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（山东专版）

R ·生物学· 单元（三） 命题要素一贤表 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N.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 题型 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 号 值 (主题内容) Ⅲ ①②③④ 档次 系数 1 单项选择题 2 蛋白质多样性 易 0.85 2 单项选择题 2 减法原理”的应用 L 易 0.78 3 单项选择题 2 光合作用的场所和反应过程 易 0.75 4 单项选择题 2 细胞膜结构与冰冻蚀刻技术 易 0.74 5 单项选择题 生物大分子 中 0.68 低氧胁迫对细胞呼吸的影响 6 单项选择题 及呼吸产物的检测 多 0.71 酶的作用原理和蛋白质磷 单项选择题 2 L 多 0.72 酸化 8 单项选择题 2 细胞呼吸的能量变化 易 0.78 光合作用放氧中氧元素来源 9 单项选择题 2 易 0.72 于水的实验 10 单项选择题 2 ATP、ADP、AMP之间的关系 中 0.65 11 单项选择题 2 种苗驯化对光合速率的影响 中 0.56 2 蓝光诱导植物气孔开放的 单项选择题 2 中 0.65 原理 13 单项选择题 2 酶特性的相关探究 中 0.68 单质光和高盐对作物生长的 14 单项选择题 中 0.40 影响 植物体内代谢“源”与“库”之 15 单项选择题 中 0.63 间的协调关系 蓝细菌和酵母细胞的共生体 16 不定项选择题 3 中 0.58 代谢 12 不定项选择题 细胞的失水与吸水 中 0.55 ·13· ·生物学· 参考答案及解析 18 不定项选择题 探究酵母菌的细胞呼吸方式 中 0.66 19 不定项选择题 3 酶活性测定 中 0.65 20 不定项选择题 除草剂对希尔反应的影响 中 0.54 21 非选择题 10 无机盐、生物膜及物质运输 中 0.62 探究水通道蛋白对作物细胞 22 非选择题 12 中 0.45 呼吸的影响 23 非选择题 11 光合作用过程与光呼吸 中 0.55 24 非选择题 11 探究乙醛脱氢酶的化学本质 中 0.50 25 非选择题 11 探究二氧化碳浓缩机制 中 0.38 季考答案及解析 一、单项选择题 在膜中央，亲水端在膜两侧，据此推测，图中ES和PS 1.C【解析】A、B项均涉及蛋白质结构的关键影响因 侧均为磷脂层的亲水侧，膜内部的蛋白质具有亲脂 素，与酶的结构和功能直接相关，A、B正确：不同蛋 性，A错误，C正确：由图可知，蛋白质分子以不同方 白质中肽键均通过氨基酸脱水缩合形成，形成方式无 式镶嵌在磷脂双分子层中，有的镶在磷脂双分子层表 差异，不会影响氨基酸连接顺序，C错误；酶的新型折 面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿 叠结构可能优化活性位点，D正确。 于整个磷脂双分子层，可见蛋白质分子在磷脂双分子 2.A【解析】验证Mg是植物体的必需元素，实验组可 层中是不均匀分布的，B正确；冰冻蚀刻技术观察细 用缺Mg的培养液处理，利用了“减法原理”，A正确； 胞膜中蛋白质的分布和膜面结构，需要利用电子显微 研究分泌蛋白的合成、运输与分泌，用放射性同位素 镜进行观察，D正确。 标记的氨基酸进行实验，没有利用“加法原理”或“减 5.B【解析】由图可知，①可指导②的合成，①是 法原理”，B错误：探究植物细胞的吸水和失水实验， DNA,②是RNA,DNA和RNA的区别不仅在于糖 是通过改变外界溶液浓度来观察植物细胞的变化，没 类(DNA含脱氧核糖，RNA含核糖)不同，碱基也有 有利用“减法原理”，C错误；比较过氧化氢在不同条 差异(DNA特有T,RNA特有U),A错误：③能催化 件下分解的实验中，分别设置不同的实验条件（如加 ④的合成，③是酶，大多数酶是蛋白质，高温处理会破 热、加FeCl、加过氧化氢酶等)，利用了“加法原理”， 坏蛋白质的空间结构，使其变得松散、伸展，B正确： D错误。 该图表示人体细胞中的物质合成过程，人体细胞中不 3.C【解析】光合作用的场所是叶绿体，叶绿体中的色 会合成淀粉和纤维素，若c为葡萄糖，则④为糖原，C 素分布在类囊体薄膜上，A错误：暗反应阶段不需要 错误；是核糖核苷酸，b是氨基酸，其共同组成元素 光，但需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,当 为C、H、O、N,c若为葡萄糖，组成元素为C、H、O,D ATP和NADPH消耗完后，暗反应在黑暗中无法继 错误。 续进行，B错误；光反应阶段产生的ATP和NADPH 6.C【解析】正常通气时，有氧呼吸是细胞呼吸的主要 用于暗反应阶段C的还原，为该过程提供能量和还 方式，有氧呼吸每消耗1mol葡萄糖可产生30或 原剂，C正确：CO2的固定和C的还原都发生在叶绿 32mol的ATP,无氧呼吸仅产生2mol的ATP,因此 体基质中，光反应发生在类囊体薄膜上，D错误。 a品种根系细胞有氧呼吸产生的ATP量远多于无氧 4.A【解析】生物膜的磷脂双分子层中，磷脂的疏水端 呼吸，A错误：酒精是无氧呼吸的产物，低氧胁迫下 ·14· R ·生物学· 品种酒精含量高于b品种，说明a品种无氧呼吸强度 性同位素)，需通过质谱仪分析质量差异，B错误：实 更高，消耗的葡萄糖量更多（无氧呼吸中消耗葡萄糖 验中水和碳酸氢钠的“O含量需存在差值，通过对比 量与产生酒精量的比例为1：2)，因此b品种消耗的 氧气中“O含量验证结论，同组及不同组的差值设计 葡萄糖量比a品种少，B错误；正常通气时，黄瓜根系 是实验关键，C正确；该实验仅证明氧气来源于水，未 细胞主要进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗O2量与产生 涉及光反应与暗反应的能量传递关系（如NADPH和 CO2量的比例为1：1，无氧呼吸产生酒精和CO2,但 ATP的提供)，D错误。 正常通气时无氧呼吸强度极低，对O2和CO2总量影 10.B【解析】ATP在细胞中含量少，其作为细胞中的 响可忽略，因此消耗的O2量与产生的CO2量基本相 直接能源物质，通过ATP与ADP时刻不停地相互 等，C正确：对比正常通气和低氧胁迫下的酒精含量， 转化满足机体对能量的需求，A正确：dATP水解产 a品种酒精含量从“十”增至“十十十十+”，增加4个 生dAMP(脱氧腺苷一磷酸)，即腺嘌呤脱氧核苷酸， “+”,b品种从“+”增至“十十十十”，增加3个“十”， 是DNA的组成成分，B错误；光反应过程中有ATP 说明低氧胁迫对a品种细胞无氧呼吸的促进作用更 生成，此时ATP中的能量来自光能，ATP是直接能 显著，D错误。 源物质，其中的能量可转化为光能（如萤火虫发光）， 7.D【解析】酶具有专一性，蛋白微酶只能识别并催化 C正确；ATP水解为ADP释放能量，与吸能反应相 特定靶蛋白的磷酸化，蛋白磷酸酶只能催化特定靶蛋 联系，而ATP的合成与细胞中的放能反应相联系， 白的去磷酸化，确保信号转导的准确性，A正确：蛋白 D正确。 激酶催化ATP水解时，ATP断裂远离腺苷的化学11.B【解析】提取叶绿素需用无水乙醇，因为绿叶中 键，产生ADP和Pi,其中Pi会转移到靶蛋白的特定 的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，由于叶绿素不 氨基酸（如丝氨酸、苏氨酸）残基上，使靶蛋白磷酸化， 溶于水，所以不能用蒸馏水提取，A正确；对照组幼 B正确：磷酸基团带有负电荷，靶蛋白磷酸化时，负电 苗正常生长需满足净光合速率大于呼吸速率，即 荷会改变靶蛋白内部的静电作用，导致其空间结构改 0.68t-0.5(24-t)>0,解得t>10.17小时，B错 变，去磷酸化时，静电作用恢复，空间结构也会随之改 误；与对照组相比，实验组总生物量更高，说明驯化 变，C正确：蛋白磷酸酶催化靶蛋白去磷酸化，只是将 提高了白芨对环境资源的利用效率，C正确：与对照 磷酸基团从靶蛋白上移除，并未改变靶蛋白的氨基酸 组相比，实验组块茎生物量占比提高，表明驯化促进 种类、数量和排列顺序，因此氨基酸序列不会发生改 了光合产物向块茎的运输和储存，D正确。 变，D错误。 12.C【解析】依据图示信息可知，H+通过H+-K+转 8.C【解析】有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解为 运蛋白顺浓度梯度进入细胞，属于协助扩散，通过 CO2和HO,释放的能量更多，无氧呼吸只能将葡萄 H-ATP酶逆浓度梯度运出细胞，属于主动运输，A 糖分解为不彻底的氧化产物（如酒精、乳酸），释放的 合理；磷酸化的BLBS1必须与膜上的H+-ATP酶 能量较少，A正确：有氧呼吸三个阶段都能释放能量， 充分接触才可激活该酶，生物膜的流动性可以促进 其中第一、二阶段产生少量ATP,第三阶段产生大量 二者接触，B合理；向光素是蓝光受体，在气孔开闭 ATP,B正确；无氧呼吸仅第一阶段有少量能量释放 调节中主要起到感受蓝光并传递信号的作用，并不 并合成ATP,第二阶段无能量释放，C错误；对于恒 将光能转化为ATP中的化学能，C不合理；蓝光会 温动物而言，细胞呼吸释放的热能可用于维持体温， 诱导气孔打开，从而增强C。)2的吸收，利于提高光 保证生命活动正常进行，D正确。 合速率，故在大棚中适量补充蓝光可能会促进植物 9.C【解析】根据实验结论，光合作用释放的氧气中氧 生长，D合理。 元素来源于水，因此各组释放的氧气中“O含量应与 13.A【解析】淀粉酶可水解淀粉一琼脂块上的淀粉， 水中80含量一致，第1组为0.85%，第2组和第3 再用碘液检测淀粉是否被水解，②煮沸的新鲜唾液、 组均为0.20%，A错误：鲁宾和卡门实验检测的是氧 ③与盐酸混合的新鲜唾液中淀粉酶均变性失活，但 气中8O的同位素含量，而非放射性强度(1“O为稳定 盐酸可以使淀粉水解，①清水、⑤2%的蔗糖酶溶液 ·15· ·生物学· 参考答案及解析 不能使淀粉水解，所以圆点①②⑤处的颜色均为蓝 适宜的情况下可以存活，B错误；两种工程菌都是由 色，圆点③④处可能是无色或浅蓝色，A错误：唾液 蓝细菌改造而来，在光照条件下都能进行光合作用， 淀粉酶的本质是蛋白质，高温或过酸都会使蛋白质 但乙无法为酵母菌提供ATP,因此含乙的共生体在 变性失活，B正确：在该实验中，反应温度是无关变 缺乏有机碳源的条件下不能存活，C正确，D错误。 量，无关变量应保持相同且适宜，故37℃保温可以 17.ABD【解析】在0.10mol/LKNO3溶液中，细胞液 保证酶促反应在适宜温度下进行，C正确：该实验能 渗透压与外界溶液相等，水分进出达到动态平衡，但 说明酶具有专一性（④⑤），且其催化作用受温度（② K和NO可通过主动运输进入细胞，离子进出没 ④)、pH(③④)的影响，D正确 有达到动态平衡，A错误；0.20mol/LKNO3溶液浓 14.C【解析】提高CO2浓度（光合原料增加），光合速 度高于细胞液，导致保卫细胞渗透失水，气孔关闭， 率会增加，因此更低的光照强度就能使光合速率等 B错误；用0.20mol/LKNO溶液长时间处理下， 于呼吸速率（光补偿点降低），A正确；与①组相比， 保卫细胞通过主动运输吸收K和NO,细胞液浓 ②组呼吸速率升高，需更高的光合速率才能与呼吸 度升高，当超过外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，发 速率相等以达到光补偿点，而光饱和点前光合速率 生质壁分离复原，气孔重新开放，C正确：强光照导 与光照强度呈正相关，因此需要更高的光照强度（光 致气孔关闭时，表皮细胞无叶绿体不能光合作用，但 补偿点增加)，B正确：对比①组(0 mM NaCl十正常 保卫细胞含叶绿体仍可进行光反应（暗反应可能受 光)和③组(150 mM NaCl十正常光)，呼吸速率③ 阻)，D错误。 ①，说明盐胁迫抑制了呼吸作用，光补偿点③>①， l8.CD【解析】甲装置用于探究有氧呼吸，NaOH溶 说明③组需要更高的光照强度才能让光合速率=呼 液的作用是吸收空气中的二氧化碳，澄清石灰水用 吸速率（光合作用受抑更严重），则盐胁迫对呼吸作 于检测有氧呼吸的产物CO2,A正确：乙装置用于探 用的抑制程度弱于对光合作用的抑制程度，C错误； 究无氧呼吸，酵母菌培养的时间控制在810h,目 由图可知，④组光补偿点等于③组光补偿点，而④组 的是消耗掉葡萄糖，防止葡萄糖与酸性重铬酸钾进 呼吸速率大于③组呼吸速率，因此在达到光补偿点 行反应，以便于检测酒精，B正确：甲组间歇性地通 之前，④组光合速率始终大于③组光合速率，D 入空气时，间隔时间不能太长，否则酵母菌会因缺少 正确。 氧气而进行无氧呼吸产生酒精，C错误；将乙组澄清 15.D【解析】根是植物吸收水和无机盐的主要器官， 石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后，溶液会由蓝变绿 但“源”是提供有机物的器官，根自身不能合成有机 再变黄，D错误。 物，主要依赖叶(“源”)提供有机物，因此根主要作为 19,AD【解析】猪的肝脏研磨液可以显著催化过氧化 “库”（储存有机物），不能作为“源”，A错误：叶腋有 氢分解，可能富含过氧化物酶体，A合理；过氧化氢 花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶 酶由核糖体合成，B不合理；如果酸性磷酸酶和过氧 片大，因为叶腋的花或果实对光合产物的需求更大， 化氢酶均存在于同一种膜性细胞器中，那么用同 因而叶腋有花或果实的叶片光合速率更高，B错误： 浓度的毛地黄皂苷处理会同时释放这两种酶，从实 摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等会导致果 验结果看，两种酶的活性随毛地黄皂苷浓度变化的 实储存有机物的“库”减少，因而会使叶的光合速率 趋势不同，说明二者来自不同的膜性细胞器，而酸性 下降，C错误；图2的实验结果表现为离叶片越近的 磷酸酶最可能存在于溶酶体中（溶酶体含多种酸性 果实储存的有机物越多，说明叶片光合产物分配给 水解酶)，溶酶体和过氧化物酶体对同一浓度毛地黄 果实的特点是就近分配，D正确。 皂苷的耐受性不同，C不合理，D合理 二、不定项选择题 20,ACD【解析】该实验中，人为改变的变量是除草剂 16.C【解析】NTT可同时转运ADP和ATP,但也只 浓度和杂草品种，即自变量，随着自变量变化而变化 转运ADP和ATP,因此具有专一性，A错误：缺乏 的变量是放氧速率，即因变量，A正确：除草剂浓度 线粒体的酵母菌可通过无氧呼吸合成ATP,在条件 为0时，放氧速率代表光反应产生氧气的速率，但光 ·16· ·生物学· 合作用还包括暗反应，仅通过光反应的放氧速率不 酸和水反应生成二氧化碳（无机物）、NADH(储存大 能说明两者的光合作用强度相同，B错误：氧气是光 量能量)并释放出少量的能量（绝大部分以热能形式 反应的产物，除草剂浓度为20%时品种甲放氧速率 散失，少量用于合成ATP),其中丙酮酸中的化学能 为0，说明此时品种甲的离体叶绿体不能进行光反 大部分被转化为NADH中储存的能量。 应（水不能分解产生氧气），C正确：随着除草剂浓度 (2)由(1)可知，低氧条件下，与野生型相比，NiPIP 升高，品种甲放氧速率从5.0下降到0，下降幅度明 基因过量表达株的根有氧呼吸增强，因而进行主动 显大于品种乙（从5.0下降到1.0），说明品种甲对 运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成 该除草剂更敏感，D正确。 提供了更多原料，因而提高了净光合速率。 三、非选择题 (3)光反应中水在光下分解为H,O2和e,e经 21.(10分，除标注外，每空2分) 传递最终与H和NADP+结合生成NADPH,因 (1)磷脂双分子层(1分)正 此，光反应中最终电子受体是NADP+。 (2)抽搐(1分)维持生物体正常生命活动 (4)在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或 (3)协助扩散（或“易化扩散”）Ca+与Piezo通道 C时，E增多并累积：当加入F、G或H时，E也同样 的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜 累积，再结合图2中显示的代谢路径，可知丙二酸的 【解析】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。 加入会导致E积累；分子A、B、C和F、G、H均为E Piezo通道开放使周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo 的前体或可通过代谢转化为E,表明有氧呼吸第二 通道对膜张力变化的敏感性，这种调节是正反馈调 阶段代谢路径存在循环特性，故提出假设：物质H 节，因为结果（膜弯曲）会进一步促进原因（膜张力对 能转化为A。 Piezo通道的激活)。 23.(11分，除标注外，每空2分) (2)血液中钙离子含量过高动物会出现肌无力，过低 (1)类囊体薄膜(1分)PSⅡ能量和还原剂 动物会出现抽搐现象，这体现了无机盐具有维持生 (2)气孔关闭（或“气孔开度下降”）增加 物体正常生命活动的功能。 (3)CO2的固定(1分)NADP+(1分) (3)由图可知，Ca+进入细胞是顺浓度梯度，借助 【解析】(1)图1中PSⅡ和PSI是由光合色素和蛋 Piezo通道进行的，跨膜运输方式为协助扩散（易化 白质组成的复合物，主要完成光合作用的光反应，位 扩散)。从结构上看，Ca+能通过Piezo通道（通道 于叶绿体的类粪体薄膜上。图中PSⅡ完成的反应 蛋白)，是因为Ca+与Piezo通道的直径和形状相适 过程可以产生氧气，自然界中某些细菌如硫细菌进 配，大小和电荷相适宜。 行光合作用时不产生氧气，推测此类细菌可能不具 22.(12分，除标注外，每空2分) 有PSⅡ。光反应生成的ATP和NADPH为暗反应 (1)增强(1分)在低氧胁迫下，OE组的根细胞呼 C化合物的还原提供了能量和还原剂。 吸速率和氧浓度均明显高于WT组NADH(1分) (2)环境温度升高，导致气孔关闭，CO2供应不足，暗 (2)低氧条件下，NiPIP基因过量表达株的根有氧 反应速率减慢，短时间内，对光反应产物ATP 呼吸增强，因而进行主动运输吸收更多无机盐，为叶 NADPH的利用减少，使其在细胞中的含量增加。 绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高 (3)RuBP(C,)与CO2的反应称为CO,的固定。强 了净光合速率(3分) 光下，光呼吸增强，产生的C3和CO2可加快暗反应 (3)氧(O2)和H+NADP+(1分) 的进行，消耗的NADPH增多，产生更多的 (4)物质H能转化为A NADP+,避免电子积累引起的光合结构损伤。 【解析】(1)据图1分析，低氧条件下，与野生型组相 24.(11分，除标注外，每空1分) 比，NtPIP基因过量表达株组氧浓度较高且呼吸速 (1)蒸馏水1mL(等量原则和)单一变量原则 率较高，说明低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会 (2)空白排除无关变量对实验结果的影响 使根细胞有氧呼吸增强。有氧呼吸第二阶段是丙酮 (3)乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质第1组加入 ·17· ·生物学· 参考答案及解析 蛋白酶后，乙醛脱氢酶（蛋白质）被分解，无法催化乙 25.(11分，除标注外，每空1分) 醛转化为乙酸，碳酸氢钠因无酸性条件作用，故不产 (1)主动运输需要 生CO2(无气泡)(2分) (2)叶绿体基质、细胞质基质、细胞膜外(3分)减 (4)检测方案：①取两支试管，编号甲、乙；②甲管加 少适当提高CO2浓度；适当降低光照强度(2分) 入2mL乙醛脱氢酶溶液，乙管加入2mL蒸馏水 (3)细胞膜外的CA催化外界CO2转化为HCO方， (空白对照)：③向两支试管中分别加入1mL双缩 便于通过Pump运输到细胞质基质，再进入叶绿体 脲试剂A液（创造碱性环境），摇匀后再加人4滴双 (间接为叶绿体提供CO2);Pump将细胞质基质中 缩脲试剂B液，振荡摇匀：④观察两支试管中的颜色 的CO2和HCO运输到叶绿体中：叶绿体中的CA 变化(2分)预期结果：甲管出现紫色反应，乙管无 催化HCO分解，产生CO2(3分) 紫色反应(2分) 【解析】(1)Pump运输CO,或HCO时，需载体 【解析】(1)第1组加蛋白酶、第2组加RNA水解 (Pump)协助，且需逆浓度梯度“浓缩”CO2,符合主 酶，若第3组不加入液体或加入其他溶剂，会引入 动运输的特点（需要载体、消耗能量）。主动运输过 “是否加液体”“溶剂种类”等额外变量，蒸馏水与各 程中，载体蛋白需与转运物质特异性结合，才能完成 组溶液溶剂一致，可消除该干扰，所以遵循了实验设 运输。 计的“单一变量原则”，排除“加入液体”这一操作本 (2)根据题干信息，CA存在于“含有各种酶的叶绿 身对实验结果的影响。 体区室”（如叶绿体基质）和“细胞膜外的细胞表面”， (2)空白对照不施加实验处理（此处指不加人能分解 并结合图分析，碳酸酐酶存在的具体场所是叶绿体 蛋白质或RNA的试剂)，可以排除乙醛自身分解、 基质、细胞质基质、细胞膜外。若③处CA含量增 碳酸氢钠自身反应等无关因素的影响，验证第1组 加，短时间内五碳化合物(C)含量减少，其原因是 第2组的实验结果是由加入的蛋白酶或RNA水解 CA促进HCO转化为CO2,使叶绿体中CO2浓度 酶引起的，增强实验结论的可信度。 升高，进而导致CO2固定(CO2十C；→2C)加快，C (3)第1组加蛋白酶后酶失活（无CO2产生），说明 消耗增加，含量减少。使C；含量减少的外界条件： 酶被蛋白酶分解（蛋白酶仅作用于蛋白质）；第2组 适当提高CO2浓度（直接加快CO2固定，消耗更多 加RNA水解酶后酶仍有活性（有CO2产生），说明 C);适当降低光照强度（光反应产生的ATP和 酶不被RNA水解酶分解（乙醛脱氢酶不是RNA), NADPH减少，C的还原速率减弱，导致Cs的生成 结合对照可得出结论。实验中CO2产生的前提是 量减少，而C消耗量不变，导致C含量减少)。 乙醛被酶催化生成乙酸（酸性物质），若酶被蛋白酶 (3)图示中，使叶绿体内CO浓度提高的机制包括： 分解，催化反应无法进行，后续碳酸氢钠与酸的反应 ①CA的催化作用（细胞膜外）：细胞膜外的CA催化 也不会发生。 外界CO2转化为HCO,,便于通过Pump运输到细 (4)双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，可直接确认 胞质基质，再进入叶绿体（间接为叶绿体提供CO2); 酶的化学本质。双缩脲试剂检侧蛋白质的原理是与 ②Pump的运输作用：Pump将细胞质基质中的CO, 肽键反应生成紫色络合物，通过对照排除溶剂本身 和HCO运输到叶绿体中；③CA的催化作用（叶绿 的颜色干扰，若实验组出现特异性颜色，可确认酶为 体内部)：叶绿体中的CA催化HCO分解，产 蛋白质。 生CO2。 ·18·单元（三）细胞的能量供应和利用 (建议用时90分钟，满分100分) 一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是 最符合题目要求的。 1.科学家利用AI技术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 技术设计该酶时需要考虑的是 A.氨基酸R基种类会影响酶的空间结构与催化活性 B.氨基酸的数目改变可能导致酶的活性位点结构异常 C.肽键形成方式的差异会直接影响酶的氨基酸连接顺序 D.酶的新型折叠结构可能使其对底物的亲和力显著提高 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.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.光合作用的场所是叶绿体，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，C的还原发生在叶绿体基质中 4.冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开，依照组织或细胞的断裂面制成复模进 行观察的技术。如图表示正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜。 下列有关分析错误的是 ES h. EF A.ES和PS侧均为磷脂层的疏水侧 B.蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的 PS C.膜内部的蛋白质具有亲脂性 D.冰冻蚀刻技术中需要利用电子显微镜进行观察 5.如图是人体细胞中发生的某些物质合成过程图，其中a、b、c表示组成 对应大分子的单体，①②③④表示不同类型的生物大分子。下列叙述 ①指导 正确的是 ② 指导 A.①和②只有化学组成中的糖类不同 ③ 催化 B.高温处理可能使③的结构变得松散、伸展 ④ C.若c为葡萄糖，则④为糖原、淀粉或纤维素 D.a、b、c的组成元素中都含有C、H、O、N 6.实验人员研究了低氧胁迫对、b两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响，实验结果如表所示。下列叙 述正确的是 第1页（共8页） 生牧 品种 b 正常通气 十 低氧胁迫 十十十十十 十十十十 注：“十”越多，酒精相对含量越高。 A.正常通气时，a品种根系细胞有氧呼吸产生的ATP量远少于无氧呼吸 B.低氧胁迫下，b品种根系细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖量比a品种多 C.正常通气时，a、b品种根系细胞呼吸消耗的O2量与产生的CO2量基本相等 D.低氧胁迫对b品种根系细胞无氧呼吸的促进作用比a品种更显著 7.在细胞信号转导过程中存在一种分子开关机制，即通过蛋白激酶催化ATP水解使靶蛋白磷酸化， 通过蛋白磷酸酶的催化作用使靶蛋白去磷酸化，从而调节蛋白质的活性。下列说法错误的是 A.蛋白激酶和蛋白磷酸酶均具有专一性，只能催化特定靶蛋白的磷酸化或去磷酸化 B.靶蛋白磷酸化过程中，ATP水解为ADP和Pi,其中Pi会转移到靶蛋白的特定氨基酸残基上 C.该分子开关机制中，靶蛋白的磷酸化和去磷酸化过程均会改变靶蛋白的空间结构 D.蛋白磷酸酶催化靶蛋白去磷酸化时，会导致靶蛋白的氨基酸序列发生改变 8.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 9.鲁宾和卡门向小球藻供给8O含量不同的水和碳酸氢钠，检测各组小球藻光合作用释放的氧气 中18O含量，证实了光合作用释放的氧气中氧元素来源于水。下列分析正确的是 组别 第1组第2组第3组 水中80含量/% 0.85 0.20 0.20 碳酸氢钠中80含量/% 0.61 0.40 0.57 A.3个组别释放的氧气中180含量分别为0.85%、0.40%、0.20% B.本实验通过检测所释放氧气的放射性强度来确定自变量与因变量的关系 C.同组及不同组的实验中，水和碳酸氢钠的8O含量需要存在差值 D.本实验证明，光合作用过程中光反应为暗反应提供NADPH和ATP 10.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 学·三 第2页（共8页） 11.科研人员将白芨种苗先驯化（指将组培苗从培养容器中取出后，在大棚等环境中利用某些措施进 行一段时间培养)，后置于自然条件下培养相同时间，再检测白芨幼苗的光合指标，结果如下表所 示。下列有关叙述错误的是 平均呼吸速率 平均净光合速率/ 组别 块茎生物量/g 总生物量/g (mmol·m-2·h-1) (mmol·m-2·h-l) 对照组 0.06 0.25 0.5 0.68 实验组 0.43 1.16 0.43 1.17 A.提取叶绿素需用无水乙醇，不能用蒸馏水，因为叶绿素不溶于水 B.对照组需每天给予6.5小时光照，幼苗才能正常生长 C.实验组总生物量更高，说明驯化提高了白芨对环境资源的利用效率 D.实验组块茎生物量占比提高，表明驯化促进了光合产物向块茎的运输和储存 12.蓝光诱导植物气孔开放的原理如图所示。蓝光信号促进保卫细胞膜上的向光素磷酸化，进而促 进BIBS1磷酸化，H+-ATP酶与磷酸化的BLBS1接触后被激活，使H+释放到细胞外，建立质 膜内外H+浓度梯度。在H+浓度梯度的驱动下K+进人保卫细胞，保卫细胞吸水膨胀导致气孔 开放。下列叙述不合理的是 P P 蓝光 BLBS1 向光素 磷酸化 ATP 向光素 H● 个HtK+转运蛋白 :d+dCV H+-ATP酶 K+ 8时 A.同一物质可通过不同运输方式进出细胞 B.磷酸化的BLBS1激活H+-ATP酶依赖生物膜流动性 C.向光素可将光能转换为ATP中的化学能 D.在大棚种植时，添加少量蓝光可能会提高光合速率 13.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 A.圆点①②③④⑤处的颜色各不相同 ① B.圆点②③处的淀粉酶均变性失活 ② ③ 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、H的影响 ④ ⑧ 第3页（共8页） 生物 14.为探究某单质光和高盐（盐胁迫）对某作物生长的影响，进行了实验，实验分组处理及其实验结果 如图所示（光补偿点指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，光饱和点之前CO2消耗量与光照 强度呈正相关)。下列说法错误的是 401 5 ①0 mM NaC1+正常光 ②0 mM NaC1+单质光 c530 ③150 mM NaC1+正常光 mmmhmmm 2 凰图 ④150 mM NaC1+单质光 10 0 ①②③④ ①②③④ A.提高本实验环境中CO2浓度，会导致各组光补偿点降低 B.与①组相比，②组呼吸速率增加会导致光补偿点增加 C.分析①③组，盐胁迫对光合作用的抑制程度小于对呼吸作用的抑制程度 D.达到光补偿点之前，④组的光合速率始终大于③组的光合速率 15.叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”（如图1）。正常情况下，植 物体内代谢“源”与“库”之间是相互协调的，在对光合产物的需求量大时，叶的光合速率也较大， 反之亦然。下列相关叙述正确的是 第3果单果重8.19g) 8第2果单果重10.43g 第1果单果重12.31g 源 库 库与源的距离处理 图1 图2 A.根是植物吸收水和无机盐的主要器官，既能作为“源”，也能作为“库” B.叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片小 C.摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等都使叶的光合速率升高 D.图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个 选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有 选错的得0分。 16.高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白(NTT),但转运方向不同。蓝细菌细 胞膜上不含NTT,分别用上述两种NTT改造蓝细菌，获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别与缺乏 线粒体的酵母细胞融合得到两种共生体，这两种共生体在缺乏有机碳源的条件下存活状况不同。 下列叙述正确的是 细胞膜 细胞膜 ADP ATP← ATP ADP (在蓝细菌中表达 (在蓝细菌中表达的高 的红藻NTT) 等植物叶绿体NTT) 甲 乙 A.NTT可同时转运ADP和ATP,不具有专一性 B.缺乏线粒体的酵母菌不能合成ATP,无法存活 C.甲、乙两种工程菌在光照条件下都可以进行光合作用 D.在光照条件下，含乙的共生体缺乏有机碳源时能存活 学·三 第4页（共8页） 17.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KNO3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。下列叙述错误的是 A.在0.10mol/IKNO3溶液中，H2O、K+和NO3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/LKNO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 18.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)/ 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 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.甲组间歇性地通入空气时，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，溶液由蓝变黄再变绿 19.过氧化物酶体是一种广泛存在于真核细胞中的单层膜细胞器，内含过氧化氢酶。科研人员通过 去垢剂（毛地黄皂苷）处理来破坏动物细胞内的膜性细胞器， 100 从而释放出酸性磷酸酶和过氧化氢酶，并测定这两种酶的活880 酸性磷酸酶 性，实验结果如图所示。下列相关推测合理的是 60 A.猪的肝脏细胞中过氧化物酶体的数量可能较多 过氧化氢酶 20 B.过氧化氢酶在过氧化物酶体中合成，经内质网加工成熟 0.51.0 1广20 C.酸性磷酸酶和过氧化氢酶均来自过氧化物酶体 毛地黄皂苷/(mg.mL-1) D.不同膜性细胞器对同一浓度毛地黄皂苷的耐受性不同 20.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。下列说法正确的是 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 第5页（共8页） 生物 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 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 5 6 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 16 17 18 19 20 答案 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21.(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Piz0通道的作用机理如图所示。回答下 列问题： Ca2+ 流体剪切力等 细胞膜 Piezo KCa3.1 aPg回 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。 (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Ca+进入细胞的跨膜运输方式为 。 从结构方面分析，Piezo通道开放后Ca2+ 能通过该通道的原因是 22.(12分)为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型(WT)及 NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速 率和氧浓度，结果如图1所示。回答下列问题： 200 8 .3x.-uw.7Olowr I-Io 图 (1)据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ,依 据是 。有氧呼吸 第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。 (2)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合 根细胞呼吸速率的变化分析，其原因可能是 学·三 第6页（共8页） (3)光合作用光反应的实质是光能引起的氧化还原反应，水分解成 的同时， 被叶绿体夺去了电子，最终接受电子的物质（最终电子受体）是 (4)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分 子A、B或C时，E增多并累积（如图2a);当加人F、G或H时，E也同样累积（如图2b)。根据此 结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设： 加入A E积累 E积累 加入G 0 (a)A→B→C→D→EF→G→H b)A→B→C→D→EF→G→H 丙二酸阻遏 丙二酸阻遏 注：字母A~H表示一系列分子。 图2 23.(11分)大豆是全球重要的粮食、经济作物，具有丰富的蛋白质和油分。光合生物吸收过量光能 会引起光抑制，使光合作用最大效率和速率降低。图1为大豆叶肉细胞进行光反应过程的模式 图，PSⅡ反应中心是光抑制发生的主要部位。光合生物进化出了多种光保护机制，光呼吸是其 中一种重要的途径，其过程如图2所示。回答下列问题： 光 光 NADP+ ✉ H+ NADPH C02 02 细胞色素 糖类 RuBP RuBP bf复合物 卡尔文循环 光呼吸 2H OO. Rubisco +4H ATP ATP 类囊体膜 NADPH C2+C NADPH 基质 ATPADP+Pi 酶人AT四 H+ 图2 (1)图1中PSⅡ和PSI是由光合色素和蛋白质组成的复合物，位于叶绿体的 自然界中某些细菌如硫细菌进行光合作用时不产生氧气，推测此类细菌可能不具 (填“PSI”或“PSⅡ”)。光反应生成的ATP和NADPH为暗反应提供了 (2)强光照射往往会使环境温度升高，导致 ,CO2供应不足，暗反应速率减 慢，短时间内，光反应产物ATP、NADPH在细胞中的含量 。由于 NADP+不足，导致电子积累，产生大量的活性氧，这些活性氧攻击叶绿素和PSⅡ反应中心，从而 损伤光合结构。 (3)图2中Rubisco是一种双功能酶，在光下它催化RuBP(Cs)与CO2的反应称为 ,还能催化C与O2反应产生CO2进行光呼吸。强光下，光呼吸增强，产生的C3和CO 可加快暗反应的进行，消耗的NADPH增多，减缓 的不足，避免电子积累 引起的光合结构损伤。 24.(11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： 第7页（共8页） 生物三 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： 25.(11分)二氧化碳浓缩机制通过泵(Pump)将二氧化碳和碳酸氢根(HCO)运输到细胞质基质和 叶绿体中（阴影部分）。Pump存在于细胞膜、叶绿体膜中，碳酸酐酶(CA)存在于含有各种酶的 叶绿体区室中，CA也存在于细胞膜外的细胞表面。回答下列问题： 注： 1. C02 ,1表示不能通过。 CO, C02 2.箭头大小对应 ① Pump CA 反应速率大小。 ② HCO HCO HCO (1)Pump运输二氧化碳和碳酸氢根的方式属于 物质通过时，转运的物质 (填“需要”或“不需要”)与Pump结合。 (2)碳酸酐酶存在的具体场所是 。若③处碳酸酐酶含量增 加，短时间内细胞中的五碳化合物含量会 (填“增加”“不变”或“减少”)；还可以通过改 变外界条件使五碳化合物含量出现相同变化，则外界条件变化是 (答出两点)。 (3)图示过程中二氧化碳在叶绿体中实现“浓缩”。图示中使叶绿体内二氧化碳浓度提高的机制 包括： (答出三点)。 学·三 第8页（共8页）