第5章 细胞的能量供应和利用A卷（解析版）

第5章细胞的能量供应和利用A卷一、单项选择题(本大题共15小题，每小题4分，共60分)1．有关酶的叙述，正确的是(　　)A．酶都是蛋白质，其合成场所是核糖体B．酶的数量因化学反应而减少C．酶只有在生物体内才能起催化作用D．酶与无机催化剂催化反应的原理相同【答案】D【解析】酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA；酶可以反复起作用，不会随反应的进行而消耗；只要条件适宜，酶在细胞内外都能起作用；酶与无机催化剂催化反应的原理相同，都是降低化学反应的活化能。2．德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨、加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后冒出气泡，糖液居然变成了酒。根据以上实验，分析得出的结论错误的是(　　)A．葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化B．将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶C．研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放D．该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质【答案】D【解析】葡萄糖变成酒的过程中有气泡生成，发生了化学变化；催化该化学变化进行的是酵母细胞内产生的酿酶；研磨有利于酿酶的释放；毕希纳所做的实验，不能证明酶的化学本质是蛋白质。3．酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(　　)A．酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关B．绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示C．麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解D．将胃蛋白酶加入到pH＝10的溶液中，其空间结构会改变【答案】A【解析】 酶具有一定可变的几何形状，酶的活性部位与底物结合形状发生改变发挥催化作用，作用完成后恢复原状，其形状与底物的结合有关；酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其催化作用的强弱可以用酶活性来表示；酶具有专一性，麦芽糖酶可以催化麦芽糖水解，不能催化蔗糖水解；酶在过酸或过碱的溶液中会发生变性失活，胃蛋白酶的最适pH为1.5左右，加入pH＝10的溶液中会使酶变性，空间结构发生改变。4．现有3支试管甲、乙、丙，先向各试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列说法错误的是(　　)A．实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀B．甲和丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响C．实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀D．甲和乙试管对照，说明酶具有专一性【答案】A【解析】实验结果是甲试管内出现了砖红色沉淀，乙、丙试管内不出现砖红色沉淀，A错误，C正确；甲和丙试管对照，自变量是温度，故说明酶的活性受温度的影响，B正确；甲和乙试管对照，甲试管中的唾液淀粉酶可催化淀粉水解，而乙试管中的胃蛋白酶不能水解淀粉，故可说明酶具有专一性，D正确。5．ATP的结构示意图如下，①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列有关叙述正确的是(　　)A．物质①表示鸟嘌呤B．化学键②断裂的化学反应属于吸能反应C．在ATP－ADP循环中③可重复利用D．若化学键④断裂，则左边的化合物是ADP【答案】C【解析】图中①表示腺嘌呤；②表示高能磷酸键，化学键②断裂的化学反应属于放能反应；③表示磷酸，在ATP－ADP循环中③可重复利用；若化学键④断裂，则左边的化合物是AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。6．ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是(　　) ①腺苷很容易吸收能量和释放能量　②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合　③第三个磷酸基团(远离腺苷的那个)很容易从ATP上脱离，使ATP转化为ADP，同时释放能量　④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)，使ADP转变成ATPA．①③　　　　　　　B．②④C．③④D．①④【答案】C【解析】ATP含有一个腺苷、三个磷酸基团、一个普通化学键、两个高能磷酸键，ATP水解时第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)断裂，储存在高能磷酸键中的能量释放出来，ATP转化为ADP。在有关酶的催化下，ADP与Pi结合，吸收能量，又可形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)，ADP又转化为ATP。7．下列关于有氧呼吸的叙述正确的是(　　)A．有氧呼吸时，生成物水中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水C．有氧呼吸第二阶段也能产生少量ATPD．有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中【答案】C【解析】有氧呼吸时，生成物水中的氢来自葡萄糖和反应物水；有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水，释放大量能量；有氧呼吸第二阶段也释放少量能量，并产生少量ATP；葡萄糖有氧呼吸所释放的能量大多数以热能形式散失，只有小部分储存在ATP中。8．如图是某动物体细胞呼吸的过程，有关叙述错误的是(　　)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ATPD．植物细胞也能进行该过程【答案】C【解析】 4、6分别是水和氧气，分别参与第二阶段和第三阶段；3是二氧化碳，产生于线粒体基质进行的第二阶段；产生的8大部分以热能的形式散失，少部分用于合成ATP；植物细胞也能进行有氧呼吸过程。9．下列有关细胞呼吸原理在生产、生活中的应用，正确的是(　　)A．创可贴要透气是为了促进伤口部位细胞的有氧呼吸B．中耕松土有利于根细胞有氧呼吸，从而促进对水的吸收C．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清D．稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生乳酸而腐烂【答案】C【解析】用透气纱布包扎伤口，可增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，从而抑制厌氧菌的大量繁殖；中耕松土能够增加土壤的通气量，有利于植物的根系进行有氧呼吸，并能促进其吸收土壤中的无机盐；较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖，所以伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时到医院注射破伤风抗毒血清；稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生酒精而腐烂。10．如图曲线①、曲线②描述的是环境因素与呼吸作用的关系，下列叙述错误的是(　　)A．曲线①代表无氧呼吸，氧浓度为10%时无氧呼吸停止B．曲线②代表有氧呼吸，且在一定范围内随氧浓度增大呼吸作用强度不断增强C．图中曲线②最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制D．图中两曲线的交点说明，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相同【答案】D【解析】随氧浓度增大CO2的释放量降低，所以曲线①代表无氧呼吸，氧浓度为10%时CO2释放量为0，说明此时无氧呼吸停止；曲线②代表有氧呼吸，且在一定范围内随氧浓度增大呼吸作用强度不断增强，但是当氧浓度达到一定值时，曲线②不再上升；图中曲线②最终趋于平衡，细胞呼吸强度不再增大，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制；图中两曲线的交点说明，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为1∶3。11．下列适用于绿叶中色素的提取和分离实验的正确装置图是(　　) 【答案】D【解析】纸层析时要注意滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解在层析液中，A、C错误；滤纸条下端未剪去两角，B错误；D中滤纸条下端剪去了两角，滤液细线没有触及层析液，正确。12．下列关于色素的提取和分离实验，叙述错误的是(　　)A．研磨绿叶时加入无水乙醇的目的是溶解并提取色素B．滤液细线不能触及层析液是为了防止色素溶解于其中C．观察到色素条带最宽和最窄的分别是叶绿素a和叶黄素D．观察到扩散最快和最慢的色素分别是胡萝卜素和叶绿素b【答案】C【解析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以研磨绿叶时加入无水乙醇的目的是溶解并提取色素；层析液是由有机溶剂组成的混合物，因此滤液细线不能触及层析液是为了防止色素溶解于其中；叶绿素a含量最多，胡萝卜素含量最少，因此观察到色素条带最宽和最窄的分别是叶绿素a和胡萝卜素；胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，因此扩散得最快，叶绿素b在层析液中的溶解度最小，所以扩散得最慢。13．晴天的中午在叶肉细胞中，CO2的产生和固定场所分别是(　　)①类囊体薄膜　②叶绿体基质　③线粒体内膜　④线粒体基质A．③①　　　　　　　B．④②C．①②D．④③【答案】B【解析】晴天中午叶肉细胞进行有氧呼吸和光合作用，CO2的产生是在有氧呼吸的第二阶段，此过程发生在线粒体基质中；CO2的固定是在光合作用的暗反应阶段，是在叶绿体基质中进行的。14．下列关于绿色植物光合作用光反应和暗反应的叙述，正确的是(　　)A．光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应可为光反应提供ADP和PiB．光反应在光下进行，暗反应在暗处进行C．光反应的场所是叶绿体基质，暗反应的场所是类囊体薄膜D．光反应完成能量转化过程，暗反应完成物质转变过程【答案】A【解析】光反应可以为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应可以为光反应提供NADP＋ 、ADP和Pi；光反应必须有光才能进行，暗反应有光无光都可以进行；光反应的场所是类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质；光反应与暗反应都可以完成能量的转化和物质的转变。15．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是(　　)A．曲线a→b点，叶绿体中C3浓度降低B．b→d点，叶绿体中C5浓度升高C．曲线a→b点，叶绿体中C5生成速率降低D．d点时，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等【答案】C【解析】曲线中a点转向b点时，光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP增加，促进暗反应中C3还原，导致叶绿体中C3浓度降低；曲线中b点转向d点时，CO2浓度降低，CO2用于暗反应中和C5固定生成C3的反应减弱，因此叶绿体中C5浓度升高；曲线中a点转向b点时，光照强度增强，光反应产生的[H]和ATP增加，促进暗反应中C3还原，导致叶绿体中C3浓度降低，相对应的C5生成速率升高；曲线中d点为光饱和点，限制光合速率的环境因素可能有CO2浓度和温度等。二、综合题(本大题共4小题，共40分)16．下面三个图中的曲线是某研究小组围绕探究过氧化氢分解条件而获得的实验结果。试回答下列有关问题：(1)图1、2、3所代表的实验中，实验自变量依次为______________、______________、______________。(2)根据图1可以得出的实验结论是____________________________________________。(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是__________________________________________。(4)根据你的理解，图3曲线纵坐标最可能代表____________________________________。【解析】(1)图1的两条曲线中一组加入过氧化氢酶，另一组加入Fe3＋ ，所以自变量为催化剂的种类，图2、3中只有一条曲线，则横坐标即为自变量。(2)图1中两条曲线对比，加过氧化氢酶的反应速率快，而并未改变平衡点，说明酶具有高效性。(3)图2中bc段反应速率不再变化，而过氧化氢是过量的，因此酶数量(浓度)是限制因素。(4)图3中横坐标为温度，而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反，所以应表示反应物剩余量的多少。【答案】(1)催化剂种类　过氧化氢浓度　温度　(2)酶的催化作用具有高效性　(3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制　(4)溶液中过氧化氢的剩余量17．如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：(1)A瓶加入的试剂是__________，其目的是__________________________________，B中酵母菌细胞呼吸的场所为____________________。(2)乙装置的酵母菌产生CO2部位是____________。酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是：前者____________________________。如果把18O2充入甲装置，则酵母菌内最先出现18O2标记的化合物是__________。(3)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是________________________________________________________________________。(4)图中装置有无错误之处，如果有请在相应的图中加以改正。【解析】(1)A瓶加入的试剂是NaOH溶液，其目的是吸收空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰；B中酵母菌进行有氧呼吸，所以细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。(2)乙装置的酵母菌进行无氧呼吸，其产生CO2部位是细胞质基质。酵母菌属于真核生物，乳酸菌属于原核生物，两者在结构上最主要的区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核。如果把18O2充入甲装置，则酵母菌内最先出现18O2标记的化合物是水，即第三阶段与[H]结合生成的水。(3)D瓶应封口放置一段时间后，消耗尽装置中的氧气，形成无氧环境，再连通E瓶，其原因是确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的。(4)由B瓶通入C瓶的玻璃管应插入C瓶液面下，否则不能很好地检测实验结果。【答案】(1)NaOH溶液　排除空气中CO2对实验结果的干扰　细胞质基质和线粒体　(2)细胞质基质　有核膜包被的细胞核　水　(3)确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的(4)如图 18．美国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：(1)描述B情况下细菌的分布情况如何：________________________________，如此分布是因为光合作用释放了________。(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在______________、________________________。(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？_________________________________，在________点的细菌特别多。【解析】(1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的场所为叶绿体，色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而酶有的分布在类囊体上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)在C实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三区，而在红光点和蓝光点的好氧细菌远远多于绿光点。【答案】(1)细菌集中分布在叶绿体周围　O2　(2)叶绿体　类囊体的薄膜上　类囊体上和基质中(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响　红光和蓝光19．甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是________。 (2)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_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。【解析】(1)由曲线图可知，光照强度大于a时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲线图可知，在低光照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12点，温度较高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2明显减少，抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。【答案】(1)甲　(2)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(3)乙　(4)CO2