高考大題專項練1細胞的代謝1.下圖是某植物及其葉綠體的示意圖,圖中數字代表結構,字母代表物質。據圖回答下列問題。(1)光合色素存在于圖中的[]上,Y和Z表示。在暗反應中,Y和Z直接參與的反應是。

(2)夏季午后溫度過高時,部分氣孔關閉,圖中物質[]的合成最先受到影響。秋冬季節,由于葉綠體中的(色素)易被破壞,使葉片呈現黃色,導致吸收光的能力減弱,其中吸收明顯減少的是。

①黃光、紅光②紅光、藍紫光③藍紫光、綠光④綠光、黃光2.在有光、O2含量較高等條件下,水稻葉肉細胞能同時進行光合作用和光呼吸,其原因是催化過程①的Rubisco還能催化過程②,如下圖所示。據圖回答下列問題。(1)對綠色植物而言,光合作用、細胞呼吸和光呼吸三種生理過程,只能在光下進行的是。

(2)據圖推測,當CO2含量與O2含量的比值(填“高”或“低”)時,有利于水稻進行光呼吸而不利于光合作用中有機物的積累,從C5角度分析,其原因是

。

(3)科學研究發現在一些藍細菌中存在CO2濃縮機制:藍細菌中會產生一種特殊的蛋白質微室,能將CO2濃縮在Rubisco周圍。該機制在進化上的意義是

。3.下圖表示一生長迅速的植物在夏季24h內的CO2凈吸收量和CO2凈釋放量(單位:mg)。請回答下列問題。(1)在時,該植物既沒有CO2的凈吸收,也沒有CO2的凈釋放,說明植物此時刻。

(2)測定植物呼吸速率比較簡單的方法是。假設該植物在24h內呼吸速率不變,則該植物的呼吸速率為mg/h,最高光合速率約為mg/h。(3)該植物一晝夜中有機物積累量的代數式可表示為(用字母表示)。

(4)若某一階段,該植物體對CO2的吸收量與釋放量總是符合圖中所示的曲線,說明植物正處于旺盛的生長狀態,因為這一階段

。

4.下圖是北方某干旱地區夏日晴朗天氣,黃瓜葉片凈光合速率與胞間CO2含量的日變化曲線。請回答下列問題。(1)據圖推測13:00時,(填“增加”或“降低”)環境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度,原因是。

(2)有同學認為,17:00~18:00胞間CO2含量快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率,你認為是否正確?(填“是”或“否”),理由是。

(3)玉米、甘蔗等植物細胞中有一種酶,能通過一系列反應將CO2“泵”入某些進行光合作用的細胞,保證暗反應順利進行。在干旱缺水地區,與11:00時相比,13:00時該類植物光合速率反而有所升高,除光照、溫度等因素外,主要原因是。5.科學家從麥芽的水抽提物中,用酒精沉淀得到了一種對熱不穩定的物質,它可以使淀粉水解為可溶性糖,后來知道了這種物質就是淀粉酶。淀粉酶有多種類型,如α-淀粉酶可使淀粉內部隨機水解,β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解。下圖為研究pH對兩種淀粉酶相對活性影響的結果。請據圖回答下列問題。(1)與α-淀粉酶水解淀粉的終產物相比,β-淀粉酶水解淀粉的主要產物為。由圖可知,酶在人體胃液(pH為1.5左右)中的活性更高。

(2)在驗證pH對淀粉酶活性影響的實驗中,酶的相對活性大小可以用單位時間內來表示。某同學設計了下列兩種實驗方案。

①先分別在試管中加底物,再加酶,然后一起放在相應的pH條件下保溫,一段時間后進行檢測。②先分別在試管中加酶,在相應的pH條件下保溫再加底物,一段時間后進行檢測。為了使實驗結果更加可靠,應選擇方案(填“①”或“②”)。

6.(2022廣東卷)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養10天后(圖1),測定相關指標(圖2),探究遮陰比例對植物的影響。圖1圖2回答下列問題。(1)結果顯示,與A組相比,C組葉片葉綠素含量,原因可能是。

(2)比較圖2中B1與A組指標的差異,并結合B2相關數據,推測B組的玉米植株可能會積累更多的,因而生長更快。

(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果,作出該條件可能會提高作物產量的推測,由此設計了初步實驗方案進行探究。實驗材料:選擇前期一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。

實驗方法:按圖1所示的條件,分A、B、C三組培養玉米幼苗,每組30株;其中以為對照,并保證除外其他環境條件一致。收獲后分別記錄各組玉米的籽粒重量。結果統計:比較各組玉米的平均單株產量。分析討論:如果提高玉米產量的結論成立,下一步探究實驗的思路是。

7.參照表中內容,圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表。反應部位(1)

葉綠體的類囊體薄膜線粒體反應物葡萄糖—丙酮酸等反應名稱(2)

光合作用的光反應有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學能(3)

化學能終產物(除ATP外)乙醇、CO2(4)

(5)

8.圖甲是用來測定某綠色植物相關生理過程的實驗裝置。請據圖回答下列問題。甲乙(1)若用該裝置來探究植物的細胞呼吸,則需要對其進行遮光處理,若各種條件都一定且適宜,發現紅墨水滴向左移動,則表明植物進行了,隨著實驗時間的延長,紅墨水滴的移動狀態是。

(2)若用該裝置來探究溫度對植物光合作用的影響,除給予光照外,裝置還需要改動的是;圖乙是用改動后的裝置在適宜光照下測得的溫度與光合速率和呼吸速率的變化關系曲線。在溫度為55℃時,植物細胞呼吸消耗的O2來源是。若溫度保持在20℃,長時間每天交替進行14h光照、10h黑暗,植物能否正常生長?(填“能”或“否”)。為保證實驗結果的準確性,本實驗還需設置對照組,對照組的處理情況是。

答案：高考大題專項練1.答案(1)③類囊體薄膜NADPH、ATP三碳化合物(或C3)的還原(2)N三碳化合物(或C3)葉綠素②解析(1)葉綠體中,類囊體有較大的膜面積,光合色素存在于[③]類囊體薄膜上,有利于吸收光能,Y和Z表示光反應的產物ATP和NADPH。在暗反應中,ATP和NADPH直接參與三碳化合物(或C3)的還原。(2)夏季午后溫度過高時,部分氣孔關閉,影響CO2的吸收,圖中[N]三碳化合物(或C3)的合成最先受到影響。秋冬季節,葉片呈現黃色,原因是葉綠體中的葉綠素在低溫下合成減慢,且易被破壞,導致吸收光的能力減弱,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光。2.答案(1)光合作用、光呼吸(2)低當O2含量增大時,參與光呼吸的C5增多,參與光合作用暗反應的C5減少,從而使光合作用減弱(3)可以減少光呼吸,增加光合作用中有機物的產量解析(1)光合作用必須在光下進行,細胞呼吸在光照下或黑暗中都可以進行,在有光、較高O2含量等條件下,Rubisco能催化C5與O2反應(光呼吸),這說明光呼吸必須在光照條件下進行。(2)圖中C5既可與CO2發生反應,又可與O2發生反應,結合題干信息,當O2含量增大(或CO2含量與O2含量的比值低)時,與O2反應的C5增多,與CO2反應的C5減少,從而使光合作用合成的有機物減少。(3)藍細菌中的一種特殊的蛋白質微室,能將CO2濃縮在Rubisco周圍,從而提高局部CO2含量(或使CO2含量與O2含量的比值升高),減少光呼吸,增強光合作用,有利于有機物的積累。3.答案(1)18:00和6:00光合作用強度與細胞呼吸強度相等(2)測定在黑暗條件下單位時間內CO2的釋放量1085(3)A+C-B(4)A+C的總面積大于B的面積,表示植物光合作用制造的有機物量大于細胞呼吸消耗的有機物量,植物能積累較多的有機物4.答案(1)增加避免因氣孔關閉導致胞間CO2含量較低,進而影響暗反應速率(2)否由圖中實驗結果可知該時間段凈光合速率大于0(3)該類植物能利用較低濃度的CO2解析(1)題圖中顯示,13:00時黃瓜光合作用出現了“午休”現象,是氣孔關閉導致CO2吸收不足,進而影響光合作用暗反應所致,因此適當增加環境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度。(2)據題圖中實驗結果可知,17:00~18:00黃瓜的凈光合速率大于0,說明其光合速率大于細胞呼吸速率。(3)根據題意分析可知,玉米、甘蔗等植物能利用較低濃度的CO2,所以在干旱缺水地區,與11:00時相比,13:00時該類植物光合速率反而有所升高。5.答案(1)麥芽糖α-淀粉(2)底物的消耗量(或產物的生成量)②解析(1)由題干“α-淀粉酶可使淀粉內部隨機水解,β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解”,判斷β-淀粉酶水解淀粉的主要產物為麥芽糖。由題圖可知,α-淀粉酶在人體胃液(pH為1.5左右)中的活性更高。(2)在驗證pH對淀粉酶活性影響的實驗中,酶的相對活力大小可以用單位時間內底物的消耗量(或單位時間內產物的生成量)來表示。為了使實驗結果更加可靠,應選擇方案②,因為如果酶和底物先混合,還沒放到對應的pH條件下,化學反應已經進行,會干擾實驗結果。6.答案(1)高遮陰條件下可合成較多的葉綠素(2)糖類等有機物(3)光照條件A組遮陰程度探究能提高作物產量的最適遮陰比例解析由圖1可知,A組未遮陰,B組植株一半遮陰(50%遮陰),C組全遮陰(100%遮陰)。(1)由圖2可知,培養10d后,A組葉綠素含量為4.2mg/dm2,C組葉綠素含量為4.7mg/dm2,原因可能是遮陰條件下,光照強度適宜,植物合成較多的葉綠素,從而吸收較多的光能。(2)由圖2中B1組葉綠素含量為5.3mg/dm2,B2組葉綠素含量為3.9mg/dm2,A組葉綠素含量為4.2mg/dm2;B1組凈光合速率為20.5μmolCO2/(m2·s),B2組凈光合速率為7.0μmolCO2/(m2·s),A組凈光合速率為11.8μmolCO2/(m2·s),可推測B組玉米植株的總葉綠素含量為(5.3+3.9)/2=4.6(mg/dm2),凈光合速率為(20.5+7.0)/2=13.75μmolCO2/(m2·s),兩項數據顯示B組均高于A組,推測B組可能會積累更多的糖類等有機物,因而生長更快。(3)分析題意可知,該實驗的目的是探究B組條件下是否會提高作物產量。該實驗的自變量為玉米遮陰程度,因變量為作物產量,可用籽粒質量表示。由于實驗中無關變量應保持相同且適宜,故實驗設計如下。實驗材料:選擇前期光照條件一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法:按圖1所示條件,分為A、B、C三組培養玉米幼苗,每組30株;其中以A組為對照,并保證除遮陰條件外其他環境條件一致,收獲后分別記錄各組玉米的籽粒質量。結果統計:比較各組玉米的平均單株產量。分析討論:如果B組遮陰條件下能提高作物產量,則下一步需要探究能提高作物產量的最適遮陰比例。7.答案(1)細胞質基質(2)無氧呼吸(3)光能(4)O2、NADPH(5)H2O、CO2解析能產生ATP、乙醇、CO2的生理過程為無氧呼吸,無氧呼吸的場所為細胞質基質。葉綠體的類囊體薄膜是光合作用光反應的場所,光反應是指葉綠體中的色素吸收光能,將水分解成O2和NADPH,并將光能轉化為ATP和NADPH中的化學能。線粒體是有氧呼吸第二、三階段的場所,有氧呼吸的最終產物除ATP外,還有H2O和CO2。8.答案(1)有氧呼吸左移并逐漸停止(2)將NaOH溶液換成CO2緩沖液(或NaHCO3溶液)瓶內氣體能用同等的死亡植物替代裝置內的植物,其他條件保持不變解析(1)為避免光合作用的影響,探究植物的細胞呼吸時,應該在黑暗條件下進行。若各種條件都一定且適宜,發現紅墨水滴向左移動,則表明植物消耗了O2,其進行了有氧呼吸。隨著實