第五章细胞的能量供应和利用练习题2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 本卷为高中生物人教版必修一第五章“细胞的能量供应和利用”单元复习卷，通过实验分析、图表解读及真实情境问题，强化生命观念与科学思维，适配单元核心知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|8题|有氧/无氧呼吸过程、酶专一性、色素提取、光合与呼吸比较等|基础概念辨析结合实验分析，如第2题酶专一性实验设计，考查科学思维| |填空题|3题|叶绿体结构、光合产物追踪、温室生理指标、人工细胞实验等|图表解读与探究实践并重，如第10题温室数据表格分析、第11题类囊体实验设计，体现探究实践素养|

2026-2027学年高中生物人教版必修一 第五章细胞的能量供应和利用 模拟练习题 一、选择题 1 . 关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（       ） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 2 . 为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（       ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 3 . “绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（       ） A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 4 . 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是（       ） A．类囊体膜上消耗H2O，而线粒体基质中生成H2O B．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2 C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2 D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物 5 . 甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 6 .  在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（       ） A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加 B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大 C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大 D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 7 . 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（       ）         A．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B．丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C．线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D．线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 8 . D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2+条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率=产物量/底物量×100%），其变化趋势如下图。下列叙述正确的是（       ） A．升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B．D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D．2h时，三组中500g·L-1果糖组产物量最高 二、填空题 9. 高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是_____；叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有_____。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。 10. 在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1，CO2浓度约为400μmol·mol-1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题。 组别 光照强度μmol·m-2·s-1 CO2浓度μmol·mol-1 净光合速率μmol·m-2·s-1 气孔导度mol·m-2·s-1 叶绿素含量mg·g-1 对照 200 400 7.5 0.08 42.8 甲 400 400 14.0 0.15 59.1 乙 200 800 10.0 0.08 55.3 丙 400 800 17.5 0.13 65.0 注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关 (1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用_________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择_________（填“蓝紫光”或“红光”）来测定叶绿素含量。 (2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的_________，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是_________。 (3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择_________，依据是_________。 11. 科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题： (1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破______膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入______溶液重新悬浮，并保存备用。 (2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的______溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，则类囊体的浓度为______μg/mL。 (3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有______。 (4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度______（填“变强”“不变”或“变弱”），说明类囊体膜具有的功能有______。 (5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有______。 答案 一、选择题答案 + 解析 1 答案：B 解析： A 有氧一、二阶段不需 O₂，第三阶段才消耗 O₂，错误； B 有氧第二阶段丙酮酸和水反应生成 CO₂、NADH，水是原料，正确； C 无氧第一阶段产生 NADH，第二阶段消耗，错误； D 无氧呼吸大部分能量储存在酒精 / 乳酸中，少量放热，错误。 2 答案：C 解析： A 实验验证淀粉酶专一，丙组应加 2mL 淀粉酶，不是蔗糖酶，错误； B 第一步水浴是酶促反应适宜温度，第二步是斐林 50~65℃水浴显色，目的不同，错误； C 乙组只有淀粉无酶，若出现砖红说明淀粉本身含还原糖，可作空白对照，正确； D 丙组蔗糖不能被淀粉酶水解，无还原糖，无砖红色，错误。 3 答案：B 解析： A 干燥滤纸防止色素扩散过快，正确； B 叶片烘干会破坏叶绿素，应新鲜研磨，错误； C 滤液细线干燥再重复，避免色素扩散，正确； D 95% 乙醇加无水碳酸钠除水，可替代无水乙醇，正确。 4 答案：A 解析： A 类囊体水光解消耗 H₂O；线粒体内膜 [H] 与 O₂生成水，基质不产水，错误； B 叶绿体基质 CO₂固定消耗 CO₂，线粒体基质第二阶段生成 CO₂，正确； C 类囊体产 O₂，线粒体内膜消耗 O₂，正确； D 叶绿体合成糖类，线粒体分解丙酮酸等有机物，正确。 5 答案：B 解析： A 酶 Ⅰ 参与有氧第二阶段，场所线粒体基质，不需 O₂，错误； B 低温降低酶 Ⅰ 活性，丙酮酸分解受阻，CO₂、NADH 生成减少，正确； C 第三阶段产 ATP 最多，第二阶段少量，错误； D 抑制酶 Ⅰ 有氧减弱，糖分消耗减少但光合产物积累也减少，产量下降，错误。 6 答案：C 解析： A a 点净光合 = 0，全天无有机物积累，干重不增加，正确； B a→b 净光合持续上升，生长速率加快，正确； C 光照小于 b 时，限制因素主要是光照，提高 CO₂几乎不提升固定速率，错误； D b 点光反应供给 ATP、NADPH 充足，降低光反应则暗反应 CO₂固定下降，正确。 7 答案：D 解析： A MPC 缺陷丙酮酸无法进线粒体，只能无氧产乳酸，乳酸积累，正确； B 载体转运底物时构象改变，正确； C 转运依赖 H⁺梯度，膜间隙 pH 影响 H⁺浓度差，影响转运，正确； D 载体数量有限，浓度差达到饱和后速率不再上升，并非差值越大越快，错误。 8 答案：D 解析： A 实验已是最适温度，升温酶活性下降，转化率降低，错误； B 转化率受底物浓度、时间、酶量共同影响，不能单独代表酶活性，错误； C Co²⁺是辅助因子，加倍不会使速率同步加倍，存在饱和效应，错误； D 500g/L 底物总量最多，相同转化率下产物绝对量最高，正确。 二、填空题答案 + 解析 9 (1) 磷脂双分子层；基粒 解析：生物膜基本支架磷脂双分子；类囊体堆叠为基粒扩大受光面积。 (2) 水（H₂O）；丙酮酸；O₂、H₂¹⁸O 解析：水光解提供电子；葡萄糖有氧先分解为丙酮酸进入线粒体；H₂¹⁸O 光解生成 ¹⁸O₂，同时参与有氧生成 H₂¹⁸O。 (3) 途径①：过剩光能用于还原 O₂生成 H₂O₂消耗多余电子；途径②：多余光能以热能散失，减少过剩光能对光合结构的破坏。 10 (1) 无水乙醇；红光 解析：色素溶于无水乙醇；类胡萝卜素只吸收蓝紫光，测红光只反映叶绿素含量。 (2) ATP、NADPH；丙组 CO₂浓度更高，胞间 CO₂充足，暗反应消耗 CO₂速率低于气孔进入速率 (3) 光照强度加倍；同等增幅下，只增光照净光合提升幅度（7.5→14）大于只增 CO₂（7.5→10），增产效果更好。 11 (1) 叶绿体；等渗 解析：低渗涨破叶绿体释放类囊体；等渗溶液防止类囊体吸水破裂失活。 (2) 无水乙醇；6 解析：稀释倍数 1000 倍，3×1000÷1000=6； (3) ATP、NADPH、O₂ 解析：光反应直接产物，会干扰实验检测。 (4) 变弱；水光解将 H⁺泵入类囊体腔，基质 pH 升高 解析：H⁺运入囊腔，外侧基质 H⁺减少 pH 上升，荧光与 pH 正相关则变强更正：光照下类囊体将 H⁺转运进腔内，人工细胞基质 H⁺减少、pH 升高，荧光变强（修正）；功能：吸收光能、分解水、跨膜转运 H⁺。 (5) CO₂、C₅、多种酶、适宜温度 解析：暗反应原料 CO₂、受体 C₅，还需相关酶催化。 学科网（北京）股份有限公司 $