第五章 细胞的能量供应和利用测试题 -2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的能量供应和利用 (75分钟　100分) 一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.(2025·黄石高一检测)拟南芥中的RuBP羧化酶在一定条件下既能催化CO2的固定,又能催化C5与O2反应生成C3和C2,下列有关RuBP羧化酶的叙述,正确的是(　　) A.与其他酶相比,RuBP羧化酶不具有专一性 B.RuBP羧化酶能为CO2的固定提供所需的活化能 C.提取叶片中RuBP羧化酶时,应加入无水乙醇 D.RuBP羧化酶发挥作用需适宜的温度和pH等条件 【解析】选D。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,RuBP羧化酶在一定条件下既能催化CO2的固定,又能催化C5与O2反应生成C3和C2,说明RuBP羧化酶具有专一性,A错误;酶能降低化学反应所需的活化能,不能为化学反应提供活化能,因此RuBP羧化酶不能为CO2的固定提供所需的活化能,B错误;无水乙醇会破坏酶的结构,在提取RuBP羧化酶时,不应该加入无水乙醇,C错误;酶的特性之一是作用条件较温和,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高,故RuBP羧化酶发挥作用需适宜的温度和pH等条件,D正确。 2.(2025·淮南高一检测)为探究影响酶活性的因素及酶的特性,某班同学设计了如下几种实验,其中合理的是(　　) 实验 探究课题 选用材料与试剂 ① 探究酶的专一性 新制的蔗糖酶溶液、蔗糖溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ② 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 ③ 探究酶的高效性 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 ④ pH对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 A.① B.② C.③ D.④ 【解析】选D。探究酶的专一性时,若用碘液来检测,不论蔗糖酶是否能催化蔗糖水解,都不变蓝色,A错误;探究温度对酶活性的影响,该实验的自变量是温度,不能用斐林试剂检测,因为斐林试剂检测还原糖,需要水浴加热,会破坏设定的温度条件,B错误;探究酶的高效性除需要过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液外,还需要FeCl3无机催化剂做比较,C错误;探究pH对酶活性的影响,自变量是pH,可以用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液,观察过氧化氢的分解速率来探究不同pH条件下酶的活性,D正确。 3.如图为ATP分子的结构式,ATP分子的结构简写式为A—P~P~P。下列叙述错误的是(　　) A.吸能反应和放能反应常与⑤的断裂和形成相关联 B.ATP结构简写式中的A对应图中的①和②,表示腺苷 C.④⑤断裂时都会释放一定的化学能 D.叶肉细胞中产生的ATP只能用于暗反应 【解析】选D。ATP是联系吸能反应和放能反应的纽带,伴随着远离腺苷的特殊的化学键⑤的断裂和形成,A正确;ATP结构简写式中的A由腺嘌呤①和核糖②组成,表示腺苷,B正确;ATP中特殊的化学键④⑤断裂时都会释放一定的化学能,C正确;叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸都能产生ATP,叶绿体中光反应阶段产生的ATP除用于暗反应阶段外,也可用于叶绿体内的其他需能过程,细胞呼吸产生的ATP可以用于各项生命活动,D错误。 4.图甲表示细胞中ATP反应链,图中a、b、c代表酶,A、B、C代表化合物;图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是(　　) A.图甲中B有2个特殊化学键,C为腺嘌呤核糖核苷酸 B.神经细胞吸收K+时,a催化的反应加速,c催化的反应被抑制 C.研究酶活性与温度关系时,不可以选择H2O2和过氧化氢酶为实验材料 D.图乙中温度为m、n时酶活性较低,因此酶活性最高的最适温度最利于酶的保存 【解析】选C。图甲中的B为ADP,含有1个特殊化学键,C为脱掉两个磷酸基团后的腺嘌呤核糖核苷酸,A错误;神经细胞吸收K+的方式是主动运输,消耗ATP,因此神经细胞吸收K+时,a催化的ATP水解反应加速,由于细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,所以c催化的ATP合成反应也加速,B错误;研究酶活性与温度关系时,自变量是温度,加热会加快H2O2的分解,对实验结果产生干扰,因此不能选择H2O2和过氧化氢酶为实验材料,C正确;低温时酶的空间结构保持稳定,酶的活性虽然低,但在适宜的温度下酶的活性可以升高,高温会破坏酶的空间结构,因此,酶适宜在低温下保存,D错误。 5.如图是真核生物的细胞呼吸过程图解,其中①~⑤表示代谢过程,X、Y代表物质。下列叙述错误的是(　　) A.物质X为O2,过程③发生在线粒体内膜上 B.图中过程①②产生少量的ATP,③产生大量的ATP C.物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 D.在200米比赛中,运动员主要通过①④过程获得能量 【解析】选D。X表示O2,参与有氧呼吸的第三个阶段,③为有氧呼吸第三个阶段,发生在线粒体内膜上,A正确;图中能生成ATP的代谢过程有①②③,其中①为有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段,②为有氧呼吸第二个阶段,产生少量的ATP,而③为有氧呼吸第三个阶段,产生大量的ATP,B正确;物质Y为CO2,可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,C正确;人体剧烈运动时,会因O2不足而进行无氧呼吸,但无氧呼吸产生的ATP很少,不足以提供剧烈运动所需的能量,D错误。 6.(2025·宜昌高一检测)用如图实验装置测量大麦种子的呼吸速率,装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响生命力)。实验开始时,使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位,用夹子夹紧橡皮管,在25 ℃条件下静置4 h,所得实验结果如图所示(不考虑种子代谢释放的热量)。下列叙述错误的是(　　) A.两个装置中,装置B为对照组 B.装置A的U形管中有色液体的高度变化量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积 C.如果种子吸收O2的体积大于释放CO2的体积,最可能的原因是呼吸作用氧化的有机物中有脂质 D.大麦种子在25 ℃条件下4 h内的细胞呼吸速率为1.75 mm3·g-1·h-1 【解析】选B。分析装置A、B: 装置B 装有灭菌的死种子,不进行细胞呼吸,起校正数据的作用,A正确 装置A 种子是活的,可进行呼吸作用,消耗O2而产生CO2,由于装置中的NaOH溶液能吸收CO2,所以装置A中有色液体位置的变化是由O2体积变化引起的 大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积=装置A中U形管左侧有色液体上升的高度+装置B中U形管左侧有色液体下降的高度,B错误。种子进行细胞呼吸除以葡萄糖为底物外,也能消耗脂质;与糖类不同,脂质分子中O的含量远远低于糖类,而H的含量更高,脂质氧化分解时吸收O2的体积大于释放CO2的体积,C正确。大麦种子在25 ℃条件下4 h内的细胞呼吸速率=大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积÷时间÷质量=(50+20)÷4÷10=1.75(mm3·g-1·h-1),D正确。 7.(2025·武汉高一检测)“瓦堡效应”是指癌细胞即使在氧气充足的情况下,也主要依赖于无氧呼吸产生ATP,由于无氧呼吸产生的ATP少,因此癌细胞需要大量吸收葡萄糖以满足细胞对能量的需求。下列关于癌细胞呼吸的叙述,正确的是(　　) A.癌细胞增殖所需要的ATP主要来自线粒体 B.癌细胞中丙酮酸被乳酸脱氢酶还原为乳酸 C.人体癌细胞在氧气充足的条件下释放CO2的量与吸收O2的量的比值等于1 D.人体内癌细胞产生的CO2来自线粒体或细胞质基质 【解析】选C。癌细胞即使在氧气充足的情况下,也主要依赖于无氧呼吸产生ATP,故癌细胞增殖所需要的ATP主要来自细胞质基质,A错误;癌细胞中的丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下被[H]还原为乳酸,B错误;人体癌细胞无氧呼吸不消耗O2,也不产生CO2,因此人体癌细胞在氧气充足的条件下释放CO2的量与吸收O2的量的比值等于1,C正确;人体内癌细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸不产生CO2,D错误。 8.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验叙述正确的是(　　) A.用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙主要是为了防止类胡萝卜素被破坏 B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但易出现色素带重叠 C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D.研磨时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素 【解析】选B。用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙主要是为了防止叶绿素被破坏,A错误;连续多次重复画滤液细线,虽可累积更多的色素,但会造成滤液细线过宽,易出现色素带重叠,B正确;该实验中分离色素的方法是纸层析法,可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较各色素的量,但该实验提取和分离色素的方法不能用于测定绿叶中各种色素含量,如花青素,C错误;研磨时,应用无水乙醇溶解色素,D错误。 9.(2025·黄山高一检测)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　　) A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B.该反应体系不断消耗的物质仅有CO2 C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2的固定与还原 D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合色素 【解析】选A。由题干信息“该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸”,说明乙醇酸是在暗反应中合成的,合成场所相当于叶绿体基质,A正确;该反应体系既能在类囊体上进行光反应,又能利用16种酶等物质进行暗反应,因此该反应体系不断消耗的物质有CO2、H2O等,B错误;类囊体上进行的光反应为暗反应中C3的还原提供了NADPH和ATP,光反应产生的O2不参与暗反应,C错误;该反应体系中有分离得到的类囊体,含有光合色素,D错误。 10.(2025·郑州高一检测)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.光照开始后短时间内,叶绿体内C3的含量会下降 B.阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量 C.光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率 D.光照总时间及实验时间相同的条件下,光暗交替和连续光照制造的有机物量相等 【解析】选D。光照开始后短时间内,光反应产生的NADPH、ATP促进C3的还原,叶绿体内C3的含量会下降,A正确。题述实验以“离体叶绿体”为材料进行研究,不考虑细胞呼吸,则O2的释放速率表示光反应速率,CO2的吸收速率表示暗反应速率,据此对曲线图的一个周期进行分析如下,可知B、C正确。 据图1分析可知,黑暗开始短时间内,暗反应可以继续进行一段时间(假定为x s),以光照总时间为y min、光暗交替10次为例,对连续光照和间断光照的暗反应时间分析如图2,可知光暗交替制造的有机物>连续光照制造的有机物,D错误。 11.(2025·大同高一检测)中国科学院天津工业生物技术研究所科研团队历时六年科研攻关,实现了世界上第一次二氧化碳到淀粉的人工合成,这是基础研究领域的重大突破。技术路径如图所示,图中①~⑥表示相关过程,以下分析错误的是(　　) A.与叶肉细胞相比,该系统不进行细胞呼吸消耗糖类,能积累更多的有机物 B.过程④⑤⑥类似于固定二氧化碳产生糖类的过程 C.该过程实现了“光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能”的能量转化 D.若该技术能推广应用,能够缓解粮食短缺,同时能节约耕地 【解析】选C。该系统不进行细胞呼吸消耗糖类,与叶肉细胞相比,该系统能积累更多的有机物,A正确;④⑤⑥过程形成淀粉,类似于固定二氧化碳产生糖类的过程,B正确;该过程实现了“光能→有机物中稳定的化学能”的能量转化,C错误;该研究成果的意义是有助于实现碳中和、缓解人类粮食短缺问题和节约耕地资源,D正确。 12.如图是发生在叶肉细胞中的两个重要的生理过程,其中Ⅰ~Ⅴ表示生理过程,a~e表示物质。下列叙述错误的是(　　) A.过程Ⅱ表示光合作用的暗反应阶段,Ⅳ表示有氧呼吸的第二个阶段 B.物质e可表示[H],b为CO2 C.在光照下能够产生ATP的过程有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ D.在光合作用和有氧呼吸过程中都有H2O的消耗 【解析】选C。由题图可知,过程Ⅰ、Ⅱ分别表示光合作用的光反应阶段和暗反应阶段,过程Ⅲ表示有氧呼吸的第三个阶段,过程Ⅳ表示有氧呼吸的第二个阶段,过程Ⅴ表示有氧呼吸的第一个阶段,A正确;物质e是[H],能作为还原剂,[H]与O2反应生成H2O,b为CO2,B正确;在光照下叶肉细胞能进行光合作用,过程Ⅰ能产生ATP,过程Ⅱ消耗ATP,过程Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ都能产生ATP,C错误;光合作用光反应阶段水的光解消耗H2O,有氧呼吸的第二个阶段也消耗H2O,D正确。 13.卡尔文循环中固定CO2的酶Rubisco是双功能酶(如图所示),CO2和O2的相对浓度决定Rubisco酶促反应方向。光呼吸是指绿色植物在光照下消耗O2、释放CO2的过程。下列叙述错误的是(　　) A.Rubisco存在于绿色植物的叶绿体基质中 B.提高CO2和O2的浓度比可以抑制光呼吸 C.高光高温下气孔大量关闭时光呼吸增强了对卡尔文循环的抑制 D.农业大棚种植可通过施用农家肥抑制光呼吸从而促进光合作用 【解析】选C。根据题意“卡尔文循环中固定CO2的酶Rubisco是双功能酶”可知,Rubisco可参与固定CO2,该过程发生在叶绿体基质中,故Rubisco存在于绿色植物的叶绿体基质中,A正确。根据图示可知,CO2和O2的相对浓度决定Rubisco酶促反应方向,当CO2浓度升高时有利于进行卡尔文循环(即暗反应),当O2浓度升高时有利于进行光呼吸,故提高CO2和O2的浓度比可以抑制光呼吸,促进卡尔文循环的进行,B正确。高光高温下条件下,气孔大量关闭,此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余NADPH和ATP,又可以为暗反应阶段提供原料,因此,高光高温下气孔大量关闭时光呼吸降低了对卡尔文循环的抑制,C错误。农家肥中含有丰富的有机质,可被土壤中的微生物分解为CO2和无机盐被植物利用。使用农家肥可增大大棚中的CO2浓度,抑制光呼吸、促进光合作用,D正确。 14.图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对值的变化。下列叙述错误的是(　　) A.图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中有色液滴向左移动 B.若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液,其他条件不变,则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变 C.一定光照条件下,如果继续升高温度,图甲中植物光合速率会发生图乙中由b到a的变化 D.若图乙表示图甲中植物光合速率由a到b的变化,可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度 【解析】选B。依据题目中关键信息分析: 关键信息 分析 判断 在较强光照下 光合速率大于呼吸速率,图甲装置中有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中,植物只进行呼吸作用消耗CO2,有色液滴向左移动 A正确 将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液,其他条件不变 CO2减少,光合速率下降,植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将减慢 B错误 该实验是在最适温度下进行的,若继续升高温度 会影响与光合作用相关酶的活性,进而使光合速率下降,则图甲中植物光合速率会发生图乙中由b到a的变化 C正确 图乙表示图甲中植物光合速率由a到b的变化 可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度,使光合速率增大 D正确 15.(2025·洛阳高一检测)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C3途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C4途径如下图。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是(　　) A.维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的 B.若叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率,植物的干重不一定增加 C.玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径合成的 D.干旱条件下C3途径植物光合速率比C4途径植物小 【解析】选A。在玉米的维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2来源有C4分解释放的和细胞呼吸产生的,A错误;若叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率,但对于整个植株来说,还有部分不能进行光合作用的细胞也要通过呼吸作用消耗有机物,故植物的干重不一定增加,B正确;玉米的维管束鞘细胞能进行光合作用暗反应,故玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径合成的,C正确;在干旱条件下,植物叶片中的气孔部分关闭,导致植物吸收的CO2减少,相比于C3途径,C4途径中的PEP羧化酶对CO2的亲和力很高,C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中分解产生CO2,故C3途径植物光合速率比C4途径植物小,D正确。 16.不同光质对某高等绿色植物光合作用的影响如图1所示。用不同光质及次序组合的单色光处理该植物叶片,检测气孔开放程度,结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　) A.与红光照射时相比,蓝光照射时植物的光合速率大,导致胞间CO2浓度较低 B.蓝光可刺激气孔开放,其机理可能是蓝光可使保卫细胞的细胞液浓度升高 C.绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有促进作用,该作用可被蓝光逆转 D.该实验表明,不同光质及次序组合的单色光均会影响植物的光合作用效率 【解析】选C。与红光照射时相比,蓝光照射时植物的光合速率、气孔导度均较大,但胞间CO2浓度较低,推测蓝光照射时植物光合速率较大,导致胞间CO2浓度较低,A正确。蓝光可刺激气孔开放,其机理可能是蓝光可使保卫细胞的细胞液浓度升高。保卫细胞的细胞液浓度升高,渗透压升高,保卫细胞吸水,细胞体积变大,气孔打开,B正确。蓝光可刺激气孔开放,蓝光+绿光组气孔开放程度低于蓝光组,且蓝光组气孔开放程度低于蓝光+绿光+蓝光组,说明绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有抑制作用,但是该作用可被蓝光逆转,C错误。由题图可知,不同光质及次序组合的单色光均会影响气孔开放程度,进而会影响植物的光合作用效率,D正确。 二、非选择题:本题共3小题,共52分。 17.(15分)(2025·六安高一检测)酶是活细胞产生的、具有催化作用的有机物,能使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。请回答下列问题: (1)(6分)细胞中与消化酶的合成和分泌有关的细胞器有　核糖体、内质网、高尔基体和线粒体　;酶能使细胞代谢在温和条件下进行,酶的作用机理是　降低化学反应的活化能。  【解析】(1)消化酶是胞外酶,属于分泌蛋白,与其合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。酶起催化作用,作用机理是降低化学反应的活化能,加快反应速率。 (2)(3分)多酶片是肠溶衣(不溶于胃液,易溶于肠液)与糖衣(可溶于胃液)的双层包衣片,内层为肠溶衣包裹的胰酶(胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶),外层为糖衣包裹的胃蛋白酶,常用于治疗消化不良。请从影响酶活性的角度分析,多酶片使用肠溶衣包裹胰酶的目的是　保护胰酶免受胃液的破坏　。  【解析】(2)胃液的pH为0.9~1.5,胰酶在该pH下会变性失活,丧失催化功能,肠溶衣可保护胰酶免受胃液的破坏,使胰酶进入小肠后发挥作用。 (3)(6分)已知胰酶发挥作用的液体环境呈弱碱性。为进一步验证胰酶在强酸性条件下会丧失生物活性,某同学利用pH为2的盐酸、pH为10的NaOH、多酶片、蛋白块、弱碱性缓冲液等设计实验进行探究,请补充实验思路及预期结果:取等量的多酶片内层的胰酶分别加入两试管中,编号为甲、乙,甲试管加入弱碱性缓冲液,乙试管中先加入　pH为2的盐酸　,一段时间后再滴加pH为10的NaOH,调节pH至弱碱性,再向甲、乙两试管中分别加入相同大小的蛋白块,保持适宜的温度一段时间,预期结果为　甲试管中蛋白块变小,乙试管中蛋白块基本无变化　。  【解析】(3)为证明强酸使胰酶变性失活,可通过设计如下实验:一组在弱碱性环境下只用胰酶处理蛋白块,另一组先用pH为2的盐酸处理胰酶,再调节pH至弱碱性,最后加入蛋白块,观察两组蛋白块的变化。由于强酸使胰酶变性失活,则甲试管中胰酶处理后蛋白块变小,乙试管中强酸处理后胰酶的活性丧失,蛋白块基本无变化。 18.(19分)(2025·阳泉高一检测)某实验小组欲利用核桃幼苗研究氮素形态对根系呼吸速率的影响,在其他条件相同且适宜的情况下,通过调整营养液中N-N与N-N的比例,共设置A(100%∶0%)、B(75%∶25%)、C(50%∶50%)、D(25%∶75%)、E(0%∶100%)5个氮素形态,连续4个月每月测定并统计一次。利用不同氮素形态的营养液处理前对栽培基质浇灌大量清水,最后测定实验结果如图所示。回答下列问题: (1)(8分)有氧条件下,根细胞呼吸作用消耗水的场所是　线粒体基质　,有氧呼吸的整个过程是 　C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量　(用反应式表示)。检测呼吸速率时,常用的指标是　单位时间、单位面积内CO2的产生量或O2的消耗量　。  【解析】(1)有氧条件下,核桃根有氧呼吸消耗水发生在第二个阶段,其场所是线粒体基质。有氧呼吸整个过程的化学反应式可简写为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。检测呼吸速率时,常用单位时间、单位面积内CO2的产生量或O2的消耗量作为检测指标。 (2)(7分)利用不同氮素形态的营养液处理前要对栽培基质浇灌大量清水,这样做的目的是　避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果(合理即可)　。由实验结果可知,随着处理时间的延长,核桃幼苗根系呼吸速率的变化是　先上升后下降　。推测与单独施用N-N相比,单独施用N-N的核桃幼苗根系呼吸速率　更快　(填“更快”或“更慢”)。  【解析】(2)为了避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果,利用不同氮素形态的营养液处理前要对栽培基质浇灌大量清水。由题图可知,随着处理时间的延长,核桃幼苗根系呼吸速率整体上呈现先上升后下降的趋势。5、6、7月份,A组根细胞呼吸速率均高于E组,8月份A组和E组根细胞呼吸速率相近,推测与单独施用N-N(E组)相比,单独施用N-N(A组)的核桃幼苗根系呼吸速率更快。 (3)(4分)在农业生产上,要提高根系细胞呼吸速率,除本实验所述的措施外,种植户还可采取的措施有　大田种植时,适时松土、适量浇水等;大棚种植时,适当控制温度等(合理即可)　(答出两点即可)。  【解析】(3)温度、土壤氧气浓度、土壤含水量等均会影响根系细胞呼吸速率,故要提高根系细胞呼吸速率,大田种植时可适时松土、适量浇水,大棚种植时可适当控制温度等。 19.(18分)(2025·河南适应性演练)为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异,研究人员将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中,在全光照(自然光照)和遮阴(55%自然光照)条件下分组培养,5个月后检测植株的生理指标,结果如图所示(净光合速率以单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。 回答下列问题。 (1)(5分)植物通过光反应将光能转化成　ATP和NADPH　中的化学能。在暗反应阶段,CO2被利用。经过一系列的反应后生成　糖类等有机物　。  【解析】(1)光合作用的光反应阶段,光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能。暗反应阶段,CO2被固定生成三碳化合物,三碳化合物被还原生成糖类等有机物。 (2)(3分)与全光照处理相比,遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多,该变化的生理意义是 有利于吸收更多光能,提高光合作用效率　。  【解析】(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多,有利于植物在弱光下进行光合作用,提高光能利用率。 (3)(4分)在相同光照(全光照或遮阴)条件下,雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速率的差异,据图推测该种杨树雌株和雄株的光资源竞争策略分别是 雌株倾向于提高单位面积的净光合速率,雄株倾向于提高叶片总面积　。  【解析】(3)图中雌株叶片叶绿素含量高于雄株,净光合速率大于雄株,但雄株的生物量(干重)高于雌株,推测雌株倾向于提高单位面积的净光合速率,雄株倾向于提高叶片总面积。 (4)(2分)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果,得出结论如下:杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同。该推理运用了　不完全归纳法　(填科学方法)。  【解析】(4)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。题干中从部分杨树的相关研究结果得出杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同,属于由一些具体事实得出结论,用到了不完全归纳法。 (5)(4分)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应,且存在火灾隐患。利用所学生物学知识,为防治杨絮问题提出合理建议: 选育无絮品种;采用激素抑制杨絮产生、只种植雄株　(答出2点即可)。  【解析】(5)防治杨絮可采用选育无絮品种,采用激素抑制杨絮产生,只种植雄株等。 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 细胞的能量供应和利用 (75分钟　100分) 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．(2025·黄石高一检测)拟南芥中的RuBP羧化酶在一定条件下既能催化CO2的固定，又能催化C5与O2反应生成C3和C2，下列有关RuBP羧化酶的叙述，正确的是(　　) A．与其他酶相比，RuBP羧化酶不具有专一性 B．RuBP羧化酶能为CO2的固定提供所需的活化能 C．提取叶片中RuBP羧化酶时，应加入无水乙醇 D．RuBP羧化酶发挥作用需适宜的温度和pH等条件 2．(2025·淮南高一检测)为探究影响酶活性的因素及酶的特性，某班同学设计了如下几种实验，其中合理的是(　　) 实验 探究课题 选用材料与试剂 ① 探究酶的专一性 新制的蔗糖酶溶液、蔗糖溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ② 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 ③ 探究酶的高效性 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 ④ pH对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 A．① B．② C．③ D．④ 3．如图为ATP分子的结构式，ATP分子的结构简写式为A—P~P~P。下列叙述错误的是(　　) A．吸能反应和放能反应常与⑤的断裂和形成相关联 B．ATP结构简写式中的A对应图中的①和②，表示腺苷 C．④⑤断裂时都会释放一定的化学能 D．叶肉细胞中产生的ATP只能用于暗反应 4．图甲表示细胞中ATP反应链，图中a、b、c代表酶，A、B、C代表化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是(　　) A．图甲中B有2个特殊化学键，C为腺嘌呤核糖核苷酸 B．神经细胞吸收K+时，a催化的反应加速，c催化的反应被抑制 C．研究酶活性与温度关系时，不可以选择H2O2和过氧化氢酶为实验材料 D．图乙中温度为m、n时酶活性较低，因此酶活性最高的最适温度最利于酶的保存 5．如图是真核生物的细胞呼吸过程图解，其中①~⑤表示代谢过程，X、Y代表物质。下列叙述错误的是(　　) A．物质X为O2，过程③发生在线粒体内膜上 B．图中过程①②产生少量的ATP，③产生大量的ATP C．物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 D．在200米比赛中，运动员主要通过①④过程获得能量 6．(2025·宜昌高一检测)用如图实验装置测量大麦种子的呼吸速率，装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响生命力)。实验开始时，使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位，用夹子夹紧橡皮管，在25 ℃条件下静置4 h，所得实验结果如图所示(不考虑种子代谢释放的热量)。下列叙述错误的是(　　) A．两个装置中，装置B为对照组 B．装置A的U形管中有色液体的高度变化量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积 C．如果种子吸收O2的体积大于释放CO2的体积，最可能的原因是呼吸作用氧化的有机物中有脂质 D．大麦种子在25 ℃条件下4 h内的细胞呼吸速率为1．75 mm3·g-1·h-1 7．(2025·武汉高一检测)“瓦堡效应”是指癌细胞即使在氧气充足的情况下，也主要依赖于无氧呼吸产生ATP，由于无氧呼吸产生的ATP少，因此癌细胞需要大量吸收葡萄糖以满足细胞对能量的需求。下列关于癌细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A．癌细胞增殖所需要的ATP主要来自线粒体 B．癌细胞中丙酮酸被乳酸脱氢酶还原为乳酸 C．人体癌细胞在氧气充足的条件下释放CO2的量与吸收O2的量的比值等于1 D．人体内癌细胞产生的CO2来自线粒体或细胞质基质 8．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验叙述正确的是(　　) A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙主要是为了防止类胡萝卜素被破坏 B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D．研磨时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素 9．(2025·黄山高一检测)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　　) A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B．该反应体系不断消耗的物质仅有CO2 C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2的固定与还原 D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合色素 10．(2025·郑州高一检测)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质，在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．光照开始后短时间内，叶绿体内C3的含量会下降 B．阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量 C．光照开始后两曲线逐渐重合时，光反应速率等于暗反应速率 D．光照总时间及实验时间相同的条件下，光暗交替和连续光照制造的有机物量相等 11．(2025·大同高一检测)中国科学院天津工业生物技术研究所科研团队历时六年科研攻关，实现了世界上第一次二氧化碳到淀粉的人工合成，这是基础研究领域的重大突破。技术路径如图所示，图中①~⑥表示相关过程，以下分析错误的是(　　) A．与叶肉细胞相比，该系统不进行细胞呼吸消耗糖类，能积累更多的有机物 B．过程④⑤⑥类似于固定二氧化碳产生糖类的过程 C．该过程实现了“光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能”的能量转化 D．若该技术能推广应用，能够缓解粮食短缺，同时能节约耕地 12．如图是发生在叶肉细胞中的两个重要的生理过程，其中Ⅰ~Ⅴ表示生理过程，a~e表示物质。下列叙述错误的是(　　) A．过程Ⅱ表示光合作用的暗反应阶段，Ⅳ表示有氧呼吸的第二个阶段 B．物质e可表示[H]，b为CO2 C．在光照下能够产生ATP的过程有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ D．在光合作用和有氧呼吸过程中都有H2O的消耗 13．卡尔文循环中固定CO2的酶Rubisco是双功能酶(如图所示)，CO2和O2的相对浓度决定Rubisco酶促反应方向。光呼吸是指绿色植物在光照下消耗O2、释放CO2的过程。下列叙述错误的是(　　) A．Rubisco存在于绿色植物的叶绿体基质中 B．提高CO2和O2的浓度比可以抑制光呼吸 C．高光高温下气孔大量关闭时光呼吸增强了对卡尔文循环的抑制 D．农业大棚种植可通过施用农家肥抑制光呼吸从而促进光合作用 14．图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对值的变化。下列叙述错误的是(　　) A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动 B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变 C．一定光照条件下，如果继续升高温度，图甲中植物光合速率会发生图乙中由b到a的变化 D．若图乙表示图甲中植物光合速率由a到b的变化，可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度 15．(2025·洛阳高一检测)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少但叶绿体内有基粒；相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C3途径外还有另一条固定CO2的途径，简称C4途径如下图。研究发现，C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是(　　) A．维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的 B．若叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率，植物的干重不一定增加 C．玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径合成的 D．干旱条件下C3途径植物光合速率比C4途径植物小 16．不同光质对某高等绿色植物光合作用的影响如图1所示。用不同光质及次序组合的单色光处理该植物叶片，检测气孔开放程度，结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　) A．与红光照射时相比，蓝光照射时植物的光合速率大，导致胞间CO2浓度较低 B．蓝光可刺激气孔开放，其机理可能是蓝光可使保卫细胞的细胞液浓度升高 C．绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有促进作用，该作用可被蓝光逆转 D．该实验表明，不同光质及次序组合的单色光均会影响植物的光合作用效率 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 17．(15分)(2025·六安高一检测)酶是活细胞产生的、具有催化作用的有机物，能使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。请回答下列问题： (1)(6分)细胞中与消化酶的合成和分泌有关的细胞器有　 　；酶能使细胞代谢在温和条件下进行，酶的作用机理是　 。  (2)(3分)多酶片是肠溶衣(不溶于胃液，易溶于肠液)与糖衣(可溶于胃液)的双层包衣片，内层为肠溶衣包裹的胰酶(胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶)，外层为糖衣包裹的胃蛋白酶，常用于治疗消化不良。请从影响酶活性的角度分析，多酶片使用肠溶衣包裹胰酶的目的是　　 。  (3)(6分)已知胰酶发挥作用的液体环境呈弱碱性。为进一步验证胰酶在强酸性条件下会丧失生物活性，某同学利用pH为2的盐酸、pH为10的NaOH、多酶片、蛋白块、弱碱性缓冲液等设计实验进行探究，请补充实验思路及预期结果：取等量的多酶片内层的胰酶分别加入两试管中，编号为甲、乙，甲试管加入弱碱性缓冲液，乙试管中先加入　 　，一段时间后再滴加pH为10的NaOH，调节pH至弱碱性，再向甲、乙两试管中分别加入相同大小的蛋白块，保持适宜的温度一段时间，预期结果为　 　。  18．(19分)(2025·阳泉高一检测)某实验小组欲利用核桃幼苗研究氮素形态对根系呼吸速率的影响，在其他条件相同且适宜的情况下，通过调整营养液中N-N与N-N的比例，共设置A(100%∶0%)、B(75%∶25%)、C(50%∶50%)、D(25%∶75%)、E(0%∶100%)5个氮素形态，连续4个月每月测定并统计一次。利用不同氮素形态的营养液处理前对栽培基质浇灌大量清水，最后测定实验结果如图所示。回答下列问题： (1)(8分)有氧条件下，根细胞呼吸作用消耗水的场所是　　 ，有氧呼吸的整个过程是　 (用反应式表示)。检测呼吸速率时，常用的指标是　 　。  (2)(7分)利用不同氮素形态的营养液处理前要对栽培基质浇灌大量清水，这样做的目的是　　 。由实验结果可知，随着处理时间的延长，核桃幼苗根系呼吸速率的变化是　 　。推测与单独施用N-N相比，单独施用N-N的核桃幼苗根系呼吸速率　 　(填“更快”或“更慢”)。  (3)(4分)在农业生产上，要提高根系细胞呼吸速率，除本实验所述的措施外，种植户还可采取的措施有　　 (答出两点即可)。  19．(18分)(2025·河南适应性演练)为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异，研究人员将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中，在全光照(自然光照)和遮阴(55%自然光照)条件下分组培养，5个月后检测植株的生理指标，结果如图所示(净光合速率以单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。 回答下列问题。 (1)(5分)植物通过光反应将光能转化成　　 中的化学能。在暗反应阶段，CO2被利用。经过一系列的反应后生成　 　。  (2)(3分)与全光照处理相比，遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多，该变化的生理意义是  　 。  (3)(4分)在相同光照(全光照或遮阴)条件下，雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速率的差异，据图推测该种杨树雌株和雄株的光资源竞争策略分别是  　。  (4)(2分)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果，得出结论如下：杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同。该推理运用了　　 (填科学方法)。  (5)(4分)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应，且存在火灾隐患。利用所学生物学知识，为防治杨絮问题提出合理建议：  　(答出2点即可)。  - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $