3.细胞的代谢(一)-【三新金卷】2027年高三生物一轮复习周测阶梯卷

2027高考总复习·周测阶梯卷·生物学（三） 3.细胞的代谢（一） 班级 姓名 考号 得分 本试卷满分100分，考试时间45分钟 一、选择题：本题共13小题，共45分。1~10题，每小题3分；11~13题，每 小题5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.下列有关酶的叙述，正确的是 A.温度升高，反应物具有的能量增加，酶活性增强 B.酶具有专一性，每一种酶只能催化一种化学反应 C.酶所催化的化学反应一定是在温和的条件下进行的 D.细胞中的各类化学反应能有序进行，与酶在细胞中的分布有关 2.(2026·河北)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别 某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜，可使细胞质壁分离后再观 察。下列分析正确的是 A.质壁分离过程中，细胞液的渗透压逐渐减小 B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一 C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料 D.除质壁分离外，也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察 3.啤酒生产中需要大麦萌发进行糖化，为后续发酵打下基础，为探究糖化过 程中淀粉酶的相关问题，某兴趣小组设置了加酶组、不加酶组以及加酶的 不同温度组进行实验，下列相关叙述正确的是 A.淀粉酶为淀粉水解提供能量，加快反应速率 B.加酶组反应速率明显快于不加酶组，说明酶具有高效性 C.探究温度对淀粉酶活性影响时，可用本尼迪特试剂检测产物情况 D.用赤霉素处理大麦种子，可使大麦在不发芽的状态下产生淀粉酶 4.取鸡蛋清稀释，加热一段时间后过滤。以该滤液为反应物，探究不同H 对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。下列叙述正确的是 组别 pH 滤液变澄清时间(min) 2 9 2 4 4 3 6 6 4 P 9 5 10 1h未澄清 A.组2滤液变澄清的时间最短，蛋白酶活性最高 B.若实验pH改为3，则滤液变澄清时间可能小于3min C.若实验后再将组5放置在pH=8条件下，则滤液变澄清时间为9min D.蛋白酶的活性可用双缩脲试剂检测，相应指标为紫色的深浅程度 5.随着“白色污染”日益严峻，塑料降解成为全球环保领域的研究热点。科 研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶，并探究了温度对该酶催化反 应速率的影响，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是 80 40 20 303540455055606570 温度（℃） A.该实验中，酶的用量和pH为无关变量 B.该实验中，酶促反应速率是反应物分子具有的能量和酶空间结构共同 作用的结果 C.该实验条件下，底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响 D.进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度 6.研究发现，植物细胞叶绿体内膜上存在一种载体蛋白TT,它可将细胞 质基质中的ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，同时将ADP等量交换 至细胞质基质，从而维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测 正确的是 A.载体蛋白NTT对ATP和ADP的转运属于协助扩散 B.NTT功能缺失会导致叶绿体基质中ATP含量持续升高 C.NTT建立的ATP/ADP交换机制有利于叶绿体在无光下维持代谢 D.光照条件下NTT的转运活性不会影响光反应合成ATP的过程 7.某同学根据生命活动是否伴随ATP的合成或水解，对其进行分类。下列 生命活动中应被分类为既不合成ATP也不水解ATP的是 A.萤火虫尾部发光细胞中荧光素的激活 B.参与Ca+主动运输的载体蛋白磷酸化 C.细胞质基质中，葡萄糖被分解为丙酮酸和NADH D.细胞质基质中，丙酮酸在酶的催化下转化为乳酸 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（三）P3一127一3A 8.醛固酮可诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端 膜上的钠离子通道和基底膜上的钠钾泵，促进肾小管和集合管对Na的 重吸收，如图所示。下列叙述错误的是 顶端膜 基底膜 Na*白→ 钠离通道 ATP 钠钾原 K 白一K 钾离通道 上皮细胞 上皮细胞 管腔 血管 A.醛固酮促进Na+重吸收的同时也促进K+的排出 B.血Na和血K+浓度升高均可促进醛固酮的分泌 C.Na由管腔进入血管的方式既有主动运输又有被动运输 D.顶端膜上的K+外流依赖于基底膜上钠钾泵的正常活动 9.当人体血糖浓度偏高时，细胞膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至 肝细胞内，血糖浓度偏低时则转运方向相反。下列叙述正确的是 A.转运速率随血糖浓度升高不断增大 B.转运方向不是由该载体决定的 C.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞 D.该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP 10.用质量浓度为2mol/L的乙二醇溶液和质量浓度为2mol/L的蔗糖溶液 分别浸泡某植物叶肉细胞，得到的结果如图所示。下列相关叙述正确 的是 原 生质体减 甲 的相对 0 2 3 4 5 时间/min A.该叶肉细胞的细胞液浓度大于质量浓度为2mol/L的蔗糖溶液 B.该图能说明乙二醇分子通过自由扩散的方式进入叶肉细胞 C.0~lmin期间，甲曲线代表的叶肉细胞的细胞液浓度逐渐增大 D.2~4min分钟期间，乙曲线代表的叶肉细胞的细胞壁和原生质层之间 充满蔗糖溶液 11.研究发现，植物细胞叶绿体内膜上存在一种载体蛋白NTT,它可将细胞 质基质中的ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，同时将ADP等量交换 至细胞质基质，从而维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测 正确的是 A.载体蛋白NTT对ATP和ADP的转运属于协助扩散 B.NTT功能缺失会导致叶绿体基质中ATP含量持续升高 C.NTT建立的ATP/ADP交换机制有利于叶绿体在无光下维持代谢 D.光照条件下NTT的转运活性不会影响光反应合成ATP的过程 12.研究人员为探究某种蛋白酶K的活性，取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加 热一段时间后，过滤得到浑浊的变性蛋白滤液，作为底物。他们在不同 温度和H条件下进行实验，测定滤液变澄清所需时间，结果如下表 所示。 组别 2 3 6 7 9 温度（℃） 40 40 40 60 60 60 80 80 80 pH 5.0 7.0 9.0 5.0 7.0 9.0 5.0 7.0 9.0 滤液变澄清 40min 40min 40min 15 8 25 8 12 时间(min) 未澄清未澄清 未澄清 根据实验结果，下列分析正确的是 A.若在50℃、pH=6.0条件下进行实验，预期澄清时间应介于2一8分 钟之间 B.组4与2澄清时间相同，可推测该蛋白酶在pH=5.0、60℃与pH= 7.0、40℃条件下空间结构相同 C.比较组1、4与7可知，在pH=5.0条件下，该蛋白酶的最适温度低 于60℃ D.比较组2与5可知，与40℃相比，60℃对反应本身的促进作用大于对 酶的热变性作用 13.布洛芬是一种常用抗炎药，通过竞争性抑制环氧化酶的活性，减少花生 四烯酸向前列素的转化，从而发挥解热、镇痛、抗炎等作用。其作用机理 如图所示。下列叙述正确的是 花生 布洛芬 四烯酸 活性中心 前列腺素 环氧化酶 A.环氧化酶的功能与特定的氨基酸序列无关 B.布洛芬与环氧化酶结合后会改变酶的专一性 C.布洛芬通过与花生四烯酸竞争酶活性中心起效 D.花生四烯酸的浓度升高会使布洛芬的药效增强 选择题答题栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 题号 8 9 10 11 12 13 答案 二、非选择题：本题共3小题，共55分。 14.(18分)肾上腺素是一种信息分子，对生命活动的调节起重要作用。肾上 腺素能与膜上受体蛋白结合，进而激活G蛋白和膜效应器酶，从而传递 信息，膜上相关结构如图所示。回答下列问题： 膜效应器酶 G-蛋白 体蛋。 (1)肾上腺素可促进肝细胞中 ,进而引起血糖升高。在研究 该过程时发现，如果让肾上腺素单独与分离出的细胞膜碎片相互作 用，可以生成环一磷酸腺苷(cAMP),而当让cAMP与肝细胞的细胞 质基质单独作用时，也能引起与肾上腺素作用于完整的肝细胞时产 生相同的效应。请根据上文描述，用文字和箭头写出肾上腺素发挥 作用的大致过程： (2)图中受体蛋白是由一条含400个氨基酸残基的肽链构成，彻底水解 该受体蛋白至少需要 个水分子。若该受体蛋白穿膜7 次，则共穿越 层磷脂分子。 (3)当G一蛋白与被激活的受体蛋白在膜中相遇时，G一蛋白的α一亚单 位与GDP分离而与一分子的GTP(鸟苷三磷酸)结合，a一亚单位同 其他两个亚单位分离，并对膜结构中的“膜效应器酶”起作用，后者的 激活（或被抑制）可以导致细胞质中第二信使的生成量增加。第二信 使作用与离子通道，引起相关效应。 ①GDP与ATP在组成上的区别是 (答出两点)。 ②上述离子通道的作用有 和 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（三）P3一227一3A 15.(18分)植酸磷是某些鸡饲料中磷元素的重要存在形式，微生物植酸酶 (蛋白质)能增大植酸磷分解速率，提高鸡对这些饲料中磷的利用率，但 植酸酶的活性会受鸡消化道中环境的影响（不同消化道部位中H不 同，含有的蛋白酶存在差异)，某课题小组为探究黑曲霉植酸酶在肉仔鸡 消化道中的活性及影响因素，在体外进行了相关实验，部分结果如图所 示。已知肉仔鸡小肠中的pH约为6.0，含有胰蛋白酶，回答下列问题： 100 90 100T 90 ▲不加胰蛋白酶 关加胰蛋白酶 50 6 20 304 1 456十方pH 020406080100120时间min 图1 图2 (1)植酸酶能增大植酸磷分解速率，其作用机理是 。 通过图1 可知，黑曲霉植酸酶在 (填“强酸”“弱酸”或“中性”)条件 下活性最强。 (2)图2实验中设置pH为6.0，设置此pH的主要目的是 分析图2可知，胰蛋白酶可降低植酸酶的 活性，其原因是 可 (3)研究发现，肉仔鸡嗉囊比小肠更适合植酸酶发挥作用，结合上述信 息，可能的原因是 16.(19分)ATP酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能蛋 白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H+搬运到另一 侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP,回答下列问题： (1)该生物大分子的单体是 ,合成场所是 (2)该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在：叶绿体中该分子分 布的场所是 ;线粒体中该分子分布于内膜上，故有氧呼吸 的第 阶段产生大量的ATP。原核细胞中没有具膜结构的 细胞器，故该分子很可能位于细胞的 (结构)中。 (3)一个ATP分子中有 个特殊的化学键，ATP除了作为细 胞生命活动的 物质外，特殊的化学键断裂后产生的AMP 还可作为 过程的原料。（三 题号 1 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 答案 D D B D B B C C D 1.【答案】D 【解析】A.温度升高会提高反应物分子的动能，但酶活性在超过最适温度后会因空间结构破坏而下降，并非持续 增强，A错误；B.酶的专一性指一种酶催化一种或一类化学反应（如蛋白酶催化不同蛋白质的水解），而非仅一 种，B错误；C.酶催化的反应通常在温和条件下进行，但某些极端环境（如高温）中的酶需特定条件，C错误；D.酶 在细胞内的区域化分布（如线粒体、叶绿体中的酶）确保代谢有序进行，D正确。 2.【答案】D 【解析】A.质壁分离过程中细胞不断失水，细胞液溶质浓度升高，渗透压随浓度升高而逐渐增大，A错误；B.质壁 分离的内因是原生质层的伸缩性比细胞壁大，细胞失水时原生质层收缩程度大于细胞壁，才会出现质壁分离现 象，B错误；C.本实验的观察指标是荧光标记蛋白的分布，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可以发生质壁分离，且无 紫色大液泡干扰荧光观察，可作为该实验的材料，C错误；D,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，利用纤维 素酶和果胶酶去除细胞壁后得到的原生质体，最外层即为质膜，可通过观察荧光的位置判断蛋白是否定位于质 膜，D正确。 3.【答案】D 【解析】A.酶通过降低化学反应活化能加快反应速率，但不提供能量。淀粉酶催化淀粉水解时仅降低化学反应 的活化能，不涉及能量供应，A错误；B.酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能的效果更 显著。加酶组与不加酶组的对比仅能说明酶具有催化作用，未与无机催化剂对照，不能说明高效性，B错误； C.本尼迪特试剂检测还原糖需水浴加热(50一65℃)，而探究温度对酶活性的影响时，水浴加热会改变实验设定 的温度条件，干扰实验结果，C错误；D.用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无需发芽就能产生α一淀粉酶，D 正确。 4.【答案】B 【解析】A.组2对应pH=4,滤液变澄清时间为4n,是各组中的最短时间，但不能说明蛋白酶催化效率最高，活 性最强，A错误；B.最适pH位于2~6，因此pH=3时澄清时间可能小于3min,B正确；C.组5(pH=10)1小时 未澄清，表明蛋白酶在强碱性条件下已变性失活，变性不可逆，即使调整至H=8,酶活性无法恢复，滤液不会在 9min内澄清，C错误；D.双缩脲试剂用于检测蛋白质（肽键），产生紫色反应，可反映蛋白质含量，但不能直接测 定蛋白酶活性，蛋白酶活性需通过底物（如鸡蛋清蛋白）水解速率（即滤液澄清时间）来评估，D错误。 5.【答案】C 【解析】A.探究温度对该酶催化反应速率的影响应遵循单一变量原则，酶的用量、H、处理时间和初始底物浓度 都是无关变量，无关变量相同且适宜，A正确；B.温度通过两方面影响酶促反应速率：①影响反应物分子的能量 (温度升高，反应物分子动能增加，有效碰撞概率提高)；②影响酶的空间结构（适宜温度下酶结构稳定、活性高； 温度过高/过低会破坏酶结构、降低活性)。因此酶促反应速率是二者共同作用的结果，B正确；C.在底物充足的 情况下，酶促反应速率与酶的浓度呈正相关，增加酶的用量会使反应速率加快，C错误；D.由图可知，该酶的最适 温度在50~60℃之间，所以进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度，D正确。 6.【答案】C 【解析】A.载体蛋白NTT将ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，需载体蛋白且消耗能量（利用膜内外离子梯度 势能)，属于主动运输；协助扩散为顺浓度梯度且不耗能，A错误；B.NTT缺失时，叶绿体基质中ATP无法通过 该途径补充，但光反应仍可合成ATP(光照下)，且暗反应消耗ATP,故ATP含量不会持续升高；无光时ATP来 源受阻，含量可能下降，B错误；C.无光条件下，叶绿体无法通过光反应合成ATP,依赖NTT将细胞质呼吸产生 的ATP转运至叶绿体基质，为暗反应（如碳反应）等代谢供能，维持代谢活动，C正确；D.光照时，光反应在类囊 体膜合成ATP供暗反应使用，但NTT同时向叶绿体输人ATP,可能干扰叶绿体内ATP/ADP平衡；且其转运 活性影响ADP输出量，而ADP是光反应合成ATP的原料，故会影响光反应过程，D错误。 7.【答案】D 【解析】A.ATP水解可为萤火虫尾部发光提供能量；B.参与Ca+主动运输的载体蛋白磷酸化：主动运输需要 ATP水解提供能量，载体蛋白的磷酸化是ATP水解的直接结果。C.细胞质基质中，葡萄糖被分解为丙酮酸和 NADH的过程属于有氧呼吸第一阶段，要生成ATP;D.细胞质基质中，丙酮酸在酶的催化下转化为乳酸：这是 无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP,但也不消耗ATP,它是一个氧化还原反应。 8.【答案】B 【解析】A.据题图分析可知，醛固酮的主要作用是促进肾小管和集合管对N+的重吸收，并增加K+的排泄。醛 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（三）·答案P527一3AJ 固酮通过诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的钠离子通道和基底膜上的钠钾 泵，从而增加Na+的重吸收并促进K+的排出，A正确；B.醛固酮的分泌主要受血Na+浓度的调节，当血Na+浓 度降低时，醛固酮的分泌会增加，以促进Na+的重吸收并恢复血Na+浓度的平衡。而血K+浓度的升高则会促 进醛固酮的分泌，因为醛固酮的升高会促进K+的排泄，所以，B错误；C.据题图分析可知，N+由管腔进入血管 的过程包括两个步骤：首先通过顶端膜上的钠离子通道以协助扩散的方式（一种被动运输方式）进入上皮细胞， 然后通过基底膜上的钠钾泵以主动运输的方式被泵出上皮细胞进入血管，C正确；D.顶端膜上的K+外流是依 赖于顺浓度梯度进行，即K+在细胞内的浓度高于在管腔中的浓度，且细胞膜对K+具有通透性。然而，这个过 程的持续进行需要基底膜上钠钾泵的正常活动来维持。钠钾泵通过消耗ATP将Na+从细胞内泵出并将K+泵 入细胞内，从而维持了细胞内外的Na+和K+浓度差，为顶端膜上的K+外流提供了动力，D正确。 9.【答案】B 【解析】葡萄糖的转运需要载体，故其转运速率会受到载体数量的限制，A项错误；由题意可知，转运方向不是由 该载体决定的，而是由血糖浓度决定的，B项正确：胰岛素是唯一能降低血糖的激素，能促进葡萄糖进入肝细胞， C项错误；分析题意可知，在血糖浓度偏低时，该载体可将葡萄糖转运出肝细胞，为顺浓度梯度将葡萄糖运出，不 需要消耗ATP,D项错误。 10.【答案】C 【解析】据图分析，该植物叶肉细胞在质量浓度为2o/L的蔗糖溶液中表现为失水，故该植物叶肉细胞的细胞 液浓度小于质量浓度为2o/L的蔗糖溶液，A错误；据图只能判断乙二醇能够进入细胞，但不能判断乙二醇 进入细胞的运输方式，B错误；0~1in期间，甲曲线代表的叶肉细胞逐渐失水，细胞液的浓度逐渐增大，C正 确；2~4n期间，乙曲线代表的叶肉细胞发生质壁分离的复原，细胞壁和原生质层之间充满了乙二醇溶液，D 错误。 11.【答案】C 【解析】A.载体蛋白NTT将ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，需载体蛋白且消耗能量（利用膜内外离子梯 度势能)，属于主动运输；协助扩散为顺浓度梯度且不耗能，A错误；B.NTT缺失时，叶绿体基质中ATP无法通 过该途径补充，但光反应仍可合成ATP(光照下)，且暗反应消耗ATP,故ATP含量不会持续升高；无光时 ATP来源受阻，含量可能下降，B错误；C.无光条件下，叶绿体无法通过光反应合成ATP,依赖NTT将细胞质 呼吸产生的ATP转运至叶绿体基质，为暗反应（如碳反应）等代谢供能，维持代谢活动，C正确；D.光照时，光反 应在类囊体膜合成ATP供暗反应使用，但NTT同时向叶绿体输人ATP,可能干扰叶绿体内ATP/ADP平衡； 且其转运活性影响ADP输出量，而ADP是光反应合成ATP的原料，故会影响光反应过程，D错误。 12.【答案】D 【解析】A.在pH=5.0时，40℃澄清时间15min,60℃为8min;pH=7.0时，40℃为8min,60℃为2min。50℃介 于40℃与60℃之间，pH=6.0介于5.0与7.0之间，但酶活性受温度和pH共同影响，且数据变化非线性，无 法精确推断澄清时间范围，A错误；B.组4(pH=5.0、60℃)与组2(pH=7.0、40℃)澄清时间均为8min,说明酶 活性相同，但温度和pH不同，酶的空间结构可能因条件差异而不同，B错误；C.在pH=5.0条件下，组1(40℃) 澄清时间15min,组4(60℃)为8min(活性最高)，组7(80℃)未澄清（失活），说明最适温度可能为60℃，C错误； D.组2(pH=7.0、40℃)澄清时间8min,组5(pH=7.0、60℃)为2min,时间缩短表明酶活性升高。温度升高既 可能促进反应速率，也可能导致酶热变性失活。60℃下活性增强，说明促进作用大于热变性作用，D正确。 13.【答案】C 【解析】A.环氧化酶是催化花生四烯酸向前列素的转化的酶，其活性与其氨基酸顺序直接相关，A错误；布洛芬 与花生四烯酸竞争性结合环氧化酶的活性中心，但并不改变其专一性，B错误；布洛芬竞争性结合环氧化酶的 活性中心后减少了花生四烯酸与环氧化酶的结合，减少花生四烯酸向前列素的转化，从而发挥解热、镇痛、抗炎 等作用。若花生四烯酸浓度升高，布洛芬与环氧化酶的结合机率下降，抗炎效果减弱，D错误。 14.【答案】(1)（肝）糖原分解（为葡萄糖）肾上腺素与受体蛋白结合→G蛋白和膜效应器酶（活化）→生成cAMP →（肝）糖原分解（为葡萄糖） (2)39914 (3)二者所含的碱基不同、所含磷酸数量不同运输物质传递信息（或接受第二信使的信息）（后两空顺序可 颠倒) 15.【答案】(1)降低植酸磷分解所需的活化能弱酸 (2)模拟肉仔鸡小肠内的H环境（合理即可）植酸酶是蛋白质，胰蛋白酶会破坏其结构（合理即可） (3)嗉囊中的PH更接近植酸酶的最适pH嗉囊中不含胰蛋白酶（两空顺序可颠倒，合理即可） 16.【答案】(1)氨基酸核糖体 (2)类囊体薄膜三细胞膜 (3)两（或二） 直接能源转录或RNA自我复制 高考总复习·周测阶梯卷·生物学（三）·答案P627一3AJ