2021年高考生物三轮冲刺《细胞的能量供应和利用》练习三（含答案）

2021年高考生物三轮冲刺

《细胞的能量供应和利用》练习三

1.气孔关闭会导致光合作用效率下降，主要原因是(　　)

A．水光解产生[H]的量不足

B．暗反应过程中产生的 C3 数量减少

C．光反应过程中产生的 O2 不足

D．光反应中产生的ATP数量减少

2.下列有关科学探索光合作用的实验中，叙述错误的是(　　)

A．与黑藻相比，水绵更适宜用作探究光合作用的场所

B．金鱼藻是水生植物，用作探究光合作用产物是O2时，利于收集气体

C．卡尔文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径

D．用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时，不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色

3.某兴趣小组为了探究温度对酶活性的影响，用打孔器获取新鲜的厚度为5 mm的三片土豆，进行如下表所示的实验。下列有关叙述正确的是(　　)

A.新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶

B．土豆片的厚度大小是该实验的因变量

C．温度不会影响过氧化氢酶活性

D．该实验可以确定过氧化氢酶的最适温度

4.以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是(　　)

A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀

B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境

C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2

D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味

5.下列关于细胞中物质或结构的叙述，不正确的是(　　)

A．ATP和ADP都是含高能磷酸键的化合物，都能在叶绿体和线粒体中形成

B．DNA、RNA分子中都可能含有一定数量的氢键

C．血红蛋白、血浆蛋白、神经递质都在核糖体上合成，都是内环境的重要组成成分

D．效应器是反射弧的组成部分，由神经元及肌肉细胞共同构成

6.以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生ATP的是(　　)

7.某小组利用淀粉酶进行如下探究实验，该实验的目的是研究(　　)

A．淀粉酶具有专一性

B．淀粉酶具有高效性

C．淀粉酶的作用条件较温和

D．淀粉酶的化学本质

8.ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物，下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)

A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用

B．人体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP

C．在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增加

D．ATP分子由1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成

9.将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如下数据。下列说法正确的是(　　)

A．该植物在27 ℃时生长最快，在29 ℃和30 ℃时不表现生长现象

B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 ℃

C．在27 ℃、28 ℃和29 ℃时光合作用制造的有机物的量相等

D．30 ℃时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1 mg/h

10.如图实线表示向淀粉溶液中加入一定量的唾液淀粉酶后，还原糖的产生量和反应时间的关系。某同学现取三支试管，均加入等量的淀粉溶液和唾液淀粉酶后，再分别加入一定量的淀粉、适量的蛋白酶和适量的唾液淀粉酶，三支试管中的反应曲线依次为(　　)

A．②③①        B．②①③        C．①②③        D．③②①

11. (多选)关于小麦光合作用的叙述，错误的是(　　)

A．突然停止光照，叶绿体中C5/C3的值下降

B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高

C．线粒体内膜产生的ATP可直接用于暗反应

D．CO2的固定可将ATP中的化学能转移到C3中

12. (多选)图甲是在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线；图乙表示在相同温度下pH＝b时，H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是(　　)

A．温度降低时，d点右移

B．H2O2量增加时，d点不移

C．pH＝a时，e点不移

D．pH>c时，e点为0

13.研究人员将某植物置于CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)的密闭容器内，图1中的Ⅰ、Ⅱ表示某一时段细胞内的两项生理过程，图2表示容器内CO2和O2浓度的变化情况，请据图回答问题：

(1)在该研究过程中，光照强度属于________变量，过程Ⅱ中的[H]是指________，该物质经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时______________________。

(2)图1中的物质C一般是指__________，硝化细菌合成物质C利用的是________能。

(3)从气体进出细胞的情况分析，图1所示生理状态对应于图2中的__________时间段。

(4)20～24 h时，据图推测该植物的呼吸方式是__________________________________，

理由是________________________________________________________________________。

14.请回答下列有关酶的实验探究问题：

(1)为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验：

上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(2)一般情况下，不能用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，

原因是_______________________________________________________________________。

你认为应该怎样设计实验来证明温度能影响H2O2酶的活性(简单写出设计思路，也可用示意图表示)：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

查阅资料发现：H2O2受热和受日光照射时分解速率加快，在温度为30 ℃以下时比较稳定，在70 ℃以上时，分解速率更快。你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是________________________________________________________________________。

15.为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。

注　“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。

(1)会产生CO2和H2O的试管有________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。

(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，表明DNP使分布在____________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。

16.某种植物固定CO2的方式比较特殊，夜间吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中， 白天苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其过程如图1所示；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。请据图分析并回答：

(1)图1所示细胞对应图2中的________(填字母)类植物，其在中午12点时光合作用所需的CO2来源有____________________________，该植物在夜间产生ATP的场所有________。

(2)在上午10点时，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，图2中植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是________________________。

(3)m点是曲线C与x轴交点，影响m点向左移动的因素有________(多选)。

A．植物缺镁

B．调整温度使之更适宜

C．天气转阴

D．CO2浓度适当上升

E．CO2浓度适当下降

(4)在一定的CO2浓度和适宜温度下，把图2中A植物的叶片置于5 klx(光合作用总速率为44 mg CO2·100 cm－2叶·h－1)光照下14 h，其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率为6.6 mg CO2·100 cm－2叶·h－1)，则一天内该植物每25 cm2叶片葡萄糖积累量为____________(用CO2的净吸收量表示)mg。

(5)图1细胞固定CO2的方式是对环境的适应，推测其生活环境的特点是________(填“炎热干旱”或“温暖潮湿”)，从进化角度看，其固定CO2的特殊方式是________的结果。

0.参考答案

1.答案为：B；

解析：气孔关闭导致CO2供应降低，CO2的固定速率降低，产生的C3数量减少。

2.答案为：D；

解析：光合作用产物之一是淀粉，淀粉遇碘液变蓝色，首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色，再滴加碘液防止绿叶本身颜色对实验现象的干扰，银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体，无法进行光合作用合成淀粉。D错误。

3.答案为：A；

解析：该实验的因变量是产生的气泡数目的多少，土豆片的厚度大小是该实验的无关变量；由表中实验现象可以看出，温度过低或过高都会影响过氧化氢酶活性；该实验没有设置一系列温度梯度，不能确定过氧化氢酶的最适温度。

4.答案为：B；

解析：干酵母需要用温水化开，以保持酵母菌活性；酵母菌悬液加入葡萄糖溶液后要充分振荡，使葡萄糖与酵母混匀充分接触，利于发生反应。在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵。若乙试管中的澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2。甲试管中的酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精，酒精具有挥发性，所以拔掉甲试管塞子后可闻到酒精的气味。

5.答案为：C；

解析：ATP和ADP都是高能磷酸化合物，在叶绿体的类囊体薄膜上合成ATP，在叶绿体基质中合成ADP，同时线粒体也存在ATP的合成，在线粒体自身DNA控制蛋白质合成的过程中也有ADP的合成，A正确；DNA分子的碱基对以氢键相连，RNA中可能含有氢键，如tRNA中存在氢键连接形成的RNA双链区，B正确；血红蛋白存在于红细胞中，不属于内环境；神经递质不一定是蛋白质，不一定在核糖体合成，例如乙酰胆碱，C错误；反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器，其中效应器由传出神经元末梢及其支配的肌肉或腺体组成，D正确。

6.答案为：D；

解析：线粒体利用丙酮酸产生ATP，但丙酮酸不能在内质网中分解；内质网不能利用二氧化碳合成有机物，也不能产生ATP；仅细胞膜破裂的真核细胞中含有线粒体，丙酮酸在线粒体中分解同时产生ATP。

7.答案为：D；

解析：步骤②和③是双缩脲试剂的使用方法，因此该实验是鉴定淀粉酶的化学本质。

8.答案为：B；

解析：线粒体合成的ATP可以在细胞核中发挥作用，如DNA复制和转录。人在运动时消耗ATP，睡眠时也消耗ATP，只是较少。剧烈运动时因为消耗能量多，所以肌细胞产生ATP的速率加快。ATP由1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成，其中含2个高能磷酸键。

9.答案为：B；

解析：暗处理后有机物减少量代表呼吸速率，4个温度下分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光照与暗处理前的有机物增加量代表1小时的光合作用和2小时的呼吸作用的差值，所以图中两个数值的绝对值相加代表每小时的净光合速率(有机物积累量)，4个温度下分别为4 mg/h、5 mg/h、6 mg/h、2 mg/h，所以总光合速率(有机物制造量)分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。该植物在29 ℃时生长最快，4个温度下都表现生长现象；该植物在29 ℃条件下制造的有机物最多；该植物在30 ℃条件下光合作用制造的有机物为3 mg/h，呼吸作用消耗的有机物为1 mg/h。

10.答案为：B；

解析：再加入一定量的淀粉，由于反应物淀粉浓度增大，则产生还原糖的速率增大，同时由于增大了反应物的量，反应完成后还原糖的量会增加，故可用曲线②表示；再加入适量的蛋白酶，蛋白酶会水解唾液淀粉酶，使唾液淀粉酶的量减少，从而使反应速率下降，但由于反应物淀粉的量没有变化，反应完成后还原糖的量不变，故可用曲线①表示；再加入适量的唾液淀粉酶，唾液淀粉酶的浓度增大，则起初反应速率增大，但由于反应物的量没有变化，反应完成后还原糖的量不变，故可用曲线③表示。

11.答案为：BCD；

解析：突然停止光照，光反应提供的[H]、ATP减少，CO2供应不变，所以C3消耗量减少，C5生成量减少，C5/C3的值下降；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降；线粒体内膜产生的ATP可用于各项生命活动，而暗反应需要的ATP只能来自光反应；暗反应中，C3的还原可将ATP中的化学能转移到有机物中，CO2的固定不会消耗ATP中的能量。

12.答案为：AC；

解析：图乙是在最适温度下测得的数据，温度降低，酶活性下降，反应速率下降，反应时间延长，d点右移；H2O2量增加时，反应时间延长，d点右移；不同pH下，酶活性不同，但相同H2O2分解产生的O2量相同，e点不移动；pH>c时，酶可能失活，但H2O2在自然条件下也可分解，e点不为0。

13.答案为：

(1)自　NADH　释放出大量能量

(2)葡萄糖(糖类)　化学

(3)8～17 h

(4)有氧呼吸和无氧呼吸　20 h后两条曲线开始出现不对称，植物CO2的释放量大于O2的吸收量

解析：本题以图文信息为情境，综合考查学生对有氧呼吸过程、光合作用过程及其影响因素、细胞呼吸类型的判断等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需从图示中提取信息，明辨图1中Ⅰ、Ⅱ所示生理过程和字母所示物质的名称，分析图2曲线的变化趋势，从中把握所蕴含的生物学信息。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。

(1)光照强度是影响光合作用强度的环境因素之一，在一天24 h内，光照强度在发生变化，所以在该研究过程中，光照强度属于自变量。过程Ⅱ表示有氧呼吸，其中的[H]是指NADH，该物质经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量能量。

(2)图1中的物质C是光合作用合成的有机物，一般是指葡萄糖(糖类)。硝化细菌合成物质C利用的是将土壤中的氨氧化释放的化学能。

(3)图1中的Ⅰ表示光合作用，产生的O2除了用于Ⅱ所示的有氧呼吸外，还有一部分释放到细胞外，说明光合速率大于呼吸速率；图2中的8～17 h，O2浓度不断增加，说明光合速率大于呼吸速率。可见，图1所示生理状态对应于图2中的8～17 h时间段。

(4)20 h后两条曲线开始出现不对称，植物CO2的释放量大于O2的吸收量，说明在20～24 h，该植物的呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸。

14.答案为：

(1)缺少pH＝7的对照组　加入NaOH和HCl的时间顺序不合理，应在加入H2O2酶前改变溶液的pH

(2)H2O2不稳定，易分解，温度会影响H2O2的分解速率　将盛有H2O2酶的试管保温于一系列不同温度下一段时间，然后与同温度的H2O2溶液混合，观察同温度下加H2O2酶和不加H2O2酶的两组试管中气泡的产生速率　将温度控制在70 ℃以下

解析：验证酶的活性受pH的影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要设置pH＝7的对照组。一般情况下，不用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，是由于在不同温度下，H2O2分解速率不同。若设计实验来证明温度能影响H2O2酶的活性，我们可以采取每一温度下设置两组实验，一组中加入H2O2酶，另一组不加，比较同一温度下这两组试管中气泡的产生速率。

15.答案为：

(1)C、E　B、F　B、D、F

(2)线粒体内膜　能；

解析：

(1)在有酵母菌细胞质基质的试管中，可将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧气时可在有线粒体的试管中将丙酮酸和[H]彻底氧化分解产生CO2和H2O，无氧气时可在有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分解产生酒精和CO2，故C、E试管中均可产生CO2和H2O，B、F试管中均可产生酒精。F试管中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，而与B、D试管的结果进行对比，能确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。

(2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生一系列反应形成水，DNP对该过程没有影响，但能影响线粒体内膜上ATP合成酶的活性，从而使能量未用于合成ATP，都以热能形式散失；试管E中可发生有氧呼吸全过程，加入DNP后，该过程不受影响，但影响ATP的合成。

16.答案为：

(1)A　苹果酸经脱羧作用释放、细胞呼吸产生　细胞质基质和线粒体；

(2)A基本不变，B下降；

(3)BD；

(4)114.4；

(5)炎热干旱　自然选择；

解析：

(1)图1所示细胞夜间能吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中，对应图2中的A类植物。由图1卡尔文循环中CO2的来源可以看出，该类植物中午光合作用所需的CO2来源于苹果酸经脱羧作用释放及细胞呼吸产生，该植物在夜间进行细胞呼吸产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体。

(2)突然降低环境中CO2浓度，植物A液泡中苹果酸经脱羧作用可以释放CO2，所以细胞中C3含量基本不变，植物B由于环境中CO2浓度下降，生成的C3减少，细胞中C3含量下降。

(3)m点是曲线C与x轴交点，此时细胞呼吸速率等于光合速率，调整温度使之更适宜及CO2浓度适当上升均会增大光合速率，使m点向左移动；植物缺镁、天气转阴及CO2浓度适当下降，均会影响m点使其向右移动。

(4)一天内该植物每100 cm2叶片CO2净吸收量为44×14－6.6×24＝457.6 (mg)，每25 cm2叶片CO2净吸收量为457.6÷4＝114.4 (mg)。

(5)图1细胞应该生活在炎热干旱环境中，白天气孔关闭，所以夜晚要固定CO2，从进化角度看，这是长期自然选择的结果。