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第一部分 專題整合篇 專題二 細(xì)胞代謝 [滿分90分，限時(shí)45分鐘] 一、選擇題(每小題6分，共36分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1．(2016天津)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的失水和吸水實(shí)驗(yàn)中，顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細(xì)胞狀態(tài)。下列敘述正確的是 A．由觀察甲到觀察乙須將5倍目鏡更換為10倍目鏡 B．甲、乙、丙可在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)依次發(fā)生 C．與甲相比，乙所示細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低 D．由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程中，沒有水分子從胞內(nèi)擴(kuò)散到胞外 解析　由觀察甲到觀察乙需用高倍鏡觀察，除了將5倍目鏡更換為10倍目鏡外，還必須換用高倍物鏡觀察，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由甲到乙可以表示紫色洋蔥磷片葉外表皮細(xì)胞失水時(shí)發(fā)生質(zhì)壁分離的過程，由乙到丙可以表示已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞在吸水時(shí)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的過程，故B項(xiàng)正確；據(jù)圖可知，乙所示細(xì)胞質(zhì)壁分離程度比甲大，說明乙細(xì)胞失水較多，所以與甲相比，乙所示細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由乙轉(zhuǎn)變?yōu)楸羌?xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的結(jié)果，該過程中雖然是細(xì)胞總體上表現(xiàn)為吸水，但也有水分從胞內(nèi)擴(kuò)散到胞外，只是相同時(shí)間內(nèi)由胞外擴(kuò)散到胞內(nèi)的水分子數(shù)多于由胞內(nèi)擴(kuò)散到胞外的水分子數(shù)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 2．(2016課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子。下列敘述正確的是 A．離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散 B．離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的 C．動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率 D．加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率 解析　離子泵通過消耗ATP進(jìn)行離子的跨膜運(yùn)輸，是主動(dòng)運(yùn)輸過程，一般為逆濃度進(jìn)行，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤。主動(dòng)運(yùn)輸速率受ATP供應(yīng)和具有活性的載體數(shù)量的限制，C選項(xiàng)中，CO中毒會(huì)導(dǎo)致供氧不足，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞呼吸作用速率下降，ATP供應(yīng)減少，離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率降低，故C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)中，蛋白質(zhì)變性劑會(huì)降低具有活性的載體數(shù)量，使離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率降低，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 3．(2016課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測(cè)定酶活力的試驗(yàn)中，下列操作順序合理的是 A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量 B．加入底物→加入酶→計(jì)時(shí)→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量 C．加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量 D．加入底物→計(jì)時(shí)→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量 解析　測(cè)定酶活性實(shí)驗(yàn)操作中，體積最大的物質(zhì)一般最先加入；對(duì)反應(yīng)條件最敏感的試劑一般最后加入。故先加入緩沖液，再加入底物，最后加入酶，然后立即混勻保溫，并開始計(jì)時(shí)。故C選項(xiàng)正確。 答案　C 4．(2016南陽(yáng)月考)關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是 A．有氧呼吸過程中，葡萄糖進(jìn)入線粒體分解為CO2和H2O B．有氧呼吸過程中，O2和H2O的利用不在同一階段 C．人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，無氧呼吸增強(qiáng)、有氧呼吸減弱 D．等質(zhì)量脂肪和糖類進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2與吸收O2的比值前者高 解析　有氧呼吸過程中，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)人線粒體分解為CO2和H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤。有氧呼吸過程中，H2O的利用在第二階段、O2的利用在第一階段，B項(xiàng)正確。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，有氧呼吸還是占大多數(shù)，但是有氧呼吸不足以供能，所以還有無氧呼吸參與，C項(xiàng)錯(cuò)誤。等質(zhì)量脂肪和糖類進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2與吸收O2的比值前者低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 5．(2016南陽(yáng)模擬)下圖為綠色植物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是 A．①中合成ATP的部位是在基粒類囊體薄膜上 B．②中的ATP用于還原三碳化合物(C3) C．①、③中合成ATP所需的能量來源相同 D．④中能量的去向是用于耗能的生命活動(dòng) 解析　圖中①表示光合作用的光反應(yīng)階段，該階段生成了ATP和[H]，反應(yīng)發(fā)生在基粒類囊體薄膜上，A正確。光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]將用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，B正確。①中合成ATP的能量來自于光能，③中合成ATP的能量來源于有機(jī)物中的化學(xué)能，C錯(cuò)誤。ATP中的能量將用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，D正確。 答案　C 6．(2016江蘇)設(shè)置不同CO2濃度，分組光照培養(yǎng)藍(lán)藻，測(cè)定凈光合速率和呼吸速率(光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率)，結(jié)果如圖。據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是 A．與d3濃度相比，d1濃度下單位時(shí)間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞光反應(yīng)生成的[H]多 B．與d2濃度相比，d3濃度下單位時(shí)間內(nèi)藍(lán)藻細(xì)胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多 C．若d1、d2、d3濃度下藍(lán)藻種群的K值分別為K1、K2、K3，則K1＞K2＞K3 D．藍(lán)藻為原核生物，沒有葉綠體，因此細(xì)胞內(nèi)只有藻藍(lán)素 解析　因?yàn)椤肮夂纤俾剩絻艄夂纤俾剩粑俾省?，由圖可以看出，d1和d3濃度下的凈光合速率相等，而d1濃度下的呼吸速率高于d3濃度下的呼吸速率，可推出d1濃度下的光合速率也高于d3濃度下的光合速率，單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞光反應(yīng)階段產(chǎn)生的氫也較多，A項(xiàng)正確。由圖可以直接看出，d3濃度下的呼吸速率低于d2濃度下的呼吸速率，呼吸過程中產(chǎn)生的ATP也較少，B項(xiàng)錯(cuò)誤。d2濃度下的總光合速率最大，單位時(shí)間內(nèi)輸入的能量最多，K值也最大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。雖然藍(lán)藻為原核生物，沒有葉綠體，但含有包括藻藍(lán)素、葉綠素等在內(nèi)的多種光合色素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　A 二、非選擇題(共54分) 7．(14分)(2016新余模擬)土壤鹽分過多對(duì)植物造成的危害稱為鹽脅迫，植物表現(xiàn)為吸水困難、生理功能紊亂等。用600 mmol/L的NaCl溶液澆灌海濱錦葵幼苗來探究鹽脅迫對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示，回答下列問題： (1)在鹽脅迫的不同階段，植物光合速率降低的原因不同，前期主要是由于__________，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)C3生成速率__________；后期主要是因?yàn)開_________影響了__________的生成進(jìn)而影響暗反應(yīng)。 (2)發(fā)生鹽脅迫時(shí)，液泡膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H＋—ATP酶的作用下，以__________方式將進(jìn)入細(xì)胞的Na＋運(yùn)進(jìn)液泡，以降低細(xì)胞質(zhì)Na＋濃度；此外細(xì)胞質(zhì)中還能產(chǎn)生并積累大量可溶性小分子物質(zhì)，有利于__________，從而提高了植物的耐鹽性。 解析　(1)觀察分析上右圖發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫的初期，胞間CO2的濃度降低，推測(cè)由氣孔關(guān)閉引起；在鹽脅迫的后期，色素含量下降，進(jìn)一步造成光反應(yīng)減弱和[H]、ATP的生成速率下降，暗反應(yīng)因原料供應(yīng)不足被抑制。CO2的濃度降低導(dǎo)致C3的生成速率降低。(2)H＋—ATP酶的功能是分解ATP釋放能量，因此液泡膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在H＋—ATP酶的作用下，以主動(dòng)運(yùn)輸方式將進(jìn)入細(xì)胞的Na＋運(yùn)進(jìn)液泡。細(xì)胞質(zhì)中積累大量可溶性小分子物質(zhì)，有利于提高滲透壓，進(jìn)而提高植物細(xì)胞的吸水能力，從而提高了植物的耐鹽性。 答案　(1)氣孔關(guān)閉導(dǎo)致胞間CO2 濃度降低(4分)　降低　色素含量降低　[H]、ATP (2)主動(dòng)運(yùn)輸　提高植物細(xì)胞的吸水能力(其他合理答案也給分) 8．(16分)(2016課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是__________組。 (2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)__________。 (3)如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量__________，原因是___________________________________________。 (4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是__________，其特性有_________________________ (答出兩點(diǎn)即可)。 解析　(1)曲線圖顯示：在反應(yīng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，40 ℃時(shí)產(chǎn)物濃度增加最快，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40 ℃。 (2)A組控制的溫度是20 ℃。在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，因酶的活性增強(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)速度會(huì)加快。 (3)對(duì)比分析圖示中的3條曲線可推知，在時(shí)間t2時(shí)，C組的酶在60 ℃條件下已經(jīng)失活，所以如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時(shí)，C組產(chǎn)物的總量不會(huì)明顯增加。 (4)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。 答案　(1)B　(2)加快　(3)不變　60 ℃條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加　(4)蛋白質(zhì)或RNA　高效性、專一性 9．(11分)(2016福建聯(lián)考)中國(guó)女科學(xué)家屠呦呦率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)提取出的青蒿素可以有效地治療瘧疾，獲得2015年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是從青蒿中提取的藥用成分，它能有效地殺死導(dǎo)致瘧疾的元兇—瘧原蟲。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)瘧疾是瘧原蟲引起的蟲媒傳染病，瘧原蟲是一類單細(xì)胞、寄生性的真核生物，它與大腸桿菌的主要區(qū)別是__________。青蒿素治療瘧原蟲的的原理是：青蒿素和其衍生物可以與瘧原蟲細(xì)胞膜表面蛋白結(jié)合干擾其蛋白的功能，使細(xì)胞膜失去__________的功能，從而干擾營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收；也可以與血紅素產(chǎn)生烷化反應(yīng)，組成“血紅素—青蒿素合成物”干擾瘧原蟲代謝，其中的血紅素位于血紅蛋白內(nèi)，血紅蛋白的必有的元素是__________。 (2)下圖表示在最適溫度、充足二氧化碳條件下測(cè)得的青蒿植株二氧化碳吸收量與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到b點(diǎn)時(shí)，突然增加環(huán)境中的二氧化碳濃度，C3的含量將__________(填“增加”、“減少”或“基本不變”)。bc點(diǎn)之間，影響青蒿植株二氧化碳吸收量的主要環(huán)境因素是________________________。 組別 一 二 三 四 溫度(℃) 27 28 29 30 暗處理后質(zhì)量變化(mg) －1 －2 －3 －4 光照后比暗處理前增加(mg) ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 (3)取若干大小相同、生理狀況相似的青蒿植株，分組進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)。在不同溫度下分別暗處理1小時(shí)，測(cè)其質(zhì)量變化，再立刻光照1小時(shí)，測(cè)其質(zhì)量變化，得到的結(jié)果如上表所示，則： ①在a點(diǎn)的光照條件下，青蒿葉片中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是__________。 ②若葉片增、減的都是葡萄糖的質(zhì)量，在光合作用過程中，葉綠體產(chǎn)生氧氣量最多的是__________組葉片。 解析　(1)瘧原蟲為真核細(xì)胞，大腸桿菌為原核細(xì)胞，瘧原蟲與大腸桿菌的主要區(qū)別是瘧原蟲有以核膜為界限的細(xì)胞核。“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收被干擾”反映出細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能受影響。(2)數(shù)據(jù)是在充足二氧化碳條件下測(cè)得的，因此二氧化碳濃度不是青蒿植株二氧化碳吸收量的限制因素。bc點(diǎn)之間，隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，二氧化碳吸收量增加，說明bc點(diǎn)之間，影響青蒿植株二氧化碳吸收量的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。(3)a點(diǎn)時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，青蒿葉片中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。葉綠體產(chǎn)生氧氣的量代表真光合作用，其計(jì)算公式為：葉綠體產(chǎn)生氧氣的量＝光照后比暗處理前增加量＋暗處理后質(zhì)量變化2(絕對(duì)值)。根據(jù)公式計(jì)算出第三、第四兩組的真光合速率最大。 答案　(1)瘧原蟲有以核膜為界限的細(xì)胞核(答有無核膜或無核膜不給分)　控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞　C、H、O、N、Fe (2)基本不變 (2分)　光照強(qiáng)度(2分) (3)①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(2分)?、谌⑺?少答一個(gè)不給分)(2分) 10．(13分)(2016課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長(zhǎng)一段時(shí)間(T)后，測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示，回答下列問題： (1)據(jù)圖判斷，光照強(qiáng)度低于a時(shí)，影響甲組植物光合作用的限制因子是__________。 (2)b光照強(qiáng)度下，要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高 (填“CO2濃度”或“O2濃度”)。 (3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后，再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是__________。 解析　(1) 甲組在a點(diǎn)條件下，增加光照強(qiáng)度，光合作用速率繼續(xù)增加，故光合作用的限制因子主要是光照強(qiáng)度。(2) 甲組在b點(diǎn)條件下，光照強(qiáng)度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用強(qiáng)度，則需增加光合作用原料。而CO2是光合作用的原料，O2是光合作用產(chǎn)物，故應(yīng)該增加CO2濃度。(3) 個(gè)體的表現(xiàn)型受遺傳因素與環(huán)境因素共同影響。若乙組的光合作用強(qiáng)度變化受遺傳因素影響，則在甲組的光照條件下，乙組的子代光合作用速率隨光照強(qiáng)度變化情況應(yīng)與甲組不同。此與題干矛盾，排除遺傳因素影響，故乙組光合作用速率的變化僅受環(huán)境因素影響，不可遺傳。 答案　(1) 主要是光照強(qiáng)度(4分) (2) CO2濃度(4分) (3) 乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻?5分)