3单元提升练三细胞的能量供应与利用.docx
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3单元提升练三细胞的能量供应与利用
单元提升练（三）细胞的能量供应与利用
1．（2015·安徽望江中学月考）下图是在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。
有关叙述正确的是（ ）
A．如果温度上升5℃，b点向下方移动
B．a点时，麦芽糖酶全部参与催化
C．可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况
D．因受酶活性的限制，bc段催化速率不再增加
解析：
选A。
最适温度时酶的活性最高，升高或降低温度，酶活性都会降低；b点时麦芽糖酶全部参与催化；麦芽糖及其水解产物葡萄糖都具有还原性，因此不能用斐林试剂进行鉴定；受酶的数量的限制，bc段催化速率不再增加。
2．下列是有关某种淀粉酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。
根据结果判断，叙述正确的是（ ）
试管
编号
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
pH
8
8
7
温度
60℃
40℃
40℃
淀粉酶
1mL
1mL
1mL
淀粉
1mL
1mL
1mL
A．甲物质是淀粉酶抑制剂
B．此种淀粉酶较适合在40℃的环境下起作用
C．此种淀粉酶在中性环境中的作用速率比在碱性中的快
D．此种淀粉酶在作用35min后便会失去活性
解析：
选B。
分析图中曲线可知，三支试管的反应情况是试管Ⅰ中淀粉没有反应，试管Ⅱ中酶的催化效率高于试管Ⅲ。
因为试管Ⅱ、Ⅲ发生了反应，所以甲物质不是淀粉酶抑制剂，试管Ⅰ不反应的原因是温度太高，酶变性失活，说明淀粉酶较适合在40℃的环境下起作用。
因为试管Ⅱ中反应较试管Ⅲ快，所以淀粉酶在中性环境中的作用速率比在碱性环境中的慢。
试管Ⅱ中35min后淀粉含量为0，原因是淀粉被消耗完了，而不是酶失去活性。
3．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），把等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。
下列叙述正确的是
（ ）
A．甲试管中最终产物为CO2和H2O
B．乙试管中不发生反应
C．丙试管内有大量的ATP产生
D．丙试管中无CO2产生
解析：
选B。
甲试管内为细胞质基质，进行无氧呼吸，其代谢产物是酒精和CO2，A项错误；乙试管内为线粒体，葡萄糖不能进入线粒体，所以不发生反应，B项正确；丙试管中进行无氧呼吸，有CO2产生，但不能产生大量的ATP，C、D项错误。
4．下图中①、②代表有氧呼吸的相关场所，甲代表有关物质，下列相关叙述正确的是（ ）
C6H12O6―→①―→甲―→②―→CO2
A．①和②都具有双层生物膜
B．②中所含的酶在乳酸菌中都能找到
C．①和②中都能产生[H]
D．甲一定进入线粒体
解析：
选C。
据图可判断，图中①、②分别表示有氧呼吸第一、二阶段的场所，①为细胞质基质，②主要为线粒体，甲代表丙酮酸，A错误；②中含有与有氧呼吸有关的酶，而乳酸菌是厌氧菌，不含与有氧呼吸有关的酶，B错误；有氧呼吸的第一、二阶段都能产生[H]，C正确；进行有氧呼吸的原核生物细胞中无线粒体，D错误。
5．（2015·山西省高三四校联考）某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中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。
下列分析最不合理的是（ ）
A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液
B．乙可能是因为研磨时未加入SiO2
C．丙是正确操作得到的理想结果
D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
解析：
选C。
甲图中没有色素的原因可能是误用蒸馏水作提取液和层析液；乙图中色素的量较少，可能是因为研磨时未加入SiO2而导致研磨不充分；丙、丁图中叶绿素含量比类胡萝卜素含量低，原因可能是未加入CaCO3而导致色素被破坏。
6.（2015·湖南衡阳六校联考）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“＋”表示使用，“一”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（ ）
甲
乙
丙
丁
丙酮
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
A.①②③④ B．②④①③
C．④②③①D．③②①④
解析：
选B。
理解色素提取过程和注意事项是解题的关键。
由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为②；乙同学的操作正确，应为④，即自上而下依次出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为①；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为③。
7．（2015·河南省洛阳市高三统一考试）大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图（假定种子呼吸的底物全为葡萄糖），下列有关说法错误的是（ ）
A．阶段Ⅰ中大豆种子的吸水方式为被动运输，而在阶段Ⅲ中为主动运输
B．阶段Ⅱ期间大豆种子胚细胞合成的赤霉素解除种子休眠，促进种子萌发
C．阶段Ⅲ中大豆种子鲜重快速增加与淀粉、蛋白质等有机物大量水解有关
D．若测得阶段Ⅲ种子吸收O2与释放CO2的体积比为3∶4，则此时种子的无
氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖相等
解析：
选A。
阶段Ⅰ水分进入细胞属于吸胀作用，阶段Ⅲ水分进入细胞属于渗透作用，均为被动运输过程。
赤霉素具有促进种子萌发的作用。
8.右图表示叶面积指数与干物质量（有机物积累量）和光合作用实际量的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，比值越大，表示植物叶片交错程度越大）。
图中光合作用实际量和干物质量的单位是g/m2·h，下列相关叙述中不正确的是（ ）
A．图中斜线阴影部分表示的是植物的呼吸作用消耗量
B．干物质量曲线说明一定范围内，干物质量随叶面积指数增加而增加，叶面
积指数达一定值后，干物质量随叶面积指数增大而减少
C．叶面积指数达到某值以后，光合作用实际量不会随叶面积指数增加而增加，
原因是叶片相互遮挡，有效光合作用面积未增加
D．研究一片成熟的森林生态系统，叶面积指数大约为4时，进行合理开采最
有利于森林生态系统的更新
解析：
选D。
图中斜线阴影部分表示的是植物的呼吸作用消耗有机物的量，A正确；干物质量在一定范围内随叶面积指数增加而增加，叶面积指数达到一定值后，干物质量随叶面积指数增大而减少，B正确；叶面积指数达到某值以后，光合作用实际量不会随叶面积指数增加而增加，原因是叶片相互遮挡，有效光合作用面积未增加，C正确；当叶面积指数大约为6时，干物质积累量最大，是进行合理开采利用的最佳时期，D错误。
9．如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程，下列分析中正确的是（ ）
A．①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原
B．[H]经⑤转移到水中，其过程需CO2参与
C．能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D．晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛
解析：
选D。
①是光合作用的光反应阶段，②是光合作用的暗反应阶段，光反应阶段产生的[H]用于暗反应还原三碳化合物，A错误；⑤是有氧呼吸第三阶段，合成水时需要的是O2，而不是CO2，B错误；能形成ATP的过程有光合作用的光反应阶段，有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段，图中②③④⑦过程不能合成ATP，C错误；晴天比阴雨天光照强度强，晴天小麦光反应较强，D正确。
10．如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列有关叙述，正确的是（ ）
A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2
释放增多
B．t2→t3，暗反应（碳反应）限制光合作用。
若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高
C．t3→t4，光照强度不变、光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低
解析：
选D。
水的光解在类囊体薄膜上进行，A项错误；t2→t3，限制光合作用的主要因素是CO2浓度（暗反应阶段限制光合作用），若在t2时刻增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3→t4，光照充足且强度不变，光合速率提高是因为CO2浓度提高，暗反应增强，此时，光反应也增强，C项错误；t4后，由于无光照，光反应停止，[H]和ATP不再生成，C3的还原仍在进行，短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，而且光反应停止，还原的C3的量减少，C3还原后的直接产物的含量也降低，D项正确。
11．（2015·苏州模拟）下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，相关说法不正确的是（ ）
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：
选B。
由图可知，环境中CO2浓度升高到一定程度后植物乙的CO2吸收量降低幅度较大，植物甲的CO2吸收量基本保持不变，可见植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感。
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＝净先合速率＋呼吸速率可知，植物甲合成有机物的量比植物乙多。
d点时植物甲细胞既进行光合作用，又进行细胞呼吸，因此，产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
根据题意可知，图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的，因此光照强度减弱，CO2吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，需要环境中提供较高浓度的CO2才能使光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此b点将右移。
12．（2015·吉林省长春高中调研）人参是一种适宜在森林底层生活的植物，胡杨是一种适宜在沙漠环境生活的植物。
图1是上述两种植物（用甲、乙表示）单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0、b1、b2、c）下的生理状态，请据图分析回答：
（1）甲、乙两种植物分别是____________、____________；当光照强度为b1时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有_________________________________。
（2）对于甲植物来说，图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应图1的光照强度依次是____________。
（3）假如胡杨、人参两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异，从结构与功能相适应的角度分析，含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是________。
（4）漫射光环境中，光线以较短波长的光占优势。
如图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱（暗带表示被吸收的光线），则胡杨、人参两种植物中，叶绿素a/叶绿素b的值较大的植物是________。
（5）生产实践中人工栽培乙植物。
若图1表示乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则d点之后限制增产的主要外界因素是____________。
为了提高乙植物的产量，通常采用增施有机肥料（如农家肥）的办法，增施有机肥后，若保持温度等条件不变，则d点将发生的移动情况是______________。
解析：
（1）人参为阴生植物，在弱光下即可生存，胡杨为阳生植物，在较强光照下才能生存，故图1中甲表示胡杨，乙表示人参；当光照强度为b1时，甲植物叶肉细胞能进行光合作用和呼吸作用，所以细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
（2）对于甲植物来说，图2中Ⅰ状态表示光合速率大于呼吸速率，Ⅱ状态表示呼吸速率大于光合速率，Ⅲ状态表示光合速率等于呼吸速率，Ⅳ状态表示只进行呼吸作用，而图1中光照强度为0时，甲植物只进行呼吸作用，光照强度为b1时，甲植物呼吸速率大于光合速率，光照强度为b2时甲植物光合速率等于呼吸速率，光照强度为c时，甲植物的光合速率大于呼吸速率。
（3）阴生植物为了适应弱光环境，其叶绿体中含有较大基粒和较多类囊体层数。
（4）漫射光环境相当于弱光环境，光线以较短波长的光占优势，人参能适应弱光环境，结合叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱可知，人参的叶肉细胞中叶绿素b含量较高，故叶绿素a/叶绿素b的值较大的植物是胡杨。
（5）因温度和水分适宜，所以d点之后限制乙植物增产的主要外界因素为CO2浓度。
增大CO2浓度，最大净光合速率增大，光合速率达到最大时需要的光照强度也应增大，所以d点应向右上方移动。
答案：
（1）胡杨 人参 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）c、b1、b2、0 （3）人参 （4）胡杨 （5）CO2浓度 向右上移动
13．为探究KHCO3对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响，称取3g四叶龄水稻叶片，均分为两份，分别做如下实验。
（实验中使用的氧电极可测量溶液中O2变化的速率）
实验一：
采用差速离心法将一份叶片制备叶绿体，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO3溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O2释放速率。
实验二：
将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，其它步骤与实验一相同。
实验结果如图，请据图回答问题。
（1）在实验的浓度范围内，随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均________，原因是光合作用所需的________增加。
（2）在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率________（填大于/小于/等于）叶绿体的O2释放速率，原因可能是叶切片光合作用产生的O2一部分被________。
（3）为探究第
（2）题的原因分析是否正确，设计以下实验方案，请补充：
称取________，切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，分别置于浓度为0mol·L－1、0.01mol·L－1、0.05mol·L－1、0.1mol·L－1的KHCO3溶液中，在________条件下，分别用氧电极测定其________。
解析：
（1）从图中曲线的变化趋势可知，随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升，这是由于KHCO3溶液可以释放二氧化碳，使得整个光合作用速率都增加。
（2）比较两条曲线，可以看出叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率，这是因为叶切片中有完整的细胞，可以进行呼吸作用，消耗氧气。
（3）为了证明呼吸作用消耗了氧气，需要提供黑暗环境，排除光合作用的影响，并通过氧电极测定O2消耗速率。
答案：
（1）上升 CO2浓度
（2）小于 呼吸作用消耗
（3）1.5g四叶龄水稻叶片 黑暗、20℃恒温 O2消耗速率（或呼吸速率）
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