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人教版(必修一)高中生物分层训练AB卷第5章 细胞的能量供应和利用(B卷·能力提升练)(2份打包,原卷版+教师版)
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班级 姓名 学号 分数
第5章 细胞的能量供应和利用(B卷·能力提升练)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,共50分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)
1.(2022·云南·弥勒市一中高一期末)下列有关酶的叙述,正确的是 ( )
①是具有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得,有的在体内转化而来 ③是活细胞产生的 ④酶都是蛋白质⑤有的酶是蛋白质,有的酶是RNA ⑥酶在代谢中有许多功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶都是生物催化剂
A.①②⑤ B.③⑤⑦ C.③⑤⑧ D.④⑤⑥
[答案]C.[解析]①酶是由活细胞产生的,①错误;②酶是由活细胞产生的,不能来源于食物,②错误;③酶是由活细胞产生的,因此凡是活细胞一般都能产生酶,③正确;④酶的本质是蛋白质或RNA,④错误;⑤酶的本质是蛋白质或RNA,⑤正确;⑥酶在代谢中只有催化一种功能,⑥错误;⑦酶在代谢中只有催化一种功能,没有调控作用,⑦错误;⑧酶只是起催化作用,⑧正确。综上分析,C正确,ABD错误。故选C。
2.(2022·安徽池州·高一期末)研究表明,生长分化因子(CDF15)和成纤维生长因子21(FCP21)是刺激大脑和外周组织减少食物摄入,增加能量消耗的关键分泌蛋白。肝脏产生的CNOT6L脱腺苷酶可使GDF15和FCF21的mRNA去腺苷化,从而使mRNA降解。下列分析错误的是( )
A.GDF15、FGF21和CNOT6L脱腺苷酶均含有N元素
B.细胞向外分泌GDF15和FCF21时需要消耗能量
C.CNOT6L脱腺苷酶通过降低反应活化能促使相关mRNA降解
D.抑制CNOT6L脱腺苷酶的活性可增加食物摄入量,使生物体重增大
[答案]D.[解析]A、生长分化因子(CDF15)和成纤维生长因子21(FCF21)是分泌蛋白,含有N元素,CNOT6L脱腺苷酶也含有N元素,A正确;B、GDF15和FCF21属于分泌蛋白,分泌蛋白的分泌方式为胞吐,需要消耗能量,B正确;C、酶的作用机理是降低反应活化能,C正确;D、抑制CNOT6L脱腺苷酶的活性可抑制CDF15和FGF21的mRNA去腺苷化,使二者的mRNA不降解,从而减少食物摄入、增加能量消耗,使体重减少,D错误。故选D。
3.(2022·河南南阳·高二期末)研究表明,明胶能被多种蛋白酶水解,而菠萝蛋白酶是特异性较低的蛋白酶。某兴趣小组以明胶为底物探究外界因素对菠萝蛋白酶活性的影响,相关资料如图所示。下列推断正确的是( )
A.组成明胶和菠萝蛋白酶的基本单位都是氨基酸,都是在核糖体上合成肽链
B.菠萝蛋白酶能切断明胶中不同氨基酸之间的肽键,故反应时间越长,酶活力越低
C.实验中,在反应时间为5min时测不同温度或pH下的酶活力,效果较准确
D.在40~60℃、pH=5.0时,菠萝蛋白酶的催化活力和稳定性均最高
[答案]A.[解析]A、明胶能被多种蛋白酶水解,菠萝蛋白酶是蛋白酶,说明明胶和菠萝蛋白酶的本质都是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,都是在核糖体上合成肽链,A正确;B、菠萝蛋白酶是特异性较低的蛋白酶,能切断明胶中不同氨基酸之间的肽键,但不能推出反应时间越长,酶活力越低,如10-20h时酶活力不变,B错误;C、据图可知,10-20h时酶活力不变,因此实验中在反应时间10-20h时测不同温度或pH下的酶活力效果较准确,C错误;D、据图可知,在40~60℃、pH=5.0时,菠萝蛋白酶的催化活力最大,但在低温和最适宜温度时酶的稳定性最高,D错误。故选A。
4.(2022·江西南昌·高一期末)下列有关酶的说法不正确的是( )
A.加热能促进过氧化氢分解,其作用机理与过氧化氢酶不同
B.过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏
C.细胞代谢离不开酶,酶的化学本质都是蛋白质
D.与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
[答案]C.[解析]A、加热促进过氧化氢分解是为其提供能量,过氧化氢酶是降低反应的活化能,二者作用机理不同,A正确;B、过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,B正确;C、大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,C错误;D、与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高,因此酶具有高效性,D正确。故选C。
5.(2022·浙江·宁波市北仑中学高二期中)某些植物组织含芥子油苷,其代谢产物芥子油对昆虫具有毒性,会干扰昆虫的新陈代谢,甚至引起死亡。但少数昆虫如纹白蝶幼虫能利用消化道内的酶,改变芥子油苷的化学反应,使其不产生芥子油。下列说法错误的是( )
A.消化道内的酶有活性,说明酶可以在细胞外发挥作用
B.芥子油干扰昆虫的新陈代谢可能与其影响了昆虫体内相关酶的活性有关
C.纹白蝶幼虫可正常取食含芥子油苷的植物组织,原因是芥子油对其不具有毒性
D.芥子油苷对多数昆虫有害但对纹白蝶幼虫无害,可能是由于消化道中酶的种类不同
[答案]C.[解析]A、消化道内的酶有活性,说明只要条件适宜,酶可以在细胞外发挥作用,A正确;B、新陈代谢需要多种酶催化,故芥子油能干扰昆虫的新陈代谢,可能是芥子油影响了昆虫体内相关酶的活性导致的,B正确;C、纹白蝶幼虫可正常取食含芥子油苷的植物组织,不是芥子油对其不具有毒性,而是纹白蝶幼虫能利用消化道内的酶,改变芥子油苷的化学反应,使其不产生芥子油,C错误;D、芥子油苷的代谢产物芥子油对昆虫具有毒性,芥子油苷对多数昆虫有害但对纹白蝶幼虫无害,可能是由于纹白蝶幼虫消化道中含有的酶与其他昆虫不同,能改变芥子油苷的化学反应,使其不产生芥子油,D正确。故选C。
6.(2022·辽宁·高一期中)下图表示用蛋白酶处理A、B两种酶时,处理时间和酶活性相对值之间的关系。下列叙述错误的是( )
A.A酶的合成需要以氨基酸为原料
B.B酶的化学本质可能是RNA
C.A酶和B酶都可以与双缩脲试剂发生紫色反应
D.A酶和B酶的组成元素中都有C、H、O、N
[答案]C.[解析]A、根据分析可知,A酶的本质为蛋白质,合成需要以氨基酸为原料,A正确;B、B酶经蛋白酶处理后活性不变,本质可能是RNA,B正确;C、双缩脲试剂与蛋白质反应显示紫色,B酶的本质不是蛋白质, 不能与双缩脲试剂反应,C错误;D、A酶本质是蛋白质,B酶可能是RNA,蛋白质的组成元素为C、H、O、N,RNA的组成元素为C、H、O、N、P,因此A酶和B酶的组成元素中都有C、H、O、N,D正确。故选C。
7.(2022·江西·丰城九中高二期末)下图表示在不同条件下,酶的催化反应速率(或生成物量)的变化。下列有关叙述中,不正确的是( )
A.图①虚线可表示酶量增加时,底物浓度和反应速度关系
B.图②虚线表示增加底物浓度,其他条件不变时,生成物量变化的示意曲线
C.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图③表示在反应开始后的一段时间内,反应速度与时间的关系
[答案]B.[解析]A、酶能加快化学反应速率,所以酶量增加一倍时,酶促反应速率也加快,所以图①虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速度关系,A正确;B、若图②虚线表示增加底物浓度,其他条件不变时,生成物的量应该增加,而不会与实线重合,B错误;C、过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率高,因此生成物量达到最大值所需时间更短,因此若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,C正确;D、反应一段时间后,底物浓度降低,反应速率下降,故图③能表示在反应开始的一段时间内,反应速率与时间的关系,D正确。故选B。
8.(2022·广东·深圳市光明区高级中学高二期末)下图是探究某种酶的使用温度时所得到的曲线,曲线①表示该酶的相对酶活性,曲线②表示该酶的残余酶活性。相对酶活性=各温度下酶活性/最高酶活性×100%,将酶在各温度下保温足够长时间,然后在该酶的最适温度下测定的酶活性称为残余酶活性。下列有关说法正确的是( )
A.根据曲线①可知,30℃会使酶的空间结构破坏
B.根据实验推测,残余酶活性可能在80℃左右测定的
C.根据实验结果推测该酶的使用温度在40℃-80℃之间
D.根据实验可知,保存该酶的最适温度为60℃-70℃之间
[答案]B.[解析]A、曲线①表示相对酶活性,30℃时相对酶活性低,而由曲线②可知,30℃保温下,残余酶活性为100%,说明30℃不会使酶的空间结构破坏,A错误;B、残余酶活性是在最适温度下测定的,根据曲线①相对酶活性在80℃左右达到100%,说明该酶的最适温度在80℃左右,B正确;C、使用温度在30℃-60℃之间,残余酶活性较高,故根据实验结果推测该酶的使用温度在30℃-60℃之间,C错误;
D、由曲线②可知,温度为60℃-70℃之间残余酶活性较低,不适合酶的保存,酶的保存应在低温条件下进行,D错误。故选B。
9.(2022·四川内江·高一期末)下列关于教材中有关酶的实验叙述,正确的是( )
A.探究pH对酶活性的影响时,可用H2O2溶液作为反应物
B.在“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中,H2O2分解速率是自变量
C.用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时,可用碘液对实验结果进行检测
D.用淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,可选择斐林试剂对实验结果进行检测
[答案]A.[解析]A、探究pH对酶活性影响时,可用H2O2作为反应物,通过检测气泡的多少来判断酶活性,A正确;B、在“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中,H2O2分解速率是因变量,B错误;C、由于蔗糖是否发生水解,都不与碘液反应,因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不能用碘液检测实验结果,C错误;D、斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,会改变反应的温度,因此如果探究温度对淀粉酶活性的影响,选择碘液检测实验结果,D错误。故选A。
10.(2022·浙江·乐清市知临中学高二期末)在“乙醇发酵实验”活动中,以酵母菌和葡萄糖为材料,用澄清石灰水检测CO2,装置简图如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.甲溶液为澄清石灰水,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液
B.若澄清石灰水变浑浊,则说明酵母菌进行了需氧呼吸
C.为制造无氧环境,可在乙溶液液面上滴加植物油或液体石蜡
D.在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾,若颜色由橙色变成灰绿色则表明有乙醇产生
[答案]B.[解析]A、根据图中管子的位置及其长度可判断,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液,代谢活动产生的气体会通过管子进入试管甲溶液中,所以甲溶液为澄清石灰水来检测二氧化碳的有无,A正确;B、酵母菌是异样兼性厌氧菌,在无氧条件下可以无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;有氧条件下可以进行有氧呼吸产生水和二氧化碳,酵母菌在有氧条件和无氧条件下都可以产生二氧化碳,B错误;C、植物油或液体石蜡可以隔绝空气,所以可以制造无氧环境,C正确;D、乙醇可以和酸性的重铬酸钾溶液发生反应,使溶液颜色从橙色变成灰绿色,以此原理来检测乙醇的有无,D正确。故选C。
11.(2022·湖南衡阳·高二期末)下图是细胞呼吸过程的简图,其中①~⑤为相关生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①可在不同类型的细胞中进行,不产生CO2且不释放能量
B.过程②③在真核细胞的线粒体中进行,不能在原核细胞中进行
C.过程①④⑤的反应场所相同,大多数细胞不会同时进行过程④⑤
D.密封包装果蔬就是通过降低过程①②③相关酶的活性来减少有机物的消耗的
[答案]C.[解析]A、①是有氧呼吸第一阶段,可在不同类型的细胞中进行,不产生CO2,但释放少量能量,A错误;B、②③是有氧呼吸的二、三阶段,可在真核细胞的线粒体中进行,也可在需氧型原核细胞的细胞质基质中进行,B错误;C、①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质;④或⑤是无氧呼吸的第二阶段,也发生在细胞质基质。大多数细胞的酶系只能催化④或⑤中的一种过程,C正确;D、密封包装果蔬能够降低O2浓度,氧气缺少时有氧呼吸弱是反应物缺乏,而不是酶活性低,D错误。故选C。
12.(2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末)下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是( )
A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.一般以糖为供能物时,肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C.bd段无氧呼吸时,有机物中的能量大部分以热能形式散失
D.若运动强度长时间超过c,乳酸大量积累导致血浆 pH显著下降
[答案]B.[解析]A、ab段氧气消耗率逐渐增加,血液中乳酸水平低且保持相对稳定,说明以有氧呼吸为主,bc段乳酸水平逐渐增加,说明无氧呼吸逐渐加强,cd段氧气消耗率较高,血液中乳酸水平升高,说明该阶段在进行有氧呼吸的同时,无氧呼吸的强度不断加大,A错误;B、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此不论何时,肌肉细胞CO2的产生量都等于O2消耗量,B正确;C、无氧呼吸过程有机物氧化分解不彻底,释放的能量少,大部分能量存留在不彻底的氧化产物乳酸中,C错误;D、如果运动强度长期超过c,血液中乳酸水平过高,但由于缓冲物质的存在,不会导致内环境pH持续下降,D错误。故选B。
13.(2022·山东·德州跃华学校高一期末)如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子气体交换相对值与O2浓度之间的关系。下列叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎CO2释放总量与O2浓度之间的关系可以用上图表示
B.若图中的AB段与BC段的距离等长,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的一半
C.P点时产生CO2的场所是线粒体内膜
D.图中O2吸收量最终不再增加的主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限
[答案]D.[解析]A、马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳,A错误;B、1分子葡萄糖有氧呼吸生成6分子的二氧化碳;1分子的葡萄糖无氧呼吸生成2分子的二氧化碳,所以若图中的AB段与BC段的距离等长,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B错误;C、P点氧气吸收量等于二氧化碳释放量,所以只进行有氧呼吸,产生二氧化碳是在有氧呼吸的第二阶段,场所是在线粒体基质,C错误;D、图中氧气吸收量(有氧呼吸强度)最终不再增加时限制因素不再是氧气浓度,主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限,D正确。故选D。
14.(2022·河南新乡·高二期末)水稻根细胞在不同氧分压下通过呼吸作用消耗葡萄糖的速率如图所示。下列说法错误的是( )
A.水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行并产生酒精
B.随着氧分压的增加,根细胞的无氧呼吸受到抑制
C.氧分压小于20%时,根细胞主要由无氧呼吸供能
D.氧分压为20%时,根细胞吸收О2与释放CO2的体积比为3:4
[答案]C.[解析]A、无氧呼吸在细胞质中进行,水稻进行的无氧呼吸为酒精发酵,水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行并产生酒精,A正确;B、由图可知,随着氧分压的增加,促进了有氧呼吸、抑制了无氧呼吸,B正确;C、氧分压等于20%时,有氧呼吸与无氧呼吸葡萄糖消耗量相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时有氧呼吸释放能量远大于无氧呼吸,氧分压刚小于20%时,根细胞主要由有氧呼吸供能,C错误;D、氧分压为20%时,二者消耗的葡萄糖相等,有氧呼吸吸收О2与释放CO2的体积比为1:1,无氧呼吸不吸收氧气,消耗相同量的葡萄糖产生CO2是有氧呼吸产生量的1/3,故此时细胞吸收О2与释放CO2的体积比为1:(1+1/3)=3:4,D正确。故选C。
15.(2022·江西新余·高二期末)下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述不正确的是( )
A.条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中能量的去向有3处
B.条件Y下,葡萄糖被酵母菌代谢并产生CO2和水
C.氧气不足时,人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量
D.人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸,但人不属于兼性厌氧型生物
[答案]C.[解析]A、条件X下酵母细胞进行无氧呼吸,有机物不能彻底氧化分解,所以葡萄糖中能量的去向有3处,即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中,A正确;B、条件Y下,细胞进行有氧呼吸,葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水,B正确;C、由于人体肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸,所以氧气不足时,人体肌细胞产生的CO2量仍等于O2的消耗量,C错误;D、人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸,但人属于需氧型生物,酵母菌属于兼性厌氧型生物,D正确。故选C。
16.(2022·河南焦作·高一期末)红叶李是一种观叶植物,满山红叶时观赏价值最高。红叶李叶的颜色由花色素苷与叶绿素的比值决定。研究人员通过对红叶李进行不同时间的遮光处理,探究红叶李叶片中色度含量的原因,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是
A.叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光
B.实验中影响花色素苷与叶绿素比值的因素只有透光率
C.观赏价值最高时,红叶李叶片对红光和蓝紫光的吸收量减少
D.透光率小于40%时,遮光时间越长越利于提高红叶李的观赏价值
[答案]C.[解析]A、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;B、分析柱形图可知,花色素苷与叶绿素的比值随着透光率的降低、遮光时间的延长而下降,影响花色素苷与叶绿素比值的因素有透光率和遮光时间,B错误;C、红叶李叶肉细胞中的色素分布在叶绿体、液泡,叶片发绿时观赏价值下降,观赏价值最高时,叶片对红光和蓝紫光的吸收量下降,使其呈现艳丽的色彩,C正确;D、花色素苷与叶绿素的比值随着透光率的降低、遮光时间的延长而下降,透光率小于40%时,遮光时间越长,花色素苷与叶绿素的比值越低,观赏价值越低,D错误。故选C。
17.(2022·河北武强中学高二期末)叶绿体是细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。下列相关叙述正确的有
①借助高倍显微镜可观察菠菜叶表皮细胞中叶绿体的形态和分布
②光学显微镜下,所有植物细胞中的叶绿体都呈扁平的椭球形或球形
③叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜的基本支架都是磷脂双分子层
④叶绿体双层膜以及大量基粒和类囊体的存在增大了其受光面积
⑤叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,因此可用纸层析法提取
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
[答案]A.[解析]①菠菜叶表皮细胞中不含叶绿体,①错误;②水绵的叶绿体呈带状,②错误;③叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜都属于生物膜,生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,③正确;④叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上,大量基粒和类囊体的存在增大了其受光面积,叶绿体内膜与外膜上不含色素,④错误;⑤纸层析法用于色素的分离,提取叶绿体中的色素应用无水乙醇等有机溶剂,⑤错误。综上,①②④⑤错误,A项符合题意。故选A。
18.(2022·山东菏泽·高二期末)随着光照强度的变化,叶绿体在细胞中的分布和位置也会发生相应改变,该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体随光照强弱发生的定位改变,有利于叶肉细胞更充分地吸收光能
B.若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,可推测叶绿体是沿着微丝蛋白移动的
C.实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
D.推测CHUP1蛋白位于叶绿体的外膜上,该蛋白锚定在微丝蛋白上完成叶绿体的移动
[答案]A.[解析]A、据图1可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度的吸收光能,保证高效率的光合作用,而强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害,A错误;B、细胞骨架与细胞运动、分类、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可知叶绿体的定位于微丝蛋白有关,因此可推测叶绿体的移动是沿着微丝蛋白(细胞骨架)进行,B正确;C、由于CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体分布和野生型不同,所以CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用,C正确;D、由图2结果推测,去除叶绿体的CHUP1蛋白后,叶绿体定位异常,故叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上的,则CHUP1蛋白位于叶绿体外膜上,D正确。故选A。
19.(2022·广西河池·高二期末)卡尔文循环是植物界普遍存在的共同规律。水稻的叶绿体基质中核酮糖一1,5二磷酸羧化酶(Rubisco)能够催化CO2与C5结合生成两分子的C3,再发生一系列反应,最终合成糖类等有机物。甘蔗与水稻的CO2的浓缩固定机制有所不同(如图所示),研究发现PEP与CO2的亲和力远高于Rubisco。下列相关叙述正确的是( )
A.卡尔文运用了荧光标记法追踪了C元素的转移途径
B.甘蔗固定二氧化碳的第一产物为三碳化合物
C.若CO2突然中断,则短期内C5增多、C3减少
D.与甘蔗相比,水稻更适应在低浓度的二氧化碳条件下生长
[答案]C.[解析]A、卡尔文运用了同位素标记法,不是荧光标记法,追踪了C元素的转移途径,A错误;B、分析图可知,甘蔗与水稻的CO2的浓缩固定机制有所不同,甘蔗固定CO2的第一产物为四碳化合物,B错误;C、若CO2突然中断,则短期内C5的去路减少,来源不变,所以C5增多,C3的来源减少,去路不变,所以C3减少,C正确;D、分析图可知,与甘蔗相比,水稻更适应在高浓度的二氧化碳条件下生长,甘蔗结合二氧化碳能力更强,D错误。故选C。
20.(2022·福建漳州·高一期末)下图所示为某真核细胞内三种具有双层膜的结构(部分示意图),有关分析错误的是( )
A.图a表示线粒体,[H]与氧结合形成水发生在有折叠的膜上
B.图b表示叶绿体,基粒和类囊体极大扩大受光面积
C.图c中的②是大分子进出的通道,不具有选择性
D.图a、b、c中内外膜化学成分差异最大的是图a
[答案]C.[解析]A、a为线粒体,[H]与氧结合为有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上,内膜向内折叠形成嵴,A正确;B、b为叶绿体,类囊体薄膜堆积形成基粒,极大扩大受光面积,有利于化学反应的进行,B正确;C、c是核膜,核膜上的核孔具有选择性,C错误;D、图a、b、c中内外膜化学成分相似,但由于线粒体内膜上含有与有氧呼吸的酶,其蛋白质含量较大,内外膜化学成分差异最大,D正确。故选C。
21.(2022·黑龙江·七台河市第一中学高二期末)科研人员将某油料作物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)脂肪的相对含量和干重,结果如图所示。以下叙述正确的是( )
A.C点幼苗开始进行光合作用
B.导致AB段种子干重增加的主要元素是C
C.AB段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率
D.在种子萌发初期,脂肪转化为糖类可导致有机物的总量增加
[答案]D.[解析]A、幼苗可以进行光合作用,当光合作用强度大于呼吸作用强度时,有机物开始积累,所以C点幼苗光合作用强度大于呼吸作用强度,种子干重增加,A错误;B、种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪会转变成糖类,脂肪含量减少,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以有机物含量增加,因此导致AB段种子干重增加的主要元素是O,B错误;C、油料种子含有较多的脂肪,种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪会转变成糖类,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以AB段种子干重增加,不能说明此时光合速率一定大于呼吸速率,C错误;D、油料种子含有较多的脂肪,种子萌发初期脂肪会转变成糖类,脂肪含量减少,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以有机物含量增加,D正确。故选D。
22.(2022·江西·丰城九中高二期末)在光照等条件下,番茄叶片叶肉细胞进行光合作用与有氧呼吸、以及细胞内外交换的示意图如下(数字表示结构,小写字母代号表示物质的移动情况),有关说法错误的是( )
A.图中线粒体中2处释放的能量远远多于3处
B.叶绿体内发生光能转变为C6H12O6的化学能
C.物质A进入线粒体后彻底分解需要水的参与
D.h=c,d=g时的光照强度为番茄植株的光补偿点
[答案]D.[解析]A、根据题图分析可知,2代表线粒体内膜,发生有氧呼吸第三阶段的反应,而3代表线粒体基质,发生第二阶段的反应,因为有氧呼吸第三阶段产生的能量最多,所以2处释放的能量远远多于3处,A正确;B、叶绿体是光合作用的场所,光反应阶段发生光能转变为ATP中活跃的化学能的能量,在暗反应阶段发生ATP中活跃的化学能的能量转化为有机物中化学能的能量,B正确;C、根据题图分析可知,物质A是丙酮酸,其在线粒体基质中和水在酶的催化下生成[H]和二氧化碳,产生少量的能量,C正确;D、根据题图分析可知,h代表线粒体释放二氧化碳,c代表叶绿体从外界吸收二氧化碳,而d代表叶绿体向外界释放氧气;g代表线粒体从外界吸收氧气;若h=c,d=g时,说明净光合作用速率为零,但题图是表示番茄叶片叶肉细胞,所以h=c,d=g时的光照强度为番茄叶肉细胞的光补偿点,而番茄植株还有根尖等不能进行光合作用,只进行呼吸作用,所以整个番茄植株呼吸作用速率应该大于光合作用速率,D错误。故选D。
23.(2022·河北·石家庄二中高二期末)连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是( )
A.实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B.如改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
C.由图可知植物呼吸与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D.实验中该植物前24小时有机物积累量大于后24小时有机物积累量
[答案]C.[解析]A、实验的前3小时CO2释放速率不变,说明叶肉细胞只进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质,A错误;B、如改用相同强度绿光进行实验,光合作用减弱,吸收的CO2减少,c点的位置将升高,B错误;C、由图可知在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时, 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位,故在这4个时刻,叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率,C正确;D、分析曲线可知,在24时,室内CO2浓度高于0时,48时室内CO2浓度低于24时,故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量,D错误。故选C。
24.(2022·湖北·武汉东湖新技术开发区教育发展研究院高一期末)下图乙是将甲置于自然环境中,测定南方天一昼夜密闭透明小室内氧气的增加或减少量而得到的。下列说法错误的是( )
A.AB段的限制因素主要是CO2浓度
B.小室内O2总量最大时刻是C点
C.如该植株培养液中缺Mg,那么A点应向右移动
D.12时对应的点是由于气孔关闭导致CO2供应不足造成的
[答案]A.[解析]A、A到B段是上午8时到10时,光照强度不断增强,光合作用不断增加,此时限制因素是光照强度,A错误;B、A点和C点时光合作用等于呼吸作用,AC段光合作用大于呼吸作用,C点以后光合作用小于呼吸作用或者不进行光合作用,因此小室内氧气最大值应是C点,B正确;C、A点代表的是光合作用等于呼吸作用强度,如果缺镁会影响叶绿素的形成,叶绿素参与光合作用的形成,光合作用减少,A点应向右移动,C正确;D、12时光合作用降低是因为光照太强,温度太高,导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,D正确。故选A。
25.(2022·河南焦作·高二期末)为验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用,同学们以土壤含水量80%为对照组,分别以土壤含水量65%、50%和35%为轻度干旱T1、中度干旱T2和重度干旱T3进行实验。设计的实验方案如下图(注:MDA是细胞膜过氧化损伤的产物,干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加)。下列分析正确的是( )
A.实验室的温度和湿度条件无须控制,不会影响幼苗的生长
B.根据实验方案可知,第5次测量干重的时间是第60d
C.幼苗净光合速率为0时,其叶片糖类的制造量等于消耗量
D.实验组3个测量指标的总体变化趋势基本一致
[答案]B.[解析]A、本实验中土壤湿度为自变量,实验室的温度和湿度条件属于无关变量,也会影响幼苗的生长,必须保证无关变量相同且适宜,A错误;B、实验开始时需要测量一次干重,之后每15d测一次,每次的测量值与前一次进行对比,因此,第5次测量干重的时间是第60d,B正确;C、从幼苗整体来考虑,幼苗净光合速率为0时,其叶片糖类的制造量应该大于叶片的有机物消耗量,因为只有叶片可以进行光合作用,而能进行呼吸作用的不只有叶片,例如根部,不进行光合作用,只呼吸作用消耗有机物,C错误;D、本实验要验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用,因此随着干旱程度的加重,在一定范围内,幼苗干重和光合指标会下降,而MDA是细胞膜过氧化损伤的产物,干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加,因此,实验组3个测量指标的总体变化趋势不一致,D错误。故选B。
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(10分2022·辽宁实验中学高二期末)1894年,科学家提出了“锁钥”学说,认为酶具有与底物相结合的互补结构;1958年,又有科学家提出“诱导契合”学说,认为在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶)进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同。科研人员进行了4组实验,绘制出反应曲线,如图所示。
注:SCTH表示催化CTH反应后的S酶,SCU表示催化CU反应后的S酶
(1)酶活性是指__________________________________,实验中应维持适宜的反应环境。S酶的活性可以用_____________________________表示。
(2)“诱导契合”学说在“锁钥”学说的基础上提出:酶与底物结合时,____________会发生相应改变。
(3)为更直观的呈现实验过程和结果,科研人员用字母和箭头表示反应简式(P表示反应产物),则实验①可以表示为:S酶+CTH→SCTH+P。请参照实验①的写法,写出实验③的反应简式________________。
(4)根据上述学说内容,对比①和②两组实验结果,出现该结果的原因可能是_____________,该结果支持_____________学说。
(5)为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性,还是出现空间结构的固化,请设计一个补充实验,写出实验思路:__________________________。
[答案](1) 酶催化特定化学反应的能力 在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率(单位时间内反应产物的生成量)
(2)(酶的)空间结构
(3)(S酶+CU→SCU+P)SCU+CTH→SCTH+P
(4) S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变,适应与不同底物的结合 诱导契合
(5)将SCTH和CTH混合,检测反应产物的生成量
[解析](1)酶都有最适温度和pH值,温度过高或过低,pH值过酸或过碱都会影响酶的活性,酶活性是指酶催化特定化学反应的能力;酶活性可以用单位时间内反应产物的生成量或反应物的消耗量来表示,因此S酶的活性可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率(单位时间内反应产物的生成量)表示。(2)“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补空回结构,继而完成酶促反应,即:酶与底物结合时,空间结构会发生相应改变。(3)由图可知,实验③是SCU和CTH反应,SCU能催化CTH,所以反应式是SCU+CTH→SCTH+P,SCU是S酶在催化CU反应中产生,所以也包括反应S酶+CU→SCU+P。(4)由①②组实验可知,S酶既可以催化CTU也可以催化CU发生反应,说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变,适应与不同底物的结合,该结果支持“诱导契合”学说。(5)反应④SCTH不能催化CU水解,原因可能是SCTH失去活性,或者出现空间结构的固化。可用SCTH和CTH进行反应(加入CTH),检测反应产物的生成量,如果SCTH能催化CTH水解,那么酶没有失活,即SCTH出现空间结构的固化,如果SCTH不能催化CTH水解,则SCTH失活。
27.(10分2022·江西·景德镇一中高一期末)体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能,如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外,还会进行无氧呼吸,如短跑等。有氧运动能够增强心肺功能,提高肌肉的耐力,还能增加胰岛素敏感性,预防糖尿病的发生。无氧运动能够增加肌肉体积,增强肌肉力量。如图为有氧呼吸的某个阶段示意图。回答下列问题:
(1)人体短跑时,产生的CO2具体部位是_______。而人体在慢跑时,消耗的氧气在细胞呼吸中的用途是____________________________。
(2)据图可知,H+沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质,推动某物质(A)合成ATP,则A为_______。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性,使得H+回渗到线粒体基质,推动ATP合成酶生成的ATP量减少,该药物能够加快体内有机物的消耗,但会严重危害健康,具体危害是____________________________。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的,与无氧呼吸相比,从能量的角度分析,有氧呼吸能够_____________________,其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,请写出大体实验思路:_________________________________。
[答案](1) 线粒体基质 氧气与[H]结合生成水,并释放大量能量
(2) ADP和Pi 导致细胞供能不足和体温过高
(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用(关键词:更充分,有机物中的能量)
(4)将同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后,测定不同运动强度下的氧气消耗速率和血浆中乳酸含量
[解析](1)人体短跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,但只在有氧呼吸的第二个阶段产生二氧化碳,其场所是线粒体基质。人体在慢跑时,消耗的氧气用于有氧呼吸的第三个阶段与[H]结合生成水,并释放大量能量。(2)据图可知,A在ATP合成酶的作用下合成ATP,据此推断,物质A为ADP和Pi。ATP合成酶生成的ATP量减少,导致细胞供能不足,细胞合成ATP减少,会导致体温过高。(3)与无氧呼吸相比,有氧呼吸更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。(4)若判断人体是否进行有氧呼吸,观测指标为氧气的消耗速率;若判断细胞是否进行无氧呼吸,观测指标为血浆中乳酸含量。
28.(10分2022·湖南郴州·高一期末)图甲是叶绿体模式图,图乙表示光合作用的部分过程,图丙表示在密闭恒温(温度为25℃)小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题:
(1)绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色,原因是_____。
(2)图乙中A的作用是_____,①表示的过程是_____。若光照强度突然减弱,短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有_____(填序号:①C5、②ATP、③[H]、④C3选不全不得分)。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物制造葡萄糖速率之比为_____,对a植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12h,平均光照强度在_____klx以上才能使该植物处于生长状态。若a植物光合速率和呼吸速率的最适温度分别是25℃和30℃,若将温度提高到30℃(其他条件不变),则图中M点的位置理论上会向_____(选填“左”“左下”、“右”或“右上”)移动。
[答案](1)绿叶中的色素会溶解在乙醇中
(2) 还原C3 二氧化碳的固定 ①②③(写不全,不给分)
(3) 10:7 Y 左下方
[解析](1)绿叶中的色素是有机物,可溶于有机溶剂乙醇中,因此,绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,绿光因为吸收最少而被反射出去。(2)据图可知,图乙中A是[H],其作用是还原C3,①表示的过程是二氧化碳的固定。若光照强度突然减弱,则光反应强度减弱,产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,剩余的C3增多,C5的变化与C3相反,C5含量减少,因此短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有①②③。(3)题图丙中光照强度为Z时,a、b植物二氧化碳的吸收速率分别是8mg•m-2•h-1、6mg•m-2•h-1,呼吸速率为2mg•m-2•h-1、1mg•m-2•h-1,故二氧化碳的固定速率分别是10mg•m-2•h-1、7mg•m-2•h-1(可以代表葡萄糖的制造速率),所以a、b植物制造葡萄糖的速率之比为10:7。对a植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12h,当每小时二氧化碳的吸收量-每小时二氧化碳的产生量大于0时,才能使a植物处于生长状态。由题图可知,平均光照强度在Yklx以上时,每小时二氧化碳的吸收量-每小时呼吸作用二氧化碳的产生量大于0。25℃为a植物光合速率所需的最适温度,而呼吸速率的最适温度是30℃,所以若将温度提高到30℃,a植物的光合速率将下降,呼吸速率将上升,题图中M(光饱和点)点的位置理论上的变化是向左下方移。
29.(10分2022·辽宁·高二期末)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。图1为三倍体西瓜叶片叶肉细胞光合作用简图,图2是三倍体西瓜叶片净光合速率Pn(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2,浓度(Ci)的日变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中,吸收光能的物质分布在叶绿体_____,吸收的光能主要用途是_____。
(2)分析上述两幅图,上午9:00-11:00,限制光合作用强度的因素是_____;与11:00相比,13点时d的含量将_____(填“增加或“减少”)。
(3)据图2分析,Pn曲线两次降低的原因分别是_____。Ci曲线17:00后快速上升的原因是_____。
(4)如图是某同学为了测定三倍体西瓜苗净光合作用强度而设计的实验装置。
①A、B装置烧杯中溶液为_____(填“NaOH”或“NaHCO3”)。
②实验进行30分钟后,记录到A装置中的红色液滴向_____移动4.5cm,B装置中的红色液滴向右移动0.5cm。若红色液滴每移动1cm,西瓜苗内葡萄糖增加或减少1g,那么该西瓜苗的净光合速率是_____g/h。
③若用该装置测三倍体西瓜苗的呼吸作用强度,则应改进的两处是_____。
[答案](1) 类囊体的薄膜 水分解为氧和H+,而H+再与NADP+合成NADPH、ATP合成
(2) 光照强度 减少
(3) 第一次是温度过高,气孔关闭,CO2吸收降低导致:第二次是由于光照强度减弱导致 光合速率固定的CO2量小于呼吸速率产生的CO2量
(4) NaHCO3 右 8 一是烧杯中溶液换成NaOH,二是AB装置进行遮光处理。
[解析](1)吸收光能的物质分布在叶绿体类囊体薄膜上,吸收的光能主要用途是水的分解为氧和H+,ATP合成。(2)分析图2,上午9:00-11:00,Pn曲线随着时间推移而上升,此时限制光合作用强度的因素是光照强度,与11:00相比,13点时由于温度高,气孔关闭,CO2吸收降低,导致CO2固定减弱,d的含量将减少。(3)由图2可知,Pn曲线两次降低的原因分别是第一次是温度过高,气孔关闭,CO2吸收降低导致;第二次是由于光照强度减弱导致。Ci曲线17:00后快速上升的原因是光合速率固定的CO2量小于呼吸速率产生的CO2量。(4)①测光合速率时,A、B装置烧杯中溶液为NaHCO3,用来给光合作用提供CO2。②实验进行30分钟后,A装置进行光合作用强于呼吸作用,植物释放O2,所以红色液滴向右移动。B装置中红色液滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果,主要起对照作用,A装置同样受环境因素的影响,因此三倍体西瓜苗的净光合速率的测定值是4.5-0.5=4g/30分钟,所以净光合速率每小时为8g。③若用该装置测三倍体西瓜苗的呼吸作用强度,则应改进的两处是:一是烧杯中溶液换成NaOH,除去密闭环境中的CO2:二是AB装置进行遮光处理,排除光合作用消耗及产生气体对呼吸速率测定的影响。
30.(10分 2022·浙江金华·高二期末)为研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”,选取处于三种供水条件下结果期草莓植株的叶片在适宜条件下测定净光合速率和气孔导度,结果如下图所示。
注:水势(单位MPa),在标准状况下,纯水的水势为零,溶液的溶质越多,溶液的水势越低。
请回答:
(1)该实验的自变量是____________________。实验过程中的光合速率是用____________的O2释放量来表示,光照强度为800lux时,三种水势下叶肉细胞产生O2的去向有___________。
(2)将___________还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。该循环中,三碳糖以后的许多反应,都是为了___________。影响胞间CO2浓度的因素有___________。
(3)在水势为-5.56MPa下,光照强度在1300~1400lux之间时,CO2___________(填“是”或“不是”)限制光合作用的主要因素。请结合图2分析图1中光照强度大于1400mol/m2·s时,光合速率下降的原因是___________。
[答案] 光照强度和水势 单位时间单位叶面积 线粒体和细胞外(或大气中) 二氧化碳分子 再生RuBP 气孔导度和光合速率 不是 气孔导度下降,使CO2吸收量下降,导致碳反应受阻
[解析](1)根据分析,本实验的自变量是光照强度和水势。根据图1“光照强度对草莓叶片净光合速率的影响”,其纵坐标是氧气释放速率,单位为Pn/umol/(m2•s),所以光合速率是用单位时间单位面积的氧气释放量表示。图1中,光照强度为800lux时,三种水势下叶肉细胞的氧气释放速率均大于零,说明此光强下,光合均大于呼吸。因而叶肉细胞产生的氧气一部分被线粒体的需要呼吸消耗,还有一部分释放到细胞外。(2)在叶绿体基质中,二氧化碳在许多种酶的催化下被还原成糖,在此过程中的一系列反应被称之为卡尔文循环。卡尔文循环中三碳糖以后的许多反应,都是为了再生RuBP,以保证此循环的不断进行。气孔导度影响胞间二氧化碳的来源,光合速率影响胞间二氧化碳的去路。(3)图2中在水势为-5.56MPa下,光照强度在1300~1400lux之间时,胞间二氧化碳快速下降。但图1中对应的区域净光合速率却没有随之快速下降,说明此时CO2不是限制光合作用的主要因素。图1光照强度大于1400mol/m2·s时,三种水势的曲线光合速率都下降,而图2对应区域的气孔导度在下降。因此推导:气孔导度的下降导致胞间二氧化碳减少,进而使碳反应的原料减少,光合速率下降。
班级 姓名 学号 分数
第5章 细胞的能量供应和利用(B卷·能力提升练)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,共50分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)
1.(2022·云南·弥勒市一中高一期末)下列有关酶的叙述,正确的是 ( )
①是具有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得,有的在体内转化而来 ③是活细胞产生的 ④酶都是蛋白质⑤有的酶是蛋白质,有的酶是RNA ⑥酶在代谢中有许多功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶都是生物催化剂
A.①②⑤ B.③⑤⑦ C.③⑤⑧ D.④⑤⑥
[答案]C.[解析]①酶是由活细胞产生的,①错误;②酶是由活细胞产生的,不能来源于食物,②错误;③酶是由活细胞产生的,因此凡是活细胞一般都能产生酶,③正确;④酶的本质是蛋白质或RNA,④错误;⑤酶的本质是蛋白质或RNA,⑤正确;⑥酶在代谢中只有催化一种功能,⑥错误;⑦酶在代谢中只有催化一种功能,没有调控作用,⑦错误;⑧酶只是起催化作用,⑧正确。综上分析,C正确,ABD错误。故选C。
2.(2022·安徽池州·高一期末)研究表明,生长分化因子(CDF15)和成纤维生长因子21(FCP21)是刺激大脑和外周组织减少食物摄入,增加能量消耗的关键分泌蛋白。肝脏产生的CNOT6L脱腺苷酶可使GDF15和FCF21的mRNA去腺苷化,从而使mRNA降解。下列分析错误的是( )
A.GDF15、FGF21和CNOT6L脱腺苷酶均含有N元素
B.细胞向外分泌GDF15和FCF21时需要消耗能量
C.CNOT6L脱腺苷酶通过降低反应活化能促使相关mRNA降解
D.抑制CNOT6L脱腺苷酶的活性可增加食物摄入量,使生物体重增大
[答案]D.[解析]A、生长分化因子(CDF15)和成纤维生长因子21(FCF21)是分泌蛋白,含有N元素,CNOT6L脱腺苷酶也含有N元素,A正确;B、GDF15和FCF21属于分泌蛋白,分泌蛋白的分泌方式为胞吐,需要消耗能量,B正确;C、酶的作用机理是降低反应活化能,C正确;D、抑制CNOT6L脱腺苷酶的活性可抑制CDF15和FGF21的mRNA去腺苷化,使二者的mRNA不降解,从而减少食物摄入、增加能量消耗,使体重减少,D错误。故选D。
3.(2022·河南南阳·高二期末)研究表明,明胶能被多种蛋白酶水解,而菠萝蛋白酶是特异性较低的蛋白酶。某兴趣小组以明胶为底物探究外界因素对菠萝蛋白酶活性的影响,相关资料如图所示。下列推断正确的是( )
A.组成明胶和菠萝蛋白酶的基本单位都是氨基酸,都是在核糖体上合成肽链
B.菠萝蛋白酶能切断明胶中不同氨基酸之间的肽键,故反应时间越长,酶活力越低
C.实验中,在反应时间为5min时测不同温度或pH下的酶活力,效果较准确
D.在40~60℃、pH=5.0时,菠萝蛋白酶的催化活力和稳定性均最高
[答案]A.[解析]A、明胶能被多种蛋白酶水解,菠萝蛋白酶是蛋白酶,说明明胶和菠萝蛋白酶的本质都是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,都是在核糖体上合成肽链,A正确;B、菠萝蛋白酶是特异性较低的蛋白酶,能切断明胶中不同氨基酸之间的肽键,但不能推出反应时间越长,酶活力越低,如10-20h时酶活力不变,B错误;C、据图可知,10-20h时酶活力不变,因此实验中在反应时间10-20h时测不同温度或pH下的酶活力效果较准确,C错误;D、据图可知,在40~60℃、pH=5.0时,菠萝蛋白酶的催化活力最大,但在低温和最适宜温度时酶的稳定性最高,D错误。故选A。
4.(2022·江西南昌·高一期末)下列有关酶的说法不正确的是( )
A.加热能促进过氧化氢分解,其作用机理与过氧化氢酶不同
B.过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏
C.细胞代谢离不开酶,酶的化学本质都是蛋白质
D.与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
[答案]C.[解析]A、加热促进过氧化氢分解是为其提供能量,过氧化氢酶是降低反应的活化能,二者作用机理不同,A正确;B、过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,B正确;C、大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,C错误;D、与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高,因此酶具有高效性,D正确。故选C。
5.(2022·浙江·宁波市北仑中学高二期中)某些植物组织含芥子油苷,其代谢产物芥子油对昆虫具有毒性,会干扰昆虫的新陈代谢,甚至引起死亡。但少数昆虫如纹白蝶幼虫能利用消化道内的酶,改变芥子油苷的化学反应,使其不产生芥子油。下列说法错误的是( )
A.消化道内的酶有活性,说明酶可以在细胞外发挥作用
B.芥子油干扰昆虫的新陈代谢可能与其影响了昆虫体内相关酶的活性有关
C.纹白蝶幼虫可正常取食含芥子油苷的植物组织,原因是芥子油对其不具有毒性
D.芥子油苷对多数昆虫有害但对纹白蝶幼虫无害,可能是由于消化道中酶的种类不同
[答案]C.[解析]A、消化道内的酶有活性,说明只要条件适宜,酶可以在细胞外发挥作用,A正确;B、新陈代谢需要多种酶催化,故芥子油能干扰昆虫的新陈代谢,可能是芥子油影响了昆虫体内相关酶的活性导致的,B正确;C、纹白蝶幼虫可正常取食含芥子油苷的植物组织,不是芥子油对其不具有毒性,而是纹白蝶幼虫能利用消化道内的酶,改变芥子油苷的化学反应,使其不产生芥子油,C错误;D、芥子油苷的代谢产物芥子油对昆虫具有毒性,芥子油苷对多数昆虫有害但对纹白蝶幼虫无害,可能是由于纹白蝶幼虫消化道中含有的酶与其他昆虫不同,能改变芥子油苷的化学反应,使其不产生芥子油,D正确。故选C。
6.(2022·辽宁·高一期中)下图表示用蛋白酶处理A、B两种酶时,处理时间和酶活性相对值之间的关系。下列叙述错误的是( )
A.A酶的合成需要以氨基酸为原料
B.B酶的化学本质可能是RNA
C.A酶和B酶都可以与双缩脲试剂发生紫色反应
D.A酶和B酶的组成元素中都有C、H、O、N
[答案]C.[解析]A、根据分析可知,A酶的本质为蛋白质,合成需要以氨基酸为原料,A正确;B、B酶经蛋白酶处理后活性不变,本质可能是RNA,B正确;C、双缩脲试剂与蛋白质反应显示紫色,B酶的本质不是蛋白质, 不能与双缩脲试剂反应,C错误;D、A酶本质是蛋白质,B酶可能是RNA,蛋白质的组成元素为C、H、O、N,RNA的组成元素为C、H、O、N、P,因此A酶和B酶的组成元素中都有C、H、O、N,D正确。故选C。
7.(2022·江西·丰城九中高二期末)下图表示在不同条件下,酶的催化反应速率(或生成物量)的变化。下列有关叙述中,不正确的是( )
A.图①虚线可表示酶量增加时,底物浓度和反应速度关系
B.图②虚线表示增加底物浓度,其他条件不变时,生成物量变化的示意曲线
C.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图③表示在反应开始后的一段时间内,反应速度与时间的关系
[答案]B.[解析]A、酶能加快化学反应速率,所以酶量增加一倍时,酶促反应速率也加快,所以图①虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速度关系,A正确;B、若图②虚线表示增加底物浓度,其他条件不变时,生成物的量应该增加,而不会与实线重合,B错误;C、过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率高,因此生成物量达到最大值所需时间更短,因此若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,C正确;D、反应一段时间后,底物浓度降低,反应速率下降,故图③能表示在反应开始的一段时间内,反应速率与时间的关系,D正确。故选B。
8.(2022·广东·深圳市光明区高级中学高二期末)下图是探究某种酶的使用温度时所得到的曲线,曲线①表示该酶的相对酶活性,曲线②表示该酶的残余酶活性。相对酶活性=各温度下酶活性/最高酶活性×100%,将酶在各温度下保温足够长时间,然后在该酶的最适温度下测定的酶活性称为残余酶活性。下列有关说法正确的是( )
A.根据曲线①可知,30℃会使酶的空间结构破坏
B.根据实验推测,残余酶活性可能在80℃左右测定的
C.根据实验结果推测该酶的使用温度在40℃-80℃之间
D.根据实验可知,保存该酶的最适温度为60℃-70℃之间
[答案]B.[解析]A、曲线①表示相对酶活性,30℃时相对酶活性低,而由曲线②可知,30℃保温下,残余酶活性为100%,说明30℃不会使酶的空间结构破坏,A错误;B、残余酶活性是在最适温度下测定的,根据曲线①相对酶活性在80℃左右达到100%,说明该酶的最适温度在80℃左右,B正确;C、使用温度在30℃-60℃之间,残余酶活性较高,故根据实验结果推测该酶的使用温度在30℃-60℃之间,C错误;
D、由曲线②可知,温度为60℃-70℃之间残余酶活性较低,不适合酶的保存,酶的保存应在低温条件下进行,D错误。故选B。
9.(2022·四川内江·高一期末)下列关于教材中有关酶的实验叙述,正确的是( )
A.探究pH对酶活性的影响时,可用H2O2溶液作为反应物
B.在“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中,H2O2分解速率是自变量
C.用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时,可用碘液对实验结果进行检测
D.用淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,可选择斐林试剂对实验结果进行检测
[答案]A.[解析]A、探究pH对酶活性影响时,可用H2O2作为反应物,通过检测气泡的多少来判断酶活性,A正确;B、在“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中,H2O2分解速率是因变量,B错误;C、由于蔗糖是否发生水解,都不与碘液反应,因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不能用碘液检测实验结果,C错误;D、斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,会改变反应的温度,因此如果探究温度对淀粉酶活性的影响,选择碘液检测实验结果,D错误。故选A。
10.(2022·浙江·乐清市知临中学高二期末)在“乙醇发酵实验”活动中,以酵母菌和葡萄糖为材料,用澄清石灰水检测CO2,装置简图如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.甲溶液为澄清石灰水,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液
B.若澄清石灰水变浑浊,则说明酵母菌进行了需氧呼吸
C.为制造无氧环境,可在乙溶液液面上滴加植物油或液体石蜡
D.在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾,若颜色由橙色变成灰绿色则表明有乙醇产生
[答案]B.[解析]A、根据图中管子的位置及其长度可判断,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液,代谢活动产生的气体会通过管子进入试管甲溶液中,所以甲溶液为澄清石灰水来检测二氧化碳的有无,A正确;B、酵母菌是异样兼性厌氧菌,在无氧条件下可以无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;有氧条件下可以进行有氧呼吸产生水和二氧化碳,酵母菌在有氧条件和无氧条件下都可以产生二氧化碳,B错误;C、植物油或液体石蜡可以隔绝空气,所以可以制造无氧环境,C正确;D、乙醇可以和酸性的重铬酸钾溶液发生反应,使溶液颜色从橙色变成灰绿色,以此原理来检测乙醇的有无,D正确。故选C。
11.(2022·湖南衡阳·高二期末)下图是细胞呼吸过程的简图,其中①~⑤为相关生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①可在不同类型的细胞中进行,不产生CO2且不释放能量
B.过程②③在真核细胞的线粒体中进行,不能在原核细胞中进行
C.过程①④⑤的反应场所相同,大多数细胞不会同时进行过程④⑤
D.密封包装果蔬就是通过降低过程①②③相关酶的活性来减少有机物的消耗的
[答案]C.[解析]A、①是有氧呼吸第一阶段,可在不同类型的细胞中进行,不产生CO2,但释放少量能量,A错误;B、②③是有氧呼吸的二、三阶段,可在真核细胞的线粒体中进行,也可在需氧型原核细胞的细胞质基质中进行,B错误;C、①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质;④或⑤是无氧呼吸的第二阶段,也发生在细胞质基质。大多数细胞的酶系只能催化④或⑤中的一种过程,C正确;D、密封包装果蔬能够降低O2浓度,氧气缺少时有氧呼吸弱是反应物缺乏,而不是酶活性低,D错误。故选C。
12.(2022·北京·首都师范大学附属中学高一期末)下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是( )
A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.一般以糖为供能物时,肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C.bd段无氧呼吸时,有机物中的能量大部分以热能形式散失
D.若运动强度长时间超过c,乳酸大量积累导致血浆 pH显著下降
[答案]B.[解析]A、ab段氧气消耗率逐渐增加,血液中乳酸水平低且保持相对稳定,说明以有氧呼吸为主,bc段乳酸水平逐渐增加,说明无氧呼吸逐渐加强,cd段氧气消耗率较高,血液中乳酸水平升高,说明该阶段在进行有氧呼吸的同时,无氧呼吸的强度不断加大,A错误;B、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此不论何时,肌肉细胞CO2的产生量都等于O2消耗量,B正确;C、无氧呼吸过程有机物氧化分解不彻底,释放的能量少,大部分能量存留在不彻底的氧化产物乳酸中,C错误;D、如果运动强度长期超过c,血液中乳酸水平过高,但由于缓冲物质的存在,不会导致内环境pH持续下降,D错误。故选B。
13.(2022·山东·德州跃华学校高一期末)如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子气体交换相对值与O2浓度之间的关系。下列叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎CO2释放总量与O2浓度之间的关系可以用上图表示
B.若图中的AB段与BC段的距离等长,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的一半
C.P点时产生CO2的场所是线粒体内膜
D.图中O2吸收量最终不再增加的主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限
[答案]D.[解析]A、马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳,A错误;B、1分子葡萄糖有氧呼吸生成6分子的二氧化碳;1分子的葡萄糖无氧呼吸生成2分子的二氧化碳,所以若图中的AB段与BC段的距离等长,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B错误;C、P点氧气吸收量等于二氧化碳释放量,所以只进行有氧呼吸,产生二氧化碳是在有氧呼吸的第二阶段,场所是在线粒体基质,C错误;D、图中氧气吸收量(有氧呼吸强度)最终不再增加时限制因素不再是氧气浓度,主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限,D正确。故选D。
14.(2022·河南新乡·高二期末)水稻根细胞在不同氧分压下通过呼吸作用消耗葡萄糖的速率如图所示。下列说法错误的是( )
A.水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行并产生酒精
B.随着氧分压的增加,根细胞的无氧呼吸受到抑制
C.氧分压小于20%时,根细胞主要由无氧呼吸供能
D.氧分压为20%时,根细胞吸收О2与释放CO2的体积比为3:4
[答案]C.[解析]A、无氧呼吸在细胞质中进行,水稻进行的无氧呼吸为酒精发酵,水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行并产生酒精,A正确;B、由图可知,随着氧分压的增加,促进了有氧呼吸、抑制了无氧呼吸,B正确;C、氧分压等于20%时,有氧呼吸与无氧呼吸葡萄糖消耗量相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时有氧呼吸释放能量远大于无氧呼吸,氧分压刚小于20%时,根细胞主要由有氧呼吸供能,C错误;D、氧分压为20%时,二者消耗的葡萄糖相等,有氧呼吸吸收О2与释放CO2的体积比为1:1,无氧呼吸不吸收氧气,消耗相同量的葡萄糖产生CO2是有氧呼吸产生量的1/3,故此时细胞吸收О2与释放CO2的体积比为1:(1+1/3)=3:4,D正确。故选C。
15.(2022·江西新余·高二期末)下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述不正确的是( )
A.条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中能量的去向有3处
B.条件Y下,葡萄糖被酵母菌代谢并产生CO2和水
C.氧气不足时,人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量
D.人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸,但人不属于兼性厌氧型生物
[答案]C.[解析]A、条件X下酵母细胞进行无氧呼吸,有机物不能彻底氧化分解,所以葡萄糖中能量的去向有3处,即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中,A正确;B、条件Y下,细胞进行有氧呼吸,葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水,B正确;C、由于人体肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸,所以氧气不足时,人体肌细胞产生的CO2量仍等于O2的消耗量,C错误;D、人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸,但人属于需氧型生物,酵母菌属于兼性厌氧型生物,D正确。故选C。
16.(2022·河南焦作·高一期末)红叶李是一种观叶植物,满山红叶时观赏价值最高。红叶李叶的颜色由花色素苷与叶绿素的比值决定。研究人员通过对红叶李进行不同时间的遮光处理,探究红叶李叶片中色度含量的原因,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是
A.叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光
B.实验中影响花色素苷与叶绿素比值的因素只有透光率
C.观赏价值最高时,红叶李叶片对红光和蓝紫光的吸收量减少
D.透光率小于40%时,遮光时间越长越利于提高红叶李的观赏价值
[答案]C.[解析]A、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;B、分析柱形图可知,花色素苷与叶绿素的比值随着透光率的降低、遮光时间的延长而下降,影响花色素苷与叶绿素比值的因素有透光率和遮光时间,B错误;C、红叶李叶肉细胞中的色素分布在叶绿体、液泡,叶片发绿时观赏价值下降,观赏价值最高时,叶片对红光和蓝紫光的吸收量下降,使其呈现艳丽的色彩,C正确;D、花色素苷与叶绿素的比值随着透光率的降低、遮光时间的延长而下降,透光率小于40%时,遮光时间越长,花色素苷与叶绿素的比值越低,观赏价值越低,D错误。故选C。
17.(2022·河北武强中学高二期末)叶绿体是细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。下列相关叙述正确的有
①借助高倍显微镜可观察菠菜叶表皮细胞中叶绿体的形态和分布
②光学显微镜下,所有植物细胞中的叶绿体都呈扁平的椭球形或球形
③叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜的基本支架都是磷脂双分子层
④叶绿体双层膜以及大量基粒和类囊体的存在增大了其受光面积
⑤叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,因此可用纸层析法提取
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
[答案]A.[解析]①菠菜叶表皮细胞中不含叶绿体,①错误;②水绵的叶绿体呈带状,②错误;③叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜都属于生物膜,生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,③正确;④叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上,大量基粒和类囊体的存在增大了其受光面积,叶绿体内膜与外膜上不含色素,④错误;⑤纸层析法用于色素的分离,提取叶绿体中的色素应用无水乙醇等有机溶剂,⑤错误。综上,①②④⑤错误,A项符合题意。故选A。
18.(2022·山东菏泽·高二期末)随着光照强度的变化,叶绿体在细胞中的分布和位置也会发生相应改变,该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体随光照强弱发生的定位改变,有利于叶肉细胞更充分地吸收光能
B.若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,可推测叶绿体是沿着微丝蛋白移动的
C.实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
D.推测CHUP1蛋白位于叶绿体的外膜上,该蛋白锚定在微丝蛋白上完成叶绿体的移动
[答案]A.[解析]A、据图1可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度的吸收光能,保证高效率的光合作用,而强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害,A错误;B、细胞骨架与细胞运动、分类、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可知叶绿体的定位于微丝蛋白有关,因此可推测叶绿体的移动是沿着微丝蛋白(细胞骨架)进行,B正确;C、由于CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体分布和野生型不同,所以CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用,C正确;D、由图2结果推测,去除叶绿体的CHUP1蛋白后,叶绿体定位异常,故叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上的,则CHUP1蛋白位于叶绿体外膜上,D正确。故选A。
19.(2022·广西河池·高二期末)卡尔文循环是植物界普遍存在的共同规律。水稻的叶绿体基质中核酮糖一1,5二磷酸羧化酶(Rubisco)能够催化CO2与C5结合生成两分子的C3,再发生一系列反应,最终合成糖类等有机物。甘蔗与水稻的CO2的浓缩固定机制有所不同(如图所示),研究发现PEP与CO2的亲和力远高于Rubisco。下列相关叙述正确的是( )
A.卡尔文运用了荧光标记法追踪了C元素的转移途径
B.甘蔗固定二氧化碳的第一产物为三碳化合物
C.若CO2突然中断,则短期内C5增多、C3减少
D.与甘蔗相比,水稻更适应在低浓度的二氧化碳条件下生长
[答案]C.[解析]A、卡尔文运用了同位素标记法,不是荧光标记法,追踪了C元素的转移途径,A错误;B、分析图可知,甘蔗与水稻的CO2的浓缩固定机制有所不同,甘蔗固定CO2的第一产物为四碳化合物,B错误;C、若CO2突然中断,则短期内C5的去路减少,来源不变,所以C5增多,C3的来源减少,去路不变,所以C3减少,C正确;D、分析图可知,与甘蔗相比,水稻更适应在高浓度的二氧化碳条件下生长,甘蔗结合二氧化碳能力更强,D错误。故选C。
20.(2022·福建漳州·高一期末)下图所示为某真核细胞内三种具有双层膜的结构(部分示意图),有关分析错误的是( )
A.图a表示线粒体,[H]与氧结合形成水发生在有折叠的膜上
B.图b表示叶绿体,基粒和类囊体极大扩大受光面积
C.图c中的②是大分子进出的通道,不具有选择性
D.图a、b、c中内外膜化学成分差异最大的是图a
[答案]C.[解析]A、a为线粒体,[H]与氧结合为有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上,内膜向内折叠形成嵴,A正确;B、b为叶绿体,类囊体薄膜堆积形成基粒,极大扩大受光面积,有利于化学反应的进行,B正确;C、c是核膜,核膜上的核孔具有选择性,C错误;D、图a、b、c中内外膜化学成分相似,但由于线粒体内膜上含有与有氧呼吸的酶,其蛋白质含量较大,内外膜化学成分差异最大,D正确。故选C。
21.(2022·黑龙江·七台河市第一中学高二期末)科研人员将某油料作物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)脂肪的相对含量和干重,结果如图所示。以下叙述正确的是( )
A.C点幼苗开始进行光合作用
B.导致AB段种子干重增加的主要元素是C
C.AB段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率
D.在种子萌发初期,脂肪转化为糖类可导致有机物的总量增加
[答案]D.[解析]A、幼苗可以进行光合作用,当光合作用强度大于呼吸作用强度时,有机物开始积累,所以C点幼苗光合作用强度大于呼吸作用强度,种子干重增加,A错误;B、种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪会转变成糖类,脂肪含量减少,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以有机物含量增加,因此导致AB段种子干重增加的主要元素是O,B错误;C、油料种子含有较多的脂肪,种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪会转变成糖类,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以AB段种子干重增加,不能说明此时光合速率一定大于呼吸速率,C错误;D、油料种子含有较多的脂肪,种子萌发初期脂肪会转变成糖类,脂肪含量减少,糖类与脂肪相比含有较多的O原子,所以有机物含量增加,D正确。故选D。
22.(2022·江西·丰城九中高二期末)在光照等条件下,番茄叶片叶肉细胞进行光合作用与有氧呼吸、以及细胞内外交换的示意图如下(数字表示结构,小写字母代号表示物质的移动情况),有关说法错误的是( )
A.图中线粒体中2处释放的能量远远多于3处
B.叶绿体内发生光能转变为C6H12O6的化学能
C.物质A进入线粒体后彻底分解需要水的参与
D.h=c,d=g时的光照强度为番茄植株的光补偿点
[答案]D.[解析]A、根据题图分析可知,2代表线粒体内膜,发生有氧呼吸第三阶段的反应,而3代表线粒体基质,发生第二阶段的反应,因为有氧呼吸第三阶段产生的能量最多,所以2处释放的能量远远多于3处,A正确;B、叶绿体是光合作用的场所,光反应阶段发生光能转变为ATP中活跃的化学能的能量,在暗反应阶段发生ATP中活跃的化学能的能量转化为有机物中化学能的能量,B正确;C、根据题图分析可知,物质A是丙酮酸,其在线粒体基质中和水在酶的催化下生成[H]和二氧化碳,产生少量的能量,C正确;D、根据题图分析可知,h代表线粒体释放二氧化碳,c代表叶绿体从外界吸收二氧化碳,而d代表叶绿体向外界释放氧气;g代表线粒体从外界吸收氧气;若h=c,d=g时,说明净光合作用速率为零,但题图是表示番茄叶片叶肉细胞,所以h=c,d=g时的光照强度为番茄叶肉细胞的光补偿点,而番茄植株还有根尖等不能进行光合作用,只进行呼吸作用,所以整个番茄植株呼吸作用速率应该大于光合作用速率,D错误。故选D。
23.(2022·河北·石家庄二中高二期末)连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是( )
A.实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B.如改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
C.由图可知植物呼吸与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D.实验中该植物前24小时有机物积累量大于后24小时有机物积累量
[答案]C.[解析]A、实验的前3小时CO2释放速率不变,说明叶肉细胞只进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质,A错误;B、如改用相同强度绿光进行实验,光合作用减弱,吸收的CO2减少,c点的位置将升高,B错误;C、由图可知在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时, 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位,故在这4个时刻,叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率,C正确;D、分析曲线可知,在24时,室内CO2浓度高于0时,48时室内CO2浓度低于24时,故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量,D错误。故选C。
24.(2022·湖北·武汉东湖新技术开发区教育发展研究院高一期末)下图乙是将甲置于自然环境中,测定南方天一昼夜密闭透明小室内氧气的增加或减少量而得到的。下列说法错误的是( )
A.AB段的限制因素主要是CO2浓度
B.小室内O2总量最大时刻是C点
C.如该植株培养液中缺Mg,那么A点应向右移动
D.12时对应的点是由于气孔关闭导致CO2供应不足造成的
[答案]A.[解析]A、A到B段是上午8时到10时,光照强度不断增强,光合作用不断增加,此时限制因素是光照强度,A错误;B、A点和C点时光合作用等于呼吸作用,AC段光合作用大于呼吸作用,C点以后光合作用小于呼吸作用或者不进行光合作用,因此小室内氧气最大值应是C点,B正确;C、A点代表的是光合作用等于呼吸作用强度,如果缺镁会影响叶绿素的形成,叶绿素参与光合作用的形成,光合作用减少,A点应向右移动,C正确;D、12时光合作用降低是因为光照太强,温度太高,导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,D正确。故选A。
25.(2022·河南焦作·高二期末)为验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用,同学们以土壤含水量80%为对照组,分别以土壤含水量65%、50%和35%为轻度干旱T1、中度干旱T2和重度干旱T3进行实验。设计的实验方案如下图(注:MDA是细胞膜过氧化损伤的产物,干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加)。下列分析正确的是( )
A.实验室的温度和湿度条件无须控制,不会影响幼苗的生长
B.根据实验方案可知,第5次测量干重的时间是第60d
C.幼苗净光合速率为0时,其叶片糖类的制造量等于消耗量
D.实验组3个测量指标的总体变化趋势基本一致
[答案]B.[解析]A、本实验中土壤湿度为自变量,实验室的温度和湿度条件属于无关变量,也会影响幼苗的生长,必须保证无关变量相同且适宜,A错误;B、实验开始时需要测量一次干重,之后每15d测一次,每次的测量值与前一次进行对比,因此,第5次测量干重的时间是第60d,B正确;C、从幼苗整体来考虑,幼苗净光合速率为0时,其叶片糖类的制造量应该大于叶片的有机物消耗量,因为只有叶片可以进行光合作用,而能进行呼吸作用的不只有叶片,例如根部,不进行光合作用,只呼吸作用消耗有机物,C错误;D、本实验要验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用,因此随着干旱程度的加重,在一定范围内,幼苗干重和光合指标会下降,而MDA是细胞膜过氧化损伤的产物,干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加,因此,实验组3个测量指标的总体变化趋势不一致,D错误。故选B。
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(10分2022·辽宁实验中学高二期末)1894年,科学家提出了“锁钥”学说,认为酶具有与底物相结合的互补结构;1958年,又有科学家提出“诱导契合”学说,认为在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶)进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同。科研人员进行了4组实验,绘制出反应曲线,如图所示。
注:SCTH表示催化CTH反应后的S酶,SCU表示催化CU反应后的S酶
(1)酶活性是指__________________________________,实验中应维持适宜的反应环境。S酶的活性可以用_____________________________表示。
(2)“诱导契合”学说在“锁钥”学说的基础上提出:酶与底物结合时,____________会发生相应改变。
(3)为更直观的呈现实验过程和结果,科研人员用字母和箭头表示反应简式(P表示反应产物),则实验①可以表示为:S酶+CTH→SCTH+P。请参照实验①的写法,写出实验③的反应简式________________。
(4)根据上述学说内容,对比①和②两组实验结果,出现该结果的原因可能是_____________,该结果支持_____________学说。
(5)为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性,还是出现空间结构的固化,请设计一个补充实验,写出实验思路:__________________________。
[答案](1) 酶催化特定化学反应的能力 在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率(单位时间内反应产物的生成量)
(2)(酶的)空间结构
(3)(S酶+CU→SCU+P)SCU+CTH→SCTH+P
(4) S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变,适应与不同底物的结合 诱导契合
(5)将SCTH和CTH混合,检测反应产物的生成量
[解析](1)酶都有最适温度和pH值,温度过高或过低,pH值过酸或过碱都会影响酶的活性,酶活性是指酶催化特定化学反应的能力;酶活性可以用单位时间内反应产物的生成量或反应物的消耗量来表示,因此S酶的活性可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率(单位时间内反应产物的生成量)表示。(2)“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补空回结构,继而完成酶促反应,即:酶与底物结合时,空间结构会发生相应改变。(3)由图可知,实验③是SCU和CTH反应,SCU能催化CTH,所以反应式是SCU+CTH→SCTH+P,SCU是S酶在催化CU反应中产生,所以也包括反应S酶+CU→SCU+P。(4)由①②组实验可知,S酶既可以催化CTU也可以催化CU发生反应,说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变,适应与不同底物的结合,该结果支持“诱导契合”学说。(5)反应④SCTH不能催化CU水解,原因可能是SCTH失去活性,或者出现空间结构的固化。可用SCTH和CTH进行反应(加入CTH),检测反应产物的生成量,如果SCTH能催化CTH水解,那么酶没有失活,即SCTH出现空间结构的固化,如果SCTH不能催化CTH水解,则SCTH失活。
27.(10分2022·江西·景德镇一中高一期末)体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能,如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外,还会进行无氧呼吸,如短跑等。有氧运动能够增强心肺功能,提高肌肉的耐力,还能增加胰岛素敏感性,预防糖尿病的发生。无氧运动能够增加肌肉体积,增强肌肉力量。如图为有氧呼吸的某个阶段示意图。回答下列问题:
(1)人体短跑时,产生的CO2具体部位是_______。而人体在慢跑时,消耗的氧气在细胞呼吸中的用途是____________________________。
(2)据图可知,H+沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质,推动某物质(A)合成ATP,则A为_______。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性,使得H+回渗到线粒体基质,推动ATP合成酶生成的ATP量减少,该药物能够加快体内有机物的消耗,但会严重危害健康,具体危害是____________________________。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的,与无氧呼吸相比,从能量的角度分析,有氧呼吸能够_____________________,其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,请写出大体实验思路:_________________________________。
[答案](1) 线粒体基质 氧气与[H]结合生成水,并释放大量能量
(2) ADP和Pi 导致细胞供能不足和体温过高
(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用(关键词:更充分,有机物中的能量)
(4)将同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后,测定不同运动强度下的氧气消耗速率和血浆中乳酸含量
[解析](1)人体短跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,但只在有氧呼吸的第二个阶段产生二氧化碳,其场所是线粒体基质。人体在慢跑时,消耗的氧气用于有氧呼吸的第三个阶段与[H]结合生成水,并释放大量能量。(2)据图可知,A在ATP合成酶的作用下合成ATP,据此推断,物质A为ADP和Pi。ATP合成酶生成的ATP量减少,导致细胞供能不足,细胞合成ATP减少,会导致体温过高。(3)与无氧呼吸相比,有氧呼吸更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。(4)若判断人体是否进行有氧呼吸,观测指标为氧气的消耗速率;若判断细胞是否进行无氧呼吸,观测指标为血浆中乳酸含量。
28.(10分2022·湖南郴州·高一期末)图甲是叶绿体模式图,图乙表示光合作用的部分过程,图丙表示在密闭恒温(温度为25℃)小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题:
(1)绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色,原因是_____。
(2)图乙中A的作用是_____,①表示的过程是_____。若光照强度突然减弱,短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有_____(填序号:①C5、②ATP、③[H]、④C3选不全不得分)。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物制造葡萄糖速率之比为_____,对a植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12h,平均光照强度在_____klx以上才能使该植物处于生长状态。若a植物光合速率和呼吸速率的最适温度分别是25℃和30℃,若将温度提高到30℃(其他条件不变),则图中M点的位置理论上会向_____(选填“左”“左下”、“右”或“右上”)移动。
[答案](1)绿叶中的色素会溶解在乙醇中
(2) 还原C3 二氧化碳的固定 ①②③(写不全,不给分)
(3) 10:7 Y 左下方
[解析](1)绿叶中的色素是有机物,可溶于有机溶剂乙醇中,因此,绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,绿光因为吸收最少而被反射出去。(2)据图可知,图乙中A是[H],其作用是还原C3,①表示的过程是二氧化碳的固定。若光照强度突然减弱,则光反应强度减弱,产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,剩余的C3增多,C5的变化与C3相反,C5含量减少,因此短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有①②③。(3)题图丙中光照强度为Z时,a、b植物二氧化碳的吸收速率分别是8mg•m-2•h-1、6mg•m-2•h-1,呼吸速率为2mg•m-2•h-1、1mg•m-2•h-1,故二氧化碳的固定速率分别是10mg•m-2•h-1、7mg•m-2•h-1(可以代表葡萄糖的制造速率),所以a、b植物制造葡萄糖的速率之比为10:7。对a植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12h,当每小时二氧化碳的吸收量-每小时二氧化碳的产生量大于0时,才能使a植物处于生长状态。由题图可知,平均光照强度在Yklx以上时,每小时二氧化碳的吸收量-每小时呼吸作用二氧化碳的产生量大于0。25℃为a植物光合速率所需的最适温度,而呼吸速率的最适温度是30℃,所以若将温度提高到30℃,a植物的光合速率将下降,呼吸速率将上升,题图中M(光饱和点)点的位置理论上的变化是向左下方移。
29.(10分2022·辽宁·高二期末)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。图1为三倍体西瓜叶片叶肉细胞光合作用简图,图2是三倍体西瓜叶片净光合速率Pn(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2,浓度(Ci)的日变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中,吸收光能的物质分布在叶绿体_____,吸收的光能主要用途是_____。
(2)分析上述两幅图,上午9:00-11:00,限制光合作用强度的因素是_____;与11:00相比,13点时d的含量将_____(填“增加或“减少”)。
(3)据图2分析,Pn曲线两次降低的原因分别是_____。Ci曲线17:00后快速上升的原因是_____。
(4)如图是某同学为了测定三倍体西瓜苗净光合作用强度而设计的实验装置。
①A、B装置烧杯中溶液为_____(填“NaOH”或“NaHCO3”)。
②实验进行30分钟后,记录到A装置中的红色液滴向_____移动4.5cm,B装置中的红色液滴向右移动0.5cm。若红色液滴每移动1cm,西瓜苗内葡萄糖增加或减少1g,那么该西瓜苗的净光合速率是_____g/h。
③若用该装置测三倍体西瓜苗的呼吸作用强度,则应改进的两处是_____。
[答案](1) 类囊体的薄膜 水分解为氧和H+,而H+再与NADP+合成NADPH、ATP合成
(2) 光照强度 减少
(3) 第一次是温度过高,气孔关闭,CO2吸收降低导致:第二次是由于光照强度减弱导致 光合速率固定的CO2量小于呼吸速率产生的CO2量
(4) NaHCO3 右 8 一是烧杯中溶液换成NaOH,二是AB装置进行遮光处理。
[解析](1)吸收光能的物质分布在叶绿体类囊体薄膜上,吸收的光能主要用途是水的分解为氧和H+,ATP合成。(2)分析图2,上午9:00-11:00,Pn曲线随着时间推移而上升,此时限制光合作用强度的因素是光照强度,与11:00相比,13点时由于温度高,气孔关闭,CO2吸收降低,导致CO2固定减弱,d的含量将减少。(3)由图2可知,Pn曲线两次降低的原因分别是第一次是温度过高,气孔关闭,CO2吸收降低导致;第二次是由于光照强度减弱导致。Ci曲线17:00后快速上升的原因是光合速率固定的CO2量小于呼吸速率产生的CO2量。(4)①测光合速率时,A、B装置烧杯中溶液为NaHCO3,用来给光合作用提供CO2。②实验进行30分钟后,A装置进行光合作用强于呼吸作用,植物释放O2,所以红色液滴向右移动。B装置中红色液滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生影响的结果,主要起对照作用,A装置同样受环境因素的影响,因此三倍体西瓜苗的净光合速率的测定值是4.5-0.5=4g/30分钟,所以净光合速率每小时为8g。③若用该装置测三倍体西瓜苗的呼吸作用强度,则应改进的两处是:一是烧杯中溶液换成NaOH,除去密闭环境中的CO2:二是AB装置进行遮光处理,排除光合作用消耗及产生气体对呼吸速率测定的影响。
30.(10分 2022·浙江金华·高二期末)为研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”,选取处于三种供水条件下结果期草莓植株的叶片在适宜条件下测定净光合速率和气孔导度,结果如下图所示。
注:水势(单位MPa),在标准状况下,纯水的水势为零,溶液的溶质越多,溶液的水势越低。
请回答:
(1)该实验的自变量是____________________。实验过程中的光合速率是用____________的O2释放量来表示,光照强度为800lux时,三种水势下叶肉细胞产生O2的去向有___________。
(2)将___________还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。该循环中,三碳糖以后的许多反应,都是为了___________。影响胞间CO2浓度的因素有___________。
(3)在水势为-5.56MPa下,光照强度在1300~1400lux之间时,CO2___________(填“是”或“不是”)限制光合作用的主要因素。请结合图2分析图1中光照强度大于1400mol/m2·s时,光合速率下降的原因是___________。
[答案] 光照强度和水势 单位时间单位叶面积 线粒体和细胞外(或大气中) 二氧化碳分子 再生RuBP 气孔导度和光合速率 不是 气孔导度下降,使CO2吸收量下降,导致碳反应受阻
[解析](1)根据分析,本实验的自变量是光照强度和水势。根据图1“光照强度对草莓叶片净光合速率的影响”,其纵坐标是氧气释放速率,单位为Pn/umol/(m2•s),所以光合速率是用单位时间单位面积的氧气释放量表示。图1中,光照强度为800lux时,三种水势下叶肉细胞的氧气释放速率均大于零,说明此光强下,光合均大于呼吸。因而叶肉细胞产生的氧气一部分被线粒体的需要呼吸消耗,还有一部分释放到细胞外。(2)在叶绿体基质中,二氧化碳在许多种酶的催化下被还原成糖,在此过程中的一系列反应被称之为卡尔文循环。卡尔文循环中三碳糖以后的许多反应,都是为了再生RuBP,以保证此循环的不断进行。气孔导度影响胞间二氧化碳的来源,光合速率影响胞间二氧化碳的去路。(3)图2中在水势为-5.56MPa下,光照强度在1300~1400lux之间时,胞间二氧化碳快速下降。但图1中对应的区域净光合速率却没有随之快速下降,说明此时CO2不是限制光合作用的主要因素。图1光照强度大于1400mol/m2·s时,三种水势的曲线光合速率都下降,而图2对应区域的气孔导度在下降。因此推导:气孔导度的下降导致胞间二氧化碳减少,进而使碳反应的原料减少,光合速率下降。
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