2023届高考生物二轮复习学科核心素养专训2生命观念——物质与能量观含答案

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学科核心素养专训(二)　生命观念——物质与能量观(建议用时：20分钟)1．(2022·广东惠州调研)无论动物、植物细胞或细菌，细胞内、外都存在离子浓度差，如红细胞内K＋的含量比Na＋高20倍左右，轮藻细胞中的K＋含量比其生存的水环境中高63倍左右，而叉轴藻细胞中甚至高出1 000倍以上。已知钠钾泵工作时，每水解1个ATP分子，将向细胞膜外泵出3个Na＋，同时向膜内泵入2个K＋。下列有关分析正确的是(　　)A．Na＋和k＋通过钠钾泵的跨膜运输属于协助扩散B．减少神经细胞的氧气供应，对该细胞膜上的钠钾泵的工作不会产生任何影响C．神经细胞受到刺激后，Na＋通过钠钾泵内流，形成动作电位D．钠钾泵的工作结果使神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低D　[通过钠钾泵的跨膜运输是需要消耗ATP的运输，所以属于主动运输，A错误；氧气是有氧呼吸必需之物，ATP主要是有氧呼吸产生的，所以减少神经细胞的氧气供应，会对该细胞膜上的钠钾泵的工作产生影响，B错误；神经细胞受到刺激后，钠离子是通过Na＋通道蛋白打开而内流，是被动运输，不是通过钠钾泵的主动运输，C错误；钠钾泵是逆浓度梯度工作，所以它的工作结果使神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低，D正确。]2．(2022·哈尔滨三中一模)线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道，丙酮酸可以经此通道通过外膜进入膜间隙。丙酮酸通过与H＋协同运输(利用H＋电化学梯度)的方式通过内膜进入线粒体基质，如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶B．丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为自由扩散C．丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的方式属于协助扩散D．加入蛋白质变性剂会提高线粒体膜对各种物质运输的速率A　[由题图可知，线粒体内膜上具有载体蛋白，同时线粒体内膜上具有与有氧呼吸有关的酶，A正确；根据“线粒体外膜分布着由孔蛋白构成的通道，丙酮酸可以经此通道通过外膜进入膜间隙”可知，丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙需要通道蛋白，因此该方式不属于自由扩散，B错误；丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，为逆浓度梯度运输，因此为主动运输，C错误；蛋白质变性剂会使蛋白质变性，从而使线粒体膜上的载体蛋白和通道蛋白失活，所以会降低线粒体膜对各种物质运输的速率，D错误。]3．(不定项)(2022·潍坊临朐一中检测)下图为某一类型无氧呼吸过程中物质和能量变化的简图。下列相关说法不正确的是(　　)A．图示过程是马拉松长跑时所需能量的主要来源B．无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的能量全部储存于ATP中C．丙酮酸变为乳酸的过程没有中间产物，故不需要酶催化D．细胞代谢中的物质代谢总要伴随着能量代谢ABC　[马拉松长跑时所需能量的主要来源是有氧呼吸，其间会伴随着无氧呼吸的进行，A错误；无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的能量少部分储存于ATP中，大部分以热能的形式散失，B错误；无氧呼吸中在不同酶的催化下，丙酮酸转化为酒精和二氧化碳或转化为乳酸，故丙酮酸变为乳酸的过程，需要酶催化，C错误；物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，故细胞代谢中的物质代谢总要伴随着能量代谢，D正确。]4．(2022·重庆育才中学一模)AMP­PCP能与细胞膜上的ATP跨膜受体蛋白结合，科研人员用AMP­PCP溶液处理三七叶片，测定其净光合速率，结果如图1所示。请分析回答下列问题。图1图2(1)由图1可知，随着AMP­PCP浓度增大，叶片的净光合速率________。保卫细胞中的K＋浓度变化是引起气孔运动的主要原因，K＋进入保卫细胞内，可导致气孔开放。科研人员据此推测AMP­PCP影响叶片净光合速率的原因是AMP­PCP限制了ATP运输到细胞外，导致气孔开放程度________，从而抑制了光合作用的________阶段。(2)要验证上述推测是否正确，可用________溶液处理三七叶片作为实验组，用蒸馏水处理三七叶片作为对照组进行实验，测定叶片的气孔开放程度和净光合速率。若实验组的气孔开放程度和净光合速率均________对照组，则证明上述推测成立。(3)图2为适宜条件下三七幼苗叶绿体中某两种化合物的变化。若T1时突然降低CO2浓度，则物质A、B分别指的是________(填“NADPH”“ADP”“C3”或“C5”)。[解析]　(1)据图1分析，随着AMP­PCP浓度增大，叶片的净光合速率逐渐降低，原因可能是AMP­PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，限制了ATP 运输到细胞外，导致气孔开放程度下降，导致光合作用的暗反应中的CO2供应不足，抑制了暗反应的进行。(2)要验证(1)推测(AMP­PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，限制了ATP 运输到细胞外)是否正确，自变量是ATP溶液，可用ATP溶液处理三七叶片，以蒸馏水作为对照实验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率，如果实验组的气孔开放程度和净光合速率均大于对照组，则推测正确。(3)若T1时刻突然降低CO2浓度，则CO2与C5的固定下降，另一方面，C3的还原继续进行，继续生成C5，故C5含量增加；由于生成的C3下降，C3的还原下降，NADPH消耗下降，有积累，另一方面，光反应继续生成NADPH，故NADPH含量增加，CO2浓度直接影响C5，间接影响NADPH，故A代表C5，B代表NADPH。[答案]　(1)降低　下降　暗反应　(2)ATP　大于　(3)C5和NADPH(教师用书独具)(2022·山东新泰一中检测)科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，原理如图1所示。图1图2(1)据图1可知，蛋白A位于________(细胞器)膜上，Ca2＋进入该细胞器腔内的方式是________，Ca2＋在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的______阶段反应，进而影响脂肪合成。(2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由________(填“单”或“双”)层磷脂分子构成。(3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白。如图2所示。一般情况下H＋通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将________，有氧呼吸释放的能量中________能所占比例明显增大，利于御寒。(4)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是_____________________________________________________________________________。[解析]　(1)根据图1分析已知，图1中蛋白A位于内质网膜上，Ca2＋进入内质网腔的方式为主动运输；线粒体基质是有氧呼吸第二阶段发生的场所，Ca2＋进入线粒体基质后参与了有氧呼吸第二阶段，进而影响脂肪合成。(2)根据题意分析，磷脂的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，而脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，则包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的。(3)根据题意分析，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋可以通过F0F1ATP合成酶和UCP2蛋白进入线粒体基质，加速驱动ADP形成ATP，则线粒体内膜上ATP的合成速率将降低，有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大，利于御寒。(4)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少，其原因可能是蛋白S基因突变后导致Ca2＋吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸过程受阻，柠檬酸减少，进而影响了脂肪的合成。[答案]　(1)内质网　主动运输　第二　(2)单　(3)降低　热　(4)Ca2＋吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸过程受阻，柠檬酸减少学