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單元質檢卷三　細胞的能量供應和利用 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題包括8小題,每小題8分,共64分) 1.(2018江西南昌二中期末)ATP合酶是合成ATP所需的催化酶,分子結構由凸出于膜外的親水性頭部和嵌入膜內的疏水性尾部組成。當H+順濃度梯度穿過ATP合酶,使ADP與Pi形成ATP。下列關于ATP合酶的分析,錯誤的是(　　) A.可推測原核生物的細胞內沒有ATP合酶 B.線粒體內膜、葉綠體類囊體膜上有ATP合酶 C.ATP合酶既具有催化作用,也具有運輸作用 D.ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP需要溫和的條件 2.(2018江西撫順七校月考)在甲、乙、丙三支試管中分別加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液,在不同的溫度條件下(均低于最適溫度)反應,產物量隨時間的變化曲線如下圖所示。據(jù)此判斷,下列敘述正確的是(　　) A.三支試管隨著反應的進行,酶促反應速率均不斷下降 B.甲、乙、丙三支試管所處的溫度為甲<乙<丙 C.適當提高甲試管的溫度,則A點上移 D.不同濃度的底物導致乙、丙兩試管中反應速率不同 3.科學家從線粒體中分離出一種可溶性蛋白質,并且發(fā)現(xiàn)該物質(簡稱F)不僅在能量儲存過程中起著重要作用,而且還是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復合體。生化實驗還證實,當某些物質存在時,F還可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸。下列相關敘述錯誤的是(　　) A.物質F水解ATP的過程可能需要其他物質共同參與 B.物質F同時具有類似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性 C.線粒體中若缺少物質F,ADP可能無法與磷酸結合形成ATP D.線粒體中形成ATP所需要的能量直接來源于葡萄糖的分解 4.將一份剛采摘的新鮮藍莓用高濃度的CO2處理48 h后,儲藏在溫度為1 ℃的冷庫內,另一份則始終在1 ℃的冷庫內儲藏。從采后算起每10 d取樣一次,測定其單位時間內CO2釋放量(mol)和O2吸收量(mol),計算兩者的比值得到如下圖所示曲線。下列結論正確的是(　　) A.儲藏前用CO2處理后的藍莓無法進行無氧呼吸 B.第10 d時,細胞中的ATP完全來自線粒體 C.第20 d未處理組藍莓產生的酒精量高于CO2處理組 D.第40 d未處理組藍莓有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多 5.(2018湖南雙峰一中月考)下圖是小麥種子萌發(fā)形成幼苗后的生長情況。下列相關說法不正確的是(　　) A.該實驗探究的可能是有無光照對幼苗生長的影響 B.10 d后白光下的幼苗體內消耗ADP的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質 C.前10 d光照對幼苗的生長有抑制作用 D.白光條件下的幼苗體內有機物的量一直在增加 6.(2018青海西寧月考)下列關于光合作用和有氧呼吸過程的敘述,錯誤的是(　　) A.光合作用光反應階段的產物可為有氧呼吸第三階段提供原料 B.有氧呼吸第三階段的產物可為光合作用光反應階段提供原料 C.兩者產生氣體的階段都有水參與 D.兩者產生氣體的階段都與生物膜有關 7.(2018湖北武漢部分學校起點調研)下圖表示植物細胞代謝的過程,下列有關敘述正確的是(　　) A.過程①表示滲透吸水,對過程④⑤⑥⑦⑧⑨研究,發(fā)現(xiàn)產生的能量全部儲存于ATP中 B.過程④發(fā)生在細胞質基質中,過程②產生的能量可用于礦質離子的吸收過程 C.過程③產生的C6H12O6中的氧來自H2O和CO2,過程⑧可在根尖細胞中發(fā)生 D.就整個植株來說,若過程②O2的釋放量小于過程⑨O2的吸收量,該植物體內有機物的量將減少 8.(2018湖南名校聯(lián)盟聯(lián)考)在CO2濃度一定、溫度適宜的環(huán)境中,測定植物葉片在不同光照條件下CO2的吸收或釋放量,結果如下表(表中負值表示CO2釋放,正值表示CO2吸收),下列選項正確的是(　　) 光照強度klx 2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0 CO2[mg(100cm2h)-1] -2.0 2.0 6.0 10.0 12.0 12.0 A.光照強度在8.0~9.0 klx之間時,細胞內合成ATP的速率不變 B.光照強度在2.0 klx時,細胞內不進行光合作用 C.光照強度在8.0 klx時,細胞既吸收二氧化碳又吸收氧氣 D.超過9 klx時,光合作用速率不再增加,主要是受外界CO2濃度的制約 二、非選擇題(本題包括3小題,共36分) 9.(12分)小麥含有α-淀粉酶和β-淀粉酶兩種淀粉酶,其中α-淀粉酶耐熱不耐酸,70 ℃加熱15 min仍能保持活性,pH<3.6會失活,而β-淀粉酶耐酸不耐熱,70 ℃加熱15 min會失活。在測定種子中淀粉酶的活性時,讓其中的一種酶失活就能測出另一種酶的活性,下表為某實驗小組測定小麥淀粉酶活性的實驗步驟,回答下列問題。 操作步驟 操作項目 α-淀粉酶活力測定 總淀粉酶活力測定 A1 A2 B1 B2 ① 淀粉酶原液/mL 1.0 1.0 0 0 ② 操作步驟X X ③ 淀粉酶原液/mL 0 0 1.0 1.0 ④ 預保溫 將各試管和淀粉酶置于40 ℃恒溫水浴保溫10 min ⑤ pH=5.6的緩沖液/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 ⑥ NaOH溶液/mL 4.0 0 4.0 0 ⑦ 1%的淀粉溶液 2.0 2.0 2.0 2.0 ⑧ 保溫 置于40 ℃恒溫水浴保溫10 min ⑨ NaOH溶液/mL 0 4.0 0 4.0 (1)淀粉酶能催化淀粉水解為還原糖,淀粉酶的活性可以用　　　　　　　　　　　　來表示,α-淀粉酶耐熱不耐酸,β-淀粉酶耐酸不耐熱,造成兩種酶的性質不同的直接原因是　　　　　　　。 (2)第②步的操作是　　　　　　　　　　　　　　,第⑧步中保溫時間過長,可能導致酶活性測定不準確,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)第⑥步和第⑨步均加入了NaOH溶液,兩次加入NaOH溶液的目的是不同的,試闡述其目的分別是什么。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 10.(10分)(2019湖北襄陽調研)下圖甲表示小球藻的某生理過程,科學家向小球藻培養(yǎng)液中通入放射性14CO2。在不同條件下連續(xù)測量小球藻細胞中14C標記的圖甲中三種化合物的相對量,其變化曲線如圖乙所示。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖甲所示生理過程發(fā)生在　　　　　　　　　　中,若使該過程持續(xù)穩(wěn)定地進行,必須由光反應持續(xù)提供　　　　　　　　　　　　。 (2)圖乙曲線a、b、c分別表示圖甲中化合物　　　　　、　　　　　　　　　和　　　相對量的變化。 (3)曲線a有兩次上升過程,參照圖甲分析原因分別是:光照條件下,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　使其上升;突然停止光照,　　　　　　　　　　　　　　　　　　,14CO2繼續(xù)被固定,使其再次上升。 11.(14分)(2018廣東化州二模)科學家從發(fā)菜藻體中分離出細胞進行液體懸浮培養(yǎng)。通過實驗測定了液體懸浮培養(yǎng)條件下溫度對離體發(fā)菜細胞的光合與呼吸速率的影響,其他條件均正常,結果如下圖所示。請分析作答下列問題。 (1)發(fā)菜細胞與水綿細胞相比,最根本的區(qū)別是發(fā)菜細胞　　　　　　　　　　　　　　　　。據(jù)圖分析,離體發(fā)菜細胞生長的最適溫度是　　　℃。 (2)據(jù)圖可知離體發(fā)菜細胞的光合作用和細胞呼吸都受溫度的影響,其中與　　　　　　　　有關的酶的最適溫度更高,光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是　　　　℃。 (3)若在持續(xù)保持溫度為35 ℃的條件下,長時間每天12 h光照、12 h黑暗交替,離體發(fā)菜細胞　　　　(填“能”或“不能”)正常生長,原因是　　。 (4)在離體發(fā)菜細胞培養(yǎng)過程中,當其他條件不變突然增強光照時,短時間內細胞中C3的含量將減少,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  單元質檢卷三　細胞的能量供應和利用 1.A　原核生物的細胞需要進行細胞呼吸,產生ATP為各項生命活動供能,而ATP合酶是合成ATP所需的催化酶,故可推測原核生物的細胞內有ATP合酶,A項錯誤;線粒體內膜、葉綠體類囊體膜上都有ATP的合成,有ATP合酶,B項正確;從“ATP合酶是合成ATP所需的催化酶”可知,ATP合酶具有催化作用,從“當H+順濃度梯度穿過ATP合酶”可推測,ATP合酶具有運輸作用,C項正確;細胞內酶催化都需要溫和的條件,D項正確。 2.A　由圖分析可知隨著時間的延長,每條曲線的斜率下降,所以酶促反應速率都下降,A項正確。因為是低于最適溫度,甲的反應速率最大,所以反應溫度應是甲>乙>丙,B項錯誤。適當提高甲試管的溫度,平衡點不變,A點不會上移,C項錯誤。不同的溫度導致乙和丙試管中的反應速率不同,D項錯誤。 3.D　由題干可知,在某些物質存在時,F還可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸,A項正確;題干信息顯示,F是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復合體,且F可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸,故F同時具有類似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性,B項正確;由于F是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復合體,線粒體中若缺少它,ADP可能無法與磷酸結合形成ATP,C項正確;線粒體中形成ATP所需要的能量來自丙酮酸的分解和[H]與氧氣的結合,葡萄糖不能進入線粒體分解,D項錯誤。 4.C　根據(jù)曲線中第10 d后CO2與O2的比值大于1,可知儲藏前用CO2處理后的藍莓可進行無氧呼吸;第10 d時CO2與O2的比值等于1,細胞只進行有氧呼吸,此時細胞內ATP來自線粒體和細胞質基質;第20 d,未處理組藍莓的CO2與O2的比值更大,說明未處理組藍莓無氧呼吸釋放的CO2量更多,因此,未處理組藍莓無氧呼吸產生的酒精量高于CO2處理組;第40 d,未處理組藍莓的CO2與O2的比值為2,假設有氧呼吸吸收的O2量為a,則有氧呼吸釋放的CO2量為a,無氧呼吸釋放的CO2量也為a,根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應式,可以得出有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量分別為a/6、a/2。 5.D　本題中的自變量是有無光照,因變量是幼苗長度,因此該實驗探究的可能是有無光照對幼苗生長的影響,A項正確;10 d后白光下葉子變綠,說明白光下的幼苗體內能進行光合作用和細胞呼吸,因此消耗ADP的場所(即合成ATP的場所)有葉綠體、線粒體和細胞質基質,B項正確;由圖可知前10 d黑暗下的幼苗長度比白光下的幼苗長度要長,說明前10 d光照對幼苗的生長有抑制作用,C項正確;前10 d幼苗沒有變綠,缺乏葉綠素,只能進行細胞呼吸消耗有機物,此時白光條件下的幼苗體內有機物的量一直在減少,D項錯誤。 6.D　光合作用光反應階段的產物——氧氣可為有氧呼吸第三階段提供原料,生成水,釋放大量能量,A項正確;有氧呼吸第三階段的產物——水可為光合作用光反應階段提供原料,光解后產生[H]和氧氣,B項正確;光合作用水光解后產生氧氣,有氧呼吸第二階段水參與反應產生二氧化碳氣體,C項正確;光合作用水光解產生氧氣發(fā)生在類囊體薄膜上,有氧呼吸第二階段產生二氧化碳氣體發(fā)生在線粒體基質中,與生物膜無關,D項錯誤。 7.D　①表示細胞滲透吸水,④表示有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段,⑤⑥分別表示不同類型無氧呼吸的第二階段,⑦⑧⑨表示有氧呼吸的第二、第三階段,對過程④⑤⑥⑦⑧⑨研究,發(fā)現(xiàn)產生的能量一部分儲存于ATP中,其余以熱能形式散失,A項錯誤。④發(fā)生在細胞質基質中,②表示光合作用的光反應階段,光反應產生的ATP只能用于暗反應,不能用于植物對礦質離子的吸收,B項錯誤。過程③產生的C6H12O6中的氧全部來自CO2,過程⑧(有氧呼吸的第二階段)可在根尖細胞中發(fā)生,C項錯誤。若圖中過程②(光反應階段)O2的釋放量小于過程⑨(有氧呼吸的第三階段)O2的吸收量,即凈光合作用量<0,則該植物體內有機物的量將減少,D項正確。 8.D　光照強度在8.0~9.0 klx之間時,CO2的吸收量增加,說明光合作用增強,細胞內合成ATP的速率增加,A項錯誤;光照強度在2.0 klx時,釋放CO2,可能是光合作用強度小于細胞呼吸強度,B項錯誤;光照強度在8.0 klx時,細胞吸收二氧化碳,說明光合作用強度大于細胞呼吸,細胞不吸收氧氣,C項錯誤;超過9 klx時,光合作用速率不再增加,此時溫度適宜,主要是受外界CO2濃度的制約,D項正確。 9.答案(1)單位時間內淀粉的水解量或單位時間內還原糖的生成量　兩種酶的蛋白質空間結構存在差異 (2)70 ℃加熱15 min　保溫時間過長,底物已經徹底水解,無法準確獲得反應時間 (3)第⑥步中加入NaOH溶液的目的是使酶失活,設置對照組;第⑨步中加入NaOH溶液的目的是使酶失活,以控制反應時間 解析(1)淀粉酶能催化淀粉水解為還原糖,因此淀粉酶的活性可以用單位時間內淀粉的水解量或單位時間內還原糖的生成量表示;兩種淀粉酶的化學本質都是蛋白質,由于蛋白質的結構不同,導致兩種酶對溫度、pH的反應不同。 (2)由于α-淀粉酶耐熱不耐酸,70 ℃加熱15 min仍能保持活性,而β-淀粉酶耐酸不耐熱,70 ℃加熱15 min會失活,因此第②步的操作X是“70 ℃加熱15 min”;第⑧步中若保溫時間過長,底物已經徹底水解,無法準確獲得反應時間。 (3)該實驗步驟⑥中在A1和B1組中加入NaOH溶液的目的是使酶失活,使A1和B1組作為對照組;而實驗步驟⑨在A2和B2組中加入NaOH溶液的目的是使酶失活,以控制反應時間。 10.答案(1)葉綠體基質　[H]和ATP (2)C3　(CH2O)　C5 (3)小球藻吸收培養(yǎng)液中14CO2并逐漸合成14C標記的C3　14C標記的C3不能繼續(xù)還原 解析(1)圖甲所示生理過程發(fā)生的暗反應在葉綠體基質中進行,若使該過程持續(xù)穩(wěn)定地進行,必須由光反應持續(xù)提供ATP和[H]。 (2)圖乙中,由光照轉為黑暗,光反應減弱,產生的ATP和[H]減少,C3的還原量減少,合成有機物減少,C3的量得到積累,相反的,因為C5的來源減少,所以總體C5的量減少,故a、b、c分別表示圖甲中化合物C3和(CH2O)和C5。 (3)曲線a有兩次上升過程,參照圖甲分析原因分別是:光照條件下,小球藻吸收培養(yǎng)液中的14CO2并逐漸合成14C標記的C3,使其上升;突然停止光照,14C標記的C3不能繼續(xù)被還原,14CO2繼續(xù)被固定,使其再次上升。 11.答案(1)沒有核膜包被的細胞核　25 (2)細胞呼吸　45 (3)不能　35 ℃時離體發(fā)菜細胞的真實光合速率是呼吸速率的2倍,離體發(fā)菜細胞進行12 h光合作用制造的有機物量等于24 h細胞呼吸消耗的有機物量,因此一晝夜有機物積累量為0,所以不能正常生長 (4)增強光照,細胞中ATP和[H]的量增加,C3的還原加快 解析(1)發(fā)菜是原核生物而水綿是真核生物,它們最根本的區(qū)別是發(fā)菜沒有以核膜包被的細胞核。由圖分析可知光下放氧速率代表了凈光合作用,黑暗條件下代表的是呼吸速率,所以離體發(fā)菜細胞生長的最適溫度是凈光合速率最大所對應的溫度,即25 ℃。 (2)由圖可知與細胞呼吸有關的酶的最適溫度更高,因為圖中呼吸速率還在上升,光合速率和呼吸速率相等時凈光合速率應為0,即圖中的45 ℃。 (3)由圖可知35 ℃時凈光合速率和呼吸速率相同,即其真實光合速率是呼吸速率的2倍,離體發(fā)菜細胞進行12 h光合作用制造的有機物量等于24 h細胞呼吸消耗的有機物量,因此一晝夜有機物積累量為0,所以不能正常生長。 (4)突然增加光照強度,光反應產生的ATP和[H]增多,而ATP和[H]可以用于C3的還原,所以C3還原加快,在細胞內的含量減少。