高中生物单元测试——第三章细胞中能量的转换和利用（较难01）

**基本信息** 高中生物第三章“细胞中能量的转换和利用”较难单元卷，以酶、ATP、细胞呼吸、光合作用为核心，通过真实情境与图表分析，考查生命观念、科学思维与探究实践，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12题/36分|酶特性、ATP转化、光合色素分离|结合曲线（酶促反应能量曲线）考查物质与能量观| |多选题|4题/24分|酶促反应影响因素、ATP作用机制|通过坐标图（反应物浓度与反应速率）培养科学思维| |实验题|1题/13分|淀粉酶活性探究|设计温度梯度实验，强化变量控制与探究实践能力| |解答题|2题/27分|细胞呼吸与氧气关系、光合电子传递|结合抗氰呼吸、强光胁迫等情境，综合考查结构与功能观|

高中生物单元测试 —— 第三章 细胞中能量的转换和利用（较难01） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列关于酶的叙述，错误的是（　　） A．酶的空间结构一旦发生改变就不能恢复 B．酶适合保存在低温和适宜的pH环境下 C．一种酶可催化一种或一类化学反应 D．条件不适宜时酶的催化效率可能比无机催化剂低 2．（本题3分）某种新型发光细菌的发光过程伴随ATP的合成与分解，下列叙述错误的是（     ） A．细菌可通过细胞呼吸分解有机物合成ATP B．ATP与ADP的相互转化是不可逆的 C．细菌发光时，ATP中两个特殊化学键断裂，其能量转化为光能 D．ATP供能时，脱下的磷酸基团可携带能量与其他分子结合 3．（本题3分）如图表示有酶催化反应和无酶催化反应的能量曲线，下列叙述正确的是（    ）    A．曲线a代表有酶催化反应的曲线 B．AC段表示没有酶催化反应时所需的活化能 C．AD段表示有酶催化反应时所降低的活化能 D．相同反应物浓度下，有酶催化的反应生成的产物更多 4．（本题3分）图示某同学探究酵母菌细胞呼吸方式的装置。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲瓶内左侧玻璃导管不一定要插入到氢氧化钠溶液中 B．随着实验的进行乙瓶和丁瓶的温度会升高，且乙瓶升高更快 C．丙瓶中澄清石灰水浑浊程度深，说明乙瓶内只进行有氧呼吸 D．丁瓶培养液用酸性重铬酸钾溶液检测会观察到颜色由蓝变绿再变黄 5．（本题3分）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（　　） A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C．ATP/AMP浓度比越高PFK1活性的调节越强 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 6．（本题3分）乳酸菌广泛用于泡菜和酸奶等发酵食品的制作，其细胞呼吸的过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A．乳酸菌进行的图示过程发生在细胞质基质中 B．图示过程中，葡萄糖中的能量大部分转移到乳酸中 C．丙酮酸被NADH还原为乳酸的阶段会生成少量ATP D．若在图示过程中提供18O2，则终产物乳酸中不会出现18O 7．（本题3分）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSI和PSII光复合体，PSII光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSII光复合体上的蛋白质LHCII，通过与PSII结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSII的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（    ） A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSII光复合体对光能的捕获降低 B．Mg2+含量减少会导致PSII光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHCⅡ与PSII结合，利于对光能的捕获 D．PSII光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 8．（本题3分）如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况，下列说法正确的是（　　） A．叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中 B．提取色素时，加入SiO2可维持研磨液pH的稳定 C．四种色素均可溶解于层析液，但溶解度不同 D．发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是丙和丁 9．某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度（）下培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的释放速率来测量光合速率，结果如图2所示，下列分析正确的是（　　） A．~时段，氧气的释放速率下降的主要原因是浓度过低，从而直接降低光合作用光反应速率 B．时补充，短时间内叶绿体内的含量将增加 C．~时段，玻璃罩内氧气浓度最低点是 D．~时段，该植物体内的类胡萝卜素吸收红光用于光合作用 10．（本题3分）桑葚果实富含多种营养成分及黄酮类化合物，以其为原料制作的桑葚酒深受大众欢迎。桑葚酒发酵过程中，乙醇含量和残糖量（未被微生物利用的糖含量）变化如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．发酵前的残糖量最高，残糖量变化曲线为b B．可用浓盐酸酸化的重铬酸钾溶液检测是否有乙醇生成 C．M点处于糖消耗速率和乙醇产生速率最快的阶段 D．发酵前添加一定比例的葡萄糖可以提高发酵效率 11．（本题3分）下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称。下列说法正确的是（　　） A．过程④的产物淀粉主要通过筛管运送到植物体的各个部位 B．上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是①③⑤ C．⑤过程是在叶绿体的基质中进行的，⑤为④提供的物质有ATP和NADPH D．将植物放在密闭容器中，用18O标记物质b，则会在有机物（CH2O）中检测到18O 12．（本题3分）下图为某植物叶肉细胞部分结构示意图，A、B代表细胞器，abcdef代表物质扩散的过程。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．较强光照下光合作用固定的CO2来自a和d B．e、b箭头可表示O2进出细胞的过程 C．O2经c途径从A进入B发挥作用需穿过四层磷脂分子 D．呼吸速率可参照黑暗条件下单位时间经f释放CO2量估算 二、多选题 13．（本题6分）反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示，曲线b为适宜条件下进行反应所得的结果。下列说法正确的是（　　） A．升高pH，重复该实验，M、N点位置都下降 B．形成曲线c的原因可能是N点时酶量增加所致 C．若添加酶的激活剂，重复该实验，则M点会明显上移 D．在M点适当升高反应体系温度，曲线可能发生b到a的变化 14．（本题6分）ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行，其机理如下图所示。下列分析正确的是（　　） A．磷酸化或去磷酸化可能改变蛋白质的空间结构 B．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量用于合成ATP C．主动运输过程中，载体蛋白中的分子势能先增加后减少 D．ATP水解时脱离的磷酸基团若未转移给其他分子，则形成游离的磷酸 15．（本题6分）在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图1所示。图2表示一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系，下列有关植物生长发育相关的说法中正确的是（    ） A．图1中b时种子氧气的吸收速率和二氧化碳的释放速率相同，细胞只进行有氧呼吸 B．据图1判断种子可能为蓖麻种子，种子萌发过程中糖类转化为脂肪，导致耗氧量增加 C．图2中甲的NO3-最大吸收速率大于乙，在根细胞吸收NO3-过程中甲需要能量多，消耗O2多 D．据图2可知，在农业生产中为促进农作物对NO3-的吸收利用，可以采取的措施是定期松土 16．（本题6分）科学家通过实验观察到，正在进行光合作用的叶片突然停止光照后，短时间内会释放出大量的CO2，这一现象被称为“CO2的猝发”。下图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线，图中CO2吸收或释放速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量，单位：μmol·m-2·S-1。下列说法错误的是（    ） A．突然遮光，短时间内叶绿体中C3的含量会上升 B．光照条件下该植物产生CO2的途径不只有细胞呼吸 C．若降低光照强度，则图形A、B的面积均变小 D．该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为10μmol·m-2·S-1 三、实验题 17．（本题13分）α-淀粉酶及β-淀粉酶各有其一定的特性，如β-淀粉酶不耐热，在70℃水浴处理15min失活，而α-淀粉酶在70℃时活性不受影响，在100℃高温下处理15min失活。通常生物提取液中同时含有这两种淀粉酶，某实验小组将萌发小麦种子的研磨液等量分成三组测定淀粉酶的活性，进行了如下实验。 分组 1 2 3 步骤一 25℃下处理15min 70℃水浴处理15min 100℃水浴处理15min 步骤二 在25℃条件下分别加入___________的淀粉溶液 步骤三 一段时间后，迅速加入等量的0.4mol/LNaOH；分别测量三组淀粉剩余量 淀粉剩余量 a b c 回答下列问题： (1)步骤二中需加入___________的淀粉溶液。步骤三向各组迅速加入0.4mol/L氢氧化钠，目的是___________。 (2)第2组实验的___________酶有活性；结合表中淀粉剩余量，___________值可以体现α-淀粉酶的催化效率。 (3)根据表格内容分析，第3组中的α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至25℃后，该酶___________(填“能”或“不能”)催化淀粉水解，原因是___________。 (4)为探究β-淀粉酶的特性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。 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2mLβ-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 ①该同学设计实验想验证___________，丙组步骤②应加入___________溶液。步骤③中两次水浴加热，第一次60℃水浴是为酶提供___________以催化反应。 ②甲组和丙组的预期实验结果分别是___________。 四、解答题 18．（本题13分）甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系（呼吸底物为葡萄糖）。请分析回答： (1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是___________，某生物呼吸强度不能用CO2的释放量表示，原因是___________。 (2)图乙中B点释放的CO2来自___________（填场所），当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是___________。 (3)图丙中YZ：ZX=4：1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的___________；细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是___________。 (4)氰化物有剧毒，可抑制有氧呼吸过程，许多植物能合成氰化物储存在液泡中，同时植物还存在交替氧化酶（AOX）介导的“抗氰呼吸”（图1为有氧呼吸第三阶段部分示意图，图2为AOX作用机理示意图）。据图分析： ①当植物枝叶遭受动物取食时，液泡中的氰化物释放后，可抑制动物细胞位于的___________复合体Ⅳ的活性，导致电子无法传递给O2，直接影响有氧呼吸第三阶段中___________与O2结合，使动物细胞的能量供应显著减少；同时动物细胞无氧呼吸增强，无氧呼吸产物积累，影响细胞正常代谢。 ②氰化物对植物自身不会产生毒害作用，是因为AOX可直接将电子传递给O2，与正常有氧呼吸相比，抗氰呼吸过程中ATP生成量___________（填“增加”或“减少”），释放的热能较多，促使植物花香迅速散发吸引昆虫传粉。 ③据此分析植物同时具备“储存氰化物”和“抗氰呼吸”的意义是___________。 19．（本题14分）拟南芥在强光下产生电子过多，导致活性氧积累加快细胞凋亡引发萎黄病。研究表明C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，作用机理如下图所示。光系统Ⅰ和Ⅱ是完成光反应必需的，光反应过程中光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。请分析回答： (1)类囊体膜上_____与蛋白质形成的复合体可_____光能。强光下该反应中的电子积累导致活性氧增加，此时CO2供应不足还会引起植物发生损耗能量的_____过程。 (2)在光照条件下，PSⅡ吸收光能产生高能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为_____（填“强还原剂”或“强氧化剂”）再从_____中夺取电子引起O2释放。 (3)在_____（填“线性电子传递”或“环式电子传递”）中，电子经PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最终与_____结合生成NADPH，同时产生ATP共同参与_____过程。 (4)研究表明，缺失C37蛋白的拟南芥，在强光下更容易得萎黄病。你认为C37蛋白在抵御强光胁迫，避免细胞凋亡中的作用是_____。 (5)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对PSⅡ复合体造成损伤。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）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：修复损伤的PSⅡ；参与NPQ的调节。科研人员以野生型拟南芥和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如下图所示。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_____，两组实验应在_____一致的环境条件下进行。 ②若测得突变体的光合作用强度高于野生型，结合右上图分析，推测其原因可能是_____。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中生物单元测试 —— 第三章 细胞中能量的转换和利用（较难01） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列关于酶的叙述，错误的是（　　） A．酶的空间结构一旦发生改变就不能恢复 B．酶适合保存在低温和适宜的pH环境下 C．一种酶可催化一种或一类化学反应 D．条件不适宜时酶的催化效率可能比无机催化剂低 【答案】A 【详解】A、酶在高温、强酸或强碱条件下会发生空间结构改变（变性失活），其中高温导致的变性不可逆，无法恢复活性，部分抑制剂引起的结构变化可能可逆，A错误； B、低温可降低酶活性，适宜pH能维持酶结构稳定，适合保存酶，B正确； C、酶具有专一性，一种酶通常只催化一种或一类底物的特定反应，C正确； D、在高温、强酸等不适宜条件下，酶可能完全失活，催化效率低于无机催化剂，D正确。 2．（本题3分）某种新型发光细菌的发光过程伴随ATP的合成与分解，下列叙述错误的是（     ） A．细菌可通过细胞呼吸分解有机物合成ATP B．ATP与ADP的相互转化是不可逆的 C．细菌发光时，ATP中两个特殊化学键断裂，其能量转化为光能 D．ATP供能时，脱下的磷酸基团可携带能量与其他分子结合 【答案】C 【详解】A、细菌属于原核生物，可通过有氧呼吸或无氧呼吸分解有机物释放能量，合成ATP，A正确； B、ATP与ADP的相互转化过程中，催化两个反应的酶不同、能量的来源和去向不同、反应场所也不完全相同，因此二者的相互转化是不可逆的，B正确； C、ATP供能时通常只断裂远离腺苷的1个特殊化学键，释放的能量可转化为光能用于细菌发光，C错误； D、ATP供能时，脱下的磷酸基团可携带能量与其他分子结合（使分子发生磷酸化），该过程伴随能量的转移，D正确。 3．（本题3分）如图表示有酶催化反应和无酶催化反应的能量曲线，下列叙述正确的是（    ）    A．曲线a代表有酶催化反应的曲线 B．AC段表示没有酶催化反应时所需的活化能 C．AD段表示有酶催化反应时所降低的活化能 D．相同反应物浓度下，有酶催化的反应生成的产物更多 【答案】B 【详解】A、酶可以降低化学反应的活化能，所以b表示酶促反应，a表示非酶促反应，A错误； B、AC段表示非酶促反应需要的活化能，B正确； C、AC段表示非酶促反应需要的活化能，BC段表示酶促反应需要的活化能，所以AB段可表示酶降低的活化能，C错误； D、酶只能加快反应速率，不能改变反应的平衡点，所以相同反应物浓度下，有酶催化和无酶催化的产物量一样多，D错误。 故选B。 4．（本题3分）图示某同学探究酵母菌细胞呼吸方式的装置。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲瓶内左侧玻璃导管不一定要插入到氢氧化钠溶液中 B．随着实验的进行乙瓶和丁瓶的温度会升高，且乙瓶升高更快 C．丙瓶中澄清石灰水浑浊程度深，说明乙瓶内只进行有氧呼吸 D．丁瓶培养液用酸性重铬酸钾溶液检测会观察到颜色由蓝变绿再变黄 【答案】B 【详解】A、甲瓶中 NaOH 溶液的作用是吸收空气中的 CO₂，若左侧玻璃导管不插入 NaOH 溶液中，通入的空气无法与 NaOH 溶液充分接触，CO₂不能被有效吸收，会干扰后续 CO₂的检测，因此导管必须插入 NaOH 溶液中， A错误； B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会释放能量（大部分以热能形式散失），因此乙瓶（有氧呼吸）和丁瓶（无氧呼吸）温度都会升高；且有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸，所以乙瓶温度升高更快，B 正确； C、丙瓶澄清石灰水浑浊程度深，只能说明乙瓶酵母菌产生的 CO₂多，但无法证明乙瓶内只进行有氧呼吸（若氧气不足，酵母菌可能同时进行有氧和无氧呼吸，也会产生较多 CO₂），C 错误； D、酸性重铬酸钾用于检测酒精，颜色变化是由橙色变为灰绿色；“由蓝变绿再变黄” 是溴麝香草酚蓝水溶液检测 CO₂的颜色变化。丁瓶酵母菌无氧呼吸产生酒精，检测时应观察到橙色→灰绿色， D 错误。 故选B。 5．（本题3分）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（　　） A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C．ATP/AMP浓度比越高PFK1活性的调节越强 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 【答案】D 【详解】A、细胞呼吸第一阶段是多步酶促反应，葡萄糖需经过多个反应步骤才能分解为丙酮酸，PFK1仅为其中一个关键酶，不能直接催化葡萄糖分解为丙酮酸，A错误； B、ATP与PFK1结合属于可逆的活性调节，仅改变酶的活性，不会导致酶空间结构破坏发生变性失活，B错误； C、ATP/AMP浓度比偏离正常水平都会引发调节，不能说比值越高调节越强，C错误； D、运动时细胞消耗ATP增多，AMP含量上升，AMP与PFK1结合增多，会提高酶活性，使细胞呼吸速率加快，D正确。 6．（本题3分）乳酸菌广泛用于泡菜和酸奶等发酵食品的制作，其细胞呼吸的过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A．乳酸菌进行的图示过程发生在细胞质基质中 B．图示过程中，葡萄糖中的能量大部分转移到乳酸中 C．丙酮酸被NADH还原为乳酸的阶段会生成少量ATP D．若在图示过程中提供18O2，则终产物乳酸中不会出现18O 【答案】C 【详解】A、乳酸菌是原核生物，无氧呼吸的全过程都发生在细胞质基质中，A正确； B、无氧呼吸对葡萄糖是不彻底的氧化分解，葡萄糖中的大部分能量没有释放，仍储存在产物乳酸中，B正确； C、乳酸发酵中只有第一阶段（葡萄糖分解为丙酮酸）生成少量ATP，第二阶段丙酮酸被NADH还原为乳酸的过程不合成ATP，C错误； D、乳酸菌的无氧呼吸不消耗氧气，氧气不参与该过程有机物的合成，因此提供18O2后，终产物乳酸中不会出现18O，D正确。 故选C。 7．（本题3分）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSI和PSII光复合体，PSII光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSII光复合体上的蛋白质LHCII，通过与PSII结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSII的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（    ） A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSII光复合体对光能的捕获降低 B．Mg2+含量减少会导致PSII光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHCⅡ与PSII结合，利于对光能的捕获 D．PSII光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 【答案】A 【详解】A、LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A错误； B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱 ，B正确； C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C正确； D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。 故选A。 8．（本题3分）如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况，下列说法正确的是（　　） A．叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中 B．提取色素时，加入SiO2可维持研磨液pH的稳定 C．四种色素均可溶解于层析液，但溶解度不同 D．发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是丙和丁 【答案】C 【详解】A、在叶绿体中，与光合作用有关的四种色素分布在类囊体薄膜上，A错误； B、提取色素时加入SiO2是为了研磨充分，B错误； C、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离，C正确； D、叶绿素不稳定、容易分解，所以在发黄的菠菜叶中含量显著减少的是甲（叶绿素b）和乙（叶绿素a），D错误。 故选C。 9．某生物小组利用图1装置在光合作用最适温度（）下培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的释放速率来测量光合速率，结果如图2所示，下列分析正确的是（　　） A．~时段，氧气的释放速率下降的主要原因是浓度过低，从而直接降低光合作用光反应速率 B．时补充，短时间内叶绿体内的含量将增加 C．~时段，玻璃罩内氧气浓度最低点是 D．~时段，该植物体内的类胡萝卜素吸收红光用于光合作用 【答案】B 【详解】A、t3-t4段，氧气的释放速率下降的主要原因是CO2浓度过低，从而直接降低光合作用暗反应速率，A错误； B、t4时补充CO2，CO2固定加快，C3来源增大，去路不变，短时间内叶绿体内C3的含量将增加，B正确； C、由图可知，t1-t5时段，t1-t2释放氧气速率小于0，t2后释放氧气速率大于0，所以在t2时氧气浓度最低，C错误； D、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，D错误。 故选B。 10．（本题3分）桑葚果实富含多种营养成分及黄酮类化合物，以其为原料制作的桑葚酒深受大众欢迎。桑葚酒发酵过程中，乙醇含量和残糖量（未被微生物利用的糖含量）变化如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．发酵前的残糖量最高，残糖量变化曲线为b B．可用浓盐酸酸化的重铬酸钾溶液检测是否有乙醇生成 C．M点处于糖消耗速率和乙醇产生速率最快的阶段 D．发酵前添加一定比例的葡萄糖可以提高发酵效率 【答案】B 【详解】A、果酒发酵时酵母菌消耗糖类产生乙醇，因此发酵初始残糖量最高，随发酵进行残糖量逐渐下降，对应曲线b，A正确； B、乙醇需要用浓硫酸酸化的重铬酸钾溶液检测，B错误； C、曲线的斜率代表反应速率，M点时残糖量下降的斜率、乙醇含量上升的斜率均最大，说明此时糖消耗速率和乙醇产生速率最快，C正确； D、葡萄糖是酵母菌发酵的底物，发酵前添加一定比例的葡萄糖可增加底物含量，为酵母菌提供更多呼吸原料，能够提高发酵效率，D正确。 11．（本题3分）下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称。下列说法正确的是（　　） A．过程④的产物淀粉主要通过筛管运送到植物体的各个部位 B．上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是①③⑤ C．⑤过程是在叶绿体的基质中进行的，⑤为④提供的物质有ATP和NADPH D．将植物放在密闭容器中，用18O标记物质b，则会在有机物（CH2O）中检测到18O 【答案】D 【详解】A、过程④暗反应的产物淀粉，是在叶绿体中合成，而植物体内通过筛管运送的是有机物，主要是蔗糖，并非淀粉，A错误； B、①是有氧呼吸第三阶段、②是有氧呼吸第二阶段、③是有氧呼吸第一阶段、⑤是光反应阶段，这些过程都能够产生ATP，而④是暗反应阶段，消耗ATP，不能产生ATP，所以能够产生ATP的过程是①②③⑤，B错误； C、⑤光反应过程是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的，并非叶绿体基质，C错误； D、将植物放在密闭容器中，用18O标记物质b（氧气），氧气参与有氧呼吸第三阶段生成水，水参与有氧呼吸第二阶段生成二氧化碳，二氧化碳参与光合作用暗反应过程，所以会在有机物（CH2O）中检测到18O，D正确。 故选D。 12．（本题3分）下图为某植物叶肉细胞部分结构示意图，A、B代表细胞器，abcdef代表物质扩散的过程。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．较强光照下光合作用固定的CO2来自a和d B．e、b箭头可表示O2进出细胞的过程 C．O2经c途径从A进入B发挥作用需穿过四层磷脂分子 D．呼吸速率可参照黑暗条件下单位时间经f释放CO2量估算 【答案】C 【详解】A、较强光照下，光合作用强度大于呼吸作用强度，叶绿体固定的CO₂一部分来自线粒体（d），一部分来自外界（a），A正确；    B、e表示O₂进入细胞，b表示O₂出叶绿体，B正确；    C、O₂从叶绿体（A）到线粒体（B），需要穿过叶绿体的2层膜和线粒体的2层膜，共4层膜，每层膜由2层磷脂分子组成，所以共穿过8层磷脂分子，不是4层，C错误；    D、 黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，可通过单位时间内释放CO₂的量估算呼吸速率，D正确。 故选C。 二、多选题 13．（本题6分）反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示，曲线b为适宜条件下进行反应所得的结果。下列说法正确的是（　　） A．升高pH，重复该实验，M、N点位置都下降 B．形成曲线c的原因可能是N点时酶量增加所致 C．若添加酶的激活剂，重复该实验，则M点会明显上移 D．在M点适当升高反应体系温度，曲线可能发生b到a的变化 【答案】ABD 【分析】题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”进行的，因此此时的酶活性最强，改变温度或pH都会降低酶的活性，使曲线下降。 【详解】A、由题干信息可知，该酶处适宜条件，pH升高会酶的活性下降，重复该实验，则M、N点的位置均会下移，A正确； B、分析题图曲线b，在曲线MN段反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线MN段反应速率的主要因素；N点之后再增加反应物浓度，酶促反应速率不变，说明限制因素不再是反应物浓度，可能是酶的数量的限制，故形成曲线c的原因可能是N点时酶量增加所致，B正确； C、酶的激活剂能提高酶的活性，使酶促反应速率加快，M点的酶促反应速率会受到底物浓度的限制，因此添加酶的激活剂，重复该实验，则M点不会明显上移，C错误； D、曲线b是在适宜温度下的反应结果，适当升高反应体系温度，可能会使酶的活性降低，反应速率下降，曲线可能发生b到a的变化，D正确。 故选ABD。 14．（本题6分）ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行，其机理如下图所示。下列分析正确的是（　　） A．磷酸化或去磷酸化可能改变蛋白质的空间结构 B．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量用于合成ATP C．主动运输过程中，载体蛋白中的分子势能先增加后减少 D．ATP水解时脱离的磷酸基团若未转移给其他分子，则形成游离的磷酸 【答案】ACD 【分析】据图分析， ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸集团脱落时会发生性状改变做功。 【详解】A、分析题图可知，ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会改变其形状做功，A正确； B、磷酸化的蛋白质做功，失去的能量用于推动细胞内系列反应的进行，B错误； C、主动运输是消耗能量的过程，因此载体蛋白中的分子势能先增加后减少，C正确； D、ATP水解时脱离的磷酸基团若未转移给其他分子，则会形成游离的磷酸，并释放能量，D正确。 故选ACD。 15．（本题6分）在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图1所示。图2表示一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系，下列有关植物生长发育相关的说法中正确的是（    ） A．图1中b时种子氧气的吸收速率和二氧化碳的释放速率相同，细胞只进行有氧呼吸 B．据图1判断种子可能为蓖麻种子，种子萌发过程中糖类转化为脂肪，导致耗氧量增加 C．图2中甲的NO3-最大吸收速率大于乙，在根细胞吸收NO3-过程中甲需要能量多，消耗O2多 D．据图2可知，在农业生产中为促进农作物对NO3-的吸收利用，可以采取的措施是定期松土 【答案】CD 【分析】1、分析图1可知，b点之前，CO2释放速率大于O2吸收速率，b点之后CO2释放速率小于O2吸收速率。 2、分析图2可知，随着氧气浓度的增加，作物乙产生的ATP的含量逐渐增加，作物乙吸收NO3-的速率逐渐增加，在a点之后，可能由于载体蛋白数量的限制，作物乙吸收NO3-的速率不在增加。 【详解】A、图1中CO2的释放量会小于O2的吸收量，说明呼吸底物有脂肪，因此b时种子氧气的吸收速率和二氧化碳的释放速率相同，细胞既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A错误； B、据图1判断种子可能为蓖麻种子，因为脂肪种子在胚根长出后，将脂肪转化为糖类（不是糖类转化为脂肪），进一步增加耗氧量，B错误； C、图2中甲的NO3-最大吸收速率大于乙，且所需的最大氧浓度也较高，因此在根细胞吸收 NO3-过程中甲需要能量多，消耗O2多，C正确； D、据图2可知，植物吸收对NO3-的方式为主动运输，在农业生产中为促进农作物对NO3-的吸收利用，可以采取的措施是定期松土，促进根部细胞有氧呼吸，D正确。 故选CD。 16．（本题6分）科学家通过实验观察到，正在进行光合作用的叶片突然停止光照后，短时间内会释放出大量的CO2，这一现象被称为“CO2的猝发”。下图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线，图中CO2吸收或释放速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量，单位：μmol·m-2·S-1。下列说法错误的是（    ） A．突然遮光，短时间内叶绿体中C3的含量会上升 B．光照条件下该植物产生CO2的途径不只有细胞呼吸 C．若降低光照强度，则图形A、B的面积均变小 D．该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为10μmol·m-2·S-1 【答案】CD 【分析】图象反映了遮光前后植物吸收或释放CO2速率变化，在遮光后短时间内CO2释放速率明显超过细胞在同等条件下细胞呼吸作用释放CO2速率。从图形可看出当遮光一段时间后二氧化碳释放速率达到稳定，由于遮光后植物没有光合作用只有呼吸作用所以B值就应代表该植物呼吸作用释放二氧化碳速率，B+C是代表在遮光短时间内释放二氧化碳速率最大值，因此C代表遮光后短时间内除呼吸作用释放二氧化碳外其他途径释放二氧化碳速率。 【详解】A、突然遮光，光反应产物ATP和[H]减少，C3的还原减弱，短时间内CO2固定速率不变，C3的含量会上升，A正确； B、停止光照后，光反应立即停止，短时间内会释放出大量的CO2，这一现象被称为“CO2的猝发”，并且超过了黑暗条件下的呼吸作用，说明光照条件下该植物产生CO2的途径不只有细胞呼吸，B正确； C、若降低光照强度，光合作用降低图形A面积会变小，B代表的是呼吸作用，其面积不会变小，C错误； D、计算该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率时，应该加上释放CO2速率，所以该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为7+3=10μmol·m-2·S-1，但若遮光（完全黑暗）后，再立即给予光照，由于“CO2的猝发”，CO2的释放速率为5，则该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为7+5=12μmol·m-2·S-1，D错误。 故选CD。 三、实验题 17．（本题13分）α-淀粉酶及β-淀粉酶各有其一定的特性，如β-淀粉酶不耐热，在70℃水浴处理15min失活，而α-淀粉酶在70℃时活性不受影响，在100℃高温下处理15min失活。通常生物提取液中同时含有这两种淀粉酶，某实验小组将萌发小麦种子的研磨液等量分成三组测定淀粉酶的活性，进行了如下实验。 分组 1 2 3 步骤一 25℃下处理15min 70℃水浴处理15min 100℃水浴处理15min 步骤二 在25℃条件下分别加入___________的淀粉溶液 步骤三 一段时间后，迅速加入等量的0.4mol/LNaOH；分别测量三组淀粉剩余量 淀粉剩余量 a b c 回答下列问题： (1)步骤二中需加入___________的淀粉溶液。步骤三向各组迅速加入0.4mol/L氢氧化钠，目的是___________。 (2)第2组实验的___________酶有活性；结合表中淀粉剩余量，___________值可以体现α-淀粉酶的催化效率。 (3)根据表格内容分析，第3组中的α-淀粉酶经过步骤一处理，再将温度降至25℃后，该酶___________(填“能”或“不能”)催化淀粉水解，原因是___________。 (4)为探究β-淀粉酶的特性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。 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2mLβ-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 ①该同学设计实验想验证___________，丙组步骤②应加入___________溶液。步骤③中两次水浴加热，第一次60℃水浴是为酶提供___________以催化反应。 ②甲组和丙组的预期实验结果分别是___________。 【答案】(1) 等量且足量 使酶失去活性，终止酶的催化反应 (2) α-淀粉酶 c－b (3) 不能 100℃高温处理使α-淀粉酶的空间结构被破坏而变性失活），且这种失活是不可恢复的 (4) β- 淀粉酶的专一性 2mLβ- 淀粉酶 适宜的温度 甲组出现砖红色沉淀，丙组无砖红色沉淀 【分析】根据题干信息分析，α-淀粉酶较耐热，在70℃活性不受影响，而β-淀粉酶不耐热，在70℃条件下15min后失活。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，三组实验的自变量实则是酶的种类，因变量是淀粉的剩余量。 【详解】（1）本实验的目的是测定两种淀粉酶催化淀粉的能力，且实验需遵循单一变量原则，所以步骤二中3组都要加入等量的淀粉溶液。为了保证各组实验都不会提前结束，最终剩余一部分淀粉，淀粉溶液的量要充足。NaOH 为强碱，可使酶变性失活，从而终止酶促反应，避免后续检测时反应继续进行影响结果。 （2）根据题意分析，1组实验的两种淀粉酶都有活性，2组的α-淀粉酶有活性，β-淀粉酶无活性；3组两种酶都没有活性；1、2、3三组淀粉剩余量分别为a、b、c，c可认为代表最初加入淀粉溶液的量，b是在只有在α-淀粉酶有活性时的淀粉剩余量，所以c-b可以体现α-淀粉酶的催化效率。 （3）α- 淀粉酶在 100℃处理后会变性失活（空间结构破坏），即使温度恢复到 25℃，其活性也无法恢复，因此不能催化淀粉水解。 （4）实验通过用β-淀粉酶催化淀粉、蔗糖两种底物，来验证 β- 淀粉酶的专一性；丙组需遵循单一变量，加入 2mLβ- 淀粉酶溶液；60℃是 β- 淀粉酶的适宜温度，第一次60℃水浴是为酶提供适宜的温度以催化反应。甲组中 β- 淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀；丙组中 β- 淀粉酶不能催化蔗糖水解，无还原糖产生，因此无砖红色沉淀。 四、解答题 18．（本题13分）甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系（呼吸底物为葡萄糖）。请分析回答： (1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是___________，某生物呼吸强度不能用CO2的释放量表示，原因是___________。 (2)图乙中B点释放的CO2来自___________（填场所），当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是___________。 (3)图丙中YZ：ZX=4：1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的___________；细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是___________。 (4)氰化物有剧毒，可抑制有氧呼吸过程，许多植物能合成氰化物储存在液泡中，同时植物还存在交替氧化酶（AOX）介导的“抗氰呼吸”（图1为有氧呼吸第三阶段部分示意图，图2为AOX作用机理示意图）。据图分析： ①当植物枝叶遭受动物取食时，液泡中的氰化物释放后，可抑制动物细胞位于的___________复合体Ⅳ的活性，导致电子无法传递给O2，直接影响有氧呼吸第三阶段中___________与O2结合，使动物细胞的能量供应显著减少；同时动物细胞无氧呼吸增强，无氧呼吸产物积累，影响细胞正常代谢。 ②氰化物对植物自身不会产生毒害作用，是因为AOX可直接将电子传递给O2，与正常有氧呼吸相比，抗氰呼吸过程中ATP生成量___________（填“增加”或“减少”），释放的热能较多，促使植物花香迅速散发吸引昆虫传粉。 ③据此分析植物同时具备“储存氰化物”和“抗氰呼吸”的意义是___________。 【答案】(1) 无氧 该生物（进行产乳酸）的无氧呼吸，不产生CO2 (2) 细胞质基质 呼吸酶数量有限（受呼吸作用相关酶活性的影响） (3) 1/13 0 (4) 线粒体内膜 NADH/[H] 减少 植物储存氰化物可以防御动物捕食，保护自身，抗氰呼吸既可避免氰化物对自身的毒害，保证植物正常的能量供应，又利于植物种群的繁衍 【分析】分析题图，甲图中，呼吸强度不受氧气浓度影响，说明是无氧呼吸；乙图呼吸强度受氧气浓度影响，说明是有氧呼吸；丙图开始随着氧气浓度增加，二氧化碳浓度下降，是氧气抑制了无氧呼吸，后随着氧气浓度增加，二氧化碳释放增加，有氧呼吸增强，既有有氧呼吸又有无氧呼吸。 【详解】（1）甲图中，呼吸强度不受氧气浓度影响，最可能是无氧呼吸．若呼吸强度不能以CO2的释放量表示，可能是该生物的无氧呼吸不产生二氧化碳，说明其进行的是乳酸发酵，不产生CO2。 （2）图乙中B点氧气浓度为零，其二氧化碳来源只有无氧呼吸，而无氧呼吸场所是细胞质基质，当O2浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是受呼吸酶的数量和活性的限制。 （3）图丙中YZ：ZX为4：1，由图可知，YZ为无氧呼吸释放的二氧化碳的量，设为4a，ZX为有氧呼吸释放的二氧化碳的量，设为a，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6a，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2a，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的1/6a÷（2a+1/6a）=1/13。氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，只有第一阶段产生少量能量，此时有机物中能量的利用率最低。 （4）①由1图可知，复合体IV上发生的化学反应的反应物为氧气，生成物为水，故复合体IV上发生的化学反应为有氧呼吸第三阶段，而有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜，因此氰化物可抑制位于线粒体内膜的复合体IV的活性，其直接影响有氧呼吸第三阶段中NADH与O2的结合。 ②由图2可知，AOX的存在使有氧呼吸第三阶段能够进行，还原氢和氧气结合生成水，但该过程中消耗的电子量减少，因而产生的ATP比较少，更多的能量以热能形式释放。 ③由题意可知，植物体内有阻断有氧呼吸的氰化物，但同时植物体内存在一种交替氧化酶（AOX），可使自身不会产生毒害作用，由此可知植物具有上述能力的意义是：植物储存氰化物可以防御动物捕食，保护自身，抗氰呼吸既可避免氰化物对自身的毒害，保证植物正常的能量供应，又利于植物种群的繁衍。 19．（本题14分）拟南芥在强光下产生电子过多，导致活性氧积累加快细胞凋亡引发萎黄病。研究表明C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，作用机理如下图所示。光系统Ⅰ和Ⅱ是完成光反应必需的，光反应过程中光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。请分析回答： (1)类囊体膜上_____与蛋白质形成的复合体可_____光能。强光下该反应中的电子积累导致活性氧增加，此时CO2供应不足还会引起植物发生损耗能量的_____过程。 (2)在光照条件下，PSⅡ吸收光能产生高能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为_____（填“强还原剂”或“强氧化剂”）再从_____中夺取电子引起O2释放。 (3)在_____（填“线性电子传递”或“环式电子传递”）中，电子经PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最终与_____结合生成NADPH，同时产生ATP共同参与_____过程。 (4)研究表明，缺失C37蛋白的拟南芥，在强光下更容易得萎黄病。你认为C37蛋白在抵御强光胁迫，避免细胞凋亡中的作用是_____。 (5)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对PSⅡ复合体造成损伤。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）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：修复损伤的PSⅡ；参与NPQ的调节。科研人员以野生型拟南芥和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如下图所示。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_____，两组实验应在_____一致的环境条件下进行。 ②若测得突变体的光合作用强度高于野生型，结合右上图分析，推测其原因可能是_____。 【答案】(1) 光合色素 吸收、传递、转化 光呼吸 (2) 强氧化剂 H2O (3) 线性电子传递 H+、NADP+ C3的还原 (4)提高Cb6/f复合体的活性（效率），避免电子积累，从而减少活性氧的产生，避免细胞凋亡 (5) 光照、H蛋白（拟南芥种类） CO2浓度、温度等 突变体的NPQ强度更大，NPQ减少PSⅡ损伤的功能强于H蛋白的修复功能 【详解】（1）光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，膜上蛋白与光合色素形成的复合体，能够吸收、传递、转化光能。强光下该反应中的电子积累导致活性氧增加，此时CO2供应不足还会引起植物发生损耗能量的光呼吸过程。 （2）在光照条件下，PSⅡ中部分叶绿素a会失去电子转化为强氧化剂从水中夺取电子，即水分解为氧和H+、电子，引起O2释放。 （3）由图可知，在线性电子传递中，电子经PSII、Cb6/f和PSI最终与H+、NADP+结合生成NADPH同时产生ATP共同参与暗反应中C3的还原。 （4）研究表明，缺失C37蛋白的拟南芥，在强光下更容易得萎黄病，由题干知C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性，所以推测C37蛋白在抵御强光胁迫，避免细胞凋亡中的作用是提高Cb6/f复合体的活性（效率），避免电子积累，从而减少活性氧的产生，避免细胞凋亡。 （5）①据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；两组实验应在无关变量一致的环境条件下进行，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CO2浓度、温度、水分等。 ②据图分析，强光照射下突变体中NPQ相对值高，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少，也就是说突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型，从而导致突变体的光合作用强度高于野生型。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $