生物呼吸作用试题答案及解析
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生物呼吸作用试题答案及解析
1. 细胞色素氧化酶是一种存在于线粒体内膜中的大型蛋白质，参与有氧呼吸的进行。下列分析不正确的是（ ）
A．线粒体是有氧呼吸的主要场所
B．高温和低温均能破坏细胞色素氧酶失去活性
C．细胞色素氧化酶催化的反应可能有水的生成
D．控制此酶相关基因发生突变，主要影响需要高能量的器官组织
【答案】B
【解析】有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，线粒体是细胞呼吸的主要场所；低温能够抑制酶的活性，但并不破坏其结构。细胞色素氧化酶位于线粒体内膜，可能参与有氧呼吸的第三阶段，催化水的生成，控制此酶相关基因发生变化，导致严重的代谢紊乱，影响需高能量的器官组织，如：脑、心脏、肌肉等。
2. （9分）小球藻是一种单细胞藻类植物，下图是利用小球藻和酵母菌研究光合作用和呼吸作用的实验装置。K1、K2为阀门，实验开始前为关闭状态，请回答下列问题：（不考虑通气管内的气体影响）
（1）试管中小球藻含丰富的叶绿素，叶绿素的吸收光谱中波峰处主要是
光。
（2）打开K1，给予试管一定强度的光照，一段时间后发现注射器活塞移动一段距离后停止，停止移动的原因是 。
（3）打开K2，推空注射器后关闭K1，发现红色液滴由a处移至b处，继续给予试管光照，观察红色液滴的移动情况：
①若液滴不移动，此时酵母菌的呼吸方式为 。
②若液滴右移，此时酵母菌的呼吸方式中一定有 ，右移的原因是 ；如果要进一步确定此结论，可取培养瓶中培养液，加入 （试剂），观察到的颜色变化是 。
【答案】（除标注外，每空1分，共9分）
（1）红光和蓝紫光 （2）NaHCO3供给的CO2有限，CO2不足以让小球藻继续进行光合作用（2分）
（3）①有氧呼吸 ②无氧呼吸
酵母菌进行无氧呼吸产生的CO2被小球藻光合作用消耗，生成等量O2，使装置内气压上升，液滴右移（2分） 酸性重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色
【解析】（1）叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，其吸收光谱波峰位于红光和蓝紫光。（2）打开K1，小球藻光合作用所需的CO2由溶液中HCO3-提供，小球藻通过光合作用，不断产生O2，使注射器活塞移动，由于溶液中NaHCO3有限，消耗完后，光合作用不能继续，活塞移动一段距离后停止。（3）打开K2，推空注射器后关闭K1，一段时间后，红色液滴由a处移至b处，小球藻光合作用不能继续。酵母菌是兼性厌氧型细菌，既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸：若只进行有氧呼吸，呼吸作用消耗的O2和产生的CO2量相等，红色液滴不会移动；而若有无氧呼吸时，酵母菌不消耗氧气，能产生CO2和有氧呼吸所没有的产物酒精，装置内气压上升，液滴右移；若想进一步确定此结论，可以取培养瓶中培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，若溶液出现橙色→灰绿色的变换，说明其中有酒精成分，酵母菌有进行无氧呼吸。
3. 细胞色素氧化酶是一种存在于线粒体内膜中的大型蛋白质，参与有氧呼吸的进行。下列分析不正确的是（ ） A．线粒体是有氧呼吸的主要场所
B．高温和低温均能破坏细胞色素氧酶失去活性
C．细胞色素氧化酶催化的反应可能有水的生成
D．控制此酶相关基因发生突变，主要影响需要高能量的器官组织
【答案】B
【解析】有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，线粒体是细胞呼吸的主要场所；低温能够抑制酶的活性，但并不破坏其结构。细胞色素氧化酶位于线粒体内膜，可能参与有氧呼吸的第三阶段，催化水的生成，控制此酶相关基因发生变化，导致严重的代谢紊乱，影响需高能量的器官组织，如：脑、心脏、肌肉等。
4. （14分）镉是重金属污染物之一。某研究小组探究不同浓度的镉对小白菜光合作用的影响，实验结果见下表（说明：气孔导度表示气孔张开的程度）。请回答问题：
镉浓度
(mg﹒L-1)
气孔导度
(mmolCO2﹒m-2﹒s-1）
胞间CO2浓度
（μL﹒L-1）
叶绿素含量
（SPAR仪读数）
净光合速率
(μmolCO2﹒m-2﹒s-1）
0
154.75
256.50
55.2
11.05
0.01
133.50
264.50
53.9
9.07
X
141.50
236.75
49.5
12.02
1
121.00
277.00
37.6
8.37
10
93.75
355.00
33.5
3.52
（1）叶绿素分布在叶绿体的 上，其参与的光反应为碳反应提供 。
（2）据表分析，X应为 ，理由是 ；
高剂量（≥1mg﹒L-1）镉会使气孔导度下降，胞间CO2浓度却增大，其主要原因是 ；高剂量镉会导致净光合速率 ，主要原因是 。
（3）分析数据，可得出的结论是 。
【答案】（除特殊标出外，每空2分，共14分）（1）类囊体的薄膜(基粒、类囊体) （1分） ATP和NADPH （2）0.1（1分） 实验中自变量的变化应有规律（梯度） 胞间CO2的消耗量减少（净光合速率下降）
下降 镉使小白菜叶绿素含量降低
（3）镉在低剂量时能促进小白菜的光合作用，超过一定剂量则会抑制
【解析】（1）叶绿素分布在基粒或类囊体上，光反应产生的ATP和NADPH用以还原三碳酸。（2）实验中自变量的变化应有规律，根据表格数据可分析出镉浓度的浓度梯度为10，所以X为0.1；胞间CO2浓度受到气孔导度、净光合速率等因素共同影响，根据表格数据和题干信息可知，高浓度镉条件下镉会使气孔导度下降，进入细胞间的CO2减少，但胞间CO2浓度却上升，所以主要原因是净光合速率增大引起；因为胞间CO2浓度增大，但净光合速率减小，所以主要原因是叶绿素含量降低引起。
（3）由数据可知，镉在低剂量时能促进小白菜的光合作用，超过一定剂量则会抑制。
5. 研究表明，当人体组织细胞中的氧含量低于正常值的60%以下时，缺氧的组织细胞就会癌变。癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程， 分析错误的是（ ）
A．A表示细胞膜上的载体，葡萄糖进入癌细胞的过程①表示协助扩散
B．过程②有利于癌细胞快速增殖时DNA的合成
C．在有氧条件下，癌细胞的呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸
D．癌细胞的形成与基因有关，同时受到环境的影响
【答案】 A
【解析】 A能够将葡萄糖运输进入细胞内，所以A是载体蛋白，葡萄糖进入细胞是主动运输，A错误；DNA彻底水解产物中有五碳糖，癌细胞中②过程产生的五碳糖可用于合成DNA，B正确；由图可知，有氧条件下癌细胞同时进行③和④过程，C正确；癌细胞的形成原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，在低氧的环境中细胞会发生癌变，故癌细胞的形成受环境的影响，D正确。
【考点】本题考查细胞的生命历程相关知识，意在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
6. （11分）将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等（气体含量相对值为1），在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图所示．请回答下列问题：
（1）一天中储存有机物最多的时刻是
。24时植物的呼吸方式是
，说出你的判断理由 。
（2）10时～16时之间，CO2含量下降的原因是 。
（3）该盆栽植物叶肉细胞在光照条件下消耗[H]的场所是 ，生成ATP的场所是 。
（4）若8时和17时的温度相同，则8时的光照强度 （>,=,<）17时的光照强度
【答案】 （1）17时 有氧呼吸和无氧呼吸 释放的二氧化碳比消耗的氧气多（2分）
（2）光合作用速率大于呼吸作用速率
（3）叶绿体基质和线粒体内膜（2分） 类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体（2分）
（4）<（2分）
【解析】（1）光合作用大于呼吸作用时，储存有机物，在17时，光合作用等于呼吸作用，此时储存有机物最多。24时，释放的二氧化碳比消耗的氧气多，所以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。（2）光合作用速率大于呼吸作用速率时，植物消耗的二氧化碳比释放的多，此时二氧化碳浓度下降。（3）光合作用消耗[H]是在叶绿体基质中，有氧呼吸消耗[H]在线粒体内膜；光合作用的光反应阶段和整个有氧呼吸三个阶段都生成ATP。 （4）据图分析，8时和17时光合作用速率等于呼吸作用速率，而两点温度相同，则呼吸作用强度相等，而8时二氧化碳浓度高，在较弱的光照强度时，光合作用强度就能等于呼吸作用，17时二氧化碳浓度低，需要较高的光照强度时，光合作用才能等于呼吸作用，则8时的光照强度＜17时。
【考点】 本题考查光合作用相关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
7. 光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如下图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。光呼吸过程中O2被消耗，并且会生成CO2。光呼吸损耗能量大约抵消了30％的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。
（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了__________为原料，但光合作用在__________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生__________。
（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O2反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO2反应，你推测O2/CO2值__________（高、低）时利于光呼吸而不利于光合作用。
（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，__________供应减少。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的__________，而光呼吸产生的__________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。
【答案】（1）五碳化合物（C—C—C—C—C或C5） 暗 CO2
