专题03 细胞的能量供应和利用（情境创新练）（5类热门情境）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题03 细胞的能量供应和利用 五类热门情境创新练 情境命题一 传统文化类 1．（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 【答案】B 【分析】自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 【详解】A、种子储藏需要干燥环境，以减少自由水含量，降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，A正确； B、种子受潮时，自由水比例应升高而非降低，结合水比例下降，此时细胞代谢应增强而非减弱。但若种子发霉死亡，代谢停止，但选项描述的水分变化方向错误，B错误； C、霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物，导致种子缺乏萌发所需营养，C正确； D、霉菌代谢产物（如毒素）可能破坏种子细胞结构或抑制酶活性，阻碍萌发，D正确； 故选B。 2.（2025·四川成都·一模）“万物土中生，有土斯有粮”。千百年来，劳动人民在生产实践中不断探索和实践，得到了许多提高大田单产能力的经验，如施肥、灌溉、轮作(在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物)、间作(在同一生长期内，同一块耕地上间隔地种植两种或两种以上作物)，清除病虫害等。下面相关说法错误的是（　　） A．施加有机肥能为农作物的生长提供无机盐、CO2和能量 B．轮作有利于充分利用土壤中的养分，减少病虫害的发生 C．“玉米带大豆，十年九不漏”，不同作物可通过间作提高产量 D．旱季需要合理灌溉，但雨季时需排除田间积水防止无氧呼吸烂根 【答案】A 【详解】A、施加有机肥经微生物分解可释放无机盐和CO2，但植物不能直接利用有机物中的能量，A错误； B、轮作种植的不同作物对土壤养分的需求有差异，因而有利于平衡土壤养分，提高生物对空间资源的利用率，同时可减少病虫害的发生，B正确； C、间作利用不同作物生态位差异（如高矮搭配、需光差异），提高光能和空间利用率，如大豆通过与根瘤菌共生为玉米提高N元素，C正确； D、雨季积水导致土壤缺氧，根部进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞，造成烂根，需及时排水，D正确。 故选A。 3．（2024·江西·高考真题）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（    ） A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 【答案】C 【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，自由水具有能够流动和容易蒸发的特点，结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱，抗逆性越强。 【详解】A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确； B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确； C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误； D、光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。 故选C。 4．（2024·重庆·高考真题）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。 (1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。    ①黄连的光饱和点约为_______ umol*m-2*s-1。光强大于1300umol*m-2*s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于_____________________。 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为_______。黄连叶片适应弱光的特征有_______（答2点）。 (2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括_______（多选）。①叶片叶绿体避光运动，②提高光合产物生成速率，③自由基清除能力增强，④提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。 (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及其作用是______________ 。 【答案】(1) 500 光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加 黄连在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制 叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大） (2)①②③⑤ (3)合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应 【分析】分析图1：光照强度小于500umol*m-2*s-1时，净光合速率随着光照强度的增强而增强，当光照强度大于500umol*m-2*s-1时，随着光照强度的增强而减弱；胞间二氧化碳浓度随着光照强度的增强先下降后缓慢上升；气孔导度随着光照强度的增强而缓慢上升。 分析图2：叶片对入射太阳辐射的主要去向为热消耗。 【详解】（1）①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1净光合速率的曲线可知当光照强大达到500umol*m-2*s-1时光合速率不再增加；光强大于1300umol*m-2*s-1后，由图1可知光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加。 ②由图1净光合速率曲线可知光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大）。 （2）为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热消耗，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗更多的光能；③自由基清除能力增强：减少对光合结构的破坏。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收不能减轻光抑制。 （3）为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用有合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应，合理密植等。 情境命题二 科研研究类 5．（2025·江西·高考真题）芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（　　） 芸香糖苷酶 最适温度(℃) 最适pH I 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A．酶I的反应温度升高20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致 B．三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C．三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D．三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 【答案】D 【详解】A、酶的活性受温度影响，在最适温度前，随温度升高酶活性增强；超过最适温度，随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃，升高20℃至70℃时，超过其最适温度，酶活性会因高温变性而下降；而酶Ⅱ的最适温度为70℃，此时活性最高。两者活性不可能一致，A错误； B、最适条件仅表明此时酶活性最高，但不同酶在最适条件下的催化效率（即酶活性）可能因酶的种类和结构差异而不同，B错误； C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物（芸香糖苷类黄酮化合物），体现的是酶的催化作用具有共性，而非专一性（专一性强调对特定底物的催化），C错误； D、酶的活性受温度和pH的影响，温度和pH的变化会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时，酶的空间结构可能发生改变，甚至导致酶变性失活，D正确。 故选D。 6．（2025·广东佛山·一模）白藜芦醇是存在于多种植物的低含量天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等功效。科学家研究发现葡萄中的白藜芦醇能有效抑制甲状腺癌细胞增殖，进一步实验研究其抑制甲状腺癌细胞增殖可能的作用机制，结果如表1、表2所示，表2中的p-AKT、p-MTOR、CDC25B是与细胞分裂密切相关的蛋白质。回答下列问题： 表1  不同时期细胞所占的比例 组别 G0/G1期 S期 G2/M期 白藜芦醇组 62.52±1.25 29.26±1.09 9.03±1.00 对照组 64.52±1.40 21.61±1.36 16.19±1.27 P 0.100 <0.001 <0.001 表2  细胞中p-AKT、p-MTOR、CDC25B 组别 p-AKT p-MTOR CDC25B 白藜芦醇组 0.23±0.07 0.33±0.09 0.08±0.02 对照组 0.68±0.12 0.60±0.10 0.36±0.011 P <0.001 0.002 0.001 注：P<0.05可以判断相应差异有统计学意义，表示白藜芦醇组与对照组存在显著差异 (1)甲状腺癌细胞的细胞周期包括_______两个阶段，其中属于有丝分裂过程的为_______阶段，该阶段主要完成_____________________。 (2)据表1推测白藜芦醇可将甲状腺癌细胞的分裂阻断在_______期，从而抑制其增殖，判断依据是_____________________。 (3)据表2推测，白藜芦醇能够抑制甲状腺癌细胞增殖的原因可能有_____________________。 (4)已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素，据此推测白藜芦醇发挥“美白”功效的具体机制最可能是_____________________。 【答案】(1) 分裂间期和分裂期 分裂期 将亲代细胞经复制之后的染色体精确地平均分配到两个子细胞中 (2) S期 据表可知白藜芦醇组与对照组相比，在G0/G1期两者无显著差异，而S期细胞数量明显增加且G2/M期明显减少，说明细胞分裂阻断在S期 (3)白藜芦醇可通过减少p-AKT、p-MTOR、CDC25B三种蛋白的合成或者促进p-AKT、p-MTOR、CDC25B三种蛋白的降解 (4)白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，会与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶，酪氨酸酶活性受到抑制，黑色素合成减少，从而达到美白的效果 【分析】细胞周期是指一次分裂完成到下一次分裂完成所经历的时间，包括分裂间期和分裂期，分裂间期占细胞周期绝大多数的时间。分裂期包括前期、中期、后期、末期4个时期。 【详解】（1）细胞周期包括分裂间期（包括G₁、S、G₂期）和分裂期（M期）。有丝分裂过程属于分裂期阶段。该阶段主要完成将亲代细胞经复制之后的染色体精确地平均分配到两个子细胞中，保证子细胞遗传物质与亲代一致。 （2）据表可知白藜芦醇组与对照组相比，在G0/G1期两者无显著差异，而S期细胞数量明显增加且G2/M期明显减少，说明细胞分裂阻断在S期。 （3）据表2推测，白藜芦醇可通过减少 p-AKT、p-MTOR、CDC25B 三种蛋白的合成，或者促进 p-AKT、p-MTOR、CDC25B 三种蛋白的降解，使这些与细胞分裂相关的蛋白含量降低，进而抑制甲状腺癌细胞增殖。 （4）白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，会与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶，抑制酪氨酸酶的活性，使黑色素细胞中酪氨酸转化为黑色素的过程受阻，黑色素合成减少，从而达到 “美白” 效果。 7．（2025·重庆·模拟预测）重庆石柱盛产黄连，黄连是典型的耐阴植物，在高光强条件时，光合速率显著下降，野生型黄连表现出典型的光抑制现象。图1是光合作用的部分过程，其中PSI和PSII组成光反应系统。图2是野生型与突变型植株(叶绿体中NAD 磷酸激酶基因高表达，NAD 磷酸激酶催化 NAD+生成NADP+) 叶绿体内 NADP+和NADPH的含量。 (1)提取图1所在膜上的光合色素可用_______(填试剂名称)，分离光合色素可采用的方法是_______。 (2)据图2结果，可推测光抑制现象会影响光合作用的_______ (填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”)。 (3)研究发现该野生型黄连由psaA-psaB蛋白复合体组成的PSI 功能受损，进一步研究发现突变型黄连叶绿体的 psaA-psaB mRNA 与核糖体的结合率明显大于野生型黄连。结合上述研究，推测NAD 磷酸激酶间接影响 PSI功能的机制是___________________________________。 (4)为验证 NAD 磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升黄连光适应能力的作用。请补充完善实验思路并预期实验结果。 实验思路：①研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型黄连，B 组为突变型黄连，C组为_________； ②三组均给予_______照射，并在相同且适宜的条件下培养； ③测定并比较三组黄连光合作用的速率。 预期结果：____________________________。 【答案】(1) 无水乙醇 纸层析法 (2)光反应和暗反应 (3)NAD磷酸激酶催化NAD＋生成NADP＋，形成更多的NADPH，更多的还原剂促进了psaA-psaB mRNA与核糖体的结合，合成psaA蛋白与psaB蛋白(或合成psaA-psaB蛋白复合体)，进而促进PSⅠ的生成 (4) 敲除NAD磷酸激酶基因的黄连 强光 光合速率B组大于A组，A组大于C组 【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。 【详解】（1）提取光合色素的试剂常用无水乙醇。分离光合色素的方法常用纸层析法。 （2）据图2结果，野生型体内的NADP+与NADPH含量均低于突变型，说明野生型光合作用中的暗反应所需的NADPH量低于突变型，说明突变型体内叶绿体中NAD 磷酸激酶基因高表达，可以承受高光强，由于NADPH给暗反应提供能量，因此也说明光抑制对野生型来说，会影响光反应和暗反应。 （3）若NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+ ，则野生型中可以形成更多的NADPH，这些更多的还原剂可以促进psaA—psaB mRNA与核糖体的结合，促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成，提高mRNA与核糖体的结合率，从而促进PS I的生成。 （4）为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，可以设置A、B、C组进行实验，A组为野生型黄连，作为对照试验，B组为突变型黄连，C组为敲除了NAD磷酸激酶基因的突变型黄连，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。若NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升黄连光适应能力的作用，则预期结果应是A组光合作用的速率大于C组，光合速率B组大于A组。 情境命题三 生命健康类 8．（2025·江西·高考真题）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　） A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解 B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖 C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗 D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 【答案】A 【详解】A、脂肪需先分解为甘油和脂肪酸，脂肪酸进入线粒体氧化分解，而非直接以脂肪形式进入线粒体，A错误； B、高脂饮食提供过量能量，若摄入＞消耗，多余能量以脂肪形式储存，导致肥胖，B正确； C、低脂饮食减少能量摄入，有氧运动增加能量消耗，符合能量平衡原理，C正确； D、有氧运动中氧气充足，肌细胞主要进行有氧呼吸，避免无氧呼吸产生大量乳酸，D正确。 故选A。 9．（2025·北京·高考真题）2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是（    ） A．饮食中元素种类越多所含能量越高 B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动 【答案】D 【分析】“健康饮食、科学运动” 是保持身体健康和合理体重的重要方式。健康饮食强调营养均衡，包含各种营养素；科学运动则要根据个人情况选择合适的运动类型和强度。 【详解】A、饮食中的能量主要取决于有机物（糖类、脂肪、蛋白质）的含量，而非元素种类。例如，脂肪仅含C、H、O三种元素，但单位质量供能最高。元素种类多与能量无关，A错误； B、糖类和脂肪均可供能，但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少，反而可能因糖分解快导致饥饿感增强，且过量糖会转化为脂肪储存，B错误； C、无氧运动（如短跑）主要消耗糖原，而有氧运动（如慢跑）能持续分解脂肪供能，更利于减脂和控制体重，C错误； D、均衡饮食保证营养全面，适量运动促进能量消耗，二者结合是科学控制体重的关键，D正确； 故选D。 10．（2025·广东广州·模拟预测）广州马拉松作为极具影响力的体育赛事，赛道沿途设置补给站，为参赛选手提供香蕉、巧克力、鸡仔饼、能量胶、冰袋等物资。下列叙述错误的是（    ） A．鸡仔饼中的糖类被消化吸收后可作为机体的直接能源物质 B．巧克力中的脂肪提供的能量比同质量的糖类多 C．香蕉中的无机盐有利于维持运动时肌肉的兴奋性 D．冰袋可以缓解体温过高造成的伤害 【答案】A 【详解】A、机体直接能源物质是ATP，鸡仔饼中的糖类消化吸收后需通过呼吸作用转化为 ATP 才能供能，A错误； B、脂肪中氢元素含量高于糖类，氧化分解时耗氧量更大，释放能量更多，故同质量脂肪供能多于糖类，B正确； C、香蕉富含钾离子等无机盐，可维持细胞渗透压并参与神经冲动的传导，有利于肌肉兴奋性的维持，C正确； D、冰袋通过物理降温降低局部体温，避免高温使酶活性下降及细胞损伤，符合体温调节原理，D正确。 故选A。 情境命题四 生态适应与环保类 11．（2024·湖南·高考真题）缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡 B．低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 【答案】B 【分析】分析题意，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线，实验的自变量是培养时间和盐浓度，因变量是鲜重，据此分析作答。 【详解】A、分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确； B、低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误； C、组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确； D、细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。 故选B。 12．（2025·广东·模拟预测）桐花树作为优势红树植物，其光合与呼吸代谢对水淹胁迫的适应机制对红树林的生态稳定具有重要意义。为探究光合和呼吸代谢对水淹胁迫的响应，研究人员通过人工潮汐系统对桐花树幼苗持续处理30天，其光合效率（植物光合固定能量与吸收光能的比值，衡量光合能力）如下表。水淹胁迫对桐花树根系呼吸速率及相关物质的影响如图所示，其中TCA为有氧呼吸的第二阶段反应，ADH是桐花树无氧呼吸过程中的一种关键酶。 每天水淹时间/h 总光合效率 净光合效率 0 0.8473a 0.3974a 6 0.8063b 0.3702a 12 0.7747c 0.3313a 18 0.7780c 0.3585a 注：表中不同字母表示处理组间有显著性差异，相同字母表示无显著性差异。 回答下列问题： (1)光反应发生在叶肉细胞的______________上，该过程中光能转化为______________中活跃的化学能。 (2)据表分析，水淹胁迫对桐花树光合作用的影响是____________________________。 (3)TCA的反应场所为______________，该过程产生的_______（物质）可参与有氧呼吸第三阶段反应。 (4)由图可知，桐花树应对水淹胁迫的适应策略表现为：当水淹导致氧浓度降低时，一方面通过______________降低对氧的依赖，另一方面通过_____________________缓解ATP供应不足的问题。 【答案】(1) 叶绿体的类囊体薄膜 ATP和NADPH (2)对总光合效率有显著抑制作用，且水淹时间越长，总光合效率越低，但对净光合效率无显著影响 (3) 线粒体基质 NADH (4) 降低TCA呼吸速率（抑制有氧呼吸第二阶段） 提高无氧呼吸酶（ADH）活性，增强无氧呼吸强度 【分析】1、光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 2、有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和NADH，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸与水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；第三阶段是NADH与氧气生成水，发生在线粒体内膜上。 【详解】（1）光合作用的光反应阶段的场所是类囊体薄膜。光反应中，光能先被转化为电能，再通过一系列反应固定为ATP和NADPH中的化学能。 （2）分析总光合效率：对照组（水淹0h）为0.8473a，水淹6h变为0.8063b（字母不同，有显著差异），水淹12h、18h均为0.77左右（字母c，差异更显著），说明水淹对总光合速率有显著抑制作用，且水淹时间越长，抑制效果越强。分析净光合效率:所有处理组的净光合效率标注均为“a”，符合“相同字母无显著性差异”的题干规则，说明水淹时间变化对净光合速率无显著影响。 （3）有氧呼吸分为三个阶段，第二阶段（TCA三羧酸循环）的反应场所是线粒体基质，该阶段中丙酮酸与水反应生成CO2、能量和NADH，其中NADH在有氧呼吸第三阶段与O2结合生成水并释放大量能量。 （4）植物通过降低TCA呼吸速率，减少对氧气的消耗，从而降低对氧的依赖。有氧呼吸减弱会导致ATP合成减少，而ADH是无氧呼吸的关键酶。植物通过提高无氧呼吸酶（ADH）活性，增强无氧呼吸强度，利用无氧呼吸补充少量ATP，缓解供应不足的问题。 13．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题： (1)珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是_______（填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在_______（填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。 (2)当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是______________。 (3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是_______，理由是____________________________。 (4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将_______，理由是____________________________。 【答案】(1) 胞吞 叶绿体 (2)可通过摄食浮游生物获取营养物质 (3) B型 与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势 (4) 下降 升温后呼吸速率基本不变，B型光合呼吸比显著下降，所以B型共生体总光合速率下降，且藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降 【分析】题图分析：据图可知，温度升高对A型共生体光合呼吸比影响不大，但会降低其体内虫黄藻密度；温度升高对B型体内虫黄藻密度影响变化不大，但会使其光合呼吸比下降。 【详解】（1）依题意，珊瑚细胞获取虫黄藻后，虫黄藻共生于珊瑚细胞内，说明珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是胞吞。虫黄藻是单细胞真核藻类，能利用CO2和H2O合成糖类的细胞器是叶绿体。 （2）依题意，共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物，当光合呼吸比约等于1时（此时白天净光合量与晚上呼吸量相等，一天中有机物净积累量等于零），A型共生体仍能生长（一天中有机物积累量大于零），说明A型共生体可通过摄食浮游生物获取营养物质，使共生体生长。 （3）据图可知，与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，实验中每天昼夜等长，则B型共生体一天中积累光合产物更多，故在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势。 （4）据图可知，升温后B型共生体光合呼吸比下降明显，若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，说明其白天净光合作用速率下降明显，净光合速率=光合速率-呼吸速率，可推断B型共生体总光合作用速率下降。据图可知，升温后，B型共生体的藻黄虫密度变化不大，故单个黄虫的光合速率下降。 14．（2022·河北·高考真题）某品种茶树叶片呈现阶段性白化：绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色，而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体（仅残留少量片层结构）。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。回答下列问题： (1)从叶片中分离叶绿体可采用____________法。 (2)经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是____________________（写出两点即可）。 (3)白化过程中气孔导度下降，既能够满足光合作用对CO2的需求，又有助于减少____________。 (4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于____________中的基因编码，通过特定的机制完成跨膜运输：其余蛋白质由存在于____________中的基因编码。 【答案】(1)差速离心 (2)叶绿体内部结构解体；光合色素减少 (3)水分的散失 (4) 细胞核 叶绿体 【分析】1、分离各种细胞器的方法是差速离心法。 2、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）叶绿体属于细胞器，根据不同细胞器的密度不同，可用差速离心法从叶片中分离叶绿体。 （2）光合作用的光反应过程可产生NADPH和ATP，该过程需要叶绿体类囊体薄膜上叶绿素的参与，据题意可知，白化期叶绿体内部结构解体，叶绿体类囊体薄膜减少，且白化过程中叶绿素等光合色素减少，光反应减慢，故白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低。 （3）白化过程中气孔导度下降，既能够满足光合作用对CO2的需求，又有助于减少水分的散失，利于植物的生存。　 （4）叶绿体属于半自主性细胞器，其中蛋白质的合成主要受到细胞核基因的编码，合成后经特定机制完成跨膜运输；其余蛋白质由存在于细胞质中（叶绿体）的基因编码。 15．（2022·辽宁·高考真题）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验： Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定 (1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和____________。在细胞中，这些光合色素分布在__________________。 (2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。 样品 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 上层 0.199 0.123 中层 0.228 0.123 下层 0.684 0.453 数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为______________________________。 Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定 (3)研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。 酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。    粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和________________________。研磨时加入缓冲液的主要作用是____________稳定。离心后的____________为粗酶液。 (4)酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。    在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为____________μmol·m-2·s-1（填具体数字），强光照会______浒苔乙酶Y的活性。 【答案】(1) 类胡萝卜素 叶绿体的类囊体薄膜/类囊体薄膜 (2)下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光， (3) 酶变性(防止酶降解和保证酶空间结构稳定，防止酶丧失活性） 维持pH值 上清液 (4) 1800（1800-1900之间都可以） 抑制 【分析】绿叶中色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素； 色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。 【详解】（1）浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。 （2）由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。 （3）粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和酶变性。缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液，故研磨时加入缓冲液的主要作用是维持pH值的稳定。由于含有不溶性的细胞碎片，故离心后的上清液为粗酶液。 （4）分析题图数据，在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为1800μmol·m-2·s-1，中午时浒苔乙酶Y活性最低，说明强光照会抑制浒苔乙酶Y的活性。 情境命题五 农艺生产类 16．（2024·甘肃·高考真题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（    ） A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 【答案】B 【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程； 2、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NADP，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADP，释放少量能量；第三阶段是氧气和NADP反应生成水，释放大量能量； 3、无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量的过程； 4、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，无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和NADP反应生成酒精和CO2或乳酸，第二阶段不合成ATP。 【详解】A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确； B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误； C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确； D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。 故选B。 17．（2022·天津·高考真题）天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状，实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”，通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设，助力落实国家“药肥双减”目标，实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是（    ） A．人工生态系统具有一定自我调节能力 B．项目实施可促进生态系统的物质与能量循环 C．对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质投入 D．根据实际需要，合理使用水肥 【答案】B 【分析】提高生态系统稳定性的措施：(1)控制对生态系统的干扰程度。(2)实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。 【详解】A、生态系统具有一定的自动调节能力，但这种自动调节能力有一定限度，人工生态系统也具有一定自我调节能力，A正确； B、能量流动是单向的，逐级递减的，不是循环的，因此不能促进能量的循环，B错误； C、对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调，C正确； D、植物不同生长发育时期所需的水和无机盐是不同的，因此要根据实际需要，合理使用水肥，D正确。 故选B。 18．（2024·海南·高考真题）海南是我国芒果（也称杧果）的重要种植地，芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。回答下列问题： (1)芒果的生长依赖于光合作用：光合作用必需的酶分布在叶绿体的____________和______。 (2)生产中用植物生长调节剂乙烯利浸泡采摘后的芒果，可促进果实成熟，原因是__________________。 (3)为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是____________。从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果呼吸作用的措施还有____________（答出1点即可）。 (4)芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续下降，影响果实品质。为了探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为测定指标，简要写出实验设计思路、预期结果和结论_____________________________________（注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。 【答案】(1) 类囊体薄膜 基质 (2)乙烯利能释放出乙烯促进果实的成熟 (3) 减少有机物的消耗 降低氧浓度 (4)实验设计思路为：将采摘后的生长状况相同的芒果均分为两组，标记为甲组和乙组，甲组用褪黑素进行处理,乙组不做处理,两组在相同条件下进行冷藏，实验开始及之后每隔一段时间测定甲、乙两组水果的呼吸速率 预期结果和结论：若甲组呼吸速率高于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率与乙组相差不多，说明用褪黑素处理芒果不具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率低于乙组，说明用褪黑素处理芒果加重了冷害的作用 【分析】1、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。 2、细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。生活中，馒头、面包、泡菜等许多传统食品的制作，现代发酵工业生产青霉素、味精等产品，都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。在农业生产上，人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关。例如，中耕松土适时排水，就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。 【详解】（1）光合作用包括光反应和暗反应，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应的场所发生在叶绿体基质，两个过程都需要酶的催化作用，因此光合作用必需的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中 （2）乙烯利与水或含羟基化合物反应放出乙烯，乙烯能够促进果实成熟。 （3）呼吸作用会分解有机物，为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，减少有机物的消耗。影响细胞呼吸的环境因素包括温度、水、氧浓度和二氧化碳浓度等，除了降低温度减弱呼吸作用外，减弱芒果呼吸作用的措施可以通过降低氧浓度。 （4）根据题意，该实验的目的是探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，实验的自变量是冷藏前是否用褪黑素处理，因变量为呼吸速率。实验设计遵循单一变量和对照性原则，那么实验设计思路为：将采摘后的生长状况相同的芒果均分为两组，标记为甲组和乙组，甲组用褪黑素进行处理,乙组不做处理,两组在相同条件下进行冷藏，实验开始及之后每隔一段时间测定甲、乙两组水果的呼吸速率。 预期实验结果及结论：若甲组呼吸速率高于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率与乙组相差不多，说明用褪黑素处理芒果不具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率低于乙组，说明用褪黑素处理芒果加重了冷害的作用。 19．（2025·浙江·一模）南红梨是我国的特色梨之一，其果实颜色鲜艳，口感绵软多汁。南红梨通常在完成后熟作用后会因果实的营养及水分流失，导致品质下降。研究表明环剥技术能够改善果实的品质。为探究不同环剥处理对其叶片光合作用以及果实品质的影响，研究人员于花后30天对树体韧皮部进行1圈（HB1）、2圈（HB2）、3圈（HB3）环剥，结果如表1所示。 表1环剥处理对南红梨叶片光合特性的影响 处理组 净光合速率 叶绿素含量 气孔导度 胞间浓度 蒸腾速率 叶片面积 CK 15 2.0 0.28 280 8 42.76 HB1 14 1.9 0.26 300 7 41.67 HB2 14 1.8 0.24 280 7 43.91 HB3 13 1.7 0.22 275 6 35.96 注：CK组以未环剥的果树为对照，测定其叶片生理指标并取平均值。 回答以下问题： (1)叶绿素含量主要影响光合作用的______阶段，从而影响光合速率。环剥处理导致叶片光合速率下降的直接原因是环剥阻断了____________，引起光合产物的积累。 (2)据表分析，环剥处理后叶片的光合速率下降与蒸腾速率的降低也有密切的关系，因为蒸腾作用除了影响水的吸收、运输和散失及的吸收等作用外，还影响__________________。综合分析表内各指标，HB1组的净光合速率下降主要由________________（填“气孔限制因素”、“非气孔限制因素”）导致的，理由是____________________________________。 (3)以不同环剥处理的南红梨为材料，对叶片表型与果实品质进行相关性分析，结果如表2。 表2叶片表型指标与果实内在品质间的相关性分析 果实采后品质 叶片表型 叶片长度 叶片宽度 叶形指数 叶片面积 花青苷 0.761* 0.644 -0.384 0.764* 抗坏血酸 0.859* 0.596 -0.309 0.754* 乙烯生成量 -0.078 0.613 -0.627 0.566 可溶性糖 0.633 0.635 -0.533 0.811* 注：表中数值为相关系数（），代表两个指标之间相关的密切程度。当接近1时，相关越密切，接近0时相关越不密切。*代表有显著性差异。叶形指数是叶片长度与最大宽度的比值。 花青苷和抗坏血酸能协同增强植物的抗逆性，据表2可知环剥处理后果实的花青苷和抗坏血酸含量与________________呈显著正相关。表2中可体现果实产量的指标是___________，为了最大程度获得光合产物，应选取处理组____________的环剥方式以改善果实的综合品质。 【答案】(1) 光反应 叶片和果实、根等器官间的有机物运输 (2) 无机盐的运输 非气孔限制因素 HB1组环剥处理后，气孔导度减小，但胞间二氧化碳浓度增大 (3) 叶片长度、叶片面积 可溶性糖 HB2 【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）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故叶绿素含量主要影响光合作用的光反应阶段，从而影响光合速率。环剥处理降低光合速率的直接原因是叶片合成的蔗糖等有机物向果实、根等的运输受阻，导致光合产物积累在叶片，抑制光合作用的进行。 （2）由于无机盐需要溶解在水中才能被吸收和运输，故蒸腾作用除了影响水的吸收、运输和散失及CO2的吸收等作用外，还影响无机盐的运输。分析表中数据与对照相比，HB1组环剥处理后蒸腾速率下降、叶片的气孔导度下降，但胞间CO2浓度增大，说明光合速率下降是由非气孔限制因素导致的。 （3）由题干信息可知，表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当| r |接近1时，相关越密切，接近0时相关越不密切。*代表有显著性差异。据表2中数据可判断出花青苷和抗坏血酸含量与叶片长度、叶片面积相关系数为正值且呈显著相关。植物的光合产物主要以蔗糖形式提供给各器官，表中与果实产量有关的指标是可溶性糖。由于处理组HB2的叶片面积比对照组大，且叶片面积与可溶性糖含量为显著正相关，所以选HB2的环剥方式更好。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 细胞的能量供应和利用 五类热门情境创新练 情境命题一 传统文化类 1．（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 2.（2025·四川成都·一模）“万物土中生，有土斯有粮”。千百年来，劳动人民在生产实践中不断探索和实践，得到了许多提高大田单产能力的经验，如施肥、灌溉、轮作(在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物)、间作(在同一生长期内，同一块耕地上间隔地种植两种或两种以上作物)，清除病虫害等。下面相关说法错误的是（　　） A．施加有机肥能为农作物的生长提供无机盐、CO2和能量 B．轮作有利于充分利用土壤中的养分，减少病虫害的发生 C．“玉米带大豆，十年九不漏”，不同作物可通过间作提高产量 D．旱季需要合理灌溉，但雨季时需排除田间积水防止无氧呼吸烂根 3．（2024·江西·高考真题）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（    ） A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 4．（2024·重庆·高考真题）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。 (1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。    ①黄连的光饱和点约为_______ umol*m-2*s-1。光强大于1300umol*m-2*s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于_____________________。 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为_______。黄连叶片适应弱光的特征有_______（答2点）。 (2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括_______（多选）。①叶片叶绿体避光运动，②提高光合产物生成速率，③自由基清除能力增强，④提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。 (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及其作用是______________ 。 情境命题二 科研研究类 5．（2025·江西·高考真题）芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（　　） 芸香糖苷酶 最适温度(℃) 最适pH I 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A．酶I的反应温度升高20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致 B．三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同 C．三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性 D．三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 6．（2025·广东佛山·一模）白藜芦醇是存在于多种植物的低含量天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等功效。科学家研究发现葡萄中的白藜芦醇能有效抑制甲状腺癌细胞增殖，进一步实验研究其抑制甲状腺癌细胞增殖可能的作用机制，结果如表1、表2所示，表2中的p-AKT、p-MTOR、CDC25B是与细胞分裂密切相关的蛋白质。回答下列问题： 表1  不同时期细胞所占的比例 组别 G0/G1期 S期 G2/M期 白藜芦醇组 62.52±1.25 29.26±1.09 9.03±1.00 对照组 64.52±1.40 21.61±1.36 16.19±1.27 P 0.100 <0.001 <0.001 表2  细胞中p-AKT、p-MTOR、CDC25B 组别 p-AKT p-MTOR CDC25B 白藜芦醇组 0.23±0.07 0.33±0.09 0.08±0.02 对照组 0.68±0.12 0.60±0.10 0.36±0.011 P <0.001 0.002 0.001 注：P<0.05可以判断相应差异有统计学意义，表示白藜芦醇组与对照组存在显著差异 (1)甲状腺癌细胞的细胞周期包括_______两个阶段，其中属于有丝分裂过程的为_______阶段，该阶段主要完成_____________________。 (2)据表1推测白藜芦醇可将甲状腺癌细胞的分裂阻断在_______期，从而抑制其增殖，判断依据是_____________________。 (3)据表2推测，白藜芦醇能够抑制甲状腺癌细胞增殖的原因可能有_____________________。 (4)已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素，据此推测白藜芦醇发挥“美白”功效的具体机制最可能是_____________________。 7．（2025·重庆·模拟预测）重庆石柱盛产黄连，黄连是典型的耐阴植物，在高光强条件时，光合速率显著下降，野生型黄连表现出典型的光抑制现象。图1是光合作用的部分过程，其中PSI和PSII组成光反应系统。图2是野生型与突变型植株(叶绿体中NAD 磷酸激酶基因高表达，NAD 磷酸激酶催化 NAD+生成NADP+) 叶绿体内 NADP+和NADPH的含量。 (1)提取图1所在膜上的光合色素可用_______(填试剂名称)，分离光合色素可采用的方法是_______。 (2)据图2结果，可推测光抑制现象会影响光合作用的_______ (填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”)。 (3)研究发现该野生型黄连由psaA-psaB蛋白复合体组成的PSI 功能受损，进一步研究发现突变型黄连叶绿体的 psaA-psaB mRNA 与核糖体的结合率明显大于野生型黄连。结合上述研究，推测NAD 磷酸激酶间接影响 PSI功能的机制是___________________________________。 (4)为验证 NAD 磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升黄连光适应能力的作用。请补充完善实验思路并预期实验结果。 实验思路：①研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型黄连，B 组为突变型黄连，C组为_________； ②三组均给予_______照射，并在相同且适宜的条件下培养； ③测定并比较三组黄连光合作用的速率。 预期结果：____________________________。 情境命题三 生命健康类 8．（2025·江西·高考真题）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　） A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解 B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖 C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗 D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 9．（2025·北京·高考真题）2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是（    ） A．饮食中元素种类越多所含能量越高 B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动 10．（2025·广东广州·模拟预测）广州马拉松作为极具影响力的体育赛事，赛道沿途设置补给站，为参赛选手提供香蕉、巧克力、鸡仔饼、能量胶、冰袋等物资。下列叙述错误的是（    ） A．鸡仔饼中的糖类被消化吸收后可作为机体的直接能源物质 B．巧克力中的脂肪提供的能量比同质量的糖类多 C．香蕉中的无机盐有利于维持运动时肌肉的兴奋性 D．冰袋可以缓解体温过高造成的伤害 情境命题四 生态适应与环保类 11．（2024·湖南·高考真题）缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡 B．低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 12．（2025·广东·模拟预测）桐花树作为优势红树植物，其光合与呼吸代谢对水淹胁迫的适应机制对红树林的生态稳定具有重要意义。为探究光合和呼吸代谢对水淹胁迫的响应，研究人员通过人工潮汐系统对桐花树幼苗持续处理30天，其光合效率（植物光合固定能量与吸收光能的比值，衡量光合能力）如下表。水淹胁迫对桐花树根系呼吸速率及相关物质的影响如图所示，其中TCA为有氧呼吸的第二阶段反应，ADH是桐花树无氧呼吸过程中的一种关键酶。 每天水淹时间/h 总光合效率 净光合效率 0 0.8473a 0.3974a 6 0.8063b 0.3702a 12 0.7747c 0.3313a 18 0.7780c 0.3585a 注：表中不同字母表示处理组间有显著性差异，相同字母表示无显著性差异。 回答下列问题： (1)光反应发生在叶肉细胞的______________上，该过程中光能转化为______________中活跃的化学能。 (2)据表分析，水淹胁迫对桐花树光合作用的影响是____________________________。 (3)TCA的反应场所为______________，该过程产生的_______（物质）可参与有氧呼吸第三阶段反应。 (4)由图可知，桐花树应对水淹胁迫的适应策略表现为：当水淹导致氧浓度降低时，一方面通过______________降低对氧的依赖，另一方面通过_____________________缓解ATP供应不足的问题。 13．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题： (1)珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是_______（填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在_______（填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。 (2)当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是______________。 (3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是_______，理由是____________________________。 (4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将_______，理由是____________________________。 14．（2022·河北·高考真题）某品种茶树叶片呈现阶段性白化：绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色，而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体（仅残留少量片层结构）。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。回答下列问题： (1)从叶片中分离叶绿体可采用____________法。 (2)经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是____________________（写出两点即可）。 (3)白化过程中气孔导度下降，既能够满足光合作用对CO2的需求，又有助于减少____________。 (4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于____________中的基因编码，通过特定的机制完成跨膜运输：其余蛋白质由存在于____________中的基因编码。 15．（2022·辽宁·高考真题）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验： Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定 (1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和____________。在细胞中，这些光合色素分布在__________________。 (2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。 样品 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 上层 0.199 0.123 中层 0.228 0.123 下层 0.684 0.453 数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为______________________________。 Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定 (3)研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。 酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。    粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和________________________。研磨时加入缓冲液的主要作用是____________稳定。离心后的____________为粗酶液。 (4)酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。    在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为____________μmol·m-2·s-1（填具体数字），强光照会______浒苔乙酶Y的活性。 情境命题五 农艺生产类 16．（2024·甘肃·高考真题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（    ） A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 17．（2022·天津·高考真题）天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状，实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”，通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设，助力落实国家“药肥双减”目标，实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是（    ） A．人工生态系统具有一定自我调节能力 B．项目实施可促进生态系统的物质与能量循环 C．对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质投入 D．根据实际需要，合理使用水肥 18．（2024·海南·高考真题）海南是我国芒果（也称杧果）的重要种植地，芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。回答下列问题： (1)芒果的生长依赖于光合作用：光合作用必需的酶分布在叶绿体的____________和______。 (2)生产中用植物生长调节剂乙烯利浸泡采摘后的芒果，可促进果实成熟，原因是__________________。 (3)为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是____________。从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果呼吸作用的措施还有____________（答出1点即可）。 (4)芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续下降，影响果实品质。为了探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为测定指标，简要写出实验设计思路、预期结果和结论_____________________________________（注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。 19．（2025·浙江·一模）南红梨是我国的特色梨之一，其果实颜色鲜艳，口感绵软多汁。南红梨通常在完成后熟作用后会因果实的营养及水分流失，导致品质下降。研究表明环剥技术能够改善果实的品质。为探究不同环剥处理对其叶片光合作用以及果实品质的影响，研究人员于花后30天对树体韧皮部进行1圈（HB1）、2圈（HB2）、3圈（HB3）环剥，结果如表1所示。 表1环剥处理对南红梨叶片光合特性的影响 处理组 净光合速率 叶绿素含量 气孔导度 胞间浓度 蒸腾速率 叶片面积 CK 15 2.0 0.28 280 8 42.76 HB1 14 1.9 0.26 300 7 41.67 HB2 14 1.8 0.24 280 7 43.91 HB3 13 1.7 0.22 275 6 35.96 注：CK组以未环剥的果树为对照，测定其叶片生理指标并取平均值。 回答以下问题： (1)叶绿素含量主要影响光合作用的______阶段，从而影响光合速率。环剥处理导致叶片光合速率下降的直接原因是环剥阻断了____________，引起光合产物的积累。 (2)据表分析，环剥处理后叶片的光合速率下降与蒸腾速率的降低也有密切的关系，因为蒸腾作用除了影响水的吸收、运输和散失及的吸收等作用外，还影响__________________。综合分析表内各指标，HB1组的净光合速率下降主要由________________（填“气孔限制因素”、“非气孔限制因素”）导致的，理由是____________________________________。 (3)以不同环剥处理的南红梨为材料，对叶片表型与果实品质进行相关性分析，结果如表2。 表2叶片表型指标与果实内在品质间的相关性分析 果实采后品质 叶片表型 叶片长度 叶片宽度 叶形指数 叶片面积 花青苷 0.761* 0.644 -0.384 0.764* 抗坏血酸 0.859* 0.596 -0.309 0.754* 乙烯生成量 -0.078 0.613 -0.627 0.566 可溶性糖 0.633 0.635 -0.533 0.811* 注：表中数值为相关系数（），代表两个指标之间相关的密切程度。当接近1时，相关越密切，接近0时相关越不密切。*代表有显著性差异。叶形指数是叶片长度与最大宽度的比值。 花青苷和抗坏血酸能协同增强植物的抗逆性，据表2可知环剥处理后果实的花青苷和抗坏血酸含量与________________呈显著正相关。表2中可体现果实产量的指标是___________，为了最大程度获得光合产物，应选取处理组____________的环剥方式以改善果实的综合品质。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $