专题04细胞的代谢（期末考题猜想）（9大题型）（原卷版）

专题04细胞的代谢【题型1物质跨膜运输的实例】【题型2细胞的物质输入和输出】【题型3酶与ATP】【题型4细胞呼吸】【题型5光合作用】【题型6糖类、脂质和蛋白质的代谢】【题型7物质跨膜运输综合】【题型8呼吸作用和光合作用综合】【题型9细胞的代谢综合】01物质跨膜运输的实例【例1】下列有关生物学实验的叙述，正确的是（）A．向发芽的小麦种子研磨液中加入斐林试剂后，会立即出现砖红色沉淀B．观察黑藻叶绿体实验时需在高倍镜下才能观察到叶绿体的外膜和内膜C．洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时，外界溶液渗透压大于细胞液渗透压D．用洋葱根尖细胞观察有丝分裂实验时，需用盐酸和酒精混合配制成解离液【变式11】将黑藻叶片放在一定浓度的外界溶液中，第8分钟时显微镜下观察到黑藻细胞形态与初始状态相近。下列推测不合理的是（

）A．第8分钟时可能观察到黑藻细胞的叶绿体运动B．黑藻细胞原生质层的伸缩性与细胞壁的伸缩性相近C．外界溶液为低浓度的蔗糖溶液，黑藻细胞吸水膨胀D．外界溶液为一定浓度KNO3溶液，黑藻细胞可能发生质壁分离后自动复原【变式12】洋葱管状叶光合作用合成的有机物主要储存在鳞片叶内。下列叙述正确的是（

）A．洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中未发生质壁分离，表明细胞已死亡B．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的色素可用无水乙醇提取C．分离洋葱管状叶中的色素，得到的色素带颜色不同，说明不同色素吸收了不同波长的光D．观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验，呈正方形的细胞在高倍镜下都能观察到染色体【变式13】某同学进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验，用显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的蔗糖溶液和清水中的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（）A．蔗糖溶液的浓度小于甲细胞液的浓度B．从甲到乙的过程，细胞发生了质壁分离C．从乙到丙的过程，细胞发生了质壁分离的复原D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜02细胞的物质输入和输出【例2】溶酶体具有溶解或消化的功能，已发现溶酶体内有60余种酸性水解酶。溶酶体内pH约维持在4.6，与V型质子泵（VATPase）、H+通道有关，作用机制如图所示。VATPase可使ATP水解，为H+进入溶酶体提供能量。下列有关叙述错误的是（

）A．溶酶体须先将内部的水解酶释放到细胞质基质再分解细胞成分B．溶酶体内水解酶的合成，需要在核糖体上发生脱水缩合反应C．VATPase将H+从细胞质基质运入溶酶体内时发挥着转运和催化作用D．推测当溶酶体内外H+浓度差增大，H+经H+通道顺浓度梯度的运输速率可能加快【变式21】睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠一觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法正确的是（

）A．此图中ATP转运至胞外需要穿过4层磷脂分子B．ATP可被膜上的水解酶水解，脱去2个磷酸产生腺苷C．腺苷与相应受体结合改变其空间结构，从而使绿色荧光蛋白发出荧光D．满足实验要求的传感器数量随着睡眠一觉醒周期而变化【变式22】线粒体合成ATP是通过F0F1ATP合酶完成的，该酶分为F0和F1两部分。F0是膜内的蛋白复合体，嵌入线粒体内膜；F1位于线粒体基质一侧，松散地连接在F0上。当H+通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP。下列说法正确的是（

）A．F0具有转运蛋白的功能，叶绿体基质中也大量存在B．线粒体产生的H+主要来自有氧呼吸的第三阶段C．线粒体内外膜间隙中的H+浓度应该高于线粒体基质D．线粒体进行主动运输可能会消耗NADPH中的能量【变式23】溶酶体内pH明显低于细胞质基质，内含多种酸性水解酶。溶酶体的消化作用可概括成三种途径，如图所示。下列说法正确的是（

）A．内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量持续减少B．细胞质基质中的H+通过协助扩散的方式运至溶酶体内C．细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体，不利于细胞代谢的稳定D．次级溶酶体破裂释放出水解酶，可能会导致细胞损伤进而引起细胞凋亡03酶与ATP【例3】利用淀粉酶、糖化酶生产葡萄糖的方法称为双酶法，大致生产流程如图。液化是将淀粉水解为低聚糖，糖化是将低聚糖水解为葡萄糖。液化时间过长会导致产物不纯。下列说法错误的是（

）A．双酶法生产葡萄糖体现了酶具有专一性的特点B．不同生产阶段的温度不同是为了保持酶的活性C．淀粉酶和糖化酶的作用机制是降低了化学反应的活化能D．为保证产物纯度，液化后应先缓慢降温，后调pH，再加入糖化酶【变式31】下列有关实验的叙述，正确的是（）A．纸层析法进行色素分离时，适当增加滤纸条的长度和层析时间可以使实验结果更加明显B．黑藻是一种单细胞藻类，可用其叶片制成临时装片观察叶绿体C．探究某种酶的最适pH时，进行预实验可减小实验误差D．将一定量的胡萝卜切碎，加适量的水、石英砂、碳酸钙充分研磨，过滤，可以获取胡萝卜素提取液【变式32】细胞中少部分ATP会在酶的催化下形成cAMP，cAMP在调节细胞代谢方面发挥重要作用。下图甲是肾小管上皮细胞部分生理过程图解，图乙是该细胞膜局部亚显微结构模式图。以下说法错误的是（

）A．图甲中a→b→c表明cAMP可调节酶的活性从而影响基因表达以合成更多水通道蛋白B．图甲中，cAMP在细胞中具有传递信息的作用，引起其含量变化的可能是抗利尿激素C．图乙1～5过程可以说明细胞膜具有选择透过性，其中1和5过程均需要消耗ATPD．在植物细胞中，催化ATP合成的酶主要位于线粒体内膜、叶绿体内膜和类囊体薄膜上【变式33】空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA。该技术设计了一种标签TIVAtag（包括一段尿嘧啶序列和蛋白质），该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾（真核细胞mRNA均具有）结合得到产物TIVAtagmRNA，回收并纯化该产物之后，将mRNA洗脱下来用于转录组分析。下列叙述正确的是（

）A．TIVAtag与染色体、ATP含有的五碳糖相同B．推测TIVAtag与mRNA结合的场所在细胞质基质C．上述过程涉及到氢键和磷酸二酯键的形成和断裂D．同一生物的不同活细胞利用该技术获得的TIVAtagmRNA种类相同04细胞呼吸【例4】有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如图所示。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制。下列说法正确的是（）A．磷酸果糖激酶在核糖体合成、在细胞质基质发挥作用B．有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生C．葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸和二氧化碳D．磷酸果糖激酶活性的调节体现了正反馈调节机制【变式41】光合作用与呼吸作用环环相扣、相互依存，两者虽然都是为植物的存活而进行服务，但二者又有各自独立的工作系统。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。下列叙述正确的是（）A．甲过程中的Ⅱ物质与乙过程中Ⅵ物质是同一种物质，甲过程中的Ⅲ物质与乙过程中Ⅶ物质不是同一种物质。B．乙过程中①过程与②过程所产生的能量之和多于③过程所产生的能量C．叶肉细胞中甲过程产生的Ⅳ物质多于乙过程所消耗的Ⅳ物质时，植物将生长D．乙过程产生的ATP并不能用于甲过程【变式42】乳酸脱氢酶（ADH）和乙醇脱氢酶（LDH）能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性变化不显著，而玉米品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性变化不大。下列说法正确的是（

）A．ADH和LDH都能催化丙酮酸分解，并生成少量的ATPB．玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物C．低氧胁迫下，玉米品系A和品系B细胞呼吸的途径完全不同D．玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变蓝来判断【变式43】运用细胞呼吸原理分析，下列做法不合理的是（）A．进行慢跑等有氧运动锻炼身体B．定期给花盆里的土壤松土C．包扎伤口选用透气的“创可贴”D．提高氧气含量储藏水果以延长保质期05光合作用【例5】如图表示在实验室条件下，花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量的变化情况。据图分析，下列说法正确的是（

）A．光照强度为a时，田七叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体、细胞质基质B．适当增大环境中CO2浓度，b、d均会右移C．光照强度为c时，花生与田七的真正光合速率相等D．通过比较两条曲线可知，花生比田七更适合生长在弱光照环境中【变式51】如图表示利用纸层析法分离新鲜菠菜叶光合色素的示意图。下列相关叙述正确的是（

）A．①～④对应的色素依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素bB．①和②对应的色素主要吸收蓝紫光和红光C．实验所用吸水纸的干燥度不影响实验的结果D．没有及时加入CaCO3会使各色素带都明显变窄【变式52】下图表示某高等植物叶肉细胞中的A、B两种细胞器及相关生理活动。下列有关叙述正确的是（

）A．A细胞器内生理活动的强度小于B细胞器内生理活动的强度B．A、B两种细胞器产生的ATP均能用于各项生命活动C．图示叶肉细胞中有有机物的积累，这是植物得以生长的物质基础D．增大光照强度一定会提高A细胞器中生理活动的强度【变式53】在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是（

）A．a～b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/minC．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大D．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降06糖类、脂质和蛋白质的代谢【例6】人在剧烈运动时，骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，在剧烈运动后的恢复期，这些乳酸有三个去路：经血液循环到达肝脏细胞后，经糖异生途径产生丙酮酸、草酰乙酸（C4）、磷酸烯醇式内酮酸（PEP）等多种中间产物，并最终转变为葡萄糖；经丙酮酸、乙酰辅酶A途径转变为脂肪酸、胆固醇等物质；经丙酮酸、氨基转换途径生成丙氨酸等物质。下列说法错误的是（

）A．人在剧烈运动时所需的能量主要来自产生乳酸的过程B．乳酸被彻底氧化产生能量的过程中有[H]的产生和消耗C．肝脏细胞代谢需要的原料部分来自乳酸的转化D．无法用14C标记的方法追踪糖异生途径各种产物的生成过程【变式61】如图表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况，下列叙述正确的是（

）A．从图中可以看出脂肪含量的变化与糖类和蛋白质有关B．可推测，在油菜种子萌发过程中脂肪能转化成可溶性糖C．等质量的油菜种子比小麦种子含C、H的比例更低D．含氮量没有变化，说明种子干重没有增加【变式62】人体内有机物参与细胞呼吸的部分过程如图所示，下列相关叙述正确的是（

）A．细胞呼吸是细胞代谢的核心B．糖类与非糖物质彻底氧化分解的过程完全一致C．脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多D．氨基酸、甘油、葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物完全相同【变式63】科研人员将某油料种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中（含幼苗）脂肪含量和干重，结果如图所示，下列叙述错误的是（）A．导致ab段种子干重增加的元素主要是氧元素B．bc段细胞中“结合水/自由水”的值会下降C．有机物的氧化分解导致bc段种子干重减少D．c点幼苗开始光合作用，种子干重开始增加07物质跨膜运输综合【例7】氮素是限制玉米生长发育以及产量增加的首要因素，研究人员以东北春玉米为对象探究不同浓度的氮素对苗期玉米生长的影响。回答下列问题。(1)氮元素参与的合成，因此缺氮地块的玉米苗通常叶子发黄，长势较弱。除此之外合成暗反应所需要的（写出其中两种）也需要氮元素。(2)土壤中的氮元素主要以NO3（硝态氮）和NH4+（铵态氮）的形式存在，通常情况下，玉米对硝态氮的吸收偏好高于铵态氮。据此推断玉米根细胞膜上的数量更多。(3)研究人员共设置了4组实验：对照（NO）、减量施氮（N120）、优化施氮（N150）和高量氮肥（N180），对东北春玉米幼苗处理后，测得4组玉米的根系形态及地上部分鲜重与地下部分鲜重的比值如图所示。①图1结果显示，不同施肥处理玉米根系形态差异不大，但N150处理组的要高于其他组，后经进一步研究发现，高浓度NO3能促进玉米根部细胞内生长素合成基因（M基因）的甲基化，这一结论可通过检测获得。②图2结果显示，随着施氮量增加，玉米幼苗地上部分鲜重与地下部分鲜重比的变化趋势为。(4)综合上述分析，土壤高氮环境会通过限制玉米根系的生长，从而影响玉米幼苗的生长。这说明。【变式71】盐地碱蓬能生活在近海滩或海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞的物质转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫时部分相关物质的转运示意图（HKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白）。回答下列问题：(1)盐地碱蓬根细胞的选择透过性主要与细胞膜上的种类和数量有关。Na+通过HKT1转运蛋白顺浓度梯度大量进入根部细胞的方式是。(2)图示各处H+的分布存在差异，该差异主要通过位于膜上的H+—ATP泵转运H⁺来维持。H+ATP泵通过方式将H+转运到。H+分布特点为图中的两种转运蛋白，即运输Na+提供了动力。(3)盐地碱蓬根部细胞中的液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na+的浓度，这对其生长的意义是（答出1点）。【变式72】人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图。(1)从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径：。①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外(2)据图分析，健康人体内分子X的含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会（升高/降低/不变），血液中的K+浓度会（升高/降低/不变）。(3)下列与分子X有关的事件中，发生在人体内环境的是___（单选）。A．分子X的合成B．肾小管腔中Na+浓度变化C．分子X的运输D．分子X与分子的受体结合(4)根据X发挥作用的过程，可归纳分子X的特点是___（多选）。A．属于信号分子B．少量即可对细胞产生较广泛的影响C．属于无机盐D．只与特定分子发生作用(5)下列因素中，会对分子X的作用效果产生影响的是（编号选填）。①饮水量②膳食营养结构③外界环境温度④神经系统兴奋性【变式73】骨关节炎是一种退行性疾病，病因是关节内软骨细胞的ATP和NADPH耗竭，使细胞合成代谢受损，导致细胞退变和衰老。浙江大学的林贤丰团队提取菠菜类囊体，制成了纳米类囊体（NTUs），然后用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CMNTUs，注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节，对该部位进行光照后，发现细胞内的合成代谢得到了改善，软骨退化减慢，体内衰老细胞活力恢复。具体过程如图所示。(1)注射了纳米类囊体的软骨细胞具有的功能是（编号选填）①将光能转化为活跃的化学能②将活跃的化学能转化为光能③将活跃的化学能转化为稳定的化学能④将稳定的化学能转化为活跃的化学能(2)“霜打”后的菠菜，随着可溶性糖的增加，口感会更好。菠菜叶增加的可溶性糖的来源有。（编号选填）①淀粉水解

②糖酵解

③光反应

④碳反应(3)受低温胁迫的菠菜细胞常表现为轻度的质壁分离状态。低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加，则可以在显微镜下观察到____。A．质壁分离程度增加 B．细胞吸水涨破C．质壁分离复原 D．无明显变化(4)CMNTUs进入小鼠软骨细胞的方式是____。A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞(5)CMNTUs进入小鼠软骨细胞体现了细胞膜的结构特点，细胞膜成分中对该结构特点起到调节作用的物质是。(6)另一研究发现：肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，而O2可转化成高毒性的单线态氧，诱导肿瘤细胞凋亡；类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，请提出一条不同于传统放疗或化疗的肿瘤治疗新思路，并说出能够治疗肿瘤的理由原因是。08呼吸作用和光合作用综合【例8】如图表示大棚蔬菜叶肉细胞的某细胞器中进行的一项生理过程，请据此回答下列问题：(1)图中的A表示，C表示；图中的③发生的场所是。(2)当①中的光照突然减弱时，短时间内③中B、C的含量变化分别是。当①中释放的O2与该蔬菜叶肉细胞呼吸产生的CO2长期相等时，该蔬菜是不能正常生长的，原因是。(3)③中催化CO2固定的酶（Rubisco）是一个双功能酶，CO2浓度高时，倾向于催化五碳化合物和CO2反应；O2浓度高时，倾向于催化五碳化合物和O2反应生成CO2（称为光呼吸）。因而当光呼吸较强时，叶肉细胞的光合速率会降低，据此分析原因是；研究发现光呼吸约抵消30%的光合作用产物，在生产实践中常通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从Rubisco酶促反应的特点解释其原因：。【变式81】水稻是我国重要的粮食作物，其光合作用强度和呼吸作用强度受多种因素的影响。研究人员用水稻幼苗和完全培养液进行了相关实验，结果如图所示。请回答下列问题：(1)本实验的探究课题是；无关变量包括（答两点）(2)由图分析，35℃时水稻幼苗的真光合速率与呼吸速率之间的数量关系是。在稻田中使用农家肥能有效提高水稻产量，主要原因是。(3)若给水稻提供含18O的氧气，在适宜条件下，水稻光合作用的产物中（填“可能”或“不可能”）出现O的有机物，判断理由是（用18O的转移途径表示）。(4)高等植物的光系统能将光能转变成化学能，叶绿体psbA基因编码的D1是光系统Ⅱ的核心蛋白，光照过强时会导致其分解，使光合速率下降。研究发现水杨酸可以有效降低D1的下降幅度（D1的含量可以采用适当的方法进行检测，具体检测方法不作要求），请以大小生理状况等一致的水稻幼苗和适宜浓度的水杨酸为实验材料，对此结论进行验证。实验设计思路：。【变式82】图甲表示在一定条件下测得的某植物光照强度与净光合作用速率的关系；图乙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。请分析回答：(1)图甲中的a点表示，c点时叶肉细胞中产生ATP的场所有。(2)图甲中，在相同温度下，将该植物置于8klx光照下9h，然后移到黑暗处，15h后每100cm2叶片会使外界的CO2减少mg。(3)由图乙可推知，密闭玻璃温室中O2浓度最大的是点，j点与e点相比，植物体内有机物含量将（填“增加”“减少”或“不变”）。【变式83】绿萝是一种常见的室内观赏植物，如图为绿萝在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线。请据图回答下列问题：(1)当绿萝处于M点时，叶肉细胞内合成ATP的场所有，若长时间处于M点，绿萝干重将（填“增加”“不变”或“减少”）。(2)根据题图，6：30时80%遮光处理下，绿萝的净光合速率小于0，而不遮光和30%遮光处理下绿萝的净光合速率大于0，请推测其原因是；栽培绿萝时选择（填“不遮光”“30%遮光”或“80%遮光”）处理条件更有利于其生长。(3)12：30时，30%遮光条件下绿萝的净光合速率比不遮光条件下的大，甲同学猜测适当遮光会导致叶绿素含量升高，为验证该猜想，请帮助甲同学写出实验思路。09细胞的代谢综合【例9】下面是某植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图，其中①~⑤为生理过程，a~h为物质名称，请回答：(1)物质a分布在叶绿体的。(2)过程②和③发生的场所分别是和。(3)上述①~⑤过程中，能产生ATP的生理过程是（填图中序号）。(4)在光合作用过程中，二氧化碳被还原成糖类等有机物时，既要接受（填图中字母）释放的能量，又要被还原（填图中字母）(5)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是；假如该植物从光下移到暗处，e量的变化是。【变式91】超重的乙同学为了减肥，在购买饮料时挑选了标有“0脂肪”字样的含蔗糖饮料，但连续饮用一个月后，体重反而增加了，通过翻查资料发现，糖类和脂质的代谢可以通过细胞呼吸过程联系起来，其联系的示意图如下（编号表示过程，字母表示物质），请分析：(1)图中③过程中未标出的产物有，发生的场所是。④过程中大部分化学能转化成，对于人体来说，