专题02 细胞代谢（3大题型）（全国通用）2026年高考生物二模分类汇编

**基本信息** 细胞代谢专题二模试题汇编，涵盖细胞呼吸、光合作用、酶和ATP三大核心题型，精选2026年多地二模真题，结合科研情境与生活实例，梯度设计基础判断与综合探究题。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |细胞呼吸的原理和应用|10题|有氧呼吸阶段、无氧呼吸类型、影响因素|结合高血糖对胰岛B细胞影响、盐胁迫机制，考查物质与能量观| |光合作用和能量转化|10题|光反应、暗反应、环境因素影响|设置植物工厂CO₂变化、光系统功能分析题，体现科学思维| |酶和ATP|8题|酶特性、ATP合成与水解、影响酶活性因素|以脲酶抑制剂、ATP合酶为情境，注重实验探究与实际应用|

专题02 细胞代谢 3大题型概览 题型1 细胞呼吸的原理和应用 题型2 光合作用和能量转化 题型3 酶和ATP ( 细胞 呼吸的原理和应用 题型 1 )1．（2026·重庆渝中·二模）电压依赖性阴离子通道蛋白1（VDAC1）位于线粒体外膜，它的主要功能是从线粒体中往外转运ATP等代谢产物。研究发现高血糖水平损害胰岛B细胞的部分机制如图所示，其中琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。下列叙述错误的是（    ） A．高血糖水平可使胰岛B细胞VDAC1的表达量上调 B．胰岛B细胞损伤可能与其能量供应不足有关 C．线粒体外膜上的VDAC1运输ATP需要消耗能量 D．抑制VDAC1蛋白活性的药物可缓解对胰岛B细胞的损害 2．（2026·重庆沙坪坝·二模）下图为细胞内葡萄糖氧化分解的部分反应过程示意图，①②③表示不同反应阶段｡下列说法正确的是（　　） A．黑藻细胞可进行①~③反应过程且均发生在细胞质基质 B．产物CO2中的氧元素全部来自参与①②反应的葡萄糖和水 C．无氧条件下，NADH中的能量会部分转移到②产生的ATP中 D．有氧条件下酵母菌和破伤风杆菌均能进行图示①②③反应 3．（2026·重庆·二模）AOX和COX参与线粒体内膜上电子（e-）传递，如图所示。盐胁迫使藜麦种子中COX的活性下降，e积累导致细胞中自由基大量产生。S物质可缓解盐胁迫带来的不利影响，当S物质与AOX专性抑制剂同时使用时，S物质不能起作用。据图分析，下列说法错误的是（    ） A．e-中能量经过途径①、②传递后只有部分转化到ATP中 B．S物质通过促进途径②来消耗多余e-，减少自由基产生 C．盐胁迫时，自由基会攻击线粒体膜，最终影响ATP合成 D．使用S物质后，呼吸作用释放能量中热能的比例会提高 4．（2026·广东揭阳·二模）植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH），丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同，如图1．科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果见图2．下列叙述正确的是（    ） A．图1中的NADH来源于细胞呼吸的第一、二阶段 B．图1中丙酮酸的能量随反应进行全部释放出来 C．ADH和LDH分布在线粒体中，水淹时酶活性升高 D．水淹胁迫时，该植物根细胞以酒精发酵途径为主 5．（2026·山西运城·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Ⅲ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。下列相关叙述正确的是（　　） 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H+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 6．（2026·湖北孝感·二模）当玉米根部受到水淹后，缺氧初期根细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产乙醇的无氧呼吸，相关细胞代谢过程如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．物质A是果糖，进入细胞后被磷酸化的过程属于放能反应 B．丙酮酸在氧气充足时，可在线粒体基质中与O2反应生成CO2 C．缺氧初期根细胞内产生乳酸导致pH降低，使丙酮酸脱羧酶活性上升 D．果糖-6-磷酸经糖酵解后，大部分能量以热能形式散失 7．（2026·山东东营·二模）关于真核细胞以葡萄糖为原料进行细胞呼吸的过程，下列说法正确的是（　　） A．有氧呼吸的第一阶段和第二阶段均在细胞质基质中进行 B．无氧呼吸产生乳酸的过程中，丙酮酸在线粒体基质中被[H]还原 C．有氧呼吸过程中水和丙酮酸反应生成CO2和[H]不需要O2直接参与 D．无氧呼吸过程中的[H]来源于葡萄糖和水的分解 8．（2026·浙江·二模）乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶是厌氧呼吸的关键酶。某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述错误的是（　　） A．图中水淹时间越长，植物A根系的厌氧呼吸速率越快 B．随酶活性增强，图中两种酶催化的反应产生的ATP逐渐增加 C．图中两种酶参与的催化反应均发生在细胞溶胶中 D．检测到水淹的植物A根系有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成 9．（2026·湖南岳阳·二模）科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图所示： (1)据图1，蛋白A位于___________膜上，蛋白S与蛋白A结合，使Ca2+进入该细胞器腔内，从而促进Ca2+进入线粒体，Ca2+在___________中参与调控有氧呼吸的第二阶段反应，影响脂肪合成。 (2)运动锻炼可增加体内ATP的消耗，导致细胞中线粒体数量增多，体育锻炼可减肥，但停止锻炼后易反弹，请结合图1推测停止锻炼后容易反弹的原因___________。 (3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白可以使能量以热能形式释放，如图2所示。 ①一般情况下H+通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，F0F1ATP合成酶的作用为__________。 ②研究表明持续锻炼可激活体内棕色脂肪组织细胞，同时促进白色脂肪细胞通过以下通路转变为米色脂肪细胞：白色脂肪细胞→受刺激（运动、甲状腺激素等）→大脂滴裂解为多小脂滴、线粒体大量增生、UCP2上调→转变为“米色脂肪”（功能同棕色脂肪）。以上细胞功能转变的实质是_________。由此判断，持续锻炼者消耗相同的有机物合成的ATP将__________（填“增加”或“减少”）。 10．（2026·四川达州·二模）2026年两会期间，教育部提出中小学要全面推行“课间15分钟”和“每天体育2小时”制度。有氧运动（如慢跑）时骨骼肌靠有氧呼吸供能；无氧运动（如短跑）时骨骼肌还会进行无氧呼吸。下图为有氧呼吸某阶段的示意图，回答下列问题。 (1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。与有氧呼吸相比，人无氧呼吸消耗等量葡萄糖产生的ATP更少，其原因是________________。 (2)高强度运动时机体产热骤增，机体通过分级调节和________调节机制从而维持体温相对稳定。运动会导致血糖浓度快速下降，此时，胰岛A细胞接受的信号刺激有________________（答出2点即可）。 (3)据图可知，H+在膜两侧的电化学梯度是ATP合成的动力。某减肥药物可使H+经非ATP合酶通道回渗线粒体基质，并导致体内有机物的消耗加快。长期服用该减肥药会严重危害健康，其原因有：①为生命活动供能会________；②体温会________。 (4)研究表明，运动能促进单胺类神经递质的释放从而缓解抑郁症状，该类神经递质对靶细胞的作用效应是________。运动还能增强大脑海马区的功能，有利于长期记忆的形成，推测其机制是________________（写出1点即可）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 ( 光合作用和能量转化 题型 2 )1．（2026·湖北孝感·二模）某植物工厂在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下，番茄植株的呼吸作用速率和光合作用速率变化曲线如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．4~6h间，推测番茄体内有机物含量增加，容器内O2含量增加 B．9~10h间，光合作用速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度 C．曲线交点处，叶肉细胞呼吸作用产生的CO2刚好满足其光合作用对CO2的需求 D．若给番茄提供C18O2，则一段时间后可在H2O中检测到放射性 2．（2026·江西上饶·二模）农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结，其中蕴含着很多生物学原理。下列有关农谚的分析错误的是（    ） A．“谷连谷，坐着哭”是指植物对土壤中元素的吸收具有选择性，长期种植谷子，会导致土壤中谷子所需的矿质元素减少 B．“无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水，在细胞中各元素主要以离子形式存在，矿质元素溶解在水中容易被植物吸收 C．“稀三箩，密三箩，不稀不密收九箩”，是指合理密植可提高植物的光能利用率，增加农产品的产量 D．“玉米带大豆，十年九不漏”突显了间作的好处，间作可通过不同农作物对资源的互补利用来提高它们的产量 3．（2026·天津河东·二模）环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 B．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 C．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 D．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 4．（2026·福建福州·二模）为探究红蓝光质比与叶面锌肥对生菜光合色素的影响，科研人员测定了不同条件下生菜叶片的叶绿素含量，其中CK是对照组，结果如图。下列叙述不合理的是（　　） A．CK组的处理是在不同红蓝光质比时给生菜叶片喷洒等量清水 B．相同光质比时，不同种锌肥处理均能促进叶绿素含量的提高 C．光照不仅为植物生长提供能量而且能作为信号调控植物生长 D．在一定范围内，生菜叶绿素含量与红蓝光质的比值呈正相关 5．（2026·内蒙古包头·二模）图1为某兴趣小组构建的西红柿叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸示意图（①~④表示过程），并在实验室用水培法栽培西红柿，在CO2充足的条件下测得西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．在晴朗的白天，西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是图1中的①②③ B．图2中，9~10h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是光照 C．图2曲线交点处，叶肉细胞的细胞呼吸产生的CO2刚好满足光合作用对CO2的需求 D．若培养时植物萎蔫，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高 6．（2026·广东茂名·二模）科研人员在探究叶绿体中光系统Ⅰ（PS Ⅰ）和光系统Ⅱ（PS Ⅱ）的功能时，发现某突变体的PS Ⅱ反应中心色素（叶绿素a，吸收、传递光能）结构异常，导致水的光解受阻；PS Ⅰ的结构未发生改变，但NADP+还原效率显著下降。由此可推断（　　） A．PS Ⅱ不影响NADP+还原过程 B．该突变体的O2释放速率下降 C．NADPH在PS Ⅱ上合成 D．PS Ⅱ的功能不受PS Ⅰ影响 7．（2026·四川达州·二模）如图所示，叶绿体的光反应系统PSⅠ、PSⅡ和电子传递体共同参与了光合作用电子传递过程；光照还通过铁氧还蛋白（Fd）调节卡尔文循环。下列分析错误的是（　　） A．富含光合色素的光反应系统PSⅠ、PSⅡ镶嵌在类囊体薄膜上 B．CF0-CF1通过主动运输实现H+的跨膜，其中CF0有很强的亲水性 C．上图为光反应过程，e‒最初来自水的光解，最终进入NADPH D．光合作用过程中，光既提供能量又作为信号调节光合作用 8．（2026·黑龙江吉林·二模）植物通过光系统吸收光能进行光合作用。光系统Ⅱ（PSII）是光反应的重要组成部分，负责吸收光能并将其转化为化学能。过量的光对植物产生光抑制，使PSII受到损伤，光合效率大幅下降。为此，植物进化出多种光保护策略，通过多种协同机制降低光能过剩的损害。以下策略不能成为光保护策略的是（    ） A．叶绿体通过移动改变其在细胞内的分布和方向，从而影响光能的吸收和传递 B．强光条件下光敏色素接收信号激活某基因表达，增加相关蛋白的合成来修复PSII C．叶绿体内发生物质转化淬灭激发态叶绿素，将吸收的光能以热的形式耗散掉 D．调节电子传递增加ATP和NADPH的含量，降低暗反应速率从而降低光合作用 9．（2026·天津·二模）我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体（TK）与某种化合物（主要成分是CdTe+）进行结合，构建Tk-CdTe杂化能量模块，如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞，以获得定制化产物。请回答下列问题： (1)图1中步骤①为了获取类囊体，首先将菠菜叶肉细胞破碎后，通过______法获得叶绿体，再在4℃条件下用低渗缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关，可用分光光度计测定类囊体对______光的吸光度来计算叶绿素含量。 (2)据图1分析，在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子（e-）的来源有_______，进行相关生化反应产生的还原型辅酶有______。 (3)图1中ATP合成酶的作用是_______。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H⁺浓度差，图1中使类囊体膜两侧H⁺浓度差增加的过程有____________。（至少答出两点） (4)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析，人工光合作用细胞的膜由____层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比，在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有____________。 10．（2026·江西新余·二模）水稻是我国重要的粮食作物，水和无机盐等因素对水稻生长能产生重要影响，科学家为探究其影响机制进行了一系列实验。 I．为探究Mg2+对水稻光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给（+Mg2+）、缺乏（-Mg2+）条件，测定了水稻光合作用中叶绿体中Mg2+的相对含量、最大CO2固定速率等指标。 (1)该实验中+Mg2+组为________（填“实验组”或“对照组”）。 (2)根据测定结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动；进一步测定上述过程中酶R的活性（RuBP羧化酶，催化C5与CO2的反应），发现在Mg2+正常供给（+Mg2+）时活性远高于缺乏（-Mg2+）条件，请你结合测定结果及已学知识，阐明Mg2+对水稻光合作用影响的机理：________；________。（答出两点） II．水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。科研人员利用激光照射水稻种子，获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下，检测二者叶肉细胞的各项指标，所得结果如图1、图2、图3所示。回答下列问题： (3)图1中，当光照强度为100μmol·m−2·s−1时，野生型水稻植株的干重变化是________（填“增加”或“减小”），理由是________。 (4)根据图2、图3分析，在干旱条件下，突变型叶肉细胞的光合作用速率________（填“大于”或“小于”）野生型叶肉细胞的光合作用速率，判断理由是________（答出两点）。 ( 酶和ATP 题型 3 )1．（2026·江西南昌·二模）降低瘤胃脲酶活性以延长尿素水解时间，可提高家畜瘤胃中的氮利用率从而利于家畜生长。研究者利用AI工具筛选到一种脲酶抑制剂（表小檗碱）并进行相关研究，结果如图，已知AHA为阳性对照。下列叙述正确的是（　　） A．AI工具筛选出能与脲酶活性中心结合的物质即为脲酶抑制剂 B．据图可知AHA是脲酶抑制剂，对脲酶抑制作用比表小檗碱强 C．实际应用中不宜选择2μM的表小檗碱来抑制瘤胃脲酶活性 D．若规模化应用表小檗碱，相关气体产量升高会加剧温室效应 2．（2026·广东深圳·二模）ATP合酶既可以催化ATP合成，也可以催化ATP水解。ATP合酶抑制因子IF1可以单向抑制ATP水解。真核细胞中IF1主要作用的场所是（　　） A．细胞质基质 B．线粒体外膜 C．线粒体内膜 D．线粒体基质 3．（2026·山东聊城·二模）图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图2为相同胰脂肪酶溶液在不同条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是（    ） A．图1中竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率 B．图2中奥利司他、山茶叶提取物分别为非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂 C．底物浓度相对值大于10时，改变pH不能提高含有山茶叶提取物的酶促反应速率 D．非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同 4．（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 5．（2026·山西太原·二模）下图为胰岛B细胞分泌胰岛素的部分调节机制示意图。下列叙述正确的是（　　） A．细胞内ATP/ADP的值升高会促进K+外流，引发膜电位变化进而激活Ca2+通道 B．胰岛B细胞中K+的外流和胰岛素的分泌均需要膜蛋白参与，且都不消耗能量 C．据图推测ATP既能为K+通道提供能量，又能作为信息分子调节其开放和关闭 D．若某自身抗体与Ca2+通道结合导致该通道持续开放，引发的低血糖症属于自身免疫病 6．（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 7．（2026·四川达州·二模）丙酮酸激酶（PK）是糖酵解（细胞呼吸第一阶段）的主要限速酶之一，能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP。细胞中ATP浓度较高时，ATP能与PK结合调控PK的活性，进而降低糖酵解速率。下列叙述错误的是（　　） A．丙酮酸激酶（PK）分布在细胞质基质中 B．ATP与PK结合后，PK的空间结构会发生改变 C．磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸是吸能反应 D．ATP对PK活性的调控利于维持能量供求平衡 8．（2026·安徽宣城·二模）科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质）和ATP合成酶重组到脂双层囊泡（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）中，在光照条件下进行实验，观察到如图所示的结果。下列相关叙述错误的是（    ） A．H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式属于主动运输 B．乙图中无ATP产生，原因是ATP合成酶无法在人工膜上正常发挥催化作用 C．该实验证明ATP合成酶同时具有催化和运输作用 D．改造后的脂质体只要脂双层内H+浓度高于外侧，黑暗条件下也可以产生ATP 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02细胞代谢 ( 细胞 呼吸的原理和应用 题型 1 ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B B D B C C B 9．(1) 内质网 线粒体基质 (2)停止锻炼后ATP消耗减少，线粒体数量多产生的ATP多，Ca2+进入线粒体的量增加，生成的柠檬酸增多，脂肪合成的原料充足，因此脂肪合成增加导致反弹 (3) 既作为载体蛋白运输H+，又作为酶催化ADP和Pi合成ATP。 基因的选择性表达 减少 10．(1) 三 葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中（或“无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP”） (2) 反馈/负反馈 血糖浓度下降、下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质 (3) 减少 升高 (4) 提高靶细胞的兴奋性 改变突触的形态和功能/增加突触的数量/增加新生神经元的数量/促进神经递质的释放 ( 光合作用和能量转化 题型 2 ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B B D B B B D 9．(1) 差速离心 红 (2) CdTe+产生，（PSⅡ上）H2O在光下分解产生 NADPH和NADH (3) 运输H+和催化ATP合成 水的光解产生H⁺；PQ运输H⁺；合成NADPH和NADH消耗H⁺ (4) 1/一 人工细胞无呼吸作用，不会消耗生成的有机物，且Tk-CdTe对光能利用率更高，合成更多有机物 10．(1)对照组 (2) Mg2+参与叶绿素的合成，促进光反应 Mg2+可通过提高酶R的活性，从而提高CO2的固定速率，促进暗反应(可以互换) (3) 减小 光照强度为100μmol·m-2·s-1时，叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率，但由于存在只进行呼吸作用的细胞，野生型水稻植株的光合作用速率小于呼吸作用速率 (4) 大于 与野生型叶肉细胞相比，突变型叶肉细胞的叶绿素含量高，光反应速率快；RuBP羧化酶含量高，气孔导度大，胞间CO2浓度低，说明CO2固定的多，暗反应速率快 ( 酶和ATP 题型 3 ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C B B D A C B 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞代谢 3大题型概览 题型1 细胞呼吸的原理和应用 题型2 光合作用和能量转化 题型3 酶和ATP ( 细胞 呼吸的原理和应用 题型 1 )1．（2026·重庆渝中·二模）电压依赖性阴离子通道蛋白1（VDAC1）位于线粒体外膜，它的主要功能是从线粒体中往外转运ATP等代谢产物。研究发现高血糖水平损害胰岛B细胞的部分机制如图所示，其中琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。下列叙述错误的是（    ） A．高血糖水平可使胰岛B细胞VDAC1的表达量上调 B．胰岛B细胞损伤可能与其能量供应不足有关 C．线粒体外膜上的VDAC1运输ATP需要消耗能量 D．抑制VDAC1蛋白活性的药物可缓解对胰岛B细胞的损害 【答案】C 【详解】A、对比健康胰岛B细胞和高血糖处理后的胰岛B细胞：高血糖状态下，线粒体外膜上的VDAC1数量明显增多，说明高血糖可使胰岛B细胞VDAC1的表达量上调，A正确； B、VDAC1的功能是从线粒体向外转运ATP等代谢产物。高血糖时VDAC1上调，会导致线粒体合成的ATP大量外流，线粒体内部ATP不足，胰岛B细胞能量供应不足，最终引发细胞凋亡。因此胰岛B细胞损伤与能量供应不足有关，B正确； C、VDAC1是电压依赖性阴离子通道蛋白，属于通道蛋白。通道蛋白介导的物质跨膜运输是协助扩散，顺浓度梯度，不需要消耗能量，C错误； D、抑制VDAC1的活性，会减少线粒体ATP的外流，改善胰岛B细胞的能量供应，从而缓解高血糖对胰岛B细胞的损伤，D正确。 2．（2026·重庆沙坪坝·二模）下图为细胞内葡萄糖氧化分解的部分反应过程示意图，①②③表示不同反应阶段｡下列说法正确的是（　　） A．黑藻细胞可进行①~③反应过程且均发生在细胞质基质 B．产物CO2中的氧元素全部来自参与①②反应的葡萄糖和水 C．无氧条件下，NADH中的能量会部分转移到②产生的ATP中 D．有氧条件下酵母菌和破伤风杆菌均能进行图示①②③反应 【答案】B 【详解】A、黑藻是真核生物，有线粒体： ①在细胞质基质， ②在线粒体基质， ③在线粒体内膜，A错误； B、有氧呼吸第二阶段的反应式：2丙酮酸＋6H2O→6CO2＋20NADH＋2ATP，葡萄糖中的氧最终进入丙酮酸，再进入 CO₂；同时参与反应的水的氧也进入 CO₂。因此 CO₂中的氧全部来自葡萄糖（①阶段）和水（②阶段），B正确； C、无氧条件下，真核生物不进行②（有氧呼吸第二阶段）和③； NADH 会在细胞质基质中参与无氧呼吸的第二阶段，将丙酮酸还原为酒精 / 乳酸，能量储存在酒精 / 乳酸中，不会产生额外 ATP，C错误； D、酵母菌是兼性厌氧菌，有氧条件下可进行完整的①②③； 破伤风杆菌是严格厌氧菌，有氧条件下无法存活，更不能进行有氧呼吸的②③阶段，D错误。 3．（2026·重庆·二模）AOX和COX参与线粒体内膜上电子（e-）传递，如图所示。盐胁迫使藜麦种子中COX的活性下降，e积累导致细胞中自由基大量产生。S物质可缓解盐胁迫带来的不利影响，当S物质与AOX专性抑制剂同时使用时，S物质不能起作用。据图分析，下列说法错误的是（    ） A．e-中能量经过途径①、②传递后只有部分转化到ATP中 B．S物质通过促进途径②来消耗多余e-，减少自由基产生 C．盐胁迫时，自由基会攻击线粒体膜，最终影响ATP合成 D．使用S物质后，呼吸作用释放能量中热能的比例会提高 【答案】B 【详解】A、e-中能量经过途径①、②传递后只有部分转化到ATP中，其余部分转化为热能耗散，A正确； B、当S物质与AOX专性抑制剂同时使用时，S物质不能起作用，说明S物质通过促进途径①来消耗多余e-，减少自由基产生，B错误； C、盐胁迫时，自由基会攻击线粒体膜，影响细胞需氧呼吸，最终影响ATP合成，C正确； D、e-中能量经过途径②可以将H+逆浓度运输到线粒体内膜外，然后通过H+的顺浓度梯度运输形成ATP，使用S物质后，通过途径①的e-更多，则用于途径②的相对减少，转化为ATP中的能量比例减少，也就是呼吸作用释放能量中热能的比例会提高，D正确。 4．（2026·广东揭阳·二模）植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH），丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同，如图1．科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果见图2．下列叙述正确的是（    ） A．图1中的NADH来源于细胞呼吸的第一、二阶段 B．图1中丙酮酸的能量随反应进行全部释放出来 C．ADH和LDH分布在线粒体中，水淹时酶活性升高 D．水淹胁迫时，该植物根细胞以酒精发酵途径为主 【答案】D 【详解】A、由细胞无氧呼吸过程可知，第二阶段消耗的NADH均来源于第一阶段，A错误； B、图1中丙酮酸在无氧条件下生成酒精或乳酸，属于无氧呼吸第二阶段，此阶段不释放能量，大部分能量仍储存在酒精或乳酸中，B错误； C、ADH和LDH是无氧呼吸相关酶，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此这两种酶分布在细胞质基质中，而非线粒体中，C错误； D、由图2的纵坐标ADH和LDH活性可知，水淹组和对照组相比，水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组，但ADH的活性增加量要远远大于LDH，所以淹水胁迫时，该植物根细胞以酒精发酵途径为主，D正确。 5．（2026·山西运城·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Ⅲ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。下列相关叙述正确的是（　　） 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H+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】B 【详解】A、线粒体呼吸链位于线粒体内膜上，A错误； B、实验 1 条件：pH=6.5（相比对照组pH=7.4，酸性增强，H+浓度升高），柱形高度显著高于对照组，说明电子传递效率明显提高，所以适当增加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。 6．（2026·湖北孝感·二模）当玉米根部受到水淹后，缺氧初期根细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产乙醇的无氧呼吸，相关细胞代谢过程如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．物质A是果糖，进入细胞后被磷酸化的过程属于放能反应 B．丙酮酸在氧气充足时，可在线粒体基质中与O2反应生成CO2 C．缺氧初期根细胞内产生乳酸导致pH降低，使丙酮酸脱羧酶活性上升 D．果糖-6-磷酸经糖酵解后，大部分能量以热能形式散失 【答案】C 【详解】A、蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，因此物质A是果糖；果糖磷酸化过程需要消耗ATP水解释放的能量，属于吸能反应，而非放能反应，A错误； B、氧气充足时，丙酮酸在线粒体基质与水反应分解生成CO₂，O₂不直接参与该反应；O₂只在有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）与[H]结合生成水，B错误； C、由题图可知，缺氧初期根细胞产生乳酸，乳酸积累使pH降低；pH降低会抑制乳酸脱氢酶活性，同时使丙酮酸脱羧酶活性上升，C正确； D、糖酵解（细胞呼吸第一阶段）中，果糖-6-磷酸分解生成丙酮酸，大部分能量仍储存在丙酮酸中，仅释放少量能量，释放的少量能量中大部分才以热能形式散失，D错误。 7．（2026·山东东营·二模）关于真核细胞以葡萄糖为原料进行细胞呼吸的过程，下列说法正确的是（　　） A．有氧呼吸的第一阶段和第二阶段均在细胞质基质中进行 B．无氧呼吸产生乳酸的过程中，丙酮酸在线粒体基质中被[H]还原 C．有氧呼吸过程中水和丙酮酸反应生成CO2和[H]不需要O2直接参与 D．无氧呼吸过程中的[H]来源于葡萄糖和水的分解 【答案】C 【详解】A、有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质，第二阶段的场所为线粒体基质，二者并非都在细胞质基质中进行，A错误； B、无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行，丙酮酸不会进入线粒体，其被[H]还原生成乳酸的过程发生在细胞质基质，B错误； C、有氧呼吸第二阶段发生水和丙酮酸的反应，生成CO₂和[H]，该阶段不需要O₂直接参与，O₂仅在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水，C正确； D、无氧呼吸过程中没有水的参与，其产生的[H]仅来源于葡萄糖的分解，D错误。 8．（2026·浙江·二模）乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶是厌氧呼吸的关键酶。某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述错误的是（　　） A．图中水淹时间越长，植物A根系的厌氧呼吸速率越快 B．随酶活性增强，图中两种酶催化的反应产生的ATP逐渐增加 C．图中两种酶参与的催化反应均发生在细胞溶胶中 D．检测到水淹的植物A根系有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成 【答案】B 【详解】A、水淹时间越长，氧气越少，无氧呼吸占比上升；同时乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的活性都在升高，说明无氧呼吸的强度（速率）在加快，A正确； B、乙醇脱氢酶催化的是无氧呼吸第二阶段（丙酮酸→酒精 + CO₂），乳酸脱氢酶催化的是无氧呼吸第二阶段（丙酮酸→乳酸）。 无氧呼吸只有第一阶段（葡萄糖→丙酮酸）会产生少量 ATP，第二阶段不产生 ATP。因此，这两种酶活性增强，只会加快无氧呼吸第二阶段的反应速率，但不会增加 ATP 的生成量，B错误； C、无氧呼吸的全过程（包括第一阶段和第二阶段）都在细胞溶胶（细胞质基质）中进行，因此这两种酶的催化反应也都发生在细胞溶胶，C正确； D、植物根系产生 CO₂的可能来源： 有氧呼吸（线粒体基质）：产生 CO₂； 无氧呼吸（产生酒精的途径）：也会产生 CO₂；   因此，仅检测到 CO₂，无法区分是有氧呼吸还是无氧呼吸（酒精途径）产生的，也就不能判断是否有酒精生成，D正确。 9．（2026·湖南岳阳·二模）科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图所示： (1)据图1，蛋白A位于___________膜上，蛋白S与蛋白A结合，使Ca2+进入该细胞器腔内，从而促进Ca2+进入线粒体，Ca2+在___________中参与调控有氧呼吸的第二阶段反应，影响脂肪合成。 (2)运动锻炼可增加体内ATP的消耗，导致细胞中线粒体数量增多，体育锻炼可减肥，但停止锻炼后易反弹，请结合图1推测停止锻炼后容易反弹的原因___________。 (3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白可以使能量以热能形式释放，如图2所示。 ①一般情况下H+通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，F0F1ATP合成酶的作用为__________。 ②研究表明持续锻炼可激活体内棕色脂肪组织细胞，同时促进白色脂肪细胞通过以下通路转变为米色脂肪细胞：白色脂肪细胞→受刺激（运动、甲状腺激素等）→大脂滴裂解为多小脂滴、线粒体大量增生、UCP2上调→转变为“米色脂肪”（功能同棕色脂肪）。以上细胞功能转变的实质是_________。由此判断，持续锻炼者消耗相同的有机物合成的ATP将__________（填“增加”或“减少”）。 【答案】(1) 内质网 线粒体基质 (2)停止锻炼后ATP消耗减少，线粒体数量多产生的ATP多，Ca2+进入线粒体的量增加，生成的柠檬酸增多，脂肪合成的原料充足，因此脂肪合成增加导致反弹 (3) 既作为载体蛋白运输H+，又作为酶催化ADP和Pi合成ATP。 基因的选择性表达 减少 【详解】（1）图 1 里 Ca²⁺是从内质网释放出来的，蛋白A就是内质网膜上的蛋白，促进Ca²⁺进入线粒体。 有氧呼吸第二阶段的场所就是线粒体基质，Ca²⁺进入线粒体后，会在这里调控相关酶的活性，影响后续柠檬酸的生成，进而影响脂肪合成。 （2）停止锻炼后，ATP消耗减少，但之前锻炼让线粒体数量变多，细胞产生的ATP变多。 ATP充足会让Ca²⁺更容易进入线粒体，促进有氧呼吸产生更多柠檬酸；柠檬酸是脂肪合成的原料，原料充足，脂肪合成就会大幅增加，导致体重反弹。 （3）①F0F1ATP合成酶既是载体蛋白，负责运输H⁺顺浓度梯度流回线粒体基质，又是酶，催化ADP和Pi合成ATP。 ②细胞的形态、功能改变，本质是不同的基因被开启或关闭，合成了不同的蛋白质，即基因的选择性表达。米色脂肪细胞的线粒体内膜有 UCP2 蛋白，它会让H⁺不通过ATP合成酶，直接泄漏回基质，能量以热能形式散失，不合成 ATP。所以消耗同样的有机物，产热变多，ATP合成就会减少。 10．（2026·四川达州·二模）2026年两会期间，教育部提出中小学要全面推行“课间15分钟”和“每天体育2小时”制度。有氧运动（如慢跑）时骨骼肌靠有氧呼吸供能；无氧运动（如短跑）时骨骼肌还会进行无氧呼吸。下图为有氧呼吸某阶段的示意图，回答下列问题。 (1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。与有氧呼吸相比，人无氧呼吸消耗等量葡萄糖产生的ATP更少，其原因是________________。 (2)高强度运动时机体产热骤增，机体通过分级调节和________调节机制从而维持体温相对稳定。运动会导致血糖浓度快速下降，此时，胰岛A细胞接受的信号刺激有________________（答出2点即可）。 (3)据图可知，H+在膜两侧的电化学梯度是ATP合成的动力。某减肥药物可使H+经非ATP合酶通道回渗线粒体基质，并导致体内有机物的消耗加快。长期服用该减肥药会严重危害健康，其原因有：①为生命活动供能会________；②体温会________。 (4)研究表明，运动能促进单胺类神经递质的释放从而缓解抑郁症状，该类神经递质对靶细胞的作用效应是________。运动还能增强大脑海马区的功能，有利于长期记忆的形成，推测其机制是________________（写出1点即可）。 【答案】(1) 三 葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中（或“无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP”） (2) 反馈/负反馈 血糖浓度下降、下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质 (3) 减少 升高 (4) 提高靶细胞的兴奋性 改变突触的形态和功能/增加突触的数量/增加新生神经元的数量/促进神经递质的释放 【详解】（1）图示过程[H]与O₂结合生成水、合成ATP，是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜。人体无氧呼吸对葡萄糖氧化不彻底，只在第一阶段生成少量ATP，葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中，因此消耗等量葡萄糖时，比有氧呼吸产生的ATP少。 （2）体温调节中，甲状腺激素的分泌存在下丘脑-垂体-甲状腺的分级调节，同时通过负反馈调节维持激素水平相对稳定，最终维持体温稳定。血糖浓度下降时，胰岛A细胞可直接感受到血糖降低的刺激，同时也可接受下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质，进而分泌胰高血糖素升高血糖。 （3）H⁺的电化学梯度是ATP合成的动力，若H⁺不经ATP合酶回渗，梯度储存的能量无法用于合成ATP，因此ATP生成减少，生命活动供能不足；H⁺梯度中的能量会以热能形式散失，机体产热增加，体温升高。 （4）神经递质作为信号分子，作用于突触后神经元，会引起突触后膜电位变化，提高靶细胞的兴奋性。长期记忆的形成与新突触的建立有关，因此运动增强海马区功能、促进长期记忆的机制是改变突触的形态和功能（或增加突触的数量、增加新生神经元的数量、促进神经递质的释放等）。 ( 光合作用和能量转化 题型 2 )1．（2026·湖北孝感·二模）某植物工厂在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下，番茄植株的呼吸作用速率和光合作用速率变化曲线如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．4~6h间，推测番茄体内有机物含量增加，容器内O2含量增加 B．9~10h间，光合作用速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度 C．曲线交点处，叶肉细胞呼吸作用产生的CO2刚好满足其光合作用对CO2的需求 D．若给番茄提供C18O2，则一段时间后可在H2O中检测到放射性 【答案】A 【详解】A、据图可知，4-6h间，光合作用速率大于呼吸作用速率，说明净光合作用速率大于0，即有机物积累量大于0，氧气的释放量大于0，也就是说，番茄体内有机物含量增加，容器内O2含量增加，A正确； B、9~10h光合作用速率迅速降为0，依据题干信息，CO2充足，温度不会短时间内使光合速率骤降为0，所以最可能的原因是光照停止，B错误； C、曲线交点处，整个番茄植株的总光合作用速率等于呼吸作用速率；植株存在很多不能进行光合作用的非绿色细胞（如根部细胞），只进行呼吸作用，因此叶肉细胞的光合作用速率远大于自身呼吸作用速率，叶肉细胞呼吸产生的CO2不能满足光合作用的需求，还需要从外界吸收CO2，C错误； D、18O没有放射性，D错误。 2．（2026·江西上饶·二模）农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结，其中蕴含着很多生物学原理。下列有关农谚的分析错误的是（    ） A．“谷连谷，坐着哭”是指植物对土壤中元素的吸收具有选择性，长期种植谷子，会导致土壤中谷子所需的矿质元素减少 B．“无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水，在细胞中各元素主要以离子形式存在，矿质元素溶解在水中容易被植物吸收 C．“稀三箩，密三箩，不稀不密收九箩”，是指合理密植可提高植物的光能利用率，增加农产品的产量 D．“玉米带大豆，十年九不漏”突显了间作的好处，间作可通过不同农作物对资源的互补利用来提高它们的产量 【答案】B 【详解】A、植物对矿质元素的吸收具有选择性，长期连作谷子会持续消耗土壤中谷子需求量大的矿质元素，导致土壤肥力下降、谷子减产，A正确； B、“无水肥无力”强调施肥需配合浇水，矿质元素需溶解在水中以离子形式被吸收，但细胞中的元素大部分以化合物形式存在，而非离子形式，B错误； C、合理密植可避免种植过稀造成光能浪费，也可避免种植过密导致叶片相互遮挡、呼吸消耗增多，能有效提高光能利用率，增加产量，C正确； D、玉米和大豆间作时，高矮株搭配可充分利用不同层次的光照，且大豆根瘤菌的固氮作用可提升土壤肥力，二者对资源的利用形成互补，能提高总产量，D正确。 3．（2026·天津河东·二模）环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 B．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 C．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 D．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 【答案】B 【详解】A、在图1中，光照强度为r时，两种植物的净光合速率相等。净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率，由于两种植物的呼吸速率不同，所以总光合速率（单位时间固定的CO2量）不相等，A错误； B、图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2在相同光照强度下的净光合速率差值。从图2可知，在温度为M时，植物1的净光合速率相对较高，适当提高温度，植物1净光合速率下降幅度可能比植物2大，那么a、b之间的差值会变小，B正确； C、从图1中与纵轴交点可知，植物1的呼吸作用强度大于植物2；植物2在较低光照强度下净光合速率大于0，更适合在光照较弱的林下种植，C错误； D、光照强度大于p时，植物2的净光合速率大于0，能正常生长；但植物1的净光合速率在光照强度大于p后有一段小于0，不能正常生长，D错误。 4．（2026·福建福州·二模）为探究红蓝光质比与叶面锌肥对生菜光合色素的影响，科研人员测定了不同条件下生菜叶片的叶绿素含量，其中CK是对照组，结果如图。下列叙述不合理的是（　　） A．CK组的处理是在不同红蓝光质比时给生菜叶片喷洒等量清水 B．相同光质比时，不同种锌肥处理均能促进叶绿素含量的提高 C．光照不仅为植物生长提供能量而且能作为信号调控植物生长 D．在一定范围内，生菜叶绿素含量与红蓝光质的比值呈正相关 【答案】D 【详解】A、CK是不施加锌肥的对照组，遵循单一变量原则，CK组处理是对应不同红蓝光质比喷洒等量清水，A正确； B、由图可知，任意相同红蓝光质比下，两种锌肥处理组的叶绿素含量都高于CK组，说明两种锌肥处理都能促进叶绿素含量提高，B正确； C、光照一方面是光合作用的能量来源，为植物生长提供能量；另一方面光可以作为信号，通过光敏色素等调控植物的生长发育，C正确； D、横轴从左到右红蓝光质比（红光:蓝光）依次为3:1（比值为3）、1:1（比值为1）、1:3（比值为1/3），即红蓝光质比逐渐减小，而叶绿素含量逐渐升高，说明一定范围内生菜叶绿素含量与红蓝光质的比值呈负相关，D错误。 5．（2026·内蒙古包头·二模）图1为某兴趣小组构建的西红柿叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸示意图（①~④表示过程），并在实验室用水培法栽培西红柿，在CO2充足的条件下测得西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．在晴朗的白天，西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是图1中的①②③ B．图2中，9~10h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是光照 C．图2曲线交点处，叶肉细胞的细胞呼吸产生的CO2刚好满足光合作用对CO2的需求 D．若培养时植物萎蔫，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高 【答案】B 【详解】A、图1中，①过程中H2O分解产生O2和H+，是光合作用的光反应阶段，合成ATP，②过程中H+将CO2还原成C6H12O6的过程是光合作用暗反应，消耗光反应产生的ATP，④过程是C6H12O6分解成CO2和H+是有氧呼吸的第一和第二阶段，产生少量的ATP，③过程是H+与O2结合生成水，是有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP，因此晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是图1中的①③④，A错误； B、图2中，9~10h间，光合速率迅速下降的原因可能是环境中温度迅速下降，也可能是突然停止光照，但呼吸作用也受到温度影响，而呼吸速率并没有明显下降，故不是温度变化，最可能发生变化的环境因素是光照，B正确； C、图2表示的是植株的光合速率与呼吸速率，两曲线的交点时光合速率与呼吸速率相等，因植物只有叶肉细胞能光合作用，因此叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率，因此曲线交点处叶肉细胞的细胞呼吸产生的CO2不能满足光合作用对CO2的需求，C错误； D、水培时植物萎蔫，原因是植物吸收水分的速率远大于吸收无机盐的速率，导致培养液中无机盐浓度升高、渗透压上升，植物吸水困难，D错误。 6．（2026·广东茂名·二模）科研人员在探究叶绿体中光系统Ⅰ（PS Ⅰ）和光系统Ⅱ（PS Ⅱ）的功能时，发现某突变体的PS Ⅱ反应中心色素（叶绿素a，吸收、传递光能）结构异常，导致水的光解受阻；PS Ⅰ的结构未发生改变，但NADP+还原效率显著下降。由此可推断（　　） A．PS Ⅱ不影响NADP+还原过程 B．该突变体的O2释放速率下降 C．NADPH在PS Ⅱ上合成 D．PS Ⅱ的功能不受PS Ⅰ影响 【答案】B 【详解】A、PSⅡ结构异常导致水的光解受阻，电子传递到PSⅠ的量减少，最终使NADP⁺还原效率下降，说明PSⅡ会影响NADP⁺还原过程，A错误； B、O₂是水的光解的产物，突变体PSⅡ结构异常导致水的光解受阻，因此O₂释放速率下降，B正确； C、NADPH是PSⅠ接受传递来的电子后，催化NADP⁺与H⁺结合形成的，合成场所是PSⅠ，C错误； D、分析题意可知，PSⅠ结构正常但NADP⁺还原效率下降，没有信息表明PSⅡ的功能是否受PSⅠ影响，无法得出该结论，D错误。 7．（2026·四川达州·二模）如图所示，叶绿体的光反应系统PSⅠ、PSⅡ和电子传递体共同参与了光合作用电子传递过程；光照还通过铁氧还蛋白（Fd）调节卡尔文循环。下列分析错误的是（　　） A．富含光合色素的光反应系统PSⅠ、PSⅡ镶嵌在类囊体薄膜上 B．CF0-CF1通过主动运输实现H+的跨膜，其中CF0有很强的亲水性 C．上图为光反应过程，e‒最初来自水的光解，最终进入NADPH D．光合作用过程中，光既提供能量又作为信号调节光合作用 【答案】B 【详解】A、光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，PSⅠ、PSⅡ是结合光合色素的光反应系统，镶嵌在类囊体薄膜上，A正确； B、由图可知，H+顺浓度梯度经CF0-CF1跨膜，该过程不消耗能量，不属于主动运输，B错误； C、该图表示光反应过程，水光解产生电子e-，电子经传递体逐步传递后，最终用于NADP+结合H+生成NADPH，因此e-最初来自水的光解，最终进入NADPH，C正确； D、光既为光反应提供能量，又根据题干信息，光照可通过铁氧还蛋白（Fd）调节卡尔文循环，说明光还可作为信号调节光合作用，D正确。 8．（2026·黑龙江吉林·二模）植物通过光系统吸收光能进行光合作用。光系统Ⅱ（PSII）是光反应的重要组成部分，负责吸收光能并将其转化为化学能。过量的光对植物产生光抑制，使PSII受到损伤，光合效率大幅下降。为此，植物进化出多种光保护策略，通过多种协同机制降低光能过剩的损害。以下策略不能成为光保护策略的是（    ） A．叶绿体通过移动改变其在细胞内的分布和方向，从而影响光能的吸收和传递 B．强光条件下光敏色素接收信号激活某基因表达，增加相关蛋白的合成来修复PSII C．叶绿体内发生物质转化淬灭激发态叶绿素，将吸收的光能以热的形式耗散掉 D．调节电子传递增加ATP和NADPH的含量，降低暗反应速率从而降低光合作用 【答案】D 【详解】A、叶绿体改变在细胞内的分布和方向，可减少强光下的光能吸收，避免光能过剩损伤光合结构，属于光保护策略，A不符合题意； B、强光下合成相关蛋白修复受损的PSII，可缓解光抑制导致的光合效率下降，属于光保护策略，B不符合题意； C、将过剩的光能以热能形式耗散，可避免激发态叶绿素积累损伤光合结构，属于常见的光保护策略，C不符合题意； D、暗反应会消耗光反应产生的ATP和NADPH，若降低暗反应速率，光反应产物无法被及时消耗，会反馈抑制光反应，加重光能过剩对PSII的损伤，不属于光保护策略，D符合题意。 9．（2026·天津·二模）我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体（TK）与某种化合物（主要成分是CdTe+）进行结合，构建Tk-CdTe杂化能量模块，如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞，以获得定制化产物。请回答下列问题： (1)图1中步骤①为了获取类囊体，首先将菠菜叶肉细胞破碎后，通过______法获得叶绿体，再在4℃条件下用低渗缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关，可用分光光度计测定类囊体对______光的吸光度来计算叶绿素含量。 (2)据图1分析，在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子（e-）的来源有_______，进行相关生化反应产生的还原型辅酶有______。 (3)图1中ATP合成酶的作用是_______。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H⁺浓度差，图1中使类囊体膜两侧H⁺浓度差增加的过程有____________。（至少答出两点） (4)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析，人工光合作用细胞的膜由____层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比，在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有____________。 【答案】(1) 差速离心 红 (2) CdTe+产生，（PSⅡ上）H2O在光下分解产生 NADPH和NADH (3) 运输H+和催化ATP合成 水的光解产生H⁺；PQ运输H⁺；合成NADPH和NADH消耗H⁺ (4) 1/一 人工细胞无呼吸作用，不会消耗生成的有机物，且Tk-CdTe对光能利用率更高，合成更多有机物 【详解】（1）分离获取不同细胞器的常用方法是差速离心法，低渗溶液中，叶绿体渗透吸水涨破，可释放出类囊体。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素也吸收蓝紫光，因此可通过测定对红光的吸光度计算叶绿素含量。 （2）根据图1所示电子流向，CdTe+可以吸收光能，并释放电子传递给类囊体光系统，为光反应提供电子，且水的光解可提供电子。从图1可直接看出，该过程将NADP+还原为NADPH、NAD+还原为NADH，因此产生的还原型辅酶为NADPH和NADH； （3）从图1可知，图1中ATP合成酶的作用是运输H⁺、催化ATP的合成。图中水光解产生H⁺，使类囊体腔内H⁺浓度升高；而H⁺在类囊体薄膜上与NADP+结合生成NADPH、与NAD+结合生成NADH，使类囊体腔外的H⁺浓度降低，同时还可以将H⁺通过PQ运回到类囊体腔内，这样就使类囊体膜两侧H⁺浓度差增加。 （4）该人工细胞是油包水结构：内侧是水、外侧是油，磷脂分子亲水头部朝向内侧水，疏水尾部朝向外侧油，因此膜仅由1层磷脂分子构成；和天然叶肉细胞相比，人工细胞没有线粒体等结构，不能进行细胞呼吸消耗有机物，同时杂化模块对光能利用率更高，因此能积累更多有机物。 10．（2026·江西新余·二模）水稻是我国重要的粮食作物，水和无机盐等因素对水稻生长能产生重要影响，科学家为探究其影响机制进行了一系列实验。 I．为探究Mg2+对水稻光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给（+Mg2+）、缺乏（-Mg2+）条件，测定了水稻光合作用中叶绿体中Mg2+的相对含量、最大CO2固定速率等指标。 (1)该实验中+Mg2+组为________（填“实验组”或“对照组”）。 (2)根据测定结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动；进一步测定上述过程中酶R的活性（RuBP羧化酶，催化C5与CO2的反应），发现在Mg2+正常供给（+Mg2+）时活性远高于缺乏（-Mg2+）条件，请你结合测定结果及已学知识，阐明Mg2+对水稻光合作用影响的机理：________；________。（答出两点） II．水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。科研人员利用激光照射水稻种子，获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下，检测二者叶肉细胞的各项指标，所得结果如图1、图2、图3所示。回答下列问题： (3)图1中，当光照强度为100μmol·m−2·s−1时，野生型水稻植株的干重变化是________（填“增加”或“减小”），理由是________。 (4)根据图2、图3分析，在干旱条件下，突变型叶肉细胞的光合作用速率________（填“大于”或“小于”）野生型叶肉细胞的光合作用速率，判断理由是________（答出两点）。 【答案】(1)对照组 (2) Mg2+参与叶绿素的合成，促进光反应 Mg2+可通过提高酶R的活性，从而提高CO2的固定速率，促进暗反应(可以互换) (3) 减小 光照强度为100μmol·m-2·s-1时，叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率，但由于存在只进行呼吸作用的细胞，野生型水稻植株的光合作用速率小于呼吸作用速率 (4) 大于 与野生型叶肉细胞相比，突变型叶肉细胞的叶绿素含量高，光反应速率快；RuBP羧化酶含量高，气孔导度大，胞间CO2浓度低，说明CO2固定的多，暗反应速率快 【详解】（1）本实验的目的是探究Mg²⁺对光合作用的影响，实验的自变量为Mg2+的有无，因变量为光合作用速率的变化，自然条件Mg2+正常供给(+Mg2+)作为对照组，缺乏(-Mg2+)条件作为实验组。 （2） Mg2+是叶绿素的组成成分：Mg2+充足时，叶绿体中叶绿素相对含量更高，光反应能力增强，可产生更多 ATP和NADPH；而ATP和NADPH是暗反应中及C3还原的关键能量和还原剂，最终提高CO2固定速率；Mg2+可提高RuBP羧化酶（酶R）的活性：酶R是催化暗反应中CO2固定的关键酶；题干显示 + Mg2+条件下酶R活性远高于 - Mg2+组，酶活性升高可直接加速CO2固定过程，提升CO2固定速率，即Mg2+对水稻光合作用影响的机理，一方面通过提高叶绿素含量促进光反应过程，另一方面通过提高RuBP羧化酶的活性来提高暗反应速率，进而提高光合作用强度。 （3）图1中，光照强度为100μmol·m-2·s-1时，叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率，但由于植物体中存在只进行呼吸作用的细胞和光合作用较弱的细胞，此时野生型水稻植株的光合作用速率小于呼吸作用速率，所以野生型水稻植株的干重减少。 （4）分析图2、图3可知，与野生型水稻叶肉细胞相比，突变型水稻叶肉细胞的叶绿素含量高，光反应速率快；RuBP羧化酶含量高，气孔导度大，胞间CO2浓度低，说明CO2固定的多，暗反应速率也快，因此突变型叶肉细胞的光合作用速率大于野生型叶肉细胞的光合作用速率。 ( 酶和ATP 题型 3 )1．（2026·江西南昌·二模）降低瘤胃脲酶活性以延长尿素水解时间，可提高家畜瘤胃中的氮利用率从而利于家畜生长。研究者利用AI工具筛选到一种脲酶抑制剂（表小檗碱）并进行相关研究，结果如图，已知AHA为阳性对照。下列叙述正确的是（　　） A．AI工具筛选出能与脲酶活性中心结合的物质即为脲酶抑制剂 B．据图可知AHA是脲酶抑制剂，对脲酶抑制作用比表小檗碱强 C．实际应用中不宜选择2μM的表小檗碱来抑制瘤胃脲酶活性 D．若规模化应用表小檗碱，相关气体产量升高会加剧温室效应 【答案】C 【详解】A、能与脲酶活性中心结合的物质，不一定是脲酶抑制剂，也可能催化脲酶水解，A错误； B、相同浓度下，表小檗碱组的脲酶剩余活性远低于AHA组（例如1μM时，表小檗碱剩余活性≈20%，AHA≈95%），说明表小檗碱的抑制作用远强于AHA，B错误； C、从图中可见，表小檗碱在1μM左右时，脲酶剩余活性已经接近0%，抑制效果已经达到极致，2μM的表小檗碱，脲酶剩余活性和1μM时几乎无差异（都接近0），说明继续提高浓度不会增强抑制效果，只会造成药物浪费、增加成本，甚至可能产生副作用，因此实际应用中，无需选择2μM的高浓度，选择1μM左右的浓度即可达到最佳抑制效果，C正确； D、脲酶的作用是催化尿素水解，表小檗碱是脲酶抑制剂，会降低脲酶活性，减少尿素水解，从而减少NH3和CO2的释放，不会升高气体产量，更不会加剧温室效应，D错误。 2．（2026·广东深圳·二模）ATP合酶既可以催化ATP合成，也可以催化ATP水解。ATP合酶抑制因子IF1可以单向抑制ATP水解。真核细胞中IF1主要作用的场所是（　　） A．细胞质基质 B．线粒体外膜 C．线粒体内膜 D．线粒体基质 【答案】C 【详解】线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，分布有ATP合酶，正常情况下催化ATP合成，当质子梯度无法维持时ATP合酶会反向催化ATP水解，是IF1的主要作用场所。ABD不符合题意，C符合题意。 3．（2026·山东聊城·二模）图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图2为相同胰脂肪酶溶液在不同条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是（    ） A．图1中竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率 B．图2中奥利司他、山茶叶提取物分别为非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂 C．底物浓度相对值大于10时，改变pH不能提高含有山茶叶提取物的酶促反应速率 D．非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同 【答案】B 【详解】A、据图可知，竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，从而影响酶促反应速率，A正确； B、奥利司他最终反应速率和对照组相同，所以奥利司他是竞争性抑制剂，山茶叶提取物最终反应速率低于对照组，所以山茶叶提取物是非竞争性抑制剂，B错误； C、底物浓度相对值大于10时，改变pH不能提高含有山茶叶提取物的酶促反应速率，因为此时酶空间结构的改变不可恢复，C正确； D、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同，都是改变酶的空间结构，且该抑制作用不可逆，D正确。 4．（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。 5．（2026·山西太原·二模）下图为胰岛B细胞分泌胰岛素的部分调节机制示意图。下列叙述正确的是（　　） A．细胞内ATP/ADP的值升高会促进K+外流，引发膜电位变化进而激活Ca2+通道 B．胰岛B细胞中K+的外流和胰岛素的分泌均需要膜蛋白参与，且都不消耗能量 C．据图推测ATP既能为K+通道提供能量，又能作为信息分子调节其开放和关闭 D．若某自身抗体与Ca2+通道结合导致该通道持续开放，引发的低血糖症属于自身免疫病 【答案】D 【详解】A、据图可知，细胞内ATP/ADP升高会抑制K+外流，A错误； B、K+外流依赖通道蛋白，属于协助扩散，不消耗能量；但胰岛素分泌属于胞吐，胞吐需要膜蛋白参与，且消耗能量，B错误； C、图中仅体现ATP升高作为信息分子抑制K+通道开放，没有体现ATP为K+通道提供能量，C错误； D、自身抗体攻击自身正常组织（Ca2+通道）引发的疾病属于自身免疫病；Ca2+通道持续开放会使Ca2+持续促进胰岛素分泌，胰岛素降血糖作用过强，会引发低血糖症，D正确。 6．（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。 7．（2026·四川达州·二模）丙酮酸激酶（PK）是糖酵解（细胞呼吸第一阶段）的主要限速酶之一，能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP。细胞中ATP浓度较高时，ATP能与PK结合调控PK的活性，进而降低糖酵解速率。下列叙述错误的是（　　） A．丙酮酸激酶（PK）分布在细胞质基质中 B．ATP与PK结合后，PK的空间结构会发生改变 C．磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸是吸能反应 D．ATP对PK活性的调控利于维持能量供求平衡 【答案】C 【详解】A、糖酵解是细胞呼吸第一阶段，发生场所为细胞质基质，丙酮酸激酶是催化糖酵解过程的酶，因此分布在细胞质基质中，A正确； B、ATP与PK结合后会调控PK的活性，酶的活性与其空间结构密切相关，因此该结合过程会使PK的空间结构发生改变，B正确； C、磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的过程伴随ATP的合成，ATP的合成需要吸收能量，说明该反应本身释放能量，属于放能反应，C错误； D、ATP浓度较高时抑制PK活性，减少ATP的生成，ATP浓度较低时抑制作用解除，加快ATP的生成，该负反馈调节可维持细胞内能量的供求平衡，D正确。 8．（2026·安徽宣城·二模）科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质）和ATP合成酶重组到脂双层囊泡（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）中，在光照条件下进行实验，观察到如图所示的结果。下列相关叙述错误的是（    ） A．H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式属于主动运输 B．乙图中无ATP产生，原因是ATP合成酶无法在人工膜上正常发挥催化作用 C．该实验证明ATP合成酶同时具有催化和运输作用 D．改造后的脂质体只要脂双层内H+浓度高于外侧，黑暗条件下也可以产生ATP 【答案】B 【详解】A、光照下细菌紫膜质将H⁺逆浓度梯度运入脂质体，该过程需要载体（紫膜质是蛋白质），由光能提供能量，符合主动运输的特点，A正确； B、乙组只有ATP合成酶，没有细菌紫膜质，无法在脂质体内部建立H⁺浓度梯度，因此不能产生ATP，并非ATP合成酶无法在人工膜上正常发挥作用，B错误； C、由丙图可知，ATP合成酶既可以转运H⁺，又可以催化ADP和Pi合成ATP，说明其同时具有运输和催化功能，C正确； D、ATP合成的能量来自脂质体内外的H⁺浓度差的势能，只要脂质体内部H+浓度高于外侧，H+顺浓度梯度外流即可驱动ATP合成，因此黑暗条件下也可以产生ATP，D正确。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $