单元过关检测(三)(时间：90分钟 分值：100分)一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分，每小题只有一个选项符合题目要求。1．(2021·山东菏泽期中)腺苷酸激酶是存在于线粒体内外膜间隙中的一类酶，此酶特别稳定，即使在稀盐酸中加热到100℃或用三氯乙酸处理，也不易失去活性，但经胰蛋白酶处理会失活。其能专一性地将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上形成ADP，下列分析正确的是( )A．腺苷酸激酶能直接为ADP的合成提供能量B．AMP是构成RNA的基本单位之一C．腺苷酸激酶的化学本质是RNAD．腺苷酸激酶也可催化ATP的合成解析：选B。腺苷酸激酶只有催化功能，A错误；AMP是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，B正确；根据题干信息“但经胰蛋白酶处理会失活”推知腺苷酸激酶的化学本质是蛋白质，C错误；根据题干信息“其能专一性地将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上形成ADP”可知腺苷酸激酶可催化ATP水解，不可催化ATP的合成，D错误。2．下图表示过氧化氢分解时的相关曲线，下列叙述正确的是( )A．若有酶催化，甲表示时间，乙表示反应速率，则N的pH应高于MB．若有酶催化，甲表示过氧化氢浓度，乙表示氧气的量，则N的酶量一定大于MC．若甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速率，则N表示Fe3＋催化，M表示酶催化D．若为等量的Fe3＋催化，甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速率，则M的
温度可能低于N解析：选D。由于酶具有其最适pH，高于或低于最适pH的酶促反应速率可能相同，因此无法判断M、N两组实验中pH的大小，A错误；酶量的多少会改变反应速率，但不会改变达到平衡点时生成物的量，即M、N两条曲线最终会汇在一起，不符合题图，B错误；与无机催化剂相比，酶具有高效性，在相同的条件下，若甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速率，则N表示酶催化，M表示Fe3＋催化，C错误；过氧化氢的分解受温度的影响，温度越高，分解速率越快，若为等量的Fe3＋催化，甲表示过氧化氢浓度，乙表示反应速率，则M的温度可能低于N，D正确。3．(2021·山东潍坊月考)在大肠杆菌中发现的RNasep是一种由蛋白质和RNA组成的复合体(一种酶)，某实验小组提取核心组件M1(可在一定盐离子环境下体外单独催化RNA加工过程)，经蛋白酶处理后的M1仍然具有催化功能，而经RNA水解酶处理后的M1不再具备催化功能。下列说法正确的是( )A．可用双缩脲试剂检测核心组件M1B．M1能为tRNA的体外加工过程提供活化能C．M1的功能丧失后会中断基因表达中的转录过程D．M1也具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点解析：选D。核心组件M1经蛋白酶处理后仍然具有催化功能，而经RNA水解酶处理后则不再具备催化功能，说明核心组件M1的化学本质是RNA，不能用双缩脲试剂检测核心组件M1，A错误；酶不能为反应提供能量，其作用机理是降低化学反应的活化能，B错误；M1功能的丧失主要影响RNA的加工过程，不会中断基因表达中的转录过程，C错误；核心组件M1也具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点，D正确。4．(2021·天津和平区期末)下图表示ATP的结构，a、b表示化学键，①②③表示物质，下列叙述错误的是( )
A．ATP中的N存在于物质①中B．①②③构成的物质可作为转录的原料C．b中的能量可来自光能，也可转化为光能D．人体在剧烈运动时，ATP的合成速率大于分解速率解析：选D。ATP中的N存在于物质①(含氮碱基)——腺嘌呤中，A正确；转录的产物是RNA，①②③构成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，故可作为转录的原料，B正确；在光合作用过程中b中的能量可来自光能，ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解所释放的能量可用于各项生命活动，包括发光等，故可转化为光能，C正确；人体在剧烈运动时，ATP的合成速率和分解速率都增大且二者含量处于动态平衡中，这保证了生物体细胞中ATP含量的稳定，D错误。5．(2021·辽宁大连高三检测)20世纪60年代，医院开始用淀粉酶替代酸来分解淀粉。下图为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列说法不正确的是( )A．应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值再混合B．pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同C．pH为13的试管调到pH为7后淀粉含量基本不变D．淀粉酶通过降低淀粉分解反应的活化能起到催化作用解析：选B。本实验的目的是探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用，实验时应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值后再混合，A正确；在pH为3
和9时两支试管中的淀粉剩余量基本相同，但pH为3时，酶可以催化淀粉水解，酸也会促进淀粉水解，而pH为9时只有酶的催化作用，所以两种pH下酶的催化效率是不同的，即pH为3和9时酶的活性不同，B错误；pH为13时，酶已经变性失活，因此再将pH调为7后，反应速率不变，即淀粉含量基本不变，C正确；淀粉酶对淀粉分解反应起催化作用的原理是降低该反应的活化能，D正确。6．(2021·山东临沂一模)某高等植物细胞呼吸过程中主要物质变化如下图，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是( )A．若该植物为玉米，则③只发生在玉米胚细胞的细胞质基质中B．该植物②过程产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜C．等量的葡萄糖在有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生丙酮酸的量不同D．只给根部细胞提供同位素标记的HO，在O2和CO2中能同时检测到18O解析：选B。玉米的胚细胞进行无氧呼吸的产物为C3H6O3，不是C2H5OH和CO2，A错误；②过程主要是指有氧呼吸的第二、三阶段，场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，两个阶段都会产生ATP，B正确；有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段反应完全相同，因此会产生等量的丙酮酸，C错误；根部细胞没有叶绿体，不会进行光合作用，所以给根部细胞提供同位素标记的HO，只能在CO2中检测到18O，D错误。7．(2021·山东临沂期末)下列有关高等动物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸过程的叙述，错误的是( )A．细胞呼吸作用释放的能量部分储存在ATP中B．细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生[H]C．人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释放部分能量D．若细胞呼吸消耗的O2量等于生成的CO2量，则细胞只进行有氧呼吸解析：选D。细胞呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储
存在ATP中，A正确；细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都产生[H]和少量能量，B正确；糖原是能源物质，人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释放部分能量，C正确；若细胞呼吸消耗的O2量等于生成的CO2量，细胞可能同时存在有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸，也可能只存在有氧呼吸，D错误。8．下图显示了人体内部分物质的代谢途径，字母代表物质，序号代表反应过程。下列有关叙述正确的是( )A．过程②和③产生的水中的氢的来源不同B．过程①和③不需要酶的催化也能正常进行C．物质Y产生乳酸的同时也会产生少量的CO2D．过程①和②分别是在无氧和有氧条件下进行的解析：选A。过程②产生的水中的氢来源于[H]，而过程③产生的水中的氢来源于氨基酸的氨基和羧基，A正确；据图可知，过程①②表示细胞呼吸，过程③表示氨基酸脱水缩合形成蛋白质，均需要酶的催化，B错误；图中Y表示丙酮酸，无氧呼吸产生乳酸时没有CO2生成，C错误；过程①在有氧和无氧条件下都能进行，过程②需在有氧条件下进行，D错误。9．(2021·重庆选择考模考)绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示：CO2＋H2O(CH2O)＋O2下列有关叙述错误的是( )A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化B．光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高
答案：B10.豌豆细胞有氧呼吸产生的[H]与氧气最终在细胞色素氧化酶的作用下生成水，该过程伴随H＋顺浓度梯度跨膜运输(如右图所示)，产生的能量促使ATP合成。下列相关叙述不正确的是( )A．细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上B．产生的能量大部分转移到ATP中C．H＋的这种跨膜运输方式是协助扩散D．类囊体薄膜上可能发生类似H＋跨膜运输的过程解析：选B。豌豆细胞有氧呼吸的第三阶段产生水，场所为线粒体内膜，故细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上，A正确；细胞呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，B错误；由题意可知，H＋顺浓度梯度跨膜运输，需要转运蛋白的协助，故为协助扩散，C正确；光反应过程中水的光解能产生NADPH，同时也产生ATP，光反应的场所是类囊体薄膜，故类囊体薄膜上也可能发生类似H＋跨膜运输的过程，D正确。11．光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，下图表示光反应与暗反应的关系。下列有关叙述正确的是( )A．图示可表示蓝细菌细胞的光合作用，其进行光反应的场所是类囊体薄膜B．突然停止CO2供应，光照不变，短时间内叶绿体中(CH2O)的合成减少C．突然停止光照，CO2供应不变，短时间内叶绿体中ADP和NADPH含量
下降D．图中产生的NADPH可用于细胞有氧呼吸的第三阶段解析：选B。蓝细菌属于原核生物，能进行光合作用，图示可以表示蓝细菌细胞的光合作用过程，但是其不含叶绿体，进行光反应的场所不是类囊体薄膜，A错误。光照不变，突然停止CO2供应，短时间内光反应产生ATP和NADPH的速率不变，但C3的合成受阻，C3还原生成(CH2O)的量减少，B正确。CO2供应不变，突然停止光照，光反应不再产生ATP和NADPH，短时间内，暗反应继续，叶绿体中NADPH含量下降，ADP含量增多，C错误。光合作用中的NADPH不可用于细胞有氧呼吸的第三阶段，D错误。12．(2020·高考天津卷)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( )A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素解析：选A。绿色植物光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，产物有O2、NADPH、ATP，暗反应的场所是叶绿体基质，产物有糖类等有机物，据此推理该半人工光合作用反应体系中产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系不断消耗的物质不仅有CO2，还有水，B错误；类囊体膜上产生的NADPH、ATP参与C3的还原，C错误；该反应体系含有从菠菜中分离出的类囊体，吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上，故该反应体系中含有光合作用色素，D错误。13．(2021·山东济南月考)
某同学在探究光照强度对某植物光合作用速率影响的实验中绘制了柱形图，如下图所示(其他条件相同且适宜时，M代表叶绿体中O2的产生总量，N代表叶肉细胞的CO2释放量)。已知光照强度不影响叶肉细胞的呼吸速率。下列有关叙述错误的是( )A．光照强度为a时，光合作用强度为0B．光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率等于细胞呼吸速率C．光照强度为c时，该叶肉细胞叶绿体产生的O2全部供给线粒体利用D．光照强度为d时，光合作用从外界环境中吸收2个相对单位的CO2解析：选B。当光照强度为a时，叶绿体中O2的产生总量为0，光合作用强度为0，A正确；光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率小于细胞呼吸速率，B错误；光照强度为c时，表示该叶肉细胞叶绿体产生的O2全部供给线粒体利用，C正确；光照强度为d时，光合作用释放到外界环境的O2量为2个单位，即从外界环境中吸收2个相对单位的CO2，D正确。14．(2021·黑龙江大庆期末)为研究光反应中ATP产生的原理，有科学家进行如下实验：将叶绿体类囊体置于pH为4的琥珀酸溶液后，琥珀酸进入类囊体腔，腔内的pH下降为4；然后把悬浮液的pH迅速上升为8，此时类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP，下列对实验条件和结论的分析，正确的是( )A．黑暗中进行，结果表明：H＋能通过自由扩散进入类囊体膜B．光照下进行，结果支持：合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能C．黑暗中进行，结果支持：光反应使类囊体内外产生H＋浓度差，推动ATP合成
D．光照下进行，结果表明：光反应产生的NADPH参与暗反应中三碳化合物的还原解析：选C。H＋能通过主动运输进入类囊体膜；光照下进行，题干信息无法得出合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能；黑暗中进行，类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，合成ATP，说明ATP的合成与H＋浓度差有关；光反应产生的NADPH参与暗反应中三碳化合物的还原，暗反应的场所是叶绿体基质，不是叶绿体的类囊体。15．(2021·山东潍坊月考)三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，倍受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(以CO2吸收速率表示，Pn)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，下列分析正确的是( )A．与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B．14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少C．17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D．叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度解析：选D。与11：00时相比，13：00时胞间CO2浓度较低，叶绿体中合成C3的速率减慢，A错误；14：00后叶片的净光合速率虽然下降，但仍然大于0，植株积累有机物的量仍在增加，B错误；17：00后由于光照强度较弱，CO2利用减少，叶片的Ci快速上升，但叶片暗反应与光反应处于动态平衡中，暗反应速率与光反应速率不会相差太大，C错误；叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度，D正确。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。16．曲线2表示最适温度及pH条件下淀粉酶催化反应速率的影响，下列相关叙述正确的是( )A．使图中反应速率曲线由2转变为1可以采用升高反应温度的方法B．底物浓度影响酶促反应速率的原理与高温、过酸、过碱的原理不相同C．底物浓度为C时，底物与酶的混合物中所有酶均已与底物呈结合状态D．向反应混合物中加入蔗糖酶可得到曲线3，加入淀粉可得到曲线1解析：选BC。由题意可知，曲线2为最适温度条件下的反应曲线，升高温度会导致酶活性下降，因此曲线2不会转变成曲线1。底物浓度影响酶促反应速率是通过与酶的结合程度来影响，酶的活性不变；而高温、过酸、过碱会改变酶的结构，通过影响酶的活性来影响反应速率。当底物浓度增加而反应速率不变时，表明酶已经达到饱和状态，此时的限制因素是酶的数量。酶具有专一性，加入蔗糖酶不影响淀粉酶的反应速率，不会得到曲线3；而酶已经饱和，所以增加底物浓度也不会改变反应速率，不会得到曲线1。17．(2021·天津河东区月考)下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是( )A．提取色素时，要加入二氧化硅和碳酸钙，并进行充分研磨B．色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C．实验结果①可说明叶绿素合成需要光照D．实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多
解析：选B。提取色素时加入二氧化硅是为了研磨充分，而加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，A正确；色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，B错误；实验结果①色素带不同，可说明叶绿素合成需要光照，C正确；实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多，D正确。18．观测不同光照条件下生长的某种植物，结果见下表，据资料分析，下列叙述正确的是( )光照强度叶色平均叶面积/cm2气孔密度/(个·mm－2)净光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考。A．在弱光下，该植物只能通过增加叶面积来吸收更多的光能，以适应弱光环境B．与弱光下相比，强光下该植物平均每片叶的气孔总数较少C．与弱光下相比，强光下该植物单位时间内平均每片叶CO2吸收量较少D．对强光下生长的该植物适度遮阴，持续观测，则最先发生改变的是叶面积，最后发生改变的是净光合速率解析：选BC。据表可知，弱光下该植物的叶色呈深绿色，平均叶面积也增大了，所以该植物是通过增加叶绿素的含量和增大平均叶面积来吸收更多的光能，A错误；平均叶面积×气孔密度＝平均每片叶的气孔总数，弱光下平均每片叶的气孔总数为28.4×100×752＝2135680(个)，强光下平均每片叶的气孔总数为13.6×100×826＝1123360(个)，后者远小于前者，B正确；要计算单位时间内平均每片叶CO2的吸收量，可用净光合速率×平均叶面积的值来表示，弱光下为28.4×0.0001×3.87≈0.011μmolCO2·s－1，强光下为13.6×0.0001×4.33≈0.006μmolCO2·s－1，后者小于前者，C正确；对强光下生长的该植物适度遮阴，
因光照强度减弱，净光合速率首先发生改变，D错误。19．(2021·山东日照检测)下图为夏季晴朗的一天中部分时间内，甲、乙两株植物在相同条件下净光合速率的变化曲线图，下列相关叙述错误的是( )A．与9：30相比，11：00时乙植物叶绿体中合成C3的速率相对较高B．甲植物在11：00时有机物积累量最多，11：00以后有机物积累量逐渐减少C．两曲线在9：30～12：30时间段内的变化不同的原因可能是乙植物气孔关闭D．在17：00时，甲植物和乙植物单位面积释放O2的速率相等解析：选AB。11：00时乙植物部分气孔关闭，CO2供应减少，CO2的固定减慢，故与9：30相比，11：00时乙植物叶绿体中合成C3的速率相对较低，A错误；由图分析可知，在18：30之前，甲植物的净光合速率始终大于0，故有机物一直在积累，B错误；两曲线在9：30～12：30时间段内的变化不同，可能是由于温度较高，乙植物叶肉细胞气孔部分关闭，CO2吸收量减少，使净光合速率下降，C正确；在17：00时，甲、乙两植物净光合速率相等，故甲植物和乙植物单位面积释放O2的速率相等，D正确。20．(2021·湖南衡阳月考)以测定的CO2吸收速率与释放速率为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图甲所示。下列分析不正确的是( )
A．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多B．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C．如果该植物原重Xg，置于暗处4h后重(X－1)g，然后光照4h后重(X＋2)g，则总光合速率为3/4g·h－1D．若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线所示的呼吸速率变化解析：选ACD。图甲中曲线A表示光照下CO2吸收速率，代表净光合速率，曲线B表示呼吸速率。图乙中NaHCO3溶液作为CO2缓冲液，因此水滴的移动方向与距离与装置中的O2变化有关。图甲中的曲线A表示净光合速率随温度的变化，因此光照相同的时间，有机物积累最多即净光合速率最大时的温度是25℃，A错误；在光照时间相同的情况下，30℃时光合作用的总量为3.50(净光合量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.50mg·h－1，35℃时光合作用的总量为3.00(净光合量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.50mg·h－1，二者相同，B正确；该植物原重Xg，置于暗处4h后重(X－1)g，然后光照4h后重(X＋2)g，则总光合速率为1g·h－1，C错误；将乙装置中NaHCO3溶液换成NaOH溶液，则在黑暗条件下可测得B曲线，D错误。三、非选择题：本题共5小题，共55分。21．(12分)(2021·山东济宁质检)某兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。实验步骤：步骤一：取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液；步骤二：在每支试管中加入等量的底物溶液；步骤三：在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、
9.0；步骤四：将3支试管置于不同的温度条件下，定时检测产物浓度。请回答下列问题：(1)上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在实验操作正确的情况下，实验结果如下图所示。①实验中酶促反应速率可用____________________________表示。实验开始1min后A组产物浓度不再增加的原因是_____________________________。②为进一步探究该酶作用的最适宜pH，应在pH为_______________左右继续开展实验。解析：(1)在酶和底物混合之前，应对酶进行不同的pH处理，以保证酶的活性先发生相应的变化，因此，需要将步骤二、三调换顺序，这是第一处错误；本实验的自变量为pH，因此步骤四中应将3支试管置于相同且适宜的温度条件下，这是第二处错误。(2)①根据曲线图的纵坐标可知，因变量是产物浓度，而酶促反应速率还要考虑时间问题，即可用单位时间内产物的生成量或单位时间内产物浓度的变化量表示；由实验过程可知，等量的底物在不同条件下进行酶促反应，其最终产物的浓度相同，不同的是酶的活性，因此，导致A组产物浓度不再增加的原因是底物的量有限。②分析题图可知，A组(pH＝5.0)的酶促反应速率最大，因此，该酶的最适pH应在5.0左右，故应在pH为5.0左右继续开展实验。答案：(1)应将步骤二、三调换顺序；步骤四更正为将3支试管置于相同且适
宜的温度条件下，定时检测产物浓度 (2)①单位时间内产物的生成量(或单位时间内产物浓度的变化量) 底物的量有限(或底物浓度是一定的) ②5.022．(10分)(2021·山东烟台一模)肝癌在我国的发病率高，容易复发，远期疗效不理想。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。回答下列问题：(1)癌细胞有________________的特点，肿瘤恶性增殖往往________________血管新生的速度，随着细胞数目增多和体积增大，恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。(2)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器，通过不断地分裂和融合调控自身功能，并对外界刺激作出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图：①葡萄糖在________________中分解为[H]和A，物质A进入线粒体彻底氧化分解。线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶，内膜向内折叠形成嵴的意义是_______________________________________。②由图可知，线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜上的__________蛋白的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进_________________________。(3)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强，线粒体长度明显长于边缘区域细胞，这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控，研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如下表：相对值指标细胞耗氧线粒体ATP产胞外乳酸水平线粒体嵴密度呼吸链复合体乳酸脱氢酶量
组别速率生量的活性甲组：常规培养组4.21.00.3510.10.911.01乙组：营养缺乏组5.61.40.2817.52.390.25丙组：营养缺乏＋抑制DRP1S637位点磷酸化3.10.80.389.81.221.22注：线粒体嵴密度＝嵴的数目/线粒体长度。丙组抑制DRP1S637位点磷酸化的目的是____________________________。根据实验结果并结合(2)，完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径：肝癌细胞在营养缺乏时，____________________________________________使线粒体融合增强，从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，有氧呼吸增强；同时__________________________________________，无氧呼吸减弱，细胞产能效率提高，从而适应营养缺乏环境。解析：(1)癌细胞的特征包括无限增殖、细胞形态改变、细胞膜的成分改变等；因具有无限增殖的特点，所以癌细胞代谢速率快，肿瘤恶性增殖往往快于血管新生的速度。(2)①葡萄糖在细胞质基质中分解为[H]和丙酮酸，物质A是丙酮酸，丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解为CO2和H2O；有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，所以线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶，线粒体内膜向内折叠形成嵴的意义是增大膜面积，为酶的附着提供更多位点。②线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和内膜上的OPA1蛋白的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进线粒体的分裂。(3)DRP1S637位点磷酸化可促进线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白结合，从而促进线粒体的融合，丙组抑制DRP1S637位点磷酸化，实质上是抑制了肝癌细胞线粒体的融合。根据实验结果并结合(2)，肝癌细胞在营养缺乏条件下，为了适应环境，线粒体融合增强，首先基质中DRP1S637位点磷酸化增强，促进线粒体融合，线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增
加，有氧呼吸增强，细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加，乳酸脱氢酶量降低，无氧呼吸速率下降，胞外乳酸水平减少，细胞的产能效率提高，从而适应营养缺乏的环境。答案：(1)无限增殖 快于 (2)①细胞质基质 增大膜面积，为酶的附着提供更多位点 ②OPA1 线粒体分裂 (3)抑制肝癌细胞的线粒体融合 基质中DRP1S637位点磷酸化增强 乳酸脱氢酶含量降低23．(12分)(2021·山东青岛期末)植物的叶肉细胞在光下有一个与呼吸作用不同的生理过程，即在光照下叶肉细胞吸收O2，释放CO2。由于这种反应需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称光呼吸。Rubisco是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能。RuBP(核酮糖二磷酸，C5)既可与CO2结合，经此酶催化生成PGA(3磷酸甘油酸，C3)，进行光合作用；又可与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG(2磷酸乙醇酸，C2)，进行光呼吸。具体过程见下图：回答下列问题：(1)Rubisco在光照条件下，可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的________________将其还原；也可以催化RuBP与O2反应，推测O2与CO2比值________(填“高”或“低”)时，有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)请写出鉴定Rubisco的化学本质是否是蛋白质的两种生物学方法。第一种方法是用__________________检验；第二种方法是用__________________检验。(3)比较细胞呼吸和光呼吸的区别，写出你进行比较的角度：_____________________________________________(至少写出三个方面)。(4)某研究小组测得在适宜条件下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。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下图所示(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。
在光照条件下，图形A＋B＋C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片_______________________，其中图形B的面积表示__________________，图形C的面积表示______________________________。解析：(1)Rubisco在光照条件下，可以催化RuBP与CO2生成PGA，这个是暗反应中的CO2的固定过程，形成的是C3，C3的还原要利用光反应产生的NADPH；Rubisco在光照条件下，也可以催化RuBP与O2反应，O2多时，与氧结合的可能性更大，推测O2与CO2比值高时，有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)鉴定蛋白质的两种生物学方法：第一种方法是用双缩脲试剂检验，如果是蛋白质，会呈现紫色；第二种方法是用蛋白酶检验，如果该物质发生了水解，则说明该物质的化学本质是蛋白质。(3)比较细胞呼吸和光呼吸的区别的角度有对光的要求、进行部位、底物、产物、能量状况、反应条件等。(4)分析图示可得，在光照条件下，只有光合作用吸收CO2，但光呼吸和呼吸作用均在进行，且释放CO2，故图形A＋B＋C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定CO2的总量，其中图形B的面积表示细胞呼吸释放CO2的量，图形C的面积表示光呼吸释放CO2的量。答案：(1)NADPH 高 (2)双缩脲试剂 蛋白酶(3)对光的要求、进行部位、底物、产物、能量状况、反应条件等 (4)光合作用固定CO2总量 细胞呼吸释放CO2的量 光呼吸释放CO2的量24．(10分)对某品种茶树在恒温25℃时的有关研究结果如下图所示(注：①图中净光合速率以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示；②假设恒温时，呼吸速率不变；③假设该品种茶树光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃)。
回答下列问题：(1)该研究探讨了____________________对该品种茶树净光合速率的影响。该品种茶树达到最大光合速率所需的最低光照强度为__________klx。(2)研究结果显示，恒温25℃时，一昼夜中(设白天、黑夜各12h)，该品种茶树白天平均净光合速率应大于______μmol·g－1·h－1才会积累有机物。C点时该品种茶树实际光合速率为______μmol·g－1·h－1。(3)B点时该品种茶树根尖细胞形成ATP的场所有___________________。解析：(1)据图分析，自变量为光照强度，因变量为净光合速率，则研究目的是光照强度对该品种茶树净光合速率的影响。在一定光照强度范围内，随光照强度增加，净光合速率增加，当光照强度为12.5klx时，净光合速率不再增加，因此，该品种茶树达到最大光合速率所需的最低光照强度为12.5klx。(2)据图分析，光照强度为0klx时，茶树只进行呼吸作用，呼吸速率为8μmol·g－1·h－1，恒温25℃时，一昼夜中(假定白天、黑夜各12h)，设净光合速率大于xμmol·g－1·h－1，才会积累有机物，则12x－8×12>0，得x>8。因此该品种茶树白天平均净光合速率应大于8μmol·g－1·h－1才会积累有机物。C点时净光合速率为25μmol·g－1·h－1，则实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝25＋8＝33μmol·g－1·h－1。(3)根尖细胞没有叶绿体，所以只能进行呼吸作用，形成ATP的场所有细胞质基质和线粒体。答案：(1)光照强度 12.5 (2)8 33 (3)细胞质基质和线粒体25．(11分)某实验小组为了探究不同颜色的光对光合作用的影响，利用下图1所示的装置进行实验，O2传感器能监测密闭锥形瓶内的O2浓度，实验小组分别用红光和绿光照射甲、乙两个锥形瓶，锥形瓶中的同种绿色植物的生理状况和初始
质量完全一样，保持适宜的温度，两个锥形瓶中的O2浓度变化曲线如下图2所示。请回答下列问题：(1)C点后，乙锥形瓶中的O2浓度不再变化的原因是___________________________________________________________________。16min时，甲、乙锥形瓶中植物干重较大的是____________。(2)实验小组在16min后给予白光照射，发现甲锥形瓶中的O2浓度不变，乙锥形瓶中的O2浓度上升。由此可知，16min时限制甲、乙锥形瓶中植物光合速率的主要环境因素分别是_______________________________。(3)现有载有水绵和需氧细菌的临时装片、红光源和绿光源，请设计实验验证植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率，简要写出实验方案和预期实验结果与结论。实验方案：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果及结论：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)C点后，光合速率＝呼吸速率，所以乙锥形瓶中的O2浓度不再变化。在一定范围内，甲锥形瓶中植物的光合速率大于呼吸速率，乙锥形瓶植物的光合
速率小于呼吸速率，16min时，甲锥形瓶中植物的干重大于乙锥形瓶中植物干重。(2)实验小组在16min后给予白光照射，发现甲锥形瓶中的O2浓度不变，说明光照强度不是限制植物光合速率的主要环境因素，最可能的限制因素是CO2浓度；而乙锥形瓶中的O2浓度上升，说明限制植物光合速率的主要环境因素是光照强度。(3)要验证植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率，可以将临时装片置于没有空气的黑暗环境中，分别用同等强度的红光束和绿光束照射水绵，若水绵对红光的利用率大于对绿光的利用率，则需氧细菌会更多地聚集在红光束照射的部位。答案：(1)此时光合速率和呼吸速率相等 甲 (2)CO2浓度、光照强度 (3)将临时装片置于没有空气的黑暗环境中，分别用同等强度的红光束和绿光束照射水绵 需氧细菌更多地聚集在红光束照射的部位，证明植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率
