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2015年专技人员公需科目培训(中、高级)(含答案146页)考试_试题题库.doc146页
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2015年专技人员公需科目培训（中、高级）考试
100/考试总时长： 45分钟注：答题过程中请不要刷新页面一、单选题
本大题共30小题，每小题2分，共60分 1、在我国绿色食品等级划分中，经过产地环境评价，不允许使用化肥、农药及其它合成制品所生产的食品为（A ）产品。
A、AA级 B、A级 C、B级 D、BB级 2、人体所需能量的直接提供者为（ B）。
A、甘油三酯 B、三磷酸腺苷 C、二磷酸腺苷 D、游离脂肪酸 3、目前互联网上消耗流量最多的应用是（B ）。
A、浏览网页 B、视频 C、游戏 D、微信 4、国务院新发布的《环境空气质量标准》，细颗粒物（PM2.5）日均浓度限值为多少？（d ）
A、15微克/立方米 B、95微克/立方米 C、75微克/立方米 D、35微克/立方米 5、下列哪个选项是伦敦烟雾的直接原因？（A ）
A、二氧化硫和粉尘 B、二氧化碳 C、臭氧 D、氮氧化物 6、下列（C ）共生关系起源于共栖关系。
A、人与肠道微生物 B、榕树与传粉榕小蜂 C、树栖蚂蚁与金合欢属植物 D、丝兰与丝兰蛾 7、下列（ D）为严格的共生关系。
A、蜂鸟与产蜜植物 B、欧洲野兔与粘液瘤病毒 C、人与大肠杆菌 D、榕树与传粉榕小蜂 8、在协同进化过程中，每一个物种都会经历多个其它物种给它施加的选择压力，同时它也会给多个其它物种产生进化影响，这被称为（D ）。 A、顺序进化 B、协同成种 C、共适应 D、弥散协同进化 9、为了社会稳定，我们坚决反对人类（ A）研究。
A、生殖性克隆 B、再生医学 C、生殖细胞 D、治疗性克隆 10、人们将1888年（D ）自澳洲引入北美并成功防治吹绵蚧这一事件视为现代生物防治的开端。
A、龟纹瓢虫 B、螟黄赤眼蜂 C、大草蛉 D、澳洲瓢虫 11、端口范围为0~1023的端口是（B ）
A、动态端口 B、静态端
正在加载中，请稍后...病毒或者细胞类的游戏_百度知道求一款手机游戏，就是各种圆形看上去有像细胞又像病毒，你是蓝色的，也还有绿色红色，控制他们互相吃_百度知道（ ）——在细胞质里,（ ）内的（ ）中溶解着多种物质 在植物体绿色部分的细胞中,细胞质内还有（ ）.
细胞膜 细胞液 叶绿体
为什么只有3个空
第一个填细胞核
细胞质内的细胞液中溶解着
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& 2016届高三生物考前三个月练习：专题3 细胞的代谢
2016届高三生物考前三个月练习：专题3 细胞的代谢
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资料概述与简介
细胞的代谢
[直击考纲]　1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。3.光合作用的基本过程(Ⅱ)。4.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。5.细胞呼吸(Ⅱ)。
考点6　模型解读——酶的本质、特性及影响因素
判断下列有关酶的叙述
(1)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。由图可知，甲酶不可能是具有催化功能的RNA，而乙酶的化学本质为蛋白质 (　×　)
(2)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同；同一个细胞中，酶的种类和数量不会发生变化；同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 (　×　)
(3)高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性，如图表示酶活性与温度的关系，当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 (　×　)
(4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率；滴加肝脏研磨液可降低过氧化氢的分解反应的活化能而滴加FeCl3溶液不能 (　×　)
(5)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温 (　×　)
(6)若18 ℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图，则在探究三种酶的最适温度的实验中，胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2 和8 (　√　)
1．酶的相关模型构建及解读分析
(1)酶的专一性
甲模型中，①为酶，②为底物，③④为产物。一种酶只能催化一种或一类化学反应，这与酶的空间结构及底物的结构有关。乙模型中，在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能够催化该反应；在A反应物中加入酶B，反应速率与未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。
(2)酶的高效性
①该模型表示酶具有催化作用和高效性。
②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
③酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。
(3)酶的影响因素
①温度和pH
图甲和图乙显示：温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的，在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
从图丙和图丁可以看出：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
②底物浓度和酶浓度
图甲中OP段的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素有酶浓度和酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。
2．有关酶的本质和生理特性等实验的设计思路
实验名称 对照组 实验组 衡量标准
验证某种酶的本质是蛋白质或RNA 已知蛋白液＋双缩脲试剂 待测酶液＋双缩脲试剂 是否出现紫色
已知RNA＋吡罗红试剂 待测酶液＋吡罗红试剂 是否出现红色
验证酶具有催化作用 底物＋适量蒸馏水 底物＋等量的相应酶溶液 底物分解速率
验证酶具有专一性 底物＋相应酶液 同一底物＋另一酶液或另一底物＋相同酶液 底物是否被分解
验证酶具有高效性 底物＋无机催化剂 底物＋等量的相应酶溶液 底物分解速率
探究酶的最适温度 温度梯度下的同一温度分别处理的底物和酶液混合 底物的分解速率或底物的剩余量
探究酶的最适pH pH梯度下的同一pH分别处理的底物和酶液混合
(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
1．(坐标曲线)甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是(　　)
A．从甲图可以知道pH＝6时植物淀粉酶的活性最高
B．从乙图无法知道酶c的最适温度
C．从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性逐渐升高
D．从乙图可以知道活性温度范围最广的酶是b
解析　温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活，这种失活是不可逆转的，从甲图可以看出，植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在乙图中酶活性温度范围最窄的是酶b，酶c活性受温度影响的曲线不完整，因此从乙图中无法知道酶c的最适温度。
2．(多因子坐标曲线)啤酒生产时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量，因此，制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．PPO能催化多酚类物质的生化反应
B．相同温度时，pH为7.8 的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少
C．在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度80 ℃、pH 8.4
D．高于90 ℃，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快
解析　PPO为多酚氧化酶，根据酶的专一性，可推知PPO能催化多酚类物质的生化反应。根据图示，在相同温度下，pH为8.4 的条件下PPO活性最高，故pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量，故制备麦芽的过程中PPO活性越低越好。若PPO发生热变性，则在高于90 ℃时，随着温度的升高PPO变性越来越快。
3．(表格类实验)据表分析，下列说法正确的是(　　)
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
质量分数为3%的淀粉溶液 2 mL － 2 mL － 2 mL －
质量分数为3%的蔗糖溶液 － 2 mL － 2 mL － 2 mL
质量分数为2%的α-淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL
反应温度 0 ℃ 0 ℃ 60 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 100 ℃
碘液 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴
注：表中“－”表示没有添加。
A．α-淀粉酶溶液的用量是无关变量
B．①②两组实验可用于验证酶的专一性
C．②④⑥三组实验可说明温度能影响酶活性
D．设计上述实验的目的是探究温度对酶活性的影响
解析　从反应温度上看，有0 ℃、60 ℃、100 ℃三种情况，因此，温度为自变量之一，探究的是温度对酶活性的影响；在每组相同温度条件下均设置了两组实验：底物不同，所用酶的种类相同。因此，底物种类为另一个自变量，验证的是酶的专一性，故D错；淀粉溶液、蔗糖溶液、 α-淀粉酶溶液、碘液的用量均为无关变量，故A对；由于①②两组实验温度太低，导致酶基本无活性，反应不能正常进行，故B错。②④⑥三组实验根本不能进行，无法进行温度对酶活性影响的探究，故C错。
4．(新情景信息)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，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的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C．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
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　由图中关系可知：酶1失活后与有活性时相比，空间结构发生了改变，说明酶的功能由其空间结构决定，A正确。同一种酶，氨基酸种类和数目相同，故酶1的变构位点和活性位点的结构不同是因为氨基酸的序列不同，B正确。从图中可知，酶1只催化两种底物合成产物A的反应，具有专一性，C错误。酶1与产物B结合使酶1无活性，合成产物A的反应会中断，这样可以防止细胞生产过多的产物A，D正确。
5．(实验装置图)如图所示的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入两个试管中，然后将两试管放入同一水浴(温度用 ℃表示)环境中保温15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。经过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表。
装置 A B C D E F
水浴t/℃ 10 20 30 40 50 60
凝乳时间/min 不凝固 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固
下列关于该实验的叙述中，错误的是(　　)
A．该实验说明酶的活性受温度的影响，40 ℃左右是凝乳酶比较适宜的温度
B．将装置A内的混合物加热到40 ℃会发生乳汁凝固
C．必须先将酶和乳汁分别保温一段时间，再倒入同一试管中混合，然后保温并记录乳汁凝固所需要的时间
D．将装置F内的混合物降温到40 ℃就会发生乳汁凝固
解析　由表格中数据可知，在温度为40 ℃时凝乳时间最短，说明凝乳酶活性比较高，但是由于设置的温度间隔较大，不能直接确定40 ℃为凝乳酶的最适温度，可能比其略高或者略低，所以该实验说明酶的活性受温度的影响，40 ℃左右是凝乳酶比较适宜的温度，A正确。装置A内由于温度过低，酶活性受到抑制，所以当将装置A内的混合物加热到40 ℃时，酶活性增强，导致乳汁凝固，B正确。为了避免其他因素的干扰，酶和乳汁必须分别保温一段时间再混合，然后继续保温，C正确。装置F内由于高温导致酶的结构被破坏而失去活性，即使降温到40 ℃也不会发生乳汁凝固，D错误。
6．为了验证pH对过氧化氢酶活性的影响，请根据提供的材料用具，完成下面的实验，并回答有关问题。
材料用具：试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等。
(1)实验原理：过氧化氢酶可以使过氧化氢分解成水和氧气。
(2)实验步骤：①如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1 mL蒸馏水，向2号试管内加入________________，向3号试管内加入______________，并振荡试管。
②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴________________________。
③仔细观察各试管内______________________，并记录。
(3)实验结果： ________________________________________________。
(4)通过上述实验，得出的结论是：过氧化氢酶的活性需要适宜的________________。
(5)将某一溶液pH直接由1升到10的过程中，过氧化氢酶的活性________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在坐标图中画出过氧化氢酶的活性与pH的关系曲线(画出大致趋势即可)。
(7)要鉴定过氧化氢酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________。
答案　(2)①1 mL(等量的)氢氧化钠溶液(试剂量和试剂名缺一不可)　1 mL(等量的)盐酸溶液(试剂量和试剂名缺一不可)　②肝脏研磨液　③产生气泡的多少
(3)1号试管内产生的气泡较多，2号和3号试管内产生的气泡较少　(4)pH　(5)不变　过氧化氢酶已经失去活性　(6)如图所示　(7)蛋白质
(1)由题1的甲图中两个曲线的差异可以得出人的淀粉酶活性的最适pH比植物的高(　√　)
(2)由题1的乙图分析a、b、c三种脱氢酶中a酶最适温度最高(　×　)
(3)若在题2图中绘制出温度为85 ℃时PPO活性随pH的变化曲线，其中最高点对应横坐标为8.4，而纵坐标一定比80 ℃低(　×　)
(4)题3中表格中的自变量有两个，分别为温度和底物的不同(　√　)
(5)在题6实验中过氧化氢、肝脏研磨液和盐酸、氢氧化钠使用的先后顺序可以是过氧化氢→盐酸、氢氧化钠→肝脏研磨液，而不能是肝脏研磨液→盐酸、氢氧化钠→过氧化氢(　×　)
(6)过氧化氢酶不能用来探究温度对酶活性的影响，而斐林试剂可用于鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解(　×　)
(1)依据题2中的相关信息，在下面坐标系中绘出麦芽中多酚氧化酶在pH＝8.4时，70 ℃、80 ℃、90 ℃条件下的曲线。
(2)题5中若进一步探究凝乳酶的最适温度，该如何设计实验？请写出简要思路即可。
答案　在温度30 ℃至50 ℃之间，缩小温度梯度，设置多个实验观察。
(3)假设题6中实验的温度环境为25 ℃，现若将温度降低至5 ℃，1号试管的气泡产生量会如何变化？为什么？
答案　减少。低温抑制过氧化氢酶的活性。
(4)加热和加催化剂条件下，使过氧化氢分解加快的原理一样吗？
答案　不一样，前者是使过氧化氢分子得到能量，由常态转变为容易分解的活跃态；而后者是降低了过氧化氢分解反应的活化能。
(5)如图曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响。如果自A点开始温度升高5 ℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线。
考点7　全面透析ATP的结构与功能
1．判断下列有关ATP的叙述
(1)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供 (　×　)
(2)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP (　×　)
(3)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 (　×　)
(4)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加 (　√　)
(5)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 (　×　)
2．下列生命活动中不需要ATP 提供能量的是(　　)
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
解析　A项，叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞需要消耗ATP。B项，吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要消耗ATP提供的能量。C项，在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要消耗ATP提供的能量。D项，氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要消耗ATP提供的能量。
3． ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)
A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
解析　A项，细胞核中无法进行呼吸作用，它所需要的ATP主要由细胞质中的线粒体提供。B项，ATP是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗ATP。C项，有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，均有ATP形成。D项，根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的，其消耗的能量来源于呼吸作用产生的ATP。
1．“ATP的结构、功能、转化及形成途径”图解
2．对ATP认识的几个误区
(1)误认为ATP与ADP相互转化完全可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的，即从整体上来看二者的转化并不可逆，但可以实现不同形式的能量之间的转化，保证生命活动所需能量的持续供应。
(2)误认为ATP等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为A—P～P～P，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不可将两者等同起来。
(3)误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。
1．下图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是(　　)
A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同
B．丙是RNA的基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
解析　甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故A正确。丙为A－P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正确。丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，故C正确。红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙(ADP)的含量不会增加，故D错。
2．(新情景信息)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是一切生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是(　　)
A．②代表的物质是ADP，③是腺嘌呤核糖核苷酸
B．释放能量最少的过程是Ⅲ
C．若要探究酶b的最适pH，应在中性左右设置实验自变量
D．植物叶肉细胞中，线粒体内合成的ATP比叶绿体内合成的ATP用途单一
解析　图示①为ADP，②为AMP，③为A(腺苷)，④为磷酸基团，⑤为水解过程中释放的能量，酶a、酶b和酶c分别为将ATP逐步水解的酶，ATP中腺苷(A)与第一个磷酸基团连接的是普通化学键，含有的能量最少(与高能磷酸键相比)，所以释放能量最少的过程是Ⅲ。水解过程会产生磷酸，所以若要探究酶b的最适pH，实验自变量应在偏酸性范围内。植物叶肉细胞内，叶绿体内合成的ATP用于暗反应，能量转移到有机物中；而线粒体内合成的ATP可用于植物体的各项生命活动。
3．关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是(　　)
A．DNA复制需要消耗能量
B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量
C．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP
D．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
解析　DNA复制需要能量，光反应为暗反应提供ATP，故暗反应需要能量，细胞呼吸的第一阶段产生ATP，而第一阶段就发生在细胞质基质中，故A、B、D正确。协助扩散为被动运输，不需要能量，所以C错误。
4．(组合选择)ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用，下列有关ATP的叙述，不正确的有(　　)
①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP　②若细胞内K＋浓度偏高，为维持K＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加　③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质　④质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP　⑤ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能
解析　所有细胞都能合成ATP；K＋进入细胞是主动运输，消耗能量；ATP中的“A”是腺嘌呤和核糖，DNA和RNA中的“A”只代表腺嘌呤；质壁分离和复原实验过程不消耗ATP；ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能。
5．(新情景综合应用)研究证实ATP既是细胞内流通的“能量货币”，也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答：
(1)神经细胞中的ATP主要来自____________(生理过程)，其结构简式是____________________。正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________________。
(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：①科学家用化学物质阻断______________________________________________后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的________________。
(4)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：
实验编号 X物质浓度
(ng·mL－1) 细胞内ATP浓度
(nmol·mL－1) 细胞死亡
①该实验的因变量是___________________________________________。
②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是______________________________。
③若用混有浓度为2 ng·mL－1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的______________，影响消化；妨碍______________，影响营养物质的吸收。
答案　(1)呼吸作用　A－P～P～P　ATP和ADP相互迅速转化　(2)腺苷　(3)①典型神经递质在神经细胞间的信息传递　②受体　(4)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率　②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加　③合成和分泌　主动运输
(1)题1中甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解过程，每次水解反应的酶都不同，其中丙为腺嘌呤脱氧核苷酸(　×　)
(2)题1中葡萄糖以协助扩散的方式进入哺乳动物成熟的红细胞内部，会被氧化分解成二氧化碳和水，同时释放能量(　×　)
(3)题2中叶绿体和线粒体内合成的ATP，所用于的生理过程是不同的(　√　)
(4)植物的根尖细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体(　×　)
(5)神经细胞的静息电位和动作电位的形成分别与K＋外流和Na＋内流有关，且两过程中都消耗ATP(　×　)
(6)在题5的图示中，“ATP→ADP→AMP”转化发生的场所在组织液中(　√　)
(1)研究发现，剧烈运动时肌细胞缺氧，葡萄糖消耗增加，但ATP的生成量没有明显增多，原因是什么？
答案　肌细胞进行无氧呼吸，合成的ATP少。
(2)绘出生物细胞ATP产生量与氧气供给量之间的关系曲线图。
考点8　模型解读——光合作用和细胞呼吸原理及关系图解
1．判断下列关于光合作用原理及过程的叙述
(1)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 (　×　)
(2)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 (　√　)
(3)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ATP (　×　)
(4)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降低至一定水平时保持相对稳定 (　√　)
(5)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量都会升高 (　√　)
2．判断下列关于呼吸作用的叙述
(1)细胞呼吸必须在酶的催化下进行 (　√　)
(2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累 (　×　)
(3)下图为细胞呼吸作用的过程，其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、[H]，而场所1、2、3所含酶的种类不同，只有场所3能产生大量ATP (　√　)
(4)如图为细胞内糖分解代谢过程，则植物细胞能进行过程1和3或过程1和4；真核细胞的细胞质基质中能进行过程1和2；动物细胞内，过程2比过程1释放的能量多；乳酸菌细胞内，过程1产生[H]，过程3消耗[H] (　×　)
1．光合作用和细胞呼吸关系图解
2．光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳
光合作用 有氧呼吸
[H] 来源 H2O光解产生 有氧呼吸第一、二阶段
去向 还原C3 用于第三阶段还原O2
ATP 来源 光反应阶段产生 三个阶段都产生
去向 用于C3还原供能 用于各项生命活动(植物C3的还原除外)
3.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
4．改变条件后C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化
分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，分析其来路和去路的变化来确定含量变化。如下面四幅模型图：
1．(过程示意图)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
解析　过程①②分别是有氧呼吸、光合作用。A项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程①发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中。而在原核细胞中，过程①②都发生在细胞质基质中。B项，过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至ATP中。C项，过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是来自H2O，H2O中的氧在光反应过程中通过水的光解产生O2。D项，过程①的第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O；过程②通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C3，因此二者还原的物质不同。
2．(隐性考查过程图)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(　　)
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
解析　正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和[H](即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。
3．(原理判断类)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是(　　)
A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
解析　A项，光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。B项，光合作用中叶绿素吸收并转化光能的过程与酶的催化作用无关。C项，乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。D项，病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。
4．(过程示意图)如图是某植物叶肉细胞中光合作用与细胞呼吸过程中相关物质变化示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．①过程发生于线粒体中
B．光合作用与细胞呼吸产生的[H]均用于产生水
C．当该细胞中②过程强度大于①过程时，则该植株一定表现为正常生长
D．②过程产生的[H]参与暗反应中三碳化合物的生成
解析　分析图可知，①表示[H]形成水的过程，发生在线粒体内膜，属于有氧呼吸的第三阶段，A正确；光合作用过程中产生的[H]用于暗反应中C3的还原，B错误；图中②指的是水的光解，当水的光解强度大于水的形成时，植株不一定表现生长，水的光解速率快，而有机物的合成不一定快，C错误； [H]作为还原剂参与三碳化合物的还原，D错误。
5．(过程示意图)如图是植物体内两个有着相互联系的生理过程，有关叙述正确的是(　　)
A．甲、乙过程分别发生在植物细胞的叶绿体和线粒体中
B．乙过程也能产生[H]，与甲过程中产生的[H]相同
C．乙过程产生的CO2、H2O可用于甲过程，促进(CH2O)的生成
D．两过程产生的ATP利用途径相同
解析　甲过程为光合作用，发生在植物细胞的叶绿体中，乙过程为有氧呼吸，场所为细胞质基质和线粒体。甲过程中产生的[H](NADPH)与乙过程中产生的[H](NADH)并不相同。有氧呼吸产生的CO2、H2O可用于光合作用。光合作用过程中产生的ATP用于暗反应，有氧呼吸过程中产生的ATP用于各种生命活动。
6．(综合应用)图一表示一个番茄叶肉细胞内发生的部分代谢过程。图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构，图二中T0～T1表示在适宜条件下生长的番茄幼苗的结构a中的某两种化合物(B、C、E或F)，T1～T3表示改变某个条件后两种化合物含量的变化。请据图回答下列问题：
(1)图中①⑤过程发生的场所分别是________和______________，③④⑤过程中产生能量最多的是________。
(2)H进入b的条件是________________。当环境条件适宜，G＝I、D＝K时，该细胞的代谢特点是____________________。
(3)在一定条件下，当G>I、D>K时，产生ATP的场所有_____________________________；
若用含有18O的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O的物质有__________________。
(4)若图二中，在T1时刻突然降低CO2浓度，则物质甲、乙分别指的是________________，乙升高的原因是____________________________________________________。若T1时刻突然降低光照强度，则物质甲、乙又分别指的是________________。
答案　(1)叶绿体类囊体薄膜　线粒体内膜上　⑤
(2)有氧气存在　光合作用强度等于细胞呼吸强度
(3)细胞质基质、线粒体和叶绿体　HO、18O2
(4) C5和[H]　由于C3生成减少，暗反应消耗的[H]和ATP相应减少，而光反应仍产生[H]　ADP和C3
(1)题1中①②过程均可发生在蓝藻细胞中，且发生场所分别为线粒体和叶绿体(　×　)
(2)题1中②过程发生的能量转换形式为光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能(　√　)
(3)题2正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内C5的含量减少(　√　)
(4)题3中叶绿体的类囊体薄膜上发生各种物质变化均需要酶的参与，并伴随着能量的转换(　×　)
(5)题3中人体在剧烈运动时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(　×　)
(6)题3中病毒核酸的复制需要的模板、原料、酶和能量均由宿主细胞提供(　×　)
(7)题4中①过程的[H]并非全部来自于线粒体基质，过程②中的[H]从类囊体薄膜移向叶绿体基质(　√　)
(8)题4中若温度下降可引起过程①的反应速率下降；但若停止光照，则①过程发生，②过程不发生(　√　)
(9)题4图中有②过程发生而没有③过程发生时，该细胞所处的生理状态一定是光合作用强度等于细胞呼吸强度(　×　)
(10)题5中若将发生乙过程的细胞器从细胞中提取出来，置于清水中，则其内膜破裂早于外膜(　×　)
(1)题6中在一定条件下，当G>I、D>K时的代谢特点是什么？列举水所参与的过程。
答案　光合作用强度大于细胞呼吸强度。水的光解、蒸腾作用、有氧呼吸的第二阶段等。
(2)题6中a、b两结构增大膜面积的方式有何不同？
答案　a是通过囊状结构堆叠而成的基粒增大膜面积，从而为光反应提供场所；b是内膜通过向腔内折叠成嵴结构，增大膜的面积。
(3)题6中若某种生物细胞中没有结构a和b，则图一所示过程能否发生呢？
答案　不一定。该细胞若是蓝藻细胞，则可以发生图示过程——光合作用和细胞呼吸。
(4)如图是在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势，则：
①图中物质B浓度升高的原因是什么？
答案　当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累。
②若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，C3和C5浓度达到稳定时，物质A和B的浓度大小关系如何？
答案　物质A的浓度将高于B。
考点9　模型解读——影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关的坐标曲线
1．判断下列关于影响光合作用的因素及相关曲线的叙述
(1)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低 (　√　)
(2)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 (　√　)
(3)如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化，则甲植株在a点开始进行光合作用；乙植株在e点有机物积累量最多；曲线b～c段和d～e段下降的原因相同 (　×　)
(4)如图表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8∶00到12∶00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是呼吸速率增强，光合速率与呼吸速率的差值减小 (　√　)
(5)如图是在适宜条件下，某研究小组测得某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率随时间变化趋势，若提高温度、降低光照，则图形“A”的面积变小，图形“B”的面积增大 (　√　)
2．判断下列关于细胞呼吸相关影响因素及曲线分析
(1)无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 (　×　)
(2)如图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，在T1～T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少和酵母菌种群数量增多 (　√　)
(3)现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内，各加入适量(等量)的水。在25 ℃的条件下，瓶内O2含量变化如图所示，在t1～t2期间，A、B种子释放CO2的量的变化趋势是逐渐增加达到最大再逐渐减少 (　√　)
1．影响光合作用的因素的相关曲线解读
(1)光照强度
①原理：影响光反应阶段ATP、[H]的产生，进而制约暗反应。
②D和P点的限制因素：外因有温度、CO2的供应量；内因有色素含量、酶的数量和活性、C5的含量。
③应用：大棚内适当补充光照；延长光照时间；通过轮作延长全年内单位土地面积上植物光合作用的时间。
(2)CO2浓度
①原理：影响暗反应阶段C3的生成。
②分析：B和P点的限制因素：外因有温度和光照强度；内因有酶的数量和活性、C5的含量、色素含量。
③应用：大田中可通过“正其行、通其风”增加空气流通，温室中可增施有机肥，以增加CO2的浓度。
①原理：通过影响酶的活性而影响光合作用。
②分析：P点对应的温度为进行光合作用的最适温度。
③应用：温室中可适当增加昼夜温差，保证植物有机物的积累。
2．影响细胞呼吸因素的相关曲线解读
(1)温度(如图甲)
①原理：影响酶活性。
②实践应用：在零上低温下储存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中，通过增加昼夜温差以减少有机物的消耗，提高产量。
(2)O2浓度(如图乙)
①原理：无氧呼吸时氧气起抑制作用，有氧呼吸时第三阶段需要氧气。
②实践应用：常利用降低氧的浓度抑制细胞呼吸、减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。
(3)含水量(如图丙)
①原理：水作为有氧呼吸的原料和环境影响细胞呼吸速率。
②实践应用：粮食在收仓前要进行晾晒处理；干种子萌发前进行浸泡处理。
1．将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
解析　A项，当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。B项，由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。C项，由坐标图中数据可知，在较低光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。D项，由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时的。
2．“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是(　　)
A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸
B．运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量
C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中
D．若运动强度长期超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
解析　由图可知ab段有乳酸，乳酸是无氧呼吸的产物，ab段应该就有无氧呼吸，bc段无氧呼吸速率增加，cd段有氧呼吸速率不再增加，但无氧呼吸速率较大，故A错误。运动强度大于c后肌肉细胞无氧呼吸比值较大，但其不产生二氧化碳，有氧呼吸产生的二氧化碳和氧气消耗量相同，故B错误。无氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，还有大量能量储存于有机物中未释放出来，故C错误。若运动强度长期超过c，人体的自我调节能力是有限的，会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象，故D正确。
3．两棵基本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示，在相同自然条件下，测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说法正确的是(　　)
A．ab段和cd段，曲线下降的原因相同
B．e点时，气孔关闭导致光合作用基本停止
C．一昼夜中，装置乙中植物积累的有机物多
D．14点时，装置甲的植物叶绿体中三碳化合物含量相对较高
解析　ab段下降是因为CO2浓度下降，暗反应速率下降，cd段下降是因为光照强度下降，光反应速率下降，故A错误；e点氧气释放速率大于0，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，故B错误；有机物的积累量可以根据氧气的释放量多少来体现，丙、丁两图中横轴以下的面积相同，而丁图横轴以上的面积大于丙图，所以氧气的净释放量(横轴以上面积－横轴以下面积)大于丙图，说明乙植物积累的有机物比甲多，故C正确；甲中14点时，气孔关闭，CO2不足，二氧化碳的固定速率减弱，而C3的还原速率不变，导致C3含量降低，故D错误。
4．甲图表示绿色植物叶肉细胞中的部分结构，①～⑥表示物质；乙图表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度逐渐增加的变化曲线，S1、S2、S3分别表示所属范围的面积；丙图表示在恒温密闭玻璃温室内，连续48小时测定室内CO2浓度及植物CO2的吸收速率。据图回答下列问题：
(1)叶绿体中的色素分布于________上。提取绿叶中的色素时，为保护色素，要加入的化学药品是________，其中叶绿素主要吸收________光。
(2)甲图中，在供给植物CO2后的60秒内，相隔不同时间取样，杀死细胞并分析细胞代谢产物，发现7秒后的代谢产物多达12种，而5秒内的代谢产物主要是一种物质，该物质最可能是________(填图中序号)。
(3)若该绿色植物长时间处于黑暗状态，则甲图①→②→①的循环________(能/ 不能)进行，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)当光照强度处于乙图中的D点时，甲图中⑥的去向是________________________。
(5)乙图中0～D间此幼苗呼吸作用消耗有机物的量为________，光合作用有机物的净积累量为________。(用S1、S2、S3表示)
(6)丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间有________个，叶绿体吸收CO2速率最大的时刻是第________小时，前24小时比后24小时的平均光照强度________。
(7)如果使用相同强度绿光进行实验，丙图中c点的位置将________(填“上移”、“下移”或“不变”)。
答案　(1)类囊体(基粒)膜　CaCO3　红光和蓝紫　(2)②　(3)不能　没有光反应提供的ATP和[H]，暗反应不能进行　(4)扩散到线粒体和外界　(5)S1＋S3　S2－S1　(6)4　36　弱　(7)上移
解析　(1)叶绿体中的色素分布于类囊体(基粒)膜上，提取色素时为保护色素，往往要加入碳酸钙；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)根据图甲及卡尔文循环，甲图中①为C5化合物，②为C3化合物，③为ATP及[H]，④为ADP＋Pi，⑤为水，⑥为氧气。CO2最先和C5结合固定到C3里面，所以②C3是最早出现放射性的地方，之后C3变成各种化合物。(3)根据光合作用过程，如果该植物长期处于黑暗状态，因为缺少光反应产生的[H]和ATP，则卡尔文循环不能进行。(4)乙图中当植物处于D点时，植物光合作用大于呼吸作用，故甲图中光合作用产生的⑥氧气一方面满足线粒体有氧呼吸的需求，另一方面扩散到外界环境。(5)根据乙图，光照强度为0时，绿色植物只进行细胞呼吸，故A点放出的CO2表示呼吸作用的强度，随着光照强度的增加呼吸强度是不变的，所以0～D时间段内，呼吸作用消耗的总量就是横线下面矩形的面积，即S1＋S3；S1表示光照强度由0→B时光合作用的净积累量(为负)；S2表示光照强度由B→D时的光合作用有机物的净积累量；S1＋S3表示0→D时段绿色植物呼吸作用消耗的有机物量；S2＋S3表示光合作用产生的有机物总量。所以当光照强度由0→D时，绿色植物呼吸作用消耗的有机物量为S1＋S3，光合作用的净积累量为S2－S1。(6)图中虚线是在恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率，当吸收速率为零时，表示植物不从外界吸收二氧化碳，此时光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，所以此时呼吸速率与光合速率相等。即在6、18、30、42时，呼吸速率与光合速率相等；据曲线分析，CO2吸收速率最大时对应的时间是36 h，因此，叶绿体利用CO2速率最大的时刻是36 h时；由曲线图看出，前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低，因此，前24小时比后24小时的平均光照强度弱。(7)因为植物对绿光几乎不吸收，故如用绿光进行实验，则植物光合作用强度下降，而呼吸作用强度不变，故室内CO2浓度上升，即c点上移。
5．某植物净光合速率的变化趋势如图所示。
据图回答下列问题：
(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是____________。
(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。
答案　(1)0　A、B、C　(2)光强　(3)大于　(4)光强
解析　(1)根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。
(2)由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的[H]和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。
(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。
(1)题1中在大豆的间作和单作曲线的交点所对应的光照强度下，间作和单作时大豆制造有机物的速率相同(　×　)
(2)题1中相对于单作，间作时桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减小，但在光饱和点时，二者光合作用总强度都增强(　×　)
(3)题2中运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量可能等于O2消耗量，但是每摩尔葡萄糖生成ATP的量比ac阶段少(　√　)
(4)题3中丙图的ab段和丁图的cd段曲线下降的原因分别是CO2浓度下降和光照强度下降(　√　)
(5)题3中甲装置中10时的氧气浓度要比18时的氧气浓度高(　×　)
(6)题4中当光照强度处于乙图中的B点时，甲图中⑥的去向是扩散至线粒体(　√　)
(7)题4中提取绿叶中的色素时，所用提取液可以为无水乙醇，而分离色素所用的方法为纸层析法(　√　)
(8)题4图丙中经过连续48 h的培养，与0 h时相比，48 h时该植物的有机物量增多了(　√　)
(1)题4图丙中由12时到18时，自变量是什么？因变量是什么？由12时到18时叶绿体内C3含量变化如何？
答案　光照强度(时间)；因变量为室内CO2浓度和CO2吸收速率；增加。
(2)若题4中乙图是在光合作用的最适温度25 ℃条件，测得绘制的曲线，现若将温度提高至细胞呼吸最适温度30 ℃，再测得数据绘制曲线，则图中的A、B、C、D四点该如何移动呢？若环境缺少镁呢？
答案　前者A点下移，B点右移，C点左下移，D点左移；后者A点不动，B点右移，C点左下移，D点左移。
(3)某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示，则在适宜的温度下，图中A点与B点相比，哪个点的光饱和点低？其原因是什么？
答案　B。气孔开度降低，CO2吸收减少。
考点10　光合作用与细胞呼吸的相关计算规律整合
1．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．其他条件不变，光照强度适当增强时，两曲线的交点将向左下方移动
解析　分析题意与图像可知，图中的虚线代表净光合作用，实线代表呼吸作用。在光照下，光合作用制造的有机物总量(真光合作用量)＝呼吸作用消耗的有机物量(呼吸量)＋有机物的净积累量(净光合作用量)，即某温度下图中实线所对应的量加上虚线所对应的量就是真光合作用量。读取图中20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃等温度下对应的CO2的吸收量与释放量，根据上面的等式关系可以推断出：光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等；光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多；温度高于25 ℃时，有机物的净积累量开始减少；两曲线的交点表示某温度时，有机物的净积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，当其他条件不变，光照强度适当增强时，净光合作用量增大，两曲线的交点将向右上方移动。
2．如表为某地夏季晴朗的某天，玉米和花生净光合速率测定值，假设用表中11∶00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟，则玉米积累的葡萄糖总量比花生多________ mg/m2。
时间 光合速率(CO2mmol·m－2·h－1)
9∶30 136.8 90.0
11∶00 144.0 72.0
12∶30 126.0 90.0
答案　 360
解析　从外界吸收的CO2与植物积累的葡萄糖的量是相对应的，两者物质的量之比为1∶6。由表可知每小时每平方米玉米比花生多吸收CO2的物质的量为72 mmol，所以在10分钟内玉米多吸收CO212 mmol，产生的葡萄糖为2 mmol，即360 mg/m2。
3．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，结果如下图所示。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－1·d－1。
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)葡萄糖　呼吸(或生物氧化)　(2)72～96　26.5　(3)22　(4)持续下降　幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用
解析　解答本题的突破点：①正确分析坐标曲线的生物学含义：随着时间的延续，胚乳干重逐渐减少，种子的干重也逐渐减少。②两条曲线变化趋势不一致的原因：第(3)小问提到的“胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质”。
(1)淀粉被水解成葡萄糖后才能被细胞通过呼吸作用利用，为种子萌发提供能量。(2)因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出，在72～96 h之间，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段(24 h)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5(mg)。(3)转化速率＝(胚乳的减少量－种子的干重减少量)/单位时间。在72～96 h内，转化速率为(161.7－118.1)－(204.2－177.7)＝17.1(mg·粒－1·d－1)，96～120 h内，转化速率为(118.1－91.1)－(177.7－172.7)＝22(mg·粒－1·d－1)，因此最大转化速率为22 mg·粒－1·d－1。(4)黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。
4．下图是大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线，若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。
答案　6∶1
呼吸速率、总(真正)光合速率与表观光合速率的关系的确认
(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
(2)表观光合速率与真正光合速率的辨析：在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。
(3)表观光合速率与真正光合速率的判定
①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为表观光合速率，若是负值则为真正(实际)光合速率。
②若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。
③有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正(实际)光合速率。
(4)呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。
(5)有机物积累量的表示方法：一昼夜有机物的积累量(用CO2的量表示)可用式子表示为：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
1．(表格计算类)某同学选取甲、乙两个相同的透明玻璃缸，同时都加入等量的池塘水、小球藻、水草及小鱼等，随即均被密封，实验在温度适宜的暗室中进行。从距玻璃缸0.5 m处先后用不同功率的灯泡给予1 h光照，下表为不同光照1 h后缸内氧气浓度的相对变化量。
项目 15 W 20 W 25 W 30 W 35 W 40 W 45 W …
甲缸(不遮光) －6 －4 －2 0 ＋2 ＋5 ＋10 …
乙缸(完全遮光) －10 －10 －10 －10 －10 －10 －10 …
下列有关叙述，错误的是(　　)
A．该实验的目的是探究不同光强对光合作用的影响
B．甲缸在30 W灯泡照光时氧气产生量与消耗量相等
C．随光照增强，甲缸内生产者的光合作用不断增强
D．乙缸用来测定玻璃缸内生物细胞呼吸的耗氧量
解析　甲、乙两个相同的透明玻璃缸，控制的自变量是有无光照，1 h后氧气浓度的相对变化量反映的分别是净光合速率和呼吸速率；甲缸(不遮光)7组用不同功率的灯泡给予光照，控制的自变量是光照的强度，A正确；甲缸在30W灯泡照光时，1 h后氧气浓度的相对变化量为0，氧气产生量与消耗量相等，B正确；从此表中可以看出，随光照增强，甲缸内生产者的光合作用不断增强，但由于这属于生态缸，无法与自然环境比较，故当最终营养物质消耗完，代谢废物也不断增加，最终所有生物将死亡，C错误；乙缸由于完全遮光，属于对照组，故可以用来测定玻璃缸内生物细胞呼吸的耗氧量，D正确。
2．(表格计算类)某研究小组从当地一湖泊取得一桶水样，取12 L水样分装在6只玻璃瓶内，并用剩余的水样测得最初溶氧量为10 mg/L。将装有水样的6只玻璃瓶分别置于不同光照强度下，24 h后测得各瓶中的溶氧量。记录数据如下表(假设不同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响)。下列叙述正确的是(　　)
瓶号 1 2 3 4 5 6
光照强度(klx) 0 a b c d e
各瓶溶氧量(mg/L) 4 10 16 24 30 30
A.1号瓶中的生物光合作用产生的O2量小于呼吸作用消耗的O2量
B．6号瓶中所有生物呼吸作用消耗的O2量为10 mg/(L·24 h)
C．4号瓶中生物通过光合作用产生的O2量为20 mg/(L·24 h)
D．光照强度至少为b klx时，瓶中生物的产氧量可满足呼吸作用所需
解析　表中1号瓶置于无光照条件下，瓶中生物不能进行光合作用，故测定的数据可表示该瓶生物在24 h内呼吸后剩余的O2量，即其呼吸作用消耗O2的速率(呼吸强度)为10－4＝6 [mg/(L·24 h)]；由于假设不同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响，故所有实验装置中的生物呼吸强度均为6 mg/(L·24 h)；4号瓶中生物实际光合作用产生的O2量为24＋6－10＝20 mg/(L·24 h)；同理，2号瓶中生物总的呼吸作用强度与光合作用强度相等。
3．(过程图与柱状坐标图综合)甲图是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中1、2、3、4、5表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。乙图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。请据图回答下列问题：
(1)甲图中在生物膜上发生的生理过程有________(用图中数字表示)，A表示________，D表示________。CO2由2过程产生到5过程利用，至少穿过__________层磷脂分子层。
(2)从乙图中可以看出，光合作用速率最大时的温度为________。假设每天光照12小时，最有利于植物生长的温度是________。分析图中柱状图变化，可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的________不同。
(3)将某绿色植物置于封闭黑暗的环境一段时间后，若其CO2的释放速率如图乙20 ℃下测得的数值，O2的吸收速率为0.5 mg/h，则此时该植物无氧呼吸的速率是有氧呼吸速率的________倍。(呼吸速率以葡萄糖的消耗速率为代表)
答案　(1)3和4　丙酮酸　ATP和[H]　8　(2)30 ℃　20 ℃　最适温度　(3)6
解析　(1)甲图是光合作用和呼吸作用的生理过程，1是有氧呼吸第一阶段，2是有氧呼吸第二阶段，3是有氧呼吸第三阶段，4是光反应，5是暗反应；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]。线粒体、叶绿体都是双层膜细胞器，CO2从线粒体进入叶绿体，穿过4层膜，8层磷脂分子层。(2)总光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，最大的总光合作用强度＝3.5＋3.0＝6.5；因为白天黑夜都是12小时，所以最有利于植物生长的温度的计算公式就是：(净光合作用强度－呼吸作用强度)×12，由图可知20 ℃时，(3.25－1.5)×12＝21，差值最大；光合作用的最适温度为30 ℃，而呼吸作用强度在35 ℃最大，所以光合作用和呼吸作用的酶所需要的最适温度不同。(3)黑暗的环境绿色植物只进行呼吸作用，CO2的释放为1.5，有氧呼吸吸取的O2为0.5，那么有氧呼吸释放的CO2也是0.5，分解的葡萄糖为0.5/6；无氧呼吸释放的CO2是1.5－0.5＝1，分解的葡萄糖为0.5，计算可知，无氧呼吸的速率是有氧呼吸速率的6倍。
4．(文字流程图和柱状坐标图综合)如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______，光合速率可表示为________。在13 ℃～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度________(增强、减弱、不变)，实际光合作用的强度________(增强、减弱、不变)。
(2)恒定在上述________ ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________ mg。
答案　(1)X　Y＋2X　增强　增强　(2)14　30
解析　(1)呼吸速率可用单位时间有机物的减少量来表示，所以是X。净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示，而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量，所以是Y＋2X。在13 ℃～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度很明显在逐渐增强，光合作用强度也在逐渐增强。(2)单位时间的净光合作用的积累量是Y＋X,10小时的积累量是10(Y＋X)，再黑暗10小时，只有呼吸，消耗的有机物的量是10X，经过10小时光照，10小时黑暗，剩余的有机物的量是10Y，据此题图可知在14 ℃时，增重最多，增加的量是30 mg。
5．(新情景曲线图)如图表示枫杨在正常情况和遭受水淹时的生理变化过程。各项指标均在晴天同一时间测得，其中，气孔导度反映了气体通过气孔的难易程度，气孔导度越大，越有利于气体交换。
(1)综合分析以上两图曲线可推断，水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是________________________，此时，叶绿体内[H]的含量________________。
(2)产生不定根是枫杨水淹后气孔导度逐渐恢复正常的主要原因，据图分析，枫杨从第________天开始长出不定根，第________天开始正常生长。
(3)水淹第________天时对枫杨生长影响最大，在此条件下水淹枫杨每平方米每分钟比对照组少积累葡萄糖________μmol。
答案　(1)气孔导度下降，CO2供应不足　上升
(2)10　50　(3)5　100
解析　(1)分析题图可知，水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是气孔导度下降，CO2吸收速率降低；由于CO2吸收速率降低，暗反应速率下降，消耗的[H]和ATP减少，光反应阶段仍然可以产生[H]和ATP，因此叶绿体中[H]的含量上升。(2)由于产生不定根可以使气孔导度恢复，从图中可以看出，从10天左右气孔导度开始增加，说明开始长出不定根，到第50天CO2吸收速率恢复正常，说明植物开始正常生长。(3)水淹第5天左右CO2吸收速率最小，说明对枫杨影响最大；在这时，正常情况下，CO2吸收速率为14 μmol·m－2·s－1，而水淹情况下，CO2吸收速率为4
μmol·m－2·s－1，说明少吸收的CO2速率为10 μmol·m－2·s－1，对应的积累的葡萄糖为(10÷6) μmol·m－2·s－1，因此每平方米每分钟少积累的葡萄糖量为10÷6×60＝100 (μmol)。
6．某研究小组对一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分(蒸馏水)、通气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的干重变化，结果如图所示。据图分析：
(1)种皮未突破前，种子以无氧呼吸为主，第4天，实验小组测得种子吸收的O2和释放的CO2之比为1∶3，此时大豆细胞内有机物____________增多，该物质产生于细胞的________________中，产生该物质的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是________。第________天，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。
(2)实验小组在光照强度和CO2浓度等条件不变的情况下，测定不同温度对大豆叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如下图。据图分析，大豆最适的生长温度是________ ℃左右，在此温度下，每100 mm2叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖是________μmol。
答案　(1)酒精　细胞质基质　6/7　10　(2)18　66
解析　(1)种子吸收的O2和释放的CO2之比为1∶3，说明细胞此时也进行无氧呼吸，此时大豆细胞内有机物酒精增多，产生场所是细胞质基质。根据无氧呼吸与有氧呼吸反应式，无氧呼吸产生2 mol的二氧化碳，消耗葡萄糖是1 mol，有氧呼吸产生1 mol二氧化碳，消耗葡萄糖是1/6 mol，无氧呼吸分解的葡萄糖占被分解葡萄糖的6/7。从曲线可以看出，第10 天，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。 (2)根据大豆叶的净光合速率，净光合速率最大时的温度，是最适的生长温度。在此温度下，用于光合作用制造有机物的二氧化碳是：800＋300＝1 100 (μmol·m－2·s－1)，换算成每100 mm2叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖是66 μmol。
7．如图是某植物在适宜的光照、CO2浓度等条件下，不同温度时每小时CO2吸收量变化曲线(实线)和每小时CO2产生量变化曲线(虚线)。请据图回答下列问题：
(1)分析图中曲线可以看出，该植物合成有机物速率最快时的温度是________。该植物25 ℃时固定CO2的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)35 ℃时固定CO2的速率。
(2)温度保持在25 ℃的条件下，交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物每天释放的氧气量是________ mol。若温度保持在35 ℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物能否正常生长？________。
答案　(1)30 ℃　等于　(2)36　不能
解析　(1)图中每小时CO2吸收量代表净光合速率，每小时CO2产生量代表呼吸速率，净光合速率＝真光合速率－呼吸速率。有机物的合成速率、CO2的固定速率都是指真光合速率。分析图中曲线可以看出：25 ℃时，净光合速率是5 mol/h，呼吸速率是2 mol/h，所以真光合速率是7 mol/h。30 ℃时，净光合速率是4.5 mol/h，呼吸速率是3 mol/h，所以真光合速率是7.5 mol/h。35 ℃时，净光合速率是 3 mol/h，呼吸速率是4 mol/h，所以真光合速率是7 mol/h。(2)温度保持在25 ℃的条件下，交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物每天产生的氧气量是7×12＝84 (mol)，该植物每天消耗的氧气量是2×24＝48 (mol)，因此该植物每天释放的氧气量是84－48＝36 (mol)。在35 ℃的条件下，一天中该植物光合作用合成有机物(按葡萄糖算)的总量为7×12÷6＝14 (mol)，呼吸作用消耗有机物(按葡萄糖算)总量为4×24÷6＝16 (mol)，因此该植物每天有机物(按葡萄糖算)的积累量为－2 mol，所以长时间每天交替12 h光照、12 h黑暗植物将不能正常生长。
(1)题1中甲缸在30 W灯泡照光时，1 h内缸内生产者的光合作用速率等于其细胞呼吸速率(　×　)
(2)题2中2号瓶内的生物总光合作用强度等于总细胞呼吸强度(　√　)
(3)题3的图甲中3和4过程分别发生在植物细胞的线粒体内膜和叶绿体的类囊体结构的薄膜上(　√　)
(4)题3中依据图示信息分析若要进一步探究该植物总光合作用强度的最适温度，应选择20 ℃～30 ℃温度区间，缩小温度梯度，进行相关实验探究(　×　)
(5)题4中由结果图像可知在16 ℃时净光合速率最大，但若恒定在16 ℃温度下，维持10小时光照，10小时黑暗，该植物叶片增重最少(　×　)
(6)题5中水淹时，为根系吸收Mg2＋提供能量的场所是细胞质基质和线粒体，此时根毛细胞液的渗透压降低(　√　)
(7)题6中第2～6天，由于种子从溶液中吸收无机盐，参与细胞内生化反应，导致干重增加(　×　)
(1)题7图中实线在40 ℃时的代谢特点是什么？在题7坐标图中绘出40 ℃之前和40 ℃之后的真正的光合作用的相对强度。
答案　40 ℃时光合作用与细胞呼吸速率相等。40 ℃之前某温度条件下真正的光合作用的相对强度等于某温度条件两曲线纵坐标值之和，40 ℃之后某温度条件下真正的光合作用的相对强度等于虚线纵坐标值减掉实线所对应的纵坐标值：
(2)题7图中，40 ℃与60 ℃时，CO2的吸收量均为0，二者的机理有区别吗？
答案　有区别，前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均为0(植物死亡)。
考点11　光合作用与细胞呼吸的实验探究
　　　　　　　　　　
1．判断下列相关叙述的正误
(1)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)，则试管中加水的主要目的是制造无氧环境，被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中 (　×　)
(2)某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如图1所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势如图2 (　×　)
(3)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，则光照强度为a时，光合作用停止，而丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 (　×　)
2．以一种绿藻为材料研究浮游藻类的光合作用，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn)。
如图为光合放氧测定装置的示意图，请回答下列问题：
(1)通过变换图中光源位置，可研究________________对光合作用的影响。
(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”)。
答案　(1)光照强度　(2)难以确定
解析　(1)可调光源与装置的位置距离，实现改变光照强度，从而可以研究光照强度对光合作用的影响。(2)温度是无关变量，温度过高或过低都会影响酶的活性从而影响光合作用，使得难以确定光照对Pn影响，因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜，以便排除对实验的干扰。
3．某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率______________。与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是____________________________________________________________________________。
(2)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g－1、3.9 mg·g－1、4.1 mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是________________________________。
答案　(1)高　蓝　蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快　(2)随机取样进行重复测定
解析　(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的CO2吸收量更大，说明30 d幼苗的净光合速率更大。三种光照射，蓝光处理组吸收的CO2更多，胞间CO2浓度更低，说明对CO2的利用率更高，而蓝光处理组的气孔导度也最大，说明蓝光通过促进气孔开放，使CO2供应充分，加快暗反应，最终提高光合速率。(2)为了实验数据的可信度，可做到随机取样，并进行重复测定，避免偶然性。
1．光合作用或细胞呼吸强度或速率测定方法的归类
(1)液滴移动法
①测细胞呼吸速率：NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用释放的CO2，容器内因植物细胞呼吸消耗O2而使气体压强减小，毛细管内的水滴左移，单位时间内液滴左移的体积即是有氧呼吸速率。对照组应将所测生物灭活，其他各项处理应与实验组完全一致。若被测生物为植物，整个装置必须遮光处理。
②测净光合速率：NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移，单位时间内液滴右移的体积即是光合速率。
(2)叶圆片上浮法：利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。
(3)半叶法：将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度，曝光的一半测得的数据变化值代表表观光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。
(4)黑白瓶法：黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，而白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为表观光合作用强度值，综合两者即可得到真正光合作用强度值。
2．欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置
两套呼吸装置中设置单一变量，即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化代表O2消耗量与CO2产生量之差。两套装置可如图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。
结果与分析：
(1)若装置1、2液滴均不移动，则表明所测生物只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡。
(2)若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸)。
(3)若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行产酒精的无氧呼吸(因无氧呼吸只产生CO2，不消耗O2)。
(4)若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行产酒精的无氧呼吸(因两种呼吸作用共存时呼吸放出的CO2量应高于O2消耗量)。
3．据CO2释放量和O2吸收量判断细胞呼吸状况
(1)无CO2释放和O2吸收时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
(2)不消耗O2，但产生CO2，细胞进行产生酒精的无氧呼吸。
(3)当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸。
(4)当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：
①若＝，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
②若>，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。
③若<，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。
1．(装置图与曲线图)取生长旺盛的绿叶，利用打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下(如图甲)，测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间(如图乙)。下列分析不正确的是(　　)
A．a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增加
B．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶绿体基质中C3的生成速率逐渐减弱
C．c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小
D．a～d段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间
解析　据图分析，a～b段随着NaHCO3溶液浓度的增加，暗反应速率上升，促进光反应速率上升，释放的氧气增加，叶圆片上浮时间缩短，故A正确。c～d段随着NaHCO3溶液浓度的增加，因为光照强度有限，光反应提供的[H]和ATP跟不上CO2浓度增加速度，C3的还原下降，有机物生成速率下降，产生的C5下降，故C3的生成速率逐渐减弱，故B、C正确。如果a～d段处于最适温度和光饱和点，增加光照强度或温度，不能再提高光合速率，故D错。
2．(同位素示踪及曲线图)某研究性活动小组为了探究光合作用产物的运输路径，设计如下实验；将图甲(a表示叶片，b表示茎，c表示果实，X表示某种气体)放入光合作用最适合的温度和光照强度下培养，并随时记录a、b、c三处放射性含量的数值如乙图。下列分析不正确的是(　　)
A．根据实验要求，气体X应选择14CO2
B．叶绿体中可发生CO2→C3→(CH2O)
C．t1时刻是光合作用的结束点
D．若适当提高温度，则图乙中的S1和S2的值都将变小
解析　检测光合产物的运输途径，应标记碳元素，故A正确。叶绿体中可发生CO2→C3→(CH2O)，故B正确。t1表示叶片中标记的光合产物全部运输到茎或果实内，此时光合作用并没有停止，故C错误。呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度，适当升高温度后，呼吸作用强度大于光合作用强度，S1、S2的值均变小，故D正确。
3．(表格类实验)为研究植物的光合作用和细胞呼吸，进行了如下表所列实验。下列相关说法正确的是(　　)
实验组 植物名称 植株部位 光质 温度(℃) O2增加量(mL/8小时)
1 龙舌兰 叶片 红 25 100
2 龙舌兰 叶片 黄 25 10
3 龙舌兰 根部 红 25 －15
A.该实验同时证明了光质和温度对龙舌兰光合作用强度的影响
B．比较实验组1和2，可推出龙舌兰叶片的光合速率与绿叶中不同色素吸收光谱有关
C．分析实验组1和3，证明龙舌兰叶片在红光下光合作用的实际速率为115 mL/8小时
D．实验组3的结果，证明了红光也是龙舌兰根细胞进行呼吸作用的必要条件
解析　从表格看，三组实验的温度是一样的，说明温度不是自变量，A错误；实验组1和2唯一变量是光质，即龙舌兰叶片的光合速率与绿叶中不同色素吸收光谱有关，B正确；实验组3所用的材料是根部，本身不会进行光合作用，与1组不能构成对照，C错误；还要设计一组根部在其它光质下的实验作为对照才能证明，D错误。
4．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是(　　)
A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B．加入NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的CO2
C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度
D．若将此装置放在黑暗处，用NaOH溶液代替NaHCO3溶液，可测定金鱼藻的呼吸作用强度
解析　从图示可知，实验自变量为不同的单色光，探究的是不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；密闭装置中加入NaHCO3溶液是为金鱼藻光合作用提供CO2，B错误；自然光照下产生的O2量是7种单色光照下产生的O2量之和，比单色光照下的O2量多，C正确；此装置放在黑暗处，用NaOH溶液代替NaHCO3溶液，可测定金鱼藻的呼吸作用强度，D正确。
5．对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验，请回答下列问题：
(1)将该植物对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图甲)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)，则b－a所表示的是__________________________________。
(2)装置乙(如图)可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是________________，自变量为____________。
答案　(1)12小时内右侧截取叶光合作用制造的有机物总量(或12小时内右侧截取叶的实际光合作用)
(2)单位时间内上浮圆叶片的数量　光照强度
解析　(1)设实验开始，两侧截取同等面积的叶片的干重为X，则12小时细胞呼吸消耗的有机物＝X－a，因此a＝X－12小时细胞呼吸消耗的有机物，b－X＝12小时细胞光合作用积累的有机物，b＝12小时细胞光合作用积累的有机物＋X，因此b－a＝(12小时细胞光合作用积累的有机物＋X)－(X－12小时细胞呼吸消耗的有机物)＝12小时细胞光合作用积累的有机物＋12小时细胞呼吸消耗的有机物＝12小时内截取部分叶片光合作用生产的总的有机物的量。
(2)该实验的目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，实验的自变量是光照强度，可以通过移动烧杯与灯之间的距离来控制光照强度；因变量是光合作用强度，由于光合作用过程中产生氧气，氧气可以使沉于水底的圆叶片上浮，因此可以根据单位时间内圆叶片上浮的数量判断光合作用强度大小。
6．有多种方法可以测定植物的光合作用速率。请回答以下相关问题：
(1)在光照适宜、温度恒定的条件下，图甲的实验装置为密闭容器，图甲中的曲线为测量1 h内该容器中CO2的变化量。图甲中AB段，叶绿体内ADP含量最高的场所是________。导致AB段曲线变化的主要原因是_____________________________。该绿色植物前30 min实际光合作用的平均速率为________ μL·L－1CO2/min。
(2)某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图乙A所示，其中CO2缓冲液可以吸收或提供CO2，保证瓶中CO2恒定)。
①将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是________________；影响a点变化的内因是____________；装置中氧气浓度最高的时间是________点；图中装置刻度管中液滴移到最左点是在曲线中的________点。
②在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：
每隔一定时间记
录一次刻度数据
… 24 29 32 34 38 …
该组实验数据是在B曲线的________段获得的。
③为了使该实验的数据更加准确，还应该设置该实验的____________________。
④如果要测定该植物呼吸作用的速率，怎样利用该装置设计实验？
设计实验：______________________________。
答案　(1)叶绿体基质　容器中CO2逐渐被光合作用消耗　146　(2)①光照强度、温度　酶活性下降　18(或g)　c　②df　③对照组(或对照实验)　④将此装置遮光(或遮光并将缓冲液换成NaOH溶液)，每隔一定时间记录刻度数据
(1)题1中乙图中在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间(　×　)
(2)题1中因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶圆片不能进行呼吸作用(　×　)
(3)题2在图乙中的S2的值是种子中放射性有机物的积累量(　√　)
(4)题3中若要证明红光是龙舌兰根细胞进行呼吸作用的必要条件，则需要在实验组3的基础上，另设计一组根部在其他光质下的实验作为对照才能证明(　√　)
(5)题4中将此装置放在黑暗处，测定金鱼藻的呼吸作用强度，则需要用NaOH溶液代替NaHCO3溶液(　√　)
(6)题5中光照一段时间后，乙装置中的圆叶片上浮的原因是进行光合作用产生了氧气(　√　)
(1)题6图乙中的B曲线中从何时植物开始释放氧气，到何时停止释放氧气？图乙中A的刻度管中液滴移至最左点时装置内的氧气浓度有何特点？
答案　前者为8时，后者为18时；氧气浓度最低。
(2)题6中由题干表格中记录液滴移动的数据可得出移动方向是什么？在相同时间内移动的距离有何特点？
答案　向右移动。先减小后增大。
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