新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题2细胞的物质和能量代谢

这是一份新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题2细胞的物质和能量代谢，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专题二 细胞的物质和能量代谢
基础达标测试
一、选择题(每道题只有一个最合理的答案。)
1．(2023·深圳模拟)为探究影响酶作用的因素，进行了pH对H2O2酶活性影响的实验。下列叙述错误的是( A )
A．低温和高温都能够使酶空间结构改变失去活性
B．温度为无关变量，应保持在相同且适宜的温度条件下进行实验
C．向反应体系中先加入调节pH的溶液和H2O2酶，再加入H2O2溶液
D．比较各组O2的产生速率可判断H2O2酶作用的适宜pH范围
【解析】 高温能够使酶空间结构改变失去活性，低温条件不会使酶失去活性，A错误；温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应在相同且适宜的温度条件下进行实验，B正确；反应体系中先加入调节pH的溶液和H2O2酶，使酶达到预设实验条件后，再加入H2O2溶液发生反应，C正确；比较各组O2的产生速率可判断H2O2酶作用的适宜pH范围，D正确。
2．(2023·佛山一模)下列关于酶实验的叙述，正确的是( D )
A．探究pH对酶活性影响的实验中，将底物与酶混合后再调节pH
B．探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，可以用双缩脲试剂检测结果
C．探究酶的高效性实验中，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中，用淀粉和蔗糖作底物，不能用碘液检测
【解析】 探究pH对酶活性影响的实验中，应先分别调节底物和酶溶液的pH至设定值，再混合，A错误；蛋白酶能与双缩脲试剂反应呈现紫色，故探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，不能用双缩脲试剂检测结果，B错误；探究酶的高效性实验中，实验组加适量酶液，对照组加等量无机催化剂，C错误；探究淀粉酶的专一性实验中，用淀粉和蔗糖作底物，不能用碘液检测，因为蔗糖无论是否被酶水解，用碘液检测的结果都相同，D正确。
3．(2023·辽阳模拟)某同学在适宜条件下进行了下列有关酶的实验：
甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→有砖红色沉淀
乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液＋斐林试剂→无砖红色沉淀
丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液＋斐林试剂→？
下列叙述错误的是( C )
A．加入斐林试剂后通常还应水浴加热
B．丙组的实验结果是“有砖红色沉淀”
C．为简化实验操作，可用碘液代替斐林试剂
D．该同学的实验目的是验证酶的专一性
【解析】 斐林试剂需要在水浴加热条件下与还原糖反应，出现砖红色沉淀，A正确；蔗糖在蔗糖酶作用下分解成果糖和葡萄糖，二者都是还原糖，在加热条件下可与斐林试剂反应，出现砖红色沉淀，B正确；碘液无法判断乙、丙两组是否发生了催化反应，C错误；该同学用相同酶、不同反应物和不同酶、相同反应物来验证酶的专一性，D正确。
4．(2023·肥城市模拟)酶B是一种存在于玉米籽粒萌发过程中的淀粉酶。
实验目的一：探究酶B的化学本质。
实验目的二：探究玉米籽粒萌发过程中酶B是细胞新合成的还是本来就存在的。
科研人员对萌发的玉米籽粒进行了实验检测，结果如图所示(已知氯霉素为蛋白质合成抑制剂)。下列相关说法错误的是( B )
A．可用RNA酶探究酶B的化学本质
B．根据曲线Ⅱ可以判断酶B是新合成的，细胞中本来不存在
C．图中曲线Ⅰ是对照组的结果，曲线Ⅱ是实验组的结果
D．图中酶B的活性除了可以用麦芽糖的生成速率表示，还可以用淀粉的消耗速率表示
【解析】 可用RNA酶探究酶B的化学本质，A正确；比较Ⅰ、Ⅱ组实验结果，玉米籽粒萌发过程中淀粉酶的来源可能是既有新合成的，也有先前存在的，B错误；蒸馏水处理组是对照组，即曲线Ⅰ是对照组的结果，曲线Ⅱ是实验组的结果，C正确；图中酶B的活性除了可以用麦芽糖的生成速率表示，还可以用淀粉的消耗速率表示，D正确。
5．(2023·海口模拟)cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成，是细胞内的一种信号分子，其结构组成如图所示。下列说法正确的是( D )
A．cAMP的元素组成与磷脂分子不相同
B．cAMP存在于突触间隙中
C．A所示物质名称为腺苷
D．B所指化学键是脱水形成的
【解析】 每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的，因此cAMP的元素组成与磷脂分子相同，都是C、H、O、N、P，A错误；cAMP是细胞内的一种信号分子，不存在于突触间隙中，B错误；图中A所示物质名称为腺嘌呤，C错误；B所指化学键是磷酸和核糖之间脱水形成的，D正确。
6．(2023·泰安模拟)酶和ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是( C )
A．ATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应通常伴随ATP的水解
B．UTP分子中特殊化学键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位
C．叶肉细胞细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程可使ATP转化为ADP的速率加快
【解析】 ATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应通常伴随ATP的水解，A正确；UTP分子中特殊化学键全部断裂后的产物为尿嘧啶核糖核苷酸，是某些RNA酶的基本组成单位，B正确；叶肉细胞细胞质中消耗的ATP来自细胞呼吸，即来自细胞质基质和线粒体，叶绿体产生的ATP只能用于暗反应，C错误；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是胞吐的过程，消耗ATP，所以ATP转化为ADP的速率加快，D正确。
7．(2023·信阳模拟)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是( C )
A．细胞中的有机物都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量
B．脂类物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变
C．细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸时，消耗的O2与释放的CO2量相同
D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为甘氨酸、赖氨酸等氨基酸
【解析】 细胞中不是所有的有机物都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量，如核糖、脱氧核糖等，A错误；脂类物质转化为葡萄糖时，元素组成不发生改变，但是C和H比例变小，O比例变大，B错误；细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的量相同，C正确；在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为甘氨酸等非必需氨基酸，但赖氨酸属于必需氨基酸，D错误。
8．(2023·广州联合考试)在弱光照条件下黄瓜叶片的颜色更浓绿。研究小组提取并分离正常光照和弱光照条件下黄瓜叶片中的色素。下列有关叙述错误的是( B )
A．弱光照条件下，叶绿素含量的增加是黄瓜对光的适应
B．提取色素时，加入CaCO3的目的是使研磨充分
C．色素分离的原理是不同色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同
D．滤纸条上的黄绿色条带是由叶绿素b扩散形成的
【解析】 弱光照条件下，叶绿素含量的增加是黄瓜对光的适应，A正确；提取色素时，加入CaCO3的目的是防止色素被破坏，B错误；色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，C正确；滤纸条上的黄绿色条带是由叶绿素b扩散形成的，D正确。
9．(2023·重庆模拟)绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示。
CO2＋H2Oeq \(――――→,\s\up7(叶绿体),\s\d15(光照))(CH2O)＋O2
下列有关叙述错误的是( B )
A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化
B．光能的吸收发生在类囊体薄膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中
C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源
D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高
【解析】 光合作用过程中，CO2中的C被NADPH还原，H2O中的O被氧化，A正确；叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上，所以在类囊体薄膜上发生光能的吸收和转化，B错误；绿色植物通过光合作用制造的有机物是地球上有机物的主要来源，C正确；好氧生物的生存需要氧气，光合作用释放的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。
10．(2023·徐州模拟)有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是( C )
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
【解析】 风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误；风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的比值增大，D正确。
11．(2023·绍兴模拟)如图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是( D )
A．过程①产生NADH，过程③消耗NADPH
B．过程①发生在叶绿体中，过程③发生在线粒体中
C．若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重增加
D．过程③中ATP的合成与放能反应相联系，过程④与吸能反应相联系
【解析】 过程①产生的是NADPH，而过程③产生和消耗的是NADH，A错误；过程①为光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上；过程③为有氧呼吸或无氧呼吸过程，其中有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，而无氧呼吸发生在细胞质基质中，B错误；若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加，因为植物还有部分细胞不能进行光合作用，同时也要通过细胞呼吸消耗有机物，C错误；过程③中ATP的合成需要消耗能量，往往与放能反应相联系；过程④是ATP的水解，释放能量，往往与吸能反应相联系，D正确。
12．(2023·鹰潭市模拟)将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中，观察液滴的移动情况。下列相关叙述错误的是( A )
A．若甲中液滴右移，乙中液滴左移，则该萌发种子只进行有氧呼吸
B．甲中液滴右移，乙中液滴不动，则葡萄糖中C的转移途径可能为：葡萄糖→丙酮酸→酒精
C．若换成萌发的花生种子，则可能出现甲、乙中液滴都左移的情况
D．为了使实验更严密，可以增设等量的死小麦种子，其他装置与乙相同的一组实验
【解析】 若甲装置中的液滴向右移动，说明消耗O2的体积小于释放CO2的体积，说明萌发的种子进行无氧呼吸，而乙中液滴左移，说明密闭容器中氧气被消耗，萌发的种子进行有氧呼吸，因此可以说明萌发的种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A错误；甲装置中的液滴向右移动，说明消耗O2的体积小于释放CO2的体积，说明萌发的种子一定进行了无氧呼吸，乙中液滴不动，说明没有消耗氧气，因而综合分析可知，萌发的种子只进行了无氧呼吸，因此此时葡萄糖中C的转移途径可以为：葡萄糖→丙酮酸→酒精，B正确；若换成萌发的花生种子，由于花生种子中脂肪含量高，在氧化分解时会消耗更多的氧气，即消耗的氧气量大于产生的二氧化碳量，因此，甲装置中会发生左移，乙装置中因为氧气的消耗也会左移，C正确；为了使实验更严密，可以增设等量的死小麦种子，其他装置与乙相同的一组实验，也可设置其他装置与甲相同的一组实验，D正确。故选A。
二、非选择题
13．(2023·海口模拟)已知2H2O2===2H2O＋O2↑，催化剂能促使过氧化氢分解，我们可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请回答：
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，生物体内酶的化学本质是_蛋白质或RNA__。
(2)同无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是_酶降低活化能的作用更显著__。
(3)若要利用适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、3.5%FeCl3溶液、0.01%过氧化氢酶溶液等材料用品，设计实验同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性，请简要写出实验思路及预期的实验结果。
①实验思路：_实验分三支试管(组)，分别加入过氧化氢和过氧化氢酶、过氧化氢和FeCl3溶液、过氧化氢和蒸馏水(或取3支试管，先各加适量H2O2溶液，再分别向上述3支试管中加适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液)。观察各试管(组)中释放气泡(氧气)的快慢__。
②预期的实验结果：_O2的释放速度从快到慢依次是加酶溶液的试管(组)、加FeCl3溶液的试管(组)、加蒸馏水的试管(组)__。
③结论：酶具有催化作用和高效性。
【解析】 (1)绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。(2)酶和无机催化剂催化作用的实质都是降低化学反应的活化能，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高是因为酶降低活化能的作用更显著。(3)验证过氧化氢酶具有催化作用，需要设置加入过氧化氢酶的实验组和不加过氧化氢酶(加蒸馏水)的对照组形成对照实验；验证过氧化氢酶具有高效性，需要设置加入过氧化氢酶的实验组和加无机催化剂(FeCl3溶液)的对照组形成对照实验。①实验思路：实验分三支试管(组)，分别加入过氧化氢和过氧化氢酶、过氧化氢和FeCl3溶液、过氧化氢和蒸馏水(或取3支试管，先各加适量H2O2溶液，再分别向上述3支试管中加适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液)。观察各试管(组)中释放气泡(氧气)的快慢。②预期的实验结果：O2的释放速度从快到慢依次是加酶溶液的试管(组)、加FeCl3溶液的试管(组)、加蒸馏水的试管(组)。
14．(2023·潍坊模拟)素有“水中人参”之称的泥鳅生活的环境易受重金属镉的污染，重金属镉会降低泥鳅体内消化酶的活性，从而影响泥鳅的生长繁殖。
(1)酶发挥作用时易受环境影响而降低或丧失生物学活性，这表明酶起催化作用时的作用条件_比较温和__。
(2)请以淀粉酶为例，设计实验来验证Cd2＋会使淀粉酶的活性降低。将下列实验步骤补充完整，并预期实验结果(实验材料有：淀粉、从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液、含Cd2＋的溶液、碘液)。
实验步骤：取A(作实验组)、B两支试管，在A、B试管中均先加入等量的从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液，然后_往A试管中加入适量的含Cd2＋的溶液，往B试管中加入等量的蒸馏水__，在相同且适宜的条件下处理一段时间，再往A、B两支试管中加入等量的淀粉溶液，一段时间后向两支试管中滴加等量的碘液，_观察并比较A、B两支试管中的颜色变化__。预期实验结果：_A组试管中显现蓝色，B组试管中不显现蓝色(或A组试管中的蓝色明显比B组试管中的深)__。
【解析】 (1)酶发挥作用时易受环境影响而降低或丧失生物学活性，这表明酶起催化作用时的作用条件比较温和。(2)分析题干信息可知，该实验的目的是“验证Cd2＋会使淀粉酶的活性降低”，该实验的自变量是是否加入Cd2＋。实验中可取A(作实验组)、B两支试管，在A、B两支试管中加入等量的从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液，然后往A试管中加入适量的含Cd2＋的溶液，往B试管中加入等量的蒸馏水，在相同且适宜的条件下处理一段时间后，再往A、B两支试管中加入等量的淀粉溶液，一段时间后向两支试管中滴加等量的碘液，观察并比较A、B两支试管中的颜色变化。预期实验结果为A组试管中的蓝色明显比B组试管中的深。
15．(2023·南昌模拟)为了确定小豆作为林果行间套种作物的适宜性，实验小组通过田间试验和盆栽试验，测定了全光和弱光(全光的48%)条件下两个小豆品种的光合作用特性，结果如下表所示(光补偿点是指光合作用与呼吸作用达到平衡时的光照强度；气孔导度表示气孔张开的程度)。
回答下列问题：
(1)小豆叶肉细胞中的叶绿素分布在_叶绿体的类囊体薄膜__上，叶绿素主要吸收_蓝紫光和红光__。据表中数据可知，在弱光条件下，两种小豆叶肉细胞中叶绿素的含量均增加，其意义是_叶肉细胞通过增加叶绿素的含量来增强对光能的吸收，以适应弱光环境__。
(2)分析表格中数据可知，遮光会降低小豆的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，其原因是
_遮光导致气孔导度变小，从外界环境吸收的CO2减少，使叶肉细胞暗反应减慢__。
(3)若弱光条件下品种B小豆的净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小豆的干重会_增加__(填“增加”“不变”或“降低”)，理由是_品种A小豆的光补偿点低于品种B小豆的，当处于品种B小豆的光补偿点时，品种A小豆的净光合速率大于0，会积累有机物__，因此品种_A__(填“A”或“B”)小豆对弱光的适应能力更强。
【解析】 (1)小豆叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。据表中数据可知，在弱光条件下，两种小豆叶肉细胞叶绿素含量均增加，可能是小豆叶肉细胞通过增加叶绿素的含量来增强对光能的吸收，以适应弱光环境。(2)分析表格中数据可知，遮光(弱光组)导致气孔导度变小，从外界环境吸收的CO2减少，使叶肉细胞暗反应减慢，故小豆的最大净光合速率降低。(3)品种A小豆的光补偿点低于品种B小豆的，当品种B小豆处于光补偿点时，净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小豆的净光合速率大于0，会积累有机物，能正常生长，因此品种A小豆对弱光的适应能力更强。
能力达标测试
一、选择题(每道题只有一个最合理的答案。)
1. (2023·威海模拟)“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它们的结构会随着与ATP和ADP的交替结合而改变，促使ATP转化成ADP，同时引起自身或与其结合的分子产生运动，参与物质跨膜运输、肌肉收缩、转录等一系列重要生命活动。下列相关分析正确的是( D )
A．“分子马达”的结构改变使其失去活性
B．“分子马达”具有酶的功能，其参与的活动一般与放能反应相联系
C．叶绿体中光合色素吸收光能的过程需要“分子马达”的直接参与
D．参与细胞分裂间期染色体复制的“分子马达”有解旋酶、RNA聚合酶等
【解析】 由题干知，“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它们的结构会随着与ATP和ADP的交替结合而改变，促使ATP转化成ADP，“分子马达”的结构改变并没有使其失去活性，A错误；“分子马达”能促使ATP转化成ADP，具有酶的功能，其参与的活动一般与吸能反应相联系，B错误；叶绿体中光合色素吸收光能的过程产生ATP，并没有ATP的水解过程，不需要“分子马达”的直接参与，C错误；细胞分裂间期染色体复制时需要消耗能量，需要“分子马达”的参与，如解旋酶、RNA聚合酶等，D正确。
2．(2023·德阳市模拟)萤火虫尾部发光器能发光的机理如图所示，利用该原理制成了ATP快速荧光检测仪。检测仪含有荧光素、荧光素酶等物质，适用于食品饮料生产过程关键控制点监控以及医疗系统和卫生监督机构即时采样监测。下列说法正确的是( C )
A．ATP是细胞中的能量“货币”，细胞中储存大量ATP为生命活动供能
B．ATP快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留，不能检测微生物数量
C．ATP快速荧光检测仪可以检测残留的需氧型微生物和厌氧型微生物
D．荧光素酶可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
【解析】 ATP是细胞中的能量“货币”，但细胞中ATP的含量较少，需要ATP与ADP不断转化为生命活动供能，A错误；根据分析可知，微生物残留量、微生物数量越多，产生的ATP越多，所发荧光强度越强，B错误；ATP快速荧光检测仪能检测残留的所有能产生ATP的微生物，需氧型微生物和厌氧型微生物都能产生ATP，C正确；荧光素酶可以催化荧光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素，D错误。
3．(2023·许阳模拟)如图表示淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时，淀粉的剩余量和反应时间的关系。关于此图的解读，正确的是( C )
A．若a、b、c表示不同温度下淀粉剩余量和反应时间的关系，则三者中b曲线的温度最适
B．若a、b、c表示不同pH下淀粉剩余量和反应时间的关系，则在c曲线的pH条件下，酶已失活
C．若a、b、c表示不同酶浓度下淀粉剩余量和反应时间的关系，则a曲线的酶浓度最大
D．若K＋、Mg2＋对淀粉酶的活性分别有促进、抑制作用，则c曲线对应的是加K＋的实验
【解析】 最适温度下酶的活性最高，酶促反应速率最快，三者中a曲线的温度最合适，A错误；pH影响酶的活性，但a、b、c三条曲线表示的pH条件下酶均有活性，B错误；若实验条件为不同的酶浓度，a曲线条件下淀粉水解完所需时间最短，a曲线的酶浓度最大，C正确；据题意可知，c曲线表示Mg2＋对淀粉酶的活性有抑制作用，则a、c曲线分别表示加入K＋、Mg2＋的实验，D错误。
4．(2023·苏州模拟)ATP合酶是合成ATP所需要的酶，分子结构由突出于膜外的亲水性头部和嵌入膜内的疏水性尾部组成。当H＋顺浓度梯度穿过ATP合酶时，该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列关于ATP合酶的分析，错误的是( C )
A．ATP合酶在线粒体、叶绿体内都有分布
B．ATP合酶既具有催化作用，同时也具有运输作用
C．ATP和ADP的相互转化过程都需要ATP合酶的催化
D．ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP时，伴随着能量的储存
【解析】 在线粒体基质和线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上都能合成ATP，因此在线粒体和叶绿体中均有ATP合酶，A正确；结合题干信息“当H＋顺浓度梯度穿过ATP合酶时，该酶能促使ADP与Pi形成ATP”，可推测ATP合酶既具有催化作用又具有运输作用，B正确；ATP合酶能催化ADP与Pi形成ATP，不能催化ATP水解，ATP转化为ADP的过程中，需要能够水解ATP的酶的参与，C错误；ATP合酶催化ADP与Pi形成ATP时，能量储存在特殊化学键中，D正确。
5．(2023·青岛模拟)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，进行了相关实验。图甲是将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别混合摇匀，保温5分钟后，对各组淀粉剩余含量进行检测的结果；图乙是40 ℃时测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的含量随时间变化的曲线。根据实验结果分析，下列相关叙述中正确的是( C )
A．该实验的自变量是温度，无关变量有pH、反应时间、溶液的量等
B．酶A在20 ℃时活性较高，酶B在40 ℃时活性较高
C．其他实验条件不变，若适当升高温度，图乙中P点将向左移动
D．该实验可用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性
【解析】 该实验的自变量是温度、酶的种类，无关变量有pH、反应时间、溶液的量等，A错误；酶A在50 ℃时活性较高，酶B在40 ℃时活性较高，B错误；图乙是40 ℃时测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的含量随时间变化的曲线，其他实验条件不变，若适当升高温度，酶的活性增强，图乙中P点将向左移动，C正确；由于该实验是探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，而用斐林试剂检测麦芽糖的含量需要水浴加热，会干扰实验结果，D错误。
6．(2023·芜湖模拟)我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白(PSP)，成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。下列说法错误的是( B )
A．自然光合系统只能还原C3，而光敏蛋白可直接还原CO2
B．黑暗条件下自然光合系统中的暗反应可持续进行，而光敏蛋白发挥作用离不开光照
C．光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似
D．该研究为减轻温室效应提供了新思路
【解析】 自然光合系统只能还原C3，而在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，A正确；自然光合系统中，暗反应需要光反应提供的ATP、NADPH等，故黑暗条件下自然光合系统中的暗反应不能持续进行，B错误；依据题意，在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，降低大气CO2浓度，故光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似，为减轻温室效应提供了新思路，C、D正确。
7．(2023·张家界模拟)某实验小组将小鼠的肝细胞研磨后分离出线粒体和细胞质基质，向三支试管中分别加入等量的细胞质基质、线粒体悬浮液和细胞匀浆(含细胞质基质和线粒体)，再向各试管中加入等量的葡萄糖溶液，在有氧等适宜的条件下培养。一段时间后，各试管中葡萄糖含量的变化如图所示。下列相关叙述正确的是( A )
A．b试管中加入的是细胞质基质
B．a试管和c试管中都会释放二氧化碳
C．b试管和c试管中丙酮酸的代谢产物相同
D．消耗相同质量的葡萄糖时，b试管释放的热量最多
【解析】 b试管中葡萄糖含量减少较慢，说明加入的是细胞质基质，A正确；a试管中葡萄糖含量没有变化，说明加入的是线粒体悬浮液，葡萄糖在线粒体悬浮液中不分解，故a试管不会释放二氧化碳，B错误；b试管和c试管中丙酮酸的代谢产物不同，前者进行无氧呼吸产生乳酸，后者进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，C错误；a试管中不反应，b试管中进行无氧呼吸，c试管中进行有氧呼吸，因此消耗相同质量的葡萄糖时，c试管释放的热量最多，D错误。
8．(2023·山东卷改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法错误的是( A )
A．甲曲线表示O2吸收量
B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸
C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小
【解析】 分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，则乙表示氧气吸收量，A错误；O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确；O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确；据图可知，O2浓度为a时CO2释放量最少，此时呼吸速率最弱，由于细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故可推知该浓度下葡萄糖消耗速率最小，最适合保存该器官，D正确。故选A。
9．(2023·海淀模拟)在相同培养条件下，研究者测定了野生型拟南芥和气孔发育不良的突变体在不同光强下的CO2吸收速率，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( B )
A．无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同
B．野生型和突变体均在光强为P时开始进行光合作用
C．光照强度在750～1 250 μml·m－2·s－1时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型
D．光照强度为Q时，二者光合速率的差异可能是由于突变体的气孔小于野生型
【解析】 由图可知，无光照时两曲线重合，表明无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同，A正确；P点是野生型和突变体光合作用强度和呼吸作用强度相等的点，它们在P点前就已进行光合作用，B错误；光照强度在750～1 250 μml·m－2·s－1时，单位时间内突变体吸收的CO2量小于野生型吸收的CO2量，因此单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型，C正确；由于突变体的气孔发育不良，结合图示，光照强度为Q时，野生型的光合速率比突变体的大，因此二者的差异可能是由于突变体的气孔小于野生型，造成突变体对CO2的吸收量少于野生型，D正确。
10．(2023·襄阳模拟)科研人员以甜瓜为对象，研究温度和CO2浓度对甜瓜净光合速率的影响，结果如图。据图分析，下列说法正确的是( D )
A．甜瓜净光合速率与环境温度始终呈正相关
B．26 ℃时，与1.2 mL/L CO2浓度相比，1.4 mL/L CO2浓度下叶绿体中C5含量高
C．图中净光合速率的变化与光照强度有关
D．26 ℃时，CO2浓度从1.2 mL/L增至1.6 mL/L的过程中，净光合速率显著上升可能与呼吸速率受到高浓度CO2的抑制有关
【解析】 在一定范围内，甜瓜净光合速率随温度升高而升高，但超过最适温度，其净光合速率随温度升高而下降，A错误；26 ℃时，随CO2浓度升高，短期内C5的消耗加快而C5的生成不变，故与1.2 mL/L CO2浓度相比，1.4 mL/L CO2浓度下叶绿体中C5含量低，B错误；本实验的自变量是温度和CO2浓度，光照强度是无关变量，应相同且适宜，因此净光合速率的变化与光照强度无关，C错误；CO2是光合作用的原料，CO2浓度为1.2～1.6 mL/L时，CO2浓度增高，暗反应速率增大，光合作用合成有机物的速率增大；同时，CO2浓度高抑制细胞呼吸，呼吸速率下降，因此净光合速率显著上升，D正确。
11．(2023·荆州模拟)在一定的光照强度范围内，植物的光合作用随着光照强度的增强而逐渐增强，同一叶片在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度称为光补偿点；当达到某一光照强度后，光合速率不再增加，此时的光照强度称为光饱和点。如表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据(注：灌浆期幼穗开始有机物积累，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期米粒已变硬，但谷壳仍呈绿色)。下列对表中数据的分析有误的是( C )
A．乙品种水稻的最终产量比甲品种高
B．在灌浆期，甲品种的最大净光合速率比乙小，可积累的有机物也比乙少
C．据表分析随着水稻的逐渐成熟，叶片光合作用会逐渐增强
D．水稻从灌浆期到蜡熟期最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关
【解析】 从表中的数据推测，灌浆期幼穗开始有机物积累，而乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲品种，故乙品种可积累的有机物多，能获得较高产量，A、B正确；据表中的数据分析可知，植物由灌浆期到蜡熟期，甲、乙品种的光补偿点增大，光饱和点降低，最大净光合速率均在下降，即水稻叶片在水稻逐渐成熟过程中光合作用逐渐下降，C错误；叶片的叶绿素含量减少是导致净光合速率下降原因之一，D正确。
12．(2023·武昌区模拟)红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是( D )
A．光照强度为a时，每日光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少
B．光照强度大于b时，限制红松P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等
D．若适当增加土壤中无机盐镁的含量，一段时间后B植物的a点左移
【解析】 光照强度为a时，对于人参(B)而言，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1，白天12小时没有积累有机物，晚上进行细胞呼吸消耗有机物，一昼夜干重减少，A错误；光照强度大于b时，限制红松(A)P/R值增大的主要外界因素仍然是光照强度，在d点之后，限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2浓度，B错误；阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率低，光照强度为c时，二者的P/R值相同，但呼吸速率不同，故净光合速率不同，C错误；对于人参(B)而言，a点光合速率与呼吸速率的比值(P/R)为1，对应的光照强度为其光补偿点，若适当增加土壤中无机盐镁的含量，B植物合成的叶绿素增多，达到光补偿点需要的光照强度变小，故一段时间后B植物的a点左移，D正确。
二、非选择题
13．(2023·长沙模拟)根据研究者对蛋白酶进行的一系列研究，回答下列问题：
(1)已知一定量的蛋白质，用三种不同来源的蛋白酶来进行三组实验，各组实验条件均相同，每隔一段时间测定各组产物氨基酸的量，据此计算单位时间氨基酸的产生量并进行比较。这一实验的目的是 探究不同来源蛋白酶的活性 。请写出一项可以减少实验误差的措施：_每组实验重复几次，记录的数据取平均值(其他方法合理也可)__。
(2)将获得的某蛋白酶提取液，以蛋白质和淀粉为底物进行研究，得到图1、2、3。从图1、2中可以看出酶与酸在作用上的不同点是_酶具有专一性，而酸没有__；图3中加入蛋白酶与加酸相比，得到同样多的产物，加酶组所需的时间更短，其原因是酶_降低化学反应的活化能的效果更显著，催化效率更高__。
(3)研究者将蛋白酶通过酶工程改造后加入洗衣粉中，发现比普通洗衣粉有更强的去污能力。某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法_否__(填“是”或“否”)合理，理由是_蛋白酶会降解脂肪酶__。
【解析】 (1)根据题意，本实验的目的是探究不同来源蛋白酶的活性。为减少实验误差，可每组实验重复几次，实验结果取记录数据的平均值等。(2)据图1可知，加入蛋白酶使蛋白质底物剩余量减少，而淀粉底物剩余量没有发生变化，说明蛋白酶催化分解蛋白质而不分解淀粉。据图2可知，加入酸使蛋白质和淀粉底物剩余量都减少，说明酸催化分解蛋白质和淀粉。实验结果说明酶与酸在作用上的不同点是酶具有专一性，而酸没有；据图3可知，与加酸组相比，酶降低化学反应的活化能的效果更显著，催化效率更高。(3)脂肪酶的本质是蛋白质，蛋白酶会降解脂肪酶。
14．(2023·淄博模拟)油菜素内酯(BR)被称为第六类植物激素。研究人员以玉米幼苗为材料，探究不同浓度的BR对玉米幼苗光合速率、呼吸速率和干重的影响，实验数据如表所示(QCO2的单位：mg·g－1dw·h－1)。请回答问题：
(1)BR浓度为0的这组实验可作为该实验的_对照组__。
(2)玉米幼苗吸收的CO2参与光合作用的暗反应，该阶段固定CO2形成的C3在ATP和NADPH的作用下形成_(CH2O)(或糖类)__和_C5__。据表中数据分析，用浓度为_10－7__mg/L的BR处理的幼苗地上部相对呼吸速率远远高于其他处理。幼苗干重随BR浓度变化的趋势可描述为_在10－7～10－3mg/L范围内，幼苗干重随着BR浓度的升高而增加，到10－3mg/L以后，随BR浓度的升高而减少__。
(3)研究表明，BR促进构成RuBP羧化酶的rbcl蛋白的大量表达，进而使RuBP羧化酶的活性增强，这说明植物激素可以通过影响_基因的表达(转录和翻译)__过程来调节植物生命活动。
(4)在玉米没有完全成熟时，将果穗和秸秆一起收获并切碎，放入青贮池中厌氧发酵，一段时间后作为牛羊的青饲料。从能量利用的角度分析这样做的目的是_提高能量的利用率(其他合理答案也可)__。
【解析】 (1)BR浓度为0的这组实验可作为该实验的对照组，来说明不同浓度的BR所起到的作用。(2)玉米幼苗吸收的CO2参与光合作用的暗反应，该阶段固定CO2形成的C3在ATP和NADPH的作用下形成(CH2O)和C5。据表中数据分析，用浓度为10－7mg/L的BR处理的幼苗地上部相对呼吸速率远远高于其他处理。幼苗干重随BR浓度变化的趋势可描述为BR浓度在10－7～10－3mg/L范围内，幼苗干重随着BR浓度的升高而增加，到10－3mg/L以后，随BR浓度的升高而减少。(3)研究表明，BR促进构成RuBP羧化酶的rbcl蛋白的大量表达，进而使RuBP羧化酶的活性增强，这说明植物激素可以通过影响基因的表达(转录和翻译)过程来调节植物生命活动。(4)在玉米没有完全成熟时，将果穗和秸秆一起收获并切碎，放入青贮池中厌氧发酵，一段时间后作为牛羊的青饲料。从能量利用的角度分析这样做的目的是提高能量的利用率。
15．(2023·徐州模拟)1937年植物学家赫尔希发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚靛酚(DCPIP)，在没有CO2供应的条件，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验。请回答下列问题：
(1)自然环境中，NADP＋与e－和H＋结合，形成NADPH。NADPH的中文名称是_还原型辅酶Ⅱ__。叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是_类囊体薄膜__。
(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是_避免叶绿体吸水涨破__，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是_有气泡产生__。
(3)试管A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要_光照__，设置B和D试管的目的是说明DCPIP 在光照和黑暗条件下自身均不会变色 。
(4)实验结束后A试管的叶绿体中没有糖类产生，主要原因是_氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应(或密闭环境中没有CO2)__。
【解析】 (1)NADPH的中文名称是还原型辅酶Ⅱ。自然条件下叶肉细胞中的叶绿体产生NADPH的场所是类囊体薄膜。(2)实验中制备叶绿体悬浮液时使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的形态，而使用蒸馏水会使叶绿体吸水涨破；A试管有叶绿体和光照可以发生光反应，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡产生。(3)试管A和C的自变量是有无光照，说明氢产生的条件是需要光照；试管B和D的自变量也是有无光照，但其没有叶绿体悬浮液，这是为了说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身均不会变色。(4)在实验结束时，A试管中的叶绿体中没有糖类产生，主要是因为氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应或密闭环境中没有CO2。
16．(2023·临沂检测)拟南芥是十字花科的草本植物，植株较小、生长周期短、结实多、形态特征分明，广泛分布于我国多省区，是目前全球应用最广泛的模式植物。研究人员通过人工诱变筛选出一株拟南芥突变体，其叶绿素含量仅为野生型拟南芥的52%。图1表示在25 ℃时不同光照强度下突变型和野生型拟南芥的净光合速率。图2中A、B分别表示某光照强度下突变型和野生型拟南芥的气孔导度(单位时间进入单位面积叶片的CO2量)和胞间CO2浓度。请分析回答下列问题：
(1)如果将拟南芥置于黑暗中培养，其他条件适宜，一段时间后叶片颜色出现黄化现象，主要原因是_在黑暗条件下，无叶绿素合成，且原有的叶绿素降解__。
(2)图1在2 000 μml·m－2·s－1的光照强度下，突变型拟南芥叶绿体中ADP的移动方向为_由叶绿体基质向类囊体薄膜移动__。
(3)据图2分析，_突变型__(填“突变型”或“野生型”)拟南芥在单位时间内固定的CO2多，理由是_突变型的气孔导度大，进入叶片的CO2多，而胞间CO2浓度与野生型相近，说明突变型的光合速率较高，能较快地消耗CO2__。
(4)结合图1和图2分析，当光照强度大于a点时，突变型具有较高的净光合速率，推测可能的原因是_一方面外界的光照强度弥补了叶绿素含量少带来的不利影响；另一方面可能突变型的暗反应速率较高__。
【解析】 (1)将拟南芥置于黑暗中培养，其他条件适宜，一段时间后叶片颜色出现黄化现象，主要原因是在黑暗条件下，无叶绿素合成，且原有的叶绿素降解。(2)图1在2 000 μml·m－2·s－1的光照强度下，突变型拟南芥叶绿体中ADP的移动方向为由叶绿体基质向类囊体薄膜移动。(3)据图2分析，突变型拟南芥在单位时间内固定的CO2多是因为突变型的气孔导度大，进入叶片的CO2多，而胞间CO2浓度与野生型相近，说明突变型的光合速率较高，能较快地消耗CO2。(4)结合图1和图2分析，当光照强度大于a点时，突变型具有较高的净光合速率可能是因为一方面外界的光照强度弥补了叶绿素含量少带来的不利影响；另一方面可能突变型的暗反应速率较高。品种
处理
最大净光
合速率
(μml CO2·
m－2·s－1)
光补偿点
(μml·
m－2·s－1)
叶绿素
含量
(mg·
g－1)
气孔导度
(ml H2O
·m－2
·s－1)
A
全光
14.99
45.9
2.29
0.22
弱光
9.59
30.7
4.36
0.12
B
全光
16.16
43.8
2.88
0.16
弱光
8.85
41.7
3.21
0.09
生长期
光补偿
点(μml·
m－2·s－1)
光饱和点
(μml·
m－2·s－1)
最大净光合速
率(μml CO2·
m－2·s－1)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
65
50
1 796
1 886
20.17
28.06
蜡熟期
72
70
1 652
1 405
18.57
13.23
BR浓度
(mg/L)
喷洒后第6天
幼苗
干重 (g)
第2叶光合速率
地上部呼吸速率
QCO2
相对值
QCO2
相对值
0
8.3
100%
2.7
100%
0.497 3
10－7
8.6
103.6%
8.0
296.3%
0.581 8
10－5
11.5
138.6%
2.8
103.7%
0.607 4
10－3
10.5
126.5%
2.2
81.5%
0.710 0
10－1
8.4
101.2%
2.5
92.6%
0.530 8
100
8.1
97.6%
1.7
63.0%
0.449 8
试管编号
A
B
C
D
叶绿体悬浮液
1 mL
—
1 mL
—
DCPIP
0.5 mL
0.5 mL
0.5 mL
0.5 mL
0.5 ml/L蔗糖溶液
4 mL
5 mL
4 mL
5 mL
光照条件
光照
光照
黑暗
黑暗
上层液体颜色
无色
蓝色
蓝色
蓝色