第4章 细胞的代谢（单元自测卷）生物沪科版必修1

**基本信息** 本试卷为高一上册生物第4章“细胞的代谢”单元自测卷，以糖心苹果、草莓、荔枝等真实情境为载体，综合考查细胞呼吸、光合作用、物质运输等核心知识，强化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| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|6大题/100分|细胞呼吸（糖酵解、三羧酸循环）、光合作用（光反应、碳反应）、物质运输（主动运输）、实验分析（冷藏条件对代谢影响）|情境真实（如糖心苹果气调冷藏实验），问题层次分明（基础填空→实验数据解读→实际应用建议），突出结构与功能观、物质与能量观，契合高考对科学探究与综合应用能力的考查趋势。|

2026-2027学年高一上册生物单元自测 第4章 细胞的代谢（参考答案） 一．（每空1分，共19分） (1)① ⑥ ③ ⑦ ⑤ ⑧ (2)A (3) 丙酮酸 ATP NADH 二氧化碳 水 (4)①②③ (5)BC (6)BCD (7)D (8)C (9)AB (10)D 二．（每空2分，共14分） (1)细胞质基质 丙酮酸/C3H4O3 (2)上升 三 呼吸酶 (3)酒精/C2H5OH (4)采用气调冷藏条件贮藏，延缓糖心消失；贮藏时间不宜过长，在糖心果率显著下降前及时销售 三．（每空2分，共20分） (1)类囊体薄膜 红光和蓝紫光 (2)NADPH ATP (3)光强度 温度 (4)减少 增加 (5)CO₂ 暗反应 四．（每空2分，共14分） (1)D (2)BD (3)AD (4)ABCD (5)C (6)③ (7)C 五．（除第16题，其余每空1分，共23分） (1)B (2)D (3)① (4) ① ③ (5)A (6)C (7)AB (8) ② ② (9)A (10)D (11)A (12)ACD (13)BCD (14) 三碳化合物/C3 五碳化合物/C5 氧气/O2 ATP NADPH (15)C (16)覆膜组金柑的叶绿素含量高，叶面积大，有利于充分利用光能，促进光反应；气孔导度大，吸收CO2多，能促进暗反应，有利于提高合成有机物的量，弥补了光照减弱的不利影响，所以净光合速率下降不明显，单果重、果实总糖略有上升（2分） 六．（每空2分，共10分） (1)A (2)主动运输 (3)ABCD (4)AB (5)CD 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一上册生物单元自测 第4章 细胞的代谢 建议用时：60分钟，满分：100分 一、物质代谢（每空1分，共19分） 【系统思维·代谢网络】细胞中糖、脂肪和氨基酸的有氧分解最终都在线粒体中完成。除了产生能量外，线粒体还参与细胞质基质代谢、细胞凋亡等多种细胞活动。如图是线粒体的结构示意图，其中A、B、C、D、E代表物质，①、②、③代表生理过程。 (1)上图中过程①表示的是________，是在细胞的________中进行的；过程②表示的是________，是在细胞的________中进行的；过程③表示的是________，是在细胞的________中进行的。（编号选填） ①糖酵解②光反应③三羧酸循环④卡尔文循环⑤电子传递链⑥细胞质基质⑦线粒体基质⑧线粒体内膜 (2)过程①②③所需的酶不同，体现了酶的________特性。 A．专一性 B．高效性 C．反应条件温和 D．可重复使用 (3)上图中字母A、B、C、D、E所代表的物质分别是：A．________、B．________、C．________、D．________、E．________。 (4)上图中能产生ATP的过程是________。（填图中数字编号） (5)细胞呼吸是ATP的重要来源，下列关于ATP的叙述错误的是________ A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成 C．ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位 D．可直接为细胞生命活动提供能量 (6)下列物质的运输方式会受到细胞呼吸影响的是________ A．被动运输 B．主动运输 C．胞吞 D．胞吐 (7)下列为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有的是________ A．合成糖原 B．脱氨基作用 C．产生尿素 D．产生H2O和CO2 (8)生产和生活中一些常见的现象都蕴含着细胞呼吸的原理，下列相关叙述正确的是________ A．水果贮存时，充入N2和CO2的主要目的是抑制无氧呼吸 B．包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口细胞缺氧而坏死 C．储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间 D．高等生物保留部分无氧呼吸的能力，不利于其对不良环境的适应 研究发现，缺氧会严重损伤人体细胞内线粒体的结构和功能。生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游，经过一段时间的“高原反应”后会逐渐适应。 (9)缺氧条件下，高等动物机体会产生一系列的反应来应对有限的氧气供应，据所学知识推测此时机体的变化有________。 A．血红蛋白数量增加 B．红细胞数量增多 C．丙酮酸氧化分解增强 D．丙酮酸减少 (10)下图表示某人从初进高原到完全适应，其体内血液中乳酸浓度的变化曲线，下列对AB段和BC段变化原因的分析，正确的是________ A．AB段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的 B．AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸，产生大量的乳酸进入血液 C．AB段血液中增加的乳酸，主要是在肌细胞的线粒体中产生的 D．BC段下降的原因之一是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多 【答案】(1) ① ⑥ ③ ⑦ ⑤ ⑧ (2)A (3) 丙酮酸 ATP NADH 二氧化碳 水 (4)①②③ (5)BC (6)BCD (7)D (8)C (9)AB (10)D 【详解】（1）过程①葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸（A），是有氧呼吸第一阶段，名称糖酵解，场所为细胞质基质。过程②丙酮酸进入线粒体基质，完成有氧呼吸第二阶段，即三羧酸循环，场所是线粒体基质。过程③NADH与 O₂结合生成水，为有氧呼吸第三阶段，属于电子传递链，场所线粒体内膜。 （2）不同化学反应需要各自独特的酶催化，体现一种酶只能催化一种或一类反应，即酶的专一性，A正确，BCD错误。 （3）葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸（A），进入线粒体。有氧呼吸三个阶段均释放能量合成 ATP，B是细胞直接能源物质ATP。C参与有氧呼吸第三阶段，与氧气结合生成E，所以C为NADH，E为水。有氧呼吸第二阶段丙酮酸先发生氧化脱羧反应，生成二氧化碳和乙酰 CoA等，后者参与后续的三羧酸循环，并有二氧化碳产生，所以D为二氧化碳。 （4）有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP，所以上图中能产生ATP的过程是①②③。 （5）A、ATP 元素组成 C、H、O、N、P，A正确； B、无氧呼吸、光反应均可合成 ATP，二者不需要有氧条件，B错误； C、ATP 脱去两分子磷酸为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，C错误； D、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，可直接为细胞生命活动提供能量，D正确。 （6）A 、被动运输包括自由扩散 和协助扩散，不消耗 ATP，不受呼吸影响，A不符合题意； B 主动运输逆浓度梯度进行，消耗 ATP，依赖细胞呼吸，B符合题意； CD、胞吞胞吐不需要膜上载体蛋白的参与，但需要消耗能量，CD符合题意。 （7）A、脂肪和氨基酸在糖类不足的时候可以转化成糖类参与供能，但不能用于合成糖原，A不符合题意； BC、只有氨基酸含有氨基，从而发生脱氨基作用；也只有氨基酸能产生尿素，BC不符合题意； D、三者都含有C和H元素，彻底氧化分解的产物都有H2O和CO2产生，D符合题意。 （8）A、充 N₂、CO₂主要抑制有氧呼吸，降低有机物消耗，A错误； B、包扎伤口时用透气的纱布的目是抑制厌氧菌的繁殖，B错误； C、低温能降低呼吸酶活性，减弱细胞呼吸；低氧条件下细胞呼吸因缺少原料导致速率较慢，C正确； D、无氧呼吸可在缺氧时短时间供能，利于生物适应缺氧的不良环境，D错误。 （9）AB、血红蛋白数量增加和红细胞数量增多能提高血液携氧能力，从而应对高原缺氧的环境条件，AB正确； CD、缺氧有氧呼吸受抑制，丙酮酸氧化过程减弱，丙酮酸积累增多，CD错误。 （10）A、AB段上升是由于人初进高原，空气稀薄，氧气不足，无氧呼吸加强所致，A错误； B、AB段上升是由于此段时间内人体的无氧呼吸加强所致，而不是只进行无氧呼吸，也可以进行有氧呼吸，B错误； C、乳酸是无氧呼吸的产物，无氧呼吸的场所在细胞质基质，C错误； D、BC段乳酸下降的原因：一是被血液中的缓冲物质转化为其他物质；二是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多，能运输更多的氧气，D正确。 二、糖心苹果（每空2分，共14分） 苹果“糖心”现象是指果实细胞间隙积累高浓度含糖溶液。光照强、昼夜温差大的高原地区更利于糖心苹果形成。研究人员探究不同采摘时期以及不同冷藏条件对糖心苹果的影响，结果如图所示。 回答下列问题。 (1)苹果果实细胞进行有氧呼吸时，第一阶段在__________中进行，将葡萄糖分解为__________，该产物进入线粒体后，被彻底氧化分解并释放CO2。 (2)据图分析，随着采摘时期推迟，糖心果率逐渐__________（填“上升”或“下降”），气调冷藏（低氧）条件下糖心消失速度比普通冷藏慢，结合呼吸作用原理分析，这是因为低氧条件抑制了有氧呼吸的第__________阶段，减缓了糖分的分解。此外，低温环境还能通过抑制______________的活性，进一步减少有机物消耗。 (3)研究发现，气调冷藏后期褐变率显著上升。这是因为低氧条件下，果实细胞主要进行无氧呼吸产生__________，导致细胞结构受损。 (4)根据本研究结果，为果农的苹果提出合理的贮藏建议___________________________________________________________________________________________________________________（任答两点）。 【答案】(1) 细胞质基质 丙酮酸/C3H4O3 (2) 上升 三 呼吸酶 (3)酒精/C2H5OH (4)采用气调冷藏条件贮藏，延缓糖心消失；贮藏时间不宜过长，在糖心果率显著下降前及时销售 【详解】（1）有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，将1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸，产生少量[H]，并释放出少量能量。丙酮酸进入线粒体后，被彻底氧化分解并释放CO2。 （2）从图中可看出，同一贮藏时间下，采摘时期越晚（从前期→中期→后期），糖心果率越高，因此随采摘时期推迟，糖心果率逐渐上升。氧气参与有氧呼吸的第三阶段，低氧条件会抑制细胞有氧呼吸的第三阶段，减少糖分分解；低温会降低呼吸酶的活性，进一步降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗。 （3）低氧条件下，果实细胞氧气供应不足，会进行无氧呼吸，苹果植物无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，酒精会对细胞产生毒害，损伤细胞结构，导致褐变率上升。 （4）根据实验结论，气调冷藏能减缓糖心消失，适合贮藏，但气调贮藏后期褐变率上升，因此建议采用气调冷藏条件贮藏，延缓糖心消失；贮藏时间不宜过长，在糖心果率显著下降前及时销售。 三、草莓（每空2分，共20分） 草莓具有极高的营养价值，素有“水果皇后”的美誉，某学习兴趣小组对种植进行了研究。甲图为草莓光合作用过程图解，乙图是为研究CO2浓度、光强度和温度对草莓光合作用强度影响得到的结果。请据图分析并回答下列问题： (1)图甲中吸收光能的叶绿体色素分布在__________上，其中叶绿素主要吸收可见光中的_________。 (2)图甲②③物质分别代表__________和__________。 (3)图乙中光强度小于a时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线重叠是由于其环境因素__________成为主要限制因素；当光强度为c时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是__________不同。 (4)当光强度突然减弱，短时间内NADPH和ATP的量将__________，三碳酸的量将__________（填“增加”或“减少”）。 【农耕智慧·顺天应时】(5)在大棚种植条件下，草莓偶有“光合午休”现象，这是由于中午光照过强、温度太高，导致叶片部分气孔关闭，因而进入叶片内的__________减少，直接导致光合作用的__________阶段受限制，光合速率下降。 【答案】(1)类囊体薄膜 红光和蓝紫光 (2)NADPH ATP (3)光强度 温度 (4)减少 增加 (5)CO₂ 暗反应 【详解】（1）光合色素分布在叶绿体类囊体（基粒）的膜上，叶绿素的吸收光谱以红光和蓝紫光为主，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 （2）图甲A为光反应阶段，水裂解产生①O₂，同时NADP⁺被还原为②NADPH，ADP和Pi合成③ATP，二者作为还原剂和能量载体参与暗反应三碳酸的还原过程。 （3）光强度小于a时，光强度极低，光反应生成的NADPH和ATP不足，此时温度、CO₂浓度都不是限制因素，三条曲线重叠是由于其环境因素光强度成为主要限制因素；光强度为c时，曲线Ⅰ和Ⅱ的CO₂浓度相同，仅温度有差异，因此光合强度差异由温度导致。 （4）当光强度突然减弱，光反应速率下降，短时间内NADPH和ATP生成量减少；三碳酸的还原需要消耗NADPH和ATP，二者不足导致三碳酸还原速率减慢，而短时间内CO₂固定生成三碳酸的速率不变，因此三碳酸含量增加。 （5）中午温度过高时，植物为减少蒸腾失水关闭部分气孔，导致吸收的CO₂减少，CO₂是暗反应中CO₂固定的原料，因此暗反应阶段直接受限制，光合速率下降。 四、“靓荔”（每空2分，共14分） 荔枝是我国热带亚热带地区广泛栽培的果树，对低温胁迫极为敏感。植物生长调节剂“靓荔”（植物激素类似物）有助于提高荔枝的耐寒性，但它对荔枝的其他生理过程是否会产生影响，研究人员开展了相关研究，结果列在表中。 “靓荔”处理 用量（mL） 叶绿素含量 （相对值） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔导度 （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 0 57.0a 11.9a 0.082a 141.4 2.5 59.3ab 13.0ab 0.086a — 5.0 61.3b 13.8b 0.087a * 7.5 61.0b 13.9b 0.091a 144.3 注：同列数据后的不同小写字母表示数据差异显著（P<0.05），ab表示与a和b均不显著。“—”表示该数据不提供。 (1)研究人员测定叶绿素相对含量，应采用的实验方法是__________。 A．凝胶电泳法 B．标记重捕法 C．聚酰胺薄膜层析法 D．分光光度法 (2)据表和所学知识判断，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的荔枝体内，发生的变化包括__________。 A．类囊体内pH上升 B．光能吸收和转换加快 C．ATP合酶氨基酸序列发生变化 D．NADPH和NADP+的转换加快 (3)研究人员测定净光合速率，观测指标可选用单位时间内的__________。 A．氧气释放量 B．荔枝的鲜重 C．水的消耗量 D．二氧化碳吸收量 (4)荔枝正常的生理活动依赖于呼吸作用，下列过程与荔枝的呼吸作用密切相关的是____________。 A．能量转换 B．电子传递 C．三羧酸循环 D．NADH合成 (5)“胞间CO2浓度”是指植物叶肉细胞间隙的CO2浓度，该值主要受气孔导度、叶肉细胞光合作用和呼吸作用强度影响。据表1数据及所学知识判断，表中“*”所表示的胞间CO2浓度的合理范围应为________。 A．小于141.4 B．大于144.3 C．141.4与144.3之间（显著） D．141.4与144.3之间（不显著） (6)欲探究“靓荔”提高荔枝净光合速率的最佳效果。下列浓度梯度的设置范围，较为合理的是_________。（编号选填） ①0-5.0mL之间②2.5-5.0mL之间③5.0-7.5mL之间④大于7.5mL 【数理建模·变量博弈】(7)研究人员在采用5.0mL“靓荔”处理荔枝后，重复三次测定相关数据，并据此计算净光合速率。若总光合速率表示为XP（三次数据分别为XP1，XP2，XP3），呼吸作用速率表示为XR（三次数据分别为XR1，XR2，XR3），那么该条件下净光合速率的平均值应为___________。 A．XP1XR1/3+XP2XR2/3+XP3XR3/3 B．（XP1/XR1+XP2/XR2+XP3/XR3）×1/3 C．[（XP1-XR1）+（XP2-XR2）+（XP3-XR3）]×1/3 D．[（XP1+XR1）+（XP2+XR2）+（XP3+XR3）]×1/3 【答案】(1)D (2)BD (3)AD (4)ABCD (5)C (6)③ (7)C 【详解】（1）凝胶电泳用于分离核酸/蛋白质，标记重捕法用于调查种群密度，聚酰胺薄膜层析用于分离氨基酸等小分子，而测定叶绿素相对含量，可采用准确度较高的分光光度法，其原理是是根据有色物质对光的吸收程度来确定物质的含量，D符合题意。 （2）AB、据表可知，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的组中，叶绿素含量显著升高，可吸收、转化更多光能用于光反应，由于吸收光能增加，导致类囊体膜内侧水光解速率加快，产生H+增加，因此类囊体内pH下降，A错误、B正确； C、“靓荔”属于植物生长调节剂，不改变基因结构，即该过程中ATP合酶的基因不变，因此表达形成的ATP合酶氨基酸序列不变，C错误； D、由于与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的组中净光合速率显著增加，则光反应和暗反应速率都提升，因此NADPH和NADP+的转换加快，D正确。 （3）净光合速率可以用单位时间内植物释放的O2量、吸收的CO2量来表示；鲜重变化受水分积累等多种因素影响，水的消耗量受蒸腾作用影响，二者都不能作为净光合的观测指标，AD符合题意。 （4）呼吸作用的本质就是有机物氧化分解释放能量，存在能量转换；有氧呼吸第三阶段存在线粒体内膜上的电子传递过程；三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段的核心途径；糖酵解和三羧酸循环过程都会生成NADH，四个过程都和呼吸作用密切相关，ABCD符合题意。 （5）随“靓荔”浓度升高，气孔导度逐渐增大，但不显著，进入叶片的CO2也会出现小幅度增加，净光合速率虽然也升高，但气孔导度增加带来的CO2摄入增加超过光合消耗的增加，因此胞间CO2浓度随浓度升高逐渐升高：0mL（141.4）<5.0mL<7.5mL（144.3）；且5.0mL“靓荔”处理的叶绿素、净光合都和0mL处理差异显著，因此胞间CO2浓度也和对照差异显著，位于141.4和144.3之间，C符合题意。 （6）从表格数据可知，净光合速率随“靓荔”浓度升高持续升高，但升高幅度逐渐降低，5.0mL“靓荔”处理（13.8）到7.5mL“靓荔”处理（13.9）仅升高0.1，且叶绿素含量7.5mL“靓荔”处理略低于5.0mL“靓荔”处理，说明最佳浓度很可能位于5.0~7.5mL之间，在此区间设置浓度梯度探究最合理，③符合题意。 （7）净光合速率=总光合速率－呼吸速率，先计算每次重复的净光合速率，再计算三次重复的平均值，根据题意中给出的数据可知，该条件下净光合速率的平均值应为[（XP1－XR1）+（XP2－XR2）+（XP3－XR3）]×1/3，C符合题意。 五、生姜（每空1分，共23分，特殊分数已标注） 生姜起源于热带雨林。在热带雨林环境中，上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光，而下层则接收到丰富的绿光。二氧化碳主要通过叶片气孔在环境与组织间隙间交换，组织间隙间的即胞间浓度。图1是生姜植株光合作用场所及过程示意图。为提高温室生姜产量，某团队研究了室内光质对生姜叶片光合作用的影响，结果如图2所示（W：白光G：绿光WG；白光+绿光）。 (1)图1中A物质为________ A． B． C． D． (2)图1中C物质为________ A．ATP B．NADPH C．五碳糖 D．三碳化合物 (3)图1中吸收可见光的色素位于结构________。（填图中数字编号） (4)反应Ⅰ是________；反应Ⅱ是________。（编号选填） ①光反应    ②三羧酸循环    ③卡尔文循环    ④电子传递链    ⑤糖酵解 (5)反应Ⅰ中的能量变化是________ A．光能→活跃的化学能 B．光能→稳定的化学能 C．活跃化学能→稳定化学能 D．稳定化学能→活跃化学能 (6)反应Ⅱ中的能量变化是________。 A．光能→电能 B．电能→活跃的化学能 C．活跃化学能→稳定化学能 D．稳定化学能→活跃化学能 (7)主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为________。 A．叶绿素a B．叶绿素b C．胡萝卜素 D．叶黄素 (8)若突然将白光照射组的白光减弱，则短时间内五碳糖/三碳化合物的比值将________，ATP和NADPH的量将________。（编号选填：①上升②下降） (9)以下对光反应和碳反应的比较（√代表发生，×代表不发生），正确的是________。 A．ATP的生成：光反应√；碳反应× B．水的参与：光反应×；碳反应√ C．光合色素的参与：光反应√；碳反应√ D．能量发生变化：光反应√；碳反应× (10)图2中G组生姜叶片细胞内叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于下列图________。 A． B． C． D． (11)气体进出细胞的方式是________。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞胞吐 (12)根据图2和所学知识，下列相关叙述及推测正确的是_______ A．相较于白光和白光+绿光组，绿光照射下植物的胞间浓度高，其原因是绿光照射下光合速率最小，消耗的最少 B．胞间浓度越高说明光合速率越大 C．各组内细胞光合速率大于呼吸速率 D．热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片光合速率可能不同 (13)生姜叶肉细胞光合作用产生的有机物可以________ A．运输至果实储存 B．为花叶细胞分裂分化提供能量 C．为根部细胞吸收无机盐提供能量 D．运输至地下茎即“生姜”中储存 金柑既可食用也可观赏，在我国秦岭以南地区栽种。下图是发生在金柑叶肉细胞中的部分反应示意图，其中字母表示物质。 树冠覆膜技术已在金柑生产中广泛应用，为研究白色覆膜对金柑生长的影响，研究人员完成了相关实验，得到了如下表所示的部分结果（气孔导度指气孔开放程度）。 组别 遮光/% 叶绿素/ 叶面积/ 净光合速率/ 气孔导度/ 单果/g 果实总糖/% 覆膜 30 3.1 19.7 7.2 105.7 45.9 16.1 对照 0 2.4 14.8 8.0 93.4 43.5 14.8 (14)图中物质A、B、C、D、F分别为：A________、B________、C________、D________、F________。 (15)下列关于图中部分物质和能量转移途径的描述，正确的是________。 A．氧原子的转移途径：→C、D B．碳原子的转移途径：→A→NADP+ C．电子的转移途径；→叶绿素a→F D．能量的转移途径：光→叶绿素b→D、F (16)由表可知，覆膜导致光照强度减弱，但金柑的净光合速率下降并不明显，单果重、果实总糖还略有上升，其原因可能是________________________________________________________________。（2分） 【答案】(1)B (2)D (3)① (4) ① ③ (5)A (6)C (7)AB (8) ② ② (9)A (10)D (11)A (12)ACD (13)BCD (14) 三碳化合物/C3 五碳化合物/C5 氧气/O2 ATP NADPH (15)C (16)覆膜组金柑的叶绿素含量高，叶面积大，有利于充分利用光能，促进光反应；气孔导度大，吸收CO2多，能促进暗反应，有利于提高合成有机物的量，弥补了光照减弱的不利影响，所以净光合速率下降不明显，单果重、果实总糖略有上升 【详解】（1）由图1可知，反应Ⅰ为光反应过程，会发生水的光解，水的光解产生NADPH与氧气，因此A物质为O2，ACD错误，B正确。 （2）反应Ⅱ为暗反应阶段，该阶段二氧化碳会与五碳化合物结合生成三碳化合物，所以物质C为三碳化合物，D正确，ABC错误。 （3）图1中①为类囊体，②为叶绿体基质，③为叶绿体膜。光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，即结构①。 （4）反应 Ⅰ 发生在类囊体，利用光能，是①光反应；反应 Ⅱ 发生在叶绿体基质，完成二氧化碳固定与三碳化合物的还原，是③卡尔文循环。 （5）光反应阶段光合色素吸收光能并转化为 ATP、NADPH 中活跃的化学能，A正确，BCD错误。 （6）反应II表示暗反应阶段，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NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。能量变化是将ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能，ABD错误，C正确。 （7）叶绿素 a、叶绿素 b 主要吸收红橙光、蓝紫光；胡萝卜素、叶黄素主要吸收蓝紫光，AB正确，CD错误。 （8）若突然将白光照射组的白光减弱，短时间内光反应减弱，ATP和NADPH生成速率减慢（对应编号②），三碳化合物的还原速率降低，此时二氧化碳的固定速率不变，因此五碳化合物含量降低，三碳化合物含量上升，即五碳糖/三碳化合物的比值将下降（对应编号②）。 （9）A、光反应能利用光能合成ATP，碳反应消耗 ATP、不生成ATP，A正确； B、水的光解发生在光反应阶段，所以光反应有水参与，B错误； C、光合色素只参与光反应，碳反应无光合色素参与，C错误； D、光反应阶段光合色素吸收光能并转化为 ATP、NADPH 中活跃的化学能；碳反应阶段ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能，D错误。 （10）分析图2，G组净光合速率低，但仍大于0，说明光合速率大于呼吸速率，需从细胞外吸收CO2，向细胞外释放O2，D正确，ABC错误。 （11）气体分子顺浓度梯度跨膜运输，不需要转运蛋白、能量，属于自由扩散，A正确，BCD错误。 （12）A、相较于白光和白光+绿光组，光合色素对绿光的吸收量少，因此光合速率最小，消耗的CO2最少，胞间CO2浓度上升，A正确； B、由图2可知，G组胞间CO2浓度最高，但净光合速率最低，因此胞间CO2浓度越高不能说明光合速率越大，B错误； C、图2中净光合速率均大于0，说明光合速率大于呼吸速率，C正确； D、在热带雨林环境中，上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光，而下层则接收到丰富的绿光，即热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片接受的光质不同，因此不同位置的叶片光合速率可能不同，D正确。 （13）叶肉细胞光合作用直接产生的有机物包括糖类、脂类以及蛋白质等，生姜一般不会开花结果，叶肉细胞光合作用产生的有机物可以作为呼吸的底物通过氧化分解为各种生命活动供能，还可以促进根部细胞呼吸作用吸收无机盐，可以运输至地下茎即“生姜”中储存。综上所述，A错误，BCD正确。 （14）图示为光合作用的过程图，分析题图可知：A为C3，B为C5，C为氧气，D为ATP，E为ADP+Pi，F为NADPH。 （15）A、光合作用过程中氧原子的转移途径为：水→氧气（C），A错误； B、碳原子的转移途径：CO2→C3（A）→（CH2O），B错误； C、电子的转移途径：水光解释放电子，电子经叶绿素 a 传递，最终用于还原NADP＋生成 NADPH，所以途径为H2O→叶绿素a→NADPH，C正确； D、能量的转移途径：光→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能，D错误。 （16）由表可知，覆膜虽然导致光照强度减弱，但覆膜组金柑的叶绿素含量高，叶面积大，有利于充分利用光能，促进光反应；气孔导度大，可吸收的CO2增多，能促进暗反应，有利于提高合成有机物的量，弥补了光照减弱的不利影响，所以净光合速率下降不明显，单果重、果实总糖略有上升。 六、番茄（每空2分，共10分） 番茄是我国主要的蔬菜作物之一。番茄在幼苗期对温度非常敏感，高温胁迫（对植物产生伤害的环境）下，体内超氧阴离子含量显著增加，会破坏细胞结构。GABA是一种非蛋白质氨基酸，可作为外源小分子参与胁迫调控。为探究高温胁迫下叶面喷施GABA对番茄幼苗的影响，研究人员开展实验得到了下表所示的结果。气孔导度用单位时间内通过单位叶面积的气体量表示，壮苗指数是评价幼苗质量的指标，数值越大说明幼苗越健壮，超氧化物歧化酶能清除超氧阴离子。 组别 GABA浓度 /mmol·L⁻¹ 净光合速率 /mmol·m⁻²·s⁻¹ 气孔导度 /mmol·m⁻²·s⁻¹ 壮苗指数 超氧化物歧化酶 活性/U·g⁻¹ CK 0 5.59±0.56d 25.07±4.60b 0.15±0.005c 2569.89±342.55c T1 1 8.68±0.93b 34.79±1.79a 0.18±0.009b 4582.36±344.50a T2 5 10.14±0.22a 34.14±0.52a 0.19±0.013a 3150.18±94.64b T3 10 6.99±0.41c 35.43±8.33a 0.18±0.007b 3499.78±264.01b T4 20 5.68±0.32d 27.53±0.88ab 0.16±0.006c 3170.87±115.02b 注：同列不同字母表示存在显著性差异。 (1)GABA是一种非蛋白质氨基酸，则下列结构简式可能表示GABA的是_______。（单选） A． B． C． D． (2)研究胞外GABA进入胞内的方式时发现，细胞利用ATP水解产生的能量形成膜外高H+、膜内低H+的浓度梯度，只有在H+通过载体X进入细胞时，GABA才能随之通过载体X进入细胞，由此可见细胞利用载体X吸收GABA的方式属于_______。 (3)气孔导度减小时，下列过程会减弱的有________。（多选） A．CO2固定 B．三碳化合物还原 C．ATP形成 D．还原性辅酶Ⅱ形成 (4)超氧阴离子会攻击化合物中的不饱和脂肪酸，破坏其结构。由此可以推测，高温胁迫下的番茄幼苗细胞内的下列过程中，受到直接影响的有________。（多选） A．叶绿体中高能电子的传递 B．线粒体中ATP的合成 C．细胞质基质中葡萄糖的分解 D．核糖体上蛋白质的合成 (5)根据题意及已学知识分析，下列关于GABA对高温胁迫下番茄幼苗的影响的说法，正确的有________。（多选） A．高温胁迫下，番茄净光合速率的改变只受气孔导度的影响 B．由壮苗指数可知，较高浓度的GABA会抑制番茄幼苗的生长 C．GABA能通过促进超氧阴离子的分解来减少高温胁迫的危害 D．5mmol·L−1的GABA能有效提升番茄幼苗抵抗高温的能力 【答案】(1)A (2)主动运输 (3)ABCD (4)AB (5)CD 【详解】 (1)构成蛋白质的氨基酸，通常至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且连接在同一个碳原子上，BCD符合构成蛋白质的氨基酸；GABA是一种非蛋白质氨基酸，其结构简式可能是A，A符合题意，BCD不符合题意。 (2)根据题意可知，GABA进入细胞需要能量（膜两侧H+浓度势差）和载体，则细胞利用载体X吸收GABA的方式属于主动运输。 (3)气孔导度减小，则进入细胞的CO2浓度减小，直接影响碳反应，即CO2固定和三碳化合物的还原均会减弱，碳反应减弱；碳反应减弱，光反应产生的ATP和NADPH无法被及时消耗，根据反馈调节机制，光反应（包括水的光解、电子传递、ATP合成）也会受到抑制而减弱，ABCD正确。 (4)超氧阴离子会攻击化合物中的不饱和脂肪酸，破坏其结构，即破坏膜结构，叶绿体中高能电子的传递属于光反应，发生场所是类囊体膜，会直接受影响；线粒体的内膜上会合成ATP，会直接受影响，AB符合题意，CD不符合题意。 (5)A、净光合速率不仅受气孔导度（CO₂供应）影响，还受叶肉细胞的光合能力（如酶活性、叶绿素含量等）影响。表格中T2组气孔导度与T1组无显著差异（均为a），但净光合速率显著更高，说明非气孔因素也起作用，A错误； B、观察“壮苗指数”一列，CK组（0浓度）为0.15，而T1-T4组分别为0.18、0.19、0.18、0.16。所有喷施GABA的组别壮苗指数均高于对照组，说明GABA促进了幼苗生长，而非抑制，B错误； C、表格显示，喷施GABA后，超氧化物歧化酶（SOD）活性显著升高（T1组最高）。SOD的作用是清除超氧阴离子，因此GABA是通过提高SOD活性来促进超氧阴离子的分解，从而减少危害，C正确； D、对比各组数据，T2组（5mmol·L⁻¹） 的净光合速率（10.14）、壮苗指数（0.19）均为最高值，且SOD活性也维持在较高水平（3150.18）。这说明该浓度下番茄幼苗的综合抗逆性和生长状态最好，D正确。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一上册生物单元自测 第4章 细胞的代谢 建议用时：60分钟，满分：100分 一、物质代谢（每空1分，共19分） 【系统思维·代谢网络】细胞中糖、脂肪和氨基酸的有氧分解最终都在线粒体中完成。除了产生能量外，线粒体还参与细胞质基质代谢、细胞凋亡等多种细胞活动。如图是线粒体的结构示意图，其中A、B、C、D、E代表物质，①、②、③代表生理过程。 (1)上图中过程①表示的是________，是在细胞的________中进行的；过程②表示的是________，是在细胞的________中进行的；过程③表示的是________，是在细胞的________中进行的。（编号选填） ①糖酵解②光反应③三羧酸循环④卡尔文循环⑤电子传递链⑥细胞质基质⑦线粒体基质⑧线粒体内膜 (2)过程①②③所需的酶不同，体现了酶的________特性。 A．专一性 B．高效性 C．反应条件温和 D．可重复使用 (3)上图中字母A、B、C、D、E所代表的物质分别是：A．________、B．________、C．________、D．________、E．________。 (4)上图中能产生ATP的过程是________。（填图中数字编号） (5)细胞呼吸是ATP的重要来源，下列关于ATP的叙述错误的是________ A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成 C．ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位 D．可直接为细胞生命活动提供能量 (6)下列物质的运输方式会受到细胞呼吸影响的是________ A．被动运输 B．主动运输 C．胞吞 D．胞吐 (7)下列为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有的是________ A．合成糖原 B．脱氨基作用 C．产生尿素 D．产生H2O和CO2 (8)生产和生活中一些常见的现象都蕴含着细胞呼吸的原理，下列相关叙述正确的是________ A．水果贮存时，充入N2和CO2的主要目的是抑制无氧呼吸 B．包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口细胞缺氧而坏死 C．储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间 D．高等生物保留部分无氧呼吸的能力，不利于其对不良环境的适应 研究发现，缺氧会严重损伤人体细胞内线粒体的结构和功能。生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游，经过一段时间的“高原反应”后会逐渐适应。 (9)缺氧条件下，高等动物机体会产生一系列的反应来应对有限的氧气供应，据所学知识推测此时机体的变化有________。 A．血红蛋白数量增加 B．红细胞数量增多 C．丙酮酸氧化分解增强 D．丙酮酸减少 (10)下图表示某人从初进高原到完全适应，其体内血液中乳酸浓度的变化曲线，下列对AB段和BC段变化原因的分析，正确的是________ A．AB段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的 B．AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸，产生大量的乳酸进入血液 C．AB段血液中增加的乳酸，主要是在肌细胞的线粒体中产生的 D．BC段下降的原因之一是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多 二、糖心苹果（每空2分，共14分） 苹果“糖心”现象是指果实细胞间隙积累高浓度含糖溶液。光照强、昼夜温差大的高原地区更利于糖心苹果形成。研究人员探究不同采摘时期以及不同冷藏条件对糖心苹果的影响，结果如图所示。 回答下列问题。 (1)苹果果实细胞进行有氧呼吸时，第一阶段在__________中进行，将葡萄糖分解为__________，该产物进入线粒体后，被彻底氧化分解并释放CO2。 (2)据图分析，随着采摘时期推迟，糖心果率逐渐__________（填“上升”或“下降”），气调冷藏（低氧）条件下糖心消失速度比普通冷藏慢，结合呼吸作用原理分析，这是因为低氧条件抑制了有氧呼吸的第__________阶段，减缓了糖分的分解。此外，低温环境还能通过抑制______________的活性，进一步减少有机物消耗。 (3)研究发现，气调冷藏后期褐变率显著上升。这是因为低氧条件下，果实细胞主要进行无氧呼吸产生__________，导致细胞结构受损。 (4)根据本研究结果，为果农的苹果提出合理的贮藏建议___________________________________________________________________________________________________________________（任答两点）。 三、草莓（每空2分，共20分） 草莓具有极高的营养价值，素有“水果皇后”的美誉，某学习兴趣小组对种植进行了研究。甲图为草莓光合作用过程图解，乙图是为研究CO2浓度、光强度和温度对草莓光合作用强度影响得到的结果。请据图分析并回答下列问题： (1)图甲中吸收光能的叶绿体色素分布在__________上，其中叶绿素主要吸收可见光中的_________。 (2)图甲②③物质分别代表__________和__________。 (3)图乙中光强度小于a时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线重叠是由于其环境因素__________成为主要限制因素；当光强度为c时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是__________不同。 (4)当光强度突然减弱，短时间内NADPH和ATP的量将__________，三碳酸的量将__________（填“增加”或“减少”）。 【农耕智慧·顺天应时】(5)在大棚种植条件下，草莓偶有“光合午休”现象，这是由于中午光照过强、温度太高，导致叶片部分气孔关闭，因而进入叶片内的__________减少，直接导致光合作用的__________阶段受限制，光合速率下降。 四、“靓荔”（每空2分，共14分） 荔枝是我国热带亚热带地区广泛栽培的果树，对低温胁迫极为敏感。植物生长调节剂“靓荔”（植物激素类似物）有助于提高荔枝的耐寒性，但它对荔枝的其他生理过程是否会产生影响，研究人员开展了相关研究，结果列在表中。 “靓荔”处理 用量（mL） 叶绿素含量 （相对值） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔导度 （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 0 57.0a 11.9a 0.082a 141.4 2.5 59.3ab 13.0ab 0.086a — 5.0 61.3b 13.8b 0.087a * 7.5 61.0b 13.9b 0.091a 144.3 注：同列数据后的不同小写字母表示数据差异显著（P<0.05），ab表示与a和b均不显著。“—”表示该数据不提供。 (1)研究人员测定叶绿素相对含量，应采用的实验方法是__________。 A．凝胶电泳法 B．标记重捕法 C．聚酰胺薄膜层析法 D．分光光度法 (2)据表和所学知识判断，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的荔枝体内，发生的变化包括__________。 A．类囊体内pH上升 B．光能吸收和转换加快 C．ATP合酶氨基酸序列发生变化 D．NADPH和NADP+的转换加快 (3)研究人员测定净光合速率，观测指标可选用单位时间内的__________。 A．氧气释放量 B．荔枝的鲜重 C．水的消耗量 D．二氧化碳吸收量 (4)荔枝正常的生理活动依赖于呼吸作用，下列过程与荔枝的呼吸作用密切相关的是____________。 A．能量转换 B．电子传递 C．三羧酸循环 D．NADH合成 (5)“胞间CO2浓度”是指植物叶肉细胞间隙的CO2浓度，该值主要受气孔导度、叶肉细胞光合作用和呼吸作用强度影响。据表1数据及所学知识判断，表中“*”所表示的胞间CO2浓度的合理范围应为________。 A．小于141.4 B．大于144.3 C．141.4与144.3之间（显著） D．141.4与144.3之间（不显著） (6)欲探究“靓荔”提高荔枝净光合速率的最佳效果。下列浓度梯度的设置范围，较为合理的是_________。（编号选填） ①0-5.0mL之间②2.5-5.0mL之间③5.0-7.5mL之间④大于7.5mL 【数理建模·变量博弈】(7)研究人员在采用5.0mL“靓荔”处理荔枝后，重复三次测定相关数据，并据此计算净光合速率。若总光合速率表示为XP（三次数据分别为XP1，XP2，XP3），呼吸作用速率表示为XR（三次数据分别为XR1，XR2，XR3），那么该条件下净光合速率的平均值应为___________。 A．XP1XR1/3+XP2XR2/3+XP3XR3/3 B．（XP1/XR1+XP2/XR2+XP3/XR3）×1/3 C．[（XP1-XR1）+（XP2-XR2）+（XP3-XR3）]×1/3 D．[（XP1+XR1）+（XP2+XR2）+（XP3+XR3）]×1/3 五、生姜（每空1分，共23分，特殊分数已标注） 生姜起源于热带雨林。在热带雨林环境中，上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光，而下层则接收到丰富的绿光。二氧化碳主要通过叶片气孔在环境与组织间隙间交换，组织间隙间的即胞间浓度。图1是生姜植株光合作用场所及过程示意图。为提高温室生姜产量，某团队研究了室内光质对生姜叶片光合作用的影响，结果如图2所示（W：白光G：绿光WG；白光+绿光）。 (1)图1中A物质为________ A． B． C． D． (2)图1中C物质为________ A．ATP B．NADPH C．五碳糖 D．三碳化合物 (3)图1中吸收可见光的色素位于结构________。（填图中数字编号） (4)反应Ⅰ是________；反应Ⅱ是________。（编号选填） ①光反应    ②三羧酸循环    ③卡尔文循环    ④电子传递链    ⑤糖酵解 (5)反应Ⅰ中的能量变化是________ A．光能→活跃的化学能 B．光能→稳定的化学能 C．活跃化学能→稳定化学能 D．稳定化学能→活跃化学能 (6)反应Ⅱ中的能量变化是________。 A．光能→电能 B．电能→活跃的化学能 C．活跃化学能→稳定化学能 D．稳定化学能→活跃化学能 (7)主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为________。 A．叶绿素a B．叶绿素b C．胡萝卜素 D．叶黄素 (8)若突然将白光照射组的白光减弱，则短时间内五碳糖/三碳化合物的比值将________，ATP和NADPH的量将________。（编号选填：①上升②下降） (9)以下对光反应和碳反应的比较（√代表发生，×代表不发生），正确的是________。 A．ATP的生成：光反应√；碳反应× B．水的参与：光反应×；碳反应√ C．光合色素的参与：光反应√；碳反应√ D．能量发生变化：光反应√；碳反应× (10)图2中G组生姜叶片细胞内叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于下列图________。 A． B． C． D． (11)气体进出细胞的方式是________。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞胞吐 (12)根据图2和所学知识，下列相关叙述及推测正确的是_______ A．相较于白光和白光+绿光组，绿光照射下植物的胞间浓度高，其原因是绿光照射下光合速率最小，消耗的最少 B．胞间浓度越高说明光合速率越大 C．各组内细胞光合速率大于呼吸速率 D．热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片光合速率可能不同 (13)生姜叶肉细胞光合作用产生的有机物可以________ A．运输至果实储存 B．为花叶细胞分裂分化提供能量 C．为根部细胞吸收无机盐提供能量 D．运输至地下茎即“生姜”中储存 金柑既可食用也可观赏，在我国秦岭以南地区栽种。下图是发生在金柑叶肉细胞中的部分反应示意图，其中字母表示物质。 树冠覆膜技术已在金柑生产中广泛应用，为研究白色覆膜对金柑生长的影响，研究人员完成了相关实验，得到了如下表所示的部分结果（气孔导度指气孔开放程度）。 组别 遮光/% 叶绿素/ 叶面积/ 净光合速率/ 气孔导度/ 单果/g 果实总糖/% 覆膜 30 3.1 19.7 7.2 105.7 45.9 16.1 对照 0 2.4 14.8 8.0 93.4 43.5 14.8 (14)图中物质A、B、C、D、F分别为：A________、B________、C________、D________、F________。 (15)下列关于图中部分物质和能量转移途径的描述，正确的是________。 A．氧原子的转移途径：→C、D B．碳原子的转移途径：→A→NADP+ C．电子的转移途径；→叶绿素a→F D．能量的转移途径：光→叶绿素b→D、F (16)由表可知，覆膜导致光照强度减弱，但金柑的净光合速率下降并不明显，单果重、果实总糖还略有上升，其原因可能是________________________________________________________________。（2分） 六、番茄（每空2分，共10分） 番茄是我国主要的蔬菜作物之一。番茄在幼苗期对温度非常敏感，高温胁迫（对植物产生伤害的环境）下，体内超氧阴离子含量显著增加，会破坏细胞结构。GABA是一种非蛋白质氨基酸，可作为外源小分子参与胁迫调控。为探究高温胁迫下叶面喷施GABA对番茄幼苗的影响，研究人员开展实验得到了下表所示的结果。气孔导度用单位时间内通过单位叶面积的气体量表示，壮苗指数是评价幼苗质量的指标，数值越大说明幼苗越健壮，超氧化物歧化酶能清除超氧阴离子。 组别 GABA浓度 /mmol·L⁻¹ 净光合速率 /mmol·m⁻²·s⁻¹ 气孔导度 /mmol·m⁻²·s⁻¹ 壮苗指数 超氧化物歧化酶 活性/U·g⁻¹ CK 0 5.59±0.56d 25.07±4.60b 0.15±0.005c 2569.89±342.55c T1 1 8.68±0.93b 34.79±1.79a 0.18±0.009b 4582.36±344.50a T2 5 10.14±0.22a 34.14±0.52a 0.19±0.013a 3150.18±94.64b T3 10 6.99±0.41c 35.43±8.33a 0.18±0.007b 3499.78±264.01b T4 20 5.68±0.32d 27.53±0.88ab 0.16±0.006c 3170.87±115.02b 注：同列不同字母表示存在显著性差异。 (1)GABA是一种非蛋白质氨基酸，则下列结构简式可能表示GABA的是_______。（单选） A． B． C． D． (2)研究胞外GABA进入胞内的方式时发现，细胞利用ATP水解产生的能量形成膜外高H+、膜内低H+的浓度梯度，只有在H+通过载体X进入细胞时，GABA才能随之通过载体X进入细胞，由此可见细胞利用载体X吸收GABA的方式属于_______。 (3)气孔导度减小时，下列过程会减弱的有________。（多选） A．CO2固定 B．三碳化合物还原 C．ATP形成 D．还原性辅酶Ⅱ形成 (4)超氧阴离子会攻击化合物中的不饱和脂肪酸，破坏其结构。由此可以推测，高温胁迫下的番茄幼苗细胞内的下列过程中，受到直接影响的有________。（多选） A．叶绿体中高能电子的传递 B．线粒体中ATP的合成 C．细胞质基质中葡萄糖的分解 D．核糖体上蛋白质的合成 (5)根据题意及已学知识分析，下列关于GABA对高温胁迫下番茄幼苗的影响的说法，正确的有________。（多选） A．高温胁迫下，番茄净光合速率的改变只受气孔导度的影响 B．由壮苗指数可知，较高浓度的GABA会抑制番茄幼苗的生长 C．GABA能通过促进超氧阴离子的分解来减少高温胁迫的危害 D．5mmol·L−1的GABA能有效提升番茄幼苗抵抗高温的能力 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高一上册生物单元自测 第4章 细胞的代谢 建议用时：60分钟，满分：100分 一、物质代谢（每空1分，共19分） 【系统思维·代谢网络】细胞中糖、脂肪和氨基酸的有氧分解最终都在线粒体中完成。除了产生能量外，线粒体还参与细胞质基质代谢、细胞凋亡等多种细胞活动。如图是线粒体的结构示意图，其中A、B、C、D、E代表物质，①、②、③代表生理过程。 (1)上图中过程①表示的是________，是在细胞的________中进行的；过程②表示的是________，是在细胞的________中进行的；过程③表示的是________，是在细胞的________中进行的。（编号选填） ①糖酵解②光反应③三羧酸循环④卡尔文循环⑤电子传递链⑥细胞质基质⑦线粒体基质⑧线粒体内膜 (2)过程①②③所需的酶不同，体现了酶的________特性。 A．专一性 B．高效性 C．反应条件温和 D．可重复使用 (3)上图中字母A、B、C、D、E所代表的物质分别是：A．________、B．________、C．________、D．________、E．________。 (4)上图中能产生ATP的过程是________。（填图中数字编号） (5)细胞呼吸是ATP的重要来源，下列关于ATP的叙述错误的是________ A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成 C．ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位 D．可直接为细胞生命活动提供能量 (6)下列物质的运输方式会受到细胞呼吸影响的是________ A．被动运输 B．主动运输 C．胞吞 D．胞吐 (7)下列为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有的是________ A．合成糖原 B．脱氨基作用 C．产生尿素 D．产生H2O和CO2 (8)生产和生活中一些常见的现象都蕴含着细胞呼吸的原理，下列相关叙述正确的是________ A．水果贮存时，充入N2和CO2的主要目的是抑制无氧呼吸 B．包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口细胞缺氧而坏死 C．储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间 D．高等生物保留部分无氧呼吸的能力，不利于其对不良环境的适应 研究发现，缺氧会严重损伤人体细胞内线粒体的结构和功能。生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游，经过一段时间的“高原反应”后会逐渐适应。 (9)缺氧条件下，高等动物机体会产生一系列的反应来应对有限的氧气供应，据所学知识推测此时机体的变化有________。 A．血红蛋白数量增加 B．红细胞数量增多 C．丙酮酸氧化分解增强 D．丙酮酸减少 (10)下图表示某人从初进高原到完全适应，其体内血液中乳酸浓度的变化曲线，下列对AB段和BC段变化原因的分析，正确的是________ A．AB段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的 B．AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸，产生大量的乳酸进入血液 C．AB段血液中增加的乳酸，主要是在肌细胞的线粒体中产生的 D．BC段下降的原因之一是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多 二、糖心苹果（每空2分，共14分） 苹果“糖心”现象是指果实细胞间隙积累高浓度含糖溶液。光照强、昼夜温差大的高原地区更利于糖心苹果形成。研究人员探究不同采摘时期以及不同冷藏条件对糖心苹果的影响，结果如图所示。 回答下列问题。 (1)苹果果实细胞进行有氧呼吸时，第一阶段在__________中进行，将葡萄糖分解为__________，该产物进入线粒体后，被彻底氧化分解并释放CO2。 (2)据图分析，随着采摘时期推迟，糖心果率逐渐__________（填“上升”或“下降”），气调冷藏（低氧）条件下糖心消失速度比普通冷藏慢，结合呼吸作用原理分析，这是因为低氧条件抑制了有氧呼吸的第__________阶段，减缓了糖分的分解。此外，低温环境还能通过抑制______________的活性，进一步减少有机物消耗。 (3)研究发现，气调冷藏后期褐变率显著上升。这是因为低氧条件下，果实细胞主要进行无氧呼吸产生__________，导致细胞结构受损。 (4)根据本研究结果，为果农的苹果提出合理的贮藏建议___________________________________________________________________________________________________________________（任答两点）。 三、草莓（每空2分，共20分） 草莓具有极高的营养价值，素有“水果皇后”的美誉，某学习兴趣小组对种植进行了研究。甲图为草莓光合作用过程图解，乙图是为研究CO2浓度、光强度和温度对草莓光合作用强度影响得到的结果。请据图分析并回答下列问题： (1)图甲中吸收光能的叶绿体色素分布在__________上，其中叶绿素主要吸收可见光中的_________。 (2)图甲②③物质分别代表__________和__________。 (3)图乙中光强度小于a时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线重叠是由于其环境因素__________成为主要限制因素；当光强度为c时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是__________不同。 (4)当光强度突然减弱，短时间内NADPH和ATP的量将__________，三碳酸的量将__________（填“增加”或“减少”）。 【农耕智慧·顺天应时】(5)在大棚种植条件下，草莓偶有“光合午休”现象，这是由于中午光照过强、温度太高，导致叶片部分气孔关闭，因而进入叶片内的__________减少，直接导致光合作用的__________阶段受限制，光合速率下降。 四、“靓荔”（每空2分，共14分） 荔枝是我国热带亚热带地区广泛栽培的果树，对低温胁迫极为敏感。植物生长调节剂“靓荔”（植物激素类似物）有助于提高荔枝的耐寒性，但它对荔枝的其他生理过程是否会产生影响，研究人员开展了相关研究，结果列在表中。 “靓荔”处理 用量（mL） 叶绿素含量 （相对值） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔导度 （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 0 57.0a 11.9a 0.082a 141.4 2.5 59.3ab 13.0ab 0.086a — 5.0 61.3b 13.8b 0.087a * 7.5 61.0b 13.9b 0.091a 144.3 注：同列数据后的不同小写字母表示数据差异显著（P<0.05），ab表示与a和b均不显著。“—”表示该数据不提供。 (1)研究人员测定叶绿素相对含量，应采用的实验方法是__________。 A．凝胶电泳法 B．标记重捕法 C．聚酰胺薄膜层析法 D．分光光度法 (2)据表和所学知识判断，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的荔枝体内，发生的变化包括__________。 A．类囊体内pH上升 B．光能吸收和转换加快 C．ATP合酶氨基酸序列发生变化 D．NADPH和NADP+的转换加快 (3)研究人员测定净光合速率，观测指标可选用单位时间内的__________。 A．氧气释放量 B．荔枝的鲜重 C．水的消耗量 D．二氧化碳吸收量 (4)荔枝正常的生理活动依赖于呼吸作用，下列过程与荔枝的呼吸作用密切相关的是____________。 A．能量转换 B．电子传递 C．三羧酸循环 D．NADH合成 (5)“胞间CO2浓度”是指植物叶肉细胞间隙的CO2浓度，该值主要受气孔导度、叶肉细胞光合作用和呼吸作用强度影响。据表1数据及所学知识判断，表中“*”所表示的胞间CO2浓度的合理范围应为________。 A．小于141.4 B．大于144.3 C．141.4与144.3之间（显著） D．141.4与144.3之间（不显著） (6)欲探究“靓荔”提高荔枝净光合速率的最佳效果。下列浓度梯度的设置范围，较为合理的是_________。（编号选填） ①0-5.0mL之间②2.5-5.0mL之间③5.0-7.5mL之间④大于7.5mL 【数理建模·变量博弈】(7)研究人员在采用5.0mL“靓荔”处理荔枝后，重复三次测定相关数据，并据此计算净光合速率。若总光合速率表示为XP（三次数据分别为XP1，XP2，XP3），呼吸作用速率表示为XR（三次数据分别为XR1，XR2，XR3），那么该条件下净光合速率的平均值应为___________。 A．XP1XR1/3+XP2XR2/3+XP3XR3/3 B．（XP1/XR1+XP2/XR2+XP3/XR3）×1/3 C．[（XP1-XR1）+（XP2-XR2）+（XP3-XR3）]×1/3 D．[（XP1+XR1）+（XP2+XR2）+（XP3+XR3）]×1/3 五、生姜（每空1分，共23分，特殊分数已标注） 生姜起源于热带雨林。在热带雨林环境中，上部植被的叶子有效地吸收入射阳光中的红光和蓝光，而下层则接收到丰富的绿光。二氧化碳主要通过叶片气孔在环境与组织间隙间交换，组织间隙间的即胞间浓度。图1是生姜植株光合作用场所及过程示意图。为提高温室生姜产量，某团队研究了室内光质对生姜叶片光合作用的影响，结果如图2所示（W：白光G：绿光WG；白光+绿光）。 (1)图1中A物质为________ A． B． C． D． (2)图1中C物质为________ A．ATP B．NADPH C．五碳糖 D．三碳化合物 (3)图1中吸收可见光的色素位于结构________。（填图中数字编号） (4)反应Ⅰ是________；反应Ⅱ是________。（编号选填） ①光反应    ②三羧酸循环    ③卡尔文循环    ④电子传递链    ⑤糖酵解 (5)反应Ⅰ中的能量变化是________ A．光能→活跃的化学能 B．光能→稳定的化学能 C．活跃化学能→稳定化学能 D．稳定化学能→活跃化学能 (6)反应Ⅱ中的能量变化是________。 A．光能→电能 B．电能→活跃的化学能 C．活跃化学能→稳定化学能 D．稳定化学能→活跃化学能 (7)主要吸收红橙光和蓝紫光的叶绿体色素为________。 A．叶绿素a B．叶绿素b C．胡萝卜素 D．叶黄素 (8)若突然将白光照射组的白光减弱，则短时间内五碳糖/三碳化合物的比值将________，ATP和NADPH的量将________。（编号选填：①上升②下降） (9)以下对光反应和碳反应的比较（√代表发生，×代表不发生），正确的是________。 A．ATP的生成：光反应√；碳反应× B．水的参与：光反应×；碳反应√ C．光合色素的参与：光反应√；碳反应√ D．能量发生变化：光反应√；碳反应× (10)图2中G组生姜叶片细胞内叶绿体与线粒体之间的气体关系对应于下列图________。 A． B． C． D． (11)气体进出细胞的方式是________。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞胞吐 (12)根据图2和所学知识，下列相关叙述及推测正确的是_______ A．相较于白光和白光+绿光组，绿光照射下植物的胞间浓度高，其原因是绿光照射下光合速率最小，消耗的最少 B．胞间浓度越高说明光合速率越大 C．各组内细胞光合速率大于呼吸速率 D．热带雨林中同一生姜植株不同位置的叶片光合速率可能不同 (13)生姜叶肉细胞光合作用产生的有机物可以________ A．运输至果实储存 B．为花叶细胞分裂分化提供能量 C．为根部细胞吸收无机盐提供能量 D．运输至地下茎即“生姜”中储存 金柑既可食用也可观赏，在我国秦岭以南地区栽种。下图是发生在金柑叶肉细胞中的部分反应示意图，其中字母表示物质。 树冠覆膜技术已在金柑生产中广泛应用，为研究白色覆膜对金柑生长的影响，研究人员完成了相关实验，得到了如下表所示的部分结果（气孔导度指气孔开放程度）。 组别 遮光/% 叶绿素/ 叶面积/ 净光合速率/ 气孔导度/ 单果/g 果实总糖/% 覆膜 30 3.1 19.7 7.2 105.7 45.9 16.1 对照 0 2.4 14.8 8.0 93.4 43.5 14.8 (14)图中物质A、B、C、D、F分别为：A________、B________、C________、D________、F________。 (15)下列关于图中部分物质和能量转移途径的描述，正确的是________。 A．氧原子的转移途径：→C、D B．碳原子的转移途径：→A→NADP+ C．电子的转移途径；→叶绿素a→F D．能量的转移途径：光→叶绿素b→D、F (16)由表可知，覆膜导致光照强度减弱，但金柑的净光合速率下降并不明显，单果重、果实总糖还略有上升，其原因可能是________________________________________________________________。（2分） 六、番茄（每空2分，共10分） 番茄是我国主要的蔬菜作物之一。番茄在幼苗期对温度非常敏感，高温胁迫（对植物产生伤害的环境）下，体内超氧阴离子含量显著增加，会破坏细胞结构。GABA是一种非蛋白质氨基酸，可作为外源小分子参与胁迫调控。为探究高温胁迫下叶面喷施GABA对番茄幼苗的影响，研究人员开展实验得到了下表所示的结果。气孔导度用单位时间内通过单位叶面积的气体量表示，壮苗指数是评价幼苗质量的指标，数值越大说明幼苗越健壮，超氧化物歧化酶能清除超氧阴离子。 组别 GABA浓度 /mmol·L⁻¹ 净光合速率 /mmol·m⁻²·s⁻¹ 气孔导度 /mmol·m⁻²·s⁻¹ 壮苗指数 超氧化物歧化酶 活性/U·g⁻¹ CK 0 5.59±0.56d 25.07±4.60b 0.15±0.005c 2569.89±342.55c T1 1 8.68±0.93b 34.79±1.79a 0.18±0.009b 4582.36±344.50a T2 5 10.14±0.22a 34.14±0.52a 0.19±0.013a 3150.18±94.64b T3 10 6.99±0.41c 35.43±8.33a 0.18±0.007b 3499.78±264.01b T4 20 5.68±0.32d 27.53±0.88ab 0.16±0.006c 3170.87±115.02b 注：同列不同字母表示存在显著性差异。 (1)GABA是一种非蛋白质氨基酸，则下列结构简式可能表示GABA的是_______。（单选） A． B． C． D． (2)研究胞外GABA进入胞内的方式时发现，细胞利用ATP水解产生的能量形成膜外高H+、膜内低H+的浓度梯度，只有在H+通过载体X进入细胞时，GABA才能随之通过载体X进入细胞，由此可见细胞利用载体X吸收GABA的方式属于_______。 (3)气孔导度减小时，下列过程会减弱的有________。（多选） A．CO2固定 B．三碳化合物还原 C．ATP形成 D．还原性辅酶Ⅱ形成 (4)超氧阴离子会攻击化合物中的不饱和脂肪酸，破坏其结构。由此可以推测，高温胁迫下的番茄幼苗细胞内的下列过程中，受到直接影响的有________。（多选） A．叶绿体中高能电子的传递 B．线粒体中ATP的合成 C．细胞质基质中葡萄糖的分解 D．核糖体上蛋白质的合成 (5)根据题意及已学知识分析，下列关于GABA对高温胁迫下番茄幼苗的影响的说法，正确的有________。（多选） A．高温胁迫下，番茄净光合速率的改变只受气孔导度的影响 B．由壮苗指数可知，较高浓度的GABA会抑制番茄幼苗的生长 C．GABA能通过促进超氧阴离子的分解来减少高温胁迫的危害 D．5mmol·L−1的GABA能有效提升番茄幼苗抵抗高温的能力 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $