资源简介 (共194张PPT)专题二 细胞的代谢真题探究——深析真题明考向答案解析答案解析答案解析肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收A和C解析解析解析太阳能初级消费者、分解者解析生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量解析甲甲解析乙解析答案解析模块1和模块2减少模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足高于叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少解析解析答案解析答案解析光照强度和基质含水量答案光反应ATP和[H]从而提高细胞的渗透压，增强吸水能力将基质含水量控制在基质最大持水量的70%左右叶绿体基质相反类囊体酶提高解析解析叶绿素a、叶绿素b吸收、利用红光、蓝紫光叶绿素f吸收、利用近红外光E核心考点——重点难点全突破答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析缺少pH＝7的对照组加入NaOH溶液和HCl溶液的时间顺序不合理解析淀粉麦芽糖少解析答案解析答案解析答案解析ADP＋PiNADPH有利于观察A、B两组释放氧气的放射性A组释放的氧气有放射性，B组释放的氧气没有放射性答案解析答案解析答案解析等于光照强度右酶的活性答案解析答案解析答案解析答案解析等量NaOH溶液遮光光照、温度等相同且适宜的环境中左右484解析专题作业答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析神经细胞内消耗能量主动运输解析抑制神经细胞ATP的合成答案光照强度、二氧化碳浓度氧气三碳化合物三碳化合物P2光合作用能力强，但是向籽实运输的光合作用产物少解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析不含汽车尾气pH保证实验数据的可靠性香樟解析叶绿体基质抑制增施有机肥本课结束[考纲要求] 1.物质进出细胞的方式(Ⅱ) 2.酶在代谢中的作用(Ⅱ) 3.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ) 4.光合作用与细胞呼吸(Ⅱ) 5.影响光合作用的环境因素(Ⅱ)真题探究——深析真题明考向1．(2020·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组答案 D解析 由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。2．(2019·全国卷Ⅱ)某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是( )A．H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞答案 C解析 由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，说明细胞内的H＋被转运到细胞外，A正确；细胞内的pH高于细胞外，H＋运出保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，需要能量，因H＋－ATPase具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋，且蓝光照射情况下，加入H＋－ATPase抑制剂，不能发生H＋的主动运输，故运输所需能量由H＋－ATPase水解ATP提供，不由蓝光直接提供，B正确，C错误；由①中实验可知，暗处理前后溶液pH未变，说明H＋不能通过自由扩散透过细胞质膜，D正确。3．(2018·全国卷Ⅲ)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是( )A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP答案 C解析 植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量一般有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物因不同细胞中酶的不同而不同，有的产生CO2和酒精，有的产生乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。4．(2020·全国卷Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_____________________________________(答出2点即可)。(2)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是__________________________________________(答出1点即可)。(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是_________________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/μmol·m－2·s－112001180560623答案 (1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)A和C 作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用解析 (1)中耕松土过程中去除了杂草，减少了杂草和农作物之间的竞争；疏松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根细胞的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收，从而达到增产的目的。(3)分析表中数据可知，作物A、D的株高较高，B、C的株高较低，作物A、B的光饱和点较高，适宜在较强光照下生长，C、D的光饱和点较低，适宜在弱光下生长，综合上述特点，应选取作物A和C进行间作，作物A可利用上层光照进行光合作用，下层的弱光能满足作物C光合作用的需要，从而提高光能利用率。5．(2016·全国卷Ⅰ)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)γ (2)α(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记解析 (1)由题意知，该酶可催化ATP水解产生ADP，此过程中断裂的应是远离“A”的那个高能磷酸键，从而使ATP中γ位上的磷酸基团脱离，此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上。(2)dATP分子中A代表腺嘌呤脱氧核苷，由腺嘌呤和脱氧核糖组成，因此A可以与dATP中α位的磷酸基团构成腺嘌呤脱氧核苷酸，作为DNA生物合成原料。(3)1个噬菌体含有1个双链DNA分子，用DNA分子被32P标记的噬菌体感染大肠杆菌，由于DNA分子复制为半保留复制，即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来，且分别进入不同的DNA分子中，所以理论上不管增殖多少代，子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。6．(2019·全国卷Ⅱ)回答下列与生态系统相关的问题。(1)在森林生态系统中，生产者的能量来自于______，生产者的能量可以直接流向__________________(答出2点即可)。(2)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内__________________________________；C与B的差值表示这段时间内__________________________________________；A与B的差值表示这段时间内________________________________。答案 (1)太阳能 初级消费者、分解者(2)生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量解析 (1)生态系统中生产者进行光合作用所固定的能量来自太阳能，生产者固定的能量的去路是一部分通过呼吸作用以热能形式散失(大部分)、一部分流向了初级消费者、一部分通过残枝败叶等形式流向了分解者，所以生产者的能量可以直接流向初级消费者和分解者。(2)单位时间生产者制造有机物的量等于生产者积累有机物的量和呼吸量的总和。题述测量的三份水样中A为开始时瓶中的氧气量，B为生产者进行呼吸作用后剩余的氧气量，C为生产者进行光合作用和呼吸作用后玻璃瓶中的氧气量；C与A的差值表示该段时间内生产者净光合作用的放氧量，A与B的差值表示该段时间内生产者进行呼吸作用消耗氧气的量，所以，C与B的差值＝[(C－A)＋(A－B)]表示该段时间内生产者光合作用的总放氧量。7．(2018·全国卷Ⅰ)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是____________。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是__________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。答案 (1)甲 (2)甲 种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2解析 (1)由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大时甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对较弱的环境中生长，林下的光照强度低，因此更适合在林下种植的是植物乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞固定二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。8．(2020·天津等级考)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( )A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素答案 A解析 乙醇酸等同于光合作用暗反应产生的糖，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O，B错误；类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。9．(2020·山东等级考)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________________。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是__________________________________________。(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是_______________________________________________。(4)干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。答案 (1)模块1和模块2 五碳化合物(或C5)(2)减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足(3)高于 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)(4)叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少解析 (1)叶绿体中光反应阶段是将光能转化成电能，再转化成ATP中活跃的化学能，题图中模块1将光能转化为电能，模块2将电能转化为活跃的化学能，两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能。在模块3中，CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定，因此甲为五碳化合物(或C5)。(2)据题干可知乙为C3，气泵突然停转，大气中CO2无法进入模块3，相当于暗反应中CO2浓度降低，短时间内CO2浓度降低，C3的合成减少，而C3仍在正常还原，因此C3的量会减少。若气泵停转时间较长，模块3中CO2的量严重不足，导致暗反应的产物ADP、Pi和NADP＋不足，无法正常供给光反应的需要，因此模块2中的能量转换效率也会发生改变。(3)在植物中糖类的积累量＝产生量－消耗量，光合作用产生糖类，呼吸作用消耗糖类，而在人工光合作用系统中没有呼吸作用进行消耗，因此在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量要高于植物。(4)在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低，导致CO2的吸收量减少，因此光合作用速率降低。考点全国Ⅰ卷5年考情分析热度20162017201820192020物质进出细胞细胞吸水和失水物质进出细胞方式T2[6分]T3[6分]★★酶定义及影响因素实验探究T3[6分]★ATPT29(1)(2)[4分]★细胞呼吸过程、原理及应用影响因素光合作用色素过程、原理及应用T30[8分]T30[9分]T3[6分]T29[12分]T29(5)[2分]T30(1)(3)[8分]★★★★光合作用与细胞呼吸T30[9分]★每年本专题考查的分值24分9分15分18分16分五年均分16.4分考点全国Ⅱ卷5年考情分析热度20162017201820192020物质进出细胞细胞吸水和失水T4[6分]T5[6分]★★物质进出细胞方式T2[6分]T3[6分]★★酶定义及影响因素T29[10分]T3[6分]★★实验探究ATP细胞呼吸过程、原理及应用T2[6分]T31(1)[2分]★★影响因素光合作用色素T4[6分]T30(3)[2分]★★过程、原理及应用T30(1)(2)[6分]★光合作用与细胞呼吸T31[8分]T29[9分]T31(2)[8分]T30[9分]★★★★每年本专题考查的分值24分21分14分20分17分五年均分19.2分考点全国Ⅲ卷5年考情分析热度20162017201820192020物质进出细胞细胞吸水和失水物质进出细胞方式酶定义及影响因素实验探究ATP细胞呼吸过程、原理及应用T5[6分]★影响因素T4[6分]★光合作用色素T3[6分]T29(1)[4分]★★过程、原理及应用T29[10分]T2(B)[1.5分]★★光合作用与细胞呼吸T29(2)(3)[5分]T27[10分]★★每年本专题考查的分值10分7.5分15分6分10分五年均分9.7分1．在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测不合理的是( )A．腺苷酸激酶的数量影响葡萄糖分子进入线粒体B．腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶C．腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成答案 A解析 由题“它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP”可推知，腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶，与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关，腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成，B、C、D正确；葡萄糖不能进入线粒体，A错误。2．水分子存在两种跨膜运输机制，一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过水通道蛋白跨膜运输。研究者为探究哺乳动物成熟红细胞的吸水方式，进行了如下实验，将甲组红细胞用生理盐水配制的蛋白酶溶液处理，乙组红细胞用等量的生理盐水处理。将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察在相同时间内两组细胞发生破裂的情况。下列分析不合理的是( )A．水分子的上述两种跨膜运输方式，都是顺浓度梯度进行的B．磷脂双分子层内部具有疏水性，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定阻碍C．若甲、乙两组细胞破裂数差异不大，则说明水分子主要以自由扩散进入红细胞D．若甲组细胞破裂的数量比乙组少，则说明水分子仅通过通道蛋白进入红细胞答案 D解析 若甲、乙两组均出现一定破裂的细胞，甲组细胞破裂数量比乙组少，说明水分子可以通过两种方式进入细胞，D错误。3．铁皮石斛为我国传统名贵中药材，研究人员对它的栽培条件进行了相关研究，实验结果如下。处理L1L2L3W1W2W3W1W2W3W1W2W3干重/g2.913.432.312.583.792.861.932.342.41注：1.L1、L2和L3分别代表光照强度为360μmol/(m2·s)、240μmol/(m2·s)和120μmol/(m2·s)。2．W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的100%、70%和40%。(1)该实验研究了____________________对铁皮石斛光合作用的影响。(2)据表分析，铁皮石斛在________条件下的生长状况最好。请绘出在此含水量条件下，铁皮石斛产量与光照强度关系的柱形图。(3)在低光照情况下，由于________阶段产生的__________________少，使得铁皮石斛的产量较低。(4)进一步研究发现，在基质含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高，表明植株可以通过积累可溶性糖________________________，这是植株的一种保护性反应。(5)为保证铁皮石斛的产量，请提出在强光条件下的栽培建议：_______________________________________。答案 (1)光照强度和基质含水量(2)L2W2 柱形图如图所示(3)光反应 ATP和[H](4)从而提高细胞的渗透压，增强吸水能力(5)将基质含水量控制在基质最大持水量的70%左右4．增施CO2是提高温室植物产量的主要措施之一。但有人发现，随着增施CO2时间的延长，植物光合作用逐渐减弱。为探究其原因，研究者以黄瓜为材料进行实验，结果如下图。(1)CO2进入叶绿体，被位于______________的Rubisco酶催化，与________化合物结合而被固定。(2)由图可知，常温＋CO2处理组在超过29天后，净光合速率开始下降，直至低于常温处理组。此阶段，常温＋CO2组淀粉含量与光合速率的变化趋势________，据此推测光合速率下降可能是由于淀粉积累过多。叶绿体中淀粉的积累一方面会导致________膜结构被破坏而影响光反应。另—方面有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的________等含氮化合物合成不足，进而抑制了光合作用。(3)由图可知，在增施CO2情况下，适当升高温度可以________光合作用速率。有人认为，这是由于升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖，减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。图中支持该假设的证据是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)请根据本研究的结果，对解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题，提出两项合理化建议：________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)叶绿体基质 C5(2)相反 类囊体 酶(3)提高 高温＋CO2组淀粉含量一直低于常温＋CO2组，可溶性糖相反(4)单独增施CO2时间不宜超过30天；增施CO2的同时合理补充氮肥；增施CO2时适当提高温度解析 (1)二氧化碳是光合作用暗反应的原料，在叶绿体基质中与五碳化合物结合生成三碳化合物。(2)据图分析，图1中常温＋CO2处理组在超过29天后，净光合速率开始下降，直至低于常温处理组，而图2中29天后，常温＋CO2组淀粉含量反而增加，据此推测光合速率下降可能是由于淀粉积累过多。光反应的场所是类囊体薄膜，因此叶绿体中淀粉的积累一方面会导致类囊体薄膜结构被破坏而影响光反应，另一方面有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的叶绿素、酶等含氮化合物合成不足，进而抑制了光合作用。(3)根据图1可知，高温＋CO2组的净光合速率在36天前都是最高的，说明在增施CO2情况下，适当升高温度可以提高光合作用速率。由图2、图3可知高温＋CO2组淀粉含量一直低于常温＋CO2组，而可溶性糖相反，可能是因为升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖，减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。5．阅读下面的材料，完成(1)～(4)题。《Science》发表的这项新发现会导致教科书重写吗？据报道，研究人员发现了一种新型的光合作用——利用近红外光进行的光合作用，研究成果于2018年6月在《科学》杂志网站发表。地球上绝大多数的放氧光合生物在光合作用过程中利用的都是可见光，但这种新类型光合作用利用的是近红外光，它广泛存在于蓝(藻)细菌(cyanobacteria，blue?greenalgae)中。研究人员在澳大利亚赫伦岛海滩岩石表面之下几毫米处发现了含有叶绿素f的蓝(藻)细菌，它们在缺少可见光的条件下也可以借助近红外光生长。常见的光合作用利用来自红光的能量驱动。这一特征存在于我们已知的所有植物、藻类中，因此人们认为红光的能量为光合作用设定了“红色极限”。然而，当一些蓝(藻)细菌在近红外光下生长时，常见的工作系统关闭了，取而代之的是叶绿素f(chlorophyll?f)的系统。在此研究成果公布之前，人们一直认为植物中的叶绿素f只起捕获光能的作用。新的研究表明，在荫蔽或者光线较暗的条件下，叶绿素f在光合作用中起着关键作用，利用低能量的近红外光来进行复杂的化学反应，这就是“超越红色极限”的光合作用。在新的光合作用工作系统中，通常被称为“辅助色素”的叶绿素f，实际上是在执行关键的化学步骤，而不是教科书所描述的发挥辅助作用。研究人员彼得·伯林森评价：这是光合作用的一个重要发现，它突破了我们对生命的理解，比尔·卢瑟福教授和英国伦敦帝国理工学院的研究团队应该得到祝贺，因为他们揭示了光合作用基础过程的一个新途径。这一发现改变了我们对光合作用基本机制的认识，教科书中的相关内容应该重写；它扩大了我们寻找外星生命存在的范围，并为培育更有效利用光能的作物新品种提供了参考。(1)将你学过的光合作用知识与本文中介绍的新知识进行比较，将不同之处填入下表。叶绿素种类相应的功能教材知识________________________________本文知识________________________________(2)请解释上述材料中“红色极限”的含义：________________________。(3)本项研究最重要的发现是：________。(选填序号)A．存在一种新的叶绿素——叶绿素fB．具有叶绿素f的生物中没有其他叶绿素C．叶绿素f具有吸收近红外光的作用D．叶绿素f在光合作用中起辅助作用E．叶绿素f可作为关键色素转换光能(4)请结合本文撰写一段文字，作为教科书中介绍叶绿素的内容。(120字以内)_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案 (1)叶绿素种类相应的功能教材知识叶绿素a、叶绿素b吸收、利用红光、蓝紫光本文知识叶绿素f吸收、利用近红外光(2)波长大于红光的光波无法驱动光合作用(3)E(4)叶绿素是进行光合作用的主要色素。在植物和藻类细胞中含有叶绿素a、b，能吸收、利用可见光中红光和蓝紫光的能量，合成有机物。蓝(藻)细菌中除含有叶绿素a、b外，某些还含有叶绿素f，可吸收、利用近红外光的能量，合成有机物。(答案合理即可)核心考点——重点难点全突破考点1 物质进出细胞的实例和方式 1 动植物细胞的吸水和失水项目动物细胞植物细胞条件①细胞膜具有选择透过性，相当于半透膜②细胞内液与细胞外溶液具有浓度差①细胞壁是全透性的②原生质层(由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成)相当于半透膜③细胞液与外界溶液具有浓度差原理渗透作用渗透作用水分子运动方向低浓度溶液→高浓度溶液低浓度溶液→高浓度溶液现象皱缩或涨破质壁分离、质壁分离复原(1)人工膜≠生物膜：生物膜具有选择透过性，人工膜为半透膜，物质能否通过取决于孔径大小。(2)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。(3)渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。2 熟记常见物质的运输方式(1)判断葡萄糖、氨基酸等分子出入细胞的方式要看具体信息，若为高浓度到低浓度的运输则为协助扩散，若为低浓度到高浓度的运输则为主动运输，若题干无信息，一般默认主动运输。(2)主动运输消耗的能量不一定来自ATP，也有可能来自离子电化学梯度等。(3)并不是只有大分子物质才以胞吞胞吐方式运输，如神经递质。(4)胞吐过程一定会发生囊泡膜与细胞膜的融合。3 影响物质跨膜运输的因素——物质浓度、O2浓度、温度、载体数量(1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)(2)O2浓度(3)温度温度通过影响生物膜的流动性和酶的活性，进而影响物质运输的速率。(4)载体数量主动运输和协助扩散都需要载体蛋白的协助，所以载体数量会影响它们的运输速率。1．如图所示，某些植物细胞利用①把细胞内的H＋运出，导致细胞外H＋浓度较高；②能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞。以下叙述正确的是( )A．①和②的化学本质不同B．①和②的空间结构相同C．H＋运出细胞的方式是主动运输D．氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子无影响答案 C解析 根据题意和图示分析可知，①②均为载体蛋白，化学本质均为蛋白质，A错误；蛋白质的结构决定功能，①②的功能不同，故可推测其结构也不相同，B错误；根据图示可知，H＋运出细胞需要载体和消耗能量，运输方式为主动运输，C正确；细胞外和细胞内的H＋浓度梯度产生的势能推动H＋和蔗糖的吸收，而氧气浓度可影响H＋外运，进而影响细胞外和细胞内H＋浓度差，从而影响蔗糖的吸收，故氧气浓度对细胞吸收蔗糖分子有影响，D错误。2．(2020·陕西省汉中市高三教学质量检测)下列关于物质跨膜运输的叙述中，不正确的是( )A．同一物质进入不同细胞的方式可以相同，如葡萄糖进入肝脏细胞和骨骼肌细胞B．不同物质进入相同细胞的方式可能相同，如氨基酸和核苷酸进入小肠上皮细胞C．同一物质进入相同细胞的方式可能不同，如水分子进入某些具有水通道蛋白的细胞D．不同物质进入不同细胞的方式可能相同，如乙醇进入小肠上皮细胞和Na＋进入神经细胞答案 D解析 同一物质进入不同细胞的方式可以相同，如葡萄糖进入肝脏细胞和骨骼肌细胞，都是主动运输，A正确；不同物质进入相同细胞的方式可能相同，如氨基酸和核苷酸进入小肠上皮细胞，都是主动运输，B正确；同一物质进入相同细胞的方式可能不同，如水分子进入某些具有水通道蛋白的细胞，有自由扩散和协助扩散两种运输方式，C正确；乙醇进入小肠上皮细胞是自由扩散，Na＋进入神经细胞是协助扩散，这两种物质进入不同细胞的运输方式不同，D错误。3．(2020·北京东城一模)柽柳属植物主要分布在我国荒漠、半荒漠地带，能在盐碱环境中正常生长，具有耐盐性。它能积累土壤中的无机盐离子，使其细胞液浓度高于土壤溶液。下列相关叙述，正确的是( )A．柽柳积累土壤中无机盐离子的过程不需要消耗ATPB．柽柳耐盐性的形成与环境因素有关，与遗传因素无关C．柽柳根细胞吸收无机盐离子和吸收水分子的方式不同D．进入冬季气温较低时柽柳吸收无机盐的能力会有所提高答案 C解析 柽柳积累土壤中的无机盐离子，使其细胞液浓度高于土壤溶液，为逆浓度梯度运输，为主动运输，需要消耗ATP供能，A错误；柽柳耐盐性的形成与环境因素和遗传因素均有关，B错误；柽柳根细胞吸收无机盐离子为主动运输，吸收水分子的方式为被动运输，二者吸收方式不同，C正确；冬季气温较低时，代谢减弱，呼吸减弱，能量减少，吸收无机盐的能力会有所降低，D错误。4．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图所示。不能得出的结论是( )A．当分子自由扩散进入细胞时，分子越小通透性越高B．人工膜对CO2的通透性较H2O大，生物膜几乎无差异C．在检测通透性时，需向体系中加入ATP和ATP水解酶D．生物膜上有K＋、Na＋和Cl－通道，且它们的通透性不同答案 C解析 甘油、CO2和O2三者相比，得出当分子自由扩散进入细胞时，分子越小通透性越高的结论，A正确；比较CO2和H2O两个点的横纵坐标，可知人工膜对CO2的通透性较H2O大，生物膜几乎无差异，B正确；由题干不能判断三种离子的运输是否需要能量，C错误；由K＋、Na＋、Cl－对应的纵坐标知，生物膜对K＋、Na＋和Cl－的通透性不同，D正确。5．在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是( )A．由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B．甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C．与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D．由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外答案 B解析 由甲、乙、丙三种细胞状态可知：甲→乙为细胞失水过程，乙→丙为细胞吸水过程。本实验的对照方法为自身对照，对比图中三种细胞的大小可知，在实验过程中显微镜放大倍数未改变，A错误；实验过程中同一个细胞可依次发生失水和吸水过程，B正确；与甲相比，乙所示细胞由于失水细胞液浓度增大，C错误；质壁分离和复原过程中水分子的扩散是双向的，D错误。6．(2020·北京西城二模)某种水生植物细胞内与细胞外水环境中盐离子的浓度如图所示。以下相关叙述正确的是( )A．该植物细胞通过扩散作用吸收这些盐离子B．该植物细胞膜上运输不同盐离子的载体数量相同C．植物细胞对盐离子的吸收具有选择性D．植物细胞外的盐离子浓度越大植物吸收越多答案 C解析 由柱形图可知，这些离子在细胞内的浓度均高于细胞外，该植物细胞吸收这些离子为逆浓度梯度，方式为主动运输，A错误；植物细胞膜上运输不同盐离子的载体数量不同，因为细胞对不同离子的需求不同，B错误；活细胞会按照生命活动的需要，主动吸收某些离子，即植物细胞对盐离子的吸收具有选择性，C正确；植物对盐离子的吸收量取决于自身生命活动的需要，与细胞外盐离子的浓度无关，细胞外盐离子浓度大可能会导致植物细胞失水，严重时会导致植物死亡，D错误。考点2 酶与ATP 1 熟知酶 2 掌握有关酶的两类实验设计思路(1)验证类实验设计思路实验名称对照组实验组衡量标准验证某种酶的本质是蛋白质已知蛋白质溶液＋双缩脲试剂待测酶液＋双缩脲试剂是否出现紫色验证酶具有催化作用底物＋适量蒸馏水底物＋等量的酶液底物分解速率验证酶具有专一性底物＋相应酶液不同底物＋相同酶液或同一底物＋另一酶液底物是否分解验证酶具有高效性底物＋无机催化剂底物＋等量的相应酶液底物分解速率(2)探究类——探究酶的最适温度或最适pH①实验设计思路：实验名称自变量因变量及检测指标无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响温度因变量：酶的活性检测指标：加碘液后溶液颜色的变化底物量、酶量、pH、反应时间、试管的洁净程度、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响pH因变量：酶的活性检测指标：气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度底物量、酶量、温度、反应时间、试管的洁净程度、操作程序等②实验设计程序：探究酶最适温度和pH的实验设计程序(1)选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。(2)探究温度对酶活性的影响时不宜用H2O2作反应物，因为H2O2遇热会分解，氧气的产生速率增加并不能反映酶的活性增大。(3)探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作鉴定示剂，因为盐酸会和斐林试剂中的Cu(OH)2发生中和反应，使斐林试剂失去作用。(4)探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应。因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下，淀粉也会水解，从而影响实验的观察效果。(5)检验蛋白酶对蛋白质的分解时，应选用蛋白块为实验材料，通过观察其消失情况得出结论。不能用双缩脲试剂鉴定，因为蛋白酶也是蛋白质。3 ATP(1)归纳识记ATP的结构与能量转换(2)ATP的产生与消耗转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等与ATP相关的8个易错点(1)ATP≠能量ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储能物质，不能将两者等同起来。(2)细胞中ATP含量很少，但其与ADP相互转化的速度很快。因此可以保证生物体所需能量的持续供应。(3)ATP合成时可产生水，ATP水解时需消耗水。(4)ATP并非“唯一”的直接能源物质。直接能源物质除ATP外，还有GTP、CTP、UTP、dATP、dGTP、dCTP、dTTP等。(5)除光能、有机物中化学能之外，硝化细菌等可以进行化能合成作用的细菌，可利用体外无机物(如NH3)氧化时所释放能量来合成ATP。(6)植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。(7)光合作用光反应产生的ATP用于暗反应C3还原，而细胞呼吸产生的ATP用于各项生命活动。(8)ATP产生与O2间的关系1．(2020·广东省汕头市高三第一次模拟)下列有关酶和ATP的叙述，正确的是( )A．ATP脱去两个磷酸基团后，形成的物质是某些酶的基本组成单位之一B．人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成ATPC．无氧呼吸的两个阶段都需要酶的参与，都有ATP产生D．同一生物体内各种酶的催化条件都相同，其催化效率受温度和pH的影响答案 A解析 ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A－P～P～P，～代表高能磷酸键，其断裂后，形成的一磷酸腺苷(腺嘌呤核糖核苷酸)是某些酶(RNA)的基本组成单位之一，A正确；人成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，但可通过无氧呼吸合成ATP，B错误；无氧呼吸的两个阶段均需要酶的参与，但只有第一阶段能产生少量ATP，C错误；同一生物体内各种酶的催化条件不一定相同，其催化效率受温度和pH的影响，D错误。2．(2016·全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是( )A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量答案 C解析 测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH，所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入，反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始，据此可判断C项符合题意。3．(2020·河南省新乡市高三第二次模拟)甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响；乙图表示将A、B两种物质混合，再在T1时加入某种酶后，A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成，下列叙述错误的是( )A．甲图中反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量B．若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该酶可以是唾液淀粉酶C．乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性D．甲、乙两图所示的实验中，温度和pH都属于无关变量答案 C解析 甲图中反应速率达到最大后，此时再增加反应物浓度，反应速率不再增加，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量，A正确；若乙图中的物质A是淀粉，则B可以是麦芽糖，该图表示的反应为A(淀粉)B(麦芽糖)，该酶可以是唾液淀粉酶，B正确；乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度，C错误；甲、乙两图所示的实验探究均在最适温度和最适pH条件下完成，温度和pH都属于无关变量，D正确。4．请回答下列有关酶的实验探究问题：(1)为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验：试管编号AB实验步骤1加入2mL5%H2O2溶液加入2mL5%H2O2溶液25滴2%过氧化氢酶溶液5滴2%过氧化氢酶溶液30.5mL5%NaOH溶液0.5mL5%HCl溶液4观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率上述实验设计中有两处不妥，请指出：①_____________________________________________________________；②__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)一般情况下，不能用过氧化氢酶为材料探究温度对酶活性的影响，若要设置实验来证明温度能影响过氧化氢酶的活性，你认为应该怎样设置？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出设计思路即可)。查阅资料发现：H2O2在受热和日光照射时分解速率加快，在温度为30℃以下时比较稳定，在70℃以上时，分解速率加快。你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是______________________________________。答案 (1)①缺少pH＝7的对照组 ②加入NaOH溶液和HCl溶液的时间顺序不合理(2)将盛有过氧化氢酶的试管保温于一系列不同温度下一段时间，然后与同温度的H2O2溶液混合，计算同温度下加过氧化氢酶和不加过氧化氢酶的两组试管中气泡的产生速率的差值然后比较不同温度下差值的大小 将温度控制在70℃以下解析 (1)①验证酶的活性受pH影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要设置pH＝7的对照组。②探究pH对酶活性的影响时，应先将酶和底物pH调至相应的pH下，然后再将酶与底物混合。(2)若要设置实验来证明温度能影响过氧化氢酶的活性，可采取每一温度下设置两支试管，一支试管中加入过氧化氢酶，另一支不加，比较同一温度下这两支试管中气泡的产生速率的差异，然后比较不同温度下该差异的大小。但是要注意温度不宜太高，因为在较高温度下保温时，H2O2分解速率较快，可能会出现未加酶而H2O2已全部分解的情况。5．已知大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α－淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：试管号GA溶液缓冲液水半粒种子10个实验步骤实验结果步骤1步骤21011带胚25℃保温24h后去除种子，在各试管中分别加入1mL淀粉液25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液，混匀后观察溶液颜色深浅＋＋2011去胚＋＋＋＋30.210.8去胚＋＋40.410.6去胚＋50.410.6不加种子＋＋＋＋注：实验结果中“＋”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。回答下列问题：(1)α－淀粉酶催化________水解可生成二糖，该二糖是________。(2)综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的_________________，这两支试管中淀粉量不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是___________________________________________________________________。(4)综合分析试管2、3和4的实验结果，说明________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)淀粉 麦芽糖(2)少 带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉被水解(3)诱导种子生成α－淀粉酶(4)GA浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好解析 (1)在α－淀粉酶的催化下，淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管，1号试管剩余的淀粉量少，其原因是带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉更多地被水解。(3)分析题表实验结果：在试管5中，虽然加入足量的GA，但没有加种子，淀粉不能被水解，说明GA不能直接水解淀粉；试管2中，虽然有去胚的半粒种子，但未加入GA，被水解的淀粉少，而试管3中加入GA溶液和去胚的半粒种子，实验结果是颜色较浅，被水解的淀粉较多，说明GA能诱导种子生成α－淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知，随着GA浓度的升高，淀粉被水解的量增多，说明GA浓度与其对种子产生α－淀粉酶的诱导效果呈正相关。考点3 光合作用与细胞呼吸考向1 光合作用与细胞呼吸的过程及联系比较项目光合作用呼吸作用发生范围含叶绿体的植物细胞；蓝藻、光合细菌等所有活细胞发生场所叶绿体(真核生物)；细胞质(原核生物)真核生物有氧呼吸：细胞质基质、线粒体；真核生物无氧呼吸：细胞质基质；原核生物：细胞质发生条件只在光下进行有光、无光都能进行实质无机物有机物；储存能量有机物无机物(或简单有机物)；释放能量能量转化的联系物质转化C：CO2(CH2O)丙酮酸CO2H：H2O[H](CH2O)[H]H2O过程联系1．(2020·云南省曲靖市高三二模)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，将少量的酵母菌混入适量的面粉揉成光滑面粉团后均等分装在2个洁净的塑料袋中，一组充满空气(甲组)，一组则排净空气(乙组)，扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察20～30min。下列叙述不正确的是( )A．一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润B．该实验中甲组为实验组，乙组为对照组C．若放置的时间足够长，甲组也会产生酒精D．该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋答案 B解析 甲组充满空气，因此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸，而有氧呼吸能产生水，因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润，A正确；该实验为对比实验，甲和乙都属于实验组，B错误；若放置的时间足够长，甲组中空气会被消耗完，酵母菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精，C正确；该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋，D正确。2．下列有关细胞代谢过程的叙述，正确的是( )A．气孔关闭会导致叶肉细胞中的C3含量下降B．蓝藻细胞中水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上C．光合作用产生的[H]进入线粒体中参与H2O的生成D．光合作用和细胞呼吸都是在相应细胞器的内膜上产生ATP答案 A解析 气孔关闭，会导致细胞中CO2浓度降低，C3生成速率下降而短时间内，C3的消耗速率不变，所以叶肉细胞中的C3含量下降，A正确；蓝藻属于原核生物，其细胞内没有叶绿体，B错误；光合作用产生的[H]只能用来还原C3，C错误；光合作用过程中，叶绿体的类囊体薄膜上可产生ATP，而叶绿体内膜上不可以产生ATP，有氧呼吸过程中，在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜上产生ATP，无氧呼吸过程中，在细胞质基质中产生ATP，D错误。3．(2020·朝阳二模)下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是( )A．零上低温、无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏B．马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量C．选用透气性好的“创可贴”，可保证人体细胞的有氧呼吸，增强免疫能力D．用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸答案 D解析 低温、低氧、湿度适宜的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏，A错误；马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能量，也能从产生乳酸的过程中获得少量能量，B错误；用透气性好的“创可贴”的目的是防止厌氧菌繁殖，C错误；用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸，产生了酒精和二氧化碳，D正确。4．(2020·河北衡水中学周测)研究发现在玉米的光合作用过程中，叶绿体的类囊体膜蛋白PSBS会感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤(即光保护效应)。具体过程如下图所示，其中A～G分别表示不同物质。(1)图中B、E分别表示____________、____________。(2)研究发现抑制ATP合成酶的活性________(填“有利于”或“不利于”)PSBS发挥功能，原因是__________________________________________________________________________________。(3)据图可知A物质为O2，它来自水的分解，而不是来自物质G。请以玉米植株为材料，用同位素标记法通过实验来验证这一结论。实验思路：将长势良好且相同的多株玉米分为A、B两组。向A组提供__________；向B组提供__________，其他条件相同且适宜。一段时间后，____________________________________。预期结果：____________________________________________________。答案 (1)ADP＋Pi NADPH(2)有利于 抑制ATP合成酶的活性导致ATP的合成受阻，会引起类囊体腔内的高质子浓度而激活PSBS(3)HO和CO2 与A组等量的H2O和C18O2 观察A、B两组释放氧气的放射性 A组释放的氧气有放射性，B组释放的氧气没有放射性考向2 光合作用和细胞呼吸的影响因素 1 细胞呼吸影响因素(1)温度机理：影响酶活性应用：蔬菜、水果储藏(2)氧气机理：有氧呼吸需要氧气，氧气抑制无氧呼吸应用：储藏水果等；中耕松土；有氧运动；伤 口包扎(3)含水量机理：有氧呼吸的原料应用：粮食贮藏前晾晒；干种子萌发前浸泡 2 解读净光合速率和真正光合速率(1)植物“三率”间的内在联系①呼吸速率：植物绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织(如苹果果肉细胞)测得的值——单位时间内植物组织的CO2释放量或O2吸收量。②净光合速率：植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内CO2的吸收量或O2的释放量。③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。(2)植物“三率”的判定①根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示真正光合速率曲线；若CO2吸收值有负值，该曲线表示净光合速率曲线。②根据关键词判定真正光合速率O2产生速率CO2固定(或消耗)速率有机物产生(或制造、生成)速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率特例：如果题干给出的信息是叶绿体吸收CO2或叶绿体释放O2的量，则该数据为真正光合速率。(3)光合作用和细胞呼吸综合曲线解读A点：只进行呼吸作用，不进行光合作用，如图甲所示。AB段：真正光合速率小于呼吸速率，净光合速率小于0，如图乙所示。B点：真正光合速率等于呼吸速率，净光合速率等于0，如图丙所示。B点以后：真正光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0，如图丁所示。3 光合作用的影响因素(1)光照强度①原理：影响光反应阶段ATP、[H]的产生。②图像及解读P点的限制因素a．外因：温度、CO2浓度等。b．内因：色素含量、酶的数量和活性等。③应用间作套种农作物和林带树种的合理搭配可以提高光能利用率；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。(2)CO2浓度①原理：影响暗反应阶段C3的生成。②图像及解读P点的限制因素a．外因：温度、光照强度等。b．内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量等。③应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。(3)温度①原理：通过影响酶的活性来影响光合作用。②图像及解读P点对应的温度为进行光合作用的最适温度。③应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。(4)水①原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还能影响气孔的开闭，从而间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有较大的影响。②应用：生产上为保证植物光合作用的正常进行，常采用预防干旱(如地膜覆盖，一方面是为了保温，另一方面是为了保水)和及时灌溉等措施。(5)矿质元素①原理：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。N：是蛋白质、叶绿素的组成元素。P：是细胞膜及ATP的组成元素。Mg：是叶绿素的组成元素。②应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。5．(2020·河北衡水中学期末)夏季大棚种植，人们经常在傍晚这样做：①延长2小时人工照光，②熄灯后要打开门和所有通风口半小时以上，③关上门和通风口。下列对这些做法的生物学原理的分析，错误的是( )A．①延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量B．②起到降氧、降温、降湿度的作用，这都对抑制细胞呼吸、减少有机物的消耗有利C．与①时的状态相比，②③时叶肉细胞中线粒体的功能有所增强D．③会提高棚内CO2浓度，抑制细胞呼吸，并对次日的光合作用有利答案 C解析 ①延长2小时人工照光，可以延长光合作用时间，提高有机物的制造量，A正确；②熄灯后要打开门和所有通风口半小时以上，可以起到降氧、降温、降湿度的作用，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，B正确；与①时的状态相比，②③时细胞呼吸受抑制，叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱，C错误；③关上门和通风口，棚内CO2浓度升高，会抑制细胞呼吸，并对次日的光合作用有利，D正确。6．将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )A．图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后B．到达图乙中的d点时，玻璃罩内CO2的浓度最高C．图甲中的F点对应图乙中的g点D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加答案 C解析 B点后二氧化碳的增加量减少，同时对应的时间为4点，表示B点时开始进行光合作用，C、F点表示光合速率等于呼吸速率，光合作用消失的点是F点之后，A正确；图乙中d点表示光合速率等于呼吸速率，d点后光合速率大于呼吸速率，使二氧化碳的浓度减少，故d点时密闭容器的二氧化碳浓度最高，B正确；图甲中的C、F点表示光合速率等于呼吸速率，与图乙中的d、h点相符，即C点对应d点，F点对应h点，C错误；由于G点二氧化碳浓度低于A点，表明经过这一昼夜之后，二氧化碳的含量减少，植物进行光合作用积累了有机物，D正确。7．(2020·北京西城二模)气孔是由2个保卫细胞构成，保卫细胞吸水气孔张开。如图为蚕豆气孔开度与胞内K＋和蔗糖浓度的关系，下列据图分析错误的是( )A．气孔是植物水分散失和气体进出的门户B．7：00～9：00气孔开度增大与细胞内K＋浓度呈正相关C．11：00～13：00气孔开度增大的原因与蔗糖含量增加有关D．16：00～18：00蔗糖含量迅速下降的原因是呼吸作用强度大于光合作用强度答案 D解析 气孔是植物与外界进行气体交换以及通过蒸腾作用散失水分的门户，可通过保卫细胞的开闭作用来调节，A正确；由图中曲线可知，7：00～9：00胞内K＋浓度逐渐增大，气孔开度也增大，二者呈正相关，B正确；由图示可知，11：00～13：00胞内蔗糖含量迅速增大，使细胞内液渗透压增大，保卫细胞吸水增加，则气孔开度增大，C正确；16：00～18：00胞内蔗糖含量迅速下降，是由于气孔开度迅速减小，气孔吸收CO2强度和蒸腾作用强度均减弱，使光合作用强度减弱，进而影响蔗糖的合成，而细胞内的蔗糖又会转移到植物其他部位或转化成其他物质而持续消耗，此过程呼吸作用强度和光合作用强度的大小无法判断，D错误。8．研究发现某水稻突变体的叶肉细胞中，叶绿素含量仅为野生型的一半，而CO2固定酶的活性显著高于野生型。下图为两种植物在不同光照强度下的CO2吸收速率曲线。请回答下列问题：(1)B点时，突变体的光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率；P点前，限制突变体光合速率的主要环境因素是____________。若其他条件保持不变，只降低环境中CO2浓度，则B点将向________(填“左”或“右”)移动，原因是_______________________________________________。(2)P点后，与突变体相比，野生型水稻的光合速率增速缓慢，最后不再增加，限制野生型水稻光合速率的主要内部因素是叶肉细胞中_______________；与野生型水稻的光合速率相比，突变体在P点前低而在P点后高的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)等于 光照强度 右 环境中CO2浓度降低，光合速率降低，呼吸速率不变，达到光补偿点所需的光照强度增强(2)CO2固定酶的活性 P点前光照弱，突变体叶绿素含量少，光反应弱，为暗反应提供的ATP、[H]少，光合速率低；P点后光照充足，光反应为暗反应提供的ATP、[H]充足，且CO2固定酶活性强，故突变体光合速率高于野生型水稻考向3 测定光合速率的相关实验1 控制自变量的方法光照强度光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制CO2若确认CO2是光合作用的原料，应以CO2有无(如一组添加NaHCO3，另一组添加NaOH)为自变量若确认CO2浓度对光合速率的影响，则应设置不同浓度的NaHCO3缓冲液温度不同温度可用不同恒温装置控制 2 光合速率和呼吸速率的测定(1)液滴移动法(气体体积变化法)①黑暗条件下，装置甲中单位时间内红色液滴左移的距离代表植物的O2吸收速率，即呼吸速率。②适宜光照下，装置乙中单位时间内红色液滴右移的距离代表净光合速率。③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率(2)黑白瓶法将装有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内瓶中溶氧量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用，白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真正光合作用量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。(3)叶圆片称重法原理测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示，以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)实验过程计算净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S(4)半叶法①将植物对称叶片的一部分(A)遮光或取下置于暗处，另一部分(B)则留在光下进行光合作用(即不做处理)，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。②一定时间后，在这两部分叶片的对应部位截取同等面积的叶片，分别烘干称重，记为MA、MB，开始时二者相应的有机物含量应视为相等，光照后的叶片重量大于暗处的叶片重量，超出部分即为光合作用产物的量，再通过计算可得出光合速率。(5)叶圆片上浮法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中，在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。9．如图所示，将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。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等单位面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)。下列相关叙述正确的是( )A．所代表的是该叶片的呼吸速率B．所代表的是该叶片的光合速率C．所代表的是该叶片净光合速率D．所代表的是该叶片真正光合速率答案 D解析 a＝叶片原重－12h呼吸消耗量，b＝叶片原重＋12光合量－12h呼吸消耗量，即12h光合量＝b－a，光合速率＝，D正确。10．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实验：在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片，烘干后称其重量，M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置遮光3小时。则测得叶片叶绿体的总光合速率为(单位：g·cm－2·h－1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响)( )A．(3y－2z－x)/6B．(3y－2z－x)/3C．(2y－x－z)/6D．(2y－x－z)/3答案 A解析 上午10时到下午16时之间的6个小时，植物既进行光合作用，也进行细胞呼吸，因此其重量变化表示净光合量，则净光合速率＝净光合量/6＝(y－x)/6；而M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置遮光3小时，此时叶片只进行细胞呼吸，呼吸速率＝(y－z)/3；因此总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6。11．(2020·陕西省西安中学高三第二次模拟)某课外小组用传感器测定了不同条件下250mL有鱼和无鱼池塘水的溶解氧变化，获得如下数据。下列说法正确的是编号12345条件26℃光照26℃黑暗26℃光照10℃光照10℃黑暗材料池水池水池水＋鱼池水池水＋鱼2小时后的溶解氧变化(μg)0.378－0.065－0.758－0.03－0.215A．1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为0.378μgB．4号瓶池水中藻类不能进行光合作用C．26℃条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136μgD．池水中藻类光合作用的最适温度为26℃答案 C解析 1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为0.378μg＋0.065μg＝0.443μg，A错误；4号瓶有光照，池水中藻类可以进行光合作用，B错误；26℃条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为0.378μg＋0.758μg＝1.136μg，C正确；题目中只有10℃和26℃，无法确定池水中藻类光合作用的最适温度，D错误。12．某兴趣小组利用绿叶和黄叶两种青菜叶片为实验材料，探究光照强度对光合作用的影响，实验结果如表所示。光照强度7min内叶圆片上浮的数量绿叶黄叶弱光10中光30强光51下列推测不合理的是( )A．环境温度属无关变量，对实验结果无明显影响B．青菜叶叶圆片上浮的数量与叶绿素的含量有关C．相同光照强度下，绿叶光合作用强度高于黄叶D．该实验可证明植物的光合作用强度受内外因素的共同影响答案 A解析 无关变量指可影响实验结果，但与实验探究目的无关的变量，该实验中环境温度属于无关变量，A错误；青菜叶片上浮数量的多少反应了光合作用强度的高低，光合作用强度与叶片中的叶绿素含量呈正相关，B正确；对比三种光照条件下，绿叶和黄叶组的实验结果，可知相同光照强度下，绿叶光合作用强度强于黄叶，C正确；由表中实验结果可知，植物的光合作用强度受内外因素的共同影响，D正确。13．某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：①甲、乙两装置的D中都放入____________，乙装置作为对照。②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行________处理，放在温度等相同且适宜的环境中。③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：①甲、乙两装置的D中放入___________________________________________________________________。②把甲、乙装置放在___________________________________________________________________。③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。(3)实验进行30分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表所示：实验30分钟后红墨水滴移动情况测定植物呼吸作用强度甲装置______(填“左”或“右”)移1.5cm乙装置右移0.5cm测定植物净光合作用强度甲装置______(填“左”或“右”)移4.5cm乙装置右移0.5cm(4)假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g，那么该植物的呼吸速率是_______g/h；白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是_______g(不考虑昼夜温差的影响)。答案 (1)①等量NaOH溶液 ②遮光 (2)①等量NaHCO3溶液 ②光照、温度等相同且适宜的环境中(3)左 右 (4)4 84解析 测定呼吸作用强度要将植株遮光，并在容器中放NaOH吸收CO2，根据O2变化量计算出呼吸作用强度，测光合作用强度时，植株要在光下，且容器中放NaHCO3保证CO2浓度不变，根据O2变化量测出光合作用强度。乙装置中红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果，甲装置同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量，即该植物的呼吸速率为(1.5＋0.5)×2＝4(g/h)；净光合速率为(4.5－0.5)×2＝8(g/h)，白天光照15h的净光合量是8×15＝120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量等于15h的光合作用实际产生量减去24h的呼吸作用消耗量，等同于15h的净光合量减去9h的呼吸作用消耗量，即120－4×9＝84(g)。专题作业[基础测试]一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1．下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A．植物细胞发生质壁分离复原是主动转运吸水的结果B．甘油通过细胞膜运输时膜上的载体蛋白空间结构发生改变C．细胞所需的离子都是通过主动转运进入细胞D．草履虫从周边环境中摄取食物不需要借助载体蛋白的转运答案 D解析 植物细胞发生质壁分离复原是渗透吸水的结果，A错误；甘油通过自由扩散进入细胞膜，故不需要载体蛋白的协助，B错误；形成电位时钾离子的外流和钠离子的内流，通过协助扩散的方式，C错误；草履虫从周边环境中摄取食物，是通过胞吞作用，故不需要借助载体蛋白的转运，D正确。2．下列关于酶的叙述，正确的是( )A．DNA在DNA酶的作用下可水解产生脱氧核苷酸B．细胞在衰老过程中，所有酶的活性都降低C．基因的表达需要酶，酶都是经过基因转录和翻译产生的D．一个细胞的生命各阶段酶的种类和数量不会发生改变答案 A解析 DNA酶是水解DNA的酶，DNA在DNA酶的作用下可水解产生脱氧核苷酸，A正确；细胞在衰老过程中，绝大多数酶的活性都降低，与细胞衰老有关的酶的活性增强，B错误；基因的表达需要酶，少数酶为RNA，只需要基因转录，不需要翻译，C错误；一个细胞的分化、成熟、衰老和凋亡的各个生命阶段，细胞中酶的种类和数量都会发生改变，D错误。3．下列关于酶和ATP的叙述，不正确的是( )A．酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要酶的催化B．酶的高效性体现在同无机催化剂比降低活化能的作用更显著C．ATP脱去两个磷酸基团后成为组成DNA的基本单位之一D．人的成熟红细胞不能合成酶，但可以合成ATP答案 C解析 酶合成需要ATP水解提供能量，ATP合成需要ATP合成酶的催化，A正确；与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，酶具有高效性，B正确；ATP脱去2个磷酸基团后，形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，C错误；人体成熟的红细胞没有细胞核和核糖体，不能合成酶，但是可以进行无氧呼吸合成ATP，相关的酶在红细胞成熟前已经合成，D正确。4．如图表示动物细胞呼吸的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( )A．1和2都具有双层生物膜B．1和2所含酶的种类相同C．2和3都能产生大量ATPD．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]答案 D解析 据图分析1、2、3分别代表细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，A错误；甲、乙分别代表丙酮酸和还原氢，D正确；1、2中发生的化学反应不同，故所含酶的种类不同，B错误；2中产生少量ATP,3中可产生大量ATP，C错误。5．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降答案 B解析 用黑布迅速将培养瓶罩上，光反应停止，氧气的产生停止，A正确；ATP和还原氢的产生停止，所以ATP/ADP比值和NADPH/NADP＋比值均下降，C、D正确；黑暗条件下，光合作用停止，CO2的固定停止，B错误。6．将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( )A．黑暗条件下，①增大、④减小B．光照强度低于光补偿点时，①、③增大C．光照强度等于光补偿点时，②、③保持不变D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大答案 B解析 黑暗条件下，叶肉细胞只有呼吸作用，二氧化碳从细胞内向细胞外扩散，①增大，细胞表现为从环境吸收氧气，④减小，A正确；光强低于光补偿点时呼吸作用强度大于光合作用强度，二氧化碳从细胞内向细胞外扩散，①增大，胞内O2被消耗，③减小，B错误；光强等于光补偿点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，此时细胞既不吸收氧气也不释放二氧化碳，②、③保持不变，C正确；光强等于光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气从细胞扩散到细胞外，④增大，胞内CO2被消耗，②减小，D正确。7．研究人员对枇杷植株在不同天气条件下净光合速率和气孔导度进行了测定，结果如下。下列有关叙述不正确的是( )A．阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致B．晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关C．两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关D．实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中答案 C解析 阴天时净光合速率下降的时间比气孔导度的下降时间晚，A正确；晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关，B正确；两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度有关，阴天中午时光照最强，净光合速率最高，而晴天中午因温度过高气孔关闭，净光合速率下降，低于中午前后的时段，C错误；实验结果显示枇杷植株在阴天的净光合速率比晴天高，故枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中，D正确。8.如图为测定光合作用的实验装置图，锥形瓶内装有水草和适宜浓度的Na2CO3/NaHCO3溶液。一段时间适宜强度的光照后，U形管左侧管内液面的高度变化和锥形瓶中液体的pH变化分别是( )A．升高、升高B．升高、降低C．降低、升高D．降低、降低答案 C解析 在一定温度、适宜浓度的Na2CO3/NaHCO3和适宜光照条件下，锥形瓶中的水草光合作用强度大于呼吸作用强度，水草释放氧气，消耗二氧化碳，产生的O2几乎不溶于水，故随着反应的进行，O2越来越多，其压强增大造成U形管左侧液面下降、右侧液面上升，瓶内的NaHCO3溶液可分解为光合作用提供CO2，导致锥形瓶内液体的pH升高。二、非选择题9．科学家在研究钠离子通过细胞膜的运输方式时做了如下实验：向枪乌贼的神经细胞内注入微量的同位素24Na＋，在不同的条件下，分别检测神经细胞周围溶液中的24Na＋。实验方法和现象如表所示：实验实验方法观察到的现象1向枪乌贼的神经细胞内注入微量的同位素24Na＋——神经细胞周围溶液中出现24Na＋2同上加入甲药物—神经细胞周围溶液中没有出现24Na＋3同上加入甲药物加入ATP神经细胞周围溶液中出现24Na＋4同上加入乙药物—神经细胞周围溶液中没有出现24Na＋5同上加入乙药物加入ATP神经细胞周围溶液中没有出现24Na＋(1)由实验1现象可知，神经细胞周围溶液中24Na＋来源于______________。(2)由实验2、3及其现象可知，24Na＋穿过神经细胞膜需要____________，据此可判断24Na＋通过神经细胞膜运出细胞的方式是__________。(3)由实验2和3可知甲药物的作用是____________________________。(4)实验4和5，除神经细胞周围溶液中没有出现24Na＋，其他生理活动未受到影响，可知乙药物的作用最可能是____________________________________。答案 (1)神经细胞内(2)消耗能量 主动运输(3)抑制神经细胞ATP的合成(4)抑制神经细胞的Na＋载体转运功能解析 (2)由实验2、3及其现象可知，实验2、3的自变量是是否加入了ATP，由此说明24Na＋穿过神经细胞膜需要消耗能量，运输方式是主动运输。(4)实验4和5中加入乙药物后，除神经细胞周围溶液中没有出现24Na＋，细胞其他生命活动没有受到影响，说明乙药物不影响ATP合成，乙药物最可能是抑制了Na＋载体的作用。10．蜂蜜中富含维生素、氨基酸与蛋白质、果糖与葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中，酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同加工条件处理后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数)，结果如下表所示。请回答：加工温度淀粉酶值加工时间30℃40℃50℃60℃70℃1h10.910.910.98.38.32h10.910.910.98.36.53h10.98.36.55.05.0(1)本实验的目的是什么？可否使用双缩脲试剂检测蜂蜜中淀粉酶存在？为什么？(2)由该实验结果可得出什么结论？(3)在测定淀粉酶值时，是将一定体积的、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其他试剂混合，在适宜条件下反应一段时间后，根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。有人质疑“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关。”针对此质疑，在测定淀粉酶值时，如何设计对照组实验？(4)国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据上述实验结果，请提出加工蜂蜜的一条合理的具体建议。答案 (1)本实验的目的是探究加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。不能用双缩脲试剂检测蜂蜜中淀粉酶存在，因为蜂蜜中还会有其他蛋白质存在。(2)淀粉酶活性在加工温度较高和加工时间较长条件下会下降。(3)用等量的经高温处理的蜂蜜与淀粉溶液及其他试剂混合作对照，再用相同的方法测定淀粉酶值(4)30℃、40℃条件下加工不超过3小时；50℃、60℃条件下加工不超过2小时；70℃条件下加工不超过1小时11．为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、叶绿体中蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题：(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在______________________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积________的释放量。(2)光合作用过程中，CO2与C5结合生成________，消耗的C5由________经过一系列反应再生。(3)由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是________________________________________；另一方面是________________________________________________。(4)栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是________________________________。答案 (1)光照强度、二氧化碳浓度 氧气(2)三碳化合物 三碳化合物(3)(叶绿体中)叶绿素含量较高，可以产生更多的[H]和ATP (叶绿体中)蛋白质含量较高，含有更多的参与光合作用的酶(和相关蛋白)(4)P2光合作用能力强，但是向籽实运输的光合作用产物少解析 (1)叶龄属于影响光合速率的内在因素，温度、CO2浓度和光照强度等属于影响光合速率的环境因素。由图1可知自变量是温度、幼苗品种，叶龄、CO2浓度和光照强度属于无关变量，应保持相同且适宜。可用单位时间、单位叶面积的O2释放量来代表净光合速率。(2)在光合作用的暗反应阶段，二氧化碳与五碳化合物结合生成三碳化合物，然后三碳化合物在光反应提供的[H]和ATP的作用下，生成五碳化合物、有机物。(3)图中P1的叶片叶绿素含量较高，可以产生更多的[H]和ATP用于暗反应，同时其蛋白质含量较高，含有更多的参与光合作用的酶，所以其光合作用能力最强。[能力提升]一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1．甲学生实验一：取甲乙两份来自同一紫色洋葱鳞片叶外表皮的材料，它们的细胞大小、成熟度、生理状态等相同，将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡直径随时间的变化情况，如实验一图所示。乙学生实验二：采用实验二图1所示装置(初始液面如图1，烧杯内的液体是水)，用甲、乙、丙、丁四种膜作材料，进行渗透实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如实验二图2)，据图分析，下列有关叙述正确的是( )A．实验一乙溶液的浓度比甲溶液的大B．实验一2分钟时，甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均高于初始值C．实验二用乙材料时，最终漏斗中液体浓度与烧杯中液体浓度一定相同D．实验二用丙材料时，蔗糖分子在曲线丙上升到出现拐点时才开始进行跨膜运输答案 B解析 分析题图可知，在2分钟之前，处于甲溶液中的洋葱表皮细胞液泡的直径减小的速度更快，因此甲溶液浓度大，A错误；2分钟时，处于甲、乙溶液中的洋葱表皮细胞的液泡直径减小，细胞液浓度与初始值相比增大，B正确；实验二用乙材料时，漏斗中的液体没有变化，说明膜材料是不透性的，漏斗内浓度高于烧杯，C错误；实验二用丙材料时，漏斗内液面先上升后下降，即先吸水后失水，说明蔗糖分子在曲线丙上升到出现拐点之前就开始进行跨膜运输，D错误。2．高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中的嗜热菌中提取了高温淀粉酶，有关高温淀粉酶的实验研究如图所示。(相对酶活性是酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。残余酶活性是指将酶在不同温度下保温足够长时间，然后在最适温度下测得的酶活性。)据图判断，下列叙述正确的是( )A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性B．实验结果表明使用该酶的最佳温度是80℃C．曲线②各数据点的数据是在80℃时测得的D．低于最适温度下保温不影响残余酶的活性答案 C解析 酶活性受温度影响，在酶未失活的不同的温度下，都可以测定酶的活性，A错误；由曲线①可知，该酶的最适温度是80℃，但在曲线②中，温度超出70℃保存足够长的时间后，在最适宜温度下的酶活性会急剧下降，所以80℃不是该酶的最佳使用温度，B错误；曲线②残余酶活性是指将酶在不同温度下保温足够长时间，然后在最适温度下测得酶活性曲线，而由曲线①可知，该酶的最适温度是80℃，C正确；由图②残余酶活性随温度的变化曲线可知，将酶在不同温度下保温足够长时间，然后在最适温度下测得酶活性不同，D错误。3．龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是( )A．实验中CO2浓度为0.03%的组是对照组B．增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率C．高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快D．选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素答案 B解析 大气CO2浓度约为0.03%，实验中CO2浓度为0.03%的组即为对照组，A正确；在高光强和低光强下，增加CO2浓度均不能提高龙须菜的生长速率，B错误；高光照强度下光反应速率远高于低光照强度，从而使龙须菜生长较快，C正确；不同的光照强度对生长速率的影响不同，所以选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素，D正确。玻璃瓶氧含量甲4mg乙5.2mg丙3.3mg4.将编号为甲、乙、丙的三个相同透光玻璃瓶放入池塘水深0.5m处，装入等量含有浮游植物的池塘水。甲瓶立即测定并记录水中氧含量，乙、丙瓶均密封，丙瓶装入不透光袋中，与乙瓶一同放回水深0.5m处，24h后测定并记录水中氧含量，得到表中结果。下列相关分析，正确的是( )A．24h后乙瓶中的二氧化碳含量高于开始时B．丙瓶浮游植物的线粒体中没有ATP产生C．乙瓶浮游植物24h光合作用产生的氧量为1.9mgD．乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物呼吸消耗量答案 C解析 据表分析可知，乙瓶的含氧量升高，光合作用强度大于呼吸作用强度，24h后乙瓶中的二氧化碳含量低于开始时，A错误；丙瓶只能进行呼吸作用，浮游植物的线粒体中有ATP产生，B错误；乙瓶浮游植物24h净光合强度为5.2－4＝1.2(mg)，呼吸强度为4－3.3＝0.7(mg)，故光合作用产生的氧量为1.2＋0.7＝1.9(mg)，C正确；乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物净光合量，D错误。5．研究发现，在线粒体内膜两侧存在H＋浓度差。H＋顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时，驱动ATP的合成(如下图)。根据图示得出的下列结论中，错误的是( )A．ATP合成酶中存在跨膜的H＋通道B．H＋可直接穿过内膜磷脂双分子层C．此过程发生在有氧呼吸第三阶段D．线粒体的内、外膜功能存在差异答案 B解析 H＋顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质，说明ATP合成酶中存在跨膜的H＋通道，A正确；H＋不能直接穿过内膜磷脂双分子层，需通过H＋通道才能通过，B错误；此过程发生在线粒体内膜，属于有氧呼吸第三阶段，C正确；线粒体的内、外膜中含有的蛋白质不同，其功能存在差异，D正确。6．某研究小组使用小鼠跑步机实验法研究小鼠不同运动强度下机体氧气消耗量和血液中乳酸相对含量，结果如图所示，下列说法正确的是( )A．在运动状态下，小鼠肌肉细胞CO2的产生部位是细胞质基质和线粒体B．无氧呼吸只在第一阶段生成少量的ATP，其余能量以热能散失C．运动强度为15米/分钟时，无氧呼吸消耗的葡萄糖(mol)大约是有氧呼吸的3倍D．研究可知提倡慢跑可以避免肌肉组织乳酸积累引起下丘脑形成酸胀感答案 C解析 小鼠肌肉细胞在进行无氧呼吸时的产物是乳酸，所以在运动状态下，小鼠肌肉细胞CO2的产生部位只有线粒体，A错误；小鼠细胞无氧呼吸，只在第一阶段释放少量的能量，葡萄糖中的能量大部分转移到乳酸中，释放出的能量部分用于合成ATP，部分以热能形式散失，B错误；分析图可知，运动强度为15米/分钟时，消耗的氧气量和产生的乳酸含量基本相等，1mol葡萄糖进行无氧呼吸能产生2mol乳酸，而1mol葡萄糖彻底分解消耗6mol氧气，所以此时，无氧呼吸消耗的葡萄糖大约是有氧呼吸的3倍，C正确；慢跑只能减少肌肉组织中乳酸的积累，不能避免酸胀感的形成且酸胀感的形成在大脑皮层，不在下丘脑，D错误。7．下列对图示有关实验的说法中正确的是( )A．若甲图表示正在发生质壁分离的植物细胞，其吸水能力逐渐增强B．乙图用菠菜做色素提取与分离实验，③呈蓝绿色，其在层析液中溶解度最大C．丙图中培养酵母菌的锥形瓶应封口放置一段时间，目的是让酵母菌繁殖D．丁图NaOH扩散进入含酚酞的琼脂块，紫红色块所占比值反映NaOH扩散速率答案 A解析 若甲图表示正在发生质壁分离的植物细胞，细胞液的浓度逐渐增大，其吸水能力逐渐增强，A正确；乙图用菠菜做色素提取与分离实验，③是叶绿素a，呈蓝绿色，它的含量最多，在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素，B错误；丙图中培养酵母菌的锥形瓶应封口放置一段时间，主要目的是让酵母菌进行有氧呼吸，消耗装置中的氧气，保证无氧条件，再接通澄清石灰水，保证使澄清石灰水变混浊的CO2只由无氧呼吸产生，C错误；丁图表示NaOH扩散进入含酚酞的琼脂块，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的运输效率，不同实验组中NaOH进入琼脂块的速率是相同的，D错误。8．下列有关细胞呼吸和光合作用原理的应用的叙述，不正确的是( )A．稻田定期排水的目的是防止水稻根系进行无氧呼吸造成“烧苗”现象B．利用淀粉和醋酸杆菌在有氧条件下可以生产食醋C．白天升温、夜间降温的适当增大昼夜温差的方法有利于植株有机物积累D．种植的农作物施用有机肥可为其适当补充CO2和无机盐从而增加产量答案 A解析 稻田定期排水的目的是防止水稻根系进行无氧呼吸产生酒精对植物根系起毒害作用，“烧苗”是农作物土壤或外界溶液浓度过高，导致植物细胞失水的现象，A错误；利用淀粉和醋酸杆菌在控制通气的情况下，可以生产食醋，B正确；夜晚植物只进行呼吸作用消耗有机物，采用白天升温、夜间降温的适当增大昼夜温差的方法有利于植株有机物积累，C正确；有机肥被微生物分解可产生二氧化碳和无机盐，可为植物适当补充CO2和无机盐从而增加产量，D正确。二、非选择题9．汽车尾气能使植物体内酶活力下降，酶活力降低的程度可作为衡量植株耐受性的重要指标。为探究不同植物叶片对汽车尾气的耐受能力，研究人员将两年生的香樟和杜鹃分别置于密闭气室中，用相同浓度的汽车尾气处理16h，取叶片研磨后获得叶片研磨液。用如图装置进行实验，每组实验测定4次，每次向锥形瓶中加入2mL叶片研磨液后均测定5min内的气体收集量，结果如下表(单位：mL)。请回答下列问题：次数植物第1次第2次第3次第4次平均香樟对照组2.12.02.22.12.1实验组1.61.451.51.351.48杜鹃对照组3.02.82.92.92.9实验组1.81.92.01.91.9(1)本实验中对照组的处理方式是：将生理状况相似的香樟或杜鹃置于____________的密闭气室中放置16小时。(2)本实验用气体产生量衡量酶活力的原因是_______________________。(3)制备香樟和杜鹃的叶片研磨液时加入缓冲液，其目的是避免研磨过程中________的变化对H2O2酶产生影响。恒温水浴设定为32℃的原因是______________________________。(4)统计气体收集量时，对每种实验材料均进行4次，并计算平均值，其目的是____________________。(5)实验表明：对汽车尾气污染耐受力较强的植物是________，判断的理由是______________________________ 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题2 细胞的代谢.doc 专题2 细胞的代谢（194张）.ppt
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