第三单元 细胞的能量供应和利用 综合训练（福建专用）学生版

第三单元细胞的能量供应和利用

时间：75分钟分值：10。分

一、选择题（单项选择题，1-1（）小题，每题2分，11-15小题，每题4分，共40分）

I.下图为细胞膜上承担物质运输的两类转运蛋白及其功能示意图。据图分析错误的是（

A.K，通过钾通道流出细胞时不需要消耗细胞中的能量

B.K+通过钾通道流出细胞时不需要与钾通道结合

C.钠钾泵能同时运输Na+和K+,说明该转运蛋白没有特异性

D.钠钾泵和钾通道两类转运蛋白跨膜运输K+的方式不同

2.低密度脂蛋白（LDL）是一种运载胆固醇进入细胞的脂蛋白颗粒。血浆中过量的LDL携带的胆固醇会积

存在动脉壁上，易引起动脉硬化。下图为LDL进入细胞的相关过程，下列叙述错误的是（）

LDL被递送至溶物体

A.LDL进入细胞体现了胞吞具有特异性

B.LDL进入细胞的过程不需要消耗能量

C.⑤©过程受阻会增加动脉硬化患病风险

D.①⑥过程均体现了细胞膜具有流动性

3.《氾胜之书》记载：“凡耕之本，在于趣时、和土、务粪泽、早锄早获。''下列与之对应的生物学原理，叙

述错误的是（）

A.“趣时”指适时播种，有利于作物适应气候变化以保持产量稳定

B.“和土”指深耕松土，能促进作物根系的有氧呼吸利于矿质元素吸收

C.“务粪泽”指增施有机肥，能提供更多的CO2直接参与C3的还原过程

D.“早锄”指及时除草，以减少杂草与作物竞争矿质营养和生存空间

4.人体依靠肠道内的某些共生细菌来完成膳食纤维的分解。研究表明，超过40%的古人样本中含有这些细

菌，1/5的现代狩猎采集者和农民样本中也有这些细菌，但在工业化程度较高的地区人群样本中，一些特定

的纤维素降解细菌菌株已经减少甚至消失。下列相关描述正确的是（）

A.这些共生细菌的遗传物质主要是DNA

B.这叫共生细菌合成分解纤线素的酶依赖生物膜系统

C.这些共生细菌主要借助有氧呼吸获得代谢所需能量

D.特定菌种的减少可能与人类的饮食结构改变有关

5.某同学用如图1所示的方法分离叶绿体中的光合色素：即在圆心a处滴加适量滤液，待干燥后向培养皿

中倒入层析液（一定比例的石油醍、丙酮、苯混合液）进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆（如

A.研磨时若未加碳酸钙，一定导致①@两圈色素带缺失

B,也可以用上述层析液分离枫叶液泡中的色素

C.提取叶绿体中色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同

D.层析完毕后应迅速记录结果，否则色素带久置颜色会变浅

6.植物通过信号传导能够调节细胞的生理活动和新陈代谢。Ci/是植物细胞的第二信使，细胞质的Ca?+浓

度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用，Ca2♦的运输离不开液泡膜上的Ca2+转运蛋白，具

体过程如图所示。下列说法错误的是（）

A.CM+通过Ca2+通道出液泡时不需要消耗能量

B.推测图示植物细胞中，细胞质基质的pH高于细胞液的pH

C.ATP水解释放的磷酸基团与Ca?+泵结合后，Ca?+开始与Ca?+泵结合

D.Ca2+通过Ca2+泵进入液泡时，Ca?+泵空间结构会发生改变

7.研学小组成员将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数

量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（）

A.叶状体中CO2的减少导致其上浮

B.4℃条件下该绿藻叶状体无法进行光合作用

C.各组实验应在CO2浓度较高且相同的水中进行

D.增加光照强度可使得各组叶状体小段上浮数量均增加

8.科研人员想探究病毒性感染对细胞呼吸和ATP产生的影响，选择用某种病毒感染宿主细胞，培养一段时

间后检测产生的乳酸和ATP的量，结果如图所示。下列相关分析错误的是（）

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时间/小时对照组实验组

A.从图中可以看出，对照组的氧气消耗量大于实验组

B.实验组乳酸含量较高，说明了细胞被病毒感染后无氧呼吸加强

C.无论对照组还是实验组，细胞代谢产生的能量都主要用于ATP的合成

D.人体感染病毒后会觉得肌肉酸痛、浑身无力，这与乳酸增加和ATP减少有关

9.在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统H（PSII）转移到

光系统I（PSI）,最终生成NADPH。除此之外，PSI【还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气

和质子（HD,质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（）

A.PSII具有吸收利用光能，并进行电子传递的作用

B.破坏PSII会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成

C.若降低B侧的H，浓度，则有利于光反应过程中产生ATP

D.通过光合电子传递链，光能可转化到NADPH和ATP中

10,将玉米的P基因导入水稻后，测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔开放程度及光合速率,

结果如图。下列有关叙述正确的是（）

WG

转基因水稻S

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光照强度相对值光照强度相对值

注；不同光照强度下转基因水稻和原种水稻呼吸速率串不变。

A.转入的P基因在不同光照强度下均可以明显提高水稻的气孔导度

B.光照强度低于8时，气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素

C.光照强度为8时，两种水稻的真正光合速率约为20pmo卜m2。

D.转入P基因的水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较高的环境中

II.果蔬采摘后易发生褐变，使之色泽加深、风味劣化和营养物质流失。褐变的主要原因是果蔬组织中含

有多酚氧化酸（PPO）,它能在氧气存在条件卜催化酚类物质氧化成醍并聚合成褐色物质。某兴趣小组同学

探究了几种因素对多酚氧化酶活性的影响，结果如图所示。下列说法正确的是（）

辜S

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A

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doo

1020304050607080

热处理时间/s

乙

A.本探究实验中的自变量为pH、温度和抑制剂类型

B.根据图甲可知，制作果蔬汁时适当添加柠檬酸可抑制褐变

C.根据图乙分析，90C处理50s后的PPO失去活性，原因是PPO的空间结构发生可逆性改变

D.抗坏血酸是一种竞争性抑制剂，其与高温、强酸降低酶活性的机理相同

12.电子传递链是线粒体内膜上的一组酶复合体。在线粒体内膜匕氧化过程（电子传递）和磷酸化（形

成ATP）相耦联（如图）。已知DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无

法产生ATP。鱼藤酮可阻碍电子从复合体1传递到UQ。冢化物可抑制电子从复合体IV传递给02,但有些

植物体还存在另外一条抗鼠呼吸电子传递途径，电子通过复合体I传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，

消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜。下列说法错误的是（）

A.抗制呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制B.植物抗轨呼吸时ATP的产生速率加快

C.DNP阻碍磷酸化后可使细胞的产热量增加D.氟化物影响有氧呼吸的第三阶段

13.图1为植物细胞中无氧呼吸的过程，其中ADH（乙醇脱氢醒）、LDH（乳酸脱氢酶）是关键酶。为探

究Ca?+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响，研究人员将某植物幼苗随机分为3组，处理如卜.:A组（淹

水）、B组（淹水+Ca2+）和C组：未淹水），在其它条件适宜且用同的条件下进行实验，结果如图2。下列

说法错误的是（）

A.在水淹状态下，该植物细胞能同时产生乳酸和乙醇

B.淹水处理后，ADH和LDH两种酶活性的增量大体相等

C.从图1可知，丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，会消耗NADH

D.Ca?+处理后，会导致淹水的植物细胞中乙醛和乳酸积累量减少

14.哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成，可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态

在•定的条件下可以相互转换，其转换过程如下图所示，GTP是指鸟背三磷酸。该种“活性”Rab8与EHBP1

蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输。卜列相关表述正确的是（）

A.该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的按基

B.Rab8蛋白的合成在核糖体上，活性态与非活性态的相互转换，表明其空间结构的改变不一定会导致

蛋白质变性

C.该种Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，接受GTP提供的磷酸使蛋白质结构磷酸化

D.该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结构相互作用，从而转变成“活性”状态，参与囊泡的运输

15.泛素一蛋白幅体系统是由泛素（Ub,小分子多肽）介导的一种蛋白降解机制。泛素以单体或多聚体形

式，经由酶促反应与底物蛋白结合并发生共价连接的过程为泛素化。在去泛素化酶（DUBs）的作用下，泛

素化底物蛋白上的泛素被移除的过程为去泛素化，过程如图所示。下列有关叙述错误的是（）

A.E1激活泛素的过程需要ATP水解供能，且E1可将泛素转移给E2

B.推测E2与E3可相互作用，导致泛素从E2转移到特定的底物蛋白上

C.泛素化蛋白被蛋白酶体彻底分解，所获得的产物可用于其他蛋白的合成

D.DUBs作用的化学键可能是肽键，DUBs的存在使得泛素修饰的调节具有平衡性

二、非选择题题（共5小题，共6（）分）

16.（12分，除标明外，每空2分）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门

通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水

植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水

质净化能力见图。

*①金鱼藻。②黑藻*⑤苦草

口总氮■总磷囿总藻量

回答下列问题：

⑴湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因一而无法生长，

最终衰退和消亡。

（2）生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是一，

其原因是O

（3）为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是一，三者配合能实现粽合治理效

果。

（4）上述3种草本沉水植物中只有黑茨具有C4光合作用途径（浓缩CO?形成高浓度C4后，再分解成COz传

递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设

计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。

实验设计方案

实验材料对照组：—实验组：黑藻

控制光照强度为一

实验条件

营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同

控制条件—

测量指标—

（5以前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打

捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施—o

17.（12分，除标明外，每空2分）番茄植株不耐高温，其生长发育适宜的温度及光照强度分别为15~32℃,

500〜800umol.m2sL我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35c亚高温并35℃伴有强光辐射的环境,

会造成作物减产。

图1

（i）psn和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，图1所示PSII中的色索吸收光能后，一方面将H2。

分解为和H+,同时产生的电子传递绐代H用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方而，在ATP

合成酶的作用下，H+—（填“顺”或“逆”）浓度梯度转运提供能量，促进ADP和Pi合成ATP。由图可知,

PSII和PSI除能吸收光能外，还具有一功能。

（2）为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指

标（如下表）。

温度光照强度净光合速率气孔导度胞间CO2Rubisco

组别

rc/pmolm^s'1浓度活性

/ppm/U-ITIL-'

对照组（CK）2550012.1114.2308189

亚高温高光

3510001.831.244861

组

从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，依据是：—。Rubisc。活性

的卜.降导致过程②速率下降，止反应产物NADPH和ATP在细胞中的含曷（填“增加”、"降低”或"不变”），

进而引起光能的转化效率降低，币此时强光下植物吸收的光能已经是过剩光能，从而对植物产生危害。

（3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。DI蛋白是PSH复合物的组成部分，对维持PSI1的结构和功

能起重要作用，已有研究表明，在高温高光下，过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应

对亚高温高光逆境的关系进行了研究。利用番茄植株进行了三组实验，A组的处理同（2）中的CK,C组

用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光下培养。定期测定各组植株的净

光合速率（Pn）。实验结果如图2,请写出B组的处理：—。根据实验结果分析植物如何缓解亚高温高光

对光合作用的抑制：—。

18.（12分，除标明外，每空2分）如图是C3植物水稻和C4植物三米的光合作用部分示意图。水稻的Rubisco

酶具有双重功能：高CO2浓度时催化RuBP固定C02,而高Ch浓度时触发光呼吸（RuBP与Ch反应生成

C02）o玉米通过叶肉细胞的PEPC能催化PEP（磷酸烯醇式丙酿酸）与CO2反应生成C4,接着C4转运到维

管束鞘细胞后释放C02.研究发现，玉米的PEPC酶固定C02的能力较水稻强60倍，使其在高温、强光环

境下固碳效率显著更高。研究团队通过基因编辑技术将玉米C光合关键基因（PEPC）转入水稻，构建转基

因株系（Q-like水稻），并对比其与传统C3水稻的光合特性，回答卜.列问题：

（1）由图可知，玉米固定CO2的场所包括叶肉细胞的和维管束鞘细胞的（填细胞结构名称）。

⑵据图分析并结合所学，玉米高温强光下较水稻固碳效率更高的原因可能是（答出1点即

可）。

（3）为验证在高温、强光环境下，Q-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，设计了以下实验方案，请完成下

列表格：

实验设计方案

实验材料C3水稻C4-like水稻

实验处理a.________________

测量指标PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率

预期结果b._________________

(4)除基因编辑外，提出2条通过栽培措施提高水稻光合速率的方法

19.(12分，除标明外，每空2分)光合作用强度与气孔开度密切相关，科研人员利用紫鸭跖草进行系列研

究。

(1)黑暗中气孔关闭，有利于降低(生理过程)以减少水分散失；光照下气孔开放，有利于吸收一

以促进光合作用。

⑵叶绿体中合成糖类的场所是，一定范围内提高光照强度可以促进糖类合成，原因是。

(3)气孔由保卫细胞构成，保卫细胞吸水膨胀导致气孔开度增大。气孔开放的常见机制有2种：机制1,光照

下保卫细胞内的叶绿体合成大量可溶性糖；机制2,光照促进保卫细胞吸收K+。为研究光照影响紫鸭跖草

气孔开度的机制，科研小组将叶片下表皮分别浸泡于蒸福水和不同溶质的等渗溶液中，观察叶片下表皮气

孔开度，实验结果如下。

光照时间/h

组别处理溶液

0.51.01.52.0

1蒸储水2.72.82.92.8

20.30mol/L蔗糖————————

30.15mol/LNaN03————0.81.5

4().15nx)!/LKNO34.87.910.111.7

注：表中数据表示气孔开度，“一”表示气孔未开放

①组1、组2和组3都是对照组，组3的作用是,组4气孔开度比组1大的原因是。

②根据实验结果，有同学认为光照促进紫鸭跖草气孔开放的主要原因不是机制I。你是否认同，诗写出依据。

(4)根据上述研究，写出大田种植时提高作物产量的措施：o

20.(12分，除标明外，每空2分)小麦是我国北方的主要农作物，研究环境条件变化对其产量的影响对农

业生产有重要意义。科研人员测定小麦一昼夜净光合速率(Pn)的变化，发现小麦与其他植物一样出现了“午

睡”现象。

(1)科研人员测定了同一株小麦两种不同向光角度的叶片(接收直射光照面积不同)午后部分指标，结果如

下表。

净光合速率（Pn）叶片温度（Ti）胞间CO?浓度（Ci）

直立叶12.937.5250

平展叶8.837.7264

对相关数据进行分析后发现，气孔开闭引起的胞间C