27版53高中同步新教材生物必修1人教版练习册第5章三年模拟练

第5章细胞的能量供应和利用三年模拟练应用实践1.[2026浙江宁波期末]某同学用含有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农

药,其中胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过

程如图所示。下列叙述错误的是

()

A.有机磷农药越多显示蓝色越深B.胆碱酯酶存在于农药残留速测卡的白色药片中C.为了延长有效期可以将速测卡冷藏保存D.若在寒秋季节检测,红色药片和白色药片的叠合反应时间

应适当延长

A

题图解读胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,若菠菜浸洗液含有机磷农药,则会抑制白色药片中

胆碱酯酶的作用,红色药片和白色药片叠合后,胆碱酯酶不能有效催化红色药片中的物质水解为蓝色物

质。解析有机磷农药越多,显示蓝色越浅,A错误;据以上分析可知,胆碱酯酶存在于农药残留速测卡的白色药片中,B正确;酶应在低温下保存,速测卡中含有酶,因此应冷藏保存,C正确;寒秋季节温度较低,胆碱酯酶活性会降低,完成催化反应所需时间会适当延长,D正确。2.[2026河南信阳月考]研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离得到细胞内

的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎

一致。下列叙述正确的是()A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATPB.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D.ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞核内

B

解析

题述实验仅表明ADP迅速利用32P标记的磷酸合成ATP,细胞内ADP与ATP处于动态平衡状态,并

非全部ADP都转化为ATP,A错误;腺苷(腺嘌呤+核糖)不含磷元素,故无放射性,B正确;实验中仅ATP的

末端磷酸基团被32P标记,近腺苷的磷酸基团和中间的磷酸基团未被标记,说明32P优先出现在新合成ATP

的末端磷酸基团中,C错误;ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞质基质、线粒体(细胞呼吸)等部位,

D错误。3.[2025天津蓟州模拟]细胞内的ATP合酶可催化ATP合成,其催化中心的蛋白质有三种不同构象:O态

(ATP与酶亲和力低)、L态(ADP、Pi与酶结合疏松)、T态(ADP、Pi与酶结合紧密),ATP合酶的催化功

能是由H+跨膜回流时驱动这三种构象的动态变化实现的,如图所示。下列叙述正确的是

()

A.原核细胞中存在ATP合酶,叶肉细胞中ATP合酶仅存在于线粒体内膜上

C

B.T态有利于ATP释放,推测该酶催化中心构象呈L、T、O的周期性变化C.ATP合酶催化的结果是H+势能转化为化学能,储存到ATP特殊的化学键中D.温度和pH都仅通过影响H+的跨膜速率,进而影响ATP的合成速率解析叶肉细胞光合作用的光反应也可产生ATP,场所为类囊体膜,A错误。关键信息选项分析O态:ATP与酶亲和力低;L态:ADP、Pi与酶结合疏松;T态:ADP、Pi与酶结合紧密催化中心的蛋白质呈O态时,有利于ATP释放,推测该酶催化中心构象呈L、T、O的周期性变化,B(✕)ATP合酶的催化功能是由H+跨膜回流时驱动三种构象的动态变化实现的ATP合酶利用H+的跨膜电化学势能催化ADP与Pi合成ATP,将H+势能转化为化学能,储存到ATP特殊的化学键中,C(√)温度和pH能通过影响H+跨膜回流的速度影响ATP的合成速率,还能通过影响酶的结构影响ATP的合成

速率,D错误。4.[2026山东邹城期中]玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒

体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测发现T基因缺失突变体有氧呼吸的

中间产物[H]和丙酮酸及细胞质基质中乳酸的相对含量均高于野生型,下列分析错误的是

()A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强

B

解析有氧呼吸第一阶段(场所为细胞质基质):葡萄糖分解为丙酮酸和少量[H]([H]会进入线粒体参与

有氧呼吸第三阶段),A正确。关键信息选项判断突变体内丙酮酸增多丙酮酸作为底物参与有氧呼吸第二阶段,丙酮酸增

多说明有氧呼吸的第二阶段被抑制,B(✕)T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损突变体(缺失T蛋白)线粒体内膜上的呼吸作用阶

段受阻,C(√)突变体细胞质基质中乳酸相对含量高于野生型突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增

强,D(√)5.[2026湖南邵阳月考]乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)是植物无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢

途径如图1所示。研究者将辣椒幼苗分为3组进行处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),

以研究Ca2+对淹水植物根细胞呼吸的影响,实验在相同且适宜的条件下进行,结果见图2。下列叙述正确

的是()

C

A.丙酮酸在酶的催化下生成乳酸或乙醇的过程中会产生少量ATPB.淹水胁迫时,乳酸产生速率增加的百分比小于乙醇产生速率增加的百分比C.淹水胁迫时,添加Ca2+可减少乙醛和乳酸积累D.淹水胁迫时,无氧呼吸加强可提高根细胞对热能的利用率解析无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,丙酮酸在酶的催化下生成乳酸或乙醇的过程是无氧呼吸

的第二阶段,该过程不产生ATP,A错误;呼吸作用释放的热能不能被根细胞利用,因此不能提高根细胞对

热能的利用率,D错误。根据选项提取题图信息如下:选项要点题图信息B.比较淹水胁迫下(乙组),乳酸、乙醇产生速率增

加的百分比,即比较LDH与ADH活性增加率(与甲

组相比)LDH活性增加率大于ADH,即乳酸产生速率增加

的百分比大于乙醇的,B(✕)C.分析淹水胁迫时,添加Ca2+的影响,自变量为是否

添加Ca2+,需要比较乙、丙组乙、丙组比较,ADH活性升高(促进乙醛消耗),

LDH活性下降(减少乳酸产生),C(√)6.[2025福建厦门期中]某研发部门用紫外线对野生型酵母菌进行诱变,并将获得的线粒体中不能合成

[H]的呼吸缺陷型酵母菌用于酒精发酵。已知呈白色的TTC显色剂在线粒体内有氧呼吸相关酶的作用

下能与O2竞争性结合[H]形成红色物质TP,具体过程如图所示,呼吸缺陷型酵母菌缺乏有氧呼吸相关酶,

不能形成TP。下列叙述错误的是

()

A.加入TTC后,可通过显微镜下线粒体的颜色来判断酵母菌的类型B.与野生型酵母菌相比,呼吸缺陷型酵母菌的繁殖能力弱C.呼吸缺陷型酵母菌在酒精发酵过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失D.野生型酵母菌和呼吸缺陷型酵母菌产生[H]的场所不完全相同

C

解析野生型酵母菌、呼吸缺陷型酵母菌的区别:野生型酵母菌进行有氧呼吸产生[H],[H]+TTC(白色物质)→TP(红色物质)呼吸缺陷型酵母菌缺乏有氧呼吸相关酶,进行无氧呼吸,不能形成TP通过显微镜观察,线粒体呈红色的为野生型酵母菌,线粒体不呈红色的为呼吸缺陷型酵母菌,A正确;与

野生型酵母菌(可进行有氧呼吸)相比,消耗相同底物,呼吸缺陷型酵母菌(只能进行无氧呼吸)产生的

ATP更少,呼吸缺陷型酵母菌繁殖能力弱,B正确;酵母菌无氧呼吸时,底物葡萄糖中的能量大部分储存在

产物酒精中,少部分的能量释放,释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,C错误;野

生型酵母菌产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体,而呼吸缺陷型酵母菌产生[H]的场所是细胞质基质,

D正确。7.[2026黑龙江哈尔滨期中]在密封容器中放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株

无光源,A、B植株中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换,如图甲)。在适宜条件下培养,一

段时间后,撤去挡板继续培养。培养过程中,依次在a、b、c、d四个时刻测定A植株的总光合速率与呼

吸速率,得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是()A.该实验过程中限制A、B植株光合速率的因素主要为CO2浓度和光照强度B.b时刻对应撤去挡板的时刻,此时A植株光合速率等于呼吸速率C.出现c时刻变化的影响因素是CO2浓度,此时A植株光

合速率大于呼吸速率D.撤去挡板后,短时间内A、B植株细胞叶绿体中C3含量均减少

D

题图解读(1)图甲:密封容器中,A植株可进行光合作用和呼吸作用;B植株在挡板撤去前因无光照只进行呼吸作用,

撤去挡板后可进行光合作用和呼吸作用。(2)图乙:A植株的光合速率与呼吸速率随时间变化曲线。

挡板撤去前①植株A(有光照条件)光合速率>呼吸速率→不断消耗容器内的CO2→光合速率不断减小;②植株B在黑暗中进行呼吸作用,不断释放CO2挡板撤去后短时间左右侧气体流通,对植株A来说,环境中CO2浓度增加(短时间内促进C3的生成),光合速率增加,D(✕)c→d(不含d点)植株A光合速率>呼吸速率,随光合作用进行,不断消耗CO2,CO2浓度降低并成为限制光合速率的主要因素,光合速率下降,C(√)解析

根据以上分析可知,该实验过程中限制A、B植株光合速率的因素主要为CO2浓度和光照强度,b时刻对

应撤去挡板的时刻,此时A植株光合速率=呼吸速率,A、B正确。8.[2026北京东城期末]海蛞蝓是一种海洋软体动物,研究发现,海蛞蝓在吞食藻类时会“窃取”藻类的

叶绿体,储存在自身一种特殊的单层膜细胞器——“盗食体”中。(1)海蛞蝓“窃取”的叶绿体中,分布光合色素的__________结构完整,能够吸收、利用光能,进而将生

成的_________________提供给暗反应完成光合作用。图1实验结果显示,在存活实验中,与不含叶绿体

的非光合型海蛞蝓相比,含叶绿体的光合型海蛞蝓________________________。

饥饿状态下存活时间更长

ATP和NADPH

类囊体

(2)研究发现,盗食体中的pH低于细胞质基质,有利于生成CO2供给叶绿体。推测海蛞蝓能够调控和维持

体内叶绿体的功能,以下能够支持这一推测的证据包括________(多选)。A.在叶绿体中存在海蛞蝓细胞合成的蛋白质B.在叶绿体中没有发现海蛞蝓细胞的DNA片段C.盗食体内的叶绿体结构完整D.盗食体的膜上有H+载体(3)为验证盗食体膜上的蛋白P对维持叶绿体功能的作用,用不同试剂处理光合型海蛞蝓,在适宜光照下检测培养液中O2含量变化,结果如图2。该结果不能代表光合作用实际产生的总O2量,还需补充检测_______条件下三组培养液中O2含量变化。黑暗

ACD

(4)进一步发现,长期饥饿后,光合型海蛞蝓的绿色会褪去,细胞中的________与盗食体融合,将叶绿体

降解。综合以上信息,从物质和能量的角度解释图1结果出现的原因:___________________________

_____________________________________________________________________________________

________________________________________。比不含叶绿体的非光合型海蛞蝓存活时间长利用叶绿体通过光合作用合成有机物,获取更多能量,长期饥饿时通过降解叶绿体获得物质与能量,因此光合型海蛞蝓在饥饿初期能够溶酶体

解析

(2)海蛞蝓合成的蛋白质进入叶绿体体现了海蛞蝓对叶绿体功能的调控;“叶绿体结构完整”说

明海蛞蝓能维持叶绿体结构的稳定性,使叶绿体能发挥相应功能,A、C正确。盗食体膜上的H+载体可

主动调控H+的分布,维持盗食体中的低pH环境,有利于生成CO2供给叶绿体,说明海蛞蝓可通过调控微环

境为叶绿体功能提供保障,D正确。(3)O2的释放量表示净光合速率,光合作用实际产生的总O2量表示总

光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以若要得出光合作用实际产生的总O2量,还需补充检

测黑暗条件下三组培养液的O2含量变化,即呼吸速率。(4)细胞中的溶酶体能分解衰老、损伤的细胞

器。从物质和能量的角度分析图1结果如下:饥饿初期光合型海蛞蝓能够利用叶绿体通过光合作用合成有机物,获取更多能量长期饥饿光合型海蛞蝓通过降解叶绿体获得物质与能量迁移创新9.[2026江苏镇江月考]拟南芥保卫细胞的叶绿体、K+、Cl-等可参与气孔开度的调节。npq1是玉米黄质

缺失的拟南芥突变体。图1表示拟南芥保卫细胞部分生理过程及npq1突变作用机理。图2表示光反应

过程中两种电子传递方式。请回答下列问题:

(1)图1中ATP合酶催化ATP合成的场所是____________________,参与光反应的两类色素是________

_______________。(2)蓝光激活H+-ATP酶,主要是通过其C端的丝氨酸和苏氨酸磷酸化,保卫细胞中的____________与C端

结合,建立细胞膜两侧的_________________,驱动保卫细胞吸收K+和Cl-。

H+电化学梯度

磷酸基团

类胡萝卜素

叶绿素和

(叶绿体)类囊体(膜)

(3)据图2分析,线性电子传递过程中,光反应中电子(e-)最初供体是________,电子经PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ

最终传递到__________。环式电子传递过程中,传递到PSⅠ的电子最终又传回Cb6/f,该过程没有

NADPH的生成,产生跨膜的质子梯度用于合成ATP。为了适应强光环境,和线性电子传递相比,环式电

子传递的优势是能够提高________________的比值。(4)研究表明,外源硒能提高盐胁迫下拟南芥的光合作用。请以一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫,以Na2

SeO3·5H2O为外源硒代表,完成探究外源硒提高拟南芥盐胁迫抗性作用机制的部分实验。

ATP与NADPH

NADP+

H2O

操作目的简要操作步骤①

取适量的拟南芥种子,加入1mL体积分数为70