浙科版高中生物必修1分子与细胞第三章细胞的代谢章末检测含答案

第三章　章末检测

(时间:60分钟　分值:100分)

一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每个小题列出的四个备选项中,只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)

1.剧烈运动时,人体骨骼肌所需能量直接来自(　D　)

A.葡萄糖   B.肌糖原   C.磷酸肌酸   D.ATP

解析:生物体进行生命活动所需要的能量一般直接来自ATP。

2.胆固醇、小分子的脂肪酸等以扩散的方式优先通过细胞膜,这是因为(　D　)

A.细胞膜具有一定的流动性 

B.细胞膜上镶嵌了各种形态的蛋白质分子

C.细胞膜是选择透过性膜 

D.细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架

解析:细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,根据相似相溶原理,脂溶性物质以扩散方式优先通过细胞膜的原因是细胞膜的成分中含有脂质(磷脂)。

3.将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会(　A　)

A.破坏催化可溶性糖转化为淀粉的酶

B.改变蛋白质中氨基酸的排列顺序

C.防止玉米粒变质发霉

D.促进淀粉的形成

解析:决定甜玉米甜度的主要是可溶性糖的种类和含量。沸水中酶会由于结构破坏而失去活性,从而防止酶催化可溶性糖转化为不具有甜味的淀粉,以起到保持其甜味的目的。

4.细胞呼吸中葡萄糖被分解为丙酮酸。下列有关叙述正确的是(　B　)

A.在线粒体内膜上进行  B.不产生CO2

C.需在有O2 条件下进行 D.形成大量ATP

解析:细胞呼吸中,葡萄糖通过糖酵解被分解为丙酮酸,发生的场所是细胞溶胶,此过程不需要消耗氧气,产生少量ATP,不产生CO2。

5.ATP是细胞的“能量通货”,下列有关ATP的说法错误的是(　D　)

A.大肠杆菌细胞膜上镶嵌有合成ATP的酶

B.变形虫的摄食过程伴随ATP中高能磷酸键的断裂

C.通过ATPADP循环可使放能反应释放的能量用于吸能反应

D.ATP是由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的

解析:大肠杆菌细胞膜上能进行细胞呼吸合成ATP,说明其细胞膜上镶嵌有合成ATP的酶;变形虫的摄食过程属于胞吞方式,该方式是一个耗能过程,因此常常伴随ATP中高能磷酸键的断裂;在细胞中,只有通过ATPADP循环,才能使放能反应释放的能量用于吸能反应;ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。

6.下列关于物质出入细胞方式的叙述,错误的是(　B　)

A.某些小分子物质通过主动转运进入细胞

B.主动转运与被动转运都需要载体蛋白的参与

C.易化扩散过程中载体蛋白需要发生形变

D.某些物质通过小泡与细胞膜的融合而排出

解析:被动转运包括扩散和易化扩散,扩散不需要载体蛋白参与。

7.将单细胞绿藻置于25 ℃、适宜的光照及充足的CO2条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻体内的三碳酸的含量突然上升,这主要是由于(　D　)

A.碳反应停止,不能形成NADPH和ATP

B.碳反应仍进行,CO2和三碳糖结合,继续形成三碳酸

C.光反应仍进行,形成NADPH和ATP,促进了三碳酸的形成并得到积累

D.光反应停止,不能形成NADPH和ATP,三碳酸还原受阻,积累了三

碳酸

解析:突然停止光照,光反应停止,不能产生NADPH和ATP;碳反应无光条件也可以进行,二氧化碳的固定继续进行,即CO2和五碳糖结合形成三碳酸,而三碳酸还原受阻,导致三碳酸含量上升。

8.下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是(　A　)

A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA

B.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP

C.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体

D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同

解析:线粒体和叶绿体均含有少量的DNA和RNA;叶绿体在光下能合成ATP,黑暗中不能进行光合作用;细胞所需的ATP除来自线粒体外,还可以来自细胞质基质和叶绿体;线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类不相同。

9.下列关于细胞厌氧呼吸的叙述,错误的是(　C　)

A.乳酸菌能进行厌氧呼吸,氧气对乳酸菌的呼吸有抑制作用

B.细胞通过厌氧呼吸可以快速地利用葡萄糖产生ATP

C.肌肉细胞进行厌氧呼吸时丙酮酸被丙酮酸脱氢酶还原成乳酸

D.人体细胞厌氧呼吸产生的乳酸运至肝脏再生成葡萄糖属于吸能

反应

解析:肌肉细胞进行厌氧呼吸时,丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化作用下被[H]还原为乳酸。

10.如图表示某物质进出细胞的过程(下方表示细胞内部)。下列叙述正确的是(　B　)

A.囊泡中包裹的物质一定是大分子

B.囊泡中包裹的物质没有穿过细胞膜

C.变形虫摄食过程与此过程相同

D.此过程不需要消耗能量

解析:囊泡中包裹的物质一般是大分子物质,也可能是小分子物质;囊泡中包裹的物质没有穿过细胞膜;变形虫摄食过程属于胞吞,而此过程为胞吐;此过程为胞吐,需要消耗能量。

11.如图为温度对甲、乙两种酶活性影响的曲线。下列叙述正确的是(　A　)

A.乙酶比甲酶更加耐高温

B.乙酶的最适温度范围比甲酶宽

C.甲酶的活性始终高于乙酶

D.甲酶可能是RNA,乙酶可能是蛋白质

解析:分析题图可知,乙酶最适温度高于甲酶,乙酶比甲酶更加耐高温;乙酶的最适温度范围为55 ℃左右,而甲酶在25～35 ℃ 左右酶活性最高,甲酶的最适温度范围比乙酶宽;当温度高于40 ℃,甲酶的活性低于乙酶;题图中信息无法确定酶的成分是蛋白质还是RNA。

12.厌氧呼吸的基本过程如图所示,①～③为相关反应过程。下列叙述错误的是(　A　)

A.①释放的能量大多储存在有机物中

B.②的进行需乳酸脱氢酶的催化

C.缺氧条件下某些根细胞能进行①③

D.缺氧时骨骼肌细胞能进行①②

解析:①释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分用于合成ATP;在缺氧条件下,②过程丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下被[H]还原为乳酸;根尖细胞厌氧呼吸的终产物是酒精和CO2,进行①③过程;骨骼肌细胞缺氧时能进行①②过程,产生乳酸。

13.哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　C　)

A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离

B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞

C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的

破裂

D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散

解析:动物细胞不具有细胞壁,不会出现质壁分离现象;达到平衡后,仍有水分子进出细胞;在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞吸水膨胀,甚至破裂;渗透作用的方向指由水分子多的一侧到水分子少的一侧,对于溶液而言,由低浓度溶液的一侧进入高浓度溶液的一侧。

14.如图为温度和pH对酶促反应影响的示意图,下列不符合图示含义的是(　D　)

A.该酶的最适pH大约在6附近

B.随pH从5升到7,酶的活性先增加后降低

C.在适宜pH下,从0 ℃开始到A,酶活性逐渐升高

D.在其他条件适宜情况下,温度为A时,酶促反应速率最低

解析:pH为6时,反应物的剩余量最少,说明此时酶的活性最大,即该酶的最适pH大约在6附近;随pH从5升到7,酶的活性先增加后降低;在适宜pH下,从0 ℃开始到A,酶活性逐渐升高;在其他条件适宜情况下,温度为A时,酶促反应速率最高。

15.下列关于人体内某组织细胞的细胞呼吸过程和ATPADP 循环示意图的叙述,正确的是(　D　)

A.厌氧呼吸各阶段释放的能量都可用来合成ATP

B.蛋白质的合成过程需要反应①供能

C.需氧呼吸过程中氧气的消耗伴随反应②的发生

D.能量2可用于乳酸在人体肝脏再生成葡萄糖

解析:厌氧呼吸第二阶段不合成ATP;蛋白质合成是吸能反应,需要ATP水解供能,需要反应②供能;需氧呼吸过程中氧气的消耗为需氧呼吸的第三阶段,生成ATP,伴随反应①的发生;乳酸在人体肝脏再生成葡萄糖为吸能反应,需要反应②供能。

16.下列关于用新鲜菠菜进行绿叶中色素提取、分离实验的叙述中,正确的是(　B　)

A.应该在研磨叶片后立即加入碳酸钙,防止叶绿素被破坏

B.即使菜叶剪碎不够充分,也可提取出4种光合色素

C.选材不同,4条色素带在滤纸条上的排列顺序不同

D.色素带的宽度反映了色素在层析液中的溶解度

解析:碳酸钙可防止叶绿素被破坏,应在研磨前加入少许碳酸钙;即使菜叶剪碎不够充分,也不会明显影响研磨,且色素种类并没有减少,所以仍可提取出4种光合色素;4条色素带在滤纸条上的排列顺序是由其在层析液中的溶解度决定的,跟选材无关;色素带的宽度反映了色素的含量,色素带在滤纸条上的位置反映了色素在层析液中的溶解度。

17.将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡后,测得有关数据如表:

下列叙述正确的是(　D　)

A.溶液通氧状况与根细胞吸收Mg2+的量无关

B.若不断提高温度,根细胞吸收H2P的量会不断增加

C.若溶液缺氧,根细胞厌氧呼吸产生乳酸会抑制N的吸收

D.细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为吸收离子供能

解析:溶液通氧,有利于细胞进行需氧呼吸,产生大量能量,与根细胞吸收Mg2+的量有关;温度过高,影响载体蛋白的活性,且对呼吸等代谢活动有影响;若溶液缺氧,根细胞厌氧呼吸产生乙醇;细胞呼吸电子传递链阶段产生大量ATP,可为吸收离子等耗能反应提供能量。

18.溴麝香草酚蓝(BTB)是一种酸碱指示剂,变色范围为pH 6.0～7.6,酸性呈黄色,碱性呈蓝色。在BTB溶液中缓慢通入CO2,可逐渐发生以下颜色变化:蓝色→绿色→黄色。某兴趣小组设计了如图实验装置,探究绿豆种子的细胞呼吸方式。下列叙述错误的是(　C　)

A.甲瓶中加入氢氧化钠溶液以除去空气中的CO2

B.乙、丙瓶中共有的代谢产物一定有丙酮酸

C.丙瓶中葡萄糖分解后能量大多释放并转化为热能

D.试管1中的BTB溶液变为黄色所需时间比试管2短

解析:空气导入乙瓶前先经过氢氧化钠溶液,目的是除去空气中的二氧化碳,防止对实验结果造成影响;需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都会产生中间代谢产物丙酮酸;丙瓶进行厌氧呼吸,葡萄糖中的能量大多储存在有机物中,释放的能量占少部分;需氧呼吸产生的二氧化碳比厌氧呼吸多,因此试管1中的BTB溶液变为黄色所需时间比试管2短。

19.在观察某植物细胞的质壁分离及复原实验中,依次观察到如图甲、乙的两种状态,其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是(　A　)

A.甲状态时,细胞可通过渗透作用吸水

B.乙→甲状态时,细胞液的吸水能力在持续增加

C.要发生乙→甲的变化,必须将细胞置于清水中

D.结构①的伸缩性强于②,外界溶液的溶质分子能自由通过结构①

解析:乙→甲状态时,细胞液的浓度在下降,故吸水能力在持续降低;要发生乙→甲的变化,可以将细胞置于清水中或比细胞液浓度低的其他溶液中;①是细胞壁,②是细胞膜,细胞膜的伸缩性大于细胞壁。

20.将表中4支试管置于适宜的温度下,经过一定时间后不能产生ATP的是(　C　)

A.1号和3号  B.2号和3号

C.1号和4号  D.2号和4号

解析:葡萄糖必须在细胞溶胶中被分解为丙酮酸才能进入线粒体中进一步再分解,因此1号试管不发生反应,不产生ATP;有氧气的条件下,丙酮酸可以进入线粒体中彻底氧化分解产生二氧化碳和水,并且释放能量,产生ATP;葡萄糖在细胞溶胶中可以进行厌氧呼吸,在厌氧呼吸的第一阶段能够释放能量,产生ATP;丙酮酸在细胞溶胶中可以进行厌氧呼吸第二阶段的反应,但是该阶段没有能量的释放,不产生ATP。

21.乳糖酶催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,其他实验条件均设置为最适条件,实验结果如表,下列叙述错误的是(　C　)

A.乳糖酶催化乳糖水解的过程中,其形状会发生改变

B.实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大

C.实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率不再加大

D.实验二若温度降低10 ℃,相对反应速率将减小

解析:分析实验一,自变量是酶的浓度,乳糖浓度是一定的,题表中信息显示随酶浓度增加相对反应速率一直在增加;分析实验二表中数据可知,酶浓度一定,自变量是乳糖浓度,乳糖浓度大于20%时相对反应速率不再增大。根据锁钥学说,乳糖酶催化乳糖水解的过程中,其形状会发生改变;实验二中乳糖浓度在20%、30%时相对反应速率已经趋于稳定,因此若继续增大乳糖浓度,相对反应速率将不再增大;实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率可能会不变或增加;根据题干信息可知,该实验是在最适温度下进行的,因此若温度降低10 ℃,相对反应速率将降低。

22.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置,氧气传感器可监测O2浓度的变化,下列叙述错误的是(　B　)

A.该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响

B.加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2

C.拆去滤光片,单位时间内氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度

D.若将此装置放在黑暗处,用NaOH溶液代替NaHCO3 溶液,可测定金鱼藻的细胞呼吸强度

解析:密闭装置中加入NaHCO3溶液是为金鱼藻光合作用提供CO2。

23.下列关于物质的跨膜转运的叙述,错误的是(　A　)

A.温度降低不影响甘油进出细胞的速率

B.载体蛋白转运物质时需要与被转运的物质相结合

C.某些液体物质可通过胞吞的方式进入细胞

D.主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式

解析:甘油以扩散的方式进出细胞,温度降低,细胞膜的流动性减弱,从而影响甘油进出细胞的速率;载体蛋白与被转运的物质相结合,将被转运的物质转运到细胞膜的另一侧;被细胞胞吞的是大分子物质、衰老的细胞或病原体,而物质或细胞是存在于液体环境中的,因此某些液体物质和固体物质均会被胞吞,可见某些液体物质可通过胞吞的方式进入细胞;主动转运保证了活细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。

24.下列与光合作用相关的叙述,错误的是(　B　)

A.叶肉细胞中光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上

B.光照突然增强,短时间内叶绿体中三碳酸的含量增加

C.光合作用的实质是利用光能,将无机物转化为有机物,并储存能量

D.夏季晴朗的中午,某植物的光合作用强度明显减弱,原因是碳反应受限

解析:与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体膜上;光照突然增强,光反应产生的ATP和NADPH突然增多,这将促进三碳酸的还原,从而使叶绿体内五碳糖含量上升,三碳酸含量减少;光合作用的实质是物质转化和能量转化,物质转化是指将无机物转化为有机物的过程,能量转化是指将光能转化为储存在有机物中的化学能的过程;夏季晴朗的中午,植物体为减少水分散失,气孔关闭,CO2供应不足,碳反应受限,导致光合作用强度明显减弱。

25.科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英幼苗光合作用与呼吸作用的影响,其他条件相同且适宜,实验结果如图所示,据图分析,下列说法错误的是(　B　)

A. 在光照条件下,蒲公英幼苗30 ℃与35 ℃总光合速率相同

B.昼夜时间相同且温度不变,则适合蒲公英生长的最适温度是25 ℃

C.P点时,叶肉细胞产生ATP的细胞器为叶绿体和线粒体

D.一直处于光照条件下,25 ℃最有利于蒲公英生长

解析:实际光合速率等于净光合速率+呼吸速率,30 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3+3.5=6.5(mg/h),35 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3.5+3=6.5(mg/h);每天光照与黑暗时间相等,在恒温条件下,植物积累的有机物最多的温度应该为净光合作用与呼吸作用速率的差值最大,即20 ℃时植物积累的有机物最多,故适合蒲公英生长的最适温度是 20 ℃;P点时,净光合速率大于0,蒲公英既进行光合作用,又进行呼吸作用,叶肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体,其中叶绿体和线粒体是细胞器;在光照下,图中数据表明温度在25 ℃时,植物的净光合速率最大,最有利于植物的生长。

二、非选择题(本大题共5小题,共50分)

26.(12分)某兴趣小组设计了如图所示的装置进行实验。现将两注射器中的溶液同时注入试管中,观察实验现象。回答下列问题。

(1)实验目的:探究过氧化氢酶的　　　性。 

(2)实验中需要控制的无关变量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两项)。 

(3)实验结果及分析:溶液注入试管初期,a侧的变化是　　　　　　。实验结束后,a、b两侧的液面基本持平,原因是　             。 

(4)某同学在5～30 ℃之间设置一系列温度梯度探究淀粉酶的最适温度时,发现所测得的数据随温度的升高而逐渐增大,此时并不能确定淀粉酶的最适温度。若要确定淀粉酶的最适温度,还需要进行的操作是  　                                                。 

解析:(1)该实验的自变量为催化剂的种类(酶和无机催化剂),因此该实验探究过氧化氢酶的高效性。

(2)该实验的自变量为催化剂的种类,因此实验中需要控制的无关变量有温度、过氧化氢溶液的体积等。

(3)由于酶的催化效率比无机催化剂高得多,因此反应初期,a侧产生O2较多,a侧液面下降,反应结束后,由于过氧化氢溶液的量相等,最终产生的O2量相等,a、b两侧的液面基本持平。

(4)在5～30 ℃之间设置一系列温度梯度探究淀粉酶的最适温度时,所测得的数据随温度的升高而逐渐增大,说明最适温度大于30 ℃,此时不能确定淀粉酶最适温度,因此还需要扩大温度范围,继续进行实验,直到所测得的数据出现最大值,最大值所对应的温度即为淀粉酶的最适温度。

答案:(1)高效

(2)温度、过氧化氢溶液的体积等

(3)液面下降　过氧化氢的量相等,分解产生的O2量相等

(4)扩大温度范围,继续进行实验,直到所测得的数据出现最大值,最大值所对应的温度即为淀粉酶的最适温度

27.(8分)如图为生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同的运输方式。请仔细观察图示回答有关问题。

(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成生物膜的主要成分中有　　　　　。 

(2)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是　　　  　　。若图为人小肠绒毛上皮细胞膜,则图中

　　　(用数字表示)表示钾离子的吸收过程;　　　　(用数字表示)表示CO2的排出过程。 

(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式相同,若用呼吸抑制剂处理心肌细胞,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质的吸收均受到显著影响,其原因是　                                                    。 

若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了　　　　　　　　　　的活动。 

解析:(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成生物膜的主要成分中有脂质(注意不能说成磷脂)。

(2)由题意可知,鲨鱼体内盐分是顺浓度梯度排出细胞的且需离子通道参与,因此其跨膜运输的方式是易化扩散。人小肠绒毛上皮细胞吸收K+是主动转运,消耗能量、需要载体蛋白,可用题图中④表示;CO2排出细胞的方式是扩散,可用题图中①表示。

(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式属于主动转运,影响其运输的主要因素为能量和载体蛋白,若用呼吸抑制剂处理心肌细胞,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质的吸收均受到显著影响,因为缺少ATP。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少,但K+、C6H12O6 的吸收不受影响,则最可能的原因是该毒素抑制了转运Ca2+的载体蛋白的

活动。

答案:(1)脂质　(2)易化扩散　④　①

(3)缺少ATP　转运Ca2+的载体蛋白

28.(9分)如图表示将酵母菌置于含有培养液的密闭容器中,容器中O2和CO2含量随时间的相对变化。回答下列相关问题。

(1)在酵母菌进行需氧呼吸将有机物氧化分解的过程中,有机物中能量的去向是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 

(2)据图分析可知,在0～t1时间段,O2消耗速率逐渐减小,原因是

　                                                     。 

在该时间段内,酵母菌细胞呼吸产生的CO2来自　　　　　　　　和

　　　　　　　　(填场所)。 

(3)在t1 ～t2时间段,酵母菌细胞呼吸的方式是　　　　。在该时间段内,酵母菌氧化分解有机物,其中大部分的能量转移至　　　　中。实验过程中,培养液的温度会有所　　　　。 

(4)若在0～t2时间段,O2的消耗量和CO2的释放量之比为3∶5,则用于酒精发酵的葡萄糖与所消耗的葡萄糖的比例为　　　　。 

解析:(1)酵母菌在需氧呼吸将有机物氧化分解的过程中,有机物中能量的去向是少部分转化为ATP中活跃的化学能、大部分以热能的形式散失。

(2)据题图分析可知,在0～t1时间段,容器内O2浓度降低,细胞需氧呼吸速率下降,导致O2消耗速率逐渐减小。在该时间段内,酵母菌细胞既进行厌氧呼吸,也进行需氧呼吸,所以呼吸产生的CO2来自细胞溶胶和线粒体基质。

(3)在t1～t2时间段,O2消耗速率基本不变,说明酵母菌细胞只进行厌氧呼吸。在该时间段内,酵母菌氧化分解有机物,其中大部分的能量转移至产物酒精中。实验过程中,释放的能量大部分以热能的形式散失,导致培养液的温度会有所升高。

(4)若在0～t2时间段,O2的消耗量和CO2的释放量之比为3∶5,O2的消耗量为3,故需氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5;厌氧呼吸产生的CO2为5-3=2,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为1,则用于酒精发酵的葡萄糖与所消耗的葡萄糖的比例为2∶3。

答案:(1)转化为ATP中活跃的化学能　以热能的形式散失

(2)容器内O2浓度降低,细胞需氧呼吸速率下降　细胞溶胶　线粒体基质

(3)只进行厌氧呼吸　酒精　升高

(4)2∶3

29.(9分)科研人员以某蓝莓品种为实验材料,采用拱棚覆膜方式,研究不同光质对蓝莓植株光合作用的影响(其中白膜为对照组)。各种颜色的薄膜只能通过相应颜色的光。如表为不同颜色薄膜覆盖对蓝莓植株各指标的影响。

(1)叶绿素存在于叶绿体的　　　　。 

(2)与其他处理组对比,绿膜覆盖组的蓝莓植株光合速率最低,这说明　                                                    。 

绿膜覆盖组的蓝莓植株叶绿素含量增加最显著,其生理意义是　 。 

(3)不同处理组的呼吸速率不同,推测主要原因是                  

                                                      　。 

根据图中数据,对蓝莓增产可提出的建议是

                                                    　。 

(4)研究发现,不同光质可通过控制气孔开度来影响植物光合速率。如蓝光可激活保卫细胞中的质子泵(H+ATPase),质子泵被激活后会将H+分泌到细胞外,形成H+浓度差,K+、Cl-等依赖于H+浓度差大量进入保卫细胞,从而使气孔张开。气孔张开运动的相关机理如图所示。(图中两个细胞贴近侧细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧较薄)

①根据细胞吸水与失水的原理推测,蓝光诱导气孔张开的机理是 

                                                     　。 

②科研人员已培育出保卫细胞中大量表达K+载体蛋白的蓝莓突变体,试图提高气孔开合的动力,即光照增强时气孔打开得更快,光照减弱时关闭得也更快。请简要写出探究增加K+载体蛋白能否提高气孔开合速率的实验设计思路:                                          

                                                     　。 

解析:(1)叶绿素分布在叶绿体的类囊体膜上。

(2)据表格数据可知,相对于其他颜色的光,蓝莓叶片对绿光的吸收最少;绿膜覆盖下的叶绿素含量明显增加,其生理意义是通过增加叶绿素含量增加对光的吸收量,从而提高光合速率。

(3)根据表中数据可知,不同处理组的呼吸速率不同,可能原因是不同颜色薄膜覆盖下的温度不同,影响了呼吸酶的活性;题表中数据显示覆盖蓝色薄膜(或补充蓝光)条件下植株的净光合速率(光合速率-呼吸速率)的值最高,积累的有机物量最多,在生产上可通过覆盖蓝色薄膜或补充蓝光增大蓝莓的光合速率,以提高产量。

(4)①结合题图信息可知,保卫细胞膜上的H+ATPase被蓝光诱导激活后就会利用ATP水解释放的能量将H+分泌到细胞外,与此同时,钾离子和其他相关离子(K+、Cl-)进入保卫细胞,使保卫细胞渗透压升高,细胞吸水膨胀使气孔张开。

②根据题意可知,该实验的目的是探究增加K+载体蛋白能否提高气孔开合速率,故实验的自变量为K+载体蛋白的表达程度,因变量为气孔开合速率,故可设计实验如下:将正常蓝莓和蓝莓突变体置于蓝光下照射,检测正常蓝莓和蓝莓突变体气孔开合所需时间随光强度的变化。

答案:(1)类囊体膜上　(2)相对于其他颜色的光,蓝莓叶片对绿光的吸收最少　通过增加叶绿素含量增加对光的吸收量,从而提高光合速率　(3)不同颜色薄膜覆盖下的温度不同,影响了呼吸酶的活性　生产中覆盖蓝色薄膜(或补充蓝光)　(4)①K+、Cl-等大量进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水使气孔张开　②将正常蓝莓和蓝莓突变体置于蓝光下照射,检测正常蓝莓和蓝莓突变体气孔开合所需时间随光强度的变化

30.(12分)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,且甲可与CO2结合。

回答下列问题。

(1)该系统中模块1和模块2执行相当于叶绿体中　　　　反应的功能,模块3执行相当于叶绿体中　　　　反应的功能。 

(2)模块3中甲为　　　　　,乙为　　　　  　,乙在模块2产物

　　　　　　　　　的作用下形成三碳糖,该过程是　　　　　(填“吸能”或“放能”)反应。 

(3)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内甲的含量将

　　　　。模块1中的光强度从光饱和点到全日照的过程中,甲的含量会　　　　　(填“增加”“减少”或“基本不变”)。 

(4)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高于植物,原因是人工光合作用系统没有　　　　　　　消耗糖类。与自然界植物光合作用需要多种因素的限制相比,人工光合作用系统的优点有　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出一点即可)。 

解析:(1)由题意分析可知,该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的是模块1和模块2;模块3执行相当于叶绿体中碳反应的功能。

(2)模块3中的甲可与CO2结合生成乙,甲为五碳糖,乙为三碳酸,乙三碳酸在模块2光反应产物ATP和NADPH的作用下形成三碳糖,该过程消耗能量,是吸能反应。

(3)若正常运转过程中气泵突然停转,二氧化碳浓度降低,二氧化碳的固定减少,五碳糖的消耗减少,而光反应速率不变,五碳糖的生成不变,导致短时间内甲五碳糖的含量将增加。模块1中的光强度从光饱和点到全日照的过程中,光强度已经达到光饱和点,光合作用强度不变,即光反应速率和碳反应速率不会随光照时间的增加而增加,即五碳糖基本不变。

(4)由于人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类,故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高于植物。与自然界植物光合作用需要多种因素的限制相比,人工光合作用系统的优点有受到温度、二氧化碳浓度、气孔关闭等因素的影响较小,不受植物生长周期的限制等。

答案:(1)光　碳　(2)五碳糖　三碳酸　ATP和NADPH　吸能　(3)增加　基本不变　(4)呼吸作用　受到温度、二氧化碳浓度、气孔关闭等因素的影响较小,不受植物生长周期的限制等