高三二轮复习生物：专题强化练-细胞代谢课件

专题强化

细胞代谢高中生物

二轮复习A组夯基练(分值：50分)一、选择题(每小题4分，共32分)1．(2025·河南驻马店一模)执法人员常使用ATP荧光检测仪检测餐饮行业用具的微生物含量。检测原理是荧光素酶在ATP参与下，能催化荧光素产生氧化荧光素并发出荧光，且荧光强度与ATP含量成正比。下列相关叙述错误的是(

)A．ATP荧光检测仪中含有荧光素和荧光素酶B．荧光素酶催化的反应是放能反应，ATP中的化学能转化为光能C．ATP荧光检测仪检测不出样品中病毒的含量D．因为不同细胞中ATP浓度差异小，所以荧光强度可反映微生物数量多少B解析：ATP荧光检测仪的检测原理是荧光素酶在ATP参与下，能催化荧光素产生氧化荧光素并发出荧光，且荧光强度与ATP含量成正比，由此可知，ATP荧光检测仪中含有荧光素和荧光素酶，A正确；荧光素酶在ATP参与下，能催化荧光素产生氧化荧光素并发出荧光，由此可知，该过程伴随着ATP水解供能，即荧光素酶催化的反应是吸能反应，ATP中的化学能转化为光能，B错误；能产生ATP的生物才能用ATP荧光检测仪检测，病毒不能产生ATP，C正确；所有活细胞中都含有ATP，不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光强度反应来检测微生物含量的前提，D正确。2．(2025·安徽马鞍山二模)向盛有等量过氧化氢溶液的2支试管内分别加入2滴3．5%氯化铁溶液和2滴20%肝脏研磨液，测得氧气产生速率随时间变化的情况如图所示，下列叙述错误的是(

)A．氯化铁和过氧化氢酶促进过氧化氢分解的机理相同B．T1时间后氧气产生速率S1比S2低的原因是酶活性下降C．S1与坐标轴围成的面积应和S2与坐标轴围成的面积相等D．实验中温度、过氧化氢溶液浓度对实验结果有一定影响B解析：氯化铁(无机催化剂)和过氧化氢酶的作用机理均为降低反应活化能，A正确；T1时间后氧气产生速率S1低于S2，其根本原因是底物(过氧化氢)浓度逐渐降低，而非酶活性下降，B错误；催化剂不影响产物总量，S1与坐标轴围成的面积应和S2与坐标轴围成的面积相等，C正确；温度影响酶活性，过氧化氢溶液浓度直接影响反应速率，实验中需控制这些变量以避免干扰结果，D正确。3．(2025·重庆渝中区一模)如表是不同通气条件下用完全营养液培养一段时间后，甲、乙两个油菜品种根部细胞呼吸产物的检测结果。下列叙述正确的是(

)A．正常通气条件下，根部细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质B．低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度大于乙品种的C．丙酮酸含量高低可反映有氧呼吸强度，正常通气更利于油菜生长D．相较于乙品种，甲品种更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区D油菜品种及处理方式产物(μmol/g)丙酮酸乙醇甲正常通气0．32．5低氧胁迫0．324乙正常通气0．252．5低氧胁迫0．296解析：由表可知，正常通气和低氧胁迫都有乙醇产生，说明正常通气条件下，根部细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸，根部细胞呼吸产生的CO2来自线粒体基质和细胞质基质，A错误；低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞乙醇含量少于乙品种的，说明甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度小于乙品种的，B错误；据表数据可知，正常通气和低氧胁迫条件下，丙酮酸的含量差异不大，不能通过丙酮酸含量高低来反映有氧呼吸强度，C错误；相较于乙品种，低氧胁迫条件下甲品种根部细胞无氧呼吸产生的乙醇较少，对根的影响较小，所以甲品种更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区，D正确。D5．(2025·河北秦皇岛二模)一个肿瘤中常有两种癌细胞，一种是以糖酵解为主要产能方式，另一种是以线粒体氧化为主要产能方式。研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体，连接两种癌细胞，形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，如图所示，其中TCA循环发生于线粒体基质。下列相关叙述错误的是(

)CA．A型癌细胞和B型癌细胞均含催化过程Ⅰ的酶B．MCT1、MCT4共转运乳酸和H＋能调节胞内pH和代谢平衡C．过程Ⅰ、过程Ⅱ和TCA循环均可产生ATPD．A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型癌细胞解析：如图所示，糖酵解是细胞呼吸的第一个阶段，即图中的过程Ⅰ，A型癌细胞和B型癌细胞均含催化过程Ⅰ的酶，A正确；结合图示可以看出，MCT1、MCT4共转运乳酸和H＋，防止细胞内pH过低，所以通过转运乳酸和H＋能调节胞内pH和代谢平衡，B正确；结合图示可以看出，过程Ⅰ和TCA循环均可产生ATP，但过程Ⅱ不能产生ATP，C错误；A型癌细胞以糖酵解为主要产能方式，B型癌细胞以线粒体氧化为主要产能方式，二者消耗等量的葡萄糖，前者比后者产生的ATP少，据此可推测，A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型癌细胞，D正确。6．(2025·湖北黄冈一模)如图1为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质，在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验，图2为叶绿体的部分结构和相关代谢过程，下列说法正确的是(

)

A．图1中O2释放速率表示净光合作用速率B．图2所示结构为叶绿体内膜，A、B分别表示水、O2C．图2发生的代谢过程中，光能转化为D和F中活跃的化学能D．图1中阴影部分的面积可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量C解析：图1实验中只存在离体的叶绿体，不存在呼吸作用，所以测出的O2释放速率为总光合作用速率，A错误；图2所示结构为叶绿体类囊体薄膜，B错误；图2发生的代谢过程中，光能转化为D(NADPH)和F(ATP)中活跃的化学能，C正确；图1中阴影部分的面积表示光照20s过程中，由于暗反应速率慢，光反应产生的NADPH、ATP无法被及时利用，而出现的积累量，D错误。7．(多选)(2025·黑龙江齐齐哈尔三模)辣椒红素是辣椒品质鉴定的重要指标之一。研究者探究在最适温度45

℃，不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响时得到以下部分数据。以下关于该实验研究的叙述错误的是(

)A.该实验的自变量是酶解液的初始pHB.当pH为5.5时，该反应的活化能最高C.低温、pH为5.5有利于酶解液的保存D.适当提高温度有利于提高酶解液的活性BD酶解液初始pH4.555.56辣椒红素产量/(mg·g－1)6.56.77.97解析：本实验探究不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响，故该实验的自变量是酶解液的初始pH，A正确；活化能是反应物由常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，pH为5.5时，辣椒红素产量最高，说明酶解液的活性较高，反应速率较快，因此该pH条件下反应的活化能最低，而不是最高，B错误；酶解液在低温条件下空间结构稳定，所以应在低温、最适pH条件下保存酶，C正确；研究者在最适温度45

℃条件下进行的本实验，改变温度，会使酶解液的活性降低，酶促反应速率减慢，D错误。8．(多选)(2025·辽宁沈阳一模)短链脂肪酸(SCFA)可由人结肠内厌氧菌利用纤维素发酵产生，SCFA－为SCFA解离后的存在形式。SCFA进入结肠上皮细胞后参与了有氧呼吸，部分过程如图所示。下列叙述正确的是(

)

A.SCFA－进入结肠上皮细胞的方式为自由扩散B.SCFA转化生成的乙酰CoA参与了有氧呼吸第二个阶段C.NADH在线粒体基质中被氧化并产生更多的ATPD.人体细胞可以借助图中过程从纤维素中获得能量BD解析：根据图示可知，SCFA－进入结肠上皮细胞时，需要转运蛋白的协助，因此SCFA－进入结肠上皮细胞的方式不是自由扩散，A错误；据图所知，SCFA转化生成的乙酰CoA伴随着CO2产生，所以可推测SCFA转化生成的乙酰CoA参与了有氧呼吸第二个阶段，B正确；NADH在线粒体内膜中被氧化并产生更多的ATP，C错误；据图所知，人结肠内厌氧菌利用纤维素发酵产生SCFA，SCFA可被人体利用，所以人体细胞可以借助图中过程从纤维素中获得能量，D正确。二、非选择题(共18分)9．(18分)(2025·河南郑州三模)强国必先强农，农强方能国强。指导“三农”工作的中央一号文件曾明确提出要扎实推进大豆玉米带状复合种植(分行相间种植玉米和大豆)，助农增产增收。回答下列问题：(1)阳光能够给光合作用提供能量，请简述光能在光合作用过程中的转化过程：光能→ATP和NADPH中(活跃)的化学能→糖类等有机物中(稳定)的化学能。请推测玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因：玉米植株的高度大于大豆，光饱和点较高，能够利用顶层的阳光(或大豆植株的高度小于玉米，光饱和点较低，能够利用底层的阳光)。ATP和NADPH中(活跃)的化学能→糖类等有机物中(稳定)的化学能

玉米植株的高度大于大豆，光饱和点较高，能够利用顶层的阳光(或大豆植株的高度小于玉米，光饱和点较低，能够利用底层的阳光)解析：(1)光能在光合作用中的转化过程：光能先转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，再转化为糖类等有机物中稳定的化学能。玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因：从植株高度和光饱和点等角度分析，玉米植株高度大于大豆，光饱和点较高，能利用上层的阳光；大豆植株高度小于玉米，光饱和点较低，能利用下层的阳光，这样可以提高光能利用率。(2)在晴朗夏季的中午，光照增强，大豆的光合速率反而下降(出现“光合午休”现象)，其原因是晴朗夏季的中午，气孔大量关闭，大豆叶肉细胞可以利用的CO2浓度下降，抑制暗反应的进行。此时C3的含量会低于(填“高于”“等于”或“低于”)之前的。相比于大豆，玉米固定CO2的途径除卡尔文循环(C3途径)外，还存在一条如下图所示的C4途径，已知PEP羧化酶对CO2的亲和力比RuBP羧化酶对CO2的亲和力高数十倍。请据此推测玉米不易出现“光合午休”的原因是玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶，其对CO2具有较高的亲和力，使得玉米在晴朗夏季的中午能够利用低浓度的CO2进行光合作用。低于

玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶，其对CO2具有较高的亲和力，使得玉米在晴朗夏季的中午能够利用低浓度的CO2进行光合作用晴朗夏季的中午，气孔大量关闭，大豆叶肉细胞可以利用的CO2浓度下降，抑制暗反应的进行解析：(2)晴朗夏季中午，大豆光合速率反而下降(出现“光合午休”现象)的原因：中午气温高，为防止蒸腾作用散失过多水分，植物的气孔大量关闭，大豆叶肉细胞可利用的CO2浓度下降，暗反应受抑制。因为气孔大量关闭，CO2进入量减少，CO2的固定减弱，产生的C3减少，而C3的还原短时间内仍在进行，所以C3含量低于正常情况。玉米不易出现“光合午休”的原因：已知PEP羧化酶对CO2的亲和力比RuBP羧化酶对CO2的亲和力高数十倍，且玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶，其对CO2具有较高的亲和力，说明玉米在晴朗夏季中午能利用较低浓度的CO2进行光合作用。(3)某地积极推广大豆玉米带状复合种植，同时在收获后实施玉米秸秆还田措施。结果发现氮肥使用量减少的同时，土壤中的氮素含量反而提升了，出现该结果的原因可能是一方面，大豆根部富含根瘤菌，根瘤菌具有固氮的能力，帮助提升土壤中的氮素含量；另一方面，玉米秸秆还田后，会被土壤中的微生物分解，增加土壤中氮素的含量(答出2点即可)。氮在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但在农业生产中仍要往农田施加氮肥的原因是农产品要源源不断地从农田生态系统中输出。

一方面，大豆根部富含根瘤菌，根瘤菌具有固氮的能力，帮助提升土壤中的氮素含量；另一方面，玉米秸秆还田后，会被土壤中的微生物分解，增加土壤中氮素的含量农产品要源源不断地从农田生态系统中输出解析：(3)某地推广大豆玉米带状复合种植，同时在收获后实施玉米秸秆还田措施，发现氮肥使用量减少时，土壤中氮素含量反而提升的可能原因：一方面，大豆根部富含根瘤菌，根瘤菌具有固氮能力，帮助提升土壤中的氮素含量；另一方面，玉米秸秆还田后，会使土壤中的微生物数量增加，微生物分解秸秆等中的有机物，增加土壤中氮素的含量。氮在生物群落和非生物环境之间不断循环，但在农业生产中仍要往农田施加氮肥的原因：虽然氮元素在自然界中循环，但农产品不断从农田生态系统中输出，会带走大量氮元素，为了保持土壤肥力，满足农作物生长对氮素的需求，所以仍要向农田施加氮肥。B组提能练(分值：50分)一、选择题(每小题4分，共28分)1．(2025·安徽滁州一模)科学家设计了一种罗丹明型荧光探针，该探针可以特异性定位在线粒体中，实时检测线粒体ATP浓度变化水平。通过活细胞成像能够以高时间分辨率直接监测线粒体ATP的浓度动态变化，从而可以区分正常细胞和癌细胞。下列相关叙述正确的是(

)A．ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物可作为合成DNA的原料B．癌细胞比正常细胞代谢更旺盛，因此癌细胞储备的ATP非常多C．许多放能反应与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量D．钙泵运输Ca2＋时需消耗ATP，载体蛋白磷酸化后空间结构改变D解析：ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，A错误。癌细胞比正常细胞代谢更旺盛，因此癌细胞中ATP和ADP相互转化的速度更快，但其中储备的ATP依然很少，B错误。生物体内，吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，C错误。钙泵运输Ca2＋时需消耗ATP，为主动运输过程，该过程中载体蛋白磷酸化后空间结构改变，进而实现物质的转运，而后恢复原状，D正确。D解析：丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有产生ATP，因此没有发生ADP的磷酸化，A错误；ATP中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能，B错误；蛋白质等分子被磷酸化后，空间结构会发生改变，活性也会发生改变，C错误；主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移，D正确。3．(2025·河南郑州三模)枯草杆菌蛋白酶(S)可催化两种结构不同的底物CTH和CU。研究人员利用S进行了四组实验，结果如下图所示(SCTH表示催化CTH反应后的S，SCU表示催化CU反应后的S)。下列分析错误的是(

)A．S催化CTH反应后无法催化CU反应B．S催化CU反应后依然能催化CTH反应C．由该实验结果可知SCTH和S的构象存在差异D．S的催化速率与CTH和CU的浓度无关D解析：由图2中S＋CU与SCTH＋CU的反应产物相对值差异可知，S在与CTH作用后得到的SCTH失去催化CU的能力，A正确；由图1中S＋CTH与SCU＋CTH的反应产物相对值差异可知，S在与CU作用后得到的SCU仍可催化CTH，B正确；酶的结构决定功能，由于S在催化CTH后无法催化CU，说明SCTH的构象与S不同，C正确；在低底物浓度下，酶的催化速率随底物浓度增加而增加，直到达到最大速率，酶的催化速率才与底物浓度无关，D错误。4．(2025·河南郑州一模)用不同强度的光照射某种植物叶片，并将其每100cm2叶面积的CO2吸收速率表示在如图中。假设每天光照14h，昼间的光照强度超过光饱和点，而夜晚为完全黑暗，请根据如图计算该植物每100cm2叶面积每天会从外界净吸收的CO2量是(

)A．370mgB．300mgC．360mg

D．440mg解析：由图可知，该植物的净光合速率为30mg·100cm－2·h－1，呼吸速率为5mg·100cm－2·h－1；由题意可知，该植物每天光照14h，由此可知黑暗时间为10h。故该植物每100cm2叶面积每天会从外界净吸收的CO2量＝30×14－5×10＝370mg，A正确。A5．(2025·江西上饶二模)呼吸作用的原理在生产、生活实际中有很多应用，如指导农业生产、食品的保存等。下列叙述正确的是(

)A．“犁地深一寸，等于上层粪”主要是因为“犁地”能促进营养物质的吸收B．油菜种子萌发时，消耗的O2和产生的CO2一样多C．肉类食品冷冻保存的主要目的是降低自身细胞的呼吸作用D．选择消毒透气的“创可贴”包扎伤口，是为了保障人体细胞正常的有氧呼吸A解析：“犁地深一寸，等于上层粪”说明犁地松土有利于根部细胞的有氧呼吸，能促进根细胞对营养物质的吸收，A正确；油菜种子含有较多脂肪，脂肪含氢量高，含氧量少，需要消耗的O2比产生的CO2多，B错误；低温可以降低微生物的活性，减缓其生长速率，肉类食品冷冻保存可以降低微生物的呼吸作用，延缓肉类腐烂变质的速度，C错误；选择消毒透气的“创可贴”包扎伤口，是为了防止破伤风杆菌等厌氧菌繁殖，D错误。6．(多选)(2025·河北沧州一模)Rubisco催化CO2的固定，其活性易受低CO2浓度的抑制。为了适应水中低CO2环境，地球上几乎所有水生藻类都进化出一种被称为蛋白核的特殊结构，为Rubisco提供浓缩的CO2，而陆地农作物细胞中通常不含这种蛋白核。下列推断不合理的是(

)A.低CO2浓度抑制Rubisco的活性进而会抑制光合作用速率B.高等植物的Rubisco最可能分布在叶肉细胞的类囊体薄膜上C.光合作用中Rubisco催化CO2的固定需消耗ATP和NADPHD.导入蛋白核合成基因的农作物可能不存在“光合午休”现象BC解析：Rubisco催化CO2的固定，低CO2浓度抑制Rubisco的活性进而抑制光合作用速率，A不符合题意；Rubisco催化CO2的固定，即暗反应的过程，故高等植物的Rubisco主要分布在细胞的叶绿体基质中，B符合题意；光反应产生的ATP和NADPH参与暗反应过程中C3的还原，光合作用过程中Rubisco催化CO2的固定不需要ATP和NADPH，C符合题意；“光合午休”现象是由气孔关闭导致CO2供应不足造成的，导入蛋白核合成基因的农作物为Rubisco提供浓缩的CO2，可能不存在“光合午休”现象，D不符合题意。7．(多选)(2025·江西上饶一模)如图1为水稻叶肉细胞内物质代谢过程示意图，①～⑥代表相关过程。图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究水稻植株光合作用速率的装置。图3是图2装置放在自然环境下测定夏季一昼夜(零点开始)小室内植物氧气释放速率的变化所得到的曲线图下列相关说法正确的是(

)BD二、非选择题(共22分)8．(11分)(2025·江西景德镇三模)浮梁红茶(又称“浮红”)因其形美、色艳、香郁、味醇的特点享誉海内外。发酵是浮红制作的关键工序，将揉捻后的茶叶置于特定环境，茶叶中的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质氧化为褐色醌类物质。科研人员探究了pH、高温等因素对PPO活性的影响，结果如图所示。回答下列问题：(1)PPO催化无色物质生成褐色物质的机理是降低化学反应(多酚类物质氧化)的活化能。制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是将茶叶高温处理，防止酶促褐变。降低化学反应(多酚类物质氧化)的活化能高温解析：(1)PPO是多酚氧化酶，其作用机理是降低化学反应(多酚类物质氧化)的活化能。制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是将茶叶高温处理，防止酶促褐变。(2)据图2可知，温度越高，PPO维持活性的时间越短。PPO粗提取液应在低温下临时保存的原因是低温下PPO的空间结构稳定，PPO活性较低，且在适宜温度下，PPO的活性可恢复。短

低温下PPO的空间结构稳定，PPO活性较低，且在适宜温度下，PPO的活性可恢复解析：(2)分析题图2可知，在80℃下，PPO在热处理80s后失活，在90℃下，PPO在热处理50s后失活，温度越高，PPO维持活性的时间越短。低温下PPO的空间结构稳定，PPO活性较低，且在适宜温度下，PPO的活性可恢复，因此PPO粗提取液应在低温下临时保存。(3)结合图1中信息，拟设计实验进一步探究浮红茶叶中PPO的最适pH(注：PPO的最适温度约为35℃)。在制备PPO粗提取液时一般会加入少量二氧化硅，目的是使研磨得更加充分。现有充足的PPO粗提取液、茶多酚、仪器设备(如分光光度计，可定量测量有色物质的吸光度值，进而反映有色物质的含量)、pH不同的缓冲液(请自主设置pH范围)和玻璃器皿，简要描述实验过程：①取5支洁净的试管，编号为A、B、C、D、E，分别加入等量的PPO粗提取液。②在pH为7～8范围内，设置一系列pH梯度缓冲液，将等量的上述缓冲液分别加入不同的试管中，放于35℃保温。③在每支试管中加入等量(且足量)的等浓度的茶多酚溶液。④一段时间后用分光光度计测定各组混合液的吸光度值，并记录。

在pH为7～8范围内，设置一系列pH梯度缓冲液，将等量的上述缓冲液分别加入不同的试管中，放于35℃保温一段时间后用分光光度计测定各组混合液的吸光度值，并记录使研磨得更加充分解析：(3)在制备PPO粗提取液时一般会加入少量二氧化硅，有助于研磨充分。分析题图1可知，在pH为7～8范围内PPO的相对活性很高，为探究浮红茶叶中PPO的最适pH，可设计如下实验：①取5支洁净的试管，编号为A、B、C、D、E，分别加入等量的PPO粗提取液。②在pH为7～8范围内，设置一系列pH梯度缓冲液，将等量的上述缓冲液分别加入不同的试管中，放于35℃保温。③在每支试管中加入等量(且足量)的等浓度的茶多酚溶液。④一段时间后用分光光度计测定各组混合液的吸光度值，并记录。(4)桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中也含有较多的PPO，褐变会导致果实品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，以利于保存，综合上述信息，请你提出两点合理的建议：低温保存、糖水处理、淡盐水处理(至少答出2点)。解析：(4)桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中也含有较多的PPO，褐变会导致果实品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，以利于保存，可将果实低温保存、糖水处理、淡盐水处