(新课标)2016届高考生物二轮复习专题强化训练2细胞代谢(含解析)

1、专题强化训练(二) 细胞的代谢(满分:100分时间:45分钟)一、选择题(每小题4分,共60分)1.(2015山西四校联考)下列有关酶和ATP的说法,正确的是()A.人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与B.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中C.酵母菌细胞CO2的产生过程中都有ATP的合成D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测解析:无氧呼吸产生ATP,不需要氧气,A项错误;同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶,B项正确;酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳时,不产生ATP,C项错误;若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不可用碘液对实验结果进行检测,因为碘

2、液不会使蔗糖与其产物变色,D项错误。答案:B2.(2015广东汕头一模)小张查阅资料得知,-淀粉酶的最适温度是55 。下表是他为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。下列改进措施可行的是()试管实验温度3%淀粉溶液2%-淀粉酶溶液1 min后碘液检测150 2 mL1 mL溶液呈棕黄色255 2 mL1 mL溶液呈棕黄色360 2 mL1 mL溶液呈棕黄色A.将实验温度改为0 、55 和100 B.将淀粉溶液体积改为4 mLC.将-淀粉酶溶液浓度改为3%D.将碘液改为斐林试剂解析:分析表格中数据,实验温度梯度设置合理,若将实验温度改为0 、55 和100 时,设置梯度太大,A项

3、不可行;三组实验结果相同是因为反应物淀粉已经被全部水解,因此可以增加反应物淀粉的量或减少酶量,B项可行、C项不可行;由于斐林试剂需要加热才能鉴定还原糖,因此不能用斐林试剂验证温度对酶活性的影响,D项不可行。答案:B3.细胞中存在ATPADP+Pi+能量的反应。下列叙述正确的是()A.反应式中酶1和酶2的种类不同,但作用一样B.动物细胞中酶2催化的反应主要发生在细胞质基质中C.植物细胞发生酶1催化的反应只有光反应D.突然停止CO2供应,叶绿体中ATP含量增多,并由类囊体向叶绿体基质转移解析:酶1是ATP水解酶,酶2是ATP合成酶,作用不同,A项错误;动物细胞中合成ATP的生理过程为呼吸作用,场所

4、主要为线粒体,B项错误;植物细胞中ATP水解的反应发生在各种需要消耗能量的过程中,光反应阶段产生ATP,C项错误;突然停止CO2供应,暗反应速率减慢,ATP的消耗减少,叶绿体中的ATP增多,光反应阶段产生ATP,场所是类囊体薄膜,暗反应阶段消耗ATP,场所是叶绿体基质,D项正确。答案:D4.某研究性活动小组为了探究光合作用产物的运输路径,设计如下实验:将图甲(a表示叶片,b表示茎,c表示果实,X表示某种气体)放入光合作用最适合的温度和光照强度下培养,并随时记录a、b、c三处放射性含量的数值如图乙。下列分析不正确的是()A.根据实验要求,气体X应选择14CO2B.叶绿体中可发生CO2C3(CH2

5、O)C.t1时刻是光合作用的结束点D.若适当提高温度,则图乙中的S1和S2的值都将变小解析:检测光合产物的运输途径,应标记碳元素,A项正确。叶绿体中可发生CO2C3(CH2O),B项正确。t1表示叶片中标记的光合产物全部运输到茎或果实内,此时光合作用并没有停止,C项错误。呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度,适当升高温度后,呼吸作用强度大于光合作用强度,S1、S2的值均变小,D项正确。答案:C5.(2015北京东城区期末)在研究溶菌酶的过程中,科研人员得到了多种突变酶,并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表。下列叙述正确的是()酶半胱氨酸(Cys)的位置和数目二硫键数目Tm

6、/野生型T4溶菌酶Cys51,Cys97无41.9突变酶CCys21,Cys143152.9突变酶FCys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164365.5(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链中的位置)A.突变酶F的最适温度为65.5 B.突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关C.突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关D.溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关解析:依题意可知,65.5 是突变酶F有50%发生变性时的温度,而不是该酶的最适温度,A项错误;突变酶C与野生型T4溶菌酶都含有两个半胱氨酸,说明突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目无关,B项错误;分析表中数

7、据可知,二硫键数目越多,溶菌酶热稳定性越高,而二硫键的数目的增加可以通过改变半胱氨酸(Cys)的位置和增加半胱氨酸的数目来实现,C项错误,D项正确。答案:D6.下列关于酶的叙述,正确的是()A.同一种酶在分化程度不同的活细胞中作用不同B.酶通过降低反应所需的活化能来提高化学反应速率C.酶是由内分泌腺细胞合成的,具有高效性和专一性D.低温下酶的活性较低是因为酶的空间结构被破坏解析:酶具有专一性,在分化程度不同的活细胞中同一种酶的作用相同,A项错误;酶通过降低反应所需的活化能提高化学反应速率,B项正确;酶是活细胞产生的,并非仅由内分泌腺细胞合成,C项错误;低温下酶的活性受到抑制,酶的空间结构不会被

8、破坏,D项错误。答案:B7.右图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是()A.乙为叶绿素a,蓝绿色B.四种色素都能溶解在层析液中,丁的溶解度最大C.四种色素中,丙和丁主要吸收红光D.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙)丙乙甲,B项正确;水稻在收获季节,叶绿素会逐渐分解,叶片中色素量的变化为(甲+乙)(丙+丁),所以D项正确。答案:C8.右图表示人体内某些代谢过程,下列分析错误的是()A.过程发生在核糖体上,水中的H来自于氨基和羧基B.过程需要氧的参与并发生在线粒体中C.在缺氧的情况下,过程中不会有ATP的产生D.M物质是丙酮酸,过程发生在细胞质基

9、质中解析:过程表示氨基酸脱水缩合形成蛋白质,发生在核糖体上,水中的H来自于氨基和羧基,A项正确;过程表示有氧呼吸的第二、三阶段,第三阶段需要氧的参与,发生在线粒体中,B项正确;过程表示呼吸作用的第一阶段,有氧、无氧都能产生ATP,C项错误;M物质是丙酮酸,过程表示无氧呼吸的第二阶段,场所在细胞质基质,D项正确。答案:C9.(2015四川遂宁二诊)研究表明长期酗酒会影响一种关键的线粒体蛋白Mfn1,从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列叙述错误的是()A.酗酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾变蓝来检测B.肌无力患者参与线粒体融合的Mfn1蛋白可能减少C.线粒体蛋白Mfn1的合成离不开核糖体的作

10、用D.剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体解析:酒精能使酸性重铬酸钾变为灰绿色,A项错误;参与线粒体融合的Mfn1蛋白减少,会导致能量供应不足,从而导致肌无力,B项正确;蛋白质合成的场所是核糖体,C项正确;剧烈运动时,动物细胞无氧呼吸产生乳酸,只有有氧呼吸第二阶段产生CO2,场所是线粒体基质,D项正确。答案:A10.(2015安徽宿州一模)细胞内糖分解代谢过程如下图,下列叙述错误的是()A.动物细胞内能进行过程或过程B.酵母菌的过程在线粒体中进行C.过程释放的能量转移至ATP和酒精中D.乳酸菌细胞内,过程产生H,过程消耗H解析:图中是细胞呼吸第一阶段,是有氧呼吸第二、三阶段,是无氧呼吸生

11、成酒精的阶段,是无氧呼吸生成乳酸的阶段。动物细胞既进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸生成乳酸,但不能进行无氧呼吸生成酒精,A项正确;酵母菌是真核生物,有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行,B项正确;细胞呼吸释放的能量主要以热能形式散失,少部分能量转移至ATP,C项错误;乳酸菌细胞内,过程产生H,过程消耗H,D项正确。答案:C11.(2015安徽皖北协作区联考)细胞呼吸包含复杂的物质与能量变化,下图为酵母菌细胞呼吸中部分代谢过程,表示不同反应步骤。下列叙述正确的是()A.过程发生在细胞质基质,过程发生在线粒体中B.有氧呼吸中发生过程,无氧呼吸只发生过程C.过程中合成ATP的能量来自过程中ATP的分解D

12、.完成后,ATP和C3H4O3只含有C6H12O6中的部分能量解析:过程消耗ATP形成六碳糖,再产生ATP形成三碳糖,发生在细胞质基质,A项错误。有氧呼吸和无氧呼吸都发生两个过程,B项错误。过程中合成ATP的能量来自有机物的分解,C项错误。完成后,ATP和C3H4O3中只含有C6H12O6中的部分能量,大部分能量以热能形式散失掉了,D项正确。答案:D12.(2015山东潍坊一模)下图为南瓜幼苗的光合作用速率和呼吸作用速率随温度变化的曲线,以下叙述错误的是()A.温度是限制AB段CO2吸收速率的主要因素B.A点时叶肉细胞中既进行光合作用也进行有氧呼吸C.B、D点真正光合作用速率是呼吸速率的两倍D

13、.C点净光合速率大于两倍呼吸速率解析:图中实线是从空气中吸收的CO2量,表示净光合速率;虚线是细胞呼吸的O2消耗量,表示呼吸速率。温度是限制曲线AC段净光合速率的主要因素,A项正确;A点时净光合速率为0,表示实际光合作用速率与呼吸速率相等,叶肉细胞中既进行光合作用也进行有氧呼吸,B项正确;B、D点是净光合速率和呼吸速率的交点,表示净光合速率和呼吸速率相等,C项正确;C点净光合速率为30,呼吸速率为20,D项错误。答案:D13.图甲表示小球藻的某生理过程。科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2,在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量,其变化曲线如图乙所示。下列分

14、析错误的是()A.图甲所示生理过程发生在叶绿体基质中B.图乙曲线a、b、c分别表示图甲中化合物C3、(CH2O)、C5的相对含量变化C.曲线a第二次上升的原因是小球藻吸收了提供的14CO2,合成了14C标记的C3D.导致曲线b下降的主要原因是有氧呼吸消耗(CH2O)解析:图甲是光合作用暗反应过程,发生在叶绿体基质中,A项正确;图乙显示由光照转为黑暗后,a升高,c降低,原因在于H和ATP迅速减少,C3不能被还原而积累,C5含量降低。因此图乙曲线a、b、c分别表示图甲中化合物C3、(CH2O)、C5的相对含量变化,B项正确;曲线a第一次上升过程是由于小球藻吸收了提供的放射性14CO2,合成了14C

15、标记的C3,第二次上升过程是由于黑暗条件下缺乏H和ATP,14C标记的C3不能继续还原,C项错误;曲线b先上升是由于光下光合作用进行,有机物合成,后下降是因为黑暗条件下光合作用不再进行,但是呼吸消耗仍在进行导致的,D项正确。答案:C14.银边天竺葵叶片边缘细胞因不含叶绿体而显白色(如图中b所示)。将整株银边天竺葵放在黑暗中两天后,再做下图所示处理。2 h后取该叶片经酒精脱色处理,滴加碘液显色后进行观察。根据实验结果分析不正确的是()A.实验中a处和b处两部分对照说明光合作用发生于叶绿体B.实验中a处和c处两部分对照说明光合作用需要CO2C.实验中a处和遮光纸遮挡部分对照说明光合作用需要光D.实

16、验中光照的时间越长,效果越明显解析:a处含有叶绿体,b处不含叶绿体,滴加碘液后两处的颜色不同,可说明光合作用发生于叶绿体,A项正确;a、b两处暴露在玻璃瓶外,c位于玻璃瓶内,由于玻璃瓶内含有的NaOH溶液可吸收CO2,因此c处虽有叶绿体,由于CO2缺乏而不能进行光合作用,因此a处和c处两部分对照说明光合作用需要CO2,B项正确;a处和遮光纸遮挡部分形成对照,可说明光合作用需要光,C项正确;本实验只要进行必要的时间即可出现显色反应,D项错误。答案:D15.下图表示生物细胞内H的转移过程,下列分析正确的是()A.过程可以发生在叶绿体类囊体薄膜上,且伴随着ADP的产生B.过程一定发生在叶绿体基质中,

17、且必须在光下才能进行C.真核细胞的过程发生在线粒体内膜上,且必须有氧参与D.真核细胞的过程发生在线粒体基质中,且必须有水参与反应解析:是光合作用光反应阶段,是光合作用暗反应阶段,是有氧呼吸第三阶段,是有氧呼吸第一、二阶段。因此过程发生在叶绿体类囊体薄膜上,且伴随着ATP的产生,A项错误;过程发生在叶绿体基质中,暗反应不需要光,B项错误;真核细胞的过程发生在线粒体内膜上,且必须有氧与H反应生成水,C项正确;葡萄糖分解形成丙酮酸和H发生在细胞质基质中,D项错误。答案:C二、非选择题(共40分)16.(8分)(2015北京理综,31)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每

18、2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的200 s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解,同化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在 mol/(m2s)范围内。在300 s时CO2达到2.2 mol/(m2s)。由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是 mol CO2/(m2s)(本小题所填数值保留至小数点后一位)。(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100 s以后,叶片的CO2释放,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片

19、在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物,可利用技术进行研究。解析:本题考查的光合作用的相关知识,并设计了光呼吸的背景。(1)实验开始的前200 s,拟南芥进行光合作用,利用光能分解水释放O2,同化CO2。实验的整个过程中都在进行细胞呼吸,细胞呼吸中能量的转换是将有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。(2)读图可知,拟南芥在照光条件下,CO2吸收量为0.20.6 molm-2s-1,300 s时为黑暗条件,植物只进行细胞呼吸,该状态下植物释放CO2 2.2 molm-2s-1,根据“总(真正)光合速率=净光合速率+呼吸速率”,净光合速率的范围是0.20.

20、6 molm-2s-1,由此,总(真正)光合速率为2.42.8 molm-2s-1。(3)由图看出,300 s以后,CO2释放速率减小,说明在光下可能存在一个与黑暗中不同的呼吸过程。(4)可利用同位素示踪技术研究叶片在光下呼吸产生的CO2中碳元素的来源。答案:(每空1分)(1)水细胞呼吸ATP中的化学能(2)0.20.6释放量2.42.8(3)逐渐减少(4)14C同位素示踪17.(12分)某研究小组对一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究。首先将大豆种子置于水分(蒸馏水)、通气、光照等条件适宜的环境中培养,定期检测萌发种子的干重变化,结果如下图所示。据图分析并回答问题。(1)第26 d,种

21、子从外界吸收,参与细胞内生化反应,导致干重增加。6 d后种子干重减少的主要原因是。(2)种皮未突破前,种子以无氧呼吸为主。第4 d,实验小组测得种子吸收的O2和释放的CO2之比为13,此时大豆细胞内有机物增多,该物质产生于细胞的中,产生该物质的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是。第 d,大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。(3)实验小组在光照强度和CO2浓度等条件不变的情况下,测定不同温度对大豆叶的净光合速率和呼吸速率的影响,结果如下图。据图分析,大豆最适生长温度是左右。在此温度下, 每100 mm2叶面积上1 h 光合作用制造的葡萄糖是mol。(4)研究小组发现沙尘天气影响大豆生长,分析认为:首先,

22、沙尘天气直接影响光反应中的产生,其次沙尘堵塞大豆叶气孔,影响光合作用的阶段。解析:(1)第26 d,种子萌发初期大分子物质水解成小分子物质,该过程需要消耗水分,因此干重(有机物)增加;6 d后种子干重减少的主要原因是细胞呼吸导致有机物被分解。(2)种子吸收的O2和释放的CO2之比为13,说明多余的二氧化碳是无氧呼吸释放的,因此产物酒精增多,无氧呼吸的场所为细胞质基质。由种子吸收的O2和释放的CO2之比为13可知,种子无氧呼吸和有氧呼吸释放的二氧化碳之比为21,消耗的葡萄糖之比为61,所以产生该物质的葡萄糖即无氧呼吸的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是67。由图可知,第10 d时幼苗的干重不再减少,说

23、明大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。(3)由图可知,18 左右时净光合作用最大,故大豆最适生长温度是18 左右,此时净光合作用为800,呼吸作用为300,光合总量为800+300=1 100,把CO2的量按照61换算成葡萄糖,每100 mm2叶面积上1 h光合作用制造的葡萄糖为66 mol,计算时注意单位换算,图中单位是s(秒)和m2,题干中单位为h(小时)和mm2。(4)沙尘天气时,光照减弱,光反应减弱,ATP和H减少,又因沙尘堵塞大豆叶气孔,影响了CO2的吸收,使暗反应减弱,因此沙尘天气影响了大豆生长。答案:(除注明外,每空1分)(1)水分细胞呼吸,分解了有机物(2分)(2)酒精细胞质基质

24、67(2分)10(3)18 66(4)ATP和H暗反应18.(8分)(2015江苏四市一模)某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,在不同的光照条件下,测定该容器内氧气量的变化如下图所示。分析并回答下列问题。(1)小麦叶肉细胞进行光合作用的场所是。CO2进入叶肉细胞后被固定,固定产物的还原需要光反应提供。(2)B点时,叶片的光合作用速率(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。A点以后的短时间内,叶片细胞内C3的量将。(3)在05 min内,该容器内氧气量减少的原因是。在515 min内,该容器内增加氧气量的速率逐渐减小,这是因为。(4)如果小麦叶片的呼吸速率始终不变,则在51

25、5 min内,小麦叶片光合作用的平均速率(用氧气产生量表示)是mol/min。(5)同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱,其内部原因最可能是。解析:(1)小麦是真核生物,叶肉细胞进行光合作用的场所是叶绿体。CO2进入叶肉细胞后被固定,固定产物的还原需要光反应提供H和ATP。(2)B点时,植物进行光合作用和呼吸作用,此时容器内氧气量不变,说明植物的净光合作用为0,即叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率。A点以后的短时间内,环境变化主要是光照强度变强,则光反应产生的H和ATP增加,暗反应C3还原成C5过程加快,所以叶片细胞内C3的量减少。(3)在05 min内,叶肉在黑暗条件下,植物只进行

26、呼吸作用,所以该容器内氧气量减少的原因是呼吸作用消耗氧气。此实验装置是一个密闭的容器,在515 min内,光照强度不变,随着光合作用进行,密闭容器内的CO2浓度逐渐减少,即光合作用暗反应速率减弱,所以光反应产生氧气的速率逐渐减小。(4)如果小麦叶片的呼吸速率始终不变,测定的氧气产生量是植物的净光合产生的氧气量,即净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。据图可知,05 min之间,小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用,所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=(5-4)10-7 mol5 min=0.210-7 mol/min;515 min之间,小麦的净光合作用速率=(8-4)10-7 mol10 min

27、=0.410-7 mol/min;故515 min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.410-7 mol/min+0.210-7 mol/min=610-8 mol/min。(5)影响呼吸作用外因有很多,如温度等,但是题干关键词是“内部原因”,则最可能是底部叶片衰老,酶活性降低。答案:(每空1分)(1)叶绿体H和ATP(2)等于减少(3)呼吸作用消耗氧气光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少,光合作用速率逐渐下降(4)610-8(5)底部叶片衰老,酶活性降低19.(12分)(2015山东济南一模)某学校研究小组利用生长状况相同且质量相等的A、B两种植物的幼苗,进行了以下实验(假设光照对呼吸作用无影响):图甲中,两种幼苗分别被培