高三生物二轮复习：细胞功能绝大多数基于化学反应

细胞功能绝大多数基于化学反应练习一、选择题1.下列有关生物体内酶和ATP的叙述，错误的是()A.ATP脱离两个磷酸基团后是一种核糖核苷酸B.酶催化的底物不一定是有机物，酶水解的产物不一定是氨基酸C.酶不改变反应的平衡点，但能加快酶促反应速率D.放能反应常伴随着ATP的水解和特殊化学键的断裂2.如图是研究人员研究pH对海洋细菌和刀豆种子脲酶活力稳定性影响的结果，下列叙述正确的是()A.两种酶都是蛋白质，合成、加工的场所不同B.该实验的自变量是pH和两种酶的用量C.实验中两种酶的温度要控制为相同且适宜D.两种脲酶的最适pH分别是7.4和8.43.下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图。多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小，某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测，结果如图2所示，各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是()A.由图1推测，底物与竞争性抑制剂竞争酶的活性中心，从而影响酶促反应速率B.非竞争性抑制剂与酶的某部位结合后，改变了酶的活性中心，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似C.该实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类，PPO用量是无关变量D.图2中，相同温度条件下酶B催化效率更高4.小球藻是一种球形单细胞淡水藻类，能利用叶绿体进行光合作用，也能在特定条件下利用有机碳源进行生长、繁殖。下列相关叙述正确的是()A.小球藻、蓝球藻、颤藻等都属于蓝藻类生物，细胞内无以核膜为界限的细胞核B.小球藻进行光合作用时需要利用CO2作为无机碳源C.小球藻有氧呼吸产物中的O直接来自丙酮酸D.长时间黑暗环境下，小球藻一定会因无法进行光合作用而死亡5.植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是()A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP6.2021年中国科学家在人工合成淀粉上获得重大突破。下图表示人工合成淀粉的过程，相关叙述错误的是()A.人工合成淀粉过程中应加入各种相应的酶，反应才能高效完成B.人工合成淀粉可以先利用太阳能发电，然后利用电能制氢，再用于合成反应C.叶肉细胞内类似CO2→有机C1→C3中间体的过程需要光反应提供NADPH和ATPD.与植物光合作用固定CO2量相等的情况下，人工合成淀粉量大于植物积累淀粉量7.某研究小组用小球藻(一种单细胞绿藻)做实验，在适宜温度光照强度下向小球藻培养液中通入足量14CO2，在不同的时间间隔取出一定量的小球藻杀死，分析放射性物质种类及含量，结果如下表。下列有关实验分析不合理的是()取样时间/s放射性物质种类2大量3－磷酸甘油酸(三碳化合物)1512种磷酸化糖类50除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸等A.本实验可用于研究暗反应阶段CO2中碳的转移途径B.降低温度，获得12种磷酸化糖类的取样间隔时间可能会延长C.提高14CO2的浓度，获得放射性氨基酸的间隔时间将会明显缩短D.实验结果可初步判断光合作用产生的有机物还包括氨基酸等8.高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是()A.呼吸作用变强，消耗大量养分B.光合作用强度减弱，有机物合成减少C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫D.叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少9.(多选)下图是叶绿体淀粉合成的调节过程示意图，光下TPT活性受到限制。相关叙述正确的是()A.TPT分布在叶绿体外膜中，具有专一性和饱和性B.白天光合速率快，叶绿体中[3－磷酸甘油酸]/[Pi]的比值低C.细胞质基质中的Pi浓度降低时，丙糖磷酸运出叶绿体受抑制D.白天叶绿体基质中有大量淀粉的合成10.近年来，我国的干旱频率和范围不断增加，对水稻的生长发育造成了极大的影响，直接威胁到粮食安全，抗干旱胁迫育种已成为水稻育种领域的重要研究内容。科学家利用转基因技术和寡霉素研究水稻抗干旱胁迫效应，过程如下：各取未转基因的水稻和转Z基因的水稻数株，随机分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24小时后进行干旱胁迫处理，测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率，如图所示。下列说法错误的是()A.本实验的无关变量有实验温度、光照强度、环境CO2浓度等B.寡霉素可抑制光合作用，其抑制部位是叶绿体基质C.喷施NaHSO3可以促进光合作用，还可以减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降D.Z基因可作为水稻胁迫育种的目的基因进行基因工程育种11.水稻体内某些基因突变会导致叶绿素的合成和降解功能发生改变而形成黄绿叶，进而影响水稻产量。利用EMS诱变处理野生型梗稻品种YY获得黄绿叶突变体w08，两者的农艺性状如下表，光合作用相关指标如图1。请回答下列问题：(表1野生型和突变体的农艺性状)植株株高/cm株高/cm穗粒数/粒穗粒数/%穗粒数/gYY109.4±4.2109.4±0.5109.4±14.5109.4±3.2109.4±0.5w08104.9±3.7104.9±0.6104.9±16.6104.9±1.7104.9±0.5(1)据表1可知，w08的____________性状下降程度最为显著。(2)净光合速率除图中所示指标以外，还可以用____________表示。w08的净光合速率显著下降并不是受____________阶段的限制，判断的依据是w08的___________________________大于YY。(3)研究发现w08中光合色素含量明显减少，导致光能转变成____________中活跃化学能的效率下降，光合速率降低。色素含量的测定应利用________等有机溶剂浸提。(4)检测发现w08细胞内的叶绿素酸酯氧化酶基因(OsCA01，与叶绿素合成相关)、脱镁叶绿酸a氧化酶基因(OsPAO，与叶绿素降解相关)及α/β水解酶家族蛋白基因(OsNYC3，与叶绿素降解相关)表达水平均显著下降。据此可推测：w08中叶绿素含量下降的主要原因是________________________________________________________________________。对OsCA01进行测序后发现其编码链(基因中不能用于转录的那条链)第957位碱基由G突变为A，如图2，这将导致mRNA中提前出现终止密码子，该密码子为____________，翻译提前终止，最终使叶绿素酸酯氧化酶的________发生改变，叶绿素合成受阻。12.某品种茶树叶片呈现阶段性白化：绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色，而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体(仅残留少量片层结构)。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。回答下列问题：注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关(1)从叶片中分离叶绿体可采用______法。(2)经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出两点即可)。(3)白化过程中气孔导度下降，既能够满足光合作用对CO2的需求，又有助于减少________。(4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于________中的基因编码，通过特定的机制完成跨膜运输；其余蛋白质由存在于________中的基因编码。答案：1.D解析ATP脱离两个磷酸基团后是一种核糖核苷酸，A正确；酶催化的底物不一定是有机物，也可以是无机物，酶水解的产物不一定是氨基酸，B正确；酶不改变反应的平衡点，但能加快酶促反应速率，C正确；吸能反应往往伴随着ATP的水解和特殊化学键的断裂，D错误。2.A解析细菌是原核生物，合成脲酶的场所是核糖体，加工场所是细胞质基质，刀豆种子合成脲酶的场所是核糖体，加工场所是内质网、高尔基体，A正确；分析题图，该实验的自变量为pH和脲酶的种类，因变量是不同pH下残余酶活力，B错误；实验中两种酶控制为各自适宜的温度，不一定相同，C错误；图中不能读出植物刀豆脲酶的最适pH，D错误。3.C解析分析图1可知，图中竞争性抑制剂与酶结合的部分，原本是底物与酶结合的部位，而该部位就是酶的活性中心，A正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，这与高温会造成酶的空间结构改变(或破坏)相似，B正确；据题意可知，该实验的自变量是温度、酶的种类，抑制剂的种类和PPO用量属于无关变量，C错误；分析图2，图2中各温度条件下酶B剩余量都最少，与底物结合率最高，所以相同温度条件下酶B催化效率更高，D正确。4.B解析小球藻不属于蓝藻，蓝球藻、颤藻等都属于蓝藻类生物，其细胞内无以核膜为界限的细胞核，A错误；小球藻细胞中有真正的细胞核，为真核生物，细胞中有叶绿体，其进行光合作用时需要利用CO2作为无机碳源，B正确；小球藻有氧呼吸产物H2O中的O直接来自氧气，C错误；由题干可知，小球藻能利用叶绿体进行光合作用，也能在特定条件下利用有机碳源进行生长、繁殖，据此可推测长时间黑暗环境下，小球藻未必会因无法进行光合作用而死亡，D错误。5.C解析在时间a之前，因为没有二氧化碳释放，所以不可能是产生酒精的无氧呼吸过程，只能是产生乳酸的无氧呼吸过程，A正确；在a～b时间内，因为此时仍然处于无氧条件下，产生二氧化碳表明进行了产生酒精和CO2的过程，B正确；两个无氧呼吸过程都只有第一阶段产生能量，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以每分子葡萄糖经无氧呼吸产生的ATP相等，C错误；酒精是脂溶性的物质，跨膜运输方式是自由扩散，不消耗能量，D正确。6.C解析光合作用的卡尔文循环需要多种酶的催化作用下才能高效完成，图中人工固定CO2合成糖类的反应过程与卡尔文循环相似，因此人工合成淀粉过程中应加入各种相应的酶，A正确；人工合成淀粉可以先利用太阳能发电，然后利用电能制氢，再用于合成淀粉的过程，B正确；人工合成淀粉新途径中由CO2→C1中间体→C3中间体的过程，绿色植物叶肉细胞内类似于该过程的是二氧化碳的固定，不需要光反应提供NADPH和ATP，C错误；在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类相等，而人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)，因此人工合成淀粉过程中积累的淀粉量更多，D正确。7.C解析本实验可用于研究暗反应阶段CO2中的碳的转移途径，A正确；降低温度，光合酶的活性降低，获得12种磷酸化糖类的取样间隔时间可能会延长，B正确；培养液中14CO2的量是足够的，提高14CO2的浓度，获得放射性氨基酸的间隔时间不会有明显变化，C错误；实验结果可初步判断光合作用产生的有机物还包括氨基酸等，D正确。8.D解析高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。9.CD解析据图可知，TPT既能转运丙糖磷酸又能转运磷酸，位于叶绿体内膜上，A错误；白天，光合作用形成较多3磷酸甘油酸，而光下TPT活性受到限制，不能将Pi从细胞质基质运到叶绿体基质，故叶绿体中[3磷酸甘油酸]/[Pi]的比值高，B错误；磷酸转运体(TPT)能将卡尔文循环丙糖磷酸不断运到叶绿体外，同时将释放的Pi(无机磷酸)运回叶绿体基质，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会抑制丙糖磷酸从叶绿体中运出，C正确；白天，光照较强，光下TPT活性受到限制，TPT不能将Pi(无机磷酸)运回叶绿体基质，不会抑制ADPG焦磷酸化酶活性，从而促进淀粉的合成，因此白天叶绿体基质中有大量淀粉的合成，D正确。10.B解析据图分析可知，自变量为水稻的种类、喷施试剂的类型以及有无干旱胁迫处理，其他的均为无关变量，A正确；寡霉素是ATP合成酶抑制剂，光合作用的光反应阶段产生ATP，光反应场所是叶绿体的类囊体薄膜，暗反应在叶绿体基质发生，消耗ATP，B错误；无论胁迫与否，喷施NaHSO3组比喷施蒸馏水组的光合作用强度都高，C正确；转Z基因的水稻胁迫条件下，光合作用强度下降的幅度比未转基因水稻的下降幅度小，因此Z基因可作为水稻胁迫育种的目的基因进行基因工程育种，D正确。11.(1)结实率(2)单位叶面积单位时间内释放出的O2量暗反应胞间CO2浓度与气孔导度(3)ATP、NADPH无水乙醇(丙酮)(4)叶绿素的合成减少(叶绿素合成减少量大于降解减少量)UGA结构和功能解析根据题干信息分析：黄绿叶突变体w08和野生型梗稻品种YY农艺性状比较，结实率显著降低。分析图1，w08的胞间CO2浓度与气孔导度大于YY，说明w08的净光合速率显著下降并不是受暗反应的限制。(1)据表1可知，w08的结实率性状下降程度最为显著。(2)图中是净光合速率用单位叶面积单位时间CO2的吸收量表示的，还可用单位叶面积单位时间内释放出的O2量表示。根据图1结果分析，w08的胞间CO2浓度与气孔导度大于YY，说明w08的净光合速率显著下降并不是受暗反应的限制。(3)研究发现w08