第5章 细胞的能量供应和利用 章末检测试卷(含解析)高中生物学 人教版(2019) 必修1 分子与细胞

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第5章 细胞的能量供应和利用 章末检测试卷(含解析)高中生物学 人教版(2019) 必修1 分子与细胞

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第五章 章末检测试卷
[分值:100分]
一、选择题(本题包括20小题,每小题2.5分,共50分)
1.(2025·广元高一检测)如图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化,则下列叙述正确的是(  )
A.此反应为放能反应
B.曲线Ⅰ表示有酶参与
C.E2为反应前后能量的变化
D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
2.(2025·泰安高一期末)下列关于酶的叙述,正确的是(  )
①酶具有催化作用,并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 ②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率 ③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解,因此酶不具有专一性 ④细胞代谢能够有条不紊地进行,主要由酶的高效性决定 ⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的 ⑥酶既可作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
A.③⑤⑥ B.②③⑥ C.③⑥ D.⑥
3.(2025·徐州高一阶段检测)如表为某兴趣小组进行的酶相关实验及其结果。下列叙述错误的是(  )
试管 反应物 加入物质 反应条件 实验现象
1 H2O2溶液 不加 常温 +
2 H2O2溶液 二氧化锰 常温 ++
3 H2O2溶液 新鲜的鸡肝匀浆 常温 ++++
4 H2O2溶液 新鲜的唾液 常温 +
注:“+”的多少代表单位时间产生O2量的多少,“+”越多,代表单位时间产生的O2越多。
A.1号试管说明H2O2溶液在常温下会自行分解
B.3号与1号试管对照可说明酶具有催化作用
C.3号与2号试管对照可说明酶的催化具有高效性
D.4号试管说明新鲜的唾液内含有H2O2酶
4.在催化化学反应时,酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性。下列叙述正确的是(  )
A.低温下保存酶是因为低温能改变酶的空间结构,降低酶的活性
B.探究温度对酶活性影响实验时,选择的反应物最好是过氧化氢
C.过酸、过碱都会使酶的空间结构受到破坏而永久失活
D.温度从100 ℃逐渐降低到37 ℃的过程中,唾液淀粉酶活性逐渐升高
5.(2025·东莞高一阶段检测)食品种类多,酸碱度范围广。某生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献得知:pH对不同蛋白酶的活性影响有差异。据图分析,下列说法错误的是(  )
A.蛋白酶能为蛋白质的水解提供活化能
B.蛋白酶的活力可用单位时间内产物增加量或反应物减少量来表示
C.把胃蛋白酶所处环境的pH由10调到2,该酶活性不会升高
D.在pH为4~9范围内,木瓜蛋白酶的活力高且稳定,更适合作为食品添加剂
6.如图为ATP的结构示意图,其中①③表示组成ATP的物质或基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是(  )
A.许多放能反应与ATP中②的形成相联系
B.叶肉细胞中,形成②的能量均直接来自光合作用
C.ATP被各项生命活动利用时,②④都会断裂
D.ATP是所有生物均能合成的直接能源物质
7.(2025·济南高一期末)在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。下列有关分析错误的是(  )
A.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关
B.一个ATP分子的三个磷酸基团之间有三个特殊的化学键(~)
C.ATP分子末端磷酸基团具有较高的转移势能,离开后可得到ADP
D.线粒体和叶绿体一样,既可以水解ATP也可以合成ATP
8.(2022·广东,10)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
9.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液,试管装有溴麝香草酚蓝溶液,从阀门通入的空气已去除CO2,实验过程其他条件适宜。下列叙述错误的是(  )
A.若打开阀门进行实验,探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响,则通入锥形瓶的O2属于无关变量
B.若关闭阀门进行实验,在酸性条件下,可用重铬酸钾溶液检测锥形瓶的培养液中是否有酒精产生
C.若打开阀门,在不同温度下进行实验,试管溶液颜色变化所需的时间越短,则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛
D.若关闭阀门,以乳酸菌代替酵母菌进行实验,试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄
10.如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是(  )
A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.无论图中何种运动强度下,肌肉细胞二氧化碳的产生量始终等于氧气的消耗量
C.bd段无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能形式散失
D.c点之后,无氧呼吸急剧上升,且不再进行有氧呼吸
11.下列关于细胞内物质变化的叙述,错误的是(  )
A.无氧条件下,在酵母菌细胞中,可发生葡萄糖→酒精
B.在吞噬细胞溶酶体中,可发生核酸→核苷酸
C.在硝化细菌中,可发生二氧化碳→有机物
D.在肌细胞线粒体中,可发生葡萄糖→二氧化碳
12.如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,下列相关叙述错误的是(  )
A.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
13.(2025·吉林高一阶段检测)如图为某高等植物光合作用的部分过程示意图。甲、乙表示物质,①②表示反应阶段。下列叙述正确的是(  )
A.物质甲是O2,图中①是光合作用的暗反应阶段
B.吸收光能的色素分布在叶绿体的基质中
C.图中①为②提供的物质乙是NADH
D.图中②阶段包括的生理过程有CO2的固定和C3的还原
14.硝化细菌可以将空气中的NH3氧化成硝酸,并利用上述氧化过程释放的能量合成有机物,下列说法错误的是(  )
A.硝化细菌和蓝细菌一样属于自养型生物
B.硝化细菌是需氧细菌,细胞内存在线粒体等与能量相关的细胞器
C.硝化细菌可以增加土壤中可利用的氮素营养
D.不同细菌的营养方式不同,体现了细胞的多样性
15.如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在生物膜上的分布。下列选项与图示结构相符合的是(  )
A.该生物膜为叶绿体内膜
B.可完成光合作用的全过程
C.发生的能量转换为光能→化学能
D.产生的ATP可用于植物体的各项生命活动
16.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”,如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2量和释放O2量的变化。下列分析正确的是(  )
A.“光斑”照射前,光合作用无法进行
B.“光斑”照射后,光反应和暗反应迅速同步增加
C.“光斑”照射后,暗反应对光反应有限制作用
D.“光斑”移开后,光反应和暗反应迅速同步减弱
17.与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(如图1所示),造成叶绿体相对受光面积的不同(如图2所示),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是(  )
A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度)
B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合作用吸收CO2与细胞呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
18.(2024·山东,16改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是(  )
A.p点为种皮被突破的时间点
B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
19.实验人员将某种生长良好的绿色植物在不同温度条件下暗处理1 h,再保持相应温度不变,置于2 500 lx光照强度下处理1 h,分别测定植物有机物含量的变化,得到数据如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.27 ℃时,该植物光合作用制造有机物的速率为5 mg·h-1
B.28 ℃时,该植物经上述处理后的有机物积累量为3 mg
C.29 ℃时,该植物于2 500 lx光照强度下昼夜各12 h交替进行光照和暗处理,一昼夜有机物积累0 mg
D.30 ℃时,该植物1 h光合作用有机物净积累量为2 mg
20.某生物兴趣小组利用如图所示的实验装置来探究绿色植物的生理作用。下列说法不正确的是(  )
A.若探究植物细胞呼吸的类型,应选取装置一和装置二,且提供黑暗条件
B.若黑暗条件下装置二红色液滴右移,则该植物存在无氧呼吸
C.要测得真正光合速率,需要将装置一和装置三分别置于黑暗和光照条件下
D.装置三红色液滴移动的值代表氧气的产生量
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
21.(11分)(2025·株洲高一阶段检测)枸杞为药食同源的植物,生产枸杞鲜果果汁过程中易发生酶促褐变,影响其外观、风味甚至导致营养损失。多酚氧化酶(PPO)可催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质。请回答下列问题:
(1)(2分)引起枸杞果汁发生褐变的多酚氧化酶(PPO)在细胞中合成时需要消耗ATP,ATP分子的结构可以简写成____________,ATP是驱动细胞生命活动的____________。
(2)(5分)酶的特性包括____________________________________________________
(答出3点)。将枸杞鲜果快速研磨,离心后得到多酚氧化酶(PPO)粗提取液,必须在低温下处理和保存的原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)短时(3分钟)高温处理可抑制褐变,原因是____________________________________
________________________________________________________________________,
但高温会破坏果汁中某些营养成分。某同学设计实验探究既能有效防止枸杞褐变,又能保留营养成分的最佳高温,其实验方案是:设置____________________________,短时间处理果汁后,分别测定PPO相对酶活性和某些营养成分的含量,并进行比较。
22.(每空1分,共9分)科研人员发现,即使在氧气充足的条件下,癌细胞也会进行旺盛的无氧呼吸。为研究该问题,科研人员完成下列实验。
(1)图1中物质A为____,有氧呼吸第一阶段又称糖酵解,发生在____________。
(2)葡萄糖氧化分解时,NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使反应持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生,但酶M仅存在于线粒体中,酶L仅存在于细胞质基质中。用溶剂N配置不同浓度2DG(糖酵解抑制剂)溶液处理分裂的癌细胞,结果如图2。
①图2中,糖酵解速率相对值为____________的组别为对照组,该组的处理方法是用______________处理癌细胞。
②图2表明,糖酵解速率相对值较低时,癌细胞优先进行____________;糖酵解速率相对值超过__________时,酶M达到饱和,酶L的活性迅速提高,保证NAD+再生,癌细胞表现为进行旺盛的_____________________________________________________。
(3)综上所述,癌细胞在有氧的条件下进行旺盛无氧呼吸的可能原因是其生命活动需要大量能量,糖酵解速率过快,产生NADH的速率超过了酶____________的处理能力,造成NADH积累,从而提高酶____________的活性,乳酸大量积累。
23.(每空1分,共10分)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定:葡萄糖为小麦种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题:
(1)图1中,物质B、D、E的名称依次是__________、________、________。
(2)图1中,产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的________________、________________________________________________________________________。
过程②______(填“有”或“无”)ATP的合成。
(3)图2实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的作用是____________________。
图2实验如何排除无关变量干扰?_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是____________;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是_______________________________________。
24.(12分)(2025·六安高一期中)植物光合作用的光反应依赖类囊体薄膜上PS Ⅰ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图1所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。回答下列问题:
(1)(1分)若叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获________(填“增强”或“减弱”)。
(2)(3分)若叶肉细胞内Mg2+含量减少,会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获________(填“增强”或“减弱”),原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结合图示分析,植物在弱光下捕获光能进行光合作用的机制是_________________,
PSⅡ光复合体分解水可以产生____________。
(4)(4分)D1蛋白是PS Ⅰ光复合体的核心蛋白。研究发现亚高温强光(HH)条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白,进而影响植物的光合作用。为研究亚高温强光(HH)对植物光合作用的影响,研究人员以番茄为材料,对其进行不同条件处理,实验结果如图2所示(RuBP羧化酶可以催化CO2与C5结合)。据图可知,HH条件下,过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,而是由于______________________使________________________________________________
的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
25.(每空1分,共8分)(2024·武汉高一期中)为研究光照强度对某植物光合作用的影响,在适宜条件下用图甲所示实验装置开展实验(密闭小室内的CO2含量在实验过程中充足,光照不影响温度变化)。一段时间后测定植株单位时间内的气体释放速率,结果如图乙所示。回答下列问题:
(1)图乙中,cd段植株释放的气体是______。限制ab段气体释放速率增大的因素是________________________________________________________________________。
(2)若将图甲中的白光源替换成绿光重复实验,则图乙中的c点将会向________移动。
(3)经测量图乙中H=1.5,I=4,J=5。当长期处于光源距离为a且每天仅光照6 h时,推测植物______(填“能”或“不能”)正常生长。
(4)在强光条件下,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,即出现“光抑制”现象。某同学查阅资料后假设植物叶绿素b缺失能减弱光抑制现象。现有某野生型植株和叶绿素b缺失突变体,请用图甲装置设计实验证明上述观点。
实验步骤:
①取图甲装置若干个,均分为两组并编号A、B。
②将__________________分别放入A、B组装置中。
③将所有装置置于________(填图乙字母)范围内的相同光源距离,其他条件相同且适宜的环境中培养。
④一段时间后测量各装置中_______________________________________________。
预期结果:__________________________________________________________________。
第五章 章末检测试卷
[分值:100分]
一、选择题(本题包括20小题,每小题2.5分,共50分)
1.(2025·广元高一检测)如图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化,则下列叙述正确的是(  )
A.此反应为放能反应
B.曲线Ⅰ表示有酶参与
C.E2为反应前后能量的变化
D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
答案 D
解析 由题图可知,反应物甲物质的能量小于生成物乙物质的能量,此反应为吸能反应,A错误;酶能降低化学反应的活化能,因此曲线Ⅱ 表示有酶参与,曲线Ⅰ表示无酶参与,B错误;E3为反应前后能量的变化,E1表示在无酶参与的条件下化学反应需要的活化能,E2表示在有酶参与的条件下化学反应需要的活化能,因此,酶参与反应时,所降低的活化能为E1-E2=E4,C错误,D正确。
题点 酶的作用机理
2.(2025·泰安高一期末)下列关于酶的叙述,正确的是(  )
①酶具有催化作用,并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 ②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率 ③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解,因此酶不具有专一性 ④细胞代谢能够有条不紊地进行,主要由酶的高效性决定 ⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的 ⑥酶既可作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
A.③⑤⑥ B.②③⑥ C.③⑥ D.⑥
答案 D
解析 酶的化学本质有蛋白质和RNA两种,其中化学本质为蛋白质的酶可与双缩脲试剂反应呈紫色,化学本质为RNA的酶则不能,①错误;酶具有催化作用的实质是降低化学反应所需的活化能,②错误;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,蛋白酶只能催化蛋白质水解,因此酶具有专一性,③错误;细胞代谢能够有条不紊地进行,主要由酶的专一性决定,④错误;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,⑤错误;蛋白质类酶可以作为底物被蛋白酶水解, RNA类酶也可以作为底物被其水解酶水解,⑥正确。综上所述,D正确。
题点 酶的特性综合
3.(2025·徐州高一阶段检测)如表为某兴趣小组进行的酶相关实验及其结果。下列叙述错误的是(  )
试管 反应物 加入物质 反应条件 实验现象
1 H2O2溶液 不加 常温 +
2 H2O2溶液 二氧化锰 常温 ++
3 H2O2溶液 新鲜的鸡肝匀浆 常温 ++++
4 H2O2溶液 新鲜的唾液 常温 +
注:“+”的多少代表单位时间产生O2量的多少,“+”越多,代表单位时间产生的O2越多。
A.1号试管说明H2O2溶液在常温下会自行分解
B.3号与1号试管对照可说明酶具有催化作用
C.3号与2号试管对照可说明酶的催化具有高效性
D.4号试管说明新鲜的唾液内含有H2O2酶
答案 D
解析 4号试管与1号试管实验结果相同,说明新鲜的唾液内不含H2O2酶,D错误。
题点 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验
4.在催化化学反应时,酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性。下列叙述正确的是(  )
A.低温下保存酶是因为低温能改变酶的空间结构,降低酶的活性
B.探究温度对酶活性影响实验时,选择的反应物最好是过氧化氢
C.过酸、过碱都会使酶的空间结构受到破坏而永久失活
D.温度从100 ℃逐渐降低到37 ℃的过程中,唾液淀粉酶活性逐渐升高
答案 C
解析 在温度较低时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高,因此,酶制剂适宜在低温下保存,A错误;探究温度对酶活性的影响时,不宜用过氧化氢作反应物,因为过氧化氢易分解,在加热条件下其分解会加快,并不能准确反映酶活性的变化,B错误;温度过高时酶会变性失活,100 ℃时唾液淀粉酶已失活,即使恢复温度也不能提高唾液淀粉酶活性,D错误。
题点 影响酶活性的因素
5.(2025·东莞高一阶段检测)食品种类多,酸碱度范围广。某生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献得知:pH对不同蛋白酶的活性影响有差异。据图分析,下列说法错误的是(  )
A.蛋白酶能为蛋白质的水解提供活化能
B.蛋白酶的活力可用单位时间内产物增加量或反应物减少量来表示
C.把胃蛋白酶所处环境的pH由10调到2,该酶活性不会升高
D.在pH为4~9范围内,木瓜蛋白酶的活力高且稳定,更适合作为食品添加剂
答案 A
解析 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,A错误。
题点 影响酶活性的因素
6.如图为ATP的结构示意图,其中①③表示组成ATP的物质或基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是(  )
A.许多放能反应与ATP中②的形成相联系
B.叶肉细胞中,形成②的能量均直接来自光合作用
C.ATP被各项生命活动利用时,②④都会断裂
D.ATP是所有生物均能合成的直接能源物质
答案 A
解析 叶肉细胞中,可以进行光合作用和细胞呼吸,形成②的能量可以直接来自光合作用和细胞呼吸,B错误;ATP被各项生命活动利用时,②会断裂释放能量,C错误;并非所有生物都能合成ATP,如病毒无细胞结构,不能合成ATP,D错误。
题点 ATP的结构
7.(2025·济南高一期末)在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。下列有关分析错误的是(  )
A.腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关
B.一个ATP分子的三个磷酸基团之间有三个特殊的化学键(~)
C.ATP分子末端磷酸基团具有较高的转移势能,离开后可得到ADP
D.线粒体和叶绿体一样,既可以水解ATP也可以合成ATP
答案 B
解析 ATP的化学性质不稳定,ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能,在有关酶的催化作用下,ATP分子远离A的那个特殊的化学键很容易被水解,ATP就转化成了ADP,根据题意可知,腺苷酸激酶能将ATP 分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成 ADP,即腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关,A、C正确;一个ATP分子的三个磷酸基团之间有两个特殊的化学键(~),B错误。
题点 ATP与ADP的相互转化
8.(2022·广东,10)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
答案 B
解析 大豆种子充分吸水膨胀后,此时子叶未形成叶绿体,不能进行光合作用,该反应不需要在光下进行,A错误;细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H],TTF可在细胞质基质中生成,B正确;保温时间较长时,较多的TTC进入活细胞中,生成较多的红色TTF,C错误;相同时间内,种胚出现的红色越深,说明种胚代谢越旺盛,据此可判断种子活力的高低,D错误。
题点 有氧呼吸的过程
9.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液,试管装有溴麝香草酚蓝溶液,从阀门通入的空气已去除CO2,实验过程其他条件适宜。下列叙述错误的是(  )
A.若打开阀门进行实验,探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响,则通入锥形瓶的O2属于无关变量
B.若关闭阀门进行实验,在酸性条件下,可用重铬酸钾溶液检测锥形瓶的培养液中是否有酒精产生
C.若打开阀门,在不同温度下进行实验,试管溶液颜色变化所需的时间越短,则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛
D.若关闭阀门,以乳酸菌代替酵母菌进行实验,试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄
答案 D
解析 乳酸菌只能进行无氧呼吸产生乳酸,不能产生CO2,D错误。
题点 探究酵母菌细胞呼吸的方式
10.如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是(  )
A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.无论图中何种运动强度下,肌肉细胞二氧化碳的产生量始终等于氧气的消耗量
C.bd段无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能形式散失
D.c点之后,无氧呼吸急剧上升,且不再进行有氧呼吸
答案 B
解析 分析题图曲线可知,ab段氧气消耗速率逐渐增加,血液中乳酸水平低且保持相对稳定,说明以有氧呼吸为主,bc段乳酸水平逐渐增加,说明无氧呼吸逐渐加强,cd段氧气消耗速率较高,血液中乳酸水平升高,说明该阶段在进行有氧呼吸的同时,无氧呼吸的强度不断增大,A、D错误;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此无论图中何种运动强度下,肌肉细胞二氧化碳的产生量都等于氧气的消耗量,B正确;在人体中,无氧呼吸过程有机物氧化分解不彻底,释放的能量少,大部分能量储存在不彻底的氧化产物乳酸中,C错误。
题点 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
11.下列关于细胞内物质变化的叙述,错误的是(  )
A.无氧条件下,在酵母菌细胞中,可发生葡萄糖→酒精
B.在吞噬细胞溶酶体中,可发生核酸→核苷酸
C.在硝化细菌中,可发生二氧化碳→有机物
D.在肌细胞线粒体中,可发生葡萄糖→二氧化碳
答案 D
解析 线粒体不能直接分解葡萄糖,葡萄糖需要先在细胞质基质中被分解为丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体进一步被氧化分解,D错误。
题点 无氧呼吸的过程
12.如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,下列相关叙述错误的是(  )
A.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
答案 C
解析 避光生长的韭黄只含有两种色素:胡萝卜素、叶黄素,叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,故两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域,C错误;研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏,韭黄中不含叶绿素,故不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大,D正确。
题点 绿叶中色素的提取和分离
13.(2025·吉林高一阶段检测)如图为某高等植物光合作用的部分过程示意图。甲、乙表示物质,①②表示反应阶段。下列叙述正确的是(  )
A.物质甲是O2,图中①是光合作用的暗反应阶段
B.吸收光能的色素分布在叶绿体的基质中
C.图中①为②提供的物质乙是NADH
D.图中②阶段包括的生理过程有CO2的固定和C3的还原
答案 D
解析 光反应中水的光解可产生氧气,物质甲为O2,①是光反应阶段,A错误;吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,B错误;①为光反应阶段,②为暗反应阶段,①为②提供的物质乙是NADPH,C错误。
题点 光合作用的过程
14.硝化细菌可以将空气中的NH3氧化成硝酸,并利用上述氧化过程释放的能量合成有机物,下列说法错误的是(  )
A.硝化细菌和蓝细菌一样属于自养型生物
B.硝化细菌是需氧细菌,细胞内存在线粒体等与能量相关的细胞器
C.硝化细菌可以增加土壤中可利用的氮素营养
D.不同细菌的营养方式不同,体现了细胞的多样性
答案 B
解析 硝化细菌属于原核生物,不含线粒体,B错误。
题点 化能合成作用
15.如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在生物膜上的分布。下列选项与图示结构相符合的是(  )
A.该生物膜为叶绿体内膜
B.可完成光合作用的全过程
C.发生的能量转换为光能→化学能
D.产生的ATP可用于植物体的各项生命活动
答案 C
解析 图示为类囊体薄膜,可完成光反应阶段,把光能转化为ATP和NADPH中的化学能。
题点 光合作用的过程
16.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”,如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2量和释放O2量的变化。下列分析正确的是(  )
A.“光斑”照射前,光合作用无法进行
B.“光斑”照射后,光反应和暗反应迅速同步增加
C.“光斑”照射后,暗反应对光反应有限制作用
D.“光斑”移开后,光反应和暗反应迅速同步减弱
答案 C
解析 分析题图可知,“光斑”照射前,有O2释放,说明植物细胞能进行光合作用,A错误;“光斑”照射后,光反应迅速增加,而暗反应没有立即迅速增加,二者不同步,B错误;“光斑”照射后,O2释放曲线变化趋势是先增加后降低,说明暗反应对光反应有限制作用,原因是暗反应不能及时消耗光反应产生的ATP和NADPH,C正确;移开“光斑”后,光反应迅速减弱,而暗反应过一段时间后才减弱,二者不同步,D错误。
题点 光反应和暗反应的区别与联系
17.与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(如图1所示),造成叶绿体相对受光面积的不同(如图2所示),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是(  )
A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度)
B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合作用吸收CO2与细胞呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
答案 D
解析 由图1可知,t1中较多的叶绿体分布在光照下,t2中较少的叶绿体分布在光照下,由此可推断,t2比t1具有更高的光饱和点,t1比t2具有更低的光补偿点,A、B正确;通过题干信息可知,三者的叶绿素含量及其他性状基本一致,由此推测,三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关,C正确。
题点 光合作用的影响因素
18.(2024·山东,16改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是(  )
A.p点为种皮被突破的时间点
B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
答案 C
解析 由图可知,p点乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,该点为种皮被突破的时间点,A正确;Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸,使得子叶耗氧速率降低,但为了保证能量的供应,乙醇脱氢酶活性继续升高,加强无氧呼吸提供能量,B正确;Ⅲ阶段种皮已经被突破,种子有氧呼吸增强,无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低,C错误;q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正确。
题点 细胞呼吸综合
19.实验人员将某种生长良好的绿色植物在不同温度条件下暗处理1 h,再保持相应温度不变,置于2 500 lx光照强度下处理1 h,分别测定植物有机物含量的变化,得到数据如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.27 ℃时,该植物光合作用制造有机物的速率为5 mg·h-1
B.28 ℃时,该植物经上述处理后的有机物积累量为3 mg
C.29 ℃时,该植物于2 500 lx光照强度下昼夜各12 h交替进行光照和暗处理,一昼夜有机物积累0 mg
D.30 ℃时,该植物1 h光合作用有机物净积累量为2 mg
答案 C
解析 光照后与暗处理前重量变化=1 h光合作用制造有机物的量-2 h细胞呼吸消耗有机物的量,因此,27 ℃时制造有机物的速率为3+1+1=5(mg·h-1),A正确;29 ℃时,该植物于2 500 lx光照强度下,其总光合速率为9 mg·h-1,因此,昼夜各12 h交替进行光照和暗处理,一昼夜有机物积累量为12×9-24×3=36(mg),C错误;30 ℃时,该植物1 h光合作用有机物净积累量=总光合速率-呼吸消耗,即为(1+1+1)-1=2(mg),D正确。
题点 真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的计算
20.某生物兴趣小组利用如图所示的实验装置来探究绿色植物的生理作用。下列说法不正确的是(  )
A.若探究植物细胞呼吸的类型,应选取装置一和装置二,且提供黑暗条件
B.若黑暗条件下装置二红色液滴右移,则该植物存在无氧呼吸
C.要测得真正光合速率,需要将装置一和装置三分别置于黑暗和光照条件下
D.装置三红色液滴移动的值代表氧气的产生量
答案 D
解析 要测得真正光合速率,需要将装置一置于黑暗条件下,测得其呼吸速率,装置三置于光照条件下测得净光合速率,两者相加即为真正光合速率,C正确;装置三中由于CO2缓冲液的存在,其中的二氧化碳浓度是相对稳定的,其中液滴的移动可表示光下净光合速率的大小,即代表氧气的释放量,D错误。
题点 测定光合速率和呼吸速率的方法
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
21.(11分)(2025·株洲高一阶段检测)枸杞为药食同源的植物,生产枸杞鲜果果汁过程中易发生酶促褐变,影响其外观、风味甚至导致营养损失。多酚氧化酶(PPO)可催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质。请回答下列问题:
(1)(2分)引起枸杞果汁发生褐变的多酚氧化酶(PPO)在细胞中合成时需要消耗ATP,ATP分子的结构可以简写成____________,ATP是驱动细胞生命活动的____________。
(2)(5分)酶的特性包括____________________________________________________
(答出3点)。将枸杞鲜果快速研磨,离心后得到多酚氧化酶(PPO)粗提取液,必须在低温下处理和保存的原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)短时(3分钟)高温处理可抑制褐变,原因是____________________________________
________________________________________________________________________,
但高温会破坏果汁中某些营养成分。某同学设计实验探究既能有效防止枸杞褐变,又能保留营养成分的最佳高温,其实验方案是:设置____________________________,短时间处理果汁后,分别测定PPO相对酶活性和某些营养成分的含量,并进行比较。
答案 (1)A-P~P~P 直接能源物质 (2)高效性、专一性、作用条件较温和 低温下酶的活性较低,但酶的空间结构稳定,升温后活性可恢复
(3)高温破坏了酶的空间结构,使酶永久失活 一系列具有温度梯度的高温
解析 (3)高温使多酚氧化酶(PPO)的空间结构遭到破坏,使酶失活,无法催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质。探究实验方案:设置一系列具有温度梯度的高温,短时间处理后,分别测定PPO相对酶活性和某些营养成分的含量。
题点 酶和ATP的综合考查
22.(每空1分,共9分)科研人员发现,即使在氧气充足的条件下,癌细胞也会进行旺盛的无氧呼吸。为研究该问题,科研人员完成下列实验。
(1)图1中物质A为____,有氧呼吸第一阶段又称糖酵解,发生在____________。
(2)葡萄糖氧化分解时,NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使反应持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生,但酶M仅存在于线粒体中,酶L仅存在于细胞质基质中。用溶剂N配置不同浓度2DG(糖酵解抑制剂)溶液处理分裂的癌细胞,结果如图2。
①图2中,糖酵解速率相对值为____________的组别为对照组,该组的处理方法是用______________处理癌细胞。
②图2表明,糖酵解速率相对值较低时,癌细胞优先进行____________;糖酵解速率相对值超过__________时,酶M达到饱和,酶L的活性迅速提高,保证NAD+再生,癌细胞表现为进行旺盛的_____________________________________________________。
(3)综上所述,癌细胞在有氧的条件下进行旺盛无氧呼吸的可能原因是其生命活动需要大量能量,糖酵解速率过快,产生NADH的速率超过了酶____________的处理能力,造成NADH积累,从而提高酶____________的活性,乳酸大量积累。
答案 (1)丙酮酸 细胞质基质 (2)①100 用等量不含2DG的溶剂N ②有氧呼吸 60 无氧呼吸 (3)M L
题点 细胞呼吸综合
23.(每空1分,共10分)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定:葡萄糖为小麦种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题:
(1)图1中,物质B、D、E的名称依次是__________、________、________。
(2)图1中,产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的________________、________________________________________________________________________。
过程②______(填“有”或“无”)ATP的合成。
(3)图2实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的作用是____________________。
图2实验如何排除无关变量干扰?_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是____________;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是_______________________________________。
答案 (1)二氧化碳(CO2) 氧气(O2) 酒精 (2)细胞质基质 线粒体基质 无 (3)增大吸收二氧化碳的面积 增设一组实验,将萌发的小麦种子换成等量已死亡的小麦种子 (4)有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸
解析 (1)由题图分析可知,图中A为丙酮酸、B为二氧化碳、C为[H]、D为氧气、E为酒精。(2)过程②表示无氧呼吸的第二阶段,没有ATP的产生,发生在细胞质基质中,因此催化该过程的酶存在于细胞质基质中;过程④表示有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,因此催化该过程的酶存在于线粒体基质中。(3)图2实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸可以增大吸收二氧化碳的面积。将萌发小麦种子换成等量已死亡的小麦种子可消除无关变量对实验结果的干扰。(4)若甲装置的墨滴不动,说明细胞呼吸产生的二氧化碳量与消耗的氧气量相等,乙装置的墨滴左移,说明有氧气消耗,由此可推知,细胞只进行有氧呼吸;若甲装置的墨滴右移,说明细胞呼吸产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量,乙装置的墨滴左移,说明有氧气的消耗,由此可推知细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
题点 与细胞呼吸有关的实验分析与设计
24.(12分)(2025·六安高一期中)植物光合作用的光反应依赖类囊体薄膜上PS Ⅰ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图1所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。回答下列问题:
(1)(1分)若叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获________(填“增强”或“减弱”)。
(2)(3分)若叶肉细胞内Mg2+含量减少,会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获________(填“增强”或“减弱”),原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结合图示分析,植物在弱光下捕获光能进行光合作用的机制是_________________,
PSⅡ光复合体分解水可以产生____________。
(4)(4分)D1蛋白是PS Ⅰ光复合体的核心蛋白。研究发现亚高温强光(HH)条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白,进而影响植物的光合作用。为研究亚高温强光(HH)对植物光合作用的影响,研究人员以番茄为材料,对其进行不同条件处理,实验结果如图2所示(RuBP羧化酶可以催化CO2与C5结合)。据图可知,HH条件下,过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,而是由于______________________使________________________________________________
的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
答案 (1)增强 (2)减弱 Mg2+是叶绿素的组成成分,其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少,导致对光能的捕获减弱 (3)弱光下两分子LHCⅡ与PSⅡ结合,增强对光能的捕获 H+、电子和O2 (4)在HH条件下,气孔开度降低,但胞间CO2浓度却升高 RuBP羧化酶活性下降 C3
解析 (1)若叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,则LHCⅡ与PSⅡ分离减少,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强。(2)若叶肉细胞内Mg2+含量减少,会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少,导致对光能的捕获减弱 ,原因是Mg2+是叶绿素的组成成分,其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少,导致对光能的捕获减弱。(3)结合图示分析可知,植物在弱光下(两分子)LHCⅡ与PSⅡ结合,以增强对光能的捕获,用于进行光合作用。光反应过程中,PSⅡ光复合体能吸收光能,并分解水产生H+、电子和O2。(4)据图2可知,与对照组相比,实验组(在HH条件下)的气孔开度降低,但胞间CO2浓度却升高,据此推测过剩光能产生的原因是RuBP羧化酶活性下降,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
题点 光合作用的影响因素
25.(每空1分,共8分)(2024·武汉高一期中)为研究光照强度对某植物光合作用的影响,在适宜条件下用图甲所示实验装置开展实验(密闭小室内的CO2含量在实验过程中充足,光照不影响温度变化)。一段时间后测定植株单位时间内的气体释放速率,结果如图乙所示。回答下列问题:
(1)图乙中,cd段植株释放的气体是______。限制ab段气体释放速率增大的因素是________________________________________________________________________。
(2)若将图甲中的白光源替换成绿光重复实验,则图乙中的c点将会向________移动。
(3)经测量图乙中H=1.5,I=4,J=5。当长期处于光源距离为a且每天仅光照6 h时,推测植物______(填“能”或“不能”)正常生长。
(4)在强光条件下,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,即出现“光抑制”现象。某同学查阅资料后假设植物叶绿素b缺失能减弱光抑制现象。现有某野生型植株和叶绿素b缺失突变体,请用图甲装置设计实验证明上述观点。
实验步骤:
①取图甲装置若干个,均分为两组并编号A、B。
②将__________________分别放入A、B组装置中。
③将所有装置置于________(填图乙字母)范围内的相同光源距离,其他条件相同且适宜的环境中培养。
④一段时间后测量各装置中_______________________________________________。
预期结果:__________________________________________________________________。
答案 (1)CO2 温度 (2)左 (3)能 (4)②野生型植株和叶绿素b缺失突变体 ③O~a ④氧气的含量 B装置的氧气含量大于A装置
解析 (1)图乙cd段植株的光照强度太小,导致光合作用速率小于细胞呼吸速率,开始释放CO2,c点之前,光合速率大于呼吸速率,释放的是O2。ab段,CO2充足,光照强度足够,因此限制因素是温度。(2)植物对绿光的利用率要低于白光,因此c点将会左移。(3)分析图乙可知,H=1.5是光合作用消失的时刻,即植物的呼吸速率,J是光源距离为a的净光合速率,要正常生长,一天的净光合积累有机物量必须大于呼吸速率的消耗量,即5×6-1.5×(24-6)=3(mL·h-1),大于0,因此能正常生长。(4)实验步骤:①取图甲装置若干个,均分为两组并编号A、B。②将野生型植株和叶绿素b缺失突变体分别放入A、B组装置中。③在强光条件下会出现光抑制,结合图示,应将所有装置置于O~a范围内的相同光源距离,其他条件相同且适宜的环境中培养。④一段时间后测量各装置中氧气的含量。预期结果:B装置的氧气含量大于A装置。
题点 光抑制

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