解密03 细胞的能量供应和利用分层训练（原卷版）

解密03细胞的能量供应和利用A组A组基础练第I卷（选择题）一、单选题1．（2021·上海奉贤·一模）“丙酮酸激酶”可用于催化丙酮酸的形成，根据所学知识判断“丙酮酸激酶”催化反应的场所和条件是（）A．线粒体，无需氧气参与 B．细胞质基质，无需氧气参与C．线粒体，需要氧气 D．细胞质基质，需要氧气2．（2021·上海嘉定·一模）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（）A．Rubisco存在于叶绿体基粒中B．Rubisco催化C5和CO2结合发生反应C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．必须黑暗条件下Rubisco才能催化反应3．（2021·黑龙江·大庆教师发展学院一模）dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P～P～P（该结构式中的dA表示脱氧腺苷）。下列关于dATP和ATP的叙述正确的是（）A．dATP与ATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同B．dATP彻底水解后可形成3种有机物C．ATP中的特殊化学键水解，可为某些吸能反应供能D．动物细胞内生成ATP的场所主要在细胞质基质4．（2021·陕西·宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室一模）结构和功能观是重要的生命观念之一。下列有关叙述，错误的是（）A．吞噬细胞含丰富的溶酶体，有利于异物的消化清除B．酵母菌线粒体内膜凹陷折叠成嵴，有利于葡萄糖分解酶的附着C．丙酮酸的利用场所与氧气的供应量有关D．若要实现细胞间的信息传递，不一定必须依赖于细胞膜上的相应受体5．（2021·重庆·模拟预测）水绵是一种叶绿体呈带状的双星藻科水绵属水生藻类植物。下列说法错误的是（）A．水绵细胞中含量最多的有机物是蛋白质B．水绵有真正的细胞核，属于真核生物C．在高倍光学显微镜下，观察不到水绵叶绿体的双层膜结构D．恩格尔曼用水绵和厌氧细菌为材料证明了光合作用的场所是叶绿体6．（2021·山东潍坊·模拟预测）如图曲线分别表示某化学反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过程。对此图分析错误的是（）A．曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化B．对比反应前后，此化学反应为放能反应C．a与b的差值为酶所降低该反应的活化能D．此过程揭示了酶的催化作用具有高效性的原因7．（2021·吉林·榆树市第一高级中学校二模）下列对农作物栽培过程中经常使用的--些措施的描述，不正确的是（）A．松土可促进根的细胞呼吸，促进农作物对有机物的主动吸收B．合理灌溉可以减缓“光合午休”现象C．稻田需定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产生酒精而变黑腐烂D．“正其行，通其风”以促进光合作用8．（2021·河南开封·一模）下列关于生物实验的说法，错误的是（）A．花生子叶细胞中脂肪颗粒可被苏丹III染液染成橘黄色B．研究细胞器的种类和形态，可采用差速离心和显微观察C．探究影响酶活性的因素，温度、pH、试剂量可作为自变量D．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性，显色剂可使用碘液二、多选题9．（2021·山东肥城·模拟预测）下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述，不正确的是（）A．人运动时呼出的CO2一定来自有氧呼吸B．呼吸作用的终产物中有水，则一定进行了有氧呼吸C．白天叶肉细胞产生的O2一定多于叶肉细胞细胞呼吸消耗的O2量D．光反应只能在光下进行，暗反应只能在黑暗中进行10．（2021·湖南·雅礼中学二模）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中与图中实验结果不相符的是（）A．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度B．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度C．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度11．（2021·江苏徐州·模拟预测）下图是黄瓜植株叶肉细胞中进行光合作用的示意图，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是光合色素和蛋白质构成的复合体，具有吸收、传递、转换光能的功能。有关叙述正确的是（）A．②③过程发生的场所为细胞质基质B．光反应过程将光能转换成的化学能全部储存在ATP中C．ATP合成酶顺浓度梯度转运H+，促进ADP和Pi合成ATPD．H2O分解为O2和H+，产生的电子传递给PSI参与合成NADPH12．（2021·辽宁铁岭·一模）为探究影响酶活性的因素，验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。下列相关叙述不正确的是（）方案催化剂底物pH温度①胃蛋白酶蛋白块不同pH值适宜②淀粉酶淀粉、蔗糖适宜适宜③蛋白酶蛋白质适宜不同温度④过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温A．方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量pH可设置为3、7、9B．方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测C．方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测D．方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多13．（2021·辽宁朝阳·模拟预测）同位素在生物实验中常被应用。下列有关叙述正确的是（）A．给水稻提供14CO2，根细胞在缺氧环境有可能出现14C2H5OHB．给小麦提供14CO2，则14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)C．用15N标记丙氨酸，内质网上的核糖体将有15N，而游离的核糖体则无15ND．小白鼠吸入18O2，在尿液、呼出的气体中有可能分别检测到H218O、C18O214．（2021·陕西汉中·模拟预测）钠钾泵是动物细胞膜上可利用ATP的载体蛋白，其结构示意图如下。据图推测合理的是（）

A．细胞通过钠钾泵吸收，排出B．钠钾泵具有分解ATP的功能C．温度变化会影响钠钾泵的功能D．钠钾泵工作时，细胞中ATP含量显著降低第II卷（非选择题）三、综合题15．（2021·四川成都·一模）绿萝是常见的一种喜阴绿色植物。图表示夏季时绿萝在不同遮光处理条件下的净光合速率的日变化曲线。据图分析回答：（1）a点时，绿萝叶肉细胞中合成[H]的场所有_____________________________；此时，限制绿萝净光合速率的主要环境因素是______________。（2）b点时，绿萝细胞呼吸作用产生CO2的去向及用途是________，____________。（3）实验结果说明__________可以提高绿萝的净光合速率。出现上述结果的原因包括：①夏季中午强光下温度过高，_________________________________________________。②进一步观察发现，在阴暗环境中绿萝叶片绿色明显加深，说明_______________________。③遮光起到降温作用，降低了植物的__________________。B组B组提升练第I卷（选择题）一、单选题1．（2021·上海嘉定·一模）呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸，下列关于两者的性质描述，正确的是（）A．B．C．D．2．（2021·上海金山·一模）检测斑马鱼在静止时及相同强度运动后肌肉中乳酸含量，结果如图。下列叙述正确的是（）A．对照组在运动中斑马鱼的耗能明显增大B．运动训练对斑马鱼的产能机理没有影响C．运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例D．运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度3．（2021·浙江省杭州第二中学模拟预测）如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意简图。结合所学知识分析下列相关叙述中正确的是（）A．在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用B．卡尔文循环的具体场所应为叶绿体类囊体膜C．将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化将不受影响D．C2进入线粒体内被彻底分解成CO24．（2021·浙江省杭州第二中学模拟预测）下图是包含多种氧化还原组分的传递链称为电子传递链。下列有关分析正确的是（）A．图中所示过程会产生少量ATP和CO2B．图中H+的跨膜运输都需要载体和ATPC．图中N侧腔内有核糖体，M侧pH值低于N侧D．图中膜蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体进行加工5．（2021·湖北·模拟预测）高等动物的肌肉及其他易兴奋组织（如大脑和其他神经组织）中，有一种起着特殊作用的高能化合物——磷酸肌酸。通过肌酸激酶的催化，可将磷酸基团转移到ADP上，生成ATP。由于细胞中磷酸肌酸的含量是ATP的3～4倍，故其功能是在肌肉细胞中维持高水平的ATP。当细胞内的ATP浓度很高时，ATP末端的磷酸基团通过肌酸激酶催化，被转移到肌酸上，以磷酸肌酸的形式储存起来。下列相关叙述正确的是（）A．ATP是所有生物均能合成的一种高能磷酸化合物B．磷酸肌酸水解时，高能磷酸键断裂释放能量并产生ADPC．细胞呼吸产生的能量大部分储存于磷酸肌酸，少部分以热能散失D．推测当肌肉短时间剧烈运动时，磷酸肌酸可维持ATP含量的相对稳定6．（2020·四川巴中·模拟预测）下列对探究温度对淀粉酶活性的影响（实验甲）、探究酵母菌细胞呼吸方式（实验乙）、探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（实验丙）、叶绿体色素的提取和分离（实验丁）的叙述，正确的是（）A．实验甲：pH和淀粉用量均属于无关变量，可以任意设定温度B．实验乙：该实验为对照实验，有氧组为对照组，无氧组为实验组C．实验丙：进行预实验时，所用植物生长调节剂的浓度梯度要较大D．实验丁：分离色素需用到无水乙醇，提取色素需用到层析液7．（2021·湖北·模拟预测）反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H+能催化蔗糖水解。下列相关分析错误的是（）A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖B．H+降低的化学反应活化能的值等于（E2-E1）C．蔗糖酶使（E2-E1）的值增大，反应结束后X增多D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率8．（2021·山东潍坊·模拟预测）英国科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入三价铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。下列说法错误的是（）A．希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化B．三价铁盐或其他氧化剂相当于光合作用原反应中的NADP+C．希尔反应的结果能说明光合作用所产生的氧气中的氧元素全部来自于水D．在配制叶绿体悬浮液时需加入一定浓度的蔗糖溶液，以维持叶绿体的正常形态9．（2021·山东潍坊·模拟预测）下列关于细胞呼吸原理应用的说法，错误的是（）A．提倡慢跑等有氧运动，是为防止肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸而引起肌肉酸胀乏力B．中耕是指在作物生长期中，在植株之间进行松土并去除杂草的一项栽培措施，其作用之一是利于根细胞对矿质离子的主动吸收C．食醋酿造需要密封容器并在适宜温度下保存，以加快醋酸杆菌繁殖从而利于食醋生产D．花生播种时埋种不要太深，以保证种子的有氧呼吸而利于萌发10．（2021·山东潍坊·模拟预测）下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的说法，正确的是（）A．有氧和无氧装置中加入酵母菌培养液后，均需立即连通澄清石灰水B．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的颜色深浅，来判断CO2产生量的多少C．若用酸性重铬酸钾检测酒精时，发现有氧呼吸装置的滤液也出现了灰绿色，则说明该装置中一定同时发生了无氧呼吸D．该实验中两组装置均为实验组，无空白对照组二、多选题11．（2021·山东潍坊·模拟预测）纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。下列说法正确的是（）A．细胞中需要能量的生命活动都是由ATP水解直接供能的B．活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生速度相对平衡C．ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合，使其磷酸化而导致构象改变，活性也被改变D．ATP片剂可以口服的原理是人体消化道内没有ATP的水解酶，而且ATP可以直接被吸收12．（2021·河北·保定市教育科学研究所模拟预测）下图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式，其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器，可用于测定相应物质的含量，相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（）

A．若图1所示装置的温度改变，则图2中的相关数据可能会发生改变B．300s时，酵母菌只进行无氧呼吸，在线粒体内膜上产生酒精C．图2中200~300s，酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体D．在图2中a、b两条线交点之前，酵母菌主要进行无氧呼吸，此过程无NADH产生13．（2021·河北·保定市教育科学研究所模拟预测）W物质在自然状态下可发生不可逆分解，其反应物浓度随时间的变化关系如图中曲线甲所示。若在t1时向W溶液中加入P、Q两种物质，反应物浓度随时间的变化关系分别如图中曲线P、Q所示。下列分析正确的是（）A．P、Q两种物质均可降低W物质分解反应所需要的活化能B．P、Q物质可能由于空间结构不同而与W物质的亲和力不同C．反应至t2时、P物质催化的化学反应不能继续进行D．P物质和Q物质都是生物酶，均具有高效性14．（2022·山东·一模）淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物，其合成过程如图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法正确的是（）A．参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中B．呼吸抑制剂可以抑制蔗糖进入液泡的过程C．细胞质基质中Pi含量下降，会导致叶绿体中的淀粉合成增多D．磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生，使暗反应速率下降15．（2021·辽宁·沈阳二中模拟预测）为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光（黑暗）条件下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如表（表中数据为相对值）。下列有关分析中正确的是（）O2含量

温度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3℃6.23.61.24.45.45.310℃31.253.75.921.533.332.920℃46.435.26.438.965.556.230℃59.841.48.856.6100.0101.6A．根据变化规律，表中10°C、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的B．温度为3°C、O2含量为3.0%是该实验中贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合C．O2含量从20.0%升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高D．研究者对菠菜进行遮光处理，其目的是排除光照对设定温度的影响第II卷（非选择题）三、综合题16．（2021·上海嘉定·一模）如图表示全光照和不同程度遮光对某水稻品种叶片中叶绿素含量的影响；下表是观测不同光照条件下该水稻品种的部分生长指标。不同光照条件下的生长指标光照强度相对平均叶面积(cm2)净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)强13．64．33中20．34．17弱28．43．87（1）叶绿素存在于叶绿体中的_______上。可先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。（2）据图和表中数据分析，该品种水稻是如何增强对弱光的适应能力的？__________________。光补偿点指同一叶片在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度；光合速率随光照强度增加，当达到某一光照强度时，光合速率不再增加，该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。甲、乙两个水稻品种灌浆期和蜡熟期光合作用相关指标的比较生长期光补偿点（μmol·m-2·s-1）光饱和点（μmol·m-2·s-1）最大净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1）甲乙甲乙甲乙灌浆期68521853197621．6727．26蜡熟期75721732136519．1712．63注：灌浆期幼穗开始有机物积累，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期米粒已变硬，但谷壳仍呈绿色。（3）从表中的数据推测，_______品种能获得较高产量，理由是该品种_______。A．灌浆期光补偿点高B．蜡熟期光饱和点高C．灌浆期最大净光合速率高D．蜡熟期最大净光合速率高（4）根据该实验的结果可知甲、乙品种水稻从灌浆期到蜡熟期的最大净光合速率都有所下降，科研人员推测可能与叶片的叶绿素含量变化有关。请设计实验验证该推测（简要写出实验设计思路、预测实验结果及结论）。______________。17．（2021·上海金山·一模）图表示棉花叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。（1）图中①④代表的物质依次是_________、___________。（2）若A—D代表反应发生的场所，则ATP合成除发生在A中之外，还能发生在______（供选填：B/C/D）。野生型棉花品种Z16中转入BT抗虫基因后获得转基因抗虫棉品种Z30。某农科所在相同条件下培养棉花品种Z16和Z30，在苗期后期测定两者叶片的光合作用及植株的有关生理指标，所得结果如图所示。注：①核酮糖二磷酸（五碳糖）羧化酶（RuBP羧化酶）是暗反应的关键酶之一；②Pn：净光合速率（即以每平方米叶面每秒钟吸收CO2的速率为参照依据，单位为μmolm-2s-1；③太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量称为光合有效辐射，简称PAR。（3）光照强度不变的情况下，上述棉花品种的植株在光反应过程阶段，下列因素中影响光合有效辐射（PAR）利用的有________。A．色素的种类和含量 B．叶绿体的数量及分布C．气孔开放度 D．叶面积（4）由图乙推测，与野生型棉花品种Z16相比，转基因棉花Z30的干物质量减少是由于___________________________________________________。（5）比较图乙和丙可知，野生型棉花品种Z16与转基因棉花Z30光合作用速率出现差异的主要因素是__________________________________。18．（2021·四川内江·一模）研究人员通过人工诱变获得某作物突变体（叶片呈现黄化色泽），测得该作物突变体和野生型植株叶片的有关生理指标，结果如表所示。回答下列问题：叶绿素a与叶绿素b的比值类胡萝卜素与叶绿素的比值细胞间CO2浓度（µmol/mol）净光合速率（µmolCO2•m-2•s-1）突变体9.300.32239.075.66野生型6.940.28210.868.13（1）叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体的___________________上，这些色素主要捕获可见光中的____________________。（2）据表分析，导致突变体净光合速率下降的因素是__________（填“叶绿素含量”或“细胞间CO2浓度”）。而不是另一因素的依据是____________________。（3）为进一步确定导致突变体净光合速率下降的原因，请利用该突变体和野生型植株叶片设计实验进行验证。____________________（简要写出实验思路即可）。【点睛】题主要考查影响光合作用的因素，关键是弄清光合作用过程中相关的物质和变化规律和实验数据的分析与处理能力，准确判断图表数据是解题关键。19．（2021·陕西·宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室一模）甲、乙两种植物在不同光照强度下的光合速率的曲线如图1所示；图2表示将甲植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中的光合速率变化。请分析回答下列问题：（1）绿色植物光合色素的提取和分离试验中，提取色素的试剂是______，分离色素的原理是___________。在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖在___________（填细胞结构）中脱氢，生成_________（2）图1中，a点表示________，在h点时，叶绿体中ATP的移动方向是___________。光照强度为10千勒克斯时，甲、乙植物的实际光合作用速率差值为_____________。（3）图2中测得的光合速率是__________（总光合速率/净光合速率），其中A、C两点光合速率低于B点的原因不同，其中A点光合速率较低的原因最可能是________，而C点最可能的原因是外界蔗糖浓度较高，光合作用产物不易被运出细胞，在细胞中积累进而影响光合速率。【20．（2021·浙江·绍兴市柯桥区教师发展中心模拟预测）某科研小组研究不同程度赤星病胁迫对某种烟草叶片光合作用的影响，部分结果如下表：总叶绿素类胡萝卜素净光合速率气孔导度胞间CO2浓度对照21.113.1523.810.52265轻度胁迫21.433.224.240.5258中度胁迫20.973.1823