2021年高考生物三轮冲刺《细胞的能量供应和利用》练习二（含答案）

2021年高考生物三轮冲刺

《细胞的能量供应和利用》练习二

1.将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3个试管中，并向这3个试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在氧气充足的条件下，最终能通过细胞呼吸产生CO2和水的试管是(　　)

A．甲           B．丙           C．甲和乙            D．丙和乙

2.下列关于酶和ATP的叙述,正确的是(　　)

A.酶使细胞代谢高效而有序地进行,对生命活动具有重要的调节作用

B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以验证酶的专一性

C.酶和ATP均具有高效性和专一性

D.将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸上,产物是ADP

3.下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是(　　)

A.18O2、18O2         B．O2、O2         C．18O2、O2         D．O2、18O2

4.下列有关酶的叙述正确的是(　　)

A．酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的

B．麦芽糖酶催化淀粉水解产生麦芽糖

C．若要长期保存酶，应将其放在低温环境下

D．酶在催化反应完成后立即被灭活

5.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法正确的是(　　)

A.①代表的物质是ADP,③是腺嘌呤核糖核苷酸

B.若要探究酶b的最适pH,应在中性左右设置实验自变量

C.释放能量最少的过程是Ⅲ

D.大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体

6.下列关于细胞代谢的叙述错误的是(　　)

A．植物细胞中O2的产生和利用都发生在膜结构上

B．植物细胞中CO2的产生和利用都发生在基质中

C．动物细胞中代谢过程能生成H2O的细胞器都具有膜结构

D．动物细胞中代谢过程既生成H2O又消耗H2O的细胞器具有双层膜结构

7.用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光照条件下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)

A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质 

B．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降  

C．ab段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽

D．b点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质

8.猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了甲、乙两组实验，如图所示。经35 ℃水浴保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是(　　)

A．实验甲

B．实验乙

C．实验甲、实验乙都能

D．实验甲、实验乙都不能

9.将一绿色植物放在密闭装置内，在恒定且适宜温度下，依次经过如下处理：①黑暗中放置一段时间；②持续给予一定强度的光照；③持续光照，并添加NaHCO3溶液。测得装置内O2浓度的变化如图，下列分析错误的是(　　)

A．AB段植物呼吸作用的速率是恒定的

B．B点开始进行光照处理

C．BD段光合作用速率大于呼吸作用速率

D．CD段光合作用的限制因素是CO2浓度

10.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析错误的是(　　)

A．图中B物质可能是葡萄糖

B．线粒体和细胞质基质均能产生CO2

C．PEP、RuBP均能与CO2结合

D．夜间细胞液pH可能会下降

11. (多选)发生在叶肉细胞中的生理过程，不需要消耗ATP的是(　　)

A．水分解为O2和[H]

B．C3的还原

C．O2和[H]结合生成水

D．CO2进入叶绿体中

12. (多选)某兴趣小组利用如下装置探究过氧化氢在不同条件下的分解，实验中所用各种溶液的量相同。下列有关叙述正确的是(　　)

A．装置甲中H2O2分解所需要的活化能比装置乙的多

B．量筒Ⅰ、Ⅱ收集到水的体积代表了O2的产生量

C．可以用装置乙来做“探究温度对酶活性的影响”实验

D．将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液可验证酶具有专一性

13.如图是真核细胞内呼吸作用过程的图解，请据图回答有关问题：

(1)物质X是________，它可以通过植物的________作用产生。

(2)物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成________。

②和⑤过程中物质Y产生的场所分别是______________________________。

(3)人体内不能进行________(填序号)过程，原因是_________________________。

(4)在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成

________________________________________________________________________。

(5)花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进________(填序号)过程的进行，

从而产生大量能量，有利于________的吸收。

14.研究人员为了研究日温和夜温对作物生长的影响，利用生长状况相同的番茄幼苗进行实验，每昼夜给予16小时光照，光照强度相同且适宜，实验结果如图所示。请回答下列问题：

(1)为完成本实验，研究人员至少要将生长状况相同的幼苗分为________组，并将其置于相应的条件下进行培养。

(2)曲线A在夜温10 ℃和20 ℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天________________(生理过程)强度相同而夜间________(生理过程)强度不同。

(3)图中最有利于番茄茎生长的温度条件是________。

(4)现代科学研究表明，植物生长发育过程在根本上是________在一定时间和空间上程序性表达的结果。

15.将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果如图所示(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)。请回答：

(1)水稻光合色素的功能是____________________，用相同方法提取水稻和某植物的光合色素，同时进行纸层析。图谱显示：与水稻相比，该植物缺少距层析起点最近的两条色素带。据此可初步推测该植物缺少______________(按距层析起点由近及远的顺序填色素种类)。

(2)光合作用过程中，碳的固定产物还原需要光反应提供____________。光合作用产物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到达终产物________中。

(3)分析图中信息，光照强度为10×102～14×102 μmol·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是________________________________，

PEPC酶所起的作用是____________________________________________。

16.为探究温度对过氧化氢酶活性的影响，科研人员以2%的酵母菌液作为酶源，进行如下探究实验：

①设计如图实验装置。实验组注射器A内吸入1%的H2O2溶液 5 mL，注射器B内吸入2%的酵母菌液2 mL。对照组注射器A内吸入1%的H2O2溶液 5 mL，注射器B内吸入蒸馏水2 mL。用乳胶管连接注射器A和B，在乳胶管上夹上止水夹。

②设置温度梯度：0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃，将实验组和对照组装置在相应温度下保温10 min。

③打开止水夹，将注射器A中的液体匀速推至注射器B中，立即关闭止水夹，记录注射器B中活塞的刻度。5 min后再次记录刻度，计算刻度变化量，重复3次。

④将对照组和实验组在各温度下获得的3次实验数据作相应处理，绘制曲线如图。

请回答下列问题：

(1)步骤①中设置对照组的目的是______________________________________。

步骤②中实验组和对照组装置在相应温度下先保温10 min的目的是____________________。

步骤④中的“相应处理”是指______________________。

(2)有人认为，本实验不宜采用H2O2溶液作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材料。

你是否同意他的观点？请简要说明理由：

 _________________________________________________________________________。

(3)经反复尝试，步骤③中选择体积分数为1%的H2O2溶液较合理。若浓度过高，可能带来的影响是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)有人认为，以酵母菌液作为过氧化氢酶源不是很严谨，

其依据是____________________________________________________________________。

0.参考答案

1.答案为：B；

解析：由于提供的原料是葡萄糖，而且是在氧气充足的条件下，所以只含线粒体的乙试管是不能分解的；而甲试管中只有细胞质基质，不能进行有氧呼吸，无氧呼吸只能产生CO2而不能产生水，只有结构完整的丙试管才能产生CO2和水。

2.答案为：D；

解析：酶在细胞代谢中起催化作用,没有调节作用,A项错误;蔗糖及其水解产物遇碘液不发生颜色变化,因此不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性,B项错误;酶具有高效性和专一性,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,不具有高效性和专一性,C项错误;ATP水解会导致ATP分子中的高能磷酸键断裂,游离的磷酸可与腺嘌呤核糖核苷酸结合生成ADP,D项正确。

3.答案为：D；

解析：根据鲁宾和卡门的同位素示踪法实验可知，光反应中的O2来自H2O的分解。

4.答案为：C；

解析：本题考查酶的合成部位、酶的专一性、酶的保存等知识。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此酶的合成部位主要是核糖体，原料主要是氨基酸，少数是核糖核苷酸，A错误；酶具有专一性，麦芽糖酶只能催化麦芽糖水解生成葡萄糖，不能催化淀粉水解产生麦芽糖，B错误；低温条件下酶的活性受到抑制，但酶的空间结构不会被破坏，所以应在低温条件下长期保存酶，C正确；酶是生物催化剂，在化学反应完成后不会被灭活，D错误。

5.答案为：C；

解析：分析图示可知,①为ADP,②为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),③是腺苷,④是磷酸,⑤是能量,A项错误;酶b的最适pH应呈偏酸性,B项错误;Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ过程断裂的是普通化学键,所以释放能量最少的过程是Ⅲ,C项正确;大肠杆菌细胞属于原核细胞,原核细胞中没有线粒体,D项错误。

6.答案为：C；

解析：植物细胞中O2在叶绿体类囊体薄膜上产生，在线粒体内膜上被利用，A正确；植物细胞中CO2在线粒体基质(有氧呼吸)或细胞质基质(无氧呼吸)中产生，在叶绿体基质中被利用，B正确；蛋白质在合成时发生氨基酸脱水缩合产生水，该过程发生的场所是核糖体，核糖体没有膜结构，C错误；有氧呼吸第二阶段消耗H2O，第三阶段生成H2O，均发生在具有双层膜结构的线粒体中，D正确。

7.答案为：C；

解析：叶肉细胞中利用14CO2的场所是叶绿体基质，A正确；从题图分析，Oa段含放射性的三碳化合物浓度持续上升，说明消耗的五碳化合物越来越多，因此五碳化合物的浓度有所下降，B正确；ab段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是三碳化合物生成的量与被还原的量基本相等，C错误；黑暗条件下叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP等物质，导致含放射性的三碳化合物还原受阻，浓度上升，D正确。

8.答案为：B；

解析：本题考查实验分析，中等题。实验甲中由于蛋白酶本身也属于蛋白质，即使猪笼草分泌液中有蛋白酶，能将蛋白液分解了，但是在双缩脲试剂的检测下，溶液中还是有蛋白质，这样结果不准确，而实验乙可通过观察蛋白块的消失速度来做出判断，B对。

9.答案为：C；

解析：据图分析可知，黑暗中植物进行呼吸作用的速率是恒定的，即图中的AB段，A正确；图中氧气含量是从B点开始增加的，说明B点开始进行光合作用，即B点开始进行光照处理，B正确；BC段光合作用速率大于呼吸作用速率，CD段光合作用速率等于呼吸作用速率，C错误；由于装置是密闭的，随着光合作用的进行，二氧化碳含量下降，最终光合作用与呼吸作用的速率相等，氧气含量不变，故CD段二氧化碳是限制光合作用的主要因素，D正确。

10.答案为：A；

解析：在有氧呼吸过程中，进入线粒体的是丙酮酸，而不是葡萄糖；由图可知，光合作用(叶绿体)中CO2的来源有两个：一是来自线粒体，二是来自细胞质基质；由图可知，PEP、RuBP分别与CO2结合形成OAA、PGA；晚间苹果酸从液泡进入细胞液中，细胞液pH下降。

11.答案为：ACD；

解析：水分解产生[H]和O2，属于光反应过程，其消耗的能量来自色素吸收的光能；C3的还原属于暗反应，需要消耗光反应提供的ATP和[H]；O2与[H]结合生成水属于有氧呼吸第三阶段，该过程释放的能量中一部分用于合成ATP；CO2通过生物膜的方式是自由扩散，不需要消耗ATP。

12.答案为：AB；

解析：酶降低化学反应活化能更显著，装置乙中H2O2分解所需要的活化能比装置甲的少；装置中水起到密闭系统的作用，量筒收集到的水的体积代表了O2的产生量；H2O2在高温下会分解，不能用过氧化氢做“探究温度对酶活性的影响”实验；验证酶具有专一性，应该用同种底物不同酶或不同底物同种酶，所以可将装置甲中的FeCl3溶液换为等量的其他酶溶液。

13.答案为：

(1)O2　光合；

(2)黄色　线粒体基质和细胞质基质

(3)⑤　人体缺乏该过程所需的酶；

(4)ATP中活跃的化学能和热能；

(5)③　无机盐

解析：

(1)细胞呼吸中有氧呼吸的第三阶段[H]和O2结合生成水，植物的光合作用可以产生O2。真核细胞内无氧呼吸的两种产物分别是乳酸或酒精和CO2。

(2)CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色，②和⑤分别是有氧呼吸的第二阶段和无氧呼吸的第二阶段，对应的场所分别是线粒体基质和细胞质基质。

(3)人体无氧呼吸的代谢产物是乳酸，人体不能进行⑤过程的原因是人体缺乏该过程所需要的酶。

(4)在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成ATP中活跃的化学能和热能。

(5)及时松土有利于根部吸收氧气，促进有氧呼吸第三阶段的进行。有氧呼吸产生的ATP为无机盐的主动运输提供能量。

14.答案为：

(1)10；

(2)光合作用和呼吸作用　呼吸作用

(3)日温26 ℃，夜温20 ℃

(4)基因组；

解析：

(1)由图可知，本实验中，曲线A植物所处环境的日温固定为26 ℃，夜温分别为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃；曲线B植物所处环境的日温与夜温保持一致，分别为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃，所以至少要将生长状况相同的幼苗分为10组。

(2)曲线A在日温均为26 ℃，在夜温10 ℃和20 ℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天幼苗光合作用强度和呼吸作用强度相同，而夜间幼苗呼吸作用强度不同。

(3)图中最有利于茎生长的温度条件是日温26 ℃夜温20 ℃。

(4)植物生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。

15.答案为：

(1)吸收、传递并转化光能　叶绿素b、叶绿素a

(2)ATP和[H]　CO2；

(3)呼吸作用增强，可提供足够的CO2　增加气孔导度，提高光合速率；

解析：

(1)叶绿体中色素主要功能是吸收、传递和转化光能。滤纸条从上往下色素的名称是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。

(2)光反应可以为暗反应提供ATP和[H]。葡萄糖中的氧经过有氧呼吸后最终到达终产物CO2。

(3)气孔导度下降但光合速率基本不变，可能是呼吸作用增强，可提供足够的CO2。观察图1可知，转基因水稻气孔导度大，光合速率高。

16.答案为：

(1)排除温度等对H2O2自身分解的影响　保证酵母菌液和H2O2溶液在混合前达到需控制的温度　求3次数据的平均值；

(2)不同意，实验结果表明H2O2溶液在0～60 ℃之间未发生明显的分解；

(3)产生气体速度太快(或量太多)，不利于实验结果的观察和记录；

(4)酵母菌体内的其他物质也可能催化H2O2溶液的分解

解析：

(1)本实验中的对照实验中没有酵母菌，目的是排除温度等对H2O2自身分解的影响，使实验结论更科学。在实验中，H2O2和酵母菌液混合之前要在实验设定的温度条件下先保温10 min，可以保证酵母菌液和H2O2溶液都达到实验需要的温度，然后在实验设定的温度下进行反应。为了保证实验结果的准确，每个温度条件下要进行重复实验，取平均值，所以相应的数据处理就是指计算3次数据的平均值。

(2)从实验结果曲线图看，0～60 ℃条件下，对照组的注射器刻度变化量为0，说明在此温度范围内，温度对H2O2的分解没有影响，因此，本实验中选用H2O2作为实验材料是合适的。

(3)由于酶具有高效性，如果H2O2的浓度过高，将会使反应速度很快，产生的氧气很多，可能来不及记录，或者超过了注射器的刻度，甚至造成活塞从注射器中冲出来，从而无法记录到准确的数据。

(4)本实验的目的是探究温度对过氧化氢酶活性的影响，但是实验材料选用的是酵母菌，酵母菌中的成分相当复杂，无法确定是过氧化氢酶还是其他物质催化了H2O2的分解，所以本实验以酵母菌液作为过氧化氢酶源是不严谨的。