资源简介

第5章 细胞的能量供应和利用
思维知识整合
一、酶与ATP
1.酶的化学本质：蛋白质或RNA
2.酶在细胞代谢中的作用：酶可以降低化学反应所需的活化能
3.酶只能在细胞内发生催化作用吗？
提示：酶虽然是活细胞产生的，一般情况下都是在生物体内发挥催化作用但在体外适宜的条件下也具有催化作用
4.酶促反应速率不同于酶活性
（1）温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。
（2）底物浓度或酶浓度也能影响酶促反应速率。当底物浓度相同在一定范围内，随着酶浓度的增大，酶促反应速率增大当酶浓度相同时，在一定范围内，随着底物浓度的增大，酶促反应速率增大。但底物浓度或酶浓度没有改变酶活性。
5.不同酶的最适pH不同：动物体内的酶最适pH大多在6.5-80之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5；植物体内的酶最适pH大多在4.5~6.5之间。
6.ATP与ADP的转化并不是完全可逆的：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。
7.误认为ATP等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A-P~P~P，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。
8.ATP转化为ADP也需要消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物（如蛋白质、脂肪、淀粉等）的水解都需要消耗水。
二、细胞呼吸
1.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌
2.真核生物细胞呼吸的场所不是只有线粒体
（1）在有氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙阶段，芮酮酸和水彻底芬解成CO2和[H]，[H]和O2结合生成H2O这两个过程在线粒体中进行
（2）无氧呼吸始终在细胞质基质中进行。
3.误认为有氧呼吸的全过程都需要O2：有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。
4.影响细胞呼吸的主要外界因素以及应用
（1）温度
影响（如图）：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。
应用
a.低温储存食品
b.大棚栽培在夜间和阴天适当降温
c.温水和面发得快
（2）氧气
影响（如图）：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
a.O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
b.0c.O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
d.O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
应用
a.中耕松土促进植物根部有氧呼吸
b.无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
c.低氧仓储粮食、水果和蔬菜
（3）水分
影响
a.水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应
b.水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
c.在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢
应用
a.粮食在入仓前要进行晾晒处理
b.干种子萌发前进行浸泡处理
（4）CO2
影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：
应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜
三、光合作用
1.光合色素：叶绿素对橙光，黄光吸收较少，对绿光吸收最少，主要吸收红光和蓝紫光。
2.暗反应过程并非不需要光
光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。
前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进要光反应的产物[H]和ATP，因此在无光条件下不可以长期进行
3.影响光合作用的因素及其应用
（1）光照强度
光照强度与光合作用强度的关系曲线分析：
A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长）。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以后不再加强。限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。
（2）CO2浓度
曲线分析：A点是进行光合作用所需的最低CO2浓度，B点是CO2饱和点；B点以后，随着CO2浓度的增加光合作用强度不再增加。
应用：温室中适当增加CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高CO2浓度。
（3）温度
B点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。
应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。
（4）水及矿质元素对光合作用的影响
原理：
Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。
应用：合理施肥；预防干旱，合理灌溉。
4.植物“三率”
常考易错的“三率”
（1）呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值－单位时间内一定组织的CO2释放量或O2吸收量。
（2）真正（总）光合速率：表示植物绿色组织在有光条件下进行光合作用消耗的CO2或产生O2的量。
（3）净光合速率：植物绿色组织在有光条件下，总光合作用与细胞呼吸同时进行时，测得的数据为净光合速率。从数值关系上：净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。
植物“三率”的判断
（1）根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值代表呼吸速率，该曲线则代表净光合速率；若CO2吸收值为0，该曲代表真正（总）光合速率。
（2）根据实验条件判定：实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值，则为呼吸速率；若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。
（3）根据代谢过程图解进行判定：
a.呼吸速率：②或⑤
b.净光合速率：①或④
c.总光合速率：③=①+②；⑥=④+⑤.
光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率（A点）
（2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率
（3）环境条件改变时光补偿点、光饱和点的移动
①光补偿点的移动：呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。
②光饱和点的移动：相关条件的改变（如增大CO2浓度）使光合速率增大时，光饱和点C应右移，反之左移。
不同条件下一昼夜植物光合作用曲线
（1）自然环境中一昼夜植物光合作用曲线：
①开始进行光合作用的点：b
②光合作用与呼吸作用相等的点：c、e
③开始积累有机物的点：c
④有机物积累量最大的点：e
密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线：
①光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：D、H.
②该植物一昼夜表现为生长，其原因是I点CO2浓度低于A点CO2浓度，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即植物光合作用制造的有机物量＞呼吸作用消耗的有机物量，植物生长。
综合试题训练
1.某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实险，如表所示，下列叙述错误的是( )
试剂名称 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
淀粉溶液 2mL - 2mL 2mL 2mL
新鲜唾液 1 mL mL - 1mL 1mL
蔗糖溶液 - 2mL - - -
恒温水浴 37℃ 37℃ 37℃ 0℃ 80℃
A.本实验的自变量是底物的种类、温度、酶的有无
B.试管A、B对照可证明酶的专一性，检测试剂可以用斐林试剂
C.试管A、C对照，可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂
D.试管AD，上对照可证明温度影响酶活性，检测试剂不能用斐林试剂
2.反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能，如图为在无催化剂、H、酶催化下蔗糖水解的反应曲线。下列相关分析正确的是( )
A.酶具有催化作用是因为其能为化学反应提供能量
B.E2和E3分别表示H+和酶为化学反应提供的活化能
C.H+降低的化学反应的活化能是E2-E3
D.酶具有更好的催化效果，表现为E1-E3＞E1-E2
3.图1是某种淀粉酶的活性与温度的关系曲线，图2是不同pH下，淀粉酶对淀粉作用1h后淀粉的剩余量。下列有关叙述正确的是( )
A.图1中b、c两点通过改变温度条件均可明显提高反应速率
B.pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同
C.图1的实验最好是在pH为7的条件下进行研究
D.应将淀粉酶保存在温度为40℃、pH为7的条件下
4.细胞代谢离不开酶的催化，酶的催化需要温和的环境条件，某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响时发现，pH过低时淀粉水解速率也会加快，探究结果如图所示。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.从图中能推断，该淀粉酶活性在pH=1时一定比pH=3时更高
B.从实验结果分析可知，该淀粉酶的最适pH为7
C.在强酸、强碱条件下淀粉酶活性受到抑制但空间结构没有改变
D.在pH为5~9之间设置更小的pH梯度可探究该淀粉酶的最适pH
5.酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型，其作用机理如图1所示。多酚氧化酶（PPO）催化的反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因。某实验小组在最适条件下探究了不同浓度柠檬酸对PPO活性的影响，实验结果如图2所示，各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度
B.柠檬酸可能是多酚氧化酶的竞争性抑制剂
C.图2中限制A点反应速率的主要因素是酶活性
D.果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间
6.维多利亚多管水母中的水母素是荧光酶（一种能将ATP中能量转化为荧光的酶）的一种，可以催化其底物发生氧化反应而发出蓝光，且发光强度受钙离子浓度的影响。研究表明水母素催化产生的蓝光会直接激发该水母中的绿色荧光蛋白（GFP），使其发出绿光。下列说法错误的是( )
A.水母素具备催化功能和能量转换功能
B.高温和强酸、强碱都可影响荧光蛋白的功能
C.可以通过检测水母素催化产生的荧光的强度来检测生物体内的钙离子浓度
D.水母素催化产生的荧光和GFP发出的荧光的颜色不同，但两种荧光的产生都需要ATP直接供能
7.电鳗捕食的时候会连续放出电流，导致受到电击的鱼马上晕厥过去。电鳗形成电流所需要的直接能量来自ATP。下列有关分析错误的是( )
A. ATP是驱动电鳗细胞生命活动的直接能源物质
B. 形成电流时，ATP中靠近腺苷的磷酸基团先发生脱离
C. 电鳗形成电流的过程常与ATP水解相联系
D. 组成ATP的物质有腺嘌呤、核糖和磷酸基团
8.磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中合成ATP，从而在一段时间内使细胞中AP的含量维持在正常水平。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如下表所示。下列分析正确的是( )
物质种类 对照组（10-6mol·g-1） 实验组（10-6mol·g-1）
收缩前 收缩后 收缩前 收缩后
ATP 1.30 1.30 1.30 0.75
ADP 0.60 0.60 0.60 0.95
A.本实验的自变量是ATP和ADP的含量
B.对照组肌肉收缩前后没有ATP和ADP的相互转化
C.磷酸肌酸作为能量存储形式也可为肌细胞直接供能
D.肌酸激酶阻断剂不能阻断ATP合成酶合成ATP
9.ATP是一种高能磷酸化合物，如图是生物界中能量“货币”——ATP的循环示意图。相关叙述正确的是( )
A.组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内脂肪的组成元素相同
B.图中①过程发生的场所和催化的酶与②过程完全不相同
C.ATP中全部的特殊化学键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸
D.代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多
10.淹水胁迫对丝瓜幼苗的生长有一定影响，某小组对不同水淹条件下丝瓜幼苗呼吸相关酶的活性进行测定，结果如图所示（根淹是指仅根部水淹，半淹是指一半幼苗水淹），其中MDH表示苹果酸脱氢酶（参与有氧呼吸），LDH表示乳酸脱氢酶（参与无氧呼吸）。下列叙述正确的是( )
A.本实验的淹水程度为自变量，对照组应不提供任何水分
B.随着淹水时间的延长及淹水程度的加深，两种酶的活性都升高
C.解除胁迫7天后，T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸
D.淹水处理21天时，三组丝瓜幼苗根细胞的线粒体和叶绿体中都会产生ATP
11.某生物兴趣小组将足量且等量的苹果果肉分别放在含不同体积分数O2的密闭黑暗容器中，1h后，测定O2吸收量和CO2释放量，结果如表所示。下列分析正确的是( )
O2体积分数/% 0 1 2 3 5 7 10 15 20 25
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
O2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
A.苹果果肉细胞在O2体积分数为0~3%和5%~25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.O2体积分数越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多
C.O2体积分数为3%时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍
D.储藏苹果时，应选择O2体积分数为5%的环境条件，其他条件也应适宜
12.离体果蔬的细胞仍会进行旺盛的呼吸代谢，在一定程度上呼吸越旺盛其保鲜期越短。科研人员以猕猴桃为实验材料，采用密闭系统法（见图1），对鲜切猕猴桃贮藏过程中密闭系统内O2、CO2的气体体积、乙醇含量进行测定，结果如图2、图3所示，乙醇含量不超过100mg/kg时适宜食用。下列叙述错误的是( )
A.图2中两曲线的交点表示贮藏90h左右时有氧呼吸速率和无氧呼吸速率相等
B.果实中乙醇含量变化可以作为判断细胞是否发生无氧呼吸的主要依据
C.鲜切猕猴桃贮藏48h之内细胞可能不进行无氧呼吸
D.在图3所示的6个时间中鲜切猕猴桃适宜食用的最长贮藏时间为132h
13.某兴趣小组为了探究光照对绿叶中色素合成的影响，将韭菜种子分别置于光照和黑暗条件下培养,使其分别发育成韭菜和韭黄，然后提取和分离二者叶片中的色素，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.缺镁的韭菜在光照条件下培养,也可能会发育成韭黄
B.实验结果说明光照是叶绿素和类胡萝卜素合成的必要条件
C.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
D.若研磨时未加SiO2则滤纸条上叶绿素的色素带宽度可能会变窄
14.迁移率是纸层析法中区分混合色素中各种成分的重要指标，也可用于色素的鉴定，迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。如表是叶绿体中色素纸层析结果（表中移动距离均为相对值）。下列相关叙述正确的是( )
溶剂移动距离 色素1移动距离 色素2移动距离 色素3移动距离 色素4移动距离
实验组1 7.8 ？ ？ 1.9 ？
实验组2 8.2 ？ ？ 1.5 ？
实验组3 8.0 ？ ？ 1.4 ？
平均移动距离 8.0 7.6 ？ ？ 0.8
迁移率 无 0.95 0.53 ？ 0.10
A.该实验需先用苯、丙酮、石油醚配制成的层析液提取叶绿体中的色素
B.色素3的迁移率为0.2，若植物体缺Mg2+，色素3含量会减少
C.色素1在层析液中的溶解度最大，色素4在滤纸条上扩散速度最快
D.能够吸收蓝紫光的只有色素1和色素2，主要吸收红光的只有色素3和色素4
15.如图为研究光照强度和CO2体积分数对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述不正确的是( )
A.条件瞬间由A向B点变化后，短时间内叶绿体中C3浓度降低
B.条件瞬间由B向D点变化后，短时间内叶绿体中C5浓度升高
C.条件瞬间由A向B点变化后，短时间内叶绿体中C5生成速率降低
D.D点之后，限制光合作用速率的环境因素可能有CO2体积分数等
16.植入“生物电池”可使动物借的光合作用修复因能量不足而受损的细胞。科研人员利用菠菜叶肉细胞中的类囊体制成纳米类囊体（NTU），将其注入小鼠软骨受损的部位，治疗小鼠的骨关节炎，相关机制如图。下列说法错误的是( )
A.NTU膜上含有光合色素和有关的酶，能通过光反应合成ATP和NADPH
B.光照条件下，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU
C.NTU产生的NADPH可以进入线粒体，在线粒体内膜上与O2结合生成水
D.此研究说明植物光反应固定的能量可直接用于动物细胞生命活动
17.PSBS是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子（e-）在类囊体薄膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物细胞造成损伤。下图是光合作用过程示意图（字母代表物质），下列叙述正确的是( )
A.光合色素位于类囊体薄膜上，在用无水乙醇进行提取时加入碳酸钙主要是为了使研磨更充分
B.若植株既不吸收也不释放CO2，则植株中所有图示细胞产生的A物质全部用于该类细胞的呼吸
C.膜蛋白PSBS的激活会抑制C3的还原过程，使光能不能转化为其他形式的能量
D.抑制反应Ⅰ中的Z蛋白的活性、阻断反应Ⅱ中的C3还原过程均有利于膜蛋白PSBS发挥作用
18.研究人员在制定某种植物光合参数时发现一株叶色突变体，其叶绿素含量低于野生型植株，但气孔导度却高于野生型植株。该突变体植株与野生型植株净光合速率曲线图如图所示，下列相关叙述正确的是( )
A.在8时与18时，两植株消耗二氧化碳的速率相同
B.10~12时野生型植株CO2吸收速率曲线下降主要是因为气孔导度低直接导致光反应速率降低
C.与野生型植株相比，突变体植株在较强光照下的净光合速率较低
D.6~8时突变体植株净光合速率低于野生型，限制因素可能是叶绿素含量
19.番茄营养丰富，深受人们喜爱。某研究小组以番茄幼苗为材料进行了如图所示的多方面研究。请回答：
(1)分析图甲得出，番茄生长需求量最多的离子是______，一段时间后，培养液中的浓度高于初始浓度，原因是______。
(2)分析图乙可知，光合速率与呼吸速率相等的点是______，该番茄幼苗一昼夜干重的变化是______（填“减少”或“不变”或“增加”），原因是______。
(3)如图丙所示，将番茄对称叶片左侧遮光，右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照条件下照射8小时后，从两侧截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：mg），则上述光照条件下1小时内右侧截取部分的光合作用制造的有机物总量是______mg。
20.将长势相同、数量相等的甲、乙两品种的大豆幼苗，分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内的CO2含量，结果如图1；图2表示在不同温度下，测定甲品种大豆1cm2叶片质量变化情况（均考虑为有机物的质量变化）的操作流程及实验结果。据图分析回答问题：
（1）图1中0~25min期间，影响甲品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是____。
（2）若将图1甲、乙两个品种大豆幼苗置于同一密闭的玻璃钟罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的是____品种，判断依据是____。
（3）分析图2可知，该植物的呼吸速率可表示为____mg·cm-2·h-1，实际光合速率可表示为____ mg·cm-2·h-1。（用图中字母表示）
（4）从图2分析，恒定在14℃温度下，维持10h光照、14h黑暗，该植物100cm2叶片增重了_____mg。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A对，分析表格数据可知，本实验的自变量是底物的种类、温度、酶的有无；B对，试管A、B的自变量是底物的种类，新鲜唾液中含有唾液淀粉酶，其可以催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，试管A、B对照可证明淀粉酶的专一性，可以用斐林试剂检测还原糖的生成；C错，试管A、C对照，可证明酶具有催化作用，但并不能说明酶具有高效性；D对，试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，由于斐林试剂使用时需要水浴加热，会影响本实验的自变量，因此，检测试剂不能用斐林试剂。
2.答案：D
解析：
A 酶具有催化作用是因为其能降低化学反应的活化能 A错误
B E2和E3分别表示H+和酶催化的化学反应所需要的活化能 B错误
C 无催化剂时该反应需要的活化能是E1，H+催化下的该反应需要的活化能是E2，H+降低的活化能=E1-E2 C错误
D 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，即E1-E3＞E1-E2，其催化效果更好 D正确
3.答案：C
解析：低温酶的活性暂时受到抑制，温度改变活性会恢复，化学反应速率提高，而高温条件下，酶已经变性，失去活性，改变温度，化学反应速率不会提高，A项错误;酸性条件也可促进淀粉水解，所以pH为3和9条件下，淀粉酶的活性同，B项错误；图1为研究温度对淀粉酶活性的影响，pH等条件要保证相同且适宜，C项正确；酶应该保存在低温和pH为7的条件下，D项错误。
4.答案：D
解析：由于pH过低时淀粉水解速率也会加快，因此从图中不能推断该淀粉酶活性在pH=1时一定比pH=3时高，A错误；1h后，这几组实验中pH为7的条件下淀粉的剩余量最少，但由于pH梯度较大，该酶的最适pH不一定是7，B错误：在强酸、强碱条件下会使淀粉酶空间结构发生政变，C错误；在pH为5~9之间设置更小的pH梯度可探究该淀粉酶的最适pH,D正确。
5.答案：B
解析：由图2可知，该实验的自变量是柠檬酸的浓度和底物浓度，A正确；由图1可知，竞争性抑制剂的化学结构与底物的结构相似，柠檬酸与多酚类物质结构不同，因此柠檬酸最可能是多酚氧化酶的非竞争性抑制剂，B错误；图2中限制A，点反应速率的主要因素是柠檬酸浓度，即PPO酶活性，C正确；由于柠檬酸可抑制PPO酶活性，因此果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间，D正确。
6.答案：D
解析：水母素是一种能将ATP中能量转化为荧光（光能）的酶，其具有能量转换功能和催化功能，A正确；高温和强酸、强碱都可影响荧光蛋白的空间结构，使其变性，从而影响其功能，B正确；水母素催化产生的荧光的强度受钙离子浓度的影响，因此可以通过检测水母素催化产生的荧光的强度来检测生物体内的钙离子浓度，C正确；由题中信息可知，水母素催化其底物发生氧化反应而发出荧光需要ATP作为直接供能物质，但GFP发出绿光只需要蓝光的激发，不需要ATP直接供能，D错误。
7.答案：B
解析：A、ATP是驱动电鳗细胞生命活动的直接能源物质，A正确；
B、形成电流时，ATP中远离腺苷的磷酸基团先发生脱离，B错误；
C、电鳗形成电流的过程常是吸能反应，ATP水解过程常与吸能反应相联系，推动吸能反应的进行，C正确；
D、ATP的结构中包括一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团组成的，D正确。
故选B。
8.答案：D
解析：本实验的自变量是是否对肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理，因变量是ATP和ADP的含量，A错误；对照组肌肉收缩前后ATP与ADP的含量不变，说明ATP与ADP的转化处于动态平衡，B错误；磷酸肌酸作为能量存储形式不可为肌细胞直接供能，在肌酸激酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子中合成ATP，由ATP为肌细胞直接供能，C错误；由题意可知，肌酸激酶能催化磷酸肌酸上的磷酸基团转移到ADP中合成ATP，肌酸激酶阻断剂能够阻断该反应，由实验组收缩前后ATP与ADP的含量变化可知，肌酸激酶不能阻断ATP合成酶合成ATP, D正确。
9.答案：C
解析：由图可知，①过程为ATP的合成，②过程为ATP的水解。脂肪的组成元素只有C、H、O，M（腺嘌呤）中含有氮元素，二者的元素组成不同，A错误；ATP合成过程发生的场所与ATP水解过程发生的场所可能相同，如光合作用过程中二者均发生在叶绿体中，B错误；一个ATP分子中全部的特殊化学键断裂后，形成的产物为2分子磷酸、1分子AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），而1分子AMP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸组成的，C正确；ATP是大多数生命活动的直接能源物质，在细胞内的含量不多，代谢旺盛的细胞内通过ADP与ATP的快速转化为生命活动提供能量，D错误。
10.答案：C
解析：分析题干及题图信息可知，本实验的淹水程度为自变量，对照组应给以常规（正常）的水分，并不是不提供任何水分，A错误;根据图示信息，随着淹水时间的延长，MDH活性下降，LDH活性先升高后下降，B错误；与第21天相比，解除胁迫7天后，T2组LDH活性明显升高，但MDH活性明显降低，说明此时T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸，C正确；根细胞不含叶绿体，D错误。
11.答案：D
解析：由上述分析可知，苹果果肉细胞在O2体积分数为0时，只进行无氧呼吸；O2体积分数为1%~3%时，苹果果肉细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸；苹果果肉细胞在0，体积分数为5%~25%时，只进行有氧呼吸，A错误。由上述分析可知，当O2体积分数达到20%后，再增加O2体积分数，有氧呼吸强度不再增加，故并非O2体积分数越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多，B错误。O2体积分数为3%时，有氧呼吸消耗0.3molO2，产生0.3molCO2，依据有氧呼吸化学反应式可知这些O2可氧化分解0.05mol葡萄糖，多余的CO2量=0.5-0.3=0.2（mol），这些CO2由无氧呼吸产生，依据无氧呼吸化学反应式可知产生0.2molCO2需要消耗葡萄糖0.1mol，则此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的2倍，C错误。据表分析可知，储藏苹果时，应选择O2体积分数为5%的环境条件（此时CO2的释放量最少，有机物的消耗最少），其他条件也应适宜，D正确。
12.答案：A
解析：A.图2中两曲线的交点表示贮藏90h左右密闭盒中的O2和CO2气体体积分数相等，但不能说明此时有氧呼吸速率与无氧呼吸速率的大小关系，A错误；B.果实中乙醇含量变化可以作为判断细胞是否发生无氧呼吸的主要依据，B正确；C.由图3可知，鲜切猕猴桃贮藏48h之内乙醇含量几乎无变化，因此细胞可能不进行无氧呼吸，C正确；D.乙醇含量不超过100mg/kg时适宜食用，在图3所示的6个时间中鲜切弥猴桃适宜食用的最长贮藏时间为132h，D正确。故选A。
13.答案：B
解析：在光下培养的韭菜如果缺镁，则不能合成叶绿素，也有可能发育成韭黄，A正确；图中滤纸条上面两条表示的是类胡萝卜素色素带，下面两条表示的是叶绿素色素带，黑暗条件下培养出的韭黄缺少叶绿素，实验结果说明光照是叶绿素合成的必要条件，而不是类胡萝卜素合成的必要条件，B错误；叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光，C正确;SiO2可使研磨更充分，若研磨时未加SiO2，则分离出的色素量较少，滤纸条上的叶绿素色素带的宽度可能会变窄，D正确。
14.答案：B
解析：根据表格进行分析，色素3平均移动距离=（1.9+1.5+1.4）/3=1.6，迁移率=1.6/8.0=0.2，根据迁移率的大小可确定色素在层析液中的溶解度的高低，可知色素1表示胡萝卜素，色素2表示叶黄素，色素3表示叶绿素a，色素4表示叶绿素b。层析液是用来分离叶绿体中的色素的，应用无水乙醇来提取叶绿体中的色素，A错误；色素3表示叶绿素a,Mg2+参与组成叶绿素a和叶绿素b，若植物体缺Mg2+，色素3含量会减少，B正确；色素1表示胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散速度最快，C错误；叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光，故四种色素都能够吸收蓝紫光，只有色素3和色素4主要吸收红光，D错误。
15.答案：C
解析： A→B点：光照强度增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，被还原的C3增多，所以短时间内叶绿体中C3浓度降低，A正确。B→D点：B点CO2体积分数比D点高，CO2被C5固定，形成C3，所以D点C5利用较少，短时间内叶绿体中C5浓度升高，B正确。A→B点：C3被还原的量增多，所以短时间内叶绿体中C5生成速率加快，C错误。D点之后，限制光合作用速率的环境因素不是光照强度，可能有CO2体积分数等，D正确。
16.答案：C
解析：NTU是由菠菜叶肉细胞中的类囊体制成的，类囊体膜上含有光合色素和光反应相关的酶等，能通过光反应合成ATP和NADPH,A项正确；光照条件下，NTU中会合成ATP，线粒体作为细胞中的动力车间，也能提供细胞代谢所需要的ATP，由此可知，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU,B项正确；NTU产生的NADPH不可以进人线粒体与O2结合生成水，在线粒体内膜上与O2结合生成水的是[H]（NADH），C项错误；此研究说明植物光合作用的光反应过程中固定的能量在一定情况下可直接用于动物细胞生命活动，D项正确。
17.答案：D
解析：光合色素存在于类囊体薄膜上，可用无水乙醇进行提取，在提取时加入碳酸钙主要是为了防止叶绿素被破坏，A错误；若植株既不吸收也不释放CO2，则说明植株的光合作用速率等于呼吸作用速率，植株中有不进行光合作用的细胞，叶肉细胞产生的物质A（O2）除用于自身的呼吸外，还用于其他细胞的呼吸，B错误；分析题干信息可知，膜蛋白PSBS的激活会抑制电子（e-）在类囊体薄膜上的传递，使电子（e-）不能传递给D，抑制C3的还原过程，但是最终过量的光能被转换成热能释放，C错误；由图可知，抑制反应Ⅰ中的Z蛋白的活性、阻断反应Ⅱ中的C3的还原过程都将提高类囊体腔内的H+浓度，从而有利于膜蛋白PSBS发挥作用，D正确。
18.答案：D
解析：本题考查影响光合作用的因素。由图可知，在8时与18时，两植株二氧化碳的吸收速率相同，而消耗二氧化碳的速率等于二氧化碳的吸收速率与细胞呼吸产生二氧化碳的速率之和，细胞呼吸产生二氧化碳的速率是否相等未知，A错误；10~12时野生型植株CO2吸收速率曲线下降主要是因为气孔导度低直接导致暗反应速率降低，B错误；由题可知，与野生型植株相比，突变体植株叶绿素含量低、气孔导度高，在正午12时，较强光照下的净光合速率较高，C错误；6~8时突变体植株净光合速率低于野生型，可能是由于突变体叶绿素含量低，光反应速率较低影响暗反应二氧化碳的吸收，D正确。
19.答案：（1）Ca2+；
（2）B、F；增加；E点的二氧化碳浓度低于A点
（3）（b-a）/8
解析：（1）图甲中，各种离子初始浓度相同，对比于初始浓度，Ca2+浓度减少最多，说明番茄生长过程中对Ca2+需求量最大，培养液中浓度不降反升，说明番茄对水的吸收量远大于对的吸收量，水的减少使浓度上升。
（2）图乙展示了随着一昼夜时间变化，密闭大棚中CO2的浓度变化，曲线上某一时刻切线斜率的大小可表示CO2的浓度变化快慢，即净光合作用强度。当光合速率与呼吸速率相等时，不向大棚中释放CO2，也不从大棚中吸收CO2，此时大棚内CO2浓度变化速率为0，对应图中B和F点，经过一昼夜后，大棚中CO2浓度低于A点CO2初始浓度，减少的CO2被植物通过光合作用吸收并转化为有机物储存起来，幼苗干重增加。
（3）根据“黑暗测呼吸，光测净光合”，设半个叶片初始重量为x，则呼吸作用8h消耗有机物为（x-a）mg，8h净光合作用积累有机物重量为（b-x）mg，根据“总光合速率=净光合速率+呼吸速率”，半个叶片1h真光合作用制造的有机物量为：(b-x+x-a)/8=（b-a）/8mg。
20.答案：（1）CO2含量
（2）甲；在低浓度CO2条件下，与乙相比，甲植物利用CO2进行光合作用的能力弱，积累光合产物少，故随着玻璃罩中CO2浓度的降低，甲植物生长首先受到影响
（3）X；Y+2X
（4）2200
解析：（1）0~25min期间，在密闭容器内随着光合作用的进行，玻璃罩内CO2含量逐渐下降，此时影响甲品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是CO2含量。
（2）由图1可知，甲品种能正常生长所需的最低CO2浓度高于乙品种，随着玻璃罩中CO2浓度的降低，甲品种的生长首先受影响。
（3）图2中无光时单位时间内叶片质量的减少量等于呼吸速率，故1h内呼吸消耗的有机物为X，该植物的呼吸速率可表示为Xmg·cm-2·h-1；而单位时间光照下叶片质量的增加量表示的是净光合速率，故光照1h总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X（mg·cm-2·h-1）。
（4）从图2实验结果可以看出，在14℃温度下，维持10h光照、14h黑暗，1cm2叶片净光合作用=总光合作用-呼吸作用=（3+2×2）×10-2×24=22（mg），则100cm2叶片增重了22×100=2200（mg）。

展开更多......

收起↑