第三單元細胞的能量供應和利用綜合過關規范限時檢測本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分。考試時間60分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共60分)一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題給出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的。)1．(2020·山東省泰安市高三上學期期末)細胞中的酶與代謝密切相關。某同學進行了如下操作：在一只U型管底部中央放置了不允許二糖通過的半透膜(對單糖的通透性未知)；將U形管左側和右側分別倒入等量的質量分數相等的蔗糖溶液和麥芽糖溶液；在U形管的兩側同時滴入等量的麥芽糖酶溶液；觀察右側液面的變化情況。下列敘述錯誤的是(C)A．液面的變化情況取決于半透膜的通透性B．液面可能會一直升高至一定高度后停止C．液面可能先下降后再上升至一定高度停止D．該實驗可用來驗證酶的專一性[解析]半透膜不允許二糖通過，但對單糖的通透性未知，所以液面的變化情況取決于半透膜的通透性，A正確；如果半透膜不允許單糖通過，麥芽糖酶能將麥芽糖水解，所以液面可能會一直升高至一定高度后停止，B正確；如果半透膜允許單糖通過，麥芽糖酶能將麥芽糖水解，所以液面可能先上升后再下降至一定高度停止，C錯誤；二糖分別為蔗糖和麥芽糖，只加入麥芽糖酶溶液，所以該實驗可用來驗證酶的專一性，D正確。故選C。2．(2021·北京市朝陽區生物二模)關于真核細胞結構或功能的敘述，錯誤的是(A)A．葉綠體外膜上有光合色素分布B．葉肉細胞的細胞壁含有纖維素C．內質網膜為酶提供了附著位點D．核膜主要由脂質和蛋白質組成[解析]葉綠體外膜上沒有光合色素分布，光合色素只分布在類囊體薄膜上，A錯誤；葉肉細胞的細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，B正確；內質網膜為酶提供了附著位點，C正確；核膜的主要成分是脂質和蛋白質，D正確。3．(2021·山西聯考)為探究影響酶活性的因素，某班同學設計了如下實驗，其中合理的是(C)編號探究課題選用材料與試劑①溫度對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液可溶性淀粉溶液碘液②溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液斐林試劑③pH對酶活性的影響過氧化氫溶液新鮮的肝臟研磨液④pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液可溶性淀粉溶液碘液A.① B．②C．③ D．④[解析]探究溫度對酶活性的影響，自變量是溫度的不同，依據酶的專一性，應選擇新制的淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，用碘液檢測淀粉的剩余量，但不能用斐林試劑檢測淀粉的水解產物還原糖，因為用斐林試劑檢測需水浴(50～65℃)加熱，會對實驗產生干擾；探究pH對酶活性的影響，自變量是pH的不同，新鮮的肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶催化過氧化氫水解產生水和氧氣，因此可通過觀察單位時間內氣泡的產生量來推知過氧化氫酶的活性；淀粉在酸性條件下，也會發生水解，所以探究pH對酶活性的影響，不能使用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和碘液。4．(2021·甘肅、青海、寧夏聯考)下列關于細胞呼吸及其應用的敘述，錯誤的是(B)A．O2與CO2的比值，線粒體內比細胞質基質內低B．無氧條件下，丙酮酸轉變為酒精的過程中有少量ATP生成C．幼葉細胞的呼吸速率通常比成熟葉的大D．降低O2濃度可抑制果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗[解析]O2以自由擴散的方式順濃度梯度由細胞質基質進入線粒體而被利用，CO2的產生部位是細胞質基質和線粒體基質，可見，O2與CO2的比值，線粒體內比細胞質基質內低；無氧條件下，丙酮酸轉變為酒精的過程中沒有能量的釋放，也就沒有ATP生成；一般而言，幼葉細胞代謝強度高于成熟葉，因此幼葉細胞的呼吸速率通常比成熟葉的大；有氧呼吸必須有O2參與，O2濃度的高低會影響有氧呼吸的強度，所以降低O2濃度可抑制果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗。5．(2021·資陽模擬)吡唑醚菌酯能阻止線粒體內膜上的反應過程而抑制細胞呼吸，據此推測該物質可以(D)A．直接抑制線粒體內產生CO2的反應過程B．降低細菌和真菌細胞中ATP的產生速率C．抑制酵母菌在無氧環境中的酒精發酵過程D．用于治理需氧型真菌所引起的農作物感染[解析]線粒體內產生CO2的反應為有氧呼吸第二階段，發生在線粒體基質中，而吡唑醚菌酯能阻止線粒體內膜上的有氧呼吸過程即第三階段，A錯誤；細菌屬于原核生物，細胞中不含線粒體，所以該物質不會降低細菌中ATP的產生速率，B錯誤；酵母菌在無氧環境中的酒精發酵過程只發生在細胞質基質中，所以該物質不會抑制酵母菌在無氧環境中的酒精發酵過程，C錯誤；吡唑醚菌酯能阻止線粒體內膜上的反應(即阻止有氧呼吸第三階段)，因此吡唑醚菌酯可用于治理由需氧型真菌所引起的農作物感染，D正確。6．(2020·河北武邑中學上學期一調)下圖表示某植物的非綠色器官在O2濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是(B)A．O2濃度為a時，最適于儲藏該植物器官，此時呼吸產物除CO2外還有酒精和乳酸B．O2濃度為b時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C．O2濃度為c時，只進行有氧呼吸D．O2濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等[解析]據圖可知，CO2的釋放量在O2濃度為c時最少，因此O2濃度為c時細胞呼吸最弱，最適合儲藏該植物器官，A錯誤；O2濃度為b時，O2的吸收量為3，CO2的釋放量為8，通過計算可知無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，B正確；O2濃度為c時，CO2釋放量大于O2吸收量，說明此時存在無氧呼吸和有氧呼吸，C錯誤；O2濃度為d時，O2的吸收量與CO2的釋放量相等，說明該器官只進行有氧呼吸，而無氧呼吸被完全抑制，D錯誤。7．(2020·山東省泰安市高三上學期期末)如圖是某同學用無水乙醇分別提取正常光照和強光照下某種植物等量葉片中的光合色素，然后用層析液進行紙層析得到的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列相關敘述正確的是(D)A．實驗研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸鈣過少，都會導致色素條帶顏色變深B．實驗中對研磨液過濾時，采用濾紙過濾，實驗效果更好C．色素分離過程中如果濾液細線觸及層析液，會縮短四條色素帶間的距離D．結果推知，與正常光照下相比，該植物強光照下葉片會發黃[解析]實驗研磨操作中若加入的二氧化硅(研磨充分)或碳酸鈣(保護葉綠素)過少，都會導致色素條帶顏色變淺，A錯誤；實驗中對研磨液過濾時，采用濾紙過濾，會使色素吸附在濾紙上，導致實驗失敗，B錯誤；色素分離過程中如果濾液細線觸及層析液，會使色素溶解在層析液中，看不到四條色素帶，C錯誤；由結果推知，與正常光照下相比，該植物強光照下類胡蘿卜素的含量偏高，葉片會發黃，D正確。故選D。8．(2020·山東省濰坊市高三二模)Rubisco是植物細胞內參與光合作用固定CO2的酶。下表是不同溫度對兩品種水稻中Rubisco活性(umol·mg－1·min－1)影響的有關數據。以下敘述錯誤的是(B)溫度Rubisco活性水稻品種21℃24℃27℃30℃兩優1.131.251.030.80豐優1.071.030.950.79A.Rubisco分布在葉綠體基質中，其合成可能受核基因控制B．Rubisco只在植物綠色組織中表達，其催化的反應消耗大量的ATPC．Rubisco在不同品種水稻細胞內活性不同，可能與其分子結構的微小改變有關D．通過表中數據不能確定Rubisco的最適溫度[解析]Rubisco是催化暗反應的酶，分布在葉綠體基質中，其合成可能受核基因控制，A正確；Rubisco只在植物綠色組織中表達，其催化的反應為RuBP和CO2生成C3，不消耗ATP，B錯誤；結構決定功能，Rubisco在不同品種水稻細胞內活性不同，可能與其分子結構的微小改變有關，C正確；表中的數據太少，通過表中數據不能確定Rubisco的最適溫度，D正確。故選B。9．(2020·貴州省貴陽市高三一模)下列關于光合作用和呼吸作用的敘述，正確的是(B)A．正常進行光合作用的細胞，停止CO2供應后葉肉細胞內C5/C3的比值降低B．細胞呼吸產生的ATP可用于肌肉收縮、主動運輸等生命活動C．對真核生物而言，細胞呼吸產生ATP一定是在線粒體中D．光合作用產生的[H]可進入線粒體參與H2O的生成[解析]正常進行光合作用的細胞，停止CO2供應后C5的生成不變，C3的生成減少，C5/C3的比值升高，A項錯誤；細胞呼吸產生的ATP可用于肌肉收縮、主動運輸等耗能的生命活動，B項正確；對真核生物而言，細胞呼吸可以在細胞質基質中產生ATP，C項錯誤；光合作用產生的[H]用于暗反應中三碳化合物的還原過程，不進入線粒體參與H2O的生成，D項錯誤。10．(2021·太和縣月考)如圖表示蝴蝶蘭在正常條件下和長期干旱條件下CO2吸收速率的日變化，據圖分析，下列敘述正確的是(A)A．長期干旱條件下，蝴蝶蘭可通過夜間吸收CO2以適應環境B．長期干旱條件下，葉肉細胞在10～16時不能進行光反應C．正常條件下，12時CO2吸收速率最快，植株干重最大D．長期干旱條件下，葉肉細胞在0～24時不能產生ATP[解析]圖中可以看出，在長期干旱條件下，蝴蝶蘭除了可以進行呼吸作用外還可在夜間吸收CO2并貯存在細胞中，而白天時氣孔關閉，A正確；10～16時CO2的吸收速率降為0，此時的光合作用速率等于呼吸作用的速率，B錯誤；正常條件下，12時CO2吸收速率最快，表明光合作用最強，但是植株干重在20點之前與橫軸的交點處最大，C錯誤；長期干旱條件下，植物細胞在0～24時都可進行呼吸作用，產生ATP，D錯誤。11．(2021·八校聯考高三第一次聯考)在農業生產上常常施用一定量的無機肥來達到增產的目的。為了研究無機鹽對植物生長發育的影響，科研小組進行了不同的鹽濃度對植物最大光合速率和呼吸速率影響的實驗，結果見下表。下列有關實驗結果的分析，正確的是(D)鹽濃度(mmol·L－1)最大光合速率(μmmolCO2·m2·s－1)呼吸速率(μmmolCO2·m2·s－1)0(對照)31.651.44100(低鹽)36.591.37500(中鹽)31.751.59900(高鹽)14.452.63A.對照組的植物應該培養在蒸餾水中B．植物的呼吸速率是通過根細胞呼吸作用產生的CO2量來測定C．與對照組相比，植物在低鹽條件下產生和消耗的有機物更多D．高鹽條件下植物細胞失水，氣孔關閉，導致最大光合速率下降[解析]對照組培養液除了要含蒸餾水外，還需要添加其他的生命活動所必需的無機鹽，A錯誤。植物的呼吸速率應該是測定整株植物，即所有細胞的呼吸速率，而不是只是測定根細胞的呼吸速率，B錯誤。在低鹽條件下，植物的最大光合速率比對照組大，而呼吸速率比對照組小，產生有機物更多，而消耗的有機物更少，C錯誤。高鹽條件下，植物的最大光合速率下降，可能是因為外界溶液的濃度過高，使植物細胞失水，從而使氣孔關閉，CO2吸收減少，D正確。12．(2021·江蘇百校聯考高三模擬)下圖是以18O為線索繪制的植物葉肉細胞中發生的物質轉化關系。有關敘述正確的是(A)A．①過程主要經過CO2固定和C3還原階段B．②過程與丙酮酸轉化為CO2同時消耗[H]C．③過程需要葉綠素，但不需要酶參與D．④過程需要的[H]來自線粒體中的葡萄糖[解析]①～④依次代表暗反應(CO2固定和C3還原)、有氧呼吸第二階段、光反應和有氧呼吸第三階段。有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸轉化為CO2和[H]并釋放少量能量。光反應不僅需要色素吸收光能，還需要酶能參與ATP合成等過程。線粒體中不能分解葡萄糖。第Ⅱ卷(非選擇題共40分)二、非選擇題(共40分)13．(13分)(2020·黑龍江哈師大附中期中)研究者從生物組織中提取出兩種酶：酶A和酶B，進行了一系列研究，回答下列問題：(1)將酶A分為兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現紫色反應；另一組用RNA酶處理后，不再具有催化活性。這表明酶A的化學組成為既含蛋白質又含RNA。(2)酶B是一種蛋白質，研究者采用定量分析方法測定不同pH對酶B的酶促反應速率(v)的影響，得到如圖所示曲線。當pH偏離6.8時，酶促反應速率都會下降，下降的原因可能有三種：①pH變化破壞了酶B的空間結構，導致酶不可逆失活；②pH變化影響了底物與酶B的結合狀態，這種影響是可逆的；③前兩種原因同時存在。現要探究當pH＝5時酶促反應速率下降的原因，請在上述實驗基礎上，簡要寫出實驗思路(含預期結果及結論)。[答案](2)先將酶B在pH＝5的條件下處理一段時間，升高pH至6.8，測定其酶促反應速率，若測定速率＝b，則為原因①；若測定速率＝a，則為原因②；若b<測定速率<a，則為原因③。[解析](1)將酶A分為兩組，一組遇雙縮脲試劑后呈現紫色反應，可以說明其中有蛋白質，另一組用RNA酶處理后，不再具有催化活性，可以確定其中含有RNA，綜合確定，酶A的化學組成既含蛋白質又含RNA。(2)根據曲線及題干信息可以確定酶B的最適pH為6.8，當pH偏離6.8時，酶促反應速率都會下降，根據給出的原因，可以確定出設計實驗的思路為：把酶B在pH＝5處理后再將pH升高到最適pH，看酶促反應速率是否升高，即可判斷出酶B是可逆性失活還是不可逆性失活，再根據酶促反應速率升高的大小可以判斷出兩種情況是否都存在。14．(14分)(2021·湖北八校聯考)把等量新鮮的不同植物葉片(葉面積相同)放在密閉透明的容器內(形狀大小相同)。并把它們暴露在不同顏色的光照下(光照強度相同)。經過8小時后，對容器內的氧氣進行測量，得到下表所示的實驗數據。請回答下列問題：光合作用反應速率容器植物部位光的顏色溫度/℃O2增加量/mL1天竺葵葉紅色251202天竺葵葉綠色25153紫羅蘭葉紅色25804紫羅蘭葉綠色2510注：4個容器內植物葉片呼吸速率相同。(1)該實驗的自變量是植物種類和光的顏色，實驗中的光合作用反應速率是植物葉片的凈光合速率(填“凈光合速率”或“總光合速率”)。(2)容器1和2內O2增加量不同的原因是葉片中的色素吸收的紅光遠大于綠光，導致容器1內的凈光合速率遠大于容器2內的。(3)容器1和3內O2增加量不同，原因是植物種類的不同，則其影響因素可能是光合作用酶的活性(或含量)不同。(4)如果將實驗的時間適當延長(其他條件不變)，最終發現容器1和3內O2增加到一定數值后不再增加，原因是容器內的CO2濃度降低，導致光合速率等于呼吸速率(或凈光合速率為零)，O2含量不再增加(實驗過程中葉片活性始終不變)。[解析](1)該實驗中除了植物種類不同，各組中另一個不同的處理是光的顏色不同，故實驗的自變量為植物種類和光的顏色，通過檢測不同條件下氧氣的釋放量來表示植物的凈光合速率。(2)容器1和2內的自變量為光照顏色不同，由于葉片中的色素吸收的紅光遠大于綠光，導致容器1內的凈光合速率遠大于容器2內的凈光合速率，所以容器1和2內O2增加量不同。(3)容器1和3的自變量是植物的種類不同，兩個容器內O2增加量不同，可能是不同植物體內光合作用酶的活性或含量不同。(4)由于各組凈光合速率大于0，所以隨著實驗時間的延長，導致容器中的二氧化碳濃度逐漸降低，進而限制了光合速率，當光合速率等于呼吸速率時，容器1和3內O2不再增加。15．(13分)(2020·山東煙臺期末)石莼是煙臺海邊常見的一種大型海藻，能將合成的酶分泌到細胞外，催化HCOeq\o\al(－,3)形成CO2，然后CO2被細胞吸收。圖1表示該植物細胞內部分代謝過程，甲～丁表示物質，①～⑤表示過程。圖2表示將生長狀態一致的石莼分別培養在兩種無機碳(HCOeq\o\al(－,3))濃度下：2.2mol/L(正常海水)、8.8mol/L(高無機碳海水)，然后在20℃、30℃條件下分別測定其在這兩種環境中的光合速率。請回答下列問題：