专题02 细胞代谢（4大考点）（黑吉辽蒙专用）2026年高考生物二模分类汇编

专题02细胞代谢 物质的输入和输出 考点1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B AD CD B D B BCD C B 酶和ATP 考点2 1 2 3 4 5 6 7 8 ABD A BD A C D C D 细胞呼吸 考点3 1 2 3 4 5 6 7 D C D CD ABD C D 光合作用 考点4 1 2 3 4 5 D B C C ABD 6、【答案】(1) 蓝紫光 山东大姜 (2) 山东大姜 干旱处理下，山东大姜的叶绿素含量变化不明显 (3)二氧化碳是暗反应的原料，除了细胞呼吸外，还有其他途径可以为光合作用提供二氧化碳，故实验测得干旱条件下“罗平小黄姜”的气孔导度为0，但其净光合速率却大于0 (4) 上清液 10000rpm 7、【答案】(1) 类囊体 在暗反应中作为还原剂参与反应并提供能量 (2) 协助扩散 借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度跨膜运输 (3) 使类囊体膜内的pH小于膜外，从而在膜两侧形成H+浓度梯度 形成对照 排除光的干扰，以确保ATP合成的直接驱动力来自H⁺浓度梯度而非光照 8、【答案】(1) 叶绿体基质 增强 (2) C3 ATP和NADPH (3)叶片相互遮挡，光照强度减弱 (4) 不同 αSUT植株转运蔗糖能力较弱，导致蔗糖在叶肉细胞中大量积累而抑制光合作用 9、【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫 ATP NADPH (2)抑制 (3) OsPEL与细胞核内GLKs结合，抑制PhANGs基因表达 OsPEL与PSA2结合，抑制其进入叶绿体 10、【答案】(1) ATP、NADPH 增大叶面积和增加叶绿素的含量 (2) 2分子3-磷酸甘油酸（或2分子C3） 强光 Rubisco 的活性随遮光率增大而减小；同等光照条件下，随实验时间延长，Rubisco的活性先增大后减小；一段时间内，不同光照条件下，Rubisco的活性差异较大，随时间延长，Rubisco 的活性差异减小 (3)CK>T1>T2 11、【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫 (2) C5 ATP和NADPH C5和糖类 (3) 减少 增多 (4)促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，及时将光合产物向外运出，从而促进蓝莓叶片的光合作用 12、【答案】(1) 类囊体（类囊体薄膜） 催化水的光解、电子传递、捕获光能 (2) 协助扩散 需要转运蛋白，且不需要能量 提供能量 作为还原剂 (3)PsbQ合成基因表达的PsbQ参与PS Ⅱ组装、稳定PSⅡ功能，PSⅡ有利于光合作用，光合产物为抗病防御提供物质和能量基础，提高了植物应对生物和非生物胁迫反应能力 13、【答案】(1) 光反应 叶绿素a/b比值 随水深的增加，海草的叶绿素a/b比值逐渐减少，而光系统Ⅰ/Ⅱ比值几乎不变 (2) 深海环境下，红光消失，以蓝紫光为主，叶绿素b对蓝紫光的吸收能力较强 增大受光面积，容纳更多光合色素和光系统，提升光能利用效率，适应弱光环境 (3) 降低 CCM功能被抑制后，胞外CO2浓度降低，细胞可利用的CO2减少 (4)深海沉积物处于低温、缺氧的环境下，分解者的分解作用弱，有机碳不易被分解 14、【答案】(1)酶、ADP、NADP+ (2) 不能 净光合速率为光合速率与呼吸速率的差值，细胞呼吸速率未知 (3)ACD (4) 甲硫氨酸亚砜亚胺（溶液） 等量蒸馏水 增温2.9℃（常温+2.9℃） CO2吸收速率（O2释放速率、有机物积累速率、净光合速率） 15、【答案】(1) 不同物质在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在层析纸上扩散速度快 进一步提高分离效果，将第一次层析后未能有效分离的物质在垂直方向上进行二次分离 (2) PGA是二氧化碳固定后生成的第一种产物 在同化0.5s后每隔极短时间杀死小球藻，进行多次检测，观察放射性有机物出现的先后顺序 (3) C3、C5、磷酸糖 不需要 本实验通过测量同一样本在通入14CO2后不同时间点的放射性强度，形成了时间上的自身对照 16、【答案】(1) (维持渗透压平衡)保持叶绿体的形态 反应过程中存在颜色变化(便于实验结果的观察)。 (2) 水的分解产生H+，PQ运输H+，合成NADPH消耗H+ 疏水性 运输 没有提供CO2，叶绿体无法完成暗反应，NADP+更新不足 (3) A 黄绿色 与品种乙相比，同浓度下甲放氧速率相对值小 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02细胞代谢 4大考点概览 考点01 物质的输入和输出 考点02 酶和ATP 考点03 细胞呼吸 考点04 光合作用 物质的输入和输出 考点1 1．（内蒙古包头市2026年普通高等学校招生全国统一考试第二次模拟考试）某兴趣小组以紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水等为材料进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述错误的是（    ） A．制作临时装片时在载玻片上滴一滴清水 B．用蔗糖溶液进行实验时可用吸水纸引流 C．整个实验都应在高倍镜下进行观察 D．观察到的质壁分离状态可作为对照 2．（辽宁省名校联盟2026届高三下学期4月第二次模拟考试生物试题）为探究植物细胞发生质壁分离及自动复原的条件，秋季学期（实验室室温10℃左右）某小组以黑藻叶片为材料，置于不同浓度的KNO3或尿素溶液中进行观察，实验结果如下表。下列说法错误的是（    ） 溶液种类 质量浓度（g/mL） 植物细胞质壁分离及复原的情况 KNO3 0.03 40min后未发生质壁分离 0.035 只有少数细胞在角隅处发生质壁分离，不 能自动复原，滴加清水后发生复原 0.045 发生质壁分离，不能自动复原，滴加清水后发生复原 0.05 发生质壁分离，不能自动复原，滴加清水后发生复原 尿素 0.03 40min后未发生质壁分离 0.05 发生质壁分离，很快发生自动复原 0.055 较快发生质壁分离，自动复原时间较短 0.06 很快发生质壁分离，自动复原时间较长 A．黑藻叶片薄，较容易制作临时装片且含有叶绿体作为参照 B．质壁分离过程中，细胞的吸水能力减弱且叶绿体聚集 C．KNO3组未发生质壁分离自动复原可能与实验室温度较低有关 D．尿素组发生质壁分离自动复原可能与尿素跨膜运输方式有关 3．不定项选择题，(25-26高三下·辽宁朝阳·调研)科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（　　） A．b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B．水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 C．若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置不变 D．若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞吸水能力增强，细胞体积基本不变 4．不定项选择题，（2026届东北三省部分学校（哈师大附中等校）高三第二次模拟）植物成熟活细胞的吸水能力由细胞液的渗透压和向内的细胞壁压力等因素共同决定。下列分析正确的是（    ） A．植物细胞在失水的过程中，细胞液渗透压下降，细胞壁压力也有所降低 B．在活细胞中，若细胞壁压力为0，说明细胞正在发生质壁分离 C．当细胞吸水膨胀到最大时，植物细胞的细胞液渗透压会高于外界溶液 D．过度施肥会导致植物出现“烧苗”现象，此时存活的根细胞吸水能力增强 5．（2026届黑龙江省大庆市高三二模生物试题）Na⁺-K⁺泵转运示意图如下，E1和E2为转运过程中Na⁺-K⁺泵的两种构象，下列叙述错误的是（　　） A．Na⁺-K⁺泵兼具ATP水解酶的功能 B．E1和E2相互转化均需消耗能量 C．E1时，Na⁺-K⁺泵对Na⁺的亲和力高于K⁺ D．图示转运方式利于维持膜内外Na⁺、K⁺浓度差 6．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟考试生物试题）胆汁酸在人体脂肪代谢过程中起重要作用。人体内95%的胆汁酸通过肠肝循环维持其再利用（如图，BSEP、NTCP、ABST和OST均为胆汁酸跨膜转运蛋白）。下列叙述错误的是（　　） A．Na+、K+与Na+-K+泵结合后，该泵的自身构象会发生变化 B．Na+-K+泵仅能转运Na+和K+，说明载体蛋白具有专一性 C．图中转运蛋白BSEP介导的胆汁酸运输方式为主动运输 D．据图推测，肝细胞中胆汁酸的相对含量比血液中的低 7．(25-26高三·辽宁鞍山普通高中)图示为部分物质进出小肠上皮细胞的示意图。下列叙述不正确的是（　　） A．图中Na+-K+泵为载体蛋白，具有运输和催化功能 B．图中葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式是被动运输 C．水分子进入小肠上皮细胞为被动运输且不消耗能量 D．大分子有机物通过胞吞进入细胞需要蛋白质的参与 8．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)动物细胞膜运输Na+、K+的过程如图，通常需通过Na+—K+泵磷酸化和去磷酸化来实现。下列说法正确的是（    ） A．图中的主动运输是指吸收Na+、排出K+的跨膜运输 B．Na+—K+泵的磷酸化和去磷酸化都会导致其构象发生改变 C．Na⁺—K⁺泵的磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 D．Na+—K+泵是细胞渗透压平衡和形态维持的关键机制之一 9．（2026届百师联盟高三联考生物试卷）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 10．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)碘是合成甲状腺激素的原料，经由甲状腺滤泡上皮细胞表面的钠—碘同向转运体（NLS）进入细胞（细胞内碘浓度比血浆高出20-25倍）。甲状腺激素可调节线粒体的数量、功能。下列推测不合理的是（    ） A．碘离子通过主动运输方式进入甲状腺滤泡上皮细胞 B．在寒冷状态下，甲状腺激素分泌量增加，促使线粒体产生大量ATP来维持体温 C．甲状腺激素的受体可能存在于细胞中，进而调节线粒体数量、功能 D．机体细胞外液甲状腺激素含量和细胞内线粒体数量之间应存在反馈调节机制 酶和ATP 考点2 1．不定项选择题，（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2026届高三二模）某生物学习小组研究肝脏研磨液的替代材料，做如下相关实验，实验结果如图、表所示。下列有关叙述不正确的是（　　） 带火星卫生香复燃情况 杏鲍菇上清液质量分数(%) 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 第1次 - - + + ★ ★ 第2次 - - + + ★ ★ 第3次 - - + + ★ ★ 注：“-”表示带火星卫生香不复燃，“+”表示带火星卫生香复燃，“★”表示带火星卫生香复燃并伴随气泡炸裂声，每组杏鲍菇上清液用量为2滴 A．杏鲍菇中的过氧化氢酶活性最强，为过氧化氢分解提供的活化能最多 B．若以杏鲍菇研磨液为实验材料，则7.5%的杏鲍菇上清液是最佳使用浓度 C．实验的自变量是植物材料的种类和杏鲍菇上清液质量分数 D．12.5%与15%杏鲍菇上清液组的实验结果说明酶具有高效性 2．（内蒙古兴安盟2026年高三年级下学期模拟）为探究温度对酶活性的影响，某同学选择酶A、B在不同温度下分别催化底物C反应，结果如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．该实验的自变量是温度和酶的种类 B．酶A、B的最适温度皆为40℃ C．酶A、B都能催化底物C反应，说明这两种酶无专一性 D．同一温度下，酶A的活性比酶B低，因此酶B具有高效性 3．（2025届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三下学期5月第四次模拟）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10min为佳）。下列说法正确的是（　　） 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 4．（吉林长春市2026届高三质量监测（二）生物学）酶促褐变是果蔬褐变的主要原因，尤其在香蕉、莲藕等果蔬中表现明显，其核心机制是多酚氧化酶（PPO）在有氧条件下催化酚类物质形成褐色物质。PPO的最适pH一般接近中性。下列防止褐变的措施不恰当的是（    ） A．果蔬表面涂抹酚类物质 B．低氧环境下贮藏果蔬 C．用无毒的有机酸处理果蔬 D．食品加工时进行热烫处理 5．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟考试生物试题）荷叶离褶伞（鹿茸菇）能分泌半纤维素酶。研究人员为了探究不同温度对荷叶离褶伞中半纤维素酶活性的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．半纤维素酶活性越高，可为反应提供的活化能越多 B．该实验中存在两个自变量，未遵循单一变量原则 C．图中半纤维素酶活性呈升高趋势，在成菇期达到最大值 D．10℃时半纤维素酶的结构被破坏，导致酶活性较低 6．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)图甲为酶催化反应过程模式图，图乙表示在最适温度下，酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列说法正确的是（    ） A．图甲为概念模型，可以解释酶具有专一性 B．若在A点提高反应温度，反应速率会升高 C．若在B点增加②的浓度，反应速率升高 D．若在C点增加①的浓度，反应速率升高 7．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟）东北冬季寒冷，松鼠需依赖储存的食物（如红松种子）维持生命活动。下列叙述错误的是（　　） A．松鼠细胞中葡萄糖分解为丙酮酸的过程是在细胞质基质中完成 B．红松种子细胞含有的淀粉为多糖，其基本组成单位是葡萄糖 C．松鼠细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分转移到ATP中 D．ATP与ADP相互转化速率越快，松鼠细胞中的能量代谢越旺盛 8．(25-26高三·辽宁鞍山普通高中)人体细胞受损裂解释放的ATP分子与巨噬细胞表面的受体结合，使巨噬细胞释放趋化因子，吸引大量免疫细胞聚集到受损部位。该过程中ATP分子的作用是（　　） A．作为底物 B．供能物质 C．催化反应 D．传递信息 细胞呼吸 考点3 1．（2026届百师联盟高三联考生物试卷）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 2．（2026届黑龙江省齐齐哈尔市高三二模生物试题）有氧糖酵解是指在氧气充足的条件下，细胞仍然依靠葡萄糖分解产生乳酸供能的现象，常发生于肿瘤细胞、快速增殖的细胞或特定组织。下列说法正确的是（　　） A．葡萄糖有氧糖酵解的产物为乳酸、少量和ATP B．有氧糖酵解过程中葡萄糖中的能量大部分转变为热能 C．有氧糖酵解中，细胞质中乳酸的生成速率与的生成速率呈正相关 D．相比有氧呼吸，有氧糖酵解释放能量较少，因而会限制细胞增殖 3．（内蒙古包头市2026年普通高等学校招生全国统一考试第二次模拟）下列关于酵母菌以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．能产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质 B．可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生情况 C．有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成 D．有氧呼吸释放出的能量大部分储存在ATP中 4．不定项选择题，（2026届辽宁沈阳市高三下学期二模生物试卷）大鼠褐色脂肪细胞富含线粒体和脂肪，其线粒体内膜局部结构如图所示。游离脂肪酸既能激活UCP1（产热蛋白），又能转化为相应物质参与有氧呼吸第二阶段。寒冷时脂肪细胞中游离脂肪酸产生量增加。下列叙述正确的是（　　） A．脂肪水解产物为甘油三酯和脂肪酸 B．游离脂肪酸增多能促进线粒体内膜上NADH的产生 C．UCP1运输H+降低了线粒体内膜上ATP合成效率 D．该能量代谢的调节机制有利于提高大鼠的抗寒能力 5．不定项选择题，(25-26高三辽宁鞍山普通高中)某科研团队研究了水淹胁迫对不同品种的花生种子萌发期呼吸作用的影响。水淹一定时间内，品种a（耐涝）的乙醇脱氢酶（催化产生酒精）活性降低，乳酸脱氢酶（催化产生乳酸）活性升高；品种b（涝敏感）的乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶活性均升高。下列叙述不正确的是（　　） A．乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均可为丙酮酸分解提供能量 B．葡萄糖进入线粒体进行氧化分解的过程需要消耗能量 C．水淹胁迫时，品种a可通过减少酒精的生成来降低对细胞的毒害 D．据题推测随着水淹胁迫时间增加，品种b无氧呼吸速率逐渐增大 6．（2025届内蒙古包头市高三下学期第二次模拟）辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶Ⅰ生成氧化型辅酶Ⅰ时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测其在细胞中起作用的部位是（    ） A．线粒体基质 B．细胞质基质 C．线粒体内膜 D．细胞膜 7．（2024届辽宁省大连市高三下学期二模）呼吸链突变酵母因发酵效率高于野生型而经常用于酿酒工业。下图为其细胞呼吸过程，因呼吸链中断线粒体内膜上的反应无法进行。下列有关该突变酵母的叙述，正确的是（    ） A．丙酮酸生成乙醇的过程释放少量能量 B．无氧条件下，葡萄糖分解时不会产生CO2 C．通入氧气后，线粒体中可进行O2和[H]的反应 D．氧气充足时，其增殖速率小于野生型酵母 光合作用 考点4 1．（2026届东北三省部分学校（哈师大附中等校）高三第二次模拟）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 2．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（    ） A．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 B．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 C．图中CO2吸收速率可代表净光合速率 D．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降可能的原因是呼吸速率上升 3．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2026届高三二模考试生物试题）生物学中的“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．运动员短跑时，其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1 B．光照强度突然增大时，短时间内植物的叶肉细胞中的值可能不变 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．置于KNO3溶液中的成熟植物细胞，原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大 4．（内蒙古兴安盟2026年高三年级下学期模拟）图1、图2分别表示“绿叶中色素的提取和分离”实验结果和色素的吸收光谱图（a、b、c表示色素的种类）。下列相关叙述正确的是（    ） A．a代表的色素对应滤纸条上的条带③ B．b代表的色素在滤纸条上呈现蓝绿色 C．若提取色素时未加CaCO3，条带③④的颜色将会变浅 D．若用清水代替无水乙醇提取色素，条带①②③④的颜色将会变浅 5．不定项选择题，（吉林长春市2026届高三质量监测）植物体内制造、输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长、贮藏的组织器官被称为“库”。为研究“源”“库”关系，利用小麦进行实验。下列研究思路合理的是（    ） A．阻断旗叶有机物的输出，检测穗产量的变化 B．阻断穗有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化 C．使用H218O浇灌小麦，检测穗中含18O的有机物的比例 D．使用14CO2饲喂旗叶，检测穗中含14C的有机物的比例 6．(25-26高三下·辽宁朝阳·调研)生姜是一种“药食同源”作物，干旱胁迫能够影响生姜的生长。研究人员以“罗平小黄姜”和“山东大姜”为研究材料分别给予正常处理（CK）和干旱处理（DS），半个月后测定两个品种的相关指标，结果如下表。回答下列问题。 品种 处理 叶绿素（mg·g-1） 类胡萝卜素（mg·g-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 罗平小黄姜 CK 5.71 0.67 0.10 DS 3.64 0.36 0.00 山东大姜 CK 6.33 0.71 0.19 DS 6.08 0.74 0.03 (1)生姜叶片中的类胡萝卜素主要吸收________光。类胡萝卜素是植物体内重要的抗氧化物质，干旱条件下植物易出现氧化损伤，结合表中数据分析，两个生姜品种中，________的耐旱性较高。 (2)干旱处理后，两个生姜品种都出现不同程度的黄化，根据表中数据分析，两个品种中叶片黄化程度较小的是________，判断的依据是________。 (3)干旱条件下“罗平小黄姜”实际光合作用强度大于细胞呼吸强度，原因可能是________（从CO2供应角度分析） (4)在相关研究中，科研人员在提取“山东大姜”叶片细胞中的类囊体时，首先将细胞匀浆以1000rpm离心5min取________（填“上清液”、“沉淀”），再以6000rpm离心15min，收集沉淀获取叶绿体，低渗处理后再在转速为________（填“3000”、“6000”、“10000”）rpm下离心，收集沉淀获得类囊体。 7．（内蒙古包头市2026年普通高等学校招生全国统一考试第二次模拟考试）下图1为叶绿体的某种生物膜的部分结构及光反应过程示意图。回答下列问题。 (1)图1是叶绿体的________膜；在该结构上，水光解产生的电子（e-），经传递最终可用于形成NADPH，该物质在光合作用过程中的主要作用是________。 (2)H+经转运蛋白由膜内侧向膜外侧运输的跨膜运输方式是________，作出判断的依据是________。 (3)科学家提出光合作用光反应过程中ATP的合成可用化学渗透假说解释（见图1），即ATP合成的直接驱动力来自H+浓度梯度而非光照，下图2所示的实验为ATP合成的化学渗透机制提供了证据支持。 图2所示的实验中，从B瓶→D瓶需更换不同pH的溶液，目的是________。设置A→B→C这一组的目的是________。C瓶和E瓶应置于黑暗条件下操作，原因是________。 8．(25-26高三下·辽宁县级重点高中协作体·二模)在光合作用的研究中，植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物的消耗和储存部位被称作“库”。Rubisco酶是光合作用暗反应的关键酶，光照条件下叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合RuBP。当CO2浓度较高时，该酶催化CO2与RuBP反应进行光合作用；当O2浓度较高时，该酶催化RuBP与O2反应，最后在线粒体生成CO2，这种现象被称为光呼吸。回答下列问题： (1)Rubisco酶分布于叶肉细胞的_____（填场所）。植物在干旱条件下光呼吸作用可能_____（填“增强”或“降低”）。 (2)葡萄糖是光合作用的产物之一、暗反应阶段CO2被固定后生成_____，随后在光反应提供的_____和多种酶的作用下生成糖类。 (3)继续研究发现，随叶片数量的增加，植株中部叶片的实际光合速率反而减小，推测原因是_____。 (4)SUT蔗糖转运蛋白负责蔗糖的跨膜运输，科研人员利用生物技术产生的反义RNA（与mRNA完全互补）可干扰SUT基因表达，培育出弱活性αSUT植株，相关检测结果如下表。 植物种类 叶片中的淀粉含量 光合速率（μmolCO2·m⁻2·s⁻1） 野生植株 加碘后呈棕色 12 αSUT植株 加碘后呈蓝色 7.2 科研人员设计的反义RNA与SUT基因转录的模板链的碱基序列_____（填“相同”或“不同”）。与野生植株相比，αSUT植株光合速率明显下降的原因是_____。 9．(25-26高三·辽宁鞍山普通高中)水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻，研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体（KO）和OsPEL基因过量表达株（OE），测定了不同株系叶片的部分生理指标，结果如下表。回答下列问题： 株系 叶绿素含量（mg·g-1） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 维管束鞘细胞叶绿体数量（相对于WT的倍数） 野生型（WT） 3.2 20.5 1.0× KO 4.8 28.6 3.6× OE 1.6 16.3 0.4× (1)叶绿素分布在叶绿体的___________（填具体场所），主要吸收可见光中的___________光。OE株系叶绿素含量降低，使光反应为暗反应提供的___________和___________减少，从而使光合速率下降。 (2)据表推测，OsPEL蛋白对叶绿体发育起___________（填“促进”或“抑制”）作用。 (3)OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质，PSA2、phANGs是光系统Ⅰ（PSI）组装相关蛋白。 注：箭头粗细表示量的多少。 据图分析，OsPEL过量表达能影响PSI组装进而改变光合速率，其具体的途径为： 途径①：OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核，导致核内GLKs含量降低； 途径②：____________； 途径③：_________。 10．（2026届黑龙江省大庆市高三二模生物试题）某科研小组欲研究山药对不同光照强度的应答机制，在种植山药后的第70天开始按下表进行分组实验，定期观察、测定叶片的相关指标。取样时间分别为分组实验开始后第30d（S1）、45d（S2）、60d（S3）、75d（S4）、90d（S5）。请回答下列问题： CK组 T1组 T2组 不做处理 三针遮阴网处理 （遮光率为30%~45%） 四针遮阴网处理 （遮光率为60%~75%） (1)光反应中，光能转化为化学能储存在________中；分析图1、图2可知，山药通过______来减弱遮光对光反应的影响。 (2)RuBP羧化酶（Rubisco）具有双重催化特性，既可催化1分子RuBP（C5）与1分子CO2反应，生成______；也可催化RuBP（C5）与O2结合，但生成的部分产物无法直接参与卡尔文循环，而是通过特定的代谢途径生成CO2，后一途径还可消耗光反应过剩的能量，从而使植物更好地适应______（填“强光”或“弱光”）环境。分析图3可得出哪些结论？______。（至少答出2点）。 (3)不考虑遮光对细胞呼吸的影响，结合（1）（2）研究成果，推测CK、T1和T2三组山药块茎干物质含量的大小关系为______（用组别和“>”表示）。 11．（2026届黑龙江省齐齐哈尔市高三二模生物试题）研究表明蓝莓的XWP基因能通过增加气孔导度影响光合作用，该基因缺失植物可能影响非光化学淬灭(NPQ)(植物在光多时为防止光合器官被晒伤，将过剩的光能转化为热能耗散)，导致光合结构损伤。研究分为野生型植株(A组)、XWP基因敲除植株(B组)和XWP基因过量表达植株(C组)。回答下列问题。 (1)光可以被位于蓝莓叶肉细胞叶绿体___________上的色素吸收，用于光合作用。分离蓝莓叶肉细胞中的光合色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素主要吸收___________光。 (2)蓝莓叶片通过气孔从外界吸收的与___________结合形成；接受___________释放的能量，同时被还原，经一系列变化形成___________。 (3)强光下，类囊体腔酸化(浓度升高)启动NPQ后，有效光能减少，电子传递减慢，导致ATP含量___________(填“增多”或“减少”)，含量___________(填“增多”或“减少”)。 (4)进一步的研究发现，与A组相比，B组磷酸丙糖转运蛋白(又称为磷酸丙糖转运器，其功能如图所示)的表达量明显降低，而C组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显升高，由此推测，XWP基因影响蓝莓植株叶片光合作用的另一路径是___________。 12．（吉林长春市2026届高三质量监测二）光系统Ⅱ（PS Ⅱ）是植物叶绿体中的色素-蛋白复合体之一，其参与过程如下图。PsbQ是组成PSⅡ复合体的相关蛋白之一，参与PSⅡ组装、稳定PSⅡ功能，并对植物应对生物和非生物胁迫反应起调控作用。回答下列问题： (1)PS Ⅱ位于叶绿体的______上，推测PS Ⅱ在光合作用中的作用是_______（答出2点即可）。 (2)图示过程中，H+由内转运到外的运输方式是______，判断依据为______。NADPH的作用是_______和_______。 (3)研究发现，适当提高PsbQ合成基因的表达量，植株病毒感染率会下降，分析其原因是_______。 13．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟）在海洋环境中，光照强度会随水深变弱，红光在超过10m深处就会完全消失，CO2扩散也会受限。海草在深水环境中维持高效光合作用，是因为其进化出了独特的适应性机制。深海海草可组装L-PSI-LHCⅡ超级复合体，还具备特殊的胞外酸化型碳浓缩机制（CCM）。研究人员测定了海洋中不同深度的某种海草叶绿素a/b比值、光系统Ⅰ/Ⅱ比值，结果如图所示。回答下列问题： (1)类囊体薄膜是进行光合作用_______阶段的场所；由图可知，海草适应深水环境主要与_______（填“叶绿素a/b比值”或“光系统Ⅰ/Ⅱ比值”）有关，作出判断的依据是______。 (2)L-PSⅠ-LHCⅡ是海草适应深水环境的关键结构，与陆地植物相比，该复合体在光谱适应上的显著特征是富含叶绿素b，这一特征能更好地适应深海环境的原因可能是_______。研究发现，海草类囊体薄膜随深度动态重组，在深水环境中，基粒“变薄但直径增大”，这种变化有利于_______。 (3)海草胞外酸化型CCM中，质子泵酸化胞外环境，碳酸酐酶催化转化为CO2，协同提升胞外CO2浓度。若抑制该CCM功能，Rubisco酶固定CO2的效率将_______，其主要原因是_______。 (4)通常情况下，深水海草所固定的碳含量大于其代谢需要，多余的有机碳大部分被运输到海草的根及根状茎，最终通过环境作用将有机碳固存于深海沉积物中。深海沉积物之所以能长期以有机碳形式储存得益于______。 14．（2026届辽宁沈阳市高三下学期二模）气候变暖对大豆产量带来显著影响。某研究团队利用红外辐射增温设备开展大田试验，测定大豆盛荚期的相关生理指标及产量，部分结果如下表。回答下列问题。 组别及处理 NR活性（U/g） GS活性（U/g） 净光合速率（CO2，μmol/m2·s） 单株粒数（粒） 产量（kg/hm2） 甲：常温+无机肥 6.8 37.1 19.5 108 3250 乙：增温2.9℃+无机肥 5.0 30.0 16.8 90 2560 丙：增温2.9℃+有机肥和无机肥配施 6.6 35.8 18.7 99 2870 注：NR为硝酸还原酶、GS为谷氨酰胺合成酶。 (1)NR和GS均为氮代谢的关键酶，其活性影响植物体内含氮物质的合成。参与光反应的含氮物质除了叶绿素以外，还有____（答出两种）。 (2)据表分析，____（填“能”或“不能”）确定乙组大豆总光合作用速率低于甲组，理由是____。 (3)丙组比乙组产量提升的原因是：增温条件下，有机肥和无机肥配施使____（多选）。 A．NR和GS的活性升高 B．暗反应速率始终高于光反应 C．大豆单株粒数增加 D．土壤CO2释放率升高 (4)甲硫氨酸亚砜亚胺（溶于蒸馏水使用）是GS的特异性抑制剂，若要进一步探究GS活性对丙组大豆盛荚期净光合速率的影响，完成下列实验设计方案。 实验材料 盛荚期大豆 控制变量 实验组：叶面喷施适量的____ 对照组：叶面喷施____ 实验条件 ____+有机肥和无机肥配施 检测指标 GS活性、____ 15．（2026届东北三省部分学校（哈师大附中等校）高三第二次模拟）为探究光合作用过程中碳元素的转移过程，卡尔文将小球藻放置在密闭容器中，然后将14CO2通入容器，隔一段时间取部分小球藻浸入热乙醇中杀死，提取溶液中的分子，利用双向纸层析法分离各种化合物，通过放射自显影分析带有放射性的物质（斑点大小与颜色深浅示意放射性强度）。请回答下列问题： (1)双向纸层析是先将植物提取液在层析纸的X方向用第一种溶剂展开，然后将层析纸晾干后旋转90°，用第二种溶剂在Y方向再次展开，从而使混合物质得到高效分离的技术。通过纸层析法分离混合代谢产物的原理是______；将层析纸晾干后旋转90°，然后用第二种溶剂进行第二次层析的目的是______。 (2)在通入14CO2后，所得到的放射自显影图像如图1、图2所示。图1中放射性集中在PGA，说明______。若要确定图2中多种具有放射性的有机物的出现顺序，需要进行的实验操作是______。 (3)PGA是一种三碳化合物（C3），二磷酸糖是一种五碳化合物（C5），磷酸糖是暗反应的初产物。为掌握碳元素的后续转移过程，在适宜的光照条件下，改变密闭容器通入的14CO2浓度，测定不同时间小球藻中C3、C5、磷酸糖三种化合物中放射性强度的变化情况，实验结果如图3。图中曲线a、b、c分别表示______含量变化。该实验______（填“需要”或“不需要”）设计对照组，原因是：______。 16．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2026届高三二模考试）1937年，英国植物学家希尔发现，在离体的叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，光照下可以释放出氧气。图1为希尔反应的经典反应式，图2为希尔反应的现代分子生物学机制。请回答下列问题： (1)据图1分析，希尔将离体的叶绿体置于一定浓度的蔗糖溶液中，制成无CO2的叶绿体悬浮液，使用一定浓度的蔗糖溶液的目的是___________。接着他给予叶绿体悬浮液一定的光照条件并添加铁盐(高铁氰化钾)，选取该物质除了作为氧化剂参与反应外还具有___________的优点。 (2)在分子水平上，类囊体膜上的光合色素吸收光能，通过电子传递链将电子最终传递给NADP+，该过程中通过___________(答出2点)途径形成类囊体膜两侧的H⁺浓度差，驱动ATP的合成。ATP合酶由CF0单元和CF1单元组成，由图2推测CF0单元多由___________(选填“疏水性”或“亲水性”)氨基酸残基组成，该单元体现了蛋白质的___________功能。叶绿体中本身含有氧化剂，进行光合作用时不需从外界获得氧化剂，而希尔实验时需要额外添加铁盐的原因是___________。 (3)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 ①表中的放氧速率相对值是指___________。 A．光合作用产生的氧气速率 B．细胞呼吸消耗的氧气速率 C．光合作用产生的氧气速率减去细胞呼吸消耗的氧气速率 D．细胞呼吸消耗的氧气速率减去光合作用产生的氧气速率 ②当除草剂相对浓度为20%时，品种甲希尔反应液的颜色为___________，据表分析，除草剂抑制品种甲叶绿体的功能较强，理由是___________。 考点4 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02细胞代谢 4大考点概览 考点01 物质的输入和输出 考点02 酶和ATP 考点03 细胞呼吸 考点04 光合作用 物质的输入和输出 考点1 1．（内蒙古包头市2026年普通高等学校招生全国统一考试第二次模拟考试）某兴趣小组以紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水等为材料进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述错误的是（    ） A．制作临时装片时在载玻片上滴一滴清水 B．用蔗糖溶液进行实验时可用吸水纸引流 C．整个实验都应在高倍镜下进行观察 D．观察到的质壁分离状态可作为对照 【答案】C 【详解】A、制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片时，载玻片中央滴加清水可维持细胞的正常形态，操作正确，A正确； B、用蔗糖溶液处理细胞时，采用在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液、另一侧用吸水纸引流的方法，可使细胞完全浸润在蔗糖溶液中，操作正确，B正确； C、该实验只需在低倍镜下即可清晰观察到紫色大液泡的体积变化、原生质层与细胞壁的分离情况，不需要使用高倍镜观察，C错误； D、该实验为自身前后对照，初始正常细胞状态、质壁分离状态、质壁分离复原状态依次形成对照，因此质壁分离状态可作为后续观察质壁分离复原的对照，D正确。 故选C。 2．（辽宁省名校联盟2026届高三下学期4月第二次模拟考试生物试题）为探究植物细胞发生质壁分离及自动复原的条件，秋季学期（实验室室温10℃左右）某小组以黑藻叶片为材料，置于不同浓度的KNO3或尿素溶液中进行观察，实验结果如下表。下列说法错误的是（    ） 溶液种类 质量浓度（g/mL） 植物细胞质壁分离及复原的情况 KNO3 0.03 40min后未发生质壁分离 0.035 只有少数细胞在角隅处发生质壁分离，不 能自动复原，滴加清水后发生复原 0.045 发生质壁分离，不能自动复原，滴加清水后发生复原 0.05 发生质壁分离，不能自动复原，滴加清水后发生复原 尿素 0.03 40min后未发生质壁分离 0.05 发生质壁分离，很快发生自动复原 0.055 较快发生质壁分离，自动复原时间较短 0.06 很快发生质壁分离，自动复原时间较长 A．黑藻叶片薄，较容易制作临时装片且含有叶绿体作为参照 B．质壁分离过程中，细胞的吸水能力减弱且叶绿体聚集 C．KNO3组未发生质壁分离自动复原可能与实验室温度较低有关 D．尿素组发生质壁分离自动复原可能与尿素跨膜运输方式有关 【答案】B 【详解】A、黑藻叶片由单层或少数几层细胞构成，制作临时装片操作简便，且细胞内的叶绿体呈绿色，可作为观测原生质层位置、判断质壁分离及复原状态的参照，A正确； B、质壁分离过程中细胞不断失水，细胞液浓度逐渐升高，细胞的吸水能力逐渐增强，B错误； C、KNO₃组细胞要发生自动复原，需要通过主动运输吸收K⁺和NO₃⁻以升高细胞液浓度，主动运输需要呼吸作用供能，实验室温度10℃较低会抑制呼吸酶活性，减少能量供应，减缓离子吸收速率，因此未发生自动复原可能与低温有关，C正确； D、尿素通过自由扩散的方式顺浓度梯度进入细胞，使细胞液浓度逐渐升高，细胞吸水进而发生自动复原，因此该现象与尿素的跨膜运输方式有关，D正确。 故选B。 3．不定项选择题，(25-26高三下·辽宁朝阳·调研)科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（　　） A．b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B．水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 C．若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置不变 D．若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞吸水能力增强，细胞体积基本不变 【答案】AD 【详解】A、b管蓝色液滴上浮，说明a管溶液浓度变小，细胞发生了失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，A正确； B、水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等，但是叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度不相等，B错误； C、若将蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，硝酸钾可以进入细胞，细胞先质壁分离后复原，最终细胞液浓度可能会大于初始外界硝酸钾溶液浓度，使a管溶液浓度会变化，因此蓝色液滴位置会改变，C错误； D、若15分钟后a管中叶肉细胞发生了明显的质壁分离，细胞失水，细胞液浓度升高，吸水能力增强；但由于细胞壁的位置几乎不变，细胞体积基本不变，D正确。 故选AD。 4．不定项选择题，（2026届东北三省部分学校（哈师大附中等校）高三第二次模拟）植物成熟活细胞的吸水能力由细胞液的渗透压和向内的细胞壁压力等因素共同决定。下列分析正确的是（    ） A．植物细胞在失水的过程中，细胞液渗透压下降，细胞壁压力也有所降低 B．在活细胞中，若细胞壁压力为0，说明细胞正在发生质壁分离 C．当细胞吸水膨胀到最大时，植物细胞的细胞液渗透压会高于外界溶液 D．过度施肥会导致植物出现“烧苗”现象，此时存活的根细胞吸水能力增强 【答案】CD 【详解】A、植物细胞在失水的过程中，细胞液渗透压上升，由于质壁分离现象的发生，此时细胞壁压力会有所降低，A错误； B、在活细胞中，若细胞壁压力为0时细胞可能处于初始质壁分离状态，也可能刚好膨胀达到一个对细胞壁没有压力的状态，因而不能说明细胞正在发生质壁分离，B错误； C、当细胞吸水膨胀到最大时，由于细胞壁的束缚，此时植物细胞的细胞液渗透压会高于外界溶液，C正确； D、过度施肥会导致植物出现“烧苗”现象，即根部细胞发生了渗透失水，其细胞液浓度增加，因而此时存活的根细胞吸水能力增强，D正确。 故选CD。 5．（2026届黑龙江省大庆市高三二模生物试题）Na⁺-K⁺泵转运示意图如下，E1和E2为转运过程中Na⁺-K⁺泵的两种构象，下列叙述错误的是（　　） A．Na⁺-K⁺泵兼具ATP水解酶的功能 B．E1和E2相互转化均需消耗能量 C．E1时，Na⁺-K⁺泵对Na⁺的亲和力高于K⁺ D．图示转运方式利于维持膜内外Na⁺、K⁺浓度差 【答案】B 【详解】A、由图可知，Na⁺-K⁺泵可以水解ATP，可知其除了具有运输作用，还兼具ATP水解酶的功能，A正确； B、E1转化为E2为载体蛋白的磷酸化，需要消耗能量，E2转化为E1为载体蛋白去磷酸化的过程，不消耗能量，B错误； C、由图可知，E1时，Na⁺-K⁺泵运输Na⁺不运输K⁺，说明其对Na⁺的亲和力高于K⁺，C正确； D、图示转运方式为主动运输，有利于维持膜内外Na⁺、K⁺浓度差，D正确。 故选B。 6．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟考试生物试题）胆汁酸在人体脂肪代谢过程中起重要作用。人体内95%的胆汁酸通过肠肝循环维持其再利用（如图，BSEP、NTCP、ABST和OST均为胆汁酸跨膜转运蛋白）。下列叙述错误的是（　　） A．Na+、K+与Na+-K+泵结合后，该泵的自身构象会发生变化 B．Na+-K+泵仅能转运Na+和K+，说明载体蛋白具有专一性 C．图中转运蛋白BSEP介导的胆汁酸运输方式为主动运输 D．据图推测，肝细胞中胆汁酸的相对含量比血液中的低 【答案】D 【详解】A、Na+-K+泵是一种载体蛋白，当Na+、K+与它结合后，会引起该泵自身构象发生变化，从而完成对Na+和K+转运，A正确； B、载体蛋白的专一性是指一种载体蛋白通常只能转运一种或一类物质，Na+-K+泵仅能转运Na+和K+，体现了载体蛋白具有专一性，B正确； C、由图可知，转运蛋白BSEP介导的胆汁酸运输过程中，消耗了ATP，根据主动运输需要消耗能量这一特点，可判断该运输方式为主动运输，C正确； D、从图中能够看出，胆汁酸进入肠道的过程需要消耗能量，说明肠道中的胆汁酸含量高于肝细胞，血液中胆汁酸进入肝细胞的过程依赖钠离子的梯度势能，为主动运输，说明肝细胞内的胆汁酸含量高于血液，D错误。 故选D。 7．(25-26高三·辽宁鞍山普通高中)图示为部分物质进出小肠上皮细胞的示意图。下列叙述不正确的是（　　） A．图中Na+-K+泵为载体蛋白，具有运输和催化功能 B．图中葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式是被动运输 C．水分子进入小肠上皮细胞为被动运输且不消耗能量 D．大分子有机物通过胞吞进入细胞需要蛋白质的参与 【答案】B 【详解】A、图中Na+-K+泵能运输Na+和K+，同时还能催化ATP水解，所以作为载体蛋白，具有运输和催化功能，A正确； B、从图中可以看出，葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，需要借助蛋白S，这种方式属于主动运输，而葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，是被动运输的一种，B错误； C、水分子进入小肠上皮细胞是通过自由扩散或协助扩散的方式，这两种方式都属于被动运输，且都不消耗能量，C正确； D、大分子有机物通过胞吞进入细胞，这个过程需要膜上蛋白质的识别和参与，也需要细胞骨架等蛋白质的协助，D正确。 故选B。 8．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)动物细胞膜运输Na+、K+的过程如图，通常需通过Na+—K+泵磷酸化和去磷酸化来实现。下列说法正确的是（    ） A．图中的主动运输是指吸收Na+、排出K+的跨膜运输 B．Na+—K+泵的磷酸化和去磷酸化都会导致其构象发生改变 C．Na⁺—K⁺泵的磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 D．Na+—K+泵是细胞渗透压平衡和形态维持的关键机制之一 【答案】BCD 【详解】A、由图可知，图中的主动运输是指排出Na+、吸收K+的跨膜运输，并非吸收Na+、排出K+，A错误； B、Na+-K+泵的磷酸化和去磷酸化过程中，其构象会发生改变，B正确； C、Na+-K+泵的磷酸化过程需要消耗ATP水解释放的能量，是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，C正确； D、Na+-K+泵通过运输Na+和K+，维持了细胞内外离子的浓度差，是细胞渗透压平衡和形态维持的关键机制之一，D正确。 故选BCD。 9．（2026届百师联盟高三联考生物试卷）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。 故选C。 10．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)碘是合成甲状腺激素的原料，经由甲状腺滤泡上皮细胞表面的钠—碘同向转运体（NLS）进入细胞（细胞内碘浓度比血浆高出20-25倍）。甲状腺激素可调节线粒体的数量、功能。下列推测不合理的是（    ） A．碘离子通过主动运输方式进入甲状腺滤泡上皮细胞 B．在寒冷状态下，甲状腺激素分泌量增加，促使线粒体产生大量ATP来维持体温 C．甲状腺激素的受体可能存在于细胞中，进而调节线粒体数量、功能 D．机体细胞外液甲状腺激素含量和细胞内线粒体数量之间应存在反馈调节机制 【答案】B 【详解】A、碘离子通过钠-碘同向转运体（NLS）逆浓度梯度（细胞内碘浓度高于血浆20-25倍）进入细胞，需载体且消耗能量（钠离子梯度势能），符合主动运输特点，A正确； B、寒冷时甲状腺激素分泌增加，通过提高细胞代谢速率（如促进线粒体氧化分解）产热维持体温，维持体温的能量来源于有机物氧化分解散失的热量，而非ATP本身，B错误； C、甲状腺激素化学本质为氨基酸衍生物，与细胞内受体（如核受体）结合后调节线粒体相关基因表达，从而影响其数量与功能，C正确； D、甲状腺激素通过调节线粒体功能影响代谢水平，而代谢产物（如ATP/ADP比例）又可反馈影响甲状腺激素分泌，形成负反馈调节，D正确。 故选B。 酶和ATP 考点2 1．不定项选择题，（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2026届高三二模）某生物学习小组研究肝脏研磨液的替代材料，做如下相关实验，实验结果如图、表所示。下列有关叙述不正确的是（　　） 带火星卫生香复燃情况 杏鲍菇上清液质量分数(%) 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 第1次 - - + + ★ ★ 第2次 - - + + ★ ★ 第3次 - - + + ★ ★ 注：“-”表示带火星卫生香不复燃，“+”表示带火星卫生香复燃，“★”表示带火星卫生香复燃并伴随气泡炸裂声，每组杏鲍菇上清液用量为2滴 A．杏鲍菇中的过氧化氢酶活性最强，为过氧化氢分解提供的活化能最多 B．若以杏鲍菇研磨液为实验材料，则7.5%的杏鲍菇上清液是最佳使用浓度 C．实验的自变量是植物材料的种类和杏鲍菇上清液质量分数 D．12.5%与15%杏鲍菇上清液组的实验结果说明酶具有高效性 【答案】ABD 【详解】A、据图可知，杏鲍菇中过氧化氢酶活性最强，酶的作用是显著降低化学反应的活化能，不是为反应提供能量，A错误； B、据表格可知，7.5%的杏鲍菇上清液仅能使带火星卫生香复燃，而12.5%及以上浓度的上清液可使卫生香复燃并伴随气泡炸裂声，说明7.5%的杏鲍菇上清液并非最佳使用浓度，B错误； C、根据表格和图片可知，本实验的自变量为植物材料的种类和杏鲍菇上清液质量分数，C正确； D、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶催化效率更高，因此12.5%与15%杏鲍菇上清液组的实验结果不能说明酶具有高效性，D错误。 故选ABD。 2．（内蒙古兴安盟2026年高三年级下学期模拟）为探究温度对酶活性的影响，某同学选择酶A、B在不同温度下分别催化底物C反应，结果如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．该实验的自变量是温度和酶的种类 B．酶A、B的最适温度皆为40℃ C．酶A、B都能催化底物C反应，说明这两种酶无专一性 D．同一温度下，酶A的活性比酶B低，因此酶B具有高效性 【答案】A 【详解】A、该实验的自变量是温度（20℃、30℃、40℃）和酶的种类（酶 A、酶 B），A正确； B、图中仅显示了 20、30、40℃三个温度的结果，底物剩余量随温度升高而减少，只能说明在这三个温度范围内，40℃时酶活性最高，但无法确定 40℃就是最适温度（最适温度可能高于 40℃），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，该实验仅说明两种酶都能催化底物 C 反应，并不能说明它们无专一性（它们可能都只对底物 C 起作用），C错误； D、酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂，而不是指不同酶之间的活性比较。同一温度下酶 A 活性比酶 B 低，只能说明酶 B 在该条件下活性更高，不能体现高效性，D错误。 故选A。 3．（2025届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三下学期5月第四次模拟）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10min为佳）。下列说法正确的是（　　） 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 【答案】BD 【分析】由图可知，白色药片中应含有胆碱酯酶，通过将纸片捏合，胆碱酯酶与红色药片中的物质接触，促进其水解为蓝色物质，如果滴加到白色药片上的菠菜浸洗液中有机磷浓度较高，将抑制胆碱酯酶的作用，从而使其蓝色变浅甚至不变色。酶的作用是降低活化能；若白色药片变为蓝色，说明菠菜表面农药残留量相对比较低；酶在最适温度下活性最高，但酶应该保存在低温条件下。 【详解】A、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错误； B、每批测定应设置滴加等量纯净水到“白片”上的空白对照卡，以做空白对照，B正确； C、“速测卡”操作后应置于37℃恒温箱装置中10min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错误； D、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，也表明菠菜表面有机磷农药残留量相对比较高，D正确。 故选BD。 4．（吉林长春市2026届高三质量监测（二）生物学）酶促褐变是果蔬褐变的主要原因，尤其在香蕉、莲藕等果蔬中表现明显，其核心机制是多酚氧化酶（PPO）在有氧条件下催化酚类物质形成褐色物质。PPO的最适pH一般接近中性。下列防止褐变的措施不恰当的是（    ） A．果蔬表面涂抹酚类物质 B．低氧环境下贮藏果蔬 C．用无毒的有机酸处理果蔬 D．食品加工时进行热烫处理 【答案】A 【详解】A、果蔬表面涂抹酚类物质会增加酶促反应的底物浓度，促进褐变反应进行，无法起到防止褐变的作用，A错误； B、酶促褐变需要有氧条件，低氧环境可抑制该反应的进行，能防止褐变，B正确； C、PPO的最适pH接近中性，用无毒有机酸处理会使环境pH偏离PPO的最适值，抑制PPO的活性，可防止褐变，C正确； D、热烫处理的高温会使本质为蛋白质的PPO变性失活，失去催化功能，可防止褐变，D正确。 故选A。 5．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟考试生物试题）荷叶离褶伞（鹿茸菇）能分泌半纤维素酶。研究人员为了探究不同温度对荷叶离褶伞中半纤维素酶活性的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．半纤维素酶活性越高，可为反应提供的活化能越多 B．该实验中存在两个自变量，未遵循单一变量原则 C．图中半纤维素酶活性呈升高趋势，在成菇期达到最大值 D．10℃时半纤维素酶的结构被破坏，导致酶活性较低 【答案】C 【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能，A错误； B、该实验存在温度和生长发育时期两个自变量，实验通过分组探究不同温度下随生长时期的酶活性变化，仍遵循单一变量原则，B错误； C、由图中曲线可知，不同温度下半纤维素酶活性均随生长发育时期（半袋期→满袋期→成菇期）呈升高趋势，且在成菇期达到最大值，C正确； D、10℃属于低温条件，低温只会抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。 故选C。 6．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)图甲为酶催化反应过程模式图，图乙表示在最适温度下，酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列说法正确的是（    ） A．图甲为概念模型，可以解释酶具有专一性 B．若在A点提高反应温度，反应速率会升高 C．若在B点增加②的浓度，反应速率升高 D．若在C点增加①的浓度，反应速率升高 【答案】D 【详解】A、图甲是图片，是物理模型，图中酶与底物的缺口互补，酶与特定底物结合体现专一性，A错误； B、本实验是在最适温度条件下进行的，若再提高温度，酶活性会下降，则反应速率降低，B错误； C、曲线BC段随反应物浓度的增加，催化速率不变，所以在B点增加反应物浓度，反应速率不变，C错误； D、曲线BC段随着反应物浓度的增加，催化速率不变，说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量，所以C点时，往反应物中加入少量同样的酶即①，反应速率会加快，D正确。 故选D。 7．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟）东北冬季寒冷，松鼠需依赖储存的食物（如红松种子）维持生命活动。下列叙述错误的是（　　） A．松鼠细胞中葡萄糖分解为丙酮酸的过程是在细胞质基质中完成 B．红松种子细胞含有的淀粉为多糖，其基本组成单位是葡萄糖 C．松鼠细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分转移到ATP中 D．ATP与ADP相互转化速率越快，松鼠细胞中的能量代谢越旺盛 【答案】C 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，该阶段无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都在细胞质基质中完成，A正确； B、淀粉是植物细胞（如红松种子细胞）特有的多糖，淀粉的基本组成单位为葡萄糖，B正确； C、松鼠细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成少量ATP，葡萄糖中的大部分能量储存在不彻底氧化产物乳酸中，并没有转移到ATP中，C错误； D、ATP是细胞的直接能源物质，ATP与ADP转化速率越快，说明细胞能量产生和消耗的速率越快，能量代谢越旺盛，D正确。 故选C。 8．(25-26高三·辽宁鞍山普通高中)人体细胞受损裂解释放的ATP分子与巨噬细胞表面的受体结合，使巨噬细胞释放趋化因子，吸引大量免疫细胞聚集到受损部位。该过程中ATP分子的作用是（　　） A．作为底物 B．供能物质 C．催化反应 D．传递信息 【答案】D 【详解】A、底物是生化反应的反应物，该过程中ATP没有作为反应原料参与代谢反应，A错误； B、供能物质需要通过水解释放能量为生命活动供能，题干未体现ATP水解供能的过程，B错误； C、催化反应是酶的功能，ATP不具备催化作用，C错误； D、该过程中ATP与巨噬细胞表面的受体结合，触发后续免疫细胞聚集的生理反应，起到了传递信息的作用，D正确。 故选D。 细胞呼吸 考点3 1．（2026届百师联盟高三联考生物试卷）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。 故选D。 2．（2026届黑龙江省齐齐哈尔市高三二模生物试题）有氧糖酵解是指在氧气充足的条件下，细胞仍然依靠葡萄糖分解产生乳酸供能的现象，常发生于肿瘤细胞、快速增殖的细胞或特定组织。下列说法正确的是（　　） A．葡萄糖有氧糖酵解的产物为乳酸、少量和ATP B．有氧糖酵解过程中葡萄糖中的能量大部分转变为热能 C．有氧糖酵解中，细胞质中乳酸的生成速率与的生成速率呈正相关 D．相比有氧呼吸，有氧糖酵解释放能量较少，因而会限制细胞增殖 【答案】C 【详解】A、有氧糖酵解为产乳酸的无氧呼吸过程，葡萄糖分解后仅生成乳酸和少量ATP，不产生CO2，A错误； B、有氧糖酵解是不彻底的氧化分解，葡萄糖中的能量大部分储存在产物乳酸中，仅少量能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，B错误； C、有氧糖酵解第二阶段为丙酮酸和NADH反应生成乳酸，同时生成NAD⁺，乳酸生成速率越快，该阶段反应速率越高，NAD⁺的生成速率也越高，二者呈正相关，C正确； D、有氧糖酵解常发生在肿瘤细胞、快速增殖的细胞中，该过程虽然单分子葡萄糖产能少，但反应速率快，还可为细胞增殖提供大量合成代谢的中间原料，不会限制细胞增殖，D错误。 故选C。 3．（内蒙古包头市2026年普通高等学校招生全国统一考试第二次模拟）下列关于酵母菌以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．能产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质 B．可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生情况 C．有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成 D．有氧呼吸释放出的能量大部分储存在ATP中 【答案】D 【详解】A、酵母菌为兼性厌氧菌，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质产生CO₂，无氧呼吸在细胞质基质产生CO₂和酒精，因此产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体基质，A正确； B、CO₂可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO₂的产生情况，B正确； C、有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段均会生成NADH（还原型辅酶Ⅰ），因此有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成，C正确； D、有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，仅少部分能量储存在ATP中，D错误。 故选D。 4．不定项选择题，（2026届辽宁沈阳市高三下学期二模生物试卷）大鼠褐色脂肪细胞富含线粒体和脂肪，其线粒体内膜局部结构如图所示。游离脂肪酸既能激活UCP1（产热蛋白），又能转化为相应物质参与有氧呼吸第二阶段。寒冷时脂肪细胞中游离脂肪酸产生量增加。下列叙述正确的是（　　） A．脂肪水解产物为甘油三酯和脂肪酸 B．游离脂肪酸增多能促进线粒体内膜上NADH的产生 C．UCP1运输H+降低了线粒体内膜上ATP合成效率 D．该能量代谢的调节机制有利于提高大鼠的抗寒能力 【答案】CD 【详解】A、脂肪（甘油三酯）的水解产物是甘油和脂肪酸，而不是甘油三酯和脂肪酸，A错误； B、NADH是在有氧呼吸第一、二阶段产生的，场所分别是细胞质基质和线粒体基质，不是线粒体内膜，游离脂肪酸转化的物质参与有氧呼吸第二阶段，会在线粒体基质中产生NADH，而非线粒体内膜， B错误； C、正常情况下，H+通过F₀F₁-ATP合酶顺浓度梯度运输时，会驱动ATP的合成，UCP1运输H+不经过 F₀F₁-ATP合酶，这会让原本用于合成ATP的质子梯度能量以热能形式释放，从而降低了线粒体内膜上ATP的合成效率，C正确； D、寒冷时游离脂肪酸产生量增加，一方面激活UCP1增加产热，另一方面参与有氧呼吸第二阶段，使细胞呼吸释放更多热量，有利于提高大鼠的抗寒能力，D正确。 故选CD。 5．不定项选择题，(25-26高三辽宁鞍山普通高中)某科研团队研究了水淹胁迫对不同品种的花生种子萌发期呼吸作用的影响。水淹一定时间内，品种a（耐涝）的乙醇脱氢酶（催化产生酒精）活性降低，乳酸脱氢酶（催化产生乳酸）活性升高；品种b（涝敏感）的乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶活性均升高。下列叙述不正确的是（　　） A．乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均可为丙酮酸分解提供能量 B．葡萄糖进入线粒体进行氧化分解的过程需要消耗能量 C．水淹胁迫时，品种a可通过减少酒精的生成来降低对细胞的毒害 D．据题推测随着水淹胁迫时间增加，品种b无氧呼吸速率逐渐增大 【答案】ABD 【详解】A、酶仅具有催化作用，可以降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供物质和能量，A错误； B、葡萄糖无法直接进入线粒体，其在细胞质基质中分解为丙酮酸后，丙酮酸才可进入线粒体进行后续氧化分解，B错误； C、酒精对细胞具有毒性，耐涝品种a水淹时乙醇脱氢酶活性降低，会减少酒精的生成量，可通过降低酒精积累减少细胞损伤，适应水淹环境，C正确； D、随着水淹时间延长，细胞内的呼吸底物会逐渐消耗，同时无氧呼吸积累的酒精、乳酸也会抑制细胞代谢，因此品种b的无氧呼吸速率不会持续逐渐增大，D错误。 故选ABD。 6．（2025届内蒙古包头市高三下学期第二次模拟）辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶Ⅰ生成氧化型辅酶Ⅰ时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测其在细胞中起作用的部位是（    ） A．线粒体基质 B．细胞质基质 C．线粒体内膜 D．细胞膜 【答案】C 【分析】细胞的有氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下，将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O，并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程，有氧呼吸有三个阶段：第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸的过程；第二阶段是丙酮酸经过一系列的氧化反应，最终生成CO2和NADH；第三阶段为电子传递链过程，前两个阶段产生的NADH最终与O2反应生成水，并产生大量能量的过程。 【详解】由题意可知，辅酶Q10可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2形成水，参与有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，C正确，ABD错误。 故选C。 7．（2024届辽宁省大连市高三下学期二模）呼吸链突变酵母因发酵效率高于野生型而经常用于酿酒工业。下图为其细胞呼吸过程，因呼吸链中断线粒体内膜上的反应无法进行。下列有关该突变酵母的叙述，正确的是（    ） A．丙酮酸生成乙醇的过程释放少量能量 B．无氧条件下，葡萄糖分解时不会产生CO2 C．通入氧气后，线粒体中可进行O2和[H]的反应 D．氧气充足时，其增殖速率小于野生型酵母 【答案】D 【分析】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[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、丙酮酸生成乙醇的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生能量，A错误； B、无氧条件下，葡萄糖分解时可产生酒精和二氧化碳，B错误； C、O2和[H]的反应可以发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，分析题意可知，呼吸链突变酵母因呼吸链中断线粒体内膜上的反应无法进行，故通入氧气后，线粒体中不能进行O2和[H]的反应，C错误； D、氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，代谢旺盛，所以增殖速率大于后者，D正确。 故选D。 光合作用 考点4 1．（2026届东北三省部分学校（哈师大附中等校）高三第二次模拟）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。 故选D。 2．(25-26高三上·吉林吉林普通中学·调研)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（    ） A．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 B．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 C．图中CO2吸收速率可代表净光合速率 D．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降可能的原因是呼吸速率上升 【答案】B 【详解】A、图中M点处CO2吸收速率最大，CO2吸收速率代表净光合速率，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，A正确； B、CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，但没有有机物的净积累，B错误； C、因为CO2吸收速率是植物从外界吸收的CO2量，所以可代表净光合速率，C正确； D、低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，因而表现为净光合速率下降，D正确。 故选B。 3．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2026届高三二模考试生物试题）生物学中的“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．运动员短跑时，其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1 B．光照强度突然增大时，短时间内植物的叶肉细胞中的值可能不变 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．置于KNO3溶液中的成熟植物细胞，原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大 【答案】C 【详解】A、运动员短跑时同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸，人体无氧呼吸不消耗O₂也不产生CO₂，CO₂仅来自有氧呼吸，有氧呼吸中O₂消耗量与CO₂产生量相等，因此该比值等于1，A正确； B、若增大光照强度前已达到植物的光饱和点，继续增大光照强度光合速率不再改变，短时间内叶肉细胞中C₃和C₅的含量保持稳定，C₃/C₅的值不变，因此该比值存在不变的可能，B正确； C、细胞增殖的物质准备阶段是分裂间期，该阶段细胞适度生长、体积增大，细胞相对表面积（表面积/体积）随细胞体积增大而减小，因此该比值变小，C错误； D、置于KNO₃溶液中的成熟植物细胞先渗透失水发生质壁分离，原生质体体积减小，原生质体体积/细胞体积的值变小；后续K⁺、NO₃⁻通过主动运输进入细胞，细胞液浓度升高后渗透吸水，发生质壁分离复原，原生质体体积增大，该比值变大，因此该值可能先变小再变大，D正确。 故选C。 4．（内蒙古兴安盟2026年高三年级下学期模拟）图1、图2分别表示“绿叶中色素的提取和分离”实验结果和色素的吸收光谱图（a、b、c表示色素的种类）。下列相关叙述正确的是（    ） A．a代表的色素对应滤纸条上的条带③ B．b代表的色素在滤纸条上呈现蓝绿色 C．若提取色素时未加CaCO3，条带③④的颜色将会变浅 D．若用清水代替无水乙醇提取色素，条带①②③④的颜色将会变浅 【答案】C 【详解】A、分析题图，a表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光；条带①是胡萝卜素，条带②是叶黄素，条带③是叶绿素a，条带④是叶绿素b。a 是类胡萝卜素，而条带③是叶绿素 a，A错误； B、b是叶绿素b，叶绿素b是黄绿色而非蓝绿色，B错误； C、CaCO3的作用是保护叶绿素不被酸性物质破坏，若未加 CaCO₃，叶绿素 a（条带③）和叶绿素 b（条带④）会被破坏，颜色变浅，C正确； D、色素不溶于水，清水无法提取色素，滤纸条上不会出现任何色素条带，而不是 “颜色变浅”，D错误； 故选C。 5．不定项选择题，（吉林长春市2026届高三质量监测）植物体内制造、输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长、贮藏的组织器官被称为“库”。为研究“源”“库”关系，利用小麦进行实验。下列研究思路合理的是（    ） A．阻断旗叶有机物的输出，检测穗产量的变化 B．阻断穗有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化 C．使用H218O浇灌小麦，检测穗中含18O的有机物的比例 D．使用14CO2饲喂旗叶，检测穗中含14C的有机物的比例 【答案】ABD 【详解】A、阻断源（旗叶）的有机物输出，若检测到穗（库）产量下降，即可证明旗叶合成的有机物会输出供给穗发育，A正确； B、阻断库（穗）的有机物输入，源（旗叶）合成的有机物无法输出，会在叶中积累，反馈抑制光合作用，使光合速率下降，通过检测光合速率变化可研究库对源光合的调控，B正确； C、用H218O浇灌后，18O会随水分运输到植物所有部位，各个部位都可以直接利用H218O合成有机物，无法证明穗中含18O的有机物是源合成后运输而来，不能研究源库间的有机物运输，C错误； D、仅给旗叶饲喂14CO2，14C只会被旗叶光合作用固定进入有机物，若检测到穗中出现含14C的有机物，即可证明源（旗叶）的有机物会运输到库（穗），D正确。 故选ABD。 6．(25-26高三下·辽宁朝阳·调研)生姜是一种“药食同源”作物，干旱胁迫能够影响生姜的生长。研究人员以“罗平小黄姜”和“山东大姜”为研究材料分别给予正常处理（CK）和干旱处理（DS），半个月后测定两个品种的相关指标，结果如下表。回答下列问题。 品种 处理 叶绿素（mg·g-1） 类胡萝卜素（mg·g-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 罗平小黄姜 CK 5.71 0.67 0.10 DS 3.64 0.36 0.00 山东大姜 CK 6.33 0.71 0.19 DS 6.08 0.74 0.03 (1)生姜叶片中的类胡萝卜素主要吸收________光。类胡萝卜素是植物体内重要的抗氧化物质，干旱条件下植物易出现氧化损伤，结合表中数据分析，两个生姜品种中，________的耐旱性较高。 (2)干旱处理后，两个生姜品种都出现不同程度的黄化，根据表中数据分析，两个品种中叶片黄化程度较小的是________，判断的依据是________。 (3)干旱条件下“罗平小黄姜”实际光合作用强度大于细胞呼吸强度，原因可能是________（从CO2供应角度分析） (4)在相关研究中，科研人员在提取“山东大姜”叶片细胞中的类囊体时，首先将细胞匀浆以1000rpm离心5min取________（填“上清液”、“沉淀”），再以6000rpm离心15min，收集沉淀获取叶绿体，低渗处理后再在转速为________（填“3000”、“6000”、“10000”）rpm下离心，收集沉淀获得类囊体。 【答案】(1) 蓝紫光 山东大姜 (2) 山东大姜 干旱处理下，山东大姜的叶绿素含量变化不明显 (3)二氧化碳是暗反应的原料，除了细胞呼吸外，还有其他途径可以为光合作用提供二氧化碳，故实验测得干旱条件下“罗平小黄姜”的气孔导度为0，但其净光合速率却大于0 (4) 上清液 10000rpm 【详解】（1）类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光；从表中数据可以看出，干旱处理（DS）下，“罗平小黄姜”的叶绿素和类胡萝卜素含量均显著下降，气孔导度降为0，表明其光合作用受到严重抑制，而“山东大姜”在干旱处理下，叶绿素和类胡萝卜素含量变化较小，气孔导度虽有下降但仍保持一定水平，表明其光合作用受到的影响较小，其耐旱性较高。 （2）叶片黄化程度与叶绿素含量密切相关，叶绿素含量越高，黄化程度越低，从表中数据可以看出，干旱处理下，山东大姜的叶绿素含量变化不明显，故“山东大姜”的叶片黄化程度较低。 （3）二氧化碳是暗反应的原料，除了细胞呼吸外，还有其他途径可以为光合作用提供二氧化碳，故实验测得干旱条件下“罗平小黄姜”的气孔导度为0，但其净光合速率却大于0，即实际光合作用强度大于细胞呼吸强度。 （4）细胞匀浆先低速离心（1000rpm）：细胞核、细胞壁碎片沉降在沉淀中，上清液含叶绿体等细胞器，取上清液继续离心；先6000rpm离心15min以分离叶绿体，再以更高的转速10000rpm离心，破碎叶绿体后沉淀得到类囊体。 7．（内蒙古包头市2026年普通高等学校招生全国统一考试第二次模拟考试）下图1为叶绿体的某种生物膜的部分结构及光反应过程示意图。回答下列问题。 (1)图1是叶绿体的________膜；在该结构上，水光解产生的电子（e-），经传递最终可用于形成NADPH，该物质在光合作用过程中的主要作用是________。 (2)H+经转运蛋白由膜内侧向膜外侧运输的跨膜运输方式是________，作出判断的依据是________。 (3)科学家提出光合作用光反应过程中ATP的合成可用化学渗透假说解释（见图1），即ATP合成的直接驱动力来自H+浓度梯度而非光照，下图2所示的实验为ATP合成的化学渗透机制提供了证据支持。 图2所示的实验中，从B瓶→D瓶需更换不同pH的溶液，目的是________。设置A→B→C这一组的目的是________。C瓶和E瓶应置于黑暗条件下操作，原因是________。 【答案】(1) 类囊体 在暗反应中作为还原剂参与反应并提供能量 (2) 协助扩散 借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度跨膜运输 (3) 使类囊体膜内的pH小于膜外，从而在膜两侧形成H+浓度梯度 形成对照 排除光的干扰，以确保ATP合成的直接驱动力来自H⁺浓度梯度而非光照 【详解】（1）据图分析：图1表示光合作用光反应阶段，图示膜结构为类囊体薄膜，在该结构上，水光解产生的电子（e-），经传递最终可用于形成NADPH，该物质在暗反应中作为还原剂参与反应并提供能量. （2）分析图可知，膜内侧H+的浓度高于膜外侧，且运输到膜外需要转运蛋白，H+经转运蛋白由膜内侧向膜外侧运输的跨膜运输方式是协助扩散。 （3）图2所示的实验中，从B瓶→D瓶需更换不同pH的溶液，使类囊体膜内的pH小于膜外，从而在膜两侧形成H+浓度梯度，这样可以验证是类囊体膜内外的氢离子浓度梯度驱动ATP合成的动力。设置A→B→C这一组的目的是形成对照。C瓶和E瓶应置于黑暗条件下操作，排除光的干扰，以确保ATP合成的直接驱动力来自H⁺浓度梯度而非光照。 8．(25-26高三下·辽宁县级重点高中协作体·二模)在光合作用的研究中，植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物的消耗和储存部位被称作“库”。Rubisco酶是光合作用暗反应的关键酶，光照条件下叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合RuBP。当CO2浓度较高时，该酶催化CO2与RuBP反应进行光合作用；当O2浓度较高时，该酶催化RuBP与O2反应，最后在线粒体生成CO2，这种现象被称为光呼吸。回答下列问题： (1)Rubisco酶分布于叶肉细胞的_____（填场所）。植物在干旱条件下光呼吸作用可能_____（填“增强”或“降低”）。 (2)葡萄糖是光合作用的产物之一、暗反应阶段CO2被固定后生成_____，随后在光反应提供的_____和多种酶的作用下生成糖类。 (3)继续研究发现，随叶片数量的增加，植株中部叶片的实际光合速率反而减小，推测原因是_____。 (4)SUT蔗糖转运蛋白负责蔗糖的跨膜运输，科研人员利用生物技术产生的反义RNA（与mRNA完全互补）可干扰SUT基因表达，培育出弱活性αSUT植株，相关检测结果如下表。 植物种类 叶片中的淀粉含量 光合速率（μmolCO2·m⁻2·s⁻1） 野生植株 加碘后呈棕色 12 αSUT植株 加碘后呈蓝色 7.2 科研人员设计的反义RNA与SUT基因转录的模板链的碱基序列_____（填“相同”或“不同”）。与野生植株相比，αSUT植株光合速率明显下降的原因是_____。 【答案】(1) 叶绿体基质 增强 (2) C3 ATP和NADPH (3)叶片相互遮挡，光照强度减弱 (4) 不同 αSUT植株转运蔗糖能力较弱，导致蔗糖在叶肉细胞中大量积累而抑制光合作用 【详解】（1）Rubisco酶是光合作用暗反应的关键酶，故该酶分布于叶肉细胞的叶绿体基质。植物在干旱条件下，为减少水分散失，气孔开放程度降低，导致CO2吸收减少。此时RuBisco酶更易催化RuBP与O2反应，即光呼吸作用可能增强。 （2）暗反应阶段，CO2与C5生成C3，这一过程称为CO2的固定。生成的C3需要在光反应提供的ATP和NADPH以及多种酶的作用下，经过还原过程生成糖类等有机物。 （3）随叶片数量增加，导致叶片相互遮挡，使中部叶片接受的光照强度减弱，进而影响光反应阶段ATP和NADPH的生成，最终导致光合速率降低。 （4）反义RNA与SUT基因的mRNA完全互补，而mRNA的碱基序列与SUT基因转录的模板链互补，因此反义RNA与SUT基因转录的模板链的碱基序列不同（主要差异表现在碱基U与T上）。 αSUT植株中，SUT蔗糖转运蛋白活性下降，导致叶片合成的蔗糖无法及时转运到其他部位，叶片中蔗糖积累，进而转化为淀粉储存（加碘后呈蓝色）。光合产物的大量积累会反馈抑制光合作用的进行，导致光合速率明显下降。 9．(25-26高三·辽宁鞍山普通高中)水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻，研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体（KO）和OsPEL基因过量表达株（OE），测定了不同株系叶片的部分生理指标，结果如下表。回答下列问题： 株系 叶绿素含量（mg·g-1） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 维管束鞘细胞叶绿体数量（相对于WT的倍数） 野生型（WT） 3.2 20.5 1.0× KO 4.8 28.6 3.6× OE 1.6 16.3 0.4× (1)叶绿素分布在叶绿体的___________（填具体场所），主要吸收可见光中的___________光。OE株系叶绿素含量降低，使光反应为暗反应提供的___________和___________减少，从而使光合速率下降。 (2)据表推测，OsPEL蛋白对叶绿体发育起___________（填“促进”或“抑制”）作用。 (3)OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质，PSA2、phANGs是光系统Ⅰ（PSI）组装相关蛋白。 注：箭头粗细表示量的多少。 据图分析，OsPEL过量表达能影响PSI组装进而改变光合速率，其具体的途径为： 途径①：OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核，导致核内GLKs含量降低； 途径②：____________； 途径③：_________。 【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫 ATP NADPH (2)抑制 (3) OsPEL与细胞核内GLKs结合，抑制PhANGs基因表达 OsPEL与PSA2结合，抑制其进入叶绿体 【详解】（1）叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收可见光中的蓝紫光和红光，参与光反应。据表格可知，OE株系叶绿素含量降低，使光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少（ATP为暗反应提供能量，NADPH既为暗反应提供能量也作为还原剂），从而使光合速率下降。 （2）敲除突变体（KO）维管束鞘细胞叶绿体数量是野生型（WT）的 3.6 倍，叶绿素含量和净光合速率均显著升高，过量表达株（OE）维管束鞘细胞叶绿体数量仅为野生型的0.4倍，叶绿素含量和净光合速率均显著降低，这说明OsPEL蛋白对叶绿体发育起抑制作用。 （3）结合机制图和已知途径①，可推导出另外两条途径，途径②：OsPEL与细胞核内的GLKs结合，抑制GLKs对PhANGs基因的转录激活作用，导致PhANGs基因表达量下降，进而影响光系统 I（PSI）的组装；途径③：OsPEL在细胞质中与PSA2结合，阻止PSA2进入叶绿体参与PSI的组装，从而抑制PSI的形成。 10．（2026届黑龙江省大庆市高三二模生物试题）某科研小组欲研究山药对不同光照强度的应答机制，在种植山药后的第70天开始按下表进行分组实验，定期观察、测定叶片的相关指标。取样时间分别为分组实验开始后第30d（S1）、45d（S2）、60d（S3）、75d（S4）、90d（S5）。请回答下列问题： CK组 T1组 T2组 不做处理 三针遮阴网处理 （遮光率为30%~45%） 四针遮阴网处理 （遮光率为60%~75%） (1)光反应中，光能转化为化学能储存在________中；分析图1、图2可知，山药通过______来减弱遮光对光反应的影响。 (2)RuBP羧化酶（Rubisco）具有双重催化特性，既可催化1分子RuBP（C5）与1分子CO2反应，生成______；也可催化RuBP（C5）与O2结合，但生成的部分产物无法直接参与卡尔文循环，而是通过特定的代谢途径生成CO2，后一途径还可消耗光反应过剩的能量，从而使植物更好地适应______（填“强光”或“弱光”）环境。分析图3可得出哪些结论？______。（至少答出2点）。 (3)不考虑遮光对细胞呼吸的影响，结合（1）（2）研究成果，推测CK、T1和T2三组山药块茎干物质含量的大小关系为______（用组别和“>”表示）。 【答案】(1) ATP、NADPH 增大叶面积和增加叶绿素的含量 (2) 2分子3-磷酸甘油酸（或2分子C3） 强光 Rubisco 的活性随遮光率增大而减小；同等光照条件下，随实验时间延长，Rubisco的活性先增大后减小；一段时间内，不同光照条件下，Rubisco的活性差异较大，随时间延长，Rubisco 的活性差异减小 (3)CK>T1>T2 【分析】1、光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，色素吸收光能，一部分光能用于水的光解生成氧气和NADPH，另一部分能量用于ATP的合成，此过程需要光、色素、酶的协助。 2、暗反应阶段在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行。在酶的催化下，一分子的二氧化碳与一分子的五碳化合物结合生成两个三碳化合物，三碳化合物在NADPH供还原剂和ATP供能还原成有机物，并将ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 【详解】（1）光反应中，光能转化为化学能储存在ATP和NADPH中，通过图1可知，遮阴网处理组（T1组、T2组）叶面积明显大于CK组；通过图2可知，不同光照处理下，遮阴网处理组（T1组、T2组）叶绿素含量明显高于CK组，因此可知山药通过增大叶面积和增加叶绿素的含量来减弱遮光对光反应的影响。 （2）RuBP羧化酶（Rubisco）具有双重催化特性，既可催化1分子RuBP（C5）与1分子CO2反应，生成2分子3-磷酸甘油酸(或2分子C3)，即CO2的固定；也可催化RuBP（C5）与O2结合，但生成的部分产物无法直接参与卡尔文循环，而是通过特定的代谢途径生成CO2，后一途径还可消耗光反应过剩的能量，从而使植物更好地适应强光环境，避免过剩的能量对植物造成伤害。分析图3可知 Rubisco 的活性随遮光率增大而减小；同等光照条件下，随实验时间延长，Rubisco的活性先增大后减小；一段时间内，不同光照条件下，Rubisco的活性差异较大，随时间延长，Rubisco 的活性差异减小。 （3） Rubisco 的活性随遮光率增大而减小，从而影响光合作用的暗反应；光合作用产物最终会在块茎中积累，遮光过重时光合速率下降，干物质积累量降低，故 CK 组块茎干物质含量最高，T2 组最低。因此CK、T1和T2三组山药块茎干物质含量的大小关系为CK>T1>T2。 11．（2026届黑龙江省齐齐哈尔市高三二模生物试题）研究表明蓝莓的XWP基因能通过增加气孔导度影响光合作用，该基因缺失植物可能影响非光化学淬灭(NPQ)(植物在光多时为防止光合器官被晒伤，将过剩的光能转化为热能耗散)，导致光合结构损伤。研究分为野生型植株(A组)、XWP基因敲除植株(B组)和XWP基因过量表达植株(C组)。回答下列问题。 (1)光可以被位于蓝莓叶肉细胞叶绿体___________上的色素吸收，用于光合作用。分离蓝莓叶肉细胞中的光合色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素主要吸收___________光。 (2)蓝莓叶片通过气孔从外界吸收的与___________结合形成；接受___________释放的能量，同时被还原，经一系列变化形成___________。 (3)强光下，类囊体腔酸化(浓度升高)启动NPQ后，有效光能减少，电子传递减慢，导致ATP含量___________(填“增多”或“减少”)，含量___________(填“增多”或“减少”)。 (4)进一步的研究发现，与A组相比，B组磷酸丙糖转运蛋白(又称为磷酸丙糖转运器，其功能如图所示)的表达量明显降低，而C组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显升高，由此推测，XWP基因影响蓝莓植株叶片光合作用的另一路径是___________。 【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫 (2) C5 ATP和NADPH C5和糖类 (3) 减少 增多 (4)促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，及时将光合产物向外运出，从而促进蓝莓叶片的光合作用 【详解】（1）光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上，色素分离时随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素是叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光。 （2）蓝莓叶片通过气孔从外界吸收的CO2，与C5结合形成C3；C3接受ATP和NADPH释放的能量， 同时被还原，经一系列变化形成C5和糖类。 （3）强光下，NPQ的作用机制为：光照过强→光能过剩→启动非光化学淬灭(热能散热)→有效光能减少→电子传递减慢→NADPH、ATP生成下降→暗反应减慢→CO2固定降低。NPQ启动后有效光能减少，光反应电子传递减慢，ATP生成量下降，因此ATP含量减少；NADP⁺是合成NADPH的原料，光反应减慢后NADP⁺消耗减少，因此NADP⁺含量增多。 （4）与A组相比，B组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显降低，而C组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显升高，说明XWP基因能够促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，由图可知，磷酸丙糖转运蛋白的作用是将光合产物从叶绿体运出，由此可知XWP基因能够促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，及时将光合产物向外运出，从而促进蓝莓植株叶片的光合作用。 12．（吉林长春市2026届高三质量监测二）光系统Ⅱ（PS Ⅱ）是植物叶绿体中的色素-蛋白复合体之一，其参与过程如下图。PsbQ是组成PSⅡ复合体的相关蛋白之一，参与PSⅡ组装、稳定PSⅡ功能，并对植物应对生物和非生物胁迫反应起调控作用。回答下列问题： (1)PS Ⅱ位于叶绿体的______上，推测PS Ⅱ在光合作用中的作用是_______（答出2点即可）。 (2)图示过程中，H+由内转运到外的运输方式是______，判断依据为______。NADPH的作用是_______和_______。 (3)研究发现，适当提高PsbQ合成基因的表达量，植株病毒感染率会下降，分析其原因是_______。 【答案】(1) 类囊体（类囊体薄膜） 催化水的光解、电子传递、捕获光能 (2) 协助扩散 需要转运蛋白，且不需要能量 提供能量 作为还原剂 (3)PsbQ合成基因表达的PsbQ参与PS Ⅱ组装、稳定PSⅡ功能，PSⅡ有利于光合作用，光合产物为抗病防御提供物质和能量基础，提高了植物应对生物和非生物胁迫反应能力 【详解】（1）PSⅡ位于叶绿体的类囊体薄膜上。其作用是吸收、传递和转化光能，催化水的光解（将水分解为氧气、H⁺和电子），即催化水的光解、电子传递、捕获光能。 （2）H⁺是顺浓度梯度（从类囊体腔内高浓度到基质低浓度）运输，且需要通道蛋白协助，不消耗ATP。故H⁺由内转运到外的运输方式是协助扩散。NADPH为暗反应中C₃的还原提供还原剂。也为暗反应提供能量。 （3）PsbQ能促进PSⅡ的组装、稳定PSⅡ功能，增强光合作用，提高植株的有机物积累和能量供应，从而增强植株的抗病能力。故其原因是PsbQ合成基因表达的PsbQ参与PSⅡ组装、稳定PSⅡ功能，PSⅡ有利于光合作用，光合产物为抗病防御提供物质和能量基础，提高了植物应对生物和非生物胁迫反应能力。 13．（2026届内蒙古自治区乌兰察布市高三年级第二次模拟）在海洋环境中，光照强度会随水深变弱，红光在超过10m深处就会完全消失，CO2扩散也会受限。海草在深水环境中维持高效光合作用，是因为其进化出了独特的适应性机制。深海海草可组装L-PSI-LHCⅡ超级复合体，还具备特殊的胞外酸化型碳浓缩机制（CCM）。研究人员测定了海洋中不同深度的某种海草叶绿素a/b比值、光系统Ⅰ/Ⅱ比值，结果如图所示。回答下列问题： (1)类囊体薄膜是进行光合作用_______阶段的场所；由图可知，海草适应深水环境主要与_______（填“叶绿素a/b比值”或“光系统Ⅰ/Ⅱ比值”）有关，作出判断的依据是______。 (2)L-PSⅠ-LHCⅡ是海草适应深水环境的关键结构，与陆地植物相比，该复合体在光谱适应上的显著特征是富含叶绿素b，这一特征能更好地适应深海环境的原因可能是_______。研究发现，海草类囊体薄膜随深度动态重组，在深水环境中，基粒“变薄但直径增大”，这种变化有利于_______。 (3)海草胞外酸化型CCM中，质子泵酸化胞外环境，碳酸酐酶催化转化为CO2，协同提升胞外CO2浓度。若抑制该CCM功能，Rubisco酶固定CO2的效率将_______，其主要原因是_______。 (4)通常情况下，深水海草所固定的碳含量大于其代谢需要，多余的有机碳大部分被运输到海草的根及根状茎，最终通过环境作用将有机碳固存于深海沉积物中。深海沉积物之所以能长期以有机碳形式储存得益于______。 【答案】(1) 光反应 叶绿素a/b比值 随水深的增加，海草的叶绿素a/b比值逐渐减少，而光系统Ⅰ/Ⅱ比值几乎不变 (2) 深海环境下，红光消失，以蓝紫光为主，叶绿素b对蓝紫光的吸收能力较强 增大受光面积，容纳更多光合色素和光系统，提升光能利用效率，适应弱光环境 (3) 降低 CCM功能被抑制后，胞外CO2浓度降低，细胞可利用的CO2减少 (4)深海沉积物处于低温、缺氧的环境下，分解者的分解作用弱，有机碳不易被分解 【详解】（1）光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质；据图可知，海草的叶绿素a/b比值随水深而减少，而光系统Ⅰ/Ⅱ比值几乎不变，故海草适应深水环境主要与叶绿素a/b比值有关，而与光系统I/光系统Ⅱ比值无明显关联。 （2）依据题干信息，红光在10m以下完全消失，深海中占比最高的光是蓝紫光，而叶绿素b对蓝紫光的吸收能力强于叶绿素a，因此富含叶绿素b能更高效地利用深海光能。深水基粒变薄但直径增大，可增大受光面积，容纳更多光合色素和光系统，有利于提升光能利用效率，适应弱光环境。 （3）CCM的功能是提升胞外CO2浓度，为暗反应提供更多原料；抑制CCM后胞外CO2浓度降低，细胞能获取的CO2减少，Rubisco固定CO2的底物不足，因此Rubisco酶固定CO2的效率降低。 （4）有机碳需要被分解者分解才能被释放，深海沉积物所处的低温、缺氧的环境，抑制了分解者的细胞呼吸，分解作用弱，因此有机碳可以长期储存。 14．（2026届辽宁沈阳市高三下学期二模）气候变暖对大豆产量带来显著影响。某研究团队利用红外辐射增温设备开展大田试验，测定大豆盛荚期的相关生理指标及产量，部分结果如下表。回答下列问题。 组别及处理 NR活性（U/g） GS活性（U/g） 净光合速率（CO2，μmol/m2·s） 单株粒数（粒） 产量（kg/hm2） 甲：常温+无机肥 6.8 37.1 19.5 108 3250 乙：增温2.9℃+无机肥 5.0 30.0 16.8 90 2560 丙：增温2.9℃+有机肥和无机肥配施 6.6 35.8 18.7 99 2870 注：NR为硝酸还原酶、GS为谷氨酰胺合成酶。 (1)NR和GS均为氮代谢的关键酶，其活性影响植物体内含氮物质的合成。参与光反应的含氮物质除了叶绿素以外，还有____（答出两种）。 (2)据表分析，____（填“能”或“不能”）确定乙组大豆总光合作用速率低于甲组，理由是____。 (3)丙组比乙组产量提升的原因是：增温条件下，有机肥和无机肥配施使____（多选）。 A．NR和GS的活性升高 B．暗反应速率始终高于光反应 C．大豆单株粒数增加 D．土壤CO2释放率升高 (4)甲硫氨酸亚砜亚胺（溶于蒸馏水使用）是GS的特异性抑制剂，若要进一步探究GS活性对丙组大豆盛荚期净光合速率的影响，完成下列实验设计方案。 实验材料 盛荚期大豆 控制变量 实验组：叶面喷施适量的____ 对照组：叶面喷施____ 实验条件 ____+有机肥和无机肥配施 检测指标 GS活性、____ 【答案】(1)酶、ADP、NADP+ (2) 不能 净光合速率为光合速率与呼吸速率的差值，细胞呼吸速率未知 (3)ACD (4) 甲硫氨酸亚砜亚胺（溶液） 等量蒸馏水 增温2.9℃（常温+2.9℃） CO2吸收速率（O2释放速率、有机物积累速率、净光合速率） 【详解】（1）参与光反应的含氮物质除叶绿素外，还有酶、ADP、NADP+（这三种物质的组成元素都包含氮，且都参与光反应过程）； （2） 不能确定乙组大豆总光合作用速率低于甲组，理由是总光合速率 = 净光合速率+呼吸速率，表格中只给出了净光合速率，细胞呼吸速率未知，无法计算总光合速率，因此不能确定； （3）A、从表格数据看，丙组NR活性（6.6U/g）、GS活性（35.8U/g）均高于乙组（NR活性5.0U/g、GS活性30.0U/g），所以NR和GS活性升高，A正确； B、暗反应速率不会始终高于光反应，两者相互制约、速率匹配，B错误； C、丙组单株粒数为99粒，乙组为90粒，单株粒数增加，C正确； D、有机肥在土壤中会被微生物分解，释放出CO2，使土壤CO2释放率升高，为光合作用提供更多原料，D正确。 （4）实验目的是探究GS活性对丙组大豆盛荚期净光合速率的影响，实验设计遵循“单一变量”原则：实验组：叶面喷施适量的甲硫氨酸亚砜亚胺溶液（甲硫氨酸亚砜亚胺是GS的特异性抑制剂，用于抑制 GS活性）；对照组：叶面喷施等量蒸馏水（保证除了抑制剂外，其他条件一致）；实验条件：丙组的处理是“增温2.9℃+有机肥和无机肥配施”，所以实验条件保持增温2.9℃+有机肥和无机肥配施；检测指标：除了GS活性，还需要检测与光合作用相关的指标，如CO₂吸收速率、O₂释放速率、有机物积累速率、净光合速率等，这些指标可以反映光合作用的强度。 15．（2026届东北三省部分学校（哈师大附中等校）高三第二次模拟）为探究光合作用过程中碳元素的转移过程，卡尔文将小球藻放置在密闭容器中，然后将14CO2通入容器，隔一段时间取部分小球藻浸入热乙醇中杀死，提取溶液中的分子，利用双向纸层析法分离各种化合物，通过放射自显影分析带有放射性的物质（斑点大小与颜色深浅示意放射性强度）。请回答下列问题： (1)双向纸层析是先将植物提取液在层析纸的X方向用第一种溶剂展开，然后将层析纸晾干后旋转90°，用第二种溶剂在Y方向再次展开，从而使混合物质得到高效分离的技术。通过纸层析法分离混合代谢产物的原理是______；将层析纸晾干后旋转90°，然后用第二种溶剂进行第二次层析的目的是______。 (2)在通入14CO2后，所得到的放射自显影图像如图1、图2所示。图1中放射性集中在PGA，说明______。若要确定图2中多种具有放射性的有机物的出现顺序，需要进行的实验操作是______。 (3)PGA是一种三碳化合物（C3），二磷酸糖是一种五碳化合物（C5），磷酸糖是暗反应的初产物。为掌握碳元素的后续转移过程，在适宜的光照条件下，改变密闭容器通入的14CO2浓度，测定不同时间小球藻中C3、C5、磷酸糖三种化合物中放射性强度的变化情况，实验结果如图3。图中曲线a、b、c分别表示______含量变化。该实验______（填“需要”或“不需要”）设计对照组，原因是：______。 【答案】(1) 不同物质在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在层析纸上扩散速度快 进一步提高分离效果，将第一次层析后未能有效分离的物质在垂直方向上进行二次分离 (2) PGA是二氧化碳固定后生成的第一种产物 在同化0.5s后每隔极短时间杀死小球藻，进行多次检测，观察放射性有机物出现的先后顺序 (3) C3、C5、磷酸糖 不需要 本实验通过测量同一样本在通入14CO2后不同时间点的放射性强度，形成了时间上的自身对照 【详解】（1）纸层析法的核心原理是分配层析，不同物质在固定相（滤纸）和流动相（层析液）中的分配系数不同，导致扩散速度不同，从而实现分离。双向层析通过两次垂直方向的展开，解决了单向层析中部分物质迁移率相近、无法完全分离的问题，大幅提升了混合物的分离效率。 （2）卡尔文实验中，短时间（0.5s）内仅检测到PGA（3-磷酸甘油酸，即C₃）的放射性，说明PGA是CO₂固定的第一个中间产物。要确定多种有机物的出现顺序，需通过时间梯度取样：在通入¹⁴CO₂后，每隔极短时间（如几秒）杀死细胞、提取产物，通过放射自显影追踪放射性在不同化合物中的出现顺序，从而还原碳元素的转移路径。 （3）当CO₂浓度骤降时，CO₂固定（C₅+CO₂→2C₃）速率瞬间下降，而C₃的还原仍在进行，因此C₃（a曲线）含量快速下降；C₅的消耗减少、再生仍在进行，因此C₅（b曲线）含量快速上升；磷酸糖是碳循环的后续产物，含量变化平缓，对应c曲线。该实验为自身前后对照，同一组样本在不同时间点的变化可相互对照，无需额外设置空白对照组。 16．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2026届高三二模考试）1937年，英国植物学家希尔发现，在离体的叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，光照下可以释放出氧气。图1为希尔反应的经典反应式，图2为希尔反应的现代分子生物学机制。请回答下列问题： (1)据图1分析，希尔将离体的叶绿体置于一定浓度的蔗糖溶液中，制成无CO2的叶绿体悬浮液，使用一定浓度的蔗糖溶液的目的是___________。接着他给予叶绿体悬浮液一定的光照条件并添加铁盐(高铁氰化钾)，选取该物质除了作为氧化剂参与反应外还具有___________的优点。 (2)在分子水平上，类囊体膜上的光合色素吸收光能，通过电子传递链将电子最终传递给NADP+，该过程中通过___________(答出2点)途径形成类囊体膜两侧的H⁺浓度差，驱动ATP的合成。ATP合酶由CF0单元和CF1单元组成，由图2推测CF0单元多由___________(选填“疏水性”或“亲水性”)氨基酸残基组成，该单元体现了蛋白质的___________功能。叶绿体中本身含有氧化剂，进行光合作用时不需从外界获得氧化剂，而希尔实验时需要额外添加铁盐的原因是___________。 (3)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 ①表中的放氧速率相对值是指___________。 A．光合作用产生的氧气速率 B．细胞呼吸消耗的氧气速率 C．光合作用产生的氧气速率减去细胞呼吸消耗的氧气速率 D．细胞呼吸消耗的氧气速率减去光合作用产生的氧气速率 ②当除草剂相对浓度为20%时，品种甲希尔反应液的颜色为___________，据表分析，除草剂抑制品种甲叶绿体的功能较强，理由是___________。 【答案】(1) (维持渗透压平衡)保持叶绿体的形态 反应过程中存在颜色变化(便于实验结果的观察)。 (2) 水的分解产生H+，PQ运输H+，合成NADPH消耗H+ 疏水性 运输 没有提供CO2，叶绿体无法完成暗反应，NADP+更新不足 (3) A 黄绿色 与品种乙相比，同浓度下甲放氧速率相对值小 【详解】（1）叶绿体有类似半透膜的结构，外界溶液浓度过低会导致叶绿体吸水涨破，过高则会失水皱缩。使用一定浓度的蔗糖溶液可以(维持渗透压平衡)保持叶绿体的正常形态，保证后续实验能正常进行。实验中使用的是铁盐(如Fe3+)作为电子受体，它在接受电子后会被还原成Fe2+，反应过程中存在颜色变化(便于实验结果的观察)，溶液颜色会从黄绿色变为亮黄色，能直观证明光反应的发生。 （2）在自然光合作用的光反应中，NADP+是最终的电子受体，它会接受电子和质子形成NADPH，用于暗反应中C3的还原。水的分解产生H+，PQ运输H+，将H+从叶绿体基质转运到类囊体腔中以及合成NADPH消耗H+，这三个过程共同作用，会在类囊体膜两侧形成H+浓度梯度。类囊体膜的内部是疏水环境，ATP合酶的CF0单元需要嵌入膜中，因此它的结构需要具备疏水性，才能稳定存在于膜内。CF0单元是H+的通道，H+会顺着浓度梯度通过CF0单元，这体现了蛋白质的运输功能。叶绿体中自身存在的氧化剂需要暗反应中C3还原过程才能还原，而希尔反应没有添加CO2，叶绿体无法完成暗反应，NADP+更新不足，因此需要额外添加铁盐。 （3）①希尔反应是在离体叶绿体中进行的，只涉及光合作用的光反应部分，测量的是光合作用产生的氧气速率，因为没有细胞呼吸的参与（离体叶绿体不进行细胞呼吸），所以表中的放氧速率相对值是指光合作用产生的氧气速率，A正确，BCD错误。 ②当除草剂相对浓度为20%时，品种甲的放氧速率相对值为0，说明光反应完全被抑制，电子无法传递，【Fe(CN)6】3-未被还原，仍保持黄绿色。从表中数据看，同浓度下品种甲的放氧速率相对值比品种乙小，说明除草剂对品种甲叶绿体功能的抑制作用更强，即除草剂抑制品种甲叶绿体的功能较强。 考点4 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $