人教版（2019）生物学必修1达标检测卷5 细胞的能量供应和利用（解析版）

新教材（2019版）生物学必修1达标检测卷
第5章　细胞的能量供应和利用
(满分：100分　时间：45分钟)
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关
B．绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示
C．麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解
D．将胃蛋白酶加入pH＝10的溶液中，其空间结构会改变
【答案】A　【解析】酶分子有一定的形状，恰好能和底物分子结合，A错误；绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，其作用的强弱可用酶活性表示，B正确；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。因此，麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解，C正确；胃蛋白酶的最适pH为1.5，将其加入pH＝10的溶液中，胃蛋白酶的空间结构会改变，使酶失活，D正确。
2．小张进行“酶活性的影响因素”实验，结果如图所示，下列分析正确的是(　　)
A．随温度升高，酶活性不断上升 B．随pH下降，酶活性不断升高
C．最适温度为t，最适pH为x D．酶活性受温度影响，但不受pH影响
【答案】C　【解析】在一定范围内，随着温度(pH)的升高，酶的活性升高，但当温度(pH)超过最适温度(pH)后，酶的活性又逐渐降低，A、B错误；在温度为t时，酶活性最高，所以最适温度为t，当pH为x时，酶活性最高，所以最适pH为x，C正确；温度和pH都影响酶活性，D错误。
3．以下是对生物体内ATP的有关叙述，其中正确的一项是(　　)
A．ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利地进行
【答案】A　【解析】ATP与ADP并不是同一种物质；ATP在细胞中含量很少；酶的催化作用使各种化学反应快速顺利地进行。
4．下列关于ATP的叙述，正确的是(　　)
①ATP是生物体内贮存能量的主要物质　②ATP的能量主要贮存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中　③ATP水解成ADP时是远离A的第三个特殊化学键断裂　④ATP在细胞内含量很少，但转化速率很快　⑤ATP是可流通的“能量货币”　⑥吸能反应与ATP的水解相关联
A．①②④　 B．④⑤⑥
C．③⑤⑥　 D．③④⑤
【答案】B　【解析】①ATP是生物体内的直接能源物质，脂肪是生物体内主要的贮存能量的物质，①错误；②ATP的能量主要贮存在磷酸基团之间的特殊化学键中，②错误；③ATP的水解实质是ATP分子中远离A的第二个特殊化学键断裂，③错误。
5．下图①②代表物质M、N间的相互转化过程，则(　　)
A．萤火虫体内的能量c可来源于光能
B．吸能反应一般和物质M的合成相联系
C．能量d用于过程①时大部分以热能形式散失
D．M、N间的相互转化是生物界共有的能量供应机制
【答案】D　【解析】图中物质M是ATP，物质N是ADP。萤火虫体内的能量c来自呼吸作用，不能来源于光能；吸能反应消耗物质M，和物质N的形成相联系；能量d用于各种生命活动，与过程①没有关系；M、N间的相互转化是生物界共有的能量供应机制。
6．对下面曲线图的相关描述，正确的是(　　)
A．图1纵坐标可以是K＋吸收量，横坐标可以是呼吸作用强度
B．图2纵坐标可以是酶活性，横坐标可以是温度
C．若图3中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速率，则①②可表示等量酶在不同温度下的反应速率曲线
D．若图3中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速率，①表示正常情况下反应速率与底物浓度的关系，则④可表示加入抑制剂后的反应速率与底物浓度的关系
【答案】D　【解析】K＋的运输方式为主动运输，消耗能量，呼吸作用强度为0时，K＋的吸收量为0；低温时酶活性较低，但不会失活；不同温度下酶的活性可能相同也可能不同，如果相同，则两条曲线应始终重合，如果不同，则两条曲线始终不会重合；加入抑制剂后，酶的反应速率会降低。
7．(2020·广东东莞检测)某同学在学习了酶的有关内容后想探究某些问题，设计了如下实验，有关实验步骤如表格所示，相关叙述正确的是(　　)
管号 稀释唾液(滴) 放置不同温度中(10 min) 缓冲液pH6.8(滴) 淀粉溶液1%(滴) 放置不同温度中(10 min) 稀碘液(滴) 结果
1 5 37 ℃恒温水浴 20 10 37 ℃恒温水浴 1
2 5 沸水浴 20 10 沸水浴 1
3 5 0 ℃～4 ℃冰浴 20 10 0℃ ～4 ℃冰浴 1
4 5(煮) 37 ℃恒温水浴 20 10 37 ℃恒温水浴 1
A.3号试管逐渐升温至37 ℃，反应速率逐渐增大
B．2号试管因为高温破坏酶的活性滴加碘液不变蓝
C．本实验也可选用斐林试剂代替碘液进行检测
D．本实验中，淀粉溶液的浓度和用量也是实验的自变量
【答案】A　【解析】表中信息显示：本实验各试管控制的唯一变量是温度，因此本实验的目的是探究温度对酶活性的影响，A项正确；淀粉遇碘变蓝，2号试管因为高温破坏酶的活性导致淀粉不能被水解，所以滴加碘液变蓝，B项错误；本实验的自变量是温度，还原糖与斐林试剂在水浴加热(50 ℃～65 ℃)的条件下才会生成砖红色沉淀，因此用斐林试剂检测淀粉的水解产物还原糖以判断酶活性的高低，会对实验结果产生干扰，所以本实验不能选用斐林试剂代替碘液进行检测，C项错误；本实验中，淀粉溶液的浓度和用量是实验的无关变量，D项错误。
8．细胞呼吸过程如左下图所示(字母表示物质)，下列叙述正确的是(　　)
A．A表示丙酮酸，O2参与水的生成
B．①②④过程均能产生少量能量
C．线粒体中含有催化①③过程的酶
D．剧烈运动时人体细胞产生B的过程有②和③
【答案】A　【解析】据图可知，A表示丙酮酸，有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水。①②和①④是无氧呼吸过程，无氧呼吸只在第一阶段即①产生少量能量；①③是有氧呼吸过程，三个阶段均可以产生能量，其中第一、二阶段产生少量能量，第三阶段产生能量最多。①是呼吸作用的第一阶段，场所是细胞质基质，故催化①过程的酶在细胞质基质中。据图分析可知，B是CO2，剧烈运动时，人体进行无氧呼吸的产物是乳酸，只有有氧呼吸的③过程才会产生CO2，②过程不会发生在人体细胞中。
9．下图表示细胞中O2供给量与ATP产生量的关系，下列说法错误的是(　　)
A．A点表示细胞进行无氧呼吸过程中丙酮酸生成酒精或乳酸时会产生少量的ATP
B．AB段表示细胞有氧呼吸明显加强，ATP的产生量随之增加
C．BC段表示ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等
D．图乙可表示哺乳动物成熟红细胞中O2供给量与ATP产生量的关系
【答案】A　【解析】无氧呼吸只在第一阶段产生少量的ATP，生成酒精或乳酸时不会产生ATP；哺乳动物成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸，故产生ATP只能来自无氧呼吸，D正确。
10．(2020·湖南株洲质检)右图是向含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后，O2的消耗量和CO2的产生量变化曲线。据图判断，下列分析正确的是(　　)
A．曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示O2的消耗量和CO2的产生量
B．O2浓度为b时，约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
C．O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质
D．O2浓度为d时，细胞呼吸形成的ATP全部来自线粒体
【答案】B　【解析】酵母菌为兼性厌氧菌，其进行有氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳；进行无氧呼吸，产生二氧化碳，当氧气浓度小于d时，曲线Ⅱ均低于曲线Ⅰ，说明曲线Ⅰ为总的呼吸产生的二氧化碳，曲线Ⅱ为有氧呼吸氧气的消耗量，A错误；O2浓度为b时，O2的消耗量为6，CO2的产生量为10，说明有氧呼吸消耗的葡萄糖为1，无氧呼吸CO2的产生量为4，无氧呼吸消耗的葡萄糖为2，即约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，B正确；O2浓度为c时，O2的消耗量为10，CO2的产生量为12，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，其产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，C错误；O2浓度为d时，O2的消耗量和CO2的产生量相等，说明其只进行有氧呼吸，细胞呼吸形成的ATP来自细胞质基质和线粒体，D错误。
11．学生利用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是　(　　)
　
A．甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液 B．乙可能是因为研磨时未加入SiO2
C．丙是正确操作得到的理想结果 D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO3
【答案】C　【解析】甲图中没有提取到任何色素，有可能是用蒸馏水作溶剂，而色素不溶于水；乙图中得到色素的比例是合适的，但量都较少，说明可能是没有加入SiO2，使研磨不够充分；丙图中提取色素的含量较高，但叶绿素的含量低于类胡萝卜素的含量，说明该材料有可能是发黄的叶片；丁图中叶绿素的含量下降，可能破坏了叶绿素，是研磨时未加入CaCO3的结果。
12．下图是光合作用过程的实验图解。请分析判断相关说法中不正确的是(　　)
A．此实验说明叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位
B．装置b因缺少有关酶及C5而不能产生含14C的有机物
C．适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度对本实验最终c试管中含14C有机物的产量无影响
D．本实验能证明光反应为暗反应提供了反应必需的条件
【答案】C　【解析】通过a、b、c三支试管产物分析可知，光反应和暗反应彼此联系，不可分割，叶绿体是进行光合作用的完整结构单位，A不符合题意；装置b中无有机物生成的原因是缺少叶绿体基质，不能为暗反应提供酶和固定CO2的C5，B不符合题意；适当增强光照有利于储存更多的ATP和NADPH，增加CO2的浓度有利于充分利用ATP和NADPH，生成更多的有机物，C符合题意；本实验能证明光反应为暗反应提供了反应必需的条件即ATP和NADPH，D不符合题意。
13．(2020·江西抚州检测)下图表示某绿色植物在生长阶段内物质的转变情况，下列叙述正确的是(　　)
A．④过程产生ATP最多，②过程能将光能转变为化学能储存在ATP中
B．进行②过程的CO2都来自大气，产生的有机物存在于液泡中
C．进行③过程时，需要水参与，产生少量的ATP
D．给植物浇H218O后，根细胞会产生少量C18O2，④过程不会产生HO
【答案】C　【解析】②过程是暗反应，此过程中ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能；进行②过程的CO2除来自大气外，还可以由自身呼吸作用提供，合成的有机物存在于叶绿体中；③过程是有氧呼吸的第一、二阶段，有氧呼吸的第二阶段需要水的参与，并产生少量的ATP；植物根细胞吸收的HO运输到叶片参与光合作用生成18O2,18O2可进入线粒体参与④过程产生HO。
14．如图所示纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化，下列叙述正确的是(　　)
A．若a代表O2吸收量，e点时光合作用积累的有机物量是12
B．若a代表O2吸收量，可以判断d点开始进行光合作用
C．若a代表CO2释放量，c点时植物根部释放的CO2一定来自线粒体
D．若a代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，e点向右下移动
【答案】D　【解析】若a代表O2吸收量，e点时光合作用积累的有机物量是8，A错误；若a代表O2吸收量，d点表示光补偿点，光合作用从d点以前已经开始，B错误；若a代表CO2释放量，c点时植物根部释放的CO2可能来自细胞质基质和线粒体，C错误；若a代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，光饱和点(e点)增大，向右下移动，D正确。
15．酶对细胞代谢起着非常重要的作用。下列有关酶的叙述，正确的是(　　)
A．细胞核和细胞质中都可能有与DNA复制有关的酶
B．光合作用的光反应阶段不需要酶的参与
C．人体细胞产生的蛋白酶的最适pH均相同
D．过氧化氢酶为H2O2的快速分解提供活化能
【答案】A　【解析】绝大多数酶都是在细胞质的核糖体上合成的，而与DNA复制有关的酶主要在细胞核内发挥作用，所以细胞核和细胞质中都可能与DNA复制有关的酶，A正确；光合作用的光反应阶段需要酶的参与，例如ATP合成酶，B错误；人体细胞产生的蛋白酶的最适pH不相同，例如胃蛋白酶的最适pH偏酸性，肠蛋白酶的最适pH偏碱性，C错误；酶可以降低化学反应的活化能，不能提供能量，D错误。
16．(2021·广东广州一模)在弱光照条件下黄瓜叶片的颜色更浓绿。研究小组提取并分离正常光照和弱光照条件下黄瓜叶片中的色素。下列有关叙述，错误的是(　　)
A．弱光照条件下，叶绿素含量的增加是黄瓜对光的适应
B．提取色素时，加入 CaCO3的目的是使研磨充分
C．色素分离的原因是不同色素在滤纸条上的扩散速度不同
D．滤纸条上的黄绿色条带是由叶绿素b扩散形成的
【答案】B　【解析】弱光照条件下，叶绿素含量的增加是黄瓜对光的适应，A正确；提取色素时，加入CaCO3的目的是防止色素被破坏，B错误；色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，C正确；滤纸条上的黄绿色条带是由叶绿素b扩散形成的，D正确。
二、非选择题：本题包括4小题，共56分。
17．(14分)如图所示为ATP—ADP相互转化示意图，请回答下列问题。
(1)ATP的中文名称是__________，ATP的结构简式为__________。ATP水解的反应式为________________________________。
(2)动物体细胞合成ATP的能量来源于________作用；绿色植物细胞合成ATP的能量来源于________作用与________作用。
(3)与葡萄糖相比，每分子ATP中蕴含的能量较少，但两者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量，原因是__________________________________________________。
(4)ATP在生物体内含量较少，但生物体对ATP的需求量很大，生物体是如何解决该矛盾的？__________________________________。
【答案】(除注明外，每空2分，共14分)(1)腺苷三磷酸　A—P～P～P　ATPADP＋Pi＋能量
(2)呼吸(1分)　呼吸(1分)　光合(1分)
(3)ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的特殊化学键易水解也易合成
(4)细胞内ATP与ADP之间转化速率较快
【解析】(1)ATP是腺苷三磷酸的简称，其结构简式为A—P～P～P；ATP水解产生ADP和Pi，并释放能量，反应式为：ATPADP＋Pi＋能量。(2)不同的生物合成ATP的能量来源不同，动物的来自呼吸作用，植物的来自光合作用和呼吸作用。(3)与葡萄糖相比，ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的特殊化学键易水解也易合成，二者可以快速的大量转化，ATP水解可以释放大量能量等特性可以满足生物体对直接能源物质的需要。(4)ATP在生物体内含量较少，但是细胞内ATP与ADP之间的转化速率较快，因此能够满足生物体对ATP的需求量。
18．(12分)有同学设计了温度影响酶活性的实验和pH影响酶活性的实验。
材料与用具：唾液、淀粉溶液、碘液、恒温水浴箱、H2O2溶液、肝脏研磨液、HCl溶液、NaOH溶液、蒸馏水、pH试纸、试管、滴管、量筒等。
第1位同学设计如下：
试管编号 A B C
步骤 1 3 mL H2O2溶液 3 mL H2O2溶液 3 mL H2O2溶液
2 3滴HCl溶液 3滴NaOH溶液 3滴蒸馏水
3 5滴肝脏研磨液 5滴肝脏研磨液 5滴肝脏研磨液
4 收集、测量一定时间内释放的气泡量
(1)该同学设计的实验目的是________________________________________________________________________。
(2)这个实验的自变量是________，写出本实验的两个无关变量：________________________________________________________________________。
(3)预期本实验的最可能的结果______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果用H2O2溶液研究温度对酶活性的影响，为了排除不同温度下过氧化氢自身分解速率不同对实验结果的影响，应如何设计实验？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2位同学设计如下：
试管编号 A B C
步骤 1 1 mL唾液 ② 1 mL唾液
2 ① 10 ℃恒温水浴箱保温 37 ℃恒温水浴箱保温
3 3 mL淀粉溶液 3 mL淀粉溶液 ③
4 原温度下保温1 min
5 迅速加入碘液，观察颜色变化
(5)写出本实验的实验原理：________________________________________________________________________。
(6)将表格填写完整：①___________________________________________________；
②__________________；③__________________。
(7)A试管中加入碘液后，瞬间出现蓝色又消失，原因可能是________________________________________________________________________。
(8)如果该同学用淀粉水解实验来研究pH对酶活性的影响，碱性条件下，滴加碘液最可能出现的现象是______。原因是_______________________________________________。
【答案】(每空1分，共12分)(1)研究pH对酶活性的影响
(2)酸碱度　所加的试剂的量、反应的时间、环境温度等(写出两个即可)
(3)A、B两个试管几乎没有气泡产生，而C试管中的气泡产生量最多
(4)在每个温度下设置一个只加等量过氧化氢溶液不加过氧化氢酶的试管作对照
(5)温度会影响酶的活性，碘液与淀粉的颜色反应可判断酶活性
(6)①80 ℃恒温水浴箱保温　②1 mL唾液　③3 mL淀粉溶液
(7)高温下酶失活，淀粉与碘反应出现蓝色，但高温使络合物分解，蓝色褪去
(8)无颜色变化　碘与碱性物质反应，不能再与淀粉反应
【解析】第1位同学研究的是pH对酶活性的影响，过酸或过碱都会使酶失活。选材是正确的，实验指标可以通过单位时间内收集的气泡量来定。为了排除不同温度下过氧化氢自身分解速率不同对实验结果的影响，需要在每个温度条件下都做一个空白对照。第2位同学研究的是温度对酶活性的影响，高温会使酶失活，低温时酶的活性会降低。实验要遵循对照原则与单一变量原则、等量原则等。在碱性条件下加入碘液，碘液会与碱性物质反应，不会出现变色现象。
19．(16分)(2020·江苏泰州期末)图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，其中三碳化合物和五碳化合物在不同代谢过程中表示不同的化合物；图2表示该细胞中的某种生物膜和其上所发生的部分生化反应，其中e－表示电子。请据图回答下列问题。
(1)图1中属于有氧呼吸的过程有______(填序号)。
(2)图2所示生物膜是________膜，其上的生化反应为图1________(填序号)生理过程提供________(填物质)。
(3)图2生化反应产生的O2被线粒体利用，至少需要通过________层生物膜。
(4)由图2可知，PsⅠ的生理功能有____________、______________________。
(5)研究表明2,4 二硝基苯酚不影响图2中的电子传递，但会使图2生物膜对H＋的通透性增大，从而破坏图2中的H＋跨膜梯度。因此，当2,4 二硝基苯酚作用于图2生物膜时，导致ATP产生量________。
【答案】(除注明外，每空2分，共16分)(1)①③
(2)类囊体　②(或②⑤)　ATP和NADPH　(3)5
(4)吸收并转化光能　催化(促进)水的分解　(5)减少
【解析】(1)图1中，①表示葡萄糖分解成丙酮酸，②表示暗反应中C3还原成有机物过程，⑤表示C3再生C5过程，④表示光合作用暗反应CO2的固定，③表示丙酮酸产生CO2过程，属于有氧呼吸的过程有①③。(2)图2中发生的是光反应，图2所示生物膜是类囊体膜，其上的生化反应是光反应，为图1的②过程提供ATP和NADPH。(3)图2中光反应产生的O2被线粒体利用，至少需要通过1层类囊体膜、2层叶绿体膜、2层线粒体膜，共5层生物膜。(4)由图2可知，PsⅠ中发生水的光解，并将光能吸收，以电能形式传递，因此其生理功能有吸收并转化光能、催化水的分解。(5)研究表明2,4 二硝基苯酚不影响图2中的电子传递，但会使图2生物膜对H＋的通透性增大，从而破坏图2中的H＋跨膜梯度。根据图2显示，在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP，当2,4 二硝基苯酚作用于图2生物膜时，膜对H＋的通透性增大，则导致H＋梯度消除或减少，运输H＋的方式是协助扩散，膜两侧的H＋浓度梯度突然消除或减少，其他条件不变，则ADP与Pi形成ATP的速率减慢，因此，导致ATP产生量减少。
20.(14分)为了研究植物的光合作用和呼吸作用，某同学设计了如图所示的实验装置(瓶中的植物是正常生长的活体生物)。请你和这位同学一起进行探究，并完成下列有关问题。
(1)在探究呼吸作用实验时，广口瓶要用不透光的黑纸包住，其目的是防止瓶内的植物进行________作用，对实验造成干扰。
(2)在黑暗中放置一段时间后，红色液滴若向______移动，说明该植物进行了有氧呼吸，而______(填“能”或“不能”)确定是否进行了无氧呼吸，液滴移动的量______(填“是”或“不是”)有氧呼吸消耗的氧气量。
(3)利用该装置研究绿色植物的光合作用时，为了保证广口瓶内光合作用原料的相对平衡，应将NaOH溶液换成____________，该溶液影响的是光合作用的________反应阶段。
(4)将广口瓶放在较强光照下，一段时间后红色液滴将向________移动，说明光合作用强度较大。
【答案】(每空2分，共14分)(1)光合　(2)左　不能　是
(3)NaHCO3溶液(或CO2缓冲液)　暗　(4)右
【解析】(1)探究呼吸作用时，广口瓶用黑纸包住的目的是防止植物进行光合作用，对实验造成干扰。(2)黑暗中放置一段时间，若植物进行有氧呼吸，消耗O2、释放CO2，释放的CO2被NaOH吸收，广口瓶内气压减小，红色液滴向左移动，液滴移动的量表示有氧呼吸消耗的O2量；不能确定是否进行无氧呼吸，因为无氧呼吸不消耗O2、释放CO2，释放的CO2被NaOH吸收，广口瓶内气压不变。(3)若探究光合作用，应将NaOH溶液替换成NaHCO3溶液或CO2缓冲液，该溶液影响光合作用的暗反应阶段。(4)在较强光照下，光合作用强度大于呼吸作用强度时，O2产生量大于O2消耗量，广口瓶内气压增大，红色液滴向右移动。