【高考大一轮单元复习】高考生物单元复习检测-第三单元《细胞的能量供应和利用》（测试卷02）（新教材新高考）

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第三单元 细胞的能量供应和利用
单元检测卷02
（检测时间：60分钟；满分：100分）
一、单项选择题（含15小题，每小题2分，共30分）
1．（2022·广东·高考真题）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（       ）
组别
pH
CaCl2
温度（℃）
降解率（%）
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A．该酶的催化活性依赖于CaCl2
B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【分析】分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl2，温度为70℃。
【详解】A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；
B、分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；
C、②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；
D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。
故选C。
2．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
【答案】B
【分析】碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。
【详解】A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；
B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误；
C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；
D、酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。
故选B。
3．（2022·浙江·高考真题）下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是（       ）
A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C．在水解酶的作用下不断地合成和水解
D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D
【分析】ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构 式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。
【详解】A、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；
B、ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，B错误；
C、ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；
D、吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。
故选D。
4．（2022·全国·高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（　　）
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
【答案】D
【分析】光合作用会吸收密闭容器中的CO2，而呼吸作用会释放CO2，在温度和光照均适宜且恒定的情况下，两者速率主要受容器中CO2和O2的变化影响。
【详解】A、初期容器内CO2含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2含量下降，O2含量上升，A错误；
B、根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2含量下降,所以说明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定，B错误；
CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。
故选D。
5．关于“对照实验”，以下设置正确的是（       ）
A．在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，进行无氧呼吸的一组为空白对照
B．在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验中，设置过氧化氢溶液中加Fe3+作为对照
C．鲁宾和卡门通过设置空白对照组，证明了光合作用中的氧气来自水
D．在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，不同光照强度之间相互对照
【答案】D
【分析】为保证实验结论的科学性和严谨性，实验设置应遵循对照原则，不做处理的作为对照组，具有人为改变的变量的组为实验组。设计实验时，应根据实验的目的分析出实验的自变量、因变量和无关变量，根据变量设置实验组和对照组。
【详解】A、探究酵母菌的呼吸作用类型的实验属于对比实验，进行有氧呼吸和无氧呼吸的两组均为实验组，A错误；
B、探究pH对过氧化氢酶活性的影响，自变量是pH，不用设置过氧化氢溶液中加Fe3+作为对照， B错误；
C、鲁宾和卡门在证明光合作用的氧气来自水的实验中，设置了对比实验，分别标记二氧化碳和水中的氧设置了两组实验，进行相互对照，证明了光合作用中的氧气来自水，没有设置空白对照组，C错误；
D、在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，自变量为不同光照强度，不同光照强度之间相互对照，D正确。
故选D。
6．下列有关细胞中酶和ATP的叙述，错误的是（　　）
A．酶和ATP都在细胞内合成，都能在细胞外起作用
B．酶和ATP都是能够发生水解反应的生物大分子
C．ATP的合成和分解都离不开酶的催化作用
D．细胞内酶的合成一般与ATP的水解反应相关联
【答案】B
【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键．ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；酶所有活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA，酶具有高效性、专一性。
【详解】A、酶和都是在细胞内合成的，可在细胞内或细胞外起作用，A项正确；
B、酶是能发生水解反应的生物大分子，但不是生物大分子，B项错误；
C、的合成和分解都离不开酶的催化，C项正确；
D、细胞内酶的合成是吸能反应，一般与的水解反应相关联，D项正确。

故选B。
7．研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1min后迅速分离得到细胞内的ATP，结果测得ATP的放射性集中在末端磷酸基团上，并且放射性强度与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（       ）
A．若是在5min后分离细胞内的ATP，测定其放射性强度与1min后测得的肯定相同
B．32P标记的ATP彻底水解产物中的有机物都没有放射性
C．可用32P标记细胞中任一种核苷酸，进而研究其遗传物质的复制
D．细胞中放能反应增强时，游离的32P标记的磷酸会短时间增加
【答案】B
【分析】ATP名称为三磷酸腺苷，也称作腺苷三磷酸、腺嘌呤核苷三磷酸。折叠分子简式A-P~P~P，式中的A表示腺苷，T表示三个，P代表高能磷酸基，“-”表示普通的化学键，“~”代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键。动物是由线粒体的细胞呼吸产生，植物体是由叶绿体的光合作用和呼吸作用产生。ATP在ATP水解酶的作用下远离A（腺嘌呤）的“~”断裂，ATP水解成ADP+Pi（游离磷酸团）+能量。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
【详解】A、细胞中 ATP 和 ADP 不断相互转化，带有32 P 的 ATP 会有一部分水解成无放射性的 ADP，这些 ADP 可以与无放射性的磷酸基团重新结合为无放射性的 ATP，从而使放射性的 ATP总量减少，A 错误；
B、ATP 彻底水解产物是腺嘌呤、核糖、磷酸，放射性在磷酸上，不在有机物腺嘌呤和核糖上，B 正确；
C、只有标记脱氧核苷酸才能对遗传物质 DNA 的复制进行相关研究，C 错误；
D、放能反应与 ATP 的合成相联系，这时游离的32 P 标记的磷酸会参与ATP 的合成而短时间减少，D 错误。
故选B。
8．下列关于细胞呼吸，说法正确的是（       ）
A．和体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和条件下进行的
B．在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解以后，可使1161KJ左右的能量以热能形式散失
C．要检测细胞呼吸产生的CO2，可以用溴麝香草酚蓝，现象是由橙色变为灰绿色
D．有氧呼吸与无氧呼吸的区别是葡萄糖是否会进入线粒体中
【答案】A
【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP过程。
【详解】A、与有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸发生在细胞内酶的催化下进行的，反应条件温和，A正确；
B、在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解以后，可使1161KJ左右的能量储存在ATP中，B错误；
C、要检测细胞呼吸产生的CO2，可以用溴麝香草酚蓝水溶液，现象是由蓝变绿再变黄，C错误；
D、有氧呼吸与无氧呼吸的区别是是否需要氧气，细胞呼吸过程中葡萄糖不会进入线粒体中，D错误。
故选A。
9．如图是细胞呼吸过程的图解，①②③④⑤表示相关过程，下列叙述错误的是（       ）

A．图中能产生NADH的过程只有①④
B．马铃薯植株无氧呼吸时②和③不能同时发生
C．③过程中产生的乳酸能在人体肝脏中再次转化为葡萄糖
D．细胞呼吸过程中形成的中间产物可转化为氨基酸等非糖物质
【答案】B
【分析】分析题图：图示表示细胞呼吸过程，其中①为细胞呼吸的第一阶段，②表示产物为酒精的无氧呼吸的第二阶段，③表示产物为乳酸的无氧呼吸的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。
【详解】A、图示表示细胞呼吸过程，其中①为细胞呼吸的第一阶段，②表示产物为酒精的无氧呼吸的第二阶段，③表示产物为乳酸的无氧呼吸的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。细胞呼吸过程中能产生 ATP 的过程为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段①，有氧呼吸的第二④、三阶段⑤；细胞呼吸过程中能产生 NADH（[H]）的过程为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段①，有氧呼吸第二阶段④，A 正确；
B、马铃薯块茎无氧呼吸可以产生乳酸②，其余部分无氧呼吸③产生酒精和 CO2 ，B 错误；
C、无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖，C 正确；
D、呼吸过程中产生的中间产物，可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，D 正确。
故选B。
10．如图表示某装有酵母菌的培养液（葡萄糖溶液）的密闭容器中，从开始发酵至发酵结束这段时间内气体的总量随时间的变化曲线，下列有关该曲线的叙述错误的是（　　）

A．ab段释放的CO：都来自线粒体基质
B．be段酵母菌无氧呼吸速率不断增强
C．发酵过程中容器内的CO2浓度不断升高
D．整个过程中容器内的02浓度逐渐下降
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下均可以进行细胞呼吸。
【详解】A、段容器中的气体总量不变，即释放的量等于的吸收量，因此该阶段只进行有氧呼吸，释放的都来自线粒体基质，A正确；
B、段酵母菌无氧呼吸速率先随浓度的降低而增强，后随着底物的消耗而减弱，B错误；
C、整个过程中细胞有氧呼吸和无氧呼吸都释放，因处于密闭容器中，故发酵过程中容器内浓度不断升高，C正确；
D、整个过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸，因此整个过程中容器内浓度逐渐下降，甚至为0，D正确。
故选B。
11.光合作用和细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)
A.适宜的光照下，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
B.细胞呼吸过程中有机物中稳定的化学能主要转变为ATP中活跃的化学能
C.用HO培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O
D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，有利于提高作物产量
答案　B
解析　光合作用的光反应阶段产生ATP，光反应的条件是光照，场所是叶绿体，有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，A正确；光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中有机物中的化学能大部分以热能形式散失，少部分转变为ATP中活跃的化学能，B错误；用HO培养小球藻，在叶绿体中进行光合作用，进行水的光解形成氧气和[H]，则最先检测到含有放射性的产物是氧气；HO可参与有氧呼吸的第二阶段，在CO2中可检测到被标记的18O，再通过光合作用的暗反应阶段，转移到糖类等有机物中，C正确；夏季连续阴天，光照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夏季的气温较高，细胞呼吸作用较强，细胞呼吸分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天适当增加光照，提高光合作用强度，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸强度从而增加净光合作用强度，可提高作物产量，D正确。
12．《神农百草经》记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解之”，茶即茶。茶树叶肉细胞的液泡中含有茶多酚，可以在多酚氧化酶的作用下形成茶黄素、茶红素等物质，形成红茶红叶红汤的品质特点。下列相关叙述中正确的是（       ）
A．茶树叶肉细胞的液泡中还含有糖类、无机盐和光合色素等
B．多酚氧化酶能够为茶多酚形成茶红素的过程提供能量
C．多酚氧化酶的活性会受到温度、pH和茶多酚浓度的影响
D．绿茶制作过程中需要高温杀青，目的是使多酚氧化酶失活
【答案】D
【分析】1、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度 (pH)前，随着温度(pH) 的升高，酶活性增强；到达最适温度(pH) 时，酶活性最强，超过最适温度 (pH)后，随着温度(pH) 的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、光合色素位于茶树叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上，不在液泡中，A错误；
B、酶不提供能量，而是降低了化学反应所需的活化能，B错误；
C、酶的活性不会受到底物浓度的影响，C错误；
D、绿茶制作过程中需要高温杀青，目的是使多酚氧化酶失活，保持茶叶的绿色，D正确。
故选D。
13．我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工路线（ 如图所示），其中①过程是利用无机催化剂催化完成的，②③④则是在酶的催化下完成的，下列相关分析正确的是（       ）

A．①②过程与植物体的暗反应中二氧化碳的固定过程完全相同
B．③④需要催化剂但不需消耗能量
C．二氧化碳消耗相同时，该人T路线与植物光合作用积累淀粉量相同
D．该过程的本质是将光能转化成有机物中稳定的化学能
【答案】D
【分析】如图可知，①过程利用无机催化剂将二氧化碳固定为甲醛，②过程是指在酶的催化下，甲醛进行单碳缩合形成C3化合物，③过程为在酶的催化下，C3化合物三碳缩合为C6化合物，④过程为在酶的催化下，C6化合物生物聚合形成淀粉。
【详解】A、光合作用中二氧化碳的固定过程没有甲醛的形成，故二者不是完全相同，A 错误；
B、图中②③④需要在酶的催化下进行，由小分子聚合成大分子的反应，为吸能反应，同时需要消耗能量，B 错误；
C、植物体内有呼吸作用消耗淀粉，但是这个过程是人工模拟淀粉的生成，不会进行呼吸作用，因此两者二氧化碳消耗相同，积累淀粉不同，C 错误；
D、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，图示过程也将二氧化碳和水转化为淀粉，同时储存能量，二者的本质是相同的，都是将光能转化成有机物中稳定的化学能，D 正确。
故选D。
14．如图为某多细胞动物在严重缺氧的环境中部分细胞代谢过程示意图，下列有关叙述正确的是（       ）

A．在图示两细胞中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B．该动物无氧呼吸的产物包括乳酸、酒精和二氧化碳
C．若细胞有氧呼吸消耗等量O2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗脂肪的量大于糖类
D．过程①和②均能产生少量[H]，但过程②不释放能量
【答案】B
【分析】（1）有氧呼吸全过程分为三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质中，其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量；第二阶段发生在线粒体基质中，其过程是丙酮酸与水被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量；第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量。（2）无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行，可以概括地分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸完全相同；第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。
【详解】A、在图示两细胞中，葡萄糖是通过无氧呼吸被分解的，细胞在无氧呼吸过程中释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量留在酒精或乳酸中， A错误；
B、由图可推知，该动物神经细胞无氧呼吸的产物是乳酸，肌细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，B正确；
C、与等质量的糖类相比，等质量的脂肪含更多的氢，故等质量的脂肪通过有氧呼吸被彻底氧化分解时消耗的O2更多，所以若细胞有氧呼吸消耗等量O2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗脂肪的量应小于糖类，C错误；
D、过程①表示的无氧呼吸的第一阶段产生少量的[H]并释放少量能量，过程②所示的无氧呼吸的第二阶段不产生[H]、不释放能量，D错误。
故选B。
15．松土是许多地方农作物经常使用的措施，但近年来局部地区开始实行土地“免耕”(尽 量少松土，庄稼收割时仅收割稻穗或麦穗，秸秆留地)，下列关于“松土”和“免耕”的叙 述错误的是
A．免耕法可能导致土壤肥力不足
B．干旱地区的松土可能导致水土流失，引发沙尘暴
C．松土可能导致土壤中微生物分解加剧， 影响温室效应
D．中耕松土能保证植物根部的氧气供应，利于矿质元素的吸收
【答案】A
【分析】免耕是指将前茬收获的秸秆直接覆盖。松土会使土壤中氧气含量增加。
【详解】A、免耕因为将前茬收获的秸秆直接覆盖，所以土壤的水、肥、气、热可协调供给，不会导致土壤肥力不足，A错误；
B、干旱地区松土会导致水分蒸发更快，导致水土流失，引发沙尘暴，B正确；
C、松土可能导致土壤中氧气增加，微生物分解加剧， 从而影响温室效应，C正确；
D、中耕松土能保证植物根部的氧气供应，利于根细胞进行有氧呼吸，从而利于矿质元素的吸收，D正确。
故选A。

二、不定项选择题（含5小题，每小题4分，共20分）
16．（2022·山东·高考真题）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（       ）

A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
【答案】BCD
【分析】NDP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。
【详解】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；
BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， BC正确；
D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。
故选BCD。
17．辅酶是对酶的活性发挥起辅助作用的一大类因子的总称，与酶能够较为松散地结合，在酶催化反应中承担传递电子、原子或基团的功能，被视为酶的第二底物。下列关于真核生物中氧化型辅酶I （NAD+）的叙述，正确的是（       ）
A．反应前后，辅酶和酶的化学组成及结构都不发生变化
B．哺乳动物成熟红细胞中的NAD+存在于细胞质基质中
C．细胞质基质和线粒体基质中的NAD+均可以接受电子
D．有氧呼吸的第三阶段，NAD+与氧气反应释放大量能量
【答案】BC
【分析】1.有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。
2.无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。
【详解】A、辅酶不是酶，如辅酶I反应前后在还原态和氧化态之间转换，A错误；
B、哺乳动物成熟红细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸第一阶段产生的H+与NAD+结合形成NADH发生在细胞质基质中，B正确；
C、有氧呼吸第一阶段（细胞质基质中）和第二阶段（线粒体基质中）产生的H+与NAD+结合并接受电子形成NADH，C正确；
D，有氧呼吸的第三阶段，NADH与氧气反应释放大量能量，D错误。
故选BC。
18．为了解干旱胁迫对马尾松幼苗的生长、生理及光合特性的影响，某小组以1年生马尾松幼苗为实验材料，采用温室土培盆栽进行干旱胁迫处理，按下图所示方案进行实验，分别测定胁迫0、15、30、45、60d时的相关指标。下列分析错误的是（       ）

A．该实验的自变量有光照时间、干旱胁迫时间、干旱程度
B．与对照组相比，T1、T2和T3组各测量指标的总体变化趋势可能存在差异
C．叶片中丙二醛、脯氨酸的含量增加，提高了细胞渗透压，这有利于幼苗适应干旱环境
D．只要马尾松幼苗针叶的糖类合成量大于其消耗量，幼苗的干重就会不断增加
【答案】ACD
【分析】据题意可知，本实验研究干旱胁迫对马尾松幼苗的生长、生理及光合特性的影响，自变量为干旱胁迫时间、干旱程度，因变量为生长指标、光合指标和生理指标，据此作答。
【详解】A、该实验的自变量是干旱胁迫时间、干旱程度，不包括光照时间，A错误；
B、与对照组相比，T1、T2和T3组的生长指标、光合指标的测量值会下降，而生理指标的测量值会升高，B正确；
C、丙二醛含量增加，说明生物膜损伤加重，不利于幼苗生存，C错误；
D、幼苗进行光合作用的细胞比进行细胞呼吸消耗有机物的细胞少，针叶的糖类的合成量须大于自身呼吸消耗量，幼苗的干重才会不断增加，D错误。
故选ACD。
19．（2022·全国·高三专题练习）对如图曲线模型分析正确的是（       ）

A．若表示酶促反应速率与反应底物浓度的关系，则AB段限制因素可能是酶浓度
B．若表示葡萄糖进入红细胞速率与膜内外浓度差关系。则AB段限制因素可能是载体数量
C．若表示植物细胞产氧速率与光照强度的关系，则AB段限制因素可能是CO2浓度
D．若表示环境温度与生物体内酶活性的关系，则该曲线表示的是恒温动物
【答案】ABC
【分析】本题的知识点是影响酶促反应速率的因素，影响光合作用的因素，影响协助扩散的因素，对于相关知识点的综合理解并建构科学合理的曲线模型的能力是本题考查的重点。
【解答】A、如果题图曲线表示酶促反应速率与反应底物浓度的关系，则AB段限制因素不再是底物浓度，可能是酶浓度等，A正确；
B、如果题图曲线表示葡萄糖进入红细胞速率与膜内外浓度差关系，则AB段限制因素不再是膜内外浓度差，是运输葡萄糖的载体蛋白质的数量，B正确；
C、如果题图曲线表示植物细胞产氧速率与光照强度的关系，AB段光照强度已经饱和，此时限制光合作用的因素不再是光合强度，可能是二氧化碳浓度等，C正确；
D、正常情况下恒温动物的体温不会随环境温度变化而发生较大变化，因此该图不能表示恒温动物的酶活性与环境温度之间的关系，D错误。
故选：ABC。
20．（2022·河北衡水中学模拟预测）下图中的I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中有氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H+通过I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜质子（H+）势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H+）势差转变成其他形式的能量。假设只要电子最终能传到H2O中，释放的总能量不变。下列相关叙述正确的是（       ）

A．图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为线粒体基质
B．电子在I、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化
C．若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用，ATP的生成效率将降低
D．随着UCP含量的升高，热能的生成效率随之降低
【答案】ABC
【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量；
题图分析：UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ）可以传递有机物分解产生的电子，同时又将H+运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差；H+通过ATP合成酶以被动运输的方式进入线粒体基质，并驱动ATP生成；H+可以通过UCP蛋白由膜间隙跨膜运输到线粒体基质。
【详解】A、有氧呼吸第二阶段有机物的进一步分解发生在线粒体基质，第三阶段反应发生在线粒体内膜上，形成水的过程为有氧呼吸的第三阶段，据此可判断图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为线粒体基质，A正确；
B、H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输需要消耗能量，说明电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化，B正确；
C、若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用，将有较少H+通过Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，膜两侧的质子（H+）浓度差降低，为ATP的生成提供的能量不足，则ATP合成效率也将降低，C正确；
D、随着UCP含量的升高，有较多H+通过UCP顺浓度梯度运输（该过程不产生ATP），因此会导致膜两侧氢离子梯度势能减小，因而产生的ATP减少，二热能的生成效率可能会升高，D错误。
故选ABC。
三、综合题（5小题，共50分）
21．（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。

【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会____（填“减小”、“不变”或“增大”）。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明______________。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的__________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明_____________。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为__________，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
【答案】(1)增大
(2)高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
(3)     实验组的净光合速率均明显小于对照组     长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异
(4)A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同

【分析】光饱和点：在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度为光饱和点。影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活性等。
（1）
限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。
（2）
据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。
（3）
据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。
（4）
实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。　
22．（2022·广东·高考真题）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。

回答下列问题：
(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________________，原因可能是________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________________为对照，并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是________________。
【答案】(1)     高      遮阴条件下植物合成较多的叶绿素
(2)糖类等有机物
(3)     光照条件     A组、C组     遮光程度     探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少

【分析】分析题图a可知，A组未遮阴，B组植株一半遮阴（50%遮阴），C株全遮阴（100%遮阴）。
（1）分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。
（2）比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为（5.3+3.9）÷2=4.6，净光合速率为（20.5+7.0）/2=13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。
（3）分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
23．（2022·全国·高考真题）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________（答出3点即可）。
(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是____________（答出1点即可）。
(3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是______________。
【答案】(1)O2、[H]和ATP
(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构
(3)C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2

【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：（1）光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；（2）光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。
（1）
光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体膜上，光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2、[H]和ATP。
（2）
叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。
（3）
C4植物的CO2固定途径有C4和C3途径，其主要的CO2固定酶是PEPC，Rubisco；而C3植物只有C3途径，其主要的CO2固定酶是Rubisco。干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收减少；由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物，则C4植物能够利用较低浓度的CO2，因此光合作用受影响较小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生长得好。
24．图1是将玉米的PEPC酶（与CO2的固定有关）基因与PPDK酶（催化CO2初级受体“PEP”的生成）基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题

(1)转基因成功后，正常情况下，PEPC酶应在水稻叶肉细胞的__________（填细胞结构）处发挥作用。
(2)原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为__________（答2点即可），转基因水稻__________（填“是”或“不是”）通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。
(3)图1是在__________℃下测得的结果，如调整温度为25℃，重复图1相关实验，A点会向_________移动。
(4)研究者提取了这两种水稻等质量叶片的光合色素，并采用纸层析法进行了分离，通过观察比较_________________，发现两种植株各种色素含量无显著差异，则可推断转基因水稻最可能是通过促进光合作用的暗反应来提高光合速率。
(5)据图1可知，高光照强度下，转基因水稻的净光合速率大于原种水稻。为了探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，该实验应该包含____________组。
【答案】(1)叶绿体基质
(2)     温度、CO2浓度     不是
(3)     30℃     左下
(4)色素条带的颜色和宽窄（或“色素条带的宽窄”）
(5)4

【分析】1、分析图1：两种水稻的起点相同，说明呼吸速率相同，其中A表示原种水稻在某温度下的光饱和点，A点以前限制光合作用的因素是光照强度，A点之后的限制因素主要是温度和二氧化碳浓度。
2、分析图2：图示表示不同温度条件下，在光照为1000Lux下两种水稻的净光合速率，两种水稻的相关酶最适温度都为35℃。
（1）
PEPC酶与CO2的固定有关，故转基因成功后，正常情况下，PEPC酶应在水稻叶肉细胞的叶绿体基质处发挥作用。
（2）
A点对应的光照已经是光饱和点，此时再增加光照强度不能再提高净光合速率，限制光合作用的主要因素是温度和二氧化碳浓度。由图2可知，两种水稻的最适温度并没有差别，所以转基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。
（3）
由图1可知，A点是原种水稻的光合速率最大值，A点时的净光合速率是20，根据图2可知，净光合速率是20对应的是30℃，因此结合图2判断，图1曲线所对应的温度应为 30℃；据图2可知，在 30℃条件下水稻的光合速率大于25℃时，故用温度25℃重复图1相关实验，则净光合速率减小，A点向左下移动。
（4）
可以使用无水乙醇来提取叶片的光合色素，用纸层析法分离光合色素，色素带的颜色和宽窄可以反应色素的种类及含量，结果发现两植株各种光合色素含量无显著差异，可以推测转双基因水稻没有促进光反应，而是通过促进暗反应过程，来提高光合速率。
（5）
为了探究“高光照强度下，转基因水稻光合速率的增加与导入的双基因编码的酶的相关性”，实验的自变量是双基因酶，因变量是转基因水稻光合速率的变化。具体实验思路：取生理状态相同的转双基因水稻若干，均分四组，在高光照强度时，分别进行不处理、仅用PEPC酶的专一抑制剂A处理、仅用PPDK酶的专一抑制剂B处理、PEPC酶的专一抑制剂A和PPDK酶的专一抑制剂B共同处理，其余条件相同且适宜，一段时间后，测定四组转双基因水稻的净光合速率。
25．（2022·安徽·肥东县综合高中高三阶段练习）光合作用受多种因素影响，为探究高浓度CO2下氮素供应形态对植物光合作用的影响，研究人员以武运粳稻为实验材料，在人工气候室利用无土栽培技术进行了相关实验，部分结果如下。请回答有关问题：
处理措施
检测结果
硝态氮正常浓度CO2
硝态氮高浓度CO2
X
氨态氮高浓度CO2
叶绿素SPAD值
50
51
42
44
净光合速率
17.5
21.5
35
42.8

注：SPAD值与叶绿素含量呈正相关，净光合作用单位：［μmol／（m2·s）］。
(1)无土栽培时为保证植物正常生长，除了考虑各种矿质元素的种类和比例外，在配制培养液时还需要考虑_______________等理化指标（答两点即可）。
(2)表中X处理措施应为__________。据表分析，能够显著提高该水稻净光合速率的氮素供应形态是_______，从光合作用的角度分析，该种形态的氮素使净光合速率提高的原因可能是______。
(3)光合作用的产物有一部分可转化成蔗糖，钾离子能促进蔗糖从叶片运至果实。以灌浆期的水稻做实验材料，用同位素标记技术设计实验验证钾离子上述作用，请完善以下实验思路并预期结果：
实验思路：
①将生长状况一致的水稻平均分成两组，编号A、B；
②A组供应较低浓度的钾离子，B组供应适宜浓度的钾离子；
③将A、B两组水稻置于同一人工气候室中培养，通入_________，一段时间后检测______。
预期结果：______________________。
【答案】(1)pH值，渗透压，溶氧量等
(2)     氨态氮和正常浓度CO2     氨态氮     有利于光合作用有关酶的合成、有利于还原氢合成、有利于光合产物的运输等
(3)     14CO2     A、B两组水稻叶片和果实的放射性     叶片放射性A大于B，果实放射性A小于B

【分析】探究高浓度CO2下氮素供应形态对植物光合作用的影响。本实验的自变量是高浓度和正常浓度CO2、氨态氮和硝态氮，因变量是叶绿素SPAD值和净光合速率。
(1)
在设置实验时要考虑一些重要的无关变量，要设置相同且适宜，本实验由于是无土栽培，所以要考虑pH值，渗透压，溶氧量等理化指标。
(2)
根据已知三组的设置可知，X应设置为氨态氮和正常浓度CO2。据表分析，在相同的CO2浓度处理下，能够显著提高该水稻净光合速率的氮素供应形态是氨态氮（氨态氮处理组比硝态氮处理组的净光合速率大），从光合作用的角度分析，该种形态的氮素可以参与光合作用有关酶的合成、有利于还原氢合成、有利于光合产物的运输等，从而提高净光合速率。
(3)
实验验证钾离子能促进蔗糖从叶片运至果实，自变量是低浓度和高浓度的钾离子，因变量是蔗糖的位置，因此使用14CO2，通过检测放射性的位置来反映蔗糖的位置。所以应该两组要共同通入14CO2，一段时间后检测A、B两组水稻叶片和果实的放射性，预期结果是叶片放射性A大于B，果实放射性A小于B。
【点睛】本题考查探究和验证实验的设计，考生需要找出自变量、因变量、无关变量，对应相应的题干信息进行解题。