专题高效升级卷二 细胞代谢1．（2012·合肥一模）生物体的新陈代谢能在常温常压下迅速有序地进行，主要是由于酶的催化作用。下列有关酶的叙述，错误的是（ ）A．酶比无机催化剂和加热降低活化能的作用更显著B．探究pH对酶活性的影响时应保持适宜且相同的温度C．人体内各种酶作用所需的最适条件是不完全一致的D．酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物2．（2012·苏北四市一模）下列有关人体细胞内ATP的叙述，错误的是（ ）A．一个ATP分子中含有两个高能磷酸键B．人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与C．内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATPD．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化3．（2012·山东高考理综，2）夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）A．甲植株在A点开始进行光合作用B．乙植株在E点有机物积累量最多C．曲线B～C段和D～E段下降的原因相同D．两曲线B～D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭4．（2012·海南高考，8）将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是（ ）A．一直降低，直至为零B．一直保持稳定，不变化C．降低至一定水平时保持相对稳定D．升高至一定水平时保持相对稳定5．（2012·天津高考理综，5）设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率＝净光合速率＋呼吸速率），结果见下图。据图判断，下列叙述正确的是（ ）A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物6．（2012·北京海淀二模）下图为某植物在适宜的自然条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系曲线。下列分析判断不正确的是（ ）-6-\nA．若温度降低，A点上移B．若植物缺Mg，B点左移C．若CO2升高，C点右移D．若水分不足，C点左移7．（2012·浙江宁波十校联考）将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同，获得实验结果如下图。下列有关说法不正确的是（ ） 甲 乙丙A．图乙中的J点对应图甲中的C点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的①B．图甲中的F点对应图乙中的P点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的③C．到达图乙中的K点时，玻璃罩内CO2浓度最高，此时细胞内气体交换状态对应图丙中的③D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加8．（2012·福建高考理综，1）下列有关豌豆的叙述，正确的是（ ）A．萌发初期，种子的有机物总重量增加B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多9．（2012·江苏高考，23）（多选）下图表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是（ ）A．1和3都具有双层生物膜B．1和2所含酶的种类不同C．2和3都能产生大量ATP-6-\nD．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]10．（2012·广东高考理综，26）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。叶片发育情况叶面积（最大面积的%）气孔相对开放度/%净光合速率（μmolCO2·m－2·s－1）A新叶展开前19——－2.8B新叶展开中871.1551.6C新叶展开完成1002.9812.7D新叶已成熟10011.11005.8注：“—”表示未测数据。（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②____________，导致____________。（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累________；D的叶肉细胞中，ATP含量将______。（3）与A相比，D合成生长素的能力______；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是____________。（4）叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，是____________________的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是______________________。11．（2012·课标全国高考理综，29）将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成______，再通过______作用为种子萌发提供能量。（2）萌发过程中在________小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为__________mg/（粒·d）。（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是____________________________________。12．（2012·重庆高考理综，30Ⅰ）长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图（如上图）。（1）据图分析：-6-\n①光合作用消耗ATP最快的时刻是________。根吸水能力最强的时刻是__________。②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是______；推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是________（填“光照”或“CO2”）。③在14：00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是________。（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是________（填“老叶”或“幼叶”）。（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了________。13．阅读分析下列材料，回答有关植物代谢的问题。Ⅰ.20世纪50年代，卡尔文及其同事在研究光合作用时，将小球藻悬浮液装在一个密闭玻璃容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关来控制有无光照。（1）实验材料小球藻属于______（填“原核”或“真核”）生物。（2）实验时，卡尔文等按照预先设定的时间长度向容器内注入14C标记的CO2，在每个时间长度结束时，把小球藻悬浮液滴入4倍体积的乙醇中，使小球藻细胞中______失活，杀死小球藻，同时提取其产物，采用纸层析法分离出各种化合物。纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中________的不同。（3）卡尔文等向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，将反应时间缩短到0.5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中。上述实验中卡尔文等是通过控制________来探究CO2中碳原子转移路径的，采用了____________等技术方法。（4）在实验中，卡尔文等还发现，在光照下C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后，______（填“C3”或“C5”）的浓度急速升高，同时______（填“C3”或“C5”）的浓度急速降低。卡尔文等在光照下突然中断______的供应，这时他发现C5的量积聚起来，C3却消失了，他们由此得出结论，固定CO2的物质是C5。Ⅱ.芦荟进行光合作用时，夜间气孔开放，吸收CO2转化成某有机酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的某有机酸经脱羧作用释放CO2参与光合作用。（1）芦荟气孔开闭的特点，与其生活的环境是相适应的，推测其生活的环境最可能是______。若白天在某时刻忽然发现芦荟植物细胞中葡萄糖含量增加，则可能是由于______________________（答环境因素）造成的。（2）温室大棚中的芦荟在24：00～4：00时也有ATP的合成，原因是________。此过程中ATP产生的场所是____________，影响芦荟ATP合成的主要因素是________，ATP的作用是______。（3）利用植物细胞的________（答能力），通过植物组织培养技术可大规模生产芦荟的种苗，此过程中细胞分化的根本原因是____________________。-6-\n参考答案1．A 解析：无机催化剂和加热催化有可能比酶降低活化能的作用更显著。2．B 解析：人体细胞能进行厌氧呼吸，不需要氧气的参与，产物是乳酸，但产生的能量较少。3．D 解析：曲线表示净光合作用的强度随时间的变化，曲线和横坐标的交点表示光合作用的强度与呼吸作用强度相等的时刻，所以甲植株在A点前就已经开始进行光合作用，乙植株在6～18时积累有机物，18时积累有机物最多；B～C段乙植株的光合作用强度下降，是由于温度太高保卫细胞失水，导致气孔关闭，CO2供应减少，而D～E段则是由于光照强度降低所致；甲植株在温度最高的中午也没有出现光合作用强度的下降，是由于气孔不能关闭。A、B、C三项错误。4．C 解析：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和细胞呼吸强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。5．A 解析：由呼吸速率曲线可知，d3浓度下细胞呼吸速率小于d2浓度下的细胞呼吸速率，所以d3浓度下单位时间内细胞呼吸过程产生ATP少，故B项错误。三个不同浓度下种群的K值大小比较可根据净光合速率曲线判断，净光合速率越大时，积累有机物就越多，种群K值就越大，所以K2最大，而K1和K3相同，故C项错误。判断蓝藻的呼吸方式应在黑暗条件下进行，故D项错误。光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因为d1和d3的净光合速率相等，但d1细胞呼吸速率大于d3，所以光合速率为d1>d3，与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻光反应生成的[H]多，故A项正确。6．B 解析：本题考查了光合作用的多因子影响因素。A项A点表示呼吸作用强度，温度降低，呼吸作用强度下降，A点上移。B项植物缺镁时，体内色素含量下降，相同光照强度下光合作用减弱，故改变后光合作用和细胞呼吸相等时所对应的光照强度应更高，即B点右移。C项植物达到光饱和点时光合作用的主要限制因素是外界二氧化碳浓度较低，此时二氧化碳浓度提高，可以增大光的饱和点。D项若水分不足，光饱和点左移。7．A 解析：图乙中J、K分别表示光合作用即将开始、光合作用速率等于呼吸作用速率，分别对应图甲的B点和C点，细胞内的气体交换状态分别为图丙的①③。到达图乙中K时，玻璃罩内的CO2浓度最高。图甲中的F点是一天中第二次光合速率等于呼吸速率，对应图乙、丙中的P和③；经过一昼夜后玻璃罩内的CO2浓度降低，说明植物体内的有机物含量增加。8．B 解析：豌豆种子萌发初期，细胞呼吸消耗有机物，不能进行光合作用，种子的有机物总重量减少，A项错误；田间积水使得根细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸产生的酒精对根细胞具有毒害作用导致烂根，及时排涝能防止此现象发生，B项正确；夜间豌豆叶肉细胞虽不能进行光合作用，但细胞呼吸过程中会产生大量ATP，C项错误；叶绿素合成受阻或被分解时会导致叶片黄化，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以此时叶绿体对红光的吸收减少，D项错误。9．BD 解析：根据细胞代谢的特点判断，①为细胞质基质，②为线粒体基质，③为线粒体内膜，甲为丙酮酸，乙为[H]，由此判断，A项错误，D项正确；在①②中发生反应的不同则是由于酶的专一性，不同场所中的酶是不同的，反应物和生成物也不同，B项正确；大量ATP是在线粒体内膜上产生的，C项错误。10．解析：（1）影响光合速率的因素有外因（光照强度、温度、二氧化碳浓度等）和内因（叶绿素的含量、酶等），结合表格中的信息，B组叶绿素含量为1.1mg/（g·fw），叶绿素含量低，气孔相对开放度为55%，比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低。（2）A叶片净光合速率为－2.8μmol/（m2·s），即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行厌氧呼吸，产生酒精。D叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内二氧化碳越来越少，碳反应减弱，而光反应不变，导致ATP增多。（3）相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部位之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表格中可推知，由于总叶绿素含量增长，因此D的叶肉细胞的叶绿体中，类囊体（基粒）明显增多。-6-\n（4）细胞分裂和细胞生长使个体增大；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。答案：（1）气孔相对开放度小 CO2吸收不足（2）乙醇 增加（3）较低 类囊体（基粒）（4）细胞分裂和细胞生长 基因的选择性表达11．解析：（1）玉米种子的胚乳中的淀粉经过酶的水解作用最终形成葡萄糖，在呼吸作用中被氧化分解，为种子的萌发提供能量。（2）图中显示在72～96h之间种子干重下降最快，呼吸速率最大，差值为204.2－177.7＝26.5mg。（3）种子萌发过程中，种子干重的变化量与胚乳干重的变化量的差值为营养物质转化的量，经计算幼苗的成分在96～120h之间转化最快，即最大转化速率是（118.1－91.1）－（177.7－172.7）＝22mg/（粒·d）。（4）种子在黑暗环境中不能进行光合作用制造有机物，只进行呼吸作用不断消耗有机物使有机物含量逐渐降低。答案：（1）葡萄糖 呼吸（或生物氧化）（2）72～96 26.5（3）22（4）下降 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用12．解析：（1）①光合作用暗反应阶段需要消耗ATP，当光合作用速率最快时，消耗ATP最快，由光合作用速率变化曲线可知，最大速率出现在10：00；根吸收的水分绝大部分用于蒸腾作用，蒸腾速率最大时也就是根吸水能力最强时，由蒸腾速率曲线可知，最大吸水能力出现在12：00。②水分通过蒸腾作用散失到周围空气中是通过气孔完成的，所以气孔导度是引起蒸腾速率变化的直接指标，由两条曲线变化的一致性也可得此结论；12：00时光合速率出现低谷，此时气孔导度最大，二氧化碳供应充足，故主要因素不是二氧化碳，而应该是光照。③提高二氧化碳浓度，能促进暗反应中三碳化合物的形成，三碳化合物的还原需要消耗掉更多的还原性氢，还原性氢的含量会下降。（2）钙属于植物体内不可转移的矿质元素，当土壤中缺少钙时，老叶中的已有的钙不能转移到幼叶中去，故首先表现缺钙症状的是幼叶。（3）杂交后代不可育，说明已经产生了生殖隔离。答案：（1）①10：00 12：00②气孔导度 光照③降低（2）幼叶（3）生殖隔离13．解析：Ⅰ.（1）小球藻为单细胞绿藻，是真核生物。（2）乙醇会使酶失活，纸层析法利用了不同化合物在层析液中溶解度不同。（3）卡尔文在不同的反应时间内用同位素示踪法探究CO2中碳原子转移路径。（4）当把灯关掉后，光反应迅速停止，二氧化碳的还原受阻，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。Ⅱ.（1）芦荟进行光合作用时，夜间气孔开放，可以推知其生活环境一定炎热干旱，白天尽量减少水分散失。葡萄糖含量忽然增加，外界环境因素只能是使光合作用更适宜的因素，比如温度更接近最适温度或光照增加。（2）夜间植物只进行呼吸作用，产生的ATP可通过细胞呼吸（呼吸作用）合成，真核生物的细胞呼吸发生在细胞溶胶和线粒体中，影响呼吸作用的因素主要有温度、氧气浓度，呼吸作用产生的ATP主要用于各种生命活动的需要。（3）植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，细胞分化的实质是基因的选择性表达。答案：Ⅰ.（1）真核（2）酶 溶解度（3）反应时间 同位素示踪法（4）C3 C5 CO2Ⅱ.（1）炎热干旱 温度更接近最适温度或光照增加（2）通过细胞呼吸合成 细胞溶胶和线粒体 温度、氧气浓度 用于植物各种生命活动（3）全能性 基因的选择性表达-6-
