第五章
细胞的能量供应和利用
第4节
能量之源——光与光合作用
一、选择题
1．光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( C )
A．细胞呼吸产生的ATP和光能
B．都是细胞呼吸产生的ATP
C．光能和光反应产生的ATP
D．都是光反应产生的ATP
[解析] 光合作用中水的分解发生在光反应阶段，需光能作能源，三碳化合物是在暗反应中还原，其动力来自光反应产生的ATP，还原剂是光反应产生的[H]。
2．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是( B )
A．光反应强度升高，暗反应强度降低
B．光反应强度降低，暗反应强度降低
C．光反应强度不变，暗反应强度降低
D．光反应强度降低，暗反应强度不变
[解析] 缺镁则叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的[H]和ATP减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。
3．给含氨(NH3)较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，其原因是( C )
A．改善土壤通气，根细胞呼吸加强
B．可增加土壤中N2的含量
C．改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐增加
D．可促进氨的扩散
[解析] 土壤中硝化细菌能将NH3逐步氧化为NO和NO，增加土壤肥力，NO可被植物根系吸收用以合成蛋白质等物质。
4．夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是( D )
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
[解析] 本题以坐标图为载体，考查了影响光合作用的环境因素、光合作用与呼吸作用之间的关系和对光合作用曲线分析的能力。图中，a点为甲乙植株的光的补偿点，此时，光合作用强度等于细胞呼吸作用强度，A错误；有机物积累最多的时间是傍晚(图中18：00点)时的点，此前的光合作用大于呼吸，进行有机物的净积累，此后细胞呼吸将大于光合，出现有机物净消耗，B错误；曲线b－c段下降，是因为光照过强，蒸腾作用旺盛，导致气孔关闭，导致CO2供应不足，光合作用强度下降，而d－e是因为光照强度减弱，光合作用强度降低，C错误。
5．某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( B )
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条
B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
[解析] 光合作用时，叶绿体中的叶黄素不吸收红光，因此缺失叶黄素对光吸收的影响不大；经过纸层析法的分离，叶黄素在滤纸条上位于第2条色素带。
6．美国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的结论是( B )
A．细菌对不同的光反应不一，细菌集中的地方，细菌光合作用强
B．好氧细菌集中的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C．好氧细菌集中的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速率加快，则该种光有利于光合作用
[解析] 好氧细菌集中的地方就是O2多的地方，O2是光合作用的产物，所以此处的光合作用强。该实验的思路就是以好氧细菌聚集为观察指标，代表O2的释放情况，表明光合作用在哪种光区最强，而与产生有机物的多少无关。
7．(2016·湖北黄冈高三期末)如图所示，甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度下光合速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是( D )
A．甲图中，在A′点限制光合速率的主要因素是光照强度，在B′点限制光合速率的主要因素是温度
B．从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合速率会随着温度的升高而降低
C．温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率的
D．若光照强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加
[解析] 甲图表示光照强度和温度对光合速率的影响，乙图表示温度对光合速率的影响。分析甲图中某点的限制因素时，要看曲线是否达到饱和点。如果没有达到饱和点(如A′点)，则限制因素为横坐标表示的因素，即光照强度；当达到饱和点以后(如B′点)，则限制因素为横坐标表示的因素以外的其他因素，如温度。当光照强度突然增强时，光反应速率加快，产生更多的[H]和ATP，短时间内C3的还原速率加快，而CO2的固定速率不变，故C3的含量会减少。
8．如图所示，图甲表示某种植物光合作用强度(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中m和n代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)( D )
A．图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4
B．处于图甲中A、B、C、D、E任意一点，图乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0
C．图甲中E点以后，图乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低
D．图甲中C点时，图乙中有m1＝n1＝m4＝n4
[解析] 图乙中m1～m4分别表示线粒体产生、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1～n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体产生的O2量。图甲中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2，即为图乙中的m3，A项错误；在E点时，叶绿体产生的O2足够线粒体进行细胞呼吸消耗，n2＝0，B项错误；图甲在E点以后，图乙中n4不再增加，即达到光饱和点，其主要原因是叶绿体中的色素等有限，来不及吸收和利用那么多的光能，C项错误；图甲中C点时，光合作用强度等于细胞呼吸强度，故有m1＝n1＝m4＝n4，D项正确。
9．如图表示德国科学家萨克斯做的实验，在叶片照光24
h后，经脱色、漂洗并用碘液处理后，结果被锡箔遮盖的部分呈棕色，而不被锡箔遮盖的部分呈蓝色。本实验说明( C )
①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合作用制造淀粉
A．①②
B．③⑤
C．②⑤
D．①③
[解析] 将叶片照光24
h后，叶片曝光部分进行光合作用，经脱色、漂洗后用碘液处理变蓝，说明有淀粉生成，应选⑤；用锡箔遮盖的部分因没有照光，不能进行光合作用，未产生淀粉，用碘液处理不变蓝，说明光合作用需要光，还应选②。
10．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( D )
A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可进入线粒体中
D．如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加
[解析] 结构A为类囊体薄膜，分布有与光反应有关的酶，能把光能转换为ATP中活跃的化学能。从暗反应的过程可以看出，供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲。光合作用产生的O2可进入线粒体，被细胞呼吸所利用。在光合作用中，CO2首先被C5固定形成C3，如果突然停止CO2的供应，则C3的生成量减少，而其消耗量不变，因此短时间内C3的含量将会减少。
11．(2013·全国高考Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错误的是( D )
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
[解析] 叶绿素a和叶绿素b所含化学元素的种类相同，都由C、H、O、N、Mg组成，A项正确。叶绿素吸收的光能通过光合作用转变为储存在有机物中的化学能，B项正确。叶绿素a在红光区的吸收峰值约为660
nm，叶绿素b在红光区的吸收峰值约为640
nm，C项正确。绿叶中的色素对绿光的吸收极少，绝大多数绿光被反射出来，叶片中又含有大量的叶绿素，因此一般情况下植物呈现绿色，D项错误。
12．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂、药品的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得到的实验结果依次应为图中的( B )
试剂
甲
乙
丙
丁
无水乙醇
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
A．①②③④
B．②④①③
C．④②③①
D．③②①④
[解析] 无水乙醇用于溶解绿叶中的色素，甲同学未加无水乙醇，其滤纸条上应无色素带；CaCO3能够防止研磨时色素被破坏，丙同学未加CaCO3，其滤纸条上叶绿素a、叶绿素b对应的色素带应较窄；SiO2能够使研磨更充分，丁同学未加SiO2，其滤纸条上的四条色素带均应较窄。乙同学操作正确，其滤纸条上的色素带应是正常的，如图④所示。
二、非选择题
13．下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？__呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量__。
(2)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的__BF__段，其中光合作用强度最高的是__D__点，植株积累有机物最多的是__E__点。
(3)乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为__光照强度逐步减弱__，以致光反应产生的__ATP__和__[H]__逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使五碳化合物数量减少，影响了CO2的固定。
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为__温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的吸收__。
[解析] 本题主要考查影响光合作用的因素：CO2浓度、光照强度，以及光合速率、呼吸速率和表观光合速率的关系(表观光合速率＝光合速率－呼吸速率)。首先，要认真看清坐标的含义，然后进行曲线分析；其次，要把光合作用和呼吸作用联系起来考虑，并对两个生理过程进行的条件和时间进行分析。注意光合作用制造有机物量与有机物总积累量之间的联系和区别；第三，乙图的E点CO2吸收率降低的机理，不仅要从外界因子的整天变化情况及此时的限制因素考虑，还要联系植株的其他生理活动进行思考。
14．如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天内的变化，请据图分析回答下列问题。
(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次为__H2O__、__CO2__、__C3__、__C5__。
(2)在a中发生的过程称为__光反应__，光合作用过程中发生的能量转换是__光能→活跃的化学能→稳定的化学能__。
(3)AB段C3含量较高，其主要原因是__无光不进行光反应，C3不能被还原__。
(4)E点C3含量极低，其原因是__气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，固定生成的C3较少__。
[解析] (1)水参与的是光反应，最终产生[H]和O2；CO2参与暗反应，与C5结合形成C3，C3再被[H]还原形成C5和糖类。(2)a为基粒，光反应发生在基粒的类囊体薄膜上，光反应中的能量转换过程是光能转化成活跃的化学能。暗反应中的能量转换过程是活跃的化学能转化成稳定的化学能。(3)无光条件下不能进行光反应，导致暗反应中缺少[H]、ATP，C3不能被还原。(4)E点时为中午，光照强烈，温度较高，植物蒸腾作用散失水分较多，导致气孔关闭，气体交换停止，暗反应缺少所需原料——CO2。
15．植物的新陈代谢受外部环境因子(如光、温度)和内部因子(如激素)的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响有重要意义。下图表示野外松树(阳生植物)光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的状况。请分析回答：
(1)当光照强度为b时，光合作用强度__最高，光照强度再增强，光合作用强度不再增加__。
(2)光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出CO2的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？
__不能。光照强度为a时，光合作用形成的有机物和细胞呼吸消耗的有机物相等，但晚上只进行细胞呼吸。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。__
(3)如将该曲线改为人参(阴生植物)光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动，为什么？
__左移。与松树比较，人参在光合作用强度达到最高点时，所需的光照强度比松树低。__第五章
细胞的能量供应和利用
第2节
细胞的能量“通货”——ATP
一、选择题
1．下列关于ATP分子的叙述正确的是( B )
A．A表示的是腺嘌呤
B．ATP分子中含有C、H、O、N、P
5种元素
C．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
D．1
mol
ATP水解，能释放出30.54
kJ的能量，这些能量贮存在2个高能磷酸键中
[解析] 根据ATP分子的结构简式可知，A表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，故A项错误；ATP分子中含有C、H、O、N、P
5种元素，故B项正确；T表示的不是胸腺嘧啶而是指三个，故C项错误；ATP分子中有2个高能磷酸键，只有远离腺苷的那个易断裂、易形成，故ATP水解时释放出的能量应是贮存在1个高能磷酸键中的能量，D项错误。
2．如右图①、②代表物质M、N间的相互转化过程，则( D )
A．萤火虫体内的能量c可来源于光能
B．吸能反应一般和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
[解析] 图中物质M是ATP，物质N是ADP。荧火虫体内的能量c来自呼吸作用，不能来源于光能；吸能反应消耗M，和物质N的形成相联系；能量d用于各种生命活动，和过程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。
3．在剧烈运动中，人体骨骼肌所需要的能量，直接来源于( D )
A．肌糖原
B．磷酸肌酸
C．葡萄糖
D．ATP
[解析] 生物体进行生命活动所需要的能量都直接来源于ATP(三磷酸腺苷)，除此之外，不可能从其他途径获得能量。题中的“直接”二字是关键。肌肉收缩所需要的能量是直接由ATP水解成ADP时释放出来的，肌肉细胞无论是进行有氧呼吸，还是进行无氧呼吸，它们释放的能量都必须转移给ATP，然后才能被肌细胞利用。假如要问肌肉细胞活动所需要的主要能源物质，则应是糖类。
4．下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是( A )
A．线粒体和叶绿体均含有少量的DNA
B．叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
C．细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体
D．线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
[解析] 线粒体和叶绿体都属于半自主性细胞器，都含有少量的DNA；叶绿体在光下通过光合作用能合成ATP，但在黑暗中不能合成ATP；细胞中生命活动所需要的能量并不全部来自线粒体，也可来自于细胞的其它结构，如叶绿体中进行的光反应、细胞质基质中进行的有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸第一阶段均能产生ATP；线粒体和叶绿体有不同的生理功能，内部进行着不同的生化反应，因此所含酶的种类不同。
5．下列关于ATP—ADP相互转变的叙述中，正确的是( D )
A．ATP、ADP在细胞内的储存量很大
B．ATP—ADP相互转变时的物质和能量转变都是可逆的
C．ATP—ADP相互转变时都涉及两个磷酸基团的去留
D．ATP中的能量既可供合成代谢需要也可供某些分解代谢需要
[解析] 本题可用排除法求解。
二、非选择题
6．根据下列能量释放、转移和利用的模式图，回答有关问题：
(1)在一般情况下，人体生理活动所需能量都是通过分解__糖类、脂质、蛋白质__等能源物质获得的，将能源物质转变成CO2和H2O要通过A过程：__有氧呼吸__过程。
(2)上述过程产生的能量，一部分以__热能__的形式散失，一部分以化学能的形式贮存在B里，B代表__ATP__；B是由ADP和C__磷酸(Pi)__结合而来。
(3)B在人体内含量并不多，当人体大量消耗B时，细胞内的__磷酸肌酸__就会释放能量供B不断合成。
(4)贮存在B内的能量释放后供人体各项生理活动所需，除了肌肉收缩及吸收和分泌外，还可供D__神经传导和生物电__及E__合成代谢__等生理活动的需要。
[解析] 本题为识图作答题。因此，首先应明确图解的含义：糖类、脂质、蛋白质等能源物质经氧化分解释放能量，释放出的能量一部分以热能的形式散失，另一部分储存在ATP中，即ADP＋Pi＋能量酶,ATP。ATP又可断裂高能磷酸键释放能量，即ATP酶,ADP＋Pi＋能量，能量可用于人体的各项生命活动，如肌肉收缩、神经传导、生物电、合成代谢、吸收和分泌等。第五章
细胞的能量供应和利用
第1节
降低化学反应活化能的酶
一、选择题
1．同一生物体内的各类活细胞所含酶的( B )
A．种类有差异，数量相同
B．种类有差异，数量不同
C．种类无差异，数量相同
D．种类无差异，数量不同
[解析] 生物体的每个细胞生命活动有差异，因而酶的种类和数量也有差异。
2．在过氧化氢酶中加入双缩脲试剂，结果应该是( C )
A．产生气泡
B．溶液呈蓝色
C．溶液呈紫色
D．产生砖红色沉淀
[解析] 过氧化氢酶的成份为蛋白质。
3．下列对酶的叙述中正确的是( C )
A．酶的产生和催化都是在活细胞内
B．酶都是蛋白质
C．酶是一类有机物
D．酶在反应前后的质和量可变
[解析] 解答本题的关键是识记并理解酶的概念。从酶的来源看，酶是在细胞中合成的，而无论是在细胞内，还是在细胞外都能起催化作用。从其功能来看，酶之所以作为催化剂是因为其能加速化学反应的速率而自身在反应前后数量和质量都不发生改变。从其化学本质上看，酶是有机物，多数是蛋白质，少数是RNA。
4．如下图所示，在下列试管中均加入3mL糨糊。A、C中各注入2mL清水，B、D中各注入2mL新鲜的唾液淀粉酶，保温5min后分别滴入碘酒，不变蓝色的是( B )
[解析] B处的淀粉已被酶分解。
5．影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是( D )
A．若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢
B．若在A点提高反应温度，反应速率会加快
C．若在C点增加反应物浓度，反应速率将加快
D．若在A点增加反应物浓度，反应速率将加快
[解析] 影响反应速率的因素很多，有温度、反应物浓度、酶的浓度等。图中所给出的影响因素为反应物浓度，当在B、C两点时反应物浓度不再是反应速率的限制因素，但提高酶的浓度会使反应速率提高；A点时底物浓度是限制因素，所以提高底物浓度会提高反应速率。
6．如图甲表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图乙的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则可用来表示当温度为2a时生成物量与时间关系的是( B )
A．曲线1
B．曲线2
C．曲线3
D．曲线4
[解析] 由图甲可知，温度为2a时的酶促反应速率较温度为a时高，所以提高温度后，反应完成所用的时间缩短，即生成物量达到最大值所需时间缩短，如图乙中的曲线2所示。
7．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，各组的处理如下表所示。对该实验的有关分析，不正确的是( B )
试管编号
实验处理
加入体积分数为3%的H2O2溶液
温度
加入试剂
试管1
2mL
常温
－
试管2
2
mL
90℃
－
试管3
2
mL
常温
2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液
试管4
2
mL
常温
2滴质量分数为20%的肝脏研磨液
A．上表实验处理研究了温度和催化剂两个自变量
B．试管2中没有加入任何试剂，应为空白对照组
C．试管4和试管1形成对照，可说明酶具有催化作用
D．若研究酶的高效性，选用的实验组合是试管3和试管4
[解析] 根据表格中的信息可知，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂的种类，二者均为自变量，其他因素如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2中虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是加入的是酶还是无机催化剂，因此可以证明酶具有高效性。
8．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( B )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
[解析] 本题考查酶的化学本质以及酶的特性，意在考查考生对图象的判断分析能力。酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质分解。因在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降，故甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下，其空间结构被改变。
9．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的H2O2溶液的针筒中(如图所示)。若土豆片为4片，每隔5
min收集一次数据，根据数据绘制曲线1，则曲线2是指改变左图中何种条件后气体的收集曲线( D )
A．①
B．②
C．③
D．②或③
[解析] 图中的曲线1变为曲线2后，反应的平衡点没有改变，说明反应物的浓度没有改变。曲线2说明反应速率提高，其中增加②土豆片的数量即增加酶的量，可以提高反应速率，适当提高③温度也可能使酶的活性增强，从而提高反应速率。
10．(2016·威海高一检测)图甲是过氧化氢酶活性(v)受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时过氧化氢分解产生的O2量随时间(t)的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是( B )
A．pH＝a时，e点下移，d点左移
B．适当降低温度，e点不移，d点右移
C．pH＝c时，e点为0
D．过氧化氢量增加，e点不移，d点左移
[解析] pH由b→a时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但pH改变不会改变化学反应的平衡点，故e点不移，d点右移，A项错误；图乙是在最适温度下绘制的，若温度降低，则酶活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但温度降低不会改变化学反应的平衡点，故d点右移，e点不移，B项正确；pH＝c时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活、不能催化过氧化氢水解，但过氧化氢在常温下也能分解，所以e点不为0，C项错误；过氧化氢量增加时，达到化学反应平衡所需时间延长，且化学反应的平衡点升高，即e点上移，d点右移，D项错误。
11．(2016·长春高一检测)下图表示在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。据图分析，错误的是( B )
A．如果A点时温度升高10
℃，会使反应速率下降
B．在B点时，反应物浓度限制了反应速率的提高
C．如果在C点时加入少量的酶，会使反应速率加快
D．A～B段，随着反应物浓度的增加，反应速率加快
[解析] 图中曲线处于最适温度条件下，故A点温度升高10
℃，反应速率下降；在B点时，反应速率不再随着反应物浓度的上升而上升，反应物浓度不是限制反应速率提高的因素；C点可能是酶量限制了反应速率的提高，若加入少量的酶，反应速率会加快；由图可知，影响A～B段反应速率的因素是反应物浓度，随着反应物浓度的增加，反应速率加快。
12．(2016·黄冈高一检测)我国科学家成功研制出检测SARS病毒的酶联免疫试剂，专用于“非典”的快速诊断。此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时检测96个样品，1小时左右获得检测结果，它所用的是( A )
A．酶的高效性和专一性原理
B．酶的专一性原理
C．酶的识别原理
D．酶的高效性
[解析] 由题意“此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时检测96个样品”可体现酶的高效性和专一性。
二、非选择题
13．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持在37°C，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题：
(1)该酶作用的底物是__蛋白质__。
(2)在140min后，曲线变成水平，这是因为__底物量一定，底物已被耗尽__。
(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速率将__不变__，原因是__在pH＝2时酶已经失活__。
(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是__C__。
[解析] 考查酶的特性。(1)专一性，一种酶只能催化某一种或某一类化合物。第(1)小题蛋白酶只能催化蛋白质水解。(2)酶催化反应，只能改变反应速率，不能改变反应结果，故第(3)小题画坐标曲线时，反应速率加快，时间缩短，最终生成物量不变。(3)受pH影响，酶在强酸或强碱环境中会因结构改变而变性失活。(4)受温度的影响，低温影响酶活性，但不变性失活，随温度升高，反应速率加快，超过最适温度，随温度升高而下降，但第(5)小题侧重于考查胰蛋白酶的最适温度为37°C。另外第(2)小题考查化学反应的常识，随着反应时间推移，反应底物的耗尽，生成物量不再增加。
14．(2016·宁夏银川高三模拟)某同学利用图Ⅰ装置进行实验得出的H2O2溶液浓度与酶促反应速率的关系如图Ⅱ所示，请分析回答下列问题。
(1)图Ⅱ中AB段说明反应速率的大小主要与__H2O2溶液浓度__有关，实验时如何利用图I中的实验装置进行自变量的控制：__改变图Ⅰ装置中H2O2溶液的浓度，其他条件不变__。
(2)如果装置中放入的是经高温处理过的土豆片，实验现象是__产生的气泡很少__，原因是__高温处理后，过氧化氢酶失活__。
(3)实验过程中温度、pH等保持不变，形成曲线a与曲线b差异的可能原因是__土豆片的数量__；将装置中盛有新鲜土豆片的广口瓶分别放置在不同温度的水浴锅中，定时记录不同温度条件下产生的气体量，绘制出的温度对过氧化氢酶促进H2O2分解的反应速率影响的曲线图不够科学，其原因是__温度会影响H2O2自身分解的速率__。
(4)曲线b在B点之后反应速率不再增加的原因是__受过氧化氢酶数量的限制__。
15．回答下列问题。
大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是__幽门盲囊蛋白酶__。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15℃～18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃～18℃之间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__蛋白质__，可用__双缩脲__试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在__2和8__。
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于__水浴__中以保持恒温。单位时间内__底物消耗量(或产物生成量)__可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？__不能__。理由是：__在15℃～18℃范围内，随着温度的升高，酶活性一直在增强，没有出现下降的拐点，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度__。
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低__淀粉和脂肪__的比例，以减少对海洋的污染。
[解析] (1)由坐标图中三种酶的活性可知，在最适pH时，幽门盲囊蛋白酶的活性最高，因此幽门盲囊蛋白酶的催化效率最高。
(2)①本实验探究蛋白酶的最适温度，因此实验需要的底物为蛋白质，鉴定蛋白质可用双缩脲试剂，该试剂可与蛋白质发生紫色反应。
②测定酶的最适温度时，应提供最适的外界环境，即给各种酶提供最适的pH，由图1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的最适pH分别是2和8。
③本实验的自变量是温度，因此各组实验的温度应保持恒定的温度，保持恒温的主要方法是通过水浴加热；通过产物的生成量或底物的消耗量可测定蛋白酶的催化效率的高低。
④由图2可以看出，当温度从15℃～18℃梯度变化过程中，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃～18℃间。
(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，说明大菱鲆几乎不分解淀粉和脂肪，因此饲料中不要添加过多的淀粉和脂肪。第五章
细胞的能量供应和利用
第1节
降低化学反应活化能的酶
一、选择题
1．关于酶的叙述，错误的一项是( D )
A．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B．化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
C．酶的催化效率很高，但易受温度和pH影响
D．酶一旦离开了活细胞，酶就立刻失去了催化作用
[解析] 离开了活细胞，只要条件适宜，酶仍具有催化作用。比如进入消化道内的各种酶。
2．在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用FeCl3催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是( C )
A．专一性
B．多样性
C．高效性
D．适应性
[解析] 与无机催化剂相比，酶具有高效性的特点。
3．下图纵轴为酶反应速率，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是( B )
[解析] 酶是生物催化剂，具有高效性。当酶的浓度增加一倍时，酶充分与底物接触，加快反应速率；而当反应速率到达一定值时，速率不再增加。底物浓度虽然增加，但并不能使反应速率呈直线，最终使速率保持在一定水平。
4．在生物体内，各种化学反应之所以能有条不紊地进行是因为( C )
A．酶的催化效率具有高效性
B．酶的种类具有多样性
C．酶的催化作用具有专一性
D．酶的空间结构具有稳定性
[解析] 生物体内正因为酶的专一性，各种生化反应才得以相对独立的进行。
5．几位同学在探索pH对α 淀粉酶活性的影响时，设计的实验方案如下，其中操作顺序最合理的是( D )
①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液2
mL
②在三个试管中各加入新鲜的α 淀粉酶溶液1
mL
③置于适宜温度下保温5
min
④分别置于100℃、60℃、0℃环境中保温5
min
⑤加入斐林试剂后，水浴加热、观察现象
⑥将试管中溶液的pH分别调到3、7、11保持5
min
A．①④②③⑤
B．②①⑥③⑤
C．①②⑥③⑤
D．②⑥①③⑤
[解析] 本实验的自变量为pH，在酶和反应物接触之前，应先改变酶溶液的pH。
二、非选择题
6．下图表示温度对酶的催化效率的影响，请据图回答：
(1)曲线中的AB段表明__在一定范围内，随温度升高，酶的催化效率增高__。
(2)曲线中的B点表示__酶催化活性的最适温度是37℃左右__。
(3)曲线中的BC段表明__超过一定温度范围，随温度升高，酶的催化效率降低__。第五章
细胞的能量供应和利用
第3节
ATP的主要来源——细胞呼吸
一、选择题
1．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( D )
A．细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B．人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C．酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用
[解析] 细胞呼吸是活细胞都进行的一项生命活动，必须在酶的催化作用下进行；酵母菌在有氧的条件下，把葡萄糖分解成二氧化碳和水，无氧的条件下把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。因此D错误。
2．下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。经一定时间的保温后，能产生CO2的试管有( A )
A．葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞
B．葡萄糖＋线粒体
C．丙酮酸＋叶绿体
D．丙酮酸＋内质网
[解析] 酵母菌在有氧条件下可进行有氧呼吸，而不能进行无氧呼吸。葡萄糖的有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段的反应场所是细胞质基质，第二、三两个阶段的反应场所是线粒体。细胞膜已破裂的细胞含有细胞质基质、线粒体，能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O。
3．在有氧呼吸过程中，葡萄糖被分解为丙酮酸是发生在细胞的( B )
A．细胞核里
B．细胞质基质里
C．线粒体里
D．高尔基体里
[解析] 有氧呼吸过程的第一阶段发生在细胞质基质中。
4．取适量干重相等的4份种子进行不同处理：(甲)风干，(乙)消毒后浸水萌发，(丙)浸水后萌发，(丁)浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是( C )
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
[解析] 根据题意种子在萌发的过程中要进行呼吸作用，呼吸作用越旺盛，产生的热能越多，种子堆内温度就越高，所以分析种子堆内温度的高低关键是分析各份种子呼吸作用的强度。(甲)风干，自由水不丰富，呼吸作用弱；(丙)浸水后萌发与(乙)消毒后浸水萌发相比，不仅种子在进行呼吸作用，而且种子中的微生物也在进行呼吸作用；(丁)浸水萌发后煮熟冷却、消毒，酶在高温下失去了活性，也不能进行呼吸作用，所以通过以上各组对比分析，(丙)浸水后萌发这份种子在保温瓶中温度最高。
5．细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是( B )
A．植物细胞能进行过程①和③或者过程①和④
B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
[解析] 由图可知，①为在细胞质基质中葡萄糖分解为丙酮酸；②为在线粒体中丙酮酸在水和氧气的参与下，彻底分解为CO2和水；③为无氧条件下，在细胞质基质中发生的丙酮酸转化为乳酸；④为无氧条件下，在细胞质基质中发生的丙酮酸转化为乙醇和CO2。在植物细胞内能进行过程①和②、过程①和③或过程①和④，故A正确；在真核细胞中，②过程只能发生在线粒体内，故B项错误；动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多，故C项正确；乳酸菌的无氧呼吸中，过程①产生[H]，过程③消耗[H]，故D项正确。
6．雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是( A )
A．土壤中缺乏氧气，根进行无氧呼吸产生酒精，对根细胞有毒害作用
B．土壤中水分充足，微生物繁殖而引起烂根
C．土壤中有毒物质溶解到水中，使根遭到毒害
D．土壤因水涝温度低，使根受低温损害
[解析] 雨水过多时，使得土壤中氧气缺乏，根系进行无氧呼吸产生的酒精对根有毒害作用；答案选A。
7．(2016·山东日照高一期末)下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是( B )
A．细胞呼吸实际上是在细胞内进行有机物的分解，释放能量的过程
B．单细胞生物的细胞呼吸实际上就是细胞与外界环境间的气体交换
C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程
D．细胞呼吸是细胞内有机物进行一系列氧化分解的过程
[解析] 细胞呼吸的实质是细胞内有机物氧化分解，逐步释放能量的过程，而不是与外界环境间的气体交换过程。
8．下图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是( D )
A．①②④中数值最大的是①
B．③代表的是O2
C．有氧呼吸三个阶段所需的酶相同
D．⑤参与的过程发生在线粒体内膜上
[解析] 从关系图的分析可知：①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中第三阶段所释放的能量④的数值最大。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二和第三阶段分别发生在线粒体的基质和内膜上。三个阶段发生的场所不同，所需的酶不同。③代表参与第二阶段反应的原料H2O，不是O2。⑤为O2，参与的过程是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。
9．稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列有关叙述正确的是( D )
A．第Ⅰ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低
B．第Ⅱ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高
C．第Ⅲ阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂
D．从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在第Ⅱ阶段前适时排水
[解析] 水稻幼根刚开始浸水即第Ⅰ阶段时，由于水中O2的含量降低，有氧呼吸速率降低，有些细胞开始进行无氧呼吸；随着浸泡时间的延长，在第Ⅱ阶段时，有氧呼吸越来越弱，而无氧呼吸强度不断增大；到第Ⅲ阶段时，由于幼根无氧呼吸产物酒精的积累，使得幼根变黑腐烂，呼吸速率降低。
10．某生物实验小组为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”设计了如图
所示的实验装置。实验中，先向气球中加入10mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的O2，扎紧气球，置于装有20℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20℃的恒温水浴中，记录实验开始30
min后烧杯内液面的变化量。下列说法错误的是( C )
A．还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照
B．若30
min后烧杯内液面没有变化，则说明是酵母菌只进行了有氧呼吸
C．若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降
D．该装置还可以用来探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度
[解析] 酵母菌既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，是探究细胞呼吸方式的优良材料。为探究酵母菌的细胞呼吸方式，还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照。若酵母菌只进行有氧呼吸，则气球内气体体积不变，烧杯内液面不变；若酵母菌进行了无氧呼吸，则气球内气体体积增加，烧杯内液面会上升。若改变烧杯内水的温度，可以进一步探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度。
11．(2016·山东临沂高三期末)如图为植物细胞中的某种代谢过程示意图，以下有关该代谢过程的说法不正确的是( B )
A．该代谢过程在细胞质基质中进行
B．后面ATP的能量来自前面的ATP
C．代谢产物可进入线粒体中
D．该代谢过程也存在于乳酸菌细胞中
[解析] 该过程为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的过程，发生在细胞质基质中，A项正确；产生的丙酮酸可进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二、三阶段，C项正确；乳酸菌细胞无氧呼吸也可进行此过程，D项正确。细胞呼吸每一阶段合成的ATP中的能量都来源于有机物的分解，B项错误。
12．如图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化(呼吸底物均为葡萄糖)。下列相关叙述正确的是( D )
A．O2浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
B．O2浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的4倍
C．O2浓度为c时，无氧呼吸最弱
D．O2浓度为d时，CO2产生的场所只有线粒体
[解析] 贮藏该植物器官应选择CO2释放量最少时对应的O2浓度，A项错误。O2浓度为b时，O2吸收量为3，CO2释放量为8，说明有氧呼吸产生的CO2量为3，无氧呼吸产生的CO2量为5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，B项错误。O2浓度为d时，CO2释放量与O2吸收量相等，此时不进行无氧呼吸，C项错误、D项正确。
二、非选择题
13．(2016·张掖高一检测)甲图为不完整的细胞呼吸示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：
(1)甲图中X代表的物质是__丙酮酸__，E代表的物质可能是__酒精和二氧化碳__。
(2)甲图中有氧呼吸的途径是__ACD__，其中产生能量最多的是__D__阶段(填字母)。
(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的__②①__(填序号)。
(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于__无氧呼吸(酒精发酵)__，写出有关的反应式 C6H12O62CO2＋2C2H5OH＋能量 。
[解析] (1)根据题意分析可知，甲图中X代表的物质是丙酮酸，E代表的物质可能是酒精和二氧化碳。(2)根据题意分析可知，ACD表示有氧呼吸，其中D表示有氧呼吸的第三阶段，产生能量最多。(3)甲图中C、D阶段分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段，发生的场所依次是线粒体基质(图乙中的②)和线粒体内膜(图乙中的①)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于无氧呼吸(酒精发酵)，书写反应式时，要注意原料是葡萄糖，产物是二氧化碳和酒精，还有能量，反应条件是酶。
14．为了探究酵母菌所进行的呼吸作用的类型(即异化类型)，请根据所给的材料和用具设计实验。
(1)实验目的：__探究酵母菌所进行的呼吸作用类型__。
(2)实验原理：酵母菌如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
(3)实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
(4)实验方法：将实验材料和用具按图示配好实验装置一，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验装置应如何设计。(在方框内装置图表示，并注上文字)
__如图说明：强调等量酵母菌培养液和用等量的清水代替NaOH，观察红色液滴的移动情况。__
(5)实验结果及结论：
①__装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不移动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸__。
②__装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸__。
③__装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸__。
[解析] 广口瓶内小烧杯中放有NaOH，可吸收呼吸作用放出的CO2，因而装置内气压变化仅由O2消耗量引起，但由于需验证呼吸类型，而呼吸类型可通过消耗O2与放出CO2量的比较予以确认，正如实验原理中所述，若只进行有氧呼吸则吸收O2与呼出CO2量相等，若只进行无氧呼吸，则不吸收O2又放出CO2，若两种呼吸并存，则吸收O2量应小于CO2释放量。由此可见，欲确认呼吸类型需使用另一对照装置，装置内除要求测定比较CO2与O2变化情况外，其余条件应均与装置一相同，而欲测定CO2放出情况，应将小烧杯内NaOH换为等量的清水。
15．日常生活中人们常用酵母菌发面蒸馒头，某学生想探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了下列实验，请你帮助他完成有关内容：
(1)实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式。
(2)实验原理：细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同，但每种方式所释放的能量中都有一部分以热能的形式散失，从而导致细胞周围的环境温度升高。
(3)材料用具：酵母菌培养液、质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。
(4)实验步骤：
①将质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液加热沸腾后冷却备用；
②取3只保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设计为对照；
③在3只保温瓶中分别加入等量的葡萄糖溶液；
④__A瓶中加入适量的酵母菌培养液和液体石蜡油，B瓶中加入与A等量的酵母菌培养液，C瓶中加入与A等量的蒸馏水(A瓶和B瓶可互换)__；
⑤3个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气；
⑥24小时后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。
(5)预测实验现象和实验结果：
若A瓶温度>C瓶温度，B瓶温度＝C瓶温度，则__酵母菌只进行无氧呼吸__；
若B瓶温度>C瓶温度，A瓶温度＝C瓶温度，则__酵母菌只进行有氧呼吸(注意和步骤④对应，答案顺序可颠)__；
若__B瓶温度>C瓶温度，A瓶温度>C瓶温度__，则__酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸__。
(6)某同学也想以酵母菌为实验材料探究相关问题，请你帮他设计探究性实验课题名称：__探究酵母菌在不同氧气浓度下的代谢产物(合理即可)__。第五章
细胞的能量供应和利用
第3节
ATP的主要来源——细胞呼吸
一、选择题
1．有氧呼吸中，产生大量ATP发生在( C )
A．葡萄糖分解成丙酮酸时
B．产生CO2时
C．氢和氧结合生成水时
D．丙酮酸大量脱[H]时
[解析] ATP大量产生于有氧呼吸的第三阶段。
2．酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，这时吸入的氧气与产生的二氧化碳的分子数之比是( A )
A．3?4
B．4?3
C．1?2
D．2?1
[解析] 酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸的反应式分别如下：
C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量
C6H12O62CO2＋2C2H5OH＋能量
有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，都消耗1mol葡萄糖时，共吸收O2
6mol，产生CO2
8mol，所以吸入的氧气和产生的CO2的分子数之比为6?8＝3?4。
3．某植物细胞在进行细胞呼吸的过程中，如果释放的CO2量大于吸入的O2量，则此细胞进行的是( D )
A．无氧呼吸
B．有氧呼吸
C．酒精发酵
D．有氧呼吸和无氧呼吸
[解析] 无氧呼吸是不吸收O2的，所以不可能只进行无氧呼吸。如果只进行有氧呼吸，根据有氧呼吸的反应式可知，吸收的O2和放出的CO2量是相等的。因此本题中释放的CO2大于吸收的O2量，说明在进行有氧呼吸的同时，还在进行无氧呼吸。
4．要检验绿色植物在细胞呼吸过程中放出CO2，以下哪一种实验条件是必要的( B )
A．要用一株叶子多的植物
B．要在黑暗条件下实验
C．把植物淹没在水中
D．用一株幼小植物
[解析] 绿色植物的有氧呼吸过程中放出CO2，而植物的光合作用过程中要吸收CO2，要检验绿色植物在呼吸过程中放出CO2，就要想办法大大降低光合作用速率，以免细胞呼吸产生的CO2被光合作用吸收，影响检验效果。
5．陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为( B )
①产生的酒精对细胞有毒害作用
②产生的乳酸对细胞有毒害作用
③没有专门的无氧呼吸结构
④产生的能量太少
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
[解析] 长期进行无氧呼吸，一是产生的能量太少，二是产生的酒精对细胞有毒害作用。
二、非选择题
6．下图是有氧呼吸过程的图象，据图回答下列问题。
(1)有氧呼吸是从__葡萄糖__的氧化分解开始的，全过程分为__三__个阶段。
(2)有氧呼吸的主要场所是__线粒体__，进入该场所的呼吸底物是__丙酮酸__；释放的CO2是在第__二__阶段产生的；H2O是在第__三__阶段形成的；生成ATP最多的是第__三__阶段。
(3)有氧呼吸中氧的作用是__与氢结合生成水，同时生成大量的能量，形成大量ATP__，写出有氧呼吸的总反应式： C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 。
[解析] 在有氧呼吸过程中，第一阶段发生在细胞质基质中，将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，脱下来少量[H](4个)，释放少量能量，形成少量ATP；第二阶段发生在线粒体基质中，将丙酮酸彻底分解成CO2，消耗6分子水，脱下来20个[H]，释放少量能量，形成少量ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，前两个阶段脱下的[H]经过一系列反应，与O2结合形成12分子水，释放大量能量，形成大量ATP。从上述过程可以看出，CO2产生于第二阶段，O2用于第三阶段的反应，水生成于第三阶段，释放能量最多的是第三阶段。第五章 学业质量标准检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题(共25小题，每小题2分，共50分，在每小题给出的4个选项中，只有1项是符合题目要求的)
1．关于酶的性质，下列表达中错误的一项是( B )
A．化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
B．一旦离开活细胞，酶就失去了催化能力
C．酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA
D．酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度的影响
[解析] 酶可以在细胞外起作用。
2．影响植物进行光合作用的因素有很多。下列选项中，对光合作用影响最小的是( C )
A．叶绿体色素的含量
B．五碳化合物的含量
C．氧气的含量
D．二氧化碳的含量
[解析] 氧气对光合作用的影响最小。
3．有氧呼吸过程中葡萄糖分解释放的能量将( B )
A．全部用于生物合成等生理过程
B．一部分以热能形式散失，一部分转移到ATP中
C．全部转移到ATP中
D．一部分供给生命活动需要，一部分转移到ATP中
[解析] 呼吸作用产生的能量，大部分以热能形式散失，少量进入ATP中。
4．如图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述正确的是( B )
(1)X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
(2)①、④过程需要消耗[H]，②过程可以产生[H]
(3)①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中
(4)①②③④四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气
A．(1)(2)
B．(1)(4)
C．(2)(3)
D．(3)(4)
[解析] ①代表有氧呼吸的第一阶段，④代表有氧呼吸的第二阶段，因此Y物质代表丙酮酸；①、④过程可以产生[H]；①过程发生在细胞质基质中；②③分别代表光合作用的暗反应过程中三碳化合物的还原和CO2的固定，因此X物质代表三碳化合物，②过程需要消耗[H]；光合作用的光反应有氧气的产生，有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，而图中没有这两个过程。
5．有氧呼吸从葡萄糖开始，到最终生成水和二氧化碳，氧气用于( C )
A．葡萄糖分解为丙酮酸
B．丙酮酸分解为二氧化碳
C．与[H]结合生成水
D．氧化有机物
[解析] 氧气参与有氧呼吸的第三阶段，与还原氢结合生成水，故C正确。A是细胞呼吸第一阶段，B是有氧呼吸第二阶段，它们都不需要氧气的参与，故A、B错误。氧气不是氧化有机物，故D错误。
6．如下图表示马铃薯块茎在气温多变的一天内气体的变化情况，其中正确的是( D )
A．曲线ab段下降的原因是O2抑制了无氧呼吸
B．b点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体
C．bc段呼吸作用增强的唯一原因是O2浓度增加
D．a点时马铃薯块茎吸收O2的体积与放出CO2的体积相等
[解析] 解答此题时应注意两点：一是马铃薯块茎的无氧呼吸产物为乳酸，无CO2产生，即图中CO2完全是由有氧呼吸释放的；二是本题中影响呼吸作用的因素除O2浓度外还有温度。曲线ab段下降与无氧呼吸无直接关系，可能是气温降低抑制了有氧呼吸。马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体。bc段呼吸作用增强的原因还可能是气温升高。
7．下图表示在不同条件下，酶促反应速率的变化曲线，下列说法中错误的是( B )
A．酶促反应的速率可用底物消失所需的时间(或产物生成的速率)来表示
B．Ⅰ和Ⅱ相比较，酶促反应速率不同，这是因为它们的酶浓度和温度不同
C．AB段影响酶促反应速率的主要限制因素是底物浓度
D．若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设计3种不同的温度
[解析] 酶促反应的速率可用底物消失所需的时间(或产物生成的速率)来表示，A正确；Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率不同是因为它们的温度不同，B错误；B段影响酶促反应速率的主要限制因子是底物浓度，C正确；若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设计适宜温度、过高或过低3种不同的温度，D正确。
8．下列对于光合作用的发现过程及意义的叙述，不正确的是( C )
A．梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来
B．萨克斯把绿叶放置在暗处几小时，再让叶片一半曝光，另一半遮光，之后用碘蒸气处理叶片，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半没有颜色变化。证明了淀粉是光合作用的产物
C．恩格尔曼用极细的光束照射载有水绵和好氧细菌的临时装片，发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。证明了叶绿体能够产生氧气
D．卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪其放射性。发现了碳原子的转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)
[解析] 恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。恩格尔曼的实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
9．下列有关豌豆的叙述，正确的是( B )
A．萌发初期，种子的有机物总重量增加
B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害
C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止
D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多
[解析] 本题主要考查细胞代谢的基础知识。种子萌发初期，未长出绿色叶片无法进行光合作用合成有机物，然而种子萌发需要细胞呼吸来提供能量，会消耗有机物，所以萌发初期，种子的有机物总重量减少，A错；积水过多，豌豆根细胞进行无氧呼吸产生的酒精会对细胞有害，因此需及时排涝，以减少酒精毒害，B正确；夜间光反应停止，不合成ATP，但是细胞呼吸没有停止，仍继续合成ATP，C错；叶片黄化，说明叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸收减少。而B项如果不及时排涝，豌豆根就会因缺氧而进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞。
10．下面关于酶的叙述正确的是( A )
①对底物有严格的选择性 ②酶在体内不能更新 ③温度越高酶的活性越高 ④酶制剂通常在低温下保存 ⑤酶能降低化学反应的活化能 ⑥酶只能在细胞内发挥催化作用 ⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
A．①④⑤⑦
B．②④⑤⑦
C．②③④⑥
D．①②⑥⑦
[解析] 酶有专一性对底物有严格的选择性，故①正确。酶在体内能更新，故②错误。酶有最适温度，低于或高于最适温度酶活性都会降低甚至失活，故③错误。低温会抑制酶的活性但不会破坏其空间结构，故在低温下对酶进行保存④正确。酶是通过降低化学反应所需的活化能起催化作用的，故⑤正确。酶在细胞内和细胞外，甚至体外都可以发挥作用，故⑥错误。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，故⑦正确。
11．把鼠的肝组织磨碎后高速离心，细胞匀浆分成a、b、c、d四层。向c层中加入葡萄糖，没有CO2和ATP产生，但加入丙酮酸后，立即就有CO2和ATP产生，则c层必定含有( C )
①线粒体 ②核糖体 ③细胞质基质 ④ADP、Pi
A．①和③
B．②和④
C．①和④
D．②和③
[解析] 细胞匀浆经离心后形成4层，这4层分布有不同的细胞器。c层加入葡萄糖，没有CO2和ATP产生，再加入丙酮酸后，马上就有CO2和ATP产生，可以推出c层含有线粒体，它能利用丙酮酸而不能利用葡萄糖；另外要产生ATP则一定需要ADP做原料。C正确。
12．光能转化成骨骼肌细胞内ATP中的能量，需经过的主要生理过程依次是( A )
①光合作用
②细胞呼吸 ③消化吸收
④主动运输
A．①③④②
B．①②③④
C．②①④③
D．④①③②
[解析] 题目中所述过程首先经过①将光能变为有机物被动物食用，再经过③转化为小分子物质，在消化道内被吸收进入体内，再经过④进入骨骼肌细胞，最后通过②转化为ATP中的能量。
13．将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会( D )
A．提高淀粉酶活性
B．改变可溶性糖分子结构
C．防止玉米粒发芽
D．破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
[解析] 本题主要考查温度对酶活性的影响。刚采摘的甜玉米内含有大量酶，这些酶可将可溶性糖转化为淀粉使其失去甜味，经沸水高温处理使酶失活来保持甜味。
14．下图表示某有机物加入消化酶后，置于0～80°C环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于80～0°C的环境中处理，其关系图应为( B )
[解析] 从0～80°C关系图可看出，此消化酶在40°C时，已彻底失活，故40°C以后，分解的有机物总量不再增加(注意是总量而不是分解速率)。酶的失活具有不可逆性，因而从80～0°C的处理中酶一直不起作用，因为在80°C时，此酶早已失去活性。
15．下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是( A )
A．叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等
B．叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解
C．随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小
D．线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中，黑暗时全部扩散到细胞外
[解析] 当叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率时，叶绿体放出氧气的速率与线粒体消耗氧气的速率相等；叶绿体白天进行ATP的合成与水解；在其他条件一定的条件下，随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率逐渐增大，但有最大值；当叶肉细胞的光合速率小于呼吸速率时，线粒体产生的CO2有一部分扩散到叶绿体中。
16．下图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝B时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是( C )
A．pH＝A时，E点下移，D点左移
B．pH＝C时，E点为0
C．温度降低时，E点不移动，D点右移
D．H2O2量增加时，E点不移动，D点左移
[解析] pH＝A时，酶活性下降，酶促反应速率降低，但最终产物生成量E点不变，D点右移，故A错误。pH＝C时，酶失活但过氧化氢在常温下就能分解，故E点不变，故B错误。图形是在最适温度下，如果温度降低，酶活性降低，E点不移动，到达反应速率最大时间D点右移，故C正确。底物量增加，产物量也会增加，故D错误。
17．关于在活细胞中1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应，叙述错误的是( D )
A．既可以在原核细胞中进行，也可以在真核细胞中进行
B．既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行
C．既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行
D．既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行
[解析] 此过程是有氧呼吸和无氧呼吸中共有的过程，在细胞质基质中进行，既可以在原核细胞中进行，也可以在真核细胞中进行，与光照没有关系。
18．能够促使唾液淀粉酶水解的酶是( B )
A．淀粉酶
B．蛋白酶
C．脂肪酶
D．麦芽糖酶
[解析] 唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，根据酶的专一性，使蛋白质水解的酶只能是蛋白酶。
19．下列关于人体内有氧呼吸与无氧呼吸的比较，不正确的是( A )
A．还原氢只在有氧呼吸的过程中产生
B．二氧化碳只是有氧呼吸的产物
C．H2O只是有氧呼吸的产物
D．无氧呼吸只在第一阶段释放能量
[解析] 无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，也会有[H]出现，A错误；人体内二氧化碳只是有氧呼吸的产物，H2O只是有氧呼吸的产物，人体内无氧呼吸产生乳酸，BC正确；无氧呼吸只在第一阶段释放能量，D正确。
20．夏季将某绿色植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外自然环境进行培养，测得一昼夜间CO2浓度的变化曲线，下列能正确表示D点时单位时间玻璃罩内植株消耗CO2总量和向玻璃罩内释放O2量的关系的是( D )
[解析] 曲线中D点时植物光合速率等于呼吸速率，单位时间玻璃罩内植株向玻璃罩内释放O2量是零，D正确。
21．所有动物体内的酶( C )
A．一定含有肽键
B．能为化学反应提供活化能
C．可在体外发挥作用
D．在冬季其活性随外界环境温度的下降而降低
[解析] 绝大多数酶的化学本质是蛋白质，含有肽键，少数酶的化学本质是RNA，不含肽键；酶能降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能；恒温动物体内酶的活性在冬季不随外界环境温度的下降而降低。
22．(2016·江苏苏州高三模拟)把经过相同时间饥饿处理的长势相近的同种植物放在透明玻璃钟罩内(密封)，玻璃钟罩内的烧杯中放有不同的物质，如图所示。探究光合作用是否需要CO2以及探究CO2浓度对光合速率影响的实验装置分别是( A )
A．①②；③④
B．①③；①④
C．①④；②③
D．③④；①③
[解析] 解答此题的关键是找准变量并控制好单一变量。分析四组装置，①组正常条件；②组用NaOH溶液吸收CO2，创造无CO2的环境；③④组NaHCO3溶液浓度不同，使装置内的CO2浓度不同。探究光合作用是否需要CO2的实验中，自变量是CO2，实验组和对照组一组有CO2、一组无CO2，其他条件应相同，因此应选装置①②。探究CO2浓度对光合速率的影响实验中，应选装置③④。
23．(2016·天津高三模拟)某农科所技术员研究了温度对某蔬菜新品种产量的影响，并将实验结果绘制成如图所示的曲线。据此提出的结论合理的是( D )
A．光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35
℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30
℃
[解析] 由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25～30℃，细胞呼吸酶的最适温度高于35℃，A项错误。5～35℃时，光合速率大于细胞呼吸速率，净光合速率大于零，B项错误。从图中无法判断光照强度对蔬菜新品种产量的影响，C项错误。25～30℃时，光合速率与细胞呼吸速率的差值最大，即净光合速率最大，最适宜蔬菜生长，D项正确。
24．(2016·广东中山高三模拟)如图所示，用图1中装置甲与装置乙敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻产生O2量的影响，结果如图2中曲线所示。据图分析，下列叙述不正确的是( B )
A．Ⅰ曲线和Ⅱ曲线不同的原因是小球藻对光的利用能力不同
B．Q点的O2净释放量为零，表示光合作用强度为零
C．P点负值产生的原因是细胞呼吸消耗O2
D．若光照强度突然由R变为S时，短时间内叶肉细胞中C3的相对含量会增加
[解析] 由于乙试管培养液缺镁，小球藻叶绿素合成减少，吸收的光能减少，光合作用减弱，产生的O2量减少，从而造成Ⅰ曲线和Ⅱ曲线的不同；Q点的净氧气释放量为零，表示光合作用强度与细胞呼吸强度相等，光合作用强度不为零；P点为负值，此时光照强度为零，光合作用强度为零，细胞呼吸消耗O2；若光照强度突然由R变为S，光照强度减弱，光反应产生的ATP和[H]减少，C3的还原减少，C3在叶肉细胞中积累，C3的相对含量会增加。
25．(2016·四川卷，1)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是( A )
A．O2的产生
B．H2O生成
C．[H]的消耗
D．ATP的合成
[解析] O2产生于光反应中，场所是叶绿体类囊体薄膜上，A正确；生成H2O的生理过程较多，如蛋白质合成，场所是核糖体，B错误；[H]消耗的有氧呼吸第三阶段或无氧呼吸第二阶段，或暗反应，场所不一定有膜结构，如细胞质基质、叶绿体基质，C错误；ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜，不一定有膜结构，D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
二、非选择题(共50分)
26．(10分)如图是真核细胞内部分能量转换图解，请据图回答下列问题：
(1)①过程将光能转换为__ATP中活跃的化学能__，发生的场所是叶绿体的__类囊体薄膜__。
(2)若⑤过程发生在缺氧状态下，则发生的场所是__细胞质基质__。
(3)通常在动植物细胞中都能发生的过程是__③④⑤__(填图中序号)。
(4)若物质A代表淀粉，则其来源于植物的光合作用。请写出简单实验思路加以证明。
__将绿叶在暗处放置几个小时，然后让叶片一半曝光，另一半遮光，一段时间后用碘液处理，曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半没有颜色变化，说明光合作用产生淀粉等有机物__。
[解析] 从图中可以看出，①过程为光反应中光能转换为ATP中活跃的化学能的过程，发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜。(2)无氧呼吸过程发生在细胞质基质中。(3)动植物细胞中都能发生的过程是③(合成多糖等)、④(多糖等水解成葡萄糖)和⑤(细胞呼吸产生ATP)。(4)证明光合作用的产物有淀粉，可通过光照处理后的叶片是否遇碘液变成蓝色来判断。
27．(10分)(2016·吉林大学附中)下图甲表示在适宜温度和CO2浓度条件下，光照强度对某绿色植物光合作用强度的影响曲线，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中a和b代表两种气体的体积，不考虑无氧呼吸)，据图回答问题：
(1)甲图中M点时，细胞中能够产生ATP的部位有__细胞质基质、线粒体、叶绿体(不分顺序)__。此时，乙图中应去掉的箭头有__a2、a3、b2、b3__(填字母)。
(2)影响P点上下移动的主要外界因素是__温度__。
(3)若将甲图中绿色植物从M点突然转移至P点条件下，短时间内C3含量将__上升__。
(4)甲图中植物光合作用单位时间内固定的二氧化碳最大值是__1.0__mol/h，此数值相当于乙图中__b4(或b1＋b3)__值。
(5)某学生为探究环境因素对光合作用强度的影响，现选用6套丙图所示装置进行实验，测得实验数据见表格，则该实验的自变量是__光照强度__，需要控制的无关变量有__CO2浓度、黑藻量__(至少两个)。分析此装置图，说明表格中实验数据的具体观察指标是__量筒中液体的体积__。
不同光照条件下氧气的释放量(mL)
20W
50W
75W
100W
200W
500W
1.8
5.0
9.0
12.0
21.0
19.0
(6)上表中不同光照条件下氧气的释放量(mL)与乙图中__a3__值对应。
[解析] (1)甲图中M点时，光合作用速率与呼吸作用速率相等。细胞中能够产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体，此时，细胞不从外界吸收或释放气体，应去掉的箭头有a2a3、b2b3。
(2)P点时，细胞只进行呼吸作用，影响P点上下移动的主要外界因素是温度。
(3)若将甲图中绿色植物从M点突然转移至P点条件下，光照停止，光反应停止，C3还原停止，而二氧化碳的固定还在进行，所以C3含量将上升。
(4)甲图中植物光合作用单位时间内固定的二氧化碳最大值是0.6＋0.4＝1mol/h，此数值相当于乙图中b4(或b1＋b3)值。
(5)实验是探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量是光照强度，需要控制的无关变量有CO2浓度、黑藻量等，表格中实验数据的具体观察指标是量筒中液体的体积。
(6)表格中数量是不同光照条件下氧气的释放量，是净光合作用量，与乙图中a3值对应。
28．(10分)将酵母菌研磨，取出一部分匀浆进行离心，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。将等量上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，如图所示，请根据下列实验结果回答：
(1)向三个试管分别滴入等量的葡萄糖液，各试管的最终产物是：甲__丙酮酸__，乙__葡萄糖__，丙__CO2＋H2O__。
(2)向三个试管分别滴入等量的丙酮酸，甲试管的产物是__丙酮酸__，乙试管的产物是__CO2＋H2O__，丙试管的产物是__CO2＋H2O__。
(3)在隔绝空气的条件下重做(1)题，三个试管的最终产物是：甲__C2H5OH＋CO2__，乙__葡萄糖__，丙__C2H5OH＋CO2__。
29．(10分)将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用完全营养液并置于室外进行培养(如甲图所示)，假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答：
(1)上图显示，影响光合作用的外界因素有__光照强度、温度、CO2浓度__。
(2)BC段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是__夜间温度较低影响了呼吸酶的活性__；CD段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是__光合作用吸收了部分的CO2__。
(3)D点时植物生理活动过程的特点是__光合作用速率与呼吸作用速率相等__。
(4)EF段说明此时植物光合作用速率__较慢__(填“较快”或“较慢”)，其原因最可能是__光照过强，温度过高，气孔关闭__。
(5)EF段与DE段相比，其叶肉细胞中C5的含量较__高__。
(6)24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是__增加__。
30．(10分)(2016·山东潍坊高一期末)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙两组在洗衣粉中分别加入一种等量的不同酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的油渍，其他实验条件均相同，下表为实验结果记录。请回答下列问题。
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
水温/℃
10
20
30
40
50
清除油渍时间/min
95
78
95
87
63
87
82
46
82
76
27
77
87
50
87
(1)分析表中数据可知，__乙__组加入的酶能催化分解油渍，在__40__℃时催化能力最强，该温度是否一定是该酶的最适温度？
__不一定__。
(2)甲、乙两组实验对比，能说明酶具有的特性是__专一性__，同时说明其活性受__温度__影响。
(3)如果甲、乙、丙3组均在水温为100
℃时洗涤同一种污渍，请预测：这3组的洗涤效果__相同__(填“相同”或“不同”)，理由是__高温使酶失活__。
(4)若要探究水的酸碱度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则实验的自变量是__水的酸碱度__。根据题干表格分析，需要控制的无关变量是__温度__。
[解析] (1)乙组能明显地缩短清除油渍所用的时间，因此，乙组加入的酶能催化分解油渍。表中数据显示，在40℃时酶催化能力最强，但40℃并不一定是酶发挥催化作用的最适温度，酶的最适温度可能低于40℃，也可能高于40℃。(2)通过甲、乙两组实验能说明酶具有专一性，其活性受温度的影响。(3)高温能使酶变性失活，在100℃时，由于酶变性失活，3组的洗涤效果相同。(4)若要探究水的酸碱度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则实验的自变量为水的酸碱度。根据题干表格分析，需要控制的无关变量为温度。第五章
细胞的能量供应和利用
第2节
细胞的能量“通货”——ATP
一、选择题
1．生物体的贮能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是( A )
A．脂肪、糖类和ATP
B．脂质、蛋白质和ATP
C．脂肪、糖类和ADP
D．糖类、脂肪和ATP
[解析]
2．关于ATPADP＋Pi＋能量的反应叙述，不正确的是( B )
A．上述过程存在着能量的释放和贮存
B．所有生物体内ADP转变成ATP所需能量都来自呼吸作用
C．这一反应无休止地在活细胞中进行
D．这一过程保证了生命活动的顺利进行
[答案] B
[解析] 本题考查ATP与ADP的转化。生物体内合成ATP的能量来源，对于动物来说，主要来自呼吸作用；对于绿色植物来说，除了来自于呼吸作用外，还可来自光合作用；对于某些自养细菌来说，还可来自周围物质的氧化分解。
3．(2016·济宁)酶与ATP的叙述不正确的是( B )
A．ATP中含有核糖，而有些酶也可能含核糖
B．酶在活细胞内产生，也只能在活细胞内发挥作用
C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性
D．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量仍可达到动态平衡
[解析] ATP的腺苷中含有核糖，而有些酶是RNA，其中含有核糖，故A正确。酶在活细胞内产生，但可以在细胞内也可以在细胞外，甚至体外发挥作用，故B错误。ATP与ADP的快速转化依赖于酶的高效性，故C正确。ATP与ADP的含量在体内维持动态平衡，故D正确。
4．ATPADP＋Pi＋能量，此反应中能量( B )
A．可作为贮存能量
B．可为生命活动利用来做功
C．是细胞呼吸中能量的释放
D．是细胞呼吸中能量的转移
[解析] ATPADP＋Pi＋能量，表示ATP水解，为生命活动提供能量，表示“能量的利用”。有机物的分解即细胞呼吸完成“能量的释放”。ATP的形成表示能量的转移。
5．枪乌贼是一种生活在海洋中的软体动物，它有巨大的神经细胞，这种神经细胞能像红细胞一样，不断吸收K＋。科学家用一种有毒物质使神经细胞中毒，吸收K＋的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复吸收K＋的功能，一直到这种物质消耗完，请分析这种物质是什么( B )
A．淀粉
B．ATP
C．葡萄糖
D．麦芽糖
[解析] 细胞吸收离子是主动运输，主动运输需消耗能量，需要载体，浓度梯度一般由低到高，题目中与K＋浓度无关，载体存在于细胞膜上，所以与载体也无关系，就知道与能量有关，有毒物质抑制了细胞的呼吸作用，没有能量供应，加入一种物质后，恢复了吸收K＋的功能，而可直接利用的能量是ATP，所以选ATP。
6．下列哪些生理活动会导致细胞内ADP的含量增加( B )
①小肠绒毛上皮细胞吸收K＋和Na＋
②肾小管对葡萄糖的重吸收
③血液中的葡萄糖进入红细胞
④甘油进入小肠绒毛上皮细胞
A．①②③④
B．①②
C．③④
D．①②③
[解析] 根据ATP和ADP相互转化的反应式：ATPADP＋Pi＋能量，我们知道，当细胞内的ATP消耗时，会产生ADP增多的现象。在上述4个反应中，①和②这两个过程都是消耗能量的，故可以导致细胞中的ADP含量增加。
7．下列有关ATP的叙述，正确的是( B )
①ATP是生物体内储存能量的主要物质 ②ATP中的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中 ③ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解 ④ATP在细胞内的含量很少，但转化速率很快 ⑤ATP只能注射，不能口服
⑥ATP是可流通的“能量货币”
A．①②④
B．③④⑥
C．③⑤⑥
D．③④⑤
[解析] 生物体内主要的储能物质是脂肪而不是ATP。ATP中的能量主要储存在磷酸基团与磷酸基团之间的高能磷酸键中。当生命活动需要消耗能量时，ATP分子中远离腺苷的那个高能磷酸键断开，释放能量用于生命活动。ATP在细胞内的含量很少，需要随时消耗、随时产生，因此它在细胞内的转化速率很快，而且能在生命活动过程中随用随取，就像细胞内的一种“能量货币”。ATP能够跨膜运输，可以被吸收，因此可以口服。
8．下列有关“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述，正确的是( B )
A．反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的
B．反应向右进行时释放能量，向左进行时储存能量
C．整个反应是一个动态平衡的过程
D．植物细胞和动物细胞中发生这种反应的生理过程都一样[解析] 解答本题时应从以下两方面入手：(1)生物体进行的“ATPADP＋Pi＋能量”和“ADP＋Pi＋能量ATP”是两个截然不同的生理过程，它们发生的场所、所需的酶是不同的，也正是因为两个过程是在不同的场所、不同酶的作用下完成的，所以就不存在动态平衡问题，故A、C两项错误。(2)植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP，也可以通过细胞呼吸产生ATP，而动物细胞不能进行光合作用，所以D项错误。
9．如果测得一个高能磷酸键的化学能是8P，那么一个ATP分子中的磷酸键所含的化学能应该是( C )
A．8P
B．16P
C．大于16P、小于24P
D．24P
[解析] 一个ATP分子中有1个普通磷酸键和2个高能磷酸键，所以一个ATP分子中磷酸键所含的化学能多于2个高能磷酸键的化学能(16P)，少于3个高能磷酸键的化学能(24P)。
10．向某细胞培养液中加入含32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记。该现象不能说明的是( C )
A．ATP中远离腺苷A的P容易脱离
B．部分32P标记的ATP是重新合成的
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．该过程中ATP既有合成也有分解
[解析] 被标记的32P在ATP中出现，但ATP含量变化不大，说明ATP既有合成也有分解。放射性出现在ATP末端的磷酸基团上，说明该磷酸基团容易脱离和结合。
11．(2016·山东潍坊高一期末)将萤火虫腹部末端的发光器切下，干燥后研成粉末。将粉末装入试管，滴加蒸馏水，使之混合，则有淡黄色荧光出现，2
min后荧光消失了。接着若在试管中滴加葡萄糖溶液，荧光不能恢复；如果滴一点ATP溶液，荧光恢复。下列相关叙述中，错误的是( B )
A．滴入蒸馏水发出荧光，是由于试管内有荧光物质和ATP
B．荧光消失是由于ATP水解酶的活性降低
C．滴加ATP溶液，荧光恢复，说明萤火虫发出荧光需要消耗ATP
D．滴加葡萄糖溶液，荧光不能恢复，说明葡萄糖不是直接能源物质
[解析] ATP是生物体内进行各项生命活动的直接能源物质，滴加蒸馏水发出荧光，是由于试管内有荧光物质和ATP；荧光消失是由于ATP被利用完；滴加ATP溶液，荧光恢复，说明萤火虫发出荧光需要消耗ATP；滴加葡萄糖溶液，荧光不能恢复，说明葡萄糖不是直接能源物质。综合分析可知，B项错误。
12．(2016·安徽合肥高三模拟)图中甲图表示三磷酸核苷的结构，乙图表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是( C )
甲
乙
A．甲图中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则表示GTP
B．ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能
C．UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的
D．人体成熟的红细胞中没有线粒体，但能产生ATP
[解析] UTP、GTP分子中的高能磷酸键是由ATP中高能磷酸键的断裂转化形成的，C项错误。
二、非选择题
13．根据反应式ATPADP＋Pi＋能量，回答下列问题：
(1)ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为__A～P～P～P__，在ATP转化为ADP的过程中，由于__远离A的那个高能磷酸__键断裂而释放出大量的能量。
(2)在植物的叶绿体内进行光合作用时，发生ADP转化为ATP过程所需能量来自__太阳能__；在生物体细胞进行呼吸作用时，上述反应进行的方向是__由右向左__，其能量来源于__有机物中的化学能__。
(3)在绿色植物细胞内，能产生ATP的场所是细胞内的__细胞质基质__、__线粒体__和__叶绿体__。
(4)在根吸收无机盐离子时，上述反应的方向是__由左向右__，能量用于__主动运输__。
(5)细胞内的吸能反应一般与__ATP水解__的反应相联系，由__ATP水解__提供能量；放能反应一般与__ATP的合成__相联系，释放的能量储存在ATP中。
[解析] 绿色植物进行光合作用合成ATP，合成ATP的能量来自太阳能。在进行呼吸作用时，葡萄糖等有机物氧化分解释放的能量用于合成ATP。细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。根吸收无机盐离子的方式为主动运输，需消耗ATP。
14．下图表示ATP水解产生ADP的过程，请回答下列问题。
(1)图中A表示__腺苷__，P代表
__磷酸基团__，ATP脱去两个磷酸基团后可作为__RNA__(物质)基本结构单位中的一种。
(2)图中①为__高能磷酸键__，其中蕴藏着__大量的化学能__。
(3)图中②为__能量__，若水解的ATP为1
mol，则②的量为__30.54_kJ__。
(4)催化该过程的酶与催化ATP再生的酶__不是__(填“是”或“不是”)同一种酶，在绿色植物细胞中ATP主要通过__光合作用、细胞呼吸__过程产生。
[解析] ATP分子结构简式为A—P～P～P，其中“～”表示高能磷酸键，其中蕴藏着大量的化学能，可以为生命活动供能，是生物体的直接能源物质。
15．某兴趣小组的同学设计了如下实验：
(1)实验材料和用具：
取自同一只蛙的两块活的腓肠肌、任氏液(两栖动物的生理盐水)、0.3
g/mL的葡萄糖溶液、ATP溶液、铜锌叉(可用来刺激肌肉)、载玻片、镊子等。
(2)实验步骤：
Ⅰ.用镊子将蛙的两块离体腓肠肌分别转移至滴有任氏液的载玻片上，并编号为A、B，然后用铜锌叉刺激离体肌肉，两块肌肉都出现了收缩现象。
Ⅱ.用铜锌叉间歇刺激肌肉A、B，直至肌肉都不再收缩为止。
Ⅲ.向丧失收缩功能的肌肉A上滴几滴0.3
g/mL的葡萄糖溶液，同时向丧失收缩功能的肌肉B上滴加等量的ATP溶液。
Ⅳ.然后用铜锌叉分别刺激两块肌肉A、B，观察肌肉A、B的收缩状况。
Ⅴ.实验结果：肌肉A没有出现收缩现象，肌肉B出现收缩现象。
分析实验，回答问题：
①该实验的目的是__验证ATP是直接供能物质(探究直接供能物质是ATP还是葡萄糖)__。
②步骤Ⅱ的处理目的是__消耗肌肉中原有的能量__。
③该实验的结论是__ATP是直接供能物质(ATP是直接供能物质，葡萄糖不是)__。第五章
细胞的能量供应和利用
第4节
能量之源——光与光合作用
一、选择题
1．金鱼藻是一种生活在水中的植物，在阳光照射下，叶片周围可以产生肉眼能看到的气泡。气泡中的主要成分是( A )
A．O2
B．CO2
C．CH4
D．H2
[解析] 阳光照射下，金鱼藻的光合作用强于呼吸作用，释放的气泡成份为O2。
2．在光合作用实验里，如果所用的水中有0.20%的水分子含18O，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为( B )
A．0.44%
B．0.20%
C．0.64%
D．0.88%
[解析] 考查光合作用过程中元素的转移。光合作用释放的O2全部来自参与光合作用的水，与参与光合作用的二氧化碳无关。
3．绿色植物在光合作用中，CO2的固定发生在( D )
A．有光条件下
B．无光条件下
C．红橙光和蓝紫光条件下
D．有光或无光条件下
[解析] CO2的固定为暗反应，有光、无光均可。
4．在一个密封的玻璃钟罩内，放有绿色植物，并养有以此植物为食的小动物，罩内有O2用18O原子为标记，每天给予光照。若干时间后，18O可在下列哪项自身组成的有机物中出现( B )
A．只在植物体内
B．动植物体内均有
C．只有动物体内
D．动植物体内均无
5．一般说来，光照增强，光合作用增强。但在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降。其原因是( D )
A．蒸腾作用太强，体内水分不足
B．酶的活性降低
C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应
D．气孔关闭，CO2不足
[解析] 光照增强，蒸腾作用随之增强，从而避免叶片灼伤，但炎热中午光照过强时，为了防止植物体内水分过度散失，造成萎蔫、干枯，通过植物进行适应性调节，气孔关闭(此时水分主要通过叶表面表皮细胞直接蒸发散失，降低叶表温度)。虽然光反应产生了足够的[H]和ATP，但因气孔关闭，CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少，影响了暗反应中葡萄糖的产生。
二、非选择题
6．如图为高等绿色植物光合作用图解，阅读图示，完成下列问题：
(1)①发生的场所是__叶绿体类囊体薄膜__，是光合色素存在的场所。
(2)④是__ATP__，其流动方向是__从类囊体薄膜流向叶绿体基质__。
(3)③是__C3__，若突然中断光照，其含量将__上升__。
(4)若用14C标记CO2中的C，则被标记的C存在于__C3和(CH2O)__。
[解析] (1)①发生在叶绿体类囊体薄膜上，属于光反应阶段。
(2)④是ATP，其流动方向是从类囊体薄膜流向叶绿体基质。
(3)若突然中断光照，光反应阶段减弱，CO2的固定正常进行，C3的含量上升。
(4)CO2和C5被固定形成2个C3分子，再被还原成(CH2O)，因此14C标记CO2中的C，则被标记的C存在于C3和(CH2O)中。
