高中生物单元测试——第三章细胞中能量的转换和利用（适中01）

**基本信息** 高中生物第三章“细胞中能量的转换和利用”单元卷，通过多样化题型覆盖酶、ATP、呼吸作用、光合作用等核心知识，注重科学思维与探究实践，适配单元复习巩固。 **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|酶的特性、ATP结构、呼吸类型等|结合生活情境（如“自动酿酒综合征”）| |多选题|4题/24分|有氧呼吸过程、光合影响因素等|考查综合分析（如温度对光合呼吸的影响）| |实验题|1题/13分|影响酶活性的因素|设计对照实验，培养探究实践能力| |解答题|2题/27分|呼吸应用、光合机制|结合图表分析（如CO₂浓度对果实成熟的影响），体现生命观念|

高中生物单元测试 —— 第三章 细胞中能量的转换和利用（适中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）ATP是细胞的能量货币，下列关于ATP的叙述错误的是（    ） A．结构简式为A～P～P～P B．一种磷酸化合物 C．与ADP可以相互转化 D．驱动生命活动的直接能源物质 【答案】A 【详解】A、ATP的结构简式应为A-P~P~P（“-”表示普通磷酸键，“~”表示高能磷酸键），而选项A中的“A～P～P～P”符号使用错误，未区分键的类型，A错误； B、ATP含有三个磷酸基团，属于磷酸化合物，B正确； C、ATP水解可生成ADP和磷酸，同时释放能量；ADP也可通过磷酸化重新合成ATP，二者在细胞中持续相互转化，C正确； D、ATP是细胞内驱动各项生命活动（如物质合成、主动运输等）的直接能源物质，D正确。 故选A。 3．（本题3分）“自动酿酒综合征”患者的肠道内的真菌或细菌通过内源性发酵产生的酒精可使患者进入醉酒状态，下列相关叙述错误的是（    ） A．酒精发酵的第一阶段产生的[H]最终用于生成乙醇 B．过多摄入糖类等高碳水化合物的饮食结构可能会加重病情 C．患者呼出的气体可使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色 D．人体的胃肠等黏膜上皮细胞无氧呼吸产生酒精和CO2 【答案】D 【详解】A、酒精发酵第一阶段（糖酵解）产生丙酮酸、[H]和ATP，第二阶段丙酮酸在酶作用下与[H]结合生成乙醇和CO₂，[H]最终用于乙醇生成，A正确； B、酒精发酵以糖类为底物，高碳水化合物饮食提供更多发酵原料，促进微生物产酒精，加重病情，B正确； C、酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色，患者呼出气体含酒精，可使溶液变色，C正确； D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸（如肌肉细胞），胃肠黏膜上皮细胞不产生酒精，D错误。 故选D。 4．（本题3分）如图为酶促反应示意图，下列相关叙述错误的是（　　） A．酶与底物结合时构象发生变化，脱离后构象能恢复 B．酶具有专一性，一种酶只能催化一种生化反应 C．酸是无机催化剂，能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解 D．酶的活性中心与底物结合后，启动化学反应并降低化学反应活化能 【答案】B 【详解】A、由图可知酶与底物结合后，其分子构象发生改变，产物与酶脱离时，酶的分子构象恢复，A正确； B、酶具有专一性是指酶能催化一种或一类化学反应，B错误； C、酸属于无机物，盐酸在体外可催化淀粉水解为葡萄糖，在胃里可水解蛋白质，属于无机催化剂，C正确； D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，但要和底物结合后，才能启动化学反应，D正确。 故选B。 5．（本题3分）为探究酵母菌的细胞呼吸方式。可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。以下说法正确的是（    ） A．选择酵母菌为实验材料的原因是其为兼性厌氧菌 B．实验过程中，对实验结果没有影响的变量，叫作无关变量 C．可选用是否生成酒精和CO2作为因变量的检测指标 D．向酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾出现灰绿色，说明一定有酒精产生 【答案】A 【分析】探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量；氧气的有无是自变量；需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多。 【详解】A、选择酵母菌为实验材料的原因是其为兼性厌氧菌，既在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸，A正确； B、除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量，B错误； C、相同时间里，有氧呼吸产生CO2比无氧呼吸产生的CO2的量更多，且有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精，因此可选用酒精或CO2生成量作为因变量的检测指标，C错误； D、向酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾出现灰绿色，说明不一定有酒精产生，有可能是葡萄糖没有耗尽，D错误。 故选A。 6．（本题3分）叶绿体结构适于进行光合作用，下列有关叶绿体的叙述，错误的是（　　） A．叶绿体基质中含有暗反应过程所需的多种酶 B．叶绿体内膜折叠形成嵴，增大了光反应面积 C．叶绿体中的色素可以吸收、传递和转化光能 D．叶片呈绿色的原因之一是叶片中光合色素几乎不吸收绿光 【答案】B 【分析】叶绿体是具有双层膜结构的细胞器，叶绿体膜包括叶绿体外膜、内膜和类囊体膜，叶绿体的类囊体垛叠形成基粒，增大了光合作用的膜面积。 【详解】 A、暗反应的场所是叶绿体基质，因此叶绿体基质中含有该过程所需的多种酶，A正确； B、叶绿体的类囊体薄膜堆叠形成基粒，增大了叶绿体的膜面积，B错误； C、叶绿体中的色素可以吸收、传递和转化光能，C正确； D、植物叶片之所以呈现绿色，原因之一是叶片中的叶绿体吸收绿光很少，将绿光反射出来，D正确。 故选B。 7．（本题3分）下列关于有氧呼吸的叙述，错误的是（    ） A．有氧呼吸的全过程分为三个阶段 B．有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行 C．有氧呼吸的第二阶段产生大量ATP D．有氧呼吸的第三阶段需要氧气参与 【答案】C 【详解】A、有氧呼吸的全过程根据反应场所、物质变化的不同，可分为三个阶段，A正确； B、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解为丙酮酸和还原氢的过程，发生在细胞质基质中，B正确； C、有氧呼吸三个阶段中，第一、第二阶段仅释放少量能量，产生少量ATP，第三阶段才会产生大量ATP，C错误； D、有氧呼吸的第三阶段是前两个阶段产生的还原氢与氧气结合生成水的过程，需要氧气参与，D正确。 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）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内CO2释放量（甲）和O2吸收量（乙）的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（    ） A．O2浓度为0时，该器官不进行呼吸作用 B．O2浓度为b以下时，该器官只进行无氧呼吸 C．O2浓度为b以上时，该器官只进行有氧呼吸 D．保存该器官时，氧气浓度越低越好 【答案】C 【分析】分析曲线图可知：氧气浓度为0时，只进行无氧呼吸；两曲线重合的点对应的氧气浓度下，只进行有氧呼吸。 【详解】A、氧气浓度为0时有二氧化碳的释放，不消耗氧气，该器官只进行无氧呼吸，A错误； B、O2浓度为b以下时，细胞产生的二氧化碳的量大于细胞消耗的氧气量，说明该器官既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸，B错误； C、O2浓度为b以上时，细胞产生的二氧化碳的量等于细胞消耗的氧气量，说明该器官只进行有氧呼吸，C正确； D、氧气浓度太低，无氧呼吸消耗葡萄糖的量较多，不利于储存，应该在二氧化碳释放量最小的氧气浓度下保存该器官，所以要控制空气流通，使氧浓度保持在a左右，D错误。 故选C。 11．（本题3分）卡尔文给小球藻提供14CO2及光照，然后在光照不同时间后提取小球藻代谢产物，利用纸层析技术将代谢产物分离，并对有放射性的化合物进行鉴定，结果如表所示。下列叙述错误的是（    ） 光照时间 <1s 5s 30s 带14C标记的化合物 90%14C3 14C3、14C5，（14CH2O） 多种 A．小球藻固定14CO2的场所在叶绿体基质 B．一分子14CO2被固定后很快形成两个14C5 C．光照5s细胞中14C3的形成和还原可能同时进行 D．30s后细胞中可能含被标记的葡萄糖、蔗糖等 【答案】B 【详解】A、CO₂的固定发生在叶绿体基质中，由酶催化C₅与CO₂结合形成C₃，A正确； B、二氧化碳的固定过程是二氧化碳与C5结合会生成两分子C3，即一分子14CO2被固定后很快形成两个C3，其中一个C3带14C标记，B错误； C、光照5s时，表中同时出现¹⁴C₃和（¹⁴CH₂O），说明C₃的生成（CO₂固定）与还原（生成有机物）可同时进行，C正确； D、30s后多种标记化合物出现，表明C₃还原生成的磷酸丙糖可进一步合成葡萄糖、蔗糖等有机物，D正确。 故选B。 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，下列叙述正确的是（    ） A．表示较强光照时，图中需要去掉b、e两个箭头 B．只有c、d两个箭头时，达到该植株的光饱和点 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】D 【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），叶绿体产生的氧气有两个去向，一部分呼吸作用使用（c），另一部分释放出去（b），因此需要去掉f、e两个箭头，A错误； B、 只有c、d两个箭头时，说明该叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度，对应的是该叶肉细胞的光补偿点。由于植株中还含有大量不能进行光合作用的非绿色细胞，此时整个植株的呼吸作用强度大于光合作用强度，因此并未达到该植株的光补偿点，更未达到光饱和点，B错误； 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，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D。 二、多选题 13．（本题6分）为验证影响酶活性的因素，实验小组取若干支试管，加入等量的过氧化氢溶液和过氧化氢酶溶液，在最适温度条件下测得氧气释放量的变化如图中实线所示。重复实验时，在A、B、C、D四点，改变反应条件，测得氧气释放量的变化如图中虚线所示。不考虑过氧化氢自身分解的情况。下列相关分析错误的是（    ） A．A点时，可能是加入了重金属 B．B点时，可能是加入了少量过氧化氢 C．C点时，可能是适当地升高了温度 D．D点时，可能是加入了少量过氧化氢酶 【答案】BD 【详解】A、重金属会使酶变性失活，导致反应速率骤降，最终氧气释放量减少（因为酶失活后，底物分解速率极慢，实验时间内无法完全分解），A正确； B、若加入少量过氧化氢（增加底物量），最终氧气释放量应增加（因为底物更多），但虚线在 B 点后最终氧气量和实线一致，B错误； C、初始条件是 “最适温度”，升高温度会降低酶活性，导致反应速率变慢，但底物总量不变，最终氧气释放量仍与实线一致（只是达到最大值的时间延长），C正确； D、加入少量过氧化氢酶（增加酶量），会加快反应速率，但底物总量不变，最终氧气释放量应与实线一致（只是更快达到最大值），D错误。 故选BD。 14．（本题6分）丙酮酸激酶（PK）可参与如下所示的生化反应。人体红细胞中缺乏PK会引起Na+积累，造成溶血（红细胞破裂），导致丙酮酸激酶缺乏症（PKD）。下列推测合理的是（    ） 磷酸烯醇式丙酮酸+ADP丙酮酸+ATP A．该反应发生在红细胞的线粒体中 B．该反应与细胞内的放能反应相联系 C．使用PK抑制剂能够有效治疗PKD D．Na+积累会引起红细胞细胞质浓度升高 【答案】BD 【详解】A、人体成熟的红细胞中没有线粒体，A错误； B、许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，B正确； C、人体红细胞中缺乏PK会引起PKD，使用PK抑制剂不能治疗PKD，C错误； D、Na+积累，导致细胞内离子的浓度增加，会引起红细胞渗透压升高，D正确。 故选BD。 15．（本题6分）脂滴是真核细胞内一种被单层膜包围的球形结构，其中储存着脂肪和胆固醇等脂质。脂质可通过一系列的代谢过程氧化分解供能，葡萄糖和脂质的代谢过程如图。下列说法错误的是（　　） A．③过程发生的场所为线粒体内膜 B．无氧条件下，⑤③过程无法发生 C．乙酰CoA是糖、脂肪等代谢的枢纽性物质 D．用透气纱布包扎伤口是为了促进皮肤细胞的⑤③过程 【答案】AD 【详解】A、③过程产生二氧化碳和水，是有氧呼吸第二、三阶段，发生的场所为线粒体基质和线粒体内膜，A错误； B、无氧条件下，细胞进行无氧呼吸，丙酮酸不进入线粒体（⑤无法发生），③（有氧呼吸第二、三阶段）也无法进行，B正确； C、糖、脂肪分解都可产生乙酰CoA，再氧化分解，酰CoA是糖、脂肪等代谢的枢纽性物质，C正确； D、透气纱布包扎伤口，是为了让伤口处有氧气，抑制破伤风杆菌等厌氧菌（在无氧条件下才容易大量繁殖致病）的生长繁殖，并非是为促进皮肤细胞的⑤③过程（有氧呼吸的相关阶段），D错误。 故选AD。 16．（本题6分）如图为某植物在不同温度下（其它条件相同且最适）CO2的吸收速率或释放速率的变化曲线。下列说法错误的是（　　） A．该植物光合作用最适温度为25℃ B．P点时突然停止光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量降低 C．35℃时实际光合速率小于呼吸速率 D．30℃和35℃下单位时间内该植物光合作用制造有机物的量相等 【答案】ABC 【详解】A、图示植物在最适温度条件下，净光合作用最大，但总光合速率=净光合速率+呼吸速率，此时该植物在25℃时的总光合速率为2.25+3.75=6，小于30℃时的总光合速率6.5，A错误； B、若突然降低光照，则光反应产生的NADPH和ATP减少，降低暗反应C3的还原，故P点时若突然降低光照，短时间内C3的消耗速率降低，而二氧化碳固定速率基本不变，因而C3含量上升，B错误； C、35℃时净光合速率为3.5mg/h，呼吸速率为3mg/h，实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率=3.5+3=6.5mg/h，实际光合速率大于呼吸速率，C错误； D、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，由图中数据可知，30℃和35℃下单位时间内该植物总光合速率均为3.5+3=6.5，因而此时制造有机物的量相等，D正确。 故选ABC。 三、实验题 17．（本题13分）1773年，意大利科学家斯帕兰札尼通过实验证明鸟类的胃液中存在着某种化学物质，可以消化瘦肉块，现在科学表明这种物质是一种酶。我校学习兴趣小组做了探究影响酶活性因素的实验，他们设计了这样的一个实验方案，见下表（表中各组酶溶液浓度相同）： 试管 底物和试剂 实验条件 1 1cm3瘦肉块+4mL 蒸馏水37℃水浴：pH=1.5 2 1cm3瘦肉块+4mL胃蛋白酶 ①______：pH=1.5 3 1cm3瘦肉块+4mL胃蛋白酶 0℃水浴：pH=1.5 4 1cm3瘦肉块+4mL胃蛋白酶 37℃水浴：pH=8 (1)请完成实验设计：①的处理应为______。“各组酶的浓度”在此实验中属于______变量对实验结果______（填“有”或“没有”）影响。 (2)与1号试管相比，2号试管出现的现象是______。 (3)如果2、3号试管为一组对照实验，请你为该组实验拟定个课题名称______；如果将实验材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液继续进行该课题的研究，你认为是否可行______（填“是”或“否”），原因______。 (4)胃蛋白酶与无机催化剂相比具有______性，原因是______。 (5)酶活性是______。 【答案】(1) 37℃水浴 无关 有 (2)瘦肉块减小甚至消失 (3) 探究温度（低温）对胃蛋白酶活性的影响 否 H2O2在加热的条件下会分解，故不能将实验的材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。 (4) 高效 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更加显著，催化效率更高 (5)指酶催化一定化学反应的能力‌ 【分析】影响酶活性因素有pH、温度、酶的抑制剂等。实验应该遵循的原则有对照原则、单一变量原则和平行重复原则。 【详解】（1）本实验探究影响酶活性因素，分析表格可知，该实验的自变量为酶的有无（试剂的种类）、pH和温度，故①应为37℃水浴，则试管2和试管4可以探究pH对酶活性的影响，试管2和试管3可以探究温度对酶活性的影响；本实验中胃蛋白酶的量、瘦肉块的体积，属于无关变量，对实验有影响。 （2）1号试管没有添加酶，2号试管添加了酶，则与1号试管相比，2号试管出现的现象是瘦肉块减小甚至消失。 （3）试管2和试管3的自变量为温度，故如果2、3号试管为一组对照实验，则课题名称为探究温度对胃蛋白酶活性的影响。H2O2在加热的条件下会分解，故不能将实验的材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。 （4）与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更加显著，催化效率更高，因此胃蛋白酶与无机催化剂相比具有高效性。 （5）‌酶活性是指酶催化一定化学反应的能力‌。酶活力的大小可以通过在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示。 四、解答题 18．（本题13分）番茄成熟过程中，呼吸速率首先降低，然后会出现呼吸高峰，之后又下降，随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图，其中①~④为生理过程，A~E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实（果皮绿色时采摘）在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。 (1)图1中的A物质是______，C物质是______；④过程的发生场所是_________________。 (2)图2实验的自变量有CO2浓度、______；该实验可根据CO2使______溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据，理由是____________________________。 (3)与对照组相比，图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是____________________________。请据此研究结果，提出延迟番茄果实成熟的合理方法：_________________。 【答案】(1) 丙酮酸 NADH（[H]） 线粒体基质 (2) O2浓度和采摘后的天数 溴麝香草酚蓝 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2 (3) 采摘后呼吸速率降低，呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显呼吸高峰 提高CO2浓度和降低O2浓度 【分析】有氧呼吸过程：第一阶段，发生在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，释放少量的能量；第二阶段，发生在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放少量的能量；第三阶段，发生在线粒体内膜，前两个阶段产生的[H]，经过一系列反应，与O2结合生成水，释放出大量的能量。 【详解】（1）分析题图1可知，图1中的A物质为丙酮酸，C物质是NADH（[H]），②为无氧呼吸第二阶段，③表示有氧呼吸第三阶段，④为有氧呼吸第二阶段，NADH（[H]）参与②③过程，其作用分别是还原丙酮酸、与O2结合生成水，④过程的发生场所是线粒体基质。 （2）图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实（果皮绿色时采摘）在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线，分析题图2可知，实验的自变量有CO2浓度、O2浓度和采摘后的天数，因变量为CO2生成速率，可使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2，原理是CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，用时越短，CO2生成越多。检测呼吸作用强度，由于番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，故不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据。 （3）分析题图2可知，实验组番茄果实采摘后呼吸速率降低，呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显呼吸高峰。因此为延迟番茄果实成熟，可以采用提高CO2浓度和降低O2浓度的方法。 19．（本题14分）CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO2浓缩机制，其中羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散，相关过程如图所示。请分析回答： (1)蓝细菌的光合片层膜上吸收光能的两类主要光合色素有______________，暗反应Rubisco催化的反应称为____________，该反应需要的条件有________(选填：ATP、NADPH、酶)。 (2)蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度，据图分析CO2浓缩的具体机制为：细胞膜上转运蛋白和光合片层膜上CO2转运蛋白分别通过______________________方式吸收、CO2，且羧化体具有蛋白质外壳，可限制CO2气体扩散。 (3)若将蓝细菌的转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内并成功表达和发挥作用，理论上该转基因烟草在光照充足的条件下，光补偿点和光饱和点分别会____________(填“提高”“降低”或“不变”)。 (4)除了CO2制约水生植物光合作用外，许多植物在高光强环境下会产生过剩的电子，与O2结合生成活性氧，导致光合系统损伤。某些植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。下图为水生植物绿藻进化出的抑制光系统损伤的机制示意图。 ①离心收集的绿藻放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，产生的带18O标记的气体的生理过程有__________________________。 ②据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给________，生成超氧化物，进而被活性氧清除系统(如过氧化氢酶等)清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤，途径②将叶绿体吸收的过剩光能________________，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。 【答案】(1) 藻蓝素、叶绿素 CO2的固定 酶 (2)主动运输、主动运输 (3)降低、提高 (4) 光反应、有氧呼吸第二阶段 氧气 转化为热能散失 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【详解】（1）蓝细菌属于原核生物，不含叶绿体，能进行光合作用是因为其光合片层膜上含有藻蓝素、叶绿素及相关的酶，暗反应Rubisco催化CO2与C5反应生成C3，这个反应称为CO2的固定，该反应需要酶的催化，不需要ATP和NADPH。 （2）分析题意及题图可知，CO2浓缩的具体机制为：细胞膜上含有HCO3−转运蛋白，并需要能量，因此通过主动运输的方式吸收HCO3−，HCO3−在羧化体内可转变为CO2；光合片层膜上含有CO2转运蛋白，也需要能量，因此通过主动运输的方式吸收CO2。 （3）CO2是暗反应的原料，由题意可知，HCO3− 转运蛋白和CO2转运蛋白有助于提高羧化体中CO2浓度。若将蓝细菌的HCO3−转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内，则转基因成功后，通过CO2浓缩机制，进入叶绿体中的CO2浓度增大，在较弱的光照条件下，光合作用强度即可等于呼吸作用强度。可见，理论上该转基因植株光补偿点比正常烟草要低。由于提高了二氧化碳浓度，因此光合速率会提高，那么光饱和点会提高。 （4）①培养液中H218O被绿藻吸收后，在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2；在有氧呼吸的第二阶段，H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H]，即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 ②根据图可以推知，途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物（如H2O2），进而这些超氧化物被活性氧清除系统（如过氧化氢酶等）清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。 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（适中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）ATP是细胞的能量货币，下列关于ATP的叙述错误的是（    ） A．结构简式为A～P～P～P B．一种磷酸化合物 C．与ADP可以相互转化 D．驱动生命活动的直接能源物质 3．（本题3分）“自动酿酒综合征”患者的肠道内的真菌或细菌通过内源性发酵产生的酒精可使患者进入醉酒状态，下列相关叙述错误的是（    ） A．酒精发酵的第一阶段产生的[H]最终用于生成乙醇 B．过多摄入糖类等高碳水化合物的饮食结构可能会加重病情 C．患者呼出的气体可使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色 D．人体的胃肠等黏膜上皮细胞无氧呼吸产生酒精和CO2 4．（本题3分）如图为酶促反应示意图，下列相关叙述错误的是（　　） A．酶与底物结合时构象发生变化，脱离后构象能恢复 B．酶具有专一性，一种酶只能催化一种生化反应 C．酸是无机催化剂，能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解 D．酶的活性中心与底物结合后，启动化学反应并降低化学反应活化能 5．（本题3分）为探究酵母菌的细胞呼吸方式。可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。以下说法正确的是（    ） A．选择酵母菌为实验材料的原因是其为兼性厌氧菌 B．实验过程中，对实验结果没有影响的变量，叫作无关变量 C．可选用是否生成酒精和CO2作为因变量的检测指标 D．向酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾出现灰绿色，说明一定有酒精产生 6．（本题3分）叶绿体结构适于进行光合作用，下列有关叶绿体的叙述，错误的是（　　） A．叶绿体基质中含有暗反应过程所需的多种酶 B．叶绿体内膜折叠形成嵴，增大了光反应面积 C．叶绿体中的色素可以吸收、传递和转化光能 D．叶片呈绿色的原因之一是叶片中光合色素几乎不吸收绿光 7．（本题3分）下列关于有氧呼吸的叙述，错误的是（    ） A．有氧呼吸的全过程分为三个阶段 B．有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行 C．有氧呼吸的第二阶段产生大量ATP D．有氧呼吸的第三阶段需要氧气参与 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）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内CO2释放量（甲）和O2吸收量（乙）的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（    ） A．O2浓度为0时，该器官不进行呼吸作用 B．O2浓度为b以下时，该器官只进行无氧呼吸 C．O2浓度为b以上时，该器官只进行有氧呼吸 D．保存该器官时，氧气浓度越低越好 11．（本题3分）卡尔文给小球藻提供14CO2及光照，然后在光照不同时间后提取小球藻代谢产物，利用纸层析技术将代谢产物分离，并对有放射性的化合物进行鉴定，结果如表所示。下列叙述错误的是（    ） 光照时间 <1s 5s 30s 带14C标记的化合物 90%14C3 14C3、14C5，（14CH2O） 多种 A．小球藻固定14CO2的场所在叶绿体基质 B．一分子14CO2被固定后很快形成两个14C5 C．光照5s细胞中14C3的形成和还原可能同时进行 D．30s后细胞中可能含被标记的葡萄糖、蔗糖等 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，下列叙述正确的是（    ） A．表示较强光照时，图中需要去掉b、e两个箭头 B．只有c、d两个箭头时，达到该植株的光饱和点 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）为验证影响酶活性的因素，实验小组取若干支试管，加入等量的过氧化氢溶液和过氧化氢酶溶液，在最适温度条件下测得氧气释放量的变化如图中实线所示。重复实验时，在A、B、C、D四点，改变反应条件，测得氧气释放量的变化如图中虚线所示。不考虑过氧化氢自身分解的情况。下列相关分析错误的是（    ） A．A点时，可能是加入了重金属 B．B点时，可能是加入了少量过氧化氢 C．C点时，可能是适当地升高了温度 D．D点时，可能是加入了少量过氧化氢酶 14．（本题6分）丙酮酸激酶（PK）可参与如下所示的生化反应。人体红细胞中缺乏PK会引起Na+积累，造成溶血（红细胞破裂），导致丙酮酸激酶缺乏症（PKD）。下列推测合理的是（    ） 磷酸烯醇式丙酮酸+ADP丙酮酸+ATP A．该反应发生在红细胞的线粒体中 B．该反应与细胞内的放能反应相联系 C．使用PK抑制剂能够有效治疗PKD D．Na+积累会引起红细胞细胞质浓度升高 15．（本题6分）脂滴是真核细胞内一种被单层膜包围的球形结构，其中储存着脂肪和胆固醇等脂质。脂质可通过一系列的代谢过程氧化分解供能，葡萄糖和脂质的代谢过程如图。下列说法错误的是（　　） A．③过程发生的场所为线粒体内膜 B．无氧条件下，⑤③过程无法发生 C．乙酰CoA是糖、脂肪等代谢的枢纽性物质 D．用透气纱布包扎伤口是为了促进皮肤细胞的⑤③过程 16．（本题6分）如图为某植物在不同温度下（其它条件相同且最适）CO2的吸收速率或释放速率的变化曲线。下列说法错误的是（　　） A．该植物光合作用最适温度为25℃ B．P点时突然停止光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量降低 C．35℃时实际光合速率小于呼吸速率 D．30℃和35℃下单位时间内该植物光合作用制造有机物的量相等 三、实验题 17．（本题13分）1773年，意大利科学家斯帕兰札尼通过实验证明鸟类的胃液中存在着某种化学物质，可以消化瘦肉块，现在科学表明这种物质是一种酶。我校学习兴趣小组做了探究影响酶活性因素的实验，他们设计了这样的一个实验方案，见下表（表中各组酶溶液浓度相同）： 试管 底物和试剂 实验条件 1 1cm3瘦肉块+4mL 蒸馏水37℃水浴：pH=1.5 2 1cm3瘦肉块+4mL胃蛋白酶 ①______：pH=1.5 3 1cm3瘦肉块+4mL胃蛋白酶 0℃水浴：pH=1.5 4 1cm3瘦肉块+4mL胃蛋白酶 37℃水浴：pH=8 (1)请完成实验设计：①的处理应为______。“各组酶的浓度”在此实验中属于______变量对实验结果______（填“有”或“没有”）影响。 (2)与1号试管相比，2号试管出现的现象是______。 (3)如果2、3号试管为一组对照实验，请你为该组实验拟定个课题名称______；如果将实验材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液继续进行该课题的研究，你认为是否可行______（填“是”或“否”），原因______。 (4)胃蛋白酶与无机催化剂相比具有______性，原因是______。 (5)酶活性是______。 四、解答题 18．（本题13分）番茄成熟过程中，呼吸速率首先降低，然后会出现呼吸高峰，之后又下降，随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图，其中①~④为生理过程，A~E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实（果皮绿色时采摘）在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。 (1)图1中的A物质是______，C物质是______；④过程的发生场所是_________________。 (2)图2实验的自变量有CO2浓度、______；该实验可根据CO2使______溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据，理由是____________________________。 (3)与对照组相比，图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是____________________________。请据此研究结果，提出延迟番茄果实成熟的合理方法：_________________。 19．（本题14分）CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO2浓缩机制，其中羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散，相关过程如图所示。请分析回答： (1)蓝细菌的光合片层膜上吸收光能的两类主要光合色素有______________，暗反应Rubisco催化的反应称为____________，该反应需要的条件有________(选填：ATP、NADPH、酶)。 (2)蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度，据图分析CO2浓缩的具体机制为：细胞膜上转运蛋白和光合片层膜上CO2转运蛋白分别通过______________________方式吸收、CO2，且羧化体具有蛋白质外壳，可限制CO2气体扩散。 (3)若将蓝细菌的转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内并成功表达和发挥作用，理论上该转基因烟草在光照充足的条件下，光补偿点和光饱和点分别会____________(填“提高”“降低”或“不变”)。 (4)除了CO2制约水生植物光合作用外，许多植物在高光强环境下会产生过剩的电子，与O2结合生成活性氧，导致光合系统损伤。某些植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。下图为水生植物绿藻进化出的抑制光系统损伤的机制示意图。 ①离心收集的绿藻放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，产生的带18O标记的气体的生理过程有__________________________。 ②据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给________，生成超氧化物，进而被活性氧清除系统(如过氧化氢酶等)清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤，途径②将叶绿体吸收的过剩光能________________，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。 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 $