2024 届高考生物学核心考点小题限时练：细胞代谢（含解析）

（3）细胞代谢
——2024 届高考生物学核心考点小题限时练
考试时间：25分钟
满分：40分
一、单项选择题：本题共12小题，每题2分，共24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.木瓜蛋白酶是一种蛋白水解酶。科研人员对木瓜蛋白酶的最适催化条件开展初步研究,结果如表。下列分析正确的是( )
组别 pH 木瓜蛋白酶 乙二胺四乙酸（EDTA） 温度（℃） 谷蛋白降解率（%）
甲 8 + - 35 38
乙 8 + + 35 58
丙 6 + - 65 68
丁 6 + + 65 78
注：+/-分别表示有/无添加，反应底物为谷蛋白。
A.该实验的自变量为是否添加EDTA
B.EDTA可能是木瓜蛋白酶的抑制剂
C.木瓜蛋白酶的最适温度为65℃,最适pH为6
D.丁组条件下适当降温可能提高谷蛋白的降解率
2.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是( )
A.ATP分子的结构式可简写为A-P～P～P
B.图中虚线部分的名称是腺苷
C.图中①处的化学键易断裂，断裂后ATP转化为ADP
D.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
3.过氧化氢酶（CAT）是催化过氧化氢分解成氧气和水的酶，存在于细胞的过氧化物酶体之内。过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，约占过氧化物酶体内酶总量的40%。过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中，特别在肝脏中以高浓度存在。马铃薯中也含有过氧化氢酶。过氧化氢酶在食品工业中被用于除去制造奶酪的牛奶中的过氧化氢。过氧化氢酶也被用于食品包装，防止食物被氧化。下列关于过氧化氢酶的叙述，正确的是( )
A.可以利用过氧化氢酶验证酶的催化反应需要适宜的温度
B.在底物充足时，酶促反应速率与酶浓度成正比，且底物与酶的浓度均影响酶活性
C.酶分子在发挥完作用后与激素相似，会失去活性
D.人虽不能进行光合作用产生氧气，但是人体内因为过氧化氢酶的存在也能产生氧气
4.如图为ATP-ADP循环图解，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是( )
A.植物细胞在黑暗条件下，过程①只发生在线粒体中
B.ATP由一个腺苷和两个磷酸基团组成，在细胞中含量很少
C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②
D.在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②均能达到平衡
5.酵母菌在有氧或无氧环境中都能生长。将酵母菌培养在葡萄糖溶液中，下列相关叙述错误的是( )
A.酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，但场所不同
B.探究酵母菌的有氧呼吸时，需要将通入空气中的CO2去除
C.CO2释放量与O2吸收量的比值越大，酵母菌进行有氧呼吸的强度越强
D.若产生的CO2与酒精的分子数相等，则酵母菌只进行无氧呼吸
6.将相同数量的醋酸杆菌（严格好氧菌，无氧条件下不能存活）、乳酸杆菌（厌氧菌，氧气会抑制其代谢）和酵母菌按甲~丁四组所示，从左至右依次加入如图装置中的三个锥形瓶内，锥形瓶内盛有相同浓度的等量葡萄糖溶液。三种微生物都可利用葡萄糖作为营养物质。
甲：Ⅰ醋酸杆菌、Ⅱ酵母菌、Ⅲ乳酸杆菌；
乙：Ⅰ酵母菌、Ⅱ乳酸杆菌、Ⅲ醋酸杆菌；
丙：Ⅰ酵母菌、Ⅱ醋酸杆菌、Ⅲ乳酸杆菌；
丁：Ⅰ乳酸杆菌、Ⅱ醋酸杆菌、Ⅲ酵母菌。
下列叙述最合理的是( )
A.甲组的三个瓶中葡萄糖溶液的pH可能均下降
B.乙、丙两组装置最终产生的二氧化碳量明显不同
C.与丁组相比，甲组中的酵母菌产生的酒精明显更多
D.改变气泵的通气速率，对各装置中的总菌数没有影响
7.如图表示在密闭容器中，种子萌发过程中。O2和CO2的变化量示意图，底物为葡萄糖。下列叙述正确的是( )
A.曲线①表示O2吸收量，曲线②表示CO2释放量
B.a点时种子开始进行需氧呼吸，b点时呼吸作用最强
C.种子萌发的过程中，产生的CO2都来自线粒体基质
D.在a点后若将底物葡萄糖换成脂肪，则曲线①和②不重合
8.在绿叶中色素的提取与分离实验中，在滤纸中央滴一滴色素滤液，然后进行分离（如图所示），得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是( )
A.用层析液提取绿叶中的光合色素
B.由外向内的第三圈呈蓝绿色，主要吸收蓝紫光和红光
C.实验中未加CaCO3，会导致由外向内的第一、二圈颜色较浅
D.由外向内第一、二圈中的色素主要吸收红光和蓝紫光
9.迁移率是纸层析法中区分混合色素中各种成分的重要指标，也可用于色素的鉴定，迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。如表是叶绿体中色素纸层析结果（表中移动距离均为相对值）。下列相关叙述正确的是( )
溶剂移动距离 色素1移动距离 色素2移动距离 色素3移动距离 色素4移动距离
实验组1 7.8 ？ ？ 1.9 ？
实验组2 8.2 ？ ？ 1.5 ？
实验组3 8.0 ？ ？ 1.4 ？
平均移动距离 8.0 7.6 ？ ？ 0.8
迁移率 无 0.95 0.53 ？ 0.10
A.该实验需先用苯、丙酮、石油醚配制成的层析液提取叶绿体中的色素
B.色素3的迁移率为0.2，若植物体缺Mg2+，色素3含量会减少
C.色素1在层析液中的溶解度最大，色素4在滤纸条上扩散速度最快
D.能够吸收蓝紫光的只有色素1和色素2，主要吸收红光的只有色素3和色素4
10.某研究小组为了探究鄂西北的夏日晴天中午时气温和相对湿度对甲品种小麦净光合作用的影响，将生长状态一致的甲品种小麦植株分为五组，第一组在田间种植作为对照组，第二组至第五组在人工气候室中种植作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的净光合速率，各组实验处理及结果如表所示：
第一组 第二组 第三组 第四组 第五组
实验处理 温度/℃ 35 35 35 30 25
相对湿度/% 17 27 52 52 52
实验结果 光合速率（相对值） 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7
注：在同一温度下的植物呼吸速率相等。
根据本实验结果分析，下列叙述错误的是( )
A.中午时，相对湿度对甲品种小麦净光合速率的影响大于气温对其的影响
B.与第组相比，第三组小麦吸收CO2速率较快
C.与第三组相比，第四组小麦光合作用相关酶的活性较高
D.适当提高第组气候室的环境温度能提高小麦的净光合速率
11.利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是( )
A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长
B.光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动
C.光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D.光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
12.淹水胁迫对丝瓜幼苗的生长有一定影响，某小组对不同水淹条件下丝瓜幼苗呼吸相关酶的活性进行测定，结果如图所示（根淹是指仅根部水淹，半淹是指一半幼苗水淹），其中MDH表示苹果酸脱氢酶（参与有氧呼吸），LDH表示乳酸脱氢酶（参与无氧呼吸）。下列叙述正确的是( )
A.本实验的淹水程度为自变量，对照组应不提供任何水分
B.随着淹水时间的延长及淹水程度的加深，两种酶的活性都升高
C.解除胁迫7天后，T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸
D.淹水处理21天时，三组丝瓜幼苗根细胞的线粒体和叶绿体中都会产生ATP
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错得0分。
13.为了探究肌肉收缩时的直接能源物质是ATP还是葡萄糖，某学习小组的同学利用新鲜的骨骼肌标本做了以下实验：
①选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本，分别标记为A、B、C。
②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电刺激，直至骨骼肌不再收缩。
③给A标本滴加适量的生理盐水，给B标本滴加等量的ATP溶液，给C标本滴加等量的葡萄糖溶液。
④给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激，观察骨骼肌标本是否收缩。
下列说法正确的是( )
A.给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是测定骨骼肌中是否存在ATP
B.给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否收缩
C.如果C标本收缩，A、B标本不收缩，则说明葡萄糖是直接能源物质
D.如果B标本收缩，A、C标本不收缩，则说明ATP是直接能源物质
14.杨梅酸甜可口，是人们喜爱的水果之一，但其保鲜期很短，通常只有1～2天。江苏某地今年杨梅大丰收，为探究杨梅的最佳储存条件，当地农技人员进行了相关实验，实验结果如表所示，下列对实验结果的分析不合理的是( )
温度/℃ CO2释放量
O2含量0.1% O2含量1% O2含量3% O2含量10% O2含量20% O2含量40%
3 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3
10 31.2 27.5 59 21.5 33.3 32.9
20 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 66.2
30 59.8 41.4 8.8 56.6 1000 101.6
A.该实验的自变量是温度，因变量是O2含量和CO2释放量
B.O2含量越低，杨梅的呼吸作用消耗糖类的量不一定越少
C.O2含量为1%时，杨梅释放的CO2来自细胞质基质和线粒体内膜
D.实验条件下，温度为3℃、O2含量为3%是储存杨梅的最佳环境条件
15.科研人员以中华蚊母树为实验材料，探究不同提取方法对叶片色素的提取效果，结果如下表。相关叙述正确的是
提取方法 叶绿素a/（mg·g-1） 叶绿素b/（mg·g-1） 总叶绿素/（mg·g-1）
方法1（液氮法） 0.55 0.17 0.72
方法2（研磨法） 0.49 0.16 0.65
方法3（浸提法） 0.16 0.13 0.29
A.方法1提取率高与细胞破碎充分、操作时间短有关
B.方法2提取率低是因为研磨和过滤时会损失一定量的色素
C.方法3中可通过增强光照来充分提取色素
D.三种方法都可用无水乙醇溶解色素
16.将某品种海水稻分为两组，对照组用完全培养液培养，实验组用含较高浓度NaCl的完全培养液培养，培养两周后，在晴朗天气下测定植株的净光合速率及胞间CO2浓度的日变化，结果如图。下列叙述错误的是( )
A.可用无水乙醇提取和分离海水稻叶肉细胞中的色素
B.本实验的自变量为NaCl溶液的浓度
C.在不同时刻，高盐条件下水稻的总光合速率均低于正常条件下
D.10：00~12：00时，对照组水稻光合速率下降的主要原因不是气孔开放程度下降
答案以及解析
1.答案：D
解析：分析题表可知，该实验的自变量为是否添加EDTA、温度、pH,A错误；相同pH和温度下，添加EDTA的实验组谷蛋白降解率高，说明EDTA可能是木瓜蛋白酶的激活剂，B错误；题中未设置其他温度、pH的实验组，不能确定木瓜蛋白酶的最适温度和最适pH,C错误；由于木瓜蛋白酶催化反应的最适温度不确定，丁组条件下适当降温，有可能使木瓜蛋白酶活性升高，提高谷蛋白降解率，D正确。
2.答案：C
解析：ATP的结构式可简写为A—P~P~P，A正确；图中虚线部分是腺嘌呤和核糖组成的腺苷（A），B正确；ATP中远离腺苷的磷酸键②易断裂，断裂后ATP可转化为ADP,C错误；组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P,D正确。
3.答案：D
解析：过氧化氢受热会分解，所以不能利用过氧化氢酶来验证酶的催化反应需要适宜的温度，A错误；底物充足时，酶促反应速率与酶浓度成正比，但是二者均不影响酶活性，而是通过影响酶与底物的接触影响酶促反应速率，B错误；酶是催化剂，在化学反应前后不变，所以与激素不同，C错误；人虽不能进行光合作用产生氧气，但是人的肝脏内有高浓度的过氧化氢酶，能将过氧化氢分解产生氧气，D正确。
4.答案：D
解析：本题考查ATP的作用。图中①表示ATP的合成过程，植物细胞在黑暗条件下通过细胞呼吸合成ATP，所以①过程可发生在细胞质基质和线粒体中，A错误；ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成，在细胞中含量很少，B错误；光合作用的光反应为吸能反应，其能量来源于光能，C错误；在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②均能达到平衡，即能量的供求能达到平衡，D正确。
5.答案：C
解析：酵母菌进行有氧呼吸时在线粒体基质中产生CO2，进行无氧呼吸时在细胞质基质中产生CO2，A正确；探究酵母菌的有氧呼吸时，需要将通入空气中的CO2去除，排除空气中CO2对实验结果的干扰，B正确；CO2释放量与O2吸收量的比值越大，酵母菌进行无氧呼吸的强度越强，C错误；根据无氧呼吸过程中物质的变化可知，若产生的CO2与酒精的分子数相等，则酵母菌只进行无氧呼吸，D正确。
6.答案：A
解析：甲组中，醋酸杆菌分解葡萄糖产生醋酸和水；酵母菌分解葡萄糖产生二氧化碳，形成碳酸；乳酸杆菌分解葡萄糖产生乳酸，三个瓶中葡萄糖溶液的pH都会下降，A正确。醋酸杆菌和乳酸杆菌分解葡萄糖都不产生二氧化碳，乙、内两个装置气泵都是先通过酵母菌培养瓶，产生的二氧化碳量大致相同，B错误；由于乳酸杆菌不消耗氧气，因此对氧气含量没有影响，甲、丁两组中，酵母菌都在醋酸杆菌后面，获得的氧气量基本相同，因此产生的酒精量大致相同，C错误；改变气泵的通气速率，可改变进入装置的氧气含量，主要影响酵母菌和醋酸杆菌的繁殖，总菌数会发生变化，D错误。
7.答案：D
解析：本题考查种子萌发过程中的细胞呼吸。分析题图可知，曲线①的变化量大于或等于曲线②，因此曲线①表示CO2的释放量，曲线②表示O2的吸收量，A错误；a点时种子只进行需氧呼吸，但需氧呼吸开始时间比a点早，B错误；种子萌发过程中除了进行需氧呼吸以外，还有厌氧呼吸，a点前，CO2除来自线粒体基质外还来自细胞质基质，C错误；糖类和脂肪虽然都含C、H、O三种元素，但脂肪的碳、氢比例较高，以脂肪为呼吸底物，CO2释放量与O2吸收量的比值小于1，则曲线①和②不重合，D正确。
8.答案：B
解析：根据叶绿体中色素的分离原理可知，可以用层析液分离绿叶中的光合色素，提取光合色素常用无水乙醇，A错误；由外向内的第三圈是叶绿素a，呈蓝绿色，主要吸收蓝紫光和红光，B正确；光合色素的提取实验中加入CaCO3的作用是防止叶绿素被大量破坏，所以如果实验中未加CaCO3，叶绿素a和叶绿素b较少，即由外向内的第三、四圈颜色较浅，C错误；由外向内第一、二圈中的色素是胡萝卜素和叶黄素，它们主要吸收蓝紫光，D错误。
9.答案：B
解析：根据表格进行分析，色素3平均移动距离=（1.9+1.5+1.4）/3=1.6，迁移率=1.6/8.0=0.2，根据迁移率的大小可确定色素在层析液中的溶解度的高低，可知色素1表示胡萝卜素，色素2表示叶黄素，色素3表示叶绿素a，色素4表示叶绿素b。层析液是用来分离叶绿体中的色素的，应用无水乙醇来提取叶绿体中的色素，A错误；色素3表示叶绿素a,Mg2+参与组成叶绿素a和叶绿素b，若植物体缺Mg2+，色素3含量会减少，B正确；色素1表示胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散速度最快，C错误；叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光，故四种色素都能够吸收蓝紫光，只有色素3和色素4主要吸收红光，D错误。
10.答案：C
解析：根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦净光合速率随相对湿度的增加而明显增大，但相对湿度相同时，小麦净光合速率的大小随温度的变化不明显，由此推知中午时对小麦净光合速率影响较大的环境因素是相对湿度，A正确；小麦吸收CO2的速率即为真光合速率，第二、三组的温度相同，即两组小麦呼吸速率相同，与第二组相比，第三组小麦的真光合速率（净光合速率+呼吸速率）较高，该组小麦吸收CO2速率较快，B正确；比较第三、四组可知，第四组小麦的净光合速率大于第三组，但第四组（30℃）的呼吸速率不等于第三组（35℃）的，所以不能确定第三组与第四组真光合速率（净光合速率+呼吸速率）的大小，即无法比较第三、四组小麦光合作用相关酶的活性，C错误；比较第三、四、五组可推知，小麦生长的最适温度在30℃左右，所以适当提高第五组的环境温度能提高小麦净光合速率，D正确。
11.答案：D
解析：本题考查影响光合作用的因素以及相关探究实验。根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较弱光照下生长，A错误；光照强度为1 klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气，使液滴左移，B错误；光照强度为3 klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等，C错误；光照强度为6 klx时，E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，故此光照强度下，E植物叶圆片释放的氧气多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。
12.答案：C
解析：分析题干及题图信息可知，本实验的淹水程度为自变量，对照组应给以常规（正常）的水分，并不是不提供任何水分，A错误;根据图示信息，随着淹水时间的延长，MDH活性下降，LDH活性先升高后下降，B错误；与第21天相比，解除胁迫7天后，T2组LDH活性明显升高，但MDH活性明显降低，说明此时T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸，C正确；根细胞不含叶绿体，D错误。
13.答案：BCD
解析：骨骼肌细胞中存在ATP和葡萄糖，给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是耗尽骨骼肌中的能量，使骨骼肌不再收缩，A错误。给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否发生收缩现象，骨骼肌能否发生收缩与直接能源物质有关；如果ATP是直接能源物质，滴加ATP溶液的骨骼肌就会收缩；如果葡葡糖是直接能源物质，滴加葡萄糖溶液的骨骼肌就会收缩，B正确。A标本滴加的是适量的生理盐水，B标本滴加的是等量的ATP溶液，C标本滴加的是等量的葡萄糖溶液，如果C标本收缩，A、B标本不收缩，说明葡萄糖是直接能源物质；如果B标本收缩，A、C标本不收缩，说明ATP是直接能源物质，C、D正确。
14.答案：AC
解析：分析表格实验结果可知，该实验的自变量是温度和O2含量，因变量是CO2释放量，A错误；由表格数据可知，相同的温度条件下，O2含量为1%、3%、10%时，杨梅的CO2释放量均小于O2含量为0.1%时，且O2含量低时，杨梅会进行无氧呼吸，即O2含量越低，杨梅的呼吸作用消耗糖类的量不一定越少，B正确；O2含量为1%时，杨梅可进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，C错误；分析表格数据可知，温度为3℃、O2含量为3%时，杨梅释放的CO2量最少，细胞呼吸速率最慢，此时有机物消耗最少，是实验条件下储存杨梅的最佳环境条件，D正确。
15.答案：ABD
解析：液氮可以使叶片迅速冰冻，该方法可以使细胞破碎充分，操作时间短，提取率较高，A正确；方法2通过研磨和过滤，会损失一定量的色素，B正确；方法3通过浸提法提取色素，主要是浸提液的种类和浸提时间影响色素的提取量，增强光照不能充分提取色素，C错误；色素可以溶解于有机溶剂中，可以用无水乙醇溶解色素，D正确。
16.答案：ABC
解析：可用无水乙醇提取海水稻叶肉细胞中的色素，分离色素一般采用纸层析法，A错误；该实验的自变量为培养液的种类，对照组用完全培养液培养，实验组用含较高浓度NaCl的完全培养液培养，此外，培养时间也是自变量，因变量为海水稻的净光合速率及胞间CO2浓度，B错误；总光合速率=呼吸速率+净光合速率，由图分析可知，在不同时刻，高盐条件下水稻的净光合速率均低于正常条件下，但由于呼吸速率未知，无法判断总光合速率的大小，C错误；10：00~12：00时，对照组水稻光合速率下降，胞间CO2浓度增加，说明不是气孔开放程度下降引起对照组水稻光合速率下降的，D正确。