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文档简介
热点微练1细胞中有机物之间的联系[规律方法]1.细胞中的能源物质2.DNA、RNA和蛋白质的关系[方法体验]1.(2020·湖南岳阳模拟)根据表中同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异分析,以下说法错误的是()物质各元素比例氧化分解时CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较多较多Y糖类44%50%较少较少XA.相同质量的脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多B.脂肪中H的比例小于12%C.相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量X<YD.脂肪中H的比例较高,所以释放的能量较多答案B解析同质量的脂肪和糖类相比,H含量多,耗氧量多,A正确;脂肪由C、H、O三种元素组成,由题表可知,C所占比例为75%,O所占比例为13%,故H的比例是1-75%-13%=12%,B错误;相同质量的脂肪和糖类相比,脂肪中H的比例大,产生的还原氢多,生成水多,即X<Y,C正确;脂肪中H的比例较高,产生的水较多,所以释放的能量也较多,D正确。2.(2021·长郡中学质检)图中甲、乙、丙表示生物大分子,①②③表示生理过程。下列分析不正确的是()A.a、b、c共有的元素为C、H、O、NB.a与b的区别只是含有的五碳糖不同C.②③过程可表示核酸控制蛋白质的合成D.同一生物不同细胞中的丙有差异答案B解析图中甲代表DNA,乙代表RNA,丙代表蛋白质,①代表DNA的复制,②代表转录,③代表翻译。单体a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸。核酸的组成元素是C、H、O、N、P,氨基酸的组成元素包括C、H、O、N等,A正确;脱氧核苷酸与核糖核苷酸的区别除了五碳糖不同,碱基种类也有差别,B错误;通过转录和翻译可合成蛋白质,体现了核酸控制蛋白质的合成,C正确;由于基因的选择性表达,同一生物不同细胞中合成的蛋白质有差异,D正确。3.(2021·山东邹城期中)如图甲、乙、丙表示某动物细胞中的不同化合物,下列叙述正确的是()A.物质甲为该生物的主要遗传物质B.可用苏丹Ⅲ染液来鉴定物质乙C.物质丙构成生物膜的基本支架D.甲、乙、丙三物质不可能同时出现在叶绿体中答案C解析据题图可知,物质甲的组成元素为C、H、O、N、P,并且参与染色体组成,故物质甲为DNA,DNA是该动物的遗传物质,但不能说是主要遗传物质,A错误;组成物质乙的元素有C、H、O、N、S,且物质乙参与染色体的组成,故物质乙是蛋白质,可用双缩脲试剂检测,呈紫色,B错误;物质丙的组成元素有C、H、O、N、P,并且参与生物膜的构成,可知物质丙是磷脂,磷脂构成生物膜的基本支架,C正确;叶绿体的双层膜属于生物膜,含有物质丙(磷脂)和物质乙(蛋白质),叶绿体基质中含有少量的物质甲(DNA),因此甲、乙、丙三物质能同时出现在叶绿体中,D错误。4.(2021·河北石家庄联考)如图表示有关生物大分子的简要概念图,下列叙述正确的是()A.若B为葡萄糖,则C在动物细胞中可能为乳糖B.若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A为C、H、O、NC.若C具有信息传递、运输、催化等功能,则B为氨基酸D.若B为脱氧核苷酸,则C只存在于线粒体、叶绿体、细胞核中答案C解析若B为葡萄糖,则C为多糖,在动物细胞中的多糖为糖原,乳糖属于二糖,不是生物大分子,A错误;若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A为C、H、O、N、P,B错误;若C具有信息传递、运输、催化等功能,则C为蛋白质,B为氨基酸,C正确;若B为脱氧核苷酸,则C为DNA,DNA可能存在于线粒体、叶绿体、细胞核、拟核、DNA病毒中,D错误。5.(2021·山东青岛调研)分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关叙述正确的是()A.a→甲的过程在HIV的核糖体上完成B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基C.a与a之间通过“磷酸二酯键”相连接D.HIV的遗传信息储存在大分子乙中答案D解析首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质,然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA,a、b是构成甲、乙的小分子物质,所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸,最后根据元素组成再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸,乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构,只有侵入宿主细胞,利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质,A错误;RNA中含有U而不含T,B错误;氨基酸之间通过肽键相连接,C错误;乙(RNA)是HIV的遗传物质,D正确。6.(2021·湖南湘潭模拟)下列概念除哪项外,均可用下图来表示()A.①表示固醇,②~④分别表示脂质、磷脂、性激素B.①表示核糖核苷酸,②~④分别表示含氮碱基、核糖、磷酸C.①表示糖类,②~④分别表示单糖、二糖、多糖D.①表示含DNA的细胞结构,②~④分别表示线粒体、叶绿体、细胞核答案A解析固醇属于脂质,包括胆固醇、性激素和维生素D,A错误;核糖核苷酸由磷酸、核糖和含氮碱基组成,B正确;糖类包括单糖、二糖、多糖,C正确;含DNA的细胞结构有线粒体、叶绿体、细胞核,D正确。
热点微练2蛋白质的结构与功能观[规律方法](1)蛋白质在细胞的增殖和分化、能量转换、信号传递及物质运输等方面发挥着重要作用,在强酸、强碱、重金属盐等因素影响下蛋白质的空间结构遭到不可逆破坏而发生变性失活时,其功能也会丧失。(2)蛋白质中氨基酸的排列顺序发生变化时会影响其正常功能,可能进一步引发疾病,如镰状细胞贫血。(3)分布在细胞膜外侧的糖蛋白具有识别作用,如精卵细胞的识别与结合、激素与靶细胞膜上的受体结合、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合等都离不开糖蛋白。(4)分布在细胞膜表面的糖蛋白的含量并不是一成不变的,如癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少,使癌细胞容易在体内分散和转移。(5)细胞膜上的载体蛋白有运输作用,载体蛋白的特异性与其结构是分不开的。(6)有些蛋白质具有催化作用,如“诱导契合学说”认为底物与酶的活性部位结合,会诱导酶发生构象改变,从而发挥催化功能。[方法体验]1.(2021·江西九江二模)下列关于真核细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是()A.同时含有这两类物质的细胞器有线粒体、叶绿体、中心体B.同一生物个体内不同形态的细胞中蛋白质不同,核酸相同C.蛋白质的合成只发生在细胞质中,核酸的合成只发生在细胞核中D.蛋白质的合成需要核酸的参与,核酸的合成也需要蛋白质的参与答案D解析真核细胞中同时含有蛋白质和核酸的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体,中心体含有蛋白质,不含核酸,A错误;由于基因的选择性表达,同一生物个体内不同形态的细胞中核DNA相同,mRNA和蛋白质不完全相同,B错误;蛋白质的合成可发生在细胞质中的核糖体上,也可发生在线粒体和叶绿体中,而核酸的合成主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,在线粒体和叶绿体中也可以合成核酸,C错误;蛋白质的合成需要mRNA为直接模板,DNA的合成需要DNA聚合酶和解旋酶的参与,RNA的合成需要RNA聚合酶的参与,D正确。2.(2021·湖北宜昌联考)1995年,我国科学家首创发明了纯天然可吸收胶原蛋白缝合线,可用于伤口缝合。这种缝合线由某动物的胶原蛋白加工而成,具有吸收完全无致痕、无组织排异反应等优良特性。下列推测错误的是()A.缝合线将被组织中特定的酶水解B.缝合线的水解产物可被细胞吸收C.缝合处可检测到抗胶原蛋白的抗体D.该动物的胶原蛋白与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同答案C解析题干信息推测结果缝合线在人体内“吸收完全无致痕”该动物胶原蛋白与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同,可被人体组织中特定的蛋白酶水解,且水解产物可被细胞吸收A、B、D正确无组织排异反应缝合处不会检测到抗胶原蛋白的抗体C错误3.(2020·陕西白水中学三模)防御素是一类可杀死细菌、真菌或者病毒等微生物并有抗肿瘤活性的多肽。下列有关说法错误的是()A.防御素在生物体内具有免疫的作用B.加热变性后的防御素不能与双缩脲试剂产生紫色反应C.该多肽在核糖体上合成,若破坏核仁可能影响防御素的形成D.将防御素溶于高浓度NaCl溶液中不会造成其生物活性的丧失答案B解析根据题干信息“防御素是一类可杀死细菌、真菌或者病毒等微生物并有抗肿瘤活性的多肽”,可判断防御素在生物体内具有免疫作用,A正确;加热时肽键没有发生断裂,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;核仁与核糖体的形成有关,而防御素是在核糖体上合成的多肽,因此破坏核仁可能影响防御素的形成,C正确;将防御素溶于高浓度NaCl溶液中会发生盐析,不会造成其生物活性的丧失,D正确。4.(2021·陕西商洛模拟)我国科学家发现,当有稻瘟病菌入侵水稻时,在光照条件下,水稻体内的LHCB5蛋白第24位的苏氨酸发生磷酸化,导致电子在叶绿体中积累经过一系列的变化,会诱发叶绿体中活性氧的产生。在活性氧作用下,抗稻瘟病相关基因表达,水稻抗稻瘟病的能力会提高。下列叙述错误的是()A.阴雨连绵、光照不足的天气更易暴发稻瘟病B.抗稻瘟病相关基因经转录、翻译形成LHCB5蛋白C.叶绿体内的蛋白质不都由叶绿体基因控制合成D.LHCB5蛋白的功能变化与它的结构变化有关答案B解析根据题干信息可知,LHCB5蛋白第24位的苏氨酸发生磷酸化需要光照条件,阴雨连绵、光照不足的天气LHCB5蛋白发生磷酸化受阻,活性氧产生的少,抗稻瘟病相关基因表达量少,所以水稻更易暴发稻瘟病,A正确;由题意可知,LHCB5蛋白第24位的苏氨酸发生磷酸化是促使抗稻瘟病相关基因表达的一个条件,该蛋白不是抗稻瘟病相关基因表达的产物,抗稻瘟病相关基因经转录、翻译形成的是能抗稻瘟病的蛋白质,B错误;叶绿体是半自主性细胞器,叶绿体内的蛋白质不都由叶绿体基因控制合成,也有受细胞核基因控制合成的,C正确;蛋白质的结构决定功能,故LHCB5蛋白的功能变化与它的结构变化有关,D正确。5.(2021·福建福州一检)胰蛋白酶能将血红蛋白水解为若干个多肽,比较镰状细胞贫血患者和正常人血红蛋白酶解产物,可发现两者间只存在某个多肽首个氨基酸为缬氨酸或谷氨酸的差异,下列分析正确的是()A.患者血红蛋白空间结构正常但运输氧气能力下降B.胰蛋白酶能水解血红蛋白任意两个氨基酸间的肽键C.血红蛋白经胰蛋白酶水解的产物加入双缩脲试剂仍能呈现紫色D.患者血红蛋白基因发生碱基对替换导致mRNA提前出现终止密码子答案C解析患者血红蛋白空间结构异常,运输氧气能力下降,A错误;胰蛋白酶能将血红蛋白水解为若干个多肽而不是若干个氨基酸,说明其不能水解血红蛋白任意两个氨基酸间的肽键,B错误;血红蛋白经胰蛋白酶水解的产物(若干个多肽)中有2个及2个以上的肽键,加入双缩脲试剂仍能呈现紫色,C正确;根据题干信息可知,两者间只存在某个多肽首个氨基酸为缬氨酸或谷氨酸的差异,说明患者血红蛋白基因发生碱基对替换并未导致mRNA提前出现终止密码子,而是改变了特定位置上氨基酸的种类,D错误。6.(2021·江苏海安调研)层黏连蛋白是由一条重链(A链)和两条轻链(B1链、B2链)构成的高分子糖蛋白,其结构示意图如图所示,若该蛋白由m个氨基酸构成,下列有关说法不正确的是()A.该层黏连蛋白含有肽键数为m-3B.组成该蛋白的氨基酸中可能有些必须从食物中获取C.层黏连蛋白是由21种氨基酸经脱水缩合而成的D.该物质至少含有3个游离的氨基和羧基答案C解析由题意可知,该蛋白质由m个氨基酸形成三条肽链构成的,所含的肽键数是m-3,A正确;组成该蛋白的必需氨基酸必须从食物中获取,B正确;组成蛋白质的氨基酸有21种,但不是每种蛋白质都含有21种氨基酸,C错误;一条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,层黏连蛋白有3条肽链,因此至少含有3个游离的氨基和羧基,D正确。
热点微练3细胞结构与功能的统一性[规律方法]细胞结构多样性与功能多样性相统一的“九个”实例[方法体验]1.(2018·全国卷Ⅰ,1)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是()A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶答案D解析叶绿体的类囊体膜是光反应进行的场所,光反应可产生ATP,ATP的合成需要相关酶的参与,因此类囊体膜上存在催化ATP合成的酶,A正确;溶酶体内部含有多种水解酶,某些情况下,溶酶体膜破裂,释放出的酶会造成细胞结构的破坏,B正确;细胞的核膜是双层膜结构,核孔的存在实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流,C正确;线粒体DNA位于线粒体基质中,它能参与编码有氧呼吸第二、三阶段的酶,D错误。2.(2021·襄阳五中调研)下列关于生物膜结构和功能的叙述,正确的是()A.分泌蛋白的分泌需要消耗能量,也需要细胞膜上的载体协助B.细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需结构C.胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快D.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出答案C解析分泌蛋白是通过胞吐的方式分泌到细胞外的,需要消耗能量,但是不需要载体的协助,A错误;细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体,如植物细胞间的胞间连丝,B错误;胰岛细胞具有分泌胰岛素、胰高血糖素等功能,而高尔基体与分泌物的形成有关,因此胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快,C正确;核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,D错误。3.(2021·武汉市调研)细胞的结构与功能是相适应的,下列叙述错误的是()A.根尖成熟区细胞有大液泡,有利于水分的吸收B.内质网可与核膜、细胞膜相连,有利于物质的运输C.细胞的体积增大,有利于细胞与外界环境进行物质交换D.哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,有利于携带和运输氧答案C解析根尖成熟区细胞有大液泡,有利于通过渗透作用吸水,A正确;内质网外连细胞膜、内连核膜,有利于物质的运输,B正确;细胞的体积增大,则细胞的相对表面积减小,细胞与外界进行物质交换的效率会降低,C错误;哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,也没有众多的细胞器,这样可以有更多的空间容纳血红蛋白,从而有利于携带和运输氧,D正确。4.(2020·四省八校联考)下列有关细胞结构与功能的叙述,错误的是()A.植物细胞中的液泡可以调节其细胞内的环境B.动植物细胞中都有,但功能不完全相同的细胞器是高尔基体C.成熟的植物细胞中与吸水、失水有关的细胞结构只有细胞膜和液泡D.新宰的畜、禽肉放置一段时间后再煮更鲜嫩,可能与溶酶体的作用有关答案C解析植物细胞的液泡中有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以调节植物细胞内的环境,A正确;在动物细胞中高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输,植物细胞在进行细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关,B正确;成熟的植物细胞中与吸水、失水有关的细胞结构除了细胞膜和液泡外,还有细胞膜和液泡膜之间的细胞质,C错误;细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,一般认为新宰的畜、禽肉放置一段时间后再煮更鲜嫩,D正确。5.(2020·山东威海一模)成熟筛管细胞内有线粒体,但无细胞核和核糖体等结构,可通过胞间连丝与伴胞细胞相通。成熟筛管细胞的作用是运输有机物。下列与成熟筛管细胞相关的叙述不合理的是()A.能独立合成代谢所需要的酶B.通过胞间连丝进行信息交流C.运输有机物的过程需要消耗能量D.其特有的结构有助于提高运输有机物的效率体现了结构与功能相适应的生命观念答案A解析根据题干信息可知,成熟筛管细胞内无细胞核和核糖体等结构,不能独立合成代谢所需要的酶,A错误;成熟筛管细胞可通过胞间连丝与伴胞细胞相通,二者之间可以通过胞间连丝进行信息交流,B正确;成熟筛管细胞内有线粒体,推测其运输有机物的过程需要消耗能量,C正确;成熟筛管细胞内有线粒体,但无细胞核和核糖体等结构,其特有的结构有助于提高运输有机物的效率,这体现了结构与功能相适应的生命观念,D正确。6.(2020·江西省名校联盟一模)青蒿素能有效杀死疟原虫(一类单细胞、寄生性的原生动物),其主要干扰疟原虫表膜线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致形成自噬泡,并不断排出虫体外,使疟原虫损失大量胞质而死亡。下列叙述错误的是()A.疟原虫是寄生在宿主红细胞中的真核生物B.疟原虫通过胞吞方式获取食物体现了细胞膜具有一定的流动性C.细胞质基质是细胞代谢的主要场所,疟原虫丢失胞质会威胁其生存D.疟原虫细胞中只含有核糖体一种细胞器答案D解析疟原虫属于真核生物中的原生动物,即寄生在宿主红细胞中的真核生物,A正确;疟原虫通过胞吞方式获取食物体现了细胞膜具有一定的流动性,B正确;细胞质基质是细胞代谢的主要场所,胞质丢失会威胁疟原虫的生存,C正确;疟原虫细胞中含有线粒体、内质网、核糖体等多种细胞器,D错误。7.(2020·河南名校线上联考)结构与功能相适应是生物学的基本观点之一。下列叙述能体现这一观点的是()A.叶绿体含有双层膜,有利于扩大光合作用的受光面积B.哺乳动物成熟的红细胞呈双面凹的圆饼状,有利于其自身携带O2并进行有氧呼吸C.吞噬细胞的溶酶体含有多种水解酶,有利于杀死侵入机体的病毒或细菌D.根尖分生区细胞含有大液泡,有利于根吸收水分答案C解析叶绿体含有双层膜,但是接收、传递、转化光能的结构是类囊体薄膜,A不符合题意;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及众多的细胞器,不能进行有氧呼吸,B不符合题意;吞噬细胞在免疫过程中扮演着很重要的角色,其主要任务之一就是吞噬侵入机体的病毒或细菌,然后被其中的溶酶体消化分解,C符合题意;根尖分生区细胞不含大液泡,D不符合题意。
热点微练4突破细胞的结构与功能[规律方法][方法体验]1.(2021·绵阳市诊断)下列有关细胞结构与功能的叙述,错误的是()A.细胞核位于细胞的正中央,所以它是细胞的控制中心B.多种酶附着在生物膜系统上,有利于化学反应的进行C.甲状腺滤泡上皮细胞可从含碘低的血浆中主动摄取碘D.磷脂分子以疏水性尾部相对的方式构成磷脂双分子层答案A解析细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞核不一定位于细胞的正中央,A错误;广阔的生物膜面积为多种酶提供了大量的附着位点,有利于化学反应的进行,B正确;甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力,其可以从含碘低的血浆中主动摄取碘,C正确;磷脂分子以疏水性尾部相对的方式构成磷脂双分子层,D正确。2.(2021·广东六校联盟联考)下列关于细胞的结构和功能的叙述,正确的是()A.细胞骨架由磷脂分子构成,对细胞起支撑、保护等作用B.一个动物细胞中有一个中心粒,高等植物细胞中没有中心粒C.细胞核和细胞质之间的物质交换都要通过核孔来进行D.能够产生囊泡的细胞器包括内质网和高尔基体答案D解析细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,A错误;动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组,B错误;细胞核和细胞质之间的某些小分子物质可通过核膜进行交换,C错误;内质网能产生囊泡,囊泡移动到高尔基体并与高尔基体膜融合,高尔基体也可以产生囊泡,囊泡移动到细胞膜并与其融合,D正确。3.(2021·河北九校联考)线粒体与叶绿体是植物细胞内进行能量转换的重要场所,二者具有一定的相似性。下列表述错误的是()A.二者都具有基质,在基质中都能合成ATPB.二者都含有DNA,其DNA都能控制蛋白质的合成C.二者都由两层膜包被而成,内膜、外膜的作用不同D.二者在进行能量转换的过程中,都伴随着气体的交换答案A解析在线粒体基质中能够合成ATP,在叶绿体基质中一般不能合成ATP,A错误;叶绿体和线粒体都是半自主性细胞器,二者都含有DNA,其DNA都能控制蛋白质的合成,B正确;叶绿体和线粒体都由两层膜包被而成,内膜、外膜的作用不同,C正确;叶绿体能把光能转变为有机物中稳定的化学能,线粒体能把有机物中稳定的化学能转变为ATP中活跃的化学能和热能,二者在进行能量转换的过程中,都伴随着气体的交换,D正确。4.(2020·广州、深圳调研)如图为某动物细胞亚显微结构示意图(只显示部分细胞结构),相关叙述正确的是()A.结构①的内膜向内折叠形成嵴,为葡萄糖的分解提供更多的场所B.结构②能控制物质进出细胞,细胞不需要的物质或颗粒一定不能通过C.结构③具有双层膜结构,是遗传信息库,控制细胞的代谢和遗传D.结构④参与细胞生物膜系统的组成,其膜能与结构①的膜直接发生交换答案C解析①是线粒体,葡萄糖在细胞质基质中分解,不能在线粒体内被分解,A错误;结构②是细胞膜,能控制物质进出细胞,但细胞膜的控制作用也是相对的,环境中一些对细胞有害的物质或病原体有可能通过细胞膜进入细胞,B错误;结构③是细胞核,是遗传信息库,控制细胞的代谢和遗传,C正确;结构④是高尔基体,其参与细胞生物膜系统的组成,但是其膜不能与结构①(线粒体)的膜直接发生交换,D错误。5.(2020·陕西咸阳模拟改编)下列关于原核细胞、真核细胞和病毒的叙述正确的是()A.原核细胞生命系统的边界是细胞的最外层结构B.动物细胞有中心体,植物细胞没有中心体C.哺乳动物成熟红细胞内无法合成酶D.用含32P的普通培养基可直接标记2019新型冠状病毒的遗传物质答案C解析大部分原核细胞最外层结构是细胞壁,但细胞膜是系统的边界,A错误;动物细胞和某些低等植物细胞中有中心体,B错误;哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核和众多细胞器,无法合成酶,C正确;病毒必须寄生在活细胞内才能进行生长和增殖,在普通培养基上无法进行生命活动,D错误。6.(2021·安徽、河南联考)如图是人体某细胞亚显微结构示意图,下列叙述正确的是()A.人体细胞中的结构①都能进行复制B.结构②和④为氧化丙酮酸的酶提供了附着位点C.与口腔上皮细胞相比,胰腺细胞中结构③的体积较大D.该细胞催化ATP合成的酶分布在结构⑥中答案C解析结构①为中心体,在分裂间期复制,一般情况下,人体内高度分化的细胞不能分裂,中心体也不能进行复制,A错误;结构②为高尔基体,结构④为内质网,而氧化丙酮酸的酶属于细胞呼吸酶,主要存在于线粒体中,因此该酶不可能存在于结构②和④上,B错误;结构③是核仁,与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,代谢旺盛的细胞中核仁的体积大,C正确;结构⑥是线粒体,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,因此细胞中催化ATP合成的酶分布在细胞质基质和结构⑥中,D错误。7.(2021·山东青岛模拟)托马斯·施泰茨等三位科学家因“在原子水平上显示了核糖体的形态和功能”而获诺贝尔化学奖,他们构建的核糖体模型已被用于研发新的抗生素,同时他们的研究证实在核糖体的肽链形成区域内没有蛋白质,只有RNA。下列关于核糖体的叙述正确的是()A.真核细胞基因表达的全过程发生在核糖体上B.细胞分裂期核糖体的活动较间期更为活跃C.催化氨基酸脱水缩合的酶可能由核糖核苷酸组成D.抗生素都是通过阻止细菌核糖体的功能而发挥作用的答案C解析基因的表达包括转录和翻译两个过程,真核细胞中转录主要发生在细胞核中,翻译发生在核糖体上,A错误;有丝分裂过程中,蛋白质的合成主要发生在间期,因此细胞分裂间期核糖体的活动较分裂期更为活跃,B错误;由题意“在核糖体的肽链形成区域内没有蛋白质,只有RNA”可知,催化氨基酸脱水缩合的酶可能是RNA,由核糖核苷酸组成,C正确;许多抗生素是通过阻止细菌核糖体的功能而发挥作用的,但有的抗生素不是,如青霉素的作用是抑制细菌细胞壁的形成,D错误。
热点微练5物质出入细胞的方式[规律方法][方法体验]1.(2018·海南卷,7)小麦种子萌发过程中,α-淀粉酶在糊粉层的细胞中合成,在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是()A.顺浓度梯度经自由扩散排出B.逆浓度梯度经协助扩散排出C.通过离子通道排出D.含该酶的囊泡与质膜融合排出答案D解析α-淀粉酶的化学本质是大分子蛋白质,从糊粉层细胞排到细胞外的方式是胞吐,D正确。2.(2015·全国卷Ⅱ,3)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程答案B解析抗体、分泌蛋白都是大分子物质,其分泌到细胞外的方式都为胞吐;突触小泡中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用。3.(2021·华大新高考联盟)如图为物质出入细胞方式的示意图。下列相关叙述中正确的是()A.甘油、葡萄糖等分子可以通过b方式,从高浓度向低浓度运输B.图a、b、c、d运输方式的运输速率均受温度的影响C.图c中载体蛋白具有专一性,发挥作用后立即失活D.物质经过d运输到细胞外的过程需要消耗能量,体现了膜的功能特点答案B解析图示a、b、c和d分别表示自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。甘油以自由扩散的方式运输,A错误;温度可影响分子运动速率,同时也影响载体蛋白的活性来影响物质跨膜运输速率,B正确;载体蛋白可以反复利用,C错误;胞吐体现了膜的结构特点——具有一定的流动性,D错误。4.(2020·武汉市部分学校在线学习摸底测试)胃内的酸性环境是通过质子泵维持的,质子泵催化1分子的ATP水解所释放的能量,可驱动1个H+从胃壁细胞进入胃腔和1个K+从胃腔进入胃壁细胞,细胞内K+又可经通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列相关叙述错误的是()A.质子泵的本质是一种载体蛋白B.H+可从胃壁细胞排到胃腔中,胃腔中的液体属于细胞外液C.胃壁细胞内K+的含量可影响细胞内液渗透压D.K+进出胃壁细胞的跨膜运输方式是不同的答案B解析由题干信息胃内的酸性环境是通过质子泵维持的,质子泵催化1分子的ATP水解所释放的能量,可驱动1个H+从胃壁细胞进入胃腔和1个K+从胃腔进入胃壁细胞,可知质子泵具有ATP水解酶活性,还具有运输H+和K+的功能,因此,质子泵的化学本质是一种载体蛋白,A正确;H+可从胃壁细胞排到胃腔中,细胞外液包括组织液、血浆和淋巴,胃腔中的液体不属于细胞外液,B错误;K+主要存在于细胞内,对维持细胞内液渗透压具有一定的作用,因此,胃壁细胞内K+的含量可影响细胞内液渗透压,C正确;K+从胃腔进入胃壁细胞需要消耗ATP,运输方式为主动运输,细胞内的K+经通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔,不需要消耗能量,运输方式为协助扩散,因此K+进出胃壁细胞的跨膜运输方式是不同的,D正确。5.(2021·广东惠州市调研)正常细胞内K+浓度远高于细胞外,细胞外Na+浓度高于细胞内。钠钾泵又称钠钾ATP酶,它可将膜内的Na+移到细胞外,将细胞外的K+移入膜内。以下说法错误的是()A.钠钾泵由附着在细胞膜上的核糖体合成B.钠钾泵能维持神经细胞内低Na+高K+的环境,维持其静息电位C.钠钾泵具有物质运输和催化功能D.Na+和K+进出细胞与细胞膜的选择透过性有关答案A解析钠钾泵是一种跨膜蛋白,由附着在内质网上的核糖体合成,A错误;钠钾泵可将钠离子从细胞内运输到细胞外、将钾离子从细胞外运输到细胞内,从而维持神经细胞内低钠离子高钾离子的环境,静息时由于膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,进而形成外正内负的静息电位,钠钾泵可维持神经细胞的静息电位,B正确;由图分析可知钠钾泵既可运输物质,又能催化ATP水解为ADP和Pi,即钠钾泵具有物质运输和催化功能,C正确;钠离子和钾离子进出细胞与细胞膜的选择透过性有关,D正确。6.(2021·华中师大附中质检)控制物质进出细胞是细胞膜的功能之一,下列有关叙述错误的是()A.性激素进入靶细胞属于自由扩散B.小肠绒毛上皮细胞顺浓度梯度吸收乙醇C.氧气浓度适当增高会促进羊成熟红细胞对葡萄糖的吸收D.神经细胞内K+浓度明显高于膜外,静息时K+外流属于被动运输答案C解析性激素进入靶细胞属于自由扩散,A正确;乙醇进入细胞的方式是自由扩散,因此小肠绒毛上皮细胞顺浓度梯度吸收乙醇,B正确;红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,不需要消耗能量,因此不受氧气浓度的影响,C错误;神经细胞内K+浓度明显高于膜外,则静息时K+外流是顺浓度梯度进行,属于被动运输,D正确。
热点微练6有关酶的实验探究[规律方法]依据实验目的准确选取实验材料和检测指标实验目的实验材料检测指标(试剂)备注验证酶的高效性过氧化氢、过氧化氢酶与Fe3+O2产生的快慢或多少与无机催化剂对比验证酶的专一性淀粉、蔗糖与淀粉酶斐林试剂不能用碘液检测探究温度对酶活性的影响淀粉与淀粉酶碘液不能用斐林试剂检测探究pH对酶活性的影响过氧化氢与过氧化氢酶O2产生的快慢或多少不选用淀粉和淀粉酶[方法体验]1.(2020·安徽江淮十校联考)下列关于酶特性实验设计的叙述中,正确的是()A.验证酶的专一性时,自变量一定是酶的种类B.验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度C.探究温度对酶活性影响时,自变量是温度D.探究酶催化作用的最适pH时,应设置过酸、过碱、中性三组答案C解析验证酶的专一性时,自变量可以是酶的种类,也可以是底物的种类,A错误;验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类,B错误;探究温度对酶活性影响时,自变量是温度,C正确;探究酶催化最适pH时,过酸、过碱会使酶变性,使结果不精确,应设置酸性、中性、碱性多组不同pH的实验组,使实验尽可能精确,D错误。2.(2021·宁夏银川一中联考)某同学进行了下列有关酶的实验:甲组:淀粉溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂eq\o(→,\s\up7(水浴加热))出现砖红色沉淀乙组:蔗糖溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂eq\o(→,\s\up7(水浴加热))不出现砖红色沉淀丙组:蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林试剂eq\o(→,\s\up7(水浴加热))?下列叙述正确的是()A.丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”B.三组实验都应该在37℃条件下进行C.该同学的实验目的是验证酶的专一性D.可用碘液代替斐林试剂进行检测答案C解析因为蔗糖被蔗糖酶催化水解成葡萄糖和果糖,所以加入斐林试剂并水浴加热会出现砖红色沉淀,A错误;加入斐林试剂后必须进行50~65℃的水浴加热,B错误;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,蔗糖酶才能水解蔗糖,故该实验能验证酶的专一性,C正确;如用碘液代替斐林试剂,则三个组都不会出现蓝色,无法检测,D错误。3.(2021·洛阳尖子生联考)研究小组为验证酶的特性进行了相关实验,部分实验操作如表所示,下列叙述错误的是()试管编号实验步骤12345步骤13%可溶性淀粉溶液—2mL—2mL—3%蔗糖溶液2mL—2mL—2mL步骤2人新鲜唾液(含唾液淀粉酶)1mL1mL———蔗糖酶溶液——1mL1mL—蒸馏水————1mL步骤3……A.步骤3是向5支试管中加等量的缓冲液B.试管2和4无法验证唾液淀粉酶具有专一性C.试管3和4可以证明蔗糖酶具有专一性D.该实验无法验证唾液淀粉酶具有高效性答案A解析本实验以蔗糖、淀粉作底物,用蔗糖酶和唾液淀粉酶两种酶来验证酶的专一性。因此步骤3需要用斐林试剂来检验是否有还原糖的产生,A错误;向试管2和4中均加入淀粉,并分别加入了唾液(含唾液淀粉酶)和蔗糖酶,不能体现唾液淀粉酶的专一性,试管1和2进行对照能证明唾液淀粉酶具有专一性,B正确;试管3和4进行对照,能证明蔗糖酶具有专一性,C正确;该实验没有与无机催化剂作对比,无法证明唾液淀粉酶具有高效性,D正确。4.(2021·河北鸡泽一中测试)如图表示在不同温度下(pH适宜),过氧化氢在有过氧化氢酶和无酶也无其他催化剂两种条件下的分解速率变化曲线。据图分析,下列叙述正确的是()A.图中b表示无酶也无其他催化剂时的反应速率曲线B.M点对应温度是长时间保存过氧化氢酶的最适温度C.图中a、b两曲线对照可说明酶具有高效性的特点D.若改变pH,则b曲线的最大值改变,M点一般不变答案D解析据图可以判断,图中b表示在有过氧化氢酶时的反应速率曲线,a表示无酶也无其他催化剂时的反应速率曲线,A错误;酶适合在低温条件下保存,而图中M点所对应的温度是该酶催化反应的最适温度,B错误;酶的高效性是与无机催化剂相比较得出的,有酶和无酶相比较并不能说明酶具有高效性,C错误;在不同pH条件下,酶的催化效率不同,但酶的最适温度一般不变,D正确。5.(2020·华中师大一附中模拟)某兴趣小组在生物实验室中发现一酶试剂,由于标签受损,无法确定该酶的具体种类,已知其可能是淀粉酶或蔗糖酶。为判断该酶的具体种类和作用条件,该小组成员给出了以下建议,其中不合理的是()A.取部分酶和少量淀粉溶液混合,一定时间后,滴加碘液检测B.取部分酶和少量蔗糖溶液混合,一定时间后,利用斐林试剂检测C.若已确定该酶是淀粉酶,可使用斐林试剂作检测试剂探究温度对酶活性的影响D.若已确定该酶是蔗糖酶,可利用蔗糖来研究pH对酶活性的影响答案C解析使用斐林试剂检测时需要水浴加热,因此在探究温度对酶活性的影响时不能使用斐林试剂作检测试剂,C错误;取部分酶和少量淀粉溶液混合,若该酶为淀粉酶,则淀粉被水解,一定时间后,滴加碘液溶液不变蓝色;若该酶为蔗糖酶,则淀粉不被水解,一定时间后,滴加碘液后溶液变蓝色,A正确;取部分酶和少量蔗糖溶液混合,若该酶为蔗糖酶,则蔗糖被水解,利用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀;若该酶为淀粉酶,则不出现砖红色沉淀,B正确;可用蔗糖作为底物来探究pH对蔗糖酶活性的影响,D正确。6.(2021·吉林省调研)下列关于实验中“一定”的叙述,正确的是()A.探究pH对酶活性的影响时,一定先将酶与底物混合处理,再调节pHB.探究温度对酶活性的影响时,用过氧化氢酶进行实验一定能成功C.比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验,持续加温一定会使卫生香的复燃更猛烈D.探究人体消化酶的最适pH时,一定要先将水浴调整到相同且适宜的温度答案D解析探究pH对酶活性的影响时,应先将酶与底物在相应的pH条件下处理,然后混合,若先将酶与底物混合再调pH,则在调pH前已发生反应,会影响实验结果,A错误;温度会影响过氧化氢的分解,探究温度对酶活性的影响时,不能用过氧化氢和过氧化氢酶进行实验,B错误;在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,持续加温会导致过氧化氢酶失活,故不一定使卫生香复燃更猛烈,C错误;探究人体消化酶的最适pH时,pH是该实验的自变量,温度属于无关变量,实验中无关变量应保持相同且适宜,D正确。
热点微练7细胞呼吸方式的判断[规律方法]结合三大依据判断细胞的呼吸方式[方法体验]1.(2021·江南十校联考)细胞呼吸是细胞产生ATP的主要方式,分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述正确的是()A.贮存的干种子不能进行细胞呼吸B.成熟的红细胞只能进行无氧呼吸C.细胞呼吸的每个阶段都能产生ATP和热能D.甘薯块茎、动物骨骼肌细胞等在一定条件下也可以进行无氧呼吸答案D解析贮存的干种子能进行细胞呼吸,只是较弱,A错误;哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸,B错误;无氧呼吸的第二阶段无ATP产生,C错误;甘薯块茎、动物骨骼肌细胞等在氧气供应不足时也可以进行无氧呼吸,D正确。2.(2021·陕西省百校联盟)某同学为探究细胞呼吸的方式,设置了右图装置两组。甲组中A处放置一定质量的马铃薯块茎(无氧呼吸产物为乳酸),B中装有一定量的NaOH溶液;乙组中A处放置等量的马铃薯块茎,B中装有等量的蒸馏水。在相同且适宜的条件下放置一段时间后,观察红色液滴的移动情况(不考虑气体水溶性、温度等因素对液滴移动的影响,设定底物为葡萄糖)。下列叙述正确的是()A.马铃薯块茎有氧呼吸的产物有H2O、CO2和酒精B.甲组液滴的移动情况可直接反映马铃薯块茎呼吸产生的CO2量C.甲、乙两组液滴均可以左移或不移动D.若甲组液滴左移,乙组液滴不移动,不能确定马铃薯块茎的呼吸方式答案D解析马铃薯块茎有氧呼吸的产物有H2O、CO2,不包括酒精,A错误;马铃薯块茎有氧呼吸消耗氧气产生CO2,CO2能被NaOH溶液吸收,使得甲组液滴向左移动,而马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,所以甲组液滴的移动情况可直接反映马铃薯块茎呼吸消耗的O2量,B错误;甲组马铃薯块茎进行有氧呼吸时液滴左移,进行无氧呼吸时液滴不移动,乙组马铃薯块茎进行有氧呼吸时液滴不移动,进行无氧呼吸时液滴也不移动,故乙组液滴无法左移,C错误;若甲组液滴左移,乙组液滴不移动,不能确定马铃薯块茎的呼吸方式,因为乙组马铃薯块茎进行有氧呼吸和无氧呼吸液滴都不移动,D正确。3.(2021·安阳市调研)某小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2,提供的实验装置如图,且每套均有数个。下列相关叙述错误的是()A.有氧条件下的装置序号可以是③①②B.该实验的观测指标为澄清石灰水是否变混浊C.无氧条件下的装置序号为④②D.还可用酸性重铬酸钾溶液做本实验的检验试剂答案D解析空气中的CO2对实验结果有干扰,欲探究酵母菌在有氧条件下能否产生CO2,可将空气通过③装置,使空气中的CO2被吸收,除去CO2的空气通过①装置中的长管为酵母菌有氧呼吸提供O2,①装置中的短管是气体进入②装置的通道,A正确;该实验的目的是探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2,再结合题图可知,观测指标为澄清石灰水是否变混浊,B正确;④装置可为酵母菌呼吸提供无氧环境,④装置中的玻璃管是气体进入②装置的通道,C正确;CO2还可以用溴麝香草酚蓝水溶液来检验,酸性重铬酸钾溶液是用来检测酒精的,D错误。4.(2020·河北衡水中学二调)从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体,分别保存于试管中,置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是()A.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖,可测得有CO2B.为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中C.向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,可测得氧气的消耗量加大D.向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸,降低温度不改变线粒体的耗氧速率答案B解析小鼠肝细胞有氧呼吸产生的CO2是在线粒体基质中产生的,无氧呼吸产生乳酸不产生CO2,A错误;将线粒体置于等渗缓冲溶液中,不至于过度失水或吸水,以保持活性,B正确;线粒体以丙酮酸为底物进行化学反应,C错误;温度影响酶的活性,进而影响线粒体中的代谢反应,D错误。5.(2021·湖南师大附中联考)如图是为探究酵母菌细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)。下列有关实验装置和结果的分析,不正确的是()A.通过装置1仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B.通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸C.如果装置1中液滴左移,装置2中液滴右移,说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D.装置2中液滴可能向左移答案D解析酵母菌有氧呼吸消耗O2产生等体积的CO2,无氧呼吸不消耗O2产生CO2,NaOH溶液可吸收CO2,酵母菌只进行无氧呼吸时装置1中液滴不移动,进行有氧呼吸(或同时进行有氧呼吸与无氧呼吸)时装置1中液滴向左移动,液滴向左移动是有氧呼吸消耗O2引起的,通过装置1可以确定酵母菌是否进行有氧呼吸,无法确定是否进行无氧呼吸,A正确;装置2中加入的清水不能吸收CO2,若酵母菌只进行有氧呼吸,液滴不移动,若酵母菌只进行无氧呼吸,液滴右移,若有氧呼吸和无氧呼吸并存,液滴右移,装置2可以用于探究酵母菌是否进行无氧呼吸,B正确;若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则O2的消耗量小于释放的CO2量,装置2中液滴向右移动,而装置1中液滴左移,C正确;无论酵母菌进行何种呼吸,装置2中液滴都不可能左移,D错误。6.(2021·许昌调研)如图是小麦果实的结构及其发育的模式图,图中①②③表示不同的生理过程。请回答下列问题:(1)萌发初期,小麦胚乳被包裹在果皮和种皮内(氧气无法进入),淀粉在物质A的作用下分解成葡萄糖,葡萄糖在①过程中除最终产生热量外,还产生________________________(至少答出两种)等物质。若用一定浓度的____________________(填激素名称)处理,则小麦种子无须发芽就可产生物质A。(2)萌发时,胚乳中的部分有机物供胚发育成幼苗,在此过程中,胚细胞经过________________形成幼苗。假设种子萌发过程中所需的营养物质都来自胚乳。已知1d内每粒小麦种子胚乳干重减少7.1mg,每粒萌发种子干重减少3.6mg,则该段时间内每粒种子的有机物转化速率为________mg/(粒·d)。(3)已知小麦种子中含有大量的淀粉,在萌发后期发现,小麦种子在单位时间释放的CO2量多于O2吸收量,原因是___________________________________________________________。答案(1)CO2、酒精(和ATP)赤霉素(2)(细胞)分裂和(细胞)分化3.5(3)萌发后期小麦种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸解析(1)萌发初期,小麦胚乳被包裹在果皮和种皮中,主要进行无氧呼吸,将葡萄糖分解产生CO2、酒精和ATP,同时放出热量。物质A是淀粉酶,因为淀粉酶可催化淀粉分解成葡萄糖。若用赤霉素处理,小麦种子无须发芽就可产生物质A。(2)胚细胞经过细胞的分裂和分化过程形成幼苗。由题述可知,胚乳的干重减少,这些有机物有两个去路:用于种子自身生长和发育、呼吸作用消耗,而萌发种子干重减少的有机物是细胞呼吸消耗的有机物,因此24h内每粒小麦种子的胚乳减少的7.1mg的有机物等于呼吸作用消耗的3.6mg与用于自身生长、发育消耗的有机物之和,因此该时间内每粒种子的有机物转化率为:7.1-3.6=3.5[mg/(粒·d)]。(3)以糖类为营养物质时,小麦种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,才会使得单位时间释放的CO2量多于O2吸收量。
热点微练8“液滴移动法”测定细胞呼吸与光合速率[规律方法]“液滴移动法”测定细胞呼吸速率与光合速率[方法体验]1.(2020·江西师大附中模拟)为探究光照强度对光合作用的影响,某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组,在25℃条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是()A.在无光条件下,液滴向左移动B.在有光条件下,液滴向右移动C.在有光条件下,液滴向右移动的距离代表光合速率D.随光照强度的增强,液滴向右移动的距离逐渐增大答案A解析由于CO2缓冲液维持装置中的CO2含量不变,所以引起装置中气压变化的原因是O2变化,无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸,消耗O2,液滴左移,A正确;有光条件下,绿色植物既进行细胞呼吸消耗O2,又进行光合作用产生O2,若光合作用>呼吸作用,液滴右移,若光合作用=呼吸作用,液滴不移动,若光合作用<呼吸作用,液滴左移,B错误;在有光条件下,液滴向右移动的距离代表净光合速率,C错误;光照强度小于光补偿点时,液滴向左移,光照强度大于光补偿点,小于光饱和点时,随光照强度的增强,液滴向右移动的距离逐渐增大,D错误。2.(2021·福建厦门期末)如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是()A.测定植株的呼吸速率时,应在黑暗条件下进行B.测定植株的呼吸速率时,小烧杯的液体应为清水C.直接测定植株实际光合速率时,小烧杯的液体应为NaHCO3溶液D.测定植株的净光合速率时,应在光下进行,且小烧杯的液体应为NaOH溶液答案A解析若要测定植株的呼吸速率,需排除光合作用的影响,实验装置应置于黑暗条件下,烧杯内的液体应为NaOH溶液,A正确,B错误;若要测定实际光合速率,则需要分别测定净光合速率和呼吸速率,测呼吸速率时烧杯内的液体应为NaOH溶液,测净光合速率时烧杯内的液体应为NaHCO3溶液,C、D错误。3.(2021·西安模拟)下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图,装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度在恒定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件),不可能出现的是()A.甲、乙装置水滴都左移B.甲、乙装置水滴都右移C.甲装置水滴不动,乙装置水滴左移D.甲装置水滴右移,乙装置水滴左移答案B解析根据题意可知,装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度在恒定水平,故甲装置内的气压变化是由氧气含量变化引起的,较强光照条件下(光合速率大于呼吸速率)甲装置内水滴右移,黑暗或较弱光照条件下(光合速率小于呼吸速率)甲装置内水滴左移,适宜光照条件下(光合速率等于呼吸速率)甲装置内水滴不动;乙装置内的青蛙只进行细胞呼吸而不进行光合作用,故乙装置内水滴只能左移。4.(2021·陕西咸阳期末)如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放置在20℃环境中,实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X,30min后,针筒的容量需要调至0.6mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题:(1)若以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是________mL/h。(2)与植物的实际光合速率相比,用上述装置所测得的光合作用速率数值________(填“偏高”“偏低”或“相同”),原因是。(3)若在该植物的叶片上涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,这一做法主要限制了光合作用的________反应阶段。(4)如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中,若只将温度提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出结论:________________________________________。(5)利用无水乙醇提取该植物叶片中色素,经过层析,在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带,这些色素依次是________________________,它们分布在叶绿体________________。答案(1)0.8(2)偏低植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气(3)暗(4)在这两个实验中,光照不是限制光合作用速率的主要因素,而温度才是限制光合作用速率的主要因素(5)叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素类囊体薄膜(或基粒)解析(1)根据题意,烧杯中的碳酸氢钠溶液能保持容器内CO2浓度的平衡,故针筒移动的距离代表植物通过光合作用释放出的氧气量。针筒的起始读数为0.2mL,30min后读数为0.6mL,则若以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是(0.6-0.2)÷(30÷60)=0.8(mL/h)。(2)由于植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,光合作用产生的氧气一部分用于植物本身的细胞呼吸,故测得的光合作用速率低于植物实际的光合作用速率。(3)凡士林能封闭气孔,阻止叶片对CO2的吸收,影响植物光合作用暗反应中CO2的固定,从而影响光合作用。(4)根据题意可知,只增加光照强度,植物光合作用速率不变,说明光照强度不是其限制因素。将温度提升至30℃针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上,说明适当升高温度后,植物光合作用速率增加,故在这两个实验中,光照不是限制光合作用速率的主要因素,而温度才是限制光合作用速率的主要因素。(5)植物光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故可利用无水乙醇提取该植物叶片中的色素,经过层析,在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带,这些色素依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,它们分布在叶绿体的类囊体薄膜(或基粒)上。5.(2020·河南新乡一模)请回答下列问题。(1)某研究小组对甲、乙两种植物在不同光照强度下的相关指标进行了测定,得到了如表所示数据(光照强度的单位为千勒克斯,CO2的吸收和释放速率为相对值):项目光合速率与呼吸速率相等时的光照强度光饱和点对应的光照强度达到光饱和点时CO2的吸收速率黑暗条件下释放CO2的速率甲131810乙383015当光照强度为2千勒克斯时,甲植物光合作用产生的O2的去向是______________________________________________,乙植物光合作用产生的O2的去向是________________________。当光照强度为8千勒克斯时,乙植物的总光合速率相对值是________。(2)如图所示装置可以测定一些生理活动强度(仅考虑以葡萄糖为呼吸作用底物):①若甲烧杯中为酵母菌培养液,乙烧杯中为NaOH溶液,液滴向左移动,则单位时间内液滴移动的距离可代表______________________________。②若甲烧杯中为小球藻培养液,乙烧杯中为________,将装置置于适宜光照条件下,液滴向____________________移动,则单位时间内液滴移动的距离可以代表小球藻净光合作用的强度。答案(1)一部分供自身线粒体有氧呼吸消耗,一部分释放到外界环境中全部供自身线粒体有氧呼吸消耗45(2)①酵母菌有氧呼吸的强度②NaHCO3溶液(或CO2缓冲液)右解析(1)分析表中数据可知,甲、乙两种植物的光补偿点分别是1千勒克斯、3千勒克斯,当光照强度为2千勒克斯时,甲植物的光合速率大于呼吸速率,叶肉细胞有O2的释放,其产生的O2一部分供线粒体有氧呼吸消耗,一部分释放到外界环境中;而此时乙植物的光合速率小于呼吸速率,有O2的吸收,其光合作用产生的O2全部供线粒体消耗。当光照强度为8千勒克斯时,乙植物的总光合速率相对值=净光合速率相对值+呼吸速率相对值=30+15=45。(2)①甲烧杯中的酵母菌进行有氧呼吸时消耗O2并释放CO2,其中CO2可被乙烧杯中的NaOH溶液吸收,而O2的消耗使得密闭装置中压强减小,液滴向左移动,故单位时间内液滴移动的距离可代表酵母菌有氧呼吸的强度。②当乙烧杯中为NaHCO3溶液(或CO2缓冲液)时,由于装置内CO2充足,小球藻在适宜光照条件下,既能进行光合作用又能进行呼吸作用,且光合速率大于呼吸速率,释放的O2使装置内压强增大,推动着液滴向右移动,故单位时间内液滴移动的距离可以代表小球藻净光合作用的强度。
热点微练9光合呼吸曲线解读及“点”的移动规律[规律方法]1.光合速率与呼吸速率的关系曲线解读2.“补偿点”“饱和点”的移动规律[方法体验]1.(2021·安徽三校联考)如图表示20℃时玉米CO2吸收量与光照强度的关系,SA、SB、SC依次表示有关物质量的相对值,下列说法中错误的是()A.SA+SB+SC表示光合作用总量B.SC-SA表示净光合作用量C.光照强度从B到D点变化过程中,C3逐渐减少D.若提高CO2浓度,则B点左移答案A解析由图可知,玉米光合作用总量=呼吸作用消耗量+净光合作用量=SB+SC,A错误;净光合作用量=总光合作用量-呼吸作用消耗量=(SB+SC)-(SA+SB)=SC-SA,B正确;从B到D点,光照强度逐渐增强,光反应提供的NADPH和ATP增多,C3的还原加快,因而逐渐减少,C正确;若提高CO2浓度,光合作用速率上升,在较低的光照强度下就可使光合作用强度等于呼吸作用强度,故B点应左移,D正确。2.(2021·贵阳市统考)如图为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,下列有关描述错误的是()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℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少答案D解析图1中A为CO2补偿点,B为CO2饱和点,若光照强度适当增强,则光合作用强度也随之增强,所以A点左移,B点右移,A正确;图2中,A为光补偿点,B为光饱和点,若CO2浓度适当增大,则光合作用强度也随之增强,所以A点左移,B点右移,B正确;图3中,A、B两点对应的光照强度相等,又因A点时CO2浓度比B点时的高,所以A点与B点相比,A点时叶绿体中C3含量相对较多,C正确;图4中,温度为25℃时,净光合量最多,当温度高于25℃时,呼吸作用增强,净光合量减少,但不能判断光合作用制造的有机物的量是否开始减少,D错误。3.(2021·辽宁大连质检)图甲表示某植物叶肉细胞光合速率随光照强度变化的关系曲线(其他条件均适宜,温度为光合作用最适温度),图乙~戊表示叶肉细胞内叶绿体和线粒体两种细胞器的气体代谢过程。下列有关叙述中错误的是()A.图甲中c点对应图乙所处的状态B.图丁表示该叶肉细胞处于黑暗条件下C.图丙中CO2从产生部位到利用部位穿过8层磷脂分子D.在图甲光补偿点b时,若温度变化,则叶肉细胞从空气中吸收的CO2减少答案D解析图甲中c点为光饱和点,此时植物光合作用强度大于呼吸作用强度,植物需要从外界吸收CO2并释放O2,对应图乙所处的状态,A正确;图丁表示只进行呼吸作用,线粒体吸收的O2只来自外界,产生的CO2全部释放到外界中,说明此时该叶肉细胞处于黑暗条件下,B正确;图丙中CO2产生部位是线粒体基质,到叶绿体基质中被利用,需要依次经过线粒体和叶绿体的双层膜结构,故需要穿过8层磷脂分子,C正确;图甲中b点为光补偿点,叶肉细胞不需要从外界空气中吸收CO2,若呼吸作用最适温度高于光合作用,温度升高,呼吸作用增强,产生CO2增多,光合作用减弱,固定的CO2减少,将有CO2释放到空气中,D错误。4.(2021·山东省实验中学模拟)分析甲、乙两图,判断下列说法正确的是()A.图甲中,a点时不进行光合作用,此时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体B.图甲中,b点时开始进行光合作用,c点时光合作用强度超过呼吸作用强度C.若图乙代表叶绿素和类胡萝卜素这两类色素的吸收光谱,则f代表类胡萝卜素D.图乙中,两类色素都能大量吸收蓝紫光,用塑料大棚种植蔬菜时,应选用蓝紫色的塑料薄膜答案A解析图甲中,a点时只有细胞呼吸,没有光合作用,此时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确;图甲中,当光强大于0时就已经开始进行光合作用,b点是光补偿点,光合作用强度等于呼吸作用强度,c点时的净光合速率大于零,故光合作用强度大于呼吸作用强度,B错误;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,图乙中e代表类胡萝卜素,f代表叶绿素,C错误;光合色素虽然能大量吸收蓝紫光,但还吸收红光和其他光,因此用塑料大棚种植蔬菜时,应选用无色的塑料薄膜,D错误。5.(2021·重庆七校联考)科研人员在最适温度和某一光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化曲线,结果如图。相关叙述正确的是()A.根据甲、乙两曲线均可看出高浓度的二氧化碳会抑制光合作用的进行B.当CO2的吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.a点时植物甲细胞内产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体D.若适当增大光照强度,d点将向右移动答案D解析二氧化碳是光合作用的原料,从甲曲线不能看出高浓度的二氧化碳会抑制光合作用的进行,A错误;当二氧化碳的吸收量为c时,植物甲、植物乙的净光合作用速率相等,由于植物甲比植物乙的呼吸作用强度大,故当二氧化碳的吸收量为c时,植物甲比植物乙合成的有机物的量大,B错误;a点时,植物甲只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有线粒体,C错误;若适当增大光照强度,则光反应强度增大,暗反应强度也会随之增大,因此暗反应消耗的二氧化碳增多,d点将向右移动,D正确。
热点微练10影响光合作用的因素1.(2021·福建厦门检测)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是()A.无氧和零上低温环境有利于水果的保鲜B.CO2的固定过程发生在线粒体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在叶绿体中C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量答案D解析无氧时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸产物对细胞有毒害作用,不利于水果保鲜,A错误;CO2的固定过程发生在叶绿体基质中,有氧呼吸时C6H12O6先在细胞质基质中分解成丙酮酸,然后再在线粒体中生成CO2,B错误;光合作用可将光能转变成稳定的化学能,储存在有机物中;细胞呼吸过程可将有机物中稳定的化学能变成ATP中活跃的化学能和热能,C错误;夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,提高光合作用强度,夜晚适当降低温度,降低细胞呼吸强度,以利于增加净光合作用积累的有机物,从而提高作物产量,D正确。2.(2021·湘豫名校联考)某同学在研究某植物光合作用与呼吸作用的关系时,得到光照强度对植物单位时间内CO2释放量和O2产生量的影响,如图所示,下列对植物生理过程的分析正确的是()A.光照强度为a时,光合作用强度不一定为零B.光照强度为b时,光合作用强度与呼吸作用强度相同C.光照强度为c时,光合作用强度是呼吸作用强度的两倍D.光照强度为d时,单位时间内光合作用向环境中释放2个单位O2答案D解析氧气产生量代表真光合速率,光照强度为a时,没有氧气的产生,说明此时不能进行光合作用,A错误;光照强度为b时,二氧化碳的释放量与氧气的产生量相等,说明光合作用强度是呼吸作用强度的一半,B错误;光照强度为c时,氧气的产生量等于a时的二氧化碳的释放量,说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度,C错误;光照强度为d时,实际光合作用强度就是图中的氧气的产生量,为8个单位,而呼吸作用吸收6个单位的氧气,因此光合作用向环境中释放2个单位的O2,D正确。3.(2021·江苏南通期末)叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积,叶面积指数越大,叶片交错重叠程度越大。如图表示某研究小组测得的叶面积指数与光合作用和呼吸作用强度的关系。下列叙述错误的是()A.A点时,光合作用和呼吸作用强度相等B.测定不同叶面积指数下的数据时,光照强度要相同C.叶面积指数为5时,对农作物增产最有利D.叶面积指数一旦超过7,农作物就会减产答案D解析分析题图可知,A点时,光合作用和呼吸作用强度相等,A正确;测定不同叶面积指数下的数据时,光照强度属于无关变量,应保证相同且适宜,B正确;分析题图可知,叶面积指数为5时,光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大,说明积累的有机物最多,对农作物增产最有利,C正确;叶面积指数为7~9时,光合作用强度大于呼吸作用强度,有有机物的积累,叶面积指数超过9时,农作物才会减产,D错误。4.(2021·湖北武汉市调研)在适宜温度条件下,a、b两种植物的CO2吸收速率随光照强度的变化曲线如图。回答下列问题:(1)a、b植物中,适宜在弱光条件下生长的是________植物。当光照强度为A时,a植物通过光合作用固定CO2的速率是________mg/(m2·h),固定的CO2用于光合作用的________阶段。(2)当光照强度为B时,限制b植物光合作用的主要环境因素是________;此时叶绿体中ADP的运动方向是________________________________;若突然降低CO2的浓度,短时间内C5的含量变化是________。(3)当光照强度为C时,a植物照光X小时,然后黑暗12小时,能够使该植物中干物质的量和处理前一样,则X=________小时。答案(1)b4暗反应(2)CO2浓度叶绿体基质→类囊体薄膜上升(3)2解析(1)题图曲线显示,低光强条件下,b植物比a植物吸收二氧化碳的速率大,即b植物更适宜弱光下生长。光照强度为A时,a植物的净光合速率为0,即此时光合作用强度等于呼吸作用强度,光照强度为A时,a植物通过光合作用固定CO2的速率为4mg/(m2·h)。(2)B点是b植物的光饱和点,因该实验在适宜温度条件下进行,此时限制b植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度。在光合作用过程中,光反应阶段产生的ATP在暗反应阶段生成ADP和Pi,ADP和Pi从叶绿体基质运到类囊体薄膜,供光反应利用。CO2浓度突然降低,短时间内,C3还原生成C5的速率不变,而参与CO2固定的C5减少,因此C5含量会上升。(3)光照强度为C时,a植物的净光合速率为24mg/(m2·h),而a植物的呼吸速率为4mg/(m2·h),黑暗12小时该植物释放的二氧化碳量为4×12=48mg/m2,当它与光照条件下吸收的二氧化碳量相等时,整个过程干物质的量与处理前一样,即需要光照的时间应为48÷24=2小时。5.(2020·河南省重点高中联盟)在培育“海水稻”的过程当中某团队做了以下实验:将某品种水稻植株均分成甲、乙两组,分别在盐碱和非盐碱土壤中种植一段时间,改变光照条件,其他条件适宜,分别测得两组植株的光合作用强度(单位时间、单位面积CO2吸收量),结果如表。请回答:光照强度/Lx0200400600800160032006400净光合作用强度/[μmolCO2·(m2·s)-1]甲组-302610121212乙组-10-50612182020(1)“海水稻”进行光合作用时,光反应的具体场所是____________,暗反应的能量来源是________________________________________________________________________。(2)该实验的自变量为________________,乙组的光补偿点为________。光照强度为600Lx时,两组植株的总光合作用速率________(填“甲>乙”“甲=乙”或“甲<乙”),主要依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中,对植株重复上述测定,结果与乙组数据无明显差异,由此可得出的结论是_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)当光照强度大于1600Lx时,限制甲组植株的光合速率的内因有________________________________________________________________________(填一项即可),此时给水稻植株提供14CO2,请写出放射性的14C在水稻细胞中的转移途径:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)叶绿体类囊体薄膜光反应产生的(NADPH)、ATP中活跃的化学能(2)光照强度和土壤类型400Lx甲<乙总光合作用速率等于呼吸速率加上净光合速率,600Lx时,两组植株的净光合速率相等,但甲组植株的呼吸速率小于乙组植株的呼吸速率(3)盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异(4)叶绿素数量、酶的活性、酶的数量14CO2→14C3→(14CH2O)解析(1)光反应阶段的化学反应是在叶绿体类囊体薄膜上进行的,暗反应所需的能量来自光反应产生的NADPH和ATP中活跃的化学能。(2)由题意可知,该实验的自变量为光照强度和土壤类型。光补偿点是植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度,乙组的光补偿点为400Lx;总光合作用速率等于呼吸速率加上净光合速率,600Lx时,两组的净光合速率相等,但甲组植株的呼吸速率小于乙组植株的呼吸速率,因此甲组植株的总光合速率小于乙组。(3)将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中,对植株重复上述测定,结果与乙组数据无明显差异,说明盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异。(4)当光照强度大于1600Lx时,甲组光照强度已经达到饱和,限制甲组植株的光合速率的内因有叶绿素数量、酶的活性、酶的数量等。此时给水稻植株提供14CO2,14CO2首先与植物体内的五碳化合物分子结合,形成两个三碳化合物分子,在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP释放的能量并且被[H]还原,最终形成糖类。
热点微练11光合作用与细胞呼吸的综合运用1.(2021·贵阳市质检)科学家将小球藻装在一个密闭透明的玻璃容器中,通过一个通气管向玻璃容器中通入CO2,通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关来控制光照的有无。请回答下列问题:(1)在探究环境因素对光合作用影响的实验过程中,科学家得到如图所示曲线。图中改变的条件是________(“停止光照”或“停止CO2供应”),简述判断理由:_________________________________________
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