专题02 细胞代谢（安徽专用）-【好题汇编】2025年高考生物一模试题分类汇编

专题02 细胞代谢 考点概览 考点01 细胞的物质输入与输出 考点02 酶与ATP 考点03 细胞呼吸与光合作用 细胞的物质输入与输出考点01 1．（2025·安徽省皖北协作体·一模）心肌细胞外Ca2+和Na+浓度均高于细胞质，已知心肌细胞质中Ca2+浓度升高可引起心肌收缩。心肌收缩后，心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体（转入Na+的同时排出Ca2+）和Ca2+泵（水解ATP并排出Ca2+）工作以维持心肌细胞内Ca2+浓度的稳态。下列叙述正确的是（　　） A．Ca2+泵工作时，载体蛋白磷酸化导致其空间结构变化有利于运输Ca2+ B．心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体工作时，两种离子的运输均为被动运输 C．Ca2+运入心肌细胞需要通道蛋白并消耗细胞化学反应所释放的能量 D．用特异性药物阻断心肌细胞中Na+外运，会引起心肌收缩力下降 2． （2025·安徽蚌埠·一模）在人体肠道内寄生的一种变形虫-----痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。下列有关叙述正确的是（　　） A．上述通过胞吞方式“吃掉”肠壁组织细胞的过程不需要细胞膜上的蛋白质参与 B．胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解 C．人体细胞吸收葡萄糖的方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同 D．在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，并且不需要消耗能量 3． （2025·安徽省部分学校·一模）食物通过消化后、在消化系统的不同部位完成对物质的吸收。下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，SGLT1是Na+驱动的葡萄糖同向转运体。下列说法正确的是（　　）    A．葡萄糖和K+进入小肠上皮细胞都需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 B．小肠上皮细胞内的葡萄糖经GLUT2受体介导的协助扩散方式进入组织液 C．组织液中的葡萄糖含量较高时，机体仅通过体液调节使胰岛素的分泌量增加 D．Na+-K+泵的活性大小不会影响Na+驱动的葡萄糖同向转运体的转运速率 4．（2025·安徽省江南十校·一模）协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式，下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。下列叙述错误的是（    ）    A．葡萄糖通过SGLT1进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散 B．图示过程中Na+-K+泵体现了蛋白质具有催化、运输的功能 C．维持图中协同运输所需电化学浓度梯度可由Na+-K+泵维持 D．小肠上皮细胞排出葡萄糖的方式与红细胞吸收葡萄糖的方式相同 5．（2025·安徽滁州·一模）中药作为我国传统医学的独特药物，正随着科技进步而揭示其药理奥秘。一种含丁香酚的中药脐贴，采用透皮给药方式，专为辅助治疗小儿腹泻与腹痛设计。丁香酚可通过扩散作用，逐步渗透至胃壁细胞，有效刺激胃蛋白酶的分泌及胃酸的产生，从而加速食物的消化进程，其部分原理如图所示，其中“+”表示促进作用。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞不消耗细胞内化学反应释放的能量 B．H+-K+-ATP酶既具有转运H+和K+的功能又能提供能量 C．K+从胃腔进入胃壁细胞中与H+从胞内排出的方式相同 D．此方法具有减少给药频率、避免儿童服药困难等优点 6．（2025·安徽马鞍山·一模）如图为植物细胞膜上的转运蛋白（①和②）将H+转运到膜外以及H+驱动的蔗糖分子进入植物细胞的示意图。下列叙述错误的是（　　） A．①可以维持细胞膜两侧H+的浓度差 B．②转运H+的方式与转运蔗糖的方式相同 C．①活性受抑制可以影响蔗糖运输的速率 D．图中①②两种转运蛋白均为载体蛋白 酶与ATP考点02 7．（2025·安徽省江南十校·一模）下图为酶催化淀粉水解的部分过程。为了证明大麦干种子中只含有淀粉酶中的β-淀粉酶，在萌发过程中还会再形成α-淀粉酶，某小组进行了相关实验，实验步骤如下表所示。下列叙述正确的是（    ）    试管编号 甲 乙 丙 步骤 ① 2ml淀粉溶液 ？ 2ml淀粉溶液 ② 1ml大麦干种子研磨液 ？ ③ 40℃水浴锅中保温5min ④ 滴加碘液进行检测 A．乙试管中？处应为2ml糊精溶液，预期实验结果是甲出现蓝色，乙出现红色 B．丙试管中？处应为1ml萌发的大麦种子研磨液，预期实验结果是丙出现红色 C．可用斐林试剂检测丙试管的产物，预期实验结果是产生砖红色沉淀 D．该实验的自变量是干种子和萌发种子中淀粉酶的类型 8．（2025·蚌埠·一模）某兴趣小组以唾液淀粉酶和淀粉为实验材料，研究影响酶促反应速率的因素。设置三个实验组：甲、乙、丙。在其他条件相同下，测定各组在不同反应时间内的底物剩余量，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该小组研究的影响因素可能是温度，结果表明甲组的处理温度最高，丙组的温度高于乙 B．该小组研究的影响因素可能是酶浓度，结果表明甲组的酶浓度低于丙组 C．该小组研究的影响因素可能是pH，结果表明乙组的pH是淀粉酶的最适pH D．若在t2时向甲组增加底物，则在t3时其产物总量不变 9．（2025·安徽滁州·一模）科学家设计了一种罗丹明型荧光探针，该探针可以特异性定位在线粒体中，实时检测线粒体ATP浓度变化水平。通过活细胞成像能够以高时间分辨率直接监测线粒体ATP的浓度动态变化，从而可以区分正常细胞和癌细胞。下列相关叙述正确的是（    ） A．ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物可作为合成DNA的原料 B．癌细胞比正常细胞代谢更旺盛，因此癌细胞储备的ATP非常多 C．许多放能反应与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量 D．钙泵运输时需消耗ATP，载体蛋白磷酸化后空间结构改变 10.（2025·安徽淮北·一模）糖酵解是细胞呼吸中葡萄糖经过一系列反应生成丙酮酸的过程，糖酵解中丙酮酸激酶能催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸并伴随着ATP的生成；丙酮酸激酶能调控糖酵解速率，其活性受多种因素影响。下列相关叙述正确的是（　　） A．丙酮酸激酶催化生成丙酮酸的过程发生在线粒体基质，此过程为放能反应 B．图中ATP水解产生的磷酸分子能结合并改变丙酮酸激酶的空间结构和活性 C．ATP增多可能抑制去磷酸化的丙酮酸激酶的活性从而影响糖酵解的速率 D．血糖浓度降低时，肝脏细胞通过调控丙酮酸激酶去磷酸化以提高糖酵解速率 11.（2025·安徽淮北·一模）我国的“杂交水稻之父”袁隆平带领团队培育的抗盐水稻，为人类更好地利用盐碱地提供了可能。细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种途径降低细胞质基质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示，请回答以下问题： (1)图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于______的H+-ATP泵来维持。H+-ATP泵在转运H+时，其构象______（填“发生”或“不发生”）改变。 (2)依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是______。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显______（填“增加”、“不变”或“减少”）其原因是______。 (3)据图分析，水稻在盐胁迫条件下，根部细胞降低细胞质基质中Na+浓度的途径有________。 (4)耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的结构特点是______。 细胞呼吸与光合作用考点03 12．（2025·安徽省皖北协作体·一模）下图为有氧呼吸中部分复杂的物质和能量变化，图中Ⅰ~Ⅴ为生物膜上不同功能的蛋白质。研究发现动物褐色脂肪组织中的UCP1能增加机体产热，其作用机制与图示有关。下列叙述正确的是（　　） A．上图A侧为细胞质基质，图中的NADH来自A侧葡萄糖分解为丙酮酸阶段 B．图中NADH分解为NAD+过程中，产生的e-有序传递能提高B侧H+浓度 C．据图可知，通过V运输H+可将NADH和O2反应释放的能量全部储存在ATP D．UCP1可能使图中H+不经过V运输，通过减少合成ATP以增加机体产热量 13.（2025·安徽蚌埠·一模）为研究温度对植物生长的影响，研究人员将某种藻类随机均分成四组，在不同温度下先分别暗处理lh，紧接着再光照1h（光照强度相同），测其质量，结果如下表所示：若每天用上述光照强度照射6小时，其余时间黑暗，则最适宜该藻类生长的温度是（　　） 温度/℃ 0 5 10 15 初始质量/mg 50 50 50 50 暗处理后质量/mg 49.5 49 48 44 光照后质量/mg 53.5 55 56 54 A．0℃ B．5℃ C．10℃ D．15℃ 14.（2025·安徽马鞍山·一模）在进行中学生物学相关实验时，要注重实验操作的科学性、规范性。下列选项是一些学生对实验操作、实验试剂的使用、实验结果的分析提出的观点。其中正确的是（　　） 选项 实验内容 观点 A 绿叶中色素的提取和分离 用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素；滤液细线需快速连续画两到三次 B 低温诱导植物细胞染色体数目变化 卡诺氏液浸泡根尖后需用酒精冲洗；本实验两处操作使用了酒精，其作用不相同 C 培养液中酵母菌种群数量的变化 先将盖玻片盖在血细胞计数板上，再用滤纸在盖玻片一侧吸引培养液进入血细胞计数板的计数室内进行计数 D 制作泡菜 发酵坛边沿的水槽中注满水以形成无氧环境，发酵过程水槽中有气泡产生与乳酸菌呼吸作用有关 A．A B．B C．C D．D 15.（2025·安徽马鞍山·一模）线粒体内外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质，形成了跨膜的H+梯度差，进而驱动ATP的合成。为了证明H+梯度差的产生与NADH的氧化有关，科研人员将离体的线粒体悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，测定溶液中H+浓度变化情况（已知线粒体内外膜间隙中的H+浓度与外界溶液基本一致）。实验装置及结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．离体线粒体可以从酵母菌、猪成熟的红细胞中提取 B．加入的O2与NADH发生反应的场所是线粒体基质 C．加入O2后，线粒体内膜两侧的H+浓度差会增大 D．30s之后H+浓度下降，该过程伴随着ATP的消耗 16.（2025·安徽黄山·一模）骨关节炎是因软骨细胞能量代谢失衡，ATP、NADPH耗竭而导致关节软骨破坏。我国科研团队用患病动物自身软骨细胞膜包封植物纳米类囊体，递送到退变的软骨细胞内，不仅逃避免疫系统清除，还能修复退变细胞的代谢异常。下列叙述正确的是（    ） A．含有纳米类囊体的退变细胞，需结合光疗才可达到治疗效果 B．纳米类囊体来自植物，可以避免患病动物体内产生免疫排斥 C．激活的细胞毒性T细胞能识别并清除含有纳米类囊体的退变细胞，从而达到治疗目的 D．纳米类囊体的功能与线粒体类似、能将有机物中化学能转化为ATP、NADPH中的能量 17．（2025·安徽黄山·一模）下表是不同通气条件下用完全营养液培养一段时间后，甲、乙两个油菜品种根部细胞呼吸产物的检测结果。下列叙述正确的是（    ） 油菜品种及处理方式 甲 乙 正常通气 低氧胁迫 正常通气 低氧胁迫 产物（μmol/g） 丙酮酸 0.3 0.32 0.25 0.29 乙醇 2.5 4 2.5 6 A．正常通气条件下，根部细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质 B．低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度大于乙 C．丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度，正常通气更利于油菜生长 D．相较于乙品种，甲更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区 18．（2025·安徽黄山·一模）噬盐菌适宜在高Na+环境下生存，其胞内Na+并不高，需要积累K+对抗外部环境的高渗透压。在光照、无氧条件下培养的噬盐菌，其细胞膜上存在的视紫红质参与光能转化为细菌生长所需能量的过程，如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．Na+和K+进入噬盐菌细胞的方式不同，K+跨膜运输需要消耗能量 B．H+进出噬盐菌细胞方式均为主动运输，但两者供能方式不同 C．每次转运H+时视紫红质需与H+结合，ATP合成酶发挥作用时需与ADP、Pi结合 D．ATP合成酶不容许Na+等其他离子通过，与其自身通道的直径、电荷分布等有关 19．（2025·安徽淮北·一模）糖酵解是细胞呼吸中葡萄糖经过一系列反应生成丙酮酸的过程，糖酵解中丙酮酸激酶能催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸并伴随着ATP的生成；丙酮酸激酶能调控糖酵解速率，其活性受多种因素影响。下列相关叙述正确的是（　　） A．丙酮酸激酶催化生成丙酮酸的过程发生在线粒体基质，此过程为放能反应 B．图中ATP水解产生的磷酸分子能结合并改变丙酮酸激酶的空间结构和活性 C．ATP增多可能抑制去磷酸化的丙酮酸激酶的活性从而影响糖酵解的速率 D．血糖浓度降低时，肝脏细胞通过调控丙酮酸激酶去磷酸化以提高糖酵解速率 20.（2025·安徽·一模）番茄是常见的经济作物。为研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员做了系列实验。回答下列问题： (1)番茄植株光反应产生的NADPH在暗反应中的作用有________。 (2)研究人员设置了如下几组：①CK组（正常供水）、②Si组（正常供水并外源添加Si）③PEG组④PEG+Si组。PEG是聚乙二醇，联系实验目的，推断实验中添加PEG的作用是______。 (3)据下图分析干旱胁迫会使番茄植株的净光合速率________；再结合PEG+Si组，可得出结论为________。 (4)为进一步探究Si在干旱胁迫下调控植物光合作用的机理，研究人员继续测定了四组叶片中ABA（脱落酸）含量及气孔导度，实验结果如下。据表分析，Si调控番茄光合作用的机理可能为_______。 　 CK Si PEG PEG+Si ABA含量/（ng·g-1DW） 50.1 48.3 1105.2 672.7 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 259.5 275.5 119.5 146 21．（2025·安徽·一模）C3植物通过卡尔文循环完成碳的固定和还原，C4植物碳的固定多了C4途径，其光合作用由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成（如图1），且叶肉细胞中的PEP羧化酶比维管束鞘细胞中的Rubisco对CO2有更强的亲和力，叶肉细胞的叶绿体含有发达的基粒，而维管束鞘细胞较大，且含有几乎无基粒的叶绿体。回答下列问题：    (1)白天时C4植物细胞中能产生ATP的场所有______，此时叶肉细胞能为维管束鞘细胞叶绿体内的暗反应提供______（答出3点）。 (2)高温、干旱导致气孔关闭，C4植物仍能保持较高光合速率的原因是______。 (3)现有C3植物A、C4植物B两种植物、请设计实验验证C4植物比C3植物具有更强的固定低浓度CO2的能力，请写出实验思路，并在图2中用曲线图表示出实验结果_________。 实验思路：_________。    22．（2025·安徽·一模）如下图所示，PSI、PSⅡ、ATP合成酶等是植物叶绿体类囊体膜上与光合作用密切相关的一系列蛋白质复合体。回答下列问题：    (1)实验室中常用______（试剂）分离绿色植物叶片中的色素，得到四条色素带，PSⅡ、PSI中特殊状态的叶绿素a应在距离滤液细线的第______条色素带中。 (2)图中所示的电子传递链中，电子（e-）由水释放出来后，经过一系列的传递体形成电子流，电子的最终受体是______。ATP的形成与类囊体膜两侧的H⁺浓度梯度有关，据图判断，______H+浓度较高。在类囊体薄膜上，光能被转化为______中的化学能。 (3)某同学想设计实验证明光反应中ATP合成所需的能量来自类囊体膜两侧H+浓度差形成的电化学势能，请利用实验材料，完成实验设计。 实验材料：离体的叶绿体类囊体、pH为4的缓冲溶液、pH为8的缓冲溶液、ADP和Pi等。 实验思路：将离体的叶绿体类囊体置于______的缓冲溶液中一段时间；在______（填“黑暗”或“光照”）条件下，将上述离体的叶绿体类囊体转移到______的缓冲溶液中一段时间，并向缓冲溶液中添加______，一段时间后，检测有无ATP的合成。 23．（2025·安徽滁州·一模）草莓富含维生素、膳食纤维及多种矿物质，营养价值高，是众多人心中的水果珍品。回答下列问题。 (1)草莓的叶绿素可以使用______（方法）进行分离，其主要吸收______光。 (2)如图表示草莓叶肉细胞中发生的物质代谢过程。该图所示过程称为______循环，其中②过程需要光反应提供______。    (3)为了研究草莓在不同温度下的光合作用与呼吸作用，科学家选取了大小相似的草莓叶片，并将它们分组进行实验。已知所有叶片在实验前的干重均相等，实验过程如下：首先，在不同温度下对叶片进行1小时的暗处理，然后测量其干重变化；接着，立即对所有叶片进行1小时的光照（光照强度相同），并再次测量其干重变化。实验结果如下图所示（注：干重变化均是与暗处理前相比较）。据图分析，光照时，30℃草莓合成有机物总量为______mg。研究者认为，由图中的数据不能得出该草莓呼吸作用酶的最适温度，理由是______。    (4)合理灌溉的基本要求是利用最少量的水取得最好的效果，但不同的灌溉方法对植物所起的作用可能不同，如滴灌技术是通过在地下或土壤表面安装精密的管道网络，将水分输送到作物的根系附近，实现精准灌溉；喷灌技术则是利用先进的喷灌设备，将水加压喷洒至作物上空，形成细小雾状水滴，随后均匀降落到作物或土壤中，满足作物的水分需求。请设计实验探究种植草莓更适用以上哪一种灌溉技术。（写出实验思路即可）______。 24．（2025·安徽马鞍山·一模）以下是科研人员研究Mg2+对水稻光合作用速率的影响，相关指标的测定结果如下图所示。回答下列问题。 (1)Mg2+是合成某类光合色素的原料，该类色素主要吸收_________光；结合图1分析该类色素的合成除了受Mg2+影响，还受_________影响。 (2)酶R可催化CO2的固定，请结合图1和图2以及所学知识说明Mg2+是如何提升最大CO2固定速率的_________。 (3)为进一步探究叶绿体中Mg2+规律性波动的原因，科研人员继续对野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）和突变体OS（OS基因缺失）的叶绿体中Mg2+含量进行了同等条件下的测定，结果如下表。 序号 水稻植株 叶绿体中Mg2+相对含量 1 野生型 2.5 2 突变体MT3 1.5 3 突变体OS 3.5 突变体MT3组的设置运用了自变量控制中的__________（填科学方法）。研究发现MT3蛋白为Mg2+转运蛋白，依据表中数据推测叶绿体膜上还_________（填“存在”或“不存在”）其他Mg2+转运蛋白；同时发现OS蛋白并不是Mg2+转运蛋白，推测OS蛋白改变叶绿体中Mg2+相对含量的机制可能是___________。 25．（2025·安徽黄山·一模）景天科植物适宜生长在干旱炎热地区，夜间气孔开放吸收CO2。吸收的CO2与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）结合形成苹果酸积累于液泡，该过程需要PEP羧化酶催化；白天气孔关闭，苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图1所示。    (1)测定植物叶肉细胞中叶绿素含量时应将光合色素提取液置于红光下测定吸光度，使用红光而非蓝紫光的原因是______。 (2)景天科植物的暗反应只能在______（填“白天”或“夜晚”）进行，此时，暗反应所需CO2来源于______的代谢过程。景天科植物的气孔通常在白天关闭，而在夜晚打开吸收CO2，这一特性的意义是____________（答出2点）。 (3)为探究温度对某景天科植物光合作用的影响，某实验小组通过______法提取了该植物部分叶肉细胞中的叶绿体，制作成悬液，设为甲组，取等量生理状况相同的同种植物叶肉细胞，制作单细胞悬液，设为乙组。甲、乙两组置于不同温度下，其他实验条件相同且适宜，测量CO2吸收速率，结果如图2。随着温度的升高，该实验中细胞的呼吸速率的变化趋势是______。    26．（2025·安徽淮北·一模）为探究弱光下（光照强度为100μmol·m-2·s-1）不同光质对黄瓜幼苗光合作用的影响，某科技小组设置8个光质处理组，白光（W）、单色红光（R）、单色蓝光（B）和90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B），以下复合光比例依此类推。不同光质处理时，温度为24℃，CO2浓度为大气浓度，光周期统一设置为14h·d-1.部分实验结果如下图所示，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶能催化固定CO2.回答下列问题： (1)光合作用中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶催化固定CO2后的最初产物是______此产物被光反应产生的ATP和NADPH还原后，产生的有机物是______。 (2)叶绿素位于叶绿体中______；光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，提取光合色素后，测定叶绿素含量时，应选择红光而不选择蓝光的原因是_____。 (3)结合图甲可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，______光的比例提高有利于提高黄瓜幼苗的净光合速率；分析图乙和图丙可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，蓝光比例增加对黄瓜幼苗的影响有____。 (4)弱光下为促进黄瓜幼苗生长，最好控制90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B）。上述研究提供的实验证据是______。 27．（2025·安徽滁州·一模）随着信息技术的飞速发展，农业生产方式正逐渐向智能化、精准化转变。农田生态系统的结构和功能对农业生产的可持续性具有重要影响。基于此，为揭示小麦-玉米轮作对农田生态系统结构和功能的影响，科研人员开展了具体实验，深入分析轮作模式对土壤结构与肥力、农田生物多样性、农田生态系统稳定性及农作物产量和质量的具体影响及影响机制，结果如表所示。 表1  小麦-玉米轮作对土壤结构和肥力的影响 指标 轮作组 对照组（单一种植） 增幅 土壤有机质 3.2% 2.4% +33.3% 全氮 0.19% 0.14% +35.7% 有效磷/（mg·kg-1） 28.4 20.7 +37.2% 土壤团聚体稳定性 74.3 61.8 +20.2% 土壤孔隙度 48.6% 42.1% +15.4% 昆虫多样性指数 2.8 1.9 +47.4% 微生物多样性指数 3.6 2.7 +33.3% 表2  小麦-玉米轮作对农作物产量和质量的影响 指标 轮作组 对照组（单一种植） 增幅/改善程度 667m2小麦产量/kg 450 392 +14.8% 667m2玉米产量/kg 650 580 +12.1% 小麦蛋白质含量 13.2% 12.1% +9.1% 玉米蛋白质含量 8.6% 7.8% +10.3% 小麦其他营养成分 高 低 提高 玉米其他营养成分 高 低 提高 回答下列问题。 (1)从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于______，其作用是_______。 (2)农田中利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度属于______（填“化学防治”或“生物防治”）。信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是______。 (3)土壤孔隙度的增加有利于提高农作物产量，试分析其原因是______。 (4)结合表1和表2，分析小麦-玉米轮作模式下农作物产量提高的两点原因：______。 28．（2025·安徽淮北·一模）我国的“杂交水稻之父”袁隆平带领团队培育的抗盐水稻，为人类更好地利用盐碱地提供了可能。细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种途径降低细胞质基质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示，请回答以下问题： (1)图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于______的H+-ATP泵来维持。H+-ATP泵在转运H+时，其构象______（填“发生”或“不发生”）改变。 (2)依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是______。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显______（填“增加”、“不变”或“减少”）其原因是______。 (3)据图分析，水稻在盐胁迫条件下，根部细胞降低细胞质基质中Na+浓度的途径有________。 (4)耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的结构特点是______。 试卷第12页，共18页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 细胞代谢 考点概览 考点01 细胞的物质输入与输出 考点02 酶与ATP 考点03 细胞呼吸与光合作用 细胞的物质输入与输出考点01 1．（2025·安徽省皖北协作体·一模）心肌细胞外Ca2+和Na+浓度均高于细胞质，已知心肌细胞质中Ca2+浓度升高可引起心肌收缩。心肌收缩后，心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体（转入Na+的同时排出Ca2+）和Ca2+泵（水解ATP并排出Ca2+）工作以维持心肌细胞内Ca2+浓度的稳态。下列叙述正确的是（　　） A．Ca2+泵工作时，载体蛋白磷酸化导致其空间结构变化有利于运输Ca2+ B．心肌细胞膜上Na+-Ca2+交换体工作时，两种离子的运输均为被动运输 C．Ca2+运入心肌细胞需要通道蛋白并消耗细胞化学反应所释放的能量 D．用特异性药物阻断心肌细胞中Na+外运，会引起心肌收缩力下降 【答案】A 【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、Ca2+泵（水解ATP并排出Ca2+），消耗能量，工作时，载体蛋白磷酸化导致其空间结构变化有利于运输Ca2+，A正确； B、Ca泵工作时，ATP水解脱离的磷酸基团对载体蛋白磷酸化后,导致载体蛋白的空间结构发生变化并将Ca2+运输到心肌细胞外。心肌细胞膜上 Na+-Ca2+交换体工作时,Na+顺浓度梯度运入心肌细胞为协助扩散,Ca2+逆浓度梯度运出心肌细胞为主动运输，B错误； C、Ca2+顺浓度梯度运入心肌细胞为协助扩散,需要通道蛋白协助但不消耗细胞化学反应所释放的能量，C错误； D、用特异性药物阻断心肌细胞中 Na+外运,会抑制心肌细胞 Na+Ca2+交换体的功能,导致心肌细胞中Ca2+浓度升高,引起心肌收缩力升高，D错误。 故选A。 2． （2025·安徽蚌埠·一模）在人体肠道内寄生的一种变形虫-----痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。下列有关叙述正确的是（　　） A．上述通过胞吞方式“吃掉”肠壁组织细胞的过程不需要细胞膜上的蛋白质参与 B．胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解 C．人体细胞吸收葡萄糖的方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同 D．在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，并且不需要消耗能量 【答案】B 【分析】当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 【详解】A、胞吞过程中，被吞入的物质要与细胞膜上的受体蛋白结合，才能被细胞膜包裹，形成囊泡进入细胞，所以该过程需要细胞膜上的蛋白质参与，A错误； B、溶酶体中含有多种水解酶，胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解，B正确； C、人体细胞吸收葡萄糖的方式一般为主动运输，痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式是胞吞，二者方式不同，C错误； D、在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，但胞吞、胞吐需要消耗能量，D错误。 故选B。 3． （2025·安徽省部分学校·一模）食物通过消化后、在消化系统的不同部位完成对物质的吸收。下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，SGLT1是Na+驱动的葡萄糖同向转运体。下列说法正确的是（　　）    A．葡萄糖和K+进入小肠上皮细胞都需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 B．小肠上皮细胞内的葡萄糖经GLUT2受体介导的协助扩散方式进入组织液 C．组织液中的葡萄糖含量较高时，机体仅通过体液调节使胰岛素的分泌量增加 D．Na+-K+泵的活性大小不会影响Na+驱动的葡萄糖同向转运体的转运速率 【答案】A 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、葡萄糖进入小肠上皮细胞需要借助细胞膜两侧的Na+电化学梯度，而细胞内外Na+浓度差的维持需要消耗ATP，K+进入小肠上皮细胞直接消耗ATP，因此两者的运输都需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，A正确； B、GLUT2是载体蛋白，不属于受体，B错误； C、当血糖浓度升高时，下丘脑中的血糖调节中枢会向胰岛B细胞发送信号，促使其分泌更多的胰岛素，故组织液中葡萄糖含量较高时，机体也可通过神经调节使胰岛素的分泌量增加，C错误； D、Na+-K+泵的活性大小会影响小肠上皮细胞膜两侧的Na+浓度，而Na+驱动的葡萄糖同向转运体的转运需要借助细胞膜两侧的Na+电化学梯度，D错误。 故选A。 4．（2025·安徽省江南十校·一模）协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式，下图为小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。下列叙述错误的是（    ）    A．葡萄糖通过SGLT1进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散 B．图示过程中Na+-K+泵体现了蛋白质具有催化、运输的功能 C．维持图中协同运输所需电化学浓度梯度可由Na+-K+泵维持 D．小肠上皮细胞排出葡萄糖的方式与红细胞吸收葡萄糖的方式相同 【答案】A 【分析】自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。 【详解】A、由图可知，葡萄糖通过SGLT1进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度转运，为主动运输，A错误； B、Na+-K+泵既可以运输Na+、K+，又可以催化ATP水解，B正确； C、图中葡萄糖通过SGLT1进入小肠上皮细胞是协同运输，能量来源是Na+在膜两侧的浓度差所建立的势能，而Na+在膜两侧的浓度差是靠Na+-K+泵建立的，C正确； D、小肠上皮细胞排出葡萄糖的方式是协助扩散，与红细胞吸收葡萄糖的方式相同，D正确。 故选A。 5．（2025·安徽滁州·一模）中药作为我国传统医学的独特药物，正随着科技进步而揭示其药理奥秘。一种含丁香酚的中药脐贴，采用透皮给药方式，专为辅助治疗小儿腹泻与腹痛设计。丁香酚可通过扩散作用，逐步渗透至胃壁细胞，有效刺激胃蛋白酶的分泌及胃酸的产生，从而加速食物的消化进程，其部分原理如图所示，其中“+”表示促进作用。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞不消耗细胞内化学反应释放的能量 B．H+-K+-ATP酶既具有转运H+和K+的功能又能提供能量 C．K+从胃腔进入胃壁细胞中与H+从胞内排出的方式相同 D．此方法具有减少给药频率、避免儿童服药困难等优点 【答案】B 【分析】1、题图分析：据图可知，丁香酚顺浓度梯度进入胃壁细胞，促进胃蛋白酶的分泌，并且通过H+-K+-ATP酶把K+转运进胃壁细胞，同时把H+转运出胃壁细胞，促进胃酸的分泌，具有促进消化的作用。 2、H+-K+-ATP酶即是催化剂，又是转运蛋白。转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两类。借助载体蛋白或通道蛋白顺浓度梯度运输的，不需要细胞提供能量，叫作协助扩散。水分子的跨膜运输既可以通过自由扩散，也可以借助通道蛋白进行协助扩散。 【详解】A、如图所示，丁香酚进入细胞是顺浓度梯度，不消耗能量，A正确； B、H+-K+-ATP酶起运输作用和催化作用，不能提供能量，B错误； C、据图可知，胃腔pH=0.9，胃壁细胞pH=7.3，胃腔中H+浓度大于胃壁细胞中H+浓度，H+逆浓度运输，为主动运输。且K+和H+运输都依赖H+-K+-ATP酶的作用，可知K+从胃腔进入胃壁细胞中与H+从胞内排出的方式相同，都是主动运输，C正确； D、因为该方法是利用透皮给药法辅助治疗小儿腹泻腹痛，所以具有减少给药频率、避免儿童服药困难等优点，D正确。 故选B。 6．（2025·安徽马鞍山·一模）如图为植物细胞膜上的转运蛋白（①和②）将H+转运到膜外以及H+驱动的蔗糖分子进入植物细胞的示意图。下列叙述错误的是（　　） A．①可以维持细胞膜两侧H+的浓度差 B．②转运H+的方式与转运蔗糖的方式相同 C．①活性受抑制可以影响蔗糖运输的速率 D．图中①②两种转运蛋白均为载体蛋白 【答案】B 【分析】1、主动运输的条件：需要载体蛋白、消耗能量。方向：逆浓度梯度。主动运输的意义：通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 2、镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。 【详解】A、氢离子通过①跨膜运输需要借助载体蛋白，还需要消耗ATP，属于逆浓度梯度的主动运输，①可以维持细胞膜两侧H+的浓度差，A正确； B、②转运H+的过程是顺浓度梯度进行的，为协助扩散，其转运蔗糖是逆浓度梯度进行的，为主动运输，B错误； C、②转运蔗糖的速率受H+膜两侧浓度梯度影响，而H+建立膜两侧浓度提出需要ATP水解供能，同时需要转运蛋白①，因此，①活性受抑制可以影响蔗糖运输的速率，C正确； D、根据图示结构可以看出，图中①②两种转运蛋白均为载体蛋白，D正确。 故选B。 酶与ATP考点02 7．（2025·安徽省江南十校·一模）下图为酶催化淀粉水解的部分过程。为了证明大麦干种子中只含有淀粉酶中的β-淀粉酶，在萌发过程中还会再形成α-淀粉酶，某小组进行了相关实验，实验步骤如下表所示。下列叙述正确的是（    ）    试管编号 甲 乙 丙 步骤 ① 2ml淀粉溶液 ？ 2ml淀粉溶液 ② 1ml大麦干种子研磨液 ？ ③ 40℃水浴锅中保温5min ④ 滴加碘液进行检测 A．乙试管中？处应为2ml糊精溶液，预期实验结果是甲出现蓝色，乙出现红色 B．丙试管中？处应为1ml萌发的大麦种子研磨液，预期实验结果是丙出现红色 C．可用斐林试剂检测丙试管的产物，预期实验结果是产生砖红色沉淀 D．该实验的自变量是干种子和萌发种子中淀粉酶的类型 【答案】C 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，所以酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。 【详解】A、为了证明大麦干种子中只含有淀粉酶中的β-淀粉酶，在萌发过程中才会再形成α-淀粉酶，乙试管中？处应为2ml糊精溶液，由于干种子只有β-淀粉酶，所以预期实验结果甲出现蓝色，乙不显色，A错误； B、丙试管中？处应为1ml萌发的大麦种子研磨液，由于萌发过程中还会再形成α-淀粉酶，所以萌发的种子中有两种酶，预期实验结果丙不显色，B错误； C、丙试管中的产物为麦芽糖，是还原糖，淀粉和糊精是非还原糖，所以可以用斐林试剂进行检测，预期实验结果出现砖红色沉淀，C正确； D、该实验的自变量是干种子和萌发种子中的酶的类型以及底物的种类，D错误。 故选C。 8．（2025·蚌埠·一模）某兴趣小组以唾液淀粉酶和淀粉为实验材料，研究影响酶促反应速率的因素。设置三个实验组：甲、乙、丙。在其他条件相同下，测定各组在不同反应时间内的底物剩余量，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该小组研究的影响因素可能是温度，结果表明甲组的处理温度最高，丙组的温度高于乙 B．该小组研究的影响因素可能是酶浓度，结果表明甲组的酶浓度低于丙组 C．该小组研究的影响因素可能是pH，结果表明乙组的pH是淀粉酶的最适pH D．若在t2时向甲组增加底物，则在t3时其产物总量不变 【答案】D 【分析】酶的特性：专一性、高效性、作用条件较温和。温度过高或者过低都会使酶活性降低。 【详解】A、如果研究的影响因素是温度，在一定范围内，随温度升高，酶促反应速率先增大后减小。从图中看甲组有底物剩余，说明甲组的酶失活了，故甲组处理温度最高，丙组和乙组均没有底物剩余，但乙组反应速率比丙组快，但并不能得出丙组的温度高于乙，A错误； B、如果是酶浓度影响，酶浓度越高，反应速率越快，底物剩余量越少，图中丙组底物剩余量少，说明丙组的酶浓度应该高于甲组，且甲组不会出现底物剩余量后期不变的情况，B错误； C、如果研究的是pH，仅根据这三组的底物剩余量不能确定乙组的pH就是淀粉酶的最适pH，还需要更多的pH梯度实验来确定，C错误； D、从图中看甲组有底物剩余，说明甲组的酶失活了，在t₂时甲组反应已经停止，增加底物，反应也不会进行，在t₃时其产物总量不变，D正确。 故选D。 9．（2025·安徽滁州·一模）科学家设计了一种罗丹明型荧光探针，该探针可以特异性定位在线粒体中，实时检测线粒体ATP浓度变化水平。通过活细胞成像能够以高时间分辨率直接监测线粒体ATP的浓度动态变化，从而可以区分正常细胞和癌细胞。下列相关叙述正确的是（    ） A．ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物可作为合成DNA的原料 B．癌细胞比正常细胞代谢更旺盛，因此癌细胞储备的ATP非常多 C．许多放能反应与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量 D．钙泵运输时需消耗ATP，载体蛋白磷酸化后空间结构改变 【答案】D 【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由一分子的腺嘌呤和一分子核糖组成，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，A—P可代表腺嘌呤核糖核苷酸。(注：ATP初步水解得ADP(A－P～P)和磷酸；继续水解得AMP(A－P)和磷酸；彻底水解得核糖、腺嘌呤和磷酸。水解的程度与酶的种类相关)。 【详解】A、ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，A错误； B、癌细胞比正常细胞代谢更旺盛，因此癌细胞中ATP核ADP相互转化的速度更快，但其中储备的ATP依然很少，B错误； C、生物体内，吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，C错误； D、钙泵运输 Ca2+ 时需消耗ATP，为主动运输过程，该过程中载体蛋白磷酸化后空间结构改变，进而实现物质的转运，而后恢复原状，D正确。 故选D。 10.（2025·安徽淮北·一模）糖酵解是细胞呼吸中葡萄糖经过一系列反应生成丙酮酸的过程，糖酵解中丙酮酸激酶能催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸并伴随着ATP的生成；丙酮酸激酶能调控糖酵解速率，其活性受多种因素影响。下列相关叙述正确的是（　　） A．丙酮酸激酶催化生成丙酮酸的过程发生在线粒体基质，此过程为放能反应 B．图中ATP水解产生的磷酸分子能结合并改变丙酮酸激酶的空间结构和活性 C．ATP增多可能抑制去磷酸化的丙酮酸激酶的活性从而影响糖酵解的速率 D．血糖浓度降低时，肝脏细胞通过调控丙酮酸激酶去磷酸化以提高糖酵解速率 【答案】C 【分析】有氧呼吸是在氧气充足的条件下，细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程，有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程，发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程，发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、丙酮酸激酶能化生成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中，此过程释放能量，是放能反应，A错误： B、图中ATP水解产生的磷酸基团（不是磷酸分子），其能结合并改变丙酮酸激酶的空间结构和活性，B错误： C、ATP作为反应的产物，在反应中产物增多不利于反应发生，此反应中ATP可能抑制了去磷酸化的丙酮酸激酶的活性，抑制了该糖酵解的速率，C正确： D、血糖浓度降低时，肝脏细胞中肝糖原分解为葡葡糖进入血液补充血糖，此时肝细胞通过调控降低糖酵解速率，D错误。 故选C。 11.（2025·安徽淮北·一模）我国的“杂交水稻之父”袁隆平带领团队培育的抗盐水稻，为人类更好地利用盐碱地提供了可能。细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种途径降低细胞质基质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示，请回答以下问题： (1)图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于______的H+-ATP泵来维持。H+-ATP泵在转运H+时，其构象______（填“发生”或“不发生”）改变。 (2)依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是______。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显______（填“增加”、“不变”或“减少”）其原因是______。 (3)据图分析，水稻在盐胁迫条件下，根部细胞降低细胞质基质中Na+浓度的途径有________。 (4)耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的结构特点是______。 【答案】(1) 细胞膜和液泡膜上 发生 (2) 主动运输 减少 由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少 (3)根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别转运至细胞外和液泡内，进而维持细胞质基质较低的钠环境 (4)具有一定的流动性 【分析】题图分析，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。 【详解】（1）图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵来维持，即通过该结构维持了细胞质基质中较高的pH环境。H+-ATP泵在转运H+时，其构象“发生”改变，进而实现了H+的逆浓度梯度转运。 （2）依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是主动运输，该过程消耗的是H+的电化学梯度势能。若使用ATP抑制剂处理细胞，则H+-ATP泵无法维持图示各结构中H+的浓度差，因而Na+的排出量会明显减少，其原因是由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，导致H+两侧的浓度差减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少。 （3）据图分析，水稻在盐胁迫条件下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+顺浓度梯度进入根部细胞，而后根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别转运至细胞外和液泡内，进而维持细胞质基质较低的钠环境，保证细胞质基质中代谢过程的正常进行。 （4）耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程依赖细胞膜的流动性实现，因而体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。　 细胞呼吸与光合作用考点03 12．（2025·安徽省皖北协作体·一模）下图为有氧呼吸中部分复杂的物质和能量变化，图中Ⅰ~Ⅴ为生物膜上不同功能的蛋白质。研究发现动物褐色脂肪组织中的UCP1能增加机体产热，其作用机制与图示有关。下列叙述正确的是（　　） A．上图A侧为细胞质基质，图中的NADH来自A侧葡萄糖分解为丙酮酸阶段 B．图中NADH分解为NAD+过程中，产生的e-有序传递能提高B侧H+浓度 C．据图可知，通过V运输H+可将NADH和O2反应释放的能量全部储存在ATP D．UCP1可能使图中H+不经过V运输，通过减少合成ATP以增加机体产热量 【答案】D 【分析】有氧呼吸是细胞或微生物在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量ATP的过程。 【详解】A、图中A侧为线粒体内外膜间隙，图中的NADH 来自葡萄糖分解为丙酮酸阶段以及在B侧丙酮酸转化为CO2阶段，A错误； B、图中NADH分解为NAD+过程中，产生的e-有序传递能提高A侧H+浓度，并形成A侧H+ 浓度高于B侧的H+浓度差，B错误； C、通过V运输H+可将NADH和O2反应释放的能量部分储存在ATP中，还有部分能量转化为热能，C错误； D、UCP1作为产热的物质，能使图中H+不经过个运输，通过减少合成ATP 以增加机体产热量，D正确。 故选D。 13.（2025·安徽蚌埠·一模）为研究温度对植物生长的影响，研究人员将某种藻类随机均分成四组，在不同温度下先分别暗处理lh，紧接着再光照1h（光照强度相同），测其质量，结果如下表所示：若每天用上述光照强度照射6小时，其余时间黑暗，则最适宜该藻类生长的温度是（　　） 温度/℃ 0 5 10 15 初始质量/mg 50 50 50 50 暗处理后质量/mg 49.5 49 48 44 光照后质量/mg 53.5 55 56 54 A．0℃ B．5℃ C．10℃ D．15℃ 【答案】B 【分析】总光合速率=呼吸速率+净光合速率。植物的总光合速率一般用植物固定CO2速率、植物产生O2速率、植物制造有机物速率来代表，净光合速率一般用植物吸收CO2速率、植物释放O2速率、植物积累有机物速率来代表，呼吸速率一般用（黑暗条件下）植物释放CO2速率、植物吸收O2速率、植物消耗有机物速率来代表。 【详解】暗处理时，植物只能进行呼吸作用消耗有机物，因此每小时呼吸速率可用：初始质量-暗处理后质量的差值来代表；光照条件下，植物即可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，则光照1h植物增加的质量可以代表植物每小时的净光合速率，即用光照后质量-暗处理后质量的差值来代表。用上述光照强度照射6小时，其余时间黑暗，则植物在一天24小时的净光合速率=6×每小时的总光合速率-24×每小时的呼吸速率=6×（每小时的呼吸速率+每小时的净光合速率）-24×每小时的呼吸速率=6×每小时的净光合速率-18×每小时的呼吸速率=6×（光照后质量-暗处理后质量）-18×（初始质量-暗处理后质量）=6×光照后质量-18×初始质量+12×暗处理后质量，将表中各温度下的数据带入公式，可得，0℃下，该藻类一天24小时的净光合速率=6×53.5-18×50+12×49.5=15；5℃下，该藻类一天24小时的净光合速率=6×55-18×50+12×49=18；10℃下，该藻类一天24小时的净光合速率=6×56-18×50+12×48=12；15℃下，该藻类一天24小时的净光合速率=6×54-18×50+12×44=-48；该藻类一天24小时的净光合速率越大，积累的有机物越多，越有利于其生长，5℃该藻类积累的有机物最多，因此最适宜生长，B正确，ACD错误。 故选B。 14.（2025·安徽马鞍山·一模）在进行中学生物学相关实验时，要注重实验操作的科学性、规范性。下列选项是一些学生对实验操作、实验试剂的使用、实验结果的分析提出的观点。其中正确的是（　　） 选项 实验内容 观点 A 绿叶中色素的提取和分离 用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素；滤液细线需快速连续画两到三次 B 低温诱导植物细胞染色体数目变化 卡诺氏液浸泡根尖后需用酒精冲洗；本实验两处操作使用了酒精，其作用不相同 C 培养液中酵母菌种群数量的变化 先将盖玻片盖在血细胞计数板上，再用滤纸在盖玻片一侧吸引培养液进入血细胞计数板的计数室内进行计数 D 制作泡菜 发酵坛边沿的水槽中注满水以形成无氧环境，发酵过程水槽中有气泡产生与乳酸菌呼吸作用有关 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：（1）低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。 【详解】A、画滤液细线时应待第一次晾干后再画第二次，第二次干后再画第三次，A错误； B、低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，采用卡诺氏液固定根尖后需用95%酒精冲洗、随后用改良苯酚品红染液染色，然后再用体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液解离，因此两处使用的酒精作用不相同，B正确； C、先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取稀释后的培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，C错误； D、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2生成，故发酵过程水槽中有气泡产生与乳酸菌呼吸作用无关，D错误。 故选B。 15.（2025·安徽马鞍山·一模）线粒体内外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质，形成了跨膜的H+梯度差，进而驱动ATP的合成。为了证明H+梯度差的产生与NADH的氧化有关，科研人员将离体的线粒体悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，测定溶液中H+浓度变化情况（已知线粒体内外膜间隙中的H+浓度与外界溶液基本一致）。实验装置及结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．离体线粒体可以从酵母菌、猪成熟的红细胞中提取 B．加入的O2与NADH发生反应的场所是线粒体基质 C．加入O2后，线粒体内膜两侧的H+浓度差会增大 D．30s之后H+浓度下降，该过程伴随着ATP的消耗 【答案】C 【分析】题图分析：图1为实验装置图，图2为利用图1装置所做实验的结果。由图2所示结果可知，当向装置中通入O2后溶液的氢离子浓度立即上升，说明通入O2后，质子立即从内膜向内外膜间隙转运，由此可证明线粒体内外膜间质子梯度差的产生和NADH的氧化有关。 【详解】A、哺乳动物（猪）的成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，A错误； B、O2与NADH发生反应（有氧呼吸第三阶段）的场所是线粒体内膜，B错误； C、由图2所示结果可知，当向装置中通入O2后溶液的氢离子浓度立即上升，说明通入O2后，质子立即从内膜向内外膜间隙转运，线粒体内膜两侧的H+浓度差会增大，C正确； D、线粒体内外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质，形成了跨膜的H+梯度差，进而驱动ATP的合成，30s之后H+浓度下降，是由于H+从线粒体内外膜间隙进入线粒体内膜，该过程伴随着ATP的生成，D错误。 故选C。 16.（2025·安徽黄山·一模）骨关节炎是因软骨细胞能量代谢失衡，ATP、NADPH耗竭而导致关节软骨破坏。我国科研团队用患病动物自身软骨细胞膜包封植物纳米类囊体，递送到退变的软骨细胞内，不仅逃避免疫系统清除，还能修复退变细胞的代谢异常。下列叙述正确的是（    ） A．含有纳米类囊体的退变细胞，需结合光疗才可达到治疗效果 B．纳米类囊体来自植物，可以避免患病动物体内产生免疫排斥 C．激活的细胞毒性T细胞能识别并清除含有纳米类囊体的退变细胞，从而达到治疗目的 D．纳米类囊体的功能与线粒体类似、能将有机物中化学能转化为ATP、NADPH中的能量 【答案】A 【分析】光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。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，有以下两方面用途：一是将水分解为氧和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；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能就转化为储存在ATP中的化学能。 【详解】A、纳米类囊体需在光照条件下才能进行光反应，产生的ATP和NADPH可用于细胞再生修复，A正确； BC、用患病动物自己的软骨细胞膜包封类囊体（即构建软骨细胞膜包封的“纳米类囊体”）参与信息交流与识别的是患病动物自己的软骨细胞膜，会让细胞以为所递送的类囊体是“自己人”，从而避免体内的免疫排斥，也能产生ATP、NADPH修复退变细胞的代谢异常，BC错误； D、纳米类囊体的功能与叶绿体类似、能将有机物中化学能转化为ATP、NADPH中的能量，D错误。 故选A。 17．（2025·安徽黄山·一模）下表是不同通气条件下用完全营养液培养一段时间后，甲、乙两个油菜品种根部细胞呼吸产物的检测结果。下列叙述正确的是（    ） 油菜品种及处理方式 甲 乙 正常通气 低氧胁迫 正常通气 低氧胁迫 产物（μmol/g） 丙酮酸 0.3 0.32 0.25 0.29 乙醇 2.5 4 2.5 6 A．正常通气条件下，根部细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质 B．低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度大于乙 C．丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度，正常通气更利于油菜生长 D．相较于乙品种，甲更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区 【答案】D 【分析】1、有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。 2、无氧呼吸的二阶段：第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段：在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸，一般植物细胞内生成乙醇和二氧化碳。分析表格数据：品种甲在低氧条件下乙醇生成量比乙多，两个品种在低氧条件乙醇生成量更多。 【详解】A、据表可知，正常通气和低氧胁迫都有乙醇产生，说明正常通气条件下，根部可进行有氧呼吸和无氧呼吸，根部细胞呼吸产生的CO2来自线粒体基质和细胞质基质，A错误； B、低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞乙醇和含量少于乙，说明甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度小于乙，B错误； C、据表数据可知，正常通气和低氧胁迫条件下丙酮酸的含量差异不大，不能通过丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度，C错误； D、相较于乙品种，甲无氧呼吸产生的酒精较少，对根的影响较小，所以甲更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区，D正确。 故选D。 18．（2025·安徽黄山·一模）噬盐菌适宜在高Na+环境下生存，其胞内Na+并不高，需要积累K+对抗外部环境的高渗透压。在光照、无氧条件下培养的噬盐菌，其细胞膜上存在的视紫红质参与光能转化为细菌生长所需能量的过程，如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．Na+和K+进入噬盐菌细胞的方式不同，K+跨膜运输需要消耗能量 B．H+进出噬盐菌细胞方式均为主动运输，但两者供能方式不同 C．每次转运H+时视紫红质需与H+结合，ATP合成酶发挥作用时需与ADP、Pi结合 D．ATP合成酶不容许Na+等其他离子通过，与其自身通道的直径、电荷分布等有关 【答案】B 【分析】结合题意并分析题图可知，噬盐菌细胞内胞内Na+浓度较低、K+浓度较高。噬盐菌细胞膜上存在的视紫红质吸收光能后将H+逆浓度梯度运出细胞，使细胞外H+浓度升高，而后H+顺浓度梯度进入细胞，并催化ATP的合成。 【详解】A、结合题意并分析题图可知，噬盐菌细胞内胞内Na+浓度较低、K+浓度较高，Na+进入噬盐菌细胞的方式为协助扩散，K+进入噬盐菌细胞的方式为主动运输，需要消耗能量，A正确； B、分析题图可知，噬盐菌细胞膜上存在的视紫红质吸收光能后将H+逆浓度梯度运出细胞，使细胞外H+浓度升高，而后H+顺浓度梯度进入细胞，并催化ATP的合成。由此说明H+出噬盐菌细胞方式为逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输，消耗光能；H+进噬盐菌细胞为顺浓度梯度运输，运输方式为协助扩散，不需要消耗能量，B错误； C、视紫红质吸收光能后将H+逆浓度梯度运出细胞，说明视紫红质为一种载体蛋白，载体蛋白在转运物质时，会与转运物质结合，并发生自身构象的改变；ATP合成酶以ADP、Pi为底物催化合成ATP，因此ATP合成酶发挥作用时需与ADP、Pi结合，C正确； D、据图可知，ATP合成酶既能催化合成ATP，又是转运H+的通道蛋白，通道蛋白只容许与自身通道的直径和性状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，ATP合成酶不容许Na+等其他离子通过，与其自身通道的直径、电荷分布等有关，D正确。 故选B。 19．（2025·安徽淮北·一模）糖酵解是细胞呼吸中葡萄糖经过一系列反应生成丙酮酸的过程，糖酵解中丙酮酸激酶能催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸并伴随着ATP的生成；丙酮酸激酶能调控糖酵解速率，其活性受多种因素影响。下列相关叙述正确的是（　　） A．丙酮酸激酶催化生成丙酮酸的过程发生在线粒体基质，此过程为放能反应 B．图中ATP水解产生的磷酸分子能结合并改变丙酮酸激酶的空间结构和活性 C．ATP增多可能抑制去磷酸化的丙酮酸激酶的活性从而影响糖酵解的速率 D．血糖浓度降低时，肝脏细胞通过调控丙酮酸激酶去磷酸化以提高糖酵解速率 【答案】C 【分析】有氧呼吸是在氧气充足的条件下，细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程，有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程，发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程，发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、丙酮酸激酶能化生成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中，此过程释放能量，是放能反应，A错误： B、图中ATP水解产生的磷酸基团（不是磷酸分子），其能结合并改变丙酮酸激酶的空间结构和活性，B错误： C、ATP作为反应的产物，在反应中产物增多不利于反应发生，此反应中ATP可能抑制了去磷酸化的丙酮酸激酶的活性，抑制了该糖酵解的速率，C正确： D、血糖浓度降低时，肝脏细胞中肝糖原分解为葡葡糖进入血液补充血糖，此时肝细胞通过调控降低糖酵解速率，D错误。 故选C。 20.（2025·安徽·一模）番茄是常见的经济作物。为研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员做了系列实验。回答下列问题： (1)番茄植株光反应产生的NADPH在暗反应中的作用有________。 (2)研究人员设置了如下几组：①CK组（正常供水）、②Si组（正常供水并外源添加Si）③PEG组④PEG+Si组。PEG是聚乙二醇，联系实验目的，推断实验中添加PEG的作用是______。 (3)据下图分析干旱胁迫会使番茄植株的净光合速率________；再结合PEG+Si组，可得出结论为________。 (4)为进一步探究Si在干旱胁迫下调控植物光合作用的机理，研究人员继续测定了四组叶片中ABA（脱落酸）含量及气孔导度，实验结果如下。据表分析，Si调控番茄光合作用的机理可能为_______。 　 CK Si PEG PEG+Si ABA含量/（ng·g-1DW） 50.1 48.3 1105.2 672.7 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 259.5 275.5 119.5 146 【答案】(1)作为活泼的还原剂参与暗反应的化学反应，将储存的能量供暗反应阶段利用 (2)模拟干旱胁迫 (3) 降低 外源施加Si可以缓解干旱胁迫对光合速率的影响 (4)干旱下Si可以降低番茄叶片中ABA的含量，缓解干旱引起的气孔关闭，增加番茄叶片对二氧化碳的吸收，进而提高光合速率 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）光合作用中，NADPH在暗反应中既能作为还原剂还原C3，又能给还原C3提供能量。 （2）在实验设计中，为了研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员设置了四组实验。其中，PEG是聚乙二醇，它常被用作渗透调节剂来模拟干旱胁迫。因此，实验中添加PEG的作用是模拟干旱胁迫条件，以观察番茄植株在干旱胁迫下的光合作用表现以及外源硅对其的影响。 （3）据题图分析可知，干旱胁迫会导致叶片气孔关闭，进而限制CO2​的进入，影响光合作用的暗反应阶段，最终导致净光合速率下降。然而，当在干旱胁迫下外源添加硅（PEG+Si组）时，净光合速率的下降幅度得到了一定程度的缓解。这说明外源施加Si可以缓解干旱胁迫对光合速率的影响。 （4）根据表格中的实验结果分析，干旱胁迫（PEG组）会导致番茄叶片中ABA（脱落酸）含量显著增加，同时气孔导度显著下降。而外源添加硅（PEG+Si组）则能够降低ABA的含量并增加气孔导度。ABA是一种重要的植物激素，它参与调控气孔的开闭和植物的抗逆性。因此，可推理出Si调控番茄光合作用的机理可能为干旱下Si可以降低番茄叶片中ABA的含量，缓解干旱引起的气孔关闭，增加番茄叶片对CO2的吸收，进而提高光合速率。 21．（2025·安徽·一模）C3植物通过卡尔文循环完成碳的固定和还原，C4植物碳的固定多了C4途径，其光合作用由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成（如图1），且叶肉细胞中的PEP羧化酶比维管束鞘细胞中的Rubisco对CO2有更强的亲和力，叶肉细胞的叶绿体含有发达的基粒，而维管束鞘细胞较大，且含有几乎无基粒的叶绿体。回答下列问题：    (1)白天时C4植物细胞中能产生ATP的场所有______，此时叶肉细胞能为维管束鞘细胞叶绿体内的暗反应提供______（答出3点）。 (2)高温、干旱导致气孔关闭，C4植物仍能保持较高光合速率的原因是______。 (3)现有C3植物A、C4植物B两种植物、请设计实验验证C4植物比C3植物具有更强的固定低浓度CO2的能力，请写出实验思路，并在图2中用曲线图表示出实验结果_________。 实验思路：_________。    【答案】(1) 细胞质基质、线粒体和叶绿体 ATP、NADPH和CO2（苹果酸） (2)当气孔关闭时，C4植物叶肉细胞内的PEP羧化酶能固定细胞间隙中低浓度的CO2形成苹果酸，苹果酸能分解产生CO2供维管束鞘细胞内的暗反应正常进行 (3) （最终B植物曲线低于A植物曲线，曲线变化趋势合理即可）   取A、B两种植物中大小且生长状况相同的两植株分别放置到初始CO2浓度相同的大小一致的密闭小室中，在相同且适宜的温度下给予充足的光照，每隔一段时间测定一次小室中的CO2浓度 【分析】分析图：①叶肉细胞的叶绿体有类囊体，能够完成光反应，但没有Rubisco酶，不能完成暗反应的全过程，只能在PEP酶的催化下将CO2整合到C4化合物中。C4化合物进入维管束鞘细胞中后释放出的CO2参与暗反应（卡尔文循环）。②维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体，不能进行光反应。在Rubisco酶的催化下，C4化合物释放出的CO2被固定为C3化合物，进而被还原为糖类。 【详解】（1）细胞呼吸可以产生ATP场所是细胞质基质和线粒体，光合作用的光反应阶段也会产生ATP，场所是叶肉细胞的叶绿体。叶肉细胞中叶绿体进行光反应阶段为暗反应提供ATP、NADPH和CO2（苹果酸）。 （2）当气孔关闭时，C4植物叶肉细胞内的PEP羧化酶能固定细胞间隙中低浓度的CO2形成苹果酸，苹果酸能分解产生CO2供维管束鞘细胞内的暗反应正常进行，因此C4植物仍能保持较高光合速率。 （3）实验自变量是植物种类C3植物A和C4植物B，因变量是固定CO2的能力大小，其实验设计思路是取A、B两种植物中大小且生长状况相同的两植株分别放置到初始CO2浓度相同的大小一致的密闭小室中，在相同且适宜的温度下给予充足的光照，每隔一段时间测定一次小室中的CO2浓度，若植物B的密闭小室中CO2浓度降低更快，在CO2浓度很低的情况下仍能生长，说明C4植物比C3植物具有更强的CO2固定能力。结果如图。    22．（2025·安徽·一模）如下图所示，PSI、PSⅡ、ATP合成酶等是植物叶绿体类囊体膜上与光合作用密切相关的一系列蛋白质复合体。回答下列问题：    (1)实验室中常用______（试剂）分离绿色植物叶片中的色素，得到四条色素带，PSⅡ、PSI中特殊状态的叶绿素a应在距离滤液细线的第______条色素带中。 (2)图中所示的电子传递链中，电子（e-）由水释放出来后，经过一系列的传递体形成电子流，电子的最终受体是______。ATP的形成与类囊体膜两侧的H⁺浓度梯度有关，据图判断，______H+浓度较高。在类囊体薄膜上，光能被转化为______中的化学能。 (3)某同学想设计实验证明光反应中ATP合成所需的能量来自类囊体膜两侧H+浓度差形成的电化学势能，请利用实验材料，完成实验设计。 实验材料：离体的叶绿体类囊体、pH为4的缓冲溶液、pH为8的缓冲溶液、ADP和Pi等。 实验思路：将离体的叶绿体类囊体置于______的缓冲溶液中一段时间；在______（填“黑暗”或“光照”）条件下，将上述离体的叶绿体类囊体转移到______的缓冲溶液中一段时间，并向缓冲溶液中添加______，一段时间后，检测有无ATP的合成。 【答案】(1) 层析液 2 (2) NADP+ 类囊体腔 ATP和NADPH (3) pH为4 黑暗 pH为8 ADP和Pi 【分析】据图和题意可知：光系统涉及两个反应中心：光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）。PSⅡ光解水，PSI还原NADP⁺。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到电子传递体。光系统I吸收光能后，通过电子传递体传递的电子与H⁺、NADP⁺在类囊体薄膜上结合形成NADPH。 【详解】（1）实验室中常用层析液分离绿色植物叶片中的色素。叶绿素a应在距离滤液细线的第2条色素带中。 （2）图中所示的电子传递链中，电子（e-）由水释放出来后，经过一系列的传递体形成电子流，电子的最终受体是NADP+   ，形成NADPH。水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度升高，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外中H+浓度降低，同时还可以通过传递体运回到类囊体腔内，这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差，所以类囊体腔H+浓度较高。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差，类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP。在类囊体薄膜上，光能被转化为ATP和NADPH中的化学能。 （3）该实验是验证光反应中ATP合成所需的能量来自类囊体膜两侧H+浓度差形成的电化学势能，实验思路为将离体的叶绿体类囊体置于pH为4的缓冲溶液中，平衡后转换黑暗条件，将其转移到pH为8的缓冲溶液、同时含有ADP和Pi的缓冲溶液中，检测有无ATP的合成。 23．（2025·安徽滁州·一模）草莓富含维生素、膳食纤维及多种矿物质，营养价值高，是众多人心中的水果珍品。回答下列问题。 (1)草莓的叶绿素可以使用______（方法）进行分离，其主要吸收______光。 (2)如图表示草莓叶肉细胞中发生的物质代谢过程。该图所示过程称为______循环，其中②过程需要光反应提供______。    (3)为了研究草莓在不同温度下的光合作用与呼吸作用，科学家选取了大小相似的草莓叶片，并将它们分组进行实验。已知所有叶片在实验前的干重均相等，实验过程如下：首先，在不同温度下对叶片进行1小时的暗处理，然后测量其干重变化；接着，立即对所有叶片进行1小时的光照（光照强度相同），并再次测量其干重变化。实验结果如下图所示（注：干重变化均是与暗处理前相比较）。据图分析，光照时，30℃草莓合成有机物总量为______mg。研究者认为，由图中的数据不能得出该草莓呼吸作用酶的最适温度，理由是______。    (4)合理灌溉的基本要求是利用最少量的水取得最好的效果，但不同的灌溉方法对植物所起的作用可能不同，如滴灌技术是通过在地下或土壤表面安装精密的管道网络，将水分输送到作物的根系附近，实现精准灌溉；喷灌技术则是利用先进的喷灌设备，将水加压喷洒至作物上空，形成细小雾状水滴，随后均匀降落到作物或土壤中，满足作物的水分需求。请设计实验探究种植草莓更适用以上哪一种灌溉技术。（写出实验思路即可）______。 【答案】(1) 纸层析法 红光和蓝紫 (2) 卡尔文（或碳） ATP和NADPH (3) 10 四组实验中呼吸作用强度随着温度的升高而增强，所以无法确定该草莓呼吸作用酶的最适温度（答案合理即可） (4)选取生长状况相同且良好的草莓若干随机均分为甲、乙组；先对它们进行干旱处理，然后每隔一段时间定量灌溉，甲组采用喷灌技术，乙组采用滴灌技术，在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，比较两组草莓的生长状况（答案合理即可） 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]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）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。 【详解】（1）草莓的叶绿素可以使用纸层析法进行分离，该操作的原理是根据叶绿体色素在层析液中的溶解度不同实现的，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。 （2）如图表示草莓叶肉细胞中发生的物质代谢过程。该图所示过程称为卡尔文（或碳）循环，包括二氧化碳的固定和C3的还原，其中②过程为C3的还原，该过程需要光反应提供的ATP和[H]。 （3）为了研究草莓在不同温度下的光合作用与呼吸作用，科学家选取了大小相似的草莓叶片，并将它们分组进行实验。已知所有叶片在实验前的干重均相等，实验过程如下：首先，在不同温度下对叶片进行1小时的暗处理，然后测量其干重变化；接着，立即对所有叶片进行1小时的光照（光照强度相同），并再次测量其干重变化。实验结果如下图所示，由于干重变化均是与暗处理前相比较，暗处理后的干重变化意味着呼吸消耗，而光照后的干重变化表示的是净光合速率，根据图中数据可计算，光照时，30℃草莓的净光合为2+4=6，则此时合成有机物总量为6+4=10mg。研究者认为，由图中的数据不能得出该草莓呼吸作用酶的最适温度，这是因为四组实验中呼吸作用强度随着温度的升高而增强，基没有出现拐点，所以无法确定该草莓呼吸作用酶的最适温度。 （4）合理灌溉的基本要求是利用最少量的水取得最好的效果，但不同的灌溉方法对植物所起的作用可能不同，如滴灌技术是通过在地下或土壤表面安装精密的管道网络，将水分输送到作物的根系附近，实现精准灌溉；喷灌技术则是利用先进的喷灌设备，将水加压喷洒至作物上空，形成细小雾状水滴，随后均匀降落到作物或土壤中，满足作物的水分需求。本实验的目的是探究种植草莓更适用以上哪一种灌溉技术，即实验的自变量为灌溉方式，因变量为草莓的生长状况，因此实验的设计思路为： 选取生长状况相同且良好的草莓若干随机均分为甲、乙组；先对它们进行干旱处理，然后每隔一段时间定量灌溉，甲组采用喷灌技术，乙组采用滴灌技术，在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，比较两组草莓的生长状况。 24．（2025·安徽马鞍山·一模）以下是科研人员研究Mg2+对水稻光合作用速率的影响，相关指标的测定结果如下图所示。回答下列问题。 (1)Mg2+是合成某类光合色素的原料，该类色素主要吸收_________光；结合图1分析该类色素的合成除了受Mg2+影响，还受_________影响。 (2)酶R可催化CO2的固定，请结合图1和图2以及所学知识说明Mg2+是如何提升最大CO2固定速率的_________。 (3)为进一步探究叶绿体中Mg2+规律性波动的原因，科研人员继续对野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）和突变体OS（OS基因缺失）的叶绿体中Mg2+含量进行了同等条件下的测定，结果如下表。 序号 水稻植株 叶绿体中Mg2+相对含量 1 野生型 2.5 2 突变体MT3 1.5 3 突变体OS 3.5 突变体MT3组的设置运用了自变量控制中的__________（填科学方法）。研究发现MT3蛋白为Mg2+转运蛋白，依据表中数据推测叶绿体膜上还_________（填“存在”或“不存在”）其他Mg2+转运蛋白；同时发现OS蛋白并不是Mg2+转运蛋白，推测OS蛋白改变叶绿体中Mg2+相对含量的机制可能是___________。 【答案】(1) 红光和蓝紫光 光照 (2)Mg2+有利于叶绿素合成，促进光反应产生NADPH和ATP,提高了C3还原成C5的速率，C5增多促进了CO2固定；Mg2+直接提高酶R的活性也促进了CO2的固定 (3) 减法原理 存在 OS蛋白抑制Mg2+转运蛋白的活性（合理即可） 【分析】光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）Mg2+是合成叶绿素的原料，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；据图1可知，光照条件下叶绿体利用Mg2+合成叶绿素，故结合图1分析该类色素的合成除了受Mg2+影响，还受光照的影响。 （2）据图1可知，Mg2+可促进叶绿素的合成，促进光反应产生NADPH和ATP，提高了C3还原成C5的速率，C5增多促进了CO2固定，已知酶R可催化CO2的固定，据图2可知，Mg2+直接提高酶R的活性，从而促进了CO2的固定。 （3）据表中数据可知，突变体MT3组的叶绿体中Mg2+相对含量较野生型的少，故该组的设置运用了自变量控制中的减法原理；已知MT3蛋白为Mg2+转运蛋白，突变体MT3缺失MT3基因，但叶绿体中Mg2+相对含量减少，并不为零，说明叶绿体膜上还存在其他Mg2+转运蛋白；据表可知，突变体OS（OS基因缺失）组的叶绿体中Mg2+相对含量较野生型的多，而OS蛋白并不是Mg2+转运蛋白，故可推测OS蛋白可能抑制Mg2+转运蛋白的活性，其缺失突变体（突变体OS）的Mg2+转运蛋白的活性将升高，促进Mg2+转运进叶绿体，使其相对含量升高。 25．（2025·安徽黄山·一模）景天科植物适宜生长在干旱炎热地区，夜间气孔开放吸收CO2。吸收的CO2与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）结合形成苹果酸积累于液泡，该过程需要PEP羧化酶催化；白天气孔关闭，苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图1所示。    (1)测定植物叶肉细胞中叶绿素含量时应将光合色素提取液置于红光下测定吸光度，使用红光而非蓝紫光的原因是______。 (2)景天科植物的暗反应只能在______（填“白天”或“夜晚”）进行，此时，暗反应所需CO2来源于______的代谢过程。景天科植物的气孔通常在白天关闭，而在夜晚打开吸收CO2，这一特性的意义是____________（答出2点）。 (3)为探究温度对某景天科植物光合作用的影响，某实验小组通过______法提取了该植物部分叶肉细胞中的叶绿体，制作成悬液，设为甲组，取等量生理状况相同的同种植物叶肉细胞，制作单细胞悬液，设为乙组。甲、乙两组置于不同温度下，其他实验条件相同且适宜，测量CO2吸收速率，结果如图2。随着温度的升高，该实验中细胞的呼吸速率的变化趋势是______。    【答案】(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，使用红光检测叶绿素含量，减少叶片中类胡萝卜素对实验结果的干扰 (2) 白天 苹果酸的分解和细胞呼吸的释放 白天关闭气孔，可防止景天科植物在白天大量散失水分，有利于适应干旱环境；夜间吸收CO2并储存在苹果酸中，能保证白天光合作用对CO2的需求 (3) 差速离心 先升高后降低 【分析】分析图1：夜间气孔开放，吸收的 CO2生成苹果酸储存在液泡中，即图中A过程；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放 CO2用于光合作用，即图中B过程。 【详解】（1）光合色素包括类胡萝卜素和叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以，使用红光检测叶绿素含量，目的是减少叶片中类胡萝卜素对实验结果的干扰。 （2）据图1分析可知，光合作用包括光反应和暗反应，光反应在有光条件下合成ATP和NADPH为暗反应提供反应条件，故景天科植物的暗反应只能在白天进行，同时景天科植物白天苹果酸分解能释放CO2，同时细胞呼吸也能产生CO2，因此暗反应所需的CO2可以来自苹果酸的分解和细胞呼吸的释放。景天科植物的气孔通常在白天关闭，而在夜晚打开吸收CO2，这一特性的意义在于白天关闭气孔，可防止景天科植物在白天大量散失水分，有利于适应干旱环境，夜间吸收CO2并储存在苹果酸中，能保证白天光合作用对CO2的需求。 （3）为探究温度对某景天科植物光合作用的影响，实验小组采用了差速离心法提取了该植物部分叶肉细胞中的叶绿体，并制作成悬液进行测定。随着温度的升高，与呼吸作用相关的酶活性会发生变化。据题图2分析可知，在一定范围内温度升高可以提高酶的活性，从而促进呼吸作用；但温度过高则会导致酶变性失活，从而降低呼吸速率。因此，该实验中细胞的呼吸速率随着温度的升高可能呈现先升高后降低的趋势。这一趋势与实验结果相符，说明温度对景天科植物的光合作用和呼吸作用均有显著影响。 26．（2025·安徽淮北·一模）为探究弱光下（光照强度为100μmol·m-2·s-1）不同光质对黄瓜幼苗光合作用的影响，某科技小组设置8个光质处理组，白光（W）、单色红光（R）、单色蓝光（B）和90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B），以下复合光比例依此类推。不同光质处理时，温度为24℃，CO2浓度为大气浓度，光周期统一设置为14h·d-1.部分实验结果如下图所示，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶能催化固定CO2.回答下列问题： (1)光合作用中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶催化固定CO2后的最初产物是______此产物被光反应产生的ATP和NADPH还原后，产生的有机物是______。 (2)叶绿素位于叶绿体中______；光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，提取光合色素后，测定叶绿素含量时，应选择红光而不选择蓝光的原因是_____。 (3)结合图甲可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，______光的比例提高有利于提高黄瓜幼苗的净光合速率；分析图乙和图丙可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，蓝光比例增加对黄瓜幼苗的影响有____。 (4)弱光下为促进黄瓜幼苗生长，最好控制90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B）。上述研究提供的实验证据是______。 【答案】(1) 三碳化合物 糖类和C5 (2) 类囊体薄膜 叶绿素和类胡萝素都能吸收蓝紫光，选择红光可以避免类胡萝素对实验的干扰 (3) 红 可以提高叶绿素的含量；提高核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶的活性 (4)当复合光处于9R1B时，叶面积的增长速率和净光合速率最大 【分析】影响光合作用的环境因素。 温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 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。 【详解】（1）光合作用中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶催化固定CO2后的最初产物是三碳化合物（C3），C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下，生成糖类等有机物，同时一部分C3也会再次转化为C5。 （2）叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上；光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，提取光合色素后，测定叶绿素含量时，之所以选择红光而不选择蓝光，其原因主要是叶绿素和类胡萝素都能吸收蓝紫光，选择红光可以避免类胡萝素对实验造成的干扰。 （3）依据图甲，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，红光比例的提高，当处于9R1B时，黄瓜幼苗的净光合速率最大，依据图乙和图乙可知，蓝光比例的升高，会提高叶绿体中叶绿素的含量，提高核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶的活性。 （4）依据图甲、乙、丙、丁，可知，在复合光处于9R1B时，尽管叶绿素的含量不高，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶也较低，但是，叶面积的增长速率最大，净光合速率也最高，所以通常在弱光下，为了促进黄瓜幼苗的生长，通常选择90%红光与10%蓝光组成的复合光。 27．（2025·安徽滁州·一模）随着信息技术的飞速发展，农业生产方式正逐渐向智能化、精准化转变。农田生态系统的结构和功能对农业生产的可持续性具有重要影响。基于此，为揭示小麦-玉米轮作对农田生态系统结构和功能的影响，科研人员开展了具体实验，深入分析轮作模式对土壤结构与肥力、农田生物多样性、农田生态系统稳定性及农作物产量和质量的具体影响及影响机制，结果如表所示。 表1  小麦-玉米轮作对土壤结构和肥力的影响 指标 轮作组 对照组（单一种植） 增幅 土壤有机质 3.2% 2.4% +33.3% 全氮 0.19% 0.14% +35.7% 有效磷/（mg·kg-1） 28.4 20.7 +37.2% 土壤团聚体稳定性 74.3 61.8 +20.2% 土壤孔隙度 48.6% 42.1% +15.4% 昆虫多样性指数 2.8 1.9 +47.4% 微生物多样性指数 3.6 2.7 +33.3% 表2  小麦-玉米轮作对农作物产量和质量的影响 指标 轮作组 对照组（单一种植） 增幅/改善程度 667m2小麦产量/kg 450 392 +14.8% 667m2玉米产量/kg 650 580 +12.1% 小麦蛋白质含量 13.2% 12.1% +9.1% 玉米蛋白质含量 8.6% 7.8% +10.3% 小麦其他营养成分 高 低 提高 玉米其他营养成分 高 低 提高 回答下列问题。 (1)从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于______，其作用是_______。 (2)农田中利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度属于______（填“化学防治”或“生物防治”）。信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是______。 (3)土壤孔隙度的增加有利于提高农作物产量，试分析其原因是______。 (4)结合表1和表2，分析小麦-玉米轮作模式下农作物产量提高的两点原因：______。 【答案】(1) 分解者 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2) 生物防治 对有害动物进行控制 (3)土壤孔隙度的提高不仅增强了土壤的保水能力，还为土壤微生物提供了更大的生存空间，进一步促进了土壤生物多样性的提高（答案合理即可） (4)小麦-玉米轮作模式能显著改善土壤结构，增强土壤肥力，为农作物的生长提供了良好的土壤环境（答案合理即可）；有利于增加农田生物多样性，提高生态系统稳定性（答案合理即可） 【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，而生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（腐生细菌、真菌）组成。 【详解】（1）从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于分解者，分解者是生态系统中不可缺少的成分，其可以将动、植物遗体中、动物粪便中的有机物分解成无机盐进入到无机环境中，进而实现物质循环过程。 （2）农田中利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度属于“生物防治”，因为该措施是通过种间关系实现的。信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制，因此合理运用生态系统中的信息传递有利于农业生产，同时也可避免对环境造成污染。　 （3）土壤孔隙度的增加有利于提高农作物产量，这是因为土壤孔隙度的提高不仅增强了土壤的保水能力，还为土壤微生物提供了更大的生存空间，进一步促进了土壤生物多样性的提高，同时土壤孔隙度的增加有利于土壤中氧气含量的增加，进而促进微生物的活动，促进土壤中有机物的分解，进而可为农作物的生长提供更多的无机物。 （4）表1和表2数据显示，小麦-玉米轮作模式下土壤中的相关数据均有所增加，如小麦-玉米轮作模式能显著改善土壤结构，增强土壤肥力，进而为农作物的生长提供了良好的土壤环境，有利于提高农作物的光合作用强度，进而提高产量；另外土壤结构的改变也有利于增加农田生物多样性，提高生态系统稳定性，进而提高农作物产量。 28．（2025·安徽淮北·一模）我国的“杂交水稻之父”袁隆平带领团队培育的抗盐水稻，为人类更好地利用盐碱地提供了可能。细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种途径降低细胞质基质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示，请回答以下问题： (1)图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于______的H+-ATP泵来维持。H+-ATP泵在转运H+时，其构象______（填“发生”或“不发生”）改变。 (2)依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是______。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显______（填“增加”、“不变”或“减少”）其原因是______。 (3)据图分析，水稻在盐胁迫条件下，根部细胞降低细胞质基质中Na+浓度的途径有________。 (4)耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的结构特点是______。 【答案】(1) 细胞膜和液泡膜上 发生 (2) 主动运输 减少 由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少 (3)根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别转运至细胞外和液泡内，进而维持细胞质基质较低的钠环境 (4)具有一定的流动性 【分析】题图分析，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。 【详解】（1）图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵来维持，即通过该结构维持了细胞质基质中较高的pH环境。H+-ATP泵在转运H+时，其构象“发生”改变，进而实现了H+的逆浓度梯度转运。 （2）依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是主动运输，该过程消耗的是H+的电化学梯度势能。若使用ATP抑制剂处理细胞，则H+-ATP泵无法维持图示各结构中H+的浓度差，因而Na+的排出量会明显减少，其原因是由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，导致H+两侧的浓度差减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少。 （3）据图分析，水稻在盐胁迫条件下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+顺浓度梯度进入根部细胞，而后根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别转运至细胞外和液泡内，进而维持细胞质基质较低的钠环境，保证细胞质基质中代谢过程的正常进行。 （4）耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程依赖细胞膜的流动性实现，因而体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。　 试卷第34页，共35页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$