最新版高考生物二轮复习专题跟踪训练3细胞的能量供应和利用系统的功能.docx
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最新版高考生物二轮复习专题跟踪训练3细胞的能量供应和利用系统的功能
专题跟踪训练(三)
一、选择题
1.(2015·福建卷)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RuBP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
[解析] 分析题意可知,RuBP羧化酶催化上述反应是暗反应中CO2的固定,其反应场所是叶绿体基质;RuBP羧化酶催化上述反应在有光和无光条件下均可进行;测定RuBP羧化酶活性的过程中是运用了同位素标记法;在一定条件下,14C3生成越多,说明相应酶的活性就越高,故本题选B。
[答案] B
2.(2015·湖南株洲质检
(一))细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示,下列有关叙述不正确的是( )
A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定
B.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性
C.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
D.酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A
[解析] 图中显示,在产物B浓度高时,产物B与酶1的变构位点结合,导致酶1无活性,比较酶1有活性和酶1无活性时的形态,可知产物B与酶1的变构位点结合后引起酶1的空间结构发生了变化,从而使酶1失活;图中显示酶1只有一种底物,产物B不是酶1的底物;酶1的变构位点和活性位点分别由不同的氨基酸序列决定;当产物B浓度高时,与酶1结合并使酶1失去活性,从而可以防止细胞中生产过多的产物A。
[答案] B
3.(2015·山西四校第二次联考)图1是对酶的某种特性的解释模型,图2、3、4、5、6、7是在不同条件下某种酶促反应的变化情况,据图分析下列说法不正确的是( )
A.图1可以解释酶具有专一性,由图5和图7可判断该酶很可能是麦芽糖酶
B.图2说明酶具有高效性作用,由图3可判断该酶最适pH不受温度影响,由图4可判断该酶的最适温度不受pH的影响
C.图6能说明Cl-是该酶的激活剂,而Cu2+是该酶的抑制剂
D.图3和图4中温度和pH对酶的影响机理是完全一样的
[解析] 图1中的酶为b,其只能和c结合发挥作用,而不能和a结合,说明酶具有专一性;图5反映出随着蛋白质酶处理时间延长,酶活性降低,而麦芽糖酶的化学本质为蛋白质,图7说明该酶能将麦芽糖水解,故据两图判断该酶可能为麦芽糖酶,A正确。
图2曲线说明加酶时生成物量达到最大值的时间较短,说明酶具有高效性,图3中在不同温度条件下,该酶活性的最适pH均为A对应的pH,图4说明在不同pH条件下,该酶活性的最适温度均为B点对应温度,B正确。
图6曲线中,加Cl-的反应速率明显高于不加Cl-的,加Cu2+的反应速率明显低于不加Cu2+的,C正确。
温度较低时不影响酶的分子结构,而温度较高或pH过低、过高均直接破坏酶的分子结构,D错误。
[答案] D
4.(2015·黑龙江大庆一模)如图表示某植物叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内叶肉细胞CO2释放量和叶绿体O2释放量的变化。
下列判断正确的是( )
A.光照强度为a时,叶肉细胞不能进行光合作用
B.光照强度为b时,叶肉细胞光合作用强度等于呼吸作用强度
C.光照强度为c时,叶肉细胞无呼吸作用
D.呼吸作用强度不变的情况下,光照强度为d时,达到该叶肉细胞光合作用强度的最大值
[解析] 光照强度为a时,叶绿体没有释放氧气,叶肉细胞不能进行光合作用,A正确;光照强度为b时,叶肉细胞释放二氧化碳到环境中,说明叶肉细胞光合作用强度小于呼吸作用强度,B错误;光照强度为c、d时,只有叶绿体释放的氧气值,没有二氧化碳释放到环境,说明叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度,C错误;在此图中不能判断出光饱和点,D错误。
[答案] A
5.(2015·北京东城一模)科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征,对其净光合速率和气孔导度进行了测定,结果如下。
下列有关叙述不正确的是( )
A.阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一致
B.晴天时出现“午休”现象与气孔关闭引起的CO2浓度下降有关
C.两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关
D.实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中
[解析] 分析图示可知,阴天时净光合速率从12时开始下降,气孔导度从10时开始下降,A正确;晴天时出现“午休”现象,是由于温度过高、蒸腾作用过强,气孔大量关闭,引起CO2浓度下降,暗反应过程减弱,B正确;晴天时,枇杷净光合速率峰值的出现,与温度、光照强度都有关,阴天时,净光合速率峰值出现在12时左右,与此时光照强度最强有关,C错误;题图显示,阴天时气孔导度高于晴天,而在10∶30时至14∶00时,净光合速率阴天时大于晴天时的,因此枇杷植株更适合种植在光线弱的荫蔽环境中,D正确。
[答案] C
6.(2015·长春月考)图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。
图乙表示水稻CO2吸收速率与光照强度的关系。
有关说法正确的是( )
A.图甲中,光照强度为b时,光合作用速率等于呼吸作用速率
B.图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
C.图甲中的c点和图乙中的h点对应
D.图乙中,限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度
[解析] 分析甲图可知,光照强度为b时,CO2释放量和O2产生总量相等,都为3单位,呼吸作用释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界,说明此时呼吸作用大于光合作用,A错误;光照强度为d时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率,光照强度为a时,CO2释放量即为呼吸速率,则光照强度为d时,O2产生总量为8单位,需要消耗的CO2也为8单位,所以单位时间内需从外界吸收CO2为2单位,B正确;图甲中的c点和图乙中的f点对应,C错误;图乙中,限制g点光合作用速率的因素不是光照强度,可能是二氧化碳浓度及温度等,D错误。
[答案] B
二、非选择题
7.(2015·山东卷)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)油菜果皮细胞内通过光合作用固定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________减少,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。
[解析]
(1)油菜果皮细胞光合作用暗反应中固定CO2的场所是叶绿体基质。
蔗糖可逆浓度梯度进入种子细胞内,说明蔗糖的运输方式为主动运输。
(2)据图甲判断,油菜果实在第12天时总光合速率约为6+3.5=9.5,第24天时总光合速率约为6.5+2=8.5,故第24天时油菜果实的总光合速率小于第12天时油菜果实的总光合速率。
(3)据图乙判断,第36天时,种子内脂肪含量最高,该物质可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ鉴定,分别呈现橘黄色或红色。
种子发育过程中,淀粉和可溶性还原糖含量降低,脂肪含量升高,故淀粉和可溶性糖可转化成脂肪。
[答案]
(1)叶绿体 主动运输
(2)小于 类胡萝卜素(或:
胡萝卜素和叶黄素) [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
8.(2015·上海卷)回答下列有关光合作用的问题。
研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变。
将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理一周,分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率(图1)、光补偿点(图2)以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化(下表)。
蛋白质序号
蛋白质名称或功能
绣线菊A
绣线菊B
处理前
表达量
处理后
表达量变化
处理前
表达量
处理后
表达量变化
①
ATP合成酶
0.45
不变
0.30
下降
②
固定二氧化碳的X酶
0.18
下降
0.14
不变
③
传递电子
0.52
下降
0.33
下降
④
固定二氧化碳的Y酶
0.14
不变
0.00
上升
(1)H+经过类囊体上酶①的方向是________(从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向);蛋白质③位于________;酶④位于________。
(2)结合上表数据,概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因:
________________________。
(3)运用已有知识,结合上表数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降(图1)的共同原因是:
①________________;②________________。
(4)光补偿点指植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的CO2时所对应的光强。
据图2分析,更适于在北方低温弱光环境下生存的是________,这是因为低温处理后________。
A.绣线菊A光补偿点下降,说明其在低温下利用弱光的能力更强
B.绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅,说明其低温诱导的效率更高
C.绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A,说明其在低温下利用弱光的能力更强
D.绣线菊B光补偿点降幅小,说明低温对其的诱导效率更高
(5)(多选)综合本题的图、表数据,表明植物适应低温的原理是________。
A.增加细胞呼吸速率
B.降低最大光合速率
C.增加光合作用相关酶的种类
D.改变光合作用相关蛋白的表达量
[解析]
(1)H+经过ATP合成酶时是顺浓度梯度运输的,即从高浓度到低浓度,通过质子浓度差用来合成ATP;传递电子的蛋白质用于光反应阶段,场所为类囊体薄膜上;酶④为固定二氧化碳有关的酶,用于暗反应阶段,场所是叶绿体基质中。
(2)从表中可以看出,绣线菊A与光合作用光反应和暗反应有关蛋白质的表达量均高于绣线菊B,因此绣线菊A的最大光合速率较大。
(3)从表中可以看出,低温处理后,电子传递蛋白的表达量降低,从而降低了电子传递效率;另一方面,低温会降低酶的活性。
因此低温处理后,最大光合速率下降。
(4)从图1和图2可以看出,低温处理后,绣线菊B的光补偿点下降较少,并且显著低于绣线菊A的光补偿点,说明绣线菊B在低温下利用弱光的能力更强,故C正确。
(5)结合图1、图2和表中数据可以得到:
低温处理后,固定二氧化碳有关酶的基因表达量会增加,光合作用有关的酶和蛋白质的种类和含量变化,从而适应环境。
[答案]
(1)从高浓度到低浓度 类囊体膜 叶绿体基质
(2)绣线菊A与光合作用光反应和暗反应有关蛋白质的表达量均高于绣线菊B
(3)低温降低了酶的活性 低温降低了电子传递蛋白的表达量或低温降低了电子传递效率
(4)绣线菊B C
(5)CD
9.(2015·安徽卷)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。
为使试验结果更可靠,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.__________________________________________________。
[解析]
(1)与25℃相比,0.5℃时的温度更低,低温降低了与呼吸作用有关的酶的活性,从而影响了CO2的生成速率。
随着时间的推移,细胞呼吸导致容器中CO2的浓度逐渐升高,抑制了呼吸速率。
实验过程中也可通过测定容器中O2的减少量来测定呼吸的强度。
(2)为使实验结果更可靠,即排除无关变量的干扰,在实验进行时应选择成熟度基本一致的果实开展实验,同时还应设置多个平行重复实验以减少误差。
实验设计应遵循四原则:
对照原则、单一变量原则、等量原则、平行重复原则。
[答案]
(1)低温降低了细胞中相关酶的活性 CO2 O2
(2)a.选取的果实成熟度应一致 b.每个温度条件下至少有3个平行重复实验
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