【同步单元测试】生物必修1单元综合训练5 ： 细胞的能量供应和利用（word版含解析）

生物必修1单元综合训练
第5章 细胞的能量供应和利用
1．下列有关细胞内酶和ATP的叙述，错误的是(　　)
A．在有氧和缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP
B．酶只能在细胞内起催化作用
C．ATP脱去两个磷酸基团后可作为合成某些酶的原料
D．酶的合成过程伴随着ATP的水解
【答案】B　【解析】在有氧和无氧条件下，细胞分别进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行，都能产生ATP；酶既可以在体内也可以在体外发挥催化作用；ATP脱去两个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸，它是合成RNA的原料，少数酶的本质是RNA；无论是蛋白质成分的酶还是RNA成分的酶，在合成时都需要ATP水解供能。
2．如图表示温度对甲、乙两种酶活性的影响。相关叙述错误的是(　　)
A．乙酶比甲酶更耐高温
B．乙酶对温度的适应范围更宽
C．甲酶的最适温度约为30 ℃
D．甲、乙两酶的活性随温度升高而增大
【答案】D　【解析】酶促反应速率在一定温度范围内随温度的升高而加快，超过最适温度时，酶促反应随温度的升高而下降。
3．如图是某动物体细胞呼吸的过程。有关叙述不正确的是(　　)
A．4、6分别是水和氧气
B．3产生于线粒体基质
C．产生的8主要用于合成ATP
D．植物细胞也能进行该过程
【答案】C　【解析】图示生理过程表示有氧呼吸，1、2、3、4、5、6、7、8分别表示葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳、水、[H]、氧气、水、释放的能量。二氧化碳的产生发生在有氧呼吸第二阶段，这一阶段是在线粒体基质中进行的；有氧呼吸三个阶段释放的能量绝大部分以热能的形式散失，只有少部分用于合成ATP；植物细胞也能进行有氧呼吸。
4．如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，相关叙述正确的是(　　)
A．条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水
C．试剂甲为溴麝香草酚蓝溶液
D．物质a产生的场所为线粒体基质
【答案】A　【解析】根据产物酒精判断条件X为无氧，无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中，一部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失，A正确；线粒体不能利用葡萄糖，B错误；试剂甲为酸性重铬酸钾溶液，C错误；图中物质a为CO2，无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，D错误。
5．甲种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，乙种子萌发时吸入O2的量大于释放CO2的量，最可能的原因是(　　)
A．甲的呼吸底物有糖类和脂肪，乙的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存
B．甲的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存，乙的呼吸底物有糖类和脂肪
C．甲的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度，乙的呼吸消耗脂肪的量大于糖类
D．甲的呼吸消耗脂肪的量大于糖类，乙的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度
【答案】B　【解析】以糖类为底物进行有氧呼吸时，释放CO2的量等于吸入O2的量，无氧呼吸时，不消耗氧气，但会生成二氧化碳。甲种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，表明有氧呼吸和无氧呼吸并存；脂肪分子含氢多含氧少，故以脂肪为底物进行有氧呼吸时，消耗O2的量大于释放CO2的量，乙种子萌发时吸入O2的量大于释放CO2的量，故乙的呼吸底物可能有糖类和脂肪。
6．利用无水乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)。当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确的位置应为(　　)
【答案】B　【解析】在层析液中四种色素的溶解度从大到小的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素溶解度越大，随层析液在滤纸上扩散的速度越快，混合液中含4种色素，扩散后在滤纸条上形成4条色素带。
7．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B．H2O在光下分解为NADPH和O2的过程发生在叶绿体基质中
C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D．光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的
【答案】D　【解析】叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上，H2O的光解过程发生在类囊体薄膜上，CO2的固定以及光合作用产物淀粉的形成都发生在叶绿体基质中。
8．如图过程示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A．①过程的反应场所是线粒体内膜
B．②过程的反应场所是细胞质基质和线粒体基质
C．细胞中①②过程都发生时，③过程不一定发生
D．若停止光照，则①过程发生，②过程不发生
【答案】B　【解析】据图示和题干可知，图中①为有氧呼吸的第三阶段形成水的过程，②为光合作用水的光解过程，③为氧气释放到细胞外的过程。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上，A正确；水的光解发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；当光合作用速率与呼吸作用速率相等时，氧气不能释放到细胞外，C正确；停止光照，呼吸作用可以发生，光合作用停止，D正确。
9．如图表示生物细胞内[H]或NADPH的转移过程，下列分析正确的是(　　)
H2O[H]或NADPH(CH2O)
A．①过程可以发生在叶绿体基粒上，且伴随着ADP的产生
B．②过程一定发生在叶绿体基质中，且必须在光下才能进行
C．真核细胞的③过程发生在线粒体内膜上，且必须有氧气参与
D．无氧条件下④过程产生的[H]会在细胞中积累
【答案】C　【解析】①过程表示光反应，可以发生在叶绿体基粒上，且伴随着ATP的产生，A错误；②过程通常表示光合作用的暗反应，故光不是必需条件，并且也可发生在没有叶绿体的原核细胞中，此外，还有一些细菌通过化能合成作用可将二氧化碳和水合成(CH2O)，此过程不需要光，也没有叶绿体参与，B错误；真核细胞的③过程表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，且必须有氧气参与，C正确；④过程表示呼吸作用第一阶段，无氧呼吸产生的[H]还原丙酮酸生成乳酸或酒精和二氧化碳，不会造成细胞内[H]的积累，D错误。
10．在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图。下列有关分析正确的是(　　)
A．当光照强度为1 klx时，植物甲开始进行光合作用
B．当光照强度为3 klx时，植物乙的总光合速率是0 mg·100 cm－2·叶－1·h－1
C．若在c点时突然停止CO2供应，短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加
D．d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度
【答案】D　【解析】光照强度为1 klx时，此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度，A错误；当光照强度为3 klx时，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝0＋20＝20 mg·100 cm－2·叶－1·h－1，B错误；c点的限制因素是CO2浓度，因此突然停止CO2供应，CO2固定受阻，短时间内导致植物甲的C3的含量会减少，C错误；d点时植物乙到达光饱和点，因此光照强度不再是限制因素，而题中又提出“适宜的恒定温度条件”，因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的浓度，D正确。
11．科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题。
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量________，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是__________________。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有__________________________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中________的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是___________________________________
________________________________________________________________________。若提高反应液中NaHCO3浓度，
果肉放氧速率的变化是________(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15～20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是__________________________；若在20 min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有____________(填序号：①C5　②ATP　③NADPH
④C3)，可推测20～25 min曲线的斜率为________(填“正值”“负值”或“零”)。
【答案】(1)CaCO3　光合色素溶解在乙醇中　(2)光照强度、温度、CO2(NaHCO3)浓度　溶解氧　(3)提供CO2　增大后稳定　(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等　①②③　负值
【解析】(1)由教材实验可知，CaCO3能防止叶绿素被破坏，叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会因光合色素溶解于乙醇中而变成白色。(2)图1装置中放氧量的多少与影响光合作用的因素(如光照强度、温度和CO2浓度等)有关。要通过氧电极检测反应液中氧气的浓度，应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)反应室中加入的NaHCO3能为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度，一定范围内果肉细胞的光合作用增强，超过一定范围后，受光照强度等因素的限制，光合作用不再增强。(4)15～20 min曲线的斜率几乎不变，是因为此时光合作用产氧量与呼吸作用耗氧量相等。若突然停止光照，则光反应阶段产生的NADPH和ATP减少，暗反应中C3的还原过程减弱而C3的合成速率不变，故短时间内叶绿体中C5的含量减少。光照停止，光合作用的光反应不再发生，则20～25 min反应液中无氧气的释放，只有呼吸作用消耗氧气，故曲线的斜率为负值。
12．小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：
步骤 分组
红粒管 白粒管 对照管
① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C
② 加缓冲液/mL 1 1 1
③ 加淀粉溶液/mL 1 1 1
④ 37 ℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色
显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋
注：“＋”数目越多表示蓝色越深。
步骤①中加入的C是________________，步骤②中加缓冲液的目的是________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应________。
(2)小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：
X处理的作用是使____________________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著________白粒管(填“深于”或“浅于”)，则表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【答案】(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　红粒小麦　低　缩短
(2)β－淀粉酶失活　深于
【解析】(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步骤①对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。步骤②中加缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。显色结果表明，淀粉酶活性越高，则蓝色越浅；反之，则蓝色越深，即红粒小麦的淀粉酶活性较低，其穗发芽率也较低。若步骤③中淀粉溶液(反应底物)浓度适当减小，要使显色结果不变，保温时间应缩短，以缩短反应时间。(2)本实验要探究两种淀粉酶活性对穗发芽率的影响，则自变量为淀粉酶的种类，因变量仍为显色结果。相对于实验Ⅰ中使α－淀粉酶失活(保留β－淀粉酶活性)(作为对照)，实验Ⅱ也应使β－淀粉酶失活(保留α－淀粉酶活性)。若实验Ⅰ(α－淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异，且实验Ⅱ(β－淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则可以说明α－淀粉酶活性对显色结果造成了影响，即α－淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。