第三单元 细胞的能量供应和利用（测试卷01）

第三单元 细胞的能量供应和利用

单元检测卷01

（检测时间：60分钟；满分：100分）

一、单项选择题（含15小题，每小题2分，共30分）

1．（2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（       ）

A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活

B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性

C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高

D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率

2．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（       ）

A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸

B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2

C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP

D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量

3．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（       ）

A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同

B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少

C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成

D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成

4．（2022·广东·高考真题）种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是（       ）

A．该反应需要在光下进行

B．TTF可在细胞质基质中生成

C．TTF生成量与保温时间无关

D．不能用红色深浅判断种子活力高低

5．（2022·全国·高考真题）某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。

根据实验结果可以得出的结论是（　　）A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性

B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高

C．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性

D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性

6．下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（       ）

A．研究过氧化氢酶的高效性时，若使用煮熟肝脏代替新鲜肝脏，实验结果相同

B．验证淀粉酶的专一性时，需在对照组中加入双缩脲试剂检测底物是否被分解

C．若要探究PH对酶活性的影响，应在底物与酶混匀后再调节PH值

D．若要探究温度对酶活性的影响，所选择的底物应不易受到温度影响

7．下列关于影响植物光合作用因素的叙述，错误的是（       ）

A．不同光质一定导致同一植物的最大光合作用速率不同

B．蒸腾作用很可能会影响植物的光合作用速率

C．不同浓度盐溶液条件下同一植物的光合作用速率可能不同

D．“正其行，通其风”能提高植物周围CO2浓度进而促进光合作用

8．细胞膜上的ABC转运器有两个高度保守的ATP结合区，它们通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后使ABC转运器解聚，通过构象改变将与之结合的底物转移至细胞膜的另一侧，下列相关分析错误的是（　　）

A．ABC转运器运输相关物质的方式属于主动运输

B．适当升高温度，ABC转运器的转运效率可能会提高

C．适当增加O2量，可提高ABC转运器运输相关物质的速率

D．ABC转运器持续转运物质时将会导致细胞中ATP显著减少

9．蓖麻种子富含脂肪。某研究小组将蓖麻种子置于黑暗及其他各项条件均适宜的环境中培养。定期检查萌发种子（含幼苗）的干重以及部分物质的含量的变化情况结果如图所示。据图分析，下列相关叙述错误的是（       ）

A．在蓖麻种子萌发过程中，油脂可以转化成糖类

B．第6—10天蓖麻种子的干重减少与呼吸作用消耗有机物有关

C．前6天蓖麻种子的干重增加，导致种子干重增加的主要元素是O

D．实验第10天后如果提供所需的矿质元素离子即可使萌发种子（含幼苗）的干重显著增加

10．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况，则下列相关说法错误的是（       ）

A．植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸，玻璃罩内O2的含量在f点后又开始出现下降

B．图中曲线从a点到g点，一昼夜的时间内植物体存在有机物的积累

C．de段CO2浓度下降趋于平缓的原因主要是叶肉细胞的部分气孔关闭

D．植物体的所有细胞都能进行光合作用和细胞呼吸，且ATP的合成都是在膜上进行的

11．格鲁于1682年所写的书中提到：芦荟有时尝起来是酸的。班杰明•海那发现：落地生根的叶子在早晨嚼起来是酸的，到中午时则无味，晚时则略苦，有科学家后来以石蕊试纸证实了海那的观察。原来景天科植物（如景天、落地生根）的叶子有一个很特殊的CO2固定方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。下列有关分析正确的是（       ）

A．如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高

B．由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区

C．白天景天科植物叶肉细胞内有机酸和葡萄糖的含量可能呈正相关

D．景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解

12．红松和人参均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是（       ）

A．当光照强度为a时，持续光照一昼夜后人参干重增加

B．光强大于d时，可能是温度限制了红松P/R值的增大

C．若适当增施含镁的肥料，一段时间后人参的a点右移

D．光照强度为c时，红松和人参的光合速率有可能不同

13．Rubisco酶是绿色植物光合作用过程中的关键酶，当CO2浓度较高时，该酶催化CO2与C5反应进行光合作用。当O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，最后在线粒体内生成CO2，植物的这种现象称为光呼吸。下列叙述错误的是（       ）

A．植物叶肉细胞中，Rubisco酶发挥作用的场所是叶绿体基质

B．植物的光呼吸与细胞呼吸过程都会利用O2产生CO2

C．当细胞间CO2与O2浓度的比值减小时，不利于植物进行光呼吸

D．提高局部CO2浓度可抑制光呼吸，增加光合作用有机物的产量

14．2020年马克斯·普朗克联同多位科学家在《科学》上发文，他们通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体。这种叶绿体可在细胞外工作、收集阳光，并利用由此产生的能量将CO2转化成富含能量的分子。有机物的转化过程如图所示，下列叙述错误的是（       ）

A．物质X表示NADPH，CO2浓度下降物质X的含量上升

B．通过添加不同的酶可能会制备出合成不同有机物的叶绿体

C．“捕光器”上的光合色素能将光能转化为ATP和物质X中的化学能

D．叶肉细胞和人造叶绿体合成等量的有机物时向外界释放的O2量相等

15．细胞呼吸过程中的糖酵解产生还原型高能化合物NADH。在无氧的状况下， 根据生物体内酶体系和代谢途径不同，NADH和丙酮酸生成不同的产物；在有氧条件下，NADH进入线粒体，参与如图所示过程。图中电子由电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2氧化。下列说法错误的是

A．由题目信息可推测糖酵解过程发生在细胞质基质

B．该过程涉及“化学能→电能→化学能”转化

C．电子的传递和H+在膜上运输过程中均需要蛋白质的协助

D．有氧呼吸过程中在线粒体的外膜上产生H2O和ATP

二、不定项选择题（含5小题，每小题4分，共20分）

16．（2022·湖南·高考真题）在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（　　）

A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少

B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量

C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低

D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降

17．下列与呼吸作用和光合作用有关的实验，正确的是（       ）

A．密闭发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的主要目的是防止杂菌污染

B．澄清石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液都只能检测酵母菌培养液中CO2的产生情况

C．恩格尔曼的实验证明了叶绿体是光合作用的场所

D．鲁宾和卡门用同位素示踪的方法证明了光合作用释放的氧气来自水

18.将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中，保持适宜的pH和温度，改变其它条件，测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度，结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是（       ）

A．前4分钟只进行呼吸作用

B．第5分钟只发生光能转化为化学能

C．第7分钟C5的数量短时间内会减少

D．光合速率等于呼吸速率的时间段为9～1 2分钟

19．在寒冷条件下，脂肪细胞中脂肪的氧化分解会明显加快，以提供更多的热量来维持体温的相对稳定。ATP合成酶是位于线粒体内膜上的一种复合体蛋白，由F1和F0两部分组成，F0跨膜并形成H+通道，使线粒体膜间隙中的H+顺浓度梯度流向线粒体基质，同时位于基质侧的F1可催化ATP的合成。UCP是线粒体内膜上的另一种蛋白质，可以将H+顺浓度梯度运入线粒体基质，但没有催化ATP合成的作用。据此分析，下列叙述正确的是（       ）

A．ATP合成酶的F0部分可能是疏水性的

B．ATP合成酶既是转运蛋白，也是生物催化剂

C．图乙的膜结构上侧是线粒体基质，下侧为线粒体膜间隙

D．寒冷条件下，脂肪细胞中UCP的数量会增多

20．有氧呼吸氧化分解葡萄糖时，细胞内存在着电子传递和ATP形成的偶联机制，称为氧化磷酸化作用。即葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水。研究发现，电子沿一系列特定载体传递时，会促使线粒体从其基质内把质子泵入内外膜间隙积累，产生内膜两侧的质子浓度梯度。当质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时，驱动ATP合成。下列分析正确的是（       ）

A．电子、质子的有序传递有利于能量逐步释放

B．各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质

C．线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低

D．ATP分子中的化学能直接来自电子

三、综合题（5小题，共50分）

21．（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。

(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是______。

(2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是______。

(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制______（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过______发挥作用。

22．（2022·全国·高考真题）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。

(1)由图可判断进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是______。

(2)O2浓度大于a时作物乙吸收速率不再增加，推测其原因是______。

(3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是______。

(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对的吸收利用，可以采取的措施是______。

23．（2022·浙江·高考真题）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。

回答下列问题：

(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。

(2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。

(3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。

24．无破坏植物光合速率的研究有许多方法，利用CO2吸收法某公司研究出了计算机和气体分析于一体的便携式光合作用测定仪。回答下列问题：

(1)利用测定功能，结合红外线CO2分析仪、温湿度传感器及光照传感器，可对植物的_____（写出2个）等生理作用进行指标测量和计算。

(2)利用CO2传感器测出大棚里面的CO2浓度明显低于大棚外的CO2浓度。这样会影响大棚的蔬菜产量。请你给出解决此问题的具体措施：______________（写出2点），提高蔬菜产量。

(3)一定强度的光下测定仪测出的CO2瞬时变化量是88mg，此数值反应的是此植物_____（填“CO2的固定量”“CO2的释放量”“CO2的生成量”或“CO2的吸收量”），由此可计算出光合速率有机物（葡萄糖）瞬时变化量是_____。

(4)菜农们常采用夜间降低大棚温度的方法提高蔬菜产量，试说明这样做的科学依据是_____。但是有一些菜农急功近利，将夜间温度降到10℃之下，其结果是大棚的蔬菜产量反而下降很多，请你分析可能的原因：___________________。

25．（2022·浙江·高考真题）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。

注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。

回答下列问题：

(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。

(2)植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。

(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时       B．2小时       C．4小时       D．>4小时），才能获得较高的花生产量。