第2讲 细胞的功能绝大多数基于化学反应(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考生物大二轮专题复习（不定项）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞代谢”核心模块，覆盖酶与ATP、细胞呼吸与光合作用两大高考高频考点，依据高考评价体系梳理物质与能量转换、酶促反应规律等考查要求，通过考源整合明确ATP结构、酶特性、光合呼吸过程等核心知识权重，归纳选择、实验探究等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度研析与核心素养融合，如以2024河北卷酶的来源、2025安徽卷细胞器酶功能题为例，结合生命观念（物质与能量观）和科学思维（分析推理），指导酶抑制剂实验设计、光合速率计算等突破方法，规避ATP与能量混淆等易错点，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

赢在微点 考前顶层设计 生物 大概念二 细胞的生存需要能量和 营养物质 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 第2讲　细胞的功能绝大多数 基于化学反应 考点1　酶与ATP在代谢中的作用 一、ATP在细胞代谢中的作用 1.ATP的结构及拓展 腺嘌呤 腺苷 腺苷三磷酸 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 关于ATP的两个“不是” ①ATP不是能量。ATP是一种高能磷酸化合物，是一种直接的能源物质，不能将两者等同。 ②ATP不是细胞内的唯一直接能源物质，如NADPH可为光合作用暗反应直接供能。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.生命活动中能量的来源与去向 光能 C3 细胞质基质 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 关于ATP来源与去向的两个易错点 ①生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少，其供应依赖ATP与ADP间的快速转化。 ②ATP断裂2个特殊的化学键后，为腺嘌呤核糖核苷酸。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 二、酶在细胞代谢中的作用 1.酶、激素、抗体与神经递质的“一同”“四不同” (1)一同：均需要与特定物质结合后才能发挥作用，如酶需与特定的__________结合、激素需与特异性___________结合、抗体需与特定_________结合、神经递质需与突触后膜上的特异性受体结合。 底物 受体 抗原 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)四不同。 物质 化学本质 来源 作用机理 作用后去向 酶 绝大多数是______，少数为RNA 几乎所有活细胞均产生 降低化学反应所需的活化能 反复多次利用 激素 蛋白质、多肽、类固醇、氨基酸衍生物等 ___________ 产生 改变靶细胞的生命活动 被灭活 蛋白质 内分泌细胞 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 抗体 蛋白质 浆细胞产生 与病原体结合抑制其增殖和对人体细胞的黏附 ___________ 神经 递质 乙酰胆碱、多巴胺、NO、甘氨酸等 神经元(突触前神经元)产生 引起突触后膜膜电位变化 被降解或被突触前膜回收 被吞噬消化 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.酶的作用原理和特性以及影响酶促反应速率的因素 降低化学反应的活 化能 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高效性 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 酶的 活性 底物浓度 酶浓度 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ①高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失 活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定；酶的保存宜选择低温、适宜的pH等条件。 ②底物浓度和酶浓度不影响酶活性，其通过影响酶与底物的接触面积来影响酶促反应速率。温度与pH通过影响酶活性影响酶促反应速率。 ③有些酶发挥作用需要激活剂，如Taq DNA聚合酶需要Mg2+激活。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.酶的抑制剂(常分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.酶的特性及相关探究实验 斐林试剂 斐林试剂 O2 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.(2024·河北卷，T2)下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A.作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B.胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物——过氧化氢是无机物，A项错误；胃蛋白酶的最适pH为1.5，其应在酸 性、低温下保存，B项错误；醋酸杆菌属于原核生物，不具有线粒体结构，C项错误；成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，从草食类动物的肠道内容物中可以获得纤维素酶，D项正确。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·安徽卷，T1)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　　) A.高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B.核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端 C.溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D.叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 细胞中各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。高尔基体能通过膜上的酶对蛋白质进行修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融 合，将蛋白质分泌到细胞外，A项正确；将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是tRNA，每种tRNA只能识别并转运一种氨基 酸，tRNA 3'端的羟基可与氨基酸的羧基形成酯键，与核糖体无 关，核糖体中相应的酶可以催化氨基酸分子之间形成肽键，B项 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 错误；溶酶体内含有多种水解酶，其不仅能分解衰老、损伤的细胞器或细胞组分，还能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，C项错误；叶绿体中光合色素吸收的光能驱动水的光解和NADPH的合成，同时建立类囊体膜两侧的H+浓度梯度，ATP合成酶利用H+浓度梯度形成的化学势能使ADP与Pi反应形成ATP，D项错误。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(多选)(2023·辽宁卷，T19)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据图分析，下列叙述正确的是( ) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B.10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性 C.缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D.MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 37 ℃保温、加SDS、加缓冲液组比37 ℃保温、不加SDS、加缓冲液组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，故SDS可降低MMP2和MMP9活性，A项错误；与37 ℃保温、不加SDS、加缓冲液组相比，10 ℃保温、不加SDS、加缓冲液组，MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，故10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B项正确；缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C项正确；MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D项错误。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向一　生命观念与科学思维 1.(2025·河北联考)痛风是一种常见的关节疾病，病因是人体内嘌呤物质异常代谢导致尿酸含量偏高。如图为嘌呤物质代谢产生尿酸的途径，临床上常用别嘌醇(与次黄嘌呤结构类似)治疗痛风。下列叙述正确的是(　　) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.由图可知，黄嘌呤氧化酶不具有专一性 B.鸟嘌呤脱氨酶能为鸟嘌呤转化为黄嘌呤提供能量 C.推测别嘌醇竞争性与黄嘌呤氧化酶结合，从而减少尿酸生成 D.人只要食用富含嘌呤的食物就会导致痛风 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 酶的专一性指其能够催化一种或一类化学反应，因此黄嘌呤氧化酶也具有专一性，A项错误；酶是催化剂，能降低化学反应所需要的活化能，但不能为反应提供能量，B项错误；别嘌醇与次黄嘌呤结构类似，推测其可以竞争性地与黄嘌呤氧化酶结合，从而减少次黄嘌呤转化成尿酸，C项正确；食用富含嘌呤的食物不一定会导致痛风，食用过多富含嘌呤的食物可能会导致痛风，D项错误。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·河北模拟)ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列有关叙述正确的是(　　) A.光反应阶段水的光解需要消耗ATP，属于吸能反应 B.酿酒过程中，酵母菌内丙酮酸转化为酒精的过程可产生少量ATP C.破伤风芽孢杆菌内没有线粒体，但可通过有氧呼吸产生ATP D.ATP与ADP相互转化的供能机制体现了生物界的统一性 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 光反应阶段水的光解过程消耗光能，不消耗ATP，A项错误；酿酒过程中，酵母菌进行无氧呼吸，可将丙酮酸转化为酒精，该过程不产生ATP，B项错误；破伤风芽孢杆菌没有线粒体，属于厌氧型原核生物，只进行无氧呼吸，C项错误；细胞内ATP与ADP的相互转化是生物界的共性，体现了生物界的统一性，D项正确。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向二　科学思维与实验探究 3.(多选)(2025·黑龙江模拟)食品安全人 员常用“农药残留速测卡”检测菠菜表面 是否残留有机磷农药，其原理为白色药 片是胆碱酯酶，胆碱酯酶能催化红色药 片中的物质水解为蓝色物质，而有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图，先将用纯净水洗过菠菜的浸洗液滴加在白色药片上，三分钟后将卡片对折，使两药片相接触(操作后将速测卡置于37 ℃恒温箱装置中10 min为佳)。下列说法正确的是( ) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.胆碱酯酶能为红色药片中的物质水解提供能量 B.测定前应设置滴加等量纯净水的空白对照卡 C.将“速测卡”置于37 ℃左右环境有利于其长期保存 D.若观察结果未出现蓝色，说明菠菜表面有机磷农药残留量相对较高 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 胆碱酯酶不能为红色药片中的物质水解提供活化能，只能降低化学反应的活化能，A项错误；每批测定应设置滴加等量纯净水到白色药片上的空白对照卡，以做空白对照，B项正确；“速测卡”操作后应置于37 ℃恒温箱装置中10 min为佳，而“速测卡”中含有胆碱酯酶，长期保存应置于低温条件下，C项错误；依据题干信息，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，若观察结果未出现蓝色，说明胆碱酯酶没有发挥作用，即菠菜表面有机磷农药残留量相对较高, D项正确。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(多选)(2025·大庆模拟)某科研小组开展了探究脂肪酶对黄辣丁的生长性能和饲料利用率的影响实验，结果如表(饲料系数是指黄辣丁消耗一单位质量的饲料所增加的体重)。下列相关叙述正确的是( ) 脂肪酶添加量 (g·kg-1) 初重 (g) 末重 (g) 饲料 系数 蛋白质 效率(%) 0 37.6 318.7 0.853 263.6 0.1 37.6 329.0 0.887 277.6 0.3 37.6 333.8 0.903 281.8 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.脂肪酶能够加快饲料中的脂肪水解，说明了酶具有高效性 B.黄辣丁初始的生长状况属于无关变量，需相同且适宜 C.表中饲料系数越低，说明黄辣丁对饲料的利用率越低 D.随脂肪酶的添加量增大，酶活性增强，蛋白质效率升高 脂肪酶能够加快饲料中的脂肪水解，说明了酶具有催化作用，A项错误；本实验的目的是探究脂肪酶对黄辣丁的生长性能和饲料利用率的影响，黄辣丁初始的生长状况属于无关变量，需相同且适 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 宜，B项正确；饲料系数是指黄辣丁消耗一单位质量的饲料所增加的体重，题表中饲料系数越低，说明黄辣丁对饲料的利用率越低，C项正确；从题表中几组数据看出，随着脂肪酶添加量的增加，蛋白质效率升高，但由于该实验添加脂肪酶的组别过少，实验结果不具有代表性，不能说明脂肪酶的添加量越大，蛋白质效率升高，且随脂肪酶的添加量增大，不能得出酶活性增强，D项错误。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 第2讲　细胞的功能绝大多数 基于化学反应 考点2　细胞呼吸与光合作用 1.光合作用与细胞呼吸过 程中物质和能量的转换 (1)“三种”元素转移途径。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 光合作用与细胞呼吸过程的三个易错点 ①光合作用过程中产生的O2全部来自水。 ②葡萄糖不能直接进入线粒体被利用，需在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]，丙酮酸和[H]进入线粒体进一步被氧化分解。 ③在光合作用中，用18O标记H2O，可以在O2中检测到18O，转移途径为O→18O2。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)能量的转换过程。 ATP和NADPH 热能 光合作用 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 光反应与暗反应关系的两个“两种” ①为暗反应提供能量的两种物质：ATP和NADPH。 ②NADPH在暗反应中的两种作用：作为还原剂、提供能量。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.影响细胞呼吸和光合作用的因素 (1)影响细胞呼吸的四类曲线。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)影响光合作用 的三类曲线。 CO2浓度 酶的数量和活性 NADPH ATP C3 温度 色素含量、C5的含量 酶的活性 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)解读净光合速率、呼吸速率与真正光合速率的关系。 CO2吸收量 净光合速率 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 “三率”中的两个易错点 ①若题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据代表真正光合速率。 ②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的净光合速率大于0。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.(2025·陕晋宁青卷，T17)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图(a)。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，实验结果如图(b)。回答下列问题： 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的________，产物C3在光反应生成的_______________参与下合成糖类等有机物。 (2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图(a)(b)可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株W，原因是_________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 基质 ATP、NADPH 植株S保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨酸转化为丝氨酸，释放二氧化碳用于光合作用，从而生成更多的可溶性糖，提高了保卫细胞的细胞液浓度，植物保卫细胞吸水，气孔开度增 大，二氧化碳吸收加快，暗反应速率加快 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率________(填“增大”或“减小”)；相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度_____(填“大”“小”或“无法判断”)。 减小 小 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果。 实验思路：以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S和构建了G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实验组，在相同且适宜条件下培养，测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。预期结果：植株T净光合速率小于植株W，植株S净光合速率大于植株W。 答案 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 [关键能力]　(1)信息获取与科学思维。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)获取信息、逻辑推理。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)实验设计。 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2024·湖南卷，T17)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功 能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： (1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动 下，水分解产生____________________；光能转化为电能，再转化为_____________________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 O2、H+和电子 ATP和NADPH 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量_____，从叶绿素的合成角度分析，原因是_________________________________________________ ____________________________________________________________________(答出两点即可)。 (3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码，这两个基因及两端的DNA序列已 知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤： 降低 缺钾会使与叶绿素合成相关的酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ①_______________________________________________________； ②_______________________________________________________； ③_______________________________________________________； ④基因测序； ⑤_______________________________________________________。 分别提取该叶片组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA 根据编码Rubisco的两个基因两端的DNA序列设计相应引物 利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳 和已知基因序列进行比较，确定突变位点 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)在光反应过程中，水的光解会产生O2、H+和电子，该过程中光能转化为电能，电能再转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量降低，其原因是钾参与酶活性调节，缺钾会降低与叶绿素合成相关的酶的活性；钾参与渗 透调节，缺钾会影响细胞渗透压，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成叶绿素的原料，因此长期缺钾会影响叶绿素的合成。(3)由题干信息知，Rubisco由两个基因编码，这两个基因 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 及两端的DNA序列已知，因此检测Rubisco的编码基因的突变位点时，可利用PCR技术扩增突变体的相应基因，再进行电泳并与已知序列进行比较。步骤详见答案。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向一　社会责任与科学思维 1.(2025·武汉模拟)有些果实成熟过程中，呼吸速率突然增高，然后又快速下降的现象叫呼吸跃变。对于跃变型果实而言，呼吸跃变峰值时期是果实食用品质最好的时期。下列叙述错误的是(　　) A.储存跃变型果实时，抑制呼吸跃变可延长保存时间 B.果实呼吸跃变峰值时期，果肉中可溶性糖的含量较高 C.低温和乙烯利处理都可以延缓果实呼吸跃变的到来 D.呼吸跃变是环境、植物激素和基因表达共同作用的结果 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由于对于跃变型果实而言，呼吸跃变峰值时期是果实食用品质最好的时期，因此储存跃变型果实时，抑制呼吸跃变可延长保存时间，A项正确；呼吸跃变过程中果实细胞内淀粉分解为可溶性糖的速度先升高再降低，因此果实呼吸跃变峰值时期，果肉中可溶性糖的含量较高，B项正确；乙烯利能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯利处理不能延缓果实呼吸跃变的到来，C项错误；环境中的低温可抑制呼吸速率，延长果实成熟时间，同时果实的成 熟与细胞内基因的表达和激素的调节也有关，因此呼吸跃变是环境、植物激素和基因表达共同作用的结果，D项正确。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·青岛模拟)如图是光合作用过程示意图(字母代表物质)，PSBS是一种类囊体膜蛋白，能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是(　　) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.H+经过Z蛋白外流的同时，利用B物质来合成C物质 B.叶绿素分子中被光激发的e-，经传递到达D结合H+后生成E C.物质F浓度降低至原浓度一半时，短时间内C5的含量将降低 D.降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题图可知，C、E可用于C3的还原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。H+顺浓度梯度经过Z蛋白外流的同时，利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP，即B物质被用来合成C物质，A项正 确；叶绿素分子中被光激发的电子，经传递到达D(NADP+)同时结合H+生成E，即NADPH，B项正确；物质F是CO2，浓度降低至原浓度一半时，短时间内CO2的固定速率降低，但C3的还原速率不变，故C5的含量将升高，C项错误；由题意可知，降低Z蛋白的活 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 性会减少H+向外运输，阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱，进而抑制光反应ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白的活性与ATP合成有关，因此ATP合成减少也会导致H+外运减少，因此都将有利于PSBS发挥功能，防止强光对植物细胞造成损伤，D项正确。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(多选)(2025·湖南模拟)细胞外ATP(eATP)广泛存在于动植物细胞间隙中。为了研究eATP对植物光合速率的影响机理，科研人员选取野生型拟南芥(WT)和eATP受体缺失拟南芥(dorn-1)为实验材料，分别用不同浓度的ATP溶液处理，测定其净光合速率和气孔导度，其结果如图1和图2所示。下列说法正确的是( ) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.eATP可作为信号分子调节植物的光合作用 B.ATP主要是在细胞内通过呼吸作用等产生的，然后释放到细胞外间隙中 C.与对照组相比，WT植株在ATP浓度为0.01 mmol·L-1时胞间CO2浓度更高 D.当ATP浓度为1.0 mmol·L-1时，与dorn-1植株相比，WT植株总光合作用速率更低 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 题中“eATP受体缺失拟南芥”说明细胞中存在eATP受体，这个信息也说明eATP可作为信号分子调节植物的光合作用，A项正确；细胞外ATP(eATP)广泛存在于动植物细胞间隙中，目前尚未发现在植物细胞的表面或质膜上存在ATP合酶，可推测eATP可能来源于细胞呼吸，即在细胞中的线粒体和细胞质基质中生成，B项正确;与对照组相比，WT植株在ATP浓度为0.01 mmol·L-1时净光合速率与气孔导度都比对照组高，所以可推测胞间CO2浓度会比对照 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 组高，C项正确；当ATP浓度为1.0 mmol·L-1时，WT植株比dorn-1植株的净光合速率高，该实验的自变量为植物种类和ATP浓度，则温度为无关变量，两组温度相同且适宜，则两组呼吸速率相同，总光合作用速率=净光合速率+呼吸速率，因此在该ATP浓度下WT植株比dorn-1植株的总光合作用速率大，D项错误。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向二　科学探究与语言表达 4.(2025·济南模拟)如图为杜鹃花叶肉细胞叶绿体部分结构及相关反应示意图，光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是叶绿体进行光吸收的功能单位。PSⅡ吸收光能的分配有三个去路：①PSⅡ光化学反应所利用的能量；②PSⅡ调节性热耗散等形式的能量耗散；③非调节性的能量耗散。研究发现，③部分的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。回答下列问题： 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)杜鹃花根尖伸长区细胞中能合成ATP的场所是_________________;在类囊体薄膜上光能被转化为电能，后被转化为化学能储存在________________中；生产者除了利用光能还可以利用化学能，如硝化细菌能将土壤中的氨(NH3)氧化成_______________，进而氧化成_______________，释放出的化学能可以被硝化细菌用来将CO2、H2O合成糖类。 (2)据图可知，NADPH合成过程中所需电子的最初供体是______，推动ATP合成所需能量的直接来源是_____________________。 细胞质基质、线粒体 ATP、NADPH HNO2(亚硝酸) HNO3(硝酸) H2O 膜两侧的H+浓度差 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)为探索某种杜鹃花叶片对光环境变化的适应及响应机制，研究人员将其长期遮阴培养后，置于全光照下继续培养一段时间并进行相关检测，结果如表所示。 条件 遮阴 全光照 PSⅡ光能转化效率/100% 79.3 49.4 光合电子传递效率/(μmol·m-2·s-1) 64.9 37.8 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 请结合表中数据，从光能分配角度分析，该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱的原因是_______________________________________ _________________________________________________________________________________________。 全光照下，PSⅡ吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大，对PSⅡ结构造成破坏，导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)根尖伸长区细胞没有叶绿体，合成ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题图可知，图示过程属于光反应过程，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应先将光能转化为电能，再转化为化学能储存在ATP、NADPH中，用于暗反应中C3的还原过程。硝化细菌为自养型生物，可以将氨氧化成亚硝酸，进而氧化成硝酸，并利用无机物氧化所释放的能量制造有机物。(2)由题图分析可知，PSⅡ中的光合色素吸收光能后,一方面将水分解为O2和H+，同时产生的电子经传递可用于NADP+和H+结合形成NADPH，故NADPH 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 合成过程中所需电子的最初供体是水。另一方面，在ATP合酶的作用下,H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故ATP合成所需能量的直接来源是膜两侧的H+浓度差。(3)由题干可知，非调节性的能量耗散的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。结合表中数据推测，全光照下，该品种杜鹃花PSⅡ吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大，对PSⅡ结构造成破坏，导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低，使该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱。 解析 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 把握高考微点，实现素能提升，完成专题微练(二) $