(4) 酶与ATP、细胞呼吸的原理及应用-【衡水金卷·先享题】2026年高考生物一轮复习周测卷（小题量 Q）

高三一轮复习40分钟周测卷/生物学 (四)酶与ATP、细胞呼吸的原理及应用 (考试时间40分钟，满分100分) 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题 目要求。 1.多酶片适用于消化不良、食欲缺乏，其为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶（包括胰淀粉 酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等)，外层为胃蛋白酶。下列有关多酶片的叙述，错误的是 A.为了便于吞咽，可以将药片嚼碎后吞服 B.糖衣有保护胃蛋白酶的作用，且能在胃中溶解 C.肠溶衣的作用是保护胰酶，避免胰酶被胃蛋白酶催化水解 D.胰酶可以消化淀粉、蛋白质和脂肪等物质 2.梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响 花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是 A.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 B.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸，但促进了无氧呼吸 D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 3.研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现 象，且数量减少。下列分析错误的是 A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C.有氧条件下，WT比△sqr的生长速度快 D.无氧条件下，WT比△sqr产生更多的ATP 4.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~表示一种特殊的化 学键。下列叙述错误的是 2 B 腺嘌呤 A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B.用a位32P标记的ATP可以合成带有32P标记的RNA 核糖 C.阝和Y位磷酸基团之间的特殊的化学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B和Y位磷酸基团之间的特殊的化学键中 5.乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程，包括骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸，乳酸通过血 液进入肝细胞中，经过糖异生作用重新生成葡萄糖，葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取，具体过 程如图所示。下列叙述正确的是 骨骼肌细胞 血液 肝细胞 A.肌肉细胞生成乳酸常发生于剧烈运动时，场所是线粒体 葡萄糖← 葡萄糖← 葡萄糖 基质 酶1 酶3 B.肌肉细胞中不能进行糖异生过程，根本原因是缺乏酶3 ATP丙酮酸 ↓酶2 C.由图可知，糖异生是一个放能过程，与ATP的水解相联系 乳酸 →乳酸 →乳酸 D.乳酸循环既可防止乳酸过多导致稳态失调，又可避免能量浪费 6.普洱茶需经高温杀青后进行发酵，发酵时茶叶中的蛋白质被黑曲霉蛋白酶降解，形成普洱茶独 特的风味。为研究杀青温度和时长对黑曲霉蛋白酶的影响，在不同的温度条件下，分别对黑曲 霉蛋白酶处理10、60、90min后，测定酶活力，结果如图所示。下列相关叙述正确的是 400 △10min 350 -◇-60min -90 min 250 200 150 100 气A 030354045 5055 生物学第1页（共4页) 衡水金卷·先享题·高三 A.处理温度于45~70℃时，酶活力随处理时间的延长而降低 B.该酶在70℃下处理10min后，下调温度至60℃时酶活力增大 C.据图分析，适宜的杀青条件为时长10min、温度约60℃ D.40℃时不同时长的处理，酶活力变化不大，40℃为该酶最适储存温度 7.科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质）和ATP合成酶重组到脂双层（一种由磷脂双分子层组成的 人工膜)上，在光照条件下，观察到图甲、乙、丙所示的结果。另外科学家研究表明每个细菌内的 ATP含量基本相同，可利用图丁反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌（原核生物）产生的 寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成。下列说法错误的是 圈甘叶细菌紫膜质 H H+ ADP+① ATP合成酶 西 +H+ 密封的囊膜 HH (脂质体) H ATP 无ATP产生 无ATP产生 有ATP产生 甲 乙 丙 荧光素+ATP+O2 QMg氣化荧光素+AMP+PPi+HO+荧光 A.从ATP合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有催化和运输的功能 B.H以主动运输的方式通过细菌紫膜质进入脂质体内部，黑暗条件下，当图丙脂双层内H+浓 度高于外侧就可以产生ATP C.利用图丁反应原理来检测样品中细菌数量时，ATP水解释放的能量部分转化成光能，荧光强 度与样品中细菌数量呈正相关 D.放线菌合成寡霉素时需要多种具膜细胞器参与，寡霉素抑制的是细菌细胞内需要能量的代谢 过程 8.细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(P℉K1)是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时，ADP和AMP(腺苷一磷酸)会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与 PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。 下列叙述正确的是 A.在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B.PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 9.某甜瓜品种耐淹性较强。为研究其耐淹性机理，研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理，一段时间 后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性，结果如图1所示；图2为甜瓜幼苗细胞中存在 的部分代谢途径。下列说法正确的是 ■根口叶 目2w 酶a 酶b 450 酶a 8000 Ⅱ →酒精+C02 300 葡萄糖工丙酮酸- 4000 150 酶→乳酸 亚 对照 对照 图1 图2 A.酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质和线粒体中 B.水淹后，甜瓜幼苗细胞中葡萄糖分子中的能量大部分以热能形式散失 C.水淹处理后，幼苗无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2 D.水淹时间越长，酶a和酶b的活性越高，叶的无氧呼吸强度将更高 10.用酵母菌作为实验材料探究细胞呼吸时，某同学将完整酵母菌细胞和酵母菌细胞质基质提取 液分别加入甲、乙2支试管中，并向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一 段时间后检测葡萄糖和CO2的相对含量变化，结果如图所示。不考虑营养物质的相互转化，下 列叙述错误的是 轮复习40分钟周测卷四 生物学第2页（共4页) 回 一葡萄糖 如女哭 --.C02 M时间/h M时间/h 甲 A.反应结束后，甲试管的葡萄糖全部转化为CO2和H2O B.2支试管的葡萄糖消耗速率相同，反应释放的能量相等 C.反应至M时刻，乙试管溶液用酸性重铬酸钾可检测到灰绿色 D.用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,甲试管中溶液变黄的速度比乙试管快 11.为验证影响酶活性的因素，实验小组取若干支试管，加入等量的过氧化氢溶液和过氧化氢酶溶 液（蛋白质类酶），在最适温度条件下测得O2释放量的变化如图中实线所示。重复实验时，在 A、B、C、D四点改变反应条件，测得O2释放量的变化如图中虚线所示。 不考虑过氧化氢自身分解的情况，下列相关分析正确的是 A.A点时，可能是适当降低了温度 B.B点时，可能是加入了过氧化氢溶液 C.C点时，可能是加入了少量蛋白酶 D.D点时，可能是加入了过氧化氢酶溶液 12.研究者在相同施氨量下对辣椒设置7个施肥处理，分别为不施肥(CK)、单施尿素()、20%氨基 酸肥+80%尿素(b)、40%氨基酸肥十60%尿素(c)、60%氨基酸肥+40%尿素(d)、80%氨基酸 肥十20%尿素()、100%氨基酸肥(f),研究氨基酸肥与尿素配施对不同土层中的土壤脲酶活性 的影响，结果如图所示。下列有关说法错误的是 ▣CK 目a 18.3w] 0.6 田b 图c ☑d 0.4 ■e ☒f 02 0-20 20-40 土层/cm A.本实验的自变量是不同的施肥处理和不同土层深度 B.氨基酸施肥量增加到一定程度后可能使酶活性降低 C.脲酶为催化尿素的分解提供了活化能 D.0~20cm土层的脲酶活性更高，意味着此深度的土壤肥力更高 班级 姓名 分数 题号 1 3 4 7 9 10 11 12 答案 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 13.(17分)某实验小组将分别用百香果研磨液、FCl3溶液、清水浸泡过的滤纸圆片，呈一字整齐 贴于广口瓶内部上侧，水平放置。向广口瓶内加入一定量3%H2O2溶液，并确保液体无法接触 到滤纸片，用插有导管的瓶塞塞紧瓶口。再取一定体积的量筒，装满水，倒置悬挂于铁架台上， 下端浸入盛满水的水槽中，组装连接装置，如图1所示。将广口瓶旋转180度，使滤纸圆片与 H2O2溶液接触，反应开始进行。每隔30s读取并记录一次量筒中液面刻度，结果如图2所示。 回答下列问题： 排水量/mL 浸泡过的滤纸圆片 25 20 ···百香果研磨液组 清水 15 -……FeCl3组 H202溶液旋转180 10 清水组 5 03060901201501802i10240 图1 图2 时间/s 生物学第3页（共4页) 衡水金卷·先享题·高三 (1)本实验是以 作为酶促反应速率的观测指标。 此外，还可以用收集5mL气体所需的 作为观测指标。实验过程中要保持各组 (答出1点)相同。 (2)推测百香果研磨液组与FCl3溶液组最终排水量 ,原因是 (3) (填“可以”或“不可以”)用图1中装置探究温度对H2O2酶活性的影响，理由是 。 若使用上述装置与材料探究酶浓度与酶促反应速 率的关系，可通过改变各组实验装置中的 控制自变量。 14.(19分)为了满足快速增殖的能量需求和生物合成过程，癌细胞通常消耗葡萄糖的速率远高于 正常细胞。即使在氧气充足的条件下，癌细胞也会进行旺 1.21 ●酶M 盛的无氧呼吸。请根据所学内容及材料回答下列问题： 0.8 O-酶L (1)癌细胞的无氧呼吸发生在 第一阶段反 应的产物是 ,第二阶段反应时 0.4 (填“能”或“不能”)产生ATP。 (2)与有氧呼吸相比，癌细胞中等量的葡萄糖经过无氧呼 020406080100 吸释放的总能量较少的主要原因是 糖酵解速率相对值 (3)进一步研究发现，癌细胞内的酶M和酶L均能催化NAD的再生，以保证糖酵解（有氧或 无氧呼吸第一阶段反应)的正常进行。但酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质 中。科研人员用溶剂N配制不同浓度2DG(糖酵解抑制剂)溶液，处理正在分裂的癌细胞组 织。测量在不同浓度2DG溶液下，癌细胞内酶M和酶L活性相对值。 ①该实验表明，糖酵解速率相对值较低时，癌细胞优先进行 (填“有氧”或“无氧”) 呼吸。 ②糖酵解速率相对值超过60时，酶M的活性达到饱和，酶L的活性迅速提高。若糖酵解速率 继续提高时，癌细胞则会表现为进行较旺盛的 (填“有氧”或“无氧”)呼吸。 ③综上所述，癌细胞在氧气充足的条件下还能进行旺盛无氧呼吸的原因是 (4)针对上述癌细胞糖代谢特点提出一条抗癌治疗策略： 15.(16分)高等动植物细胞进行有氧呼吸第三阶段时，NADH中的电子经UQ、蛋白复合体(I、 Ⅱ、Ⅲ、V)传递至O2和H+并生成H2O。电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓 度差，使能量转换成H+电化学势能。H+经ATP合成酶运回时释放能量用于ATP合成并缓 慢产热；另一些H+经UCP渗漏时H+电化学势能将以热能形式释放，以上途径称为细胞色素 途径，其过程如图所示(“”表示电子，“→”表示物质运输及方向)。图中的AOX是一种在植 物细胞中广泛存在的氧化酶，在AOX参与下，电子可以不通过蛋白复合体Ⅲ和N,而是直接传 递给O2和H+并生成H2O,大量能量以热能的形式释放，此途径称为AOX途径。请回答下列 问题： (1)图中来自 (细胞结构)的 H H+ H H NADH被氧化产生电子，电子传递过程会驱动 膜外 H+通过 方式进入线粒体膜 间隙。 Ie-l (2)氰化物能抑制蛋白复合体Ⅳ的活性，导致细胞 AOX 产生的ATP减少，原因是 膜内 ADP+PD ATP NADH NAD+1/202+H+H2O 图中ATP合成酶具有 功能。 (3)在冬季来临前，植物在提高耐寒性方面有不同的对策。有些植物的叶片在脱落酸、 两种激素的协同作用下衰老并脱落。有些植物在低温条件下，上图膜结构上的 的含量增加，则经ATP合成酶催化形成的ATP的量减少，原因是 轮复习40分钟周测卷四 生物学第4页（共4页) 回高三一轮复习Q ·生物学· 高三一轮复习40分钟周测卷/生物学（四） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I,理解能力Ⅱ.实验探究能力Ⅲ.解决问题能力V.创新能力 2.学科素养： ①生命观念 ②科学思维 ③科学探究 ④社会责任 能力要求 学科素养 预估难度 题号 知识点 题型 分值 (主题内容) I N ① ② ③ ④ 档次 系数 影响酶促反应的因素及 选择题 易 0.85 生活应用 2 选择题 4 细胞呼吸产物和应用 中 0.70 有氧呼吸和无氧呼吸 选择题 易 0.75 过程 选择题 4 ATP的结构与功能 中 0.65 5 选择题 4 乳酸循环 中 0.65 酶的特性、影响酶促反 6 选择题 4 0.65 应的因素及实验 真核细胞与原核细胞的 7 选择题 4 异同、ATP在能量代谢 中 0.65 中的作用 ATP、酶和细胞呼吸 选择题 中 0.64 综合 影响细胞呼吸的因素、 9 选择题 4 中 0.65 无氧呼吸过程 探究酵母菌细胞呼吸 10 选择题 0.65 方式 11 选择题 4 影响酶活性的因素 0.65 12 选择题 4 酶活性实验 0.65 13 非选择题 17 影响酶促反应的因素 0.60 14 非选择题 19 癌细胞与细胞呼吸 中 0.55 ATP、有氧呼吸、物质运 15 非选择题 16 难 0.29 输方式 ·13· ·生物学· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 反应过程可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP 1.A【解析】嚼碎服用时，肠溶衣包裹的酶释放后会在 的特殊化学键中，故光合作用可将光能转化为化学能 酸性的胃液中失去活性，无法发挥作用，所以为充分 储存于B和Y位磷酸基团之间的特殊的化学键中，D 发挥多酶片的作用，使用时应整片吞服，A错误；多酶 正确。 片的成分为胰酶、胃蛋白酶、糖衣层（遇酸易溶化）、肠 5.D【解析】肌肉细胞生成乳酸常发生于剧烈运动时， 溶衣层（遇碱易溶化），为了让多酶片在胃和小肠都发 场所是细胞质基质，A错误；乳酸在肝脏中进行糖异 挥作用，多酶片自外而内的成分依次是糖衣层、胃蛋 生过程时，需要酶3的参与，骨骼肌细胞中不能进行 白酶、肠溶衣层、胰酶，B正确；肠溶衣层（遇碱易溶 糖异生，根本原因可能是与酶3有关的基因不表达，B 化)，可以保护胰酶，避免胰酶被胃蛋白酶催化水解， 错误；由图可知，糖异生需要消耗ATP,是一个吸能 C正确；胰酶包括胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等， 过程，与ATP的水解相联系，C错误；乳酸循环过程 因为酶具有专一性，所以胰酶可以消化淀粉、蛋白质 中，骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸，同时释放能量，而 和脂肪等物质，D正确。 乳酸在肝脏中经过糖异生重新生成葡萄糖需要消耗 2.A【解析】根系吸收水分是被动运输，不消耗能量， 能量，这样可避免乳酸过多导致稳态失调，又可避免 A错误；大多数营养物质的吸收是与植物根系代谢活 能量浪费，D正确。 动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生 6.C【解析】由图可知，在处理温度为50℃时，处理时 的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使 间为60min的酶活力等于90min,故酶活力并非随 养分吸收所需的能量不足，B正确；浇水过多使土壤 处理时间的延长而降低，A错误；由图可知，70℃下 含氧量减少，抑制了根系细胞的有氧呼吸，但促进了 处理l0min后部分酶可能已经不可逆失活，当温度 无氧呼吸的进行，C正确：根系细胞无氧呼吸整个过 下调至60℃时酶活力不会增大，B错误；由图可知， 程都发生在细胞质基质中，会产生酒精等有害物质， 在时长10min、温度约60℃时酶活力相对较高，所以 D正确。 适宜的杀青条件为时长10.min、温度约60℃，C正 3.D【解析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，碎片化的 确；酶应在低温、适宜pH条件下保存，D错误。 线粒体无法为有氧呼吸提供场所，不能正常进行有氧7.D【解析】从ATP合成酶的功能来看，一方面作为 呼吸，A正确；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体， 酶催化ATP的形成，另一方面作为载体来转运H+, 线粒体数量减少使△sgr的有氧呼吸减弱，B正确；与 说明某些膜蛋白具有催化和运输的功能，A正确；H △sqr(突变株)相比，WT正常线粒体数量更多，有氧 跨膜运输需要细菌紫膜质（一种膜蛋白）的协助，且从 条件下，能产生更多的ATP用于各项生命活动，生长 低浓度向高浓度运输，运输方式为主动运输，ATP合 速度比△sqr快，C正确；无氧呼吸发生在细胞质基 成酶能将H+浓度梯度形成的电化学势能转化为 质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的 ATP中的化学能，则黑暗条件下，只要脂双层内H+ 量与△sqr产生ATP的量相同，D错误 浓度高于外侧就可以产生ATP,B正确：ATP水解释 4.C【解析】ATP为直接能源物质，Y位磷酸基团脱离 放的能量部分转化成光能，荧光越强说明ATP含量 ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输 越高，从而说明细菌数量越高，故荧光强度与细菌数 提供能量，A正确；ATP分子水解两个特殊的化学键 量呈正相关，C正确：放线菌属于原核生物，其细胞内 后，得到RNA的基本单位之一一腺嘌呤核糖核苷 只有一种细胞器，即无膜结构的核糖体，D错误。 酸，故用α位2P标记的ATP可以合成带有P标记 8.D【解析】细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙 的RNA,B正确；ATP可在细胞核中发挥作用，如为 酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷 RNA合成提供能量，故B和Y位磷酸基团之间的特 酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶，因此 殊的化学键能在细胞核中断裂，C错误：光合作用光 PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误； ·14· 高三一轮复习Q ·生物学· 由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与 高，土壤肥力更高，D正确。 P℉K1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞 二、非选择题 呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明 13.(17分，除标注外，每空2分) PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还 (1)单位时间内氧气的产生量或氧气生成速率时 具有其活性，B错误：由题意可知，ATP/AMP浓度比 间温度、过氧化氢溶液的浓度及体积、滤纸片的 变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节 数量 属于负反馈调节，C错误：运动时肌细胞消耗ATP增 (2)相等不论无机催化剂还是酶都不改变化学反 多，细胞中ATP减少，ADP和AMP会增多，AMP与 应的平衡点，只是酶比无机催化剂降低化学反应活 PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中ATP含 化能的效果更显著，达到化学反应平衡点的时间更 量增多，从而维持能量供应，D正确。 早（合理即可，3分） 9.C【解析】由图2可知，酶a和酶b均是参与无氧呼 (3)不可以因为温度会影响HO2的分解经百 吸第二阶段的酶，故存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基 香果研磨液浸泡过的滤纸圆片数 质中，A错误：水淹后，甜瓜幼苗细胞主要进行无氧呼 【解析】(1)本实验是探究酶的催化作用和高效性， 吸，故葡萄糖分子中的能量大部分转移到不彻底的分 通过测定单位时间内O2的产生量作为酶促反应速 解产物中，B错误：由图1可知，水淹处理后，酶a和 率的观测指标。此外，还可以用收集5L气体所需 酶b活性增加，但纵坐标两种酶活性的数值不同，酶 时间作为规测指标。为控制无关变量，实验中温度、 a活性远远大于酶b活性，故幼苗无氧呼吸的产物主 过氧化氢溶液的浓度及体积、滤纸片的数量应该保 要是酒精和CO2,C正确：水淹时间过长，会导致幼苗 持相同且适宜。 死亡，D错误。 (2)不论无机催化剂还是酶都不改变化学反应的平 10.B【解析】甲试管进行有氧呼吸，乙试管进行无氧 衡点，只是酶比无机催化剂降低化学反应活化能的 呼吸，反应结束后，甲试管的葡萄糖全部转化为CO, 效果更显著，达到化学反应平衡点的时间更早，由于 和H2O,A正确；根据结果可知，消耗等量葡萄糖 H2O2溶液的量每组一致，故百香果研磨液组与 时，无氧呼吸释放的能量少于有氧呼吸，B错误；反 FeCl,溶液组最终排水量相等。 应至M时刻，乙试管进行无氧呼吸，故乙试管溶液 (3)由于温度会影响H2O2的分解，故不可以用图1 中含有酒精，用酸性重铬酸钾可检测到灰绿色，C正 中装置探究温度对H2O2酶活性的影响。若在该实 确；用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,甲试管进行有氧 验基础上探究酶量对气泡产生量的影响，可逐次减 呼吸产生CO,更快且更多，使溶液变黄的速度比乙 少或增加装置1中经百香果研磨液浸泡过的滤纸圆 试管快，D正确。 片数。 11.C【解析】A点后，O2释放量不再增加，可能是酶 14.(19分，除标注外，每空2分) 失活导致的，低温不会使酶失活，A错误；B点后，O2 (1)细胞质基质丙酮酸和NADH(或[H])不能 的最大释放量不变，但是速率增大，可能是增加了酶 (2)癌细胞进行有氧呼吸时将有机物彻底氧化分解， 量所致，B错误；加入少量蛋白酶，导致过氧化氢酶 而进行无氧呼吸时将有机物不完全氧化分解，还有 减少，反应速率减慢，符合C点后的曲线变化，C正 大量能量储存在乳酸中(3分) 确；D点后，O2的最大释放量变大，可能是加入了过 (3)①有氧 氧化氢溶液（底物）所致，D错误。 ②无氧 12.C【解析】本实验的自变量是不同的施肥处理和不 ③癌细胞的细胞分裂需要大量能量，但糖酵解速率 同土层深度，A正确；由图可知，土壤脲晦活性随着 过快时，产生NADH的速率超过了线粒体酶M的 氨基酸肥施入量的增加先增长后下降，这表明氨基 最大处理能力。为了继续获得更多的能量，酶L的 酸肥施入量增加到一定程度后可能使脲酶的活性降 活性迅速提高，从而使无氧呼吸的速率大幅提升 低，B正确：脲酶降低了尿素分解反应的活化能，C (3分) 错误；在脲酶的作用下土壤中容易被植物根部吸收 (4)特异性抑制癌细胞无氧呼吸途径；抑制无氧呼吸 的无机氮含量增多，0~20cm土层的脲酶活性更 的关键酶或相关通路，降低癌细胞的能量获取能力： ·15· ·生物学· 参考答案及解析 特异性地干扰癌细胞对葡萄糖的摄取或利用（合理 隙中H通过ATP合成酶回流减少，使ATP合成 即可，3分) 减少(4分)催化和运输 【解析】(1)癌细胞的无氧呼吸主要发生在细胞质基 (3)乙烯AOX和UCP NADH中的能量经AOX 质中，其第一阶段反应的产物是丙酮酸和NADH 和UCP更多地被转换成了热能，从而增加产热 (或[H])。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP,无氧 【解析】(1)有氧呼吸第一、二阶段发生在细胞质基 呼吸的第二阶段不产生ATP。 质和线粒体基质，产生的NADH被氧化产生电子， (2)与有氧呼吸相比，癌细胞中等量的葡萄糖经过无 H+通过蛋白复合体(I,Ⅲ、Ⅳ)逆浓度梯度进入线 氧呼吸释放的总能量较少。这是因为癌细胞进行有 粒体膜间隙，因此H通过主动运输方式进入线粒 氧呼吸时将有机物彻底氧化分解，而进行无氧呼吸 体膜间隙。 时将有机物不完全氧化分解，还有大量能量储存在 (2)氰化物能抑制蛋白复合体V的活性，H+通过蛋 乳酸中。 白复合体Ⅳ从线粒体基质转运到膜间隙的量减少， (3)①根据实验结果可知，当糖酵解速率相对值较低 使膜两侧H+浓度差变小，膜间隙中H+通过ATP 时，酶M的酶活性较高且迅速上升，说明线粒体的 合成酶回流减少，使ATP合成减少。图中ATP合 代谢活跃，癌细胞优先进行有氧呼吸。 成酶既可以协助扩散运输H+又可以催化ATP的 ②当糖酵解速率相对值超过60时，酶M的活性达 形成，因此具有催化和运输功能。 到饱和，而酶L的活性则迅速提高。如果糖酵解速 (3)在冬季来临前，植物在提高耐寒性方面有不同的 率继续提高，癌细胞会表现出较旺盛的无氧呼吸。 对策。有些植物的叶片在脱落酸、乙烯两种激素的 ③综上所述，癌细胞在氧气充足的条件下仍然能进 协同作用下衰老并脱落。有些植物在低温条件下， 行旺盛的无氧呼吸，原因可能是癌细胞分裂需要大 图中膜结构上的AOX和UCP的含量增加，在AOX 量能量，但当糖酵解速率过快时，产生的NADH超 参与下，电子可以不通过蛋白复合体Ⅲ和下，而是直 过了线粒体酶M的最大处理能力。为了继续获得 接传递给O2和H+并生成H2O,大量能量以热能的 更多的能量，癌细胞提高了酶L的活性，从而使无氧 形式释放：另一些H+经UCP渗漏时H+电化学势 呼吸的速率大幅提升。 能将以热能形式释放，则经ATP合成酶催化形成的 (4)略。 ATP的量减少。因此NADH中的能量经AOX和 15.(16分，除标注外，每空2分) UCP更多地被转换成了热能，从而增加产热，ATP (1)细胞质基质和线粒体基质主动运输 合成酶催化形成的ATP的量减少。 (2)该过程抑制了H通过蛋白复合体Ⅳ从线粒体 基质转运到膜间隙，使膜两侧质子浓度差变小，膜间 ·16·