专题综合测试(二) 细胞代谢(时间45分钟，满分100分)一、选择题(每题4分，共56分)1．(2022·攀枝花质检)图①表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图②所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是( )A．Na＋B．CO2C．胰岛素D．K＋解析 糖蛋白分布在细胞外表面，由此推断图②所示的是物质由细胞外进入细胞内的过程，且是由低浓度向高浓度运输，需载体和能量。图①的信息显示在细胞中，Na＋和胰岛素外高内低，K＋和CO2内高外低。胰岛素和膜上的蛋白质结合，并不进入细胞内部；CO2通过自由扩散进入细胞，不需能量和载体；只有K＋符合从低浓度到高浓度运输，进入细胞需要载体和能量。答案 D2．(2022·苏州调研)新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白、半乳糖和葡萄糖等。免疫球蛋白在新生儿消化道中不能被分解的原因及被吸收到血液中的方式可能是( )A．新生儿的消化系统发育不完全，无消化蛋白质的能力；胞吞方式吸收B．母乳中含有抑制免疫球蛋白分解的某些物质；胞吞方式吸收C．新生儿的消化系统中含有抑制蛋白质分解的某种物质；主动运输方式吸收D．母乳中含有一定量的ATP，可为新生儿提供物质吸收的能量；胞吞方式吸收解析 根据题意及所给选项可判断出，母乳中含有抑制免疫球蛋白分解的物质，因此免疫球蛋白在新生儿消化道中不能被分解；免疫球蛋白属于大分子物质，通过胞吞方式进入细胞内部。答案 B10\n3．(2022·烟台适应练习)生产者细胞中的叶绿体可产生ATP，同时生产者、消费者、分解者细胞中的线粒体及细胞质基质也能产生ATP。在一个处于生长期的森林生态系统中，下列判断正确的是( )A．生产者叶绿体产生的ATP多于生产者、消费者和分解者的线粒体、细胞质基质产生的ATP之和B．消费者的各细胞中线粒体产生的ATP都多于细胞质基质产生的ATPC．所有的分解者都可通过线粒体产生的ATP供能D．生产者叶绿体产生的ATP与其线粒体和细胞质基质中产生的ATP之和相等解析 在一个处于生长期的森林生态系统中，要积累能量用于生长，生产者叶绿体产生的ATP要多于生产者、消费者和分解者的线粒体、细胞质基质产生的ATP之和；有的分解者如细菌，无线粒体，是通过无氧呼吸产生ATP供能；生产者要积累能量用于生长，叶绿体产生的ATP多于其线粒体和细胞质基质产生的ATP之和。答案 A4．从光合作用到呼吸作用的过程中，H2O中O的循环途径是( )A．H2O→C6H12O6→CO2B．H2O→C6H12O6→H2OC．H2O→O2→CO2D．H2O→O2→H2O解析 光合作用过程中H2O在光下分解成O2，O2在呼吸作用的第三阶段形成H2O。答案 D5．下列四种现象中，可以用下图表示的是( )A．理想条件下种群数量随时间的变化B．一个细胞周期中DNA含量随时间的变化C．条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化D．在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化解析 本题考查了种群、细胞周期及新陈代谢过程中酶、CO210\n等的变化对代谢过程的影响，意在考查考生用图解等形式阐述生物学事实、概念、原理和规律等的能力。A中理想条件下的种群数量随时间的变化呈“J”型增长；B中一个细胞周期中DNA含量的变化应呈周期性变化；C中条件适宜时酶量与反应速率呈正相关；D中光合作用强度的变化存在CO2饱和点。答案 D6．(2022·沙城模拟)测定下列哪项可简便且准确判断贮存小麦种子的细胞呼吸方式( )A．有无酒精的生成B．有无水的生成C．有无有机物消耗D．O2消耗量与CO2生成量的比值解析 A错误：有酒精产生时可推测其进行了无氧呼吸，但无法推测是否也进行了有氧呼吸；B错误：有水产生时可推测其进行了有氧呼吸，但无法推测是否也进行了无氧呼吸；C错误：无论有氧呼吸还是无氧呼吸都消耗有机物；D正确：若无O2消耗，可推测其只进行无氧呼吸；若O2消耗量等于CO2生成量，可推测其只进行有氧呼吸；若O2消耗量小于CO2生成量，可推测其既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。答案 D7．(2022·浙江杭州调研)植物细胞可以通过渗透作用吸水和失水，将带“皮”的幼嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如图所示。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，伸缩性相对较强。判断30分钟后可能出现的形状变化是( )解析 甲侧茎细胞置于30%蔗糖溶液中，外界溶液浓度高，细胞失水；b侧细胞壁薄失水后较a则更易收缩；乙侧置于清水中，细胞大量吸水，b侧细胞壁薄吸水后较a侧更易伸长。答案 D8．(2022·山东)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( )10\nA．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时～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。答案 D9．(2022·合肥调研)在盛有300mL5%的葡萄糖溶液的锥形瓶中加入10g新鲜的酵母菌进行酒精发酵。将整个装置(如下图①)置于25℃环境中，采用排水集气法测定产生的CO2，结果如下图②中曲线Ⅰ所示。利用同样的实验装置，改变某条件后，结果如图②中曲线Ⅱ所示。则改变的条件最可能是( )A．增加酵母菌的数量B．换用3%的葡萄糖溶液C．将温度升高到50℃D．换用较小容积的锥形瓶解析 10\n本题以实验现象为切入点，考查影响细胞呼吸的因素。图②中曲线由Ⅰ变为Ⅱ，即降低呼吸强度。在其他条件不变时，降低呼吸底物的浓度可使呼吸强度降低；增加酵母菌的数量或适当提高温度，可提高细胞呼吸的速率，缩短时间，但不改变气体总量。答案 B10．(2022·浙江)下列关于光合作用与细胞呼吸的叙述，正确的是( )A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD．夏季连续阴天，大棚中白天适当提高温度，夜晚适当降低温度，可提高作物产量解析 本题考查光合作用和细胞呼吸。水果的储存需要低氧和零上低温条件；在无氧呼吸过程中，C6H12O6分解成CO2发生在细胞质基质中，但在有氧呼吸过程中，C6H12O6分解成CO2发生在细胞质基质和线粒体中；在细胞呼吸过程中，化学能转变成热能和ATP中不稳定的化学能，ATP是物质，不是能量。答案 D11．(2022·肇庆模拟)如图表示叶片净光合速率与叶肉细胞间隙中CO2浓度的关系。下列有关叙述不正确的是( )A．BC段斜率与叶绿体内固定CO2的酶活性呈正相关B．温室效应能提高植物光合速率C．当CO2浓度低于b时植物不进行光合作用D．当CO2浓度高于s时Pm值主要受光反应速率的限制解析 BC段表明随着细胞间隙CO2浓度不断增大，净光合速率也不断增加，A正确；温室效应能使大气中的CO2浓度增加，CO2是光合作用的原料，因此温室效应能提高植物光合速率，B正确；一定范围内，CO2浓度低于b时植物仍可以进行光合作用，只是光合速率低于呼吸速率，C错误；当CO2浓度高于s时限制光合速率的因素不再是CO2浓度，而主要是光照强度，D正确。答案 C12．(2022·衡水中学测试)以下图①、②两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是( )10\nA．图①中氧浓度为a时的情况对应的是图②中的A点B．图①中氧浓度为b时的情况对应的是图②中的CD段C．图①的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的D．图①中氧浓度为d时没有酒精产生解析 图①中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应图②中的A点，A正确；图①中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在图②中的AC段之间，B错误；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图①中的c点)，C正确；氧浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。答案 B13．(2022·北京宣武质检)假设三个细胞液浓度不同的细胞，放在某浓度的蔗糖溶液中出现如图所示状态，你认为这三个细胞在未发生上述情况之前，其细胞液浓度依次是( )A．A>B>CB．A<B<CC．B>A>CD．B<A<C解析 当细胞液浓度等于外界溶液浓度时，通过渗透作用进出细胞的水分达到动态平衡，细胞形态基本不变(图A)；当细胞液浓度低于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用而失水，由于原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，随着水分的持续丢失，液泡和原生质层逐渐缩小，出现质壁分离现象(图B、C)，根据液泡和原生质层体积的大小，可判断实验前细胞液浓度的大小关系为A>B>C。答案 A10\n14．(2022·山东青岛调研)某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24h测定，得到如图所示曲线，则以下说法有几种是正确的( )①c、e两点的光合速率为零 ②c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率 ③de段光合速率小于呼吸速率 ④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段A．1种说法正确B．2种说法正确C．3种说法正确D．4种说法正确解析 看清曲线含义是解答本题的关键，由图可知：c、e两点CO2吸收速率为零，c、e两点的光合速率等于呼吸速率，①错；c、e之间CO2吸收速率大于零，表明光合速率大于呼吸速率，③错；一天24小时植物都要进行呼吸作用，④错。答案 A二、简答题(共44分)15．(2022·浙江)(14分)某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答：(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是________的原料，又是光合产物在植物体内________的主要介质。(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是________点，其主要原因是__________________________________________。10\n(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是____________________________________________。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的______________________减少。(4)生产实践中，可适时喷施植物激素中的________，起到调节气孔开度的作用。解析 (1)水是光合作用光反应阶段的原料，也是生物体内物质运输的主要介质，所以停止供水后，光合速率下降。(2)在温度、光照相同的条件下，因为B点时气孔开度小，CO2供应少，碳反应中需要光反应产物少，所以光饱和度低。(3)叶片的颜色主要由叶绿体中的色素形成。叶片发黄，其原因是叶绿素减少(合成减少或被分解)，从而使类胡萝卜素的颜色显露出来。类囊体进行光反应，为碳反应提供[H]和ATP。(4)在植物缺水时，脱落酸能使气孔关闭，是很好的抗蒸腾剂。答案 (1)光合作用 运输(2)B 气孔开度降低，CO2吸收减少(答出一项即可)(3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) [H]和ATP(4)脱落酸16．(2022·四川)(16分)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：(1)提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入________，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的________。(2)该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率________。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成________的速率更快，对光反应产生的________消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。解析 (1)提取叶绿体中色素过程中研磨叶片时加入少量CaCO310\n可以保护色素，防止色素被液泡中的酸性物质破坏；在滤纸条上色素分布由上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以缺失的色素带应位于滤纸条最下端。(2)氧气产生速率＝氧气释放速率＋呼吸速率，通过题图可以得出在光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较大；当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，可以吸收更多的CO2，形成C3速率更快，对光反应产生的[H](或NADPH)和ATP消耗也更快。答案 (1)CaCO3 最下端(2)较大 C3 [H]、ATP17．(2022·名校示范卷)(14分)实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答有关问题。(1)若乙装置为对照组，则它和甲装置的区别应为________。(2)测定植物的净光合作用强度。①在甲、乙两装置的烧杯中加入________溶液(NaOH或NaHCO3)。②将两装置放在适宜的光照下照射1h，测定红墨水滴的移动距离。③实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.5cm，甲装置中红墨水滴向________移动4cm。(3)测定植物的呼吸强度。①在甲、乙装置的烧杯中加入________溶液(NaOH或NaHCO3)。②将两装置放在________环境中1小时，温度与(2)中温度相同。③实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.1cm，甲装置中红墨水滴向________移动1.5cm。(4)综合分析可知，该植物的实际光合强度为每小时红墨水滴向________移动________cm。解析 10\n本题考查光合作用、细胞呼吸的有关知识和实验设计能力。为防止装置自身的物理变化影响实验结果，该实验需要设置空白对照，对照组中应用死亡的植物代替正常生长的植物；该实验是通过测定氧气的变化来反映光合作用和细胞呼吸强度，故其他气体的量应该固定不变。在测定净光合作用强度时，需要NaHCO3为其稳定地提供CO2，在测定细胞呼吸强度时需要用NaOH将装置中的CO2固定为0。光合作用使装置中的氧气增加，气压增大，故液滴应向右移动；细胞呼吸过程中，装置中的氧气减少，气压减小，液滴应向左移动。实际光合作用强度应为净光合强度和呼吸强度之和，故实际光合强度＝(4－0.5)＋(1.5＋0.1)＝5.1(cm)。答案 (1)装置中放置死亡的植物(2)NaHCO3 右(3)NaOH 黑暗 左(4)右 5.110
