专题2 重难点3 细胞呼吸的调节和控制及光合作用产物的合成和运输(Word教参)-【精讲精练】2026年高考生物二轮专题辅导与训练（B版）

重难点3　细胞呼吸的调节和控制及光合作用产物的合成和运输

1．(2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　)

A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等

B．PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活

C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节

D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快

解析　PFK1催化的是磷酸果糖的分解反应，不能直接催化葡萄糖的分解反应，A错误；由题意可知，ATP/AMP浓度比升高，ATP与PFK1结合增多，使PFK1活性降低，导致呼吸作用减弱，因此ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节，B、C错误；运动时肌细胞中ATP减少、AMP增多，AMP与PFK1结合增多，提高PFK1活性，细胞呼吸速率加快，D正确。

答案　D

2．(2025·云南卷)不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤(压实组)和未压实的土壤(疏松组)种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。

回答下列问题：

(1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为________ (填“有氧”或“无氧”)呼吸的中间产物。

(2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是____________________，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更________(填“多”或“少”)，原因是________________________________；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔________，光合作用________阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。

(3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有___________________________________ (答出两点即可)。

解析　(1)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，本实验中苹果酸主要在根系细胞

的线粒体基质中生成，由此可推测，其为有氧呼吸的中间产物。

(2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系中酒精含量更高，而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物，所以压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强。为维持根系细胞正常生命活动，由于压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放的能量较少，为获得足够能量维持生命活动，压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱，叶片气孔关闭，二氧化碳进入减少，光合作用暗反应阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。

(3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有合理施肥，避免不当施肥导致土壤结构破坏；适度翻耕，疏松土壤；减少大型农业机械的不必要碾压等。

答案　(1)有氧

(2)压实组黄瓜根系中酒精含量更高　多　压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放能量少　关闭　暗反应

(3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等

1．有氧呼吸产热的调控

(1)UCP与体温调节

UCP是动物褐色脂肪组织细胞的线粒体内膜上存在的H＋通道蛋白。UCP平时是关闭的状态，当细胞受到相应的信号(如甲状腺激素和肾上腺素)时，可以打开UCP通道，线粒体膜间隙中的H＋就大量从UCP流入线粒体基质， 降低了电子传递过程建立的跨膜H＋浓度梯度，使ATP的合成减少，释放的热能增多，即甲状腺激素和肾上腺素可以增加产热，升高体温。

(2)AOX与植物开花生热

AOX是一种植物细胞线粒体内膜上广泛存在的氧化酶。在此酶参与下，电子可不通过蛋白复合体，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，降低了电子传递过程建立的跨膜H＋浓度梯度，使ATP的合成减少，释放的热能增多，使花的器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。 开花生热有利于花粉的成熟，也有利于散布花香吸引昆虫传粉。