第5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** 本单元卷聚焦人教版必修一第5章细胞能量代谢，通过科研情境与实验分析题，强化物质与能量观及科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单项选择题|8题|线粒体呼吸、光合色素、酶特性等|如以“状态3呼吸”考查线粒体功能，凸显结构与功能观| |填空题|3题|呼吸作用与酶活性、光合作用PSⅡ修复、珊瑚共生等|非选择题以水淹根呼吸、强光对PSⅡ影响等科研情境设题，结合图表分析，考查探究实践与综合应用能力，契合真题情境化命题趋势|

2026-2027学年高中生物人教版必修一 第5章 细胞的能量供应和利用 模拟练习题 一、单项选择题 1 . 线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是（　　） A．状态3呼吸不需要氧气参与 B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 2. 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 3 . 银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 4. 水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（       ） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 5 . 植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（       ） A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 6 . 种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（       ） A．种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性 B．种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变 C．幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与 D．幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH 7 . 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（       ） A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4℃的冷室中 C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离 8 . 下列关于酶的叙述，正确的是（       ） A．作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B．胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 C．醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D．从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 二、填空题 9. 农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。     回答下列问题。 (1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有___________；参与有氧呼吸的酶是___________（选填“甲”或“乙”）。 (2)在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是___________；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的___________倍。 (3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是___________（答出2点即可）。 10. 当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。     (1)该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_________（答出2个因素即可）。 (2)根据本实验，____（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________。 (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量__________（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是__________。 11. 珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题： (1)珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是______（填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在______（填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。 (2)当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是______。 (3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是______，理由是______。 (4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将______，理由是______。 答案 一、选择题答案 + 解析 1 答案：C 解析：葡萄糖不能跨线粒体膜，离体线粒体无法直接利用葡萄糖，呼吸速率为 0； A 状态 3 是有氧呼吸，第三阶段需要 O₂； B 有氧呼吸二三阶段分别在线粒体基质、线粒体内膜； D NADH 直接参与第三阶段，速率大于丙酮酸。 2 答案：D 解析：无氧呼吸场所仅细胞质基质，线粒体数量不影响无氧呼吸 ATP 生成，二者无氧产 ATP 无差异； A 线粒体结构破碎，有氧呼吸酶系统受损，有氧受阻； B 线粒体是有氧主要场所，数量减少有氧减弱； C 有氧环境 WT 有氧更强，供能多生长更快。 3 答案：C 解析：两组滤纸条放入同一层析烧杯，控制层析液环境一致； A 叶片新鲜度为无关变量，需保持相同； B 提取色素用无水乙醇，水不能溶解色素； D 层析液含有机溶剂，有毒，不能直接倒入下水道。 4 答案：D 解析：产乳酸途径 2 分子丙酮酸消耗 2 分子 [H]，产酒精途径 2 分子丙酮酸消耗 4 分子 [H]，消耗更多 [H]，减少胞内 [H] 堆积，缓解 pH 降低酸中毒； A 液泡 H + 泵持续将 H + 运入液泡，液泡 pH 更低； B 玉米根有氧、无氧均产 CO₂，无法判断有无酒精； C 无氧呼吸第二阶段不产生 ATP； 5 答案：D 解析：层析液溶解度越高，扩散速度越快； A 叶绿素含 C、H、O、N、Mg； B 光合色素均附着类囊体薄膜； C 类胡萝卜素仅吸收蓝紫光，蓝紫光区有吸收峰。 6 答案：D 解析：水光解生成 NADPH（光合），有氧呼吸第一二阶段生成 NADH； A 结合水失去流动性、溶解性； B 萌发细胞分化，酶等新有机物生成，种类增多； C 无机盐、水均参与细胞结构构建。 7 答案：A 解析：X 是光饱和点净光合速率，提高 CO₂浓度可提升暗反应，提高光饱和净光合； B 4℃低温酶活性大幅下降，净光合降低； C 更换滤光片只会改变光质，不一定提升； D 缩短距离仅提升光照强度，已达光饱和，X 不变。 8 答案：D 解析：草食动物肠道微生物可分泌纤维素酶； A 水分解、氧气生成等无机反应也由酶催化； B 胃蛋白酶低温冷藏保存，常温酸性易失活； C 醋酸杆菌是原核生物，无线粒体。 二、填空题答案 + 解析 9 (1) 彻底氧化分解，有机物能量释放多；乙 解析：有氧分解有机物彻底，释放大量 ATP；水淹后有氧酶乙活性下降，无氧酶甲上升。 (2) 氧气浓度；2 计算：有氧 O₂吸收 0.2，对应 CO₂释放 0.2；总 CO₂0.4，无氧产 CO₂=0.2，无氧强度 / 有氧强度 = 0.2/0.2=2 倍。 (3) 排水后土壤溶氧回升，有氧呼吸酶活性恢复；无氧呼吸酶活性下降，减少乳酸 / 酒精等有毒物质积累。 10 (1) 植株类型（野生型 / 突变体）、光照条件（黑暗 / 强光）；CO₂浓度、温度 (2) 不能；突变体 NPQ 更强（耗散光能更多），但 H 蛋白可修复 PSⅡ，两种因素反向影响 PSⅡ 活性，无法比较 (3) 少；突变体 NPQ 更强，耗散过剩光能更多，理论暗反应更低，若突变体暗反应更高，说明突变体 PSⅡ 修复能力更强，可利用更多光能用于暗反应。 11 (1) 胞吞；叶绿体 解析：虫黄藻是完整单细胞，珊瑚通过胞吞摄入；藻类叶绿体光合造有机物。 (2) 光合呼吸比 = 1 指全天总光合 = 全天呼吸，虫黄藻光合产物积累，珊瑚还可捕食浮游生物补充有机物。 (3) A 型；常温下 A 型虫黄藻密度更高，光合呼吸比稳定，依靠光合有机物即可维持生长，对浮游生物依赖更低。 (4) 降低；升温后 B 型虫黄藻总数减少，整体光合呼吸比下降，总净光合下降，呼吸速率不变，单个虫黄藻光合速率降低。 学科网（北京）股份有限公司 $