解密04 细胞的能量供应和利用（分层训练)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练（解析版）

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解密04 细胞的能量供应和利用（分层训练)
A组 基础练
第I卷（选择题）
一、单选题(共0分)
1．（2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高二期末）下图表示过氧化氢分解的过程，实验说明酶具有的特性是（    ）

A．专一性
B．高效性
C．多样性
D．酶的作用条件较温和
【答案】B
【分析】酶的特性：
1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；
2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；
3、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的；
图中表示该实验中，三只试管分别做了加入了H2O2酶，加入FeCl3，未加酶的处理，该实验证明了酶具有高效性。
【详解】分析题图曲线可知，该实验的自变量是催化剂的种类，未加酶的实验作为空白对照，与加入无机催化剂相比，加入酶的实验组最先达到平衡点，说明酶的催化作用具有高效性。
故选B。
【点睛】
2．（2022·甘肃·白银市第十中学高二期中）与光合作用有关的色素和酶分别分布在叶绿体的（    ）
A．类囊体薄膜上、基质 B．类囊体薄膜、类囊体薄膜和基质
C．类囊体薄膜上和基质、基质 D．类囊体薄膜上和基质、类囊体薄膜上和基质
【答案】B
【分析】叶绿体是具有双膜结构的细胞器，叶绿体是光合作用的场所，在叶绿体基质中分布着由类囊体垛叠形成的基粒，类囊体膜上分布着与光反应有关的色素和酶，是光反应的场所，叶绿体的基质中含有由暗反应有关的酶，是暗反应的场所。
【详解】光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，与光反应有关的酶在类囊体薄膜上，与暗反应有关的酶在叶绿体基质中，综上，B项正确。
故选B。
【点睛】本题综合考查光合作用中色素的分布和酶的分布．解题的关键是掌握光合作用的过程，明确每一个阶段的场所和所需要的物质以及反应的条件。
3．（2022·全国·高一课时练习）下列有关细胞呼吸原理应用的分析，错误的是（    ）
A．种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是细胞有氧呼吸受阻
B．陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是产生的乳酸对细胞有毒害作用
C．人体成熟红细胞只能进行无氧呼吸，分解葡萄糖，产生乳酸，从而获取能量
D．人体在剧烈运动后，会感到肌肉酸痛，是因为肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸的原因
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、种在湖边的玉米，长期被水淹，由于根部细胞供氧不足，细胞有氧呼吸受阻，进行无氧呼吸产生酒精，酒精对根有毒害作用，导致生长不好，A正确；
B、陆生植物无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，不是乳酸，B错误；
C、人体成熟红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，分解葡萄糖，产生乳酸，从而获取能量，C正确；
D、人在剧烈运动时肌肉细胞有氧呼吸供能不足，会通过无氧呼吸补充能量的供应，而无氧呼吸的产物是乳酸，会导致肌肉酸痛，D正确。
故选B。
4．（2022·广东广州·高三阶段练习）二十世纪六十年代米切尔（Mitchell）的化学渗透假说提出：光反应中ATP的合成是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的（如图甲所示）。1963年，贾格道夫通过巧妙实验为ATP合成的化学渗透机制提供了早期证据（如图乙所示）。下列相关叙述错误的是（　　）

A．图甲中类囊体内侧的H+通过协助扩散方式运至类囊体外侧
B．图乙中第三步的缓冲液pH=8是为了类囊体膜内外形成H+浓度差
C．图乙中第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi
D．图乙中第四步在黑暗中进行操作的目的是避免光照产生O2
【答案】D
【分析】1、物质跨膜运输的方式：①自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如：氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。②协助扩散：借助转运蛋白（载体蛋白和通道蛋白）的扩散方式，如红细胞吸收葡萄糖。③主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。
2、光合作用光反应阶段：场所在类囊体薄膜，光合色素吸收光能，用于水的光解、ATP和NADPH的合成，光能转化为ATP与NADPH中的化学能。
【详解】A、类囊体中的H+通过H+通道运至类囊体外侧，借助离子通道从高浓度到低浓度的运输属于协助扩散，A正确；
B、经过第一步和第二步，类囊体内外的pH为4，第三步将类囊体置于pH=8的缓冲介质中，就会出现类囊体膜内为pH=4，类囊体膜外为pH=8，从而在类囊体膜内外形成H+浓度差，B正确；
C、在有关酶的催化作用下，由H+提供的电势能可以提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，故第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi，C正确；
D、第四步在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP产生的影响，排除光照的作用，用以证明实验中产生的ATP是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的，并非为了避免光照产生O2，D错误。
故选D。
5．（2022·陕西·高三阶段练习）下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述，错误的是（    ）
A．色素提取过程中加入碳酸钙是为了防止色素被破坏
B．滤液细线应该触及层析液，便于色素的溶解和分离
C．滤纸条上的叶绿素a呈蓝绿色，且含量最多
D．提取色素的原理是色素易溶解于有机溶剂，分离原理是色素在层析液中溶解度不同
【答案】B
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小的，扩散速度慢。
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、色素提取过程中加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，A正确；
B、滤液细线应不能触及层析液，否则色素会溶于层析液，不利于色素的分离，B错误；
C、滤纸条上的叶绿素a呈蓝绿色，且含量最多，C正确；
D、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，D正确。
故选B。
【点睛】
6．（2021·河南省上蔡第一高级中学高一）如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是(　　)

A．a过程一定伴随O2的释放，d过程不需要O2的直接参与
B．a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中C3的还原
C．a、c中合成ATP所需的能量来源不同
D．c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中
【答案】D
【分析】据图分析：图中A是光反应， B是暗反应，C是细胞呼吸，D是ATP的利用。
A过程(光反应)：(1) 水的光解2H2O 4[H]+O2， (2) ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP；
B过程(暗反应) ：(1) CO2固定CO2+C52C3， (2) C3的还原2C3(CH2O) +C5；
C过程(有氧呼吸)：C6H12O6+ 6H2O+ 6O26CO2+ 12H2O+能量。
【详解】A、a是光反应，产物有氧气、ATP和[H]等， D是ATP的利用，不需要O2的直接参与，A正确；
B、a是光反应；产物有氧气、ATP和[H]等 ，其中ATP和[H]可以参与B暗反应中三碳化合物的还原，B正确；
C、a光反应过程产生的ATP全部被用来进行暗反应合成有机物，c是细胞呼吸只是光合作用中的有机物中的一部分，且呼吸作用过程中大 部分的能量以热能形式散失，故a过程产生的ATP远多于C过程产生的ATP， C正确；
D、呼吸作用c过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，D错误。
故选 D。
7．（2023·全国·高三专题练习）如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是（    ）

A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光
B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体吸收利用的光能减少
D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470 nm波长的光的利用量显著减少
【答案】C
【分析】分析题图：叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收420 ~ 470nm波长的光(蓝紫光)和640 ~ 670nm波长的光(红光) ；类胡萝卜素主要吸收400 ~ 500nm波长的光(蓝紫光)。
【详解】A、由图可知，类胡萝卜素主要吸收400nm ~ 500nm波长的光，A正确；
B、由图可知，叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多，因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；
C、由图可知，由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体吸收利用的光能增多，C错误；
D、叶绿素吸收420nm ~ 470nm波长的光较多。当缺镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420nm ~ 470nm波长的光变少，则植物对420nm ~ 470nm波长的光的利用量显著减少，D正确。
故选C。
【点睛】本题以图形为载体，考查了叶绿体中色素对光合作用的影响等相关知识。考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，有一定的难度。
8．（2022·黑龙江·建三江分局第一中学高三期中）在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到下图近似同心的四个色素环，下列说法正确的是（    ）

A．④的色素在层析液中的溶解度最高
B．提取色素时加入少许CaCO3和SiO2
C．若提取的是缺镁叶片中的色素，则最外侧两圈色素环颜色较淡
D．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光和红光
【答案】B
【分析】色素分离实验原理是色素在层析液中溶解度不同，溶解度从大到小依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，溶解度越大，扩散的越快。据图分析可知，①为胡萝卜素、②为叶黄素、③为叶绿素a、④为叶绿素b。
【详解】A、由分析可知，①扩散的最快，其溶解度最高，A错误；
B、提取色素时加入少许SiO2可使研磨更充分，加少许CaCO3可保护色素，B正确；
C、镁是合成叶绿素的原料，若叶片缺镁，则叶绿素含量少，会使最内侧的两圈色素环颜色较淡，C错误；
D、最外侧两圈色素是胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光，D错误。
故选B。
9．（2020·山东·高考真题）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（    ）
A．“浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B．“鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C．“净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D．“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
【答案】C
【分析】参与酒精的制作的微生物是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水，在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、“浸曲发”是将酵母菌活化，可以使微生物代谢加快，A正确；
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2，使溶液中出现气泡，B正确；
C、在做酒过程中，为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”，即蒸熟，C错误；
D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透，防止温度过高导致微生物（酵母菌死亡），D正确。
故选C。
【点睛】本题需要考生结合酵母菌的代谢类型进行分析，理解题干中的相关术语是解答本题的关键。
10．（2020·北京·高考真题）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（    ）

A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度 D．反应体系的pH
【答案】B
【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。
【详解】A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；
B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；
C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；
D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。
故选B。
【点睛】
11．（2022·内蒙古·赤峰二中高三阶段练习）如图为探究水稻种子萌发时细胞呼吸类型的实验装置，假设萌发种子仅以葡萄糖为呼吸底物，观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2个单位。下列有关分析错误的（    ）

A．水稻种子萌发过程中有机物的总量减少，有机物种类增多
B．水稻种子萌发时进行细胞呼吸的场所有细胞质基质和线粒体
C．水稻种子萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为3:1
D．实验期间萌发的水稻种子细胞不会进行产生乳酸的无氧呼吸
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：
装置1中：NaOH吸收了CO2，所以测定的是O2的吸收量，因此能判断有氧呼吸的强度。
液滴向左移动，说明吸收了O2，进行了有氧呼吸。
装置2中：红色液滴向右移动，说明CO2的释放大于O2的吸收，表明进行了无氧呼吸。
【详解】A、水稻种子萌发过程中由于呼吸作用消耗，有机物的总量减少，由于有有机物的转化，有机物种类增多，A正确；
B、观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2个单位，说明萌发是既进行了有氧呼吸，又进行了无氧呼吸，故其呼吸场所有细胞质基质和线粒体，B正确；
C、装置1的红色液滴左移了6个单位，说明有氧呼吸消耗了6个单位的氧气，对应消耗1个单位的葡萄糖，装置2的红色液滴右移了2个单位，说明无氧呼吸产生了2个单位的二氧化碳，说明无氧呼吸对应产生1个单位的葡萄糖，故萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1:1，C错误；
D、水稻种子无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，D正确。
故选C。
12．（2021·河南省上蔡第一高级中学高一）甲、乙两图都表示密闭容器中某植物以葡萄糖为底物进行呼吸作用时CO2和O2的含量变化。下列相关叙述不正确的是（    ）

A．甲图中a氧浓度对应乙图中的A点
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的8倍
C．乙图中C对应氧浓度下最适合储藏植物器官
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
【答案】B
【分析】分析题图：甲图用柱形图表示了呼吸作用中氧气吸收量和二氧化碳释放量之间的关系，氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸；氧浓度为b、c时CO2的释放量大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；氧浓度为d时，CO2的释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸。乙图用曲线图表示了随氧气浓度的增加呼吸作用的变化，A点时只进行无氧呼吸。贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时（图甲中的c点、图乙中的C点）的氧浓度。
【详解】A、据分析可知，甲图中氧浓度为a时，只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；
B、甲图中氧浓度为b时，CO2释放量为6、O2吸收量为2，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。有氧呼吸过程消耗O2量与产生的CO2量相等，因此有氧呼吸产生的二氧化碳为2，无氧呼吸产生的二氧化碳为4，根据有氧呼吸物质变化关系：1C6H12O6～6CO2，可推断出有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/3；根据无氧呼吸中物质变化关系：1C6H12O6～2CO2，可推断出无氧呼吸消耗的葡萄糖为2，则此时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的6倍，B错误；
C、贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时（图甲中的c点、乙图中C点）的氧浓度，C正确；
D、据分析可知，甲图中氧浓度为d时，细胞只进行有氧呼吸，没有酒精产生，D正确。
故选B。
13．（2020·全国·高考真题）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（    ）
A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【答案】D
【分析】呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气=生成的二氧化碳量；若只进行无氧呼吸，当呼吸产物是酒精时，生成的酒精量=生成的二氧化碳量。
【详解】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确；
B、若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量，B正确；
C、若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确；
D、若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。
故选D。
14．（2019·全国·高考真题）若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为
A．有机物总量减少，呼吸强度增强
B．有机物总量增加，呼吸强度增强
C．有机物总量减少，呼吸强度减弱
D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
【答案】A
【分析】根据题干信息分析，将n粒种子置于黑暗环境中使其萌发，得到n株黄化苗，该过程中没有光照，所以种子在萌发过程中只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，也不能合成叶绿素，所以幼苗是黄化苗。
【详解】根据题意分析，种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种子萌发过程中，呼吸作用强度增加，而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
15．（2022·山东·邹城市第二中学高二阶段练习）下图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化曲线，据图分析有关叙述正确的是（    ）

A．一天中适当遮光均会显著增强净光合速率
B．a~b段叶肉细胞内合成ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C．M点时该植物体内叶肉细胞消耗的二氧化碳量一般大于该细胞呼吸产生的二氧化碳量
D．6:30左右在不遮光的条件下限制该植物光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度
【答案】C
【分析】分析题文和图形：该实验的自变量是时间和遮光程度，因变量是净光合速率。遮光条件下，植物的净光合速率表现为不断增加最后趋于稳定，且遮光30%的净光合速率高于遮光80%；而不遮光条件下，植物会出现净光合速率下降的现象，其主要原因是中午光照太强，导致气孔关闭，进而导致二氧化碳吸收不足引起的。
【详解】A、据图分析，在5：30至7：30间，30%遮光时的净光合速率较不遮光的低，A错误；
B、a～b段位于图中80%遮光曲线上，此时净光合速率小于0，即光合作用强度小于呼吸作用强度，结合题图可知，此时该植物能进行光合作用，故a～b段叶肉细胞内合成[H]的场所不仅有细胞质基质和线粒体，还有叶绿体，B错误；
C、M点80%遮光时该植物体净光合速率等于0，也就是植物体内所有能进行光合作用的细胞消耗的CO2量等于所有细胞呼吸产生的CO2量，但是就叶肉细胞来说，其光合作用消耗的CO2量一般大于该细胞呼吸作用产生的CO2量，C正确；
D、6：30左右在不遮光的条件下该植物净光合速率随光照强度的提高而提高，说明此时限制该植物光合速率的主要因素是光照强度，而非CO2浓度，D错误。
故选C。

二、多选题(共0分)
16．（2021·广西·鹿寨县鹿寨中学高一阶段练习）下列对酶高效性的描述，正确的是（    ）
A．酶能为生化反应大量提供活化能
B．酶作为反应物促进反应反应进行
C．酶能明显降低化学反应的活化能
D．酶的催化能力与无机催化剂相同
【答案】C
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
【详解】A、酶不能为生化反应大量提供活化能，能降低化学反应的活化能，A错误；
B、酶只起催化作用，不能直接作为反应物促进化学反应的进行，B错误；
C、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，能明显降低化学反应的活化能，C正确；
D、酶具有高效性，酶的催化能力和无机催化剂不相同，D错误。
故选C。
17．（2022·山东·高三专题练习）驱动蛋白是能够催化ATP水解，能利用ATP水解所释放的能量驱动自身及所携带的货物分子沿细胞骨架运动的一类蛋白质，可将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。下列叙述正确的是（    ）
A．驱动蛋白上存在细胞骨架的结合部位
B．驱动蛋白由C、H、O、N、P 5种元素构成
C．驱动蛋白能识别ATP并降低ATP的活化能
D．驱动蛋白需要经过内质网和高尔基体加工
【答案】AC
【解析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N，驱动蛋白在细胞内发挥作用，属于胞内蛋白，不需要内质网和高尔基体的加工。
【详解】A、驱动蛋白能沿细胞骨架运动，说明驱动蛋白能与细胞骨架结合，其分子上存在细胞骨架的结合部位，A正确；
B、驱动蛋白是蛋白质，在组成上含有C、H、O、N，一般不含P，B错误；
C、驱动蛋白能够催化ATP水解，则驱动蛋白能识别ATP并降低ATP的活化能，C正确；
D、驱动蛋白是胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体加工，D错误。
故选AC。
18．（2022·山东·汶上圣泽中学高三阶段练习）豌豆种子细胞呼吸时，底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示，下列有关种子萌发和发育说法正确的是（    ）

A．12～14小时这段时间，种子主要的呼吸方式为无氧呼吸
B．在豌豆种子发育，有机物快速积累时期，应创设低温条件
C．可以使用三苯基氯化四唑（TTC）鉴定种子“死活”
D．b点后氧化分解的底物可能包括糖类、脂肪等物质
【答案】ACD
【分析】种子萌发的外界条件有充足的水分、适宜的温度和足够的氧气，种子萌发的初期主要进行无氧呼吸，胚根突破种皮后主要进行有氧呼吸。脂肪中氧的含量低于糖类，脂肪氧化分解时消耗的氧的体积大于产生二氧化碳的体积。
【详解】A、无氧呼吸不吸收氧气，产生二氧化碳，有氧呼吸消耗葡萄糖时，产生的二氧化碳体积与消耗氧的体积相同。据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸，A正确；
B、种子快速发育时期，细胞代谢旺盛，植物光合作用强才能积累更多有机物，需要提供适宜的温度等条件，B错误；
C、由题可知，TTC与细胞呼吸时底物经脱氢酶催化所释放的氢发生红色反应，只有活细胞才能进行呼吸作用，因此，可以用来鉴定种子“死活”，C正确；
D、b点后吸收的O2量远多于释放的CO2量，说明氧化分解的底物除糖类还有脂肪类等物质，D正确。
故选ACD。
19．（2021·山东·高考真题）关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（    ）
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O
C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用
D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O
【答案】ABD
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；
B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗 H2O，B正确；
C、有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的 O2 不一定只来自光合作用，C错误；
D、光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O，D正确。
故选ABD。
【点睛】
20．（2022·全国·高三阶段练习）单位土地面积上植物光合作用所积累的有机物中的能量占这块地面上太阳辐射量的比率称为光能利用率，理论计算值一般可达6%～8%，一般农田平均光能利用率只有0.4%。农作物光能利用率较低的原因不可能是（    ）
A．太阳光中的紫外光和红外光通常不能被植物用于光合作用
B．没有合理密植可能导致照射在叶片上的太阳光较少
C．田间CO2浓度较低限制了叶绿体内膜上NADPH和ATP的生成速率
D．光反应所生成的ATP用于其他生命活动较多而用于还原C。的较少
【答案】CD
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。
【详解】A、光合作用所利用的光为可见光，紫外光和红外光不能被利用，进而导致光能利用率低的原因，A错误；
B、没有合理密植，种植过稀，导致光照照在裸露的土地上，无法被利用，或者种植过密时，有效光照叶面积达到最大，但呼吸作用持续增加，因而导致净光合作用减弱，光合产物积累减少，导致农作物光能利用率较低，B错误；
C、NADPH和ATP的生成场所是叶绿体中的类囊体膜，不在叶绿体内膜，符合题意，C正确；
D、光反应所生成的ATP只用于暗反应过程中C3的还原，符合题意，D正确。
故选CD。
第II卷（非选择题）
三、综合题(共0分)
21．（2022·全国·高三专题练习）1941年，美国科学家鲁宾和卡门用_____________的方法，研究了光合作用中氧气的来源。第一组给植物提供______________，第二组给同种植物提供________________在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是_____，第二组释放的都是18O2。
【答案】     同位素示踪     H2O和 C18O2     H218O和CO2     O2
【解析】略
22．（2022·重庆八中高一）如图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题。

(1)有氧呼吸是从________的氧化分解开始的，全过程分为________个阶段。
(2)有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________；释放的CO2是在第________阶段产生的；H2O是在第________阶段形成的；产生ATP最多的是第________阶段。
(3)有氧呼吸中氧的作用是_____________________，写出有氧呼吸的总反应式： ________________。
【答案】     葡萄糖     三     线粒体     丙酮酸     二     三     三     与氢结合生成水，同时生成大量的ATP     C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量
【分析】梳理有氧呼吸的过程、场所等相关知识。在此基础上，结合对图示分析对各问题情境进行解答。
【详解】(1)有氧呼吸是从葡萄糖的氧化分解开始的，全过程分为三个阶段。
(2)有氧呼吸的主要场所是线粒体。有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量；有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量；有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量。综上所述，进入线粒体的呼吸底物是丙酮酸；释放的CO2是在第二阶段产生的；H2O是在第三阶段形成的；产生ATP最多的是第三阶段。
(3)有氧呼吸中氧的作用是与氢结合生成水，同时生成大量的ATP。有氧呼吸的总反应式为C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量。
23．（2023·全国·高三专题练习）某生物兴趣小组研究植物A和植物B的光合作用速率与光照强度之间的关系设计并进行相关实验，实验结果如图所示，请回答下列问题：

(1)该实验应该在___的温度下进行，以排除____变量对实验结果的影响。
(2)该实验中二氧化碳的吸收速率代表的是______（选填“净光合速率”、“总光合速率”或“呼吸作用速率”），除此以外还可以用单位时间内_______来表示。
(3)间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式，据上图实验结果可知，植物A和植物B是否适合间作套种？___，你的依据是_____。
(4)图中属于阴生植物的是植物_______。阳生植物和阴生植物在叶片的形态结构、叶绿体的结构和光合色素含量等方面都有所不同，适应各自的生活环境，试从这些角度说出阴生植物适应环境的特点_______（答出一点即可）。
【答案】(1)     适宜     无关
(2)     净光合速率     氧气的释放量或有机物的积累量
(3)     适合（或是）     植物 A 光饱和点较强，适合强光下生长，植物 B 光饱和点较弱，适合弱光下生长，间作套种能提高它们对阳光等资源的利用率，从而提高农作物产量
(4)     B     叶片大而薄，叶绿体中类囊体膜面积更大，光合色素含量更高

【分析】总光合速率可用O2产生速率、CO2固定（或消耗）速率、有机物产生（或制造、生成）速率来表示；净光合速率可用O2释放速率、CO2吸收速率、有机物积累速率来表示；呼吸速率可用黑暗中O2吸收速率、黑暗中CO2释放速率、有机物消耗速率来表示。
(1)
该实验研究植物A和植物B的光合作用速率与光照强度之间的关系，自变量为光照强度。实验过程中需遵循单一变量原则，应保证无关变量相同且适宜，而温度属于无关变量，所以该实验应该在适宜的温度条件下进行，以排除无关变量对实验结果的影响。
(2)
净光合作用速率是总光合作用速率与呼吸作用速率之差。当光照强度较弱时，光合作用速率小于呼吸速率，图中二氧化碳的吸收速率为负值，说明该实验中二氧化碳的吸收速率代表的是净光合速率。光合作用过程中CO2为原料，产物有O2和有机物，故除了可用CO2的吸收速率来表示，还可用单位时间内氧气的释放量或有机物的积累量来表示。
(3)
光饱和点是指植物达到最大光合速率时所需的最小光照强度，由图可知，植物 A 的光饱和点较大，适合在光照强度较强的条件下生长，而植物 B 的光饱和点较小，适合在光照强度较弱的条件下生长，二者进行间作套种能有效利用不同层次的阳光，提高它们对阳光等资源的利用率，从而提高农作物产量，所以植物A和植物B适合间作套种。
(4)
阴生植物适合在弱光条件下生长，其光补偿点和光饱和点都较小，故图中属于阴生植物的是植物B。在较低光照下阴生植物光合作用强度大于阳生植物，说明阴生植物在较低的光照条件下可以更好地吸收光能。从叶片的形态结构看，阴生植物叶片大而薄，增大了受光面积；从叶绿体的结构看阴生植物叶绿体基粒较大，基粒上的类囊体数目多而且膜面积更大；从光合色素含量看阴生植物所含的光合色素更高。
【点睛】本题结合图示主要考查光合作用的过程、影响光合作用的因素和阴生植物、阳生植物的区别，意在强化学生对相关知识的理解与图画的分析能力。
24．（2020·全国·高考真题）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：
（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_____________________（答出2点即可）。
（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_____________________（答出1点即可）。
（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是___________________，选择这两种作物的理由是___________________。
作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光饱和点/μmol·m-2·s-1
1 200
1 180
560
623


【答案】     减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用     肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收     A和C     作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
【分析】1、中耕松土是指对土壤进行浅层翻倒、疏松表层土壤。中耕的作用有：疏松表土、增加土壤通气性、提高地温，促进好气微生物的活动和养分有效化、去除杂草、促使根系伸展、调节土壤水分状况。
2、矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被植物的根系选择吸收。
【详解】（1）中耕松土过程中去除了杂草，减少了杂草和农作物之间的竞争；疏松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根细胞的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收，从而达到增产的目的。
（2）农田施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。
（3）分析表中数据可知，作物A、D的株高较高，B、C的株高较低，作物A、B的光饱和点较高，适宜在较强光照下生长，C、D的光饱和点较低，适宜在弱光下生长，综合上述特点，应选取作物A和C进行间作，作物A可利用上层光照进行光合作用，作物C能利用下层的弱光进行光合作用，从而提高光能利用率。
【点睛】本题结合具体实例考查光合作用和呼吸作用的相关内容，掌握光合作用和呼吸作用的原理、影响因素及在生产中的应用是解题的关键。
25．（2022·全国·高一单元测试）淀粉是玉米籽粒的主要组成成分﹐占籽粒干重的70%左右，因此玉米籽粒的灌浆过程主要是淀粉合成和积累的过程。茎、叶等源器官制造的光合产物以蔗糖形式运输到库器官（籽粒），在一系列酶的催化作用下形成淀粉。催化蔗糖降解的酶是SS，SS催化籽粒淀粉合成反应的第一步。某科研人员对两株玉米品种（豫玉22号与费玉3号）籽粒蔗糖含量和SS活性的变化进行了研究，结果如图所示。请回答下列问题：

(1)蔗糖___________（填“能”或“不能”）与斐林试剂起反应，它的水解产物为_______________________。
(2)若要鉴定SS的化学本质，可将SS溶液与___________混合，若出现紫色，则表明SS的化学本质是蛋白质。
(3)催化淀粉合成的酶与催化淀粉水解的酶不同，这体现了酶的___________性。
(4)综合甲、乙两图分析费玉3号在20天至40天期间玉米籽粒合成淀粉的速率比豫玉22号要快的原因： _____________。
【答案】(1)     不能     葡萄糖与果糖
(2)双缩脲试剂
(3)专一
(4)在20天至40天期间，费玉3号蔗糖含量以及SS活性始终高于豫玉22号，在相同时间内，前者就会有更多的蔗糖水解以合成淀粉

【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
3、酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和。
【详解】（1）蔗糖属于非还原性糖，不能与斐林试剂起反应，它的水解产物为葡萄糖与果糖。
（2）蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，所以若要鉴定SS的化学本质，可将SS溶液与与双缩脲试剂混合，若出现紫色反应，则表明SS的化学本质是蛋白质。
（3）催化淀粉合成的酶与淀粉水解的酶不同，这体现了酶的专一性。
（4）综合甲、乙两图分析：在20天至40天期间，费玉3号蔗糖含量以及SS活性始终高于豫玉22，在相同时间内，前者就会有更多的蔗糖水解以合成淀粉，所以费玉3号在20天至40天期间玉米籽粒合成淀粉的速率比豫玉22要快。
【点睛】本题结合图示，考查酶的相关知识，要求考生能够识记酶的特性，掌握影响酶促反应速率的因素，并结合曲线信息准确答题。
B组 提高练
一、单选题
1．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）图甲是将玉米的PEPC酶（与CO2的固定有关）基因与PPDK酶（催化CO2初级受体“PEP”的生成）基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图乙是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。下列相关叙述错误的是（    ）

A．PEPC酶应在转双基因水稻叶肉细胞的叶绿体基质中发挥作用
B．将温度调整为25℃，重复图甲相关实验，A点会向左下方移动
C．转双基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在高温、强光环境中
D．转双基因水稻通过提高相关酶的最适温度从而增强光合速率
【答案】D
【分析】1、分析图1：两种水稻的起点相同，说明呼吸速率相同，其中A表示原种水稻在某温度下的光饱和点，A点以前限制光合作用的因素是光照强度，A点之后的限制因素主要是温度和二氧化碳浓度。
2、分析图2：图示表示不同温度条件下，在光照为1000Lux下两种水稻的净光合速率，两种水稻的相关酶最适温度都为35℃。
【详解】A、PEPC酶与CO2的固定有关，故转基因成功后，正常情况下，PEPC酶应在水稻叶肉细胞的叶绿体基质处发挥作用，A正确；
B、由图1可知，A点是原种水稻的光合速率最大值，A点时的净光合速率是20，根据图2可知，净光合速率是20对应的是30℃，因此结合图2判断，图1曲线所对应的温度应为 30℃；据图2可知，在 30℃条件下水稻的光合速率大于25℃时，故用温度25℃重复图1相关实验，则净光合速率减小，A点向左下移动，B正确；
C、由图1可知，转基因水稻的光饱和点和净光合速率要高于原种水稻，所以更适合栽种在光照强和高温环境中，C正确；
D、据分析可知，在光照为1000Lux下两种水稻的净光合速率，两种水稻的相关酶最适温度都为35℃，所以转双基因水稻并不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率的，D错误。
故选D。
2．（2022·甘肃·高台县第一中学高一阶段练习）下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（    ）
A．使用干燥的定性滤纸过滤后收集滤液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
【答案】B
【分析】叶绿素的提取和分离：
提取色素：用无水乙醇提取，首先加入二氧化硅研磨，然后用尼龙布过滤。
分离色素：制备滤纸条：干燥的定性滤纸条，一段剪去两角，距这端的1cm处画一条横线。坏笑那需要重复多次。
【详解】A、过滤时应该采用尼龙布，A错误；
B、将干燥处理过的定性滤纸条用于层析，B正确；
C、在画出一条滤液细线后待其干后再重复画线1～2次，C错误；
D、研磨叶片时，用无水乙醇溶解色素，D错误。
故选B。
3．（2022·全国·高一单元测试）高等植物的光合作用依赖光合色素。图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，乙是绿叶中色素分离的结果。下列叙述不正确的是(    )

A．图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3
B．图甲中①主要吸收蓝紫光，不吸收红光
C．图乙中的条带1在层析液中的溶解度最大
D．秋天植物叶片变黄是因为图甲中的②③转化为①
【答案】D
【分析】分析图甲，①表示胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，②是叶绿素b，③表示叶绿素a，②③统称为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。分析图乙，条带1是胡萝卜素，条带2是叶黄素，条带2是叶绿素a，条带4是叶绿素b。
【详解】A、由以上分析可知，图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3，A正确；
B、图甲中①为胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，不吸收红光，B正确；
C、溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散的快，位于滤纸条的最上端，C正确；
D、秋天植物叶片变黄是因为图甲中的②③被分解，叶黄素和胡萝卜素成为主要成分，所以最终叶片变黄，D错误。
故选D。
4．（2023·全国·高三专题练习）'下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（　　）
A．大肠杆菌没有线粒体，故不能进行有氧呼吸
B．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
C．人体剧烈运动时细胞主要进行无氧呼吸
D．荔枝储存在无氧、零上低温的环境中，可延长保鲜时间
【答案】B
【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸（主要场所在线粒体）和无氧呼吸（细胞质基质内进行）。原核细胞没有线粒体，但是具有有氧呼吸相关的酶，可以进行有氧呼吸。脂肪与糖类相比，氢多氧少，所以呼吸作用消耗的氧气更多，呼吸作用产生的水更多。
对于人来说，在剧烈运动的情况下，仍然是有氧呼吸为主。储存蔬菜水果需要零 上低温、低氧的环境中。
【详解】A、大肠杆菌虽无线粒体，但可进行有氧呼吸，A错误
B、油料作物种子脂质含量高，其氧元素所占比例低，萌发时需要大量氧气，因此宜浅播，B正确；
C、人体剧烈运动时仍以有氧呼吸为主，C错误；
D、荔枝储存在低氧、零上低温环境，可延长保鲜时间，D错误。
故选B。
5．（2022·全国·高一单元测试）在“乙醇发酵实验”活动中，以酵母菌和葡萄糖为材料，用澄清石灰水检测CO2，装置简图如图所示。下列叙述中错误的是（　　）

A．甲溶液为澄清石灰水，乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液
B．若澄清石灰水变浑浊，则说明酵母菌进行了需氧呼吸
C．为制造无氧环境，可在乙溶液液面上滴加植物油或液体石蜡
D．在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾，若颜色由橙色变成灰绿色则表明有乙醇产生
【答案】B
【分析】酵母菌是异样兼性厌氧菌，在无氧条件下可以无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；有氧条件下可以进行有氧呼吸产生水和二氧化碳。二氧化碳可以是澄清的石灰水变浑浊，酒精可与酸性重铬酸钾溶液发生反应变成灰绿色。
【详解】A、根据图中管子的位置及其长度可判断，乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液，代谢活动产生的气体会通过管子进入试管甲溶液中，所以甲溶液为澄清石灰水来检测二氧化碳的有无，A正确；
B、酵母菌是异样兼性厌氧菌，在无氧条件下可以无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；有氧条件下可以进行有氧呼吸产生水和二氧化碳，酵母菌在有氧条件和无氧条件下都可以产生二氧化碳，B错误；
C、植物油或液体石蜡可以隔绝空气，所以可以制造无氧环境，C正确；
D、乙醇可以和酸性的重铬酸钾溶液发生反应，使溶液颜色从橙色变成灰绿色，以此原理来检测乙醇的有无，D正确。
故选C。
6．（2022·全国·高一单元测试）下列关于酶的叙述正确的是（　　）
①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色
②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率
③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性
④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定
⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的
⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
A．③⑤⑥ B．②③⑥ C．③⑥ D．⑥
【答案】D
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的一类有机物，其本质有蛋白质和RNA两种；酶的催化具有专一性、高效性和温和性；酶催化的实质是通过酶参与反应过程降低反应所需的活化能。
【详解】①酶本质有蛋白质和RNA两种，其中蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA则不能，①错误；
②酶催化的实质是降低反应所需的活化能，②错误；
③酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应，蛋白酶只能催化蛋白质水解，因此酶具有专一性，③错误；
④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由遗传物质的表达决定，④错误；
⑤酶的作用场所可以在细胞内，也可以在细胞外，因此不一定要外分泌，不具有分泌功能的细胞也要进行生命活动，也需要酶，⑤错误；
⑥蛋白质类酶可以作为底物被蛋白酶水解， RNA类酶也可以作为底物被其水解酶分解，⑥正确。
故选D。
7．（2022·全国·高一单元测试）某活动小组探究有关因素对H2O2分解反应速率的影响，设计如下四组实验，下列说法不正确的是（    ）
实验编号
温度/℃
H2O2溶液浓度
加入的其它物质
①
25
10%
-
②
90
10%
-
③
25
10%
FeCl3
④
25
10%
肝脏研磨液

A．此实验的无关变量有H2O2溶液的浓度、试管的洁净程度等
B．通过实验③和④比较可以证明酶具有高效性
C．实验的自变量为反应条件不同
D．实验①和②可说明加热可以降低化学反应所需的活化能
【答案】D
【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；
2.酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】A、本实验的目的是探究有关因素对H2O2分解反应速率的影响，根据实验目的可知本实验的自变量是反应条件，因变量是反应速率，而H2O2溶液的浓度、试管的洁净程度等都属于无关变量，实验中的无关变量要求相同且适宜，A正确；
B、实验③和④中的单一变量是催化剂种类的不同，二者比较可以证明酶具有高效性，即，与无机催化剂相比，酶催化条件下反应速率更快，催化效率更高，体现了酶的高效性，B正确；
C、本实验的自变量为反应条件不同，因变量是 反应速率的变化，C正确；
D、实验①和②可说明加热可以加快反应速率，其提高反应速率的机理是：加热不是降低化学反应的活化能，而是提供了能量使H2O2更容易达到活跃状态，D错误。
故选D。
8．（2020·河北·大名县第一中学高二阶段练习）下列关于硝化细菌的叙述，错误的是（     ）
A．将二氧化碳和水合成糖类化合物所需能量为光能
B．将二氧化碳和水合成糖类化合物所需能量为化学能
C．硝化细菌细胞中含有将二氧化碳和水合成有机物的一系列酶
D．硝化细菌和绿色植物一样都是自养型生物
【答案】A
【分析】硝化细菌属于原核生物,细胞结构与大肠杆菌相似,仅有核糖体一种细胞器,可进行有氧呼吸,可通过化能合成作用合成有机物,在生态系统中属于生产者。
【详解】硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，这是糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动，所以硝化细菌也属于自养生物，A错误；B正确；D正确；硝化细菌能够将二氧化碳和水合成为糖类，所以硝化细菌细胞中含有将二氧化碳和水合成有机物的一系列酶，C正确。
9．（2022·陕西·高三阶段练习）如图表示某植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，下列说法中不正确的是（　　）

A．图中的叶肉细胞呼吸释放的CO2量大于光合作用固定的CO2量
B．M中NADPH的运动方向是从叶绿体的类囊体到叶绿体的基质
C．M、N都能产生ATP
D．真核细胞中都含有M、N，原核细胞中都不含M、N
【答案】D
【分析】分析图解：图中M表示叶绿体，叶绿体是进行光合作用的场所；N是线粒体，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。图中看出，线粒体有氧呼吸释放的二氧化碳除了供给叶绿体光合作用以外，还有部分扩散到细胞外，说明有氧呼吸强度大于光合作用强度。
【详解】A、分析题图可以推知，细胞中线粒体进行有氧呼吸释放的二氧化碳除了供叶绿体M使用外，还释放到外界环境中，则呼吸作用释放的CO2量大于光合作用吸收的CO2量，A正确；
B、叶绿体中[H]（NADPH）的运动方向是由叶绿体的囊状结构（光反应）到叶绿体的基质（暗反应），B正确；
C、M可以进行光合作用，N是有氧呼吸的主要场所，两者都可产生ATP，C正确；
D、蛔虫细胞中不含线粒体（N），叶绿体只分布在植物的绿色细胞中，根细胞中没有叶绿体（M），D错误。
故选D。
10．（2022·湖南·衡阳县第四中学高一期中）利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是（　　）

A．从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长
B．光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动
C．光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D．光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
【答案】D
【分析】分析题图可知，图甲装置中CO2缓冲液能够为叶片光合作用提供稳定的二氧化碳，因此装置中气体量变化为氧气的释放量；图乙表示在不同光照强度下，植物的净光合速率变化。净光合速率=真正光合速率－呼吸速率；真正光合速率=单位时间产生葡萄糖的速率或者产生氧气的速率；呼吸速率=单位时间消耗的氧气或者产生的CO2。
【详解】A、由图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较弱光照下生长，A错误；
B、光照强度为1 klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气，使液滴左移，B错误；
C、光照强度为3 klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等，C错误；
D、光照强度为6 klx时，E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，故此光照强度下，E植物叶圆片释放的氧气多，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。
故选D。
11．（2022·甘肃·武威第六中学高三阶段练习）如图为某兴趣小组探究绿色植物生理作用所用到的实验装置，I所给的条件有：①遮光；②适宜光照；Ⅱ烧杯中的物质有；③NaOH溶液；④CO2缓冲液；⑤蒸馏水，当呼吸作用以葡萄糖为底物时（不考虑产乳酸的呼吸），下列实验设计方案不能达到目的是（    ）

A．实验一①③，实验二②④，探究叶绿体内氧气的释放速率
B．实验一①③，实验二①④，探究植株可能进行的呼吸类型
C．实验一②③，实验二②④，验证CO2是植物光合作用的原料
D．实验一①③，实验二①⑤，探究有氧呼吸和无氧呼吸消耗糖的比例
【答案】B
【分析】1、真光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2、影响光合作用速率的环境因素有：温度、二氧化碳浓度、光照强度等。
3、根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式，通过探究氧气和二氧化碳的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值。
【详解】A、叶绿体内氧气的释放速率代表真光合作用，实验一①③遮光处理下，植物进行呼吸作用，NaOH溶液吸收呼吸产生的CO2，有色液滴的移动代表O2的消耗速率，即代表呼吸速率，故实验一①③测定呼吸速率，实验二②④适宜光照下，植物进行呼吸作用和光合作用，CO2缓冲液维持环境中CO2的稳定，有色液滴的移动代表O2的释放速率，故实验二②④测定植物的净光合速率，即测定叶绿体的O2释放量实际是测定真光合作用，将实验①③和②④的数据相加即为真光合作用速率，A不符合题意；
B、探究呼吸作用的类型必需排除光合作用的干扰，所以要遮光，自变量为有无O2，故必须设置为一组有氧，一组无氧，而实验一①③中NaOH溶液吸收CO2，实验二①④中CO2缓冲液维持CO2的稳定，不能有效设置成有氧和无氧两个组，不能探究植株的呼吸类型，B符合题意；
C、实验一②③中NaOH溶液吸收CO2，实验二②④中CO2缓冲液维持CO2的稳定，两组实验的自变量为有无CO2，在排除光照的干扰下，通过有无CO2的可以探究光合作用需要CO2，C不符合题意；
D、实验一①③中NaOH溶液吸收CO2，有色液滴的移动可代表O2的变化（不移动，说明无氧呼吸，向左移动说明有氧呼吸），实验二①⑤中有色液滴的移动代表O2和CO2的差值（差值为0，说明有氧呼吸；向右移动，说明有氧呼吸和无氧呼吸并存，向左移动，说明无氧呼吸），综合实验一①③，实验二①⑤O2和CO2的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值，D不符合题意。
故选B。
12．（2021·河南宏力学校高一期末）将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．图甲中的F点对应图乙中的g点
B．图乙中的e点对应图甲中的D点
C．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高
D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
【答案】A
【分析】分析图甲：二氧化碳浓度上升表示呼吸作用大于光合作用或光合作用为0，二氧化碳浓度下降时，表示光合作用大于呼吸作用；C点时玻璃钟罩内CO2浓度最高，此时净光合速率为0；F点玻璃钟罩内CO2浓度最低，此时净光合速率为0。
分析图乙，纵坐标表示植物吸收或释放CO2的速率，d、h两点植物净光合速率为0；f点时可能由于光照过强导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致光合作用强度下降。
【详解】A、分析题图甲可知，F点是由于光照强度减弱二氧化碳浓度由降低向增加转化的拐点，此点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，此点之后光合作用强度小于呼吸作用的强度，该点光合作用强度与呼吸作用强度相等，对应图乙中的h点，A错误；
B、图乙中的e点之后出现光合午休现象，图甲D点后曲线斜率下降，说明光合速率较之前有所下降，但仍高于呼吸速率，B图乙中的e点对应图甲中的D点，B正确；
C、分析题图可知，图乙中的d点之前光照强度弱，光合作用小于呼吸作用，玻璃罩内二氧化碳浓度增加，d时光合作用与呼吸作用相等，d点之后光合作用大于呼吸作用，玻璃罩内的二氧化碳减少，浓度降低，因此d点时玻璃罩内的CO2浓度最高，C正确；
D、分析图甲可知，这一昼夜之后G点玻璃罩内的二氧化碳浓度小于开始时A点的浓度，减少的这部分通过光合作用合成有机物储存在植物体内，因此植物体的有机物含量会增加，D正确。
故选A。
13．（2022·山东青岛·高三期中）光合作用暗反应过程中，CO2与RuBP在酶Rubisco的催化下生成3~磷酸甘油酸。O2与CO2竞争性结合RuBP，O2与RuBP反应后生成磷酸乙醇酸，最终释放CO2，该过程称为光呼吸。正在进行光合作用的绿色植物叶片在光照停止后，CO2释放量突然增加，称为“二氧化碳的猝发”。下列说法正确的是（    ）
A．光照过强气孔关闭，若植物呼吸强度不变，则CO2的产生量减少
B．光呼吸会消耗有机物，对植物生长不利，应该抑制
C．突然停止光照，磷酸乙醇酸的生成量增加
D．O2与RuBP反应的过程必需在光下进行
【答案】C
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】A、光照过强气孔关闭，O2与RuBP反应后释放CO2，若此时植物呼吸强度不变，则CO2的产生量增多，A错误；
B、光合作用中光反应产生的产物是ATP、[H]和O2，因此光呼吸可以消耗强光下的产物ATP、[H]和O2，又可防止强光下气孔关闭导致的二氧化碳的吸收减少，避免了细胞间隙CO2浓度过度降低的现象，这在一定程度上起到保护光合色素免受强光破坏的作用，对植物生长有利，B错误；
C、正在进行光合作用的绿色植物叶片在光照停止后，CO2释放量突然增加，留在细胞间隙CO2浓度降低，O2结合RuBP的几率增加，故磷酸乙醇酸的生成量增加，C正确；
D、O2与RuBP反应发生在光合作用暗反应过程中，在无光的条件下也能进行，D错误。
故选C。
14．（2022·安徽·高三阶段练习）线粒体内膜上的ATP合成酶合成ATP的机制：线粒体内膜两侧存在H+浓度差，H+顺浓度梯度的流动促进了ATP的合成。棕色脂肪细胞会大量表达UCP1蛋白，该蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差。下列叙述不合理的是（    ）
A．真核生物进行有氧呼吸主要在线粒体中进行，内膜折叠形成嵴为酶提供了大量附着位点
B．棕色脂肪细胞中会大量表达UCP1蛋白可能与表观遗传的调控有关
C．UCP1蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差可能与UCP1对H+的转运有关
D．1mol葡萄糖在棕色脂肪细胞内彻底氧化分解后储存在ATP中的能量比其他细胞多
【答案】D
【分析】H+通过ATP合酶进入线粒体基质是顺浓度梯度运输的，运输方式是协助扩散，当H+顺浓度梯度转运进入线粒体基质中时，可利用H+的势能使ADP与磷酸结合生成ATP。
【详解】A、线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场所，内膜向内折叠形成嵴为酶提供了大量附着位点，A正确；
B、棕色脂肪组织对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用，该组织细胞中含有大量的线粒体，线粒体内膜上有丰富的UCP1蛋白，该蛋白可抑制H+与线粒体内膜上的有关酶结合，减少 ATP的生成，使能量更多地以热能形式释放，UCP1蛋白的产生与表观遗传的调控有关，B正确；
C、棕色脂肪细胞会大量表达UCP1蛋白，该蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差，说明UCPl蛋白是H+的转运蛋白，C正确；
D、棕色脂肪细胞会表达大量的UCP1蛋白，该蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差，从而抑制ATP的合成，因此1mol葡萄糖在棕色脂肪细胞内彻底氧化分解后储存在ATP中的能量少于其他细胞，D错误。
故选D。
15．（2022·陕西宝鸡·高三阶段练习）西北农林科技大学对某甜瓜品种进行“低温锻炼对冷胁迫下幼苗超氧化物歧化酶(SOD，该酶能减缓植株的衰老)活性与叶绿素含量的影响”实验。设置了如下三组实验：T1(昼夜15～10 ℃)，T2(昼夜10～5 ℃)和CK(昼夜25～15 ℃)。低温锻炼十天后，将三组幼苗同时进行低温胁迫处理，测定各项生化指标，结果如下。下列相关分析错误的是（　　）

A．低温锻炼能防止甜瓜幼苗在冷胁迫下叶绿素的分解，提高幼苗的抗寒能力
B．在冷胁迫下，经低温锻炼的处理组SOD活性逐渐下降，但仍高于未经低温锻炼的CK组
C．幼苗经过低温锻炼后使清除自由基的机制起作用，增强其对冷胁迫环境下的适应能力
D．未锻炼的CK组冷胁迫后SOD活性降低不是其空间结构发生改变导致的
【答案】A
【分析】分析图示，从曲线图表示的意义可知，无论是胁迫前还是胁迫后，锻炼过的甜瓜幼苗的SOD活性均比未锻炼的要高。
【详解】A、在低温胁迫下，T1和T2组甜瓜幼苗细胞中叶绿素含量均低于CK组，说明低温锻炼不能防止甜瓜幼苗在冷胁迫下叶绿素的分解，A错误；
B、据图可知，未锻炼的植物冷胁迫前后酶活性下降明显高于经过锻炼的植株，无论胁迫前还是胁迫后，锻炼后的SOD活性都高于未经低温锻炼的CK组，B正确；
C、由题干可知，SOD能减缓植株的衰老，幼苗经过低温锻炼后，SOD活性提高，故低温锻炼可使清除自由基的机制起作用，增强其对冷胁迫环境下的适应能力，C正确；
D、低温会使酶的活性降低，但空间结构不改变，故未锻炼的CK组冷胁迫后SOD活性降低，不是其空间结构发生改变导致的，D正确；
故选A。

二、多选题
16．（2020·全国·高一课时练习）如图所示为苹果果实在一段时间内，随着环境中O2浓度的提高，其O2吸收量和CO2释放量的曲线。结合此图，错误的表述是（    ）

A．O2浓度为b时，无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等
B．O2浓度为a时，果实的无氧呼吸水平最低
C．O2浓度为a时，若cd=ca，则无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸消耗的葡萄糖量相等
D．O2浓度达到b以后，果实基本上靠有氧呼吸提供能量
【答案】ABC
【分析】苹果主要进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸反应方程式C6H12O6+6H2O+6O2（酶）→ 6CO2+12H2O+能量；无氧呼吸反应方程式C6H12O6（酶）→ 2C2H5OH+2CO2+能量。
【详解】A、O2浓度为b时，O2吸收量和CO2释放量相等，这时果实只进行有氧呼吸，A错误；
B、O2浓度为b时，果实的无氧呼吸水平最低，为0，不是a时最低，B错误；
C、O2浓度为a时，若cd=ca，则无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等，假设都是6，则有氧呼吸消耗葡萄糖为1，无氧呼吸消耗葡萄糖为3，C错误；
D、O2浓度达到b以后，果实只进行有氧呼吸，所以基本上靠有氧呼吸提供能量，D正确。
故选ABC。
【点睛】本题考查学生对有氧呼吸和无氧呼吸过程的记忆，结合图片分析有氧呼吸和无养呼吸强弱。
17．（2022·江苏·高三专题练习）细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示。下列有关叙述错误的是（    ）

A．产物B浓度高低变化对酶1活性的调节属于负反馈调节
B．产物B与酶1变构位点的结合是可逆的
C．增加底物的浓度，可解除产物B对酶1活性的影响
D．酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性
【答案】CD
【分析】酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的生理作用是催化，具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。酶具有专一性是指每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
题图分析，产物B浓度低时酶1有活性时，将两种底物合成产物A；产物A和另外一种物质在酶2的作用下合成产物B；当产物B浓度过高时，与酶1的变构位点结合，使得酶1失去活性。
【详解】A、产物B浓度低时酶1有活性时，将两种底物合成产物A；产物A和另外一种物质在酶2的作用下合成产物B；当产物B浓度过高时，与酶1的变构位点结合，使得酶1失去活性。从而不能生成产物A，进而不能形成产物B，这样使得产物B的含量维持在稳定的水平，这属于一种负反馈调节，A正确；
B、产物B浓度高时，酶1无活性，而当产物B浓度低时，酶1有活性，说明产物B与变构位点的结合是可逆的，B正确；
C、底物的浓度对酶活性不产生影响，只对酶促反应速率产生影响，C错误；
D、酶1只催化两种底物合成产物A的反应，具有专一性，D错误。
故选CD。
18．（2022·辽宁铁岭·高三阶段练习）有氧呼吸第三阶段，NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外，使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高，大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP合成（如图）。下列有关叙述正确的是（    ）

A．该ATP合成过程可能发生在好氧性细菌的细胞膜上
B．图中ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H+浓度差
C．图示中结构①是一种具有ATP合成酶活性的通道蛋白质
D．在线粒体内膜上ATP合成过程消耗的[H]仅来自于丙酮酸
【答案】ABC
【分析】线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，能进行有氧呼吸的第二、第三阶段，图中质子泵将H+泵到线粒体内外膜间隙，为低浓度到高浓度运输，方式为主动运输，H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质，为高浓度到低浓度，方式为协助扩散。
【详解】A、好氧性细菌虽然无线粒体，但也可在细胞质和细胞膜上进行有氧呼吸，该ATP合成过程可以发生在在好氧性细菌的细胞膜上，A正确；
B、根据题干信息，“大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP合成”，说明ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H+浓度差，B正确；
C、结构①能够驱动ATP合成，因此是一种具有ATP合成酶活性的通道蛋白，C正确；
D、在线粒体内膜上消耗的[H]来自于丙酮酸、水和葡萄糖，D错误。
故选ABC。
19．（2022·全国·高三专题练习）科研人员用 3 个相同透明玻璃容器将生长状况相近的三株天竺葵分别罩住并形成密闭气室，在不同的光照处理下，利用传感器定时测量气室中 CO2 浓度，得到如下结果。下列分析不正确的是（    ）

A．三组天竺葵的叶肉细胞中产生 ATP 的场所完全相同
B．Ⅰ组气室中 CO2 浓度逐渐增大，气室内气压必定升高
C．Ⅱ组叶肉细胞叶绿体产生的 O2 可扩散到线粒体和细胞外
D．在 0～x1 时段，Ⅲ组天竺葵固定 CO2 的平均速率为（y2－y1）/x1ppm/s
【答案】ABD
【分析】真光合速率=净光合速率+呼吸速率。Ⅰ组给予黑暗条件，因此Ⅰ组的植物只能进行呼吸作用，在氧气充足时，消耗等量的氧气产生等量的二氧化碳。Ⅱ组中装置内部的二氧化碳浓度不变，表示此时植物的净光合速率为零。Ⅲ组在短期内二氧化碳的速率下降，表明在0～x1时段，植物的净光合速率大于零，此后由于二氧化碳的限制，使得净光合速率等于零。
【详解】A、 I组黑暗，叶肉细胞无光合作用，产生ATP的场所为线粒体和细胞质基质，Ⅱ组和Ⅲ组有光，可进行光合作用，因此产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，A错误；
B、I组CO2的浓度增大，若氧气充足，植物进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2的体积相同，装置中气压不变，B错误；
C、Ⅱ组天竺葵的光合作用速率等于呼吸作用速率（CO2浓度不变），但由于根茎等很多细胞不能进行光合作用，所以叶肉细胞的光合作用速率大于叶肉细胞自身呼吸作用速率，故产生的O2可扩散到线粒体和细胞外，C正确；
D、在0～x1时段，Ⅲ组天竺葵净光合速率可以表示为（y2－y1）/x1ppm/s，此时的呼吸速率为（y3－y2）/x1ppm/s，因此天竺葵的真光合固定的CO2的平均速率为（y3－y1）/x1ppm/s，D错误。
故选ABD。
20．（2022·江苏·盐城市第一中学高三阶段练习）某小组为研究温度对酶活性的影响，在t1、t2、t3温度下，分别用淀粉酶水解淀粉，保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c，具体如图所示。将t1、t2、t3温度各升高相同幅度，重复上述实验测定生成物的量分别为a'、b'、c'，且a'>a，b'>b，c>c'。下列相关分析正确的是（    ）

A．该淀粉酶的最适温度在t2~t3之间
B．当温度为t1时，可通过提高淀粉浓度来提高酶的活性
C．当温度在t2~t3之间时，随温度升高酶的活性降低
D．b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变
【答案】AD
【分析】1、大部分酶的化学本质是蛋白质，温度升高后，温度会使蛋白质空间结构发生改变而导致酶活性降低。
2、t1、t2、t3温度下相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c，且b>a>c，说明t2在三个温度中最接近最适温度；升高相同温度后，a'>a，b'>b，说明升高温度后t1、t2酶活性上升了，t1、t2温度均低于最适温度，且t2更接近最适温度；而c>c'，说明升高温度后t3酶活性反倒降低了，则t3温度应高于最适温度，故最适温度在t2-t3之间。

【详解】A、t1、t2、t3温度下相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c，且b>a>c，说明t2在三个温度中最接近最适温度；升高相同温度后，a'>a，b'>b，说明升高温度后t1、t2酶活性上升了，t1、t2温度均低于最适温度，且t2更接近最适温度；而c>c'，说明升高温度后t3酶活性反倒降低了，则t3温度应高于最适温度，故最适温度在t2-t3之间，A正确；
B、酶的活性受温度和pH影响，与淀粉浓度无关，B错误；
C、升高温度后b'>b，证明在t2时升高温度，酶活性增强，C错误；
D、最适温度在t2-t3之间，所以t3时部分酶的空间结构可能发生改变，D正确。
故选AD。
第II卷（非选择题）
三、综合题
21．（2020·陕西·二模）下图为某植物光合作用速率与光照强度之间的关系及光合作用速率、呼吸作用速率与温度之间的关系，请据图回答问题：

（1）光合作用中，光反应产生的[H]和ATP用于_________，呼吸作用中产生的[H]和ATP用于_________和_________。
（2）影响图甲中a曲线A点上下移动的主要原因是_________。
（3）若此植物为阴生植物，改为生长状况相同的阳生植物（实验条件不变），则图甲中a曲线的C点向_________方向移动。
（4）由图乙可知，40℃时，植物体_________（填“能”或“不能”）正常生长，图甲中B点对应于图乙中温度为_________时的状态。
【答案】     C3的还原（或暗反应）     跟氧结合生成水     各项生命活动     温度影响了呼吸作用酶的活性     右（或右上）     不能     5℃
【分析】图甲表示植物光合作用在二氧化碳浓度含量固定下随着光照强度增加而增加，图中A点只进行呼吸作用，B点为光补偿点，C点光饱和点。
图乙表示不同温度下真光合速率和呼吸速率的变化曲线，在5℃和37℃左右两者相等。
【详解】（1）光合作用分为两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段；光反应阶段产物是[H]、氧气和ATP合成，暗反应阶段包括二氧化碳的固定和C3还原；C3的还原需要利用光反应阶段的[H]和ATP；呼吸作用第一阶段和第二阶段中产生的[H]参与第三阶段，与氧结合生成水，呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动。
（2）图甲中a曲线A点此时因为没有光照，所以只进行呼吸作用，而影响呼吸作用的主要外界因素为温度，温度通过影响呼吸作用相关酶来影响呼吸作用。
（3）阳生植物适宜在强光下生活，在C点应还未达到光饱和点，故应向右或右上移动。
（4）由图乙可知，40℃时，呼吸速率大于光合速率，植物体不能正常生长，图甲中B点为光补偿点，光合强度等于呼吸强度，对应图乙中的5℃。
【点睛】此题考查了学生对于光合作用曲线图的理解，以及真光合作用速率、呼吸速率、净光合速率之间的关系。
22．（2022·广东·高三专题练习）羊栖菜是一种藻类植物，又名海菜芽。具有降血脂、抗血栓以及消除大脑疲劳、促进儿童发育、增进机体免疫力、延缓衰老等功效。研究人员模拟一定剂量的紫外线辐射和不同CO2浓度处理羊栖菜，测定的羊栖菜光合作用速率如下表所示。

叶绿素含量（mg·g-1）
平均净光合速率
（μmol·m-2·s-1）
第1天
第4天
第7天
自然光照
1.65
2.0
2.0
8.86
紫外线辐射
1.36
1.41
1.41
6.62
CO2浓度倍增
1.75
2.43
2.45
13.27

(1)本实验的自变量是__________，净光合速率可以用________________________________表示。
(2)在羊栖菜在光反应过程中，水被分解为_______________________，为研究其暗反应过程中CO2中C的去向，常采用的方法是_____________________________。
(3)分析实验结果，写出实验结论：____________________________________________（写出2项）。请提出提高羊栖菜产量的措施：_______________________________________。
(4)为研究太阳紫外辐射对羊栖菜生长和光合作用的影响，设计了如下对照实验：全波段阳光辐射PAR+UV-A+UV-B（280～700nm），记为PAB组；去除UV-B辐射即PAR+UV-A（320～700nm），记为PA组；以及去除紫外线即光合有效辐射PAR（400～700nm），记为P组，实验结果如图所示。回答下列问题：

①由P组可知，羊栖菜的光合速率受光合有效辐射强度影响，且______；
②紫外线会抑制羊栖菜的光合速率，其抑制效果与紫外线的_______有关。
③研究显示羊栖菜对紫外线辐射很敏感，因此在人工养殖时应注意_______。
【答案】(1)     紫外线辐射和CO2浓度     单位时间单位面积羊栖菜释放氧气量（或单位时间单位面积羊栖菜的CO2吸收量）
(2)     氧气、e-和H+     放射性同位素标记法
(3)     紫外线通过降低叶绿素含量使光合作用速率降低；CO2浓度倍增使叶绿素含量增加、净光合速率提高     减少紫外线辐射和适当提高海水中的CO2浓度
(4)     光合速率与光合有效辐射强度成正比（光合有效辐射强度越强，光合速率越高）     紫外辐射的滤除工作     利用合适的装置，减少紫外线辐射对羊栖菜的伤害

【分析】分析图1：在每一天三种辐射条件下，羊栖菜的光合速率都是P组最强，PA组次之，PAB组最弱（第二天三组的光合速率都是实验期间最高的）。说明光合速率与光合有效辐射强度成正比，紫外线会抑制羊栖菜的光合速率，其抑制效果与紫外线的滤除工作有关。分析图2：图中显示每组羊栖菜的光合速率都受光合有效辐射强度影响。
(1)
因为实验的处理分别是自然光照、紫外线辐射和CO2浓度倍增，因此实验的自变量是紫外线辐射和CO2浓度。净光合速率可以用单位时间单位面积羊栖菜释放氧气量（或单位时间单位面积羊栖菜的CO2吸收量）表示。
(2)
植物在光反应过程中将水分解为氧气、e-和H+，研究暗反应过程中CO2中C的去向的常用方法是用14C标记CO2追踪C的去向，即放射性同位素标记法。
(3)
与自然光照相比紫外线照射组叶绿素含量降低、平均净光合速率降低，所以可得出紫外线通过降低叶绿素含量使光合作用速率降低的结论；CO2浓度倍增使叶绿素含量增加、净光合速率提高，因此可得出CO2浓度通过促进叶绿素含量增加而使净光合速率增加的结论；因此减少紫外线辐射和适当提高海水中的CO2浓度有利于提高羊栖菜的产量。
(4)
①由题意可知，全波段阳光辐射PAR+UV-A+UV-B（280～700nm），记为PAB组；去除UV-B辐射即PAR+UV-A（320～700nm），记为PA组；以及去除紫外线即光合有效辐射PAR（400～700nm），记为P组，结合图2可知，P组（光合有效辐射PAR）的辐射强度最强，结合图1可知P组的光合速率最强，因此光合速率与光合有效辐射强度成正比。
②紫外线会抑制羊栖菜的光合速率，结合图1可知，其抑制效果与紫外线的滤除工作有关。
③羊栖菜对紫外线辐射很敏感，因此在人工养殖时应注意利用合适的装置，减少紫外线辐射对羊栖菜的伤害。
【点睛】本题考查光合作用的过程和影响光合速率的因素等知识的综合应用，要求学生具有良好的阅读和分析图示的能力，在正确提取信息的基础上，利用所学的课本知识灵活地解决实际问题，具有一定难度。
23．（2022·广东北江中学高三期中）如图是光合作用过程示意图（字母代表物质），图中PSBS是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的H+浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物细胞造成损伤。

(1)绿叶中色素分离的原理是________，叶绿素a主要吸收________光。
(2)图中的A是__________，C是_________。
(3)若反应II中G的浓度突然降低至一半，短时间内C5的含量将__________。如果追踪反应II中相关元素的去向，常用_________法。
(4)过度光照将会激活膜蛋白PSBS，直接抑制________过程，会导致电子不能传递给________（填图中字母），所以过量的光能将不能转变为化学能。
【答案】(1)     光合色素在层析液中的溶解度不同     红光和蓝紫
(2)     O2     ATP
(3)     升高     同位素示踪（或“同位素标记法”）
(4)     水的光解     D

【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。

3、绿叶中色素的提取和分离实验的原理：色素能溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇来提取色素；四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，所以能用层析液将四种色素分离．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】（1）纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度快， 叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
（2）叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，故A为氧气。在ATP合成酶的作用下，能在跨膜H+浓度梯度的推动下合成ATP，故C是ATP。
（3）在暗反应中，G是二氧化碳，二氧化碳的的浓度突然降低至一半，C5的消耗量减少，合成量不变，故短时间内C5的含量将升高，如果追踪反应II中相关元素的去向，常用同位素示踪法。
（4）激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，水光解时产生的电子，过度光照将会激活膜蛋白PSBS，抑制电子在类囊体膜上的传递，直接抑制水的光解。电子、H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH），电子在类囊体膜上的传递减少，会抑制电子、H+与D（NADP+）结合的过程。
24．（2022·福建宁德·高三期中）景天科等植物有一个很特殊的CO2同化方式夜间固定CO2产生有机酸储存在液泡中，白天有机酸脱羧释放CO2用于光合作用，这种与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径称为CAM途径，如图甲乙所示。图丙表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。

回答下列问题
(1)图甲乙中属于夜晚的是图_______，判断的理由是______（从物质变化角度分析）。
(2)白天为景天科植物暗反应提供所需的CO2的来源的生理过程有苹果酸的分解和_______，还需要光反应提供_______。
(3)据图甲乙可知，该植物细胞中CO2的受体有_______。
(4)景天科植物对应图丙中的______类植物（填字母），图丙中植物B在中午10点-12点曲线下降的原因是_______。
【答案】(1)     甲     图甲中的CO2最终形成苹果酸储存在液泡中
(2)     有氧呼吸释放（或呼吸作用释放、有氧呼吸、呼吸作用）     ATP和NADPH
(3)PEP、C5
(4)     A     中午温度过高，蒸腾作用过强导致植物气孔关闭，CO2吸收率下降，光合速率下降

【分析】干旱环境中的景天科植物夜间固定CO2产生有机酸储存在液泡中，白天有机酸脱羧释放CO2用于光合作用，该种方式可以有效避免白天蒸腾作用过强水分散失过多。
【详解】（1）图甲中气孔开放，植物吸收CO2，CO2最终形成苹果酸储存在液泡中，属于夜晚的是甲。
（2）白天植物暗反应所需CO2还可以来自于有氧呼吸产生。暗反应需要光反应提供ATP和NADPH。
（3）据图甲，CO2与PEP结合生成草酰乙酸；根据图乙，CO2被C5固定成C3，故PEP和C5都是CO2的受体。
（4）图丙中A曲线对应的植物在晚上吸收CO2，为景天科植物；图丙中植物B在中午10点-12点曲线下降，出现了光合午休现象，原因是中午温度过高，蒸腾作用过强导致植物气孔关闭，CO2吸收率下降，光合速率下降。
25．（2022·湖南长沙同升湖实验学校高三阶段练习）下图表示某绿色植物部分生理过程，该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态，晚上开放，请据图回答问题。

(1)图中a、b表示的生理过程发生的场所是__________，F物质产生的场所是_____________。
(2)植物夜晚能吸收CO2，却不能合成有机物，其原因是_________________________________。
(3)与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是__________________ （填数字），这些过程发生的部位是____________________（填细胞器）。
(4)在一定浓度的CO2和适当的温度（25 ℃）条件下，测定该植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表回答问题。

光合速率与呼吸速率相等时的光照强度（Klx）
光饱和时的光照强度（Klx）
光饱和时CO2吸收量[mg/（100cm2叶·h）]
黑暗条件下CO2释放量[mg/（100cm2叶·h）]
小麦
3
9
32
8

当光照强度为3 klx时，小麦固定的CO2的量为__________________________；当忽然中断CO2的供应，短时间内上图中A物质的变化为______________________（填“升高”或“降低”或“不变”）。
【答案】(1)     叶绿体基质     线粒体基质
(2)无光照，不能进行光反应，无法为暗反应提供NADPH和ATP
(3)     ②③     线粒体
(4)     8 mg/（100 cm2叶·h）     升高

【分析】据图分析：a是暗反应的二氧化碳的固定，b是暗反应的三碳化合物的还原；①是有氧呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二阶段，③是有氧呼吸的第三阶段；A是C5，B是C3，C是[H]，D是葡萄糖，E是[H]，F是二氧化碳，G是氧气。
【详解】（1）图中a表示暗反应的二氧化碳的固定，b表示暗反应的三碳化合物的还原，两个过程都发生在叶绿体基质中；F是二氧化碳，是有氧呼吸第二阶段产生的，发生在线粒体基质中。
（2）由于夜晚没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP，故植物夜晚能吸收CO2，却不能合成(CH2O)。
（3）乳酸菌进行无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同，所以图中植物呼吸过程中特有的是②有氧呼吸的第二阶段和③第三阶段，②③阶段发生的部位在线粒体。
（4）由于黑暗条件下CO2的释放量是8 mg/100 cm2叶•h，该值表示呼吸速率；当光照强度是3klx时，光合速率与呼吸速率相等，所以小麦固定的CO2的量是8mg CO2/100 cm2叶·h。图中物质A是C5，当忽然中断CO2的供应，则C5的固定减少，而三碳化合物的还原短时间内不受影响，因此短时间内C5的含量升高。