高考生物一轮复习 单元评估检测（三）细胞的能量供应和利用-人教版高三全册生物试题

单元评估检测(三)细胞的能量供应和利用(时间:40分钟分值:90分)测控导航表知识点题号及难易度1.酶的本质、特性、相关实验及ATP的结构、功能、利用1,4,11(中)2.细胞呼吸过程、影响因素及生产上的应用5,6,7,13(中)3.光合作用过程,影响因素及生产上的应用2,14(中)4.综合考查3,8,9(中),10(难),12(中)一、选择题(每小题4分,共40分)1.(2016河北邢台月考)下列有关酶和ATP的叙述中,正确的是(C)A.酶在细胞内氧化分解的产物是氨基酸B.酶的作用条件较温和,只能在生物体内起作用C.有些酶的组成元素与ATP的组成元素相同D.ATP是高能磷酸化合物,含有三个高能磷酸键解析:酶的化学本质是蛋白质或RNA,其水解产物是氨基酸或核糖核苷酸,而氧化分解产物是水、二氧化碳和尿素等;有的酶在生物体内和生物体外都能起作用,如过氧化氢酶;构成核酸(包括DNA和RNA)和ATP的元素是C、H、O、N、P,当酶的化学本质是RNA时,其组成元素与ATP相同;ATP是高能磷酸化合物,含有两个高能磷酸键。2.(2016福建师大附中期中)如图表示新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是(B)A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B.水稻在收获时节,叶片中色素量的关系是(甲+乙)<(丙+丁)C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光解析:提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏;在水稻收获的季节叶绿素含量低,图中甲是叶绿素b,乙是叶绿素a,丙是叶黄素,丁是胡萝卜素;扩散越远的色素溶解度越大,溶解度最大的应是丁;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。3.(2016辽宁朝阳月考)关于细胞代谢的叙述,错误的是(A)A.无氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成过程B.有氧呼吸过程中生成的[H]可能在线粒体内氧化生成水C.某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物D.光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂解析:无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段是相同的,产物都是丙酮酸和[H],同时还有少量ATP。4.(2015山东济南一模)图甲表示H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=c时H2O2分解产生O2的量随时间(t)的变化曲线。若改变某一初始条件,下列叙述正确的是(C)A.pH=a或d时,e点为0B.pH=b时,e点下移,f点右移C.适当提高温度,e点不移,f点右移D.若H2O2量增加,e点不移,f点左移解析:pH=a或d时,H2O2酶分别因pH过低和过高而变性失活,失去催化H2O2水解的功能,但H2O2在常温下也能分解,所以e值不为0(e值不变);图乙是在最适pH(pH=c)和最适温度时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线,当pH=b或适当提高温度时,酶的活性降低,化学反应速率减慢,到达化学反应平衡所需的时间延长,但酶的活性降低不会改变化学反应的平衡点,即pH=b或适当提高温度时,e点不移,f点右移;若H2O2量增加,则达到化学反应平衡所需时间会延长,且化学反应的平衡点升高,即H2O2量增加,e点上移,f点右移。5.(2015福建泉州质检)研究人员选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组,其中训练组每天进行运动训练(持续不断驱赶斑马鱼游动),对照组不进行。训练一段时间后,分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量,结果如图。下列叙述正确的是(C)A.乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的B.静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质生成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解析:乳酸是无氧呼吸的产物,是丙酮酸在细胞质基质中转化形成的,线粒体是有氧呼吸的场所;静止时斑马鱼主要的呼吸方式是有氧呼吸,斑马鱼所需ATP主要在线粒体中生成;c、d对照,训练组斑马鱼在运动时产生的乳酸比对照组运动时产生的乳酸少,说明运动训练可以降低斑马鱼运动时无氧呼吸的强度;a、b对照,训练组斑马鱼在静止时产生的乳酸与对照组产生的乳酸基本保持一致,说明运动训练不能降低斑马鱼静止时无氧呼吸的强度。6.(2016山东济宁月考)细胞呼吸包含复杂的物质与能量变化,图示为酵母菌细胞呼吸中部分代谢过程,①②表示不同反应步骤。下列叙述中正确的是(D)A.过程①发生在细胞质基质,过程②发生在线粒体中B.有氧呼吸中发生过程①②,无氧呼吸只发生过程①C.过程②中合成ATP的能量来自过程①中ATP的分解D.完成②后,ATP和C3H4O3只储存了C6H12O6中的部分能量解析:过程①、②是葡萄糖水解为丙酮酸的过程,发生在细胞质基质;有氧呼吸和无氧呼吸过程中都发生过程①②;过程②中合成ATP的能量来自葡萄糖的分解;完成②后,葡萄糖没有彻底氧化分解,且有一部分能量以热能形式散失,所以ATP和C3H4O3只储存了C6H12O6中的部分能量。7.(2015河南漯河一模)如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。以下分析不正确的是(C)A.由甲图中AB段可说明在一定的温度范围内,随温度升高细胞呼吸加快B.乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型,曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型C.若乙图中曲线Ⅰ表示水稻根细胞的呼吸,则在DE段根细胞内会积累乳酸D.曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖解析:氧浓度越高,对无氧呼吸的抑制就越强,有氧呼吸速率越大,所以乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型,曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型;水稻根细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2,不是乳酸;有氧呼吸的底物主要是葡萄糖。8.(2016山西太原月考)影响光合作用强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养、水分等。据图分析下列有关这些因素的影响说法正确的是(D)A.由甲图可知,限制AB段光合作用速度的因素一直是光照强度和温度B.由甲图可知,强光照下因光反应阶段受到限制导致光合作用速度不再增加C.由乙图可知,CD段光合作用速度下降的原因是气孔关闭,二氧化碳供应不足,影响C3的还原D.综合两图可知,在光照强度为B、温度为30℃解析:甲图中限制AB段光合作用速度因素:曲线稳定以前是光照和温度,稳定以后是温度不是光照,A项错误;由甲图可知,强光照下光合作用速率不再增加的原因是暗反应阶段受到限制,B项错误;乙图CD段光合作用下降的原因是温度过高,导致酶活性下降,C项错误;结合乙图,光合作用速度的最适温度是C点对应的温度37.5℃,故甲图在光照强度为B、温度为309.(2016福建福州一中期中)将某种绿色植物的叶片,放在特定的实验装置中,研究在10℃、20A.20℃时的呼吸速率是10B.在10℃、5klx的光照下,每小时光合作用产生的O2C.在5klx光照下,10℃时积累的有机物比20D.在20℃、10klx光照下,每小时光合作用产生的O2解析:在黑暗条件下,叶片不进行光合作用,无氧气产生;此时叶片吸收的O2量都是细胞呼吸所消耗的,该叶片在单位时间内吸收O2的量,就是细胞呼吸消耗的O2量,也就是呼吸速率。从A图不难看出,在20℃下,该叶片在2h(或1h)内O2的吸收量是2mg(或1mg),在10℃下O2的吸收量是1mg(或0.5mg)。所以该叶片的呼吸速率在20℃下是10℃下的2倍;在10℃、5klx的光照下,经过2h,O2的释放量为6mg,加上细胞呼吸消耗的O2量,因此,可以得出每小时光合作用产生的O2量是3.5mg;直接从B图比较,在5klx光照下,10℃时释放的O2量比20℃时多,因此积累的有机物比20℃时多;在10.(2015内蒙古赤峰一模)如图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量,光合速率和呼吸速率用单位时间内CO2的吸收量和CO2的释放量表示(图中A、B、C表示相应图形的面积)。下列表述不合理的是(D)A.在18:00时和6:00时,该植物光合速率与呼吸速率相等B.假设该植物在24h内呼吸速率不变,最大光合速率为85mg/hC.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-BD.中午12:00左右,叶片上部分气孔关闭,光合速率下降,与植物光合速率最大时相比,此时该植物叶绿体内C5的含量下降解析:图中可以看出,在18:00时和6:00时,CO2的吸收量均为0,即细胞呼吸产生的CO2刚好被光合作用吸收,此时植物光合速率与呼吸速率相等;夜间植物只进行细胞呼吸,其CO2的释放量为10mg/h,该值表示呼吸速率。假设该植物在24h内呼吸速率不变,在图中C区段CO2吸收的最高值为75mg/h,此值为净光合速率,此时的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=75+10=85(mg/h);白天光合速率大于呼吸速率,因此A和C区段表示的是白天积累的有机物;而夜间只进行细胞呼吸,所以C区段表示夜间消耗的有机物,该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B;中午12:00左右,CO2浓度低,导致CO2的固定减少,而C3的还原仍在发生,因此C5的含量增加。二、非选择题(共50分)11.(2015江苏无锡一模)(9分)某实验小组进行了“提取小麦种子中α淀粉酶并测定α淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验。请回答下列问题:实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)。主要试剂及仪器:5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。实验步骤:步骤一:制备酶溶液。取5g萌发的小麦种子+少量石英砂+10mL蒸馏水研磨→3000转·min-1离心分离10min→获取酶液。步骤二:取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按下表要求加入试剂,再观察各试管内的颜色变化。(注:“+”表示碘液变蓝色,“-”表示碘液不变色)试管编号1234565%的可溶性淀粉溶液(mL)888888恒温水浴5min(℃)020406080100α淀粉酶保持活性而β淀粉酶失去活性的溶液(mL)111111恒温水浴5min(℃)020406080100溶液混合,振荡后恒温水浴5min(℃)020406080100加入碘液,振荡后观察颜色变化++++++-+++++(1)该实验的自变量是,制备酶溶液时采用萌发的小麦种子,理由是。(2)加入碘液,振荡后观察颜色变化,发现试管4中碘液不变色,能否据此推断α淀粉酶的最适温度一定是60℃。若要进一步探究α淀粉酶的最适温度,实验设计的主要思路应是在℃范围内进一步设置温度梯度,实验步骤如表中所示,比较其他温度与60℃时该酶的活性。(3)该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果?。

理由是

。

解析:(1)分析表格及实验目的,该实验的自变量是温度,小麦种子中含淀粉丰富,萌发时会形成大量淀粉酶。(2)试管4中碘液不变色,说明该温度下的淀粉酶已经将试管中的淀粉水解,该实验只能说明60℃时该酶的活性比其他实验温度下高,而不能说明α淀粉酶的最适温度是60℃;如果要想知道该淀粉酶的最适温度,还需进一步在40～80℃(3)利用斐林试剂检测时需要水浴加热,会改变该实验的自变量(温度),影响实验最终结果。答案:(除标注外,每空2分)(1)温度(1分)小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶(2)不能(1分)40℃12.(2015山东烟台一模)(13分)如图为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图,其以气孔白天关闭、晚上开放的特殊方式适应干旱环境。请回答下列问题:(1)如图所示,PEP、OAA、RuBP(C5)、PGA(C3)、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质,能参与CO2固定的有,推测C是。

(2)干旱条件下,菠萝细胞白天产生CO2的具体部位是;菠萝细胞夜间pH下降,原因是

(写出2点)。

(3)以测定CO2吸收速率与释放速率为指标,探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如下表所示。温度/℃51020253035光照条件下CO2吸收速率/(mg·h-1)11.83.23.73.53黑暗条件下CO2释放速率/(mg·h-1)0.50.7512.333.5①温度在25～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐(填“增加”或“减少”)。假设细胞呼吸昼夜不变,植物在30℃时,一昼夜中给植物光照14h,则一昼夜净吸收CO2的量为mg。②将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离,与适宜光照下分离的色素带进行比较,发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽,推测该植物可通过以增强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸速率比顶部叶片弱,其内部原因最可能是

。

解析:(1)据图分析,参与二氧化碳固定的物质主要有PEP和RuBP。由于C进入线粒体参与有氧呼吸,所以C表示丙酮酸。(2)由题图可知,干旱条件下在菠萝细胞的细胞质基质中苹果酸转化为丙酮酸的过程中会产生CO2,同时丙酮酸进入线粒体中被分解而产生CO2,所以菠萝细胞白天产生CO2的具体部位是细胞质基质和线粒体基质。由于夜间菠萝细胞合成苹果酸;夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3,所以菠萝细胞夜间pH下降。(3)①据表分析,温度在25～30℃间光合作用光照条件下CO2吸收速率都大于黑暗条件下CO2释放速率,光合作用有有机物的积累,有机物含量逐渐增加。真正光合速率=呼吸速率+净光合速率,植物在30℃时一昼夜净吸收CO2的量为14×3=19(mg)。②绿叶中色素的分离实验中滤纸条下端两条色素表示叶绿素,根据题意,弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽,说明其叶绿素的含量增加可以增强对弱光的适应能力。由于底部叶片衰老,酶活性降低,所以同一植株的底部叶片呼吸速率比顶部叶片弱。答案:(除标注外,每空2分)(1)PEP、RuBP(缺一不可)丙酮酸(1分)(2)细胞质基质、线粒体基质夜间菠萝细胞合成苹果酸;夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3(3)①增加(1分)19②增加叶绿素含量(1分)底部叶片衰老,酶活性降低13.(2015河南周口一模)(14分)早春季节,农民在水稻播种之前要进行催芽,即先用温水将水稻种子浸泡几小时(非恒温,让其自然变凉),再堆放在一起,并用塑料薄膜覆盖好。在种子萌发过程中要常掀开薄膜,并经常进行翻种。请根据上面材料回答问题:(1)必须用一定温度的水浸泡的目的是

。

(2)经常翻种的目的是为了提供氧气和散热,这是防止造成烂芽和烂根。

(3)为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,请根据所给的材料和用具设计实验:Ⅰ.实验原理:种子萌发过程中,如只进行有氧呼吸则氧气吸收量和CO2释放量相等;如只进行无氧呼吸则只释放CO2不吸收O2。Ⅱ.实验材料和用具:萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、100mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、蒸馏水、凡士林。Ⅲ.实验方法:按照装置一图将实验材料和用具装好。如想得到预期的实验结论,必须同时设计另一组实验装置即装置二,请指出应如何设计。

。

(在方框内绘出装置二的图示并做好相应标注)Ⅳ.完成如下表格,预测实验可能出现的现象及结论。(请描述装置一和二中液滴移动状况)实验现象结论一左移,二不移动①②只进行无氧呼吸③既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸解析:(1)用一定温度的水浸泡可以提高种子萌发时的温度,增强酶的活性。(2)萌发的种子会进行有氧呼吸消耗大量的O2,释放大量的能量,且这些能量绝大多数以热能的形式散失;如果缺乏O2,种子会进行无氧呼吸产生酒精,同时也会释放热量,酒精积累会造成烂芽和烂根。(3)为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型,装置二与装置一相同,只是将NaOH溶液换成蒸馏水。若只进行有氧呼吸,由于有氧呼吸产生的CO2被吸收,装置一内液滴左移,装置二内气体体积不变,液滴不移动。若只进行无氧呼吸,产生的CO2被吸收,装置一内气体体积不变,液滴不移动,装置二内由于气体体积增加会右移。装置一液滴左移说明气体体积会减少,进行了有氧呼吸,装置二液滴右移说明气体体积增大,进行了无氧呼吸所以此时萌发的种子既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。答案:(每空2分)(1)提高温度,增强酶的活性(2)无氧呼吸产生酒精和过多热量(3)Ⅲ.装置二与装置一相同,只是将NaOH溶液换成蒸馏水Ⅳ.①只进行有氧呼吸②一不移,二右移③一左移,二右移14.(14分)科研人员研究了光照强度、CO2浓度、土壤含水量对番茄光合作用的影响。请回答下列问题。(1)图甲表示在最适温