专题03 细胞呼吸和光合作用（山东专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编

专题03 细胞呼吸和光合作用 五年考情 考情分析 细胞呼吸 2025年山东卷第4题 2025年山东卷第16题 2024年山东卷第16题 2023年山东卷第4题 2023年山东卷第17题 2022年山东卷第4题 2022年山东卷第16题 2021年山东卷第16题 细胞呼吸一直以来都是山东高考的高频考点，常以选择题为主，以情境信息为背景，既从基础性维度考查细胞呼吸的过程和特点，细胞呼吸的原理和应用等，又需考生结合题目情境综合性分析。 光合作用 2025年山东卷第13题 2025年山东卷第21题 2024年山东卷第21题 2023年山东卷第21题 2022年山东卷第21题 2021年山东卷第21题 光合作用是山东高考的高频考点和重点考点，除了简答题21题，选择题中也有涉及，常以情境信息为背景，简答题近三年有2次以光损伤为情境，重点考查光合作用的过程和特点，光合作用的原理和应用。 一、单选题 1．（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（    ） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 2．（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（    ） A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 3．（2023·山东·高考真题）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（    ） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 4．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（    ） A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 5．（2024·山东·高考真题）心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　） A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 二、多选题 6．（2025·山东·高考真题）在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌-藻体，另1份形成致密菌-藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，2种菌-藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是（    ） A．菌-藻体不能同时产生O2和H2 B．菌-藻体的致密程度可影响H2生成量 C．H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜 D．培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物多于松散菌-藻体 7．（2021·山东·高考真题）关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（    ） A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生 B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用 D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O 8．（2024·山东·高考真题）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（　　） A．p点为种皮被突破的时间点 B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 9．（2023·山东·高考真题）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（ ）    A．甲曲线表示O2吸收量 B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 10．（2022·山东·高考真题）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（    ） A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多 C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 +++ 三、解答题 11．（2025·山东·高考真题）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、 ，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有 。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。 12．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。    (1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。 (2)根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。 (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。 13．（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR+L (1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是 。 (2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有 、 （答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是 。 (3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制 （填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过 发挥作用。 14．（2024·山东·高考真题）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间CO2浓度（μmolCO2mol-1） 野生型 140 151 270 突变体 110 140 205 气孔导度（molH2Om-2s-1） 野生型 125 95 41 突变体 140 112 78 (1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点 （填“高”或“低”），理由是 。 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。 16．（2021·山东·高考真题）光照条件下，叶肉细胞中 O2与 CO2 竞争性结合 C5，O2与 C5结合后经一系列反应释放 CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 S oBS 溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的 CO2量表示，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 （1）光呼吸中 C5与 O2结合的反应发生在叶绿体的 中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片 CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是 。 （2）与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度 (填：“高”或“低”)，据表分析，原因是 。 （3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究 SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在 mg/L 之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 一、单选题 1．（2025·山东菏泽·二模）有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生的关键酶，/NADH的值高时促进此酶活性，/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，释放出少量能量 C．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 D．若有氧呼吸第三阶段速率降低，则/NADH的值降低，丙酮酸分解速率加快 2．（2025·山东临沂·三模）肿瘤细胞主要进行无氧呼吸，产生的乳酸可被单羧酸转运蛋白 （MCT）转运出细胞。研究发现，患者的肿瘤细胞中存在有缺陷的CcO（细胞色素C氧化酶，参与氧气生成水的过程），可导致线粒体功能发生重大变化。下列推测错误的是（　　） A．肿瘤细胞无氧呼吸使有机物中大部化学能转化为热能 B．肿瘤细胞生长旺盛，比正常细胞消耗的葡萄糖更多 C．CcO参与有氧呼吸的第三阶段，位于线粒体内膜 D．抑制肿瘤细胞中MCT的功能，可抑制肿瘤细胞生长 3．（2025·山东日照·二模）线粒体中的细胞色素c氧化酶(CcO)参与水的生成过程。破坏CcO可引发线粒体激活应激信号，进而促进细胞核中肿瘤发生基因表达，导致细胞癌变。癌细胞主要进行无氧呼吸，产生的乳酸可被单羧酸转运蛋白(MCT)转运出细胞，以防止乳酸对癌细胞自身造成毒害。下列说法错误的是（　　） A．CcO的损伤会影响有氧呼吸第二阶段反应的进行 B．细胞质中的某些物质可对细胞核基因的表达进行调控 C．与正常细胞相比，癌细胞中葡萄糖分解产能的效率较低 D．用药物靶向促进癌细胞MCT的功能，可抑制癌细胞生长 4．（2025·山东济南·二模）细胞需要大量能量时，伴随着大量乳酸的产生或消耗来满足能量供应。乳酸既可以作为能量释放的产物又可以作为能量释放的底物，乳酸脱氢酶(LDH)可催化乳酸和丙酮酸的相互转化。LDH1和LDH5是LDH的两种同工酶（催化相同的化学反应而结构不同的酶），在各组织器官中的含量不同。LDH1对乳酸的亲和力高，有利于乳酸生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体参与化学反应。LDH5对丙酮酸的亲和力高，有利于丙酮酸生成乳酸，乳酸积累后运往其他细胞转化利用。下列说法错误的是（    ） A．乳酸和丙酮酸的相互转化伴随着还原型辅酶Ⅰ的产生与消耗 B．同工酶LDH1和LDH5的作用底物不同 C．比较LDH1和LDH5的特性，骨骼肌细胞中LDH5较高而心肌细胞中LDH1较高 D．当乳酸转化为丙酮酸进入心肌细胞后，可被分解为无机物 5．（2025·山东潍坊·二模）糖酵解是指葡萄糖在没有O2参与下被氧化成丙酮酸，并产生NADH和少量ATP的过程。下列说法错误的是（　　） A．糖酵解是人体内某些细胞合成ATP的唯一途径 B．减少酵母菌的O2供应，一定会引起糖酵解加快 C．糖酵解产生的NADH可在有氧呼吸第三阶段作为还原剂并释放能量 D．经过糖酵解，葡萄糖中的能量主要储存在丙酮酸中 6．（2025·山东济南·一模）下列关于光合色素的说法正确的是（    ） A．与油菜相比，发菜中不仅含有叶绿素，还含有藻蓝素 B．光合色素仅能感受可见光，参与光合作用的调节过程 C．缺Mg会影响绿色植物的光合作用，使其光补偿点和光饱和点均变大 D．叶绿素b的分子量大于叶绿素a是其在纸层析后的滤纸条上更接近滤液细线的直接原因 7．（2025·山东枣庄·二模）涝渍处理对某植物光合色素含量的影响如图所示，下列说法错误的是（    ） A．长期涝渍处理导致植物根系的无氧呼吸增强易造成烂根 B．涝渍处理相同天数对该植物各种光合色素的影响程度相同 C．涝渍处理可能通过影响根对Mg2+的吸收导致叶绿素含量下降 D．分离该植物叶片中的不同色素利用了它们在层析液中的溶解度不同 8．（2025·山东枣庄·一模）如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化，下列有关叙述正确的是（　　） A．酿酒和制醋所用微生物都是能在有氧条件下存活的真核生物 B．过程①和③分别发生在酵母菌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上 C．产生乙醇后进行过程④会产生一层菌膜是由醋酸菌大量繁殖所致 D．④过程是生产果醋的唯一途径 9．（2025·山东枣庄·二模）天南星科植物在开花时，其花序会释放大量能量，使得花序温度比周围环境高25℃左右。天南星科植物在有氧呼吸过程中，电子、H+经过一系列过程传递给分子氧，传递过程存在途径1和途径2，其中“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。下列说法错误的是（    ）    A．图中[H]来自于葡萄糖和水，两条途径发生的场所在线粒体内膜 B．途径1会合成大量的ATP，这是有氧呼吸产生能量的主要途径 C．当氰化物存在时，细胞进行途径2替代途径1，以保证细胞的能量供应 D．天南星科植物花序温度升高与途径1增强，物质分解彻底，释放的能量多有关 10．（2025·山东枣庄·一模）下图表示某生物组织离体培养时，单位时间O2的吸收量和CO2释放量的变化，下列说法正确的是（　　） A．CO2释放量最低点时释放的能量最少 B．培养动物细胞不会得到上述两条曲线 C．无氧呼吸消失时对应的氧气浓度是有氧呼吸的最适氧浓度 D．该曲线是通过逐渐增加离体组织培养液中O2浓度得到的 二、多选题 11．（2025·山东青岛·二模）适度低氧条件下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。为研究低氧影响细胞存活的机制，科研人员分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。已知活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器，用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。另有研究表明，BINP3基因表达水平升高可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3。下列分析正确的是（　　） A．线粒体自噬过程需要溶酶体的参与，其分解产物都可被细胞再利用 B．分析图1、2可知，适度低氧可激活线粒体自噬以清除活性氧 C．适度低氧提高了BINP3基因的转录水平，BINP3蛋白增加促进了线粒体自噬 D．严重低氧BINP3蛋白减少降低了线粒体自噬水平，活性氧积累导致细胞死亡 12．（2025·山东青岛·一模）Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型，如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法错误的是（    ） A．图中“？”代表的物质是二氧化碳和水 B．剧烈运动时，细胞内NAD+/NADH的比值降低 C．丙酮酸都是在细胞质基质内产生，丙酮酸转化成乳酸需要消耗能量 D．乳酸除上述去向外，还可运输到肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用 13．（2025·山东菏泽·二模）肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。其中PC酶和PDH酶催化丙酮酸产生不同的产物，进入三羧酸循环（属于有氧呼吸第二阶段）。PC酶活性的增加会促进琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列说法错误的是（    ） A．图中乙酰辅酶A和草酰乙酸均产生于线粒体基质 B．三羧酸循环消耗和进而产生［H］和 C．利用葡萄糖进行有氧呼吸时一共有4步反应能产生［H］ D．肿瘤细胞无氧呼吸加强会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力 14．（2025·山东泰安·三模）呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。给呼吸链受损的小鼠注射酶A和酶B，可缓解病症。下列说法正确的是（    ） A．患病小鼠会出现肌肉无力、内环境稳态失衡的状况 B．过程①②发生的场所为细胞质基质，两过程均产生少量的ATP C．呼吸链位于线粒体的内膜上，其受损会影响有氧呼吸的第三阶段 D．代谢物X为乳酸，酶A、酶B可避免乳酸和H₂O₂对机体的伤害 15．（2025届山东省枣庄市高三第一次模拟考试生物试题）图1是香蕉成熟过程中乙烯含量及单位时间内CO2释放量的变化曲线，图2为乙烯在细胞中发挥作用的机制。根据果实成熟前期是否有乙烯跃变（突然增大）和呼吸跃变的出现，把果实分为跃变型果实和非跃变型果实。结合图像分析，以下说法正确的是（　　） A．植物生长发育过程中，不同激素的调节往往表现出一定的顺序性 B．香蕉属于跃变型果实，乙烯能刺激呼吸高峰的出现，从而促进果实成熟 C．植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长发育的是激素的绝对含量 D．乙烯进入细胞后，与细胞质中的受体结合，促进纤维素酶基因的表达来发挥作用 16．（2025·山东济南·一模）糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物，使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件，有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程，下列说法正确的是（    ） A．糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件 B．磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同 C．磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会合成ATP D．正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状 17．（2025·山东枣庄·一模）英国植物学家罗伯特·希尔1937年发现，在离体叶绿体的悬浮液中（无CO2）加入氧化剂，在光照条件下可以释放O2，现在把这种现象称为希尔反应。下列有关说法正确的是（　　） A．希尔反应发生的场所是叶绿体基质 B．如果不加入氧化剂，O2不会持续产生 C．希尔反应证明了产生的O2全部来源于水 D．希尔反应证明氧气的产生和糖类的合成是相对独立的过程 三、解答题 1．（2025·山东潍坊·二模）小麦的光反应过程如图1。为探究干旱胁迫对光系统PSⅡ、PSI功能的影响，科研人员以离体小麦叶片为材料，比较分析了弱光和强光条件下脱水对小麦光系统的影响及差异，结果如图2，其中Po和Eo分别表示PSⅡ对光能的捕获效率和将吸收的光能用于电子传递的效率，Ro表示PSⅡ用于还原PSI末端电子受体的光能占电子传递的光能的比率。 (1)光合作用过程中，暗反应为光反应提供的原料有 。据图1分析，产生跨膜H+梯度的途径有 、 、 。 (2)据图2分析，中度脱水（相对含水量为0.2～0.4）时，与弱光相比，强光条件下PSⅡ用于还原PSI末端电子受体的光能 （填“多”“少”或“无法确定”），原因是 。 (3)据图2分析，强光会加剧脱水对小麦光系统功能的影响，依据是 。 2．（2025·山东日照·二模）研究人员以一种经过基因改良、能适应一定强度宇宙辐射环境的生菜品种为实验材料，在模拟太空环境的实验舱中开展了一系列模拟实验，部分结果如图，图中的应激蛋白是生菜细胞内存在的一种特殊蛋白质，Rubisco酶是催化光合作用暗反应中CO2固定的关键酶，色素吸光率是指光合色素对光能的吸收利用效率。    (1)色素吸光率的变化主要影响光合作用的光反应阶段，该阶段发生的场所是 ，据图推测，应激蛋白可能主要参与保护生菜细胞内的 (填物质名称)来免受宇宙辐射损伤。 (2)由图可知，当宇宙辐射强度由10Gy升高到20Gy时，实际光合速率会 ；若要以O2为检测物测算生菜在不同宇宙辐射强度时的实际光合速率，需要测量单位生菜叶面积在单位时间内的 。 (3)据图推断，当宇宙辐射强度由20Gy升高到30Gy时，短时间内叶绿体中ATP的含量会 ，ATP含量发生此种变化的原因是 。 3．（2025·山东临沂·三模）“海水稻”是指能够在盐碱地上生长的水稻。为了探究高盐度生境（盐胁迫）对HH11和IR29两品种海水稻的影响，科研人员进行了相关实验，得到如表所示结果（注：脯氨酸是一种小分子渗透调节物质）。 NaCl（g·kg-1） （叶绿素（mg·g-1 光合速率（μmol·m-2·s-1 脯氨酸含量（（μg⋅g-1） HH11 IR29 HH11 IR29 HH11 IR29 0 6.4 5.9 17.5 16.1 20 0.3 0.25 3.0 5.0 14.9 10.2 440 43.5 (1)通过测定光合色素提取液在 （填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）下的吸光率，可估算水稻叶片中叶绿素的含量。细胞质中脯氨酸含量的多少常作为衡量海水稻抗盐能力高低的指标，相关机理可能是 。 (2)与HH11品种相比，溶液胁迫下IR29品种的海水稻光合速率的下降 （填“是”或“不是”）主要由叶绿素含量下降引起的，理由是 。 (3)研究发现，植物遭受盐胁迫时会产生大量的自由    相对含量基，使生物膜出现损伤。过氧化物歧化酶SOD可以清除自由基。科研人员用一定浓度的NaCl溶液模拟盐环境处理海水稻和普通水稻，两者细胞中SOD会发生如图所示变化。根据实验结果，比较普通水稻和海水稻处理前后细胞中SOD含量的变化： ，此变化的意义是 。 4．（2025·山东枣庄·二模）研究人员对油菜素内酯（EBR）对茶树光合作用影响的生理机制进行了深入研究。研究人员通过外源EBR（用乙醇配成的0.1mg·L-1的EBR）处理A、B、C三种不同的茶树品种，探究其对茶树光合速率和Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶）最大羧化速率的影响，结果分别如图1、图2所示。    (1)茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生 和电子，电子在类囊体膜上经传递后用于 。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于 。 (2)Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco最大羧化速率，还可以采取的具体措施是 （答出2点）。 (3)CK组为对照组，其处理为 。据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分析，其原因是 ，其中光合效率提高最显著的是品种 。 5．（2025·山东济南·一模）光系统复合物由蛋白质和光合色素组成，共同完成光能的转化作用，D1蛋白是其中的关键蛋白。当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降，即发生光抑制现象。下图为某高等植物叶绿体中光合作用过程及光抑制发生机理图，回答下列问题： (1)光系统复合物位于 上，它受损的结果首先影响光合作用的 阶段。据图推测，psbA基因的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传定律。 (2)一般情况下植物正常进行光合作用时，若气孔增大，其他条件均未发生变化，C5的生成速率将 ，原因是 。 (3)当光抑制现象初始发生时，NADP+浓度会暂时 。从生物工程角度分析，写出一个缓解光抑制现象的思路 。 6．（2025·山东青岛·一模）银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是 。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 。 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的 。（答出两点） (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因 。 四、实验题 1．（2025·山东泰安·二模）下图是苹果叶肉细胞中淀粉、蔗糖合成及转运示意图。 (1)研究表明缺磷会抑制苹果的光合作用，据图分析其原因有 （答出两点）。白天叶绿体中合成过渡型淀粉，一方面可以保障光合作用速率 （填“大于”“等于”或“小于”）蔗糖的合成速率，另一方面可为夜间细胞生命活动提供 。 (2)葡萄糖具有还原性，能与蛋白质的氨基结合。据此分析，光合产物以蔗糖的形式能较稳定的进行长距离运输，其原因是 。灌浆期缺水会明显影响果实产量，其主要原因是 。果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高最后下降的呼吸跃变现象，在此过程中，苹果果实细胞内的自由水/结合水的比值变化情况最可能是 。 (3)某地苹果10月底统一采摘，但发现采摘的苹果中有一部分出现水心现象（糖分过度积累，内部组织的细胞间隙充满液体而呈水渍状），不耐贮藏，有人认为是果实未及时采摘所致。请设计实验验证，写出实验的基本思路 。 2．（2025·山东菏泽·二模）甘薯是我国重要的粮食作物，干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料，设计正常供水、干旱、干旱+6—BA（细胞分裂素类生长调节剂）三组实验，探究了干旱胁迫下喷施6—BA对甘薯光合作用的影响，结果如下表所示。请回答下列问题： 处理 叶绿素荧光参数 气孔导度 / 净光合速率 / Fv/Fm PI 正常供水 0.72 2.37 499.2 21.67 干旱 0.53 1.23 296.84 14.18 干旱+6—BA 0.72 2.64 384.75 18.43 注：Fv/Fm和PI均反映光能利用效率，数值越高，代表光能利用效率越高。 (1)甘薯光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是 。从6—BA作用分析，干旱+6—BA处理组，提高Fv/Fm的主要原因是 。 (2)据表分析，干旱条件下施用6—BA可使甘薯净光合速率上升的原因是 。 (3)研究发现，在轻度干旱条件下，喷施6—BA还可以促进甘薯的光合产物由源（叶片）向库（块根）转移。请设计实验方案加以验证，简要写出实验设计思路： 。 3．（2025·山东潍坊·三模）野生杜鹃耐热性差，夏季高温是杜鹃花引种栽培的主要限制因素之一。乙烯在植物响应逆境胁迫中发挥着重要作用，某科研小组以“胭脂蜜”和“红月”两种杜鹃花为材料，研究乙烯受体抑制剂（1-MCP）预处理对高温胁迫（HS）下杜鹃花光合系统的影响，结果如图。 (1)高温胁迫会诱导植物产生大量的自由基。高温胁迫下，杜鹃花基因组的突变率可能会明显提高，原因是 。 (2)图中对照组（CK组）的实验处理是 。据图分析，高温胁迫会导致杜鹃花光合作用速率下降的原因是 。 (3)由1-MCP+HS处理组结果表明，1-MCP能够 （填“增加”或“减缓”）高温胁迫对杜鹃花光合作用的影响。“胭脂蜜”和“红月”两个品种对1-MCP更敏感的是 。 4．（2025·山东青岛·二模）叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化。为探究光合磷酸化的机制，科学家进行了如下实验。 (1)将类囊体悬液置于适宜的光照条件下，一段时间后再将其移至黑暗处，向悬液中加入ADP和Pi，发现有ATP的产生，因此科学家推测光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP。为探寻这种能量形式，开展了如图1所示实验。该实验应在 （填“黑暗”或“光照”）条件下进行，分析实验结果可得出的结论是 。 (2)对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图2所示。光照处理时悬液的pH会升高的原因是 。 (3)结合上述实验，科学家构建了光合磷酸化的机制如图3所示，PSI、PSII是由光合色素等物质组成的复合物。 ①由图可知，PSII的功能是 ，叶绿体基质中的H+借助PQ进入类囊体的方式为 。 ②除草剂二溴百里香醌（DBMIB）与PQ结合可抑制其功能，若用DBMIB处理类囊体，会导致NADPH含量显著下降，原因是 。 5．（2025·山东泰安·三模）干旱是指长期无雨或少雨，使土壤水分不足、作物水分平衡遭到破坏而减产的农业气象灾害。我国北方地区农田以旱地为主，粮食作物以小麦为主。以下实验探究中图甲为干旱不同时间，野生型和突变体小麦幼苗叶绿素相对含量变化，图乙、丙、丁分别为干旱10d和干旱20d下野生型和突变体幼苗净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度的实验结果。 (1)本实验的自变量为 ，因变量为 。 (2)图乙中10d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 ；20d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 。 (3)据题干信息可知，突变体小麦幼苗可能是 （填“叶绿素合成基因”“RUBP羧化酶基因”或“叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因”）发生了突变。 6．（2025·山东潍坊·一模）茉莉酸是一种植物激素，可以通过调节植物的代谢提高染病植物的抗病性。为探究茉莉酸对茶树光合作用的影响，研究人员进行了相关实验检测各组光合参数的相对值如表所示，茉莉酸处理对叶片有氧呼吸的影响忽略不计，净光合速率指单位时间内植物吸收CO2的量。 植株 处理浓度（μmol·L-1） 胞间CO2浓度 净光合速率 气孔导度 叶绿素含量 正常 0 336 6.8 98 30 正常 0.25 340 7.2 112 41 正常 2.5 329 8.0 130 42 正常 250 338 4.2 99 39 染病 0 380 3.4 60 11 染病 0.25 400 5.8 82 19 (1)绿叶可通过光合色素吸收光能将水分解，并释放两个电子用于 的合成。若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上 。 (2)据表分析，喷洒不同浓度的茉莉酸均可提高茶树的 （填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”）速率。茉莉酸可以提高染病植株的抗病性，结合表中光合参数推测其原因是 。 (3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争结合该酶，使该酶催化C₅和O2反应，最终生成C3和CO2，该过程称为光呼吸，光呼吸会消耗ATP和NADPH。科研人员用250μmol·L-1茉莉酸处理正常植株，测量一周内Rubisco酶结合CO2的效率以及Rubisco酶结合CO2和O2效率比值变化如图所示。 光呼吸过程中，C5和O2反应的场所为 。若光反应速率降低，光呼吸速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。据图表推测，250μmol·L-1茉莉酸处理正常植株导致净光合速率下降的原因是 。 7．（2025·山东枣庄·一模）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。 参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度（μmol·L-1） 0 1 2.5 5 10 光合速率（μmol·m-2·s-1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17 气孔导度（mmol·m-2·s-1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 248 221 252 249 246 242 (1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是 ，距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。 (2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0-15天主要是因为 ；15—30天主要是因为 。 (3)据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是 ，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是 。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 细胞呼吸和光合作用 五年考情 考情分析 细胞呼吸 2025年山东卷第4题 2025年山东卷第16题 2024年山东卷第16题 2023年山东卷第4题 2023年山东卷第17题 2022年山东卷第4题 2022年山东卷第16题 2021年山东卷第16题 细胞呼吸一直以来都是山东高考的高频考点，常以选择题为主，以情境信息为背景，既从基础性维度考查细胞呼吸的过程和特点，细胞呼吸的原理和应用等，又需考生结合题目情境综合性分析。 光合作用 2025年山东卷第13题 2025年山东卷第21题 2024年山东卷第21题 2023年山东卷第21题 2022年山东卷第21题 2021年山东卷第21题 光合作用是山东高考的高频考点和重点考点，除了简答题21题，选择题中也有涉及，常以情境信息为背景，简答题近三年有2次以光损伤为情境，重点考查光合作用的过程和特点，光合作用的原理和应用。 一、单选题 1．（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（    ） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【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。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、有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与，第三阶段需要氧气作为原料，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生二氧化碳、[H]，释放少量能量，B正确； C、无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误； D、经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。 故选B。 2．（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（    ） A．应使用干燥的定性滤纸 B．绿叶需烘干后再提取色素 C．重复画线前需等待滤液细线干燥 D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验 【分析】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或丙酮，目的是溶解色素；研磨后进行过滤（用单层尼龙布过滤研磨液）；分离色素时采用纸层析法（用干燥处理过的定性滤纸条），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。 【详解】A、光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确； B、提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误； C、重复画线前需等待滤液细线干燥，否者会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确； D、提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。 故选B。 3．（2023·山东·高考真题）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（    ） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】主动运输、无氧呼吸过程 【分析】无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 【详解】A、玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H+浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误； B 、玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确； C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误； D、丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。 故选B。 4．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（    ） A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】有氧呼吸过程 【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。由题干信息可知，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。 【详解】A、根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确； B、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，B正确； C、正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误； D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。 故选C。 5．（2024·山东·高考真题）心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　） A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、细胞自噬 【分析】由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱。 【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确； B、转运ITA为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确； C、由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误； D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。 故选C。 二、多选题 6．（2025·山东·高考真题）在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌-藻体，另1份形成致密菌-藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，2种菌-藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是（    ） A．菌-藻体不能同时产生O2和H2 B．菌-藻体的致密程度可影响H2生成量 C．H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜 D．培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物多于松散菌-藻体 【答案】ACD 【难度】0.4 【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】光反应可以NADPH、氧气和ATP，NADPH和ATP可以用于暗反应中三碳酸的还原，光反应和暗反应相互联系，互相影响。 【详解】A、单细胞藻光反应可以产生NADPH、氧气和ATP，蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2，因此菌-藻体能同时产生O2和H2，A错误； B、对比松散菌-藻体和致密菌-藻体，相同时间产生的H2含量相对值不同，说明菌-藻体的致密程度可影响H2生成量，B正确； C、某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2，说明H2的产生场所是该藻叶绿体的基质中，C错误； D、任意时刻2体系之间的光反应速率无差异，说明光反应产生的NADPH相同，致密菌-藻体产生的H2多，说明消耗的NADPH多，则用于暗反应的NADPH少，因此培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物少于松散菌-藻体，D错误。 故选ACD。 7．（2021·山东·高考真题）关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（    ） A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生 B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用 D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】生物大分子以碳链为骨架、酶的特性、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、有氧呼吸过程 【分析】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。 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]的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】A、葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确； B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗 H2O，B正确； C、有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的 O2 不一定只来自光合作用，C错误； D、光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O，D正确。 故选ABD。 【点睛】 8．（2024·山东·高考真题）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（　　） A．p点为种皮被突破的时间点 B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、无氧呼吸过程 【分析】在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。 【详解】A、由图可知，P点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确； B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确； C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。 故选ABD。 9．（2023·山东·高考真题）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（ ）    A．甲曲线表示O2吸收量 B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 【答案】BC 【难度】0.65 【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 【分析】据图分析，甲曲线表示二氧化碳释放量，乙曲线表示氧气吸收量。氧浓度为0时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸；图中氧浓度为a时CO2的释放量大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度。 【详解】A、分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，乙表示氧气吸收量，A错误； B、O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确； C、O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确； D、O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图，此时气体交换相对值 CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。 按有氧C6 : O2 : CO2=1:6:6，无氧呼吸C6:CO2=1:2，算得C6（葡萄糖）的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。 而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量为0.12，明显比a点时要低！所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。 故选BC。 10．（2022·山东·高考真题）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（    ） A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多 C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 【答案】BCD 【难度】0.4 【知识点】有氧呼吸过程 【分析】DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。 【详解】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误； BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， BC正确； D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。 故选BCD。 三、解答题 11．（2025·山东·高考真题）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、 ，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有 。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。 【答案】(1) 磷脂双分子层 基粒 (2) 水的光解 丙酮酸、[H] 氧气（或O2）和二氧化碳（CO2） (3)途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物（如H2O2），进而这些超氧化物被活性氧清除系统（如过氧化氢酶等）清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤 【难度】0.65 【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、有氧呼吸过程 【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NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：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）叶绿体膜属于生物膜的范畴，生物膜的基本支架是磷脂双分子层；叶绿体中含有许多由类囊体组成的基粒，扩展了受光面积。 （2）据图分析，水在光下分解为O2和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+与H+结合形成NADPH，即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用，生成C63H12O6。在有氧呼吸的第一阶段，C63H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙酮酸，产生少量的[3H]，并释放少量的能量；在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H]，释放少量的能量；在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段，[3H]与O2结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，用含3H2O的溶液培养该绿藻，一段时间后，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸。培养液中H218O被绿藻吸收后，在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2；在有氧呼吸的第二阶段，H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H]，即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 （3）据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物（如H2O2），进而这些超氧化物被活性氧清除系统（如过氧化氢酶等）清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。 12．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。    (1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。 (2)根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。 (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。 【答案】(1) 光、H蛋白 CO2浓度、温度 (2) 不能 突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复 (3) 少 突变体NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多 【难度】0.4 【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、验证性实验与探究性实验 【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）据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。 （2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。 （3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。 13．（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR+L (1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是 。 (2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有 、 （答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是 。 (3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制 （填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过 发挥作用。 【答案】(1)蓝紫 (2) 五碳化合物供应不足 CO2供应不足 强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强 (3) 减弱 促进光反应关键蛋白的合成 【难度】0.65 【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】该实验探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，自变量是对幼苗不同的处理，因变量为光合作用强度，由曲线可知，BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成来减弱光抑制现象。 【详解】（1）苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，故色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。 （2）影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足；氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强。 （3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的。 14．（2024·山东·高考真题）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间CO2浓度（μmolCO2mol-1） 野生型 140 151 270 突变体 110 140 205 气孔导度（molH2Om-2s-1） 野生型 125 95 41 突变体 140 112 78 (1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点 （填“高”或“低”），理由是 。 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。 【答案】(1) ATP、NADPH 突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成，且叶绿素降解少 (2) 高 突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小，而呼吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突变体光合作用消耗CO2速率更大，因此突变体吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情况下，突变体可以利用更多的光能，因此光饱和点更高 (3)叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，表中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此更多的蔗糖被分解成单糖或运输到籽粒中的蔗糖减少 【难度】0.65 【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、其他植物激素的产生、分布和功能 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：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）光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应C3的还原。对比野生型和突变型不同条件下类囊体膜蛋白稳定性可知，不同条件下突变型类囊体膜蛋白稳定性均高于野生型，可能是突变型细胞分裂素合成增加，使类囊体膜蛋白稳定性增强，而细胞分裂素可促进叶绿素的合成，叶绿素降解少，故与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢。 （2）据表可知，突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小，而呼吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突变体光合作用消耗CO2速率更大，因此突变体吸收利用光能的效率更高，在其他限制因素相同的情况下，突变体可以利用更多的光能，因此光饱和点更高。 （3）据图可知，与野生型相比，突变体蔗糖转化酶活性更高，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，故突变体内蔗糖减少，且叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，因此更多的蔗糖被分解成单糖或运输到籽粒中的蔗糖减少。 16．（2021·山东·高考真题）光照条件下，叶肉细胞中 O2与 CO2 竞争性结合 C5，O2与 C5结合后经一系列反应释放 CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 S oBS 溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的 CO2量表示，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 （1）光呼吸中 C5与 O2结合的反应发生在叶绿体的 中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片 CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是 。 （2）与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度 (填：“高”或“低”)，据表分析，原因是 。 （3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究 SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在 mg/L 之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 【答案】 基质 光照停止，光合作用吸收二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加 低 喷施 SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等 100～300 【难度】0.4 【知识点】影响光合作用的因素 【分析】题意分析，光呼吸会抑制暗反应，光呼吸会产生CO2。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS 溶液后由表格数据可知，光合作用的强度随着SoBS浓度的增加出现先增加后下降的现象。 【详解】（1）C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，光合作用吸收二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加，随后光呼吸停止，使二氧化碳释放量降低。 （2）叶片光下吸收和黑暗中释放CO2量相等时所需的光照强度即为光补偿点，与对照相比，喷施100mg/L SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。 （3）光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在 SoBS溶液浓度为200mg/L SoBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 【点睛】本题着重考查了光合作用的影响因素等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。 一、单选题 1．（2025·山东菏泽·二模）有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生的关键酶，/NADH的值高时促进此酶活性，/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，释放出少量能量 C．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 D．若有氧呼吸第三阶段速率降低，则/NADH的值降低，丙酮酸分解速率加快 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】无氧呼吸过程、有氧呼吸过程 【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、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，C正确； D、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，D错误。 故选C。 2．（2025·山东临沂·三模）肿瘤细胞主要进行无氧呼吸，产生的乳酸可被单羧酸转运蛋白 （MCT）转运出细胞。研究发现，患者的肿瘤细胞中存在有缺陷的CcO（细胞色素C氧化酶，参与氧气生成水的过程），可导致线粒体功能发生重大变化。下列推测错误的是（　　） A．肿瘤细胞无氧呼吸使有机物中大部化学能转化为热能 B．肿瘤细胞生长旺盛，比正常细胞消耗的葡萄糖更多 C．CcO参与有氧呼吸的第三阶段，位于线粒体内膜 D．抑制肿瘤细胞中MCT的功能，可抑制肿瘤细胞生长 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【分析】有氧呼吸全过程： （1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。 （2）第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。 （3）第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 【详解】A、肿瘤细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分储存在不彻底的氧化产物（乳酸）中，释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转化为 ATP中的化学能，A错误； B、肿瘤细胞生长旺盛，需要更多的能量，而且主要通过无氧呼吸进行代谢，故比正常细胞消耗的葡萄糖更多，B正确； C、CcO参与氧气生成水的过程，由此可知CcO参与有氧呼吸的第三阶段，位于线粒体内膜，C正确； D、抑制癌细胞中单羧酸转运蛋白（MCT）功能，阻止乳酸排出错，乳酸在肿瘤细胞内积累，可对肿瘤细胞造成毒害，从而抑制肿瘤细胞生长，D正确。 故选A。 3．（2025·山东日照·二模）线粒体中的细胞色素c氧化酶(CcO)参与水的生成过程。破坏CcO可引发线粒体激活应激信号，进而促进细胞核中肿瘤发生基因表达，导致细胞癌变。癌细胞主要进行无氧呼吸，产生的乳酸可被单羧酸转运蛋白(MCT)转运出细胞，以防止乳酸对癌细胞自身造成毒害。下列说法错误的是（　　） A．CcO的损伤会影响有氧呼吸第二阶段反应的进行 B．细胞质中的某些物质可对细胞核基因的表达进行调控 C．与正常细胞相比，癌细胞中葡萄糖分解产能的效率较低 D．用药物靶向促进癌细胞MCT的功能，可抑制癌细胞生长 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】细胞癌变的原因及防治、无氧呼吸过程、无氧呼吸过程、有氧呼吸过程 【分析】癌变细胞与正常细胞相比，它有一些独具的特征。 1、能够无限增殖。在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。在人的一生中，体细胞能够分裂50次—60次，而癌细胞却不受限制，可以长期增殖下去。 2、癌细胞的形态结构发生了变化。例如，培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，当这种细胞转化成癌细胞后就变成球形了。 3、癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。除上述特征外，癌细胞还有其他特征。 【详解】A、有氧呼吸的第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水，同时释放大量能量，该过程在线粒体内膜上进行，细胞色素氧化酶（CcO）参与水的生成过程，即参与有氧呼吸第三阶段。 因此，CcO的损伤会影响有氧呼吸第三阶段反应的进行，导致有氧呼吸不能进行，从而间接影响了有氧呼吸的第二阶段，A正确； B、由题干“破坏CcO可引发线粒体激活应激信号，进而促进细胞核中肿瘤发生基因表达”可知，线粒体中的相关变化（CcO被破坏）能引发信号影响细胞核中基因的表达。 这表明细胞质中的某些物质（如与CcO相关的物质等）可对细胞核基因的表达进行调控，B正确； C、正常细胞主要进行有氧呼吸，1分子葡萄糖在有氧呼吸时可产生34-36分子ATP；癌细胞主要进行无氧呼吸，1分子葡萄糖在无氧呼吸时只能产生2分子ATP。 所以，与正常细胞相比，癌细胞中葡萄糖分解产能的效率较低，C正确； D、已知癌细胞产生的乳酸可被单羧酸转运蛋白（MCT）转运出细胞，以防止乳酸对癌细胞自身造成毒害，若癌细胞无法及时转运出乳酸，乳酸积累会对癌细胞造成危害。 用药物靶向促进癌细胞MCT的功能，会使癌细胞更易将乳酸转运出细胞，减轻乳酸对癌细胞的危害，从而有利于癌细胞生长，而不是抑制癌细胞生长，D错误。 故选D。 4．（2025·山东济南·二模）细胞需要大量能量时，伴随着大量乳酸的产生或消耗来满足能量供应。乳酸既可以作为能量释放的产物又可以作为能量释放的底物，乳酸脱氢酶(LDH)可催化乳酸和丙酮酸的相互转化。LDH1和LDH5是LDH的两种同工酶（催化相同的化学反应而结构不同的酶），在各组织器官中的含量不同。LDH1对乳酸的亲和力高，有利于乳酸生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体参与化学反应。LDH5对丙酮酸的亲和力高，有利于丙酮酸生成乳酸，乳酸积累后运往其他细胞转化利用。下列说法错误的是（    ） A．乳酸和丙酮酸的相互转化伴随着还原型辅酶Ⅰ的产生与消耗 B．同工酶LDH1和LDH5的作用底物不同 C．比较LDH1和LDH5的特性，骨骼肌细胞中LDH5较高而心肌细胞中LDH1较高 D．当乳酸转化为丙酮酸进入心肌细胞后，可被分解为无机物 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【分析】乳酸脱氢酶（LDH）能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化，即催化丙酮酸生成乳酸，该反应属于无氧呼吸第二阶段，场所是细胞质基质。 【详解】A、乳酸和丙酮酸的转化反应为： 乳酸 + NAD⁺ → 丙酮酸 + NADH + H⁺（由LDH催化，LDH1方向）。 丙酮酸 + NADH + H⁺ → 乳酸 + NAD⁺（由LDH催化，LDH5方向）， 因此，反应中NAD⁺和NADH（还原型辅酶Ⅰ）确实会相互转化，A正确； B、LDH1和LDH5都是催化乳酸和丙酮酸的相互转化，作用底物相同（乳酸和丙酮酸）。 它们的区别在于对底物的亲和力不同（LDH1偏好乳酸，LDH5偏好丙酮酸），而不是作用底物不同，B错误； C、骨骼肌细胞需要快速产生乳酸供能（无氧糖酵解活跃），因此LDH5（促进丙酮酸→乳酸）含量高。 心肌细胞需要高效能量生成（依赖有氧氧化），因此LDH1（促进乳酸→丙酮酸）含量高，C正确； D、乳酸→丙酮酸后，丙酮酸进入线粒体参与三羧酸循环（TCA循环）和氧化磷酸化，最终被彻底氧化为CO₂和H₂O（无机物），因此，乳酸转化后的产物可以被分解为无机物，D正确。 故选B。 5．（2025·山东潍坊·二模）糖酵解是指葡萄糖在没有O2参与下被氧化成丙酮酸，并产生NADH和少量ATP的过程。下列说法错误的是（　　） A．糖酵解是人体内某些细胞合成ATP的唯一途径 B．减少酵母菌的O2供应，一定会引起糖酵解加快 C．糖酵解产生的NADH可在有氧呼吸第三阶段作为还原剂并释放能量 D．经过糖酵解，葡萄糖中的能量主要储存在丙酮酸中 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、人体内某些细胞只能进行无氧呼吸，如人的成熟的红细胞，只有糖酵解能产生ATP，A正确； B、减少酵母菌的O2供应，酵母菌无氧呼吸加快，无氧呼吸提供的能量减少，为了满足能量的需求，因此可能会引起糖酵解加快，但无氧呼吸或糖酵解也受多种因素的影响，因此不一定加快，B错误； C、糖酵解和有氧呼吸第二阶段产生的NADH都可在有氧呼吸第三阶段作为还原剂并释放能量，C正确； D、糖酵解释放出较少的能量，能量主要储存在丙酮酸中，D正确。 故选B。 6．（2025·山东济南·一模）下列关于光合色素的说法正确的是（    ） A．与油菜相比，发菜中不仅含有叶绿素，还含有藻蓝素 B．光合色素仅能感受可见光，参与光合作用的调节过程 C．缺Mg会影响绿色植物的光合作用，使其光补偿点和光饱和点均变大 D．叶绿素b的分子量大于叶绿素a是其在纸层析后的滤纸条上更接近滤液细线的直接原因 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、叶绿体中色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素 【分析】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）。 【详解】A、与油菜相比，发菜中不仅含有叶绿素，还含有藻蓝素，且发菜为原核生物，细胞中不含叶绿体，而油菜细胞中含有叶绿体，A正确； B、光合色素主要吸收可见光，吸收、传递和转化光能的作用，不是调节作用，B错误； C、Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg会影响绿色植物的光合作用，使其光补偿点变大，光饱和点变小，C错误； D、叶绿素b的在层析液中的溶解度小于叶绿素a是其在纸层析后的滤纸条上更接近滤液细线的直接原因，D错误。 故选A。 7．（2025·山东枣庄·二模）涝渍处理对某植物光合色素含量的影响如图所示，下列说法错误的是（    ） A．长期涝渍处理导致植物根系的无氧呼吸增强易造成烂根 B．涝渍处理相同天数对该植物各种光合色素的影响程度相同 C．涝渍处理可能通过影响根对Mg2+的吸收导致叶绿素含量下降 D．分离该植物叶片中的不同色素利用了它们在层析液中的溶解度不同 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： ①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。 ②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 ③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中叶绿素被破坏。 ④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、长期涝渍时，土壤中氧气含量不足，植物根系会进行无氧呼吸。无氧呼吸产生酒精等物质，酒精对植物细胞有毒害作用，易造成烂根，A正确； B、从图中可以明显看出，随着涝渍处理天数的增加，叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素含量的变化趋势和幅度并不相同。例如在处理前期，叶绿素 a 含量下降幅度相对较大，而类胡萝卜素含量下降相对较缓，B错误； C、Mg2+是合成叶绿素的必需元素，涝渍处理可能会使土壤通气性变差，影响根细胞的呼吸作用，进而影响根对Mg2+的主动运输吸收，导致叶绿素合成原料不足，从而使叶绿素含量下降，C正确； D、在分离植物叶片中的不同色素时，采用的纸层析法的原理就是不同色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使不同色素在滤纸上分离开来，D正确。 故选B。 8．（2025·山东枣庄·一模）如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化，下列有关叙述正确的是（　　） A．酿酒和制醋所用微生物都是能在有氧条件下存活的真核生物 B．过程①和③分别发生在酵母菌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上 C．产生乙醇后进行过程④会产生一层菌膜是由醋酸菌大量繁殖所致 D．④过程是生产果醋的唯一途径 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、有氧呼吸过程、果酒和果醋的制作原理 【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。 2、醋酸菌好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；最佳温度是在30℃～35℃。 【详解】A、酿酒所需菌种是酵母菌，是真核生物，而醋酸菌好氧型细菌，属于原核生物，A错误； B、过程①是呼吸作用第一阶段，场所是细胞质基质，③包括有氧呼吸第二阶段和第三阶段，场所是线粒体基质和线粒体内膜，B错误； C、醋酸菌是好氧菌，产生乙醇后进行过程④醋酸发酵会产生一层菌膜，是由醋酸菌大量繁殖所致，C正确； D、醋酸菌好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，故④过程不是生产果醋的唯一途径，D错误。 故选C。 9．（2025·山东枣庄·二模）天南星科植物在开花时，其花序会释放大量能量，使得花序温度比周围环境高25℃左右。天南星科植物在有氧呼吸过程中，电子、H+经过一系列过程传递给分子氧，传递过程存在途径1和途径2，其中“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。下列说法错误的是（    ）    A．图中[H]来自于葡萄糖和水，两条途径发生的场所在线粒体内膜 B．途径1会合成大量的ATP，这是有氧呼吸产生能量的主要途径 C．当氰化物存在时，细胞进行途径2替代途径1，以保证细胞的能量供应 D．天南星科植物花序温度升高与途径1增强，物质分解彻底，释放的能量多有关 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程 【分析】有氧呼吸：在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体。  第一阶段：发生在细胞质基质，将葡萄糖分解为丙酮酸和NADH，生成少量的ATP；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，生成少量的ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，一二阶段生成的NADH和氧气结合生成水，并生成大量的ATP。 【详解】A、在有氧呼吸过程中，第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，所以图中[H]来自于葡萄糖和水。有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合生成水，该过程发生在线粒体内膜，图中两条途径表示的就是[H]与氧气结合过程中的电子、H+传递途径，所以两条途径发生的场所在线粒体内膜，A正确； B、从图中可以看到途径1中会有多个ADP转化为ATP的过程，有氧呼吸中第三阶段产生能量最多，途径1是有氧呼吸第三阶段中[H]与氧气结合过程中的一条途径，所以途径1会合成大量的ATP，这是有氧呼吸产生能量的主要途径，B正确； C、当氰化物存在时，“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制，即途径1被抑制，但细胞可以通过途径2进行[H]与氧气的结合，从而保证细胞的能量供应，C正确； D、天南星科植物花序温度升高与途径2增强有关，因为途径2中释放的能量更多地以热能形式散失，而不是途径1增强，D错误。 故选D。 10．（2025·山东枣庄·一模）下图表示某生物组织离体培养时，单位时间O2的吸收量和CO2释放量的变化，下列说法正确的是（　　） A．CO2释放量最低点时释放的能量最少 B．培养动物细胞不会得到上述两条曲线 C．无氧呼吸消失时对应的氧气浓度是有氧呼吸的最适氧浓度 D．该曲线是通过逐渐增加离体组织培养液中O2浓度得到的 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【分析】在无氧的条件下(O点)，生物体只能进行无氧呼吸，且产物是酒精和CO2。氧气浓度为10%时，该生物体只进行有氧呼吸。 【详解】A、无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量，CO2释放量最低点既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，释放的能量比只进行无氧呼吸释放的能量多，A错误； B、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此不会存在上述两条曲线，B正确； C、无氧呼吸消失时对应的氧气浓度是10%，图中氧气浓度10%时，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸的强度继续增加，因此无氧呼吸消失时对应的氧气浓度不是有氧呼吸的最适氧浓度，C错误； D、该曲线是在不同的氧气浓度下测得的O2吸收量与CO2释放量的变化，是一系列的氧气浓度下测得，而不是逐渐增加离体组织培养液中O2浓度得到的，D错误。 故选B。 二、多选题 11．（2025·山东青岛·二模）适度低氧条件下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。为研究低氧影响细胞存活的机制，科研人员分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。已知活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器，用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。另有研究表明，BINP3基因表达水平升高可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3。下列分析正确的是（　　） A．线粒体自噬过程需要溶酶体的参与，其分解产物都可被细胞再利用 B．分析图1、2可知，适度低氧可激活线粒体自噬以清除活性氧 C．适度低氧提高了BINP3基因的转录水平，BINP3蛋白增加促进了线粒体自噬 D．严重低氧BINP3蛋白减少降低了线粒体自噬水平，活性氧积累导致细胞死亡 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】细胞自噬、有氧呼吸过程 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、线粒体自噬过程需要溶酶体的参与，其分解产物有用的可被细胞再利用，没用的将排除体外，A错误； B、由图1、2可知，适度低氧即10%O2含量时，线粒体自噬水平相对值大，活性氧含量相对值小，所以适度低氧可激活线粒体自噬以清除活性氧，B正确； C、由图3可知，适度低氧即10%O2含量时，BINP3的mRNA和蛋白质的含量相对值均高于常氧时，又由图1知，适度低氧时线粒体自噬水平高，综合分析，适度低氧提高了的转录水平，BINP3蛋白增加促进了线粒体自噬，C正确； D、由图1、3可知，严重低氧BINP3蛋白与常氧时相比并未减少，线粒体自噬水平也高于常氧时，D错误。 故选BC。 12．（2025·山东青岛·一模）Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型，如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法错误的是（    ） A．图中“？”代表的物质是二氧化碳和水 B．剧烈运动时，细胞内NAD+/NADH的比值降低 C．丙酮酸都是在细胞质基质内产生，丙酮酸转化成乳酸需要消耗能量 D．乳酸除上述去向外，还可运输到肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用 【答案】AC 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【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、图中“？”代表的物质是有氧呼吸第二阶段的产物，为二氧化碳和还原氢，即图中“？”代表的物质是还原氢和二氧化碳， A错误； B、剧烈运动时，机体所需要的能量需要无氧呼吸提供，无氧呼吸的产物是乳酸，当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制，导致NADH增加，因此，细胞中NAD+/NADH的值降低，B正确； C、结合图示可知，丙酮酸可在细胞质基质内产生，还可在线粒体膜间隙中产生，C错误； D、乳酸除上述去向外，还可运输到肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用，满足机体对能量的需求，D正确。 故选AC。 13．（2025·山东菏泽·二模）肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。其中PC酶和PDH酶催化丙酮酸产生不同的产物，进入三羧酸循环（属于有氧呼吸第二阶段）。PC酶活性的增加会促进琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列说法错误的是（    ） A．图中乙酰辅酶A和草酰乙酸均产生于线粒体基质 B．三羧酸循环消耗和进而产生［H］和 C．利用葡萄糖进行有氧呼吸时一共有4步反应能产生［H］ D．肿瘤细胞无氧呼吸加强会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、细胞免疫 【分析】1、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，从而减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力。 2、识图分析可知，丙酮酸进入线粒体后可以经过途径②生成乙酰辅酶A（C2），乙酰辅酶A与草酰乙酸（C4）结合生成含有3个羧基的柠檬酸（C6），柠檬酸经脱氢，最终生成2分子CO2，并重新生成草酰乙酸。该过程后来被命名为三羧酸循环（又称柠檬酸循环），三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段。 3、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]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，故草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，A正确； B、根据有氧呼吸的过程和图可知，图中三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，第三阶段消耗氧气，B错误； C、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步，C错误； D、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力，D正确。 故选BC。 14．（2025·山东泰安·三模）呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。给呼吸链受损的小鼠注射酶A和酶B，可缓解病症。下列说法正确的是（    ） A．患病小鼠会出现肌肉无力、内环境稳态失衡的状况 B．过程①②发生的场所为细胞质基质，两过程均产生少量的ATP C．呼吸链位于线粒体的内膜上，其受损会影响有氧呼吸的第三阶段 D．代谢物X为乳酸，酶A、酶B可避免乳酸和H₂O₂对机体的伤害 【答案】ACD 【难度】0.65 【知识点】内环境的稳态及意义、无氧呼吸过程、有氧呼吸过程 【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[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。 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】A、线粒体呼吸链受损会影响有氧呼吸的第三阶段，使ATP的生成量减少，从而出现肌肉无力的症状，由于主要靠无氧呼吸提供能量，生成的乳酸含量升高即代谢物X积累，会导致内环境的稳态失衡，A正确； B、过程①②发生的场所为细胞质基质，两过程中只有过程①能产生少量的ATP，B错误； C、呼吸链将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成，因此与有氧呼吸第三阶段有关，有氧呼吸的第三阶段发生的场所为线粒体的内膜，C正确； D、代谢物X为乳酸，酶A、酶B可避免乳酸和H2O2对机体的伤害，使症状减轻，D正确。 故选ACD。 15．（2025届山东省枣庄市高三第一次模拟考试生物试题）图1是香蕉成熟过程中乙烯含量及单位时间内CO2释放量的变化曲线，图2为乙烯在细胞中发挥作用的机制。根据果实成熟前期是否有乙烯跃变（突然增大）和呼吸跃变的出现，把果实分为跃变型果实和非跃变型果实。结合图像分析，以下说法正确的是（　　） A．植物生长发育过程中，不同激素的调节往往表现出一定的顺序性 B．香蕉属于跃变型果实，乙烯能刺激呼吸高峰的出现，从而促进果实成熟 C．植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长发育的是激素的绝对含量 D．乙烯进入细胞后，与细胞质中的受体结合，促进纤维素酶基因的表达来发挥作用 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、遗传信息的翻译、有氧呼吸过程 【分析】由图可知，香蕉在成熟之后，乙烯含量剧增，乙烯含量剧增影响呼吸作用，产生呼吸跃变现象，乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用，植物体各部位都能合成乙烯。 【详解】A、植物生长发育过程中，不同阶段，激素的种类和含量不同，不同激素的调节往往表现出一定的顺序性，A正确； B、由图1可知，香蕉在成熟过程中乙烯含量有突然增大的现象，且乙烯含量增加后单位时间内CO2释放量也大幅增加，说明香蕉属于跃变型果实，乙烯能刺激呼吸高峰的出现，从而促进果实成熟，B正确； C、植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长发育的是激素的相对含量，而不是绝对含量，C错误； D、由图2可知，乙烯进入细胞后，与细胞质中的受体结合，促进纤维素酶基因的表达，从而合成纤维素酶，纤维素酶能水解细胞壁，从而促进果实成熟，D正确。 故选ABD。 16．（2025·山东济南·一模）糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物，使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件，有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程，下列说法正确的是（    ） A．糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件 B．磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同 C．磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会合成ATP D．正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状 【答案】CD 【难度】0.65 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素 【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH，发生在细胞中基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上； 2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH，发生在细胞中基质中，第二阶段是丙酮酸反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞中基质中。 【详解】A、由题干可知，有氧条件下ATP、柠檬酸浓度较高，而ATP、柠檬酸是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的负效应物，会使酶活性降低，所以糖酵解过程在有氧条件下的速度会慢于无氧条件，A错误； B、磷酸果糖激酶的正效应物是K+、Mg+、Pi，丙酮酸激酶的正效应物是K+、Mg+、ADP，不完全相同，B错误，B错误； C、根据糖酵解过程的知识以及图中的信息，磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会伴有ATP的合成，C正确； D、正效应物能增加磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，加快糖酵解过程，而在缺氧条件下细胞需要加快糖酵解来提供能量，所以正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状，D正确。 故选CD。 17．（2025·山东枣庄·一模）英国植物学家罗伯特·希尔1937年发现，在离体叶绿体的悬浮液中（无CO2）加入氧化剂，在光照条件下可以释放O2，现在把这种现象称为希尔反应。下列有关说法正确的是（　　） A．希尔反应发生的场所是叶绿体基质 B．如果不加入氧化剂，O2不会持续产生 C．希尔反应证明了产生的O2全部来源于水 D．希尔反应证明氧气的产生和糖类的合成是相对独立的过程 【答案】BD 【难度】0.85 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】由题意可知，希尔反应为离体叶绿体在适当（铁盐或其他氧化剂、光照）条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应，即光反应。 【详解】A、希尔反应是指离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应，即光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误； B、据题干信息可知，希尔反应的发生需要加入氧化剂，故不加入氧化剂，则O2不会持续产生，B正确； C、希尔反应并不能证明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部来自H2O，因为它也可能来自于其他含氧的物质，C错误； D、希尔反应的悬浮液中没有CO2，不能合成糖类，说明水光解产生氧气与糖类的合成不是同一个化学反应，二者是相对独立的过程， D正确。 故选BD。 三、解答题 1．（2025·山东潍坊·二模）小麦的光反应过程如图1。为探究干旱胁迫对光系统PSⅡ、PSI功能的影响，科研人员以离体小麦叶片为材料，比较分析了弱光和强光条件下脱水对小麦光系统的影响及差异，结果如图2，其中Po和Eo分别表示PSⅡ对光能的捕获效率和将吸收的光能用于电子传递的效率，Ro表示PSⅡ用于还原PSI末端电子受体的光能占电子传递的光能的比率。 (1)光合作用过程中，暗反应为光反应提供的原料有 。据图1分析，产生跨膜H+梯度的途径有 、 、 。 (2)据图2分析，中度脱水（相对含水量为0.2～0.4）时，与弱光相比，强光条件下PSⅡ用于还原PSI末端电子受体的光能 （填“多”“少”或“无法确定”），原因是 。 (3)据图2分析，强光会加剧脱水对小麦光系统功能的影响，依据是 。 【答案】(1) NADP+、ADP、Pi 水的光解在类囊体膜内侧产生H+ 质体醌将H+从膜外运进类囊体 膜外侧H+与NADP+生成NADPH，消耗H+ (2) 无法确定 在中度脱水下，虽然强光的Ro和光照强度高于弱光，但强光的Po和Eo低 (3)强光与弱光相比，随着脱水程度的增加，Po、Eo、Ro变化明显 【难度】0.65 【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】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光版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NADPH和氧气，另-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）光合作用过程中，暗反应可以为光反应提供ADP、Pi、NADP+，光反应为暗反应提供ATP、NADPH。依据图1，自左向右，与产生H+梯度相关的途径有：通过PSⅡ在光合作用的光反应阶段水的光解在类囊体膜内侧产生H+；质体醌将H+从膜外运进类囊体；在类囊体膜外侧NAPH+和H+结合生成NADPH，消耗H+。 （2）与弱光相比较，强光条件下PSⅡ用于还原PSI末端电子受体的光能的多少与Po、Eo和Ro有关，依据图示信息，在相对含水量为0.2-0.4，即中度脱水情况下，强光的Ro和光照强度高于弱光，但强光的Po和Eo却较低，所以与弱光相比，强光条件下PSⅡ用于还原PSI末端电子受体的光能是无法确定的。 （3）依据图2，强光与弱光相比，随着脱水程度的加剧，Po、Eo、Ro变化明显，说明其对光能的捕获效率和将吸收的光能用于电子传递的效率，以及用于还原PSI末端电子受体的光能占电子传递的光能的比率影响较大，显示出强光会加剧脱水对小麦光系统功能的影响。 2．（2025·山东日照·二模）研究人员以一种经过基因改良、能适应一定强度宇宙辐射环境的生菜品种为实验材料，在模拟太空环境的实验舱中开展了一系列模拟实验，部分结果如图，图中的应激蛋白是生菜细胞内存在的一种特殊蛋白质，Rubisco酶是催化光合作用暗反应中CO2固定的关键酶，色素吸光率是指光合色素对光能的吸收利用效率。    (1)色素吸光率的变化主要影响光合作用的光反应阶段，该阶段发生的场所是 ，据图推测，应激蛋白可能主要参与保护生菜细胞内的 (填物质名称)来免受宇宙辐射损伤。 (2)由图可知，当宇宙辐射强度由10Gy升高到20Gy时，实际光合速率会 ；若要以O2为检测物测算生菜在不同宇宙辐射强度时的实际光合速率，需要测量单位生菜叶面积在单位时间内的 。 (3)据图推断，当宇宙辐射强度由20Gy升高到30Gy时，短时间内叶绿体中ATP的含量会 ，ATP含量发生此种变化的原因是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 光合色素 (2) 减小 光照条件下O2的释放量、黑暗条件下O2的吸收量 (3) 上升 色素吸光率相对稳定，光反应生成ATP的速率基本不变；Rubisco酶活性下降，暗反应消耗ATP的速率减慢 【难度】0.65 【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、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、总、净光合与呼吸 【分析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应的场所是叶绿体类囊体膜，暗反应的场所是叶绿体基质。光反应阶段的物质变化：①水在光下分解，产生NADPH和氧气，②合成ATP；暗反应阶段的物质变化：①二氧化碳的固定：二氧化碳和C5结合形成C3，②C3的还原：在光反应阶段产生的NADPH和ATP的参与下，C3还原形成糖类等有机物和再生成C5。 【详解】（1）色素吸光率的变化主要影响光合作用的光反应，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行，据题干信息和题图分析可知，宇宙辐射强度低于20Gy时，应激蛋白的含量无明显变化，色素吸光率逐渐下降，而宇宙辐射强度增加到20Gy后，随着辐射强度的增加，应激蛋白的含量不断增加，而色素吸光率相对值趋于稳定，但是Rubisco酶活性随宇宙辐射强度不断增加，其活性不断降低，由此可推测应激蛋白可能主要参与保护生菜细胞内的光合色素来免受宇宙辐射损伤。 （2）据题图分析可知，当宇宙辐射强度由10Gy升高到20Gy时，色素吸光率逐渐下降，光反应速率减慢，Rubisco酶活性下降，暗反应速率减慢，导致实际光合速率减小。实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率，以O2​为检测物，要测定生菜在不同宇宙辐射强度时的实际光合速率，需要测量的指标有光照条件下单位时间内O2​的释放量（净光合速率）和黑暗条件下单位时间内O2​的吸收量（呼吸速率）。 （3）据图可知，当宇宙辐射强度由20Gy升高到30Gy时，色素吸光率保持稳定，光反应速率稳定，产生ATP的速率基本不变；Rubisco酶活性下降，暗反应速率减慢，消耗ATP的速率减慢，ATP含量上升。 3．（2025·山东临沂·三模）“海水稻”是指能够在盐碱地上生长的水稻。为了探究高盐度生境（盐胁迫）对HH11和IR29两品种海水稻的影响，科研人员进行了相关实验，得到如表所示结果（注：脯氨酸是一种小分子渗透调节物质）。 NaCl（g·kg-1） （叶绿素（mg·g-1 光合速率（μmol·m-2·s-1 脯氨酸含量（（μg⋅g-1） HH11 IR29 HH11 IR29 HH11 IR29 0 6.4 5.9 17.5 16.1 20 0.3 0.25 3.0 5.0 14.9 10.2 440 43.5 (1)通过测定光合色素提取液在 （填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）下的吸光率，可估算水稻叶片中叶绿素的含量。细胞质中脯氨酸含量的多少常作为衡量海水稻抗盐能力高低的指标，相关机理可能是 。 (2)与HH11品种相比，溶液胁迫下IR29品种的海水稻光合速率的下降 （填“是”或“不是”）主要由叶绿素含量下降引起的，理由是 。 (3)研究发现，植物遭受盐胁迫时会产生大量的自由    相对含量基，使生物膜出现损伤。过氧化物歧化酶SOD可以清除自由基。科研人员用一定浓度的NaCl溶液模拟盐环境处理海水稻和普通水稻，两者细胞中SOD会发生如图所示变化。根据实验结果，比较普通水稻和海水稻处理前后细胞中SOD含量的变化： ，此变化的意义是 。 【答案】(1) 红光 海水稻的细胞质中产生大量的脯氨酸等小分子物质，减小细胞内外溶液浓度差，调节渗透平衡，从而使海水稻适应盐胁迫环境 (2) 不是 HH11品种叶绿素下降明显，IR29品种叶绿素下降不明显 (3) 普通水稻和海水稻处理后细胞中SOD含量都有上升，且海水稻细胞中SOD含量上升较显著 SOD增多，利于清除过多的自由基，保护细胞以抵抗盐环境 【难度】0.65 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【分析】影响光合作用的环境因素主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度；内部因素有光合色素的含量、酶的数量及活性。 【详解】（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，通过测定光合色素提取液在红光下的吸光率，可估算水稻叶片中叶绿素的含量（因为类胡萝卜素对红光吸收很少，测定红光下吸光率受类胡萝卜素干扰小）。海水稻的细胞质中产生大量的脯氨酸等小分子物质，减小细胞内外溶液浓度差，调节渗透平衡，从而使海水稻适应盐胁迫环境。 （2）与 HH11 品种相比，在0.25g⋅kg−1NaCl溶液胁迫下 IR29 品种的海水稻光合速率下降不是主要由叶绿素含量下降引起的，理由是：在0.25g⋅kg−1NaCl溶液胁迫下，IR29 品种的叶绿素含量（5.0mg⋅g−1）比 HH11 品种（3.0mg⋅g−1）高，HH11品种叶绿素下降明显，IR29品种叶绿素下降不明显，但 IR29 品种的光合速率（10.2μmol⋅m−2⋅s−1）却比 HH11 品种（14.9μmol⋅m−2⋅s−1）低，说明光合速率下降不是主要由叶绿素含量下降引起的。 （3）根据实验结果，普通水稻和海水稻处理后细胞中SOD含量都有上升，且海水稻细胞中SOD含量上升较显著。 此变化的意义是SOD可以清除自由基，处理后SOD含量增加，利于清除过多的自由基，保护细胞以抵抗盐环境。尤其是海水稻增加幅度大，能更有效地清除盐胁迫产生的自由基，减轻自由基对生物膜的损伤，提高植物的抗盐能力。 4．（2025·山东枣庄·二模）研究人员对油菜素内酯（EBR）对茶树光合作用影响的生理机制进行了深入研究。研究人员通过外源EBR（用乙醇配成的0.1mg·L-1的EBR）处理A、B、C三种不同的茶树品种，探究其对茶树光合速率和Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶）最大羧化速率的影响，结果分别如图1、图2所示。    (1)茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生 和电子，电子在类囊体膜上经传递后用于 。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于 。 (2)Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco最大羧化速率，还可以采取的具体措施是 （答出2点）。 (3)CK组为对照组，其处理为 。据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分析，其原因是 ，其中光合效率提高最显著的是品种 。 【答案】(1) H+、O2 生成NADPH 将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应 (2)通风换气，合理密植，施用农家肥，施用CO2气肥 (3) 用等量（等浓度）的乙醇处理 外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率，从而加快了CO2的固定，促进了光合速率的提高 C 【难度】0.65 【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、验证性实验与探究性实验 【分析】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。 光合作用根据是否需要光照，可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行，发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解，NADPH的合成，ATP的合成；暗反应阶段有没有光照都能进行，发生在叶绿体基质中，主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的，能量转化和物质变化密不可分。 【详解】（1）茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生O2、H+和电子，电子在类囊体膜上经传递后用于NADP+的还原（生成NADPH）。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应 。因为暗反应发生在叶绿体基质，ATP和NADPH是暗反应的重要原料，在类囊体膜外侧产生便于它们快速运输到反应场所。 （2）Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco最大羧化速率，可以采取的具体措施有：通风换气，合理密植，施用农家肥，施用CO2气肥等 ； （3）CK组为对照组，由于实验组是用乙醇配成的0.1mg. L- 1的EBR处理，所以对照组处理为用等量的乙醇处理 。 据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分析，其原因是外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率，从而加快了CO2的固定，促进了光合速率的提高。 观察图1，对比A、B、C三个品种在EBR处理后光合速率的提升幅度，其中光合效率提高最显著的是品种C。 5．（2025·山东济南·一模）光系统复合物由蛋白质和光合色素组成，共同完成光能的转化作用，D1蛋白是其中的关键蛋白。当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降，即发生光抑制现象。下图为某高等植物叶绿体中光合作用过程及光抑制发生机理图，回答下列问题： (1)光系统复合物位于 上，它受损的结果首先影响光合作用的 阶段。据图推测，psbA基因的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传定律。 (2)一般情况下植物正常进行光合作用时，若气孔增大，其他条件均未发生变化，C5的生成速率将 ，原因是 。 (3)当光抑制现象初始发生时，NADP+浓度会暂时 。从生物工程角度分析，写出一个缓解光抑制现象的思路 。 【答案】(1) 叶绿体类囊体薄膜 光反应 不遵循 (2) 加快 气孔增大，为暗反应提供较多的CO2，暗反应速率加快，C3和C5的生成速率均将加快（为暗反应提供较多CO2/CO2浓度增多，暗反应速率加快/C3的还原速率加快/C3的还原加快 (3) 增加 通过基因工程手段导入能分解超氧阴离子自由基O2-的酶的基因；通过蛋白质工程改造D1蛋白增强其稳定性，减少被超氧阴离子自由基O2-破坏（通过基因工程手段/导入psbA基因/提升psbA基因表达量/通过蛋白质工程改造等增加D1蛋白的量或提升D1蛋白的稳定性：通过基因工程手段/通过蛋白质工程改造/抑制超氧阴离子、自由基、O2-的生成/增加其他反应路径消耗超氧阴离子、自由基、O2-等手段减少超氧阴离子、自由基、O2-通过基因工程手段/通过蛋白质工程改造等避免超氧阴离子自由基O2-对psbA基因表达的抑制 【难度】0.65 【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、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、基因分离定律的实质和应用 【分析】影响光合作用的主要环境因素： 1、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。 2、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。 3、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）光系统复合物是由光合色素和蛋白质组成的复合物，主要完成光合作用的光反应，位于叶绿体的类囊体薄膜上，它受损的结果首先影响光合作用的光反应阶段。psbA基因位于叶绿体中，而叶绿体中的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律，其遗传过程中表现出的特点有：后代不出现一定的分离比、母系遗传。 （2）CO2是暗反应的原料，可参与CO2的固定过程，消耗C5生成C3，气孔导度增大使进入细胞的CO2增多，CO2固定加快，消耗C5量多，生成的C3增多。该过程中C5的生成速率也将加快。 （3）当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降，即发生光抑制现象，当光抑制现象初始发生时，首先抑制影响到光反应，NADP+浓度会暂时增加。若要缓解光抑制现象，可以通过基因工程手段导入能分解超氧阴离子自由基O2-的酶的基因；通过蛋白质工程改造D1蛋白增强其稳定性，减少被超氧阴离子自由基O2-破坏（通过基因工程手段/导入psbA基因/提升psbA基因表达量/通过蛋白质工程改造等增加D1蛋白的量或提升D1蛋白的稳定性：通过基因工程手段/通过蛋白质工程改造/抑制超氧阴离子、自由基、O2-的生成/增加其他反应路径消耗超氧阴离子、自由基、O2-等手段减少超氧阴离子、自由基、O2-通过基因工程手段/通过蛋白质工程改造等避免超氧阴离子自由基O2-对psbA基因表达的抑制。 6．（2025·山东青岛·一模）银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是 。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 。 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的 。（答出两点） (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因 。 【答案】(1) 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，实验组气孔导度和胞间CO2浓度高 净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同 (2) 随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高 植物细胞培养 提供营养；排除代谢废物 (3)随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用 【难度】0.65 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、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、植物细胞工程的实际应用 【分析】1、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。 2、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。 3、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）光合色素主要吸收红光和蓝紫光，由图可知，对照组为白光处理，实验组为不同比例组合的红光蓝光处理，因此实验组有利于提高光反应速率，且实验组气孔导度和胞间CO2浓度高，促进暗反应的进行，因此实验组的净光合速率都比对照组高。由图可知，与对照组 相比，实验组净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同，实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致。 （2）由图可知，随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高。与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比，植物组织培养技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液可以提供营养物质，并防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （3）随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用，从而促进光合作用的进行。 四、实验题 1．（2025·山东泰安·二模）下图是苹果叶肉细胞中淀粉、蔗糖合成及转运示意图。 (1)研究表明缺磷会抑制苹果的光合作用，据图分析其原因有 （答出两点）。白天叶绿体中合成过渡型淀粉，一方面可以保障光合作用速率 （填“大于”“等于”或“小于”）蔗糖的合成速率，另一方面可为夜间细胞生命活动提供 。 (2)葡萄糖具有还原性，能与蛋白质的氨基结合。据此分析，光合产物以蔗糖的形式能较稳定的进行长距离运输，其原因是 。灌浆期缺水会明显影响果实产量，其主要原因是 。果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高最后下降的呼吸跃变现象，在此过程中，苹果果实细胞内的自由水/结合水的比值变化情况最可能是 。 (3)某地苹果10月底统一采摘，但发现采摘的苹果中有一部分出现水心现象（糖分过度积累，内部组织的细胞间隙充满液体而呈水渍状），不耐贮藏，有人认为是果实未及时采摘所致。请设计实验验证，写出实验的基本思路 。 【答案】(1) 缺磷会影响丙糖磷酸转运出叶绿体，还会影响类囊体薄膜的结构以及ATP、NADPH的合成 大于 物质和能量 (2) 蔗糖是非还原性糖，不与蛋白质结合 蔗糖随水运输受阻 先上升后下降 (3)选取多株果树，将每株果树上的果实均分成两部分，一部分10月底以前（如10月20日）采摘，另一部分10月底（如10月30日）采摘，统计两部分苹果的水心果率 【难度】0.65 【知识点】细胞中的水、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【分析】植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和NADPH，同时释放氧气，ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。 【详解】（1）磷元素是ATP等化合物的组成元素，其还参与类囊体薄膜等膜结构的形成，因此缺磷会影响ATP的合成、进而影响光合作用的光反应过程，由图可知，缺磷还会影响丙糖磷酸转运出叶绿体，导致丙糖磷酸滞留在叶绿体中，进而影响光合速率。结合图示可知，白天叶绿体中合成过渡型淀粉，到了晚上，过渡性淀粉会在叶绿体中被分解成麦芽糖和葡萄糖，然后运出叶绿体后再在细胞质基质合成蔗糖，转运到果实中储存或其他部位转化或储存，可见过渡性淀粉的合成，一方面可以保障光合作用速率大于蔗糖的合成速率，另一方面可为夜间细胞生命活动提供物质和能量。 （2）葡萄糖中的醛基具有还原性，能与蛋白质的氨基结合。光合产物以蔗糖的形式能较稳定的进行长距离运输，因为蔗糖是非还原性糖，分子结构中没有醛基，避免了与蛋白质的结合，从而能长距离运输到需要的位置，满足植物其他细胞对物质和能量的需求以及储存。灌浆期缺水会明显影响产量，是因为蔗糖需要溶解到水中实现长距离运输，从而提高产量，缺水会导致蔗糖运输过程受阻，影响产量。自由水含量高时，新陈代谢旺盛，结合题意可知，果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高最后下降的呼吸跃变现象，则苹果果实细胞内的自由水/结合水的比值变化情况为先上升后下降。 （3）该实验的自变量是采摘时间，因变量是是否出现水心，所以可选取多株果树，将每株果树上的果实均分成两部分，一部分10月底以前（如10月20日）采摘，另一部分10月底（如10月30日）采摘，统计两部分苹果的水心果率。 2．（2025·山东菏泽·二模）甘薯是我国重要的粮食作物，干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料，设计正常供水、干旱、干旱+6—BA（细胞分裂素类生长调节剂）三组实验，探究了干旱胁迫下喷施6—BA对甘薯光合作用的影响，结果如下表所示。请回答下列问题： 处理 叶绿素荧光参数 气孔导度 / 净光合速率 / Fv/Fm PI 正常供水 0.72 2.37 499.2 21.67 干旱 0.53 1.23 296.84 14.18 干旱+6—BA 0.72 2.64 384.75 18.43 注：Fv/Fm和PI均反映光能利用效率，数值越高，代表光能利用效率越高。 (1)甘薯光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是 。从6—BA作用分析，干旱+6—BA处理组，提高Fv/Fm的主要原因是 。 (2)据表分析，干旱条件下施用6—BA可使甘薯净光合速率上升的原因是 。 (3)研究发现，在轻度干旱条件下，喷施6—BA还可以促进甘薯的光合产物由源（叶片）向库（块根）转移。请设计实验方案加以验证，简要写出实验设计思路： 。 【答案】(1) 作为还原剂且提供能量 6—BA促进叶绿素的合成 (2)提高光能利用效率，使光反应加快；增大气孔导度，利用的CO2量增加，使暗反应加快 (3)实验思路：取同一批生理状态相同的正常甘薯植株，均分为A、B两组；置于轻度干旱条件下，适时对A组喷施适宜浓度的6—BA、B组喷施等量清水；一段时间后，测定并比较两组植株的叶片和块根的干重 【难度】0.65 【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、植物生长调节剂及应用、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计 【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）在碳反应的三碳酸还原中，NADPH作为还原剂且提供能量；干旱+6—BA比干旱组的叶绿素荧光参数大，说明6—BA能促进叶绿素的合成。 （2）根据表格中数据可知，干旱条件下施用6-BA可使甘薯净光合速率上升的原因是一方面提高光合作用的光能利用效率，使光反应加快；另一方面，增大气孔导度，使暗反应固定的CO2量增加，净光合速率加快。 （3）在轻度干旱条件下，喷施6—BA还可以促进甘薯的光合产物由源（叶片）向库（块根）转移，要想验证这一结论，可设计实验为：取同一批生理状态相同的正常甘薯植株，均分为A、B两组；置于轻度干旱条件下，适时对A组喷施适宜浓度的6—BA、B组喷施等量清水；一段时间后，测定并比较两组植株的叶片和块根的干重。 3．（2025·山东潍坊·三模）野生杜鹃耐热性差，夏季高温是杜鹃花引种栽培的主要限制因素之一。乙烯在植物响应逆境胁迫中发挥着重要作用，某科研小组以“胭脂蜜”和“红月”两种杜鹃花为材料，研究乙烯受体抑制剂（1-MCP）预处理对高温胁迫（HS）下杜鹃花光合系统的影响，结果如图。 (1)高温胁迫会诱导植物产生大量的自由基。高温胁迫下，杜鹃花基因组的突变率可能会明显提高，原因是 。 (2)图中对照组（CK组）的实验处理是 。据图分析，高温胁迫会导致杜鹃花光合作用速率下降的原因是 。 (3)由1-MCP+HS处理组结果表明，1-MCP能够 （填“增加”或“减缓”）高温胁迫对杜鹃花光合作用的影响。“胭脂蜜”和“红月”两个品种对1-MCP更敏感的是 。 【答案】(1)高温胁迫诱导杜鹃花体内产生大量的自由基，自由基会攻击DNA诱发基因突变 (2) 喷施等量清水+正常温度 高温胁迫下杜鹃花光合色素含量下降，光反应产生的ATP、NADPH减少，光反应减弱 (3) 减缓 红月 【难度】0.65 【知识点】影响光合作用的因素、基因突变、验证性实验与探究性实验 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、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）。还原型辅酶Ⅱ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；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、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受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三碳化合物，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三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 3、影响光合作用的因素包括CO2浓度、光照强度、温度等外界因素，光合色素的含量和光合作用酶的活性是影响光合作用的内在因素。 【详解】（1）依题意，高温胁迫诱导杜鹃花体内产生大量的自由基，自由基会攻击DNA诱发基因突变，故高温胁迫下，杜鹃花基因组的突变率可能会明显提高。 （2）本实验的目的是研究乙烯受体抑制剂（1-MCP）预处理对高温胁迫（HS）下杜鹃花光合系统的影响，因此实验的自变量为是否用乙烯受体抑制剂（1-MCP）预处理和杜鹃花的种类，因变量为叶绿体色素含量的变化，根据单一变量原则可知，对照组的处理为喷施等量清水+正常温度。据图可知，高温胁迫下杜鹃花光合色素含量下降，光反应产生的ATP、NADPH减少，光反应减弱，导致杜鹃花光合作用速率下降。 （3）据图分析可知，1-MCP预处理可减缓高温胁迫对杜鹃花光合作用的影响。用1-MCP预处理后，与胭脂蜜组相比，高温胁迫下叶片中的类胡萝卜素和总叶绿素含量显著提高了，但也没有完全恢复到对照条件下的水平。根据图示数据可知，红月品种对1-MCP更敏感，因为用1-MCP预处理后，与胭脂蜜组对比，高温胁迫下红月组叶片中的类胡萝卜素和总叶绿素含量显著提高了。 4．（2025·山东青岛·二模）叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化。为探究光合磷酸化的机制，科学家进行了如下实验。 (1)将类囊体悬液置于适宜的光照条件下，一段时间后再将其移至黑暗处，向悬液中加入ADP和Pi，发现有ATP的产生，因此科学家推测光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP。为探寻这种能量形式，开展了如图1所示实验。该实验应在 （填“黑暗”或“光照”）条件下进行，分析实验结果可得出的结论是 。 (2)对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图2所示。光照处理时悬液的pH会升高的原因是 。 (3)结合上述实验，科学家构建了光合磷酸化的机制如图3所示，PSI、PSII是由光合色素等物质组成的复合物。 ①由图可知，PSII的功能是 ，叶绿体基质中的H+借助PQ进入类囊体的方式为 。 ②除草剂二溴百里香醌（DBMIB）与PQ结合可抑制其功能，若用DBMIB处理类囊体，会导致NADPH含量显著下降，原因是 。 【答案】(1) 黑暗 能量形式为类囊体膜两侧H+浓度梯度 (2)光照条件下，类囊体膜外H+被转移到膜内，使pH升高 (3) 捕获光能、催化水的光解、传递电子 主动运输 DBMIB与PQ结合阻断电子传递，会使NADP+缺少电子而无法生成NADPH 【难度】0.65 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】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）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）根据题干信息，科学家推测光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP。为探寻这种能量形式，应排除光能的影响，所以应在黑暗条件下进行；由图知，将pH为4的类囊体转移到pH为8的缓冲液中，立即加入ADP和pi，有ATP生成，平衡后再加入ADP和pi，没有ATP生成，推出能量形式为类囊体膜两侧H+浓度梯度。 （2）由图2知，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理时，光照处理时悬液的pH会升高的原因是光照条件下，类囊体膜外H+被转移到膜内，使悬液H+减少，pH升高。 （3）①由图可知，PSII的功能是捕获光能、催化水的光解、传递电子，叶绿体基质中的H+借助PQ进入类囊体为逆浓度梯度运输，能量由电子携带的能量提供，所以方式为主动运输。 ②DBMIB与PQ结合可抑制其功能阻断电子传递，会使NADP+缺少电子而无法生成NADPH，所以若用DBMIB处理类囊体，会导致NADPH含量显著下降。 5．（2025·山东泰安·三模）干旱是指长期无雨或少雨，使土壤水分不足、作物水分平衡遭到破坏而减产的农业气象灾害。我国北方地区农田以旱地为主，粮食作物以小麦为主。以下实验探究中图甲为干旱不同时间，野生型和突变体小麦幼苗叶绿素相对含量变化，图乙、丙、丁分别为干旱10d和干旱20d下野生型和突变体幼苗净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度的实验结果。 (1)本实验的自变量为 ，因变量为 。 (2)图乙中10d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 ；20d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 。 (3)据题干信息可知，突变体小麦幼苗可能是 （填“叶绿素合成基因”“RUBP羧化酶基因”或“叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因”）发生了突变。 【答案】(1) 干旱天数、小麦幼苗的种类 叶绿素相对含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度 (2) 突变体小麦幼苗的叶绿素含量比野生型的多，其光反应速率更快 突变体小麦幼苗的气孔导度与野生型的相同，但突变体小麦幼苗的胞间CO2浓度小于野生型的，说明突变体小麦幼苗的暗反应速率更快（合理即可） (3)叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因 【难度】0.65 【知识点】影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸、验证性实验与探究性实验 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。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）自变量是在实验中人为控制并可改变的因素。本实验中探究了干旱天数（如10d、20d等不同时长），以及野生型和突变体这两个方面对实验结果的影响，所以自变量为干旱天数和小麦幼苗的种类（野生型、突变体）；因变量是随着自变量变化而变化的变量。从实验所测定的内容来看，测定了叶绿素相对含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度等，这些都是因自变量改变而被观测和记录的量，所以因变量为叶绿素相对含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度； （2）图乙中10d时，结合图甲来看，此时突变体小麦幼苗叶绿素相对含量比野生型的多。叶绿素在光合作用中可吸收、传递和转化光能，突变体叶绿素相对含量高，能吸收更多光能，其光反应速率更快，从而使得突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型；20d时，从图丙可知突变体的胞间CO2浓度低于野生型，从图丁可知突变体的气孔导度与野生型相近，说明突变体小麦幼苗吸收CO2更多，其暗反应速率更快，所以突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型； （3）由图甲可知突变体在干旱不同时间叶绿素相对含量有变化，说明可能叶绿素合成基因发生突变影响了叶绿素的合成；从20d时突变体胞间CO2浓度低于野生型，而净光合速率高于野生型，推测可能RUBP羧化酶基因发生突变，使得RUBP羧化酶的活性等改变，从而影响暗反应，提高了光合速率。所以突变体小麦幼苗可能是叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因发生了突变。 6．（2025·山东潍坊·一模）茉莉酸是一种植物激素，可以通过调节植物的代谢提高染病植物的抗病性。为探究茉莉酸对茶树光合作用的影响，研究人员进行了相关实验检测各组光合参数的相对值如表所示，茉莉酸处理对叶片有氧呼吸的影响忽略不计，净光合速率指单位时间内植物吸收CO2的量。 植株 处理浓度（μmol·L-1） 胞间CO2浓度 净光合速率 气孔导度 叶绿素含量 正常 0 336 6.8 98 30 正常 0.25 340 7.2 112 41 正常 2.5 329 8.0 130 42 正常 250 338 4.2 99 39 染病 0 380 3.4 60 11 染病 0.25 400 5.8 82 19 (1)绿叶可通过光合色素吸收光能将水分解，并释放两个电子用于 的合成。若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上 。 (2)据表分析，喷洒不同浓度的茉莉酸均可提高茶树的 （填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”）速率。茉莉酸可以提高染病植株的抗病性，结合表中光合参数推测其原因是 。 (3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争结合该酶，使该酶催化C₅和O2反应，最终生成C3和CO2，该过程称为光呼吸，光呼吸会消耗ATP和NADPH。科研人员用250μmol·L-1茉莉酸处理正常植株，测量一周内Rubisco酶结合CO2的效率以及Rubisco酶结合CO2和O2效率比值变化如图所示。 光呼吸过程中，C5和O2反应的场所为 。若光反应速率降低，光呼吸速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。据图表推测，250μmol·L-1茉莉酸处理正常植株导致净光合速率下降的原因是 。 【答案】(1) NADPH 色素带的宽度 (2) 光反应 茉莉酸可以通过增加叶绿素含量和气孔导度提高染病植株的合作用速率，进而提高染病植物的代谢水平和抗病性 (3) 叶绿体基质 降低 叶绿素含量上升导致光反应速率上升，O2含量增加，光呼吸释放CO2加快；Rubisco酶结合CO2的效率不变 【难度】0.65 【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、影响光合作用的因素 【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）绿叶可通过光合色素吸收光能将水分解，并释放两个电子用于NADPH的合成；纸层析法分离色素时，色素的宽带可表示色素含量，故若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上色素带的宽度。 （2）叶绿素可参与光反应过程，二氧化碳是暗反应的原料，据表分析，与对照组（浓度是0）相比，喷洒不同浓度的茉莉酸后叶绿素含量均有所升高，而胞间CO2浓度可能升高或降低，说明喷洒不同浓度的茉莉酸均可提高茶树光反应过程；结合表格数据可知，茉莉酸可以通过增加叶绿素含量和气孔导度提高染病植株的合作用速率，进而提高染病植物的代谢水平和抗病性，故茉莉酸可以提高染病植株的抗病性。 （3）分析题意可知，暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争结合该酶，即C5和O2反应的场所与暗反应场所相同，都是叶绿体基质；若光反应速率降低，生成的氧气减少，O2与CO2竞争变弱，则光呼吸速率降低；据图表推测，250μmol·L-1茉莉酸处理正常植株导致净光合速率下降的原因是叶绿素含量上升导致光反应速率上升，O2含量增加，光呼吸释放CO2加快；Rubisco酶结合CO2的效率不变。 7．（2025·山东枣庄·一模）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。 参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度（μmol·L-1） 0 1 2.5 5 10 光合速率（μmol·m-2·s-1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17 气孔导度（mmol·m-2·s-1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 248 221 252 249 246 242 (1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是 ，距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。 (2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0-15天主要是因为 ；15—30天主要是因为 。 (3)据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是 ，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是 。 【答案】(1) 滤液细线中的色素会溶解在层析液中 黄绿 蓝紫光和红光 (2) 胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢 光合色素含量降低导致光反应减慢 (3) 随ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低 选择2.5-10μmol·L-1的ABA，然后设置等浓度梯度实验 【难度】0.65 【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、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【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]和氧气，另一部分光能用干合成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[H]和ATP被还原。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等。 【详解】（1）利用纸层析法分离色素时，层析液不能超过滤液细线，否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上没有色素带。色素在层析液中的溶解度越高，随滤纸条扩散的越远，反之，溶解度越低，扩散的越近，距离滤液细线最近的色素条带是叶绿素b，呈黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。 （2）结合右边图形可知，0-15天胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢，进而导致玉米光合速率降低。15—30天胞间CO2浓度增加，玉米光合速率却降低，说明CO2浓度不是影响因素，而是光合色素含量降低导致光反应减慢，进而导致光合速率降低。 （3）由表格数据可知，在盐胁迫下，随着ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低，期中在ABA浓度在12.7μmol·L-1时，光合速率最大， 因此欲进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可选择2.5-10μmol·L-1的ABA，然后设置等浓度梯度实验进一步实验。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$