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专题提升练(二)
细胞的代谢(A卷)
(45分钟,100分)
一、选择题(共5小题,每小题6分,共30分)
1.美国加州高校教授卢云峰做出一个纳米级小笼子,可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中,有了这身“防护服”,酶就不怕被消化液分解,可安心分解酒精分子。下列推想合理的是 ( )
A.该成果中用于分解酒精的酶可能是脂质
B.纳米级小笼子可通过主动转运的方式被吸取进入血液
C.该酶进入人体后能分解人体内厌氧呼吸的产物
D.“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用
【解题指导】解答本题时要明确:
(1)关键信息“分解酒精的酶(化学本质不是RNA)”隐蔽的含义。
(2)人体厌氧呼吸的产物是乳酸。
【解析】选D。由题干中的“分解酒精的酶(化学本质不是RNA)”知该酶是蛋白质;又由题干中的“纳米级小笼子,可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中”知纳米级小笼子是大分子物质,应当通过胞吞的方式被吸取进入血液;人体厌氧呼吸的产物是乳酸,其不会被分解酒精的酶分解;“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用。
2.(2022·杭州一模)下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中,细胞失水量的变化状况。相关叙述不正确的是 ( )
A.该试验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行
B.若B溶液的浓度稍增大,则曲线中b点右移
C.两条曲线的差异由于A、B溶液浓度不同导致
D.6 min时取出两个细胞用显微镜观看,均可看到质壁分别现象
【解题指导】解答本题需明确:
(1)A曲线代表的细胞始终失水,即只能发生质壁分别。
(2)B曲线代表的细胞先失水后吸水,即先发生质壁分别,后发生质壁分别复原。
【解析】选C。绿色植物成熟的叶肉细胞含有大液泡,具有确定浓度的细胞液,能够发生渗透作用,A项正确。若B溶液的浓度稍增大,则细胞失水量加大,a点右移,重新吸水所用时间延长,b点右移,B项正确。B溶液中能够发生质壁分别复原,A溶液中不能,是由于B溶液溶质分子小,可以进入细胞液,从而转变细胞液浓度,使细胞重新吸水,C项错误。6 min时两个细胞失水量较大,细胞都发生质壁分别,D项正确。
3.(2022·石家庄一模)在争辩不同金属离子对某水解酶活性的影响时,得到下表结果。下列分析不正确的是 ( )
金属离子(mmol/L)
相对活性(%)
对比组
100
Mn2+
123
Co2+
79
Mg2+
74
A.Mn2+降低了反应过程所必需的活化能
B.Co2+或Mg2+可能导致酶结构的转变使其活性降低
C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用
D.该水解酶的用量是试验的无关变量
【解析】选A。从表格数据可看出,和对比组相比,Mn2+能激活水解酶的活性,但不是降低反应的活化能,A错误。Co2+或Mg2+使水解酶活性降低,可能是影响了酶的结构,B正确。不同离子对酶的活性有提高或降低作用,C正确。试验的自变量是金属离子的种类,水解酶的用量是试验的无关变量,D正确。
4.下列关于细胞的能量供应和利用的叙述中,正确的是 ( )
A.叶片气孔关闭时,叶肉细胞的呼吸速率不受影响
B.叶片气孔关闭时,叶绿体中三碳酸分子含量降低,五碳糖含量增加
C.哺乳动物全部细胞,代谢所需ATP主要来源于线粒体
D.唾液淀粉酶随唾液流入胃后仍能催化淀粉的分解
【解析】选B。叶片气孔关闭时,会影响氧气的吸取和二氧化碳的释放,会影响呼吸速率,A项错误。气孔关闭会影响二氧化碳的吸取,据CO2+五碳糖2三碳酸分子可知,CO2削减,导致产物三碳酸分子含量削减,五碳糖消耗削减,所以叶绿体中五碳糖含量相对增加,B项正确。哺乳动物多数细胞代谢所需的ATP主要来源于线粒体,但成熟红细胞代谢所需的ATP来源于细胞质,C项错误。唾液淀粉酶随唾液流入胃后,由于胃中是酸性环境,唾液淀粉酶会失活,D项错误。
【学问总结】光照和CO2浓度变化对植物细胞内三碳酸分子、五碳糖、NADPH、ATP和三碳糖合成量的影响
5.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培育液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是 ( )
A.氧浓度为a时酵母菌没有需氧呼吸,只进行厌氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同
C.当氧浓度为c时,葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生NADH和ATP
【解析】选C。氧浓度为a时酵母菌产生的酒精和CO2的量相等,只进行厌氧呼吸,故A项正确。氧浓度为b时,CO2的量大于酒精量,同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸;氧浓度为d时,酒精量为0,只进行需氧呼吸,B项正确。氧浓度为c时,酒精量为6,则厌氧呼吸CO2的生成量为6,消耗葡萄糖为3,需氧呼吸CO2的生成量为15-6=9,消耗葡萄糖为1.5,2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C项错误。a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都进行细胞呼吸,都产生NADH和ATP,D项正确。
二、非选择题(共4小题,共70分)
6.(18分)(2022·山东高考)山东省某经济植物光合作用的争辩结果如图。
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的 上。需先用 (填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分别色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是 。据图分析,该植物可通过
以增加对弱光的适应力气。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增加而净光合速率降低,主要缘由是 。
18:00时,叶肉细胞内产生ATP的细胞器有 。
(3)试验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量
。
【解题指导】(1)图示信息:不同程度遮光下的叶绿素含量不同;温度、光照强度、气孔导度对净光合速率的影响。
(2)关键学问:①细胞结构与功能是相适应的;
②光合作用过程中光反应与碳反应是相互影响的;
③净光合速率=实际光合速率-呼吸速率。
【解析】本题考查对光合作用过程的理解。
(1)叶绿素存在于叶绿体中的类囊体膜上。叶绿体色素是脂溶性的,可用无水乙醇(或丙酮)提取。在纸层析得到的滤纸条带上,蓝绿色的叶绿素a在黄绿色的叶绿素b上面,说明叶绿素a的溶解度大于叶绿素b的。据图甲可知,遮光比例越高,植物体内的叶绿素含量越高,由此可知该植物可通过增加叶绿素含量以增加对弱光的适应力气。
(2)8:00到12:00之间,温度不断上升,光照强度不断增加,因此实际光合速率增大,净光合速率降低的缘由应是细胞呼吸增加,使光合速率与呼吸速率的差值减小。据图乙可知,18:00时仍有光照,此时间合作用和细胞呼吸同时进行,因此叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。
(3)去除遮光物后,光反应增加,NADPH和ATP增多,还原更多的C3化合物,因此C3化合物含量削减。
答案:(1)类囊体膜(或类囊体,或基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量
(2)呼吸作用增加,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体
(3)削减
7.(18分)(力气挑战题)(2022·宁波十校联考)光合作用和细胞呼吸是植物体的重要生理功能,请据图分析回答下列问题:
(1)在甲图的叶绿体中物质Ⅰ是 ,乙图中的物质Ⅳ通常是 。与乳酸菌的发酵相比,图乙中呼吸过程中特有的步骤是 (填数字)。②过程的发生场所是 。
(2)为了探究温度对光合作用的影响,首先应在图丙装置的烧杯内加入 ,水柱的高度变化表示的是 (总光合速率/净光合速率),此时间照强度属于 变量。若要用该装置争辩CO2浓度对光合作用的影响,烧杯内应加入 。
(3)若用丙装置来测定温度对植物的呼吸速率的影响,烧杯中应当加入试剂
,还要将装置 处理。为了排解无关变量对试验结果的干扰,需设置对比组,对比组与试验组的区分是
。
【解析】(1)由图可知甲是叶绿体,Ⅰ是类囊体膜上光反应产生的物质,且要参与碳反应,故是NADPH;乙中的物质Ⅳ能分解成丙酮酸,是葡萄糖;乙中的①②③分别是需氧呼吸第一、二、三阶段,乳酸菌是厌氧型生物,只能进行厌氧呼吸,厌氧呼吸的第一阶段和需氧呼吸的第一阶段相同,故图乙中特有的是②③;需氧呼吸的其次阶段是在线粒体基质中进行的。
(2)探究光合作用需要供应二氧化碳,所以应放入CO2缓冲液或NaHCO3溶液;水柱的高度变化表示的是净光合速率,由于自身产生的氧气可能直接被线粒体利用,这部分无法测得;探究的是温度,温度是自变量,其余的是无关变量;假如探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,应以一系列浓度梯度的NaHCO3溶液为自变量。
(3)假如探究细胞呼吸,应加入NaOH溶液以吸取二氧化碳;还应对装置进行遮光处理,以避开光合作用的影响;要排解物理因素等无关变量对试验的影响,应设置一组灭活的植物,其他条件相同,以此作为对比试验。
答案:(1)NADPH 葡萄糖 ②③ 线粒体基质
(2)CO2缓冲液或NaHCO3溶液 净光合速率 无关 (一系列浓度梯度的)NaHCO3溶液
(3)NaOH溶液 遮光 死植物,其他条件相同
8.(16分)(2022·海南高考)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸取速率的变化趋势如图所示。据图回答问题:
(1)在12～24 h期间,呼吸速率渐渐增加,在此期间呼吸作用(细胞呼吸)的主要方式是 呼吸,该呼吸方式在细胞中发生的部位是 ,其产物是 。
(2)从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会 ,主要缘由是
。
(3)胚根长出后,萌发种子的 呼吸速率明显上升。
【解题指导】(1)关键学问:细胞呼吸的场所、细胞呼吸的类型及其产物。
(2)图示信息:以种子萌发的时间为横坐标,以种子的呼吸速率为纵坐标,两条曲线反映了呼吸过程中CO2释放和O2吸取速率的变化趋势。
【解析】本题主要考查细胞呼吸的场所和产物及种子萌发过程中干物质变化缘由分析。
(1)据图可知,在12～24 h期间,氧气吸取量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的细胞呼吸方式主要是厌氧呼吸;厌氧呼吸的场所是细胞溶胶,豆科植物厌氧呼吸的产物是乙醇和二氧化碳。
(2)从第12 h到胚根长出期间,种子不进行光合作用,不能制造有机物,同时进行细胞呼吸消耗有机物,使有机物总量下降。
(3)胚根长出后,氧气的吸取量明显增多,说明需氧呼吸的速率明显提高。
答案:(1)厌氧 细胞溶胶 乙醇和二氧化碳
(2)削减 种子不进行光合作用制造有机物,同时进行细胞呼吸消耗有机物,使有机物的总量下降
(3)需氧
9.(18分)(力气挑战题)(2022·台州二模)图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示争辩不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的试验结果。请回答:
(1)图甲中光强度为d时,菠菜根尖细胞产生ATP的场所是 。
(2)图甲中光强度为b时,真正光合速率 (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是 。假如一天中12小时的光强度为d,其余时间光强度为a,则菠菜能否生长?
。
(3)由图乙可知,与A组相比,C组条件下叶绿体中NADPH含量 。干旱初期,菠菜光合速率下降,其主要缘由是所需的 削减而导致光合速率下降,而较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期,据图乙分析缘由:
。
【解析】(1)图甲中O2产生总量表示总光合作用量,只要有O2产生总量就能进行光合作用。CO2释放量表示细胞呼吸大于光合作用时的释放量,当细胞呼吸小于或等于光合作用时,CO2释放量为0或负值,细胞只要能进行生命活动,细胞呼吸就不会停止。光强度为d时,菠菜根尖细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体。
(2)图甲中光强度为b时,真正光合速率=O2产生总量=3,CO2释放量=3,此时依据光合作用反应式中O2和CO2的关系求得光合作用利用细胞呼吸供应的CO2量=3,呼吸速率=CO2释放量+供应光合作用消耗CO2量=3+3=6,真正光合速率小于呼吸速率。光强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是线粒体或细胞呼吸产生的。假如一天中12小时的光强度为d,其余时间光强度为a,光合作用总量=12×8-24×6=-48,则菠菜不能生长。
(3)图乙表示争辩不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的试验结果,与A组相比,C组条件下叶绿体中大量用于还原C3,其含量低。干旱初期,菠菜光合速率下降,其主要缘由是菠菜为避开水分的蒸发,气孔开度降低,所需的CO2削减而导致光合速率下降,而较高CO2浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期,据图乙分析缘由是较高CO2浓度使气孔开度下降,削减水分的散失。
答案:(1)细胞溶胶和线粒体
(2)小于 线粒体(细胞呼吸产生的) 不能
(3)低 CO2 较高CO2浓度使气孔开度下降,削减水分的散失
【讲评建议】在讲解本题时,请提示同学留意以下几点:
解答第(1)小题:要留意题中说的是“根尖细胞”,根尖细胞无叶绿体,否则很简洁错答为细胞溶胶、线粒体、叶绿体。
解答第(2)小题:第一空要留意图中是二氧化碳释放量,不是二氧化碳产生量(呼吸速率=二氧化碳产生量=二氧化碳释放量+光合作用消耗二氧化碳量)。图中二氧化碳释放量与氧气产生量相等,说明呼吸速率大于光合速率。假如误认为是二氧化碳产生量与氧气产生量相等,则真正光合速率等于呼吸速率。
解答第(3)小题:第一空要确定光合作用的强弱,要看还原糖的含量,C组还原糖含量多,说明C组光合作用强,消耗NADPH多,叶绿体中NADPH含量低。
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