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（江西专版）

单元（三）细胞的能量供应和利用 (建议用时75分钟，满分100分) 一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24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.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 2.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 3.江西庐山云雾茶生长在高海拔山区，昼夜温差大，有利于茶叶品质提升。昼夜温差大促进茶叶品 质提升的原因是 ①白天温度高，光合作用强度大，合成有机物多 ②夜间温度低，呼吸作用强度低，消耗有机物少 ③白天温度高，呼吸作用强度大，合成有机物多 ④夜间温度低，光合作用强度低，消耗有机物少 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 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 S E PS 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 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 第1页（共8页） 生生 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，①②③ ④表示不同类型的生物大分子。下列叙述正确的是 a ①指导 ②指导 ③催化 A.①和②只有化学组成中的糖类不同 B.高温处理可能使③的结构变得松散、伸展 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.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 7.质体是植物细胞中一种重要的双层膜细胞器，主要参与光合作用、储存营养物质和合成各种代谢 产物等。根据色素类型的不同，质体分成叶绿体、有色体（主要含有类胡萝卜素）和白色体（不含色 素)。下列叙述错误的是 A.可以通过差速离心法分离质体和其他细胞器 B.可以利用无水乙醇提取出叶绿体和有色体中的色素 C.有色体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用 D.推测白色体负责储存营养物质，主要分布在种子中 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 物学·三 第2页（共8页） 》回 9.某研究小组探究“温度对植物呼吸速率的影响”，他们将相同的植物种子分别放在不同温度下培 养，其他条件相同且适宜，一段时间后测定种子的呼吸速率，结果如下表所示。下列分析错误的是 温度/℃ 10 20 30 40 50 呼吸速率/(mgO2·g1·h1) 8 6 A.该实验的自变量是温度，因变量是呼吸速率 B.在10~20℃范围内，随着温度升高，种子的呼吸速率逐渐增加 C.30℃时种子的呼吸速率最高，说明30℃是种子呼吸作用的最适温度 D.50℃时种子的呼吸速率很低，可能是因为高温使呼吸酶变性失活 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 10 15 20 净光合速率/(mgCO2·m·h1) -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5kx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15k1x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，加人的液体 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，1mi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 ② ③ ④ ⑤ A.圆点①②③④⑤处的颜色各不相同 B.圆点②③处的淀粉酶均变性失活 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.在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，观察其质壁分离， 再用清水处理后观察其质壁分离的复原，实验结果如图所示。下列叙述错误的是 第3页（共8页） 生我 100A 98 100 90 口蔗糖溶液 ■清水 75 60 52 40 20 19 00 0 T T T4 A.T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁 B.T,和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原 C.质壁分离复原过程中，中央液泡颜色逐渐变浅，细胞吸水能力逐渐增强 D.T?和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个 以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13.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 细胞液 Ca2+ CI (pH3~6 离子通道 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.NO通过离子通道运输进人液泡时需与通道蛋白结合 C.Na+、Ca+进人液泡时，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有利于光合作用的进行 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 接橡皮球常 (或气泵) 图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CO, 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 物学·三 第4页（共8页） 回 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。下列说法正确的是 1400 1200 酶a 000 800 酶b 600 400 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 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 三、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： 第5页（共8页） 生物 Ca2+ K￥ 流体剪切力等 ●●● ●● 细胞膜 Piezo KCa3.1 FP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Ca2+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，e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 4H 膜间区域 02+2H+H [H 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]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)。 学·三 第6页（共8页） 回 19.(12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： NADP+ H 、H NADPH C02 02 Ps) 细胞色素sI 糖类 RuBP 一RuBP C02 bf复合物 卡尔文循环 光呼吸 2H002 Rubisco +4H+ ATP ATP 类囊体膜 NADPH C3* C2+C3 NADPH 基质 ATPADP+Pi 合酶人AT四 H 图1 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(C,)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CO2 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。 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 第7页（共8页） 生物 (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： 21.(12分)为探究叶片光合作用产物的分配机制，科研人员以砂糖橘植株为研究对象，利用CO2研 究光合作用产物在叶、果实和根等器官中的分配，结果如下表所示。回答下列问题： 光合作用产物 主要分配器官 产量/(g/d) 叶 果实 根 100 32.032% 25.0 25% 22.0 22% 80 25.6 32% 17.6 22% 20.8 26% 60 19.232%12.0 20% 18.0 30% (1)影响砂糖橘植株光合作用的环境因素有很多，如N等无机盐主要影响 (答出1种即可)等物质的合成，从而影响植物的光合作用。对于砂糖橘植株来说，光对其生长发 育的作用有 (答出2点)。 (2)叶片合成的光合作用产物主要以 形式运输到果实和根等部位。砂糖橘植株光合 作用产物更多地分配到叶，其生理意义是 据表分析，当砂糖橘植株的光合作用产物产量下降时，光合作用产物 在果实和根中分配比例的变化情况是 。 光合作用 产物产量较低时，光合作用产物在根中的分配比例发生变化，这种变化的意义在于 (3)农业生产上，果农常在挂果后对砂糖橘茎干进行半环割（对茎的韧皮部环割半圈），半环割的 目的是 学·三 第8页（共8页） 回T ·生物学· 单元（三） 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.解决问题能力下.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 ①②③ ④ 档次系数 1 单项选择题 2 “减法原理”的应用 易 0.78 2 单项选择题 2 光合作用的场所和反应过程 易 0.75 昼夜温差对细胞代谢过程的 3 单项选择题 易 0.77 影响 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 2 生物大分子 中 0.68 6 单项选择题 ATP、ADP、AMP之间的关系 中 0.65 7 单项选择题 2 质体与光合色素 易 0.72 8 单项选择题 2 细胞呼吸的能量变化 易 0.78 9 单项选择题 2 温度对植物呼吸速率的影响 易 0.75 不同光照强度对植物光合速 10 单项选择题 易 0.78 率的影响 11 单项选择题 2 酶特性的相关探究 中 0.68 单项选择题 2 质壁分离实验 中 0.65 13 多项选择题 4 物质跨膜运输 中 0.65 14 多项选择题 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 15 多项选择题 4 中 0.62 水解反应速率 16 多项选择题 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 分 0.62 非选择题 13 有氧呼吸的过程 中 0.60 ·13· ·生物学· 参考答案及解析 19 非选择题 12 光合作用过程与光呼吸 中 0.55 20 非选择题 13 探究乙醛脱氢酶的化学本质 0.50 探究叶片光合作用产物的分 21 非选择题 12 难 0.25 配机制 香考答案及解析 一、单项选择题 面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿 1.A【解析】验证Mg是植物体的必需元素，实验组可 于整个磷脂双分子层，可见蛋白质分子在磷脂双分子 用缺Mg的培养液处理，利用了“减法原理”，A正确； 层中是不均匀分布的，B正确；冰冻蚀刻技术规察细 研究分泌蛋白的合成、运输与分泌，用放射性同位素 胞膜中蛋白质的分布和膜面结构，需要利用电子显微 标记的氨基酸进行实验，没有利用“加法原理”或“减 镜进行观察，D正确。 法原理”，B错误；探究植物细胞的吸水和失水实验， 5.B【解析】由图可知，①可指导②的合成，①是 是通过改变外界溶液浓度来观察植物细胞的变化，没 DNA,②是RNA,DNA和RNA的区别不仅在于糖 有利用“减法原理”，C错误；比较过氧化氢在不同条 类(DNA含脱氧核糖，RNA含核糖)不同，碱基也有 件下分解的实验中，分别设置不同的实验条件（如加 差异(DNA特有T,RNA特有U),A错误；③能催化 热、加FeCl、加过氧化氢酶等)，利用了“加法原理”， ④的合成，③是酶，大多数酶是蛋白质，高温处理会破 D错误。 坏蛋白质的空间结构，使其变得松散、伸展，B正确： 2.C【解析】光合作用的场所是叶绿体，叶绿体中的色 该图表示人体细胞中的物质合成过程，人体细胞中不 素分布在类囊体薄膜上，A错误：暗反应阶段不需要 会合成淀粉和纤维素，若c为葡萄糖，则④为糖原，C 光，但需要光反应阶段产生的ATP和NADPH,当 错误；a是核糖核苷酸，b是氨基酸，其共同组成元素 ATP和NADPH消耗完后，暗反应在黑暗中无法继 为C、H,O、N,c若为葡萄糖，组成元素为C、H、O,D 续进行，B错误：光反应阶段产生的ATP和NADPH 错误。 用于暗反应阶段C的还原，为该过程提供能量和还 6,B【解析】ATP在细胞中含量少，其作为细胞中的 原剂，C正确：CO2的固定和C的还原都发生在叶绿 直接能源物质，通过ATP与ADP时刻不停地相互转 体基质中，光反应发生在类囊体薄膜上，D错误。 化满足机体对能量的需求，A正确：dATP水解产生 3.A【解析】白天温度高，酶活性高，光合作用强度大， dAMP(脱氧腺苷一磷酸)，即腺嘌呤脱氧核苷酸，是 合成糖类等有机物多：夜间温度低，酶活性低，呼吸作 DNA的组成成分，B错误；光反应过程中有ATP生 用强度低，消耗有机物少，最终积累的有机物多，因此 成，此时ATP中的能量来自光能，ATP是直接能源 昼夜温差大可以提升茶叶品质，①②正确，③④错误。 物质，其中的能量可转化为光能（如萤火虫发光），C 故选A。 正确：ATP水解为ADP释放能量，与吸能反应相联 4,A【解析】生物膜的磷脂双分子层中，磷脂的疏水端 系，而ATP的合成与细胞中的放能反应相联系，D 在膜中央，亲水端在膜两侧，据此推测，图中ES和PS 正确 侧均为磷脂层的亲水侧，膜内部的蛋白质具有亲脂 7.C【解析】差速离心法通过采取不同离心速率分离 性，A错误，C正确；由图可知，蛋白质分子以不同方 细胞器，质体（如叶绿体）体积较大，可用此法分离，A 式镶嵌在磷脂双分子层中，有的镶在磷脂双分子层表 正确；叶绿体和有色体中的色素均可被无水乙醇提 ·14· T ·生物学· 取，B正确：有色体主要含有类胡萝卜素（胡萝卜素和 色，圆点③④处可能是无色或浅蓝色，A错误：唾液 叶黄素)，主要吸收蓝紫光，C错误；由题意可知，质体 淀粉酶的本质是蛋白质，高温或过酸都会使蛋白质 主要参与光合作用、储存营养物质和合成各种代谢产 变性失活，B正确；在该实验中，反应温度是无关变 物等，而白色体这种质体不含色素，故推测白色体负 量，无关变量应保持相同且适宜，故37℃保温可以 责储存营养物质，主要分布在种子中，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.C【解析】有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解为 说明酶具有专一性（④⑤），且其催化作用受温度（② CO2和H2O,释放的能量更多，无氧呼吸只能将葡萄 ④)、pH(③④)的影响，D正确。 糖分解为不彻底的氧化产物（如酒精、乳酸），释放的 12.C【解析】由柱形图可知，T:组经蔗糖溶液处理 能量较少，A正确；有氧呼吸三个阶段都能释放能量， 后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞 其中第一、二阶段产生少量ATP,第三阶段产生大量 原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确：观察图中 ATP,B正确；无氧呼吸仅第一阶段有少量能量释放 T1和T2组，经清水处理后，质壁分离的细胞比例都 并合成ATP,第二阶段无能量释放，C错误：对于恒 变为0，这表明发生质壁分离的细胞均复原，B正确； 温动物而言，细胞呼吸释放的热能可用于维持体温， 质壁分离复原过程中，细胞吸水，中央液泡的溶质浓 保证生命活动正常进行，D正确。 度降低，颜色逐渐变浅，同时细胞液浓度降低，细胞 9.C【解析】该实验中，研究者改变的变量是温度，检 吸水能力逐渐减弱，C错误；T:和T1组若持续用清 测的变量是呼吸速率，因此自变量是温度，因变量是 水处理，质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。 呼吸速率，A正确；由表格数据可知，在10~20℃范 二、多项选择题 围内，呼吸速率从2mgO2·g1·h1增加到 13.AD【解析】由图可知，细胞液的pH为3~6，胞质 5mgO2·g1·h1,随温度升高而增加，B正确： 溶胶的pH为7.5，说明细胞液的H+浓度高于胞质 30℃时呼吸速率最高，但该实验温度梯度较大，不 溶胶，若要长期维持液泡膜内外的H+浓度梯度，需 能确定30℃就是种子呼吸作用的最适温度，可能在 通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液 20~40℃之间存在更适温度，C错误；50℃属于高 中，A正确：物质通过协助扩散进出细胞可借助通道 温，会使呼吸酶的空间结构被破坏，导致酶变性失 蛋白或载体蛋白进行，其中NO:通过离子通道运 活，从而使呼吸速率很低，D正确。 输进入液泡时无需与通道蛋白结合，B错误：液泡膜 10.A【解析】光照强度为0时，没有光能输入，植物不 上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将胞质溶 能进行光合作用，只进行呼吸作用，A正确；光照强 胶中的Na+、Ca+转运到液泡内，说明Na+、Ca+进 度为5kx时，净光合速率为5mgCO2·m2·h1, 入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H电化学梯 表明光合速率大于呼吸速率，B错误；由表格数据可 度，因此图示过程Na、Ca+进入液泡的方式为主 知，当光照强度从0增加到15klx时，净光合速率逐 动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H电 渐增加，当光照强度超过15kx后，净光合速率不再 化学梯度提供，C错误；白天蔗糖进入液泡（该过程 增加，C错误；光照强度为15klx和20klx时净光合 借助H电化学梯度提供能量，方式是主动运输)， 速率相同，说明此时限制光合速率的因素不是光照 使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖 强度，可能是CO2浓度、温度等，D错误。 在细胞质基质中的过度积累，有利于光合作用的持 11.A【解析】淀粉酶可水解淀粉一琼脂块上的淀粉， 续进行，D正确。 再用碘液检测淀粉是否被水解，②煮沸的新鲜唾液、14.CD【解析】甲装置用于探究有氧呼吸，NOH溶 ③与盐酸混合的新鲜唾液中淀粉酶均变性失活，但 液的作用是吸收空气中的二氧化碳，澄清石灰水用 盐酸可以使淀粉水解，①清水、⑤2%的蔗糖酶溶液 于检测有氧呼吸的产物CO2,A正确；乙装置用于探 不能使淀粉水解，所以圆点①②⑤处的颜色均为蓝 究无氧呼吸，酵母菌培养的时间控制在8~10h,目 ·15· ·生物学· 参考答案及解析 的是消耗掉葡萄糖，防止葡萄糖与酸性重铬酸钾进 Piezo通道的微活)。 行反应，以便于检测酒精，B正确；甲组间歇性地通 (2)血液中钙离子含量过高动物会出现肌无力，过低 入空气时，间隔时间不能太长，否则酵母菌会因缺少 动物会出现抽搐现象，这体现了无机盐具有维持生 氧气而进行无氧呼吸产生酒精，C错误；将乙组澄清 物体正常生命活动的功能。 石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后，溶液会由蓝变绿 (3)由图可知，Ca2+进入细胞是顺浓度梯度，借助 再变黄，D错误。 Piezoi通道进行的，跨膜运输方式为协助扩散（易化 15.BCD【解析】ADP和Pi的生成量与底物ATP的 扩散)。从结构上看，Ca+能通过Piezo通道（通道 量有关，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,ACD【解析】该实验中，人为改变的变量是除草剂 (3)膜两侧H+的浓度差（和电势差）类囊体薄膜 浓度和杂草品种，即自变量，随着自变量变化而变化 (4)减少ATP合成，引起供能障碍；导致产热过多， 的变量是放氧速率，即因变量，A正确：除草剂浓度 引发体温异常（答出1点即可） 为0时，放氧速率代表光反应产生氧气的速率，但光 【解析】(1)图中生物膜为细胞器（线粒体）膜，其功 合作用还包括暗反应，仅通过光反应的放氧速率不 能是为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制 能说明两者的光合作用强度相同，B错误；氧气是光 物质出入细胞器。 反应的产物，除草剂浓度为20%时品种甲放氧速率 (2)[H]的形成过程为氧化型辅酶I(NAD)转化 为0，说明此时品种甲的离体叶绿体不能进行光反 成还原型辅酶I(NADH),H]的消耗则为相反的 应（水不能分解产生氧气），C正确；随着除草剂浓度 过程，即NADH转化为氧化型辅酶I(NAD+)的过 升高，品种甲放氧速率从5.0下降到0，下降幅度明 程。膜a(线粒体内膜)上[H]反应产生H和电子， 显大于品种乙（从5.0下降到1.0），说明品种甲对 电子沿线粒体内膜上的电子传递链传递给氧气，最 该除草剂更敏感，D正确。 终产生水。膜a向膜间区域主动运输H,会使膜 三、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、V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 节，因为结果（膜弯曲）会进一步促进原因（膜张力对 低膜两侧H+浓度差，减少ATP合成，引起供能障 ·16· ·生物学· 碍，较多能量以热能的形式释放，故该药物可能具有 计的“单一变量原则”，排除“加入液体”这一操作本 负面作用 身对实验结果的影响。 19.(12分，除标注外，每空2分) (2)空白对照不施加实验处理（此处指不加入能分解 (1)类囊体薄膜(1分)PSⅡ能量和还原剂 蛋白质或RNA的试剂)，可以排除乙醛自身分解、 (2)气孔关闭（或“气孔开度下降”）增加 碳酸氢钠自身反应等无关因素的影响，验证第1组、 (3)CO2的固定(1分)NADP 第2组的实验结果是由加入的蛋白酶或RNA水解 【解析】(1)图1中PSⅡ和PSI是由光合色素和蛋 酶引起的，增强实验结论的可信度。 白质组成的复合物，主要完成光合作用的光反应，位 (3)第1组加蛋白酶后酶失活（无CO2产生），说明 于叶绿体的类囊体薄膜上。图中PSⅡ完成的反应 酶被蛋白酶分解（蛋白酶仅作用于蛋白质）：第2组 过程可以产生氧气，自然界中某些细菌如硫细菌进 加RNA水解酶后酶仍有活性（有CO2产生），说明 行光合作用时不产生氧气，推测此类细菌可能不具 酶不被RNA水解酶分解（乙醛脱氢酶不是RNA), 有PSⅡ。光反应生成的ATP和NADPH为暗反应 结合对照可得出结论。实验中CO2产生的前提是 C化合物的还原提供了能量和还原剂。 乙醛被酶催化生成乙酸（酸性物质），若酶被蛋白酶 (2)环境温度升高，导致气孔关闭，CO2供应不足，暗 分解，催化反应无法进行，后续碳酸氢钠与酸的反应 反应速率减慢，短时间内，对光反应产物ATP、 也不会发生 NADPH的利用减少，使其在细胞中的含量增加。 (4)双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，可直接确认 (3)RuBP(Cs)与CO2的反应称为CO2的固定。强 酶的化学本质。双缩脲试剂检测蛋白质的原理是与 光下，光呼吸增强，产生的C和CO2可加快暗反应 肽键反应生成紫色络合物，通过对照排除溶剂本身 的进行，消耗的NADPH增多，产生更多的 的颜色干扰，若实验组出现特异性颜色，可确认酶为 NADP+,避免电子积累引起的光合结构损伤。 蛋白质。 20.(13分，除标注外，每空1分) 21.(12分，除标注外，每空2分) (1)蒸馏水1mL(等量原则和)单一变量原则 (I)叶绿素、酶、ADP、NADP+、ATP、NADPH(答出 (2)空白排除无关变量对实验结果的影响 一个即可，1分)影响光合作用产物在根、叶和果 (3)乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质第1组加入 实等器官的分配；调控砂糖橘植株的生长发育过程 蛋白酶后，乙醛脱氢酶（蛋白质）被分解，无法催化乙 (2)蔗糖(1分)有利于叶的生长，增强对光的捕获 醛转化为乙酸，碳酸氢钠因无酸性条件作用，故不产 (吸收和转化)能力，合成更多的有机物果实分配 生C02(无气泡)(3分) 比例下降，根分配比例上升有利于根系的生长，从 (4)检测方案：①取两支试管，编号甲、乙；②@甲管加 而加快对水分、无机盐的吸收，为植物的生长提供更 入2mL乙醛脱氢酶溶液，乙管加入2mL蒸馏水 有利的条件 (空白对照)；③向两支试管中分别加入1mL双缩 (3)阻止叶片光合作用合成的有机物向下运输，使更 脲试剂A液（创造碱性环境），摇匀后再加入4滴双 多的光合作用产物分配到果实中，提高果实的产量 缩脲试剂B液，振荡摇匀；④观察两支试管中的颜色 和品质 变化(3分)预期结果：甲管出现紫色反应，乙管无 【解析】(1)叶绿素、与光合作用有关的酶、ATP和 紫色反应(2分) NADPH中均含有N,因此N等无机盐主要影响叶 【解析】(1)第1组加蛋白酶、第2组加RNA水解 绿素、与光合作用有关的酶、ATP和NADPH、 酶，若第3组不加入液体或加入其他溶剂，会引入 ADP、NADP+等物质的合成，从而影响植物的光合 “是否加液体”“溶剂种类”等额外变量，蒸馏水与各 作用。对于砂糖橘植株来说，光对其生长发育的作 组溶液溶剂一致，可消除该干扰，所以遵循了实验设 用有影响光合作用产物在根、叶和果实等器官的分 ·17· ·生物学· 参考答案及解析 配；调控砂糖橘植株的生长发育过程。 合作用产物在根中的分配比例发生变化，这种变化 (2)叶片合成的光合作用产物主要以蔗糖的形式运 的意义在于有利于根系的生长，从而加快对水分、无 输到果实和根等部位。砂糖橘植株光合作用产物更 机盐的吸收，为植物的生长提供更有利的条件。 多地分配到叶，其生理意义是叶是进行光合作用的 (3)农业生产上，果农常在挂果后对砂糖橘茎干进行 主要器官，光合作用产物更多地分配到叶可保证叶 半环割（对茎的韧皮部环割半圈），半环割的目的是 片有足够的物质和能量来源，维持叶片的生长和光 阻止叶片光合作用合成的有机物向下运输，使更多 合作用的持续进行。结合表格数据分析，当砂糖橘 的光合作用产物分配到果实中，提高果实的产量和 植株的光合作用产物产量下降时，果实分配比例下 品质。 降，根分配比例上升。光合作用产物产量较低时，光 ·18