专题02 细胞结构基础,能量供应和利用(专题专练)(山东专用)2026高考生物二轮复习讲练测

2025-11-24
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 细胞的结构和功能,细胞的代谢
使用场景 高考复习-二轮专题
学年 2026-2027
地区(省份) 山东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.28 MB
发布时间 2025-11-24
更新时间 2025-11-24
作者 xkw_083580883
品牌系列 上好课·二轮讲练测
审核时间 2025-11-24
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来源 学科网

内容正文:

专题02 细胞的结构基础,能量供应和利用 目录 第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿 第二部分 分层巧突破 固本培优,精准提分 A组·保分基础练 题型01 细胞的结构基础、酶和ATP 题型02 呼吸作用原理及应用 题型03 光合作用原理及应用 题型04 光合作用和呼吸作用综合考查 B组·增分能力练 第三部分 真题刷进阶 对标高考,感悟考法 1.【新考法·综合考查物质能量及细胞结构】(2025·山东·模拟预测)迁移体是细胞迁移过程中尾部收缩丝的尖端或分叉处产生的一类膜性细胞器,随着细胞迁移和收缩丝回缩,迁移体脱落并释放到细胞外,随后破裂或直接被其他细胞摄取。迁移体可携带蛋白质、RNA、核糖体、受损线粒体以及信号分子等,与胚胎发育、机体免疫反应、肿瘤转移等有关。下列说法错误的是(    ) A.细胞可能通过胞吐的方式释放迁移体 B.迁移体膜为单层膜,其基本支架是磷脂双分子层 C.迁移体能为细胞传递信息,不能提供物质和能量 D.迁移体可通过清除受损线粒体来维持细胞的稳态 2.【新载体·图文结合分析】(2025·山东·高考真题)(不定项)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 3.【新情景·非光化学淬灭】(23-24高三上·山东·月考)(不定项)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。下列相关分析正确的是(  ) A.该实验的自变量为光和H蛋白,CO2浓度、温度等属于无关变量 B.根据实验结果可以比较出强光照射下突变体比野生型的PSⅡ活性强 C.据图分析,强光照射下,与野生型相比突变体中流向光合作用的能量少 D.若测得突变体的暗反应强度高于野生型,则说明PSⅡ活性高,光反应产物多 01 细胞的结构基础、酶和ATP 1.(2025·山东·模拟预测)微粒体是细胞在匀浆破碎过程中,内膜系统的膜结构破裂后自己重新封闭起来形成的近似球形的囊泡状结构,包含内质网膜和核糖体两种基本成分,在体外实验中具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等与内质网类似的基本功能。下列说法正确的是(    ) A.微粒体的膜主要由蛋白质和糖类组成 B.微粒体的形成依赖于生物膜的功能特性 C.微粒体可能具有初步加工肽链的功能 D.破碎苏云金芽孢杆菌的菌体也可得到微粒体 2.(2025·山东济宁·模拟预测)大部分线粒体蛋白是由核基因编码的,这些蛋白质的前体蛋白无活性,肽链的一端含有信号序列(导肽),导肽能识别线粒体上的特定受体。前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在导肽的介导下转运进入线粒体。导肽及Hsp70从前体蛋白上释放后,前体蛋白折叠成活性形式。下列叙述错误的是(  ) A.Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠 B.Hsp70合成开始于细胞质基质中游离的核糖体 C.核基因编码的线粒体蛋白转运进入线粒体并活化需要能量 D.导肽与其受体蛋白结合的过程实现了细胞间的信息交流 3.(2025·山东·一模)细胞骨架不仅能够作为细胞支架,还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等。在细胞周期的不同时期,细胞骨架具有不同的分布状态。下列叙述错误的是(  ) A.用纤维素酶处理,不能破坏细胞骨架 B.线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架有关 C.用光学显微镜可观察到细胞骨架是一个纤维状网架结构 D.酵母菌和浆细胞都有细胞骨架 4.(2025·山东·一模)在细胞信号转导过程中存在一种分子开关机制,即通过蛋白激酶催化ATP水解使靶蛋白磷酸化,通过蛋白磷酸酶的催化作用使靶蛋白去磷酸化,从而调节蛋白质的活性。下列说法错误的是(  ) A.蛋白激酶为靶蛋白的磷酸化降低活化能 B.靶蛋白磷酸化时被活化,去磷酸化时失活 C.靶蛋白磷酸化可以改变蛋白质构象从而改变其活性 D.靶蛋白磷酸化生成ADP,去磷酸化时不合成ATP 02 呼吸作用原理及应用 5.(2025·山东日照·三模)现将等量的甲、乙两个品种的小麦种子分别置于两个密闭、容积相同的棕色瓶内,各加入适量且等量的水。25℃条件下瓶内O2含量变化如图所示。据图分析正确的是(  ) A.在0~t1期间,两种子的细胞呼吸均不释放CO2 B.在t1~t2期间,甲种子的细胞呼吸速率比乙种子快 C.在t1~t2期间,两种子有氧呼吸释放CO2的速率逐渐降低 D.t2之后,乙种子的细胞呼吸类型只有无氧呼吸 6.(2025·山东·一模)微体是由单层膜构成的细胞器,包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器,在发芽的种子能进行光合作用前存在,将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是(  ) A.黑暗环境中的植物细胞也能产生氧气 B.油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体比较活跃 C.黑暗环境中油料作物种子萌发过程中,干重一定下降 D.肝脏是重要的解毒器官,推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体 7.(2025·山东日照·三模)处于北极的一种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种“分解葡萄糖产生乙醇(-80℃不结冰)”的奇异代谢过程,该金鱼代谢部分过程如图所示。下列错误的是(    ) A.过程③⑤都只能在极度缺氧环境中才会发生 B.可用酸性重铬酸钾溶液检测⑤过程产生的酒精 C.过程①②③⑤均能生成ATP,其中过程②生成的ATP最多 D.无氧代谢途径由②转化为⑤,可以缓解[H]积累所引起的酸中毒 8.(2025·山东淄博·三模)植物细胞的呼吸作用方式有有氧呼吸、无氧呼吸以及磷酸戊糖途径。植物细胞内的6-磷酸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。植物染病时,磷酸戊糖途径活性增强,通过增加NADPH和核苷酸前体的供应,提高植物的抗氧化能力及防御物质的合成,从而增强抗病能力。下列说法错误的是(    ) A.无氧呼吸和磷酸戊糖途径都不需要氧气的参与,都产生NADPH B.细胞进行有氧呼吸和磷酸戊糖途径的直接底物都是葡萄糖 C.磷酸戊糖途径产生的中间产物可为细胞内的生物合成提供原料 D.植物被病原体侵染后,细胞内的NADPH/NADP+比值增大,抗氧化能力增强 9.(2025·山东日照·三模)高强度间歇运动(HIIT)作为有氧运动与无氧运动有机融合的训练模式,在减脂成效方面与中等强度持续运动(MICT)持平。在运动后的恢复期,HIIT呼吸熵(单位时间内细胞呼吸CO2释放量与O2吸收量的比值)比MICT低。下列说法错误的是(  ) A.HIIT和MICT两种运动模式的呼吸熵值均为1 B.以葡萄糖为底物的有氧呼吸,在线粒体中消耗和产生水 C.以葡萄糖为底物的无氧呼吸,大部分能量仍在有机物中 D.运动后的恢复期HIIT的减脂效果比MICT减脂效果更佳 03 光合作用原理及应用 10.(2025·山东·一模)西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法正确的是(  ) A.图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③ B.图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度 C.培养时若植物出现萎蔫现象,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高 D.在图2中两曲线的交点时,叶肉细胞会吸收外界的CO2 11.(2025·山东德州·二模)某绿色植物对氮肥利用率低,大量施用硫酸铵等传统氮肥会加剧土壤酸化。缓释氮肥通过微生物的分解作用缓慢释放养分,可提高氮肥的利用率。为研究缓释氮肥对该植物幼苗生长的影响,测得数据如表所示。气孔导度是指气孔开放程度。 叶绿素含量(mg/g) 气孔导度(mol⋅m-2⋅s-1) 胞间CO2浓度(μmol⋅m-2⋅s-1) 净光合速率(μmol⋅m-2⋅s-1) 对照组 0.37 0.21 348 3.88 硫酸铵组 0.69 0.09 259 5.09 缓释氮组 0.48 0.25 305 8.97 (1)可通过对比各组叶片的光合色素提取液在 (填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)下的吸光率,来计算叶绿素含量。据表分析,对照组比缓释氮组净光合速率低,其主要限制因素 (填“是”或“不是”)气孔导度,理由是 。 (2)施用氮肥会提高叶绿素含量,推测其主要原因是 。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥能显著提高幼苗的净光合速率不是通过影响叶绿素含量来实现的,判断依据是 。 (3)已知施用缓释氮肥后,无机盐的持续供应有利于激活RuBP羧化酶(催化CO2固定)。综合分析,与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥提高光合速率的效果更好,原因是 。 12.(2025·山东·一模)小麦、水稻等大多数植物,在暗反应阶段,CO2被C5固定以后形成C3,进而被还原成(CH2O),这类植物称为C3植物。玉米、甘蔗等原产在热带的植物,CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中,然后转移到C3中,这类植物称为C4植物,其固定CO2的途径如图1所示。芦荟、仙人掌等植物白天气孔关闭,夜间气孔开放,这类植物在进化中形成了特殊的固碳途径,如图2所示,这类植物称为CAM植物。(注:PEP羧化酶比RuBP羧化酶对CO2的亲和力更强) (1)C4植物中固定CO2的酶是 ,最初固定CO2的物质是 。 (2)C4植物的光反应发生在 细胞。在炎热干旱夏季的中午,C4植物的CO2补偿点 (填“大于”“等于”或“小于”)C3植物。 (3)CAM植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于 过程,白天其叶肉细胞能产生ATP的场所是 。 (4)暗反应中RuBP羧化酶在CO2浓度高时催化RuBP固定CO2合成有机物;在CO2浓度低时催化RuBP与O2进行光呼吸,分解有机物。环境条件相同的情况下,分别测量单位时间内C3植物和C4植物干物质的积累量,发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍,据题意推测原因是 。(至少答出两点,不考虑呼吸作用的影响) 04 光合作用和呼吸作用综合考查 13.(2025·山东·模拟预测)农业专家在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,探究大棚种植西瓜的最适生长温度,得到在5~25℃温度区间,光合作用强度和呼吸作用强度的曲线图如下。回答下列问题: (1)西瓜叶肉细胞所含的光合色素主要分布在 。为研究叶绿素含量与光合作用的关系,需从西瓜叶片中提取光合色素,试阐述实验室提取光合色素的操作: (2)据图分析,15℃时,西瓜植株光合作用消耗的CO2来自 。根据图中实验数据, (填“能”或“不能”)确定西瓜生长的最适温度。 (3)25℃时,若停止CO2的供给,短时间内叶绿体中C 5的含量将会 (填“升高”或“降低),原因是 。 (4)农业专家认为施用有机肥后,植物的光合速率增强可能还与其叶绿素的合成增加有关,其理论依据是 。 1.(2025·山东·模拟预测)酵母菌能正常分泌蛋白质,若细胞内相关结构异常会导致分泌过程障碍,分泌蛋白会积聚在特定的部位,如图所示。下列叙述正确的是(    ) A.不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成的蛋白质不能进入内质网 B.附着型核糖体与内质网的结合依赖于其生物膜的流动性 C.用3H标记亮氨酸的羟基可追踪上述蛋白质的合成和运输过程 D.若不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变,说明细胞核与蛋白质的合成有关 2.(2025·山东聊城·三模)蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种-+-的是(  ) A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命 B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸 C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合 D.蛋白酶体应同时具有识别泛素分子和催化泛素分子脱离蛋白质的作用 3.(2025·山东·模拟预测)(不定项)茶叶中含有多酚氧化酶,其作用是催化茶多酚氧化成茶黄素、茶红素和茶褐素等。绿茶加工过程中需利用高温使酶钝化,形成绿叶绿汤的品质特点;红茶加工过程中需激发酶的活性,形成红叶红汤的品质特点。下列说法正确的是(    ) A.多酚氧化酶能为茶多酚氧化过程提供所需的活化能 B.多酚氧化酶使茶多酚的氧化速率加快,体现了酶的高效性 C.高温使酶钝化的原理是高温破坏酶的空间结构使其失活 D.红茶加工过程中加入外源多酚氧化酶能提高红茶的品质 4.(2025·山东·模拟预测)脂肪被胰脂肪酶(PL)水解后经小肠上皮细胞吸收,重新合成甘油三酯。药物奥利司他可抑制PL的活性,但副作用大;存在于天然植物中的绿原酸、没食子酸等多酚类化合物对PL的活性也具有一定的抑制作用。三者对PL活性的抑制率如图。下列说法错误的是(    ) A.PL可将食物中的脂肪通过催化作用水解 B.相同浓度下,绿原酸对PL活性的抑制率低于没食子酸 C.PL的分泌过程需要内质网、高尔基体参与 D.食用含绿原酸、没食子酸的食物,可减少机体对脂肪的吸收 5.(2025·山东德州·二模)某绿色植物对氮肥利用率低,大量施用硫酸铵等传统氮肥会加剧土壤酸化。缓释氮肥通过微生物的分解作用缓慢释放养分,可提高氮肥的利用率。为研究缓释氮肥对该植物幼苗生长的影响,测得数据如表所示。气孔导度是指气孔开放程度。 叶绿素含量(mg/g) 气孔导度(mol⋅m-2⋅s-1) 胞间CO2浓度(μmol⋅m-2⋅s-1) 净光合速率(μmol⋅m-2⋅s-1) 对照组 0.37 0.21 348 3.88 硫酸铵组 0.69 0.09 259 5.09 缓释氮组 0.48 0.25 305 8.97 (1)可通过对比各组叶片的光合色素提取液在 (填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)下的吸光率,来计算叶绿素含量。据表分析,对照组比缓释氮组净光合速率低,其主要限制因素 (填“是”或“不是”)气孔导度,理由是 。 (2)施用氮肥会提高叶绿素含量,推测其主要原因是 。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥能显著提高幼苗的净光合速率不是通过影响叶绿素含量来实现的,判断依据是 。 (3)已知施用缓释氮肥后,无机盐的持续供应有利于激活RuBP羧化酶(催化CO2固定)。综合分析,与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥提高光合速率的效果更好,原因是 。 1.(2025·山东·高考真题)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是(    ) A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.端粒 2.(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 3.(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 4.(2024·山东·高考真题)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(  ) A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大 B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用 5.(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 。 6.(2025·江西·高考真题)辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性,研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后,转入正常光照的温室中培养4天,这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 回答下列问题: (1)在低温弱光处理的6天内,辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为 ,据图甲分析其原因是 。 (2)检测发现,长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,结合图乙,推测第6天时,辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测,研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标,利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后,会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程: ①分别取 叶片; ②分别制作等体积的 悬浮液; ③向各悬浮液中分别滴加 的D溶液; ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间; ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为 。 (3)综合上述信息,初步判断辣椒 号的抗逆性更强。 / 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题02 细胞的结构基础,能量供应和利用 目录 第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿 第二部分 分层巧突破 固本培优,精准提分 A组·保分基础练 题型01 细胞的结构基础、酶和ATP 题型02 呼吸作用原理及应用 题型03 光合作用原理及应用 题型04 光合作用和呼吸作用综合考查 B组·增分能力练 第三部分 真题刷进阶 对标高考,感悟考法 1.【新考法·综合考查物质能量及细胞结构】(2025·山东·模拟预测)迁移体是细胞迁移过程中尾部收缩丝的尖端或分叉处产生的一类膜性细胞器,随着细胞迁移和收缩丝回缩,迁移体脱落并释放到细胞外,随后破裂或直接被其他细胞摄取。迁移体可携带蛋白质、RNA、核糖体、受损线粒体以及信号分子等,与胚胎发育、机体免疫反应、肿瘤转移等有关。下列说法错误的是(    ) A.细胞可能通过胞吐的方式释放迁移体 B.迁移体膜为单层膜,其基本支架是磷脂双分子层 C.迁移体能为细胞传递信息,不能提供物质和能量 D.迁移体可通过清除受损线粒体来维持细胞的稳态 【答案】C 【解析】因为迁移体是膜性细胞器,从细胞中脱落释放到细胞外,胞吐是细胞将大分子物质或膜性结构排出细胞的方式,所以细胞可能通过胞吐的方式释放迁移体,A正确;迁移体是膜性细胞器,生物膜为单层膜,而生物膜的基本支架是磷脂双分子层,B正确;由题可知迁移体可携带蛋白质、RNA、核糖体、受损线粒体以及信号分子等,说明迁移体不仅能为细胞传递信息,还能提供物质,C错误;迁移体可携带受损线粒体,通过被其他细胞摄取等方式,可清除受损线粒体来维持细胞的稳态,D正确。 2.【新载体·图文结合分析】(2025·山东·高考真题)(不定项)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 【详解】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;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;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;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。 3.【新情景·非光化学淬灭】(23-24高三上·山东·月考)(不定项)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。下列相关分析正确的是(  ) A.该实验的自变量为光和H蛋白,CO2浓度、温度等属于无关变量 B.根据实验结果可以比较出强光照射下突变体比野生型的PSⅡ活性强 C.据图分析,强光照射下,与野生型相比突变体中流向光合作用的能量少 D.若测得突变体的暗反应强度高于野生型,则说明PSⅡ活性高,光反应产物多 【答案】ACD 【详解】该实验的实验材料是野生型(含有H蛋白)和突变体植物(无H蛋白),研究两种植物在黑暗→光照→黑暗的处理下NPQ强度/相对值,所以该实验的自变量是光和H蛋白,因变量是NPQ强度/相对值,无关变量有CO2浓度、温度等,A正确;根据实验结果,强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高,说明突变体PSⅡ系统光损伤小、野生型PSⅡ系统光损伤大,但野生型含有H蛋白,能对损伤后的PSⅡ进行修复,而突变体不含H蛋白,不能对损伤后的PSⅡ进行修复。所以根据本实验,不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱,B错误;据图分析,强光照射下,突变体的NPQ/相对值高于野生型的,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,所以与野生型相比,突变体中流向光合作用的能量少,C正确;若测得突变体的暗反应强度高于野生型,是因为突变体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,有利于暗反应的进行,D正确。 01 细胞的结构基础、酶和ATP 1.(2025·山东·模拟预测)微粒体是细胞在匀浆破碎过程中,内膜系统的膜结构破裂后自己重新封闭起来形成的近似球形的囊泡状结构,包含内质网膜和核糖体两种基本成分,在体外实验中具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等与内质网类似的基本功能。下列说法正确的是(    ) A.微粒体的膜主要由蛋白质和糖类组成 B.微粒体的形成依赖于生物膜的功能特性 C.微粒体可能具有初步加工肽链的功能 D.破碎苏云金芽孢杆菌的菌体也可得到微粒体 【答案】C 【详解】微粒体的膜属于细胞的生物膜系统,膜的主要成分是蛋白质和脂质,A错误;微粒体的形成依赖于生物膜的结构特性,即具有一定的流动性,B错误;内质网可对核糖体合成的蛋白质进一步合成和加工,由于微粒体包含内质网膜和核糖体两种基本成分,因此微粒体可能具有对核糖体合成的肽链进行初步加工的功能,C正确;破碎苏云金芽孢杆菌属于原核生物,无具膜细胞器,不可得到微粒体,D错误。 2.(2025·山东济宁·模拟预测)大部分线粒体蛋白是由核基因编码的,这些蛋白质的前体蛋白无活性,肽链的一端含有信号序列(导肽),导肽能识别线粒体上的特定受体。前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在导肽的介导下转运进入线粒体。导肽及Hsp70从前体蛋白上释放后,前体蛋白折叠成活性形式。下列叙述错误的是(  ) A.Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠 B.Hsp70合成开始于细胞质基质中游离的核糖体 C.核基因编码的线粒体蛋白转运进入线粒体并活化需要能量 D.导肽与其受体蛋白结合的过程实现了细胞间的信息交流 【答案】D 【详解】分析题意可知,前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,故Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠,A正确;Hsp70是细胞质中的分子伴侣蛋白,其合成起始于游离核糖体,B正确;线粒体蛋白属于大分子物质,其转运进线粒体并活化需要能量,C正确;导肽与其受体蛋白结合过程不是发生在细胞之间的,不能说明细胞间存在信息交流,D错误。 3.(2025·山东·一模)细胞骨架不仅能够作为细胞支架,还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等。在细胞周期的不同时期,细胞骨架具有不同的分布状态。下列叙述错误的是(  ) A.用纤维素酶处理,不能破坏细胞骨架 B.线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架有关 C.用光学显微镜可观察到细胞骨架是一个纤维状网架结构 D.酵母菌和浆细胞都有细胞骨架 【答案】C 【详解】细胞骨架由蛋白质构成,纤维素酶分解的是细胞壁中的纤维素,不影响细胞骨架,A正确;细胞骨架参与细胞器转运,线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架有关,B正确;细胞骨架属于亚显微结构,需电子显微镜观察,光学显微镜无法清晰看到纤维状网架结构,C错误;酵母菌(真核生物)和浆细胞(真核细胞)均含有细胞骨架,D正确。 4.(2025·山东·一模)在细胞信号转导过程中存在一种分子开关机制,即通过蛋白激酶催化ATP水解使靶蛋白磷酸化,通过蛋白磷酸酶的催化作用使靶蛋白去磷酸化,从而调节蛋白质的活性。下列说法错误的是(  ) A.蛋白激酶为靶蛋白的磷酸化降低活化能 B.靶蛋白磷酸化时被活化,去磷酸化时失活 C.靶蛋白磷酸化可以改变蛋白质构象从而改变其活性 D.靶蛋白磷酸化生成ADP,去磷酸化时不合成ATP 【答案】B 【详解】A、蛋白激酶作为酶,通过降低反应的活化能催化靶蛋白磷酸化,A正确;靶蛋白磷酸化可能激活或抑制其活性,具体取决于靶蛋白类型,并非所有磷酸化均导致活化,B错误;磷酸基团的添加会改变靶蛋白的空间结构(构象),从而影响其活性,C正确;磷酸化时ATP水解生成ADP,去磷酸化时磷酸基团水解为Pi,此过程不合成ATP,D正确。 02 呼吸作用原理及应用 5.(2025·山东日照·三模)现将等量的甲、乙两个品种的小麦种子分别置于两个密闭、容积相同的棕色瓶内,各加入适量且等量的水。25℃条件下瓶内O2含量变化如图所示。据图分析正确的是(  ) A.在0~t1期间,两种子的细胞呼吸均不释放CO2 B.在t1~t2期间,甲种子的细胞呼吸速率比乙种子快 C.在t1~t2期间,两种子有氧呼吸释放CO2的速率逐渐降低 D.t2之后,乙种子的细胞呼吸类型只有无氧呼吸 【答案】D 【详解】在0~t1期间,氧气含量不变,种子进行无氧呼吸,小麦种子无氧呼吸产生酒精和CO2,A错误;在t1~t2期间,甲种子瓶内氧气减少量比乙多,说明甲种子细胞呼吸消耗氧气快,但不能直接说细胞呼吸速率比乙快(细胞呼吸包括有氧和无氧),B错误;在t1~t2期间,两种子有氧呼吸释放CO2的速率先快后慢,C错误;t2之后,乙种子瓶内氧气含量不变,说明细胞呼吸类型只有无氧呼吸,D正确。 6.(2025·山东·一模)微体是由单层膜构成的细胞器,包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器,在发芽的种子能进行光合作用前存在,将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是(  ) A.黑暗环境中的植物细胞也能产生氧气 B.油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体比较活跃 C.黑暗环境中油料作物种子萌发过程中,干重一定下降 D.肝脏是重要的解毒器官,推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体 【答案】C 【详解】过氧化物酶体中的氧化酶可催化某些反应生成过氧化氢,过氧化氢酶再将其分解为水和氧气,因此黑暗中的植物细胞仍可能产生氧气,A正确;油料种子萌发时,乙醛酸循环体将储存的脂肪转化为糖类供能,故此时乙醛酸循环体活跃,B正确;油料种子萌发时,脂肪转化为糖类需消耗氧,导致有机物总量增加(糖类氧含量高),但呼吸作用持续消耗有机物,最终干重下降,在转化阶段干重可能短暂上升,C错误;过氧化物酶体含过氧化氢酶等解毒酶,肝脏作为解毒器官,其细胞中富含过氧化物酶体,D正确。 7.(2025·山东日照·三模)处于北极的一种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种“分解葡萄糖产生乙醇(-80℃不结冰)”的奇异代谢过程,该金鱼代谢部分过程如图所示。下列错误的是(    ) A.过程③⑤都只能在极度缺氧环境中才会发生 B.可用酸性重铬酸钾溶液检测⑤过程产生的酒精 C.过程①②③⑤均能生成ATP,其中过程②生成的ATP最多 D.无氧代谢途径由②转化为⑤,可以缓解[H]积累所引起的酸中毒 【答案】ACD 【详解】过程③⑤是无氧呼吸产生酒精的过程,是在缺氧或氧气不足情况下发生,但不是只能在极度缺氧环境中才发生,A错误;  酸性重铬酸钾溶液可用于检测酒精,⑤过程产生酒精,所以可用酸性重铬酸钾溶液检测⑤过程产生的酒精,B正确;  过程①是呼吸作用的第一阶段, 能产生少量ATP;过程②是无氧呼吸产生乳酸的第二阶段,不产生ATP;过程③是呼吸作用的第一阶段, 能产生少量ATP;过程⑤是无氧呼吸产生酒精的第二阶段,不产生ATP, C错误;  无氧代谢途径由②转化为⑤,即由产生乳酸变为产生酒精,不会有[H]积累, D错误。 8.(2025·山东淄博·三模)植物细胞的呼吸作用方式有有氧呼吸、无氧呼吸以及磷酸戊糖途径。植物细胞内的6-磷酸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。植物染病时,磷酸戊糖途径活性增强,通过增加NADPH和核苷酸前体的供应,提高植物的抗氧化能力及防御物质的合成,从而增强抗病能力。下列说法错误的是(    ) A.无氧呼吸和磷酸戊糖途径都不需要氧气的参与,都产生NADPH B.细胞进行有氧呼吸和磷酸戊糖途径的直接底物都是葡萄糖 C.磷酸戊糖途径产生的中间产物可为细胞内的生物合成提供原料 D.植物被病原体侵染后,细胞内的NADPH/NADP+比值增大,抗氧化能力增强 【答案】AB 【详解】磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供还原剂的,而无氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,A错误;有氧呼吸的直接底物是葡萄糖,而磷酸戊糖途径的直接底物是6-磷酸葡萄糖,不是葡萄糖,B错误;由题干“植物染病时,磷酸戊糖途径活性增强,通过增加NADPH和核苷酸前体的供应,提高植物的抗氧化能力及防御物质的合成”可知,磷酸戊糖途径产生的中间产物可为细胞内的生物合成提供原料,C正确;植物被病原体侵染后,磷酸戊糖途径活性增强,产生更多的NADPH,所以细胞内的NADPH/NADP+比值增大,抗氧化能力增强,D正确。 9.(2025·山东日照·三模)高强度间歇运动(HIIT)作为有氧运动与无氧运动有机融合的训练模式,在减脂成效方面与中等强度持续运动(MICT)持平。在运动后的恢复期,HIIT呼吸熵(单位时间内细胞呼吸CO2释放量与O2吸收量的比值)比MICT低。下列说法错误的是(  ) A.HIIT和MICT两种运动模式的呼吸熵值均为1 B.以葡萄糖为底物的有氧呼吸,在线粒体中消耗和产生水 C.以葡萄糖为底物的无氧呼吸,大部分能量仍在有机物中 D.运动后的恢复期HIIT的减脂效果比MICT减脂效果更佳 【答案】A 【详解】题意显示,在减脂成效方面与中等强度持续运动(MICT)持平。在运动后的恢复期,HIIT呼吸熵比MICT低,因此两种运动模式的RQ并非均为1,A错误;以葡萄糖为底物的有氧呼吸,在线粒体中消耗和产生水,其中有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水,B正确;无氧呼吸仅释放少量能量(生成2ATP),大部分能量仍储存在不彻底的分解产物乳酸或乙醇中,C正确;恢复期HIIT的RQ较低,表明脂肪分解更多,减脂效果更佳,D正确; 03 光合作用原理及应用 10.(2025·山东·一模)西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法正确的是(  ) A.图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③ B.图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度 C.培养时若植物出现萎蔫现象,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高 D.在图2中两曲线的交点时,叶肉细胞会吸收外界的CO2 【答案】D 【详解】图1中,①过程中H2O分解产生O2和H+,是光合作用的光反应阶段,合成ATP,②过程中H+将CO2还原成C6H12O6的过程,是光合作用暗反应,消耗光反应产生的ATP,④过程是C6H12O6分解成CO2和H+,是有氧呼吸的第一和第二阶段,产生少量的ATP,③过程是H+与O2结合生成水,有氧呼吸第三阶段,产生大量ATP,因此晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④,A错误;图2中,9-10h间,光合速率迅速下降的原因最可能是突然停止光照,导致光合作用停止,呼吸作用没有明显变化,B错误;根部缺氧,因为水培植物的氧气供应完全依赖于营养液中的溶解氧,如果营养液循环不畅、温度过高(溶解氧降低)等,会导致根系环境缺氧。缺氧后根系有氧呼吸受阻,ATP合成大量减少。而根细胞主动吸收无机盐离子(如K⁺、NO₃⁻)需要消耗ATP,离子吸收减少,导致根细胞渗透压降低,吸水动力减弱,从而导致萎蔫,C错误;图2表示的是植株的光合速率与呼吸速率,A点时光合速率与呼吸速率相等,因植物只有叶肉细胞能光合作用,因此也就是叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等,因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,因此叶肉细胞会吸收外界的CO2,D正确。 11.(2025·山东德州·二模)某绿色植物对氮肥利用率低,大量施用硫酸铵等传统氮肥会加剧土壤酸化。缓释氮肥通过微生物的分解作用缓慢释放养分,可提高氮肥的利用率。为研究缓释氮肥对该植物幼苗生长的影响,测得数据如表所示。气孔导度是指气孔开放程度。 叶绿素含量(mg/g) 气孔导度(mol⋅m-2⋅s-1) 胞间CO2浓度(μmol⋅m-2⋅s-1) 净光合速率(μmol⋅m-2⋅s-1) 对照组 0.37 0.21 348 3.88 硫酸铵组 0.69 0.09 259 5.09 缓释氮组 0.48 0.25 305 8.97 (1)可通过对比各组叶片的光合色素提取液在 (填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)下的吸光率,来计算叶绿素含量。据表分析,对照组比缓释氮组净光合速率低,其主要限制因素 (填“是”或“不是”)气孔导度,理由是 。 (2)施用氮肥会提高叶绿素含量,推测其主要原因是 。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥能显著提高幼苗的净光合速率不是通过影响叶绿素含量来实现的,判断依据是 。 (3)已知施用缓释氮肥后,无机盐的持续供应有利于激活RuBP羧化酶(催化CO2固定)。综合分析,与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥提高光合速率的效果更好,原因是 。 【答案】(1)红光 不是 对照组比缓释氮组的气孔导度低,但胞间CO2浓度高 (2)氮是构成叶绿素的元素之一 缓释氮组的叶绿素含量低于硫酸铵组 (3)施用缓释氮肥增大了气孔导度,提高胞间CO2浓度,且激活RuBP羧化酶,提高CO2固定速率,进而提高暗反应速率 【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,为了避免类胡萝卜素的干扰,选用红光测定叶绿素的含量;对照组比缓释氮组的气孔导度低,但胞间CO2浓度高,因此气孔导度不是主要限制因素。 (2)氮是构成叶绿素的元素之一,施用氮肥会提高叶绿素含量;缓释氮组的叶绿素含量低于硫酸铵组,因此施用缓释氮肥能显著提高幼苗的净光合速率不是通过影响叶绿素含量来实现的。 (3)施用缓释氮肥增大了气孔导度,提高胞间CO2浓度,且激活RuBP羧化酶,提高CO2固定速率,进而提高暗反应速率。因此,与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥提高光合速率的效果更好。 12.(2025·山东·一模)小麦、水稻等大多数植物,在暗反应阶段,CO2被C5固定以后形成C3,进而被还原成(CH2O),这类植物称为C3植物。玉米、甘蔗等原产在热带的植物,CO2中的碳首先转移到草酰乙酸(C4)中,然后转移到C3中,这类植物称为C4植物,其固定CO2的途径如图1所示。芦荟、仙人掌等植物白天气孔关闭,夜间气孔开放,这类植物在进化中形成了特殊的固碳途径,如图2所示,这类植物称为CAM植物。(注:PEP羧化酶比RuBP羧化酶对CO2的亲和力更强) (1)C4植物中固定CO2的酶是 ,最初固定CO2的物质是 。 (2)C4植物的光反应发生在 细胞。在炎热干旱夏季的中午,C4植物的CO2补偿点 (填“大于”“等于”或“小于”)C3植物。 (3)CAM植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于 过程,白天其叶肉细胞能产生ATP的场所是 。 (4)暗反应中RuBP羧化酶在CO2浓度高时催化RuBP固定CO2合成有机物;在CO2浓度低时催化RuBP与O2进行光呼吸,分解有机物。环境条件相同的情况下,分别测量单位时间内C3植物和C4植物干物质的积累量,发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍,据题意推测原因是 。(至少答出两点,不考虑呼吸作用的影响) 【答案】(1) PEP羧化酶和RuBP羧化酶 PEP(磷酸烯醇式丙酮酸) (2)叶肉 小于 (3) 苹果酸的分解和细胞呼吸 细胞质基质、线粒体和叶绿体 (4)C4植物能更高效利用低浓度CO2;C4植物光合产物运输更高效 【详解】(1)根据图1,C4植物中固定CO2的酶是PEP羧化酶和RuBP羧化酶,PEP羧化酶催化CO2与PEP(磷酸烯醇式丙酮酸) 结合,完成最初的CO2固定。 (2)结合图1可知,C4植物的叶肉细胞的叶绿体有基粒,可进行光反应;维管束鞘细胞的叶绿体无基粒,进行暗反应,因此C4植物的光反应发生在叶肉细胞。炎热干旱夏季中午,C3植物气孔关闭,CO2供应不足;而C4植物的PEP 羧化酶对CO2亲和力更强,能在更低CO2浓度下固定CO2,维持光合作用与呼吸作用的CO2平衡。因此,C4植物的CO2补偿点小于C3植物。 (3)结合图2可知,CAM植物因白天气孔关闭无法吸收外界CO2,此时卡尔文循环所需CO2来自液泡中苹果酸的分解和细胞呼吸释放。白天其叶肉细胞能产生ATP的过程是呼吸作用和光合作用,场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体。 (4)C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍,据题意推测原因是:C4植物能更高效利用低浓度CO2:C4植物有特殊的CO2浓缩机制,PEP羧化酶对CO2亲和力高,能在CO2浓度低时固定更多CO2,为暗反应提供充足原料;C4植物光合产物运输更高效:C4植物维管束鞘细胞与叶肉细胞协作,光合产物能更快速地运输出去,减少光合产物在细胞内的积累对光合作用的抑制,从而能积累更多物质。 04 光合作用和呼吸作用综合考查 13.(2025·山东·模拟预测)农业专家在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,探究大棚种植西瓜的最适生长温度,得到在5~25℃温度区间,光合作用强度和呼吸作用强度的曲线图如下。回答下列问题: (1)西瓜叶肉细胞所含的光合色素主要分布在 。为研究叶绿素含量与光合作用的关系,需从西瓜叶片中提取光合色素,试阐述实验室提取光合色素的操作: (2)据图分析,15℃时,西瓜植株光合作用消耗的CO2来自 。根据图中实验数据, (填“能”或“不能”)确定西瓜生长的最适温度。 (3)25℃时,若停止CO2的供给,短时间内叶绿体中C 5的含量将会 (填“升高”或“降低),原因是 。 (4)农业专家认为施用有机肥后,植物的光合速率增强可能还与其叶绿素的合成增加有关,其理论依据是 。 【答案】(1)叶绿体的类囊体薄膜上 将叶片剪碎后放入研钵中,向研钵中加入无水乙醇、碳酸钙和SiO2,进行迅速、充分的研磨,将研磨液用单层尼龙布过滤,即可获得富含光合色素的滤液 (2)外界和自身呼吸作用 不能 (3)升高 CO2的固定减弱甚至停止,C5的消耗减少,而C5的还原速率短时间不变,C5的生成速率不变 (4)有机肥分解产生的无机盐中含N、Mg等元素,这些元素被细胞吸收后可用于合成叶绿素 【详解】(1)西瓜叶肉细胞所含的光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上;实验室提取光合色素的操作是:将叶片剪碎后放入研钵中,向研钵中加入无水乙醇、碳酸钙和SiO2,进行迅速、充分的研磨,将研磨液用单层尼龙布过滤,即可获得富含光合色素的滤液。 (2)在温度为15℃时,光合作用大于呼吸作用,此时西瓜植株光合作用消耗的CO2的获得途径有从外界吸收和自身呼吸作用产生;据图可知,在温度5~25℃之间,光合作用强度与呼吸作用强度的差值(净光合作用强度)一直在上升未出现峰值,因此不能确定西瓜生长的最适温度。 (3)25℃时,若停止CO2的供给,短时间内叶绿体中C5的含量将升高,因为停止CO2的供给,则CO2的固定减弱甚至停止,C5的消耗减少,而C5的还原速率短时间不变,即C5的生成速率不变,因此叶绿体中C5的含量将增加。 (4)施用有机肥后,植物的光合速率增强可能还与其叶绿素的合成增加有关,原因是有机肥分解产生的无机盐中含N、Mg等元素,这些元素被细胞吸收后可用于合成叶绿素。 1.(2025·山东·模拟预测)酵母菌能正常分泌蛋白质,若细胞内相关结构异常会导致分泌过程障碍,分泌蛋白会积聚在特定的部位,如图所示。下列叙述正确的是(    ) A.不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成的蛋白质不能进入内质网 B.附着型核糖体与内质网的结合依赖于其生物膜的流动性 C.用3H标记亮氨酸的羟基可追踪上述蛋白质的合成和运输过程 D.若不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变,说明细胞核与蛋白质的合成有关 【答案】A 【详解】据图可知,不正常分泌的内质网中无蛋白质,形成的蛋白质未运至高尔基体,则不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成蛋白质不能进入内质网,A正确;核糖体没有膜结构,B错误;脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,因此不能用3H标记亮氨酸的羟基,否则在脱水缩合过程中3H会脱去形成水,不能追踪蛋白质的合成和运输过程,C错误;不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变,根据蛋白质仍能合成,说明细胞核与蛋白质的合成无关,D错误。 2.(2025·山东聊城·三模)蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种-+-的是(  ) A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命 B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸 C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合 D.蛋白酶体应同时具有识别泛素分子和催化泛素分子脱离蛋白质的作用 【答案】C 【详解】由题干信息可知,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,则该蛋白质可长时间发挥作用;若该信号氨基酸为其他氨基酸时,则该蛋白质进入蛋白酶体被降解,说明信号氨基酸可决定蛋白质的寿命,因此可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命,A正确;绝大部分的酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA,RNA类型的酶不含氨基酸,故并不是细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸,B正确;由题意可知,氨酰-tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,因此多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间,C错误;据题干信息可知,若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体被降解,所以蛋白酶体应同时具有识别泛素分子和催化泛素分子脱离蛋白质的作用,D正确。 3.(2025·山东·模拟预测)(不定项)茶叶中含有多酚氧化酶,其作用是催化茶多酚氧化成茶黄素、茶红素和茶褐素等。绿茶加工过程中需利用高温使酶钝化,形成绿叶绿汤的品质特点;红茶加工过程中需激发酶的活性,形成红叶红汤的品质特点。下列说法正确的是(    ) A.多酚氧化酶能为茶多酚氧化过程提供所需的活化能 B.多酚氧化酶使茶多酚的氧化速率加快,体现了酶的高效性 C.高温使酶钝化的原理是高温破坏酶的空间结构使其失活 D.红茶加工过程中加入外源多酚氧化酶能提高红茶的品质 【答案】CD 【详解】多酚氧化酶的作用机理是降低化学反应的活化能,并不提供活化能,A错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,与无机催化剂相比,该特点更为显著,体现了酶的高效性;多酚氧化酶使茶多酚的氧化速率加快,不能体现了酶的高效性,B错误;高温使酶钝化的原理是高温破坏酶的空间结构,导致酶的活性降低,甚至变性失活,C正确;分析题意,红茶加工过程中需激发酶的活性,形成红叶红汤的品质特点,由此可知红茶加工过程中加入外源多酚氧化酶能提高红茶的品质,D正确。 4.(2025·山东·模拟预测)脂肪被胰脂肪酶(PL)水解后经小肠上皮细胞吸收,重新合成甘油三酯。药物奥利司他可抑制PL的活性,但副作用大;存在于天然植物中的绿原酸、没食子酸等多酚类化合物对PL的活性也具有一定的抑制作用。三者对PL活性的抑制率如图。下列说法错误的是(    ) A.PL可将食物中的脂肪通过催化作用水解 B.相同浓度下,绿原酸对PL活性的抑制率低于没食子酸 C.PL的分泌过程需要内质网、高尔基体参与 D.食用含绿原酸、没食子酸的食物,可减少机体对脂肪的吸收 【答案】B 【详解】酶具有专一性,PL可通过催化作用将食物中的脂肪水解,A正确;由图可知,相同浓度下,绿原酸对PL活性的抑制率高于没食子酸,如浓度为0.2mg·mL-1时,绿原酸对PL活性的抑制率约为60%,而没食子酸对PL活性的抑制率约为30%,B错误;PL主要由胰腺细胞合成并随胰液分泌至小肠,属于分泌蛋白,其分泌过程需要内质网、高尔基体的参与,C正确;绿原酸、没食子酸能通过抑制PL的活性来减少小肠内脂肪的分解,从而抑制机体对脂肪的吸收,因此食用含绿原酸、没食子酸的食物,可减少机体对脂肪的吸收,D正确。 5.(2025·山东德州·二模)某绿色植物对氮肥利用率低,大量施用硫酸铵等传统氮肥会加剧土壤酸化。缓释氮肥通过微生物的分解作用缓慢释放养分,可提高氮肥的利用率。为研究缓释氮肥对该植物幼苗生长的影响,测得数据如表所示。气孔导度是指气孔开放程度。 叶绿素含量(mg/g) 气孔导度(mol⋅m-2⋅s-1) 胞间CO2浓度(μmol⋅m-2⋅s-1) 净光合速率(μmol⋅m-2⋅s-1) 对照组 0.37 0.21 348 3.88 硫酸铵组 0.69 0.09 259 5.09 缓释氮组 0.48 0.25 305 8.97 (1)可通过对比各组叶片的光合色素提取液在 (填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)下的吸光率,来计算叶绿素含量。据表分析,对照组比缓释氮组净光合速率低,其主要限制因素 (填“是”或“不是”)气孔导度,理由是 。 (2)施用氮肥会提高叶绿素含量,推测其主要原因是 。与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥能显著提高幼苗的净光合速率不是通过影响叶绿素含量来实现的,判断依据是 。 (3)已知施用缓释氮肥后,无机盐的持续供应有利于激活RuBP羧化酶(催化CO2固定)。综合分析,与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥提高光合速率的效果更好,原因是 。 【答案】(1)红光 不是 对照组比缓释氮组的气孔导度低,但胞间CO2浓度高 (2)氮是构成叶绿素的元素之一 缓释氮组的叶绿素含量低于硫酸铵组 (3)施用缓释氮肥增大了气孔导度,提高胞间CO2浓度,且激活RuBP羧化酶,提高CO2固定速率,进而提高暗反应速率 【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,为了避免类胡萝卜素的干扰,选用红光测定叶绿素的含量;对照组比缓释氮组的气孔导度低,但胞间CO2浓度高,因此气孔导度不是主要限制因素。 (2)氮是构成叶绿素的元素之一,施用氮肥会提高叶绿素含量;缓释氮组的叶绿素含量低于硫酸铵组,因此施用缓释氮肥能显著提高幼苗的净光合速率不是通过影响叶绿素含量来实现的。 (3)施用缓释氮肥增大了气孔导度,提高胞间CO2浓度,且激活RuBP羧化酶,提高CO2固定速率,进而提高暗反应速率。因此,与施用硫酸铵相比,施用缓释氮肥提高光合速率的效果更好。 1.(2025·山东·高考真题)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是(    ) A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.端粒 【答案】A 【详解】高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成。因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。 2.(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 【详解】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;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;无氧呼吸第一阶段产生NADH,第二阶段消耗NADH,C错误;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。 3.(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 【详解】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;提取光合色素可以使用新鲜的绿叶,B错误;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;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。 4.(2024·山东·高考真题)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(  ) A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大 B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用 【答案】B 【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层有选择透过性,相当于一层半透膜,植物细胞也能通过原生质发生吸水或失水现象。 【详解】细胞失水过程中,水从细胞液流出,细胞液浓度增大,A正确; 依题意,干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,则外层细胞的细胞液单糖多,且外层细胞还能进行光合作用合成单糖,故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高,B错误; 依题意,内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离,C正确;依题意,干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移,可促进外层细胞的光合作用,同时内薄壁细胞细胞液浓度降低,水分从内向外转移,促进外细胞光合作用,D正确。 5.(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光能以电能耗散;途径②光能以热能耗散 【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。 6.(2025·江西·高考真题)辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性,研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后,转入正常光照的温室中培养4天,这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 回答下列问题: (1)在低温弱光处理的6天内,辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为 ,据图甲分析其原因是 。 (2)检测发现,长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,结合图乙,推测第6天时,辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测,研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标,利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后,会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程: ①分别取 叶片; ②分别制作等体积的 悬浮液; ③向各悬浮液中分别滴加 的D溶液; ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间; ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为 。 (3)综合上述信息,初步判断辣椒 号的抗逆性更强。 【答案】(1)下降 叶片气孔导度下降,引起胞间CO2浓度下降,导致光合速率下降 (2)等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号 离体叶绿体 足量且等量 同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D比第6天的多,且辣椒2号的差异更大。 (3)1 【详解】(1)根据图示信息可知,在低温弱光处理的6天内,辣椒1号和辣椒2号的叶片气孔导度均下降,叶片气孔导度下降,引起胞间CO2浓度下降,导致光合速率下降。因此两者的光合速率变化趋势均为下降。 (2)根据题意信息可知,长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,结合图乙,推测第6天时,辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。现在想要利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后,会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理来检验辣椒2号和辣椒1号的叶绿体的光反应功能。首先分别取等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号的叶片,制作对应的等体积的离体叶绿体悬浮液;向各悬浮液中分别滴加足量且等量的试剂D溶液,让其反应一段时间后,测定悬浮液中无色还原态的试剂D的含量,根据推测“长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高”,预期实验结果应是:同一辣椒品种在第0天的样品生成的还原态D比第6天的多,且辣椒2号的差异更大。 (3)根据小问(1)(2)可知,辣椒2号的叶片气孔导度和总叶绿素含量下降幅度更大,且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高,初步判断辣椒1号的抗逆性更强。 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题02 细胞结构基础,能量供应和利用(专题专练)(山东专用)2026高考生物二轮复习讲练测
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