通过叶运动(减少叶片与主茎的夹角)或叶绿体运动这种对强光的快速响应以减少对光的吸收，从而避免光抑制。②增加热耗散：a.当依赖能量的叶绿素荧光猝灭增加时，通过增加激发能的热耗散可以部分避免光抑制。降低光饱和条件下的PSⅡ的光化学效率，可以避免光抑制破坏的发生。b.在强光下非光辐射能量耗散增加的同时，玉米黄素含量增加，玉米黄素与激发态的叶绿素作用，从而耗散其激发能，保护光合机构免受过量光能破坏。③进行光呼吸：C3植物的光呼吸有很高的能量需求。光呼吸可以防止强光和CO2亏缺条件下发生光抑制。跟踪训练1．光呼吸是O2/CO2偏高时与光合作用同时发生的生理过程，是经长期进化形成的适应机制。光呼吸和暗反应关系密切，机理如图所示。下列叙述错误的是()A．光呼吸可保证CO2不足时，暗反应仍能正常进行B．光合作用的光反应强于暗反应容易导致光呼吸发生C．光呼吸过程虽消耗有机物，但不产生ATPD．抑制光呼吸能大幅度提高光合作用强度2.某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如右(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)，回答下列问题：(1)在光照条件下，图形A＋B＋C的面积表示________________，该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用，其中图形B的面积表示_____________________________，从图形C可推测该植物存在另一个________的途径，CO2进出叶肉细胞都是通过________的方式进行的。(2)在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形________(填“A”或“B”)的面积变小，图形__________________________________________________________(填“A”或“B”)的面积增大，原因是_____________________________________________________________。3．(2021·山东，21)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。SoBS浓度(mg/L)0100200300400500600光合作用强度(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的___________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是______________。(2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/LSoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度__________(填“高”或“低”)，据表分析，原因是____________________。(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在____________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。4．(2023·江苏扬州高邮市模拟预测)夏季，植物经常受到高温和强光的双重胁迫。研究发现：当光照过强，植物吸收的光能超过其所需要时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP＋不足使电子传递给O2形成Oeq\o\al(－1,2)；另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿素(3chl)，3chl与O2反应生成单线1O2。Oeq\o\al(－1,2)和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2，起到保护叶绿体的作用。请回答下列问题：(1)根据图1分析，PSⅡ位于________________(细胞结构)；请从光反应和暗反应物质联系的角度，分析强光条件下NADP＋不足的原因：__________________________________________。(2)图2是夏季连续两昼夜内，某杏树CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。造成图2中MN段波动的主要外界因素是__________。经过这两昼夜，该杏树仍正常生长，则有机物的积累量在图示__________(填字母)时刻达到最大值。图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是__________。(3)光合作用中的Rubisco酶是一个双功能酶，在光下，它既能催化C5与CO2的羧化反应进行光合作用，又能催化C5与O2的加氧反应进行光呼吸(如图3)。羧化和加氧作用的相对速率完全取决于CO2和O2的相对浓度。研究发现，光呼吸也能对光合器官起保护作用，避免产生光抑制，请根据图3分析原因：___________________________________________________。5．(2022·山东，21)强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是__________。(2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有__________________、______________________(答出2种原因即可)；氧气的产生速率继续增加的原因是______________________________________________________________________________。(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制________(填“增强”或“减弱”)；乙组与丙组相比，说明BR可能通过______________________发挥作用。

1．光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。2．电子(e－)经过电子传递链：质体醌→细胞色素b6f复合体→质体蓝素→光系统Ⅰ→铁氧还蛋白→NADPH。3．电子传递过程是高电势到低电势(光系统Ⅱ和Ⅰ中的电子传递由于光能的作用，从而逆电势传递，这是一个吸能的过程)，因此，电子传递过程中释放能量，质体醌利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度从类囊体的基质侧泵入到囊腔侧，从而建立了质子浓度(电化学)梯度。当然，光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H＋)以及在类囊体的基质侧H＋和NADP＋形成NADPH的过程，为建立质子浓度(电化学)梯度也有所贡献。4．类囊体膜对质子是高度不通透的，因此，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的能量来合成ATP。跟踪训练1．(2023·河北保定市高三模拟预测)下图表示植物叶肉细胞叶绿体的类囊体膜上发生的部分代谢过程，其中运输H＋的载体蛋白有两种类型，从而实现H＋在膜两侧间的穿梭。下列分析不正确的是()A．图中过程产生了O2、ATP和NADPH等C．通过类囊体膜转运H＋的两种机制不相同D．据图分析，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜2．(2021·湖南，18)图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：(1)图b表示图a中的________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H＋和e－，光能转化成电能，最终转化为________和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b中电子传递速率会________(填“加快”或“减慢”)。(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。叶绿体类型相对值实验项目叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量100167.0425.1281.3实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。据此分析：①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以__________(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_____________________________________________________________________________________________。②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于____________________，从而提高光反应速率。③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释：______________________________________________________________________________________________________________。3．下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H＋运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H＋的运输过程。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H＋顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成。请回答下列问题：(1)分析图中电子传递的整个过程可知，最初提供电子的物质为____________，最终接受电子的物质为________________。(2)光反应产生的氧气被用于有氧呼吸，且在______________(场所)被消耗。图中用于暗反应的物质是____________________________________________________。(3)合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H＋浓度差，图中使膜两侧H＋浓度差增加的过程有______________________________________________________________________________。(4)由图可见，光反应是一个比较复杂的过程，完成了光能转变成________能，进而转变成_______________________________________________________________能的过程。

一、选择题1．(2023·江苏苏北四市高三期末)下列关于酶的叙述，正确的是()A．酶的基本组成单位是氨基酸B．酶催化化学反应时空间结构不会发生改变C．酶催化的实质是提供化学反应的活化能D．酶促反应速率与酶浓度、底物浓度、温度和pH等有关2．下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物)变化。下列有关叙述中，不正确的是()A．图①虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，反应速率与底物浓度的关系B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与反应时间的关系C．图③不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率3．反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖水解。下列相关分析错误的是()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4．(2023·北京海淀区高三模拟)乳糖合成酶含有α、β两个亚基，亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白；当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成。下列说法正确的是()A．乳糖合成酶催化乳糖合成时不会产生水B．亚基α作为酶和乳糖合成酶均具有专一性C．亚基α能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量D．亚基α与β结合不会改变其空间结构5．唾液淀粉酶可催化淀粉水解成麦芽糖，有利于食物的吸收。下列有关叙述错误的是()A．唾液腺细胞一般以胞吐的方式释放唾液淀粉酶B．唾液淀粉酶进入胃后不能继续催化淀粉水解C．可用斐林试剂检测淀粉是否水解及水解程度D．唾液淀粉酶通过提供能量加快淀粉的水解速率6．(2023·吉林通化高三检测)农科所通过实验研究了温度对其饲养的某种经济动物肠道内各种消化酶活力的影响，得到下图实验结果。下列对实验过程及结果的分析，正确的是()A．该实验的自变量是温度，但实验过程中pH、消化酶量均可影响实验结果B．实验前应在适宜温度下保存提取到的消化酶，40℃最适宜C．该动物的最佳饲养条件为：温度控制在35℃～40℃、多饲喂淀粉类饲料D．实验中应先将各种消化酶液和底物混合，再置于对应组温度环境中放置一段时间7．如图是某课外活动小组探究pH对淀粉酶活性影响时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是()A．将淀粉与淀粉酶溶液混合后再调节各组混合液的pHB．pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同C．pH为13的试管调到pH为7后继续反应，淀粉含量将明显下降D．根据上述实验结果无法推测出淀粉酶的最适pH为78．如图甲表示在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线，图乙表示某一温度下，pH＝b时H2O2酶促分解产生的O2量随时间的变化。下列说法正确的是()A．可用H2O2和H2O2酶探究温度对酶活性的影响B．其他条件保持相同且适宜，则pH由b变为a时，e点下降C．在图甲中c点对应的条件下，向该反应体系中加入双缩脲试剂，溶液仍变紫D．其他条件保持相同且适宜，温度降低时，d点右移9．(2023·江苏新高考基地学校高三模拟)抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，如图为两种抑制剂的作用机理模型。下列相关叙述不正确的是()A．由模型a可知，酶与底物的结构特异性契合是酶具有专一性的结构基础B．由模型b可知，竞争性抑制剂通过竞争酶与底物的结合位点而影响酶活性C．由模型c推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制D．非竞争性抑制剂与底物结合位点以外的位点结合，通过改变酶构象影响酶活性10．盐酸和蛋白酶均可使蛋白质发生水解。某同学使用盐酸、蛋白酶、蛋清做了如下图所示的探究实验，其中①③表示特定的生化反应。下列说法不正确的是()A．①过程破坏了蛋白质的空间结构B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C．处理相同时间后，根据蛋白块b明显小于蛋白块c的现象可得出酶具有高效性的结论11．(2023·安徽安庆高三检测)关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是()A．探究酶的专一性，能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验B．利用过氧化氢探究酶的高效性，因作用机理不同，加酶组比加FeCl3组产生的气体量多C．探究pH对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察D．探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂设计实验12．(2023·河北衡水中学高三模拟)1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶)进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同。进行的四组实验的结果如图所示，图中SCTH表示催化CTH反应后的S酶，SCU表示催化CU反应后的S酶。下列叙述不正确的是()A．S酶既可催化CTH反应，又可催化CU反应，但不能说明S酶没有专一性B．S酶的活性可以用反应产物的相对含量来表示C．该实验结果更加支持“诱导契合”学说D．为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，还是出现空间结构的固化，可以用SCTH催化CTH反应二、非选择题13．下图是验证酶的催化特性的几组实验。1～4号试管内装有等量的H2O2溶液，且控制溶液pH＝7(过氧化氢酶的最适pH在7左右)。1～4号试管控制温度与投入物品如图所示，请回答：(1)该实验的因变量是____________________________________________________________。(2)若要证明酶的活性受酸碱度的影响，须增设5号试管，请补充：①5号试管内应加_______________________________________________________________。②5号试管温度应控制在37℃。③设置的5号试管与________号试管对照，从而证明酶的活性受酸碱度的影响。(3)酶与人们的生活密切相关，某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下部分说明：该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料，其主要原因是___________________________________________________________________________________________________________。(4)酶的催化效率比无机催化剂的催化效率更高，原因是______________________________。14．(2023·江西上饶高三模拟)植酸(肌醇六磷酸)作为磷酸的储存库，广泛存在于植物体中。植酸酶能够水解饲料中的植酸而释放出无机磷，提高饲料中磷的利用率，减少无机磷源的使用，降低饲料配方成本，同时可降低动物粪便中磷的排放，保护环境，是一种绿色高效的畜禽饲料添加剂。科研人员对真菌分泌的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如图。请分析回答问题：(1)植酸酶的化学本质是________，其合成和分泌所经过的具膜细胞器有________________。(2)两种植酸酶适合添加在饲料中的是______，理由是________________________________。(3)某生产猪饲料的工厂为探究植酸酶在饲料中的适宜添加量，研究人员进行了如下实验，请完成下表。实验原理：植酸酶在一定温度和pH下，水解植酸生成无机磷和肌醇衍生物，在酸性溶液中，无机磷与钒钼酸铵反应会生成黄色的[(NH4)3PO4NH4VO3·16MoO3]复合物，在波长415nm蓝光下进行比色测定。实验步骤实验简要操作过程制备饲料悬浮液称取500g饲料，加入500mL蒸馏水，用搅拌机搅拌制成匀浆，加蒸馏水定容到1000mL，最后用缓冲液调整pH到6配制①_________的植酸酶溶液称取适量的某植酸酶溶于蒸馏水中，并依次稀释制成质量浓度分别为0.01g/mL、0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL、0.05g/mL的酶溶液控制变量，进行实验取6只锥形瓶编号1～6，分别加入40mL的饲料悬浮液，在2～6号瓶中分别加入2mL不同浓度的酶溶液，1号瓶中加入②________。③________后放入37℃水浴中保温适宜时间测定产物吸光值，并计算④________的含量经过处理后，分别在各瓶中加入适宜钒钼酸铵溶液，并在波长415nm蓝光下测定吸光值

一、选择题1．ATP是细胞的能量“货币”，以下叙述不正确的是()A．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能B．细胞代谢可在温和条件下快速发生是因为ATP和ADP之间的快速转化C．ATP水解属于放能反应，释放的能量可用于吸能反应，如光合作用暗反应中C3的还原D．萤火虫尾部发光过程中除了荧光素、ATP，还离不开荧光素酶的参与2．下列有关ATP的叙述错误的是()A．ATP由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，ATP中的A与DNA中碱基A含义不同B．运动员在剧烈运动时ATP快速水解，其释放的能量可以转换成肌肉收缩的机械能C．剧烈运动时人体骨骼肌细胞可通过无氧呼吸产生乳酸，乳酸中仍含有大量的ATP未被释放出来D．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，仍能产生ATP3.cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成，是细胞内的一种信号分子，其结构组成如图所示。下列说法正确的是()A．cAMP的元素组成与磷脂分子不相同B．cAMP存在于突触间隙中C．a所示物质名称为腺苷D．b所指化学键是脱水形成的4．ATP合成酶参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，作用机理是在跨膜质子(H＋)电化学梯度驱动下合成ATP，下列说法错误的是()A．该酶广泛分布于线粒体、叶绿体的内外膜和原核细胞的质膜上B．ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定C．H＋跨膜驱动ATP合成的运输方式是协助扩散，需要转运蛋白协助D．ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡5．(2023·河北张家口高三检测)细胞代谢过程离不开酶的催化和ATP的供能。下列关于酶和ATP的叙述，正确的是()A．酶的合成需要消耗ATP，ATP的合成需要酶的催化B．酶促反应速率加快的过程中，酶的活性也一定在升高C．饥饿状态下，细胞内ATP的水解速率大于其合成速率D．ATP中含有腺嘌呤，而酶中一定不含有腺嘌呤6．(2023·黑龙江哈尔滨高三模拟)下列关于水稻细胞内ATP的叙述，正确的是()A．只能由细胞呼吸产生B．细胞内主要的能源物质C．可为通道蛋白的运输提供能量D．释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合7．(2023·福建南平高三阶段练习)ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列叙述错误的是()A．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATPB．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能D．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少8．(2023·湖北孝感高三检测)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是()A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内9．磷酸肌酸是在肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的一种高能磷酸化合物，是高能磷酸基的暂时贮存形式，ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化。下列相关叙述错误的是()磷酸肌酸(C～P)＋ADP↔ATP＋肌酸(C)A．磷酸肌酸(C～P)在形成肌酸的过程中特殊化学键断裂B．磷酸肌酸是肌肉中能量储存的一种形式，但不是细胞内的直接能源物质C．剧烈运动时，在磷酸肌酸的作用下肌肉细胞ATP的含量保持相对稳定D．磷酸肌酸释放的能量可以用于各项生命活动10．(2023·山西太原高三月考)下列有关ATP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．细胞中需要能量的活动都是由ATP直接供能C．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应D．人成熟的红细胞既不能合成酶，也不能产生ATP11．(2023·江苏新海高级中学高三检测)睡眠是动物界普遍存在的现象。腺苷是一种重要的促眠物质。图1为腺苷合成及转运示意图，ATP运到胞外后，可被膜上的核酸磷酸酶分解。研究发现，腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合，可促进K＋通道开放，腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠。图2为测定基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化的一种腺苷传感器。下列相关叙述错误的是()A．利用AK活性抑制剂或利用A2激动剂可改善失眠症患者睡眠B．由图1可知，储存在囊泡中的ATP通过自由扩散的方式转运至胞外C．由图2可知，可通过检测荧光强度来指示BF胞外腺苷浓度D．ATP转运至胞外后，可被膜上的核酸磷酸酶分解，脱去3个磷酸产生腺苷二、非选择题12．科学家分别将细菌紫膜质(蛋白质)和ATP合成酶重组到脂双层(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上，在光照条件下，观察到如图所示的结果。另外科学研究表明每个细菌内的ATP含量基本相同，可利用下图所示反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌(原核生物)产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成。根据以上内容，回答下列问题：(1)从ATP合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有______________________的功能。(2)H＋进入脂质体内部的运输方式具有______________________________特点。图丙在停止光照后短时间内，脂质体产生ATP的能量来源是__________________。(3)利用图示反应原理来检测样品中细菌数量时，荧光强度与样品中细菌数量呈正相关，原因是________________________________________________________________________。(4)寡霉素不能用来抑制细菌细胞的繁殖，原因是________________________________。13．研究证实ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下列问题：(1)ATP的结构简式是______________，神经细胞中的ATP主要来自__________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_______________。(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是____________。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________________属于无关变量，应予以排除。

一、选择题1．下图是某同学设计的“探究酵母细胞呼吸的方式”实验装置图，甲与乙中是含有酵母菌的葡萄糖溶液，①②③④号试管加入适量水后再滴加2滴溴麝香草酚蓝溶液，用来鉴定CO2。对此实验的结果、分析与评价的表述，错误的是()A．丙试管与乙试管相连，其作用是为乙试管提供充足的氧气B．应在甲试管中加1mL石蜡油，制造无氧环境C．为了适当简化装置，可以将图中的②号或④号试管除去D．①号试管与③号试管相比，出现黄色的时间要短2．(2023·江苏连云港高三模拟)某兴趣小组探究酵母菌无氧呼吸产物时，需排除未消耗完的葡萄糖对无氧呼吸产物酒精鉴定的影响(已知酒精的沸点为78℃)。相关叙述错误的是()A．葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应，因两者都具氧化性B．可将酵母菌培养液进行90℃水浴，收集挥发气体冷凝处理后进行鉴定C．可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定D．可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定，判断葡萄糖是否消耗完3．(2023·上海长宁区高三模拟)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，正确的是()A．葡萄糖可通过线粒体膜上的载体蛋白运输到线粒体基质中B．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与C．线粒体内膜上发生的化学反应释放的能量大部分形成了ATPD．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成4．心肌细胞中葡萄糖氧化分解产生的NADH不能穿过线粒体膜，NADH与草酰乙酸反应生成NAD＋和苹果酸，苹果酸可以穿过线粒体膜，并与线粒体基质中的NAD＋反应重新产生NADH。下列相关叙述错误的是()A．葡萄糖氧化分解过程有能量释放B．NADH可在线粒体内膜上被消耗C．丙酮酸可以进入线粒体基质D．线粒体基质中的NADH都来自葡萄糖的氧化分解5．(2023·山东济南高三模拟)某小组探究酵母菌和乳酸菌的呼吸方式，实验装置如下图所示。①～③装置中溴麝香草酚蓝(BTB)溶液的最终颜色依次是()A．黄色、黄色、蓝色B．黄色、蓝色、蓝色C．蓝色、黄色、蓝色D．蓝色、黄色、黄色6．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是()条件CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B．b条件下，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的葡萄糖多C．c条件下，无氧呼吸最弱D．d条件下，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸7．研究发现，在有氧或缺氧条件下，癌细胞都会利用葡萄糖作能源物质。在氧气充足条件下，癌细胞也主要依靠无氧呼吸供能。下列有关癌细胞的细胞呼吸的叙述，错误的是()A．肝癌细胞利用等量葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低B．有氧条件下，癌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量C．无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失D．癌细胞中催化丙酮酸分解的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物8．(2023·辽宁沈阳高三调研)如图为寒冷的深海里，某种海鱼部分细胞在缺氧条件下的无氧呼吸途径。下列叙述正确的是()A．图中②过程产生丙酮酸的同时也产生了少量[H]，这些[H]会积累起来B．图中通过②③过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为了热能C．在低氧条件下，该海鱼细胞呼吸产生的CO2可能多于消耗的O2D．在寒冷的深海里，影响该海鱼细胞呼吸强度的外界因素只有温度9．(2023·广西桂林高三期末)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，相关叙述不正确的是()A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力10．(2023·湖北黄冈高三模拟)下列关于细胞呼吸的叙述，不正确的是()A．酵母菌释放等量CO2时，有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的1/3B．发菜和硝化细菌进行有氧呼吸时，外界环境中的O2只需要穿过1层生物膜即可参与反应C．油菜种子细胞进行有氧呼吸时会出现消耗O2比释放CO2多的情况D．在密闭容器中用葡萄糖培养液培养动物细胞时，气体体积不发生变化可以判断其只进行有氧呼吸11．(2023·江苏镇江高三调研)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是()A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量B．脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变C．与燃烧相比，有氧呼吸释放的能量有一部分储存在ATP中D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为必需氨基酸12．(2023·河北沧州高三模拟)下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是()A．活细胞中的线粒体分布在细胞质中代谢比较旺盛的部位B．过保质期的酸奶常出现胀袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的C．呼吸作用的终产物中有水，则一定进行了无氧呼吸D．真核细胞都进行无氧呼吸二、非选择题13．如图表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：(1)酵母菌细胞内丙酮酸在________________(填场所)被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸在不同场所被分解时有什么不同？________________________________________________。(2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O2的存在会抑制图中酶1的活性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取__________(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入O2，一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的___________进行检测。14．种子生活力是种子的发芽潜在能力和胚所具有的生命力，是检测种子质量最重要的指标之一。以下是检测小麦种子生活力的两种方法和有关实验，请回答有关问题：(1)BTB(溴麝香草酚蓝)法：活种子在细胞呼吸过程中，产生的CO2能够使BTB(溴麝香草酚蓝)__________________(颜色变化)。(2)TTC法：已知染料TTC在氧化态时为无色，还原态时为红色。将煮熟的小麦种子(甲组)和未煮的小麦种子(乙组)纵切后分别放入TTC溶液，适宜温度下保温一段时间，取出后置于滤纸上观察胚的颜色。预期乙组的胚为红色，原因是_________________________________。(3)若将n粒小麦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__________________________________。(4)科学家常用呼吸熵(呼吸作用释放的CO2体积/O2的消耗体积)表示生物有氧呼吸能源物质的不同或者呼吸方式的不同。测定呼吸熵的装置如图所示，实验材料及装置均已消毒。请回答下列问题：①若以小麦种子为生物材料，萌发时只以糖类为能量来源，测得装置甲中液滴左移200个单位，装置乙中液滴右移30个单位，其呼吸熵为__________，则小麦种子在萌发过程中的呼吸方式为____________________________。②准备A、B两组装置甲，A组生物材料是萌发的油菜种子，B组生物材料是等量萌发的小麦种子，实验过程中A、B两组实验现象不同的是：单位时间内A组比B组_______________。③装置丙作为对照组，其中放入的生物材料为相应等量煮熟的种子，则设置装置丙的目的是______________________________。

一、选择题1．生长在气温5℃以下地带的植物臭菘，其花序在成熟时温度可达30℃。研究发现，臭菘花序细胞耗氧速率是其他细胞的100倍以上，但等量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。下列叙述错误的是()A．O2消耗发生在线粒体内膜B．细胞呼吸生成的ATP转化成热能C．若臭菘细胞吸入18O2，则在该臭菘呼出的CO2中可检测到18OD．该现象有利于臭菘花序的发育2．(2023·甘肃兰州高三模拟)芒果果实成熟到一定程度时，细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右，而后又突然减弱，随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是()A．细胞呼吸时，葡萄糖在线粒体中被分解B．细胞呼吸增强时，果实内乳酸含量上升C．细胞呼吸减弱时，第一阶段产生的CO2减少D．低O2或高CO2处理，有利于芒果的储藏3．下列关于我国农业谚语的理解，不合理的是()选项谚语理解A种地不上粪，等于瞎胡混粪便中的有机物经分解者分解后生成的产物能被作物利用B立秋无雨是空秋，万物历来一半收立秋时节，谷物生长需要较多水分C豆麦轮流种，十年九不空豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥；含氮无机盐可作为小麦合成淀粉的原料D沙土掺泥，好得出奇土壤透气性高，有利于增强根部细胞有氧呼吸，促进根部对矿质元素的吸收4.某植物种子在密闭容器内萌发过程中O2和CO2的变化如图所示(氧化分解的底物为葡萄糖)。下列叙述错误的是()A．种子萌发初期自由水/结合水的值增大，细胞代谢也随之增强B．A点时种子开始进行有氧呼吸，且B点时有氧呼吸最强C．A、B、C三个时刻种子产生CO2的场所都只有线粒体基质D．在A点后若将底物葡萄糖换成脂肪，则曲线①和②不重合5．“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡。图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法错误的是()A．a、b和c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在B．运动强度≥b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量C．无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中D．若运动强度长时间超过c，会因乳酸增加而使肌肉酸胀乏力6．(2023·江苏南京、盐城高三模拟)种子库在适当的低温下保存植物的种子。入库保存前需对种子进行清洗、干燥等处理，然后密封包装存入－18℃的冷库。下列有关叙述正确的是()A．入库前干燥处理主要是除去大量的结合水B．冷库中－18℃的低温会造成种子细胞中呼吸酶变性失活C．密封包装袋中需要充入充足的氧气，以维持种子的活性D．建立种子库可以保存濒危生物的种子，保护生物多样性7．下表是某植物X在适宜条件下，从开始播种到长出两片真叶期间CO2释放速率和O2吸收速率相对值的变化。其中胚根长出的时间是在30h，两片真叶在50h开始长出。时间(h)026101418243036404652CO2释放相对值2421284256565656565962O2吸收相对值0012161717182142566070下列分析正确的是()A．植物种子含水量的快速增加发生在6～18hB．18～24h呼吸作用的产物有CO2、H2O和乳酸C．40h时，形成ATP的能量全部来自有氧呼吸D．46～52h，细胞呼吸消耗的有机物不全是糖类8．过氧化物酶体是真核细胞中的一种细胞器，其内可发生的反应为RH2＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))R＋H2O2，对细胞内的氧水平有很大的影响。如图为线粒体和过氧化物酶体中相关生化反应速率在不同O2浓度下的变化曲线。据图分析错误的是()A．线粒体和过氧化物酶体消耗O2的酶均分布在相应的细胞器基质中B．低O2条件下，线粒体的酶比过氧化物酶体中的酶催化效率高C．过氧化物酶体利用O2的能力随O2浓度增加而增强D．过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害9．科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是()A．20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B．50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加C．50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大10．(2023·河北衡水中学高三模拟)我国古籍中曾经记载过一种名叫“冰鉴”的东西，也就是古人的“冰箱”。“冰鉴”就像一个盒子，在里面放上冰块，然后再把食物放在冰块的中间，以此起到保鲜食物的作用。下列叙述正确的是()A．食物放在冰块中间，可以有效抑制细菌的呼吸，从而抑制细菌的繁殖B．在低温的冰块中，降低了微生物细胞中呼吸酶的活性，使细胞中的有机物不再被分解C．蔬菜瓜果类的保鲜环境，温度和氧气越低越好D．细胞有氧呼吸产生的CO2中的O全部来自葡萄糖11．(2023·江苏高邮第一中学高三月考)如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放量与O2浓度之间的关系，下列相关叙错误的是()A．Q点、P点产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体B．R点CO2释放量最少，因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存C．若将实验材料换为等质量的花生种子，P点后O2的吸收量比小麦种子的多12．(2023·福建泉州高三检测)水分胁迫是指由于植物水分散失超过水分吸收，使植物组织含水量下降，正常代谢失调的现象。植物发生水分胁迫时细胞中的合成过程减弱而水解过程加强，干旱、淹水等均能引起水分胁迫。下列叙述不正确的是()A．水分胁迫可引起植物气孔开放程度下降，光合速率降低B．水分胁迫可造成植物细胞内的自由水减少，引起代谢降低C．水分胁迫时，植物细胞中水解过程加强，导致植物细胞渗透压下降D．长时间淹水，植物根细胞无氧呼吸积累酒精使根细胞受损，吸水减少二、非选择题13．干种子萌发过程中，CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题：(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是________________________________________________________________________________(至少答出两点)。(2)在种子萌发过程中的12～30h之间，细胞呼吸的产物是____________和CO2。若种子萌发过程中缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是_____________________________。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括______________。14．某课题小组同学利用如图1所示装置探究酵母菌的细胞呼吸方式。实验开始时，利用调节螺旋将U形管右侧液面高度调至参考点后，关闭三通活栓。实验中定时记录右侧液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。取甲、乙两套该装置设计实验。装置反应瓶内加入的材料中心小杯内加入的材料液面高度变化的含义甲酵母菌培养液1mL＋适量葡萄糖溶液适量NaOH溶液①乙酵母菌培养液1mL＋等量葡萄糖溶液等量蒸馏水细胞呼吸时CO2的释放量与O2吸收量的差值(1)表中①表示的含义________________________________。(2)将甲、乙装置均置于28℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)，60min后读数。若装置中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，那么甲装置U形管右侧液面将__________，乙装置U形管右侧液面将__________________________________。(3)若图2中YZ∶ZX＝4∶1，则对应O2浓度下有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗量的__________________，图2中无氧呼吸强度降为0的点对应的O2浓度是____________点对应的浓度。(4)在O2浓度为J点对应浓度前，限制细胞呼吸CO2释放量的主要因素是__________________。(5)若图2中EL＝LH，则说明O2浓度为H点对应浓度时，有氧呼吸和无氧呼吸_____________相等。

一、选择题1.如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是()A．a的操作目的是方便层析液的吸附B．b选用铅笔细线能够促进色素的层析C．如果c、d带宽减小，一定是忘记添加碳酸钙D．色素f在层析液中的溶解度最大2．下列关于光合作用探究历程的叙述，错误的是()A．希尔的实验说明水的光解产生氧气，且氧气中的氧元素完全来自水B．在恩格尔曼的实验中，受到均匀光照，好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光的部位C．鲁宾和卡门的实验中，改变水中H218O的所占比例，植物释放的18O2的所占比例也随之改变D．供给小球藻14CO2，叶绿体内的三碳化合物首先出现14C3．(2023·江西抚州高三模拟)如图所示的实验中，试管中色素若是分别来自水稻的叶黄素缺失突变体叶片和缺镁条件下生长的水稻叶片，则在光屏上形成较明显暗带的条数分别是()A．1、1 B．1、2C．2、2 D．2、14．亚硝酸细菌和硝酸细菌是土壤中普遍存在的化能自养型细菌，前者将氨氧化为亚硝酸，后者将亚硝酸氧化为硝酸，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是()A．氧化氨和亚硝酸的过程都能释放出化学能，这两种细菌都能利用相应的能量合成有机物B．细菌的化能合成作用可降低土壤中硝酸盐含量，有利于植物渗透吸水C．亚硝酸细菌化能合成作用与植物光合作用的过程和发生场所均相同D．由图可知，亚硝酸细菌和硝酸细菌属于分解者5．下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是()A．叶绿体内：CO2→C3→(CH2O)，线粒体内：C6H12O6→C3→CO2B．两种细胞器都与能量转换有关，都能产生ATPC．ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生，ATP和[H]在线粒体中随水的生成而产生D．两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效地进行6．(2023·江苏海安高级中学高三练习)卡尔文将14C标记的CO2通入正在进行光合作用的小球藻培养液中，然后在培养后不同时间(0.5s、3s、10s等)将培养液迅速倾入热乙醇中以杀死细胞，最后利用层析法和放射自显影技术进行物质的分离和鉴定，实验结果如图。下列相关分析不正确的是()A．用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰B．热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行C．推测暗反应的初产物可能是3－磷酸甘油酸D．可依据放射性的强弱推测出暗反应的过程7．如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是()A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C．图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累D．图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低8．为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力，科学家在黑暗条件下进行了如下实验，下列有关分析正确的是()A．黑暗的目的是为了与光照作对照B．pH＝4的缓冲液模拟的是叶绿体基质的环境C．ADP和Pi形成ATP后进入类囊体腔内D．类囊体膜两侧的pH差是叶绿体形成ATP的动力9．苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用体积分数为50%的乙醇提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离。层析结束后滤纸条上色素带由上到下，下列相关叙述正确的是()A．第4条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小B．第1条色素带的带宽比第2条色素带窄C．第3条色素带对应的色素是呈现蓝绿色的叶绿素bD．如果采用圆形滤纸法分离色素，则最外一圈的颜色为红色10．(2023·江苏扬州高三检测)淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物，其合成过程如下图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法正确的是()A．参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中B．呼吸抑制剂不会抑制蔗糖进入液泡的过程C．细胞质基质中Pi不会影响叶绿体中的淀粉的合成量D．磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生，使暗反应速率下降11．如图为叶绿体结构与功能示意图，字母表示叶绿体的结构(A为膜结构)，数字表示有关物质。下列叙述不正确的是()A．参与光合作用的色素位于图中的A部分B．③进入叶绿体后，通过固定形成⑤物质C．若突然停止光照，B中④的含量会升高D．用18O标记①，可在②中检测到18O12．通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用。研究发现某些蓝细菌在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。下列有关叙述正确的是()A．培养蓝细菌研究光合作用时，需提供葡萄糖作为碳源B．叶绿素f主要分布在蓝细菌叶绿体类囊体薄膜上C．叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝细菌对环境的适应D．在正常光照条件下，蓝细菌会同时吸收可见光和红外光进行光合作用二、非选择题13．(2023·江苏连云港高三模拟)下图为光反应示意图，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递，PQ、Cytbf、PC是相关蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H＋运输到类囊体腔中。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H＋顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成。据图回答下列问题：(1)上图说明生物膜具有________________________________功能。与植物细胞膜上的蛋白质相比，类囊体薄膜上的蛋白质具有的独特功能是________________________________。(2)O2是水光解的产物，其中需要的光能是通过____________(填“PSⅠ”或“PSⅡ”)吸收利用的。在光系统Ⅰ中发生的物质变化是__________________________。NADPH和ATP中都有化学能，NADPH中的化学能来自____________(填光系统名称)吸收和转换的光能。(3)类囊体薄膜上的ATP合成酶是一种可逆性复合酶，既能利用__________________(能量)合成ATP，又能水解ATP将质子从基质泵到膜间隙。线粒体和细菌中的ATP合成酶分布的场所分别是__________________。(4)某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率，若用该农药处理破坏内外膜的叶绿体，会导致ATP的含量____________(填“显著上升”“显著下降”或“不变”)。14．甲醛是家装的主要污染物，对动植物细胞均有毒害作用。科研人员为提高室内观赏植物天竺葵吸收甲醛的能力，将酵母菌的DAS蛋白基因和DAK蛋白基因导入天竺葵的叶绿体中，转基因后甲醛同化途径如下图所示。请回答下列问题：(1)图中物质①是__________________。(2)转基因天竺葵同化甲醛的两条途径：①甲醛→________→淀粉；②甲醛→________→淀粉。(3)据图分析，DAS基因和DAK基因转化成功会对光合作用____________过程产生直接影响。(4)为了进一步测定转基因天竺葵同化甲醛的能力，研究人员取生长良好、株龄和长势一致的天竺葵，置于含相同浓度甲醛的玻璃容器中胁迫处理24h，同时以未放入天竺葵的空容器和容器外的天竺葵为对照，测定容器内的甲醛浓度和叶片的气孔导度，结果如下图。①实验结果表明转基因天竺葵吸收甲醛的能力比非转基因天竺葵____________，其主要原因是________________基因成功表达，增加了甲醛的同化途径。②转基因天竺葵在18：00至次日8：00时段内吸收甲醛的能力明显降低，结合甲醛转化途径，分析其原因可能是_____________________________________________。③实验结果表明天竺葵在有甲醛环境中气孔导度会发生明显变化，其意义是______________。

一、选择题1．某同学将新鲜金鱼藻置于盛有NaHCO3溶液的烧杯中，改变灯泡与烧杯的距离，测定得到下表所示结果。下列叙述正确的是()灯泡与烧杯距离(cm)153045607590气泡产生速率(个/min)492811000A.本实验的目的是探究CO2浓度对光合速率的影响B．15～45cm之间，气泡产生量为光合作用实际产生氧气的量C．小于60cm时，限制光合速率的主要因素是光照强度D．60cm时，光线太弱导致光合作用完全停止2.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述错误的是()A．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C．当植物缺Mg时，叶绿素减少，b点将向左移D．将温度提高到30℃时，a点上移，b点右移，c点上移3．(2023·云南丽江高三调研)生物实验中经常用到定性分析和定量分析，前者是确定研究对象是否具有某种性质或某种关系；后者是研究观察对象的性质、组成和影响因素之间的数量关系。下列有关探究光合作用的实验表述错误的是()A．“探究光照强度对光合作用强度的影响”需定量分析有光和无光条件下光合作用速率的不同B．“光合作用的探究历程”中的实验主要是定性分析，以探究光合作用的条件、原料和产物等4.如图表示某植物一昼夜之内叶绿体中C3相对含量的变化。下列说法中不正确的是()A．从B点开始合成光合产物(CH2O)B．AB段C3含量较高与没有接受光照有关C．E点时C3含量极低与二氧化碳的供应有关D．E点时叶绿体中ATP的含量比D点时低5．(2023·江苏南京高三模拟)细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的应用。下列有关叙述中，不正确的是()A．中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收B．农作物生长发育过程中，及时去掉衰老变黄的叶片有利于有机物的积累C．合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度D．温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证O2供应6．龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某研究小组的实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是()A．实验中的自变量为光照强度和CO2浓度B．高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快C．增加光照强度或CO2浓度均能提高龙须菜的生长速率D．选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素7．如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系，图示中ce段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述中，正确的是()A．植物鲜重增加量是光合作用强度的重要指标B．在e点后再次增大光照强度，曲线有可能为eg段C．叶绿体内a点时的C3(三碳化合物)含量大于b点D．bc段的限制因素主要是温度8．(2023·北京通州区高三检测)农作物的光合作用强度与其产量直接相关。科研人员研究了光照强度和CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响，绘制出成熟叶片在两种CO2浓度条件下，光合作用强度随光照强度的变化曲线(见下图)。下列说法正确的是()A．单位叶片中a点的光合作用强度一定大于呼吸作用强度B．d点以后限制光合作用强度的内因可能是酶浓度C．CO2浓度由b点调至c点瞬间，叶绿体中C3含量下降D．若该曲线是在最适温度下测得，突然降低温度，d点会向右上方移动9．(2023·河北武安高三模拟)下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述不正确的是()A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度10．(2023·广东广州高三模拟)下图显示在环境CO2浓度和