1、1细胞的能量供应和利用(时间:45 分钟,满分:100 分)一、选择题(每小题 6分,共 66分)1.下列关于酶的叙述,正确的是( )A.在酶促反应中,酶对化学反应的催化效率称为酶活性B.与无机催化剂相比,酶为化学反应提供的活化能更多,使之具有高效性C.高温、低温、过酸和过碱都会使酶的空间结构受到破坏而永久失活D.DNA能控制蛋白质类酶的合成,但不能控制 RNA类酶的合成答案 A解析 在酶促反应中,酶的催化效率称为酶活性,A 项正确;与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,而不能提供能量,B 项错误;低温不会破坏酶的空间结构,只是抑制酶活性,C 项错误;DNA 既能控制蛋白质类酶合成,也能
2、控制 RNA类酶合成,D 项错误。2.(2018湖北八校二模)下列关于酶和 ATP的叙述,正确的是( )A.酶使细胞代谢高效而有序地进行,对生命活动具有重要的调节作用B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以验证酶的专一性C.酶和 ATP均具有高效性和专一性D.将 ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸上,产物是 ADP答案 D解析 酶在细胞代谢中起催化作用,没有调节作用,A 项错误;蔗糖及其水解产物遇碘液不发生颜色变化,因此不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性,B 项错误;酶具有高效性和专一性,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,不具有高效性和专一性,C 项错误;ATP 水解会
3、导致 ATP分子中的高能磷酸键断裂,游离的磷酸可与腺嘌呤核糖核苷酸结合生成 ADP,D项正确。3.下列有关下图的叙述,错误的是( )A.ADP被释放后,蛋白质还能结合 ATPB.与图中蛋白质具有相同功能的物质,有些不能与双缩脲试剂发生紫色反应C.图中的能量可用于细胞内需要能量的生命活动D.该蛋白质也可结合 ADP和 Pi合成 ATP答案 D2解析 根据题图,该过程为 ATP的水解,图中的蛋白质为 ATP水解酶,而酶在反应前后数量和性质不变,A 项正确;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA,RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B 项正确;ATP水解释放的能量可以用于各种生命活动,C 项正确;AD
4、P 和 Pi结合生成 ATP需要的酶为 ATP合成酶,不同于 ATP水解酶,D 项错误。4.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP 是生命活动的直接能源物质。下图是 ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法正确的是( )A.代表的物质是 ADP,是腺嘌呤核糖核苷酸B.若要探究酶 b的最适 pH,应在中性左右设置实验自变量C.释放能量最少的过程是D.大肠杆菌细胞产生 ATP的主要场所是线粒体答案 C解析 分析图示可知,为 ADP,为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),是腺苷,是磷酸,是能量,A 项错误;酶 b的最适 pH应呈偏酸性,B 项错误;和过程断裂的都是高能磷酸键,过程断裂的是普通化学键,所以释放能
5、量最少的过程是,C 项正确;大肠杆菌细胞属于原核细胞,原核细胞中没有线粒体,D 项错误。5.为探究 CO2浓度和光照强度对植物光合作用的影响,某兴趣小组设计了如右图所示的实验装置若干组,利用缓冲液维持密闭小室内 CO2浓度的相对恒定,室温 25 进行了一系列的实验,对相应装置准确测量的结果如下页左上表所示,下列说法错误的是 ( )实验条件组 别 光强/lx CO2浓度/%液滴移动/(mLh-1)1 0 0.05 左移 2.242 800 0.03 右移 6.003 1 000 0.03 右移 9.004 1 000 0.05 右移 11.205 1 500 0.05 右移 11.206 1 5
6、00 0.03 右移 9.003A.组别 1中液滴左移的生理原因是植物有氧呼吸消耗了氧气B.组别 6中液滴右移的生理原因是植物光合作用产生氧气量小于有氧呼吸消耗氧气量C.与组别 3比较可知,限制组别 2液滴移动的主要环境因素是光照强度D.与组别 4比较可知,限制组别 3液滴右移的主要环境因素是 CO2浓度答案 B解析 组别 1中没有光照,液滴向左移动 2.24 mL/h代表的是植物的有氧呼吸消耗的密闭小室内的氧气量,由于室温维持在 25 ,其他组别的有氧呼吸强度保持不变,A 项正确;组别 6中在光照强度为 1 500 lx,CO2浓度为 0.03%时,既进行光合作用又进行有氧呼吸,液滴向右移动
7、 9.00 mL/h,说明光合作用产生的氧气量大于有氧呼吸消耗的氧气量,B 项错误;组别 2和 3相比,CO 2浓度均为 0.03%,光照强度分别是 800 lx和 1 000 lx,液滴移动的主要限制因素是光照强度,C 项正确;组别 3和 4相比,光照强度均为 1 000 lx,CO2浓度分别是 0.03%和 0.05%,限制液滴移动的主要环境因素是 CO2浓度,D 项正确。6.小麦和玉米的 CO2固定量随外界 CO2浓度的变化而变化(如下图)。下列相关叙述错误的是( )A.小麦的 CO2固定量与外界 CO2浓度在一定范围内呈正相关B.CO2浓度在 100 mg/L时小麦几乎不固定 CO2C
8、.CO2浓度大于 360 mg/L时玉米不再固定 CO2D.玉米比小麦更能有效地利用低浓度 CO2答案 C解析 在一定范围内,随着外界 CO2浓度的增加,小麦的 CO2固定量不断增大,说明小麦的 CO2固定量与外界 CO2浓度呈正相关,A 项正确;由图可知,外界 CO2浓度在 100 mg/L时小麦几乎不固定 CO2,B项正确; CO 2浓度大于 360 mg/L时,玉米固定 CO2的速率不变,但仍然固定 CO2,C项错误;外界 CO2浓度在 100 mg/L 时小麦几乎不固定 CO2,而玉米能够固定 CO2,说明玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2,D项正确。7.下图所示各曲线所代表的生物学
9、含义及描述正确的是( )A.图丁表示小鼠体内酶活性与外界环境温度的关系B.图丙表示酵母菌呼吸时氧气浓度与 CO2产生量的关系, a点时产生 ATP最多C.图乙所示物质运输速率不受呼吸酶抑制剂的影响4D.图甲表示人的成熟红细胞中 ATP生成速率与氧气浓度的关系答案 D解析 小鼠属于恒温动物,在外界环境温度变化时,小鼠能维持体温相对稳定,因此小鼠体内酶活性基本不变,A 项错误;图丙 a点时,细胞呼吸速率最低,产生的 ATP最少,B 项错误;图乙中物质的运输速率与氧气浓度有关,而且与物质的浓度有关,属于主动运输,该运输方式需要能量,因此运输速率会受到呼吸酶抑制剂的影响,C 项错误;人的成熟红细胞中没
10、有线粒体,只能依靠无氧呼吸产生能量,因此人体成熟红细胞中 ATP生成速率与氧气浓度无关,D 项正确。8.下面是几个使用同位素标记方法的实验,对其结果的叙述错误的是( )A.给水稻提供 14CO2,则 14C的转移途径大致是 14CO2 14C3( 14CH2O)B.利用 15N标记某丙氨酸,附着在内质网上的核糖体将出现 15N,而游离的核糖体无 15NC.给水稻提供 14CO2,则其根细胞在缺氧状态有可能出现 14C2H5OHD.小白鼠吸入 18O2,则在其尿液中可以检测到 O,呼出的二氧化碳也可能含有 C18O2H218答案 B解析 光合作用中标记二氧化碳中的 14C,转移途径是先到 C3再
11、到糖类,A 项正确;利用 15N标记丙氨酸,在游离的核糖体和附着在内质网上的核糖体都会出现 15N,B项错误;给水稻提供标记的 CO2,会通过光合作用转移到植物的糖类中,糖类在缺氧状态下进行无氧呼吸可能会出现含标记的乙醇,C 项正确;小白鼠吸入的 18O2在有氧呼吸第三阶段会形成 O, O再参与有氧呼吸第二阶段产生 C18O2,DH218H218项正确。9.下图表示胃蛋白酶活性与温度、pH 之间的关系,以下叙述正确的是( )A.胃蛋白酶的最适 pH是 3B.胃蛋白酶的活性受温度和 pH的影响C.据图无法推断胃蛋白酶的最适温度D.随着 pH的升高,酶的活性逐渐降低答案 B解析 由题图可知,在温度
12、相同,pH 分别为 2.0、2.5、3.0 的条件下,胃蛋白酶的催化反应速率不同,其中在 pH为 2.5时酶的催化反应速率最大,说明胃蛋白酶的最适 pH为 2.5左右,A 项错误。由题图可知,当 pH一定、温度不同时,胃蛋白酶的活性不同,当温度一定、pH 不同时,胃蛋白酶的活性也不同,说明胃蛋白酶的活性受温度和 pH的影响,B 项正确。据图可推断胃蛋白酶的最适温度为 37 ,C项错误。由题图可知,在最适 pH前,随着 pH的升高,酶的活性逐渐升高;超过最适 pH后,随 pH的升高,酶的活性降低,因此随着 pH的升高,酶的活性先升高后降低,D 项错误。10.5(2018陕西西安中学一模)如右图所
13、示,在最适温度和光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中 CO2浓度的变化情况,下列说法错误的是( )A.植物乙比植物甲对 CO2浓度变化更敏感B.当 CO2吸收量为 C时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.D点植物甲叶肉细胞内的 C3含量比 B点高D.适当降低光照强度, B点将向右移动答案 B解析 环境中 CO2浓度升高到一定程度后,植物乙 CO2的吸收量降低幅度大,植物甲 CO2的吸收量保持不变,因此植物乙对 CO2浓度变化更敏感。当 CO2吸收量为 C时,植物甲与植物乙的净光合速率相等,由于植物甲的呼吸速率比植物乙大,根据实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此植物甲合成有机物
14、的量比植物乙多。CO 2浓度由 B点增加到 D点时,植物甲叶肉细胞内 C3的合成量增加而消耗量不变,因此细胞内 C3的含量增加。图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的, B点时甲的光合作用强度与细胞呼吸强度相等,降低光照强度后,在较高浓度的 CO2条件下才能使 CO2吸收量与 CO2释放量相等,因此 B点将右移。11.仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区,这些植物经长期适应和进化,发展成特殊的固定二氧化碳的方式景天酸代谢途径(见下图)。下列相关说法错误的是( )A.晚上气孔开放,CO 2被 PEP固定为 OAA再被还原成苹果酸储存到液泡中B.白天这些多肉植物通过光反应可生成H和 ATPC.白天气
15、孔关闭,暗反应固定的 CO2均来自细胞质基质中的苹果酸直接脱羧D.采用景天酸代谢途径可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分答案 C解析 在热带干旱地区,生物适应环境的方式一般是白天气孔关闭晚间开放,由图知,在晚间CO2+PEPOAA苹果酸等,A 项正确;光反应的产物是H和 ATP,B项正确;光合作用暗反应固定的CO2,一部分来自细胞质基质中苹果酸脱羧,一部分来自线粒体中丙酮酸分解,C 项错误;白天气孔关闭,能有效降低蒸腾作用,防止水分大量散失,D 项正确。6二、非选择题(共 34分)12.(16分)(2018 江苏卷)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(
16、NADPH 指H),请回答下列问题。(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为 ,其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。 (2)在甲形成过程中,细胞核编码的参与光反应的中心蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在 (填场所)组装;核编码的 Rubisco(催化 CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在 (填场所)组装。 (3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为 后进入乙,继而在乙的 (填场所)彻底氧化分解成 CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成 NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的 (填场所)转移到 ATP中。 (4)乙产生的 ATP被甲利用时,可
17、参与的代谢过程包括 (填序号)。 C 3的还原 内外物质运输 H 2O裂解释放 O2 酶的合成答案 (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素 (2)类囊体膜上 基质中 (3)丙酮酸 基质中 内膜上 (4)解析 (1)甲为叶绿体,与光合作用有关的色素包括叶绿素、类胡萝卜素,其中叶绿素的合成需要光照条件。(2)光反应发生在类囊体膜上,与光反应有关的中心蛋白应该在类囊体膜上组装;Rubisco(催化 CO2固定的酶)是暗反应过程需要的酶,暗反应发生在叶绿体基质中,Rubisco(催化CO2固定的酶)的小亚基应在叶绿体基质中组装。(3)丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二、三阶段的反应;丙酮酸被分解成二氧化碳
18、发生在线粒体基质中;有氧呼吸前两阶段产生的H在线粒体内膜上与氧气结合,生成水的同时产生能量,其中一部分能量转移到 ATP中。NADPH 可在线粒体内膜上被利用。(4)光合作用的暗反应阶段 C3化合物的还原需要 ATP;某些物质的运输以及蛋白质的合成也需要 ATP供能;H 2O裂解释放 O2发生在光反应阶段,该阶段不消耗 ATP。13.(18分)(2018 全国卷)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的 A、B 两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示,据图回答问题。7(1)从图可知,A 叶片是树冠 (填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是 。 (2)光照
19、强度达到一定数值时,A 叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。 (3)若要比较 A、B 两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是 。 答案 (1)下层 A 叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于 B叶片(2)暗(3)无水乙醇解析 (1)据图可知,相同光照强度下,两种叶片净光合速率有所不同,且 A叶片达到净光合速率最大值时的光照强度小于 B叶片达到净光合速率最大值时的光照强度,所以 A叶片是树冠下层的叶片。(2)光照强度达到一定数值时,A 叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光合作用的光反应不变,光反应产生的 ATP和 NADPH不变,A 叶片净光合作用速率下降的原因是暗反应受到抑制。(3)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以常用无水乙醇提取绿叶中的叶绿素。
