2.专题微练(二) 细胞的功能绝大多数基于化学反应(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考生物大二轮专题复习（多选）

专题微练(二)　细胞的功能绝大多数基于化学反应 一、单项选择题:本题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.(2025·唐山模拟)细胞中有一类蛋白质叫“分子马达”,它们的构象会随着ATP与ADP的交替结合而改变,促使ATP转化成ADP。下列分析错误的是(D) A.ADP分子比ATP分子更稳定 B.“分子马达”能催化ATP的水解 C.ATP末端的磷酸基团有较高的转移势能 D.“分子马达”的合成伴随着ATP的合成 解析　ATP中远离A的特殊化学键容易断裂,ADP与ATP相比,ADP更稳定,A项正确;根据题意,“分子马达”具有催化ATP水解的作用,B项正确;由于ATP中的磷酸基团都带负电荷而相互排斥,导致特殊的化学键不稳定,使得ATP末端的磷酸基团有较高的转移势能,C项正确;“分子马达”的合成依赖ATP水解提供能量,而不是伴随ATP的合成,D项错误。 2.(2025·河北卷,T2)下列过程涉及酶催化作用的是(D) A.Fe3+催化H2O2的分解 B.O2通过自由扩散进入细胞 C.PCR过程中DNA双链的解旋 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除 解析　Fe3+催化H2O2的分解实验中,催化剂是Fe3+,A项不符合题意;O2通过自由扩散进入细胞是直接穿过磷脂双分子层,不需要酶的作用,B项不符合题意;PCR过程中DNA双链在温度超过90 ℃时解旋,不需要解旋酶,C项不符合题意;植物体细胞杂交前,需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,D项符合题意。 3.(2025·河南模拟)在线粒体内膜上,多个含有辅助因子的蛋白质复合体按一定顺序排列形成一个传递电子/氢的反应链,称为电子传递链或呼吸链。研究发现,在一种肺癌细胞(F细胞)中,线粒体电子传递链发生阻断,导致嘌呤核苷酸的合成受到抑制。下列相关分析错误的是(B) A.电子传递链的阻断使有氧呼吸无法完成 B.嘌呤核苷酸合成受阻会促进ATP的合成 C.基因突变可能会引起电子传递链的阻断 D.F细胞会消耗更多有机物,用于无氧呼吸 解析　由题意可知,电子传递链位于线粒体内膜上,因此电子传递链的阻断会抑制有氧呼吸第三阶段的进行,从而使有氧呼吸无法完成,A项正确;嘌呤核苷酸是合成ATP的原料,嘌呤核苷酸合成受阻会抑制ATP的合成,B项错误;电子传递链由多种蛋白质复合体组成,而蛋白质是由基因编码的,基因突变会导致蛋白质结构改变,从而影响到电子传递链,C项正确;由题意可知,该F细胞内,电子传递链的阻断会导致该细胞主要通过无氧呼吸供能,会消耗更多有机物,D项正确。 4.(2024·广东卷,T5)研究发现,敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少。下列分析错误的是(D) A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C.有氧条件下,WT比△sqr的生长速度快 D.无氧条件下,WT比△sqr产生更多的ATP 解析　碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所,不能正常进行有氧呼吸,A项正确;有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱,B项正确;与△sqr相比,WT正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能获取更多的能量,生长速度比△sqr快,C项正确;无氧呼吸发生在细胞质基质,与线粒体无关,所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同,D项错误。 5.(2025·淮安模拟)磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖,也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。如图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是(D) A.a表示的物质是ATP,它可以在叶绿体基质中合成 B.磷酸丙糖应该是一种五碳化合物 C.磷酸丙糖是暗反应产物,在细胞质基质中合成淀粉 D.若图中表示的磷酸转运器活性受抑制,会导致光合速率下降 解析　题图中a表示的物质是光反应为暗反应提供的物质(NADPH和ATP),在叶绿体类囊体薄膜上合成,A项错误;磷酸丙糖是三碳化合物,B项错误;磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行的,C项错误;若磷酸转运器活性受抑制,则不能将磷酸丙糖运出叶绿体和将Pi运入叶绿体,造成叶绿体中光合作用产物积累和缺少Pi,导致光合作用速率降低,D项正确。 6.(2025·大连模拟)研究者欲用希尔反应来测定拟南芥叶绿体的活力。希尔反应的基本过程是将离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH=7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,由蓝色变成无色。下列叙述正确的是(B) A.希尔反应中加蔗糖的目的是为该反应提供能量 B.DCIP的颜色变化的快慢或单位时间内的氧气释放量均可反映出叶绿体活力 C.DCIP(氧化型)在希尔反应中的作用相当于NADPH在光反应中的作用 D.希尔反应可以说明有机物的最终合成与水的光解无关 解析　希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持渗透压,A项错误;水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,由蓝色变成无色,颜色变化的快慢代表了H+释放的速度,同样氧气的释放速度也代表光反应的速率,它们均可反映出叶绿体活力,B项正确;希尔反应模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化,该阶段在叶绿体的类囊体薄膜中进行,溶液中的DCIP被还原,因此氧化剂DCIP在希尔反应中的作用,相当于NADP+在光反应中的作用,C项错误;希尔反应的悬浮液中只有水,没有CO2,不能合成糖类,说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应,但不能说明有机物的最终合成和水的光解无关,D项错误。 二、多项选择题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求 7.(2025·河北卷,T14)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析正确的是(ACD) A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 解析　细胞质基质中可以进行糖酵解,产生[H],进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段,A项正确;玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损,有氧呼吸第二阶段能产生[H],第三阶段[H]和氧气生成水,导致第一、二阶段积累的[H]被消耗,突变体线粒体内膜受损,第三阶段减弱,[H]积累,会抑制第二阶段的进行,因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱,B项错误;T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻,C项正确;突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损,因此有氧呼吸强度变小,而突变体乳酸含量远大于野生型,因此无氧呼吸增强,D项正确。 8.(2025·衡水模拟)中国科学家从热泉中分离获得了两株嗜热蓝细菌,它们具备独特的CO2富集机制,该机制的作用模式及部分代谢路径如图所示,羧酶体是由蛋白质外壳包裹的微区室。下列叙述正确的是(AC) A.图示CO2通过细胞膜进入嗜热蓝细菌,消耗的ATP可来自光反应 B.嗜热蓝细菌内碳酸酐酶参与卡尔文循环且在高温环境下活性较高 C.过程②需要消耗ATP和NADPH,而过程①不需要 D.羧酶体是由单层膜构成的细胞器,有利于高效固定CO2 解析　嗜热蓝细菌可以进行光合作用,题图所示CO2通过细胞膜进入嗜热蓝细菌,消耗的ATP可来自光反应,A项正确;碳酸酐酶催化CO2转化为HC,未参与卡尔文循环,B项错误;过程②是C3的还原,需要光反应产生的ATP和NADPH,而过程①是二氧化碳的固定,则不需要,C项正确;羧酶体是由蛋白质外壳包裹的微区室,不是由单层膜构成的细胞器,D项错误。 9.(2025·邯郸模拟)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,结果如图所示。下列叙述错误的是(AD) A.光照开始后短时间内,叶绿体内C3的含量会上升 B.阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量 C.光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率 D.光照总时间及实验时间相同的条件下,光暗交替和连续光照制造的有机物相等 解析　光反应产生ATP与NADPH,可使C3的还原快速进行,光照开始后短时间内,CO2吸收速率很低,C3的合成较慢,因此叶绿体内C3的含量会下降,A项错误;由于O2的释放速率代表光反应,能产生NADPH和ATP,暗反应固定CO2,消耗NADPH和ATP,所以阴影部分应该表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值,即一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量,B项正确;由于该实验中只存在离体的叶绿体,所以测出O2的释放速率为真正光合作用的速率,由于O2的释放速率代表光反应,能产生ATP与NADPH,暗反应固定CO2产生C3,C3的还原消耗ATP与NADPH,光照开始后两曲线逐渐重合时,光反应速率等于暗反应速率,C项正确;光暗交替时暗反应能更充分地利用光反应产生的NADPH和ATP,故光照总时间及实验时间相同的条件下,光暗交替制造的有机物大于连续光照制造的有机物,D项错误。 10.将玉米的PEPC(与CO2固定有关的酶)的基因与PPDK(催化玉米中CO2初级受体PEP合成的酶)的基因导入水稻得到转双基因水稻,在一定温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻光合速率的影响(图1)。图2是在光照为1 000 μmol·m-2·s-1下测得的温度对转双基因水稻和原种水稻光合速率的影响。据图分析,下列叙述正确的是(ABD) A.转双基因水稻更适合在高温、强光环境下生存 B.图1中原种水稻a点后限制光合作用的环境因素有CO2浓度和温度 C.在图1条件下温度升高5 ℃,转双基因水稻的光饱和点升高,原种水稻的光饱和点不变 D.推测转入的两个基因通过提高水稻固定CO2的速率促进光合作用的进行 解析　由题图1和题图2可知,转双基因水稻的光饱和点更高,更适合在强光下生存,且高温条件下净光合速率更高,适合在高温环境生存,A项正确;题图2是在光照为1 000 μmol·m-2·s-1下测得的,推知题图1对应的温度为30 ℃,故原种水稻a点后限制光合作用的环境因素有CO2浓度和温度,B项正确;结合B项,可知题图1对应的温度为30 ℃,并非最适温度,故题图1温度升高5 ℃,转双基因水稻和原种水稻对光的利用能力均增强,光饱和点均升高,C项错误;根据题干信息,转入的PEPC(与CO2的固定有关的酶)的基因与PPDK(催化玉米中CO2初级受体PEP合成的酶)的基因通过提高水稻固定CO2的速率促进光合作用的进行,D项正确。 三、非选择题 11.(2025·济南模拟)光系统复合物由蛋白质和光合色素组成,共同完成光能的转化作用,D1蛋白是其中的关键蛋白。当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降,即发生光抑制现象。如图为某高等植物叶绿体中光合作用过程及光抑制发生机理图,回答下列问题: (1)光系统复合物位于 叶绿体类囊体薄膜 上,它受损的结果首先影响光合作用的 光反应 阶段。据图推测,psbA基因的遗传 不遵循 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传定律。 (2)一般情况下植物正常进行光合作用时,若气孔增大,其他条件均未发生变化,C5的生成速率将 加快 ,原因是 气孔增大,为暗反应提供较多的CO2,暗反应速率加快,C3和C5的生成速率均将加快 。 (3)当光抑制现象初始发生时,NADP+浓度会暂时 增加 。从生物工程角度分析,写出一个缓解光抑制现象的思路: 通过基因工程手段导入能分解超氧阴离子自由基的酶的基因;通过蛋白质工程改造D1蛋白增强其稳定性,减少被超氧阴离子自由基破坏 。 解析　(1)光系统复合物是由光合色素和蛋白质组成的复合物,主要完成光合作用的光反应,位于叶绿体的类囊体薄膜上,它受损的结果首先影响光合作用的光反应阶段。psbA基因位于叶绿体中,而叶绿体中的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律。(2)CO2是暗反应的原料,可参与CO2的固定过程,消耗C5生成C3,气孔导度增大使进入细胞的CO2增多,CO2固定加快,消耗C5量多,生成的C3增多。该过程中C5的生成速率也将加快。(3)当光照强度超过光系统复合物利用限度时会导致光合强度下降,即发生光抑制现象,当光抑制现象初始发生时,首先抑制影响到光反应,NADP+浓度会暂时增加。若要缓解光抑制现象,可以通过基因工程手段导入能分解超氧阴离子自由基的酶的基因;通过蛋白质工程改造D1蛋白增强其稳定性,减少被超氧阴离子自由基破坏。 12.(科学探究)(2025·福州模拟)研究人员以黄瓜为材料,在固定红蓝光强度的基础上,添加3种不同强度的远红光,各处理红光∶远红光的比值分别为10(L-FR)、1.2(M-FR)和0.8(H-FR),比较不同处理对黄瓜幼苗生长及光合的影响,其结果如表。回答下列问题: 处理 株高/cm 叶绿素相对含量 胞间CO2浓度/ (μmolCO2· mol-1) 净光合速率 (μmolCO2· m-2·s-1) 气孔导度/(μmolCO2· m-2·s-1) Rubisco酶活性/(U/L) L-FR 23.95 17.4 312 1.71 0.016 57 M-FR 72 16.1 312 1.71 0.018 105 H-FR 82.97 12.7 425 1.24 0.023 58 (1)植物具有感受红光与远红光的光感受器,这种光感受器被称为 光敏色素 。植物冠层红光/远红光比值的变化会改变该受体的结构,并且通过调节 相关基因的表达 来影响植物形态发生。表中结果说明随着远红光强度的增加,各处理间的株高随之显著 增加 ,这对植物光合作用的意义是有利于 捕获更多的光能 。 (2)从表中数据分析,H-FR处理组的胞间二氧化碳浓度高,其原因是 光合作用受到抑制,消耗的二氧化碳减少,且气孔导度增加,进入的二氧化碳增多 。 (3)感受红光与远红光的光感受器在黑暗条件下以无活性的构型存在,光下吸收红光,转变为有活性的构型。该光感受器不但在植物光形态建成中扮演着重要的角色,还参与调控植物抗逆信号通路,可提高植物的抗病性。 ①为验证上述结论,请利用相应的光感受器突变体植株、致病菌株A等完善下列分组处理。 组别 处理 检测结果 A 野生型+黑暗 处理3:接种等量的菌株A 过一段时间后,检测叶片上菌株A的数目 B 处理1:突变体+黑暗 C 野生型+光照 D 处理2:突变体+光照 ②请将预测结果以柱形图形式呈现。 答案 解析　(1)植物具有感受红光与远红光的光感受器,这种光感受器被称为光敏色素。植物冠层红光/远红光比值的变化会改变该受体的结构,并且通过相关基因的表达来调节植物的内源激素水平,以调节植物形态发生。题表中结果说明随着远红光强度的增加,各处理间的株高随之显著增加,这有利于捕获更多的光能。(2)分析题表中数据可知,H-FR处理组的胞间二氧化碳浓度高,其原因是光合作用受到抑制,消耗的二氧化碳减少,且气孔导度增加,进入的二氧化碳增多。(3)①由题意分析,该实验的自变量为野生型植株和突变体植株,光照和黑暗。根据对照原则,分组中还需要突变体+黑暗和突变体+光照组,需检测这些植株的抗病能力,故需接种等量的致病菌株A;②光敏色素在黑暗条件下以无活性的构型存在,光下吸收红光,转变为有活性的构型,故只有野生型+光照组具有抗病能力,故结果见答案图。 方法微点拨　长句表达题能够很好地考查学生的逻辑推理能力和语言表达能力,同时长句表达也是大多数学生的薄弱点,很容易失分。这类试题可按照以下模型分析并解答: 学科网（北京）股份有限公司 $