D.向左反应产生的能量可用于细胞对水的吸收
10.马铃薯块茎进行无氧呼吸,同时叶肉细胞进行有氧呼吸,共消耗葡萄糖6 mol,产生了24 molCO2,则块茎消耗的葡萄糖为( ) A.4 mol B.3 mol C.2 mol D.1 mol
11.为研究酵母菌在不同情况下细胞呼吸释放的热量,某同学设计了下面的实验。在装置甲和装置乙中分别加入等量的活性酵母菌和煮沸并冷却的葡萄糖溶液后,将两装置置于25 ℃的环境中进行如下图所示的实验,则装置甲、乙中温度计的读数最可能是下表中的( )
装置甲 装置乙 A 24 ℃ 23 ℃ B 27 ℃ 25 ℃ C 26 ℃ 28 ℃ D 28 ℃ 26 ℃
12.下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间耗氧量μL·g-1·h-1)。
植物器官 呼吸速率(O2) 植物器官 呼吸速率(O2) 根 25 胚 715 胡萝卜 种子(浸泡15 h) 叶 440 胚乳 76 大麦 果肉 30 叶 266 苹果 果皮 95 根 960~1 480
据表分析下列说法错误的是( )
A.同一植物的不同器官或组织,呼吸速率有明显差异
B.种子内胚的呼吸速率比胚乳高,表明胚的能量代谢较旺盛
C.测定大麦种子呼吸速率前先浸泡,是为了提高种子内自由水含量 D.不同植物的同类器官呼吸速率不同,与其结构有关而与功能无关 二、非选择题
13.下图是外界条件对植物呼吸作用速率影响曲线,请据图回答问题。
(1)由上图甲中可知,呼吸作用最旺盛时的温度在 点。AB段说明:在一定温度范围内,随着温度升高,呼吸作用 ;温度的变化主要是影响 的活性。
(2)上图乙中曲线a表示 呼吸类型。如果曲线a描述的是水稻根细胞的呼吸作用,那么在DE段根细胞内积累的物质是 。曲线b表示的生理过程所利用的有机物主要是 。14.下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图,请回答下列问题。
(1)海洋中的电鳗有放电现象,其电能是由图中的 过程释放的能量转变而来的。 (2)某人感冒发烧,其体温上升所需要的热量是由图中 过程释放出来的。
(3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程: 。 (4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物,ATP到达心肌细胞内最少要通过的细胞膜有( ) A.1层 B.2层 C.3层 D.4层
(5)经测定,正常成年人安静状态下24 h将有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,生物体内解决这一矛盾的合理途径是
。
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课时作业9 细胞的能量“通货”
参考答案
1.D 解析:ATP并不是生物大分子;ATP在细胞中含量不高,其供能机制在于ATP与ADP相互转化;ATP中远离A的高能磷酸键含能量较多且易断裂。
2.D 解析:甘油属非极性小分子物质,通过自由扩散进入细胞,该过程不消耗ATP;成熟的红细胞可通过无氧呼吸产生ATP;植物光合作用的光反应阶段产生的ATP只能被暗反应利用;ATP由一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团组成,失去两个磷酸基团后即为腺嘌呤核糖核苷酸。
3.D 解析:题图中显示,跑步距离越长,有氧呼吸供能所占比例越大,跑步距离越短,无氧呼吸供能所占比例越大;100米跑时,所需ATP主要由无氧呼吸产生;1 500米跑时,两种呼吸方式消耗的能量相等,但消耗的葡萄糖的量不相等。
4.D 解析:甲、乙两组只有一个变量,形成对照。乙气球内无活的酵母菌,不进行细胞呼吸,气球体积不变,烧杯中液面不变;甲气球内有活的酵母菌,开始一段时间内酵母菌进行有氧呼吸,消耗的O2量与产生的CO2量相等,气球体积不变,烧杯中液面不变。甲气球随着O2的消耗,酵母菌开始进行无氧呼吸,产生CO2,气球体积增大,烧杯里的液面上升。溴麝香草酚蓝水溶液用于CO2的检测,但是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,而酸性条件下的重铬酸钾溶液用于检测酒精,酒精是酵母菌无氧呼吸的产物。
5.D 解析:葡萄糖通过主动运输进入酵母菌,该过程需要能量和载体,能量的产生与瓶中氧气含量有关;有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸可进入线粒体参与第二阶段的反应;酵母菌为兼性厌氧菌,开始时瓶中氧气充足,酵母菌进行有氧呼吸,随着瓶中氧气减少,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精;通常用显微直接计数法和稀释涂布平板法对微生物进行计数。
6.C 解析:人体成熟的红细胞没有线粒体,但它可进行无氧呼吸产生ATP;人体只有有氧呼吸才会产生二氧化碳,而无氧呼吸的产物是乳酸;ATP中的“A”叫腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,DNA和RNA中的碱基“A”是腺嘌呤。
7.A 解析:ATP合成酶除存在于细胞质基质、线粒体基质和叶绿体中外,还存在于线粒体内膜上;叶绿体产生ATP时必须要有光照;无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸合成ATP。
8.D 解析:有线粒体的真核细胞才能进行有氧呼吸;原核细胞没有线粒体,仍能进行有氧呼吸;病毒没有细胞结构,不能进行细胞呼吸;能进行有氧呼吸的细胞一定有催化这一系列反应的酶。
9.B 解析:ADP和Pi合成ATP过程所需的能量包括以下两种:动物、人、真菌等来自细胞呼吸释放的能量,而绿色植物来源于光能和细胞呼吸释放的能量;叶绿体中水的分解过程所需的能量为叶绿素吸收的光能;细胞通过自由扩散方式吸收水分,该过程不需要消耗能量。
10.C 解析:马铃薯块茎进行无氧呼吸的产物为乳酸,无CO2;24 mol CO2全部来自叶肉细胞的有氧呼吸,消耗4 mol葡萄糖,则块茎消耗的葡萄糖为6-4=2(mol)。
11.D 解析:分析图解可知装置甲处于有氧状态下,装置乙处于无氧状态下。酵母菌呼吸作用分解有机物,释放能量,故两装置温度都会升高;又因为有氧呼吸释放的能量多于无氧呼吸,故装置甲中的温度高于装置乙。
12.D 解析:呼吸速率的不同,取决于该器官(细胞)的结构与功能,代谢越旺盛的器官,呼吸速率就越高。
13.解析:呼吸作用作为一种生理活动,也是一种酶促反应,因而温度的变化必然因影响酶的活性而影响呼吸作用速率。在一定范围内,温度越高,呼吸作用越强。在实际生活中,人们也常利用温度与呼吸作用这一关系,如冰箱冷藏蔬菜或水果等。无氧呼吸作用会受到环境中氧浓度的影响,通常随着氧浓度增高,无氧呼吸受到抑制。
答案:(1)B 加快 酶 (2)无氧 酒精 葡萄糖
14.解析:在绿色植物体内,光能转变成ATP中的化学能,然后再转移到有机物中,有机物被动物消化吸收后,可以氧化分解释放出其中的能量,这些能量的大部分以热能的形式散失,维持生物体的体温,少部分能量转移到ATP中之后可以用于各种生命活动,如生物放电、肌肉收缩等。静脉滴注ATP时,ATP要到达组织细胞内,首先要通过毛细血管的管壁细胞(2层膜),然后进入组织细胞(1层膜),共通过3层细胞膜。
答案:(1)④ (2)③ (3)①②③④ (4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化
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课时作业10 能量之源——光与光合作用
一、选择题
1.下图表示叶绿体色素吸收光能的情况,根据此图并结合所学知识,判断以下说法中正确的是( )
①少数特殊状态下的叶绿素a对420 nm、670 nm光的转换率较高 ②在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树,目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度 ③据图可知,用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度 ④土壤中缺乏镁时,420~470 nm左右波长的光的利用量显著减少 ⑤由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量减少
A.①④⑤ B.①③④⑤ C.②③④⑤ D.①②④⑤
2.下图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述中错误的是( )
A.曲线中A点转向B点时,叶绿体中C3化合物浓度降低 B.曲线中D点转向B点时,叶绿体中C5化合物浓度升高
C.AB段影响光合作用速率的主要因素是光照强度
D.BC段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件 3.下列关于叶绿体和光合作用的描述中,正确的是( )
A.叶片反射绿光故呈绿色,因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小 B.叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的 D.在日光下,叶片中的叶绿素等量吸收不同波长的光
4.图1中试管甲与试管乙敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响,结果如图2曲线所示。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.甲曲线和乙曲线不同的原因是小球藻对光的利用能力不同 B.Q点的净氧释放量为零,表示光合作用强度为零 C.P点负值产生的原因是呼吸作用消耗氧气
D.若光照强度由R变为S,则叶肉细胞中C3化合物的含量将会增加
5.炎热夏季中午,为了防止失水过多,植物往往采取应急措施。此时叶肉细胞( ) A.三碳化合物含量上升
B.光反应产物不足以支持暗反应的需求 C.有机物积累速率明显下降 D.叶绿体基质中ADP含量增加
6.将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后,再把叶片的一部分遮光,其他部分曝光。一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉 A.只有②③ B.只有①②③ C.只有②③④ D.①~④全部
7.在上午8~10时的两个特定时刻测定某植物细胞内三种物质的含量变化,其相对数值如图所示。该细胞最可能是( )
A.形成层细胞 B.叶肉细胞 C.根尖细胞 D.果肉细胞
8.将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCO3的培养液中,并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间,然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是( )
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9.在一定浓度的CO2和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。当光照强度为3 klx时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为( )
光合速率与呼吸速率相等时光光饱和时光照强 光饱和时cm-2叶·h-1照强度/klx 度/klx ) 黑暗条件下cm-2叶·h-1) A植物 1 3 11 5.5 B植物 3 9 30 15
A.11.5 B.4 C.10.5 D.1.5
10.有人把玉米和向日葵的叶片从植株上切下后,分别放在保持高湿度、光照充足的容器内(保持叶片的生活状态),叶片的含水量由于蒸腾作用而逐渐减少,然后测定叶片在水分亏缺情况下的相对光合作用强度,结果如图所示。据图分析,水分亏缺对光合作用产生影响的原因最可能是( )
A.水分亏缺直接影响植物的光合作用
B.水分亏缺对不同植物光合作用的影响程度和影响方式不同 C.水分是光合作用的原料之一
D.水分亏缺影响光合作用主要是通过影响CO2进入叶内而起作用的 二、非选择题
11.下图表示绿色植物细胞部分结构中的某些代谢过程,图中①~⑦代表各种物质,A、B代表两种细胞器。
(1)图中 (填代号)代表的是细胞生命活动可直接利用的一种能源物质。 (2)B中的色素主要吸收 光。该绿色植物长时间处于黑暗状态时,则图中①→②→①的循环 (填“能”或“不能”)进行,原因是
。(3)若A中释放的CO2除进入B外,还有一部分释放到细胞外,则意味着 。
一个CO2分子从A中释放到细胞外需经过 层磷脂分子。 (4)写出⑥参与的细胞代谢过程的反应式:
。
(5)若这是取自甜高粱某组织的细胞,如何检验该组织中含有还原性糖?请完成填空。
第一步:浸在酒精中隔水加热,使该组织 ,用清水漂洗后制成匀浆。 第二步:向试管内注入2 mL待测液,再加入1 mL,水浴加热。 第三步:观察颜色变化,若 ,则表明有还原糖。
12.为探究环境因素对光合作用强度的影响,设计进行下列实验。
实验材料和用具:100 mL量筒,50 W、100 W、200 W 和400 W的台灯,冷开水,NaHCO3,黑藻等。
实验步骤:
①准备4套如图所示装置,编号为1~4。在瓶中各加入约500 mL质量浓度为0.01 g/mL NaHCO3溶液后用冷开水充满。 ②取4等份长势相同的黑藻分别放入1~4号装置。
③将4套装置放入暗室中,然后分别用50 W、100 W、200 W和400 W的台灯等距离地照射1~4号装置,观察气泡的产生情况。
④30 min后停止光照,测量光合作用释放的O2体积(mL)。 以上实验重复三次,实验结果见下表。分析并回答有关问题。
组别 1 2 3 4 次数 50 W 100 W 200 W 400 W 第一次 5.0 12.0 21.0 19.2 第二次 5.3 11.5 20.0 18.5 第三次 5.0 12.0 20.0 19.0
(1)该实验中的自变量是 。列出实验中的两个控制变量(无关变量):
。
(2)根据装置图,上表中的实验数据是如何读出的? 。
(3)上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量,其原因是 。 (4)对表中数据进行分析并得出结论:
。
(5)若想确定黑藻生长的最适光照强度,请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路:
。
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课时作业10 能量之源——光与光合作用
参考答案
1.A 解析:由图可知,叶绿素a的吸收高峰为420 nm和670 nm,叶绿素b的吸收高峰为470 nm和650 nm左右,少数特殊状态的叶绿素a能转换光能,在420 nm和670 nm处转换效率较高。叶绿体色素吸收绿光很少;白光中各种波长的光都有,其光合作用效率高于某一单色光。叶绿素中含Mg,缺Mg导致叶绿素不能合成,相应波段的光的吸收值下降。在550 nm的波长,光吸收值少,而在670 nm的波长,光吸收值高,叶绿素a转换的光能多,生成的ATP多,还原的C3增多,故叶绿体中C3含量减少。
2.B 解析:曲线中A点转向B点时,光合作用强度增大,消耗C3化合物,所以叶绿体中C3化合物浓度降低。曲线中D点转向B点时,二氧化碳浓度增加,用于固定CO2的C5化合物增多,叶绿体中C5化合物浓度会降低。AB段随着光照强度不断增加,光合作用强度也在不断增加,所以这一段影响光合作用速率的主要因素是光照强度。BC段光照强度较大,二氧化碳浓度也比较高,所以在这一段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件。
3.B 解析:叶绿素对绿光的吸收量最少,因此日光中透过叶绿体的光中绿光比例最大;光照下叶绿体中的ATP是利用光合色素吸收的光能,在有关酶的催化作用下由叶绿体自身合成的;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而不是等量吸收各种光;与光合作用有关的色素都分布于叶绿体的类囊体薄膜上。
4.B 解析:甲、乙因为培养液中镁含量的不同,对光的利用能力不同,镁是构成叶绿素的成分;Q点为植物的光补偿点,此时光合作用强度与细胞呼吸强度相等;P点氧释放量为负值,原因是呼吸作用吸收氧气;若光照R变为S,光照减弱,NADPH、ATP生成量减少,其他条件不变,C3化合物还原减少,C3化合物增加。
5.C 解析:炎热夏季中午,植物为了防止失水过多,叶片上的气孔关闭,导致二氧化碳供应不足,影响了暗反应中二氧化碳的固定,进而影响了光合作用的进行,导致有机物积累速率下降。
6.A 解析:本实验遮光部分与曝光部分成为相互对照,另外本实验只能证明光合作用的产物是淀粉,并不能证明光合作用是利用二氧化碳合成淀粉。
7.B 解析:由图分析细胞CO2减少,O2增多,C6H12O6增多,应为能进行光合作用的细胞,B正确。
8.C 解析:将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCO3的培养液中,并用石蜡油覆盖液面,植物叶肉细胞能进行光合作用,但随着光合作用的进行,能利用的CO2会越来越少,所以其光合作用强度会越来越低。
9.D 解析:A植物在3 klx光照强度下达到光饱和点,其固定的CO2量应为11+5.5=16.5;B植物在3 klx光照强度时,光合速率与呼吸速率强度相等,其固定的CO2量为15,由此分析A植物与B植物固定的CO2量的差值为1.5。
10.D 解析:由图可知,在水分亏缺为30%和50%时,向日葵和玉米已分别停止光合作用,再结合植物所吸收水分绝大部分用于蒸腾作用,可得水分亏缺对光合作用的影响不是原料水的不足(因为此时叶片的含水量是可以满足光合作用对水的需求的),而是光合作用的另一种原料CO2(CO2主要通过气孔从外界获取,在水分亏缺的情况下会导致气孔关闭)。再结合玉米对CO2的利用效率高,可知水分亏缺主要是通过影响CO2进入叶内而影响光合作用的,符合图示现象。
11.解析:(1)根据光合作用和呼吸作用的过程判断①为C5,②为C3,③为ATP,④为ADP和Pi,⑤为H2O,⑥为O2,⑦为丙酮酸。(2)在黑暗中光反应不能进行,没有[H]和ATP的条件下,暗反应也不能进行。(3)线粒体产生的CO2除用于光合作用外,有一部分释放到细胞外说明呼吸作用强度大于光合作用强度。(5)该组织细胞中含有叶绿体,在检测还原糖时要脱绿处理,以免影响颜色反应的观察。
答案:(1)③
(2)红光、蓝紫 不能 没有光反应提供的ATP与[H],暗反应不能进行 (3)呼吸作用强度大于光合作用强度 6 (4)C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量 (5)脱绿 新制的斐林试剂 出现砖红色沉淀
12.解析:本实验探究的是光照强度对光合作用的影响,因此,光照强度是自变量,无关变量是除光照强度外影响光合作用的其他因素。黑藻吸收NaHCO3溶液中的CO2进行光合作用,产生了O2,O2使瓶中的压力增大,使瓶中的液体排出,因此排出的液体的体积代表光合作用的O2的量。黑藻进行光合作用的同时还要进行呼吸作用,因此测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量。从实验结果看出,光照过强光合作用的速度减慢,要确定黑藻生长的最适光照强度,需在100~400 W范围内设置更多组进行实验。
答案:(1)光照强度 CO2量(或NaHCO3溶液量及浓度)、温度、pH、光照时间、黑藻量等(要求至少答出两项)
(2)读量筒中收集到的水的体积 (3)黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
(4)在一定范围内随着光照强度的升高,光合作用的强度也随之升高 (5)缩小光强梯度,在100~400 W范围内设置更多组进行实验
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