高考生物一轮复习单元质检卷3细胞的能量供应和利用 含解析 人教版

细胞的能量供应和利用

(时间:45分钟,满分:100分)

一、选择题(每小题6分,共66分)

1.下列关于酶的叙述,正确的是(　　)

A.在酶促反应中,酶对化学反应的催化效率称为酶活性

B.与无机催化剂相比,酶为化学反应提供的活化能更多,使之具有高效性

C.高温、低温、过酸和过碱都会使酶的空间结构受到破坏而永久失活

D.DNA能控制蛋白质类酶的合成,但不能控制RNA类酶的合成

答案 A

解析 在酶促反应中,酶的催化效率称为酶活性,A项正确;与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,而不能提供能量,B项错误;低温不会破坏酶的空间结构,只是抑制酶活性,C项错误;DNA既能控制蛋白质类酶合成,也能控制RNA类酶合成,D项错误。

2.(2018湖北八校二模)下列关于酶和ATP的叙述,正确的是(　　)

A.酶使细胞代谢高效而有序地进行,对生命活动具有重要的调节作用

B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液可以验证酶的专一性

C.酶和ATP均具有高效性和专一性

D.将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸上,产物是ADP

答案 D

解析 酶在细胞代谢中起催化作用,没有调节作用,A项错误;蔗糖及其水解产物遇碘液不发生颜色变化,因此不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性,B项错误;酶具有高效性和专一性,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,不具有高效性和专一性,C项错误;ATP水解会导致ATP分子中的高能磷酸键断裂,游离的磷酸可与腺嘌呤核糖核苷酸结合生成ADP,D项正确。

3.下列有关下图的叙述,错误的是(　　)

A.ADP被释放后,蛋白质还能结合ATP

B.与图中蛋白质具有相同功能的物质,有些不能与双缩脲试剂发生紫色反应

C.图中的能量可用于细胞内需要能量的生命活动

D.该蛋白质也可结合ADP和Pi合成ATP

答案 D

解析 根据题图,该过程为ATP的水解,图中的蛋白质为ATP水解酶,而酶在反应前后数量和性质不变,A项正确;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B项正确;ATP水解释放的能量可以用于各种生命活动,C项正确;ADP和Pi结合生成ATP需要的酶为ATP合成酶,不同于ATP水解酶,D项错误。

4.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法正确的是(　　)

A.①代表的物质是ADP,③是腺嘌呤核糖核苷酸

B.若要探究酶b的最适pH,应在中性左右设置实验自变量

C.释放能量最少的过程是Ⅲ

D.大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体

答案 C

解析 分析图示可知,①为ADP,②为腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),③是腺苷,④是磷酸,⑤是能量,A项错误;酶b的最适pH应呈偏酸性,B项错误;Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ过程断裂的是普通化学键,所以释放能量最少的过程是Ⅲ,C项正确;大肠杆菌细胞属于原核细胞,原核细胞中没有线粒体,D项错误。

5.为探究CO2浓度和光照强度对植物光合作用的影响,某兴趣小组设计了如右图所示的实验装置若干组,利用缓冲液维持密闭小室内CO2浓度的相对恒定,室温25 ℃进行了一系列的实验,对相应装置准确测量的结果如下页左上表所示,下列说法错误的是              (　　)

A.组别1中液滴左移的生理原因是植物有氧呼吸消耗了氧气

B.组别6中液滴右移的生理原因是植物光合作用产生氧气量小于有氧呼吸消耗氧气量

C.与组别3比较可知,限制组别2液滴移动的主要环境因素是光照强度

D.与组别4比较可知,限制组别3液滴右移的主要环境因素是CO2浓度

答案 B

解析 组别1中没有光照,液滴向左移动2.24 mL/h代表的是植物的有氧呼吸消耗的密闭小室内的氧气量,由于室温维持在25 ℃,其他组别的有氧呼吸强度保持不变,A项正确;组别6中在光照强度为1 500 lx,CO2浓度为0.03%时,既进行光合作用又进行有氧呼吸,液滴向右移动9.00 mL/h,说明光合作用产生的氧气量大于有氧呼吸消耗的氧气量,B项错误;组别2和3相比,CO2浓度均为0.03%,光照强度分别是800 lx和1 000 lx,液滴移动的主要限制因素是光照强度,C项正确;组别3和4相比,光照强度均为1 000 lx,CO2浓度分别是0.03%和0.05%,限制液滴移动的主要环境因素是CO2浓度,D项正确。

6.小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的变化而变化(如下图)。下列相关叙述错误的是(　　)

A.小麦的CO2固定量与外界CO2浓度在一定范围内呈正相关

B.CO2浓度在100 mg/L时小麦几乎不固定CO2

C.CO2浓度大于360 mg/L时玉米不再固定CO2

D.玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2

答案 C

解析 在一定范围内,随着外界CO2浓度的增加,小麦的CO2固定量不断增大,说明小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关,A项正确;由图可知,外界CO2浓度在100 mg/L时小麦几乎不固定CO2,B项正确; CO2浓度大于360 mg/L时,玉米固定CO2的速率不变,但仍然固定CO2,C项错误;外界CO2浓度在100 mg/L 时小麦几乎不固定CO2,而玉米能够固定CO2,说明玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2,D项正确。

7.下图所示各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是(　　)

A.图丁表示小鼠体内酶活性与外界环境温度的关系

B.图丙表示酵母菌呼吸时氧气浓度与CO2产生量的关系,a点时产生ATP最多

C.图乙所示物质运输速率不受呼吸酶抑制剂的影响

D.图甲表示人的成熟红细胞中ATP生成速率与氧气浓度的关系

答案 D

解析 小鼠属于恒温动物,在外界环境温度变化时,小鼠能维持体温相对稳定,因此小鼠体内酶活性基本不变,A项错误;图丙a点时,细胞呼吸速率最低,产生的ATP最少,B项错误;图乙中物质的运输速率与氧气浓度有关,而且与物质的浓度有关,属于主动运输,该运输方式需要能量,因此运输速率会受到呼吸酶抑制剂的影响,C项错误;人的成熟红细胞中没有线粒体,只能依靠无氧呼吸产生能量,因此人体成熟红细胞中ATP生成速率与氧气浓度无关,D项正确。

8.下面是几个使用同位素标记方法的实验,对其结果的叙述错误的是(　　)

A.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是14CO2→14C3→(14CH2O)

B.利用15N标记某丙氨酸,附着在内质网上的核糖体将出现15N,而游离的核糖体无15N

C.给水稻提供14CO2,则其根细胞在缺氧状态有可能出现14C2H5OH

D.小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到O,呼出的二氧化碳也可能含有C18O2

答案 B

解析 光合作用中标记二氧化碳中的14C,转移途径是先到C3再到糖类,A项正确;利用15N标记丙氨酸,在游离的核糖体和附着在内质网上的核糖体都会出现15N,B项错误;给水稻提供标记的CO2,会通过光合作用转移到植物的糖类中,糖类在缺氧状态下进行无氧呼吸可能会出现含标记的乙醇,C项正确;小白鼠吸入的18O2在有氧呼吸第三阶段会形成O,O再参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2,D项正确。

9.下图表示胃蛋白酶活性与温度、pH之间的关系,以下叙述正确的是(　　)

A.胃蛋白酶的最适pH是3

B.胃蛋白酶的活性受温度和pH的影响

C.据图无法推断胃蛋白酶的最适温度

D.随着pH的升高,酶的活性逐渐降低

答案 B

解析 由题图可知,在温度相同,pH分别为2.0、2.5、3.0的条件下,胃蛋白酶的催化反应速率不同,其中在pH为2.5时酶的催化反应速率最大,说明胃蛋白酶的最适pH为2.5左右,A项错误。由题图可知,当pH一定、温度不同时,胃蛋白酶的活性不同,当温度一定、pH不同时,胃蛋白酶的活性也不同,说明胃蛋白酶的活性受温度和pH的影响,B项正确。据图可推断胃蛋白酶的最适温度为37 ℃,C项错误。由题图可知,在最适pH前,随着pH的升高,酶的活性逐渐升高;超过最适pH后,随pH的升高,酶的活性降低,因此随着pH的升高,酶的活性先升高后降低,D项错误。

10.

(2018陕西西安中学一模)如右图所示,在最适温度和光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况,下列说法错误的是(　　)

A.植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感

B.当CO2吸收量为C时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等

C.D点植物甲叶肉细胞内的C3含量比B点高

D.适当降低光照强度,B点将向右移动

答案 B

解析 环境中CO2浓度升高到一定程度后,植物乙CO2的吸收量降低幅度大,植物甲CO2的吸收量保持不变,因此植物乙对CO2浓度变化更敏感。当CO2吸收量为C时,植物甲与植物乙的净光合速率相等,由于植物甲的呼吸速率比植物乙大,根据实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此植物甲合成有机物的量比植物乙多。CO2浓度由B点增加到D点时,植物甲叶肉细胞内C3的合成量增加而消耗量不变,因此细胞内C3的含量增加。图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的,B点时甲的光合作用强度与细胞呼吸强度相等,降低光照强度后,在较高浓度的CO2条件下才能使CO2吸收量与CO2释放量相等,因此B点将右移。

11.仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区,这些植物经长期适应和进化,发展成特殊的固定二氧化碳的方式——景天酸代谢途径(见下图)。下列相关说法错误的是(　　)

A.晚上气孔开放,CO2被PEP固定为OAA再被还原成苹果酸储存到液泡中

B.白天这些多肉植物通过光反应可生成[H]和ATP

C.白天气孔关闭,暗反应固定的CO2均来自细胞质基质中的苹果酸直接脱羧

D.采用景天酸代谢途径可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分

答案 C

解析 在热带干旱地区,生物适应环境的方式一般是白天气孔关闭晚间开放,由图知,在晚间CO2+PEP→OAA→苹果酸等,A项正确;光反应的产物是[H]和ATP,B项正确;光合作用暗反应固定的CO2,一部分来自细胞质基质中苹果酸脱羧,一部分来自线粒体中丙酮酸分解,C项错误;白天气孔关闭,能有效降低蒸腾作用,防止水分大量散失,D项正确。

二、非选择题(共34分)

12.(16分)(2018江苏卷)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题。

(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为　　　　　　　　　　　,其中大多数高等植物的　　　　　需在光照条件下合成。 

(2)在甲形成过程中,细胞核编码的参与光反应的中心蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在　　　　　(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在　　　　　　(填场所)组装。 

(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为　　　　　　后进入乙,继而在乙的　　　　　　(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的　　　　　　(填场所)转移到ATP中。 

(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括　　　　　　(填序号)。 

①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2　④酶的合成

答案 (1)叶绿素、类胡萝卜素　叶绿素　(2)类囊体膜上　基质中　(3)丙酮酸　基质中　内膜上　(4)①②④

解析 (1)甲为叶绿体,与光合作用有关的色素包括叶绿素、类胡萝卜素,其中叶绿素的合成需要光照条件。(2)光反应发生在类囊体膜上,与光反应有关的中心蛋白应该在类囊体膜上组装;Rubisco(催化CO2固定的酶)是暗反应过程需要的酶,暗反应发生在叶绿体基质中,Rubisco(催化CO2固定的酶)的小亚基应在叶绿体基质中组装。(3)丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二、三阶段的反应;丙酮酸被分解成二氧化碳发生在线粒体基质中;有氧呼吸前两阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧气结合,生成水的同时产生能量,其中一部分能量转移到ATP中。NADPH可在线粒体内膜上被利用。(4)光合作用的暗反应阶段C3化合物的还原需要ATP;某些物质的运输以及蛋白质的合成也需要ATP供能;H2O裂解释放O2发生在光反应阶段,该阶段不消耗ATP。

13.(18分)(2018全国Ⅱ卷)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示,据图回答问题。

(1)从图可知,A叶片是树冠　　　　(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是　 

　。 

(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的　　　　　反应受到抑制。 

(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是　　　　　　　。 

答案 (1)下层　A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片

(2)暗

(3)无水乙醇

解析 (1)据图可知,相同光照强度下,两种叶片净光合速率有所不同,且A叶片达到净光合速率最大值时的光照强度小于B叶片达到净光合速率最大值时的光照强度,所以A叶片是树冠下层的叶片。

(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光合作用的光反应不变,光反应产生的ATP和NADPH不变,A叶片净光合作用速率下降的原因是暗反应受到抑制。

(3)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以常用无水乙醇提取绿叶中的叶绿素。