生物高考二輪細胞代謝專題訓練

2017生物高考二輪細胞代謝專題訓練1．(安徽卷)如圖為每10粒水稻種子在成熟過程中干物質和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是()A．種子干物質快速積累時期，呼吸作用旺盛B．種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降C．種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降D．種子呼吸速率下降有利于干物質合成解析：讀圖可知，種子干物質快速積累時期，呼吸作用旺盛，A項正確；種子成熟后期，細胞代謝較慢，原因是細胞內自由水含量減少，進而導致呼吸速率下降，B項正確；脫落酸在成熟的種子中含量較高，種子成熟后期細胞呼吸速率會下降，C項正確；種子呼吸速率下降可減少干物質的消耗，但不會有利于干物質的合成，D項錯誤。答案：D2．根據(jù)下圖，下列關于光合作用與呼吸作用的說法正確的是()A．圖1中A點與B點細胞呼吸的場所不完全相同B．圖2中若B、C高度相同，則貯存水果最適為C點，此時不存在無氧呼吸C．圖1中光合速率最大點為C，此時植物體每一個活細胞均在釋放O2D．圖2曲線ABCD可表示乳酸菌釀制酸奶，發(fā)酵最適條件是A點，此時不存在有氧呼吸解析：圖1中A、B點對應的光照強度不同，正常狀態(tài)下二者細胞呼吸場所均為細胞質基質和線粒體；圖2中若B、C點高度相同，意味著B點與C點釋放的CO2量相同，B點通過無氧呼吸和有氧呼吸釋放的CO2量等于C點有氧呼吸釋放的CO2量，說明B點分解的有機物多于C點，C點更有利于貯存水果；圖1中光合速率最大點為C，此時植物體只有含葉綠體的細胞釋放O2；圖2中曲線ABCD可表示有氧呼吸和無氧呼吸均釋放CO2的情況，乳酸菌釀制酸奶時不產生CO2，所以不能用該曲線表示。答案：B3．如圖表示在適宜的光照強度、溫度和水分等條件下，某實驗小組所測得的甲、乙兩種植株葉片CO2吸收速率與CO2濃度的關系，下列說法正確的是()A．CO2濃度為b時甲、乙植株真光合速率相等B．若將甲、乙植株置于玻璃鐘罩內，一段時間后甲植株先死亡C．只要有CO2，植株就能進行光合作用D．a點時，甲植株葉肉細胞光合速率為零解析：由于缺失兩植株的呼吸速率數(shù)據(jù)，因此無法比較兩植株真光合作用速率的大小；a點表示甲的光合作用與呼吸作用強度相等，即甲植株進行光合作用的CO2補償點，其大于乙植株進行光合作用的CO2補償點，在低CO2濃度條件下，乙植株先于甲植株得到補償消耗，所以將甲、乙植株置于玻璃鐘罩內，一段時間后甲先死亡。a點時，甲植株葉肉細胞的凈光合速率為零。答案：B4．光合作用與細胞呼吸是植物體的兩個重要生理活動，圖甲表示玉米植株的光合作用與細胞呼吸兩者之間的關系。圖乙表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下，溫度對某植物光合速率和呼吸速率的影響，圖中實線表示實際光合速率，虛線表示呼吸速率。據(jù)圖分析回答下列問題：(1)在玉米植株的葉肉細胞中，圖甲中的①～⑤過程(僅考慮有氧條件)中能使ADP含量減少的過程是________(寫序號)，②過程中發(fā)生的能量變化是______________________，過程③、④分別發(fā)生在植物細胞的________、________中。(2)長期水淹，玉米植株會爛根，此時玉米植株根尖細胞中會發(fā)生圖甲①～⑤過程中的________(寫序號)，發(fā)生在細胞的________中。(3)分析圖乙可知，光合作用、細胞呼吸都受溫度的影響，其中________對高溫更敏感。溫度是通過影響________來影響光合作用、細胞呼吸的。在50℃時，實際光合速率為0的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若晝夜不停地光照，圖乙植物生長的最適溫度約是________；若溫度保持在25℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物________(填“能”或“不能”)正常生長。解析：(1)分析圖甲可知，在玉米植株的葉肉細胞中①為光反應，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，③、④分別為有氧呼吸的第一、第二階段，分別發(fā)生在細胞質基質和線粒體基質中，它們均會消耗ADP。⑤和②分別為CO2的固定、C3的還原，發(fā)生在葉綠體基質中，C3還原會消耗ATP，產生ADP。(2)長期水淹，玉米植株會爛根，原因是缺氧，玉米根尖細胞進行無氧呼吸，此時玉米植株根尖細胞中會發(fā)生圖甲①～⑤過程中的③和④，此時這兩個過程發(fā)生的場所均是細胞質基質。(3)溫度是通過影響酶的活性來影響光合作用、細胞呼吸的。分析圖乙橫坐標可知，實際光合速率在50℃時為0，說明與光合作用有關的酶在50℃時已失活；而呼吸速率在60℃時為0，說明與呼吸作用有關的酶在60℃時才失活，比較可知與光合作用有關的酶對高溫更敏感。(4)在30℃時兩曲線對應的相對量的差值最大，說明此時凈光合速率(即實際光合速率－呼吸速率)最大，最有利于植物生長；從圖乙可知，25℃時實際光合速率相對量為6，呼吸速率相對量為2，若每天交替進行12h光照、12h黑暗，有機物積累量＝12×6－24×2>0，故該植物能正常生長。答案：(1)①③④(ATP中)活躍的化學能轉化為(葡萄糖或有機物中)穩(wěn)定的化學能細胞質基質線粒體基質(線粒體)(2)③和④細胞質基質(3)光合作用酶的活性溫度為50℃時，與光合作用有關的酶的空間結構完全被破壞而失活(4)30℃能5．(2015·安徽卷)科研人員探究了不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內藍莓果實的CO2生成速率的變化，結果見圖1和圖2。(1)由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下果實的CO2生成速率較低，主要原因是________________________；隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內的________濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸。該實驗還可以通過檢測______________濃度變化來計算呼吸速率。(2)某同學擬驗證上述實驗結果，設計如下方案：①稱取兩等份同一品種的藍莓果實，分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內，然后密封。②將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲存，每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。③記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率。為使實驗結果更可靠，請給出兩條建議，以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________。解析：(1)依圖可知，0.5℃條件下藍莓的CO2生成速率較25℃條件下低，其原因是低溫條件下呼吸作用相關酶活性降低，導致呼吸作用減弱，從而使果實的CO2生成速率較低。隨著果實儲存時間的延長，密閉容器中CO2濃度升高；檢測呼吸速率時可通過檢測CO2生成量或O2消耗量來實現(xiàn)。(2)本小題為實驗分析和評價題，解題時要明確實驗目的，看是否設計了變量，原理是否妥當，有無遵循單一變量等。為使實驗結果更可靠，應從無關變量相同且適宜、設置平行重復實驗等角度分析，即可選用成熟度相同的藍莓果實進行實驗，也可通過增設每個溫度條件下的平行重復實驗來提高實驗結果的可信度。答案：(1)低溫降低了細胞呼吸相關酶活性CO2O2(2)選取的果實成熟度還應一致每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗6．植物的呼吸作用受多種因素影響，請回答相關問題。光照12小時，黑暗12小時，累積吸收的二氧化碳為(5－3)×12＝24(mg)，換算成積累的葡萄糖為24/44×1/6×180＝16.4(mg)。答案：(1)CO2[H]和ATP減小CO2濃度(不提供CO2或增強光照等)4(2)光照強度較高(3)30℃16.41．(2015·重慶卷)將如圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下，細胞內外的CO2和O2濃度在短時間內發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是()注：適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖A．黑暗條件下，①增大、④減小B．光強低于光補償點時，①、③增大C．光強等于光補償點時，②、③保持不變D．光強等于光飽和點時，②減小、④增大解析：黑暗條件下，葉肉細胞只進行呼吸作用，不進行光合作用，細胞吸收O2，釋放CO2，故①增大、④減小，A正確；光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度，當光強低于光補償點時，光合速率小于呼吸速率，細胞吸收O2，釋放CO2，故①增大、③減小，B錯誤；當光強等于光補償點時，光合速率等于呼吸速率，細胞不吸收O2，也不釋放CO2，②、③保持不變，C正確；光飽和點是指光合速率達到最大時的最低光照強度，當光強等于光飽和點時，光合速率大于呼吸速率，細胞吸收CO2，釋放O2，②減小、④增大，D正確。答案：B2．下圖表示某高等植物細胞的兩個重要生理過程中C、H、O的變化，某個同學在分析時，作出了如下判斷，你認為其中判斷錯誤的是()A．甲為光合作用，乙為細胞呼吸B．甲中的H2O在類囊體薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗與產生都在線粒體中C．甲和乙過程中都有[H]的產生與消耗D．甲過程全在葉綠體中進行，乙過程全在線粒體中進行解析：甲過程是利用CO2和H2O合成有機物的過程，為光合作用，乙過程是將有機物分解為無機物的過程，為細胞呼吸，A項正確；水的光解發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上，有氧呼吸的第一階段是在細胞質基質中進行的，第二、三階段是在線粒體中進行的，D項錯誤；有氧呼吸第二階段消耗水，第三階段產生水，B項正確；光反應產生[H]，提供給暗反應消耗，有氧呼吸第一、二階段產生[H]，提供給第三階段消耗，C項正確。答案：D3．某實驗小組研究溫度對水綿光合作用和呼吸作用的影響，實驗結果如下圖所示，據(jù)圖分析下列有關說法正確的是()A．依圖可知，水綿細胞呼吸作用的最適溫度為35℃B．圖中水綿細胞積累有機物速率最大時的溫度是25℃C．每天光照10小時，最有利于水綿生長的溫度是25℃D．在5℃時，水綿細胞產生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的2倍解析：圖中縱坐標表示光照下吸收CO2的量(即凈光合速率)或黑暗中釋放CO2的量(即呼吸速率)。由于沒有對高于35℃條件下水綿細胞的呼吸作用進行研究，因此，不能說明水綿細胞呼吸作用的最適溫度為35℃。水綿細胞積累有機物的速率是指凈光合速率，從圖中可以看出，在25℃時水綿細胞在光照下吸收CO2的量最高，即積累有機物的速率最大。每天光照10小時，最有利于水綿生長的溫度應是20℃，因為在20℃時，每天光照10小時，一晝夜水綿積累的有機物最多，為11.5(3.25×10－1.5×14＝11.5)(用CO2吸收量表示)。在5℃時，水綿細胞產生氧氣的速率是1.5(用CO2量表示)．消耗氧氣的速率是0.5(用CO2量表示)，可知水綿細胞產生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的3倍。答案：B4．某研究小組進行某植物的栽培試驗，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)24h測定的溫室內CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線。據(jù)圖分析，下列說法中錯誤的是()A．圖1中，當溫度達到55℃時，植物光合作用相關的酶失活B．6h時，圖2葉肉細胞產生[H]的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質等C．18h時，圖2葉肉細胞中葉綠體產生的O2量大于線粒體消耗的O2量D．該植物在進行光合作用且吸收CO2的量為0時，在兩圖中的描述點共有4個解析：分析題圖，圖1中的虛線始終為二氧化碳的釋放，因此表示呼吸速率隨溫度變化的情況。而實線會低于0，因此表示凈光合速率隨溫度變化的情況，當溫度達到55℃時，光合作用不再吸收二氧化碳，只剩下呼吸作用消耗二氧化碳的曲線，表示植物不再進行光合作用，只進行呼吸作用，故A正確；分析圖2可知，6h時，二氧化碳的吸收速率為0，此時光合作用強度與呼吸作用強度相等，因此葉肉細胞產生[H]的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質等，故B正確；分析圖2可知，18h時，二氧化碳的吸收速率等于0，說明此時植株的光合作用強度等于有氧呼吸的強度，所以植株的葉肉細胞的葉綠體產生的O2量就必須大于線粒體消耗的O2量，這樣才能保證非綠色器官的O2供應，故C正確；圖2中當光合速率等于呼吸速率時，凈光合速率為0，處于室內二氧化碳濃度曲線的最高點和最低點，因此圖2中光合速率和呼吸速率相等的時間點有2個，圖1中，光合作用與呼吸作用相等的溫度條件是40℃，共3個，故D錯誤。答案：D5．下圖甲、乙表示高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質的變化，其中1～7和a～d表示生理過程的某一階段，A～G表示生理過程中的相關物質，請據(jù)圖回答下列問題：(1)下列有關推斷中錯誤的是()A．各種細胞生物都能進行過程3B．過程2需多種酶參與，且需ATP供能C．過程1、3和4產生的[H]均能與氧結合產生水D．能提供給綠色植物各種生命活動所需能量最多的是過程5(2)寫出下列物質或生理過程的名稱：E________，G________，6________。(3)甲圖中2對應乙圖中的________。人體內能進行乙圖中的________。乙圖中能使ADP含量減少的是________。(4)細胞中發(fā)生過程1的部位是______________________，其上分布的與光合作用有關的物質有_____________________________________________________________。(5)過程7可產生合成A的原料，這些原料的運動方向是___________________________。解析：(1)所有細胞生物都能進行呼吸作用，而過程3是有氧呼吸和無氧呼吸的共有過程，即第一階段，故A正確；過程2代表光合作用的暗反應階段，需要多種酶催化和ATP供能，故B正確；過程1產生的[H]用于C3的還原反應，故C錯誤；過程3、4、5分別代表有氧呼吸的三個階段，第三階段放出能量最多，生成的ATP也最多，故D正確。(2)圖中E為H2O，G為O2,6為CO2的固定。(5)過程7產生的可合成A(ATP)的原料是ADP和Pi，它們產生于葉綠體基質中發(fā)生的暗反應，消耗于類囊體薄膜上的光反應，所以合成ATP的原料ADP和Pi的運動方向應從葉綠體基質移向葉綠體類囊體的薄膜。答案：(1)C(2)H2OO2CO2的固定(3)ba、da、c、d(4)葉綠體類囊體的薄膜色素和酶(5)從葉綠體基質移向葉綠體類囊體的薄膜6．圖1表示一個番茄葉肉細胞內發(fā)生的部分代謝過程，圖中①～⑤表示反應過程，A～L表示細胞代謝過程中的相關物質，a、b、c表示反應場所。圖2中T0～T1表示在適宜條件下生長的番茄幼苗結構a中的某兩種化合物(B或C、E或F)的相對含量，T1～T3表示改變某個條件后兩種化合物含量的變化。請回答下列問題：(1)圖中①④過程發(fā)生的場所分別是________和________。(2)③④⑤過程中產生能量最多的是________，H進入b的條件是________________________________________________________________________。(3)當環(huán)境條件適宜，G＝I、D＝K時，該細胞的代謝特點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)干旱初期光合作用強度下降的主要原因是____________________________________________________________________________________________________；在陰雨天氣光合作用強度下降的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在一定條件下，當G>I、D>K時，產生ATP的場所有________________________________________________________________________________________；若用含有18O的水澆灌番茄，則番茄周圍空氣中含有18O的物質有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若圖2中，在T1時刻突然降低CO2濃度，則物質甲、乙分別指的是____________________，乙升高的原因是______________________________________________________________________________________________________________。若T1時刻突然降低光照強度，則物質甲、乙又分別指的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)圖1過程①表示光合作用的光反應階段，發(fā)生場所是葉綠體的類囊體薄膜；過程④表示有氧呼吸的第二階段，場所是線粒體基質。(2)③④⑤過程分別表示有氧呼吸的第一、二、三階段，在有氧呼吸中產生能量最多的是在第三階段[H]和O2的結合過程。(3)G＝I、D＝K，即呼吸作用釋放的CO2量等于光合作用吸收的CO2量，呼吸作用吸收的O2量等于光合作用釋放的O2量，此時呼吸強度＝光合強度。(4)植物缺水會導致氣孔關閉，二氧化碳吸收量減少，所以在干旱初期，光合作用強度下降。而陰雨天光照強度弱，影響光反應過程。(5)G>I、D>K，即光合作用強度大于呼吸作用強度，細胞中產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體。光合作用產生的O2中氧來源于H2O，再經過呼吸作用，O2中氧的去向是H2O中的氧，H2O參與有氧呼吸第二階段時水中的氧進入CO2。所以用H218O澆灌番茄，周圍空氣中的C18O2、H218O和18O2中會含有18O。(6)突然降低CO2濃度，物質含量會升高的是[H]、C5；突然降低光照強度，物質含量會升高的是C3和ADP。答案：(1)葉綠體類囊體薄膜線粒體基質(2)⑤有氧氣存在(3)光合作用強度等于細胞呼吸強度(4)因缺水，氣孔關閉，使二氧化碳供應不足光照不足，使光反應減弱(5)細胞質基質、線粒體和葉綠體C18O2、H218O、18O、2(6)C5和[H]由于C3生成減少，暗反應消耗的[H]和ATP相應減少，而光反應仍產生[H]ADP和C31．如圖為探究酵母菌進行的細胞呼吸類型的裝置圖，下列現(xiàn)象中能說明酵母菌既進行有氧呼吸，同時又進行無氧呼吸的是()A．裝置一中液滴左移，裝置二中液滴不移動B．裝置一中液滴不移動，裝置二中液滴右移C．裝置一中液滴左移，裝置二中液滴右移D．裝置一中液滴右移，裝置二中液滴左移解析：裝置一中用NaOH溶液吸收CO2，整個裝置中氣壓的變化由O2變化引起；裝置二中加清水，裝置內的氣壓變化情況由CO2釋放量和O2吸收量的差值決定。由于酵母菌無氧呼吸產生CO2，而有氧呼吸吸收O2并產生等量的CO2，若酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則裝置一液滴應左移(因有氧呼吸消耗O2導致氣壓下降)，裝置二液滴右移(因無氧呼吸也產生了CO2)。答案：C2．如圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置，有關敘述正確的是()A．該實驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比實驗，其中乙組作為對照組B．若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則E瓶內的溶液會變黃C．可根據(jù)溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，來檢測CO2的產生速率D．根據(jù)酵母菌的不同呼吸方式，可以預測C瓶中溶液會變渾濁，而F瓶中溶液不會變渾濁解析：探究酵母菌的呼吸方式的實驗為對比實驗，甲、乙兩組互為對照，A錯誤；E瓶內有酒精產生，酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應，溶液由橙色變成灰綠色，B錯誤；用溴麝香草酚藍水溶液檢測CO2時，溶液的顏色會由藍變綠再變黃，溶液變黃的時間長短可反映CO2的產生速率，C正確；酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸時都會產生CO2，故C瓶和F瓶中溶液均會變渾濁，D錯誤。答案：C3．利用如圖所示的實驗裝置進行與光合作用有關的實驗，下列說法正確的是()A．試管中收集的氣體量代表了光合作用產生的氧氣量B．在光下，如果有氣泡產生，可以說明光合作用產生氧氣C．為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，可以用不同濃度的NaHCO3溶液進行實驗D．為了探究光照強度對光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產生的速率的變化答案：C4．右圖是在一定溫度下測定某植物呼吸作用和光合作用強度的實驗裝置(呼吸底物為葡萄糖，不考慮裝置中微生物的影響)，相關敘述正確的是()A．燒杯中盛放NaHCO3溶液，可用于測定一定光照強度下植物的凈光合速率B．在遮光條件下，燒杯中盛放NaOH溶液，可用于測定植物無氧呼吸的強度C．燒杯中盛放清水，可用于測定一定光照強度下真光合速率D．在遮光條件下，燒杯中盛放清水，可用于測定植物有氧呼吸的強度解析：NaHCO3溶液可以維持裝置內CO2濃度的恒定，U形管中液面高度的變化是裝置中O2量的變化造成的，可以代表凈光合速率。NaOH可以吸收CO2，無氧呼吸不消耗O2，不能用來測定無氧呼吸的強度。燒杯中盛放清水，一定光照強度下，光合作用吸收CO2量與釋放O2量相等，有氧呼吸消耗O2量與產生CO2量相等，不能測定真光合速率。在單位時間內，有氧呼吸消耗的O2量等于產生的CO2量，無論有氧呼吸強度多大，U形管中液面都不會發(fā)生變化。答案：A5．某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后，想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗：將無菌葡萄糖溶液與少許活性酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣)，按下圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙中兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2。請分析回答：(1)甲、乙兩組的自變量是________，實驗中需控制的無關變量主要有________________________________________________________________________________________。(至少寫2個)(2)酵母菌產生CO2的場所是_______________________________________________。(3)利用提供的U形管(如圖，已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜，其余物質能通過)、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實驗。實驗步驟：①將________的濾液l和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側并標記。②一段時間后觀察________的變化。實驗結果預測和結論：①如果________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少。②如果________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多。③如果A、B兩側液面高度相同，則________。解析：(1)本實驗的目的是探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量CO2時，哪種條件下消耗的葡萄糖較少，所以甲、乙兩組的自變量是有無氧氣。實驗中需控制的無關變量主要有溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。(2)酵母菌有氧呼吸第二階段產生CO2的場所是線粒體，無氧呼吸第二階段產生CO2的場所是細胞質基質，所以酵母菌產生CO2的場所是細胞質基質和線粒體。