作业6　细胞代谢（滚动）

6/6作业6细胞代谢（滚动）1.（2025·河南鹤壁模拟）苹果褐变是生活中常见的现象。研究表明，细胞破损后，在多酚氧化酶的催化作用下，位于液泡中的酚类物质释放后氧化生成深色物质而导致褐变。降低温度、滴加柠檬汁可抑制苹果褐变。下列叙述错误的是（）A.多酚氧化酶降低了酚类物质氧化所必需的活化能B.稀释10万倍的多酚氧化酶仍具有催化作用，说明酶具有高效性C.在一定范围内，多酚氧化酶的活性随pH的升高而升高D.降低温度抑制苹果褐变是因为低温破坏了多酚氧化酶的空间结构解析：D酶通过降低化学反应的活化能起催化作用，多酚氧化酶能降低酚类物质氧化反应的活化能，A正确；酶的高效性是指较少量酶即可发挥显著催化作用，稀释后仍有效说明酶的高效性，B正确；酶活性在一定pH范围内随pH升高而增强，超过最适pH后活性下降，C正确；低温仅抑制酶活性，未破坏其空间结构，高温才会破坏酶结构，D错误。2.（2025·河北邢台模拟）为探究温度对某种酶活力的影响，科研人员测定了三组该酶液在不同温度条件下分别处理10min、60min及90min后的酶活性大小（用酶活力表示，酶活力越大代表酶活性越强），结果见下图。下列分析正确的是（）A.实验自变量是酶的处理时间和温度，每组实验设计遵循单一变量原则B.与90min处理组相比，10min处理组在60℃时体现了酶的高效性C.40℃时不同时间处理组的酶活性基本相同，说明处理后三组酶的空间结构一定相同D.除以上影响因素外，pH和酶浓度也是影响酶活性的外在因素解析：A本实验是探究温度对酶活力的影响，自变量是酶的处理时间和温度。单一变量原则要求每组的酶活力随温度变化时，温度为自变量；同一温度下有不同的处理时间，时间为自变量，在每组中都遵循了单一变量原则，A正确；酶的高效性是指酶与无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率。选项只对同一种酶在不同处理时间和不同温度下的酶活力进行比较，未与无机催化剂作对比，故不能体现酶的高效性，B错误；40℃时酶活性受处理时间影响小，故处理时间不同但酶活力基本相同，但处理后三组酶的空间结构不一定相同，C错误；酶活性通常是指酶催化特定化学反应的能力。pH属于影响酶活性的外在因素，而酶浓度主要影响酶促反应的速率且不直接影响酶活性，故酶浓度与酶活性并无直接关联，D错误。3.（2025·安徽芜湖模拟）如图是ATP的结构示意图，①②③表示组成ATP的物质或基团，④⑤表示化学键。下列叙述正确的是（）A.①代表腺苷，ATP脱去③成为腺嘌呤核糖核苷酸B.心肌细胞中含有大量ATP以满足供能所需C.化学键⑤的形成过程一般与吸能反应相关联D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性解析：D图中①表示腺嘌呤，ATP脱去③后剩余腺嘌呤和核糖，表示腺苷，A错误；ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高，因此心肌细胞中不会大量含有ATP，B错误；⑤是特殊化学键，化学键⑤的形成过程表示形成ATP或者ADP的过程，需要消耗能量，一般与放能反应相关联，C错误；ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性，D正确。4.（2025·贵州贵阳模拟）研究人员利用分子组装技术，将人工膜和ATP合成酶构建成仿生线粒体，如图。下列相关叙述错误的是（）A.腺苷三磷酸（ATP）脱去2个磷酸基团后是形成RNA的基本单位之一B.图示中H＋的跨膜运输方式为主动运输C.图中的ATP合成酶具有催化和运输物质的功能D.细胞中ATP的合成往往与放能反应相联系解析：B腺苷三磷酸（ATP）脱去2个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是形成RNA的基本单位之一，A正确；图过程中H＋借助ATP合成酶从人工膜内部转移到外部没有消耗能量，属于协助扩散，B错误；图中的ATP合成酶具有催化（催化ATP的合成）和运输物质（运输H＋）的功能，C正确；细胞中ATP的合成需要消耗能量，而放能反应能释放能量，因此细胞中ATP的合成往往与放能反应相联系，D正确。5.（2025·湖北宜昌模拟）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（）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减少有关解析：C从图中可以看到，对照组的乳酸含量比实验组乳酸含量少0.3，而对照组的ATP含量比实验组ATP含量多0.2，说明对照组有氧呼吸强度大于实验组，这表明对照组的氧气消耗量大于实验组，A正确；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，产生了更多的乳酸，B正确；有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解产生的能量大部分以热能的形式散失了，少数储存在ATP中。无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中，C错误；人体感染病毒后，细胞被病毒感染导致无氧呼吸加强，产生大量乳酸，乳酸积累会使人感觉肌肉酸痛；同时，由图可知感染病毒后细胞产生的ATP减少，而ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP减少会导致浑身无力，所以人体感染病毒后会觉得肌肉酸痛、浑身无力与乳酸增加和ATP减少有关，D正确。6.（2025·湖南衡阳模拟）高强度间歇运动是一种结合短时间高强度爆发性运动与低强度恢复期交替进行的训练方式，这种运动模式可以高效燃脂，近年来成为健身领域的热门选择。呼吸熵是指单位时间内呼吸作用CO2释放量和O2吸收量的比值。下列叙述错误的是（）A.这种运动模式中，有机物氧化分解呼吸熵小于1B.减脂困难的原因之一是脂肪一般不会大量转化为糖类C.以葡萄糖为底物的无氧呼吸，大部分能量以热能的形式散失D.以葡萄糖为底物的有氧呼吸，消耗和产生水的过程均发生在线粒体解析：C高强度间歇运动主要消耗脂肪，脂肪氧化分解时CO2释放量/O2吸收量比值小于1，呼吸熵小于1，A正确；糖类可以大量转化为脂肪，脂肪不能大量转化为糖类，导致减脂困难，B正确；无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底，大部分能量仍储存在乳酸或乙醇中，仅少部分以热能散失，C错误；有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）消耗水，第三阶段（线粒体内膜）产生水，D正确。7.（2025·山东东营模拟）某兴趣小组探究乌桕树的叶色在秋季呈现“绿—黄—红”的变化原因，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）测定了叶肉细胞中色素含量的变化，发现光合色素含量逐渐减少，花青素含量逐渐增多。下列叙述错误的是（）A.叶肉细胞中色素相对含量不同会使叶片呈现不同颜色B.提取色素时可以用无水乙醇作为光合色素的溶剂C.色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快D.乌桕叶肉细胞提取的各种色素均能吸收、传递、转化光能解析：D叶肉细胞中不同色素的相对含量变化会导致叶片颜色改变。例如，叶绿素减少使绿色变浅，类胡萝卜素显黄色，花青素积累呈现红色，A正确；无水乙醇是提取光合色素的常用溶剂，因其能溶解色素且避免破坏结构，B正确；层析法分离色素的原理是溶解度高的色素在滤纸上的扩散速度快，如胡萝卜素溶解度最高，扩散最远，C正确；光合色素中只有叶绿素a能转化光能，其他色素（如叶绿素b、类胡萝卜素）仅吸收和传递光能，而花青素不参与光反应，无法吸收或转化光能，D错误。8.（2025·北京海淀模拟）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列相关叙述错误的是（）A.光照强度高于P时，突变型水稻净光合速率继续升高可能是其固定CO2酶的活性更强B.光照强度低于P时，野生型水稻因叶绿素含量多，利用弱光能力强，光合速率更大C.光照强度等于P时、野生型水稻光合速率等于突变型水稻光合速率D.光照强度长期处于a～b之间时，突变型和野生型水稻均不能正常生长解析：D由题干可知突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型。当光照强度高于P时，可能由于其固定CO2酶的活性更强，能固定更多的CO2，从而使突变型水稻净光合速率继续升高，A正确；因为突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，光照强度低于P时，野生型水稻因叶绿素含量多，对弱光的吸收、传递和转化能力强，所以利用弱光能力强，光合速率更大，B正确；光照强度等于P时，从图中看到突变型水稻和野生型水稻的净光合速率相等，呼吸速率也相等，光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，所以野生型水稻光合速率等于突变型水稻光合速率，C正确；光照强度长期处于a～b之间时，从图中可知野生型水稻的净光合速率大于0，突变型水稻的净光合速率小于0，野生型水稻可以正常生长，D错误。9.〔多选〕（2025·吉林长春模拟）有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的NADH脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并将ADP和Pi合成ATP，然后与接受了电子的O2结合生成水。下列叙述错误的是（）A.线粒体基质中合成NADH所需要的H＋来自有机物和水B.合成ATP的动力来自于线粒体内膜两侧H＋的浓度差C.与前二个阶段相比，第三阶段能完成有机物的彻底氧化分解D.经过有氧呼吸释放出的能量大部分转移到ATP中解析：CD线粒体基质中合成的NADH主要来自有氧呼吸第二阶段。第二阶段中，丙酮酸与水反应生成CO2和NADH，其中的H＋一部分来自丙酮酸（有机物），另一部分来自水，A正确；由题干可知，电子传递过程驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙，形成线粒体内膜两侧的H＋浓度差（膜间隙H＋浓度高，基质低），H＋经ATP合酶返回基质时，浓度差产生的势能驱动ADP和Pi合成ATP，B正确；第二阶段发生在线粒体基质中，丙酮酸（来自第一阶段葡萄糖的分解）与水反应，被彻底分解为二氧化碳（CO2），同时产生少量能量和NADH（还原型辅酶Ⅰ），这一阶段完成了有机物中碳的彻底氧化；第三阶段：发生在线粒体内膜上，前两阶段产生的NADH将氢传递给氧气（O2），结合生成水（H2O），同时释放大量能量。这一阶段完成了有机物中氢的彻底氧化，因此，第二阶段完成碳的彻底氧化，第三阶段完成氢的彻底氧化，两者共同作用，使有机物（如葡萄糖）最终被分解为CO2和H2O，实现彻底氧化分解，C错误；有氧呼吸过程中，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了，由此看出释放的能量大部分以热能形式散失，D错误。10.〔多选〕（2025·河北秦皇岛模拟）光是绿色植物进行光合作用的条件。某兴趣小组为探究光对植物光合作用的影响，设计了以下实验。将密闭玻璃罩内的某植物置于适宜光照下一定时间，迅速进行遮光处理，一段时间后给予适宜光照，检测到玻璃罩内CO2含量的变化如图。下列选项正确的是（）A.ab段含量减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度B.bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用C.ab段和cd段植物都有有机物积累，有机物含量最多的是c点D.de段CO2含量不变是因为该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等解析：ABD玻璃罩内CO2含量的变化取决于光合作用和呼吸作用的大小，ab段CO2含量的减少说明植物的光合作用吸收的CO2大于呼吸作用释放的CO2，即植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，A正确；bc段CO2含量上升，根据题意可知，光照后会迅速进行遮光处理，所以bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用，B正确；ab段和cd段CO2含量都减少，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，都有有机物积累，但有机物含量最多的是b点，因为b点是密闭容器内CO2含量的最低点，有机物积累最多，C错误；de段玻璃罩内CO2含量不变，说明没有与密闭环境中发生气体交换，该植物光合作用强度与细胞呼吸作用强度相等，D正确。11.（2026·湖南长沙模拟）旱优73号是一种适合在安徽沿淮地区种植的旱稻品种，具有产量高、米质优、适应性广的特点。图1是旱优73号旱稻光反应阶段的示意图，图2是两种光照强度下，不同温度对旱优73号旱稻CO2吸收速率的影响，回答下列问题：（1）图1中的光反应阶段是在上进行的，光合色素吸收的光能将水分解成，最终转化为中活跃的化学能。（2）在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因可能是。（3）图2中的两个CP点处，旱优73号旱稻均（填“能”或“不能”）进行光合作用，原因是。答案：（1）叶绿体类囊体薄膜O2、H＋和e－ATP和NADPH（2）呼吸速率上升（3）能图中两个CP点处，CO2吸收速率均为0，即净光合速率为0，光合速率等于细胞呼吸速率，植物能够进行光合作用解析：（1）图1中的光反应阶段是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，光合色素吸收光能后，将水分解成O2、H＋和e－，同时伴随ATP和NADPH生成，光能也在该过程中转化成了活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。（2）在低光强下，在一定温度范围内，随叶温升高，旱稻细胞中与呼吸作用有关酶的活性升高，细胞呼吸速率上升，CO2吸收速率下降。（3）图中两个CP点处，CO2吸收速率均为0，即净光合速率为0，由于两个CP点处植物细胞呼吸速率不为0，所以两个CP点处光合速率不为0，植物能够进行光合作用。12.（2025·四川遂宁模拟）科研人员研究了不同施氮量对小麦幼苗光合作用的影响及其机理，结果如下图。注：氮肥施用量为CK组0g、A组5g、B组10g、C组15g、D组20g，Rubisco为CO2固定的关键酶回答下列问题：（1）叶绿素主要吸收光进行光反应，该阶段产生的能源物质有。考虑色素间的差异，常用光的吸收率反映小麦的叶绿素含量。图乙数据表明施加氮肥会提高叶绿素含量，主要原因是。（2）Rubisco可以催化CO2与结合生成三碳酸，综合甲、乙图分析，施氮肥能提高净光合速率的机理是：。（3）小麦的产量高低不仅与其光合速率大小有关，还受其呼吸作用强度的影响。下图为小麦植株在不同温度下的光合速率和呼吸速