2023届高考生物二轮复习细胞代谢作业（A）

2023届 二轮复习 细胞代谢  作业（A）

一、选择题

1．反应底物从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。如图为蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖水解。下列相关分析错误的是(　　)

A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖

B．H＋降低的化学反应活化能的值等于(E2－E1)

C．蔗糖酶使(E2－E1)的值增大，反应结束后X增多

D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率

答案　C

解析　X是蔗糖水解的产物，表示果糖和葡萄糖，A正确；从图中看出E2和E1分别表示在没有催化剂和加入H＋后从常态转变为活跃状态需要的能量，所以H＋降低的反应活化能的值等于E2－E1，B正确；蔗糖酶具有高效性，降低的活化能(E2－E1)的值更大，但在底物的量一定的情况下X产物的量不变，C错误；酶促反应存在最适温度，所以升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率，D正确。

2．磷酸肌酸(C～P)是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是(　　)

A．1分子ATP水解后可得1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸

B．磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能

C．剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降

D．细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用

答案　A

解析　1分子ATP彻底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A错误；磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但直接能源物质是ATP，B正确；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。

3．绿色植物的气孔由保卫细胞组成。保卫细胞吸水膨胀，气孔就张开；保卫细胞失水缩小，气孔就关闭。保卫细胞中含有淀粉磷酸化酶，催化的生化反应如图所示。在正常植物体内的pH变动范围内，淀粉磷酸化酶活性随pH升高而增强。下列叙述不正确的是(　　)

淀粉＋Pi葡萄糖－1－磷酸

A．该反应实质是水解反应，属于吸能反应

B．淀粉磷酸化酶因降低淀粉和Pi反应所需要的活化能而促进反应

C．淀粉磷酸化酶活性强，保卫细胞吸水膨胀

D．淀粉磷酸化酶具有的特定空间结构与其作用专一性有关

答案　A

解析　酶促反应的原理是酶能降低化学反应所需要的活化能，因此淀粉磷酸化酶因降低淀粉和Pi反应所需要的活化能而促进反应，B正确；淀粉磷酸化酶活性强时，保卫细胞中的淀粉转化成可溶性的葡萄糖－1－磷酸，细胞渗透压增大，吸水膨胀，C正确；结构决定功能，因此淀粉磷酸化酶具有的特定空间结构与其作用专一性有关，D正确。

4．超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，进而减缓生物体的衰老。某喜温植物幼苗在低温锻炼(10 ℃、6天)后，接着进行冷胁迫(2 ℃、12 h)，其细胞内SOD活性的动态变化如图所示。下列相关分析错误的是(　　)

A．该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力

B．低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫后SOD活性相对较稳定

C．未锻炼组冷胁迫后SOD活性降低是由于其空间结构发生了改变

D．无论是否锻炼，胁迫后SOD降低化学反应活化能的能力均降低

答案　C

解析　分析题图可知，A、B两组的区别为是否进行低温锻炼，接着进行冷胁迫，检测细胞内SOD活性的动态变化。SOD能够减缓生物体的衰老，能够反映植物的抗寒能力，故该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力，A正确；低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫下活性下降更慢，说明SOD活性相对较稳定，B正确；低温会使酶活性降低，但空间结构不改变，C错误；无论是否锻炼，胁迫后SOD活性均降低，即降低化学反应活化能的能力均降低，D正确。

5.过氧化物酶体是一种高度异质性的细胞器，在不同的细胞中形态和结构有所不同，含有酶的种类和数量也不同，其中过氧化氢酶是所有过氧化物酶体共有的。过氧化物酶体中存在简单的呼吸链，与线粒体中不同的是不与ATP的磷酸化作用耦联，不产生ATP。过氧化物酶体与线粒体利用氧气能力的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．过氧化物酶体存在简单的呼吸链，其起源可能与线粒体类似

B．过氧化氢可被过氧化氢酶分解为水和氧气，解除其对细胞的毒害作用

C．过氧化物酶体不产生ATP，其产生的能量以热能的形式散失

D．过氧化物酶体对氧气的敏感度强于线粒体，有利于避免高氧对细胞的损伤

答案　D

解析　线粒体是真核细胞中有氧呼吸的主要场所，过氧化物酶体存在简单的呼吸链，其起源可能与线粒体类似，A正确；细胞中H2O2过多会对细胞造成损伤，过氧化氢可被过氧化氢酶分解为水和氧气，解除其对细胞的毒害作用，从而减轻H2O2对细胞的损伤，B正确；有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能散失，少部分转化为ATP，据题干信息“过氧化物酶体中存在简单的呼吸链，与线粒体中不同的是不与ATP的磷酸化作用耦联，不产生ATP”可知，过氧化物酶体不产生ATP，其产生的能量以热能的形式散失，C正确；据曲线图可知，线粒体对于氧气更为敏感，而过氧化物酶体利用O2的能力随O2浓度增加而增强，故过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害，D错误。

6．细胞呼吸是细胞内能量供应的主要形式，许多能够进行有氧呼吸的生物也能够进行无氧呼吸。下列相关叙述错误的是(　　)

A．有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同

B．储藏水果、蔬菜时需要零上低温，且氧气含量越低越好

C．若某真核细胞没有线粒体，则该细胞不能进行有氧呼吸

D．葡萄糖不能进入线粒体，与线粒体膜上没有相关载体有关

答案　B

解析　有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同，均为葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，A正确；储藏水果、蔬菜时适当降低氧气含量可以减少有机物消耗，但氧气含量过低时，细胞进行无氧呼吸，不利于储藏，B错误；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，若某真核细胞没有线粒体，则该细胞不能进行有氧呼吸，C正确；葡萄糖不能进入线粒体是因为线粒体膜上没有相关载体，无法运输葡萄糖，D正确。

7．某研究小组选用若干生长状况相同的烟草，置于不同光照强度且其他条件适宜的环境中进行实验，结果如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．随着光照强度增大，光合作用强度会不断升高

B．与弱光照相比，图中强光照下叶绿素a的含量减少

C．在光照强度200～800 lux范围内，光合作用强度大于呼吸作用强度

D．该实验过程中，光照强度改变不影响呼吸速率

答案　A

解析　在一定光照强度范围内，随着光照强度增加，光合作用强度升高，超出一定范围，光合作用强度可能不变甚至降低，A错误；由图可知，与弱光照下相比，强光照下叶绿素a的含量减少，B正确；在光照强度为200～800 lux范围内，净光合速率大于0，所以光合作用强度大于呼吸作用强度，C正确；在该实验中光照强度改变不影响呼吸速率，D正确。

8．嗜盐菌是一种光合细菌。在光照条件下，其细胞膜上的视紫红质介导H＋的跨膜运输，在膜两侧形成H＋浓度差，即质子动力势。在质子动力势的驱动下合成的ATP可用于将CO2同化为糖，具体过程如图所示。①表示视紫红质，②表示ATP合成酶。下列叙述正确的是(　　)

A．在光照条件下，细胞膜外侧H＋浓度低于内侧

B．①所介导的H＋跨膜运输是主动运输，该过程不消耗ATP

C．②是一种通道蛋白，在工作过程中其形状不发生改变

D．若使细胞膜的磷脂双分子层对H＋通透性增加，ATP的生成量不变

答案　B

解析　由图可知，H＋在光照条件下逆浓度梯度运输穿过细胞膜，导致细胞膜外H＋浓度高于内侧，A错误；①所介导的H＋跨膜运输是主动运输，该过程以光能作为能源，不消耗ATP，B正确 ；②是运输氢离子的载体，属于通道蛋白，但在工作过程中其形状发生改变以控制H＋的进出，C错误；若使细胞膜的磷脂双分子层对H＋通透性增加，则细胞膜内外H＋浓度差减小，质子动力势减小，ATP的生成量减小，D错误。

9．如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法不正确的是(　　)

A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动

B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变

C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真正光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率可能会发生从a到b的变化

D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度

答案　B

解析　装置中的CO2缓冲液可以为光合作用提供二氧化碳，在较强光照下植物光合作用强度大于细胞呼吸强度，氧气不断产生导致装置内气压增大，有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中，CO2缓冲液可以吸收呼吸作用产生的CO2，氧气不断被消耗，气压减小，有色液滴向左移动，A正确；将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，装置内的二氧化碳全部被NaOH溶液吸收，光合作用只能利用来自植物自身呼吸作用产生的二氧化碳，光合速率下降，暗反应会抑制光反应的进行，故植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将减小，B错误；图甲为光合作用最适温度条件下的反应，若再适当升高温度，光合速率下降，真正光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率可能增大，故可能会发生从a到b的变化，C正确；图示是在最适温度条件下进行的，若适当提高CO2缓冲液的浓度，二氧化碳浓度升高，光合作用强度会增加，D正确。

10．为探究蛋清溶菌酶的热稳定性，将酶液加热至不同的温度，分别保温30、60、90分钟，测定酶的相对活性，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．实验的自变量是温度，保温时间不影响酶活性

B．与60 ℃相比，该酶在30 ℃下的催化活性更高

C．蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性

D．在80 ℃时，该酶活性下降的速率先快后慢

答案　C

解析　实验的自变量是温度和时间，从图上看，保温时间也会影响酶的活性，高温下保温时间越长，酶的活性下降越快，A错误；由图示可知，该酶在30 ℃和60 ℃在一定时间内的相对活性没有明显差别，几乎重合，说明这两种温度下酶的活性不相上下，B错误；由图示可知，在30 ℃时，酶的相对活性较高，故蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性，C正确；在80 ℃时，该酶活性下降的速率先慢后快，D错误。

11．科研人员以中华蚊母树为试验材料，探究不同提取方法对叶片色素的提取效果，结果如表所示。下列相关叙述不正确的是(　　)

A.方法1提取率高与细胞破碎充分、操作时间短有关

B．方法2提取率低是因为研磨和过滤时会损失一定量的色素

C．方法3中可通过适当增强光照、延长提取时间以充分提取色素

D．三种方法都可用无水乙醇和丙酮的混合溶液溶解色素

答案　C

解析　方法1中液氮可以使叶片迅速冰冻，进行研磨时可以使细胞破碎充分、操作时间短，提高提取率，A正确；方法2通过研磨法提取色素，会损失一定量的色素，B正确；方法3通过浸提法提取色素，主要是浸提液的种类和浸提时间影响色素的提取量，C错误；色素可以溶解于有机溶剂中，所以可以用无水乙醇和丙酮的混合溶液溶解色素，D正确。

12．为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．此实验共有三个自变量：光照强度、施肥情况和土壤含水量

B．光照强度为800 lux是玉米在25 ℃条件下的光饱和点

C．在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥促进光合作用的效果明显

D．与G点相比，制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量

答案　B

解析　光照强度为800 lux时，CO2吸收量均大于200 lux，但并没有测定光照强度大于800 lux的CO2吸收量，所以无法确定光饱和点，B错误。

二、非选择题

13．异戊二烯能清除活性氧，降低高温、强光等环境因素对类囊体膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成异戊二烯的有关过程，其中A、B代表相关细胞器。请回答下列问题：

(1)A、B代表的细胞器分别是____________________，A中合成NADPH的场所是________，B中[H]还原O2的场所是____________。

(2)光合作用为异戊二烯的合成提供____________________(物质)。

(3)高温下呼吸链受抑制，耗氧量下降，异戊二烯合成量增加，据图分析主要原因是高温下叶片呼吸作用降低，使________________向叶绿体输送的数量增加，增加了异戊二烯的合成。

(4)为进一步验证高温使呼吸链抑制，导致异戊二烯合成增多，科研人员用呼吸链抑制剂等进行了如下实验，完成下表。

预期实验结果：⑤_______________________________________________________________

________________。

答案　(1)叶绿体、线粒体　类囊体薄膜　线粒体内膜　(2)ATP、NADPH、C3　(3)磷酸烯醇式丙酮酸　(4)①呼吸抑制剂　②生长健壮的、长势　③常温、高温　④异戊二烯的含量　⑤第1、2组异戊二烯合成量相当，而且高于第3组

解析　(1)A中发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，说明其是叶绿体；B中进行了丙酮酸的彻底氧化分解，是有氧呼吸的第二、三阶段，说明其是线粒体；在叶绿体类囊体薄膜上进行光反应时合成NADPH；B中还原氧气，即有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上进行。(2)由图可知，光合作用为异戊二烯的合成提供ATP、NADPH和C3。(3)高温下叶片呼吸作用降低，丙酮酸消耗降低，使磷酸烯醇式丙酮酸向叶绿体输送的数量增加，增加了异戊二烯的合成。(4)该实验的自变量是温度梯度和是否添加呼吸抑制剂，因变量是异戊二烯的合成量。设计思路如下：配制缓冲液，均分为3组，第1组加适量呼吸抑制剂，第2、3组不加。切取生长健壮的、长势一致的叶片，均分为3组。将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中，第1、2组分别置于常温、高温条件下，第3组置于常温下。一段时间后，测定3组叶片的异戊二烯合成量。预期实验结果：第1、2组异戊二烯含量几乎相等，而且高于第3组。

14．低温胁迫使植物生长延缓，发育受到抑制，是制约粮食作物和经济作物高产、稳产的重要因素。某科研小组研究了轻度低温胁迫和重度低温胁迫对植物的影响，下表表示对照组、轻度低温胁迫组和重度低温胁迫组测得的植物净光合速率、气孔导度及胞间二氧化碳浓度的比较；图1和图 2分别表示对照组和低温胁迫下的叶绿素含量，已知叶绿体中只有少量的叶绿素 a具有转化光能的作用。据此回答下列问题：

(1)已知低温会使叶绿素(a＋b)含量下降，由图可知，叶绿素b 的降解速率________(填“大于”或“小于”)叶绿素 a 的降解速率，请从植物对环境适应的角度分析原因是________________________________________________________________________

________________；低温胁迫下叶绿素含量下降，原因除了低温会使叶绿素分解外，还可能是________________________________________________。

(2)据表分析可判断，与对照组相比，轻度低温胁迫下该植物吸收的二氧化碳的量____________(填“减少”或“增加”)。重度低温胁迫下，限制光合作用的主要因素________(填“是”或“不是”)气孔因素，如果是，说明原因，如果不是，从暗反应角度说明限制光合作用的主要因素是什么？

________________________________________________________________________。

答案　(1)大于　叶绿素a比例增加有助于植物对光能的及时转换，提高光合速率　低温会影响叶绿素合成酶的活性，使叶绿素合成受阻　(2)减少　不是　固定二氧化碳相关的酶的活性

解析　(1)由题图可知，与对照组相比，低温胁迫下叶绿素a/b的值更高，说明叶绿素b的降解速率大于叶绿素a的降解速率；叶绿素a比例增加有助于植物对光能的及时转换，提高光合速率，使植物更加适应环境；低温胁迫下，叶绿素含量下降，可能的原因是低温使叶绿素分解和低温会影响叶绿素合成酶的活性，使叶绿素合成受阻。(2)据题表分析，与对照组相比，轻度低温胁迫下，气孔导度及胞间二氧化碳浓度均降低，说明通过气孔进入的二氧化碳的量减少，从而影响光合速率；与对照组相比，重度低温胁迫下，虽然气孔导度降低，但胞间二氧化碳浓度升高，说明限制光合作用的主要因素不是气孔因素，而是固定二氧化碳相关的酶的活性。