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第三单元 细胞的代谢
一、单选题
1．下列关于蛋白质结构与功能的叙述中，不正确的是（ ）
A．蛋白质分子都含有C、H、O、N 四种元素
B．煮熟后的蛋白质会变性，不利于人体消化
C．活细胞中一定含有具有催化功能的蛋白质
D．细胞中有的蛋白质可以在细胞外发挥作用
2．请判断下列利用相关材料、试剂开展的实验，实验目标能够达成的是（ ）
A．利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH 对酶活性的影响
B．利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性
C．利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响
D．利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH 对酶活性的影响
3．酶的活性部位是酶分子中同底物特异性结合而起催化作用的区域，含有一些必需基
团（即氨基酸的某些侧链基团）。如图为某种酶活性部位的形成过程。下列说法错误
的是（ ）
A．高温会破坏活性部位的空间结构，从而导致酶失活
B．活性部位形成的场所最可能是内质网
C．由于酶的活性部位与底物的结合具有特异性，所以酶具有专一性
D．酶活性中心的必需基团参与肽键的形成
4．下图表示某类酶作用的模型。相关叙述正确的是（ ）
A．酶只能在活细胞中发挥催化作用
B．图中模型可用来解释酶的催化具有高效性
C．图中A 表示酶，反应前后化学性质不发生变化
D．酶为细胞代谢提供能量
1
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5．如图表示酶和无机催化剂降低化学反应活化能的示意图。下列相关叙述错误的（
）
A．a 表示没有催化剂时的化学反应的活化能
B．b、c 分别表示有无机催化剂和酶催化时的化学反应的活化能
C．据图可知，无机催化剂和酶的作用机理相同
D．d 的数值越大，则表示酶的催化活性越低
6．超氧化物歧化酶（SOD）由两条分别含109 个和119 个氨基酸的肽链组成，能清除
自由基，其催化活性受下图模型甲、乙所示两种作用机理不同的酶抑制剂影响。下列
说法正确的是（ ）
A．组成SOD 的氨基酸可能有多种排列顺序
B．SOD 能为清除自由基的反应提供活化能从而发挥催化活性
C．若提高底物浓度后酶促反应速率增大，则抑制剂的作用机理如模型甲所示
D．图示两种类型的抑制剂，均一定程度抑制了酶的调节作用
7．哺乳动物体内的Rab8 蛋白可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在
一定的条件下可相互转换，其转换过程如下图所示，图中GTP 是鸟苷三磷酸。有“活
性”Rab8 可与E 蛋白发生部分结构的相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参与
囊泡运输。下列叙述正确的是（ ）
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A．Rab8 蛋白最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B．Rab8 蛋白的磷酸化使其从“活性”状态转换为“非活性”状态
C．Rab8 蛋白由“非活性”状态转换为“活性”状态时会释放能量
D．Rab8 蛋白“活性”与“非活性”状态的转换往往伴随其空间结构的改变
8．下图为ATP 的结构示意图，①③表示组成ATP 的物质或基团，②④表示化学键。
下列叙述错误的是（ ）
A．①为腺苷，即ATP 中的“A”
B．化学键②易水解，其水解过程总是与吸能反应相联系
C．ATP 水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生
变化
D．生物体内ATP 与ADP 的相互转化体现了生物界的统一性
9．下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a~e 表示物质，①~④表示过
程。下列有关叙述正确的是（ ）
A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
B．图中物质c 为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生
C．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d 分别是丙酮酸和O2
D．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e 为ATP
3
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10．科研人员发现，在细胞中有一种名为MTCH2 的蛋白质，能够将细胞质中合成的
某些蛋白质插入线粒体外膜中。下列关于MTCH2 蛋白的说法，错误的是（ ）
A．构成MTCH2 的基本单位是氨基酸
B．合成MTCH2 的过程发生在核糖体上
C．MTCH2 的空间结构发生改变会影响其功能
D．被MTCH2 转运的蛋白质可以参与有氧呼吸第三阶段
11．如图为葡萄糖在细胞内氧化分解的途径，X、Y 表示物质，①②③④⑤表示过程，
下列有关叙述错误的是（ ）
A．X 为O2，Y 为CO2
B．④和⑤在无氧条件下进行
C．①②③过程都能产生ATP
D．破伤风杆菌可进行①②③④⑤过程
12．ATP 合酶位于线粒体内膜，在合成ATP 的过程中其头部结构变化如图所示。其中
β 亚基能够与特定的底物结合并催化特定的反应，L（loose，松弛）、T（tight，紧
密）、O（open，开放）表示β 亚基的不同构象，γ 亚基表示可旋转的“中央轴”。γ
亚基的旋转由膜两侧H＋的跨膜运输提供能量，并驱动β 亚基的构象发生改变，从而
完成ATP 的合成。据研究，ATP 合酶的能量转化效率接近100％。下列关于该ATP 合
酶及其机制的说法，不正确的是（ ）
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A．中央轴旋转360°能够催化三个ATP 的合成
B．中央轴的旋转伴随β 亚基构象改变，只有T 构象能够催化ADP、Pi 合成ATP
C．中央轴旋转的能量来源于膜两侧H＋的浓度差，并最终将其转化为ATP 中的化
学能
D．根据ATP 合酶的能量转化效率可知，葡萄糖氧化分解所释放的能量几乎全部
用于合成ATP
13．将酵母菌研磨后取出一部分匀浆进行离心，得到了上清液（含细胞质基质）和沉
淀物（含各种细胞器且不含细胞质基质）。将等量上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆
分别放入甲、乙、丙三支敞口试管中，下列相关叙述正确的是（ ）
A．向甲试管中滴入适量葡萄糖溶液，不发生反应
B．向乙试管中滴入适量丙酮酸溶液，试管中的最终产物是CO2和H2O
C．向丙试管中滴入适量葡萄糖溶液，最终产物中有CO2，葡萄糖中的能量大部分
储存在ATP 中
D．在无氧条件下向三支试管分别滴入等量葡萄糖溶液，能使酸性重铬酸钾发生变
色的是乙
14．已知小麦光合作用最适温度为25℃，呼吸作用最适温度为30℃，科学家研究小麦
20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图曲线。下列有关叙述错误的是（
）
A．在25℃条件下研究时，a 点会下移
B．a 点时叶肉细胞产生ATP 的细胞器是线粒体
C．其他条件适宜，当植物缺Mg 时，b 点将向左移动
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D．c 点之后小麦光合作用强度不再增加，可能与叶绿体中酶的浓度有关
15．RuBP 羧化/加氧酶缩写为Rubisco，CO2和O2竞争性与Rubisco 结合，当CO2浓度
高时，Rubisco 催化C5与CO2反应；当O2浓度高时，Rubisco 催化C5与O2反应生成磷
酸乙醇酸和C3，磷酸乙醇酸经过一系列化学反应，消耗ATP 和NADPH，生成CO2和
C3，这一过程称为光呼吸。植物细胞产生的ATP 和NADPH 过多时会破坏细胞。如图
为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程，大写字母代表相应的物质。下列叙述合理的
是（ ）
A．A 表示NADPH，B 表示NADP+，C 表示ATP，D 表示ADP+Pi
B．植物叶肉细胞中，Rubisco 发挥作用的场所是叶绿体基质和线粒体内膜
C．夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，植物光呼吸的强度较通常会有所增大
D．光呼吸和细胞呼吸都会吸收O2和释放CO2，同时为生命活动供能
二、多选题
16．研究人员对日光温室内的番茄叶片补充等强度不同波长的光，测得番茄光合速率
的日变化情况如图。下列叙述错误的是（ ）
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A．据图分析，在10：00 左右适当补充红光，对番茄的生长最有效
B．14：00～16：00，引起三组黄瓜光合速率均降低的主要因素是室内CO2浓度过
低
C．9：00～11：00 对照组CO2固定量比补蓝光组多
D．12：30 时，若适当提高温室内CO2浓度，短时间番茄植株中三碳化合物的合
成速率上升
17．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测 O2浓度的
变化， 下列叙述正确的是（ ）
A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B．加入 NaHCO3溶液是为了吸收呼吸作用释放的 CO2
C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的 O2浓度高于单色光下 O2浓度
D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸作用强度
18．丙酮酸进入线粒体的过程如图所示。孔蛋白为亲水通道，分子量较小的物质可自
由通过。丙酮酸通过内膜时，所需的能量不是直接来源于ATP，下列说法错误的是（
）
A．孔蛋白是专一运输丙酮酸的载体蛋白
B．细胞呼吸过程中丙酮酸进行化学反应的场所只能是线粒体基质
C．丙酮酸进入线粒体的外膜和内膜的方式都属于被动运输
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D．由图可知丙酮酸进入线粒体的过程所需能量来自膜两侧H+浓度梯度
19．蛋白酶体是一种大分子复合体，其作用是降解细胞内异常的蛋白质。泛素（Ub）
是一种多肽，细胞中错误折叠的蛋白质被泛素绑定标记后，最终被送往蛋白酶体中降
解，降解需要消耗能量。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中可能发生了泛素的磷酸化，蛋白质被降解前，需要多次泛素化标记
B．原核细胞中的蛋白质无需折叠加工，因此无泛素存在
C．若靶蛋白含有M 个氨基酸、N 条肽链，则此蛋白质至少含有氧原子数
（N+M）个
D．泛素的合成发生在核糖体，泛素的降解发生在蛋白酶体
20．为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结
果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
组
别
甲中溶液(0.2mL)
甲中溶液(2mL)
不同时间测定的相对压强(kpa)
0s
50s
100s
150s
200s
250s
I
肝脏提取液
H2O2溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
II
FeCl3
H2O2溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
III
蒸馏水
H2O2溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
A．H2O2分解生成O2导致压强改变
B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计
时
C．250s 时I 组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作
用具有高效性
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三、综合题
21．下图中图甲表示真核生物细胞呼吸的过程，图中a~d 各表示某种物质，①~⑤各表
示某一代谢过程；图乙为表示某植物器官在不同氧浓度下的CO2释放量和O2吸收量的
变化。据图回答：
(1)图甲中物质b 与物质 （“a”或“c”或“d”）表示相同的物质。
(2)某同学参加了体能测试以后，腿部肌肉感到酸痛，这是由于部分肌细胞进行了上述
代谢过程中的①和 （填数字序号）。上述过程中，细胞产生ATP 最多的代谢过
程是 （填数字序号）。
(3)据乙图分析随着氧浓度的增大，达到图乙中 点对应的氧浓度时只进行有氧呼
吸。若图乙的器官是某种子，则储存该种子最合适的氧气浓度是图中 点对应的
浓度，原因是 。
22．科学家在研究线粒体组分时，首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜，经
离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜，破裂的内
膜自动闭合成小泡，然后用尿素处理这些小泡，实验结果如图1 所示。请分析回答：
(1)将线粒体放入低渗溶液中，外膜涨破的原理是 。用离心方法能将外膜与线粒体
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内膜包裹的基质分开，原因是 。
(2)研究人员发现，在适宜成分溶液中，线粒体含F0—F1内膜小泡能完成有氧呼吸第三
阶段的反应，即实现 的氧化，生成 ，并能合成大量ATP。
(3)线粒体内膜上的F0—F1颗粒物是ATP 合成酶（见图2），其结构由突出于膜外的亲
水头部和嵌入膜内的 尾部组成，其功能是在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP。
为了研究ATP 合成酶的结构与合成ATP 的关系，用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡
分开，检测处理前后ATP 的合成。若处理之前，在 条件下，含 颗粒内膜
小泡能合成ATP；处理后含 颗粒内膜小泡不能合成ATP，说明F1颗粒的功能是
催化ATP 的合成。
23．为探究影响酶活性的因素，某同学利用过氧化氢酶进行了下列三项实验。请回答
相关问题：
(1)在pH 为7 的条件下，取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管，分别保温在0℃、
30℃、60℃、90℃的恒温水浴锅中，再滴加2 滴对应温度的肝脏研磨液探究温度对过
氧化氢酶活性的影响。该实验能获得正确结论吗？ ，理由是
。
(2)在温度为37 ℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加入四支盛有等量过氧化氢溶液的
试管中，再滴加盐酸或氢氧化钠溶液改变各试管pH 分别为3、5、7、9，以探究pH 对
过氧化氢酶活性的影响。该实验能获得正确结论吗？ ，理由是
。
(3)利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片，进行如下实验：
Ⅰ．取5g 新鲜莴苣叶片剪碎放入研钵，加入少量石英砂进行快速、充分研磨。
Ⅱ．向研磨液中加入50mL 蒸馏水并搅拌，再用纱布过滤，得到酶提取液。
Ⅲ．将酶提取液分别用pH 为4、5、6、7、8、9、10 的7 种缓冲液稀释2 倍，低温保
存。
Ⅳ．用注射器吸取5mL 体积分数为3%的过氧化氢，将注射器中的气体排出，然后吸
入5mL 酶提取液，将针口处密封。
Ⅴ．室温下记录实验数据。
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另取新鲜的菠菜、白菜叶片重复上述操作步骤。实验结果如图：
①该实验的自变量为 ，无关变量是 （写出2 点即可）。
②该同学想进一步研究其他因素对过氧化氢酶活性的影响，最好选择 叶片作为
生物材料，并用pH 为 的缓冲液稀释酶提取液。
③据图分析，如要测得菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH，下一步的具体做法是
。
24．C3植物指碳（暗）反应时形成的第一个化合物是三碳有机物的植物，如小麦、水
稻等，体内只有一条固定CO2的途径，即卡尔文循环，其光合作用发生在叶肉细胞中。
C4植物指碳反应时形成的第一个化合物是四碳有机物的植物，如玉米、高粱、甘蔗、
苋菜等产自热带的植物。玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列，叶肉细胞中的叶
绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到 C4化合物中，随后C4化合物进入维
管束鞘细胞，维管束鞘细胞中的叶绿体几乎无基粒，在维管束鞘细胞中，C4化合物释
放出的 CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物（如下图）。PEP 羧化酶被形象地称为
“CO2泵”，能利用较低浓度的CO2进行光合作用，它提高了C4植物固定CO2的能力，
使C4植物比C3植物具有较强光合作用（特别是在高温、光照强烈、干旱条件下）能力，
并且无光合午休现象。回答下列问题：
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(1)C3植物和C4植物光合作用光反应阶段的产物都是 。玉米维管束鞘细胞叶绿体
中只能进行 反应，其原因是缺少 （结构）。
(2)C4植物固定CO2的物质是 和 。
(3)正常条件下，植物叶片的光合产物一般以 （填物质）运输，但不会全部运输
到其他部位，原因是 （答出1 点即可）。
(4)干旱条件下，很多植物的光合作用速率降低，主要原因是 。
一般来说，C4植物与C3植物相比， 植物的CO2补偿点较低，原因是 。
(5)科学家以
14CO2为原料，通过 法探明了玉米光合作用过程中CO2中的碳最终
转移到有机物中的具体转移途径为 （用物质名称和箭头表
示）。
25．图1 为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①~ ④表示相关生
理过程；图2 表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率（用CO2吸收
速率表示）的变化，净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。分析
图示，回答下列问题：
(1)图1 中过程②属于有氧呼吸的第 阶段，过程③发生的场所是 。
(2)图2 中C 点时该植物总光合作用速率 （填“ >”“ =”或“ <”）呼吸作用速率。
B 点对应的条件下，该植物能完成图1 中的生理过程有 （填序号）。
(3)当光照强度突然增大，在其他条件不变的情况下，叶肉细胞中 C3含量短时间内会
（填“增加”“不变”或“减少”）。当光照强度为C 点对应 的光照强度时，限制光
合作用速率不再增加的环境因素主要是 。
(4)如果将该植物先放置在图2 中 A 点对应的条件下4h，B 点对应的条件下6h，接着
放置在 C 点对应的条件下 14h，则在这24h 内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累
量（用 CO2吸收量表示）为 mg。
(5)研究小组另选甲、乙两种植物，分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片，
在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率，所得
数据如表所示：
光照强度
0
1
3
5
7
9
11
13
12
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CO2吸收速率（μmol。
m-2．s-1）
叶片
甲
-
5
0．
5
5
16
25
29
30
30
叶片
乙
-
4
1．
5
5
8
10
12
12
12
从表中可以看出光照强度为 klx 时，甲、乙两叶片中叶绿体的 CO2固定速率相等。
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