专题02 细胞的代谢（3大考点）（安徽专用）-【好题汇编】2025年高考生物二模试题分类汇编

专题02细胞的代谢 考点概览 考点01酶与ATP 考点02三大有机物的代谢 考点03光合作用应用 酶与ATP考点01 1．（2025·安徽·三模）高三的学习强度非常大，同学们经常会喝杯咖啡提神，咖啡中的咖啡因作为一种中枢神经系统兴奋剂，化学结构与腺苷类似，能够竞争性地结合到腺苷受体上，阻止腺苷与其受体结合，减缓疲劳。根据相关知识以下说法错误的是（    ） A．咖啡因的提神作用只是“骗身体”的感觉，作用退去，腺苷很可能积累使身体更疲劳 B．腺苷含腺嘌呤和核糖，如果结合三个磷酸基团，可能形成生物体的一种直接供能物质 C．腺苷可能是一种抑制性神经递质，与神经细胞膜上受体结合，使后膜电位不发生变化 D．咖啡因还可能会使交感神经兴奋，促进机体肾上腺素分泌增多，从而让机体兴奋 【答案】C 【分析】兴奋传导和传递的过程 1、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，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。 2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、咖啡因只是与腺苷竞争受体，若作用消失，腺苷仍然会与受体结合，发挥作用，因此咖啡因作用退去，腺苷很可能积累使身体更疲劳，A正确； B、腺苷含腺嘌呤和核糖，腺苷通过特殊的化学键“～”结合三个磷酸基团，可形成ATP，ATP是生物体的一种直接供能物质，B正确； C、腺苷可能是抑制性神经递质，可使后膜上一些阴离子通道打开，如Cl-通道打开，引起Cl-内流，从而引起膜电位发生改变，膜两侧静息电位差变大，C错误； D、咖啡因还可能会使交感神经兴奋，交感神经兴奋，肾上腺素含量增多，从而让机体兴奋，D正确。 故选C。 2．（2025·安徽·模拟预测）急性酒精性肝损伤是指在短期内大量饮酒造成体内产生大量活性氧，从而造成肝脏氧化损伤，而肝细胞内光面内质网上有氧化酒精的酶。为探究某药食同源组合物对急性酒精性肝损伤的保护作用，某研究小组将正常小鼠随机均分为空白对照组、模型组、给药组（低、高剂量），其中给药组是正常小鼠预防给药一周后，再进行白酒灌胃。实验后检测结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） 注：MDA（丙二醛），是机体内活性氧攻击生物膜后形成的脂质过氧化物；SOD（超氧化物歧化酶），能够清除体内的超氧阴离子自由基；GSH-PX（谷胱甘肽过氧化物酶），分解过氧化物，保护细胞膜不受过氧化物的干扰及损害。 A．酒精可通过肝脏进行代谢的原因是肝细胞内光面内质网上有氧化酒精的酶 B．模型组需要对小鼠用白酒灌胃使其患急性酒精性肝损伤 C．MDA的含量越高，肝细胞膜的损伤程度越严重 D．实验结果显示高剂量的药食同源组合物可用于治疗急性酒精性肝损伤 【答案】D 【分析】实验设计的一般步骤：分组编号→设置对照实验（给与不同的处理）→观察并记录实验结果（注意保证无关变量的一致性）→得出结论。 【详解】A、肝细胞内光面内质网上有氧化酒精的酶，因此酒精可通过肝脏进行代谢，A正确； B、模型组的MDA含量最高，SOD和GSH-PX的活性最低，说明其肝脏损伤最严重，该组小鼠应是用白酒灌胃构建的急性酒精性肝损伤模型，B正确； C、由题干信息可知，MDA是机体内活性氧攻击生物膜后形成的脂质过氧化物，故MDA的含量越高，肝细胞膜的损伤程度越严重，C正确； D、该实验的给药组小鼠是先给药预防，再制造急性酒精性肝损伤模型，实验结果只能证明药食同源组合物对急性酒精性肝损伤具有较好的预防作用，D错误。 故选D。 3．（2025·安徽黄山·二模）为研究 pH 值对木瓜蛋白酶活性的影响，科研人员设置了多个不同 pH 值缓冲液组别，采用荧光光谱分析技术测定了该酶与酪蛋白混合一段时间后混合液中酪氨酸的含量，随后采用计算机分子模拟技术测算出不同 pH 值对该酶空间结构的影响。下图、表分别是实验和测算结果。下列叙述正确的是（　　） 不同pH值对木瓜蛋白酶二级结构数量的影响 pH值 无规卷曲 β-折叠 α-螺旋 4 66.3±2.7 31.9±2.3 48.1±2.1 5 62.8±2.0 33.1±2.0 49.5±2.4 6 59.4±3.1 33.9±2.9 51.1±3.4 7 61.1±3.3 38.7±2.8 49.0±2.7 8 64.6±2.7 35.7±3.0 54.0±2.9 A．酶活性可用酶催化的化学反应速率来表示，酪氨酸含量越高表明该组酶活性越高 B．该实验的无关变量包括温度、酶浓度、酶促反应时长以及混合液中酪氨酸含量等 C．分子模拟推测木瓜蛋白酶的活性与β-折叠数量呈正相关，与其他二级结构无关 D．pH 值为 4 和 8 时酶的活性相近，是因为酸、碱致使酶分子发生了相似的构象改变 【答案】A 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质‌，少数为RNA； 2、酶的主要作用是通过降低化学反应的活化能，显著加快反应速率，但不改变反应平衡； 3、酶的特性： （1）高效性‌：酶的催化效率远高于无机催化剂，能够将反应速率提高107～1013倍‌； （2）专一性‌：每种酶只能催化一种或一类特定的底物，这种专一性保证了生物体内复杂的化学反应能够有序进行‌ ； （3）条件温和‌：酶在常温、常压、近中性的生理条件下发挥作用，极端条件会使酶失活‌。 【详解】A、酶活性可用酶催化的化学反应速率来表示，在该实验中，木瓜蛋白酶催化酪蛋白水解产生酪氨酸，所以酪氨酸含量越高，说明单位时间内底物被催化水解产生的产物越多，也就表明该组酶活性越高，A正确； B、实验的无关变量是指除了自变量（pH值）以外，会影响实验结果但不是本实验研究目的的变量，温度、酶浓度、酶促反应时长等属于无关变量，但混合液中酪氨酸含量是因变量，不是无关变量，B错误； C、从图表中可以看出，随着pH值变化，β-折叠数量和α-螺旋、无规卷曲等二级结构数量都在变化，而且酶活性也在改变，不能简单说木瓜蛋白酶的活性与β-折叠数量呈正相关，与其他二级结构无关，C错误； D、pH值为4时是酸性环境，pH值为8时是碱性环境，虽然酶活性相近，但从图表数据看，不同pH值下二级结构数量变化并不完全相同，说明酸、碱致使酶分子发生的构象改变并不相似，D错误。 故选A。 4．（2025·安徽马鞍山·二模）叶绿体膜上存在转运因子TOC复合体，是核基因编码的前体蛋白穿过叶绿体膜的重要“守门人”。大部分转入叶绿体的前体蛋白含有一段转运肽，叶绿体膜上TOC复合体与前体蛋白转运肽结合，引导前体蛋白跨过叶绿体膜进入基质中，随后转运肽被加工酶SPP剪切。下列相关叙述错误的是（    ） A．叶绿体前体蛋白合成后需要内质网及高尔基体的加工 B．大部分叶绿体前体蛋白进入叶绿体之前不具备相应的生物活性 C．加工酶SPP对前体蛋白转运肽的剪切具有特异性 D．叶绿体的功能由细胞核及其自身的基因共同决定 【答案】A 【分析】线粒体和叶绿体中都含有DNA，故为半自主性细胞器，但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。 【详解】A、叶绿体前体蛋白是胞内蛋白，不需要内质网和高尔基体的加工，A错误； B、前体蛋白进入到叶绿体后转运肽被转运肽基质加工酶移除，然后发挥作用，所以大部分叶绿体前体蛋白进入叶绿体之前不具备相应的生物活性，B正确； C、酶具有专一性，加工酶SPP对前体蛋白转运肽的剪切具有特异性，C正确； D、叶绿体是半自主细胞器，叶绿体的功能由细胞核及其自身的基因共同决定，D正确。 故选A。 5．（2025·安徽马鞍山·二模）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。 6．（2025·安徽·模拟预测）细胞有氧呼吸的第一阶段为糖酵解，生成丙酮酸；第二阶段为三羧酸循环，生成CO2，该过程中丙酮酸先氧化脱羧形成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A还可以来自甘油、脂肪酸或某些氨基酸的代谢；第三阶段为氧化磷酸化，产生水。下列叙述错误的是（　　） A．糖酵解的产物可以在线粒体或细胞质基质中继续参与反应 B．三羧酸循环是蛋白质、脂肪和糖类在体内氧化供能的共同途径 C．氧化磷酸化过程产生大量的ATP，使细胞中ATP长期处于较高水平 D．真核细胞氧化磷酸化过程所需的酶附着在线粒体内膜上 【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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、糖酵解的产物为丙酮酸和［H］，有氧呼吸时丙酮酸进入线粒体发生反应，无氧呼吸时丙酮酸在细胞质基质中发生反应，A正确； B、据题干信息可知，乙酰辅酶A可以来自甘油、脂肪酸或某些氨基酸的代谢，脂肪水解的产物是甘油和脂肪酸，蛋白质的水解产物是氨基酸，说明蛋白质和脂肪的水解产物也可以通过三羧酸循环氧化分解供能，则三羧酸循环是蛋白质、脂肪和糖类在体内氧化供能的共同途径，B正确； C、细胞中ATP与ADP时刻不停地相互转化，ATP不会处于较高水平，C错误； D、真核细胞氧化磷酸化过程的场所是线粒体内膜，D正确。 故选C。 7．（2025·安徽合肥·二模）肝细胞内的乙酰辅酶A羧化酶（ACC）是脂肪酸合成代谢的关键酶，具有磷酸化和去磷酸化两种形式，其中，磷酸化形式是无活性的。磷酸化过程可由活化的蛋白激酶A（PKA）催化，消耗ATP多种激素通过调节两种形式的转换，来维持细胞内物质代谢稳态。下列叙述正确的是（    ） A．ACC的磷酸化伴随ATP的水解，释放的能量均以热能散失 B．磷酸化改变了ACC的空间结构，使反应的活化能显著降低 C．胰高血糖素可能通过信号转导产生的胞内信号来激活PKA D．ACC去磷酸化是其磷酸化过程的逆反应，伴随ATP的生成 【答案】C 【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动。 【详解】A、分析题意可知，ACC的磷酸化过程需要消耗ATP，ATP水解释放的能量主要用于酶分子的磷酸化（化学能），并非全部以热能散失，A错误； B、磷酸化能够改变ACC的空间结构，使其失活，但反应的活化能是由酶本身（去磷酸化的ACC）降低的，磷酸化后的ACC无活性，无法降低活化能，B错误； C、分析题意，磷酸化过程可由活化的蛋白激酶A（PKA）催化，消耗ATP，多种激素通过调节两种形式的转换，来维持细胞内物质代谢稳态，据此推测，胰高血糖素可能通过信号转导产生的胞内信号来激活PKA，C正确； D、由于物质和能量不同，且酶不同，故ACC去磷酸化不是其磷酸化过程的逆反应，D错误。 故选C。 8．（2025·安徽蚌埠·二模）下列与酶活性探究实验有关的叙述，正确的是（    ） A．用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时，宜选用碘液检测底物是否被分解 B．用淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度时，宜选用斐林试剂检测底物是否被分解 C．由于过氧化氢受热易分解，因此其不适合作为探究酶的最适温度实验的材料 D．淀粉在酸性条件下易水解，导致在酸性条件下测得的淀粉酶活性低于实际值 【答案】C 【分析】酶具有专一性和高效性，酶的活性需要适宜的温度和PH。 【详解】A、碘液无法检测到蔗糖是否被分解，因此用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时，不能将碘液作为底物是否分解的检测试剂，A错误； B、用斐林试剂检测底物是否被分解时，需要水浴加热，若将其作为探究酶的最适温度实验的检测试剂，可能会因为水浴加热而改变实验条件，导致实验结果不准确，B错误； C、过氧化氢受热易分解，因此其不宜作为探究酶的适宜温度实验的材料，C正确； D、淀粉在酸性条件下易水解，导致在酸性条件下测得的淀粉酶活性高于实际值，D错误。 故选C。 9．（2025·安徽合肥·二模）下列关于酶的叙述，正确的是（    ） A．唾液淀粉酶在PH7、37摄氏度下保存 B．发菜中与光合作用有关的酶，主要分布在其叶绿体基质中 C．胰蛋白酶的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的共同参与 D．低温和高温使酶活性降低的原因相同 【答案】C 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；酶的特点：高效性、专一性、作用途径温和；酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 【详解】A、长期保存唾液淀粉酶应选用低温条件，而不是最适温度（37摄氏度），A错误； B、发菜属于原核生物，没有叶绿体，B错误； C、胰蛋白酶属于分泌蛋白，其合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的共同参与，C正确； D、低温抑制酶的活性，没有破坏酶的空间结构，而高温会破坏酶的空间结构，故低温和高温使酶活性降低的原因不同，D错误。 故选C。 三大有机物的代谢考点02 1．（2025·安徽合肥·二模）氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）是一种放射性示踪剂，常用于PET-CT（医学影像检查）中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞中，当18F放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。下列叙述错误的是（    ） A．应在注射18F-FDG后，且在18F大量衰变前采集影像 B．肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快，所在部位放射性更强 C．18F的放射性使相关酶变性失活，导致代谢途经中断 D．在PET-CT后，机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质 【答案】C 【分析】瘤细胞的能量代谢特点明显有别于正常细胞，即使在氧气充足的情况下，肿瘤细胞仍以无氧呼吸作为主要的产能方式，为肿瘤细胞快速提供ATP，还能提供许多大分子物质，满足快速增殖的肿瘤细胞对于能量和物质的需求。为满足自身的能量需求，肿瘤细胞的葡萄糖吸收速率远远大于普通细胞，经过一定时间，肿瘤组织内便有不同程度的18F-FDG的聚积，高于周围正常组织，从而病灶表现为放射性异常浓聚。 【详解】A、18F-FDG被细胞摄取后会驻留在细胞中，当18F放射性衰变为18O后会进入后续糖类代谢步骤被消耗，所以，在注射18F-FDG后，在18F大量衰变前采集影像，可根据18F-FDG的聚积程度推测“是否是葡萄糖吸收速率更大的肿瘤细胞”，从而显示肿瘤位置，A正确； B、肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快，所在部位含18F-FDG更多，放射性更强，B正确； C、不是18F的放射性使酶失活导致代谢中断，而是18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化，改变了分子构型和电荷性质，从而不能参与代谢途径，C错误； D、在PET-CT后，18F放射性衰变为18O后进入后续糖类代谢，机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质，D正确。 故选C。 2．（2025·安徽淮南·二模）人剧烈运动时，肝脏中的葡萄糖进入血液，被肌细胞摄取，在肌细胞中葡萄糖通过糖酵解生成乳酸，乳酸通过血液进入肝细胞中并最终转化为葡萄糖，即乳酸循环，该过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．肌细胞的糖酵解途径发生在细胞质基质，此途径整体为放能反应 B．丙酮酸还原成乳酸使NAD＋再生，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行 C．骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸时，不消耗氧气但产生少量的二氧化碳 D．肝细胞内的糖异生途径，既能避免乳酸中毒也能及时补充能源物质 【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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，无论有氧呼吸还是无氧呼吸，糖酵解都发生在细胞质基质。 糖酵解过程中葡萄糖分解产生丙酮酸等物质，同时释放少量能量，是放能反应，A正确； B、在无氧呼吸中，丙酮酸被还原为乳酸的过程中，NADH （还原型辅酶Ⅰ）将氢转移给丙酮酸，自身被氧化为 NAD⁺ （氧化型辅酶Ⅰ），使 NAD⁺ 再生，保证了葡萄糖氧化分解过程中 NAD⁺ 的供应，从而保证糖酵解等过程正常进行，B正确； C、骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸，整个过程不消耗氧气，也不产生二氧化碳，C错误； D、肝细胞内的糖异生途径可以将乳酸等非糖物质转化为葡萄糖，这样既能避免乳酸在体内积累导致乳酸中毒，又能及时补充血糖等能源物质，D正确。 故选C。 3．（2025·安徽·二模）呼吸熵（RQ）指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值，将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验，实验室物理条件保持不变，呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖，下列说法正确的是（    ） A．若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞产生ATP的场所是线粒体 B．若测得呼吸熵为2/1，则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为3/1 C．若测得细胞内酒精值没有增加，则该密闭容器内的气体压强保持不变 D．若测得呼吸熵为2/1，则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能 【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、若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞只进行了有氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，A错误； B、若测得呼吸熵为2/1，即释放的二氧化碳的量/消耗的氧气的量＝2/1。设有氧呼吸消耗氧气的量和释放二氧化碳的量为1，则无氧呼吸释放二氧化碳的量也为1，根据有氧无氧的方程式可计算得知，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/6，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/2，故有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为1/3，B错误； C、若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞只进行了有氧呼吸，消耗的氧气和产生的二氧化碳体积一致，则该密闭容器内的气体压强保持不变，C正确； D、若测得呼吸熵为2/1，说明同时进行有氧和无氧呼吸，无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量仍然存在于酒精中，D错误。 故选C。 4．（2025·安徽·模拟预测）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。 5．（2025·安徽·模拟预测）如图表示丙酮酸进入线粒体的过程，线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白。下列说法正确的是（    ） A．丙酮酸通过线粒体外膜的方式与葡萄糖进入红细胞的方式不同 B．叶绿体的内膜上也具有与蛋白质3功能类似的蛋白质 C．线粒体膜间隙的pH要比内膜内侧基质的低 D．进入线粒体中的丙酮酸和水彻底氧化分解为CO2，并释放大量的能量 【答案】C 【分析】物质运输方式：（1）被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体参与；不需要消耗能量。（2）主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。（3）胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。 【详解】A、丙酮酸通过孔蛋白构成的通道蛋白通过线粒体外膜的方式为协助扩散，与葡萄糖进入红细胞的方式相同，A错误； BC、H+通过蛋白质3进入线粒体内，且该过程中有ATP生成，这种运输方式为顺浓度梯度的协助扩散，表明膜间隙中的H+浓度高于内膜内侧基质中的，则线粒体膜间隙的pH要比内膜内侧基质的低，在叶绿体的类囊体薄膜上也具有与蛋白质3功能类似的蛋白质，B错误、C正确； D、进入线粒体中的丙酮酸和水彻底氧化分解为CO2和[H]，该过程发生在有氧呼吸第二阶段，该过程释放少量的能量，D错误。 故选C。 6．（2025·安徽·模拟预测）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。 7．（2025·安徽池州·二模）植物细胞的葡萄糖代谢途径包括糖酵解（EMP，葡萄糖逐步分解为丙酮酸）、三羧酸循环（TCA）和磷酸戊糖途径（PPP）。当 EMP-TCA 受阻时，植物细胞会通过 PPP 代谢更多的葡萄糖产生NADPH、CO₂和多种中间产物，以满足细胞对能量和代谢中间产物的需求，相关生理过程如图所示。研究发现抗霉素 A 是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（    ）    A．与有氧呼吸相比，葡萄糖经PPP释放的能量少 B．抗霉素A 可促使植物细胞的PPP和TCA 过程增强 C．加入抗霉素A 后细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH D．正常生理条件下，利用¹⁴C标记的葡萄糖可追踪PPP中各产物的生成 【答案】A 【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。据题分析可知，磷酸戊糖途径可以将葡萄糖转化成其他中间产物，这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。磷酸戊糖途径产生的能量较少。 【详解】A、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，A正确；； B、抗霉素A是呼吸链抑制剂，可通过抑制线粒体内膜电子传递链上酶的活性而影响细胞呼吸，故当EMP—TCA受阻时，PPP消耗细胞内10%～25%的葡萄糖，故抗霉素A可促使植物增强PPP、减弱TCA，B错误； C、抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第二、三阶段，第一阶段反应不受影响，能产生[H]，所以加入抗霉素A 后细胞只能进行无氧呼吸，但依旧可产生NADH，C错误； D、植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过磷酸戊糖途径，其余葡萄糖经过其他途径参与代谢，如有氧呼吸。故利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中含碳产物的生成，也可追踪到其他途径的含碳产物的生成，D错误。 故选A。 光合作用应用考点03 1．（2025·安徽·模拟预测）光敏色素是植物的感光器之一，水稻光敏色素基因家族由PhyA、PhyB、PhyC 这3个成员组成。Phy二聚化是植物中常见的现象，在水稻植株中，光敏色素B 主要以PhyB/PhyB同型二聚体的形式存在，光敏色素C主要以 PhyB/PhyC 异二聚体的形式存在，而单体的形式则少得多。研究者利用野生型(WT)、PhyC基因功能缺失突变体(PhyC⁻)进行了相关实验，结果如表所示。气孔导度表示气孔张开的程度，PhyC 基因功能缺失对呼吸速率的影响忽略不计。 检测指标 叶绿素a/b 净光合速率/(μmol/m2·s) 蒸腾速率(mmol/m2·s) 胞间CO2浓度(μmol/mol) 气孔导度(mol/m2·s) 植株 WT PhyC- WT PhyC- WT PhyC- WT PhyC- WT PhyC- 孕穗期 3.55 3.41 8.8 10.5 5.2 5.8 296 298 0.20 0.22 齐穗期 3.63 3.42 9.1 11.8 4.3 6.5 176 262 0.23 0.26 灌浆期 3.23 3.48 11.1 9.3 3.8 4.1 273 177 0.18 0.24 回答下列问题： (1)研究发现，在一定范围内叶绿素含量与叶片光合速率呈正相关，叶绿素 a/叶绿素b与叶绿素含量呈负相关。据表可知，与WT 相比，PhyC⁻在孕穗期和齐穗期吸收红光的能力 (“增强”、“减弱”或“不变”，下同)，在灌浆期 ，判断依据是 。 (2)水稻的产量与其光合速率有很大关系，光合速率高是作物高产的前提条件。由表可知，从孕穗期、齐穗期到灌浆期，PhyC⁻的净光合速率呈 的变化趋势。由上表推测在灌浆期， 的净光合速率却低于 WT，其原因可能是 (答出两点即可)。 (3)光敏色素是一类 (化学本质)，主要吸收 光。研究发现，水稻光敏色素介导的光信号主要通过调控叶绿素相关基因 PORA 的表达而影响叶绿素的合成，而光敏色素 B可以正调控水稻叶绿素合成。本研究测定了 PORA 基因的表达量如图所示。结合题干信息，推测敲除 PhyC 基因影响叶绿素含量的机制可能是 。 【答案】(1) 增强 减弱 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，在孕穗期、齐穗期，PhyC-的叶绿素含量高于WT，但在灌浆期明显下降 (2) 先升后降 PhyC-叶片的叶绿素含量减少，光合作用减弱；在灌浆期可能是高温环境影响了蛋白质水平，导致水稻光合性能下降；PhyC-气孔导度增大，蒸腾速率增大，失水较多，使细胞代谢速率降低 (3) 蛋白质(或色素-蛋白质复合体） 红光和远红光 敲除PhyC会影响PhyC/PhyB异源二聚休的形成，使得PhyB同型二聚化变多，进而正调控叶绿素合成基内PORA的表达量，促进叶绿素合成 【分析】1、影响光合作用的外部因素包括光照(包括光照强度、光照时间长短、光质等)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)、矿质元素和水等。内部因素主要包括植物自身含有的光合色素含量、与光合作用有关的酶的活性等。 2、净光合速率=总光合速率-呼吸速率，因此净光合速率一般可以用单位时间单位叶面积上的CO2吸收量来代表，或用单位时间单位叶面积上的O2释放量、单位时间单位叶面积的有机物积累量来代表。 【详解】（1）叶绿体中的叶绿素位于类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光。由表格可知，孕穗期和齐穗期，PhyC-的叶绿素a/b较低，而灌浆期PhyC-的叶绿素a/b较高，题干中说明叶绿素a含量/叶绿素b含量与叶绿素含量呈负相关，则孕穗期和齐穗期，PhyC-的叶绿素含量较高，则PhyC-吸收红光的能力增强，灌浆期PhyC-的叶绿素含量低，吸收红光能力减弱。 （2）由表中数据分析，从孕穗期、齐穗期到灌浆期，PhyC-的净光合速率呈先升后降的变化趋势。由（1）分析可知灌浆期PhyC-的叶绿素含量低，且叶绿素含量与叶片光合速率呈正相关，则灌浆期，PhyC-的净光合速率低于WT；胞间二氧化碳浓度等于气孔导度减去光合作二氧化碳吸收量，灌浆期WT组胞间二氧化碳浓度大于PhyC-组，且气孔导度WT组低于PhyC-组，可推出PhyC-组光合作用二氧化碳吸收量大于WT组，理论上PhyC-净光合速率应大于WT组，而实际检测结果PhyC-净光合速率却低于WT组，且题干中呼吸速率影响忽略不计，则其原因可能是由其他原因引起，根据表中灌浆期，PhyC-蒸腾速率高于WT组，推测高温环境影响了蛋白水平，导致水稻光合性能下降。PhyC-气孔导度及蒸腾速率增大，失水较多，使细胞代谢速率降低。 （3）主题干中说明Phy二聚化是植物中常见的现象，在水稻植株中，光敏色素C主要以PhyB/PhyC异二聚体的形式存在，而单体的形式则少得多。敲除PhyC基因，则PhyC不足，会影响PhyC/PhyB异源二聚体的形成，使得PhyB同型二聚化变多，由图可知PhyC细胞中PORA的表达增多，而光敏色素B可以正调控水稻叶绿素合成，则推测PORA 基因表达可促进叶绿素合成。 2．（2025·安徽黄山·二模）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：。 3．（2025·安徽·模拟预测）降水和CO2浓度变化会影响陆地植物的生长。某实验小组以短花针茅为实验材料，设置了3个CO2浓度水平：对照（CK）、450μmol·mol-1和550μmol·mol-1，5个降水梯度：降水减少30%（-30%）、减少15%（-15%）、对照（0）、增加15%（+15%）和增加30%（+30%），并进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题： (1)CO2是植物光合作用的重要原料，固定CO2的物质是 ；H2O也是植物光合作用的重要原料，H2O的光解发生在 （填具体部位）。 (2)实验结果表明，6月份时在相同降水条件下，随着CO2浓度升高，短花针茅叶片的净光合速率 ，而在相同CO2浓度下，短花针茅叶片净光合速率随降水增加的变化趋势是 。 (3)根据8月份结果可知，相同CO2浓度下，与+15%组相比，+30%水分胁迫产生的影响是 ，分析其可能原因是 。 (4)8月份结果显示，-15%降水处理时CO2浓度升高将抑制短花针茅叶片的光合作用，而-30%降水处理条件下CO2浓度550μmol·mol-1时的净光合速率大于450μmol·mol-1时的，由此说明 。有研究表明，高CO2浓度下，降水增加较降水减少下的气孔导度降低程度减弱，据此分析8月份-15%降水处理时CO2浓度升高会抑制短花针茅叶片净光合速率的可能原因是 。 【答案】(1) C5（或五碳化合物） （叶绿体）类囊体薄膜 (2) （逐渐）增大 先增大后降低 (3) 降低短花针茅叶片的净光合速率 降水过多会导致涝害，从而影响短花针茅根系的生理功能；减少叶绿素的合成；降低酶的活性；影响CO2的吸收等 (4) 高CO2可以减缓降水减少对短花针茅造成的胁迫效应 随着CO2浓度升高，短花针茅叶片气孔导度总体呈降低趋势，使胞间CO2减少，净光合速率降低 【分析】影响光合作用的外界因素包括光照强度、二氧化碳浓度和温度。 1、光照强度：光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快，但超过一定范围之后，光合速率的增加变慢，直到不再增加。光合速率可以用CO2的吸收量来表示，CO2的吸收量越大，表示光合速率越快； 2、二氧化碳：CO2是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提高CO2的浓度能提高光合作用的速率，CO2浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加，这是因为光反应的产物有限； 3、温度：温度对光合作用的影响较为复杂。由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分，光反应主要涉及光物理和光化学反应过程，尤其是与光有直接关系的步骤，不包括酶促反应，因此光反应部分受温度的影响小，甚至不受温度影响；而暗反应是一系列酶促反应，明显地受温度变化影响和制约。 【详解】（1）在光合作用暗反应中，C5（五碳化合物）能与CO2结合，将CO2固定；水的光解是光合作用光反应阶段的过程，发生在叶绿体类囊体薄膜上； （2）从6月份的实验结果图可以看出，在相同降水条件下，随着CO2浓度从对照（CK）升高到450μmol⋅mol-1再到550μmol⋅mol-1 ，短花针茅叶片的净光合速率（逐渐）增大；在相同CO2浓度下，随着降水从减少30%逐渐增加到增加30% ，净光合速率先增大后降低； （3）根据8月份结果可知，相同CO2浓度下，与+15%组相比，+30%水分胁迫下短花针茅叶片净光合速率降低，其原因可能是降水过多会导致涝害，从而影响短花针茅根系的生理功能；减少叶绿素的合成；降低酶的活性；影响CO2的吸收等，使短花针茅叶片净光合速率降低； （4）8月份结果显示，-15%降水处理时CO2浓度升高将抑制短花针茅叶片的光合作用，而-30%降水处理条件下CO2浓度550μmol·mol-1时的净光合速率大于450μmol·mol-1时的，由此说明高CO2可以减缓降水减少对短花针茅造成的胁迫效应。有研究表明，高CO2浓度下，降水增加较降水减少下的气孔导度降低程度减弱，据此分析8月份-15%降水处理时CO2浓度升高会抑制短花针茅叶片净光合速率的可能原因是在-15%降水处理时，随着CO2浓度升高，短花针茅叶片气孔导度总体呈降低趋势，使胞间CO2减少，净光合速率降低。 4．（2025·安徽·模拟预测）大型海藻广泛分布于全球沿海区域，具有高效的光合固碳能力，是沿海生态系统中重要的成分。随着全球海洋暖化趋势明显，海水变暖或海洋热浪都会对大型海藻造成损害。研究人员模拟不同温度条件，检测大型海藻甲的光合指标变化，结果如图1、图2所示。回答下列问题： 注：光合有效辐射是指波长范围在400~700nm之间的太阳辐射强度。r表示受损D1蛋白的修复速率、k表示强光下D1蛋白的损伤速率。 (1)大型海藻能在岩基上形成大片的海藻床。海藻甲进行光合作用可提高海水的 ，还可为鱼类和底栖动物提供 ，有利于水生动物生长繁殖。研究海藻甲的光合色素种类时，可用 提取色素，并用 法进行分离。 (2)相对电子传递速率是指光合作用中的电子传递速率，D1蛋白是参与该过程的主要蛋白之一、电子传递发生于光合作用的 阶段。随着光合有效辐射的增强，与20℃的条件相比，15℃和25℃条件下海藻甲的电子传递速率 ，影响海藻甲生长。结合图1和图2分析，造成这一变化的原因是 。 (3)随着光照增强和温度升高，检测到海藻甲的核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）含量减少，结合光合作用过程分析，可能的原因是 。 【答案】(1) 溶氧量 食物和栖息场所 无水乙醇 纸层析 (2) 光反应 降低 15℃或25℃条件下的D1蛋白损伤速率远大于修复速率 (3)随着光照增强和温度升高，海藻甲的电子传递速率可能会降低，光反应速率降低，生成的ATP和NADPH减少，C3还原速率减慢，C5生成量减少 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成H+、电子和氧气，另一部分光能用于合成ATP，还有NADPH的产生；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】（1）海藻甲进行光合作用可提高海水的溶氧量，又可为鱼类和底栖动物提供食物和栖息场所，有利于水生动物生长繁殖。研究海藻甲的光合色素种类时，可用无水乙醇提取色素，并用纸层析法进行分离。 （2）电子传递发生于光合作用的光反应阶段。根据实验结果，随着光合有效辐射的增强，与20℃的条件相比，温度为15℃或25℃时，海藻甲的电子传递速率降低，影响海藻甲生长。D1蛋白是参与电子传递的主要蛋白之一，分析图2可知，15℃或25℃条件下的D1蛋白损伤速率远大于修复速率，造成电子传递速率降低。 （3）随着光照增强和温度升高，海藻甲的电子传递速率可能会降低，光反应速率降低，生成的ATP和NADPH减少，C3还原速率减慢，C5生成量减少，因而检测到海藻甲的RuBP含量减少。 5．（2025·安徽淮南·二模）耕地是粮食生产的命根子，合理利用耕地对保障粮食生产具有重要意义。为探究不同耕作方式（免耕、犁耕）、种植模式（间作、轮作）对小麦产量的影响，科研人员开展了试验，部分检测结果如表所示： 处理 叶绿素含量相对值 胞间CO2浓度（μmol·L-1） 气孔导度 （mmol·m-2·s-1） 净光合速率 （μmol CO2·m-2·s-1） ①免耕间作 60 502.72 0.99 24.05 ②犁耕间作 55 1005.25 0.87 17.13 ③免耕轮作 57 1009.52 0.73 18.12 ④犁耕轮作 53 1045.54 0.46 15.52 注：胞间CO2是指植物体细胞之间的CO2；气孔导度是指气孔张开的程度。 回答下列问题： (1)小麦叶片中叶绿素捕获的光能在光反应阶段用于 （答出两点即可）。 (2)据表分析，与犁耕相比，免耕小麦植株净光合速率更快：一个原因是CO2利用率更高，判定依据是 ：另一个原因是： 。 (3)与轮作相比，间作种植的优点是透光性、通风性更好，提高了作物群体对 的利用率，使作物群体增产；并且隔行种植的不同植物根系深浅搭配，能合理地利用不同层次土壤内的 。 (4)松土易造成水土流失和空气中扬尘的出现。近些年，农业提倡免耕法，尽量不用或少用松土措施，收获时只收割麦穗等部分，而经过处理的农作物秸秆或残根保留在土壤中任其腐烂，以便恢复土壤的自然状态并保护土壤。免耕法有利于 （写出两点）。 【答案】(1)H2O的光解和ATP的合成 (2) 气孔导度大，但胞间CO2浓度显著降低 叶绿素含量相对更高，光反应速率更快 (3) 光能和CO2 水和无机盐 (4)水土保持、减少沙尘暴的发生、提高土壤的肥力 【分析】光合作用： （1）光反应阶段：水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi结合形成ATP。 （2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【详解】（1）小麦叶片中叶绿素捕获的光能在光反应阶段用于H2O的光解和ATP的合成。 （2）分析表格数据可知，与犁耕相比，免耕小麦植株气孔导度大，但胞间CO2浓度显著降低，说明免耕小麦植株CO2利用率更高，净光合速率更快；与犁耕相比，免耕小麦植株叶绿素含量相对值更高，能吸收、传递和转化更多的光能，光反应速率更快，光反应为暗反应提供的物质是ATP和NADPH，由于光反应增强，可以为暗反应提供更多的ATP和NADPH。 （3）与轮作相比，间作种植透光性、通风性更好，提高了作物群体对光能和CO2的利用率，从而使作物群体增产。隔行种植的不同植物根系深浅搭配，能合理地利用不同层次土壤内的水分和无机盐。 （4）免耕法又叫保护性耕作法，是指农业生产中平时不用或尽量少用松土措施，收获时将农作物秸秆或残在保留在土壤中任其腐烂，这样有利于水土保持、减少沙尘暴的发生、提高土壤的肥力等。 6．（2025·安徽池州·二模）我国青菜主产地常因芜菁花叶病毒（TuMy）大面积感染，严重影响作物的产量和品质。某研究团队以青菜的健康株及接种 TuMV的染病株为材料，比较测定了两者的光合作用和呼吸作用相关参数，结果如下表所示。青菜叶肉细胞中某生理过程如图所示，PSI和PSⅡ是由蛋白质与光合色素组成的两个光系统，A、B、C、D代表不同的物质。请回答下列问题：    参数 组别 光合速率 （μmo! CO₂/m²·s） 呼吸速率 （μmol CO₂/m²·s） 气孔导度 （mol H₂O/m²·s） 胞间CO₂浓度 （μl/L） 叶绿素总量 （mg/dm²） 健康株 9.79 2.4 0.26 305.93 6.09 染病株 6.81 2.3 0.16 293.62 4.16 (1)由图可知，PSI和PSⅡ位于 。PSⅡ中的色素分子吸收光能将水分解，“夺取”其中的电子供给 PSI用来促进 （填“ATP”、“NADPH”或“NADH”）的合成，同时 H⁺ （填“顺”或“逆”）浓度梯度转运促进物质 C 的合成。卡尔文循环产生的糖类在叶肉细胞的液泡中主要以蔗糖形式储存，由叶肉细胞运输到根细胞时也主要以蔗糖形式进行。与葡萄糖相比，以蔗糖作为储存和运输物质的优点是 （答出一点）。 (2)据表中数据推测青菜感染TuMV 后光合速率显著下降的原因是 。 (3)若想进一步从细胞水平上探究TuMV对青菜光合作用和呼吸作用的影响，可在电子显微镜下观察相关细胞器的 。根据上述实验信息，推测TuMV对 （填细胞器名称）破坏较小。 (4)类似的研究发现薇甘菊萎蔫病毒（MMWV）侵染对薇甘菊（外来物种）的光合作用也有很强的抑制作用，因此有人提出可以利用病毒对外来物种进行生物防治，你觉得这一举措合理吗?请阐述理由： 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 NADPH 顺 蔗糖分子为非还原糖，较稳定；蔗糖分子为二糖，对渗透压的影响相对较小 (2)青菜细胞中叶绿素含量减少使光反应速率降低，生成的NADPH和ATP 较少，导致暗反应速率较低；气孔导度下降影响CO₂的供应，暗反应速率下降 (3) 形态、结构和数量 线粒体 (4)合理。可以通过接种病毒抑制外来物种的光合作用，从而抑制其生长与扩散     不合理。病毒容易扩散，会侵染本地植株，导致生态安全问题 【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】（1）由图可知，PSI 和 PSII 可参与光反应过程，故均位于叶绿体的类囊体膜上，由图示光反应过程可知，由 PSII“夺取”水的电子最终供给 PSI 用来促进 NADPH 的合成；同时，H⁺顺浓度梯度通过膜上酶促反应生成物质 C（ATP）；与葡萄糖相比，以蔗糖作为储存和运输物质的优点是蔗糖分子为非还原糖，较稳定；蔗糖分子为二糖，对渗透压的影响相对较小 （2）二氧化碳是暗反应的原料，且光反应的产物ATP和NADPH可参与暗反应过程，据表中数据可推测：青菜细胞中叶绿素含量减少使光反应速率降低，生成的NADPH和ATP 较少，导致暗反应速率较低；气孔导度下降影响CO₂的供应，暗反应速率下降。 （3）与光合作用和呼吸作用有关的细胞器是叶绿体和线粒体，若进一步从细胞水平探究 TuMV 对光合作用和呼吸作用的影响，可用电子显微镜观察相关细胞器的形态、结构和数量；根据呼吸速率变化不大这一结果推断，TuMV 对线粒体破坏较小。 （4）研究发现薇甘菊萎蔫病毒（MMWV）侵染对薇甘菊（外来物种）的光合作用也有很强的抑制作用，以利用病毒对外来物种进行生物防治是有争议的，其理由如下：合理。可以通过接种病毒抑制外来物种的光合作用，从而抑制其生长与扩散 。 不合理。病毒容易扩散，会侵染本地植株，导致生态安全问题 7．（2025·安徽蚌埠·二模）新疆阿克苏糖心苹果备受广大消费者喜爱，也是当地的支柱产业。科研人员对其做了一些相关研究，结果如图所示。据图回答问题：    (1)本研究探究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响，其中光照主要影响苹果树的 （填生理活动名称），该过程进行的场所是 ，温度主要通过影响 ，进而影响苹果树的代谢。 (2)白天苹果果肉细胞产生ATP的场所有 ，糖心的形成与糖类积累有关，实验发现上部糖心果率高于其他部位，其原因是 。 (3)10月13日之后，果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高，原因是 。 (4)有人认为新疆阿克苏苹果出现糖心的原因是没有及时采摘，出现代谢紊乱，导致糖分过度积累而出现的一种病症，起名叫水心病。请设计实验对这一观点进行探究，要求写出实验思路、预期结果和结论。 实验思路： ；预期结果和结论： 。 【答案】(1) 光合作用 叶绿体 酶的活性 (2) 细胞质基质、线粒体 苹果树上部接受阳光充足，光合作用制造和积累的有机物（糖类）多，糖心果率高 (3)非搭棚处理下昼夜温差大，夜间环境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机物的消耗少，并且白天光合作用充足，则全天有机物的积累量高，提高了糖心果率 (4) 将同一果园的苹果树随机均分为甲、乙两组，管理条件相同，在果实成熟初期采摘甲组的苹果，乙组苹果延期采摘，观察两组苹果的糖心形成情况 若甲组苹果没有糖心，乙组苹果有糖心，说明采摘延迟会导致糖心的形成；若两组苹果都有糖心，说明糖心的形成与是否及时采摘无关 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶II(NADP+)结合，形成还原 型辅酶II（NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，CO2与C5（五碳化合物即核酮糖-1， 5-二磷酸）结合，形成两个C3（3-磷酸甘油酸）分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖 类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。 【详解】（1）本题研究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响，其中光照主要影响苹果树的光合作用，因为光照是光合作用的重要条件，光合作用的场所是叶绿体。温度主要通过影响酶的活性，进而影响苹果果实的代谢。 （2）果肉细胞没有叶绿体，所以ATP在植物细胞中产生的场所有细胞质基质、线粒体等。糖心的形成与糖类积累有关，实验发现上部糖心果率高于其他部位，原因是苹果树上部接受光照充分，光合作用制造和积累的有机物（糖类）多，所以糖心果率高。 （3）10月1日之后，果树非摘袋处理比摘袋处理的糖心果率高，原因是非摘袋处理下昼夜温差大，夜间环境温度低，果树的呼吸作用弱，对有机物的消耗少，并且白天光合作用充足，全天有机物的积累量高，提高了糖心果率。 （4）为了探究是否因为没有及时采摘，出现代谢紊乱，导致新疆阿克苏苹果糖分过度积累而出现的水心病，所以实验的自变量是采摘的时间，因变量是是否出现糖心， 所以实验的思路为：将同一果园的苹果树随机均分为甲、乙两组，管理条件相同，在果实成熟初期采摘甲组的苹果，乙组苹果延期采摘，观察两组苹果的糖心形成情况。 预期结果和结论：若甲组苹果没有糖心，乙组苹果有糖心，说明采摘延迟会导致糖心的形成；若两组苹果都有糖心，说明糖心的形成与是否及时采摘无关。 8．（2025·安徽合肥·二模）在拟南芥叶肉细胞中，有机物分解释放CO2的代谢途径有光呼吸和细胞呼吸等。其中．光呼吸与光合作用密切关联，二者强度受CO2和O2相对浓度等因素调节。相关有机物的演变及其关键酶促反应如图1所示，回答下列问题。 (1)细胞呼吸代谢途径与光呼吸存在交集，都与生命活动的能量代谢有关。请参考图1中的表示形式，在虚线框中补充有关的物质变化，使各代谢途径联系在一起 。 (2)在适宜条件下，突然停止光照，水稻叶片CO2释放量先增加后下降，然后逐渐稳定。据图1分析，叶片CO2释放量下降的原因是光反应停止后， 。 (3)图1中GDC酶主要分布在叶肉细胞，在非光合组织中含量极低，H蛋白是其重要组分。为了探究H蛋白对拟南芥幼苗生长的影响，研究者在充足光照条件下，做了相关研究，结果如下： ①强光下，光、暗反应失衡，过剩能量会转移给O2形成氧自由基。图2中H组和HS组光合速率高于WT组的原因是 ，从而减少氧自由基的含量，使叶绿体的膜损伤程度降低，有利于光反应强度的维持。 ②检测结果表明，与WT组相比，H组植株光合速率更高，但生长却受到了抑制。对此，Deepseek给出的解释之一是：在H组植株的线粒体中，“2C2→C3+CO2”（脱羧反应）的反应增强，改变了线粒体内的NADH/NAD+比例，影响其能量代谢的平衡，使细胞呼吸分解的有机物增多，导致干重下降。对于这个解释，某同学认为不合理，他的理由可能是： （答出1点）。 (4)综合本题信息，若要在强光下提高大棚蔬菜产量，除“在叶中过量表达H基因”外，还可采取的措施有 （答出1点）。 【答案】(1) (2)NADPH和ATP逐渐耗尽导致C5无法再生，光呼吸因缺乏C5和ATP而逐渐减弱 (3) H蛋白含量增加促进光呼吸，消耗过剩能量 GDC酶在非光合细胞中含量极低，仅提高H蛋白含量不足以增强脱羧反应或增强的脱羧反应会使线粒体内NADH/NAD+升高，导致有氧呼吸因NAD+供应不足而减弱 (4)适当提高大棚内O2的相对含量/适量使用光呼吸促进剂等（合理即可） 【分析】1、光呼吸与光合作用密切关联，二者强度受CO2和O2相对浓度等因素调节。细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生光呼吸，光呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应，相关物质在被分解转化过程中放出CO2，但不能转换成ATP。 2、以葡萄糖为底物的有氧呼吸，第一个阶段是1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量[H] （还原型辅酶I），并且释放出少量能量，这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的；第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的；第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。 【详解】（1）细胞呼吸代谢途径与光呼吸存在交集，虚线框对应的场所是线粒体基质，且与NAD+、NADH、CO2等物质的变化有关，据此推测是有氧呼吸的第二个阶段，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和NADH，并释放出少量的能量的过程，如下图所示： （2）图1显示，光呼吸包括C5+O2→C3+C2和C3+ATP→ADP+Pi+C3(另一种形式的三碳化合物)的过程，而且产生CO2。光反应进行时，将光能转化成了NADPH和ATP中活跃的化学能，在光合作用暗反应阶段，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5；光反应停止后，NADPH和ATP逐渐耗尽，导致C5无法再生，光呼吸因缺乏C5和ATP而逐渐减弱，进而导致叶片CO2释放量下降。 （3）强光下，光、暗反应失衡，过剩能量会转移给O2形成氧自由基。H组的H基因全株过量表达，HS组的H基因在叶细胞特异性过量表达，因此推测：H蛋白含量增加促进光呼吸，消耗过剩能量，从而减少氧自由基的含量，使叶绿体的膜损伤程度降低，有利于光反应强度的维持，使得H组和HS组光合速率高于WT组。 GDC酶能催化C2和NAD+转化为C3、CO2、NADH（即脱羧反应），GDC酶主要分布在叶肉细胞，在非光合组织中含量极低，H蛋白是其重要组分；因为仅提高H蛋白含量可能不足以增强脱羧反应或者增强的脱羧反应会使线粒体内NADH/NAD+升高，导致有氧呼吸因NAD+供应不足而减弱，所以该同学认为Deepseek给出的解释不合理。 （4）若要在强光下提高大棚蔬菜产量，除“在叶中过量表达H基因”外，还可以通过其他方法促进叶细胞的光呼吸，所以适当提高大棚内O2的相对含量或适量使用光呼吸促进剂等都是可采取的措施。 9．（2025·安徽马鞍山·二模）某科研小组以玉米幼苗为材料，用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫，探究NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，实验结果如下表所示。回答下列问题。 项目 气孔导度(mol·m-2·s-1) 根干重(g·plant-1) 光合速率(μmol·m-2·s-1) ①对照组 0.35 3.2 22.9 ②PEG处理组 0.18 3.6 12.4 ③PEG+NO处理组 0.25 4.1 18.2 ④NO处理组 0.45 4.5 22.7 (1)由组①和组④结果表明，未受干旱胁迫时，CO2浓度不是限制玉米幼苗光合速率的主要外界因素，判断的依据是 。 (2)PEG是一种高分子聚合物，具有很强的亲水性，它能溶于水形成高浓度溶液。用PEG处理玉米幼苗导致根部细胞发生 ，从而模拟出土壤水分亏缺导致的干旱状况。与对照组①相比，组②玉米幼苗根干重增加的原因是 ，对植物的意义是 。 (3)进一步研究发现NO有利于稳定类囊体膜的结构，还可调节光合色素的合成和稳定性。科学家测定发现组①和组②玉米幼苗叶片对光能的吸收率基本相同，说明PEG处理基本未影响 。推测PEG处理使幼苗光能转化效率下降的原因是 。 【答案】(1)气孔导度上升但光合速率基本不变 (2) 渗透失水 光合产物更多地向根部细胞运输 有利于植物吸收土壤中水分，抵抗干旱环境 (3) 色素含量 破坏类囊体结构(或影响酶的活性、光系统I、光系统Ⅱ，合理即可) 【分析】根据题意结合图示分析可知，该实验的目的是探究外源NO处理对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，因此该实验的自变量为是否用外源NO处理和干旱胁迫处理，由图表可知，因变量量为净光合速率和气孔导度。 【详解】（1）由组①和组④结果表明，未受干旱胁迫时，气孔导度由0.35到0.45变大，二氧化碳吸收量增加，但是对应的光合速率是22.9到22.7，气孔导度上升但光合速率基本不变，CO2浓度不是限制玉米幼苗光合速率的主要外界因素； （2）PEG是一种高分子聚合物，具有很强的亲水性，它能溶于水形成高浓度溶液，造成外界溶液浓度高于细胞内部浓度，用PEG处理玉米幼苗导致根部细胞发生渗透失水现象，模拟出土壤水分亏缺导致的干旱状况。与对照组①相比，组②玉米幼苗根干重增加的原因是光合作用制造了淀粉等光合产物，更多地向根部细胞运输，造成干重增加。对植物的意义是干重增加同时增加了植物细胞内部渗透压，有利于植物吸收土壤中水分，用来抵抗干旱环境； （3）NO有利于稳定类囊体膜的结构，还可调节光合色素的合成和稳定性。组①和组②玉米幼苗叶片对光能的吸收率基本相同，说明PEG处理后光合色素的合成和稳定性基本没有变化，所以基本未影响色素含量。所以推测PEG处理使幼苗光能转化效率下降的原因是可能破坏类囊体结构，使得类囊体膜的结构不稳定，或影响了与光合作用有关的酶的活性等，理由合理即可。 10．（2025·安徽安庆·二模）桤木是很好的生态防护林树种，分布于四川省、贵州北部等地。随着工业和农业的快速发展，土壤中重金属镉（Cd）的含量日益增长，Cd很容易被植物根系吸收并转移到地上部分，导致植物光合速率降低。研究人员通过实验探究桤木对Cd胁迫的响应机制，结果如下表所示。 处理（Cd含量） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量（（μmol·m-2·s-1）） 气孔导度（（mol·m-2·s-1）） 呼吸速率（（μmol·m-2·s-1）） CK 18.8 4.01 0.13 1.18 T1 10.4 3.69 0.06 1.15 T2 6.90 3.57 0.04 1.10 T3 6.10 3.54 0.03 1.00 T4 4.70 2.79 0.02 0.80 注：CK：0mg/kg  T1：12.5mg/kg  T2：25mg/kg  T3：50mg/kg  T4：100mg/kg (1)测定叶绿素含量时，常用 提取桤木叶片中的色素，依据是 。 (2)实验结果表明，随着Cd浓度的增加，桤木净光合速率逐渐下降，结合光合作用的过程分析，其原因包括： 。 (3)为解释上述变化，研究人员提出假设说：Cd导致根细胞吸收减少进而使叶绿素合成减少，据表分析，其依据是 。请利用桤木幼苗设计实验验证该假说，简要写出实验思路： 。 【答案】(1) 无水乙醇 色素易溶于有机溶剂无水乙醇 (2)叶绿素含量降低，吸收、传递、转化的光能减少，光反应减弱；气孔导度降低，CO2供应减少，暗反应减弱 (3) Cd胁迫下呼吸速率降低，能量供应减少，而根细胞吸收的方式是主动运输，需要消耗能量 用含Cd的完全培养液和不含Cd的完全培养液培养生长状况良好且相似的桤木幼苗，一段时间后，检测并比较培养液中的剩余量 【分析】光合色素提取的原理：色素可以溶解在有机溶剂中。分离的原理：不同色素在有机溶剂中的溶解度不同。因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同，所以在层析液中溶解度大的，随层析液上升快，所以四种色素会分开。 【详解】（1）可用无水乙醇提取叶片中的色素，因为色素易溶于有机溶剂无水乙醇。 （2）由表可知，叶绿素含量降低，吸收、传递、转化的光能减少，光反应减弱，其产物ATP、NADPH的合成减少；气孔导度降低，CO2的供应减少，暗反应减弱，光合速率降低。 （3）由表中数据可知Cd胁迫下呼吸速率降低，能量供应减少，而根细胞吸收Mg2+的方式是主动运输，需要消耗能量，故研究人员提出假说：Cd导致根细胞吸收Mg2+减少使叶绿素合成减少。为了验证该假说，可用含Cd的完全培养液和不含Cd的完全培养液培养生长状况良好且相似的桤木幼苗，一段时间后，检测培养液中Mg2+的剩余量。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02细胞的代谢 考点概览 考点01酶与ATP 考点02三大有机物的代谢 考点03光合作用应用 酶与ATP考点01 1．（2025·安徽·三模）高三的学习强度非常大，同学们经常会喝杯咖啡提神，咖啡中的咖啡因作为一种中枢神经系统兴奋剂，化学结构与腺苷类似，能够竞争性地结合到腺苷受体上，阻止腺苷与其受体结合，减缓疲劳。根据相关知识以下说法错误的是（    ） A．咖啡因的提神作用只是“骗身体”的感觉，作用退去，腺苷很可能积累使身体更疲劳 B．腺苷含腺嘌呤和核糖，如果结合三个磷酸基团，可能形成生物体的一种直接供能物质 C．腺苷可能是一种抑制性神经递质，与神经细胞膜上受体结合，使后膜电位不发生变化 D．咖啡因还可能会使交感神经兴奋，促进机体肾上腺素分泌增多，从而让机体兴奋 2．（2025·安徽·模拟预测）急性酒精性肝损伤是指在短期内大量饮酒造成体内产生大量活性氧，从而造成肝脏氧化损伤，而肝细胞内光面内质网上有氧化酒精的酶。为探究某药食同源组合物对急性酒精性肝损伤的保护作用，某研究小组将正常小鼠随机均分为空白对照组、模型组、给药组（低、高剂量），其中给药组是正常小鼠预防给药一周后，再进行白酒灌胃。实验后检测结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） 注：MDA（丙二醛），是机体内活性氧攻击生物膜后形成的脂质过氧化物；SOD（超氧化物歧化酶），能够清除体内的超氧阴离子自由基；GSH-PX（谷胱甘肽过氧化物酶），分解过氧化物，保护细胞膜不受过氧化物的干扰及损害。 A．酒精可通过肝脏进行代谢的原因是肝细胞内光面内质网上有氧化酒精的酶 B．模型组需要对小鼠用白酒灌胃使其患急性酒精性肝损伤 C．MDA的含量越高，肝细胞膜的损伤程度越严重 D．实验结果显示高剂量的药食同源组合物可用于治疗急性酒精性肝损伤 3．（2025·安徽黄山·二模）为研究 pH 值对木瓜蛋白酶活性的影响，科研人员设置了多个不同 pH 值缓冲液组别，采用荧光光谱分析技术测定了该酶与酪蛋白混合一段时间后混合液中酪氨酸的含量，随后采用计算机分子模拟技术测算出不同 pH 值对该酶空间结构的影响。下图、表分别是实验和测算结果。下列叙述正确的是（　　） 不同pH值对木瓜蛋白酶二级结构数量的影响 pH值 无规卷曲 β-折叠 α-螺旋 4 66.3±2.7 31.9±2.3 48.1±2.1 5 62.8±2.0 33.1±2.0 49.5±2.4 6 59.4±3.1 33.9±2.9 51.1±3.4 7 61.1±3.3 38.7±2.8 49.0±2.7 8 64.6±2.7 35.7±3.0 54.0±2.9 A．酶活性可用酶催化的化学反应速率来表示，酪氨酸含量越高表明该组酶活性越高 B．该实验的无关变量包括温度、酶浓度、酶促反应时长以及混合液中酪氨酸含量等 C．分子模拟推测木瓜蛋白酶的活性与β-折叠数量呈正相关，与其他二级结构无关 D．pH 值为 4 和 8 时酶的活性相近，是因为酸、碱致使酶分子发生了相似的构象改变 4．（2025·安徽马鞍山·二模）叶绿体膜上存在转运因子TOC复合体，是核基因编码的前体蛋白穿过叶绿体膜的重要“守门人”。大部分转入叶绿体的前体蛋白含有一段转运肽，叶绿体膜上TOC复合体与前体蛋白转运肽结合，引导前体蛋白跨过叶绿体膜进入基质中，随后转运肽被加工酶SPP剪切。下列相关叙述错误的是（    ） A．叶绿体前体蛋白合成后需要内质网及高尔基体的加工 B．大部分叶绿体前体蛋白进入叶绿体之前不具备相应的生物活性 C．加工酶SPP对前体蛋白转运肽的剪切具有特异性 D．叶绿体的功能由细胞核及其自身的基因共同决定 5．（2025·安徽马鞍山·二模）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 6．（2025·安徽·模拟预测）细胞有氧呼吸的第一阶段为糖酵解，生成丙酮酸；第二阶段为三羧酸循环，生成CO2，该过程中丙酮酸先氧化脱羧形成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A还可以来自甘油、脂肪酸或某些氨基酸的代谢；第三阶段为氧化磷酸化，产生水。下列叙述错误的是（　　） A．糖酵解的产物可以在线粒体或细胞质基质中继续参与反应 B．三羧酸循环是蛋白质、脂肪和糖类在体内氧化供能的共同途径 C．氧化磷酸化过程产生大量的ATP，使细胞中ATP长期处于较高水平 D．真核细胞氧化磷酸化过程所需的酶附着在线粒体内膜上 7．（2025·安徽合肥·二模）肝细胞内的乙酰辅酶A羧化酶（ACC）是脂肪酸合成代谢的关键酶，具有磷酸化和去磷酸化两种形式，其中，磷酸化形式是无活性的。磷酸化过程可由活化的蛋白激酶A（PKA）催化，消耗ATP多种激素通过调节两种形式的转换，来维持细胞内物质代谢稳态。下列叙述正确的是（    ） A．ACC的磷酸化伴随ATP的水解，释放的能量均以热能散失 B．磷酸化改变了ACC的空间结构，使反应的活化能显著降低 C．胰高血糖素可能通过信号转导产生的胞内信号来激活PKA D．ACC去磷酸化是其磷酸化过程的逆反应，伴随ATP的生成 8．（2025·安徽蚌埠·二模）下列与酶活性探究实验有关的叙述，正确的是（    ） A．用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时，宜选用碘液检测底物是否被分解 B．用淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度时，宜选用斐林试剂检测底物是否被分解 C．由于过氧化氢受热易分解，因此其不适合作为探究酶的最适温度实验的材料 D．淀粉在酸性条件下易水解，导致在酸性条件下测得的淀粉酶活性低于实际值 9．（2025·安徽合肥·二模）下列关于酶的叙述，正确的是（    ） A．唾液淀粉酶在PH7、37摄氏度下保存 B．发菜中与光合作用有关的酶，主要分布在其叶绿体基质中 C．胰蛋白酶的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的共同参与 D．低温和高温使酶活性降低的原因相同 三大有机物的代谢考点02 1．（2025·安徽合肥·二模）氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）是一种放射性示踪剂，常用于PET-CT（医学影像检查）中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞中，当18F放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。下列叙述错误的是（    ） A．应在注射18F-FDG后，且在18F大量衰变前采集影像 B．肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快，所在部位放射性更强 C．18F的放射性使相关酶变性失活，导致代谢途经中断 D．在PET-CT后，机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质 2．（2025·安徽淮南·二模）人剧烈运动时，肝脏中的葡萄糖进入血液，被肌细胞摄取，在肌细胞中葡萄糖通过糖酵解生成乳酸，乳酸通过血液进入肝细胞中并最终转化为葡萄糖，即乳酸循环，该过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．肌细胞的糖酵解途径发生在细胞质基质，此途径整体为放能反应 B．丙酮酸还原成乳酸使NAD＋再生，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行 C．骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸时，不消耗氧气但产生少量的二氧化碳 D．肝细胞内的糖异生途径，既能避免乳酸中毒也能及时补充能源物质 3．（2025·安徽·二模）呼吸熵（RQ）指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值，将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验，实验室物理条件保持不变，呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖，下列说法正确的是（    ） A．若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞产生ATP的场所是线粒体 B．若测得呼吸熵为2/1，则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为3/1 C．若测得细胞内酒精值没有增加，则该密闭容器内的气体压强保持不变 D．若测得呼吸熵为2/1，则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能 4．（2025·安徽·模拟预测）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 5．（2025·安徽·模拟预测）如图表示丙酮酸进入线粒体的过程，线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白。下列说法正确的是（    ） A．丙酮酸通过线粒体外膜的方式与葡萄糖进入红细胞的方式不同 B．叶绿体的内膜上也具有与蛋白质3功能类似的蛋白质 C．线粒体膜间隙的pH要比内膜内侧基质的低 D．进入线粒体中的丙酮酸和水彻底氧化分解为CO2，并释放大量的能量 6．（2025·安徽·模拟预测）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 7．（2025·安徽池州·二模）植物细胞的葡萄糖代谢途径包括糖酵解（EMP，葡萄糖逐步分解为丙酮酸）、三羧酸循环（TCA）和磷酸戊糖途径（PPP）。当 EMP-TCA 受阻时，植物细胞会通过 PPP 代谢更多的葡萄糖产生NADPH、CO₂和多种中间产物，以满足细胞对能量和代谢中间产物的需求，相关生理过程如图所示。研究发现抗霉素 A 是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（    ）    A．与有氧呼吸相比，葡萄糖经PPP释放的能量少 B．抗霉素A 可促使植物细胞的PPP和TCA 过程增强 C．加入抗霉素A 后细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH D．正常生理条件下，利用¹⁴C标记的葡萄糖可追踪PPP中各产物的生成 光合作用应用考点03 1．（2025·安徽·模拟预测）光敏色素是植物的感光器之一，水稻光敏色素基因家族由PhyA、PhyB、PhyC 这3个成员组成。Phy二聚化是植物中常见的现象，在水稻植株中，光敏色素B 主要以PhyB/PhyB同型二聚体的形式存在，光敏色素C主要以 PhyB/PhyC 异二聚体的形式存在，而单体的形式则少得多。研究者利用野生型(WT)、PhyC基因功能缺失突变体(PhyC⁻)进行了相关实验，结果如表所示。气孔导度表示气孔张开的程度，PhyC 基因功能缺失对呼吸速率的影响忽略不计。 检测指标 叶绿素a/b 净光合速率/(μmol/m2·s) 蒸腾速率(mmol/m2·s) 胞间CO2浓度(μmol/mol) 气孔导度(mol/m2·s) 植株 WT PhyC- WT PhyC- WT PhyC- WT PhyC- WT PhyC- 孕穗期 3.55 3.41 8.8 10.5 5.2 5.8 296 298 0.20 0.22 齐穗期 3.63 3.42 9.1 11.8 4.3 6.5 176 262 0.23 0.26 灌浆期 3.23 3.48 11.1 9.3 3.8 4.1 273 177 0.18 0.24 回答下列问题： (1)研究发现，在一定范围内叶绿素含量与叶片光合速率呈正相关，叶绿素 a/叶绿素b与叶绿素含量呈负相关。据表可知，与WT 相比，PhyC⁻在孕穗期和齐穗期吸收红光的能力 (“增强”、“减弱”或“不变”，下同)，在灌浆期 ，判断依据是 。 (2)水稻的产量与其光合速率有很大关系，光合速率高是作物高产的前提条件。由表可知，从孕穗期、齐穗期到灌浆期，PhyC⁻的净光合速率呈 的变化趋势。由上表推测在灌浆期， 的净光合速率却低于 WT，其原因可能是 (答出两点即可)。 (3)光敏色素是一类 (化学本质)，主要吸收 光。研究发现，水稻光敏色素介导的光信号主要通过调控叶绿素相关基因 PORA 的表达而影响叶绿素的合成，而光敏色素 B可以正调控水稻叶绿素合成。本研究测定了 PORA 基因的表达量如图所示。结合题干信息，推测敲除 PhyC 基因影响叶绿素含量的机制可能是 。 2．（2025·安徽黄山·二模）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 。 3．（2025·安徽·模拟预测）降水和CO2浓度变化会影响陆地植物的生长。某实验小组以短花针茅为实验材料，设置了3个CO2浓度水平：对照（CK）、450μmol·mol-1和550μmol·mol-1，5个降水梯度：降水减少30%（-30%）、减少15%（-15%）、对照（0）、增加15%（+15%）和增加30%（+30%），并进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题： (1)CO2是植物光合作用的重要原料，固定CO2的物质是 ；H2O也是植物光合作用的重要原料，H2O的光解发生在 （填具体部位）。 (2)实验结果表明，6月份时在相同降水条件下，随着CO2浓度升高，短花针茅叶片的净光合速率 ，而在相同CO2浓度下，短花针茅叶片净光合速率随降水增加的变化趋势是 。 (3)根据8月份结果可知，相同CO2浓度下，与+15%组相比，+30%水分胁迫产生的影响是 ，分析其可能原因是 。 (4)8月份结果显示，-15%降水处理时CO2浓度升高将抑制短花针茅叶片的光合作用，而-30%降水处理条件下CO2浓度550μmol·mol-1时的净光合速率大于450μmol·mol-1时的，由此说明 。有研究表明，高CO2浓度下，降水增加较降水减少下的气孔导度降低程度减弱，据此分析8月份-15%降水处理时CO2浓度升高会抑制短花针茅叶片净光合速率的可能原因是 。 4．（2025·安徽·模拟预测）大型海藻广泛分布于全球沿海区域，具有高效的光合固碳能力，是沿海生态系统中重要的成分。随着全球海洋暖化趋势明显，海水变暖或海洋热浪都会对大型海藻造成损害。研究人员模拟不同温度条件，检测大型海藻甲的光合指标变化，结果如图1、图2所示。回答下列问题： 注：光合有效辐射是指波长范围在400~700nm之间的太阳辐射强度。r表示受损D1蛋白的修复速率、k表示强光下D1蛋白的损伤速率。 (1)大型海藻能在岩基上形成大片的海藻床。海藻甲进行光合作用可提高海水的 ，还可为鱼类和底栖动物提供 ，有利于水生动物生长繁殖。研究海藻甲的光合色素种类时，可用 提取色素，并用 法进行分离。 (2)相对电子传递速率是指光合作用中的电子传递速率，D1蛋白是参与该过程的主要蛋白之一、电子传递发生于光合作用的 阶段。随着光合有效辐射的增强，与20℃的条件相比，15℃和25℃条件下海藻甲的电子传递速率 ，影响海藻甲生长。结合图1和图2分析，造成这一变化的原因是 。 (3)随着光照增强和温度升高，检测到海藻甲的核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）含量减少，结合光合作用过程分析，可能的原因是 。 5．（2025·安徽淮南·二模）耕地是粮食生产的命根子，合理利用耕地对保障粮食生产具有重要意义。为探究不同耕作方式（免耕、犁耕）、种植模式（间作、轮作）对小麦产量的影响，科研人员开展了试验，部分检测结果如表所示： 处理 叶绿素含量相对值 胞间CO2浓度（μmol·L-1） 气孔导度 （mmol·m-2·s-1） 净光合速率 （μmol CO2·m-2·s-1） ①免耕间作 60 502.72 0.99 24.05 ②犁耕间作 55 1005.25 0.87 17.13 ③免耕轮作 57 1009.52 0.73 18.12 ④犁耕轮作 53 1045.54 0.46 15.52 注：胞间CO2是指植物体细胞之间的CO2；气孔导度是指气孔张开的程度。 回答下列问题： (1)小麦叶片中叶绿素捕获的光能在光反应阶段用于 （答出两点即可）。 (2)据表分析，与犁耕相比，免耕小麦植株净光合速率更快：一个原因是CO2利用率更高，判定依据是 ：另一个原因是： 。 (3)与轮作相比，间作种植的优点是透光性、通风性更好，提高了作物群体对 的利用率，使作物群体增产；并且隔行种植的不同植物根系深浅搭配，能合理地利用不同层次土壤内的 。 (4)松土易造成水土流失和空气中扬尘的出现。近些年，农业提倡免耕法，尽量不用或少用松土措施，收获时只收割麦穗等部分，而经过处理的农作物秸秆或残根保留在土壤中任其腐烂，以便恢复土壤的自然状态并保护土壤。免耕法有利于 （写出两点）。 6．（2025·安徽池州·二模）我国青菜主产地常因芜菁花叶病毒（TuMy）大面积感染，严重影响作物的产量和品质。某研究团队以青菜的健康株及接种 TuMV的染病株为材料，比较测定了两者的光合作用和呼吸作用相关参数，结果如下表所示。青菜叶肉细胞中某生理过程如图所示，PSI和PSⅡ是由蛋白质与光合色素组成的两个光系统，A、B、C、D代表不同的物质。请回答下列问题：    参数 组别 光合速率 （μmo! CO₂/m²·s） 呼吸速率 （μmol CO₂/m²·s） 气孔导度 （mol H₂O/m²·s） 胞间CO₂浓度 （μl/L） 叶绿素总量 （mg/dm²） 健康株 9.79 2.4 0.26 305.93 6.09 染病株 6.81 2.3 0.16 293.62 4.16 (1)由图可知，PSI和PSⅡ位于 。PSⅡ中的色素分子吸收光能将水分解，“夺取”其中的电子供给 PSI用来促进 （填“ATP”、“NADPH”或“NADH”）的合成，同时 H⁺ （填“顺”或“逆”）浓度梯度转运促进物质 C 的合成。卡尔文循环产生的糖类在叶肉细胞的液泡中主要以蔗糖形式储存，由叶肉细胞运输到根细胞时也主要以蔗糖形式进行。与葡萄糖相比，以蔗糖作为储存和运输物质的优点是 （答出一点）。 (2)据表中数据推测青菜感染TuMV 后光合速率显著下降的原因是 。 (3)若想进一步从细胞水平上探究TuMV对青菜光合作用和呼吸作用的影响，可在电子显微镜下观察相关细胞器的 。根据上述实验信息，推测TuMV对 （填细胞器名称）破坏较小。 (4)类似的研究发现薇甘菊萎蔫病毒（MMWV）侵染对薇甘菊（外来物种）的光合作用也有很强的抑制作用，因此有人提出可以利用病毒对外来物种进行生物防治，你觉得这一举措合理吗?请阐述理由： 。 7．（2025·安徽蚌埠·二模）新疆阿克苏糖心苹果备受广大消费者喜爱，也是当地的支柱产业。科研人员对其做了一些相关研究，结果如图所示。据图回答问题：    (1)本研究探究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响，其中光照主要影响苹果树的 （填生理活动名称），该过程进行的场所是 ，温度主要通过影响 ，进而影响苹果树的代谢。 (2)白天苹果果肉细胞产生ATP的场所有 ，糖心的形成与糖类积累有关，实验发现上部糖心果率高于其他部位，其原因是 。 (3)10月13日之后，果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高，原因是 。 (4)有人认为新疆阿克苏苹果出现糖心的原因是没有及时采摘，出现代谢紊乱，导致糖分过度积累而出现的一种病症，起名叫水心病。请设计实验对这一观点进行探究，要求写出实验思路、预期结果和结论。 实验思路： ；预期结果和结论： 。 8．（2025·安徽合肥·二模）在拟南芥叶肉细胞中，有机物分解释放CO2的代谢途径有光呼吸和细胞呼吸等。其中．光呼吸与光合作用密切关联，二者强度受CO2和O2相对浓度等因素调节。相关有机物的演变及其关键酶促反应如图1所示，回答下列问题。 (1)细胞呼吸代谢途径与光呼吸存在交集，都与生命活动的能量代谢有关。请参考图1中的表示形式，在虚线框中补充有关的物质变化，使各代谢途径联系在一起 。 (2)在适宜条件下，突然停止光照，水稻叶片CO2释放量先增加后下降，然后逐渐稳定。据图1分析，叶片CO2释放量下降的原因是光反应停止后， 。 (3)图1中GDC酶主要分布在叶肉细胞，在非光合组织中含量极低，H蛋白是其重要组分。为了探究H蛋白对拟南芥幼苗生长的影响，研究者在充足光照条件下，做了相关研究，结果如下： ①强光下，光、暗反应失衡，过剩能量会转移给O2形成氧自由基。图2中H组和HS组光合速率高于WT组的原因是 ，从而减少氧自由基的含量，使叶绿体的膜损伤程度降低，有利于光反应强度的维持。 ②检测结果表明，与WT组相比，H组植株光合速率更高，但生长却受到了抑制。对此，Deepseek给出的解释之一是：在H组植株的线粒体中，“2C2→C3+CO2”（脱羧反应）的反应增强，改变了线粒体内的NADH/NAD+比例，影响其能量代谢的平衡，使细胞呼吸分解的有机物增多，导致干重下降。对于这个解释，某同学认为不合理，他的理由可能是： （答出1点）。 (4)综合本题信息，若要在强光下提高大棚蔬菜产量，除“在叶中过量表达H基因”外，还可采取的措施有 （答出1点）。 9．（2025·安徽马鞍山·二模）某科研小组以玉米幼苗为材料，用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫，探究NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响，实验结果如下表所示。回答下列问题。 项目 气孔导度(mol·m-2·s-1) 根干重(g·plant-1) 光合速率(μmol·m-2·s-1) ①对照组 0.35 3.2 22.9 ②PEG处理组 0.18 3.6 12.4 ③PEG+NO处理组 0.25 4.1 18.2 ④NO处理组 0.45 4.5 22.7 (1)由组①和组④结果表明，未受干旱胁迫时，CO2浓度不是限制玉米幼苗光合速率的主要外界因素，判断的依据是 。 (2)PEG是一种高分子聚合物，具有很强的亲水性，它能溶于水形成高浓度溶液。用PEG处理玉米幼苗导致根部细胞发生 ，从而模拟出土壤水分亏缺导致的干旱状况。与对照组①相比，组②玉米幼苗根干重增加的原因是 ，对植物的意义是 。 (3)进一步研究发现NO有利于稳定类囊体膜的结构，还可调节光合色素的合成和稳定性。科学家测定发现组①和组②玉米幼苗叶片对光能的吸收率基本相同，说明PEG处理基本未影响 。推测PEG处理使幼苗光能转化效率下降的原因是 。 10．（2025·安徽安庆·二模）桤木是很好的生态防护林树种，分布于四川省、贵州北部等地。随着工业和农业的快速发展，土壤中重金属镉（Cd）的含量日益增长，Cd很容易被植物根系吸收并转移到地上部分，导致植物光合速率降低。研究人员通过实验探究桤木对Cd胁迫的响应机制，结果如下表所示。 处理（Cd含量） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量（（μmol·m-2·s-1）） 气孔导度（（mol·m-2·s-1）） 呼吸速率（（μmol·m-2·s-1）） CK 18.8 4.01 0.13 1.18 T1 10.4 3.69 0.06 1.15 T2 6.90 3.57 0.04 1.10 T3 6.10 3.54 0.03 1.00 T4 4.70 2.79 0.02 0.80 注：CK：0mg/kg  T1：12.5mg/kg  T2：25mg/kg  T3：50mg/kg  T4：100mg/kg (1)测定叶绿素含量时，常用 提取桤木叶片中的色素，依据是 。 (2)实验结果表明，随着Cd浓度的增加，桤木净光合速率逐渐下降，结合光合作用的过程分析，其原因包括： 。 (3)为解释上述变化，研究人员提出假设说：Cd导致根细胞吸收减少进而使叶绿素合成减少，据表分析，其依据是 。请利用桤木幼苗设计实验验证该假说，简要写出实验思路： 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$