2020版新教材高中生物单元素养评价3第5章细胞的能量供应和利用（含解析）新人教版必修1.doc

(第5章)(90分钟100分) (70分)一、选择题(共20小题,每小题2分,共40分)1.过氧化氢酶可以催化H2O2水解,它的基本组成单位是()A.脱氧核苷酸B.氨基酸C.脂肪酸 D.磷酸【解析】选B。脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位,A错误;酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,过氧化氢酶是蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸 ,B正确;脂肪酸是脂肪的组成成分之一,C错误;磷酸是无机物,酶是有机物,D错误。2.酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是()A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解D.将胃蛋白酶加入pH=10的溶液中,其空间结构会改变【解析】选A。酶分子有一定的形状,恰好能和底物分子结合,A错误;绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,其作用的强弱可用酶活性表示,B正确;酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应。因此,麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解,C正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,将其加入pH=10的溶液中,胃蛋白酶的空间结构会改变,使酶失活,D正确。3.物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化如图,下列相关叙述正确的是()A.若表示酶促反应曲线,则加热加压曲线应该在、之间B.bd段表示在有酶催化条件下,为物质A生成物质P化学反应顺利进行所提供的活化能C.若增加酶的量,则图中曲线的原有形状不发生改变D.曲线可表示最适酶促条件下的曲线,该反应只能在细胞内进行【解析】选C。加热加压使底物分子获得能量,从而使底物分子从常态变为活跃状态,即加热加压是给化学反应提供能量,并没有降低化学反应的活化能,A错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不是提供化学反应的活化能,B错误;若增加酶的量,不改变原有酶降低的活化能,则图中曲线的原有形状不发生改变,C正确;酶在细胞内和细胞外都能催化化学反应,D错误。4.下列有关ATP、酶等物质的说法正确的是()A.酶和ATP都在活细胞内产生,ATP和所有酶的组成元素中都含有PB.ATP中含有腺苷,有些酶的分子结构中也可能含有腺苷C.线粒体中不会出现ATP的水解D.酶催化的吸能反应一般与ATP的合成相联系【解析】选B。绝大多数酶是蛋白质,主要由C、H、O、N组成,不含P,A项错误;ATP中含有由腺嘌呤和核糖组成的腺苷,有些酶的化学本质是RNA,这些酶的结构中也含有腺苷,B项正确;线粒体中也有消耗ATP的生命活动,如丙酮酸的运输、酶的合成等过程都需要ATP供能,C项错误;酶催化的吸能反应一般与ATP的水解相联系,酶催化的放能反应一般与ATP的合成相联系,D项错误。5.下列涉及ATP的相关叙述,错误的是()A.ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成B.在有氧和无氧的条件下,细胞质基质都能形成ATPC.细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制,是生物界的共性D.氨基酸合成蛋白质为放能反应,此反应正常进行需要ATP提供能量【解析】选D。ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,A正确;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,均能形成ATP,B正确;细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制,是生物界的共性,C正确;氨基酸合成蛋白质为吸能反应,D错误。6.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的分析,错误的是()A.实验过程中氧是引起酵母菌呼吸方式不同的外界因素B.培养液中葡萄糖浓度过高会影响酵母菌的繁殖和生长C.在有氧和无氧条件下培养酵母菌的培养液温度都升高D.酵母菌细胞呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液检测【解析】选D。本实验的自变量是氧气,A正确;培养液中葡萄糖浓度过高会导致酵母菌过度失水死亡,B正确;有氧呼吸和无氧呼吸均可产生能量,故培养酵母菌的培养液温度都升高,C正确;酵母菌细胞无氧呼吸的产物酒精能用酸性重铬酸钾溶液检测,有氧呼吸产物不能用酸性重铬酸钾溶液检测,D错误。7.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸()A.都产生水 B.不可以同时进行C.都生成H D.中间产物都相同【解析】选C。水只有有氧呼吸才产生;氧气浓度较低时,有氧呼吸和无氧呼吸可以共存;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,都可生成H;有氧呼吸需要进行一系列的中间代谢,产生众多的中间产物,与无氧呼吸并不相同。8.某同学画了一个人体内部代谢过程示意图,请指出图中产生ATP的途径及一处错误()A.、人体内无过程B.、人体内无过程C.、人体内无过程D.、人体内无过程【解析】选B。人体内可以通过有氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,也可以通过无氧呼吸产生乳酸,同时产生少量的ATP,但人体内没有产生酒精的呼吸过程;表示有氧呼吸过程,表示无氧呼吸产生乳酸的过程,表示无氧呼吸产生酒精的过程。9.如图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是()A.结构A上分布有与光合作用有关的色素和酶B.细胞吸收14CO2,放射性出现的顺序为CO2C3甲C.光合作用过程中,ADP和Pi从B向A处移动D.NADPH产生于B处,在暗反应中起还原作用【解析】选D。结构A为基粒,其上分布有与光合作用有关的色素和酶;细胞吸收的14CO2参与光合作用的暗反应,先与C5反应生成C3,再经ATP和NADPH还原生成糖类(甲);光合作用过程中,ADP和Pi向类囊体处移动,在类囊体上合成ATP;B是叶绿体基质,不产生NADPH,但消耗NADPH。10.如图所示为高等植物的叶肉细胞部分结构图,下列说法正确的是()A.图中3、4、5、6中所含酶的种类和功能均相同B.叶片呈绿色是由于3上含有色素,同时在3上能将光能转换为稳定的化学能C.在叶肉细胞中CO2的固定和产生场所分别是图中的4和5D.b细胞器产生的O2进入a细胞器被利用需要经过4层磷脂分子层【解析】选C。图中3、4是叶绿体基粒和基质,含有与光合作用有关的酶,5和6是线粒体基质和内膜,含有与细胞呼吸有关的酶,两者不同,A错误;叶片呈绿色是由于3上含有叶绿素,在3上将光能转化为活跃的化学能,B错误;叶肉细胞中CO2的固定发生在光合作用暗反应阶段,场所是叶绿体基质,即图中4,有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质5中产生CO2,C正确;叶绿体产生的O2进入同一细胞的线粒体内膜被利用需要出叶绿体2层膜和进线粒体2层膜,共4层膜,8层磷脂分子层,D错误。11.种植玉米等农作物时要“正其行,通其风”,体现了()A.光照强度对光合作用的影响B.光照强度和CO2浓度对光合作用的影响C.呼吸作用强度对积累有机物的影响D.光照长短和温度对积累有机物的影响【解析】选B。“正其行,通其风”可以保证植物对光照强度和CO2的需求。综上所述,A、C、D不符合题意,B符合题意。12.在植物细胞中,关于1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸这一反应的叙述中,错误的是()A.既可以在叶肉细胞中进行,也可以在根细胞中进行B.既可以在线粒体中进行,也可以在细胞质基质中进行C.既可以在有氧条件下进行,也可以在无氧条件下进行D.既可以在有光条件下进行,也可以在无光条件下进行【解析】选B。叶肉细胞和根细胞均能进行细胞呼吸,因此均能将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,A正确;线粒体中只进行有氧呼吸的第二、三两个阶段的反应,即将丙酮酸分解成二氧化碳和水,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,即将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,C正确;细胞呼吸的发生与光照无关,D正确。13.下面是光合作用过程的实验图解。请分析判断相关说法中不正确的是()A.此实验说明叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位B.装置b因缺少有关酶及C5而不能产生含14C的有机物C.适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度对本实验最终c试管中含14C有机物的产量无影响D.本实验能证明光反应为暗反应提供了反应必需的条件【解析】选C。通过a、b、c三支试管产物分析可知,光反应和暗反应彼此联系,不可分割,叶绿体是进行光合作用的完整结构单位,A不符合题意;装置b中无有机物生成的原因是缺少叶绿体基质,不能为暗反应提供酶和固定CO2的C5,B不符合题意;适当增强光照有利于储存更多的ATP和NADPH,增加CO2的浓度有利于充分利用ATP和NADPH,生成更多的有机物,C符合题意;本实验能证明光反应为暗反应提供了反应必需的条件即ATP和NADPH,D不符合题意。14.如图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下,某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片CO2吸收速率与CO2浓度的关系。下列叙述正确的是()A.CO2浓度为b时,甲、乙植株真正光合速率相等B.若将甲、乙植株置于玻璃钟罩内,一段时间后甲植株先死亡C.只要有CO2,植株就能进行光合作用D.a点时,甲植株叶肉细胞光合速率为零【解析】选B。由于缺少两种植株的呼吸速率数据,因此无法比较两种植株真正光合速率的大小,A错误;a点表示甲植株的光合作用与呼吸作用强度相等,即甲植株进行光合作用的CO2补偿点,其大于乙植株进行光合作用的CO2补偿点,在低CO2浓度条件下,乙植株先于甲植株得到补偿消耗,所以将甲、乙两植株置于玻璃钟罩内,一段时间后甲先死亡,B正确;植物进行光合作用需要一定的条件,如光照、CO2等,所以只有CO2,光合作用不一定能进行,C错误;a点时,甲植株叶肉细胞的净光合速率为零,D错误。15.下列有关生物细胞呼吸和光合作用应用的叙述,错误的是()A.用透气的消毒纱布包扎伤口,可避免厌氧菌繁殖B.慢跑可避免肌细胞无氧呼吸积累大量酒精和CO2C.大棚种植蔬菜,适当通风可增加有机物的积累量D.施用农家肥可提高大棚中CO2浓度,促进光合作用【解析】选B。由于氧气的存在能抑制厌氧菌的繁殖,所以选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以避免厌氧菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈,A正确;慢跑可避免肌细胞无氧呼吸积累大量乳酸,B错误;适当通风可以改变大棚温度和CO2浓度,利于光合作用进行,可增加有机物积累,C正确;农家肥含有大量微生物和有机物,农家肥分解产生二氧化碳,可提高大棚中二氧化碳浓度,从而提高农作物的产量,D正确。16.在一个普通的锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液,如图所示,则下列有关坐标中,正确的是()A. B.C.D.【解析】选B。酵母菌一开始进行有氧呼吸,不产生酒精,一定时间后随无氧呼吸的进行,酒精的浓度会逐渐升高,待葡萄糖耗尽后不再增加,正确;因葡萄糖的量一定,酵母菌的数量不会无限增加,错误;葡萄糖的浓度随呼吸消耗逐渐降低直至变为零,正确;由于酵母菌的两种细胞呼吸方式都产生CO2,其溶于水后形成碳酸,故溶液的酸碱度持续降低,直至葡萄糖被消耗尽,正确。17.光合作用是生物界中重要的物质与能量代谢,下列关于光合作用的叙述,正确的是()A.给绿色植物提供18O标记的水,放置在光下一段时间后,含18O的物质只有释放出来的O2B.停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加C.卡尔文用同位素示踪法进行了两组实验,从而证明了光合作用释放的氧气中的氧来自水D.自养生物是专指能够通过光合作用制造有机物的生物【解析】选B。给绿色植物提供18O标记的水,在叶绿体中分解释放O2 ,在有氧呼吸第二阶段和丙酮酸反应生成CO2和H,所以O2和CO2都含有18O,A错误;停止光照光反应产生的ATP和NADPH减少,C3的还原减慢,提高CO2浓度,CO2的固定加快,短时间内都会使C3含量增加,B正确;鲁宾和卡门用同位素示踪法经过对照实验证明了光合作用释放的氧气中的氧来自水,C错误;自养生物是指能够把无机物制造为有机物的生物,D错误。18.如图表示蓝细菌光合作用与光照强度的关系,下列表述正确的是()A.a点时,蓝细菌细胞只进行呼吸作用,其场所是细胞质基质和线粒体B.b点时,光合速率等于呼吸速率C.当光照强度为X时,细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.限制a、b、c点光合速率的主要因素都是光照强度【解析】选B。蓝细菌细胞为原核细胞,无线粒体和叶绿体等细胞器,A、C错误;b点时,光合速率等于呼吸速率,即净光合速率等于零,B正确;限制c点光合速率的因素是温度、CO2浓度等,而限制a、b点光合速率的因素主要是光照强度,D错误。19.如图所示纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化,下列叙述正确的是()A.若a代表O2吸收量,e点时光合作用积累的有机物量是12B.若a代表O2吸收量,可以判断d点开始进行光合作用C.若a代表CO2释放量,c点时植物根部释放的CO2一定来自线粒体D.若a代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,e点向右下移动【解析】选D。若a代表O2吸收量,e点时光合作用积累的有机物量是8,A错误;若a代表O2吸收量,d点表示光补偿点,光合作用从d点以前已经开始,B错误;若a代表CO2释放量,c点时植物根部释放的CO2可能来自细胞质基质和线粒体,C错误;若a代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,光饱和点(e点)增大,向右下移动,D正确。20.将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是()A.前5 min只进行呼吸作用B.第4 min只发生光能转化为化学能C.第7 min C5的数量瞬间增加D.912 min光合速率等于呼吸速率【解析】选D。由曲线图可知,第4 min时光照开始,说明前4 min只进行呼吸作用,A错误;第4 min时同时进行光合作用和呼吸作用,因此发生了光能转化为化学能及有机物中稳定的化学能转化为活跃的化学能和热能,B错误;第7 min添加一定量的CO2,CO2与C5反应生成C3,故此时C5的数量瞬间减少,C错误;912 min溶解氧保持不变,说明光合速率等于呼吸速率,D正确。二、非选择题(共3小题,共30分)21.(10分)从猪的唾液、胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取到酶E1、E2 、E3,它们与三种物质S1、 S2 、S3混合后的情况如表一,且S3与E3混合后产生较多气泡,产生的气体能使带火星的卫生香复燃。表二为有关的颜色反应实验。请据表回答下列问题:(表中“+”表示有反应,“-”表示无反应)表一酶物质E1E2E3S1+-S2-+-S3-+表二试管物质碘液斐林试剂双缩脲试剂1S1+-2S2-+3S3-4S1+E1-+5S2+E2-+6S3+E3-+(1)依据表中的信息,可以说明酶具有的特性是_,E2是_酶。(2)在酶E1、E2 、E3中,不能用于探究温度对酶活性影响的是_,理由是_。(3)表二试管4、5、6中的液体均能与双缩脲试剂反应的原因是_。【解析】(1)首先从表二试管1、2中的现象可以看出,物质S1、S2的化学本质分别是淀粉、蛋白质,再结合表一中的实验现象,可知E1是唾液淀粉酶,E2是蛋白酶(或胰蛋白酶)。又因为S3与E3混合后产生较多气泡,产生的气体能使带火星的卫生香复燃,所以E3是过氧化氢酶。(2)由于温度会影响过氧化氢的分解,不能分清过氧化氢分解速率的变化是由温度变化引起的,还是由酶的作用引起的,所以不能用E3探究温度对酶活性的影响。(3)由于酶E1、E2、E3均为蛋白质,且酶在反应前后性质和数量不变,所以表二试管4、5、6中的液体均能与双缩脲试剂发生紫色反应。答案:(1)专一性蛋白(或胰蛋白)(2)E3温度会影响过氧化氢的分解,不能分清过氧化氢分解速率的变化是由温度变化引起的,还是由酶的作用引起的(或温度也会影响过氧化氢的分解,对实验结果产生干扰)(3)酶E1、E2、E3均为蛋白质22.(10分)图1为高等植物细胞亚显微结构示意图,图2为有氧呼吸过程简图。(1)图1中的结构在功能上是一种选择透过性膜,它的基本支架是_。功能越复杂,上的_越多。(2)图1中含有少量DNA的细胞器有_(填序号)。(3)图1细胞中的原生质层包括_(填序号)以及两者之间的细胞质。(4)图2中过程发生的场所是图1中的_(填序号)。(5)2,4-二硝基苯酚(DNP)对图2中过程的氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失,这表明DNP使分布在_(填下列序号)的酶无法合成ATP。A.细胞质基质B.线粒体基质C.线粒体外膜D.线粒体内膜【解析】(1)图1中的结构表示细胞膜,细胞膜是一种选择透过性膜,它的基本支架是磷脂双分子层;功能越复杂,细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多。(2)图1中线粒体和叶绿体中含有少量DNA。(3)图1细胞中的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质。(4)图2中过程表示有氧呼吸的第一和第二阶段,其中第一阶段发生的场所是细胞质基质,第二阶段发生的场所是线粒体。(5)过程是有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜,因此DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。答案:(1)磷脂双分子层蛋白质的种类和数量(2)(3)(4)(5)D23.(10分)某小组同学利用如图装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验,取200 mL不同温度的无菌水倒入培养瓶,然后加入15 g葡萄糖及5 g干酵母,混匀后放在相应温度下水浴保温,实验进行20 min,观察现象如表。回答下列问题:组别处理方法实验现象1冰水(0 )没有气泡产生2凉水(10 )只能看到少量气泡3温水(30 )产生气泡,由慢到快,由少到多4热水(55 )始终没有气泡产生(1)分析表格中实验现象,其根本原因是温度影响了 ,从数据中分析 (填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。(2)实验组3的装置中最初液滴未移动,在15 min后液滴缓慢向 (填“左”或“右”)移动,整个过程细胞中产生使液滴移动的气体的场所有 。(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同,但原理不同,老师建议他进行实验验证,请简要写出实验思路: 。若 ,则证明他的观点是正确的。【解析】(1)温度影响酵母菌细胞内酶的活性,进而影响呼吸强度。从表中数据判断,该实验中30 时气体产生量最快、最多,但不能确定酵母菌发酵的最适温度。(2)实验组3的装置中最初液滴未移动,说明进行有氧呼吸,氧气消耗量等于二氧化碳释放量;在15 min后液滴缓慢向右移动,酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质。(3)实验组1中酶活性较低,空间结构不变,实验组4中酶在高温下变性失活,要想验证该假设,可将实验组1和实验组4放在30 水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生,则证明假设正确。答案:(1)酵母细胞内酶的活性不能(2)右线粒体基质和细胞质基质(3)将实验组1和实验组4放在30 水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生 (30分)24.(5分)如图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是()【解析】选B。e点时CO2的量不再增加,超过e点后CO2的含量下降,说明此时光合速率等于细胞呼吸速率,即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。25.(5分)如图所示为不同距离的跑步过程中,有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。下列说法中正确的是()A.跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越大B.1 500米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当C.100米跑时,所需ATP主要由有氧呼吸产生D.马拉松跑时,肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比为11【解析】选D。由图可知,跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越小,A错误;1 500米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的百分比相同,推测可知有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;100米跑时,所需ATP主要由无氧呼吸产生,C错误;马拉松跑时,主要进行有氧呼吸,但仍有部分无氧呼吸,人体肌肉细胞进行无氧呼吸时,既不消耗O2也不产生CO2,肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为11,D正确。26.(5分)如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合速率和呼吸速率曲线,下列叙述错误的是()A.光合作用中温度主要影响暗反应阶段B.光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与呼吸作用有关的酶的适宜温度更高C.温度在30 左右时真正光合速率最大D.若温度保持25 ,长时间每天交替进行12 h光照、12 h 黑暗,该植物不能正常生长【解析】选D。光合作用暗反应阶段需要更多的酶参加,因此温度主要影响暗反应阶段,