阶段验收评价（四） 细胞的能量供应和利用 试卷

阶段验收评价（四）  细胞的能量供应和利用

(时间：60分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分)

1．下列有关生物体内酶的说法，正确的是(　　)

A．低温、高温、过酸或过碱都会使酶的空间结构改变而失活

B．酶能为化学反应的顺利进行提供活化能

C．酶的活性与温度、pH的变化都有关系

D．酶的基本组成单位是氨基酸

解析：选C　高温、过酸或过碱都会使酶的空间结构改变而失活，低温使酶的活性受到抑制，但是酶的空间结构稳定，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能，B错误；温度、pH的变化都会影响酶的活性，C正确；酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，RNA 的基本单位是核糖核苷酸，D错误。

2．下列有关ATP的叙述，正确的是(　　)

A．线粒体是蓝细菌产生ATP的主要场所

B．ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成

C．剧烈运动后体内ATP的含量不会明显下降

D．小麦根尖分生区细胞通过光合作用和呼吸作用产生ATP

解析：选C　蓝细菌是原核生物，无线粒体，A错误；ATP分子由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成，B错误；ATP不断合成、消耗，其含量保持动态平衡，C正确；小麦根尖分生区细胞无叶绿体，不能进行光合作用，D错误。

3．下列有关化能合成作用的叙述，正确的有(　　)

①不利用光能　②利用环境中物质氧化释放的能量

③在叶绿素作用下　④将H2O和CO2合成有机物　⑤储能不多，对自然界作用不大　⑥属异养型

A．①②③　　　　　  B．①②④

C．①④⑤    D．②④⑥

解析：选B　化能合成作用是利用氧化体外环境中的无机物产生的化学能，将H2O和CO2合成有机物的过程。该过程不需要叶绿素，此类生物的新陈代谢类型为化能自养型。故选B。

4．下列有关细胞呼吸的说法，正确的是(　　)

A．细胞呼吸的实质是有机物氧化分解，释放能量

B．各种糖类都可以直接经细胞呼吸氧化分解

C．无氧呼吸能产生ATP，没有[H]的积累

D．剧烈运动时，人体细胞主要由无氧呼吸供能

解析：选A　细胞呼吸的实质是有机物氧化分解，释放能量，供生命活动的需要，A正确；并非各种糖类都可以氧化分解，为细胞供能，如核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分，不能为细胞提供能量，B错误；无氧呼吸能产生少量ATP，同时有[H]的积累，C错误；剧烈运动时，人体细胞主要由有氧呼吸供能，无氧呼吸也能提供少量能量，D错误。

5．如图是真核细胞中3种不同的生物膜结构及其所发生的部分生理过程。下列分析正确的是(　　)

A．图甲中的生物膜是类囊体膜

B．图乙中的生物膜上发生的反应属于光反应，其产生的O2参与同一细胞内的甲过程需穿过5层膜

C．图丙中的生物膜上的受体只能与特定的信号分子相结合实现信息的传递

D．图示的三种生物膜的组成成分不同且三个生理过程不能发生在同一细胞中

解析：选C　图甲生物膜上发生了[H]和O2结合生成H2O的过程，因此该生物膜是线粒体内膜，A错误；图乙上发生的是水的光解，在类囊体薄膜上进行，产生的O2参与同一细胞内的甲过程，即有氧呼吸第三阶段，需穿过叶绿体和线粒体的内外膜，共4层膜，B错误；图丙生物膜上含糖蛋白，表示细胞膜，细胞膜上的受体与信息分子特异性结合实现细胞间的信息交流，C正确；不同生物膜的组成成分不完全相同，但题图所示三个过程可同时发生在同一个细胞中，比如植物的叶肉细胞，D错误。

6．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(　　)

A．ATP分子的结构简式可表示为A－P～P～P

B．组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P

C．图中虚线部分的名称是腺苷

D．图中①处的化学键易断裂，ATP转化为ADP

解析：选D　ATP的结构简式可表示为A－P～P～P，A正确；由图可知，ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素，B正确；腺苷是由腺嘌呤和核糖连接而成的，图中虚线部分为腺苷，C正确；ATP水解生成ADP时，远离A的特殊的化学键易断裂，即②处的化学键断裂，D错误。

7．下列关于线粒体和叶绿体的说法，错误的是(　　)

A．两种细胞器都依靠增大膜面积来提高代谢效率

B．两种细胞器中都可进行基因的选择性表达

C．线粒体中丙酮酸的氧化分解需要O2的参与

D．叶绿体中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ的催化

解析：选C　线粒体和叶绿体扩大膜面积的方式不同，线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒，都增大了细胞的膜表面，提高了代谢速率，A正确；线粒体中与叶绿体中所合成的蛋白质存在差异，是基因选择性表达的结果，B正确；丙酮酸的分解在线粒体基质中进行，无需O2的参与，O2是在有氧呼吸第三阶段中作为还原氢的受体，C错误；光合作用中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的催化，D正确。

8.如图表示过氧化氢在过氧化氢酶和无酶催化条件下分解过程中的能量变化，假设酶所处的环境为最适条件，对于图中曲线分析正确的是(　　)

A．①表示过氧化氢在过氧化氢酶催化条件下分解

B．若将有酶催化的反应温度下降10 ℃，则E会增大

C．图中E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值

D．图示可说明酶的催化作用具有高效性

解析：选C　①表示过氧化氢在无酶条件下的分解，A错误；该图酶所处的环境为最适条件，若将有酶催化的反应温度下降10 ℃，酶活性下降，导致降低化学反应活化能的程度下降，E会减小，B错误；根据图示分析，图中E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值，C正确；图示可说明酶具有催化作用，要证明酶的高效性，需要和无机催化剂做对比，D错误。

9.如图为某同学做绿叶中色素的提取和分离实验的改进装置，下列与之有关的叙述，错误的是(　　)

A．应向培养皿中倒入层析液

B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处

C．实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)

D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色

解析：选D　图示为叶绿体中色素分离的实验装置，所以应把层析液倒入培养皿中，A正确；灯芯起到传递层析液的作用，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，B正确；四个圆圈为不同颜色的同心圆，其中扩散最慢的即为圆圈最小的，它应该是呈黄绿色的叶绿素b，C正确，D错误。

10．在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和[H]的产生过程，如图所示(e－为负电子)。下列分析正确的是(　　)

A．绿色植物对光能的吸收需要叶绿体色素和酶的共同作用

B．过程②发生在类囊体膜上并存在能量的转换

C．NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应

D．自养生物细胞的过程①②均发生在叶绿体中

解析：选B　绿色植物对光能的吸收需要叶绿体色素的作用，不需要酶的作用，A错误；过程②发生在类囊体膜上，电能转化为NADPH中活跃的化学能，B正确；CO2和C5结合形成C3的过程只需要酶的催化，不需要NADPH，C错误；光能自养生物可能是原核生物，也可能是真核生物，原核生物细胞中无叶绿体，D错误。

11．如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放总量与O2浓度之间的关系。下列说法错误的是(　　)

A．Q点时产生CO2的场所是细胞质基质

B．R点对应的O2浓度比较适宜种子的储藏

C．若图中AB＝BC，则此时有氧呼吸强度等于无氧呼吸强度

D．P点后小麦种子只进行有氧呼吸

解析：选C　Q点时，小麦种子细胞只进行无氧呼吸，所以产生CO2的场所是细胞质基质，A正确；在R点时，呼吸作用消耗有机物量最少，是储藏种子的最佳O2浓度，B正确；若图中AB＝BC，说明有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，根据反应式可知此时有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3，说明有氧呼吸强度与无氧呼吸强度不等，C错误；P点后CO2释放量与O2吸收量相等，说明小麦种子只进行有氧呼吸，D正确。

12．如图为某植物在适宜的条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系图像。下列分析错误的是(　　)

A．若温度降低，则a点上移

B．b点时细胞呼吸消耗的O2量等于光合作用产生的O2量

C．若CO2浓度升高，则c点左移

D．在c点时该植物每小时光合作用利用CO2总量为44 mg

解析：选C　图示为在适宜条件下测定的CO2吸收速率，若温度降低，则呼吸速率会降低，a点上移，A正确；b点是光补偿点，此时光合作用和呼吸作用达到动态平衡，即细胞呼吸消耗的O2量等于光合作用产生的O2量，B正确；若CO2浓度升高，则光合作用强度增加，达到最大光合作用强度所需的最小的光照强度增加，即饱和点右移，C错误；c点时净光合速率为36 mg·h－1，细胞呼吸速率为8 mg·h－1，所以实际光合速率用CO2消耗速率表示为44 mg·h－1，D正确。

13．如图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。下列有关叙述错误的是(　　)

A．实验自变量是氧气浓度，因变量是CO2和酒精生成量

B．在氧气浓度为a或d时，酵母菌的呼吸方式都只有一种

C．在氧气浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约是无氧呼吸消耗葡萄糖的3倍

D．实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制

解析：选C　分析图解可知，实验自变量是氧气浓度，因变量是CO2和酒精生成量，A正确；由分析可知，氧气浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸，氧气浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸，B正确；在氧气浓度为c时，CO2的释放量为20 mol，根据酒精量可知，10 mol CO2是有氧呼吸释放的，10 mol CO2是无氧呼吸释放的，因此根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式可知，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍，C错误；实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制，D正确。

14．如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断，下列说法错误的是(　　)

A．X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP

B．①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④

C．②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定

D．光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外

解析：选B　据题图分析可知，Z表示ATP，Y表示丙酮酸，X表示C3，A正确；光合作用的光反应阶段①和有氧呼吸的三个阶段③④都能产生ATP，而光合作用的暗反应阶段中的C3的还原过程不能产生ATP，B错误；图中②表示C3的还原过程，⑤表示CO2的固定过程，C正确；光合速率小于呼吸速率时，叶肉细胞会有CO2的净释放，即④过程产生的CO2会释放到细胞外，D正确。

15．(多选)景天科植物起源于南非并分布于全球几乎所有的干旱环境，景天科植物的CAM途径是一种特殊代谢方式：气孔打开时，PEP与外界进入的CO2反应生成草酰乙酸(OAA)，并进一步被还原成苹果酸；气孔关闭时，苹果酸又可分解释放CO2，释放出的CO2可进入叶绿体参与卡尔文循环。图示为CAM代谢途径示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．景天科植物CAM途径发生的场所是细胞质基质

B．景天科植物CO2固定的场所是叶绿体基质

C．甲发生在白天，乙发生在夜晚

D．景天科植物原产地夏季夜晚酶A活性高，酶B活性低

解析：选ABD　由题干可知，CAM途径是气孔打开时，PEP与外界进入的CO2反应生成草酰乙酸(OAA)，并进一步被还原成苹果酸，该过程发生在细胞质基质，A正确。CO2固定的场所在叶绿体基质，B正确。甲过程气孔打开时，PEP与外界进入的CO2反应生成草酰乙酸(OAA)，并进一步被还原成苹果酸，发生在夜晚；乙过程表示气孔关闭时，苹果酸又可分解释放CO2，释放出的CO2可进入叶绿体参与卡尔文循环，发生在白天，C错误。夜晚合成苹果酸，因此甲过程比较旺盛，酶A活性高，酶B活性低，D正确。

16．(多选)图1表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图，a、b点对应时刻分别为6点和19点。图2表示光照强度与植物光合速率的关系。下列有关说法正确的是(　　)

A．图1中24小时内不进行光合作用的时段是0～5点和20～24点

B．图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量

C．图2中限制ac段光合速率的主要外界因素是光照强度

D．图2的c点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞质基质、线粒体、叶绿体

解析：选ABC　据题图分析，图1中0～5点和20～24点O2吸收速率一直保持最大，只进行呼吸作用，不进行光合作用，A正确；图中6时和19时光合速率＝呼吸速率，故图1的阴影部分可表示6～19 点有机物的积累量，B正确；图2中ac段光合速率随光照强度的增大而增大，说明此段限制光合速率的主要外界因素是光照强度，C正确；图2的c点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞质基质、线粒体，能够进行光合作用的细胞产生ATP的场所还有叶绿体，D错误。

二、非选择题(本题共4小题，共52分)

17．(12分)下面是某同学所做的有关过氧化氢在不同条件下分解的验证性实验(温度为常温)。请根据该实验回答下列问题：

(1)实验中采用的肝脏必须是新鲜的，目的是保证_____________。

(2)该实验中，衡量过氧化氢分解的快慢是以单位时间内______________为指标，过氧化氢分解最快的试管是__________(填试管编号)。如果仅将上述实验条件由常温改为90 ℃水浴，重复实验，过氧化氢分解最快的试管是________(填试管编号)。

(3)试管a和b的实验现象几乎相同，是因为高温会破坏酶的__________，从而使其永久失去活性。

(4)若要探究酶的高效性，可选用的实验组合是_____________(填试管编号)。

(5)过氧化氢在90 ℃水浴中分解与c试管中的原理___________(填“相同”或“不相同”)，c和d试管作用原理____________(填“相同”或“不相同”)。

解析：(1)实验中采用的肝脏必须是新鲜的，目的是保证酶的活性。(2)该实验中，衡量过氧化氢分解的快慢是以单位时间内产生气泡数量为指标，由于d试管中的催化剂是过氧化氢酶，且温度适宜，催化效率高，过氧化氢分解速率快，产生气泡最多。过氧化氢分解最快的试管是d。如果仅将上述实验条件由常温改为90 ℃水浴，过氧化氢酶变性失活，而FeCl3的催化能力基本不受影响，重复实验，过氧化氢分解最快的试管是c。(3)试管a和b的实验现象几乎相同，是因为高温会破坏酶的空间结构，从而使其永久失去活性。(4)若要探究酶的高效性，可选用的实验组合是c和d。(5)过氧化氢在90 ℃水浴中分解与c试管中的原理不相同，c和d试管作用原理相同，都运用了催化剂。

答案：(1)酶的活性　(2)产生气泡数量　d　c

(3)空间结构　(4)c和d　(5)不相同　相同

18．(14分)过氧化氢是细胞代谢过程中产生的一种有害物质，过氧化氢酶能将其及时分解成氧气和水。图1与图2分别表示过氧化氢在不同条件下产生氧气的变化曲线。回答下列问题：

(1)生物体内酶的化学本质是________。图1中，反映出酶的特性是_________；t1点之后三种条件下的氧气生成量都不变，原因是________________________________________。

(2)图1中，过氧化氢溶液浓度属于________变量；图2中，过氧化氢溶液浓度是________变量。

(3)图2中，曲线a是最适温度条件下酶促反应的速率，过氧化氢浓度超过x点之后，氧气产生速率不再变化的原因是______________________________________________，如果升高反应体系中的温度，氧气产生速率可能会出现曲线______(填字母)的趋势。

解析：(1)酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA。图1中，过氧化氢酶与Fe3＋催化过氧化氢分解为水和氧气实验，反映出酶的高效性。t1点之后三种条件下的氧气生成量都不变，原因是反应物的量有限(或反应物都被消耗)。(2)图1中，证明酶的高效性和催化作用，过氧化氢溶液浓度属于无关变量；图2，证明过氧化氢溶液浓度与氧气产生速率之间的关系，过氧化氢溶液浓度是自变量。(3)图2中，曲线a是最适温度条件下酶促反应的速率，过氧化氢浓度超过x点之后，氧气产生速率不再变化的原因是(过氧化氢)酶的量有限，如果升高反应体系中的温度，酶活性下降，氧气产生速率可能会出现曲线c的趋势。

答案：(1)蛋白质和RNA　高效性　反应物的量有限　(2)无关　 自　(3)(过氧化氢)酶的量有限　c

19．(14分)某兴趣小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，进行了如下实验，请据图分析作答：

(1)若探究酵母菌有氧条件下是否能产生CO2，选择图1提供的装置，写出正确的连接顺序：________________(用字母和箭头表示)。本实验还需控制__________________(至少答出两点)等无关变量。

(2)若图2中的酵母菌只进行有氧呼吸，则红色液滴__________，若酵母菌只进行无氧呼吸，则红色液滴________。(均填“向左移动”“向右移动”或“不动”)

(3)请写出酵母菌代谢产生酒精的化学反应式：________________________________，此过程发生的场所是_________________。

解析：(1)有氧呼吸需要的装置是c→a→b，无氧呼吸的装置是d→b，实验遵循单一变量原则，所以本实验还需控制温度、pH、培养液的浓度和体积等无关变量。(2)NaOH溶液可以吸收产生的CO2，若图2中的酵母菌只进行有氧呼吸，则红色液滴向左移动；若酵母菌只进行无氧呼吸，说明没有消耗氧气，而产生的CO2又被NaOH溶液吸收，则红色液滴不动。(3)酵母菌代谢产生酒精的化学反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量，其发生的场所是细胞质基质。

答案：(1)c→a→b(或c→b→a→b)　温度、pH、培养液的浓度和体积　(2)向左移动　 不动　(3)C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量　细胞质基质

20．(12分)图1为玉米叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①～④表示不同的生理过程，X、Y表示参与代谢的物质。图2为将玉米植株置于一定条件下，测定CO2的吸收速率数据绘制的曲线图。请回答下列有关问题：

(1)图1中，③表示光合作用的_________过程，②过程发生的场所是_____________。

(2)X代表的物质是_________。NADPH在③过程中与_________结合形成C5。

(3)图2表示影响光合作用的因素有__________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)图2中，当光照强度大于8时，25 ℃与15 ℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2，结果应为M1______(填“>”“<”或“＝”)M2。

解析：(1)图1中，③表示光合作用的暗反应过程，②过程发生的场所是线粒体内膜。(2)X代表的物质是O2。NADPH在③过程中与C3结合形成C5。(3)图2表示影响光合作用的因素有光照强度和温度。(4)图2中，当光照强度大于8时，25 ℃与15 ℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2，光照强度大于8时，两温度下净光合速率相等，但15 ℃时细胞呼吸速率<25  ℃时细胞呼吸速率，因此结果应为M1＞M2。

答案：(1)暗反应　线粒体(或线粒体内膜)

 (2)O2　C3　(3)光照强度和温度(缺一不可)　(4)＞