专题03 细胞代谢（3大要点+6大题型）（专题突破练）（江苏专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题03 细胞代谢 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 知识串联·核心必记 要点01 酶与 ATP 的核心概念及代谢关联 要点02呼吸作用的过程与类型辨析 要点03光合作用的核心过程与环境响应 专题拓展·能力提升 微专题拓展 光抑制、光呼吸与光保护 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 酶在代谢中的作用 题型02 ATP在代谢中的作用 题型03细胞呼吸 —— 能量释放与利用的关键途径 题型04光合作用 —— 物质合成与能量储存的核心机制 题型05影响细胞代谢的因素 题型06光合速率与呼吸速率综合分析 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 酶与 ATP 的核心概念及代谢关联 （2025 江苏卷）酶的专一性、ATP 合成场所与原核生物 ATP 合成特点 （2023 江苏卷）ATP 水解供能与主动运输的关联 1. 结合工程科技成果、以实际生产生活为情境，考查知识的实际应用； 2. 强调跨模块整合； 3. 弱化单纯记忆，侧重概念辨析 + 逻辑推导。  呼吸作用的过程与类型辨析 （2025 江苏卷）无氧呼吸 （2023 江苏卷）结合微生物发酵情境，考查无氧呼吸 光合作用的核心过程与环境响应 （2025 江苏卷）环境因素对光合速率的综合影响 （2024 江苏卷）光反应→暗反应的物质转化、温度对总光合速率的影响 （2023 江苏卷）蓝细菌光合场所与叶绿素 a 功能 新风向演练 1.【新考向·健康指标】（2025·江苏徐州·二模）血液中碱性磷酸酶（ALP）的含量是衡量骨骼健康的重要指标。碱性磷酸酶（本质是一种蛋白质）主要在成骨细胞中催化磷酸酯水解，当成骨细胞受损时，该酶进入血液中。下列说法正确的是（　　） A．ALP能为磷酸酯水解提供反应所需的活化能 B．成骨细胞的线粒体可以为ALP的合成提供能量 C．可通过口服碱性磷酸酶以增强骨骼健康 D．血液中ALP含量高说明成骨细胞膜的流动性异常 【答案】B 【解析】A、酶的作用是降低化学反应的活化能，而非提供活化能。ALP作为酶，只能加速反应，不能提供能量，A错误； B、ALP是蛋白质，在核糖体合成时需消耗ATP，而线粒体通过呼吸作用产生ATP，为合成提供能量，B正确； C、ALP为蛋白质，口服后会被消化道中的酶分解，无法以完整结构发挥作用，C错误； D、成骨细胞受损时ALP进入血液，是因细胞膜结构破坏导致通透性增大，而非流动性异常（流动性是膜的正常特性），D错误。 故选B。 2.【新载体·极端微生物】（2024·江苏淮安·一模）bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动，合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是（    ） A．该菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能 B．图中Na+、K+的转运均为主动运输，H+运进细胞的方式均为被动运输 C．bR在核糖体上合成后，需要经过内质网、高尔基体的加工，运往细胞膜 D．图中ATP合成酶具有运输物质功能和催化功能，说明酶的作用不具专一性 【答案】B 【解析】A、嗜盐杆菌能利用光能，驱动H+浓度梯度的形成，形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成，因此合成ATP所需能量不是直接来源于光能，合成的ATP可用于同化CO2，为自养生物，A错误； B、Na+、K+的转运是主动运输，需要H+浓度梯度提供能量，H+在bR处的转运是主动运输，需要光能，导致H+在细胞外面浓度更高，H+运进细胞为逆浓度梯度运输，为被动运输，B正确； C、嗜盐杆菌为原核生物，没有内质网和高尔基体，C错误； D、图中ATP合成酶具有运输物质功能（运输H+）和催化功能（催化ATP合成），但该酶的作用具专一性（该酶特异性的运输H+），D错误。 故选B。 3.【新考向·高原适应】（2025·江苏淮安·二模）初进高原的人都有一种代偿反应，即血红蛋白增多、呼吸急促、心率加快。久而久之，人体对高原缺氧环境产生了一定的适应性。从高原再回到平原地带，机体原来对高原的生理适应会逐渐地 消退或解除，这一变化就是所谓“脱适应” 。下列叙述正确的是（　　） A．初进高原的人即使呼吸急促，体内仍存在向内环境释放乳酸的细胞 B．初进高原的人心肌细胞中ATP 合成速率大于其在平原时的分解速率 C．初进高原的人血压升高，适应缺氧环境后血压完全恢复至平原状态 D．从高原回到平原的“脱适应”过程中内环境中血红蛋白含量会减少 【答案】A 【分析】内环境稳态是指在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态；其本质是指体内化学成分及渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程；内环境稳态的调节机制为神经－体液－免疫调节网络，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 【详解】A、人体内成熟红细胞只能进行无氧呼吸，产生的乳酸会释放到血浆中，因此初进高原的人即使呼吸急促，体内仍存在向内环境释放乳酸的细胞，A正确； B、细胞内的ATP含量很少，通过ATP和ADP的快速转化满足机体对能量的需求，即ATP合成和ATP水解会保持动态平衡，由于高原地区氧含量低，初进高原的人有氧呼吸会因为氧气供应不足而减弱，因此ATP合成速率可能会低于其在平原时的合成速率，由于在平原时ATP合成速率与分解速率相等，因此初进高原的人心肌细胞中ATP合成速率可能会小于其在平原时的分解速率，B错误； C、初进高原的人心率加快，导致血压升高，适应高原缺氧环境后，血压有所恢复，但不一定能完全恢复到平原状态，C错误； D、血红蛋白位于红细胞内，不属于内环境的组成成分，D错误。 故选A。 4.【新载体·新技术应用】（2024·江苏南通·二模）（多选）空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA。该技术设计了一种标签TIVA-tag（包括一段尿嘧啶序列和蛋白质），该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾（真核细胞mRNA均具有）结合得到产物TIVA-tag-mRNA，回收并纯化该产物之后，将mRNA洗脱下来用于转录组分析。下列叙述错误的是（　　） A．TIVA-tag与染色体、ATP含有的五碳糖相同 B．推测TIVA-tag与mRNA结合的场所在细胞质基质 C．上述过程涉及到氢键和磷酸二酯键的形成和断裂 D．同一生物的不同活细胞利用该技术获得的TIVA-tag-mRNA种类相同 【答案】ACD 【分析】 基因的表达：①转录：以DNA为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA；②翻译：以mRNA为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。 【详解】A、染色体含有脱氧核糖，ATP含有核糖，两者五碳糖不同，A错误； B、mRNA存在于细胞质基质，推测TIVA-tag与mRNA结合的场所在细胞质基质，B正确； C、TIVA-tag与mRNA的腺嘌呤序列尾结合形成的是氢键，洗脱断裂的也是氢键，不涉及磷酸二酯键的形成和断裂，C错误； D、同一生物的不同活细胞基因选择性表达的情况不同，产生的mRNA不同，利用该技术获得的TIVA-tag-mRNA种类不相同，D错误。 故选ACD。 5.【新考向·疾病情境】（2025·江苏·二模）急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（    ） A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象 B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血液 C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关 D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊 【答案】D 【解析】A、胰腺合成的淀粉酶和脂肪酶化学本质都是蛋白质，元素组成都会有C、H、O、N，可能含有S等其他元素，二者元素组成可能相同；但两者具有不同的功能，因此空间构象不同，A错误； B、两种酶是由胰腺腺泡细胞，而不是胰岛细胞合成的；正常情况下，两种酶合成后会通过导管释放到小肠中，B错误； C、图中结果仅显示在急性胰腺炎发生后，随时间变化，血液中脂肪酶活性的变化，无法得出腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关，C错误； D、在急性胰腺炎发生后5-15d内，血清脂肪酶仍处于较高活性，而血清淀粉酶在5d后活性接近正常，因此检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊，D正确。 故选D。 知识串联·核心必记 要点01 酶与 ATP 的核心概念及代谢关联 知识串联模块 整合概念和代谢关联 本质与结构 酶：绝大多数为蛋白质、少数为 RNA，均需 ATP 供能合成； ATP：结构简式 A-P～P～P其中A 代表腺苷由腺嘌呤和核糖组成，与少数酶为RNA 的本质区分，避免混淆腺嘌呤与腺苷。 特性与功能 酶的专一性：一种酶催化一类底物，需 ATP 精准供能； 酶的高效性：降低活化能，依赖 ATP 快速供能 ATP 供能专一性：通过高能磷酸键断裂供能，需ATP 水解酶催化 代谢过程的双向依赖 酶的合成、酶的空间结构维持均需 ATP 水解供能； ATP 合成、ATP 水解均需酶催化 【典例1】下列关于酶和 ATP 的叙述，正确的是（    ） A．细胞代谢中酶和 ATP 发挥完作用后均迅速失去活性 B．线粒体和叶绿体的内膜上都含有催化 ATP 合成的酶 C．在临床上溶菌酶与抗生素混合使用能增强抗生素的疗效 D．细胞中各类化学反应有序进行只与酶的种类和数量有关 【答案】C 【解析】A、细胞代谢中酶发挥完作用后不会迅速失去活性，可以反复使用，A错误； B、线粒体内膜可以进行有氧呼吸第三阶段，其上含有催化ATP合成的酶，叶绿体内膜上不含催化ATP合成的酶，B错误； C、溶菌酶能溶解细菌的细胞壁，在临床上常与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效，C正确； D、酶的种类和数量确实对细胞中化学反应的进行有重要影响，但化学反应的有序进行还受到其他多种因素的影响，如底物浓度、pH值、温度、抑制剂和激活剂的存在等。因此，仅依靠酶的种类和数量并不能完全保证化学反应的有序进行，D错误。 故选C。 要点02呼吸作用的过程与类型辨析 模块 必记核心 有氧呼吸阶段定位 有氧呼吸三阶段口诀：一基（细胞质基质）二基（线粒体基质）三膜（线粒体内膜），O₂只在三阶段，CO₂只在二阶段 无氧呼吸物质变化 仅第一阶段（细胞质基质）产 ATP，第二阶段不产； 特殊生物产物：人 、动物、马铃薯块茎产生乳酸，酵母菌、大多数植物根产生酒精 和 CO₂ 呼吸类型判断 判断方法：① 若生物产乳酸不产 CO₂，推测仅无氧呼吸；② 若产 CO₂，需结合 O₂消耗情况，有氧呼吸消耗的 O₂等于产生的 CO₂，无氧呼吸不消耗 O₂ 原核 vs 真核呼吸差异 真核有氧呼吸场所细胞质基质、线粒体；原核有氧呼吸场所细胞质基质 、细胞膜（含呼吸酶） 【典例2】人体从事渐增负荷运动时，随着运动强度的增加，有氧代谢产生的能量满足不了机体的需要，无氧呼吸供能的比例增大，导致血乳酸浓度明显增加。下列相关叙述正确的是（　　） A．在渐增负荷运动时，肌肉细胞CO2的产生量大于O2的消耗量 B．血浆pH不会迅速上升，因为乳酸在血浆中被氧化分解 C．运动强度增大时，线粒体中[H]与O2的结合速率会减慢 D．细胞呼吸第一阶段产生的NADH会被后续的反应消耗 【答案】D 【解析】A、肌肉细胞中CO2仅来自有氧呼吸，无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸中CO2的产生量等于O2的消耗量，A错误； B、血浆中的乳酸通过缓冲系统（如与碳酸氢钠反应）中和，血浆pH不会迅速上升，B错误； C、线粒体中[H]与O2的结合速率取决于氧气供应和电子传递链效率，渐增负荷运动时，若氧气供应充足，有氧呼吸速率可能加快，以产生更多的ATP满足能量需求，C错误； D、细胞呼吸第一阶段产生的NADH，在有氧呼吸中进入线粒体参与第三阶段，在无氧呼吸中用于还原丙酮酸（如生成乳酸），D正确。 故选D。 要点03光合作用的核心过程与环境响应 【易错易混】 1.叶绿体光反应产生的 ATP 仅用于叶绿体内部使用，不跨叶绿体膜运输；叶绿体合成淀粉时，需从细胞质基质输入 ATP 供能。 2. 数量关系：总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率。在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，测得的CO₂吸收量或O₂释放量为净光合速率，而实际光合作用固定CO₂总量等于净光合速率加上呼吸速率释放的CO₂。当光照强度为零时，植物仅进行呼吸作用，此时CO₂释放速率为呼吸速率。光补偿点时，光合作用吸收的CO₂等于呼吸作用释放的CO₂，净光合速率为零；光饱和点后，光合速率不再随光照增强而提高，受限于CO₂浓度、温度等环境因素。 3. 蓝细菌虽无叶绿体，但细胞膜内侧可折叠形成类囊体膜（光反应的场所），其上分布光合色素（叶绿素 a和藻蓝素）；暗反应在细胞质基质进行 【典例3】(5）在樱桃种植基地，果农常用不透光的黑塑料膜覆盖地面进行物理除草，从光合作用角度分析，其作用原理最合理的是_______。 A．黑塑料膜反射大量阳光，使杂草吸收的光能显著减少 B．黑塑料膜阻碍了CO2进入杂草叶片，使暗反应无法进行 C．黑塑料膜阻断了杂草的光反应阶段使其无法进行光合作用 D．黑塑料膜抑制了杂草细胞内与光合作用有关酶的活性 【答案】C 【解析】黑塑料膜主要是通过不透光的特性来减少杂草对光能的吸收，而不是通过反射，A错误；黑塑料膜覆盖地面的主要是光照，对CO2进入杂草叶片的阻碍作用不明显，B错误；因为黑塑料膜不透光，杂草无法接收光照而不能进行光反应，所以无法为暗反应提供ATP和NADPH，最终使杂草无法进行光合作用，生长受到抑制，达到除草目的，C正确；黑塑料膜覆盖地面虽然可能在一定程度上改变地面温度而影响与光合作用有关酶的活性，但这不是抑制杂草光合作用的主要原因，D错误。 故选C。 专题拓展·能力提升 微专题拓展 光抑制、光呼吸与光保护 对比维度 光抑制 光呼吸 光保护 核心定义 强光致光合机构活性效率下降 Rubisco 催化 RuBP 与 O₂反应，耗能释放 CO₂ 植物抵御强光损伤的防御机制 本质属性 逆境损伤效应（被动） 进化保留的代谢过程（主动耗能） 主动防御机制 触发条件 光照超饱和点，光反应产物堆积 高氧低 CO₂ 强光、高温等易引发光抑制的逆境 关键机制 D1 蛋白降解、ROS 积累破坏光合膜 RuBP 加氧→磷酸乙醇酸代谢 NPQ 耗散光能、抗氧化系统清 ROS、D1 修复 生理意义 负面：光合效率降，严重致不可逆损伤 双刃剑：耗能但耗过剩能量防光抑制 正面：保光合机构，提抗逆性 【典例4】大气CO2浓度和温度是影响植物光合作用的重要因素，温室效应加剧等气候变化通过光合作用影响着粮食产量。植物细胞中以光合作用的中间产物为底物，吸收O2，释放CO2的过程称为光呼吸，Rubisco是光呼吸的关键酶之一，其羧化作用和氧化作用的相对速率取决于CO2和O2的相对浓度。图1所示为植物细胞内部分物质的代谢关系。①②表示生理过程。请回答下列问题： （1）过程①的产物包括 ，过程②发生的场所是 。 （2）大气CO2浓度升高提高了 的相对值，导致Rubisco羧化效率高于氧化效率，提高光合产量。 把参与光呼吸的三种细胞器分隔开，使反应高效进行。适当的光呼吸对植物体有一定积极意义，据图1推测光呼吸的主要生理意义： （写1点即可）。 （3）科研人员以3个水稻品种SH、HJ和LJ为材料，研究大气CO2浓度升高、温度升高和二者同时升高对水稻叶片叶绿素含量的影响。请完成下表。 实验步骤的目的 部分操作过程 ① CO₂浓度400ppm和环境温度（CK）；CO2浓度700ppm和环境温度（eC）；CO2浓度400ppm和升温2℃处理（eT）；CO2浓度700ppm和升温2℃处理（eCeT） 重复处理 每个处理3次重复，共计144盆随机分配到② 个开顶式气室（可精准控制CO2浓度和温度的装置），每盆播种6粒发芽状态良好的水稻种子，待出苗后除去过大或过小的植株，每盆定苗为3株。 取样 取0.3g分蘖期、开花期和灌浆期水稻功能叶片的中间部位，浸泡于15mL③ 中，常温避光处理24h 测定 用分光光度计测量，计算叶绿素浓度 （4）科研人员测得的部分实验结果如图2、图3所示。分析可知，水稻叶片的叶绿素含量对大气CO2浓度升高、温度升高的响应存在 的差异。图2中，分蘖期CO2浓度升高导致 含量显著增加；图3中，CO2浓度和温度同时升高对水稻LJ叶片不同时期叶绿素含量的影响是 。 【答案】（1） O2、H+ 叶绿体基质 （2） CO2与O2浓度比例 生物膜 回收碳元素 （3） 设置对照 12 无水乙醇 （4） 品种和时期 水稻LJ叶片的叶绿素a 使叶绿素b的含量在分蘖期、开花期、灌浆期减少：使叶绿素a+b的含量呈分蘖期增加，开花期和灌浆期减少的趋势 【解析】（1）过程①是光反应阶段水的光解，水分解为氧和H+，氧直接以氧分子（O2）的形式释放出去。过程②属于暗反应阶段，场所为叶绿体基质。 （2）图1中，大气CO2浓度升高提高了CO2和O2的相对比值，导致Rubisco羧化效率高于氧化效率，提高光合产量。细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。光呼吸指植物细胞中以光合作用的中间产物为底物，吸收O2，释放CO2，适当的光呼吸对植物体有一定积极意义，图1中，通过光呼吸可以回收乙醇酸中的碳元素。 （3）CO₂浓度400ppm和环境温度（CK）为对照组，CO2浓度700ppm和环境温度（eC）；CO2浓度400ppm和升温2℃处理（eT）；CO2浓度700ppm和升温2℃处理（eCeT）三组为实验组，步骤一的目的是设置对照。有一组对照组（CK），三组实验组（eC、eT、eCeT），共四组，每个处理3次重复，共需要12个开顶式气室，因此144盆随机分配到12个开放式气室。取样时，用无水乙醇提取色素。 （4）图2、图3中，与对照组（CK）相比，不同品种和时期水稻叶片的叶绿素含量有差异。图2中，分蘖期CO2浓度升高（eC）导致水稻LJ叶片的叶绿素a含量显著增加，图3中，与对照组（CK）相比，CO2浓度和温度同时升高（eCeT）对水稻LJ叶片不同时期叶绿素含量的影响是，叶绿素b的含量在分蘖期、开花期、灌浆期减少：使叶绿素a+b的含量呈分蘖期增加，开花期和灌浆期减少的趋势。 01 酶在代谢中的作用 1.【新载体·食品鲜味情境】（2025·江苏盐城·二模）活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸（IMP），IMP在酸性磷酸酶（ACP）等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是（　　） A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸，都是RNA的基本单位 B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量 C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路 【答案】D 【解析】A、ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P，AMP分子的结构可以简写成A—P，ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团。ATP水解脱去两个磷酸基团后成为AMP，AMP是RNA的基本单位，A错误； B、细胞内ATP与ADP 之间的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，所以细胞内ATP含量少也能满足细胞对能量的需求。IMP在酸性磷酸酶等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖过程不需要ATP供能，B错误； C、酶起催化作用时，降低化学反应所需活化能，不是为化学反应提供活化能，C错误； D、IMP在ACP等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖，IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味，故在IMP降解前有效抑制ACP的活性可使鱼肉保持鲜味，D正确。 故选D。 2.【新考向·核心概念辨析】（2025·江苏苏州·三模）关于NADH和NADPH的叙述，错误的是（    ） A．两者组成元素均有C、H、O等 B．两者均可在植物的叶肉细胞中生成 C．两者均可作为还原剂参与细胞代谢 D．两者均可作为辅酶降低反应活化能 【答案】D 【解析】A、NADH和NADPH分别是还原性辅酶Ⅰ和还原性辅酶Ⅱ，两者组成元素均有C、H、O等，A正确； B、NADH是细胞呼吸产生的，NADPH是光反应产生的物质。植物的叶肉细胞既可以进行光合作用又可以进行细胞呼吸，因此NADH和NADPH均可在植物的叶肉细胞中生成，B正确； C、NADH可与氧气结合产生水，NADPH可为C3还原提供还原剂和能量，因此NADH和NADPH均可作为还原剂参与细胞代谢，C正确； D、NADH和NADPH参与氧化还原反应，不具有酶的作用，不能降低反应活化能，D错误。 故选D。 3.【新载体·细胞器功能情境】（2025·江苏盐城·二模）过氧化物酶体是一种具单层膜的细胞器，内含氧化酶、过氧化氢酶等多种酶。下列叙述错误的是（    ） A．过氧化物酶体中可能消耗氧气，也可产生氧气 B．细胞中过氧化物酶体功能异常可加速细胞衰老 C．过氧化物酶体中的酶在细胞器外没有催化活性 D．细胞中的过氧化物酶体由细胞骨架锚定并支撑 【答案】C 【解析】A、过氧化物酶体中含有氧化酶等多种酶，氧化酶在进行氧化反应时可能消耗氧气；而过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气，所以过氧化物酶体中可能消耗氧气，也可产生氧气，A正确； B、过氧化物酶体功能异常会影响细胞内的代谢等生理过程，导致细胞内环境紊乱，进而加速细胞衰老，B正确； C、酶的催化活性主要取决于其空间结构，只要条件适宜，过氧化物酶体中的酶在细胞器外也可以有催化活性，C错误； D、细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性，细胞中的过氧化物酶体可由细胞骨架锚定并支撑，D正确。 故选C。 4.【新载体·传统美食情境】（2025·江苏·一模）“姜撞奶”是一种传统美食，制作过程中纯牛奶和生姜混合后发生凝乳，其中起主要作用的是姜汁中的生姜蛋白酶。下列相关叙述错误的是（　　） A．在反应过程中，底物与生姜蛋白酶活性中心结合 B．将凝乳用双缩脲试剂进行检测无紫色产生 C．温度、pH、姜汁的用量会影响姜汁凝乳的效果 D．生姜蛋白酶并不能水解所有蛋白质与其底物特异性有关 【答案】B 【解析】A、酶促反应过程中，底物会与酶的活性中心结合，从而发生反应，生姜蛋白酶也不例外，在反应过程中，底物与生姜蛋白酶活性中心结合，A正确； B、凝乳中含有蛋白质，双缩脲试剂可与蛋白质中的肽键反应呈现紫色，所以将凝乳用双缩脲试剂进行检测会有紫色产生，B错误； C、酶的活性受温度、pH 等因素影响，姜汁用量会影响生姜蛋白酶的量，进而影响姜汁凝乳的效果，C正确； D、酶具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，生姜蛋白酶并不能水解所有蛋白质与其底物特异性有关，D正确。 故选B。 02 ATP在代谢中的作用 1.【新考向·信号分子与能量代谢关联】（2024·江苏盐城·一模）cAMP（环化—磷酸腺苷）是细胞内的一种信号分子。肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节，调节过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．腺嘌呤脱氧核糖核苷酸发生环化后形成cAMP B．肾上腺素和胰岛素的分泌都受交感神经支配 C．B、C、D三处的血糖浓度关系为最可能为C<B<D D．活化状态的酶P为肝糖原的水解提供活化能 【答案】C 【解析】A、ATP脱去两个磷酸基后为腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸发生环化后形成cAMP，A错误； B、血糖升高，副交感神经促进胰岛素的分泌，B错误； C、人在饥饿时，肾上腺素促使肝糖原分解成葡萄糖进入血液，D的血糖浓度最高，B处血液流经肾上腺时，会消耗葡萄糖，导致C处葡萄糖浓度低于B处，三处的血糖浓度大小关系最可能为C<B<D，C正确； D、酶的作用机理是降低化学反应所需活化能，酶不能为反应提供活化能，D错误。 故选C。 2.【新考向·代谢途径关联】（2025·江苏徐州·二模）（多选）人体中的乳酸脱氢酶（LDH）能够使丙酮酸和乳酸相互转化，正常人体血浆中LDH的含量为140~271U/L，红细胞中LDH的含量为血浆中的100倍。下列相关叙述错误的是（　　） A．LDH催化丙酮酸生成乳酸的过程必须有NADH的参与 B．红细胞中LDH进入血浆的跨膜运输方式为协助扩散 C．剧烈运动时肌细胞产生的大量乳酸的消除需要LDH参与 D．LDH发挥作用时往往伴随有少量ATP的合成与水解 【答案】BD 【解析】A、人体内产生乳酸发生于无氧呼吸第二阶段，必须有NADH的参与，A正确； B、LDH属于大分子物质，故其不能以协助扩散的方式运出红细胞，B错误； C、LDH能够催化丙酮酸和乳酸之间的相互转化，因此，大量乳酸的消除需要LDH参与，C正确； D、无氧呼吸第二阶段不会合成ATP，D错误。 故选BD。 3.【新考法·结构与功能分析】（2024·江苏淮安·一模）如图示ATP的结构，相关叙述不正确的是（    ）    A．细胞中ATP含量低，但合成的速度快 B．ADP转化为ATP的过程需要吸收能量 C．“α”和“β”位之间的化学键稳定不易断裂 D．ATP可参与合成DNA复制所需要的引物 【答案】C 【解析】A、细胞中ATP含量低，但由于细胞的生命活动需要不断消耗ATP，所以其合成速度快，A正确； B、ADP转化为ATP的过程是一个吸能反应，需要吸收能量，如光合作用中利用光能，呼吸作用中利用有机物中的化学能等，B正确； C、 “α” 和 “β” 位之间的化学键也是高能磷酸键，能量高容易断裂，C错误； D、引物是一小段单链DNA或RNA，ATP脱掉两个磷酸基团，可参与合成RNA复制的引物，D正确。 故选C。 03细胞呼吸 —— 能量释放与利用的关键途径 1.【新载体·极端环境微生物】2025·江苏镇江·三模）科学家在深海热液残骸的缺氧环境中发现一种产锈细菌，该菌能氧化Fe2+获取能量。下列叙述正确的是（    ） A．铁元素是组成该菌的核心元素 B．该菌可能和硝化细菌一样能进行化能合成作用 C．合成氧化酶的基因位于该菌的染色体上 D．该菌没有线粒体，但能进行有氧呼吸 【答案】B 【解析】A、铁元素是该菌代谢所需，但核心元素是构成有机物的主要元素（如C、H、O、N），铁属于微量元素，A错误； B、该菌通过氧化Fe2+获取能量，类似硝化细菌的化能合成作用（利用无机物氧化释放的能量合成有机物），B正确； C、产锈细菌为原核生物，无染色体，基因位于拟核区或质粒中，C错误； D、该菌无线粒体，但有氧呼吸需氧气作为最终电子受体，而题干明确环境为“缺氧”，其能量获取可能依赖无氧呼吸或其他电子传递链，D错误。 故选B。 2.【新考向·物质代谢关联】（2025·江苏南通·二模）（多选）研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述正确的是（    ） A．推测图示细胞应为肌肉细胞形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能 B．据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中 C．据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a中 D．组成糖原的元素是C、H、O，与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多 【答案】BCD 【解析】A、肝糖原能水解产生葡萄糖以调节血糖水平，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞， 只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能，而图中葡萄糖-6-磷酸可继续分解为葡萄糖，因此说明该细胞为肝脏细胞而非肌肉细胞，且在有氧呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中初步分解，A错误； B、据图可知，糖原分解为葡萄糖-6-磷酸发生在细胞质基质，葡萄糖-6-磷酸分解为葡萄糖发生的场所在内质网腔中，B正确； C、分析题图可知，a是磷脂双分子层，转运蛋白T1、T2和T3贯穿在磷脂双分子层中，磷脂双分子层中间是疏水的，说明转运蛋白T1、T2和T3的贯穿在磷脂双分子层中间的部分是疏水的，C正确； D、糖原属于多糖，其元素仅有C、H、O三种元素，与糖类相比，脂肪分子中氢多氧少，储存的能量更多，是良好的储能物质，D正确。 故选BCD。 3．【新载体·基因表达与代谢】（2025·江苏淮安·二模）（多选）为探究细胞中 ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置了两组实验，对  照组为正常成肌细胞，实验组为 ROCK1 基因过度表达的成肌细胞。向体外培养的成肌细胞中加入 不同物质检测细胞耗氧率（OCR ，可反映细胞呼吸情况），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：寡霉素为 ATP 合酶抑制剂；FCCP可作用于线粒体内膜，是线粒体解偶联剂，可使线粒体不能产生ATP；抗霉素 A 为呼吸链抑制剂，可完全阻止线粒体耗氧。 A．加入寡霉素后，OCR 降低的值代表机体用于 ATP 合成的耗氧量 B．FCCP 的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C．ROCK1 过度表达不仅增加细胞的基础呼吸，而且增加细胞 ATP 的产生 D．抗霉素 A 加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生 NADH 和 CO2 【答案】BD 【分析】据图分析：该实验的目的是探究细胞中ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响，自变量是实验处理的时间和ROCK1是否过度表达与加入的试剂，曲线表明，加入寡霉素和抗霉素A后，OCR都下降。 【详解】A、图中加入寡霉素前，细胞为正常的耗氧速率，寡霉素是ATP合酶抑制剂，加入寡霉素后，OCR降低值表示细胞用于合成ATP的耗氧量，A正确； B、FCCP作用于线粒体内膜，大量耗氧，不能产生ATP，故FCCP的加入使细胞耗氧量增加，线粒体内膜上产生的能量均以热能的形式释放，而细胞质基质和线粒体基质中的能量大部分以热能形式散失，少数可以用来合成ATP，B错误； C、图中显示，实验组的数据比对照组的数据大部分都高，细胞呼吸能够产生ATP，ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达不仅增加细胞的基础呼吸，而且增加细胞ATP的产生，C正确； D、抗霉素A加入后，成肌细胞线粒体耗氧明显下降，无法产生ATP，但细胞质基质中进行的反应不受影响，能产生NADH，D错误。 故选BD。 04光合作用 —— 物质合成与能量储存的核心机制 1.【新考向·色素转化机制】（2024·江苏·一模）研究发现，不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。在适当遮光条件下，叶绿素a与叶绿素b的比值会降低，以适应环境。如图为绿叶中色素的吸收光谱，其中②表示叶绿素b，③表示叶绿素a。下列叙述错误的是（    ） A．叶片在640~660nm波长光下释放氧气主要是由叶绿素参与光合作用引起的 B．利用纸层析法分离色素时，②对应的条带离画线处最近 C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，短时间内叶绿体中C3的量增加 D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 【答案】C 【分析】据图分析，①表示类胡萝卜素，叶绿素吸收的波峰有两个，红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。色素分布于类囊体膜上，功能是吸收、传递、转化光能。叶绿体中的色素是脂溶性的，可用无水乙醇提取，用纸层析法分离。 【详解】A、只有叶绿素能吸收640~660nm波长光，此波长下，释放氧气是叶绿素吸收、传递、转化光能引起的，A正确； B、叶绿素b的溶解度最低，扩散速度最慢，利用纸层析法分离色素时，②叶绿素b对应的条带离画线处最近，B正确； C、由550nm波长的光转为670nm波长的光后，光照增强，色素吸收的光能增多，光反应增强，ATP和NADPH增多，短时间内C3的量减少，C错误； D、②叶绿素b弱光下含量增高，可能有利于植物对弱光的利用，D正确。 故选C。 2.【新载体·原核生物光合】（2025·江苏南通·一模）CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO2浓缩机制，其中羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散，相关过程如图所示。请分析回答： （1）蓝细菌的光合片层膜上吸收光能的两类主要光合色素有 ，暗反应Rubisco催化的反应称为 ，该反应需要的条件有 （选填：ATP、NADPH、酶）。 （2）蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度，据图分析CO2浓缩的具体机制为：细胞膜上转运蛋白和光合片层膜上CO2转运蛋白分别通过 方式吸收、CO2，且羧化体具有蛋白质外壳，可限制CO2气体扩散。 （3）若将蓝细菌的转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内并成功表达和发挥作用，理论上该转基因烟草在光照充足的条件下，光补偿点和光饱和点分别会 （填“提高”“降低”或“不变”）。 （4）除了CO2制约水生植物光合作用外，许多植物在高光强环境下会产生过剩的电子，与O2结合生成活性氧，导致光合系统损伤。某些植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。下图为水生植物绿藻进化出的抑制光系统损伤的机制示意图。 ①离心收集的绿藻放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，产生的带18O标记的气体的生理过程有 。 ②据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给 ，生成超氧化物，进而被活性氧清除系统（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 ，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。 【答案】（1） 藻蓝素、叶绿素 CO2的固定 酶 （2）主动运输、主动运输 （3）降低、提高 （4） 光反应、有氧呼吸第二阶段 氧气 转化为热能散失 【解析】（1）蓝细菌属于原核生物，不含叶绿体，能进行光合作用是因为其光合片层膜上含有藻蓝素、叶绿素及相关的酶，暗反应Rubisco催化CO2与C5反应生成C3，这个反应称为CO2的固定，该反应需要酶的催化，不需要ATP和NADPH。 （2）分析题意及题图可知，CO2浓缩的具体机制为：细胞膜上含有HCO3−转运蛋白，并需要能量，因此通过主动运输的方式吸收HCO3−，HCO3−在羧化体内可转变为CO2；光合片层膜上含有CO2转运蛋白，也需要能量，因此通过主动运输的方式吸收CO2。 （3）CO2是暗反应的原料，由题意可知，HCO3−转运蛋白和CO2转运蛋白有助于提高羧化体中CO2浓度。若将蓝细菌的HCO3−转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内，则转基因成功后，通过CO2浓缩机制，进入叶绿体中的CO2浓度增大，在较弱的光照条件下，光合作用强度即可等于呼吸作用强度。可见，理论上该转基因植株光补偿点比正常烟草要低。由于提高了二氧化碳浓度，因此光合速率会提高，那么光饱和点会提高。 （4）①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。 ②根据图可以推知，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。 05影响细胞代谢的因素 1.【新考向·神经调节与代谢】（2025·江苏·三模）交感神经兴奋促进脂肪细胞加快脂肪分解增加产热，机制如下图。相关叙述正确的是（    ） A．去甲肾上腺素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能 B．脂肪初步分解产物在线粒体内膜参与TCA循环 C．磷酸化的AIDA与UCP-1结合改变其空间结构，增加对H⁺的通透性 D．H⁺通过UCP-1进入线粒体基质加快产热，脂肪分解加快 【答案】ACD 【解析】A、图中的去甲肾上腺素是一种神经递质，与细胞膜（突触后膜）上的受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确； B、由图可知：脂肪初步分解产物进入线粒体中，在线粒体基质参与TCA循环，B错误； CD、由图可知：UCP-1是一种位于线粒体内膜上的运载H⁺的载体蛋白，位于线粒体外膜上的AIDA被磷酸化，磷酸化的AIDA与UCP-1结合，改变了UCP-1的空间结构，增加了对H⁺的通透性，进而UCP-1将H+运输至线粒体基质，导致脂肪分解加快，增加产热，CD正确。 故选ACD。 2.【新考法·图表综合分析】（2024·江苏南京·一模）温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系，曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起，使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述正确的有（    ） A．在一定温度范围内，温度越高，反应物分子具有的能量越多 B．低温条件下，酶的空间结构稳定性高，适合保存酶 C．在t1、t2温度条件下，酶降低的活化能相同 D．酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果 【答案】ABD 【解析】A、据题意可知，直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系，两者正相关，在一定温度范围内，温度越高，反应物分子具有的能量越多，A正确； B、低温条件下，酶的空间结构稳定性高，酶活性受到抑制，温度恢复到适宜温度时，酶活性恢复，故低温适合保存酶，B正确； C、在t1、t2温度条件下，酶促反应速率相同，但是底物分子具有的能量不同，酶降低的活化能不相同，C错误； D、由图可知，随着温度的增加，底物分子具有的能量越来越高，酶的活性越来越差。在曲线c中t1和t2点的酶促反应速率相同，但是所对应的底物分子具有的能量和酶的活性都不同，t1位点的酶活性高，底物分子具有的能量低；t2位点的酶活性低，底物分子具有的能量高，因此酶促反应速率是底物分子的能量与酶的空间结构（酶活性）共同作用的结果，D正确。 故选ABD。 06光合速率与呼吸速率综合分析 1.【新载体·储粮害虫防治】（2024·江苏南通·三模）（多选）锈赤扁谷盗是一种储粮害虫。科研人员研究了温度和小麦含水量对锈赤扁谷盗呼吸速率的影响，结果见下表。实验前小麦经过高温烘干和杀虫处理，并通过添加蒸馏水调节小麦含水量，每组加入相同数量的锈赤扁谷盗，相关叙述正确的是（    ） 温度℃ 呼吸速率 CO2μL-1·L-1·min-1·头-1 小麦含水量/% 25℃ 30℃ 35℃ 12 0.14 0.21 0.29 13 0.15 0.23 0.34 14 0.16 0.27 0.52 A．为了维持正常的体温，环境温度越低锈赤扁谷盗的代谢速率越快 B．一定范围内可以通过检测二氧化碳的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测 C．低温环境既有利于抑制仓储粮食自身的呼吸作用又能抑制锈赤扁谷盗的呼吸作用 D．粮食入仓前要尽量晒干去除细胞内的自由水和结合水有利于控制锈赤扁谷盗的数量 【答案】BC 【解析】锈赤扁谷盗是一种昆虫，是变温动物，没有自主调节体温的机制，当外界环境的温度升高时，它们的代谢率随之升高，体温也逐渐上升；当外界环境的温度降低时，它们的代谢率也随之降低，体温也逐渐下降。 【详解】A、锈赤扁谷盗是变温动物，据表可知，环境温度越低锈赤扁谷盗的代谢速率越慢，A错误； B、锈赤扁谷盗的呼吸作用产生二氧化碳，一定范围内可以通过检测二氧化碳的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测，B正确； C、低温能降低呼吸酶的活性，会抑制仓储粮食和锈赤扁谷盗的呼吸作用，C正确； D、粮食入仓前尽量晒干会去除细胞内绝大部分的自由水，以降低细胞代谢，但结合水难以失去，D错误。 故选BC。 2.（2024·江苏泰州·一模）图1是叶绿体模式图，图2表示光合作用的部分过程，图3表示在密闭恒温（温度为25℃）小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题： （1）绿色叶片长时间浸泡在 中会变成白色。 （2）ATP合成酶也是运输H+的载体，在光反应过程中，其在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP，由此可推测H+跨膜运输方式为 。 （3）图2中③表示的过程是 。若光照强度突然减弱，短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有（填序号： ①C3、②ATP、③[H]、④C5）。 （4）为进一步了解植物代谢机制研究人员在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验。连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到图3所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。请据图3分析并回答： ①实验的前6小时叶肉细胞持续产生ATP的场所有 ； ②前24小时比后24小时的平均光照强度 （填“强”、“弱”、“不变”）。如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将 （填“上移”、“下移”、“不变”）。 ③图3中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有 个；实验中该植物前24小时有机物制造量 （选填“<”、“=”、“>”）后24小时有机物制造量。 ④若图3中a点时温室内CO2含量是88g，c点时温室内CO2含量为44g，则48小时后该植物有机物（按葡萄糖计算）的积累量是 g。 【答案】(1）无水乙醇 （2）协助扩散 (3) C3的还原 ②③④ (4) ①细胞质基质、线粒体 ②弱 上移 ③4 < ④ 30 【解析】（1）光合色素是有机物，可溶于有机溶剂无水乙醇中，因此，绿色叶片长时间浸泡在无水乙醇中会变成白色。 （2）在光反应过程中，H+跨膜运输需要ATP合成酶的运输，但该过程不需要耗能，故方式是协助扩散。 （3）图2中③表示C3的还原；若光照强度突然减弱，则光反应强度减弱，产生的[H]和ATP减少，被还原的C3 减少，剩余的C3 增多，C5的变化与C3 相反，C5含量减少，因此含量减少的物质有②③④。 （4） ①据图可知，实验的前6小时室内二氧化碳浓度增加，且二氧化碳的吸收为负值，说明植物只进行呼吸作用，故叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。 ②图中曲线显示，前24小时密闭容器中二氧化碳基本不变，而后24小时密闭容器中二氧化碳浓度下降，因而说明前24小时比后24小时的光合速率低，其原因是由于前24小时比后24小时的平均光照强度弱的缘故，如改用相同强度绿光进行实验，则光合速率下降，利用的二氧化碳减少，因此实验结束后室内二氧化碳将升高，即c点的位置将上移。 ③当呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO2速率为零，据曲线可知，呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时；由温室内CO2浓度变化曲线看出，前24小时温室中CO2浓度不变，说明该时段内植物有机物无积累，而后24小时CO2浓度减少，而减少的二氧化碳是被植物吸收用于积累有机物的过程，说明该时段内植物体内有机物有积累，因此可说明前24小时有机物积累量＜后24小时有机物积累量。 ④若图3中a点时温室内CO2含量是88g，c点时温室内CO2含量为44g，则48小时后密闭容器中二氧化碳的减少量为44g，这些二氧化碳用于该植物有机物的积累，根据光合作用的反应式可推测二氧化碳和葡萄糖的对应关系为1CO2→（CH2O），44→30，可见，经过48小时后积累的葡萄糖的量是30 g。 一、选择题 1.（2024·江苏连云港·一模）平滑肌细胞中Ca2+浓度与其收缩与舒张有关，Ca2+浓度的调控机制如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．乙酰胆碱与G蛋白耦联受体结合，导致Na+内流，引起平滑肌细胞兴奋 B．胞外Ca2+内流和内质网中Ca2+释放，导致平滑肌细胞质基质中Ca2+浓度升高 C．平滑肌细胞只通过ATP直接供能将Ca2+运出胞外，从而降低胞内Ca2+浓度 D．由图可知，平滑肌的收缩一定需要乙酰胆碱的刺激 【答案】B 【解析】A、乙酰胆碱与G蛋白耦联受体结合，导致Ca2+内流，Ca2+引起平滑肌细胞兴奋，A错误； B、乙酰胆碱与G蛋白耦联受体结合后促进胞外的Ca2+内流，同时在PLC的催化下，PIP3转变为IP3，引起内质网的Ca2+释放，两者的共同作用导致平滑肌细胞质基质中Ca2+浓度升高，B正确； C、由图可知，Ca2+运出细胞的方式有①由ATP供能②通过Na+-Ca2+泵，来降低胞内的Ca2+浓度，C错误； D、由图可知，细胞膜上分布有电压门控的Ca2+通道，平滑肌的收缩也通过细胞感受电压的变化，不一定需要乙酰胆碱的刺激，D错误。 故选B。 2.【新载体·癌症研究情境】（2025·江苏苏州·三模）（多选）细胞呼吸第一阶段（糖酵解过程）比较复杂，受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶，研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用，进行了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的有（    ） A．用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组 B．PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行 C．M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成 D．促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路 【答案】ABD 【解析】A、根据题意可知，为探究M酶磷酸化在癌症小鼠的糖酵解过程中的作用，以癌症模型小鼠为材料进行了相关实验，实验组是用磷酸化的M酶处理，所以对照组的处理方式为用未磷酸化的M酶处理癌症模型小鼠，A错误； B、酶能降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，B错误； C、根据图示信息可知，实验组中多种糖酵解的酶含量较高，由此可知，M酶磷酸化能够促进癌细胞中丙酮酸的形成，C正确； D、根据题意可知，M酶其磷酸化能促进肿瘤细胞的生长，因此通过抑制M酶磷酸化来抑制癌细胞的增殖可作为一种治疗思路，D错误。 故选ABD。 二、非选择题 3.【新考法·机制探究】（2025·江苏南通·二模）三羧酸循环（TCA循环）是糖类、脂肪、蛋白质等物质分解代谢的最终共同途径。图1为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。回答下列问题： （1）生物通过 等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在 （填细胞结构名称）中，糖类酵解产生 ，脂肪分解产生 ，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为 才能参加TCA循环。 （2）糖酵解和TCA循环产生的 分解产生高能电子和H+。电子通过 中的电子传递链，最终传递给 。H+在膜间隙中聚集产生较高的化学势能，最终通过ATP合酶释放，ATP合酶的作用有 。 （3）ATP合酶的结构与功能如图2所示。β亚基有β1～β3三个催化位点，每个位点可呈现三种构象，O为开放构象，T为紧密构象，L为松弛构象，其中 构象能催化ADP和Pi合成ATP。H+势能推动γ亚基旋转，从而引起β亚基依次呈现 （用字母和箭头表示）构象变化。 （4）研究表明，大肠杆菌中每合成一个ATP分子的H+/ATP值约为3.3，即10个H+可推动γ亚基旋转一周。中心线粒体完成该过程需要8个H+，其H+/ATP值约为 。 【答案】（1） 丙酮酸、乙酰CoA 细胞质基质 丙酮酸 脂肪酸和甘油 乙酰CoA （2） NADH 线粒体内膜 O2 将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，催化ATP合成 （3） T O→L→T （4） 2.67 【解析】（1）由图1可知，葡萄糖的代谢产物丙酮酸可以进入线粒体中进一步氧化分解。故结合题意可知，生物通过丙酮酸、乙酰-CoA等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在细胞质基质中，糖类酵解产生丙酮酸，脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸进一步分解产生乙酰-CoA，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为乙酰-CoA才能参加TCA循环。 （2）糖酵解和TCA循环产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）分解产生高能电子和H+，NADH是细胞呼吸过程中产生的重要还原型辅酶，可携带高能电子，电子通过线粒体内膜中的电子传递链，因为线粒体内膜上有一系列与电子传递相关的蛋白质复合体等结构，最终传递给O2，形成水，完成电子传递过程，ATP合酶的作用是将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，催化ADP和Pi合成ATP，从其功能和作用机制来看，既能催化ATP合成，又能让H+通过。 （3）由图2可知，T构象进行了ATP的催合成，O构象进行了ATP的释放，而ATP的合成与释放是两个不同的过程，T构象状态下，催化位点的结构将ADP与Pi紧密结合，通过质子梯度提供的能量完成ATP的合成，O构象转变为开放态，ATP与酶的结合力显著减弱，导致产物释放。因此只有T构象可以合成ATP，O构象只负责释放。H+势能推动γ亚基旋转，引起β亚基依次呈现O→L→T构象变化。 （4）由图2可知，γ亚基旋转一周可释放3个ATP，并且题目中说明了大肠杆菌每合成一个ATP分子的H+/ATP值为3.3，所以才得出10个H+可推动γ亚基旋转一周（即3×3.3约等于10），题目中说中心线粒体完成该过程需要8个H+，也就是γ亚基旋转一周合成3个ATP需要8个H+，所以H+/ATP=8/3，约等于2.67。 4.（2025·江苏徐州·一模）番茄是我国栽培的主要作物之一，因其营养丰富广受人们的喜爱。光是影响番茄果实成熟的重要环境因素，尤其是光质。为研究红光对番茄成熟的影响，研究者进行了系列实验。回答下列问题： （1）番茄果实的外观色泽是反映果实成熟与否的最直接指标，果实中类胡萝卜素的含量与其密切相关，而番茄叶片中的类胡萝卜素可用 法提取分离，其主要吸收 。将野生型番茄（WT）培养至开花20天时，开始使用白光（W）及红光（R）LED光源照射，测得相关数据如图1所示。在番茄成熟过程中叶绿素和类胡萝卜素的含量大致趋势分别是 、 。番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关，由此可推出红光的作用是 。 （2）研究证实，红光和激素X均会影响番茄果实中类胡萝卜素的含量，进而影响番茄的品质。现对野生型番茄（WT）果实进行相关处理，测得其中类胡萝卜素的相对含量变化如图2所示。回答下列问题： ①据图2可知，随着处理天数的增加，红光、激素X均能提高类胡萝卜素的相对含量，且根据红光和激素X共同作用的结果可进一步得出结论：红光和激素X共同作用的效果 （填“大于”“小于”或“等于”）两者单独使用的效果，即具有 作用。 ②选取若干长势相同的野生型番茄（WT）植株，分别采摘一定比例的果实，几天后测得各组叶片CO2的固定速率均下降，原因是 。 （3）野生型番茄（WT）光合作用固定CO2的部位是叶肉细胞的 。请写出18O2中的氧进入葡萄糖（C6H1218O6）的代谢转化途径： （用化学式和箭头表示）。当光照强度为植物的光补偿点时，番茄叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量 （填“大于”“等于”或“小于”）该细胞中光合作用制造的有机物量。若将不遮阴条件下正常生长的番茄植株进行短时间遮光处理，植物叶肉细胞内C3 （填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】（1） 纸层析 蓝紫光 下降 上升 促进番茄早熟 （2） 大于 协同 摘除果实使叶肉细胞中有机物的输出减少而积累（必须提到叶肉细胞中有机物积累），从而抑制光合作用的进行（或使光合作用速率下降） （3） 叶绿体基质 18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6 小于 增加 【解析】（1）提取番茄叶片中的类胡萝卜素可用纸层析法，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。由图1可知，在番茄成熟过程中叶绿素的含量下降，类胡萝卜素的含量上升。番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关，由此可推测红光的作用是促进番茄早熟。 （2）①由图2可知，红光和激素X共同作用时，类胡萝卜素的相对含量大于单独使用红光或激素X时的相对含量，这说明红光和激素X共同作用的效果大于两者单独使用的效果，即红光和激素X在提高类胡萝卜素的含量上具有协同作用。 ②分析题意可知，摘除果实使叶肉细胞中有机物的输出减少而积累，从而抑制光合作用的进行（或使光合作用速率下降），导致CO2的固定速率下降，故采摘一定比例的果实后各组叶片CO2的固定速率下降。 （3）植物光合作用固定CO2是通过暗反应实现的，其场所为叶绿体基质。18O2进入番茄细胞中首先参与有氧呼吸的第三阶段，产生H218O；水是流动的，H218O参与有氧呼吸的第二阶段，产生C18O2；C18O2参与光合作用的暗反应过程形成葡萄糖（C6H1218O6），因此，其转化过程可表示为18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6。当光照强度为植物的光补偿点时，植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，但植物体内存在无法进行光合作用的细胞，则植物叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度，说明该细胞呼吸作用消耗的有机物量小于其光合作用制造的有机物量。将不遮阴条件下正常生长的番茄植株，进行短时间的遮光处理，光照强度减弱，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，C3的还原过程减弱导致C3的消耗减少，而C18O2固定仍在进行，因此植物叶肉细胞内C3会增加。 5.（2025·江苏盐城·三模）莱茵衣藻是一种单细胞真核微藻，富含多种营养物质，广泛用于各种食品的制作。图1为莱茵衣藻细胞内的部分代谢过程，其中HA代表甲酸、乙酸等各种弱酸，请据图回答下列问题。 （1）图1中X产生的场所是 ，产生CO2的场所有 。图中①～⑥为莱茵衣藻进行的部分生理过程，其中能产生ATP的有 （填序号）。 （2）叶绿体中色素的作用是 。光照条件下， 上的PSⅡ发生水的光解生成电子和 ，其中电子通过电子传递链最终传递给 ，图中H+会运入类囊体腔，类囊体腔积累的H+电化学势能经图中 （填物质）转移到ATP中。 （3）调查水体中莱茵衣藻的种群密度常采用 法。 （4）相较于其他藻类，弱光环境下，莱茵衣藻依然可以进行较强的光合作用，该过程可能与其无氧呼吸产生弱酸有关。为了验证该推测，科研人员进行了相关实验，结果如图2，依据结果分析，弱光条件下加入KOH的作用是短时间内 。请结合图1和实验结果分析无氧呼吸产生弱酸有利于莱茵衣藻光合作用的原因是 。 【答案】(1) 细胞质基质 细胞质基质、线粒体基质 ①和④ （2） 吸收传递转化光能 类囊体 O2、H＋ NADP+ ATP合酶 （3）抽样检测 （4） 降低了弱酸（HA）的作用 弱酸（HA）进入类囊体腔分解产生H＋；增大了H＋电化学梯度，有利于光合作用 【解析】（1）观察图1，X进入线粒体后经过一系列反应产生CO2 和[H]，结合有氧呼吸的知识，可知这是有氧呼吸第二阶段，所以X代表丙酮酸，丙酮酸的产生场所在细胞质基质；有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，此阶段丙酮酸分解产生CO2，无氧呼吸（酒精发酵）过程中，在细胞质基质中也能产生CO2（从图中④过程可看出）。所以产生CO2 的场所有细胞质基质和线粒体基质；图中①表示有氧呼吸第一阶段，该阶段释放能量，一部分用于合成ATP，所以①能产生ATP；④有氧呼吸第二阶段，此阶段释放少量能量，能合成少量ATP，所以④能产生ATP； ⑤⑥表示卡尔文循环（暗反应），暗反应消耗ATP，不产生ATP；所以能产生ATP的有①④。 （2）光合色素可以吸收传递转化光能；光照条件下，类囊体膜上的PSⅡ发生水的光解，水分解生成O2、H＋、e－，其中的电子传递给PQ的同时将H＋运入类囊体腔，积累的H＋电化学势能经图中ATP合酶转移到ATP中。 （3） 莱茵衣藻是单细胞微藻，个体微小、数量众多，调查其种群密度常采用抽样检测法（血细胞计数板计数法是抽样检测法的一种具体方法）。 （4） 从图2结果可知，弱光条件下加入KOH后，溶液pH升高，说明KOH吸收了溶液中的CO 2 ，短时间内降低了溶液中CO2 浓度即降低了弱酸（HA）的作用；请结合图1和实验结果分析无氧呼吸产生弱酸有利于莱茵衣藻光合作用的原因是弱酸（HA）进入类囊体腔分解产生H＋；增大了H＋电化学梯度，有利于光合作用。 6.（2025·江苏·三模）图1是高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。R酶是双功能酶，高温下R酶对CO2的亲和力下降而对O2的亲和力增强，请回答下列问题。 （1）物质A和B分别是 、 。过程④发生的场所是 。 （2）卡尔文循环消耗的CO2除从外界吸收外，还来源于 （过程，2分）。研究发现C2循环对卡尔文循环具有依赖性，其原因是 。 （3）光反应中电子传递过快或受阻，会产生过多的活性氧，引发光抑制。高温胁迫下，光反应产生的NADPH无法及时被消耗，能否通过抑制Fd活性解除光抑制，请说明理由。 。 （4）为进一步研究黄瓜幼苗对高温胁迫的响应机制，研究人员选择生长一致的幼苗随机均分为3组：高温组（昼/夜温度为42℃/32℃）、亚高温组（昼/夜温度为35℃/25℃）和对照组（昼/夜温度为28℃/18℃），在其他条件适宜时培养并测定相关数据，结果如图2。 ①0~3天亚高温组和高温组气孔导度升高，其主要意义是 。1～3天亚高温组和高温组气孔导度仍然较大，但净光合速率却降低，其主要原因可能是 。 ②有同学认为胁迫3～5天高温组光呼吸速率下降，说明黄瓜已适应高温环境。你认为该观点是否正确，简要说明理由。 。 【答案】(1) H⁺、O2 C3（3-磷酸甘油酸） 叶绿体基质 （2） 细胞呼吸、甘氨酸分解为丝氨酸（光呼吸） C2循环需要卡尔文循环提供C5 （3）不能，抑制Fd活性会阻碍电子传递，进一步导致活性氧积累，加剧光抑制 （4） 增强蒸腾作用以降低叶片温度 失水过多（酶活性降低），影响植物光合作用 不正确，净光合速率和气孔导度都在下降，说明高温造成黄瓜结构损伤、酶活性下降、生理性缺水 【解析】（1）在光反应中，水的光解产生物质 为A ：H⁺和氧气。C5和CO2反应生成C3（3-磷酸甘油酸）。过程④为光呼吸的起始阶段，发生的场所为叶绿体基质。 （2）从图中可知，光呼吸（C2循环）会产生CO2，可作为卡尔文循环的原料；除此之外呼吸作用产生的二氧化碳也可用于卡尔文循环。C2循环中一些反应步骤需要卡尔文循环产生的 NADPH 和 ATP 来推动反应进行，故C2循环对卡尔文循环具有依赖性。 （3）Fd 可将电子转移至 NADPH 中，若抑制其活性，电子无法正常转移，NADPH 不能被消耗反而会积累，过多的 NADPH 会进一步加重活性氧产生，加剧光抑制，所以不能通过抑制 Fd 活性解除光抑制。 （4）①气孔导度升高利于植物进行蒸腾作用以降低叶片温度。1 - 3 天气孔导度大但净光合速率降低，可能是高温使光合作用相关酶的活性下降或植物失水过多，影响了光合作用进行。 ②虽然光呼吸速率下降，但从图中看高温组净光合速率持续降低，气孔导度也在下降，说明植物整体光合作用受高温抑制或黄瓜结构损伤、酶活性下降、生理性缺水，故植物没有适应高温环境，所以该观点不正确。 7.（2025·江苏镇江·三模）油菜素内酯（BR）可提高植物的耐热性来缓解高温胁迫对作物的影响。某研究小组以娃娃菜为试材，通过喷施不同浓度BR（T1-T4），探究BR对高温胁迫的缓解效应及作用机制，结果如表所示。回答下列问题： CK HT HT+ T1 HT+ T2 HT+ T3 HT+ T4 气孔导度mol/（m2•s-1） 380 250 263 275 328 310 胞间CO2浓度μmol/mol 210 350 325 310 280 295 表观光合速率μmol/（m2•s-1） 5.8 3.8 4.0 5.7 5.8 5.2 过氧化氢酶活性U/g 50 20 51 48 49 50 可溶性糖含量mg/g 0.09 0.12 0.14 0.18 0.24 0.15 注：CK：常温对照（20℃）；HT：高温对照（38℃）； T1:0.05mg/L; T2:0.1mg/L; T3:0.5mg/L; T4:1mg/L （1）高温胁迫下叶绿素含量会下降，可用纸层析法分离进行比较，色素可以在滤纸条上分离是因为其 不同。高温使娃娃菜的光合速率下降，一方面通过对光系统（光合色素蛋白复合体）的抑制，使光反应产物 减少；另一方面通过抑制 ，降低碳反应各个步骤的反应速率。 （2）将CK组娃娃菜转移至强光（会破坏色素复合体）下，短时间内其C3含量增加，这是由 速率共同决定的。植物细胞中可溶性还原糖的升高，有利于植物细胞 ，可以有效缓解高温引起的水分胁迫。 （3）在高温胁迫下，植物细胞内的活性氧（如H2O2）增多，会攻击蛋白质、磷脂等物质。喷洒BR可有效缓解，提高光反应速率，据表格数据分析，原因是 。 （4）研究表明，高温胁迫下植物的光系统遭受损害，其中光系统Ⅱ光化学活性降低，而热耗散非光化学淬灭系数（NPQ，植物耗散过剩光能为热的比例）会升高，不同浓度BR处理后的实验结果如下图。 实验结果表明高温条件下，BR浓度与光系统Ⅱ光化学活性的下降呈 （正/负）相关。推测BR提高光合作用效率的机理是BR通过 。 【答案】(1) 在层析液中的溶解度 O2、ATP、NADPH 酶的活性 （2） CO2的固定速率和C3的还原 渗透吸水（渗透压升高吸水） （3）BR处理使过氧化氢酶活性升高，清除细胞内的活性氧，减少对类囊体膜的伤害 （4） 负 缓解光系统Ⅱ光化学活性的下降而降低NPQ，降低光能转化成热能的比例，提高了光合作用的效率 【解析】（1）分离色素的原理是绿叶中的四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子可以在滤纸条上分离。 光反应的产物是O2、ATP、NADPH。碳反应（暗反应）各个步骤都是在相应酶的催化下完成的，高温会抑制酶的活性，进而降低碳反应各个步骤的反应速率。 （2）将CK组娃娃菜转移至强光条件下，色素复合体被破坏，光反应速率下降，使光反应阶段产生的ATP、NADPH减少，而二氧化碳的固定速率暂时不变，故短时间内其C3含量增加，是由CO2固定速率和三碳酸还原速率共同决定的。植物细胞中可溶性还原糖的升高，使植物细胞的渗透压增加，有利于植物细胞渗透吸水，因而可以有效缓解高温引起的水分胁迫。 （3）植物细胞内的活性氧 （如H2O2）增多，攻击蛋白质、磷脂等物质，蛋白质和磷脂是膜的主要成分。表中数据显示：喷施不同浓度BR（T1-T4）的实验组，它们的过氧化氢酶活性明显高于高温对照（HT）组，表明BR处理后，细胞内过氧化氢酶的活性升高，可以有效清除细胞内的活性氧（如H2O2），减少对类囊体膜以及酶的伤害，从而提高光反应速率。 （4）根据实验结果，随着 BR 浓度的增大，光系统Ⅱ 光化学活性下降得越少，两者呈负相关，在此过程中，NPQ 也随着减少，由此可推测BR提高光合作用效率的机理是：BR通过缓解光系统Ⅱ光化学活性的下降而降低NPQ，降低光能转化成热能的比例，提高了光合作用的效率。 8.（2025·江苏徐州·二模）光是光合作用的必要条件，在光反应过程中光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递（如图所示）。物质X通过与质体醌（PQ）竞争PSⅡ上的结合位点而阻碍电子传递；除草剂二溴百里香醌是PQ的类似物，可接受来自PSⅡ反应中心的电子，且能够与细胞色素b6f特异性结合，阻止电子传递到细胞色素b6f。请分析回答下列问题∶ （1）光合作用光反应的场所是 ，光反应中产生ATP的直接能量来源是 。 （2）ATP合成酶的作用是 、 ，增加膜两侧的H⁺浓度差的生理过程有 （答出2点即可）。 （3）物质X与PQ竞争PSⅡ上的结合位点，会使电子传递受阻，导致 （填物质名称）生成量减少，进而影响暗反应中 的还原。 （4）除草剂二溴百里香醌与细胞色素b6f特异性结合，阻止电子传递到细胞色素b6f，会影响 的形成，从而导致光反应中 的合成受阻。 【答案】(1) 类囊体薄膜 H+的电化学梯度 （2） 催化ATP的合成 协助H+跨膜运输 水的光解产生H+、PQ将H+从叶绿体基质侧运输到类囊体腔侧、合成NADPH消耗叶绿体基质侧的H+ (3) ATP和NADPH C3 (4) 质子梯度 ATP 【解析】（1）光反应的场所是类囊体薄膜。在光反应过程中，水在光下分解产生O2、e-和H+，e-在电子传递链中传递，同时伴随着H+从叶绿体基质向类囊体薄膜内转运，从而形成了类囊体薄膜内外的H+电化学梯度。H+顺浓度梯度通过ATP合成酶时，促使ADP和Pi合成ATP，因此，H+电化学梯度是产生ATP的直接能量来源。 （2）由题图可知，ATP合成酶的作用是催化ATP的合成，并协助H+跨膜运输。水的光解产生的H+使类囊体腔侧的H+浓度增加，另外，PQ可将H+从叶绿体基质侧运输到类囊体腔侧，合成NADPH也需要消耗叶绿体基质侧的H+，它们都可增加膜两侧的H+浓度差。 （3）已知物质X通过与PQ竞争PSⅡ上的结合位点而阻碍电子传递，电子传递受阻会使光反应中ATP和NADPH生成量减少，而暗反应中C3的还原需要ATP和NADPH，因此会影响C3的还原。 （4）由题图可知，电子传递到细胞色素b6f有助于质子梯度的形成，质子梯度驱动ATP的合成。除草剂二溴百里香醌阻止电子传递到细胞色素b6f，影响质子梯度的形成，进而使ATP的合成受阻。 9.（2025·江苏苏州·三模）我国是世界水稻种植大国，水稻用水占农业用水的70%，面对日益严峻的水资源短缺问题，探究干旱胁迫对水稻生长的影响有重要的应用价值。请回答下列问题。 （1）水稻光合作用中CO2被固定后最初生成的产物是 ，其在 的参与下被还原。 （2）干旱胁迫会引发水稻叶片中脱落酸含量升高，导致 ，以适应缺水环境。同时，干旱胁迫也会改变叶肉导度（用于表征CO2从气孔下腔扩散至叶肉细胞Rubisco羧化位点的传输效率），使得叶绿体内的CO2浓度 。 （3）Rubisco是一个双功酶，能进行图1的羧化反应和氧化反应，其反应速率与CO2/O2浓度的比值有关，上述叶绿体内CO2浓度的变化导致叶肉细胞 ，从而导致叶片对 的利用率下降。    （4）研究人员以水稻R299为实验材料，通过供应20%浓度的PEG6000来模拟干旱环境，对其光合作用的相关指标进行测定，部分结果如下表（CK为不用PEG6000处理的对照组）。 测定日期 8月15日 8月20日 8月25日 8月30日 9月4日 CK 干 CK 干 CK 干 CK 干 CK 干 叶绿素含量（mg·g-1鲜重） 3.20 3.22 4.73 3.96 3.65 3.16 3.19 2.68 2.94 2.47 光反应ATP生成量（umol·mg-1chlh-1） 55.0 55.2 69.1 59.8 59.3 49.0 53.2 42.5 46.1 29.2 Rubisco活力（umolCO2·mg-1Pr．min-1） 0.08 0.09 - - 0.06 0.04 - - 0.03 0.02 ①本实验中CK的作用是排除夏季 等因素对实验结果的影响。 ②检测叶绿素含量时，用分光光度计测定提取的色素在645nm和663nm处吸收峰值的原因是 。 ③结合图2和表中数据可知，光反应ATP生成量之所以下降，一方面是因为叶绿素含量下降，电子 减少；另一方面是Rubisco活力下降，使NADPH积累，导致电子受体NADP+不足，使电子更多地传递给 ，产生的O2（超氧阴离子）破坏膜结构，减少H+跨膜运输，最终导致类囊体膜内外 下降，通过ATP合酶的H+减少。 【答案】(1) C3/PGA ATP、NADPH、酶 （2） 气孔关闭 下降 （3） 羧化反应（卡尔文循环、暗反应）速率下降、氧化反应（光呼吸）速率上升 CO2和光能 （4） （强）光照、高温 叶绿素（叶绿素b和叶绿素a）在此处有吸收峰，而类胡萝卜素不吸收此波长的光（或强调只有叶绿素在此处有吸收峰） 产生量 O2 H+浓度差/H+电化学势梯度 【解析】（1）水稻光合作用中CO2被固定后最初生成的产物是三碳化合物PGA，可用C3表示，其还原需要ATP、NADPH、酶的参与。 （2）在干旱条件下，植物体内的脱落酸含量会增加。脱落酸与受体结合后，通过降低保卫细胞的渗透压，使保卫细胞失水，从而导致气孔关闭，减少水分散失‌。叶肉导度用于表征二氧化碳从气孔下腔进入到叶绿体直至被Rubisco固定这一路径的阻力，是限制叶片叶绿体中二氧化碳浓度，进而影响叶片光合速率的重要生理参数，干旱胁迫也会改变叶肉导度，使得叶绿体内的CO2浓度下降。 （3）Rubisco是一个双功酶，能进行图1的羧化反应和氧化反应，其反应速率与CO2/O2浓度的比值有关，上述叶绿体内CO2浓度下降CO2/O2浓度的比值降低，导致叶肉细胞羧化反应（卡尔文循环、暗反应）速率下降，氧化反应（光呼吸）速率上升，从而导致叶片对CO2和光能的利用率下降。 （4）①研究人员以水稻R299为实验材料，通过供应20%浓度的PEG6000来模拟干旱环境，对其光合作用的相关指标进行测定，本实验自变量是是否干旱。本实验中CK的作用是排除夏季（强）光照、高温等因素对实验结果的影响。 ②645nm和663nm属于红光，检测叶绿素含量时，用分光光度计测定提取的色素在645nm和663nm处吸收峰值的原因是叶绿素（叶绿素b和叶绿素a）在此处有吸收峰，而类胡萝卜素不吸收此波长的光（或强调只有叶绿素在此处有吸收峰）。   ③结合图2和表中数据可知，光反应ATP生成量之所以下降，一方面是因为叶绿素含量下降，电子产生量减少；另一方面是Rubisco活力下降，使NADPH积累，导致电子受体NADP+不足，使电子更多地传递给O2，产生的O2会破坏膜结构，减少H+跨膜运输，最终导致类囊体膜内外H+电化学势梯度下降，通过ATP合酶的H+减少，光反应ATP生成量下降。 10.（2024·江苏淮安·一模）自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC，它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起，形成黏附物。其过程如图1所示。 （1）ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的 ；溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的结构基础是 。 （2）图中异常蛋白与ATTEC和LC3结合形成黏附物，进而形成的自噬体由 层磷脂双分子层组成。 （3）网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段，细胞内存在大量血红蛋白，若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构，则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率，结果如图2。 ①图2结果表明：在实验pH范围内，ATP能够 （填“促进”、“抑制”或“先促进后抑制”）蛋白质的降解；你认为参与蛋白质降解的酶 （填“是”或“不是”）溶酶体中的酸性水解酶，理由是 。 ②由图3实验结果可知，敲除B蛋白基因后，b组与a组比较，细胞内自噬体数目减少，研究人员据此初步判断：B蛋白可以 自噬体的形成。根据实验结果，支持该实验结论的依据还有： 。 ③为进一步研究B蛋白作用的机理，研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒（能与B蛋白结合，起到标志物的作用）、脂质体（人工构建的脂双层球体）进行共同孵育，观察到图4所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时，金颗粒聚集在 处，而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是 。 【答案】（1） 特异性/专一性 两种膜的组成成分和结构相似 （2）2 （3） 促进 不是 降解反应的最适pH为8．0 诱导（或“促进”） 敲除后转入正常B蛋白基因，c组与a、b组比较，细胞内自噬体数目恢复；敲除后转入B蛋白基因的突变基因，d组与a、b组比较，细胞内自噬体数目未恢复 脂质体与脂质体连接 与磷脂分子结合，诱导膜泡融合，促进自噬体形成 【解析】（1）ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起，形成黏附物，由此可知，ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似，故这两种膜能够相互转化。 （2）由图1可知，该自噬体是由2层生物膜包裹而成，因此形成的自噬体由2层磷脂双分子层组成。 （3）①图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高，说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知，pH为8.0时，蛋白质降解速率最高，呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶，则会失活，所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。 ②结合前面的分析可知：B蛋白可以诱导自噬体的形成，依据从两个方面分析如下：①敲除后转入正常B蛋白基因，c组与a、b组比较，细胞内自噬体数目恢复；②敲除后转入B蛋白基因的突变基因，d组与a、b组比较，细胞内自噬体数目未恢复。 ③将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒（能与B蛋白结合）、脂质体（人工构建的脂双层球体）进行共孵育，一段时间后观察到：实验观察到正常B蛋白存在时，金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处，而失活的B蛋白存在时无此现象。由此推测B蛋白的作用机理是与磷脂分子结合，诱导膜泡融合，促进自噬体形成。 一、选择题 1.（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 【答案】C 【解析】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误； B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误； C、乙组（淀粉+蒸馏水）未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确； D、甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色，D错误。 故选C。 2.（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（    ） A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生[H]和ATP D．无氧呼吸的产物都有 【答案】C 【解析】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误； B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段（与[H]结合生成水），B错误； C、人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP（后续被消耗），因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确； D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误； 故选C。 3.（2024·江苏·高考真题）关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是（    ） A．三者都含有的元素是C、H、O、N B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 【答案】B 【解析】A、肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N元素，A错误； B、动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确； C、肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误； D、酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。 故选B。 二、非选择题 4.（2025·江苏·高考真题）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题： （1）细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入 溶液重新悬浮，并保存备用。 （2）类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，则类囊体的浓度为 μg/mL。 （3）为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有 。 （4）已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度 （填“变强”“不变”或“变弱”），说明类囊体膜具有的功能有 。 （5）在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有 。 【答案】(1) 叶绿体 等渗 (2) 有机溶剂 600 (3)ATP、NADPH （4） 变弱 使水分子分解产生H+；转运H+ （5）各种酶和原料CO2、C5 【解析】（1）类囊体位于叶绿体内，故细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破叶绿体内外膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，保持类囊体的渗透压，需加入等渗溶液重新悬浮，并保存备用。 （2）类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。由于叶绿素溶解在有机溶剂，故吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的有机溶剂溶液中，稀释200倍，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，1ml=1000μL，则类囊体的浓度为600μg/mL。 （3）光反应产物有O2、NADPH和ATP。 （4）已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，类囊体膜进行类囊体膜上分布着光合色素（如叶绿素），在适宜光照下，这些色素能够捕捉光能并将其转化为化学能。在类囊体膜上裂解水分子，产生氧气、质子（H⁺）和电子，其中氧气释放到胞外，质子被运出类囊体腔，pH降低，荧光强度变弱。 （5）要进行暗反应，需要各种酶和原料CO2、C5。 5.（2024·江苏·高考真题）科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题： （1）图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是 。碳反应中C3在 的作用下转变为（CH2O），此过程发生的区域位于蓝细菌的 中。 （2）图2中蓝细菌光合放氧的曲线是 （从“甲”“乙”中选填）；据图判断，总光合速率最高时对应的温度是（从“20℃”、“25℃”、“30℃”中选填），理由为 。 （3）在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 测定样液蓝细菌数量 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细胞计数板计数，取样前需① 浓缩蓝细菌 ② ③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮 ④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放 建立相关曲线 用分光光度计测定叶绿素a含量，计算 【答案】(1) 选择透过性 ATP、NADPH和酶 细胞质基质 （2） 乙 30℃ 总光合速率=呼吸速率+净光合速率，三种温度条件下相比较，此时净光合速率和呼吸速率均较大 （3） 摇匀 稀释样液离心，取下层沉淀物 提取叶绿素 防止叶绿素降解 【解析】（1）类囊体膜允许某些物质通过，而限制另一些物质通过，这体现了类囊体膜具有选择透过性。碳反应中，C3在ATP、NADPH和酶的作用下，三碳化合物被还原为糖类等有机物，蓝细菌是原核生物，此过程发生在蓝细菌的细胞质基质中。 （2）光合作用产生氧气，而呼吸作用消耗氧气。一般来说，光合作用在一定温度范围内随温度升高而增强，产生的氧气增多；呼吸作用在一定温度范围内随温度升高而增强，消耗的氧气增多。但通常光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样植物才能积累有机物，正常生长，所以图2中蓝细菌光合放氧的曲线是乙。总光合速率=呼吸速率+净光合速率，三种温度条件下相比较，30℃时净光合速率和呼吸速率均较大，所以此时总光合速率较高。 （3）第一步：测定样液蓝细菌密度时，取样前需摇匀，以保证计数的准确性。 第二步：浓缩蓝细菌，将稀释样液离心，取下层沉淀物。 第三步：将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮，是为了提取叶绿素 。 第四步：用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放，以防止叶绿素降解。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 细胞代谢 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 知识串联·核心必记 要点01 酶与 ATP 的核心概念及代谢关联 要点02呼吸作用的过程与类型辨析 要点03光合作用的核心过程与环境响应 专题拓展·能力提升 微专题拓展 光抑制、光呼吸与光保护 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 酶在代谢中的作用 题型02 ATP在代谢中的作用 题型03细胞呼吸 —— 能量释放与利用的关键途径 题型04光合作用 —— 物质合成与能量储存的核心机制 题型05影响细胞代谢的因素 题型06光合速率与呼吸速率综合分析 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 酶与 ATP 的核心概念及代谢关联 （2025 江苏卷）酶的专一性、ATP 合成场所与原核生物 ATP 合成特点 （2023 江苏卷）ATP 水解供能与主动运输的关联 1. 结合工程科技成果、以实际生产生活为情境，考查知识的实际应用； 2. 强调跨模块整合； 3. 弱化单纯记忆，侧重概念辨析 + 逻辑推导。  呼吸作用的过程与类型辨析 （2025 江苏卷）无氧呼吸 （2023 江苏卷）结合微生物发酵情境，考查无氧呼吸 光合作用的核心过程与环境响应 （2025 江苏卷）环境因素对光合速率的综合影响 （2024 江苏卷）光反应→暗反应的物质转化、温度对总光合速率的影响 （2023 江苏卷）蓝细菌光合场所与叶绿素 a 功能 新风向演练 1.【新考向·健康指标】（2025·江苏徐州·二模）血液中碱性磷酸酶（ALP）的含量是衡量骨骼健康的重要指标。碱性磷酸酶（本质是一种蛋白质）主要在成骨细胞中催化磷酸酯水解，当成骨细胞受损时，该酶进入血液中。下列说法正确的是（　　） A．ALP能为磷酸酯水解提供反应所需的活化能 B．成骨细胞的线粒体可以为ALP的合成提供能量 C．可通过口服碱性磷酸酶以增强骨骼健康 D．血液中ALP含量高说明成骨细胞膜的流动性异常 2.【新载体·极端微生物】（2024·江苏淮安·一模）bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动，合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是（    ） A．该菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能 B．图中Na+、K+的转运均为主动运输，H+运进细胞的方式均为被动运输 C．bR在核糖体上合成后，需要经过内质网、高尔基体的加工，运往细胞膜 D．图中ATP合成酶具有运输物质功能和催化功能，说明酶的作用不具专一性 3.【新考向·高原适应】（2025·江苏淮安·二模）初进高原的人都有一种代偿反应，即血红蛋白增多、呼吸急促、心率加快。久而久之，人体对高原缺氧环境产生了一定的适应性。从高原再回到平原地带，机体原来对高原的生理适应会逐渐地 消退或解除，这一变化就是所谓“脱适应” 。下列叙述正确的是（　　） A．初进高原的人即使呼吸急促，体内仍存在向内环境释放乳酸的细胞 B．初进高原的人心肌细胞中ATP 合成速率大于其在平原时的分解速率 C．初进高原的人血压升高，适应缺氧环境后血压完全恢复至平原状态 D．从高原回到平原的“脱适应”过程中内环境中血红蛋白含量会减少 4.【新载体·新技术应用】（2024·江苏南通·二模）（多选）空间转录组技术可测定特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有mRNA。该技术设计了一种标签TIVA-tag（包括一段尿嘧啶序列和蛋白质），该标签进入活细胞后与mRNA的腺嘌呤序列尾（真核细胞mRNA均具有）结合得到产物TIVA-tag-mRNA，回收并纯化该产物之后，将mRNA洗脱下来用于转录组分析。下列叙述错误的是（　　） A．TIVA-tag与染色体、ATP含有的五碳糖相同 B．推测TIVA-tag与mRNA结合的场所在细胞质基质 C．上述过程涉及到氢键和磷酸二酯键的形成和断裂 D．同一生物的不同活细胞利用该技术获得的TIVA-tag-mRNA种类相同 5.【新考向·疾病情境】（2025·江苏·二模）急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（    ） A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象 B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血液 C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关 D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊 知识串联·核心必记 要点01 酶与 ATP 的核心概念及代谢关联 知识串联模块 整合概念和代谢关联 本质与结构 酶：绝大多数为蛋白质、少数为 RNA，均需 ATP 供能合成； ATP：结构简式 A-P～P～P其中A 代表腺苷由腺嘌呤和核糖组成，与少数酶为RNA 的本质区分，避免混淆腺嘌呤与腺苷。 特性与功能 酶的专一性：一种酶催化一类底物，需 ATP 精准供能； 酶的高效性：降低活化能，依赖 ATP 快速供能 ATP 供能专一性：通过高能磷酸键断裂供能，需ATP 水解酶催化 代谢过程的双向依赖 酶的合成、酶的空间结构维持均需 ATP 水解供能； ATP 合成、ATP 水解均需酶催化 【典例1】下列关于酶和 ATP 的叙述，正确的是（    ） A．细胞代谢中酶和 ATP 发挥完作用后均迅速失去活性 B．线粒体和叶绿体的内膜上都含有催化 ATP 合成的酶 C．在临床上溶菌酶与抗生素混合使用能增强抗生素的疗效 D．细胞中各类化学反应有序进行只与酶的种类和数量有关 要点02呼吸作用的过程与类型辨析 模块 必记核心 有氧呼吸阶段定位 有氧呼吸三阶段口诀：一基（细胞质基质）二基（线粒体基质）三膜（线粒体内膜），O₂只在三阶段，CO₂只在二阶段 无氧呼吸物质变化 仅第一阶段（细胞质基质）产 ATP，第二阶段不产； 特殊生物产物：人 、动物、马铃薯块茎产生乳酸，酵母菌、大多数植物根产生酒精 和 CO₂ 呼吸类型判断 判断方法：① 若生物产乳酸不产 CO₂，推测仅无氧呼吸；② 若产 CO₂，需结合 O₂消耗情况，有氧呼吸消耗的 O₂等于产生的 CO₂，无氧呼吸不消耗 O₂ 原核 vs 真核呼吸差异 真核有氧呼吸场所细胞质基质、线粒体；原核有氧呼吸场所细胞质基质 、细胞膜（含呼吸酶） 【典例2】人体从事渐增负荷运动时，随着运动强度的增加，有氧代谢产生的能量满足不了机体的需要，无氧呼吸供能的比例增大，导致血乳酸浓度明显增加。下列相关叙述正确的是（　　） A．在渐增负荷运动时，肌肉细胞CO2的产生量大于O2的消耗量 B．血浆pH不会迅速上升，因为乳酸在血浆中被氧化分解 C．运动强度增大时，线粒体中[H]与O2的结合速率会减慢 D．细胞呼吸第一阶段产生的NADH会被后续的反应消耗 要点03光合作用的核心过程与环境响应 【易错易混】 1.叶绿体光反应产生的 ATP 仅用于叶绿体内部使用，不跨叶绿体膜运输；叶绿体合成淀粉时，需从细胞质基质输入 ATP 供能。 2. 数量关系：总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率。在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，测得的CO₂吸收量或O₂释放量为净光合速率，而实际光合作用固定CO₂总量等于净光合速率加上呼吸速率释放的CO₂。当光照强度为零时，植物仅进行呼吸作用，此时CO₂释放速率为呼吸速率。光补偿点时，光合作用吸收的CO₂等于呼吸作用释放的CO₂，净光合速率为零；光饱和点后，光合速率不再随光照增强而提高，受限于CO₂浓度、温度等环境因素。 3. 蓝细菌虽无叶绿体，但细胞膜内侧可折叠形成类囊体膜（光反应的场所），其上分布光合色素（叶绿素 a和藻蓝素）；暗反应在细胞质基质进行 【典例3】（5）在樱桃种植基地，果农常用不透光的黑塑料膜覆盖地面进行物理除草，从光合作用角度分析，其作用原理最合理的是_______。 A．黑塑料膜反射大量阳光，使杂草吸收的光能显著减少 B．黑塑料膜阻碍了CO2进入杂草叶片，使暗反应无法进行 C．黑塑料膜阻断了杂草的光反应阶段使其无法进行光合作用 D．黑塑料膜抑制了杂草细胞内与光合作用有关酶的活性 专题拓展·能力提升 微专题拓展 光抑制、光呼吸与光保护 对比维度 光抑制 光呼吸 光保护 核心定义 强光致光合机构活性效率下降 Rubisco 催化 RuBP 与 O₂反应，耗能释放 CO₂ 植物抵御强光损伤的防御机制 本质属性 逆境损伤效应（被动） 进化保留的代谢过程（主动耗能） 主动防御机制 触发条件 光照超饱和点，光反应产物堆积 高氧低 CO₂ 强光、高温等易引发光抑制的逆境 关键机制 D1 蛋白降解、ROS 积累破坏光合膜 RuBP 加氧→磷酸乙醇酸代谢 NPQ 耗散光能、抗氧化系统清 ROS、D1 修复 生理意义 负面：光合效率降，严重致不可逆损伤 双刃剑：耗能但耗过剩能量防光抑制 正面：保光合机构，提抗逆性 【典例4】大气CO2浓度和温度是影响植物光合作用的重要因素，温室效应加剧等气候变化通过光合作用影响着粮食产量。植物细胞中以光合作用的中间产物为底物，吸收O2，释放CO2的过程称为光呼吸，Rubisco是光呼吸的关键酶之一，其羧化作用和氧化作用的相对速率取决于CO2和O2的相对浓度。图1所示为植物细胞内部分物质的代谢关系。①②表示生理过程。请回答下列问题： （1）过程①的产物包括 ，过程②发生的场所是 。 （2）大气CO2浓度升高提高了 的相对值，导致Rubisco羧化效率高于氧化效率，提高光合产量。 把参与光呼吸的三种细胞器分隔开，使反应高效进行。适当的光呼吸对植物体有一定积极意义，据图1推测光呼吸的主要生理意义： （写1点即可）。 （3）科研人员以3个水稻品种SH、HJ和LJ为材料，研究大气CO2浓度升高、温度升高和二者同时升高对水稻叶片叶绿素含量的影响。请完成下表。 实验步骤的目的 部分操作过程 ① CO₂浓度400ppm和环境温度（CK）；CO2浓度700ppm和环境温度（eC）；CO2浓度400ppm和升温2℃处理（eT）；CO2浓度700ppm和升温2℃处理（eCeT） 重复处理 每个处理3次重复，共计144盆随机分配到② 个开顶式气室（可精准控制CO2浓度和温度的装置），每盆播种6粒发芽状态良好的水稻种子，待出苗后除去过大或过小的植株，每盆定苗为3株。 取样 取0.3g分蘖期、开花期和灌浆期水稻功能叶片的中间部位，浸泡于15mL③ 中，常温避光处理24h 测定 用分光光度计测量，计算叶绿素浓度 （4）科研人员测得的部分实验结果如图2、图3所示。分析可知，水稻叶片的叶绿素含量对大气CO2浓度升高、温度升高的响应存在 的差异。图2中，分蘖期CO2浓度升高导致 含量显著增加；图3中，CO2浓度和温度同时升高对水稻LJ叶片不同时期叶绿素含量的影响是 。 01 酶在代谢中的作用 1.【新载体·食品鲜味情境】（2025·江苏盐城·二模）活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸（IMP），IMP在酸性磷酸酶（ACP）等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是（　　） A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸，都是RNA的基本单位 B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量 C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路 2.【新考向·核心概念辨析】（2025·江苏苏州·三模）关于NADH和NADPH的叙述，错误的是（    ） A．两者组成元素均有C、H、O等 B．两者均可在植物的叶肉细胞中生成 C．两者均可作为还原剂参与细胞代谢 D．两者均可作为辅酶降低反应活化能 3.【新载体·细胞器功能情境】（2025·江苏盐城·二模）过氧化物酶体是一种具单层膜的细胞器，内含氧化酶、过氧化氢酶等多种酶。下列叙述错误的是（    ） A．过氧化物酶体中可能消耗氧气，也可产生氧气 B．细胞中过氧化物酶体功能异常可加速细胞衰老 C．过氧化物酶体中的酶在细胞器外没有催化活性 D．细胞中的过氧化物酶体由细胞骨架锚定并支撑 4.【新载体·传统美食情境】（2025·江苏·一模）“姜撞奶”是一种传统美食，制作过程中纯牛奶和生姜混合后发生凝乳，其中起主要作用的是姜汁中的生姜蛋白酶。下列相关叙述错误的是（　　） A．在反应过程中，底物与生姜蛋白酶活性中心结合 B．将凝乳用双缩脲试剂进行检测无紫色产生 C．温度、pH、姜汁的用量会影响姜汁凝乳的效果 D．生姜蛋白酶并不能水解所有蛋白质与其底物特异性有关 02 ATP在代谢中的作用 1.【新考向·信号分子与能量代谢关联】（2024·江苏盐城·一模）cAMP（环化—磷酸腺苷）是细胞内的一种信号分子。肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节，调节过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．腺嘌呤脱氧核糖核苷酸发生环化后形成cAMP B．肾上腺素和胰岛素的分泌都受交感神经支配 C．B、C、D三处的血糖浓度关系为最可能为C<B<D D．活化状态的酶P为肝糖原的水解提供活化能 2.【新考向·代谢途径关联】（2025·江苏徐州·二模）（多选）人体中的乳酸脱氢酶（LDH）能够使丙酮酸和乳酸相互转化，正常人体血浆中LDH的含量为140~271U/L，红细胞中LDH的含量为血浆中的100倍。下列相关叙述错误的是（　　） A．LDH催化丙酮酸生成乳酸的过程必须有NADH的参与 B．红细胞中LDH进入血浆的跨膜运输方式为协助扩散 C．剧烈运动时肌细胞产生的大量乳酸的消除需要LDH参与 D．LDH发挥作用时往往伴随有少量ATP的合成与水解 3.【新考法·结构与功能分析】（2024·江苏淮安·一模）如图示ATP的结构，相关叙述不正确的是（    ）    A．细胞中ATP含量低，但合成的速度快 B．ADP转化为ATP的过程需要吸收能量 C．“α”和“β”位之间的化学键稳定不易断裂 D．ATP可参与合成DNA复制所需要的引物 03细胞呼吸 —— 能量释放与利用的关键途径 1.【新载体·极端环境微生物】2025·江苏镇江·三模）科学家在深海热液残骸的缺氧环境中发现一种产锈细菌，该菌能氧化Fe2+获取能量。下列叙述正确的是（    ） A．铁元素是组成该菌的核心元素 B．该菌可能和硝化细菌一样能进行化能合成作用 C．合成氧化酶的基因位于该菌的染色体上 D．该菌没有线粒体，但能进行有氧呼吸 2.【新考向·物质代谢关联】（2025·江苏南通·二模）（多选）研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述正确的是（    ） A．推测图示细胞应为肌肉细胞形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能 B．据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中 C．据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a中 D．组成糖原的元素是C、H、O，与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多 3．【新载体·基因表达与代谢】（2025·江苏淮安·二模）（多选）为探究细胞中 ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置了两组实验，对  照组为正常成肌细胞，实验组为 ROCK1 基因过度表达的成肌细胞。向体外培养的成肌细胞中加入 不同物质检测细胞耗氧率（OCR ，可反映细胞呼吸情况），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：寡霉素为 ATP 合酶抑制剂；FCCP可作用于线粒体内膜，是线粒体解偶联剂，可使线粒体不能产生ATP；抗霉素 A 为呼吸链抑制剂，可完全阻止线粒体耗氧。 A．加入寡霉素后，OCR 降低的值代表机体用于 ATP 合成的耗氧量 B．FCCP 的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C．ROCK1 过度表达不仅增加细胞的基础呼吸，而且增加细胞 ATP 的产生 D．抗霉素 A 加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生 NADH 和 CO2 04光合作用 —— 物质合成与能量储存的核心机制 1.【新考向·色素转化机制】（2024·江苏·一模）研究发现，不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。在适当遮光条件下，叶绿素a与叶绿素b的比值会降低，以适应环境。如图为绿叶中色素的吸收光谱，其中②表示叶绿素b，③表示叶绿素a。下列叙述错误的是（    ） A．叶片在640~660nm波长光下释放氧气主要是由叶绿素参与光合作用引起的 B．利用纸层析法分离色素时，②对应的条带离画线处最近 C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，短时间内叶绿体中C3的量增加 D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 2.【新载体·原核生物光合】（2025·江苏南通·一模）CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO2浓缩机制，其中羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散，相关过程如图所示。请分析回答： （1）蓝细菌的光合片层膜上吸收光能的两类主要光合色素有 ，暗反应Rubisco催化的反应称为 ，该反应需要的条件有 （选填：ATP、NADPH、酶）。 （2）蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度，据图分析CO2浓缩的具体机制为：细胞膜上转运蛋白和光合片层膜上CO2转运蛋白分别通过 方式吸收、CO2，且羧化体具有蛋白质外壳，可限制CO2气体扩散。 （3）若将蓝细菌的转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内并成功表达和发挥作用，理论上该转基因烟草在光照充足的条件下，光补偿点和光饱和点分别会 （填“提高”“降低”或“不变”）。 （4）除了CO2制约水生植物光合作用外，许多植物在高光强环境下会产生过剩的电子，与O2结合生成活性氧，导致光合系统损伤。某些植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。下图为水生植物绿藻进化出的抑制光系统损伤的机制示意图。 ①离心收集的绿藻放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，产生的带18O标记的气体的生理过程有 。 ②据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给 ，生成超氧化物，进而被活性氧清除系统（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 ，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。 05影响细胞代谢的因素 1.【新考向·神经调节与代谢】（2025·江苏·三模）交感神经兴奋促进脂肪细胞加快脂肪分解增加产热，机制如下图。相关叙述正确的是（    ） A．去甲肾上腺素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能 B．脂肪初步分解产物在线粒体内膜参与TCA循环 C．磷酸化的AIDA与UCP-1结合改变其空间结构，增加对H⁺的通透性 D．H⁺通过UCP-1进入线粒体基质加快产热，脂肪分解加快 2.【新考法·图表综合分析】（2024·江苏南京·一模）温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系，曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起，使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述正确的有（    ） A．在一定温度范围内，温度越高，反应物分子具有的能量越多 B．低温条件下，酶的空间结构稳定性高，适合保存酶 C．在t1、t2温度条件下，酶降低的活化能相同 D．酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果 06光合速率与呼吸速率综合分析 1.【新载体·储粮害虫防治】（2024·江苏南通·三模）（多选）锈赤扁谷盗是一种储粮害虫。科研人员研究了温度和小麦含水量对锈赤扁谷盗呼吸速率的影响，结果见下表。实验前小麦经过高温烘干和杀虫处理，并通过添加蒸馏水调节小麦含水量，每组加入相同数量的锈赤扁谷盗，相关叙述正确的是（    ） 温度℃ 呼吸速率 CO2μL-1·L-1·min-1·头-1 小麦含水量/% 25℃ 30℃ 35℃ 12 0.14 0.21 0.29 13 0.15 0.23 0.34 14 0.16 0.27 0.52 A．为了维持正常的体温，环境温度越低锈赤扁谷盗的代谢速率越快 B．一定范围内可以通过检测二氧化碳的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测 C．低温环境既有利于抑制仓储粮食自身的呼吸作用又能抑制锈赤扁谷盗的呼吸作用 D．粮食入仓前要尽量晒干去除细胞内的自由水和结合水有利于控制锈赤扁谷盗的数量 2.（2024·江苏泰州·一模）图1是叶绿体模式图，图2表示光合作用的部分过程，图3表示在密闭恒温（温度为25℃）小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题： （1）绿色叶片长时间浸泡在 中会变成白色。 （2）ATP合成酶也是运输H+的载体，在光反应过程中，其在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP，由此可推测H+跨膜运输方式为 。 （3）图2中③表示的过程是 。若光照强度突然减弱，短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有（填序号： ①C3、②ATP、③[H]、④C5）。 （4）为进一步了解植物代谢机制研究人员在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验。连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到图3所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。请据图3分析并回答： ①实验的前6小时叶肉细胞持续产生ATP的场所有 ； ②前24小时比后24小时的平均光照强度 （填“强”、“弱”、“不变”）。如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将 （填“上移”、“下移”、“不变”）。 ③图3中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有 个；实验中该植物前24小时有机物制造量 （选填“<”、“=”、“>”）后24小时有机物制造量。 ④若图3中a点时温室内CO2含量是88g，c点时温室内CO2含量为44g，则48小时后该植物有机物（按葡萄糖计算）的积累量是 g。 一、选择题 1.（2024·江苏连云港·一模）平滑肌细胞中Ca2+浓度与其收缩与舒张有关，Ca2+浓度的调控机制如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．乙酰胆碱与G蛋白耦联受体结合，导致Na+内流，引起平滑肌细胞兴奋 B．胞外Ca2+内流和内质网中Ca2+释放，导致平滑肌细胞质基质中Ca2+浓度升高 C．平滑肌细胞只通过ATP直接供能将Ca2+运出胞外，从而降低胞内Ca2+浓度 D．由图可知，平滑肌的收缩一定需要乙酰胆碱的刺激 2.【新载体·癌症研究情境】（2025·江苏苏州·三模）（多选）细胞呼吸第一阶段（糖酵解过程）比较复杂，受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶，研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用，进行了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的有（    ） A．用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组 B．PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行 C．M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成 D．促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路 二、非选择题 3.【新考法·机制探究】（2025·江苏南通·二模）三羧酸循环（TCA循环）是糖类、脂肪、蛋白质等物质分解代谢的最终共同途径。图1为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。回答下列问题： （1）生物通过 等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在 （填细胞结构名称）中，糖类酵解产生 ，脂肪分解产生 ，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为 才能参加TCA循环。 （2）糖酵解和TCA循环产生的 分解产生高能电子和H+。电子通过 中的电子传递链，最终传递给 。H+在膜间隙中聚集产生较高的化学势能，最终通过ATP合酶释放，ATP合酶的作用有 。 （3）ATP合酶的结构与功能如图2所示。β亚基有β1～β3三个催化位点，每个位点可呈现三种构象，O为开放构象，T为紧密构象，L为松弛构象，其中 构象能催化ADP和Pi合成ATP。H+势能推动γ亚基旋转，从而引起β亚基依次呈现 （用字母和箭头表示）构象变化。 （4）研究表明，大肠杆菌中每合成一个ATP分子的H+/ATP值约为3.3，即10个H+可推动γ亚基旋转一周。中心线粒体完成该过程需要8个H+，其H+/ATP值约为 。 4.（2025·江苏徐州·一模）番茄是我国栽培的主要作物之一，因其营养丰富广受人们的喜爱。光是影响番茄果实成熟的重要环境因素，尤其是光质。为研究红光对番茄成熟的影响，研究者进行了系列实验。回答下列问题： （1）番茄果实的外观色泽是反映果实成熟与否的最直接指标，果实中类胡萝卜素的含量与其密切相关，而番茄叶片中的类胡萝卜素可用 法提取分离，其主要吸收 。将野生型番茄（WT）培养至开花20天时，开始使用白光（W）及红光（R）LED光源照射，测得相关数据如图1所示。在番茄成熟过程中叶绿素和类胡萝卜素的含量大致趋势分别是 、 。番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关，由此可推出红光的作用是 。 （2）研究证实，红光和激素X均会影响番茄果实中类胡萝卜素的含量，进而影响番茄的品质。现对野生型番茄（WT）果实进行相关处理，测得其中类胡萝卜素的相对含量变化如图2所示。回答下列问题： ①据图2可知，随着处理天数的增加，红光、激素X均能提高类胡萝卜素的相对含量，且根据红光和激素X共同作用的结果可进一步得出结论：红光和激素X共同作用的效果 （填“大于”“小于”或“等于”）两者单独使用的效果，即具有 作用。 ②选取若干长势相同的野生型番茄（WT）植株，分别采摘一定比例的果实，几天后测得各组叶片CO2的固定速率均下降，原因是 。 （3）野生型番茄（WT）光合作用固定CO2的部位是叶肉细胞的 。请写出18O2中的氧进入葡萄糖（C6H1218O6）的代谢转化途径： （用化学式和箭头表示）。当光照强度为植物的光补偿点时，番茄叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量 （填“大于”“等于”或“小于”）该细胞中光合作用制造的有机物量。若将不遮阴条件下正常生长的番茄植株进行短时间遮光处理，植物叶肉细胞内C3 （填“增加”“减少”或“不变”）。 5.（2025·江苏盐城·三模）莱茵衣藻是一种单细胞真核微藻，富含多种营养物质，广泛用于各种食品的制作。图1为莱茵衣藻细胞内的部分代谢过程，其中HA代表甲酸、乙酸等各种弱酸，请据图回答下列问题。 （1）图1中X产生的场所是 ，产生CO2的场所有 。图中①～⑥为莱茵衣藻进行的部分生理过程，其中能产生ATP的有 （填序号）。 （2）叶绿体中色素的作用是 。光照条件下， 上的PSⅡ发生水的光解生成电子和 ，其中电子通过电子传递链最终传递给 ，图中H+会运入类囊体腔，类囊体腔积累的H+电化学势能经图中 （填物质）转移到ATP中。 （3）调查水体中莱茵衣藻的种群密度常采用 法。 （4）相较于其他藻类，弱光环境下，莱茵衣藻依然可以进行较强的光合作用，该过程可能与其无氧呼吸产生弱酸有关。为了验证该推测，科研人员进行了相关实验，结果如图2，依据结果分析，弱光条件下加入KOH的作用是短时间内 。请结合图1和实验结果分析无氧呼吸产生弱酸有利于莱茵衣藻光合作用的原因是 。 6.（2025·江苏·三模）图1是高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。R酶是双功能酶，高温下R酶对CO2的亲和力下降而对O2的亲和力增强，请回答下列问题。 （1）物质A和B分别是 、 。过程④发生的场所是 。 （2）卡尔文循环消耗的CO2除从外界吸收外，还来源于 （过程，2分）。研究发现C2循环对卡尔文循环具有依赖性，其原因是 。 （3）光反应中电子传递过快或受阻，会产生过多的活性氧，引发光抑制。高温胁迫下，光反应产生的NADPH无法及时被消耗，能否通过抑制Fd活性解除光抑制，请说明理由。 。 （4）为进一步研究黄瓜幼苗对高温胁迫的响应机制，研究人员选择生长一致的幼苗随机均分为3组：高温组（昼/夜温度为42℃/32℃）、亚高温组（昼/夜温度为35℃/25℃）和对照组（昼/夜温度为28℃/18℃），在其他条件适宜时培养并测定相关数据，结果如图2。 ①0~3天亚高温组和高温组气孔导度升高，其主要意义是 。1～3天亚高温组和高温组气孔导度仍然较大，但净光合速率却降低，其主要原因可能是 。 ②有同学认为胁迫3～5天高温组光呼吸速率下降，说明黄瓜已适应高温环境。你认为该观点是否正确，简要说明理由。 。 7.（2025·江苏镇江·三模）油菜素内酯（BR）可提高植物的耐热性来缓解高温胁迫对作物的影响。某研究小组以娃娃菜为试材，通过喷施不同浓度BR（T1-T4），探究BR对高温胁迫的缓解效应及作用机制，结果如表所示。回答下列问题： CK HT HT+ T1 HT+ T2 HT+ T3 HT+ T4 气孔导度mol/（m2•s-1） 380 250 263 275 328 310 胞间CO2浓度μmol/mol 210 350 325 310 280 295 表观光合速率μmol/（m2•s-1） 5.8 3.8 4.0 5.7 5.8 5.2 过氧化氢酶活性U/g 50 20 51 48 49 50 可溶性糖含量mg/g 0.09 0.12 0.14 0.18 0.24 0.15 注：CK：常温对照（20℃）；HT：高温对照（38℃）； T1:0.05mg/L; T2:0.1mg/L; T3:0.5mg/L; T4:1mg/L （1）高温胁迫下叶绿素含量会下降，可用纸层析法分离进行比较，色素可以在滤纸条上分离是因为其 不同。高温使娃娃菜的光合速率下降，一方面通过对光系统（光合色素蛋白复合体）的抑制，使光反应产物 减少；另一方面通过抑制 ，降低碳反应各个步骤的反应速率。 （2）将CK组娃娃菜转移至强光（会破坏色素复合体）下，短时间内其C3含量增加，这是由 速率共同决定的。植物细胞中可溶性还原糖的升高，有利于植物细胞 ，可以有效缓解高温引起的水分胁迫。 （3）在高温胁迫下，植物细胞内的活性氧（如H2O2）增多，会攻击蛋白质、磷脂等物质。喷洒BR可有效缓解，提高光反应速率，据表格数据分析，原因是 。 （4）研究表明，高温胁迫下植物的光系统遭受损害，其中光系统Ⅱ光化学活性降低，而热耗散非光化学淬灭系数（NPQ，植物耗散过剩光能为热的比例）会升高，不同浓度BR处理后的实验结果如下图。 实验结果表明高温条件下，BR浓度与光系统Ⅱ光化学活性的下降呈 （正/负）相关。推测BR提高光合作用效率的机理是BR通过 。 8.（2025·江苏徐州·二模）光是光合作用的必要条件，在光反应过程中光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递（如图所示）。物质X通过与质体醌（PQ）竞争PSⅡ上的结合位点而阻碍电子传递；除草剂二溴百里香醌是PQ的类似物，可接受来自PSⅡ反应中心的电子，且能够与细胞色素b6f特异性结合，阻止电子传递到细胞色素b6f。请分析回答下列问题∶ （1）光合作用光反应的场所是 ，光反应中产生ATP的直接能量来源是 。 （2）ATP合成酶的作用是 、 ，增加膜两侧的H⁺浓度差的生理过程有 （答出2点即可）。 （3）物质X与PQ竞争PSⅡ上的结合位点，会使电子传递受阻，导致 （填物质名称）生成量减少，进而影响暗反应中 的还原。 （4）除草剂二溴百里香醌与细胞色素b6f特异性结合，阻止电子传递到细胞色素b6f，会影响 的形成，从而导致光反应中 的合成受阻。 9.（2025·江苏苏州·三模）我国是世界水稻种植大国，水稻用水占农业用水的70%，面对日益严峻的水资源短缺问题，探究干旱胁迫对水稻生长的影响有重要的应用价值。请回答下列问题。 （1）水稻光合作用中CO2被固定后最初生成的产物是 ，其在 的参与下被还原。 （2）干旱胁迫会引发水稻叶片中脱落酸含量升高，导致 ，以适应缺水环境。同时，干旱胁迫也会改变叶肉导度（用于表征CO2从气孔下腔扩散至叶肉细胞Rubisco羧化位点的传输效率），使得叶绿体内的CO2浓度 。 （3）Rubisco是一个双功酶，能进行图1的羧化反应和氧化反应，其反应速率与CO2/O2浓度的比值有关，上述叶绿体内CO2浓度的变化导致叶肉细胞 ，从而导致叶片对 的利用率下降。    （4）研究人员以水稻R299为实验材料，通过供应20%浓度的PEG6000来模拟干旱环境，对其光合作用的相关指标进行测定，部分结果如下表（CK为不用PEG6000处理的对照组）。 测定日期 8月15日 8月20日 8月25日 8月30日 9月4日 CK 干 CK 干 CK 干 CK 干 CK 干 叶绿素含量（mg·g-1鲜重） 3.20 3.22 4.73 3.96 3.65 3.16 3.19 2.68 2.94 2.47 光反应ATP生成量（umol·mg-1chlh-1） 55.0 55.2 69.1 59.8 59.3 49.0 53.2 42.5 46.1 29.2 Rubisco活力（umolCO2·mg-1Pr．min-1） 0.08 0.09 - - 0.06 0.04 - - 0.03 0.02 ①本实验中CK的作用是排除夏季 等因素对实验结果的影响。 ②检测叶绿素含量时，用分光光度计测定提取的色素在645nm和663nm处吸收峰值的原因是 。 ③结合图2和表中数据可知，光反应ATP生成量之所以下降，一方面是因为叶绿素含量下降，电子 减少；另一方面是Rubisco活力下降，使NADPH积累，导致电子受体NADP+不足，使电子更多地传递给 ，产生的O2（超氧阴离子）破坏膜结构，减少H+跨膜运输，最终导致类囊体膜内外 下降，通过ATP合酶的H+减少。 10.（2024·江苏淮安·一模）自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC，它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起，形成黏附物。其过程如图1所示。 （1）ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的 ；溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的结构基础是 。 （2）图中异常蛋白与ATTEC和LC3结合形成黏附物，进而形成的自噬体由 层磷脂双分子层组成。 （3）网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段，细胞内存在大量血红蛋白，若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构，则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率，结果如图2。 ①图2结果表明：在实验pH范围内，ATP能够 （填“促进”、“抑制”或“先促进后抑制”）蛋白质的降解；你认为参与蛋白质降解的酶 （填“是”或“不是”）溶酶体中的酸性水解酶，理由是 。 ②由图3实验结果可知，敲除B蛋白基因后，b组与a组比较，细胞内自噬体数目减少，研究人员据此初步判断：B蛋白可以 自噬体的形成。根据实验结果，支持该实验结论的依据还有： 。 ③为进一步研究B蛋白作用的机理，研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒（能与B蛋白结合，起到标志物的作用）、脂质体（人工构建的脂双层球体）进行共同孵育，观察到图4所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时，金颗粒聚集在 处，而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是 。 一、选择题 1.（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 2.（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（    ） A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生[H]和ATP D．无氧呼吸的产物都有 3.（2024·江苏·高考真题）关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是（    ） A．三者都含有的元素是C、H、O、N B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 二、非选择题 4.（2025·江苏·高考真题）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题： （1）细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入 溶液重新悬浮，并保存备用。 （2）类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，则类囊体的浓度为 μg/mL。 （3）为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有 。 （4）已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度 （填“变强”“不变”或“变弱”），说明类囊体膜具有的功能有 。 （5）在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有 。 5.（2024·江苏·高考真题）科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题： （1）图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是 。碳反应中C3在 的作用下转变为（CH2O），此过程发生的区域位于蓝细菌的 中。 （2）图2中蓝细菌光合放氧的曲线是 （从“甲”“乙”中选填）；据图判断，总光合速率最高时对应的温度是（从“20℃”、“25℃”、“30℃”中选填），理由为 。 （3）在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 测定样液蓝细菌数量 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细胞计数板计数，取样前需① 浓缩蓝细菌 ② ③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮 ④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放 建立相关曲线 用分光光度计测定叶绿素a含量，计算 / 学科网（北京）股份有限公司 $