專題二細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用(考試時間：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個小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)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)酶的敘述錯誤的是（）A．酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來催化作用。B．pH過低會對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。2．甲試管含有2mL可溶性淀粉溶液和2mL酶①溶液；乙試管含有2mL蔗糖溶液和2mL酶①溶液；丙試管含有2mL可溶性淀粉溶液和2mL酶②溶液。驗證酶的專一性，采用上述試管實驗。以下關(guān)于該實驗的陳述，正確的是（

）A．在驗證酶的專一性時，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，則甲、乙試管進行對比時可選用碘液作為檢測試劑C．若酶①為淀粉酶，酶②為蔗糖酶，則甲、丙試管進行對比時可選用斐林試劑作為檢測試劑D．甲試管中加入的淀粉溶液、酶溶液都是2mL，是為了排除無關(guān)變量的干擾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具有降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用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4．細(xì)胞在受到物理或化學(xué)因素刺激后，胞吞形成多囊體。多囊體可與溶酶體融合，也可與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外形成外泌體，內(nèi)部包含脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA等多種物質(zhì)，過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）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，需要細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的參與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肉中的彈性蛋白和膠原蛋白進行不徹底水解，使肉類制品口感達到嫩而不韌、味美鮮香的效果?？蒲腥藛T研究了不同無機鹽對木瓜蛋白酶的酶活性影響，如圖為實驗組數(shù)據(jù)。下列分析正確的是（

）A．木瓜蛋白酶有可能水解斷裂彈性蛋白所有羧基端的肽鍵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．實驗的自變量包括無機鹽種類，如Na+、Ca2+、K+和Cl－。D．對照組與實驗組應(yīng)保持一致的溫度和pH條件。6．研究人員將32P標(biāo)記的磷酸注入活的離體肝細(xì)胞，1~2min后迅速分離得到細(xì)胞內(nèi)的ATP。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團被32P標(biāo)記，并測得ATP與注入的32P標(biāo)記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．該實驗表明，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個磷酸基團中出現(xiàn)的概率相等D．ATP與ADP的快速相互轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)。7．多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸鹽（PolyP）作為磷酸基團供體，實現(xiàn)AMP、ADP、ATP、PolyP之間磷酸基團的高效定向轉(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阻斷PPK2酶上的ADP結(jié)合位點SMc02148，科研人員通過在PPK2酶上構(gòu)建一個替代的ADP結(jié)合位點SMc02148—KET來提高PPK2酶對短鏈聚磷酸鹽的利用率。以下敘述正確的是（

）。A．ATP徹底水解后可得到腺嘌呤、脫氧核糖與磷酸B．PPK2酶可催化AMP和ADP，說明PPK2酶不具有專一性C．ADP結(jié)合位點SMc02148—KET的構(gòu)建不利于ATP的合成D．構(gòu)建ADP結(jié)合位點SMc02148—KET可通過蛋白質(zhì)工程實現(xiàn)8．維多利亞水母細(xì)胞中有一種叫水母素的蛋白質(zhì)，水母素與Ca2+結(jié)合時會轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N氧化酶，這種氧化酶可以催化腔腸素發(fā)生氧化反應(yīng)而發(fā)出熒光，熒光強度依賴于Ca2+濃度。下列有關(guān)敘述錯誤的是（

）A．雙縮脲試劑與水母素可發(fā)生顏色反應(yīng)。B．水母素可以為腔腸素的氧化提供能量C．水母發(fā)光可能涉及ATP釋放磷酸基團的過程。D．可用水母素和腔腸素制作試劑盒檢測溶液中Ca2+濃度9．2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(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。科學(xué)家將該酶分離成蛋白質(zhì)和RNA兩部分，進行如表所示實驗。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)，實驗中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。10．酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑，ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。如圖是某動物細(xì)胞中ATP逐級水解的過程圖，其中c是腺苷，e是能量。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A.酶甲、酶乙和酶丙對不同底物的特異性作用體現(xiàn)了酶的專一性。B.c包含脫氧核糖，b是DNA分子的基本組成單元之一。C．有些蛋白酶需ATP水解釋放的磷酸基團磷酸化后才具有活性D．酶的合成過程伴隨ATP水解，釋放的能量用于生成e。11．如圖為酵母菌的細(xì)胞呼吸過程。酵母菌在O2充足時幾乎不產(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。為驗證該假說，某實驗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，并觀察實驗現(xiàn)象。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．酶2催化丙酮酸和水的分解過程，該過程釋放少量能量B.選取離心后的上清液是因為其中含有酶1。C.若此假設(shè)不成立，則僅乙組試管中的溶液會呈現(xiàn)灰綠色。D．圖中出現(xiàn)的NADH所還原的物質(zhì)及作用場所均不相同12．圖示為探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗裝置。以下敘述正確的是（

）。A．圖1和圖2利用溴麝香草酚藍試劑檢測氣體產(chǎn)物，顏色依次從黃變?yōu)榫G再轉(zhuǎn)為藍，其中圖1的變化更為迅速。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．在確保酵母菌數(shù)量和葡萄糖消耗量相等的前提下，兩裝置的廣口瓶內(nèi)各放置一個溫度計，其讀數(shù)一致。13．圖示展示了某植物種子萌發(fā)過程中吸水與呼吸方式的變化情況。以下陳述中正確的選項是（

）。A．為防止微生物呼吸作用對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進行滅菌處理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，主要進行有氧呼吸D．后期種子萌發(fā)過程中，其他物質(zhì)亦參與氧化分解。14．馬拉松運動員在比賽時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，但仍會進行厭氧呼吸，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．運動員通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，引起肌肉酸痛。B．運動員在細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上消耗吸入的氧氣。C．運動員呼出的CO2在細(xì)胞溶膠中產(chǎn)生D．運動員在比賽中主要依賴無氧呼吸供能。15．真核細(xì)胞的有氧呼吸分為三個階段，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)敘述錯誤的是（）A．糖酵解的場所內(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)不消耗水，而電子傳遞鏈會消耗水16．圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強度分別為A、B、C、D時的CO2釋放速率和O2產(chǎn)生速率的變化。圖乙表示藍細(xì)菌的CO2吸收速率與光照強度的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．圖甲中，光照強度為B時，水稻葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率B．圖甲中，光照強度為D時，水稻葉肉細(xì)胞從周圍環(huán)境中吸收CO2的速率相對值為2C．圖乙中，光照強度為X時，藍細(xì)菌產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D．圖乙中，限制E、F、G點光合速率的主要因素是光照強度17．農(nóng)諺是我國勞動人民經(jīng)過無數(shù)實踐得出的智慧結(jié)晶，蘊含著許多科學(xué)原理。下列關(guān)于農(nóng)諺與其蘊含的生物學(xué)原理表述，錯誤的是（）A．“三畝棉花三畝稻，晴也好，澇也好”，說明稻棉間作能保證作物產(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”，說明農(nóng)作物能直接利用大糞中的有機物用于生長發(fā)育D．“肥多急壞禾”表明施肥過多，會使土壤溶液滲透壓大于作物根細(xì)胞，導(dǎo)致根細(xì)胞失水多而死亡18．霸王棕在庭院中常作為觀賞植物，其自然條件下24小時內(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)中固定過程無需能量消耗。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：在00時，葉肉細(xì)胞的光合作用強度與呼吸作用強度相等。19．光照過強導(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。光抑制主要在PSⅡ中發(fā)生，PSⅡ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）對微藻光抑制現(xiàn)象的作用，進行了相關(guān)實驗，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．光強度在I1~I2，對照組光合放氧速率不再上升與光能轉(zhuǎn)化效率下降有關(guān)C．經(jīng)光強度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．上述實驗結(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20．物質(zhì)的提取、分離和鑒定是高中生物學(xué)實驗中重要部分。下列敘述正確的是（）A．從特定細(xì)胞中獲取mRNA時，需在研磨緩沖液中加入RNA酶B．鑒定細(xì)胞中有機化合物樣本最好接近無色，或?qū)τ猩牧线M行脫色處理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)第II卷(非選擇題共60分)二、填空題（本題包含5個小題，共計60分）21．（14分）研究人員對β-葡萄糖苷酶的催化活性進行研究，得到結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖分析，該實驗的自變量是。隨著反應(yīng)時間的延長，反應(yīng)60min和120min對應(yīng)的酶活性最高時的溫度為。該實驗結(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動和兩個層面綜合影響酶的催化活性。(2)為驗證上述變量間的關(guān)系，研究人員進行了3組實驗，以評估常溫儲存的β-葡萄糖苷酶活性，并填寫下表。實驗材料實驗組：常溫儲存的β-葡萄糖苷酶；陽性對照組：；陰性對照組實驗條件置于℃水浴以確保酶促反應(yīng)高效進行結(jié)果測量每分鐘取適量溶液測定結(jié)果，連續(xù)測量至第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，請簡要闡述改造酶制劑可行設(shè)計思路為：。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，不斷將胃壁細(xì)胞內(nèi)的運輸?shù)綕舛雀叩哪ね馕盖恢校瑢ξ杆岬姆置诩拔傅南δ芫哂兄匾囊饬x，其作用機理如圖所示。但是，若胃酸分泌過多，則會引起胃潰瘍。請回答下列問題：(1)胃壁細(xì)胞膜的主要成分是，構(gòu)成胃壁細(xì)胞膜的基本支架是。(2)圖中M1-R、H2-R、G-R為胃壁細(xì)胞膜上的，與胞外不同信號分子結(jié)合后可通過等胞內(nèi)信號分子激活H+-K+-ATP酶活性。H+-K+-ATP酶催化ATP水解后，釋放的磷酸基團使H+-K+-ATP酶磷酸化，導(dǎo)致其發(fā)生改變，從而促進胃酸的分泌。(3)胃壁細(xì)胞內(nèi)的H?通過何種方式運送到膜外？判斷依據(jù)是什么？(4)藥物奧美拉唑是一種質(zhì)子泵抑制劑，能有效減緩胃潰瘍癥狀。臨床上可使用奧美拉唑治療胃潰瘍的理由是。23．（10分）鐵對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過度表達會導(dǎo)致心肌細(xì)胞中明顯鐵缺乏，進而導(dǎo)致線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡等，進而導(dǎo)致心臟衰竭的發(fā)生，機制如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：Fe2+缺乏會引發(fā)心肌細(xì)胞功能障礙，進而導(dǎo)致心臟衰竭，凸顯無機鹽在生理過程中的關(guān)鍵作用。(2)鐵缺乏，會導(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，從結(jié)構(gòu)的角度分析其特點是：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并且兩者會相互促進心臟衰竭。24．（13分）科研人員研究了溫室蔬菜栽培以提升設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益。番茄是全球最受歡迎的蔬菜之一，每年產(chǎn)量超過6000萬噸。科研人員在多種條件下測量了其光合速率（以CO2吸收速率表示），結(jié)果如圖所示。請回答下列問題：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，圖示的兩種光強下番