2023届高考生物二轮复习细胞代谢作业（广东专用）含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞代谢作业（广东专用）含答案，共18页。

微专题1 酶和ATP
1.(2022·武汉二中期中)下列关于酶和ATP的说法，错误的是( )
A.蛋白酶可以催化脂肪酶的水解
B.酶的种类和ATP都存在物种差异性
C.酶、ATP都与细胞代谢密切有关，两者的合成有直接关系
D.ATP合成酶基因的表达不是细胞分化的标志
答案 B
解析 脂肪酶的化学本质是蛋白质，所以蛋白酶可以水解脂肪酶，A正确；酶的种类具有物种差异性，但是ATP没有，B错误；酶的合成需要ATP供能，ATP的合成需要酶的催化，两者的合成有直接关系，C正确；所有活细胞的生命活动均需要消耗能量，故ATP合成酶基因的表达不是细胞分化的标志，D正确。
2.(2022·广州市调研)某科研小组从田间一处土壤中筛选出能合成并分泌淀粉酶的细菌，经过一系列操作获得了具有生物活性的淀粉酶。下列有关叙述正确的是( )
A.该酶在核糖体上合成后，还需要经过内质网和高尔基体的加工才具有生物活性
B.该酶在低温(0 ℃)、温度过高、过酸和过碱条件下均会失活
C.欲验证该酶的专一性，可选择淀粉和蔗糖作为底物，用碘液进行检测
D.探究该酶的最适温度时，需要将酶和底物先在对应的温度下保温再混合
答案 D
解析 淀粉酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成，但细菌中没有内质网和高尔基体，所以其不会经过内质网和高尔基体的加工，A错误；0 ℃时，酶的活性很低，但不会失活，B错误；碘液既不会与蔗糖发生显色反应，也不会与蔗糖的水解产物发生显色反应，因而用碘液检测不能确定蔗糖是否被分解，C错误。
3.(2022·广东东莞调研)细胞之间的信号转导往往是由蛋白质构象的改变引起的，而这一过程离不开使蛋白质磷酸化的蛋白激酶，它的具体作用是使ATP中的一个磷酸根转移到蛋白质上，已知生物体内广泛存在蛋白激酶C(PKC)，经检测发现PKC－ζ存在于肌肉、脑、肺等组织中，PKC－θ主要存在于骨骼肌细胞和淋巴器官中，而PKC－γ被认为仅存在于脑和脊髓中。下列关于PKC的说法错误的是( )
A.Ca2＋通过离子泵跨膜运输时可能需要蛋白激酶的作用
B.蛋白激酶催化的产物比腺嘌呤核糖核苷酸多一个磷酸基团
C.三类PKC共有的结构区域是ATP结合域
D.不同组织器官中含有不同的PKC基因并进行选择性表达
答案 D
解析 Ca2＋通过离子泵跨膜运输的方式为主动运输，伴随着ATP中磷酸基团的转移，因此该过程可能需要蛋白激酶，A正确；蛋白激酶催化的产物为ADP，比腺嘌呤核糖核苷酸多一个磷酸基团，B正确；由于蛋白激酶的作用是使ATP中的一个磷酸根转移到蛋白质上，因此三种蛋白激酶均需与ATP结合才能发挥催化作用，C正确；不同组织器官中含有相同的PKC基因，但在不同细胞进行选择性表达的结果不同，D错误。
4.(2022·福州一中质检)某研究小组在最适条件下进行酶促反应实验，得到自变量(x)和因变量(y)的关系如图中曲线甲所示。下列关于对实验条件改变后曲线变化的推测，正确的是( )
答案 B
解析 图中曲线甲是在最适温度下得到的。若在A点适当升高温度，则酶活性降低，反应速率降低，A错误；产物的最终生成量取决于加入底物的量，适当降温(或增加酶的量)只能降低(或升高)反应速率，反应物被消耗完所用的时间延长(或缩短)，最终生成的产物量不变，C、D错误。
微专题2 光合作用与细胞呼吸的过程
5.(2022·河南九师联盟)研究发现，在有氧或缺氧条件下，癌细胞都会利用葡萄糖作能源物质。在氧气充足条件下，癌细胞也主要依靠无氧呼吸供能。下列有关癌细胞的细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A.肝癌细胞利用等量葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低
B.有氧条件下，癌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量
C.无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失
D.癌细胞中催化丙酮酸分解的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物
答案 C
解析 分析题意可知，癌细胞主要通过无氧呼吸为细胞供能，无氧呼吸利用等量葡萄糖产生ATP的效率低于有氧呼吸，A正确；有氧条件下，癌细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸不吸收O2，也不产生CO2，有氧呼吸吸收的O2量等于释放的CO2量，B正确；无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中，没有释放出来，C错误；癌细胞中的丙酮酸可转化成乳酸，也可分解成CO2与水，催化的酶种类不同，说明不同的酶可作用于同一底物，D正确。
6.(2022·广东中山市调研)科学家往小球藻培养液中通入14CO2，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质分布情况，结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验可以证明小球藻暗反应首先发生的是CO2的固定
B.每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分布
C.本实验证明了暗反应消耗光反应提供的NADPH和ATP
D.实验结果说明光合作用产生多种类型的有机物
答案 C
解析 根据第1组实验结果可知，小球藻光合作用的暗反应首先发生CO2的固定，生成三碳化合物，A正确；本实验是利用14CO2研究暗反应产生的物质，无法证明暗反应消耗光反应提供的NADPH和ATP，C错误。
7.(2022·广东惠州调研)细胞质基质中的丙酮酸通过扩散进入线粒体外膜，但是在跨越线粒体内膜时需要载体协助，动力来自H＋的电化学势能，该势能来源于NADH与氧结合过程中，把线粒体基质内的H＋转运到膜间隙而产生的H＋的浓度差。下列相关说法正确的是( )
A.丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式分别是自由扩散和协助扩散
B.氧气浓度不足时会影响丙酮酸进入线粒体内膜的速率
C.丙酮酸跨越内膜时与水发生反应生成NADH
D.敲除人体细胞中线粒体内膜H＋转运蛋白基因，丙酮酸会留在细胞质基质中产生CO2
答案 B
解析 丙酮酸进入线粒体外膜的方式为自由扩散，但通过线粒体内膜时需要载体蛋白并消耗能量，运输方式为主动运输，A错误；氧气浓度不足会影响H＋的浓度差，从而减小H＋的电化学势能，影响丙酮酸进入线粒体内膜的速率，B正确；丙酮酸与水发生反应的场所在线粒体基质，发生在其跨越线粒体内膜后，C错误；敲除人体细胞中线粒体内膜H＋转运蛋白基因，会影响丙酮酸通过线粒体内膜，但不会影响其进入线粒体外膜，D错误。
微专题3 光合作用与细胞呼吸的影响因素及实验设计
8.(2022·广东惠州调研)科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。据图分析，下列说法正确的是( )
A.在光照条件下，30 ℃环境中蒲公英的实际光合速率比在25 ℃环境中的小
B.若在24 h光照条件下种植蒲公英，其他条件相同且适宜，则蒲公英生长的最适温度是20 ℃
C.P点时，叶表皮细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体
D.一直处于光照条件下，P点时蒲公英无法正常生长发育
答案 C
解析 实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，30 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3.5＋3＝6.5(mg·h－1)，25 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3.75＋2.25＝6(mg·h－1)，A错误；若在24 h光照条件下种植蒲公英，其他条件相同且适宜，则蒲公英生长的最适温度是净光合速率最大时所对应的温度，由题图可知，25 ℃时蒲公英的净光合速率最大为3.75(mg·h－1)，因此蒲公英生长的最适温度是25 ℃，B错误；P点时，净光合速率大于0，蒲公英既进行光合作用，又进行呼吸作用，但叶表皮细胞没有叶绿体，所以只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，C正确；一直处于光照条件下，P点时蒲公英净光合速率大于0，能正常生长发育，D错误。
9.(2022·河南名校联盟)如图表示在一定的光照强度和温度条件下，植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况。下列有关说法错误的是( )
A.与D点相比，C点时细胞内的NADPH含量较高
B.与A点相比，B点时细胞内的C5含量较低
C.图中C点时，光合速率达到最大值
D.图中D点以后，限制光合速率的主要环境因素是光照强度或温度
答案 C
解析 C点至D点时，光合作用增长速率一直大于0，说明D点光合速率大于C点，因此与D点相比，C点时光合速率较小，暗反应消耗的NADPH少，故C点时细胞内NADPH的含量较高，A正确；B点时的光合作用增长速率和光合速率均大于A点，消耗的CO2增多，故与A点相比，B点时细胞内的C5含量较低，B正确；由A点到D点时光合作用增长速率一直大于0，说明D点时光合速率最大，C错误；D点时光合速率最大，光合速率不再随CO2浓度增大而增大，说明D点以后限制光合速率的主要环境因素是光照强度或温度，D正确。
10.(2022·河北石家庄市质检)某研究所就物质X对小麦幼苗光合作用的影响展开了研究，其中A组为对照组，B组为实验组，实验结果如表(FW表示鲜重，气孔导度表示气孔张开的程度)。回答下列问题。
(1)小麦叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的________，主要吸收________光。提取绿叶中色素的原理是_______________________________________________，
提取时需加入________以保护色素不被破坏。
(2)实验中，B组小麦幼苗用含适宜浓度物质X的培养液培养，A组小麦幼苗用_____________________________________________________________________
________________________________________________________________培养。
(3)分析表格数据可知，物质X使小麦幼苗光合速率明显下降的原因：一方面_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________；
另一方面____________________________________________________________。
答案 (1)类囊体薄膜(基粒) 红光和蓝紫 色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇)中 碳酸钙 (2)等量不含物质X的培养液 (3)叶绿素含量下降，导致光反应减弱 气孔导度下降，二氧化碳吸收量减少，导致暗反应减弱
解析 (1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。在研磨时需加入碳酸钙，以防止研磨中色素被破坏。(2)该实验的目的是探究物质X对小麦幼苗光合作用的影响，B组小麦幼苗用含适宜浓度物质X的培养液培养，作为实验组，则A组小麦幼苗应用等量不含物质X的培养液培养，作为对照组。(3)分析表中数据，B组的叶绿素a和叶绿素b的含量都低于A组，叶绿素含量减少会导致光反应减弱；B组的气孔导度也低于A组，气孔导度下降，CO2进入叶肉细胞的量减少，导致暗反应减弱，因此物质X会导致小麦幼苗光合速率明显下降。
11.(2022·重庆南开中学质检)2021年9月24日国际权威杂志《科学》刊登了有关中国科学家人工合成淀粉的重大科技突破进展成果论文，引起全球关注。科研团队设计出11步反应的人工合成淀粉新途径，如图为光合作用过程(A)和人工合成淀粉过程(B)的简图。
(1)绿色植物能通过光合作用合成糖类，反应场所在________。图中人工合成淀粉时，固定CO2合成糖类的反应过程与卡尔文循环相似，可以推测人工合成淀粉过程中应加入________，反应才能高效完成，加入的该类物质的优化是人工合成淀粉的核心技术。
(2)人工合成淀粉的过程中也利用了太阳能，首先利用太阳能发电，然后利用电能制________，再用于合成有机物。植物的光合作用利用________吸收太阳能，光反应阶段将太阳能转变为_____________________________________________。
(3)若在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，在人工合成淀粉的过程中，淀粉的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)按照目前技术参数，在能量供给充足条件下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地种植玉米时的淀粉产量(按中国玉米淀粉平均亩产量计算)。人工合成淀粉技术对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。由此推测该技术对我国农业生产的重要意义是_____________________________________________________________________。
答案 (1)叶绿体 相应的酶 (2)氢(H2) 光合色素 储存在NADPH和ATP中的活跃化学能 (3)高于 两种途径合成糖类的量相同，而在人工合成淀粉过程中没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类) (4)节约耕地和淡水(解决粮食危机，提高粮食安全水平或避免农药、化肥等对环境的污染)
解析 (1)在绿色植物中光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质。光合作用的进行需要多种酶的催化，推测在人工合成淀粉的过程中也应加入相应的酶。(2)分析题图可知，在人工合成淀粉的过程中，需要利用电能将水分解成氢气和氧气，氢气可用于后续反应。在植物光合作用的光反应阶段，叶绿体中的光合色素吸收光能，转变为活跃的化学能储存在NADPH和ATP中。(3)在消耗CO2量相等的情况下，这两种途径合成糖类的量相同，由于在人工合成淀粉的过程中没有呼吸作用消耗糖类，故人工合成淀粉的过程中，淀粉的积累量高于植物。
12.(2022·青桐鸣大联考)钙可以影响生物膜的结构和功能，在植物抵御逆境的过程中具有重要作用。下表为喷钙处理、干旱处理、干旱并喷钙处理对植物叶片光合作用影响的实验结果，气孔导度表示叶片气孔的开放程度。请回答下列问题：
(1)钙是生物体必需的________(填“大量”或“微量”)元素。
(2)该实验的自变量为________________________，干旱处理导致叶片净光合速率下降的原因是_______________________________________________________。
(3)细胞间隙CO2浓度除与气孔导度有关外，还受________________(用表格中的观测指标作答)影响，净光合速率与气孔导度________(填“完全”或“不完全”)呈正相关。
(4)由表可知，喷钙处理可________(填“加剧”或“缓解”)因干旱导致的气孔导度下降，从而________叶片净光合速率，推测钙具有________(填“稳定”或“抑制”)生物膜的作用，提高了植物抵御逆境的能力。
答案 (1)大量 (2)对叶片的不同处理(或干旱、喷钙、干旱并喷钙处理) 干旱导致气孔导度下降，CO2供应不足 (3)净光合速率和蒸腾速率(或净光合速率) 不完全 (4)缓解 提高(或增加) 稳定
解析 (1)钙是生物体必需的大量元素。(2)由表可知，该实验的自变量为对叶片的三种不同处理，即干旱、喷钙、干旱并喷钙处理。干旱处理导致净光合速率下降，原因是干旱导致气孔导度下降，CO2供应不足。(3)由表中数据可知，细胞间隙CO2浓度除与气孔导度有关外，还受净光合速率(和蒸腾速率)的影响，净光合速率与气孔导度不完全呈正相关。(4)分析表中的变量可知，喷钙处理可缓解因干旱导致的气孔导度下降，从而提高植物净光合速率，推测钙具有稳定生物膜的作用，提高了植物抵御逆境的能力。
13.(2022·山东临沂调研)玉米叶片含有2种不同类型的光合细胞，即叶肉细胞和维管束鞘细胞，两类细胞相邻排列，细胞之间具有发达的胞间连丝，其代谢过程如图所示。叶肉细胞中固定CO2的途径称为C4途径，该途径中PEP羧化酶对CO2的亲和力极强，甚至当CO2浓度较低时，也能固定CO2。据图分析回答下列问题：
(1)在叶肉细胞和维管束鞘细胞中，CO2固定的产物分别是________和________，造成这种差别的根本原因是____________________________________________。
(2)据图分析，苹果酸和丙酮酸可能是通过________完成在两类细胞间快速的交换，从而使C4途径持续进行。此外，该途径还需要光反应提供________和________。
(3)夏季的中午，植物为减少水分的散失，气孔经常有一定程度的关闭，而C4途径的存在，使________不会成为光合作用的限制因子，主要原因是_____________________________________________________________________，
所以具有C4途径的植物光合效率更高。
答案 (1)草酰乙酸 C3 基因的选择性表达 (2)胞间连丝 ATP NADPH (3)CO2浓度 PEP羧化酶对CO2的亲和力极强，甚至当CO2浓度较低时，也能固定CO2
解析 (1)由题图可知，在叶肉细胞中，CO2在PEP羧化酶的作用下与PEP反应生成草酰乙酸；在维管束鞘细胞中，CO2参与卡尔文循环，固定产物为C3。两种途径的不同取决于酶的不同，而同一个体不同细胞中酶不同的根本原因是基因的选择性表达。(2)叶肉细胞和维管束鞘细胞之间具有发达的胞间连丝，胞间连丝具有物质运输功能，所以推测苹果酸和丙酮酸是通过胞间连丝完成在两类细胞间快速交换的。叶肉细胞中，草酰乙酸生成苹果酸需要NADPH参与，丙酮酸生成PEP需要消耗ATP。(3)由于PEP羧化酶对CO2亲和力极强，所以在气孔关闭，胞间 CO2浓度降低时，仍能通过C4途径为维管束鞘细胞提供CO2，维持光合作用速率，使光合作用速率不会随着环境中CO2浓度的降低而大幅下降。
14.(2022·华大新高考联盟)如图1表示某绿色植物光合作用与光照强度的关系；图2是该绿色植物生物代谢的部分反应，其中A～L表示物质，①～⑤表示反应的过程，请据图分析回答下列问题：
图1
图2
(1)在图1的A点，植物细胞产生ATP的场所为________________；在图2的①过程中发挥作用的色素在层析液中溶解度最高的是________________；图1中，C点之后，影响CO2吸收速率的主要因素为________________。
(2)在一昼夜中，将该植物叶片置于C点对应的光照强度条件下11个小时，其余时间置于黑暗中，则一昼夜中每100 cm2的叶片的CO2净吸收量为________。
(3)已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。若将温度提高到30 ℃的条件下，且原光照强度和CO2浓度不变，则图中B点将________(填“左移”“右移”或“不变”)，C点将________(填“上移”“下移”或“不变”)。
(4)光照强度为B时，该植株光合作用产生O2的速率为________mg·(100 cm2·h)－1，植株体内进行光合作用的成熟叶肉细胞中线粒体产生的CO2________(填“>”“＝”或“