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专题3 细胞代谢（选择题）-2025年高考生物二轮复习模块分练【新高考版】（含解析）
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这是一份专题3 细胞代谢（选择题）-2025年高考生物二轮复习模块分练【新高考版】（含解析），共13页。
一、单项选择题
1.关于酶的理论，先有“锁钥”学说，观点是酶具有与底物相结合的互补结构，反应前后酶结构不变;后有“诱导契合”学说，认为酶在底物的诱导下，才形成与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶酶）进行研究,实验结果如图所示。下列对实生物实验结果的分析正确的是( )
注：CTH和CU是两种结构不同的底物。SCU表示催化CU反应后的S酶，SCTH表示催化CTH反应后的S酶。
A.S酶可催化结构不同的底物CTH和CU，说明酶不一定具有专一性
B.S酶催化CU反应后，可继续催化CTH水解，说明S酶具有高效性
C.酶促反应过程中酶的空间结构可以发生改变，更加支持“锁钥”学说
D.据“诱导契合”学说推测，S酶催化CTH反应后，SCTH的构象被固化
2.姜撞奶是以姜汁和牛奶为主要原料加工制作的甜品，是我国珠三角地区的传统小吃。鲜姜中含有的生姜蛋白酶具有凝乳作用，在一定条件下能使牛奶凝固而制成姜撞奶。某科研小组探究了原料奶冷却温度对凝乳时间和凝乳效果的影响（如表）。下列分析错误的是( )
A.生姜蛋白酶能水解牛奶中的蛋白质，进一步反应而导致牛奶凝固
B.在50~70℃范围内，温度越高，凝乳时间越短，凝乳效果也越好
C.当温度高于80℃时，凝乳缓慢且凝乳不完全，原因可能是生姜蛋白酶丧失活性
D.由实验结果可知，70℃乳效果最好，是生姜蛋白酶的最适温度
3.研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图。下列分析正确的是( )
A.过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是ADP含量变化
B.加入的呼吸底物是葡萄糖
C.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
D.过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化的主要原因都是呼吸底物不足
4.某实验小组为探究细胞中ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置了两组实验，对照组为正常成肌细胞，实验组为ROCK1基因过度表达的成肌细胞。向体外培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率（OCR，可一定程度反映细胞呼吸情况），结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.加入寡霉素后，OCR降低的值可代表机体有氧呼吸第三阶段用于ATP合成的耗氧量
B.FCCP的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放
C.ROCK1过度表达只增加细胞的基础呼吸，而不增加ATP的产生量
D.抗霉素A加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生[H]和CO2
5.在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法不正确的是( )
A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
6.科学家在实验室中发现一种叫RSTWS的物质可破坏细胞器的膜结构，尤其对线粒体内膜和类囊体薄膜更为明显。若用RSTWS处理高等植物的叶肉细胞，则下列说法正确的是( )
A.处理后的该细胞有氧呼吸第一阶段减弱，导致第二、三阶段减弱
B.正常叶肉细胞的线粒体内膜的蛋白质种类和数量少于线粒体的外膜
C.与处理之前相比，光照条件下处理后的叶肉细胞中ATP/ADP的值增大
D.与处理之前相比，光照条件下处理后叶肉细胞中C3/C5的值增大
7.下图表示某实验小组对影响小麦和玉米的光合速率的因素的研究结果。CO2补偿点是植物净光合速率等于零时的外界CO2浓度，CO2饱和点是植物光合速率最大时的最小外界CO2浓度。下列相关说法正确的是( )
A.图1所示实验的自变量为光照强度，温度是无关变量
B.光照强度为P时，小麦和玉米的CO2固定速率相等
C.相比于玉米，小麦能够较好地适应较低浓度的CO2环境
D.一般情况下，玉米的CO2补偿点和CO2饱和点均低于小麦的
8.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
9.为研究玉米与大豆的间作产量情况，科研人员设置了玉米单作（M）、大豆单作（S）、玉米与大豆行比2：4间作（M2S4）、玉米与大豆行比4：4间作（M4S4）、玉米与大豆行比4：6间作（M4S6）五组实验,相关结果如表所示。下列说法不合理的是( )
A.大豆间作产量低于单作，是因为遮阴导致光台产量下降
B.玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关
C.种植玉米时,尽量缩小株距和行距，以增加玉米植株的数量
D.间作能充分利用土壤矿物质，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4
10.镁是叶绿素合成的重要原料。科研人员为研究镁对光合作用的影响，利用玉米幼苗进行相关实验，所得结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.缺镁可能导致玉米幼苗对红光和蓝紫光的吸收减弱
B.光照条件下，叶绿体中ADP由叶绿体基质移向类囊体薄膜
C.气孔相对开度减小导致缺镁组细胞间CO2浓度升高
D.O2释放量为0时，对照组玉米幼苗所需光照强度低于缺镁组
二、多项选择题
11.为了探究肌肉收缩时的直接能源物质是ATP还是葡萄糖，某学习小组的同学利用新鲜的骨骼肌标本做了以下实验：
①选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本，分别标记为A、B、C。
②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电刺激，直至骨骼肌不再收缩。
③给A标本滴加适量的生理盐水，给B标本滴加等量的ATP溶液，给C标本滴加等量的葡萄糖溶液。
④给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激，观察骨骼肌标本是否收缩。
下列说法正确的是( )
A.给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是测定骨骼肌中是否存在ATP
B.给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否收缩
C.如果C标本收缩，A、B标本不收缩，则说明葡萄糖是直接能源物质
D.如果B标本收缩，A、C标本不收缩，则说明ATP是直接能源物质
12.杨梅酸甜可口，是人们喜爱的水果之一，但其保鲜期很短，通常只有1～2天。江苏某地今年杨梅大丰收，为探究杨梅的最佳储存条件，当地农技人员进行了相关实验，实验结果如表所示，下列对实验结果的分析不合理的是( )
A.该实验的自变量是温度，因变量是O2含量和CO2释放量
B.O2含量越低，杨梅的呼吸作用消耗糖类的量不一定越少
C.O2含量为1%时，杨梅释放的CO2来自细胞质基质和线粒体内膜
D.实验条件下，温度为3℃、O2含量为3%是储存杨梅的最佳环境条件
13.耐力性运动一般指机体每次进行30min以上的低、中等强度的有氧运动，如游泳、慢跑、骑行等。研究表明，耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变，是预防冠心病和肥胖的关键因素；缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量减少约50%，而Drp1是保证线粒体正常分裂的重要蛋白。如图表示相关测量数据。下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的
B.肌纤维中线粒体的数量与耐力性运动训练的时间成正比
C.Drp1磷酸化增强导致线粒体结构损伤，使ATP合成大量减少
D.坚持每周3~5天进行至少30min的耐力运动，有助于提高肌纤维的功能
14.如图表示茉莉植株在类囊体膜上进行光反应的过程，某生物兴趣小组在光照强度等其他条件相同且适宜的情况下，测定了茉莉在不同温度下的光合速率和呼吸速率，分别用CO2吸收速率、CO2释放速率表示，实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A.水光解产生的NADPH作为还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用
B.在35~45℃设置温度梯度继续实验，可进一步测定茉莉光合作用的最适温度
C.用H218O培养茉莉时，一段时间后可在产生的糖类中检测到18O
D.35℃时每dm2/h茉莉光合作用固定量是8μml，生成14μml的C3
15.德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、碳反应分开研究，他的方法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验记录如图所示。下列分析正确的是( )
A.a~c段为光反应阶段，c~e段为碳反应阶段
B.S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与碳反应吸收的CO2总量，且S1=S3
C.由O2的释放速率和CO2的吸收速率推测光反应速率与碳反应速率始终相等
D.与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟时叶绿体有机物合成总量更多
答案以及解析
1.答案：D
解析：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，S酶可催化结构不同的底物CTH和CU,S酶的空间结构可以在不同底物诱导下发生相应改变，说明酶不具有专一性，A错误；S酶催化CU反应后，可继续催化CTH水解，不能说明S酶具有高效性，其高效性应与无机催化剂相比较，B错误；“锁钥”学说观点是酶具有与底物相结合的互补结构，反应前后酶结构不变，C错误；由题图乙可知， SCTH+CU组反应产物未增加，即未能催化CU反应，据“诱导契合”学说推测，S酶催化CTH反应后，SCTH的构象被固化，D正确。
2.答案：D
解析：由题干可知，鲜姜中含有的生姜蛋白酶，可水解牛奶中的蛋白质，具有凝乳作用，A分析正确；分析题表信息可知，在50-70°C范围内，温度越高，凝乳时间越短，凝乳效果也越好，当温度为80°C时，凝乳缓慢，且凝乳不完全，90°C时，表现为不凝乳，原因可能是高温使生姜蛋白酶丧失活性，B、C分析正确；由于实验设置的温度梯度较大，所以不能确定生姜蛋白酶的最适温度，D分析错误。
3.答案：A
解析：与过程③相比，过程④氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，过程⑤氧气浓度的下降速度加快，说明两者耗氧速率变化的主要原因都是ADP含量变化，A正确。线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此题图中加入的呼吸底物是丙酮酸，B错误。由题图曲线可知，加入线粒体后，过程①氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸第三阶段，消耗了氧气，C错误。由题图可知，加入呼吸底物后，与过程②相比，过程③氧气浓度的下降速度加快，说明过程②耗氧速率变化的主要原因是呼吸底物不足；加入ADP后，与过程④相比，过程⑤氧气浓度的下降速度加快，说明过程④耗氧速率变化的主要原因是ADP含量不足，D错误。
4.答案：A
解析：该实验的目的是探究细胞中ROCK1基因（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响，据图分析，加入寡霉素和抗霉素A后，OCR都下降，加入FCCP后，OCR上升。图中加入寡霉素前可代表细胞的正常OCR，即基础呼吸，寡霉素是ATP合酶抑制剂，加入寡霉素后，OCR降低的值可代表有氧呼吸第三阶段用于ATP合成的耗氧量，A正确；由图可知，FCCP加入后，OCR值升高，细胞耗氧量增加，又因为FCCP可作用于线粒体内膜，使线粒体不能产生ATP，故线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，而细胞质基质和线粒体基质中产生的能量还可储存在ATP中，B错误；据图分析可知，ROCK1过度表达增加了细胞的基础呼吸，细胞基础呼吸增加，细胞中ATP的产生量也会增加，C错误；抗霉素A加入后呼吸链被抑制，会使[H]积累从而使细胞只能进行无氧呼吸，但无氧呼吸也会产生[H]，故仍能产生[H]，D错误。
5.答案：A
解析：A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误;BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多，BC正确; D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。故选:A。
6.答案：D
解析：A、有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质，加入的RSTWS物质不影响有氧呼吸第一阶段，A错误；
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段场所，其功能比线粒体外膜更复杂，所以它的蛋白质种类和数量应该更多，B错误；
C、由于用RSTWS处理后破坏了类囊体薄膜，光反应受到抑制，ATP和[H]的产生量会减少，ATP/ADP的值减小，C错误；
D、ATP和[H]的产生量会减少进而影响了暗反应C3的还原，导致光照条件下该叶肉细胞中C3含量上升，C5含量减少则C3/C5的值增大，D正确。
故选D。
7.答案：D
解析：
8.答案：D
解析：本题考查影响光合作用的因素以及相关探究实验。根据图乙可知，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；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；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；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，故装置甲中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。
9.答案：C
解析：光照是影响植物光合作用的重要因素，在大豆生长中后期，受玉米对大豆的遮阴以及大豆种群内相互遮阴的影响，大豆光合作用产物的积累量下降，故大豆间作的产量低于单作，A正确；玉米与大豆间作时，玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮，促进玉米进行光合作用，从而提高产量，故玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关， B正确；种植玉米时，如果尽量缩小株距和行距，则导致玉米分布过于密集，相互遮挡，不利于照光和空气流通，从而导致光合作用减弱，玉米产量降低，C错误；间作可以充分利用光能和土壤中的矿物质，据题表可知，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4，此种模式下玉米与大豆的产量都较高，D正确。
10.答案：C
解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，由题图可知，缺镁导致叶绿素含量降低，故缺镁可导致玉米幼苗对红光和蓝紫光的吸收减弱，A说法正确；光合作用时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+，光反应的场所为类囊体薄膜，暗反应的场所为叶绿体基质，故光照条件下，叶绿体中ADP由叶绿体基质移向类囊体薄膜，B说法正确；由题图可知，缺镁组的气孔相对开度虽然低于对照组，但因其叶绿素含量更低，影响了光合作用的光反应，导致暗反应中固定CO2的速率较低，使得细胞间CO2浓度升高，C说法错误；O2释放量为0，即光合作用强度与细胞呼吸强度相等，缺镁导致光合作用减弱，但不影响细胞呼吸，故O2释放量为0时，对照组玉米幼苗所需光照强度低于缺镁组，D说法正确。
11.答案：BCD
解析：骨骼肌细胞中存在ATP和葡萄糖，给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是耗尽骨骼肌中的能量，使骨骼肌不再收缩，A错误。给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否发生收缩现象，骨骼肌能否发生收缩与直接能源物质有关；如果ATP是直接能源物质，滴加ATP溶液的骨骼肌就会收缩；如果葡葡糖是直接能源物质，滴加葡萄糖溶液的骨骼肌就会收缩，B正确。A标本滴加的是适量的生理盐水，B标本滴加的是等量的ATP溶液，C标本滴加的是等量的葡萄糖溶液，如果C标本收缩，A、B标本不收缩，说明葡萄糖是直接能源物质；如果B标本收缩，A、C标本不收缩，说明ATP是直接能源物质，C、D正确。
12.答案：AC
解析：分析表格实验结果可知，该实验的自变量是温度和O2含量，因变量是CO2释放量，A错误；由表格数据可知，相同的温度条件下，O2含量为1%、3%、10%时，杨梅的CO2释放量均小于O2含量为0.1%时，且O2含量低时，杨梅会进行无氧呼吸，即O2含量越低，杨梅的呼吸作用消耗糖类的量不一定越少，B正确；O2含量为1%时，杨梅可进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，C错误；分析表格数据可知，温度为3℃、O2含量为3%时，杨梅释放的CO2量最少，细胞呼吸速率最慢，此时有机物消耗最少，是实验条件下储存杨梅的最佳环境条件，D正确。
13.答案：CD
解析：葡萄糖分解为丙酮酸是在细胞质基质中完成的，丙酮酸彻底氧化分解为二氧化碳是在线粒体基质中完成的，产生水是在线粒体内膜上完成的，A错误。据图1分析可知，约在5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量呈正相关，超过5周后继续训练，线粒体的数量基本不增加，B错误。由图2可知，缺氧会使Drp1的磷酸化水平升高，根据题干信息可知缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量减少，故推测Drp1分子磷酸化增强可能会导致线粒体结构损伤，使ATP合成减少，C正确。坚持进行至少30min的耐力性运动，有助于提高肌纤维中线粒体数量，有助于提高肌纤维的功能，D正确。
14.答案：BD
解析：水光解产生的电子经过电子传递链的作用与NADP+、H+结合形成NADPH，NADPH作为还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用，A正确；35℃时茉莉的实际光合速率最大，进一步测量最适温度，应在35℃左右的范围内设置梯度，即在30~40℃设置温度梯度继续实验，可进一步测定茉莉光合作用的最适温度，B错误；用H218O培养茉莉时，H218O参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成C18O2，C18O2参与暗反应与C5结合生成C3，C3中含有18O，一段时间后可在产生的糖类（CH2O）中检测到18O，C正确；光合作用中一分子CO2与一分子C5结合生成二分子C3，35℃时每dm2/h茉莉光合作用固定量是8μml，生成16μml的C3，D错误。
15.答案：D
解析：光反应阶段需要光照，碳反应阶段有光无光都可以进行,a~c段既有光反应,也有碳反应,c~e段在黑暗开始之前也有光反应，黑暗开始之后，只有碳反应，没有光反应，A错误；虚线表示。2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，结合题图可知，S1+S2表示光反应释放的O2总量，S2+S3表示碳反应吸收的CO2总量，B错误；从图中光照开始来看，一段时间内O2的释放速率明显大于CO2的吸收速率（即光反应速率大于碳反应速率），而碳反应速率限制了光反应的速率，所以才会导致O2的释放速率下降，C错误；如果是持续光照，那么光反应可为碳反应持续提供NADPH和ATP,使碳反应不间断进行且反应速率保持不变，则与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟时叶绿体有机物合成总量更多，D正确。
冷却温度/°C
凝乳时间/min
凝乳效果
50
25
凝乳较好，呈半凝固状态，质地均匀，有裂痕
60
15
凝乳完全，结实无裂痕，质地均匀
70
10
凝乳完全，结实无裂痕，质地均匀
80
30
凝乳不完全，有絮状物产生，且流动性较大
90
-
不凝
处理
玉米产量（g）
大豆产量（g）
M2S4
17173.91
2407.05
M4S4
16975.82
2219.87
M4S6
16495.87
2032.05
M
10194.12
-
S
-
2614.95
温度/℃
CO2释放量
O2含量0.1%
O2含量1%
O2含量3%
O2含量10%
O2含量20%
O2含量40%
3
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10
31.2
27.5
59
21.5
33.3
32.9
20
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
66.2
30
59.8
41.4
8.8
56.6
1000
101.6
温度/℃
25
30
35
40
45
50
55
CO2吸收速率（μmlCO2·dm-2·h-1）
3.0
4.0
5.0
2.0
-1.0
-3.0
-2.0
CO2释放速率/（μmlCO2·dm-2·h-1）
1.5
2.0
3.0
4.0
3.5
3.0
2.0
识标明变量
图1中横坐标为光照强度，纵坐标为CO2吸收速率（即净光合速率），则自变量为光照强度，因变量为净光合速率，该图中有两条曲线，则植物种类也为自变量，温度属于无关变量，A错误；同理分析可知，图2中的自变量为胞间CO2浓度和植物种类，因变量为净光合速率
析线理关系
两图中均有两条曲线，表示不同植物品种；两条曲线的变化趋势基本一致，表现为随横坐标的增加，纵坐标先增加后保持不变，即存在光饱和点和CO2饱和点（图2中小麦的CO2饱和点还未出现）
明点求突破
图1中P为两曲线相交时对应的光照强度，此时玉米和小麦的CO2吸收速率相等即净光合速率相等，CO2固定速率表示总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，由于小麦和玉米的呼吸速率不同，则总光合速率不同，故CO2固定速率不相等，B错误；图2中，A点为两曲线交点，在A点左侧，玉米所对应曲线高于小麦对应曲线，说明胞间CO2浓度较低时，玉米有更大的光合速率，故相比于小麦，玉米能够较好地适应较低浓度的CO2环境，C错误；由图2可知，玉米的CO2补偿点低于小麦的，玉米的CO2饱和点已出现，但小麦的CO2饱和点还未出现，即玉米的CO2饱和点也低于小麦的，D正确
一、单项选择题
1.关于酶的理论，先有“锁钥”学说，观点是酶具有与底物相结合的互补结构，反应前后酶结构不变;后有“诱导契合”学说，认为酶在底物的诱导下，才形成与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶酶）进行研究,实验结果如图所示。下列对实生物实验结果的分析正确的是( )
注：CTH和CU是两种结构不同的底物。SCU表示催化CU反应后的S酶，SCTH表示催化CTH反应后的S酶。
A.S酶可催化结构不同的底物CTH和CU，说明酶不一定具有专一性
B.S酶催化CU反应后，可继续催化CTH水解，说明S酶具有高效性
C.酶促反应过程中酶的空间结构可以发生改变，更加支持“锁钥”学说
D.据“诱导契合”学说推测，S酶催化CTH反应后，SCTH的构象被固化
2.姜撞奶是以姜汁和牛奶为主要原料加工制作的甜品，是我国珠三角地区的传统小吃。鲜姜中含有的生姜蛋白酶具有凝乳作用，在一定条件下能使牛奶凝固而制成姜撞奶。某科研小组探究了原料奶冷却温度对凝乳时间和凝乳效果的影响（如表）。下列分析错误的是( )
A.生姜蛋白酶能水解牛奶中的蛋白质，进一步反应而导致牛奶凝固
B.在50~70℃范围内，温度越高，凝乳时间越短，凝乳效果也越好
C.当温度高于80℃时，凝乳缓慢且凝乳不完全，原因可能是生姜蛋白酶丧失活性
D.由实验结果可知，70℃乳效果最好，是生姜蛋白酶的最适温度
3.研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图。下列分析正确的是( )
A.过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是ADP含量变化
B.加入的呼吸底物是葡萄糖
C.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
D.过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化的主要原因都是呼吸底物不足
4.某实验小组为探究细胞中ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置了两组实验，对照组为正常成肌细胞，实验组为ROCK1基因过度表达的成肌细胞。向体外培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率（OCR，可一定程度反映细胞呼吸情况），结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.加入寡霉素后，OCR降低的值可代表机体有氧呼吸第三阶段用于ATP合成的耗氧量
B.FCCP的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放
C.ROCK1过度表达只增加细胞的基础呼吸，而不增加ATP的产生量
D.抗霉素A加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生[H]和CO2
5.在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法不正确的是( )
A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
6.科学家在实验室中发现一种叫RSTWS的物质可破坏细胞器的膜结构，尤其对线粒体内膜和类囊体薄膜更为明显。若用RSTWS处理高等植物的叶肉细胞，则下列说法正确的是( )
A.处理后的该细胞有氧呼吸第一阶段减弱，导致第二、三阶段减弱
B.正常叶肉细胞的线粒体内膜的蛋白质种类和数量少于线粒体的外膜
C.与处理之前相比，光照条件下处理后的叶肉细胞中ATP/ADP的值增大
D.与处理之前相比，光照条件下处理后叶肉细胞中C3/C5的值增大
7.下图表示某实验小组对影响小麦和玉米的光合速率的因素的研究结果。CO2补偿点是植物净光合速率等于零时的外界CO2浓度，CO2饱和点是植物光合速率最大时的最小外界CO2浓度。下列相关说法正确的是( )
A.图1所示实验的自变量为光照强度，温度是无关变量
B.光照强度为P时，小麦和玉米的CO2固定速率相等
C.相比于玉米，小麦能够较好地适应较低浓度的CO2环境
D.一般情况下，玉米的CO2补偿点和CO2饱和点均低于小麦的
8.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
9.为研究玉米与大豆的间作产量情况，科研人员设置了玉米单作（M）、大豆单作（S）、玉米与大豆行比2：4间作（M2S4）、玉米与大豆行比4：4间作（M4S4）、玉米与大豆行比4：6间作（M4S6）五组实验,相关结果如表所示。下列说法不合理的是( )
A.大豆间作产量低于单作，是因为遮阴导致光台产量下降
B.玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关
C.种植玉米时,尽量缩小株距和行距，以增加玉米植株的数量
D.间作能充分利用土壤矿物质，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4
10.镁是叶绿素合成的重要原料。科研人员为研究镁对光合作用的影响，利用玉米幼苗进行相关实验，所得结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.缺镁可能导致玉米幼苗对红光和蓝紫光的吸收减弱
B.光照条件下，叶绿体中ADP由叶绿体基质移向类囊体薄膜
C.气孔相对开度减小导致缺镁组细胞间CO2浓度升高
D.O2释放量为0时，对照组玉米幼苗所需光照强度低于缺镁组
二、多项选择题
11.为了探究肌肉收缩时的直接能源物质是ATP还是葡萄糖，某学习小组的同学利用新鲜的骨骼肌标本做了以下实验：
①选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本，分别标记为A、B、C。
②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电刺激，直至骨骼肌不再收缩。
③给A标本滴加适量的生理盐水，给B标本滴加等量的ATP溶液，给C标本滴加等量的葡萄糖溶液。
④给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激，观察骨骼肌标本是否收缩。
下列说法正确的是( )
A.给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是测定骨骼肌中是否存在ATP
B.给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否收缩
C.如果C标本收缩，A、B标本不收缩，则说明葡萄糖是直接能源物质
D.如果B标本收缩，A、C标本不收缩，则说明ATP是直接能源物质
12.杨梅酸甜可口，是人们喜爱的水果之一，但其保鲜期很短，通常只有1～2天。江苏某地今年杨梅大丰收，为探究杨梅的最佳储存条件，当地农技人员进行了相关实验，实验结果如表所示，下列对实验结果的分析不合理的是( )
A.该实验的自变量是温度，因变量是O2含量和CO2释放量
B.O2含量越低，杨梅的呼吸作用消耗糖类的量不一定越少
C.O2含量为1%时，杨梅释放的CO2来自细胞质基质和线粒体内膜
D.实验条件下，温度为3℃、O2含量为3%是储存杨梅的最佳环境条件
13.耐力性运动一般指机体每次进行30min以上的低、中等强度的有氧运动，如游泳、慢跑、骑行等。研究表明，耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变，是预防冠心病和肥胖的关键因素；缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量减少约50%，而Drp1是保证线粒体正常分裂的重要蛋白。如图表示相关测量数据。下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的
B.肌纤维中线粒体的数量与耐力性运动训练的时间成正比
C.Drp1磷酸化增强导致线粒体结构损伤，使ATP合成大量减少
D.坚持每周3~5天进行至少30min的耐力运动，有助于提高肌纤维的功能
14.如图表示茉莉植株在类囊体膜上进行光反应的过程，某生物兴趣小组在光照强度等其他条件相同且适宜的情况下，测定了茉莉在不同温度下的光合速率和呼吸速率，分别用CO2吸收速率、CO2释放速率表示，实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A.水光解产生的NADPH作为还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用
B.在35~45℃设置温度梯度继续实验，可进一步测定茉莉光合作用的最适温度
C.用H218O培养茉莉时，一段时间后可在产生的糖类中检测到18O
D.35℃时每dm2/h茉莉光合作用固定量是8μml，生成14μml的C3
15.德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、碳反应分开研究，他的方法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验记录如图所示。下列分析正确的是( )
A.a~c段为光反应阶段，c~e段为碳反应阶段
B.S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与碳反应吸收的CO2总量，且S1=S3
C.由O2的释放速率和CO2的吸收速率推测光反应速率与碳反应速率始终相等
D.与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟时叶绿体有机物合成总量更多
答案以及解析
1.答案：D
解析：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，S酶可催化结构不同的底物CTH和CU,S酶的空间结构可以在不同底物诱导下发生相应改变，说明酶不具有专一性，A错误；S酶催化CU反应后，可继续催化CTH水解，不能说明S酶具有高效性，其高效性应与无机催化剂相比较，B错误；“锁钥”学说观点是酶具有与底物相结合的互补结构，反应前后酶结构不变，C错误；由题图乙可知， SCTH+CU组反应产物未增加，即未能催化CU反应，据“诱导契合”学说推测，S酶催化CTH反应后，SCTH的构象被固化，D正确。
2.答案：D
解析：由题干可知，鲜姜中含有的生姜蛋白酶，可水解牛奶中的蛋白质，具有凝乳作用，A分析正确；分析题表信息可知，在50-70°C范围内，温度越高，凝乳时间越短，凝乳效果也越好，当温度为80°C时，凝乳缓慢，且凝乳不完全，90°C时，表现为不凝乳，原因可能是高温使生姜蛋白酶丧失活性，B、C分析正确；由于实验设置的温度梯度较大，所以不能确定生姜蛋白酶的最适温度，D分析错误。
3.答案：A
解析：与过程③相比，过程④氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，过程⑤氧气浓度的下降速度加快，说明两者耗氧速率变化的主要原因都是ADP含量变化，A正确。线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此题图中加入的呼吸底物是丙酮酸，B错误。由题图曲线可知，加入线粒体后，过程①氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸第三阶段，消耗了氧气，C错误。由题图可知，加入呼吸底物后，与过程②相比，过程③氧气浓度的下降速度加快，说明过程②耗氧速率变化的主要原因是呼吸底物不足；加入ADP后，与过程④相比，过程⑤氧气浓度的下降速度加快，说明过程④耗氧速率变化的主要原因是ADP含量不足，D错误。
4.答案：A
解析：该实验的目的是探究细胞中ROCK1基因（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响，据图分析，加入寡霉素和抗霉素A后，OCR都下降，加入FCCP后，OCR上升。图中加入寡霉素前可代表细胞的正常OCR，即基础呼吸，寡霉素是ATP合酶抑制剂，加入寡霉素后，OCR降低的值可代表有氧呼吸第三阶段用于ATP合成的耗氧量，A正确；由图可知，FCCP加入后，OCR值升高，细胞耗氧量增加，又因为FCCP可作用于线粒体内膜，使线粒体不能产生ATP，故线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，而细胞质基质和线粒体基质中产生的能量还可储存在ATP中，B错误；据图分析可知，ROCK1过度表达增加了细胞的基础呼吸，细胞基础呼吸增加，细胞中ATP的产生量也会增加，C错误；抗霉素A加入后呼吸链被抑制，会使[H]积累从而使细胞只能进行无氧呼吸，但无氧呼吸也会产生[H]，故仍能产生[H]，D错误。
5.答案：A
解析：A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误;BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多，BC正确; D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。故选:A。
6.答案：D
解析：A、有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质，加入的RSTWS物质不影响有氧呼吸第一阶段，A错误；
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段场所，其功能比线粒体外膜更复杂，所以它的蛋白质种类和数量应该更多，B错误；
C、由于用RSTWS处理后破坏了类囊体薄膜，光反应受到抑制，ATP和[H]的产生量会减少，ATP/ADP的值减小，C错误；
D、ATP和[H]的产生量会减少进而影响了暗反应C3的还原，导致光照条件下该叶肉细胞中C3含量上升，C5含量减少则C3/C5的值增大，D正确。
故选D。
7.答案：D
解析：
8.答案：D
解析：本题考查影响光合作用的因素以及相关探究实验。根据图乙可知，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；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；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；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，故装置甲中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。
9.答案：C
解析：光照是影响植物光合作用的重要因素，在大豆生长中后期，受玉米对大豆的遮阴以及大豆种群内相互遮阴的影响，大豆光合作用产物的积累量下降，故大豆间作的产量低于单作，A正确；玉米与大豆间作时，玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮，促进玉米进行光合作用，从而提高产量，故玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关， B正确；种植玉米时，如果尽量缩小株距和行距，则导致玉米分布过于密集，相互遮挡，不利于照光和空气流通，从而导致光合作用减弱，玉米产量降低，C错误；间作可以充分利用光能和土壤中的矿物质，据题表可知，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4，此种模式下玉米与大豆的产量都较高，D正确。
10.答案：C
解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，由题图可知，缺镁导致叶绿素含量降低，故缺镁可导致玉米幼苗对红光和蓝紫光的吸收减弱，A说法正确；光合作用时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+，光反应的场所为类囊体薄膜，暗反应的场所为叶绿体基质，故光照条件下，叶绿体中ADP由叶绿体基质移向类囊体薄膜，B说法正确；由题图可知，缺镁组的气孔相对开度虽然低于对照组，但因其叶绿素含量更低，影响了光合作用的光反应，导致暗反应中固定CO2的速率较低，使得细胞间CO2浓度升高，C说法错误；O2释放量为0，即光合作用强度与细胞呼吸强度相等，缺镁导致光合作用减弱，但不影响细胞呼吸，故O2释放量为0时，对照组玉米幼苗所需光照强度低于缺镁组，D说法正确。
11.答案：BCD
解析：骨骼肌细胞中存在ATP和葡萄糖，给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是耗尽骨骼肌中的能量，使骨骼肌不再收缩，A错误。给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否发生收缩现象，骨骼肌能否发生收缩与直接能源物质有关；如果ATP是直接能源物质，滴加ATP溶液的骨骼肌就会收缩；如果葡葡糖是直接能源物质，滴加葡萄糖溶液的骨骼肌就会收缩，B正确。A标本滴加的是适量的生理盐水，B标本滴加的是等量的ATP溶液，C标本滴加的是等量的葡萄糖溶液，如果C标本收缩，A、B标本不收缩，说明葡萄糖是直接能源物质；如果B标本收缩，A、C标本不收缩，说明ATP是直接能源物质，C、D正确。
12.答案：AC
解析：分析表格实验结果可知，该实验的自变量是温度和O2含量，因变量是CO2释放量，A错误；由表格数据可知，相同的温度条件下，O2含量为1%、3%、10%时，杨梅的CO2释放量均小于O2含量为0.1%时，且O2含量低时，杨梅会进行无氧呼吸，即O2含量越低，杨梅的呼吸作用消耗糖类的量不一定越少，B正确；O2含量为1%时，杨梅可进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，C错误；分析表格数据可知，温度为3℃、O2含量为3%时，杨梅释放的CO2量最少，细胞呼吸速率最慢，此时有机物消耗最少，是实验条件下储存杨梅的最佳环境条件，D正确。
13.答案：CD
解析：葡萄糖分解为丙酮酸是在细胞质基质中完成的，丙酮酸彻底氧化分解为二氧化碳是在线粒体基质中完成的，产生水是在线粒体内膜上完成的，A错误。据图1分析可知，约在5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量呈正相关，超过5周后继续训练，线粒体的数量基本不增加，B错误。由图2可知，缺氧会使Drp1的磷酸化水平升高，根据题干信息可知缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量减少，故推测Drp1分子磷酸化增强可能会导致线粒体结构损伤，使ATP合成减少，C正确。坚持进行至少30min的耐力性运动，有助于提高肌纤维中线粒体数量，有助于提高肌纤维的功能，D正确。
14.答案：BD
解析：水光解产生的电子经过电子传递链的作用与NADP+、H+结合形成NADPH，NADPH作为还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用，A正确；35℃时茉莉的实际光合速率最大，进一步测量最适温度，应在35℃左右的范围内设置梯度，即在30~40℃设置温度梯度继续实验，可进一步测定茉莉光合作用的最适温度，B错误；用H218O培养茉莉时，H218O参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成C18O2，C18O2参与暗反应与C5结合生成C3，C3中含有18O，一段时间后可在产生的糖类（CH2O）中检测到18O，C正确；光合作用中一分子CO2与一分子C5结合生成二分子C3，35℃时每dm2/h茉莉光合作用固定量是8μml，生成16μml的C3，D错误。
15.答案：D
解析：光反应阶段需要光照，碳反应阶段有光无光都可以进行,a~c段既有光反应,也有碳反应,c~e段在黑暗开始之前也有光反应，黑暗开始之后，只有碳反应，没有光反应，A错误；虚线表示。2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，结合题图可知，S1+S2表示光反应释放的O2总量，S2+S3表示碳反应吸收的CO2总量，B错误；从图中光照开始来看，一段时间内O2的释放速率明显大于CO2的吸收速率（即光反应速率大于碳反应速率），而碳反应速率限制了光反应的速率，所以才会导致O2的释放速率下降，C错误；如果是持续光照，那么光反应可为碳反应持续提供NADPH和ATP,使碳反应不间断进行且反应速率保持不变，则与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟时叶绿体有机物合成总量更多，D正确。
冷却温度/°C
凝乳时间/min
凝乳效果
50
25
凝乳较好，呈半凝固状态，质地均匀，有裂痕
60
15
凝乳完全，结实无裂痕，质地均匀
70
10
凝乳完全，结实无裂痕，质地均匀
80
30
凝乳不完全，有絮状物产生，且流动性较大
90
-
不凝
处理
玉米产量（g）
大豆产量（g）
M2S4
17173.91
2407.05
M4S4
16975.82
2219.87
M4S6
16495.87
2032.05
M
10194.12
-
S
-
2614.95
温度/℃
CO2释放量
O2含量0.1%
O2含量1%
O2含量3%
O2含量10%
O2含量20%
O2含量40%
3
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10
31.2
27.5
59
21.5
33.3
32.9
20
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
66.2
30
59.8
41.4
8.8
56.6
1000
101.6
温度/℃
25
30
35
40
45
50
55
CO2吸收速率（μmlCO2·dm-2·h-1）
3.0
4.0
5.0
2.0
-1.0
-3.0
-2.0
CO2释放速率/（μmlCO2·dm-2·h-1）
1.5
2.0
3.0
4.0
3.5
3.0
2.0
识标明变量
图1中横坐标为光照强度，纵坐标为CO2吸收速率（即净光合速率），则自变量为光照强度，因变量为净光合速率，该图中有两条曲线，则植物种类也为自变量，温度属于无关变量，A错误；同理分析可知，图2中的自变量为胞间CO2浓度和植物种类，因变量为净光合速率
析线理关系
两图中均有两条曲线，表示不同植物品种；两条曲线的变化趋势基本一致，表现为随横坐标的增加，纵坐标先增加后保持不变，即存在光饱和点和CO2饱和点（图2中小麦的CO2饱和点还未出现）
明点求突破
图1中P为两曲线相交时对应的光照强度，此时玉米和小麦的CO2吸收速率相等即净光合速率相等，CO2固定速率表示总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，由于小麦和玉米的呼吸速率不同，则总光合速率不同，故CO2固定速率不相等，B错误；图2中，A点为两曲线交点，在A点左侧，玉米所对应曲线高于小麦对应曲线，说明胞间CO2浓度较低时，玉米有更大的光合速率，故相比于小麦，玉米能够较好地适应较低浓度的CO2环境，C错误；由图2可知，玉米的CO2补偿点低于小麦的，玉米的CO2饱和点已出现，但小麦的CO2饱和点还未出现，即玉米的CO2饱和点也低于小麦的，D正确
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