第5章 细胞的能量供应和利用 章末检测试卷（含解析）

第5章 细胞的能量供应和利用 章末检测试卷
(满分：100分)
一、单项选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
1.下列叙述与图示实验不相符的是(　　)
A．该实验的自变量是催化剂的种类
B．该实验的因变量是气泡产生的速率
C．该实验能证明酶降低活化能的作用更显著
D．加入肝脏研磨液和Fe3＋，前者的反应速率总是较快
2．下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是(　　)
A．此反应为放能反应
B．曲线 Ⅰ 表示有酶参与
C．E2为反应前后能量的变化
D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4
3．下列有关酶的叙述正确的是(　　)
A．酶的化学本质都是蛋白质
B．对同一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化
C．同一个体不同种类的细胞中，酶的种类可能不相同
D．酶通过为反应物供能和降低反应活化能来提高化学反应速率
4．某学生为了验证酶的专一性，做了如下一组实验：取甲、乙两试管，分别加入2 mL淀粉糊，甲试管内又加入了2 mL唾液，两试管同时在37 ℃的温水中保温10 min后取出，各加入了0.5 mL碘液，发现只有乙试管内呈蓝色反应。此学生的实验步骤中有一个错误，请你指出(　　)
A．乙试管应置于低温或室温
B．乙试管不做任何处理
C．乙试管应加与唾液等量的其他种类的酶，如蔗糖酶
D．应再加一支试管，内加2 mL淀粉糊、2 mL唾液，放在冰块中
5.如图中曲线表示在某一温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．a点时随着反应物浓度的增加，酶促反应速率加快
B．如果b点时反应体系加入少量同种酶，曲线不会变化
C．c点时反应速率的限制因素不是反应物浓度
D．如果a点时将反应体系温度升高10 ℃，该曲线可能不变
6．(2022·邯郸高一期末)下列关于ATP的叙述，不正确的是(　　)
A．能产生ATP的细胞不一定含有线粒体
B．吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系
C．在叶绿体中，ADP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质
D．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质
7．(2022·淮安高一期中)蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种“分子开关”，“分子开关”的机理如图所示，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关“分子开关”的说法错误的是(　　)
A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程、释放的能量有一部分可用于合成ATP
D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系
8. 如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液，试管装有溴麝香草酚蓝溶液，从阀门通入的空气已去除CO2，实验过程其他条件适宜。下列叙述错误的是(　　)
A．若打开阀门进行实验，探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响，则通入锥形瓶的O2属于无关变量
B．若关闭阀门进行实验，在酸性条件下，可用重铬酸钾溶液检测锥形瓶的培养液中是否有酒精产生
C．若打开阀门，在不同温度下进行实验，试管溶液颜色变化所需的时间越短，则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛
D．若关闭阀门，以乳酸菌代替酵母菌进行实验，试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄
9．下列在生物体内发生的反应，错误的是(　　)
A．蓝细菌进行光合作用的反应式：CO2＋H2O＋O2
B．植物吸收无机盐时消耗ATP的反应式：ATPADP＋Pi＋能量
C．酵母菌进行发酵的反应式：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量
D．乳酸菌进行无氧呼吸的反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量
10．如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是(　　)
A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸
B．无论图中何种运动强度下，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C．bd段无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能形式散失
D．c点之后，无氧呼吸急剧上升，且不再进行有氧呼吸
11．下列关于细胞内物质变化的叙述，错误的是(　　)
A．无氧条件下，在酵母菌细胞中，可发生葡萄糖→酒精
B．在吞噬细胞溶酶体中，可发生核酸→核苷酸
C．在硝化细菌中，可发生二氧化碳→有机物
D．在肌细胞线粒体中，可发生葡萄糖→二氧化碳
12．如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
B．两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
C．两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D．在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
13．如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在生物膜上的分布。下列选项与图示结构相符合的是(　　)
A．该生物膜为叶绿体内膜
B．可完成光合作用的全过程
C．发生的能量转换为光能→化学能
D．产生的ATP可用于植物体的各项生命活动
14．阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2量和释放O2量的变化。下列分析正确的是(　　)
A．“光斑”照射前，光合作用无法进行
B．“光斑”照射后，光反应和暗反应迅速同步增加
C．“光斑”照射后，暗反应对光反应有限制作用
D．“光斑”移开后，光反应和暗反应迅速同步减弱
15．与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(如图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(如图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　)
A．t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度)
B．t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与细胞呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
二、多项选择题(本题包括5小题，每小题3分，共15分)
16．(2021·山东，16)关于细胞中的H2O和O2，下列说法正确的是(　　)
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O
C．植物细胞产生的O2只能来自光合作用
D．光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O
17.如图表示酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．条件X下酵母菌细胞呼吸时，只有第一阶段释放少量的能量
B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解并产生CO2和水
C．氧气不足时，人体肌细胞产生的CO2量等于O2的消耗量
D．人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸，皆属于兼性厌氧型生物
18.某兴趣小组进行探究影响光合作用强度的因素的实验。将内部气体逸出的直径相同的圆形小叶片各10片放入装有富含CO2的清水的小烧杯中。以5 W的LED灯作为光源，移动LED灯调节其与小烧杯的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间各实验装置中圆形小叶片浮起的数量，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A．光照前，将内部气体逸出的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用
B．该实验的自变量是温度和光照强度，C点的限制因素是光照强度
C．B点条件下叶片不能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向左移动
19．在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如下表(假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变)。下列有关分析正确的是(　　)
记录时间(min) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
甲种植物(mg/L) 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48
乙种植物(mg/L) 150 110 75 50 30 18 8 8 8 8
A.在0～25 min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度
B．上表数据说明，甲植物比乙植物固定CO2的能力强
C．在0～25 min期间，甲和乙两种植物光合速率都逐渐减小
D．在30～45 min期间，甲、乙两种植物仍然在进行光合作用
20．(2022·无锡一中高一期末)硝化细菌可以将空气中的NH3氧化成硝酸，并利用上述氧化过程释放的能量合成有机物，下列说法正确的是(　　)
A．硝化细菌和蓝细菌一样属于自养型生物
B．硝化细菌是需氧细菌，细胞内存在线粒体等与能量相关的细胞器
C．硝化细菌可以增加土壤中可利用的氮素营养
D．不同细菌的营养方式不同，体现了细胞的多样性
三、非选择题(本题包括5小题，共55分)
21．(9分)玉米是C4植物，通过C4途径固定CO2；水稻为C3植物，通过C3途径固定CO2。在玉米叶维管束的周围有两层细胞，内层细胞是鞘细胞，叶绿体中几乎无基粒；外层为叶肉细胞，叶绿体中有发达的基粒。图甲是C3、C4途径示意图，图乙为玉米在有光和黑暗条件下的CO2吸收速率。回答下列问题：
(1)玉米叶片中光反应的场所是____________________________________________________。
(2)与C3途径相比，C4途径的特点有_________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出2点)。
(3)图乙中，黑暗期玉米的CO2吸收速率大于0，原因是_______________________________。在黑暗期，玉米吸收的CO2并不能转化为糖类等光合产物，原因是______________________。
22．(12分)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定：葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题：
(1)图1中，物质B、D、E的名称依次是__________、________、________。
(2)图1中，产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的________________、______________。过程②______(填“有”或“无”)ATP的合成。
(3)图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的作用是____________________________。
图2实验如何排除无关变量干扰？_________________________________________________。
(4)若实验后，乙装置的墨滴左移，甲装置的墨滴不动，则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是____________；若实验后，乙装置的墨滴左移，甲装置的墨滴右移，则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是_______________________________________________。
23．(10分)图甲表示光合作用部分过程的图解，图乙表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。请据图回答问题：
(1)图甲中A表示的物质是________，它由____________产生，其作用主要是_____________。
(2)图甲中ATP形成所需的能量最终来自______。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是________。
(3)图乙中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是______________________________________________________________________________。
24．(12分)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。Rubisco能以C5为底物，在CO2/O2值高时，使其结合CO2发生羧化，在CO2/O2值低时，使其结合O2发生氧化，具体过程如图所示。分析回答相关问题：
(1)在天气晴朗、气候干燥的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显____________(填“升高”或“降低”)。光呼吸的存在会明显降低作物产量，原因是_______________________________________________________________________________。
(2)在干旱和过强光照下，因为温度高，蒸腾作用旺盛，大量气孔关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的________________，光呼吸产生的________又可以作为暗反应阶段的原料，因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
(3)1955年，科学家通过实验观察到对正在进行光合作用的叶片突然停止光照，短时间内会释放出大量的CO2，他们称之为“CO2的猝发”。某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率，吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下
(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。突然停止光照时，植物所释放CO2的来源是________________________________。在光照条件下，该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量是______(用图形的面积表示，图中A、B、C表示每一块的面积大小)。
25．(12分)图甲表示小麦体内的部分生理过程示意图，图乙表示在适宜的光照、二氧化碳浓度等条件下，其在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。回答下列问题：
(1)图甲中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________(填序号)，在人体细胞中能进行的生理过程是________(填序号)；过程________(填序号)能够为叶肉细胞吸收镁离子提供动力。
(2)由图乙可知，与光合作用和细胞呼吸有关的酶都受到温度的影响，其中与____________有关的酶的最适温度更高；温度主要通过影响____________来影响光合速率和呼吸速率。
(3)由图乙可知，在40 ℃时，小麦叶肉细胞内光合作用强度________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持25 ℃，长时间每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植株________(填“能”或“不能”)正常生长，原因是______________________________________________。
第5章 细胞的能量供应和利用 章末检测试卷
(满分：100分)
一、单项选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
1.下列叙述与图示实验不相符的是(　　)
A．该实验的自变量是催化剂的种类
B．该实验的因变量是气泡产生的速率
C．该实验能证明酶降低活化能的作用更显著
D．加入肝脏研磨液和Fe3＋，前者的反应速率总是较快
答案　D
解析　肝脏研磨液加快反应速率的前提是保证酶的活性，若条件不适宜使酶活性降低，则其催化的反应速率也会变慢，D错误。
2．下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是(　　)
A．此反应为放能反应
B．曲线 Ⅰ 表示有酶参与
C．E2为反应前后能量的变化
D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4
答案　D
解析　由题图可知，反应物甲的能量小于生成物乙的能量，此反应为吸能反应，A错误；酶能降低化学反应的活化能，因此曲线 Ⅱ 表示有酶参与，曲线 Ⅰ 表示无酶参与，B错误；E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，E2表示在有酶参与的条件下化学反应需要的活化能，因此，酶参与反应时，所降低的活化能为E1－E2＝E4，C错误、D正确。
3．下列有关酶的叙述正确的是(　　)
A．酶的化学本质都是蛋白质
B．对同一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化
C．同一个体不同种类的细胞中，酶的种类可能不相同
D．酶通过为反应物供能和降低反应活化能来提高化学反应速率
答案　C
4．某学生为了验证酶的专一性，做了如下一组实验：取甲、乙两试管，分别加入2 mL淀粉糊，甲试管内又加入了2 mL唾液，两试管同时在37 ℃的温水中保温10 min后取出，各加入了0.5 mL碘液，发现只有乙试管内呈蓝色反应。此学生的实验步骤中有一个错误，请你指出(　　)
A．乙试管应置于低温或室温
B．乙试管不做任何处理
C．乙试管应加与唾液等量的其他种类的酶，如蔗糖酶
D．应再加一支试管，内加2 mL淀粉糊、2 mL唾液，放在冰块中
答案　C
解析　本实验中甲、乙两试管，分别加入了2 mL淀粉糊，甲试管内又加入了2 mL唾液，说明验证的是唾液淀粉酶的专一性，实验的自变量是酶的种类不同，因变量为淀粉是否被分解，可以用碘液进行检测，而其他条件如温度、pH等均为无关变量，各组应该保持相同且适宜，所以甲和乙试管的温度应设置为唾液淀粉酶的最适温度37 ℃，为了保证单一变量原则和等量原则，乙试管应加与唾液等量的其他种类的酶，如蔗糖酶，综上分析，C符合题意。
5.如图中曲线表示在某一温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．a点时随着反应物浓度的增加，酶促反应速率加快
B．如果b点时反应体系加入少量同种酶，曲线不会变化
C．c点时反应速率的限制因素不是反应物浓度
D．如果a点时将反应体系温度升高10 ℃，该曲线可能不变
答案　B
解析　根据题图分析可知，b点限制反应速率的因素可能是酶的数量，因此如果b点时反应体系加入少量同种酶，曲线可能会升高，B错误。
6．(2022·邯郸高一期末)下列关于ATP的叙述，不正确的是(　　)
A．能产生ATP的细胞不一定含有线粒体
B．吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系
C．在叶绿体中，ADP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质
D．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质
答案　C
解析　在叶绿体中，ADP的移动方向是由叶绿体基质到类囊体薄膜，C错误。
7．(2022·淮安高一期中)蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种“分子开关”，“分子开关”的机理如图所示，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关“分子开关”的说法错误的是(　　)
A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程、释放的能量有一部分可用于合成ATP
D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系
答案　C
解析　蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP，C错误。
8. 如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液，试管装有溴麝香草酚蓝溶液，从阀门通入的空气已去除CO2，实验过程其他条件适宜。下列叙述错误的是(　　)
A．若打开阀门进行实验，探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响，则通入锥形瓶的O2属于无关变量
B．若关闭阀门进行实验，在酸性条件下，可用重铬酸钾溶液检测锥形瓶的培养液中是否有酒精产生
C．若打开阀门，在不同温度下进行实验，试管溶液颜色变化所需的时间越短，则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛
D．若关闭阀门，以乳酸菌代替酵母菌进行实验，试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄
答案　D
解析　乳酸菌只能进行无氧呼吸产生乳酸，不能产生CO2。
9．下列在生物体内发生的反应，错误的是(　　)
A．蓝细菌进行光合作用的反应式：CO2＋H2O＋O2
B．植物吸收无机盐时消耗ATP的反应式：ATPADP＋Pi＋能量
C．酵母菌进行发酵的反应式：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量
D．乳酸菌进行无氧呼吸的反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量
答案　A
解析　蓝细菌属于原核细胞，没有叶绿体，A错误。
10．如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是(　　)
A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸
B．无论图中何种运动强度下，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C．bd段无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能形式散失
D．c点之后，无氧呼吸急剧上升，且不再进行有氧呼吸
答案　B
解析　分析题图曲线可知，ab段氧气消耗速率逐渐增加，血液中乳酸水平低且保持相对稳定，说明以有氧呼吸为主，bc段乳酸水平逐渐增加，说明无氧呼吸逐渐加强，cd段氧气消耗速率较高，血液中乳酸水平升高，说明该阶段在进行有氧呼吸的同时，无氧呼吸的强度不断增大，A、D项错误；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，有氧呼吸过程中O2的吸收量与CO2的释放量相等，因此无论图中何种运动强度下，肌肉细胞CO2的产生量都等于O2的消耗量，B项正确；在人体中，无氧呼吸过程有机物氧化分解不彻底，释放的能量少，大部分能量储存在不彻底的氧化产物乳酸中，C项错误。
11．下列关于细胞内物质变化的叙述，错误的是(　　)
A．无氧条件下，在酵母菌细胞中，可发生葡萄糖→酒精
B．在吞噬细胞溶酶体中，可发生核酸→核苷酸
C．在硝化细菌中，可发生二氧化碳→有机物
D．在肌细胞线粒体中，可发生葡萄糖→二氧化碳
答案　D
解析　线粒体不能直接分解葡萄糖，葡萄糖需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解，D错误。
12．如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
B．两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
C．两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D．在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
答案　C
解析　避光生长的韭黄只含有两种色素：胡萝卜素、叶黄素；叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，故两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C错误；研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，D正确。
13．如图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在生物膜上的分布。下列选项与图示结构相符合的是(　　)
A．该生物膜为叶绿体内膜
B．可完成光合作用的全过程
C．发生的能量转换为光能→化学能
D．产生的ATP可用于植物体的各项生命活动
答案　C
解析　图示为类囊体薄膜，可完成光反应阶段，把光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，其产生的ATP只用于暗反应阶段。
14．阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2量和释放O2量的变化。下列分析正确的是(　　)
A．“光斑”照射前，光合作用无法进行
B．“光斑”照射后，光反应和暗反应迅速同步增加
C．“光斑”照射后，暗反应对光反应有限制作用
D．“光斑”移开后，光反应和暗反应迅速同步减弱
答案　C
解析　“光斑”照射前，有O2释放，说明植物细胞能进行光合作用，A错误；“光斑”照射后，光反应迅速增加，而暗反应没有立即迅速增加，二者不同步，B错误；“光斑”照射后，O2释放曲线变化趋势是先增加后降低，说明暗反应对光反应有限制作用，原因是暗反应不能及时消耗光反应产生的ATP和NADPH，C正确；移开“光斑”后，光反应迅速减弱，而暗反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D错误。
15．与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(如图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(如图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　)
A．t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度)
B．t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与细胞呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
答案　D
解析　由图1可知，t1中较多的叶绿体分布在光照下，t2中较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点，t1比t2具有更低的光补偿点，A、B正确；通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确。
二、多项选择题(本题包括5小题，每小题3分，共15分)
16．(2021·山东，16)关于细胞中的H2O和O2，下列说法正确的是(　　)
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O
C．植物细胞产生的O2只能来自光合作用
D．光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O
答案　ABD
解析　葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗 H2O，B正确；有些植物细胞含有过氧化氢酶(例如土豆)，可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的 O2 不一定只来自光合作用，C错误；光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自H2O，D正确。
17.如图表示酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．条件X下酵母菌细胞呼吸时，只有第一阶段释放少量的能量
B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解并产生CO2和水
C．氧气不足时，人体肌细胞产生的CO2量等于O2的消耗量
D．人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸，皆属于兼性厌氧型生物
答案　AC
解析　条件X下酵母菌细胞进行无氧呼吸，只有第一阶段释放少量的能量，A正确；条件Y下，酵母菌细胞进行有氧呼吸，葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水，B错误；由于人体肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸，所以氧气不足时，人体肌细胞产生的CO2量仍等于O2的消耗量，C正确；人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸，但人属于需氧型生物，酵母菌属于兼性厌氧型生物，D错误。
18.某兴趣小组进行探究影响光合作用强度的因素的实验。将内部气体逸出的直径相同的圆形小叶片各10片放入装有富含CO2的清水的小烧杯中。以5 W的LED灯作为光源，移动LED灯调节其与小烧杯的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间各实验装置中圆形小叶片浮起的数量，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A．光照前，将内部气体逸出的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用
B．该实验的自变量是温度和光照强度，C点的限制因素是光照强度
C．B点条件下叶片不能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向左移动
答案　ABD
解析　进行实验前让圆形小叶片内部的气体逸出，并且放置在黑暗处的清水中，其目的是防止光合作用产生的氧气对实验结果的影响，A正确；据图可知，该实验的自变量为温度和光照强度，C点三条曲线重合，说明温度不再是限制因素，该点的限制因素为光照强度，B正确；B点没有上浮的叶片，说明达到了光补偿点，即该植物光合作用强度等于细胞呼吸强度，所以B点时叶片能进行光合作用，C错误；若在缺镁培养液中进行此实验，会导致叶片中叶绿素的含量下降，从而使相同光照时的光合作用强度降低，此时若要光合速率＝呼吸速率，应增大光照强度，因此B点应左移，D正确。
19．在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如下表(假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变)。下列有关分析正确的是(　　)
记录时间(min) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
甲种植物(mg/L) 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48
乙种植物(mg/L) 150 110 75 50 30 18 8 8 8 8
A.在0～25 min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度
B．上表数据说明，甲植物比乙植物固定CO2的能力强
C．在0～25 min期间，甲和乙两种植物光合速率都逐渐减小
D．在30～45 min期间，甲、乙两种植物仍然在进行光合作用
答案　ACD
解析　根据题意分析可知：净光合量＝总光合量－呼吸量。因实验期间光照、水分和温度等条件适宜且恒定不变，所以在0～25 min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度；从玻璃室内的CO2含量的减少量逐渐递减可以看出，甲和乙两种植物光合速率都逐渐减小；在30～45 min期间，玻璃室内的CO2含量不再减少，说明此时间内光合作用强度和细胞呼吸强度相等，所以甲、乙两种植物仍然在进行光合作用。综上所述，A、C、D正确；从表中可以看出，乙种植物的玻璃室内的CO2含量比甲种植物的玻璃室内的CO2含量低，说明乙植物比甲植物固定CO2的能力强，B错误。
20．(2022·无锡一中高一期末)硝化细菌可以将空气中的NH3氧化成硝酸，并利用上述氧化过程释放的能量合成有机物，下列说法正确的是(　　)
A．硝化细菌和蓝细菌一样属于自养型生物
B．硝化细菌是需氧细菌，细胞内存在线粒体等与能量相关的细胞器
C．硝化细菌可以增加土壤中可利用的氮素营养
D．不同细菌的营养方式不同，体现了细胞的多样性
答案　ACD
解析　硝化细菌属于原核生物，不含线粒体，B错误。
三、非选择题(本题包括5小题，共55分)
21．(9分)玉米是C4植物，通过C4途径固定CO2；水稻为C3植物，通过C3途径固定CO2。在玉米叶维管束的周围有两层细胞，内层细胞是鞘细胞，叶绿体中几乎无基粒；外层为叶肉细胞，叶绿体中有发达的基粒。图甲是C3、C4途径示意图，图乙为玉米在有光和黑暗条件下的CO2吸收速率。回答下列问题：
(1)玉米叶片中光反应的场所是____________________________________________________。
(2)与C3途径相比，C4途径的特点有_________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出2点)。
(3)图乙中，黑暗期玉米的CO2吸收速率大于0，原因是_______________________________。在黑暗期，玉米吸收的CO2并不能转化为糖类等光合产物，原因是______________________。
答案　(1)叶肉细胞的叶绿体基粒(类囊体薄膜)　(2)能富集CO2、消耗ATP、由C4运载CO2、需要PEP羧化酶(答出2点即可)　(3)黑暗期玉米通过C4途径吸收CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率　黑暗期不进行光反应，缺少NADPH及ATP
22．(12分)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定：葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题：
(1)图1中，物质B、D、E的名称依次是__________、________、________。
(2)图1中，产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的________________、______________。过程②______(填“有”或“无”)ATP的合成。
(3)图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的作用是____________________________。
图2实验如何排除无关变量干扰？_________________________________________________。
(4)若实验后，乙装置的墨滴左移，甲装置的墨滴不动，则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是____________；若实验后，乙装置的墨滴左移，甲装置的墨滴右移，则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是_______________________________________________。
答案　(1)二氧化碳(CO2)　氧气(O2)　酒精　(2)细胞质基质　线粒体基质　无　(3)增大吸收二氧化碳的面积　将萌发小麦种子换成等量已死亡的小麦种子　(4)有氧呼吸　有氧呼吸和无氧呼吸
解析　(1)由题图分析可知，图中B为二氧化碳、C为[H]、D为氧气、E为酒精。(2)过程②表示无氧呼吸的第二阶段，没有ATP的产生，发生在细胞质基质中，因此催化该过程的酶存在于细胞质基质中；过程④表示有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，因此催化该过程的酶存在于线粒体基质中。(3)图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸可以增大吸收二氧化碳的面积。将萌发小麦种子换成等量已死亡的小麦种子可消除无关变量对实验结果的干扰。(4)若甲装置的墨滴不动，说明细胞呼吸产生的二氧化碳量与消耗的氧气量相等，乙装置的墨滴左移，说明有氧气消耗，由此可推知，细胞只进行有氧呼吸；若甲装置的墨滴右移，说明细胞呼吸产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量，乙装置的墨滴左移，说明有氧气的消耗，由此可推知细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
23．(10分)图甲表示光合作用部分过程的图解，图乙表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。请据图回答问题：
(1)图甲中A表示的物质是________，它由____________产生，其作用主要是_____________。
(2)图甲中ATP形成所需的能量最终来自______。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是________。
(3)图乙中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是______________________________________________________________________________。
答案　(1)NADPH　水在光下分解　用于C3的还原　(2)光能　(CH2O)　(3)C3　CO2与C5仍结合生成C3，而C3的还原受阻
解析　(1)光反应为暗反应提供的物质是NADPH和ATP，由此可确定A是NADPH，它是由H2O在光下分解产生的，其作用主要是用于还原C3。(3)分析图乙可知，突然黑暗的情况下，光反应不能进行，无NADPH与ATP生成，C3的还原受阻，CO2的固定仍在进行，细胞中C3的含量上升，对应曲线a。
24．(12分)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。Rubisco能以C5为底物，在CO2/O2值高时，使其结合CO2发生羧化，在CO2/O2值低时，使其结合O2发生氧化，具体过程如图所示。分析回答相关问题：
(1)在天气晴朗、气候干燥的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显____________(填“升高”或“降低”)。光呼吸的存在会明显降低作物产量，原因是_______________________________________________________________________________。
(2)在干旱和过强光照下，因为温度高，蒸腾作用旺盛，大量气孔关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的________________，光呼吸产生的________又可以作为暗反应阶段的原料，因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
(3)1955年，科学家通过实验观察到对正在进行光合作用的叶片突然停止光照，短时间内会释放出大量的CO2，他们称之为“CO2的猝发”。某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率，吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下
(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。突然停止光照时，植物所释放CO2的来源是________________________________。在光照条件下，该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量是______(用图形的面积表示，图中A、B、C表示每一块的面积大小)。
答案　(1)升高　光呼吸消耗参与暗反应的ATP、NADPH和C5，使暗反应速率减慢，从而使光合作用合成有机物减少　(2) ATP和NADPH　CO2　(3)细胞呼吸释放的CO2和光呼吸释放的CO2　A＋B＋C
解析　(1)在天气晴朗、气候干燥的中午，气孔大部分关闭，CO2/O2值低，则光呼吸强度较通常条件下会明显升高。由于光呼吸消耗参与暗反应的ATP、NADPH和C5，使暗反应速率减慢，从而使光合作用合成有机物减少，从而降低作物产量。(2)由图可知，光呼吸时，Rubisco能以C5为底物，使其结合O2发生氧化，消耗光反应阶段生成的多余的ATP和NADPH，同时产生CO2作为暗反应的原料。(3)突然停止光照，由图可知，植物释放CO2除了光呼吸一个来源外，还有植物本身的细胞呼吸释放CO2。
25．(12分)图甲表示小麦体内的部分生理过程示意图，图乙表示在适宜的光照、二氧化碳浓度等条件下，其在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。回答下列问题：
(1)图甲中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________(填序号)，在人体细胞中能进行的生理过程是________(填序号)；过程________(填序号)能够为叶肉细胞吸收镁离子提供动力。
(2)由图乙可知，与光合作用和细胞呼吸有关的酶都受到温度的影响，其中与____________有关的酶的最适温度更高；温度主要通过影响____________来影响光合速率和呼吸速率。
(3)由图乙可知，在40 ℃时，小麦叶肉细胞内光合作用强度________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持25 ℃，长时间每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植株________(填“能”或“不能”)正常生长，原因是______________________________________________。
答案　(1)①②　②④　②④　(2)细胞呼吸　酶的活性　(3)大于　(4)能　12小时光照下光合作用净积累的有机物量大于12小时黑暗中细胞呼吸消耗的有机物量
解析　(1)分析图甲：①表示光反应过程，发生在类囊体薄膜上，②表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，③表示暗反应过程，发生在叶绿体基质中，④表示有氧呼吸第一阶段和第二阶段或表示产生CO2的无氧呼吸，a代表H2O，b代表CO2。图甲中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是①②；在人体细胞中能进行的生理过程是②④，过程②④细胞呼吸产生能量，为叶肉细胞吸收镁离子提供动力。(2)分析图乙，与光合作用有关的酶的最适温度约为30 ℃，而与细胞呼吸有关的酶的最适温度约为40 ℃；温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率和呼吸速率。(3)图乙中，在40 ℃时，小麦的净光合速率为0，小麦叶肉细胞向其他细胞输送有机物，供其他细胞呼吸，所以小麦叶肉细胞内光合作用强度大于细胞呼吸强度。(4)分析图乙，25 ℃时，小麦的净光合速率的相对值为4，呼吸速率的相对值约为3，则12小时光照下光合作用净积累的有机物量的相对值为4×12＝48,12小时黑暗中细胞呼吸消耗的有机物量为3×12＝36，所以温度保持25 ℃，长时间每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植株能够正常生长，原因是12小时光照下光合作用净积累的有机物量大于12小时黑暗中细胞呼吸消耗的有机物量。