单元(3)细胞的能量供应和利用-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三生物学一轮复习单元检测卷（广东专版）

单元（三）细胞的能量供应和利用 (建议用时75分钟，满分100分) 条形码粘贴处 一、选择题 1[AJ[B][C][D] 2[A][B][C][D] 3[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 6[A][B][C][D] 7[A][B][C][D] 8[A][B][C][D] 9[A][B][CJ[D] 10[A][B[C][D] 11[A][B][C][D] 12[A][B)[C][D] 13[A][B][C][D] 14[A][B[C][D] 15[A[B)[C][D 16[A]B][C][D] 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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.科学家利用AI技术从头设计了具有高效催化活性和新型折叠结构的丝氨酸水解酶。下列不属于 AI技术设计该酶考虑的是 A.氨基酸R基种类 B.氨基酸的数目 C,氨基酸排列顺序 D.肽键形成方式 2.在对照实验中常用到“加法原理”或“减法原理”来控制自变量。下列实验设计中，需要用到“减法 原理”的是 A.验证Mg是植物体的必需元素 B.研究分泌蛋白的合成、运输与分泌 C.探究植物细胞的吸水和失水 D.比较过氧化氢在不同条件下的分解 3.下列关于科学史的叙述，与事实相符的是 A.利用放射性同位素标记法进行人鼠细胞融合实验，证明细胞膜具有流动性 B.恩格尔曼用水绵进行实验，定量分析了水绵光合作用生成的O2量 C.德国植物学家施莱登和动物学家施旺首先发现细胞，并创建了细胞学说 D.萨姆纳以刀豆种子为实验材料提取到了脲酶，并且证明了脲酶是蛋白质 4.中国科学院团队利用月壤造水的成果，为未来月球基地建设提供重要支撑。若在月球基地的密闭 生态系统中，月壤产生的水可参与的生理过程是 第1页（共8页） 生生 A.人体肝细胞的有氧呼吸第二阶段，水与丙酮酸反应生成CO2和[H] B.植物叶肉细胞的光反应阶段，水作为产物释放到细胞外 C.酵母菌进行无氧呼吸时，水作为反应物参与代谢过程 D.动物细胞核糖体上参与细胞骨架的合成过程 5.光合作用是绿色植物利用光能将CO2和H2O转化为有机物的过程。下列关于光合作用的叙述， 正确的是 A.光合作用的场是叶绿体，叶绿体中的色素分布在叶绿体内膜上 B.光反应阶段需要光，暗反应阶段不需要光，因此暗反应可以在黑暗中持续进行 C.光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原 D.光合作用过程中，CO2的固定发生在类囊体薄膜上，C3的还原发生在叶绿体基质中 6.小麦种子萌发过程中呼吸速率的变化如图所示。下列叙述错误的是 C02释放速率- 75 50 02吸收速率 25 胚根长出 0 12 24 3648 第一阶段第二阶段第三阶段 A.第一阶段CO2释放速率基本等于O2吸收速率，种子几乎不进行无氧呼吸 B.第二阶段CO2释放速率大于O2吸收速率，种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C.第三阶段CO2释放速率小于O2吸收速率，细胞呼吸消耗了第二阶段产生的乳酸 D.胚根长出后，O2吸收速率明显加快，因为胚根突破种皮后氧气供应得到改善 7.细胞呼吸过程中会释放能量，其中一部分能量储存在ATP中，另一部分能量以热能形式散失。下 列关于细胞呼吸过程中能量释放的叙述，错误的是 A.有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸多，是因为有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解 B.有氧呼吸过程中，三个阶段都能释放能量并合成ATP C.无氧呼吸过程中，第一、二阶段都能释放少量能量并合成ATP D.无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，释放的热能都可以用于维持人体体温 8.ATP是细胞的能量“货币”。ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺苷三磷酸，而 dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列叙述错误的是 A.ATP在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化 B.dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一 C.ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能 D.ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系 物学·三 第2页（共8页） 回 9.将叶绿体破坏并离心，得到类囊体悬浮液和叶绿体基质后进行图示处理，一段时间后再向四支试 管中加入6-二氯酚靛酚（蓝色染料，容易被还原剂还原成无色）。下列相关说法正确的是 ① ② ④ 类囊体 叶绿体 类囊体 叶绿体 悬浮液 基质 悬浮液 基质 光照 黑暗 A.试管①和试管②都能产生气泡 B.在试管②和④中加人6-二氯酚靛酚后显无色 C.①与③比较说明类囊体进行光反应需要光照条件 D.若试管中换成光合色素提取液，①中依旧可以产生气泡 10.某生物兴趣小组探究“不同光照强度对植物光合速率的影响”，他们将相同的植物幼苗分别放在 不同光照强度下培养，其他条件相同，一段时间后测定植物的净光合速率，结果如下表所示。下 列分析正确的是 光照强度/kx 0 5 10 15 20 净光合速率/(mgCO2·m2·h1) -5 5 15 20 20 A.光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用 B.光照强度为5klx时，植物的光合速率等于呼吸速率 C.随着光照强度的增加，植物的光合速率一直增加 D.光照强度为15klx时，限制植物光合速率的因素是光照强度 11.某同学在淀粉一琼脂块上的5个圆点位置（如图）分别用蘸有不同液体的棉签涂抹，加入的液体 分别为①清水、②煮沸的新鲜唾液、③与盐酸混合的新鲜唾液、④新鲜唾液、⑤2%的蔗糖酶溶液。 将该淀粉一琼脂块放人37℃恒温箱中保温，2h后取出，在圆点处滴加碘液处理，1min后冲洗 掉碘液，观察圆点位置的颜色变化。下列分析错误的是 ① A.圆点①②③④⑤处的颜色各不相同 ② ③ B.圆点②③处的淀粉酶均变性失活 ④ ⑤ C.37℃保温可以保证酶促反应在适宜温度下进行 D.该实验能说明酶具有专一性，且其催化作用受温度、pH的影响 12.植物细胞的胞质溶胶中C1、NO通过离子通道进入液泡，Na+、Ca+逆浓度梯度转运到液泡， 以此调节细胞渗透压。光合作用合成的蔗糖白天可在液泡中富集，夜间被转运至胞质溶胶。部 分离子与蔗糖的转运机制如图所示，下列叙述正确的是 第3页（共8页） 生物 细胞液 Ca2+ (pH3-6 离子通道 NO3 Nat← 蔗糖 胞质溶胶 (pH7.5) A.液泡膜内外H+浓度梯度的维持是通过主动运输实现的 B.NO3通过离子通道运输进人液泡时需与通道蛋白结合 C.Na+、Ca+进入液泡时，需要载体蛋白协助，不需要消耗能量 D.蔗糖通过主动运输进入液泡不利于光合作用的进行 13.植物叶表皮上的气孔由两个含有叶绿体的保卫细胞组成，是二氧化碳、氧气、水等进出叶片的通 道，已知其开闭受光照、温度、水分等环境因素的调节。为探究影响气孔开闭的内因，科学家选取 某植物叶片，置于不同浓度的KO3溶液中，一定时间后测量叶片气孔开度。已知该植物叶片细 胞渗透压与0.10mol/LKNO3溶液渗透压相等。用0.20mol/LKNO3溶液处理时，较短时间 内即可观察到气孔关闭现象。下列叙述正确的是 A.在0.10mol/LKNO3溶液中，H2O、K+和NO?进出保卫细胞达到动态平衡 B.0.20mol/LKNO3溶液处理导致气孔关闭，是由于保卫细胞渗透吸水所致 C.用0.20mol/LKNO3溶液处理较长一段时间后，关闭的气孔可能会重新开放 D.强光照导致气孔关闭时，表皮细胞和保卫细胞都不能进行光合作用 14.酵母菌在有氧和无氧条件下都能生活。某兴趣小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如下 实验装置。下列相关叙述错误的是 接橡皮球” (或气泵)/ B 质量分数为10%酵母菌 澄清的 酵母菌 澄清的 的NaOH溶液 培养液 石灰水 培养液 石灰水 甲 乙 A.甲装置中的NaOH溶液和澄清石灰水分别用于吸收和检测CO2 B.乙装置酵母菌培养的时间控制在8~10h,主要是为了检测酒精 C.甲组间歇性地通人空气时，间隔时间越长，检测结果越准确 D.将乙组澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后，溶液由蓝变绿再变黄 15.酶a、酶b与酶c是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员 分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如图所示。下列说法错误的是 学·三 第4页（共8页） 1400 1200 晦a 000 800 酶 600 400 酶c 200 1020304050607080 ATP浓度相对值 A.在同一ATP浓度下，酶a催化产生的最终ADP和Pi量最多 B.ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为酶a>酶b>酶c C.各曲线要达到最大反应速率的一半，三种酶所需要的ATP浓度相同 D.当反应速率相对值达到400时，酶a所需要的ATP浓度最低 16.实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中 制备的离体叶绿体加到含有DCIP、蔗糖和缓冲液且无CO2的溶液中并照光，水在光照下被分 解，产生氧气等。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进 行希尔反应，实验结果如下表所示。下列说法错误的是 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A.该实验的自变量是除草剂浓度和杂草品种，因变量是放氧速率 B.除草剂浓度为0时，品种甲和品种乙的放氧速率相同，说明两者的光合作用强度相同 C.除草剂浓度为20%时，品种甲放氧速率为0，说明此时品种甲的离体叶绿体不能进行光反应 D.随着除草剂浓度升高，品种甲的放氧速率下降幅度比品种乙大，说明品种甲对该除草剂更敏感 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 17.(10分)Piezo通道是依赖机械刺激（如压力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+等）通道，该通 道广泛存在于各种类型的哺乳动物细胞中。细胞膜上Pizo通道的作用机理如图所示。回答下 列问题： Ca2+ 流体剪切力等 8 细胞膜 Piezo KCa3.1 激活 (1)细胞膜的基本支架为 。 科学家发现Piezo通道开放会使其周边的膜变 弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性，该过程中膜张力对激活Piezo通道的调节 是 (填“正”或“负”)反馈调节。 第5页（共8页） 生物 (2)在动物体血液中钙离子含量维持正常具有重要意义，若血液中钙离子含量过低，动物会出现 现象，这体现了无机盐具有 的功能。 (3)图中Ca2+进人细胞的跨膜运输方式为 从结构方面分析，Piezo通道开放后Ca+ 能通过该通道的原因是 18.(13分)下图为有氧呼吸部分过程示意图，表示电子。已知[H]释放的电子为高能状态，可为 蛋白质I、Ⅲ、Ⅳ提供能量。回答下列问题： 膜b 4H 膜间区域 0,+2H ADP+Pi 基质 ATP 蛋白质X (1)图中所体现的生物膜功能是 (答出两点)。 (2)[H门被消耗的过程实际上就是NADH转化为 的过程。沿膜a传递的电子的最终 受体是 (填物质)。图中膜a出现外侧呈正电位、内侧呈负电位的原因是 (3)图中蛋白质X合成ATP的能量直接来源是 在光合作用中蛋白质X 也发挥作用，蛋白质X分布在 上。 (4)UCP是存在于某些细胞线粒体中的一种H+转运蛋白，可使H+进入线粒体基质时不经过蛋 白质X,从而减少ATP的生成，同时释放能量为热能。有科研人员模仿UCP的结构以研制减肥 药物，请利用本题涉及的知识分析该药物可能具有的负面作用： (答出一点即可)。 19.(12分)为探究环境因素对生菜光合作用强度的影响，科研人员采用二氧化碳传感器、光照度传 感器等构建智能检测装置，分别设置不同CO2浓度和光照强度处理组进行实验，相关实验结果 如图1和图2所示。回答下列问题： (G-0.0m.50 50 % 36.7401 1000 -。-对照组 900 800 ·中C0,浓度 9816021.5 700 +高C02浓度 600 10 500 2.8 400 蓄，102A60网鸣0209Aow 0 8 960658606000006000 300 200 16.7 100 夏 -20 光照强度/ux 60120180240300360420480540600 间/s 图1光照强度对生菜光合作用强度的影响 图2CO,浓度对生菜光合作用强度的影响 学·三 第6页（共8页） (1)生菜的叶肉细胞中光合色素分布在 上，光合色素能吸收光能将其转化为 ,再转化为 (2)图1中，01ux条件下生菜的CO2吸收量代表 ,在曲线与横坐标轴交点处 的光照强度下，生菜的叶肉细胞光合作用强度 (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用 强度，理由是 (3)图2的实验结果表明，中CO2浓度和高CO2浓度对生菜光合作用强度的影响是 高CO2浓度组出现该现象的原因可能是CO2浓度过高会抑制 ,使细胞所需的能量不 足，影响无机盐的吸收及物质运输等，使得叶绿素合成减少，进而影响光合作用。 20.(13分)某研究小组为探究乙醛脱氢酶的化学本质，依据“乙醛在乙醛脱氢酶作用下变为乙酸，碳 酸氢钠在酸性条件下产生CO2”的原理设计实验，部分实验处理如下表所示。回答下列问题： 项目 第1组 第2组 第3组 乙醛脱氢酶 1 ml 1 mL 1 mL 加入试剂种类 蛋白酶1mL RNA水解酶1mL 乙醛 1 mL 1 mL 1 mL 保温 适宜温度保温5min 碳酸氢钠溶液 2 mL 2 mL 2 mL (1)第3组“？”处应加入的试剂是 ,请说明选择该试剂依据的原则： (2)第3组在实验设计中属于 对照，该对照的作用是 (3)若实验结果为“第1组无明显气泡产生，第2组和第3组均产生大量气泡”，可得出的结论是 。从试剂作用机制角度分析，第1组无气泡产生 的原因是 (4)除题干实验思路外，若要进一步确认(3)的实验结论，请选择合适的检测试剂，写出检测方案 的核心步骤及预期结果。 检测方案： 预期结果： 第7页（共8页） 生物 21.(12分)冬小麦是粮食安全的关键作物，为比较不同灌溉方式下冬小麦光合作用日变化的差异， 科学家利用便携式光合作用仪测得旗叶（最靠近穗部的完全展开叶）的相关数据。回答下列 问题： 、0.60 25f 了350f 0.50 ★喷灌 ★喷灌 20 ■地面灌溉 300 ·地面灌溉 15 0.30 250 10 ★喷灌 ■地面灌溉 0204 200 0.10 8:0010:0012:0014:00160018:00 08:0010:0012:0014:0016:0018:00 150 :0010:0012:0014:0016:0018:00 时间 时间 时间 不同灌溉条件下小麦光合作用的日参数变化 注：气孔导度越大，说明气孔开放程度越大，越有利于叶片与环境的气体交换。 (1)冬小麦中与光合作用有关的酶分布在叶绿体的 (2)本实验净光合速率的指标为 ,两种灌溉条件下旗叶的净光合速率日变化 曲线均呈现 (填“单”或“双”)峰型。 (3)两种灌溉条件下，12：00一14：00气孔导度均下降的意义是通过降低蒸腾作用，减少 ;在地面灌溉条件下，午休现象的限制因子 (填“是”或“不是”)气孔因素，理 由是 (4)为提高冬小麦的产量，应选用 灌溉方式，理由是 学·三 第8页（共8页） 回G ·生物学· 单元（三） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ，实验探究能力 Ⅲ.解决问题能力V,创新能力 2.学科素养： ①生命观念 ②科学思维③科学探究④社会责任 题 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题型 号 值 (主题内容) I Ⅲ ① ②③④ 档次系数 1 选择题 2 蛋白质多样性 易 0.85 2 选择题 “减法原理”的应用 易 0.78 3 选择题 2 科学史 易 0.85 4 选择题 2 水参与的生理过程 易 0.74 5 选择题 光合作用的场所和反应过程 易 0.75 种子萌发过程中呼吸速率的 6 选择题 2 中 0.67 变化 7 选择题 2 细胞呼吸的能量变化 易 0.78 8 选择题 ATP、ADP、AMP之间的关系 0.65 9 选择题 2 光反应的物质变化 易 0.75 不同光照强度对植物光合速 10 选择题 易 0.78 率的影响 11 选择题 2 酶特性的相关探究 中 0.68 12 选择题 2 物质跨膜运输 中 0.65 13 选择题 4 细胞的失水与吸水 中 0.55 14 选择题 4 探究酵母菌的细胞呼吸方式 中 0.66 不同酶对不同浓度的ATP的 选择题 4 中 0.62 水解反应速率 16 选择题 4 除草剂对希尔反应的影响 中 0.54 17 非选择题 10 无机盐、生物膜及物质运输 中 0.62 18 非选择题 13 有氧呼吸的过程 中 0.60 9 非选择题 12 环境因素对光合作用的影响 中 0.55 ·11 ·生物学· 参考答案及解析 20 非选择题 13 探究乙醛脱氢酶的化学本质 中 0.50 灌溉方式对冬小麦光合作用 21 非选择题 12 难 0.25 的影响 叁考答案及解析 一、选择题 分解（产生O、H和e),而不是作为产物，B错误： 1.D【解析】丝氨酸水解酶的功能由其特定的结构决 酵母菌进行无氧呼吸分解葡萄糖，产生酒精和二氧化 定，蛋白质的空间结构由氨基酸的种类（由R基种类 碳，水既不作为反应物也不作为产物，C错误；细胞骨 决定)、数日和排列顺序共同决定。不同的氨基酸都 架由蛋白质构成，其合成依赖核糖体的脱水缩合（生 是通过脱水缩合反应形成肽键连接成多肽链，在不同 成水)，而非直接利用水作为原料，D错误 的蛋白质中肽键的形成方式并没有不同，故利用A虹 5.C【解析】光合作用的场所是叶绿体，叶绿体中的色 技术设计丝氨酸水解酶时不考虑肽键的形成方式。 素分布在类囊体薄膜上，A错误；暗反应阶段不需要 故选D。 光，但需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,当 2.A【解析】验证Mg是植物体的必需元素，实验组可 ATP和NADPH消耗完后，暗反应在黑暗中无法继 用缺Mg的培养液处理，利用了“减法原理”，A正确； 续进行，B错误；光反应阶段产生的ATP和NADPH 研究分泌蛋白的合成、运输与分泌，用放射性同位素 用于暗反应阶段C的还原，为该过程提供能量和还 标记的氨基酸进行实验，没有利用“加法原理”或“减 原剂，C正确；CO2的固定和C的还原都发生在叶绿 法原理”，B错误；探究植物细胞的吸水和失水实验， 体基质中，光反应发生在类囊体薄膜上，D错误。 是通过改变外界溶液浓度来观察植物细胞的变化，没 6.C【解析】第一阶段CO2释放速率基本等于O2吸 有利用“减法原理”，C错误：比较过氧化氢在不同条 收速率，根据有氧呼吸的反应式可知，此时种子几乎 件下分解的实验中，分别设置不同的实验条件（如加 不进行无氧呼吸（无氧呼吸不消耗O2但产生CO2,若 热、加FC1、加过氧化氢酶等)，利用了“加法原理”， 进行无氧呼吸，CO2释放速率会大于O2吸收速率)， D错误。 A正确；第二阶段CO2释放速率大于O2吸收速率， 3.D【解析】人鼠细胞融合实验采用的是荧光标记法， 说明种子同时进行有氧呼吸（消耗O2产生CO2)和无 而非放射性同位素标记法，该实验通过标记细胞膜蛋 氧呼吸（不消耗O2但产生CO2),B正确：小麦种子进 白，观察细胞融合后的荧光分布，证明细胞膜具有流 行无氧呼吸产生的是酒精和CO2,不是乳酸，第三阶 动性，A错误；恩格尔曼实验通过需氧细菌聚集位置 段CO2释放速率小于O2吸收速率，说明细胞呼吸消 判断O2释放最多区域，属于定性分析而非定量测 耗的底物中含有脂肪，C错误；胚根长出后，O2吸收 定，B错误；细胞发现者是罗伯特·胡克，施莱登和施 速率明显加快，是因为胚根突破种皮后，氧气供应得 旺提出了细胞学说，C错误；萨姆纳从刀豆种子中提 到改善，有氧呼吸增强，D正确。 取脲酶并证实其本质是蛋白质，符合酶化学本质研究 7.C【解析】有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解为 史，D正确。 CO2和H2O,释放的能量更多，无氧呼吸只能将葡萄 4.A【解析】人体肝细胞的有氧呼吸第二阶段在线粒 糖分解为不彻底的氧化产物（如酒精、乳酸），释放的 体基质中进行，丙酮酸与水反应生成CO2和[H],A 能量较少，A正确；有氧呼吸三个阶段都能释放能量， 正确；植物叶肉细胞的光反应阶段，水作为反应物被 其中第一、二阶段产生少量ATP,第三阶段产生大量 ·12· G ·生物学· ATP,B正确；无氧呼吸仅第一阶段有少量能量释放 淀粉酶的本质是蛋白质，高温或过酸都会使蛋白质 并合成ATP,第二阶段无能量释放，C错误：对于恒 变性失活，B正确；在该实验中，反应温度是无关变 温动物而言，细胞呼吸释放的热能可用于维持体温， 量，无关变量应保持相同且适宜，故37℃保温可以 保证生命活动正常进行，D正确。 保证酶促反应在适宜温度下进行，C正确：该实验能 8.B【解析】ATP在细胞中含量少，其作为细胞中的 说明酶具有专一性（④⑤），且其催化作用受温度（② 直接能源物质，通过ATP与ADP时刻不停地相互转 ④)、pH(③④)的影响，D正确。 化满足机体对能量的需求，A正确；dATP水解产生12.A【解析】由图可知，细胞液的pH为3~6，胞质溶 dAMP(脱氧腺苷一磷酸)，即腺嘌呤脱氧核苷酸，是 胶的pH为7.5，说明细胞液的H+浓度高于胞质溶 DNA的组成成分，B错误；光反应过程中有ATP生 胶，若要长期维持液泡膜内外的H+浓度梯度，需通 成，此时ATP中的能量来自光能，ATP是直接能源 过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中，A 物质，其中的能量可转化为光能（如萤火虫发光），C 正确；物质通过协助扩散进出细胞可借助通道蛋白 正确；ATP水解为ADP释放能量，与吸能反应相联 或载体蛋白进行，其中NO通过离子通道运输进 系，而ATP的合成与细胞中的放能反应相联系，D 入液泡时无需与通道蛋白结合，B错误；液泡膜上的 正确。 载体蛋白能将H转运出液泡的同时将胞质溶胶中 9.C【解析】只有试管①中有类囊体悬浮液且给予光 的Na+、Ca+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液 照，能进行光反应产生氧气，所以只有试管①能产生 泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度， 气泡，A错误：试管②和④中只有叶绿体基质，不能进 因此图示过程Na、C+进入液泡的方式为主动运 行光反应产生还原剂，加入6-二氯酚靛酚后显蓝色， 输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学 B错误；①与③的自变量在于是否有光照，①能产生 梯度提供，C错误；白天蔗糖进入液泡（该过程借助 气泡而③不能，说明①能进行光反应而③不能，因此 H+电化学梯度提供能量，方式是主动运输)，使光合 ①与③比较说明类囊体进行光反应需要光照条件，C 作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞 正确；只有光合色素提取液而无相应的结构和酶，则 质基质中的过度积累，有利于光合作用的持续进行， 无法发生光反应，D错误。 D错误。 10,A【解析】光照强度为0时，没有光能输入，植物不： 13.C【解析】在0.10mol/LKNO3溶液中，细胞液渗 能进行光合作用，只进行呼吸作用，A正确：光照强 透压与外界溶液相等，水分进出达到动态平衡，但 度为5klx时，净光合速率为5mgCO2·m2·h1, K+和NO可通过主动运输进入细胞，离子进出没 表明光合速率大于呼吸速率，B错误；由表格数据可 有达到动态平衡，A错误；0.20mol/LKNO,溶液浓 知，当光照强度从0增加到15klx时，净光合速率逐 度高于细胞液，导致保卫细胞渗透失水，气孔关闭，B 渐增加，当光照强度超过15kx后，净光合速率不再 错误；用0.20mol/LKNO:溶液长时间处理下，保 增加，C错误；光照强度为15klx和20klx时净光合 卫细胞通过主动运输吸收K+和O:,细胞液浓度 速率相同，说明此时限制光合速率的因素不是光照 升高，当超过外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，发生 强度，可能是CO2浓度、温度等，D错误。 质壁分离复原，气孔重新开放，C正确；强光照导致 11.A【解析】淀粉酶可水解淀粉一琼脂块上的淀粉， 气孔关闭时，表皮细胞无叶绿体不能光合作用，但保 再用碘液检测淀粉是否被水解，②煮沸的新鲜唾液、 卫细胞含叶绿体仍可进行光反应（暗反应可能受 ③与盐酸混合的新鲜唾液中淀粉酶均变性失活，但 阻)，D错误。 盐酸可以使淀粉水解，①清水、⑤2%的蔗糖酶溶液14，C【解析】甲装置用于探究有氧呼吸，NOH溶液 不能使淀粉水解，所以圆点①②⑤处的颜色均为蓝 的作用是吸收空气中的二氧化碳，澄清石灰水用于 色，圆点③④处可能是无色或浅蓝色，A错误；：唾液 检测有氧呼吸的产物CO2,A正确；乙装置用于探究 ·13· ·生物学· 参考答案及解析 无氧呼吸，酵母菌培养的时间控制在8~10h,目的 节，因为结果（膜弯曲）会进一步促进原因（膜张力对 是消耗掉葡萄糖，防止葡萄糖与酸性重铬酸钾进行 Piezo通道的激活)。 反应，以便于检测酒精，B正确：甲组间歇性地通入 (2)血液中钙离子含量过高动物会出现肌无力，过低 空气时，间隔时间不能太长，否则酵母菌会因缺少氧 动物会出现抽搐现象，这体现了无机盐具有维持生 气而进行无氧呼吸产生酒精，C错误；将乙组澄清石 物体正常生命活动的功能。 灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后，溶液会由蓝变绿再 (3)由图可知，C+进入细胞是顺浓度梯度，借助 变黄，D正确。 Piezoi通道进行的，跨膜运输方式为协助扩散（易化 15.A【解析】ADP和Pi的生成量与底物ATP的量 扩散)。从结构上看，Ca+能通过Piezo通道（通道 有关，故在相同ATP浓度下，三种酶产生的最终 蛋白)，是因为Ca+与Piezo通道的直径和形状相适 ADP和Pi量相同，A错误：据图可知，ATP浓度相 配，大小和电荷相适宜。 同时，酶促反应速率大小为酶a>酶b>酶c,B正 18.(13分，除标注外，每空2分) 确：据图可知，酶a、酶b和酶c的最大反应速率分别 (1)为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制 是1200,800和400，各曲线要达到最大反应速率的 物质出入细胞器（答出2点即可） 一半，三种酶需要的ATP浓度都是10，C正确：据图 (2)氧化型辅酶I(NAD)(1分)O2(1分)电子 可知，当反应速率相对值达到400时，酶a、酶b和酶 为蛋白质I、Ⅲ、N提供能量，使蛋白质I、Ⅲ、V向 c所需要的ATP浓度依次增加，即酶a所需要的 膜a外侧主动运输H中，使膜外阳离子浓度高于膜 ATP浓度最低，D正确。 内，进而使膜a两侧的电位表现为外正内负(3分) 16.B【解析】该实验中，人为改变的变量是除草剂浓 (3)膜两侧H+的浓度差（和电势差）类囊体薄膜 度和杂草品种，即自变量，随着自变量变化而变化的 (4)减少ATP合成，引起供能障碍；导致产热过多， 变量是放氧速率，即因变量，A正确：除草剂浓度为 引发体温异常（答出1点即可） 0时，放氧速率代表光反应产生氧气的速率，但光合 【解析】(1)图中生物膜为细胞器（线粒体）膜，其功 作用还包括暗反应，仅通过光反应的放氧速率不能 能是为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制 说明两者的光合作用强度相同，B错误；氧气是光反 物质出入细胞器。 应的产物，除草剂浓度为20%时品种甲放氧速率为 (2)[H)的形成过程为氧化型辅酶I(NAD)转化 0,说明此时品种甲的离体叶绿体不能进行光反应 成还原型辅酶I(NADH),[H]的消耗则为相反的 (水不能分解产生氧气)，C正确：随着除草剂浓度升 过程，即NADH转化为氧化型辅酶I(NAD+)的过 高，品种甲放氧速率从5.0下降到0，下降幅度明显 程。膜a(线粒体内膜)上[H]反应产生H和电子， 大于品种乙（从5.0下降到1.0），说明品种甲对该 电子沿线粒体内膜上的电子传递链传递给氧气，最 除草剂更敏感，D正确 终产生水。膜a向膜间区域主动运输H,会使膜 二、非选择题 外侧呈正电位，膜内侧呈负电位。 17.(10分，除标注外，每空2分) (3)蛋白质I、Ⅲ、W消耗电子中的能量向膜间区域 (1)磷脂双分子层(1分)正 运输H+,使膜外侧与膜内侧存在H+的浓度差和电 (2)抽搐(1分)维持生物体正常生命活动 势差，蛋白质X可利用膜两侧H的浓度差和电势 (3)协助扩散（或“易化扩散”）Ca2+与Piezo通道 差合成ATP,即图中蛋白质X合成ATP的能量直 的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜 接来源是膜两侧H的浓度差（和电势差）。叶绿体 【解析】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。 中合成ATP的结构是类囊体薄膜，所以蛋白质X Piezo通道开放使周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo 存在于类囊体薄膜上。 通道对膜张力变化的敏感性，这种调节是正反馈调 (4)若H+进入线粒体基质时不经过蛋白质X,会降 ·14· G ·生物学· 低膜两侧H浓度差，减少ATP合成，引起供能障 (4)检测方案：①取两支试管，编号甲、乙；②甲管加 碍，较多能量以热能的形式释放，故该药物可能具有 入2mL乙醛脱氢酶溶液，乙管加入2mL蒸馏水 负面作用 (空白对照)；③向两支试管中分别加入1mL双缩 19.(12分，除标注外，每空1分) 脲试剂A液（创造碱性环境），摇匀后再加入4滴双 (1)叶绿体的类囊体薄膜ATP和NADPH中的化 缩脲试剂B液，振荡摇匀：④观察两支试管中的颜色 学能有机物中的化学能 变化(3分)预期结果：甲管出现紫色反应，乙管无 (2)生菜的细胞呼吸速率(2分)大于曲线与横 紫色反应(2分) 坐标轴交点处CO2吸收量为0，即净光合速率为0， 【解析】(1)第1组加蛋白酶、第2组加RNA水解 但植物体内存在不进行光合作用的细胞，所以此时 酶，若第3组不加入液体或加入其他溶剂，会引入 叶肉细胞的光合作用强度应大于呼吸作用强度 “是否加液体”“溶剂种类”等额外变量，蒸馏水与各 (2分) 组溶液溶剂一致，可消除该干扰，所以遵循了实验设 (3)中CO2浓度有利于提高生菜的光合作用强度， 计的“单一变量原则”，排除“加入液体”这一操作本 高CO2浓度对提高光合作用强度的作用较小，甚至 身对实验结果的影响。 会抑制光合作用(3分)细胞呼吸 (2)空白对照不施加实验处理（此处指不加人能分解 【解析】(1)生菜的叶肉细胞中光合色素分布在叶绿 蛋白质或RNA的试剂)，可以排除乙醛自身分解、 体的类囊体薄膜上，光合色素能吸收光能将其转化 碳酸氢钠自身反应等无关因素的影响，验证第1组、 为ATP和NADPH中的化学能，再转化为有机物中 第2组的实验结果是由加入的蛋白酶或RNA水解 的化学能 酶引起的，增强实验结论的可信度。 (2)01ux条件下生菜不进行光合作用，只进行呼吸 (3)第1组加蛋白酶后酶失活（无CO2产生），说明 作用，图1中，0lux条件下生菜的CO2吸收量代表 酶被蛋白酶分解（蛋白酶仅作用于蛋白质）；第2组 生菜的细胞呼吸速率。图1中，曲线与横坐标轴交 加RNA水解酶后酶仍有活性（有CO2产生），说明 点处CO2吸收量为0，即净光合速率为0，但植物体 酶不被RNA水解酶分解（乙醛脱氢酶不是RNA), 内存在不进行光合作用的细胞，所以此时叶肉细胞 结合对照可得出结论。实验中CO2产生的前提是 的光合作用强度应大于呼吸作用强度。 乙醛被酶催化生成乙酸（酸性物质），若酶被蛋白酶 (3)由图2可知，与对照组相比，中CO2浓度有利于 分解，催化反应无法进行，后续碳酸氢钠与酸的反应 提高生菜的光合作用强度，高CO2浓度对提高光合 也不会发生。 作用强度的作用较小，甚至会抑制光合作用。高 (4)双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，可直接确认 CO2浓度组出现该现象的原因可能是CO2浓度过 酶的化学本质。双缩脲试剂检测蛋白质的原理是与 高会抑制细胞呼吸，导致细胞所需能量不足，影响无 肽键反应生成紫色络合物，通过对照排除溶剂本身 机盐的吸收及物质运输等，使得叶绿素合成减少，进 的颜色干扰，若实验组出现特异性颜色，可确认酶为 而影响光合作用。 蛋白质。 20.(13分，除标注外，每空1分) 21.(12分，除标注外，每空1分) (1)蒸馏水1mL(等量原则和)单一变量原则 (1)类囊体薄膜和叶绿体基质中(2分) (2)空白排除无关变量对实验结果的影响 (2)单位叶面积在单位时间内CO2的吸收量(2分) (3)乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质第1组加入 双 蛋白酶后，乙醛脱氢酶（蛋白质）被分解，无法催化乙 (3)水分散失不是在地面灌溉条件下，在午休时 醛转化为乙酸，碳酸氢钠因无酸性条件作用，故不产 气孔导度下降，胞间CO2的含量却在上升(2分) 生C02(无气泡)(3分) (4)喷灌喷灌处理下冬小麦净光合速率高，有机物 ·15· ·生物学· 参考答案及解析 的积累多(2分) 面灌溉条件下，午休现象的限制因子是非气孔因素， 【解析】(1)冬小麦中与光合作用有关的酶分布在叶 理由是地面灌溉条件下，在午休时气孔导度下降，胞 绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中。 间CO2的含量却在上升，说明不是因为气孔关闭导 (2)从图中可以看出，本实验净光合速率的指标为单 致CO2供应不足引起的光合速率下降。 位叶面积在单位时间内C)2的吸收量，两种灌溉条 (4)为提高冬小麦的产量，应选用喷灌灌溉方式，理 件下旗叶的净光合速率日变化曲线均呈现双峰型。 由是喷灌条件下冬小麦旗叶的净光合速率在一天中 (3)两种灌溉条件下，12：00-14：00气孔导度均下 的整体水平高于地面灌溉，积累的有机物更多，有利 降的意义是通过降低蒸腾作用，减少水分散失。地 于提高产量。 ·16