考点02 细胞中能量的利用 练习

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一、选择题
1．（2022·河南洛阳·）下列有关ATP的叙述，正确的是（ ）
A．糖类、脂肪等有机物中储存了大量ATP
B．ATP合成所需的能量由磷酸提供
C．在安静和剧烈运动状态下，细胞内ATP的含量都能保持动态平衡
D．ATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成
2．（2022·山西·朔州市朔城区第一中学校）驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置，驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是（ ）
A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架
B．细胞骨架是细胞器或大分子质运输的轨道
C．ATP中的末端磷酸基团具有较高的转移势能
D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率大于合成速率
3．（2022·河南新乡·）设置若干组含有一定浓度葡萄糖溶液的密封瓶，分别向其中加入等量的酵母菌并进行培养，向各组通入不同浓度的O2，再测定各组产生的酒精和CO2的量，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ）
A．O2浓度为a时，酵母菌产生能量的场所为细胞质基质
B．O2浓度为b时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等
C．O2浓度为c时，葡萄糖中能量的去路有三处
D．O2浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸
4．（2022·黑龙江·伊美区第二中学）有氧呼吸过程中，二氧化碳的产生部位是（ ）
A．细胞质基质B．叶绿体基质C．线粒体内膜D．线粒体基质
5．（2022·广东顺德·）某小组为了探究现存的水稻种子是否有活性，他们将吸水膨胀的种子200粒放在加有溴麝香草酚蓝的琼脂凝胶培养皿中培养，观察琼脂凝胶的颜色变化而做出判断。下列说法错误的是（ ）
A．活种子呼吸作用产生的CO2可使其周围凝胶呈现黄色
B．若种子周围的凝胶保持蓝色则可判定该种子没有活性
C．吸水膨胀种子的细胞中结合水比例上升，细胞代谢加快
D．温度等培养条件会影响琼脂凝胶颜色变化的快慢
6．（2022·湖南·邵阳市第二中学）下图表示在最适CO2浓度下，给予不同条件时紫罗兰光合速率变化的示意图。已知O-T3段为最适温度，下列分析错误的是（ ）
A．若实验过程中给紫罗兰提供14CO2，14C3先于14C5出现
B．由适宜光照变为较低光照时，短时间内C3与C5的含量比值将减小
C．若T3时刻改为降低温度，之后光合速率的变化趋势与图中大致相同
D．T2时刻后，叶绿体中ATP与ADP相互转化的速率加快
7．（2022·浙江丽水实验中学·）如图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下列说法正确的是（ ）
A．①②过程既可发生在叶绿体，也可发生在线粒体
B．①过程有两个高能磷酸键的形成，同时贮存能量
C．②过程的发生往往伴随着放能反应
D．①②过程快速进行使细胞贮存大量ATP以满足生命活动所需
8．（2022·河南焦作第一中学·）下列有关ATP的叙述，正确的是（ ）
A．CO2固定过程会导致细胞内ADP的含量明显增加
B．酶的合成过程需要ATP，但ATP的合成过程可不需要酶
C．ATP分子末端的磷酸基团脱离下来后可与相关蛋白质结合
D．细菌和真菌中，ADP转化为ATP所需要的能量均由呼吸作用提供
9．（2022·广东实验中学）下图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中A～D为不同的反应过程，①～④代表不同物质。下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程A和过程D的生物化学反应均只发生在生物膜上
B．无氧条件下ATP的合成发生在过程A和过程D中
C．图中①、③、④代表的物质依次是O2、ADP+Pi、C5
D．过程D释放的能量大部分储存于ATP中
10．（2022·武汉育才中学·）水参与细胞内许多重要的生物化学反应。下图表示某高等植物细胞内与“水”有关的部分代谢过程。下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①在核糖体上进行，产生的H2O中的氢原子来自A2中的—NH2
B．结构②表示线粒体内膜，②处消耗的[H]都来自线粒体基质
C．结构③表示类囊体薄膜，③处产生的NADPH能为暗反应提供能量
D．结构②③上都有酶分布，且酶都是在内质网和高尔基体中合成的
非选择题
11．（2021·河南·方城第一高级中学）在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析完成M和N循环中的有关问题：
(1)作为生物体生命活动的直接能源物质是__________（填图中字母），其分子结构简式为__________。
(2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、__________和__________中进行的。
(3)和具有__________作用，在图中它们的作用分别是__________。
(4)在正常生命活动中，①②时刻不停地发生，并且处于__________（状态）之中。
(5)根吸收无机盐离子的过程中，应该进行__________（填序号）过程，能量用于__________。
(6)①②过程在所有生物细胞内都是一样的，体现了生物界的__________。
12．（2022·湖南·湘潭一中）为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响，研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气候室中培养。1组模拟田间环境（对照组），另外5组分别进行如下表处理（实验组），在维持CO2浓度等条件与对照组相同的条件下培养一段时间，测定各组叶片的净光合速率结果如下：
注：A品种水稻光合作用的最适温度为25℃，呼吸作用的最适温度为35℃。
回答下列问颗。
(1)水稻能进行光合作用的原因是其有捕获光能的色素和结构，分离水稻叶绿体中色素依据的原理是_______。光反应阶段发生的能量转化过程是_______。
(2)根据实验结果，可以推测对水稻光合速率影响较大的环境因素是_______，判断依据是______________________。
(3)在实验中，为使实验组3的水稻光合速率升高，可考虑的措施是适当提高_______（填“光照强度”、“CO2浓度”或“温度”）。
(4)从细胞代谢角度分析，在遮光比例相同时，温度由25℃升高到30℃时净光合速率降低的原因是____________________________。
(5)某实验小组为了研究弱光胁迫对水稻光合产物向子粒转运的影响情况，做了如下实验：在灌浆期，当对照组、实验组2、实验组4的水稻叶片分别固定等量的14CO2后，在24h内对三组水稻的等量叶片和子粒进行放射性强度检测，结果发现对照组与实验组2、实验组4相比，叶片放射性强度低、子粒放射性强度高。根据这一结果能够得到的初步结论是___________________。
13．（2022·辽宁·阜新市第二高级中学）如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：
(1)酵母菌便于用来研究细胞呼吸的不同方式的原因是___________________。
(2)A瓶加入的试剂是________，其目的是___________________。
(3)B中酵母菌细胞呼吸的场所为________________。
(4)该实验还可以根据________________（试剂）变成黄色时间长短，检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
一、选择题
1．（2022·四川·宁南中学）在过氧化氢酶催化下，H2O2分解释放的 O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究 pH 对酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了 5min 内茶褐色产物量的变化，结果见图。下列叙述不正确的是（ ）
A．先将过氧化氢酶和反应物分别在不同 pH 值条件下处理，一段时间后再混合
B．依据 0～1min 的曲线斜率，可比较不同 pH 条件下的酶活性
C．pH 值 5～8 的处理组，反应结束时的产物相对量是不同的
D．当 pH 为 3 时过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活
2．（2021·佛山实验学校）如图所示为ATP合成酶结构及其作用机制。H+沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。某些减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性，降低H+膜内外浓度差下列相关叙述正确的是（ ）
A．ATP合成酶还存在于叶绿体内膜和叶绿体类囊体薄膜
B．图中合成ATP的能量来自H+浓度差产生的势能
C．图中产生的ATP可用于一切生命活动
D．减肥药物会加快ATP的产生，有利于健康
3．（2022·山东·青岛二中）线粒体外膜通透性很高，相对分子质量小于1000的物质可自由通过；线粒体内膜的通透性较低，内膜上的ATP合酶是运输H+的特殊通道，当H+顺浓度梯度转运进入线粒体基质中时，可利用H+的势能使ADP与磷酸结合生成ATP。研究发现，2，4-二硝基苯酚（DNP）能增加线粒体内膜对H+的通透性，从而消除线粒体内膜两侧H+的浓度差。下列相关分析正确的是（ ）
A．H+通过ATP合酶进入线粒体基质的方式是主动运输
B．正常状态时，线粒体基质的pH小于线粒体两层膜间隙液的pH
C．线粒体膜间隙的H+转运到线粒体基质与O2结合释放大量能量
D．施加2，4-二硝基苯酚可能会降低线粒体中ATP的合成速率
4．（2022·湖北武汉实验学校）设置若干组含有一定浓度葡萄糖溶液的密封瓶，分别向其中加入等量的酵母菌并进行培养，向各组通入不同浓度的O2，再测定各组产生的酒精和CO2的量，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ）
A．O2浓度为a时，酵母菌产生能量的场所为细胞质基质
B．O2浓度为b时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等
C．O2浓度为c时，葡萄糖中能量的去路有三处
D．O2浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸
5．（2022·陕西咸阳·）在酿酒过程中，测得某阶段酵母菌吸收O2与释放CO2的体积比为1:2，则此时酵母菌的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为（ ）
A．2:1B．3:1C．6:1D．1:1
6．（2022·广东佛山·）为验证干旱胁迫对马尾松幼苗的生长有抑制作用，同学们以士壤含水量80%为对照组，分别以土壤含水量65%、50%和35%为轻度干旱T1、中度干旱T2和重度干旱T3进行实验。设计的实验方案如下图（注：MDA是细胞膜过氧化损伤的产物，干旱胁迫可导致叶片中MDA含量增加）。下列分析正确的是（ ）
A．实验室的温度和湿度条件无须控制，不会影响幼苗的生长
B．根据实验方案可知，第5次测量干重的时间是第60d
C．幼苗净光合速率为0时，其叶片糖类的制造量等于消耗量
D．实验组3个测量指标的总体变化趋势基本一致
7．（2022·江西赣州·）下列有关光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A．光反应为暗反应提供的物质有NADPH和ATP，只有ATP能储存能量
B．若突然降低环境中的CO2浓度，则短时间内C3减少，C5含量不变
C．光照条件下，绿色植物叶肉细胞产生的CO2被利用至少穿过4层膜
D．水稻的叶肉细胞与蓝细菌细胞中，参与光合作用的色素种类相同
8．（2022·四川省宜宾市第六中学校）如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是（ ）
A．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．当植物缺镁时，b点将向左移
C．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
D．若图示植物出现25°C（光合作用最适温度）环境中，将温度提高到30°C（呼吸作用最适温度）时，d点会上移
9．（2022·云南师大附中）研究者探究了温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响，实验结果如下表，下列叙述错误的是（ ）
A．从20℃升高到40℃，该植物消耗有机物的速率不断增大
B．从20℃升高到35℃，该植物释放O2的速率先增大后减小
C．35℃条件下，光照12h再黑暗处理12h后植物积累的有机物量为0
D．该植物的呼吸作用的最适温度高于光合作用的最适温度
10．（2022·河南·虞城县高级中学）中国科学家宣布将CO2合成了淀粉，该研究将CO2合成淀粉分为了四个大模块：分别是以CO2制备甲醇的一碳反应C1模块、由甲醇制备3-磷酸甘油醛的三碳反应C3模块、由3-磷酸甘油醛制备6-磷酸葡糖的六碳反应C6模块以及由6-磷酸葡糖至淀粉的n碳反应Cn模块。下列说明错误的是（ ）
A．人工将CO2合成淀粉的过程模拟了植物细胞光合作用中的暗反应过程
B．甲醇制备3-磷酸甘油醛的三碳反应C3模块相当于暗反应中CO2的固定过程
C．由3-磷酸甘油醛制备6-磷酸葡糖的六碳反应C6模块相当于C3还原过程
D．植物体内由6-磷酸葡糖合成淀粉的n碳反应发生在细胞质基质中
11．（2022·贵州毕节·）某研究小组将甲，乙两组生理状况基本一致的幼苗放置在如图1所示的密闭装置中培养，其中甲组的培养液为完全培养液，乙组的培养液为缺Mg的完全培养液﹐给予两装置相同且适宜的恒定光照和温度条件，容器中CO2浓度的变化如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．曲线①代表乙组幼苗的实验结果，曲线②代表甲组幼苗的实验结果
B．两组植物的光合速率均逐渐降低，原因是装置内的CO2浓度逐渐降低
C．曲线②代表的植物在BC段有机物的积累量逐渐增加
D．曲线②代表的植物光合作用强度较曲线①代表的植物光合作用强度弱的原因是其光反应较弱
二、非选择题
12．（2022·广东茂名·）为了解臭氧胁迫（臭氧有强氧化性）和干旱胁迫对蒲桃幼苗光合生理的影响，为华南地区选择抗逆树种提供参考，科研人员进行以下实验：
E40组：通入臭氧浓度约为40μg·L-1的自然风处理幼苗并每天浇水。
E150组：通入150μg·L-1的臭氧处理幼苗并每天浇水。
E40+D组：通入臭氧浓度约为40μg·L-1的自然风处理幼苗并隔天浇水。
E150+D组：通入150μg·L-1的臭氧处理幼苗并隔天浇水。
在实验第30d，检测到E150、E40+D、E150+D的光合速率均下降，其中气孔导度、胞间CO2浓度的变化结果如图，请回答下列问题。
(1)CO2通过气孔进入蒲桃幼苗内，与C5结合生成C3发生在______________。若对正常进行光合作用的蒲桃幼苗，突然停止光照，叶片内C3含量会增加，其原因是____________________________。
(2)据图1分析，在臭氧胁迫和干旱胁迫的环境中，蒲桃幼苗的气孔导度都下降（气孔开放程度变小），其主要作用分别是______________、______________。从进化角度分析，蒲桃这一适应性特征的形成，是______________的结果。
(3)据图分析，干旱胁迫下蒲桃幼苗光合速率下降，主要受到______________（气孔限制/非气孔限制），依据是_______________。
13．（2022·四川广安·）研究小组将长势相同的某种植物幼苗均分为A、B两组。A组给予正常自然光照，B组进行遮光处理（光照强度为正常光照的70%），然后置于相同且适宜的条件下，测定7：00～17：00之间两组植物的净光合速率，结果如图。回答下列问题：
(1)对B组植物进行一定程度的遮光，将使叶绿体中_____膜上的光合色素捕获的光能减少，导致光反应产生_____等物质的速率降低，进而影响暗反应的速率。
(2)与A组相比。B组未出现明显的光合“午休现象”，原因_____。分析实验结果发现，13：00时光照强度大于9：00时，但两组幼苗的净光合速率都低于9：00时，最可能的原因是_____。
(3)研究小组进一步发现，在7：00～17：00之间，A组植物有机物的积累量大于B组。据此_____（填“能”或“不能”）得出“该植物幼苗不适宜在遮光条件下生长”的结论，理由是_____。
O2浓度/%
a
b
c
d
产生的CO2的量/ml
9
12
15
30
产生的酒精的量/ml
9
6
3
0
实验编号
对照组
实验组1
实验组2
实验组3
实验组4
实验组5
实验处理
遮光比例
不遮光
不遮光
遮光30%
遮光30%
遮光50%
遮光50%
温度/℃
25
30
25
30
25
30
实验结果
净光合速率/（mg CO2•dm-2•h-1）
11.25
9.12
24.90
21.5
13.51
10.40
O2浓度/%
a
b
c
d
产生的CO2的量/ml
9
12
15
30
产生的酒精的量/ml
9
6
3
0
温度（℃）
20
25
30
35
40
呼吸作用产生CO2速率（ml•m-2•s-1）
0.5
0.7
1.2
2.5
3.2
光合作用作用固定CO2速率（ml•m-2•s-1）
2.5
3
3.2
2.5
1.5