專題二細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用(考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分)第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(本題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．泰樂菌素（TYL）是一種抗生素，研究人員從土壤中篩選獲得一株泰樂菌素高效降解菌株TYL-T1．下列有關(guān)TYL-T1胞內(nèi)酶的敘述錯(cuò)誤的是（）A．酶催化作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能B．pH過低會(huì)對(duì)TYL-T1胞內(nèi)酶的活性產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用C．Co2+能提高TYL-T1胞內(nèi)酶活性，原因可能是其改變了酶的構(gòu)象D．酶處理環(huán)境污染物相較于微生物處理，能有效克服營養(yǎng)物質(zhì)和溫度等條件的限制?！敬鸢浮緿【解析】酶催化作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，A正確；過酸、過堿可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶永久性的失活，所以pH過低會(huì)對(duì)TYL-T1胞內(nèi)酶的活性產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用，B正確；Co2+可能通過改變酶的構(gòu)象，提高了TYL-T1胞內(nèi)酶活性，C正確；溫度會(huì)改變酶的結(jié)構(gòu)，酶的催化需要適宜的溫度，所以酶處理污染物也有溫度條件的限制，D錯(cuò)誤。2．甲試管中裝有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶①溶液；乙試管中裝有2mL蔗糖溶液、2mL酶①溶液；丙試管中裝有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶②溶液。利用上述試管驗(yàn)證酶的專一性。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（

）A．在驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，僅需關(guān)注自變量的影響，排除無關(guān)變量。B.若酶①為淀粉酶，甲、乙試管對(duì)比時(shí)可選用碘液作為檢測(cè)試劑。C．若酶①為淀粉酶，酶②為蔗糖酶，則甲、丙試管進(jìn)行對(duì)比時(shí)可選用斐林試劑作為檢測(cè)試劑D．甲試管中加入2mL淀粉溶液和酶溶液，以排除無關(guān)變量的影響。【答案】C【解析】驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)為酶的種類或底物的種類，且實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循單一變量原則，需控制無關(guān)變量相同且適宜，A錯(cuò)誤；若酶①為淀粉酶，則甲、乙試管進(jìn)行對(duì)比時(shí)不可選用碘液作為檢測(cè)試劑，因?yàn)榈庖簾o法檢測(cè)蔗糖是否被水解，B錯(cuò)誤；若酶①為淀粉酶，酶②為蔗糖酶，則甲、丙試管進(jìn)行對(duì)比時(shí)可選用斐林試劑作為檢測(cè)試劑，根據(jù)是否有還原糖的生成判斷淀粉是否水解，C正確；甲試管中加入的底物量與酶量相等，是為了保證在合理的濃度和用量下，反應(yīng)能順利進(jìn)行，D錯(cuò)誤。3．核糖體是細(xì)胞生物體內(nèi)普遍存在的重要細(xì)胞器。研究發(fā)現(xiàn)，由rRNA構(gòu)成的肽酰轉(zhuǎn)移酶中心在形成肽鍵過程中扮演關(guān)鍵角色。以下說法不正確的是（

）。A．核糖體的形成一定與核仁密切相關(guān)B．rRNA在化學(xué)反應(yīng)中扮演關(guān)鍵角色，通過降低活化能促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。C．有些細(xì)胞器如線粒體和葉綠體中也存在rRNAD．核糖體是不具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，但含有P元素【答案】A【解析】核糖體的形成不一定與核仁相關(guān)，如原核生物，沒有核仁，但含有核糖體，A錯(cuò)誤；在形成肽鍵時(shí)，由rRNA組成的肽酰轉(zhuǎn)移酶中心發(fā)揮著重要作用，說明rRNA具有降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用，B正確；在線粒體、葉綠體中都存在著核糖體，所以葉綠體和線粒體中也存在rRNA，C正確；核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，rRNA中含有P元素，D正確。4．細(xì)胞在受到物理或化學(xué)刺激時(shí)，通過胞吞作用形成多囊體。多囊體能夠與溶酶體或細(xì)胞膜融合，進(jìn)而釋放至胞外形成外泌體，其中包含脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和RNA等多種成分，如圖所示。以下敘述有誤的是（

）。A．外泌體膜與細(xì)胞膜的主要成分相同，都含有磷脂和蛋白質(zhì)B.多囊體內(nèi)的物質(zhì)經(jīng)溶酶體降解后，可被細(xì)胞再利用。C．溶酶體內(nèi)的酶能夠催化多種物質(zhì)水解，說明酶不具有專一性D．胞吞形成多囊體的過程涉及細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的參與?！敬鸢浮緾【解析】據(jù)題意可知，多囊體可與細(xì)胞膜融合，故外泌體膜與細(xì)胞膜的主要成分相同，都含有磷脂和蛋白質(zhì)，A正確；多囊體內(nèi)部包含脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA等多種物質(zhì)，多囊體的物質(zhì)被溶酶體降解后，可以被細(xì)胞利用，B正確；酶的專一性是指一種酶一般只水解一種或一類物質(zhì)，溶酶體內(nèi)的水解酶是多種酶，能催化多種物質(zhì)，仍然能說明酶具有專一性，C錯(cuò)誤；胞吞形成多囊體的過程，會(huì)發(fā)生膜融合的過程，膜融合過程需要細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的參與，D正確。5．嫩肉粉的主要成分是從番木瓜中提取的木瓜蛋白酶，其主要作用在于利用蛋白酶對(duì)肉中的彈性蛋白和膠原蛋白進(jìn)行不徹底水解，使肉類制品口感達(dá)到嫩而不韌、味美鮮香的效果?？蒲腥藛T研究了不同無機(jī)鹽對(duì)木瓜蛋白酶的酶活性影響，如圖為實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)。下列分析正確的是（

）A．木瓜蛋白酶可能水解斷裂彈性蛋白所有羧基末端的肽鍵。B．在水解彈性蛋白反應(yīng)速率較快的酶中，其活性通常高于反應(yīng)較慢的酶。C．實(shí)驗(yàn)的自變量包括無機(jī)鹽種類，如Na+、Ca2+、K+和Cl－。D．對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組應(yīng)保持一致的溫度和pH條件?！敬鸢浮緿【解析】木瓜蛋白酶對(duì)彈性蛋白和膠原蛋白進(jìn)行不徹底水解，說明木瓜蛋白酶不會(huì)水解斷裂彈性蛋白所有羧基端的肽鍵，A錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)速率受反應(yīng)物濃度、pH、溫度等多種條件的影響，水解彈性蛋白反應(yīng)速率快的反應(yīng)中酶的活性不一定高于反應(yīng)慢的酶活性，B錯(cuò)誤；Cl－不是實(shí)驗(yàn)的自變量，該該實(shí)驗(yàn)的自變量無機(jī)鹽的種類Na+，Ca2+，K+和無機(jī)鹽濃度，C錯(cuò)誤；為保證單一變量，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組應(yīng)設(shè)置相同的溫度和pH，D正確。6．研究人員向活的離體肝細(xì)胞中注入標(biāo)記有32P的磷酸，1至2分鐘后迅速分離出細(xì)胞內(nèi)的ATP。研究結(jié)果顯示，ATP的末端磷酸基團(tuán)被32P標(biāo)記，且測(cè)得的ATP與注入的32P標(biāo)記磷酸的放射性強(qiáng)度幾乎相等。以下敘述正確的選項(xiàng)是（

）。A．該實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATPB．32P標(biāo)記的ATP水解產(chǎn)生的腺苷沒有放射性C．32P在ATP的3個(gè)磷酸基團(tuán)中出現(xiàn)的概率相等D．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速度快，且轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)【答案】B【解析】根據(jù)題意可知：該實(shí)驗(yàn)不能說明細(xì)胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP，A錯(cuò)誤；根據(jù)題干信息“結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團(tuán)被32P標(biāo)記，并測(cè)得ATP與注入的32P標(biāo)記磷酸的放射性強(qiáng)度幾乎一致?！闭f明：32P標(biāo)記的ATP水解產(chǎn)生的腺苷沒有放射性，B正確；根據(jù)題干信息“放射性幾乎只出現(xiàn)在ATP的末端磷酸基團(tuán)”可知，32P在ATP的3個(gè)磷酸基團(tuán)中出現(xiàn)的概率不同，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)不能說明轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，D錯(cuò)誤。7．多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸鹽（PolyP）作為磷酸基團(tuán)供體，實(shí)現(xiàn)AMP、ADP、ATP、PolyP之間磷酸基團(tuán)的高效定向轉(zhuǎn)移，如下圖所示。PPK2酶偏好長鏈的聚磷酸鹽，短鏈聚磷酸鹽分子會(huì)阻斷PPK2酶上的ADP結(jié)合位點(diǎn)SMc02148，科研人員通過在PPK2酶上構(gòu)建一個(gè)替代的ADP結(jié)合位點(diǎn)SMc02148—KET來提高PPK2酶對(duì)短鏈聚磷酸鹽的利用率。以下敘述正確的是（

）。A．ATP完全水解后可生成腺嘌呤、脫氧核糖及磷酸。B．PPK2酶能夠催化AMP和ADP，這表明其缺乏專一性。C．ADP結(jié)合位點(diǎn)SMc02148—KET的構(gòu)建不利于ATP的合成D．構(gòu)建ADP結(jié)合位點(diǎn)SMc02148—KET可通過蛋白質(zhì)工程實(shí)現(xiàn)【答案】D【解析】1分子ATP徹底水解可得到磷酸、核糖和腺嘌呤共3種小分子物質(zhì)，A錯(cuò)誤；PPK2酶催化的是一類物質(zhì)的合成，依然具有專一性，B錯(cuò)誤；ADP結(jié)合位點(diǎn)SMc02148—KET可以提高對(duì)短鏈聚磷酸鹽的利用率，說明其可以與短鏈聚磷酸鹽結(jié)合，有利于ATP的合成，C錯(cuò)誤；在PPK2酶上構(gòu)建一個(gè)替代的ADP結(jié)合位點(diǎn)，合成了一種之前沒有的蛋白質(zhì)，屬于蛋白質(zhì)工程，D正確。8．維多利亞水母細(xì)胞內(nèi)存在一種名為水母素的蛋白質(zhì)，該蛋白與Ca2+結(jié)合后轉(zhuǎn)化為氧化酶。此氧化酶催化腔腸素發(fā)生氧化反應(yīng)并發(fā)出熒光，其強(qiáng)度取決于Ca2+濃度。以下敘述存在錯(cuò)誤的是（

）。A．雙縮脲試劑可與水母素發(fā)生顏色反應(yīng)B.水母素為腔腸素氧化提供能量。C．水母發(fā)光可能需要ATP釋放磷酸基團(tuán)D．可用水母素和腔腸素制作試劑盒檢測(cè)溶液中Ca2+濃度【答案】B【解析】水母素是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)會(huì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，A正確；水母素、腔腸素的其他特性水母素與Ca2+結(jié)合后作為一種酶發(fā)揮催化作用，而酶可降低反應(yīng)的活化能，不能提供能量，B錯(cuò)誤；生物發(fā)光消耗ATP，ATP水解釋放磷酸基團(tuán)的同時(shí)釋放能量，C正確；發(fā)光強(qiáng)度與Ca2+濃度有關(guān)，因此可根據(jù)熒光強(qiáng)度檢測(cè)溶液中Ca2+濃度，D正確。9．2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國科學(xué)家維克托·安布羅斯和加里·魯夫坎，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了微小核糖核酸及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用。核糖核酸（RNA）不僅能參與基因調(diào)控，還能與其他分子結(jié)合成復(fù)合物?？茖W(xué)家從兔肌肉中分離出1，4-α-葡聚糖分支酶，該酶是一種蛋白質(zhì)-RNA復(fù)合物，是肌糖原合成的一種關(guān)鍵酶?？茖W(xué)家將該酶分離成蛋白質(zhì)和RNA兩部分，進(jìn)行如表所示實(shí)驗(yàn)。下列敘述正確的是（

）成分反應(yīng)原料產(chǎn)物蛋白質(zhì)-RNA復(fù)合物葡聚糖、葡萄糖、UTP、ATP等肌糖原蛋白質(zhì)葡聚糖、葡萄糖、UTP、ATP等無RNA葡聚糖、葡萄糖、UTP、ATP等肌糖原A．1，4-α-葡聚糖分支酶中起催化作用的是蛋白質(zhì)B．1，4-α-葡聚糖分支酶可為肌糖原的合成反應(yīng)提供活化能C．肌糖原的合成是放能反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中UTP、ATP可提供能量D．肌糖原分解產(chǎn)物無法直接提升兔的血糖水平。【答案】D【解析】RNA和反應(yīng)原料存在時(shí)，產(chǎn)物肌糖原仍能生成，表明1,4-α-葡聚糖分支酶的催化作用在于RNA，A錯(cuò)誤；酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能，而非提供活化能，B錯(cuò)誤；肌糖原合成需吸能，實(shí)驗(yàn)中加入的原料包括葡聚糖、葡萄糖、UTP、ATP等，ATP、UTP可為肌糖原合成供能，C錯(cuò)誤；肌糖原分解產(chǎn)物為葡萄糖-1-磷酸，需轉(zhuǎn)化為葡萄糖以提升血糖濃度，不能直接提高兔血糖水平，D正確。10．酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。如圖是某動(dòng)物細(xì)胞中ATP逐級(jí)水解的過程圖，其中c是腺苷，e是能量。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.酶甲、酶乙和酶丙對(duì)不同底物的特異性作用體現(xiàn)了酶的專一性。B．c中含有脫氧核糖，b是DNA分子的基本組成單位之一C．某些蛋白酶需ATP水解產(chǎn)生的磷酸基團(tuán)磷酸化后才能發(fā)揮活性。D．酶的合成伴隨著ATP水解，其釋放的e來自呼吸作用釋放的能量【答案】B【解析】酶具有專一性，不同酶作用于不同的底物，A正確；c是腺苷，其中含有核糖，b是腺嘌呤核糖核苷酸，RNA分子的基本組成單位之一，B錯(cuò)誤；有些蛋白酶需ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)磷酸化后才具有活性，例如運(yùn)輸Ca2+的載體蛋白，C正確；酶的合成需要消耗能量，動(dòng)物細(xì)胞中ATP水解釋放的能量來自呼吸作用釋放的能量，D正確。11．如圖為酵母菌的細(xì)胞呼吸過程。酵母菌在O2充足時(shí)幾乎不產(chǎn)生酒精，有人提出O2抑制了酶1的活性而導(dǎo)致無酒精產(chǎn)生。為驗(yàn)證該假說，某實(shí)驗(yàn)小組將酵母菌破碎后離心，取上清液均分為甲、乙兩組，向兩組試管加入等量的葡萄糖溶液后，甲組試管中通入O2，一段時(shí)間后，向兩組試管中加入等量的酸性重鉻酸鉀溶液，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．酶2催化丙酮酸與水的分解，此過程釋放少量能量。B.選取離心后的上清液是因?yàn)槠渲泻忻?。C.若此假設(shè)不成立，則僅乙組試管中的溶液會(huì)呈現(xiàn)灰綠色。D．圖中NADH還原的物質(zhì)及其作用場(chǎng)所各不相同。【答案】C【解析】酶2催化丙酮酸和水的分解過程屬于有氧呼吸的第二階段，該過程釋放少量能量，A正確；離心后選擇上清液是因?yàn)槠浜忻?和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，因此B正確。若甲乙試管均顯灰綠色，表明兩管均產(chǎn)生了酒精，故假說不成立，C錯(cuò)誤。根據(jù)題圖分析，NADH還原的物質(zhì)及其作用場(chǎng)所各不相同，D正確。12．如圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置。下列敘述正確的是（

）A．圖1和圖2中可用溴麝香草酚藍(lán)試劑檢測(cè)氣體產(chǎn)物，顏色變化是黃→綠→藍(lán)，且圖1變化較快B．圖2中也可待充分反應(yīng)后，從廣口瓶中取樣加入酸性重鉻酸鉀，溶液將會(huì)從橙色變成灰綠色C．將酵母菌換成乳酸菌，圖1中產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，圖2中產(chǎn)生的氣體不能使澄清的石灰水變混濁，說明乳酸菌厭氧呼吸不產(chǎn)生D．兩裝置中的廣口瓶中各添加一個(gè)溫度計(jì)，在酵母菌數(shù)量相等且消耗的葡萄糖量相等的情況下，兩個(gè)溫度計(jì)的讀數(shù)相同【答案】B【解析】圖1中酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，圖2中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，兩者均產(chǎn)生CO2。用溴麝香草酚藍(lán)試劑檢測(cè)，顏色變化為藍(lán)變綠再變黃；圖1裝置產(chǎn)生的CO2量較多，故顏色變化較快，A錯(cuò)誤；圖2酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，取樣加入酸性重鉻酸鉀，溶液會(huì)從橙色變?yōu)榛揖G色，B正確；乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，不會(huì)使澄清石灰水變渾濁，C錯(cuò)誤；由于有氧呼吸釋放的能量更多，相同條件下，酵母菌數(shù)量和消耗葡萄糖量相等時(shí)，圖1溫度計(jì)讀數(shù)更高，D錯(cuò)誤。13．如圖是某植物種子萌發(fā)時(shí)吸水和呼吸方式變化的曲線。下列說法中正確的是（

）A．為避免微生物呼吸作用影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需對(duì)裝置和所測(cè)種子進(jìn)行滅菌處理。B．種子吸水初期，因滲透作用導(dǎo)致呼吸速率提升。C．在種子吸水的第Ⅱ階段，主要進(jìn)行有氧呼吸D．種子萌發(fā)后期，還有其他物質(zhì)參與氧化分解【答案】D【解析】為防止微生物呼吸作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理，A錯(cuò)誤；在種子吸水的第Ⅰ階段，由于吸脹吸水，呼吸速率上升，B錯(cuò)誤；在種子吸水的第Ⅱ階段，呼吸作用CO2的產(chǎn)生量要比O2的消耗量大得多，說明此期間主要進(jìn)行無氧呼吸，C錯(cuò)誤；種子萌發(fā)后期，O2吸收量大于CO2釋放量，說明除了糖類參與氧化分解外，還有其他物質(zhì)參與氧化分解，如脂肪，D正確。14．馬拉松運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)雖然保持合理的呼吸節(jié)奏來保證骨骼肌細(xì)胞通過細(xì)胞呼吸釋放大量能量，但仍會(huì)進(jìn)行厭氧呼吸，導(dǎo)致賽后出現(xiàn)下肢肌肉酸痛的現(xiàn)象。下列敘述正確的是（

）A．運(yùn)動(dòng)員厭氧呼吸產(chǎn)生酒精導(dǎo)致肌肉酸痛B．運(yùn)動(dòng)員在細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上消耗吸入的氧氣。C．運(yùn)動(dòng)員呼出的CO2在細(xì)胞溶膠中產(chǎn)生D．運(yùn)動(dòng)員在比賽中主要由厭氧呼吸供能【答案】B【解析】運(yùn)動(dòng)員厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸導(dǎo)致肌肉酸痛，A錯(cuò)誤；有氧呼吸第三階段消耗氧氣，場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜，B正確；運(yùn)動(dòng)員有氧呼吸產(chǎn)生CO2場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，C錯(cuò)誤；人體劇烈運(yùn)動(dòng)，仍然主要依靠有氧呼吸提供大量ATP，部分細(xì)胞（紅細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞）進(jìn)行無氧呼吸，D錯(cuò)誤。15．真核細(xì)胞的有氧呼吸分為三個(gè)階段，第一階段是糖酵解、第二階段是檸檬酸循環(huán)，第三階段是電子傳遞鏈，具體過程如圖所示（部分中間產(chǎn)物未標(biāo)出），其中丙酮酸脫去CO2的反應(yīng)屬于檸檬酸循環(huán)。有氧呼吸產(chǎn)生的許多中間產(chǎn)物可以參與蛋白質(zhì)或脂肪的代謝。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．糖酵解的場(chǎng)所內(nèi)含有能降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶B．單糖中的能量部分轉(zhuǎn)化為ATP和丙酮酸。C．部分有氧呼吸產(chǎn)生的丙酮酸可能不參與檸檬酸循環(huán)。D．檸檬酸循環(huán)無需水參與，而電子傳遞鏈則會(huì)消耗水?！敬鸢浮緿【解析】糖酵解的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，該場(chǎng)所有反應(yīng)所需的酶，而酶具有降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用，A正確；單糖經(jīng)糖酵解，一部分能量會(huì)以熱能形式散失，還有一部分能量轉(zhuǎn)移至ATP和丙酮酸中，B正確；丙酮酸是有氧呼吸過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，而這些產(chǎn)物有些可參與蛋白質(zhì)或脂肪的代謝，C正確；檸檬酸循環(huán)也就是有氧呼吸的第二階段，該階段消耗水，D錯(cuò)誤。16．圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為A、B、C、D時(shí)的CO2釋放速率和O2產(chǎn)生速率的變化。圖乙表示藍(lán)細(xì)菌的CO2吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．在圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度為B時(shí)，水稻葉肉細(xì)胞的光合速率與呼吸速率相等。B．在圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度為D時(shí)，水稻葉肉細(xì)胞從周圍環(huán)境中吸收CO2的速率相對(duì)值為2。C．圖乙中，光照強(qiáng)度為X時(shí)，藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D．圖乙中，限制E、F、G點(diǎn)光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度【答案】B【解析】在甲圖中，當(dāng)光照強(qiáng)度為B時(shí)，CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量均為3單位，表明呼吸作用產(chǎn)生的CO2首先用于光合作用，剩余部分釋放到外界，說明此時(shí)呼吸作用大于光合作用。而在D光照強(qiáng)度下，水稻葉肉細(xì)胞的光合作用速率超過呼吸作用速率；A光照強(qiáng)度下，CO2釋放量即為呼吸速率，因此D光照強(qiáng)度下，O2產(chǎn)生總量為8單位，需消耗8單位CO2，故單位時(shí)間內(nèi)需從外界吸收CO2為2單位。乙圖顯示，X光照強(qiáng)度下藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，因其無葉綠體。G點(diǎn)限制光合作用速率的因素不是光照強(qiáng)度，可能是二氧化碳濃度或溫度等。17．農(nóng)諺是勞動(dòng)人民通過無數(shù)次實(shí)踐積累的智慧，蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)原理。以下關(guān)于農(nóng)諺及其所蘊(yùn)含的生物學(xué)原理表述中，有誤的是（）。A．“三畝棉花與三畝稻田，無論晴天還是澇災(zāi)，均能確保作物產(chǎn)量。”B.“三伏不熱，五谷不結(jié)”表明作物光合作用需適宜溫度。C.“蘿卜白菜蔥，多用大糞攻”表明農(nóng)作物可直接利用糞便中的有機(jī)物促進(jìn)生長發(fā)育。D．“肥多急壞禾”揭示了過量施肥導(dǎo)致土壤溶液滲透壓超過作物根細(xì)胞，從而引發(fā)根細(xì)胞大量失水并最終死亡的現(xiàn)象?！敬鸢浮緾【解析】“三畝棉花三畝稻，晴也好，澇也好”意思是棉花和水稻種在同一塊地上，棉花喜晴，水稻喜雨，兩者能充分利用環(huán)境條件，保證了作物產(chǎn)量，A正確；“三伏不熱，五谷不結(jié)”，三伏天溫度較高、光照較強(qiáng)，若三伏天不熱，不能為農(nóng)作物提供足夠的溫度和光照，作物光合作用較弱，從而會(huì)導(dǎo)致五谷不能發(fā)育產(chǎn)生種子，B正確；“蘿卜白菜蔥，多用大糞攻”，大糞中含有大量有機(jī)物和無機(jī)鹽，但作物不能直接利用大糞中的有機(jī)物，需分解為無機(jī)物才能被作物吸收利用，C錯(cuò)誤；“肥多急壞禾”說明施肥過多，會(huì)使土壤溶液滲透壓上升，大于作物根細(xì)胞液的滲透壓，導(dǎo)致根細(xì)胞失水過多而死亡，D正確。18．霸王棕在庭院中常作為觀賞植物，其自然條件下24小時(shí)內(nèi)CO?變化情況見圖。以下相關(guān)描述準(zhǔn)確的是（）A．CO2在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被固定不需要消耗能量B．10：00~12：曲線b下降的原因在于氣孔部分關(guān)閉，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足。C．10：00~12：00霸王棕的呼吸速率與總光合速率均有所提升。D．18：00時(shí)葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度【答案】C【解析】二氧化碳在葉綠體基質(zhì)中被固定，A錯(cuò)誤；10：00以后圖中曲線b吸收CO2速率下降，凈光合速率下降，但是二氧化碳的消耗量增加，總光合速率增強(qiáng)，說明此時(shí)是因?yàn)楹粑俾始涌煲鸬?，B錯(cuò)誤；10：00～12：00a曲線上升，二氧化碳消耗量增加，說明此時(shí)間段內(nèi)總光合速率增加，10：00～12：00b曲線下降，凈光合速率降低，但總光合速率上升，說明呼吸速率上升，C正確；圖中結(jié)果測(cè)量的是霸王棕植株24小時(shí)內(nèi)的總光合速率和凈光合速率，18：00時(shí)b曲線為零，說明此時(shí)霸王棕凈光合速率為零，但因?yàn)榘酝踝刂兄挥幸徊糠旨?xì)胞（如葉肉細(xì)胞）能進(jìn)行光合作用，而所有活細(xì)胞均要進(jìn)行呼吸作用，因此此時(shí)葉肉細(xì)胞光合作用大于呼吸作用，D錯(cuò)誤。19．光照過強(qiáng)導(dǎo)致植物光能吸收超出光合作用需求，引發(fā)光能轉(zhuǎn)化效率降低的現(xiàn)象稱為光抑制。光抑制主要發(fā)生在PSⅡ，該復(fù)合物由蛋白質(zhì)和光合色素構(gòu)成，負(fù)責(zé)將水分解為氧氣和氫離子，并釋放電子。電子積累過多導(dǎo)致活性氧產(chǎn)生，進(jìn)而引發(fā)PSⅡ變性失活，從而降低光合速率。中國科學(xué)院研究人員為研究鐵氰化鉀（MSDS，一種電子受體）對(duì)微藻光抑制現(xiàn)象的作用，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖。以下說法不正確的是（

）。A．PSⅡ分解水產(chǎn)生的H+和電子與NADP+結(jié)合形成暗反應(yīng)所需的NADPHB．光強(qiáng)度介于I1至I2時(shí)，對(duì)照組的光合放氧速率不再增加，這與光能轉(zhuǎn)化效率的下降有關(guān)。C．經(jīng)光強(qiáng)度I3處理的微藻在加入MSDS后，其光合放氧速率未能恢復(fù)至正常水平。D．上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明MSDS可能通過釋放電子降低PSⅡ受損來減輕微藻的光抑制【答案】D【解析】光反應(yīng)中，水分解為氧氣、H+和電子，電子與H+、NADP+結(jié)合形成NADPH，該過程中光能轉(zhuǎn)化為NADPH中活躍的化學(xué)能，A正確；由圖可知光照強(qiáng)度從I1到I2的過程中，對(duì)照組微藻的光合放氧速率不變，光合作用利用的光能不變，但由于光照強(qiáng)度增加，因此光能轉(zhuǎn)化效率下降，B正確；對(duì)照組在I?光照強(qiáng)度下，微藻細(xì)胞中PSⅡ已經(jīng)被累積的電子破壞，加入鐵氰化鉀后能減輕微藻的光抑制，但并不能恢復(fù)，光合放氧速率仍然較低，C正確；當(dāng)光照強(qiáng)度過大時(shí)，加入鐵氰化鉀能夠有效解除光抑制，原因是鐵氰化鉀能接收電子從而降低PSⅡ受損傷的程度，D錯(cuò)誤。20．物質(zhì)的提取、分離與鑒定是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下敘述準(zhǔn)確的是（）A．在從特定細(xì)胞中提取mRNA時(shí)，務(wù)必于研磨緩沖液中添加RNA酶。B．確保細(xì)胞中有機(jī)化合物樣本接近無色，或?qū)τ猩牧线M(jìn)行脫色處理以優(yōu)化鑒定效果。C．通過紙層析技術(shù)分離葉黃素缺失突變體，觀察到色素條帶在自上而下的第一行缺失。D．利用凝膠電泳分離DNA，其遷移距離與速率取決于樣品的帶電性質(zhì)【答案】B【解析】RNA酶會(huì)催化mRNA的分解，因此從特定細(xì)胞中獲取mRNA時(shí)，不需在研磨緩沖液中加入RNA酶，A錯(cuò)誤；有機(jī)化合物的鑒定通常是觀察特定的顏色反應(yīng)，因此鑒定細(xì)胞中有機(jī)化合物樣本最好接近無色，或?qū)τ猩牧线M(jìn)行脫色處理，這樣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，B正確；不同色素在層析液中溶解度不同，從而擴(kuò)散速度不同，利用紙層析分離葉黃素缺失突變體得到色素條帶缺少至上而下的第二條，C錯(cuò)誤；利用凝膠電泳分離DNA，其遷移距離與速率還與凝膠的濃度、DNA分子的構(gòu)象和大小等有關(guān)，D錯(cuò)誤。第II卷(非選擇題共60分)二、填空題(本題共5小題，共60分)21．（14分）研究者探討了β-葡萄糖苷酶的催化活性，并獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖所示。回答下列問題：(1)據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，反應(yīng)60min和120min對(duì)應(yīng)的酶活性最高時(shí)的溫度為。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明該酶的最適溫度并非固定值，而是。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是溫度在影響分子熱運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)層面綜合影響酶的催化活性。(2)為驗(yàn)證上述變量關(guān)系，研究人員進(jìn)行了3組實(shí)驗(yàn)，以評(píng)估常溫儲(chǔ)存的β-葡萄糖苷酶活性，并填寫下表。實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)組：常溫儲(chǔ)存的β-葡萄糖苷酶；陽性對(duì)照組：；陰性對(duì)照組實(shí)驗(yàn)條件置于℃水浴以確保酶促反應(yīng)高效進(jìn)行結(jié)果測(cè)量每分鐘取適量溶液測(cè)定結(jié)果，連續(xù)測(cè)量至第15min(3)加酶洗衣粉的最適溫度為40℃～50℃，為提高加酶洗衣粉的冷水洗滌效率，請(qǐng)簡要闡述改造酶制劑可行的設(shè)計(jì)思路：?！敬鸢浮?1)溫度37℃（1分），蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)隨反應(yīng)時(shí)間變化。(2)低溫保存的β-葡萄糖苷酶在42℃條件下高溫失活。(3)在低溫環(huán)境中篩選耐寒微生物，從生物體中發(fā)掘滿足需求的低溫酶（或利用人工智能與基因編輯技術(shù)預(yù)測(cè)并優(yōu)化現(xiàn)有酶的空間結(jié)構(gòu)）?！窘馕觥浚?）圖中橫坐標(biāo)為溫度，不同曲線代表反應(yīng)時(shí)間差異，因此實(shí)驗(yàn)的自變量包括溫度和反應(yīng)時(shí)間。據(jù)圖分析可知，反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)，相對(duì)活性峰值是在溫度為42℃時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，當(dāng)?shù)?0min和120min時(shí)，相對(duì)活性峰值的溫度為37℃，表明該酶最適溫度隨著反應(yīng)時(shí)間而發(fā)生變化，這主要是由于溫度對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的影響有關(guān)，一般來說，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越大，而溫度過高會(huì)使酶變性，降低酶活性。（2）陽性對(duì)照是正常方式儲(chǔ)存，目前對(duì)酶的儲(chǔ)存方式是低溫儲(chǔ)存β-葡萄糖苷酶，陰性對(duì)照目的是讓酶失活，即高溫失活的β-葡萄糖苷酶。由于該實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行15min，最適溫度為42℃，所以條件溫度控制在42℃。（3）加酶洗衣粉的最適溫度為40℃～50℃，為提高加酶洗衣粉的冷水洗滌效率，關(guān)鍵在于使酶的最適溫度調(diào)整為低溫，例如可以在常年低溫環(huán)境中篩選耐低溫或嗜冷微生物，從生物體中尋找符合要求的低溫酶（或可以利用人工智能技術(shù)、基因編輯技術(shù)預(yù)測(cè)并定點(diǎn)優(yōu)化現(xiàn)有酶的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)）。22．（14分）H+-K+-ATP酶是一種位于胃壁細(xì)胞膜上的質(zhì)子泵，它能通過催化ATP水解完成H+/K+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不斷將胃壁細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸?shù)綕舛雀叩哪ね馕盖恢?，?duì)胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的意義，其作用機(jī)理如圖所示。但是，若胃酸分泌過多，則會(huì)引起胃潰瘍。請(qǐng)回答下列問題：(1)胃壁細(xì)胞膜的主要成分包括，其基本支架由構(gòu)成。(2)圖中M1-R、H2-R、G-R為胃壁細(xì)胞膜上的，與胞外不同信號(hào)分子結(jié)合后可通過等胞內(nèi)信號(hào)分子激活H+-K+-ATP酶活性。H+-K+-ATP酶催化ATP水解后，釋放的磷酸基團(tuán)使H+-K+-ATP酶磷酸化，導(dǎo)致其發(fā)生改變，從而促進(jìn)胃酸的分泌。(3)胃壁細(xì)胞內(nèi)的H+運(yùn)輸?shù)侥ね獾姆绞綄儆冢袛嗟囊罁?jù)是。(4)奧美拉唑是一種質(zhì)子泵抑制劑，有效緩解胃潰瘍癥狀。奧美拉唑在臨床治療胃潰瘍方面具有顯著效果，其機(jī)制在于?！敬鸢浮?1)脂質(zhì)與蛋白質(zhì)（1分）磷脂雙分子層（1分）(2)特異性受體cAMP和Ca2+的空間結(jié)構(gòu)特征(3)胃壁細(xì)胞內(nèi)的H+通過主動(dòng)運(yùn)輸方式逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)，此過程需消耗ATP。(4)抑制H+-K+-ATP酶的活性，抑制胃壁細(xì)胞內(nèi)H+運(yùn)輸?shù)轿盖恢?，減少胃酸分泌量【解析】細(xì)胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其中磷脂雙分子層是其基本支架，還含有少量糖類。（2）圖中M1-R、H2-R、G-R能識(shí)別并接受接收信號(hào)分子a、信號(hào)分子b、信號(hào)分子c的信息，是受體；由圖可知，受體與各自的信號(hào)分子結(jié)合后，或通過cAMP和Ca2+等胞內(nèi)信號(hào)分子激活H+-K+-ATP酶活性，H+-K+-ATP酶是蛋白質(zhì)，接受磷酸基團(tuán)而磷酸化后其空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。（3）胃腔內(nèi)鹽酸含量高，氫離子濃度高于胃壁細(xì)胞內(nèi)的濃度。H+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，此過程需消耗ATP水解釋放的能量，屬主動(dòng)運(yùn)輸。（4）氫離子過多的被轉(zhuǎn)運(yùn)到胃腔中導(dǎo)致胃酸分泌過多，引起胃潰瘍。H+通過主動(dòng)運(yùn)輸被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，藥物奧美拉唑可以抑制H+-K+-ATP酶的活性，使氫離子的主動(dòng)運(yùn)輸受到抑制，減少胃壁細(xì)胞分泌胃酸，達(dá)到治療的目的。23．（10分）鐵對(duì)心臟功能維持正常的功能具有重要意義，研究發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞中SLC40A1過度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致心肌細(xì)胞中明顯鐵缺乏，進(jìn)而導(dǎo)致線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡等，進(jìn)而導(dǎo)致心臟衰竭的發(fā)生，機(jī)制如圖所示。回答下列問題：Fe2+缺乏會(huì)引發(fā)心肌細(xì)胞功能障礙，進(jìn)而導(dǎo)致心臟衰竭，凸顯無機(jī)鹽在生理過程中的關(guān)鍵作用。(2)鐵缺乏，會(huì)導(dǎo)致線粒體腫脹，線粒體嵴消失，從而影響，導(dǎo)致能量供應(yīng)異常。(3)SLC40A1是一種Fe2+載體蛋白，SLC40A1在發(fā)揮作用時(shí)，從結(jié)構(gòu)的角度分析其特點(diǎn)是：①；②。(4)圖像顯示，心臟衰竭的原因在于鐵缺乏。①鐵缺乏可致線粒體功能受損，引發(fā)心肌細(xì)胞凋亡；②兩者將相互加劇心臟衰竭。(1)保障細(xì)胞與生物體的生命功能。(2)[H]與氧氣結(jié)合/有氧呼吸第三階段(3)只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變(4)鐵缺乏會(huì)導(dǎo)致Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時(shí)消耗NADPH，使得NADPH減少，進(jìn)而發(fā)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡?！窘馕觥浚?）缺鐵會(huì)導(dǎo)致心臟衰竭，體現(xiàn)了無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)具有重要作用。（2）嵴是進(jìn)行有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所，其消失將導(dǎo)致[H]與氧氣結(jié)合異常，進(jìn)而影響能量供應(yīng)。（3）載體蛋白僅允許與其結(jié)合部位相匹配的分子或離子通過，并在每次轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)生構(gòu)象變化。（4）如題意所示，鐵缺乏導(dǎo)致心臟病的兩種途徑時(shí)①鐵缺乏會(huì)導(dǎo)致線粒體功能障礙，引起心肌細(xì)胞凋亡；②鐵缺乏會(huì)導(dǎo)致Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，會(huì)消耗NADPH，導(dǎo)致NADPH減少，進(jìn)而發(fā)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。而且兩種途徑會(huì)相互促進(jìn)。24．（13分）為了提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，科研人員對(duì)溫室栽種的蔬菜進(jìn)行了相關(guān)研究。番茄是世界上最一種廣受歡迎的蔬菜，全球每年生產(chǎn)的番茄超過6000萬噸。科研人員在多種條件下測(cè)量了其光合速率（以CO2吸收速率表示），結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：葉綠體中的色素在葉肉細(xì)胞中捕獲光能，這些能量通過轉(zhuǎn)換后最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(2)CO2濃度小于a時(shí)，圖示的兩種光強(qiáng)下番茄植株呼吸作用產(chǎn)生的CO2量（填“大于”“等于”或“小于”）光合作用固定的CO2量，A點(diǎn)時(shí)限制其光合速率的環(huán)境因素主要是。(3)在高光強(qiáng)條件下，CO2濃度為c和b時(shí)光合速率差異顯著；而在弱光強(qiáng)條件下，這種差異明顯減小。從光合作用機(jī)制分析原因在于。研究顯示，適度遮光能提升葉綠素含量，促進(jìn)番茄幼苗的生長。為了驗(yàn)證上述發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性，建議設(shè)計(jì)一個(gè)簡明實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)思路包括：[具體步驟]；預(yù)期結(jié)果為：[預(yù)期現(xiàn)象或數(shù)據(jù)]。①實(shí)驗(yàn)思路：。②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：?！敬鸢浮?1)類囊體膜（1分）儲(chǔ)存于糖類等有機(jī)物中的穩(wěn)定化學(xué)能(2)大于CO2濃度(3)光照較弱時(shí)，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP較少，還原的CO2少，多余的CO2不能被暗反應(yīng)利用(4)在遮光與未遮光條件下培養(yǎng)番茄幼苗一段時(shí)間后，通過紙層析法分離葉片色素，比較葉綠素帶的寬度。若適當(dāng)未遮光組的葉綠素帶寬度小于遮光組，則表明適當(dāng)遮光能增加葉綠素含量?！窘馕觥浚?）葉肉細(xì)胞中葉綠體類囊體膜上有色素，色素能夠吸收、轉(zhuǎn)化光能，光能最終儲(chǔ)存為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。（2）當(dāng)二氧化碳濃度小于a時(shí)，兩種光強(qiáng)下曲線的凈光合速率均小于0，由于凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，因此在此區(qū)段內(nèi)呼吸速率大于光合速率，即兩種光強(qiáng)下番茄植株呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用固定的CO2量；A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的CO2濃度為b，隨CO2濃度增大，光合速率繼續(xù)增大，因此A點(diǎn)時(shí)限制其光合速率的環(huán)境因素主要是CO2濃度。（3）在高光強(qiáng)條件下，光合作用增強(qiáng)，CO2消耗增多；而在弱光強(qiáng)下，光照不足導(dǎo)致［H］和ATP生成減少，還原的CO2量少，多余CO2無法被暗反應(yīng)利用。因此，當(dāng)CO2濃度為c和b時(shí)，弱光強(qiáng)條件下的光合速率差值顯著減小。（4