第5章 细胞的能量供应和利用 素养检测-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物必修1同步课件 (人教版 多选)

生物学 必修1 RJ 多选题模式 1 5 第5章素养检测 刷速度 2 建议用时：45分钟 1.[福建龙岩连城一中2024高一上月考] 下列关于酶和 的叙述错误的是( ) D A.一般活的细胞都既能合成酶，又能合成 B.酶的合成需要提供能量， 的合成也需要酶的催化 C. 脱去2个磷酸基团后，形成的物质是某些酶的基本组成单位之一 D.酶和 都具有高效性与专一性 3 解析 一般活的细胞都要进行细胞呼吸合成 ，细胞中的化学反应需要酶的催化，活细胞中能 合成酶，A正确；酶的合成需要消耗水解提供的能量，的合成需要 合成酶的催化，B 正确；脱去2个磷酸基团后，形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸是 的基本 组成单位之一，酶绝大多数是蛋白质，少数是，C正确；酶具有高效性与专一性，但 是 细胞生命活动的直接能源物质，不具有专一性，D错误。 4 2.[贵州三新联盟校2024高一上期中联考] 温度影响酶的活性，下列叙述正确的是( ) D A.低温条件下，酶活性较低的原因是其空间结构被破坏 B.高温和低温都会降低酶的活性，且都不可恢复 C.最适温度条件下酶活性最高，此时酶为反应提供的活化能最多 D.酶制剂适宜在低温、最适 条件下保存 5 解析 低温会降低酶活性，但不会破坏酶的空间结构，温度升高酶的活性可恢复，A、B错误；酶 不能为化学反应提供能量，酶可以降低化学反应的活化能，C错误；酶适合在低温和最适 条件 下长期保存，D正确。 6 关键点拨 酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。化学本质：大多数是蛋白质， 少数是 ；作用机理：能够降低化学反应的活化能。 7 3.[江苏五市十一校2024高一上联考] 如图是菠菜叶肉细胞进行光合作用的部分 过程，其中 代表相关物质，①~③代表相关生理过程。下列叙述正确的是 ( ) D A.过程②③一定要在光照下进行 B.物质减少，短时间内将导致物质 减少 C.叶肉细胞呼吸作用过程中也能产生物质 D.过程①②③都需要酶参与，①过程还需要色素 8 解析 过程②③属于光合作用暗反应的过程，有光无光都能进行，A错误；③为的固定， 是 ，是，若浓度降低，的固定减少，导致减少，进而影响 的还原，使 、的消耗量减少，而和的生成量短时间内不变，因此短时间内 增加，B错 误；是，是还原型辅酶Ⅱ，细胞呼吸中产生的 主要是还原型辅酶Ⅰ，C错误；光合作 用的整个过程需要酶进行催化，即过程①②③都需要酶参与，①为光反应过程，还需要光合色素 捕获光能，D正确。 9 4.[辽宁沈阳一二○中学2023高一上期末] 下列四种实验结果中，可以用如图表示的 是( ) D A.适宜条件下细胞合成 的量随含氧量的变化 B.其他条件适宜，胃蛋白酶的活性随 的变化 C.条件适宜、底物充足时酶促反应速率随酶量的变化 D.在适宜条件下有氧呼吸强度随 浓度的变化 10 解析 在浓度为0时，细胞可以进行无氧呼吸产生 ，曲线不会从原点开始，A不符合题意； 在一定范围内，酶活性随升高而增大，超过最适，酶活性随升高而逐渐减小， 过高或 过低时，酶因空间结构被破坏而失活，B不符合题意；条件适宜、底物充足时，酶量为0，反应速 率不一定为0，且反应速率会随酶量的增加而不断增加（呈正相关），C不符合题意； 浓度为0 时不能进行有氧呼吸，随着浓度的增加，有氧呼吸强度逐渐增强，当 浓度超过一定值时，由 于酶量或环境温度等的限制，呼吸作用强度不再增加，可用题图曲线表示，D符合题意。 11 5.[山西朔州2024高一上月考] 将相同数量的醋酸杆菌（严格好氧菌，无氧条件下不能存活）、乳 酸杆菌（厌氧菌，氧气会抑制其代谢）和酵母菌按甲~丁四组所示，从左至右依次加入如图装置 中的三个锥形瓶内，锥形瓶内盛有相同浓度的等量葡萄糖溶液。三种微生物都可利用葡萄糖作为 营养物质。 甲：Ⅰ醋酸杆菌、Ⅱ酵母菌、Ⅲ乳酸杆菌； 乙：Ⅰ酵母菌、Ⅱ乳酸杆菌、Ⅲ醋酸杆菌； 丙：Ⅰ酵母菌、Ⅱ醋酸杆菌、Ⅲ乳酸杆菌； 丁：Ⅰ乳酸杆菌、Ⅱ醋酸杆菌、Ⅲ酵母菌。 12 下列叙述最合理的是( ) A A.甲组的三个瓶中葡萄糖溶液的 可能均下降 B.乙、丙两组装置最终产生的二氧化碳量明显不同 C.与丁组相比，甲组中的酵母菌产生的酒精明显更多 D.改变气泵的通气速率，对各装置中的总菌数没有影响 13 解析 甲组中，醋酸杆菌分解葡萄糖产生醋酸;酵母菌分解葡萄糖产生二氧化碳，形成碳酸;乳酸杆 菌分解葡萄糖产生乳酸，三个瓶中葡萄糖溶液的 都会下降，A正确。乳酸杆菌分解葡萄糖既不 消耗氧气也不产生二氧化碳，乙、丙两个装置气泵都是先通过酵母菌培养瓶，再通过醋酸杆菌培 养瓶，产生的二氧化碳量大致相同，B错误；由于乳酸杆菌不消耗氧气，因此对氧气含量没有影 响，甲、丁两组中，酵母菌都在醋酸杆菌后面，获得的氧气量基本相同，因此产生的酒精量大致 相同，C错误；改变气泵的通气速率，可改变进入装置的氧气含量，主要影响酵母菌和醋酸杆菌 的繁殖，总菌数会发生变化，D错误。 14 关键点拨 醋酸杆菌为好氧菌，只能进行有氧呼吸；乳酸杆菌只能进行无氧呼吸，产物是乳酸； 酵母菌为兼性厌氧生物。 15 6.[山东济南2023高一上测试] 科学家在实验室中发现一种叫 的物质可破坏细胞器的膜结 构，尤其对线粒体内膜和类囊体薄膜的破坏更为明显。若用 处理高等植物的叶肉细胞，则 下列说法正确的是( ) D A.处理后的细胞有氧呼吸第一阶段减弱，导致第二、三阶段减弱 B.线粒体和叶绿体增大膜面积的方式相同 C.与处理之前相比，光照条件下处理后的叶肉细胞中 的值变大 D.与处理之前相比，光照条件下处理后的叶肉细胞中 的值变大 16 解析 有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质，加入的 物质主要破坏膜结构，故不影响有 氧呼吸第一阶段，A错误；线粒体扩大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴，叶绿体扩大膜面积 的方式是通过类囊体堆叠成基粒，B错误；由于用 处理后破坏了类囊体薄膜和线粒体内膜， 光反应和有氧呼吸受到抑制，的产生量会减少，故 的值减小，C错误；由以上分析 可知，光反应中和的产生量减少，会影响暗反应的还原，而 的固定暂时正常进 行，故光照条件下，处理后的叶肉细胞中含量上升，含量减少， 的值增大，D正确。 17 方法总结 光合色素吸收光能的用途 一是将水分解产生氧和，氧直接以分子的形式释放出去，与结合形成 ； 作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。 二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使与反应形成 。这样，部分光能就转化为储 存在中的化学能，这些 将参与光合作用暗反应阶段合成有机物的化学反应。 18 7.[河北张家口2024高一上期末] 某生物兴趣小组向酵母菌培养液中通入不同浓度的后， 的 产生量与 的消耗量变化趋势如图所示（假设酵母菌的呼吸底物为葡萄糖）。下列相关叙述正确 的是( ) BC A.浓度为 时，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以热能形式散失 B.浓度为时，酵母菌产生的 来自线粒体基质和细胞质基质 C.浓度为时，约有 的葡萄糖用于酵母菌细胞的无氧呼吸过程 D.若将实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线Ⅰ、Ⅱ趋势均不发生改变 19 解析 曲线Ⅰ表示酵母菌细胞呼吸产生的量的变化，曲线Ⅱ表示酵母菌有氧呼吸消耗的 量 的变化，在浓度为时，酵母菌细胞呼吸产生的量远大于消耗的 量，因而可判断此时主 要进行无氧呼吸，有氧呼吸弱，酵母菌有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失，而无 氧呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多储存在酒精中，A错误；浓度为 时，酵母菌细胞呼吸产 生的量大于消耗的量，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，故酵母菌产生的 来 自细胞质基质和线粒体基质，B正确；浓度为 时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖约占 ，C正确；乳酸菌只能进行无氧呼吸，其呼吸产物为乳酸，不产生 ， 若将实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则无曲线Ⅰ、Ⅱ，D错误。 20 8.[福建福州四校教学联盟2024高一上期末联考] 为研究光照强度对植物光合作用强度的影响，某 学习小组设计实验装置如图甲所示（密闭容器内的 充足，光照不影响温度变化）。将实验装 置放置于室温一段时间后，测量容器中的气体释放量；改变光源距离，重复实验，得到实验结果 如图乙所示。 21 甲 乙 下列叙述错误的是( ) A.光源距离为和 时，植物的光合速率相等 B.光源距离位于~ 时，植物叶肉细胞的光合速率小于呼吸速率 C.光源距离小于和大于 时释放的气体不同 D.光源距离为 时，限制光合速率的因素为光照强度 ABD 解析 图甲装置液滴的移动距离测的是整个植株的气体释放速率，当距离为 时，整个植株的光合 速率等于呼吸速率，距离为时，光合速率大于呼吸速率，释放的气体是，距离为 时呼吸速率 大于光合速率，释放的气体是，故光源距离为和 时光合速率不相等，A错误，C正确；当距 离为 时，整个植株的光合速率等于呼吸速率，但一部分植物细胞不能进行光合作用只进行呼吸 作用，所以此时叶肉细胞中的光合速率应大于其呼吸速率，故距离为~ 时叶肉细胞的光合速率 不一定小于其呼吸速率，B错误；当光源与密闭容器的距离小于等于 时，光合速率达到最大，限 制光合作用的主要因素不是光照强度，D错误。 23 关键点拨 本实验的自变量是光源与植物的距离（实际为光照强度），因变量是气体的释放速率。 9.[山东名校联盟2024高一上月考] 植物光合作用可受多种环境因素 的影响，下图是在不同温度条件下测得的光照强度对小麦 吸收速率 的影响。下列说法错误的是( ) AB A.由图可知，影响 点光合速率的主要因素是光照强度 B.若适当提高浓度，点将向右上移动，此时叶绿体产生的 的去 向是细胞外 C.在光照和适宜的条件下用 浇灌小麦幼苗，则小麦幼苗周 围空气中的水、氧气、二氧化碳均含 D.点时小麦根尖细胞中产生 的场所为细胞质基质和线粒体 25 思路导引 据图分析可知，图中点表示时的呼吸速率，点的光照强度表示 时的光补偿 点，点两条曲线相交，说明与 时此光照强度下的净光合速率相等；但是由曲线与纵轴 的交点可知，两个温度下的呼吸作用速率不相等，从而可以判断两者光合作用速率的大小关系， 点的光照强度表示 时的光饱和点。 26 解析 分析的曲线可知， 点时随着光照强度增强，氧气释放速率增强，光照强度是限制因 素；分析两条曲线可知，点表示在两个温度下，该植物净光合速率相同，由于 时呼吸速率 高，此温度下总光合速率也高，说明温度也影响该点的光合速率，故影响 点光合速率的主要因 素是光照强度和温度，A错误。提高浓度后，植物的最大光合速率增加， 点会向下移，需要 的光照强度也会增加，所以点会向右移，故点向右下移，B错误。在光照和 适宜的条件下， 植物既进行光合作用也进行呼吸作用；光合作用将中的转移到 中，在有氧呼吸第二阶 段将中的转移到中；会通过蒸腾作用释放到空气中，同时 也会参与有氧呼 吸第三阶段生成，C正确。由于根尖中无叶绿体，只能进行呼吸作用产生 ，场所是细胞 质基质和线粒体，D正确。 27 10.如图甲为呼吸作用示意图（A~E表示过程， 表示物质）；图乙为线粒体结构模式图；图丙表 示某植物器官在不同氧浓度下的释放量和 吸收量的变化。请据图回答下列问题： 28 （1）写出有氧呼吸的总反应式：_ ____________________________________________。 能量 解析 有氧呼吸的总反应式： 能量。 （2）图甲中的物质 是________，C过程发生的场所在图乙中的____（填序号）。人在跑马拉松 时，骨骼肌细胞中发生的图甲中的过程包括______________（填字母）。 丙酮酸 ② A、B、C、D 解析 图甲中，A表示细胞呼吸第一阶段，所以产物 是丙酮酸；图甲中的C过程是有氧呼吸第二 阶段，发生的场所是图乙中的②（线粒体基质）。人在跑马拉松时除了进行有氧呼吸，还会进行 无氧呼吸产生乳酸，所以骨骼肌细胞中发生的图甲中的过程包括A、B、C、D。 （3）据图丙可知，随着氧浓度的增大，达到图丙中___点对应的氧浓度时，无氧呼吸停止。若图 丙表示某种子，则储存该种子最合适的氧浓度是图丙中___点对应的浓度。 C B 解析 图丙中，C点释放量等于 吸收量，说明此时无氧呼吸停止，只进行有氧呼吸；储存种 子要使其细胞呼吸强度达到最低，图丙中的B点 释放量最低，最适合储存种子。 29 思路导引 分析图示，图甲中A为细胞呼吸第一阶段，场所为细胞质基质；B为无氧呼吸第二阶段 产生乳酸，场所为细胞质基质；C为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质；D为有氧呼吸第三 阶段，场所为线粒体内膜；是无氧呼吸第二阶段产生酒精和 ，场所为细胞质基质。图乙中， ①是线粒体内膜，②是线粒体基质，③是线粒体外膜。图丙中，A点对应的氧浓度为0，说明此时 只进行无氧呼吸；B点时释放量最小，呼吸作用最弱；C点时释放量等于 吸收量，表明 此时只进行有氧呼吸。 30 11.[河北石家庄2024高一上期末] 植酸是植物细胞中磷的主要储存形式，非反刍动物对植物饲料 中植酸的利用性较差。将微生物分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高动物对饲料中磷的利 用率，但 和蛋白酶等因素会影响植酸酶的活性。科研人员研究了两种细菌产生的两种植酸酶在 不同 条件下的活性，结果如图1所示。回答下列问题： 图1 31 （1）植酸酶是微生物产生的具有催化作用的________（填化学本质），该酶分子以______为基 本骨架，其起催化作用的机理是______________________。 蛋白质 碳链 降低化学反应的活化能 解析 植酸酶是具有催化作用的蛋白质，蛋白质是生物大分子，以碳链为基本骨架。酶的作用机 理是降低化学反应的活化能。 （2）据图1分析，该实验的自变量是__________________。该实验对温度的要求是____________ ____。 植酸酶的种类和 保持相同且适宜 解析 图1中自变量包括横坐标对应的不同 以及曲线对应的植酸酶的种类，温度属于无关变量， 故在该实验中温度应保持相同且适宜。 32 （3）将化学反应的 由2升至6，植酸酶B催化的化学反应速率将__________（填“升高”“降 低”“几乎不变”），原因是__________________________________________________________ ___。 几乎不变 （大部分）植酸酶B在为2的条件下空间结构发生变化而永久失活 解析 由题图可知，为2时，植酸酶B空间结构发生变化而永久失活，因此再将化学反应的 由2升至6，植酸酶B催化的化学反应速率将几乎不变。 33 （4）为研究另外两种细菌甲和乙产生的植酸酶对胃蛋白酶的抗性反应，将两种细菌产生的植酸 酶分别在含有胃蛋白酶且 适宜的缓冲液中保存一段时间，并检测残留的植酸酶活性，结果如图 2所示。由此推断细菌____（填“甲”或“乙”）产生的植酸酶对胃蛋白酶的抗性更高。 甲 图2 解析 根据图2曲线信息，保存1小时后乙细菌植酸酶活性迅速降低，而甲细菌植酸酶在保存的4 小时中仍保持较高活性，推断甲细菌植酸酶对胃蛋白酶的抗性更高。 34 12.[陕西师范大学附中2024高一上月考] 柽柳是一种抗盐碱能力强的盐生植物，对盐渍土具有明 显的改良作用，因而成为盐碱地主要的生态修复物种。如图表示柽柳有氧呼吸的过程，其中①~ ③表示相关过程，甲、乙表示相应物质。请回答下列问题： （1）图中物质甲表示______________，物质乙表示___________________。 （或水） （或二氧化碳） 解析 据题意可知，图中过程①②③分别为有氧呼吸的三个阶段。甲为有氧呼吸第三阶段中 与 氧气结合生成的水，乙为有氧呼吸第二阶段中丙酮酸与水反应生成的二氧化碳。 35 （2）图中①②③过程中产生能量最多的是____，其发生的场所是____________。 ③ 线粒体内膜 解析 图中过程①为有氧呼吸第一阶段，过程②为有氧呼吸的第二阶段，过程③为有氧呼吸的第 三阶段；三个阶段均产生能量，其中一、二阶段产生少量能量，只有第三阶段产生大量能量，发 生的场所是线粒体内膜。 36 （3）柽柳根部可从土壤中吸收，但不能确定吸收 的方式是主动运输还是被动运输。某 同学通过设计以下实验对此进行探究，请完善表格的实验内容： 分组 对照组 实验组 材料 5组生长状况相同的柽柳幼苗 5组生长状况与对照组相同的柽柳幼苗 试剂 等量适宜浓度的含 培养液 处理方法 给予根系正常的细胞呼吸条件，其他环境 条件均适宜 ①________________________________ _________________________ 测定指标 培养一定时间后，测定培养液中②__________ 结果和结论 若实验组和对照组培养液的浓度基本相同，则柽柳根部吸收 的方式为 ③__________;若对照组培养液的浓度小于实验组的，则柽柳根部吸收 的 方式为④__________ 利用呼吸抑制剂抑制根系呼吸，其他环境条件与对照组相同 浓度 被动运输 主动运输 37 解析 根据题意，该实验的目的是探究柽柳从土壤中吸收 的方式是主动运输还是被动运输， 主动运输与被动运输的主要区别在于是否消耗细胞呼吸产生的能量（是否消耗 ），故实验的 自变量是能量的供应情况，可以通过控制细胞呼吸达到处理自变量的目的。实验设计应遵循单一 变量原则和对照原则，故处理方法：对照组给予根系正常的细胞呼吸条件，且其他环境条件均适 宜；实验组利用呼吸抑制剂抑制根细胞呼吸（单一变量原则），其他环境条件与对照组相同。测 定指标：培养一段时间后，测定培养液中浓度（即 剩余量）并比较。预期结果和结论： 若实验组和对照组培养液的浓度基本相同，则证明 跨膜运输不需要消耗能量，柽柳根部 吸收的方式为被动运输；若对照组培养液的 浓度小于实验组的，则证明有能量供应时 吸收较多，柽柳根部吸收 的方式为主动运输。 38 13.[江苏盐城一中2024高一上期末] 选取某植物幼苗进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速 率、呼吸速率随温度变化曲线图。请据图回答： 39 （1）温度为时，该植物幼苗细胞产生 的场所有____________________________，研究者 用标记的 追踪光合作用中碳的转移过程，其转移途径是_________________________ （用符号和 表示）。 细胞质基质、线粒体、叶绿体 解析 A点从空气中吸收 的速率为0，即净光合速率为0，光合作用等于呼吸作用，光合 作用产生的完全被呼吸作用消耗，该植物幼苗细胞产生 的场所有细胞质基质、线粒体、叶 绿体；光合作用暗反应过程：与生成，光反应产物和将 还原转化为有机物 和。所以用追踪光合作用中碳的转移过程，其转移途径是 。 40 （2）假设上述实验在缺 的条件下进行，在其他条件相同的情况下，图中的A点会向____移动。 右 解析 在缺 的条件下，叶绿素的合成不足，导致光合速率降低，但是不影响呼吸速率，因此在 缺 的条件下，图中A点将右移。 （3）据图分析，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为____ 。 20 解析 净光合速率最大时最有利于植物生长，因此温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控 制的最低温度为 。 41 （4）为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8株各有20片叶片、大小及长势 相似的某盆栽植物，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中 的含量。实验结果统计如下表： 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/ 10 10 20 20 30 30 40 40 光照强度/ 1 000 0 1 000 0 1 000 0 1 000 0 后变化量/ 注：“ ”表示环境中二氧化碳增加；“-”表示环境中二氧化碳减少 42 ①用编号为_____________的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究温 度对植物呼吸作用速率的影响。欲探究其细胞呼吸的最适温度，实验设计思路是在_________ 缩小温度梯度做平行实验。 2、4、6、8 解析 根据题意分析，若实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响，则实验的自变 量是温度，因变量是呼吸速率，而呼吸速率的测定应该排除光合作用的影响，因此该实验应该在 无光照的条件下进行，则可以用表格中编号为2、4、6、8的装置来测定。表格数据显示，实验 温度范围内，编号为6的实验在后增加量最多，说明该温度 条件下呼吸速率相对 最高，因此欲探究其细胞呼吸的最适温度，应在 缩小温度梯度做平行实验。 43 ②由表可知，植物光合作用最强的是编号为___的实验。 5 解析 同一温度条件下的两组实验分别代表了该温度条件下的净光合速率和呼吸速率，两者绝对 值的和代表了总光合速率，由表中数据可知，编号为5的实验的总光合速率最大。 ③现有一株该植物的叶绿素缺失突变体（不能合成叶绿素），将其叶片进行了红光照射和光吸收 测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异______（选填“不显著”或 “显著”）。 显著 解析 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此将该植物叶绿素突变体的叶片利用红光照射进行光吸 收测定，与正常叶片相比，光吸收差异显著。 44 （5）在一定浓度的和适当的温度 条件下，测定某植物在不同光照条件下的光合速率， 结果如下表。据表回答问题： 光合速率与呼吸速率相 等时的光照强度/ 光饱和时的光 照强度/ 光饱和时 吸收量/ 叶 ］ 黑暗条件下 释放量/ 叶 ］ 3 9 32 8 当光照强度为时，该植物固定的的量为___叶；当光照强度为 时， 该植物固定的量为____叶 。 8 40 解析 由于黑暗条件下的释放量是叶 ，该值表示呼吸速率；当光照强度是 时，光合速率与呼吸速率相等，所以该植物固定的的量是叶 。当光照 强度为时，的吸收量是叶，那么实际上光合作用固定的 的量是 叶 ］。 45 思路导引 据图分析可知，实线为从空气中吸收的量，代表净光合速率；虚线为呼吸作用 的 消耗量，代表的是呼吸速率。净光合速率 光合速率-呼吸速率，A点时从空气中吸收的二氧化碳 为0，光合作用等于呼吸作用，光合作用产生的 完全被呼吸作用消耗；随着温度的升高，光合 作用和呼吸作用都逐渐增强，大于 后净光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用。 46 $$