(全国通用)2017高考生物一轮复习 第四单元 细胞的能量供应和利用单元综合检测

第四单元 细胞的能量供应和利用
一、选择题(每小题6分,共54分)
1.下列实验操作中,不属于控制无关变量的是
(C )
A.验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先将实验植物做饥饿处理
B.验证温度影响酶活性的实验中,先将每一组底物和酶分别放在相同温度下适当时间后再混合
C.验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住
D.菠菜叶中光合色素的分离实验中,制备滤纸条时剪去两角
【解析】验证光合作用需要光照的实验中,是否有光是实验的自变量(单一变量),不是无关变量,C 项符合题意。

2.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。

下表中有关措施与对应的目的不恰当的是
(B )
【解析】自由水含量的多少和代谢活动旺盛程度呈正相关,A 项正确;乳酸菌是厌氧微生物,利用乳酸菌制作酸奶的整个过程要严格密封,B 项错误;水果保鲜需要低温、低氧、适宜的湿度,C 项正确;疏松土壤可以增加根部的O 2含量,促进有氧呼吸,为主动运输提供能量,D 项正确。

pH 值条件下唾液淀粉酶对淀粉的分解作用结果,下列相关分析正确的是 (D )
A.该实验可用碘液来准确测定淀粉分解的量
B.pH值为4和pH值为8时该淀粉酶的活性相同
C.pH值由13调节到7,淀粉酶的活性迅速升高
D.弱酸环境对酶活性的影响小于弱碱环境的影响
【解析】该实验可用碘液来定性检测淀粉的分解,不能准确测定淀粉分解的量,A项错误;在pH为4和8时的结果没有在坐标图中体现,无法比较酶的活性,B项错误;pH达到13时,酶已经变性失活,再调至pH=7,酶活性也不能恢复,C项错误;pH值为5是弱酸环境,pH值为9是弱碱环境,由1 h后淀粉的剩余量来看可知,弱酸环境对酶活性的影响小于弱碱环境的影响,D 项正确。

NaF的水溶液喂养小白鼠,一段时间后,培养并测量小白鼠红细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度,分别获得产热量曲线和细胞内的ATP浓度数据如下。

下列分析错误的是(B)
A.该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的ATP浓度
B.高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组
C.NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用
D.该实验采用了空白对照和相互对照
【解析】综合分析题表与题图可知,该实验测定了三组实验中的小白鼠红细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度,A项正确;该实验的对照组是A组,B组产热量峰值和ATP浓度均低于A 组,C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组,B项错误;题表中的数据显示,随着NaF浓度增加,ATP的生成量逐渐降低,说明NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用,C项正确;实验中
A组未做处理,为空白对照,B组与C组分别用50×10-4g/mL和150×10-4g/mL的NaF溶液处理,二者之间互为对照,D项正确。

CO2释放量和O2
吸收量的变化,下列说法正确的是(A)
A.A点无氧呼吸强度最强,C点无氧呼吸强度最弱
B.B点有氧呼吸强度大于无氧呼吸
C.D点氧气充足,应该将该器官贮存于此条件下
D.图中阴影面积为该器官释放的二氧化碳总量
【解析】A点时没有氧气,细胞只进行无氧呼吸,产生的CO2量最多,所以此时无氧呼吸强度最强;C点时细胞只进行有氧呼吸,所以无氧呼吸强度最弱,A项正确;B点时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相当,根据反应式可判断,此时有氧呼吸强度小于无氧呼吸,B项错误;D点氧气充足,有氧呼吸强度较强,分解的有机物较多,因此不能将该器官贮存于此条件下,C项错误;题图中阴影面积为该器官进行无氧呼吸释放的CO2总量,D项错误。

,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况,下列相关说法错误的是(B)
A.植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感
B.当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等
C.d点时植物甲细胞内产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体
D.适当降低光照强度,b点将向右移动
【解析】根据题图可知,环境中CO2浓度升高到一定程度后,植物乙吸收CO2的量大幅度降低,植物甲吸收CO2的量保持不变,说明植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感,A项正确;当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙的净光合速率相等,由于植物甲比植物乙的呼吸速率大,根据实际
光合速率=净光合速率+呼吸速率可知,植物甲合成有机物的量比植物乙多,B项错误;d点植物甲细胞中既进行光合作用也进行呼吸作用,所以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体,C项正确;b点时植物甲光合作用强度与呼吸作用强度相等,降低光照强度后,光合作用强度减弱,需要环境中提供更高浓度的CO2才能使光合作用强度等于呼吸作用强度,因此b 点将右移,D项正确。

,ATP是一切生命活动的直接能源物质。

如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,下列说法不正确的是(D)
A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的ATP比线粒体内合成的用途单一
B.酶a~c催化的反应(底物的量相同),产生⑤最少的是Ⅲ过程
C.若要探究酶b的最适宜pH,实验的自变量范围应偏酸性
D.直接控制酶a合成的物质的基本组成单位是脱氧核苷酸
【解析】本题考查ATP的相关知识。

叶绿体中合成的ATP仅用于暗反应中C3的还原,而线粒体内合成的ATP可用于各项生命活动,A项正确;①是ADP、②是腺嘌呤核糖核苷酸、③是腺苷、④是磷酸、⑤是能量。

Ⅰ和Ⅱ断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ断裂的是普通化学键,B项正确;由题图可知,酶b的适宜pH的变量范围应偏酸性,故Ⅲ产生的能量最少,C项正确;直接控制酶a合成的物质是mRNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,D项错误。

,光合速率和呼吸速率随光照强度变化而变化的情况。

下列有关叙述不正确的是(A)
A.该项研究中两种植物所处的环境温度相同且保持不变
B.两图中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的净光合速率
C.图乙代表的植物可能更适宜生活于弱光照环境中
D.植物处于图中CP所示光照强度时,叶肉细胞消耗的O2最多需经过5层生物膜
【解析】该项研究中除光照强度外,其他条件都处于两种植物生长的最适宜状态,故所处环境温度不一定相同,A项错误;题图中的光合速率是指植物进行光合作用的总光合速率,而净光
合速率=总光合速率-呼吸速率,B 项正确;题图乙代表的植物的光饱和点较低,所以更适宜生活于弱光照环境中,C 项正确;植物处于题图中CP 所示光照强度时,光合速率和呼吸速率相等,所以叶肉细胞中叶绿体产生的O 2最多需经过5层生物膜(2层叶绿体膜,1层细胞膜,2层线粒体膜)进入线粒体参与有氧呼吸,D 项正确。

9.现有阳生和阴生植物两种。

从这两种植物上各取一片彼此相似的叶片,分别放在两个透明盒子中。

在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定放氧速率的数据如下表。

下列相关叙述错误的是
(C )
A.由表中数据可以推测,
取自阳生植物的叶片是A
B.光照强度直接影响光反应中[H]
、ATP 的生成
C.光照强度为50 μmol 光子/(m 2
·s)时,叶片B 产生的O 2量大于叶片A
D.光照强度>600 μmol 光子/(m 2·s)时,叶片A 放氧速率主要由CO 2浓度限制
【解析】分析题表数据可知,与A 叶片相比,叶片B 在较弱的光照强度下,有机物开始积累,说明叶片B 取自阴生植物,A 取自阳生植物,A 项正确;光反应过程需要光,光照强度直接影响光反应中[H]、ATP 的生成,B 项正确;光照强度为50 μmol 光子/(m 2·s)时,叶片A 产生的O 2量为20-1=19 μmol O 2/(m 2·s),叶片B 产生的O 2量为2+3=5 μmol O 2/(m 2·s),因此叶片B 产生的O 2量小于叶片A,C 项错误;光照强度>600 μmol 光子/(m 2·s)时,叶片A 放氧速率不变,说明光照强度不再是限制光合作用的因素,此时限制光合作用的因素可能是CO 2浓度等其他因素,D 项正确。

二、非选择题(共46分)
10.(14分(注:A 酶和B 酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶)。

请分析回答:
(1)分析图一的实验结果可知,本实验研究的课题是探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响。

(2)图一结果显示,在40 ℃至60 ℃范围内,热稳定性较好的酶是A酶。

高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶的空间结构破坏。

(3)下表是图一所示实验结果统计表,由图一可知表中③处应是40 ,⑧处应是
5.0 。

(4)图二表示30 ℃时B酶催化下的反应物浓度随时间变化的曲线,其他条件相同,在图二上画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线。

答案:如图所示
(5)适宜条件下,取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,一段时间后加入纤维素,几分钟后加入新制斐林试剂并水浴加热,结果试管中没有产生砖红色沉淀,原因是A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解。

【解析】(1)该实验中有2个自变量,温度和酶种类,因此该实验探究的课题是温度对A酶、B 酶活性的影响。

(2)题图一结果显示,在40 ℃至60 ℃范围内,A酶的热稳定性较高;高温使酶失活的原理是破坏酶的空间结构。

(3)根据题图一可知,③对应的温度为40 ℃,⑧处应为5.0。

(4)A酶在30 ℃下活性高于B酶,故其催化的反应速率高于B酶催化的反应速率,反应物的浓度曲线应低于B酶,且先于B酶降为0。

(5)A酶的化学本质为蛋白质,可被蛋白酶催化水解,失去催化功能。

11.(18分,测得某植物细胞呼吸速率(用气体体积变化量
表示)与O2浓度之间的关系及光合速率(用气体体积变化量表示)与温度之间的关系,分别用图甲、乙表示。

请回答下列问题:
(1)图甲中,随着O2浓度由0逐渐增大到30%,植物释放CO2的量先减少后增加;c点处细胞呼吸方式是有氧呼吸,该点CO2释放量与O2吸收量的比值
等于(填“大于”“等于”或“小于”)1。

(2)当O2浓度为5%时,实验测得该植物CO2的释放量相对值为0.6,而O2的吸收量相对值为0.4。

此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 1.5 倍。

(3)图乙中,温度为 5 ℃与35 ℃时,该植物光合速率和呼吸速率相等,叶绿体内ATP由类囊体移动到叶绿体基质,参与代谢反应。

植物体长期处于40 ℃时不能(填“能”或“不能”)正常生长。

(4)据乙图分析,白天温度控制在25 ℃时,最利于大棚蔬菜的生长。

【解析】(1)题图甲中,随着O2浓度由0逐渐增大到30%,植物释放CO2的量先减少后增加,c 点处O2的吸收量等于CO2的释放量,故c点处细胞呼吸方式是有氧呼吸。

(2)当O2浓度为5%时,实验测得该植物CO2的释放量相对值为0.6,而O2的吸收量相对值为0.4,此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量相对值为(0.6-0.4)/2,有氧呼吸消耗葡萄糖的量相对值为0.4/6,故此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5倍。

(3)由题图乙可知,5 ℃与35 ℃时两曲线有交点,此时光合速率等于呼吸速率。

叶绿体内ATP由光反应产生,用于暗反应中C3的还原,即由类囊体运输到叶绿体基质。

40 ℃时呼吸速率大于光合速率,植物无有机物积累,长期处于此条件下的植物不能生长。

(4)根据题图乙可知,光合速率与呼吸速率差值最大时对应的温度为25 ℃,即此时有机物积累量最多,最利于大棚蔬菜的生长。

12.(14分2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。

请回答下列问题:
(1)图①的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在光照强度、CO2浓度相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积O2的释放量。

(2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成C3,消耗的C5由C3经过一系列反应再生。

(3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的[H]和ATP ;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的参与光合作用的酶。

(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少。

【解析】本题考查光合作用的有关知识。

(1)题图①所示实验的自变量为温度,因此应在光照强度、CO2浓度等条件都相同的条件下进行实验,植物的净光合速率可以用O2释放量来表示。

(2)光合作用过程中CO2和C5结合生成C3,C3被还原又可以产生C5。

(3)由题图②可知,P1的叶绿素和蛋白质含量均高于对照组和P2,叶绿素含量高,有利于光反应的进行,能产生更多的[H]和ATP用于暗反应;光合作用的过程有很多酶参与,这些酶的本质是蛋白质,P1中蛋白质含量高,有可能是叶绿体中含有较多的参与光合作用的酶。

(4)P2植株干重大,说明光合作用较强,但籽实的产量不高,可能是光合作用的产物向籽实中运输的少导致。