专题02 细胞代谢（3大模板）-2025年高考生物答题技巧与模板构建

专题02 细胞代谢 模板01 影响酶促反应速率≠影响酶活性 模板02 妙用“1”判断呼吸作用类型 模板03 活用公式抓住光合与呼吸的关系 识·命题特点 明命题特点、窥命题预测 明·答题模板 答题要点+答题技巧+模板运用 练·高分突破 模板综合演练，快速技巧突破 本节导航 命题点 真题在线 常见设问/关键词 影响酶促反应速率的因素 2023·广东·T1　 2021·海南·T11　 2020·北京·T4 设问关键词：酶活性 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用 2021·海南·T14　2021·湖南·T5 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2022·河北·T4　 2022·重庆·T12　 2021·全国甲·T2　2021·福建·T7 设问关键词：CO2释放量和O2吸收量 有氧呼吸和无氧呼吸的相关辨析 2023·全国乙·T3　2023·山东·T4　2023·北京·T2　2022·北京·T3　2022·江苏·T8　 2021·重庆·T21　 2020·全国Ⅰ·T2　2020·山东·T2 细胞呼吸的影响因素及其应用 2023·山东·T17　 2022·重庆·T10　 2021·湖北·T10　2021·湖南·T12　2021·河北·T14 捕获光能的色素 2023·江苏·T12　2023·全国乙·T2　2023·辽宁·T21 2023·海南·T16　2023·广东·T18　2023·全国甲·T29 2022·山东·T21　2020·江苏·T6 设问关键词：光合作用强度 光合作用的原理 2023·湖北·T8　2023·江苏·T19　2022·重庆·T23 2021·广东·T12　2021·湖南·T18　2021·河北·T19 2021·重庆·T6　2020·天津·T5 单、多因子变量对光合作用强度影响的机理辨析 2023·北京·T3　2023·湖北·T11　2023·重庆·T19　2023·山东·T21　2023·广东·T18　2022·山东·T21　2022·广东·T18　2022·辽宁·T22　2022·江苏·T20　2022·北京·T2　2021·福建·T17　2021·山东·T21 2021·河北·T19　2021·海南·T21　2021·北京·T3　2021·广东·T15　2021·辽宁·T2　2021·湖南·T7 光合作用与细胞呼吸综合分析 2022·全国乙·T2　2022·湖南·T13　2022·福建·T10　2021·北京·T3　2020·海南·T21 命题预测 抑制剂对酶活性的影响；呼吸方式的判断；光合作用强度的影响因素 关键技巧 把握核心知识，找准题目关键信息 模板01 影响酶促反应速率≠影响酶活性 酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。温度、pH、金属离子等均会直接影响酶活性。而底物浓度和酶浓度会通过影响酶与底物的接触面积，进而影响酶促反应速率，但此时酶活性并未受到影响。 1．温度和pH 据图可知，不同pH条件下，酶的最适温度不变；不同温度条件下，酶的最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 2．酶浓度 (1)在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 (2)ab段限制因素是酶浓度；bc段限制因素是底物浓度。 3．底物浓度(酶浓度一定) (1)ab段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率增加(酶没有完全与底物结合)。 (2)bc段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率达到最大值，不再增加(酶完全与底物结合)。 (3)ab段限制因素是底物浓度；bc段限制因素是酶浓度。 技巧01 影响酶促反应速率≠影响酶活性 图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线，其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率，“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同 B．Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱 C．若升高反应体系的温度，则图1中的M点将向左下方移动 D．在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂，Vmax都会下降 【技巧点拨】分析图1：在一定范围内，酶促反应速率随底物浓度的升高而加快，到速率最大时，酶促反应速率不再随底物浓度的升高而加快。 图2：非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的位点结合，使酶的结构发生改变，底物不能与酶结合；竞争性抑制剂竞争性结合酶与底物的结合位点。此时酶促反应速率会下降，但酶活性并未发生变化（影响酶促反应速率≠影响酶活性），因而通过增大底物浓度来缓解抑制作用。 【思路详解】A、抑制剂通过影响酶的活性如竞争性抑制剂通过与底物竞争酶的结合位点，非竞争性抑制剂通过与酶结合从而改变酶与底物结合位点的形态来影响酶促反应速率，而底物浓度不影响酶的活性，A正确； B、Km表示酶促反应速率为1/2Vmax时的底物浓度，酶与底物亲和力越高，酶促反应速率越大，则Km越小，即Km的大小体现了酶与底物结合能力的强弱，B正确； C、据题干信息，图1曲线是在条件适宜的情况下测定的，若升高反应体系的温度，酶活性降低，Vmax降低，达到Vmax时的底物浓度也减少，因此M点将向左下方移动，C正确； D、据图分析，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点，若反应体系中加入一定量的竞争性抑制剂，随着底物浓度增大，底物与酶结合的概率增加，Vmax与不加抑制剂时相同；而非竞争性抑制剂改变了酶的空间结构，Vmax比不加抑制剂时的小，D错误。 【答案】D （2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（    ） A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高 D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率 模板02 妙用“1”判断呼吸作用类型 呼吸商（RQ），又称气体交换率，是指生物体在单位时间内，释放CO2的物质的量与吸收O2的物质的量的比例。 呼吸商 大于1 等于1 小于1 底物及呼吸方式 底物为糖类，有无氧呼吸（产酒精的无氧呼吸） 底物为糖类，进行有氧呼吸（还可能存在产乳酸的无氧呼吸） 底物为脂肪，进行有氧呼吸 1. 彻底氧化分解 （1） 底物为糖类 反应过程：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 口诀：有氧166：即有氧呼吸过程中，每分解1mol葡萄糖，需要消耗6mol的O2，产生6molCO2。 呼吸商=1 （2） 底物为脂肪 脂肪与糖类相比，C、H含量高，而O含量少，需要消耗更多的氧气，因而呼吸商<1。 2. 不彻底氧化分解 (1)产酒精的无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量； (2)产乳酸的无氧呼吸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 口诀：无氧122.即无氧呼吸过程中，每分解1mol葡萄糖，产生2molCO2和2mol酒精。 呼吸商>1 技巧02 妙用“1”判断呼吸作用类型 （2020·全国·高考真题）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（    ） A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 【技巧点拨】呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气=生成的二氧化碳量（呼吸商=1）；若只进行无氧呼吸，当呼吸产物是酒精时，生成的酒精量=生成的二氧化碳量。 【思路详解】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确； B、若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量（呼吸商=1），B正确； C、若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确； D、若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量（呼吸商<1），若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。 【答案】D （2019·浙江·高考真题）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是 A．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1 B．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低 C．富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1 D．某动物以草为食，推测上述比值接近1 模板03 活用公式抓住光合与呼吸的关系 公式：真正光合速率（总光合速率）＝净光合速率＋呼吸速率。 光合与呼吸的关系在题目中的体现并非是简单的概念判断或计算，往往有实验的背景，对实验变量的分析和总光合、净光合的辨析是解题的重点。 1．微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 2．光合速率与呼吸速率的常用表示方法 项目 含义 表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量) O2 CO2 有机物 真正光合速率 植物在光下实际合成有机物的速率 O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2量 CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量 有机物产生(制造、生成)速率 净光合速率 植物有机物的积累速率 植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率 植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸 速率 单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 3．测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 (1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化 ①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。 ②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。 (2)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量 将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。 (3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化 Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。 Ⅱ.在有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。 Ⅲ.在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。 (4)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量 本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 (5)“叶圆片上浮法”——定性检测O2释放速率 本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。 （2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（    ） A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【技巧点拨】二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 【思路详解】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不在改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 【答案】B （2021·北京·高考真题）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　） A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性 1．下图为某酶促反应中，不同温度条件下底物浓度随时间变化的曲线图。相关叙述正确的是（    ） A．该酶最适温度在25℃～45℃之间，60℃时已失活 B．增加底物浓度会使酶的活性升高，t2、t3两点将左移 C．若在45℃条件下提高酶浓度，总产物生成量将增加 D．t1～t2时间段，25℃条件下的平均反应速率比45℃的快 2．竞争性抑制剂可以与酶的底物竞争酶分子上的结合位点，这类抑制剂有的与酶分子结合疏松，很容易又从酶分子上脱离，称之为可逆的竞争性抑制剂，而不可逆的竞争性抑制剂与酶分子结合后难以从酶分子上脱离。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果，如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．该测定过程中唾液淀粉酶溶液浓度是无关变量 B．若要减弱抑制剂II对酶活性的影响，可加大反应物浓度 C．该实验可用单位时间内淀粉消耗量表示淀粉酶活性 D．抑制剂Ⅰ属于大鼠唾液淀粉酶可逆的竞争性抑制剂 3．过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为，酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物；无催化剂时，同一反应的过程为：反应物过渡态反应物产物。下列叙述错误的是（    ） A．加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的，无机催化剂的原理和酶相似 B．与酶结合后反应物会更容易转变为过渡态反应物，从而加快反应速率 C．发生过程③所需的能量称为活化能，发生过程①不需要活化能 D．pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态 4．在催化反应中，竞争性抑制剂与底物（S）结构相似，可与S竞争性结合酶（E）的活性部位；反竞争性抑制剂只能与酶—底物复合物（ES）结合，不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后，催化反应无法进行，产物（P）无法形成。下列说法正确的是（    ） A．酶是多聚体，其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸 B．ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为P所需要的活化能相等 C．酶量一定的条件下，底物浓度越高，竞争性抑制剂的抑制效率越高 D．反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变后造成的 5．将丁桂儿脐贴在患儿肚脐处皮肤贴敷12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述正确的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度仅与浓度梯度有关，与分子大小无关 B．H+－K+－ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 C．胃蛋白酶排出不需要膜上蛋白质的参与 D．胃壁细胞膜上的H+－K+－ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化与去磷酸化过程 6．脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨，氨溶于水形成NH。过量的NH会导致土壤酸化，植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是（    ）    A．1926年，萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，证明其化学本质是蛋白质 B．NO与NRT1．1结合后进入根细胞膜内的方式是主动运输 C．NH与AMTS结合导致AMTS构象改变，实现物质转运 D．施用适量的NO可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力 7．一个肿瘤中常存在A型和B型两种癌细胞，两种癌细胞的代谢方式不同，但可以通过MCT4和MCT1载体建立物质上的联系，进而形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，下图所示为两种癌细胞的代谢过程和联系方式相关叙述错误的是（    ）    A．B型癌细胞比A型癌细胞吸收葡萄糖速率更快 B．和正常细胞相比，B型癌细胞上的MCT1表达更多 C．过程③与②相比，除了场所不同，过程③还需要氧气 D．研制能抑制MCT4或MCT1的药物可用于治疗癌症 8．在动物体内，糖原首先被分解为磷酸化的葡萄糖，在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下，葡萄糖-6-磷酸脱磷酸形成葡萄糖，而肌肉细胞缺乏葡萄糖-6-磷酸酶。葡萄糖进入细胞后在己糖激酶的作用下磷酸化，然后才能分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧条件进入线粒体进一步氧化分解（如图）。脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，但不生成丙酮酸。下列有关质子泵叙述不正确的是（    ） A．肌糖原可以为机体的生命活动提供能量 B．丙酮酸在有氧条件进入通过线粒体内、外膜的方式分别是主动运输和协助扩散 C．2-DG进入细胞时不需要细胞膜上的蛋白质协助 D．2-DG可使癌细胞“挨饿”，进而抑制其增殖 9．在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成CO2和H2O。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能，脂肪酸产生和代谢过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．细胞中丙酮酸和脂酰CoA产生的过程有[H]生成，但不释放能量 B．乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体内膜 D．用透气纱布包扎伤口及慢跑都是为了促进人体细胞进行有氧呼吸 10．动物实验发现，线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可降低线粒体呼吸链受损导致的危害，机理如下图所示。磷酸果糖激酶1（PFK1）是过程①中的一个关键酶，细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率。下列说法正确的是（    ） A．PFK1与ATP、AMP竞争性结合后，PFK1仍具有活性 B．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合减少，细胞呼吸速率加快 C．代谢物X可能为酒精，过程④发生的主要部位在肝脏 D．酶B为过氧化氢酶，可作为探究温度对酶活性影响的实验材料 11．如图为酵母菌的细胞呼吸过程。酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人提出O2抑制了酶1的活性而导致无酒精产生。为验证该假说，某实验小组将酵母菌破碎后离心，取上清液均分为甲、乙两组，向两组试管加入等量的葡萄糖溶液后，甲组试管中通入O2，一段时间后，向两组试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液，并观察实验现象。下列相关叙述错误的是（    ） A．酶2催化丙酮酸和水的分解过程，该过程释放少量能量 B．离心后选取上清液的原因是上清液的成分中含有酶1 C．若该假说不成立，则只有乙组试管中的溶液变为灰绿色 D．图中出现的NADH所还原的物质及作用场所均不相同 12．细胞呼吸是所有细胞生物必需的生命活动。下表为相关物质及能量的对应关系，以体现细胞呼吸底物、生成物及能量之间的对应关系。下列补充不合理的是（    ） 细胞呼吸细胞类型 底物 氧气条件 气体体积关系 能量去向 肌细胞 葡萄糖 Ⅱ CO₂释放量=O₂吸收量 大部分以热能散失 某植物细胞 Ⅰ 充足 CO₂释放量<O₂吸收量 大部分以热能散失 酵母菌细胞 葡萄糖 不充足 Ⅲ 大部分以热能散失 A．若该植物细胞是某种子子叶细胞，底物Ⅰ的种类最可能为脂质 B．据对应关系可知该肌细胞所处的氧气条件Ⅱ一定是O₂充足环境 C．酵母菌在O₂不充足条件下，Ⅲ中气体关系为CO₂释放量>O₂吸收量 D．若酵母菌换成马铃薯块茎，则细胞呼吸的第二阶段可不合成ATP 13．某小组为验证寡霉素和DNP两种呼吸抑制剂的作用，对离体的线粒体进行分阶段处理，检测线粒体的耗氧量变化，操作和结果如图甲所示，其中阶段3、4、5的底物均充足。寡霉素可抑制ATP合酶（机制如图乙所示）对H+的转运，从而抑制ATP生成；DNP是一种脂溶性物质，能结合H+，将其从内外膜间隙转运至线粒体基质。已知线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小，下列说法错误的是（　　） A．阶段2耗氧量增加可能因为促进了ATP的生成 B．阶段3加入的底物可能是丙酮酸 C．抑制剂I是DNP，抑制剂Ⅱ是寡霉素 D．线粒体在阶段5比阶段3释放热量的速率更快 14．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是（　　） A．图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf B．g点与a点相比，植物体内有机物含量更高 C．de段CO2浓度下降趋于平缓的原因是部分气孔关闭，吸收CO2减少 D．玻璃罩内的O2浓度在bg段一直上升 15．阳生植物受到周围环境其它植物遮荫时会出现图1所示遮荫反应，该反应与环境光照中红光（R）和远红光（FR，植物不吸收）的比值变化有关。科学家模拟遮荫环境，研究了番茄植株的遮荫反应，结果如图2、图3所示。下列相关说法正确的是（    ） A．R/FR比值升高，番茄遮荫反应更强 B．遮荫反应会降低番茄光合作用强度 C．刚进入遮荫环境时，叶绿体中C3含量降低 D．遮荫处理的番茄株高生长加快，产量降低 16．实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1、X2不同光照强度，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．X1 大于光补偿点，X2小于光补偿点 B．光照强度由X1 到X2短时间内叶绿体中C3/C5 的值减少 C．D点相对于A点，植物体中有机物减少 D．C~D段只受光照强度的限制，且叶肉细胞的净光合速率为零 17．光合速率随着光照强度的变化而变化，如下图曲线所示。同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点。当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这一光强称为光饱和点。而光饱和点的数值是指单叶而言。研究光补偿点和光饱和点对农业生产意义重大。下列叙述错误的是（    ）    A．作物处于光补偿点时其光合作用强度小于呼吸作用强度 B．栽培作物时植物群体对光能的利用更充分，光饱和点就会下降 C．栽培作物过密时中下层叶片所受光照会低于光补偿点，故需要合理密植 D．阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高，故间作和套作时需考虑作物种类的搭配 18．黑白瓶法是生态学研究中常用的方法，简要操作流程是从同一水域的同一深度采集水样（包含自养生物），注入相同大小的黑瓶（不透光）、白瓶（透光）、初始瓶中，通过初始瓶测定该处水样初始溶氧量后，将黑瓶、白瓶放回原水域（同一水域、同一深度），24小时后取出再次测量黑、白瓶的溶氧量。下列叙述错误的是（    ） A．黑、白瓶放回原水域时需要密封 B．黑瓶溶氧量的变化代表水体生物呼吸作用强度 C．若黑瓶意外损坏，仍可测得水体生物净光合作用强度 D．若初始溶氧量数据丢失，则无法测得水体生物总光合作用强度 19．油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低，使其产量下降。研究发现油菜叶绿体中的 Rubisco是一种非常关键的双功能酶，光照适宜时，在O2/CO2值偏低时, 催化 RuBP结合CO2形成C3与卡尔文循环合成有机物； 如果O2/CO2值偏高时，它催化RuBP 结合O2发生氧化反应，进行光呼吸，过程如图甲所示。钾含量对 Rubisco活性的影响如图乙所示。下列说法错误的是（    ） A．参与暗反应中 CO₂固定的反应物C₅实质上是 RuBP B．油菜植物长期处于高浓度O₂条件下，会明显减产 C．光呼吸生成的C₃可提供给卡尔文循环，因此可通过研究光呼吸促进剂提高光合产量 D．土壤缺钾抑制了暗反应，提高了 RuBP 的氧化与羧化反应速率的比值，导致油菜产量下降 20． 温室作物栽培可用于探索植物的最适生长条件，以达到产量最大化的目的。科学家以甲品种南瓜为对象进行研究，获得了如图 所示数据信息，回答下列问题： 图①：甲品种南瓜在温度适宜，不同CO₂浓度条件下光合速率随光照强度的变化曲线。 图②：甲品种南瓜在温度适宜的封闭温室中，改变光照强度后测定单位时间内植株的气体释放量。 (1)由图①可知，甲品种南瓜在不同CO₂浓度条件下的光饱和点 (填“相同”或“不同”)，限制图①中C点光合作用强度的环境因素有 。 (2)选用CO₂浓度为1.2%的条件，给予图①中E点对应的光照强度进行短时照射，该时段内检测到O₂的产生速率持续增加，但暗反应速率上升到一定程度后维持稳定，限制暗反应速率上升的因素主要是 (答出1点即可)。 (3)根据图②曲线判断，下列说法错误的是 (填字母)。 A．光照强度为c和e时，南瓜释放的气体量相同，种类不同 B．光照强度为d时，南瓜叶肉细胞在单位时间内O₂的产生量等于消耗量 C．光照强度为e时，单位时间内南瓜光合作用产生O₂的量为(n-m) μmol (4)科研人员还对不同品种南瓜的光合产物的输出率以及分配比例进行了相关探究，实验中向甲、乙两品种的南瓜提供¹⁴C标记的CO₂，得到下表数据： 季节 品种 ¹⁴C 光合产物在植株各部分的分配 ¹⁴C 光合产物输出率/% 瓜/% 茎/% 根/% 春季 甲 18.22 1.78 9.66 1.53 乙 30.42 2.98 16.8 4.11 夏季 甲 45.99 33.95 7.78 1.88 乙 40.17 20.03 11.68 2.71 为使产量最大化，农民在春季和夏季应分别种植品种 的南瓜，依据是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 细胞代谢 模板01 影响酶促反应速率≠影响酶活性 模板02 妙用“1”判断呼吸作用类型 模板03 活用公式抓住光合与呼吸的关系 识·命题特点 明命题特点、窥命题预测 明·答题模板 答题要点+答题技巧+模板运用 练·高分突破 模板综合演练，快速技巧突破 本节导航 命题点 真题在线 常见设问/关键词 影响酶促反应速率的因素 2023·广东·T1　 2021·海南·T11　 2020·北京·T4 设问关键词：酶活性 ATP与ADP的相互转化和ATP的利用 2021·海南·T14　2021·湖南·T5 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2022·河北·T4　 2022·重庆·T12　 2021·全国甲·T2　2021·福建·T7 设问关键词：CO2释放量和O2吸收量 有氧呼吸和无氧呼吸的相关辨析 2023·全国乙·T3　2023·山东·T4　2023·北京·T2　2022·北京·T3　2022·江苏·T8　 2021·重庆·T21　 2020·全国Ⅰ·T2　2020·山东·T2 细胞呼吸的影响因素及其应用 2023·山东·T17　 2022·重庆·T10　 2021·湖北·T10　2021·湖南·T12　2021·河北·T14 捕获光能的色素 2023·江苏·T12　2023·全国乙·T2　2023·辽宁·T21 2023·海南·T16　2023·广东·T18　2023·全国甲·T29 2022·山东·T21　2020·江苏·T6 设问关键词：光合作用强度 光合作用的原理 2023·湖北·T8　2023·江苏·T19　2022·重庆·T23 2021·广东·T12　2021·湖南·T18　2021·河北·T19 2021·重庆·T6　2020·天津·T5 单、多因子变量对光合作用强度影响的机理辨析 2023·北京·T3　2023·湖北·T11　2023·重庆·T19　2023·山东·T21　2023·广东·T18　2022·山东·T21　2022·广东·T18　2022·辽宁·T22　2022·江苏·T20　2022·北京·T2　2021·福建·T17　2021·山东·T21 2021·河北·T19　2021·海南·T21　2021·北京·T3　2021·广东·T15　2021·辽宁·T2　2021·湖南·T7 光合作用与细胞呼吸综合分析 2022·全国乙·T2　2022·湖南·T13　2022·福建·T10　2021·北京·T3　2020·海南·T21 命题预测 抑制剂对酶活性的影响；呼吸方式的判断；光合作用强度的影响因素 关键技巧 把握核心知识，找准题目关键信息 模板01 影响酶促反应速率≠影响酶活性 酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。温度、pH、金属离子等均会直接影响酶活性。而底物浓度和酶浓度会通过影响酶与底物的接触面积，进而影响酶促反应速率，但此时酶活性并未受到影响。 1．温度和pH 据图可知，不同pH条件下，酶的最适温度不变；不同温度条件下，酶的最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 2．酶浓度 (1)在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 (2)ab段限制因素是酶浓度；bc段限制因素是底物浓度。 3．底物浓度(酶浓度一定) (1)ab段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率增加(酶没有完全与底物结合)。 (2)bc段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率达到最大值，不再增加(酶完全与底物结合)。 (3)ab段限制因素是底物浓度；bc段限制因素是酶浓度。 技巧01 影响酶促反应速率≠影响酶活性 图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线，其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率，“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同 B．Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱 C．若升高反应体系的温度，则图1中的M点将向左下方移动 D．在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂，Vmax都会下降 【技巧点拨】分析图1：在一定范围内，酶促反应速率随底物浓度的升高而加快，到速率最大时，酶促反应速率不再随底物浓度的升高而加快。 图2：非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的位点结合，使酶的结构发生改变，底物不能与酶结合；竞争性抑制剂竞争性结合酶与底物的结合位点。此时酶促反应速率会下降，但酶活性并未发生变化（影响酶促反应速率≠影响酶活性），因而通过增大底物浓度来缓解抑制作用。 【思路详解】A、抑制剂通过影响酶的活性如竞争性抑制剂通过与底物竞争酶的结合位点，非竞争性抑制剂通过与酶结合从而改变酶与底物结合位点的形态来影响酶促反应速率，而底物浓度不影响酶的活性，A正确； B、Km表示酶促反应速率为1/2Vmax时的底物浓度，酶与底物亲和力越高，酶促反应速率越大，则Km越小，即Km的大小体现了酶与底物结合能力的强弱，B正确； C、据题干信息，图1曲线是在条件适宜的情况下测定的，若升高反应体系的温度，酶活性降低，Vmax降低，达到Vmax时的底物浓度也减少，因此M点将向左下方移动，C正确； D、据图分析，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点，若反应体系中加入一定量的竞争性抑制剂，随着底物浓度增大，底物与酶结合的概率增加，Vmax与不加抑制剂时相同；而非竞争性抑制剂改变了酶的空间结构，Vmax比不加抑制剂时的小，D错误。 【答案】D （2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（    ） A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高 D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率 【答案】B 【分析】大部分酶是蛋白质，少部分酶的本质是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。影响酶活性的因素有：温度、pH、金属离子等。 【详解】A、 低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误； B、 酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确； C、 酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误； D、 淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。 模板02 妙用“1”判断呼吸作用类型 呼吸商（RQ），又称气体交换率，是指生物体在单位时间内，释放CO2的物质的量与吸收O2的物质的量的比例。 呼吸商 大于1 等于1 小于1 底物及呼吸方式 底物为糖类，有无氧呼吸（产酒精的无氧呼吸） 底物为糖类，进行有氧呼吸（还可能存在产乳酸的无氧呼吸） 底物为脂肪，进行有氧呼吸 1. 彻底氧化分解 （1） 底物为糖类 反应过程：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 口诀：有氧166：即有氧呼吸过程中，每分解1mol葡萄糖，需要消耗6mol的O2，产生6molCO2。 呼吸商=1 （2） 底物为脂肪 脂肪与糖类相比，C、H含量高，而O含量少，需要消耗更多的氧气，因而呼吸商<1。 2. 不彻底氧化分解 (1)产酒精的无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量； (2)产乳酸的无氧呼吸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 口诀：无氧122.即无氧呼吸过程中，每分解1mol葡萄糖，产生2molCO2和2mol酒精。 呼吸商>1 技巧02 妙用“1”判断呼吸作用类型 （2020·全国·高考真题）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（    ） A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 【技巧点拨】呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气=生成的二氧化碳量（呼吸商=1）；若只进行无氧呼吸，当呼吸产物是酒精时，生成的酒精量=生成的二氧化碳量。 【思路详解】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确； B、若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量（呼吸商=1），B正确； C、若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确； D、若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量（呼吸商<1），若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。 【答案】D （2019·浙江·高考真题）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是 A．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1 B．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低 C．富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1 D．某动物以草为食，推测上述比值接近1 【答案】A 【分析】生物可利用糖类和油脂进行呼吸产生能量，由于油脂中氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，故氧化分解同质量的油脂和糖类，油脂消耗的氧气比糖类多。葡萄糖彻底氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值为1，脂质氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1。 【详解】A、果蔬中利用的能源物质为糖类，储藏与充满氮气的密闭容器中，果蔬细胞主要进行无氧呼吸，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值应当大于1，A错误； B、严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低，B正确； C、富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质，故产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1，C正确； D、某动物以草为食，则主要的能源物质为糖类，则产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1，D正确。 模板03 活用公式抓住光合与呼吸的关系 公式：真正光合速率（总光合速率）＝净光合速率＋呼吸速率。 光合与呼吸的关系在题目中的体现并非是简单的概念判断或计算，往往有实验的背景，对实验变量的分析和总光合、净光合的辨析是解题的重点。 1．微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 2．光合速率与呼吸速率的常用表示方法 项目 含义 表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量) O2 CO2 有机物 真正光合速率 植物在光下实际合成有机物的速率 O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2量 CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量 有机物产生(制造、生成)速率 净光合速率 植物有机物的积累速率 植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率 植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸 速率 单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 3．测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法 (1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化 ①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。 ②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。 (2)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量 将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。 (3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化 Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。 Ⅱ.在有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。 Ⅲ.在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。 (4)“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量 本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。 净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 (5)“叶圆片上浮法”——定性检测O2释放速率 本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。 （2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（    ） A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【技巧点拨】二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 【思路详解】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不在改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 【答案】B （2021·北京·高考真题）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　） A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性 【答案】B 【分析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。 2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。 【详解】 A、由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol••cm-2•s-1，A正确； B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误； C、由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确； D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 1．下图为某酶促反应中，不同温度条件下底物浓度随时间变化的曲线图。相关叙述正确的是（    ） A．该酶最适温度在25℃～45℃之间，60℃时已失活 B．增加底物浓度会使酶的活性升高，t2、t3两点将左移 C．若在45℃条件下提高酶浓度，总产物生成量将增加 D．t1～t2时间段，25℃条件下的平均反应速率比45℃的快 【答案】D 【详解】A、据图分析可知，在45℃时酶的活性最高，其次是25℃时，60℃条件下，由于温度过高，酶已失活，但由于图中涉及到的温度很少，因此该酶最适温度不一定在25℃～45℃之间，A错误； B、酶的活性只与温度、pH等因素有关，与底物浓度无关，增加底物浓度不会使酶的活性升高，B错误； C、在45℃条件下，提高酶浓度，反应速率会加快，但由于底物的量是一定的，所以总产物生成量不会增加，C错误； D、反应速率可以用单位时间内底物浓度的变化量来表示。在t1~t2时间段，25℃条件下底物浓度下降得更快，所以25℃条件下的平均反应速率比45℃的快，D正确。 2．竞争性抑制剂可以与酶的底物竞争酶分子上的结合位点，这类抑制剂有的与酶分子结合疏松，很容易又从酶分子上脱离，称之为可逆的竞争性抑制剂，而不可逆的竞争性抑制剂与酶分子结合后难以从酶分子上脱离。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果，如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．该测定过程中唾液淀粉酶溶液浓度是无关变量 B．若要减弱抑制剂II对酶活性的影响，可加大反应物浓度 C．该实验可用单位时间内淀粉消耗量表示淀粉酶活性 D．抑制剂Ⅰ属于大鼠唾液淀粉酶可逆的竞争性抑制剂 【答案】B 【详解】A、该实验的自变量是竞争性抑制剂的种类和底物浓度，因变量为酶促反应速率，唾液淀粉酶溶液浓度等为无关变量，A正确； B、结合题干信息及题图可知，抑制剂Ⅰ为可逆性抑制性，若要减弱抑制剂Ⅰ对酶活性的影响，可加大反应物浓度，B错误； C、酶活性可以用酶促反应速率表示，即一定条件下单位时间内淀粉消耗量，C正确； D、随着底物浓度的增加，抑制剂I的抑制效果在降低，底物浓度较高时可以接近无抑制剂条件下的酶促反应速率，说明抑制剂Ⅰ属于大鼠唾液淀粉酶可逆的竞争性抑制剂，D正确。 3．过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为，酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物；无催化剂时，同一反应的过程为：反应物过渡态反应物产物。下列叙述错误的是（    ） A．加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的，无机催化剂的原理和酶相似 B．与酶结合后反应物会更容易转变为过渡态反应物，从而加快反应速率 C．发生过程③所需的能量称为活化能，发生过程①不需要活化能 D．pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态 【答案】C 【详解】A、加热使该反应变快的作用机理是提供能量，加酶使该反应变快的作用机理是降低化学反应的活化能，无机催化剂的原理和酶相似，A正确； B、酶具有催化作用，与酶结合后反应物更容易转变为过渡态反应物，B正确； C、过程①和过程③都是反应物转变为过渡态反应物，所需的能量均称为活化能，C错误； D、pH影响酶的活性，pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态，从而影响酶促反应的速率，D正确。 4．在催化反应中，竞争性抑制剂与底物（S）结构相似，可与S竞争性结合酶（E）的活性部位；反竞争性抑制剂只能与酶—底物复合物（ES）结合，不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后，催化反应无法进行，产物（P）无法形成。下列说法正确的是（    ） A．酶是多聚体，其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸 B．ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为P所需要的活化能相等 C．酶量一定的条件下，底物浓度越高，竞争性抑制剂的抑制效率越高 D．反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变后造成的 【答案】D 【详解】A、酶的本质是蛋白质，少部分是RNA，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误； B、酶的作用机理是能降低化学反应活化能，故ES→P+E（有酶催化）所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低，B错误； C、竞争性抑制剂与底物（S）结构相似，可与S竞争性结合酶（E）的活性部位，酶量一定的条件下，底物浓度越高，底物和酶结合的就越多，竞争性抑制剂的抑制效率越低，C错误； D、反竞争性抑制剂是一类只能与酶-底物复合物(ES)结合，但不能直接与游离酶结合的抑制剂，因此反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的，D正确。 5．将丁桂儿脐贴在患儿肚脐处皮肤贴敷12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述正确的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度仅与浓度梯度有关，与分子大小无关 B．H+－K+－ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 C．胃蛋白酶排出不需要膜上蛋白质的参与 D．胃壁细胞膜上的H+－K+－ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化与去磷酸化过程 【答案】D 【详解】A、丁香酚进入细胞为顺浓度梯度的协助运输，其运输速度与浓度梯度、分子大小等都有关系，A 错； B、H+－K+－ATP酶是一种酶，酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，B 错误； C、胃蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，C错误； D、胃壁细胞膜上的H+－K+－ATP酶在转运离子时，ATP水解提供能量，提供磷酸基团，该过程会发生磷酸化与去磷酸化过程，D正确。 6．脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨，氨溶于水形成NH。过量的NH会导致土壤酸化，植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是（    ）    A．1926年，萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，证明其化学本质是蛋白质 B．NO与NRT1．1结合后进入根细胞膜内的方式是主动运输 C．NH与AMTS结合导致AMTS构象改变，实现物质转运 D．施用适量的NO可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力 【答案】C 【详解】A、1926年，美国科学家萨姆纳利用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶，然后又用多种方法证明脲酶是蛋白质，A正确； B、据图分析可知，NO3-通过NRT1.1进入细胞需要消耗能量，其能量来自膜两侧H+浓度梯度产生的化学势能，为主动运输，B正确； C、AMTS为通道蛋白，NH4+不需要与AMTS结合，C错误； D、分析题图可知，施用适量的NO3-可与土壤中的H+结合运输到根细胞内，在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力，D正确。 7．一个肿瘤中常存在A型和B型两种癌细胞，两种癌细胞的代谢方式不同，但可以通过MCT4和MCT1载体建立物质上的联系，进而形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，下图所示为两种癌细胞的代谢过程和联系方式相关叙述错误的是（    ）    A．B型癌细胞比A型癌细胞吸收葡萄糖速率更快 B．和正常细胞相比，B型癌细胞上的MCT1表达更多 C．过程③与②相比，除了场所不同，过程③还需要氧气 D．研制能抑制MCT4或MCT1的药物可用于治疗癌症 【答案】A 【详解】A、A型癌细胞以糖酵解为主要产能方式，B型癌细胞以线粒体氧化为主要产能方式，糖酵解产能效率低，需要吸收更多葡萄糖来满足能量需求，所以应该是A型癌细胞比B型癌细胞吸收葡萄糖速率更快，A错误； B、因为B型癌细胞以线粒体氧化为主要产能方式，且两种癌细胞可通过MCT4和MCT1建立联系，由图可知B型癌细胞上MCT1的存在使得与A型癌细胞有物质联系，A型癌细胞吸收葡萄糖速率更快，产生的乳酸更多，所以和正常细胞相比，B型癌细胞上的MCT1表达更多，将乳酸运入细胞进行代谢，B正确； C、过程②是无氧呼吸产生乳酸的过程，过程③是有氧呼吸过程，有氧呼吸和无氧呼吸相比，除了场所不同（有氧呼吸主要场所是线粒体，无氧呼吸场所是细胞质基质），有氧呼吸还需要氧气，C正确； D、由于两种癌细胞通过MCT4和MCT1载体建立联系促进肿瘤发生发展，所以研制能抑制MCT4或MCT1的药物可破坏这种联系，从而用于治疗癌症，D正确。 8．在动物体内，糖原首先被分解为磷酸化的葡萄糖，在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下，葡萄糖-6-磷酸脱磷酸形成葡萄糖，而肌肉细胞缺乏葡萄糖-6-磷酸酶。葡萄糖进入细胞后在己糖激酶的作用下磷酸化，然后才能分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧条件进入线粒体进一步氧化分解（如图）。脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，但不生成丙酮酸。下列有关质子泵叙述不正确的是（    ） A．肌糖原可以为机体的生命活动提供能量 B．丙酮酸在有氧条件进入通过线粒体内、外膜的方式分别是主动运输和协助扩散 C．2-DG进入细胞时不需要细胞膜上的蛋白质协助 D．2-DG可使癌细胞“挨饿”，进而抑制其增殖 【答案】C 【详解】A、肌糖原是多糖，可以为机体的生命活动提供能量，A正确； B、丙酮酸是在细胞质基质中合成，细胞质基质中的丙酮酸浓度大于线粒体，其进入线粒体外膜需要载体蛋白的协助，顺浓度梯度，为协助扩散，据图，丙酮酸进入线粒体内膜与H+的转运是协同转运，其消耗的能量来自H+顺浓度梯度所产生的电化学势能，所以为主动运输，B正确； C、2-DG进入细胞时需要细胞膜上蛋白质的协助，C错误； D、依题意，脱氧葡萄糖（2-DG）可与葡萄糖竞争己糖激酶，但不生成丙酮酸，故2-DG在细胞内大量积累可抑制细胞呼吸，可使癌细胞“挨饿”，进而抑制其增殖，D正确。 9．在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成CO2和H2O。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能，脂肪酸产生和代谢过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．细胞中丙酮酸和脂酰CoA产生的过程有[H]生成，但不释放能量 B．乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体内膜 D．用透气纱布包扎伤口及慢跑都是为了促进人体细胞进行有氧呼吸 【答案】B 【详解】A、细胞中丙酮酸和脂酰CoA产生的过程有[H]生成，释放出少量能量，A错误； B、依据题图信息可知，乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，从而将糖类和脂质代谢联系了起来，B正确； C、依据题图信息可知，糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，产物中CO2是有氧呼吸第二阶段的产物，产生场所为线粒体基质，H2O是有氧呼吸第三阶段的产物，产生场所为线粒体内膜，所以③过程的场所是线粒体基质和线粒体内膜，C错误； D、慢跑是为了促进人体细胞进行有氧呼吸，而用透气纱布包扎伤口是为了抑制厌氧型微生物的大量繁殖，D错误。 10．动物实验发现，线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可降低线粒体呼吸链受损导致的危害，机理如下图所示。磷酸果糖激酶1（PFK1）是过程①中的一个关键酶，细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率。下列说法正确的是（    ） A．PFK1与ATP、AMP竞争性结合后，PFK1仍具有活性 B．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合减少，细胞呼吸速率加快 C．代谢物X可能为酒精，过程④发生的主要部位在肝脏 D．酶B为过氧化氢酶，可作为探究温度对酶活性影响的实验材料 【答案】A 【详解】A、由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，A正确； B、运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中ATP减少，ADP和AMP会增多，从而AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中ATP含量增多，从而维持能量供应，B错误； C、丙酮酸能够分解转化成代谢产物X，场所在细胞质基质中，可以得出X是无氧呼吸的产物乳酸，C错误； D、温度能影响过氧化氢的分解速率，因此过氧化氢酶不能作为探究温度对酶活性的影响实验的实验材料，D错误。 11．如图为酵母菌的细胞呼吸过程。酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人提出O2抑制了酶1的活性而导致无酒精产生。为验证该假说，某实验小组将酵母菌破碎后离心，取上清液均分为甲、乙两组，向两组试管加入等量的葡萄糖溶液后，甲组试管中通入O2，一段时间后，向两组试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液，并观察实验现象。下列相关叙述错误的是（    ） A．酶2催化丙酮酸和水的分解过程，该过程释放少量能量 B．离心后选取上清液的原因是上清液的成分中含有酶1 C．若该假说不成立，则只有乙组试管中的溶液变为灰绿色 D．图中出现的NADH所还原的物质及作用场所均不相同 【答案】C 【详解】A、酶2催化丙酮酸和水的分解过程属于有氧呼吸的第二阶段，该过程释放少量能量，A正确； B、离心后选取上清液的原因是上清液的成分中含有酶1和细胞质基质，B正确； C、如果观察到甲乙试管都显灰绿色，说明两支试管都产生了酒精，则该假说不成立，C错误； D、分析题图可知，图中出现的NADH所还原的物质及作用场所均不相同，D正确。 12．细胞呼吸是所有细胞生物必需的生命活动。下表为相关物质及能量的对应关系，以体现细胞呼吸底物、生成物及能量之间的对应关系。下列补充不合理的是（    ） 细胞呼吸细胞类型 底物 氧气条件 气体体积关系 能量去向 肌细胞 葡萄糖 Ⅱ CO₂释放量=O₂吸收量 大部分以热能散失 某植物细胞 Ⅰ 充足 CO₂释放量<O₂吸收量 大部分以热能散失 酵母菌细胞 葡萄糖 不充足 Ⅲ 大部分以热能散失 A．若该植物细胞是某种子子叶细胞，底物Ⅰ的种类最可能为脂质 B．据对应关系可知该肌细胞所处的氧气条件Ⅱ一定是O₂充足环境 C．酵母菌在O₂不充足条件下，Ⅲ中气体关系为CO₂释放量>O₂吸收量 D．若酵母菌换成马铃薯块茎，则细胞呼吸的第二阶段可不合成ATP 【答案】B 【详解】A、依题意，细胞进行呼吸作用过程中CO2释放量<O2吸收量，说明其底物可能不为糖类。与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，消耗氧多，故底物Ⅰ的种类很可能为脂质，补充合理，A不符合题意； B、动物细胞无氧呼吸不消耗O2，不产生CO2，且当底物是葡萄糖时，其有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等。因此，无法根据对应关系推知该肌细胞所处的氧气条件Ⅱ一定是O2充足环境，补充不合理，B符合题意； C、酵母菌细胞在O2不充足时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。酵母菌进行无氧呼吸时，产生CO2和酒精；酵母菌利用葡萄糖进行有氧呼吸时，消耗的O2和产生的CO2相等。因此，在Ⅲ中气体关系为CO₂释放量>O₂吸收量，补充合理，C不符合题意； D、马铃薯块茎在O₂不充足时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸产乳酸。若进行无氧呼吸，则第二阶段不合成ATP，补充合理，D不符合题意。 13．某小组为验证寡霉素和DNP两种呼吸抑制剂的作用，对离体的线粒体进行分阶段处理，检测线粒体的耗氧量变化，操作和结果如图甲所示，其中阶段3、4、5的底物均充足。寡霉素可抑制ATP合酶（机制如图乙所示）对H+的转运，从而抑制ATP生成；DNP是一种脂溶性物质，能结合H+，将其从内外膜间隙转运至线粒体基质。已知线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小，下列说法错误的是（　　） A．阶段2耗氧量增加可能因为促进了ATP的生成 B．阶段3加入的底物可能是丙酮酸 C．抑制剂I是DNP，抑制剂Ⅱ是寡霉素 D．线粒体在阶段5比阶段3释放热量的速率更快 【答案】C 【详解】A、根据图示信息可知，加入ADP后，在阶段2中耗氧量增加，所以推测可能是因为促进了ATP的生成，A正确； B、加入底物后，耗氧量明显增多，说明能进行有氧呼吸第三阶段，即加入的物质能推动有氧呼吸第三阶段的进行，所以加入的物质可以是丙酮酸和NADH，B正确； C、根据题意可知，寡霉素可抑制ATP合酶（机制如图乙所示）对H+的转运，从而抑制ATP生成，加入抑制剂Ⅱ后，线粒体内氧气消耗量增加，可能是促进了ATP的合成，说明抑制剂Ⅱ不能是寡霉素，C错误； D、根据图示信息可知，阶段5比阶段3的耗氧速率更快，由此推测，线粒体在阶段5比阶段3释放热量的速率更快，D正确。 14．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是（　　） A．图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf B．g点与a点相比，植物体内有机物含量更高 C．de段CO2浓度下降趋于平缓的原因是部分气孔关闭，吸收CO2减少 D．玻璃罩内的O2浓度在bg段一直上升 【答案】D 【详解】A、分析题图，当测定的二氧化碳浓度下降时，表示光合速率大于呼吸速率，即植物积累有机物，因此图中曲线积累有机物的区段是bf段，A正确； B、g点CO2浓度低于a点，说明经过24小时后植物光合作用消耗的二氧化碳大于呼吸作用释放的二氧化碳，会积累有机物，B正确； C、de段部分气孔关闭，CO2吸收减少，光合速率下降，CO2浓度下降趋于平缓，C正确； D、bf段氧气含量上升，fg段氧气含量下降，D错误。 15．阳生植物受到周围环境其它植物遮荫时会出现图1所示遮荫反应，该反应与环境光照中红光（R）和远红光（FR，植物不吸收）的比值变化有关。科学家模拟遮荫环境，研究了番茄植株的遮荫反应，结果如图2、图3所示。下列相关说法正确的是（    ） A．R/FR比值升高，番茄遮荫反应更强 B．遮荫反应会降低番茄光合作用强度 C．刚进入遮荫环境时，叶绿体中C3含量降低 D．遮荫处理的番茄株高生长加快，产量降低 【答案】D 【详解】A、由图2可知，遮阴组与正常光照组比较，相对叶绿素含量降低，而叶绿素会选择性吸收红光和蓝紫光，不吸收远红光，所以R/FR比值升高，番茄遮荫反应相对减弱，A错误； B、遮荫反应会使茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等，有利于植物进行光合作用，会增大番茄的光合作用强度，B错误； C、刚进入遮荫环境时，光照强度减弱，光反应变慢，ATP和NADPH减少，C3还原变慢，叶绿体中C3含量增加，C错误； D、遮荫处理的番茄株高生长加快，用于茎的生长的有机物变多，导致产量降低，D正确。 16．实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1、X2不同光照强度，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．X1 大于光补偿点，X2小于光补偿点 B．光照强度由X1 到X2短时间内叶绿体中C3/C5 的值减少 C．D点相对于A点，植物体中有机物减少 D．C~D段只受光照强度的限制，且叶肉细胞的净光合速率为零 【答案】B 【详解】A、已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度，T1之前是利用了X1光照强度照射，容器内CO2浓度增加了，说明植物的光合速率小于呼吸速率，即X1小于光补偿点，同理，T1之后是利用了X2光照强度照射，容器内CO2浓度减少了，说明植物的光合速率大于呼吸速率，X2大于光补偿点，A错误； B、T1时刻后由X1→X2，光照强度增加，光反应产生的ATP和NADPH增加，还原的C3化合物增加，短时间内C3的合成速率不变，故短时间内C3减少，C5增加，叶绿体中C3/C5的值减小，B正确； C、D点相对于A点，容器内CO2的浓度降低，说明植物吸收了二氧化碳，即总光合速率大于呼吸速率，植物体有机物增加，C错误； D、C~D段，容器内CO2浓度不变，说明植物的光合速率=呼吸速率，由于植物体内存在不进行光合作用的细胞，故叶肉细胞的净光合速率大于零，D错误。 17．光合速率随着光照强度的变化而变化，如下图曲线所示。同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点。当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这一光强称为光饱和点。而光饱和点的数值是指单叶而言。研究光补偿点和光饱和点对农业生产意义重大。下列叙述错误的是（    ）    A．作物处于光补偿点时其光合作用强度小于呼吸作用强度 B．栽培作物时植物群体对光能的利用更充分，光饱和点就会下降 C．栽培作物过密时中下层叶片所受光照会低于光补偿点，故需要合理密植 D．阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高，故间作和套作时需考虑作物种类的搭配 【答案】B 【详解】A、同一个叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2与呼吸作用过程中放出的CO2等量的光照强度，称为光补偿点，即光补偿点时，叶片光合作用等于呼吸作用，对作物来说，根细胞等不进行光合作用，但进行呼吸作用，因此作物处于光补偿点时其光合作用强度小于呼吸作用强度，A正确； B、栽培作物时植物群体对光能的利用更充分，光饱和点较单个叶片更大，所以光极限范围会增大，B错误； C、当栽培作物过密时，中下层叶片所受的光照会减弱，可能会低于光补偿点。这意味着这些叶片的光合作用产生的有机物不足以弥补呼吸作用消耗的有机物，导致植物整体生长受阻，因此，合理密植是提高作物产量的重要措施之一，C正确； D、阳生植物通常生长在光照充足的环境中，它们的光合能力较强，因此光补偿点和光饱和点也相对较高。而阴生植物则生长在光照较弱的环境中，它们的光合能力较弱，光补偿点和光饱和点也相对较低。在进行间作和套作时，需要考虑作物种类的搭配，以确保不同作物之间能够充分利用光能，提高光能利用率和作物产量，D正确。 18．黑白瓶法是生态学研究中常用的方法，简要操作流程是从同一水域的同一深度采集水样（包含自养生物），注入相同大小的黑瓶（不透光）、白瓶（透光）、初始瓶中，通过初始瓶测定该处水样初始溶氧量后，将黑瓶、白瓶放回原水域（同一水域、同一深度），24小时后取出再次测量黑、白瓶的溶氧量。下列叙述错误的是（    ） A．黑、白瓶放回原水域时需要密封 B．黑瓶溶氧量的变化代表水体生物呼吸作用强度 C．若黑瓶意外损坏，仍可测得水体生物净光合作用强度 D．若初始溶氧量数据丢失，则无法测得水体生物总光合作用强度 【答案】D 【详解】A、为避免黑、白瓶与外界进行气体交换，放回原水域时需要密封，A正确； B、黑瓶溶氧量的变化是瓶中水体生物呼吸作用消耗导致的，代表水体生物呼吸作用强度，B正确； C、净光合作用强度可用白瓶溶氧量的变化表示，即使黑瓶意外损坏，仍可测得水体生物净光合作用强度，C正确； D、总光合作用强度可通过24小时后黑、白瓶的溶氧量变化计算得到，即使初始溶氧量数据丢失，仍可测得水体生物总光合作用强度，D错误。 19．油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低，使其产量下降。研究发现油菜叶绿体中的 Rubisco是一种非常关键的双功能酶，光照适宜时，在O2/CO2值偏低时, 催化 RuBP结合CO2形成C3与卡尔文循环合成有机物； 如果O2/CO2值偏高时，它催化RuBP 结合O2发生氧化反应，进行光呼吸，过程如图甲所示。钾含量对 Rubisco活性的影响如图乙所示。下列说法错误的是（    ） A．参与暗反应中 CO₂固定的反应物C₅实质上是 RuBP B．油菜植物长期处于高浓度O₂条件下，会明显减产 C．光呼吸生成的C₃可提供给卡尔文循环，因此可通过研究光呼吸促进剂提高光合产量 D．土壤缺钾抑制了暗反应，提高了 RuBP 的氧化与羧化反应速率的比值，导致油菜产量下降 【答案】C 【详解】A、在卡尔文循环中，参与暗反应CO2固定的反应物C5（核酮糖 - 1,5 - 二磷酸，即RuBP），A对； B、 当油菜植物长期处于高浓度O2条件下，根据题意，O2/CO2值偏高时，Rubisco催化RuBP结合O2发生氧化反应（光呼吸），而不是主要进行CO2的固定形成有机物，所以会明显减产，B正确； C、光呼吸过程中会消耗ATP和[H]，光呼吸生成的C3虽然可提供给卡尔文循环，但总体来说光呼吸是一种浪费能量的过程，不应该通过研究光呼吸促进剂提高光合产量，C错误； D、 从图乙可以看出，土壤缺钾时，Rubisco的羧化活性（催化CO2结合反应）降低，氧化活性（催化O2结合反应）升高，抑制了暗反应，提高了RuBP的氧化与羧化反应速率的比值，导致油菜产量下降，D正确。 20． 温室作物栽培可用于探索植物的最适生长条件，以达到产量最大化的目的。科学家以甲品种南瓜为对象进行研究，获得了如图 所示数据信息，回答下列问题： 图①：甲品种南瓜在温度适宜，不同CO₂浓度条件下光合速率随光照强度的变化曲线。 图②：甲品种南瓜在温度适宜的封闭温室中，改变光照强度后测定单位时间内植株的气体释放量。 (1)由图①可知，甲品种南瓜在不同CO₂浓度条件下的光饱和点 (填“相同”或“不同”)，限制图①中C点光合作用强度的环境因素有 。 (2)选用CO₂浓度为1.2%的条件，给予图①中E点对应的光照强度进行短时照射，该时段内检测到O₂的产生速率持续增加，但暗反应速率上升到一定程度后维持稳定，限制暗反应速率上升的因素主要是 (答出1点即可)。 (3)根据图②曲线判断，下列说法错误的是 (填字母)。 A．光照强度为c和e时，南瓜释放的气体量相同，种类不同 B．光照强度为d时，南瓜叶肉细胞在单位时间内O₂的产生量等于消耗量 C．光照强度为e时，单位时间内南瓜光合作用产生O₂的量为(n-m) μmol (4)科研人员还对不同品种南瓜的光合产物的输出率以及分配比例进行了相关探究，实验中向甲、乙两品种的南瓜提供¹⁴C标记的CO₂，得到下表数据： 季节 品种 ¹⁴C 光合产物在植株各部分的分配 ¹⁴C 光合产物输出率/% 瓜/% 茎/% 根/% 春季 甲 18.22 1.78 9.66 1.53 乙 30.42 2.98 16.8 4.11 夏季 甲 45.99 33.95 7.78 1.88 乙 40.17 20.03 11.68 2.71 为使产量最大化，农民在春季和夏季应分别种植品种 的南瓜，依据是 。 【答案】(1) 不同 光照强度和CO2浓度 (2)CO2供应量有限、C5化合物含量有限或酶的数量有限 (3)BC (4) 乙、甲 品种乙在春季、品种甲在夏季的光合产物输出率高，且分配到瓜的比例高 【详解】（1）分析图①可知，甲品种南瓜在不同CO2​浓度条件下的光饱和点不同，随着CO2​浓度的增加，光饱和点增大，据图可知，C点时再增加光照强度和二氧化碳浓度，均可提高光合速率，说明限制C点光合速率的环境因素是CO2浓度和光照强度。 （2）选用CO2浓度为1.2%的条件，给予图①中E点对应的光照强度进行短时照射，该时段内检测到O2的产生速率持续增加，但暗反应速率上升到一定程度后维持稳定，限制暗反应速率上升的因素可能与暗反应所需原料（如二氧化碳、五碳化合物的量）或与暗反应有关酶的数量或活性有关。 （3）A、据图2曲线分析可知，光照强度为c时，呼吸作用强度大于光合作用强度，释放的气体来自于南瓜细胞呼吸产生的CO2；光照强度为e时，光合速率＞呼吸速率，释放的气体来自南瓜光合作用产生的O2，两者的释放量相同，种类不同，A正确； B、d点时整个植物的光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，故d点南瓜叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量大于呼吸作用消耗O2的量，B错误； C、据图2曲线分析可知，过a到b之间可求出单位时间的呼吸释放二氧化碳量为n，即n的数值表示呼吸作用的强度，光照强度为e时，光合速率＞呼吸速率，释放的气体来自南瓜光合作用产生的O2，即m的数值表示净光合速率，光合作用产生O2的量=呼吸消耗的量+释放量，故光照强度为e时，单位时间内南瓜光合作用产生O2的量为(n+m) μmol，C错误。 故选BC。 （4）分析表格数据可知，春季时乙品种南瓜的光合产物输出率以及向瓜的分配比例均高于甲品种，因此春季种植乙品种南瓜产量更高；而夏季时甲品种南瓜的光合产物输出率以及向瓜的分配比例均高于乙品种，因此夏季种植甲品种南瓜产量更高。所以为使产量最大化，农民在春季和夏季应分别种植品种乙和甲的南瓜，依据是春季乙品种南瓜的光合产物输出率以及向瓜的分配比例均高于甲品种，而夏季甲品种南瓜的光合产物输出率以及向瓜的分配比例均高于乙品种。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$