高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP同步达标检测题

细胞的能量供应和利用重点突破练(四)

题组一　酶的相关曲线及实验分析

1．下图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是(　　)

A．E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线

B．E2是酶促反应的活化能，b和d曲线是酶促反应曲线

C．E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线

D．E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线

答案　D

解析　分析曲线可知，图中的E2和E3是化学反应所需要的活化能，由于酶可以降低化学反应的活化能，使酶促反应速率提高，因此E2是酶促反应所需要的活化能，对应的a、c曲线是酶促反应曲线；E3是非酶促反应所需要的活化能，对应的b、d曲线是非酶促反应曲线，故选D。

2．(2022·广东佛山高一期中)下列关于酶实验的叙述，正确的是(　　)

A．探究pH对酶活性影响实验，将底物与酶混合后再调节pH

B．在探究温度对酶活性的影响时，选择淀粉和淀粉酶作实验材料，或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，检测效果均可

C．探究酶的高效性实验，实验组加适量酶液，对照组加等量蒸馏水

D．探究淀粉酶的专一性实验，用淀粉和蔗糖做底物，不能用碘液检测

答案　D

解析　探究pH对酶活性影响实验，需要先分别调节底物和酶的pH，再将酶和底物进行混合，A错误；温度升高会使过氧化氢的分解速率升高，因此如果利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响时，改变温度后，引起过氧化氢分解的因素是温度和酶活性，有两个自变量，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B错误；探究酶的高效性实验中，酶的高效性是相对于无机催化物而言，故对照组应加入等量无机催化剂，C错误。

3．(2022·北京平谷高一期末)将一个土豆切成大小和薄厚相同的若干土豆片，取4个土豆片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针管中(如图甲)，测定气体产量如图乙。下列叙述错误的是(　　)

A．若用FeCl3替换土豆片，产气量最高值不变

B．若针管中加入8个土豆片，产气速率会增加

C．若针管中加入4个煮熟的土豆片，图乙中曲线不变

D．若针管中加入的H2O2浓度增加，产气量最高值增加

答案　C

解析　土豆片中含有过氧化氢酶，FeCl3和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解，只是酶的催化效率更高，使过氧化氢完全分解需要的时间更短，但最终产生的产物量不变。由于过氧化氢的量是一定的，所以若用FeCl3替换土豆片，产气量最高值不变，A正确；若针管中加入

8个土豆片，则过氧化氢酶的量增加，反应速率加快，即产气速率会增加，B正确；若针管中加入4个煮熟的土豆片，由于过氧化氢酶在高温条件下失活，酶不再具有催化功能，而过氧化氢自身分解速率较慢，故图乙中曲线达到平衡点所需要的时间会延长，即曲线会发生变化，C错误；若针管中加入的H2O2浓度增加，则产气量最高值增加，D正确。

4．用某种酶进行有关实验的结果如图所示，下列有关说法错误的是(　　)

A．由图1可知该酶的最适催化温度为30 ℃

B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶

C．由图4实验结果可知酶具有专一性

D．由图3可知Cl－和 Cu2＋对该酶的影响不同

答案　A

解析　图1只能说明在这三个温度中，30 ℃比较适宜，由于温度梯度大，无法确定最适温度，A错误；图2曲线中酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH是1.5，图4中酶能将麦芽糖水解，因此该酶一定不是胃蛋白酶，B正确；由图4可知，该酶不能水解蔗糖但能水解麦芽糖，说明酶具有专一性，C正确；由图3可知，Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D正确。

5．将萝卜磨碎制得的提取液，取少量分别加入pH为3、5、7、9的盛有等量过氧化氢溶液的几支试管中，保持30 ℃温度，结果每支试管都产生气体。提取液的加入量加倍，重复上述实验，反应相同时间后测得各试管中过氧化氢的含量如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．这两次实验结果的差异主要是由酶的活性大小不同造成的

B．曲线b是第一次实验的结果

C．提取液的量没有明显影响过氧化氢酶的最适pH

D．在生物体内，过氧化氢酶只能催化某些反应，不能作为另一些反应的底物

答案　C

解析　这两次实验结果的差异是由提取液的加入量不同(酶的数量不同)造成的，A错误；提取液的加入量代表酶的数量，酶的数量越多，反应越快，过氧化氢含量越少，所以曲线a是第一次实验的结果，曲线b是提取液的加入量加倍后的实验结果，B错误；由图可知：两条曲线的最低点对应的pH约为7，即提取液的量没有明显影响过氧化氢酶的最适pH，C正确；在生物体内，过氧化氢酶既能催化过氧化氢的分解反应，过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，其也能作为底物被蛋白酶分解，D错误。

题组二　细胞呼吸和光合作用

6．(2022·山东省莱西市第一中学高一阶段练习)下图是表示植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图，有关叙述正确的是(　　)

A．图中b、c、e、f代表的物质依次是O2、ATP、NADH、C5

B．①～⑤代表的反应过程中，②发生的场所是叶绿体内膜

C．①～⑤代表的反应过程中，ATP合成只发生在①过程和⑤过程中

D．③中产生的丙酮酸可以在根细胞缺氧条件下转化成酒精

答案　D

解析　根据分析可知，图中b、c、e、f代表的物质依次是O2、ATP、NADPH、C5，A错误；根据分析可知，②表示暗反应过程，发生的场所是叶绿体基质，B错误；光反应和有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP，因此①～⑤代表的反应过程中，ATP合成发生在①③④⑤过程中，C错误；根细胞无氧呼吸可产生酒精和CO2，因此③中产生的丙酮酸可以在根细胞缺氧条件下转化成酒精，D正确。

7．(2022·江苏高一课时练习)图1是某高等植物叶肉细胞部分结构示意图，其中a～h为气体的相对值；图2为光照强度对该叶肉细胞CO2吸收量的影响。下列叙述错误的是(　　)

A．在图2甲时，图1中b、c、d、e的值均为零

B．在图2乙时，图1中该叶肉细胞中h＝c

C．图2中光照强度在丁点及之后，光合速率与呼吸速率相等

D．图1中当b、e为零且a、f不为零时，该叶肉细胞呼吸速率大于光合速率

答案　C

解析　图2的甲只有呼吸作用，叶绿体不能吸收CO2和释放氧气，只有线粒体吸收氧气和释放CO2，因此图1中只有h、a、f、g，而b、c、d、e的值均为零，A正确；图2的乙时，光合作用＝呼吸作用，因此线粒体释放的CO2被叶绿体刚好全部吸收，即h＝c，B正确；图2中光照强度在丁点及之后，光合作用达到饱和，此时光合速率大于呼吸速率，C错误；图1中当b、e为零且a、f不为零时，说明线粒体除了吸收叶绿体产生的氧气，还需要从外界吸收氧气，因此叶肉细胞呼吸速率大于光合速率，D正确。

8．如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。对植物生理过程分析正确的是(　　)

A．光照强度为a时，光合作用强度不为0

B．光照强度为b时，光合作用与细胞呼吸强度相等

C．光照强度为c时，光合作用强度是细胞呼吸强度的两倍

D．光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2

答案　D

解析　光照强度为a时，没有氧气产生，光合作用强度为0，细胞呼吸CO2释放量(或O2消耗量)为6单位，A错误；光照强度为b时，CO2释放量等于O2产生总量，即细胞呼吸CO2产生量大于光合作用CO2消耗量，光合作用强度小于细胞呼吸强度，B错误；光照强度为c时，光合作用O2产生总量和细胞呼吸O2消耗量均为6单位，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，C错误；光照强度为d时，O2产生总量为8单位，光合作用时除了消耗细胞呼吸产生的6单位CO2，还要从环境中吸收2单位CO2，D正确。

9．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)

A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的细胞呼吸提供水分、适宜的温度和氧气

B．农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长

C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时细胞呼吸需要大量氧气

D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用

答案　B

10．(2022·江苏盐城高一期末)图乙是将甲置于自然环境中，测定南方一晴天一昼夜密闭透明小室内氧气的增加或减少量而得到的。下列说法错误的是(　　)

A．12时对应的点是由于气孔关闭导致CO2供应不足造成的

B．如该植株培养液中缺Mg，那么A点应向右移动

C．AB段的限制因素主要是CO2浓度

D．小室内O2总量最大时刻是17时

答案　C

解析　12时光合作用降低是因为光照太强，温度太高，导致气孔导度下降，二氧化碳吸收减少，A正确；A点代表的是光合作用强度等于呼吸作用强度，如果缺镁会影响叶绿素的形成，光合作用强度减小，A点应向右移动，B正确；AB段是上午8时到10时，光照强度不断增强，光合作用强度不断增加，此时限制因素是光照强度，C错误；A点和C点时光合作用强度等于呼吸作用强度，AC段光合作用强度大于呼吸作用强度，C点以后光合作用强度小于呼吸作用强度或者不进行光合作用，因此小室内氧气最大值应是17时，D正确。

11．(2022·河北邯郸高一期末)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是(　　)

A．一直降低，直至为零

B．一直保持稳定，不变化

C．降低至一定水平时保持相对稳定

D．升高至一定水平时保持相对稳定

答案　C

解析　在适宜的条件下光照培养密闭容器内的绿色植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用强度和细胞呼吸强度相等，二氧化碳的释放量等于吸收量，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，C正确。

12．适宜光照和温度条件下，给豌豆植株供应14CO2，测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的相对含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．含14C的有机物最先出现在叶绿体基质

B．A→B，叶肉细胞吸收CO2的速率增加

C．B→C，叶片的光合速率等于呼吸速率

D．B→C，叶肉细胞的光合速率不再增加

答案　C

解析　暗反应发生在叶绿体基质中，而CO2是暗反应的反应物，因此含14C的有机物最先出现在叶绿体基质，A正确；据图分析，A→B，C5的相对含量逐渐减小，而C5与CO2结合生成C3，因此该段叶肉细胞吸收CO2的速率增加，B正确；B→C，叶片叶肉细胞间的CO2浓度较高，C5含量维持基本不变，表示达到了CO2饱和点，此时光合速率大于呼吸速率，C错误；B→C，达到了CO2饱和点，叶肉细胞的光合速率不再增加，D正确。

13．茶叶细胞中存在多种酚类物质，多酚氧化酶能使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。实验小组分别在25 ℃和35 ℃条件下，测定了多酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间，结果如图所示。请回答下列问题：

(1)该实验的自变量是____________。

(2)若多酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃，则曲线①是在________(温度)下测定的结果。35 ℃条件下的实验操作步骤排序正确的是________。

①加入酚类物质　②加入多酚氧化酶　③水浴保持35 ℃　④控制不同的pH　⑤检测实验结果

A．①②③④⑤   B．①④③②⑤

C．①③②④⑤   D．①②④③⑤

(3)两种温度条件下，多酚氧化酶的最适pH是否相同？________，判断的依据是____________

______________________。在pH为1和13的条件下，实验结束后观察到溶液的颜色均为无色，说明________________________________________________________________________。

(4)绿茶加工过程中，首先要进行高温炒制才能形成绿叶绿汤的品质特点，你认为这一过程的原理是____________________________。

答案　(1)温度、pH　(2)25 ℃　B　(3)相同　两条曲线最低点对应的pH相同　过酸、过碱都能使酶失去活性　(4)高温使多酚氧化酶失去活性

14．(2022·广东省汕头市高一期中)如图表示某植物的叶肉细胞中光合作用的示意图，卡尔文循环中的多种酶和磷酸丙糖转运器的活性受到光的调节，适宜光照条件下，其活性较高。据图回答下列问题：

(1)光反应过程中的能量转化为：__________________，NADPH的中文名称是_____________。

(2)磷酸丙糖的去向有________处，蔗糖的合成场所是____________。

(3)磷酸丙糖转运器的化学本质是________，磷酸丙糖转运器严格按照Pi与磷酸丙糖1∶1的方式进行转运，若细胞质基质中释放磷酸的速率________叶绿体中产生磷酸丙糖的速率，则有利于淀粉的合成。

(4)有科学家认为“暗反应”这一名称并不能准确概括卡尔文循环的特点，理由是：_________

________________________________________________________________(答出一点即可)。

答案　(1)光能转变为化学能　还原型辅酶 Ⅱ　(2)3　细胞质基质　(3)蛋白质　小于　(4)卡尔文循环(暗反应)需要光反应提供NADPH和ATP才能进行；卡尔文循环(暗反应)所需要的酶的活性受光照影响

15．为了提高设施农业的经济效益，科研人员对温室栽种的蔬菜进行了相关研究。番茄是世界上最受欢迎的蔬菜之一，全世界每年生产的番茄超过6 000万吨，科研人员在不同条件下测定了其光合速率(用CO2的吸收速率表示)，变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

(1)叶肉细胞中叶绿体________上的色素能够捕获光能，这些能量经过转换，最终转化为____________________。

(2)CO2浓度小于a时，图示的两种光强下番茄植株呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用固定的CO2量，A点时限制其光合速率的环境因素主要是________。

(3)番茄植株从外界吸收CO2，通过影响________阶段来影响光合作用速率。高光强条件下，CO2浓度为c和b时光合速率差值较大，而低光强条件下这种差值明显缩小，从光合作用过程的角度分析原因是_____________________________________________________________。

(4)温室生产过程中，施用有机肥比单纯施用化肥具有明显的增产效果。试从碳素营养的角度，分析其中的原因是_______________________________________________________________。

(5)研究发现，适当遮光可以导致叶绿素含量增加，有利于番茄幼苗的生长。请设计一个简单的实验验证上述发现的真实性，简要写出实验思路：____________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)类囊体膜　糖类等有机物中稳定的化学能　(2)大于　CO2浓度　(3)暗反应　光照较弱时光照强度不足，光反应产生的NADPH和ATP较少，还原的CO2少，多余的CO2不能被暗反应利用　(4)土壤微生物分解有机肥释放CO2，为光合作用提供更多的原料，合成有机物的含量增加　(5)在适当遮光和未遮光情况下种植培养番茄幼苗一段时间，提取并用纸层析法分离适当遮光和未遮光情况下的番茄幼苗叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度

解析　(2)当二氧化碳浓度小于a时，两种光强下曲线的净光合速率均小于0，由于净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，因此在此区段内呼吸速率大于光合速率，即两种光强下番茄植株呼吸作用产生的CO2量大于光合作用固定的CO2量；A点时对应的CO2浓度为b，随CO2浓度增大，光合速率继续增大，因此A点时限制其光合速率的环境因素主要是CO2浓度。

(3)光合作用中的CO2用于暗反应阶段中的CO2固定，因此番茄植株从外界吸收CO2，通过影响暗反应阶段来影响光合作用速率。高光强条件下，光合作用更强，消耗的CO2更多，而低光强时光照强度不足，光反应产生的NADPH和ATP较少，还原的CO2少，多余的CO2不能被暗反应利用，因此CO2浓度为c和b时，低光强条件下光合速率差值明显缩小。