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大单元综合测评(二)　细胞的物质代谢与能量代谢
一、单项选择题(1～15小题，每小题2分；16～20小题，每小题3分)
1.
[2024·潍坊市模拟]水分子进入细胞的方式通常有两种：一种是穿过磷脂双分子层(a)；一种是借助于水通道蛋白(b)。研究表明，ATP可使水通道蛋白磷酸化以增强其活性。下列说法正确的是(　　)
A．b方式的运输速率远远低于a方式
B．a中水分子跨膜运输的动力来自膜两侧浓度差
C．水通道蛋白在各种细胞中含量都相同
D．水通道蛋白磷酸化后转运水分子的方式是主动运输
2．[2024·重庆一中月考]2022年11月，我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。研究人员确定了AqpZ水通道蛋白闭合是由汞诱导选择性过滤区第189号氨基酸的构象变化引起的，而AQP6水通道蛋白打开则是汞诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列相关说法错误的是(　　)
A．水分子与不同水通道蛋白的直径、形状和大小都相适宜
B．汞可能通过破坏氨基酸之间的氢键，诱导AqpZ和AQP6的构象变化
C．水分子通过水通道蛋白进出细胞的速率，与水分子和水通道蛋白的结合程度相关
D．该成果为治疗因水通道蛋白异常导致的肾小管重吸收障碍提供了理论指导
3．[2024·湖南教学联盟联考二]2021年7月5日，西湖大学生命科学学院在《自然》上发表的文章中报道了受精过程中关键离子通道复合体CatSper的高分辨率三维结构。下列有关通道蛋白、转运蛋白和载体蛋白的说法正确的是(　　)
A．水通道蛋白是覆盖在细胞膜表面的蛋白质
B．物质通过通道蛋白的运输属于主动运输，消耗能量
C．物质通过载体蛋白的运输属于被动运输，不消耗能量
D．转运蛋白介导的运输速率会受到转运蛋白数量的限制
4．[2024·江苏徐州模拟]下列关于细胞膜结构与功能的叙述，错误的是(　　)
A．细胞膜上某些载体附着ATP水解酶，体现了细胞膜控制物质进出具有主动性
B．细胞毒性T细胞和靶细胞结合的过程体现了膜具有流动性的结构特点
C．钠离子通过神经纤维膜上的钠离子通道进入细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
D．细胞膜上蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度
5．[2024·湖北武汉二模]保卫细胞膜上外向运输K＋的离子通道活性增强，内向运输K＋的离子通道活性降低，从而使胞内渗透压改变，气孔关闭。下列叙述错误的是(　　)
A．气孔关闭过程中，K＋可通过协助扩散方式进出保卫细胞
B．内向K＋通道活性高，会导致保卫细胞失水，气孔开放
C．若抑制保卫细胞的外向K＋通道活性，气孔将不能有效关闭
D．晴朗夏日正午时，保卫细胞外向K＋通道活性增强
6．[2024·天津河北区一模]美国得克萨斯大学奥斯汀分校的科学家研制出了一种新的酶变体FAST PETase(天然酶的新突变，本质为蛋白质)，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料[主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)]，有望大大推动塑料的回收利用，真正拉开塑料循环经济的大幕。结合所学相关知识，判断下列关于酶变体FAST PETase的作用，叙述错误的是(　　)
A．FAST PETase具有催化作用
B．能降低反应所需的活化能
C．没有体现出专一性
D．催化效率受温度和pH的影响
7.
[2024·重庆巴蜀中学模拟]某校兴趣小组到缙云山山火发生区域附近考察，发现了一种野生植物的贮藏根正在孕育新芽，同学们将其带回实验室提取出A、B两种酶(化学本质均为蛋白质)，并进行了相关实验，实验结果如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．该种植物可能适应较高温度的环境
B．可用斐林试剂鉴定两种酶的化学本质
C．由图可知A酶比B酶更耐高温
D．应在50 ℃左右研究pH对B酶活性的影响
8.
[2024·福建福州一中期中]某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A．ATP是联系吸能反应与放能反应的纽带
B．ATP脱去两分子磷酸后可作为DNA的原料
C．蛋白质磷酸化和去磷酸化过程会受温度的限制
D．若抑制线粒体的活性，可能影响细胞内信息传递
9．[2024·湖北武汉一中期中]为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了如表所示的4套方案。下列叙述正确的是(　　)
方案 催化剂 底物 pH 温度
① 胃蛋白酶、胰蛋白酶 蛋白块 中性 室温
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度
④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温
A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测
C.方案③的目的是探究温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生的气泡数较多
10．[2024·衡水中学素养评价三]据估计，一般人的骨骼肌细胞含有维持2～5 s剧烈收缩时所需的足够ATP。即使在ATP发生水解的时候，额外的ATP的生成也是非常重要的；否则，ATP/ADP的值会偏离正常值，此时，肌肉细胞中储存有一定的磷酸肌酸(CrP)，CrP的磷酸转移能力比ATP高，可用于产生ATP。典型的骨骼肌细胞储存有充足的磷酸肌酸以维持高水平ATP浓度大约15 s，所以瞬时或持久的肌肉收缩都需要形成额外ATP。下列有关说法正确的是(　　)
A.ATP在细胞内的含量少，ADP与ATP的转化却非常迅速，从而保证了细胞中所有生命活动中均由ATP直接供能
B.人体持续30 s剧烈活动过程消耗大量的ATP，这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解
C.举重或短跑等剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值会明显下降
D.骨骼肌细胞进行最大收缩时，ATP的水解速率与其在静止时的水解速率基本相同
11．[2024·湖北华中师大一附中二模]细胞呼吸的实质是细胞内将有机物氧化分解并释放能量的过程，下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义叙述正确的是 (　　)
A.有氧呼吸和无氧呼吸都不消耗水，但有氧呼吸产生水
B.有氧呼吸三个阶段都释放大量能量以供细胞生物生命活动
C.细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽
D.无氧呼吸第二阶段生成少量ATP能用于蛋白质的合成
12．[2024·福建福州二模]植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。根据光合作用原理推测，加入的铁盐类似叶绿体中的 (　　)
A.NADP＋ B．ATP C．H＋ D．CO2
13．[2024·重庆调研]大棚蔬菜种植技术是一种比较常见的技术，它具有较好的相对密封性能，很多条件可以人为控制，从而有效提高蔬菜产量。下面是某同学参观完某地蔬菜大棚后总结的相关知识，其中有科学性错误的是(　　)
A.大棚中经常使用无色透明的塑料薄膜覆盖，阴雨天用日光灯补光，可以增强光合作用的光反应
B.通过增施有机肥，不仅能给蔬菜提供无机盐，还能提供能量
C.白天适当提高大棚温度，夜晚适当降低温度，增大昼夜温差，有利于积累有机物
D.轮作(轮流种植不同的蔬菜)能提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生
14．[2024·河北衡水期中]如图为高等绿色植物的光合作用图解。下列相关说法正确的是(　　)
A.①是光合色素，都含有Mg
B.②是O2，全部用于该植物有氧呼吸的第三阶段
C.③是C3，能被氧化为(CH2O)
D.④是ATP，在叶绿体基质中被消耗
15．[2024·山东枣庄模拟]叶面积系数是指单位土地面积上的叶面积总和，它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图1所示。图2为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变化图解。下列说法错误的是(　　)
A.a点后群体干物质积累速率变化对合理密植有重要指导意义
B.a～b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量
C.c点时甲、乙两种叶片固定CO2的速率相同
D.甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙，可判断甲叶片来自树冠上层
16．[2024·河北石家庄二模]G蛋白(包括α、β、γ三种亚基)是一种将胞外信号转化成胞内信号的分子，结合GTP的G蛋白有活性，结合GDP的G蛋白无活性。乙酰胆碱等信号分子激活受体后，可导致G蛋白活化，开启K＋通道，具体过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.受体被信号分子激活后移动到G蛋白处体现了细胞膜的流动性
B.结合GTP后G蛋白的β、γ与α亚基分离，G蛋白构象改变失活
C.K＋以自由扩散的方式通过开启的K＋通道运出细胞
D.除乙酰胆碱外，各种激素也能通过此机制实现信号转导
17．[2024·河北衡水二模]呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定顺序排列组成的连续反应体系，在有氧呼吸中将氢和电子最终呈递给氧，生成水，同时有ATP的生成。研究表明，当细胞处于低氧环境时，延胡索酸可作为电子受体，形成琥珀酸，使线粒体在这种环境中发挥功能。下列叙述错误的是 (　　)
A.真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上
B.在有氧呼吸中细胞产生的能量主要储存于ATP中，少量以热能形式释放
C.在低氧条件下，线粒体可继续进行细胞呼吸，但是没有水的生成
D.该项研究成果为某些造成组织缺氧的疾病的治疗提供了新的思路
18．[2024·河北部分高中模拟]温室气体CO2的排放在引起全球气候变暖的同时，也对海洋生态系统的功能产生了影响。PI是一种钙化珊瑚藻，对从热带到极地地区的海洋地表的形成具有重要作用。科学家研究了不同温度和不同CO2浓度的组合对PI光合速率的影响，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
注：总光合速率是植物进行光合作用产生有机物或O2的速率。净光合速率是植物扣除呼吸消耗后积累有机物或O2的速率。净光合速率＝总光合速率－呼吸速率。
A.温度和CO2浓度会对光合作用的暗反应过程产生影响
B.升高温度和提高CO2浓度都可提高光合速率
C.升高温度可提高细胞呼吸速率，提高CO2浓度可降低细胞呼吸速率
D.CO2增多导致的气候变暖，影响生态系统的物质循环和能量流动
19．[2024·江苏连云港调研]研究表明，在某些条件下糖在细胞质中会分解生成乳酸盐。安静状态下，人体静脉中血乳酸盐浓度为0.5～2.2 mmol/L，运动后的变化如图所示。下列相关说法正确的是(　　)
A.运动第二天的酸痛无力与乳酸盐增多引起的酸化环境有关
B.剧烈运动时，人体细胞只能进行无氧呼吸并产生乳酸盐
C.在氧气充足时，乳酸盐经转化后可以进入线粒体氧化供能
D.糖酵解的过程在细胞质基质中进行，并需要乙酰辅酶A参与
20．[2024·河北张家口期末]CO2补偿点是指植物光合作用强度等于呼吸作用强度时的CO2浓度。如图所示野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况。下列叙述正确的是(　　)
A.光照引起叶绿体在细胞中的分布和位置改变，有利于叶绿体更充分地吸收光能
B.在弱光条件下，CHUP1蛋白缺失突变体的CO2补偿点低于野生型拟南芥
C.可用叶绿体释放氧气的速率或吸收CO2的速率表示叶肉细胞的净光合速率
D.图示结果说明CHUP1蛋白与叶绿体的运动有关，其可能参与构成细胞骨架
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
二、简答题(共55分)
21．(10分)[2024·陕西百校联考]图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。图乙是根据该实验中观察到的某个细胞的原生质体大小变化情况绘制成的曲线(原生质体的初始大小相对值记为1)。回答下列问题：
　　
(1)本实验的实验材料通常选用________________________，图甲所示的实验只有一组，但并不违反对照原则，该对照方法是________。
(2)在④环节中，显微镜下看到的细胞变化对应图乙中的________(用字母表示)段。图乙曲线中ab段下降和cd段上升的原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代蔗糖溶液，则可以省略图甲中的________(用图中序号表示)环节，仍可看到质壁分离复原现象，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22．(10分)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。设计实验如下：
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；相同质量淀粉分别在上述两种淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖的量相同；用分光光度计测量反应体系的吸光度时，淀粉含量越多，其吸光度越大，据此可测出淀粉的相对含量。实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程如表所示。
　　　　　　组别　　　　 步骤　　　　　　　　 1 2 3 4 5 6 7 8
①设置水浴缸温度(℃) 20 30 40 50 20 30 40 50
②取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5分钟 10 10 10 10 10 10 10 10
③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟 酶A 酶A 酶A 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B
④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟
实验结果：图甲是40 ℃时测定的酶A催化淀粉水解生成麦芽糖的量随时间变化的曲线，图乙是第④步保温5分钟后，用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。
(1)该实验的自变量是________，因变量有______________________________，淀粉酶催化淀粉水解的原理是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若适当降低温度，在相同时间内测得图甲中P点将向________(填“左”或“右”)移动。
(3)1、6两组________(填“能”或“不能”)作为对照实验，原因是实验设计要遵循____________原则。
23．(11分)如图为绿色植物叶肉细胞内部分生理过程示意图。a、b、c为细胞结构，①～⑤为物质。请分析回答下列问题：
(1)①是________，⑤是________。钾离子进入细胞体现了细胞膜具有________________的功能。
(2)②可参与光合作用的________阶段，该阶段发生的场所是________________。该细胞在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5含量________。
(3)根据③判断，该叶肉细胞中呼吸作用强度________(填“大于”“小于”或“等于”)光合作用强度。
(4)b结构所示生理活动中，发生的能量变化是________________转变为________________。
24．(12分)[2024·东北三校模拟一]为分析气候变暖和外来物种入侵对我国湿地生态系统的影响，通过模拟实验对植物A和植物B这两种植物的光合特性进行了研究，结果如图所示：
(1)植物达到光补偿点(植物光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度)时，叶肉细胞光合作用速率________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用速率，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)增温后两种植物的净光合速率有相应改变，请提出两条温度对净光合速率影响机制的假设：
①温度通过影响______________________，直接影响光合作用和呼吸作用速率；
②温度通过影响______________________，从而改变CO2吸收量，进而影响净光合速率。
(3)气候变暖后，两种植物中__________________________更有可能占据竞争优势，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25．(12分)[2024·石家庄质检]小麦是北方重要的粮食作物，其产量和各种物质的运输有密切联系。小麦最后长出的一片叶子称为旗叶，旗叶光合作用制造的有机物会被运输到小麦籽粒。现有实验如图甲所示，透明袋中始终保持25 ℃、充足的CO2及适宜的光照，套环的温度可调节。前30分钟套环温度20 ℃，后30分钟改为5 ℃，测定袋内旗叶的相关结果如图乙所示。回答下列问题：
(1)该实验的目的是______________________________________________。据图乙分析，套环温度为5 ℃时比20 ℃时CO2吸收量降低的原因：不是胞间的________引起；而是由于____________________导致。
(2)旗叶光合作用合成的有机物以蔗糖的形式运输到小麦籽粒中。合成和运输有机物的过程如图丙所示，如果叶绿体的丙糖磷酸运输受阻，则叶肉细胞中的淀粉含量和小麦的籽粒产量变化分别是________和________。
(3)研究人员将酵母菌蔗糖酶基因导入小麦，并使蔗糖酶特异性定位在叶肉细胞的细胞壁上，则转基因小麦的产量________(填“升高”“降低”或“不变”)，原因是________________________________________________________________________
______________________________________。
大单元综合测评（二）
细胞的物质代谢与能量代谢
1．答案：B
解析：据图可知，a方式为自由扩散，扩散速率缓慢，b方式为协助扩散，借助水通道蛋白，运输速率比a方式高，A错误；a、b均为被动运输，水分子跨膜运输的动力来自膜两侧浓度差，B正确；不同细胞中蛋白质含量不相同，包括水通道蛋白，C错误；根据题干信息，水通道蛋白磷酸化后只是增强其活性，加快运输效率，运输方式未改变，D错误。
2．答案：C
解析：水通道蛋白对水分子进行跨膜转运，所以水分子与通道蛋白的直径、形状和大小都相适宜，A正确；汞可能通过影响蛋白质的盘曲折叠方式，进而破坏氨基酸之间的氢键，导致AqpZ和AQP6的构象变化，B正确；水分子通过水通道蛋白时，不与通道蛋白结合，C错误；肾小管具有重吸收水的功能，该成果可以为治疗因水通道蛋白异常而引发的相关疾病提供理论指导，D正确。
3．答案：D
解析：水通道蛋白是贯穿于磷脂双分子层的蛋白质，A错误；物质通过通道蛋白的运输方式是协助扩散，不需要消耗能量，B错误；载体蛋白参与运输的方式有两种，一种是顺浓度梯度的协助扩散，属于被动运输，不消耗能量；另一种是逆浓度梯度并消耗能量的运输方式，属于主动运输，C错误；转运蛋白介导的物质运输方式包括协助扩散和主动运输，转运蛋白数量越多，物质运输速率越快，因此运输速率受到转运蛋白数量的限制，D正确。
4．答案：B
解析：主动运输需要消耗能量，细胞膜上某些载体附着ATP水解酶，有利于主动运输某些物质，体现了细胞膜控制物质进出具有主动性，A正确；细胞毒性T细胞和靶细胞接触的过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，B错误；钠离子通过神经纤维膜上的钠离子通道进入细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，D正确。
5．答案：B
解析：先分析题干信息，“保卫细胞膜上外向运输K＋的离子通道活性增强，内向运输K＋的离子通道活性降低”会导致细胞内K＋浓度降低，渗透压降低，保卫细胞失水，气孔关闭。气孔关闭过程中，K＋通过离子通道进出保卫细胞，由通道蛋白协助的运输方式为协助扩散，A正确；内向K＋通道活性高，会导致细胞内K＋浓度升高，细胞吸水，气孔开放，B错误；若抑制保卫细胞的外向K＋通道活性，细胞内K＋较多，细胞难以失水，气孔不能有效关闭，C正确；晴朗夏日正午时，气孔处于关闭状态，细胞内K＋浓度应较低，故保卫细胞外向K＋通道活性增强，D正确。
6．答案：C
解析：FAST PETase催化塑料（主要是PET）的降解，体现了酶的专一性，C错误。
7．答案：B
解析：由图示可知，该种植物酶的最适温度在50 ℃左右，则该植物可能适应较高温度的环境，A正确；由于A酶和B酶的化学本质是蛋白质，所以可用双缩脲试剂鉴定，B错误；由图可知，A酶和B酶的最适温度都在50 ℃左右，但是继续升高温度，A酶活性下降较慢，B酶活性下降较快，说明A酶比B酶更耐高温，C正确；据图可知，A酶和B酶的最适温度均在50 ℃左右，故要研究pH对A酶、B酶活性的影响，应将温度控制在50 ℃左右，D正确。
8．答案：B
解析：许多吸能反应伴随着ATP的水解，许多放能反应伴随着ATP的合成，A正确；ATP中的A指腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，ATP脱去两分子磷酸基团后，可作为RNA的原料，B错误；蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程需要酶的作用，酶的活性受温度的限制，C正确；抑制线粒体的活性，ATP的生成减少，蛋白质的磷酸化过程会受影响，从而使信号传递过程受影响，D正确。
9．答案：B
解析：在探究pH对酶活性影响的实验中，自变量是pH，应设置不同梯度的pH进行实验，方案①不能达到该实验目的，A错误；淀粉酶能分解淀粉，不能分解蔗糖，利用斐林试剂检测生成物可以达到验证淀粉酶是否具有专一性的实验目的，B正确；根据酶的专一性，蛋白酶可以将蛋白质分解，但蛋白酶的化学本质是蛋白质，也能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误；在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，导致酶失去活性，因此方案④不能达到实验目的，D错误。
10．答案：B
解析：ATP与ADP的相互转化保证了细胞中大多数生命活动对能量的需求，A错误；骨骼肌细胞储存的磷酸肌酸可维持高水平ATP浓度大约15 s，剧烈活动30 s还需葡萄糖的氧化分解来供能，B正确；剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值不会明显下降，基本处于动态平衡状态，C错误；骨骼肌细胞进行最大收缩时，ATP的水解速率大于静止时，D错误。
11．答案：C
解析：有氧呼吸第二阶段中丙酮酸和H2O反应生成[H]和CO2，第三阶段中[H]和O2反应生成H2O，A错误；有氧呼吸第一、二阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量，B错误；细胞呼吸能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如在细胞呼吸过程中产生的一些中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物也可形成葡萄糖；蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，C正确；无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP，第二阶段不生成ATP，D错误。
12．答案：A
解析：提供H2O，不提供CO2，在加入铁盐的悬浮液中，离体叶绿体在光照下可以产生氧气，这是模拟光反应过程。光反应中，光合色素吸收光能将水分解为H＋和O2，H＋与氧化型辅酶Ⅱ（NADP＋）结合生成NADPH，故悬浮液中的铁盐或其他氧化剂相当于氧化型辅酶Ⅱ（NADP＋），A正确。
13．答案：B
解析：无色透明的塑料薄膜允许各种颜色的光透过，阴雨天光照不足适当补光，都是增强光反应的措施，A正确；蔬菜能够利用有机肥分解产生的无机盐，但蔬菜不能吸收有机肥中的能量，B错误；光合作用合成有机物，呼吸作用消耗有机物，白天适当提高大棚温度，利于有机物产生，晚上适当降低温度可以抑制细胞呼吸酶的活性，减少有机物的消耗，因此增大昼夜温差，有利于积累有机物，C正确；不同植物对矿质元素的吸收不同，轮作有助于恢复和提高土壤肥力，提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生，D正确。
14．答案：D
解析：①是光合色素，叶绿素中含有Mg，类胡萝卜素不含Mg，A错误；②是O2，当光合作用强度大于呼吸作用强度时，一部分O2释放到细胞外，B错误；C3被NADPH还原形成有机物，不是被氧化形成有机物，C错误；④是ATP，是光反应的产物，用于暗反应中C3的还原阶段，其消耗场所是叶绿体基质，D正确。
15．答案：C
解析：由图可知，当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升，当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，据此可以看出过度密植会导致产量下降，因而图示的研究对合理密植具有重要指导意义，A正确；a～b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量，因而当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，B正确；c点时甲、乙两种叶片净光合速率相等，均为零，此时光合速率等于呼吸速率，但两种叶片的呼吸速率不同，因此，此时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不同，C错误；由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析可推知，甲叶片位于树冠上层，D正确。
16．答案：A
解析：由图可知，受体被信号分子激活后可移动至G蛋白处，这说明细胞膜上的蛋白质是可以运动的，故可体现细胞膜的流动性，A正确；结合GTP后G蛋白的β、γ亚基与α亚基分离，G蛋白构象改变，α亚基和β、γ亚基被活化，B错误；通道蛋白参与的运输方式为协助扩散，C错误；图中识别乙酰胆碱的受体位于细胞膜上，有些激素（如性激素）的受体在细胞内，故不是所有激素都能通过此机制实现信号转导，D错误。
17．答案：B
解析：真核细胞的有氧呼吸的三个阶段分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，A正确；有氧呼吸产生的能量大多以热能的形式散失，少数储存在ATP中，B错误；正常情况下，有氧呼吸中将氢和电子最终呈递给氧，生成水，而低氧时，延胡索酸是电子受体，形成琥珀酸，电子不呈递给氧，故没有水的生成，C正确；由题干可知，线粒体可以通过一定的途径在低氧环境中发挥功能，故为某些造成组织缺氧的疾病的治疗提供了新的思路，D正确。
18．答案：C
解析：温度可影响暗反应过程中酶的活性，CO2浓度可影响暗反应中CO2固定速率，所以温度和CO2浓度可对光合作用的暗反应过程产生影响，A正确；由图示可知，升高温度和提高CO2浓度都可提高总光合速率和净光合速率，B正确；根据图示可知，适当升高温度总光合速率增加的幅度小于净光合速率增加的幅度，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，说明图示中温度的增加降低了细胞呼吸速率，不同温度下提高CO2浓度后净光合速率和总光合速率增加的幅度不同，如19℃时高CO2浓度下总光合速率增加少，而净光合速率增加多，说明提高 CO2浓度降低了细胞呼吸速率，但22℃时高CO2浓度下总光合速率增加的幅度和净光合速率增加的幅度接近，说明增加CO2浓度几乎不影响呼吸速率，C错误；CO2增多会导致气候变暖，冰川消融，海平面将升高，引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失，所以全球气候变暖会影响和破坏生物链、食物链，从而影响生态系统的物质循环和能量流动，D正确。
19．答案：C
解析：运动第二天的酸痛无力，是肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸大量积累的结果，而产生的乳酸，会在内环境中缓冲物质的作用下，进行中和，维持内环境的pH稳定，所以乳酸的产生或乳酸盐的增多，都不会引起内环境的酸化，A错误；剧烈运动时，人体细胞既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，运动所需要的大量能量主要由有氧呼吸过程提供，无氧呼吸会产生乳酸，B错误；在氧气充足时，骨骼肌、心肌等组织细胞会摄取血浆中的乳酸，在乳酸脱氢酶的作用下，将乳酸转化为丙酮酸后进入线粒体被彻底氧化分解，产生大量能量，供给各项生命活动，C正确；糖酵解的过程在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸；在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧形成乙酰辅酶A，进一步反应生成二氧化碳和水，该过程需要相应的酶参与，D错误。
20．答案：D
解析：对野生型拟南芥而言，弱光下叶绿体集中分布于有光照侧，以便充分吸收光能，而强光下则避开光直射的一侧，以避免强光伤害，A错误；与野生型拟南芥相比，CHUP1蛋白缺失型拟南芥对弱光的利用率低，在较高CO2浓度下，其光合作用强度才能等于呼吸作用强度，故CO2补偿点高于野生型拟南芥，B错误；叶绿体释放氧气的速率或吸收CO2的速率不可用来表示叶肉细胞的净光合速率，C错误；CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体无法随光照的变化而改变位置，可能是细胞骨架损坏，使细胞器的运动无法进行，故CHUP1蛋白可能参与构成细胞骨架，D正确。
21．答案：（1）紫色洋葱鳞片叶外表皮（只答“紫色洋葱”不对）　自身对照
（2）ac　ab段植物细胞失水，cd段植物细胞吸水（其他合理答案也可）
（3）⑤（和⑥）　植物细胞在失水的同时吸收KNO3溶液中的无机盐离子，细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞吸水，自动发生质壁分离复原（其他合理答案也可，必须提及“细胞吸收无机盐离子”）
解析：（1）本实验的实验材料通常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮，本实验所用的对照方法是自身对照。（2）结合题图乙分析可知在④环节中看到的细胞会逐渐发生质壁分离，直至相对稳定，对应题图乙中的ac段。ab段原生质体体积变小，是因为植物细胞失水，cd段原生质体体积变大，是因为植物细胞吸水。（3）植物细胞在失水的同时可从KNO3溶液中吸收无机盐离子，使得细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞开始吸水，发生质壁分离复原，所以省略题图甲中的⑤（和⑥）环节，也可看到质壁分离复原现象。
22．答案：（1）酶的种类、温度　各组淀粉剩余量和麦芽糖的生成量　降低反应活化能
（2）右
（3）不能　单一变量
解析：（1）本实验的目的是探究不同温度条件下淀粉酶A与淀粉酶B的活性，因此本实验有两个自变量，即酶的种类和温度；无关变量有pH、反应时间、溶液的量、淀粉溶液的浓度、酶溶液的浓度等。根据题意结合题图甲和题图乙可知，因变量为各组淀粉剩余量和麦芽糖的生成量。酶作用的机理是降低反应所需的活化能。（2）根据题图乙可知，酶A在50 ℃条件时的活性高于40 ℃时的。题图甲是40 ℃时酶A催化淀粉水解生成麦芽糖的量随时间变化的曲线，若适当降低温度，酶的活性降低，酶促反应的速率下降，则题图甲中P点将向右移动。（3）1、6两组温度不同、酶种类也不同，二者对照不遵循实验设计中的单一变量原则，故二者不能构成对照关系。
23．答案：（1）H2O　ATP　控制物质进出细胞
（2）暗反应　叶绿体基质　增多
（3）小于
（4）有机物中（稳定）的化学能　ATP中（活跃）的化学能和热能
解析：（1）由分析可知，①为H2O，⑤为ATP。钾离子进入细胞体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。（2）②（CO2）可参与光合作用的暗反应阶段，该阶段发生的场所是叶绿体基质。该细胞在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5的消耗量减少，C5的再生几乎不受影响，故短时间内C5含量增多。（3）由题图可知，该叶肉细胞可释放O2，说明该叶肉细胞通过呼吸作用消耗的O2量小于通过光合作用产生的O2量，即呼吸作用强度小于光合作用强度。（4）由分析可知，b为线粒体，在线粒体中可进行有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，在有氧呼吸的第二阶段和第三阶段中，发生的能量变化为有机物中（稳定）的化学能转变为ATP中（活跃）的化学能和热能。
24．答案：（1）大于'此时植物光合作用速率等于呼吸作用速率，植物体存在不进行光合作用的细胞，所以叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
（2）①酶的活性'②植物气孔开度（或气孔大小）
（3）植物B'增温条件下，植物B净光合速率高于植物A，更能适应增温环境
解析：图像分析
（1）植物达到光补偿点时，植物的光合作用速率等于呼吸作用速率，由于植物体存在不进行光合作用的细胞，所以叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率。（2）①光合作用和呼吸作用均需要酶来催化，因此温度通过影响酶的活性，直接影响光合作用和呼吸作用速率。②气孔是气体进出植物体的门户，温度通过影响植物气孔开度，从而改变CO2吸收量，进而影响净光合速率。
25．答案：（1）探究套环温度对小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量（光合作用速率）和旗叶向籽粒运输的葡萄糖量的影响　CO2浓度降低　旗叶向籽粒运输的葡萄糖量减少（或葡萄糖在旗叶中积累）
（2）升高　降低
（3）降低　蔗糖被分解而不能运输到籽粒
解析：（1）据题意“透明袋中始终保持25 ℃、充足的CO2及适宜的光照，套环的温度可调节”可知，实验过程中的自变量是套环温度；据题图乙可知，测定指标是小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量和旗叶向籽粒运输的葡萄糖量，故该实验的目的是探究套环温度对小麦旗叶水分散失量、CO2吸收量（光合作用速率）和旗叶向籽粒运输的葡萄糖量的影响；据题图乙可知，在前后30分钟内的水分散失量不变，说明气孔开闭状况不变，影响CO2吸收速率下降的不是胞间CO2浓度降低引起的，而是旗叶向籽粒运输的葡萄糖量减少，葡萄糖在旗叶中积累所致。（2）据题图可知，如果叶绿体的丙糖磷酸运输受阻，则细胞质中的丙糖磷酸转化形成葡萄糖的量增加，葡萄糖进入叶绿体形成淀粉并在叶绿体基质中积累；由于无法以蔗糖的形式运输到小麦籽粒中，则小麦的籽粒产量降低。（3）蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖，蔗糖被分解而不能运输到籽粒，故转基因小麦的产量降低。

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