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1、第四单元 细胞的能量供应和利用一、选择题(每小题6分,共54分)1.下列实验操作中,不属于控制无关变量的是(C)A.验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先将实验植物做饥饿处理B.验证温度影响酶活性的实验中,先将每一组底物和酶分别放在相同温度下适当时间后再混合C.验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住D.菠菜叶中光合色素的分离实验中,制备滤纸条时剪去两角【解析】验证光合作用需要光照的实验中,是否有光是实验的自变量(单一变量),不是无关变量,C项符合题意。2.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(B)选项应用措施目的A种子贮存晒干降低自由水含量,降低细
2、胞呼吸强度B乳酸菌制作酸奶先通气,后密封加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵C水果保鲜低温降低酶的活性,降低细胞呼吸强度D栽种庄稼疏松土壤促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离子【解析】自由水含量的多少和代谢活动旺盛程度呈正相关,A项正确;乳酸菌是厌氧微生物,利用乳酸菌制作酸奶的整个过程要严格密封,B项错误;水果保鲜需要低温、低氧、适宜的湿度,C项正确;疏松土壤可以增加根部的O2含量,促进有氧呼吸,为主动运输提供能量,D项正确。3.(2015上海宝山区二模)如图为不同pH值条件下唾液淀粉酶对淀粉的分解作用结果,下列相关分析正确的是(D)A.该实验可用碘液来准确测定淀粉分解的量B.pH值为4和pH值为8时该淀
3、粉酶的活性相同C.pH值由13调节到7,淀粉酶的活性迅速升高D.弱酸环境对酶活性的影响小于弱碱环境的影响【解析】该实验可用碘液来定性检测淀粉的分解,不能准确测定淀粉分解的量,A项错误;在pH为4和8时的结果没有在坐标图中体现,无法比较酶的活性,B项错误;pH达到13时,酶已经变性失活,再调至pH=7,酶活性也不能恢复,C项错误;pH值为5是弱酸环境,pH值为9是弱碱环境,由1 h后淀粉的剩余量来看可知,弱酸环境对酶活性的影响小于弱碱环境的影响,D项正确。4.(2015德阳二诊)科学家用含不同浓度NaF的水溶液喂养小白鼠,一段时间后,培养并测量小白鼠红细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度,分别获得
4、产热量曲线和细胞内的ATP浓度数据如下。下列分析错误的是(B)NaF浓度/(10-4 g/mL)ATP浓度/(10-4 gmol/L)A组02.97B组502.73C组1501.40A.该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的ATP浓度B.高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组C.NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用D.该实验采用了空白对照和相互对照【解析】综合分析题表与题图可知,该实验测定了三组实验中的小白鼠红细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度,A项正确;该实验的对照组是A组,B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组,C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组,B项错误;题表中的数据显
5、示,随着NaF浓度增加,ATP的生成量逐渐降低,说明NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用,C项正确;实验中A组未做处理,为空白对照,B组与C组分别用5010-4 g/mL和15010-4 g/mL的NaF溶液处理,二者之间互为对照,D项正确。5.(2015沈阳四校联考)如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化,下列说法正确的是(A)A.A点无氧呼吸强度最强,C点无氧呼吸强度最弱B.B点有氧呼吸强度大于无氧呼吸C.D点氧气充足,应该将该器官贮存于此条件下D.图中阴影面积为该器官释放的二氧化碳总量【解析】A点时没有氧气,细胞只进行无氧呼吸,产生的CO2量最多,所以此
6、时无氧呼吸强度最强;C点时细胞只进行有氧呼吸,所以无氧呼吸强度最弱,A项正确;B点时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相当,根据反应式可判断,此时有氧呼吸强度小于无氧呼吸,B项错误;D点氧气充足,有氧呼吸强度较强,分解的有机物较多,因此不能将该器官贮存于此条件下,C项错误;题图中阴影面积为该器官进行无氧呼吸释放的CO2总量,D项错误。6.(2015江苏南通中学期中检测)如图为在最适温度和光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况,下列相关说法错误的是(B)A.植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感B.当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.d点时植物甲细胞
7、内产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体D.适当降低光照强度,b点将向右移动【解析】根据题图可知,环境中CO2浓度升高到一定程度后,植物乙吸收CO2的量大幅度降低,植物甲吸收CO2的量保持不变,说明植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感,A项正确;当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙的净光合速率相等,由于植物甲比植物乙的呼吸速率大,根据实际光合速率=净光合速率+呼吸速率可知,植物甲合成有机物的量比植物乙多,B项错误;d点植物甲细胞中既进行光合作用也进行呼吸作用,所以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体,C项正确;b点时植物甲光合作用强度与呼吸作用强度相等,降低光照强度后,光合作用强度减
8、弱,需要环境中提供更高浓度的CO2才能使光合作用强度等于呼吸作用强度,因此b点将右移,D项正确。7.(2015浙江绍兴一中模拟)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是一切生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法不正确的是(D)A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一B.酶ac催化的反应(底物的量相同),产生最少的是过程C.若要探究酶b的最适宜pH,实验的自变量范围应偏酸性D.直接控制酶a合成的物质的基本组成单位是脱氧核苷酸【解析】本题考查ATP的相关知识。叶绿体中合成的ATP仅用于暗反应中C3的还原,而线粒体内合成的ATP可用于各项生命活
9、动,A项正确;是ADP、是腺嘌呤核糖核苷酸、是腺苷、是磷酸、是能量。和断裂的都是高能磷酸键,断裂的是普通化学键,B项正确;由题图可知,酶b的适宜pH的变量范围应偏酸性,故产生的能量最少,C项正确;直接控制酶a合成的物质是mRNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,D项错误。8.(2016聊城模拟)如图甲、乙分别表示两种植物在其他条件均适宜的情况下,光合速率和呼吸速率随光照强度变化而变化的情况。下列有关叙述不正确的是(A)A.该项研究中两种植物所处的环境温度相同且保持不变B.两图中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的净光合速率C.图乙代表的植物可能更适宜生活于弱光照环境中D.植物处于图中CP所示光照强
10、度时,叶肉细胞消耗的O2最多需经过5层生物膜【解析】该项研究中除光照强度外,其他条件都处于两种植物生长的最适宜状态,故所处环境温度不一定相同,A项错误;题图中的光合速率是指植物进行光合作用的总光合速率,而净光合速率=总光合速率-呼吸速率,B项正确;题图乙代表的植物的光饱和点较低,所以更适宜生活于弱光照环境中,C项正确;植物处于题图中CP所示光照强度时,光合速率和呼吸速率相等,所以叶肉细胞中叶绿体产生的O2最多需经过5层生物膜(2层叶绿体膜,1层细胞膜,2层线粒体膜)进入线粒体参与有氧呼吸,D项正确。9.现有阳生和阴生植物两种。从这两种植物上各取一片彼此相似的叶片,分别放在两个透明盒子中。在适宜
11、温度条件下,逐渐增加光照强度,测定放氧速率的数据如下表。下列相关叙述错误的是(C)光强/mol光子/(m2s)0102550100250500600放氧速率/(molO2/m2s)叶片A-20-10-5-15152828叶片B-2-0.51.536101211A.由表中数据可以推测,取自阳生植物的叶片是AB.光照强度直接影响光反应中H、ATP的生成C.光照强度为50 mol光子/(m2s)时,叶片B产生的O2量大于叶片AD.光照强度600 mol光子/(m2s)时,叶片A放氧速率主要由CO2浓度限制【解析】分析题表数据可知,与A叶片相比,叶片B在较弱的光照强度下,有机物开始积累,说明叶片B取自
12、阴生植物,A取自阳生植物,A项正确;光反应过程需要光,光照强度直接影响光反应中H、ATP的生成,B项正确;光照强度为50 mol光子/(m2s)时,叶片A产生的O2量为20-1=19 mol O2/(m2s),叶片B产生的O2量为2+3=5 mol O2/(m2s),因此叶片B产生的O2量小于叶片A,C项错误;光照强度600 mol光子/(m2s)时,叶片A放氧速率不变,说明光照强度不再是限制光合作用的因素,此时限制光合作用的因素可能是CO2浓度等其他因素,D项正确。二、非选择题(共46分)10.(14分)(2015广州调研)如图一是某课题组的实验结果(注:A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维
13、素酶)。请分析回答:(1)分析图一的实验结果可知,本实验研究的课题是探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响。(2)图一结果显示,在40 至60 范围内,热稳定性较好的酶是A酶。高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶的空间结构破坏。(3)下表是图一所示实验结果统计表,由图一可知表中处应是40,处应是5.0。温度/A酶活性/(mmols-1)3.13.85.86.35.42.90.9B酶活性/(mmols-1)1.12.23.93.41.90(4)图二表示30 时B酶催化下的反应物浓度随时间变化的曲线,其他条件相同,在图二上画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线。答案:
14、如图所示(5)适宜条件下,取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,一段时间后加入纤维素,几分钟后加入新制斐林试剂并水浴加热,结果试管中没有产生砖红色沉淀,原因是A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解。【解析】(1)该实验中有2个自变量,温度和酶种类,因此该实验探究的课题是温度对A酶、B酶活性的影响。(2)题图一结果显示,在40 至60 范围内,A酶的热稳定性较高;高温使酶失活的原理是破坏酶的空间结构。(3)根据题图一可知,对应的温度为40 ,处应为5.0。(4)A酶在30 下活性高于B酶,故其催化的反应速率高于B酶催化的反应速率,反应物的浓度曲线应低于B酶,且先于B酶降为0。(5)A酶的化学本质为蛋
15、白质,可被蛋白酶催化水解,失去催化功能。11.(18分)(2015淄博三模)在一定条件下,测得某植物细胞呼吸速率(用气体体积变化量表示)与O2浓度之间的关系及光合速率(用气体体积变化量表示)与温度之间的关系,分别用图甲、乙表示。请回答下列问题:(1)图甲中,随着O2浓度由0逐渐增大到30%,植物释放CO2的量先减少后增加;c点处细胞呼吸方式是有氧呼吸,该点CO2释放量与O2吸收量的比值等于(填“大于”“等于”或“小于”)1。(2)当O2浓度为5%时,实验测得该植物CO2的释放量相对值为0.6,而O2的吸收量相对值为0.4。此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5倍。(3)图乙中,温度为5 与35 时,该植物光合速率和呼吸速率相等,叶绿体内ATP由类囊体移动到叶绿体基质,参与代谢反应。植物体长期处于40 时不能(填“
