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专题提升练(二)
细胞的代谢(B卷)
(45分钟,100分)
一、选择题(共6小题,每小题6分,共36分)
1.人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是 ( )
A.CO2 B.O2 C.K+ D.Na+
【解题指导】解答本题应明确两点:
(1)题干中的关键信息是四种物质在细胞内外的浓度凹凸和要求的是主动转运进入细胞内。
(2)主动转运的条件是由低浓度到高浓度、需要载体蛋白和能量。
【解析】选C。CO2和O2以集中的方式进出细胞;K+细胞内浓度高于细胞外,通过主动转运(低浓度到高浓度)进入细胞内;Na+细胞内浓度低于细胞外,Na+进入细胞内是顺浓度梯度,属于被动转运。
2.(2022·舟山二模)下列关于ATP的叙述中,正确的是 ( )
A.ATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成
B.线粒体内大量合成ATP的部位是线粒体基质
C.在猛烈运动时,肌细胞产生ATP的速率增加
D.叶绿体内ATP的运输方向是基质→类囊体膜
【解析】选C。ATP的组成中包括1个腺苷和3个磷酸基团,其中腺苷包括腺嘌呤和核糖,因此,1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成1个ATP分子;在线粒体内膜上进行需氧呼吸的第三阶段,可以大量合成ATP;在猛烈运动时,由于消耗能量多,产生的能量多才能满足生命活动的需要;叶绿体中通过光反应产生的ATP,在碳反应中用于还原三碳酸分子,因此ATP的运输方向是从类囊体膜到基质。
3.下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中转变某一初始条件,以下转变正确的是 ( )
A.pH=a时,e点下移,d点左移
B.pH=c时,e点为0
C.温度降低时,e点不移,d点右移
D.H2O2量增加时,e点不移,d点左移
【解析】选C。O2的最大释放量只与H2O2量有关,与酶的活性无关。与pH=b时相比,pH=a时尽管酶的活性下降,但e点不变,d点右移;H2O2不稳定,在无H2O2酶时,H2O2照旧能分解产生O2;温度降低只能使酶的活性降低,e点不动,但H2O2完全分解所用的时间延长,d点右移;增加H2O2的量,e点上移,d点右移。
4.某些植物在早春开花时,花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上,但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%,此时的花序细胞 ( )
A.主要通过厌氧呼吸生成ATP
B.产生的热量远多于其他细胞
C.线粒体基质不参与需氧呼吸
D.没有进行需氧呼吸第三阶段
【解析】选B。由题目中的“花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上,但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%”可知,花序细胞主要通过需氧呼吸生成ATP;产生的热量远多于其他细胞。
5.(2022·扬州二模)如图为某同学绘制的某绿色植物的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2和O2释放量的变化图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.光照强度为a时,该细胞可能不进行光合作用
B.光照强度为b时,该细胞只能进行厌氧呼吸
C.光照强度为c时,该细胞有机物积累量为零
D.光照强度为d时,该细胞的实际光合速率为8个单位
【解析】选A。光照强度为a时,只有CO2释放,说明此时细胞呼吸大于光合作用,该细胞可能不进行光合作用;光照强度为b时,既无CO2的释放,也无O2的释放,说明光合作用等于细胞呼吸;光照强度为c时,既有CO2的释放也有O2的释放,这是不行能的;光照强度为d时,该细胞的O2的释放量为8个单位,表示净光合速率为8个单位。
【易错提示】本题易误选C。不明确CO2的释放量和O2释放量是细胞呼吸和光合作用的综合体现,CO2的释放量表示的不是细胞呼吸强度,而O2的释放量表示净光合作用强度。
6.下图表示光合作用与细胞呼吸过程中的物质与能量代谢。对该图理解错误的是 ( )
A.①过程需要光能与叶绿体中的色素分子参与
B.②过程利用的ATP还可以来自③过程产生的
C.③过程的氧化产物可能是水和二氧化碳
D.④过程的能量可被多种生命活动所利用
【解题指导】本题的解题关键是:
(1)正确推断图中①②③④的反应过程,由②过程的无机物形成有机物推断①②分别为光合作用光反应和碳反应,③过程为细胞呼吸。
(2)依据光合作用和细胞呼吸的特点解答。
【解析】选B。①过程为光反应时ATP的形成,需要光能与叶绿体中的色素分子参与;②过程属于光合作用碳反应过程,需要利用①过程形成的ATP;③过程为细胞呼吸,可能进行需氧呼吸,将有机物彻底氧化分解为水和二氧化碳,也可能进行厌氧呼吸,将有机物不彻底氧化分解成酒精、二氧化碳或乳酸。
二、非选择题(共3小题,共64分)
7.(16分)某生物爱好小组探究某植物光合强度,设计了如图装置进行试验。假设试验期间均处于适宜且相对稳定的环境条件下。请分析回答有关问题:
(1)试验一:测定植物的净光合作用强度时,烧杯中加入
(NaHCO3/NaOH)溶液。将装置置于 的条件下。1 h后装置中红墨水滴移动的方向是 ,移动刻度为10 cm。
(2)试验二:测定植物细胞呼吸强度时,烧杯中加入 (NaHCO3/NaOH)溶液。将装置置于 的条件下。1 h后装置中红墨水滴向左移动,缘由是
。读取移动刻度为2 cm。
(3)依据上述试验,假设红墨水滴每移动1 cm,植物体内的O2增加或削减1 g,且昼夜温度把握相等,那么该植物的细胞呼吸速率是 g/h;赐予光照12 h,黑暗12 h,则24 h葡萄糖的积累量是 g。
【解析】(1)测定植物的净光合作用强度时,将装置置于光照充分且密闭的条件下。烧杯中加入NaHCO3溶液来保证装置中CO2含量恒定。1 h后装置中红墨水滴向右移动。
(2)测定植物细胞呼吸强度时,将装置置于黑暗密闭的条件下,烧杯中加入NaOH溶液。由于植物进行细胞呼吸时吸取O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸取,使容器内气压减小,红墨水滴左移。
(3)依据上述试验,假设红墨水滴每移动1 cm,植物体内的O2增加或削减1 g,那么该植物的细胞呼吸速率是2 g/h,净光合速率是10 g/h。则赐予光照12 h,黑暗12 h,则24 h葡萄糖的积累量是(10×12-2×12)×180/(32×6)g=90 g。
答案:(1)NaHCO3 光照充分且密闭 向右
(2)NaOH 遮光(黑暗)且密闭 植物在黑暗条件下进行细胞呼吸,吸取氧气,释放CO2,释放的CO2被NaOH溶液吸取,容器中气压减小
(3)2 90
8.(24分)(力气挑战题)酶在生活中发挥着重要的作用,对其争辩也越来越深化。请回答下列问题:
Ⅰ:某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下试验:
在温度为30℃的条件下,取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液,pH分别为3、5、7、9的试管中,结果发觉每支试管都产生气体。然后又将4支试管中的马铃薯提取液的量减半,重复试验过程,分别测定两次试验中过氧化氢在相同时间的含量变化,绘制成如图所示曲线。请回答:
(1)该试验的课题是: 。
(2)该试验中的自变量是 。
(3)各试验组均在30℃下进行的缘由是:
① ;
② 。
(4)曲线A和B中,过氧化氢的含量的最低点位于横坐标同一位置的缘由是
。
Ⅱ:为了探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,设计了如下表格。请依据表格回答:
操作及挨次
试验组
对比组
试管1
试管2
试管3
试管4
1
加3%淀粉溶液2 mL
+
+
2
加3%蔗糖溶液2 mL
+
+
3
A
+
+
4
加蒸馏水2 mL
+
+
5
反应
适宜温度下(60℃)保温10分钟左右
6
加本尼
迪特试剂2 mL
+
+
+
+
7
反应
热水浴
8
溶液颜色
(5)依据上表写出A表示的内容:
。
(6)试管1与2形成对比,试验的自变量是
。
(7)试验结果:试管1溶液颜色为 ,试管3溶液颜色为
,二者试验结果不同的缘由是 。
(8)该试验的结论:
。
为了使试验更有说服力,可将表中第4步加蒸馏水2 mL改为加
2 mL。
【解析】第(1)和(2)小题,分析试验过程,不难理解试验的自变量是pH,因变量为过氧化氢酶的活性,以反应产生的气泡量作为观看指标,可见试验课题为:探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响。第(3)小题应明确答题方向,均在30℃条件下进行试验是由于30℃是过氧化氢酶的最适温度,各试验组均在30℃下进行是为了把握无关变量,避开温度对试验结果的影响。(4)不同酶浓度时,过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置,此时的pH为过氧化氢酶的最适pH,不会由于酶浓度的不同而转变。(5)本试验探究的是淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用,故表中A应为加淀粉酶溶液2 mL。(6)试管1与2的不同是:试管1加入淀粉溶液,试管2加入蔗糖溶液。(7)试管1中淀粉酶催化淀粉水解产生葡萄糖,葡萄糖(还原糖)可与本尼迪特试剂反应产生红黄色沉淀。试管3加入蒸馏水,淀粉不水解,无还原糖产生,再加入本尼迪特试剂后,呈现本尼迪特试剂的颜色(浅蓝色)。(8)探究酶的催化作用具有专一性时,一个思路是酶相同底物不同,另一个思路是酶不同底物相同。
答案:(1)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响
(2)pH (3)30℃是过氧化氢酶的最适温度
排解温度变化(无关变量)对试验结果的影响
(4)同一种酶的最适pH是确定的,不会由于酶浓度的不同而转变 (5)加淀粉酶溶液2 mL
(6)底物的种类 (7)红黄色 浅蓝色 有无淀粉酶的催化(其他合理答案也可)
(8)酶的催化作用具有专一性 蔗糖酶溶液
9.(24分)(2022·宁波十校联考)某生物爱好小组利用某种绿藻进行了光合作用和细胞呼吸的多项争辩。图1表示在两种CO2浓度条件下,绿藻光合速率与光照强度的关系曲线;图2表示将绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中,在保持确定的pH和温度的状况下,赐予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图;下表中数据是在不同温度下对绿藻光合速率和呼吸速率测量的结果,请分析回答:
温度(℃)
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸取
CO2(mg/h)
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放
CO2(mg/h)
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
(1)在图1中的b点时,细胞中产生ATP的场全部
。若由c点条件突然变为b点条件时,绿藻细胞中三碳酸分子的含量 。
(2)据图2分析,该绿藻细胞的平均呼吸速率为 微摩尔/分钟。在乙处光照一段时间后,溶解氧浓度保持相对稳定的缘由是
。
若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂,则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的 。
(3)据上表数据,若每天对绿藻进行12 h光照、12 h黑暗处理,温度均保持在35℃的条件下,绿藻能否正常生活? ,缘由是
。
【解析】(1)b点时,同时存在光合作用和需氧呼吸,产生ATP的场全部三个:细胞溶胶、线粒体、叶绿体。若由c点条件突然变为b点条件时,CO2浓度增加,三碳酸分子的含量增加。
(2)在黑暗中,时间从0分钟→4分钟,溶解氧从210微摩尔→200微摩尔,该绿藻细胞的平均呼吸速率为2.5微摩尔/分钟。乙处光照一段时间后,溶解氧浓度保持相对稳定,是由于光合作用产生的O2量和细胞呼吸消耗的O2量相等,光合速率与呼吸速率相等。在图2中丁处加入使光反应停止的试剂,植物只能进行细胞呼吸,呼吸速率是2.5微摩尔/分钟,应当是e曲线。
(3)温度均保持在35℃的条件下,光照下有机物积累速率是3.00 mg/h,呼吸速率是3.5 mg/h,则每天对绿藻进行12 h光照、12 h黑暗处理,12 h光照条件下积累的有机物少于12 h黑暗条件下消耗的有机物。
答案:(1)细胞溶胶、线粒体、叶绿体 增加
(2)2.5 光合速率与呼吸速率相等 e
(3)不能 12 h光照条件下积累的有机物少于12 h黑暗条件下消耗的有机物
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