資源簡介 回歸課本之新教材的查缺補漏-02電子傳遞鏈專題2 電子傳遞鏈1、基本概念:電子傳遞鏈也叫呼吸鏈,就是呼吸代謝中間產物的電子和質子,沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑,傳遞到分子氧的過程。高能電子的能量是在電子傳遞中逐級遞減的。2. 線粒體基質中高能電子和H+的主要來源:①除糖類在細胞呼吸過程中產生NADH外,脂肪和氨基酸也會分解形成丙酮酸,進入三羧酸(TCA)循環產生NADH;②NADH在NADH脫氫酶的作用下生成H+和高能電子,高能電子通過呼吸鏈傳遞;③TCA循環中產生的FADH2也含有并釋放高能電子進入電子傳遞鏈。3、復合體I III IV的作用:將H+定向轉運至膜間隙,起質子泵的作用。高能電子在傳遞過程中能量逐級遞減,成為低能電子,最終被氧氣接受生成水。4、.質子梯度如何推動ATP的合成:當存在足夠的質子驅動力時,強大的質子流通過嵌在線粒體內膜的F0F1-ATP合酶返回基質,推動ATP合酶分子內空間結構的變化,驅動ADP發生磷酸化生成ATP,同時H+與接受了電子的O2結合生成水。1.細胞呼吸的第一階段又稱糖酵解,糖酵解時產生了還原型高能化合物NADH。在有氧條件下,NADH中的電子由位于線粒體內膜上的電子載體所組成的電子傳遞鏈傳遞,最終被O2獲得。下圖為線粒體內膜上電子傳遞和ATP的形成過程。下列說法正確的是( )A.H+通過線粒體內膜進、出膜間隙的方式相同B.有氧呼吸過程中ATP中的能量最終來源于NADHC.線粒體內膜兩側H+梯度的形成與電子傳遞過程有關D.NADH中的電子全部來自于糖酵解過程,最終被O2獲得2.細胞呼吸是生物細胞中最重要的供能活動,其中供能最多的階段是電子傳遞鏈(如圖所示),胞液側為線粒體雙層膜間隙。請據圖分析下列選項錯誤的是( )A.線粒體的內膜兩側的pH梯度需在有氧氣供應時才能維持B.好氧細菌細胞中也具備類似此圖功能的膜脂和膜蛋白結構C.介導H+從胞液側進入基質側的蛋白復合體具有催化作用D.H+從基質側進入胞液側的過程屬于被動轉運過程3.氰化物是致命速度最快的毒物之一,它能與電子傳遞鏈中的蛋白質結合,阻斷ATP的生成。下列敘述錯誤的是( )A.氰化物中毒會抑制需氧呼吸過程中有關酶的合成B.氰化物中毒會抑制線粒體內膜上水的生成C.氰化物中毒會導致患者細胞中ADP與ATP比值上升D.氰化物中毒會使患者體內的乳酸含量上升(一)細胞色素系統途徑(電子傳遞主路)(二)交替途徑AOX:不合成ATP,接受電子后與氧氣形成水能量更多以熱能的形式散失;作用:利于授粉、能量溢流、增強抗逆性4.“開花生熱現象”指一些植物的花器官在開花期能夠在短期內迅速產生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環境溫度,促使花部氣味揮發,吸引昆蟲訪花。研究表明該現象通過有氧呼吸的主呼吸鏈及交替氧化酶(AOX)參與的交替呼吸途徑實現(如圖所示)。下列有關敘述錯誤的是( )A.圖中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ通過主動轉運運輸H+而ATP合成酶通過易化擴散轉運H+B.據圖可知線粒體內膜上的交替呼吸途徑不能形成驅動ATP合成的膜兩側H+化學梯度C.相同質量的葡萄糖通過交替呼吸途徑比通過有氧呼吸的主呼吸鏈途徑釋放的熱能少一些D.寒冷早春,某些植物可以通過促進花細胞中AOX基因的表達以吸引昆蟲傳粉,這體現了生物與環境相適應5.2022年8月29日,中科院分子植物卓越中心研究員鄭慧瓊在新聞發布會上介紹,我國空間站問天實驗艙里培育的水稻幼苗有望在國際上首次在太空結出種子。光能的吸收是光合作用的第一步,水稻幼苗的光反應在光系統中進行。下列說法錯誤的是( )A.水稻幼苗的光系統位于葉綠體類囊體薄膜上B.光系統中的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類C.葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收紅光D.太空輻射可能會破壞葉綠體中的類囊體薄膜,影響幼苗的光合作用6.研究發現,雌激素可顯著提高神經細胞的線粒體中細胞色素c氧化酶(CCO)基因的表達,CCO是生物氧化的重要電子傳遞體,可參與[H]和氧氣結合過程,增加ATP合成。因此,雌激素具有改善神經細胞的糖代謝、保護神經細胞的作用。另外,神經細胞中存在兩種雌激素受體ERα和ERβ,在ERα缺失條件下,雌激素的神經保護作用完全消失,但ERβ缺失對雌激素的神經保護作用幾乎沒有影響。下列敘述正確的是( )A.雌激素通過體液定向運輸到神經細胞,與位于靶細胞細胞核中的特異性受體結合B.人體內雌激素含量的相對穩定是通過分級調節和反饋調節實現的C.CCO位于線粒體基質中,通過參與細胞呼吸的第二階段增加ATP合成D.可選擇雌激素受體ERβ調節劑作為某些神經系統疾病預防與治療的藥物7.下圖為植物有氧呼吸的主呼吸鏈及其分支途徑——交替呼吸途徑的部分機理。該過程可受氰化物抑制,在氰化物存在的情況下,某些植物呼吸不受抑制,稱為抗氰呼吸,抗氰呼吸不產生ATP,只放熱。在大多數組織中抗氰呼吸占全部呼吸的10%~25%,而在某些組織達100%。近年來越來越多的研究表明,抗氰呼吸廣泛存在于高等植物和微生物中。下列說法正確的是( )A.蛋白質復合體Ⅰ-Ⅳ可將質子從基質泵出到膜間區域B.F0的功能是作為內膜的質子通道,F1的功能是催化ATP合成C.抗氰呼吸的強弱可能與植物種類和發育狀況有關D.抗氰呼吸可以減少氰脅迫對植物的不利影響,以更好地適應環境1、光系統Ⅱ進行水的光解,產生氧氣和 H+和自由電子 (e-),光系統Ⅰ主要是介導 NADPH 的產生。2、電子(e-)經過電子傳遞鏈:質體醌→細胞色素 b6f 復合體→質體藍素→光系統Ⅰ→鐵氧還蛋白→NADPH。3、電子傳遞過程是高電勢到低電勢(光系統Ⅱ和Ⅰ中的電子傳遞由于光能的作用,從而逆電勢傳遞,這是一個吸能的過程),因此,電子傳遞過程中釋放能量,質體醌利用這部分能量將質子(H+)逆濃度從類囊體的基質側泵入到囊腔側,從而建立了質子濃度(電化學)梯度。光系統Ⅱ在類囊體的囊腔側進行的水的光解產生質子(H+)以及在類囊體的基質側H+和 NADP+形成 NADPH的過程,為建立質子濃度(電化學)梯度也有所貢獻。4、類囊體膜對質子是高度不通透的,因此,類囊體內的高濃度質子只能通過 ATP合成酶順濃度梯度流出,而ATP合成酶利用質子順濃度流出的能量來合成 ATP。8.研究發現綠藻進化出了強大的光捕獲系統(如圖所示),以應對水域環境中的光照條件。光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是葉綠素和蛋白質復合體,能吸收、轉化光能并進行電子傳遞。下列有關光合作用說法錯誤的是( )A.PSⅠ和PSⅡ鑲嵌在葉綠體內膜上B.完備的捕光系統讓綠藻更好適應水域弱光環境C.圖中所示的ATP合成酶參與將光能轉變為活躍化學能D.該膜的功能有效說明生物膜具有控制物質進出的功能9.有氧呼吸全過程可分為如圖所示的糖酵解、檸檬酸循環和電子傳遞鏈三個階段,一些中間產物還可合成脂肪等。有關敘述錯誤的是( )A.細胞呼吸是糖類、脂肪等相互轉化的樞紐B.與檸檬酸循環有關的酶分布于細胞質基質C.糖酵解時葡萄糖中化學能大部分轉化成熱能D.有氧和無氧時,糖酵解產生的ATP量相等10.科學家給藻類植物照射遠紅光時,其O 產生量急劇下降。隨后的實驗表明,在遠紅光條件下,若補充紅光,則O 產量大幅增加,由此發現光系統Ⅰ(PSI)和光系統Ⅱ(PSⅡ)。下圖表示PSⅠ和PSⅡ兩個光系統在光合作用中的工作原理,其中的PQ、細胞色素b6f、質體藍素(PC)以及Fd,FNR均是電子傳遞蛋白,實線表示H 的運輸過程,虛線表示電子傳遞過程。回答下列問題:(1)PSⅠ和PSⅡ分布在葉綠體的______上。給植物補充紅光,其O 產量大幅增加,據圖分析,這是因為光合色素可以_______________________。(2)圖中PSⅡ可以將電子通過一系列的電子傳遞蛋白最終傳遞到PSⅠ處的______(填蛋白質),同時促進____________的合成,新合成物質的主要作用是__________________。(3)據圖分析,增加基質和內腔兩側的H 濃度差的生理過程有____________(答出3點)。11.電子傳遞鏈是一系列電子載體按照對電子的親和力逐漸升高的順序組成的電子傳遞系統,其所有組成成分都嵌合于生物膜中。如圖是真核生物細胞呼吸過程(以葡萄糖為呼吸底物)中電子傳遞鏈的部分示意圖。下列說法不正確的是( )A.圖示生物膜為線粒體內膜的磷脂雙分子層B.圖示中NADH部分來自葡萄糖的分解C.圖示Ⅰ至Ⅳ既能傳遞電子,還可能具有催化功能D.阻斷圖示中H+的運輸不會影響ATP的合成12.葡萄糖代謝中大部分能量的釋放依賴電子傳遞系統或電子傳遞鏈來完成,細胞色素C是其中非常重要的電子傳遞體。它易溶于酸性溶液,主要分布于線粒體內膜上,可與其它酶協作將電子沿著特定途徑傳遞到分子氧。下列敘述正確的是( )A.線粒體內膜向內腔折疊增大了膜面積,為細胞色素C提供了更多的附著點B.細胞色素C可使NADH通過電子傳遞鏈再氧化進而將能量儲存于ATP中C.動物脂肪組織中細胞色素C含量比肌肉組織中更高,可采用酸化水進行提取D.細胞色素C可用于各種組織缺氧的急救或輔助治療,提高氧氣利用率13.在線粒體內膜上存在傳遞電子的一系列蛋白質復合體,其由一系列能可逆地接受和釋放電子或H+(質子)的化學物質組成;)它們在內膜上相互關聯地有序排列成電子傳遞鏈(如圖所示)。有氧呼吸過程產生的NADH是一種高能化合物,其在有氧的條件下釋放出高能電子和H+,高能電子經電子傳遞鏈傳遞至氧氣生成水,同時該過程釋放的能量用于H+由線粒體基質向線粒體內外膜間隙(膜間腔)的跨膜運輸,從而使線粒體內膜兩側的H+具有一定的濃度差,該濃度差驅動H+通過ATP合酶順濃度梯度運輸,并將能量儲存到ATP中。已知2,4-G二硝基苯酚(DNP)能夠使H+從線粒體內外膜間隙轉運到線粒體基質,從1933年到1938年被人們廣泛用作減肥藥。下列說法正確的是( )A.圖中的NADH在細胞質基質和線粒體基質中合成,其中的氫全部來自葡萄糖B.H+(質子)的由線粒體基質向線粒體內、外膜間隙的運輸方式屬于主動運輸C.DNP用于減肥的原理可能是通過減弱ATP的合成,從而使脂肪分解加強D.若細胞中沒有氧氣,NADH會在細胞質基質大量積累14.在細胞有氧呼吸過程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)僅抑制電子傳遞鏈的能量轉化成ATP,不直接影響細胞內的其他物質反應。對實驗大鼠使用DNP,下列敘述正確的是( )A.DNP會阻止有氧呼吸第一階段產生ATPB.DNP主要在線粒體基質中發揮作用C.DNP會抑制大鼠血糖進入成熟紅細胞D.DNP會使線粒體內膜上散失的熱能增加15.近年來,研究發現雌激素也是神經系統中一種重要的信號分子,可顯著提高神經細胞線粒體中細胞色素C氧化酶基因的表達,細胞色素C氧化酶是生物氧化的一個非常重要的電子傳遞體,參與和氧氣的結合,增加ATP的合成,因此雌激素具有改善神經細胞糖代謝,保護神經細胞的作用。進一步研究發現神經細胞中存在兩種雌激素受體ERα和ERβ,ERα缺失條件下雌激素的神經保護作用完全消失,但ERβ缺失對雌激素的神經保護作用則幾乎沒有影響。以下說法錯誤的是( )A.人體血液中雌激素含量相對穩定是通過反饋調節實現的B.雌激素通過體液定向運輸到神經細胞,與位于靶細胞核中的特異性受體結合C.細胞色素C氧化酶可使NADPH和氧氣結合,進而將能量儲存于ATP中D.可選擇雌激素受體ERβ調節劑作為某些神經系統疾病的預防與治療16.光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是由蛋白質和光合色素組成的復合體。下圖表示某高等植物葉肉細胞中光合作用部分過程示意圖,圖中虛線表示該生理過程中電子(e-)的傳遞過程。請據圖回答下列問題。(1)PSⅠ和PSⅡ鑲嵌在葉綠體的_______________上,含有的光合色素主要包括_______________兩大類,這些色素的主要功能有_______________。(2)圖示過程中,PSⅡ和PSⅠ以串聯的方式協同完成電子由_______________(物質)釋放、最終傳遞給_______________(物質)生成[H]的過程。(3)光照的驅動既促使水分解產生H+,又伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H+_______________,同時還在形成[H]的過程中_______________葉綠體基質中部分H+,造成膜內外的H+產生了濃度差。請結合圖示信息分析,跨膜的H+濃度差在光合作用中的作用是_______________。(4)除草劑二溴百里香醌(DBMIB)與PQ競爭可阻止電子傳遞到細胞色素b6f,若用該除草劑處理無內外膜的葉綠體,會導致ATP含量顯著下降,其原因可能是_______________。17.帕金森氏病的主要臨床表現為靜止性震顫(主動肌與拮抗肌交替收縮引起的節律性震顫,常見手指搓丸樣動作,頻率4 ~ 6 次/s,靜止時出現,緊張時加重,隨意運動時減輕,睡眠時消失;也可見于下頜、唇和四肢等)、運動遲緩、肌強直和姿勢步態障礙。圖甲中腦內紋狀體通過抑制黑質影響神經元a釋放多巴胺,而黑質也可以通過抑制紋狀體而影響神經元 b 釋放乙酰膽堿,以上兩種途徑作用于脊髓運動神經元,產生興奮或抑制“-”表示抑制); 圖乙表示患者用某種特效藥后的效果圖。回答下列問題:(1)興奮在b 神經元和脊髓運動神經元之間的傳遞是_____的,腦中神經元a可抑制脊髓運動神經元的興奮,說明 _____(2)患者的紋狀體合成乙酰膽堿_____ (填“增多”或“減少”),多巴胺合成及分泌_____ (填“增多”或“減少”),它們的受體都分布在_____。(3)某科研所研制了另一種治療帕金森氏病的特效藥乙,欲證明特效藥乙有治療效果,應該觀察 _____;欲證明特效藥乙與特效藥甲的作用機理是否相同,應該觀察_____。18.據圖答題:(1)圖一為某些原核細胞鞭毛附近發生的有氧呼吸過程,圖示過程中,通過電子傳遞鏈的運輸,周質空間中H+濃度高于細胞內,而后H+化學勢能轉化為ATP中的化學能和___________能,并給____________過程供能。(2)圖一中為原核生物_______(填細胞結構),圖示功能可以驗證內共生學說中線粒體________(填內膜或外膜)來自原核生物。(3)圖二為某些原核細胞發生的生理過程,過程中產生的NADH被復合體I氧化后產生的電子經過一系列復合體傳遞給復合體Ⅳ最終將O2還原(即途徑一),該過程同時向膜外運輸H+,H+順濃度梯度運輸驅動ATP合酶合成ATP(如圖);某些植物細胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),該酶能直接利用復合體I傳遞的電子催化O2的還原(即途徑二)。圖示細胞的生物膜為___________。與細胞膜相比,其成分的差異主要表現為________________。(4)復合體Ⅳ向膜外運輸H+的方式是____________。據圖分析,復合體Ⅳ與ATP合酶的作用有哪些共同點?__________________(至少答出兩點)。(5)交替氧化酶(AOX)可以使早春植物花序溫度升高,以吸引昆蟲傳粉。據圖分析,早春植物花序溫度升高的原理是_____________________。19.閱讀下列材料,并回答問題。標題:_______________________?有些植物的花器官在開花期能夠在短期內迅速產生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環境溫度,即“開花生熱現象”。開花生熱可以促使植物生殖發育順利完成。與高等動物相同,高等植物細胞的有氧呼吸過程能釋放熱量。有氧呼吸的第三階段,有機物中的電子經UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復合體(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,傳遞至氧氣生成水,電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側H+濃度差,使能量轉換成H+電化學勢能,此過程稱為細胞色素途徑。最終,H+經ATP合成酶運回線粒體基質時釋放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如圖1所示(“e-”表示電子,“→”表示物質運輸及方向,“”表示相關化學反應)。這種情況下生熱緩慢,不是造成植物器官溫度明顯上升的原因。圖1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白質),是一種植物細胞中廣泛存在的氧化酶,在此酶參與下,電子可不通過蛋白復合體Ⅲ和Ⅳ,而是直接通過AOX傳遞給氧氣生成水,大量能量以熱能的形式釋放。此途徑稱為AOX途徑。相較于細胞色素途徑,有機物中電子經AOX途徑傳遞后,最終只能產生極少量ATP。荷花(N.nucifera)在自然生長的開花階段,具有開花生熱現象。花器官呼吸作用顯著增強,氧氣消耗量大幅提高,使得花器官與周圍環境溫差逐漸增大。研究人員測定了花器官開花生熱過程中不同途徑的耗氧量,如圖2所示。當達到生熱最高峰時,AOX途徑的呼吸作用比生熱前顯著增強,可占總呼吸作用耗氧量的70%以上。線粒體解偶聯蛋白(UCP)是位于高等動、植物線粒體內膜上的一類離子轉運蛋白(圖1虛線框中所示)。UCP可以將H+通過膜滲漏到線粒體基質中,從而驅散跨膜兩側的H+電化學勢梯度,使能量以熱能形式釋放。有些植物開花生熱時,UCP表達量顯著上升,表明UCP蛋白也會參與調控植物的開花生熱。(1)有氧呼吸的第一、二也會釋放熱量,但不會引起開花生熱,原因是___________。(2)圖1所示膜結構是___________;圖1中可以運輸H+的是_____________________。(3)運用文中信息分析,在耗氧量不變的情況下,若圖1所示膜結構上AOX和UCP含量提高,則經膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量________(選填“增加”、“不變”、“減少”)。原因是:_____________。(4)之前有人認為在荷花(N.nucifera)花器官的開花生熱中,經UCP產生的熱量不少于AOX途徑產熱。請結合本文內容分析,若上述說法正確,在“總呼吸”曲線仍維持圖2狀態時,請判斷細胞色素途徑和AOX途徑耗氧量應有怎樣的變化,并說明理由________。(5)基于本文內容,下列敘述能體現高等動、植物統一性的是________。A.二者均有線粒體 B.二者均可借助UCP產熱C.二者均可分解有機物產生ATP D.二者均有細胞色素途徑和AOX途徑(6)給短文加上合適的標題________。回歸課本之新教材的查缺補漏-02電子傳遞鏈專題2 電子傳遞鏈1、基本概念:電子傳遞鏈也叫呼吸鏈,就是呼吸代謝中間產物的電子和質子,沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑,傳遞到分子氧的過程。高能電子的能量是在電子傳遞中逐級遞減的。2. 線粒體基質中高能電子和H+的主要來源:①除糖類在細胞呼吸過程中產生NADH外,脂肪和氨基酸也會分解形成丙酮酸,進入三羧酸(TCA)循環產生NADH;②NADH在NADH脫氫酶的作用下生成H+和高能電子,高能電子通過呼吸鏈傳遞;③TCA循環中產生的FADH2也含有并釋放高能電子進入電子傳遞鏈。3、復合體I III IV的作用:將H+定向轉運至膜間隙,起質子泵的作用。高能電子在傳遞過程中能量逐級遞減,成為低能電子,最終被氧氣接受生成水。4、.質子梯度如何推動ATP的合成:當存在足夠的質子驅動力時,強大的質子流通過嵌在線粒體內膜的F0F1-ATP合酶返回基質,推動ATP合酶分子內空間結構的變化,驅動ADP發生磷酸化生成ATP,同時H+與接受了電子的O2結合生成水。1.細胞呼吸的第一階段又稱糖酵解,糖酵解時產生了還原型高能化合物NADH。在有氧條件下,NADH中的電子由位于線粒體內膜上的電子載體所組成的電子傳遞鏈傳遞,最終被O2獲得。下圖為線粒體內膜上電子傳遞和ATP的形成過程。下列說法正確的是( )A.H+通過線粒體內膜進、出膜間隙的方式相同B.有氧呼吸過程中ATP中的能量最終來源于NADHC.線粒體內膜兩側H+梯度的形成與電子傳遞過程有關D.NADH中的電子全部來自于糖酵解過程,最終被O2獲得2.細胞呼吸是生物細胞中最重要的供能活動,其中供能最多的階段是電子傳遞鏈(如圖所示),胞液側為線粒體雙層膜間隙。請據圖分析下列選項錯誤的是( )A.線粒體的內膜兩側的pH梯度需在有氧氣供應時才能維持B.好氧細菌細胞中也具備類似此圖功能的膜脂和膜蛋白結構C.介導H+從胞液側進入基質側的蛋白復合體具有催化作用D.H+從基質側進入胞液側的過程屬于被動轉運過程3.氰化物是致命速度最快的毒物之一,它能與電子傳遞鏈中的蛋白質結合,阻斷ATP的生成。下列敘述錯誤的是( )A.氰化物中毒會抑制需氧呼吸過程中有關酶的合成B.氰化物中毒會抑制線粒體內膜上水的生成C.氰化物中毒會導致患者細胞中ADP與ATP比值上升D.氰化物中毒會使患者體內的乳酸含量上升(一)細胞色素系統途徑(電子傳遞主路)(二)交替途徑AOX:不合成ATP,接受電子后與氧氣形成水能量更多以熱能的形式散失;作用:利于授粉、能量溢流、增強抗逆性4.“開花生熱現象”指一些植物的花器官在開花期能夠在短期內迅速產生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環境溫度,促使花部氣味揮發,吸引昆蟲訪花。研究表明該現象通過有氧呼吸的主呼吸鏈及交替氧化酶(AOX)參與的交替呼吸途徑實現(如圖所示)。下列有關敘述錯誤的是( )A.圖中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ通過主動轉運運輸H+而ATP合成酶通過易化擴散轉運H+B.據圖可知線粒體內膜上的交替呼吸途徑不能形成驅動ATP合成的膜兩側H+化學梯度C.相同質量的葡萄糖通過交替呼吸途徑比通過有氧呼吸的主呼吸鏈途徑釋放的熱能少一些D.寒冷早春,某些植物可以通過促進花細胞中AOX基因的表達以吸引昆蟲傳粉,這體現了生物與環境相適應5.2022年8月29日,中科院分子植物卓越中心研究員鄭慧瓊在新聞發布會上介紹,我國空間站問天實驗艙里培育的水稻幼苗有望在國際上首次在太空結出種子。光能的吸收是光合作用的第一步,水稻幼苗的光反應在光系統中進行。下列說法錯誤的是( )A.水稻幼苗的光系統位于葉綠體類囊體薄膜上B.光系統中的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類C.葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收紅光D.太空輻射可能會破壞葉綠體中的類囊體薄膜,影響幼苗的光合作用6.研究發現,雌激素可顯著提高神經細胞的線粒體中細胞色素c氧化酶(CCO)基因的表達,CCO是生物氧化的重要電子傳遞體,可參與[H]和氧氣結合過程,增加ATP合成。因此,雌激素具有改善神經細胞的糖代謝、保護神經細胞的作用。另外,神經細胞中存在兩種雌激素受體ERα和ERβ,在ERα缺失條件下,雌激素的神經保護作用完全消失,但ERβ缺失對雌激素的神經保護作用幾乎沒有影響。下列敘述正確的是( )A.雌激素通過體液定向運輸到神經細胞,與位于靶細胞細胞核中的特異性受體結合B.人體內雌激素含量的相對穩定是通過分級調節和反饋調節實現的C.CCO位于線粒體基質中,通過參與細胞呼吸的第二階段增加ATP合成D.可選擇雌激素受體ERβ調節劑作為某些神經系統疾病預防與治療的藥物7.下圖為植物有氧呼吸的主呼吸鏈及其分支途徑——交替呼吸途徑的部分機理。該過程可受氰化物抑制,在氰化物存在的情況下,某些植物呼吸不受抑制,稱為抗氰呼吸,抗氰呼吸不產生ATP,只放熱。在大多數組織中抗氰呼吸占全部呼吸的10%~25%,而在某些組織達100%。近年來越來越多的研究表明,抗氰呼吸廣泛存在于高等植物和微生物中。下列說法正確的是( )A.蛋白質復合體Ⅰ-Ⅳ可將質子從基質泵出到膜間區域B.F0的功能是作為內膜的質子通道,F1的功能是催化ATP合成C.抗氰呼吸的強弱可能與植物種類和發育狀況有關D.抗氰呼吸可以減少氰脅迫對植物的不利影響,以更好地適應環境1、光系統Ⅱ進行水的光解,產生氧氣和 H+和自由電子 (e-),光系統Ⅰ主要是介導 NADPH 的產生。2、電子(e-)經過電子傳遞鏈:質體醌→細胞色素 b6f 復合體→質體藍素→光系統Ⅰ→鐵氧還蛋白→NADPH。3、電子傳遞過程是高電勢到低電勢(光系統Ⅱ和Ⅰ中的電子傳遞由于光能的作用,從而逆電勢傳遞,這是一個吸能的過程),因此,電子傳遞過程中釋放能量,質體醌利用這部分能量將質子(H+)逆濃度從類囊體的基質側泵入到囊腔側,從而建立了質子濃度(電化學)梯度。光系統Ⅱ在類囊體的囊腔側進行的水的光解產生質子(H+)以及在類囊體的基質側H+和 NADP+形成 NADPH的過程,為建立質子濃度(電化學)梯度也有所貢獻。4、類囊體膜對質子是高度不通透的,因此,類囊體內的高濃度質子只能通過 ATP合成酶順濃度梯度流出,而ATP合成酶利用質子順濃度流出的能量來合成 ATP。8.研究發現綠藻進化出了強大的光捕獲系統(如圖所示),以應對水域環境中的光照條件。光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是葉綠素和蛋白質復合體,能吸收、轉化光能并進行電子傳遞。下列有關光合作用說法錯誤的是( )A.PSⅠ和PSⅡ鑲嵌在葉綠體內膜上B.完備的捕光系統讓綠藻更好適應水域弱光環境C.圖中所示的ATP合成酶參與將光能轉變為活躍化學能D.該膜的功能有效說明生物膜具有控制物質進出的功能9.有氧呼吸全過程可分為如圖所示的糖酵解、檸檬酸循環和電子傳遞鏈三個階段,一些中間產物還可合成脂肪等。有關敘述錯誤的是( )A.細胞呼吸是糖類、脂肪等相互轉化的樞紐B.與檸檬酸循環有關的酶分布于細胞質基質C.糖酵解時葡萄糖中化學能大部分轉化成熱能D.有氧和無氧時,糖酵解產生的ATP量相等10.科學家給藻類植物照射遠紅光時,其O 產生量急劇下降。隨后的實驗表明,在遠紅光條件下,若補充紅光,則O 產量大幅增加,由此發現光系統Ⅰ(PSI)和光系統Ⅱ(PSⅡ)。下圖表示PSⅠ和PSⅡ兩個光系統在光合作用中的工作原理,其中的PQ、細胞色素b6f、質體藍素(PC)以及Fd,FNR均是電子傳遞蛋白,實線表示H 的運輸過程,虛線表示電子傳遞過程。回答下列問題:(1)PSⅠ和PSⅡ分布在葉綠體的______上。給植物補充紅光,其O 產量大幅增加,據圖分析,這是因為光合色素可以_______________________。(2)圖中PSⅡ可以將電子通過一系列的電子傳遞蛋白最終傳遞到PSⅠ處的______(填蛋白質),同時促進____________的合成,新合成物質的主要作用是__________________。(3)據圖分析,增加基質和內腔兩側的H 濃度差的生理過程有____________(答出3點)。11.電子傳遞鏈是一系列電子載體按照對電子的親和力逐漸升高的順序組成的電子傳遞系統,其所有組成成分都嵌合于生物膜中。如圖是真核生物細胞呼吸過程(以葡萄糖為呼吸底物)中電子傳遞鏈的部分示意圖。下列說法不正確的是( )A.圖示生物膜為線粒體內膜的磷脂雙分子層B.圖示中NADH部分來自葡萄糖的分解C.圖示Ⅰ至Ⅳ既能傳遞電子,還可能具有催化功能D.阻斷圖示中H+的運輸不會影響ATP的合成12.葡萄糖代謝中大部分能量的釋放依賴電子傳遞系統或電子傳遞鏈來完成,細胞色素C是其中非常重要的電子傳遞體。它易溶于酸性溶液,主要分布于線粒體內膜上,可與其它酶協作將電子沿著特定途徑傳遞到分子氧。下列敘述正確的是( )A.線粒體內膜向內腔折疊增大了膜面積,為細胞色素C提供了更多的附著點B.細胞色素C可使NADH通過電子傳遞鏈再氧化進而將能量儲存于ATP中C.動物脂肪組織中細胞色素C含量比肌肉組織中更高,可采用酸化水進行提取D.細胞色素C可用于各種組織缺氧的急救或輔助治療,提高氧氣利用率13.在線粒體內膜上存在傳遞電子的一系列蛋白質復合體,其由一系列能可逆地接受和釋放電子或H+(質子)的化學物質組成;)它們在內膜上相互關聯地有序排列成電子傳遞鏈(如圖所示)。有氧呼吸過程產生的NADH是一種高能化合物,其在有氧的條件下釋放出高能電子和H+,高能電子經電子傳遞鏈傳遞至氧氣生成水,同時該過程釋放的能量用于H+由線粒體基質向線粒體內外膜間隙(膜間腔)的跨膜運輸,從而使線粒體內膜兩側的H+具有一定的濃度差,該濃度差驅動H+通過ATP合酶順濃度梯度運輸,并將能量儲存到ATP中。已知2,4-G二硝基苯酚(DNP)能夠使H+從線粒體內外膜間隙轉運到線粒體基質,從1933年到1938年被人們廣泛用作減肥藥。下列說法正確的是( )A.圖中的NADH在細胞質基質和線粒體基質中合成,其中的氫全部來自葡萄糖B.H+(質子)的由線粒體基質向線粒體內、外膜間隙的運輸方式屬于主動運輸C.DNP用于減肥的原理可能是通過減弱ATP的合成,從而使脂肪分解加強D.若細胞中沒有氧氣,NADH會在細胞質基質大量積累14.在細胞有氧呼吸過程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)僅抑制電子傳遞鏈的能量轉化成ATP,不直接影響細胞內的其他物質反應。對實驗大鼠使用DNP,下列敘述正確的是( )A.DNP會阻止有氧呼吸第一階段產生ATPB.DNP主要在線粒體基質中發揮作用C.DNP會抑制大鼠血糖進入成熟紅細胞D.DNP會使線粒體內膜上散失的熱能增加15.近年來,研究發現雌激素也是神經系統中一種重要的信號分子,可顯著提高神經細胞線粒體中細胞色素C氧化酶基因的表達,細胞色素C氧化酶是生物氧化的一個非常重要的電子傳遞體,參與和氧氣的結合,增加ATP的合成,因此雌激素具有改善神經細胞糖代謝,保護神經細胞的作用。進一步研究發現神經細胞中存在兩種雌激素受體ERα和ERβ,ERα缺失條件下雌激素的神經保護作用完全消失,但ERβ缺失對雌激素的神經保護作用則幾乎沒有影響。以下說法錯誤的是( )A.人體血液中雌激素含量相對穩定是通過反饋調節實現的B.雌激素通過體液定向運輸到神經細胞,與位于靶細胞核中的特異性受體結合C.細胞色素C氧化酶可使NADPH和氧氣結合,進而將能量儲存于ATP中D.可選擇雌激素受體ERβ調節劑作為某些神經系統疾病的預防與治療16.光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是由蛋白質和光合色素組成的復合體。下圖表示某高等植物葉肉細胞中光合作用部分過程示意圖,圖中虛線表示該生理過程中電子(e-)的傳遞過程。請據圖回答下列問題。(1)PSⅠ和PSⅡ鑲嵌在葉綠體的_______________上,含有的光合色素主要包括_______________兩大類,這些色素的主要功能有_______________。(2)圖示過程中,PSⅡ和PSⅠ以串聯的方式協同完成電子由_______________(物質)釋放、最終傳遞給_______________(物質)生成[H]的過程。(3)光照的驅動既促使水分解產生H+,又伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H+_______________,同時還在形成[H]的過程中_______________葉綠體基質中部分H+,造成膜內外的H+產生了濃度差。請結合圖示信息分析,跨膜的H+濃度差在光合作用中的作用是_______________。(4)除草劑二溴百里香醌(DBMIB)與PQ競爭可阻止電子傳遞到細胞色素b6f,若用該除草劑處理無內外膜的葉綠體,會導致ATP含量顯著下降,其原因可能是_______________。17.帕金森氏病的主要臨床表現為靜止性震顫(主動肌與拮抗肌交替收縮引起的節律性震顫,常見手指搓丸樣動作,頻率4 ~ 6 次/s,靜止時出現,緊張時加重,隨意運動時減輕,睡眠時消失;也可見于下頜、唇和四肢等)、運動遲緩、肌強直和姿勢步態障礙。圖甲中腦內紋狀體通過抑制黑質影響神經元a釋放多巴胺,而黑質也可以通過抑制紋狀體而影響神經元 b 釋放乙酰膽堿,以上兩種途徑作用于脊髓運動神經元,產生興奮或抑制“-”表示抑制); 圖乙表示患者用某種特效藥后的效果圖。回答下列問題:(1)興奮在b 神經元和脊髓運動神經元之間的傳遞是_____的,腦中神經元a可抑制脊髓運動神經元的興奮,說明 _____(2)患者的紋狀體合成乙酰膽堿_____ (填“增多”或“減少”),多巴胺合成及分泌_____ (填“增多”或“減少”),它們的受體都分布在_____。(3)某科研所研制了另一種治療帕金森氏病的特效藥乙,欲證明特效藥乙有治療效果,應該觀察 _____;欲證明特效藥乙與特效藥甲的作用機理是否相同,應該觀察_____。18.據圖答題:(1)圖一為某些原核細胞鞭毛附近發生的有氧呼吸過程,圖示過程中,通過電子傳遞鏈的運輸,周質空間中H+濃度高于細胞內,而后H+化學勢能轉化為ATP中的化學能和___________能,并給____________過程供能。(2)圖一中為原核生物_______(填細胞結構),圖示功能可以驗證內共生學說中線粒體________(填內膜或外膜)來自原核生物。(3)圖二為某些原核細胞發生的生理過程,過程中產生的NADH被復合體I氧化后產生的電子經過一系列復合體傳遞給復合體Ⅳ最終將O2還原(即途徑一),該過程同時向膜外運輸H+,H+順濃度梯度運輸驅動ATP合酶合成ATP(如圖);某些植物細胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),該酶能直接利用復合體I傳遞的電子催化O2的還原(即途徑二)。圖示細胞的生物膜為___________。與細胞膜相比,其成分的差異主要表現為________________。(4)復合體Ⅳ向膜外運輸H+的方式是____________。據圖分析,復合體Ⅳ與ATP合酶的作用有哪些共同點?__________________(至少答出兩點)。(5)交替氧化酶(AOX)可以使早春植物花序溫度升高,以吸引昆蟲傳粉。據圖分析,早春植物花序溫度升高的原理是_____________________。19.閱讀下列材料,并回答問題。標題:_______________________?有些植物的花器官在開花期能夠在短期內迅速產生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環境溫度,即“開花生熱現象”。開花生熱可以促使植物生殖發育順利完成。與高等動物相同,高等植物細胞的有氧呼吸過程能釋放熱量。有氧呼吸的第三階段,有機物中的電子經UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復合體(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,傳遞至氧氣生成水,電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側H+濃度差,使能量轉換成H+電化學勢能,此過程稱為細胞色素途徑。最終,H+經ATP合成酶運回線粒體基質時釋放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如圖1所示(“e-”表示電子,“→”表示物質運輸及方向,“”表示相關化學反應)。這種情況下生熱緩慢,不是造成植物器官溫度明顯上升的原因。圖1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白質),是一種植物細胞中廣泛存在的氧化酶,在此酶參與下,電子可不通過蛋白復合體Ⅲ和Ⅳ,而是直接通過AOX傳遞給氧氣生成水,大量能量以熱能的形式釋放。此途徑稱為AOX途徑。相較于細胞色素途徑,有機物中電子經AOX途徑傳遞后,最終只能產生極少量ATP。荷花(N.nucifera)在自然生長的開花階段,具有開花生熱現象。花器官呼吸作用顯著增強,氧氣消耗量大幅提高,使得花器官與周圍環境溫差逐漸增大。研究人員測定了花器官開花生熱過程中不同途徑的耗氧量,如圖2所示。當達到生熱最高峰時,AOX途徑的呼吸作用比生熱前顯著增強,可占總呼吸作用耗氧量的70%以上。線粒體解偶聯蛋白(UCP)是位于高等動、植物線粒體內膜上的一類離子轉運蛋白(圖1虛線框中所示)。UCP可以將H+通過膜滲漏到線粒體基質中,從而驅散跨膜兩側的H+電化學勢梯度,使能量以熱能形式釋放。有些植物開花生熱時,UCP表達量顯著上升,表明UCP蛋白也會參與調控植物的開花生熱。(1)有氧呼吸的第一、二也會釋放熱量,但不會引起開花生熱,原因是___________。(2)圖1所示膜結構是___________;圖1中可以運輸H+的是_____________________。(3)運用文中信息分析,在耗氧量不變的情況下,若圖1所示膜結構上AOX和UCP含量提高,則經膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量________(選填“增加”、“不變”、“減少”)。原因是:_____________。(4)之前有人認為在荷花(N.nucifera)花器官的開花生熱中,經UCP產生的熱量不少于AOX途徑產熱。請結合本文內容分析,若上述說法正確,在“總呼吸”曲線仍維持圖2狀態時,請判斷細胞色素途徑和AOX途徑耗氧量應有怎樣的變化,并說明理由________。(5)基于本文內容,下列敘述能體現高等動、植物統一性的是________。A.二者均有線粒體 B.二者均可借助UCP產熱C.二者均可分解有機物產生ATP D.二者均有細胞色素途徑和AOX途徑(6)給短文加上合適的標題________。參考答案:1.C【分析】細胞的需氧呼吸是指需氧代謝類型的細胞在有氧條件下,將細胞內的有機物氧化分解產生CO2和H2O,并將葡萄糖中的化學能轉化為其他形式的能量的過程,需氧呼吸有三個階段:第一階段稱作糖酵解,是葡萄糖生成丙酮酸的過程;第二階段稱作三羧酸循環(檸檬酸循環),丙酮酸經過一系列的氧化反應,最終生成CO2和NADH;第三階段為電子傳遞鏈過程,前兩個階段產生的NADH最終與O2反應生成水,并產生大量能量的過程。【詳解】A、由圖中信息可知:H+由線粒體基質進入線粒體膜間腔時,是從低濃度到高濃度運輸,屬于主動運輸,出膜間隙由高濃度到低濃度,屬于被動運輸,A錯誤;B、有氧呼吸過程中ATP中的能量最終來源是葡萄糖,B錯誤;C、NADH中的H+和電子被電子傳遞體所接受,使得線粒體內膜外側H+濃度升高,線粒體內膜兩側形成H+梯度,C正確;D、NADH中的電子一部分來自于糖酵解過程,一部分來自于水的分解,最終被O2獲得,D錯誤。故選C。2.D【分析】如圖表示電子傳遞鏈的過程,在電子傳遞鏈中,特殊的分子所攜帶的電子分別經過復雜的步驟傳遞給氧,最后形成水,在這個過程中產生大量的ATP。【詳解】A、氧氣作為電子的受體,發生反應后能將質子泵入膜間腔,因此切斷氧氣的供應,則線粒體內膜兩側的pH梯度會消失,即線粒體的內膜兩側的pH梯度需在有氧氣供應時才能維持,A正確;B、好氧細菌的有氧呼吸也存在電子傳遞鏈,因此細胞中也具備類似此圖功能的膜脂和膜蛋白結構,B正確;C、介導H+從胞液側進入基質側的蛋白復合體能催化ADP和Pi合成ATP,因此具有催化作用,C正確;D、將H+從基質側進入胞液側是主動轉運過程,其能量來自于高能電子經過一系列的電子傳遞體時釋放的能量,不需要消耗 ATP,D錯誤。故選D。3.D【分析】氰化物能與電子傳遞鏈中的蛋白質結合,阻斷ATP的生成,說明其作用于有氧呼吸第三階段;有氧呼吸第三階段發生電子傳遞過程,電子經蛋白質傳遞參與水的生成。【詳解】A、氰化物中毒會導致ATP合成減少,酶的合成需要能量,故能抑制需氧呼吸過程中有關酶的合成,A正確;B、氰化物能與電子傳遞鏈中的蛋白質結合,導致電子傳遞受阻,線粒體內膜上水的生成需要電子,B正確;C、氰化物中毒導致ATP合成減少,ADP與ATP比值上升,C正確;D、氰化物中毒導致的是有氧呼吸第三階段受影響,但第二階段正常,不會使患者體內的乳酸含量上升,D錯誤。故選D。4.C【分析】需氧呼吸的全過程,可以分為三個階段:糖酵解,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,在分解的過程中產生少量的氫(用[H]表示),同時釋放出少量的能量。這個階段是在細胞質基質中進行的;檸檬酸循環,丙酮酸經過一系列的反應,分解成二氧化碳和氫,同時釋放出少量的能量。這個階段是在線粒體中進行的;電子傳遞鏈,前兩個階段產生的氫,經過一系列的反應,與氧結合而形成水,同時釋放出大量的能量。【詳解】A、由圖可知,膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ以及ATP合成酶都是轉運蛋白,均可以轉運H+,其中膜蛋白I和膜蛋白III、IV是逆濃度轉運,屬于主動轉運,而ATP合成酶是順濃度轉運,屬于易化擴散,A正確;B、由題干可知,交替呼吸發生在有氧呼吸第三階段,該階段會產生大量的能量,而交替呼吸途徑不發生H+跨膜運輸,不能形成驅動ATP合成的膜質子勢差,不會產生ATP,B正確;C、結合B分析可知,交替呼吸不會產生ATP,有機物經過交替呼吸途徑氧化分解后大部分能量以熱能的形式釋放,相同質量的葡萄糖通過交替呼吸途徑比通過有氧呼吸的主呼吸鏈途徑釋放的熱能多,C錯誤;D、寒冷早春,某些植物可以提高花細胞中AOX基因的表達,產生更多的交替氧化酶(AOX),從而發生交替呼吸,產生的熱能增多,使花器官溫度顯著高于環境溫度,促使花部氣味揮發,吸引昆蟲傳粉,體現了生物與環境相適應,D正確。故選C。5.C【分析】葉綠體色素分為葉綠素a,葉綠素b,胡蘿卜素,葉黃素,它們顏色分別為藍綠色,黃綠色,橙黃色,黃色。葉綠素a和葉綠素b吸收紅光和藍紫光,葉黃素和胡蘿卜素吸收藍紫光。【詳解】A、PSI、PSⅡ是葉綠體的光系統,分布在類囊體薄膜上,PSⅡ與放氧復合體、葉綠素等物質相結合,光合色素具有吸收、傳遞和轉化光能的作用,所以PSⅡ具有吸收、傳遞和轉化光能的作用,A正確;B、植物細胞內光系統中的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類,B正確;C、植物主要吸收紅光和藍紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,C錯誤;D、太空輻射可能會破壞葉綠體中的類囊體薄膜上蛋白質的空間結構,從而影響幼苗的光合作用,D正確。故選C。6.B【分析】激素調節的特點:微量高效;通過體液運輸;作用于靶細胞、靶器官;作為信息分子發揮調節作用。【詳解】A、雌激素通過體液運輸到全身,不定向運輸到神經細胞,A錯誤;B、人體雌激素的分泌受“下丘腦一垂體一性腺”分級調節,同時血液中雌激素含量相對穩定是通過反饋調節實現的,B正確;C、CCO是生物氧化的重要電子傳遞體,可參與[H]和氧氣結合過程,該過程為有氧呼吸第三階段,C錯誤;D、在ERα缺失條件下,雌激素的神經保護作用完全消失,但ERβ缺失對雌激素的神經保護作用幾乎沒有影響,所以,雌激素受體ERβ調節劑不能發揮作用,D錯誤。故選B。7.BCD【分析】有氧呼吸過程:(1)第一階段:場所:細胞質基質。過程:1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產生少量的[H]并釋放少量能量。(2)第二階段:場所:線粒體基質。過程:丙酮酸和水徹底反應生成CO2和[H],并釋放少量能量。(3)第三階段:場所:線粒體內膜。過程:前兩個階段產生的[H]與O2結合反應生成H2O,同時釋放大量能量。【詳解】A、由圖可知,蛋白質復合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可以作為H+轉運的載體,將質子從基質泵出到膜間區域,A錯誤;B、由圖可知,可作為內膜的質子通道,F1的功能是催化ATP合成,B正確;C、抗氰呼吸的強弱因植物種類和發育狀況不同而不同,C正確;D、由題意知,氰呼吸可以減少氰脅迫對植物的不利影響,以更好地適應環境,D正確。故選BCD。8.A【分析】圖示為類囊體的薄膜,PSⅡ吸收光能發生了水的光解過程并生成了電子,電子被傳遞到了PSⅠ,在PSⅠ中,NADPH形成;ATP合成酶利用H+的勢能催化合成ATP。【詳解】A、光系統Ⅰ和光系統Ⅱ是光合色素和蛋白質復合體,其鑲嵌在葉綠體類囊體薄膜上,A錯誤;B、綠藻的光捕獲系統適應水域環境中較弱的光照條件,更好的利用光能,B正確;C、圖中光能轉化成電能轉化成ATP和NADPH中活躍的化學能,ATP合成酶將H+的勢能轉變為ATP中活躍的化學能,參與了光能轉變為活躍化學能的過程,C正確;D、類囊體膜完成能量的轉化、物質的合成、電子的傳遞、H+的轉運,說明生物膜具有控制物質進出的功能,D正確。故選A。9.BC【分析】有氧呼吸:(1)第一階段:發生場所是在細胞質基質,一分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產生少量的[H],產生少量的能量。(2)第二階段:發生場所是線粒體基質,丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H],產生少量的能量。(3)第三階段:發生場所是線粒體內膜,上述兩個階段產生的[H],經過一系列的化學反應,與氧結合形成水,產生大量能量。【詳解】A、分析題圖可知:多糖水解為單糖,經糖酵解可以轉化為甘油,從而轉化為脂肪,也可分解成丙酮酸,經過反應生成脂肪,所以細胞呼吸是糖類、脂肪等相互轉化的樞紐,A正確;B、分析題圖可知:檸檬酸循環的反應物是丙酮酸,而丙酮酸參與的是有氧呼吸的第二階段,和水徹底分解成二氧化碳和[H],產生少量的能量,所以檸檬酸循環即有氧呼吸第二階段,發生在線粒體基質中,B錯誤;C、分析題圖可知:糖酵解反應是1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產生少量的[H],產生少量的能量,即葡萄糖中的化學能大部分儲存在丙酮酸中,C錯誤;D、有氧呼吸第一階段和無氧呼吸第一階段反應相同,都是發生在細胞質基質,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產生少量的[H],產生少量的能量,所以兩者產生的ATP量相等,D正確。故選BC。10.(1) 類囊體薄膜 吸收紅光,并通過PSⅡ將水分解為大量O (2) FNR NADPH 還原C ,并為C 的還原提供部分能量(3)水的分解產生H 、PQ蛋白將H 從基質運輸到內腔、合成NADPH消耗H 【分析】光合作用的光反應階段(場所是葉綠體的類囊體膜上):水的光解產生[H]與氧氣,以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段(場所是葉綠體的基質中):二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。【詳解】(1)如圖表示PSⅠ和PSⅡ兩個光系統在光合作用中的工作原理,則PSⅠ和PSⅡ分布在葉綠體的類囊體薄膜上。給植物補充紅光,其O2產量大幅增加,據圖分析,這是因為光合色素可以吸收紅光,并通過PSⅡ將水分解為大量O 。(2)看圖可知:PSⅡ可以將電子通過一系列的電子傳遞蛋白最終傳遞到PSⅠ處的FNR,同時促進NADPH的合成,NADPH的主要作用是參與暗反應中C3的還原。(3)據圖分析,增加基質和內腔兩側的H+濃度差的生理過程有水分解產生H+、PQ運輸H+、合成NADPH消耗H+。11.D【分析】細胞的需氧呼吸是指需氧代謝類型的細胞在有氧條件下,將細胞內的有機物氧化分解產生CO2和H2O,并將葡萄糖中的化學能轉化為其他形式的能量的過程,需氧呼吸有三個階段:第一階段稱作糖酵解,是葡萄糖生成丙酮酸的過程;第二階段稱作三羧酸循環(檸檬酸循環),丙酮酸經過一系列的氧化反應,最終生成CO2和[H];第三階段為電子傳遞鏈過程,前兩個階段產生的[H]最終與O2反應生成水,并產生大量能量的過程。【詳解】A、圖示電子傳遞鏈存在于線粒體內膜中,因此圖示的生物膜為線粒體的內膜,是單層膜結構,雙層磷脂分子,A正確;B、有氧呼吸的第一階段和第二階段都能產生NADH,因此圖示中NADH來自葡萄糖、丙酮酸和水,部分來自葡萄糖的分解,B正確;C、據圖可知,圖示Ⅰ至Ⅳ在傳遞電子的同時還有化學反應,所以Ⅰ至Ⅳ既能傳遞電子,還可能具有催化功能,C正確;D、有氧呼吸第三階段能合成大量的ATP,場所是線粒體內膜,因此阻斷圖示線粒體內膜上電子的傳遞或H+的運輸都可能抑制ATP的合成,D錯誤。故選D。12.ABD【分析】據題意可知,細胞色素C是重要的電子傳遞體,主要分布于線粒體內膜上,可與其它酶協作將電子沿著特定途徑傳遞到分子氧,促進有氧氣呼吸第三階段的反應。【詳解】A、線粒體內膜向內腔折疊,使膜面積增大,為細胞色素C提供了更多的附著點,促進代謝高效進行,A正確;B、細胞色素C使NADH通過電子傳遞鏈,與氧發生反應,完成有氧氣呼吸第三階段,將能量儲存于ATP,B正確;C、動物脂肪組織與肌肉組織相比較,肌肉細胞呼吸更強,細胞色素C含量更高,C錯誤;D、細胞色素C與其它酶協作將電子沿著特定途徑傳遞到分子氧,促進有氧氣呼吸第三階段的反應。可用其進行各種組織缺氧的急救或輔助治療,提高氧氣利用率,D正確。故選ABD。13.BC【分析】有氧呼吸第一階段場所為細胞質基質,利用葡萄糖生成丙酮酸、還原氫和少量能量;第二階段發生在線粒體基質,利用丙酮酸和水生成還原氫和少量能量;第三階段在線粒體內膜,還原氫和氧氣生成水,釋放大量能量。【詳解】A、根據有氧呼吸的過程可知,圖中的NADH在細胞質基質和線粒體基質中合成,其中的氫來自葡萄糖和水,A錯誤;B、根據題意可知,H+(質子)的由線粒體基質向線粒體內、外膜間隙的運輸,需要消耗能量,是逆濃度進行的,屬于主動運輸,B正確;C、DNP能夠使H+從線粒體內外膜間隙轉運到線粒體基質,導致線粒體內膜兩側的H+濃度差減小,ATP合成減少,細胞為了產生足夠的ATP,會加強對葡萄糖和脂肪的分解,從而達到減肥的效果,C正確;D、若細胞中沒有氧氣,則圖示過程將不能發生,NADH在細胞質基質中參與無氧呼吸,不會積累,D錯誤。故選BC。14.AD【分析】有氧呼吸過程分為三個階段,第一階段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H],發生在細胞質基質中;有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和[H],發生在線粒體基質中;有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應形成水,發生在線粒體內膜上。【詳解】A、有氧呼吸的第一階段會有少量ATP合成,DNP能抑制ATP的合成過程,所以DNP會阻止有氧呼吸第一階段產生ATP,A正確;B、DNP僅抑制ATP合成,有氧呼吸過程中第三階段合成的ATP最多,場所為線粒體內膜,因此DNP主要在線粒體內膜中發揮作用,B錯誤;C、葡萄糖進入哺乳動物成熟紅細胞的方式是協助擴散,不需要消耗ATP,所以DNP對大鼠血糖進入成熟紅細胞沒有影響,C錯誤;D、在細胞有氧呼吸過程中,DNP能抑制ATP合成,但不影響細胞內的其他物質反應,故不影響糖類氧化分解釋放能量的過程,DNP作用于肌細胞時,線粒體內膜上無法生成ATP,故散失的熱能將增加,D正確。故選AD。15.BCD【分析】1、細胞色素C位于線粒體內膜上,是生物氧化的一個非常重要的電子傳遞體,在線粒體嵴上與其它氧化酶排列成呼吸鏈,參與細胞呼吸的第三階段,使[H]和O2結合生成水。2、激素調節的特點:微量高效;通過體液運輸;作用于靶細胞、耙器官。【詳解】A、人體雌激素的分泌受“下丘腦—垂體—性腺”分級調節,同時血液中雌激素含量相對穩定是通過反饋調節實現的,A正確;B、雌激素是卵巢分泌的一種激素,通過體液運輸到全身各處,不能定向運輸,由題可知,雌激素可顯著提高神經細胞線粒體中細胞色素C氧化酶基因的表達,應該是進入靶細胞的細胞核內與特異性受體結合,B錯誤;C、由題可知,細胞色素C氧化酶參與和氧氣的結合,此為還原型輔酶Ⅰ,即NADH,并非是還原型輔酶Ⅱ,即NADPH,C錯誤;D、由題可知,ERα缺失條件下雌激素的神經保護作用完全消失,但ERβ缺失對雌激素的神經保護作用幾乎沒有影響,因此應該選擇雌激素受體ERα調節劑作為某些神經系統疾病的預防與治療,D錯誤。故選BCD。16.(1) 類囊體(薄)膜 葉綠素和類胡蘿卜素 吸收、傳遞和轉換光能(2) 水NADP+(3) 轉運至類囊體膜內(類囊體腔內) 消耗 為光反應中ATP的合成過程提供能量(4)DBMB阻斷電子傳遞會抑制水光解產生H,使膜內外H的濃度差減小甚至消失【分析】1、綠葉中的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素,可用于吸收、傳遞和轉化光能。2、光合作用過程包括光反應和暗反應,光反應中水光解產生氧氣和H+,光反應還產生NADPH和ATP,用于暗反應C3的還原過程。【詳解】(1)分析題意可知,PSⅠ和PSⅡ是由蛋白質和光合色素組成的復合體,色素可參與光反應過程,其分布場所是葉綠體的類囊體薄膜;光合色素中含有的類型葉綠素和類胡蘿卜素;光合色素的功能主要有吸收、傳遞和轉換光能。(2)據圖可知,水會在光下水解為氧氣和H+,而PSⅡ和PSⅠ以串聯的方式協同完成電子由水釋放、最終傳遞給NADP+生成[H](NADPH)的過程。(3)結合題圖分析可知,光照的驅動既促使水分解產生H+,又伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H+轉運至類囊體膜內,同時還在形成[H]的過程中消耗葉綠體基質中部分H+,造成膜內外的H+產生了濃度差;據圖可知,跨膜的H+濃度差在光合作用中的作用是為光反應中ATP的合成過程提供能量。(4)結合題意“DBMIB與PQ競爭可阻止電子傳遞到細胞色素b6f”可知,DBMB阻斷電子傳遞會抑制水光解產生H,使膜內外H的濃度差減小甚至消失,故若用該除草劑處理無內外膜的葉綠體,會導致ATP含量顯著下降。【點睛】本題結合圖表主要考查光合作用的過程,意在強化考生對光反應過程中光反應和暗反應相關知識的理解與應用,準確判斷題圖信息是解題關鍵。17.(1) 單向 高級神經中樞對低級神經中樞有一定的調控作用(2) 增多 減少 脊髓運動神經元(3) 使用藥物后,帕金森氏病患者的癥狀是否減輕 b神經元與脊髓運動神經元之間的乙酰膽堿含量、a神經元與脊髓運動神經元之間的多巴胺含量【分析】題圖分析:圖甲中腦內紋狀體通過抑制黑質影響a釋放多巴胺,而黑質也可以通過抑制紋狀體而影響b釋放乙酰膽堿,以上兩種途徑作用于脊髓運動神經元,產生興奮或抑制;圖乙表示患者用某種特效藥后的效果圖,與甲圖比較乙酰膽堿減少,多巴胺增多。興奮在神經元之間的傳遞方向是單向的,因為神經遞質只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜。【詳解】(1)興奮在b神經元和脊髓運動神經元之間的傳遞是單向的,因為神經遞質只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜;腦的神經元a釋放多巴胺抑制脊髓運動神經元的過度興奮,說明高級神經中樞對低級神經中樞有一定的調控作用。(2)分析圖示可知,乙酰膽堿是興奮性神經遞質,多巴胺是抑制性神經遞質,可推斷患者的紋狀體合成乙酰膽堿增多或多巴胺合成及分泌減少,它們的受體都分布在脊髓運動神經元。(3)對比甲、乙兩圖,推測該特效藥的作用機理可能是促進神經元a合成分泌多巴胺和抑制神經元b合成分泌乙酰膽堿,所以欲證明特效藥乙有治療效果,應該觀察用藥后,患者的癥狀是否減輕;欲證明特效藥乙與特效藥甲的作用機理是否相同,應該觀察b神經元與脊髓運動神經元之間的乙酰膽堿含量、a神經元與脊髓運動神經元之間的多巴胺含量。18.(1) 鞭毛轉動的動能 物質運輸(2) 細胞膜 內膜(3) 線粒體內膜 缺少糖類物質(4) 主動運輸 都能夠運輸H+,都可以作為酶起到催化作用(5)因交替氧化酶的存在,電子經復合體Ⅳ的傳遞量減少,致使膜外H+濃度減小,驅動ATP合酶合成ATP減少,細胞呼吸釋放的能量更多以熱能形式散失,使早春植物花序溫度升高【分析】有氧呼吸分為三個階段:第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫,同時產生少量的ATP,該過程發生在細胞質基質中,第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和還原氫,同時也產生少量的ATP,該過程發生在線粒體基質中,第三階段是還原氫與氧氣在線粒體內膜上結合形成水,同時釋放出大量的能量;【詳解】(1)圖一為某些原核細胞鞭毛附近發生的有氧呼吸過程,圖示過程中,通過電子傳遞鏈的運輸,周質空間中H+濃度高于細胞內,而后H+順濃度梯度轉運至細胞內,該過程中氫離子的梯度勢能驅動了ATP的產生,同時也推動了鞭毛的運動,即氫離子的化學勢能轉化為ATP中的化學能和鞭毛轉動的動能,且氫離子的梯度勢能還能給物質運輸過程供能,如鈣離子和鈉離子的轉運消耗了氫離子的梯度勢能。(2)原核生物只有細胞膜這一種膜結構,因此,圖一為原核生物的細胞膜,圖示功能顯示的是在膜上產生ATP的過程,相當于有氧呼吸的第三階段,為此,該信息可為驗證內共生學說提供依據,即圖中的細胞膜相當于線粒體的內膜,即線粒體的內膜來自原核生物。(3)圖二為某些原核細胞發生的生理過程,過程中產生的NADH被復合體I氧化后產生的電子經過一系列復合體傳遞給復合體Ⅳ最終將O2還原(即途徑一),該過程同時向膜外運輸H+,H+順濃度梯度運輸驅動ATP合酶合成ATP;某些植物細胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX),該酶能直接利用復合體I傳遞的電子催化O2的還原(即途徑二)。圖示過程中有還原氫的氧化過程以及ATP的生成,說明圖示細胞的生物膜為線粒體內膜,因為其上發生的是有氧呼吸的第三階段。與細胞膜相比,其成分的差異主要表現缺少糖類物質,即細胞膜外側有糖類物質。(4)復合體Ⅳ向膜外運輸H+的同時,并同時實現了對氫的氧化過程,根據ATP的產生過程可推測,此時氫離子轉運的方式是逆濃度梯度進行的,因此運輸方式為主動運輸。據圖分析,復合體Ⅳ能作為H+逆濃度梯度轉運的載體,且能催化H+氧化成水的過程,而ATP合酶不僅能順濃度梯度轉運H+,且能催化ATP的合成,可見二者的共同點可總結為都能夠運輸H+,且都可以作為酶起到催化作用。(5)據圖分析,交替氧化酶(AOX)能催化H+氧化成水的過程,同時沒有將H+逆濃度梯度轉運的功能,同時H+經復合體Ⅳ的傳遞量減少,致使膜外H+濃度減小,進而減少了ATP消耗H+梯度勢能合成的過程,即ATP合成的量減少,而更多的能量以熱能的形式散失出去,進而可使早春植物花序溫度升高,以吸引昆蟲傳粉。19.(1)電子經細胞色素途徑傳遞,能量用于合成ATP,該過程中生熱緩慢(2) 線粒體內膜 復合體Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ以及ATP合成酶、UCP(3) 減少 有機物中的能量經AOX和UCP更多的被轉換成了熱能(4)細胞色素途徑的耗氧量占比會增加,而AOX途徑耗氧量占比會減少,因經UCP產熱, 消耗的是經細胞色素途徑中的復合體Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ運輸H+形成的H+電化學勢能,若上述說法正確,會有更多的電子經復合體IV傳遞至氧氣形成水,導致細胞色素途徑耗氧量增加。因總呼吸耗氧量不變,則AOX途徑耗氧量會降低(5)ABC(6)線粒體蛋白AOX和UCP在植物開花生熱中的功能【分析】1、分析圖示可知,UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復合體(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)可以傳遞有機物分解產生的電子,同時又將H+運輸到膜間隙,使膜兩側形成H+濃度差。 H+通過ATP合成酶以被動運輸的方式進入線粒體基質,并驅動ATP生成。H+可以通過UCP蛋白由膜間隙跨膜運輸到線粒體基質。2、有氧呼吸分為三個階段:第一階段發生于細胞質基質,1分子葡萄糖分解為兩分子丙酮酸,產生少量[H]并釋放少量能量;第二階段發生于線粒體基質,丙酮酸和水徹底分解為二氧化碳和[H] 并釋放少量能量;第三階段發生于線粒體內膜,[H]與氧氣結合成水并釋放大量能量。【詳解】(1)有氧呼吸的第一、二階段,產生的電子經細胞色素途徑傳遞,能量用于合成ATP,該過程中生熱緩慢。(2)圖1所示膜結構能消耗氧氣生成水,為線粒體內膜。據圖可知,圖1中復合體Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ可以將H+運輸到線粒體的兩層膜間隙,而ATP合成酶、UCP可將H+運輸到線粒體的基質,所以可以運輸H+的是復合體Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ以及ATP合成酶、UCP。(3)由于有機物中的能量經AOX和UCP更多的被轉換成了熱能,所以在耗氧量不變的情況下,若圖1所示膜結構上AOX和UCP含量提高,則經膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量會減少。(4)因經UCP產熱,消耗的是經細胞色素途徑中的復合體Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ運輸H+形成的H+電化學勢能,若上述說法正確,會有更多的電子經復合體IV傳遞至氧氣形成水,導致細胞色素途徑耗氧量增加,因總呼吸耗氧量不變,所以AOX途徑耗氧量占比會減少。(5)高等動、植物細胞均有線粒體,線粒體是有氧呼吸的主要場所,二者均可分解有機物產生ATP;均可借助UCP產熱;而AOX是一種植物細胞中廣泛存在的氧化酶,是植物特有的產熱途徑,D錯誤,ABC正確。(6)分析題意可以給短文擬定的標題是:線粒體蛋白AOX和UCP在植物開花生熱中的功能。【點睛】 本題結合圖示和題干所給信息,考查有氧呼吸過程中的物質變化和能量變化及具體場所,根據題圖梳理有氧呼吸的具體過程,然后解答相關問題,難度適中。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 高考生物回歸課本之新教材的查缺補漏-02電子傳遞鏈(原卷版).docx 高考生物回歸課本之新教材的查缺補漏-02電子傳遞鏈(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫