细胞代谢综合题专题训练100题1资料Word格式.docx
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光合速率最大值时CO2吸收量
黑暗条件下CO2释放量
甲植物
1
3
11
5.5
乙植物
9
30
15
注:
光照强度单位:
klx;
CO2吸收量或释放量单位:
mg/(100cm2.h)
(1)本实验中的自变量是。
(2)甲、乙两植物相比较,植物适合在较强光下生长。
(3)当光照强度为1klx时,乙植物的光合作用速率(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用速率,若将甲植物从光照强度为1klx的环境中移至光照强度为3klx的环境中,甲植物光合作用所需CO2来源于。
(4)当光照强度为3klx时,与乙植物相比较,甲植物的实际的光合作用速率较(填“大”或“于”),此时甲乙两植物固定CO2速率的差为mg/(100cm2.h)。
(1)光照强度(1分)
(2)乙(1分)
(3)小于(1分)进行光合作用的细胞的线粒体、环境中(气孔吸收的)(2分)
(4)大(1分)1.5(2分)
(1)根据表格分析,该实验的自变量是光照强度。
(2)甲、乙两植物相比较,乙植物光补偿点和光饱和点较甲高,更适合在强光下生长。
(3)根据表格分析,光照强度为3klx时,乙植物叶肉细胞的光合速率与呼吸速率,所以当光照强度为1klx时,乙植物的光合作用速率小于呼吸作用速率。
若将甲植物从光照强度为1klx的环境中移至光照强度为3klx的环境中,甲植物光合作用大于呼吸作用,所以所需CO2来源于进行光合作用的细胞的线粒体和周围的环境。
(4)当光照强度为3klx时,甲的实际的光合作用速率为11+5.5=16.5,乙植物的实际的光合作用速率为15,所以甲乙两植物固定CO2速率的差为1.5mg/(100cm2.h)。
3.如图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示其细胞气体交换情况,图丙表示光照强度与光合速率的关系,图丁表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:
mg/h),A、B点对应时刻分别为6点和19点。
(1)图丙A、B和C三点中点对应图乙状态。
(2)图丙中限制A~C段光合速率的主要环境因素是。
若提高温度,曲线的C点的变化是(上移;
下移;
不动;
无法确定)。
(3)图乙a、b和c结构中,产生CO2的结构是(填字母),消耗CO2的结构是(填字母)。
(4)图丁中测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量是mg。
图中阴影部分所表示的O2释放量(大于、等于、小于)300mg。
(7分)
(1)C
(2)光照强度无法确定
(3)cb(4)588大于
(1)图乙中的叶绿体产生的O2,除了进入线粒体中外,还会释放到细胞外,说明实际光合速率大于呼吸速率。
图丙中的光合速率表示净光合速率,净光合速率=实际光合速率-呼吸速率;
A点时光照强度为零,植物只进行呼吸作用;
B点时净光合速率为零,说明光合速率等于呼吸速率;
C点时净光合速率大于零,说明实际光合速率大于呼吸速率。
综上所述,图丙A、B和C三点中,C点对应图乙状态。
(2)图丙中的A~C段,光合速率随光照强度的增加而增加,说明限制A~C段光合速率的主要环境因素是光照强度。
因不确定获得图丙时的温度条件,所以若提高温度,曲线的C点的变化也无法确定。
(3)图乙中的a结构表示类囊体,b表示叶绿体基质,c表示线粒体基质。
CO2产生于有氧呼吸的第二阶段,其场所为线粒体基质,即c结构;
CO2消耗于光合作用的暗反应,其场所是叶绿体基质,即结构b。
(4)依题意可知:
该植物一昼夜的O2净释放量300mg=该植物一天通过光合作用产生的O2总量-一昼夜呼吸作用量消耗的O2总量,而该植物的呼吸速率=12mg/h,所以该植物一天通过光合作用产生的O2总量=300mg+12mg/h×
24h=588mg。
图丁中阴影部分表示该植物白天通过光合作用积累的O2总量,因此大于300mg。
4.是光合作用和细胞呼吸过程示意图。
据图回答下列问题:
(1)过程①被称为____________,④是在真核细胞的_________(具体场所)进行。
(2)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是反应过程(代号表示)受阻。
小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产,其原因是暗反应过程(代号表示)受阻。
(3)在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内各物质中产生量与消耗量相等的除了糖以外,还有_________(代号表示)。
(4)图中体现出生物膜系统的两个重要功能是:
①。
②。
(1)CO2的固定线粒体内膜
(2)①②(3)Ⅱ与Ⅴ、Ⅲ与Ⅶ
(4)①为酶促反应提供大量的酶的附着位点,利于反应的进行②将细胞分隔成小区室,使反应高效有序进行
(1)图中过程①为光合作用暗反应中CO2的固定,过程②是暗反应中三碳化合物的还原;
过程③是有氧呼吸第一阶段,过程④是在线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段,过程⑤是在线粒体基质中进行的有氧呼吸第二阶段;
物质Ⅰ是光反应产生的[H],物质Ⅱ与Ⅴ都是氧气,物质Ⅲ与Ⅶ都是二氧化碳,物质Ⅳ是有氧呼吸产生的[H],物质Ⅵ是水。
(2)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是干旱引起叶的气孔关闭,二氧化碳供应不足,导致暗反应过程CO2的固定受阻。
小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产,其原因是光照强度减弱,光反应为暗反应提供的[H]和ATP减少,导致暗反应过程三碳化合物的还原受阻。
(3)在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内各物质中产生量与消耗量相等的除了糖以外,还有光反应产生的氧气Ⅱ与有氧呼吸消耗的氧气Ⅴ、暗反应消耗的二氧化碳Ⅲ与线粒体产生的二氧化碳Ⅶ。
①为酶促反应提供大量的酶的附着位点,利于反应的进行②将细胞分隔成小区室,使反应高效有序进行。
5.高原鼠兔和根田鼠在不同的季节,代谢速率不同。
这种季节上的差异可能由两种原因导致:
1.气温的不同;
2.光照时间的不同。
科学家分别测定了高原鼠兔和根田鼠在四种不同培养条件下每单位体重的耗氧量,结果如下图所示:
(1)(本小题用“大于”/“几乎等于”/“小于”作答)在自然条件下,可大致认为,影响动物体内呼吸酶活性的因素仅有温度和pH,则冬季时,高原鼠兔体内的线粒体数量___________根田鼠体内线粒体的数量;
夏季测得的高原鼠兔呼吸酶活性___________冬季测得的值。
(2)一个氧气分子从肺部扩散进入了红细胞,它还需要穿过至少___________层磷脂分子,才能被根田鼠的肝细胞利用。
(3)从以上的结果可以得出:
高原鼠兔代谢速率有季节差异的原因主要是_____________;
根田鼠代谢速率有季节差异的原因是__________________。
(每空2分,共10分)
(1)小于几乎等于
(2)12
(3)气温不同气温不同和光照时间不同
(1)由题干信息可知,在冬季时,高原鼠兔的耗氧量比根田鼠的低,所以体内的线粒体的数量要相对少些。
虽然高原鼠兔的耗氧量在夏季时都比冬季的低,但是对于恒温动物来说,呼吸酶的活性几乎是相等的。
(2)氧气先出红细胞(1层生物膜),然后出血管壁细胞(2层生物膜),进入肝细胞(1层生物膜),再进入肝细胞的线粒体(2层生物膜,线粒体是双膜).这样总共就是6层生物膜,也就是12层磷脂分子。
(3)高原鼠兔代谢速率存在季节差异的原因主要是因为气温不同造成的;
而根田鼠代谢速率存在季节差异则是气温不同和光照时间不同二者共同造成的。
6.低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化物,如脂质过氧化物(MDA)。
超氧化物歧化酶(SOD)能够消除过氧化物,从而增强植物的抗冷性。
研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验,实验步骤及结果如表所示。
组别
处理
培养温度
/℃
蒸馏水浇灌
25
7.3
2
①
②
9.4
0.5mmol/L水杨酸浇灌
5
10.3
4
1.0mmol/L水杨酸浇灌
11.6
1.5mmol/L水杨酸浇灌
13.6
6
2.0mmol/L水杨酸浇灌
8.5
7
2.5mmol/L水杨酸浇灌
7.9
8
3.0mmol/L水杨酸浇灌
6.5
(1)表中①是,②是,其的作用为,实验设计时每组取50株水稻幼苗,而不是1株,目的是。
(2)本实验自变量为,,需要控制的无关变量有,(至少写两个)。
(3)组别1和2对照可得的结论是。
对比组别2~8可得的结论是。
(4)在5℃的环境下,物质的量浓度为2.0mmol/L的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是(填“增强”或“减弱”)。
(5)请根据5℃
条件下的实验结果完成水杨酸浓度—SOD活性关系的坐标曲线图。
(1)蒸馏水浇灌5℃对照组
求平均值避免偶然性,减少误差,使实验结果更准确
(2)温度;
水杨酸的浓度;
蒸馏水和水杨酸的浇灌量、光照强度、培养时间、刚开始幼苗的发育情况等
(3)环境温度降低时,水稻幼苗自身可增强抗冷性在一定范围内,随水杨酸溶液浓度的增加,水稻幼苗抗冷性增强;
当水杨酸溶液浓度增加到一定程度时,水稻幼苗抗冷性开始减弱(或水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响具有两重性,浓度为1.5mmol/L左右的水杨酸溶液增强水稻幼苗抗冷性的效果最好)
(4)减弱
(5)如图所示
(1)表中①应是起到对照作用的,仍然是蒸馏水,但②是5℃,起到的是对照作用。
实验设计时每组取50株水稻幼苗,而不是1株,目的是求平均值避免偶然性,减少误差,使实验结果更准确。
(2)探究的是水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响,分析表格数据,所以自变量是温度和水杨酸的浓度。
无关变量是除了自变量外还会影响实验结果的其它变量,所以需要控制的无关变量有蒸馏水和水杨酸的浇灌量、光照强度、培养时间、刚开始幼苗的发育情况等。
(3)组别1和2对照组2中SOD活性偏高,所以可得的结论是环境温度降低时,水稻幼苗自身可增强抗冷性而对比组别2~8可得的结论是:
在一定范围内,随水杨酸溶液浓度的增加,水稻幼苗抗冷性增强;
当水杨酸溶液浓度增加到一定程度时,水稻幼苗抗冷性开始减弱(或水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响具有两重性,浓度为1.5mmol/L左右的水杨酸溶液增强水稻幼苗抗冷性的效果最好).
(4)分析数据可知在5℃的环境下,物质的量浓度为2.0mmol/L的水杨酸的SOD值比对照组低,说明对水稻幼苗抗冷性的影响是减弱。
(5)作图时横坐标是水杨酸浓度,纵坐标是SOD活性,根据数据作图即可,详细见答案。
7.如图是研究光照强度和CO2浓度对某农作物光合作用强度影响的实验结果,据图分析并回答下列问题:
(Lx:
勒克斯,光照强度的单位)
(1)CO2作为光合作用的原料,其反应的场所是______________;
常用________________(有机溶剂)提取叶绿体中的光合色素。
(2)am段该农作物_____________(填“有”或“没有”)进行光合作用。
(3)图中mn段和bd段影响光合作用的主要限制因素分别是________________和________________。
(4)若将该农作物放置于a点条件下6h,再移入c点条件下________h,理论上,实验前后植物的有机物含量不变。
(5)在一定条件下进行正常光合作用的叶片,叶绿体中的[H]含量相对稳定,若在图中a点时突然停止供给CO2,则能表示之后短时间内叶绿体中[H]含量变化的曲线是________。
(15分,除注明外每空2分)
(1)叶绿体基质无水乙醇
(2)没有
(3)CO2浓度光照强度
(4)1(3分)
(5)B
(1)CO2参与光合作用的暗反应,其反应的场所是叶绿体基质;
常用无水乙醇等有机溶剂提取叶绿体中的光合色素。
(2)am段CO2吸收量为负值且保持不变,说明该农作物只进行呼吸作用没有进行光合作用。
(3)图中mn段和bd段影响光合作用的主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度。
(4)若将该农作物放置于a点条件下6h,释放的CO2量为120mg,而在c点条件下,CO2的吸收量为120mg/h,所以移入c点条件下1h,理论上,实验前后植物的有机物含量不变。
(5)在一定条件下进行正常光合作用的叶片,叶绿体中的[H]含量相对稳定,若在图中a点时突然停止供给CO2,则CO2的固定减少,生成的三碳化合物减少,所以还原C3的[H]被消耗的少,在叶绿体内的含量上升,B表示之后短时间内叶绿体中[H]含量上升。
8.取一植物形态、大小、生长发育状况相同的4长叶片按如图所示的装置进行试验,烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应,气体的体积变化可以通过观察油滴的运动进行判断(不考虑气体在水中的溶解、外界气压的变化和蒸腾作用的影响)。
(1)装置甲叶片中能消耗ADP的场所有。
(2)适宜的光照下,装置甲中油滴不移动,原因是。
(3)适宜的光照下,短时间内装置乙长(装置内仍有O2存在)油滴向左移动的原因是,写出此时的反应方程式:
。
(4)如果用装置乙、丙证明光合作用需要CO2,实验前应该将叶片进行黑暗处理,处理的目的是。
(5)要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置______。
(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体
(2)装置甲中叶片进行细胞呼吸作用,同时也进行光合作用,消耗的气体量与产生的气体量相等,而装置甲内的清水不影响气压的变化,则压强不变,故油滴不移动
(3)装置乙内的NaOH溶液能吸收CO2,有氧呼吸消耗O2使压强减小,则油滴向左移动
6H2O+6O2+C6H12O6
6CO2+12H2O
(4)对叶片进行饥饿处理消耗掉原有的淀粉,有利于检测是否新产生了淀粉(或消耗掉叶片中原有的营养物质,避免原有物质对实验结果的干扰)
(5)丁
(1)甲装置置于光照下,所以植物同时进行光合作用与呼吸作用,则细胞中消耗ADP生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
(2)植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等,同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳,因此气体压强不变,所以甲装置液滴不移动。
(3)乙装置中NaOH吸收了CO2,植物无法进行光合作用,细胞呼吸消耗氧气,产生的CO2被吸收,气体压强减小,所以有色液滴向左移动。
植物有氧呼吸的方程式为:
6CO2+12H2O。
(4)直接证明光合作用需要二氧化碳作为原料的是乙和丙两组对照,实验处理过程是先在黑暗环境中饥饿处理,消耗掉原有的淀粉,再光照处理产生淀粉,酒精脱色,滴加碘液染色观察。
(5)测定叶片细胞呼吸时防止光合作用对其影响,所以对其黑暗或遮光处理,故最好选择装置丁。
【考点定位】影响光合作用和呼吸作用的环境因素
9.有一种莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成【H】和O2,[H]可参与暗反应。
在低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。
请据此分析并回答下列问题:
(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的。
(2)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢气的原因是,因此可通过筛选高耐氧产氢气藻株以提高莱茵衣藻产氢气量。
(3)莱茵衣藻能产生一种抑制光合作用的化学物质CCCP,CCCP可诱导其产氢气;
已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。
为探究缺硫对莱茵衣藻产氢气的影响,设完全培养液A组和缺硫培养液B组,在特定条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢气总量。
实验结果,B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢气有作用。
(4)为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢气的影响及其相互关系,则在(3)中实验的基础上需增设两个实验组,其培养液为和。
(5)产氢气会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因。
(1)类囊体薄膜(或基粒)
(2)氧气抑制产氢气酶的活性
(3)促进
(4)添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液
(5)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2,参与暗反应的[H]减少,有机物的合成量减少
(1)莱茵衣藻捕获光能的过程发生在光反应阶段,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜。
(2)由题意知,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气,在自然条件下,氧气含量较高,会抑制产氢酶的活性,因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产氢。
(3)分析两组实验可知,A组完全培养液,B组是缺硫培养液,实验结果:
B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有促进作用。
(4)如果探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,在A、B组成实验的基础上还应该增加两组实验,一组是添加CCCP的完全培养液,一组是添加CCCP的缺硫培养液。
(5)由于光反应阶段产生[H],作为还原剂被暗反应利用还原三碳化合物形成有机物,莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2,参与暗反应的[H]减少,有机物生成量减少。
【考点定位】影响光合作用速率的环境因素
10.有些果实在生长结束、成熟开始时,会出现呼吸强度突然升高的现象,称为“呼吸高峰”。
请回答下列有关植物代谢的问题:
(1)参与细胞呼吸的酶分布于细胞质基质以及线粒体的______________。
(2)植物的生长发育过程,从根本上讲是________________的结果。
(3)在果实成熟过程中,细胞呼吸速率发生变化出现“呼吸峰值”,与乙烯有关。
若利用乙烯的合成抑制剂进一步验证该激素与出现“呼吸峰值”的关系,进行如下实验,请补充实验步骤,并预测实验结果:
①挑选足量的无破损、生理状态一致的苹果,随机军分成A、B两组;
②A组(对照组)在________中浸泡,B组在________中浸泡,处理相同时间后取出;
③从A、B两组中取出等量的苹果,分别放入两个相同的密闭容器内;
④实验开始及之后每隔一小时测定容器内_______,记录数据并进行比较。
实验结果:
____________。
(1)基质和内膜(1分)
(2)基因组在一定时间和空间上程序性表达(2分)
(3)②蒸馏水(1分)等量一定浓度的乙烯合成抑制剂(2分)
④CO2浓度(1分)
与对照组相比,实验组“呼吸峰值”的出现延迟(2分)
(1)与细胞呼吸有关的酶应该分布在细胞呼吸发生的场所,即细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
(2)植物生长发育的过程,实质上是基因选择性表达的过程,即细胞分化的结果。
(3)实验步骤:
②A组(对照组)在蒸馏水中浸泡,B组在等量一定浓度的乙烯合成抑制剂中浸泡,处理相同时间后取出;
④实验开始及之后每隔一小时测定容器内CO2浓度,记录数据并进行比较。
与对照组相比,实验组“呼吸峰值”的出现延迟。
【考点定位】植物代谢
11.下图是某课题组的实验结果(注:
A酶和B酶分别是不同种类的纤维素酶)。
请分析回答:
(1)酶可通过__________来提高催化反应效率,所以酶与无机催化剂相比具有_______________。
(2)本实验的自变量是_______________。
相同条件下,A酶、B酶的活性一般可用______________来比较。
(3)如果要探究pH对A酶活性的影响,应将温度控制_________℃左右。
在80℃条件下,B酶活性为0,原因是_________________。
(4)适宜条件下,取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,一段时间后加入纤维素,没有得到纤维素分解产物,原因是______________;
若在试管中加入双缩脲试剂,结果为_________________。
(1)显著降低化学反应的活化能(1分)高效能(1分)
(2)温度、酶的种类(1分)相同时间内,底物的消耗量或产物的生成量(2分)
(3)50(1分)高温使酶的空间结构遭到破坏(1分)
(4)A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解(2分)出现紫色(1分)
(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能,且与无机催化剂相比,这种作用更显著,所以酶具有高效性。
(2)根据图一的横坐标和纵坐标的含义,可知本实验的探究课题是探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响,所以该实验的自变量是温度和酶的种类,因变量是酶的活性,相同条件下,A酶、B酶的活性一般可用相同时间内,底物的消耗量或产物的生成量来比较。
(3)如果要探究pH对A酶活性的影响,则温度是无关变量,应该控制在最适宜的温度,即50℃左右;
在80℃条件下,B酶空间结构遭到破坏,所以丧失活性。
(4)适宜条件下,取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,一段时间后加入纤维素,没有得到纤维素分解产物,,说明酶没有起作用,则应该是A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解了。
若在试管中加入双缩脲试剂,则蛋白酶与双缩脲试剂反应出现紫色。
【考点定位】酶的特性
【名师点睛】本题考查与酶相关的探究实验.对于此类试题
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