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单元检测卷二 细胞代谢
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（每一小题3 分，共48 分）
1．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）ATP 是细胞内的能量“货币”。如
图表示ATP 为Ca2+主动运输供能的过程，ATP 分子末端磷酸基团脱离后与载体蛋白结
合从而发生载体蛋白的磷酸化，载体蛋白的空间结构发生变化，活性也会改变。下列
相关分析正确的是（ ）
A．载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，该过程没有伴随着能量的转移
B．Ca2+通过Ca2+泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，加入蛋白质变性剂会降低Ca2+泵
跨膜运输Ca2+的速率
C．运输Ca2+过程中载体蛋白的转运活性保持不变
D．图中的载体蛋白既能运输Ca2+也能催化ATP 水解
2．（2023·湖南·校联考模拟预测）萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方
有发光器，能发黄绿色光。其原理是萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，
荧光素接受ATP 提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下与氧发生化学反应，形
成氧化荧光素并且发出荧光。下列有关说法正确的是（ ）
A．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的含量
B．ATP 是通过脱离末端的磷酸基团释放能量来供能的
C．ATP 是细胞中的能量货币，细胞中储存大量ATP 为生命活动供能
D．荧光素酶催化荧光素和氧发生化学反应体现了酶的专一性
3．（2023·湖南衡阳·校考模拟预测）液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP
水解酶使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图
所示（Cys 为半胱氨酸）。下列叙述错误的是（ ）
1
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A．Cys 利用H+电化学势能，以主动运输的方式进入液泡
B．抑制液泡膜上Cys 转运蛋白的活性也会导致线粒体功能异常
C．葡萄糖进入线粒体氧化分解会产生大量的能量
D．图示过程说明液泡和线粒体之间既有分工也有合作
4．（2023·浙江·校联考模拟预测）在使用酵母进行淀粉发酵的工业生产中，需要先将
淀粉糖化，这一过程常使用糖化酶和α-淀粉酶。为研究不同温度对糖化酶和α-淀粉酶
活性的影响，分别进行甲、乙、丙、丁共4 组实验，每组实验各取4 支试管，编号1、
2、3、4，每支试管中均加入1mL 淀粉溶液，1 号不加入酶为空白对照，2、3、4 号分
别加入10 万活性糖化酶、5 万活性糖化酶、5 万活性α-淀粉酶各0.5mL；检测试剂选
用碘液。实验结果如下表所示，相关叙述正确的是（ ）
不同温度下糖化酶和α-淀粉酶实验效果
组别
反应温度(℃)
1 号
2 号
3 号
4 号
甲
冰浴
++++
+++
+++
-
乙
室温
++++
+++
+++
-
丙
60
++++
-
-
-
丁
85
++++
++
++
-
注:“+”表示溶液显蓝色；“+”的数目表示蓝色的深浅；“-”表示不变蓝
A．本实验的自变量是酶的种类和温度
B．冰浴和室温条件下，糖化酶和α-淀粉酶催化效率差异不明显
C．从实验结果可以得出，α-淀粉酶对温度不敏感，各个温度下都表现出强大的活性
D．本实验检测试剂可用本尼迪特试剂(斐林试剂)替代检测淀粉是否水解生产还原糖
5．（2023·福建漳州·统考模拟预测）蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系
如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
2
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A．蛋白质磷酸化的过程是一个放能反应
B．蛋白质去磷酸化后与双缩脲试剂不再发生显色反应
C．蛋白质磷酸化过程中，周围环境中会有ADP 和磷酸分子的积累
D．
载体蛋白的磷酸化需要蛋白激酶的作用，其空间结构发生变化
6．（2023·江西抚州·金溪一中校考模拟预测）烟草是一种重要的经济作物。研究人员
采用水培方法，研究了不同浓度外源生长素（IAA）对烟草幼苗净光合速率（Pn）、
叶绿素含量的影响，结果如表所示。下列相关叙述错误的是（ ）
组别
处理
Pn（μmol·m-2·s-1）
叶绿素含量（mg·g-1）
对照组
不添加IAA
8.29
0.751
实验1
添加5nmoL/L 的IAA
10.44
0.885
实验2
添加10nmoL/L 的IAA
15.66
1.069
实验3
添加20nmoL/L 的IAA
14.68
0.978
A．本实验需在CO2浓度、光照强度﹑温度和湿度均相同且适宜的条件下进行
B．若突然降低CO2浓度，则短时间内烟草幼苗叶肉细胞中C5/C3的比值会上升
C．由实验结果可确定10nmoL/L 的IAA 是促进烟草幼苗净光合速率增大的最适浓度
D．实验中不同浓度的IAA 可能通过促进叶绿素的合成来提高烟草幼苗的净光合速率
7．（2023·云南保山·统考二模）温室中在其他条件适宜的情况下，测得番茄植株在不
同光照强度（单位为klx）条件下某种气体的吸收量如图所示。下列有关分析正确的是
（ ）
A．光照强度为2klx 时，叶绿体中不能产生NADPH
B．光照强度为4klx 时，叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
C．若大棚土壤中缺少镁元素，则番茄的光饱和点小于8klx
D．若白天维持8klx 的光照强度10 小时，则番茄不能生长
8．（2023·河北·唐山一中校考模拟预测）如图表示环境因素对某植物种子细胞有氧呼
吸速率的影响，有关叙述不正确的是（ ）
3
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A．O2浓度为0 时，细胞仍能够进行细胞呼吸
B．b 点时，有氧呼吸速率主要限制因素是温度
C．低温、无氧是储存植物种子的最佳条件
D．c 点时，限制有氧呼吸的因素有O2浓度和温度
9．（2023·河南·校联考模拟预测）科研人员测定了在最适温度条件下，随光照强度增
加，绿色植物在不同时刻CO2吸收速率的变化，结果如图所示。下列说法正确的是（
）
A．光合作用的暗反应不需要光照，因此黑暗条件下暗反应可以持续进行
B．光照0．2min 时CO2吸收速率为0μmol·m-2·s-1，此时叶肉细胞中光合速率等于呼吸
速率
C．光照2～10min 时CO2吸收速率上升较慢的主要限制因素是光照强度
D．适当提高环境温度，绿色植物在光照6min 时的CO2吸收速率下降
10．（2023·浙江·校考模拟预测）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿
素a 含量和光合速率的影响。实验结果如图所示，其中的绿藻质量为鲜重。下列说法
错误的是（ ）
4
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A．由甲图可知，绿藻在低光强下比高光强下需吸收更多的Mg2+
B．由乙图可知，在实验温度范围内，高光强条件下光合速率并不是随着温度升高而升
高
C．由乙图分析可知，在20℃下持续光照2h，高光强组比低光强组多消耗
CO2150μmol·g-1
D．若细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在30℃、高光强下每克绿藻每小时积
累葡萄糖26．5μmol
11．（2023·青海海东·统考三模）在线粒体中发生的细胞呼吸生成H2O 的过程，伴有
H+经蛋白复合体Ⅳ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间腔，以维持一个强大的
H+浓度梯度，经线粒体的ATP 合成酶复合体合成ATP，同时发生质子漏（H+不通过
ATP 合成酶复合体而直接通过线粒体内膜脂双层回到基质），质子漏发生过程中能量
全部以热能的形式释放。下列说法错误的是（ ）
A．H+进出线粒体内膜的运输方式不同，但运输载体相同
B．线粒体中合成ATP 的数量在一定程度上取决于内膜两侧的H+浓度差
C．人在打寒战的过程中线粒体内质子漏的速率可能会增大
D．线粒体内膜上反应释放的能量储存在ATP 中的少于以热能的形式释放的
12．（2023·湖南·统考模拟预测）现有A、B 两油菜品种，如图表示种子在萌发过程中
耗氧量的变化情况。下列分析错误的是（ ）
A．实验选择等量消毒过的A、B 两品种油菜种子，创设适宜的萌发条件
B．O～t1期间装置对O2含量的变化由油菜种子的有氧呼吸引起，与无氧呼吸无关
C．t1～t2期间，O2含量没有发生变化，A、B 油菜种子可能只进行无氧呼吸或死亡
D．油菜种子的脂肪含量比较高，与等量小麦种子萌发相比，O2的消耗量更少
5
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13．（2023·山东烟台·统考一模）农作物生长所需的氮元素主要以NO3
-的形式被根系
从土壤中吸收。图1 表示根细胞中NO3
-和H+的转运机制，图2 表示作物甲、乙的根细
胞吸收NO3
-的速率与土壤02浓度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．硝酸盐转运蛋白转运离子时需与离子结合，且自身构象改变
B．质子泵具有高度的专一性，只具有运输H+的功能
C．作物甲根细胞膜上硝酸盐转运蛋白的数量一定比作物乙多
D．a 点时及时松土可促进作物乙根细胞的有氧呼吸，有利于根细胞吸收NO3
-
14．（2023·福建宁德·统考模拟预测）山蒿是分布在我国北部干旱半干旱地区的一种野
生半灌状草本植物，在局部区域形成优势种。不同程度的干旱胁迫对山蒿根长及根系
活力的影响如下图，进一步研究发现根系的葡萄糖、果糖含量随着旱性程度的加剧而
下降。下列叙述错误的是（ ）
A．干旱胁迫促进山蒿根系伸长，体现山蒿对胁迫的适应
B．干旱胁迫对不同根序的影响不同，对根序3 的影响最大
C．干旱胁迫根系保持较高活力，保障无机盐和水分的吸收
D．干旱胁迫加剧可溶性糖含量降低，可能是糖被大量用于细胞呼吸
15．（2023·河南·二模）我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白（PSP），成
功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP 能够将CO2直接还原，使电子传
递效率和CO2还原效率明显提高。下列说法正确的是（ ）
A．PSP 还原CO2模拟的是自然光合系统中光反应过程
B．光敏蛋白可直接还原CO2，而自然光合系统只能还原C5
C．光敏蛋白发挥作用和自然光合系统中暗反应持续进行都离不开光照
6
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D．光敏蛋白与自然光合系统中的光合色素功能相同，但与[H]和ATP 的功能不同
16．（2023·浙江·模拟预测）荧光生成的反应通常分为两步：荧光素
荧光素化腺
苷酸+ PPi；荧光素化腺苷酸+O2→氧荧光素+AMP+荧光。研究人员将酵母菌细胞破碎
后获得细胞质基质和线粒体，加入荧光素和荧光酶，在通入
18O2的情况下进行下列实
验。下列相关分析错误的是（ ）
实
验
加入的细胞成分
加入的反应物
荧光强
度
葡萄糖含量及其他产
物
一
细胞质基质+线粒体悬
液
14C 标记的葡萄
糖
++++
?
二
细胞质基质
14C 标记的葡萄
糖
?
?
三
线粒体悬液
14C 标记的葡萄
糖
?
?
四
线粒体悬液
14C 标记的丙酮
酸
?
/
A．实验一中的葡萄糖含量减少，可检测到
14CO2和H2
18O
B．实验二中的葡萄糖含量减少，荧光强度小于“++++”
C．实验三中的葡萄糖含量不变，没有荧光和
14CO2产生
D．实验四可检测到
14CO2和H2
18O，荧光强度大于实验一
二、非选择题（52 分）
17．（10 分）（2023·湖北省直辖县级单位·统考模拟预测）当光照过强，植物吸收的
光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，一
方面因NADP+不足使电子传递给O2形成O2
-1；另一方面会导致还原态电子积累，形成
三线态叶绿素（
3ch1），
3chl 与O2反应生成单线
1O2。O2
-1和
1O2都非常活泼，如不及时
清除，会攻击叶绿素和PSII 反应中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1 蛋白，
从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭
3chl，也可直接清除
1O2，从而起到保护叶
绿体的作用。
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(1)PSIⅡ反应中心位于______，强光条件下NADP 不足的原因是______。
(2)强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率______（填
“增大”“不变”或“减小”），原因是_______（答出2 条即可）。
(3)Rubisco 酶是一个双功能酶，光照条件下，它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定
CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其维化方向取决于CO2和O2浓度。
通过比较碳固定数发现，发生光呼吸时，光合作用效率降低了_______%。据此，为提
高大棚蔬菜产量，可采取的具体措施是_______。
18．（11 分）（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）图1 表示某种植物在不
同的温度和光照强度下，其氧气产生速率和氧气释放速率的坐标曲线图。
(1)温度为20℃，当光照强度为b 时，该植物叶肉细胞中产生ATP 的结构有________。
(2)温度为30℃，光照强度由f→g，短时间内叶绿体中C3含量_____（填“增加”、
“不变”或“减少”）。该植物在光照强度为c 时，温度为20℃时的CO2还原速率
____（填“大于”、“等于”或“小于”）温度为30℃时的CO2还原速率。
(3)植物吸收的光能有3 条去路：光合作用、叶绿素荧光和热能。根据能量守恒，叶绿
素荧光产量的下降（淬灭）有可能是由光合作用的增加或热能耗散的增加引起的。由
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光合作用引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭（qP）；由热能耗散引起的荧光淬灭称之
为非光化学淬灭（qN）。植物叶片吸收的过剩光能，会造成自由基等有害物质的积累。
自然条件下，依赖于叶绿体中叶黄素循环的qN 机制将过剩光能以热能形式散失。图2
表示光照强度对光化学猝灭（qP）率和非光化学猝灭（qN）率的影响。
①利用纸层析法分离叶绿素和叶黄素的原理是_______。将叶绿体的色素滤液点在圆形
滤纸的中央，会得到近似同心环形的四个色素带，如图3，其中标号____为叶黄素。
qN
②
过程发生的场所是叶绿体的________。通过qN 机制散失的能量_______（填
“能”或“不能”）被植物用于自身生长。
③结合图1、图2 中，在光照强度为0〜dklx 时，随着光照强度的增大，用于光合作用
的光能逐渐______（填“增多”、“不变”或“减少”）。非光化学猝灭率随着光照
强度的增强逐渐增大的生物学意义是_______，从而减轻高强度光照对叶绿体结构的破
坏。
19．（11 分）（2023·湖南岳阳·统考三模）我国北方草原因寒冷和干旱发生大面积退
化、生态系统功能受损，为研究某种植物是否适合种植在干旱、寒冷的环境中，某科
研小组分别用单一胁迫和联合胁迫的方式对该植物进行实验，测得相关数据如表。
实验条
件
气孔导度
(mmol.
m-2·s-1)
Rubisco 酶
活性/ IU
胁迫期的净光合
速率(μmol.
m-2·s-1)
恢复期的净光合
速率(μmol.
m-2·s-1)
恢复
时
间/d
最适条
件
0.85
9.51
20
20
—
干旱胁
迫
0.65
9.48
5
18
10
9
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寒冷胁
迫
0.81
8.98
2
10
15
寒冷胁
迫+干旱
胁迫
0.83
9.25
4
15
12
请回答下列问题:
(1)分析表中数据可知，寒冷胁迫主要通过影响_______使植物的净光合速率下降。干旱
胁迫主要影响光合作用的_____阶段，判断依据是______________。
(2)该植物适应____胁迫的能力更强一些，判断依据是_____________。
(3)若将该植物种植在寒冷环境中，___________（填“增加”或“降低”）灌溉量，该
植物生长得更好。
20．（10 分）（2023·北京海淀·统考二模）线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒
体受损时，细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展
研究。
(1)线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP，这些ATP 被用于细胞内多种________
（选填“吸能”或“放能”）反应。
(2)科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移中形成的一种囊泡结构）
而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，
红色荧光标记线粒体，用药物C 处理细胞使线粒体受损，若观察到________，则可初
步验证上述推测。
(3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制，科研人员进一步实验。
①真核细胞内的______锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。
②为研究D 蛋白和K 蛋白在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进
行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1 和2．
图1 结果表明，K 蛋白________。图2 结果表明，_____。
(4)研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体
的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D 蛋白基因敲除的细胞系，测定并计算经药物
C 处理的正常细胞和D 蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，结果如下表。
10
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细胞类型
正常细
胞
D 蛋白基因敲除细胞
系
细胞中全部线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对
值）
4．1
5．8
D 蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是______。
21．（10 分）（2022·广东广州·统考一模）涤纶是一种常用作包装材料和纺织用品的
高分子化合物。提高涤纶的生物降解效率，回收水解产物对苯二甲酸(PTA)，能有效减
少涤纶对环境的污染。科研工作者以能降解涤纶的ICCG(一种角质酶)为研究对象开展
相关实验。在一定数量的三角瓶中加入适量的涤纶和磷酸缓冲液、一定浓度的ICCG
溶液，设置6 个温度组别，在适宜条件下反应8h，根据PTA 的浓度来判断ICCG 的活
性大小，结果如下图。
回答下列问题。
(1)ICCG 能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解，这体现了酶具有____________性。
(2)为探究ICCG 水解涤纶的适宜温度,科研工作者先在40~90℃进行____________,再选
取60~80℃进行实验。反应体系中加入磷酸缓冲液的目的是____________。
(3)附着在涤纶表面的重金属污染物可降低ICCG 活性，原因是____________。
(4)为进一步研究不同浓度的铜离子对ICCG 活性的影响，完善以下实验步骤。
实验试剂：一定浓度的ICCG 溶液、三种不同浓度的铜离子溶液、涤纶、磷酸缓冲液
等。
实验步骤：
步骤一:向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加____________,随后在
____________℃下处理30min 获得孵育液。
步骤二：各组在三角瓶中加入适量的涤纶、磷酸缓冲液，再分别加入等量的上述三组
孵育液，在适宜条件下反应8h，检测并比较____________。
11
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参考答案：
12
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