专题02 细胞的代谢（四川专用）-【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物质跨膜运输 考点02酶与ATP 考点03细胞呼吸 考点04光合作用 物质跨膜运输考点01 1、（2025·四川绵阳·二模）下图为胰岛素调节血糖的过程图解。胰岛素受体含α亚基和β亚基，α亚基与胰岛素结合后，β亚基的酪氨酸激酶被激活，催化蛋白质磷酸化，而蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPIB）能够解除蛋白质磷酸化。下列叙述正确的是（　　） A．胰岛素受体具有信息传递功能，不具有催化功能 B．P-AKT影响囊泡转移，加速膜对葡萄糖的主动运输 C．如果β亚基的活性下降，则机体的血糖浓度偏高 D．某人工制剂能提高PTPIB活性，可用于治疗糖尿病 2、（2025·四川雅安·二模）腹泻是肠道感染引发的急性胃肠炎的主要症状。研究发现，感染轮状病毒的新生小鼠体内IFN-λ（一种干扰素）分泌增加，持续诱发水样腹泻。IFN入信号通过下调氯离子/碳酸氢盐交换体（DRA）的表达，减少肠道水分吸收。下列叙述错误的是（　　） A．IFN-λ是由轮状病毒基因在新生小鼠细胞中表达产生 B．IFN-λ与特异性受体结合后将信息传递进细胞 C．减少IFN-λ受体的基因表达量可能减轻小鼠腹泻症状 D．DRA能同时运输Cl-和，说明其结构中存在两种离子结合位点 3、（2025·四川广安·二模）依据能量来源不同，主动运输可分为ATP直接驱动、ATP间接驱动和光驱动三种基本类型。光驱动主要发现于细菌细胞，光驱动蛋白（光驱动泵）可以利用光能逆浓度梯度运输物质。如一些特殊细菌的细胞膜上存在菌紫红质，在光能的驱动下使H+发生转移，形成H+膜内外电位差和浓度差，从而驱动被运输的物质主动运输进入细胞。下列叙述正确的是（    ） A．H+通过光驱动泵的跨膜运输属于协助扩散 B．高温会破坏光驱动泵的空间结构 C．光照越强，H+跨膜运输的效率越高 D．H+转运过程中光驱动泵不发生形变 4、（2025·四川成都·二模）溶酶体膜上的转运蛋白和TMEM175蛋白均能运输，转运蛋白将H+运入溶酶体，TMEM175蛋白将运出溶酶体。正常情况下溶酶体内的pH维持在4.6左右，小于细胞质基质。研究发现帕金森综合征患者的TMEM175蛋白结构异常。下列叙述错误的是（    ） A．转运蛋白将运入溶酶体的方式是主动运输 B．TMEM175蛋白的结构发生改变会影响的运输 C．帕金森综合征患者溶酶体内的pH比正常人的更高 D．构成溶酶体膜的磷脂双分子层对H+具有屏障作用 5、（2025届四川省攀枝花三中 二模）溶酶体内含有多种水解酶，其膜上的V-ATPase是一种ATP水解酶。它在水解ATP的同时，能将H+泵入溶酶体内。下列叙述错误的是（    ） A．溶酶体内多种水解酶的最适pH小于7 B．抑制V-ATPase活性将导致溶酶体活性增强 C．V-ATPase也是一种参与主动运输的蛋白质 D．溶酶体降解大分子后所得产物可被细胞再利用 6、（2025届四川省攀枝花三中 二模）图表示几种物质跨膜运输的实例。下列分析不正确的是（    ） A．图1中H+向外运输的方式属于主动运输 B．图1所示全部过程中，光能转化为了ATP中的化学能 C．图2中Na+向细胞内运输与葡萄糖进红细胞的方式相同 D．图2中甲、乙载体蛋白都可以运输两种物质，说明载体蛋白不具有专一性 7、（2025·四川达州渠县中学·二模）外泌体广泛存在于体液中，是细胞通过胞吐释放到细胞外的小膜泡，内含RNA、蛋白质等，能被其他细胞识别、摄取并影响细胞代谢。下列关于外泌体的叙述，错误的是（    ） A．形成过程可由线粒体供能 B．释放过程依赖膜的流动性 C．结构和组成与核糖体相同 D．可实现细胞间的信息交流 8、（2025·四川邛崃市第一中学·二模）正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是（    ） A．用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解 B．用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带 C．可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水 D．用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布 9、（四川省乐山第一中学 二模）溶酶体膜上的部分蛋白质及其作用如图所示，其中V-ATP酶能跨膜转运H+进入溶酶体。当细胞自噬时，Ca2+通道开放，增强与溶酶体生成相关基因的表达。下列有关叙述正确的是（　　） A．V-ATP酶转运H+的过程中不消耗能量 B．Ca2+通道开放有利于维持膜两侧的Ca2+浓度差 C．细胞质基质含有缓冲物质，其pH会低于4.6 D．当细胞自噬时，溶酶体的代谢活动有所增强 10、（2025·四川遂宁·二模）植物细胞在整个生命过程中，都在连续不断地与细胞周围的微环境进行着水分交换。下列关于水和水通道的叙述，错误的是（　　） A．水是维持细胞的磷脂双分子层结构所必需的物质 B．结合水失去了溶解性，反应活性也大大降低 C．多聚体彻底水解后得到的产物都是单体 D．水通道只影响水分跨膜运输的速度，不影响方向 11、（2025·四川遂宁·二模）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 12、（2025届四川省攀枝花三中 二模）我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦能生长。通过研究藜麦叶片结构发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na+和Cl－在盐泡细胞的转运如图所示。请回答问题。 A B C D Na+载体蛋白 8 12 5 11 Cl-载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 (1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于细胞液浓度，导致植物 。据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过 的方式，将Na+和Cl－运送到表皮盐泡细胞的液泡中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。Na+和Cl－运输的动力是 。 (2)上表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白质的相对表达量。其中 （填下列选项字母）更可能是藜麦表皮盐泡细胞，理由是 。 酶与ATP考点02 1、（2025·四川绵阳·二模）细胞是最基本的生命系统，也具有自我维持稳态的能力。下列关于真核细胞稳态原因的分析，正确的是（　　） A．酶因其专一性和高效性而具有精确地调控特定化学反应速率的能力 B．生物膜因其面积大和区室化细胞而使化学反应空间充足且互不干扰 C．细胞中蛋白质的合成、加工和运输过程，必需有囊泡参与才能完成 D．细胞中能量的释放、储存和利用都依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化 2、（2025·四川德阳·二模）由ATP参与的肌动蛋白和肌球蛋白相互作用可以引起肌细胞收缩。肌球蛋白的头部有ATP的结合位点，当ATP与其位点结合时，其头部从肌动蛋白丝脱离；没有结合时，其头部与肌动蛋白紧密结合。随着ATP供能，肌球蛋白头部构象发生变化，使其从肌动蛋白亚基上脱离，并与细丝前方的另一个肌动蛋白亚基再结合，从而引起肌细胞收缩。关于肌细胞收缩，下列说法正确的是（    ） A．肌细胞内储备有大量可用于肌细胞收缩的ATP B．肌细胞收缩中ATP引发了肌球蛋白构象的改变 C．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂 D．肌动蛋白与肌球蛋白相互作用是一组放能反应 3、（2025·四川南充·二模）正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是（    ） A．用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解 B．用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带 C．可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水 D．用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布 4、（2025·四川雅安·二模）科学的方法及正确的操作是生物学实验成功的关键，下列说法正确的是（　　） A．在淀粉和淀粉酶反应体系中加入蛋白酶可加速淀粉水解 B．用模型建构的方法研究DNA的结构和种群数量变化规律 C．可采用五点取样法选取样方调查城市街道上树木的种群密度 D．鉴定DNA时，在溶有DNA的酒精溶液中加入二苯胺试剂后并沸水浴加热 5、（2025·四川广安·二模）酶的抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。竞争性抑制剂与酶活性部位结合，阻碍底物与酶结合；非竞争性抑制剂与酶非活性部位结合，改变了酶的构象，使酶的活性部位功能降低甚至丧失。物质X为淀粉酶抑制剂，为探究其是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂，某同学设计了如下实验。下列相关说法错误的是（    ） 组别 实验处理 实验结果 甲组 过量的淀粉溶液+淀粉酶 分别测定各酶促反应速率 乙组 过量的淀粉溶液+淀粉酶+物质X A．淀粉酶催化和保存的最适温度均是37℃ B．可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测 C．若甲组反应速率大于乙组，则物质X为非竞争性抑制剂 D．若两组反应速率大致相同，则物质X为竞争性抑制剂 6、（2025·四川成都·二模）酸性磷酸酯酶对人体骨的生成和磷酸的利用都起着重要的促进作用。某兴趣小组为探究钾离子和不同浓度的乙醇对酸性磷酸酯酶活性的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．钾离子和乙醇都能提高人体酸性磷酸酯酶的活性 B．钾离子和乙醇均可能改变酶的结构来影响酶活性 C．适量摄取含钾离子的食物利于青少年的生长发育 D．喜欢喝酒的老年人可能更容易出现骨质疏松症状 7、（2025·四川成都石室中学·二模）酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究在最适宜温度下它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到如图结果。下列说法错误的是（    ） A．①②③组实验中的脲酶，其空间结构是完全相同的 B．随着尿素溶液浓度提高，图中3条曲线不再升高的因素是相同的 C．若适当升高①②③组实验中的温度，图中3条曲线表示的尿素分解速率均会降低 D．据图可知类黄酮为竞争性抑制剂，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂 8、（四川省乐山第一中学 二模）在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是（    ） A．D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成 B．D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布 C．D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段 D．D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同 细胞呼吸考点03 1、（2025·四川绵阳·二模）研究发现，当细胞中的CcO（细胞色素C氧化酶，它参与氧气生成水的过程）存在有缺陷时，可导致线粒体功能发生重大变化，激活应激信号转导到细胞核，使促进肿瘤发生基因的表达量均上升，导致癌变，同时肿瘤细胞中的乳酸可被单羧酸转运蛋白（MCT）转运出细胞，以防止乳酸对肿瘤细胞自身造成毒害。据此判断下列叙述正确的是（　　） A．CcO位于线粒体基质，其损伤不影响有氧呼吸第二阶段的进行 B．肿瘤细胞主要通过无氧呼吸供能，该异常代谢是癌变导致的 C．编码细胞色素C氧化酶的基因突变后可能会使细胞周期缩短 D．用药物靶向促进癌细胞MCT的功能，可抑制肿瘤细胞生长 2、（2025·四川德阳·二模）肌细胞在供氧不足时可以产生乳酸，乳酸进入血液后再被运输到肝脏，在肝内转化为葡萄糖，葡萄糖进入血液后又可被肌肉摄取利用，这就构成了一个“肌肉—肝脏—肌肉”循环，称为乳酸循环。下列说法错误的是（    ） A．肌肉收缩可由产乳酸的无氧呼吸补充供能 B．肌细胞线粒体不参与产生乳酸的反应过程 C．肌糖原和肝糖原在有氧条件下可相互转化 D．适当放松活动可以减少肌肉中的乳酸积累 3、（2025·四川德阳·二模）NADH（[H]）在线粒体基质分离为电子（）和，在线粒体内膜的蛋白复合体之间进行传递，传递过程中将由线粒体基质泵入线粒体膜间隙，失去能量后的与和结合生成了，顺着浓度梯度又由膜间隙流回到线粒体基质，驱动ATP合成酶合成ATP（如下图所示）。药物DNP可以阻止线粒体ATP的合成，曾一度作为减肥药使用。据图分析，下列说法错误的是（    ）    A．线粒体基质中的通过主动运输进入线粒体膜间隙，致其膜间隙pH升高 B．蛋白复合体既能传递电子同时也能运输物质，说明蛋白功能具有多样性 C．的消耗和ATP的合成分属两个不同的化学反应，NADH也蕴含着能量 D．推测药物DNP可以影响线粒体内ATP合成酶的活性，用药要考虑其副作用 4、（2025·四川雅安·二模）2025年3月，我国科学家在国际顶尖学术期刊“Nature”上首次揭示了人源线粒体丙酮酸载体（MPC）的底物转运与活性抑制机制。在H+浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质，在细胞代谢中发挥着重要作用。下列关于MPC的说法，错误的是（　　） A．MPC由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成 B．有氧条件下，MPC在转运丙酮酸时会发生自身构象的改变 C．MPC转运丙酮酸过程不需要ATP水解供能，属于协助扩散 D．人体细胞MPC功能缺陷可能导致乳酸积累对细胞产生毒害 5、（2025·四川达州渠县中学·二模）金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列叙述不正确的是（    ）    A．肌细胞与神经元均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输 B．若催化④过程的酶活性升高，会延长金鱼在低氧条件下的存活时间 C．通过图中③⑤过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为了热能 D．金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但长期酒精刺激也会导致金鱼死亡 6、（2025·四川邛崃市第一中学·二模）油菜种子细胞呼吸时，反应物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲胺（TTF）。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示。请回答： (1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 ，释放能量并生成ATP的过程。 (2)油菜种子细胞呼吸产[H]的场所是 。据图分析，油菜种子萌发时间在12~24h期间，其细胞呼吸方式主要是 。 (3)实验室可用TTC鉴定细胞死活，其原理是 。 (4)油菜种子脂肪含量相对较高，播种时应浅播的理由是 。 光合作用考点04 1、（2025·四川绵阳·二模）光合作用速率受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系，ABCD图是据此绘出的光照强度为L2千勒克司（klx），温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速率，其中绘制正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   2、（2025·四川达州·二模）在光照、无氧条件下培养噬盐杆菌时，噬盐杆菌细胞膜上的视紫红质蛋白参与光能转化并为噬盐杆菌生长提供所需能量。下列叙述正确的是（　　）    A．用纤维素酶和果胶酶处理噬盐杆菌的细胞壁可获得原生质体 B．视紫红质既是H+跨膜运输的载体，也是接受光信号的受体 C．H+穿过F0-F1复合体时会吸收能量，H2O也能穿过F0-F1复合体 D．噬盐杆菌叶绿体中的光合色素吸收光能后也能合成一些ATP 3、（2025·四川广安·二模）科学方法是人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段。下列生物学研究中，科学方法运用错误的是（    ） A．施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的 B．细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理” D．探索光合作用释放的氧气中氧元素来源运用了放射性同位素标记法 4、（2025·四川宜宾·二模）CAM（景天科）植物的气孔在夜间开放吸收CO2，白天关闭。下图为某CAM（景天科）植物叶肉细胞部分代谢过程示意图。下列叙述正确的是（    ） A．由图可知，CAM植物白天和晚上均进行光合作用 B．图中C可能是丙酮酸，RuBP存在于叶绿体的基质中 C．CAM植物细胞白天产生CO2的具体部位是线粒体基质 D．晚上CAM植物将CO2以苹果酸的形式储存在叶绿体和液泡中 5、（2025·四川宜宾·二模）德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、碳反应分开研究，他的方法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验记录如图所示，图中S代表面积。下列叙述错误的是（    ） A．据实验结果推测，与连续光照相比，间歇光照能够提高光能利用率 B．据图所知a—e段中，光反应阶段为a—d段，碳反应阶段为d—e段 C．S1+S2、S2+S3可分别表示光反应释放的O2总量与碳反应吸收的CO2总量 D．黑暗开始后CO2吸收速率稳定一段时间后迅速下降，该段时间内C5的含量减少 6、（四川省宜宾市第三中学·二模）我国古代劳动人民在生产实践中积累了丰富的经验，有些现在仍能指导农业生产。下列措施中与促进光合作用速率直接相关的是（    ） A．肥田之法，种绿豆最佳，小豆芝麻次之 B．正月种白稻，五月收获后，根茬长新稻，九月又成熟 C．小麦清明拔三节，新笋一夜成高竹 D．正其行，通其风，通风见日，实大而美 7、（2025·四川南充·二模）高等植物的有氧呼吸存在细胞色素呼吸途径和交替呼吸途径两种，部分过程如图1所示。交替氧化酶（AOX）作为交替呼吸途径的关键酶，其基因表达水平会影响细胞活性氧（ROS）的含量，进而影响光合作用。请回答下列问题：    (1)细胞色素呼吸途径中，NADH释放的电子经过一系列复合体最终传递给氧生成水，该过程发生在 （填具体场所）；同时将H+泵到膜外侧，使得膜外侧H+浓度高于膜内侧，H⁺又通过ATP合成酶上的特殊通道回流到膜内侧，同时驱动ATP的合成，这一过程体现了蛋白质具有 功能。 (2)与细胞色素呼吸途径相比，交替呼吸途径合成的ATP （填“多”或“少”），原因是 。 (3)为研究交替呼吸途径的存在对植物抗冻的影响，研究人员用拟南芥野生型和突变体（A和B为AOX基因过量表达突变体，C为AOX基因缺失突变体）做了相关实验，结果如图2。实验表明，交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力，保护其光合作用正常运行，判断的依据是 。    (4)研究人员继续测定了上述植株叶片中的ROS含量，结果如图3。请在图3中补充低温处理下突变体C叶片中的ROS含量 。    8、（2025·四川德阳·二模）荞麦具有一定的药用价值，对干旱环境具有较强的适应性。研究小组将生理状况基本一致的荞麦幼苗分成W1（正常供水）组和W2（干旱处理）组，每组施用4个水平（P0<P1<P2<P3）的磷肥量，各组在相同环境条件下培养，收获后测量各组产量，结果如图1所示。已知荞麦叶肉细胞参与光反应的光合复合体由光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）组成（图2）。请分析回答： (1)从参与光合作用过程的结构成分和物质角度来看，磷能参与合成的有机物有 （答出1点即可）。 (2)图2所示膜结构应是荞麦叶肉细胞叶绿体的 膜，A代表的物质为 。光反应过程中，能量的转化形式具体可概述为光能转化为 再转化为 。 (3)分析图1的实验数据，可以得出的实验结论是 （答出2点即可）。施加适量的磷肥来缓解干旱使产量下降的影响，起到“以肥补水”的效果，推测其原因可能是 。 9、（2025·四川绵阳·二模）植物的生长发育对光的需求是多种多样的，比如光合作用、光形态建成等生理活动都要受到光的影响。 I.植物光合作用吸收和转化光能的过程及相关结构，如下图所示，其中PSI和PSII都是由蛋白质和相关色素组成的复合体，吸收光能后产生高能电子，该电子沿着特定轨道传递。如果高能电子被O2接受，形成的超氧负离子自由基（O2）会损伤光合结构，从而抑制光合作用。回答下列问题：    (1)光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能； 。 (2)当固定能量不能被暗反应及时消耗时，叶绿体中超氧负离子自由基含量会增加，原因是 。此时，C5会在Rubisco酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的能量，这就是光呼吸，由此推测光呼吸（填序号）。 ①始发于叶绿体基质②可以增加作物产量③可以减缓光合结构的损伤④可以释放能量增加ATP II.某研究员以拟南芥为实验材料进行实验探究光形态建成的机制，实验结果如图A和图B，隐花色素1(cryl）参与光形态建成作用路径如图C。图C中COP1是一种酶，可以介导蛋白质的降解；HY5是转录因子，可以促进基因的转录。    回答下列问题： (3)COP1是光形态建成的 (“促进”或“抑制”）因子。 (4)隐花色素1(cryl）主要负责促进花色素苷合成， 等光形态建成反应，其作用的机制是 。 10、（2025·四川达州·二模）在弱光条件下光谱中富含蓝光，蓝光驱动质子泵AHA对人参气孔快速开放的调节机制如图。请根据回答下列相关问题： (1)蓝光可被叶绿体中的叶绿素和类胡萝卜素吸收，继而转化成 中的化学能，用于暗反应的 。保卫细胞吸收K+的运输方式是 。 (2)蓝光可引发脂肪和 的水解，然后通过TCA为AHA运输H+提供能量。在研究中发现人参缺失突变体向细胞外运输H+的速率明显下降，可能的缺失是 （列举一项即可）。 (3)综合上述分析可知，蓝光促进气孔开放的机理是蓝光作为信号分子触发蓝光受体蛋白（即图中的 ，最终导致保卫细胞内的K+和液泡中 的浓度增加，从而使得保卫细胞的 增大，促进保卫细胞吸水而导致气孔张开。 11、（2025·四川广安·二模）电子传递链是生物体内进行能量转换的核心系统，研究其发生机制为生物能源的开发和应用提供重要理论基础。下图为叶绿体中类囊体膜的部分结构及光反应过程的简化示意图，由光合色素和蛋白质形成的复合体PSI和PSI可以吸收、传递和转化光能。    (1)提取复合体中光合色素常用的有机溶剂是 ，分离光合色素的方法是 ，叶绿素主要吸收 光。 (2)据图分析，在光能转变成电能的过程中，电子的最终供体和受体分别是 。经过一系列电子传递和转化作用，最终将光能转化为 中活跃的化学能。 (3)为验证ATP的产生与类囊体膜内外的H+浓度差有关，某兴趣小组的同学进行了如下实验。      实验过程中，必须将实验装置置于 （填“有光”或“无光”）的条件下，原因是 。 12、（2025·四川宜宾·二模）小麦是我国重要的粮食作物之一，开展小麦高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的小麦品种，科学家开展了多项研究。回答下列问题。 (1)小麦在光反应阶段，光能被叶绿体 （填场所名称）上的色素吸收后会将H2O分解为 等物质。科研人员将小麦置于透明且密闭的容器内，用H218O水浇灌，并给予适宜强度的光照，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径和参与的生理过程： （用化合物和箭头表示，在箭头上写出生理过程） (2)为研究小麦对弱光和强光的适应性，科研人员对小麦叶片照光1h后，通过观察发现呈椭球体的叶绿体在不同光照条件下会改变方向：在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，生理意义是 。 (3)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，生成CO2，被称为光呼吸，光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示： ①据图分析，请写出光呼吸和有氧呼吸的相同点 。 ②已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理： 。 13、（2025·四川成都·二模）生姜是川菜中不可缺少的调味作物，干旱胁迫是影响生姜生长的重要因素。研究人员以西南生姜主产区两个主栽品种“罗平小黄姜”和“山东大姜”为材料，分别给予正常水分处理（CK）和干旱处理（DS），15天后测定两个生姜品种的相关指标，结果如下表。回答下列问题： 品种 处理 叶绿素（） 类胡萝卜素（） 气孔导度（） 罗平 小黄姜 CK 5.71 0.67 0.10 DS 3.64 0.36 0.00 山东 大姜 CK 6.33 0.71 0.19 DS 6.08 0.74 0.03 (1)生姜叶片中的类胡萝卜素主要吸收 光。研究发现类胡萝卜素是植物体重要的抗氧化物质，干旱条件下植物容易出现氧化损伤，结合表中数据分析，两个生姜品种中的 耐旱性较高。 (2)研究发现，干旱处理后两个品种生姜的叶片都出现了不同程度的黄化，根据表中数据分析，两个品种中叶片黄化程度较低的是 ，判断的主要依据是 。 (3)实验测得干旱条件下“罗平小黄姜”的气孔导度为0，但其净光合速率却大于0，原因可能是 。 14、（2025·四川雅安·二模）四川是我国西南地区重要的粮食生产基地，其作物生产效率提升对保障区域粮食安全具有重要战略意义。某研究团队创新开发“矿物-水-光合作用”技术提升作物产量，原理如图所示。为验证技术效果，研究人员选取多种作物开展大田实验研究，经检测使用该技术后农作物组织内P、K、Ca、Mg等元素的含量明显增加，且作物普遍增产20%-50%。请据此回答以下问题： (1)光系统PSI是一种光合色素和蛋白质的复合体，主要分布在叶绿体的 。实验室中常用 （试剂）分离绿色植物叶片中的色素。光系统利用光能使H2O分解，产生的H+通过ATP合成酶顺浓度梯度进入叶绿体基质驱动ATP的合成，这表明ATP合成酶具有 的功能。 (2)根据题意分析“矿物-水-光合作用”技术能提高农作物产量的原因是 （至少答出两点）。研究人员发现作物增产普遍只能达到20%-50%，请从光合作用原理分析增产受限的原因可能是 （至少答出两点）。 (3)农业上推广应用“矿物-水-光合作用”技术的过程中，需特别注意矿物溶液的浓度控制，原因是 。 15、（2025·四川成都石室中学·二模）马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，蔗糖从叶肉细胞转运至韧皮部细胞需要蔗糖转运蛋白（SUT1）。据图回答下列问题： (1)图1所示的①②过程进行的场所是叶肉细胞的 。 (2)在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中，叶片中可溶性糖和淀粉总量 ，最终导致块茎产量 。 (3)科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，研究人员在培养至45d、60d、75d时测量每组平均单株产量，只有中日照和短日照处理组有块茎生成，结果如图2所示。 ①分析上述信息可知，该实验的自变量是 。 ②图2实验结果表明，单位时间内平均单株产量增加量最大的实验组和时间段为 。 ③进一步研究表明，SUT1对蔗糖在韧皮部的装载和长距离运输中起关键作用，光周期调节马铃薯块茎的形成与光合产物的运输有关。请结合以上信息推测：16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能是 （答出1点即可）。 16、（2025·四川达州渠县中学·二模）植物的生长发育对光的需求是多种多样的，比如光合作用、光形态建成等生理活动都要受到光的影响。 I.植物光合作用吸收和转化光能的过程及相关结构，如下图所示，其中PSI和PSII都是由蛋白质和相关色素组成的复合体，吸收光能后产生高能电子，该电子沿着特定轨道传递。如果高能电子被O2接受，形成的超氧负离子自由基（O2）会损伤光合结构，从而抑制光合作用。回答下列问题：    (1)光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能； 。 (2)当固定能量不能被暗反应及时消耗时，叶绿体中超氧负离子自由基含量会增加，原因是 。此时，C5会在Rubisco酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的能量，这就是光呼吸，由此推测光呼吸（填序号）。 ①始发于叶绿体基质②可以增加作物产量③可以减缓光合结构的损伤④可以释放能量增加ATP II.某研究员以拟南芥为实验材料进行实验探究光形态建成的机制，实验结果如图A和图B，隐花色素1(cryl）参与光形态建成作用路径如图C。图C中COP1是一种酶，可以介导蛋白质的降解；HY5是转录因子，可以促进基因的转录。    回答下列问题： (3)COP1是光形态建成的 (“促进”或“抑制”）因子。 (4)隐花色素1(cryl）主要负责促进花色素苷合成， 等光形态建成反应，其作用的机制是 。 17、（2025·四川邛崃市第一中学·二模）气孔有利于CO2进入植物叶片进行光合作用，但同时也是蒸腾作用失去水分的门户。如何在不损失光合作用效率的前提下减少蒸腾作用水分的流失，即促进高光强下的碳同化，而在碳需求低时保持植物有效利用水的状态，科研人员为此在拟南芥气孔周围的保卫细胞中表达了一种蓝光响应K+通道蛋白（BLINK1），见图1，该通道蛋白能调控气孔快速开启与关闭，可以有效提高光合作用和水的利用效率。野生拟南芥无BLINK1，气孔开闭较慢。图2表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照（强光和弱光交替光照）下的实验结果。 注：“每升水产植株茎干重”代表每蒸发1升水的过程中产生的植物茎干物质量 (1)据图1分析，转基因拟南芥保卫细胞吸收K+的方式为 ，K+进入保卫细胞后，提高了细胞内的 ，导致气孔快速开启。 (2)结合题干信息及图2可知， 条件下，转基因植株每升水产植株茎干重大于野生植株，其原因可能是 。 (3)据图3分析，若测出某株拟南芥一昼夜O2净释放量为300 mg，假定呼吸速率恒定不变，则该株拟南芥一天的O2产生量为 。某环境条件下，若测得该株拟南芥单位时间内二氧化碳的吸收量等于氧气的消耗量，则此条件下该植物的干重将 。 18、（四川省宜宾市第三中学·二模）砷及砷化合物被中国生态环境部列入有毒有害水污染物名录，利用砷超富集植物可以修复被砷污染的土壤。为了研究砷胁迫下外源IAA对不同砷富集能力植物光合作用的影响，研究人员以大叶井口边草和剑叶凤尾蕨为材料进行了相关实验，实验结果如下图（注：GAPDH是催化C3还原的主要酶）。回答下列问题： (1)大叶井口边草和剑叶凤尾蕨中，对砷吸收和富集能力更强的是 ；施加外源IAA的浓度与该植物吸收砷能力之间的关系是 。 (2)砷和磷是同族元素，化学性质类似，砷会在许多生化反应中与磷产生竞争。砷进入植物细胞后会严重影响光合作用的能量转化过程，原因是 。根据实验结果推测，一定浓度的外源IAA可以缓解砷对光合作用的影响，理由是 。 (3)大叶井口边草的GAPDH活性最大值出现在20mg·L-1的IAA处理时，而剑叶凤尾蕨的GAPDH活性最大值出现在10mg·L-1的IAA处理时，出现这种差异的原因可能是 （答出两点）。 19、（四川省乐山第一中学 二模）当光照过强，积累的NADPH会造成叶绿体损伤，导致光合速率下降。下图表示eATP与呼吸链对某植物光合作用的影响（细胞内ATP为iATP，细胞外ATP为eATP），由交替氧化酶（AOX）主导的呼吸途径利于植物抵抗强光。根据所学知识回答下列问题： (1)产生iATP的场所有 （至少写出两点）。 (2)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，其作用是 。 (3)氰化物可抑制COX的活性从而抑制细胞呼吸，植物可通过AOX进行抗氰呼吸，但该过程释放的热能更多。与正常细胞呼吸相比，抗氰呼吸过程中生成的ATP （填“较多”或“较少”）。 (4)交替氧化酶（AOX）主导的呼吸途径利于植物抵抗强光的原因是 。 (5)研究者推测，eATP可能是作为 调节植物的光合作用。为探究强光条件下eATP对植物光合速率的影响，请写出实验思路 。 20、（2025·四川遂宁·二模）玉米利用CO2的代谢途径如下图1中①~④所示，Rubisco、PEPC和ME是催化相关反应的酶。已知Rubisco由多个大亚基（L）和小亚基（S）以特定方式在叶绿体基质中组装而成，L由叶绿体基因编码，S由核基因编码。Rubisco的活性对光合作用强度有重要影响。回答下列问题。 (1)玉米细胞中，参与Rubisco合成的细胞器有 。 (2)玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞之间有发达的胞间连丝，二者都具有叶绿体，但维管束鞘细胞的叶绿体缺少基粒结构。④过程所需能量主要由 细胞的光反应提供。③④构成循环，在物质代谢上具有的优点是 。 (3)PEPC对CO2的亲和力大约是Rubisco的60倍，使玉米在胞间CO2浓度较低时仍可维持较快的光合速率。有人将PEPC比作“CO2泵”，结合图1解释该说法：当胞间CO2浓度较低时， 。 (4)RAF1蛋白的功能是辅助Rubisco的某一种亚基的正确组装，进而促进Rubisco的组装。研究人员利用野生型（WT）、RAFI基因过量表达株（R）、S基因过量表达株（S）、L基因过量表达株（L）、S基因和RAF1基因过量表达株（R-S）、三个基因都过量表达植株（R-L-S）在适宜的条件下进行了相关实验，结果如图2所示。根据实验结果推测RAF1蛋白辅助 亚基的正确组装。据图可知，过量合成的Rubisco部分没有活性，依据是 。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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物质跨膜运输 考点02酶与ATP 考点03细胞呼吸 考点04光合作用 物质跨膜运输考点01 1、（2025·四川绵阳·二模）下图为胰岛素调节血糖的过程图解。胰岛素受体含α亚基和β亚基，α亚基与胰岛素结合后，β亚基的酪氨酸激酶被激活，催化蛋白质磷酸化，而蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPIB）能够解除蛋白质磷酸化。下列叙述正确的是（　　） A．胰岛素受体具有信息传递功能，不具有催化功能 B．P-AKT影响囊泡转移，加速膜对葡萄糖的主动运输 C．如果β亚基的活性下降，则机体的血糖浓度偏高 D．某人工制剂能提高PTPIB活性，可用于治疗糖尿病 【答案】C 【知识点】主动运输、酶的特性、血糖调节、协助扩散 【分析】如图所示，当血糖较高时，胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后，β亚基的酪氨酸激酶被激活，催化蛋白质磷酸化，进而促进P-AKT的形成，进而促进脂肪代谢、糖原合成、细胞膜上葡萄糖载体增多。 【详解】A、胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后，β亚基的酪氨酸激酶被激活，催化蛋白质磷酸化，所以胰岛素受体具有催化功能，A错误； B、由图可知，P-AKT影响囊泡转移，加速膜通道蛋白对葡萄糖的协助扩散，B错误； C、当血糖较高时，胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后，β亚基的酪氨酸激酶被激活，催化蛋白质磷酸化，进而促进P-AKT的形成，进而促进脂肪代谢、糖原合成等，进而降低血糖，所以如果β亚基的活性下降，则机体的血糖浓度偏高，C正确； D、PTPIB会解除蛋白质磷酸化，进而抑制P-AKT的形成，进而抑制糖原合成等，血糖含量偏高，提高PTPIB活性，不利于治疗糖尿病，D错误。 故选C。 2、（2025·四川雅安·二模）腹泻是肠道感染引发的急性胃肠炎的主要症状。研究发现，感染轮状病毒的新生小鼠体内IFN-λ（一种干扰素）分泌增加，持续诱发水样腹泻。IFN入信号通过下调氯离子/碳酸氢盐交换体（DRA）的表达，减少肠道水分吸收。下列叙述错误的是（　　） A．IFN-λ是由轮状病毒基因在新生小鼠细胞中表达产生 B．IFN-λ与特异性受体结合后将信息传递进细胞 C．减少IFN-λ受体的基因表达量可能减轻小鼠腹泻症状 D．DRA能同时运输Cl-和，说明其结构中存在两种离子结合位点 【答案】A 【知识点】物质跨膜运输的其他实例、遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。 【详解】A、干扰素（如IFN-λ）是宿主细胞在病毒入侵时主动分泌的免疫分子，用于抵抗病毒感染。轮状病毒自身基因无法直接表达宿主的干扰素，A错误； B、干扰素作为信号分子，需与靶细胞表面的特异性受体结合，触发细胞内信号传递，B正确； C、减少IFN-λ受体的表达会减弱其信号通路，从而减少DRA表达的下调，增强肠道水分吸收，缓解腹泻，C正确； D、DRA作为离子交换体，需通过不同结合位点分别运输Cl⁻和HCO₃⁻，说明其结构中存在两种离子结合位点，D正确。 故选A。 3、（2025·四川广安·二模）依据能量来源不同，主动运输可分为ATP直接驱动、ATP间接驱动和光驱动三种基本类型。光驱动主要发现于细菌细胞，光驱动蛋白（光驱动泵）可以利用光能逆浓度梯度运输物质。如一些特殊细菌的细胞膜上存在菌紫红质，在光能的驱动下使H+发生转移，形成H+膜内外电位差和浓度差，从而驱动被运输的物质主动运输进入细胞。下列叙述正确的是（    ） A．H+通过光驱动泵的跨膜运输属于协助扩散 B．高温会破坏光驱动泵的空间结构 C．光照越强，H+跨膜运输的效率越高 D．H+转运过程中光驱动泵不发生形变 【答案】B 【知识点】主动运输 【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。自由扩散是由高浓度到低浓度，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；主动运输是从低浓度到高浓度，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、H+利用光能运出细胞，消耗了能量，是逆浓度梯度进行的，其跨膜方式为主动运输，A错误； B、光驱动泵为蛋白质，高温可以破坏蛋白质的结构，B正确； C、光照强弱影响运输H+，但光照越强，H+跨膜运输的效率不一定越高，C错误； D、H+转运过程中光驱动泵（载体蛋白）会发生形变，与H+结合，D错误。 故选B。 4、（2025·四川成都·二模）溶酶体膜上的转运蛋白和TMEM175蛋白均能运输，转运蛋白将H+运入溶酶体，TMEM175蛋白将运出溶酶体。正常情况下溶酶体内的pH维持在4.6左右，小于细胞质基质。研究发现帕金森综合征患者的TMEM175蛋白结构异常。下列叙述错误的是（    ） A．转运蛋白将运入溶酶体的方式是主动运输 B．TMEM175蛋白的结构发生改变会影响的运输 C．帕金森综合征患者溶酶体内的pH比正常人的更高 D．构成溶酶体膜的磷脂双分子层对H+具有屏障作用 【答案】C 【知识点】主动运输、细胞器的结构、功能及分离方法 【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。 【详解】A、正常情况下溶酶体内的pH维持在4.6左右，小于细胞质基质，H+浓度大于细胞质基质，因此H+转运蛋白将H+运入溶酶体为逆浓度运输，方式是主动运输，A正确； B、TMEM175蛋白将H+运出溶酶体，TMEM175蛋白的结构发生改变会影响H+的运输，B正确； C、TMEM175蛋白将H+运出溶酶体，帕金森综合征患者的TMEM175蛋白结构异常，因此帕金森综合征患者溶酶体内H+浓度更大，pH比正常人的更低，C错误； D、结合题意可知， 溶酶体膜上有转运H+的转运蛋白，对H+有一定的通透性，H+不能直接透过磷脂双分子层，因此磷脂双分子层对H+具有屏障作用，D正确。 故选C。 5、（2025届四川省攀枝花三中 二模）溶酶体内含有多种水解酶，其膜上的V-ATPase是一种ATP水解酶。它在水解ATP的同时，能将H+泵入溶酶体内。下列叙述错误的是（    ） A．溶酶体内多种水解酶的最适pH小于7 B．抑制V-ATPase活性将导致溶酶体活性增强 C．V-ATPase也是一种参与主动运输的蛋白质 D．溶酶体降解大分子后所得产物可被细胞再利用 【答案】B 【知识点】主动运输、细胞器的结构、功能及分离方法 【分析】题意分析，溶酶体膜上的V-ATPase是一种ATP水解酶。它在水解ATP的同时，能将H+泵入溶酶体内，说明氢离子进入溶酶体的方式是主动运输，是逆浓度梯度进行的，故溶酶体内显酸性，溶酶体内的pH小于细胞质基质。 【详解】A、根据分析可知，溶酶体内显酸性，溶酶体内的pH小于7，含有多种水解酶，因此，溶酶体内多种水解酶的最适pH小于7，A正确； B、抑制V-ATPase活性，将会导致氢离子进入溶酶体受阻，溶酶体内的pH发生改变，导致溶酶体活性受抑制，B错误； C、根据分析可知，V-ATPase实际是一种参与主动运输的蛋白质，相当于转运氢离子的蛋白质，C正确； D、溶酶体降解大分子后所得产物有的可被细胞再利用，有的作为代谢废物可以被细胞排出细胞外，D正确。 故选B。 6、（2025届四川省攀枝花三中 二模）图表示几种物质跨膜运输的实例。下列分析不正确的是（    ） A．图1中H+向外运输的方式属于主动运输 B．图1所示全部过程中，光能转化为了ATP中的化学能 C．图2中Na+向细胞内运输与葡萄糖进红细胞的方式相同 D．图2中甲、乙载体蛋白都可以运输两种物质，说明载体蛋白不具有专一性 【答案】D 【知识点】被动运输、主动运输、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】分析题图可知：图1为光反应过程，图2为钠钾泵转运过程，其中图2中Na＋向细胞内运输需要载体，且从浓度高向浓度低转运，不消耗能量，与葡萄糖进红细胞的方式相同，均属于协助扩散。 【详解】A、图1中H＋向外运输的方式需要载体和能量，属于主动运输，A正确； B、图1中所示全部过程为光反应，该过程发生了光能转化为ATP中的化学能的能量转换，B正确； C、图2中Na＋向细胞内运输需要载体，且从浓度高向浓度低转运，不消耗能量，与葡萄糖进红细胞的方式相同，属于协助扩散，C正确； D、尽管图2中甲、乙载体蛋白都可以同时参与运输两种物质，不能转运其他物质，不能说明载体蛋白不具有专一性，D错误。 故选D。 7、（2025·四川达州渠县中学·二模）外泌体广泛存在于体液中，是细胞通过胞吐释放到细胞外的小膜泡，内含RNA、蛋白质等，能被其他细胞识别、摄取并影响细胞代谢。下列关于外泌体的叙述，错误的是（    ） A．形成过程可由线粒体供能 B．释放过程依赖膜的流动性 C．结构和组成与核糖体相同 D．可实现细胞间的信息交流 【答案】C 【知识点】细胞膜的成分、细胞膜的功能、细胞器之间的协调配合、胞吞和胞吐 【分析】核糖体主要是由RNA和蛋白质组成的，其功能是合成蛋白质，是不具膜的细胞器。 【详解】A、外泌体形成过程需要消耗能量，可由线粒体供能，A正确； B、释放过程体现了膜的结构特性—流动性，B正确； C、外泌体是一种包含了复杂RNA和蛋白质的具膜小泡，所以外泌体还有磷脂，其结构与核糖体不同，核糖体没有膜结构，C错误； D、能被其他细胞识别、摄取并影响细胞代谢，受体细胞通过特异性受体识别外泌体，这属于细胞膜的信息交流作用，D正确。 故选C。 8、（2025·四川邛崃市第一中学·二模）正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是（    ） A．用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解 B．用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带 C．可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水 D．用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布 【答案】C 【知识点】质壁分离及其复原实验、酶促反应的因素及实验、绿叶中色素的提取和分离实验、观察叶绿体和细胞质的流动实验 【分析】1．绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）； 2.观察叶绿体的实验中，用镊子取一片黑藻的小叶，放入载玻片的水滴中，盖上盖玻片。制片和镜检时，临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态 否则细胞或叶绿体失水收缩，将影响对叶绿体形态和分布的观察。 【详解】A、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖等还原糖，但不能催化蔗糖水解。碘液只能检测淀粉是否被水解，无法检测蔗糖是否水解，应该用斐林试剂检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的产物来判断淀粉酶对两种底物的作用情况，A错误； B、无水乙醇的作用是提取叶绿体中的色素，而分离叶绿体中的色素要用层析液，B错误； C、黑藻叶片的叶肉细胞是成熟的植物细胞，有大液泡，且细胞中的叶绿体有颜色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，所以可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水，C正确； D、菠菜叶的上表皮细胞中叶绿体数量少且体积大，不利于观察叶绿体的形态和分布，应该用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布，因为叶肉细胞中叶绿体数量多，便于观察，D错误。 故选C。 9、（四川省乐山第一中学 二模）溶酶体膜上的部分蛋白质及其作用如图所示，其中V-ATP酶能跨膜转运H+进入溶酶体。当细胞自噬时，Ca2+通道开放，增强与溶酶体生成相关基因的表达。下列有关叙述正确的是（　　） A．V-ATP酶转运H+的过程中不消耗能量 B．Ca2+通道开放有利于维持膜两侧的Ca2+浓度差 C．细胞质基质含有缓冲物质，其pH会低于4.6 D．当细胞自噬时，溶酶体的代谢活动有所增强 【答案】D 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、ATP的功能及利用、物质出入细胞的方式综合 【分析】溶酶体：含有多种水解酶，可分解衰老、损伤的细胞器，能杀死侵入细胞的病毒或病菌，被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，而废物则被排出体外。 【详解】A、由图可以看出，V-ATP酶转运H+的过程需要消耗ATP，消耗能量，A错误； B、Ca²⁺通道开放会使Ca²⁺从溶酶体中流出到细胞质基质，这会导致膜两侧的Ca²⁺浓度差减小，而不是维持膜两侧的Ca²⁺浓度差，B错误； C、溶酶体内部pH约为4.6，细胞质基质pH约为7.2，细胞质基质中含有缓冲物质，能维持相对稳定的pH环境，C错误； D、当细胞自噬时，Ca²⁺通道开放，增强与溶酶体生成相关基因的表达，这会使溶酶体的数量可能增加，同时溶酶体内的水解酶活性等代谢活动也会有所增强，以更好地完成对细胞内衰老、损伤的细胞器以及吞噬的病毒或细菌等物质的降解，D正确。 故选D。 10、（2025·四川遂宁·二模）植物细胞在整个生命过程中，都在连续不断地与细胞周围的微环境进行着水分交换。下列关于水和水通道的叙述，错误的是（　　） A．水是维持细胞的磷脂双分子层结构所必需的物质 B．结合水失去了溶解性，反应活性也大大降低 C．多聚体彻底水解后得到的产物都是单体 D．水通道只影响水分跨膜运输的速度，不影响方向 【答案】C 【知识点】细胞中的水、核酸的元素组成及基本单位、协助扩散 【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水的自由移动对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用。 【详解】A、由于磷脂分子的头部亲水性和尾部的疏水性，使磷脂分子在水中可以自发形成双层结构，水是维持细胞的脂双层结构所必需的物质，A正确； B、细胞中水的存在形式有自由水和结合水，结合水由于吸附失去了溶解性和流动性，反应活性大大降低，B正确； C、多聚体彻底水解后得到的产物不一定都是单体，如核酸初步水解生成单体核苷酸，彻底水解生成碱基、磷酸、五碳糖等，C错误； D、水通道只影响水分跨膜运输的速度，不影响方向，D正确。 故选C。 11、（2025·四川遂宁·二模）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 【知识点】细胞的吸水和失水、渗透作用 【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。 12、（2025届四川省攀枝花三中 二模）我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦能生长。通过研究藜麦叶片结构发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na+和Cl－在盐泡细胞的转运如图所示。请回答问题。 A B C D Na+载体蛋白 8 12 5 11 Cl-载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 (1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于细胞液浓度，导致植物 。据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过 的方式，将Na+和Cl－运送到表皮盐泡细胞的液泡中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。Na+和Cl－运输的动力是 。 (2)上表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白质的相对表达量。其中 （填下列选项字母）更可能是藜麦表皮盐泡细胞，理由是 。 【答案】(1) 无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫 主动运输 (ATP水解驱动H+泵建立的)H+浓度（电化学）梯度 (2) D 三种载体蛋白的含量均相对较高，盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-，需要较多两种离子的载体蛋白。盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高 【知识点】细胞的吸水和失水、主动运输 【分析】物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输，自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓度运输，是被动运输。 【详解】（1）由于土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故在盐碱地上大多数植物很难生长。将Na+和Cl－运送到表皮盐泡细胞的液泡中储存起来，为低浓度向高浓度运输，需要载体协助，并消耗能量，属于主动运输。Na+和Cl－运输的动力是(ATP水解驱动H+泵建立的)H+浓度（电化学）梯度。 （2）B、D两种载体蛋白的含量均相对较高：盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-，需要较多两种离子的载体蛋白。盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量（C、D）也较高，故选D。 酶与ATP考点02 1、（2025·四川绵阳·二模）细胞是最基本的生命系统，也具有自我维持稳态的能力。下列关于真核细胞稳态原因的分析，正确的是（　　） A．酶因其专一性和高效性而具有精确地调控特定化学反应速率的能力 B．生物膜因其面积大和区室化细胞而使化学反应空间充足且互不干扰 C．细胞中蛋白质的合成、加工和运输过程，必需有囊泡参与才能完成 D．细胞中能量的释放、储存和利用都依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化 【答案】B 【知识点】细胞器之间的协调配合、生物膜系统的组成、功能及应用、酶的特性、ATP的功能及利用 【分析】1、生物膜系统： （1）在真核细胞中，细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构，组成成分和结构上基本相似，它们都称为生物膜或生物膜系统，这些生物膜在结构和功能上紧密联系的； （2）分泌蛋白是在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素等。分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网“出芽形成囊泡”→高尔基体进行再加工，形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽形成囊泡”→细胞质膜，整个过程还需要线粒体提供能量； （3）各种细胞器膜的功能：①各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点，如线粒体内膜上的有氧呼吸酶。②不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰，从而保证了细胞内的多种化学反应能同时、高效、有序地进行，如线粒体进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用； 2、酶是一种由活细胞产生的生物催化剂，具有高度特异性和催化效能。‌酶可以是蛋白质或RNA，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 【详解】A、高效性保证了酶能够在短时间内完成大量的化学反应；专一性则确保了这些反应能够精确、有序地进行，因此高效性不能精确地调控特定化学反应速率的能力，A错误； B、生物膜系统的面积大，为多种酶提供了大量的附着位点，同时生物膜将细胞分隔成许多区室，使细胞内能够同时进行多种化学反应，且互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行，B正确； C、细胞中蛋白质的合成在核糖体上进行，有些蛋白质在细胞质基质中加工，不一定都需要囊泡参与，比如胞内蛋白，C错误 ； D、细胞中能量的释放、储存和利用主要依赖于 ATP 与 ADP 的相互转化，ATP 水解供能时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放能量；ATP 合成时储存能量，而不是依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化，D错误。 故选B。 2、（2025·四川德阳·二模）由ATP参与的肌动蛋白和肌球蛋白相互作用可以引起肌细胞收缩。肌球蛋白的头部有ATP的结合位点，当ATP与其位点结合时，其头部从肌动蛋白丝脱离；没有结合时，其头部与肌动蛋白紧密结合。随着ATP供能，肌球蛋白头部构象发生变化，使其从肌动蛋白亚基上脱离，并与细丝前方的另一个肌动蛋白亚基再结合，从而引起肌细胞收缩。关于肌细胞收缩，下列说法正确的是（    ） A．肌细胞内储备有大量可用于肌细胞收缩的ATP B．肌细胞收缩中ATP引发了肌球蛋白构象的改变 C．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂 D．肌动蛋白与肌球蛋白相互作用是一组放能反应 【答案】B 【知识点】ATP的功能及利用、ATP的结构 【分析】ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺苷的磷酸基团很容易水解，形成ADP和Pi，同时释放出大量的能量，供机体进行各项生命活动利用。 【详解】A、ATP在体内含量少，但转化迅速，肌细胞内不会储存大量ATP，A错误； B、根据题干信息，肌细胞收缩过程中会发生肌球蛋白和ATP的结合与解离，引起肌球蛋白构象的改变，B正确； C、ATP分子中远离腺苷的特殊化学键供能时会发生断裂，C错误； D、肌动蛋白与肌球蛋白相互作用，需要ATP供能，是一组吸能反应，D错误。 故选B。 3、（2025·四川南充·二模）正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是（    ） A．用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解 B．用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带 C．可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水 D．用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布 【答案】C 【知识点】观察叶绿体和细胞质的流动实验、绿叶中色素的提取和分离实验、酶促反应的因素及实验、质壁分离及其复原实验 【分析】1．绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）； 2.观察叶绿体的实验中，用镊子取一片黑藻的小叶，放入载玻片的水滴中，盖上盖玻片。制片和镜检时，临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态 否则细胞或叶绿体失水收缩，将影响对叶绿体形态和分布的观察。 【详解】A、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖等还原糖，但不能催化蔗糖水解。碘液只能检测淀粉是否被水解，无法检测蔗糖是否水解，应该用斐林试剂检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的产物来判断淀粉酶对两种底物的作用情况，A错误； B、无水乙醇的作用是提取叶绿体中的色素，而分离叶绿体中的色素要用层析液，B错误； C、黑藻叶片的叶肉细胞是成熟的植物细胞，有大液泡，且细胞中的叶绿体有颜色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，所以可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水，C正确； D、菠菜叶的上表皮细胞中叶绿体数量少且体积大，不利于观察叶绿体的形态和分布，应该用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布，因为叶肉细胞中叶绿体数量多，便于观察，D错误。 故选C。 4、（2025·四川雅安·二模）科学的方法及正确的操作是生物学实验成功的关键，下列说法正确的是（　　） A．在淀粉和淀粉酶反应体系中加入蛋白酶可加速淀粉水解 B．用模型建构的方法研究DNA的结构和种群数量变化规律 C．可采用五点取样法选取样方调查城市街道上树木的种群密度 D．鉴定DNA时，在溶有DNA的酒精溶液中加入二苯胺试剂后并沸水浴加热 【答案】B 【知识点】酶促反应的因素及实验、种群密度的调查方法及应用、DNA的粗提取及鉴定的方法 【分析】1、样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物。 2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、蛋白酶会分解淀粉酶（蛋白质），导致淀粉水解速率降低，而非加速，A错误； B、DNA双螺旋结构通过物理模型研究，种群数量变化通过数学模型研究，均属于模型建构方法，B正确； C、城市街道树木呈线形分布，应采用等距取样法，而非五点取样法，C错误； D、DNA鉴定需在NaCl溶液中加入二苯胺试剂并沸水浴，而非酒精溶液，D错误。 故选B。 5、（2025·四川广安·二模）酶的抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。竞争性抑制剂与酶活性部位结合，阻碍底物与酶结合；非竞争性抑制剂与酶非活性部位结合，改变了酶的构象，使酶的活性部位功能降低甚至丧失。物质X为淀粉酶抑制剂，为探究其是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂，某同学设计了如下实验。下列相关说法错误的是（    ） 组别 实验处理 实验结果 甲组 过量的淀粉溶液+淀粉酶 分别测定各酶促反应速率 乙组 过量的淀粉溶液+淀粉酶+物质X A．淀粉酶催化和保存的最适温度均是37℃ B．可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测 C．若甲组反应速率大于乙组，则物质X为非竞争性抑制剂 D．若两组反应速率大致相同，则物质X为竞争性抑制剂 【答案】A 【知识点】酶促反应的因素及实验 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、淀粉酶催化的最适温度均是37℃，保存应在低温，A错误； B、斐林试剂可检测淀粉水解的产物—葡萄糖，碘液可与淀粉反应呈蓝色，因此可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测，B正确； C、非竞争性抑制剂是指与酶的活性位点以外的部位结合，与底物不形成竞争关系的化学试剂，若甲组反应速率大于乙组，则物质X为非竞争性抑制剂，C正确； D、竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂，它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性，能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点，从而产生酶活性的可逆的抑制作用，若两组反应速率大致相同，则物质X为竞争性抑制剂，D正确。 故选A。 6、（2025·四川成都·二模）酸性磷酸酯酶对人体骨的生成和磷酸的利用都起着重要的促进作用。某兴趣小组为探究钾离子和不同浓度的乙醇对酸性磷酸酯酶活性的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．钾离子和乙醇都能提高人体酸性磷酸酯酶的活性 B．钾离子和乙醇均可能改变酶的结构来影响酶活性 C．适量摄取含钾离子的食物利于青少年的生长发育 D．喜欢喝酒的老年人可能更容易出现骨质疏松症状 【答案】A 【知识点】酶促反应的因素及实验 【分析】分析题意，本实验目的是探究钾离子和不同浓度的乙醇对酸性磷酸酯酶活性的影响，实验的自变量是乙醇浓度及钾离子的有无，因变量是酶活性相对值，据此分析作答。 【详解】A、据图可知，相同乙醇浓度下，与未添加钾离子相比，添加钾离子的组别酶活性升高，说明钾离子能提高人体酸性磷酸酯酶的活性，而随乙醇浓度升高，不论添加还是未添加钾离子的组别，酶活性相对值降低，说明乙醇降低人体酸性磷酸酯酶的活性，A错误； B、蛋白质的结构决定功能，钾离子和乙醇可能通过改变酶的结构来影响其活性，B正确； C、钾离子对酸性磷酸酯酶活性有促进作用，进而影响骨骼生成和磷酸利用，故适量摄取含钾离子的食物利于青少年的生长发育，C正确； D、乙醇降低人体酸性磷酸酯酶的活性，喜欢喝酒的老年人可能更容易出现骨质疏松症状，D正确。 故选A。 7、（2025·四川成都石室中学·二模）酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究在最适宜温度下它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到如图结果。下列说法错误的是（    ） A．①②③组实验中的脲酶，其空间结构是完全相同的 B．随着尿素溶液浓度提高，图中3条曲线不再升高的因素是相同的 C．若适当升高①②③组实验中的温度，图中3条曲线表示的尿素分解速率均会降低 D．据图可知类黄酮为竞争性抑制剂，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂 【答案】A 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的特性 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。 【详解】AD、比较①②组实验，低浓度时，①组的尿素分解速率高于②组，达到一定浓度后，①②组持平，所以类黄酮是竞争性抑制剂，竞争性抑制剂没有改变酶的构象，通过曲线③可知，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂，脲酶构象发生了改变，A错误，D正确； B、随着尿素溶液浓度提高，图中3条曲线不再升高的因素是相同的，均是受酶数量的限制，B正确； C、温度是该实验的无关变量，该实验是在最适宜的温度下进行，因此若适当升高实验中的温度，图中3条曲线表示的尿素分解速率均会降低，C正确。 故选A。 8、（四川省乐山第一中学 二模）在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是（    ） A．D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成 B．D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布 C．D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段 D．D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同 【答案】D 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、酶的特性、细胞骨架 【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。 2、细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 【详解】A、由题意可知，在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是玉米细胞内合成ATP的场所之一，所以D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成，A正确； B、细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，所以D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布，B正确； C、由题意可知，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶能使DNA内切酶的抑制蛋白失活，即DNA内切酶的活性不再被抑制，DNA内切酶会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段，C正确； D、酶具有专一性，所以D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物不一定相同，D错误。 故选D。 细胞呼吸考点03 1、（2025·四川绵阳·二模）研究发现，当细胞中的CcO（细胞色素C氧化酶，它参与氧气生成水的过程）存在有缺陷时，可导致线粒体功能发生重大变化，激活应激信号转导到细胞核，使促进肿瘤发生基因的表达量均上升，导致癌变，同时肿瘤细胞中的乳酸可被单羧酸转运蛋白（MCT）转运出细胞，以防止乳酸对肿瘤细胞自身造成毒害。据此判断下列叙述正确的是（　　） A．CcO位于线粒体基质，其损伤不影响有氧呼吸第二阶段的进行 B．肿瘤细胞主要通过无氧呼吸供能，该异常代谢是癌变导致的 C．编码细胞色素C氧化酶的基因突变后可能会使细胞周期缩短 D．用药物靶向促进癌细胞MCT的功能，可抑制肿瘤细胞生长 【答案】C 【知识点】有氧呼吸过程、细胞增殖的方式及细胞周期、细胞癌变的原因及防治 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生基因突变，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。 癌细胞的特征为，能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等等。 【详解】A、细胞色素C氧化酶，参与氧气生成水的过程，氧气生成水属于有氧呼吸第三阶段，所以CcO可能位于线粒体内膜，A错误； B、肿瘤细胞主要通过有氧呼吸提供能量，B错误； C、依据题干信息，当细胞中的CcO存在有缺陷时，导致线粒体功能发生重大变化，激活应激信号转导到细胞核，使促进肿瘤发生基因的表达量均上升，导致癌变，癌细胞的特征之一是具有无限增殖潜能，所以编码细胞色素C氧化酶的基因突变后可能会使细胞周期缩短，C正确； D、用药物靶向促进癌细胞MCT的功能，可促进乳酸排出，进而减缓乳酸对细胞的伤害，促进肿瘤细胞生长，D错误。 故选C。 2、（2025·四川德阳·二模）肌细胞在供氧不足时可以产生乳酸，乳酸进入血液后再被运输到肝脏，在肝内转化为葡萄糖，葡萄糖进入血液后又可被肌肉摄取利用，这就构成了一个“肌肉—肝脏—肌肉”循环，称为乳酸循环。下列说法错误的是（    ） A．肌肉收缩可由产乳酸的无氧呼吸补充供能 B．肌细胞线粒体不参与产生乳酸的反应过程 C．肌糖原和肝糖原在有氧条件下可相互转化 D．适当放松活动可以减少肌肉中的乳酸积累 【答案】C 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、血糖调节 【分析】无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、当肌肉在供氧不足时进行无氧呼吸产生乳酸，无氧呼吸过程中会释放少量能量，这些能量可以为肌肉收缩补充供能，A正确； B、肌细胞产生乳酸的过程是无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，线粒体是有氧呼吸的主要场所，不参与无氧呼吸产生乳酸的反应过程，B正确； C、肌糖原不能直接分解为葡萄糖，在有氧条件下，肌糖原不能转化为肝糖原；肝糖原可以分解为葡萄糖进入血液，维持血糖平衡，但一般不会直接转化为肌糖原，C错误； D、运动后进行适度的放松活动可以加速血液循环，减少乳酸在肌肉中的积累，D正确。 故选C。 3、（2025·四川德阳·二模）NADH（[H]）在线粒体基质分离为电子（）和，在线粒体内膜的蛋白复合体之间进行传递，传递过程中将由线粒体基质泵入线粒体膜间隙，失去能量后的与和结合生成了，顺着浓度梯度又由膜间隙流回到线粒体基质，驱动ATP合成酶合成ATP（如下图所示）。药物DNP可以阻止线粒体ATP的合成，曾一度作为减肥药使用。据图分析，下列说法错误的是（    ）    A．线粒体基质中的通过主动运输进入线粒体膜间隙，致其膜间隙pH升高 B．蛋白复合体既能传递电子同时也能运输物质，说明蛋白功能具有多样性 C．的消耗和ATP的合成分属两个不同的化学反应，NADH也蕴含着能量 D．推测药物DNP可以影响线粒体内ATP合成酶的活性，用药要考虑其副作用 【答案】A 【知识点】有氧呼吸过程、物质出入细胞的方式综合 【分析】据题意可知：电子传递链或呼吸链主要分布于线粒体内膜上，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，参与有氧呼吸的第三阶段。 【详解】A、由线粒体基质泵入线粒体膜间隙是逆浓度梯度进行的，属于主动运输。H+进入线粒体膜间隙会使膜间隙H+浓度升高，pH降低，而不是升高，A错误； B、蛋白复合体既能传递电子（发挥信息传递功能），同时也能运输H+（发挥物质运输功能），这说明蛋白功能具有多样性，B正确； C、O2 的消耗是在线粒体内膜上e− 与H+ 和O2 结合生成H2O的过程，而ATP的合成是在ATP合成酶的作用下利用H+浓度梯度合成ATP的过程，二者分属不同的化学反应。 NADH在线粒体基质分离为电子(e− )和H+的过程中蕴含着能量，这些能量可用于后续的反应，C正确； D、药物DNP可以阻止线粒体ATP的合成，它可能影响线粒体内ATP合成酶的活性。 因为药物DNP曾作为减肥药使用，但会影响细胞正常的能量代谢，所以用药要考虑其副作用，D正确。 故选A。 4、（2025·四川雅安·二模）2025年3月，我国科学家在国际顶尖学术期刊“Nature”上首次揭示了人源线粒体丙酮酸载体（MPC）的底物转运与活性抑制机制。在H+浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质，在细胞代谢中发挥着重要作用。下列关于MPC的说法，错误的是（　　） A．MPC由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成 B．有氧条件下，MPC在转运丙酮酸时会发生自身构象的改变 C．MPC转运丙酮酸过程不需要ATP水解供能，属于协助扩散 D．人体细胞MPC功能缺陷可能导致乳酸积累对细胞产生毒害 【答案】C 【知识点】主动运输、酶的特性、有氧呼吸过程、协助扩散 【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段：在细胞质的基质中。反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2 ATP）；第二阶段：在线粒体基质中进行。反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（ 2ATP）；第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）。 【详解】A、MPC（人源线粒体内丙酮酸载体）的化学本质是蛋白质，蛋白质是由氨基酸在核糖体上脱水缩合形成的，A正确； B、MPC作为一种蛋白质载体，在转运丙酮酸的过程中，其空间结构会发生改变，就像许多其他载体蛋白一样，通过构象的变化来实现物质的运输，这是载体蛋白的常见特性，B正确； C、根据题干“在H⁺浓度梯度驱动下，MPC负责将丙酮酸转运进入线粒体基质”，这表明该转运过程是借助H⁺浓度梯度势能来完成的，属于主动运输（继发性主动运输），而不是协助扩散，C错误； D、正常情况下，MPC将丙酮酸转运进入线粒体基质进行后续的有氧呼吸等代谢过程，如果人体细胞MPC功能缺陷，丙酮酸就不能正常进入线粒体，在细胞质基质中会通过无氧呼吸生成乳酸，从而导致乳酸积累，乳酸积累过多会对细胞产生毒害作用，D正确。 故选C。 5、（2025·四川达州渠县中学·二模）金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列叙述不正确的是（    ）    A．肌细胞与神经元均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输 B．若催化④过程的酶活性升高，会延长金鱼在低氧条件下的存活时间 C．通过图中③⑤过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为了热能 D．金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但长期酒精刺激也会导致金鱼死亡 【答案】C 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【分析】题图分析可知，金鱼在神经细胞与肌细胞中无氧呼吸的方式有所不同：在神经元中无氧呼吸的过程为葡萄糖→丙酮酸→乳酸，而后乳酸可通过血液运输后在肌细胞处转化为丙酮酸，继续参与肌细胞中的无氧呼吸过程；而在肌细胞中，金鱼无氧呼吸过程为葡萄糖→丙酮酸→酒精，此后酒精可排出体外。 【详解】A、据图可知，神经元细胞无氧呼吸的产物是乳酸，乳酸可由神经元细胞运出，经血液运输后进入肌细胞，因此肌细胞与神经细胞均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输，A正确； B、金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力，因此金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月，若催化④过程的酶活性升高，会使乳酸能较快转化为丙酮酸，减少对细胞的毒害，因此会延长金鱼在低氧条件下的存活时间，B正确； C、③⑤过程为肌细胞中的无氧呼吸，葡萄糖中的化学能大部分储存在酒精中，C错误； D、金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但其适应环境的能力也是有限度的，若长期酒精刺激也会导致金鱼酒精中毒而死亡，D正确。 故选C。 6、（2025·四川邛崃市第一中学·二模）油菜种子细胞呼吸时，反应物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲胺（TTF）。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示。请回答： (1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 ，释放能量并生成ATP的过程。 (2)油菜种子细胞呼吸产[H]的场所是 。据图分析，油菜种子萌发时间在12~24h期间，其细胞呼吸方式主要是 。 (3)实验室可用TTC鉴定细胞死活，其原理是 。 (4)油菜种子脂肪含量相对较高，播种时应浅播的理由是 。 【答案】(1)CO2或者其他产物 (2) 细胞质基质和线粒体 无氧呼吸 (3)细胞呼吸的底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氢化四唑(TTC)还原为红色的三苯甲胺，活细胞可以发生上述颜色反应，而死细胞不可以，故可以使用三苯基氢化四唑(TTC)鉴定种子“死活”   (4)脂肪氧化分解时需要的氧比单位质量的糖类氧化分解时需要的氧更多，浅播利于种子吸收氧气，有利于种子萌发 【知识点】有氧呼吸过程、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用、无氧呼吸过程、验证性实验与探究性实验 【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，以葡萄糖为呼吸底物，有氧呼吸吸收的氧气量等于呼出二氧化碳的量，可释放出大量的能量，无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，无氧呼吸过程中释放的能量较少；根据图中的二氧化碳和氧气量的变化，可以判断12h～24h,种子主要进行无氧呼吸，胚根长出后，种子的有氧呼吸呼吸速率明显增大。 【详解】（1）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成CO2或者其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。 （2）在细胞呼吸过程中，产[H]（还原氢）的场所有细胞质基质和线粒体。 在细胞质基质中，进行有氧呼吸第一阶段，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]；在线粒体基质中，进行有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水反应产生CO2 ​和[H]。据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸， （3）根据题意可知，细胞呼吸的底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氢化四唑(TTC)还原为红色的三苯甲胺。活细胞可以发生上述颜色反应，而死细胞不可以，故可以使用三苯基其氢化四唑(TTC)鉴定种子“死活” （4）油菜种子中脂肪含量高于小麦种子，脂肪氧化分解时需要的氧比单位质量的糖类氧化分解时需要的氧更多，浅播利于种子吸收氧气，有利于种子萌发。 光合作用考点04 1、（2025·四川绵阳·二模）光合作用速率受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系，ABCD图是据此绘出的光照强度为L2千勒克司（klx），温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速率，其中绘制正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】A 【知识点】影响光合作用的因素 【分析】光合作用的光反应需要光，所以光照强度直接影响的是光反应．二氧化碳是光合作用暗反应的原料，所以二氧化碳浓度直接影响的是暗反应。由图可知在温度为10℃、光照强度大于L1千勒克司时，光合速率不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速率随着光照强度的增加而增加所以此时光合速率的限制因素是光照强度。 【详解】据甲图可知，光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度分别为2、4、4，A图符合题意。 故选A。 2、（2025·四川达州·二模）在光照、无氧条件下培养噬盐杆菌时，噬盐杆菌细胞膜上的视紫红质蛋白参与光能转化并为噬盐杆菌生长提供所需能量。下列叙述正确的是（　　）    A．用纤维素酶和果胶酶处理噬盐杆菌的细胞壁可获得原生质体 B．视紫红质既是H+跨膜运输的载体，也是接受光信号的受体 C．H+穿过F0-F1复合体时会吸收能量，H2O也能穿过F0-F1复合体 D．噬盐杆菌叶绿体中的光合色素吸收光能后也能合成一些ATP 【答案】B 【知识点】真核细胞与原核细胞、ATP与ADP的相互转化、参与调节植物生命活动的其他环境因素、光合作用的实质和意义 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸等。 【详解】A、细菌细胞壁的成分是肽聚糖，不能用纤维素酶和果胶酶处理噬盐杆菌的细胞壁，A错误； B、由图可知，视紫红质既可吸收光能并将其转化为H⁺跨膜运输的能量，又可视为接受光信号的受体，B正确； C、H+穿过F0-F1复合体时会释放能量，可驱动ATP的合成；转运蛋白具有专一性，H2O不能穿过F0-F1复合体，C错误； D、噬盐杆菌属于原核生物，没有叶绿体，D错误。 故选B。 3、（2025·四川广安·二模）科学方法是人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段。下列生物学研究中，科学方法运用错误的是（    ） A．施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的 B．细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理” D．探索光合作用释放的氧气中氧元素来源运用了放射性同位素标记法 【答案】D 【知识点】细胞学说及其建立过程、细胞膜的成分、光合作用原理实验、肺炎链球菌的转化实验 【分析】同位素是指原子序数（质子数）相同而质量数（中子数）不同的元素称为同位素，可分为稳定性同位素和放射性同位素。稳定性同位素是天然存在的技术手段检测不到放射性的一类同位素。放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，例如噬菌体侵染细菌的实验。 【详解】A、施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的，A正确； B、细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法，B正确； C、艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验中，运用了自变量控制中的“减法原理”，C正确； D、18O不具有放射性，探索光合作用释放的氧气中氧元素来源运用了同位素标记法，D错误。 故选D。 4、（2025·四川宜宾·二模）CAM（景天科）植物的气孔在夜间开放吸收CO2，白天关闭。下图为某CAM（景天科）植物叶肉细胞部分代谢过程示意图。下列叙述正确的是（    ） A．由图可知，CAM植物白天和晚上均进行光合作用 B．图中C可能是丙酮酸，RuBP存在于叶绿体的基质中 C．CAM植物细胞白天产生CO2的具体部位是线粒体基质 D．晚上CAM植物将CO2以苹果酸的形式储存在叶绿体和液泡中 【答案】B 【知识点】叶绿体的结构与功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用 【分析】1、光合作用的过程： （1）光反应：发生在叶绿体的类囊体薄膜上。 ①水的光解​：H₂O在光能被吸收后分解为NADPH和O2，释放的氧气作为代谢副产物排出； ②​ATP的生成​：光能推动ADP与Pi结合形成ATP，储存活跃化学能； （2）暗反应阶段：暗反应（卡尔文循环）在叶绿体基质中进行，无需光照但依赖光反应产物。 ①CO2的固定​：CO2与RuBP（C5）结合生成C3（3-磷酸甘油酸），反应由Rubisco酶催化； ②C3的还原​：C3在ATP供能和NADPH供氢条件下被还原为（CH2O），同时再生出RuBP，形成循环； 2、据图分析：菠萝等植物以气孔白天关闭，其光合作用的二氧化碳来源于苹果酸和细胞呼吸，夜间气孔开放吸收的二氧化碳可以合成苹果酸。 【详解】A、从图中可以看到，晚上CAM植物虽然吸收CO2，但没有光照，不能进行光反应，而光合作用包括光反应和暗反应，所以晚上不能进行光合作用，A错误； B、在细胞呼吸过程中，葡萄糖分解为丙酮酸，图中C可能是丙酮酸；RuBP是卡尔文循环中固定CO2的关键物质，存在于叶绿体的基质中，B正确； C、从图中可知，白天CAM植物产生CO2的部位不仅有线粒体基质（有氧呼吸第二阶段产生CO2），苹果酸分解也会产生CO2，C错误； D、由图可知，晚上CAM植物将CO2以苹果酸的形式储存在液泡中，并没有储存在叶绿体中，D错误。 故选B。 5、（2025·四川宜宾·二模）德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、碳反应分开研究，他的方法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验记录如图所示，图中S代表面积。下列叙述错误的是（    ） A．据实验结果推测，与连续光照相比，间歇光照能够提高光能利用率 B．据图所知a—e段中，光反应阶段为a—d段，碳反应阶段为d—e段 C．S1+S2、S2+S3可分别表示光反应释放的O2总量与碳反应吸收的CO2总量 D．黑暗开始后CO2吸收速率稳定一段时间后迅速下降，该段时间内C5的含量减少 【答案】B 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】根据题意和图示分析可知：O2释放速率代表光反应速率（虚线），CO2吸收速率代表暗反应速率（实线）。 【详解】A、从图中来看，“间歇光”下，在一个光周期内，叶绿体光反应产生的物质，恰好被暗反应利用，在总光照时间相同的情况下，间歇光照与连续光照相比，能产生更多的氧气和吸收更多的二氧化碳，说明间歇光照条件下光合作用合成的有机物更多，也就意味着间歇光照能够提高光能利用率，A正确； B、光反应阶段需要光照，碳反应阶段有光无光都可以进行，a~c段既有光反应，也有碳反应，c~e段在黑暗开始之前也有光反应，黑暗开始之后，只有碳反应，没有光反应，B错误； C、虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，结合题图可知，S1+S2表示光反应释放的O2总量，S2+S3表示碳反应吸收的CO2总量，C正确； D、黑暗开始一段时间后，CO2和C5生成C3，但不能进行C3的还原，C5得不到补充，C5减少，D正确。 故选B。 6、（四川省宜宾市第三中学·二模）我国古代劳动人民在生产实践中积累了丰富的经验，有些现在仍能指导农业生产。下列措施中与促进光合作用速率直接相关的是（    ） A．肥田之法，种绿豆最佳，小豆芝麻次之 B．正月种白稻，五月收获后，根茬长新稻，九月又成熟 C．小麦清明拔三节，新笋一夜成高竹 D．正其行，通其风，通风见日，实大而美 【答案】D 【知识点】影响光合作用的因素 【分析】影响光合速率的主要因素有光照强度、CO2浓度、温度等。 【详解】A、肥田之法，豆科植物根瘤菌的固氮作用，A不符合题意； B、根茬长新稻主要是植物激素的作用，B不符合题意； C、植物的快速增高主要是赤霉素的作用，C不符合题意； D、通风可以增加二氧化碳的供给，见日增加光照故跟促进光合作用速率密切相关，D符合题意。 故选D。 【点睛】 7、（2025·四川南充·二模）高等植物的有氧呼吸存在细胞色素呼吸途径和交替呼吸途径两种，部分过程如图1所示。交替氧化酶（AOX）作为交替呼吸途径的关键酶，其基因表达水平会影响细胞活性氧（ROS）的含量，进而影响光合作用。请回答下列问题：    (1)细胞色素呼吸途径中，NADH释放的电子经过一系列复合体最终传递给氧生成水，该过程发生在 （填具体场所）；同时将H+泵到膜外侧，使得膜外侧H+浓度高于膜内侧，H⁺又通过ATP合成酶上的特殊通道回流到膜内侧，同时驱动ATP的合成，这一过程体现了蛋白质具有 功能。 (2)与细胞色素呼吸途径相比，交替呼吸途径合成的ATP （填“多”或“少”），原因是 。 (3)为研究交替呼吸途径的存在对植物抗冻的影响，研究人员用拟南芥野生型和突变体（A和B为AOX基因过量表达突变体，C为AOX基因缺失突变体）做了相关实验，结果如图2。实验表明，交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力，保护其光合作用正常运行，判断的依据是 。    (4)研究人员继续测定了上述植株叶片中的ROS含量，结果如图3。请在图3中补充低温处理下突变体C叶片中的ROS含量 。    【答案】(1) 线粒体内膜 催化和运输 (2) 少 与细胞色素呼吸途径相比，交替呼吸途径泵入线粒体膜间隙的H+少，膜两侧的H+浓度差降低，通过ATP合成酶回流的H+减少，进而导致生成的ATP减少 (3)低温处理后，突变体A和B的光合速率比野生型高，而突变体C的光合速率比野生型低 (4)   【知识点】有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】1、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； 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】（1）在有氧呼吸过程中，NADH释放的电子经过一系列复合体最终传递给氧生成水，这是有氧呼吸第三阶段的反应，该过程发生在线粒体内膜；H+通过ATP合成酶上的特殊通道回流到膜内侧，同时驱动ATP的合成，一方面ATP合成酶作为通道让H+通过，体现了蛋白质的运输功能；另一方面催化了ATP的合成，体现了蛋白质的催化功能。所以这一过程体现了蛋白质具有运输和催化功能； （2）与细胞色素呼吸途径相比，交替呼吸途径合成的ATP少。因为在交替呼吸途径中，交替呼吸途径泵入线粒体膜间隙的H+少，膜两侧的H+浓度差降低，通过ATP合成酶回流的H+减少，进而导致生成的ATP减少； （3）从图2可以看出，在低温处理后，AOX基因过量表达突变体（A和B）的叶片光合速率明显高于野生型，而AOX基因缺失突变体（C）的叶片光合速率明显低于野生型。说明当交替氧化酶（AOX）基因表达水平高时（即交替呼吸途径较强时），植物的光合速率较高，能在低温胁迫下更好地维持光合作用正常运行，所以交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力，保护其光合作用正常运行。 （4）根据前面的研究结论，交替呼吸途径能提高拟南芥植株抗低温胁迫能力。而 AOX 基因缺失突变体 C 缺乏交替呼吸途径，其抗低温能力较差。从图 3 已有的信息来看，正常处理时，野生型 ROS 含量较低，突变体 A 和 B（AOX 基因过量表达）ROS 含量也相对较低，说明交替呼吸途径可能有助于降低 ROS 含量。那么在低温处理下，由于突变体 C 没有交替呼吸途径，其叶片中的 ROS 含量应该是最高的，所以在图 3 中，低温处理下突变体 C 叶片中的 ROS 含量的柱形图应高于其他组（野生型、突变体 A、突变体 B），因此低温处理下突变体C叶片中的ROS含量图为：  。 8、（2025·四川德阳·二模）荞麦具有一定的药用价值，对干旱环境具有较强的适应性。研究小组将生理状况基本一致的荞麦幼苗分成W1（正常供水）组和W2（干旱处理）组，每组施用4个水平（P0<P1<P2<P3）的磷肥量，各组在相同环境条件下培养，收获后测量各组产量，结果如图1所示。已知荞麦叶肉细胞参与光反应的光合复合体由光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）组成（图2）。请分析回答： (1)从参与光合作用过程的结构成分和物质角度来看，磷能参与合成的有机物有 （答出1点即可）。 (2)图2所示膜结构应是荞麦叶肉细胞叶绿体的 膜，A代表的物质为 。光反应过程中，能量的转化形式具体可概述为光能转化为 再转化为 。 (3)分析图1的实验数据，可以得出的实验结论是 （答出2点即可）。施加适量的磷肥来缓解干旱使产量下降的影响，起到“以肥补水”的效果，推测其原因可能是 。 【答案】(1)磷脂、ATP、ADP、NADPH、等（合理即可） (2) 类囊体（薄） ADP和Pi 电能（和电化学势能） 活跃的化学能 (3) 干旱处理会使荞麦的产量下降；随着磷肥施加量的增加，荞麦产量均为先增加后降低；（或施加适量（P2水平的）磷肥对正常灌水或干旱处理条件下的荞麦都能够增产）（合理即可） 适量施加磷肥促进植物根系的生长，有利于植物从土壤深处吸收水分；或适量施加磷肥促进了植物增强抗旱能力物质的合成 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、光合作用综合 【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：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)；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。②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：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】（1）磷脂、ATP、ADP、NADPH、等的组成元素是C、H、O、N、P，在光合作用中，ATP、ADP、NADPH、NADP+直接参与光反应和暗反应，磷脂是构成类囊体膜的结构基础，因此磷在光合作用过程中可以参与合成的有机物有磷脂、ATP、ADP、NADPH、等。 （2）由图2可知，①过程表示水的光解，场所是叶绿体的类囊体薄膜，会产生O2和H+，光反应的产物还有ATP和NADPH，因此可推知，A是ADP和Pi，B为ATP，光反应中的能量变化是光能先转化为电能（和电化学势能），然后再转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。 （3）①分析图1的实验数据，可以得出的实验结论是：在正常供水和干旱条件下，适当增加磷肥可提高荞麦产量，但过量可能效果下降；随着磷肥施加量的增加，荞麦产量均为先增加后降低；（或施加适量（P2水平的）磷肥对正常灌水或干旱处理条件下的荞麦都能够增产）。 ②施加适量的磷肥来缓解干旱使产量下降的影响，起到“以肥补水”的效果，推测其原因可能是：适量施加磷肥促进植物根系的生长，有利于植物从土壤深处吸收水分；或适量施加磷肥促进了植物增强抗旱能力物质的合成。 9、（2025·四川绵阳·二模）植物的生长发育对光的需求是多种多样的，比如光合作用、光形态建成等生理活动都要受到光的影响。 I.植物光合作用吸收和转化光能的过程及相关结构，如下图所示，其中PSI和PSII都是由蛋白质和相关色素组成的复合体，吸收光能后产生高能电子，该电子沿着特定轨道传递。如果高能电子被O2接受，形成的超氧负离子自由基（O2）会损伤光合结构，从而抑制光合作用。回答下列问题：    (1)光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能； 。 (2)当固定能量不能被暗反应及时消耗时，叶绿体中超氧负离子自由基含量会增加，原因是 。此时，C5会在Rubisco酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的能量，这就是光呼吸，由此推测光呼吸（填序号）。 ①始发于叶绿体基质②可以增加作物产量③可以减缓光合结构的损伤④可以释放能量增加ATP II.某研究员以拟南芥为实验材料进行实验探究光形态建成的机制，实验结果如图A和图B，隐花色素1(cryl）参与光形态建成作用路径如图C。图C中COP1是一种酶，可以介导蛋白质的降解；HY5是转录因子，可以促进基因的转录。    回答下列问题： (3)COP1是光形态建成的 (“促进”或“抑制”）因子。 (4)隐花色素1(cryl）主要负责促进花色素苷合成， 等光形态建成反应，其作用的机制是 。 【答案】(1)①光能→电能→NADPH中活跃的化学能 (2) 暗反应速率慢、产生的NADP+少，高能电子缺乏受体，就会传递给O，产生超氧负离子自由基    ①③ (3)抑制 (4) 抑制下胚轴伸长 光（蓝光）下，cryl磷酸化后与SPA1/COP1形成复合物，阻止SPA1/COP1与HY5结合，抑制转录因子HY5被降解，从而完成光形态建成反应 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【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）由光合作用的过程，结合图示可知，光反应产生ATP和NADPH，则光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能；光能→电能→NADPH中活跃的化学能。 （2）若固定能量不能被暗反应及时消耗时，则暗反应速率慢、产生的NADP+少，高能电子缺乏受体，就会传递给O，产生超氧负离子自由基。 由题意可知，光呼吸发生时，C5会在Rubisco酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的能量，C5与CO2反应产生C3即CO2的固定发生于叶绿体基质，说明Rubisco酶存在于叶绿体基质，则光反应发生于叶绿体基质，本来应用来进行CO2固定的C5被分解，最终会导致光合产物减少，其消耗富余能量，可减缓光合结构的损伤，综上①③正确。 故①③。 （3）由图C可知，COP1可促进HY5降解，而HY5可促进光形态建成，说明COP1是光形态建成的抑制因子。 （4）由图B可知，隐花色素1(cryl）功能缺失突变体花色素苷较野生型低，而下胚轴较野生型长，说明其主要负责促进花色素苷合成，抑制下胚轴伸长等光形态建成反应。由图C可知，光（蓝光）下，cryl磷酸化后与SPA1/COP1形成复合物，阻止SPA1/COP1与HY5结合，抑制转录因子HY5被降解，从而完成光形态建成反应。 10、（2025·四川达州·二模）在弱光条件下光谱中富含蓝光，蓝光驱动质子泵AHA对人参气孔快速开放的调节机制如图。请根据回答下列相关问题： (1)蓝光可被叶绿体中的叶绿素和类胡萝卜素吸收，继而转化成 中的化学能，用于暗反应的 。保卫细胞吸收K+的运输方式是 。 (2)蓝光可引发脂肪和 的水解，然后通过TCA为AHA运输H+提供能量。在研究中发现人参缺失突变体向细胞外运输H+的速率明显下降，可能的缺失是 （列举一项即可）。 (3)综合上述分析可知，蓝光促进气孔开放的机理是蓝光作为信号分子触发蓝光受体蛋白（即图中的 ，最终导致保卫细胞内的K+和液泡中 的浓度增加，从而使得保卫细胞的 增大，促进保卫细胞吸水而导致气孔张开。 【答案】(1) ATP、NADPH C3的还原 主动运输 (2) 淀粉 AHA、磷酸激酶、phot1/phot2 (3) phot 1/phot 2 葡萄糖 渗透压 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、主动运输、细胞的吸水和失水、渗透作用 【分析】保卫细胞吸水时，细胞膨胀，气孔张开；保卫细胞失水时，细胞收缩，气孔闭合。所以植物在外界供水充足时，保卫细胞吸水膨胀，气孔开度较大；在干旱条件下，保卫细胞收缩，气孔开度较小。 【详解】（1）蓝光可被叶绿体中的叶绿素和类胡萝卜素吸收，继而转化成ATP、NADPH中的化学能，用于暗反应的三碳酸的还原。结合图示可知，H+运到细胞外需要消耗ATP，为主动运输，H+运入细胞的方式为协助扩散，可以为K+运入细胞提供能量，故保卫细胞吸收K+的运输方式是主动运输。 （2）依据图2中的指示方向，可知，蓝光可引发：促进脂肪转化形成脂肪酸，脂肪酸并进一步转化形成乙酰CoA，乙酰CoA参与TCA，生成ATP，即促进脂肪分解；蓝光还可以激活PPI的活性，同时促进淀粉水解转化形成麦芽糖，并使其氧化分解，参与TCA，生成ATP，即促进淀粉分解。结合图示可知，H+运输到细胞外需要PP1、AHA以及phot1/phot2的参与，在研究中发现人参缺失突变体向细胞外运输H+的速率明显下降，可能的缺失是AHA、磷酸激酶（PP1）、phot1/phot2。 （3）综合上述分析可知，蓝光使得气孔开放的机理为蓝光可以触发蓝光受体蛋白即phot 1/phot 2，最终导致保卫细胞内的K+浓度升高，液泡内的葡萄糖浓度也升高，使得保卫细胞的渗透压增大，促进细胞吸水，气孔打开。 11、（2025·四川广安·二模）电子传递链是生物体内进行能量转换的核心系统，研究其发生机制为生物能源的开发和应用提供重要理论基础。下图为叶绿体中类囊体膜的部分结构及光反应过程的简化示意图，由光合色素和蛋白质形成的复合体PSI和PSI可以吸收、传递和转化光能。    (1)提取复合体中光合色素常用的有机溶剂是 ，分离光合色素的方法是 ，叶绿素主要吸收 光。 (2)据图分析，在光能转变成电能的过程中，电子的最终供体和受体分别是 。经过一系列电子传递和转化作用，最终将光能转化为 中活跃的化学能。 (3)为验证ATP的产生与类囊体膜内外的H+浓度差有关，某兴趣小组的同学进行了如下实验。      实验过程中，必须将实验装置置于 （填“有光”或“无光”）的条件下，原因是 。 【答案】(1) 无水乙醇 纸层析法 红光和蓝紫光 (2) 水和NADP+ ATP和NADPH (3) 无光类 囊体在光下会产生ATP，干扰实验结果 【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，①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NADPH与氧气，以及ATP的形成；②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NADPH的作用下还原生成糖类等有机物；光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。 【详解】（1）提取复合体中光合色素常用的有机溶剂是无水乙醇。因为光合色素能够溶解在有机溶剂中，无水乙醇可以有效地提取出光合色素。分离光合色素的方法是纸层析法。其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的扩散得慢，从而使不同色素相互分离。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收效率较高，而对绿光吸收较少，所以叶片呈现绿色。 （2）据图分析，在光能转变成电能的过程中，水分解产生氧气、氢离子和电子，所以电子的最终供体是水（H2O）；NADP+接受电子和氢离子形成NADPH，所以电子的最终受体是NADP+。经过一系列电子传递和转化作用，最终将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。在光反应过程中，光能驱动电子传递，促使ADP和Pi合成ATP，同时NADP+形成NADPH，将光能转化为化学能储存起来。 （3）实验过程中，必须将实验装置置于无光的条件下。原因是要验证ATP的产生与类囊体膜内外的H+浓度差有关，需要排除光照条件下光反应产生ATP对实验结果的干扰。如果在有光条件下，光反应会正常进行产生ATP，就无法确定实验中ATP的产生是由于类囊体膜内外的H+浓度差导致的，还是光反应。 12、（2025·四川宜宾·二模）小麦是我国重要的粮食作物之一，开展小麦高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的小麦品种，科学家开展了多项研究。回答下列问题。 (1)小麦在光反应阶段，光能被叶绿体 （填场所名称）上的色素吸收后会将H2O分解为 等物质。科研人员将小麦置于透明且密闭的容器内，用H218O水浇灌，并给予适宜强度的光照，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径和参与的生理过程： （用化合物和箭头表示，在箭头上写出生理过程） (2)为研究小麦对弱光和强光的适应性，科研人员对小麦叶片照光1h后，通过观察发现呈椭球体的叶绿体在不同光照条件下会改变方向：在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，生理意义是 。 (3)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，生成CO2，被称为光呼吸，光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示： ①据图分析，请写出光呼吸和有氧呼吸的相同点 。 ②已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理： 。 【答案】(1) 类囊体薄膜（基粒） O2、H+和e+ (2)这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤 (3) 相同点：都是利用O2，分解有机物，释放CO2 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度：同时还可促进R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 【知识点】有氧呼吸过程、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段必须有光才能进行，这个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NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，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，这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被固定，经过一系列反应后生成糖类。 【详解】（1）光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，小麦在光反应阶段，光能被叶绿体类囊体薄膜（基粒）上的色素吸收。该阶段光合色素吸收的光能会将水分解为O2、H+和e+等物质。H218O水浇灌小麦，其参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2，C18O2参与暗反应即可生成含18O的有机物，其转移途径如下：H218OC18O2（CH218O）。 （2）在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，保证叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤，从而保证光合作用的正常进行。 （3）①结合有氧呼吸的过程，由图可知，光呼吸和有氧呼吸都是利用O2，分解有机物，释放CO2。 ②二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸，故生产实际中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的。 13、（2025·四川成都·二模）生姜是川菜中不可缺少的调味作物，干旱胁迫是影响生姜生长的重要因素。研究人员以西南生姜主产区两个主栽品种“罗平小黄姜”和“山东大姜”为材料，分别给予正常水分处理（CK）和干旱处理（DS），15天后测定两个生姜品种的相关指标，结果如下表。回答下列问题： 品种 处理 叶绿素（） 类胡萝卜素（） 气孔导度（） 罗平 小黄姜 CK 5.71 0.67 0.10 DS 3.64 0.36 0.00 山东 大姜 CK 6.33 0.71 0.19 DS 6.08 0.74 0.03 (1)生姜叶片中的类胡萝卜素主要吸收 光。研究发现类胡萝卜素是植物体重要的抗氧化物质，干旱条件下植物容易出现氧化损伤，结合表中数据分析，两个生姜品种中的 耐旱性较高。 (2)研究发现，干旱处理后两个品种生姜的叶片都出现了不同程度的黄化，根据表中数据分析，两个品种中叶片黄化程度较低的是 ，判断的主要依据是 。 (3)实验测得干旱条件下“罗平小黄姜”的气孔导度为0，但其净光合速率却大于0，原因可能是 。 【答案】(1) 蓝紫 山东大姜 (2) 山东大姜 干旱条件下，山东大姜的叶绿素含量变化不明显 (3)除细胞呼吸外，还有其他途径可以为光合作用提供 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、影响光合作用的因素 【分析】由表格信息可知，该实验的自变量为是否正常供水，因变量是叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净气孔导度等，据此分析作答。 【详解】（1）类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光；从表中数据可以看出，干旱处理（DS）下，“罗平小黄姜”的叶绿素和类胡萝卜素含量均显著下降，气孔导度降为0，表明其光合作用受到严重抑制，而“山东大姜”在干旱处理下，叶绿素和类胡萝卜素含量变化较小，气孔导度虽有下降但仍保持一定水平，表明其光合作用受到的影响较小，其耐旱性较高。 （2）叶片黄化程度与叶绿素含量密切相关，叶绿素含量越高，黄化程度越低，从表中数据可以看出，干旱处理下，山东大姜的叶绿素含量变化不明显，故“山东大姜”的叶片黄化程度较低。 （3）二氧化碳是暗反应的原料，除了细胞呼吸外，还有其他途径可以为光合作用提供二氧化碳，故实验测得干旱条件下“罗平小黄姜”的气孔导度为0，但其净光合速率却大于0。 14、（2025·四川雅安·二模）四川是我国西南地区重要的粮食生产基地，其作物生产效率提升对保障区域粮食安全具有重要战略意义。某研究团队创新开发“矿物-水-光合作用”技术提升作物产量，原理如图所示。为验证技术效果，研究人员选取多种作物开展大田实验研究，经检测使用该技术后农作物组织内P、K、Ca、Mg等元素的含量明显增加，且作物普遍增产20%-50%。请据此回答以下问题： (1)光系统PSI是一种光合色素和蛋白质的复合体，主要分布在叶绿体的 。实验室中常用 （试剂）分离绿色植物叶片中的色素。光系统利用光能使H2O分解，产生的H+通过ATP合成酶顺浓度梯度进入叶绿体基质驱动ATP的合成，这表明ATP合成酶具有 的功能。 (2)根据题意分析“矿物-水-光合作用”技术能提高农作物产量的原因是 （至少答出两点）。研究人员发现作物增产普遍只能达到20%-50%，请从光合作用原理分析增产受限的原因可能是 （至少答出两点）。 (3)农业上推广应用“矿物-水-光合作用”技术的过程中，需特别注意矿物溶液的浓度控制，原因是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 层析液 运输H+和催化ATP 合成 (2) 矿物吸收光能发射红外光，促进水分解产生H+，NADPH形成增加，光合速率提高； 农作物组织内P、K、Ca、Mg等元素的含量增加，有利于叶绿素、ATP、酶等的合成，从而 增强光合速率 色素含量有限；酶的数量(活性)有限；二氧化碳浓度是一定的等 (3)若矿物溶液浓度过高，会使土壤溶液浓度大于根细胞液浓度，导致根细胞通过渗透作 用失水。若矿物溶液浓度过低，无法充分发挥“矿物-水-光合作用”技术促进增产的优势。 【知识点】影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、绿叶中色素的提取和分离实验、细胞的吸水和失水 【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、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，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，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【详解】（1）分析题意可知，光系统PSI是光合作用中的重要组成部分，主要分布在叶绿体的类囊体膜上，负责光能转换和电子传递；不同色素在层析液中的溶解度不同，故在实验室中常用层析液分离绿色植物叶片中的色素；ATP合成酶是一种酶，它能够利用质子梯度（H+浓度差）催化ADP和Pi合成ATP，因此它具有运输H+和催化ATP 合成的功能。 （2）根据题意分析“矿物-水-光合作用”技术能提高农作物产量的原因是：矿物吸收光能发射红外光，促进水分解产生H+，NADPH形成增加，光合速率提高； 农作物组织内P、K、Ca、Mg等元素的含量增加，有利于叶绿素、ATP、酶等的合成，从而 增强光合速率；色素可参与光反应过程，酶能催化生化反应进行，而二氧化碳是暗反应的原料，故从光合作用原理分析增产受限的原因可能是色素含量有限；酶的数量(活性)有限；二氧化碳浓度是一定的等。 （3）若矿物溶液浓度过高，会使土壤溶液浓度大于根细胞液浓度，导致根细胞通过渗透作 用失水。若矿物溶液浓度过低，无法充分发挥“矿物-水-光合作用”技术促进增产的优势，故农业上推广应用“矿物-水-光合作用”技术的过程中，需特别注意矿物溶液的浓度控制。 15、（2025·四川成都石室中学·二模）马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，蔗糖从叶肉细胞转运至韧皮部细胞需要蔗糖转运蛋白（SUT1）。据图回答下列问题： (1)图1所示的①②过程进行的场所是叶肉细胞的 。 (2)在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中，叶片中可溶性糖和淀粉总量 ，最终导致块茎产量 。 (3)科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，研究人员在培养至45d、60d、75d时测量每组平均单株产量，只有中日照和短日照处理组有块茎生成，结果如图2所示。 ①分析上述信息可知，该实验的自变量是 。 ②图2实验结果表明，单位时间内平均单株产量增加量最大的实验组和时间段为 。 ③进一步研究表明，SUT1对蔗糖在韧皮部的装载和长距离运输中起关键作用，光周期调节马铃薯块茎的形成与光合产物的运输有关。请结合以上信息推测：16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能是 （答出1点即可）。 【答案】(1)叶绿体基质 (2) 升高 降低 (3) 马铃薯的不同品种，不同光周期处理和处理的天数 NB1品种的中日照组，在处理45~60d期间 长日照抑制了SUT1对蔗糖的转运能力，蔗糖在韧皮部的装载和长距离运输中受阻，因此没有形成马铃薯块茎 【知识点】验证性实验与探究性实验、影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】图1分析：①是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定阶段，②是暗反应中的C3的还原阶段。从图中可以看出，暗反应在叶绿体基质中进行，其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以被运出叶绿体，在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入液泡暂 时储存起来；蔗糖也可以通过韧皮部被运至茎块细胞，在茎块细胞内合成淀粉 【详解】（1）图中过程为光合作用暗反应阶段，暗反应进行的场所为叶绿体基质。 （2）SUT1是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUT1的表达水平降低，叶肉细胞中蔗糖分子通过转运蛋白转出叶肉细胞的量减少，叶肉细胞中蔗糖积累，可溶性糖和淀粉总量上升，抑制光合作用，最终导致块茎产量降低。 （3）①据图2可知，该实验的自变量有：三个不同品种的马铃薯，不同光周期处理，以及45d、60d和75d三种不同天数的处理。 ②图2实验结果表明，单位时间内光周期影响平均单株产量增量最高的实验组是NB1品种的马铃薯，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗进行12h（中日照）光照时间处理，时间段为45~60d。 ③结合上述实验结果推测，长日照下没有马铃薯块茎生成的原因可能是长日照抑制了SUT1对蔗糖的转运能力，进而导致蔗糖在韧皮部的装载和长距离运输中受阻，不利于有机物向块茎运输。 16、（2025·四川达州渠县中学·二模）植物的生长发育对光的需求是多种多样的，比如光合作用、光形态建成等生理活动都要受到光的影响。 I.植物光合作用吸收和转化光能的过程及相关结构，如下图所示，其中PSI和PSII都是由蛋白质和相关色素组成的复合体，吸收光能后产生高能电子，该电子沿着特定轨道传递。如果高能电子被O2接受，形成的超氧负离子自由基（O2）会损伤光合结构，从而抑制光合作用。回答下列问题：    (1)光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能； 。 (2)当固定能量不能被暗反应及时消耗时，叶绿体中超氧负离子自由基含量会增加，原因是 。此时，C5会在Rubisco酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的能量，这就是光呼吸，由此推测光呼吸（填序号）。 ①始发于叶绿体基质②可以增加作物产量③可以减缓光合结构的损伤④可以释放能量增加ATP II.某研究员以拟南芥为实验材料进行实验探究光形态建成的机制，实验结果如图A和图B，隐花色素1(cryl）参与光形态建成作用路径如图C。图C中COP1是一种酶，可以介导蛋白质的降解；HY5是转录因子，可以促进基因的转录。    回答下列问题： (3)COP1是光形态建成的 (“促进”或“抑制”）因子。 (4)隐花色素1(cryl）主要负责促进花色素苷合成， 等光形态建成反应，其作用的机制是 。 【答案】(1)①光能→电能→NADPH中活跃的化学能 (2) 暗反应速率慢、产生的NADP+少，高能电子缺乏受体，就会传递给O，产生超氧负离子自由基    ①③ (3)抑制 (4) 抑制下胚轴伸长 光（蓝光）下，cryl磷酸化后与SPA1/COP1形成复合物，阻止SPA1/COP1与HY5结合，抑制转录因子HY5被降解，从而完成光形态建成反应 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【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）由光合作用的过程，结合图示可知，光反应产生ATP和NADPH，则光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP中活跃的化学能；光能→电能→NADPH中活跃的化学能。 （2）若固定能量不能被暗反应及时消耗时，则暗反应速率慢、产生的NADP+少，高能电子缺乏受体，就会传递给O，产生超氧负离子自由基。 由题意可知，光呼吸发生时，C5会在Rubisco酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的能量，C5与CO2反应产生C3即CO2的固定发生于叶绿体基质，说明Rubisco酶存在于叶绿体基质，则光反应发生于叶绿体基质，本来应用来进行CO2固定的C5被分解，最终会导致光合产物减少，其消耗富余能量，可减缓光合结构的损伤，综上①③正确。 故①③。 （3）由图C可知，COP1可促进HY5降解，而HY5可促进光形态建成，说明COP1是光形态建成的抑制因子。 （4）由图B可知，隐花色素1(cryl）功能缺失突变体花色素苷较野生型低，而下胚轴较野生型长，说明其主要负责促进花色素苷合成，抑制下胚轴伸长等光形态建成反应。由图C可知，光（蓝光）下，cryl磷酸化后与SPA1/COP1形成复合物，阻止SPA1/COP1与HY5结合，抑制转录因子HY5被降解，从而完成光形态建成反应。 17、（2025·四川邛崃市第一中学·二模）气孔有利于CO2进入植物叶片进行光合作用，但同时也是蒸腾作用失去水分的门户。如何在不损失光合作用效率的前提下减少蒸腾作用水分的流失，即促进高光强下的碳同化，而在碳需求低时保持植物有效利用水的状态，科研人员为此在拟南芥气孔周围的保卫细胞中表达了一种蓝光响应K+通道蛋白（BLINK1），见图1，该通道蛋白能调控气孔快速开启与关闭，可以有效提高光合作用和水的利用效率。野生拟南芥无BLINK1，气孔开闭较慢。图2表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照（强光和弱光交替光照）下的实验结果。 注：“每升水产植株茎干重”代表每蒸发1升水的过程中产生的植物茎干物质量 (1)据图1分析，转基因拟南芥保卫细胞吸收K+的方式为 ，K+进入保卫细胞后，提高了细胞内的 ，导致气孔快速开启。 (2)结合题干信息及图2可知， 条件下，转基因植株每升水产植株茎干重大于野生植株，其原因可能是 。 (3)据图3分析，若测出某株拟南芥一昼夜O2净释放量为300 mg，假定呼吸速率恒定不变，则该株拟南芥一天的O2产生量为 。某环境条件下，若测得该株拟南芥单位时间内二氧化碳的吸收量等于氧气的消耗量，则此条件下该植物的干重将 。 【答案】(1) 协助扩散 渗透压 (2) 间隔光照 相对于野生型，在间隔光照下，强光时含BLINKI的植株气孔能快速打开，快速吸收CO2；弱光时气孔能快速关闭，减少水分蒸发 (3) 588 mg 增加 【知识点】被动运输、影响光合作用的因素、光合作用与呼吸作用的综合计算问题 【分析】据图分析，图1中的气孔由两个保卫细胞组成，保卫细胞上有K+通道蛋白（BLINK1），K+通过该通道蛋白进入保卫细胞内，是从高浓度向低浓度的运输，且没有消耗能量，因此K+的跨膜运输方式为协助扩散。图2中实验的自变量是植株类型（是否含BLINK1）和光照类型（连续光照或者是强光和弱光交替光照），因变量是每单位重量水分干物质量，可以反映蒸腾作用的强弱和气孔的开放程度。图3中5点之前和20点之后只能进行呼吸作用，A、B点都是光合速率与呼吸速率相等的点。 【详解】（1）根据以上分析已知，图1中K+的跨膜运输方式为协助扩散；钾离子通过K+通道蛋白（BLINK1）进入气孔细胞内，提高了胞内渗透压，保卫细胞吸水膨胀，导致气孔快速开启。 （2）根据图2分析可知，在间隔光照下，含BLINK1植株（转基因植株）每升水产植株茎干重大于野生植株，其原因是由于间隔光照下，强光时含BLINK1植株气孔能快速打开，加快了二氧化碳的摄入；而弱光时，气孔能快速关闭，减少水分蒸发量，所以每升水产植株茎干重较野生型植株大。 （3）根据图3分析，呼吸速率为12mg/h，则一天24小时呼吸作用消耗的氧气量=12×24=288mg，又因为该植株一昼夜净释放量为300 mg，则其一天产生的氧气量=288+300=588mg。单位时间内氧气的消耗量代表呼吸速率，单位时间内二氧化碳的吸收量代表净光合速率，因此某环境条件下，若测得该株拟南芥单位时间内二氧化碳的吸收量等于氧气的消耗量，说明净光合速率与呼吸速率相等，说明此时光合速率大于呼吸速率，因此该条件下该植物的干重会增加。 【点睛】本题以图形为载体，考查了影响光合作用速率的环境因素等相关知识，要求学生具有一定的识图、析图和绘图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，计算能力。 18、（四川省宜宾市第三中学·二模）砷及砷化合物被中国生态环境部列入有毒有害水污染物名录，利用砷超富集植物可以修复被砷污染的土壤。为了研究砷胁迫下外源IAA对不同砷富集能力植物光合作用的影响，研究人员以大叶井口边草和剑叶凤尾蕨为材料进行了相关实验，实验结果如下图（注：GAPDH是催化C3还原的主要酶）。回答下列问题： (1)大叶井口边草和剑叶凤尾蕨中，对砷吸收和富集能力更强的是 ；施加外源IAA的浓度与该植物吸收砷能力之间的关系是 。 (2)砷和磷是同族元素，化学性质类似，砷会在许多生化反应中与磷产生竞争。砷进入植物细胞后会严重影响光合作用的能量转化过程，原因是 。根据实验结果推测，一定浓度的外源IAA可以缓解砷对光合作用的影响，理由是 。 (3)大叶井口边草的GAPDH活性最大值出现在20mg·L-1的IAA处理时，而剑叶凤尾蕨的GAPDH活性最大值出现在10mg·L-1的IAA处理时，出现这种差异的原因可能是 （答出两点）。 【答案】(1) 大叶井口边草 随IAA浓度的增加，该植物吸收砷的能力先增后减 (2) 干扰ATP的合成，影响光能转化为有机物中的化学能 一定浓度的IAA可以增强GAPDH的活性，加速C3的还原 (3)两种植物对IAA的敏感性不同；砷对两种植物GAPDH活性影响不同 【知识点】影响光合作用的因素 【分析】分析题意可知，本实验目的是“研究砷胁迫下外源IAA对不同砷富集能力植物光合作用的影响”，则实验的自变量是砷的有无及处理情况，因变量是光合作用的情况。 【详解】（1）据图可知，不同生长素浓度下，大叶井口边草的砷含量均高于剑叶凤尾蕨，故对砷吸收和富集能力更强的是大叶井口边草；据图可知，在实验范围内，随IAA浓度的增加，该植物吸收砷的能力先增（10-20之间）后减（20-30之间）。 （2）ATP是细胞中的直接能源物质，其元素组成是C、H、O、N、P，砷进入植物细胞后会严重影响光合作用的能量转化过程，原因是砷与磷产生竞争，干扰ATP的合成，影响光能转化为有机物中的化学能；据图可知，对对照相比，一定浓度的IAA可以增强GAPDH的活性，加速C3的还原，故一定浓度的外源IAA可以缓解砷对光合作用的影响。 （3）大叶井口边草的GAPDH活性最大值出现在20mg·L-1的IAA处理时，而剑叶凤尾蕨的GAPDH活性最大值出现在10mg·L-1的IAA处理时，出现这种差异的原因可能是：两种植物对IAA的敏感性不同；砷对两种植物GAPDH活性影响不同。 【点睛】本题结合题图，主要考查不同影响植物光合作用的因素，理清对照试验、恰当分析图表信息是解题的关键。 19、（四川省乐山第一中学 二模）当光照过强，积累的NADPH会造成叶绿体损伤，导致光合速率下降。下图表示eATP与呼吸链对某植物光合作用的影响（细胞内ATP为iATP，细胞外ATP为eATP），由交替氧化酶（AOX）主导的呼吸途径利于植物抵抗强光。根据所学知识回答下列问题： (1)产生iATP的场所有 （至少写出两点）。 (2)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，其作用是 。 (3)氰化物可抑制COX的活性从而抑制细胞呼吸，植物可通过AOX进行抗氰呼吸，但该过程释放的热能更多。与正常细胞呼吸相比，抗氰呼吸过程中生成的ATP （填“较多”或“较少”）。 (4)交替氧化酶（AOX）主导的呼吸途径利于植物抵抗强光的原因是 。 (5)研究者推测，eATP可能是作为 调节植物的光合作用。为探究强光条件下eATP对植物光合速率的影响，请写出实验思路 。 【答案】(1)线粒体、细胞质基质、叶绿体（或“类囊体”） (2)①实现光能的吸收、传递、转化；②产生ATP和NADPH；③进行水的光解 (3)较少 (4)AOX消耗NADH产生热能和ATP，有利于促进草酰乙酸和苹果酸循环，加速NADPH的利用，减少其对叶绿体的损伤 (5) 信息分子/信号分子 用正常植物和DORN1缺陷型植物做对照，在强光条件下，测定两组植物光合速率（或“用eATP处理的正常植物和不用eATP处理的正常植物做对照，在强光条件下，测定两组植物光合速率”） 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、有氧呼吸过程、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计 【分析】1、有氧呼吸可以概括地分为三个阶段。第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量，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，这一阶段不需要氧的参与，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。 2、光反应阶段 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，这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 【详解】（1）细胞内ATP为iATP，其产生的场所主要有细胞质基质（细胞呼吸第一阶段产生少量 ATP）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段产生大量 ATP）、叶绿体（光反应阶段产生 ATP）。 （2）光系统Ⅰ和光系统Ⅱ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，其作用是吸收光能，完成光反应的有关变化，具体有①实现光能的吸收、传递、转化；②产生ATP和NADPH；③进行水的光解。 （3）AOX抗氰呼吸过程释放的热量更多，说明有氧呼吸第三阶段[H]与氧结合形成水释放出的能量更多以热能形式散失，因为能量守恒，故抗氰呼吸过程中生成的ATP较少。 （4）由题干 “当光照过强，积累的 NADPH 会造成叶绿体损伤，导致光合速率下降” 以及图中信息可知，交替氧化酶（AOX）主导的呼吸途径利于植物抵抗强光的原因是：该途径可以消耗更多的 NADH，使 NADPH 更多地转化为 NADP⁺，从而减少 NADPH 的积累，降低强光对叶绿体的损伤。 （5）①研究者推测，eATP 可能是作为信号分子调节植物的光合作用。②实验思路：将生长状况相同的植物若干，平均分成两组，分别标记为 A 组和 B 组。将 A 组植物置于强光条件下，同时向其喷施适量的 eATP 溶液；将 B 组植物置于相同的强光条件下，喷施等量的蒸馏水作为对照。在其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间后，分别测定两组植物的光合速率。 20、（2025·四川遂宁·二模）玉米利用CO2的代谢途径如下图1中①~④所示，Rubisco、PEPC和ME是催化相关反应的酶。已知Rubisco由多个大亚基（L）和小亚基（S）以特定方式在叶绿体基质中组装而成，L由叶绿体基因编码，S由核基因编码。Rubisco的活性对光合作用强度有重要影响。回答下列问题。 (1)玉米细胞中，参与Rubisco合成的细胞器有 。 (2)玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞之间有发达的胞间连丝，二者都具有叶绿体，但维管束鞘细胞的叶绿体缺少基粒结构。④过程所需能量主要由 细胞的光反应提供。③④构成循环，在物质代谢上具有的优点是 。 (3)PEPC对CO2的亲和力大约是Rubisco的60倍，使玉米在胞间CO2浓度较低时仍可维持较快的光合速率。有人将PEPC比作“CO2泵”，结合图1解释该说法：当胞间CO2浓度较低时， 。 (4)RAF1蛋白的功能是辅助Rubisco的某一种亚基的正确组装，进而促进Rubisco的组装。研究人员利用野生型（WT）、RAFI基因过量表达株（R）、S基因过量表达株（S）、L基因过量表达株（L）、S基因和RAF1基因过量表达株（R-S）、三个基因都过量表达植株（R-L-S）在适宜的条件下进行了相关实验，结果如图2所示。根据实验结果推测RAF1蛋白辅助 亚基的正确组装。据图可知，过量合成的Rubisco部分没有活性，依据是 。 【答案】(1)叶绿体、核糖体、线粒体 (2) 叶肉 利用少量的C3和C5化合物持续地将CO2转变为糖类 (3)因为PEPC与CO2亲和力很强，PEPC仍可以较快速率催化C4合成，大量C4在ME的催化下释放CO2，从而提高CO2浓度 (4) S R的Rubisco含量低于R-S和R-S-L，但Rubisco活性却接近 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【分析】在光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能；ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类。可见光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化密不可分。光合作用产生的有机物，不仅供植物体自身利用，还养活了包括你我在内的所有异养生物。光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。 【详解】（1）Rubisco的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，且合成过程需要线粒体提供能量。Rubisco由多个大亚基（L）和小亚基（S）以特定方式在叶绿体基质中组装而成，因此，玉米细胞中，参与Rubisco合成的细胞器有叶绿体、核糖体、线粒体。 （2）④过程表示C3的还原，所需能量来自光反应产生的ATP和NADPH，维管束鞘细胞的叶绿体缺少基粒结构，无法进行光反应，因此④过程所需能量主要由叶肉细胞的光反应提供。③表示CO2的固定，③④构成循环，在物质代谢上具有的优点是利用少量的C3和C5化合物持续地将CO2转变为糖类。 （3）由图1可知，CO2在PEPC的作用下先转变为C4，然后在ME的作用下又转化为CO2。已知PEPC对CO2的亲和力大约是Rubisco的60倍，使玉米在胞间CO2浓度较低时仍可维持较快的光合速率。有人将PEPC比作“CO2泵”，是因为PEPC对CO2亲和力很强，当胞间CO2浓度较低时，PEPC仍可以较快速率催化C4合成，大量C4在维管束鞘细胞内ME的催化下释放CO2，从而提高CO2浓度。 （4）由图2左图可知，R、R-S和R-L-S中Rubisco含量均高于其他三组，说明RAF1蛋白能够促进Rubisco的合成，而R-S和R-L-S中Rubisco含量基本相同，说明RAF1蛋白辅助S亚基的正确组装。由图可知，R的Rubisco含量低于R-S和R-L-S，但Rubisco活性却接近，说明过量合成的Rubisco部分没有活性。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$