第三章 细胞中能量的转换和利用测评-2024-2025学年高一上学期生物苏教版（2019）必修1

第三章 细胞中能量的转换和利用测评 一、单项选择题:共12题,每题2分,共24分。每题只有一个选项最符合题意。 1.(2022·江苏南通高一期末)下列关于酶的叙述,正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.酶的化学本质都是蛋白质 B.酶都必须在细胞内才能发挥作用 C.酶都具有催化功能 D.酶发挥作用的最适pH都在7左右 2.有关“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述,正确的是(　　) A.该实验的自变量是反应条件,2号试管与3号和4号试管加快反应速率的原理不同 B.4号试管中过氧化氢分解最快,是因为酶的浓度高于3.5%的FeCl3溶液 C.如果将四支试管都放在90 ℃水浴中,4号试管的反应速率仍为最快 D.4号试管产生的气泡明显比2号试管多,说明酶具有高效性 3.(2022·江苏苏州期末)如图为利用黑藻进行“叶绿体中光合色素的提取和分离”(实验1),“观察叶绿体和细胞质流动”(实验2)的实验流程图。下列有关叙述正确的是(　　) A.操作①应一次性加入全部无水乙醇 B.出现②的原因可能是滤液细线触及了层析液 C.制作③时需要撕取黑藻的下表皮细胞 D.通过④观察到各细胞中叶绿体运动方向不一致 4.(2023·江苏徐州期末)如图是西瓜幼苗光合作用速率、细胞呼吸速率随温度变化的曲线图,下列相关叙述错误的是(　　) A.图中虚线是该西瓜幼苗在黑暗条件下测出的细胞呼吸的曲线 B.图中B、D点光合作用制造的有机物等于细胞呼吸消耗的有机物 C.限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度 D.白天气温为20~30 ℃时有利于西瓜积累有机物 5.光照强度和CO2浓度等因素的变化均会对光合作用过程产生影响,下列有关叙述错误的是(　　) A.光照强度主要通过影响光反应速率来影响光合作用速率 B.CO2浓度主要通过影响暗反应速率来影响光合作用速率 C.光照突然停止,叶绿体中的C3含量降低、C5含量升高 D.CO2浓度骤降,叶绿体中ATP、NADPH含量均升高 6.在线粒体中不会发生的过程是(　　) A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.氧气和[H]结合生成水 C.丙酮酸与水反应生成CO2 D.合成大量ATP 7.某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图,请指出图中产生ATP的途径及一处错误(　　) A.①②③④、人体内无③过程 B.①②③④、人体内无②过程 C.①④、人体内无③过程 D.①④、人体内无②过程 8.用14C标记参加光合作用的CO2可以证明(　　) A.光反应必须在有光条件下进行 B.暗反应不需要光 C.CO2被还原成葡萄糖 D.光合作用中能量转移的过程 9.(2023·江苏南通期末)ATP快速荧光检测仪是利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生荧光,可用来估测食物上微生物的残留量,其工作原理如下图。相关叙述错误的是(　　) A.ATP是微生物细胞生命活动的直接能源物质 B.ATP与ADP的相互转化主要发生在线粒体中 C.检测过程中,ATP中的磷酐键会发生断裂 D.检测时荧光强度与食物上微生物残留量呈正相关 10.下列关于光合作用和细胞呼吸原理在实践中应用的说法,正确的是(　　) A.利用酵母菌酿制葡萄酒的过程中应持续通气 B.中耕松土有利于植物对CO2的吸收 C.连续阴雨天适当提高温度有利于大棚植物生长 D.栽种农作物时“正其行,通其风”,有利于提高光合作用效率 11.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中错误的是(　　) A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示该植物处于25 ℃环境中,则将温度提高到30 ℃时,a点上移,b点左移,d点下移 D.当植物缺镁时,b点将向右移 12.下图为某植株在夏季晴天一昼夜内CO2吸收速率的变化情况,以下判断正确的是(　　) A.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度 B.ce段与fg段光合速率下降的原因相同 C.若在密闭容器中测CO2的浓度,则ab段空气中CO2浓度逐渐增加 D.若在密闭容器中测CO2的浓度,则fg段空气中CO2浓度逐渐增加 二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。 13.(2023·江苏盐城期末)下列关于细胞代谢的叙述中,错误的是(　　) A.在剧烈运动过程中,人体肌细胞释放CO2量大于吸收O2量 B.酶和ATP都可以在细胞内外发挥作用 C.线粒体中含有有氧呼吸有关的酶,能将葡萄糖彻底氧化分解并释放出大量能量 D.人体细胞无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP,葡萄糖中的大部分能量还留在酒精中 14.为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用,研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度,然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组,通过不同遮光处理一周后,测得结果如下表所示。下列分析正确的是(　　) 处理 光照强度/ [μmol/(m2·s)] 叶绿素含 量/SPAD 净光合作用/ (mg·g-1) 无遮光处 理(A组) 1 292.7 40.9 25.4 红色透光 膜(B组) 410.3 40.0 10.7 蓝色透光 膜(C组) 409.9 39.6 13.2 黄色透光 膜(D组) 930.7 42.1 21.2 A.导致四组棉花叶片净光合作用不同的环境因素主要是光照强度和光的波长 B.将处理后的D组棉花分别置于不同遮光环境中,黄色透光膜下的棉花叶光合速率最高 C.将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,叶绿体中生成NADPH最多的是D组 D.雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长 15.如图为某植物叶肉细胞中两种膜结构以及在膜结构上发生的生化反应模式图。结合相关知识据图分析可以得出(　　) A.图甲、图乙中的两种生物膜分别是叶绿体内膜和线粒体内膜 B.图甲中的A是NADPH,图乙中的B来自葡萄糖、丙酮酸和水 C.两种生物膜除了产生上述物质外,还均可产生ATP D.影响图甲、图乙中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光 16.下图是在不同光照强度下测得的桑树与大豆间作(两种隔行种植)和大豆单作(单独种植)时大豆的净光合速率。假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同。据图分析,下列叙述正确的是(　　) A.单作、间作时大豆植株的细胞呼吸速率相同 B.光照强度为a时,影响大豆植株间作和单作光合速率的主要因素均为光照强度 C.光照强度为b时,大豆植株单作固定CO2的速率约为24 μmol·m-2·s-1 D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作 三、非选择题:本题包括4题,共计64分。 17.(12分)下表是验证酶的催化特性的几组对比实验,1~6号试管内装有等量的H2O2溶液。1~4号试管控制温度与投入物品如表所示,请回答: 操作 试管号 1 2 3 4 5 6 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL FeCl3溶液 - - 2滴 - 鲜肝研磨液 - 2滴 - 2滴 HCl溶液 - - - - NaOH溶液 - - - - 保持温度 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 0 ℃ (1)投入物品后,立即用带有余烬的火柴去试探1~4号试管口,出现带有余烬的火柴复燃现象的是　　　　号试管。  (2)1号和2号试管对比得出的结论是  　　　　　　　　　　。  (3)4号和　　　　号试管对比可以得出“温度影响酶活性”的结论。  (4)若要证明酶的活性受酸碱度的影响,应再增设5、6号试管,请补充: ①5号试管内应加入　。  ②6号试管内应加入　。  ③5、6号试管温度应控制在　　　　。  18.(16分)(2023·江苏盐城期末)图1是细胞内呼吸作用过程的图解,图2是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化,图3通过液滴的移动判断气体的变化。回答下列问题: (1)图1中人体内能进行的过程有　　　　(填数字)。合成ATP最多的生理过程是　　　　(填数字)。②和⑤过程中产生物质Y的场所依次是　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)农田土壤板结后,需要及时松土,其主要目的是促进　　　　(填序号)过程的进行,意义在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)图2中,氧气浓度由d逐渐变为a的过程中,线粒体内A物质氧化分解的速率将会　　　　。若氧气浓度为图2中c点,图3中的液滴将向　　　移动(不考虑气体在水中的溶解),其移动的数值表示在此浓度下　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  19.(24分)绿萝能有效吸收空气中的甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体,是装修后房屋中非常优良的装饰植物品种之一。图1是绿萝某生物膜结构及其上发生的部分生理过程,图2是在晴朗的夏天探究遮光对绿萝净光合速率影响的实验数据结果。请回答下列问题: (1)图1所示的膜结构为　　　　,其上进行的反应属于　　　　。  (2)图1中的甲表示色素,其功能为　　　　　　　　　　,用纸层析法分离时,在层析液中溶解度最高的色素是　　　　。  (3)根据图1所示,膜蛋白乙的功能有  　。　　　　　  (4)在一天中,中午的光照最为强烈,气温也最高。图2表明中午12:30时,不遮光的情况下,绿萝的净光合速率最低。原因是  　。  (5)图2实验结果表明　　　　可以提高绿萝的净光合速率。该实验结果并不能说明遮光30%就是最适合绿萝生长的光照强度。为了探究绿萝最适合的遮光条件,应该　　　　　　　　　　　　　　。  20.(12分)(2023·江苏徐州期末)植物受到重金属胁迫时,会造成其体内的活性氧代谢失调,积累过多的H2O2。为了探讨镉胁迫对菠菜体内过氧化氢酶活性的影响,科研人员用清水配制不同Cd2+浓度的处理液,每隔5 d灌喷菠菜叶片,实验周期共50天,实验结束后收获菠菜进行过氧化氢酶活性测定,步骤如下: a.取菠菜叶片鲜重2.5 g,加入少量pH为7.8的磷酸缓冲液,研磨成匀浆,转移至25 mL容量瓶中,用　①　洗研钵,并将冲洗液转入容量瓶中,用同一缓冲液定容,离心后取　②　(填“上清液”或“沉淀物”)即为过氧化氢酶的粗提液。  b.取50 mL三角瓶4个(2个测定,2个对照),测定瓶中加入酶液2.5 mL,对照瓶中加入　③　(填“清水”“磷酸缓冲液”或“高温煮沸过的酶液”),再加入2.5 mL 0.1 mol·L-1H2O2,同时计时,于30 ℃恒温水浴中保温10 min,立即加入10%H2SO4 2.5 mL。  c.用0.1 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定H2O2,至出现粉红色(在30 s内不消失)为终点。酶活性用每克鲜重样品1 min内分解H2O2的毫克数表示。 d.计算不同Cd2+浓度胁迫下菠菜叶片的过氧化氢酶活性并绘制柱形图如下: (1)菠菜细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,称为　　　　,过氧化氢酶能催化H2O2分解为　　　　　　　　　　　　　。  (2)请补全实验步骤:①　;  ②　　　　　　　　　;③　　　　　　　　　。  (3)实验步骤b中加入H2SO4的目的是　　　　　　　　　　　　　。温度设定为30 ℃进行恒温水浴的原因是　。  (4)随着镉浓度的增大,过氧化氢酶活性呈增加趋势,这种机制存在的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  1.C　酶的化学本质是蛋白质或RNA,A项错误;只要条件适宜,酶在细胞内、细胞外都可以发挥作用,如消化酶在消化道内发挥作用,B项错误;酶都具有催化功能,都能降低化学反应所需的活化能,C项正确;酶发挥作用的最适pH并非都在7左右,如胃蛋白酶的最适pH为1.5左右,D项错误。 2.A　1是常温,2是90 ℃水浴,3是质量分数为3.5%的FeCl3溶液催化,4是质量分数为20%的肝脏研磨液催化,自变量是反应条件,2号试管通过升温使分子得到能量从而活化,3号和4号试管是加入催化剂降低反应所需的活化能,A项正确;4号试管中过氧化氢分解最快,是因为酶具有高效性,酶的浓度低于3.5%的FeCl3溶液,B项错误;如果将四支试管都放在90 ℃水浴中,由于高温使酶失活,4号试管的反应速率不是最快的,C项错误;4号试管产生的气泡明显比2号试管多,说明酶具有催化作用,高效性是指酶和无机催化剂相比效率更高,D项错误。 3.D　操作①研磨时应少量多次加入无水乙醇,使提取更加充分,A项错误;滤纸条上只有胡萝卜素和叶黄素2条色素带,可能是研磨时未加入碳酸钙,使叶绿素被破坏,B项错误;黑藻的叶为单层细胞,无需撕取黑藻的下表皮细胞,C项错误;通过④观察到各细胞中叶绿体运动方向可能不一致,但同一细胞中的叶绿体运动方向是相同的,D项正确。 4.B　单位时间内从空气中吸收的CO2量可表示净光合作用速率,B、D点表示净光合作用速率等于细胞呼吸速率,此时光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物,B项错误。 5.C　光照突然停止,ATP和NADPH减少,C3还原过程受阻,短时间内不影响二氧化碳的固定,则C5含量降低、C3含量升高,C项错误。 6.A　葡萄糖分解为丙酮酸,发生在细胞质基质,A项符合题意。 7.D　题图中产生ATP的过程是有氧呼吸全程和无氧呼吸第一阶段,而人体无氧呼吸不能产生酒精。 8.C　用14C标记CO2,可跟踪C在光合作用中的转移路径,从而证明CO2最终被还原为葡萄糖。 9.B　线粒体中进行有氧呼吸会产生ATP,但ATP可用于各项生命活动,B项错误。 10.D　酵母菌进行无氧呼吸时产生酒精,因此利用酵母菌酿制葡萄酒的过程中应先通气再密封,A项错误;中耕松土有利于植物的根细胞获得充足的氧气进行有氧呼吸,促进根对无机盐的吸收,B项错误;连续阴雨天适当降低温度,可减弱植物的细胞呼吸,有利于大棚植物生长,C项错误;“正其行,通其风”有利于空气流通,使植物充分吸收CO2和利用光能,有利于提高植物的光合作用效率,D项正确。 11.C　a点只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有线粒体;当温度提高到30 ℃时,呼吸作用强度增加,而光合作用强度下降,所以a点上移,b点右移,d点上移,C项错误。 12.C　bc段影响光合速率的外界因素除了光照强度外,还有CO2浓度和温度等;ce段光合作用速率下降的原因是叶片气孔关闭导致吸收的CO2减少,fg段光合作用速率下降的原因是光照强度降低;ab段植物表现为净释放CO2,所以空气中CO2浓度逐渐增加;fg段表现为净吸收CO2,所以空气中CO2浓度逐渐减少。 13.ACD　在剧烈运动过程中,肌细胞无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,而有氧呼吸释放CO2量等于吸收O2量,A项错误;酶和ATP均可在细胞内外发挥作用,B项正确;线粒体中含有有氧呼吸有关的酶,能将丙酮酸彻底氧化分解并释放出大量能量,葡萄糖在细胞质基质中分解,C项错误;人体无氧呼吸的产物是乳酸,只在第一阶段生成少量ATP,葡萄糖中的能量大部分还存留在乳酸中,D项错误。 14.ACD　不同的透光膜透过的光的波长不同,光照强度不同,进而导致净光合作用不同,A项正确;不同环境中的细胞呼吸速率未知,故无法判断哪种透光膜下棉花叶的光合速率最高,B项错误;不同的处理条件下,D组处理下叶绿素含量最高,故推测将处理后的四组棉花同时置于红色透光膜下,D组吸收的光能最多,光合作用最强,叶绿体中生成NADPH最多,C项正确;根据B、C、D三组实验结果可知,黄色透光膜下,棉花叶的净光合作用更强,故推测雾霾天气下,选择黄色人工光源进行补光比红光和蓝光更适合棉花的生长,D项正确。 15.BC　图甲、图乙中的两种生物膜分别是叶绿体类囊体膜和线粒体内膜,A项错误。图甲中的A是NADPH;图乙中的B是[H],来自葡萄糖、丙酮酸和水,B项正确。图甲中的生物膜是类囊体膜,还能发生ATP的合成;图乙中的生物膜是线粒体内膜,发生的是[H]的氧化,能够形成大量的ATP,C项正确。影响图甲、图乙中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是光和温度,D项错误。 16.BCD　据图分析,曲线与纵轴的交点表示细胞呼吸速率,与单作相比,间作时大豆植株的细胞呼吸强度较弱,A项错误;光照强度为a时,曲线处于上升阶段,此时影响大豆植株间作和单作光合速率的主要因素均为光照强度,B项正确;光照强度为b时,大豆植株单作固定CO2的速率为真正的光合速率=细胞呼吸速率+净光合速率=4+20=24 μmol·m-2·s-1,C项正确;图中间作的光补偿点小于单作的,说明大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,D项正确。 17.答案 (1)2　(2)过氧化氢酶能催化过氧化氢分解　(3)2　(4)①2滴鲜肝研磨液、1 mL HCl溶液　②2滴鲜肝研磨液、1 mL NaOH溶液　③37 ℃ 解析 (1)2号试管中有过氧化氢酶,并且温度适宜,释放氧气的速度快,产生的氧气多,因而带有余烬的火柴会复燃。(2)1号试管中没有加酶,基本不反应,2号试管中加了酶,反应速度很快,说明酶具有催化作用。(3)4号试管在0 ℃环境中不能发生催化反应,与2号对比可知酶的活性受温度的影响。(4)要证明酶的活性受酸碱度的影响,应增设酸性和碱性环境下的实验组,其余为无关变量,要保证无关变量相同且适宜,5、6号试管温度应控制在37 ℃。 18.答案 (1)①②③④　③　线粒体基质和细胞质基质　(2)①②③(③)　为主动运输吸收无机盐提供更多能量　(3)降低 右　该植物的非绿色器官呼吸时CO2释放量和O2吸收量之间的差值 解析 (1)分析图1可知,①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,物质A是丙酮酸;②表示有氧呼吸第二阶段,Y是二氧化碳;③表示有氧呼吸第三阶段,X是氧气;④表示产生乳酸的无氧呼吸;⑤表示产生酒精的无氧呼吸。故图1中人体内能进行的过程有①②③④;合成ATP最多的生理过程是有氧呼吸的第三阶段,即③;②表示有氧呼吸第二阶段,进行场所是线粒体基质,⑤过程进行的场所是细胞质基质。(2)农田土壤板结后,需要及时松土,其主要目的是促进有氧呼吸①②③过程的进行,意义在于为主动运输吸收无机盐提供更多能量。(3)图2中,氧气浓度由d逐渐变为a的过程中,O2吸收量逐渐减少,说明有氧呼吸逐渐减弱,因此线粒体内A丙酮酸氧化分解的速率将会降低。图2中c点,CO2的释放量大于O2的吸收量,该植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,导致图3装置中的气体压强增大,液滴将向右移动,其移动的数值表示在此浓度下该植物的非绿色器官呼吸时CO2释放量和O2吸收量之间的差值。 19.答案 (1)类囊体膜　光反应　(2)吸收、传递、转化光能(或吸收光能,使水分解成氧气和H+)　胡萝卜素　(3)运输H+、催化ATP的生成　(4)气孔关闭,植物从外界获取的二氧化碳减少,光合作用下降;气温高,细胞呼吸增强　(5)适度遮光　再增加不同遮光条件的实验组 解析 该生物膜上发生的是水在光下分解的过程,因此,该膜为类囊体膜,进行的是光合作用的光反应。其上的色素为光合色素,能吸收、传递、转化光能。在晴朗的夏天,中午的光照最为强烈,气温也最高,因蒸腾作用散失较多的水分,导致气孔关闭,植物从外界获取的二氧化碳减少,光合作用下降;气温高,细胞呼吸作用增强。因此,适度遮光可以提高绿萝的净光合速率。为了探究绿萝最适合的遮光条件,应该增加若干实验组,分别用不同遮光条件处理。 20.答案 (1)细胞代谢　H2O和O2　(2)pH为7.8的磷酸缓冲液　上清液　高温煮沸过的酶液　(3)使过氧化氢酶失活,终止反应　30 ℃是菠菜过氧化氢酶发挥催化作用的最适温度　(4)植物对环境的适应,避免细胞受到H2O2毒害 解析 (1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能,使过氧化氢分解为水和氧气。(2)为了不改变酶的活性,取菠菜叶片研磨后,应用适量pH为7.8的磷酸缓冲液冲洗研钵,并将冲洗液转入容量瓶中,过氧化氢酶的密度较低,离心后取上清液即为过氧化氢酶粗提液。根据实验的对照原则,测定瓶中加入酶液2.5 mL,对照瓶中加入高温煮沸过的酶液2.5 mL。(3)实验步骤b中加入H2SO4改变pH使酶失活,从而终止反应。由于过氧化氢酶的最适温度为30 ℃,此温度下酶活性最高,所以将温度设定在该温度条件下。(4)由题意可知,植物受到重金属胁迫时,会造成其体内的活性氧代谢失调,积累过多的H2O2,随着镉浓度的增大,过氧化氢酶活性呈增加趋势,分解过氧化氢能力增强,有利于植物适应环境,避免其遭到H2O2的毒害。 学科网（北京）股份有限公司 $$