专题02 细胞的能量供应和利用（3大考点）（湖南专用）2026年高考生物二模分类汇编

专题02 细胞的能量供应和利用 3大考点概览 考点1 酶和ATP 考点2 细胞呼吸 考点3 光合作用与呼吸作用综合 ( 酶和 ATP 考点1 ) 1．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）温度是影响酶促反应速率的重要因素。如图，曲线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。据图分析，下列说法正确的是（    ）    A．酶能加快化学反应速率是因为酶可以为化学反应提供能量 B．酶空间结构最稳定时对应的温度与酶促反应的最适温度一定相同 C．温度可以影响酶的活性，且温度本身也可以影响化学反应的速率 D．曲线c中的位点1与位点2对应的酶空间结构稳定性相同 【答案】C 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量，A错误； B、曲线 b 代表酶空间结构稳定性，其峰值对应的温度是酶结构最稳定的温度；曲线 c 代表酶促反应速率，其峰值对应的温度是酶的最适温度。从图中可以看出，这两个峰值温度并不重合，因此酶空间结构最稳定时的温度与酶促反应最适温度不一定相同，B错误； C、温度会影响酶的空间结构，进而影响酶活性（低温抑制、高温变性失活）； 温度本身也会通过影响反应物分子的能量（曲线 a）来影响化学反应速率，温度越高，反应物分子能量越高，反应速率越快，C正确； D、曲线 b 代表酶空间结构稳定性，位点 1 和位点 2 在曲线 c 上反应速率相同，但位点 2 对应的温度更高，酶空间结构稳定性更低（曲线 b 随温度升高而下降），因此位点 1 和位点 2 对应的酶空间结构稳定性不同，D错误。 2．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）枯草杆菌蛋白酶BAPB92广泛应用于工业和医药领域，研究人员通过蛋白质工程把BAPB92的188位甘氨酸替换为脯氨酸、262位缬氨酸替换为异亮氨酸，大大提高了BAPB92的稳定性和催化活性。下列叙述正确的是（    ） A．该工程通过体外化学合成直接替换酶中的氨基酸 B．设计突变引物进行PCR扩增，可以对BAPB92基因进行定点突变 C．可将工程枯草杆菌接种到含牛奶的培养基平板上，通过透明圈大小进行检测 D．改造后的BAPB92的稳定性和催化活性增强，体现了蛋白质工程可创造新物种 【答案】BC 【详解】A、蛋白质工程并非直接在体外化学合成替换酶中的氨基酸，而是通过改造基因（如定点突变）来改变蛋白质的氨基酸序列，A错误； B、设计包含突变位点的引物进行 PCR 扩增（重叠延伸 PCR 等方法），可以精准对 BAPB92 基因进行定点突变，从而实现氨基酸替换，B正确； C、蛋白酶 BAPB92可分解牛奶中的蛋白质，将工程枯草杆菌接种到含牛奶的培养基平板上，蛋白酶活性越高，分解的蛋白质越多，形成的透明圈越大，可通过透明圈大小检测酶活性，C正确； D、改造后的BAPB92稳定性和催化活性增强，体现了蛋白质工程可定向改造蛋白质的结构，进而定向改造其功能，但不能创造新物种，D错误。 3．（2026・湖南常德・二模）为探究温度对乳糖酶活性的影响，研究人员开展了相关实验，检测并计算各组温度下的相对酶活性和残余酶活性（残余酶活性指酶在经过特定温度处理后，仍然保留的催化活性，能反映酶的热稳定性），结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是温度，不同温度下酶活性相同空间结构可能不同 B．为获得曲线b中的数据，测试温度应为酶促反应的最适温度 C．该酶在50℃左右时具有最高活性，因此最适宜在该温度下长期保存 D．据图推测，工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃ 【答案】AB 【详解】A、本实验探究温度对乳糖酶活性的影响，自变量为温度；酶活性相同时可对应两个不同温度：低于最适温度时酶空间结构完整未改变，高于最适温度时酶部分变性、空间结构改变，因此不同温度下酶活性相同时，空间结构确实可能不同，A正确； B、残余酶活性反映酶经不同温度处理后剩余的催化活性，为排除测试温度本身对酶活性的干扰，保证实验结果的差异仅来自不同温度处理对酶的影响，所有组的测试温度都应设置为该酶的最适温度，B正确； C、酶适合在低温下长期保存，50℃下残余酶活性已经显著降低，酶发生部分变性，长期保存会导致酶完全失活，C错误； D、工业用酶需要兼顾活性和热稳定性，50℃虽然相对酶活性最高，但该温度下残余酶活性很低，说明酶极易变性失活，无法持续发挥作用，最佳使用温度低于50℃，D错误。 4．（2026・湖南张家界・二模）某研究小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响，设置了pH为3、5、7、9、11的5组实验，其他条件相同且适宜。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢酶的活性 B．应将过氧化氢酶与过氧化氢溶液混合后再调节pH C．若pH为11的组无气泡产生，说明酶的空间结构已被破坏 D．实验结果可证明过氧化氢酶的最适pH为7 【答案】A 【详解】A、该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢酶的活性，A正确； B、应先调节过氧化氢溶液和酶溶液的 pH 至预设值，再将二者混合。若先混合再调节 pH，在调节过程中酶已经开始催化反应，会干扰实验结果，B错误； C、若pH为11的组无气泡产生，不一定就是酶的空间结构被破坏导致，也可能是其他原因导致，C错误； D、该实验仅设置了 pH 为 3、5、7、9、11 这 5 组，只能说明在这几个 pH 中，pH=7 时酶活性可能较高，但不能确定最适 pH 就是 7，若要确定最适 pH，需要在 pH=5~ pH=9 之间设置更精细的梯度进行实验，D错误。 5．（2026・百师联盟・二模）保卫细胞的细胞膜上存在质子泵（具有ATP水解酶活性），可逆浓度梯度向胞外运输H+，其活性受蓝光信号调控。下列分析正确的是（　　） A．质子泵逆浓度运输H+过程中，蓝光直接提供了能量 B．质子泵运输H+时不需要与H+结合，且其构象不发生改变 C．质子泵具有运输H+和催化ATP水解的功能 D．推测在正常情况下，蓝光照射后保卫细胞外的溶液pH会升高 【答案】C 【详解】A、质子泵逆浓度梯度运输H⁺属于主动运输，能量由ATP水解直接提供，蓝光仅作为信号调控质子泵的活性，并不直接提供能量，A错误； B、质子泵是运输H⁺的载体蛋白，运输过程中需要与H⁺结合，且构象会发生改变，B错误； C、题意显示，质子泵可逆浓度梯度运输H⁺，说明具有运输功能，同时其具有ATP水解酶活性，可催化ATP水解，因此具备两种功能，C正确； D、正常情况下蓝光照射会激活质子泵活性，向胞外运输更多H⁺，胞外溶液H⁺浓度升高，pH会降低，D错误。 6．（2026·湖南岳阳·二模）BglB酶是一类重要的糖苷水解酶，可以将纤维二糖、寡糖等降解为葡萄糖，下图是某实验室在测试BglB酶使用环境的相关实验结果，下列说法正确的是（　　） A．BglB酶可以水解纤维二糖、寡糖等多种底物因此不具备专一性 B．BglB酶的本质是蛋白质，可以在4℃密封保存 C．BglB酶在80℃保温30秒后再置于60℃保温30秒活性会逐渐恢复 D．在用于实际生产时，保持温度在60℃-70℃之间使用的效果基本相同 【答案】B 【详解】A、BglB酶虽可水解纤维二糖、寡糖等多种底物，但这些底物均属于糖类，且反应类型均为糖苷键水解。根据酶的专一性定义，一种酶催化一种或一类化学反应，该酶仍具备专一性，A错误； B、绝大多数酶的本质是蛋白质，BglB酶是糖苷水解酶，本质为蛋白质。蛋白质类酶通常在4℃密封保存，可以降低酶的活性，避免酶变性，延长保存时间，B正确； C、图二显示，80℃保温30秒后，BglB酶相对活性降至0，表明酶已发生不可逆变性。即使后续转移至60℃，空间结构无法恢复，活性不会回升，C错误； D、图一显示60℃与70℃时酶相对活性均为100%，但图二表明，在60℃下，酶活性在240秒内基本保持稳定；在70℃下，酶活性在240秒内下降至约20%。实际生产中需兼顾活性与稳定性，70℃因热稳定性差，效果明显劣于60℃，D错误。 7．（2026·湖南湘一名校联盟·二模）科研团队探究不同真菌接种量对真菌产生的蛋白酶活力的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．用血细胞计数板计数真菌时应先滴加培养液，再盖上盖玻片 B．酶活力可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示 C．图中真菌接种量为4%时蛋白酶活力最高，约为500U·mL-1 D．接种量过高可能会导致真菌数量增长过快，营养物质供应不足 【答案】BCD 【详解】A、血细胞计数板的标准操作是先盖盖玻片，再滴加培养液，让培养液自行渗入计数室。若先滴加培养液再盖盖玻片，会使计数室体积偏大，导致计数结果偏高， A错误； B、酶活力（酶活性）可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示（通常用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示），B正确； C、从柱状图可直观判断：真菌接种量为4%时，蛋白酶活力柱最高，数值约为500 U·mL⁻¹， C正确； D、接种量过高会使真菌初始密度过大，种群增长过快，快速消耗营养物质，同时种内竞争加剧、代谢废物积累，抑制真菌生长和酶的合成，D正确。 ( 细胞呼吸 考点2 )1.（2026・湖南湘一名校联盟・二模）下列对谚语涉及的生物学原理的叙述，正确的是（    ） A．“锄头出肥，深耕松土”——深耕松土可促进土壤微生物的有氧呼吸，加速有机物分解，增加土壤肥力 B．“薄肥勤施，忌施浓肥”——浓肥会导致土壤溶液浓度低于植物细胞液浓度，引起植物细胞过度吸水 C．“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”——环境因素（温度、土壤）可改变植物的基因型，导致性状改变 D．“树怕伤皮，不怕空心”——树皮中的导管负责运输水分和无机盐，损伤后会导致树木缺水死亡 【答案】A 【详解】A、深耕松土可提高土壤含氧量，促进土壤微生物的有氧呼吸，加速土壤中有机物分解为可被植物吸收的无机盐，从而增加土壤肥力，A正确； B、浓肥会使土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用失水，引发“烧苗”，B错误； C、淮南、淮北的温度、土壤等环境差异会影响生物的表现型，但不会改变植物的基因型，该性状改变属于不可遗传的变异，C错误； D、运输水分和无机盐的导管位于木质部，树皮的韧皮部中有运输有机物的筛管，伤皮会切断筛管，导致根部无法获得有机物而死亡，D错误。 2．（2026・百师联盟・二模）生物进行无氧呼吸的类型主要受其细胞中无氧呼吸相关酶的种类和活性影响，如图为细胞中两种无氧呼吸途径的示意图，图中字母表示物质，①～④表示过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中A是丙酮酸，B是还原型辅酶Ⅱ B．在有氧条件下，人成熟红细胞中B被消耗的场所在线粒体和细胞质基质 C．运动员进行马拉松比赛时，骨骼肌细胞CO2释放量大于O2消耗量 D．两种无氧呼吸途径消耗等量葡萄糖产生的ATP量相等 【答案】D 【详解】A、B是呼吸作用过程产生的还原型辅酶Ⅰ（NADH），还原型辅酶Ⅱ（NADPH）是光合作用的产物，A错误； B、人成熟红细胞没有线粒体，即使在有氧条件下也只能进行无氧呼吸，B错误； C、人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2，只有有氧呼吸产生CO2，因此CO2释放量始终等于O2消耗量，C错误； D、两种无氧呼吸都只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不生成ATP，消耗等量葡萄糖时，产生的ATP量相等，D正确。 3．（2026・湖南邵阳・二模）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X，其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（    ） 注：实验组在对照组的基础上施加补剂X，细胞呼吸的底物是葡萄糖；各组葡萄糖等量且起始浓度一致；酶乙是ATP合酶，位于线粒体内膜上。 A．实验组丙酮酸含量降低的原因可能是补剂X促进有氧呼吸第二和第三阶段 B．实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段 C．实验组酶乙活性升高，在有氧呼吸第二阶段促进ATP生成 D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量会有显著差异 【答案】A 【详解】A、根据实验结果可知：实验组线粒体基质中丙酮酸含量降低，但CO2量增大，极可能是丙酮酸进入线粒体后消耗加快导致的，因此可能是补剂X促进有氧呼吸第二和第三阶段，A正确； B、小鼠骨骼肌细胞无氧呼吸不产生CO2，CO2仅来自有氧呼吸第二阶段，实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进的过程之一是有氧呼吸第二阶段，而非无氧呼吸第二阶段，B错误； C、酶乙是ATP合酶，位于线粒体内膜上，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，酶乙催化ATP生成，实验组线粒体内膜上酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成，C错误； D、无氧条件下，细胞仅进行无氧呼吸，两组细胞呼吸底物(葡萄糖)初始浓度一致，且补剂X影响的是线粒体功能，对无氧呼吸过程无直接影响，故两组产生的乳酸量不会有显著差异，D错误。 4．（2026・湖南衡阳・二模）某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图），呼吸底物为葡萄糖。下列叙述错误的是（　　） A．试管中加水的主要目的是创设无氧环境 B．利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖 C．若将酵母菌替换为乳酸菌，则气泡产生速率减慢 D．酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失 【答案】C 【详解】A、试管中加水的主要目的是创设无氧环境，同时也能排出酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳，A正确； B、利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖，避免葡萄糖的干扰，因为葡萄糖也能和酸性条件下的重铬酸钾发生颜色反应，表现为灰绿色，B正确； C、若将酵母菌替换为乳酸菌，则没有气泡产生，因为乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳产生，C错误； D、酵母菌无氧呼吸释放的能量少，大部分存留在酒精中，释放的能量中大部分以热能形式散失，D正确。 5．（2026·湖南娄底·二模）线粒体通过三羧酸循环（TCA 循环，有氧呼吸第二阶段）和电子传递链（有氧呼吸第三阶段），将糖类、脂肪等能源物质转化形成 ATP。线粒体功能受半胱氨酸（Cys）调节，Cys增加会抑制 Fe进入线粒体，导致线粒体的结构和功能受影响。下列叙述错误的是（    ） A．相同质量的糖类、脂肪彻底氧化分解时，脂肪释放的能量更多 B．三羧酸循环中，产物CO₂在细胞质基质释放 C．电子传递链释放的大量能量可用于合成 ATP D．Cys含量相对稳定有利于 TCA循环和电子传递链的进行 【答案】B 【详解】A、脂肪的C、H比例高于糖类，相同质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时，脂肪耗氧量更多，释放的能量更多，A正确； B、由题意可知，三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，该阶段的场所是线粒体基质，因此产物CO₂在线粒体基质释放，而非细胞质基质，B错误； C、电子传递链属于有氧呼吸第三阶段，该阶段释放的大量能量大部分以热能形式散失，少部分可用于合成ATP，C正确； D、题干表明Cys增加会抑制Fe进入线粒体，影响线粒体的结构和功能，而TCA循环和电子传递链均在线粒体中进行，因此Cys含量相对稳定有利于维持线粒体正常功能，保障两个过程顺利进行，D正确。 6．（2026·湖南怀化·二模）线粒体呼吸链中的电子传递效率直接影响细胞能量供应。研究人员发现，细胞色素c与呼吸复合物Ⅱ之间的长距离电子传递并非由直接接触完成，而是由H+和O2获得一个电子后形成的活性氧自由基作为“媒介”介导的。为验证这一机制，研究人员进行了一系列实验，结果如图所示。已知重水（D2O）中的氘（2H）比普通氢（1H）质量大，会干扰质子转移过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体呼吸链位于线粒体基质中，是有氧呼吸第三阶段的场所 B．实验1结果表明，适当增加浓度可提高电子传递效率 C．实验2结果说明，电子传递过程与水分子的参与无关 D．该研究提示，活性氧自由基对细胞呼吸总是有害的 【答案】ACD 【详解】A、线粒体呼吸链位于线粒体内膜上，是有氧呼吸第三阶段的场所。线粒体基质是有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解）的场所，A错误； B、实验1结果表明，在偏酸性环境中电子传递效率增大，说明适当增加H+浓度可提高电子传递效率，B正确； C、实验2中，重水（D2O）代替普通水后，电子传递效率显著下降，说明水分子（或其中的H+）在电子传递过程中起关键作用，C错误； D、活性氧自由基过多时会对细胞造成氧化损伤，但其在电子传递过程中充当“媒介”，是正常呼吸链功能的必要参与者，D错误。 7．（2026·湖南怀化·二模）人体的骨骼肌由肌纤维组成，肌纤维主要包括快肌纤维和慢肌纤维两类。快肌纤维内线粒体含量较少，慢肌纤维则含有丰富的线粒体。基于此，下列叙述正确的是（　　） A．短跑等爆发性运动主要依赖慢肌纤维 B．长跑等耐力性运动主要依赖快肌纤维 C．快肌纤维进行无氧呼吸供能时会产生大量乳酸 D．慢肌纤维产生的ATP主要来自细胞质基质和线粒体基质 【答案】C 【详解】A、短跑等爆发性运动需要快速供能，主要依赖线粒体含量较少的快肌纤维（无氧呼吸为主），A错误‌； B、长跑等耐力性运动需要持久供能，主要依赖线粒体含量较多的慢肌纤维（有氧呼吸为主），B‌错误‌； C、‌快肌纤维内线粒体含量较少，进行无氧呼吸供能时，无氧呼吸的产物是乳酸，所以会产生大量乳酸，C‌正确‌； D、慢肌纤维内线粒体含量丰富，其产生的ATP主要来自有氧呼吸第三阶段，该阶段进行的场所是线粒体内膜，D‌错误‌。 ( 光合作用与呼吸作用综合 考点3 ) 1．（2026・湖南张家界・二模）某研究小组将生长状况相同的某种植物幼苗分为甲、乙两组，甲组置于适宜光照下，乙组置于黑暗中，其他条件相同且适宜，分别测定两组幼苗在不同时间的净光合速率和呼吸速率，结果如下图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率 B．乙组幼苗的呼吸速率下降，可能是因为黑暗中幼苗不能进行光合作用，有机物不断消耗 C．若持续培养，甲组幼苗能正常生长，乙组幼苗不能正常生长 D．甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会持续升高 【答案】ABC 【详解】A、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，故甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率，A正确； B、乙组幼苗在黑暗中不能进行光合作用，而呼吸速率在不停进行，随着有机物不断消耗，呼吸速率下降，B正确； C、若持续培养，甲组幼苗能正常生长，因为甲组幼苗的净光合速率大于0，而乙组幼苗只能进行呼吸作用，有机物不断被消耗，因而不能正常生长，C正确； D、甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会处于动态平衡中，不会持续升高，D错误。 2．（2026・湖南长郡二十校联盟・二模）为应对全球变暖导致的高温胁迫，开发新型生物能源，某研究团队以真核微藻为模型，在低氧环境中探究光抑制的缓解机制。研究发现：当光能过量时，PSⅡ中电子（e-）积累会产生活性氧破坏PSⅡ；而低氧条件下，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子（e-）流向生成氢气的代谢过程（图甲）。团队采用“非基因方式电子引流”策略，利用人工电子梭铁氰化钾接收多余电子，有效解除光抑制（图乙）。下列叙述正确的是（　　） A．光抑制发生时，PSⅡ中积累的电子产生的活性氧，会直接阻碍CO2的固定过程 B．低氧环境中，氢化酶活性提高使部分电子用于H₂生成，减少了用于NADPH合成的电子，导致碳固定效率降低 C．铁氰化钾作为人工电子梭，能接收PSⅡ积累的电子，避免活性氧产生，从而维持PSⅡ功能完整性 D．从图乙可知，当光照强度由I1增加到I2时，对照组的光能转化效率下降 【答案】BCD 【详解】A、题干明确说明，活性氧的作用是破坏光反应的关键结构PSⅡ（光系统Ⅱ），光反应被间接阻断，并非直接阻碍暗反应中CO2的固定过程，A错误； B、NADPH 是暗反应碳固定的关键原料。低氧时氢化酶活化，分流了部分电子用于产 H₂，导致用于 NADPH 合成的电子减少，NADPH 生成不足，进而使暗反应碳固定效率下降，符合图甲的电子流向逻辑，B正确； C、根据题干，光抑制的起因是PSⅡ电子积累产生活性氧破坏PSⅡ；铁氰化钾作为人工电子梭接收多余电子，避免了电子积累和活性氧产生，从而维持PSⅡ的结构和功能完整，C正确； D、光能转化效率可体现为“光合放氧速率（反映转化得到的能量）/光照强度（输入的光能）”；光照强度从I1 ​  增加到I2时，对照组的光合放氧速率基本不变，但输入的光照强度升高，因此光能转化效率下降，符合图乙的结果，D正确。 3．（2026・湖南张家界・二模）下图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的过程示意图，其中①~⑤代表生理过程，下列相关叙述正确的是（　　）    A．过程①产生的ATP和NADPH可用于过程③④⑤ B．过程②消耗的CO2全部来自过程④产生的CO2 C．过程③④⑤中，只有过程⑤能产生大量ATP D．光照充足时，过程②的速率等于过程③④⑤的总速率 【答案】C 【详解】A、过程①光反应阶段产生的ATP和NADPH，用于②暗反应C3的还原，不用于③④⑤细胞呼吸各阶段过程，A错误； B、当细胞净光合速率大于0时，过程②暗反应阶段消耗的CO2除了来自过程④有氧呼吸第二阶段产生的CO2外，还有从外界环境中吸收的CO2，B错误； C、过程③④⑤中，③④阶段产生少量的ATP，过程⑤中产生大量的ATP，C正确； D、光照充足时，净光合速率大于0，过程②暗反应阶段固定的CO2速率（总光合速率）大于③④⑤的速率（细胞呼吸速率），D错误。 4．（2026·湖南新高考教学教研联盟·二模）先民“道法自然”的农事智慧，在古书简牍间世代传续。下列对其蕴含的生物与环境关系的理解中，哪一项与古人之智相违背（    ） A．“谷田必须岁易”指的是不同年份轮换种植不同作物，可以有效地减轻病虫害和缓解土壤肥力下降 B．“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响 C．“地虽瘠薄，常加粪沃，皆可化为良田”描述的是通过施加有机肥改良农田，为农作物提供能量和有机物 D．“微雨众卉新，一雷惊蛰始……耕种从此起”体现水分和温度等随季节的变化是影响植物生长的重要因素 【答案】C 【详解】A、谷田必须岁易”即轮作，可减轻病虫害并缓解土壤肥力下降，A 正确； B、“区中草生，茇之”即除草，体现了种间竞争对作物的影响，B正确； C、农作物不能直接吸收有机物，施加有机肥是为作物提供无机盐，不能为作物提供能量，能量来自光合作用固定的太阳能，C错误； D、水分和温度会影响植物生长发育，不同季节的水分和温度条件不同，因此“微雨众卉新，一雷惊蛰始……耕种从此起”体现水分和温度等随季节的变化是影响植物生长的重要因素，D正确。 5．（2026·湖南新高考教学教研联盟·二模）生物学知识中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（    ） A．置于溶液中的成熟植物细胞，外界溶液浓度/细胞液浓度的值可能先变小再变大 B．光照突然停止时，短时间内植物的叶肉细胞中的值变小 C．在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变大 D．洋葱根尖有丝分裂过程中，着丝粒分裂时，细胞中染色体数目/核DNA数的值变大 【答案】BC 【详解】A、将成熟植物细胞置于 KNO3，溶液中，细胞可能失水，细胞液浓度升高，导致外界溶液浓度/细胞液浓度比值变小；但细胞能吸收溶液中的离子使细胞液浓度增大，细胞可能一段时间后吸水，发生质壁分离自动复原，导致该比值变大，A正确； B、光照突然停止时，光反应产生的 NADPH和ATP减少，短时间内C3的还原减弱而生成基本不变(C3积累)，C5 的生成减少而消耗基本不变(C5减少)，因此C3/C5的值会变大，B错误； C、细胞增殖的物质准备阶段(间期)，细胞体积增大，所以表面积/体积的值变小，C错误； D、洋葱根尖有丝分裂过程中，着丝粒分裂前，染色体数目：核 DNA数=1：2，着丝粒分裂后，染色体数目：核DNA数=1：1，因此着丝粒分裂时，细胞中染色体数目/核DNA数的值变大，D正确。 6．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）低浓度CO2条件下，衣藻、聚球藻等光合自养生物具有特殊的CO2浓缩机制（CCM），且它们的具体浓缩机制又不相同。请结合所学的知识和图示，回答下列问题： (1)图1为聚球藻的细胞结构及其CCM的示意图。据图可知，衣藻、聚球藻两者在细胞结构上的主要区别是_____；聚球藻细胞CCM的机制是_____。 (2)图2为衣藻CCM的示意图，据图推测，转运蛋白LCIA对的转运最可能属于_____（填“协助扩散”或“主动运输”）；蛋白核周围的LCIB/LCIC复合物可_____，从而减少碳损失。 衣藻的类囊体膜还存在多元电子传递途径，为光合作用暗反应提供充足的_____，从而提高光合速率。 (3)某研究小组为提高C3作物的光合速率，通过转基因技术将衣藻的蛋白核基因转入C3作物并成功表达，请设计实验证明低浓度CO2条件下转基因C3作物的光合速率有所提高，写出简要的实验思路：_____。 【答案】(1) 聚球藻细胞无成形的细胞核，衣藻细胞有成形的细胞核 聚球藻细胞的羧酶体富集HCO3-并转化为CO2，同时阻止CO2逸出，使羧酶体中CO2浓度较高（答案合理即可） (2) 主动运输 回收未被蛋白核内Rubisco及时固定的逃逸CO2，重新转化为HCO3- 能量和还原剂 (3)取等量长势相同的同种野生型C3作物和转基因C3作物，在低浓度CO2条件下培养，其他条件相同且适宜，测量并比较两组的光合速率（答案合理即可） 【详解】（1）据图1可知，聚球藻是原核生物，而衣藻是真核生物，原核生物与真核生物在细胞结构上的主要区别是原核生物细胞无成形的细胞核，而真核生物细胞有成形的细胞核。据图1可知，聚球藻细胞的羧酶体可富集HCO3-，并转化为CO2，同时阻止CO2逸出，使羧酶体中CO2浓度较高。 （2）低浓度CO2条件下，外界环境HCO3-浓度也较低，衣藻通过转运蛋白LCIA等将HCO3-浓缩于叶绿体基质，推测转运蛋白LCIA对HCO3-的转运最可能属于主动运输。据图2可知，蛋白核周围的LCIB/LCIC复合物可回收未被蛋白核内Rubisco及时固定的逃逸CO2，并将其重新转化为HCO3-，从而减少碳损失。类囊体膜上的多元电子传递途径可以产生大量ATP和NADPH，为暗反应提供充足的能量和还原剂，从而提高光合速率。 （3）证明低浓度CO2条件下转基因C3作物的光合速率有所提高，可取等量长势相同的同种野生型C3作物和转基因C3作物，在低浓度CO2条件下培养，其他条件相同且适宜，测量并比较两组的光合速率。 7．（2026・湖南衡阳・二模）小球藻产氢是一种清洁能源的生产途径，但光合作用生成的氧气会迅速抑制氢化酶活性，导致产氢仅持续数分钟。科研人员研发了一种仿生涂层技术，在小球藻细胞表面先后构建了PPy涂层（内含Fe3+和抗坏血酸，Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应）和矿化外层，实现可持续产氢，相关过程如图所示。回答下列问题。 (1)小球藻正常光合作用中，氧气的产生场所是_____。电子经PSⅡ传递至PSⅠ在膜两侧形成_____梯度，为_____的合成提供动力。 (2)小球藻正常光合作用中产生NADPH的作用是_____。若提高培养液中CO2浓度，小球藻的产氢量可能_____（填“增加”“减少”或“不变”），原因是_____。 (3)氢化酶的活性中心对氧气敏感，O2会与其结合并造成不可逆氧化失活。Fe3+催化抗坏血酸与氧气的反应，消耗氧气，目的是_____。与传统化石能源相比，小球藻产氢的优势是_____（答出2点即可）。 【答案】(1)类囊体薄膜 H+ ATP (2)暗反应中C3的还原提供能量和还原剂 减少 CO2浓度升高促进暗反应,消耗更多NADPH和ATP，导致流向氢化酶的电子和H+减少，产氢效率下降 (3)防止氧气扩散到细胞内抑制氢化酶 清洁无污染、可再生、原料来源广泛 【详解】（1）在光合作用过程中，氧气是光反应的产物，氧气的产生场所是类囊体薄膜。电子经PSⅡ传递至PSI在膜两侧形成H+梯度，为ATP的合成提供动力。 （2）光合作用过程中，NADPH参与暗反应，为C3的还原提供能量和还原剂；若提高培养液中CO2浓度，暗反应速率增加，而暗反应增强会竞争光反应产物，使流向氢化酶的电子和H+减少，产氢量降低。 （3）Fe3+催化抗坏血酸与氧气的反应，消耗氧气，防止氧气扩散到细胞内抑制氢化酶。H2燃烧产物为水，无污染，小球藻可通过光合作用持续产氢，原料为水、CO2，所以与传统化石能源相比，小球藻产氢的优势是清洁无污染、可再生、原料来源广泛。 8．（2026・湖南永州・二模）光呼吸是绿色植物在光照条件下吸收O2并释放CO2的过程，会消耗30%~50%光合作用固定的碳，影响某些农作物的产量。中国农科院在水稻叶绿体中成功引入来自细菌的3种酶：GCS、GCCM5和TCR，创建了一条新的光呼吸代谢旁路——TaCo通路，该通路能将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，提高了光合效率，相关代谢过程如图所示。回答下列问题： (1)图中卡尔文循环发生的具体场所是_____，该过程所需CO2除了来自外界环境，还可能来自____________（填生理过程）。 (2)R酶是一种既能固定CO2又能与O2发生反应的双功能酶，CO2和O2竞争性结合R酶的活性位点。据此推测，在干旱、高温、强光条件下，水稻的光呼吸速率会______（填“增大”或“减小”）。 (3)TaCo通路既能减少光呼吸过程碳的损耗，还能___________，从而提高产量。 (4)科研人员测定了转基因水稻（导入了上述3种酶的基因）与普通水稻的CO2补偿点（光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度）。预测结果：_____水稻的CO2补偿点更低，原因是_________。 【答案】(1)叶绿体基质 光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用） (2)增大 (3)额外增加碳的固定 (4)转基因 转基因与普通水稻相比，转基因水稻对CO₂的利用率更高，因此达到光合速率与呼吸速率相等时的CO₂浓度更低 【详解】（1）卡尔文循环是光合作用暗反应的一部分，发生的具体场所是叶绿体基质。 植物细胞中产生CO2的生理过程有光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用），所以卡尔文循环所需CO2除了来自外界环境，还可能来自光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用）。 （2）在干旱、高温、强光条件下，植物为减少水分散失，气孔关闭，CO2吸收减少，O2与CO2竞争性结合R酶的活性位点，O2与R酶结合增多，从而使光呼吸速率增大。 （3）从图中可以看出，TaCo通路将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，减少了光呼吸过程碳的损耗，同时甘油酸能转化生成C3，额外增加碳的固定，从而提高产量。 （4）由图可知，转基因水稻导入了上述3种酶的基因，引入了TaCo通路，中间产物1与CO2结合生成中间产物2，能充分利用CO2，在较低二氧化碳浓度下就能使光合速率与呼吸速率相等，因此，与普通水稻相比，转基因水稻的CO2补偿点更低。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的能量供应和利用 3大考点概览 考点1 酶和ATP 考点2 细胞呼吸 考点3 光合作用与呼吸作用综合 ( 酶和 ATP 考点1 ) 1．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）温度是影响酶促反应速率的重要因素。如图，曲线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。据图分析，下列说法正确的是（    ）    A．酶能加快化学反应速率是因为酶可以为化学反应提供能量 B．酶空间结构最稳定时对应的温度与酶促反应的最适温度一定相同 C．温度可以影响酶的活性，且温度本身也可以影响化学反应的速率 D．曲线c中的位点1与位点2对应的酶空间结构稳定性相同 2．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）枯草杆菌蛋白酶BAPB92广泛应用于工业和医药领域，研究人员通过蛋白质工程把BAPB92的188位甘氨酸替换为脯氨酸、262位缬氨酸替换为异亮氨酸，大大提高了BAPB92的稳定性和催化活性。下列叙述正确的是（    ） A．该工程通过体外化学合成直接替换酶中的氨基酸 B．设计突变引物进行PCR扩增，可以对BAPB92基因进行定点突变 C．可将工程枯草杆菌接种到含牛奶的培养基平板上，通过透明圈大小进行检测 D．改造后的BAPB92的稳定性和催化活性增强，体现了蛋白质工程可创造新物种 3．（2026・湖南常德・二模）为探究温度对乳糖酶活性的影响，研究人员开展了相关实验，检测并计算各组温度下的相对酶活性和残余酶活性（残余酶活性指酶在经过特定温度处理后，仍然保留的催化活性，能反映酶的热稳定性），结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是温度，不同温度下酶活性相同空间结构可能不同 B．为获得曲线b中的数据，测试温度应为酶促反应的最适温度 C．该酶在50℃左右时具有最高活性，因此最适宜在该温度下长期保存 D．据图推测，工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃ 4．（2026・湖南张家界・二模）某研究小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响，设置了pH为3、5、7、9、11的5组实验，其他条件相同且适宜。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢酶的活性 B．应将过氧化氢酶与过氧化氢溶液混合后再调节pH C．若pH为11的组无气泡产生，说明酶的空间结构已被破坏 D．实验结果可证明过氧化氢酶的最适pH为7 5．（2026・百师联盟・二模）保卫细胞的细胞膜上存在质子泵（具有ATP水解酶活性），可逆浓度梯度向胞外运输H+，其活性受蓝光信号调控。下列分析正确的是（　　） A．质子泵逆浓度运输H+过程中，蓝光直接提供了能量 B．质子泵运输H+时不需要与H+结合，且其构象不发生改变 C．质子泵具有运输H+和催化ATP水解的功能 D．推测在正常情况下，蓝光照射后保卫细胞外的溶液pH会升高 6．（2026·湖南岳阳·二模）BglB酶是一类重要的糖苷水解酶，可以将纤维二糖、寡糖等降解为葡萄糖，下图是某实验室在测试BglB酶使用环境的相关实验结果，下列说法正确的是（　　） A．BglB酶可以水解纤维二糖、寡糖等多种底物因此不具备专一性 B．BglB酶的本质是蛋白质，可以在4℃密封保存 C．BglB酶在80℃保温30秒后再置于60℃保温30秒活性会逐渐恢复 D．在用于实际生产时，保持温度在60℃-70℃之间使用的效果基本相同 7．（2026·湖南湘一名校联盟·二模）科研团队探究不同真菌接种量对真菌产生的蛋白酶活力的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．用血细胞计数板计数真菌时应先滴加培养液，再盖上盖玻片 B．酶活力可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示 C．图中真菌接种量为4%时蛋白酶活力最高，约为500U·mL-1 D．接种量过高可能会导致真菌数量增长过快，营养物质供应不足 ( 细胞呼吸 考点2 )1.（2026・湖南湘一名校联盟・二模）下列对谚语涉及的生物学原理的叙述，正确的是（    ） A．“锄头出肥，深耕松土”——深耕松土可促进土壤微生物的有氧呼吸，加速有机物分解，增加土壤肥力 B．“薄肥勤施，忌施浓肥”——浓肥会导致土壤溶液浓度低于植物细胞液浓度，引起植物细胞过度吸水 C．“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”——环境因素（温度、土壤）可改变植物的基因型，导致性状改变 D．“树怕伤皮，不怕空心”——树皮中的导管负责运输水分和无机盐，损伤后会导致树木缺水死亡 2．（2026・百师联盟・二模）生物进行无氧呼吸的类型主要受其细胞中无氧呼吸相关酶的种类和活性影响，如图为细胞中两种无氧呼吸途径的示意图，图中字母表示物质，①～④表示过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中A是丙酮酸，B是还原型辅酶Ⅱ B．在有氧条件下，人成熟红细胞中B被消耗的场所在线粒体和细胞质基质 C．运动员进行马拉松比赛时，骨骼肌细胞CO2释放量大于O2消耗量 D．两种无氧呼吸途径消耗等量葡萄糖产生的ATP量相等 3．（2026・湖南邵阳・二模）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X，其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（    ） 注：实验组在对照组的基础上施加补剂X，细胞呼吸的底物是葡萄糖；各组葡萄糖等量且起始浓度一致；酶乙是ATP合酶，位于线粒体内膜上。 A．实验组丙酮酸含量降低的原因可能是补剂X促进有氧呼吸第二和第三阶段 B．实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段 C．实验组酶乙活性升高，在有氧呼吸第二阶段促进ATP生成 D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量会有显著差异 4．（2026・湖南衡阳・二模）某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图），呼吸底物为葡萄糖。下列叙述错误的是（　　） A．试管中加水的主要目的是创设无氧环境 B．利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖 C．若将酵母菌替换为乳酸菌，则气泡产生速率减慢 D．酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失 5．（2026·湖南娄底·二模）线粒体通过三羧酸循环（TCA 循环，有氧呼吸第二阶段）和电子传递链（有氧呼吸第三阶段），将糖类、脂肪等能源物质转化形成 ATP。线粒体功能受半胱氨酸（Cys）调节，Cys增加会抑制 Fe进入线粒体，导致线粒体的结构和功能受影响。下列叙述错误的是（    ） A．相同质量的糖类、脂肪彻底氧化分解时，脂肪释放的能量更多 B．三羧酸循环中，产物CO₂在细胞质基质释放 C．电子传递链释放的大量能量可用于合成 ATP D．Cys含量相对稳定有利于 TCA循环和电子传递链的进行 6．（2026·湖南怀化·二模）线粒体呼吸链中的电子传递效率直接影响细胞能量供应。研究人员发现，细胞色素c与呼吸复合物Ⅱ之间的长距离电子传递并非由直接接触完成，而是由H+和O2获得一个电子后形成的活性氧自由基作为“媒介”介导的。为验证这一机制，研究人员进行了一系列实验，结果如图所示。已知重水（D2O）中的氘（2H）比普通氢（1H）质量大，会干扰质子转移过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体呼吸链位于线粒体基质中，是有氧呼吸第三阶段的场所 B．实验1结果表明，适当增加浓度可提高电子传递效率 C．实验2结果说明，电子传递过程与水分子的参与无关 D．该研究提示，活性氧自由基对细胞呼吸总是有害的 7．（2026·湖南怀化·二模）人体的骨骼肌由肌纤维组成，肌纤维主要包括快肌纤维和慢肌纤维两类。快肌纤维内线粒体含量较少，慢肌纤维则含有丰富的线粒体。基于此，下列叙述正确的是（　　） A．短跑等爆发性运动主要依赖慢肌纤维 B．长跑等耐力性运动主要依赖快肌纤维 C．快肌纤维进行无氧呼吸供能时会产生大量乳酸 D．慢肌纤维产生的ATP主要来自细胞质基质和线粒体基质 ( 光合作用与呼吸作用综合 考点3 ) 1．（2026・湖南张家界・二模）某研究小组将生长状况相同的某种植物幼苗分为甲、乙两组，甲组置于适宜光照下，乙组置于黑暗中，其他条件相同且适宜，分别测定两组幼苗在不同时间的净光合速率和呼吸速率，结果如下图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率 B．乙组幼苗的呼吸速率下降，可能是因为黑暗中幼苗不能进行光合作用，有机物不断消耗 C．若持续培养，甲组幼苗能正常生长，乙组幼苗不能正常生长 D．甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会持续升高 2．（2026・湖南长郡二十校联盟・二模）为应对全球变暖导致的高温胁迫，开发新型生物能源，某研究团队以真核微藻为模型，在低氧环境中探究光抑制的缓解机制。研究发现：当光能过量时，PSⅡ中电子（e-）积累会产生活性氧破坏PSⅡ；而低氧条件下，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子（e-）流向生成氢气的代谢过程（图甲）。团队采用“非基因方式电子引流”策略，利用人工电子梭铁氰化钾接收多余电子，有效解除光抑制（图乙）。下列叙述正确的是（　　） A．光抑制发生时，PSⅡ中积累的电子产生的活性氧，会直接阻碍CO2的固定过程 B．低氧环境中，氢化酶活性提高使部分电子用于H₂生成，减少了用于NADPH合成的电子，导致碳固定效率降低 C．铁氰化钾作为人工电子梭，能接收PSⅡ积累的电子，避免活性氧产生，从而维持PSⅡ功能完整性 D．从图乙可知，当光照强度由I1增加到I2时，对照组的光能转化效率下降 3．（2026・湖南张家界・二模）下图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的过程示意图，其中①~⑤代表生理过程，下列相关叙述正确的是（　　）    A．过程①产生的ATP和NADPH可用于过程③④⑤ B．过程②消耗的CO2全部来自过程④产生的CO2 C．过程③④⑤中，只有过程⑤能产生大量ATP D．光照充足时，过程②的速率等于过程③④⑤的总速率 4．（2026·湖南新高考教学教研联盟·二模）先民“道法自然”的农事智慧，在古书简牍间世代传续。下列对其蕴含的生物与环境关系的理解中，哪一项与古人之智相违背（    ） A．“谷田必须岁易”指的是不同年份轮换种植不同作物，可以有效地减轻病虫害和缓解土壤肥力下降 B．“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响 C．“地虽瘠薄，常加粪沃，皆可化为良田”描述的是通过施加有机肥改良农田，为农作物提供能量和有机物 D．“微雨众卉新，一雷惊蛰始……耕种从此起”体现水分和温度等随季节的变化是影响植物生长的重要因素 5．（2026·湖南新高考教学教研联盟·二模）生物学知识中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（    ） A．置于溶液中的成熟植物细胞，外界溶液浓度/细胞液浓度的值可能先变小再变大 B．光照突然停止时，短时间内植物的叶肉细胞中的值变小 C．在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变大 D．洋葱根尖有丝分裂过程中，着丝粒分裂时，细胞中染色体数目/核DNA数的值变大 6．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）低浓度CO2条件下，衣藻、聚球藻等光合自养生物具有特殊的CO2浓缩机制（CCM），且它们的具体浓缩机制又不相同。请结合所学的知识和图示，回答下列问题： (1)图1为聚球藻的细胞结构及其CCM的示意图。据图可知，衣藻、聚球藻两者在细胞结构上的主要区别是_____；聚球藻细胞CCM的机制是_____。 (2)图2为衣藻CCM的示意图，据图推测，转运蛋白LCIA对的转运最可能属于_____（填“协助扩散”或“主动运输”）；蛋白核周围的LCIB/LCIC复合物可_____，从而减少碳损失。 衣藻的类囊体膜还存在多元电子传递途径，为光合作用暗反应提供充足的_____，从而提高光合速率。 (3)某研究小组为提高C3作物的光合速率，通过转基因技术将衣藻的蛋白核基因转入C3作物并成功表达，请设计实验证明低浓度CO2条件下转基因C3作物的光合速率有所提高，写出简要的实验思路：_____。 7．（2026・湖南衡阳・二模）小球藻产氢是一种清洁能源的生产途径，但光合作用生成的氧气会迅速抑制氢化酶活性，导致产氢仅持续数分钟。科研人员研发了一种仿生涂层技术，在小球藻细胞表面先后构建了PPy涂层（内含Fe3+和抗坏血酸，Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应）和矿化外层，实现可持续产氢，相关过程如图所示。回答下列问题。 (1)小球藻正常光合作用中，氧气的产生场所是_____。电子经PSⅡ传递至PSⅠ在膜两侧形成_____梯度，为_____的合成提供动力。 (2)小球藻正常光合作用中产生NADPH的作用是_____。若提高培养液中CO2浓度，小球藻的产氢量可能_____（填“增加”“减少”或“不变”），原因是_____。 (3)氢化酶的活性中心对氧气敏感，O2会与其结合并造成不可逆氧化失活。Fe3+催化抗坏血酸与氧气的反应，消耗氧气，目的是_____。与传统化石能源相比，小球藻产氢的优势是_____（答出2点即可）。 8．（2026・湖南永州・二模）光呼吸是绿色植物在光照条件下吸收O2并释放CO2的过程，会消耗30%~50%光合作用固定的碳，影响某些农作物的产量。中国农科院在水稻叶绿体中成功引入来自细菌的3种酶：GCS、GCCM5和TCR，创建了一条新的光呼吸代谢旁路——TaCo通路，该通路能将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，提高了光合效率，相关代谢过程如图所示。回答下列问题： (1)图中卡尔文循环发生的具体场所是_____，该过程所需CO2除了来自外界环境，还可能来自____________（填生理过程）。 (2)R酶是一种既能固定CO2又能与O2发生反应的双功能酶，CO2和O2竞争性结合R酶的活性位点。据此推测，在干旱、高温、强光条件下，水稻的光呼吸速率会______（填“增大”或“减小”）。 (3)TaCo通路既能减少光呼吸过程碳的损耗，还能___________，从而提高产量。 (4)科研人员测定了转基因水稻（导入了上述3种酶的基因）与普通水稻的CO2补偿点（光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度）。预测结果：_____水稻的CO2补偿点更低，原因是_________。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02细胞的能量供应和利用 ( 酶和ATP 考点1 ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C BC AB A C B BCD ( 细胞呼吸 考点 2 ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A D A C B ACD C ( 光合作用与呼吸作用综合 考点 3 ) 题号 1 2 3 4 5 答案 ABC BCD C C BC 6．【答案】(1) 聚球藻细胞无成形的细胞核，衣藻细胞有成形的细胞核 聚球藻细胞的羧酶体富集HCO3-并转化为CO2，同时阻止CO2逸出，使羧酶体中CO2浓度较高（答案合理即可） (2) 主动运输 回收未被蛋白核内Rubisco及时固定的逃逸CO2，重新转化为HCO3- 能量和还原剂 (3)取等量长势相同的同种野生型C3作物和转基因C3作物，在低浓度CO2条件下培养，其他条件相同且适宜，测量并比较两组的光合速率（答案合理即可） 7．【答案】(1)类囊体薄膜 H+ ATP (2)暗反应中C3的还原提供能量和还原剂 减少 CO2浓度升高促进暗反应,消耗更多NADPH和ATP，导致流向氢化酶的电子和H+减少，产氢效率下降 (3)防止氧气扩散到细胞内抑制氢化酶 清洁无污染、可再生、原料来源广泛 8．【答案】(1)叶绿体基质 光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用） (2)增大 (3)额外增加碳的固定 (4)转基因 转基因与普通水稻相比，转基因水稻对CO₂的利用率更高，因此达到光合速率与呼吸速率相等时的CO₂浓度更低 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $