细胞呼吸分为需氧呼吸和厌氧呼吸,两者进行的场所、过程等均存在差异,在缺氧条件下,生物还可通过改变呼吸代谢途径来适应环境。图1表示人体细胞中需氧呼吸过程,图2表示在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经过呼吸作用释放CO2的速率随时间变化的曲线图。
(1)图1中物质甲表示_________ ,物质乙可用_______ 检测,a阶段的发生______ (一定/不一定)要有氧气的存在。在图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生ATP最多的是_____ (填图中字母),该反应进行的场所是______ 。
(2)图2中a点之前,根细胞无CO2释放的原因_______ ,a-b阶段根细胞呼吸产物除了CO2外,还有_____ ,此时细胞内产生ATP的场所有______ ,b点之后CO2释放速率下降的原因可能是______ 。
(1)图1中物质甲表示
(2)图2中a点之前,根细胞无CO2释放的原因
更新时间:2023-12-22 11:20:28
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解题方法
【推荐1】小麦是我国主要的粮食作物,科研人员为了探究小麦在不同的光照强度、CO2浓度和温度下进行光合作用的情况,进行了相关实验,其他条件相同且适宜,获得了如下实验结果。已知大气中CO2的含量约为0.03%,植物进行光合作用的最适温度是25—30℃。回答问题:
(1)四组中,能作为其他三组的对照组的是____ 组,理由是____ 。
(2)25—30℃时,限制c组小麦最大净光合速率增加的主要因素是____ 。农作物田间种植时,人们为了提高净光合速率,改善这一影响因素可以采取的措施有____ (答出2点)。
(3)光照过强时还原能的积累会导致自由基的产生,损伤膜结构。光呼吸(图中虚线所示)可促进草酰乙酸—苹果酸的穿梭,输出叶绿体和线粒体中过剩的还原能实现光保护,其中过程③是光呼吸速率的限制因素,线粒体中的电子传递链对该过程有促进作用,相关机制如下图。请回答下列问题。
①图中过程①进行的场所是____ ;叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于____ 。
②线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是____ 。
组别 | 措施 |
a | 光照非常弱,CO2浓度最低(远小于0.03%) |
b | 适当遮荫(相当于全光照的4%),CO2浓度为0.03% |
c | 全光照(不遮荫),CO2浓度为0.03% |
d | 全光照(不遮荫),CO2浓度为1.22% |
(1)四组中,能作为其他三组的对照组的是
(2)25—30℃时,限制c组小麦最大净光合速率增加的主要因素是
(3)光照过强时还原能的积累会导致自由基的产生,损伤膜结构。光呼吸(图中虚线所示)可促进草酰乙酸—苹果酸的穿梭,输出叶绿体和线粒体中过剩的还原能实现光保护,其中过程③是光呼吸速率的限制因素,线粒体中的电子传递链对该过程有促进作用,相关机制如下图。请回答下列问题。
①图中过程①进行的场所是
②线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是
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【推荐2】蓝细菌旧名为蓝藻或蓝绿藻,是能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。
(1)蓝细菌光合作用与呼吸作用的控制中心为________ ,光合作用与呼吸作用的场所与黑藻________ (填“相同”或“不同”)。
(2)蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D-乳酸产量,但结果并不理想。究其原因是_________________ 。
(3)蓝细菌存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D-乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
注:数据单位为pmol/OD730
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段________ (填“被抑制”“被促进”或“不受影响”),光反应中的水光解________ (填“被抑制”“被促进”或“不受影响”)。研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D-乳酸,请根据表中数据推断可能的原因是_______ (答2点)。
(1)蓝细菌光合作用与呼吸作用的控制中心为
(2)蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D-乳酸产量,但结果并不理想。究其原因是
(3)蓝细菌存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D-乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
菌株 | ATP | NADH | NADPH |
初始蓝细菌 | 626 | 32 | 49 |
工程菌K | 829 | 62 | 49 |
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段
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【推荐3】研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行相关的研究。
(1)癌细胞具有无限增殖的特点,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)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是________ ,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_________ 阶段的酶,内膜向内折叠形成嵴的意义是________________ 。
②线粒体外膜上的_________ 、内膜融合蛋白____________ 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:
注:线粒体嵴密度=嵴数目/线粒体长度
①丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是____________ ,以和乙组形成对照。
②根据实验结果并结合(2),将下列选项对应的字母填入图中,完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径____________ 。
a.细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加 b.胞外乳酸水平减少
c.线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加 d.乳酸脱氢酶含量降低
e.线粒体融合增强 f.DRP1S637磷酸化增强
(1)癌细胞具有无限增殖的特点,肿瘤恶性增殖往往
(2)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
②线粒体外膜上的
(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:
指标 相对值 组别 | 细胞耗氧速率 | 线粒体ATP产生 量 | 胞外乳酸水平 | 线粒体嵴密度 | 呼吸链复合体的活性 | 乳酸脱氢酶的量 |
甲组:常规培养组 | 4.2 | 1.0 | 0.35 | 10.1 | 0.91 | 1.01 |
乙组:营养缺乏组 | 5.6 | 1.4 | 0.28 | 17.5 | 2.39 | 0.25 |
丙组:营养缺乏十抑制DRPIS637磷酸化 | 3.1 | 0.8 | 0.38 | 9.8 | 1.22 | 1.22 |
注:线粒体嵴密度=嵴数目/线粒体长度
①丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是
②根据实验结果并结合(2),将下列选项对应的字母填入图中,完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径
a.细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加 b.胞外乳酸水平减少
c.线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加 d.乳酸脱氢酶含量降低
e.线粒体融合增强 f.DRP1S637磷酸化增强
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【推荐1】下图表示某绿色植物部分生理过程,该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态,晚上开放。请据图回答问题。
(1)图中a、b表示的两个生理过程的场所是________________________ 。
(2)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O),其原因是____________________ 。白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由图中________ 过程产生(填数字)。
(3)与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是________ (填数字),这些过程发生的部位在__________________ (填细胞器)。
(4)在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下,测定该植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
当光照强度为3 klx时,小麦固定的CO2的量为________ (mg CO2/100 cm2叶·h),当光照强度为9 klx时,小麦固定的CO2的量为_______ (mgCO2/100 cm2叶·h)。
(1)图中a、b表示的两个生理过程的场所是
(2)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O),其原因是
(3)与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是
(4)在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下,测定该植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx | 光饱和时光照强度/klx | 光饱和时CO2吸收量(mg/100 cm2叶·h) | 黑暗条件下CO2释放量(mg/100cm2叶·h) | |
小麦 | 3 | 9 | 32 | 8 |
当光照强度为3 klx时,小麦固定的CO2的量为
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【推荐2】图1为人体免疫系统对肿瘤细胞的相关免疫过程,请回答下列问题。(1)T淋巴细胞起源于___。
(2)图中所示的免疫过程属于机体的___ (编号选填)
①第一道防线②第二道防线③第三道防线④特异性免疫⑤非特异性免疫⑥体液免疫⑦细胞免疫
(3)图中A细胞的名称是___ ,B细胞的名称是___ ,肿瘤细胞在上图中的死亡方式属于___ (坏死/凋亡)。
(4)在上述免疫过程中还会产生___ 细胞,当机体再次接触相同抗原时,它能迅速启动免疫应答,保护机体的健康。
(5)下列关于免疫系统的组成和结构的叙述,正确的是___(多选)。
(6)研究表明,肿瘤细胞会产生乳酸,这说明肿瘤细胞可以进行___ (填写生理过程的名称)获取能量。
(7)为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用,研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞(Tc细胞)和Treg细胞(一种调节性T细胞,可抑制Tc细胞的激活和增殖),一段时间后检测细胞增殖情况,结果如图2(细胞分裂指数越高表示增殖能力越强)。结果表明,肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸,其主要机理是___ 。
A.胸腺 | B.骨髓 | C.脾脏 | D.淋巴结 |
(2)图中所示的免疫过程属于机体的
①第一道防线②第二道防线③第三道防线④特异性免疫⑤非特异性免疫⑥体液免疫⑦细胞免疫
(3)图中A细胞的名称是
(4)在上述免疫过程中还会产生
(5)下列关于免疫系统的组成和结构的叙述,正确的是___(多选)。
A.免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,其中免疫细胞包括T淋巴细胞和 B淋巴细胞两种类型 |
B.抗原呈递细胞能够摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息并暴露在细胞表面 |
C.抗体、细胞因子和溶菌酶等免疫活性物质并不都是由免疫细胞产生,但它们发挥作用的场所都在内环境中 |
D.免疫系统有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能,对肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的免疫监视功能 |
(6)研究表明,肿瘤细胞会产生乳酸,这说明肿瘤细胞可以进行
(7)为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用,研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞(Tc细胞)和Treg细胞(一种调节性T细胞,可抑制Tc细胞的激活和增殖),一段时间后检测细胞增殖情况,结果如图2(细胞分裂指数越高表示增殖能力越强)。结果表明,肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸,其主要机理是
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【推荐3】图是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题:
(1)图A中方框内的实验流程是____________________ 。
(2)冲洗的主要目的是__________________ ,冲洗应特别注意不能___________________ ,以防止菌种流失。
(3)图B装置中的充气口在_____________ 时关闭,在_____________ 时连接充气泵,并连续不断地向内______________________ 。
(4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由__________ (填微生物类型)产生的_________ ,在醋酸发酵时排出的是_______________________ 。
(5)若果汁中含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸?_________ ;说明原因__________________________ 。
(1)图A中方框内的实验流程是
(2)冲洗的主要目的是
(3)图B装置中的充气口在
(4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由
(5)若果汁中含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸?
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