2020-2021学年人教版生物必修一第5章细胞的能量供应和利用 单元练习( 含答案解析）

第5章细胞的能量供应和利用
一、选择题
（2020·专项）菹草是一种沉水植物，是草食性鱼类的良好天然饵料，为了能充分利用和开发菹草资源，科研人员研究了不同光照强度对菹草光合作用的影响，结果如图，并建议在实际生产中应通过调节水量使菹草生长于水深
左右，下列叙述错误的是
A．菹草叶肉细胞中叶绿素分布在叶绿体的基粒中
B．由图可知，菹草生长的最适光照强度约为
C．在光照强度为
时，菹草释放氧为
D．若将水深增加
左右，菹草的呼吸速率将下降
（2020·专项）科研人员检测晴朗天气下露地栽培和和棚栽培的油桃的光合速率
日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是
A．光照强度增大是导致
段、
段
增加的主要原因
B．致使
段、
段
下降的原因是气孔关闭
C．致使
段、
段
下降的原因是光照逐渐减弱
D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施
（2018·期末·广东深圳市）将酵母菌进行离心处理，然后在有氧的条件下进行以下模拟实验。最终能通过细胞呼吸产生
和
的试管是
A．甲和丁
B．乙和丙
C．甲和丙
D．乙和丁
（2020·专项）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是
A．蛋白质
B．
C．
D．
（2019·期末·浙江温州市）真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如图。下列叙述正确的是
A．阶段
为糖酵解，该阶段的产物是丙酮酸和物质①
B．阶段
为柠檬酸循环，该过程产生大量
C．阶段
和阶段
为阶段
提供
和
D．阶段
为电子传递链，有关酶存在于线粒体内膜上
如图是探究酵母菌呼吸方式的装置，下列说法不正确的是
A．
号装置用于测定酵母菌
消耗量，
号装置用于测定酵母菌
释放量
B．
号装置液滴不可能向右移动，
号装置液滴不可能向左移动
C．若
号装置液滴不移动，
号装置液滴向右移动，则酵母菌只进行无氧呼吸
D．若
号装置液滴向左移动，
号装置液滴不移动，则酵母菌只进行有氧呼吸
（2019·期末·甘肃兰州市安宁区）如图中图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的
溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图乙），以研究光合作用速率与
溶液浓度的关系。有关分析正确的是
A．在
段，随着
溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在
段，单独增加光照或温度或
溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在
点以后，因
溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的
溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
（2019·期中·天津天津市红桥区）在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时（如甲图
所示）可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物合，从而使酶失去催化活性。下列有关叙述不正确的是
A．曲线
表示没有酶抑制剂存在时的作用效果
B．曲线
表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低
C．曲线
、
酶促反应速率不再增加是酶处于饱和状态
D．竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似
（2019·期末·北京北京市朝阳区）科研人员研究温度对甲、乙两种植物净光合作用的影响，得到实验结果如下图。据图推测合理的是
A．甲植物和乙植物在
时，光合作用生成的有机物相等
B．温度长时间保持在
时，甲植物和乙植物都可以正常生长
C．
之前，限制乙植物净光合作用的主要外界条件是
浓度
D．若将甲、乙植物同置于凉爽地带，则受影响较大的是甲植物
（2020·模拟·上海上海市徐汇区）依据图所示的三羧酸循环运行原理判断：在有氧呼吸过程中，每分子葡萄糖能使三羧酸循环运行
A．一次
B．二次
C．三次
D．六次
（2019·单元测试）光合作用合成的主要有机物和释放出的气体分别是
A．
和
B．淀粉和
C．糖类和
D．脂肪和
（2019·单元测试）如图代表人体内有机物氧化分解过程（
代表彻底分解的产物）。下列说法错误的是
A．过程
②
发生于线粒体内
B．过程
②
产生的
多于过程
①
C．若
代表糖类，则
代表
和
D．若
代表氨基酸，则
代表
、
和尿素
（2019·专项）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．叶绿体中的色素分布在类囊体腔内
B．
在光下分解产生
的过程发生在基质中
C．
的固定过程发生在类囊体薄膜上
D．光合作用的产物——有机物是在基质中合成的
下列关于人体厌氧呼吸的叙述中，正确的是
A．氢和氧反应生成水
B．两个阶段都在细胞溶胶中进行
C．只有第二阶段可以生成
D．葡萄糖分解产生乙醇和二氧化碳
（2019·期中·甘肃临夏回族自治州临夏市）将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是
A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀
B．经管口
取样检测酒精和
的产生情况
C．实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查
D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口
连通
（2019·期中·北京北京市海淀区）馒头经过微生物的发酵过程（俗称发面）后，蓬松可口、容易消化，下列相关叙述错误的是
A．发面利用的是酵母菌
B．在发面过程中发生了有氧呼吸和无氧呼吸
C．造成面团鼓起来的物质是二氧化碳
D．用开水发面有利于提高发面速度
（2019·月考·天津天津市南开区）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为
C．在
范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是
（2019·期末·天津天津市南开区）下列实验中，需使用盐酸的是
观察植物细胞的质壁分离与复原
观察
和
在细胞中的分布
利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精
低温诱导植物染色体数目的变化
A．
B．
C．
D．
（2019·期末·北京北京市西城区）一个
分子中，含有的高能磷酸键和磷酸基团的数目分别是
A．
和
B．
和
C．
和
D．
和
（2019·期末·广东深圳市）下图是生物体内常见的一种生理作用图示，下列叙述不正确的是
A．②
的成分有可能是蛋白质
B．图中显示
①
具有高效性，反应完成后，①
的性质未发生改变
C．③
或
④
的生成速率可以表示酶促反应的速率
D．如果探究底物浓度对酶促反应速度的影响，②
的数量就是实验的自变量
二、综合题
（2019·期末·北京北京市海淀区）某研究小组对
、
两种纤维素酶进行了研究，结果如图所示，请回答下列问题：
(1)
本研究的目的是探究
对
、
两种纤维素酶活性的影响。
(2)
生物体产生的酶是一类具有
功能的有机物，其化学本质是
。本研究不能选用淀粉替代纤维素作为底物是因为酶具有
性的特点。
(3)
结果表明，在本研究的温度范围内，
酶和
酶的最适温度约为，且在最适温度条件下
酶活性
。
条件下，
酶发生
。
(4)
如图表示
时
酶作用下的反应物浓度随时间变化的曲线，请在图上绘出同等条件下，等量的
酶催化效果的大致曲线。
(5)
实验过程中，每个温度梯度每种酶至少应设置
组处理一致的平行实验，并对实验结果取平均值，这样做的目的是
。
(6)
针对
酶和
酶，请为该研究小组提出
项后续还应开展的研究课题
。
（2019·单元测试·北京北京市西城区）某植物净光合速率变化趋势如图所示。
据图回答下列问题：
(1)
当
浓度为
时，高光强下该植物的净光合速率为
。
浓度在
之间时，曲线
表示了净光合速率随
浓度的增高而增高。
(2)
浓度大于
时，曲线
和
所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是
。
(3)
当环境中
浓度小于
时，在图示的
种光强下，该植物呼吸作用产生的
量
（填“大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的
量。
(4)
据图可推测，在温室中，若要采取提高
浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑
这一因素的影响，并采取相应措施。
（2021·专项）为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对
品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为
组，
组在田间生长作为对照组，另
组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和
浓度等条件与对照组相同，与中午
测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：
回答下列问题：
(1)
根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是
，其依据是
；并可推测
，（填“增加”或“降低”）学科。
麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)
在实验组中，若适当提高第
组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是
。
(3)
小麦叶片气孔开放时，
进入叶肉细胞的过程
（填“需要”或“不需要”）载体蛋白，
（填“需要”或“不需要”）消耗
。
（2019·模拟·上海上海市徐汇区）回答下列有关植物光合作用的问题。
甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图甲所示。图乙表示甲种植物初夏某天在遮光
条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势。
据图回答下列问题。
(1)
光合作用过程中，水光解的作用是
。（多选）
A．提供
B．提供
C．使叶绿素分子活化
D．为合成
提供能量
(2)
在光照强度为
时，甲植物的净光合速率为
，表示此时甲植物的光合作用合成有机物的速率
（大于/等于/小于）呼吸作用消耗有机物的速率；当光照强度由
点到
这一阶段，限制净光合速率的主导因素主要影响光合作用的
阶段。当光照强度大于
时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是
。
(3)
甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是
，判断的依据是
。
(4)
图乙中，
时，在气孔导度、温度相对稳定条件下，净光合速率逐渐升高的主要原因是
。
(5)
据图乙分析，
和
净光合速率都逐渐降低。
i
时间段净光合速率降低的主要原因是
。（多选）
A．因气孔导度相对较小，
供应不足，光合作用减弱
B．因温度升高，呼吸作用增强
C．因光强强度减小，光合作用减弱
D．因温度、光强强度升高，光合作用减弱ii
请简述
时间段净光合速率降低的主要原因是
。
（2019·单元测试）阅读与酵母菌细胞呼吸有关的材料，回答下列问题。
为了探究酵母菌所进行的呼吸作用类型，请根据所给的实验材料和用具设计实验。
实验目的：探究酵母菌的呼吸类型。
实验原理：酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，但产物不同。
实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶两只、烧杯
个、两根弯曲的带有红色液滴的刻度玻璃管、
溶液、蒸馏水、凡士林。
（提示：假设酵母菌以葡萄糖作为呼吸底物）
(1)
实验方法：将实验材料和用具按图（装置
）安装好。如果想得到实验结论还必须同时设计对照实验，则对照实验装置（装置
）应用
代替
溶液。（装置如装置
，其他条件完全相同）
(2)
结果预测和结论：（①
④选填“左移”“右移”或“不移动”）
①
，②
，③
，④
。
(3)
人体细胞无氧呼吸的产物是
。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
【解析】叶绿体的基粒由类囊体堆叠而成，具有较大的膜面积，菹草叶肉细胞中叶绿素分布在叶绿体的基粒中，可以最大限度地吸收光能，A正确；光照强度约为
时，净光合速率最大，最有利于有机物的积累，B正确；在光照强度为
时，菹草的光合速率等于呼吸速率，不释放氧气，C错误；将水深增加
左右，沉水植物菹草处于温度较低的深水层，呼吸速率将下降，D正确。
【知识点】细胞呼吸与光合作用的综合应用、光照强度对光合作用的影响
2.
【答案】B
【解析】早晨日出后光照强度不断增大，使得露地栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培条件下的油桃在
段
下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量
，使大棚内密闭环境中
浓度迅速下降；而露地栽培的油桃在
段
下降，是因环境温度过高导致气孔关闭，吸收
减少。
时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致。适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥从而增加土壤中
浓度和矿物质含量是提高大田作物产量的可行性重要措施。
【知识点】二氧化碳浓度对光合作用的影响、光照强度对光合作用的影响、矿质元素对光合作用的影响
3.
【答案】B
【知识点】有氧呼吸
4.
【答案】D
【解析】核糖体是由蛋白质和核糖体
（）组成的，用蛋白酶处理核糖体之后，蛋白质已经被水解，但仍具有催化功能，说明发挥作用的物质是
。
【知识点】酶的本质
5.
【答案】D
【知识点】有氧呼吸
6.
【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
7.
【答案】C
【解析】方法一：
分析题图
曲线可知，在
段，随着
溶液浓度的增加叶片上浮时间缩短，说明随
溶
液浓度的增加，光合作用速率逐渐增大，A错误；
如果要在曲线
段对应的
浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：适当增加光照、适当提高温度，B错误；
因为
溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，所以在
点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长，C正确；
而光合作用可以产生氧气，所以细胞可以呼吸，D错误。
故选择C选项。
方法二：
题图中纵坐标是上浮至液面所用的时间，时间越短，说明单位时间内产生的氧气越多，说明光合作用强度越大。结合曲线分析，
段随着
溶液浓度的增加，光合作用增强，产生的氧气增多，叶圆片上浮所用时间变短，A错误；
从图中分析，
段
浓度已不再是制约光合作用的因素，因此单独增加
溶液浓度，不会提高光合作用速率，叶圆片上浮所用时间不会缩短，B错误；
由于
溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致整体代谢水平下降，叶圆片上浮所用时间变长，C正确；
叶圆片可以通过光合作用产生氧气，整个实验过程中叶片能进行呼吸作用，D错误。
故选择C选项。
【知识点】二氧化碳浓度对光合作用的影响
8.
【答案】B
【解析】A
正确：曲线
表示没有酶抑制剂存在时的作用效果，有抑制剂时催化效率降低；
B
错误：增加底物浓度不能使得酶的催化效率恢复到和没有抑制剂时酶的催化效果，表明曲线
表示在非竞争性抑制剂作用下酶部分失去催化作用且不能被底物恢复；
C
正确：曲线
、
酶促反应速率不再增加是酶处于饱和状态；
D
正确：竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似。
【知识点】酶的抑制剂对酶促反应的影响
9.
【答案】B
【知识点】温度对细胞呼吸的影响、温度对光合作用的影响、细胞呼吸与光合作用的综合应用
10.
【答案】B
【解析】B
正确：由于
分子葡萄糖能形成
分子丙酮酸，丙酮酸脱羧后，形成
化合物参与三羧酸循环，因此每分子葡萄糖能使三羧酸循环运行
次。
【知识点】有氧呼吸
11.
【答案】C
【知识点】光合作用的过程
12.
【答案】D
【解析】图中的
是有机物，
是
和水，若
代表氨基酸，首先脱氨基形成丙酮酸，再形成乙酰辅酶
，再产生
、
，没有尿素。
【知识点】有氧呼吸
13.
【答案】D
【解析】叶绿体中的色素分布在类囊体膜上，故A错误；
在光下分解为
和
的过程发生在基粒上，故B错误；
的固定过程发生在叶绿体基质中，故C错误；光合作用的产物——有机物是在叶绿体基质中合成的，故D正确。
【知识点】碳反应
14.
【答案】B
【知识点】乳酸发酵
15.
【答案】B
【解析】A
正确：将果酒发酵装置改装成用于探究酵母菌呼吸方式的装置，改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口
连通，以检测酵母菌产生的气体成分；
B
错误：经管口
取样只能检测酒精的产生情况；
C
正确：实验开始前，需对改装后装置的气密性进行检查；
D
正确：探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式时，需打开阀
,为酵母菌提供充足的氧气。
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
16.
【答案】D
【知识点】有氧呼吸与无氧呼吸的综合应用
17.
【答案】D
【知识点】温度对细胞呼吸的影响、温度对光合作用的影响
18.
【答案】D
【知识点】植物细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验试剂、低温诱导植物染色体数目变化的实验步骤与操作、观察DNA和RNA在细胞中分布的实验试剂、探究酵母菌的呼吸方式
19.
【答案】A
【知识点】ATP的结构
20.
【答案】B
【解析】A
正确：图示为分解反应，蛋白质可以被分解，②
的成分有可能是蛋白质；
B
错误：酶的催化作用具有高效性，而且反应前后性质不会发生改变，但从图中只能看到酶的专一性，没有无机催化剂做比较，看不出高效性；
C
正确：反应速率可以用单位时间内反应物的消耗速率或者生成物的生成速率来表示；
D
正确：探究底物浓度对酶促反应速度的影响，②是底物，其数量就是实验的自变量。
【知识点】酶的作用及作用机理、酶的专一性
二、综合题
21.
【答案】
(1)
温度
(2)
催化；蛋白质或
；专一
(3)
；高于
酶；变质失活
(4)
(5)
减少误差对实验结果的影响
(6)
对
、
两种纤维素酶活性的影响
【解析】
(1)
已知
、
为纤维素酶，图示为温度与酶活性的关系图，可以看出本研究的目的是探究温度对
、
两种纤维素酶活性的影响。
(2)
酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，可降低物质的活化能，从而提高反应速度；绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是
。酶的主要特性表现为专一性、高效性、作用条件温和，所以本研究不能选用淀粉替代纤维素作为底物是因为酶具有专一性的特点。
(3)
由图中曲线可知，在研究的温度范围内，
、
酶的最适温度约为
,且在最适温度下，
酶活性高于
酶。
时，酶活性为
，即高温条件下酶变质失活。
(4)
已知温度条件相同时，
酶活性高于
酶，所以在
等量
、
酶作用下，
酶的催化能力强于
酶，作用时间短于
酶，即反应物浓度下降速率快于
酶，如图示：
(5)
为减少误差对实验结果的影响，实验过程中，每个温度梯度毎种酶至少应设置
组处理一致的平行实验，并对实验结果取平均值。
(6)
根据以上研究，还可以探究
对
、
两种纤维素酶活性的影响。合理即可。
【知识点】实验设计、温度对酶促反应的影响、实验设计（平行重复原则）、实验设计（实验结果）、实验设计（实验目的）、酶的专一性、实验设计（实验结论）、酶的本质
22.
【答案】
(1)
；
、
、
(2)
光强
(3)
大于
(4)
光强
【解析】
(1)
由图可知，当
浓度为
时，高光强下该植物的净光合速率为
，
浓度在
之间时，曲线
、
、
均有所上升，说明该浓度范围内，净光合速率随
浓度的增高而增高。
(2)
当
浓度大于
时，曲线
和
表示的净光合速率不再增加，曲线
表示的净光合速率比二者高且仍可小幅度增加，此时限制
、
曲线上升的环境因素是光照强度。
(3)
当环境中的
浓度小于
时，光合速率小于呼吸速率，呼吸作用产生的
的量大于光合作用吸收的
的量。
(4)
据图可知
浓度和光照强度都会影响净光合速率，从而影响植物的产量，所以除提高
浓度外，还需要考虑光照强度。
【知识点】光照强度对光合作用的影响、二氧化碳浓度对光合作用的影响、细胞呼吸与光合作用的综合应用
23.
【答案】
(1)
湿度（或答相对湿度）；在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大；增加
(2)
四；该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度
(3)
不需要；不需要
【知识点】温度对光合作用的影响、水对光合作用的影响
24.
【答案】
(1)
ABD
(2)
等于；光反应阶段；甲
(3)
甲；光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
(4)
此时光照强度逐渐增强
(5)
i
AB
ii
光强强度逐渐减小，温度逐渐降低
【知识点】细胞呼吸与光合作用的综合应用、光照强度对光合作用的影响、温度对细胞呼吸的影响、二氧化碳浓度对光合作用的影响、光反应、温度对光合作用的影响
25.
【答案】
(1)
等量蒸馏水（无等量不可）；
(2)
①左移；②右移；③左移；④右移
(3)
乳酸
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式、实验设计（实验结论）、实验设计（实验预期）、乳酸发酵