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（宁青陕晋甘贵云专版）

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、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目 要求。 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.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 3.贵州都匀毛尖茶的嫩叶细胞中，叶绿体是光合作用的主要场所。下列关于都匀毛尖茶嫩叶叶绿体 结构与功能的叙述，错误的是 A.类囊体薄膜上分布着光合色素和与光反应有关的酶 B.叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶和少量DNA C.光反应产生的ATP和NADPH用于暗反应中C的还原 D.叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒，主要目的是增加细胞膜的面积 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 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.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 ② 指导 正确的是 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 第1页（共8页） 生生 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--7 3 % 02吸收速率 25 胚根长出 0 12 24 第一阶段第二阶段 3648 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 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 管中加人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 ③ 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中加入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 物学·三 第2页（共8页） 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 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5k1x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入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 ⊙ ③ 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、H的影响 12.植物细胞的胞质溶胶中C、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+ (pH3~6 离子通道 Na+ 蔗糖 胞质溶胶 H 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入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不利于光合作用的进行 第3页（共8页） 生牧 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。下列叙述正确的是 A.在0.10mol/LKNO溶液中，H2O、K+和NO3进出保卫细胞达到动态平衡 B.0.20mol/IKNO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0.20ol/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)/ 慧A美 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 1400 知1200 酶a 000 800 酶b 600 400 c 200 0 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 物学·三 第4页（共8页） 云四 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 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 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17.(9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 ● 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。 (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 第5页（共8页） 生物 18.（10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 4 膜间区域 02+2H+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.(11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： 50 0 36.7, 40,1 1000 -。-对照组 900 ·中CO,浓度 30 800 700 +高C02浓度 20 9816.0213 600 500 2.8 400 0 量，02网%90 8 300 200 100 夏品 -2016.7 光照强度/ux 60120180240300360420480540600 时间/s 图1光照强度对生菜光合作用强度的影响 图2C02浓度对生菜光合作用强度的影响 (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 学·三 第6页（共8页） (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.(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： 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 2 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） 21.(11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： 25 、0.60 3501 0.50 ★喷灌 ★喷灌 20 ■地面灌溉 300 ·地面灌溉 10 ★喷灌 ·地面灌溉 0.204 5 ，010 200 0 8:0010:0012:0014:0016:0018:00 08:0010:0012:0014:0016:0018:00 150 8:0010:0012:0014:0016:0018:00 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 生物学·三 第8页（共8页） 》回·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) ① ②③ ④ 档次系数 1 选择题 3 “减法原理”的应用 易 0.78 2 选择题 3 科学史 易 0.85 3 选择题 3 叶绿体的结构与功能 易 0.75 4 选择题 3 水参与的生理过程 易 0.74 5 选择题 生物大分子 中 0.68 种子萌发过程中呼吸速率的 6 选择题 3 中 0.67 变化 7 选择题 3 细胞呼吸的能量变化 易 0.78 8 选择题 ATP、ADP、AMP之间的关系 中 0.65 9 选择题 3 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 3 易 0.78 率的影响 11 选择题 酶特性的相关探究 中 0.68 12 选择题 3 物质跨膜运输 中 0.65 13 选择题 3 细胞的失水与吸水 中 0.55 14 选择题 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 中 0.62 水解反应速率 16 选择题 3 除草剂对希尔反应的影响 中 0.54 17 非选择题 9 无机盐、生物膜及物质运输 中 0.62 18 非选择题 10 有氧呼吸的过程 中 0.60 9 非选择题 11 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 11 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 11 难 0.25 的影响 叁考答案及解析 一、选择题 架由蛋白质构成，其合成依赖核糖体的脱水缩合（生 1.A【解析】验证Mg是植物体的必需元素，实验组可 成水)，而非直接利用水作为原料，D错误。 用缺Mg的培养液处理，利用了“减法原理”，A正确： 5.B【解析】由图可知，①可指导②的合成，①是 研究分泌蛋白的合成、运输与分泌，用放射性同位素 DNA,②是RNA,DNA和RNA的区别不仅在于糖 标记的氨基酸进行实验，没有利用“加法原理”或“减 类(DNA含脱氧核糖，RNA含核糖)不同，碱基也有 法原理”，B错误；探究植物细胞的吸水和失水实验， 差异(DNA特有T,RNA特有U),A错误；③能催化 是通过改变外界溶液浓度来观察植物细胞的变化，没 ④的合成，③是酶，大多数酶是蛋白质，高温处理会破 有利用“减法原理”，C错误；比较过氧化氢在不同条 坏蛋白质的空间结构，使其变得松散、伸展，B正确： 件下分解的实验中，分别设置不同的实验条件（如加 该图表示人体细胞中的物质合成过程，人体细胞中不 热、加FC、加过氧化氢酶等)，利用了“加法原理”， 会合成淀粉和纤维素，若c为葡萄糖，则④为糖原，C D错误。 错误；a是核糖核苷酸，b是氨基酸，其共同组成元素 2.D【解析】人鼠细胞融合实验采用的是荧光标记法， 为C、H、O、N,c若为葡萄糖，组成元素为C、H、O,D 而非放射性同位素标记法，该实验通过标记细胞膜蛋 错误。 白，观察细胞融合后的荧光分布，证明细胞膜具有流 6.C【解析】第一阶段CO2释放速率基本等于O2吸 动性，A错误；恩格尔曼实验通过需氧细菌聚集位置 收速率，根据有氧呼吸的反应式可知，此时种子几乎 判断O2释放最多区域，属于定性分析而非定量测 不进行无氧呼吸（无氧呼吸不消耗O2但产生CO2,若 定，B错误；细胞发现者是罗伯特·胡克，施莱登和施 进行无氧呼吸，CO释放速率会大于O2吸收速率)， 旺提出了细胞学说，C错误；萨姆纳从刀豆种子中提 A正确；第二阶段CO:释放速率大于O,吸收速率， 取脲酶并证实其本质是蛋白质，符合酶化学本质研究 说明种子同时进行有氧呼吸（消耗O2产生C)2)和无 史，D正确。 氧呼吸（不消耗○2但产生CO2),B正确：小麦种子进 3.D【解析】类囊体薄膜是光反应的场所，分布着光合 行无氧呼吸产生的是酒精和CO2,不是乳酸，第三阶 色素和与光反应有关的酶，A正确：叶绿体基质是暗 段CO。释放速率小于O2吸收速率，说明细胞呼吸消 反应场所，含有与暗反应有关的酶，且叶绿体为半自 耗的底物中含有脂肪，C错误；胚根长出后，O2吸收 主性细胞器，基质中含有少量DNA,B正确；光反应 速率明显加快，是因为胚根突破种皮后，氧气供应得 的产物ATP和NADPH是暗反应中C:还原的关键 到改善，有氧呼吸增强，D正确。 物质，C正确：类囊体堆叠形成基粒，目的是增加类囊： 7.C【解析】有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解为 体薄膜面积，而非细胞膜面积，D错误。 CO2和HO,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 分解（产生O2、H和e),而不是作为产物，B错误； ATP,B正确；无氧呼吸仅第一阶段有少量能量释放 酵母菌进行无氧呼吸分解葡萄糖，产生酒精和二氧化 并合成ATP,第二阶段无能量释放，C错误；对于恒 碳，水既不作为反应物也不作为产物，C错误；细胞骨 温动物而言，细胞呼吸释放的热能可用于维持体温， ·12· ·生物学· 保证生命活动正常进行，D正确。 胶的pH为7.5，说明细胞液的H+浓度高于胞质溶 8.B【解析】ATP在细胞中含量少，其作为细胞中的 胶，若要长期维持液泡膜内外的H+浓度梯度，需通 直接能源物质，通过ATP与ADP时刻不停地相互转 过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中，A 化满足机体对能量的需求，A正确；dATP水解产生 正确：物质通过协助扩散进出细胞可借助通道蛋白 dAMP(脱氧腺苷一磷酸)，即腺嘌呤脱氧核苷酸，是 或载体蛋白进行，其中NO通过离子通道运输进 DNA的组成成分，B错误；光反应过程中有ATP生 入液泡时无需与通道蛋白结合，B错误；液泡膜上的 成，此时ATP中的能量来自光能，ATP是直接能源 载体蛋白能将H转运出液泡的同时将胞质溶胶中 物质，其中的能量可转化为光能（如萤火虫发光），C 的Na、Ca2+转运到液泡内，说明Na、Ca2+进入液 正确；ATP水解为ADP释放能量，与吸能反应相联 泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度， 系，而ATP的合成与细胞中的放能反应相联系，D 因此图示过程Na、Ca+进入液泡的方式为主动运 正确。 输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学 9.C【解析】只有试管①中有类囊体悬浮液且给予光 梯度提供，C错误；白天蔗糖进入液泡（该过程借助 照，能进行光反应产生氧气，所以只有试管①能产生 H电化学梯度提供能量，方式是主动运输)，使光合 气泡，A错误；试管②和④中只有叶绿体基质，不能进 作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞 行光反应产生还原剂，加入6二氯酚靛酚后显蓝色， 质基质中的过度积累，有利于光合作用的持续进行， B错误：①与③的自变量在于是否有光照，①能产生 D错误。 气泡而③不能，说明①能进行光反应而③不能，因此13.C【解析】在0.10ol/LKNO,溶液中，细胞液渗 ①与③比较说明类囊体进行光反应需要光照条件，C 透压与外界溶液相等，水分进出达到动态平衡，但 正确；只有光合色素提取液而无相应的结构和酶，则 K+和NO可通过主动运输进入细胞，离子进出没 无法发生光反应，D错误。 有达到动态平衡，A错误：0.20mol/LKNO溶液浓 10.A【解析】光照强度为0时，没有光能输入，植物不 度高于细胞液，导致保卫细胞渗透失水，气孔关闭，B 能进行光合作用，只进行呼吸作用，A正确：光照强 错误；用0.20mol/LKNO?溶液长时间处理下，保 度为5klx时，净光合速率为5mgCO2·m2·h1, 卫细胞通过主动运输吸收K+和NO?,细胞液浓度 表明光合速率大于呼吸速率，B错误；由表格数据可 升高，当超过外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，发生 知，当光照强度从0增加到15k1x时，净光合速率逐 质壁分离复原，气孔重新开放，C正确；强光照导致 渐增加，当光照强度超过15k1x后，净光合速率不再 气孔关闭时，表皮细胞无叶绿体不能光合作用，但保 增加，C错误：光照强度为15klx和20kx时净光合 卫细胞含叶绿体仍可进行光反应（暗反应可能受 速率相同，说明此时限制光合速率的因素不是光照 阻)，D错误。 强度，可能是CO2浓度、温度等，D错误。 14.C【解析】甲装置用于探究有氧呼吸，NaOH溶液 11.A【解析】淀粉酶可水解淀粉一琼脂块上的淀粉， 的作用是吸收空气中的二氧化碳，澄清石灰水用于 再用碘液检测淀粉是否被水解，②煮沸的新鲜唾液、 检测有氧呼吸的产物CO2,A正确：乙装置用于探究 ③与盐酸混合的新鲜睡液中淀粉酶均变性失活，但 无氧呼吸，酵母菌培养的时间控制在8~10h,目的 盐酸可以使淀粉水解，①清水、⑤2%的蔗糖酶溶液 是消耗掉葡萄糖，防止葡萄糖与酸性重铬酸钾进行 不能使淀粉水解，所以圆点①②⑤处的颜色均为蓝 反应，以便于检测酒精，B正确：甲组间歇性地通入 色，圆点③④处可能是无色或浅蓝色，A错误；唾液 空气时，间隔时间不能太长，否则酵母菌会因缺少氧 淀粉酶的本质是蛋白质，高温或过酸都会使蛋白质 气而进行无氧呼吸产生酒精，C错误；将乙组澄清石 变性失活，B正确：在该实验中，反应温度是无关变 灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后，溶液会由蓝变绿再 量，无关变量应保持相同且适宜，故37℃保温可以 变黄，D正确。 保证酶促反应在适宜温度下进行，C正确；该实验能 15.A【解析】ADP和Pi的生成量与底物ATP的量 说明酶具有专一性（④⑤），且其催化作用受温度（② 有关，故在相同ATP浓度下，三种酶产生的最终 ④)、pH(③④)的影响，D正确。 ADP和Pi量相同，A错误；据图可知，ATP浓度相 12.A【解析】由图可知，细胞液的pH为3~6，胞质溶 同时，酶促反应速率大小为酶a>酶b>酶c,B正 ·13· ·生物学· 参考答案及解析 确；据图可知，酶a、酶b和酶c的最大反应速率分别 运输H+,使膜外阳离子浓度高于膜内，进而使膜 是1200、800和400，各曲线要达到最大反应速率的 两侧的电位表现为外正内负(2分) 一半，三种酶需要的ATP浓度都是10，C正确：据图 (3)膜两侧H+的浓度差（和电势差）类囊体薄膜 可知，当反应速率相对值达到400时，酶a、酶b和酶 (4)减少ATP合成，引起供能障碍；导致产热过多， c所需要的ATP浓度依次增加，即酶a所需要的 引发体温异常（答出1点即可，2分） ATP浓度最低，D正确。 【解析】(1)图中生物膜为细胞器（线粒体）膜，其功 16.B【解析】该实验中，人为改变的变量是除草剂浓 能是为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制 度和杂草品种，即自变量，随着自变量变化而变化的 物质出入细胞器。 变量是放氧速率，即因变量，A正确；除草剂浓度为 (2)[H]的形成过程为氧化型辅酶I(NAD)转化 0时，放氧速率代表光反应产生氧气的速率，但光合 成还原型辅酶I(NADH),[H]的消耗则为相反的 作用还包括暗反应，仅通过光反应的放氧速率不能 过程，即NADH转化为氧化型辅酶I(NAD+)的过 说明两者的光合作用强度相同，B错误：氧气是光反 程。膜a(线粒体内膜)上[H门反应产生H和电子， 应的产物，除草剂浓度为20%时品种甲放氧速率为 电子沿线粒体内膜上的电子传递链传递给氧气，最 0,说明此时品种甲的离体叶绿体不能进行光反应 终产生水。膜a向膜间区域主动运输H中，会使膜 (水不能分解产生氧气)，C正确：随着除草剂浓度升 外侧呈正电位，膜内侧呈负电位。 高，品种甲放氧速率从5.0下降到0，下降幅度明显 (3)蛋白质I、Ⅲ、W消耗电子中的能量向膜间区域 大于品种乙（从5.0下降到1.0），说明品种甲对该 运输H+,使膜外侧与膜内侧存在H的浓度差和电 除草剂更敏感，D正确 势差，蛋白质X可利用膜两侧H的浓度差和电势 二、非选择题 差合成ATP,即图中蛋白质X合成ATP的能量直 17.(9分，除标注外，每空2分) 接来源是膜两侧H+的浓度差（和电势差）。叶绿体 (1)磷脂双分子层(1分)正 中合成ATP的结构是类囊体薄膜，所以蛋白质X (2)抽搐(1分)维持生物体正常生命活动 存在于类囊体薄膜上。 (3)协助扩散（或“易化扩散”，1分）Ca+与Piezo (4)若H+进入线粒体基质时不经过蛋白质X,会降 通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜 低膜两侧H+浓度差，减少ATP合成，引起供能障 【解析】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。 碍，较多能量以热能的形式释放，故该药物可能具有 Piezo通道开放使周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo 负面作用。 通道对膜张力变化的敏感性，这种调节是正反馈调 19.(11分，除标注外，每空1分) 节，因为结果（膜弯曲）会进一步促进原因（膜张力对 (1)叶绿体的类囊体薄膜ATP和NADPH中的化 Piezo通道的激活)。 学能有机物中的化学能 (2)血液中钙离子含量过高动物会出现肌无力，过低 (2)生菜的细胞呼吸速率(2分)大于曲线与横 动物会出现抽搐现象，这体现了无机盐具有维持生 坐标轴交点处CO2吸收量为0，即净光合速率为0， 物体正常生命活动的功能。 但植物体内存在不进行光合作用的细胞，所以此时 (3)由图可知，Ca+进入细胞是顺浓度梯度，借助 叶肉细胞的光合作用强度应大于呼吸作用强度 Piezo通道进行的，跨膜运输方式为协助扩散（易化 (2分) 扩散)。从结构上看，Ca2+能通过Piezo通道（通道 (3)中CO2浓度有利于提高生菜的光合作用强度， 蛋白)，是因为Ca+与Piezo通道的直径和形状相适 高CO2浓度对提高光合作用强度的作用较小，甚至 配，大小和电荷相适宜。 会抑制光合作用(2分)细胞呼吸 18.(10分，除标注外，每空1分) 【解析】(1)生菜的叶肉细胞中光合色素分布在叶绿 (1)为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制 体的类囊体薄膜上，光合色素能吸收光能将其转化 物质出入细胞器（答出2点即可，2分） 为ATP和NADPH中的化学能，再转化为有机物中 (2)氧化型辅酶I(NAD)O2电子为蛋白质I、 的化学能。 Ⅲ、Ⅳ提供能量，使蛋白质I、Ⅲ、N向膜a外侧主动 (2)0lx条件下生菜不进行光合作用，只进行呼吸 ·14· ·生物学· 作用，图1中，01ux条件下生菜的CO2吸收量代表 酶引起的，增强实验结论的可信度。 生菜的细胞呼吸速率。图1中，曲线与横坐标轴交 (3)第1组加蛋白酶后酶失活（无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 酶被蛋白酶分解（蛋白酶仅作用于蛋白质）；第2组 内存在不进行光合作用的细胞，所以此时叶肉细胞 加RNA水解酶后酶仍有活性（有CO2产生），说明 的光合作用强度应大于呼吸作用强度。 酶不被RNA水解酶分解（乙醛脱氢酶不是RNA), (3)由图2可知，与对照组相比，中C)2浓度有利于 结合对照可得出结论。实验中CO2产生的前提是 提高生菜的光合作用强度，高CO,浓度对提高光合 乙醛被酶催化生成乙酸（酸性物质），若酶被蛋白酶 作用强度的作用较小，甚至会抑制光合作用。高 分解，催化反应无法进行，后续碳酸氢钠与酸的反应 CO2浓度组出现该现象的原因可能是CO2浓度过 也不会发生。 高会抑制细胞呼吸，导致细胞所需能量不足，影响无 (4)双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，可直接确认 机盐的吸收及物质运输等，使得叶绿素合成减少，进 酶的化学本质。双缩脲试剂检测蛋白质的原理是与 而影响光合作用。 肽键反应生成紫色络合物，通过对照排除溶剂本身 20.(11分，除标注外，每空1分) 的颜色干忧，若实验组出现特异性颜色，可确认酶为 (1)蒸榴水1L(等量原则和)单一变量原则 蛋白质。 (2)空白排除无关变量对实验结果的影响 21.(11分，除标注外，每空1分) (3)乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质第1组加入 (1)类囊体薄膜和叶绿体基质中(2分) 蛋白酶后，乙醛脱氢酶（蛋白质）被分解，无法催化乙 (2)单位叶面积在单位时间内CO,的吸收量双 醛转化为乙酸，碳酸氢钠因无酸性条件作用，故不产 (3)水分散失不是在地面灌溉条件下，在午休时 生CO2(无气泡)(2分) 气孔导度下降，胞间CO2的含量却在上升(2分) (4)检测方案：①取两支试管，编号甲、乙；②甲管加 (4)喷灌喷灌处理下冬小麦净光合速率高，有机物 入2mL乙醛脱氢酶溶液，乙管加入2mL蒸馏水 的积累多(2分) (空白对照)：③向两支试管中分别加入1mL双缩 【解析】(1)冬小麦中与光合作用有关的酶分布在叶 脲试剂A液（创造碱性环境），摇匀后再加入4滴双 绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中。 缩脲试剂B液，振荡摇匀：④观察两支试管中的颜色 (2)从图中可以看出，本实验净光合速率的指标为单 变化(2分)预期结果：甲管出现紫色反应，乙管无 位叶面积在单位时间内C○2的吸收量，两种灌溉条 紫色反应(2分) 件下旗叶的净光合速率日变化曲线均呈现双峰型。 【解析】(1)第1组加蛋白酶、第2组加RNA水解 (3)两种灌溉条件下，12：00一14：00气孔导度均下 酶，若第3组不加入液体或加入其他溶剂，会引入 降的意义是通过降低蒸腾作用，减少水分散失。地 “是否加液体”“溶剂种类”等额外变量，蒸馏水与各 面灌溉条件下，午休现象的限制因子是非气孔因素， 组溶液溶剂一致，可消除该干扰，所以遵循了实验设 理由是地面灌溉条件下，在午休时气孔导度下降，胞 计的“单一变量原则”，排除“加入液体”这一操作本 间CO2的含量却在上升，说明不是因为气孔关闭导 身对实验结果的影响。 致CO2供应不足引起的光合速率下降。 (2)空白对照不施加实验处理（此处指不加入能分解 (4)为提高冬小麦的产量，应选用喷灌灌溉方式，理 蛋白质或RNA的试剂)，可以排除乙醛自身分解、 由是喷灌条件下冬小麦旗叶的净光合速率在一天中 碳酸氢钠自身反应等无关因素的影响，验证第1组、 的整体水平高于地面灌溉，积累的有机物更多，有利 第2组的实验结果是由加入的蛋白酶或RNA水解 于提高产量。 ·15·