高三生物二轮复习练习：细胞代谢

细胞代谢练习一、单项选择题1．对正在进行光合作用的植物，若突然降低植物周围环境中的CO2浓度，则短时间内，下列有关生理变化的叙述，正确的是()A．叶绿体中C5/C3的值上升B．叶绿体中ATP/ADP的值下降C．NADPH/NADP＋的值下降D．光反应速率加快2．酪氨酸激酶是参与细胞的信号转导的一类重要物质，在细胞生长和增殖过程中起着重要作用。而慢性粒细胞白血病(CML)的发生是由于造血干细胞发生染色体易位，产生了超活化状态的酪氨酸激酶(Bcr­Abl)，从而诱导产生过量的白细胞。Gleevec能选择性地抑制CML患者的Bcr­Abl活性(作用机理如图)。请分析下列选项错误的是()A．Gleevec通过与ATP抢夺结合位点来阻遏信号蛋白的磷酸化，从而实现治疗作用B．若Bcr­Abl基因发生了新的突变，导致Bcr­Abl结构发生改变，Gleevec将可能失效C．超活化的酪氨酸激酶与ATP及Gleevec均可结合，这说明该酶比较特殊，不具有专一性D．正常的酪氨酸激酶参与细胞增殖的信号调控，在机体生长发育过程中发挥着重要的作用3．夏季晴朗的白天，取某种绿色植物顶部向阳的叶片(阳叶)和下部荫蔽的叶片(阴叶)进行不离体光合作用测试；在8：00～18：00，每隔1h测定一次，结果如下图所示。下列相关叙述错误的是()A．一天之内，阳叶在18：00时的有机物积累总量大于8：00时的B．8：00时，阴叶消耗NADPH的场所为线粒体基质C．由图可知，阴叶的胞间CO2浓度与净光合速率呈负相关D．阴叶的胞间CO2浓度比阳叶的高的最终原因可能是阴叶的光照强度相对弱4．在25℃、适宜的光照下，测定人工气候室中小麦抽穗期的净光合速率，结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是()A.施氮可同时影响光合速率和呼吸速率B．增施CO2和施氮均可提高小麦产量C．CO2浓度对产量的影响小于施氮量D．可通过控制室温进一步提高产量二、不定项选择题5．光合作用是生命的发动机，地球上生物圈形成与运转的关键环节，更是未来能源的希望。下图是叶绿体中光合作用部分过程的简化示意图(①和②是可移动载体)。下列叙述正确的是()A．若向培养液中加入物质A，阻断复合物Ⅳ对H＋的运输，ATP的含量下降B．图中e－表示电子，环境中CO2浓度增加时，e－在膜上传递的速度将加快C．复合物Ⅳ还存在于真核生物的线粒体外膜D．希尔反应说明植物光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水6．酶的竞争性抑制剂的作用机理如图1所示。图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是()A．竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，从而影响酶促反应速率B．非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能C．通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，会降低酶促反应的反应速率D．随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关7．图1装置是科学家最新研制的一种海藻灯，其上部装有蓝细菌培养液，下部装有蓄电池和LED灯。白天，使用者向灯内吹气，仅需很少的阳光便可产生发光的电能。这种海藻灯可在自然灾难、野营以及电力供给中断时使用。图2为海藻灯中的蓝细菌利用光能的过程示意图。下列叙述错误的是()A．白天，使用者需要向海藻灯中吹气，可为图2中②过程提供CO2B．定期从加料口加入水即可延长海藻灯的使用寿命C．图2中叶绿素分子分布的结构相当于植物细胞的类囊体膜D．由图可知，光能被吸收后的去向有电能、热能、荧光、活跃的化学能三、非选择题8．Ⅰ.图1表示某植物固定和还原CO2的过程，图2是外界环境因素对光合作用速率的影响。请据图回答：(1)图1中a过程叫____，发生的场所为____。(2)如果将某植物在缺乏镁元素的土壤中栽种，会直接影响图1中的物质____(填“A”“B”或“C”)的生成。当图2中d点对应的光照强度突然降至c点对应的光照强度，则图1中的物质A在短时间会____(填“增加”或“减少”)。(3)从图2中可以看出，限制N点光合速率的主要外界因素是____。Ⅱ.光补偿点是指植物在一定光照强度范围内，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物在一定光照强度范围内，光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。已知植物体光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和35℃。如表为25℃和一定CO2浓度等条件下测得的三种植物幼苗的生理指标。请分析回答下列问题：指标物种物种甲物种乙物种丙光补偿点/(μmol·m-2·s-1)1406637光饱和点/(μmol·m-2·s-14)在光照强度为140μmol·m-2·s-1时，物种甲幼苗叶肉细胞中产生的O2的去路为____。若将温度升高到35℃，物种乙幼苗的光补偿点会变____(填“大”或“小”)。(5)三种植物中最适合间行种植的是哪两种，请作出判断，并说明理由：____。9．番茄植株不耐高温，其生长发育适宜温度及光照分别为15～32℃，500～800μmol·m-2·s-1。我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境，会造成作物减产。(1)PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递、转化光能的作用。图1如图1所示PSⅡ中的色素吸收光能后，一方面将H2O分解为____和H＋，同时产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP＋和H＋结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H＋____(填“顺”或“逆”)浓度梯度转运提供能量，促进ADP和Pi合成ATP。光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。(2)为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。组别温度/℃光照强度/(μmol·m-2·s-1)净光合速率/(μmol·m-2·s-1)对照组/CK2550012.1亚高温高光组/HH3510001.8组别气孔导度/(mmol·m-2·s-1)胞间CO2浓度/ppmRubisco活性/(U·mL-1)对照组/CK114.2308189亚高温高光组/HH31.244861从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，理由是____。Rubisco是催化图1中过程②____的关键酶，该酶活性的下降导致过程②速率下降，光反应产物NADPH和ATP在细胞中的含量____(填“增加”“降低”或“不变”)，进而引起光能的转化效率降低，而此时强光下植物吸收的光能已经是过剩光能了，从而对植物产生危害。(3)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，已有研究表明，在高温高光下，过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光逆境的关系进行了研究。①利用番茄植株进行了三组实验，1组的处理同(2)中的CK，3组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光(HH)下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如图2所示：请写出2组的处理：____。根据实验结果分析植物是如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制的。10.研究人员利用溶解氧传感器探究光照强度对绿金钱对叶光合作用强度的影响，有关实验结果如表，请据此回答下列问题：光照强度对绿金钱对叶光合作用强度的影响实验结果记录表光照强度/klx1510初始溶解氧含量/(mg·L-1)6.386.406.41终止溶解氧含量/(mg·L-1)6.396.877.82间隔时间/s500500500溶解氧变化量/(mg·L-1)0.010.471.41光合作用强度/(mg·L-1·min-1)0.00120.05640.1692(1)本实验可以得出的结论是__。(2)本实验测量出的光合作用强度比植物实际的光合作用强度偏____(填“大”或“小”)，原因是___，为进一步测量该植物实际的光合作用强度，请补充和完善该实验方案：____，计算出该植物的呼吸强度，进而计算出该植物实际的光合作用强度。(3)若想利用该实验装置探究绿金钱对叶的光补偿点(植物光合作用强度等于呼吸作用强度时所需的光照强度)，请简要写出探究思路：____。11.某兴趣小组的同学在科研工作者的指导下，对某种有重要经济价值的植物进行了研究，并做了下列实验(叶绿体悬浮液是将叶绿体溶解于0.5mol/L蔗糖溶液中制成的)。组别加入试剂处理方法试管11%DCPIP0.5mL和叶绿体悬浮液5mL光照试管21%DCPIP0.5mL和叶绿体悬浮液5mL黑暗试管31%DCPIP0.5mL和0.5mol/L蔗糖溶液5mL光照注：DCPIP是一种氢受体，在氧化态时是蓝色，在还原态时是无色，反应式为DCPIP(蓝色)＋H2Oeq\o(→,\s\up28(光),\s\do10(叶绿体))DCPIP­H2(无色)＋eq\f(1,2)O2；不考虑叶绿体颜色的干扰。回答下列问题：(1)一段时间后，各试管用离心机离心5分钟。①观察结果：离心后试管1、2、3内上清液的颜色依次是____。试管2呈现该颜色的原因是____。②该实验说明光合作用的条件是____。(2)欲探究光合作用中CO2的利用场所及利用情况，常采用____法，以下为某小组同学进行的实验。①将试管1内的叶绿体取出放到蒸馏水中，让叶绿体吸水涨破，然后进行离心，得到上清液和沉淀物，分别置于两支试管中，其他条件都适宜。②____。③通过检测相关产物进行结果的判定。若____，则说明CO2的利用场所在叶绿体基质中。答案：1．A2．C据图可知，Bcr­Abl与ATP结合后，会促进信号蛋白与该结合体的结合，此后信号蛋白磷酸活化，成为细胞增殖和存活的信号，最终导致白血病，Gleevec能选择性地抑制CML患者的Bcr­Abl活性，是通过与ATP抢夺结合位点来阻遏信号蛋白的磷酸化而实现的，A正确；Gleevec与Bcr­Abl蛋白的相应位点进行结合，依赖于结构的特异性，若Bcr­Abl基因发生了新的突变，导致Bcr­Abl结构发生改变，导致Gleevec无法与之结合，则Gleevec将可能失效，B正确；酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应，超活化的酪氨酸激酶与ATP及Gleevec均可结合，这说明该酶催化的是一类化学反应，仍是专一性的体现，C错误；分析题意可知，酪氨酸激酶是参与细胞的信号转导的一类重要物质，在细胞生长和增殖过程中起着重要作用，D正确。3．B8：00～18：00阳叶的净光合速率大于0，故阳叶在18：00时的有机物积累总量大于8：00时的，A正确；NADPH用于C3的还原，消耗NADPH的场所在叶绿体基质，B错误；由图中曲线的变化趋势可知，阴叶的胞间CO2浓度与净光合速率呈负相关，C正确；阴叶的净光合速率比阳叶的低，但胞间CO2浓度比阳叶的高，原因可能是与阳叶相比，阴叶的光照强度相对弱，光反应速率低，产生的NADPH和ATP少，C3还原速率低，进而造成CO2固定速率低，而阴叶、阳叶呼吸速率接近，从而导致阴叶的胞间CO2浓度高，D正确。4．C氮元素是光合作用和呼吸作用中许多重要物质(如酶、叶绿素等)的组成成分，故施氮可同时影响光合速率和呼吸速率，A正确。分析题意可知，本实验中的变量包括CO2浓度和施氮量。分析时利用单一变量进行分析，在CO2浓度相同时，200mg·kg-1施氮量的光合速率均高于施氮量为0的；在施氮量相同时，高大气CO2浓度组的光合速率均高于正常大气CO2浓度组的，故增施CO2和施氮均可提高小麦产量，B正确。在图示信息显示实验条件下，氮肥的影响为24－18＝6，CO2的影响为25－18＝7，氮肥的影响更小，C错误。温度可通过影响酶的活性等影响光合速率，故可通过控制室温(如白天适当升温，夜间降低温度)进一步提高产量，D正确。5．ABATP的合成依赖于H＋跨膜运输时类囊体膜两侧的电化学势能，物质A阻断复合物Ⅳ对H＋的运输，导致ATP的含量下降，A正确；环境中CO2浓度适度增加时，暗反应速率加快，会消耗更多光反应产物NADPH和ATP，故图中的电子e－在脂双层上传递的速度将加快，以形成更多的NADPH和ATP，B正确；复合物Ⅳ能运输H＋，还能催化ATP的形成，该复合物还可以分布在线粒体内膜上，将H＋运进线粒体内膜的同时催化ATP合成，C错误；希尔的实验说明水的光解产生氧气，缺少CO2的对照组，因此不能说明植物光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水，D错误。6．BC竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，使酶与底物结合机会下降，从而影响酶促反应速率，A正确；非竞争性抑制剂改变酶空间结构，与高温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能，但和低温使酶活性下降机理不同，B错误；通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，使底物和酶结合机会增大，会升高酶促反应的反应速率，C错误；随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，丙组的最大反应速率低于甲、乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关，D正确。7．AB8．(1)CO2的固定叶绿体基质(2)C减少(3)光照强度(4)被线粒体利用和释放到细胞外大(5)甲和丙。因为甲的光饱和点和补偿点都较大，是典型的阳生植物，丙的光饱和点和补偿点都较小，是典型的阴生植物，将两物种间种能提高对光的利用率解析(1)据图1分析可知，A为五碳化合物(C5)，B为三碳化合物(C3)；a是CO2的固定过程，反应的场所在叶绿体基质。(2)叶绿素合成需要镁元素，所以缺乏镁元素会影响叶绿素的合成，叶绿素在光反应过程中能吸收并转化光能，直接影响图1中ATP和物质C(NADPH)的生成；当光照强度突然由d降低至c时，则ATP、NADPH供应减少，进而使C3的还原减慢，但CO2会继续和C5(A)反应生成C3，所以C5的量会减少。(3)从图2中可以看出，在N点之后光照强度增大，光合速率增大，故图2中限制N点光合速率的因素是光照强度。(4)140μmol·m-