届高考生物二轮复习常考题型大通关全国卷第29题 细胞的能量供应和利用2.docx

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届高考生物二轮复习常考题型大通关全国卷第29题细胞的能量供应和利用2

2020届高考生物二轮复习常考题型大通关（全国卷）

第29题细胞的能量供应和利用

（2）

1、研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。

请分析回答:

（1）神经细胞中的ATP主要来自（生理过程）,该过程的场所是__________研究发现正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L。

为满足能量需要,解决这一矛盾的合理途径是____________。

（2）由图可知,细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是__________。

（3）—些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。

据图分析,科学家当初推测ATP作为神经细胞间传递信息的信号分子的证据之一是科学家寻找到靶细胞膜上有_____________。

（4）ATP的含量可作为细胞活性的指标,为研究不同浓度的X物质对动物细胞活性的影响,以细胞内ATP浓度为观测指标,请根据以下提供的实验材料和用具,设计实验思路,并预测实验结果。

材料和用具:

肝细胞悬浮液、细胞培养液、培养瓶等。

（要求:

答题时ATP含量的检测不做具体要求）

①实验思路:

____________。

②预测实验结果:

____________。

2、据图分析回答下列问题:

1.图1曲线表示物质A生成物质P的化学反应,在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。

酶所降低的活化能可用图中__________线段来表示。

如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将__________（上移/下移）。

2.图2纵轴为酶促反应速率,横轴为底物浓度,其中能正确表示酶量增加1倍时,底物浓度和反应速率关系的是__________（填A或B）。

3.图3是ATP与ADP之间的相互转化图．其中B表示　　　　　　（物质），X1和X2　　　　　　（是/不是）同一种物质，在细胞的主动运输过程中伴随着　　　　　　（酶1/酶2）所催化的化学反应。

3、已知香蕉、苹果等肉质果实成熟过程中会出现明显的呼吸高峰,呼吸速率可增加若干倍,呼吸高峰的出现标志果实达到成熟可食的程度。

某同学测量了香蕉果实成熟过程中细胞呼吸强度及乙烯含量的变化,结果如图。

回答下列问题:

1.香蕉果实中的淀粉在成熟过程中可转变为可溶性糖,一部分积累在果肉细胞的__________（填细胞器名称）,使果实变甜;一部分参与有氧呼吸,在此过程中,__________（填物质名称）反应生成CO2。

2.香蕉成熟过程中,人们认为乙烯是促进果实成熟的激素。

图中支持这一观点的证据是__________。

3.据图分析,要延迟香蕉果实的成熟,一方面可以通过抑制乙烯的生成;另一方面可以采取__________措施,以达到目的。

4.该实验结果能否验证肉质果实在成熟过程中均会出现呼吸高峰的结论?

__________。

请判断并说明理由:

__________。

4、下图是采摘后的几种果实在成熟过程中呼吸速率的变化曲线。

请回答下列问题:

1.由图可知,果实呼吸速率的变化是用单位时间内                       的数值来表示。

2.随着摘后天数的增加,4种果实呼吸速率变化的共同趋势是__________。

3.已知摘后果实呼吸高峰的出现标志着果实开始衰老,不耐贮藏,则图中最不耐贮藏的果实是__________。

为了延长摘后果实的贮藏时间,可采用的措施有__________（答出两点）。

4.已知果实中含有淀粉等贮藏物质,摘后10天,由于__________,使可溶性糖含量增加,引起香蕉果实呼吸速率急剧上升。

5.研究发现,摘后果实呼吸高峰的出现是因为脱落酸的积累诱发了__________的生成,进而使呼吸速率加快,促进果实的成熟与衰老。

由此说明,植物生命活动过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用而是__________。

5、如图表示某种植物非绿色器官在不同氧气浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化,请据图回答问题:

1.在外界氧浓度10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是__________。

实线和虚线相交于C点,C点的细胞呼吸方式是__________。

注：

实线表示O2吸收量，虚线表示CO2释放量

2.无氧呼吸强度与氧气浓度之间的关系是随着氧浓度增加无氧呼吸强度__________。

3.AB段表示CO2释放量减少,其原因是_____________。

4.从图中分析外界氧气浓度应保持在____________时,是贮存苹果较好的条件。

6、草莓比较耐阴,若将其栽种在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜生长。

某生物兴趣小组研究了遮光处理对草莓叶片光合作用的影响。

材料用具:

二叶期草莓幼苗若干、遮阳网（网内光强为自然光强1/3左右）、光合分析测定仪等。

实验步骤与分析:

选取生长状况相似的草莓幼苗若干,均分为对照组和实验组,实验组用遮阳网进行处理。

将两组草莓幼苗在相同且适宜条件下培养至植株长出6片叶左右,测得其净光合速率如图甲所示。

1.图甲中,对照组呈现“双峰”型曲线的原因是__________。

据图甲分析,实验组有机物累积总量显著低于对照组,与预期不符,判断依据为__________。

2.有同学推测遮阴可能影响光合作用的__________反应,并据此继续进行实验得到图乙的结果。

由图乙可知,实验组利用CO2的效率降低,可能的原因是遮阴使叶片温度降低,导致__________。

3.某同学推测,适当遮光可能导致叶绿素含量增加,以适应弱光环境。

请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确,简单的写出实验思路:

__________。

4.综上所述,欲提高草莓的光合速率,可改变__________（填“CO2浓度”或“遮光比例”）再作进一步研究。

7、番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15℃~33℃。

研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。

实验中白天保持25℃，从每日16:

00时至次日6:

00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9:

00进行相关指标的测定。

（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重 对照组。

这表明低温处理对光合作用的抑制 对呼吸作用的抑制。

（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度，结果如图2所示。

图中结果表明：

夜间6℃低温处理，导致 ，使 供应不足，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。

（3）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶

①研究人员在低夜温处理的第0、9天的9：

00时取样，提取并检测Rubisco的量。

结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。

提取Rubisco的过程在0℃~4℃下进行，是为了避免 。

②为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA，经 过程获得总cDNA。

根据番茄Rubisco合成基因的 设计引物，再利用 技术扩增Rubisco合成基因。

最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。

③结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。

这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因 过程，使Rubisco含量下降。

（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是 。

8、图1表示水仙花叶片光合速率随光照强度变化的曲线,图2表示在不同温度下CO2浓度对水仙花叶片净光合速率的影响。

请回答下列问题:

1.图1中,光照强度超过Ⅳ后叶片的光合速率不再增加,此时限制水仙花光合速率的主要环境因素是__________。

若图示是最适温度下的曲线,现将温度提高5℃（不考虑对呼吸作用的影响）,则Ⅱ点将向__________（填“左”或“右”）移动。

图中Ⅲ点对应光照强度下,叶肉细胞中O2的移动方向是__________。

2.图2中,增加CO2浓度后,一定范围内25℃比18℃条件下净光合速率提高效果更明显,其原因是__________。

当CO2浓度在200μ/mol•mol-1以下时,30℃条件下植物净光合速率却低于25℃和18℃,原因可能是__________。

9、细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物,滨藜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（O、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.图2中细胞器①利用CO2的场所是__________,细胞器②利用O2的场所是__________;Ⅳ状态下影响O2消耗速率的环境因素主要是__________;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是__________.

3.假如滨藜、细辛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（暗带部分表示被吸收的光线）,则滨藜、细辛两种植物中,叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是__________。

5.生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。

若图1表示大棚内乙植物在温度、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__________。

10、阳光穿过森林会在地上投下“光斑”。

如图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子在“光斑”照耀前后光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。

请据图分析回答:

1.图中__________（填“甲”或“乙”）代表O2释放速率。

请写出判断理由__________。

2.A点以后植物是否继续进行光合作用?

__________。

请说明理由__________。

3.图中A点以后叶绿体中__________（填“C3”或“C5”）含量会暂时增加,此时ATP的移动方向是__________。

4.若对该植物作如下处理:

（甲）持续光照10分钟,再黑暗处理10分钟;（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒,连续交替进行20分钟。

若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是甲__________乙（填“多于”“少于”“等于”或“无法确定”）,原因是__________。

答案以及解析

1答案及解析：

答案：

（1）细胞呼吸细胞质基质和线粒体ATP与ADP迅速相互转化

（2）腺苷

（3）ATP的受体

（4）①将等量的肝细胞悬浮液分别培养于添加了不同浓度X物质的细胞培养液和不含X物质的细胞培养液中（或以不添加X物质的细胞培养液为对照），一定时间后检测各组细胞中的ATP含量

②若添加不同浓度X物质的细胞中ATP含置与对照组相似，则X物质对细胞活性没影响；若随着X物质浓度的增加,细胞中ATP的含置逐渐埔加，则X物质能提高细胞活性;若随着X物质浓度的增加，细胞中ATP的含量逐渐减少，则X物质能抑制细胞活性

解析：

本题主要考查ATP的合成、ATP与ADP的相互转化以及实验的相关设计。

（1）神经细胞中的ATP来自细胞呼吸，该过程的场所是细胞质基质和线粒体;研究发现正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L。

为满足能量需要，解决这一矛盾的合理途径是ATP与ADP迅速相互转化。

（2）ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成，ATP在有关酶的作用下，脱去3个磷酸基团后只剩下A，即腺苷。

（3）由图中获取信息:

神经递质由突触前膜释放作用于突触后膜。

ATP由突触前膜的小泡释放,经过突触间隙，作用于靶细胞膜的ATP受体上。

（4）根据实验目的和提供的材料，按照实验设计原则的要求，实验自变置为X物质的浓度，因变置为细胞中ATP的含置变化。

①实验思路:

将等量肝细胞悬浮液分别培养于添加了不同浓度X物质的细胞培养液和不含X物质的细胞培养液中（或以不添加X物质的细胞培养液为对照），一定时间后检测各组细胞中的ATP含量。

②预测实验结果：

若添加不同浓度X物质的细胞中，ATP含量与对照组相似，则X物质对细胞活性没影响;若随着X物质浓度的增加，细胞中ATP的含量逐渐增加，则X物质能提高细胞活性;若随着X物质浓度的增加，细胞中ATP的含量逐渐减少，则X物质能抑制细胞活性。

2答案及解析：

答案：

1.ab;上移;

2.B;

3.ADP;是酶1

解析：

（1）酶通过降低化学反应的活化能加快化学反应的速率．在图1中酶所降低的活化能可以用ab段的能量值来表示；与酶相比无机催化剂降低活化能的作用相对弱些，因此b在纵轴上将上移．

（2）酶浓度增加，相应的酶促反应速率增，因此B图可以表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系．

（3）图3是ATP与ADP相互转化的过程，由A→B释放能量，是ATP的水解过程，B→A是储能过程，是ATP的合成过程，因此图中A是ATP，B是ADP，酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶．细胞的主动运输过程需要消耗能量，伴随ATP的水解，需要酶1的参与．

3答案及解析：

答案：

1.液泡;丙酮酸和水;2.乙烯峰值先于呼吸高峰出现（或在果实中乙烯含量的增加和呼吸速率上升的时间进程同步）

3.充入氮气和二氧化碳;4.不能;该实验选择香蕉作为实验对象，只能得出香蕉在果实成熟过程中会出现呼吸高峰，而不能得到肉质果实在成熟过程中均出现呼吸高峰的结论

解析：

1.香蕉果实中的淀粉在成熟过程中可转变为可溶性糖,一部分积累在果肉细胞的液泡中。

有氧呼吸分为三个阶段,只有第二阶段在线粒体基质中将丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],所以有氧呼吸第二阶段中CO2的氧来自水和丙酮酸,或者说是水和葡萄糖

2.由于呼吸高峰的出现标志果实达到成熟可食的程度。

从图中可看出在果实出现呼吸高峰之前,乙烯含量大量增加并达到峰值,所以乙烯是促进果实成熟的激素。

3.根据题意,延迟香蕉果实的成熟,一方面可以通过抑制乙烯的生成;另一方面可以降低果实的有氧呼吸速率,减少有机物质消耗,具体可以采用充入氮气和二氧化碳或者降低温度等措施。

4.图中结果只体现了香蕉在果实成熟过程中会出现呼吸高峰,完全不知道其他肉质果实是否也存在果实成熟过程中出现呼吸高峰的结果。

4答案及解析：

答案：

1.CO2释放量/CO2释放/CO2产生量

2.先下降后上升再下降;3.鳄梨;降低氧气浓度、适当降低温度、增加二氧化碳浓度（其他合理答案均可给分，如避免机械损伤、调节贮藏湿度、激素处理、应用植物杀菌素等）

4.贮藏物质（淀粉）加速水解/淀粉酶含量增加/淀粉酶的活性增强

5.乙烯;多种激素相互作用共同调节/多种激素共同作用

解析：

1.观察曲线图的纵坐标可知,该实验测量了单位时间CO2的产生量来定量表示呼吸速率。

2.观察图中曲线的走势可知,随着摘后天数的增加,4种果实呼吸速率变化的共同趋势是先下降后上升再下降。

3.由于呼吸高峰出现就标志果实开始衰老不耐贮藏,从图中可知鳄梨达到呼吸高峰的时间最短,所以鳄梨最不耐贮藏。

为了延长贮藏时间就要减慢呼吸速率,从而延长达到呼吸高峰所需要的时间。

所以相关措施主要是适当降低温度、增加二氧化碳浓度,其他有助于果实保鲜的措施也正确。

4.本小题强调摘后10天香蕉中可溶性糖含量增加,是与10天前对比分析,所以强调贮藏物质（淀粉）加速水解。

5.由于空后方提示该物质促进果实的成熟与衰老,而且还提到多种激素,所以此空应该就是促进果实成熟的激素——乙烯。

5答案及解析：

答案：

1.有氧呼吸和无氧呼吸；有氧呼吸；2.减弱；3.有氧呼吸弱，无氧呼吸被抑制（或细胞呼吸减弱）；4.5%左右

解析：

1.图中C点及之后氧气充足，只进行有氧呼吸;AC段同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

所以在外界氧浓度10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸,C点的细胞呼吸方式是有氧呼吸。

2.氧气抑制无氧呼吸，随着氧浓度增加，无氧呼吸强度减弱。

3.AB段表示CO2释放量减少，其原因是无氧呼吸被抑制，而氧气不足，有氧呼吸强度较弱。

4.B点对应的氧浓度为5%左右时，总呼吸强度最弱，消耗有机物最少，是贮存苹果的适宜条件。

6答案及解析：

答案：

1.中午时，草莓气孔关闭,CO2吸收量减少;

在实验时间内,实验组吸收的CO2总量少于对照组   

2.暗;光合作用相关酶的活性降低;3.提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓等量叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度

4.遮光比例

解析：

1.对照组未进行遮光，中午时温度过高，草莓部分气孔关闭,CO2吸收量少，使其净光合速率下降,而出现中间低谷两边高峰的现象，即“双峰”型曲线。

有机物的积累量可用单位时间单位叶面积CO2的吸收量来表示，结合图甲纵坐标含义和两曲线所示数据可知，实验时间内，实验组吸收的CO2总量少于对照组，此为实验组有机物积累总量显著低于对照组的依据。

2.据图乙所示结果可知实验组（遮阴组）固定CO2的效率明显低于对照组，而其CO2的补偿点却高于对照组，据此逆推可知，该同学继续进行的实验是在探究遮阴时草莓对CO2的利用情况，即其推测应为遮阴对光合作用暗反应有影响，遮阴使叶片温度降低，导致光合作用相关酶的活性降低，进而使实验组利用CO2的效率降低。

3.据题干信息可知，该同学的实验自变最为遮光与否，因变量为叶片中叶绿素的含量，由此可得其实验基本思路为分别提取并分离遮光组和未遮光组等量草莓叶片中的色素，并比较两组实验中滤纸条上叶绿素色素带的宽度，以确定叶绿素含量的多少。

4.综合以上分析可知，网内光强为自然光强1/3左右时,草莓光合速率较低，与“草莓比较耐阴，若将其栽种在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜生长”的信息不相符，故欲提高草莓的光合速率可改变遮光比例再进一步研究。

7答案及解析：

答案：

（1）低于；强于

（2）气孔开放度下降；CO2

    （3）①高温使酶失活

         ②逆转录；（特定）碱基序列；PCR

         ③转录

    （4）适应低温环境的自我保护

解析：

8答案及解析：

答案：

1.CO2浓度、温度;右;从叶绿体到线粒体和细胞外

2.25℃（比18℃）条件下与光合作用相关的酶的催化效率更高;CO2浓度较低时,三种温度条件下实际光合速率都不高,而30℃时的呼吸速率较25℃和18℃下更高

解析：

1.图1中，光照强度超过Ⅳ后，光照强度不再是限制光合速率的因素，则限制光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度、温度。

若图示是最适温度下的曲线，将温度提髙5℃后，与光合作用有关的酶的活性降低，光合速率降低，则Ⅱ光补偿点将向右移动；图中Ⅲ点对应光照强度下，光合速率大于呼吸速率，则光合作用产生的氧气有两个去向，即氧气从叶绿体到线粒体和细胞外。

2.25℃（比18℃）条件下与光合作用相关的酶的催化效率更高,所以图2中增加CO2浓度后,一定范围内25℃比18℃条件下净光合速率提高效果更明显;CO2浓度较低时，三种温度条件下实际光合速率都不高，而30℃时的呼吸速率较25℃和18℃下更高，因此当CO2浓度在200μmol·mol-1以下时,30℃条件下植物净光合速率备于25℃和18℃条件下。

9答案及解析：

答案：

1.滨藜;细辛;叶绿体（类囊体）、线粒体、细胞质基质

2.叶绿体基质（或基质）;线粒体内膜（或内膜）;温度;c、b2、b1、O

3.细辛;4.滨藜;5.CO2浓度

解析：

1.根据题意,细辛是阴生植物,滨藜是阳生植物,由图1可知,甲是滨藜,乙是细辛。

当光照强度为b1时,甲植物叶肉细胞内产生ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用,所以场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质。

2.利用二氧化碳的细胞器①是叶绿体,在叶绿体基质中固定二氧化碳。

利用氧气的细胞器②是线粒体,在第三阶段与[H]结合生成水,场所是线粒体内膜,Ⅳ状态只有呼吸作用,影响呼吸作用的环境因素主要是温度。

Ⅰ有氧气的释放,光合作用大于呼吸作用,对应c点,Ⅱ有氧气的吸收,光合作用小于呼吸作用,对应b2点,Ⅲ光合作用等于呼吸作用,对应b1点,Ⅳ只有呼吸作用,对应O点。

3.因为细辛是阴生植物,照射到的光照少,所以细胞中含有较大基粒和较多类囊体层数。

4.根据题意,漫射光环境中,光线以较短波长的光占优势,细辛主要照射的是漫射光,由图可知,细辛中叶绿素b含量多,所以叶绿素a与叶绿素b比值小,滨藜的比值大。

5.由图可知,d点后光照强度不是影响因素,而温度、水分也适宜,所以影响因素是二氧化碳浓度。

10答案及解析：

答案：

1.甲;光斑开始时,O2释放速率迅速增加;光斑移开时,O2释放速率迅速下降

2.是;A点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2,说明叶片仍在进行光合作用

3.C3;从类囊体薄膜移向叶绿体基质

4.少于;随着光照和黑暗的交替进行,（乙）光下产生的[H]和ATP能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量

解析：

1.光斑照耀的时候，光照强度提高，迅速进行光合作用的光反应阶段，释放出大量氧气，所以在光斑开始时，O2释放速率迅速增加；光斑移开时，O2释放速率迅速下降，所以乙代表CO2吸收速率，甲代表O2的释放速率。

2.A点处，光斑移走，但是依然有微弱的O2释放和CO2吸收，由题图也可观察到A点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在进行光合作用。

3.光合作用过程中，光反应积累的[H]和ATP，供给暗反应进行C3的还原。

当光照停止，光反应结束，此过程积累的[H]和ATP会逐渐消耗减少，C3的消耗减少，C5继续和CO2结合形成C3，因此，三碳化合物会积累增加；光反应在类囊体薄膜上进行，产生的ATP运向叶绿体基质（暗反应发生地点）。

4.暗处理5秒可以给光反应提供充足的原材料（NADP+和ADP等），随着光照和黑暗的交替进行，乙光下产生的[H]和ATP能够及时利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量，使光合作用效率提高，所以光照时间相同时，乙制造的有机物总量多。