第三单元 细胞的能量供应和应用（综合训练）（山东专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第三单元 细胞的能量供应和应用 考试时间：90分钟 分值：100分 一、选择题:本题共 15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。 下列叙述错误的是（ ） A. 低温提取以避免PAL 失活 B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 2．ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ） A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂 D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 3．现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　　） 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ — — Ay3-Bi-CB — — ++ +++ Ay3 — — +++ ++ Bi — — — — CB — — — — 注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A. Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响 B. Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关 C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 4.“花牛苹果”是甘肃省特产之一，为中国国家地理标志产品，其肉质细，致密，松脆，汁液多，香气浓郁，口感好，风味独特，刚采摘的花牛苹果随着放置时间的延长甜度越来越高。取成熟后第2天和第4天的等量花牛苹果果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后分别进行图示的操作，观察比较试管中的颜色变化，下列叙述错误的是（    ） A．a、b试管呈蓝色，且a比b颜色深；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色深 B．实验前应提前准备NaOH和CuSO4，水浴的温度应控制在50～65℃左右 C．由实验结果可知，花牛苹果成熟过程中淀粉逐渐转化为可溶性还原糖 D．刚采摘的花牛苹果肉质细、口感松脆是因为果胶含量高 5.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃内果皮细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．实验结果说明温度越高，水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率越大 B．50h时，15 ℃条件下水蜜桃内果皮有氧呼吸速率比30℃条件下低 C．30℃条件下，60h后水蜜桃内果皮细胞没有消耗O2，但密闭罐中CO2浓度会增大 D．30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体 6.下图表示小麦叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程及其关系图解，其中A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。据图判断，相关分析正确的是（　　） A．图中a和c都是在线粒体基质中产生的 B．过程A只能在有光下进行，过程B只能在无光下进行 C．过程A、C、D均可产生e D．小麦生长到开花前，A、B过程合成的C6H12O6等于C、D过程消耗的C6H12O6 7.钠钾泵由α、β两亚基组成，其中α亚基为跨膜蛋白，如图。一般认为钠钾泵首先在膜内侧与3个Na+结合，ATP酶活性被激活，水解ATP释放的能量使泵本身构象改变，将3个Na+输出细胞的同时，泵与细胞膜外侧的2个K+结合，构象再次改变，将2个K+输入细胞内。下列说法错误的是（　　）    A．钠钾泵第一次构象改变前，α亚基对Na+的亲和力大于K+ B．钠钾泵在该过程中，同时承担了催化和转运功能 C．钠钾泵的作用可以使细胞膜的外侧带有更多的正电荷 D．钠钾泵属于载体蛋白，与通道蛋白一样运输物质时需要与运输的物质结合 8.某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置（实验中微生物均有活性，酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖，瓶内充满空气，不考虑外界环境的变化）。下列叙述错误的是（　　）    A．乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率 B．若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位，则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1：3 C．如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动 D．如果外界环境在变化，可能甲、乙的液滴都向左移 9.绿色植物进行光合作用可以合成淀粉，我国科学家成功设计出了一条无绿色植物参与也能利用二氧化碳和水合成淀粉的路线（如图所示）。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中水电解形成的产物与水光解形成的产物不同 B．①②③④过程模拟了暗反应过程 C．固定等量的CO2，上述途径与植物体内积累的淀粉一样多 D．植物体将C6H12O6变成淀粉的场所是叶绿体基质，这个过程能产生水 10.下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是（　　） A．该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响 B．要测定金鱼藻细胞呼吸的强度，需将此装置放在黑暗处 C．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2 D．拆去滤光片，相同时间后，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度 11.酶抑制法可快速检测蔬果中有机磷农药残留，原理是：植物酯酶可以催化乙酸萘酯水解为萘酚和乙酸，萘酚与显色剂作用形成紫红色化合物，发生显色反应；有机磷农药能抑制植物酯酶的活性。下列叙述错误的是（　　） A．该检测需要在适宜的温度和pH下进行 B．植物酯酶可以为乙酸萘酯水解提供活化能 C．单位时间内显色程度越高，说明有机磷农药残留量越少 D．酶抑制法检测技术还可应用于其他毒物或药物的快速检测 10.泛素（Ub）是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现，在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素-蛋白酶体系统（UPS）：Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白，完成对异常蛋白的泛素化修饰，最终由蛋白酶体降解（如图）。下列说法错误的是（ ） A. 蛋白质的泛素化过程需要消耗能量 B. 蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关 C. 真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中 D. UPS中，蛋白酶体具有催化功能 11.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素，设计并进行了两个实验，实验过程中无关变量均保持相同且适宜，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH B. 实验1中H2O2酶和FeCl3发挥作用的原理不同 C. 实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存 D. 当pH小于b或大于d时，H2O2酶会永久失活 12.植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别/条件及产物 ① ② ③ ④ 果胶 + + + + 多聚半乳糖醛酸酶 + + + + Ca2+ - + - - Mn2+ - - + - 55℃ - - - + 半乳糖醛酸 + - +++ ++ 注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①~③组在常温下实验 A. 由①④组可知，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性 B. 由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响 C. 该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期 D. 该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性 13.cAMP 是由 ATP 脱去两个磷酸基团后环化而成，其结构组成如图所示。相关叙述正确的是（    ） A．图中①所示物质名称为腺嘌呤 B．cAMP 含有的五碳糖是脱氧核糖 C．②处化学键的名称为肽键 D．cAMP 是细胞中直接的能源物质 14.细胞内葡萄糖分解代谢过程如图1所示，检测酵母菌呼吸类型的装置如图2所示。结合两幅图分析细胞呼吸有关的说法，错误的是（    ） A．若图2中液滴不动，可推知图1中只进行①②阶段 B．若图2中液滴右移，可推知图1中只进行①④阶段 C．图1中③④过程没有能量释放，也没有ATP合成 D．图2中葡萄糖不能在酵母菌的线粒体中直接利用 15.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可以去除坏死组织；加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，能把衣物洗得更加干净鲜亮；青霉素酰化酶能将易产生抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。关于上述四种酶的叙述，正确的是（    ） A．溶菌酶还可以溶解植物的细胞壁，获得不具细胞壁的原生质体 B．用双缩脲试剂可以鉴定胰蛋白酶是否将坏死组织中蛋白质彻底水解为氨基酸 C．加酶洗衣粉在开水中使用去污效果更好 D．青霉素酰化酶通过降低化学反应的活化能来催化青霉素形成氨苄青霉素 二、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 16．4.某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和ATP溶液。实验结果显示各组均有发光的也有不发光的。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验结果能够表明，ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质 B. 切去发光器的时间间隔过长，有些发光器的生命活性已完全丧失 C. 该实验中的切取发光器不合理，应选择健康完整的萤火虫为材料 D. 萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其发光器立即进行分组实验 17.“花牛苹果”是甘肃省特产之一，为中国国家地理标志产品，其肉质细，致密，松脆，汁液多，香气浓郁，口感好，风味独特，刚采摘的花牛苹果随着放置时间的延长甜度越来越高。取成熟后第2天和第4天的等量花牛苹果果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后分别进行图示的操作，观察比较试管中的颜色变化，下列叙述错误的是（    ） A．a、b试管呈蓝色，且a比b颜色深；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色深 B．实验前应提前准备NaOH和CuSO4，水浴的温度应控制在50～65℃左右 C．由实验结果可知，花牛苹果成熟过程中淀粉逐渐转化为可溶性还原糖 D．刚采摘的花牛苹果肉质细、口感松脆是因为果胶含量高 18.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃内果皮细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．实验结果说明温度越高，水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率越大 B．50h时，15 ℃条件下水蜜桃内果皮有氧呼吸速率比30℃条件下低 C．30℃条件下，60h后水蜜桃内果皮细胞没有消耗O2，但密闭罐中CO2浓度会增大 D．30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体 19.将紫月季叶片色素提取液点样后，先后置于层析液和蒸馏水中进行纸层析，过程及结果如图所示，其中a~e为色素。用菠菜叶片进行同样的实验时，未观察到色素a。下列说法正确的是（    ） A．色素b、c、d、e分别为胡萝卜素、叶黄色、叶绿素a、叶绿素b B．色素b、c、d、e难溶于蒸馏水，色素a最可能存在于液泡中 C．若层析后未出现色素斑点，则可能是分离色素时点样点触及了层析液或蒸馏水 D．待测植物种类不同，最终色素b、c、d、e在滤纸上的排列顺序不同 20.玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶。T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（    ）    A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．有氧呼吸和无氧呼吸产生的[H]去向相同 三、非选择题:本题共5小题.共 55分。 21.（11分，除特别注明外每空1分）某彩叶竹种因其独特的条纹叶成为了人们非常喜爱的观赏植物，其叶片按照不同表型可分为全绿叶片、绿底白纹叶片 （浓绿及中绿叶色面积超过50%）、白底绿纹叶片（黄绿及白叶色面积超过50%）和全白叶片。科研人员为探究不同表型叶片的植株光合特性，对下列各项参数进行测定，获得结果如下。请回答下列问题： 注：光通量密度与光照强度成正比 表型 叶绿素含量/mg·g⁻¹FW 类胡萝卜素含量/ mg·g-1 FW 最大净光合速率/μmol CO₂·m²s-1 暗呼吸速率/ μmol CO₂·m⁻²s⁻¹ 全绿叶片 4.783±0.027a 0.422±0.010a 8.05±0.144b 0.57±0.093a 绿底白纹叶片 3.169±0.060b 0.396±0.002b 5.67±0.092b 0.74±0.318a 白底绿纹叶片 1.698±0.031c 0.233±0.002c 1.00±0.118a 0.54±0.048a 全白叶片 0.056±0.005d 0.042±0.004d — ★注：同列中不同小写字母表示显著差异性。“-”表示为负值或不可测得。 (1)由表可知，叶片变白的直接原因为 。绿底白纹叶片与全绿叶片的叶绿素含量 （填“有”或“无”）显著差异，最大净光合速率 （填“有”或“无”）显著差异。 (2)植株净光合速率达到最大时所需要的最小光照强度被称为 ，若用下图表示此时叶肉细胞中的气体交换情况，可以去掉的箭头是 。（用图中字母表示） (3)已知嗜饿颗粒是类囊体膜降解的产物，则在表型为 的叶片中最容易观察到嗜锹颗粒。 (4)由图可知，绿底白纹叶片植株光通量密度在 μmol·m⁻²s⁻¹后净光合速率下降。限制绿底白纹叶片植株光合速率的因素属于 （填“气孔”或“非气孔”）限制因素，原因是 。 22.（9分，除特别注明外，每空1分）利用衣藻光合作用产氢是具有前景的清洁能源生产途径。下图为衣藻光合作用示意图，PS Ⅱ的反应中心将水分解释放的e-经电子传递链依次传递至Fd，被还原的Fd将e-沿3个途径进行分配和利用：①自然条件下，将e-传递给FNR（铁氧还蛋白-NADP+还原酶），该酶利用电子和H+将NADP+还原为NADPH；②强光高温等胁迫时，将e-重新传递给PQ，PQ、PC、Fd构成环式电子传递；③O2浓度低时，将e-传递给氢化酶（H2ase），用于H2的合成。已知氢化酶（H2ase）活性与氧气浓度呈负相关。请分析回答： (1)图中的PSⅡ、PSI以及各电子传递体位于 上，ATP合酶以协助扩散的方式运输H+，并利用H+浓度差合成ATP。H+浓度差形成的原因有： 。 (2)D1是一种含硫的蛋白质，是PS Ⅱ的反应中心的核心组成部分之一。高温胁迫下过剩的光能会使D1受损，此时环式电子传递过程会增强，使ATP/NADPH的比例升高，叶绿体可消耗多余的ATP修复受损蛋白。请解释ATP/NADPH比例升高的机制： ①环式电子传递过程的e-不能传递给 （填中文名称），导致NADPH合成减少； ②此时H+的梯度仍维持正常， 。 (3)为提高衣藻产H2的速率，在适宜光照、密闭条件下，用 （填“含硫量高”或“缺硫”）培养液培养衣藻。结合以上所有信息，判断选择上述培养条件的理由是： ，此时衣藻仍可通过NADH产生e-和H+来维持H2的合成。 23.（11分，除特别注明外，每空1分）酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。 （1）该实验的自变量是___，实验中无关变量保持相同且适宜，该实验的无关变量有___。 （2）实验小组的实验过程：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份→在①中加入一定量的蒸馏水，②③中分别加入___→在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合→定时取样检测各反应中___，记录实验结果并绘图。 （3）据图1分析，随着底物浓度升高，___（填抑制剂类型） 的抑制作用逐渐减小。抑制剂降低酶促反应速率的原因是___。 （4）结合图1和图2分析抑制剂Ⅰ属于___性抑制剂。 24.（11分，除特殊注明外，每空1分）下图1为某原核细胞鞭毛（可摆动使个体运动）附近发生的有氧呼吸过程，膜结构2为细胞壁中以类脂A所组成的膜结构，图1过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内。图2为某些原核细胞发生的生理过程，过程中产生的NADH被复合体Ⅰ氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ，最终将O2还原（即途径一，原核细胞无途径二），该过程同时向膜外运输H+，H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP。请回答下列问题： (1)图1过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内，而后H+化学势能给 过程供能，同时转化为 能和 中的化学能。 (2)图1中膜结构1为原核生物的 （填细胞结构）。图1所示功能可以验证内共生学说中线粒体 （选填“内膜”或“外膜”）来自原核生物。 (3)某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶（AOX），该酶能直接利用复合体Ⅰ传递的 催化O2的还原，即途径二。与途径一相比，途径二的主要区别是 所以途径 可将更多的能量转移到ATP中。 (4)复合体Ⅳ向膜外运输H+的方式是 据图分析，复合体Ⅳ与ATP合酶的作用共同点有 。 25.（11分，除特别注明外，每空1分）为了探究根部供氧状况对盐胁迫环境下植物光合作用的影响，研究人员以生长状态一致的同种棉花幼苗为材料，设置了8组实验，各组的实验温度、光照强度、光照时间等条件相同、适宜且稳定，各组的处理方法如表所示，一段时间后分析各组材料中叶片的净光合速率降低幅度，结果如图所示。回答下列问题∶ 组别 处理方法 1 通气（每隔10min通气10min）+0mmol·L-1NaCl 2 不通气+0mmol·L-1NaCl 3 通气（每隔10min通气10min）+100mmol·L-1NaCl 4 不通气+100mmol·L-1NaCl …… …… 7 通气（每隔10min通气10min）+300mmol·L-1NaCl 8 不通气+300mmol·L-1NaCl (1)实验处理的5组和6组分别对应图中NaCl溶液浓度为 的两组数据。 (2)随着NaCl溶液浓度升高，根部成熟区细胞会因渗透失水而出现 现象，棉花净光合速率降低幅度逐渐增加，一方面失水导致 ，供给暗反应的CO2减少；另一方面叶绿素功能下降，导致用于暗反应的 减少。 (3)为了进一步了解上述过程中，位于 上的叶绿素含量是否发生改变，可先用无水乙醇提取叶绿体中的色素，再用 法分离，并观察、比较 色的色素带宽窄。 (4)与4、6、8组相比，对应的3、5、7组净光合速率降低幅度更小，说明 。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三单元 细胞的能量供应和应用 考试时间：90分钟 分值：100分 一、选择题:本题共 15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。 下列叙述错误的是（ ） A. 低温提取以避免PAL 失活 B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 【答案】B 【解析】温度过高，酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A正确；因为试管2在②中加入了HCl，酶已经变性失活，故不会消耗底物苯丙氨酸，B错误；④加H2O，补齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C正确；pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。 2．ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（ ） A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂 D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键 【答案】C 【解析】ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；ATP分子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；ATP可在细胞核中发挥作用，如为rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂，C错误；光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。 3．现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　　） 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ — — Ay3-Bi-CB — — ++ +++ Ay3 — — +++ ++ Bi — — — — CB — — — — 注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A. Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响 B. Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关 C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 【答案】B 【解析】由表可知，Ce5具有催化纤维素类底物的活性，Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性，Ay3与Ce5催化功能不同，Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，当缺少Ce5后，就不能催化纤维素类底物，当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强，所以Ay3与Ce5 可能存在相互影响，A正确；由表可知，不论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误；由表可知，Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，去除Ce5后，催化褐藻酸类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确；需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关，D正确。 4.“花牛苹果”是甘肃省特产之一，为中国国家地理标志产品，其肉质细，致密，松脆，汁液多，香气浓郁，口感好，风味独特，刚采摘的花牛苹果随着放置时间的延长甜度越来越高。取成熟后第2天和第4天的等量花牛苹果果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后分别进行图示的操作，观察比较试管中的颜色变化，下列叙述错误的是（    ） A．a、b试管呈蓝色，且a比b颜色深；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色深 B．实验前应提前准备NaOH和CuSO4，水浴的温度应控制在50～65℃左右 C．由实验结果可知，花牛苹果成熟过程中淀粉逐渐转化为可溶性还原糖 D．刚采摘的花牛苹果肉质细、口感松脆是因为果胶含量高 【答案】A 【解析】成熟后第2天的苹果果肉提取液中淀粉含量比第4天的高，还原糖含量比第4天的低，所以a、b试管检测淀粉，a比b颜色深；c、d试管检测还原糖，d比c颜色深，A错误；斐林试剂的配制需要NaOH和CuSO4，实验前应提前准备，斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，温度应控制在50～65℃左右，B正确； C、从实验结果看，随着放置时间的延长，淀粉减少，还原糖增加，可知花牛苹果成熟过程中淀粉逐渐转化为可溶性还原糖，C正确；刚采摘的花牛苹果肉质细、口感松脆是因为果胶含量高，随着时间推移，果胶会在果胶酶等的作用下分解，果实会变软，D正确。 5.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃内果皮细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．实验结果说明温度越高，水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率越大 B．50h时，15 ℃条件下水蜜桃内果皮有氧呼吸速率比30℃条件下低 C．30℃条件下，60h后水蜜桃内果皮细胞没有消耗O2，但密闭罐中CO2浓度会增大 D．30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体 【答案】C 【解析】温度过高时，酶会变性失活，果肉细胞有氧呼吸速率反而会降低，A错误；纵坐标表示O2的消耗速率，实际上是有氧呼吸速率，说明50h时，15℃条件下水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率比30℃条件下高，B错误；30℃条件下，60h后水蜜桃内果皮细胞没有消耗O2，但仍要进行无氧呼吸产生酒精和CO2，密闭罐中CO2浓度增大，C正确；30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，即30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞产生ATP的场所为细胞质基质，D错误。 6.下图表示小麦叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程及其关系图解，其中A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。据图判断，相关分析正确的是（　　） A．图中a和c都是在线粒体基质中产生的 B．过程A只能在有光下进行，过程B只能在无光下进行 C．过程A、C、D均可产生e D．小麦生长到开花前，A、B过程合成的C6H12O6等于C、D过程消耗的C6H12O6 【答案】C 【解析】分析图可知，a表示有氧呼吸第三阶段产生的H2O，场所为线粒体内膜，c表示有氧呼吸第二阶段产生的 CO2，场所为线粒体基质，A错误；过程A表示光反应，只能在有光下进行，过程B表示暗反应，有光无光都可进行，B错误；A 表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C表示有氧呼吸的第二、三阶段，D表示有氧呼吸的第一阶段，A、C、D均能产生ATP，C正确；小麦生长到开花前有机物含量增加，所以A、B过程合成的C6H12O6大于C、D过程消耗的C6H12O6，D错误。 7.钠钾泵由α、β两亚基组成，其中α亚基为跨膜蛋白，如图。一般认为钠钾泵首先在膜内侧与3个Na+结合，ATP酶活性被激活，水解ATP释放的能量使泵本身构象改变，将3个Na+输出细胞的同时，泵与细胞膜外侧的2个K+结合，构象再次改变，将2个K+输入细胞内。下列说法错误的是（　　）    A．钠钾泵第一次构象改变前，α亚基对Na+的亲和力大于K+ B．钠钾泵在该过程中，同时承担了催化和转运功能 C．钠钾泵的作用可以使细胞膜的外侧带有更多的正电荷 D．钠钾泵属于载体蛋白，与通道蛋白一样运输物质时需要与运输的物质结合 【答案】D 【解析】钠钾泵第一次构象改变前，α亚基与Na+结合不与K+结合，说明α亚基对Na+的亲和力大于K+，A正确；钠钾泵首先在膜内侧与Na+结合，ATP酶活性被激活，水解ATP释放的能量使泵本身构象改变并将Na+输出细胞，说明钠钾泵具有催化功能，能催化ATP水解，还具有转运功能，B正确；钠钾泵运出3个Na+同时运进2个K+，相当于整个过程运出一个正电荷，使细胞膜的外侧带有更多的正电荷，C正确；钠钾泵属于载体蛋白，运输物质时需要与运输的物质结合，而通道蛋白运输物质时不需要与运输的物质结合，D错误。 8.某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置（实验中微生物均有活性，酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖，瓶内充满空气，不考虑外界环境的变化）。下列叙述错误的是（　　）    A．乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率 B．若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位，则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1：3 C．如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动 D．如果外界环境在变化，可能甲、乙的液滴都向左移 【答案】A 【解析】乙装置有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等，无氧呼吸不消耗O2只产生CO2，故单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率，A错误；甲装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌消耗O2的速率，乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率，故酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖0.5单位，无氧呼吸消耗葡萄糖1.5单位，甲装置有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1∶3，B正确；乳酸菌只进行无氧呼吸产生乳酸，故不消耗O2也不产生CO2，甲、乙装置液滴都不移动，C正确；如果外界温度降低，气体热胀冷缩，乙装置酵母菌无氧呼吸产生CO2比温度下降减小的体积少时，液滴也向左移，D正确。 9.绿色植物进行光合作用可以合成淀粉，我国科学家成功设计出了一条无绿色植物参与也能利用二氧化碳和水合成淀粉的路线（如图所示）。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中水电解形成的产物与水光解形成的产物不同 B．①②③④过程模拟了暗反应过程 C．固定等量的CO2，上述途径与植物体内积累的淀粉一样多 D．植物体将C6H12O6变成淀粉的场所是叶绿体基质，这个过程能产生水 【答案】C 【解析】由图可知，水电解形成的产物为H2与O2，水光解形成的产物是氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH），A正确；①②过程模拟的是CO2的固定，③④模拟三碳化合物的还原，①②③④过程模拟了暗反应过程，B正确；上述过程只进行淀粉的合成，而植物体进行淀粉的合成的同时要分解消耗一部分，故固定等量的CO2，上述途径积累的淀粉比植物体多，C错误；在叶绿体基质，可通过脱水缩合将C6H12O6变成淀粉，D正确。 10.下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是（　　） A．该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响 B．要测定金鱼藻细胞呼吸的强度，需将此装置放在黑暗处 C．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2 D．拆去滤光片，相同时间后，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度 【答案】C 【解析】该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的O2浓度（代表光合作用强度），故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；若将此装置放在黑暗处，金鱼藻只进行呼吸作用，氧气传感器可测出氧气的消耗情况，从而测定金鱼藻的呼吸作用强度，B正确；加入NaHCO3溶液是为了提供光合作用需要的CO2，C错误；相同条件下，自然光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度，D正确。 11.酶抑制法可快速检测蔬果中有机磷农药残留，原理是：植物酯酶可以催化乙酸萘酯水解为萘酚和乙酸，萘酚与显色剂作用形成紫红色化合物，发生显色反应；有机磷农药能抑制植物酯酶的活性。下列叙述错误的是（　　） A．该检测需要在适宜的温度和pH下进行 B．植物酯酶可以为乙酸萘酯水解提供活化能 C．单位时间内显色程度越高，说明有机磷农药残留量越少 D．酶抑制法检测技术还可应用于其他毒物或药物的快速检测 【答案】B 【解析】酶促反应需要适宜的温度和pH，因此该检测需要在适宜的温度和pH下进行，A正确；酶的作用是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误；植物酯酶可以催化乙酸萘酯水解为萘酚和乙酸，萘酚与显色剂作用形成紫红色化合物，从而发生显色反应，而有机磷农药能抑制植物酯酶的活性，使反应速率下降，因此单位时间内显色程度越高，说明有机磷农药残留量越少，C正确；若其他毒物或药物也可以抑制酶的活性，也可以通过酶抑制法检测技术应用于其他毒物或药物的快速检测，D正确。 10.泛素（Ub）是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现，在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素-蛋白酶体系统（UPS）：Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白，完成对异常蛋白的泛素化修饰，最终由蛋白酶体降解（如图）。下列说法错误的是（ ） A. 蛋白质的泛素化过程需要消耗能量 B. 蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关 C. 真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中 D. UPS中，蛋白酶体具有催化功能 【答案】B 【解析】据图可知，蛋白质的泛素化过程要消耗ATP，因此，蛋白质的泛素化过程需要消耗能量，A正确；异常蛋白的泛素化修饰过程特异性主要体现在对不同异常蛋白的作用，而对异常蛋白起作用的是E3，因此，蛋白质泛素化的特异性主要与E3有关，B错误；依题意，泛素-蛋白酶体系统（UPS）是真核细胞中一种异常蛋白降解途径，在真核细胞中，溶酶体也可以降解蛋白，因此，真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中，C正确；据图可知，异常蛋白经泛素化修饰后转移至蛋白酶体后被降解成多肽，由此可知，在UPS中，蛋白酶体具有催化功能，D正确。 11.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素，设计并进行了两个实验，实验过程中无关变量均保持相同且适宜，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH B. 实验1中H2O2酶和FeCl3发挥作用的原理不同 C. 实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存 D. 当pH小于b或大于d时，H2O2酶会永久失活 【答案】B 【解析】据图可知：实验1的自变量是催化剂的种类和时间，实验2的自变量是pH，A正确；实验1中H2O2酶和FeCl2的作用原理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误；实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存，C正确；当pH小于b或大于d时，由于过酸或过碱，使酶的空间结构遭到破坏，所以H2O2酶会永久失活，D正确。 12.植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别/条件及产物 ① ② ③ ④ 果胶 + + + + 多聚半乳糖醛酸酶 + + + + Ca2+ - + - - Mn2+ - - + - 55℃ - - - + 半乳糖醛酸 + - +++ ++ 注：“+”表示存在和量的多少，“-”表示无。①~③组在常温下实验 A. 由①④组可知，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性 B. 由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响 C. 该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期 D. 该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性 【答案】D 【解析】由①④组条件只有温度不同，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性，检测指标为半乳糖醛酸的量，A正确；由①②③条件为离子不同，因变量为半乳糖醛酸的量，表明多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响，B正确；喷施Mn2+制剂，半乳糖醛酸增多，能促进果实的软化和成熟脱落，缩短果实成熟期，C正确；多聚半乳糖醛酸酶具有专一性，D错误。 13.cAMP 是由 ATP 脱去两个磷酸基团后环化而成，其结构组成如图所示。相关叙述正确的是（    ） A．图中①所示物质名称为腺嘌呤 B．cAMP 含有的五碳糖是脱氧核糖 C．②处化学键的名称为肽键 D．cAMP 是细胞中直接的能源物质 【答案】A 【解析】图中①是腺嘌呤，A正确；cAMP（环腺苷酸）含有的五碳糖是核糖，不是脱氧核糖，B错误；②不是肽键，肽键是氨基酸脱水缩合形成，这里是磷酸二酯键相关，C错误；细胞中直接能源物质是ATP，不是cAMP，D错误。 14.细胞内葡萄糖分解代谢过程如图1所示，检测酵母菌呼吸类型的装置如图2所示。结合两幅图分析细胞呼吸有关的说法，错误的是（    ） A．若图2中液滴不动，可推知图1中只进行①②阶段 B．若图2中液滴右移，可推知图1中只进行①④阶段 C．图1中③④过程没有能量释放，也没有ATP合成 D．图2中葡萄糖不能在酵母菌的线粒体中直接利用 【答案】B 【解析】图2液滴不动，说明无气体体积变化，酵母菌只进行有氧呼吸（①②阶段），A正确；图2液滴右移，说明酵母菌进行了无氧呼吸，但不能确定是否只进行①④阶段，也可能有氧、无氧呼吸同时进行，B错误；图1中③（产乳酸无氧呼吸第二阶段）、④（产酒精无氧呼吸第二阶段）都不释放能量，无ATP合成，C正确；葡萄糖需在细胞质基质分解为丙酮酸，才能进入线粒体，D正确。 15.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可以去除坏死组织；加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，能把衣物洗得更加干净鲜亮；青霉素酰化酶能将易产生抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。关于上述四种酶的叙述，正确的是（    ） A．溶菌酶还可以溶解植物的细胞壁，获得不具细胞壁的原生质体 B．用双缩脲试剂可以鉴定胰蛋白酶是否将坏死组织中蛋白质彻底水解为氨基酸 C．加酶洗衣粉在开水中使用去污效果更好 D．青霉素酰化酶通过降低化学反应的活化能来催化青霉素形成氨苄青霉素 【答案】D 【解析】溶菌酶分解细菌细胞壁（主要成分为肽聚糖），而植物细胞壁由纤维素和果胶构成，需用纤维素酶和果胶酶处理才能获得原生质体，A错误；双缩脲试剂检测蛋白质时，若蛋白质被彻底水解则不显紫色。但胰蛋白酶本身也是蛋白质，无论是否分解坏死组织，试剂均会显色，无法判断是否彻底水解，B错误；加酶洗衣粉中的酶在高温（如开水）下会变性失活，导致去污效果下降，C错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，青霉素酰化酶通过降低化学反应的活化能来催化青霉素形成氨苄青霉素，D正确。 二、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 16．4.某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和ATP溶液。实验结果显示各组均有发光的也有不发光的。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验结果能够表明，ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质 B. 切去发光器的时间间隔过长，有些发光器的生命活性已完全丧失 C. 该实验中的切取发光器不合理，应选择健康完整的萤火虫为材料 D. 萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其发光器立即进行分组实验 【答案】ACD 【解析】实验结果显示各组均有发光的也有不发光的，所以不能证明ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，A错误；实验结果显示各组均有发光的也有不发光的，说明有些发光器的生命活性已完全丧失，B正确；完整的萤火虫能够通过呼吸提供能量，所以不能用完整的萤火虫，C错误；切取萤火虫发光器放置一段时间消耗掉能量以后才可以用于实验，D错误。 17.“花牛苹果”是甘肃省特产之一，为中国国家地理标志产品，其肉质细，致密，松脆，汁液多，香气浓郁，口感好，风味独特，刚采摘的花牛苹果随着放置时间的延长甜度越来越高。取成熟后第2天和第4天的等量花牛苹果果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后分别进行图示的操作，观察比较试管中的颜色变化，下列叙述错误的是（    ） A．a、b试管呈蓝色，且a比b颜色深；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色深 B．实验前应提前准备NaOH和CuSO4，水浴的温度应控制在50～65℃左右 C．由实验结果可知，花牛苹果成熟过程中淀粉逐渐转化为可溶性还原糖 D．刚采摘的花牛苹果肉质细、口感松脆是因为果胶含量高 【答案】A 【解析】成熟后第2天的苹果果肉提取液中淀粉含量比第4天的高，还原糖含量比第4天的低，所以a、b试管检测淀粉，a比b颜色深；c、d试管检测还原糖，d比c颜色深，A错误；斐林试剂的配制需要NaOH和CuSO4，实验前应提前准备，斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，温度应控制在50～65℃左右，B正确； C、从实验结果看，随着放置时间的延长，淀粉减少，还原糖增加，可知花牛苹果成熟过程中淀粉逐渐转化为可溶性还原糖，C正确；刚采摘的花牛苹果肉质细、口感松脆是因为果胶含量高，随着时间推移，果胶会在果胶酶等的作用下分解，果实会变软，D正确。 18.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃内果皮细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．实验结果说明温度越高，水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率越大 B．50h时，15 ℃条件下水蜜桃内果皮有氧呼吸速率比30℃条件下低 C．30℃条件下，60h后水蜜桃内果皮细胞没有消耗O2，但密闭罐中CO2浓度会增大 D．30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体 【答案】ABD 【解析】温度过高时，酶会变性失活，果肉细胞有氧呼吸速率反而会降低，A错误；纵坐标表示O2的消耗速率，实际上是有氧呼吸速率，说明50h时，15℃条件下水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率比30℃条件下高，B错误；30℃条件下，60h后水蜜桃内果皮细胞没有消耗O2，但仍要进行无氧呼吸产生酒精和CO2，密闭罐中CO2浓度增大，C正确；30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，即30℃条件下，60h时水蜜桃内果皮细胞产生ATP的场所为细胞质基质，D错误。 19.将紫月季叶片色素提取液点样后，先后置于层析液和蒸馏水中进行纸层析，过程及结果如图所示，其中a~e为色素。用菠菜叶片进行同样的实验时，未观察到色素a。下列说法正确的是（    ） A．色素b、c、d、e分别为胡萝卜素、叶黄色、叶绿素a、叶绿素b B．色素b、c、d、e难溶于蒸馏水，色素a最可能存在于液泡中 C．若层析后未出现色素斑点，则可能是分离色素时点样点触及了层析液或蒸馏水 D．待测植物种类不同，最终色素b、c、d、e在滤纸上的排列顺序不同 【答案】BC 【解析】光合色素在层析液中的溶解度由大到小依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，溶解度大的在滤纸条上扩散速度快，据图可知，色素b距离点样点最近，因此色素b、c、d、e分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，A错误；色素b、c、d、e表示叶绿体中的色素，均难溶于蒸馏水；色素a能溶解到水中，最可能存在于液泡中，B正确；若层析后未出现色素斑点，可能是分离色素时点样点触及层析液或蒸馏水，导致光合色素溶解在层析液中或液泡中色素溶解在蒸馏水中，C正确；分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，与植物种类无关，即待测植物种类不同，层析后，色素b、c、d、e在滤纸上的排列顺序相同，D错误。 20.玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶。T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（    ）    A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．有氧呼吸和无氧呼吸产生的[H]去向相同 【答案】AC 【解析】细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误；T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；有氧呼吸产生的[H]去向线粒体内膜，无氧呼吸产生的[H]去向细胞质基质，D错误。 三、非选择题:本题共5小题.共 55分。 21.（11分，除特别注明外每空1分）某彩叶竹种因其独特的条纹叶成为了人们非常喜爱的观赏植物，其叶片按照不同表型可分为全绿叶片、绿底白纹叶片 （浓绿及中绿叶色面积超过50%）、白底绿纹叶片（黄绿及白叶色面积超过50%）和全白叶片。科研人员为探究不同表型叶片的植株光合特性，对下列各项参数进行测定，获得结果如下。请回答下列问题： 注：光通量密度与光照强度成正比 表型 叶绿素含量/mg·g⁻¹FW 类胡萝卜素含量/ mg·g-1 FW 最大净光合速率/μmol CO₂·m²s-1 暗呼吸速率/ μmol CO₂·m⁻²s⁻¹ 全绿叶片 4.783±0.027a 0.422±0.010a 8.05±0.144b 0.57±0.093a 绿底白纹叶片 3.169±0.060b 0.396±0.002b 5.67±0.092b 0.74±0.318a 白底绿纹叶片 1.698±0.031c 0.233±0.002c 1.00±0.118a 0.54±0.048a 全白叶片 0.056±0.005d 0.042±0.004d — ★注：同列中不同小写字母表示显著差异性。“-”表示为负值或不可测得。 (1)由表可知，叶片变白的直接原因为 。绿底白纹叶片与全绿叶片的叶绿素含量 （填“有”或“无”）显著差异，最大净光合速率 （填“有”或“无”）显著差异。 (2)植株净光合速率达到最大时所需要的最小光照强度被称为 ，若用下图表示此时叶肉细胞中的气体交换情况，可以去掉的箭头是 。（用图中字母表示） (3)已知嗜饿颗粒是类囊体膜降解的产物，则在表型为 的叶片中最容易观察到嗜锹颗粒。 (4)由图可知，绿底白纹叶片植株光通量密度在 μmol·m⁻²s⁻¹后净光合速率下降。限制绿底白纹叶片植株光合速率的因素属于 （填“气孔”或“非气孔”）限制因素，原因是 。 【答案】(1) 光合色素含量下降（叶绿素和类胡萝卜素含量下降） 有 无 (2)光饱和点 ef (3)全白叶片 (4)600 非气孔 净光合速率下降，气孔导度下降，胞间CO2浓度上升（2分） 【解析】（1）叶片的颜色主要由光合色素决定，叶片中叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量，叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），变白意味着光合色素含量大幅减少，所以叶片变白的直接原因为叶绿素和类胡萝卜素含量减少；观察表格中数据，绿底白纹叶片与全绿叶片的叶绿素含量，同列中二者字母不同（绿底白纹叶片为b，全绿叶片为a ），说明有显著差异；最大净光合速率同列中二者字母相同（均为b ），说明无显著差异。 （2）植株净光合速率达到最大时所需要的最小光照强度被称为光饱和点 ；当净光合速率最大时，叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，叶绿体产生的O2 除满足线粒体需求（c）外，还释放到细胞外（b）；线粒体产生的CO2 （d）不足以满足叶绿体需求，还需从细胞外吸收（a），此时去掉的箭头是线粒体产生的排出细胞外的CO2 （f ）和线粒体从细胞外吸收来的O2 （e） 。 （3）嗜饿颗粒是类囊体膜降解的产物，类囊体是光合色素分布的场所，全白叶片中光合色素含量极少，类囊体膜大量降解，所以在表型为全白叶片的叶片中最容易观察到嗜饿颗粒。 （4）由第一张图可知，绿底白纹叶片植株光通量密度在600μmol·m⁻²s⁻¹后净光合速率下降。结合这三个图可以看出，绿底白纹叶片植株净光合速率开始下降后，气孔导度下降、CO2 浓度升高，所以限制绿底白纹叶片植株光合速率的因素属于非气孔限制因素。 22.（9分，除特别注明外，每空1分）利用衣藻光合作用产氢是具有前景的清洁能源生产途径。下图为衣藻光合作用示意图，PS Ⅱ的反应中心将水分解释放的e-经电子传递链依次传递至Fd，被还原的Fd将e-沿3个途径进行分配和利用：①自然条件下，将e-传递给FNR（铁氧还蛋白-NADP+还原酶），该酶利用电子和H+将NADP+还原为NADPH；②强光高温等胁迫时，将e-重新传递给PQ，PQ、PC、Fd构成环式电子传递；③O2浓度低时，将e-传递给氢化酶（H2ase），用于H2的合成。已知氢化酶（H2ase）活性与氧气浓度呈负相关。请分析回答： (1)图中的PSⅡ、PSI以及各电子传递体位于 上，ATP合酶以协助扩散的方式运输H+，并利用H+浓度差合成ATP。H+浓度差形成的原因有： 。 (2)D1是一种含硫的蛋白质，是PS Ⅱ的反应中心的核心组成部分之一。高温胁迫下过剩的光能会使D1受损，此时环式电子传递过程会增强，使ATP/NADPH的比例升高，叶绿体可消耗多余的ATP修复受损蛋白。请解释ATP/NADPH比例升高的机制： ①环式电子传递过程的e-不能传递给 （填中文名称），导致NADPH合成减少； ②此时H+的梯度仍维持正常， 。 (3)为提高衣藻产H2的速率，在适宜光照、密闭条件下，用 （填“含硫量高”或“缺硫”）培养液培养衣藻。结合以上所有信息，判断选择上述培养条件的理由是： ，此时衣藻仍可通过NADH产生e-和H+来维持H2的合成。 【答案】(1)类囊体薄膜 水的光解产生H+、PQ主动运输H+、基质中消耗H+合成NADPH（2分） (2)氧化型辅酶Ⅱ ATP的合成过程正常进行（2分） (3)缺硫 缺硫时D1合成受阻，PS Ⅱ处产生氧气的速率下降，密闭条件可以阻止外界环境中氧气对氢化酶活性的抑制，氢化酶活性升高（2分） 【解析】（1）PS Ⅱ、PS I 以及各电子传递体位于类囊体膜 上。H⁺浓度差形成的原因包括：PS Ⅱ催化水分解为O₂、H⁺和 e⁻，直接释放 H⁺至类囊体腔； PQ在传递电子的同时，将基质中的 H⁺泵入类囊体腔；在基质中消耗H+合成NADPH。 （2）①高温胁迫时，环式电子传递过程的电子不传递给NADP+（氧化型辅酶Ⅱ  ），导致NADPH合成减少。 ②H+的梯度仍维持正常，ATP的合成过程正常进行，因此ATP含量增加，NADPH含量下降，ATP/NADPH比例升高。 （3）在适宜光照、通气条件下，用完全培养液培养衣藻，其光合作用产生的O2的去向是用于细胞呼吸和释放到空气中。根据题干O2浓度低时，传递给氢化酶（H2ase），用于H2的合成，已知氢化酶活性与氧气浓度负相关，因此为提高衣藻产H2的速率，应该抑制氧气的产生速率，应使用缺硫培养液，在适宜光照、密闭（不通气）条件下培养衣藻，因为缺硫时D1合成受阻，PS Ⅱ产生氧气的速率下降，密闭条件可以阻止外界环境中氧气对氢化酶活性的抑制，氢化酶活性升高；此时仍可通过NADH产生电子和H+来维持H2的合成。 23.（11分，除特别注明外，每空1分）酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。 （1）该实验的自变量是___，实验中无关变量保持相同且适宜，该实验的无关变量有___。 （2）实验小组的实验过程：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份→在①中加入一定量的蒸馏水，②③中分别加入___→在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合→定时取样检测各反应中___，记录实验结果并绘图。 （3）据图1分析，随着底物浓度升高，___（填抑制剂类型） 的抑制作用逐渐减小。抑制剂降低酶促反应速率的原因是___。 （4）结合图1和图2分析抑制剂Ⅰ属于___性抑制剂。 【答案】（1）①. 抑制剂种类和底物浓度（2分） ②. 温度、pH、酶浓度、抑制剂量等（2分） （2）①. 等量的抑制剂Ⅰ、Ⅱ（2分） ②. 产物增加量 （3）①. 抑制剂Ⅰ ②. 在抑制剂作用下，酶的活性降低（2分） （4）非竞争 【解析】 【分析】图1表示两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，该实验的自变量是抑制剂种类和底物浓度，因变量是酶促反应速率，无关变量是温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等。与①无抑制剂相比，②抑制剂Ⅰ、Ⅱ降低化学反应活化能的能力下降，酶的活性（催化效率）降低。 【小问1详解】 由图1可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。 【小问2详解】 实验设计遵循对照原则和单一变量原则，无关变量相同且适宜。该实验小组的实验过程是：将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组分为若干等份；在①中加入一定量的一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的抑制剂Ⅱ；在相同且适宜条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，计算出底物的减少量或产物的增加量，记录实验结果并绘图。 【小问3详解】 由图1可知，随着底物浓度的升高，曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制剂I的作用逐渐减小甚至消失。在抑制剂作用下，酶的活性降低，降低化学反应的活化能的能力下降，催化速率下降。 【小问4详解】 图1中抑制剂Ⅰ可以降低化学反应速率，但是随着底物的浓度的增加，化学反应速率会增加，最终和没有抑制剂的相等，再分析图2说明抑制剂Ⅰ和底物都可以和酶结合，抑制剂Ⅰ不与底物结合同一位点，属于非竞争性抑制剂。 24.（11分，除特殊注明外，每空1分）下图1为某原核细胞鞭毛（可摆动使个体运动）附近发生的有氧呼吸过程，膜结构2为细胞壁中以类脂A所组成的膜结构，图1过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内。图2为某些原核细胞发生的生理过程，过程中产生的NADH被复合体Ⅰ氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ，最终将O2还原（即途径一，原核细胞无途径二），该过程同时向膜外运输H+，H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP。请回答下列问题： (1)图1过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内，而后H+化学势能给 过程供能，同时转化为 能和 中的化学能。 (2)图1中膜结构1为原核生物的 （填细胞结构）。图1所示功能可以验证内共生学说中线粒体 （选填“内膜”或“外膜”）来自原核生物。 (3)某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶（AOX），该酶能直接利用复合体Ⅰ传递的 催化O2的还原，即途径二。与途径一相比，途径二的主要区别是 所以途径 可将更多的能量转移到ATP中。 (4)复合体Ⅳ向膜外运输H+的方式是 据图分析，复合体Ⅳ与ATP合酶的作用共同点有 。 【答案】(1) 物质运输 鞭毛转动的动 ATP (2) 细胞膜 内膜 (3)电子 途径二向膜外运输H+较少（2分） 一 (4)主动运输 都能够运输H+，都可以作为酶起到催化作用（2分） 【解析】（1）图1为某些原核细胞鞭毛附近发生的有氧呼吸过程，图示过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内，而后H+顺浓度梯度转运至细胞内，该过程中氢离子的梯度势能驱动了ATP的产生，同时也推动了鞭毛的运动，即氢离子的化学势能转化为ATP中的化学能和鞭毛转动的动能，且氢离子的梯度势能还能给物质运输过程供能，如钙离子和钠离子的转运消耗了氢离子的梯度势能。 （2） 原核生物只有细胞膜这一种膜结构，因此，图1为原核生物的细胞膜，图示功能显示的是在膜上产生ATP的过程，相当于有氧呼吸的第三阶段，为此，该信息可为验证内共生学说提供依据，即图中的细胞膜相当于线粒体的内膜，即线粒体的内膜来自原核生物。 （3）图2为某些原核细胞发生的生理过程，过程中产生的NADH被复合体I氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ最终将O2还原（即途径一），该过程同时向膜外运输H+，H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP；某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶（AOX），该酶能直接利用复合体I传递的电子催化O2的还原（即途径二）。因交替氧化酶的存在，电子经复合体Ⅳ的传递量减少，致使膜外H+浓度减小，驱动ATP合酶合成ATP减少。因此途径二的主要区别是途径二向膜外运输H+较少，所以途径一可将更多的能量转移到ATP中。 （4） 复合体Ⅳ向膜外运输H+的同时，并同时实现了对氢的氧化过程，根据ATP的产生过程可推测，此时氢离子转运的方式是逆浓度梯度进行的，因此运输方式为主动运输。据图分析，复合体Ⅳ能作为H+逆浓度梯度转运的载体，且能催化H+氧化成水的过程，而ATP合酶不仅能顺浓度梯度转运H+，且能催化ATP的合成，可见二者的共同点可总结为都能够运输H+，且都可以作为酶起到催化作用。 25.（11分，除特别注明外，每空1分）为了探究根部供氧状况对盐胁迫环境下植物光合作用的影响，研究人员以生长状态一致的同种棉花幼苗为材料，设置了8组实验，各组的实验温度、光照强度、光照时间等条件相同、适宜且稳定，各组的处理方法如表所示，一段时间后分析各组材料中叶片的净光合速率降低幅度，结果如图所示。回答下列问题∶ 组别 处理方法 1 通气（每隔10min通气10min）+0mmol·L-1NaCl 2 不通气+0mmol·L-1NaCl 3 通气（每隔10min通气10min）+100mmol·L-1NaCl 4 不通气+100mmol·L-1NaCl …… …… 7 通气（每隔10min通气10min）+300mmol·L-1NaCl 8 不通气+300mmol·L-1NaCl (1)实验处理的5组和6组分别对应图中NaCl溶液浓度为 的两组数据。 (2)随着NaCl溶液浓度升高，根部成熟区细胞会因渗透失水而出现 现象，棉花净光合速率降低幅度逐渐增加，一方面失水导致 ，供给暗反应的CO2减少；另一方面叶绿素功能下降，导致用于暗反应的 减少。 (3)为了进一步了解上述过程中，位于 上的叶绿素含量是否发生改变，可先用无水乙醇提取叶绿体中的色素，再用 法分离，并观察、比较 色的色素带宽窄。 (4)与4、6、8组相比，对应的3、5、7组净光合速率降低幅度更小，说明 。 【答案】(1)200mmol·L-1 (2)质壁分离 叶片部分气孔关闭 NADPH和ATP（2分） (3)类囊体薄膜 纸层析 蓝绿色和黄绿（2分） (4)通气能缓解盐胁迫对棉花幼苗净光合速率降低的影响（2分） 【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段（1）光反应阶段：场所是类囊体薄膜，水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi结合形成ATP。（2）暗反应阶段：场所是叶绿体基质，二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【详解】（1）实验的目的是探究根部供氧状况对盐胁迫环境下植物光合作用的影响，实验的自变量是供氧情况和NaCl浓度变化，1、3、5、7组遵循单因素变量可知，5组的处理是通气（每隔10min通气10min）+200mmol·L-1NaCl；2、4、6、8组遵循单因素变量可知，6组的处理是不通气+200mmol·L-1NaCl，故实验处理的5组和6组分别对应图中NaCl溶液浓度为200mmol·L-1。 （2）根部成熟区细胞含有大液泡，随着NaCl溶液浓度升高，根部成熟区细胞会因渗透失水而出现质壁分离现象；棉花净光合速率降低幅度逐渐增加，原因是叶片部分气孔关闭供给暗反应的CO2减少；叶绿素功能下降，光反应下降，导致用于暗反应的NADPH和ATP减少。 （3）叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上；结合（2）中探究降低棉花净光合作用的原因是叶绿素功能下降，可先用无水乙醇提取叶绿体中的色素，再用纸层析法分离。观察、比较蓝绿色（叶绿素a）和黄绿（叶绿素b）的色素带宽窄。 （4）4、6、8组与对应的3、5、7组相比，在于3、5、7组都通气了，使得3、5、7组净光合速率降低幅度更小，说明通气能缓解盐胁迫对棉花幼苗净光合速率降低的影响。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$