各地高考生物试题分章分类汇编考点解析专题四细胞的能量供应和利用.docx

各地高考生物试题分章分类汇编考点解析专题四细胞的能量供应和利用.docx

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各地高考生物试题分章分类汇编考点解析专题四细胞的能量供应和利用

专题四细胞的能量供应和利用

考点1酶与ATP

（2015年江苏，7）下列关于酶的叙述,正确的是

A.发烧时,欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性

B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用

C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快

D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性

（2015年海南，3）ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。

关于ATP的叙述，错误的是

A．酒精发酵过程中有ATP生成B．ATP可为物质跨膜运输提供能量

C．ATP中高能磷酸键水解可释放能量D．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成

【答案】D

【解析】

酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP生成，A正确；ATP可为主动运输提供能量，B正确；ATP中远离腺苷的]\

高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能，C正确；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。

（2015年海南，4）关于生物体产生的酶的叙述，错误的是

A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2

C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁

【答案】D

【解析】

酶的化学本质是蛋白质或RNA，A正确；脲酶能够将尿素分解成氨和CO2，B正确；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类，C正确；纤维素酶能够降解植物细胞壁，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解，D错误。

（2015年广东，6）以下选项正确的是（A）

（2015年海南，10）取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。

假设蔗搪分子不进出细胞，则关于这一实验结果。

下列说法正确的是

A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度

B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等

C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散

D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的

【答案】D

【解析】

成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象，反之发生质壁分离复原现象，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态；分析实验结果可知，实验过程中，甲吸水、乙水分进出平衡、丙失水，所以实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖浓度与乙的浓度相等，水分进出平衡，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。

（2015年浙江，31.12分）现有一种细菌M，能够合成某种酶，并能分泌到细胞外。

为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系，请根据以下提供的实验材料写出实验思路，并预测实验结果。

实验材料：

若干个培养瓶、培养液、细菌M（要求与说明：

实验仅设一组；实验仪器、试剂、用具及操作不做要求；实验条件适宜）请回答：

（1）实验思路：

①

（2）预测实验结果（设计一个坐标系，并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶化曲线）；

（3）测定总酶浓度时，应对细胞做_________处理。

【答案】（12分）

（1）①选取两个培养瓶，分别编号为甲、乙两组；②在甲、乙两个培养瓶中分别加入等量的培养液；③在甲瓶中加入细菌M，乙瓶不作任何操作；④测定甲、乙两培养瓶中细胞外酶的浓度及总酶的浓度。

（2）见下图：

（3）破碎

考点2细胞呼吸

（2015年四川,3）下列是以酵母菌为材料进行的实验，有关叙述错误的是

A．探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2

B．用酵母菌发酵酿制果酒，选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精

C．探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰

D．用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板

答案：

A

解析：

溴麝香草酚蓝可用来检测细胞呼吸产生的CO2，但酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时均可产生CO2，A项错误；检测酵母菌发酵酿制的果酒时，可选择酸性重铬酸钾进行检测，B项正确；探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰，C项正确；用稀释涂布平板法培养计数，为保证实验结果可靠，应选择有30～300菌落数的平板进行计数，D项正确。

（2015年四川,4）在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。

下列分析正确的是

A．光强大于140μmol·m-2·s-1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体

B．光强小于1255μmol·m-2·s-1，影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度

C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量

D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加

答案：

D

解析：

140μmol·m-2·s-1为马尾松植株的光饱和点，当光强大于140μmol·m-2·s-1时马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2除进入线粒体外，还扩散至细胞外，A项错误；光强小于1255μmol·m-2·s-1，影响苦储幼苗光合速率的环境因素是光照强度，B项错误；森林中生产者制造有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量，C项错误；由表格信息可知，青冈的光补偿点较低，因而更适应弱光环境，在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加，D项正确。

（2015安徽卷，29Ⅰ，9分）

（9分）科研人员探究了不同温度（25℃和0.5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2.

（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_________；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_________________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。

该实验还可以通过检测_____________浓度的变化来计算呼吸速率。

（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：

①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。

②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。

③记录实验数据并计算CO2生成速率。

为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。

a._____________________________，b.___________________________________。

29Ⅰ、[答案]

（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性CO2O2

（2）a、选取的果实成熟度还应一致；b、每个温度条件下至少有3个平行重复实验

[解析]

（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下的CO2生成速率较低，主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶活性；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。

（3）根据单一变量原则，选取的果实成熟度还应一致；根据可重复性原则，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。

考点3光合作用

（2015福建卷，3，6分）3、在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。

为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。

下列分析错误的是

A、菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质

B、RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行

C、测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法

D、单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高

[答案]B

[命题立意]本题考查光合作用暗反应的相关知识，考查识记和理解能力。

难度适中。

[解析]由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确；14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。

（2015安徽卷，2，6分）

右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。

下列叙述正确的是

A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能

B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类

C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5

D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高

[答案]C

[解析]根据图示可知：

CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定，ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定，[H]不参与CO2的固定反应，B错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下，可以再形成C3，称为卡尔文循环，C正确；光照强度由强变弱时，在短时间内，造成[H]和ATP减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。

（2015年海南，24）将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。

从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。

之后保持不变。

在上述整时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是

A．降低至一定水平时再升高B．持续保持相对稳定状态

C．降低至一定水平时保持不变D．升高至一定水平时保持相对稳定

【答案】C

【解析】密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。

说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降下降，然后净光合速率为0保持不变，密闭容器内的CO2浓度保持不变，所以C正确。

（2015重庆卷，4，6分）4.将题4图所示细胞置于密闭容器中培养。

在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应的变化。

下列叙述错误的是

A.黑暗条件下①增大，④减小

B.光强度低于光补偿点时，①、③增大

C.光强度等于光补偿点时，②、③保持不变

D.光强度等于光饱和点时，②减小，④增大，

【答案】B

【解析】黑暗条件下该细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，因此胞外CO2浓度会增大，而胞外O2浓度会减小，A项正确；光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，同样会导致胞外CO2浓度会增大，而O2浓度会减小，B项错误；光强等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，胞外二氧化碳浓度和氧气浓度保持稳定，C项正确；光强等于光饱和点时，光合速率大于呼吸速率，该植物需从外界吸收CO2而释放O2，导致CO2浓度会减小，O2浓度增大，D项正确。

 （2015年山东,4）下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是

A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高

B．人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高

C．神经纤维膜内K+/Na+的比值，动作电位时比静息电位时高

D．适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高

答案：

D

解析：

本题综合考查运用不同条件下重要生理过程中，相关物质相对量的变化分析。

自由水相对含量越高，其代谢就越旺盛，O2、CO2的跨膜运输方式是自由扩散——顺浓度梯度，O2是从细胞质基质向线粒体运输，而CO2恰相反的方向运输；静息电位形成时，K+外流，致使膜内K+浓度低，动作电位形成时，Na+内流，致使膜内Na+浓度高；停止CO2供应后，CO2固定停止，致使C5不能消耗，而C3不能形成。

（2015年江苏，21多选）为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体

色素,用石油醚进行纸层析,右图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ素条带）。

下列叙述正确的是

A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低

B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照

C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同

D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次

（2015年海南，9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。

错误的是

A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能

B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高

C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的

D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0

【答案】D

（2015新课标卷Ⅰ，29，9分）29.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。

各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。

处理方法和实验结果如下：

A组：

先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%

B组：

先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。

C组：

先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。

D组（对照组）：

光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题：

（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量（填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要，这些反应发生的部位是叶绿体的。

（2）A、B、C三组处理相比，随着的增加，使光下产生的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。

【答案】

（1）高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质

（2）光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶II

【解析】

（1）在该实验中，作为对照组的D组，其是全光照135s，而C组实验的处理是光照和黑暗交替进行，即其仅用了D组的一半时间的光照，但却合成的有机物的量是94%（D组为100%），故单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。

C组光照时间的缩短，说明在光合作用过程中，有些反应，如暗反应不需要光照，而这个过程发生在叶绿体的基质中。

（2）光合作用过程有两个阶段：

光反应阶段和暗反应阶段。

光反应阶段必须在光下进行，其将水分解，产生ATP和还原型辅酶II（[H]）用于暗反应。

A、B、C三组处理相比，随着光照时间间隔的减少，光照频率的增加，使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

（2015年北京，31.16分）

研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。

（1）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解

，同化CO2。

而在实验的整个过程中，叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。

（2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下，CO2吸收量在

μmol.m-2s-1范围内，在300s时CO2达到2.2μmol.m-2s-1。

由此得出，叶片的总（真实）光合速率大约是μmolCO2.m-2s-1。

（本小题所填数值保留到小数点后一位）

（3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。

（4）为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用技术进行探究。

【答案】

（1）水细胞呼吸ATP中的化学能

（2）0.2～0.6释放量2.4～2.8

（3）逐渐减少（4）14C同位素示踪

以看到“点”的重心逐渐上升，也就是说明叶片释放的CO2量在逐步减少。

（4）探究化学元素的去向

，往往采用的是14C同位素示踪技术。

（2015年广东，26，16分）为推动生态文明建设，国务院发布发了《人气与染染防冶行动计划》某科研小组开展酸雨与生态系统的研究，下表是不同PH值的酸雨对三种植物叶绿素含量（mg/g）影响的结果。

PH值

5.8（对照）

4.0

3.0

2.0

桃树

2.0（100）

2.19（99.5）

2.13（96.82）

1.83（83.18）

腊梅

3.65（100）

3.58（98.08）

3.44（94.25）

2.95（80.82）

木樨

1.07（100）

1.07（100）

1.05（98.13）

0.96（89.72）

注：

括号内为与同种植物对照实验的相对百分比

（1）叶绿素位于叶绿体内的类囊体薄膜上，提取后经层分离，扩散最慢的色素呈黄绿色，酸雨中的SO4破坏叶绿素，导致光反就产生[H]、ATP和O2（产物）减少，由于光反应速率降低，将直接影响暗反应过程中的C3的还原，最后导致（CH2O）生成减少。

（2）由表可知：

①随着酸雨ph值的降低，叶绿素含量受影响程度增大；②不同植物叶绿素含量不相同；③不同植物的叶绿素含量受酸雨的影响不同，腊梅最大，木樨最小，

（3）长期酸雨影响导致部分生物死亡，使生态系统的抵抗力稳定性降低，原因是生物种类数减少，营养结构变简单，抵抗外界干扰的能力下降。

（2051年山东,26.11分）油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。

（1）油菜果皮细胞通过光合作用固定CO2的细胞器是             。

光合作用产生的有机物主要是以蔗糖的形式运输至种子。

种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是         。

（2）图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。

分析可知，第24天的果实总光合速率       （填“大于”或“小于”）第12天的果实总光合速率。

第36天后果皮逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而       （填色素名称）的含量基本不变。

叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供给暗反应的       和    减小，光合速率降低。

（3）图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。

第36天，种子内含量最高的有机物可用             染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由          转化而来。

答案：

（1）叶绿体       主动扩散   

（2）小于   类胡萝卜素（或叶黄素和胡萝卜素）  [H]（或NADPH）ATP（注：

两空可颠倒）

（3）苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）   可溶性糖和淀粉

解析：

本题以油菜果实发育所需的有机物的主要来源实验研究数据结果为情景综合考查光合作用的场所、过程、计算以及化合物的鉴定、运输方式等基础知识。

并应用分析曲线图和柱形图的数据，获得结论解析问题的能力。

油菜果实发育所需的有机物主要来源与果皮的光合作用，其场所为叶绿体。

逆浓度的跨膜运输方式为主动运输。

总光合速率=净光合速率+呼吸速率，结合图甲柱形图数据分析可知：

第24天小于第12天的总光合速率。

果皮逐渐变黄原因是叶绿素减少而与黄色有关的类胡萝卜素（叶黄素和胡萝卜素）的含量基本不变。

光反应为暗反应提供[H]（或NADPH）和ATP。

分析图乙曲线图可知第36天含量最高的有机物是脂肪，因此可用苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）进行鉴定，呈现橘黄色（或红色）。

由题意知，该物质由其他物质转化而来，则该物质增多时，被转化的物质将逐渐减少，据图分析可知是有可溶性糖和淀粉转化的。

（2015年江苏，27.8分）为了研究2个新育品种P1、P2幼苗

的光合作用特性,研究人员分别测定了新

育品种与原种（对照）叶片的净光合速率、

蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所

示。

请回答下列问题:

（1）图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在_________相同的实验条件下,测得的单位

时间、单位叶面积_________的释放量。

（2）光合作用过程中,与结合生成_________,消耗的由_________经过一系列反应再生。

（3）由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:

一方面是其叶绿素含量较

高,可以产生更多的_________;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的_________。

（4）栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是_________。

（2015年浙江，30．14分）植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。

图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸）。

请回答：

（1）磷除了是光合作用相关产物的组分外，也是叶绿体内核酸和________的组分。

（2）卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于_______。

（3）若蔗糖合成或输出受阻，则进入叶绿体的_________数量减少，使三碳糖磷酸大量积累于_________中，也导致了光反应中合成__________数量下降，卡尔文循环减速。

上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于___________。

此时过多的三碳糖磷酸将用于___________，以维持卡尔文循环运行。

【答案】（14分）

（1）酶　　

（2）还原过程　

（3）Pi　　叶绿体内外膜的间隙　　ATP　　反馈调节　　还原过程