2023届高考生物二轮复习2细胞的代谢作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习2细胞的代谢作业含答案，共20页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专题综合评估2　细胞的代谢一、单项选择题1.ATP是细胞内的能量“货币”,许多生命活动的进行离不开它。下列关于细胞内ATP的叙述,正确的是(　C　)A.颤蓝细菌和黑藻产生ATP的场所相同B.ATP是细胞内唯一的高能磷酸化合物C.远离腺苷的特殊的化学键容易断裂和形成D.细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接供能解析:颤蓝细菌是原核生物,产生ATP的场所是细胞质,黑藻是真核生物,产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体,因此颤蓝细菌和黑藻产生ATP的场所不相同;ATP并非细胞内唯一的高能磷酸化合物,如磷酸肌酸也是细胞内的高能磷酸化合物;ATP中的特殊的化学键储存的能量多且很不稳定,远离腺苷的特殊的化学键很容易断裂和形成;ATP是直接能源物质,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP提供,但也有少数由GTP、UTP等提供。2.(2022·湖南卷)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是(　B　)A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染解析:由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活;由题图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此一定条件下加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的;碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,而且加热也能使碱性蛋白酶失活,从而降低添加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,故添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果;酶具有高效性,碱性蛋白酶能催化蛋白质水解成多肽和氨基酸,可有效清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍,故添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染。3.(2022·福建龙岩一模)为探究温度对酶活性的影响,研究人员用某种酶做了相关实验,结果如图所示。下列描述正确的是(　C　)A.温度每升高10 ℃,酶活性即提高一倍B.60 ℃时该酶还能维持自身结构的稳定性C.70 ℃时反应达到平衡前酶活性已丧失D.10 ℃和90 ℃时产物量都很低的原因一样解析:由题图可知,温度和产物浓度的关系中,从60 ℃升高到90 ℃时,酶活性降低;由题图可知,60 ℃ 时产物浓度增长速率变慢,而50 ℃时产物浓度增长速率保持不变,说明50 ℃时酶活性高于60 ℃时的酶活性,即60 ℃时酶活性受高温的影响,自身结构遭受破坏;由50 ℃时的产物浓度可知,70 ℃时反应未达到平衡,底物充足而产物浓度增长速率变为0,说明70 ℃时反应达到平衡前酶活性已丧失;10 ℃时产物量低的原因是低温抑制了酶活性,而90 ℃时产物量低的原因是高温破坏了酶的自身结构,导致酶失活。4.(2022·湖南衡阳三模)细胞呼吸是有机物在细胞内经过一系列氧化分解,最终生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。下列叙述正确的是(　C　)A.无氧呼吸也属于氧化分解,两个阶段都有ATP的合成B.人体剧烈运动产生的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸C.用透气的纱布包扎伤口,可以抑制厌氧病菌的繁殖D.贮藏蔬菜、水果和种子条件相同,应选择低温、低氧、干燥条件解析:无氧呼吸属于不彻底的氧化分解,第二阶段没有ATP的合成;人体剧烈运动产生的CO2只来自有氧呼吸,无氧呼吸只产乳酸;用透气的纱布包扎伤口,可以抑制厌氧病菌的繁殖,防止伤口感染;贮藏蔬菜、水果应选择低温、低氧、低湿条件。5.(2022·山东潍坊三模)山东即墨老酒传统酿造技艺被列为“省级非物质文化遗产”名录。造老酒的“诀窍”主要是守六法“黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”;把五关“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。下列说法错误的是(　A　)A.“曲蘖必时”中的“曲蘖”特指酵母菌,在酿造黄酒过程中只进行无氧呼吸B.“糖化”是指将淀粉等水解为甜味糖,有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用C.“湛炽必洁”是指酿造、陈储老酒的器具必须严格杀菌消毒,防止杂菌污染D.“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用,要特别注意密封防止酸酒解析:“曲蘖必时”中的“曲蘖”特指酵母菌,在酿造黄酒过程中,先进行有氧呼吸,酵母菌大量繁殖,而后进行无氧呼吸产生酒精;酵母菌是异养型生物,淀粉分解为甜味糖有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用;“湛炽必洁”是指酿造、陈储老酒的器具必须严格杀菌消毒,由于酿酒过程是酵母菌进行发酵的过程,所以防止杂菌污染可以使酵母菌更好地发挥作用;“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用,若是密封不好,醋酸菌容易将酒精转化为醋酸,会形成酸酒,故存放过程要特别注意密封。6.(2022·辽宁沈阳模拟)研究发现,ATP被神经末梢释放后,可与血管及内脏平滑肌细胞膜上的P2X受体结合,从而激活Ca2+通道,引起Ca2+内流而产生兴奋效应。P2X受体广泛分布于动物组织细胞。进一步研究发现,ATP在感觉传递尤其是痛觉传入过程中发挥重要作用。以下相关叙述错误的是(　C　)A.在感觉传递过程中,ATP是一种神经递质B.神经末梢释放ATP的结构基础是细胞膜具有一定的流动性C.人体细胞中含有大量的ATPD.ATP既是供能物质,又可参与信息传递,体现了生命是物质、能量、信息的统一体解析:由题干分析可知,在感觉传递过程中,ATP是一种神经递质;神经末梢释放ATP,是通过突触前膜以胞吐的形式释放,结构基础是细胞膜的流动性;人体内ATP和ADP可以快速转化,所以细胞中的ATP和ADP量很少;ATP含有能量,既是供能物质,又可参与信息传递,体现了生命是物质、能量、信息的统一体。二、不定项选择题7.在2022年北京冬季奥运会男子短道速滑1 000米决赛中,运动员体内发生一系列生理变化,下列相关叙述不正确的是(　BCD　)A.运动员腿部肌肉细胞产生CO2的场所只有线粒体基质B.肌肉细胞无氧呼吸时,葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失C.在肌肉细胞有氧呼吸的三个阶段中,产生ATP时均伴有[H]的生成D.若用18O标记赛前运动员补充的葡萄糖,一段时间后体内代谢产生的水中可以检测到18O解析:人体细胞中CO2只有通过有氧呼吸产生,故在比赛中,运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质;无氧呼吸时,葡萄糖中的能量主要储存在不彻底氧化分解产生的有机物中,释放的能量的主要去向是以热能形式散失;有氧呼吸三个阶段都产生ATP,但是只有第一个阶段和第二个阶段有[H]的生成;用18O标记葡萄糖,有氧呼吸过程中葡萄糖中的氧进入CO2,因此在生成的水中不能检测到18O。8.(2022·湖南岳阳三模)去氧腺苷三磷酸(dATP)和腺苷三磷酸(ATP)的结构类似,二者在组成上的差异在于前者含有脱氧核糖,后者含有核糖。下列相关叙述不正确的是(　ACD　)A.细胞内的直接能源物质只有dATP和ATPB.dATP和ATP去掉两个磷酸基团后,剩余部分是核酸的合成原料C.肌肉细胞内的dATP和ATP含量明显高于口腔上皮细胞D.dATP和ATP在细胞内都在生物膜上合成解析:细胞中除dATP和ATP,还存在dGTP、dCTP、dTTP等,以及GTP、CTP、UTP等;dATP去掉两个磷酸基团后,剩余部分是腺嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本单位之一,ATP去掉两个磷酸基团后,剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一;肌肉细胞中ATP的转化速率高于口腔上皮细胞,但两种细胞中ATP的含量相差不多;细胞器中ATP的合成不是都发生在生物膜,如有氧呼吸第一、第二阶段分别在细胞质基质和在线粒体基质中合成ATP。9.(2022·湖南常德模拟)1894年,科学家提出了“锁钥”学说,认为酶具有与底物相结合的互补结构。此后又有科学家提出“诱导契合”学说,认为在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶)进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同。进行的四组实验的结果如图所示,图中SCTH表示催化CTH反应后的S酶,SCU表示催化CU反应后的S酶。下列说法错误的有(　AB　)A.S酶既可催化CTH,又可催化CU发生反应,说明S酶没有专一性B.S酶的活性可以用反应产物的相对含量来表示C.该实验结果更加支持“诱导契合”学说D.为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性,还是出现空间结构的固化,可以用SCTH催化CTH反应解析:由题图可知,S酶既可以催化CTH又可以催化CU发生反应,说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变,但并不能说明S酶没有专一性;酶活性可以用单位时间内单位体积反应物的消耗量或产物的生成量来表示,根据曲线④的变化趋势可推知,S酶的活性不能用某些反应产物的相对含量表示;由实验可知,S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变,适应与不同底物的结合,该实验结果更加支持“诱导契合”学说;SCTH不能催化CU水解,原因可能是SCTH失去活性,或出现空间结构固化,可以用SCTH催化CTH反应检测反应产物的生成量,如果SCTH能催化CTH水解,那么酶没有失活,即出现空间结构的固化,如果SCTH不能催化CTH水解,则SCTH失活,所以可以用SCTH催化CTH反应。10.如图为某植物CO2消耗速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。下列说法正确的是(　BC　)A.该植物在7:00开始进行光合作用B.在18:00时,该植物有机物的积累量达到最大C.与18:00相比,7:00时C3的还原速率较快D.曲线b在10:00～12:00之间下降的主要原因是气孔关闭导致暗反应减弱解析:该植物在7:00前就已进行光合作用,只是光合作用强度小于呼吸作用强度;18:00时植物有机物的积累量达到最大;7:00与18:00相比,CO2消耗速率高,故7:00时C3的还原速率较快;曲线a在10:00～12:00之间继续升高,说明暗反应并未减弱,曲线b在10:00～12:00之间下降的主要原因是气温升高,呼吸作用强度增加,所以吸收的CO2减少。三、非选择题11.(2021·全国乙卷)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题。(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有　　　　　　　　　　　　　。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和　　　　　　释放的CO2。(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式,这种方式既能防止　　　　　　　　　　　　　,又能保证　　　　　　　　正常进行。 (3)若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)解析:(1)白天植物的叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用,光合作用过程中产生ATP的场所是叶绿体,呼吸作用过程中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题干信息可知,白天储存在液泡中的苹果酸脱羧释放出CO2用于光合作用,同时叶肉细胞也进行有氧呼吸,有氧呼吸释放出来的CO2也可用于光合作用。(2)干旱的环境中,白天气孔关闭可以降低蒸腾作用,避免植物细胞过度失水;夜间气孔打开吸收CO2,通过生成苹果酸储存在液泡中,白天苹果酸脱羧释放的CO2为光合作用的进行提供原料,保证了光合作用的正常进行。(3)本实验目的是验证“植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式”,根据题干信息“晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中”推断,苹果酸的存在导致细胞液呈酸性,白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放CO2,苹果酸分解释放出CO2后,使得细胞液的pH升高或趋向于呈中性,则实验的自变量为时间,因变量是细胞液的pH,可通过检测白天和夜晚的叶肉细胞中细胞液的pH验证其CO2固定方式。答案:(1)叶绿体、细胞质基质、线粒体　有氧呼吸(2)蒸腾作用过强导致植物失水　光合作用　(3)实验思路:植物甲在干旱的环境条件下(其他条件适宜)培养一段时间,分别在白天和晚上测定植物甲液泡内的pH,统计分析实验数据。预测结果:晚上的pH明显低于白天。12.(2022·山东德州二模)小球藻具有CO2浓缩机制(CCM),可利用细胞膜上的HC蛋白(ictB)将海水中的HC转运进细胞,在碳酸酐酶(CA)作用下HC和H+反应生成CO2,使细胞内的CO2浓度远高于海水。为研究不同光照强度和CO2浓度对CCM的影响,科研人员将培养在海水中的小球藻分别置于低光低CO2(LL)、低光高CO2(LH)、高光低CO2(HL)、高光高CO2(HH)四种条件下培养,测定结果如图所示。(1)CO2通过　　　　　　的方式进入小球藻细胞。CO2被固定的过程发生在　　　　　　　　(填“细胞质基质”“叶绿体基质”或“叶绿体基粒”)。(2)据图1可知,影响海水中小球藻生长的主要因素是　　　　　　。综合分析图1和图2可知,HL条件下CA酶活性升高,其意义是　                                                                                              　。(3)随着培养时间的延长,培养液pH达到稳定时的pH称为pH补偿点。分析图2结果可知,HL组的pH补偿点　　　　(填“最高”或“最低”),原因是　                                                                                                                                               　。(4)植物的CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。为提高水稻的光合效率,将ictB基因和CA基因导入水稻,预期得到的转基因水稻CO2补偿点比正常水稻要　　　(填“高”或“低”)。解析:(1)根据题干信息可知,细胞内的CO2浓度远高于海水,且细胞膜上有载体蛋白(ictB),可知CO2溶于水中形成的HC是通过主动运输进入细胞的。CO2被固定的过程是暗反应阶段发生的反应之一,场所是叶绿体基质。(2)分析图1的曲线结果发现高光低CO2(HL)、高光高CO2(HH)这两组的小球藻细胞密度明显高于低光低CO2(LL)、低光高CO2(LH)两组,这说明光照强度相较于CO2浓度来说对小球藻的生长影响更大。由于CA可以促进HC和H+反应生成CO2,分析题图可以推测HL条件下(低浓度CO2)CA酶活性升高,可以使细胞在低浓度CO2条件下,能通过CA催化分解HC,得到更多的CO2用于光合作用。(3)分析图2,HL组胞外CA活性最高,因此H+与HC反应生成CO2被小球藻吸收利用,导致培养液中H+浓度下降最快,pH最高。(4)水稻转入ictB基因后,会表达出ictB蛋白,将海水中的HC转运进细胞,而CA又可以催化HC和H+反应生成CO2,所以转基因水稻能在环境CO2浓度更低的情况下使胞内CO2浓度就能达到CO2补偿点。答案:(1)主动运输　叶绿体基质(2)光照强度　使细胞在低浓度CO2条件下,能通过CA催化分解HC,得到更多的CO2用于光合作用(3)最高　HL组胞外CA活性最高,H+与HC反应生成CO2被小球藻吸收利用,导致培养液中H+浓度下降最快,pH最高(4)低13.(2022·辽宁大连一模)螺旋藻属于蓝细菌,其蛋白质含量高、营养均衡、具有保健功效。在秋季晴天温室、自然光照及通空气培养条件下,研究人员进行了光照强度与温度对三种螺旋藻品系(S1、S3、S4)光合作用与呼吸作用影响的研究,部分实验结果如图所示。回答下列问题。(1)螺旋藻细胞光合作用与呼吸作用的控制中心为　　　　　 　,螺旋藻光合作用与呼吸作用的场所与小麦　　    　　(填“相同”或“不同”)。(2)由图1可知,螺旋藻呼吸速率与藻液温度呈　　　(填“正”或“负”)相关,该实验　　　(填“能”或“不能”)确定螺旋藻呼吸作用的最适温度。(3)有研究发现,秋季晴天和阴天时藻液温度与螺旋藻光合速率的日变化之间均无相关性。螺旋藻细胞能很好地利用弱光进行光合作用,强光对螺旋藻细胞光合物质与结构造成损伤导致严重的午休现象,据此分析,图2中15时净光合速率峰值低于9时净光合速率峰值的原因可能是                            　。(4)结合图1和图2分析,可知　　　　   为高产优良品系,判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。解析:(1)螺旋藻属于蓝细菌,是原核生物,其进行光合作用与呼吸作用等代谢活动的控制中心是拟核;它进行光合作用与呼吸作用的场所主要是细胞质,而小麦光合作用的场所是叶绿体,有氧呼吸的场所主要是线粒体,两者不同。(2)据图1曲线可知,在0～12时,螺旋藻呼吸速率是随着藻液温度的升高而升高的,故螺旋藻呼吸速率与藻液温度呈正相关;由于该实验的藻液温度只介于16.5 ℃到18.5 ℃之间,范围太窄,所以该实验不能确定螺旋藻呼吸作用的最适温度。(3)由题意可知,强光可对螺旋藻光合作用所需的物质与结构造成损伤,从图2可知,15时与9时的光照强度相同,而10～14时光照较强,故15时净光合速率峰值低于9时净光合速率峰值的原因可能是强光造成了光合物质与结构的损伤,如酶活性降低、膜结构被破坏等,短时间内未能完全修复。(4)分析图1,与其他两种螺旋藻品系相比,S1品系的呼吸速率最低;据图2可知,S1品系的净光合速率最高,结合图2和图1分析可知,S1品系6～18时通过净光合积累的有机物最多,而0～24时通过呼吸作用消耗的有机物最少,故总体上而言S1积累的有机物最多,因此S1为高产优良品系。答案:(1)拟核　不同　(2)正　不能　(3)强光造成光合物质与结构的损伤(未完全修复)　(4)S1　具有较低的呼吸速率和较高的净光合速率14.茶有降压、提神和保健等功效。科研人员对茶树进行了相关研究。分组及实验处理ABCD对照(自然条件)UV辐射CO2浓度倍增UV辐射和CO2浓度倍增株高/cm15天21.521.121.921.530天35.231.638.335.045天54.548.361.255.7叶绿素含量/(mg·g-1)15天1.651.51.751.5530天2.01.82.41.9545天2.01.82.452.55光合速率/(pumol·m-2·s-1)8.866.5214.289.02(1)研究人员为探究大气CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对茶树的影响,现模拟一定量的UV辐射和加倍的CO2浓度处理茶树幼苗,测定了相关生理指标,结果如表所示。①从表中A、C两组数据分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因是         　。②从表中数据可知,A、D两组光合速率差别　　　　　(填“显著”或“不显著”)。结合B、C组数据分析其原因:　                                                                　。③CO2浓度倍增可以促进茶树生长,研究者认为可能是CO2浓度升高参与了植物生长素合成的启动,从而促进了生长素的合成。若此结论正确,在上述实验的基础上,再加一组补充实验进行验证,简要写出验证思路:                                                                                                                                                                                                                                         　。(2)某茶树的一枝条产生了变异,枝条上叶片气孔白天关闭、夜晚开放。研究发现其叶片叶肉细胞生理代谢如图所示。据图分析,该叶片在白天　　　　(填“能”或“不能”)进行光合作用,依据是　                                                      　。解析:(1)①从题表中A、C两组数据分析,在CO2浓度倍增的条件下,植株叶绿素含量增加,可促进光反应速率加快;同时CO2浓度倍增,暗反应的速率也加快,所以光合速率加快。②从题表中数据分析对比可知,A、D两组光合速率差别不显著。结合B、C组的条件分析,CO2浓度倍增提高光合速率,UV辐射降低了光合速率,两种因素叠加,对光合作用的影响相互抵消,因此A、D两组光合速率差别不显著。③若要证明CO2浓度升高促进了生长素的合成的结论,在上述实验的基础上,测定等量且适宜部位的A、C组植株中生长素的含量,并在第15天、第30天、第45天各测一次,若C组植株中生长素的含量均高于A组,则可证明CO2浓度倍增促进了植株中生长素合成,进而促进了茶树的生长。(2)结合题图分析,变异枝条上叶片气孔白天关闭、夜晚开放。夜晚吸收的CO2在细胞质基质合成草酰乙酸,再转变成苹果酸,苹果酸进入液泡储存;白天液泡中的苹果酸释放,再转变为丙酮酸,进而产生CO2进入叶绿体基质通过卡尔文循环完成光合作用的暗反应。答案:(1)①CO2浓度倍增,导致叶绿素含量增加,光反应速率加快;CO2浓度倍增,暗反应的速率也加快　②不显著　CO2浓度倍增提高光合速率,UV辐射降低了光合速率,两种因素叠加,对光合作用的影响相互抵消,因此A、D两组光合速率差别不显著　③测定等量适宜部位的A、C组植株中生长素的含量,在第15天、第30天、第45天各测一次,若C组植株中生长素的含量均高于A组,则证明CO2浓度倍增促进了植株中生长素合成,进而促进了茶树的生长　(2)能　晚上叶片叶肉细胞吸收CO2合成苹果酸储存在液泡中,白天叶片叶肉细胞中的苹果酸在细胞质基质中分解,释放CO2可用于光合作用