资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第5章 细胞的能量供应和利用
一．选择题（共16小题）
1．已知甲酶属于简单蛋白，乙酶属于结合蛋白。甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成。下列有关叙述正确的是（　　）
A．铁元素是人体内多种乙酶的组成元素，故铁在细胞内含量很多
B．辅助因子不会影响酶蛋白的空间结构
C．用双缩脲试剂可区分甲酶和乙酶
D．甲、乙酶催化作用的部位可能不同
2．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）
A．酶在细胞代谢中起调节作用
B．酶只有在细胞内才能起作用
C．酶能提高化学反应的活化能
D．所有的酶都含C、H、O、N四种元素
3．为了研究水淹胁迫对甲、乙两个品种辣椒根系呼吸作用的影响，科研人员进行了相关实验并检测根部细胞中的酒精含量，结果如下表。下列说法错误的是（　　）
正常栽培（μmol/g） 水淹胁迫（μmol/g）
甲品种 3 10
乙品种 3 5
A．乙品种辣椒适应水淹胁迫的能力比甲品种强
B．水淹胁迫时两个品种的辣椒根系无氧呼吸均增强
C．只根据细胞中有CO2产生无法确定是否有酒精产生
D．正常栽培时两个品种的辣椒根系产生的CO2都来自线粒体基质
4．大肠杆菌体内苏氨酸通过一系列酶促反应合成L﹣异亮氨酸。当L﹣异亮氨酸浓度升高时，会结合苏氨酸脱氨酶的调节位点（非活性中心）抑制其活性。研究人员将野生型菌株（WT）和苏氨酸脱氨酶调节位点突变的菌株（MUT）分别培养在含过量L﹣异亮氨酸的培养基中，检测苏氨酸的消耗速率。下列叙述正确的是（　　）
A．WT组因反馈抑制解除，苏氨酸消耗速率高于MUT组
B．产物抑制属于竞争性抑制，随产物浓度的增加抑制作用增强
C．MUT组因苏氨酸脱氨酶持续失活，苏氨酸无法进入后续反应
D．这种负反馈调节机制阻断苏氨酸向中间产物的转化，避免L﹣异亮氨酸过量积累
5．多聚磷酸盐（PolyP）是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐，多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐作为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移，PolyP能同PPK2特异性位点结合，作用过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．（PolyP）n→（PolyP）n﹣2需要细胞内的放能反应提供能量
B．PPK2酶可催化形成ADP和ATP，说明PPK2酶不具有专一性
C．AMP、ADP和ATP三者元素组成完全相同，彻底水解产物不相同
D．PolyP的磷酸基团转移后分子变小，可能影响和PPK2酶的亲和力
6．ATP荧光检测法是利用荧光素测定ATP含量的方法，具体机理如图所示，ATP以腺苷酰基形式转移出腺苷酸给荧光素，形成荧光素酰腺苷酸，激活的荧光素酰腺苷酸在荧光素酶的催化下与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光，测出荧光强度即可定量分析出ATP的含量。利用上述方法可测量某样品中微生物与其他生物残余的多少，从而确定样品的卫生状况。下列说法错误的是（　　）
A．荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应
B．形成氧化荧光素的过程中发生了化学能到光能的转化
C．微生物生命活动需要的能量都直接来源于ATP
D．荧光越强表明样品中的微生物含量越高
7．细胞代谢离不开酶，酶具有高效性、专一性和需要适宜的温度、pH等，下列与酶有关的实验，叙述正确的是（　　）
A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，自变量就是催化剂的种类
B．“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，用碘液检测以验证酶的专一性
C．“探究温度对酶活性的影响”实验，无关变量有pH、酶的浓度和活性等
D．“探究pH对酶活性的影响”实验，不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究
8．如图表示运动员运动强度与其细胞呼吸产生的乳酸含量和氧气消耗速率的关系（底物为葡萄糖）。下列相关分析正确的是（　　）
A．a～b范围内，随运动强度增加，细胞的有氧呼吸减弱
B．运动强度为c时，运动员消耗的能量主要由无氧呼吸提供
C．根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率
D．无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，葡萄糖中能量的主要去向都是以热能形式散失
9．科研人员发现了一种海洋细菌产生的脯氨酸二肽酶，不仅能催化含脯氨酸的二肽水解，对多种有机磷农药也具有较强的降解作用。下列叙述正确的是（　　）
A．脯氨酸二肽酶是由脯氨酸与另一种氨基酸脱水缩合而成
B．脯氨酸二肽酶能为有机磷农药的降解提供活化能
C．脯氨酸二肽酶发挥作用受外界温度和pH变化影响
D．脯氨酸二肽酶催化二肽水解不具有专一性
10．下列实验中选用的试剂或用具与实验原理的对应关系，正确的是（　　）
选项 实验 实验试剂或用具 实验原理
A 检测豆浆中的还原糖 斐林试剂 蛋白质会与斐林试剂发生作用，产生紫色反应
B 检测花生种子中的脂肪 苏丹Ⅲ染液 脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
C 探究植物细胞的失水 0.3g mL﹣1蔗糖溶液 细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞会渗透失水
D 探究酵母菌呼吸方式 酸性重铬酸钾溶液 灰绿色的重铬酸钾溶液在酸性条件 下会与乙醇发生化学反应，变为黄色
A．A B．B C．C D．D
11．二氢叶酸合成酶能催化对氨基苯甲酸转化成二氢叶酸。磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，都能结合二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，不同条件下的反应速率和对氨基苯甲酸浓度关系如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．二氢叶酸合成酶能显著降低二氢叶酸活化所需能量
B．曲线Ⅱ表示无磺胺类药物时二氢叶酸合成速率
C．对氨基苯甲酸浓度偏高时，磺胺类药物效果减弱
D．二氢叶酸合成酶能结合磺胺类药物说明其没有专一性
12．腺苷是组成ATP的重要基团，也是一种重要的促眠物质，一定量的腺苷与神经细胞膜上的受体结合会让人感觉疲惫且昏昏欲睡；少量咖啡因有提神效果。下列叙述错误的是（　　）
A．腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
B．腺苷可能是某些酶的组成部分
C．昏昏欲睡时体内的腺苷水平升高可能与ATP分解有关
D．咖啡因可能阻断了腺苷和神经细胞膜上的受体结合
13．蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。已知Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。下列相关分析正确的是（　　）
A．光合片层膜是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上有叶绿素和类胡萝卜素
B．CO2通过细胞膜和光合片层膜的方式为自由扩散
C．推测羧化体限制气体扩散可能是为了限制CO2从羧化体出去
D．推测O2不可能与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点
14．下列关于光合和呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．人体剧烈运动时，CO2产生量大于O2消耗量
B．光合作用过程在光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
C．暗反应中CO2的固定和C3的还原都需要消耗ATP和[H]
D．肌细胞内的肌质体有利于对肌细胞的能量供应
15．图中表示光合作用过程，a、b、c和d分别代表不同的物质．下列判断错误的是（　　）
A．a是[H] B．b是C3 C．c是H2O D．d是CO2
16．如图表示的是人体细胞内部分物质的转变过程，其中a和b代表物质，甲～丙代表过程。下列有关叙述正确的是（　　）
A．图中a，b两物质分别为H2O和O2
B．图中甲、乙两阶段产生[H]的场所都是细胞质基质
C．图中丙阶段产生了水，其氢元素最终都来自C6H12O6
D．图中甲、乙阶段产生的能量较少，因此可有可无
二．填空题（共8小题）
17．生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸熵表示：呼吸熵（RQ）＝呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收的O2，为了测定种子萌发时的呼吸熵，现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成下面的三套装置． 其中甲实验装置设计如下：锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条．瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水．整个装置密封，并放置到20℃恒温环境中培养．
（1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是　 　 ．
（2）由于发芽小麦种子（已消毒）的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是　 　 ．
（3）甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化．测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：
①锥形瓶的小烧杯中应加入　 　 ；
②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；
③测出相同时间内密闭系统的气体体积净变化量；
④再计算出CO2释放量．
（4）若甲装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸熵计算式为：　 　 ．如果呼吸熵小于1时，说明呼吸底物中含脂肪．据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为：油菜种子　 　 （大、等、小）于小麦种子．
（5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正．则应对丙装置作相应处理：锥形瓶中加入　 　 ，小烧杯内加入与实验组等量的清水，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化．
18．图1表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化．图2曲线表示某种植物在20℃、CO2浓度0.03%的环境中随着光强度的变化光合速率的变化；在B点时改变某种环境条件，结果发生了如曲线b的变化．请分析回答．
（1）图1中，一昼夜中CO2浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时，在这两个时点，植物光合作用强度　 　 （大于、等于、小于）呼吸作用强度．
（2）分析图2在B点时改变的某种条件可能是（列举两种情况）：
可能①：　 　 ，理由：　 　 ．
可能②：　 　 ，理由：　 　 ．
（3）图2中A点与C点相比较，C点时刻叶绿体中C3的含量　 　 、NADPH的含量　 　 ．
19．甲图是科研人员研究温度对菠菜产量的影响而绘制的实验结果曲线，乙图表示菠菜细胞部分结构中的某些代谢过程，图中①﹣⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器．据图回答：
（1）由甲图可知，温度影，响呼吸速率和光合速率的实质是温度影响呼吸作用和光合作用中相关的　 　 ，其中　 　 过程中的酶对温度更敏感．
（2）图中阴影部分代表的含义是　 　 ，温度为25℃时菠菜光合作用积累有机物的相对值为　 　 （以CO2相对值表示）．
（3）若日温恒定在35℃时，菠菜将　 　 （能或不能）正常生长，理由是　 　 ．
（4）乙图中　 　 代表细胞生命活动可直接利用的一种能源物质，B中的色素主要吸收　 　 光．
（5）若A中释放的CO2除进入B外，还有一部分释放到细胞外，则意味着　 　 ．一个CO2分子从A中释放到细胞外需经过　 　 层磷脂分子．
20．甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：
处理温度（℃） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
甘薯还原糖含量（mg/g） 22.1 23.3 25.8 37.6 40.5 47.4 54.7 68.9 45.3 28.6
由表可见，温度为70℃时甘薯还原糖含量最高，这是因为还原糖的产生是酶作用的结果，酶具有最适温度．
（1）马铃薯不含还原糖的原因是 　 　 ．
（2）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：
实验原理：①　 　 ；
②　 　 ．
备选材料与用具：甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等．
实验步骤：
第一步：取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液．
第二步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入 　 　 ，
第三步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中再各加入 　 　 ，
第四步：　 　 ．
实验结果：　 　
（3）马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于 　 　 的作用．
21．如图是植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程．请据图回答：
（1）有光的条件下，b进入细胞后，在　 　 中发生反应；①过程产生的[H]的作用是　 　 ．
（2）在物质变化的同时，伴随着能量的变化．图中生理过程中能产生ATP的是　 　 （用图中数字表示）．
（3）有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是　 　 （用图中数字表示）．
（4）白天若突然中断b的供应，过程②中的物质　 　 会随之增加．
（5）美国科学家卡尔文采用了同位素示踪技术研究出②过程中碳元素的转移途径，该转移途径可为　 　 ．
22．如图表示水稻一个成熟叶肉细胞代谢的某些过程（图中数字代表物质，a、b代表细胞器）．请据图回答下列问题：
（1）图中④是　 　 ，其产生所需要的必要条件是　 　 ，该过程　 　 （填“能”或“不能”）发生在水稻植株的所有细胞中．
（2）图中③产生于　 　 阶段，在　 　 （填场所）中被利用；ATP合成酶存在于　 　 （填“a”或“b”）的内膜上．
（3）图中①、②进入a的方式是　 　 ．
（4）在水稻种植过程中，“正其行、通其风”的主要目的是通过　 　 来提高光合作用强度以增加产量．
（5）该细胞　 　 （填“能”或“不能”）作为同时观察a和b在细胞中分布的实验材料．
23．研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响．进一步研究发现，发挥作用的物质是L﹣天冬酰胺酶，它能将L﹣天冬酰胺（氨基酸中的一种，同时也是合成嘌呤环和嘧啶环的重要组成部分）分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成L﹣天冬酰胺．
（1）为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验．
实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基（含细胞生长所需的物质）、L﹣天冬酰胺酶
实验步骤：
a．分组
实验组：培养基+L﹣天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组：培养基+　 　
b．适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测L﹣天冬酰胺含量．
实验结果（如下表）
实验分组 生长状态 L﹣天冬酰胺含量
培养液 细胞内
实验组 ① 缺乏 缺乏
对照组 正常 缺乏 正常
结果分析：
该实验利用了酶的　 　 特性；表中①应为　 　 ，具体原因是淋巴瘤细胞　 　 ．对照组细胞内L﹣天冬酰胺含量正常的原因是　 　 ．
（2）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了　 　 反应；该酶口服无效，原因是　 　 ．
（3）根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是　 　 ．
24．如图为一可测定呼吸速率的密闭的实验装置．请据图分析回答：
（1）将该实验装置放在适宜的温度条件下，关闭活塞30分钟，可观察到在这一时间段内有色液滴向　 　 移动．
（2）实验开始时，樱桃细胞进行呼吸作用主要方式的反应式是　 　 ；场所是　 　 ．
（3）在樱桃细胞始终保持活力的情况下，一段时间后发现有色液滴不再移动，原因是　 　 ．
（4）某研究小组的同学通过观察发现，受到机械损伤后的樱桃易烂．他们推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关．假设你是该小组的一员，请利用上述实验装置，设计实验探究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高．请完善实验步骤、预测实验结果并得出结论．
①实验步骤：第一步：按图中所示装置进行操作．30分钟时记录有色液滴移动距离为a．　 　 ．
②实验结果及结论：　 　 ．
三．实验题（共4小题）
25．某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片中在叶绿体色素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”，做“提取与分离叶绿体中的色素”实验．
（1）提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是　 　 ．
A．进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→将实验材料研磨
B．制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线
C．将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析
D．将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在液纸条上画线→进行纸层析
（2）在将实验材料剪碎、研磨的过程中，需要加入CaCO3、SiO2和95%丙酮，加入这三种试剂的目的分别是　 　 、　 　 、　 　 ．
（3）色素层析结果如图所示，请问绿叶组对应的滤纸条编号是　 　 ．判断依据是　 　 ．
26．某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：
①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
②配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；
③配制海藻酸钠溶液：用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的无菌水中，配制成溶液；
④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入到刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀；
⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢地将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成．
（1）请你改正其中两处错误的操作：
第一处　 　 ；
第二处　 　 ．
（2）刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是　 　 ．
（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度　 　 （过低/过高）．
27．某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2 时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题．他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按图装置进行实验．当测定甲、乙装置中CaCO3 沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2．请分析回答下列问题．
（1）甲、乙两组的实验变量是　 　 ，实验中需控制的无关变量主要有　 　 ．
（2）甲图中酵母菌产生CO2的场所是　 　 ．
（3）利用提供的形管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：
实验步骤：
①将　 　 的滤液1和滤液2分别倒入两侧并标记；
②一段时间后观察　 　 的变化．
实验结果预测和结论：
①如果　 　 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果　 　 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③　 　 ．
28．某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况．材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油．
实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多．
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
A 加入240ml的葡萄糖溶液 加入10g活性干酵母 ①　 　
B 加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ②　 　 加入石蜡油，铺满液面
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是　 　 ，这是控制实验的　 　 变量．
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C．请写出装置C的实验步骤：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
C ③　 　 ④　 　 加入石蜡油，铺满液面
（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：　 　 （用“＜、＝、＞”表示），则假设成立．
四．解答题（共3小题）
29．某些植物在强光下产生电子过多导致活性氧积累，而细胞内活性氧积累会加快细胞凋亡引发萎黄病。为研究植物对强光的适应性，科研人员进行了一系列探究。
（1）光合作用的光反应发生在 　 　 上，某些膜上蛋白与 　 　 形成的复合体可吸收、传递、转化光能。
（2）用不同浓度的MV（一种可产生活性氧的物质）对野生型和C37蛋白缺失突变体叶片进行处理，检测叶绿素含量，结果如图1。MV模拟的是 　 　 环境，从实验结果可以得出 　 　 。
（3）光系统Ⅰ和Ⅱ是完成光反应必需的，请据图2回答：
①在光照条件下，光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收光能产生高势能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为 　 　 （强还原剂/强氧化剂），从 　 　 中夺取电子引起 　 　 释放。
②光系统Ⅰ（PSⅠ）吸收光能产生的高势能电子部分用于合成 　 　 ；PSⅡ产生的电子和PSⅠ产生的部分电子经Cb6/f复合体传递进入PSⅠ，该过程释放的能量有利于积累H+，用于 　 　 的合成。
③C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，作用机理如图3所示。
请从稳态与平衡的角度解释C37突变体在强光下易引发萎黄病的机制 　 　 。
30．图甲为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①～⑥表示相关生理过程；图乙表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率（用CO2吸收速率表示）的变化，净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。
回答下列问题：
（1）图甲中②进行的场所是 　 　 ，⑥过程中，CO2与 　 　 结合生成C3。
（2）图甲中，需消耗ATP的过程是 　 　 （填数字序号），过程④发生的场所是 　 　 。
（3）图甲①～⑥过程中，O2参加反应的是 　 　 （填数字序号）；请写出在叶绿体中进行的光合作用反应式 　 　 。
（4）图乙中C点时该植物总光合作用速率 　 　 （填“＞”“＝”或“＜”）呼吸作用速率。图甲中的生理过程可在A点对应的环境条件下完成有 　 　 （填数字序号）。
（5）当光照强度突然增大，在其他条件不变的情况下，叶肉细胞中C3含量短时间内会 　 　 （填“增加”“不变”或“减少”）。当光照强度为C点对应的光照强度时，限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是 　 　 。
（6）如果将该植物先放置在图乙中A点对应的条件下4h，B点对应的条件下6h，接着放置在C点对应的条件下14h，则在这24h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量（用CO2吸收量表示）为 　 　 mg。
31．Ⅰ.如图1是某绿色植物光合作用合成淀粉的过程图解，其中甲表示能量，乙、丙、丁表示物质，①②表示过程。据图回答：
（1）甲的能量经过光反应阶段可转变为 　 　 中活跃的化学能。产生乙的过程发生的场所是叶绿体的 　 　 。
（2）该植物有机物持续积累时，过程①利用的CO2可来自 　 　 和 　 　 ；当光照强度突然减弱时，短时间内丁的含量将 　 　 。
Ⅱ.研究发现，NaHSO3溶液对植物合成淀粉会产生影响。如图2为光照强度对某植物净光合速率的影响。图3为在图2中C点所对应的光照条件下（其他条件与图2实验相同）不同浓度NaHSO3溶液对该植物净光合速率的影响（CK为空白对照组）。
（1）图2中B点时叶肉细胞的光合速率 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。
（2）对该植物叶片喷施2mmol/LNaHSO3溶液后，能使图2中C点向 　 　 （填“上”或“下”）方移动。
（3）现欲在图3实验结论的基础上，进一步探究NaHSO3溶液对该植物总光合速率的影响，简要写出实验设计思路：　 　 。
第5章 细胞的能量供应和利用
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．已知甲酶属于简单蛋白，乙酶属于结合蛋白。甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成。下列有关叙述正确的是（　　）
A．铁元素是人体内多种乙酶的组成元素，故铁在细胞内含量很多
B．辅助因子不会影响酶蛋白的空间结构
C．用双缩脲试剂可区分甲酶和乙酶
D．甲、乙酶催化作用的部位可能不同
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和。
【解答】解：A、铁是乙酶的辅助因子，但铁属于微量元素，细胞内含量极少，A错误；
B、辅助因子可能参与维持酶蛋白的空间结构或活性中心，若缺失会影响空间结构，B错误；
C、双缩脲试剂检测蛋白质，甲酶和乙酶均含酶蛋白，均呈紫色，无法区分，C错误；
D、甲酶和乙酶可能分别催化不同场所的反应，催化部位可能不同，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查酶的概念和特点，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大
2．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）
A．酶在细胞代谢中起调节作用
B．酶只有在细胞内才能起作用
C．酶能提高化学反应的活化能
D．所有的酶都含C、H、O、N四种元素
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；
2、酶的作用机理是降低化学反应的活化能；
3、酶的特性：
①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；
②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；
③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【解答】解：A、酶在细胞代谢中起催化作用，A错误；
B、酶在细胞内和细胞外都能起作用，B错误；
C、酶能降低化学反应的活化能，C错误；
D、酶的本质是蛋白质或RNA，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，所以所有的酶都含C、H、O、N四种元素，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查酶的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
3．为了研究水淹胁迫对甲、乙两个品种辣椒根系呼吸作用的影响，科研人员进行了相关实验并检测根部细胞中的酒精含量，结果如下表。下列说法错误的是（　　）
正常栽培（μmol/g） 水淹胁迫（μmol/g）
甲品种 3 10
乙品种 3 5
A．乙品种辣椒适应水淹胁迫的能力比甲品种强
B．水淹胁迫时两个品种的辣椒根系无氧呼吸均增强
C．只根据细胞中有CO2产生无法确定是否有酒精产生
D．正常栽培时两个品种的辣椒根系产生的CO2都来自线粒体基质
【答案】D
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。有氧呼吸的三个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，合成的ATP数量最多。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和NADH反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。
【解答】解：A、酒精是无氧呼吸的产物，含量较低表明乙品种在缺氧条件下能够更好地维持正常代谢，据表可知，在水淹胁迫条件下，乙品种辣椒根系中的酒精含量为5μmol/g，而甲品种为10μmol/g，说明乙适应水淹胁迫的能力较强，A正确；
B、水淹胁迫导致氧气供应不足，根系的无氧呼吸增强，产生更多的酒精。表中数据显示，水淹胁迫下两个品种的酒精含量均高于正常栽培条件，表明无氧呼吸增强，B正确；
C、水淹胁迫下，无氧呼吸产生酒精的过程中会有NADH的消耗，甲品种酒精含量高，说明消耗的NADH多，所以甲品种根系中积累的NADH明显少于乙品种，由于无氧呼吸和有氧呼吸均有CO2产生，故只根据细胞中有CO2产生无法判断是否有酒精产生，C正确；
D、正常栽培时，甲乙品种都产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，所以两个品种的辣椒根系产生CO2来自于线粒体和细胞质基质，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查呼吸作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和分析能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
4．大肠杆菌体内苏氨酸通过一系列酶促反应合成L﹣异亮氨酸。当L﹣异亮氨酸浓度升高时，会结合苏氨酸脱氨酶的调节位点（非活性中心）抑制其活性。研究人员将野生型菌株（WT）和苏氨酸脱氨酶调节位点突变的菌株（MUT）分别培养在含过量L﹣异亮氨酸的培养基中，检测苏氨酸的消耗速率。下列叙述正确的是（　　）
A．WT组因反馈抑制解除，苏氨酸消耗速率高于MUT组
B．产物抑制属于竞争性抑制，随产物浓度的增加抑制作用增强
C．MUT组因苏氨酸脱氨酶持续失活，苏氨酸无法进入后续反应
D．这种负反馈调节机制阻断苏氨酸向中间产物的转化，避免L﹣异亮氨酸过量积累
【答案】D
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【解答】解：A、WT组中反馈抑制并未解除，异亮氨酸仍然可以抑制苏氨酸脱氨酶的活性，因此苏氨酸消耗速率应低于MUT组，A错误；
B、与酶的活性中心结合属于竞争性抑制，与酶的非活性中心或调节位点结合属于非竞争性抑制。产物抑制的过程中产物通常结合酶的非活性中心或调节位点，属于非竞争性抑制，随产物浓度的增加抑制作用增强，B错误；
C、MUT组中苏氮酸脱氮酶的调节位点突变，导致L﹣异亮氨酸无法抑制苏氨酸脱氨酶的活性，因此苏氨酸脱氨酶活性并未失活，苏氨酸可以正常进入后续反应，C错误；
D、当L﹣异亮氨酸浓度升高时，会结合苏氨酸脱氨酶的调节位点（非活性中心）抑制其活性，这是负反馈调节，可以阻断苏氨酸向中间产物的转化，避免L﹣异亮氨酸过量积累，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查酶的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
5．多聚磷酸盐（PolyP）是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐，多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐作为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移，PolyP能同PPK2特异性位点结合，作用过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．（PolyP）n→（PolyP）n﹣2需要细胞内的放能反应提供能量
B．PPK2酶可催化形成ADP和ATP，说明PPK2酶不具有专一性
C．AMP、ADP和ATP三者元素组成完全相同，彻底水解产物不相同
D．PolyP的磷酸基团转移后分子变小，可能影响和PPK2酶的亲和力
【答案】D
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP，ATP的结构简式是A﹣P～P～P，其中“﹣”是普通化学键，“～”是特殊的化学键，“P”是磷酸；“A”代表腺苷，“T”代表3个。
【解答】解：A、多聚磷酸盐（PolyP）是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐，据此推测，（PolyP）a→（PolyP）a﹣2的能量来自PolyP的高能磷酸键，A错误；
B、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，PPK2酶催化的是一类物质的合成，如可催化形成ADP和ATP的反应，具有专一性，B错误；
C、AMP、ADP和ATP三者的彻底水解产物相同，均为腺嘌呤、核糖和磷酸，C错误；
D、PolyP的磷酸基团转移后分子变小，分子太小可能影响和PPK2酶的结合能力，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了酶与ATP的相关知识，考查考生的理解和应用能力，难度适中。
6．ATP荧光检测法是利用荧光素测定ATP含量的方法，具体机理如图所示，ATP以腺苷酰基形式转移出腺苷酸给荧光素，形成荧光素酰腺苷酸，激活的荧光素酰腺苷酸在荧光素酶的催化下与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光，测出荧光强度即可定量分析出ATP的含量。利用上述方法可测量某样品中微生物与其他生物残余的多少，从而确定样品的卫生状况。下列说法错误的是（　　）
A．荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应
B．形成氧化荧光素的过程中发生了化学能到光能的转化
C．微生物生命活动需要的能量都直接来源于ATP
D．荧光越强表明样品中的微生物含量越高
【答案】C
【分析】ATP 的结构简式是 A﹣P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自特殊的化学键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【解答】解：A、据图可知，ATP以腺苷酰基形式转移出腺甘酸给荧光素，形成荧光素酰腺苷酸，同时产生了Pi（磷酸），该过程中ATP水解产生腺甘酸等，故荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应，A正确；
B、形成氧化荧光素的过程中，在荧光素酶的催化下，荧光素酰腺苷酸与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光，这一过程中化学物质发生反应，将化学能转化为了光能，才产生了荧光，B正确；
C、在微生物中，除了ATP外，还有其他一些高能化合物也可以为生命活动直接提供能量，比如GTP（三磷酸鸟苷）等，并非微生物生命活动需要的能量都仅仅直接来源于ATP，C错误；
D、分析题意可知，ATP荧光检测法是通过检测ATP含量来确定样品中微生物与其他生物残余的多少，而ATP主要来自于生物体内，微生物含量越高，通常产生的ATP就越多，根据上述机理，产生的荧光就会越强，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查ATP的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
7．细胞代谢离不开酶，酶具有高效性、专一性和需要适宜的温度、pH等，下列与酶有关的实验，叙述正确的是（　　）
A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，自变量就是催化剂的种类
B．“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，用碘液检测以验证酶的专一性
C．“探究温度对酶活性的影响”实验，无关变量有pH、酶的浓度和活性等
D．“探究pH对酶活性的影响”实验，不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究
【答案】D
【分析】影响酶促反应的因素：（1）温度对酶活性的影响：在一定的温度范围内反应速率随温度升高而加快；但当温度升高到一定限度时反应速率随温度的升高而下降。在一定的条件下，酶在最适温度时活性最大。高温使酶永久失活，而低温使酶活性降低，但能使酶的空间结构保持稳定，适宜温度下活性会恢复。（2）pH对酶促反应的影响：每种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性。过酸或过碱会使酶永久失活。（3）酶的浓度对酶促反应的影响：在底物充足，其他条件固定、适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
【解答】解：A、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，自变量是不同处理方式，如比较过氧化氢在不同pH下的分解，自变量是不同的pH，A错误；
B、由于碘液无法检测蔗糖是否水解，故淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不用碘液检测，B错误；
C、在探究温度对酶活性的影响的实验中，pH、酶的浓度属于无关变量，应保持各组之间等量且适宜，而酶活性属于因变量，C错误；
D、淀粉在酸性条件下易水解，因此“探究pH对酶活性的影响”实验，不宜选择淀粉与淀粉酶进行探究，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查影响酶活性的因素，要求考生把握知识间内在联系的能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断。
8．如图表示运动员运动强度与其细胞呼吸产生的乳酸含量和氧气消耗速率的关系（底物为葡萄糖）。下列相关分析正确的是（　　）
A．a～b范围内，随运动强度增加，细胞的有氧呼吸减弱
B．运动强度为c时，运动员消耗的能量主要由无氧呼吸提供
C．根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率
D．无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，葡萄糖中能量的主要去向都是以热能形式散失
【答案】C
【分析】有氧呼吸：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程；
无氧呼吸：一般是指在无氧条件下，通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【解答】解：A、a～b范围内，随运动强度增加，氧气消耗速率增加，细胞的有氧呼吸增强，A错误；
B、运动强度为c时，运动员消耗的能量主要由有氧呼吸提供，无氧呼吸只能起到能量的补充，B错误；
C、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2，因此根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率，C正确；
D、细胞无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要去向是储存在乳酸中，D错误。
故选：C。
【点评】本题结合柱状图，考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸的过程及反应式，能正确分析柱状图，并能结合图中信息准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
9．科研人员发现了一种海洋细菌产生的脯氨酸二肽酶，不仅能催化含脯氨酸的二肽水解，对多种有机磷农药也具有较强的降解作用。下列叙述正确的是（　　）
A．脯氨酸二肽酶是由脯氨酸与另一种氨基酸脱水缩合而成
B．脯氨酸二肽酶能为有机磷农药的降解提供活化能
C．脯氨酸二肽酶发挥作用受外界温度和pH变化影响
D．脯氨酸二肽酶催化二肽水解不具有专一性
【答案】C
【分析】酶的作用机理是降低了化学反应的活化能；酶作为生物催化剂受温度、pH等因素的影响，酶所处的环境改变可能引起酶活性的变化；酶的本质是蛋白质或RNA，酶的结构改变会影响其功能。
【解答】解：A、脯氨酸二肽酶是酶，化学本质为蛋白质，由多个氨基酸脱水缩合形成，A错误；
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提供能量，B错误；
C、酶的活性受温度和pH影响，高温、过酸或过碱会破坏酶的空间结构，低温会抑制酶活性，C正确；
D、酶的专一性指的是能催化一种或一类化学反应，脯氨酸二肽酶催化二肽水解具有专一性，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查酶的作用机理和酶的特性的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
10．下列实验中选用的试剂或用具与实验原理的对应关系，正确的是（　　）
选项 实验 实验试剂或用具 实验原理
A 检测豆浆中的还原糖 斐林试剂 蛋白质会与斐林试剂发生作用，产生紫色反应
B 检测花生种子中的脂肪 苏丹Ⅲ染液 脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
C 探究植物细胞的失水 0.3g mL﹣1蔗糖溶液 细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞会渗透失水
D 探究酵母菌呼吸方式 酸性重铬酸钾溶液 灰绿色的重铬酸钾溶液在酸性条件 下会与乙醇发生化学反应，变为黄色
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。
【解答】解：A、斐林试剂用于检测还原糖，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，A错误；
B、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，用于检测花生种子中脂肪的检测，B正确；
C、0.3g mL﹣1蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞会发生渗透失水，C错误；
D、酸性重铬酸钾与乙醇反应，橙色变为灰绿色，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查细胞中化合物检测等相关实验，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力；能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤。
11．二氢叶酸合成酶能催化对氨基苯甲酸转化成二氢叶酸。磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，都能结合二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，不同条件下的反应速率和对氨基苯甲酸浓度关系如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．二氢叶酸合成酶能显著降低二氢叶酸活化所需能量
B．曲线Ⅱ表示无磺胺类药物时二氢叶酸合成速率
C．对氨基苯甲酸浓度偏高时，磺胺类药物效果减弱
D．二氢叶酸合成酶能结合磺胺类药物说明其没有专一性
【答案】C
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是 RNA。酶的作用机理是显著降低化学反应的活化能。
【解答】解：A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，二氢叶酸合成酶能催化对氨基苯甲酸转化成二氢叶酸，即二氢叶酸合成酶能显著降低对氨基苯甲酸转化成二氢叶酸所需的活化能，A错误；
B、磺胺类药物能抑制二氢叶酸的合成，说明曲线Ⅰ是无磺胺类药物时二氢叶酸合成速率，曲线Ⅱ是有磺胺类药物时二氢叶酸合成速率，B错误；
C、磺胺类药物与对氨基苯甲酸竞争性结合二氢叶酸合成酶的活性中心，当对氨基苯甲酸浓度偏高时，磺胺类药物与二氢叶酸合成酶的结合减少，磺胺类药物效果减弱，C正确；
D、二氢叶酸合成酶能结合磺胺类药物，是因为磺胺类药物的结构与二氢叶酸合成酶的底物对氨基苯甲酸结构相似，说明酶具有专一性，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查酶的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
12．腺苷是组成ATP的重要基团，也是一种重要的促眠物质，一定量的腺苷与神经细胞膜上的受体结合会让人感觉疲惫且昏昏欲睡；少量咖啡因有提神效果。下列叙述错误的是（　　）
A．腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
B．腺苷可能是某些酶的组成部分
C．昏昏欲睡时体内的腺苷水平升高可能与ATP分解有关
D．咖啡因可能阻断了腺苷和神经细胞膜上的受体结合
【答案】A
【分析】ATP是细胞内的直接能源物质，由腺苷和三个磷酸基团组成。
【解答】解：A、腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成，而非脱氧核糖，A错误；
B、腺苷与磷酸结合可形成腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，而某些酶的本质是RNA，B正确；
C、腺苷水平升高可能源于ATP的分解（如ATP→ADP→AMP→腺苷），导致促眠效应，C正确；
D、咖啡因通过阻断腺苷与神经细胞膜受体的结合，抑制其促眠作用，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查ATP的结构与功能、酶的本质及神经调节机制的相关知识，意在考查考生的识记和分析能力。
13．蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。已知Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。下列相关分析正确的是（　　）
A．光合片层膜是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上有叶绿素和类胡萝卜素
B．CO2通过细胞膜和光合片层膜的方式为自由扩散
C．推测羧化体限制气体扩散可能是为了限制CO2从羧化体出去
D．推测O2不可能与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点
【答案】C
【分析】蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，其光合片层膜上含有叶绿素和藻蓝素等光合色素。
【解答】解：A、蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，光合片层是其进行光合作用的场所，光合片层上有叶绿素，但没有类胡萝卜素，A错误；
B、图中显示CO2通过细胞膜是通过自由扩散进行的，而通过光合片层膜的方式为主动运输，B错误；
C、蓝细菌羧化体的蛋白质外壳通过限制内部CO2出去和限制外部O2的进入从而实现内部高CO2浓度，一方面能有效降低光呼吸，另一方面还能有效提高光合效率，C正确；
D、Rubisco也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，所以O2可能会与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查光合作用等知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
14．下列关于光合和呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．人体剧烈运动时，CO2产生量大于O2消耗量
B．光合作用过程在光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
C．暗反应中CO2的固定和C3的还原都需要消耗ATP和[H]
D．肌细胞内的肌质体有利于对肌细胞的能量供应
【答案】D
【分析】1、细胞呼吸的实质是分解有机物，释放能量，即将有机物中稳定的化学能转变为热能和ATP中活跃的化学能。
2、CO2的固定是CO2与C5反应生成C3，C3的还原是C3与ATP、[H]反应生成C5和（CH2O）。
【解答】解：A、人体细胞有氧呼吸的产物是CO2和H2O，且比例为1：1，无氧呼吸的产物只有乳酸，因此人剧烈运动时肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量，A错误；
B、光合作用可将光能转变成稳定的化学能，储存在有机物中。细胞呼吸过程是将有机物中稳定的化学能变成ATP中活跃的化学能和热能，B错误；
C、暗反应中只有C3的还原需要消耗ATP和[H]，C错误；
D、肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的，故肌质体有利于对肌细胞的能量供应，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的具体过程，尤其是物质变化过程，掌握影响光合作用和细胞呼吸的环境因素，能理论联系实际，运用所学的知识合理解释生活中的生物学问题。
15．图中表示光合作用过程，a、b、c和d分别代表不同的物质．下列判断错误的是（　　）
A．a是[H] B．b是C3 C．c是H2O D．d是CO2
【答案】B
【分析】分析图形：
Ⅰ表示光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水（c）的光解：2H2O4[H]（a）+O2
b．ATP的生成：ADP+PiATP（b）
Ⅱ表示暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2 （d）+C52C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
【解答】解：A、a是[H]，用于暗反应三碳化合物的还原，A正确；
B、b是ATP，用于暗反应三碳化合物的还原，B错误；
C、c是H2O，水的光解：2H2O4[H]（a）+O2，C正确；
D、d是CO2，发生的是反应是CO2 （d）+C52C3，D正确。
故选：B。
【点评】本题综合考查光合作用具体过程的过程．解题的关键是掌握光合作用的过程，掌握光合作用的过程的要点是结合光合作用的图解写出每个阶段的反应方程式以及明确每一个阶段的场所和所需要的物质及反应的条件．
16．如图表示的是人体细胞内部分物质的转变过程，其中a和b代表物质，甲～丙代表过程。下列有关叙述正确的是（　　）
A．图中a，b两物质分别为H2O和O2
B．图中甲、乙两阶段产生[H]的场所都是细胞质基质
C．图中丙阶段产生了水，其氢元素最终都来自C6H12O6
D．图中甲、乙阶段产生的能量较少，因此可有可无
【答案】A
【分析】分析题图：甲过程为葡萄糖分解为丙酮酸，可对应有氧呼吸的第一阶段（或无氧呼吸的第一阶段）；乙表示丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢，a为水分子，对应有氧呼吸第二阶段；丙为还原氢与氧气反应生成水，b为氧气，对应有氧呼吸的第三阶段。
【解答】解：A、分析题图：甲过程为葡萄糖分解为丙酮酸，可对应有氧呼吸的第一阶段或无氧呼吸的第一阶段；乙表示丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢，a为水分子，对应有氧呼吸第二阶段；丙为还原氢与氧气反应生成水，b为氧气，对应有氧呼吸的第三阶段，A正确；
B、结合A选项的分析，甲为有氧呼吸第一阶段（或无氧呼吸的第一阶段），场所为细胞质基质，乙为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，B错误；
C、图中丙阶段产生了水，其氢元素最终来自C6H12O6和第二阶段中的H2O，C错误；
D、图中甲、乙阶段产生的能量较少，但是不可或缺，有氧呼吸是温和的、逐步放能的过程，中间产物也能用于细胞内其他反应的进行，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查呼吸作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
二．填空题（共8小题）
17．生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸熵表示：呼吸熵（RQ）＝呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收的O2，为了测定种子萌发时的呼吸熵，现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成下面的三套装置． 其中甲实验装置设计如下：锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条．瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水．整个装置密封，并放置到20℃恒温环境中培养．
（1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是　增大吸收CO2的能力　 ．
（2）由于发芽小麦种子（已消毒）的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是　氧气　 ．
（3）甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化．测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：
①锥形瓶的小烧杯中应加入　与NaOH溶液等量的清水　 ；
②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；
③测出相同时间内密闭系统的气体体积净变化量；
④再计算出CO2释放量．
（4）若甲装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸熵计算式为：　（X﹣Y）/X　 ．如果呼吸熵小于1时，说明呼吸底物中含脂肪．据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为：油菜种子　小　 （大、等、小）于小麦种子．
（5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正．则应对丙装置作相应处理：锥形瓶中加入　与实验组等量的死种子　 ，小烧杯内加入与实验组等量的清水，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化．
【答案】见试题解答内容
【分析】小烧杯中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的CO2；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，NaOH溶液便会扩散到滤纸上，可增大吸收CO2的能力．甲装置中发芽小麦种子进行呼吸作用时消耗氧气，并放出二氧化碳，其中CO2被NaOH溶液所吸收，使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为氧气的量，甲装置内的气体变化是氧气的消耗量，为了求出发芽小麦的呼吸熵，还得测定发芽小麦呼吸作用过程中CO2气体的变化量．因此可以根据甲装置及题干中所列的器材与试剂，启发设计出测定CO2气体变化的装置乙，应当与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减少量代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子呼吸作用释放的CO2量． 丙装置锥形瓶内加入与实验组等量的死种子时，对瓶中的气体变化几乎没有影响．则丙装置的墨滴在实验后向左移动量Z应为实验测量的误差值．
【解答】解：（1）小烧杯中有NaOH溶液，其目的是用于吸收呼吸作用产生的CO2；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，NaOH溶液便会扩散到滤纸上，可增大吸收CO2的能力．
（2）甲装置中发芽小麦种子呼吸作用时消耗氧气，并放出二氧化碳，其中CO2被NaOH溶液所吸收．使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为氧气的量．
（3）甲装置内的气体变化是氧气的消耗量，为了求出发芽小麦的呼吸熵，还得测定发芽小麦呼吸作用过程中CO2气体的变化量；因此可以根据甲装置及题干中所列的器材与试剂，启发设计出测定CO2气体变化的装置乙，应当与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减小代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子呼吸作用释放的CO2量．
（4）由题意可知，装置甲测得的X为小麦呼吸作用所吸收的氧气量，装置乙测得的Y为小麦种子呼吸作用所吸收的氧气量与放出的二氧化碳量的差值；则小麦种子呼吸作用放出的二氧化碳量＝X﹣Y；那么据题干所提供呼吸熵（RQ）＝呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收O2，可得计算公式为（X﹣Y）/X；小麦种子的主要成分为淀粉，呼吸熵接近于1，而干重相同的油菜种子含有大量的脂质，脂质分子中氢对氧的比例较糖类分子高，氧化时需要较多的氧；故油菜种子的RQ较小麦处子的RQ要小些．
（5）丙装置锥形瓶内加入与实验组等量的死种子时，对瓶中的气体变化几乎没有影响，故为设置的对照实验．
故答案为：
（1）增大吸收CO2的能力
（2）氧气
（3）①与NaOH溶液等量的清水
（4）（X﹣Y）/X 小
（5）与实验组等量的死种子
【点评】本题知识点为光合作用和呼吸作用及其实验设计，意在考查学生综合运用知识及实验设计的能力，试题难度较高．
18．图1表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化．图2曲线表示某种植物在20℃、CO2浓度0.03%的环境中随着光强度的变化光合速率的变化；在B点时改变某种环境条件，结果发生了如曲线b的变化．请分析回答．
（1）图1中，一昼夜中CO2浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时，在这两个时点，植物光合作用强度　等于　 （大于、等于、小于）呼吸作用强度．
（2）分析图2在B点时改变的某种条件可能是（列举两种情况）：
可能①：　适当升高温度　 ，理由：　在一定的温度范围内，随着温度的升高，酶的活性增强，光合作用增强　 ．
可能②：　适当增大CO2的浓度　 ，理由：　在一定的CO2浓度范围内，随着CO2浓度的增大，暗反应增强，光合作用增强　 ．
（3）图2中A点与C点相比较，C点时刻叶绿体中C3的含量　少　 、NADPH的含量　多　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】考查一天中光合作用强度与呼吸作用强度的变化．与CO2浓度变化有关的生理过程有光合作用与呼吸作用，参与的细胞器有叶绿体和线粒体．植物的光合作用与呼吸作用是相互依存的，因为呼吸作用分解的有机物是光合作用的产物，呼吸作用释放的能量是光合作用储存在有机物中的能量；光合作用原料的吸收和运输需要的能量是呼吸作用释放的．由图意可知6时日出，18时日落，说明光合作用的时间为6时～18时．有机物积累最多的点是下午光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻，即C点．
【解答】解：（1）a时和b时，这两个时点分别是CO2浓度最高点和最低点分别表示此时是光合作用强度与呼吸作用强度差值的转折点，即该点表示二者相等．
（2）图2在B点时改变达到光饱和点，在增强光照强度都不会提高光合速率，只有提高二氧化碳浓度和提高温度等条件可以提高光合速率．因此：
①一定的温度范围内，随着温度的升高，酶的活性增强，光合作用增强．②一定的二氧化碳浓度范围内，随着二氧化碳浓度的增大，暗反应增强，光合作用增强．
（3）图2中A点与C点相比较，C点时二氧化碳浓度较少，合成三碳化合物的量较少．又因为经过了一天的光照，植物细胞中积累了较多的ATP和[H]，比A点更能够促进三碳化合物的还原，故C点三碳化合物的量较少．
故答案为：
（1）等于
（2）适当升高温度 一定的温度范围内，随着温度的升高，酶的活性增强，光合作用增强 适当增大二氧化碳浓度 一定的二氧化碳浓度范围内，随着二氧化碳浓度的增大，暗反应增强，光合作用增强
（3）少 多
【点评】光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用释放二氧化碳是解答此题的关键．
19．甲图是科研人员研究温度对菠菜产量的影响而绘制的实验结果曲线，乙图表示菠菜细胞部分结构中的某些代谢过程，图中①﹣⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器．据图回答：
（1）由甲图可知，温度影，响呼吸速率和光合速率的实质是温度影响呼吸作用和光合作用中相关的　酶活性　 ，其中　光合作用　 过程中的酶对温度更敏感．
（2）图中阴影部分代表的含义是　光合作用净消耗的CO2相对值（净光合作用量）　 ，温度为25℃时菠菜光合作用积累有机物的相对值为　2.5　 （以CO2相对值表示）．
（3）若日温恒定在35℃时，菠菜将　不能　 （能或不能）正常生长，理由是　该蔬菜在35℃时白天不积累有机物，晚上净消耗有机物，一天中净消耗有机物　 ．
（4）乙图中　③　 代表细胞生命活动可直接利用的一种能源物质，B中的色素主要吸收　红、蓝紫　 光．
（5）若A中释放的CO2除进入B外，还有一部分释放到细胞外，则意味着　呼吸作用强度大于光合作用强度　 ．一个CO2分子从A中释放到细胞外需经过　6　 层磷脂分子．
【答案】见试题解答内容
【分析】酶的活性可以受温度影响：当温度升高到一定范围内，温度越高，酶的活性越高；当温度超过一定范围时，温度越高酶的活性越低，甚至失活．温度可以响呼吸速率和光合速率．光合作用消耗二氧化碳量与呼吸作用产生二氧化碳量的差值，即代表着光合作用净消耗的CO2相对值（净光合作用量）．日温恒定在35℃时，菠菜白天不积累有机物，晚上净消耗有机物，一天中净消耗有机物，菠菜将不能（能或不能）正常生长．
【解答】解：（1）酶的活性可以受温度影响：当温度升高到一定范围内，温度越高，酶的活性越高；当温度超过一定范围时，温度越高酶的活性越低，甚至失活．由于，光合作用和呼吸作用过程中离不开酶的催化作用，因此由甲图可知，温度影响呼吸速率和光合速率的实质其实就是温度影响呼吸作用和光合作用中相关的酶活性，其中光合作用过程中的酶对温度更敏感．
（2）图中阴影部分是光合作用消耗二氧化碳量与呼吸作用产生二氧化碳量的差值，即代表着光合作用净消耗的CO2相对值（净光合作用量）．当温度为25℃时菠菜光合作用积累有机物的相对值为3.5﹣1＝2.5（以CO2相对值表示）．
（3）若日温恒定在35℃时，菠菜白天不积累有机物，晚上净消耗有机物，一天中净消耗有机物，菠菜将不能（能或不能）正常生长．
（4）光反应为暗反应的三碳化合物的还原过程提供的物质[H]和能量ATP，乙图中③是代表细胞生命活动可直接利用的一种能源物质，B中的光合素主要吸收红、蓝紫光．
（5）当呼吸作用强度大于光合作用强度时，呼吸作用产生的二氧化碳除为光合作用提供原料，还有剩余被释放到细胞外，即A中释放的CO2除进入B外，还有一部分释放到细胞外．一个CO2分子从A中释放到细胞外需经过两层线粒膜和一层细胞膜，共6层磷脂分子．
故答案为：
（1）酶活性 光合作用
（2）光合作用净消耗的CO2相对值（净光合作用量） 2.5
（3）不能 该蔬菜在35℃时白天不积累有机物，晚上净消耗有机物，一天中净消耗有机物
（4）③红、蓝紫
（5）呼吸作用强度大于光合作用强度 6
【点评】本题着重考查了光合作用、呼吸作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．
20．甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：
处理温度（℃） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
甘薯还原糖含量（mg/g） 22.1 23.3 25.8 37.6 40.5 47.4 54.7 68.9 45.3 28.6
由表可见，温度为70℃时甘薯还原糖含量最高，这是因为还原糖的产生是酶作用的结果，酶具有最适温度．
（1）马铃薯不含还原糖的原因是 　不含淀粉酶（或不含使淀粉水解成还原糖的酶）　 ．
（2）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：
实验原理：①　淀粉酶（或酶）能使淀粉水解产生还原糖　 ；
②　还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀　 ．
备选材料与用具：甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等．
实验步骤：
第一步：取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液．
第二步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入 　等量的质量分数为3%的淀粉溶液　 ，
第三步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中再各加入 　等量的斐林试剂　 ，
第四步：　沸水浴加热1﹣2分钟　 ．
实验结果：　A试管砖红色，B试管蓝色　
（3）马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于 　唾液淀粉酶（或唾液中含有使淀粉水解的酶）　 的作用．
【答案】见试题解答内容
【分析】熟练掌握还原糖的鉴定试验是解答本题的关键．此题还考查实验的原则（对照原则、单一变量原则）、还原糖的鉴定注意事项（斐林试剂氢氧化钠和硫酸铜要混匀使用，然后水浴加热，观察实验现象；还原糖的鉴定的材料必须用浅色）还原糖的鉴定原理：淀粉遇碘变蓝 还原糖遇斐林试剂呈砖红色沉淀．等等．
【解答】解：（1）马铃薯不含还原糖最可能的原因是没有淀粉酶不能将淀粉进行分解．
（2）上述原因的原理是①淀粉酶与水解淀粉能产生还原糖，且②还原糖能够用斐林试剂进行鉴定产生砖红色沉淀；
实验步骤一定遵循等量原则和控制无关变量原则，所以第二步需要加入等量的质量分数为3%的淀粉溶液，第三步需要加入等量斐林试剂鉴定是否产生还原糖，但斐林试剂的使用需要水浴加热；结果是A试管砖红色，B试管蓝色．
（3）马铃薯不含还原糖，但含有大量的淀粉，在唾液淀粉酶的作用下分解成葡萄糖．
故答案为：
（1）不含淀粉酶
（2）①淀粉酶水解淀粉产生还原糖 ②还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀
等量的质量分数为3%的淀粉溶液 等量斐林试剂 沸水浴加热煮沸1﹣2min A试管砖红色，B试管蓝色
（3）唾液淀粉酶水解作用
【点评】本题考查酶和实验设计相关知识，意在考查学生对知识点的理解掌握和运用能力以及实验分析能力．
21．如图是植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程．请据图回答：
（1）有光的条件下，b进入细胞后，在　叶绿体基质　 中发生反应；①过程产生的[H]的作用是　还原C3　 ．
（2）在物质变化的同时，伴随着能量的变化．图中生理过程中能产生ATP的是　①③④　 （用图中数字表示）．
（3）有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是　③　 （用图中数字表示）．
（4）白天若突然中断b的供应，过程②中的物质　C5　 会随之增加．
（5）美国科学家卡尔文采用了同位素示踪技术研究出②过程中碳元素的转移途径，该转移途径可为　CO2﹣C3﹣（CH2O）　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】分析题图：①表示光合作用光反应，②表示光合作用暗反应，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示有氧呼吸第二、三阶段；a表示氧气，b二氧化碳，据此答题．
【解答】解：（1）分析题图已知b是二氧化碳，进入细胞后在叶绿体基质中参与暗反应；①过程是光合作用光反应阶段，产生的[H]用于暗反应还原C3．
（2）图中能产生ATP的是：①表示光合作用光反应，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示有氧呼吸第二、三阶段．
（3）有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是③葡萄糖氧化分解产生丙酮酸和还原氢．
（4）白天若突然中断二氧化碳的供应，过程②暗反应中C5会随之增加．
（5）暗反应中碳原子的转移途径为CO2﹣C3﹣（CH2O）．
故答案为：
（1）叶绿体基质； 还原C3
（2）①③④
（3）③
（4）C5
（5）CO2﹣C3﹣（CH2O）
【点评】本题考查了光合作用、呼吸作用的影响因素和物质变化相关内容．意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系．
22．如图表示水稻一个成熟叶肉细胞代谢的某些过程（图中数字代表物质，a、b代表细胞器）．请据图回答下列问题：
（1）图中④是　氧气（或O2）　 ，其产生所需要的必要条件是　（叶绿体中的）色素、光、（酶）　 ，该过程　不能　 （填“能”或“不能”）发生在水稻植株的所有细胞中．
（2）图中③产生于　细胞呼吸第一（其他合理答案可酌情给分）　 阶段，在　线粒体（基质）　 （填场所）中被利用；ATP合成酶存在于　b　 （填“a”或“b”）的内膜上．
（3）图中①、②进入a的方式是　自由扩散　 ．
（4）在水稻种植过程中，“正其行、通其风”的主要目的是通过　增加（大气中）CO2（或①）的浓度　 来提高光合作用强度以增加产量．
（5）该细胞　不能　 （填“能”或“不能”）作为同时观察a和b在细胞中分布的实验材料．
【答案】见试题解答内容
【分析】分析图示：根据a需要光照，说明a是叶绿体，叶绿体需要水分和二氧化碳，同时b是线粒体，产生二氧化碳，所以判断出：①二氧化碳、②水、③丙酮酸、④氧气．
【解答】解：（1）据图分析已知④是氧气（或O2），产生于光合作用光反应，需要（叶绿体中的）色素、光、（酶）等条件，该过程只能发生在水稻的绿色部位的细胞中的叶绿体内．
（2）图中③是丙酮酸，产生于发生在细胞质基质中的有氧呼吸第一阶段，线粒体的内膜有与ATP合成有关的酶．
（3）图中①是二氧化碳、②是水，它们进入叶绿体的方式都是自由扩散．
（4）“正其行，通其风”的主要目的是促进空气流通，通过提高二氧化碳含量提高光合作用强度以增加产量．
（5）观察叶绿体和线粒体都需要借助颜色反应，所以不能同时观察．
故答案为：
（1）氧气（或O2） （叶绿体中的）色素、光、（酶） 不能
（2）细胞呼吸 第一 线粒体（基质）
（3）自由扩散
（4）增加（大气中）CO2（或①）的浓度
（5）不能
【点评】本题的知识点是光合作用的过程，主要考查学生解读题图获取有效信息并利用有效信息解决问题的能力和利用曲线对知识进行模型构建的能力．
23．研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响．进一步研究发现，发挥作用的物质是L﹣天冬酰胺酶，它能将L﹣天冬酰胺（氨基酸中的一种，同时也是合成嘌呤环和嘧啶环的重要组成部分）分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成L﹣天冬酰胺．
（1）为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验．
实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基（含细胞生长所需的物质）、L﹣天冬酰胺酶
实验步骤：
a．分组
实验组：培养基+L﹣天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组：培养基+　L﹣天冬酰胺酶+正常细胞　
b．适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测L﹣天冬酰胺含量．
实验结果（如下表）
实验分组 生长状态 L﹣天冬酰胺含量
培养液 细胞内
实验组 ① 缺乏 缺乏
对照组 正常 缺乏 正常
结果分析：
该实验利用了酶的　专一性　 特性；表中①应为　抑制　 ，具体原因是淋巴瘤细胞　自身不能合成L﹣天冬酰胺　 ．对照组细胞内L﹣天冬酰胺含量正常的原因是　能合成L﹣天冬酰胺酶　 ．
（2）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了　免疫（拮抗）　 反应；该酶口服无效，原因是　酶被分解作用　 ．
（3）根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是　对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】本题重点考查酶的作用及肿瘤治疗的基本原理．
1、酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和．
2、癌症的治疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期，阻止癌细胞的增殖．
【解答】解：（1）根据生物学实验遵循对照和单一变量的原则，实验组：培养基+L﹣天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞，对照组：培养基+L﹣天冬酰胺酶+正常细胞，由于淋巴瘤细胞自身不能合成天冬酰胺这种氨基酸，增殖被抑制，而对照组的正常细胞能合成天冬酰胺，所以能正常增殖，实验组的培养液和细胞内没有天冬酰胺，对照组的细胞内含有，而培养液中没有天冬酰胺，在这个实验中，利用了酶的专一性．
（2）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了免疫反应反应，外源性酶是蛋白质作为抗原而存在，进入机体后机体发生免疫反应，产生的抗体与之结合失去疗效，多次注射，机体中有记忆细胞，当外源性酶再次进入机体，记忆细胞会迅速增殖分化，产生更强的免疫反应，作用更快，更强，故疗效降低；该酶口服无效，原因是在消化道内，酶作为蛋白质被蛋白酶分解失活而失去疗效．
（3）根据实验结果，理想的抗肿瘤药物应该具有对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响的特性．
故答案为：
（1）L﹣天冬酰胺酶+正常细胞 专一性 抑制 自身不能合成L﹣天冬酰胺 能合成L﹣天冬酰胺酶（有合成L﹣天冬酰胺的酶）
（2）免疫（拮抗） 酶被分解作用
（3）对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响
【点评】本题考查酶在代谢中的作用的综合的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．
24．如图为一可测定呼吸速率的密闭的实验装置．请据图分析回答：
（1）将该实验装置放在适宜的温度条件下，关闭活塞30分钟，可观察到在这一时间段内有色液滴向　左　 移动．
（2）实验开始时，樱桃细胞进行呼吸作用主要方式的反应式是　C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量　 ；场所是　细胞质基质和线粒体　 ．
（3）在樱桃细胞始终保持活力的情况下，一段时间后发现有色液滴不再移动，原因是　瓶中氧气耗尽，樱桃细胞进行无氧呼吸，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收　 ．
（4）某研究小组的同学通过观察发现，受到机械损伤后的樱桃易烂．他们推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关．假设你是该小组的一员，请利用上述实验装置，设计实验探究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高．请完善实验步骤、预测实验结果并得出结论．
①实验步骤：第一步：按图中所示装置进行操作．30分钟时记录有色液滴移动距离为a．　第二步：向容器内加入与实验组等量的经消毒的受到机械损伤后的樱桃与实验组等量的经消毒的受到机械损伤后的樱桃，其它处理及装置与实验组完全相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为b　 ．
②实验结果及结论：　如果a＜b，说明机械损伤 能引起樱桃呼吸速率升高；
如果a＞b，说明机械损伤 能引起樱桃呼吸速率降低；
如果a＝b，则说明机械损伤 对樱桃呼吸速率没有影响．　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】分析题图：图示是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置，该装置中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，因此有色液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗的氧气量．据此答题．
【解答】解：（1）关闭活塞后，由于容器中还有部分空气，樱桃进行有氧呼吸，消耗氧气同时产生二氧化碳，但产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此容器中气体总量减少，压强变小，有色液滴向左移动．
（2）实验开始时，樱桃细胞进行有氧呼吸，其总反应式为：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体．
（3）有色液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗的氧气量，因此一段时间后有色液滴不再移动的原因是瓶中氧气耗尽，樱桃细胞进行无氧呼吸，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收．
（4）①实验步骤：
第一步：按装置图所示进行操作，30分钟后，记录有色液滴移动距离为a．
第二步：向容器内加入与实验组等量的经消毒的受到机械损伤后的樱桃与实验组等量的经消毒的受到机械损伤后的樱桃，其它处理及装置与实验组完全相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为b．
②预测结果及结论：共三种情况，即
如果a＜b，说明机械损伤；能引起樱桃呼吸速率升高；
如果a＞b，说明机械损伤；能引起樱桃呼吸速率降低；
如果a＝b，则说明机械损伤．对樱桃呼吸速率没有影响．
故答案为：
（1）左
（2）C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 细胞质基质和线粒体
（3）瓶中氧气耗尽，樱桃细胞进行无氧呼吸，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收
（4）①第二步：向容器内加入与实验组等量的经消毒的受到机械损伤后的樱桃与实验组等量的经消毒的受到机械损伤后的樱桃，其它处理及装置与实验组完全相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为b
②如果a＜b，说明机械损伤 能引起樱桃呼吸速率升高；
如果a＞b，说明机械损伤 能引起樱桃呼吸速率降低；
如果a＝b，则说明机械损伤 对樱桃呼吸速率没有影响．
【点评】本题结合实验装置图，考查细胞呼吸及相关的探究实验，要求考生识记细胞呼吸的具体过程，明确探究实验的目的，能准确判断实验的自变量和因变量，掌握探究实验的原则，并能据此完善实验步骤和预测实验结果．
三．实验题（共4小题）
25．某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片中在叶绿体色素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”，做“提取与分离叶绿体中的色素”实验．
（1）提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是　D　 ．
A．进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→将实验材料研磨
B．制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线
C．将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析
D．将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在液纸条上画线→进行纸层析
（2）在将实验材料剪碎、研磨的过程中，需要加入CaCO3、SiO2和95%丙酮，加入这三种试剂的目的分别是　保护色素（防止色素被破坏）　 、　使研磨充分　 、　溶解色素　 ．
（3）色素层析结果如图所示，请问绿叶组对应的滤纸条编号是　A　 ．判断依据是　A组叶片所含叶绿素多　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
3、各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
4、结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
【解答】解：（1）根据色素提取和分离的实验步骤可知，提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在液纸条上画线→进行纸层析．
（2）在将实验材料剪碎、研磨的过程中，需要加入CaCO3、SiO2和95%丙酮，CaCO3能够保护色素（防止色素被破坏），SiO2能使研磨充分、95%丙酮能偶溶解色素．
（3）分析图解可知，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素带的宽窄与色素含量相关，绿叶色泽浓绿，所含叶绿素a和叶绿素b较多，叶绿素a带和叶绿素b带较宽，而A组叶片所含叶绿素多，因此绿叶组应对应A组．
故答案为：
（1）D
（2）保护色素（防止色素被破坏） 使研磨充分 溶解色素
（3）A A组叶片所含叶绿素多
【点评】本题考查课本基础实验的原理和选材，要求学生掌握提取和分离叶绿体中色素的方法，意在考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；并对实验现象和结果进行解释、分析、处理．
26．某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：
①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
②配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；
③配制海藻酸钠溶液：用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的无菌水中，配制成溶液；
④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入到刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀；
⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢地将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成．
（1）请你改正其中两处错误的操作：
第一处　海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化　 ；
第二处　海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞　 ．
（2）刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是　让凝胶珠形成稳定的结构　 ．
（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度　过低　 （过低/过高）．
【答案】见试题解答内容
【分析】固定化细胞的相关知识点，制作过程中的注意事项：（1）酵母细胞的活化．（2）配制氯化钙溶液：要用蒸馏水配制．（3）配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊． （4）海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡． （5）制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入．
【解答】解：（1）操作步骤中的错误为：第一处海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化；第二处海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞，否则会杀死酵母菌．
（2）刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是让凝胶珠形成稳定的结构．
（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度过低，包埋的酵母菌数量少．
故答案为：
（1）③海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化
④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞
（2）让凝胶珠形成稳定的结构
（3）过低
【点评】本题考查固定化酵母细胞，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验操作步骤等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．
27．某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2 时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题．他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按图装置进行实验．当测定甲、乙装置中CaCO3 沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2．请分析回答下列问题．
（1）甲、乙两组的实验变量是　有无氧气　 ，实验中需控制的无关变量主要有　温度、pH、培养液量、培养液浓度等　 ．
（2）甲图中酵母菌产生CO2的场所是　线粒体　 ．
（3）利用提供的形管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：
实验步骤：
①将　等量　 的滤液1和滤液2分别倒入两侧并标记；
②一段时间后观察　（两侧）液面　 的变化．
实验结果预测和结论：
①如果　A侧液面上升，B侧液面下降　 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果　A侧液面下降，B侧液面上升　 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③　如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】分析实验装置图：甲图通入无菌空气，说明其探究的是酵母菌的有氧呼吸，而乙图是密封装置，说明其探究的是酵母菌的无氧呼吸．图中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以免影响实验结果；澄清石灰水的作用是检测呼吸作用产生的二氧化碳．
【解答】解：（1）本实验的目的是探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题，所以甲、乙两组的实验变量是有无氧气．无关变量包括温度、pH、培养液量、培养液浓度等．
（2）酵母菌有氧呼吸时产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸时产生CO2的场所是细胞质基质，甲图中酵母菌进行的是有氧呼吸，因此其产生二氧化碳的场所是线粒体．
（3）本实验的目的是探究酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的量是否比无氧呼吸多．实验原理：滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过．
①探究实验应遵循单一变量原则，因此需将等量的滤液1和滤液2分别倒入倒入U形管A、B两侧．
②一段时间后观察两侧液面的变化．
实验结果预测和结论：
①如果A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多．
故答案为：
（1）有无氧气　 温度、pH、培养液量、培养液浓度等
（2）线粒体
（3）①等量　②（两侧）液面
实验结果预测和结论：
①A侧液面上升，B侧液面下降
②A侧液面下降，B侧液面上升
③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多
【点评】本题综合考查酵母菌细胞呼吸方式的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．
28．某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况．材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油．
实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多．
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
A 加入240ml的葡萄糖溶液 加入10g活性干酵母 ①　不加入石蜡油　
B 加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ②　加入10g活性干酵母　 加入石蜡油，铺满液面
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是　去除氧气　 ，这是控制实验的　自　 变量．
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C．请写出装置C的实验步骤：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
C ③　加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液　 ④　不加入活性干酵母　 加入石蜡油，铺满液面
（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：　A＞B＞C　 （用“＜、＝、＞”表示），则假设成立．
【答案】见试题解答内容
【分析】分析实验装置图：本题实验的目的是验证酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多，因此实验的自变量是有无氧气，因变量是保温瓶的温度变化．
分析表格：实验设计需遵循对照性原则和单一变量原则．为了排除酵母菌以外因素产生的温度变化，则需要增加一个装置C，即空白对照组．
【解答】解：（1）实验设计需遵循对照性原则和单一变量原则，因此①处应填：不加入石蜡油，②处应填：加入10g活性干酵母．
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，这样可以控制实验的自变量．
（3）由于酵母菌呼吸作用之外的因素可能引起温度变化，为了排除酵母菌以外因素产生的温度变化，则需要增加一个装置C，因此应设计空白对照组，即：③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液，④不加入活性干酵母．
（4）因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多，因此装置A、B、C温度大小关系是A＞B＞C．
故答案为：
（1）①不加入石蜡油 ②加入10g活性干酵母
（2）去除氧气 自
（3）③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
④不加入活性干酵母
（4）A＞B＞C
【点评】本题结合图表，考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，要求考生理解和掌握酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸过程，掌握实验设计应该遵循的原则，能结合所学的知识，对实验过程进行完善，特别是为了实验结果的准确，应该设置C装置，排除外界因素对温度的影响．
四．解答题（共3小题）
29．某些植物在强光下产生电子过多导致活性氧积累，而细胞内活性氧积累会加快细胞凋亡引发萎黄病。为研究植物对强光的适应性，科研人员进行了一系列探究。
（1）光合作用的光反应发生在 　类囊体薄膜　 上，某些膜上蛋白与 　光合色素　 形成的复合体可吸收、传递、转化光能。
（2）用不同浓度的MV（一种可产生活性氧的物质）对野生型和C37蛋白缺失突变体叶片进行处理，

展开更多......

收起↑