資源簡介

全國100所名校高考專項強化卷·生物
卷二 細胞的代謝
(90分鐘 100分)
第Ⅰ卷 (選擇題 共40分)
一、選擇題(本大題共20小題,每小題2分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求。)
1.研究人員發現了一種能有效降解塑料垃圾的細菌,并從該細菌中提取出多種能明顯降解聚乙烯塑料的酶。下列敘述錯誤的是
A.該細菌中含量最多的有機化合物以碳鏈為基本骨架
B.多種酶都能降解聚乙烯,說明酶沒有專一性
C.該細菌內多種酶的合成是由核糖體來完成的
D.該細菌的遺傳物質呈環狀,主要位于擬核中
2.線粒體的內外膜間隙中存在著腺苷酸激酶,它能將ATP分子末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,進而形成ADP。下列有關分析錯誤的是
A.腺苷酸激酶不能直接為ADP的合成提供能量
B.腺苷酸激酶遇強酸后肽鍵斷裂,變性失活
C.腺苷酸激酶與細胞內ATP和ADP的平衡維持有關
D.腺苷酸激酶發揮作用時伴隨著特殊化學鍵“~”的斷裂
3.某種酶P由RNA和蛋白質組成,可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件,某同學進行了下列5組實驗,實驗結果如下表所示(表中“+”表示有,“-”表示無)。根據實驗結果可以得出的結論是
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA組分 + + - + -
蛋白質組分 + - + - +
低濃度Mg2+ + + + - -
高濃度Mg2+ - - - + +
產物 + - - + -
A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性
B.蛋白質組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高
C.在高濃度Mg2+條件下,RNA組分具有催化活性
D.在高濃度Mg2+條件下,蛋白質組分具有催化活性
4.酶作為一種生物催化劑,已廣泛地應用于輕工業的各個生產領域。近幾十年來,酶在工業、農業、醫藥衛生、能源開發及環境工程等方面的應用越來越廣泛。下列有關敘述錯誤的是
A.水果保鮮過程中,低溫可抑制與細胞呼吸有關酶的活性
B.制取果汁時,可以利用纖維素酶和果膠酶提高果汁的澄清度
C.酶比無機催化劑降低活化能的效果明顯,酶需在最適溫度下保存
D.酶的應用過程中,pH過高、過低都會破壞酶的空間結構
5.能夠抑制酶催化作用的物質稱為抑制劑。競爭性抑制劑是與酶的正常底物相似的化學物質,可與底物分子競爭酶的活性部位;非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位結合,使酶分子的空間結構發生變化,導致酶的活性部位不能與底物結合。其中競爭性抑制劑的作用是可逆的,可通過增加底物的濃度來解除抑制。下列有關敘述錯誤的是
A.兩種抑制劑與酶結合的部位不同與它們結構的差異有關
B.競爭性抑制劑與酶的活性部位結合后,酶可催化該抑制劑發生反應
C.抑制劑對酶的抑制作用可在一定程度上體現酶催化作用具有專一性
D.若酶的競爭性抑制劑是其所催化反應的產物,則屬于反饋調節
6.某興趣小組在A試管中加入3 mL 2%過氧化氫溶液和少許馬鈴薯勻漿,在B試管中加入3 mL 2%過氧化氫溶液和少許二氧化錳,研究酶的某種特性。下列有關敘述錯誤的是
A.與二氧化錳相比,過氧化氫酶具有高效性,不受反應條件限制
B.可將產生氣泡的速率或點燃的衛生香燃燒的情況作為檢測指標
C.該實驗對兩種條件下的實驗結果進行對比,屬于對比實驗
D.如果用雞肝臟的研磨液代替馬鈴薯勻漿,需要選用新鮮的雞肝臟
7.ATP在細胞內的主要作用是提供能量,參與脂肪、蛋白質、糖和核酸等的代謝,其在維持生物體的正常機能上有無可替代的作用。下列相關敘述錯誤的是
A.ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質
B.ATP由C、H、O、N、P組成,脫去兩個磷酸基團后可形成某些酶的基本單位
C.細胞中ATP的合成速率遠大于ATP的分解速率,以保證細胞有充足的能量
D.ATP中的能量可以來源于光能、化學能,也可以轉化為光能和化學能
8.我國的釀酒歷史悠久,《齊民要術》中“酒冷沸止,米有不消者,便是曲勢盡”,記載的就是利用酒曲(內含大量酵母菌)進行釀酒的過程。某同學將酒曲接種在煮熟后冷卻的大米中進行實驗,不可能得到的結果是
A.利用酒曲釀酒過程中,在有氧條件下酵母菌能夠繁殖
B.利用酒曲釀酒過程中,在有氧條件下會有熱量釋放
C.利用酒曲釀酒過程中,在無氧條件下能夠產生乙醇
D.利用酒曲釀酒過程中,在無氧條件下不會產生CO2,也不會形成氣泡
9.種子貯藏過程中,需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是淀粉分解產生的葡萄糖,則下列關于種子呼吸作用的敘述,錯誤的是
A.若產生的CO2與乙醇的分子數相等,則細胞只進行無氧呼吸
B.若細胞只進行有氧呼吸,則吸收的O2分子數與釋放的CO2分子數相等
C.若細胞只進行無氧呼吸且產物是乳酸,則既無O2吸收也無CO2釋放
D.若細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,則吸收的O2分子數比釋放的CO2分子數多
10.在有氧呼吸第三階段,還原型輔酶(NADH)脫去氫并釋放高能電子給質子泵,質子泵利用這一能量將H+泵出線粒體基質,使線粒體內外膜間隙中的H+濃度提高,隨后H+通過結構①返回線粒體基質并驅動ATP合成(見下圖)。下列敘述錯誤的是
A.圖中結構①是一種具有ATP合成酶活性的通道蛋白
B.圖中線粒體內膜上消耗的NADH僅來自丙酮酸的分解
C.圖中ATP合成的直接動力是線粒體內膜兩側的H+濃度差
D.圖中質子泵將H+泵出線粒體基質的過程中,自身構象可發生改變
11.光合作用的發現是眾多科學家不斷努力的結果。1880年,科學家恩格爾曼把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環境里,然后用極細的光束照射水綿,發現好氧細菌向葉綠體被光束照射到的部位集中;1937年,科學家希爾給離體葉綠體懸浮液(不含CO2)照光后發現葉綠體有氣泡放出。下列敘述錯誤的是
A.恩格爾曼實驗中,好氧細菌可用來確定水綿釋放O2的部位
B.恩格爾曼實驗中,沒有空氣的黑暗環境有利于實驗結果的可靠性
C.希爾實驗過程中,葉綠體結構完整,可以檢測到糖類的生成
D.與恩格爾曼的水綿實驗相比,希爾的實驗排除了細胞內其他結構的影響
12.堿化土壤中Na+濃度較高,會導致土壤pH升高,Mg2+、Ca2+等沉淀,還會導致土壤板結。植物細胞需要依靠一定濃度的K+來抵御土壤堿化帶來的傷害。下列說法錯誤的是
A.土壤堿化后,植物根系更容易受到酒精的毒害
B.植物根細胞中細胞液濃度高于土壤溶液濃度時,有利于根系吸收水分
C.細胞中的無機鹽多以化合物形式存在,離子沉淀有利于根細胞吸收
D.通常生活在堿化土壤中的植物根系細胞膜上K+載體數量會更多
13.光補償點是指光合作用產生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量相等時的光照強度。某科研小組利用含有一定濃度的二氧化碳緩沖液和連有氧氣分析儀的透明密閉裝置進行實驗,比較生理狀況相同的甲、乙植物的光補償點大小。下列有關敘述錯誤的是
A.裝有同種植物的裝置應設置不同的光照強度、相同的光照時間
B.二氧化碳緩沖液為植物提供二氧化碳,同時維持二氧化碳含量的相對穩定
C.若將乙植物置于缺鎂的培養液中,則其光補償點將變小
D.若甲是陰生植物,乙是陽生植物,則甲的光補償點一般小于乙的
14.某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養,發現容器內CO2含量初期逐漸降低,之后保持相對穩定。關于這一實驗現象,下列解釋合理的是
A.初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩定
C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
15.為探究某油料作物種子萌發過程中干重及可溶性糖、脂肪的含量變化,某研究小組將該作物的種子置于溫度、水分、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養,定期檢查萌發種子(含幼苗)的干重以及脂肪、可溶性糖的含量,結果如圖1、2所示。下列有關敘述錯誤的是
A.實驗過程中,前6 d導致種子干重增加的元素主要是O
B.該種子萌發過程中細胞呼吸所消耗的O2量不可能多于其釋放的CO2量
C.第10 d時,該油料作物的光合速率與呼吸速率大致相當
D.第10 d后,光照強度、水分和礦質營養會影響種子干重的變化
16.在夏季晴朗無云的白天,10時左右某植物光合作用強度達到峰值,12時左右光合作用強度明顯減弱。該植物光合作用強度減弱的原因可能是
A.葉片蒸騰作用強,失水過多使氣孔部分關閉,進入該植物體內的CO2量減少
B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影響,呼吸作用釋放的CO2量大于光合作用固定的CO2量
C.葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞,吸收和傳遞光能的效率降低
D.光反應產物積累,產生反饋抑制,葉片轉化光能的能力提高
17.細菌中的G蛋白具有特異結構,可以攜帶疏水藥物。人體內的腫瘤微環境中的高濃度ATP可以激發G蛋白改變構象,蛋白構象的變化導致其內部由疏水微環境變成親水性環境,進而主動釋放攜帶的藥物來殺傷腫瘤細胞,實現藥物的精準可控釋放。下列相關敘述正確的是
A.G蛋白的生成需要多種細胞器的共同參與
B.高濃度ATP激發G蛋白構象改變是不可逆的
C.高濃度ATP的形成場所是細胞質基質和細胞膜
D.高濃度ATP的形成與呼吸速率的加強有關
18.圖1表示在最適溫度和最適pH條件下,過氧化氫酶催化H2O2分解反應過程中,酶促反應速率與反應物濃度之間的關系。某研究性學習小組設計實驗來測量過氧化氫酶催化H2O2分解放出的O2量,在最適條件下得到如圖2所示的曲線①。下列有關說法正確的是
A.若過氧化氫酶的數量有限,則圖1中BC段生成物的量不再增加
B.若在圖1中C點增加酶的濃度,酶促反應速率不會發生變化
C.圖2所示實驗中,若僅提高環境溫度,實驗結果如曲線②所示
D.圖2所示實驗中,若僅提高H2O2溶液的pH,實驗結果可能如曲線③所示
19.與傳統的水稻、小麥等糧食作物相比,玉米具有很強的耐旱性、耐寒性、耐貧瘠性以及極好的環境適應性。玉米的營養價值較高,是優良的糧食作物。下圖是玉米不同部位的部分細胞呼吸流程圖,下列相關敘述正確的是
A.晴朗夏季的中午,玉米葉肉細胞產生的物質b只可參與光合作用
B.人體細胞中也可產生物質c,c進入血漿后,血漿pH也會基本穩定
C.被水淹的玉米根進行細胞呼吸時,葡萄糖中的能量只有2個去向
D.檢測酒精時,試劑甲可以是溶有重鉻酸鉀的鹽酸溶液
20.景天科植物(如景天、落地生根)的葉子有一種很特殊的CO2固定方式:夜間氣孔開放,吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中;白天氣孔關閉,液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO2用于光合作用,其部分代謝途徑如圖所示。下列有關分析正確的是
A.如果白天適當提高CO2濃度,景天科植物的光合作用速率將隨之提高
B.由景天科植物特殊的CO2固定方式推測其可能生活在高溫干旱地區
C.白天景天科植物葉肉細胞內有機酸和葡萄糖的含量可能呈正相關
D.景天科植物參與卡爾文循環的CO2就是來源于蘋果酸的分解
題序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
第Ⅱ卷 (非選擇題 共60分)
二、非選擇題(本大題共5小題,共60分。)
21.(12分)脲酶能夠將尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成銨根離子)。某研究人員利用一定濃度的尿溶液進行了銅離子對脲酶活性的影響實驗,得到下圖所示的結果。請回答下列問題:
(1)1917年,美國科學家薩姆納從刀豆種子中提取到脲酶的結晶,并用多種方法證明了脲酶的化學本質是 。
(2)圖中實驗的自變量為 ;實驗結果表明,隨著銅離子濃度的升高,脲酶的活性 。圖中顯示,脲酶作用的最適溫度范圍是 ℃。為了進一步探究脲酶作用的最適溫度,請寫出實驗設計的基本思路: 。
(3)幽門螺桿菌是導致胃炎的罪魁禍首,該微生物也可以產生脲酶,并將脲酶分泌到細胞外發揮作用,該微生物合成脲酶的過程中,參與的細胞器是 。 13C呼氣試驗檢測系統是國際公認的幽門螺桿菌檢查的“金標準”,被測者先口服用13C標記的尿素,然后向專用的呼氣卡中吹氣留取樣本,即可準確檢測出被測者是否被幽門螺桿菌感染。請簡要說明13C呼氣試驗檢測的原理: 。
22.(11分)科研人員從小鼠細胞中分離出線粒體,并將其放入測定儀內的生理鹽水中保持活性,然后按圖示順序向生理鹽水中依次加入相應物質,其中X物質不包括還原性氫,從加入線粒體開始測定O2消耗速率,結果如圖1所示。圖2為ATP的結構示意圖,①②表示相應的物質。請回答下列問題:
(1)圖1中X物質可能表示 ,圖1的4個區間(Ⅰ~Ⅳ)中,線粒體內有水生成的區間是 。線粒體內釋放的能量的去向包括 。
(2)圖2中,與②相比,①中特有的元素為 。根據ATP水解的產物推測,催化ATP水解的酶的最適宜pH應偏 (填“酸性”或“堿性”)。
(3)現代生物學技術為研究代謝過程提供了更直接的手段。把用 32P標記的磷酸加入細胞培養液中,短時間內快速分離出細胞內的ATP,結果發現ATP濃度變化不大,但部分ATP上的磷酸基團卻已帶上了放射性標記。該過程采用了 技術。這一事實證明 。
23.(12分)研究發現,肝癌腫瘤中心區域細胞中線粒體融合增強(會導致線粒體嵴密度增大、呼吸鏈復合體的活性增強、細胞耗氧速率增加等),細胞長度變長。為研究在營養缺乏時線粒體融合對肝癌細胞糖代謝的調控,研究者用肝癌細胞進行了實驗,實驗結果如下表(注:線粒體嵴密度=嵴數目/線粒體長度)。請回答下列有關問題:
指標組別 細胞耗 氧速率 線粒體ATP 產生量 胞外乳 酸水平 線粒體 嵴密度 呼吸鏈復合 體的活性 乳酸脫氫 酶的量
甲組:常規培養組 4.2 1.0 0.35 10.1 0.9 1.01
乙組:營養缺乏組 5.6 1.4 0.28 17.5 2.39 0.25
丙組:營養缺乏+ 抑制DRP1S637磷酸化 3.1 0.8 0.38 9.8 1.22 1.22
(1)線粒體是細胞進行 的主要場所,其增大膜面積的方式是 ,膜面積增大的意義是 。
(2)據表分析,DRP1S637磷酸化與線粒體融合的關系是 (填“促進”或“抑制”),得出該結論的依據是 。
(3)根據實驗結果將下列選項排序,從而完善肝癌細胞在營養缺乏條件下的代謝調控途徑,對應字母排列順序是 。
營養缺乏 產能效率提高適應營養缺乏環境
a.線粒體融合增強 b.DRP1S637磷酸化增強 c.細胞耗氧速率增加、線粒體ATP產生量增加 d.線粒體嵴密度增加、呼吸鏈復合體的活性增加
24.(12分)科學研究發現,在水分脅迫條件下,由于氣孔導度的限制,胞間CO2濃度不能滿足光合作用的需求而引起的光合作用強度降低,稱為光合作用的氣孔限制;另一方面,由葉綠體活性與核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性降低、核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)再生能力降低等引起的光合作用強度降低,稱為光合作用的非氣孔限制。請回答下列問題:
(1)正常生長的植物,遭受水分脅迫,在氣孔導度限制的狀況下,短時間內葉肉細胞中核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)含量會 (填“增加”或“減少”),原因是 。
(2)植物葉肉細胞光合作用需要的CO2除通過氣孔來自外界之外,還有一部分來自 (填生理過程),水作為反應物參與該生理過程的第 階段,該階段除生成能量外,還伴隨 的生成。
(3)一定條件下光合作用的主要限制因子可用氣孔與非氣孔限制值(Ls)進行判斷。目前最常用的Ls計算方法是Ls=1-Ci/Ca,其中Ci為胞間CO2濃度,Ca為大氣中CO2濃度。現有遭受同等程度水分脅迫的兩種植物A和B,通過計算二者的Ls,發現A植物主要為非氣孔限制,B植物主要為氣孔限制,則A植物的Ls (填“大于”或“小于”)B植物的。相對于B植物而言,A植物的 ,導致其固定CO2的能力下降。
25.(13分)下圖1是研究人員通過實驗得出的溫度對某大棚蔬菜光合作用的影響。為探究高溫對大棚蔬菜光合速率的影響,研究人員將甲、乙兩種大棚蔬菜從25 ℃環境中移入40 ℃環境中培養,測得的相關數據如圖2所示。請回答下列問題:
(1)據圖1分析,該大棚蔬菜生長的最適溫度 (填“是”、“不是”或“不一定是”)其光合作用的最適溫度,原因是 。
(2)若測得40 ℃培養條件下該大棚蔬菜葉肉細胞間隙的CO2濃度高于35 ℃培養條件下的,據圖1分析,其主要原因是 。
(3)據圖2分析,在40 ℃環境中,大棚蔬菜甲的光合速率降低的原因主要是其 ;大棚蔬菜乙的光合速率下降的原因主要是 。
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卷二參考答案
1.B 【解析】:該細菌中含量最多的有機化合物是蛋白質,蛋白質以碳鏈為基本骨架,A項正確;酶的專一性是指一種酶只能催化一種或者一類化學反應,多種酶都能降解聚乙烯,仍然說明酶具有專一性,B項錯誤;該細菌有核糖體,其內多種酶的合成由核糖體來完成,C項正確;該細菌是原核生物,其遺傳物質呈環狀,主要位于擬核中,D項正確。
2.B 【解析】:酶的作用機理是降低化學反應的活化能,腺苷酸激酶不能直接為ADP的合成提供能量,A項正確;腺苷酸激酶遇強酸后空間結構被破壞,變性失活,該過程中肽鍵沒有斷裂,B項錯誤;據題意可知,腺苷酸激酶能將ATP分子末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,進而形成ADP,說明腺苷酸激酶與細胞內ATP和ADP的平衡維持有關,C項正確;腺苷酸激酶發揮作用時,ATP分子中遠離“A”的特殊化學鍵“~”斷裂,使末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,進而形成ADP,D項正確。
3.C 【解析】:第①組中,酶P在低濃度Mg2+條件下有產物生成,說明酶P在該條件下具有催化活性,A項錯誤;第③組和第⑤組對照,無關變量是底物和蛋白質組分,自變量是Mg2+濃度,無論是高濃度Mg2+條件下還是低濃度Mg2+條件下,兩組均沒有產物生成,說明蛋白質組分無催化活性,B、D兩項錯誤;第②組和第④組對照,無關變量是底物和RNA組分,自變量是Mg2+濃度,第④組在高濃度Mg2+條件下有產物生成,第②組在低濃度Mg2+條件下沒有產物生成,說明在高濃度Mg2+條件下,RNA組分具有催化活性,C項正確。
4.C 【解析】:本題考查酶的應用、影響酶活性的因素等知識內容。水果保鮮過程中,低溫可抑制與細胞呼吸有關酶的活性,A項正確;制取果汁時,細胞壁中的纖維素和果膠會降低果汁的澄清度,可以利用纖維素酶和果膠酶提高果汁的澄清度,B項正確;酶一般在低溫下保存,低溫可抑制其活性,C項錯誤;pH過高、過低都會破壞酶的空間結構,使酶失活,D項正確。
5.B 【解析】:本題考查影響酶催化作用的因素。兩種抑制劑分別與酶的活性部位和非活性部位結合,這與它們結構的差異有關,其中競爭性抑制劑與底物的結構相似,A項正確;競爭性抑制劑與酶的活性部位結合后,酶不能催化該抑制劑發生反應,否則就不存在抑制作用,B項錯誤;抑制劑對酶的抑制作用與酶、抑制劑、底物的結構有關,可在一定程度上體現酶催化作用具有專一性,C項正確;若酶的競爭性抑制劑是其所催化反應的產物,即酶促反應的產物可抑制反應的進行,屬于反饋調節,D項正確。
6.A 【解析】:本題考查酶高效性的探究實驗。與二氧化錳相比,過氧化氫酶具有高效性,但受反應條件限制,A項錯誤;過氧化氫分解產生水和氧氣,故可將產生氣泡的速率或點燃的衛生香燃燒的情況作為檢測指標,B項正確;該實驗通過比較酶的催化速率和二氧化錳的催化速率來驗證酶的高效性,屬于對比實驗,C項正確;雞肝臟的研磨液和馬鈴薯勻漿中均含有過氧化氫酶,新鮮的雞肝臟中過氧化氫酶的活性較高,D項正確。
7.C 【解析】:本題考查ATP的結構及功能的知識內容。ATP中的“A”為腺苷,DNA和RNA中的“A”為腺嘌呤,A項正確;若去掉ATP的兩個磷酸基團,則形成腺嘌呤核糖核苷酸,其是組成RNA的基本單位,即可形成化學本質為RNA的酶的基本單位,B項正確;細胞中的ATP與ADP的相互轉化是時刻不停地發生并且處于動態平衡之中的,C項錯誤;ATP中的能量可以來源于光合作用中的光能、呼吸作用中的化學能,也可以轉化為光能和化學能,D項正確。
8.D 【解析】:本題考查細胞呼吸的知識內容。在有氧條件下,酵母菌能夠進行有氧呼吸放出熱量,并大量繁殖,A、B兩項不符合題意;酵母菌在無氧時能分解有機物產生酒精和二氧化碳,會出現氣泡,C項不符合題意,D項符合題意。
9.D 【解析】:呼吸底物是葡萄糖時,若細胞只進行有氧呼吸,則消耗的O2量等于生成的CO2量;若細胞只進行無氧呼吸,當呼吸產物是酒精時,生成的酒精量等于生成的CO2量。若CO2的生成量等于酒精的生成量,則說明不消耗O2,故細胞只進行無氧呼吸,A項正確。若細胞只進行有氧呼吸,則消耗的O2量等于生成的CO2量,B項正確。若細胞只進行無氧呼吸,說明不消耗O2,產生乳酸的無氧呼吸不會產生CO2,C項正確。細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸時,若無氧呼吸產生酒精,則消耗的O2量小于生成的CO2量;若無氧呼吸產生乳酸,則消耗的O2量等于生成的CO2量,D項錯誤。
10.B 【解析】:結構①能夠驅動ATP合成,因此是一種具有ATP合成酶活性的通道蛋白,A項正確;在線粒體內膜上消耗的NADH來自有氧呼吸的第一和第二階段,故線粒體內膜上消耗的NADH可來自的物質有丙酮酸、水和葡萄糖,B項錯誤;根據題意可知,大部分H+通過特殊的結構①回流至線粒體基質,同時驅動ATP合成,說明ADP和Pi合成ATP的直接動力是膜內外的H+濃度差,C項正確;圖中質子泵(化學本質是蛋白質)將H+泵出線粒體基質的過程中,自身空間結構可發生改變,D項正確。
11.C 【解析】:本題考查光合作用的發現過程的經典實驗。恩格爾曼實驗中,好氧細菌可用來確定水綿釋放O2的部位,A項正確;恩格爾曼實驗中,需要通過光束控制光照部位,并且需要排除空氣中O2的影響,沒有空氣的黑暗環境有利于實驗結果的可靠性,B項正確;希爾實驗過程中,離體葉綠體懸浮液中不含CO2,暗反應無法正常進行,糖類無法生成,C項錯誤;希爾的實驗將葉綠體離體,使其與細胞內其他結構分開,排除了其他結構在光合作用中可能造成的影響,D項正確。
12.C 【解析】:土壤堿化后,會造成土壤板結,根系的有氧呼吸受阻,無氧呼吸過程加劇,無氧呼吸的產物酒精會使根系被毒害,A項正確;植物根細胞中細胞液濃度高于土壤溶液濃度時,根細胞的滲透壓大,有利于根系吸收水分,B項正確;細胞中的無機鹽多以離子形式存在,C項錯誤;K+的跨膜運輸需要載體協助,分析題意可知,堿化土壤中Na+濃度較高,且有Mg2+、Ca2+等沉淀,故推測生活在堿化土壤中的植物根系細胞膜上K+載體數量會更多,D項正確。
13.C 【解析】:本題考查細胞呼吸、光合作用的知識內容。測定植物的光補償點,應在不同光照強度下測定該植物的凈光合作用量,凈光合作用量為0時所對應的光照強度為該植物的光補償點,所以裝有同種植物的裝置應設置不同的光照強度、相同的光照時間,A項正確;二氧化碳緩沖液為植物提供二氧化碳,同時維持二氧化碳含量的相對穩定,B項正確;鎂是葉綠素的組成元素之一,缺鎂會導致葉綠素不能合成,光合速率下降,為使光合速率等于呼吸速率,需提高光照強度,故光補償點變大,C項錯誤;若甲是陰生植物,乙是陽生植物,則甲的光補償點一般小于乙的,D項正確。
14.D 【解析】:根據題意分析,小麥被置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下,初期容器內的CO2含量降低,說明植物光合速率大于呼吸速率,但由于CO2含量逐漸降低,植物光合速率也逐漸降低,直到光合速率與呼吸速率相等,容器中氣體趨于穩定。綜上所述,D項合理。
15.B 【解析】:本題考查種子萌發過程中物質的變化、細胞呼吸、光合作用等知識內容。實驗過程中,前6 d脂肪轉化為可溶性糖,與等質量的脂肪相比,可溶性糖含氧多、含氫少,導致種子干重增加的元素主要是O,A項正確;該種子萌發過程中葡萄糖和脂肪都可能作為呼吸底物,其中葡萄糖進行有氧呼吸時所消耗的O2量等于所釋放的CO2量,脂肪進行有氧呼吸時所消耗的O2量多于所釋放的CO2量,B項錯誤;第10 d時,萌發種子(含幼苗)的干重最小,該油料作物的光合速率與呼吸速率大致相當,C項正確;第10 d后,光照強度、水分和礦質營養會影響植物的光合作用,進而影響干重的變化,D項正確。
16.A 【解析】:夏季中午葉片蒸騰作用強,失水過多使氣孔部分關閉,進入該植物體內的CO2量減少,暗反應減慢,光合作用強度明顯減弱,A項正確;夏季中午氣溫過高,光合酶活性降低,呼吸酶不受影響(呼吸酶最適溫度高于光合酶),光合作用強度減弱,但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度,即呼吸作用釋放的CO2量小于光合作用固定的CO2量,B項錯誤;光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上,而非葉綠體內膜上,C項錯誤;夏季中午葉片蒸騰作用強,失水過多使氣孔部分關閉,進入該植物體內的CO2量減少,暗反應減慢,導致光反應產物積累,產生反饋抑制,使葉片轉化光能的能力下降,光合作用強度明顯減弱,D項錯誤。
17.D 【解析】:G蛋白源自細菌,細菌屬于原核生物,原核細胞中只有核糖體一種細胞器,A項錯誤;由題中信息無法判斷高濃度ATP激發G蛋白構象改變是不可逆的,B項錯誤;高濃度ATP的形成發生于人體細胞中,場所是細胞質基質和線粒體,C項錯誤;正常情況下,生物體內ATP的含量是相對穩定的,人體內的ATP由呼吸作用產生,因此高濃度ATP的形成是由于呼吸速率的加強,釋放大量能量產生大量的ATP,D項正確。
18.D 【解析】:本題考查外界條件對酶活性的影響。若過氧化氫酶的數量有限,則圖1中BC段酶促反應速率達到最大,生成物的量會增加,A項錯誤;圖1中C點限制酶促反應速率的因素為酶的數量,故增加酶的濃度,酶促反應速率會增大,B項錯誤;圖2所示實驗中,若僅提高環境溫度,由于底物的量不變,O2釋放總量與①相同,C項錯誤;圖2所示實驗中,若僅提高H2O2溶液的pH,酶的活性會下降,實驗結果可能如曲線③所示,D項正確。
19.B 【解析】:物質b為水,水可參與光合作用,也可參與有氧呼吸第二階段,A項錯誤;人體細胞進行無氧呼吸能產生乳酸,但血漿中存在緩沖物質,故血漿pH不會明顯改變,而會基本穩定,B項正確;被水淹的玉米根進行無氧呼吸,葡萄糖中的能量大部分轉移到酒精中,少部分釋放出來變成熱能和ATP中的化學能,故有3個去向,C項錯誤;檢測酒精時,試劑甲可以是溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液,不能用鹽酸溶液代替濃硫酸溶液,D項錯誤。
20.B 【解析】:如果白天適當提高CO2濃度,景天科植物的光合作用速率不會提高,因為此時葉肉細胞的氣孔是關閉的,A項錯誤;由景天科植物特殊的CO2固定方式推測其可能生活在高溫干旱地區,原因是該植物葉肉細胞氣孔白天關閉正好應對高溫干旱的環境,避免水分大量蒸發,同時其固定CO2的機制也保證光合作用正常進行,B項正確;白天景天科植物葉肉細胞內的有機酸會通過脫羧作用形成CO2,參與光合作用,進而合成葡萄糖,因此白天有機酸的含量和葡萄糖的含量呈負相關,C項錯誤;結合題圖可知,景天科植物參與卡爾文循環的CO2除來源于蘋果酸的分解外,還來自有氧呼吸,D項錯誤。
21.(1)蛋白質(1分)
(2)溫度和銅離子濃度(2分) 降低(1分) 40~60(1分) 在不加入銅離子(或銅離子濃度一定)的情況下,在溫度為40~60 ℃范圍內設置更小的溫度梯度進行實驗,測定尿素分解速率(3分)
(3)核糖體(1分) 幽門螺桿菌會產生脲酶,脲酶能將尿素分解成NH3和 13CO2,如果檢測到被測者呼出的氣體中含有13CO2,則說明被測者被幽門螺桿菌感染(3分)
22.(1)丙酮酸(1分) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(2分) 大部分以熱能形式散失,少部分儲存在ATP中(2分)
(2)N(1分) 酸性(1分)
(3)同位素標記(1分) 細胞內的ATP含量保持動態穩定,細胞內可同時發生ATP的水解、合成(3分)
【解析】:本題考查細胞呼吸的過程、ATP的合成等知識內容。
(1)X物質不包括還原性氫,圖1中加入X物質,O2消耗速率增加較多,物質X可能表示丙酮酸,丙酮酸分解可產生較多還原性氫。圖1的4個區間(Ⅰ~Ⅳ)中,均消耗O2、有水生成。線粒體內釋放的能量大部分以熱能形式散失,少部分儲存在ATP中。
(2)圖2中,①為腺嘌呤,屬于含N堿基,②為核糖,不含有N。根據ATP水解的產物中包括磷酸推測,催化ATP水解的酶的最適宜pH應偏酸性。
(3)把用32P標記的磷酸加入細胞培養液中,短時間內快速分離出細胞內的ATP,結果發現ATP濃度變化不大,但部分ATP上的磷酸基團卻已帶上了放射性標記。該過程采用了同位素標記技術。這一事實證明細胞內的ATP含量保持動態穩定,細胞內可同時發生ATP的水解、合成。
23.(1)有氧呼吸(1分) 內膜的某些部位向內腔折疊形成嵴(2分) 在相同的體積范圍內,線粒體膜面積增大可增加酶的附著位點,從而提高有氧呼吸的速率(3分)
(2)促進(1分) 乙組與甲組相比,細胞耗氧速率、線粒體ATP產生量、線粒體嵴密度和呼吸鏈復合體的活性均增加,表明營養缺乏會導致線粒體融合;丙組與乙組相比,丙組抑制DRP1S637磷酸化后,上述指標都下降,表明抑制DRP1S637磷酸化會抑制線粒體融合,因此DRP1S637磷酸化能促進線粒體融合(3分)
(3)badc(2分)
24.(1)增加(1分) 胞間CO2濃度降低,RuBP消耗減慢,RuBP生成速度基本不變,因而RuBP含量增加(2分)
(2)呼吸作用(或有氧呼吸或細胞呼吸)(2分) 二(1分) NADH、CO2(2分)
(3)小于(1分) 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性降低、核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)再生能力降低(3分)
25.(1)不一定是(1分) 實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率,35 ℃條件下該大棚蔬菜的凈光合速率最大,但沒有測定該溫度下該大棚蔬菜的呼吸速率,所以不能確定35 ℃是否是其光合作用的最適溫度(3分)
(2)40 ℃培養條件下,放氧速率降低,凈光合速率降低,葉肉細胞對CO2的吸收速率降低(3分)
(3)光能捕獲率大幅度下降,導致光反應受到了限制(3分) 氣孔導度下降,植物吸收的CO2量減少,導致暗反應受到了限制(3分)
【解析】:本題考查溫度變化等對植物光合作用和細胞呼吸的影響。
(1)據圖1分析,該大棚蔬菜生長的最適溫度不一定是其光合作用的最適溫度,原因是實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率,35 ℃條件下該大棚蔬菜的凈光合速率最大,但沒有測定該溫度下其呼吸速率,所以不能確定35 ℃是否是其光合作用的最適溫度。
(2)若測得40 ℃培養條件下,該大棚蔬菜葉肉細胞間隙的CO2濃度高于35 ℃培養條件下的,據圖1分析,其主要原因是40 ℃培養條件下,放氧速率降低,凈光合速率降低,葉肉細胞對CO2的吸收速率降低。
(3)限制植物光合作用強度的主要外界因素有光照強度和CO2濃度等。據圖2分析,在40 ℃環境中,大棚蔬菜甲的光合速率降低的原因主要是其光能捕獲率大幅度下降,導致光反應受到了限制;大棚蔬菜乙的光合速率下降的原因主要是氣孔導度下降,植物吸收的CO2量減少,導致暗反應受到了限制。

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