第5章 周末练14 细胞代谢综合（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版 鲁湘辽黑吉专版）

**基本信息** 聚焦细胞代谢核心易错点，通过辨析-应用-实验三级训练构建物质与能量观，强化科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |易错辨析|20道判断|概念正误判断，解析直击混淆点|从酶特性→ATP结构→呼吸类型→光合过程，形成代谢概念链| |综合应用|17道选择/填空|结合图表分析、实验设计与计算|以“酶-ATP-呼吸-光合”为轴线，体现物质转化与能量流动统一|

周末练14　细胞代谢综合 [分值：100分] (判断题，每小题1分；选择题，每题3分) 1．易错易混辨析 (1)比较H2O2在加了新鲜肝脏研磨液和加热时的分解速率，可验证酶具有高效性(　×　) 解析　酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高，所以酶具有高效性。 (2)探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液(　×　) 解析　探究胃蛋白酶的最适pH时，若将其加入蛋清中再加入缓冲液，酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先将胃蛋白酶加入缓冲液中再加入蛋清。 (3)过酸、过碱、温度过高或过低都会改变酶的空间结构从而使酶失活(　×　) 解析　过酸、过碱、温度过高都会使酶变性，其空间结构发生改变从而失去活性，而低温抑制酶的活性，不会使其失活。 (4)人在剧烈运动时，骨骼肌细胞合成的ATP远多于水解的ATP(　×　) 解析　人在剧烈运动时，需要消耗能量，需要水解ATP，但ATP含量基本不变，在骨骼肌细胞中合成的ATP与水解的ATP相差不大。 (5)ATP水解释放的磷酸基团能使载体蛋白磷酸化，并引起载体蛋白空间结构发生变化(　√　) (6)细胞中葡萄糖和果糖反应生成蔗糖，需要酶催化和ATP水解提供能量，是吸能反应(　√　) (7)ATP中的“A”与核酸中的碱基“A”是同一种物质(　×　) 解析　ATP中的“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，核酸中的碱基“A”是腺嘌呤。 (8)用透气的纱布包扎伤口，目的是让皮肤细胞进行有氧呼吸(　×　) 解析　用透气的纱布包扎伤口，目的是避免厌氧菌的无氧呼吸。 (9)蛔虫的体细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸(　√　) (10)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(　×　) 解析　有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自葡萄糖和反应物水。 (11)在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄(　×　) 解析　在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色。 (12)无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失了(　×　) 解析　无氧呼吸产生的ATP少，原因是有机物的氧化分解不彻底，大部分能量储存在乳酸或酒精等有机物中没有被释放出来。 (13)由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖(　√　) (14)为提高光合效率，蔬菜大棚内经常补充紫外光或红外光(　×　) 解析　光合色素吸收的是可见光，而紫外光和红外光都属于不可见光，因此蔬菜大棚内经常在白天补充紫外光或红外光，无法提高光合效率。 (15)在适宜光照条件下，叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质(　√　) (16)光合作用过程中，ADP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动( 　×　) 解析　在光合作用过程中，ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜。 (17)线粒体、叶绿体都能产生ATP，且均可用于各项生命活动(　×　) 解析　线粒体进行细胞有氧呼吸的第二、三阶段，合成的ATP可用于生物体的各项生命活动，叶绿体光反应产生的ATP一般只用于暗反应中C3的还原。 (18)C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原(　√　) (19)14CO2中14C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)(　×　) 解析　14CO2中14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)。 (20)水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用(　√　) 解析　水分通过影响保卫细胞的形状，从而影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用。 2．细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，细胞代谢离不开酶。下列有关酶的叙述，正确的是(　　) A．酶只能在细胞内起作用 B．酶的化学本质都是蛋白质，都在核糖体上合成 C．酶具有催化作用 D．酶能为反应物提供能量 答案　C 解析　酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用，A错误；绝大部分酶的化学本质是蛋白质，少部分酶的化学本质是RNA，B错误；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶在反应过程中不提供能量，C正确，D错误。 3．乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶是人肝脏解酒过程中必需的酶，其作用过程如图所示。乙醇会麻痹神经，乙醛会使血管舒张，下列相关叙述正确的是(　　) 乙醇乙醛二氧化碳和水 A．这两种酶能提供能量，使乙醇和乙醛分解 B．两种酶相互配合将血液中的乙醇降解完全 C．部分人群饮酒后不会脸红是因为乙醇脱氢酶活性低 D．饮酒后迅速脸红的人体内可能缺乏乙醛脱氢酶 答案　D 解析　酶能降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误；两种酶在肝脏细胞中起作用，血液中的乙醇要被肝脏细胞吸收后才能被降解，B错误；部分人群饮酒后不会脸红说明体内无乙醛积累，是因为乙醇脱氢酶活性低或两种酶活性都很高，C错误；饮酒后迅速脸红的人体内可能缺少乙醛脱氢酶，导致乙醛积累使血管舒张，D正确。 4．将一个土豆切成大小和薄厚相同的若干土豆片，取4个土豆片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针管中(如图甲)，测定气体产量如图乙。下列叙述错误的是(　　) A．若用FeCl3替换土豆片，产气量最高值不变 B．若针管中加入8个土豆片，产气速率会增加 C．若针管中加入4个煮熟的土豆片，图乙中曲线不变 D．若针管中加入的过氧化氢浓度增加，产气量最高值增加 答案　C 解析　土豆片中含有过氧化氢酶，FeCl3和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解，只是酶的催化效率更高，使过氧化氢完全分解需要的时间更短，但最终产生的产物量不变，由于过氧化氢的量是一定的，所以若用FeCl3替换土豆片，产气量最高值不变，A正确；若针管中加入8个土豆片，则过氧化氢酶的量增加，反应速率加快，即产气速率会增加，B正确；若针管中加入4个煮熟的土豆片，由于过氧化氢酶在高温条件下失活，酶不再具有催化功能，而过氧化氢自身分解速率较慢，故图乙中曲线达到平衡点所需要的时间会延长，即曲线会发生变化，C错误。 5．(2025·烟台高一期末)某同学从黑曲霉中分离到某种蛋白酶，在不同温度下处理不同时间后，检测该酶活力变化，结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A．该蛋白酶需要在60 ℃和最适pH条件下保存 B．同一温度下处理时间越长酶活性越弱 C．温度为40～60 ℃时，该蛋白酶热稳定性较高 D．70 ℃处理后降温到50 ℃，该蛋白酶活性不一定恢复 答案　D 解析　该蛋白酶需要在低温和最适pH条件下保存，A错误；40 ℃时，处理时长不论是10 min、60 min还是90 min，酶活性基本相同，B错误；温度为50～60 ℃时，随着处理时间的延长，该蛋白酶的酶活力不断下降，且60 ℃处理90 min后，该蛋白酶失活，故温度为40～60 ℃时，该蛋白酶并未保持较高稳定性，C错误；70 ℃处理后该蛋白酶可能已变性失活，降温到50 ℃酶活性不一定恢复，D正确。 6．夜光藻是一种海洋浮游生物，在受到刺激时会发出蓝光，俗称“蓝眼泪”，这一过程与ATP密切相关。下列叙述错误的是(　　) A．一个ATP分子中含有两个特殊的化学键 B．ATP中的“A”代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成 C．ATP合成时所需能量可来自夜光藻的细胞呼吸 D．夜光藻受刺激时ATP含量大幅增多，为其发出蓝光提供能量 答案　D 解析　生物体内ATP含量少转化快，夜光藻受刺激时ATP含量不会大幅增多，D错误。 7．(2025·呼和浩特高一期末)大脑思考等生命活动需要能量，ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP的化学结构如图所示，α～γ表示磷酸基团的位置。下列叙述正确的是(　　) A．ATP在水解酶的作用下，不断地合成和水解 B．脑部神经细胞完成生命活动所需要的ATP只能来自线粒体 C．细胞内许多放能反应与ATP中γ位磷酸基团的脱离相联系 D．ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中的A与图中的A不同 答案　D 解析　ATP在ATP水解酶的作用下水解，在ATP合成酶的作用下合成，A错误；脑部神经细胞完成生命活动所需要的ATP来自细胞质基质和线粒体，B错误；细胞内许多吸能反应与ATP中γ位磷酸基团的脱离相联系，C错误；ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中的A为腺苷，与图中的A(腺嘌呤)不同，D正确。 8．如图表示人体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是(　　) A．过程②需要O2参与，不需要水参与，有水生成 B．只有过程①②有ATP生成，过程③无ATP生成 C．若不发生过程②，过程①产生的[H]将会在细胞中有所积累 D．人体剧烈运动时细胞主要通过分解乳酸获得能量 答案　B 解析　过程②表示有氧呼吸的第二、三阶段，需要O2参与，也需要水参与，有水生成，A错误；过程③表示无氧呼吸第二阶段产生乳酸，该过程无ATP生成，B正确；若不发生过程②，则会发生过程③，过程①产生的[H]会与丙酮酸在不同酶的催化作用下转化为乳酸，[H]不会在细胞中积累，C错误；人体剧烈运动时细胞主要通过有氧呼吸获得能量，无氧呼吸提供少部分能量，D错误。 题点　有氧呼吸和无氧呼吸的比较 9．(2025·娄底高一阶段检测)下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的是(　　) A．原核细胞进行无氧呼吸，真核细胞进行有氧呼吸 B．无氧呼吸第二阶段释放大量的能量 C．消耗等量葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的少 D．细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体内膜上进行 答案　C 解析　蓝细菌是原核生物，其能进行有氧呼吸，动物的肌细胞能进行无氧呼吸，A错误；无氧呼吸第二阶段没有能量的释放，B错误；细胞的无氧呼吸都是在细胞质基质中进行的，D错误。 题点　有氧呼吸和无氧呼吸的比较 10．(2022·全国乙，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率 答案　D 解析　培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐减慢，之后光合速率等于呼吸速率，A不合理；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B不合理；根据上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C不合理，D合理。 题点　光合作用的影响因素 11．(不定项)植物叶肉细胞中碳原子存在如图转移途径，序号表示生理过程。下列相关叙述错误的是(　　) CO2C3C6H12O6丙酮酸CO2 A．①表示光合作用光反应阶段 B．②发生的场所是叶绿体内膜 C．③可以释放出大量能量 D．④需要水的参与 答案　ABC 解析　①CO2的固定发生在光合作用的暗反应阶段，A错误；②C3的还原发生的场所是叶绿体基质，B错误；③有氧呼吸第一阶段可以释放出少量能量，C错误；④有氧呼吸第二阶段需要水的参与，D正确。 题点　光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系 12.(不定项)川芎光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 ℃和30 ℃。如图表示25 ℃时川芎植株在不同的光照条件下，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化。下列相关叙述正确的是(　　) A．光照强度为a时，若适当提高温度，CO2的释放量会增加 B．光照强度为b时，川芎植株叶肉细胞光合速率为0 C．光照强度为c时，川芎植株既不吸收O2，也不释放CO2 D．光照强度为d时，单位时间内川芎植株从周围环境吸收4个单位的CO2 答案　AC 解析　光照强度为a时，无O2产生，说明此时只进行细胞呼吸，细胞呼吸速率为6个单位，由题意可知，该图示为25 ℃(光合作用最适温度)下测得的数据，若适当提高温度，细胞呼吸增强，CO2的释放量会增加，A正确；当光照强度为b时，川芎植株的CO2释放量和O2产生量相等，叶肉细胞光合速率大于0，B错误；当光照强度为c时，O2产生量(总光合速率)为6个单位，说明此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，C正确；当光照强度为d时，无CO2的释放，O2产生量为8个单位，而细胞呼吸产生6个单位的CO2，因此单位时间内川芎植株从周围环境吸收2个单位的CO2，D错误。 题点　真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的计算 13．(不定项)(2025·聊城高一阶段检测)某校生物兴趣小组以绿色植物为实验材料，利用如图装置测定其细胞呼吸和光合作用强度。下列相关叙述错误的是(　　) A．装置1测定呼吸速率时，单位时间内广口瓶中水减少的体积即为O2的消耗量 B．装置2测定净光合速率时，溶液W应为碳酸氢钠溶液，以维持容器中的CO2量 C．若在某光照强度时，该植物净光合速率大于0，则装置2的外部锥形瓶中会收集到水 D．若装置2的两个锥形瓶中均收集不到水，则此时的光照强度为该植物的光饱和点 答案　D 解析　装置1是在黑暗条件下进行的，测定呼吸速率时，NaOH吸收细胞呼吸产生的CO2，单位时间内广口瓶中水减少的体积即为O2的消耗量，A正确；装置2是在有光的条件下进行的，测定净光合速率时，溶液W应为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠溶液在强光下易分解形成CO2，以维持容器中的CO2量，B正确；若在某光照强度时，该植物净光合速率大于0，瓶内O2增多，压强增大，广口瓶内的水会溢出，则装置2的外部锥形瓶中会收集到水，C正确；若装置2的两个锥形瓶中均收集不到水，有可能此时的光合作用强度等于细胞呼吸强度，则此时的光照强度为该植物的光补偿点，D错误。 题点　测定光合速率和呼吸速率的方法 14．(11分)畜禽饲料中添加剂的使用可有效提高饲料利用率，减少浪费。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性进行研究，结果如图所示。请回答下列问题： (1)该实验的自变量是____________________，无关变量是________________(至少答两点)。 (2)在pH为2左右时，植酸酶________的催化效率更高，依据是__________ ________________________________________________________________________。 (3)A、B两种酶相比，更适合添加在家畜饲料中的酶是________，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)pH和植酸酶的种类　植酸酶的浓度、温度　(2)A　在pH为2时，植酸酶A的相对活性较高　(3)植酸酶A　胃液的pH较低，在酸性环境下，植酸酶A有较高的活性 题点　影响酶活性的因素 15．(10分)(2025·吉林高一阶段检测)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图2所示。回答下列问题： (1)图1中催化反应④的酶位于____________。A、E分别是____________，B可用试剂____________________检测，颜色变化是______________________________________。 (2)反应①～④中，不能在人体细胞中进行____________(填标号)过程。 (3)粮食储藏应该满足的温度、氧气和水分条件是____________；储藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为____________________________________________________。 (4)图2当氧浓度为a时，酵母菌的呼吸方式为__________。当氧浓度为c时，用于酵母菌酒精发酵的葡萄糖占比为____________。 (5)植物长期水淹会造成烂根现象，反应式是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)线粒体基质　丙酮酸、酒精　溴麝香草酚蓝溶液　由蓝变绿再变黄　(2)②　(3)低温、低氧、干燥　粮食进行有氧呼吸，产生H2O　(4)无氧呼吸　2/3　(5)C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 解析　(4)图2当氧浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸。当氧浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，根据有氧呼吸反应式中的葡萄糖∶CO2＝1∶6的比例可知，有氧呼吸需消耗9÷6＝1.5(mol)葡萄糖，因此消耗的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵的占3÷(3＋1.5)＝2/3。 16．(11分)室内栽培常春藤能够有效清除甲醛污染，其处理甲醛的具体过程如图1所示(其中HCHO为甲醛，RU5P和HU6P是中间产物)。甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验，结果如图2、图3所示。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶。回答下列问题： (1)图1中循环①的名称是____________，b代表____________，若突然停止光照，短时间内b的含量将____________(填“增加”“减少”或“基本不变”)。 (2)为追踪循环②中甲醛的碳同化路径，可采用的特殊处理方法是_______________。 推测细胞同化甲醛(HCHO)的场所应是________________。 (3)在研究甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验中，自变量是____________，除此之外，还有____________________(答出两点即可)等环境因素，也能影响常春藤的生长。 (4)气孔的相对开放程度下降，会直接影响光合作用的____________阶段，从而抑制光合速率。研究表明，在1个单位甲醛浓度下，气孔开放程度下降，但光合作用合成的糖类增加，据图1分析可能原因是_____________________________________________________________ ______________________________。 (5)综合以上信息，推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆途径：植物通过____________气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；同时____________提高，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用。 答案　(1)卡尔文循环　五碳化合物(C5)　减少　(2)放射性同位素标记法　叶绿体基质　(3)甲醛浓度(有无甲醛及甲醛浓度)　温度、CO2浓度、光照强度　(4)暗反应　甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用　(5)降低　FALDH的活性 解析　(1)图1中循环①可以把CO2合成为有机物，名称是卡尔文循环，b代表五碳化合物(C5)，若突然停止光照，形成b所需的ATP和NADPH减少，短时间内b的来源减少，含量将减少。(3)研究甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验中，自变量是甲醛浓度(有无甲醛及甲醛浓度)，除此之外，光照强度、温度、CO2浓度等环境因素会影响光合作用，也能影响常春藤的生长。(4)气孔的相对开放程度下降，会直接影响CO2的吸收，影响暗反应阶段，从而抑制光合速率。研究表明，在1个单位甲醛浓度下，气孔开放程度下降，但可溶性糖的含量增加，据图1分析可能的原因是甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用。(5)据图2可知，在1个单位甲醛浓度下，常春藤叶肉细胞中FALDH的活性提高，增强对甲醛的代谢能力，从而起到抗逆作用，同时通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收。 题点　光合作用在生产实践中的应用 17．(12分)(2025·菏泽高一期中)研究发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还包括另一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径，AOX呼吸途径有重要的光破坏防御作用。如图表示叶肉细胞内的光合、呼吸途径及AOX呼吸途径的光破坏防御机制。其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。回答下列问题： (1)细胞呼吸过程中NADH的产生场所是____________，NADPH的作用是 ________________________________________________________________________。 (2)研究发现，强光下，过剩的光能若不能及时转化为热能会对光系统造成损伤。AOX呼吸途径能有效缓解强光对光系统的损伤，其机制是_____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)eATP与细胞膜上的DORN1结合后能激发细胞内与光合作用相关的信号传导。DORN1的化学本质是____________，体现了细胞膜的____________功能。 (4)AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上，据此分析AOX在细胞呼吸中的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)细胞质基质和线粒体基质　为C3的还原提供能量和还原剂　(2)过多的NADPH以苹果酸的形式转移出叶绿体，通过AOX途径，将其中大部分能量以热能形式散失，从而有效缓解强光对光系统的损伤　(3)蛋白质(或糖蛋白)　信息交流　(4)参与催化有氧呼吸第三阶段的反应(或催化[H]与氧气生成水) 解析　(2)由题图可知，强光环境下，植物细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH转移出叶绿体，并最终通过AOX呼吸途径将其中大部分能量以热能的形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。(4)AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上，据此分析AOX在细胞呼吸中的作用是参与催化有氧呼吸第三阶段的反应(或催化[H]与氧气生成水)。 题点　光呼吸　　　 学科网（北京）股份有限公司 $