首页 > 高中 > 生物 > 高中生物第三章细胞的代谢课时1课件（浙科版必修1）
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第三章 细胞的代谢\n第一节 ATP是细胞内的“能量通货”\n教材必备知识精练\n答案知识点1ATP是细胞生命活动的直接能源1.B ①是ATP,圆圈中是腺嘌呤核糖核苷酸(包括一个腺嘌呤、一个核糖和一个磷酸基团);②是核糖核苷酸,所以圆圈中是腺嘌呤;③是一段DNA双链,所以圆圈中是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸;④是一段RNA单链,所以圆圈中是腺嘌呤核糖核苷酸。综上所述,①和④圆圈中对应的含义最接近,B正确。1.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是( )A.①和②B.①和④C.③和④D.②和③\n2.[2022浙江新力量联盟高一期中考试]如图为ATP的结构示意图,①②表示物质,③④表示化学键。下列说法错误的是( )A.吸能反应与放能反应常与④的断裂与形成相关联B.ATP中的A对应示意图中的①和②,表示腺苷C.ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中D.肌肉收缩过程中,④的断裂使肌肉中的能量增加,肌肉形状改变答案2.C 吸能反应需要ATP水解供能,常与④的断裂相联系;放能反应常与④的形成相关联,A正确。ATP中的A由①腺嘌呤和②核糖组成,表示腺苷,B正确。ATP中大量的能量都储存在高能磷酸键中,C错误。肌肉收缩的过程中需要消耗能量,④断裂可释放能量,使肌肉形状改变,D正确。知识点1ATP是细胞生命活动的直接能源\n3.萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成,离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器研磨液分为两组,分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后,ATP组立即重新发出荧光,葡萄糖组重新发出荧光的时间滞后。下列叙述错误的是( )A.发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽B.实验结果说明ATP是直接的能源物质C.实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质D.有机物中的化学能可转化为光能答案3.C 实验结果说明葡萄糖不是发光器发光的直接能源物质,但是不能说明葡萄糖不能作为能源物质,C错误。知识点1ATP是细胞生命活动的直接能源\n4.下列关于发生在真核细胞中的ATP-ADP循环的叙述,错误的是( )A.剧烈运动时ATP-ADP循环加快B.活细胞均能完成ATP-ADP循环C.在ATP-ADP循环中磷酸基团可重复利用D.ATP-ADP循环能使细胞中积累大量ATP答案4.D 细胞中ATP含量很低,但ATP-ADP循环速度很快,能使细胞内ATP的含量维持在相对稳定的水平,而不会使细胞中积累大量ATP,D错误。知识点2细胞内ATP与ADP保持动态平衡\n5.下列关于ATP与ADP相互转化的叙述,错误的是( )A.ADP和Pi在相关酶的催化作用下接受能量可生成ATPB.正常细胞中,ATP含量能够维持在相对稳定的水平C.ATP水解释放的能量可转化为光能,但光能不能驱动ATP合成D.ATP转化为ADP的过程可为细胞核中的某些生理过程提供能量答案5.C ADP和Pi在相关酶的催化作用下接受能量可生成ATP,A正确;正常细胞中,ATP-ADP循环速度很快,细胞内ATP含量能够维持在相对稳定的水平,B正确;ATP水解释放的能量可以转化为光能,如萤火虫发光,光能也能驱动ATP的合成,如绿色植物的光合作用,C错误;ATP转化为ADP的过程伴随着能量的释放,释放的能量可用于细胞核内的某些吸能反应,D正确。知识点2细胞内ATP与ADP保持动态平衡\n6.如图是细胞中化学反应A与化学反应B在反应过程中与ATP和ADP的相互转化关系示意图,下列有关分析错误的是( )A.细胞中的反应A往往与ATP合成相联系B.ADP与Pi合成ATP是伴随着细胞内的放能反应发生的C.ATP与ADP相互转化过程中物质和能量均是可逆的D.能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间流通答案6.C 图示细胞中的反应A将释放出来的部分能量转移到ATP中去,因此反应A与ATP合成相联系,A正确。细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类,许多吸能反应与ATP水解相联系,由ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP合成相联系,释放的能量储存在ATP中,B正确。在ATP与ADP相互转化过程中,物质是可逆的,能量是不可逆的,C错误。通过图示可以看出,能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间流通,D正确。知识点2细胞内ATP与ADP保持动态平衡\n学科关键能力构建\n1.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构差异只是含氮碱基不同,下列叙述正确的是( )A.CTP中的“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.在代谢旺盛的细胞中,ATP的水解速率远大于合成速率D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为合成DNA的原料答案1.B CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的,A错误;1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质,即磷酸基团、核糖与鸟嘌呤,B正确;细胞代谢旺盛时,ATP的水解速率和合成速率都升高,两者处于平衡状态,C错误;UTP断裂两个高能磷酸键时脱去两个磷酸基团,余下的部分是尿嘧啶核糖核苷酸,其可作为合成RNA的原料,D错误。\n2.[2022浙北G2联合体高一期中考试]某同学在验证ATP是细胞的直接能源物质的实验中,剥离了蛙的一个腓肠肌标本作为实验材料,实验操作和观察到的现象如下:①电刺激刚剥离的新鲜腓肠肌,腓肠肌收缩;②持续刺激一段时间后,腓肠肌不收缩;③在同一块腓肠肌上滴加适量葡萄糖溶液后立即施加电刺激,腓肠肌不收缩;④然后,在同一块腓肠肌上滴加适量ATP溶液后立即施加电刺激,腓肠肌收缩。下列叙述错误的是( )A.①②的现象是新鲜腓肠肌标本的细胞中含有少量ATP所致B.③④的现象说明ATP是细胞的直接能源物质,而葡萄糖不是C.③④没有时间上先后的严格要求,可以倒过来并连续进行D.③中滴加葡萄糖溶液后,若过适当的时间再刺激腓肠肌,可能会发生收缩现象答案2.C ①②的现象表明,新鲜腓肠肌受到电刺激后可以收缩,持续刺激一段时间之后不收缩,说明新鲜腓肠肌细胞中含有少量的ATP,A正确;③④的现象说明ATP是细胞的直接能源物质,而葡萄糖不是,B正确;③④的顺序不能颠倒,否则如果滴加适量葡萄糖溶液后腓肠肌收缩,则无法判断腓肠肌收缩到底是ATP的作用还是葡萄糖的作用,C错误;③中滴加的是葡萄糖溶液,过一段时间后,葡萄糖可能会被氧化分解,氧化分解释放的能量一部分会被用于合成ATP,此时再刺激腓肠肌,可能会发生收缩现象,D正确。\n3.蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关,分子开关的机理如图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程,即“开”的过程,形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程,即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是( )A.细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程B.分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的C.蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程,释放的能量有一部分可用于合成ATPD.蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系答案3.C 通过图示可知,细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程,形成有活性的蛋白质,A正确;ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,同时蛋白质的空间结构发生改变,当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时蛋白质的空间结构会再次发生改变(恢复原状),因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的,B正确;蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP,C错误;通过图示可知,蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP,是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,D正确\n4.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。请据图回答下列问题:(1)a→b过程中,ATP被水解,释放的能量用于。(2)b→c过程中,ATP含量增加,说明加强,释放更多的能量,供ADP合成ATP,以补充消耗的ATP。(3)从整个曲线看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明。(4)写出细胞新陈代谢放能反应中ADP与ATP之间的转化关系式:。吸能反应中ADP与ATP之间的转化关系式:。答案4.【答案】(1)肌肉收缩等各项生命活动 (2)呼吸作用 (3)细胞中ATP-ADP循环速度很快,细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平 (4)ADP+Pi+能量ATP ATPADP+Pi+能量\n第二节酶是生物催化剂\n教材必备知识精练\n答案知识点1绝大多数酶是蛋白质1.D 大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;酶在细胞内外均能发挥其催化作用,B正确;酶在化学反应前后不发生化学变化,数量也不会减少,C正确,D错误。1.酶是由活细胞产生的一类生物催化剂,下列有关酶的叙述,错误的是( )A.大多数酶是蛋白质,少数酶是RNAB.酶在细胞内外均能发挥其催化作用C.酶在化学反应前后不发生化学变化D.酶的数量随反应的进行而减少\n2.[2022浙江精诚联盟高一联考]如图表示酶促反应模型,下列相关叙述错误的是( )A.物质A能降低该化学反应的活化能B.物质B可以是麦芽糖也可以是蔗糖C.物质A的化学本质可能为蛋白质D.该反应模型能解释酶的作用具有专一性答案2.B 分析题图可知,物质A在化学反应前后数量和化学性质不变,因此物质A表示酶,物质B代表底物,物质C、D代表生成物。物质A表示酶,酶在酶促反应中能降低反应所需的活化能,A正确;由图示可知,物质B在酶的作用下水解为C和D,由于一分子麦芽糖水解后的产物是两分子葡萄糖,一分子蔗糖水解后的产物是一分子葡萄糖和一分子果糖,因此物质B可能是蔗糖,而不可能是麦芽糖,B错误;绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,因此物质A的化学本质可能为蛋白质,C正确;由图示可知,酶和底物能够专一性结合,能解释酶的专一性,D正确。知识点1绝大多数酶是蛋白质\n3.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示,下列分析错误的是( )A.甲酶可能是具有催化功能的RNAB.乙酶的化学本质为蛋白质C.甲、乙两种酶的合成场所一定是相同的D.乙酶活性改变是因为其空间结构改变答案3.C 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,甲酶活性不变,说明甲酶可能不是蛋白质,可能是具有催化功能的RNA,A正确;乙酶活性降低,说明乙酶可被蛋白酶分解,故乙酶的化学本质为蛋白质,B正确;RNA主要在细胞核中合成,蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成,C错误;乙酶的化学本质为蛋白质,其活性改变是因为蛋白质空间结构改变,D正确。知识点1绝大多数酶是蛋白质\n4.[2021浙江舟山高二上期末考试]下列关于酶的本质及特性的叙述,正确的是( )A.酶是生物代谢中起调节作用的一类有机物B.酶活性可用单位时间内底物的消耗量来表示C.酶分子空间结构改变一定会使酶失去生物学活性D.酶均是由具有分泌功能的细胞合成的,其具有高效性、专一性答案4.B 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,不起调节作用,能产生酶的细胞不一定具有分泌功能,A错误,D错误;酶活性可用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示,B正确;酶分子空间结构改变不一定会失去生物学活性,如较高温度条件下,酶分子空间结构改变导致酶活性下降,但未必一定失活,C错误。知识点2酶的催化功能具有专一性和高效性\n5.在3支试管中均加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液,再分别加入等量且适量的二氧化锰溶液、新鲜猪肝研磨液、蒸馏水,一段时间内测得底物含量变化如图所示。下列叙述正确的是( )A.a与b对照说明无机催化剂具有专一性B.a与c对照反映了酶的专一性特点C.c与b的对照可以说明酶具有高效性D.该实验中曲线c可表示空白对照组答案5.C 分析题图可知,图中a表示蒸馏水处理,b表示二氧化锰的催化作用,c表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用。a与b的对照说明二氧化锰能催化过氧化氢分解,不能说明无机催化剂具有专一性,A错误;蒸馏水不能催化过氧化氢的分解,过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,a与c对照说明新鲜猪肝研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解,不能反映酶的专一性特点,B错误;c与b对照可以看出与无机催化剂相比,底物在酶催化下分解更快,表明酶具有高效性,C正确;空白对照组为加入蒸馏水的一组,可用曲线a表示,D错误。知识点2酶的催化功能具有专一性和高效性\n6.验证酶的某一特性的实验基本过程如表所示。据表分析,下列叙述正确的是( )A.设置试管1和2的目的是对照,排除干扰项B.试管3和4的实验结果说明酶的作用具有高效性C.酶在催化过程中其形状将发生不可逆的改变D.若试管4中出现颜色反应说明蔗糖酶也能分解淀粉答案6.A 设置试管1和2的目的是对照,排除干扰项,A正确;试管3和4的实验结果说明酶的催化作用具有专一性,B错误;酶在催化过程中其形状将发生改变,但反应结束后酶的形状复原,C错误;若试管4中出现颜色反应说明唾液中含有分解蔗糖的酶或唾液中含有还原糖,D错误。知识点2酶的催化功能具有专一性和高效性试管号123456本尼迪特试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL1%淀粉溶液3mL—3mL—3mL—2%蔗糖溶液—3mL—3mL—3mL稀释的人的新鲜唾液——1mL1mL——蔗糖酶溶液————1mL1mL\n7.[2022浙江嘉兴高一期末考试]生物组织内含有过氧化氢酶,MnO2作为化学催化剂可催化H2O2分解为H2O和O2。为验证酶的高效性,进行了如表所示实验。下列叙述正确的是( )A.本实验的自变量是底物的种类B.可用产生氧气的总量作为检测指标C.可用新鲜马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验D.该实验还可证明酶的催化作用具有专一性答案7.C 分析题意可知,本实验的自变量是催化剂的种类,A错误;由于底物的量相同,故最终产生的氧气总量相等,可用产生氧气的速率作为检测指标,B错误;马铃薯匀浆也含有过氧化氢酶,故可用新鲜马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验,C正确;该实验是酶与无机催化剂的比较,能证明酶具有高效性,不能证明酶的专一性,D错误。知识点2酶的催化功能具有专一性和高效性试管甲试管乙2%H2O2溶液3mL3mL新鲜的鸡肝匀浆少许—MnO2粉末—少许\n8.[2022浙江精诚联盟高三段考]某同学欲将少量的马铃薯匀浆和MnO2分别加入等量等浓度的H2O2溶液中,以验证酶的高效性。下列各项预期错误的是( )答案8.B 马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶,与无机催化剂相比,酶具有高效性,开始时马铃薯匀浆组的氧气生成速率及H2O2分解速率均更快,随着反应物被消耗,马铃薯匀浆组和MnO2组中氧气生成速率和H2O2分解速率均降为0;由于两组所用H2O2溶液等量等浓度,故最后产生的氧气量相同,且马铃薯匀浆组达到最大氧气生成量所需要的时间更短,A、C、D正确。该实验中酶和无机催化剂的活性不会随时间变化而发生改变,B错误。知识点2酶的催化功能具有专一性和高效性\n9.[2022浙江绍兴高一期末考试]探究pH分别为6.0、7.0、8.0的条件下过氧化氢酶活性的实验装置如图,下列相关叙述错误的是( )A.本实验的自变量为pH,温度、滤纸片的数量等为无关变量B.以不再产生气泡时量筒内收集到的气体体积作为本实验的检测指标C.实验开始前反应小室的状态如图甲所示,不能将滤纸片放在小室下方D.本实验中的肝脏匀浆需为新鲜制备且不能高温处理知识点3酶的催化功能受多种条件的影响答案9.B 本实验的自变量为pH,温度、滤纸片的数量等为无关变量,A正确;不能以不再产生气泡时量筒内收集到的气体体积作为检测指标,因为H2O2溶液等量等浓度,在不同pH条件下,H2O2消耗完后产生的氧气量是一样的,B错误;实验开始前反应小室状态如图甲所示,不能将滤纸片放在小室下方,否则一旦滤纸片与H2O2溶液接触,会立即反应,从而干扰实验结果的准确性,C正确;本实验中的肝脏匀浆需为新鲜制备且不能高温处理,否则会影响酶的活性,干扰实验结果的准确性,D正确。\n10.如图分别表示温度、pH与酶促反应速率(酶活性)的关系,下列叙述错误的是( )A.曲线P上的b点对应的温度表示该酶的最适温度B.人体内胃蛋白酶的活性与pH的关系与曲线Q相似C.曲线Q、R说明不同的酶最适pH不同D.酶活性随温度的升高而增强答案10.D 在一定的温度范围内,随着温度的升高,酶的活性增强;超过酶的最适温度后,随着温度的升高,酶的活性减弱,D错误。知识点3酶的催化功能受多种条件的影响\n11.丝瓜果肉中的邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下会形成褐色物质,该褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值),且褐色物质越多,OD值越高。经测定PPO的最适pH为5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响,实验结果如图。下列说法正确的是( )A.实验过程中将酶和底物直接混合,然后在相应温度下保温B.应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液C.丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35℃条件下进行D.可在35~40℃间设置温度梯度进行实验以更精确地测定PPO的最适温度答案11.B 该实验中应该先将酶和底物放在相应的温度条件下保温一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合,A错误;该多酚氧化酶(PPO)的最适pH为5.5,因为pH是无关变量,在实验中应该保持酶在最适pH下反应,因此该实验应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液,B正确;酶需要在低温下保存,C错误;由图可知,35℃时多酚氧化酶(PPO)的活性在各组中最高,为了更精确地测定PPO的最适温度,应在30~40℃之间设置温度梯度,D错误。知识点3酶的催化功能受多种条件的影响\n12.[2022浙江金衢六校联盟高二上期中考试]某研究性学习小组设计如图1所示实验装置来测量过氧化氢酶催化H2O2分解放出的O2含量,在最适温度和pH等条件下将反应室旋转180°,使滤纸片与H2O2溶液混合,每隔30s读取并记录注射器刻度,共持续2min,得到如图2所示曲线①,下列说法正确的是( )A.若仅改变滤纸片的数量,则可以探究底物浓度对酶促反应速率的影响B.若仅提高环境温度,则实验结果将如曲线②所示C.若仅提高H2O2溶液的pH,则实验结果将如曲线③所示D.若仅增加滤纸片数量,则实验结果将如曲线②所示答案12.C 滤纸片上有过氧化氢酶,若仅改变滤纸片的数量,则可以探究酶浓度对酶促反应速率的影响,A错误;据题干信息可知,该实验是在最适条件下进行的,故若提高环境温度或H2O2溶液的pH,则酶促反应速率均下降,但最终生成的O2量不变,结果将如曲线③所示,B错误,C正确;若仅增加滤纸片数量,可以提高酶促反应的速率,但不会影响最终产物的量,D错误。知识点3酶的催化功能受多种条件的影响\n学科关键能力构建\n1.酶通常与底物结合后才会发挥催化作用。在酶分子中,有一个小的局部区域能与底物分子结合,这个区域称为酶的活性部位。活性部位好像酶分子表面的一个口袋或一条沟,只有特定的底物分子可镶嵌进去。下列说法错误的是( )A.酶活性部位的特殊结构决定了酶具有专一性B.只要不损伤活性部位,酶的作用就可以正常发挥C.酸碱度的变化可能会影响酶活性部位的空间结构D.酶可提高化学反应的速率,但不能增加产物总量答案1.B 根据题意可知,只有特定的底物分子可镶嵌到酶的活性部位,即酶活性部位的特殊结构决定了酶具有专一性,A正确;酶的活性部位不损伤,酶可能也不能正常发挥作用,如当酶的抑制剂与酶的活性部位竞争性结合时会影响酶的作用,B错误;过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,从而引起酶的活性部位发生改变,C正确;酶可提高化学反应的速率,但不能改变反应的平衡点,即不能增加产物总量,D正确。\n2.如图为酶催化化学反应的过程示意图,以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素,下列有关叙述错误的是( )A.该酶促反应过程可表示为①+②→③+④B.适当增大①的浓度会提高酶促反应的速率C.③或④的生成速率可以用于表示酶促反应的速率D.若探究反应物浓度对酶促反应速率的影响,则②的浓度就是实验的自变量答案2.A 题图为酶催化化学反应的过程示意图,其中①在化学反应前后不发生改变,表示酶,②表示反应物,③和④表示生成物,故该酶促反应过程可表示为②③+④,A错误;①是酶,适当增大酶的浓度会提高酶促反应的速率,B正确;③和④表示生成物,酶促反应的速率可以用③或④的生成速率来表示,C正确;②表示反应物,若探究反应物浓度对酶促反应速率的影响,则②的浓度就是实验的自变量,D正确。\n3.[2022浙江慈溪中学高一期末考试]将一个土豆切成大小和薄厚均相同的若干土豆片,取4片放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针管中(如图甲),测得气体产量随时间的变化如图乙。下列叙述错误的是( )A.若针管中加入6个土豆片,则图乙曲线的最高点不变B.若针管中加入的H2O2浓度增加,则气体产量最高值增加C.若针管中加入4个煮熟的土豆片,则图乙中曲线不变D.若用二氧化锰替换土豆片,则气体产量最高值不变答案3.BC 若针管中加入6个土豆片,则过氧化氢酶的量增加,反应速率加快,故产气速率会增加,但产生气体的总量不变,A正确;若针管中加入的H2O2浓度增加,则气体产量最高值增加,B正确;若针管中加入4个煮熟的土豆片,由于过氧化氢酶在高温条件下失活,酶不再具有催化功能,而过氧化氢自身的分解速率较慢,故图乙中曲线达到平衡点所需要的时间会延长,即曲线会发生变化,C错误;土豆片中含有过氧化氢酶,二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解,只是酶的催化效率更高,使等量过氧化氢完全分解需要的时间更短,但二者最终生成的产物量相同,所以若用二氧化锰替换土豆片,则气体产量最高值不变,D正确。\n4.如图为温度对酶促反应速率影响机理的坐标曲线,其中a表示底物分子具有的能量,b表示温度对酶空间结构的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是( )A.酶适于低温保存,原因是低温时底物分子反应所需的活化能低B.酶促反应速率是底物分子具有的能量与酶空间结构共同作用的结果C.曲线c中1、2位点的酶促反应速率相同,酶空间结构的稳定性也相同D.随着温度的升高,底物分子反应所需的活化能增加答案4.B 根据曲线分析,曲线a表示底物分子具有的能量,随着温度升高,底物分子具有的能量直线上升;曲线b表示温度对酶空间结构的影响,随着温度升高,酶空间结构的稳定性逐渐降低,直至空间结构被完全破坏(数值为0);曲线c表示酶促反应速率与温度的关系,随着温度升高,酶促反应速率先升高后降低,最后反应速率为0。由图可知,酶适于低温保存,原因是低温只是抑制酶活性,但酶的空间结构较稳定,不会使酶变性失活,A错误;由图可知,底物分子具有的能量与酶空间结构都会影响酶促反应速率,酶促反应速率是底物分子具有的能量与酶空间结构共同作用的结果,B正确;曲线c中1、2位点的酶促反应速率相等,但1、2位点对应温度下的酶空间结构的稳定性不同,C错误;由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,底物分子反应所需的活化能减少,D错误。\n5.如图所示,甲曲线表示在最适温度下,某酶促反应的反应速率与反应物浓度之间的关系。乙、丙两条曲线表示其他条件适宜时该酶促反应的反应速率与pH或温度之间的关系。下列相关分析,错误的是( )A.在B点适当增加酶的浓度,酶促反应速率将增大B.H点对应的pH是该酶催化作用的最适pHC.G、E两点对应的环境条件有利于酶的保存D.A点时,若升高温度,酶促反应速率将下降答案5.C 由题意可知,甲曲线为最适温度下,某酶促反应的反应速率与反应物浓度之间的关系,B点时酶已饱和,即酶量不足,若在B点增加酶的浓度,则酶促反应速率将增大,A正确;乙、丙两曲线表示其他条件适宜时该酶促反应的反应速率与pH、温度之间的关系,丙曲线与横轴有两个交点,故丙曲线应该代表pH对酶促反应速率的影响,而乙曲线应该代表温度对酶促反应速率的影响,丙曲线中H点对应的酶促反应速率最大,故H点对应的pH是该酶催化作用的最适pH,B正确;酶应在低温、最适pH条件下保存,即D点(或低于D点)、H点对应的环境条件有利于酶的保存,C错误;因甲曲线是在最适温度下的酶促反应速率与反应物浓度的关系曲线,故升高温度时,酶活性降低,酶促反应速率将下降,D正确。\n6.将Ⅰ、Ⅱ两种物质混合,在t1时加入酶a,Ⅰ、Ⅱ两种物质浓度的变化曲线如图,在t2时Ⅰ、Ⅱ两种物质浓度相等,下列叙述错误的是( )A.酶a可与物质Ⅰ形成酶-底物复合物B.若t1时增加酶a的量,则t2左移C.若提高反应体系的温度,则t2右移D.t3后物质Ⅱ增加缓慢与物质Ⅰ的浓度有关答案6.C 根据题图分析,酶a催化物质Ⅰ生成了物质Ⅱ,所以物质Ⅰ为底物,在反应过程中需要先与酶a结合形成酶-底物复合物,A正确;若t1时增加酶a的量,则酶促反应速率会加快,导致t2左移,B正确;由于不清楚该实验是否是在最适温度下进行的,所以无法判断提高反应体系温度后t2左移还是右移,C错误;t3后物质Ⅱ(产物)增加缓慢与物质Ⅰ(底物)浓度有关,D正确。\n7.某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻中的过氧化氢酶在不同重金属离子及不同重金属离子浓度下的活性进行了实验研究,实验结果如表所示。下列分析错误的是( )A.本实验的目的是探究不同浓度的Cd2+、Cu2+对不同水稻品种中过氧化氢酶活性的影响B.该实验需要在过氧化氢酶所需的适宜温度和pH条件下进行C.杂交稻更适宜在Cd2+、Cu2+等重金属离子污染严重的土地上种植D.Cd2+、Cu2+等重金属离子可能通过影响过氧化氢酶的空间结构,从而引起酶活性的改变答案7.C 根据实验的自变量和因变量可知,本实验的目的是探究不同浓度的Cd2+和Cu2+对不同水稻品种中过氧化氢酶活性的影响,A正确;探究重金属离子对过氧化氢酶活性的影响时,温度和pH为无关变量,应保持相同且适宜,B正确;分析表中数据,在Cd2+、Cu2+等重金属离子浓度较高时,杂交稻中过氧化氢酶的活性最低,所以杂交稻最不适宜在Cd2+、Cu2+等重金属离子污染严重的土地上种植,C错误;蛋白质的结构决定其功能,Cd2+、Cu2+等重金属离子可能通过影响过氧化氢酶的空间结构,从而引起酶活性的改变,D正确。重金属离子及浓度Cd2+(mmol/L)Cu2+(mmol/L)00.51.01.500.51.01.5过氧化氢酶活性相对值粳稻8040382580302510籼稻803530208020108杂交稻85302010851081\n8.[2022浙江丽水高一开学考试]胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验。(1)胰脂肪酶催化脂肪水解为甘油和脂肪酸时,其作用是,使得化学反应加快。(2)为研究板栗壳黄酮的作用及机制,在酶量一定且环境适宜的条件下,科研人员检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1。①图1曲线中的酶促反应速率,可通过测量(指标)来表示。②据图1分析,板栗壳黄酮对胰脂肪酶的活性具有作用。(3)图2中A显示只有脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,因此酶的作用具有性。图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。结合图1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为(填“B”或“C”)。\n(4)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,结果如图3所示。①本实验的自变量有。②由图3可知,板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH约为。加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变(填“大”或“小”)。③若要探究板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的最适温度,实验的基本思路是。答案8.【答案】(1)降低化学反应的活化能(2)①单位时间甘油和脂肪酸的增加量(或单位时间脂肪的减少量) ②抑制 (3)专一 B (4)①是否加入板栗壳黄酮和不同pH ②7.4 大 ③在pH为7.4的条件下,设置一系列温度梯度,分别测定不同温度下对照组和加入板栗壳黄酮组的胰脂肪酶活性,并计算其差值\n答案【解析】(1)酶的作用是降低化学反应的活化能,使得化学反应加快。(2)本实验的目的是研究板栗壳黄酮的作用及机制,在酶量一定且环境适宜的条件下,实验的自变量应为是否加入板栗壳黄酮,因变量是酶促反应速率。①酶促反应速率可用单位时间脂肪的减少量或甘油和脂肪酸的增加量来表示。②图l实验结果显示,板栗壳黄酮对胰脂肪酶的活性具有抑制作用。(3)图2中A显示只有脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,这说明酶促反应的发生需要酶与底物发生特异性结合,因此酶的作用具有专一性。图2中的B显示的作用机理为板栗壳黄酮与酶结合后导致酶的空间结构发生改变,进而使脂肪无法与胰脂肪酶发生结合,从而实现了对酶促反应的抑制作用,该抑制作用不会随着底物浓度的增大而减弱或消失;C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合概率,进而使酶促反应速率下降,随着底物浓度的增大,脂肪的竞争优势逐渐变大,酶促反应速率能达到对照组水平,因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。(4)①本实验的目的是研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,根据实验目的可知,本实验的自变量为是否加入板栗壳黄酮和不同pH。②由图3可知,板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高时的pH约为7.4,此时酶活性的减小幅度最大。加入板栗壳黄酮后,胰脂肪酶的最适pH变大。③若要探究板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的最适温度,则实验的自变量应为不同的温度条件。测定不同温度条件下对照组和加入板栗壳黄酮组的胰脂肪酶活性,计算其差值,差值最大时对应的温度即为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的最适温度。\n9.某种酶的活性与温度的关系如图所示。请回答下列相关问题。(1)可以将作为检测酶活性高低的指标。(2)在T1和T5的温度环境中,该酶的活性都极低。这两种环境中酶结构上的主要区别是温度达到T5时。(3)已知经过T2温度处理的该酶,当温度提高到T3时,其活性随着增大;但不知道经过T4温度处理的该酶,当温度降低到T3时,其活性是否可以恢复到较高水平。请完成以下实验设计,对后一个问题进行探究。①取3支试管,编号为A、B、C,各加入适宜浓度的该酶溶液1mL。将A和B设为对照组,分别在温度为T3、T4的水浴装置中保温10min;将C作为实验组,其温度处理应是先在,然后再转移到。②另取适宜浓度的底物溶液各2mL,分别加入编号为a、b、c的三支试管中,。③分别将a、b、c中的溶液对应加入A、B、C内,振荡摇匀后依次在各自温度环境中保温10min,检测各试管中产物的量,记录、比较。④结果预测与分析:如果,则说明随着温度由T4降低到T3,该酶的活性可以恢复; 如果,则说明随着温度由T4降低到T3,该酶的活性不能恢复。(4)本实验需要控制的无关变量有(至少写2点)。\n答案9.【答案】(1)单位时间内产物的生成量(或单位时间内底物的消耗量) (2)该酶的空间结构被破坏 (3)①温度为T4的水浴装置中保温10min 温度为T3的水浴装置中保温10min ②分别在温度为T3、T4、T3的水浴装置中保温10min ④C中的产物生成量接近于A而明显多于B C中的产物生成量接近于B而明显少于A (4)酶溶液的量、底物的量、pH、保温时间等【解析】(1)酶的活性可以用单位时间内产物的生成量或单位时间内底物的消耗量来表示。(2)低温时,酶的活性降低,但空间结构不变,温度过高时,酶因空间结构被破坏而失活。(3)由于实验的目的是研究经过T4温度处理的酶,当温度降低到T3时,其活性是否可以恢复,因此对于实验组的处理是先在温度为T4的水浴装置中保温10min,然后转移到温度为T3的水浴装置中保温10min。A、B均为对照组,若随着温度由T4降低到T3,该酶的活性可以恢复,则C中的产物生成量应接近于A而明显多于B;若随着温度由T4降低到T3,该酶的活性不能恢复,则C中的产物生成量应接近于B而明显少于A。(4)本实验的自变量为水浴加热的温度不同,其余的变量都属于无关变量,如酶溶液的量、底物的量、pH、保温时间等。\n专项拓展训练1与酶有关的实验设计及曲线分析\n1.[2021浙江精诚联盟高一下联考]为了探究温度、pH、酶的抑制剂等因素对酶活性的影响,某同学进行了下列实验,其中最合理的是( )A.探究温度对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液,观察气泡产生速率B.探究温度对酶活性的影响时,选用淀粉溶液和淀粉酶溶液,用本尼迪特试剂检测C.探究pH对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液,观察气泡产生速率D.探究Cu2+是否为淀粉酶的抑制剂时,选用淀粉溶液和淀粉酶溶液,用本尼迪特试剂检测答案1.C 过氧化氢在高温条件下易分解,因此不能选择过氧化氢为底物探究温度对酶活性的影响,A不合理;用本尼迪特试剂检测还原糖的产生,需要进行水浴加热,加热对酶的活性会有影响,因此探究温度对酶活性的影响时,不能选择本尼迪特试剂检测,B不合理;探究pH对酶活性的影响时,可选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,过氧化氢的分解速率可以通过观察气泡的产生速率来分析,C合理;探究Cu2+是否为淀粉酶的抑制剂时,选用淀粉溶液和淀粉酶溶液,但不能用本尼迪特试剂检测,因为本尼迪特试剂中含有Cu2+,而且用本尼迪特试剂检测还原糖需要水浴加热,温度也影响酶活性,D不合理。\n2.现有A、B两种淀粉酶,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性,进行了相关实验。图甲是将等量的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟后,对各组淀粉剩余含量进行检测的结果;图乙是40℃时测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线。根据实验结果分析,下列相关叙述正确的是( )A.图甲实验中温度属于自变量,无关变量有pH、反应时间、溶液的量等B.酶A在20℃条件下活性较高,酶B在40℃条件下活性较高C.其他实验条件不变,若将温度条件升高至50℃,图乙中P点将向右移动D.该实验可用本尼迪特试剂检测生成物麦芽糖的含量来判断酶活性的高低答案2.A 分析图甲可知,温度属于自变量,无关变量有pH、反应时间、溶液的量等,A正确;从图甲可以看出,在50℃条件下酶A实验组淀粉剩余量最少,所以酶A在50℃条件下活性较高,B错误;由于酶A在50℃时的活性比40℃时的高,所以如果将温度条件升高到50℃,则反应时间缩短,P点左移,C错误;本尼迪特试剂在使用时需要水浴加热,会改变实验的设定温度,且本尼迪特试剂只能定性检测,不能定量检测,故该实验不能用本尼迪特试剂检测生成物麦芽糖的含量来判断酶活性的高低,D错误。\n3.酶的活性受某些物质的影响,有些物质能使酶的活性增加,称为酶的激活剂,有些物质能使酶的活性降低,称为酶的抑制剂。如图是研究物质A和B对某种酶活性影响的变化曲线,下列叙述错误的是( )A.物质A和物质B分别是酶的激活剂和酶的抑制剂B.物质A可能是通过改变酶的空间结构来影响酶活性C.加入物质A可提高该酶促反应体系中最终产物的量D.增大底物浓度可以消除物质B对该酶的影响答案3.C 结合图示可知,加入物质A后反应速率加快,因此物质A是酶的激活剂,加入物质B后反应速率减慢,因此物质B是酶的抑制剂,A正确;物质A加快了反应速率,可能是通过改变酶的空间结构来影响酶活性,B正确;最终产物的量由底物浓度决定,催化剂只能加快反应速率,不能改变最终产物的量,C错误;分析题图可知,随着底物浓度的增加,“加酶和物质B”一组的反应速率能逐渐恢复到正常水平,说明增加底物浓度可以消除物质B对该酶的影响,D正确。\n4.酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性,某兴趣小组想借助如图所示的装置对这三个特性进行探究。(1)该小组将相同的滤纸片平均分为两组,一组附有过氧化氢酶,一组附有等量的FeCl3,此实验的目的是探究酶的,因变量是,请列举出此实验中的一条无关变量。与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,其原因是。(2)该小组将相同的滤纸片平均分为两组,一组附有过氧化氢酶,一组空白,一段时间后发现前者浮出液面而后者沉于杯底,由此得出酶的催化具有专一性。我们对这一结论并不认同,请阐述不认同的理由:。(3)酶制剂通常在0℃左右保存,这样做的原因是。答案4.【答案】(1)高效性 过氧化氢的分解速率 反应温度、反应物的浓度、滤纸片的数量(任选其一,合理即可) 酶降低化学反应活化能的作用更显著 (2)此实验只能证明酶具有催化作用,验证酶的专一性时,设计实验的自变量应是不同的底物,因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶,一组加入其他溶液(如蔗糖溶液)和过氧化氢酶作为对照,根据实验结果才能得出酶的催化作用具有专一性(合理即可) (3)在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,且温度恢复到适宜条件下后,酶的活性会升高\n5.某学校研究性学习小组从牡丹中提取出一种酶,为了探究该酶催化分解的底物是葡萄糖还是蔗糖,研究性学习小组的同学们动手设计并做了如图1所示的实验。请回答问题:(1)据图1分析可能的实验结果:①若两支试管的现象是,则说明该酶催化的底物是葡萄糖;②若两支试管的现象是,则说明该酶催化的底物是蔗糖。(2)若通过上述实验,确定该酶催化分解的底物为蔗糖,为探究该酶催化作用的最适pH,设计实验的基本思路是先用等量的系列梯度的缓冲溶液处理该酶,再加入蔗糖进行实验,实验过程中应注意控制(至少答出两点)等无关变量。(3)若该酶活性随pH变化的情况如图2所示,若将(2)中某试管的pH由c调整为b,再加入蔗糖进行实验,则加入本尼迪特试剂并水浴加热后,该试管中(填“会”或“不会”)出现红黄色,原因是。(4)若将该酶置于最适温度和最适pH条件下,向试管中加入一定量的该酶,请在图3中绘制随着底物浓度的增加,该酶活性的变化曲线。\n答案5.【答案】(1)①均不出现红黄色 ②均出现红黄色 (2)pH 温度、保温时间、加入的蔗糖的量 (3)不会在pH为c时,该酶的空间结构被破坏,酶永久失活(4)【解析】(1)若该酶的催化底物是葡萄糖,则甲中葡萄糖被分解,加入本尼迪特试剂加热后不会出现红黄色,乙中蔗糖不能被分解,蔗糖是非还原糖,与本尼迪特试剂混匀并加热后不会出现红黄色;若该酶的催化底物是蔗糖,则甲中的葡萄糖不会被分解,乙中的水解产物为葡萄糖、果糖,故两支试管均会出现红黄色。(2)要探究该酶催化作用的最适pH,自变量是一系列梯度的pH,因此设计实验的基本思路是先用等量系列pH梯度的缓冲溶液处理该酶,再加入蔗糖进行实验。实验过程中温度、保温时间、加入的蔗糖的量等无关变量需保持一致。(3)图2中,pH为c时,该酶空间结构被破坏,酶已失活,再把pH调为b,该酶活性也不能恢复,不能催化蔗糖的水解,故加入本尼迪特试剂并水浴加热后,不会出现红黄色。(4)底物浓度不影响酶活性,故随着底物浓度的增加,酶活性不会变化。\n6.动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化谷氨酸分解(1mol谷氨酸可分解为1molγ-氨基丁酸和1molCO2)。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在最适温度、最适pH的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果如图所示。图1表示在酶量一定的条件下,CO2浓度随反应时间的变化,其中谷氨酸的初始浓度为10mol/L,图2表示酶促反应速率随酶浓度的变化(反应物充足)。回答下列问题:(1)在图1中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(用“1”标注);若在反应开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或将反应温度降低10℃,请在图1中分别画出改变这两种条件下CO2浓度随时间变化的曲线(用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用“3”标注温度降低后的变化曲线),并说明曲线2形成的原因:。(2)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子后,请在图2中画出酶促反应速率随酶浓度变化的曲线(用“4”标注),并说明曲线4形成的原因:。\n答案6.【答案】(1)酶浓度增加50%,反应速率加快,但底物量一定,故最终产物量与原曲线相同(2)当酶浓度较低时,重金属离子与酶迅速结合,使酶失活,此时的酶促反应速率为零;当酶浓度增加到一定值时,除与重金属离子结合的酶之外,剩余的酶可正常发挥作用(合理即可)【解析】(1)图1中反应30min后产物CO2不再增加,说明此时谷氨酸分解完毕,浓度降到0;若在反应开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%,则反应速度加快,但是底物量一定,最终的产物量不会发生改变;已知题图是在最适温度、最适pH的条件下测定的实验结果,若将反应温度降低10℃,则酶促反应速率下降,从而增加反应达到平衡的时间,但最终的产物量不变。(2)根据题意分析,重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活,所以在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子,当酶浓度较低时,酶不起作用,当酶浓度达到一定值后,除与重金属离子结合的酶外,剩余的酶可正常发挥作用,酶促反应速率开始逐渐增加,且曲线斜率与原曲线相同。\n答案【练后反思】分析与酶有关的实验时应注意的问题(1)认真审题,准确找出变量,围绕变量设置对照。如:①探究酶作用的专一性时,应围绕底物设置变量;②探究酶作用的高效性时,应围绕无机催化剂和酶设置对照;③探究温度(或pH)对酶活性的影响时,应设置不同温度(或pH)处理进行对照,并确保变量控制的有效性,即应在底物与酶混合之前,先进行同温处理(或先用pH缓冲液调节酶和底物的pH),后混合酶和底物。(2)设置实验步骤时,应注意:①根据试题要求,确定单一变量,依据实验变量进行合理分组;②根据实验材料,结合实验原理,确定实验现象的检测方法;③除单一变量外,确保其他实验条件相同且适宜;④合理确定操作程序,表达准确\n第三节 物质通过多种方式出入细胞\n课时1被动转运\n教材必备知识精练\n答案知识点1被动转运不需要消耗能量1.B 根据三种溶液中水分子的流动情况可以判断甲溶液的浓度最大,红细胞失水,丙溶液的浓度最小,红细胞吸水,A错误;发生渗透作用的条件之一是要有浓度差,所以甲细胞和丙细胞都能发生渗透作用,B正确;分析示意图可知三个细胞都有水分子的进出,C错误;动物细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,D错误。1.将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述正确的是( )A.三种溶液的浓度大小为丙>乙>甲B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞C.只有乙细胞有水分子的进出D.一段时间后,甲细胞会发生质壁分离\n答案知识点1被动转运不需要消耗能量2.A 在A组中,淀粉由于不能通过透析袋而留在袋内,加入碘-碘化钾溶液并静置一段时间后,由于碘能通过透析袋进入袋内,因此透析袋内溶液会变成蓝色,由于淀粉溶液的浓度大于清水,所以水分子会进入透析袋内,使袋内淀粉溶液浓度变低,A正确,B错误;还原糖与本尼迪特试剂在水浴加热的条件下会生成红黄色沉淀,在B组中,虽然葡萄糖能通过透析袋进入清水中,但因没有进行水浴加热,所以B组在清水中加入本尼迪特试剂后,透析袋外不会出现红黄色沉淀,C错误;半透膜上没有蛋白质,易化扩散是顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,因此葡萄糖出入透析袋不是易化扩散,D错误。2.[2022浙江金华十校高二期末考试]如图所示,分别将淀粉溶液和葡萄糖溶液装入由半透膜制成的透析袋(葡萄糖可以通过,淀粉不能通过)内,再将透析袋置于清水中,A组向清水中加入适量碘-碘化钾溶液,B组向清水中加入适量本尼迪特试剂,静置一段时间,下列叙述正确的是( )A.A组透析袋内溶液颜色变成蓝色B.A组透析袋内淀粉溶液浓度变高C.B组透析袋外出现红黄色沉淀D.B组葡萄糖通过易化扩散出入透析袋\n答案知识点1被动转运不需要消耗能量3.D 如果X跨膜运输的方式是扩散,则在一定范围内,其运输速率与膜两侧浓度差成正比,A正确;如果X是葡萄糖,则在顺浓度梯度的情况下可通过易化扩散进入细胞,B正确;如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输,则其运输的动力为膜两侧物质浓度差,即其运输速率与氧气浓度无关,C正确;如果X是脂溶性的小分子物质,其跨膜运输的方式一般是扩散,D错误。3.[2021浙江温州高一上月考]下列关于物质X跨膜运输的描述,错误的是( )A.如果X跨膜运输的方式是扩散,则在一定范围内,其运输速率与膜两侧浓度差成正比B.如果X是葡萄糖,则在顺浓度梯度的情况下可通过易化扩散进入细胞C.如果X(氧气除外)跨膜运输的方式是被动运输,则其运输速率与氧气浓度无关D.如果X是脂溶性小分子物质,其跨膜运输的方式一般是易化扩散\n答案知识点1被动转运不需要消耗能量4.D 由图可知,X在运输物质a的过程中,其自身构象发生了改变,说明X为载体蛋白,而被转运的物质a是由高浓度向低浓度方向运输,说明其运输方式为易化扩散,A、B正确;易化扩散的运输速率与膜两侧物质的浓度差和载体蛋白的数量都有关,C正确,D错误。4.图中“”表示进入细胞的物质a。下列叙述错误的是( )A.物质a进入细胞的方式是易化扩散B.X与物质a结合后自身构象发生改变C.物质a的运输速率与膜两侧物质a的浓度差有关D.物质a的运输速率与X的数量无关\n答案知识点2观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象5.D 紫色洋葱表皮细胞中不含叶绿体,A错误;显微镜下无法观察到水分子的运动,B错误;不同细胞的细胞液浓度不同,故滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液后,视野内各细胞的质壁分离程度不同,C错误;只有活细胞才能发生质壁分离与复原现象,故滴加清水后,发生质壁分离的细胞不能再复原,可能是细胞已死亡,D正确。5.在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”活动中,选用紫色洋葱为材料,下列相关叙述正确的是( )A.低倍镜观察时,可观察到紫色的大液泡和其周围绿色的叶绿体B.高倍镜观察时,可观察到水分子进出细胞的过程C.滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液后,视野内各细胞的质壁分离程度相同D.滴加清水后,发生质壁分离的细胞不能再复原,可能是细胞已死亡\n答案知识点2观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象6.B 图中A为细胞液,B为外界溶液,从①到②过程中细胞失水,A处颜色变深,A错误;黑藻叶片的叶肉细胞属于成熟的植物细胞,其中含有大液泡和叶绿体,可以用于观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原,B正确;从②到③过程中,质壁分离复原,细胞内外的浓度差变小,该过程中细胞的吸水能力逐渐变弱,C错误;当③中的细胞不再变大时,水分子进出达到平衡,而非不再运动,D错误。6.兴趣小组利用紫色洋葱为实验材料,观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原,结果如图。下列有关叙述正确的是( )A.图中A为细胞液,B为细胞溶胶,从①到②过程中A处颜色变深B.黑藻也是观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的良好材料C.从②到③过程中,细胞的吸水能力逐渐变强D.当③中的细胞不再变大时,水分子不再运动,此时没有水分子进出细胞\n答案知识点2观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象7.D 由于c~d段,原生质体相对体积逐渐变大,细胞吸水,发生了质壁分离复原现象,因此b~c段的细胞是活细胞,A错误;图中c~d段水分子可以进行双向运输,只是进入细胞内的水分子数多于离开细胞的水分子数,整体表现为细胞吸水,B错误;d~e段,细胞原生质体相对体积大于1,说明细胞吸水,此时细胞液浓度大于外界溶液浓度,C错误;由于e时原生质体相对体积大于1,细胞吸水,故e时的细胞液浓度小于a时的细胞液浓度,液泡的颜色比a时浅,D正确。7.某同学在进行“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”实验时,将观察到的某细胞的原生质体(初始大小相对值记为1)的体积变化趋势绘制成了如图曲线。下列叙述正确的是( )A.b~c段,由于失水过多,细胞可能已经死亡B.c~d段,水分子只能从细胞外进入细胞内C.d~e段,细胞液浓度等于外界溶液浓度D.e时液泡的颜色比a时浅\n答案知识点2观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象8.D 每组实验中黄瓜条的浸泡时间属于无关变量,必须保持相同且适宜,A正确;由图可知,第1~5组黄瓜细胞吸水,且吸水量依次减少,即细胞液浓度依次增大,第6组和第7组黄瓜细胞失水且失水量依次增大,因而这两组黄瓜条的细胞液浓度也依次增大,B正确;蔗糖溶液浓度为0.4mol/L时,黄瓜细胞吸水,蔗糖溶液浓度为0.5mol/L时,黄瓜细胞失水,故实验所用黄瓜条的细胞液浓度应在0.4~0.5mol/L之间,C正确;第7组黄瓜细胞失水最多,细胞液浓度最高,实验后如果细胞没有死亡,其吸水能力最强,第1组黄瓜细胞吸水最多,细胞液浓度最低,其吸水能力最弱,因此实验后,第1~7组黄瓜细胞的吸水能力依次增强,D错误。8.某兴趣小组用不同浓度(0~0.6mol/L)的蔗糖溶液处理了同一批黄瓜条,按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成7组,一定时间后测定黄瓜条的质量变化,结果如图所示,下列叙述错误的是( )A.每组实验中黄瓜条的浸泡时间应保持一致B.实验后,第1~7组黄瓜条的细胞液浓度依次升高C.实验所用黄瓜条的细胞液浓度在0.4~0.5mol/L之间D.实验后,第1~7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低\n学科关键能力构建\n1.[2022浙江柯桥高二期末考试]甲、乙两种物质分别通过扩散和易化扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则( )A.甲的运输被促进B.乙的运输被促进C.甲的运输被抑制D.乙的运输被抑制答案1.D 甲物质的运输方式是扩散,特点是由高浓度运输到低浓度,不需要载体蛋白和能量,因此用人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,甲的运输不受影响。乙物质的运输方式是易化扩散,特点是由高浓度运输到低浓度,需要载体蛋白,不需要能量,由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜上没有载体蛋白,因此乙的运输被抑制。\n2.用半透膜制成的透析袋模拟细胞,袋内装有含蔗糖和葡萄糖的溶液,将其放入盛有含蔗糖和葡萄糖溶液的烧杯中,各溶质浓度如图所示。该半透膜允许水、葡萄糖等通过,但蔗糖无法通过。达到平衡状态后,与实验初始状态相比( )A.透析袋体积增大,袋内蔗糖浓度减小B.透析袋体积增大,袋内葡萄糖浓度减小C.透析袋体积减小,袋内蔗糖浓度增大D.透析袋体积减小,袋内葡萄糖浓度增大答案2.C 分析题图可知,袋内蔗糖溶液浓度小于烧杯中蔗糖溶液浓度,袋内葡萄糖溶液浓度大于烧杯中葡萄糖溶液浓度,且半透膜允许水、葡萄糖等通过,但蔗糖无法通过,故透析袋会失水导致体积减小,袋内蔗糖浓度增大,C符合题意。\n3.[2022浙江慈溪高二期末考试]在观察植物细胞的质壁分离和复原现象的实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察。下列有关叙述错误的是( )A.第一次观察时会看到紫色大液泡几乎充满整个细胞B.必须要用高倍物镜才能观察到细胞的质壁分离现象C.本实验可不另设对照组,但不能省略第一次显微观察的步骤D.第二次观察时可以发现液泡的紫色加深答案3.B 第一次观察时细胞没有发生质壁分离,所以会看到紫色大液泡几乎充满整个细胞,A正确;用低倍物镜也能观察到细胞的质壁分离现象,B错误;不可以忽略第一次显微观察的步骤,因为这一步观察的现象要作为对照,C正确;第二次观察时植物细胞已发生质壁分离,所以可以发现液泡的紫色加深,D正确。\n4.保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,有关操作及观察结果如图所示。下列叙述错误的是( )A.处于A状态的保卫细胞的吸水能力大于BB.质壁分离现象最可能出现在A的观察视野中C.处于B状态的保卫细胞的细胞液浓度大于AD.推测蔗糖溶液甲的浓度高于蔗糖溶液乙答案4.C 分析题图:滴加蔗糖溶液甲一段时间后,保卫细胞气孔关闭,说明保卫细胞在蔗糖溶液甲中失去一定水分,滴加蔗糖溶液乙一段时间后,保卫细胞气孔张开程度较大,说明保卫细胞在蔗糖溶液乙中吸收水分。由分析可知,处于A状态的保卫细胞失水,处于B状态的保卫细胞吸水,因此二者的细胞液浓度大小为A>B,吸水能力大小为A>B,A正确,C错误;处于A状态的保卫细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在A的观察视野中,B正确;由分析可推断两种蔗糖溶液浓度的大小关系为甲>乙,D正确。\n5.细胞膜上存在两类主要的转运蛋白,即载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白能够与特异性溶质结合,通过自身形状的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧;通道蛋白与所转运物质之间的结合较弱,它能形成亲水的通道,当通道打开时允许特定大小的溶质通过,特异性不如载体蛋白强。图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种被动转运方式。下列叙述正确的是( )A.载体蛋白的功能可被溶质类似物抑制B.载体蛋白和通道蛋白转运的物质均是离子C.载体蛋白具有特异性而通道蛋白不具有D.通道蛋白是否开放由被转运物质的浓度决定答案5.A 根据题意和图示可知:甲中溶质分子在载体蛋白的协助下,从高浓度一侧运输到低浓度一侧,表示易化扩散;乙中溶质分子通过通道蛋白,从高浓度一侧运输到低浓度一侧,也表示易化扩散。溶质类似物能与载体蛋白结合从而使得溶质不能与载体蛋白结合,所以载体蛋白的功能可被溶质类似物抑制,A正确;载体蛋白和通道蛋白转运的物质可以是离子,也可以是其他小分子物质,B错误;载体蛋白和通道蛋白都具有特异性,只是通道蛋白的特异性不如载体蛋白强,C错误;通道蛋白是否开放与被转运物质的浓度无直接关系,D错误。\n6.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和的分离,后者的结构包括(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是;若将其置于1mol/L的KNO3溶液中,发生的现象是。(3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是。(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度(填“高”或“低”)。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会(填“升高”或“降低”)。③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是。\n6.【答案】(1)原生质层 2 (2)质壁分离 质壁分离后又自动复原 (3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度 (4)①高 ②降低 ③乙【解析】(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离;原生质层包括[2]细胞膜、[4]液泡膜及两者之间的细胞质。(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞因渗透失水会发生质壁分离现象;若将其放入1mol/L的KNO3溶液中,细胞先发生质壁分离,因植物细胞能主动吸收K+和N,一段时间后随着细胞液浓度增大,细胞渗透吸水,可看到细胞的质壁分离自动复原。(3)根据题意和图示分析可知,图b中的细胞可能处于正在发生质壁分离的状态,也可能处于质壁分离平衡状态,还可能处于质壁分离复原状态,所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有小于、等于或大于三种可能。(4)①根据柱状图数据可知,在甲蔗糖溶液中,红心萝卜A的质量没有变化,甲溶液是红心萝卜A细胞液的等渗溶液,而红心萝卜B的质量减小,说明红心萝卜B细胞失水,所以红心萝卜A的细胞液浓度大于红心萝卜B的细胞液浓度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A吸水,其细胞液浓度降低。③据图可知,红心萝卜A和B在乙蔗糖溶液中质量均为最小,说明在此蔗糖溶液中两者失水均最多,可推测乙蔗糖溶液的浓度最高。答案\n课时2主动转运和胞吞、胞吐\n教材必备知识精练\n答案知识点1主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量1.C 人体肝细胞内CO2分压高于细胞外,因此CO2运出细胞是顺浓度梯度进行的,属于扩散,A错误;人体肝细胞内O2分压低于细胞外,O2运进细胞是顺浓度梯度进行的,属于扩散,B错误;人体肝细胞内K+浓度高于细胞外,即K+是逆浓度梯度运进细胞的,属于主动转运,C正确;人体肝细胞内Na+浓度低于细胞外,所以Na+是顺浓度梯度进入肝细胞的,不属于主动转运,D错误。1.人体肝细胞内CO2分压和K+浓度均高于细胞外,而O2分压和Na+浓度均低于细胞外,在CO2运出细胞和O2、K+、Na+运进细胞的过程中,通过主动转运跨膜的是( )A.CO2B.O2C.K+D.Na+\n答案知识点1主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量2.C 图中物质由低浓度侧转运到高浓度侧,需要载体蛋白并消耗能量,为主动转运方式。氧气、性激素以扩散方式跨膜运输,淀粉是大分子物质,需分解成小分子物质才能进入细胞,氨基酸可以主动转运方式跨膜运输,C正确。2.[2022浙江丽水、衢州、湖州三地联考]如图为动物细胞中某种物质进入细胞的方式,这种物质最可能是( )A.氧气B.淀粉C.氨基酸D.性激素\n答案知识点1主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量3.A 载体蛋白在转运过程中其结构会发生可逆形变,A正确;在主动转运过程中,载体蛋白可以将物质由低浓度侧转运至高浓度侧,B错误;载体蛋白运输物质的过程中,需要与被转运的分子或离子结合,C错误;物质的被动转运不一定需要载体蛋白的协助,如扩散不需要载体蛋白协助,D错误。3.载体蛋白在物质跨膜运输过程中具有重要作用,下列叙述正确的是( )A.载体蛋白转运物质过程中其结构会发生可逆形变B.载体蛋白只能将物质由高浓度侧转运至低浓度侧C.载体蛋白不需要与被转运的分子或离子结合D.各种物质的被动转运或主动转运均需要载体蛋白协助\n答案知识点1主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量4.B 从图示分析,曲线a的物质运输速率与氧气无关,即不需要消耗能量,应是被动转运,曲线b的物质运输速率与氧气有关,即需要能量,应是主动转运,A正确;被动转运中的易化扩散需要载体蛋白协助,B错误;曲线b代表主动转运,影响其运输速率的因素有能量和载体蛋白数量,由图可知,运输速率达到饱和时能量不是限制因素,说明此时运输速率受载体蛋白的数量限制,C正确;曲线a、b代表的物质运输均跨过细胞膜,温度可影响膜蛋白、磷脂的运动,从而影响膜的流动性,因此温度会对曲线a、b代表的运输速率产生影响,D正确。4.图示曲线a、b表示物质跨膜运输速率与O2浓度的关系,下列分析错误的是( )A.曲线a表示被动转运,曲线b表示主动转运B.曲线a表示的物质跨膜运输不需要载体蛋白协助C.曲线b运输速率达到饱和的主要原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限D.温度可影响膜的流动性,从而对曲线a、b代表的运输速率产生影响\n答案知识点1主动转运需要载体蛋白,并且消耗能量5.C “200mmol/L和400mmol/L的M物质溶液中,细胞吸收M的速率都是10mmol/min”,说明M物质的转运速率可能受到载体蛋白数量的限制,A不符合题意;物质M的转运速率没有随着外界浓度的提高而提高,因此其转运方式可能是主动转运,但不可能为扩散,B不符合题意,C符合题意;随着外界浓度的增大,物质转运速率没有提高,可能是受到能量供应的限制,D不符合题意。5.某种植物细胞在浓度分别为200mmol/L和400mmol/L的M物质溶液中,细胞吸收M的速率都是10mmol/min。对此结果解释最不合理的是( )A.细胞吸收M需要载体蛋白的参与B.细胞吸收M的方式可能为主动转运C.细胞吸收M的方式为扩散D.所需能量可能供应不足\n答案知识点2有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞6.D 单细胞动物,如变形虫,也能发生胞吞、胞吐现象,D错误。6.[2022浙江“衢温5+1”联盟高一上期中考试]下列关于胞吞、胞吐的叙述,错误的是( )A.胞吞、胞吐过程需要消耗细胞呼吸释放的能量B.在胞吞、胞吐过程中会发生细胞膜的融合与断裂C.被胞吞或胞吐的物质可以是固体,也可以是液体D.只有在多细胞动物的体内才能发生胞吞、胞吐现象\n答案知识点2有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞7.B 新生儿小肠绒毛上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖的方式分别是胞吞和主动转运。浆细胞分泌抗体蛋白属于胞吐,变形虫吞食草履虫属于胞吞,碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动转运,人体内红细胞吸收葡萄糖属于易化扩散,故选B。7.新生儿小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质运输的方式分别与下列哪两个例子中的运输方式相同( )①浆细胞分泌抗体蛋白 ②变形虫吞食草履虫 ③碘进入甲状腺滤泡上皮细胞 ④人体内红细胞吸收葡萄糖A.①和③B.②和③C.①和④D.②和④\n答案知识点2有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞8.C 物质通过胞吐和胞吞过程进出细胞时,与浓度梯度关系不大,可以顺浓度梯度,也可以逆浓度梯度,C错误。8.2022浙江杭州八校联盟高一上期中考试]关于甲、乙所示过程,叙述错误的是( )A.转运的物质可以是小分子物质B.转运过程中均会形成囊泡结构C.一定从低浓度向高浓度转运物质D.图中转运过程能体现细胞膜的流动性\n学科关键能力构建\n1.盐碱地中生活的某种植物,其液泡膜上有一种载体蛋白,能使Na+逆浓度梯度进入液泡,从而减少Na+对细胞溶胶中酶的伤害。下列叙述正确的是( )A.Na+进入液泡的方式是易化扩散B.该载体蛋白数量增多有助于提高植物的耐盐性C.水分子通过液泡膜的扩散只能单向进行D.该载体蛋白可使细胞吸水能力减弱答案1.B 根据题干信息“Na+逆浓度梯度进入液泡”,说明Na+进入液泡的方式是主动转运,A错误;一定范围内,运载Na+的载体蛋白数量越多,液泡吸收Na+的量也越多,因而有助于提高植物的耐盐性,B正确;水分子通过液泡膜的方式是渗透,可双向进行,C错误;当Na+进入液泡后,细胞液浓度提高,细胞吸水能力增强,D错误。\n2.下列有关物质进出细胞时运输方式的判断,正确的是( )A.不消耗能量的运输方式一定为被动转运B.消耗能量的运输方式一定是主动转运C.顺浓度梯度的运输方式一定为扩散D.需要载体蛋白协助的运输方式一定为易化扩散答案2.A 被动转运的特点之一是不消耗能量,A正确;消耗能量的运输方式不一定为主动转运,胞吞和胞吐也消耗能量,B错误;顺浓度梯度的运输方式不一定为扩散,也可能为易化扩散,C错误;需要载体蛋白协助的运输方式不一定为易化扩散,也可能为主动转运,D错误。\n3.在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关胞吞、胞吐的叙述,错误的是( )A.细胞分泌蛋白分解酶的过程促进了生物膜成分的更新B.痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量C.痢疾内变形虫最终“吃掉”肠壁组织细胞,与溶酶体的作用有关D.痢疾内变形虫通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质答案3.D 痢疾内变形虫也可通过胞吞、胞吐的方式转运小分子物质,D错误。\n4.[2022浙江绍兴高三模考]如图所示,A和B均表示某植物细胞膜和液泡膜上运输H+的膜蛋白,其中A表示质子泵,其通过水解ATP实现H+的定向运输,B可利用膜内外的H+浓度差帮助某溶质分子进入细胞。下列有关叙述正确的是( )A.图中H+出入植物细胞膜的方式均为主动转运B.质子泵是一种载体蛋白,兼有酶的催化功能C.液泡膜上的质子泵使得细胞液的pH较细胞溶胶高D.H+和某溶质分子借助膜蛋白B以易化扩散的方式运输答案4.B 据图可判断,H+通过A时消耗ATP水解释放的能量,应为主动转运,而通过B进入细胞膜是顺浓度转运过程,不消耗ATP,应为易化扩散,A错误;H+通过A时消耗ATP水解释放的能量,为主动转运,故质子泵是一种载体蛋白,同时兼有酶的催化功能,可以催化ATP水解为ADP和Pi,B正确;质子泵实现了H+的主动转运,使液泡中的H+浓度较高,故细胞液的pH应比细胞溶胶低,C错误;某溶质分子借助B进入细胞的方式为主动转运,该过程利用了将H+主动转运到细胞外后H+在膜内外形成的电化学势能,D错误。\n5.铁是人体内必不可少的微量元素,如图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是( )A.Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于易化扩散B.Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白D.H+进入囊泡的过程属于主动转运,需要消耗能量答案5.C 通过题图可知,Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道,不需要能量,属于易化扩散,A正确;由题图可知,细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用,其与Tf-Fe3+识别并结合后通过胞吞进入细胞,B正确;转铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3+的蛋白,不在细胞膜上,C错误;由图可知,H+进入囊泡是逆浓度梯度进行的,属于主动转运,需要消耗能量,D正确。\n6.研究发现,在小肠绒毛的微绒毛面存在着两种转运葡萄糖的载体——SGLT1和GLUT2,前者是主动转运的载体,后者是易化扩散的载体。科学家通过体外实验,将不同葡萄糖浓度下的转运速率绘制了如图所示的曲线,下列说法错误的是( )A.在较高葡萄糖浓度下,细胞主要依赖主动转运来增大吸收速率B.在较低葡萄糖浓度下,主动转运的载体先达到饱和状态C.小肠绒毛上皮细胞通过GLUT2转运葡萄糖的动力来自细胞内外葡萄糖的浓度差D.该实验中,小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动转运和易化扩散这两种方式来吸收葡萄糖答案6.A 由图示可知,在较高葡萄糖浓度下,GLUT2的转运速率较大,即细胞通过易化扩散吸收葡萄糖的速率明显高于通过主动转运吸收葡萄糖的速率,所以细胞主要依赖易化扩散来增大吸收速率,A错误;由图示可知,在较低葡萄糖浓度下,主动转运就可达到最大转运速率,即主动转运的载体先达到饱和状态,B正确;GLUT2是易化扩散的载体,易化扩散转运葡萄糖的动力来自细胞内外葡萄糖的浓度差,C正确;由图示可知,该实验中总葡萄糖的转运速率为两种运输方式的转运速率之和,小肠绒毛上皮细胞可同时通过主动转运和易化扩散的方式来吸收葡萄糖,D正确。\n7.如图一是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的蛋白质,其只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题。(1)图一生物膜的功能与其化学组成密切相关,功能越复杂的生物膜,的种类与数目越多。(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,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是。(3)图二与图一中的(填序号)代表的物质运输方式一致。若需跨膜运输的物质足够,图二中曲线出现BC段的主要原因是。\n(4)柽柳是泌盐植物,其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动转运还是被动转运,设计了如下实验。①实验步骤:A.取甲、乙两组生长发育良好且状态基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、Na+的培养液中进行培养。B.甲组给予正常的呼吸条件,乙组。C.。②实验结果及结论:结果结论乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率\n7.【答案】(1)蛋白质 (2)易化扩散 (3)④ 载体蛋白数量有限 (4)①抑制呼吸 一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率 ②如表所示【解析】(1)生物膜的功能主要取决于膜上的蛋白质的种类和数目。(2)②途径是物质通过离子通道运出细胞,不需要消耗能量,因此是易化扩散。(3)图二表明物质跨膜运输的速率与细胞呼吸有关,需要消耗能量,应为主动转运。图一中的④代表主动转运,需要载体蛋白和能量。图二中出现BC段主要与载体蛋白的数量有关。(4)主动转运和被动转运的区别是是否消耗能量,已知甲组给予正常的呼吸条件,为对照组,因此乙组必须抑制呼吸。一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、Na+的吸收速率,若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动转运;若两组对Ca2+、Na+的吸收速率相同,则柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动转运。答案结果结论柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动转运两组对Ca2+、Na+的吸收速率相同柽柳从土壤中吸收盐分的方式是被动转运\n易错疑难集训一\n教材易混易错集训\n易错点1不能理解渗透作用的原理1.[2022浙江精诚联盟高二月考]图甲表示渗透作用装置,将半透膜袋缚于玻璃管下端,半透膜袋内部装有60mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液;图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况。下列有关叙述错误的是( )A.图甲中,平衡时半透膜两侧的浓度不会相等B.图乙中从O点到B点,一直有水进入细胞C.图甲中,若将蔗糖溶液换为相同质量浓度的淀粉溶液,玻璃管内的液面高度会改变D.图乙表示该植物细胞在10min内发生质壁分离,10min后开始发生质壁分离复原\n易错点1不能理解渗透作用的原理答案1.D 图甲中由于渗透作用,玻璃管内液面上升,使得玻璃管与烧杯液面产生一定的高度差,因此平衡时半透膜两侧的浓度不会相等,半透膜内溶液的浓度仍高于烧杯中的清水,A正确;在发生渗透作用的过程中水分子是双向运动的,因此图乙中从O点到B点,一直有水进入细胞,B正确;图甲中,若将蔗糖溶液换为相同质量浓度的淀粉溶液,则物质的量浓度降低,半透膜两侧的浓度差变小,玻璃管内的液面高度会下降,C正确;图乙表示该植物细胞在溶液中处理的10min内处于质壁分离状态,但从A点开始细胞的失水量减少,说明此时细胞已经开始吸水,到10min时,细胞已经处于复原的状态,D错误。\n2.在中部装有半透膜(允许葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)的U形管(如图)中进行实验,结果错误的是( )A.若a侧为细胞色素(一种红色蛋白质),b侧为清水,开始两边液面高度相同,一段时间后,a侧液面高B.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,开始两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高C.若a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,开始两边液面高度相同,较长时间后,b侧液面高D.若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,开始两边液面高度相同,一段时间后,b侧液面高易错点1不能理解渗透作用的原理\n答案2.D A项中a侧为细胞色素,b侧为清水,a侧溶液浓度大于b侧,b侧的水分子向a侧转移,故一段时间后,a侧液面上升。B项中a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,b侧溶液浓度大于a侧,因此一段时间后b侧液面上升。C项中a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,因为葡萄糖的相对分子质量较蔗糖小,因此比较两边的物质的量浓度:a侧>b侧,水分子开始运动方向是由b侧向a侧移动,由于蔗糖分子不能通过半透膜,而葡萄糖分子能通过半透膜,使得a侧溶质减少,b侧溶质增多,导致b侧又从a侧吸水,最终b侧液面高于a侧。D项中a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两侧虽然浓度不同,但溶质相同且能通过半透膜,因此一段时间后,两侧的液面相平。【练后反思】渗透现象:水分子逆着溶质相对浓度梯度跨膜运输的现象。渗透现象发生的条件:①具有半透膜;②半透膜两侧的溶液有浓度差。易错点1不能理解渗透作用的原理\n易错点2不能准确判断物质跨膜运输的方式3.如图表示物质进入细胞的四种方式,下列有关说法错误的是( )A.温度只影响图中②和③过程的速率B.小肠绒毛上皮细胞吸收乙醇的方式是①C.K+进入细胞的方式是③D.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体答案3.A 图中的①②③④过程分别表示扩散、易化扩散、主动转运以及胞吞。温度影响细胞膜的流动性和蛋白质的活性,因此对①②③④过程均有影响,A错误。乙醇进入小肠绒毛上皮细胞的方式为①扩散,K+进入细胞的方式为③主动转运,吞噬细胞通过胞吞过程吞噬病原体,B、C、D正确。\n易错点2不能准确判断物质跨膜运输的方式4.如图1表示氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,图2表示甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况。下列相关叙述,错误的是( )A.图1中氨基酸进出肾小管上皮细胞都受载体蛋白的限制B.图2中的乙从胞内运输至胞外的方式与Na+进入肾小管上皮细胞的方式一定相同C.图2中的甲从胞内运输至胞外的方式可能与图1中氨基酸进入肾小管上皮细胞的方式相同D.如果图2中的两种物质表示CO2和O2在肌肉细胞内外的分布,则甲为O2,乙为CO2\n易错点2不能准确判断物质跨膜运输的方式答案4.B 由图1可知,氨基酸进出肾小管上皮细胞都需要载体蛋白的协助,A正确。图2中的乙在细胞内的浓度大于细胞外的浓度,所以乙从细胞内运输至细胞外的方式是扩散或易化扩散,但Na+进入肾小管上皮细胞的方式是易化扩散,所以两种物质的运输方式不一定相同,B错误。图2中的甲在细胞外的浓度大于细胞内的浓度,且甲是小分子物质,所以甲运出细胞的方式可以为主动转运;图1中的氨基酸进入肾小管上皮细胞的方式属于逆浓度梯度的主动转运,C正确。由于肌肉细胞要吸收O2并产生CO2,且两种物质的运输方式都是顺浓度梯度的扩散,所以甲、乙分别表示O2、CO2,D正确。\n易错点2不能准确判断物质跨膜运输的方式5.如图是几种物质跨膜运输方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图,请据图回答问题:(1)图①表示的物质运输方式是;图④物质运输速率受到限制的原因是。(2)分析图中曲线可知,与甘油进出细胞相符的曲线有;能够表示红细胞吸收葡萄糖的曲线有。(3)能表示物质最大运输速率与载体蛋白数量肯定无关的图是。(4)在研究物质X进出细胞的方式时,发现与曲线④和⑥相符。则物质X进出细胞的方式是。\n易错点2不能准确判断物质跨膜运输的方式答案5.【答案】(1)扩散 载体蛋白数量有限(2)①③⑤ ②③⑥ (3)①⑤ (4)主动转运【解析】分析题中曲线图可知,①可表示扩散,②可表示易化扩散,③与能量无关,可表示被动转运,即扩散或易化扩散,④与能量有关,可表示主动转运,⑤可表示扩散,⑥可表示易化扩散或主动转运。(1)图④物质最大运输速率受限的原因是载体蛋白数量有限。(2)甘油进出细胞的方式为扩散,葡萄糖进入红细胞的方式为易化扩散。(3)只有扩散不需要载体蛋白,即①⑤。(4)同时符合曲线④和⑥的跨膜运输方式是主动转运。【练后反思】1.判断物质进出细胞的方式(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量\n易错点2不能准确判断物质跨膜运输的方式答案(2)根据运输方向:逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运;顺浓度梯度的跨膜转运方式为被动转运。2.不同跨膜运输方式的曲线表达:(1)细胞内外浓度差(2)O2浓度\n常考疑难问题突破\n疑难点质壁分离与质壁分离复原实验的分析1.将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞示意图如图所示,下列有关各细胞液浓度的判断正确的是( )①实验前B<A<C ②实验前B>A>C③实验后B≥A=C④实验后B<A<CA.①③B.②③C.①④D.②④答案1.B 成熟的植物细胞处于外界溶液中,会发生渗透作用,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水而发生质壁分离现象;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用吸水;当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用的失水量等于吸水量,水分进出细胞达到平衡状态。分析题图可知,当不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中后,A、C细胞均发生质壁分离,但C细胞的质壁分离现象更加明显,说明实验前A、C细胞的细胞液浓度均小于外界蔗糖溶液浓度,且C细胞的细胞液浓度更低,达到平衡状态后A、C细胞的细胞液浓度均与外界溶液浓度相同(均有液泡,若加大外界溶液浓度还会继续失水,此时不再变化说明细胞液浓度与外界溶液浓度基本相同);B细胞放入蔗糖溶液前后均没有发生质壁分离,说明B细胞的细胞液浓度在实验前和实验后均大于或等于外界蔗糖溶液浓度,所以B正确。\n2.取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞。将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )A.前2min,溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的B.6min时,溶液Ⅰ中花瓣细胞液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强C.溶液Ⅰ的溶质分子进入细胞使6min后细胞液的浓度大于溶液Ⅰ的D.6min时,溶液Ⅱ中的花瓣细胞中不再有水分子进出答案2.D 分析曲线可知,前2min,花瓣细胞在溶液Ⅱ中液泡直径减小的速率更快,即花瓣细胞在溶液Ⅱ中的失水速率大于在溶液Ⅰ中的,A正确;6min时,溶液Ⅰ中液泡的直径最小,此时失水量最大,细胞液中色素的浓度最大,颜色最深,细胞吸水能力最强,B正确;由曲线可知,6min后花瓣细胞在溶液Ⅰ中吸水,发生质壁分离的自动复原,原因是溶液Ⅰ的溶质分子进入了花瓣细胞,导致花瓣细胞细胞液的浓度在6min后大于溶液Ⅰ的,C正确;分析曲线可知,6min后溶液Ⅱ中花瓣细胞液泡的直径不再变化,此时可能已达到渗透平衡,即水分子进出花瓣细胞的速率相等,并非不再有水分子进出细胞,D错误。疑难点质壁分离与质壁分离复原实验的分析\n3.将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0cm的小条,再将这4根马铃薯块茎小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中,分别在浸入30min和4h时测量每一根马铃薯块茎小条的长度,结果如图所示。下列结论正确的是( )A.根据a组结果可知,马铃薯块茎细胞的细胞液浓度小于该组KNO3溶液的浓度B.根据b组结果可知,该组马铃薯块茎细胞在实验时间内发生了质壁分离及质壁分离复原过程C.c、d两组的马铃薯块茎细胞均因失水过多、过快而死亡D.该实验中,马铃薯块茎小条的长度是实验的因变量,涉及的物质跨膜运输方式只有扩散疑难点质壁分离与质壁分离复原实验的分析\n3.B 分析题图可知,a组马铃薯块茎小条的长度增加,说明细胞通过渗透作用吸水,则细胞液浓度大于外界的KNO3溶液浓度,A错误;b组马铃薯块茎小条的长度先比初始长度短,后来恢复到初始长度,说明马铃薯块茎细胞在实验时间内发生了质壁分离及质壁分离复原过程,B正确;c组马铃薯块茎细胞发生了部分复原现象,说明细胞此时没有死亡,而d组马铃薯块茎细胞可能因失水过多、过快而死亡,C错误;该实验中K+和NO3-进入细胞的方式为主动转运,D错误。【练后反思】质壁分离及质壁分离复原实验的关注点(1)质壁分离的“质”和“壁”分别表示原生质层和细胞壁。其中原生质层是成熟植物细胞才具有的结构,由细胞膜、液泡膜及它们之间的细胞质构成,其作用相当于半透膜。(2)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液,不是细胞质,原因是细胞壁具有全透性。(3)质壁分离及质壁分离复原过程中水分子的移动方向是双向的。(4)实验材料的选择①不能选择动物细胞和未成熟的植物细胞,前者无细胞壁和大液泡,后者没有大液泡,均不能发生质壁分离现象。②不能选择死亡的细胞,死细胞不发生质壁分离及质壁分离复原现象。答案疑难点质壁分离与质壁分离复原实验的分析\n(5)实验试剂的使用①若蔗糖溶液浓度过高,则能发生质壁分离但清水处理后质壁分离不能复原,因为外界溶液浓度过高会导致细胞过度失水而死亡。②若用一定浓度的尿素、KNO3、NaCl溶液做实验会出现质壁分离自动复原现象,因为外界溶液中的这些物质会被细胞吸收而引起细胞液浓度升高。(6)质壁分离及质壁分离复原实验的应用①测定细胞液浓度大小待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液→细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。②比较不同植物细胞的细胞液浓度大小不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液→刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度大小(时间越短,细胞液浓度越小)。答案疑难点质壁分离与质壁分离复原实验的分析\n第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量\n教材必备知识精练\n答案知识点1探究酵母菌的呼吸方式1.B 人体细胞主要进行需氧呼吸,但在氧气不足时也能进行厌氧呼吸,而且人体成熟的红细胞中没有线粒体,不能进行需氧呼吸,只能进行厌氧呼吸,B错误。1.下列有关细胞呼吸的叙述,错误的是( )A.细胞呼吸的本质是糖类等有机物氧化分解并释放能量的过程B.人体需要进行呼吸吸入氧气,因此人体细胞只能进行需氧呼吸C.酵母菌在有氧环境与无氧环境中都能生活,只是呼吸产物不同D.利用酵母菌酿酒时,依据的原理是酵母菌厌氧呼吸产生酒精\n答案知识点1探究酵母菌的呼吸方式2.D 酵母菌的需氧呼吸和厌氧呼吸的产物中均有CO2,因此不能根据澄清的石灰水变浑浊判断出酵母菌细胞的呼吸方式是需氧呼吸,D错误。2.下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”的实验,说法错误的是( )A.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液的浓度及体积等B.在探究需氧呼吸时,培养液中应通入空气以保障氧气的供应C.酵母菌呼吸产生的酒精能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变为灰绿色D.若澄清的石灰水变浑浊,则说明酵母菌细胞的呼吸方式是需氧呼吸\n答案知识点1探究酵母菌的呼吸方式3.C 分析可知,甲装置探究的是酵母菌的厌氧呼吸,乙装置探究的是酵母菌的需氧呼吸,酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸都能产生CO2,但相同时间内需氧呼吸产生的CO2多,故相同反应时间内,乙装置中澄清石灰水的浑浊程度更高,A错误;乙装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2,去除后不能排除空气中CO2的干扰,不能得出相同的结论,B错误;甲装置中装酵母菌培养液的试管上部有少量空气(氧气),因此在酵母菌培养液上可滴加几滴花生油形成油脂层以创造无氧条件,使结论更加严谨,C正确;澄清石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液代替,CO2会使溶液由蓝变绿再变黄,D错误。3.[2022浙江杭州高一期中考试]如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列叙述正确的是( )A.相同反应时间内,甲装置中澄清石灰水的浑浊程度更高B.将乙装置中装有NaOH溶液的试管去除也可以得出相同的结论C.甲装置中酵母菌培养液上可滴加几滴花生油形成油脂层以创造无氧条件D.澄清石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液代替,反应会使溶液变成蓝色\n答案知识点2需氧呼吸4.C 需氧呼吸只有在第二阶段才产生CO2,而O2的消耗发生在需氧呼吸的第三阶段,A、B错误;需氧呼吸的三个阶段均有ATP产生,C正确;需氧呼吸第三阶段有ATP产生,但没有[H]产生,D错误。4.[2022浙江兰溪一中高二段考]下列关于真核细胞需氧呼吸三个阶段的叙述,正确的是( )A.每个阶段均有CO2产生B.产生CO2的阶段均有O2的消耗C.每个阶段均有ATP产生D.产生ATP的阶段均有[H]的产生\n答案知识点2需氧呼吸5.B 葡萄糖分解为丙酮酸和[H]是需氧呼吸的第一阶段,该过程发生在细胞溶胶中,A错误;需氧呼吸第三阶段释放的能量最多,该过程发生在线粒体内膜,即③上,B正确;需氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的直接参与,C错误;需氧呼吸释放的能量有一部分储存在ATP中,但大多数能量以热能形式散失掉了,D错误。5.如图为线粒体结构模式图,下列有关需氧呼吸的叙述正确的是( )A.葡萄糖分解为丙酮酸和[H]是在②中进行的B.需氧呼吸中释放能量最多的过程发生在③上C.需氧呼吸的三个阶段均需要氧气的直接参与D.需氧呼吸释放的能量大多都储存在ATP中\n答案知识点2需氧呼吸6.C 分析题图可知,过程①、②、③分别为需氧呼吸第一、二、三阶段,图中甲是丙酮酸、乙是[H]、丙是水、丁是水,乙来源于丁和C6H12O6,A错误;有氧条件下,过程①发生在细胞溶胶中,过程②发生在线粒体基质中,B错误;过程③发生在线粒体内膜上,可产生大量能量,C正确;用18O标记C6H12O6,在CO2中可检测到18O,D错误。6.动物细胞中,葡萄糖的部分代谢过程如图。下列说法正确的是( )A.乙来源于甲和C6H12O6,丙和丁代表不同化合物B.有氧条件下,过程①②发生在线粒体基质中C.过程③发生在线粒体内膜上,可产生大量能量D.用18O标记C6H12O6,在物质丙中可检测到18O\n答案知识点2需氧呼吸7.C 在线粒体基质中,丙酮酸经过一系列化学反应,被彻底氧化分解,因此在线粒体基质中存在催化丙酮酸彻底氧化分解的酶,A正确;需氧呼吸的三个阶段都能够产生ATP,因此与ATP合成有关的酶分布于细胞溶胶、线粒体基质和内膜等结构,B正确;葡萄糖并非需氧呼吸第二、三阶段的底物,因此线粒体膜上没有转运葡萄糖的载体蛋白,C错误;电子传递链位于线粒体内膜上,在需氧呼吸的第三阶段,[H]经过电子传递链的传递,与氧结合生成水,并释放大量能量,D正确。7.[2021浙江湖州高二月考]下列关于人体细胞需氧呼吸过程中蛋白质的分布及其功能的叙述,错误的是( )A.催化丙酮酸彻底氧化分解的酶主要存在于线粒体基质中B.与ATP合成有关的酶分布于细胞溶胶、线粒体基质和内膜等结构C.线粒体膜上存在转运丙酮酸、葡萄糖和[H]等分子的载体蛋白D.特殊分子携带的[H]经线粒体内膜上电子传递链的传递,与氧结合生成水\n答案知识点3厌氧呼吸8.C 厌氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量的ATP,故乙、丙过程不释放能量,C错误。8.真核生物厌氧呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径如图所示,下列有关叙述错误的是( )A.甲、乙、丙过程均发生在细胞溶胶中B.甲、乙、丙过程需要不同的酶进行催化C.乙、丙过程能释放少量能量,生成少量ATPD.面包制作时,面团的“发起”与甲、丙过程有关\n答案知识点3厌氧呼吸9.C 酸味和酒味的出现均是因为储存过程中缺氧,A正确;产生酸味和酒味的物质均是由葡萄糖转化而来的,B正确;酸味和酒味的出现均是因为储存过程中缺氧,厌氧呼吸的第一阶段会产生ATP,C错误;在马铃薯块茎和苹果细胞需氧呼吸的过程中,线粒体内均可产生CO2,D正确。9.[2022浙江Z20联盟高三联考]马铃薯块茎储存不当时会出现酸味,苹果储存不当时会出现酒味。下列相关叙述错误的是( )A.酸味和酒味的出现均是因为储存过程中缺氧B.产生酸味和酒味的物质由同一种物质转化而来C.产生酸味和酒味的过程中不产生ATPD.两种细胞的线粒体中均可能产生CO2\n答案知识点3厌氧呼吸10.B 分析题图:图示表示细胞内葡萄糖分解代谢的过程,其中①表示细胞呼吸的第一阶段,②表示产物是乙醇和CO2的厌氧呼吸的第二阶段,③表示产物是乳酸的厌氧呼吸的第二阶段。①过程是细胞呼吸的第一阶段,该过程中葡萄糖被分解为丙酮酸和[H],葡萄糖中的能量大部分转移到丙酮酸中,A错误;②过程中丙酮酸先脱去二氧化碳生成乙醛,乙醛再被[H]还原为乙醇,B正确;人体剧烈运动时消耗的能量主要由需氧呼吸提供,而图中的③是产生乳酸的厌氧呼吸过程,C错误;人体厌氧呼吸的产物是乳酸,不会产生酒精,即不会发生图中的②过程,D错误。10.[2022浙江创新致远协作体高三适应性考试]如图为细胞内葡萄糖分解代谢过程的示意图。下列叙述正确的是( )A.①过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失B.②过程产生的乙醇不是丙酮酸直接被[H]还原而成的C.人体剧烈运动消耗的大量能量主要由③过程提供D.酒驾司机呼出的过量酒精是其体细胞内①②过程产生的\n答案知识点3厌氧呼吸11.B a点时该植物器官既进行需氧呼吸,又进行厌氧呼吸,因此此时释放的CO2是厌氧呼吸和需氧呼吸的产物,其中厌氧呼吸的产物还有乙醇,A错误,B正确;b点时该植物器官只进行需氧呼吸,C错误;细胞呼吸的强度可以用CO2释放量表示,由图可知,大气中O2浓度越低,细胞呼吸强度并非越小,D错误。11.某植物非绿色器官CO2释放量和O2吸收量与大气中O2浓度的关系如图所示,下列分析正确的是( )A.a点时释放的CO2全部是厌氧呼吸的产物B.a点时细胞呼吸的产物中有乙醇C.b点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO2释放量相等D.大气中O2浓度越低,细胞呼吸强度越小\n知识点3厌氧呼吸12.[2022浙江杭州高一上期末考试]为探究氧含量对植物呼吸作用方式的影响,研究人员在不同氧含量下,对某植物的非绿色器官的CO2释放量和O2吸收量进行了检测,结果如图所示。下列分析正确的是( )A.氧含量为a时,该器官进行厌氧呼吸并产生乳酸B.氧含量为b时,该器官的需氧呼吸弱于厌氧呼吸C.氧含量为c时,该器官的耗氧量较高,最不适合贮藏D.氧含量为d时,该器官耗氧量最高,消耗有机物最多\n答案知识点3厌氧呼吸12.B 氧含量为a时,只有CO2的释放,没有O2的吸收,此时植物只进行厌氧呼吸,且厌氧呼吸的产物为乙醇和CO2,并不产生乳酸,A错误。由图可知,氧含量为b时,该器官同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,且O2吸收量为3,CO2释放量为8;由于需氧呼吸过程中O2吸收量和CO2释放量相等,故需氧呼吸的CO2释放量为3,则需氧呼吸消耗的葡萄糖量为0.5;厌氧呼吸的CO2释放量为8-3=5,则厌氧呼吸消耗的葡萄糖量为2.5,故氧含量为b时,该器官的需氧呼吸弱于厌氧呼吸,B正确。由图可知,氧含量为a时,该器官只进行厌氧呼吸,CO2释放量为10,厌氧呼吸消耗的葡萄糖量为5;由B项分析可知,氧含量为b时,共消耗的葡萄糖量为0.5+2.5=3;氧含量为c时,氧气吸收量为4,CO2释放量为6,则需氧呼吸消耗的葡萄糖量为4/6,厌氧呼吸的CO2释放量为6-4=2,则厌氧呼吸消耗的葡萄糖量为1,则共消耗的葡萄糖量为10/6;氧含量为d时,该器官耗氧量最高,且CO2释放量等于O2吸收量,此时植物只进行需氧呼吸,O2吸收量为7,则需氧呼吸消耗的葡萄糖量为7/6。因此,氧含量为c时,该器官消耗的有机物少于氧含量为a、b时,不是最不适合贮藏的,C错误。氧含量为d时,消耗的有机物少于氧含量为a、b、c时,D错误。\n答案知识点4细胞呼吸是细胞代谢的核心13.A 细胞合成代谢是各种各样的生物合成反应,这些反应的产物是细胞生活、生长和修复损伤所需要的物质,细胞呼吸一方面为这些合成反应提供能量,另一方面为合成反应提供碳骨架,A正确;细胞分解代谢主要利用糖类作为呼吸过程中能量的来源,人和动物的细胞也可利用脂肪和蛋白质作为能源,B错误;糖类中的多糖首先水解为单糖,然后以单糖形式进行糖酵解,最后被完全氧化成CO2和水,C错误;细胞呼吸(包括需氧呼吸和厌氧呼吸)是细胞代谢(包括合成代谢和分解代谢)的核心,D错误。13.细胞代谢包括分解代谢和合成代谢。无论是分解代谢还是合成代谢,都与细胞呼吸有着密切的关系。下列有关叙述正确的是( )A.细胞呼吸可为合成反应提供能量和碳骨架B.分解代谢只能以糖类作为呼吸过程的能量来源C.糖类中的多糖直接参与糖酵解,最后被完全氧化成CO2和水D.合成代谢以需氧呼吸为中心,分解代谢以厌氧呼吸为中心\n答案知识点4细胞呼吸是细胞代谢的核心14.B 包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”敷料,以抑制厌氧菌的呼吸作用,防止感染厌氧菌,A正确;低氧和低温环境都会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,因此种子入库贮藏时,应选择低氧和低温条件,B错误;油料种子油脂含量很高,氢元素的含量相对较大,萌发时对氧气的需求量较高,所以在播种时宜浅播,C正确;柑橘在塑料袋中密封保存可以减少氧气浓度,使呼吸速率降低,同时可以减少水分散失,有利于水果的保鲜,D正确。14.[2022浙江兰溪一中高一段考]细胞呼吸与人们的生产、生活息息相关,下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )A.包扎伤口时宜选用透气的消毒纱布或“创可贴”,以抑制厌氧菌的呼吸作用B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏时间显著延长C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是其萌发时细胞呼吸需要大量氧气D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失,降低呼吸速率,起到保鲜作用\n学科关键能力构建\n1.[2022浙江慈溪中学高一期末考试]下列关于“”的过程(①②代表细胞呼吸的不同阶段),叙述错误的是( )A.①过程可在植物细胞中进行,也可在动物细胞中进行B.①过程可在线粒体中进行,也可在细胞溶胶中进行C.②过程可产生ATP,也可不产生ATPD.②过程可以产生[H],也可以消耗[H]答案1.B 分析题意可知,①过程中葡萄糖分解生成丙酮酸,为细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞溶胶中;②过程中丙酮酸分解产生CO2,可能为发生在线粒体中的需氧呼吸的第二阶段,也可能是发生在细胞溶胶中的产生乙醇的厌氧呼吸的第二阶段。①过程是需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段,动植物细胞中均能进行该过程,A正确;①过程只能在细胞溶胶中进行,B错误;若②过程为需氧呼吸的第二阶段,则可以产生ATP和[H],若为产乙醇的厌氧呼吸的第二阶段,则会消耗[H],但不能产生ATP,C、D正确。\n2.如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述正确的是( )A.条件X下,酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量有3条去路B.条件Y下,在线粒体中葡萄糖被彻底分解成CO2和水C.条件Y下,产生的物质a能使溴麝香草酚蓝溶液变成黄色D.剧烈运动时,人体肌细胞中CO2的产生量大于O2的消耗量答案2.A 条件X为无氧,酵母菌细胞厌氧呼吸时,葡萄糖中的能量去向有3条:储存在乙醇中、转化为ATP中的化学能和以热能的形式散失,A正确。条件Y为有氧,细胞进行需氧呼吸时,葡萄糖先在细胞溶胶中分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水,B错误。物质a是水,可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变绿再变黄的是CO2,C错误。由于人体肌细胞厌氧呼吸只能产生乳酸,所以,剧烈运动时,人体肌细胞中CO2的产生量仍等于O2的消耗量,D错误。\n3.[2022浙江丽水高一下开学考试]如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置,下列叙述错误的是( )A.A瓶中的NaOH溶液可以吸收通入的空气中的CO2B.与B瓶相比,D瓶中酵母菌的增殖速率较小C.若向D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液后溶液呈橙色,则说明有酒精生成D.若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊,则不能判断出酵母菌的呼吸方式答案3.C A瓶中加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2,A正确;B瓶酵母菌进行需氧呼吸,可快速繁殖,D瓶酵母菌进行厌氧呼吸,酵母菌的增殖较慢,B正确;重铬酸钾溶液在酸性条件下为橙色,遇到酒精变成灰绿色,C错误;由于酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸均能产生CO2,因此若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊,则不能判断出酵母菌的呼吸方式,D正确。\n4.[2022浙江精诚联盟高二联考]目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间,增加了农民收益。下列叙述错误的是( )A.气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解B.气调冷藏库提供了低温、低湿、低氧的环境,有利于果蔬保鲜C.气调冷藏库中,果蔬细胞需氧呼吸的第三阶段受到抑制,第一、二阶段正常进行D.气调冷藏库中的低温可以降低细胞溶胶和线粒体中酶的活性答案4.C 温度会影响酶的活性,气调冷藏库中的低温可以降低细胞溶胶和线粒体中酶的活性,从而影响需氧呼吸的第一、二、三阶段,C错误。\n5.[2022浙江宁波高二上期末考试]某兴趣小组做了探究酵母菌细胞呼吸方式的实验。如图为开始进行酵母菌培养后装置中葡萄糖含量、乙醇含量以及酵母菌数量随时间变化的曲线图。下列叙述错误的是( )A.从T1时开始产生乙醇,说明此时装置中无氧气存在B.T2时对培养液进行取样,加入酸性重铬酸钾溶液后会出现颜色变化C.在T3时酵母菌数量下降的原因可能是葡萄糖含量不足或代谢废物的积累D.可用溴麝香草酚蓝溶液检测酵母菌进行呼吸作用时是否产生了CO2答案5.AT1之前没有产生乙醇,说明酵母菌只进行需氧呼吸;从T1时开始产生乙醇,此时可能是低氧的状态,酵母菌可能同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,A错误。T2时溶液中含有乙醇,加入酸性重铬酸钾溶液后会出现颜色变化,B正确。酵母菌在呼吸作用过程中会消耗葡萄糖,也会产生一些代谢废物,故在T3时酵母菌数量下降的原因可能是葡萄糖含量不足或代谢废物的积累,C正确。溴麝香草酚蓝溶液可用于检测酵母菌进行呼吸作用时是否产生了CO2,CO2可使溶液的颜色由蓝变绿再变黄,D正确。\n6.金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,其肌细胞和其他组织细胞中厌氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下,细胞中的部分代谢途径。下列相关叙述错误的是( )A.过程①不需要O2的参与,产生的物质X是丙酮酸,其由3种元素组成B.过程①有能量释放,释放的能量大部分用于合成ATPC.过程②④厌氧呼吸产物不同,但在细胞内反应的场所相同D.在肌细胞中将乳酸经③②途径转化成酒精并排出体外,有利于防止酸中毒答案6.B 分析题图可知:图中①为细胞呼吸第一阶段,物质X是丙酮酸,②为产生酒精的厌氧呼吸的第二阶段,③为乳酸转化成丙酮酸的过程,④为产生乳酸的厌氧呼吸的第二阶段,⑤为乳酸进入肌细胞。由分析可知,物质X是丙酮酸,其由C、H、O3种元素组成,①为细胞呼吸第一阶段,不需要O2参与,A正确;过程①有能量释放,释放的能量少部分用于合成ATP,B错误;过程②④是厌氧呼吸的第二阶段,发生场所均是细胞溶胶,C正确;由图可知,其他细胞经过厌氧呼吸产生的乳酸会运送到肌细胞中,在肌细胞中将乳酸转化成丙酮酸进而产生酒精并排出体外,有利于防止酸中毒,D正确。\n7.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48小时后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采摘后第1d算起,每10d定时定量取样一次,测定其单位时间内的CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是( )A.曲线中比值大于1时,表明蓝莓既进行需氧呼吸,又进行厌氧呼吸B.第20d,对照组蓝莓产生的酒精量高于CO2处理组C.第40d,对照组蓝莓需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖多D.贮藏蓝莓前用高浓度CO2处理一定时间,能抑制其在贮藏时的厌氧呼吸答案7.C 根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式可知,当CO2释放量和O2吸收量的比值等于1时,表明植物只进行需氧呼吸,比值大于1时表明两种呼吸方式都存在,A不符合题意;第20d,对照组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓进行厌氧呼吸产生了酒精,而CO2处理组的比值接近1,几乎不产生酒精,B不符合题意;第40d,对照组蓝莓CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,则需氧呼吸与厌氧呼吸产生的CO2量相同,根据反应式计算可知,此时厌氧呼吸消耗的葡萄糖多,C符合题意;贮藏蓝莓前用高浓度CO2处理一定时间,与对照组相比,CO2释放量和O2吸收量的比值会偏小,可以判定这一处理能抑制其在贮藏时的厌氧呼吸,D不符合题意。\n8.科研人员通过实验探究了温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.20h之前,果肉细胞中只有线粒体内可产生ATPB.60h后,30℃条件下果肉细胞虽然没有消耗O2,但密闭罐中的CO2浓度也可能会增加C.50h后,30℃下的需氧呼吸速率比2℃和15℃下的慢,是因为温度过高使酶活性降低D.实验结果说明温度越高,果肉细胞需氧呼吸速率越大答案8.B 20h之前,果肉细胞进行需氧呼吸,产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体,A错误;60h后,30℃条件下果肉细胞虽然没有消耗O2,但果肉细胞厌氧呼吸会产生CO2,因此密闭罐中的CO2浓度可能会增加,B正确;30℃条件下呼吸酶的活性较高,消耗O2较快,导致50h后30℃条件下密闭罐中的O2浓度减小,呼吸速率下降,C错误;实验中只探究了三种温度对呼吸速率的影响,且温度过高时酶会变性失活,因此实验结果不能说明温度越高,果肉细胞需氧呼吸速率越大,D错误。\n9.如图所示甲表示几种类型的细胞呼吸的部分物质变化示意图,乙和丙分别是温度和O2浓度对细胞呼吸速率的影响曲线。请据图回答下列问题:(1)甲图中酵母菌细胞中可进行的过程是(填序号),能在人体骨骼肌细胞中进行的过程是(填序号)。甲图中过程④产生的ATP的作用是。(2)从乙图中可以看出,细胞呼吸的最适温度是点对应的温度。AB段说明。温度能否影响甲图中的①~④四个过程?;为什么?。(3)丙图表示酵母菌的呼吸情况,则曲线Ⅱ表示的呼吸类型是。如果在瓶中培养酵母菌时,测定出瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5∶4,则可以推出进行曲线Ⅰ所示的呼吸类型的酵母菌所占比例为(假设酵母菌进行同种细胞呼吸时的速率相等)。(4)由乙、丙两图可知,贮存水果时应选择(选填“低温”“室温”或“高温”)、(选填“无氧”“低氧”或“高氧”)的条件。\n9.【答案】(1)①③④ ①②④ 用于生物体的各项生命活动 (2)B 在一定温度范围内,细胞呼吸速率随温度升高而增大 能 因为这四个过程均需在酶的催化作用下进行,而酶的活性受到温度的影响 (3)需氧呼吸 3/7(4)低温 低氧【解析】据图分析,甲图中①是需氧呼吸,②是产生乳酸的厌氧呼吸,③是产生乙醇和二氧化碳的厌氧呼吸,④是需氧呼吸和厌氧呼吸释放能量产生ATP的过程;乙图中,随着温度的升高,呼吸速率先增加后减小,B点时呼吸速率最大;丙图中,随着O2浓度的增加,曲线Ⅰ不断下降,代表厌氧呼吸,而曲线Ⅱ不断上升,代表需氧呼吸。(1)酵母菌是兼性厌氧微生物,既可以进行需氧呼吸,也可以进行产生乙醇的厌氧呼吸,且细胞呼吸过程中可以产生ATP,因此其可以进行甲图中的①③④过程;人体骨骼肌细胞可以进行需氧呼吸,也可以进行厌氧呼吸产生乳酸,并产生ATP,因此甲图中能在人体骨骼肌细胞中进行的过程是①②④。甲图中过程④产生的ATP是直接能源物质,用于生物体的各项生命活动。(2)据图分析,乙图中B点呼吸速率最大,对应的温度为最适温度;AB段说明在一定的范围内随着温度的升高,细胞的呼吸速率增大;图甲中①~④四个过程都是酶促反应,而酶的活性受温度的影响,因此温度可以通过影响酶的活性而影响①~④过程酶促反应的速率。(3)根据以上分析可知,丙图中曲线Ⅱ代表需氧呼吸。根据题意分析,酵母菌细胞呼吸放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5∶4,说明需氧呼吸与厌氧呼吸产生的CO2之比为4∶1,已知酵母菌进行同种细胞呼吸时的速率相等,则参与需氧呼吸和厌氧呼吸的酵母菌数量之比为(4/6)∶(1/2)=4∶3,因此进行厌氧呼吸(曲线Ⅰ)的酵母菌占3/7。(4)由乙、丙两图可知,细胞在低温、低氧时的呼吸速率较低,因此贮存水果时应选择低温、低氧的条件。答案\n10.某同学用如图装置测定密闭容器中发芽的小麦种子的呼吸方式。其中甲实验装置设计如下:密闭的锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯,杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入经消毒的正在萌发的小麦种子,并放置到20℃恒温环境中培养一段时间。(1)NaOH溶液的作用是。小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是。(2)由于发芽小麦种子的呼吸作用,甲装置内的气体发生了变化,使得墨水滴向右移动,显然瓶内气体减少了,减少的气体是。(3)乙装置用来测定发芽小麦种子呼吸作用过程中的另一种气体的变化,则乙装置锥形瓶的小烧杯内应放入。(4)若小麦种子呼吸作用的底物为葡萄糖,甲装置测出的实验数据(墨水滴向右移动量)为X,乙装置测得的实验数据(墨水滴向左移动量)为Y,则装置中种子的需氧呼吸和厌氧呼吸消耗葡萄糖量的比为。(5)为了纠正甲装置因环境因素产生的误差,必须另设丙装置进行校正。则丙装置锥形瓶中应放置,小烧杯内放置,其他处理与甲装置完全相同。\n10.【答案】(1)吸收呼吸作用产生的CO2增大吸收CO2的能力 (2)O2(3)同体积的清水 (4)X∶3Y(5)与甲装置等量的经消毒的死种子 与甲装置等量的NaOH溶液【解析】(1)小烧杯中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的CO2;在小烧杯中插入一根滤纸折叠条,可增大吸收CO2的能力。(2)甲装置中发芽小麦种子进行呼吸作用时消耗O2,并放出CO2,其中CO2被NaOH溶液吸收,使得锥形瓶中气压下降,导致墨水滴向右移动,可见减少的气体为O2。(3)乙装置用来测定小麦种子呼吸过程中另一种气体(CO2)的变化,则其与甲装置的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水。(4)由题意可知,甲装置测得的X可表示小麦种子需氧呼吸消耗O2的量,则小麦种子需氧呼吸消耗葡萄糖量可表示为X/6,乙装置测得的Y可表示小麦种子厌氧呼吸CO2的释放量,则小麦种子厌氧呼吸消耗葡萄糖量可表示为Y/2。故装置中种子的需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖量的比为X/6∶Y/2=X∶3Y。(5)丙装置作为对照,锥形瓶内应加入与甲装置等量的经消毒的死种子,小烧杯中的溶液应与甲装置相同。练后反思 (1)装置中有NaOH溶液,可吸收呼吸作用放出的CO2,装置中变化的气体只有O2。(2)装置中放置清水,既不吸收气体也不释放气体,需氧呼吸CO2释放量和O2消耗量相等,则容器中变化的气体就是厌氧呼吸产生的CO2。(3)为排除温度、压强的变化对液滴移动的干扰,则需要设置对照实验,把装置中的酵母菌(或种子)换成等量的死酵母菌(或死种子),其他条件不变,以保证单一变量。答案\n专项拓展训练2细胞呼吸方式的判断\n1.如表所示是某植物X在适宜条件下,从开始播种到长出两片真叶期间CO2释放速率和O2吸收速率相对值的变化。其中胚根长出的时间是在30h时,两片真叶在50h时开始长出。下列分析正确的是( )A.植物种子含水量的快速增加发生在6~18hB.18~24h呼吸作用的产物有CO2、H2O和乳酸C.40h时,形成ATP的能量全部来自需氧呼吸D.46~52h,细胞呼吸消耗的有机物不全是糖类时间(h)026101418243036404652CO2释放速率相对值2421284256565656565962O2吸收速率相对值0012161717182142566070\n答案1.D 【教你审题】由表格数据可知,0~2h,CO2释放速率相对值大于0,但O2吸收速率相对值为0,说明只进行厌氧呼吸;6~36h,CO2释放速率相对值大于O2吸收速率相对值,说明既进行需氧呼吸,也进行厌氧呼吸;46~52h,CO2释放速率相对值小于O2吸收速率相对值,说明呼吸作用消耗的有机物除了糖类可能还有其他物质。0~2h细胞呼吸强度很弱,2~6h细胞呼吸强度迅速增加,6h时植物种子含水量已经显著提高,含水量的快速增加应发生在此时之前,A错误;在没有O2吸收的0~2h仍有CO2释放,说明该种子细胞进行的是产物为乙醇和CO2的厌氧呼吸,18~24h同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,则细胞呼吸产物中没有乳酸,B错误;从46~52h细胞呼吸的O2吸收速率相对值大于CO2释放速率相对值分析,该种子萌发过程中呼吸作用消耗的有机物中存在同质量氧含量低于糖类的有机物,这些有机物分解消耗的O2量高于糖类,因此不能确定40h时形成ATP的能量是否全部来自需氧呼吸,C错误、D正确。\n2.如图是探究酵母菌呼吸方式的装置,下列叙述错误的是( )A.若装置1中的液滴左移,装置2中的液滴不动,说明酵母菌只进行需氧呼吸B.若装置1中的液滴不移动,装置2中的液滴右移,说明酵母菌只进行厌氧呼吸C.若装置1中的液滴左移,装置2中的液滴右移,说明酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸D.若装置1、2中的液滴均不移动,说明酵母菌只进行需氧呼吸或只进行厌氧呼吸答案2.D 本题难点在于通过判断液滴移动方向判断呼吸类型。装置1中有NaOH溶液,可吸收呼吸作用释放的CO2,装置中变化的气体只有氧气,若液滴左移,说明酵母菌进行了需氧呼吸。装置2中放置清水,需氧呼吸CO2释放量和O2消耗量相等,则容器中气体的变化量就是厌氧呼吸释放CO2的量。若装置1、2中的液滴均不移动,则酵母菌既不进行需氧呼吸也不进行厌氧呼吸,可能已死亡,D错误。\n3.细胞呼吸的呼吸商为细胞呼吸产生的CO2量与消耗的O2量的比值。现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液,培养条件适宜。据此作出的相关分析,错误的是( )A.若测得酵母菌呼吸商为1,则混合液中的酵母菌只进行需氧呼吸B.若测得酵母菌呼吸商大于1,则混合液中的酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸C.根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,无法确定酵母菌的呼吸方式D.若测得CO2产生量为15mol,酒精的产生量为6mol,可推测有2/3的葡萄糖用于需氧呼吸答案3.D 若测得酵母菌呼吸商为1,说明酵母菌细胞呼吸产生的CO2的量和消耗的O2的量相等,可说明酵母菌只进行需氧呼吸,不进行厌氧呼吸,A正确;若测得酵母菌呼吸商大于1,说明酵母菌细胞呼吸产生的CO2的量大于消耗的O2的量,则混合液中的酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,B正确;酵母菌细胞呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,由于需氧呼吸和厌氧呼吸均产生CO2,所以不能根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄确定酵母菌的呼吸方式,C正确;根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式可知,当厌氧呼吸产生酒精的量是6mol时,厌氧呼吸产生CO2的量为6mol,厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量是3mol,细胞呼吸中CO2总产生量为15mol,说明需氧呼吸产生的CO2量为9mol,故需氧呼吸消耗的葡萄糖量为1.5mol,所以可推测有1.5/(1.5+3)=1/3的葡萄糖用于需氧呼吸,D错误。\n答案【练后反思】根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖)呼吸类型有以下几种情况:①不消耗O2,释放CO2,只进行产酒精的厌氧呼吸。②无CO2释放,只进行产生乳酸的厌氧呼吸。③酒精产生量等于CO2释放量,只进行产生酒精的厌氧呼吸。④CO2释放量等于O2的吸收量,只进行需氧呼吸,或既进行需氧呼吸,又进行产乳酸的厌氧呼吸。⑤CO2释放量大于O2的吸收量,既进行需氧呼吸,又进行产生酒精的厌氧呼吸。⑥酒精产生量小于CO2释放量,既进行需氧呼吸,又进行产生酒精的厌氧呼吸。再根据反应式可计算出厌氧呼吸和需氧呼吸消耗葡萄糖之比。\n4.如图甲、乙、丙都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题:(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是,如果某生物的细胞呼吸强度不能用CO2释放量表示,原因可能是。对于人体来说,安静状态时,(填细胞名称)的呼吸方式与图甲相类似。(2)图乙中B点对应的CO2释放量来自(填呼吸方式),当O2浓度达到a以后,CO2释放量不再继续增加的内因是。(3)图丙中O2浓度为b时,细胞呼吸CO2释放量为O2吸收量的5倍,则需氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗的葡萄糖量的。图丙中EF区段CO2释放量急剧减少的原因是。(4)图丙中厌氧呼吸消失点对应的O2浓度是;你认为O2浓度调节到,更有利于蔬菜的储存。\n答案4.【答案】(1)厌氧呼吸 该生物厌氧呼吸不产生CO2成熟的红细胞 (2)厌氧呼吸 呼吸酶的数量有限 (3)1/13 O2浓度增加,厌氧呼吸受抑制 (4)d c【解析】(1)图甲中,细胞呼吸强度不受O2浓度的影响,因此只能是厌氧呼吸,若某生物的细胞呼吸强度不能以CO2的释放量表示,原因可能是该生物的厌氧呼吸不产生CO2。对于人体来说,安静时,成熟红细胞进行的就是不产生CO2的厌氧呼吸。(2)图乙中B点对应的O2浓度为0,该点对应的CO2释放量只能来自厌氧呼吸;细胞呼吸是在呼吸酶的催化下进行的,当O2浓度达到a以后,CO2释放量不再继续增加的内因是呼吸酶的数量有限。(3)图丙中O2浓度为b时,细胞呼吸CO2释放量为O2吸收量的5倍,根据细胞呼吸的反应式,设需氧呼吸O2吸收量为1mol,则需氧呼吸释放CO2量为1mol,厌氧呼吸释放CO2量为4mol,由此计算需氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1/6mol,厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2mol,故需氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗的葡萄糖量的1/6÷(2+1/6)=1/13。图丙中EF区段CO2释放量急剧减少的原因是O2浓度增加,厌氧呼吸受抑制。(4)由图可知,当O2浓度为d时,细胞呼吸的O2吸收量等于CO2释放量,即细胞只进行需氧呼吸。当CO2释放量最少时,总的呼吸强度最弱,消耗有机物最少,是储存蔬菜的最佳O2浓度,即图中的c。\n第五节 光合作用将光能转化为化学能\n课时1叶绿体的结构及光合色素\n教材必备知识精练\n答案知识点1光合作用在叶绿体中进行1.B 光合作用不是细胞呼吸的逆反应,二者反应的条件、场所、酶的种类等并不相同,B错误。1.下列有关光合作用的叙述,错误的是( )A.光合作用是生物以二氧化碳和水为原料,利用光能合成糖类等有机物的过程B.光合作用与细胞呼吸恰好相反,二者是可逆反应C.光合作用是一个将光能转化为化学能的过程D.绿色植物光合作用的场所在叶绿体,细胞呼吸的场所主要在线粒体\n答案知识点1光合作用在叶绿体中进行2.C 光合作用释放的O2来自水,所以甲、乙两试管中小球藻最初释放的O2分别应该是O2和18O2,C正确2.在甲、乙两试管中培养小球藻,给甲试管提供C18O2和H2O,给乙试管提供CO2和H218O,在适宜的光照条件下,两试管中小球藻最初释放的O2分别应该是( )A.甲为18O2,乙为O2B.甲、乙均为18O2C.甲为O2,乙为18O2D.甲、乙均为O2\n答案知识点1光合作用在叶绿体中进行3.A 分析题图可知,①是叶绿体膜,②是基粒,③是叶绿体基质。叶绿体基质中悬浮着很多类囊体,在类囊体的空腔内含有多种与水的裂解有关的酶,A错误。3.如图为叶绿体的电镜照片,对其描述错误的是( )A.①表示叶绿体膜,膜内的基质中含有与水的裂解有关的酶B.每个②由若干类囊体堆叠而成,扩展了受光面积C.吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上D.与光合作用有关的酶分布在②上和③中\n答案知识点2光合色素的种类及其提取与分离4.D 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,而几乎不吸收绿光,所以叶片一般呈现绿色,D错误。4.下列关于叶绿体中不同光合色素的叙述,错误的是( )A.叶绿体中含有4种光合色素,分别是叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素B.叶绿素分子中含有Mg,缺Mg会使叶片变黄C.不同光合色素在叶肉细胞中的含量不同,有些光合色素含量会随季节变化而变化D.叶绿素对绿光吸收最多,所以叶片一般呈现绿色\n答案知识点2光合色素的种类及其提取与分离5.A 碳酸钙的作用是防止色素被破坏,A错误;色素在层析液中的溶解度越高,扩散速度越快,溶解度越低,扩散速度越慢,B正确;二氧化硅的作用是使研磨更充分,若提取时未加入二氧化硅,可能导致色素带变窄、变浅,C正确;如果层析液触及滤液细线,色素会溶解在层析液中,使实验失败,D正确。5.[2022浙江安吉高级中学高一开学考试]下列关于“光合色素的提取与分离”实验的叙述,错误的是( )A.提取色素时加入碳酸钙是为了提高色素的溶解度B.色素在层析液中的溶解度越高,其在滤纸上的扩散速度就越快C.若提取时未加入二氧化硅,则可能导致色素带变窄、变浅D.分离叶绿体中的色素时不能让滤液细线触及层析液\n答案知识点2光合色素的种类及其提取与分离6.A 叶绿体中的色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,这四种色素都能吸收可见光,且在叶肉细胞中的含量不同,故书签上的色素带宽度不同,A正确;通常需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线,然后用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔画的横线均匀地画出滤液细线,不能直接用叶柄蘸取滤液,B错误;色素分离的原理是色素在层析液(乙醚或石油醚等)中的溶解度不同,酒精为提取色素的溶剂,C错误;色素带从上往下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,叶绿素见光分解后剩下1、2两条带,分别为橙色、黄色,D错误。6.某生物兴趣小组制作彩色“叶片”书签,把滤纸片剪成如图形状(“叶柄”处已剪去两角)来分离从叶绿体中提取出的色素,实验完成后“叶片书签”自上而下留下4条色素带。下列叙述正确的是( )A.书签上的色素带宽度不同,这些色素都能吸收可见光B.无需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线,直接用叶柄蘸取滤液C.因叶绿体中色素在酒精中溶解度不同,故不同色素能在书签上扩散分离开D.若一段时间后叶绿素见光分解,则书签上只剩下3、4两条带,分别为橙色、黄色\n学科关键能力构建\n1.[2022浙江山水联盟高三联考]如图表示某植物叶片光合色素的总吸收光谱,下列叙述正确的是( )A.波长为400~500nm之间主要是红橙光B.根据光的吸收率可知叶绿素b的含量最多C.不同季节的植物叶片的吸收光谱没有明显差异D.色素分子呈现的颜色与其吸收和反射的光的波长有关答案1.D 波长为400~500nm之间主要是蓝紫光,此时图中三种色素对光的吸收率均较高,A错误;图中只是光合色素的吸收光谱,不能代表色素含量,B错误;不同季节的植物叶片中,不同色素的含量不同,如秋季叶片中叶黄素的含量增加,叶绿素含量减少,因此其吸收光谱存在明显差异,C错误;色素分子呈现的颜色与其吸收和反射的光的波长有关,如绿光几乎不被吸收而被反射,故看到的叶片是绿色的,D正确。\n2.[2022浙江台州书生中学高一开学考试]某班学生以新鲜菠菜叶为材料进行叶绿体中光合色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是( )A.甲可能是因为研磨时未加入SiO2B.乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C.丙可能是因为误用蒸馏水作提取液和层析液D.丁是正确操作得到的理想结果答案2.D 甲中各色素含量均较少,可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分,提取到的色素含量少,A正确;CaCO3能防止研磨中色素尤其是叶绿素被破坏,乙中显示叶绿素含量较低,所以乙可能是因为研磨时未加CaCO3而导致部分叶绿素被破坏,B正确;色素不溶于水,但能溶解于有机溶剂,丙中没有色素带出现,可能是误用蒸馏水作提取液和层析液,C正确;正确操作得到的理想结果应该是离点样处较远的色素含量少,而离点样处较近的色素含量多,与丁不符,D错误。\n3.某研究小组获得了水稻的叶绿素b缺失突变体。若对其叶片进行红光照射,测定光吸收的情况和色素条带分布(从上到下),与正常叶片相比,推测其实验结果是( )A.光吸收差异显著,色素条带缺第一条B.光吸收差异不显著,色素条带缺第二条C.光吸收差异不显著,色素条带缺第三条D.光吸收差异显著,色素条带缺第四条答案3.D 叶绿体色素有四种,经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。对叶绿素b缺失突变体叶片进行红光照射,与正常叶片相比,光吸收差异显著,且色素带缺叶绿素b这个条带,即色素条带缺第四条。综上所述,D符合题意。\n4.如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的相关实验流程,请分析回答:(1)提取色素时为了研磨充分应加入,纸层析法分离色素的原理是。(2)纸层析法分离色素的“结果①”如图所示,其中共有的色素带的颜色是,据此能得出的结论是。(3)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液分别放在阳光与三棱镜之间,“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1~2h,再重复上述实验,其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致,其原因是。(4)每分子叶绿素含有1个Mg2+,可被H+、Cu2+等置换。韭菜滤液用质量分数为5%的HCl溶液处理一段时间后,其颜色与研磨时未加的颜色相似,呈黄褐色。实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片,可形成铜代叶绿素,能长时间保持叶片标本的绿色,其原因是。\n答案4.【答案】(1)二氧化硅(SiO2) 不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则慢 (2)橙色、黄色 叶绿素的形成需要光 (3)红 叶绿素不稳定,在强光下易分解 (4)碳酸钙(CaCO3) 铜代叶绿素比叶绿素稳定【解析】(1)在提取绿色叶片中的色素时加入二氧化硅可使研磨更加充分;各色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同,溶解度越高,扩散速度越快,溶解度越低,扩散速度越慢,从而可分离色素。(2)滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,据图可知,共有的色素带的颜色是橙色、黄色;根据实验流程图可知,韭黄和韭菜培养条件的区别是生长过程中是否有光照,根据实验结果可以看出,韭黄的色素带缺少叶绿素,故可推断叶绿素的形成需要光照。(3)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以韭菜和韭黄色素滤液的吸收光谱最明显的差异出现在红光区域;韭菜滤液在强光下曝光1~2h后,再重复上述实验,其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致,说明叶绿素不稳定,在强光下易分解。(4)叶绿素能被酸性物质破坏,所以加入质量分数为5%的HCl溶液后,其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测,铜代叶绿素比叶绿素稳定。\n课时2光合作用过程及影响光合作用的因素\n教材必备知识精练\n答案知识点1光合作用的过程1.D 水在光下可裂解为H+、电子和O2,其中H+和电子可将NADP+还原为NADPH,并产生ATP,ATP和NADPH可用于碳反应,O2被释放到细胞外,D错误。1.如图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化,下列叙述错误的是( )A.图中的①是植物吸收的水分子B.与光合作用有关的色素分布在结构②上C.光能可转化为NADPH和ATP中的化学能D.NADPH、O2和ATP都能用于碳反应\n答案知识点1光合作用的过程2.C 水稻叶肉细胞的碳反应发生在叶绿体基质中,A正确;CO2固定过程的产物是三碳酸,B正确;三碳酸在叶绿体基质中消耗NADPH和ATP,同时在酶的催化下被还原成三碳糖,该过程中没有释放O2,C错误;碳反应中三碳酸的还原过程需要光反应的产物NADPH和ATP,因此碳反应持续进行需要光照,D正确。2.[2021浙江丽水高一上期末考试]下列对水稻叶肉细胞碳反应的叙述错误的是( )A.发生在叶绿体基质中B.CO2被固定形成三碳酸C.三碳酸被还原时释放O2D.碳反应持续进行需要光照\n答案知识点1光合作用的过程3.C 光能将水裂解为H+、e-和O2,H+和e-将NADP+还原为NADPH,A正确;该膜是叶绿体类囊体薄膜,从图中看出,H+通过该膜向叶绿体基质扩散并驱动高能磷酸键的形成,即ATP的生成,B正确;光照减弱,光反应减弱,生成的ATP和NADPH减少,五碳糖的消耗量不变,而生成量减少,所以短时间内五碳糖的量减少,C错误;光合作用过程中,C18O2中的18O可经过一系列反应进入H2O中,再经过光反应可转变成18O2,D正确。3.如图表示光合膜上发生的部分反应。下列叙述错误的是( )A.图中H+可与e-一起将NADP+还原为NADPHB.光照条件下,H+向叶绿体基质扩散并驱动高能磷酸键的形成C.当光照减弱时,短时间内叶绿体中ATP含量下降、五碳糖含量上升D.若加入18O标记的CO2分子参与光合作用,一段时间后环境中会出现18O2\n答案知识点1光合作用的过程4.A 3个CO2分子参与的卡尔文循环需要进行3轮循环,会形成6个三碳酸分子,这些三碳酸被还原成三碳糖,A正确;卡尔文循环的场所是叶绿体基质,B错误;三碳糖形成时,NADPH提供的是氢而非磷酸基团,C错误;三碳糖大部分运至叶绿体外,进而形成①,D错误。4.如图为光合作用部分过程示意图,下列相关叙述正确的是( )A.3个CO2分子参与的卡尔文循环需要进行3轮循环B.图中卡尔文循环在叶绿体的类囊体膜上进行C.图中三碳糖的形成需要NADPH提供磷酸基团D.卡尔文循环形成的三碳糖只有少部分形成①\n知识点1光合作用的过程5.图1表示光合作用部分过程的图解,图2表示改变光照条件后,与光合作用有关的化合物在细胞内的变化曲线。据图回答下列问题。(1)图1所示过程发生的场所是,图1中A表示的物质是,其作用主要是。(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自。在三碳糖形成后,卡尔文循环中的许多反应,都是为了再生。(3)图1中的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成,在叶绿体内,其可以作为原料用于的合成。(4)图2中曲线a表示的化合物是(填“三碳酸”或“五碳糖”),曲线b表示的化合物是(填“三碳酸”或“五碳糖”);在光照→黑暗时,a的含量短时间内迅速上升的原因是。\n知识点1光合作用的过程5.【答案】(1)叶绿体基质 NADPH 作为还原剂用于三碳酸的还原 (2)太阳光能 五碳糖 (3)三碳糖 淀粉、蛋白质和脂质 (4)三碳酸 五碳糖 CO2与五碳糖结合形成三碳酸的反应继续进行,而三碳酸被还原的过程受到抑制【解析】(1)分析题图可知,图1所示为光合作用的碳反应阶段,发生场所是叶绿体基质。图1中A表示NADPH,其可作为还原剂,用于三碳酸的还原。(2)图1中ATP最终能量来源是太阳光能。CO2与五碳糖结合形成三碳酸,三碳酸被还原形成三碳糖,三碳糖形成后,卡尔文循环中的许多反应都是为了再生五碳糖。(3)图1中三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成,在叶绿体内,其可以作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。(4)光照→黑暗,短时间内CO2与五碳糖结合形成三碳酸的反应继续进行,而光反应提供的ATP和NADPH减少,三碳酸被还原的过程受到抑制,因此导致三碳酸的含量增多,故a表示的化合物为三碳酸,b表示的化合物为五碳糖。答案\n知识点1光合作用的过程6.磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构(见下图)。磷酸转运器转运出1分子磷酸丙糖(三碳糖)的同时转运进1分子Pi(无机磷酸)。请据图回答下列问题:(1)光合作用光反应产生的ATP和NADPH可以被卡尔文循环所利用,其中NADPH可为三碳酸的还原提供。(2)图中B表示的物质是。碳反应过程在(场所)中将物质B转化为磷酸丙糖。(3)由图可知叶绿体中产生的有机物以形式运输到叶绿体外,并在细胞溶胶内合成。(4)若磷酸转运器的活性被抑制,进入叶绿体的数量减少,可导致光反应中合成的数量下降,同时 大量积累于叶绿体中,最终会(填“促进”“抑制”或“不影响”)卡尔文循环。\n知识点1光合作用的过程6.【答案】(1)能量和氢 (2)CO2叶绿体基质 (3)磷酸丙糖(三碳糖) 蔗糖 (4)Pi(无机磷酸) ATP 磷酸丙糖(三碳糖) 抑制【解析】由题图分析可知,A是水,其在类囊体的薄膜上被分解产生C(氧气),同时生成ATP和NADPH;B是二氧化碳,参与碳反应过程,转化为磷酸丙糖。转运出叶绿体的磷酸丙糖可在细胞溶胶内转变成蔗糖。(1)光合作用光反应阶段将光能转化成ATP和NADPH中的化学能,其中NADPH可为卡尔文循环中三碳酸的还原提供能量和氢。(2)由分析可知,B表示的物质是二氧化碳。碳反应过程进行的场所是叶绿体基质,通过卡尔文循环可将二氧化碳转化为磷酸丙糖。(3)由图可知,卡尔文循环产生的磷酸丙糖可被运到叶绿体外,并在细胞溶胶内经过一系列反应转化为蔗糖。(4)磷酸转运器转运出1分子磷酸丙糖(三碳糖)的同时转运进1分子Pi(无机磷酸),若磷酸转运器的活性被抑制,进入叶绿体的Pi(无机磷酸)数量减少,由于Pi是合成ATP的原料,因此会导致光反应中合成的ATP数量下降,同时磷酸丙糖(三碳糖)大量积累于叶绿体中,最终会抑制卡尔文循环。答案\n答案知识点2光合作用受环境因素的影响7.C 可通过改变灯的功率或移动灯与装置的距离来用该装置探究光强度对光合速率的影响,但由于光源可能会使装置内的温度发生变化,导致装置热胀冷缩,影响排水,产生误差,同时温度也会影响酶的活性,故温度变化会影响实验结果,A正确。O2释放量可用量筒中水的体积表示,可以此作为检测实验结果的指标,B正确。细胞呼吸消耗O2,产生CO2,CO2可溶于水,影响实验结果,故该装置不能直接用于探究黑藻的呼吸速率,C错误。使用多组该实验装置,改变瓶中溶液的CO2浓度,可用来探究CO2浓度对光合速率的影响,D正确。7.为了探究环境因素对光合作用的影响,某生物兴趣小组利用如图装置进行了相关实验,下列有关说法,错误的是( )A.该装置可用于探究光强度对光合速率的影响,但可能会因温度变化影响实验结果B.本实验采用O2释放量作为检测实验结果的指标C.置于黑暗环境中,该装置可直接用于探究黑藻的呼吸速率D.使用多组该实验装置可用来探究CO2浓度对光合速率的影响\n知识点2光合作用受环境因素的影响8.为研究温度对某植物生长的影响,科研人员在不同温度条件下(其他条件适宜)进行了相关实验,结果如表所示。下列叙述正确的是( )A.该植物的光合作用和呼吸作用相比,对高温较敏感的是呼吸作用B.17℃时该植物的光饱和点较高,主要原因是在此温度条件下该植物利用光能的能力较强C.在20℃条件下,当光强度达到光饱和点时该植物的总光合速率为12.1μmolO2·m-2·s-1D.与30℃相比,35℃时该植物呼吸速率较小的原因可能是温度较高,酶的活性降低温度(℃)最大净光合速率(μmolO2·m-2·s-1)光补偿点(μmol·m-2·s-1)光饱和点(μmol·m-2·s-1)呼吸速率(μmolO2·m-2·s-1)1711.618.72101.60.852012.124.21603.81.122511.533.41726.51.49309.859.72725.91.95356.957.61429.51.68\n8.D 由表格数据可以看出,该植物的光合作用随温度的变化比呼吸作用要明显,所以对高温更敏感的是光合作用,A错误;随着温度的降低,该植物利用光能的能力下降,在较强光照下才能达到最大光合速率,所以17℃时该植物的光饱和点较高,B错误;在20℃条件下,当光强度达到光饱和点时该植物的总光合速率为12.1+1.12=13.22(μmolO2·m-2·s-1),C错误;与30℃相比,35℃时该植物呼吸速率较小的原因可能是温度较高,酶的活性降低,D正确。知识点2光合作用受环境因素的影响答案\n知识点2光合作用受环境因素的影响9.如图表示在光合作用的最适温度下测得的某种植物某种气体吸收量或释放量的变化。已知该种植物光合作用的最适温度与呼吸作用的最适温度不同,下列说法错误的是( )A.B点时,叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体B.光强度为8时,若适当提高CO2浓度,则C点在纵轴上对应的位置可能下移C.若该植物为阴生植物,D点以后进一步提高光强度,曲线可能会上升D.若将温度调整为呼吸作用的最适温度,则所得曲线与该曲线相比B点左移\n答案知识点2光合作用受环境因素的影响9.D 分析坐标曲线图可知,该曲线图可代表随光强度的变化,该植物O2的吸收量的变化情况,横轴之上代表植物吸收O2,横轴以下代表植物释放O2;该曲线图也可代表随光强度的变化,该植物CO2的释放量的变化情况,横轴之上代表植物释放CO2,横轴以下代表植物吸收CO2。B点时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等,此时叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体,A正确;光强度为8时,光强度已不是限制该植物光合作用的主要环境因素,此时限制该植物光合作用的主要外界因素是CO2浓度,若适当提高CO2浓度,则该植物能够达到的最大光合作用强度增大,C点在纵轴上对应的位置下移,B正确;若该植物为阴生植物,D点后进一步提高光强度,可能会对该植物造成伤害,其能够达到的最大光合作用强度下降,曲线上升,C正确;该实验结果是在光合作用的最适温度下测得的,若调整为呼吸作用的最适温度,则呼吸作用强度增大,若要使植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,则所需的光强度应增强,B点右移,D错误。\n知识点2光合作用受环境因素的影响10.某兴趣小组测试同一种植物的甲、乙两品种幼苗(大小、生理状态等均相同)分别置于CO2浓度等均完全相同的透明密闭装置内的净光合速率的大小关系,结果如图所示。据图分析,下列结论不合理的是( )A.甲、乙两品种幼苗中对低CO2浓度的适应能力较强的是乙品种B.t2时刻,乙品种幼苗叶肉细胞的光合速率等于该细胞的呼吸速率C.t2时刻,CO2浓度是限制甲、乙两品种幼苗净光合速率的因素D.t1时刻,甲品种幼苗的净光合速率大于乙品种幼苗的净光合速率答案10.B 分析题图可知,两种植物幼苗所处的装置中的CO2浓度处于稳定状态时,乙品种所处的装置中CO2浓度更低,说明乙品种幼苗可以在较低CO2浓度下生长,相对于甲品种而言,乙品种对低CO2浓度的适应能力较强,A合理;t2时刻,乙品种幼苗所处装置内CO2浓度处于稳定状态,说明此时乙品种幼苗的净光合速率为0,即植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,但由于植物体中不是所有细胞都能进行光合作用,故乙品种幼苗叶肉细胞的光合速率应大于该细胞的呼吸速率,B不合理;t2时刻,甲、乙两品种幼苗的净光合速率均为0,净光合速率为0是装置中CO2浓度降低导致的,因此,t2时刻CO2浓度是限制甲、乙两品种幼苗净光合速率的因素,C合理;t1时刻,甲品种幼苗的净光合速率大于0,乙品种幼苗的净光合速率等于0,D合理。\n学科关键能力构建\n1.在温度和光照适宜的条件下,将水稻幼苗栽培在一个密闭透明的玻璃钟罩内,一段时间后发现钟罩内的CO2浓度降低。下列对此现象的分析,不合理的是( )A.叶绿体吸收的CO2来自线粒体和外界环境B.水稻消耗的有机物量大于合成的有机物量C.叶肉细胞固定的CO2部分从气孔进入D.这段时间内水稻的干物质量会增加答案1.B 在温度和光照适宜的条件下,将水稻幼苗栽培在一个密闭透明的玻璃钟罩内,一段时间后发现钟罩内的CO2浓度降低,表明这段时间内,水稻的光合作用强度大于呼吸作用强度,说明叶肉细胞中叶绿体吸收的CO2不仅来自线粒体,也来自通过气孔由外界环境进入细胞的CO2;也可说明水稻通过光合作用合成的有机物量大于通过呼吸作用消耗的有机物量,因此干物质量会增加。故选B。\n2.美国科学家卡尔文等用小球藻做实验,探明了CO2中的碳在光合作用中转化为有机物中的碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。随着研究的深入,发现卡尔文循环为植物光合作用的基本途径。示意图如下:下列相关叙述错误的是( )A.卡尔文循环的整个过程发生在叶绿体基质中B.光反应产生的ATP可用于卡尔文循环的还原和更新阶段C.加速蔗糖和淀粉输出细胞可在一定程度上提高光合速率D.若突然停止光照,则短时间内叶绿体中RuBP的含量将增加答案2.D 由图分析可知,卡尔文循环是光合作用的碳反应过程,RuBP即为五碳糖,3-磷酸甘油酸即为三碳酸,羧化即为CO2的固定,还原即为三碳酸的还原,更新即为五碳糖的再生。卡尔文循环的整个过程发生在叶绿体基质中,A正确;由图可知,光反应产生的ATP可用于卡尔文循环的还原和更新阶段,B正确;蔗糖和淀粉是光合作用的产物,加速产物的输出,可在一定程度上提高光合速率,C正确;若突然停止光照,则光反应停止,NADPH和ATP合成减少,三碳酸的还原受阻,但短时间内CO2的固定仍在正常进行,故五碳糖减少,三碳酸增多,D错误。\n3.如图1为适宜温度下小球藻光合速率与光强度的关系;图2表示将小球藻放在密闭容器内,在一定温度条件下容器内CO2浓度的变化情况。下列有关说法错误的是( )A.图1中光强度为8时,叶绿体产生O2的最大速率为10B.图1中光强度为2时,小球藻细胞的O2释放净量为0C.若图2实验中有两个小时处于黑暗中,则没有光照的时间段应是2~4hD.图2实验过程中,4~6h的平均光强度大于8~10h的平均光强度\n答案3.D 由题可知,图1为适宜温度下小球藻光合速率与光强度的关系,分析图1,纵轴为O2释放速率,代表净光合速率,即总光合速率与呼吸速率的差值;光强度为0时,小球藻只进行呼吸作用,此时O2的吸收量代表呼吸速率。图2表示将小球藻放在密闭容器内,在一定温度条件下容器内CO2浓度的变化情况,此密闭容器中CO2浓度的变化取决于容器中小球藻光合作用与呼吸作用强弱的变化,当小球藻光合速率大于呼吸速率时,容器内CO2浓度下降,当小球藻光合速率小于呼吸速率时,容器内CO2浓度上升。图1中光强度为8时,净光合速率为8,呼吸速率为2,则总光合速率最大为10,即叶绿体产生O2的最大速率为10,A正确;图1中光强度为2时,光合速率与呼吸速率相等,净光合速率为0,此时小球藻细胞的O2释放净量为0,B正确;若图2实验中有两个小时处于黑暗中,则没有光照的时间段最应该为2~4h,因为在该时间段容器内CO2浓度上升较快,即呼吸作用与光合作用强度的差值最大,C正确;图2实验是在一定温度下进行的,故整个过程中呼吸速率可认为恒定,小球藻在4~6h的光合速率与呼吸速率相等,在8~10h的光合速率与呼吸速率也相等,但8~10h的环境CO2浓度低于4~6h的,故4~6h的平均光强度不会大于8~10h的,D错误。\n4.[2022浙江丽水高一下开学考试]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( )A.光照条件下,蒲公英幼苗在30℃与35℃下的总光合速率相同B.若昼夜时间相同且温度不变,则适合蒲公英幼苗生长的最适温度是25℃C.两线相交时(P点)叶表皮细胞产生ATP的场所为细胞溶胶和线粒体D.若一直处于光照条件下,则25℃最有利于蒲公英幼苗生长答案4.B 总光合速率=净光合速率+呼吸速率,光照条件下的CO2吸收速率可代表净光合速率,黑暗条件下的CO2释放速率可代表呼吸速率,因此30℃环境中蒲公英幼苗的总光合速率与35℃环境中的相同,A正确;若昼夜时间相同且温度不变,植物积累有机物最多时的温度应该为净光合速率与呼吸速率差值最大时的温度,即20℃时植物积累的有机物最多,故适合蒲公英幼苗生长的最适温度是20℃,B错误;叶表皮细胞中无叶绿体,只能进行呼吸作用,因此光照和黑暗条件下,其产生ATP的场所均为细胞溶胶和线粒体,C正确;在光照下,图中数据表明在25℃时,蒲公英幼苗的净光合速率最大,因此若一直处于光照条件下,则25℃最有利于蒲公英幼苗生长,D正确。\n5.[2022浙江诸暨高一月考]植物的叶肉细胞在光照下可以合成糖,并以淀粉形式储存。通常认为若持续光照,则淀粉的积累量会不断增加,但科研人员发现:给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉量,结果如图1所示;测定叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物麦芽糖的含量,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )A.长时间光照条件下,由于光合产物积累,光合速率会下降B.三碳糖在叶绿体基质中被NADPH还原为淀粉并储存C.通入仅含14C标记的CO2,在淀粉和麦芽糖中均能检测到放射性D.当叶肉细胞内淀粉的含量达到一定值后,淀粉的合成终止答案5.C 由图可知,持续光照会使光合产物淀粉积累量先增加后不变,但叶肉细胞的CO2吸收量基本保持不变,说明光合速率不变,A错误;三碳酸分子被NADPH还原为三碳糖,三碳糖在叶绿体基质中合成淀粉,B错误;CO2被吸收后可用于合成淀粉,而淀粉会被分解成麦芽糖,因此通入仅含14C标记的CO2,在淀粉和麦芽糖中均能检测到放射性,C正确;分析图2可知,持续光照下,CO2吸收量基本不变,即淀粉的合成没有停止,而光照6h后麦芽糖的含量逐渐增加,说明淀粉在不断分解,因此淀粉的合成和降解同时存在,D错误。\n6.[2022浙江温州高一月考]甲图是绿色植物叶肉细胞内某些生理过程的物质变化,其中a、b、c表示物质,①~⑤表示生理过程。乙图是某科研小组在黄瓜幼苗光合作用的最适温度条件下,探究环境因素对其光合作用影响时所得到的实验结果。请回答:(1)甲图中物质a是,①过程发生的场所是。物质c是,⑤过程发生的场所是。(2)光强度直接影响光合作用的(用甲图中数字回答)阶段,若将在阳光下正常生长的绿色植物移入暗室,短时间内细胞中三碳酸的含量。(3)乙图中a点时CO2产生的场所是,黄瓜幼苗从点之后开始进行光合作用。(4)乙图中,若植物呼吸作用的强度不变,则d点CO2的固定速率为mg·h-1。(5)据乙图分析,p点之前限制黄瓜幼苗光合速率的因素是。CO2浓度为600mg·L-1时,d点对应的CO2吸收速率高于c点,主要的影响因素是。(6)据实验结果分析,在黄瓜幼苗培育过程中,为促进幼苗快速生长,可以采取的措施有:。\n答案6.【答案】(1)O2类囊体膜(或光合膜) 丙酮酸 线粒体内膜 (2)① 升高 (3)线粒体基质 m (4)140 (5)CO2浓度和光强度 光强度 (6)适当增加CO2浓度(增施农家肥)、适当补充光照【解析】(1)分析甲图可知:a为O2,①过程为光反应,场所为叶绿体类囊体膜,c为丙酮酸,⑤过程为需氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜。(2)光强度直接影响光合作用的光反应(①)过程,将在阳光下正常生长的绿色植物移入暗室后,光反应立刻停止,导致三碳酸的还原受阻,但其来源不变,所以短时间内三碳酸含量升高。(3)乙图中a点时该植物只进行呼吸作用(需氧呼吸),所以此时CO2产生的场所是线粒体基质;根据乙图曲线分析可知,黄瓜幼苗从m点之后开始进行光合作用。(4)乙图中CO2吸收速率可代表植物的净光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此d点CO2的固定速率(总光合速率)=120+20=140(mg·h-1)。(5)根据乙图曲线分析可知:p点之前限制黄瓜幼苗光合速率的因素是CO2浓度和光强度。CO2浓度为600mg·L-1时,d点对应的CO2吸收速率高于c点,此时CO2已饱和,故主要的影响因素是光强度。(6)根据实验结果可知,CO2浓度和光强度均会影响植物的光合作用,所以为促进幼苗快速生长,可以采取的措施有适当增加CO2浓度(增施农家肥)、适当补充光照。\n7.[2022浙江东阳高一下开学考试]如图甲表示在最适温度下测得的该植物光强度与光合速率的关系;图乙表示某绿色植物的细胞代谢情况;图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,测得的室内二氧化碳浓度与时间的关系曲线。请分析回答:(1)图甲中的a点表示,c点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有。(2)图乙所示的该植物细胞代谢情况可对应图甲中点,也可以对应图丙中点(填图中字母)。(3)若图甲曲线表示该植物在25℃时的光强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下,将温度提高到30℃,理论上c点将(填“左移”“右移”或“不变”)。(4)由图丙可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是点。24时与0时相比,植物体内有机物总量的变化情况是(填“增多”“不变”或“减少”)。\n答案7.【答案】(1)细胞呼吸释放CO2的速率(细胞呼吸强度) 细胞溶胶、线粒体、叶绿体 (2)c f和h (3)右移 (4)h 减少【解析】(1)图甲中a点对应的光强度为0,不进行光合作用,故表示细胞呼吸强度;c点时光合速率=呼吸速率,即此时植物既进行光合作用又进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体和叶绿体。(2)图乙所示叶绿体所需CO2全由线粒体提供,线粒体所需O2全由叶绿体提供,说明此时光合速率等于呼吸速率,可对应图甲中c点,也可以对应图丙中f、h点。(3)该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,c点时光合速率等于呼吸速率,当温度由25℃提高到30℃时,呼吸作用增强,光合作用减弱,要想使光合速率等于呼吸速率,只有增大光强度,因而c点右移。(4)由图丙分析可知,f~h,光合速率大于呼吸速率,密闭容器中氧气浓度不断增加,而h~j,呼吸速率大于光合速率,容器中的氧气会逐渐被消耗而减少,因此h点时,容器中氧气浓度最高;24时与0时相比,24时密闭玻璃温室中的二氧化碳浓度增加,说明经过24小时后,全天的光合作用强度小于呼吸作用强度,因此植物体内的有机物总量将减少。\n8.[2022浙江温州高一上期末考试]某学习小组为探究不同光强度对黑藻光合作用的影响,将生长发育状况良好的黑藻分别装入6个含等量1%NaHCO3溶液的广口瓶中,并连接U型管(管中装入一定量的水),装置如图,用不同瓦数的LED光源进行实验,观察U形管右侧液面变化,得到如表所示结果:注:不考虑实验过程中温度、气压等变化对气体体积的影响。(1)实验中1%NaHCO3溶液为光合作用提供参与碳反应合成三碳糖,光反应为该过程提供,合成的三碳糖离开叶绿体后主要转变成,供植物体细胞利用。(2)不同光强度下U型管液面变化有差异是因为各组的不同,LED灯为5W时,黑藻叶肉细胞中叶绿体光合作用强度为cm·h-1(用液面上升高度平均值表示)。不同光强度对黑藻光合作用的影响LED灯瓦数(W)0357912液面上升高度平均值(cm·h-1)-0.210.651.281.701.881.92\n(3)LED灯为9W时,(填“达到”或“未达到”)黑藻的光饱和点,依据是。(4)若要进一步研究NaHCO3溶液浓度对黑藻光合速率的影响,可在瓶中分别加入不同浓度的NaHCO3溶液,相同时间后,记录并比较各组液面高度变化。①该实验的无关变量有(至少答出1个)。②实验结果显示,NaHCO3溶液浓度达到一定值后,液面上升高度反而随NaHCO3溶液浓度的升高而降低,可能的原因是。答案8.【答案】(1)CO2ATP和NADPH 蔗糖 (2)净光合速率(或“光合速率”或“氧气释放量”或“氧气产生量”或“光合速率与呼吸速率的差值”) 1.49 (3)未达到 光强度(或“LED灯瓦数”)再增加时,光合速率继续增大(或“液面上升高度平均值继续增大”) (4)①温度、光强度、黑藻的量、黑藻的生长状态等 ②NaHCO3溶液超过一定浓度会导致黑藻细胞失水,从而使细胞的光合速率降低\n答案【解析】(1)实验中1%NaHCO3溶液为光合作用提供CO2参与碳反应合成三碳糖,光反应为该过程提供ATP和NADPH,合成的三碳糖离开叶绿体后主要转变成蔗糖供植物体细胞利用。(2)在一定范围内,光强度越大,光合作用越强,光合速率大于呼吸速率时黑藻叶肉细胞能向外释放O2,使U型管液面差增大,所以不同光强度下U型管液面变化有差异是因为各组净光合速率不同。由于总光合作用强度=呼吸作用强度+净光合作用强度,故LED灯为5W时,黑藻叶肉细胞中叶绿体光合作用强度为0.21+1.28=1.49(cm·h-1)。(3)从表格可以看出,LED灯由9W增加到12W时,液面高度还在上升,所以9W未达到黑藻的光饱和点。(4)①由于实验目的为“研究NaHCO3溶液浓度对黑藻光合速率的影响”,因此自变量是NaHCO3溶液浓度(即CO2浓度),其余能影响实验结果的因素皆为无关变量,如温度、光强度、黑藻的量、黑藻的生长状态等。②NaHCO3溶液浓度达到一定值后,液面上升高度反而随NaHCO3溶液浓度的升高而降低,可能的原因是NaHCO3溶液超过一定浓度会导致黑藻细胞失水,从而使细胞的光合速率降低。\n专项拓展训练3 光合作用与呼吸作用综合\n1.[2022浙江诸暨高三诊断性考试]如图表示在温度、水分等均相同且适宜,二氧化碳浓度不同的条件下,桉树植株光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光强度变化的曲线图(假设光合产物、呼吸底物全部为葡萄糖,且呼吸速率不变)。下列叙述错误的是( )A.图示条件下,甲植株的光饱和点大于乙植株B.甲、乙植株光合速率等于呼吸速率时的光强度不同C.光强度为b时,每天光照12小时,一昼夜后,甲植株干重增加D.限制乙植株B状态下光合速率的外界因素是光强度和CO2浓度答案1.C 光饱和点为达到最大光合作用强度时的最小光强度,据图可知,甲植株的光饱和点大于乙植株,A正确;P/R等于1时,光合速率等于呼吸速率,由图可知,P/R等于1时,甲、乙植株对应的光强度不同,B正确;光照强度为b时,甲植株的P/R=2,设呼吸速率=m,则光合速率=2m,则白天积累的有机物=光合作用产生的有机物-呼吸消耗的有机物=12×(2m)-12m=12m,晚上消耗的有机物=12m,由于白天12小时积累的有机物=晚上12小时呼吸作用消耗的有机物,故一昼夜后,甲植株干重不变,C错误;B状态下,乙植株还未达到最大光合作用强度,因此限制乙植株B状态下光合速率的外界因素有光强度和CO2浓度,D正确。\n2.植物真正光合速率一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h(光强度适宜且不变),测定CO2浓度,得到如图数据。下列分析错误的是( )A.在27℃、28℃和29℃时,该植物有机物积累量相等B.图示四个温度中,29℃时光合速率与呼吸速率均最大C.用本实验的光强度持续光照,四个温度下该植物都能生长D.30℃时该植物经本实验的光强度光照12h再暗处理12h后,没有有机物积累\n答案2.D 由题干和图示可知,暗处理1h,此过程中该植物只进行呼吸作用,CO2浓度的增加量代表呼吸作用强度;再光照1h,此过程中植物既进行光合作用,又进行呼吸作用,光照后与暗处理前CO2浓度的减少量代表光合作用固定的CO2量(1h)-呼吸作用释放的CO2量(2h)。该植物在27℃、28℃和29℃时,经暗处理1h、光照1h,CO2的减少量均为60μmol,故在27℃、28℃和29℃时该植物有机物的积累量相等,A正确。总光合速率可用“光照后与暗处理前CO2浓度的减少量+2×暗处理后CO2浓度的增加量”表示,故在29℃时光合速率最大;暗处理1h后CO2浓度的增加量可代表呼吸速率,在29℃时呼吸速率最大,B正确。因总光合速率可用“光照后与暗处理前CO2浓度的减少量+2×暗处理后CO2浓度的增加量”表示,呼吸速率可用“暗处理后CO2的增加量”表示,且净光合速率=总光合速率-呼吸速率,因此“光照后与暗处理前CO2浓度的减少量+暗处理后CO2浓度的增加量”可表示净光合速率,四个温度下,净光合速率均大于0,故用该实验的光强度持续光照,四个温度下该植物都能生长,C正确。30℃时,该植物总光合速率=20+2×20=60(μmol/h),呼吸速率=20μmol/h,净光合速率为40μmol/h,则经12h光照和12h黑暗后,该植物CO2的净固定量为40×12-20×12=240(μmol),即有有机物积累,D错误。\n3.图甲中①、②、③、④表示发生在小麦体内的部分生理过程,a、b代表相应的物质,图乙表示在适宜的光照和二氧化碳浓度等条件下,小麦植株在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。回答下列问题:(1)图甲中②代表的生理过程是, ③代表的生理过程是, 过程(填序号)能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行。(2)若突然降低b的浓度,则三碳酸的含量在短时间内将(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(3)由图乙可知,温度对呼吸作用和光合作用都有影响,其中与有关的酶的最适温度更高。在40℃时,小麦叶肉细胞的光合作用强度(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。(4)若温度保持25℃,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,则该植株(填“能”或“不能”)正常生长,原因是。\n答案3.【答案】(1)需氧呼吸第三阶段 (光合作用的)碳反应 ①② (2)降低 (3)呼吸作用 大于 (4)能 12h光照下光合作用净积累的有机物量大于12h黑暗中细胞呼吸消耗的有机物量【解析】分析图甲可知,a代表H2O,①代表光反应,H2O在光下分解产生O2并生成ATP和NADPH。b代表CO2,③代表碳反应,CO2被固定后,用于合成C6H12O6。④代表需氧呼吸第一、第二阶段,C6H12O6被分解产生CO2,同时产生ATP和[H]。②代表需氧呼吸第三阶段,[H]和O2结合产生H2O。由图乙可知,与呼吸作用有关的酶的最适温度在40~45℃,与光合作用有关的酶的最适温度在30℃左右,因此与呼吸作用有关的酶的最适温度更高。(1)由分析可知,图甲中②表示需氧呼吸第三阶段,③表示光合作用的碳反应阶段。在小麦叶肉细胞生物膜上进行的是光反应和需氧呼吸第三阶段,即①②过程。(2)图中b代表CO2,当CO2浓度降低时,CO2的固定减慢,而三碳酸仍能继续被还原,故短时间内三碳酸的含量降低。(3)由图乙可知,在40℃时,小麦植株的CO2吸收量为0,即净光合速率为0,由于在小麦植株体内进行呼吸作用的细胞远多于进行光合作用的细胞,所以在叶肉细胞内光合作用强度大于呼吸作用强度。(4)由图乙可知,温度保持25℃时,该植株的净光合速率大于呼吸速率,则长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,植物有机物的积累量>0,所以植株能够正常生长。\n答案【练后反思】在涉及光合作用和细胞呼吸的综合试题时,两者间物质变化和能量变化的联系,常常是解题的切入口。\n4.测定水中生物的光合速率常用黑白瓶法。白瓶就是透光瓶,里面生物可进行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶,里面生物只能进行呼吸作用。如表所示是某同学利用此种方法测得某池塘水样在不同光强度下处理24h之后的相关数据。其中水样中最初溶解氧的含量为10mg/L,黑白瓶所处的其他环境相同且适宜。请回答下列问题:(1)真核生物发生光合作用的场所是,呼吸作用产生ATP的场所是。(2)黑白瓶测定光合速率的原理是在相同条件下培养一定时间,根据黑瓶中含氧量的变化可以得知水中生物的,根据白瓶中含氧量的变化可以确定水中生物的,然后就可以计算出水中生物的。(3)分析表格数据可知,黑瓶中生物在24h内细胞呼吸消耗的O2量为mg/L。(4)当光强度为cklx时,白瓶中生物在24h内产生的氧气量为mg/L。光强度至少为klx时,该水层产氧量才能维持水中生物的正常生活。光强度(klx)0(黑暗)abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333\n答案4.【答案】(1)叶绿体 细胞溶胶、线粒体(2)呼吸速率 净光合速率 总光合速率 (3)7 (4)21a【解析】(1)叶绿体是真核生物发生光合作用的场所,细胞溶胶和线粒体是呼吸作用产生ATP的场所。(2)总光合速率=净光合速率+呼吸速率。根据题意可知,在相同条件下培养一定时间,根据黑瓶中含氧量的变化可以得知水中生物的呼吸速率,根据白瓶中含氧量的变化可以确定水中生物的净光合速率,然后就可以计算出总光合速率。(3)由于黑瓶中的生物只进行呼吸作用,故24h内该瓶中细胞呼吸消耗的氧气量为10-3=7(mg/L)。(4)光强度为c时,白瓶中生物在24h内产生的氧气量=24-10+7=21(mg/L)。当光强度为aklx时,白瓶中溶氧量不变,说明此时白瓶中生物产生的氧气量刚好用于所有生物的呼吸作用消耗,即光强度至少为aklx时,该水层产氧量才能维持水中生物的正常生活。【练后反思】(1)植物的光合速率一般是指植物的总光合速率,也叫真正光合速率、实际光合速率;植物的净光合速率是总光合速率与呼吸速率的差值。(2)总光合速率可以用叶绿体中CO2的吸收速率、O2的释放速率、有机物的合成速率来表示。呼吸速率可以用线粒体中CO2的释放速率、O2的吸收速率、有机物的消耗速率来表示。(3)光照下植物吸收CO2的速率,以及释放O2的速率表示净光合速率。(4)光照下只能测出植物的净光合速率,黑暗中只能测出植物的呼吸速率。\n5.[2022浙江七彩阳光新高考研究联盟高三开学考试]富含重金属镉(Cd)的污水进入沿岸水域,成为当前海洋污染的重要污染物之一。为研究镉污染对水生植物生长的影响,某科研小组以石莼(一种绿色海藻)为材料,用不同浓度的CdCl2溶液处理三天后,测得石莼叶肉细胞的总光合速率(μmolO2·mgFW-1·h-1)、叶绿素含量(μg·mgFW-1)和呼吸速率(μmolO2·mgFW-1·h-1)的数据如图所示。据图分析回答:(1)为保证实验结果科学有效,在用不同浓度的CdCl2溶液处理石莼的过程中,除了每组实验所用的培养器材、石莼数量和生长发育状况要相同外,还需要控制(写出两个)等主要的无关变量相同且适宜。(2)在实验设置的浓度范围内,当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L时,石莼有机物积累速率的变化趋势是,判断依据是。(3)研究发现金属镉并不会影响光合作用相关酶的活性,试推断随Cd2+浓度增加,石莼总光合速率变化的主要原因是,由此可知,金属镉的富集可能会直接影响光合作用的阶段。(4)研究发现,植物在受到轻度有害物质的刺激时,会通过加快细胞呼吸来补偿生理上受到的损害,以适应有害物质的刺激,称为伤呼吸。据图分析,能刺激石莼发生伤呼吸的Cd2+浓度范围是。\n答案5.【答案】(1)温度(水温)、光强度 (2)逐渐增加 净光合速率=总光合速率-呼吸速率,当Cd2+浓度高于10×1mol/L时,细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量,即净光合速率逐渐变大,故有机物的积累速率逐渐增加 (3)Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量降低 光反应 (4)小于15×10-6mol/L【解析】(1)该实验的自变量是CdCl2溶液的浓度,因变量是石莼叶肉细胞的总光合速率、叶绿素含量和呼吸速率,实验过程中为保证实验结果的准确性,应该保持各无关变量,如培养温度(水温)、光强度等相同且适宜。(2)根据图示,当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L时,总光合速率和细胞呼吸速率都在下降,而净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由于细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量,因此两者差值逐渐增大,即净光合速率逐渐增大,故石莼有机物积累速率逐渐增加。(3)根据题意,金属镉不影响光合作用相关酶的活性,结合图示分析,Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量逐渐降低,由此可知,金属镉的富集可能会直接影响光合作用的光反应阶段,从而影响光合作用。(4)根据题意可知,石莼发生伤呼吸时的呼吸作用强度应该大于无有害刺激时的呼吸作用强度,据图可知当Cd2+浓度小于15×10-6mol/L时,会刺激石莼发生伤呼吸。\n易错疑难集训二\n教材易混易错集训\n易错点1需氧呼吸与厌氧呼吸的区别和联系1.如图所示为细胞呼吸过程,下列叙述合理的是( )A.需在有氧条件下进行的过程是①②B.需氧呼吸第二阶段需要H2O作为原料且发生场所在线粒体内膜C.①④过程仅发生在动物细胞中D.若苹果进行厌氧呼吸和需氧呼吸产生的CO2相等,则两者消耗的葡萄糖之比是3∶1答案1.D 过程①在有氧、无氧条件下均可以进行,A错误;需氧呼吸第二阶段需要H2O作为原料,在真核细胞的线粒体基质中进行,B错误;①④过程可发生在动物细胞中,也可发生在某些植物细胞中,C错误;若苹果进行厌氧呼吸和需氧呼吸产生的CO2相等,假设产生6molCO2,则厌氧呼吸需要消耗3mol葡萄糖,而需氧呼吸需要消耗1mol葡萄糖,因此它们在无氧和有氧情况下所消耗的葡萄糖之比为3∶1,D正确。\n易错点1需氧呼吸与厌氧呼吸的区别和联系2.研究人员发现,癌细胞存在线粒体功能障碍现象,即在有氧和缺氧条件下都会利用葡萄糖产生大量乳酸。下列有关癌细胞的叙述正确的是( )A.其生命活动所需能量主要来源于糖酵解B.适当提高氧气浓度,癌细胞会增加葡萄糖的利用,进而产生大量的ATPC.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞多D.癌细胞中的丙酮酸先脱去CO2形成乙醛,再被还原为乳酸答案2.A 癌细胞存在线粒体功能障碍现象,主要进行厌氧呼吸产生乳酸,厌氧呼吸第二阶段不释放能量,所以癌细胞生命活动所需的能量主要来源于糖酵解,A正确;根据题干信息分析可知,癌细胞主要进行厌氧呼吸,故适当提高氧气浓度,对癌细胞的呼吸作用影响不大,B错误;癌细胞主要进行厌氧呼吸,葡萄糖不能彻底氧化分解,而正常细胞中的葡萄糖可以彻底氧化分解,所以消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少,C错误;癌细胞厌氧呼吸产物为乳酸,厌氧呼吸第二阶段丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被[H]还原为乳酸,D错误。\n易错点1需氧呼吸与厌氧呼吸的区别和联系3.如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。结合所学知识,分析下列说法正确的是( )A.ab段进行需氧呼吸,bc段进行需氧呼吸和厌氧呼吸,cd段进行厌氧呼吸B.运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量C.厌氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失,其余都储存在ATP中D.若运动强度长时间超过c,则肌肉会因为乳酸含量增加而酸胀乏力答案3.D 从图中乳酸含量和氧气消耗速率变化可判断ad段既有需氧呼吸也有厌氧呼吸,但ac段需氧呼吸占优势,cd段需氧呼吸强度不再增强,厌氧呼吸强度以较快速度增加,A错误;运动强度大于c后,肌肉细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,虽然厌氧呼吸强度增强,但是人体厌氧呼吸不产生CO2,需氧呼吸中CO2的产生量等于O2消耗量,B错误;厌氧呼吸的产物是乳酸,乳酸中仍储存有部分能量,C错误;当运动强度长时间超过c时,细胞厌氧呼吸产生的乳酸增加,从而会使肌肉酸胀乏力,D正确。\n答案【练后反思】(1)在真核细胞中,细胞溶胶中可进行厌氧呼吸的整个过程和需氧呼吸的第一阶段,线粒体中进行需氧呼吸的第二、三阶段。(2)一般情况下,大多数高等植物和酵母菌的厌氧呼吸产生酒精和CO2,高等动物细胞的厌氧呼吸产生乳酸。(3)需氧呼吸的各个阶段都能释放能量,能量释放最多的是第三阶段。厌氧呼吸第一阶段释放能量,第二阶段无能量的释放。(4)需氧呼吸和厌氧呼吸可发生在同一细胞内,第一阶段完全相同,在有氧或无氧条件下均可发生。第一阶段产生的丙酮酸要进入线粒体内继续氧化分解,必需的条件是有氧气存在,但氧气不参与反应。第三阶段氧气参与反应,与[H]结合产生H2O。\n易错点2光合作用中各产物的动态变化规律4.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2的供应,短时间内叶绿体中三碳酸分子与五碳糖相对含量的变化是( )A.三碳酸分子增多、五碳糖减少B.三碳酸分子增多、五碳糖增多C.三碳酸分子减少、五碳糖增多D.三碳酸分子减少、五碳糖减少答案4.C 在光合作用的碳反应过程中,CO2首先与五碳糖结合,形成2个三碳酸分子,然后经过三碳酸的还原形成三碳糖,一部分三碳糖又再生为五碳糖。如果突然中断CO2的供应,CO2浓度降低,则短时间内五碳糖消耗量减少,三碳酸分子合成减少,而三碳酸分子的还原速率不变,因此最终三碳酸分子减少、五碳糖增多。\n易错点2光合作用中各产物的动态变化规律5.用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中三碳酸的含量下降,五碳糖的含量上升。则NaHSO3溶液的作用可能是( )A.促进叶绿体中CO2的固定B.促进叶绿体中ATP的合成C.抑制叶绿体中NADPH的形成D.抑制叶绿体中有机物的输出\n易错点2光合作用中各产物的动态变化规律答案5.B 解答本题注意抓住题干中所给的信息,即“短期内检测到叶绿体中三碳酸的含量下降,五碳糖的含量上升”,再利用碳反应的过程图解来分析判断NaHSO3溶液的作用。若NaHSO3溶液促进叶绿体中CO2的固定,则CO2被五碳糖固定形成的三碳酸增加,即消耗的五碳糖增加,故五碳糖的含量将减少,三碳酸的含量将增加,A不符合题意;若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成,则被还原的三碳酸增多,消耗的三碳酸增加,生成的五碳糖增多,而CO2被五碳糖固定形成三碳酸的过程基本不变,故三碳酸的含量将减少,五碳糖的含量将增加,B符合题意;若NaHSO3溶液抑制叶绿体中NADPH的形成,则被还原的三碳酸减少,生成的五碳糖减少,而CO2被五碳糖固定形成三碳酸的过程基本不变,故三碳酸的含量将增加,五碳糖的含量将减少,C不符合题意;若NaHSO3溶液抑制叶绿体中有机物的输出,意味着碳反应中三碳酸的还原过程变慢,生成的五碳糖减少,而CO2被五碳糖固定形成三碳酸的过程基本不变,故三碳酸的含量将增加,五碳糖的含量将减少,D不符合题意。\n易错点2光合作用中各产物的动态变化规律6.向正进行光合作用的叶绿体悬液中分别加入a、b、c、d四种物质,下列相关变化(短时间内)错误的是( )A.若a能抑制ATP合成,则会使三碳酸含量上升B.若b能抑制CO2固定,则会使NADPH、ATP含量上升C.若c能促进NADPH和ATP的产生,则会使五碳糖含量下降D.若d能促进三碳糖的合成,则会使NADPH、ATP含量下降答案6.C 若a能抑制ATP合成,则碳反应中三碳酸的还原过程受阻,使三碳酸含量上升,A正确;若b能抑制CO2固定,则碳反应中三碳酸的合成受阻,三碳酸的还原减少,使NADPH、ATP含量上升,B正确;若c能促进NADPH和ATP的产生,则碳反应中三碳酸的还原过程加强,会使五碳糖含量上升,C错误;若d能促进三碳糖的合成,则说明碳反应中三碳酸的还原过程加强,使NADPH、ATP含量下降,D正确。\n易错点2光合作用中各产物的动态变化规律答案【练后反思】光合作用中各产物的动态变化常见的考点有以下几种:(1)光照减弱或停止:光影响光反应,光照减弱或停止,则光反应产物O2、NADPH、ATP减少,进而使碳反应中三碳酸的还原过程也减弱,而CO2的固定过程基本不变,所以短时间内三碳酸增多,五碳糖减少。(2)光照增强或突然提供光照:与上述相反,光反应产物O2、NADPH、ATP增多,进而使碳反应中三碳酸的还原过程增强,而CO2的固定过程基本不变,所以短时间内三碳酸减少,五碳糖增多。(3)CO2浓度降低或停止供应:CO2浓度首先影响碳反应,CO2浓度降低或停止供应,则CO2的固定过程减弱,而三碳酸的还原过程基本不变,所以短时间内五碳糖增多,三碳酸减少。(4)CO2浓度升高:CO2浓度首先影响碳反应,CO2浓度升高,则CO2的固定过程增强,而三碳酸的还原过程基本不变,所以短时间内五碳糖减少,三碳酸增多。\n常考疑难问题突破\n疑难点影响光合速率因素的曲线分析1.如图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,以下分析正确的是( )A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成三碳糖的速率相对较高B.14:00后叶片的Pn下降,导致叶片积累有机物的量开始减少C.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光强度D.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片碳反应速率远高于光反应速率答案1.C 分析曲线可知,与11:00时相比,13:00时叶片净光合速率较低,说明13:00时叶绿体中合成三碳糖的速率相对较低,A错误;14:00后叶片的Pn下降,但叶片净光合速率仍远大于0,说明植株积累有机物的量继续增多,B错误;叶片的Pn先后两次下降,对比分析两曲线变化可知,第一次是因为中午叶片气孔部分关闭,CO2供应不足,第二次是光照减弱导致的,C正确;17:00后,由于光强度下降,气孔开放程度增大,使叶片的Ci上升,在CO2充足时,叶片碳反应速率取决于光反应速率,碳反应速率与光反应速率基本相当,D错误。\n疑难点影响光合速率因素的曲线分析2.为研究环境因素对某植株光合作用的影响,某生物小组进行了相关实验研究,结果如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )A.“轻度遮阴、CO2浓度0.03%”条件下,该植株不能进行光合作用B.本实验中使该植株光合作用最强的条件是“全光照、CO2浓度1%、35℃”C.“轻度遮阴、CO2浓度0.03%、25℃”条件下,该植株叶肉细胞CO2吸收速率等于0D.黑暗条件下,CO2吸收速率在30~35℃之间变化最大,推测该植物呼吸作用最强的温度在30~35℃之间答案2.B 分析题图可知,“轻度遮阴、CO2浓度0.03%、20℃”条件下,该植物可吸收CO2进行光合作用,A错误;图中CO2吸收速率代表净光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,结合黑暗条件下的曲线可知,“全光照、CO2浓度1%、35℃”条件下,该植株的总光合速率最大,即光合作用最强,B正确;在“轻度遮阴、CO2浓度0.03%、25℃”条件下时,该植株的CO2吸收速率为0,即净光合速率为0,因有些细胞不进行光合作用,故叶肉细胞CO2吸收速率大于0,C错误;从曲线看,植物细胞呼吸作用最强的温度是40℃左右,D错误。\n疑难点影响光合速率因素的曲线分析3.某生物兴趣小组为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响,进行了相关实验,结果如图所示。图1是在30℃下测得的光强度对两种植株光合速率的影响;图2是在光强度为1000μmol·m-2·s-1下测得的温度对光合速率的影响。回答下列问题:(1)本实验的自变量有。图1中A点时,野生型植株叶肉细胞中产生ATP的细胞器是。两种植株更适合在高温强光下种植的是。(2)30℃条件下水稻突变型植株的呼吸强度野生型植株,突变型植株单位时间内合成有机物的量野生型植株。(填“大于”“等于”或“小于”)(3)若突变型植株在1000μmol·m-2·s-1光强度条件下进行图1相关实验时,突然将光强度减小到400μmol·m-2·s-1,则短时间内叶绿体内的五碳糖的含量将。(4)若要进一步研究突变型植株在高光强条件下的光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的,请简要写出实验思路:。\n疑难点影响光合速率因素的曲线分析3.【答案】(1)光强度、温度、植株类型 叶绿体和线粒体 突变型植株 (2)等于 大于 (3)减少 (4)用95%的酒精分别提取两种植株叶片中的光合色素,用纸层析法进行分离,观察并比较两种植株色素带的宽度【解析】(1)分析图示可知,本实验的自变量有光强度、温度和植株类型。图1中A点时野生型植株既进行光合作用,又进行呼吸作用,故其叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体。相比野生型植株,突变型植株在高光强、高温下仍有较大光合速率,因此其更适合在高温强光下种植。(2)据图分析,图1光强度为0时,两种植株的光合速率曲线都与纵轴相交,且在同一个点,而此时植株只能进行呼吸作用,说明两种植株的呼吸速率是相等的。图2中30℃时突变型植株的光合速率更大,因此单位时间内突变型植株合成有机物的量更多。(3)根据题意分析,突变型植株的光强度由1000μmol·m-2·s-1减小到400μmol·m-2·s-1,则光反应产生的ATP和NADPH减少,三碳酸的还原减弱,而三碳酸的合成基本不变,导致短时间内叶绿体内的五碳糖含量减少。【练后反思】(1)影响光合作用的外界因素主要有:光强度、温度和CO2浓度。其中光强度影响光反应,CO2浓度影响碳反应,温度影响酶活性,故既会影响光反应,也会影响碳反应。(2)矿质元素也影响光合作用。例如Mg是构成叶绿素的元素。(3)当外界环境条件均适宜时,影响光合作用的因素就是内因,包括叶绿体中光合色素的含量和有关酶的活性等。答案\n综合素养创新应用\n素养解读本章的主要知识包括ATP和酶、物质出入细胞的方式、细胞呼吸和光合作用。常涉及的核心素养有生命观念(分析ATP、线粒体、叶绿体等的结构与功能以及分析常见物质运输方式的实例,建立结构与功能观;分析光合作用和细胞呼吸中的物质与能量转化,建立物质与能量观等)、科学思维(认识酶的作用特性及影响酶作用的因素;了解ATP的结构特点和ATP与ADP相互转化的能量供应机制;分析影响渗透作用和物质跨膜运输的因素;阐述细胞呼吸和光合作用在物质和能量转化中的联系等)、科学探究(探究酶的特性和影响酶活性的因素;观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象;探究细胞呼吸的方式;提取和分离绿叶中的光合色素;探究影响动植物细胞呼吸、光合作用的因素等)、社会责任(分析生物体内的物质运输,关注相关生产生活等;了解人工控制细胞呼吸的相关措施及在生产生活中的应用实例等;阐明影响光合作用的内外因素及其在生产实践中的应用)。\n1.除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会影响酶的催化效果。图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图2为相同酶溶液在无抑制剂、添加适量不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法错误的是( )A.非竞争性抑制剂抑制酶活性的机理与高温、低温抑制酶活性的机理相同B.据图可推测,竞争性抑制剂因与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点C.底物浓度相对值大于15时,限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度D.曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果\n答案1.A 由图可知,图中非竞争性抑制剂和酶的活性位点外的其他部位结合,从而抑制酶将底物分解为产物,高温通过破坏酶的空间结构使酶失活,低温只能降低酶活性,但不改变酶的空间结构,A错误。由图可知竞争性抑制剂因与底物有相似的结构而与底物竞争酶的活性位点,B正确。由图可知底物浓度相对值大于15时,限制曲线甲的因素不是横轴所表示的底物浓度而可能是酶的数量,C正确。添加竞争性抑制剂后,在底物浓度足够大时,底物与酶的活性位点结合的概率增大,几乎可以达到原来的反应速率,对应曲线乙;添加非竞争性抑制剂后,酶的催化作用受到抑制,即使在底物浓度足够大时也达不到原来的反应速率,对应曲线丙,D正确。【素养点评】 本题主要考查酶的抑制剂对酶活性的影响,解题时要能正确分析竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂影响酶活性的机理,渗透了结构与功能观,能根据曲线图分析各个曲线所代表的具体含义,渗透了科学思维素养。\n2.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+不能通过扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞\n答案2.C 用蓝光照射后,含有保卫细胞的溶液的pH下降,可推测细胞内的H+被转运到了细胞外,再结合题干信息可推测H+-ATPase位于保卫细胞质膜上,A项不符合题意;细胞内pH高于细胞外,即细胞内H+浓度低于细胞外,用蓝光照射后,溶液的pH明显降低,推测蓝光可通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用使细胞内的H+逆浓度梯度转运到细胞外,B项不符合题意;H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量来自ATP水解,不是由蓝光直接提供,C项符合题意;溶液中的H+不能通过扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,D项不符合题意。【素养点评】 本题以H+-ATPase为载体逆浓度梯度跨膜运输H+为情境,体现基础性和综合性。根据H+-ATPase的功能对H+跨膜运输的过程及影响因素进行分析,渗透了物质与能量观、结构与功能观等生命观念,应用光合作用的知识分析蓝光照射对溶液pH变化的原因进行推理分析,渗透了分析与综合、批判性思维等科学思维。\n3.[2022浙江杭州高三联考]呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如图所示,下列相关叙述错误的是( )A.图示过程是需氧呼吸的第三阶段,是需氧呼吸过程中产能最多的阶段B.需氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质D.呼吸链的电子传递过程中所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力3.C 分析题图可知,图示为发生在线粒体内膜上的过程,表示需氧呼吸的第三阶段,该阶段是需氧呼吸过程中产能最多的阶段,A正确;在电子传递链中,需氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气,生成水,B正确;据图可知,电子传递过程中逐级释放的能量推动H+从线粒体基质跨过线粒体内膜到达另一侧,C错误;电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,该浓度差产生的电化学势能为ATP的合成提供了驱动力,D正确。【素养点评】 本题以线粒体内膜上的电子传递链为素材,考查细胞呼吸的相关机制,解题时要能根据题图,分析细胞呼吸过程中电子传递的过程,体现综合性和创新性,渗透了生命观念、科学思维素养。答案\n4.经研究发现,原本生活在干旱地区的多肉植物,其CO2固定过程非常特殊,被称为景天酸代谢途径。这类植物光合作用产生的中间产物苹果酸在CO2的固定和利用过程中起到重要作用。相关过程如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )A.进行景天酸代谢的植物白天进行光反应,积累ATP和NADPH,晚上进行碳反应合成有机物B.图示的代谢方式可以有效地避免植物因蒸腾过度而脱水,从而使该类植物适应干旱环境C.与常见的C3代谢途径植物相比,夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物D.在其原生地环境中,多肉植物液泡中的pH会呈现白天升高晚上降低的周期性变化\n4.D A 分析题图可知,进行景天酸代谢途径的植物,夜晚气孔打开,吸收CO2用于合成苹果酸,苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,同时进行光反应和碳反应,在光照条件下,光反应生成ATP和NADPH用于碳反应,且碳反应所需的CO2来源于苹果酸分解和细胞呼吸;由于白天气孔关闭,可有效避免植物因蒸腾过度而脱水,因此进行景天酸代谢途径的植物更适应干旱环境,A错误,B正确。由于景天酸代谢途径植物晚上气孔张开,不断吸收CO2用于合成苹果酸,减少了空气中的CO2,因此,与常见的C3代谢途径植物相比,夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物,C正确。多肉植物在晚上吸收CO2生成苹果酸进入液泡中(液泡中的pH降低),白天苹果酸分解产生CO2用于碳反应(液泡中的pH升高),因此多肉植物的液泡中的pH会呈现白天升高晚上降低的周期性变化,D正确。【素养点评】 本题以多肉植物的景天酸代谢途径为情境,考查多肉植物在干旱环境中的光合作用过程,解题时需注意根据题图理解苹果酸在景天酸代谢途径中的作用,并据此了解多肉植物对干旱环境的适应性,体现综合性和应用性,渗透了生命观念、科学思维素养。答案\n5.1894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空间结构,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。(1)酶活性易受和等条件的影响,实验中应维持适宜的反应环境。(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)为更直观地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)为进一步探究实验④中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。。\n5.【答案】(1)温度 pH (2)(酶的)空间结构 (3)SCU+CTH→SCU+P(或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,以适应与不同底物的结合 诱导契合 (5)用SCTH和CTH进行反应(加入CTH),检测反应产物的生成量【解析】(1)酶活性易受温度和pH等条件的影响,温度过高或过低,pH过大或过小都会影响酶的活性。(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间结构,继而完成酶促反应,即酶与底物结合时,酶的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,所以反应简式是SCU+CTH→SCTH+P,酶在反应中不消耗,所以也可以写成SCU+CTH→SCU+P。(4)由①②组实验可知,S酶既可以催化CTH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,以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。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。【素养点评】 本题以酶的“诱导契合”学说为情境,考查酶的相关知识。解题的关键是准确获取题干信息,理解“诱导契合”学说的机制,体现基础性、综合性和创新性,渗透了生命观念、科学思维、科学探究素养。答案\n6.[2022浙江诸暨高一月考]气孔有利于二氧化碳流入植物叶片进行光合作用,但同时也是蒸腾作用丧失水分的“门户”。科研人员在拟南芥中转入相关基因后使得拟南芥气孔周围的保卫细胞中表达了一种K+载体蛋白(BLINK1),如图1所示。该载体蛋白能调控气孔快速开启与关闭,而野生拟南芥无BLINK1,气孔开闭较慢。图2表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下的水分利用率(每单位水蒸发时植株制造的干物质量)。回答下列问题:(1)保卫细胞吸水时会导致气孔打开。据图1分析,转基因拟南芥的保卫细胞吸收K+的方式为,K+进入保卫细胞后, 会导致气孔快速(填“开启”或“关闭”)。若通过一定办法测得某株拟南芥通过气孔摄入的氧气量大于释放的氧气量,则此时该植株所处的生理状态是光合作用强度呼吸作用强度。(2)为确定拟南芥叶片光合产物的去向,可采用法。若有6molCO2进入卡尔文循环,则可再生为五碳糖的三碳糖为mol,在此过程中需要利用提供的能量和氢。(3)根据题干和图2信息,分析比较连续光照和间隔光照下野生植株和转基因植株水分利用率的差异,并解释造成这种差异的原因:。\n6.【答案】(1)主动转运 开启 小于 (2)同位素示踪 10 ATP和NADPH (3)在连续光照下,野生植株和转基因植株的水分利用率无显著差异,这是因为连续光照下,野生植株和转基因植株的气孔均开启,CO2摄入量相当;间隔光照下,转基因植株的水分利用率大于野生植株,这是因为间隔光照下,转基因植株因含有BLINK1,光照时气孔能快速打开,加快吸收CO2,黑暗时气孔能快速关闭,减少水分蒸发,而野生植株无BLINK1,气孔开闭较慢【解析】(1)分析图1可知,K+进入保卫细胞时,需K+载体蛋白(BLINK1),并且消耗能量,故其运输方式属于主动转运。由于保卫细胞吸水时会导致气孔打开,因此K+进入保卫细胞后,会提高细胞内溶液的浓度,导致保卫细胞吸水膨胀,气孔快速开启。若某植株通过气孔摄入的氧气量大于释放的氧气量,说明该植株的光合作用强度小于呼吸作用强度。(2)为确定拟南芥叶片光合产物的去向,可采用同位素示踪法,用14C标记CO2,根据14C的转移途径确定光合产物的去向。根据卡尔文循环过程可知,6molCO2进入卡尔文循环后,可形成12mol三碳酸,进而被还原为12mol三碳糖,而其中只有2mol三碳糖被用于合成其他有机物,剩余的10mol均用于再生为五碳糖。卡尔文循环是碳反应的过程,该过程需要光反应产生的ATP和NADPH提供能量和氢。【素养点评】本题以K+载体蛋白(BLINK1)对拟南芥气孔开闭的影响为背景,考查影响光合作用的因素及相关实验分析,旨在考查学生的理解能力、获取信息能力以及实验分析能力,渗透了生命观念、科学思维、科学探究素养。答案\n高考真题同步挑战\n答案1.[2022浙江1月选考生物·3,2分]下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键C.在水解酶的作用下不断地合成和水解D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带1.D ATP是由1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团组成的,A错误;ATP分子中,连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性差,水解时可以释放出大量的能量,被称为高能磷酸键,B错误;ATP在水解酶的作用下水解,ADP和磷酸在合成酶的作用下吸收能量合成ATP,C错误;通过ATP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应,故ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,D正确。\n2.[2020浙江7月选考生物·10,2分]为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围答案2.C 该实验中温度是无关变量,应处于适宜状态,A项正确。含有酶的滤纸片的大小和数量为无关变量,要保证各组加入的含有酶的滤纸片大小和数量相同,B项正确。该实验中不直接将过氧化氢溶液加到含酶的滤纸片上,而是将滤纸片粘在反应小室一侧的内壁上,缓冲液和过氧化氢溶液依次加到反应小室下侧,C项错误。该实验的检测指标是单位时间内收集的气体体积,D项正确。\n3.[2021浙江6月选考生物·16,2分]下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )A.“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎,实验结果相同B.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物C.“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖D.设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,可选择本尼迪特试剂检测反应产物答案3.B 熟马铃薯块茎中的酶已因高温失活,不再具有催化作用,A错误;探究pH对过氧化氢酶的影响实验中,先加缓冲液调节好pH,再加底物,最后再让酶和底物接触,B正确;探究酶的专一性实验中,设置1、2号试管的目的是检验底物本身是否含有还原糖,C错误;设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,不能用本尼迪特试剂检测反应产物,因为本尼迪特试剂既不与蛋白质反应,也不与蛋白质的水解产物反应,D错误。\n4.[2019浙江4月选考生物·9,2分]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( )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答案4.C 兔红细胞没有细胞壁,不会发生质壁分离,A错误。在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出细胞的速率达到平衡,B错误。在低于0.9%NaCl溶液中,进入红细胞的水分子多于出红细胞的水分子,红细胞会因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂,C正确。渗透作用是水分子通过膜的扩散,其中水分子是从其分子数相对较多处向相对较少处扩散,即从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行扩散,D错误。\n5.[2019浙江4月选考生物·15,2分]将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡后,测得有关数据如下表:下列叙述正确的是( )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H2PO4-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NO3-的吸收D.细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为吸收离子供能答案5.D 据表可知根细胞吸收Mg2+的方式是主动转运,主动转运需要消耗能量,A错误。根细胞吸收H2PO4-的方式是主动转运,若不断提高温度,最终可能会导致相关酶变性失活,使根细胞吸收H2PO4-的量减少,B错误。豌豆根细胞厌氧呼吸产生的是乙醇和二氧化碳,不会产生乳酸,C错误。据表可知,根细胞吸收这些离子的方式均为主动转运,需要消耗能量,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,D正确。离子外部溶液的离子浓度(mmol/L)根细胞内部离子浓度(mmol/L)Mg2+0.253NO3-228H2PO4-121\n6.[2022浙江1月选考生物·6,2分]线粒体结构模式如图所示,下列叙述错误的是( )A.结构1和2中的蛋白质种类不同B.结构3增大了线粒体内膜的表面积C.厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在结构4中D.电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成答案6.C 结构1外膜和结构2内膜的功能不同,所含蛋白质的种类和数量不同,A正确;线粒体内膜向内折叠形成结构3(嵴),增大了线粒体内膜的表面积,B正确;厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在细胞溶胶中,C错误;结构2内膜是需氧呼吸第三阶段的场所,电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成,D正确。\n7.[2020浙江7月选考生物·6,2分]下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述,正确的是( )A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸D.若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量答案7.C 1分子葡萄糖经厌氧呼吸可产生2个ATP分子,1分子葡萄糖经需氧呼吸可产生32个ATP分子,A项错误。厌氧呼吸在细胞溶胶中进行,B项错误。需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解产生丙酮酸,C项正确。适当提高环境中的O2浓度会抑制厌氧呼吸,产生的酒精量会减少,D项错误。\n8.[2020浙江1月选考生物·12,2分]酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示,①~③为相关生理过程。下列叙述正确的是( )A.①释放的能量大多储存在有机物中B.③进行的场所是细胞溶胶和线粒体C.发生①③时,CO2释放量大于O2吸收量D.发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③答案8.D ①释放的能量中有少部分储存在ATP中,大多以热能的形式散失,而葡萄糖分子中绝大部分化学能仍储存在有机物丙酮酸中,未被释放,A错误;③进行的场所是线粒体,B错误;①③是需氧呼吸,CO2释放量等于O2吸收量,C错误;酵母菌是兼性厌氧菌,既能进行需氧呼吸也能进行厌氧呼吸,所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③,D正确。\n9.[2021浙江1月选考生物·12,2分]如图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是( )A.H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变B.该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差C.抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率D.线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程答案9.B 据图分析可知:H+逆浓度梯度运输,且需要消耗能量,该过程为主动转运;在此过程中H+-ATP酶兼有载体蛋白和ATP水解酶的功能。主动转运过程中H+-ATP酶作为载体蛋白,会发生形变,协助物质运输,A错误;该转运方式为主动转运,主动转运的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差,B正确;图示H+的转运方式为主动转运,需要载体蛋白的协助,同时需要能量,抑制细胞呼吸会影响细胞的能量供应,进而影响H+的转运速率,C错误;图示过程是消耗ATP的过程,而线粒体内膜上的电子传递链最终会生成ATP,与图示过程不符,D错误。\n10.[2021浙江6月选考生物·23,2分]渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示,图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响,图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体ATP含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供,山梨醇为渗透压调节剂,0.33mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析,下列叙述错误的是( )A.与等渗相比,低渗对完整叶绿体ATP合成影响不大,光合速率大小相似B.渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下,放氧率差异较大C.低渗条件下,即使叶绿体不破裂,卡尔文循环效率也下降D.破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大,放氧率越低\n答案10.A 由题干可知,0.33mol/L是叶绿体处于等渗状态时的山梨醇浓度,当山梨醇浓度为0.105mol/L时,叶绿体处于低渗状态,由图乙可知,与等渗相比,低渗对完整叶绿体ATP合成影响不大,对光合速率影响较大,低渗时放氧速率明显低于等渗状态时的,A错误;由图甲可知,渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下(如图中山梨醇浓度为0.27mol/L、0.33mol/L时,叶绿体完整率相似),放氧率差异较大,B正确;如图甲所示,山梨醇浓度为0.27mol/L时,叶绿体的完整率与等渗状态时的非常相似,但此时放氧率低于等渗状态时的,推测低渗条件下,即使叶绿体不破裂,卡尔文循环效率也下降,C正确;由图甲可知,叶绿体完整率越低,即破碎的叶绿体越多,放氧率越低,D正确。\n11.[2020浙江1月选考生物·27,8分]某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题:(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,用于探究。在相同时间内,用玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收光,吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为。(2)用精密试纸检测溶液pH来估算光合速率变化,其理由是,引起溶液pH的改变。(3)若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定,此时五碳糖和三碳酸的含量与密封前相比分别为。(4)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将,其主要原因是。\n11.【答案】(每空1分)(1)不同光波长对光合作用的影响 绿色 红光和蓝紫 H+、e-和O2(2)黑藻将溶液中的CO2转化为有机物 (3)下降、下降 (4)减弱、减弱 高温导致酶的结构改变,活性下降【解析】(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,来制造不同波长的光,可以用于探究不同光波长对光合作用的影响。由于叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,所以在相同时间内,用绿色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收红光和蓝紫光,吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为H+、e-和O2。(2)CO2含量可以改变溶液pH,黑藻将溶液中的CO2转化为有机物,所以可以用精密试纸检测溶液pH来估算光合速率变化。(3)若将烧杯口密封,持续一段时间,会使外界CO2不能及时补充,导致五碳糖和三碳酸的含量与密封前相比均下降。(4)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,由于高温导致酶的结构改变,酶活性下降,其光合作用的强度和呼吸作用的强度均将减弱。答案\n12.[2021浙江1月选考生物·27,8分]现以某种多细胞绿藻为材料,研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图,图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题:(1)实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素,经处理后,用光电比色法测定色素提取液的,计算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较,以适应低光强环境。由乙图分析可知,在条件下温度对光合速率的影响更显著。(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析,光反应是一种反应。光反应的产物有和O2。(3)乙图的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率,理由是。(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1,则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成μmol的三碳酸。\n12.【答案】(每空1分)(1)光密度值 高 高光强 (2)吸能 ATP、NADPH (3)小 绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率 (4)360【解析】(1)叶绿体中的4种光合色素的含量和吸光能力存在差异,因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较高,可以增强吸光的能力,从而适应低光强环境。由乙图可知,低光强条件下,不同温度下的绿藻放氧速率相差不大,高光强条件下,不同温度下的绿藻放氧速率相差很大,因此在高光强条件下,温度对光合速率的影响更显著。(2)从能量角度分析,光反应需要消耗太阳能,是一种吸能反应;光反应的产物有ATP、NADPH和O2。(3)乙图的绿藻放氧速率表示净光合速率,绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率,因此乙图的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的速率小。(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1,由乙图可知,此条件下,绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1,故光合作用产生氧气的速率为180μmol·g-1·h-1,因此每克绿藻每小时光合作用消耗的CO2为180μmol。在酶的催化作用下,1个CO2分子与五碳糖结合,形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成2个三碳酸分子,故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180×2=360(μmol)的三碳酸。答案\n13.[2021浙江6月选考生物·27,8分]不同光强度下,无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲;16h光照、8h黑暗条件下,无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题:(1)叶片细胞中,无机磷主要贮存于,还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构。光合作用过程中,磷酸基团是光反应产物的组分,也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物的组分。(2)图甲的O~A段表明无机磷不是光合作用中过程的主要限制因素。由图乙可知,光照下,与高磷相比,低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是;不论高磷、低磷,24h内淀粉含量的变化是。(3)实验可用光电比色法测定淀粉含量,其依据是。为确定叶片光合产物的去向,可采用法。\n13.【答案】(每空1分)(1)液泡 ATP和NADPH 三碳糖磷酸 (2)光反应 较低、较高 光照下淀粉含量增加,黑暗下淀粉含量减少 (3)淀粉遇碘显蓝色,其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比14CO2的同位素示踪【解析】(1)叶片细胞中,无机磷主要贮存于液泡、线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中。光反应的产物有氧气、ATP和NADPH,其中ATP和NADPH中含有磷酸基团。卡尔文循环产生的三碳糖磷酸也含有磷酸基团,其少部分会离开卡尔文循环,或在叶绿体内被利用,或运到叶绿体外合成蔗糖。(2)光强度通过影响光反应过程来改变光合速率,由图甲可知,O~A段低磷和高磷曲线变化一致,说明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知,光照下,与高磷相比,低磷条件下蔗糖含量较低、淀粉含量较高;无论低磷、高磷,24h内,光照下淀粉含量增加,黑暗下淀粉含量减少。(3)光电比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法,这是利用有色物质对特定波长光的吸收特性来进行定量分析的一种方法,其原理是基于被测物质溶液的颜色或加入显色剂后生成的有色溶液的颜色,颜色深度和物质含量成正比,根据光被有色溶液吸收的强度,即可测定溶液中物质的含量。淀粉遇碘显蓝色,其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比,因此可采用光电比色法测定淀粉含量。可采用14CO2的同位素示踪法来确定叶片光合产物的去向。答案\n14.[2022浙江1月选考生物·27,8分]不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下,用不同单色光处理(30s/次),实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理,“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。回答下列问题:(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能,可用于碳反应中的还原。(2)据图1分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分,气孔开放,反之关闭。由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用可被光逆转。由图1、图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K+、Cl-的吸收等,最终导致保卫细胞,细胞吸水,气孔开放。(3)生产上选用LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境,已用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的或、合理的光照次序照射,利于次生代谢产物的合成。\n14.【答案】(每空1分)(1)层析 三碳酸(2)光合速率大,消耗的二氧化碳多 蓝 溶质浓度升高 (3)不同颜色 光强度 光照时间【解析】(1)可用层析法分离光合色素。光反应产生的ATP和NADPH可用于碳反应中三碳酸的还原。(2)由图1可知,相对于红光,蓝光照射下植物的光合速率更大,因此会消耗更多的CO2,导致胞间CO2浓度降低。由图2可知,“蓝光+绿光”组气孔开放程度明显低于蓝光组,表明绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用;而“蓝光+绿光+蓝光”组气孔开放程度比“蓝光+绿光”组的大,且比蓝光组更大,说明先蓝光再绿光后蓝光处理可逆转绿光的阻止作用。答案
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