高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第五章 细胞的能量供应和利用综合与测试课后测评

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第五章 细胞的能量供应和利用综合与测试课后测评，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第5章　细胞的能量供应和利用
本章达标检测
一、选择题:本题包括25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关
B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示
C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解
D.将胃蛋白酶加入pH=10的溶液中,其空间结构会改变
2.某小组进行了有关酶的实验,如下表所示。下列相关叙述正确的是 (　　)
项目
淀粉
溶液
蔗糖
溶液
淀粉酶
蔗糖酶
斐林试剂
水浴加热
砖红色
沉淀
试管①
+
-
+
-
+
+
试管②
-
+
+
-
+
-
试管③
-
+
-
+
+
?
注:“+”表示添加或有,“-”表示不添加或没有。
A.斐林试剂中的NaOH为CuSO4与还原糖反应提供碱性条件
B.试管③中没有砖红色沉淀生成
C.该实验的目的是验证酶的催化具有专一性
D.为减少操作可用碘液替代斐林试剂
3.影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是 (　　)

A.在A点增加反应物浓度,反应速率将加快
B.若在A点提高反应温度,反应速率会加快
C.若在B点增加酶的浓度,反应速率会减慢
D.在C点增加反应物浓度,反应速率将加快
4.几位同学在探索pH对α-淀粉酶活性的影响时,设计的实验方案如下,其中操作顺序合理的是 (　　)
①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液2 mL
②在三个试管中各加入新鲜的α-淀粉酶溶液1 mL
③置于适宜温度下保温5 min
④分别置于100 ℃、60 ℃、0 ℃环境中保温5 min
⑤加入斐林试剂后,水浴加热,观察现象
⑥将试管中溶液的pH分别调到3、7、11,保持5 min。
A.①④②③⑤ B.①⑥④②⑤
C.①②⑥③⑤ D.②⑥①③⑤
5.下列有关ATP的叙述错误的是 (　　)

A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求
B.图中存在两次ATP的水解,后者能量可用于各项生命活动
C.图中存在两次ATP的合成,前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生
D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成
6.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记,该现象不能说明 (　　)
A.ATP中远离A的P容易脱离
B.部分32P标记的ATP是重新合成的
C.ATP是细胞内的直接能源物质
D.该过程中ATP既有合成又有分解
7.当条件满足时,20个腺苷和80个磷酸基团最多可以组成的ATP中的特殊化学键的个数是 (　　)
A.30个 B.40个 C.60个 D.80个
8.细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反应:
果糖-6-磷酸+ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应。如图为高、低两种ATP浓度下酶P与果糖-6-磷酸浓度的关系。下列叙述不正确的是 (　　)

A.酶P应该广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内
B.一定范围内,果糖-6-磷酸浓度与酶P活性呈正相关
C.低ATP浓度在一定程度上抑制了酶P的活性
D.有氧呼吸的第一阶段既产生ATP,也消耗ATP
9.植物组织在一定时间内,释放二氧化碳与吸收氧气的物质的量(或体积)之比叫作呼吸商,如图表示玉米种子萌发时呼吸商的变化,以下说法错误的是 (　　)

A.第10~20 d中呼吸商逐渐降低,呼吸底物可能还有脂肪
B.在氧气充足的情况下,根据呼吸商的大小可推断出呼吸底物
C.同等质量的花生种子比玉米种子的呼吸商高
D.环境中的氧气浓度也会影响呼吸商的变化
10.如图表示某绿色植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 (　　)

A.O2浓度为a时,最适于储藏该植物器官
B.O2浓度为c时,无氧呼吸最弱
C.O2浓度为d时,无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等
D.O2浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
11.细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合而形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料。研究发现,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关。下列说法正确的是 (　　)
A.高温变性的eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜
C.体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰
D.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命
12.如图是酵母菌呼吸作用实验示意图,相关叙述正确的是 (　　)

A.条件X下葡萄糖中能量的最终去向有两处:即ATP中的化学能、散失的热能
B.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水
C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液
D.物质a产生的场所为线粒体基质和细胞质基质
13.若呼吸底物全为葡萄糖,下列关于人体呼吸作用的叙述,正确的是 (　　)
A.800 m赛跑过程中O2吸收量等于CO2释放量
B.马拉松比赛时消耗等量葡萄糖放出的能量比步行时多
C.环境温度从0 ℃升到37 ℃,人体内呼吸作用相关酶的活性逐渐上升
D.包扎伤口应选用透气性好的“创可贴”,主要目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸
14.下列关于如图的表述中,正确的是 (　　)

A.若X代表实验温度,则Y可代表某种酶的催化活性,且该酶的最适温度接近乙
B.若X代表含氧量,则Y可代表苹果细胞呼吸总强度,且保鲜苹果的最佳氧浓度接近乙
C.若X代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离,则Y可代表色素在层析液中的溶解度
D.若X代表细胞壁与原生质层间的距离,则Y可代表在质壁分离与复原中液泡色素的浓度
15.将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片,放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图1所示),若土豆片为4片时,每隔5分钟收集一次数据,根据数据绘制出如图2中曲线1。则曲线2是指改变如图1中何种条件后气体的收集曲线 (　　)

A.① B.② C.③ D.②或③
16.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是 (　　)

A.产物B浓度高低变化对酶1的活性精准调节,属于负反馈调节
B.产物B与变构位点的结合是可逆的
C.增加底物的浓度,可解除产物B对酶活性的影响
D.酶1的变构位点和底物结合位点的空间结构决定于特定的氨基酸排列顺序
17.如图表示菠菜叶肉细胞光合作用与呼吸作用过程中碳元素和氢元素的转移途径,其中①~⑥代表有关生理过程。相关叙述不正确的是 (　　)

A.过程②、③、④、⑤均伴随ATP的产生
B.过程②、③、⑥所需酶的化学本质相同,种类不同
C.过程⑤产生的一种物质可以用于过程④
D.过程④、⑤、⑥均发生在生物膜上
18.研究表明,线粒体功能异常与衰老的发生和发展密切相关。科研人员研究中药党参对某种衰老模型小鼠肝细胞线粒体中酶活性的影响,以此了解其对延缓衰老的作用及机制,实验结果如表。下列相关分析合理的是 (　　)
组　　别
a酶活性相对值
b酶活性相对值
正常小鼠组
11.76
55.44
模型小鼠组
7.75
38.57
党参提取物
低剂量组
7.66
38.93
党参提取物
中剂量组
9.81
43.15
注:a酶存在于线粒体基质中,b酶存在于线粒体内膜上,二者均与细胞呼吸相关。
A.党参提取物可显著降低线粒体中a、b酶活性进而促进小鼠衰老
B.线粒体内、外两层生物膜上均含有多种与有氧呼吸相关的酶
C.本实验中的正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组
D.a酶能直接降低葡萄糖氧化分解过程的活化能,从而使反应速率加快
19.如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线,图乙为萌发过程中O2吸收量和CO2释放量的变化曲线。据图分析,可以得出的结论是 (　　)

A.种子萌发初期以有氧呼吸为主
B.干重减少的原因主要是呼吸作用分解有机物
C.A点时萌发的种子开始进行光合作用
D.图乙两条曲线相交时,有氧呼吸与无氧呼吸速率相等
20.植物果实发育所需要的有机物来源于叶片的光合作用,但过多枝叶的生长不仅会消耗大量光合产物及无机盐等,而且对植物果实的产量也会造成不利影响。研究者用金橘来研究叶片光合作用与果实产量的关系,实验处理及结果如图所示,在金橘的叶片中检测到有淀粉生成。下列相关分析正确的是 (　　)

A.第Ⅰ组叶片的净光合速率最高,其果实干重一定大于第Ⅱ、Ⅲ两组
B.植物以淀粉的形式将光合产物运输到果实或其他需要有机物的场所
C.由此可知,应尽量将植物多余的枝条及叶片摘除,以提高光合速率
D.据实验结果推测植物光合作用的产物在叶片中积累会抑制光合作用速率
21.对某植物作如下处理:甲持续光照20 min,黑暗处理20 min,乙先光照5 s后再黑暗处理5 s,连续交替40 min。若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项 (　　)
A.O2:甲<乙,有机物:甲=乙
B.O2:甲=乙,有机物:甲=乙
C.O2:甲<乙,有机物:甲<乙
D.O2:甲=乙,有机物:甲<乙
22.蚕豆叶片表面的气孔由一对保卫细胞围绕而成。如图所示为一天中蚕豆完整叶片的气孔孔径的变化以及保卫细胞中钾离子含量和蔗糖浓度的变化情况。据图分析下列叙述正确的是 (　　)

A.蚕豆叶片不能主动调节气孔孔径的大小
B.一天中各时段调节气孔开闭的主要物质不同
C.一天中引起气孔开闭的外界环境因素是CO2浓度
D.叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收
23.某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图,相关叙述错误的是 (　　)

A.图乙中单位时间内玉米植株光合作用释放的O2量和细胞呼吸吸收的O2量相等的点是A和B
B.图乙中玉米植株经过一昼夜后,没有积累有机物,理由是经过一昼夜,温室内CO2浓度不变
C.图乙中若A点和B点对应时刻的呼吸作用速率相等,则A点时的光照强度大于B点时的光照强度
D.除图甲外,其余三图中A点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等
24.景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2先形成苹果酸储存在液泡中(图甲),当白天气孔关闭时,液泡中的苹果酸经脱羧作用,释放出CO2用于光合作用(图乙),十字花科植物B的CO2 同化过程如图丙。下列关于植物A和B的代谢过程的叙述,不合理的是 (　　)

A.白天,影响植物A光合作用强度的外界因素有光照强度、温度、CO2浓度等
B.白天气孔关闭时,植物A光合作用所需的CO2来源于呼吸作用和苹果酸的脱羧作用
C.若白天突然降低环境中的CO2浓度,短时间内,植物A细胞内的C3含量基本不变
D.根据植物A白天气孔关闭时的CO2同化方式,推测其耐干旱能力比植物B强
25.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如表(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是 (　　)
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9 mg
5.6 mg
3.8 mg
A.丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体内膜
B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg
C.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D.在一昼夜内,乙瓶中生物实际光合作用释放的氧气量约为1.1 mg
二、非选择题:本题包括5小题,共50分。
26.(9分)萌发的小麦种子中淀粉酶活性较强,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6以下时迅速失活,而β-淀粉酶不耐热、较耐酸,在70 ℃条件下15 min后失活。
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1 cm)。
主要试剂及仪器:麦芽糖标准液、质量分数为5%的可溶性淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等。
实验步骤:
步骤一:制作麦芽糖梯度液。取7支干净的具刻度试管,编号,按表加入试剂,再将试管置于60 ℃水浴锅中保温2 min,取出后按试管号顺序排列。
试剂
试管号
1
2
3
4
5
6
7
麦芽糖标准液/mL
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
蒸馏水/mL
2.0
1.8
1.4
1.0
X
Y
Z
斐林试剂/mL
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
步骤二:用萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液。
步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于70 ℃水浴锅中保温15 min,取出后迅速冷却。
步骤四:另取4支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5 mL质量分数为5%的可溶性淀粉溶液,向C、D试管中分别加入2 mL已经处理的酶溶液(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水,将4支试管置于40 ℃水浴锅中保温10 min,然后将C、D试管中的溶液分别加到A、B试管中,摇匀后继续在40 ℃水浴锅中保温10 min。
步骤五:取A、B试管中反应溶液各2 mL分别加入E、F试管,然后向E、F试管分别加入　　　　,再置于　　　　,2 min后观察颜色变化。  
结果分析:将E试管中颜色与步骤一中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率。
请分析回答:
(1)本实验的目的是测定小麦种子中　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)步骤一的5~7试管中加入蒸馏水的量(X、Y、Z)分别是　　　　　　　(单位:mL)。  
(3)实验中B试管所起的具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中　　　　　　　　　　　　。  
(4)请补全步骤五的做法　　　　　,　　　　　。  
(5)若要测定β-淀粉酶的活性,则需在步骤　　　　进行改变。 
27.(7分)腌制的腊肉往往含有大量的细菌,可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上腊肉中的细菌含量进行检测: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。分析并回答下列问题。

(1)荧光素接受细菌细胞中　　　　提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量,原因是发光强度与ATP含量成　　　　(正比/反比)。 
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是　　　　能→光能。生物细胞中ATP的水解一般与　　　　(吸能反应/放能反应)相联系。 
(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的关系如图所示。若要节省荧光素酶的用量,可以使用　　　　处理;高温和Hg2+处理后酶活性　　　　(可以/不可以)恢复,Hg2+处理后酶活性降低可能是因为　　　　。 
28.(11分)图1为线粒体亚显微结构示意图,图2是测定小麦发芽种子的细胞呼吸类型所用的一个装置(假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑实验过程中生物代谢产热的影响),据图回答下列与细胞呼吸有关的问题。

(1)有氧呼吸过程中释放能量最多的反应是前两步产生的　　　　与　　　　相结合在酶的催化作用下生成　　　　的反应过程,该过程发生的场所是图1中的　　　　(填写序号),有氧呼吸过程中生成CO2的场所是图1中的　　　　(填写序号)。 
(2)小麦无氧呼吸和有氧呼吸的共同产物是　　　　,无氧呼吸特有的产物是　　　　,该产物可以用　　　　　　　试剂进行检测。 
(3)图2所示装置中20%的NaOH作用是　　　　　　　　　,刻度管中的着色液滴最可能向　　　　(填“左”或“右”)移动,该装置可以测定　　　　呼吸是否进行。 
29.(12分)在不同温度条件下,研究某植物的光合速率与光照强度之间的变化关系,得到如图所示结果。请回答相关问题:

(1)图中表明影响植物光合作用速率的环境因素有　　　　　　　;当光照强度为B点对应的光照强度时,与25 ℃相比,15 ℃条件下叶绿体产生O2的速率　　　　。  
(2)在25 ℃条件下,AB段光合作用较弱是由于　　　　　　　,导致光反应为暗反应提供的　　　　　　不足,从而限制了暗反应的进行。  
(3)为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力,科学家在黑暗条件下进行了如图实验。实验在黑暗条件下进行的目的是　　　　　　　　　　。根据实验结果可以推测叶绿体中形成ATP的动力来自　　　　　　　　。 

30.(11分)某生物兴趣小组以薇甘菊和构树两种双子叶植物的叶圆片以及芒草和韭菜两种单子叶植物的叶方片为材料,进行了探究CO2浓度对光合作用强度的影响实验:①取8只小烧杯,1号烧杯中加入30 mL蒸馏水,2~8号烧杯中分别加入30 mL不同浓度的NaHCO3溶液;②每只烧杯中分别放入10片制备好的真空叶圆片或叶方片,完全摊开后均匀置于烧杯底部。③将1~8号烧杯分别等距离置于40 W的光源下,以提供适宜的光强。开启电源后立即开始计时,观察并记录每片叶片上浮到液面所需的时间,最后统计并计算平均值,得到如图所示结果,实验在适宜温度30 ℃下进行。回答下列相关问题:

(1)该实验的自变量是　　　　　　　　　,实验步骤②中对叶片要“完全摊开后均匀置于烧杯底部”,这是为了避免　　　　对实验结果的影响。 
(2)分析图中构树叶片的实验结果,可说明与低浓度CO2条件相比,高浓度CO2条件下,其叶片的光反应速率　　　　(填“较高”“相同”或“较低”),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)实验过程中发现了两种现象,现象①:在整个实验进行的40 min时间内,蒸馏水中的4种植物叶片均没有上浮。现象②:当NaHCO3浓度大于或等于2.0%时,芒草和韭菜叶片瞬时全部上浮。现象①出现的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。若在实验中要缩短实验时间且能获得CO2浓度与光合作用强度之间存在的线性关系,你认为应选择的实验材料及条件为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析
第5章　细胞的能量供应和利用
本章达标检测
1.A
2.C
3.A
4.D
5.D
6.C
7.B
8.C
9.C
10.D
11.D
12.D
13.A
14.A
15.D
16.C
17.D
18.C
19.B
20.D
21.D
22.B
23.C
24.A
25.B


一、选择题
1.A　酶具有专一性,酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合有关,A错误;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,酶作用的强弱可用酶活性表示,B正确;酶具有专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应,因此,麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解,C正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,将其加入pH=10的溶液中,胃蛋白酶的空间结构会改变,酶会失活,D正确。
2.C　斐林试剂中,NaOH与CuSO4需混合使用,与还原糖反应的是Cu(OH)2,不需要提供碱性环境,A错误;试管③中蔗糖在蔗糖酶的作用下水解产生葡萄糖和果糖,二者都是还原糖,还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,B错误;该实验的自变量是酶的种类和底物种类,可以用来验证酶的专一性,C正确;碘液不能检测蔗糖是否被水解,故该实验不能用碘液代替斐林试剂,D错误。
3.A　由分析可知,A点限制酶促反应速率的主要因素是反应物浓度,因此A点增加反应物浓度,反应速率将加快,A正确;由题意知,该曲线是最适温度条件下的曲线,升高温度,酶活性会降低,酶促反应速率会降低,B错误;由分析可知,影响B点酶促反应速率的因素可能是酶浓度,在B点增加酶的浓度,反应速率会加快,C错误;由题图可知,C点增加反应物浓度,反应速率将不变,D错误。
4.D　该实验的目的是探究pH对α-淀粉酶活性的影响,自变量是pH,而不是温度,所以排除操作④,A、B错误;设计实验时,应该先调节各试管中淀粉酶溶液的pH,然后再加入淀粉溶液,C错误,D正确。
5.D　细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,保证了机体对能量的需求,A项正确。图中存在两次ATP的水解,前者通过光合作用的暗反应过程将能量储存在有机物中;后者ATP水解产生的能量可用于各项生命活动,B项正确。图中存在两次ATP的合成,前者ATP是通过光合作用合成的,所需能量来源于光能,此过程在人体细胞中不会发生,C项正确。ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成,D项错误。
6.C　部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明ATP中远离A的P容易脱离,形成ADP,部分32P标记的ATP是重新合成的,A、B正确;由于题干中没有说明ATP供能的过程,所以不能说明ATP是细胞内的直接能源物质,C错误;ATP含量变化不大和部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明该过程中ATP既有合成又有分解,D正确。
7.B　20个腺苷最多可以组成20个ATP,80个磷酸基团最多可以组成26个ATP,因此,20个腺苷和80个磷酸基团最多可以组成20个ATP。每个ATP含有2个高能磷酸键,因此20个ATP含有高能磷酸键的数目为20×2=40(个)。
8.C　细胞有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同,酶P催化细胞有氧呼吸第一阶段的反应,故酶P应该广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内,A正确;底物充足的情况下,果糖-6-磷酸浓度与酶P活性呈正相关,B正确;根据题图,低ATP浓度可以促进酶P的活性,C错误;有氧呼吸第一阶段能产生ATP,结合题干信息可确定有氧呼吸第一阶段也消耗ATP,即有氧呼吸的第一阶段既产生ATP也消耗ATP,D正确。
9.C　由于糖类和脂肪中C、H、O的比例不同,所以不同时期呼吸商不同,第10~20天时呼吸商逐渐降低,说明呼吸底物可能还有脂肪,A正确;在氧气充足的情况下,糖类的呼吸商等于1,而脂肪的呼吸商小于1,所以根据呼吸商的数值可推断呼吸底物,B正确;由于花生种子中脂肪含量比玉米种子多,所以同等质量花生种子比玉米种子的呼吸商低,C错误;环境中的氧气浓度会影响有氧呼吸和无氧呼吸的强度,因而也会影响呼吸商的变化,D正确。
10.D　O2浓度为a时,植物只进行无氧呼吸,且无氧呼吸较强,因此在a浓度下不适于储藏该植物器官,A项错误;O2浓度为d时,植物只进行有氧呼吸,此时无氧呼吸强度为零,B、C项错误;分析题图可知,O2浓度为b时,O2的吸收量为3,根据有氧呼吸反应式可推知,有氧呼吸消耗的葡萄糖为3÷6=0.5,无氧呼吸释放的CO2量为8-3=5,则根据无氧呼吸反应式可推知,无氧呼吸消耗的葡萄糖是5÷2=2.5,因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍,D项正确。
11.D　高温变性的eNAMPT中肽键没有断裂,因此其仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质,B错误;NMN是合成NAD+的原料,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关,则体内的NMN合成量下降可能导致哺乳动物早衰,C错误;细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关,因此促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命,D正确。
12.D　根据产物酒精判断条件X为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储存在ATP中,一部分以热能形式散失,A错误;线粒体不能利用葡萄糖,B错误;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液,C错误;图中无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质,D正确。
13.A　人体细胞在进行有氧呼吸时,每分解1摩尔的葡萄糖,就会产生6摩尔的CO2,同时消耗6摩尔的O2,人体细胞进行产乳酸的无氧呼吸,既无CO2的产生,也无O2的消耗,所以人体在800 m赛跑过程中O2吸收量等于CO2释放量,A正确;相比无氧呼吸,有氧呼吸葡萄糖分解彻底,释放的能量多,马拉松比赛时,肌肉细胞以有氧呼吸为主,也进行无氧呼吸,步行时肌肉细胞只进行有氧呼吸,因此马拉松比赛时消耗等量葡萄糖放出的能量比步行时少,B错误;人体内酶的活性受体温影响,环境温度从0 ℃升到37 ℃,人的体温不变,故人体内呼吸作用相关酶的活性不变,C错误;由于氧气的存在能抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的繁殖,所以包扎伤口应选用透气性好的“创可贴”,主要目的是抑制厌氧病菌的繁殖,D错误。
14.A　若X代表实验温度,Y代表某种酶的催化活性,则该酶的最适温度接近乙,A正确;若X代表含氧量,Y代表苹果细胞呼吸总强度,则随着氧气浓度的增加,总呼吸强度先减少,后增加,最后保持稳定,与题图不符,B错误;若X代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离,则Y可代表色素的含量,C错误;若X代表细胞壁与原生质层间的距离,Y代表在质壁分离与复原中液泡色素的浓度,则色素的浓度应该一直增加,最后保持不变,与题图不符,D错误。
15.D　改变①过氧化氢溶液的量,会改变化学反应的平衡点,而图中曲线的平衡点不变,A错误。②酶浓度会影响酶促反应速率,如果增加土豆片,即增加了过氧化氢酶的量,可提高反应速率,但不改变化学反应的平衡点;③温度能影响酶的活性,改变温度能改变酶活性,进而改变化学反应速率,但不改变化学反应的平衡点,D正确,B、C错误。
16.C　由图可知,当产物B浓度低时,产物B与变构位点发生分离,酶1活性得以恢复,当产物B浓度高时,产物B与变构位点结合,使酶1无活性,该过程能实现精准调节,避免产物B过度生成,造成底物、能量的浪费,属于负反馈调节,A正确;由图可知,产物B与变构位点的结合是可逆的,B正确;据图示可知,酶促反应速率受产物量的调控,当产物B浓度高时,产物B与变构位点结合,使酶1无活性,所以增加底物的浓度,不能解除产物B对酶活性的影响,C错误;酶1的变构位点和底物结合位点的空间结构不同是因为氨基酸的序列不同,D正确。
17.D　据题图分析可知,过程①为光合作用暗反应阶段C3的还原,②为呼吸作用第一阶段,③为有氧呼吸第二阶段,④为有氧呼吸第三阶段,⑤为光合作用光反应阶段,⑥为光合作用暗反应阶段CO2的固定。根据分析可知,过程②、③、④、⑤都有ATP产生,A正确;过程②、③、⑥所需酶的化学本质相同,都是蛋白质,但酶具有专一性,不同化学反应中所需酶的种类不同,B正确;过程⑤为水的光解,产生的氧气可用于过程④,与[H]结合生成水,C正确;过程⑥为二氧化碳的固定,发生在叶绿体基质中,不在生物膜上,过程④在线粒体内膜上进行,过程⑤在叶绿体类囊体薄膜上进行,D错误。
18.C　根据题表中数据可知,正常小鼠组的a酶、b酶活性比衰老模型小鼠组均高;随着党参提取物剂量的升高,a酶和b酶的活性逐渐提高,且党参提取物中剂量组酶活性相对值高于模型小鼠组,故党参提取物可延缓小鼠衰老,A不合理。根据题干信息可知,a酶存在于线粒体基质中,b酶存在于线粒体内膜上,并不能确定线粒体外膜上是否含有较多的与有氧呼吸有关的酶,B不合理。根据实验目的可知,本实验中的正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组,党参提取物低剂量组和中剂量组为实验组,C合理。a酶存在于线粒体基质中,而葡萄糖的氧化分解在细胞质基质中进行,故a酶不能降低葡萄糖氧化分解过程的活化能,D不合理。
19.B　根据乙图可知,在种子萌发的初期,产生的二氧化碳量明显大于消耗的氧气量,说明种子萌发初期以无氧呼吸为主,A错误;种子萌发过程中不能进行光合作用,只进行呼吸作用消耗有机物,故干重减少的原因主要是呼吸作用分解有机物,B正确;种子萌发形成的幼苗刚开始进行光合作用时,由于光合速率小于呼吸速率,所以干重仍然减少,随着光合速率的增加,A点之后光合速率大于呼吸速率,植株干重增加,故A点时萌发的种子光合速率等于呼吸速率,C错误;图乙两条曲线相交时,表明吸收的氧气的量等于呼吸产生的二氧化碳的量,说明此时无氧呼吸被完全抑制,只进行有氧呼吸,D错误。
20.D　分析题图可知:第Ⅰ组叶片的净光合速率最高,但其叶片的数量最少,所以其果实干重不一定大于第Ⅱ、Ⅲ两组,同理,虽然摘除叶片越多,剩余叶片的净光合速率越高,但叶片过少,光合总产量不一定高,因此不能为提高光合速率,而将植物大量的枝条及叶片摘除,A、C错误;淀粉是大分子物质,无法在植物体内运输,光合产物是以小分子糖(如蔗糖)的形式输出光合细胞,然后经韧皮部长距离运输到果实等器官中,B错误;据实验结果可知,在同样条件下,叶片越多,光合速率越低,可推测植物光合作用的产物在叶片中积累会抑制光合作用速率,D正确。
21.D　甲、乙光反应时间相同,产生的O2相等,但交替光照下,即乙条件下暗反应及时消耗了ATP和[H],为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP+等,所以相同时间内乙合成有机物的总量大于甲。
22.B　蚕豆叶片能根据植物代谢情况,通过改变保卫细胞代谢速率,使其细胞浓度变化,进而主动调节气孔大小,A错误;由图中曲线可知,在8:00~11:00,气孔孔径增大主要与钾离子有关,在17:00~21:00主要与蔗糖含量有关,B正确;在不同时段,引起气孔开闭的外界因素不相同,有光时主要是光照,同时叶肉细胞间隙二氧化碳浓度、温度、水分等也与气孔开闭有关,C错误;叶片缺水不可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收,否则保卫细胞吸水能力增强,气孔张开,水分散失增加,D错误。
23.C　图乙表示一天24小时温室内空气中的CO2浓度,其中呼吸作用产生CO2,光合作用消耗CO2,温室中CO2浓度的变化取决于呼吸作用和光合作用的速率,A、B点表示玉米植株的光合作用速率等于呼吸作用速率,A正确;图乙中玉米植株经过一昼夜后,温室内CO2浓度不变,说明经过一昼夜光合作用合成的有机物等于细胞呼吸消耗的有机物,没有积累有机物,B正确;图乙中A、B两点时的光合作用速率等于呼吸作用速率,若两点对应时刻的呼吸作用速率相等,则A、B两点时的光合作用速率相等,从图中可以看出,A点时的CO2浓度大于B点时的,如果仅考虑光照强度,A点时的光照强度应小于B点时的,C错误;图甲中单位时间内光照下CO2的吸收量表示净光合作用速率,故A点不代表光合作用速率与呼吸作用速率相等,其余三图中A点均可表示光合作用速率等于呼吸作用速率,D正确。
24.A　根据题意,白天植物A的气孔关闭,植物光合作用利用的CO2来源于液泡中的苹果酸经脱羧作用释放的CO2和细胞呼吸产生的CO2,因此白天空气中的CO2浓度不是影响光合作用强度的外界因素,光照强度、温度等是影响光合作用强度的外界因素,A不合理,B合理;植物A细胞光合作用利用的CO2可由液泡中的苹果酸经脱羧作用提供,故环境中的CO2浓度突然降低时,短时间内,细胞内的C3含量基本不变,C合理;根据植物A特殊的CO2同化方式可知,白天植物A的气孔可长时间关闭以降低蒸腾作用,推测植物A耐干旱能力比B强,D合理。
25.B　丙瓶不透光,丙瓶中浮游植物细胞不能进行光合作用,只进行呼吸作用,产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质,A项不合理。由于丙为不透光的玻璃瓶,瓶内减少的氧气量可代表瓶中生物的呼吸消耗量,甲瓶的氧气量可代表乙、丙瓶中氧气的初始量。因此在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为4.9-3.8=1.1(mg),B项合理。乙瓶中生物可进行光合作用消耗二氧化碳,而丙瓶中生物不能进行光合作用,只进行呼吸作用释放二氧化碳,水样的酸性越大,pH越低,因此一昼夜后乙瓶水样的pH比丙瓶的高,C项不合理。在一昼夜内,乙瓶中生物实际光合作用释放的氧气量为净光合作用释放氧气量+呼吸作用消耗氧气量≈5.6-4.9+1.1=1.8(mg),D项不合理。
二、非选择题
26.答案　(除标注外,每空2分,共9分)(1)α-淀粉酶催化效率　(2)0.6、0.4、0　(3)是否存在还原糖　(4)2 mL斐林试剂(1分)　60 ℃水浴锅中加热(1分)　(5)三(1分)
解析　(1)淀粉可在淀粉酶的作用下水解成麦芽糖,一定时间内的产物生成量,即麦芽糖生成量的多少可以代表淀粉酶的催化效率。β-淀粉酶不耐热,70 ℃条件下15 min后失活,进行步骤三后,β-淀粉酶已失活,则在此条件下可测得α-淀粉酶的催化效率。(2)根据表格数据可知,麦芽糖和蒸馏水的总量为2 mL,故根据等量对照的原则,X、Y、Z的值分别是0.6、0.4、0。(3)B试管作为对照,可判断实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖,从而排除淀粉溶液中还原糖的干扰。(4)鉴定还原糖时,加入2 mL斐林试剂,60 ℃水浴加热,观察有无砖红色沉淀生成。(5)若测定β-淀粉酶的活性,应在第三步进行改变,将淀粉酶溶液pH调低,使α-淀粉酶失活。
27.答案　(每空1分,共7分)(1)ATP　正比　(2)化学　吸能反应　(3)Mg2+　不可以　Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构
解析　(1)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且发出荧光。ATP数量越多,提供的能量越多,发光强度越大,故可以根据发光强度计算出生物组织中ATP的含量。(2)吸能反应需要ATP水解释放的能量。(3)据图分析可知,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;Hg2+处理后会破坏荧光素酶(蛋白质)空间结构,导致活性下降。
28.答案　(每空1分,共11分)(1)[H]　O2　H2O　 ①　②　(2)CO2 　酒精　酸性重铬酸钾　(3)吸收反应装置中的CO2　左　有氧
解析　(1)有氧呼吸释放能量最多的是第三阶段,前两个阶段产生的[H]和O2结合生成H2O,该过程发生在①线粒体内膜上;产生CO2的是第二阶段,发生在②线粒体基质中。(2)小麦无氧呼吸产生酒精和CO2,因此与有氧呼吸的共同产物是CO2,特有的产物是酒精,可以用酸性重铬酸钾溶液进行检测。(3)NaOH的作用是吸收反应装置中的CO2,这样装置中的气体变化量为有氧呼吸消耗O2的量,因此液滴向左移动,可以测定有氧呼吸是否进行。
29.答案　(每空2分,共12分)(1)光照强度、温度　小　(2)光照强度较低　[H]和ATP　(3)避免光照对ATP合成产生影响　类囊体薄膜两侧的pH差(或类囊体膜内侧pH小于外侧pH)
解析　(1)题图为在不同温度条件下,某植物的光合速率与光照强度之间的变化关系,该图可表明影响植物光合作用速率的环境因素有光照强度、温度。图示纵坐标所示的光合速率表示的是净光合速率,净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,当光照强度为零时,对应的纵坐标数值表示呼吸速率。当光照强度为B点对应的光照强度时,15 ℃和25 ℃时的净光合速率相等,但因25 ℃时的呼吸速率大于15 ℃时的呼吸速率,所以与25 ℃相比,15 ℃条件下叶绿体产生O2的速率(实际光合速率)小。(2)在25 ℃条件下,AB段光合作用较弱,是由于光照强度较低,光反应较弱,导致光反应为暗反应提供的[H]和ATP不足,从而限制了暗反应的进行。(3)ATP的形成途径之一是光合作用的光反应阶段,光反应必须有光才能进行,因此实验在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP合成产生影响。实验结果显示:pH平衡前,加入ADP和Pi能够产生ATP,而平衡后加入ADP和Pi不能产生ATP,推测叶绿体中形成ATP的动力来自类囊体薄膜两侧的pH差(或类囊体膜内侧pH小于外侧pH)。
30.答案　(除标注外,每空2分,共11分)(1)不同种类的植物和NaHCO3溶液浓度　叶面积(或光合作用面积、无关变量)　(2)较高(1分)　高浓度CO2条件下,构树暗反应速率加快,需要光反应提供的[H]和ATP增多,光反应增强　(3)蒸馏水中缺少光合作用的原料CO2,在缺少CO2的条件下,4种植物叶片均不能进行光合作用产生O2　选择韭菜叶片为材料,且NaHCO3浓度小于2.0%
解析　(1)结合分析可知,该实验的自变量是不同种类的植物和NaHCO3溶液浓度;实验步骤②中对叶片要“完全摊开后均匀置于烧杯底部”,这是为了避免叶面积(或光合作用面积、无关变量)对实验结果的影响。(2)分析图中构树叶片的实验结果可知,随NaHCO3溶液浓度的升高,每片叶片上浮到液面所需的时间越短,说明与低浓度CO2条件相比,高浓度CO2条件下,其叶片的光反应速率较高,其原因是高浓度CO2条件下,构树暗反应速率加快,需要光反应提供的[H]和ATP增多,光反应增强。(3)在整个实验进行的40 min时间内,蒸馏水中的4种植物叶片均没有上浮。该现象出现的原因是蒸馏水中缺少光合作用的原料CO2,在缺少CO2的条件下,4种植物叶片均不能进行光合作用产生O2。现象②:当NaHCO3浓度大于或等于2.0%时,芒草和韭菜叶片瞬时全部上浮。若在实验中要缩短实验时间且能获得CO2浓度与光合作用强度之间存在的线性关系,应选择的实验材料及条件为:选择韭菜叶片为材料,且NaHCO3浓度小于2.0%,因为韭菜叶片上浮至液面用时短,若NaHCO3浓度大于2.0%,韭菜叶片瞬间上浮,不能体现CO2浓度与光合作用强度之间存在的线性关系。