专题三 细胞代谢——2024届高考生物二轮复习模块精讲【新教材新高考】(含答案)

这是一份专题三 细胞代谢——2024届高考生物二轮复习模块精讲【新教材新高考】(含答案)，共12页。试卷主要包含了单选题，读图填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行，离不开酶的作用，下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性，不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形，但有些反应不需要ATP供能
2、在酶促反应中，底物会与酶的活性位点互补结合完成催化反应，如图甲。酶的竞争性抑制剂会与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点相结合，两者都会使酶的活性降低。图乙是物质A、B、C三种物质浓度对某种酶活性影响的变化曲线。相关叙述正确的是( )

A. 酶的活性部位既能与底物结合又能与竞争性抑制剂结合，不能体现酶的专一性
B. 物质A能提高该化学反应的活化能
C. 青霉素的结构与细菌合成细胞壁的底物相似，其作用相当于物质C
D. 增大底物浓度可以减轻物质B对该种酶活性的影响
3、腺苷三磷酸二钠片主要用于进行性肌萎缩等后遗症的辅助治疗，其药理是腺苷三磷酸可参与体内脂肪、蛋白质、糖类、核酸等的代谢。下列有关叙述错误的是( )
A.腺苷三磷酸的末端磷酸基团具有较高的转移势能
B.腺苷三磷酸脱掉两个磷酸基团后形成腺嘌呤脱氧核苷酸
C.腺苷三磷酸能够为人体内蛋白质等物质的合成提供能量
D.腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化来影响物质运输
4、细胞膜上的某载体蛋白分子的静态（IC）与活化态（AC）之间的关系如图所示，活化后的载体蛋白特异性地转运物质X，已知X是合成线粒体丙酮酸氧化酶的物质。下列说法正确的是( )
A.物质X从细胞外进入线粒体基质穿过6层磷脂双分子层
B.磷酸酯酶促进该载体蛋白分子磷酸化
C.AC在去磷酸化的过程中空间结构没有发生改变
D.磷酸与IC结合的过程伴随着能量的转移
5、在有氧条件下，肿瘤细胞可将细胞呼吸产生的丙酮酸优先转化为乳酸。下列说法错误的是( )
A.与正常细胞相比，肿瘤细胞的表面发生了改变
B.肿瘤细胞的产生是多个基因突变的结果
C.肿瘤细胞中存在将丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]的酶
D.肿瘤细胞呼吸产生丙酮酸的过程中，释放的能量大部分储存在ATP中
6、荧光生成的反应通常分为两步：荧光素荧光素化腺苷酸+PPi；荧光素化腺苷酸+O2→氧荧光素+AMP+荧光。研究人员将酵母菌细胞破碎后获得细胞质基质和线粒体，加入荧光素和荧光酶，在通入18O2的情况下进行下列实验。下列相关分析错误的是( )
A.实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到14CO2和H218O
B.实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”
C.实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和14CO2产生
D.实验四可检测到14CO2和H218O，荧光强度大于实验一
7、羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是( )

A.羽衣甘蓝的叶色丰富多变可能与色素在不同的温度、pH值下发生变化有关
B.色素1在层析液中的溶解度最大，且在1、2、3、4四种色素中含量最少
C.色素1、2、3、4存在于类囊体上，色素5存在于液泡中，均能转换光能
D.图二和图三实验结果对照，说明色素1-4是脂溶性，色素5具有水溶性
8、蔗糖和淀粉是绿色植物光合作用的主要产物，二者简要的合成过程如图所示。图中叶绿体膜上的丙糖磷酸转运体（TPT）是一种重要的反向共转运体蛋白，能将光合作用产生的丙糖磷酸从叶绿体运到细胞质基质，同时将等量磷酸（Pi）运入叶绿体。下列有关叙述正确的是( )
A.TPT能结合Pi和丙糖磷酸，说明载体不具有专一性
B.某植物严重缺P导致细胞质基质中的Pi含量降低，淀粉的合成会减少
C.当光照强度突然降低时，叶绿体基质中RuBP的含量短时间内将增加
D.NADPH可为1，3-二磷酸甘油酸转化成丙糖磷酸的反应提供能量并作还原剂
9、光合作用是生物界最重要的生命活动之一，它是许多科学家经历了漫长的时间和精心设计实验历经重重困难发现的。下列关于光合作用有关知识说法正确的是( )
A.由于叶绿素不吸收绿光，所以叶片在白光的照射下呈绿色
B.希尔的实验证明光合作用产生的氧气全部来源于水的分解
C.在C18O2环境下生长的植物，叶肉细胞中含18O的物质有丙酮酸、水、氧气等
D.正常光合作用的细胞，若突然减弱光照强度，短时间内三碳化合物含量将会下降
10、与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a），造成了叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率的差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是( )
A.叶绿素主要分布于叶绿体的类囊体薄膜表面，主要吸收红光和蓝紫光
B.与突变体t2相比，突变体t1具有更高的光饱和点和更低的光补偿点
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，光合速率的差异随光照增强而变小
D.叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置，既与遗传因素有关，也与环境因素有关
11、某同学将蝴蝶兰植株置于密闭透明的玻璃容器中，在某晴天检测并记录了不同时刻环境中的光合有效辐射（PAR，太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分）强度和密闭容器中CO2浓度的变化，结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.9∶00时，CO2浓度的快速下降与环境温度无关
B.14∶00时，蝴蝶兰植株的光合速率达到峰值
C.13∶00～15∶00时，蝴蝶兰植株的光合速率与呼吸速率基本相同
D.16∶00以后光照强度减弱，蝴蝶兰植株的CO2释放速率下降
12、当植物的光合速率大于呼吸速率时，植物积累有机物，从而能正常生长。下列有关植物光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是( )
A.某植物叶片的净光合速率>0时，该植株的有机物可能会减少
B.光合作用光反应产生的ATP可为植物吸收矿质元素提供能量
C.玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量的能量
D.有机物经呼吸作用彻底氧化分解后释放的能量大部分以热能形式散失
13、为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图a～f所示装置，下列判断不合理的是( )
A.若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B.若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C.连接e→c→d，给装置通空气，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
D.f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
14、党的二十大报告作出全方位夯实粮食安全根基的战路安排，要求牢牢守住18亿亩耕地红线，确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。落实好“裁粮于地、裁于技”战略，依据生物学原理，下列相关措施的叙述错误的是( )
A.中耕松土和适时排水措施，可促进作物根系呼吸作用，利于作物生长
B.大豆和玉米的间作，可以提高光照、水肥等资源的利用率还能提高作物的抗性和产量
C.合理密植和施用农家肥，都可以提高粮食产量
D.常采取降低温度和氧气含量、保持一定湿度等措施来储藏粮食
二、读图填空题
15、水分和氮肥是农业生产中的核心要素，合理施肥利用水氮互作效应既能提高农作物产量又能减少氮肥的浪费。利用不同水分和氨肥条件处理燕麦，试验处理后第8天开始每天相同时间测量燕麦叶片的相应数据，连续测量60天并计算平均值如下图。气孔导度表示的是气孔张开的程度，水分利用率指农田蒸散消耗单位重量水所制造的干物质量。请回答下列问题：
(1)水分和氮肥通过影响光合作用的____________(填“光反应”、“暗反应”或“光反应和暗反应”)过程来影响光合作用速率。除此以外，影响光合作用速率的环境因素还有____________等。(写出两项即可)
(2)高氮处理条件下，与充分灌溉相比，中度水分胁迫燕麦平均净光合速率基本不变，据图分析可能的原因是：________________________。
(3)按照本实验的研究结果，选用____________的水肥条件，最有利于提高燕麦叶片的净光合速率。实际生产中，根据实验结果选择的水和氮肥条件，并没有使单位面积上燕麦产量最高，进一步研究表明是由于不同水肥条件下，叶片的有机物转运强度不同影响燕麦产量。已知P基因表达的P蛋白能够促进叶片有机物的转运，为验证不同水肥条件下P基因表达程度不同，影响燕麦籽粒有机物的积累量。实验设计的基本思路是取生长状态相同的燕麦植株若干，随机平均分为九组，分别用上述水肥条件处理，一段时间后检测____________和____________的含量并进行比较。
参考答案
1、答案：A
解析：A、酶的活性会受温度、pH值等的影响，A错误；
B、酶具有专一性，这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响，从而保证了细胞代谢的有序和稳定性，B正确；
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显，具有高效性，能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行，C正确；
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变，有些反应是放能反应，不需要ATP供能，D正确。
故选A。
2、答案：D
解析：A、酶的活性部位既能与底物结合，又能与竞争性抑制剂结合，是因为二者能与酶特定的结合部位结合，能体现酶的专一性，A错误；
B、根据图乙可知，加入物质A后的反应速率比只加入酶的反应速率提高，说明物质A能降低化学反应的活化能，使反应速率增加，B错误；
C、青霉素的结构与细菌合成细胞壁的底物相似，其作用相当于物质B-竞争性抑制剂，C错误；
D、由于竞争性抑制剂与底物争夺酶的活性位点，因此增大底物浓度可以减轻物质B对该种酶活性的影响，D正确。
故选D。
3、答案：B
解析：A、ATP又称腺苷三磷酸，由于末端磷酸基团具有较高的转移势能，使得远离A的那个特殊化学键不稳定，该键容易断裂和重新生成，A正确；
B、腺苷三磷酸含有核糖，脱掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可成为合成RNA的基本单位，B错误；
C、人体内蛋白质、核酸等物质的合成需要ATP水解供能，C正确；
D、载体蛋白磷酸化过程需要消耗能量，因此ATP分子末端磷酸基团脱离，将载体蛋白磷酸化来影响物质运输，D正确。
故选B。
4、答案：D
解析：A、X是合成线粒体丙酮酸氧化酶的物质，物质X从细胞外运进来，需进入线粒体基质发挥作用，至少需要穿过3层生物膜（1层细胞膜+2层线粒体膜），所以至少需要穿过3层磷脂双分子，A错误；B、分析图可知，磷酸激酶（不是磷酸酯酶）能催化ATP分解为ADP，促进该载体蛋白分子磷酸化，在磷酸酯酶的作用下，活化载体释放磷酸基团，去磷酸化，成为未活化载体（IC），B错误；C、在磷酸酯酶的作用下，AC分子发生去磷酸化过程中，成为未活化载体（IC），其空间结构发生改变，C错误；D、磷酸激酶催化ATP分解为ADP时，ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC（未活化载体）结合使之变成活化的AC，磷酸与IC结合的过程伴随着能量的转移，D正确。故选D。
5、答案：D
解析：A、癌细胞表面的粘连蛋白减少，使得癌细胞容易转移，A正确；
B、肿瘤的发生是多个肿瘤相关基因的突变共同作用的结果，即多个肿瘤相关基因的突变累积导致了细胞分裂增殖不受控制，最后变成了肿瘤细胞，B正确；
C、肿瘤细胞也可以进行有氧呼吸，其中存在将丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]的酶，C正确；
D、肿瘤细胞呼吸产生丙酮酸的过程中，释放的能量大部分以热能的形式释放，少部分储存在ATP中，D错误。
故选D。
6、答案：D
解析：A、实验一中加入细胞质基质+线粒体悬液、14C标记的葡萄糖在通入18O2的情况下，能进行有氧呼吸全过程，葡萄糖彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生大量能量，所以实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到14CO2和H218O，A正确；
B、实验二加入细胞质基质和14C标记的葡萄糖，能进行细胞呼吸的第一阶段，葡萄糖初步分解，产生的能量比实验一少，所以实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”，B正确；
C、实验三加入线粒体悬液和14C标记的葡萄糖，由于葡萄糖不能进入线粒体，所以无葡萄糖的氧化分解，也没有能量产生，因此实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和14CO2产生，C正确；
D、实验四加入线粒体悬液和14C标记的丙酮酸，可以发生有氧呼吸的第二、三阶段，能产生二氧化碳和水，产生能量，但产生的能量比实验一少，所以实验四可检测到14CO2和H218O，但荧光强度小于实验一，D错误。
故选D。
7、答案：C
解析：A、根据题意“羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植”，可知羽衣甘蓝的叶色丰富多变可能与色素在不同的温度、pH值下发生变化有关，A正确；
B、据图可知，色素1距离点样点最远，其随层析液在滤纸上扩散的速度最快，故色素1在层析液中的溶解度最大，色素1是胡萝卜素，它在1、2、3、4四种色素中含量最少，B正确；
CD、根据图二可知，色素1、2、3、4可随层析液在滤纸上扩散，是脂溶性的光合色素，位在于类囊体上；根据图三可知，色素5可随蒸馏水在滤纸上扩散，是水溶性色素，存在于液泡中。只有光合色素才能转换光能，C错误，D正确。
故选C。
8、答案：D
解析：A、TPT是一种重要的反向共转运体蛋白，载体蛋白具有特异性，能结合P和丙糖磷酸，说明两者能与TPT特异性结合，A错误；B、由分析可知，当植物体缺乏P导致细胞质基质中的Pi含量降低，则丙糖磷酸的转运减少，更多的丙糖磷酸留在叶绿体内参与淀粉合成则淀粉的合成会增加，B错误；C、根据图示，当当光照强度突然降低时，光反应产物ATP和NADPH减少，还原产生的丙糖磷酸减少，再生成RuBP的含量短时间内将减少，C错误；D、根据图示，NADPH可为1，3-二磷酸甘油酸转化成丙糖磷酸的反应提供能量并作还原剂，D正确。
9、答案：C
解析：A、叶绿素并非不吸收绿光，而是吸收绿光较少，反射绿光较多，故叶片在白光的照射下呈绿色，A错误；
B、希尔的实验并未证明光合作用产生的氧气全部来源于水的分解，实验中没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移，B错误；
C、C18O2可被叶肉细胞吸收利用进行光合作用的暗反应阶段，该阶段中会生成含有含18O的糖类和含18O的水分子，含18O的糖类经氧化分解可使得丙酮酸中含有18O，含18O的水在光反应阶段分解可生成含18O的氧气，C正确；
D、正常光合作用的细胞，若突然减弱光照强度，光反应提供的ATP和NADPH减少，C3还原减少，而C3的生成短时间不变，故短时间内三碳化合物含量将会上升，D错误。
故选C。
10、答案：B
解析：A、叶绿素主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，A正确；
B、在正常光照下，t2中叶绿体的相对受光面积低于t1，则二者光合作用速率相同时，t2所需的光照强度高于t1。因此当二者光合速率分别达到最大时，t2所需光照强度高于t1，即t2具有比t1更高的光饱和点，B错误；
C、由题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，光合速率不同主要是因为叶绿体相对受光面积的不同而引起的差异，因此三者光合速率的高低与叶绿素含量无关，C正确；
D、叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置，既与遗传因素有关，也与环境因素有关，D正确。
故选B。
11、答案：D
解析：9:00时CO2浓度快速下降，说明蝴蝶兰的光合速率快速增大，PAR增大，环境温度也升高，CO2浓度快速下降与环境温度有关。A错误；9:00~10:00时，CO2浓度下降最快，在11:00时，光合速率达到峰值。B错误；13:00~15：00时。CO2浓度基本保持不变，说明蝴蝶兰植株的光合速率等于呼吸速率，C正确；16：00以后光照强度减弱，蝴蝶兰植株释放CO2使密闭容器中的CO2浓度增大，但CO2释放速率无法判断，D错误。
12、答案：B
解析：A、真正光合速率=净光合速率＋呼吸速率，而某植物叶片的净光合速率>0时，整个植株的呼吸速率可能大于光合速率，有机物消耗大于有机物合成，故会出现有机物减少的情况，A正确；
B、光合作用光反应阶段产生的ATP仅用于暗反应阶段，B错误；
C、玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量能量，C正确；
D、有机物经呼吸作用彻底氧化分解后释放的能量绝大部分以热能形式散失，其余的能量储存在ATP中，D正确。
故选B。
13、答案：B
解析：NaOH溶液的作用是吸收CO2是用来检测酵母菌是否进行有氧呼吸的装置，当酵母菌进行有氧呼吸时液滴左移，装置b是用来检测酵母菌是否进行无氧呼吸的装置，当进行无氧呼吸时液滴右移，据此来解答此题。如果装置a液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸，A正确；若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，B错误；连接e-rcd，给装置通空气，酵母菌有氧呼吸产生的CO2，使石灰水变混浊，C正确：f放置一段时间后，酵母菌消耗了装置中的氧气，连接f-d，酵母菌进行呼吸产生的CO2。使石灰水变混浊，D正确。
14、答案：D
解析：A、中耕松土、适时排水，能促进作物根系进行有氧呼吸，降低无氧呼吸，利于植物的生长，A正确；
B、大豆的根瘤菌有固氮的作用，能够增强土壤肥力，而且玉米同大豆间作可以增强光合作用，通风更好，可增加作物产量，B正确；
C.合理密植的目的是充分利用单位土地面积上的光照，施用农家肥可以为植物的生长提供多种无机盐，都可以促进植物的生长，有利于农作物产量的提高，C正确；
D、粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存，D错误。
故选D。
15、答案：(1)光反应和暗反应；光照强度、温度、CO2的浓度等
(2)与充分灌溉相比，中度水分胁迫虽然气孔导度低，CO2供应不足，但水分利用率高
(3)轻度水分胁迫，中氮处理；叶中P蛋白；籽粒中有机物
解析：(1)水分主要参与光合作用的光反应阶段，水分通过影响光合作用的光反应过程来影响光合作用速率，氮是组成叶绿素、NADP+和酶的重要元素，通过影响光合作用的光反应和暗反应过程来影响光合作用速率，故水分和氮肥通过影响光合作用的光反应和暗反应过程来影响光合作用速率。除此以外，影响光合作用速率的环境因素还有光照强度、温度、CO2的浓度等。
(2)据图可知，与充分灌溉相比，虽然中度水分胁迫组叶片的气孔导度低，CO2供应不足，但是水分的利用率高，因此高氮处理条件下，与充分灌溉相比，中度水分胁迫燕麦平均净光合速率基本不变。
(3)由图可知，中氮处理下的轻度水分胁迫组的平均净光合速率最大，因此选用轻度水分胁迫，中氮处理的水肥条件，最有利于提高燕麦叶片的净光合速率。根据实验目的可知，自变量为不同水肥条件，因变量为P蛋白含量和籽粒有机物的积累量，故取生长状态相同的燕麦植株若干，随机平均分为九组，分别用上述水肥条件处理，一段时间后检测叶中P蛋白和籽粒中有机物的含量并进行比较。
实验
加入的细胞成分
加入的反应物
荧光强度
葡萄糖含量及其他产物
一
细胞质基质+线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
++++
?
二
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
?
?
三
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
?
?
四
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
?
/