专题04细胞的代谢（期末考题猜想）（9大题型）

专题04细胞的代谢【题型1物质跨膜运输的实例】【题型2细胞的物质输入和输出】【题型3酶与ATP】【题型4细胞呼吸】【题型5光合作用】【题型6糖类、脂质和蛋白质的代谢】【题型7物质跨膜运输综合】【题型8呼吸作用和光合作用综合】【题型9细胞的代谢综合】01物质跨膜运输的实例【例1】下列有关生物学实验的叙述，正确的是（）A．向发芽的小麦种子研磨液中加入斐林试剂后，会立即出现砖红色沉淀B．观察黑藻叶绿体实验时需在高倍镜下才能观察到叶绿体的外膜和内膜C．洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时，外界溶液渗透压大于细胞液渗透压D．用洋葱根尖细胞观察有丝分裂实验时，需用盐酸和酒精混合配制成解离液【答案】D【分析】测还原糖时，采用斐林试剂，但斐林试剂的使用需要现配现用，且需要水浴加热。【详解】A、向发芽的小麦种子研磨液中加入斐林试剂，水浴加热后才会出现砖红色沉淀，A错误；B、观察黑藻叶绿体时需在电子显微镜下才能观察到叶绿体的外膜和内膜，B错误；C、洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时，外界溶液的渗透压可能大于、等于或小于细胞液的渗透压，C错误；D、用洋葱根尖细胞观察有丝分裂时，需用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等体积混合配制解离液，使组织中的细胞相互分离开来，D正确。故选D。【变式11】将黑藻叶片放在一定浓度的外界溶液中，第8分钟时显微镜下观察到黑藻细胞形态与初始状态相近。下列推测不合理的是（

）A．第8分钟时可能观察到黑藻细胞的叶绿体运动B．黑藻细胞原生质层的伸缩性与细胞壁的伸缩性相近C．外界溶液为低浓度的蔗糖溶液，黑藻细胞吸水膨胀D．外界溶液为一定浓度KNO3溶液，黑藻细胞可能发生质壁分离后自动复原【答案】B【分析】原生质层指的是细胞膜、液泡膜以及它们之间的细胞质。质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，外因是外界溶液浓度大于细胞液的浓度。【详解】A、黑藻叶片含有叶绿体，且叶绿体呈绿色，第8分钟时显微镜下观察到黑藻细胞形态与初始状态相近，说明细胞是活的，故在显微镜下可以看到叶绿体运动，A正确；B、原生质层的伸缩性大于细胞壁，因此可以发生质壁分离，B错误；C、若外界溶液为低浓度的蔗糖溶液，黑藻细胞细胞液浓度大，发生渗透作用吸水膨胀，C正确；D、外界溶液为一定浓度的KNO3溶液，若大于黑藻细胞细胞液浓度，则失水发生质壁分离，随着K+、NO3主动运输进入细胞，细胞液浓度超过外界溶液浓度时，则会发生吸水而自动复原，D正确。故选B。【变式12】洋葱管状叶光合作用合成的有机物主要储存在鳞片叶内。下列叙述正确的是（

）A．洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中未发生质壁分离，表明细胞已死亡B．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的色素可用无水乙醇提取C．分离洋葱管状叶中的色素，得到的色素带颜色不同，说明不同色素吸收了不同波长的光D．观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验，呈正方形的细胞在高倍镜下都能观察到染色体【答案】C【分析】洋葱是比较好的实验材料：①洋葱根尖分生区细胞用于观察植物细胞的有丝分裂；②洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；③洋葱的管状叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。④洋葱鳞片叶内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中未发生质壁分离，可能是细胞已经死亡，也可能是蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度，A错误；B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的色素位于液泡中，液泡中的色素不溶于有机溶剂，而是溶于水，所以不能用无水乙醇提取，B错误；C、分离管状叶中的色素，即叶绿体中的光合色素，不同色素吸收了不同波长的光，反射出的光有差异，所以能观察（反射光）到的颜色不同，C正确；D、呈正方形的细胞是分生区细胞，分裂前期才由染色质丝变成染色体，末期染色体变为染色质丝，不同细胞所处时期不同，并不是所有细胞都能观察到染色体，D错误。故选C。【变式13】某同学进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验，用显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的蔗糖溶液和清水中的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（）A．蔗糖溶液的浓度小于甲细胞液的浓度B．从甲到乙的过程，细胞发生了质壁分离C．从乙到丙的过程，细胞发生了质壁分离的复原D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜【答案】A【分析】成熟的植物细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，细胞液浓度会增大；再用清水处理，会发生质壁分离后的复原，细胞液浓度会减小。【详解】AB、据图可知，从甲到乙的过程，细胞发生了质壁分离，植物细胞置于蔗糖溶液中会发生质壁分离，说明蔗糖溶液的浓度大于甲细胞液的浓度，A错误；C、从乙到丙的过程，发生质壁分离的细胞在清水中发生复原，C正确；D、植物细胞的原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质）相当于一层半透膜，D正确。故选A。02细胞的物质输入和输出【例2】溶酶体具有溶解或消化的功能，已发现溶酶体内有60余种酸性水解酶。溶酶体内pH约维持在4.6，与V型质子泵（VATPase）、H+通道有关，作用机制如图所示。VATPase可使ATP水解，为H+进入溶酶体提供能量。下列有关叙述错误的是（

）A．溶酶体须先将内部的水解酶释放到细胞质基质再分解细胞成分B．溶酶体内水解酶的合成，需要在核糖体上发生脱水缩合反应C．VATPase将H+从细胞质基质运入溶酶体内时发挥着转运和催化作用D．推测当溶酶体内外H+浓度差增大，H+经H+通道顺浓度梯度的运输速率可能加快【答案】A【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵人细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成。【详解】A、溶酶体与包裹着细胞成分的囊泡融合，水解酶在溶酶体内发挥催化作用，分解细胞成分，A错误；B、溶酶体内的水解酶的化学本质是蛋白质，因此，溶酶体中水解酶的合成，需要在核糖体上发生脱水缩合反应，B正确；C、VATPase将H+运入溶酶体内时，既起着转运蛋白的作用，也具有酶的催化作用，催化ATP水解释放能量，为H+通过主动运输进入溶酶体提供能量，C正确；D、为了维持pH的相对稳定，当溶酶体内外H+浓度差增大，H+经H+通道顺浓度梯度的协助扩散速率加快，D正确。故选A。【变式21】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，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是（

）A．此图中ATP转运至胞外需要穿过4层磷脂分子B．ATP可被膜上的水解酶水解，脱去2个磷酸产生腺苷C．腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光D．满足实验要求的传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化【答案】C【分析】题图分析：图1表示腺苷合成及转运示意图，囊泡中的ATP通过胞吐出来被利用，转化为腺苷，而腺苷又通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。图2表示腺苷传感器，当腺苷与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光。【详解】A、由题图1可知，储存在囊泡中的ATP通过胞吐的方式转运至胞外，不穿过磷脂分子，A错误；B、ATP的结构简式为APP~P，A为腺苷，所以ATP需要被膜外或膜内的水解酶分解，脱去3个磷酸才能产生腺苷，B错误：C、由题图2可知，腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光，C正确：D、腺苷是一种重要的促眠物质，腺苷传感器的作用是记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑胞外腺苷水平的变化，所以，胞外腺苷水平的变化随着睡眠一觉醒周期而变化，而不是传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化，D错误。故选C。【变式22】线粒体合成ATP是通过F0F1ATP合酶完成的，该酶分为F0和F1两部分。F0是膜内的蛋白复合体，嵌入线粒体内膜；F1位于线粒体基质一侧，松散地连接在F0上。当H+通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP。下列说法正确的是（

）A．F0具有转运蛋白的功能，叶绿体基质中也大量存在B．线粒体产生的H+主要来自有氧呼吸的第三阶段C．线粒体内外膜间隙中的H+浓度应该高于线粒体基质D．线粒体进行主动运输可能会消耗NADPH中的能量【答案】C【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【详解】A、生物体中合成ATP主要通过光合作用和呼吸作用，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上。有氧呼吸三个阶段都产生ATP，主要在第三阶段产生，即线粒体内膜。因此，F0除分布在线粒体内膜上外，也分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；B、有氧呼吸第一、二阶段产生的H+在第三阶段与氧气反应生成水，B错误；C、分析题意“当H+通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP”可知，H+通过F0进行顺浓度运输，H+在线粒体内膜两侧的浓度差驱动H+转运的同时储存一部分能量在ATP中。由此推断，线粒体内外膜间隙中的H+浓度应该高于线粒体基质，C正确；D、NADPH在于光合作用暗反应中起作用，其中能量用于光合作用暗反应合成有机物，D错误。故选C。【变式23】溶酶体内pH明显低于细胞质基质，内含多种酸性水解酶。溶酶体的消化作用可概括成三种途径，如图所示。下列说法正确的是（

）A．内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量持续减少B．细胞质基质中的H+通过协助扩散的方式运至溶酶体内C．细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体，不利于细胞代谢的稳定D．次级溶酶体破裂释放出水解酶，可能会导致细胞损伤进而引起细胞凋亡【答案】D【分析】溶酶体：（1）形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解；（2）作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。【详解】A、如图可知，内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量减少，但是早期内体可形成囊泡将受体蛋白返回细胞膜，A错误；B、溶酶体内pH明显低于细胞质基质，故细胞质基质中的H+浓度显著低于溶酶体，细胞质基质中的H+进入溶酶体的方式为主动运输，B错误；C、细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体，有利于细胞代谢的稳定，C错误；D、次级溶酶体破裂释放出水解酶，可能会导致细胞损伤，引起细胞凋亡相关基因的表达，进而引起细胞凋亡，D正确。故选D。03酶与ATP【例3】利用淀粉酶、糖化酶生产葡萄糖的方法称为双酶法，大致生产流程如图。液化是将淀粉水解为低聚糖，糖化是将低聚糖水解为葡萄糖。液化时间过长会导致产物不纯。下列说法错误的是（

）A．双酶法生产葡萄糖体现了酶具有专一性的特点B．不同生产阶段的温度不同是为了保持酶的活性C．淀粉酶和糖化酶的作用机制是降低了化学反应的活化能D．为保证产物纯度，液化后应先缓慢降温，后调pH，再加入糖化酶【答案】D【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和。【详解】A、液化是淀粉酶将淀粉水解为低聚糖，糖化是糖化酶将低聚糖水解为葡萄糖，体现了酶具有专一性的特点，A正确；B、酶的作用条件较温和，不同生产阶段的温度和pH不同是为了保持酶的活性，B正确；C、酶的催化作用机制是降低化学反应的活化能，C正确；D、液化时间过长会导致产物不纯，因此为保证产物纯度，液化后应先迅速降温、调pH，加入糖化酶，D错误。故选D。【变式31】下列有关实验的叙述，正确的是（）A．纸层析法进行色素分离时，适当增加滤纸条的长度和层析时间可以使实验结果更加明显B．黑藻是一种单细胞藻类，可用其叶片制成临时装片观察叶绿体C．探究某种酶的最适pH时，进行预实验可减小实验误差D．将一定量的胡萝卜切碎，加适量的水、石英砂、碳酸钙充分研磨，过滤，可以获取胡萝卜素提取液【答案】A【分析】1、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度(pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。2、植物的绿色部位细胞中含叶绿体，可以用高倍显微镜直接观察其形态和分布。【详解】A、纸层析法进行色素分离时，适当增加滤纸条的长度和层析时间可以使色素条带分离效果更好，实验结果更加明显，A正确；B、黑藻是一种多细胞藻类，叶片多为单层细胞，可用其叶片制成临时装片观察叶绿体，B错误；C、探究酶的最适pH时，进行预实验可以为进一步实验摸索条件，但不能减小实验误差，C错误；D、提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，D错误。故选A。【变式32】细胞中少部分ATP会在酶的催化下形成cAMP，cAMP在调节细胞代谢方面发挥重要作用。下图甲是肾小管上皮细胞部分生理过程图解，图乙是该细胞膜局部亚显微结构模式图。以下说法错误的是（

）A．图甲中a→b→c表明cAMP可调节酶的活性从而影响基因表达以合成更多水通道蛋白B．图甲中，cAMP在细胞中具有传递信息的作用，引起其含量变化的可能是抗利尿激素C．图乙1～5过程可以说明细胞膜具有选择透过性，其中1和5过程均需要消耗ATPD．在植物细胞中，催化ATP合成的酶主要位于线粒体内膜、叶绿体内膜和类囊体薄膜上【答案】D【分析】图甲中信号分子与受体结合，可促进细胞内的ATP形成cAMP，cAMP调节相关酶的活性可促进水通道蛋白基因的转录和翻译，形成水通道蛋白分布在细胞膜上，促进水分的吸收。图乙中1和5的运输方式为主动运输，2为自由扩散，3和4为协助扩散。【详解】A、图甲中信号分子与受体结合，可促进细胞内的ATP形成cAMP，cAMP调节相关酶的活性可促进水通道蛋白基因的转录和翻译，形成水通道蛋白分布在细胞膜上，促进水分的吸收，A正确；B、因为抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收，而图甲中cAMP在细胞中被称为“第二信使”，则该过程中的“第一信使”指的是垂体释放的抗利尿激素，B正确；C、图乙的1～5过程中，逆浓度梯度运输的为1和5，为主动运输方式，需要消耗ATP，而2、3、4均为顺浓度梯度运输，不消耗ATP，被动运输和主动运输均体现了细胞膜的选择透过性的功能特性，C正确；D、叶绿体内膜上无催化ATP合成的酶，D错误。故选D。【变式33】空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA。该技术设计了一种标签TIVAtag（包括一段尿嘧啶序列和蛋白质），该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾（真核细胞mRNA均具有）结合得到产物TIVAtagmRNA，回收并纯化该产物之后，将mRNA洗脱下来用于转录组分析。下列叙述正确的是（

）A．TIVAtag与染色体、ATP含有的五碳糖相同B．推测TIVAtag与mRNA结合的场所在细胞质基质C．上述过程涉及到氢键和磷酸二酯键的形成和断裂D．同一生物的不同活细胞利用该技术获得的TIVAtagmRNA种类相同【答案】B【分析】基因的表达：（1）转录：以DNA为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA；（2）翻译：以mRNA为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。【详解】A、TIVAtag包括一段尿嘧啶序列和蛋白质，TIVAtag由RNA和蛋白质组成，其含有核糖；染色体主要由DNA和蛋白质组成，其含有脱氧核糖；ATP由核糖、腺嘌呤和三个磷酸基团组成，可见TIVAtag与染色体含有的五碳糖不同、与ATP含有的五碳糖相同，A错误；B、mRNA主要在细胞核产生，在细胞质基质发挥作用，故推测TIVAtag与mRNA结合的场所在细胞质基质，B正确；C、TIVAtag与mRNA的腺嘌呤序列尾结合形成的是氢键，洗脱断裂的也是氢键，不涉及磷酸二酯键的形成和断裂，C错误；D、同一生物的不同活细胞基因选择性表达的情况不同，产生的mRNA不完全相同，利用该技术获得的TIVAtagmRNA种类不完全相同，D错误。故选B。04细胞呼吸【例4】有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如图所示。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制。下列说法正确的是（）A．磷酸果糖激酶在核糖体合成、在细胞质基质发挥作用B．有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生C．葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸和二氧化碳D．磷酸果糖激酶活性的调节体现了正反馈调节机制【答案】A【分析】有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与；第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。【详解】A、磷酸果糖激酶本质为蛋白质，在核糖体合成，在细胞质基质中将果糖6磷酸转化为果糖1,6二磷酸，A正确；B、有氧呼吸第一、二阶段可产生NADH，第三阶段消耗NADH，有氧呼吸的三个阶段均有高能磷酸化合物（ATP）产生，B错误；C、葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸，丙酮酸继续分解才能产生二氧化碳，C错误；D、细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制，即磷酸果糖激酶活性的调节体现了负反馈调节机制，D错误。故选A。【变式41】光合作用与呼吸作用环环相扣、相互依存，两者虽然都是为植物的存活而进行服务，但二者又有各自独立的工作系统。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。下列叙述正确的是（）A．甲过程中的Ⅱ物质与乙过程中Ⅵ物质是同一种物质，甲过程中的Ⅲ物质与乙过程中Ⅶ物质不是同一种物质。B．乙过程中①过程与②过程所产生的能量之和多于③过程所产生的能量C．叶肉细胞中甲过程产生的Ⅳ物质多于乙过程所消耗的Ⅳ物质时，植物将生长D．乙过程产生的ATP并不能用于甲过程【答案】D【分析】甲图是光合作用的过程，Ⅰ是NADPH，Ⅱ是氧气，Ⅲ是二氧化碳，Ⅳ是葡萄糖；乙图是有氧过程，Ⅴ是NADH，Ⅵ是氧气，Ⅶ二氧化碳；①是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②是有氧呼吸第二阶段，③是有氧呼吸第三阶段。【详解】A、甲过程中的I物质是NADPH，Ⅱ是氧气，乙过程中的V是NADH，Ⅵ是氧气；甲过程中的Ⅲ是二氧化碳，乙过程中的Ⅶ二氧化碳，A错误；B、乙过程中①过程是有氧呼吸第一阶段，②过程是有氧呼吸第二阶段，③过程是有氧呼吸第三阶段，③过程所产生的能量远远多于①和②产生能量之和，B错误；C、甲是光合作用的过程，乙是有氧呼吸，叶肉细胞有机物的产生量多于所有细胞细胞呼吸消耗量植物才能生长，叶肉细胞光合作用产生的葡萄糖多于叶肉细胞有氧过程消耗的葡萄糖时，植物未必生长，C错误；D、甲是光合作用的过程，乙是有氧呼吸，甲过程暗反应需要的ATP来自于光反应，乙过程产生的ATP不用于甲过程，用于其他各项生命活动，D正确。故选D。【变式42】乳酸脱氢酶（ADH）和乙醇脱氢酶（LDH）能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性变化不显著，而玉米品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性变化不大。下列说法正确的是（

）A．ADH和LDH都能催化丙酮酸分解，并生成少量的ATPB．玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物C．低氧胁迫下，玉米品系A和品系B细胞呼吸的途径完全不同D．玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变蓝来判断【答案】B【分析】无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量的过程。无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量的能量；无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下生成酒精和CO2或乳酸，不释放能量，整个过程都发生在细胞质基质。【详解】A、ADH和LDH都催化丙酮酸分解，但不释放能量，因为无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，A错误；B、据题干信息分析，玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶（ADH）和乙醇脱氢酶（LDH），因此在被水淹后，进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和CO2，B正确；C、玉米品系A和B的根细胞中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，C错误；D、酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色，D错误。故选B。【变式43】运用细胞呼吸原理分析，下列做法不合理的是（）A．进行慢跑等有氧运动锻炼身体B．定期给花盆里的土壤松土C．包扎伤口选用透气的“创可贴”D．提高氧气含量储藏水果以延长保质期【答案】D【分析】常考的细胞呼吸原理的应用：1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制致病菌的无氧呼吸。2、酿酒时：早期通气促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖，后期密封发酵罐促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。3、食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。4、土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量5、稻田定期排水：促进水稻根细胞有氧呼吸。6、提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。【详解】A、提倡慢跑等有氧运动锻炼身体，有利于抑制肌细胞无氧呼吸产生过多的乳酸，A正确；B、定期地给花盆中的土壤松土能增加土壤中氧气的量，增强根细胞的有氧呼吸，释放能量，促进对无机盐的吸收，B正确；C、用透气的“创可贴”包扎伤口构成有氧环境，从而抑制厌氧型细菌的繁殖，C正确；D、低氧状态可抑制细胞呼吸作用，从而延长水果保质期，D错误。故选D。05光合作用【例5】如图表示在实验室条件下，花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量的变化情况。据图分析，下列说法正确的是（

）A．光照强度为a时，田七叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质B．适当增大环境中CO2浓度，b、d均会右移C．光照强度为c时，花生与田七的真正光合速率相等D．通过比较两条曲线可知，花生比田七更适合生长在弱光照环境中【答案】B【分析】题图分析：光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，据图可知，花生的呼吸作用强度大于田七的呼吸强度；在一定范围内，随着光照强度的增加，两种植物的光合速率均有所增加，但达到一定程度后，不再随光照强度的增加而增加。【详解】A、光照强度为a时，是田七的光补偿点，此时该植物的光合速率=呼吸速率，此时田七叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质和叶绿体，A错误；B、b点为田七的光饱和点，d点为花生的光饱和点，若增大环境中的二氧化碳浓度，田七和花生的光合速率会增大，光饱和点都会右移，B正确；C、光照强度为c时，两种植物的净光合速率相同，但据图可知，花生的呼吸作用强度＞田七的呼吸强度，故花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率，C错误；D、通过比较两条曲线可知，花生的光补偿点和光饱和点都更大，故其比田七更适合生长在强光照环境中，D错误。故选B。【变式51】如图表示利用纸层析法分离新鲜菠菜叶光合色素的示意图。下列相关叙述正确的是（

）A．①～④对应的色素依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素bB．①和②对应的色素主要吸收蓝紫光和红光C．实验所用吸水纸的干燥度不影响实验的结果D．没有及时加入CaCO3会使各色素带都明显变窄【答案】A【分析】1、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等，所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。碳酸钙的作用是防止色素被破坏；石英砂的作用是使研磨更充分。2、各种光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度最大的，最先在滤纸上层析，扩散的距离最远；溶解度最小，最后在滤纸上层析，扩散的距离最近。【详解】AB、溶解度最大的扩散的距离最远，根据色素在滤纸上扩散的距离，可以判断①～④对应的色素依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，A正确，B错误；C、实验所用吸水纸的干燥度影响实验的结果，故应用干燥的吸水纸，C错误；D、没有及时加CaCO3影响叶绿素a及叶绿素b的含量，D错误。故选A。【变式52】下图表示某高等植物叶肉细胞中的A、B两种细胞器及相关生理活动。下列有关叙述正确的是（

）A．A细胞器内生理活动的强度小于B细胞器内生理活动的强度B．A、B两种细胞器产生的ATP均能用于各项生命活动C．图示叶肉细胞中有有机物的积累，这是植物得以生长的物质基础D．增大光照强度一定会提高A细胞器中生理活动的强度【答案】C【分析】分析题图可知，细胞器A是叶绿体，细胞器B是线粒体，叶绿体光合作用吸收的二氧化碳来自线粒体释放的二氧化碳和外界中的二氧化碳，因此，此时光合作用强度大于呼吸作用强度。【详解】A、细胞器A吸收的二氧化碳多于细胞器B释放的二氧化碳，因此A细胞器内生理活动的强度（即光合速率）大于B细胞器内生理活动的强度（即呼吸速率），A错误；B、细胞器A为叶绿体，叶绿体光反应产生的ATP被暗反应消耗，不能用于各项生命活动，B错误；C、由题图可知，该叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度，存在有机物积累，细胞能正常生长，C正确；D、细胞器A为叶绿体，能进行光合作用，当光照强度达到饱和后，增加光照强度，光合作用过程不会改变，D错误。故选C。【变式53】在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是（

）A．a～b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/minC．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大D．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降【答案】B【分析】题图分析，图中实验装置甲测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，可以用于测定呼吸作用强度或净光合作用强度，即光下测定的是净光合速率，黑暗处测定的是呼吸速率。【详解】A、a～b段二氧化碳含量在下降，说明植物的光合作用大于呼吸作用，且二氧化碳在暗反应中被用于合成三碳化合物，因此叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，A错误；B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680−180）/30=50ppmCO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600−180）/30=14ppmCO2/min，因此真光合速率平均为64ppmCO2/min，B正确；C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误；D、若第10min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，D错误。故选B。06糖类、脂质和蛋白质的代谢【例6】人在剧烈运动时，骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，在剧烈运动后的恢复期，这些乳酸有三个去路：经血液循环到达肝脏细胞后，经糖异生途径产生丙酮酸、草酰乙酸（C4）、磷酸烯醇式内酮酸（PEP）等多种中间产物，并最终转变为葡萄糖；经丙酮酸、乙酰辅酶A途径转变为脂肪酸、胆固醇等物质；经丙酮酸、氨基转换途径生成丙氨酸等物质。下列说法错误的是（

）A．人在剧烈运动时所需的能量主要来自产生乳酸的过程B．乳酸被彻底氧化产生能量的过程中有[H]的产生和消耗C．肝脏细胞代谢需要的原料部分来自乳酸的转化D．无法用14C标记的方法追踪糖异生途径各种产物的生成过程【答案】A【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。无氧呼吸一般是指细胞在无氧（缺氧）条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。人的无氧呼吸产生乳酸。【详解】A、人在剧烈运动时所需的能量主要来自有氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸提供的能量作为补充，A错误；B、乳酸被彻底氧化产生能量的过程首先生成丙酮酸，丙酮酸参与的及后续的有氧呼吸过程中有[H]的产生和消耗，B正确；C、乳酸在肝脏细胞中转化产生的物质可以作为肝脏细胞代谢的原料，C正确；D、乳酸在肝脏细胞中发生多条途径的转化，有多种物质生成，因此无法用14C标记的方法追踪糖异生途径各产物的生成过程，D正确。故选A。【变式61】如图表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况，下列叙述正确的是（

）A．从图中可以看出脂肪含量的变化与糖类和蛋白质有关B．可推测，在油菜种子萌发过程中脂肪能转化成可溶性糖C．等质量的油菜种子比小麦种子含C、H的比例更低D．含氮量没有变化，说明种子干重没有增加【答案】B【分析】分析题图可知，在油菜种子成熟过程中，随着时间推移，可溶性糖、淀粉的含量逐渐降低，脂肪含量逐渐升高，含氮化合物的含量基本不变，因此可以推出脂肪是由糖类（或可溶性糖和淀粉）转化而来的。【详解】A、分析题图可知，在油菜种子成熟过程中，随着时间推移，可溶性糖、淀粉的含量逐渐降低，脂肪含量逐渐升高，含氮化合物的含量基本不变，，因此脂肪含量的变化与可溶性糖、淀粉有关，与含氮物质无关，A错误，B、由图可推测，油菜种子萌发过程与种子成熟过程各种有机物的变化情况相反，脂肪能转化成可溶性糖，B正确；C、脂肪中C、H比例高于糖类，油菜种子中富含脂肪，小麦种子中富含淀粉，所以等质量的油菜种子比小麦种子含C、H的比例更高，C错误；D、虽然含氮物质含量不变，但种子中可溶性糖和淀粉能转变为脂肪，需要消耗水，由图可知，种子干重增加，D错误。故选B。【变式62】人体内有机物参与细胞呼吸的部分过程如图所示，下列相关叙述正确的是（

）A．细胞呼吸是细胞代谢的核心B．糖类与非糖物质彻底氧化分解的过程完全一致C．脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多D．氨基酸、甘油、葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物完全相同【答案】A【分析】1、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。2、分析题图：a表示细胞呼吸的第一阶段；b表示甘油转化形成丙酮酸；c表示脂肪酸参与三羧酸循环；d表示脱氨基或转氨基作用。【详解】A、细胞呼吸不仅为生物体提供能量，通过细胞呼吸产生的中间代谢产物，可以在糖类、蛋白质和脂质三大类营养物质联系起来，因此细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，是细胞代谢的核心，A正确；B、识图分析可知，葡萄糖和甘油彻底氧化分解的过程完全一致，而脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的过程与葡萄糖和甘油有区别，特别是氨基酸有一个脱氨基或转氨基的过程，B错误；C、脂肪中氧的含量比糖类低，氢的含量比糖类高，所以单位质量的脂肪所含能量也比糖类多，是人体良好的储能物质，C错误；D、氨基酸氧化分解时，生成的代谢终产物是尿素、CO2和H2O，葡萄糖和甘油氧化分解时，生成的代谢终产物是CO2和H2O，D错误。故选A。【变式63】科研人员将某油料种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中（含幼苗）脂肪含量和干重，结果如图所示，下列叙述错误的是（）A．导致ab段种子干重增加的元素主要是氧元素B．bc段细胞中“结合水/自由水”的值会下降C．有机物的氧化分解导致bc段种子干重减少D．c点幼苗开始光合作用，种子干重开始增加【答案】D【分析】由图分析可知，油料作物种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的O元素，从而使有机物的总量增加，导致ab段种子干重增加的主要元素是O；糖类经过呼吸作用，氧化分解，释放能量，导致种子干重减少，c点种子干重再次增加，说明光合速率大于呼吸速率。【详解】A、脂肪氧含量低，转化成糖类时，结合大量的氧，导致种子干重增加，A正确；B、种子萌发时，细胞代谢旺盛，需要的自由水含量增加，“结合水/自由水”的比值会下降，B正确；C、bc段糖经过呼吸作用，氧化分解，导致干重减少，C正确；D、c点前，光合作用就已经开始；c点后，幼苗开始积累有机物，光合作用大于呼吸作用，D错误。故选D。07物质跨膜运输综合【例7】氮素是限制玉米生长发育以及产量增加的首要因素，研究人员以东北春玉米为对象探究不同浓度的氮素对苗期玉米生长的影响。回答下列问题。(1)氮元素参与的合成，因此缺氮地块的玉米苗通常叶子发黄，长势较弱。除此之外合成暗反应所需要的（写出其中两种）也需要氮元素。(2)土壤中的氮元素主要以NO3（硝态氮）和NH4+（铵态氮）的形式存在，通常情况下，玉米对硝态氮的吸收偏好高于铵态氮。据此推断玉米根细胞膜上的数量更多。(3)研究人员共设置了4组实验：对照（NO）、减量施氮（N120）、优化施氮（N150）和高量氮肥（N180），对东北春玉米幼苗处理后，测得4组玉米的根系形态及地上部分鲜重与地下部分鲜重的比值如图所示。①图1结果显示，不同施肥处理玉米根系形态差异不大，但N150处理组的要高于其他组，后经进一步研究发现，高浓度NO3能促进玉米根部细胞内生长素合成基因（M基因）的甲基化，这一结论可通过检测获得。②图2结果显示，随着施氮量增加，玉米幼苗地上部分鲜重与地下部分鲜重比的变化趋势为。(4)综合上述分析，土壤高氮环境会通过限制玉米根系的生长，从而影响玉米幼苗的生长。这说明。【答案】(1)叶绿素NADPH、ATP、参与暗反应的酶(2)转运NO3的蛋白质(3)根系的数量和长度根细胞中是否存在M基因相应的mRNA先增加后降低(4)抑制M基因的转录只有合理施用氮肥才能满足玉米生长的需求【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。2、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。【详解】（1）叶子发黄是缺少叶绿素的缘故，叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg，因此缺氮地块的玉米苗叶子发黄；暗反应所需的NADPH、ATP以及参与暗反应的酶都含氮元素。（2）NO3和NH4+的吸收需要转运蛋白的协助，玉米吸收这两种离子的差异与转运蛋白的数量有关。通常情况下，玉米对硝态氮的吸收偏好高于铵态氮，据此推断玉米根细胞膜上转运NO3的蛋白质的数量更多。（3）①图1结果显示，N150处理组的根系的数量和长度高于其他组；M基因甲基化会影响该基因的转录，因此可以通过检测根细胞中是否存在M基因相应的mRNA来加以验证。②图2结果显示，随着施氮量增加，玉米幼苗地上与地下鲜重比的变化趋势为先增加后降低。（4）土壤高氮环境会通过抑制M基因的转录，使得根部细胞合成生长素减少，玉米根系生长受限，从而影响玉米幼苗的生长。这说明只有合理施用氮肥才能满足玉米生长的需求。【变式71】盐地碱蓬能生活在近海滩或海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞的物质转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫时部分相关物质的转运示意图（HKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白）。回答下列问题：(1)盐地碱蓬根细胞的选择透过性主要与细胞膜上的种类和数量有关。Na+通过HKT1转运蛋白顺浓度梯度大量进入根部细胞的方式是。(2)图示各处H+的分布存在差异，该差异主要通过位于膜上的H+—ATP泵转运H⁺来维持。H+ATP泵通过方式将H+转运到。H+分布特点为图中的两种转运蛋白，即运输Na+提供了动力。(3)盐地碱蓬根部细胞中的液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na+的浓度，这对其生长的意义是（答出1点）。【答案】(1)转运蛋白协助扩散(2)细胞膜和液泡主动运输细胞外和液泡内SOS1和NHX(3)避免了细胞质中Na+浓度过高对细胞代谢造成的不利影响；增加细胞液浓度，提高了液泡的渗透压，促进根细胞的吸水（进而适应高盐环境）【分析】分析题图，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。【详解】（1）植物根细胞的选择透过性主要与细胞膜上转运蛋白的种类和数量有关。据图分析，Na+通过HKT1转运蛋白顺浓度梯度大量进入根部细胞的方式是协助扩散。（2）由图可知，H+—ATP泵通过主动运输方式将H+转运到细胞外和液泡内，因此各处H+的分布存在差异主要是通过位于细胞膜和液泡膜上的H+—ATP泵转运H+来维持的。H+分布特点为图中的两种转运蛋白SOS1和NHX运输Na+提供了动力，即SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞；NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。（3）盐地碱蓬根部细胞中的液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na+的浓度，这避免了细胞质中Na+浓度过高对细胞代谢造成的不利影响；增加细胞液浓度，提高了液泡的渗透压，促进根细胞的吸水，进而适应高盐环境。【变式72】人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图。(1)从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径：。①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外(2)据图分析，健康人体内分子X的含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会（升高/降低/不变），血液中的K+浓度会（升高/降低/不变）。(3)下列与分子X有关的事件中，发生在人体内环境的是___（单选）。A．分子X的合成B．肾小管腔中Na+浓度变化C．分子X的运输D．分子X与分子的受体结合(4)根据X发挥作用的过程，可归纳分子X的特点是___（多选）。A．属于信号分子B．少量即可对细胞产生较广泛的影响C．属于无机盐D．只与特定分子发生作用(5)下列因素中，会对分子X的作用效果产生影响的是（编号选填）。①饮水量②膳食营养结构③外界环境温度④神经系统兴奋性【答案】(1)①→②→④→⑤(2)降低降低(3)C(4)ABD(5)①②③④【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。【详解】（1）Na+转运蛋白属于膜蛋白，其合成场所在核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，其在细胞膜上发挥作用，故Na+转运蛋白从合成到定位的路径为①→②→④→⑤。（2）据图分析可知，分子X可以促进Na+转运蛋白将Na+从肾小管腔转入肾小管上皮细胞，促进K+从毛细血管进入肾小管上皮细胞，若健康人体内分子X的含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会降低，血液中的K+浓度会降低。（3）题图可知分子X与细胞内的相应受体结合而发挥作用，可见分子X属于信息分子，其在细胞内合成，然后分泌到细胞外，通过体液运输。A、分子X的合成是在细胞内，不符合题意，A错误；B、肾小管腔与外界相通，属于外环境，不属于内环境，不符合题意，B错误；C、分子X的运输是通过体液来实现的，发生在内环境，符合题意，C正确；D、由图2可知，分子X与X的受体结合是发生在肾上管上皮细胞内，不符合题意，D错误。故选C。（4）根据题干信息可知，分子X可能是某种激素，X属于信息分子，其具有微量高效、与相应受体结合而发挥作用，具有特异性等特点，ABD正确，C错误。故选ABD。（5）由题干信息和题图分析可知，分子X可能是某种激素，饮水量、膳食营养结构、外界环境温度、神经系统兴奋性等均会对分子X的作用效果产生影响，故选①②③④。【变式73】骨关节炎是一种退行性疾病，病因是关节内软骨细胞的ATP和NADPH耗竭，使细胞合成代谢受损，导致细胞退变和衰老。浙江大学的林贤丰团队提取菠菜类囊体，制成了纳米类囊体（NTUs），然后用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CMNTUs，注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节，对该部位进行光照后，发现细胞内的合成代谢得到了改善，软骨退化减慢，体内衰老细胞活力恢复。具体过程如图所示。(1)注射了纳米类囊体的软骨细胞具有的功能是（编号选填）①将光能转化为活跃的化学能②将活跃的化学能转化为光能③将活跃的化学能转化为稳定的化学能④将稳定的化学能转化为活跃的化学能(2)“霜打”后的菠菜，随着可溶性糖的增加，口感会更好。菠菜叶增加的可溶性糖的来源有。（编号选填）①淀粉水解

②糖酵解

③光反应

④碳反应(3)受低温胁迫的菠菜细胞常表现为轻度的质壁分离状态。低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加，则可以在显微镜下观察到____。A．质壁分离程度增加 B．细胞吸水涨破C．质壁分离复原 D．无明显变化(4)CMNTUs进入小鼠软骨细胞的方式是____。A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞(5)CMNTUs进入小鼠软骨细胞体现了细胞膜的结构特点，细胞膜成分中对该结构特点起到调节作用的物质是。(6)另一研究发现：肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，而O2可转化成高毒性的单线态氧，诱导肿瘤细胞凋亡；类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，请提出一条不同于传统放疗或化疗的肿瘤治疗新思路，并说出能够治疗肿瘤的理由原因是。【答案】(1)①④(2)①④(3)C(4)D(5)半流动性（一定流动性）胆固醇(6)向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下，类囊体产生O2，而O2可转化成高毒性的单线态氧，可诱导肿瘤细胞凋亡；另一方面，类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2，防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡，共同达到治疗肿瘤的目的【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。【详解】（1）植物细胞中，类囊体是光反应的场所，光反应过程中可以将光能转化为活跃的化学能，此外软骨细胞能够进行呼吸作用过程，也能将稳定的化学能转化为活跃的化学能，①④正确，②③错误。故选①④。（2）“霜打”后的菠菜，随着可溶性糖的增加，口感会更好，菠菜叶增加的可溶性糖的来源有①淀粉水解（可产生麦芽糖等）和④碳反应（可生成葡萄糖等），而糖酵解和光反应不会产生可溶性糖，①④正确，②③错误。故选①④。（3）低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加，可使细胞液浓度变大，会使细胞吸水，则可以在显微镜下观察到质壁分离复原，ABD错误，C正确。故选C。（4）分析题意，制备出的纳米类囊体（NTUs），然后用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CMNTUs，则CMNTUs是大分子物质，大分子物质进入小鼠软骨细胞的方式是胞吞，ABC错误，D正确。故选D。（5）CMNTUs进入小鼠软骨细胞的方式是胞吞，这体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，细胞膜成分主要是脂质和蛋白质，还含有啥量的糖类，对于动物细胞膜还含有胆固醇，而胆固醇能调节细胞膜的流动性，即可降低莫得通透性，又可保持细胞膜的柔韧性，增强抵抗外界条件变化的能力。（6）结合题意可知，肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，而O₂可转化成高毒性的单线态氧，诱导肿瘤细胞凋亡，据此提出的肿瘤治疗新思路为：向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下，类囊体产生O2，而O2

可转化成高毒性的单线态氧，可诱导肿瘤细胞凋亡；另一方面，类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2，防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡，共同达到治疗肿瘤的目的08呼吸作用和光合作用综合【例8】如图表示大棚蔬菜叶肉细胞的某细胞器中进行的一项生理过程，请据此回答下列问题：(1)图中的A表示，C表示；图中的③发生的场所是。(2)当①中的光照突然减弱时，短时间内③中B、C的含量变化分别是。当①中释放的O2与该蔬菜叶肉细胞呼吸产生的CO2长期相等时，该蔬菜是不能正常生长的，原因是。(3)③中催化CO2固定的酶（Rubisco）是一个双功能酶，CO2浓度高时，倾向于催化五碳化合物和CO2反应；O2浓度高时，倾向于催化五碳化合物和O2反应生成CO2（称为光呼吸）。因而当光呼吸较强时，叶肉细胞的光合速率会降低，据此分析原因是；研究发现光呼吸约抵消30%的光合作用产物，在生产实践中常通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从Rubisco酶促反应的特点解释其原因：。【答案】(1)NADPH、ATP五碳化合物叶绿体基质(2)上升、下降当①中释放的O2与该蔬菜叶肉细胞呼吸产生的CO2相等时，叶肉细胞没有光合产物的积累，而植物部分细胞只进行呼吸作用消耗有机物，整个植物的光合作用有机物积累量为负值，长期如此该蔬菜是不能正常生长的(3)光呼吸会使一部分五碳化合物和O2结合，从而降低CO2的固定量CO2浓度升高可促进Rubisco催化更多的五碳化合物与CO2结合，从而减少五碳化合物与O2的结合，即促进光合作用，降低光呼吸【分析】植物的光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气，同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里。光合作用又分为光反应和暗反应，光反应的物质变化有水的光解和ATP、NADPH的合成，暗反应的物质变化为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，影响光合作用的环境因素有温度、二氧化碳浓度及光照强度。【详解】（1）题图中的①②为光反应，A表示光反应生成的NADPH、ATP。③为发生在叶绿体基质中的暗反应，因此C为五碳化合物、B为三碳化合物。（2）光照突然减弱→光反应减弱，NADPH、ATP、O2产生减少→暗反应中三碳化合物的还原减弱，CO2的固定短时间内仍正常进行→短时间内三碳化合物（B）含量上升，五碳化合物（C）含量下降。当①中释放的O2与该蔬菜叶肉细胞呼吸产生的CO2相等时，叶肉细胞没有光合产物的积累，而植物部分细胞只进行呼吸作用消耗有机物，整个植物的光合作用有机物积累量为负值，长期如此该蔬菜是不能正常生长的。（3）结合题意可知，光呼吸较强时，叶肉细胞的光合速率会降低，原因是光呼吸会使一部分五碳化合物和O2结合，从而降低CO2的固定量，使叶肉细胞的光合速率随之降低；CO2浓度升高可促进Rubisco催化更多的五碳化合物与CO2结合，从而减少五碳化合物与O2的结合，降低光呼吸，使光合作用增强，达到增产的目的。【变式81】水稻是我国重要的粮食作物，其光合作用强度和呼吸作用强度受多种因素的影响。研究人员用水稻幼苗和完全培养液进行了相关实验，结果如图所示。请回答下列问题：(1)本实验的探究课题是；无关变量包括（答两点）(2)由图分析，35℃时水稻幼苗的真光合速率与呼吸速率之间的数量关系是。在稻田中使用农家肥能有效提高水稻产量，主要原因是。(3)若给水稻提供含18O的氧气，在适宜条件下，水稻光合作用的产物中（填“可能”或“不可能”）出现O的有机物，判断理由是（用18O的转移途径表示）。(4)高等植物的光系统能将光能转变成化学能，叶绿体psbA基因编码的D1是光系统Ⅱ的核心蛋白，光照过强时会导致其分解，使光合速率下降。研究发现水杨酸可以有效降低D1的下降幅度（D1的含量可以采用适当的方法进行检测，具体检测方法不作要求），请以大小生理状况等一致的水稻幼苗和适宜浓度的水杨酸为实验材料，对此结论进行验证。实验设计思路：。【答案】(1)探究温度对水稻幼苗光合速率和呼吸速率的影响光照强度、光照时间、水分、培养液的量等(2)35℃时水稻幼苗的真光合速率是呼吸速率的2倍农家肥中有机物被分解产生CO2，二氧化碳含量增加，水稻幼苗暗反应增强，产生有机物增多(3)可能18O2→H218O→C18O2→C3→CH218O(4)取大小生理状况等一致的水稻幼苗若干均分为A、B、C组，A组在适宜光照强度下生长，B、C组用强光照射，C组用适宜浓度水杨酸处理，A、B组用等量蒸馏水处理，其他条件适宜且相同，一段时间后，检测三组的D1的含量【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。影响光合作用的外界环境因素主要有二氧化碳浓度、光照强度和温度。【详解】（1）图中横轴为温度，光下氧气的释放速率代表的是净光合速率，黑暗中二氧化碳的释放速率是呼吸速率，因此本实验的探究课题是温度对呼吸速率和净光合速率的影响，本实验的无关变量环境中二氧化碳的浓度，光照强度和水稻的生长状况和品种等。（2）由图可知，35℃时水稻幼苗的净光合速率和呼吸速率相等，而真光合速率是呼吸速率和净光合速率之和，即该条件下，水稻的真光合速率是呼吸速率的2倍。在稻田中使用农家肥能有效提高水稻产量，主要是因为，一方面农家肥中的有机物被微生物分解成无机物，其中无机盐能被植物吸收利用，二氧化碳能被植物用于光合作用，因而有利于植物生长，进而提高了产量，另一方面，微生物的活动使土壤变得疏松，有利于根系的有氧呼吸，促进了无机盐的吸收。（3）若给水稻提供含18O的氧气，则氧气首先参与有氧呼吸的第三阶段生成水，而后水一方面用于光合作用的光反应产生18O2，另一方面水会参与有氧呼吸的第二阶段产生二氧化碳，而后二氧化碳参与光合作用的暗反应过程，产生带有标记的有机物，即在适宜条件下，水稻光合作用的产物中可能出现18O的有机物，其元素走向为18O2→H218O→C18O2→C3→CH218O。（4）据题意，水杨酸可以通过有效降低D1的下降幅度，继而加快光合速率。取大小生理状况等一致的水稻幼苗若干均分为A、B、C组，A组在适宜光照强度下生长，B、C组用强光照射，C组用适宜浓度水杨酸处理，A、B组用等量蒸馏水处理，其他条件适宜且相同，一段时间后，检测三组的D1的含量。【变式82】图甲表示在一定条件下测得的某植物光照强度与净光合作用速率的关系；图乙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。请分析回答：(1)图甲中的a点表示，c点时叶肉细胞中产生ATP的场所有。(2)图甲中，在相同温度下，将该植物置于8klx光照下9h，然后移到黑暗处，15h后每100cm2叶片会使外界的CO2减少mg。(3)由图乙可推知，密闭玻璃温室中O2浓度最大的是点，j点与e点相比，植物体内有机物含量将（填“增加”“减少”或“不变”）。【答案】(1)植物的呼吸作用强度细胞质基质、线粒体、叶绿体(2)18(3)h减少【分析】分析甲图：a点细胞只进行呼吸作用；b段表示光合速率小于呼吸速率；c点时光合速率等于呼吸速率；d段光合速率大于呼吸速率并达到饱和。分析乙图：乙图表示密闭玻璃室内的CO2浓度与时间关系的曲线，其中ef段表示光合速率小于呼吸速率；fh段表示光合速率大于呼吸速率；f点和h点表示光合速率等于呼吸速率；hj段表示光合速率小于呼吸速率。【详解】（1）图甲中的a点光照强度为零，不能进行光合作用，表示植物细胞的呼吸强度。c点时，光合作用刚好等于呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。（2）光照强度为8klx时，已经达到光饱和点，此时呼吸速率为6，净光合速率为12，该植物光照下9h,然后移到黑暗处，15h后每100cm2叶片会使外界的CO2减少12×96×15=18mg。（3）乙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量，光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，因此二氧化碳量最少的点h就是氧气积累最多时。j点与e点相比二氧化碳量升高，即有机物分解的多，有机物含量减少。【变式83】绿萝是一种常见的室内观赏植物，如图为绿萝在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线。请据图回答下列问题：(1)当绿萝处于M点时，叶肉细胞内合成ATP的场所有，若长时间处于M点，绿萝干重将（填“增加”“不变”或“减少”）。(2)根据题图，6：30时80%遮光处理下，绿萝的净光合速率小于0，而不遮光和30%遮光处理下绿萝的净光合速率大于0，请推测其原因是；栽培绿萝时选择（填“不遮光”“30%遮光”或“80%遮光”）处理条件更有利于其生长。(3)12：30时，30%遮光条件下绿萝的净光合速率比不遮光条件下的大，甲同学猜测适当遮光会导致叶绿素含量升高，为验证该猜想，请帮助甲同学写出实验思路。【答案】(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体不变(2)6：30时光照强度较弱，80%遮光处理下绿萝进行光合作用能利用的光能更少，影响光反应速率进而影响光合作用速率，导致呼吸速率大于光合速率30%遮光(3)取等量30%遮光和不遮光处理24h的叶片，提取并分离绿叶中的色素，比较两者的叶绿素含量【分析】本题研究了绿萝在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化。据图可知，光照过强反而会抑制它的生长，所以出现图中不遮光条件的曲线Ⅱ在中午下降的趋势，这是气孔关闭的结果。【详解】（1）M点为光补偿点，此时植株的细胞呼吸速率与光合速率相等，细胞呼吸过程中，细胞质基质和线粒体中均会产生ATP，光合作用时，叶绿体中会产生ATP。在光补偿点时，植株的净光合速率为0，因此植株干重不变。（2）6：30时光照强度较弱，80%遮光处理下绿萝进行光合作用能利用的光能更少，影响光反应速率进而影响光合作用速率，导致呼吸速率大于光合速率。根据题图信息可知，绿萝在30%遮光条件下净光合速率最高，更有利于其生长。（3）探究适当遮光会导致叶绿素含量升高，可通过设置对照实验进行验证，即取等量30%遮光和不遮光处理24h的叶片，提取并分离绿叶中的色素，比较两者的叶绿素含量。09细胞的代谢综合【例9】下面是某植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图，其中①~⑤为生理过程，a~h为物质名称，请回答：(1)物质a分布在叶绿体的。(2)过程②和③发生的场所分别是和。(3)上述①~⑤过程中，能产生ATP的生理过程是（填图中序号）。(4)在光合作用过程中，二氧化碳被还原成糖类等有机物时，既要接受（填图中字母）释放的能量，又要被还原（填图中字母）(5)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是；假如该植物从光下移到暗处，e量的变化是。【答案】(1)类囊体的薄膜上(2)叶绿体基质细胞质基质(3)①③④⑤(4)ce(5)增加减少【分析】据图分析：①为光合作用光反应阶段，②为暗反应阶段；③为细胞呼吸的第一阶段，④和⑤分别为有氧呼吸的第二、三阶段；其中的物质a是色素，b是氧气，c是ATP，d是ADP，e是NADPH，f是C5，g是二氧化碳，h是C3。【详解】（1）物质a为色素，分布在叶绿体的类囊体的薄膜上。（2）过程②暗反应场所是叶绿体基质，过程③有氧呼吸的第一阶段发生的场所是细胞质基质。（3）①为光合作用光反应阶段，②为暗反应阶段；③为细胞呼吸的第一阶段，④和⑤分别为有氧呼吸的第二、三阶段，光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，故图中能够产生ATP的生理过程是①③④⑤。（4）在光合作用过程中，二氧化碳被还原成糖类等有机物时，既接受c（ATP）释放的能量，又要被e即NADPH还原。（5）白天突然中断二氧化碳的供应，暗反应CO2的固定消耗C5反应停止，但C3的还原生成C5还在进行，f（C5）的含量增加；假如该植物从光下移到暗处，光反应停止，e（NADPH）的含量将减少。【变式91】超重的乙同学为了减肥，在购买饮料时挑选了标有“0脂肪”字样的含蔗糖饮料，但连续饮用一个月后，体重反而增加了，通过翻查资料发现，糖类和脂质的代谢可以通过细胞呼吸过程联系起来，其联系的示意图如下（编号表示过程，字母表示物质），请分析：(1)图中③过程中未标出的产物有，发生的场所是。④过程中大部分化学能转化成，对于人体来