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单元检测三　细胞的能量供应和利用
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．蛋白酶活性可用干酪素块消失时间作为观察指标
B．由于pH不同，导致胃蛋白酶和肠蛋白酶活性峰值不同
C．若温度降低5 ℃，三种蛋白酶均会由于结构改变导致酶活性峰值下降
D．大菱鲆的胃蛋白酶、幽门盲囊蛋白酶进入小肠后仍能发挥催化作用
2．(2024·海口高三阶段考)如图1为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要原因是PPO催化酚形成黑色素。某同学设计实验探究不同温度下两种PPO活性的大小，结果如图2，其中酶a和酶b分别为两种不同的PPO，各组加入的PPO的量相同。下列叙述错误的是(　　)
A．由图1推测，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率
B．非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的空间结构，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似
C．图2实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类，PPO用量是无关变量
D．在研究的温度范围内，图2中相同温度条件下酶b催化效率更高
3．(2024·湛江高三检测)纺织厂常用枯草芽孢杆菌生产的α-淀粉酶除去织物中的淀粉。为探究α-淀粉酶的最适温度，某科研小组在适宜条件下进行了实验，棉花初始质量为5 g，每组在各自温度下保温20 min后测量棉花减重，结果如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)
组别 1 2 3 4 5 6
棉花减重/g 0 0.12 0.16 0.22 0.23 0.15
温度/℃ 25 35 45 55 65 75
A.该实验应保证每组的α-淀粉酶浓度、体积及棉花的初始质量完全相同
B．每组应先将α-淀粉酶与棉花混合，再进行保温
C．实验结果表明α-淀粉酶的最适温度范围为55 ℃～75 ℃
D．整个实验有对照，但表中各组均为实验组
4．(2023·辽阳高三模拟)下列有关酶和ATP的叙述，正确的是(　　)
A．当酶变性失活时，其空间结构才会发生改变
B．酶和ATP都是细胞中的微量高效物质，作用后立即被分解
C．酶的水解需要ATP供能，ATP的水解需要酶的催化
D．竞争性抑制剂含有与底物相似结构而影响酶促反应速率
5．盐酸和蛋白酶均可使蛋白质发生水解。某同学使用盐酸、蛋白酶、蛋清做了如图所示的探究实验，其中①③表示特定的生化反应。下列说法不正确的是(　　)
A．①过程破坏了蛋白质的空间结构
B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C．处理相同时间后，根据蛋白块b明显小于蛋白块c的现象可得出酶具有高效性的结论
D．用盐酸配制不同pH的溶液与蛋白酶混合后加入蛋白块中，可用于探究pH对酶活性的影响
6．(2023·河东高三检测)睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。在睡眠调节中，谷氨酸能神经元释放腺苷，腺苷与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠。如图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠－觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是(　　)
　
A．储存在囊泡中的ATP通过主动运输转运至胞外，脱去3个磷酸产生腺苷
B．利用AK活性抑制剂不能达到改善失眠症患者睡眠的效果
C．腺苷与腺苷受体的组成元素中相同的有C、H、O、N、P
D．该传感器通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，应与ATP等衍生物不会发生荧光反应
7．为研究两种呼吸抑制剂的作用，甲组实验在有氧条件下，向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑制剂(R1)。乙组实验换成高效的特异性抑制[H]与O2结合的试剂(R2)，其他条件相同。下列说法正确的是(　　)
A．R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段
B．甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零，细胞继而死亡
C．R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不加R2的效果完全相同
D．一段时间后，两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高
8．(2024·大连高三质检)乳酸脱氢酶(LDH)有多种类型。人的心肌细胞中主要存在LDH1，催化乳酸转化为丙酮酸，生成的丙酮酸继续进行有氧氧化；骨骼肌细胞中主要存在LDH5，缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸。下列叙述正确的是(　　)
A．LDH1为乳酸转化为丙酮酸提供活化能
B．丙酮酸的有氧氧化过程既有水的参与，也有水的生成
C．LDH5分布在骨骼肌细胞的线粒体内膜上
D．丙酮酸转化为乳酸时，释放少量能量，生成少量ATP
9．(2024·丹东高三模拟)细胞呼吸的第一阶段又称糖酵解，糖酵解时可产生还原型高能化合物NADH。在有氧条件下，NADH中的电子由位于线粒体内膜上的电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2获得，如图为线粒体内膜上电子传递和ATP的形成过程。下列说法正确的是(　　)
A．H＋通过线粒体内膜进出膜间隙的方式相同
B．NADH中的能量通过H＋的电化学势能转移到ATP中
C．NADH全部来自糖酵解过程
D．电子传递链对线粒体内膜两侧H＋梯度的形成起抑制作用
10．(2023·龙岩高三阶段考)为研究低氧胁迫对青瓜品种根系细胞呼吸的影响，某研究小组用a、b两个青瓜品种进行实验研究。图示结果为一周后测得的根系中乙醇的含量，下列说法错误的是(　　)
A．正常通气情况下，青瓜品种a、b的根细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B．低氧条件下，青瓜品种a对氧气浓度的变化较品种b更为敏感
C．根系长期处于低氧环境中，两种青瓜吸收无机盐的能力都会下降
D．根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程中产生了ATP
11．(2023·深圳高三月考)鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天，其细胞呼吸过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2
B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D．图示两种细胞线粒体中与细胞呼吸有关的酶不完全相同
12．人体棕色脂肪细胞(BAT)和骨骼肌细胞(SMC)都含有大量线粒体，BAT线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性的将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能(如图所示)，其活性受ATP/ADP的比值变化影响。下列说法正确的是(　　)
A．BAT和SMC都富含线粒体，产生大量ATP
B．UCP蛋白的活性越高，ATP/ADP的比值越大
C．寒冷条件下，UCP蛋白对H＋的通透性大于ATP合成酶
D．脂肪在脂肪细胞中以脂滴存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
13．(2023·保定高三模拟)如图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中甲表示存量ATP变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是(　　)
A．肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体
B．曲线乙表示有氧呼吸，曲线丙表示无氧呼吸
C．曲线乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有[H]的积累
D．曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型
14．(2024·海口高三检测)如图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，其中三碳化合物和五碳化合物在不同的代谢过程中表示不同的化合物；图2表示该细胞中的某种生物膜和其上所发生的部分生化反应，其中e－表示电子。下列叙述正确的是(　　)
A．图1中属于有氧呼吸的过程有①②③
B．图2所示生物膜是线粒体内膜
C．PSⅠ、PSⅡ的生理功能是吸收、传递并转化光能
D．叶肉细胞线粒体产生的CO2被用于光合作用，需要通过4层磷脂分子
15．气孔的张开与保卫细胞膜上的H＋－ATPase有关。H＋－ATPase被蓝光诱导激活后，会利用ATP水解释放的能量将H＋运到细胞外，此时细胞外的K＋运进保卫细胞，同时其他相关阴离子在H＋协助下也进入保卫细胞，从而使气孔张开。下列分析错误的是(　　)
A．激活的H＋－ATPase通过主动运输将细胞内的H＋运出保卫细胞
B．其他相关阴离子在H＋协助下进入保卫细胞的过程不需要消耗能量
C．蓝光诱导下，气孔开启后短时间内叶肉细胞消耗C5的速率会增大
D．离子进入保卫细胞使其渗透压升高，导致细胞吸水，气孔张开
16．(2023·扬州高三检测)淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物，其合成过程如图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法正确的是(　　)
A．参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中
B．呼吸抑制剂不会抑制蔗糖进入液泡的过程
C．细胞质基质中Pi不会影响叶绿体中的淀粉的合成量
D．磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生，使暗反应速率下降
17．(2024·茂名高三模拟)为研究光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响，某研究小组测定的实验结果如图所示。结合图中结果分析，下列叙述错误的是(　　)
A．光照0～5 min，叶肉细胞中发生了ADP与ATP之间的相互转化
B．光照5～20 min，叶绿体中的ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP转化逐渐停止
C．黑暗20～30 min，暗反应继续进行，导致叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化
D．光暗交替处理30 min，光暗条件对叶绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大
18．(2024·庆阳高三检测)为验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用，某兴趣小组设计了如图实验方案。下列分析错误的是(　　)
注：丙二醛(MDA)是细胞膜中的胞质发生过氧化反应的重要产物之一，也能加剧膜系统的损伤。
A．根据实验方案可知，第5次测量干重的时间是第60天
B．光合产物常以蔗糖形式运输，可能与蔗糖的稳定性和渗透压有关
C．若叶片制造的有机物量大于其呼吸消耗量，则幼苗就能正常生长
D．分析本实验的测量指标，推测干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加
19．为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如图所示，其中20%、40%、60%为土壤含水量，弱、中、强为光照强度，光合速率的单位为mg CO2·dm－2·h－1。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．相同土壤含水量下，随着图中光照强度的增加，光合速率随之增强
B．相同光照强度下，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强
C．中强度光照和土壤含水量为40%的条件最有利于该植株的生长
D．弱强度光照条件下，土壤含水量不是限制该植株光合作用的环境因素
20．(2024·白山高三检测)某实验室将相同的水稻种子分别置于正常条件(CK)、单一高温条件(H)和干旱—高温交叉条件(DH，先干旱后高温)下萌发，测定其幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率，以此来研究干旱对水稻耐热性的影响，实验结果如表所示。下列说法正确的是(　　)
处理 正常(CK) 高温(H) 干旱—高温交叉(DH)
净光合速率/ (μmol·mg－2·s－1) 5.37 1.78 4.95
蒸腾速率/ (mmol·mg－2·s－1) 1.42 0.48 1.66
叶绿素含量/ (mg·g－1) 2.0 0.5 1.8
A.实验过程中使用层析液提取和分离色素时应防止试剂挥发
B．单一高温和干旱—高温交叉条件处理均可显著降低叶绿素含量
C．对比三组可知，经干旱处理的水稻不能耐受高温环境
D．H组净光合速率显著降低的原因可能是叶绿素含量下降及气孔关闭
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(10分)生物体内的生化反应几乎都离不开酶的催化作用，酶在提高反应速率的同时需要温和的作用条件。请回答下列问题：
(1)酶促反应中，酶的活性指酶对化学反应的催化效率，该催化效率可用_________
________________________________________________________________________表示。
(2)设置若干酶促反应速率实验组，每组设置特定温度。当酶浓度及其他实验条件一定时，该蛋白酶的催化效率与温度的关系如图所示，则t1上升到t3、t5下降至t3这两个温度变化过程中，该蛋白酶活性的变化________(填“一样”或“不一样”)，原因是__________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)可逆型抑制剂通过和酶形成复合物降低酶活性，但这种复合物在相同条件下又可以分解为酶和抑制剂，两者可通过透析或超过滤等方法分离开来。分解后的酶活性不变，仍然可以催化反应。不可逆型抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶蛋白中的基团结合，使酶活性降低，且酶活性降低后不能恢复。不可逆型抑制剂与酶结合后不分解，因此不能通过透析或超过滤等方法除去抑制剂。物质P会对酶A的活性产生抑制作用，为了探究物质P的抑制剂类型，某实验小组进行了相关实验，请将实验补充完整并讨论得出实验结果。
①实验设置：试管一中加入酶A和底物；试管二中加入酶A、底物和物质P；试管三中加入酶A和物质P，__________________________；分别检测三支试管中酶A的活性。
②实验结果：若_________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则物质P为不可逆型抑制剂。
22．(8分)(2024·昆明高三统考)地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉中往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉所含细菌的多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：
(1)荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是_____________________
________________________________________________________________________。
(2)ATP的A代表____________，由________________________________________
________________________________________________________________________结合而成。
(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示，其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2＋处理后酶活性不可恢复。
Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为____________________。据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用________处理荧光素酶。
23．(10分)20世纪，有科学家提出叶绿体起源的内共生假说，该假说认为蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，经过长期共生演变成叶绿体。近期，科研人员通过研究酵母菌和蓝细菌的共生，对这一假说进行了验证。请回答下列问题：
　
(1)从代谢类型分析，与酵母菌相比，蓝细菌是__________生物；蓝细菌通过其细胞内的__________________(物质)吸收光能，通过多种酶催化而进行光合作用。
(2)酵母菌通过细胞呼吸生成ATP，请在图1酵母菌示意图中标出细胞内生成ATP的具体位置。
(3)在上述ATP合成过程被抑制的酵母菌A中，分别注入野生型蓝细菌(对照组)和导入了目的基因的蓝细菌甲(实验组)，获得重构酵母菌。
①将两组重构酵母菌分别接种于培养液中，都给予相同且适宜的________处理，一段时间后对酵母菌计数，得到的结果如图2。实验结果表明，______________________两者之间形成了良好的共生关系。
②目的基因表达的蛋白质可定位于蓝细菌甲的细胞膜上，结合图2推测该蛋白质的功能可能是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24．(10分)植物的叶片可看作给其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某绿色植物为实验材料研究不同库源比(用果实数量与叶片数量的比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果如表所示。请回答下列问题：
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
净光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 9.31 8.99 8.75
单果重/g 11.81 12.21 19.59
(1)研究有机物在“源”和“库”中的转移，常采用的实验方法是______________。叶肉细胞光反应产物中驱动暗反应进行的物质是__________________。
(2)上述实验选用的三组枝条，高度一致且都是向阳生长于树冠外层，请分析这样做的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
从而排除无关变量的干扰。
(3)实验结果表明，库源比降低(比如摘除部分果实)，叶片的净光合速率降低，对此最合理的解释是_______________________________________________________________________。
(4)农业生产中，果农们常进行“疏果”以提高经济效益，请根据上述实验数据分析“疏果”的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25．(12分)辣椒是一种喜温性蔬菜，低温会导致辣椒的产量和品质下降。为探究外源植物激素独脚金内酯类调节剂(SL)对低温胁迫下辣椒光合作用的影响，科研人员以辣椒幼苗为材料，利用人工气候箱模拟低温胁迫处理，并在不同时间点测定各组幼苗的相关指标，结果如图1、2。
请回答下列问题：
(1)NT组的处理是________________________________________________________。
(2)实验结果表明，用SL处理低温胁迫下的辣椒幼苗可提高植株净光合速率，科研人员推测其原因是SL提高了CO2固定酶的活性。作出该推测的依据是__________________。
(3)活性氧是衡量生物膜损伤的重要指标，随着低温胁迫时间的延长，测得辣椒幼苗的活性氧含量不断增加，导致辣椒幼苗净光合速率降低，推测其原因可能是低温破坏了叶绿体中的________________，导致光反应为暗反应提供的____________________减少。
(4)抗氧化酶能有效清除活性氧。为探究SL缓解低温胁迫对辣椒幼苗的影响，科研人员进一步检测了不同组别幼苗相关指标，结果如表：
项目 NT LT LT＋SL
活性氧含量 O ＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋
H2O2 ＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋
抗氧化酶基因表达量 CaCu/Zn－SOD ＋＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋
注：“＋”的数量表示含量或表达量的多少。
根据上述研究结果，说明SL缓解低温对辣椒幼苗胁迫的机制是________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
单元检测三　细胞的能量供应和利用
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．蛋白酶活性可用干酪素块消失时间作为观察指标
B．由于pH不同，导致胃蛋白酶和肠蛋白酶活性峰值不同
C．若温度降低5 ℃，三种蛋白酶均会由于结构改变导致酶活性峰值下降
D．大菱鲆的胃蛋白酶、幽门盲囊蛋白酶进入小肠后仍能发挥催化作用
答案　A
解析　三种酶活性之间的差异由自身催化能力不同和pH不同导致，B错误；图示曲线为最适温度下的结果，若温度降低5 ℃，三种蛋白酶的活性均会受到抑制，但低温不会改变蛋白质的空间结构，C错误。
2．(2024·海口高三阶段考)如图1为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要原因是PPO催化酚形成黑色素。某同学设计实验探究不同温度下两种PPO活性的大小，结果如图2，其中酶a和酶b分别为两种不同的PPO，各组加入的PPO的量相同。下列叙述错误的是(　　)
A．由图1推测，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率
B．非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的空间结构，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似
C．图2实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类，PPO用量是无关变量
D．在研究的温度范围内，图2中相同温度条件下酶b催化效率更高
答案　C
解析　据图1可知，竞争性抑制剂能够和底物争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，从而影响酶促反应速率，A正确；非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构破坏，使酶的活性受到抑制，两者的作用机理相似，B正确；据图2可知，实验2的自变量包括温度、酶的种类，不包括抑制剂种类，PPO用量是无关变量，C错误；图2中，各温度条件下加入酶b组酚剩余量都较少，与底物结合率较高，所以相同温度条件下酶b催化效率更高，D正确。
3．(2024·湛江高三检测)纺织厂常用枯草芽孢杆菌生产的α-淀粉酶除去织物中的淀粉。为探究α-淀粉酶的最适温度，某科研小组在适宜条件下进行了实验，棉花初始质量为5 g，每组在各自温度下保温20 min后测量棉花减重，结果如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)
组别 1 2 3 4 5 6
棉花减重/g 0 0.12 0.16 0.22 0.23 0.15
温度/℃ 25 35 45 55 65 75
A.该实验应保证每组的α-淀粉酶浓度、体积及棉花的初始质量完全相同
B．每组应先将α-淀粉酶与棉花混合，再进行保温
C．实验结果表明α-淀粉酶的最适温度范围为55 ℃～75 ℃
D．整个实验有对照，但表中各组均为实验组
答案　B
解析　该实验中加入的α-淀粉酶的浓度、体积及棉花的初始质量等属于无关变量，应保证相同且适宜，A正确；每组应先将α-淀粉酶和棉花分别预热到设置温度，再进行混合，B错误；结合实验结果可推测，α-淀粉酶的最适温度范围为55 ℃～75 ℃，C正确；该实验不同组别之间形成对照，都是实验组，属于相互对照(对比实验)，D正确。
4．(2023·辽阳高三模拟)下列有关酶和ATP的叙述，正确的是(　　)
A．当酶变性失活时，其空间结构才会发生改变
B．酶和ATP都是细胞中的微量高效物质，作用后立即被分解
C．酶的水解需要ATP供能，ATP的水解需要酶的催化
D．竞争性抑制剂含有与底物相似结构而影响酶促反应速率
答案　D
解析　酶与底物结合，其空间结构也会改变，A错误；酶、ATP都是细胞中的微量高效物质，但酶是可以重复使用的，B错误；酶的水解不需要ATP供能，ATP水解需要ATP水解酶的催化，C错误；竞争性抑制剂含有与底物相似的结构，因此会与底物一起去竞争酶，从而影响酶促反应速率，D正确。
5．盐酸和蛋白酶均可使蛋白质发生水解。某同学使用盐酸、蛋白酶、蛋清做了如图所示的探究实验，其中①③表示特定的生化反应。下列说法不正确的是(　　)
A．①过程破坏了蛋白质的空间结构
B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C．处理相同时间后，根据蛋白块b明显小于蛋白块c的现象可得出酶具有高效性的结论
D．用盐酸配制不同pH的溶液与蛋白酶混合后加入蛋白块中，可用于探究pH对酶活性的影响
答案　D
解析　过程①为加热过程，该过程蛋白质的空间结构会发生改变，A正确；经过加热后，蛋白质的空间结构改变，变得松散，更容易被蛋白酶分解，即蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解，B正确；酶的高效性是指酶和无机催化剂相比催化效率更高，因此处理相同时间后，根据蛋白块b明显小于蛋白块c的现象可得出酶具有高效性的结论，C正确。
6．(2023·河东高三检测)睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。在睡眠调节中，谷氨酸能神经元释放腺苷，腺苷与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠。如图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠－觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是(　　)
　
A．储存在囊泡中的ATP通过主动运输转运至胞外，脱去3个磷酸产生腺苷
B．利用AK活性抑制剂不能达到改善失眠症患者睡眠的效果
C．腺苷与腺苷受体的组成元素中相同的有C、H、O、N、P
D．该传感器通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，应与ATP等衍生物不会发生荧光反应
答案　D
解析　储存在囊泡中的ATP通过胞吐运输到细胞外，A错误；AK活性抑制剂可抑制AMP的合成，进而使ATP合成减少，细胞外的腺苷运进细胞的速率降低，因此细胞外液中腺苷数量增加，腺苷是一种重要的促眠物质，因此可以利用AK活性抑制剂来改善失眠症患者睡眠，B错误；腺苷不含磷酸，含有的元素为C、H、O、N，腺苷受体是蛋白质，组成元素中有C、H、O、N，C错误；分析图2可知，传感器的工作原理是腺苷与腺苷受体结合改变受体的空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并在被激发后发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度；如果与ATP等衍生物也发生荧光反应，将影响实验结果，D正确。
7．为研究两种呼吸抑制剂的作用，甲组实验在有氧条件下，向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑制剂(R1)。乙组实验换成高效的特异性抑制[H]与O2结合的试剂(R2)，其他条件相同。下列说法正确的是(　　)
A．R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段
B．甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零，细胞继而死亡
C．R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不加R2的效果完全相同
D．一段时间后，两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高
答案　D
解析　有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，也可以合成ATP，所以R1可以作用于有氧呼吸第二和第三阶段，A错误；细胞质基质可以进行细胞呼吸的第一阶段，产生少量ATP，所以甲组细胞中仍然可以产生少量ATP，B错误；R2特异性抑制[H]与O2结合，但细胞可以进行有氧呼吸第二阶段的反应，将丙酮酸彻底分解，而在无氧条件下，细胞不能将丙酮酸分解，只能将其还原为乳酸，因此二者的作用效果不同，C错误；一段时间后，细胞合成ATP减少，因此需要通过无氧呼吸产生ATP，而无氧呼吸产生的能量较少，所以需要通过分解更多的葡萄糖为生命活动提供能量、因此两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高，D正确。
8．(2024·大连高三质检)乳酸脱氢酶(LDH)有多种类型。人的心肌细胞中主要存在LDH1，催化乳酸转化为丙酮酸，生成的丙酮酸继续进行有氧氧化；骨骼肌细胞中主要存在LDH5，缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸。下列叙述正确的是(　　)
A．LDH1为乳酸转化为丙酮酸提供活化能
B．丙酮酸的有氧氧化过程既有水的参与，也有水的生成
C．LDH5分布在骨骼肌细胞的线粒体内膜上
D．丙酮酸转化为乳酸时，释放少量能量，生成少量ATP
答案　B
解析　LDH1具有催化作用，不能提供能量，A错误；丙酮酸的有氧氧化过程第二阶段有水参与，第三阶段有水生成，B正确；LDH5缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸，场所是细胞质基质，LDH5存在于细胞质基质，C错误；丙酮酸转化为乳酸时不释放能量，也不生成ATP，D错误。
9．(2024·丹东高三模拟)细胞呼吸的第一阶段又称糖酵解，糖酵解时可产生还原型高能化合物NADH。在有氧条件下，NADH中的电子由位于线粒体内膜上的电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2获得，如图为线粒体内膜上电子传递和ATP的形成过程。下列说法正确的是(　　)
A．H＋通过线粒体内膜进出膜间隙的方式相同
B．NADH中的能量通过H＋的电化学势能转移到ATP中
C．NADH全部来自糖酵解过程
D．电子传递链对线粒体内膜两侧H＋梯度的形成起抑制作用
答案　B
解析　由图可知，H＋从线粒体内膜进入膜间隙是逆浓度梯度运输，且需要载体蛋白协助，因此是主动运输，H＋从膜间隙进入线粒体内膜是顺浓度梯度进行的，因此是协助扩散，这两个过程的运输方式不同，A错误；由图可知，NADH中的H＋和电子被电子载体所接受，使得线粒体膜间隙H＋浓度升高，在线粒体内膜两侧形成质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H＋的电化学势能，再通过H＋向膜内跨膜运输变为ATP中的能量，B正确；有氧呼吸第二阶段也能产生NADH，C错误；由图可知，电子传递链对线粒体内膜两侧H＋梯度的形成起促进作用，D错误。
10．(2023·龙岩高三阶段考)为研究低氧胁迫对青瓜品种根系细胞呼吸的影响，某研究小组用a、b两个青瓜品种进行实验研究。图示结果为一周后测得的根系中乙醇的含量，下列说法错误的是(　　)
A．正常通气情况下，青瓜品种a、b的根细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B．低氧条件下，青瓜品种a对氧气浓度的变化较品种b更为敏感
C．根系长期处于低氧环境中，两种青瓜吸收无机盐的能力都会下降
D．根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程中产生了ATP
答案　D
解析　据图分析可知，正常通气时测得的根系中有少量的乙醇，说明青瓜根细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，A正确；在低氧条件下，品种a的根细胞进行无氧呼吸产生的乙醇比品种b多，故品种a对氧气浓度的变化较为敏感，B正确；根吸收无机盐的方式为主动运输，需要耗能，根系长期处于低氧环境中，两种青瓜都进行无氧呼吸，产生的能量少，故吸收无机盐的能力都会下降，C正确；根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程发生在无氧呼吸第二阶段，没有能量释放，所以不会产生ATP，D错误。
11．(2023·深圳高三月考)鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天，其细胞呼吸过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2
B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D．图示两种细胞线粒体中与细胞呼吸有关的酶不完全相同
答案　B
解析　由图可知，其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞，可转化为丙酮酸，通过无氧呼吸产生酒精和CO2，A正确；鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸或酒精中，B错误；因为酶具有专一性，图示两种细胞线粒体中细胞呼吸的产物不同，可能与细胞呼吸有关的酶不完全相同，D正确。
12．人体棕色脂肪细胞(BAT)和骨骼肌细胞(SMC)都含有大量线粒体，BAT线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性的将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能(如图所示)，其活性受ATP/ADP的比值变化影响。下列说法正确的是(　　)
A．BAT和SMC都富含线粒体，产生大量ATP
B．UCP蛋白的活性越高，ATP/ADP的比值越大
C．寒冷条件下，UCP蛋白对H＋的通透性大于ATP合成酶
D．脂肪在脂肪细胞中以脂滴存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
答案　C
解析　根据题干信息分析，BAT线粒体内膜上的ATP合成酶具有运输H＋和催化ATP合成的作用，能在H＋跨膜运输的浓度梯度的推动下合成ATP；而通道蛋白UCP能增大线粒体内膜对H＋的通透性，消除H＋的浓度梯度，使得能量更多地转化为热能，抑制了ATP的合成，实现了产热增加。根据以上分析可知，人体棕色脂肪细胞(BAT)富含线粒体，但是其内膜上通道蛋白UCP的存在会使得脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能，因此不可能产生大量的ATP，A错误；ATP合成酶将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质，同时合成ATP，而UCP可与ATP合成酶竞争膜间隙的H＋，导致ATP合成减少，因此UCP蛋白的活性越高，ATP/ADP的比值越小，B错误；寒冷条件下，需要增加产热，UCP蛋白对H＋的通透性大于ATP合成酶，产热增加，C正确；脂肪在脂肪细胞中以脂滴存在，脂滴膜最可能由磷脂单分子层构成，D错误。
13．(2023·保定高三模拟)如图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中甲表示存量ATP变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是(　　)
A．肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体
B．曲线乙表示有氧呼吸，曲线丙表示无氧呼吸
C．曲线乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有[H]的积累
D．曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型
答案　D
解析　最初存量ATP快速下降，说明肌肉收缩最初的能量主要来自存量ATP的直接水解，A错误；曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应，为有氧呼吸；由图示说明随着运动时间的延长，最终通过有氧呼吸持续供能，B错误；曲线乙表示无氧呼吸，发生在细胞质基质中，无氧呼吸过程中的[H]在第一阶段产生，在第二阶段被消耗，没有[H]的积累，C错误；曲线丙(有氧呼吸)过程中有机物彻底氧化分解，能量绝大多数以热能的形式散失，少数储存在ATP中；曲线乙(无氧呼吸)中能量绝大多数储存在有机物中，故曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型，D正确。
14．(2024·海口高三检测)如图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，其中三碳化合物和五碳化合物在不同的代谢过程中表示不同的化合物；图2表示该细胞中的某种生物膜和其上所发生的部分生化反应，其中e－表示电子。下列叙述正确的是(　　)
A．图1中属于有氧呼吸的过程有①②③
B．图2所示生物膜是线粒体内膜
C．PSⅠ、PSⅡ的生理功能是吸收、传递并转化光能
D．叶肉细胞线粒体产生的CO2被用于光合作用，需要通过4层磷脂分子
答案　C
解析　图1中，①表示葡萄糖分解成丙酮酸，②表示暗反应中C3还原成有机物的过程，③表示丙酮酸产生CO2的过程(可能是酒精发酵或有氧呼吸第二阶段)，因此属于有氧呼吸的过程有①③，A错误；图2所示生物膜能吸收光能，是叶绿体类囊体薄膜，其上发生的是光反应，B错误；叶肉细胞线粒体产生的CO2被用于光合作用，需要从线粒体进入叶绿体，线粒体和叶绿体都是双层膜结构，所以叶肉细胞线粒体产生的CO2被用于光合作用，需要通过4层膜(8层磷脂分子)，D错误。
15．气孔的张开与保卫细胞膜上的H＋－ATPase有关。H＋－ATPase被蓝光诱导激活后，会利用ATP水解释放的能量将H＋运到细胞外，此时细胞外的K＋运进保卫细胞，同时其他相关阴离子在H＋协助下也进入保卫细胞，从而使气孔张开。下列分析错误的是(　　)
A．激活的H＋－ATPase通过主动运输将细胞内的H＋运出保卫细胞
B．其他相关阴离子在H＋协助下进入保卫细胞的过程不需要消耗能量
C．蓝光诱导下，气孔开启后短时间内叶肉细胞消耗C5的速率会增大
D．离子进入保卫细胞使其渗透压升高，导致细胞吸水，气孔张开
答案　B
解析　激活的H＋－ATPase会利用ATP水解释放的能量将H＋运到细胞外，可见H＋运出保卫细胞是通过主动运输实现的，A正确；其他相关阴离子在H＋协助下进入保卫细胞的过程需要消耗能量，消耗的是H＋的梯度势能，B错误；蓝光诱导下，气孔开启后，吸收的CO2增多，CO2固定速率上升，因而短时间内叶肉细胞消耗C5的速率会增大，C正确；离子进入保卫细胞会导致细胞液浓度上升，使其渗透压升高，导致细胞吸水，进而使气孔张开，促进CO2的吸收，有利于光合作用的进行，D正确。
16．(2023·扬州高三检测)淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物，其合成过程如图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法正确的是(　　)
A．参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中
B．呼吸抑制剂不会抑制蔗糖进入液泡的过程
C．细胞质基质中Pi不会影响叶绿体中的淀粉的合成量
D．磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生，使暗反应速率下降
答案　D
解析　细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，故参与蔗糖生物合成的酶位于细胞质基质中，A错误；由题意“逆蔗糖浓度梯度运输”可知，蔗糖进入液泡的方式为主动运输，故呼吸抑制剂可以通过抑制细胞呼吸影响能量供应，进而抑制蔗糖进入液泡的过程，B错误；结合题图分析可知，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会抑制磷酸丙糖从叶绿体中运出，从而促进淀粉的合成， C错误。
17．(2024·茂名高三模拟)为研究光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响，某研究小组测定的实验结果如图所示。结合图中结果分析，下列叙述错误的是(　　)
A．光照0～5 min，叶肉细胞中发生了ADP与ATP之间的相互转化
B．光照5～20 min，叶绿体中的ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP转化逐渐停止
C．黑暗20～30 min，暗反应继续进行，导致叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化
D．光暗交替处理30 min，光暗条件对叶绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大
答案　B
解析　图中ATP和ADP含量变化曲线显示，在开始光照的0～5 min内，ATP含量迅速上升，而ADP含量迅速下降，依据二者之间的转化关系可知，叶绿体中发生了ADP转化为ATP的过程，A正确；在有光照的条件下，叶绿体内将持续进行光合作用，叶绿体类囊体薄膜捕获光能后，以ADP和Pi为原料持续合成ATP，合成的ATP也会持续供给暗反应用于C3的还原过程，曲线显示叶绿体中ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP的持续转化保持相对稳定，而叶绿体中的ATP与ADP转化持续进行，并未停止，B错误；在黑暗20～30 min内，叶绿体因无光照，光反应停止，无法持续合成ATP，而暗反应在停止光照的短时间内继续进行，会继续消耗ATP，同时产生ADP，从而导致了ATP和ADP的含量呈相反变化，C正确；曲线显示在光暗交替处理30 min内，ATP与ADP含量变化较大，这说明光暗条件主要对叶绿体内ADP与ATP转化过程的影响较大，D正确。
18．(2024·庆阳高三检测)为验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用，某兴趣小组设计了如图实验方案。下列分析错误的是(　　)
注：丙二醛(MDA)是细胞膜中的胞质发生过氧化反应的重要产物之一，也能加剧膜系统的损伤。
A．根据实验方案可知，第5次测量干重的时间是第60天
B．光合产物常以蔗糖形式运输，可能与蔗糖的稳定性和渗透压有关
C．若叶片制造的有机物量大于其呼吸消耗量，则幼苗就能正常生长
D．分析本实验的测量指标，推测干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加
答案　C
解析　根据实验对照原则和单一变量原则，第0、15、30、45、60天都需要测量干重，A正确；蔗糖稳定且溶解度高，光合产物常以蔗糖形式运输，可能与蔗糖的稳定性和渗透压有关，B正确；植株制造的有机物量大于呼吸消耗量幼苗才能生长，叶片制造的有机物量大于其呼吸消耗量幼苗不一定正常生长，C错误；MDA是细胞膜中的脂质发生过氧化反应的重要产物之一，也能加剧膜系统的损伤，推测干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加，D正确。
19．为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如图所示，其中20%、40%、60%为土壤含水量，弱、中、强为光照强度，光合速率的单位为mg CO2·dm－2·h－1。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．相同土壤含水量下，随着图中光照强度的增加，光合速率随之增强
B．相同光照强度下，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强
C．中强度光照和土壤含水量为40%的条件最有利于该植株的生长
D．弱强度光照条件下，土壤含水量不是限制该植株光合作用的环境因素
答案　B
解析　相同土壤含水量下如20%(或40%、60%)含水量时，随着图中光照强度的增加，光合速率先升高后降低，A错误；相同光照强度下如弱(或中、强)光照，随着图中土壤含水量的增加，光合速率随之增强，B正确；图中的实验条件下，中强度光照和土壤含水量为60%的条件最有利于该植株的生长，C错误；弱强度光照条件下，随着土壤含水量的增加，该植株光合作用随之增强，说明弱强度光照条件下，土壤含水量是限制该植株光合作用的环境因素，D错误。
20．(2024·白山高三检测)某实验室将相同的水稻种子分别置于正常条件(CK)、单一高温条件(H)和干旱—高温交叉条件(DH，先干旱后高温)下萌发，测定其幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率，以此来研究干旱对水稻耐热性的影响，实验结果如表所示。下列说法正确的是(　　)
处理 正常(CK) 高温(H) 干旱—高温交叉(DH)
净光合速率/ (μmol·mg－2·s－1) 5.37 1.78 4.95
蒸腾速率/ (mmol·mg－2·s－1) 1.42 0.48 1.66
叶绿素含量/ (mg·g－1) 2.0 0.5 1.8
A.实验过程中使用层析液提取和分离色素时应防止试剂挥发
B．单一高温和干旱—高温交叉条件处理均可显著降低叶绿素含量
C．对比三组可知，经干旱处理的水稻不能耐受高温环境
D．H组净光合速率显著降低的原因可能是叶绿素含量下降及气孔关闭
答案　D
解析　色素易溶于有机溶剂，故实验过程中使用无水乙醇提取色素，A错误；与正常组相比，单一高温组显著降低叶绿素含量，干旱—高温交叉条件处理组没有显著降低叶绿素含量，B错误；分析表格数据可知，用干旱—高温交叉条件处理时，水稻的叶绿素含量及净光合速率下降幅度均较小，说明经干旱处理的水稻对高温环境有了一定的耐受性，C错误；分析表格数据可知，H组高温处理条件下，净光合速率最低，且蒸腾速率和叶绿素含量均低于CK组和DH组，推测原因可能是叶绿素含量下降(影响了光反应)及气孔关闭(影响了暗反应)，D正确。
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(10分)生物体内的生化反应几乎都离不开酶的催化作用，酶在提高反应速率的同时需要温和的作用条件。请回答下列问题：
(1)酶促反应中，酶的活性指酶对化学反应的催化效率，该催化效率可用_________
________________________________________________________________________表示。
(2)设置若干酶促反应速率实验组，每组设置特定温度。当酶浓度及其他实验条件一定时，该蛋白酶的催化效率与温度的关系如图所示，则t1上升到t3、t5下降至t3这两个温度变化过程中，该蛋白酶活性的变化________(填“一样”或“不一样”)，原因是__________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)可逆型抑制剂通过和酶形成复合物降低酶活性，但这种复合物在相同条件下又可以分解为酶和抑制剂，两者可通过透析或超过滤等方法分离开来。分解后的酶活性不变，仍然可以催化反应。不可逆型抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶蛋白中的基团结合，使酶活性降低，且酶活性降低后不能恢复。不可逆型抑制剂与酶结合后不分解，因此不能通过透析或超过滤等方法除去抑制剂。物质P会对酶A的活性产生抑制作用，为了探究物质P的抑制剂类型，某实验小组进行了相关实验，请将实验补充完整并讨论得出实验结果。
①实验设置：试管一中加入酶A和底物；试管二中加入酶A、底物和物质P；试管三中加入酶A和物质P，__________________________；分别检测三支试管中酶A的活性。
②实验结果：若_________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则物质P为不可逆型抑制剂。
答案　(1)单位时间内反应底物的消耗量或产物的生成量　(2)不一样　t1时该蛋白酶活性受到抑制，但空间结构未改变，当温度由t1上升到t3时，酶的活性会上升；t5时该蛋白酶的空间结构被破坏，活性丧失，当温度由t5下降至t3时，酶的活性不能恢复　(3)①透析或超过滤后加入底物　②试管三中酶A的活性与试管二中的相同，且两者的酶A活性均低于试管一中的
解析　(2)低温状态下，酶的活性被抑制，但空间结构没有改变，升高温度，酶活性可以恢复，因此，当温度由t1上升到t3时，酶的活性逐渐升高；在t5状态下，酶因空间结构被破坏而失活，当温度由t5下降至t3时，酶的活性不能恢复，因此t1(低温)上升到t3(高温)、t5(高温)下降到t3这两个温度变化过程中，该蛋白酶活性的变化不一样。(3)若物质P为不可逆型抑制剂，则酶A和物质P不可分离，若物质P为可逆型抑制剂，则酶A和物质P可通过透析或超过滤等方法分离，因此试管三的实验设置为加入酶A和物质P，透析或超过滤后加入底物。试管一为对照组，试管二中加入了物质P抑制酶A的活性，所以试管二中的酶A活性要低于试管一中的；若物质P是可逆型抑制剂，则试管三中经过透析或超过滤等方法可以除去物质P，试管三中酶A的活性会恢复，则酶A的活性可能与试管一中的相同，且两试管中的酶A活性均高于试管二中的；若物质P是不可逆型抑制剂，则试管三中经过透析或超过滤等方法不可以除去物质P，试管三中酶A的活性不会恢复，则酶A的活性可能为试管三中酶A的活性与试管二中的相同，且两试管中的酶A活性均低于试管一中的。
22．(8分)(2024·昆明高三统考)地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉中往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉所含细菌的多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：
(1)荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是_____________________
________________________________________________________________________。
(2)ATP的A代表____________，由________________________________________
________________________________________________________________________结合而成。
(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示，其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2＋处理后酶活性不可恢复。
Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为____________________。据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用________处理荧光素酶。
答案　(1)ATP　每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光强度呈正相关　(2)腺苷　一分子腺嘌呤和一分子核糖　(3)Hg2＋破坏了酶的空间结构　Mg2＋
解析　(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质，其特殊的化学键水解释放能量，故荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光强度呈正相关。(2)ATP又叫腺苷三磷酸，其结构式可简写为A－P～P～P，A表示腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖结合而成。(3)结合题干信息“高温或Hg2＋处理后酶活性不可恢复”推测，Hg2＋处理后会破坏荧光素酶(化学本质为蛋白质)的空间结构，导致酶活性下降。据题图分析可知，用Mg2＋处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，因此若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2＋处理荧光素酶。
23．(10分)20世纪，有科学家提出叶绿体起源的内共生假说，该假说认为蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，经过长期共生演变成叶绿体。近期，科研人员通过研究酵母菌和蓝细菌的共生，对这一假说进行了验证。请回答下列问题：
　
(1)从代谢类型分析，与酵母菌相比，蓝细菌是__________生物；蓝细菌通过其细胞内的__________________(物质)吸收光能，通过多种酶催化而进行光合作用。
(2)酵母菌通过细胞呼吸生成ATP，请在图1酵母菌示意图中标出细胞内生成ATP的具体位置。
(3)在上述ATP合成过程被抑制的酵母菌A中，分别注入野生型蓝细菌(对照组)和导入了目的基因的蓝细菌甲(实验组)，获得重构酵母菌。
①将两组重构酵母菌分别接种于培养液中，都给予相同且适宜的________处理，一段时间后对酵母菌计数，得到的结果如图2。实验结果表明，______________________两者之间形成了良好的共生关系。
②目的基因表达的蛋白质可定位于蓝细菌甲的细胞膜上，结合图2推测该蛋白质的功能可能是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)自养　藻蓝素和叶绿素　(2)如图所示
(3)①光照　蓝细菌甲和酵母菌A　②将蓝细菌产生的ATP转运至酵母菌中，为酵母菌生长提供能量
解析　(1)蓝细菌是能够进行光合作用的自养型生物。蓝细菌通过其细胞内的光合色素(藻蓝素和叶绿素)吸收光能，需要多种酶催化完成光合作用。(2)酵母菌是兼性厌氧微生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，其进行有氧呼吸的部位是细胞质基质和线粒体，进行无氧呼吸的部位是细胞质基质，因此在酵母菌细胞中能生成ATP的部位是细胞质基质和线粒体，具体图示见答案。(3)①将两组重构酵母菌分别接种于培养液中，都给予相同且适宜的光照处理(因为蓝细菌进行光合作用需要光照)，一段时间后对酵母菌计数，得到结果如图2。实验结果表明，野生蓝细菌和酵母菌A之间没有形成良好的共生关系，导致酵母菌A因为不能获得能量而无法大量繁殖，而导入目的基因的蓝细菌甲可能为酵母菌A提供ATP，进而使酵母菌A大量繁殖，即蓝细菌甲和酵母菌A之间形成了良好的共生关系。②目的基因表达的蛋白质可定位于蓝细菌甲的细胞膜上，结合图2推测该蛋白质的功能应该能将蓝细菌产生的ATP转运至酵母菌中，为酵母菌的生长提供能量。
24．(10分)植物的叶片可看作给其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某绿色植物为实验材料研究不同库源比(用果实数量与叶片数量的比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果如表所示。请回答下列问题：
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
净光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 9.31 8.99 8.75
单果重/g 11.81 12.21 19.59
(1)研究有机物在“源”和“库”中的转移，常采用的实验方法是______________。叶肉细胞光反应产物中驱动暗反应进行的物质是__________________。
(2)上述实验选用的三组枝条，高度一致且都是向阳生长于树冠外层，请分析这样做的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
从而排除无关变量的干扰。
(3)实验结果表明，库源比降低(比如摘除部分果实)，叶片的净光合速率降低，对此最合理的解释是_______________________________________________________________________。
(4)农业生产中，果农们常进行“疏果”以提高经济效益，请根据上述实验数据分析“疏果”的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)同位素示踪法　ATP和NADPH　(2)保证枝条每一个叶片都能获得充足的光照　(3)叶片制造的有机物不能被及时转运至果实，有机物积累抑制了光合作用，进而净光合速率降低　(4)“疏果”可以降低库源比，提高单果的重量，改善果实品质进而提高经济效益
解析　(1)光合作用的光反应为暗反应提供ATP和NADPH，用于暗反应中C3的还原。(2)本题研究不同库源比(用果实数量与叶片数量的比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，即以果实数量与叶片数量的比值，枝条的位置为无关变量，实验选用的三组枝条，高度一致且都是向阳生长于树冠外层，能够保证枝条每一个叶片都能获得充足的光照，从而排除这一无关变量的干扰。
25．(12分)辣椒是一种喜温性蔬菜，低温会导致辣椒的产量和品质下降。为探究外源植物激素独脚金内酯类调节剂(SL)对低温胁迫下辣椒光合作用的影响，科研人员以辣椒幼苗为材料，利用人工气候箱模拟低温胁迫处理，并在不同时间点测定各组幼苗的相关指标，结果如图1、2。
请回答下列问题：
(1)NT组的处理是________________________________________________________。
(2)实验结果表明，用SL处理低温胁迫下的辣椒幼苗可提高植株净光合速率，科研人员推测其原因是SL提高了CO2固定酶的活性。作出该推测的依据是__________________。
(3)活性氧是衡量生物膜损伤的重要指标，随着低温胁迫时间的延长，测得辣椒幼苗的活性氧含量不断增加，导致辣椒幼苗净光合速率降低，推测其原因可能是低温破坏了叶绿体中的________________，导致光反应为暗反应提供的____________________减少。
(4)抗氧化酶能有效清除活性氧。为探究SL缓解低温胁迫对辣椒幼苗的影响，科研人员进一步检测了不同组别幼苗相关指标，结果如表：
项目 NT LT LT＋SL
活性氧含量 O ＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋
H2O2 ＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋
抗氧化酶基因表达量 CaCu/Zn－SOD ＋＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋
注：“＋”的数量表示含量或表达量的多少。
根据上述研究结果，说明SL缓解低温对辣椒幼苗胁迫的机制是________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)常温处理，叶面喷施等量蒸馏水　(2)LT＋SL组的胞间CO2浓度低于LT组　(3)类囊体薄膜　ATP、NADPH　(4)低温胁迫下喷施SL能促进辣椒幼苗细胞中抗氧化酶基因的表达，使抗氧化酶的含量增多，降低了活性氧的含量，从而缓解低温对生物膜的损伤
解析　(1)本实验的目的是探究外源植物激素独脚金内酯类调节剂(SL)对低温胁迫下辣椒光合作用的影响，实验自变量为是否对低温处理组喷施SL，因变量是净光合速率和胞间CO2浓度。根据实验设计的对照原则和单一变量原则可推测，NT组的处理是“常温处理，叶面喷施等量蒸馏水”。(2)实验结果表明，用SL处理低温胁迫下的辣椒幼苗可提高植株净光合速率，且随着时间的推移，提高低温处理的辣椒净光合速率效果越明显，科研人员推测其原因是SL提高了CO2固定酶的活性，因为图2结果显示SL处理的低温胁迫组的胞间CO2浓度低于LT组。(3)活性氧是衡量生物膜损伤的重要指标，随着低温胁迫时间的延长，测得辣椒幼苗的活性氧含量不断增加，说明生物膜受损严重，进而导致辣椒幼苗净光合速率降低，其原因可能是低温破坏了叶绿体中的类囊体薄膜，导致光反应速率下降，其为暗反应提供的ATP、NADPH减少，所以光合速率下降。(4)为探究SL缓解低温胁迫对辣椒幼苗的影响，实验中的衡量指标为活性氧的含量，同时还统计了抗氧化酶基因表达量，结合表中的数据可知，低温胁迫下喷施SL促进辣椒幼苗细胞中抗氧化酶基因的表达，使抗氧化酶的含量增多，降低了活性氧的含量，从而缓解低温对生物膜的损伤。

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