高中生物单元测试——第三章细胞中能量的转换和利用（较难02）

**基本信息** 本试卷为高中生物第三章“细胞中能量的转换和利用”单元卷，聚焦酶、ATP、细胞呼吸、光合作用核心知识，通过图表分析、实验设计及情境应用，综合考查生命观念与科学思维，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|酶的作用特点、ATP结构、细胞呼吸类型、光合色素分布|结合酵母菌呼吸装置图考查实验分析，体现科学思维| |多选题|4题/24分|酶促反应速率影响因素、ATP与蛋白质磷酸化|通过曲线分析酶活性变化，培养逻辑推理能力| |实验题|1题/13分|温度及Cd²⁺对酶活性影响|设计对照实验，强化变量控制与探究实践| |解答题|2题/27分|癌细胞呼吸过程、光合作用光反应及CAM植物暗反应|综合物质与能量观，结合科技情境考查知识迁移|

高中生物单元测试 —— 第三章 细胞中能量的转换和利用（较难02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（    ） A．酶只能在生物体内起作用，释放到细胞外不能起作用 B．无机催化剂与酶相比，催化化学反应更高效 C．酶是具有催化作用的蛋白质 D．酶能降低化学反应的活化能 2．（本题3分）如图为ATP的结构式，下列叙述正确的是（　　） A．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶 B．ATP的结构图中③代表腺嘌呤 C．ATP的合成通常与吸能反应相联系 D．ATP转化为ADP与①处磷酐键的断裂有关 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）使用二氧化碳传感器探究酵母菌的细胞呼吸方式，实验装置如下图。据图分析可知（    ） A．乙装置探究的是酵母菌无氧呼吸 B．B瓶中澄清石灰水可检测酵母菌产生的CO2 C．取甲装置反应后的发酵液加入酸性重铬酸钾溶液会由蓝变绿再变黄 D．本实验的甲、乙两组均为实验组，相互对照 5．（本题3分）耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、慢跑、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。坚持耐力性运动训练，肌纤维中线粒体数量会出现适应性变化。下列叙述正确的是（    ） A．肌细胞进行有氧呼吸时，能产生ATP的场所是线粒体 B．若肌细胞进行有氧呼吸作用产生30mol的CO2，则需消耗5mol葡萄糖 C．推测每周坚持耐力性运动会使无氧呼吸增强，线粒体数量减少 D．线粒体中丙酮酸分解生成CO2和H2O的过程需要O2的参与 6．（本题3分）在严重缺氧的环境中金鱼能生存较长时间，研究发现金鱼肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中物质X是丙酮酸，产生场所是细胞质基质 B．缺氧时，金鱼肌细胞产生的ATP大于其他细胞 C．过程③⑤产物不同是因为不同细胞内酶不同 D．缺氧环境中金鱼存活时间较长与乳酸通过⑥→④→③过程及时排出体外有关 7．（本题3分）下列关于绿色植物细胞中光合色素的叙述错误的是（　　） A．胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光 B．光合色素分布于叶绿体的基粒和基质中 C．叶绿素中的镁可由植物的根系从土壤中吸收 D．黑暗中生长的植物幼苗叶片黄化是由于叶绿素合成受阻引起的 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．（本题3分）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是（　　） A．25℃左右最适合该植物的生长 B．在一定范围内，温度降低使光合作用和呼吸作用强度均降低 C．温度主要通过影响酶的活性进而影响光合、呼吸作用 D．该图显示光合作用和呼吸作用进行的最适温度一致 10．（本题3分）果蔬采摘后仍会进行细胞呼吸，呼吸过强易造成有机物消耗、果实腐烂。低温结合气调储藏是延长鲜枣保鲜期的常用技术。某科研小组为探究温度、O2浓度对鲜枣细胞呼吸强度的影响，开展了相关实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（     ） 组别 环境温度/℃ 塑料瓶内初始O2浓度相对比例/% 塑料瓶内添加液体 甲 25（常温） 21（正常氧气浓度百分比） 清水 乙 25 5 丙 4（低温） 21 丁 4 5 A．果蔬进行细胞呼吸消耗O2的场所是线粒体内膜，该场所可产生较多的ATP B．该实验的清水为自变量，为保证各组的氧气浓度，各组应加入不同量的清水 C．实验期间，乙组鲜枣生成的气体的量可能大于其消耗的气体的量 D．推测在丁组的实验条件下，鲜枣有机物的消耗最慢 11．（本题3分）类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成过程如下图所示。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．水光解产生的O₂被有氧呼吸利用，最少要穿过5层生物膜 B．NADP⁺与电子 （e⁻）和质子 （H⁺）结合形成NADPH C．完成光能转换所需电子 （e⁻）的最终来源物质是水 D．光反应产生的ATP 只能用于暗反应中C₃的还原 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(机理如下图所示)。下列叙述正确的是（     ） A．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少 B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在吸能反应过程 C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能 D．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP 15．（本题6分）北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精（熔点为-114℃），再将酒精经鱼鳃排到水中，使其能够在冬季结冰的水下生活。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶不同 B．过程①②③都发生在细胞质基质中，均能产生ATP C．北欧鲫鱼排出酒精延缓周围水体结冰以适应严寒环境 D．图示过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 16．（本题6分）为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者做了以下实验，将长势相同的该植物幼苗均分成7组，分别置于不同温度下，先暗处理1h，再光照1h，其他条件相同且适宜，测其干重变化，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．若光照强度突然增加，叶绿体基质中C3的含量将会增加 B．光照下该植物在26℃时的净光合速率大于32℃时的净光合速率 C．30℃条件下，一昼夜光照时间超过8h，该植物幼苗才能生长 D．温度达到34℃时，该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用 三、实验题 17．（本题13分）酶在生产生活中发挥着重要作用。为探究酶促反应速率的影响因素，兴趣小组设计了相关实验。根据所学知识，请回答下列问题： (1)为探究温度对唾液淀粉酶的影响，兴趣小组进行了预实验，测定其在不同温度下的反应速率，结果如图。 ①t1时导致酶活性下降的原因是_____________。酶制剂适宜在_____下保存。 ②在t₂时，若提高反应物浓度，对应的反应速率数值可能会________。 (2)为了验证重金属镉(Cd²⁺)对唾液淀粉酶活性的影响，某兴趣小组选用可溶性淀粉溶液，唾液淀粉酶溶液，蒸馏水，含Cd²⁺的溶液，斐林试剂，进行探究。实验设计如下表所示，请将其补充完整 实验步骤及目的 简要操作过程 分组并加入反应底物 取4支洁净试管,编号为A1, A2, B1, B2, 其中A组为实验组, B组为对照组 向A1，B1试管各加入2ml 可溶性淀粉溶液，置于最适温度保温 ____________ 先向A2，B2试管内各加入1ml 唾液淀粉酶溶液；再向A2试管内加入一定量的______，向B2试管内加入_______，置于与上一步骤相同的水浴锅中保温 将酶与底物混合，在适宜条件下发生催化反应 将A组两支试管内的液体混合均匀，同时将B组两支试管内的液体混合均匀，置于相同水浴锅中保温一段时间 检测实验结果 取出试管，加入______，置于50-65 ℃的水浴锅中保温2min，观察颜色变化 结果分析 若A 组中砖红色_____(较深/较浅)，则说明Cd²⁺对唾液淀粉酶活性有抑制作用，反之则具有促进作用。 四、解答题 18．（本题13分）科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1所示，其中①～⑥表示过程，请回答下列问题。 (1)物质A、C分别是____、____。 (2)过程④、⑥的场所分别是____、____。 (3)癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过____（运输方式）排出乳酸，随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是____。 (4)①～⑤中都能产生ATP和[H]的有____。 (5)科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。 ①根据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量____，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是____。 ②与25℃相比，黄瓜幼苗在4℃条件下出现图2结果的意义是____。 19．绿藻通过光合作用产生丰富的葡萄糖和淀粉等物质，与叶绿体的结构和功能密切相关，光系统Ⅰ（PS Ⅰ）和光系统Ⅱ（PS Ⅱ）由叶绿素和蛋白质构成的复合体构成，如图所示，A~C表示物质，Ⅰ表示结构，甲、乙表示部位。 (1)图中，结构Ⅰ表示_______，物质B表示_______，PS Ⅰ和PS Ⅱ主要吸收_______光。 (2)一般情况下，当光照等条件适宜时，部位甲的H+浓度大于部位乙，造成该H+浓度差原因有电子（e-）传递过程中释放的能量促进PQ蛋白运输H+和_______、_______等过程，有利于暗反应合成更多的糖类。图示中H+的运输方式有_______。 (3)RuBP羧化酶（Rubisco）可催化暗反应的CO2固定，若在绿藻体外构建测定RuBP羧化酶活性的反应体系，该酶催化反应的底物是_______。RuBP羧化酶催化的反应步骤________（“是”或“否”）需要消耗NADPH和ATP。 (4)通常情况下，绿藻细胞释放氧气的速率_______（“大于”、“等于”或“小于”）光反应产生氧气的速率，这是因为________。 (5)不同植物生长环境差异较大，在长期的进化和选择中，出现了不同的暗反应方式。景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，如图所示。 ①夜间来自于外界环境和________产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成________。白天液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入________（场所）参与卡尔文循环，生成的____进而生成淀粉。 ②Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，从而导致光合效率下降。CAM植物可以在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度______，在与O2竞争_____时有优势，因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以______光呼吸的碳浓缩机制。 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02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（    ） A．酶只能在生物体内起作用，释放到细胞外不能起作用 B．无机催化剂与酶相比，催化化学反应更高效 C．酶是具有催化作用的蛋白质 D．酶能降低化学反应的活化能 【答案】D 【详解】A、酶在适宜条件下（如适宜温度、pH）可在细胞外发挥作用（如消化酶），A错误； B、酶具有高效性，其催化效率通常远高于无机催化剂，B错误； C、绝大多数酶是蛋白质，但少数酶是RNA（如核酶），C错误； D、酶作为生物催化剂，通过降低化学反应的活化能来加快反应速率，D正确。 故选D。 2．（本题3分）如图为ATP的结构式，下列叙述正确的是（　　） A．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶 B．ATP的结构图中③代表腺嘌呤 C．ATP的合成通常与吸能反应相联系 D．ATP转化为ADP与①处磷酐键的断裂有关 【答案】D 【详解】A、ATP中的T代表“三”，表示ATP中含有三个磷酸基团，A错误； B、ATP的结构图中③是由腺嘌呤和核糖组成的腺苷，B错误； C、ATP的合成通常与放能反应相联系，C错误； D、远离A的那个高能磷酐（酸）键更容易断裂，所以图中①处的化学键易断裂使ATP转化为ADP，D正确。 故选D。 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）使用二氧化碳传感器探究酵母菌的细胞呼吸方式，实验装置如下图。据图分析可知（    ） A．乙装置探究的是酵母菌无氧呼吸 B．B瓶中澄清石灰水可检测酵母菌产生的CO2 C．取甲装置反应后的发酵液加入酸性重铬酸钾溶液会由蓝变绿再变黄 D．本实验的甲、乙两组均为实验组，相互对照 【答案】D 【详解】A、据装置分析可知，甲装置未通入空气制造无氧环境，探究酵母菌无氧呼吸，乙装置通入空气制造有氧环境，探究酵母菌的有氧呼吸，A错误； B、乙装置是探究酵母菌有氧呼吸的实验装置，其中B瓶中澄清石灰水是检测通入的空气中的二氧化碳是否被C瓶NaOH溶液吸收完，B错误； C、甲装置进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，酒精与酸性重铬酸钾反应，颜色由橙色变为灰绿色，C错误； D、本实验为对比实验，两组均为实验组，形成相互对照，D正确。 故选D。 5．（本题3分）耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、慢跑、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。坚持耐力性运动训练，肌纤维中线粒体数量会出现适应性变化。下列叙述正确的是（    ） A．肌细胞进行有氧呼吸时，能产生ATP的场所是线粒体 B．若肌细胞进行有氧呼吸作用产生30mol的CO2，则需消耗5mol葡萄糖 C．推测每周坚持耐力性运动会使无氧呼吸增强，线粒体数量减少 D．线粒体中丙酮酸分解生成CO2和H2O的过程需要O2的参与 【答案】B 【分析】有氧呼吸的过程： 第一阶段：在细胞质基质中进行，反应式：C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量； 第二阶段：在线粒体基质中进行，反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 ； 第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量。 【详解】A、肌细胞进行有氧呼吸时，能产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质，A错误； B、有氧呼吸的方程式为：C6H12O6+6O2+6H206CO2+12H2O+能量，故肌细胞进行有氧呼吸作用产生30mol的CO2，则需消耗5mol葡萄糖，B正确； C、依据题干信息，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，线粒体是有氧呼吸的主要场所，故推测每周坚持耐力性运动会使线粒体数量先增多后保持相对稳定，C错误； D、丙酮酸分解生成CO2发生在有氧呼吸第二阶段，不需要O2的参与；有氧呼吸第三阶段生成H2O的过程，需要O2的参与，D错误。 故选B。 6．（本题3分）在严重缺氧的环境中金鱼能生存较长时间，研究发现金鱼肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中物质X是丙酮酸，产生场所是细胞质基质 B．缺氧时，金鱼肌细胞产生的ATP大于其他细胞 C．过程③⑤产物不同是因为不同细胞内酶不同 D．缺氧环境中金鱼存活时间较长与乳酸通过⑥→④→③过程及时排出体外有关 【答案】B 【详解】A、分析题图可知，图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X是丙酮酸，产生场所是细胞质基质，A正确； B、缺氧时，金鱼的肌细胞和其他细胞都进行无氧呼吸，只是产物不同，故肌细胞产生的能量和其他细胞基本一样，B错误； C、③为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，⑤为产生乳酸是无氧呼吸第二阶段，故过程③⑤产物不同是因为不同细胞内酶不同，C正确； D、分析题图可知，缺氧环境中金鱼存活时间较长与乳酸通过⑥→④→③过程及时通过鳃排出体外有关，D正确。 故选B。 7．（本题3分）下列关于绿色植物细胞中光合色素的叙述错误的是（　　） A．胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光 B．光合色素分布于叶绿体的基粒和基质中 C．叶绿素中的镁可由植物的根系从土壤中吸收 D．黑暗中生长的植物幼苗叶片黄化是由于叶绿素合成受阻引起的 【答案】B 【详解】A、胡萝卜素和叶黄素属于类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，该描述符合色素吸收光谱特性，A正确； B、光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜（基粒）上，而基质是暗反应场所，不含光合色素，B错误； C、叶绿素分子含镁元素，镁作为无机盐可通过根系从土壤中吸收并运输至叶片参与合成，C正确； D、叶绿素合成需光照条件，黑暗中叶绿素合成受阻导致类胡萝卜素占比升高，使幼苗叶片呈现黄色，D正确。 故选B。 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．（本题3分）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是（　　） A．25℃左右最适合该植物的生长 B．在一定范围内，温度降低使光合作用和呼吸作用强度均降低 C．温度主要通过影响酶的活性进而影响光合、呼吸作用 D．该图显示光合作用和呼吸作用进行的最适温度一致 【答案】D 【详解】A、由图可知，在25℃左右时，净光合速率最高，积累的有机物最多，所以最适合该植物生长，A正确； B、在一定范围内，随着温度降低，与光合作用和呼吸作用有关的酶的活性均下降，所以光合作用和呼吸作用强度均降低，B正确； C、温度主要是通过影响与光合作用和呼吸作用有关的酶的活性来影响这两种生理作用的，C正确； D、从图中能够看出，光合作用的最适温度约为30℃，呼吸作用的最适温度约为55℃，二者不一致，D错误。 故选D。 10．（本题3分）果蔬采摘后仍会进行细胞呼吸，呼吸过强易造成有机物消耗、果实腐烂。低温结合气调储藏是延长鲜枣保鲜期的常用技术。某科研小组为探究温度、O2浓度对鲜枣细胞呼吸强度的影响，开展了相关实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（     ） 组别 环境温度/℃ 塑料瓶内初始O2浓度相对比例/% 塑料瓶内添加液体 甲 25（常温） 21（正常氧气浓度百分比） 清水 乙 25 5 丙 4（低温） 21 丁 4 5 A．果蔬进行细胞呼吸消耗O2的场所是线粒体内膜，该场所可产生较多的ATP B．该实验的清水为自变量，为保证各组的氧气浓度，各组应加入不同量的清水 C．实验期间，乙组鲜枣生成的气体的量可能大于其消耗的气体的量 D．推测在丁组的实验条件下，鲜枣有机物的消耗最慢 【答案】B 【详解】A、有氧呼吸第三阶段消耗O2，反应场所为线粒体内膜，该阶段可释放大量能量，产生较多ATP，A正确； B、该实验的目的是探究温度、O2浓度对鲜枣细胞呼吸强度的影响，因此自变量为温度和O2浓度，清水属于无关变量，为排除无关变量对实验结果的干扰，各组应加入等量的清水，B错误； C、乙组O2浓度为5%，此时鲜枣可能同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸，有氧呼吸消耗的O2量与生成的CO2量相等，无氧呼吸不消耗O2但可生成CO2，因此实验期间乙组鲜枣生成的气体（CO2）的量可能大于其消耗的气体（O2）的量，C正确； D、丁组为低温、低氧条件，低温可降低呼吸酶的活性，低氧可抑制细胞呼吸，该条件下鲜枣细胞呼吸强度最低，推测有机物的消耗最慢，D正确。 11．（本题3分）类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成过程如下图所示。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．水光解产生的O₂被有氧呼吸利用，最少要穿过5层生物膜 B．NADP⁺与电子 （e⁻）和质子 （H⁺）结合形成NADPH C．完成光能转换所需电子 （e⁻）的最终来源物质是水 D．光反应产生的ATP 只能用于暗反应中C₃的还原 【答案】D 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类有机物。 【详解】A、水光解产生的O2场所是叶绿体的类囊体膜的内侧，若被有氧呼吸利用，而氧气在线粒体内膜上被利用，氧气从叶绿体类囊体膜开始，再穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过线粒体的两层膜，所以至少要穿过5层膜，A正确； B、光反应中NADP+与电子（e-）和质子（H+）结合形成NADPH，然后在暗反应过程中被消耗，B正确； C、完成光能转换所需电子 （e⁻）的最终来源物质是水，水光解产生电子，C正确； D、由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢、色素合成等其他消耗能量的反应，D错误。 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(机理如下图所示)。下列叙述正确的是（     ） A．主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少 B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在吸能反应过程 C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能 D．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP 【答案】ABC 【详解】A、主动运输过程中，ATP可使载体蛋白发生磷酸化，载体蛋白获得能量后势能增加；之后磷酸化的载体蛋白完成转运做功、脱去磷酸基团，势能减少，因此载体蛋白中的能量先增加后减少，A正确； B、ATP推动蛋白质做功的过程中，蛋白质的磷酸化过程需要吸收ATP水解释放的能量，属于吸能反应，因此该过程存在吸能反应，B正确； C、ATP中远离腺苷的末端磷酸基团具有较高的转移势能，ATP水解时该磷酸基团容易脱离并转移到其他分子上，C正确； D、磷酸化的蛋白质做功时释放的能量用于完成相关生命活动，最终大多以热能形式散失，不会用于再生ATP，细胞中ATP再生的能量来自细胞呼吸或光合作用，D错误。 15．（本题6分）北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精（熔点为-114℃），再将酒精经鱼鳃排到水中，使其能够在冬季结冰的水下生活。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶不同 B．过程①②③都发生在细胞质基质中，均能产生ATP C．北欧鲫鱼排出酒精延缓周围水体结冰以适应严寒环境 D．图示过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 【答案】BD 【详解】A、北欧鲫鱼其他细胞将葡萄糖转化为乳酸（乳酸发酵），肌细胞将乳酸进一步转化为酒精（酒精发酵）。不同细胞的呼吸途径不同，催化反应的酶种类也不同，A正确； B、图中过程： ①（葡萄糖→乳酸）：属于乳酸发酵，在细胞质基质进行，能产生少量 ATP； ②（乳酸→丙酮酸）：在细胞质基质进行； ③（丙酮酸→酒精）：属于酒精发酵，在细胞质基质进行，但③过程不产生 ATP，B错误； C、酒精的熔点为 - 114℃，北欧鲫鱼排出的酒精会降低周围水体的凝固点，延缓水体结冰，从而适应冬季寒冷环境，C正确； D、图中过程属于无氧呼吸，无氧呼吸中葡萄糖的能量只有少部分转移到 ATP 中，大部分能量储存在酒精（或乳酸）中，D错误。 故选BD。 16．（本题6分）为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者做了以下实验，将长势相同的该植物幼苗均分成7组，分别置于不同温度下，先暗处理1h，再光照1h，其他条件相同且适宜，测其干重变化，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．若光照强度突然增加，叶绿体基质中C3的含量将会增加 B．光照下该植物在26℃时的净光合速率大于32℃时的净光合速率 C．30℃条件下，一昼夜光照时间超过8h，该植物幼苗才能生长 D．温度达到34℃时，该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用 【答案】ABD 【详解】A、当光照强度突然增加时，光反应增强，产生的ATP和NADPH增加，从而促进了C3的还原，C3的消耗速率加快，但是CO2固定形成C3的过程不受影响，即C3的生成速率不变，故C3的量减少，A错误； B、32℃时，暗处理1h后的重量变化是-4 mg，说明呼吸速率是4mg/h，光照1h后与暗处理前的变化是0mg，光合速率-2×呼吸速率=0，此条件下光合速率是8mg/h，净光合速率是4mg/h；同理可推知，26℃时，呼吸速率是1mg/h，光合速率是5mg/h，净光合速率是4mg/h，B错误； C、30℃条件下，呼吸强度为3mg/h，光合作用的强度是9mg/h，一昼夜光照时间等于8h，则光合作用产生的有机物为72mg，呼吸作用消耗的为3×24=72 mg，则大于8h该植物幼苗才可以积累有机物，才能生长，C正确； D、34℃时呼吸速率是2mg/h，光照1h后比暗处理前减少了3mg，光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率，说明此时光合速率为1mg/h，D错误。 故选ABD。 三、实验题 17．（本题13分）酶在生产生活中发挥着重要作用。为探究酶促反应速率的影响因素，兴趣小组设计了相关实验。根据所学知识，请回答下列问题： (1)为探究温度对唾液淀粉酶的影响，兴趣小组进行了预实验，测定其在不同温度下的反应速率，结果如图。 ①t1时导致酶活性下降的原因是_____________。酶制剂适宜在_____下保存。 ②在t₂时，若提高反应物浓度，对应的反应速率数值可能会________。 (2)为了验证重金属镉(Cd²⁺)对唾液淀粉酶活性的影响，某兴趣小组选用可溶性淀粉溶液，唾液淀粉酶溶液，蒸馏水，含Cd²⁺的溶液，斐林试剂，进行探究。实验设计如下表所示，请将其补充完整 实验步骤及目的 简要操作过程 分组并加入反应底物 取4支洁净试管,编号为A1, A2, B1, B2, 其中A组为实验组, B组为对照组 向A1，B1试管各加入2ml 可溶性淀粉溶液，置于最适温度保温 ____________ 先向A2，B2试管内各加入1ml 唾液淀粉酶溶液；再向A2试管内加入一定量的______，向B2试管内加入_______，置于与上一步骤相同的水浴锅中保温 将酶与底物混合，在适宜条件下发生催化反应 将A组两支试管内的液体混合均匀，同时将B组两支试管内的液体混合均匀，置于相同水浴锅中保温一段时间 检测实验结果 取出试管，加入______，置于50-65 ℃的水浴锅中保温2min，观察颜色变化 结果分析 若A 组中砖红色_____(较深/较浅)，则说明Cd²⁺对唾液淀粉酶活性有抑制作用，反之则具有促进作用。 【答案】(1) 低温抑制了酶的活性，但酶的空间结构未被破坏 低温（0~4℃） 增大（或不变） (2) 加入酶溶液并设置变量 含Cd²⁺的溶液 等量蒸馏水 斐林试剂 较浅 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】（1）①t1时导致酶活性下降的原因是t1时温度较低，抑制了酶的活性，但酶的空间结构未被破坏。酶制剂适宜在低温（如 0～4℃）下保存，因为低温能抑制酶的活性，且不会破坏其空间结构，有利于酶的长期保存。 ②在t2时，此时反应速率达到最大，限制反应速率的因素可能是酶的浓度等。若提高反应物浓度，在酶量充足的情况下，反应速率数值可能会增大（或不变）。 （2）分析题意，本实验目的是验证Cd2+对淀粉酶活性的影响，实验的自变量是有无Cd2+，因变量是淀粉酶的活力，检测指标是用斐林试剂检测淀粉水解产生还原糖的情况（有无砖红色沉淀产生或砖红色的深浅）。 据实验材料分析可知实验组中应加入含Cd2+的溶液，对照组中应加入等量的蒸馏水。实验步骤如下：分组并加入反应底物：选取4支洁净的试管，编号为A1、A2、B1 、B2（A组试管为实验组，B组试管为对照组），向A1、B1试管内各加入2ml可溶性淀粉溶液，置于最适温度保温一段时间。设置对照实验：（实验组中应加入含Cd2+的溶液，对照组中应加入等量的蒸馏水）先向A2 、 B2试管内各加入1ml唾液淀粉酶溶液，然后往A2试管中加入一定量的含Cd2+的溶液，B2试管中加入等量的蒸馏水，置于与上一步骤相同的水浴锅中保温一段时间。将酶与底物混合，发生催化反应（使酶在适宜条件下催化底物反应）：将A组的两支试管内溶液混合均匀，同时将B组的两支试管内溶液混合均匀，置于相同水浴锅中保温一段时间，让反应充分发生。检验实验结果：加入斐林试剂，置于50-65 ℃的水浴锅中保温2min，观察颜色变化，以检测淀粉的水解情况。结果分析：若A组中砖红色较浅，则说明Cd2+对唾液淀粉酶活性有抑制作用，反之则具有促进作用。 四、解答题 18．（本题13分）科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1所示，其中①～⑥表示过程，请回答下列问题。 (1)物质A、C分别是____、____。 (2)过程④、⑥的场所分别是____、____。 (3)癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过____（运输方式）排出乳酸，随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是____。 (4)①～⑤中都能产生ATP和[H]的有____。 (5)科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。 ①根据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量____，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是____。 ②与25℃相比，黄瓜幼苗在4℃条件下出现图2结果的意义是____。 【答案】(1) 丙酮酸 水 (2) 线粒体内膜 细胞质基质 (3) 协助扩散 避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长 (4)②③ (5) 增加 能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失，ATP合成减少 低温下有氧呼吸发生解偶联，释放的能量更多地转化为热能，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制 【分析】1、有氧呼吸：第一阶段（细胞质基质）：葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量[H]（NADH），释放少量能量（生成少量 ATP）。第二阶段（线粒体基质）：丙酮酸和水彻底分解为CO2和[H]（NADH），释放少量能量（生成少量 ATP）。第三阶段（线粒体内膜）：[H]（NADH）与氧气结合生成水，释放大量能量（生成大量ATP）。 2、无氧呼吸：第一阶段（细胞质基质）：与有氧呼吸第一阶段相同，葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量[H]（NADH），释放少量能量（生成少量ATP）。第二阶段（细胞质基质）：丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和CO2，或转化为乳酸；此阶段不产生能量，仅消耗第一阶段产生的[H]。 【详解】（1）在细胞呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸，物质A是葡萄糖分解的中间产物丙酮酸，有氧呼吸第三阶段氧气与[H]结合生成水，物质C是有氧呼吸第三阶段的产物水。 （2）过程④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜中，过程⑥是癌细胞2利用乳酸转化为物质A（丙酮酸）后进入线粒体进行的过程，乳酸转化过程发生在细胞质基质。 （3）癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过协助扩散排出乳酸。这种乳酸转移机制存在的意义是：避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长。 （4）①是葡萄糖通过载体1进入癌细胞中的过程，不产生ATP和[H]，②是葡萄糖分解为丙酮酸的过程，能产生少量ATP和[H]，③是丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸第二阶段的过程，产生ATP和[H]，④是有氧呼吸第三阶段，消耗[H]，产生大量ATP，⑤是无氧呼吸第二阶段，消耗[H]，不产生ATP，所以①～⑤中都能产生ATP和[H]的有②③。 （5）①根据结果推测，与25℃组相比，加入DNP处理后，耗氧量增加，说明此时有氧呼吸速率更高，消耗的葡萄糖量增加，释放总能量值更多，但ATP的生成量减少，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。 ②与25°C相比，黄瓜幼苗在4°C条件下，耗氧量增加，ATP的生成量减少，出现图2结果的意义是：低温下有氧呼吸发生解偶联，释放的能量更多地转化为热能，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制。 19．绿藻通过光合作用产生丰富的葡萄糖和淀粉等物质，与叶绿体的结构和功能密切相关，光系统Ⅰ（PS Ⅰ）和光系统Ⅱ（PS Ⅱ）由叶绿素和蛋白质构成的复合体构成，如图所示，A~C表示物质，Ⅰ表示结构，甲、乙表示部位。 (1)图中，结构Ⅰ表示_______，物质B表示_______，PS Ⅰ和PS Ⅱ主要吸收_______光。 (2)一般情况下，当光照等条件适宜时，部位甲的H+浓度大于部位乙，造成该H+浓度差原因有电子（e-）传递过程中释放的能量促进PQ蛋白运输H+和_______、_______等过程，有利于暗反应合成更多的糖类。图示中H+的运输方式有_______。 (3)RuBP羧化酶（Rubisco）可催化暗反应的CO2固定，若在绿藻体外构建测定RuBP羧化酶活性的反应体系，该酶催化反应的底物是_______。RuBP羧化酶催化的反应步骤________（“是”或“否”）需要消耗NADPH和ATP。 (4)通常情况下，绿藻细胞释放氧气的速率_______（“大于”、“等于”或“小于”）光反应产生氧气的速率，这是因为________。 (5)不同植物生长环境差异较大，在长期的进化和选择中，出现了不同的暗反应方式。景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，如图所示。 ①夜间来自于外界环境和________产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成________。白天液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入________（场所）参与卡尔文循环，生成的____进而生成淀粉。 ②Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，从而导致光合效率下降。CAM植物可以在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度______，在与O2竞争_____时有优势，因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以______光呼吸的碳浓缩机制。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ADP和Pi 红光和蓝紫光 (2) 水的光解产生H+ NADPH的合成消耗H+ 主动运输、协助扩散 (3) CO2和C5 否 (4) 小于 细胞进行有氧呼吸消耗氧气 (5) 线粒体（细胞呼吸） Pi和草酰乙酸 叶绿体基质 磷酸丙糖 升高 Rubisco 抑制 【分析】1、光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。 叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。 一是将水分解为氧和H+ ，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+ 与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+ ）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 2、光合作用第二个阶段中的化学反应，有 没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段， CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下， 与C5 （一种五碳化合物）结合，这个过程称作CO2的固定。 一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且 被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过 程也称作卡尔文循环。 【详解】（1）由图可知，结构Ⅰ是光反应的场所为类囊体薄膜，物质A和C是光反应产物，分别为NADPH、ATP，则B为ADP和Pi，光系统Ⅰ（PS Ⅰ）和光系统Ⅱ（PS Ⅱ）由叶绿素和蛋白质构成的复合体构成，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此PS Ⅰ和PS Ⅱ主要吸收红光和蓝紫光。 （2）部位甲（类囊体腔）的H+浓度大于部位乙（叶绿体基质），造成该H+浓度差原因有电子（e-）传递过程中释放的能量促进PQ蛋白运输H+和水的光解产生H+、NADPH的合成消耗H+等过程，有利于暗反应合成更多的糖类。图示中H+的运输方式有主动运输（逆浓度梯度通过PQ运输）、协助扩散（顺浓度梯度通过ATP合酶）。 （3）RuBP羧化酶（Rubisco）可催化暗反应的CO2固定，CO2与C5在RuBP羧化酶的催化作用下形成C3，即RuBP羧化酶催化反应的底物是CO2和C5。RuBP羧化酶催化的反应步骤即CO2的固定不需要需要消耗NADPH和ATP。 （4）光反应产生氧气一部分被线粒体有氧呼吸消耗，剩余的部分释放到细胞外，因此绿藻细胞释放氧气的速率小于光反应产生氧气的速率。 （5）①由题图可知，夜间来自外界环境和线粒体（或细胞呼吸）产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成Pi和草酰乙酸。 白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入叶绿体基质参与卡尔文循环，同时生成的磷酸丙糖生成淀粉。 ②根据题干信息可知，CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度升高，在于O2竞争Rubisco时有优势；光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，由上述分析可知，CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。 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 $