27版53高中同步新教材生物必修1人教版练习册第5章五年高考练

第5章细胞的能量供应和利用五年高考练考点1酶和ATP1.[2024全国甲,2]ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,

下列叙述错误的是

()

A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNAC.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键

C

解析

细胞核中的核仁与某种RNA的合成有关,结合题干信息可知ATP可参与RNA的合成,则ATP可在细胞核

内发挥作用(β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键断裂),C错误;合成ATP的能量可来源于光能、化学能

等,光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键,D正确。

2.[2025贵州,2]科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶,并探究了温度对该酶催化反应速率的影

响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是

()

A.该实验中,酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同

且适宜B.该实验中,温度高于60℃后酶变性导致反应速率下降C.该实验条件下,底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响D.进一步探究该酶最适温度时,宜在50~60℃之间设置更小温度梯度

C

解析探究温度(自变量)对酶催化反应速率的影响应遵循单一变量原则,酶的用量、pH、处理时间和

初始底物浓度(无关变量)会对实验结果产生影响,应保持相同且适宜,A正确,C错误;酶在高温条件下会

变性失活,题图中温度高于60℃后,反应速率下降,酶发生变性,B正确;由题图可知,该酶的最适温度在

50~60℃之间,所以进一步探究该酶最适温度时,宜在50~60℃之间设置更小温度梯度,D正确。3.[2024广东,15]现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者

将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,

下列分析错误的是()

B

肽链纤维素类底物

褐藻酸类底物

W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++--Ay3-Bi-CB--+++++Ay3--+++++Bi----CB----注:-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。A.Ay3与Ce5催化功能不同,但可能存在相互影响B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关①D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关①①关键点拨

根据实验结论,明确自变量和因变量,确定对照实验。真题降维(1)判断该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5的关系:自变量应为Ce5的有无,因变量为酶对褐藻酸类

底物的催化活性。(2)判断该酶对纤维素类底物的催化活性与CB的关系:自变量应为CB的有无,因变量为酶对纤维素类底

物的催化活性。解析

根据题干和题表进行分析(纤维素类底物简写为W,褐藻酸类底物简写为S):

由Bi组结果可知,Bi无催化活性,但要判断Bi是否与Ay3的催化专一性有关,需用Bi组、Bi-Ay3组、Ay3

组作比较,图中缺少Bi-Ay3组,因此无法得出结论,B错误。若判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否

与CB相关,需设置Ce5-Ay3-Bi、Ce5-Ay3-Bi-CB的对照,而题述实验未设置Ce5-Ay3-Bi实验组,因此无法

得出结论,D正确。思维进阶实验中的三种变量(1)自变量:设计实验时需满足单一变量原则,使不同组别实验结果的差异由该唯一变量引起。(2)因变量:设计实验时,因变量需要能够观测到具体实验现象。如检测酶的专一性时,选用淀粉酶,底物为淀粉、蔗糖,满足了单一变量原则(同种酶、不同种底

物),但此时不能选用碘液检测,因为蔗糖本身及其水解后的产物都不能与碘液反应(碘液不能检测蔗糖

是否发生水解)。如2024年天津卷第3题B选项,研究乙烯促进果实的成熟,不能选用无果实突变体,因为无法观察因变量。(3)无关变量:会对实验结果造成影响,但又不属于自变量。在设计实验时需要保证无关变量等量且适

宜。如探究温度对酶活性影响时,pH为无关变量,若实验pH不适宜,不能得到准确的实验结果(可能所有

温度条件下都不发生酶促反应)。

考点2细胞呼吸过程及应用4.[2025河南,4]甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜

块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能①,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙

述正确的是

()A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气B.低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段D.呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量①关键点拨

根据有氧呼吸第二阶段的场所、具体反应和能量释放情况进行判断。

B

真题降维有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,具体反应为:丙酮酸+H2O

CO2+NADH+少量能量解析酶Ⅰ主要分布在线粒体基质,催化的反应不需要消耗氧气,生成少量ATP,A、C错误;据题干信息

“该酶活性与甜菜根重呈正相关”可知,生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会减少甜菜产量,D错误。

5.[2025重庆,13改编]在T细胞(人体的一种免疫细胞)凋亡和坏死过程中,ATP生成速率和氧气消耗速率

如图1、2所示,下列说法错误的是

 ()

A

A.可根据氧气消耗速率计算产生的ATP总量①B.有氧呼吸中氧气的消耗发生在线粒体内膜C.在t1时,凋亡组产生的乳酸②多于坏死组D.在t3时,凋亡组产生的CO2多于坏死组①关键点拨 综合两图分析氧气消耗速率与ATP生成总量的相关性。②辅助设问 T细胞产生乳酸和产生CO2的代谢类型分别是什么?真题降维(1)分析两组数据如下表:组别相关指标变化趋势凋亡组图1中ATP生成速率先增加(t0到t1)后下降

图2中氧气消耗速率先下降(t0到t1)后不变坏死组图1中ATP生成速率逐渐下降

图2中氧气消耗速率逐渐下降(2)辅助设问答案:T细胞通过无氧呼吸产生乳酸,不消耗氧气,也不产生CO2;T细胞有氧呼吸的氧气消耗

速率=CO2生成速率。解析

有氧呼吸第三阶段消耗氧气,场所在线粒体内膜,B正确。结合题图信息分析t1时的凋亡组和坏死组ATP生成速率和氧气消耗情况:

由以上分析可知,ATP生成速率不只与氧气消耗速率有关(无氧呼吸不消耗氧气,但也能生成ATP),无法

根据氧气消耗速率计算产生的ATP总量,A错误。在t3时,凋亡组氧气消耗速率大于坏死组,因此凋亡组

产生的CO2比坏死组多,D正确。

6.[不定项][2024山东,16]种皮会限制O2进入种子①。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时

NADH被氧化。下列说法正确的是 (

)

ABD

A.p点为种皮被突破的时间点B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多②①关键点拨 根据子叶耗氧量变化确定种皮被突破的时间,之后O2进入种子。②辅助设问 无氧呼吸与有氧呼吸中被氧化的NADH等量时,消耗葡萄糖的量的关系是怎样的?真题降维(1)在种皮被突破前,种子主要进行无氧呼吸;种皮被突破后,种子吸收O2量增加,有氧呼吸加强,无氧呼吸

减弱(必备知识)。(2)细胞有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH,在有氧呼吸第三阶段与O2结合生成H2O,则子叶耗氧量与

被氧化的NADH的量呈正相关,题图中虚线可表示有氧呼吸过程的相关指标。(3)根据题干信息“无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化”可知,无氧呼吸过

程中,NADH的被氧化量与乙醇脱氢酶活性呈正相关,实线可表示无氧呼吸过程的相关指标。解析

p点后,乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量开始急剧增加,即无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,则

p点为种皮被突破的时间点,A正确。Ⅱ阶段种皮未被突破,种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸,使子叶

耗氧速率降低,但为了保证能量的供应,乙醇脱氢酶活性继续升高,加强无氧呼吸提供能量,B正确。Ⅲ

阶段种皮已经被突破,种子无氧呼吸减弱,合成乙醇的速率逐渐降低,C错误。7.[2025云南,17]不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏,如土壤紧实

等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响,研究人员分别用压实的土壤(压实组)和未压实的土壤(疏

松组)种植黄瓜,得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。组别苹果酸/(μmol·g-1)酒精/(μmol·g-1)压实组0.271±0.0056.114±0.013疏松组0.467±0.0042.233±0.040回答下列问题:(1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成,由此可推测,其为________(填“有氧”或

“无氧”)呼吸的中间产物。(2)相较于疏松组,压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强,依据是______________________________,为维

持根系细胞正常生命活动,压实组消耗的有机物总量更________(填“多”或“少”),原因是________

_____________________________;根吸收水分的能力减弱,叶片气孔_________,光合作用________阶

段首先受抑制,有机物合成减少。最终导致有机物积累减少,黄瓜生长缓慢。(3)为解决土壤紧实的问题,可以采取的措施有_______________________________________________

______(答出2点即可)。碾压等合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要暗反应

关闭

无氧呼吸强,无氧呼吸释放能量少

压实组多

压实组黄瓜根系中酒精含量更高

有氧

解析

(1)苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质(有氧呼吸第二阶段的场所)中生成,推测苹果酸为有氧

呼吸的中间产物。(2)酒精是黄瓜细胞无氧呼吸的产物,可根据其含量比较无氧呼吸的强弱。与有氧呼

吸相比,消耗等量有机物时,无氧呼吸释放的能量较少,为获得足够能量维持生命活动,压实组需要消耗

更多的有机物。根吸收水分的能力减弱,叶片气孔关闭,CO2进入减少,暗反应阶段首先受抑制。(3)据题

干信息“不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏”分析,为解决土壤

紧实的问题,可采取的措施有合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等。考点3光合色素的有关实验8.[2024贵州,3]为探究不同光照强度对叶色的影响,取紫鸭跖草在不同光照强度下,其他条件相同且适

宜,分组栽培,一段时间后获取各组光合色素提取液,用分光光度法(一束单色光通过溶液时,溶液的吸光

度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是

()A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段

D

解析纸层析法原理:不同色素在层析液中溶解度不同,在滤纸上的扩散速度不同,因此分离提取液中

的光合色素可采用纸层析法,B正确。必备知识选项判断不同光合色素的颜色不同光合色素相对含量不同可使叶色出现差异(如叶绿素多,叶片呈绿色;类胡萝卜素多,叶片呈黄色),C(√)叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光测定叶绿素的含量时不能用蓝紫光波段,D(✕)9.[2025贵州,17]牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深,中后期逐渐褪绿转为淡粉色。

叶绿素是影响该花呈色的主要色素,其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题:(1)开花初期花瓣绿色逐渐加深,影响这一过程的主要环境因素是______________,叶绿素分布在叶绿

体的______________上,开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是_______________________________

____________________________。(2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化,需在不同时间取样,并将样品低温保存,低温保存的目的是

_____________________________________。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是__________。无水乙醇低温条件下,酶活性低,叶绿素不易被降解

不吸收绿光,绿光被反射出来

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,几乎类囊体薄膜

温度和光照

(3)研究表明,PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。如图所示为“豆

绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测,PSNAC5基因沉默后叶绿素含

量变化的根本原因可能是_______________________________________________________________________________。(答出2点)

相关基因的表达

PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达,抑制了叶绿素分解解析

(1)结合题干信息分析如下:

(2)低温条件下,酶活性低,叶绿素不易被降解,因此样品需低温保存,便于叶绿素含量的检测。提取叶绿

素的试剂是无水乙醇。(3)已知:PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。分析如下:

考点4光合作用的原理及与细胞呼吸综合10.[2025全国,2]在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速

率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是

()

A.光照强度为a时,该植物的干重不会增加B.光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大C.光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,CO2固定速率会增大D.光照强度为b时,适当降低光反应速率,CO2固定速率会降低

C

解析

题图信息选项判断光照强度为a时,该植物光合速率=呼吸速率净光合速率为0,该植物的干重不会增加,A(√)光照强度从a逐渐增加到b时,光合速率与呼吸速率的差值逐渐增大净光合速率逐渐增大,植物单位时间内积累的有机

物逐渐增多,生长速率逐渐增大,B(√)光照强度小于b时,曲线处于“上升段”,光照强度为影响光合速率的主要因素提高大田CO2浓度,CO2固定速率不一定会增大,C(✕)光照强度为b时,光合速率达到最大适当降低光反应速率,提供的ATP和NADPH减少,影响C3的还原,使C5的再生速率下降,CO2固定速率降低,D(√)11.[2024全国甲,29]在自然条件下,某植物叶片光合速率①和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回

答下列问题。

(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等,叶片有机物积累速率________(填“相等”或“不相

等”),原因是_____________________________。温度a和c时的呼吸速率不相等

不相等

(2)在温度d时,该植物体的干重会减少,原因是_______________________________________________

_______________________________________________________。(3)温度超过b时,该植物暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是________

_____________________________________________________________________________________

____(答出1点即可)。(4)通常情况下,为了最大程度地获得光合产物,农作物在温室栽培过程中,白天温室的温度应控制在

________________________最大时的温度。①辅助设问

光合速率是总光合速率还是净光合速率?光合速率与呼吸速率的关系是怎样的?光合速率和呼吸速率差值

导致酶的活性降低,使暗反应速率降低;温度过高,导致部分气孔关闭,CO2供应不足,暗反应速率降低温度过高,细胞等不进行光合作用,仍呼吸消耗有机物,所以植物体的干重减少

温度d时,叶片的光合速率与呼吸速率相等,但植物的根考教衔接(1)教材链接:教材第105页旁栏思考题,我们能够观测到的光合作用的指标,如O2的产生量不是光合作用

实际产生的总O2量,而是去除细胞呼吸利用的O2之后的量。(2)辅助设问答案:本题以“自然条件下,某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势图”为背

景,指明题图中的光合速率是总光合速率(CO2吸收速率),而不是净光合速率;光合速率-呼吸速率=净光

合速率。解析

(1)叶片在温度为a、c时的光合速率相等,呼吸速率不相等,则叶片净光合速率不相等,即叶片有

机物积累速率不相等。(2)植物体几乎所有细胞都进行呼吸作用,但不一定进行光合作用,如植物根细

胞不进行光合作用。d点时,叶片(总)光合速率=叶片呼吸速率(净光合速率为0),但植物体(总)光合速率<

植物体呼吸速率,因此,d点温度下植物干重会减少。(3)温度会影响酶的活性,同时影响叶片气孔的开

合,据此分析温度升高对植物暗反应速率的影响。(4)有机物的积累量与净光合速率有关,而净光合速

率=光合速率-呼吸速率,因此,为了最大程度地获得光合产物,农作物在温室栽培过程中,白天温室的温

度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度。题后反思一般情况下,题中出现的CO2吸收速率、O2释放速率均表示净光合速率,CO2固定速率、O2

产生速率表示总光合速率。在做类似题目时,题干中表述可能有所不同,需注意审题,避免一看到“CO2

吸收速率”就认为是净光合速率。12.[2024新课标,31]某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中照光培

养,a、b、c、d组的光照强度依次增大,实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度,结

果如图所示,其中M为初始O2浓度,c、d组O2浓度相同。回答下列问题。

(1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成,其中高等植物光合作用利用的光主要是______________,

原因是_______________________________________________________________________________。光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光红光和蓝紫光(2)光照t时间时,a组CO2浓度_________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。(3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是______组,判断

依据是_________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

______________________________。(4)光照t时间后,将d组密闭装置打开,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会_______(填“升

高”“降低”或“不变”)。升高

加,说明其光合速率大于呼吸速率

的影响,c组光合速率等于呼吸速率;b组O2浓度大于初始O2浓度,且O2浓度随光照强度增大还可继续增始O2浓度,说明其光合速率等于呼吸速率;延长光照时间,c组氧气的浓度不再增加,说明此时受CO2浓度实验过程中温度保持恒定,所以a、b、c三组的呼吸速率相等;光照t时间时,a组O2浓度等于初

b

大于

解析

(2)(3)分析题图信息:分组图示信息结论a组O2浓度=M光照强度为光补偿点,光合速率=呼吸速率b组O2浓度>M,且O2浓度可随光照强度增大继续增加植物光合速率>呼吸速率(释放O2,装置中CO2减少)c、d组O2浓度相同,且延长光照时间c、d组O2浓度不再增加密闭装置中受CO2浓度的影响,光合速率=呼吸速率由于温度不变,呼吸速率不变,则光照t时间时a、c、d组光合速率均与呼吸速率相等且小于b组的光合

速率。(4)光照t时间时,c、d两组光合速率限制因素主要是CO2浓度;光照t时间后给d组以c组光照,并将d组密闭

装置打开使幼苗获得充足的CO2,光合速率会升高。归纳总结

(1)光补偿点(CO2补偿点)时,光合速率=呼吸速率;光饱和点(CO2饱和点)后光合速率不再随

光照强度(CO2浓度)的增加而增加,光合速率>呼吸速率。(2)影响光合作用速率的因素①光照通过影响光反应阶段ATP、NADPH的生成,进而影响暗反应阶段。②CO2作为原料通过影响暗反应阶段C3的合成,从而影响光合作用速率。③水主要影响叶片气孔的开闭,进而影响CO2进入叶片进行暗反应,同时水也是光合作用的原料。④温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性来影响光合作用速率。⑤无机盐参与光合作用有关物质等的组成,进而影响光合作用速率。13.[2025山东,21]高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强

度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。(2)据图分析,生成NADPH所需的电子源于___