2015高考生物真题汇编细胞的能量供应和利用（附解析）
考点1 酶与ATP
考点2 细胞呼吸
（2015安徽卷，29Ⅰ，9分）
（9分）科研人员探究了不同温度（25℃和0.5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2.
（1） 由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_________；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_________________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_____________浓度的变化来计算呼吸速率。
（2） 某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：
①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。
a. _____________________________，b.___________________________________。
29Ⅰ、[答案]（1） 低温降低了细胞呼吸相关酶活性 CO2 O2
（2） a、选取的果实成熟度还应一致； b、每个温度条件下至少有3个平行重复实验
[解析]（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下的CO2生成速率较低，主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶活性；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。
（3） 根据单一变量原则，选取的果实成熟度还应一致；根据可重复性原则，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。
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考点3 光合作用
(2015福建卷，3，6分)3、在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是
A、菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B、RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C、测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D、单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
[答案]B
[命题立意]本题考查光合作用暗反应的相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。
[解析]由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行， B错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确； 14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。
（2015安徽卷，2，6分）右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
[答案]C
[解析]根据图示可知：CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定，ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定，[H] 不参与CO2的固定反应，B错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下，可以再形成C3，称为卡尔文循环，C正确；光照强度由强变弱时，在短时间内，造成[H]和ATP减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。
（2015重庆卷，4，6分）4. 将题4图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应的变化。下列叙述错误的是
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A. 黑暗条件下①增大，④减小
B. 光强度低于光补偿点时，①、③增大
C. 光强度等于光补偿点时，②、③保持不变
D. 光强度等于光饱和点时，②减小，④增大，
【答案】B
【解析】黑暗条件下该细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，因此胞外CO2浓度会增大，而胞外O2浓度会减小，A项正确；光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，同样会导致胞外CO2浓度会增大，而O2浓度会减小，B项错误；光强等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，胞外二氧化碳浓度和氧气浓度保持稳定，C项正确；光强等于光饱和点时，光合速率大于呼吸速率，该植物需从外界吸收CO2而释放O2，导致CO2浓度会减小，O2浓度增大，D项正确。
( 2015新课标卷Ⅰ，29， 9分)29.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。
D组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量 （填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是
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；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 ，这些反应发生的部位是叶绿体的 。
（2）A、B、C三组处理相比，随着 的增加，使光下产生的 能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。
【答案】（1）高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94% 光照 基质
（2）光照和黑暗交替频率 ATP和还原型辅酶II
【解析】（1）在该实验中，作为对照组的D组，其是全光照135s，而C组实验的处理是光照和黑暗交替进行，即其仅用了D组的一半时间的光照，但却合成的有机物的量是94%（D组为100%），故单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短，说明在光合作用过程中，有些反应，如暗反应不需要光照，而这个过程发生在叶绿体的基质中。
（2）光合作用过程有两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行，其将水分解，产生ATP和还原型辅酶II（[H]）用于暗反应。A、B、C三组处理相比，随着光照时间间隔的减少，光照频率的增加，使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。
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