2024-2025学年高一生物必修第一册（人教版）阶段验收评价（四） 细胞的能量供应和利用

6/10阶段验收评价(四)细胞的能量供应和利用(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分)1．下列有关生物体内酶的说法，正确的是()A．低温、高温、过酸或过碱都会使酶的空间结构改变而失活B．酶能为化学反应的顺利进行提供活化能C．酶的活性与温度、pH的变化都有关系D．酶的基本组成单位是氨基酸解析：选C高温、过酸或过碱都会使酶的空间结构改变而失活，低温使酶的活性受到抑制，但是酶的空间结构稳定；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能；温度、pH的变化都会影响酶的活性；酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，RNA的基本单位是核糖核苷酸。2．ATP是细胞生命活动的能量“货币”。下列叙述错误的是()A．糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATPB．等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同C．光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需的ADP可共用D．ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成解析：选A糖类、脂肪和蛋白质等有机物中都储存着化学能，但ATP是一种高能磷酸化合物，不能储存在这些有机物中，A错误；由于有氧呼吸能彻底分解有机物，而酒精发酵属于无氧呼吸，不能将有机物彻底分解，所以分解等量的葡萄糖有氧呼吸产生ATP的数量比无氧呼吸多，B正确；光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需要的ADP都是一样的，故可共用，C正确；催化ATP与ADP相互转化的酶不同，分别为ATP合成酶和ATP水解酶，D正确。3．下列有关化能合成作用的叙述，正确的是()①不利用光能②利用环境中物质氧化释放的能量③在叶绿素作用下④将H2O和CO2合成有机物⑤储能不多，对自然界作用不大⑥属异养型A．①②③B．①②④C．①④⑤D．②④⑥解析：选B化能合成作用是利用氧化体外环境中的无机物产生的化学能，将H2O和CO2合成有机物的过程。该过程不需要叶绿素，此类生物的新陈代谢类型为化能自养型。4．下列有关细胞呼吸的说法，正确的是()A．细胞呼吸的实质是有机物氧化分解，释放能量B．各种糖类都可以直接经细胞呼吸氧化分解C．无氧呼吸能产生ATP，没有[H]的积累D．剧烈运动时，人体细胞主要由无氧呼吸供能解析：选A细胞呼吸的实质是有机物氧化分解，释放能量，供生命活动的需要；并非各种糖类都可以氧化分解，为细胞供能，如核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分，不能为细胞提供能量；无氧呼吸能产生少量ATP，同时有[H]的积累；剧烈运动时，人体细胞主要由有氧呼吸供能，无氧呼吸也能提供少量能量。5．(2022·广东高考)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是()A．该反应需要在光下进行B．TTF可在细胞质基质中生成C．TTF生成量与保温时间无关D．不能用红色深浅判断种子活力高低解析：选B种子通过细胞呼吸产生[H]的过程不需要光，A错误；细胞呼吸的第一阶段能产生[H]，且该过程发生在细胞质基质中，[H]可将TTC还原成TTF，B正确；保温时间长短可影响[H]的生成量，进而影响TTF的生成量，C错误；活力高的种子代谢旺盛，相同时间内产生的[H]多，还原成的TTF也多，实验过程中种胚出现的红色深，反之，实验过程中种胚出现的红色浅，故能用红色深浅判断种子活力高低，D错误。6．下图表示细胞内的能量释放、转移和利用的过程。下列有关分析不合理的是()A．a过程中必定有[H]的产生和消耗B．通过a过程，能源物质中的能量大多数可能是以乙的形式散失的C．放能反应一般与图中b代表的反应相联系D．图中c代表的反应主要发生在线粒体中解析：选Da过程表示细胞呼吸，其实质是分解有机物，释放能量，该过程中必定有[H]的产生和消耗，A正确。通过a过程如果进行有氧呼吸，则能源物质中的能量大多数是以乙(热能)的形式散失；如果进行无氧呼吸，则能源物质中的能量大多数仍储存在有机物乳酸或酒精中，B正确。放能反应一般与图中b代表的反应(ATP的合成)相联系，C正确。图中c代表的反应是ATP的水解过程，可发生在所有细胞中，D错误。7．下列关于线粒体和叶绿体的说法，错误的是()A．两种细胞器都依靠增大膜面积来提高代谢效率B．两种细胞器中都可进行基因的选择性表达C．线粒体中丙酮酸的氧化分解需要O2的参与D．叶绿体中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ的催化解析：选C线粒体和叶绿体扩大膜面积的方式不同，线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒，都增大了细胞的膜表面，提高了代谢速率；线粒体中与叶绿体中所合成的蛋白质存在差异，是基因选择性表达的结果；丙酮酸的分解在线粒体基质中进行，不需要O2的参与，O2是在有氧呼吸第三阶段中作为还原氢的受体；光合作用中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的催化。8．下图表示在适宜条件下且酶浓度一定时，反应速率与反应物浓度、温度及pH的关系，其中，曲线①②是酶甲的有关曲线，曲线③④是酶乙的有关曲线。下列相关分析正确的是()A．20℃、pH＝8.5的条件下保存酶乙效果最佳B．甲、乙这两种酶都不可能存在于正常人的体内C．图①中，M浓度前后限制反应速率的因素不同D．将酶甲溶液的pH从8.5调到2，酶的活性将增强解析：选C低温条件下更适合保存酶，A错误；酶甲可能是胃蛋白酶，可能存在于正常人的体内，B错误；图①中，M浓度前后限制反应速率的因素不同，分别是反应物浓度、酶浓度(酶量)，C正确；将酶甲溶液的pH从8.5调到2，酶的活性可能不变，因为在pH为8.5时酶甲可能已经失活，D错误。9．如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解的某一途径，①②③表示过程，X、Y表示物质。下列判断错误的是()A．X是丙酮酸B．②过程必须有CO2参与C．③过程必须有O2参与D．Y是H2O解析：选B图中X为细胞呼吸第一阶段的产物——丙酮酸，A正确；②为有氧呼吸第二阶段，该过程必须有H2O的参与，但没有CO2的参与，而是有CO2的生成，B错误；③为有氧呼吸第三阶段，该过程必须有O2参与，C正确；Y是有氧呼吸第三阶段的产物——H2O，D正确。10．维生素B1是硫胺素焦磷酸(TPP)合成的原料，而TPP则是丙酮酸脱氢酶发挥作用的必需成分。在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解。下列有关叙述正确的是()A．丙酮酸脱氢酶主要在细胞质基质中发挥作用B．丙酮酸脱氢酶催化的反应过程中能产生大量的ATPC．维生素B1缺乏直接导致细胞呼吸第一阶段反应速率降低D．在有氧条件下，TPP合成不足可导致细胞的能量供应不足解析：选D在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解，说明丙酮酸脱氢酶是在线粒体内发挥作用的，A错误；丙酮酸脱氢酶催化的反应发生在有氧呼吸第二阶段，不会产生大量ATP，B错误；由题可知，维生素B1缺乏导致TPP减少，TPP减少导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，但丙酮酸脱氢酶发挥作用不是在细胞呼吸第一阶段，C错误；TPP合成不足导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，即有氧呼吸减弱，所以在有氧条件下细胞的能量供应不足，D正确。11．下图是新鲜小麦绿叶的四种叶绿体色素在滤纸上层析分离的情况，以下叙述错误的是()A．甲为叶绿素b，乙为叶绿素aB．丙和丁主要吸收蓝紫光C．色素带浸入层析液中而分离为甲、乙、丙、丁四种色素D．小麦成熟时叶中色素含量(甲＋乙)＜(丙＋丁)解析：选C据图分析可知，甲为叶绿素b，乙是叶绿素a，A正确；丙和丁是类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，B正确；进行纸层析时，色素带不能浸入层析液，否则色素会溶于层析液，达不到分离的效果，C错误；小麦成熟时，叶绿素被分解，所以其含量比类胡萝卜素少，叶片呈黄色，D正确。12．如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列相关叙述中不正确的是()A．当植物缺镁时，B点将向右移B．C点的光合作用速率小于细胞呼吸速率C．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体D．B点光合作用强度与细胞呼吸强度相等解析：选BB点表示光补偿点，在此光照强度下细胞呼吸速率＝光合作用速率，当植物缺镁时，不利于光合作用，故B点右移以维持光合作用速率仍然与细胞呼吸速率相等，A、D正确；C点对应的光照强度下，植物释放O2，故C点的光合作用速率大于细胞呼吸速率，B错误；A点表示细胞进行细胞呼吸吸收的O2量，故A点叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，所以A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，C正确。13．如图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。下列有关叙述错误的是()A．实验自变量是氧气浓度，因变量是CO2和酒精生成量B．在氧气浓度为a或d时，酵母菌的呼吸方式都只有一种C．在氧气浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约是无氧呼吸消耗葡萄糖的3倍D．实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制解析：选C分析图解可知，实验自变量是氧气浓度，因变量是CO2和酒精生成量；由分析可知，氧气浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸，氧气浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸；在氧气浓度为c时，CO2的释放量为20mol，根据酒精量可知，10molCO2是有氧呼吸释放的，10molCO2是无氧呼吸释放的，因此根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式可知，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍；实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制。14．如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断，下列说法错误的是()A．X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB．①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④C．②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定D．光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外解析：选B据题图分析可知，Z表示ATP，Y表示丙酮酸，X表示C3；光合作用的光反应阶段①和有氧呼吸的三个阶段③④都能产生ATP，而光合作用的暗反应阶段中的C3的还原过程不能产生ATP；图中②表示C3的还原过程，⑤表示CO2的固定过程；光合速率小于呼吸速率时，叶肉细胞会有CO2的净释放，即④过程产生的CO2会释放到细胞外。15．龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位：mmol·cm－2·h－1)。下列叙述错误的是()A．据图甲分析，温度为30℃和40℃时，叶绿体消耗二氧化碳的速率相等B．40℃条件下，若黑夜和白天时间相等，龙血树能正常生长C．补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移D．图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同解析：选B叶绿体消耗二氧化碳的速率表示总光合速率，总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率，据图甲分析，温度为30℃和40℃时，叶绿体消耗二氧化碳的速率相等，A正确；40℃条件下，净光合速率等于呼吸速率，若黑夜和白天时间相等，则植物积累有机物的量为(5＋5)×12－5×24＝0，故龙血树不能正常生长，B错误；补充适量无机盐可能使龙血树的光合速率增加，则光补偿点变小，D点左移，C正确；图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同，均为光照强度，D正确。16．图1表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图，a、b点对应时刻分别为6点和19点。图2表示光照强度与植物光合速率的关系。下列有关说法错误的是()A．图1中24小时内不进行光合作用的时段是0～5点和20～24点B．图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量C．图2中限制ac段光合速率的主要外界因素是光照强度D．图2的c点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞质基质、线粒体、叶绿体解析：选D据题图分析，图1中0～5点和20～24点O2吸收速率一直保持最大，只进行呼吸作用，不进行光合作用，A正确；图中6时和19时光合速率＝呼吸速率，故图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量，B正确；图2中ac段光合速率随光照强度的增大而增大，说明此段限制光合速率的主要外界因素是光照强度，C正确；图2的c点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞质基质、线粒体，能够进行光合作用的细胞产生ATP的场所还有叶绿体，D错误。二、非选择题(本题共4小题，共52分)17．(12分)蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化反应的酶，能使ATP上的磷酸基团转移并结合到蛋白质分子中某些特定氨基酸上，从而改变蛋白质的活性。ADPGlo是一种检测蛋白激酶活性的方法，其过程如图所示。请回答下列问题。(1)在蛋白激酶作用下，ATP分子中______的磷酸基团转移到蛋白质上。蛋白质磷酸化后活性改变，原因是____________________________。(2)步骤2之前，需使用ATP消解试剂将所有剩余的ATP消耗，目的是________________________________________________________________________。(3)根据步骤2的检测结果，推测物质X是__________，在绿色植物叶肉细胞中，该物质存在的场所有________________________________。(4)有人提出：一定浓度的Hg2＋会导致蛋白激酶失活。请设计实验对上述观点进行验证，写出实验思路。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)末端蛋白质被磷酸化后空间结构发生变化(2)保证步骤2中的ATP完全由步骤1中的ADP生成，避免干扰实验结果(3)ATP合成酶细胞质基质、线粒体、叶绿体(4)将一定量的蛋白激酶均分为两组，一组用一定浓度的Hg2＋处理，另一组不处理，然后用ADPGlo检测两组蛋白激酶的活性18．(12分)某兴趣小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，进行了如下实验，请据图分析回答下列问题：(1)若探究酵母菌有氧条件下是否能产生CO2，选择图1提供的装置，写出正确的连接顺序：________________(用字母和箭头表示)。本实验还需控制_____________________(至少答出两点)等无关变量。(2)若图2中的酵母菌只进行有氧呼吸，则红色液滴__________，若酵母菌只进行无氧呼吸，则红色液滴________。(均填“向左移动”“向右移动”或“不动”)(3)请写出酵母菌代谢产生酒精的化学反应式：________________________________，此过程发生的场所是_________________。解析：(1)有氧呼吸需要的装置是c→a→b，无氧呼吸的装置是d→b，实验遵循单一变量原则，所以本实验还需控制温度、pH、培养液的浓度和体积等无关变量。(2)NaOH溶液可以吸收产生的CO2，若图2中的酵母菌只进行有氧呼吸，则红色液滴向左移动；若酵母菌只进行无氧呼吸，说明没有消耗氧气，而产生的CO2又被NaOH溶液吸收，则红色液滴不动。(3)酵母菌代谢产生酒精的化学反应式为C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量，其发生的场所是细胞质基质。答案：(1)c→a→b(或c→b→a→b)温度、pH、培养液的浓度和体积(2)向左移动不动(3)C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量细胞质基质19．(14分)下图1为玉米叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①～④表示不同的生理过程，X、Y表示参与代谢的物质。图2为将玉米植株置于一定条件下，测定CO2的吸收速率数据绘制的曲线图。请回答下列问题：(1)图1中，③表示光合作用的_________过程，②过程发生的场所是_____________。(2)X代表的物质是_________。NADPH在③过程中与_________结合形成C5。(3)图2表示影响光合作用的因素有_______________________________________________________________________________________________。(4)图2中，当光照强度大于8时，25℃与15℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2，结果应为M1______M2(填“>”“<”或“＝”)。解析：(1)图1中，③表示光合作用的暗反应过程，②过程发生的场所是线粒体内膜。(2)X代表的物质是O2。NADPH在③过程中与C3结合形成C5。(3)图2表示影响光合作用的因素有光照强度和温度。(4)图2中，当光照强度大于8时，25℃与15℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2，光照强度大于8时，两温度下净光合速率相等，但15℃时细胞呼吸速率<25℃时细胞呼吸速率，因此结果应为M1＞M2。答案：(1)暗反应线粒体(或线粒体内膜)(2)O2C3(3)光照强度和温度(缺一不可)(4)＞20．(2023·山东高考)(14分)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为____________________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_______________________(答出2个因素即可)。(2)根据本实验，______(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________________________________________________