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河南省南阳市第一中学校2027届高三上学期九月月考生物试卷
一、单选题
1．细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．酶1变构位点空间结构的变化使酶1无法与底物1结合
B．抑制酶2的活性，可增加产物A的产生量
C．产物B的浓度变化可调节产物A和产物B的产生量
D．增加底物1的浓度无法解除产物B过多对酶1活性的影响
2．某同学因为长期不吃早餐，导致胃部经常反酸，服用奥美拉唑后症状得到有效缓解。胃壁细胞膜上存在。H+-K+-ATP酶（一种质子泵），能催化ATP水解，并将细胞外的K+泵入细胞内，还能将胃壁细胞内的H+逆浓度梯度运输到膜外胃腔中，使得胃液的pH值维持在0.9~1.5.下列叙述错误的是（　　）
A．该H+-K+-ATP酶运输H+的方式是主动运输
B．胃部的强酸性环境会导致胃液中的胃蛋白酶失活
C．H+-K+-ATP酶既可作为载体蛋白，还具有催化功能
D．奥美拉唑可能抑制H+-K+-ATP酶的活性，从而抑制胃酸分泌
3．抑制胰脂肪酶活性是预防和治疗肥胖、高血脂症及其并发症的重要方法。目前，市场上用于治疗肥胖和高血脂症的临床药物有奥利司他等，但具有一定的副作用。从天然植物资源中找到胰脂肪酶制剂一直是食品、生物及医药领域的研究热点。表没食子儿茶素（EGC）是茶叶中的一种天然儿茶素单体，是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂。下图是EGC对胰脂肪酶抑制作用相关实验结果。下列相关分析错误的是（ ）
A．EGC对胰脂肪酶的抑制效果明显弱于奥利司他，但副作用较小
B．EGC作用过程中与底物形成EGC-底物复合物，以降低反应的活化能
C．推测EGC抑制胰脂肪酶的机制可能是与酶活性中心位点以外的部位结合使酶的分子结构发生改变
D．抑制胰脂肪酶活性能治疗肥胖，可能是脂肪酶抑制剂能减少肠腔黏膜对膳食中脂肪的吸收，促使脂肪排出体外
4．研究人员发现肝细胞中的一种具膜小泡内存在多种酸性水解酶，他们对大鼠肝组织进行不同方式的处理后检测了肝组织匀浆中几种水解酶的活性，结果如下图所示。已知相对酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比。下列相关判断错误的是（ ）
A．这种具膜小泡可能就是溶酶体
B．肝组织置于低渗溶液中不利于酶溢出
C．搅拌会使具膜小泡破裂释放水解酶
D．小泡内渗透压接近0.25mol/L蔗糖的渗透压
5．细胞中L酶上的两个位点可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成（如图1）。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图2（+表示添加）。下列相关叙述正确的是（ ）

A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
6．低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而超氧化物歧化酶（SOD）则可以减少细胞中的过氧化物。研究人员将大豆种子分别在常温（25℃）下萌发24h（T24）和48h（T48）后转移至4℃低温胁迫处理24h，而后转移至常温继续发芽至第5天，研究不同浓度褪黑素浸种处理（0μmol·L-1，50μmol·L-1，100μmol·L-1，200μmol·L-1，400μmol·L-1）对大豆种子萌发的影响。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．本实验的自变量是不同浓度的褪黑素
B．萌发大豆种子遭遇低温的时间越晚，使用褪黑素处理的效果越差
C．褪黑素可以通过提高SOD的活性缓解低温对种子发芽的影响
D．实验浓度范围内，褪黑素浓度越高，SOD的活性越高，对大豆种子发芽率的促进作用越强
7．一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子，载体分子对一定的离子有专一的结合部位，能选择性的携带某种离子通过膜，载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如下图。下列相关叙述错误的是（ ）

A．据图分析可知载体分子与酶都具有专一性
B．ATP参与该离子运输既提供能量又提供Pi使载体活化
C．磷酸激酶与ATP水解有关，磷酸酯酶与ATP合成有关
D．失活的载体在膜中磷酸激酶和ATP的作用下又可使其磷酸化，而再度活化
8．科学家已弄清萤火虫发光的原理（如下图所示）。根据该原理设计的ATP快速荧光检测仪（其中含有荧光素、荧光素酶等物质），可用来快速检测食品表面的微生物，下列相关说法正确的是（　　）
A．ATP是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP为生命活动提供能量
B．萤火虫发光需要荧光素酶的催化，它可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
C．荧光素酶的合成和催化底物的过程都需要消耗ATP
D．无论是需氧型生物还是厌氧型生物均可用ATP快速荧光检测仪检测
9．蛋白激酶A（PKA）由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶催化ATP环化形成）调节(如下图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法错误的是（ ）

A．调节亚基具有结合到cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点
B．蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解
C．活化后的催化亚基空间结构发生改变，适合发挥催化活性，该过程不需要消耗能量
D．cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基
10．科研人员为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，进行了相关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．据图分析，苹果贮存的适宜条件是低温和无氧
B．5%O2浓度条件下，苹果细胞产生CO2的场所为细胞质基质
C．20%~30%O2浓度范围内，影响CO2相对生成量的环境因素主要是温度
D．在O2充足的条件下，O2参与反应的场所是细胞质基质和线粒体内膜
11．若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（ ）
A．若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗等量的葡萄糖分子
B．NADH中的能量可通过H+电化学势能转移到ATP中
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪，则释放CO2的分子数比吸收O2的分子数多
12．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，该过程偶联ATP合成的过程，称为氧化磷酸化，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Cyt c所处的位置为细胞膜外
B．NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中
C．细胞中，只有线粒体基质中可以产生NADH
D．H+借助F0和F1，以主动运输的方式进入膜内
13．化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子（氢离子）梯度差，驱动ATP的合成。为了证明质子梯度差的产生和NADH的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，密封后溶液外接pH电极（如图1），测定其溶液的氢离子浓度变化情况（如图2），已知线粒体外膜可自由渗透质子。下列有关叙述错误的是（ ）
A．加入氧气后，线粒体内膜内外的电位差立即增大
B．参与电子传递过程的电子载体都具有氧化还原作用
C．维系线粒体内膜两侧质子梯度差的质子载体是跨膜蛋白
D．实验结果表明，线粒体基质中的质子浓度高于内外膜间隙
14．藜麦是植物界唯一的全蛋白谷物，亚精胺（Spd）是一种广泛存在于植物细胞中的低分子含氮碱，可以调节植物生长，某实验小组以2个藜麦品种为材料，研究Spd对盐胁迫下藜麦种子萌发的影响，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）

注：CK：蒸馏水；T0：250mmol/LNaCl；T1：250mmol/LNaCl+0.1mmol/LSpd
A．若藜麦种子长期淹于水中则会腐烂，这与细胞质基质产生的酒精有关
B．青海1号比青海3号的呼吸速率低，青海1号可能更利于积累有机物
C．实验中T0组的呼吸速率较低，可能与盐胁迫对细胞造成的渗透压影响有关
D．实验结果显示一定浓度的Spd可增强NaCl对藜麦种子呼吸速率的抑制作用
15．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是（ ）
O2浓度/% a b c d e
CO2产生量/（mol·min-1） 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2的消耗量/（mol·min-1） 0 0.5 0.7 1.2 3.0
A．O2浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B．O2浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.6mol·min﹣1
C．O2浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D．O2浓度为e时，不适宜于苹果的储藏
16．下图是用于探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列关于装置一、二中红色液滴移动情况的说法，错误的是（ ）
A．实验中可用红色液滴的移动距离代表酵母菌的呼吸强度
B．若装置一左移、装置二不移，则酵母菌只进行有氧呼吸
C．若装置一不移、装置二右移，则酵母菌只进行无氧呼吸
D．若装置一右移、装置二左移，则酵母菌同时进行有氧和无氧呼吸
17．某科学兴趣小组以酵母菌作为实验材料，以葡萄糖作为能量来源，在一定条件下，通过控制氧气浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率（Ⅰ）、氧气消耗速率（Ⅱ）、以及酒精产生速率（Ⅲ）随着时间变化的三条曲线，实验结果如图所示，t 时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4，分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，实验装备和条件不变，得到乳酸产生速率（Ⅳ）的曲线。下列相关叙述错误的是（　　）
A．t1时刻，氧气浓度较高，无氧呼吸消失
B．如果改变温度条件，t1会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等
C．若S2：S3=2：1，S4：S1=8：1时，0~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2：1
D．若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合，则0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
18．2，4-二硝基苯酚(DNP)能抑制线粒体内膜合成ATP，但不影响此部位[H]与O2的结合以及能量的释放。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞溶胶，进行如表所示各组实验。下列有关叙述正确的是（ ）
组别 反应条件
甲 1mol葡萄糖+线粒体+充足氧气
乙 1mol葡萄糖+细胞溶胶+缺乏氧气
丙 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气
丁 1mol葡萄糖+完整酵母菌+缺乏氧气
戊 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气+DNP
A．丙组和丁组的葡萄糖分解后释放出的能量一样多
B．乙组和丁组都可以进行厌氧呼吸，两组产生的乙醇量基本相同
C．甲组、丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2
D．丙组和戊组都可以进行需氧呼吸，丙组产生的H2O、CO2和ATP的量都多于戊组
19．图1表示萌发的小麦种子中发生的部分生理过程，A～E表示相应化学物质，①～④表示相关生理过程。图2表示小麦种子在萌发过程中，CO2释放量（）和O2吸收量（）的变化趋势。与小麦种子相比，花生种子播种时需要适当浅播。若小麦种子细胞呼吸的底物是葡萄糖，下列叙述正确的是（ ）
A．经过图1中的①和②，葡萄糖中的大部分能量存留在B中
B．图2中12～30h期间，小麦种子中只能发生图1中的①③④
C．图2中36～48h期间，小麦种子的有氧呼吸和无氧呼吸速率均不断提高
D．花生种子适当浅播，与其贮存的脂肪多，分解时需氧量大有关
20．“旱锄田，涝浇园”这句俗语描述了农民们在农作物生长过程中，根据自然环境的变化采取相应的农作措施。很多有经验的农民知道天气越干旱越要加紧锄田（已知土壤表面干燥内部湿润时，水分会沿着土壤毛细管上升，使得土壤表面保持湿润）；在夏季高温季节，特别是在中午或下午高温时段突然降雨后，很多农民及时用温度较低、含氧量较高的井水进行灌溉。下列有关说法错误的是（ ）
A．锄田可以去除杂草，减少杂草对水分的吸收
B．锄田可以疏松土壤，减少土壤中水分的流失
C．雨后用井水浇灌会导致根部的细胞无氧呼吸增强
D．“旱锄田，涝浇园”均有利于植物对无机盐的吸收
二、解答题
21．福建人对于茶情有独钟，在福建闽南一带更有着“宁可百日无肉，不可一日无茶”的传统。茶叶细胞中存在多种酚类物质，多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。请回答下列问题：
(1)多酚氧化酶的催化作用具有_____________（写出两点即可）的特性，其作用机理是____________。
(2)绿茶的品质特点是“绿叶、绿汤”，在制作过程中用高温炒制，防止其褐变。其原理是____________。
(3)为减少绿茶制作过程中发生褐变，科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响，其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成，结果如下图。
本实验的自变量是__________，对照组中应加入__________、磷酸盐缓冲液，在适宜的条件下测出最大酶活性。据图分析，___________处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
三、实验题
22．A酶是一种促进蛋白质磷酸化的酶，而M酶则是在有氧呼吸过程中发挥关键作用的酶。科研人员对A酶和M酶调节肿瘤生长的机制进行了研究。
(1)在氧气充足时，正常细胞主要在_____（场所）产生ATP。
(2)已知PTEN是一种肿瘤抑制因子，在多种PTEN正常表达的细胞系中，M酶几乎完全定位在线粒体中。在PTEN缺失的细胞中，A酶激活并与M酶结合，使M酶磷酸化，阻止其发生转位，进而在细胞质基质中显著累积。为研究M酶磷酸化在动物肿瘤细胞生长中的作用，研究人员将三种乳腺癌细胞分别皮下注射到免疫受损小鼠体内，2周后拍摄肿瘤照片并进行称重（图1）。结果表明_____。
(3)已知在糖酵解（细胞呼吸第一阶段）过程中涉及到多种酶，包括PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2，其活性直接影响细胞的能量代谢和生物合成。为探究M酶磷酸化在糖酵解过程中的作用，研究人员进行了一系列实验。

①研究人员利用一种肺癌细胞研究磷酸化的M酶与多种关键的糖酵解酶之间的关系，用磁珠偶联M酶单抗使磷酸化的M酶沉淀，与其能结合的蛋白也会被沉淀下来。分离后检测结果如图2，结果表明，磷酸化的M酶能与多种糖酵解酶_____。
②研究人员构建前列腺癌症模型小鼠作为实验组，9周后检测发现实验组小鼠M酶磷酸化水平显著高于对照组，同时检测多种糖酵解酶活性，图3结果表明磷酸化的M酶能够_____多种糖酵解酶的活性。
(4)基于上述研究，推测PTEN抑制肿瘤生长的机制_____。
23．农业生产有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题，需要将发育完成、质量不再增加的果实采摘下来贮藏，待其逐渐成熟后再销售。为此，有科研人员探究了不同气体条件下贮藏的番茄果实（果皮绿色时采摘）在成熟过程中CO2生成速率的变化情况（番茄储存时间过长能闻到“酒味”），实验结果如图。
(1)该探究实验的自变量有CO2浓度、____。
(2)番茄果实成熟过程中，有氧呼吸产生CO2的场所是____，该阶段的反应式为____（可不体现数量关系）。
(3)该实验也可根据CO2使____溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用CO2的释放作为判断番茄果实细胞呼吸类型的指标，理由是____。
(4)与对照组相比，实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是____。请据此研究结果，提出延迟番茄果实成熟的合理方法：____。
四、解答题
24．IRP是调节线粒体结构和功能稳定的一种蛋白。为了解IRP对线粒体功能的调节作用和具体机制，科学家进行了相关实验。回答下列问题：
(1)线粒体是进行有氧呼吸__________阶段场所，为整个细胞提供__________。
(2)JC10是一种荧光染料，JC10的单体发绿色荧光。正常线粒体发挥功能时，会发生膜电位的变化，变化的膜电位会使得JC10聚合形成多聚体进而发出红色荧光。科学家检测了JC10处理野生型和IRP敲除（不表达）小鼠细胞的荧光情况，结果如图1所示。图中结果说明IRP对线粒体正常发挥功能是___________(填“必要”或“不必要”)，判断依据是__________。
(3)研究发现，IRP敲除小鼠中Hif1α和Hif2α两种蛋白的含量明显高于野生型。为探索IRP敲除小鼠中这两种蛋白的作用，科学家继续进行了实验。PX-478和PT-2385可以分别抑制Hif1α和Hif2α两种蛋白的功能。
①测量了野生型和IRP敲除小鼠线粒体的耗氧速率，结果如图2所示，说明IRP敲除小鼠线粒体功能障碍的原因主要是_________蛋白含量的提高抑制了有氧呼吸第_________阶段。
②测量了LdhA（呼吸作用第一阶段的一种酶）表达量，结果如图3所示，说明IRP敲除小鼠的Hif1α蛋白含量提高后__________，而Hif2α蛋白__________。
(4)结合第（3）题信息，用流程图的形式说明IRP敲除小鼠中呼吸作用各阶段发生的变化的机理：_____________。
参考答案
1．A
2．B
3．B
4．B
5．D
6．C
7．C
8．D
9．C
10．C
11．D
12．B
13．D
14．D
15．C
16．D
17．D
18．B
19．D
20．C
21．(1) 专一性、高效性、作用条件较温和 降低化学反应的活化能
(2)高温使多酚氧化酶变性失活，不能将无色的酚类物质氧化成褐色
(3) 抑制剂类型及浓度 等量的底物溶液和酶溶液 0.10%的柠檬酸
22．(1)线粒体（内膜）
(2)M酶磷酸化促进肿瘤细胞的生长
(3) 结合 提高/增强
(4)PTEN抑制A酶被激活，导致M酶不被磷酸化，进而M酶发生转位，无法与多种糖酵解酶结合并提高其活性，抑制肿瘤生长。
23．(1)O2浓度和采摘后的天数
(2) 线粒体基质 C3H4O3（丙酮酸）+H2O→[H]+CO2+少量能量
(3) 溴麝香草酚蓝 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2
(4) 采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显峰值 提高CO2浓度和降低O2浓度
24．(1) 第二和第三 能量（ATP）
(2) 必要 IRP敲除小鼠的红色荧光强度低于野生型，而绿色荧光强度高于野生型
(3) Hif2α 三 促进了LdhA的表达 对此无显著影响
(4)IRP敲除→Hif1α蛋白含量升高→LdhA含量升高→呼吸作用第一阶段增强；同时IRP敲除→Hif2α蛋白含量升高→有氧呼吸第三阶段受抑制

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