猜押03 细胞代谢 （5大高频考点押题）（新高考通用）-2025年高考生物冲刺抢押秘籍

猜押03 细胞代谢 猜押考点 三年考情分析 2024年 2023年 2022年 考点1　细胞的吸水和失水 新课标卷T2， 黑、吉、辽卷T18， 湖北卷T21，山东卷T4 全国甲卷T4 全国甲卷T2，湖南卷T10 考点2　物质出入细胞的方式 江西卷T2， 贵州卷T4，甘肃卷T2， 湖北卷T9，浙江1月卷T3， 河北卷T1，浙江6月卷T15 全国甲卷T1， 湖南卷T8、T14， 山东卷T2、T16， 浙江6月卷T6、T13， 湖北卷T15，浙江1月卷T4 山东卷T3，全国乙卷T29 考点3　酶和ATP 浙江1月卷T17， 贵州卷T16，河北卷T2， 全国甲卷T2，广东卷T15 浙江1月卷T8， 广东卷T1，浙江6月卷T7 广东卷T13，全国乙卷T4 考点4　细胞呼吸 安徽卷T3，甘肃卷T3， 山东卷T16，广东卷T5， 江西卷T21，贵州卷T17 山东卷T4、T17， 浙江1月卷T16， 北京卷T2，天津卷T1， 全国乙卷T3，广东卷T7 全国乙卷T2， 全国甲卷T4 考点5　光合作用的过程及影响因素 浙江1月卷T20， 浙江6月卷T24， 黑、吉、辽卷T21， 广东卷T2、T3、T20， 湖北卷T4，贵州卷T3， 安徽卷T16，山东卷T21， 新课标卷T31，甘肃卷T17， 湖南卷T17，河北卷T19， 北京卷T4，全国甲卷T29 广东卷T18， 新课标卷T2， 全国甲卷T29， 湖北卷T8、T11， 北京卷T3、T20， 浙江6月卷T22， 全国乙卷T2、T29， 湖南卷T17，山东卷T21 全国乙卷T2， 全国甲卷T29， 浙江6月卷T27， 湖北卷T21，海南卷T3， 广东卷T1，山东卷T21， 湖北卷T12，湖南卷T13 考情分析 2024年高考物质出入细胞的方式部分的命题以选择题为主，高考题目涉猎的知识点主要是各种物质跨膜运输的方式及特点。2024年高考细胞呼吸、光合作用部分内容的命题以非选择题为主，属于年年必考的题目。试题呈现形式多样，有图示、实验等，考查学生的图文转换、信息获取、综合运用的能力。 押题预测 预测2025年高考对物质出入细胞方式的考查常以特定细胞或细胞器中多种物质协同转运的文字或图例为情境，考查学生利用教材知识准确辨析这些物质跨膜运输的方式。 结合细胞代谢综合考查ATP的功能，多以酶的实验为背景考查实验探究能力。以对细胞呼吸、光合作用的考查为载体，属于复杂熟悉的生活、学习实践情境。命题方式多样，以下两种居多：一是以大学教材中有氧呼吸和光合作用过程的文字或图解为情境；二是以科学家所做的一种或多种环境因素对两过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境。考查学生对两过程基础知识的识记和对图表数据的分析推理。 考点1细胞的吸水和失水 1．某兴趣小组以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和蔗糖溶液为材料探究引起“质壁分离和质壁分离复原”的适宜外界溶液浓度，实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是（    ） 蔗糖溶液浓度（%） 初始质壁分离时间（min） 完全质壁分离时间（min） 质壁分离复原时间（min） 10 25 80 145 20 15 40 75 30 7 12 27 40 3 8 24 50 2 5 多数不能复原 A．实验中探究细胞发生质壁分离复原所需的时间时，可将细胞转移到清水中 B．蔗糖溶液浓度为10%的实验组，第25min时细胞的吸水能力小于第80min时的 C．在浓度为20%的蔗糖溶液中，第40min时可观察到紫色的原生质层与细胞壁完全分离 D．用浓度为40%的蔗糖溶液进行实验，既能观察到明显的实验现象，又可以缩短实验时间 【答案】C 【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩．由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 【详解】A、质壁分离复原实验通常需将细胞转移到清水或低渗溶液中，A正确； B、蔗糖溶液浓度为10%的实验组，随着细胞失水，细胞液浓度逐渐增加，第25min时细胞的吸水能力小于第80min时的，B正确； C、根据表格，20%蔗糖溶液中完全质壁分离时间为40分钟，但原生质层不是紫色，C错误； D、40%蔗糖溶液下质壁分离时间8分钟和复原时间24分钟均较短，且细胞未死亡，仍可复原，D正确。 故选C。 2．某同学用紫色洋葱鳞片叶进行质壁分离实验，观察到部分细胞如图所示状态。若将该材料置于清水中，短时间内该部分细胞不会发生的是（    ） A．液泡颜色变浅 B．细胞体积增大 C．细胞液渗透压降低 D．原生质体吸水速率逐渐减小 【答案】B 【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性（细胞体积大，成熟的细胞才能发生质壁分离）。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出，液泡的体积缩小，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质体的伸缩性较大，所以在细胞壁停止收缩后，原生质体继续收缩，这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开，原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。如果把发生了质壁分离现象的细胞再浸入浓度很低的溶液或清水中，外面的水就进入细胞，液泡变大，整个原生质层又慢慢恢复到原来的状态，这种现象叫做质壁分离复原。 【详解】A、质壁分离复原时，细胞通过渗透作用吸水，液泡体积逐渐增大，紫色洋葱表皮细胞的液泡颜色因稀释而变浅。这是渗透作用吸水的直接结果，A正确； B、虽然细胞吸水，但细胞壁的弹性有限，会限制细胞体积的显著增大。在短时间内，细胞体积可能略有膨胀，但不会像动物细胞（如红细胞）那样明显膨胀甚至破裂。因此，体积“增大”这一描述在此题中属于“不会发生”，B错误； C、清水中的细胞因吸水，细胞液被稀释，溶质浓度下降，渗透压随之降低，C正确； D、随着水分进入，细胞液与外界溶液的浓度差逐渐减小，吸水动力（渗透压差）减弱，因此吸水速率逐渐降低，D正确。 故选B。 【名师点拨】植物细胞发生质壁分离的两个原因 (1)外因：外界溶液的浓度大于细胞液浓度。 (2)内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 4. 物质跨膜运输所需要的两种转运蛋白 (1)通道蛋白：一般参与协助扩散，不与被运输的物质结合。 (2)载体蛋白：一般参与协助扩散或主动运输，会发生构象改变。 3．某实验小组利用相同萝卜条在不同浓度的同一种溶液中的变化来研究细胞的渗透作用，实验前后萝卜条质量差平均值（M）如表所示。下列相关叙述正确的是（　　） 组别 清水组 5%盐水组 10%盐水组 15%盐水组 20%盐水组 30%盐水组 M值 0.17 -0.12 -0.13 -0.16 -0.17 -0.23 A．清水组中萝卜条细胞的体积会不断增大直至破裂 B．30%盐水组中M值小于0，说明此时无水分子进入细胞 C．与15%盐水组相比，20%盐水组中的萝卜条失水量更大 D．由表可知，随着实验处理时间的延长，M值会不断降低 【答案】C 【分析】当细胞液浓度大于外界环境时，细胞吸水，当细胞液浓度小于外界环境时，细胞失水。 【详解】A、清水组中萝卜因具有细胞壁，细胞体积不会一直增大并破裂，A错误； B、30%盐水组中M值小于0，说明30%盐水组中萝卜条细胞发生了失水，且失水量较大，水可通过自由扩散和协助扩散（水通道蛋白）进出细胞，此时进入细胞的水明显少于出细胞的水，B错误； C、与15%盐水组相比，20%盐水组浓度差大，20%盐水组中萝卜条失水量更大，C正确； D、表中结果反映的是萝卜条在不同浓度溶液中实验前后质量差的平均值，无法得知随着处理时间的延长，实验前后萝卜条质量差平均值的变化，D错误。 故选C。 4．水势（Ψ。）可用于表示单位体积溶液中水的能量状态，与溶液的吸水能力呈负相关，主要受溶液浓度、压力等影响。t0时刻将成熟植物细胞（细胞液Ψ。=-0.7Mpa）转移至一定浓度的蔗糖溶液中，细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是（　　） A．t0时刻前，该细胞内外不发生水分子的交换 B．t0时刻后，该细胞质壁分离的程度逐渐增大 C．随水势增加，细胞内外溶液的浓度差在减小 D．水势不再增加时，细胞液的渗透压降低到0 【答案】C 【分析】当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层对细胞壁的压力减小；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，原生质层对细胞壁的压力逐渐增大。 【详解】A、细胞时刻与外界发生水分子的交换，A错误； B、水势与溶液的吸水能力呈负相关，t0时刻后，水势增强，说明该细胞的吸水能力减弱，因此该细胞质壁分离的程度逐渐减小，B错误； C、随水势增加，细胞的吸水能力下降，说明细胞内外溶液的浓度差在减小，C正确； D、水势不再增加时，细胞液对水的吸引力与细胞壁对细胞的膨压相等，细胞液的渗透压不会降低到0，D错误。 故选C。 【名师点拨】动物细胞吸水和失水的三种现象 (1)当外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。 (2)当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。 (3)当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态不变。 考点2 物质出入细胞的方式 1．衣藻受光刺激后通过改变眼点和鞭毛部位细胞膜的内向光电流，进而移向光源，内向光电流主要由Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流形成。下列叙述错误的是（    ） A．光既能作为信号调节衣藻运动，也能为其代谢提供能量 B．视紫红质容许直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的离子通过 C．Ca2+和质子通过视紫红质时不消耗ATP D．若衣藻细胞内Ca2+浓度升高则趋旋旋光性增强 【答案】D 【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。 【详解】A、题干表明衣藻受光刺激后会通过改变相关部位细胞膜的内向光电流进而移向光源，体现了光作为信号调节衣藻运动，衣藻含有叶绿体，能将光能转变为化学能用于细胞代谢，A正确； B、通道蛋白具有特异性，视紫红质作为一种通道蛋白，允许直径和形状相适配、大小和电荷适宜的离子通过，这符合通道蛋白的特性，B正确； C、因为Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流形成内向光电流，离子经通道蛋白的运输方式属于协助扩散，协助扩散不消耗ATP，C正确； D、内向光电流主要由Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流形成，若衣藻细胞内Ca2+浓度升高则趋旋旋光性降低，D错误。 故选D。 2．低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK（一种蛋白激酶）结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白，促进细胞吸收K+以及液泡中K+的释放，其机制如图。相关叙述错误的是（　　） A．Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变 B．高钾环境中CIPK既能激活HAK5也能激活TPK C．激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+ D．激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+ 【答案】B 【分析】图示分析，K+逆浓度通过HAK5进入细胞，运输方式为主动运输；K+顺浓度通过TPK从液泡中运到细胞质基质，运输方式为协助运输。 【详解】A、CIPK是一种蛋白激酶，Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变，这种改变是可逆的，A正确； B、题干明确说明是在低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白。并没有提及高钾环境中CIPK的作用情况，所以不能得出高钾环境中CIPK既能激活HAK5也能激活TPK的结论，B错误； C、结合图示分析，K+逆浓度通过HAK5进入细胞，运输方式为主动运输，C正确； D、结合图示分析，K+顺浓度通过TPK从液泡中运到细胞质基质，运输方式为协助运输，D正确。 故选B。 3．Ca2+是一种重要的信号物质，在动植物细胞中均发挥着重要作用。如图为植物细胞中Ca2+运输的示意图。下列叙述错误的是（   ） A．动物血液中Ca2+含量过低会引起抽搐症状 B．Ca2+进入植物细胞的过程中转运蛋白不与Ca2+结合 C．若液泡中Ca2+浓度升高，则细胞液的吸水能力可能会增强 D．液泡膜上H+-Ca2+反向转运过程需要ATP直接供能 【答案】D 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、动物血液中Ca2+含量过低会引起抽搐症状，含量过高会引起肌无力，A正确； B、Ca2+进入植物细胞的过程是顺浓度梯度进行的，方式是协助扩散，是通过离子通道进行的，该过程转运蛋白不与Ca2+结合，B正确； C、若液泡中Ca²⁺浓度升高，则溶质增多会降低液泡内水势，从而增强吸水能力，C正确； D、液泡膜上H+-Ca2+反向转运过程依赖由质子泵（H⁺泵）利用ATP建立的H⁺浓度梯度来驱动Ca²⁺跨膜运输，而并非直接消耗ATP，D错误。 故选D。 4．外界刺激会引起线虫某些神经元膜上的通道（ANO1）开放，ANO1形变的同时使CIB2结构发生改变，将信号传递至细胞内其他信号通路。锚蛋白可以使ANO1-CIB2系统稳定在细胞膜上的相应位置（如图）。下列相关叙述正确的是（    ）    A．CIB2是一种载体蛋白 B．外流的过程消耗ATP C．在外流的过程中会与ANO1结合 D．锚蛋白可能是锚定在细胞骨架上 【答案】D 【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】A、从题干及图中信息可知，CIB2 主要是在信号传递过程中起作用，并没有体现出它作为载体蛋白运输物质的功能特点，所以 CIB2 不是一种载体蛋白，A错误； B、图中显示外流是通过通道蛋白（ANO1）进行的，属于协助扩散，协助扩散不需要消耗 ATP，B错误； C、图中只是表明通过 ANO1 通道外流，并没有显示在外流过程中会与 ANO1 结合，C错误； D、因为锚蛋白能使 ANO1 - CIB2 系统稳定在细胞膜上相应位置，而细胞骨架具有维持细胞形态、固定和支撑结构等作用，所以锚蛋白很可能是锚定在细胞骨架上，从而实现稳定 ANO1 - CIB2 系统位置的功能，D正确。 故选D。 5．维持Na+平衡是耐盐植物能耐盐的关键。某耐盐植物维持Na+平衡的机制如图所示，其中NSCC、SOS1 和 NHX 都是转运蛋白。下列叙述错误的是（　　） A．H⁺进出表皮细胞的方式不同 B．NSCC、NHX 是该植物耐盐的关键 C．NSCC、SOS1 和 NHX 转运Na+时均需要与其结合 D．细胞质基质中的Na+浓度小于细胞外和液泡内的 【答案】C 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、由图可知，H⁺运出表皮细胞为主动运输，而 H⁺运进表皮细胞为协助扩散，A 正确； B、NSCC 可将Na⁺运进细胞、NHX 可将Na⁺运进液泡，这样可缓解外界高浓度Na⁺的危害，B正确； C、NSCC为通道蛋白，其转运物质时不与被转运物质结合，C错误； D、由图可知，Na⁺运进细胞为协助扩散，即细胞质基质中的 Na+浓度低于细胞外，Na⁺运进液泡为主动运输，即细胞质基质中的Na⁺浓度低于液泡，D正确。 故选C。 【名师点拨】物质运输方式的四类实例 (1)以自由扩散方式运输的物质：CO2、O2等小分子物质，以及甘油、脂肪酸、苯等脂溶性物质。 (2)以协助扩散方式运输的物质：水通过水通道蛋白的运输；红细胞吸收葡萄糖；神经元产生静息电位和动作电位时的K＋外流、Na＋内流。 (3)以主动运输方式运输的物质：部分无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等。 (4)通过胞吞、胞吐方式运输的物质：多数是大分子物质，如分泌蛋白、颗粒物等；也可以是小分子物质，如甘氨酸等一些神经递质。 考点3 酶和ATP 1．研究表明，α-淀粉酶水解淀粉的最适pH为，研究人员对α-淀粉酶的热稳定性进行了相关研究，结果如下。图1表示不同温度下α-淀粉酶的活性，图2表示80℃时不同淀粉浓度下α-淀粉酶的活性。下列说法错误的是（    ） A．该实验各组均在pH为的环境中进行，目的是排除pH的干扰 B．实验结果表明，温度超过65℃时，随时间延长α-淀粉酶活性急剧下降 C．实验结果表明，为了防止α-淀粉酶活性下降，不宜在高温下保存该酶 D．实验结果表明，高温下较低浓度的淀粉可以更好地保护酶的活性 【答案】D 【分析】图1分析，α-淀粉酶超过60℃时，温度越高酶活性越弱，处理时间越长酶活性也越弱；图2分析，酶浓度较高时酶活力较高。 【详解】A、本实验的自变量是温度、保温时间和淀粉酶浓度，PH为无关变量，需要保持相同且适宜，已知α-淀粉酶水解淀粉的最适pH为5.0，因此该实验各组均在pH为5.0的环境中进行，目的是排除pH的干扰，A正确； B、结合图1可知，温度超过65℃时，随时间延长α-淀粉酶活性急剧下降，B正确； C、结合图示分析，高温处理酶活性下降，因此为了防止α-淀粉酶活性下降，不宜在高温下保存该酶，C正确； D、图2分析可知，酶浓度较大，酶活力较高，说明高温下较高浓度的淀粉可以更好地保护酶的活性，D错误。 故选D。 2．在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（    ）    A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体 B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D．活化的应答蛋白能直接引起细胞定向分化 【答案】A 【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。 【详解】A、由题图可知，细胞膜上的相应受体能特异性识别信号分子，细胞对信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体，只有受体识别并结合信号分子，才能启动后续的信号传导等过程，A正确； B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误； C、依据图中信息，是ATP水解释放的磷酸基团与应答蛋白结合，让应答蛋白磷酸化，从而由无活性状态转变为有活性状态，而不是磷酸分子，C错误； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，而不是直接引起细胞定向分化，D错误。 故选A。 3．向盛有等量过氧化氢溶液的2根试管内分别加入2滴3.5%氯化铁溶液和2滴20%肝脏研磨液，测得氧气产生速率随时间变化的情况如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．氯化铁和过氧化氢酶促进过氧化氢分解的机理相同 B．T1时间后氧气产生速率S1比S2低的原因是酶活性下降 C．S1与坐标轴围成的面积应与S2与坐标轴围成的面积相等 D．实验中温度、过氧化氢溶液浓度对实验结果有一定影响 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。 【详解】A、氯化铁（无机催化剂）和过氧化氢酶的作用机理均为降低反应活化能，仅降低幅度不同，A正确； B、T1时间后S1（氯化铁）的氧气产生速率低于S2（酶），其根本原因是底物（过氧化氢）浓度逐渐降低，而非酶活性下降。过氧化氢酶在适宜温度下活性稳定，反应速率下降主要由底物消耗引起，而非酶失活，B错误； C、催化剂不影响产物总量，S1和S2与坐标轴围成的面积（总氧气量）应相等，C正确； D、温度影响酶活性，过氧化氢浓度直接影响反应速率，实验中需控制这些变量以避免干扰结果，D正确。 故选B。 4．酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na+和SO42-几乎不影响该反应。下列相关分析错误的是（    ） A．该实验中自变量是无机盐溶液的种类和淀粉溶液的浓度 B．P点条件下淀粉完全水解所需的时间较Q点条件下的短 C．该实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心 D．若将温度提高至60℃，则图中三条曲线的最高点均会下移 【答案】C 【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。 【详解】A、根据图示分析可知，无机盐溶液的种类和淀粉溶液浓度是自变量，A正确； B、根据图示分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但P点对应的淀粉溶液浓度更小，所以P点条件下淀粉完全水解所需的时间较Q点条件下的短，B正确； C、根据图示分析可知，各实验组淀粉水解速率保持相对稳定时，也就是唾液淀粉酶全部充分参与催化反应时，其水解速率表现为甲组>乙组>丙组，说明Cu2+没有使唾液淀粉酶失活，是酶的抑制剂，但不一定能说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心，也有可能是Cu2+改变了酶的空间结构，无法判断其抑制剂的类型，C错误； D、由题意可知，该实验是在37℃条件下完成的，唾液淀粉酶的最适温度也是37℃左右，因此若将温度提高至60℃，酶活性降低，则图中三条曲线的最高点均会下移，D正确。 故选C。 【名师点拨】酶的一个来源、一个化学本质、一个作用机理、三个特性 (1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 (2)酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能。 (3)酶的特性：高效性、专一性，酶的作用条件比较温和。 考点4 细胞呼吸 1．哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给。下列推测错误的是（    ） A．COX是含氮有机物 B．COX可存在于线粒体内膜 C．COX能催化NADH生成 D．COX缺乏症患者乳酸生成量可能增加 【答案】C 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，是含氮有机物，A正确； B、分析题意可知，Cytc是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物，是有氧呼吸第三阶段的物质，场所是线粒体内膜，所以CytC可能是在细胞中的线粒体内膜上发挥作用，B正确； C、CytC参与NADH和氧气的结合，不会形成NADH，C错误； D、COX缺乏症患者有氧呼吸受抑制，无氧呼吸产生乳酸可能增加，D正确。 故选C。 2．细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中某一阶段的一种关键酶。当细胞中ATP/AMP的值发生变化时，ATP和AMP竞争性结合PFK1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。下列叙述正确的是（　　） A．组成PFK1的组成元素除了C、H、O外，还有P元素 B．在细胞质基质中，PFK1的作用是将葡萄糖转变为果糖 C．ATP/AMP值变化与PFK1活性之间存在负反馈调节 D．运动时，肌细胞中ATP与PFK1结合增多以保证能量的供应 【答案】C 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、题干仅表明PFK1是细胞呼吸第一阶段某一阶段的一种关键酶，PFK1的化学本质是蛋白质，不含P，A错误； B、在细胞质基质中进行细胞呼吸第一阶段，葡萄糖在相关酶的作用下转变为丙酮酸，而不是转变为果糖，B错误； C、当细胞中ATP/AMP的比值变化时，ATP和AMP竞争性结合PFK1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。当ATP含量较高时，ATP与PFK1结合，使PFK1活性降低，细胞呼吸速率下降，ATP产生减少；当AMP含量较高时，AMP与PFK1结合，使PFK1活性升高，细胞呼吸速率加快，ATP产生增多，这种调节方式属于负反馈调节，C正确； D、运动时，细胞需要更多能量，此时ATP消耗加快，细胞中ATP含量减少，AMP含量相对增加，应该是AMP与PFK1结合增多，使PFK1活性升高，促进细胞呼吸，以保证能量的供应，而不是ATP与PFK1结合增多，D错误。 故选C。 3．有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生CO2的关键酶，NAD+/NADH的值高时促进此酶活性，NAD+/NADH的值低时抑制此酶活性；ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，丙酮酸浓度高时会降低此酶的磷酸化程度。下列叙述正确的是（    ） A．人体细胞内丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸分解只发生在细胞质基质中 B．有氧呼吸过程中，丙酮酸被NADH还原后产生CO2，释放出少量能量 C．若有氧呼吸第三阶段速率降低，可提高NAD+/NADH的值，以提高丙酮酸分解速率 D．有氧呼吸过程中，ATP浓度对丙酮酸脱氢酶活性的调控属于负反馈调节 【答案】D 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖经酶催化生成丙酮酸、[H]，释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水经酶催化生成二氧化碳、[H]，释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]和氧气经酶催化生成水，释放大量能量。 【详解】A、在人体细胞有氧呼吸第二阶段，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生CO2，该阶段发生在线粒体基质中，A错误； B、有氧呼吸过程中，丙酮酸和水彻底分解生成CO2和NADH，并释放出少量能量，B错误； C、若有氧呼吸第三阶段速率降低，NADH被消耗速率减慢，则NAD+/NADH的值降低，会抑制丙酮酸脱氢酶活性，从而降低丙酮酸的分解速率，C错误； D、有氧呼吸过程中，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生ATP，ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，进而使产生的ATP减少，这属于负反馈调节，D正确。 故选D。 4．在线粒体内膜上存在着多种与膜内外物质转运有关的蛋白（如图），其中H+在UCP1蛋白的作用下穿过线粒体内膜，造成H+泄露同时产生热量。有研究表明，在不表达UCP1的组织中，ACC可以介导类似于UCP1介导的H+泄漏过程。下列推测错误的是（    ） A．图中由F0和F1组成的结构既能运输H+，又能催化ATP的合成 B．H+从线粒体内膜胞液侧运输到线粒体基质侧时，其电化学势能全部转化为ATP中活跃的化学能 C．ACC负责ATP与ADP的交换，为ATP的合成提供ADP并将ATP输送到线粒体内膜胞液侧 D．在不表达UCP1的组织中，ACC介导的H+泄漏过程有可能也会产生热量 【答案】B 【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散；物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 【详解】A、由图可知，线粒体内膜胞液侧的H+浓度高于线粒体基质侧的，由F0和F1组成的结构在运输H+时，H+形成的电化学势能可用于合成ATP，A正确； B、由图可知，H+从线粒体内膜胞液侧运输到线粒体基质侧时，其电化学势能不仅可以转化为ATP中活跃的化学能，还可转化为热能，B错误； C、由图可知，ACC可将ADP运输到线粒体基质侧，为ATP的合成提供ADP，同时可将ATP运输到线粒体内膜胞液侧，C正确； D、由“在不表达UCP1的组织中，ACC可以介导类似于UCP1介导的H+泄漏过程”可推测，在不表达UCP1的组织中，ACC介导的H+泄漏过程有可能也会产生热量，D正确。 故选B。 5．高赖氨酸血症是基因突变引起的氨基酸代谢紊乱疾病。科研人员发现患该病的小鼠（SDH异常）细胞中线粒体异常增大，且线粒体的功能受损。赖氨酸的代谢途径如图1所示，图2为野生型（正常）小鼠与SDH异常小鼠的相关生化指标。下列叙述正确的是（　　） A．葡萄糖进入线粒体进行氧化分解，消耗氧气的场所为线粒体内膜 B．线粒体功能受损可能与线粒体中酵母氨酸积累有关 C．增加线粒体内α-酮戊二酸的含量可以有效缓解线粒体功能异常的症状 D．抑制线粒体上运输赖氨酸的转运蛋白的功能不能缓解线粒体功能异常的症状 【答案】B 【分析】图1结构具有双层膜，且内膜向内折叠，说明其为线粒体，图示为赖氨酸进入线粒体赖氨酸与α-酮戊二酸反应生成酵母氨酸，最终被降解的过程。图2显示SDH异常的线粒体中的酵母氨酸浓度升高。 【详解】A、葡萄糖在细胞质基质中氧化分解，A错误； B、第一步：获取题图和题干关键信息  据图可知，SDH异常会导致线粒体中酵母氨酸积累；患该病的小鼠（SDH异常）细胞中线粒体异常增大，且线粒体的功能受损。第二步：分析判断  推测酵母氨酸积累会导致线粒体的功能受损，B正确； C、增加线粒体内α-酮戊二酸的含量有利于产生酵母氨酸，无法缓解线粒体功能异常的症状，C错误； D、抑制线粒体上运输赖氨酸的转运蛋白的功能可以减少赖氨酸在线粒体中形成过量酵母氨酸，从而缓解线粒体功能异常的症状，D错误。 故选B。 6．人们在生产、生活中可通过一系列的方法来保证果蔬的新鲜度和品质。气调诱导休眠保鲜法通过控制储藏环境中各气体组分含量来诱导果蔬长期处于休眠期，该方法可使果蔬的生理活动的消耗维持在最低水平。通过测量石榴果粒储藏环境的气体含量变化，分析不同温度下石榴果粒在不同阶段的呼吸特征，结果如图所示。回答下列问题： (1)细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有 ，[H]的消耗是否可在生物膜上进行？ （填“是”或“否”）。据图分析可知，影响细胞呼吸速率的因素有 （答出2点）。 (2)在 ℃环境条件下储藏的石榴果粒有着最低的呼吸强度。相比于其他温度，有人推测在23℃环境条件下石榴果粒可能出现了腐败，据图分析其依据是 。 (3)据图分析，气调诱导休眠保鲜法的原理是 。 【答案】(1) 细胞质基质、线粒体基质 是 温度、CO2含量、O2含量 (2) 4 23℃环境条件下，随着储藏时间的延长，O2含量快速降低，而CO₂含量快速 升高，说明好氧微生物和厌氧微生物大量繁殖 (3)随着石榴果粒呼吸作用的进行，密封系统中的O2含量不断降低，新生成的CO₂又不能 及时排出，导致整个密封系统形成一个低O₂高CO₂的环境，从而降低有机物的消耗 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】（1）无氧呼吸和有氧呼吸 的第一阶段物质变化及场所完全相同，均可在细胞质基质中产生[H]，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质进行，也可以产生[H]；有氧呼吸中，[H]的消耗在线粒体内膜上进行，该过程中[H]与氧气结合生成水；由图可知，影响细胞呼吸的因素有温度、CO2含量、O2含量等。 （2）据图可知，4℃环境条件下单位时间内产 生的CO₂量最少，所以4℃环境条件下储藏的石榴果粒在休眠期的呼吸强度最低；23℃环境条件下随着储藏时间的延长，O₂含量快速下降、CO₂含量快速上升，说明出现了微生物大 量繁殖的现象，石榴果粒出现了腐败。 （3）细胞呼吸作用可以消耗O₂产生CO2，随着石榴 果粒呼吸作用的进行，密封系统中的O2含量不断降低，新生成的CO2又不能及时排出，导 致整个密封系统形成一个低O2高CO₂的环境，从而抑制呼吸作用，降低有机物的消耗。 【名师点拨】有氧呼吸和无氧呼吸的三点不同 (1)有氧呼吸分解有机物彻底，无氧呼吸分解有机物不彻底。 (2)有氧呼吸释放的能量多，无氧呼吸释放的能量少。 (3)有氧呼吸和无氧呼吸进行的场所不完全相同。 考点5 光合作用的过程及影响因素 1．为探究突变体玉米(mu)光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉米(WT)和 mu的相关指标进行检测，结果如图所示。    下列叙述错误的是（    ） A．mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降 B．mu的胞间CO₂浓度升高主要受气孔导度的影响 C．与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关 D．与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高 【答案】B 【分析】光合色素可分为叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）和类胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素），其中，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 【详解】A、据图可知，mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降，A正确； B、由图可知，mu植株的气孔导度小于野生型植株，但胞间CO₂浓度却高于野生型植株，因此可说明mu的胞间CO₂浓度升高不是受气孔导度的影响，B错误； C、由于mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，吸收光能减少，导致光反应减弱，进而使光合速率降低，因此与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关，C正确； D、据图可知，mu植株的呼吸速率与野生型植株相同，但mu植株的叶绿素含量低于野生型植株，对光能的吸收利用低，因此需要更强的光照强度才能使光合速率和呼吸速率相等，故与WT相比，mu叶片的净光合速率为0（此时光合速率=呼吸速率）时所需的光照强度更高，D正确。 故选B。 2．研究发现，玉米的根细胞在水淹缺氧初期进行产乳酸的厌氧呼吸，但一段时间后代谢途径转变为产乙醇和二氧化碳的厌氧呼吸，以减缓细胞毒害。关于玉米缺氧条件下厌氧呼吸途径转变的叙述，下列叙述合理的是（    ） A．产乙醇的厌氧呼吸会消耗更多的［H]以缓解乳酸中毒 B．乙醇的生成能为细胞提供更多ATP，适应长期缺氧需求 C．厌氧呼吸途径的转变有助于减轻乳酸积累对细胞的伤害 D．厌氧呼吸途径的转变有利于根细胞进行光合作用 【答案】C 【分析】无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 【详解】A、产乙醇的无氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸消耗的[H]是一样多的，并非产乙醇的无氧呼吸会消耗更多的[H]以缓解乳酸中毒 ，A错误； B、无氧呼吸产生的能量较少，且产乙醇的无氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸产生的ATP量差异不大，不能为细胞提供更多ATP来适应长期缺氧需求，B错误； C、因为缺氧初期根细胞无氧呼吸产生乳酸导致pH降低会对细胞产生伤害，而无氧呼吸途径转变为产乙醇和二氧化碳后，可减轻乳酸积累对细胞的伤害，C正确； D、根细胞没有叶绿体等光合结构，不能进行光合作用，无氧呼吸途径的转变与光合作用无关，D错误。 故选C。 3．筛管是运输光合产物的通道，光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞经过一系列运输运至筛管一伴胞复合体（SE—CC）的细胞外空间，然后从细胞外空间进入SE—CC，SE—CC的细胞膜上有蔗糖—H+共运输载体（SU载体）和H+泵（具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间），SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE—CC中，再逐步汇入主叶脉运输至植物体的其他部位。下列说法错误的是（    ） A．蔗糖是小分子且溶于水的非还原糖，适合长距离运输 B．SE—CC中的蔗糖浓度高于细胞外空间 C．SU功能缺陷会导致叶肉细胞光合速率降低 D．降低SE—CC中的pH可以提高蔗糖向SE—CC运输的速率 【答案】D 【分析】物质跨膜运输方式中主动运输需要载体和能量，膜上H+泵有催化ATP水解供能的作用。H+泵具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间，说明此过程需要消耗能量，是主动运输，即细胞内H+浓度低于细胞外，借助于此浓度梯度，可完成蔗糖运输，浓度差越大运输速率越高。 【详解】A、蔗糖是二糖，为小分子，易溶于水，是非还原糖，适合长距离运输，A正确； B、H+泵具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间，说明细胞外H+浓度高于细胞内，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中，说明蔗糖进入SE-CC中是主动运输，细胞内蔗糖浓度高于细胞外空间，B正确； C、SU功能缺陷引起光合产物积累，会导致叶肉细胞光合速率降低，C正确； D、降低SE-CC中的pH，细胞内H+浓度升高，细胞内外H+浓度差减小，运输蔗糖的能力减弱，会降低蔗糖向SE-CC运输的速率，D错误。 故选D。 4．中国科学家通过液滴微流控技术将天然的叶绿体内类囊体膜与CETCH循环体系（含Ccr等多种酶）共同封装到了液滴中构建出了一个“半天然半合成系统”，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，进而实现人工合成淀粉，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．可使用密度梯度离心法从菠菜叶肉细胞中分离出叶绿体 B．红外光和紫外光可被该系统中的色素吸收用于光合作用 C．据图分析B溶液是水溶液，CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段 D．在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量高于植物 【答案】D 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）包括水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）包括CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】A、分离细胞器常用的方法是差速离心法，而密度梯度离心法主要用于分离核酸、蛋白质等生物大分子，所以不能使用密度梯度离心法从菠菜叶肉细胞中分离出叶绿体，A错误； B、光合作用中的色素只能吸收可见光，主要吸收红光和蓝紫光，不能吸收红外光和紫外光，B错误； C、由图可知，A溶液中进行光反应产生ATP、NADPH等，B溶液中利用光反应的产物将CO₂转化为乙醇酸，所以A溶液是水溶液，CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段，C错误； D、植物进行光合作用时，会有一部分糖类用于细胞呼吸等消耗，而该反应体系没有细胞呼吸等消耗糖类的过程，所以在与植物光合作用固定的CO₂量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量高于植物，D正确。 故选D。 【名师点拨】光合作用两个阶段的物质变化和能量变化 (1)光反应：色素吸收光能，将H2O分解为O2，同时形成NADPH和ATP的过程。暗反应：在多种酶的催化下完成的，包括CO2的固定和C3的还原等过程。 (2)光反应：光能→电能→ATP和NADPH中的化学能。暗反应：ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能。 5．Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（    ） A．光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B．CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C．Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D．模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 【答案】A 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】A、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素，A正确； B、据图分析可知该实验的变量是CO2浓度与不同的Rubisco突变体，CO2浓度超过一定值后曲线不再升高主要是受反应体系中CO2固定的酶的酶活性，B错误； C、据图分析可知Rubisco突变体库中V266T突变体酶的活性高于WT型，而V266G突变体酶的活性低于WT型，有的高于WT型，有的低于WT型，C错误； D、据图分析可知Rubisco突变体库中V266G突变体酶的活性低于WT型，所以V266G改造作物中Rubisco会降低作物光能利用率，D错误。 故选A。 6．光合作用原理是提高作物产量的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型（WT）的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl 产量更高，其相关生理特征见下表和下图。（光饱和点：达到最大光合作用强度时的最小光照强度；光补偿点：光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。） 水稻材料 叶绿素（mg/g） 类胡萝卜素（mg/g） 类胡萝卜素/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 分析图表，回答下列问题： (1)水稻光合作用光反应阶段发生在叶绿体的 （部位），其中产生的 NADPH 可作为 参与暗反应阶段，并为暗反应阶段提供能量。 (2)光照强度逐渐增加达到 2000μmol·m-2·s-1 左右时，ygl 的净光合速率较 WT 更高， （填“能”或“不能”）说明此时ygl 品种的总光合作用也较 WT 品种更高，理由是 。 (3)与 WT 相比，ygl 叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且 ygl 群体的净光合速率较高，表明该群体 ，是其高产的原因之一。 (4)试分析在 0～50 μmol·m-2·s-1 范围的低光照强度下，WT 和ygl 净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率变化趋势曲线 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 （活泼的）还原剂 (2) 能 据图 3 可知ygl 品种在黑暗下的呼吸速率也更强， 所以此时的总光合作用比 WT 品种更强 (3)光能利用率较高 (4) 【分析】影响光合作用强度的限制因素有：温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、土壤中矿质元素含量，由于在大田中，一般水分和矿质元素的供应往往是充足的，所以平时影响光合作用的因素主要是温度、光照强度和二氧化碳浓度。 【详解】（1）在光合作用中，光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应产生的NADPH在暗反应中作为（活泼的）还原剂参与暗反应，并为暗反应提供能量； （2）净光合速率 = 总光合速率 - 呼吸速率，据图 3 可知ygl 品种在黑暗下的呼吸速率也更强， 所以此时的总光合作用比 WT 品种更强，因此能说明； （3）ygl叶绿素含量低，在高密度栽培条件下更多光可到达下层叶片，且群体净光合速率较高，这表明该群体对光能的利用率更高（或者能更有效地利用光能 ），这是其高产的原因之一； （4）从图2可知WT的光补偿点比ygl低，从图3可知WT的呼吸速率比ygl低。在0-50 μmol·m⁻²·s⁻¹范围的低光照强度下，由于光照强度较低，光合速率也较低，且两者的光合速率都随着光照强度的增加而增加。又因为WT的呼吸速率低，光补偿点低，所以在该光照强度范围内WT的净光合速率大于ygl，绘制曲线如下：。 7．镁（Mg）、锌（Zn）是植物光合作用中不可或缺的元素，若缺乏会对植物光合作用和生长有一定的影响。回答下列问题： (1)Mg是叶绿体内 分子的构成成分，又能激活催化CO2固定的酶，缺Mg会导致光合作用的 阶段反应受阻。Zn是色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn会导致植物体内 （填植物激素名称）的合成受阻；缺Zn还会抑制希尔反应，导致光反应产物 等的生成量减少。 (2)研究者开展实验探究Mg、Zn缺乏对蛭石盆栽培养的“海贡蕉”幼苗叶片净光合作用的影响，实验及部分结果如下： ①以Mg、Zn正常含量为标准，分别设置0%、50%、100%三个浓度，组合出9个处理组，例如M1Z2组为Mg0%、Zn50%，按此方法类推， 组应为正常处理组。各组浇灌的营养液除Mg、Zn不同浓度组合之外，其余条件应 。 ②测得各组净光合速率的数据结果如图1。与单独缺镁相比，单独缺锌对幼苗生长的抑制作用较 。    (3)进一步测得M3Z1、M3Z2、M3Z3组其他光合生理指标如图2，据图分析： ①锌缺乏时限制幼苗光合作用的主要因素是 （填“气孔因素”、“非气孔因素”）。    ②若要进一步探究镁锌缺乏对海贡蕉幼苗叶片光合作用的影响，还需测定 缺乏条件下气孔导度和胞间二氧化碳浓度，才能为养分管理提供参考。 【答案】(1) 叶绿素 光反应和暗反应 生长素/吲哚乙酸/IAA/IBA 氧气、NADPH、ATP (2) M3Z3 保持一致（或相同且适宜） 小 (3) 非气孔因素 仅缺镁、镁锌同时 【分析】绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，光合作用的强度除受二氧化碳浓度的影响外，还受温度、光照强度、水等因素的影响。 【详解】（1）Mg是叶绿体叶绿素分子的构成成分，叶绿素在光反应阶段可以吸收光能，所以缺Mg会导致光反应阶段受阻；Mg还能激活催化CO2固定的酶，所以缺Mg还会导致光合作用的暗反应阶段受阻。色氨酸经过一系列反应可转变为生长素，Zn是色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn会导致植物体内生长素的合成受阻；缺Zn还会抑制希尔反应，导致光反应产物O2、[H]和ATP等的生成量减少。 （2）①实验目的是探究Mg、Zn缺乏对蛭石盆栽培养的“海贡蕉”幼苗叶片净光合作用的影响，实验的自变量为Mg和Zn的缺乏情况，因变量为净光合速率的大小，其他的为无关变量，无关变量应保持相同且适宜，依据图1可知，M3Z3组的Mg和Zn的浓度均为100%，其净光合速率为最大，所以为正常处理组。 ②依据图1，在Zn浓度为100%时，缺Mg时，净光合速率变化幅度较大；与此相比较，Mg浓度为100%时，不同程度的缺Zn，净光合速率变化幅度较小，说明其对幼苗生长的抑制作用较小。 （3）①依据图2可知，Zn缺乏时，气孔导度较大，而胞间CO2浓度较小，所以锌缺乏时限制幼苗光合作用的主要因素是非气孔因素。 ②若要进一步探究镁锌缺乏对海贡蕉幼苗叶片光合作用的影响，不同程度的缺镁锌是自变量，所以除了图2所示的处理外，还应设置仅缺镁、镁锌同时缺乏条件下气孔导度和胞间二氧化碳浓度，进而为养分管理提供依据。 8．水稻和玉米是我国主要的粮食作物，其中水稻是C3植物，其暗反应仅通过卡尔文循环（即C3途径）固定CO2．而玉米是C4植物，其暗反应需要通过C4途径和C3途径共同完成CO2的固定（如图1．C4途径主要在叶肉细胞中进行）。请回答下列问题：    (1)水稻和玉米光反应产生的H+最初来源于 （填物质），最终传递给NADP+形成NADPH，NADPH在暗反应阶段的作用是 。 (2)玉米的C4途径起到“CO2泵”的作用，其机制是 。 (3)玉米叶片内的叶绿体有两种类型，即位于叶肉细胞中的具有基粒的叶绿体和位于维管束鞘细胞中的不具有基粒的叶绿体。由此可以推测玉米叶片两类细胞光合作用过程的区别是 。玉米叶片内制造淀粉的场所是 （填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”）。 (4)研究人员将水稻栽培区的光照和黑暗时间分别设置为14h和10h，研究温度对水稻叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2，据图可知，光合作用的最适温度比呼吸作用的最适温度 ；若将栽培区的温度从T5调至T6，24h后，与调温前相比，水稻植株的有机物积累量 。 【答案】(1) H2O 还原C3（或作还原剂）、提供能量 (2)C4途径将低浓度的CO2固定为C4，并且使C4集中到维管束鞘细胞内，供维管束鞘细胞内叶绿体的C3途径利用 (3) 叶肉细胞中可以进行光反应和暗反应（中的C4途径），维管束鞘细胞中只能进行暗反应（中的C3途径） 维管束鞘细胞 (4) 低 下降 【分析】光反应阶段，水的光解产生H+  、氧气和电子，所以水稻和玉米产生的H+最初来源于水。NADPH在暗反应阶段的作用是作为还原剂，参与C3 的还原，并提供能量 【详解】（1）光反应阶段，水的光解产生H +  、氧气和电子，所以水稻和玉米产生的H+最初来源于水。NADPH在暗反应阶段的作用是作为还原剂，参与C3 的还原，并提供能量。 （2）由图1可以看出，C4途径将低浓度的CO2固定为C4，并且使C4集中到维管束鞘细胞内，供维管束鞘细胞内叶绿体的C3途径利用。 （3）位于叶肉细胞中的具有基粒的叶绿体含有类囊体薄膜，能进行光反应和暗反应；位于维管束鞘细胞中的不具有基粒的叶绿体，只能进行暗反应，所以玉米叶片两类细胞光合作用过程的区别是叶肉细胞中能进行光反应和暗反应，维管束鞘细胞中只能进行暗反应。因为淀粉是光合作用的产物，而维管束鞘细胞能进行暗反应合成淀粉，所以玉米叶片内制造淀粉的场所是维管束鞘细胞。 （4）分析图2可知，净光合速率最大时对应的温度为光合作用的最适温度，呼吸速率最大时对应的温度为呼吸作用的最适温度，由图可知光合作用的最适温度比呼吸作用的最适温度低。若将栽培区的温度从T5调至T6，净光合速率降低，呼吸速率升高，但净光合速率仍大于0，所以24h后，与调温前相比，水稻植株的有机物积累量下降。 【名师点拨】光合速率与呼吸速率的三个注意点 (1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的单位时间内O2的吸收量或CO2的释放量表示呼吸速率。 (2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量表示净光合速率。 (3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 【生命的物质与能量观】 生命系统的能源物质 能源物质 糖类(主要)、脂肪、蛋白质 高能磷酸化合物 ATP(直接能源物质)、ADP、磷酸肌酸 能量的获取、储存、释放、转移和利用 获取 光合作用、化能合成作用、消化吸收 储存 合成自身有机物 释放 细胞呼吸 转移 合成ATP 利用 水解ATP 生态系统的能量流动与物质循环 微观上 物质是能量的载体，物质的合成与分解总是伴随着能量的固定、储存、转移和释放 宏观上 生态系统中物质循环是能量流动的载体，物质循环总是伴随能量流动而进行 小结 ①能量是生命活动的动力；②物质是能量的载体(主要载体是ATP、糖类、脂肪和蛋白质)；③能源物质的分子结构与能量的存储相适应；④能量的储存释放伴随着物质的合成与分解 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押03 细胞代谢 猜押考点 三年考情分析 2024年 2023年 2022年 考点1　细胞的吸水和失水 新课标卷T2， 黑、吉、辽卷T18， 湖北卷T21，山东卷T4 全国甲卷T4 全国甲卷T2，湖南卷T10 考点2　物质出入细胞的方式 江西卷T2， 贵州卷T4，甘肃卷T2， 湖北卷T9，浙江1月卷T3， 河北卷T1，浙江6月卷T15 全国甲卷T1， 湖南卷T8、T14， 山东卷T2、T16， 浙江6月卷T6、T13， 湖北卷T15，浙江1月卷T4 山东卷T3，全国乙卷T29 考点3　酶和ATP 浙江1月卷T17， 贵州卷T16，河北卷T2， 全国甲卷T2，广东卷T15 浙江1月卷T8， 广东卷T1，浙江6月卷T7 广东卷T13，全国乙卷T4 考点4　细胞呼吸 安徽卷T3，甘肃卷T3， 山东卷T16，广东卷T5， 江西卷T21，贵州卷T17 山东卷T4、T17， 浙江1月卷T16， 北京卷T2，天津卷T1， 全国乙卷T3，广东卷T7 全国乙卷T2， 全国甲卷T4 考点5　光合作用的过程及影响因素 浙江1月卷T20， 浙江6月卷T24， 黑、吉、辽卷T21， 广东卷T2、T3、T20， 湖北卷T4，贵州卷T3， 安徽卷T16，山东卷T21， 新课标卷T31，甘肃卷T17， 湖南卷T17，河北卷T19， 北京卷T4，全国甲卷T29 广东卷T18， 新课标卷T2， 全国甲卷T29， 湖北卷T8、T11， 北京卷T3、T20， 浙江6月卷T22， 全国乙卷T2、T29， 湖南卷T17，山东卷T21 全国乙卷T2， 全国甲卷T29， 浙江6月卷T27， 湖北卷T21，海南卷T3， 广东卷T1，山东卷T21， 湖北卷T12，湖南卷T13 考情分析 2024年高考物质出入细胞的方式部分的命题以选择题为主，高考题目涉猎的知识点主要是各种物质跨膜运输的方式及特点。2024年高考细胞呼吸、光合作用部分内容的命题以非选择题为主，属于年年必考的题目。试题呈现形式多样，有图示、实验等，考查学生的图文转换、信息获取、综合运用的能力。 押题预测 预测2025年高考对物质出入细胞方式的考查常以特定细胞或细胞器中多种物质协同转运的文字或图例为情境，考查学生利用教材知识准确辨析这些物质跨膜运输的方式。 结合细胞代谢综合考查ATP的功能，多以酶的实验为背景考查实验探究能力。以对细胞呼吸、光合作用的考查为载体，属于复杂熟悉的生活、学习实践情境。命题方式多样，以下两种居多：一是以大学教材中有氧呼吸和光合作用过程的文字或图解为情境；二是以科学家所做的一种或多种环境因素对两过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境。考查学生对两过程基础知识的识记和对图表数据的分析推理。 考点1细胞的吸水和失水 1．某兴趣小组以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和蔗糖溶液为材料探究引起“质壁分离和质壁分离复原”的适宜外界溶液浓度，实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是（    ） 蔗糖溶液浓度（%） 初始质壁分离时间（min） 完全质壁分离时间（min） 质壁分离复原时间（min） 10 25 80 145 20 15 40 75 30 7 12 27 40 3 8 24 50 2 5 多数不能复原 A．实验中探究细胞发生质壁分离复原所需的时间时，可将细胞转移到清水中 B．蔗糖溶液浓度为10%的实验组，第25min时细胞的吸水能力小于第80min时的 C．在浓度为20%的蔗糖溶液中，第40min时可观察到紫色的原生质层与细胞壁完全分离 D．用浓度为40%的蔗糖溶液进行实验，既能观察到明显的实验现象，又可以缩短实验时间 2．某同学用紫色洋葱鳞片叶进行质壁分离实验，观察到部分细胞如图所示状态。若将该材料置于清水中，短时间内该部分细胞不会发生的是（    ） A．液泡颜色变浅 B．细胞体积增大 C．细胞液渗透压降低 D．原生质体吸水速率逐渐减小 【名师点拨】植物细胞发生质壁分离的两个原因 (1)外因：外界溶液的浓度大于细胞液浓度。 (2)内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 4. 物质跨膜运输所需要的两种转运蛋白 (1)通道蛋白：一般参与协助扩散，不与被运输的物质结合。 (2)载体蛋白：一般参与协助扩散或主动运输，会发生构象改变。 3．某实验小组利用相同萝卜条在不同浓度的同一种溶液中的变化来研究细胞的渗透作用，实验前后萝卜条质量差平均值（M）如表所示。下列相关叙述正确的是（　　） 组别 清水组 5%盐水组 10%盐水组 15%盐水组 20%盐水组 30%盐水组 M值 0.17 -0.12 -0.13 -0.16 -0.17 -0.23 A．清水组中萝卜条细胞的体积会不断增大直至破裂 B．30%盐水组中M值小于0，说明此时无水分子进入细胞 C．与15%盐水组相比，20%盐水组中的萝卜条失水量更大 D．由表可知，随着实验处理时间的延长，M值会不断降低 4．水势（Ψ。）可用于表示单位体积溶液中水的能量状态，与溶液的吸水能力呈负相关，主要受溶液浓度、压力等影响。t0时刻将成熟植物细胞（细胞液Ψ。=-0.7Mpa）转移至一定浓度的蔗糖溶液中，细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是（　　） A．t0时刻前，该细胞内外不发生水分子的交换 B．t0时刻后，该细胞质壁分离的程度逐渐增大 C．随水势增加，细胞内外溶液的浓度差在减小 D．水势不再增加时，细胞液的渗透压降低到0 【名师点拨】动物细胞吸水和失水的三种现象 (1)当外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。 (2)当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。 (3)当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态不变。 考点2 物质出入细胞的方式 1．衣藻受光刺激后通过改变眼点和鞭毛部位细胞膜的内向光电流，进而移向光源，内向光电流主要由Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流形成。下列叙述错误的是（    ） A．光既能作为信号调节衣藻运动，也能为其代谢提供能量 B．视紫红质容许直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的离子通过 C．Ca2+和质子通过视紫红质时不消耗ATP D．若衣藻细胞内Ca2+浓度升高则趋旋旋光性增强 2．低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK（一种蛋白激酶）结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白，促进细胞吸收K+以及液泡中K+的释放，其机制如图。相关叙述错误的是（　　） A．Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变 B．高钾环境中CIPK既能激活HAK5也能激活TPK C．激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+ D．激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+ 3．Ca2+是一种重要的信号物质，在动植物细胞中均发挥着重要作用。如图为植物细胞中Ca2+运输的示意图。下列叙述错误的是（   ） A．动物血液中Ca2+含量过低会引起抽搐症状 B．Ca2+进入植物细胞的过程中转运蛋白不与Ca2+结合 C．若液泡中Ca2+浓度升高，则细胞液的吸水能力可能会增强 D．液泡膜上H+-Ca2+反向转运过程需要ATP直接供能 4．外界刺激会引起线虫某些神经元膜上的通道（ANO1）开放，ANO1形变的同时使CIB2结构发生改变，将信号传递至细胞内其他信号通路。锚蛋白可以使ANO1-CIB2系统稳定在细胞膜上的相应位置（如图）。下列相关叙述正确的是（    ）    A．CIB2是一种载体蛋白 B．外流的过程消耗ATP C．在外流的过程中会与ANO1结合 D．锚蛋白可能是锚定在细胞骨架上 5．维持Na+平衡是耐盐植物能耐盐的关键。某耐盐植物维持Na+平衡的机制如图所示，其中NSCC、SOS1 和 NHX 都是转运蛋白。下列叙述错误的是（　　） A．H⁺进出表皮细胞的方式不同 B．NSCC、NHX 是该植物耐盐的关键 C．NSCC、SOS1 和 NHX 转运Na+时均需要与其结合 D．细胞质基质中的Na+浓度小于细胞外和液泡内的 【名师点拨】物质运输方式的四类实例 (1)以自由扩散方式运输的物质：CO2、O2等小分子物质，以及甘油、脂肪酸、苯等脂溶性物质。 (2)以协助扩散方式运输的物质：水通过水通道蛋白的运输；红细胞吸收葡萄糖；神经元产生静息电位和动作电位时的K＋外流、Na＋内流。 (3)以主动运输方式运输的物质：部分无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等。 (4)通过胞吞、胞吐方式运输的物质：多数是大分子物质，如分泌蛋白、颗粒物等；也可以是小分子物质，如甘氨酸等一些神经递质。 考点3 酶和ATP 1．研究表明，α-淀粉酶水解淀粉的最适pH为，研究人员对α-淀粉酶的热稳定性进行了相关研究，结果如下。图1表示不同温度下α-淀粉酶的活性，图2表示80℃时不同淀粉浓度下α-淀粉酶的活性。下列说法错误的是（    ） A．该实验各组均在pH为的环境中进行，目的是排除pH的干扰 B．实验结果表明，温度超过65℃时，随时间延长α-淀粉酶活性急剧下降 C．实验结果表明，为了防止α-淀粉酶活性下降，不宜在高温下保存该酶 D．实验结果表明，高温下较低浓度的淀粉可以更好地保护酶的活性 2．在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（    ）    A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体 B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D．活化的应答蛋白能直接引起细胞定向分化 3．向盛有等量过氧化氢溶液的2根试管内分别加入2滴3.5%氯化铁溶液和2滴20%肝脏研磨液，测得氧气产生速率随时间变化的情况如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．氯化铁和过氧化氢酶促进过氧化氢分解的机理相同 B．T1时间后氧气产生速率S1比S2低的原因是酶活性下降 C．S1与坐标轴围成的面积应与S2与坐标轴围成的面积相等 D．实验中温度、过氧化氢溶液浓度对实验结果有一定影响 4．酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na+和SO42-几乎不影响该反应。下列相关分析错误的是（    ） A．该实验中自变量是无机盐溶液的种类和淀粉溶液的浓度 B．P点条件下淀粉完全水解所需的时间较Q点条件下的短 C．该实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心 D．若将温度提高至60℃，则图中三条曲线的最高点均会下移 【名师点拨】酶的一个来源、一个化学本质、一个作用机理、三个特性 (1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 (2)酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能。 (3)酶的特性：高效性、专一性，酶的作用条件比较温和。 考点4 细胞呼吸 1．哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给。下列推测错误的是（    ） A．COX是含氮有机物 B．COX可存在于线粒体内膜 C．COX能催化NADH生成 D．COX缺乏症患者乳酸生成量可能增加 2．细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中某一阶段的一种关键酶。当细胞中ATP/AMP的值发生变化时，ATP和AMP竞争性结合PFK1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。下列叙述正确的是（　　） A．组成PFK1的组成元素除了C、H、O外，还有P元素 B．在细胞质基质中，PFK1的作用是将葡萄糖转变为果糖 C．ATP/AMP值变化与PFK1活性之间存在负反馈调节 D．运动时，肌细胞中ATP与PFK1结合增多以保证能量的供应 3．有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生CO2的关键酶，NAD+/NADH的值高时促进此酶活性，NAD+/NADH的值低时抑制此酶活性；ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，丙酮酸浓度高时会降低此酶的磷酸化程度。下列叙述正确的是（    ） A．人体细胞内丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸分解只发生在细胞质基质中 B．有氧呼吸过程中，丙酮酸被NADH还原后产生CO2，释放出少量能量 C．若有氧呼吸第三阶段速率降低，可提高NAD+/NADH的值，以提高丙酮酸分解速率 D．有氧呼吸过程中，ATP浓度对丙酮酸脱氢酶活性的调控属于负反馈调节 4．在线粒体内膜上存在着多种与膜内外物质转运有关的蛋白（如图），其中H+在UCP1蛋白的作用下穿过线粒体内膜，造成H+泄露同时产生热量。有研究表明，在不表达UCP1的组织中，ACC可以介导类似于UCP1介导的H+泄漏过程。下列推测错误的是（    ） A．图中由F0和F1组成的结构既能运输H+，又能催化ATP的合成 B．H+从线粒体内膜胞液侧运输到线粒体基质侧时，其电化学势能全部转化为ATP中活跃的化学能 C．ACC负责ATP与ADP的交换，为ATP的合成提供ADP并将ATP输送到线粒体内膜胞液侧 D．在不表达UCP1的组织中，ACC介导的H+泄漏过程有可能也会产生热量 5．高赖氨酸血症是基因突变引起的氨基酸代谢紊乱疾病。科研人员发现患该病的小鼠（SDH异常）细胞中线粒体异常增大，且线粒体的功能受损。赖氨酸的代谢途径如图1所示，图2为野生型（正常）小鼠与SDH异常小鼠的相关生化指标。下列叙述正确的是（　　） A．葡萄糖进入线粒体进行氧化分解，消耗氧气的场所为线粒体内膜 B．线粒体功能受损可能与线粒体中酵母氨酸积累有关 C．增加线粒体内α-酮戊二酸的含量可以有效缓解线粒体功能异常的症状 D．抑制线粒体上运输赖氨酸的转运蛋白的功能不能缓解线粒体功能异常的症状 6．人们在生产、生活中可通过一系列的方法来保证果蔬的新鲜度和品质。气调诱导休眠保鲜法通过控制储藏环境中各气体组分含量来诱导果蔬长期处于休眠期，该方法可使果蔬的生理活动的消耗维持在最低水平。通过测量石榴果粒储藏环境的气体含量变化，分析不同温度下石榴果粒在不同阶段的呼吸特征，结果如图所示。回答下列问题： (1)细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有 ，[H]的消耗是否可在生物膜上进行？ （填“是”或“否”）。据图分析可知，影响细胞呼吸速率的因素有 （答出2点）。 (2)在 ℃环境条件下储藏的石榴果粒有着最低的呼吸强度。相比于其他温度，有人推测在23℃环境条件下石榴果粒可能出现了腐败，据图分析其依据是 。 (3)据图分析，气调诱导休眠保鲜法的原理是 。 【名师点拨】有氧呼吸和无氧呼吸的三点不同 (1)有氧呼吸分解有机物彻底，无氧呼吸分解有机物不彻底。 (2)有氧呼吸释放的能量多，无氧呼吸释放的能量少。 (3)有氧呼吸和无氧呼吸进行的场所不完全相同。 考点5 光合作用的过程及影响因素 1．为探究突变体玉米(mu)光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉米(WT)和 mu的相关指标进行检测，结果如图所示。    下列叙述错误的是（    ） A．mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降 B．mu的胞间CO₂浓度升高主要受气孔导度的影响 C．与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关 D．与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高 2．研究发现，玉米的根细胞在水淹缺氧初期进行产乳酸的厌氧呼吸，但一段时间后代谢途径转变为产乙醇和二氧化碳的厌氧呼吸，以减缓细胞毒害。关于玉米缺氧条件下厌氧呼吸途径转变的叙述，下列叙述合理的是（    ） A．产乙醇的厌氧呼吸会消耗更多的［H]以缓解乳酸中毒 B．乙醇的生成能为细胞提供更多ATP，适应长期缺氧需求 C．厌氧呼吸途径的转变有助于减轻乳酸积累对细胞的伤害 D．厌氧呼吸途径的转变有利于根细胞进行光合作用 3．筛管是运输光合产物的通道，光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞经过一系列运输运至筛管一伴胞复合体（SE—CC）的细胞外空间，然后从细胞外空间进入SE—CC，SE—CC的细胞膜上有蔗糖—H+共运输载体（SU载体）和H+泵（具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间），SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE—CC中，再逐步汇入主叶脉运输至植物体的其他部位。下列说法错误的是（    ） A．蔗糖是小分子且溶于水的非还原糖，适合长距离运输 B．SE—CC中的蔗糖浓度高于细胞外空间 C．SU功能缺陷会导致叶肉细胞光合速率降低 D．降低SE—CC中的pH可以提高蔗糖向SE—CC运输的速率 4．中国科学家通过液滴微流控技术将天然的叶绿体内类囊体膜与CETCH循环体系（含Ccr等多种酶）共同封装到了液滴中构建出了一个“半天然半合成系统”，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，进而实现人工合成淀粉，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．可使用密度梯度离心法从菠菜叶肉细胞中分离出叶绿体 B．红外光和紫外光可被该系统中的色素吸收用于光合作用 C．据图分析B溶液是水溶液，CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段 D．在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量高于植物 【名师点拨】光合作用两个阶段的物质变化和能量变化 (1)光反应：色素吸收光能，将H2O分解为O2，同时形成NADPH和ATP的过程。暗反应：在多种酶的催化下完成的，包括CO2的固定和C3的还原等过程。 (2)光反应：光能→电能→ATP和NADPH中的化学能。暗反应：ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能。 5．Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（    ） A．光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B．CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C．Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D．模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 6．光合作用原理是提高作物产量的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型（WT）的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl 产量更高，其相关生理特征见下表和下图。（光饱和点：达到最大光合作用强度时的最小光照强度；光补偿点：光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。） 水稻材料 叶绿素（mg/g） 类胡萝卜素（mg/g） 类胡萝卜素/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 分析图表，回答下列问题： (1)水稻光合作用光反应阶段发生在叶绿体的 （部位），其中产生的 NADPH 可作为 参与暗反应阶段，并为暗反应阶段提供能量。 (2)光照强度逐渐增加达到 2000μmol·m-2·s-1 左右时，ygl 的净光合速率较 WT 更高， （填“能”或“不能”）说明此时ygl 品种的总光合作用也较 WT 品种更高，理由是 。 (3)与 WT 相比，ygl 叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且 ygl 群体的净光合速率较高，表明该群体 ，是其高产的原因之一。 (4)试分析在 0～50 μmol·m-2·s-1 范围的低光照强度下，WT 和ygl 净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率变化趋势曲线 。 7．镁（Mg）、锌（Zn）是植物光合作用中不可或缺的元素，若缺乏会对植物光合作用和生长有一定的影响。回答下列问题： (1)Mg是叶绿体内 分子的构成成分，又能激活催化CO2固定的酶，缺Mg会导致光合作用的 阶段反应受阻。Zn是色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn会导致植物体内 （填植物激素名称）的合成受阻；缺Zn还会抑制希尔反应，导致光反应产物 等的生成量减少。 (2)研究者开展实验探究Mg、Zn缺乏对蛭石盆栽培养的“海贡蕉”幼苗叶片净光合作用的影响，实验及部分结果如下： ①以Mg、Zn正常含量为标准，分别设置0%、50%、100%三个浓度，组合出9个处理组，例如M1Z2组为Mg0%、Zn50%，按此方法类推， 组应为正常处理组。各组浇灌的营养液除Mg、Zn不同浓度组合之外，其余条件应 。 ②测得各组净光合速率的数据结果如图1。与单独缺镁相比，单独缺锌对幼苗生长的抑制作用较 。    (3)进一步测得M3Z1、M3Z2、M3Z3组其他光合生理指标如图2，据图分析： ①锌缺乏时限制幼苗光合作用的主要因素是 （填“气孔因素”、“非气孔因素”）。    ②若要进一步探究镁锌缺乏对海贡蕉幼苗叶片光合作用的影响，还需测定 缺乏条件下气孔导度和胞间二氧化碳浓度，才能为养分管理提供参考。 8．水稻和玉米是我国主要的粮食作物，其中水稻是C3植物，其暗反应仅通过卡尔文循环（即C3途径）固定CO2．而玉米是C4植物，其暗反应需要通过C4途径和C3途径共同完成CO2的固定（如图1．C4途径主要在叶肉细胞中进行）。请回答下列问题：    (1)水稻和玉米光反应产生的H+最初来源于 （填物质），最终传递给NADP+形成NADPH，NADPH在暗反应阶段的作用是 。 (2)玉米的C4途径起到“CO2泵”的作用，其机制是 。 (3)玉米叶片内的叶绿体有两种类型，即位于叶肉细胞中的具有基粒的叶绿体和位于维管束鞘细胞中的不具有基粒的叶绿体。由此可以推测玉米叶片两类细胞光合作用过程的区别是 。玉米叶片内制造淀粉的场所是 （填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”）。 (4)研究人员将水稻栽培区的光照和黑暗时间分别设置为14h和10h，研究温度对水稻叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2，据图可知，光合作用的最适温度比呼吸作用的最适温度 ；若将栽培区的温度从T5调至T6，24h后，与调温前相比，水稻植株的有机物积累量 。 【名师点拨】光合速率与呼吸速率的三个注意点 (1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的单位时间内O2的吸收量或CO2的释放量表示呼吸速率。 (2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量表示净光合速率。 (3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。 【生命的物质与能量观】 生命系统的能源物质 能源物质 糖类(主要)、脂肪、蛋白质 高能磷酸化合物 ATP(直接能源物质)、ADP、磷酸肌酸 能量的获取、储存、释放、转移和利用 获取 光合作用、化能合成作用、消化吸收 储存 合成自身有机物 释放 细胞呼吸 转移 合成ATP 利用 水解ATP 生态系统的能量流动与物质循环 微观上 物质是能量的载体，物质的合成与分解总是伴随着能量的固定、储存、转移和释放 宏观上 生态系统中物质循环是能量流动的载体，物质循环总是伴随能量流动而进行 小结 ①能量是生命活动的动力；②物质是能量的载体(主要载体是ATP、糖类、脂肪和蛋白质)；③能源物质的分子结构与能量的存储相适应；④能量的储存释放伴随着物质的合成与分解 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$