专题02 细胞的代谢（期末真题汇编，浙江专用）高二生物下学期

**基本信息** 浙江多地高二下期末生物试题汇编，聚焦细胞代谢四大核心考点，融合实验探究与生产实践情境，突出对生命观念和科学思维的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|约30题|ATP与酶（结构、特性）、物质运输（跨膜方式、质壁分离）、细胞呼吸（过程、影响因素）|结合生活实例（如马拉松ATP供能）、实验分析（如酶活性pH梯度实验）| |解答题|约5题|光合作用（色素提取、环境因素影响、实验设计）|突出科技与生产情境（如盐胁迫对光合影响、LED光质配比实验），注重探究能力考查|

专题02 细胞的代谢 4大高频考点概览 考点01 ATP和酶 考点02 物质出入细胞的方式 考点03 细胞呼吸 考点04 光合作用 地 城 考点01 ATP和酶 1．（24-25高二下·浙江温州·期末）马拉松比赛过程中，运动员需持续消耗能量。该过程中关于ATP的叙述，错误的（　　） A．ATP在细胞中含量很少 B．线粒体是人体所有细胞产生ATP的主要场所 C．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质 D．ATP与ADP相互转化的速率在比赛过程中明显加快 2．（24-25高二下·浙江衢州·期末）ATP在能量代谢中具有重要作用。下列叙述正确的是（    ） A．神经细胞内钾离子外流需消耗ATP B．ATP水解释放的能量可用于肌肉收缩 C．ATP合成所需能量均来源于有机物的分解 D．ATP的高能磷酸键全部断裂后生成磷酸和腺苷 3．（24-25高二下·浙江温州·期末）ATP是细胞内的能量通货，为几乎所有生理过程提供能量。下列关于ATP的叙述错误的是（    ） A．ATP由腺苷和三个磷酸基团组成 B．叶绿体类囊体膜和基质之间存在ATP的转移 C．细胞溶胶中乳酸脱氢酶催化丙酮酸产生乳酸的同时会伴随着ATP的合成 D．ATP合成受到抑制时，会影响mRNA转运出细胞核进而影响蛋白质合成 4．（24-25高二下·浙江丽水·期末）摄入健康食品有利于预防疾病、维持身体机能。下列叙述正确的是（　　） A．“无糖饼干”没有甜味，属于无糖食品 B．蔬菜中富含纤维素，可促进胃肠蠕动 C．糯米的主要成分是脂肪，为生命活动提供能量 D．酵素富含多种酶，食用后可提供反应所需的活化能 5．（24-25高二下·浙江金华·期末）细胞中不同部位的酶具有不同的催化作用，下列叙述正确的是（    ） A．叶绿体内膜上的酶具催化光反应的作用 B．细胞溶胶中的酶能催化某些蛋白质的加工和降解 C．线粒体基质中的酶能催化C6H12O6分解为CO2 D．溶酶体中的酶被释放到细胞溶胶中可更好地降解衰老的细胞器 6．（24-25高二下·浙江衢州·期末）酶具有高效性、专一性，且酶活性受温度和pH等影响。下列叙述正确的是（    ） A．验证蔗糖酶的专一性实验中，可选择蔗糖酶、淀粉酶和淀粉溶液为实验材料 B．探究淀粉酶的最适温度实验中，本尼迪特试剂、碘-碘化钾溶液均可作为检测试剂 C．验证过氧化氢酶的高效性实验中，各组应加入等量且浓度相同的过氧化氢溶液 D．探究pH对过氧化氢酶活性影响的实验中，因变量是各组反应完成后氧气的产生量 7．（24-25高二下·浙江杭州·期末）在不同pH下SOD酶活性值如图所示。实验过程中，核黄素遇光产生超氧阴离子自由基（O2-）其与氮蓝四唑反应呈蓝色，SOD酶可清除O2-。下列叙述正确的是（    ） A．反应体系中蓝色物质的含量与SOD酶的活性呈负相关 B．各组反应体系中加入核黄素和氮蓝四唑的量不必相同 C．由图可知，SOD酶的活性随反应时间的延长而逐渐降低 D．为探究该酶最适pH，只需在pH7.0-7.5间设置更小的梯度 8．（24-25高二下·浙江温州·期末）某科研小组设计了实验，其实验思路如下。下列叙述正确的是（　　） 试管 反应物 加入物质 反应条件 单位时间的气体产生量 甲 2ml2%H2O2溶液 土豆浸出液 室温 乙 2ml2% H2O2溶液 淀粉酶 室温 丙 2ml2% H2O2溶液 MnO2 室温 A．取乙、丙两只试管可用于探究酶的高效性 B．取甲、乙两只试管反应后的液体加入碘-碘化钾溶液后均呈蓝色 C．若反应达到完全结束时，三只试管的气体量不完全相同 D．该实验的自变量是催化剂的种类 9．（24-25高二下·浙江舟山·期末）预制菜马铃薯削皮切片后易发生褐变，是由于多酚氧化酶被O2激活，从而催化酚类物质形成褐色物质。以下处理可降低马铃薯切片组织褐变率，从而提高预制菜品质。下列分析错误的是（　　） 处理组 处理方法 褐变抑制率1% ① 马铃薯切片采用真空30s，封口2s，冷却3s的方法进行真空包装 43.37 ② 马铃薯切片在低温2-4℃贮藏8h 36.34 ③ 马铃薯切片放在45℃培养箱中热空气处理6h 47.5 ④ 采用1.5%柠檬酸+0.05%L-半胱氨酸浸泡15min处理马铃薯切片 76.69 注：褐变抑制率是经上述处理后，间隔相同时间测定 A．完整的马铃薯没有发生褐变是由于多酚氧化酶未被激活 B．处理组①②③④均通过降低多酚氧化酶活性来抑制褐变 C．处理组③④可能破坏部分多酚氧化酶的空间结构 D．减少马铃薯酚类物质含量可进一步提高褐变抑制率 10．（24-25高二下·浙江温州·期末）某真菌中存在一种水解酶，科研人员研究pH对该酶活性的影响。他们在30℃条件下，设置不同pH缓冲液环境，加入等量且足量的相同底物溶液和等量的酶液，分别在反应30分钟、1小时和2小时后，测定产物生成量（单位：mmol）。实验结果如下表所示： 反应时间 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0 30min 0.4 0.9 1.2 0.1 1h 0.6 1.3 1.5 0.1 2h 0.9 1.6 1.6 0.1 根据实验结果分析，下列叙述错误的是（    ） A．该酶发挥作用的最适pH在6.0到8.0之间 B．若要长期保存该酶，应保存在pH=8.0的条件下 C．pH=6.0时的产物最终产量与pH=7.0时相同，但酶活性不相同 D．科研人员设置30℃的温度条件，很可能是因为30℃为该酶促反应的最适温度 11．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）受损伤的马铃薯细胞内多酚氧化酶（PPO）和底物（酚类物质）直接接触，引起马铃薯褐变，影响销售。为探究温度对PPO活性的影响，实验小组按表格步骤进行实验，各组底物充足，实验结果中“”越多褐色越深。下列叙述正确的是（　　） 步骤顺序 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 试管7 试管8 加入PPO粗提液 2mL 2mL 2mL 2mL 加入酚类底物 2mL 2mL 2mL 2mL 预处理5min 0℃ 0℃ 15℃ 15℃ 30℃ 30℃ 45℃ 45℃ 混合振荡后保温 5min 5min 5min 5min 记录结果 A．试管2加入的底物浓度应小于试管4 B．15℃和30℃均为PPO的最适温度 C．PPO的粗提取液适合在30℃条件下保存 D．冷藏和避免机械伤害，有利于马铃薯储存 12．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）下表为某同学设计的实验。 步骤 1号试管 2号试管 3号试管 1 蔗糖溶液2mL 蔗糖溶液2mL 蔗糖溶液2mL 2 适量蛋白酶 适量蔗糖酶 适量蔗糖酶与蛋白酶的混合液 3 加入适量本尼迪特试剂后，水浴加热 现象 不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 ？ 下列叙述错误的是（    ） A．推测3号试管的现象是不出现砖红色沉淀 B．该实验能证明蔗糖酶的化学本质是蛋白质 C．2号试管与3号试管中，蔗糖酶结构改变的程度是相同的 D．若步骤3改为加入适量双缩脲试剂，则3支试管均呈紫色 13．（24-25高二下·浙江温州·期末）纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料，具有催化活 性高、稳定等特点。研究人员制备了能催化H2O2分解的纳米酶，对其特性展开实验，下图表示相关实验结果。下列叙述正确的是（　　） 注：图中“△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化；GLY表示草甘膦，“△DO（GLY）”是添加草甘膦组测得的数据；“△DO（0）”是未添加草甘膦组测得的数据。 A．纳米酶能提供化学反应所需的活化能 B．一定条件下，GLY能抑制纳米酶的活性 C．催化H2O2分解的纳米酶的最适pH为8.0 D．GLY的浓度为10umol/L时，溶氧量为0.2mg/L 地 城 考点02 物质出入细胞的方式 1．（24-25高二下·浙江杭州·期末）甲状腺滤泡上皮细胞内I浓度高于胞外，Na+浓度低于胞外。其质膜上的Na+-I-同向转运体（NIS）可将Na+、I-同向转运至胞内。其中，I-进入细胞的运输方式是（    ） A．易化扩散 B．主动转运 C．渗透 D．胞吞 2．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）某研究以含酚酞的琼脂块、NaOH等为材料，探究细胞大小与物质扩散效率的关系。每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示。下列叙述正确的是（　　） A．琼脂块属于细胞的数学模型 B．加酚酞有利于琼脂块更快地吸收NaOH C．NaOH在不同体积琼脂块中扩散的体积相同 D．细胞体积小，有利于细胞与环境发生物质交换 3．（24-25高二下·浙江温州·期末）初夏是绣球花盛开的季节。下列利用绣球进行的实验，难以达成目的的是（    ） A．用叶肉细胞观察细胞的胞质环流 B．用根尖分生区细胞可以观察到大部分细胞处于分裂间期 C．通过绣球相应细胞的质壁分离实验，可判断细胞液浓度 D．用低倍镜观察花瓣细胞临时装片，可见细胞大多呈长条形，细胞核位于细胞中央 4．（24-25高二下·浙江宁波·期末）某同学利用黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．选择叶绿体少而大的成熟黑藻叶片作为实验材料 B．①与②的分离，是由于①的伸缩性比②大 C．质壁分离过程中，图乙③中的浓度变大，颜色加深 D．图乙细胞中无法再观察到④随细胞质流动的现象 5．（24-25高二下·浙江温州·期末）某兴趣小组利用幼嫩的黑藻叶片先后完成了“观察叶绿体和胞质流动”和“质壁分离”实验（图示如下）。下列叙述正确的是（　　） A．图甲可观察到叶绿体绕细胞核运动 B．图乙可观察到③的颜色比图甲深 C．图乙中①②的分离与①的功能特性有关 D．图甲的细胞体积明显大于图乙 6．（24-25高二下·浙江温州·期末）某同学利用幼嫩的黑藻叶片在某浓度的蔗糖溶液中完成“质壁分离”实验后，滴加清水继续进行实验，示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．①与②的分离，与①的选择透过性无关 B．与图甲相比，图乙细胞体积明显变大 C．实验过程中，③的颜色先变深后变浅 D．图乙细胞形态不变时，内外渗透压不相等 7．（24-25高二下·浙江温州·期末）维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一、盐胁迫下，植物细胞膜（或液泡膜）上的H+-ATP酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外（或液泡中），以维持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述正确是（　　） A．细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化与温度无关 B．Na+转运到细胞外与葡萄糖进入红细胞方式相同 C．盐胁迫下Na+-H⁺逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 D．H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 8．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）静息状态下，肌细胞溶胶中Ca2+浓度极低，此时胞内Ca²主要存储于肌质网中（一种特殊的内质网）。兴奋时，肌质网释放Ca2+引起肌细胞溶胶中Ca2+浓度升高而引起肌收缩。肌质网膜上存在一种Ca2+载体，能催化水解ATP，将Ca2+载体磷酸化，实现Ca2+逆浓度向肌质网内运输。该载体转运过程中的两个状态（E1和E2）如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量 B．E2中该载体通过构象变化向细胞溶胶运输Ca2+导致肌收缩 C．若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D．ATP含量增加到一定量后，载体的运输速率不再随其增加 9．（24-25高二下·浙江温州·期末）某动物细胞胞内钾离子浓度高于胞外，ATP敏感性钾离子通道（KATP）是细胞膜上的一种通道蛋白，其开放和关闭的调控机理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．K+通过KATP外流不需要ATP提供能量 B．细胞通过图中运输方式维持膜内外K+浓度梯度 C．细胞内ATP/ADP比值升高会抑制K+外流 D．若细胞处于缺氧状态，则K+外流速度加快 10．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）用一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察原生质体变化，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．水生植物叶肉细胞不宜作为实验材料 B．在0-240s内，乙二醇组细胞失水量等于吸水量 C．在0-60s内，乙二醇组细胞吸收乙二醇 D．240s时，蔗糖溶液组细胞失水过多死亡 11．（24-25高二下·浙江台州·期末）盐胁迫条件下，拟南芥细胞中PI转变成PI4P，解除对H+-ATP酶的抑制，增强Na+-H+逆向转运体的活性，从而清除细胞中过多的Na+，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．H+进出细胞的方式都是主动转运 B．Na+-H+逆向转运体运输Na+的方式是易化扩散 C．增加H+-ATP酶活性能降低膜内外H+浓度差 D．盐胁迫下PI/PI4P的量显著降低，加快Na+跨膜运输 12．（24-25高二下·浙江舟山·期末）盐碱地中过量的钠盐会威胁海水稻生存，同时一些病原菌也会感染水稻，影响其正常生长。如图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，下列分析正确的是（　　） A．液泡主动转运吸收Na+以适应高浓度盐环境 B．植物根细胞吸水速率取决于细胞内外的浓度差 C．海水稻细胞分泌抗菌蛋白依赖于膜的功能特性 D．海水稻细胞易化扩散运出H+以维持膜外酸性环境 地 城 考点03 细胞呼吸 1．（24-25高二下·浙江宁波·期末）下列关于细胞呼吸的叙述正确的是（　　） A．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2 B．糖酵解释放的能量大部分用于合成ATP C．丙酮酸转运蛋白主要在线粒体内膜上和线粒体基质中 D．酵母菌有氧呼吸能产生使溴麝香草酚蓝变黄的气体 2．（24-25高二下·浙江金华·期末）在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但ATP生成量没有明显增多。下列叙述正确的是（    ） A．该过程没有[H]的积累 B．葡萄糖中的能量主要以热能形式散失 C．机体产热量大于散热量 D．该过程的主要产物是乳酸和CO2 3．（24-25高二下·浙江宁波·期末）小麦种子萌发需要一定的物质和能量。下列叙述错误的是（　　） A．小麦种子萌发过程中，自由水与结合水的比值上升 B．小麦种子萌发过程中，有机物种类不断减少 C．小麦种子萌发过程中，通过细胞呼吸提供能量 D．小麦种子萌发过程中，淀粉酶降低了淀粉水解反应的活化能 4．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）马铃薯块茎厌氧呼吸产物与酵母菌不同，把马铃薯块茎依次放在空气、N2和空气中各储藏一周，并通过测定CO2释放量以研究其细胞呼吸的变化。下列叙述正确的是（    ） A．马铃薯块茎的有氧呼吸和厌氧呼吸均可产生CO2 B．第一周马铃薯块茎在有氧呼吸的第二阶段释放能量最多 C．第二周马铃薯块茎进行细胞呼吸的场所是细胞溶胶 D．第三周马铃薯块茎厌氧呼吸速率先强后弱 5．（24-25高二下·浙江舟山·期末）人体骨骼肌纤维可分为慢肌纤维和快肌纤维，如下图所示。快肌纤维与短跑等剧烈运动有关，慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。不同类型肌纤维的代谢模式和生理特征不同，并受遗传、环境、营养和生理状态等多种因素的影响而发生转化。下列叙述错误的是（　　） A．快肌纤维主要利用糖酵解提供能量，爆发力强但易疲劳 B．慢肌纤维能量代谢效率比快肌纤维高，有利于提高肌肉耐力 C．剧烈运动时快肌纤维代谢产生的CO2量多于消耗的O2量 D．两种肌纤维能相互转化的根本原因是其遗传物质相同 6．（24-25高二下·浙江金华·期末）为探究细胞吸收葡萄糖的方式，将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含5%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 组别 培养条件 肌肉细胞 红细胞 A组 加入葡萄糖载体抑制剂 5% 5% B组 加入呼吸抑制剂 4.3% 3.5% C组 不作任何处理 2.5% 3.5% A．该实验的自变量为是否加抑制剂及抑制剂种类 B．肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需载体蛋白 C．根据实验结果可知肌肉细胞吸收葡萄糖的方式可以是易化扩散 D．根据实验结果可知红细胞吸收葡萄糖的方式是易化扩散 7．（24-25高二下·浙江台州·期末）某植物根部细胞能进行多种形式的细胞呼吸。将该植物置于缺氧环境中，测得根细胞CO2释放速率随时间的变化如图所示。图中a点之前不可能产生的物质是（　　） A．丙酮酸 B．ATP C．酒精 D．乳酸 8．（24-25高二下·浙江温州·期末）下图是骨骼肌中进行的细胞呼吸过程，I、Ⅱ代表发生的场所，①~③代表生理过程，甲是某种物质。下列叙述错误的是（　　） A．场所I是细胞溶胶，无氧时不能产生CO2 B．②过程产生大量[H] C．①②③过程均释放能量，其中③最多 D．C6H12O6中的O用于形成H2O和CO2 9．（24-25高二下·浙江台州·期末）在酿酒工业中常使用突变酵母来代替野生型酵母进行乙醇发酵，突变酵母的细胞呼吸过程如图所示，下列叙述正确的是（    ） A．突变酵母的乙醇发酵效率高于野生型 B．突变酵母和野生酵母乙醇发酵的路径不同 C．突变酵母糖酵解释放的能量大多贮存在有机物中 D．氧气充足时突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体 地 城 考点04 光合作用 一、单选题 1．（24-25高二下·浙江衢州·期末）无机盐对维持生物体的生命活动有着重要的作用。下列叙述正确的是（    ） A．人体内的Na+全部存在于细胞外液中 B．骨骼中的钙主要以离子形式存在 C．植物缺镁会影响叶绿素的合成，影响光合作用 D．Fe2+是血红蛋白的必需成分，缺乏会使人发生抽搐 2．（24-25高二下·浙江衢州·期末）某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行光下和避光培养得到韭菜和韭黄，分别进行色素提取和分离实验。下列叙述错误的是（    ） A．用95%的酒精提取色素的原理是光合色素溶于有机溶剂 B．提取韭黄色素实验时不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大 C．点样时需沿铅笔线均匀画出一条滤液细线并迅速重复两到三次 D．实验结果可观察到韭菜和韭黄共有的色素带颜色是黄色和橙色 二、解答题 3．（24-25高二下·浙江温州·期末）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率不会立即达到最大值，而是先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 (1)光合色素的提取与分离实验中，若未加入CaCO3，将导致定性滤纸从上至下的第_________条条带异常；若未加入SiO2，则会因_______而导致______条带异常。 (2)某大棚用于补充光照的灯泡受损，工作人员临时更换灯泡后，大棚内的总体光照强度显著降低，三碳酸的含量在短时间内会______，一段时间后则会比原光照强度下_______。其中，短时间内的变化是由于光反应生成的______减少，导致______减弱。 (3)B组大豆的光诱导期更______，原因是壳梭孢素处理使______变大，能更快速地吸收CO2。 (4)下列操作会延长光诱导期的有哪些?_______。 A．提高CO2浓度 B．降低温度 C．增强光照强度 D．降低浇水频率 (5)综上，冬季温室栽培蔬菜时，农民在日出后第一时间通风______（是/否）有利于提高产量。 4．（24-25高二下·浙江温州·期末）草莓果实的形成依赖叶片光合产物运输。干旱胁迫会显著影响草莓光合性能，不同品种响应程度存在差异。某团队研究了干旱对三个草莓品种光合指标的影响，结果如下表： 指标 净光合速率 umol⋅m-2·s-1 胞间CO₂浓度 umol·mol-1 SPAD值 Rubisco酶活性 U·mg-1 可溶性糖含量 mg·g-1 品种 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 红颜 15.2 6.8 280 385 42.1 31.5 58 42 12.3 18.6 章姬 16.5 3.2 265 452 45.3 25.8 62 31 11.8 22.4 甜查理 14.8 9.5 292 315 40.6 35.2 55 48 13.1 16.9 注：SPAD值可反映叶绿素含量，与光的吸收量有关。 回答下列问题： (1)叶绿素位于草莓叶片的_____（填细胞器）中。欲测定三种草莓的SPAD值时，一般先用_____提取草莓叶片中的色素，再将色素提取液置于_____光下测定其吸光度。据表推测，SPAD值与净光合速率呈_____（填“正”或“负”）相关。 (2)测定净光合速率是以单位时间单位叶面积的CO2_____量为指标。干旱7天时，甜查理净光合速率下降主要受_____限制（填“气孔因素”或“非气孔因素”），判断依据是_____。 (3)三个草莓品种干旱后可溶性糖含量均升高，其生理意义是_____。据表分析，抗旱性最强的草莓品种是_____，判断理由是_____。 5．（24-25高二下·浙江杭州·期末）文冠的果实是工业生产的重要原料。为探究干旱对文冠生长及光合生理的影响，某科研团队以正常供水（CK）、轻度干旱（T1）、中度干旱（T2）、重度干旱（T3）处理文冠幼苗，50天后测定相关指标，结果如下表所示。 处理 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） 气孔导度（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 地上部分干重（g/株） 地下部分干重（g/株） CK 10.58 1.38 0.13 376 37.95 17.98 T1 5.29 1.43 0.09 328 28.09 16.18 T2 4.41 1.08 0.06 368 14.65 9.88 T3 2.94 1.07 0.05 424 13.32 7.60 回答下列问题： (1)水是光合作用的原料，叶绿体可利用光能使水裂解，产物中的_______可将NADP+转化为还原态。在光反应阶段，吸收的光能最终转化为________中活跃的化学能。 (2)为测定叶绿素含量，该团队将文冠叶剪成细丝，加入95%乙醇，静置至细丝变白，获得光合色素提取液。以红光照射提取液，测定吸光情况，计算叶绿素含量。其中，95%乙醇的作用是破坏细胞结构并_______，选择红光照射的依据是_______。 (3)该研究的自变量是_______。轻度干旱时，叶绿素含量_______，可减缓文冠净光合速率的下降。重度干旱时，气孔因素_______（填“是”或“不是”）文冠光合作用的限制因素，判断依据是_______。 (4)该团队推测干旱可能会造成文冠果实减产。从有机物的积累和分配角度分析，其原因是_______。 6．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）科研人员研究了不同施氮量对小麦幼苗光合作用的影响及其机理，结果如下图。 注：氮肥施用量为CK组0g、A组5g、B组10g、C组15g、D组20g，Rubisco为CO2固定的关键酶 回答下列问题： (1)叶绿素主要吸收________光进行光反应，该阶段产生的能源物质有_______。考虑色素间的差异，常用________光的吸收率反映小麦的叶绿素含量。图乙数据表明施加氮肥会提高叶绿素含量，主要原因是________。 (2)Rubisco可以催化CO2与________结合生成三碳酸，综合甲、乙图分析，施氮肥能提高净光合速率的机理是：________。 (3)小麦的产量高低不仅与其光合速率大小有关，还受其呼吸作用强度的影响。下图为小麦植株在不同温度下的光合速率和呼吸速率曲线，其他条件相同且适宜。 据图分析可知，代表小麦呼吸速率的曲线是_______（填“甲”或“乙”），测得的CO2吸收量表示________，在温度为________℃时，小麦植株的总光合速率与呼吸速率相等。据以上信息可知，除合理施加氮肥外，在人工气候室内人们可通过_______，以提高小麦的产量。 7．（24-25高二下·浙江衢州·期末）光照是影响植物生长的重要因素，主要通过影响光合作用和光形态建成来调节植物的生长发育。回答下列问题： (1)光合色素位于叶绿体的_____上，在光反应阶段将光能转化成化学能储存在_____中，进行光合色素提取和分离实验时，用_____提取色素，加入SiO的作用是_____，位于滤纸条最上端的色素吸收的光主要是_____。 (2)研究发现，阳生植物叶绿素a/b的比值约为3/1，阴生植物约为2.3/1，表明阴生植物可通过_____来捕获更多的光能。在弱光条件下，植物叶片能通过运动，使叶片平面与入射光方向保持_____（填“垂直”或“平行”）来增加光能截获。 (3)植物体中的叶黄素V和叶黄素Z可通过叶黄素A发生相互转化，在强光条件下，植物通过该过程将过剩的光能以热能形式散失，从而保护叶绿体。如图为夏季晴朗的一天中某植物光合作用相关指标测量结果，Pn表示净光合速率，Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。 ①该植物12：00后Pn下降，出现“光合午休”现象，推测其原因可能有：高温使_____导致吸收CO2减少；高温导致叶绿体内______________。16：00以后，Pn降低的主要原因是_____。 ②在强光下，叶片内的叶黄素总量基本保持不变。午后12：00-14：00期间，（A+Z）/（V+A+Z）的比值上升，其原因是_____。 8．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）研究者对某植物的光合作用进行了多项实验。回答下列问题： (1)实验一：用希尔反应测试叶肉细胞中叶绿体的活力。希尔反应基本原理：光照下叶绿体释放O2，氧化型DCIP呈蓝色，被还原后变无色。溶液颜色引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。 ①将叶肉细胞进行________处理后获得细胞匀浆，采用________法从匀浆中分离得到叶绿体。将叶绿体置于________溶液中，以保证叶绿体的正常形态和功能。 ②希尔反应模拟光合作用的________阶段，其中氧化型DCIP被________还原。溶液颜色引起的吸光率变化越________，叶绿体活力越大。。 (2)实验二：为研究光反应产生ATP的原动力，黑暗条件下进行了图示实验。据实验结果推测，光反应过程中，________内外产生H+浓度差，推动了ATP合成。 (3)实验三：下表为该植物在不同环境条件下测得的CO2吸收速率（）或释放（）速率（相对值）。 光照 CO2浓度 20℃ 30℃ 35℃ 40℃ 黑暗 0.03% -10 -18 -34 -40 全光照3% 0.03% 0 -8 -24 -33 全光照50% 0.03% +5 0 -16 -24 全光照 0.03% -8 +4 +2 +1 全光照 1.00% +20 +40 +28 +12 该实验的自变量是________。全光照3%、CO2浓度0.03%、20℃条件下的CO2固定速率________(选填“大于”“等于”“小于”)全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件。 9．（24-25高二下·浙江宁波·期末）青海草地早熟禾是恢复退化草地的重要草种。研究人员测定了不同程度干旱胁迫的青海草地早熟禾的相关指标，结果如下图所示。回答下列问题： 注：图中CK为对照，LD为轻度干旱，MD为中度干旱，HD为重度干旱 (1)测定青海草地早熟禾叶片中的叶绿素含量时，提取所得的光合色素可用______法分离，这些色素的作用是_______。 (2)据实验结果可知，与CK组相比，LD组气孔导度______，叶绿素含量______，推测轻度干旱主要影响光合作用的______阶段，导致供给光反应的______减少，使光合速率下降。持续干旱胁迫导致叶绿素含量下降可能的原因是______。 (3)研究表明胞间CO2浓度不仅与气孔导度相关，也会由于光合作用或细胞呼吸强度的变化而改变。实验结果表明，随干旱程度加剧，青海草地早熟禾胞间CO2浓度逐渐上升，而净光合速率却降低，可能的原因是______。若青海草地早熟禾叶片呼吸速率也随干旱程度加剧逐渐下降，试分析其对植物生长的意义是_______。 10．（24-25高二下·浙江丽水·期末）春小麦是全球重要的粮食作物之一，干旱极大地限制了春小麦的生长和产量。某研究团队为研究干旱胁迫下施肥方式对春小麦光合作用特性及产量的影响，测得旗叶的相关数据如表所示。 处理组 光合速率/（μmolCO2·m-2·s-1） 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 叶绿素含量/（μg·g-1FW） 旗叶长度/cm 旗叶宽度/cm 总产量/（kg/hm2） 浅施 （15cm） 18.5 0.12 1.8 25 1.2 4800 中施 （30cm） 22.3 0.15 2.1 28 1.4 5500 深施 （45cm） 26.7 0.18 2.5 32 1.6 6300 注：旗叶指茎秆最上部、最靠近穗部的完全展开叶片，旗叶对小麦产量起到决定性作用 回答下列问题： (1)叶绿素分布在春小麦叶绿体的________，为测定叶绿素的含量需用________溶液提取，受到干旱胁迫时春小麦的叶片会由绿变黄，主要原因是________。 (2)据表可知，________化肥处理下光合速率与总产量最高，产生这种差异的原因可能是该组：①叶绿素总含量高，能捕获更多的光能，光反应速率快；②________；③________。 (3)干旱胁迫下深施化肥与浅施化肥相比，不仅能减少化肥在土壤表层的________，还能促进根系向土壤深层生长，从而更好利用深层土壤的________。 (4)研究发现在干旱胁迫下对春小麦施加外源NO后，可缓解胁迫对光合速率造成的不利影响。请以春小麦为实验材料设计实验验证上述结论。 分组处理 甲：干旱胁迫处理 乙：______ 丙：_______ 因变量检测 一般以_______作为检测光合速率的指标 预期结果 光合速率大小：丙组>_______ 11．（24-25高二下·浙江金华·期末）光合色素吸收的光能有三个去向：用于光合作用、以热能耗散、以荧光的形式发光。光合作用增强或热能耗散增加都会引起荧光强度下降（淬灭），由光合作用引起的荧光淬灭称为光化学淬灭（qP），由热能耗散引起的荧光淬灭称为非光化学淬灭（NPQ）。从黑夜转黎明时，土壤底栖藻类整体光合电子传递速率慢，此时吸收的光能过剩，对电子传递链造成压力。回答下列问题。 (1)为提取土壤底栖藻类中的光合色素，可用________作为提取溶剂。光合色素主要吸收________光，并把光能转化为________中的化学能用于碳反应中________过程。 (2)NPQ主要发生在叶绿体的________中，NPQ散失的能量________（填“能”或“不能”）转化为植物自身的生物量。 (3)为了探究厌氧发酵产酸对土壤底栖藻类光能利用的影响，研究人员以正常藻和npq4突变体（缺失L蛋白，L催化NPQ）为材料，在黑暗中进行厌氧发酵，发酵180min后添加KOH。整个实验过程中连续抽样，在光下测定荧光强度，结果如下图1、图2所示。 ①发酵180min添加KOH后继续测定荧光强度的目的是________________________________。 ②根据图1实验结果可知，厌氧发酵产酸________（填“促进”或“抑制”）光合作用，结合图1、图2可知厌氧发酵产酸________（填“提高”或“降低”）NPQ。 ③综上分析，土壤底栖藻类厌氧发酵产酸有利于其从黑夜向黎明过渡的原因是________________________________。 12．（24-25高二下·浙江台州·期末）植物光合作用的速率受多种因素的影响。研究人员研究了相同光照强度下不同光质对某植物叶片光合作用的影响，对其CO2吸收速率、气孔导度、胞间CO2浓度进行测定，结果如图所示。回答下列问题： (1)据图分析，与白光处理组相比，蓝光处理组叶片CO2吸收速率高的依据是______；红光处理组光合速率低，其中气孔导度______（填“是”或“不是”）主要限制因素。 (2)研究人员利用高强度红光诱导气孔开放，提高光合速率。其机理是红光主要被叶肉细胞类囊体膜上的_______（填光合色素名称）吸收，推动CO2经______轮卡尔文循环产生1个三碳糖离开循环，在叶绿体外三碳糖转化为_______输入保卫细胞，存储在______（填细胞器名称）中，使其渗透压增加，气孔张开。若叶肉细胞中堆积过多淀粉，形成大量的淀粉粒，会降低光合速率。从影响光吸收角度分析其可能的原因：______。 (3)研究发现，光照过强时，叶肉细胞光反应速率远大于碳反应速率，引起______（填物质名称）不足，导致电子积累，大量电子传递给O2形成活性氧，破坏细胞结构。为耗散叶绿体吸收的过多光能，NADPH携带的氢通过某种转运机制进入线粒体参与电子传递链，最终实现过多的光能转化为______中的化学能。 (4)研究还发现，当植物胞间CO2浓度增加时，气孔会关闭，胞间CO2浓度逐渐降低，由此说明胞间CO2浓度与气孔导度之间存在_______调节机制。 13．（24-25高二下·浙江温州·期末）某研究小组探究不同LED光质配比对日光温室番茄光合特性和产量的影响，R/B表示红光和蓝光的光质比，该实验的分组如下：CK组、A组（R/B=4：l）、B组（R/B=2：3）、C组（R/B=6：1）、D组（R/B=7：1）每组输出的功率相同，其他环境条件相同，以普罗旺斯番茄为材料，实验从番茄植株坐果期开始补光，每天补光5h直至果实成熟，处理35d后测定各组番茄叶片光合参数及果实产量，部分数据如下表所示： 组别 叶绿素含量（SPAD值） 净光合速率μmol/（m2·s） 气孔导度mol/（m2·s） 胞间CO₂浓度μmol/mol 叶片可溶性糖mg/g 单株产量kg CK 37 12.60 0.18 358.40 26.71 6.30 A 44 23.90 0.41 371.25 19.83 7.43 B 48 24.53 0.43 372.41 18.12 7.54 C 46 26.45 0.49 380.65 15.36 8.12 D 41 20.12 0.33 368.20 21.14 6.83 (1)本实验中CK组的处理是______。 (2)SPAD值测定主要是基于叶绿素对______光的吸收特性，可用于定量分析植物叶片中的叶绿素含量，也可采用______法定性比较实验组与CK组的叶绿素含量。 (3)由上表可知，______组处理效果最好。若要进一步研究该组光质比条件下番茄叶片光合产物的去向，可给叶片供应14CO2，14CO2先与叶绿体内的______结合而被固定，形成的产物被光反应合成的______还原为三碳糖。其中部分三碳糖在______中合成的蔗糖是番茄叶肉细胞中可溶性糖的主要成分。 (4)据分析，实验组气孔导度都比CK组高，其一是因为红蓝补光下植物可通过某种机理促进保卫细胞吸收K+、Cl-，其二是红蓝补光下保卫细胞______，最终导致保卫细胞______，细胞吸水增多，气孔导度增大。 (5)由上表可知，实验组单株产量均比CK组高，请从两个角度分析其原因______。 14．（24-25高二下·浙江衢州·期末）艾是菊科蒿属多年生草本植物，药食同源的应用历史十分久远。为探究艾草在NaCl胁迫下的光合生理变化，研究小组以龙草艾、蕲艾幼苗为材料进行实验，结果如下表所示。 品种 NaCl 浓度 （mol .L） 净光合 速率Pn （μmolCO2· m-2·s-1） 胞间二氧化碳 Ci( umol . mol-1 ) 蒸腾速率Tr( mol . mol-1 s-1) 气孔导度 （m mol·m-2· s-1 ' ') 光饱和 点LSP( umol . mol-1 s-1 ) 光补偿点 LCP( umol . mol-1 s-1) 龙草艾 0 14.75 360 6.48 0.145 1449 52.00 50 12.12 287 4.25 0.13 1433 52.27 100 10.53 255 3.2 0.095 1263 56.79 150 8.29 215 2.15 0.085 1210 58.17 200 5.51 270 1.25 0.061 1102 70.49 蕲艾 0 13.38 362 6.75 0.155 1360 58.81 50 10.85 300 4.75 0.135 1173 60.69 100 8.81 260 3.5 0.115 1159 63.23 150 7.1 225 2.1 0.095 1129 70.27 200 5.13 275 1.2 0.081 929 72.66 回答下列问题: (1)盐胁迫会影响艾草的气孔导度，进而会影响呼吸作用、______(写出两点)等生理过程。研究发现盐胁迫下两种艾草叶片光反应的PSII活性中心会遭到破坏，使发生于______上的电子传递也随之降低。 (2)该实验的自变量是______。据表可知，随着NaCl胁迫加剧，龙草艾、蕲艾的______表现为下降趋势：NaCl胁迫抑制龙草艾与蕲艾的光合作用，且抑制作用与胁迫程度呈______(填“正”或“负”)相关。 (3)当盐胁迫浓度由150mmol/L升高到200mmol/L时，净光合速率下降的限制因素是_______(填“气孔因素”或“非气孔因素”)，依据是______。 (4)两个品种中更适合在盐碱地种植的是______，判断依据是______。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢 4大高频考点概览 考点01 ATP和酶 考点02 物质出入细胞的方式 考点03 细胞呼吸 考点04 光合作用 地 城 考点01 ATP和酶 1．（24-25高二下·浙江温州·期末）马拉松比赛过程中，运动员需持续消耗能量。该过程中关于ATP的叙述，错误的（　　） A．ATP在细胞中含量很少 B．线粒体是人体所有细胞产生ATP的主要场所 C．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质 D．ATP与ADP相互转化的速率在比赛过程中明显加快 【答案】B 【分析】ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键（高能磷酸键）中。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。 【详解】A、ATP在细胞中含量很少，因其与ADP的转化迅速，能满足能量需求，A正确； B、线粒体是有氧呼吸第三阶段的场所，但人体成熟的红细胞无线粒体，只能通过无氧呼吸在细胞质基质中产生ATP，故线粒体并非所有细胞产ATP的主要场所，B错误； C、ATP中的“A”是腺苷（腺嘌呤+核糖），RNA中的“A”是腺嘌呤，两者不同，C正确； D、比赛时能量需求大，ATP与ADP转化速率加快以维持供能，D正确。 故选B。 2．（24-25高二下·浙江衢州·期末）ATP在能量代谢中具有重要作用。下列叙述正确的是（    ） A．神经细胞内钾离子外流需消耗ATP B．ATP水解释放的能量可用于肌肉收缩 C．ATP合成所需能量均来源于有机物的分解 D．ATP的高能磷酸键全部断裂后生成磷酸和腺苷 【答案】B 【分析】ATP中文名叫三磷酸腺苷，结构式简写A-P～P～P，其中A表示腺嘌呤核苷，T表示三个，P表示磷酸基团。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解，由ADP合成ATP 所需能量，动物来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用，ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。 【详解】A、神经细胞内钾离子外流是协助扩散，不需要消耗ATP，A错误； B、肌肉收缩所需的能量来自于ATP水解释放，B正确； C、ATP合成所需能量也可来自于光能等其他能量，C错误； D、ATP的高能磷酸键全部断裂后生成磷酸和一磷酸腺苷，D错误。 故选B。 3．（24-25高二下·浙江温州·期末）ATP是细胞内的能量通货，为几乎所有生理过程提供能量。下列关于ATP的叙述错误的是（    ） A．ATP由腺苷和三个磷酸基团组成 B．叶绿体类囊体膜和基质之间存在ATP的转移 C．细胞溶胶中乳酸脱氢酶催化丙酮酸产生乳酸的同时会伴随着ATP的合成 D．ATP合成受到抑制时，会影响mRNA转运出细胞核进而影响蛋白质合成 【答案】C 【分析】ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基团。 【详解】A、ATP由腺苷（腺嘌呤+核糖）和三个磷酸基团组成，A正确； B、叶绿体类囊体膜上光反应产生的ATP会转移到基质参与暗反应，存在ATP转移，B正确； C、乳酸脱氢酶催化丙酮酸转化为乳酸属于无氧呼吸第二阶段，此阶段不产生ATP（仅糖酵解阶段生成ATP），C错误； D、mRNA通过核孔转运需消耗ATP，若ATP合成被抑制，将阻碍该过程及后续蛋白质合成，D正确。 故选C。 4．（24-25高二下·浙江丽水·期末）摄入健康食品有利于预防疾病、维持身体机能。下列叙述正确的是（　　） A．“无糖饼干”没有甜味，属于无糖食品 B．蔬菜中富含纤维素，可促进胃肠蠕动 C．糯米的主要成分是脂肪，为生命活动提供能量 D．酵素富含多种酶，食用后可提供反应所需的活化能 【答案】B 【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，糖类是主要的能源物质。 【详解】A、“无糖饼干”虽无甜味，但可能含淀粉（多糖），消化后仍会分解为葡萄糖，A错误； B、蔬菜中的纤维素属于多糖，虽不能被人体消化，但可促进肠道蠕动，B正确； C、糯米主要成分是淀粉（碳水化合物），C错误； D、酶的作用是降低反应活化能，D错误。 故选B。 选B。 5．（24-25高二下·浙江金华·期末）细胞中不同部位的酶具有不同的催化作用，下列叙述正确的是（    ） A．叶绿体内膜上的酶具催化光反应的作用 B．细胞溶胶中的酶能催化某些蛋白质的加工和降解 C．线粒体基质中的酶能催化C6H12O6分解为CO2 D．溶酶体中的酶被释放到细胞溶胶中可更好地降解衰老的细胞器 【答案】B 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】A、叶绿体的光反应发生在类囊体膜上，相关酶分布于此处，而内膜并非光反应的场所，A错误； B、细胞溶胶中的酶可催化蛋白质的加工（如折叠辅助）及通过蛋白酶体降解泛素标记的蛋白质，B正确； C、线粒体基质中的酶催化丙酮酸分解为CO₂，而C₆H₁₂O₆（葡萄糖）的分解发生在细胞质基质中，C错误； D、溶酶体酶在细胞溶胶的中性环境中活性受抑制，无法有效降解物质，且释放会损伤细胞，D错误； 故选B。 6．（24-25高二下·浙江衢州·期末）酶具有高效性、专一性，且酶活性受温度和pH等影响。下列叙述正确的是（    ） A．验证蔗糖酶的专一性实验中，可选择蔗糖酶、淀粉酶和淀粉溶液为实验材料 B．探究淀粉酶的最适温度实验中，本尼迪特试剂、碘-碘化钾溶液均可作为检测试剂 C．验证过氧化氢酶的高效性实验中，各组应加入等量且浓度相同的过氧化氢溶液 D．探究pH对过氧化氢酶活性影响的实验中，因变量是各组反应完成后氧气的产生量 【答案】C 【分析】淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应；酶的高效性是相对于无机催化剂而言的；本尼迪试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，不适于温度作为自变量的探究实验；用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性实验，用碘液进行检测时，蔗糖组无论是否分解实验结果均相同。 【详解】A、验证蔗糖酶的专一性，应该选择蔗糖和蔗糖酶，以及其他不能被蔗糖酶水解的物质（如麦芽糖等）作为实验材料。若选择蔗糖酶、淀粉酶和淀粉溶液，无法直接体现蔗糖酶对蔗糖的专一性，因为淀粉酶与蔗糖酶作用对象不同，不能很好地形成对照来验证蔗糖酶的专一性，A错误； B、探究淀粉酶的最适温度实验中，本尼迪特试剂使用时需要水浴加热，会改变实验的温度条件，从而影响实验结果，所以不能用本尼迪特试剂作为检测试剂；碘 - 碘化钾溶液可与淀粉反应，根据颜色变化判断淀粉的剩余量，从而确定淀粉酶的活性，B 错误； C、验证过氧化氢酶的高效性实验中，自变量是催化剂的种类（过氧化氢酶和无机催化剂），而过氧化氢溶液的量和浓度属于无关变量，为了保证实验的科学性和准确性，各组应加入等量且浓度相同的过氧化氢溶液，C 正确； D、探究 pH 对过氧化氢酶活性影响的实验中，因变量是过氧化氢酶的活性，通常通过单位时间内氧气的产生量来表示，而不是反应完成后氧气的产生量，因为不同 pH 下反应完成的时间可能不同，D 错误。 故选C。 7．（24-25高二下·浙江杭州·期末）在不同pH下SOD酶活性值如图所示。实验过程中，核黄素遇光产生超氧阴离子自由基（O2-）其与氮蓝四唑反应呈蓝色，SOD酶可清除O2-。下列叙述正确的是（    ） A．反应体系中蓝色物质的含量与SOD酶的活性呈负相关 B．各组反应体系中加入核黄素和氮蓝四唑的量不必相同 C．由图可知，SOD酶的活性随反应时间的延长而逐渐降低 D．为探究该酶最适pH，只需在pH7.0-7.5间设置更小的梯度 【答案】A 【分析】题图表示不同pH值下SOD酶的活性，在适宜pH值下SOD酶的活性较高。 【详解】A、由题意可知，核黄素遇光产生超氧阴离子自由基（O2-）其与氮蓝四唑反应呈蓝色，SOD酶可清除O2-，故蓝色物质的含量与SOD酶的活性呈负相关，A正确； B、核黄素和氮蓝四唑的量属于无关变量，应保持一致，B错误； C、图中时间不是自变量，无法得知SOD酶的活性随反应时间的延长而逐渐降低，C错误； D、为探究该酶的最适pH，需要在pH7.0-8.0之间设置更小的梯度，D错误。 故选A。 8．（24-25高二下·浙江温州·期末）某科研小组设计了实验，其实验思路如下。下列叙述正确的是（　　） 试管 反应物 加入物质 反应条件 单位时间的气体产生量 甲 2ml2%H2O2溶液 土豆浸出液 室温 乙 2ml2% H2O2溶液 淀粉酶 室温 丙 2ml2% H2O2溶液 MnO2 室温 A．取乙、丙两只试管可用于探究酶的高效性 B．取甲、乙两只试管反应后的液体加入碘-碘化钾溶液后均呈蓝色 C．若反应达到完全结束时，三只试管的气体量不完全相同 D．该实验的自变量是催化剂的种类 【答案】D 【分析】酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。 【详解】A、乙试管加入淀粉酶，丙试管加入MnO₂，但淀粉酶无法催化H₂O₂分解（酶具有专一性），因此乙、丙无法比较酶与无机催化剂的高效性。探究高效性应选择过氧化氢酶（如甲）与MnO₂（丙），A错误； B、碘-碘化钾用于检测淀粉。甲试管中土豆浸出液可能含少量淀粉（未被分解），加入碘液可能变蓝；乙试管中反应物为H₂O₂，无淀粉存在，加入碘液不会变蓝。因此“均呈蓝色”错误，B错误； C、H₂O₂完全分解后产生的O₂量仅取决于H₂O₂的初始量，与催化剂无关。三支试管中H₂O₂量相同，最终气体量应相同，C错误； D、实验中甲、乙、丙分别使用土豆浸出液（含过氧化氢酶）、淀粉酶、MnO₂，自变量为催化剂的种类，其他条件（如反应物浓度、温度）均相同，D正确。 故选D。 9．（24-25高二下·浙江舟山·期末）预制菜马铃薯削皮切片后易发生褐变，是由于多酚氧化酶被O2激活，从而催化酚类物质形成褐色物质。以下处理可降低马铃薯切片组织褐变率，从而提高预制菜品质。下列分析错误的是（　　） 处理组 处理方法 褐变抑制率1% ① 马铃薯切片采用真空30s，封口2s，冷却3s的方法进行真空包装 43.37 ② 马铃薯切片在低温2-4℃贮藏8h 36.34 ③ 马铃薯切片放在45℃培养箱中热空气处理6h 47.5 ④ 采用1.5%柠檬酸+0.05%L-半胱氨酸浸泡15min处理马铃薯切片 76.69 注：褐变抑制率是经上述处理后，间隔相同时间测定 A．完整的马铃薯没有发生褐变是由于多酚氧化酶未被激活 B．处理组①②③④均通过降低多酚氧化酶活性来抑制褐变 C．处理组③④可能破坏部分多酚氧化酶的空间结构 D．减少马铃薯酚类物质含量可进一步提高褐变抑制率 【答案】B 【分析】酶的特性有：高效性、专一性、作用条件较温和。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。 【详解】A、完整马铃薯中由于多酚氧化酶未被O2激活，所以褐变未发生，A正确； B、处理组①通过真空包装减少氧气，未直接降低酶活性；②低温抑制酶活性，③高温破坏酶结构，④化学物质抑制酶活性，B错误； C、处理组③高温使酶变性失活，④化学物质改变酶结构，均破坏酶空间结构，C正确； D、减少酚类物质（底物）可降低褐变反应速率，提高抑制率，D正确。 故选B。 10．（24-25高二下·浙江温州·期末）某真菌中存在一种水解酶，科研人员研究pH对该酶活性的影响。他们在30℃条件下，设置不同pH缓冲液环境，加入等量且足量的相同底物溶液和等量的酶液，分别在反应30分钟、1小时和2小时后，测定产物生成量（单位：mmol）。实验结果如下表所示： 反应时间 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0 30min 0.4 0.9 1.2 0.1 1h 0.6 1.3 1.5 0.1 2h 0.9 1.6 1.6 0.1 根据实验结果分析，下列叙述错误的是（    ） A．该酶发挥作用的最适pH在6.0到8.0之间 B．若要长期保存该酶，应保存在pH=8.0的条件下 C．pH=6.0时的产物最终产量与pH=7.0时相同，但酶活性不相同 D．科研人员设置30℃的温度条件，很可能是因为30℃为该酶促反应的最适温度 【答案】B 【分析】酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，在最适宜的温度和 pH 条件下，酶的活性最高。 【详解】A、在最适宜的温度下，酶的活性最高，由表中数据看出，pH6.0~7.0 时活性较高，而 pH8.0 时活性几乎丧失。由于 6.0~8.0 范围包含了活性最高的 pH 区间，因此该说法合理，A正确； B、长期保存酶应选择最适pH以维持结构稳定。pH8.0时产物量极低，可能因酶变性失活，保存此条件不合理，B错误； C、pH6.0和7.0的最终产物量相同（1.6mmol），说明底物耗尽，但pH7.0的反应速率更快，表明酶活性更高，C正确； D、研究pH对酶活性的影响时，需将温度控制在最适温度（如30℃）以排除干扰，D正确。 故选B。 11．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）受损伤的马铃薯细胞内多酚氧化酶（PPO）和底物（酚类物质）直接接触，引起马铃薯褐变，影响销售。为探究温度对PPO活性的影响，实验小组按表格步骤进行实验，各组底物充足，实验结果中“”越多褐色越深。下列叙述正确的是（　　） 步骤顺序 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 试管7 试管8 加入PPO粗提液 2mL 2mL 2mL 2mL 加入酚类底物 2mL 2mL 2mL 2mL 预处理5min 0℃ 0℃ 15℃ 15℃ 30℃ 30℃ 45℃ 45℃ 混合振荡后保温 5min 5min 5min 5min 记录结果 A．试管2加入的底物浓度应小于试管4 B．15℃和30℃均为PPO的最适温度 C．PPO的粗提取液适合在30℃条件下保存 D．冷藏和避免机械伤害，有利于马铃薯储存 【答案】D 【详解】A、探究温度对PPO活性的影响，温度变化属于自变量，底物浓度属于无关变量，故试管2和试管4加入的底物均为2mL，浓度相同，A错误； B、15℃和30℃时褐变程度相同，但是温度差较大，不能断定两者均为最适温度，B错误； C、保存酶应在低温（如0℃）下以维持活性，30℃长期保存会导致酶失活，C错误； D、冷藏（抑制PPO活性）和避免机械伤害（防止细胞破裂释放PPO与底物接触）均可减少褐变，有利于马铃薯储存，D正确。 故选D。 12．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）下表为某同学设计的实验。 步骤 1号试管 2号试管 3号试管 1 蔗糖溶液2mL 蔗糖溶液2mL 蔗糖溶液2mL 2 适量蛋白酶 适量蔗糖酶 适量蔗糖酶与蛋白酶的混合液 3 加入适量本尼迪特试剂后，水浴加热 现象 不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 ？ 下列叙述错误的是（    ） A．推测3号试管的现象是不出现砖红色沉淀 B．该实验能证明蔗糖酶的化学本质是蛋白质 C．2号试管与3号试管中，蔗糖酶结构改变的程度是相同的 D．若步骤3改为加入适量双缩脲试剂，则3支试管均呈紫色 【答案】C 【分析】分析表格：1号和2号试管中，自变量为酶的种类，因变量的观测指标为是否会出现红黄色沉淀，可用来证明酶的专一性；2号和3号试管中，自变量为是否含有蛋白酶，因变量的观测指标为是否会出现红黄色沉淀，可用来证明蔗糖酶的本质为蛋白质；1号和3号试管中，自变量为是否含有蔗糖酶，因变量的观测指标为是否会出现红黄色沉淀，可用来证明蔗糖酶的本质为蛋白质。 【详解】A、3号试管中，蔗糖酶（蛋白质）被蛋白酶分解而失活，无法水解蔗糖，故无还原糖生成，本尼迪特试剂检测不显砖红色，A正确； B、3号试管中蔗糖酶被蛋白酶分解后失效，说明其化学本质是蛋白质，该实验通过对照可证明此结论，B正确； C、2号试管中蔗糖酶仅因高温变性（结构部分改变），而3号试管中蔗糖酶被蛋白酶水解（结构彻底破坏），两者结构改变程度不同，C错误； D、双缩脲试剂检测蛋白质时，无论酶是否失活，只要含肽键即可显紫色，3支试管均含蛋白质（蛋白酶或蔗糖酶），D正确。 故选C。 13．（24-25高二下·浙江温州·期末）纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料，具有催化活 性高、稳定等特点。研究人员制备了能催化H2O2分解的纳米酶，对其特性展开实验，下图表示相关实验结果。下列叙述正确的是（　　） 注：图中“△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化；GLY表示草甘膦，“△DO（GLY）”是添加草甘膦组测得的数据；“△DO（0）”是未添加草甘膦组测得的数据。 A．纳米酶能提供化学反应所需的活化能 B．一定条件下，GLY能抑制纳米酶的活性 C．催化H2O2分解的纳米酶的最适pH为8.0 D．GLY的浓度为10umol/L时，溶氧量为0.2mg/L 【答案】B 【分析】分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。酶促使化学反应进行，但酶并没有给化学反应提供能量，而是降低了化学反应的活化能，使化学反应只需要较少的能量就能发生。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，纳米酶也不例外，A 错误； B、观察可知，在相同条件下，添加草甘膦（GLY）组的溶氧量（ΔDO(GLY)）低于未添加草甘膦组（ΔDO(0)），说明添加草甘膦后H2O2分解产生的氧气减少，即一定条件下，GLY 能抑制纳米酶的活性，B 正确； C、由中数据可知，在 pH 为 8.0 时溶氧量最大，但由于实验中 pH 的梯度较大，不能就此确定催化H2O2分解的纳米酶的最适 pH 为 8.0，C 错误； D、由图可知，GLY 的浓度为 10μmol/L 时，ΔDO(GLY)/ΔDO(0)=0.2，但未告知ΔDO(0)的具体数值，所以不能得出溶氧量为 0.2mg/L，D 错误。 故选B。 地 城 考点02 物质出入细胞的方式 1．（24-25高二下·浙江杭州·期末）甲状腺滤泡上皮细胞内I浓度高于胞外，Na+浓度低于胞外。其质膜上的Na+-I-同向转运体（NIS）可将Na+、I-同向转运至胞内。其中，I-进入细胞的运输方式是（    ） A．易化扩散 B．主动转运 C．渗透 D．胞吞 【答案】B 【详解】A、易化扩散需顺浓度梯度且不消耗能量，而I⁻在细胞内浓度已高于胞外，需逆浓度运输，A错误； B、主动转运可逆浓度梯度进行，本题中NIS利用Na⁺的顺浓度梯度势能（由钠钾泵维持）协同转运I⁻，属于主动运输，B正确； C、渗透特指水分子通过膜的扩散，与I⁻运输无关，C错误； D、胞吞用于大分子或颗粒物质，I⁻为小分子且通过载体运输，D错误。 故 2．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）某研究以含酚酞的琼脂块、NaOH等为材料，探究细胞大小与物质扩散效率的关系。每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示。下列叙述正确的是（　　） A．琼脂块属于细胞的数学模型 B．加酚酞有利于琼脂块更快地吸收NaOH C．NaOH在不同体积琼脂块中扩散的体积相同 D．细胞体积小，有利于细胞与环境发生物质交换 【答案】D 【详解】A、琼脂块是模拟细胞的实物，属于物理模型，A错误； B、 酚酞的作用是与NaOH反应显色，便于观察NaOH扩散的范围，不影响琼脂块吸收NaOH的速度，B错误； C、 NaOH扩散的深度基本相同，但不同体积的琼脂块底面积不同，因此扩散的体积不相同，C错误； D、细胞体积越小，相对表面积（表面积 / 体积）越大，物质扩散的效率越高，有利于细胞与外界环境进行物质交换，D正确。 故选D。 3．（24-25高二下·浙江温州·期末）初夏是绣球花盛开的季节。下列利用绣球进行的实验，难以达成目的的是（    ） A．用叶肉细胞观察细胞的胞质环流 B．用根尖分生区细胞可以观察到大部分细胞处于分裂间期 C．通过绣球相应细胞的质壁分离实验，可判断细胞液浓度 D．用低倍镜观察花瓣细胞临时装片，可见细胞大多呈长条形，细胞核位于细胞中央 【答案】D 【分析】成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。 【详解】A、叶肉细胞是成熟的活细胞，细胞质基质中含有细胞器，在适宜条件下（如载玻片滴加清水）可观察到胞质环流现象，A正确； B、根尖分生区细胞进行有丝分裂，细胞周期中间期占时最长，因此大部分细胞处于间期，B正确； C、质壁分离实验可通过不同浓度溶液处理，判断细胞液浓度范围（如细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的溶液浓度之间），C正确； D、成熟植物细胞的中央被大液泡占据，细胞核被挤至靠近细胞壁的位置，无法位于中央。若观察到细胞核位于中央，说明细胞未成熟或处于质壁分离状态，但花瓣成熟细胞通常已分化，D错误。 故选D。 4．（24-25高二下·浙江宁波·期末）某同学利用黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．选择叶绿体少而大的成熟黑藻叶片作为实验材料 B．①与②的分离，是由于①的伸缩性比②大 C．质壁分离过程中，图乙③中的浓度变大，颜色加深 D．图乙细胞中无法再观察到④随细胞质流动的现象 【答案】B 【详解】A、黑藻叶片细胞中叶绿体数量较多且较小，通常选择叶绿体数量适中、细胞质流动明显的材料，A错误； B、细胞壁（植物细胞最外层，刚性结构，伸缩性小）。原生质层（包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质，伸缩性较大），当细胞失水时，原生质层（②）收缩，而细胞壁（①）保持基本不变，导致两者分离，B正确； C、③可能是细胞液（液泡中的液体）。 质壁分离过程： 细胞失水，液泡体积缩小，细胞液浓度增大，黑藻的液泡中没有色素，则颜色不加深，C错误； D、质壁分离时，细胞失水，原生质层收缩，细胞质流动可能减缓或停止，轻度质壁分离时仍可能观察到流动，D错误。 故选B。 5．（24-25高二下·浙江温州·期末）某兴趣小组利用幼嫩的黑藻叶片先后完成了“观察叶绿体和胞质流动”和“质壁分离”实验（图示如下）。下列叙述正确的是（　　） A．图甲可观察到叶绿体绕细胞核运动 B．图乙可观察到③的颜色比图甲深 C．图乙中①②的分离与①的功能特性有关 D．图甲的细胞体积明显大于图乙 【答案】C 【分析】植物细胞的吸水和失水主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水；当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。 【详解】A、黑藻叶肉细胞中叶绿体分布在细胞质中，细胞核被细胞质基质和细胞器包围，在图甲中无法直接观察到叶绿体绕细胞核运动，A错误； B、图乙中细胞发生质壁分离，液泡失水，细胞液浓度增大，由于黑藻液泡呈无色，前后颜色无明显差别，B错误； C、细胞膜能控制物质进出细胞，是选择透过性膜，①与②的分离为质壁分离，与①细胞膜的选择透过性有关，即与①的功能特性有关，C正确； D、图甲是正常细胞，图乙是发生质壁分离的细胞，细胞体积变化不大，因为细胞壁的伸缩性较小，D错误。 故选C。 6．（24-25高二下·浙江温州·期末）某同学利用幼嫩的黑藻叶片在某浓度的蔗糖溶液中完成“质壁分离”实验后，滴加清水继续进行实验，示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．①与②的分离，与①的选择透过性无关 B．与图甲相比，图乙细胞体积明显变大 C．实验过程中，③的颜色先变深后变浅 D．图乙细胞形态不变时，内外渗透压不相等 【答案】D 【分析】植物细胞的吸水和失水主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水；当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。 【详解】A、细胞膜能控制物质进出细胞，是选择透过性膜，①与②的分离为质壁分离，与①细胞膜的选择透过性有关，A错误； B、细胞壁的伸缩性有限，与图甲相比，图乙细胞体积没有明显改变，B错误； C、实验过程是细胞吸水逐渐发生复原的过程，所以③液泡的颜色逐渐变浅，C错误； D、图中细胞放入清水中发生了质壁分离复原的过程，当图乙细胞形态不变时，细胞液浓度大于清水的浓度，所以内外渗透压不相等，D正确。 故选D。 7．（24-25高二下·浙江温州·期末）维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一、盐胁迫下，植物细胞膜（或液泡膜）上的H+-ATP酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外（或液泡中），以维持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述正确是（　　） A．细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化与温度无关 B．Na+转运到细胞外与葡萄糖进入红细胞方式相同 C．盐胁迫下Na+-H⁺逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 D．H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 【答案】C 【分析】题图分析，H+-ATP酶（质子泵）向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解，且为逆浓度梯度运输，推出H+-ATP酶向细胞外转运H+为主动运输；H+进入细胞为顺浓度梯度运输，Na+出细胞为逆浓度梯度运输，均通过Na+-H+逆向转运蛋白，H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，由此推出Na+-H+逆向转运蛋白介导的Na+跨膜运输为主动运输。 【详解】A、细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输，需要载体蛋白的协助。该过程中细胞膜上的H+-ATP酶会发生磷酸化，其磷酸化过程与温度有关，A错误； B、结合图示可知，Na+转运到细胞外的方式为主动运输，与葡萄糖进入红细胞方式（协助扩散）不同，B错误； C、盐胁迫下，会有更多的Na+进入细胞，为适应高盐环境，植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平，以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量，将更多的Na+运出细胞，据此推测，盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高，C正确； D、H+-ATP酶抑制剂干扰H+的转运，进而影响膜两侧H+浓度，因为不能为钠离子的运输提供动力，因而也会对Na+的运输起抑制作用，D错误。 故选C。 8．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）静息状态下，肌细胞溶胶中Ca2+浓度极低，此时胞内Ca²主要存储于肌质网中（一种特殊的内质网）。兴奋时，肌质网释放Ca2+引起肌细胞溶胶中Ca2+浓度升高而引起肌收缩。肌质网膜上存在一种Ca2+载体，能催化水解ATP，将Ca2+载体磷酸化，实现Ca2+逆浓度向肌质网内运输。该载体转运过程中的两个状态（E1和E2）如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量 B．E2中该载体通过构象变化向细胞溶胶运输Ca2+导致肌收缩 C．若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D．ATP含量增加到一定量后，载体的运输速率不再随其增加 【答案】B 【分析】题图分析：依题意，钙泵将Ca2+逆浓度运回肌质网腔，则运输钙的方式为主动运输。图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化，通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输，E2是去磷酸化状态，恢复可以重新结合Ca2+的状态。 【详解】A、根据题干信息，该载体对Ca2+的转运是主动运输方式，利用了ATP水解所释放的能量，A正确； B、图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化，通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输，E2是去磷酸化状态，恢复可以重新结合Ca2+的状态，因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网（其内Ca2+浓度高）中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度，肌细胞由收缩恢复为舒张状态，B错误； C、肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2+，使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度，引起肌细胞持续收缩， C正确； D、在主动运输中，ATP含量增加，该载体的运输速率增大，但受到载体数量等的限制，达到最大速率后保持稳定，D正确。 故选B。 9．（24-25高二下·浙江温州·期末）某动物细胞胞内钾离子浓度高于胞外，ATP敏感性钾离子通道（KATP）是细胞膜上的一种通道蛋白，其开放和关闭的调控机理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．K+通过KATP外流不需要ATP提供能量 B．细胞通过图中运输方式维持膜内外K+浓度梯度 C．细胞内ATP/ADP比值升高会抑制K+外流 D．若细胞处于缺氧状态，则K+外流速度加快 【答案】B 【分析】1、自由扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量，少部分水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。 2、协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，例如红细胞吸收葡萄糖，大部分水通过水通道蛋白进出细胞。 3、主动运输既需要能量，又需要载体蛋白，无机盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。 【详解】A、从图中可知，K⁺通过KATP外流是从高浓度向低浓度运输，属于协助扩散。 协助扩散不需要ATP提供能量，A正确； B、图中显示的K⁺运输方式是协助扩散，是顺浓度梯度运输。 而维持膜内外K⁺浓度梯度（从低浓度向高浓度运输）需要主动运输，图中并非主动运输，所以细胞不能通过图中运输方式维持膜内外K⁺浓度梯度，B错误； C、由图可知，细胞内ATP/ADP比值升高时，KATP通道关闭。 通道关闭会抑制K⁺外流，C正确； D、若细胞处于缺氧状态，细胞呼吸产生的ATP减少，导致ATP/ADP比值降低。 从图中可知，ATP/ADP比值降低时，KATP通道开放，K⁺外流速度加快，D正确。 故选B。 10．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）用一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察原生质体变化，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．水生植物叶肉细胞不宜作为实验材料 B．在0-240s内，乙二醇组细胞失水量等于吸水量 C．在0-60s内，乙二醇组细胞吸收乙二醇 D．240s时，蔗糖溶液组细胞失水过多死亡 【答案】C 【详解】A、水生植物叶肉细胞通常具有大液泡，原生质层伸缩性与细胞壁差异明显，可作为观察质壁分离的实验材料，A错误； B、0-240s内，乙二醇有进入液泡，使细胞液的浓度高于初始状态，故在0-240s内，乙二醇组细胞最终失水量小于吸水量，B错误； C、乙二醇为脂溶性小分子，可通过细胞膜进入细胞。0-60s内，乙二醇组细胞虽因外界溶液浓度高而失水（原生质体缩小），但同时乙二醇分子已开始进入细胞，为后续细胞液浓度升高、质壁分离复原奠定基础，C正确； D、240s时，蔗糖溶液组原生质体维持缩小状态，是因蔗糖分子不能进入细胞，细胞持续失水导致质壁分离，但仅据此无法判断细胞 “失水过多死亡”，D错误。 故选C。 11．（24-25高二下·浙江台州·期末）盐胁迫条件下，拟南芥细胞中PI转变成PI4P，解除对H+-ATP酶的抑制，增强Na+-H+逆向转运体的活性，从而清除细胞中过多的Na+，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．H+进出细胞的方式都是主动转运 B．Na+-H+逆向转运体运输Na+的方式是易化扩散 C．增加H+-ATP酶活性能降低膜内外H+浓度差 D．盐胁迫下PI/PI4P的量显著降低，加快Na+跨膜运输 【答案】D 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、从图中可以看到，H+进入细胞是顺浓度梯度，需要载体蛋白，属于易化扩散（协助扩散）；H+运出细胞是逆浓度梯度，需要H+−ATP酶（载体蛋白）且消耗能量，属于主动转运，A 错误； B、Na+−H+逆向转运体运输Na+是逆浓度梯度进行的，虽然没有直接消耗 ATP，但利用了H+顺浓度梯度进入细胞的势能，属于主动转运，而不是易化扩散，B 错误； C、H+−ATP酶活性增加，会消耗更多的 ATP 将H+运出细胞，从而增大膜内外H+浓度差，C 错误； D、盐胁迫条件下，PI 转变成 PI4P，解除对H+−ATP酶的抑制，增强Na+−H+逆向转运体的活性，所以 PI/PI4P 的量显著降低，加快Na+跨膜运输，从而清除细胞中过多的Na+，D 正确。 故选D。 12．（24-25高二下·浙江舟山·期末）盐碱地中过量的钠盐会威胁海水稻生存，同时一些病原菌也会感染水稻，影响其正常生长。如图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，下列分析正确的是（　　） A．液泡主动转运吸收Na+以适应高浓度盐环境 B．植物根细胞吸水速率取决于细胞内外的浓度差 C．海水稻细胞分泌抗菌蛋白依赖于膜的功能特性 D．海水稻细胞易化扩散运出H+以维持膜外酸性环境 【答案】A 【分析】分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度，为主动运输，逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境，防止在高浓度的环境下失水，A正确； B、水进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散（易化扩散），水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，因此植物根细胞吸水速率除了取决于细胞内外的浓度差外，还取决于转运蛋白的数量，B错误； C、图中海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白，胞吐方式分泌抗菌蛋白，依赖于膜的结构特性：流动性，C错误； D、图中液泡内pH=5.5，细胞质基质pH=7.5，因此H+从细胞质基质运入液泡，是逆浓度梯度，需要消耗能量，方式是主动运输，H+运出细胞也是主动运输，D错误。 故选A。 地 城 考点03 细胞呼吸 1．（24-25高二下·浙江宁波·期末）下列关于细胞呼吸的叙述正确的是（　　） A．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2 B．糖酵解释放的能量大部分用于合成ATP C．丙酮酸转运蛋白主要在线粒体内膜上和线粒体基质中 D．酵母菌有氧呼吸能产生使溴麝香草酚蓝变黄的气体 【答案】D 【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，有氧呼吸需要氧气参与，将有机物彻底氧化分解，释放大量能量；无氧呼吸不需要氧气，有机物分解不彻底，释放少量能量。 【详解】A、乳酸菌进行无氧呼吸时，葡萄糖分解为丙酮酸后直接转化为乳酸，不产生CO₂，A错误； B、糖酵解阶段释放的能量大部分以热能形式散失，仅少部分用于合成ATP，B错误； C、丙酮酸转运蛋白位于线粒体内膜上，协助丙酮酸进入线粒体基质进行分解，而线粒体基质中不存在转运丙酮酸的载体蛋白，C错误； D、酵母菌有氧呼吸的产物包括CO₂，CO₂可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·浙江金华·期末）在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但ATP生成量没有明显增多。下列叙述正确的是（    ） A．该过程没有[H]的积累 B．葡萄糖中的能量主要以热能形式散失 C．机体产热量大于散热量 D．该过程的主要产物是乳酸和CO2 【答案】A 【分析】ATP是绝大多数生命活动所需能量的直接来源。生物体内能量的转化和传递过程，ATP是一种关键的物质。ATP是生物体内直接提供可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站”。各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的。生物体内由于有各种酶作为生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的存在。因此ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。 【详解】A、在无氧呼吸中，葡萄糖分解为丙酮酸时会产生少量[H]，但随后在生成乳酸的过程中被消耗，因此没有[H]的积累，A正确； B、无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底，大部分能量储存在乳酸中，只有少部分转化为ATP和热能，因此葡萄糖中的能量并非主要以热能散失，B错误； C、剧烈运动时，机体产热量增加，但通过调节散热也增加，产热量与散热量仍保持动态平衡，C错误； D、人体无氧呼吸的产物是乳酸，CO2仅在有氧呼吸中产生。题干中“相对缺氧”表明肌肉细胞主要进行无氧呼吸，因此主要产物是乳酸，不含CO2，D错误。 故选A。 3．（24-25高二下·浙江宁波·期末）小麦种子萌发需要一定的物质和能量。下列叙述错误的是（　　） A．小麦种子萌发过程中，自由水与结合水的比值上升 B．小麦种子萌发过程中，有机物种类不断减少 C．小麦种子萌发过程中，通过细胞呼吸提供能量 D．小麦种子萌发过程中，淀粉酶降低了淀粉水解反应的活化能 【答案】B 【详解】A、种子萌发时，细胞代谢活动增强，自由水含量增加，自由水与结合水的比值上升，A正确； B、种子萌发过程中，储存的淀粉、蛋白质等大分子有机物被分解为葡萄糖、氨基酸等小分子，同时可能合成新的有机物（如细胞呼吸中间产物），导致有机物种类增加，B错误； C、种子萌发所需的能量由细胞呼吸产生的ATP直接提供，C正确； D、淀粉酶作为催化剂，通过降低淀粉水解反应的活化能来加快反应速率，D正确。 故选B。 4．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）马铃薯块茎厌氧呼吸产物与酵母菌不同，把马铃薯块茎依次放在空气、N2和空气中各储藏一周，并通过测定CO2释放量以研究其细胞呼吸的变化。下列叙述正确的是（    ） A．马铃薯块茎的有氧呼吸和厌氧呼吸均可产生CO2 B．第一周马铃薯块茎在有氧呼吸的第二阶段释放能量最多 C．第二周马铃薯块茎进行细胞呼吸的场所是细胞溶胶 D．第三周马铃薯块茎厌氧呼吸速率先强后弱 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 2、无氧呼吸的全过程都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是，丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。 【详解】A、马铃薯块茎的厌氧呼吸产物是乳酸，不产生CO₂，只有有氧呼吸才会产生CO₂，A错误； B、有氧呼吸第三阶段（电子传递链）释放能量最多，而非第二阶段（柠檬酸循环），B错误； C、第二周处于N₂环境（无氧条件），马铃薯块茎只能进行无氧呼吸，场所为细胞溶胶（细胞质基质），C正确； D、第三周恢复有氧环境，氧气会抑制厌氧呼吸，厌氧呼吸速率迅速减弱，而非“先强后弱”，D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·浙江舟山·期末）人体骨骼肌纤维可分为慢肌纤维和快肌纤维，如下图所示。快肌纤维与短跑等剧烈运动有关，慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。不同类型肌纤维的代谢模式和生理特征不同，并受遗传、环境、营养和生理状态等多种因素的影响而发生转化。下列叙述错误的是（　　） A．快肌纤维主要利用糖酵解提供能量，爆发力强但易疲劳 B．慢肌纤维能量代谢效率比快肌纤维高，有利于提高肌肉耐力 C．剧烈运动时快肌纤维代谢产生的CO2量多于消耗的O2量 D．两种肌纤维能相互转化的根本原因是其遗传物质相同 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸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，生成少量热能；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，生成少量热能；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP，生成大量热能。 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在多数植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、快肌纤维与短跑等剧烈运动有关，主要进行无氧呼吸，主要利用糖酵解提供能量，爆发力强但易疲劳，A正确； B、慢肌纤维主要进行有氧呼吸，有机物彻底氧化分解产生大量能量；而快肌纤维主要进行无氧呼吸，有机物不彻底氧化分解产生少量能量，大多数能量储存在乳酸中，乳酸积累会导致肌肉酸痛，因此慢肌纤维能量代谢效率比快肌纤维高，有利于提高肌肉耐力，B正确； C、人体细胞进行有氧呼吸吸收的氧气和产生的二氧化碳相等，无氧呼吸不产生二氧化碳，所以剧烈运动时快肌纤维代谢产生的CO2量等于消耗的O2量，C错误； D、两种肌纤维都是由受精卵发育而来，遗传物质相同，所以能在多种因素影响下相互转化，D正确。 故选C。 6．（24-25高二下·浙江金华·期末）为探究细胞吸收葡萄糖的方式，将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含5%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 组别 培养条件 肌肉细胞 红细胞 A组 加入葡萄糖载体抑制剂 5% 5% B组 加入呼吸抑制剂 4.3% 3.5% C组 不作任何处理 2.5% 3.5% A．该实验的自变量为是否加抑制剂及抑制剂种类 B．肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需载体蛋白 C．根据实验结果可知肌肉细胞吸收葡萄糖的方式可以是易化扩散 D．根据实验结果可知红细胞吸收葡萄糖的方式是易化扩散 【答案】A 【分析】物质跨膜运输的方式有被动运输（自由扩散和协助扩散）和主动运输。自由扩散是从高浓度→低浓度，不需要载体和能量；协助扩散是从高浓度→低浓度，需要载体，不需要能量。主动运输是从低浓度→高浓度，需要载体和能量。 【详解】A、分析题意和表格可知本实验的自变量包括细胞类型（肌肉细胞和红细胞）以及处理方式（是否加抑制剂及种类），A错误； B、加入葡萄糖载体抑制剂后，两种细胞的葡萄糖浓度均未下降，说明吸收均需载体蛋白，B正确； C、肌肉细胞在C组（未处理）中葡萄糖浓度显著下降，而B组（呼吸抑制剂）浓度下降较少，说明主动运输为主，但呼吸抑制后仍有部分吸收，可能通过易化扩散，C正确； D、红细胞在C组和B组中葡萄糖浓度均降至3.5%，说明其吸收不依赖能量，为易化扩散，D正确。 故选A。 7．（24-25高二下·浙江台州·期末）某植物根部细胞能进行多种形式的细胞呼吸。将该植物置于缺氧环境中，测得根细胞CO2释放速率随时间的变化如图所示。图中a点之前不可能产生的物质是（　　） A．丙酮酸 B．ATP C．酒精 D．乳酸 【答案】C 【详解】A、细胞呼吸第一阶段（无论有氧或无氧 ）都会产生丙酮酸，a 点前有细胞呼吸，故有丙酮酸，可能产生 ，A正确； B、细胞呼吸第一阶段会产生少量ATP，a 点前有细胞呼吸，故有 ATP，可能产生，B正确； C、产酒精的无氧呼吸会产生CO2，但 a 点前CO2释放速率为0 ，说明未进行产酒精的无氧呼吸，故酒精不可能产生，C错误； D、产乳酸的无氧呼吸不产生CO2 ，a 点前CO2释放速率为0 ，可能进行产乳酸的无氧呼吸，故乳酸可能产生 ，D正确。 故选C。 8．（24-25高二下·浙江温州·期末）下图是骨骼肌中进行的细胞呼吸过程，I、Ⅱ代表发生的场所，①~③代表生理过程，甲是某种物质。下列叙述错误的是（　　） A．场所I是细胞溶胶，无氧时不能产生CO2 B．②过程产生大量[H] C．①②③过程均释放能量，其中③最多 D．C6H12O6中的O用于形成H2O和CO2 【答案】D 【分析】分析题图：图示表示细胞呼吸作用的过程，其中①表示细胞呼吸第一阶段，场所在细胞质溶胶；②表示细胞有氧呼吸第二阶段，场所在线粒体基质；③表示有氧呼吸第三阶段，场所在线粒体内膜。甲表示丙酮酸。 【详解】A、场所I是进行细胞呼吸第一阶段的场所，是细胞溶胶，在无氧的条件下，骨骼肌进行无氧呼吸产生乳酸不能产生CO2，A正确； B、Ⅱ是无氧呼吸第二阶段的场所线粒体基质，该过程中丙酮酸和水反应生成了大量的[H]，B正确； C、①是细胞呼吸第一阶段，②是有氧呼吸第二阶段，③是有氧呼吸第三阶段，过程③产生能量最多，C正确； D、C6H12O6中的O用于生成CO2，H2O的氧是在第三阶段由[H]和O2反应生成，D错误。 故选D。 9．（24-25高二下·浙江台州·期末）在酿酒工业中常使用突变酵母来代替野生型酵母进行乙醇发酵，突变酵母的细胞呼吸过程如图所示，下列叙述正确的是（    ） A．突变酵母的乙醇发酵效率高于野生型 B．突变酵母和野生酵母乙醇发酵的路径不同 C．突变酵母糖酵解释放的能量大多贮存在有机物中 D．氧气充足时突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体 【答案】A 【分析】1、 有氧呼吸全过程： ​第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。 ​第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。 ​第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 2、 无氧呼吸全过程： ​第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。 ​第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。 【详解】A、突变酵母的呼吸链中断，因而更多的丙酮酸转变成酒精，据此推测，突变酵母的乙醇发酵效率高于野生型，A正确； B、结合图示可知，突变酵母和野生酵母乙醇发酵的路径相同，B错误； C、突变酵母糖酵解释放的能量大多以热能形式散失，C错误； D、突变型酵母呼吸链中断，因而即使在氧气充足时突变酵母产生ATP的主要部位也是细胞质基质，D错误。 故选A。 地 城 考点04 光合作用 一、单选题 1．（24-25高二下·浙江衢州·期末）无机盐对维持生物体的生命活动有着重要的作用。下列叙述正确的是（    ） A．人体内的Na+全部存在于细胞外液中 B．骨骼中的钙主要以离子形式存在 C．植物缺镁会影响叶绿素的合成，影响光合作用 D．Fe2+是血红蛋白的必需成分，缺乏会使人发生抽搐 【答案】C 【分析】无机盐在细胞中主要以离子形式存在，具有多种生理作用： ①是细胞中许多有机物的重要组成成分，如镁是构成叶绿素的重要成分，铁是合成血红蛋白的原料，碘是合成甲状腺激素的原料。 ②许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状。 ③有的无机盐离子在维持细胞的渗透压和酸碱平衡方面起着重要的作用。 【详解】A、人体内的Na+主要存在于细胞外液中，Na+可以通过钠离子通道进入细胞内，A错误； B、骨骼中的钙主要以化合物碳酸钙的形式存在，B错误； C、镁是构成叶绿素的重要成分，植物缺镁会影响叶绿素的合成，影响光合作用，C正确； D、Fe2+是血红蛋白的必需成分，缺乏会使人发生缺铁性贫血，D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·浙江衢州·期末）某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行光下和避光培养得到韭菜和韭黄，分别进行色素提取和分离实验。下列叙述错误的是（    ） A．用95%的酒精提取色素的原理是光合色素溶于有机溶剂 B．提取韭黄色素实验时不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大 C．点样时需沿铅笔线均匀画出一条滤液细线并迅速重复两到三次 D．实验结果可观察到韭菜和韭黄共有的色素带颜色是黄色和橙色 【答案】C 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验的原理：色素能溶于有机溶剂；四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，所以能用层析液将四种色素分离．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 【详解】A、光合色素溶于有机溶剂，所以可以用95%的酒精（加无水碳酸钠）提取光合色素，A正确； B、在提取光合色素的实验中，加入碳酸钙可以防止叶绿素的分解，所以提取韭黄色素实验时不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，B正确； C、分离绿叶中的色素的实验中，沿铅笔线均匀画出一条滤液细线后，等滤液干了之后再重画，C错误； D、韭黄是避光生长，不能合成叶绿素，只含有类胡萝卜素，韭菜含有叶绿素和类胡萝卜素，所以二者都含有的色素带颜色是黄色和橙色，D正确。 故选C。 二、解答题 3．（24-25高二下·浙江温州·期末）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率不会立即达到最大值，而是先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 (1)光合色素的提取与分离实验中，若未加入CaCO3，将导致定性滤纸从上至下的第_________条条带异常；若未加入SiO2，则会因_______而导致______条带异常。 (2)某大棚用于补充光照的灯泡受损，工作人员临时更换灯泡后，大棚内的总体光照强度显著降低，三碳酸的含量在短时间内会______，一段时间后则会比原光照强度下_______。其中，短时间内的变化是由于光反应生成的______减少，导致______减弱。 (3)B组大豆的光诱导期更______，原因是壳梭孢素处理使______变大，能更快速地吸收CO2。 (4)下列操作会延长光诱导期的有哪些?_______。 A．提高CO2浓度 B．降低温度 C．增强光照强度 D．降低浇水频率 (5)综上，冬季温室栽培蔬菜时，农民在日出后第一时间通风______（是/否）有利于提高产量。 【答案】(1) 三、四（数字等各种形式均可） 研磨不充分 所有/第一、二、三、四条/4条（数字等各种形式均可） (2) 上升/升高/增加/增多 下降/减少/少 NADPH和ATP 三碳酸（C3）的还原/CO2的还原 (3) 短 气孔导度/气孔开放程度 (4)BD (5)否 【分析】1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:(1)无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。(2)层析液用于分离色素。(3)二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。 2、分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快;溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。 【详解】（1）滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)，碳酸钙可防止研磨过程中叶绿素被破坏，若未加入CaCO3，叶绿素被破坏，将导致定性滤纸从上至下的第三、四条条带异常；二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分，若未加入SiO2，则会因研磨不充分而导致所有条带异常。 （2）临时更换灯泡后，大棚内的总体光照强度显著降低，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，三碳酸的还原减少，短时间内，三碳酸的合成不变，因此三碳酸的含量在短时间内会增加。一段时间后，由于光照减弱，光反应减弱，暗反应也减弱，因此三碳酸会比原光照强度下减少。 （3）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率不会立即达到最大值，而是先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期，B组大豆用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，能更快速地吸收CO2，进而使光诱导期更短。 （4）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率不会立即达到最大值，而是先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期，提高CO2浓度、增强光照强度都能使光合作用迅速升高，使光诱导期更短，而降低温度、降低浇水频率会使光合作用降低，进而延长光诱导期，BD正确，AC错误。 故选BD。 （5）冬季温室管理中，日出后第一时间通风会损失CO₂资源、引发温、湿度胁迫，最终降低产量。农民应严格遵循 “见光后1小时开小口，分次调节” 的原则，以平衡气体交换与环境稳定，实现增产目标。 4．（24-25高二下·浙江温州·期末）草莓果实的形成依赖叶片光合产物运输。干旱胁迫会显著影响草莓光合性能，不同品种响应程度存在差异。某团队研究了干旱对三个草莓品种光合指标的影响，结果如下表： 指标 净光合速率 umol⋅m-2·s-1 胞间CO₂浓度 umol·mol-1 SPAD值 Rubisco酶活性 U·mg-1 可溶性糖含量 mg·g-1 品种 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 对照组 干旱7天 红颜 15.2 6.8 280 385 42.1 31.5 58 42 12.3 18.6 章姬 16.5 3.2 265 452 45.3 25.8 62 31 11.8 22.4 甜查理 14.8 9.5 292 315 40.6 35.2 55 48 13.1 16.9 注：SPAD值可反映叶绿素含量，与光的吸收量有关。 回答下列问题： (1)叶绿素位于草莓叶片的_____（填细胞器）中。欲测定三种草莓的SPAD值时，一般先用_____提取草莓叶片中的色素，再将色素提取液置于_____光下测定其吸光度。据表推测，SPAD值与净光合速率呈_____（填“正”或“负”）相关。 (2)测定净光合速率是以单位时间单位叶面积的CO2_____量为指标。干旱7天时，甜查理净光合速率下降主要受_____限制（填“气孔因素”或“非气孔因素”），判断依据是_____。 (3)三个草莓品种干旱后可溶性糖含量均升高，其生理意义是_____。据表分析，抗旱性最强的草莓品种是_____，判断理由是_____。 【答案】(1) 叶绿体 无水乙醇 红 正 (2) 吸收 非气孔因素 胞间CO2浓度升高/净光合速率与胞间CO2浓度呈负相关 (3) 提高细胞渗透压以减少失水，增加细胞吸水 甜查理 干旱后净光合速率降幅最小（相对值最高） 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）叶绿素位于草莓叶片的叶绿体中。绿叶中色素的提取，一般先用无水乙醇，因为光合色素易溶于有机溶剂，再将色素提取液置于红光下测定其吸光度，由于叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不能吸收红光，所以选择红光作实验。据表可知，SPAD值越高，净光合速率越高，推测，SPAD值与净光合速率呈正相关。 （2）测定净光合速率是以单位时间单位叶面积的CO2吸收量为指标。干旱7天时，甜查理净光合速率下降主要受非气孔因素限制，因为与非干旱对照组相比，胞间CO2浓度还升高了。 （3）三个草莓品种干旱后可溶性糖含量均升高，可提高细胞渗透压以减少失水，增加细胞吸水，据表分析，抗旱性最强的草莓品种是甜查理，因为三个品种的草莓对比干旱前，干旱后甜查理的净光合速率降幅最小。 5．（24-25高二下·浙江杭州·期末）文冠的果实是工业生产的重要原料。为探究干旱对文冠生长及光合生理的影响，某科研团队以正常供水（CK）、轻度干旱（T1）、中度干旱（T2）、重度干旱（T3）处理文冠幼苗，50天后测定相关指标，结果如下表所示。 处理 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） 气孔导度（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 地上部分干重（g/株） 地下部分干重（g/株） CK 10.58 1.38 0.13 376 37.95 17.98 T1 5.29 1.43 0.09 328 28.09 16.18 T2 4.41 1.08 0.06 368 14.65 9.88 T3 2.94 1.07 0.05 424 13.32 7.60 回答下列问题： (1)水是光合作用的原料，叶绿体可利用光能使水裂解，产物中的_______可将NADP+转化为还原态。在光反应阶段，吸收的光能最终转化为________中活跃的化学能。 (2)为测定叶绿素含量，该团队将文冠叶剪成细丝，加入95%乙醇，静置至细丝变白，获得光合色素提取液。以红光照射提取液，测定吸光情况，计算叶绿素含量。其中，95%乙醇的作用是破坏细胞结构并_______，选择红光照射的依据是_______。 (3)该研究的自变量是_______。轻度干旱时，叶绿素含量_______，可减缓文冠净光合速率的下降。重度干旱时，气孔因素_______（填“是”或“不是”）文冠光合作用的限制因素，判断依据是_______。 (4)该团队推测干旱可能会造成文冠果实减产。从有机物的积累和分配角度分析，其原因是_______。 【答案】(1) e-和H+ ATP、NADPH (2) 溶解光合色素 提取液中有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 (3) 干旱程度 增加 不是 重度干旱时，气孔导度虽小，但胞间CO2浓度增加 (4)干旱使文冠净光合速率减小，有机物的积累减少，也导致分配至文冠地上部分的有机物比例减少 【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP和NADPH中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。 【详解】（1）在光合作用的光反应阶段，水的光解产物为O2、e-和H+，其中e-和H+与NADP+生成NADPH，光反应阶段中能量的转化是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。 （2）光合色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中，光合色素的提取中乙醇的作用为溶解光合色素。提取液中有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此，要选择红光照射才能计算叶绿素含量。 （3）由表可分析，实验的自变量为干旱程度。相对于正常供水组，在轻度干旱时，叶绿素的含量增加，从而减缓文冠净光合速率的下降。重度干旱时 ，气孔导度虽小，但胞间CO2浓度增加，故气孔因素此刻不是限制光合速率的因素。 （4）由表可知，干旱使文冠净光合速率减小，有机物的积累减少，也导致分配至文冠地上部分的有机物比例减少，因此，该团队推测干旱可能会造成文冠果实减产。 6．（24-25高二下·浙江绍兴·期末）科研人员研究了不同施氮量对小麦幼苗光合作用的影响及其机理，结果如下图。 注：氮肥施用量为CK组0g、A组5g、B组10g、C组15g、D组20g，Rubisco为CO2固定的关键酶 回答下列问题： (1)叶绿素主要吸收________光进行光反应，该阶段产生的能源物质有_______。考虑色素间的差异，常用________光的吸收率反映小麦的叶绿素含量。图乙数据表明施加氮肥会提高叶绿素含量，主要原因是________。 (2)Rubisco可以催化CO2与________结合生成三碳酸，综合甲、乙图分析，施氮肥能提高净光合速率的机理是：________。 (3)小麦的产量高低不仅与其光合速率大小有关，还受其呼吸作用强度的影响。下图为小麦植株在不同温度下的光合速率和呼吸速率曲线，其他条件相同且适宜。 据图分析可知，代表小麦呼吸速率的曲线是_______（填“甲”或“乙”），测得的CO2吸收量表示________，在温度为________℃时，小麦植株的总光合速率与呼吸速率相等。据以上信息可知，除合理施加氮肥外，在人工气候室内人们可通过_______，以提高小麦的产量。 【答案】(1) 红光和蓝紫光 NADPH、ATP 红光 N是构成叶绿素的元素之一 (2) 五碳糖（C5） 施加氮肥通过提高叶绿素的含量来提高光反应速率，还通过提高Rubisco的活性、来提高碳反应速率，从而提高净光合速率 (3) 乙 净光合速率 40 增加昼夜温差 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和NADPH的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光反应，该阶段产生的能源物质有ATP和NADPH。考虑色素间的差异，常用红光的吸收率反映小麦的叶绿素含量。图乙数据表明施加氮肥会提高叶绿素含量，主要原因是氮是叶绿素的组成元素之一，施加氮肥为叶绿素的合成提供了更多的原料。 （2）Rubisco可以催化CO2与C5结合生成三碳酸。综合甲、乙图分析，施氮肥能提高净光合速率的机理是：施加氮肥通过提高叶绿素的含量来提高光反应速率，还通过提高Rubisco的活性、来提高碳反应速率，从而提高净光合速率。 （3）据图分析可知，代表小麦呼吸速率的曲线是乙，因为呼吸作用一般随温度升高而增强（在一定范围内）。测得的CO2吸收量表示净光合速率，由图可知，在温度为40℃时，小麦植株的总光合速率与呼吸速率相等（此时净光合速率为0）。据以上信息可知，除合理施加氮肥外，在人工气候室内人们可通过增加昼夜温差，使小麦的净光合速率最大，以提高小麦的产量。 7．（24-25高二下·浙江衢州·期末）光照是影响植物生长的重要因素，主要通过影响光合作用和光形态建成来调节植物的生长发育。回答下列问题： (1)光合色素位于叶绿体的_____上，在光反应阶段将光能转化成化学能储存在_____中，进行光合色素提取和分离实验时，用_____提取色素，加入SiO的作用是_____，位于滤纸条最上端的色素吸收的光主要是_____。 (2)研究发现，阳生植物叶绿素a/b的比值约为3/1，阴生植物约为2.3/1，表明阴生植物可通过_____来捕获更多的光能。在弱光条件下，植物叶片能通过运动，使叶片平面与入射光方向保持_____（填“垂直”或“平行”）来增加光能截获。 (3)植物体中的叶黄素V和叶黄素Z可通过叶黄素A发生相互转化，在强光条件下，植物通过该过程将过剩的光能以热能形式散失，从而保护叶绿体。如图为夏季晴朗的一天中某植物光合作用相关指标测量结果，Pn表示净光合速率，Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。 ①该植物12：00后Pn下降，出现“光合午休”现象，推测其原因可能有：高温使_____导致吸收CO2减少；高温导致叶绿体内______________。16：00以后，Pn降低的主要原因是_____。 ②在强光下，叶片内的叶黄素总量基本保持不变。午后12：00-14：00期间，（A+Z）/（V+A+Z）的比值上升，其原因是_____。 【答案】(1) 类囊体膜 ATP、NADPH 无水乙醇 使研磨充分 蓝紫光 (2) 提高叶绿素b的含量 垂直 (3) 部分气孔关闭 光合作用相关酶的活性降低/结构被破坏 光照强度下降 强光下叶黄素V 转化为Z（或V转化为Z和或V转化为A） 【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）光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上，光合色素能够吸收光能，并把光能转换为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，参与暗反应；进行光合色素提取和分离实验时，用无水乙醇提取色素，加入SiO2的作用是使研磨充分，位于滤纸条最上端的色素是胡萝卜素，吸收的光主要是蓝紫光； （2）阳生植物叶绿素a/b的比值约为3/1，阴生植物约为2.3/1，阴生植物体内叶绿素b的含量相对较高，表明阴生植物可通过提高叶绿素b的含量来捕获更多的光能。当光照过强时，PSII会产生大量的e电子与 O2 结合形成的负氧离子、H2O2等活性氧物质，光照较强时，叶绿体会聚集到细胞顶面，叶绿体平行于入射光方向排列，其意义是减小叶绿体的受光面积以最大限度的吸收光能，保证高效的光合作用。当光照过弱时，植物叶片能通过运动，使叶片平面与入射光方向保持垂直来增加叶绿体的受光面积以最大限度的吸收光能，保证高效的光合作用； （3）①植物12：00后Pn下降，出现“光合午休”现象，究其原因可能有：一是高温下，为降低蒸腾作用，导致部分气孔关闭，导致CO2吸收量减少，使暗反应减弱，从而引起Pn降低；二是气孔没有关闭，但高温会引起光合作用相关酶活性降低，或者有关结构被破坏，从而引起Pn降低；16：00以后，Pn降低的主要原因是光照强度下降； ②由题干信息可知，依照光照条件的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化，因此在午后12：00-14：00期间，(A+Z)/(V+A+Z)的比值上升，其原因是叶黄素中的一部叶黄素V转变成了叶黄素Z，导致A+Z含量升高（或V转化为Z和或V转化为A），比值上升。 8．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）研究者对某植物的光合作用进行了多项实验。回答下列问题： (1)实验一：用希尔反应测试叶肉细胞中叶绿体的活力。希尔反应基本原理：光照下叶绿体释放O2，氧化型DCIP呈蓝色，被还原后变无色。溶液颜色引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。 ①将叶肉细胞进行________处理后获得细胞匀浆，采用________法从匀浆中分离得到叶绿体。将叶绿体置于________溶液中，以保证叶绿体的正常形态和功能。 ②希尔反应模拟光合作用的________阶段，其中氧化型DCIP被________还原。溶液颜色引起的吸光率变化越________，叶绿体活力越大。。 (2)实验二：为研究光反应产生ATP的原动力，黑暗条件下进行了图示实验。据实验结果推测，光反应过程中，________内外产生H+浓度差，推动了ATP合成。 (3)实验三：下表为该植物在不同环境条件下测得的CO2吸收速率（）或释放（）速率（相对值）。 光照 CO2浓度 20℃ 30℃ 35℃ 40℃ 黑暗 0.03% -10 -18 -34 -40 全光照3% 0.03% 0 -8 -24 -33 全光照50% 0.03% +5 0 -16 -24 全光照 0.03% -8 +4 +2 +1 全光照 1.00% +20 +40 +28 +12 该实验的自变量是________。全光照3%、CO2浓度0.03%、20℃条件下的CO2固定速率________(选填“大于”“等于”“小于”)全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件。 【答案】(1) 研磨 差速离心 缓冲 光反应 H+和电子（氢） 大 (2)类囊体膜 (3) 光照强度、CO2浓度、温度 小于 【分析】分离细胞器的方法是差速离心法。光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，前者在类囊体薄膜，后者在叶绿体基质。CO2固定速率等于净光合速率加上呼吸速率。 【详解】（1）①要获得细胞匀浆，需要将叶肉细胞进行研磨处理。从匀浆中分离得到叶绿体采用差速离心法，因为不同细胞器的质量不同，通过不同转速的离心可将其分离。将叶绿体置于缓冲溶液中，这样可以保证叶绿体的正常形态和功能，防止其因吸水或失水而受到影响。 ② 希尔反应中光照下叶绿体释放O2，这模拟的是光合作用的光反应阶段。在光反应中，水被光解产生H+和电子（氢），氧化型DCIP被H+还原。溶液颜色引起的吸光率变化越大，说明被还原的氧化型DCIP越多，即叶绿体产生的H+越多，叶绿体活力越大。 （2）   从实验二的图示及结果可知，当类囊体膜内外产生H+浓度差时，加入ADP和Pi有ATP生成，而没有浓度差时无ATP生成，所以推测光反应过程中，类囊体膜内外产生H+浓度差，推动了ATP合成。 （3）  分析实验三的表格，不同组之间改变的因素有光照强度、CO2浓度和温度，所以该实验的自变量是光照强度、CO2浓度和温度。  全光照3%，CO2浓度0.03%，20℃条件下，CO2固定速率等于净光合速率加上呼吸速率，呼吸速率为10，净光合速率为0，所以CO2固定速率为10；全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件下，呼吸速率为18，净光合速率为0，CO2固定速率为18，所以全光照3%，CO2浓度0.03%，20℃条件下的CO2固定速率小于全光照50%、CO2浓度0.03%、30℃条件。 9．（24-25高二下·浙江宁波·期末）青海草地早熟禾是恢复退化草地的重要草种。研究人员测定了不同程度干旱胁迫的青海草地早熟禾的相关指标，结果如下图所示。回答下列问题： 注：图中CK为对照，LD为轻度干旱，MD为中度干旱，HD为重度干旱 (1)测定青海草地早熟禾叶片中的叶绿素含量时，提取所得的光合色素可用______法分离，这些色素的作用是_______。 (2)据实验结果可知，与CK组相比，LD组气孔导度______，叶绿素含量______，推测轻度干旱主要影响光合作用的______阶段，导致供给光反应的______减少，使光合速率下降。持续干旱胁迫导致叶绿素含量下降可能的原因是______。 (3)研究表明胞间CO2浓度不仅与气孔导度相关，也会由于光合作用或细胞呼吸强度的变化而改变。实验结果表明，随干旱程度加剧，青海草地早熟禾胞间CO2浓度逐渐上升，而净光合速率却降低，可能的原因是______。若青海草地早熟禾叶片呼吸速率也随干旱程度加剧逐渐下降，试分析其对植物生长的意义是_______。 【答案】(1) （纸）层析 吸收、传递和转化光能 (2) 下降 上升 暗反应 ADP和NADP+ 干旱胁迫后期叶绿素分解速率大于合成速率 (3) 持续干旱导致细胞光合作用固定CO2的能力下降 植株通过降低细胞呼吸，减少有机物消耗从而抵御干旱胁迫 【分析】影响光合作用的环境因素:1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】（1）提取光合色素用纸层析法，色素的作用是吸收、传递和转化光能。 （2）据实验结果可知，与CK组相比，LD组气孔导度下降，叶绿素含量上升，推测轻度干旱主要影响光合作用的暗反应阶段，导致供给光反应的ADP和NADP+减少，使光合速率下降。持续干旱胁迫导致叶绿素含量下降可能的原因是干旱胁迫后期叶绿素分解速率大于合成速率。 （3）持续干旱导致细胞光合作用固定CO2的能力下降，进而净光合速率降低。植株通过降低细胞呼吸，减少有机物消耗从而抵御干旱胁迫。 10．（24-25高二下·浙江丽水·期末）春小麦是全球重要的粮食作物之一，干旱极大地限制了春小麦的生长和产量。某研究团队为研究干旱胁迫下施肥方式对春小麦光合作用特性及产量的影响，测得旗叶的相关数据如表所示。 处理组 光合速率/（μmolCO2·m-2·s-1） 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 叶绿素含量/（μg·g-1FW） 旗叶长度/cm 旗叶宽度/cm 总产量/（kg/hm2） 浅施 （15cm） 18.5 0.12 1.8 25 1.2 4800 中施 （30cm） 22.3 0.15 2.1 28 1.4 5500 深施 （45cm） 26.7 0.18 2.5 32 1.6 6300 注：旗叶指茎秆最上部、最靠近穗部的完全展开叶片，旗叶对小麦产量起到决定性作用 回答下列问题： (1)叶绿素分布在春小麦叶绿体的________，为测定叶绿素的含量需用________溶液提取，受到干旱胁迫时春小麦的叶片会由绿变黄，主要原因是________。 (2)据表可知，________化肥处理下光合速率与总产量最高，产生这种差异的原因可能是该组：①叶绿素总含量高，能捕获更多的光能，光反应速率快；②________；③________。 (3)干旱胁迫下深施化肥与浅施化肥相比，不仅能减少化肥在土壤表层的________，还能促进根系向土壤深层生长，从而更好利用深层土壤的________。 (4)研究发现在干旱胁迫下对春小麦施加外源NO后，可缓解胁迫对光合速率造成的不利影响。请以春小麦为实验材料设计实验验证上述结论。 分组处理 甲：干旱胁迫处理 乙：______ 丙：_______ 因变量检测 一般以_______作为检测光合速率的指标 预期结果 光合速率大小：丙组>_______ 【答案】(1) 类囊体薄膜 无水乙醇（或95%的酒精） 缺水时叶绿素合成受阻，叶绿素含量下降，类胡萝卜素的颜色显现出来 (2) 深施 气孔导度大，吸收CO2多，碳反应速率快 旗叶面积大，合成有机物多 (3) 挥发量（或流失量） 水分和无机盐 (4) 干旱胁迫+NO条件下培养 正常水分处理（或无干旱胁迫处理） 单位时间单位叶面积内CO2吸收量（或O2释放量） 乙组>甲组 【分析】本实验的实验目的是研究不同施肥深度对植物光合速率的影响，因此实验的自变量是施肥深度，因变量是春小麦的光合速率、气孔导度、叶绿素含量等。 【详解】（1）叶绿素分布在类囊体薄膜上，叶绿素可以溶于无水乙醇，故可以用无水乙醇提取色素。干旱胁迫时，叶绿素合成受阻，叶绿素含量下降，类胡萝卜素的颜色显现出来，叶片会由绿变黄。 （2）根据表格信息可知，深施化肥处理组，光合速率和总产量最高，是由于该组叶绿素总含量高，能捕获更多的光能，光反应速率快；气孔导度大，吸收CO2多，碳反应速率快；旗叶面积大，合成有机物多。 （3）深耕可以减少化肥在土壤表层的流失量，还能促进根系向深层生长，以利用深层土壤中的水分和无机盐。 （4）要证明在干旱胁迫下对春小麦施加外源NO后，可缓解胁迫对光合速率造成的不利影响，实验的自变量应该是有无施加外源NO，甲模型对照组应该进行干旱胁迫处理，根据实验结果丙组的光合速率最大可知，丙组是空白对照组，应该是用正常水分处理，则乙作为实验组应该在干旱胁迫+NO条件下培养，可以以单位时间单位叶面积内CO2吸收量作为光合速率的检测指标，预期的结果是甲组的光合速率最小，丙组最大，即丙组>乙组>甲组。 11．（24-25高二下·浙江金华·期末）光合色素吸收的光能有三个去向：用于光合作用、以热能耗散、以荧光的形式发光。光合作用增强或热能耗散增加都会引起荧光强度下降（淬灭），由光合作用引起的荧光淬灭称为光化学淬灭（qP），由热能耗散引起的荧光淬灭称为非光化学淬灭（NPQ）。从黑夜转黎明时，土壤底栖藻类整体光合电子传递速率慢，此时吸收的光能过剩，对电子传递链造成压力。回答下列问题。 (1)为提取土壤底栖藻类中的光合色素，可用________作为提取溶剂。光合色素主要吸收________光，并把光能转化为________中的化学能用于碳反应中________过程。 (2)NPQ主要发生在叶绿体的________中，NPQ散失的能量________（填“能”或“不能”）转化为植物自身的生物量。 (3)为了探究厌氧发酵产酸对土壤底栖藻类光能利用的影响，研究人员以正常藻和npq4突变体（缺失L蛋白，L催化NPQ）为材料，在黑暗中进行厌氧发酵，发酵180min后添加KOH。整个实验过程中连续抽样，在光下测定荧光强度，结果如下图1、图2所示。 ①发酵180min添加KOH后继续测定荧光强度的目的是________________________________。 ②根据图1实验结果可知，厌氧发酵产酸________（填“促进”或“抑制”）光合作用，结合图1、图2可知厌氧发酵产酸________（填“提高”或“降低”）NPQ。 ③综上分析，土壤底栖藻类厌氧发酵产酸有利于其从黑夜向黎明过渡的原因是________________________________。 【答案】(1) 无水乙醇 红光、蓝紫光 ATP、NADPH 三碳酸的还原 (2) 类囊体薄膜 不能 (3) 证明厌氧发酵对荧光强度变化的影响，主要通过产酸引起（并进一步证明厌氧发酵产酸主要影响NPQ） 抑制 提高 土壤底栖藻类厌氧发酵产酸促进NPQ过程，耗散多余光能，缓解黎明时电子传递链的压力，保护光合结构免受损害。 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】（1）光合色素能够溶解在有机溶剂中，提取光合色素常用无水乙醇作为提取溶剂。光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少；光合色素吸收光能后，将光能转化为 ATP 和 NADPH 中的化学能；在碳反应中，ATP 和 NADPH 用于三碳酸的还原过程。 （2）NPQ 是由热能耗散引起的荧光淬灭，而光能的吸收、传递和转化以及热耗散等过程主要发生在叶绿体的类囊体薄膜上；NPQ 散失的能量以热能的形式散失，不能转化为植物自身的生物量。 （3）①添加 KOH 可以中和厌氧发酵产生的酸，使环境 pH 恢复到正常水平，这样后续测定的荧光强度变化就可以排除厌氧发酵产酸这一因素的影响，从而观察其他因素对荧光强度的作用。 ②从图 1 可以看到，在厌氧发酵过程中，npq4 突变体（缺失 L 蛋白，L 催化 NPQ）的荧光强度相对较高，而正常情况下，光合作用增强或耗散增加都会引起荧光强度下降，所以可以推断厌氧发酵产酸抑制了光合作用。 图1和图2中，添加KOH中和厌氧发酵产生的酸后，npq4突变体（缺失L蛋白，无法催化NPQ）荧光强度变化相对较小，而正常藻的荧光强度显著上升，由于光合作用增强或热耗散增加会引起荧光强度下降，说明厌氧发酵产酸使热耗散（NPQ）提高，荧光强度下降。 ③从黑夜转黎明时，土壤底栖藻类整体光合电子传递速率慢，此时吸收的光能过剩，对电子传递链造成压力，厌氧发酵产酸提高了 NPQ，使较多光能以热能形式的耗散，能缓解电子传递链的压力，保护光合结构免受损伤。 12．（24-25高二下·浙江台州·期末）植物光合作用的速率受多种因素的影响。研究人员研究了相同光照强度下不同光质对某植物叶片光合作用的影响，对其CO2吸收速率、气孔导度、胞间CO2浓度进行测定，结果如图所示。回答下列问题： (1)据图分析，与白光处理组相比，蓝光处理组叶片CO2吸收速率高的依据是______；红光处理组光合速率低，其中气孔导度______（填“是”或“不是”）主要限制因素。 (2)研究人员利用高强度红光诱导气孔开放，提高光合速率。其机理是红光主要被叶肉细胞类囊体膜上的_______（填光合色素名称）吸收，推动CO2经______轮卡尔文循环产生1个三碳糖离开循环，在叶绿体外三碳糖转化为_______输入保卫细胞，存储在______（填细胞器名称）中，使其渗透压增加，气孔张开。若叶肉细胞中堆积过多淀粉，形成大量的淀粉粒，会降低光合速率。从影响光吸收角度分析其可能的原因：______。 (3)研究发现，光照过强时，叶肉细胞光反应速率远大于碳反应速率，引起______（填物质名称）不足，导致电子积累，大量电子传递给O2形成活性氧，破坏细胞结构。为耗散叶绿体吸收的过多光能，NADPH携带的氢通过某种转运机制进入线粒体参与电子传递链，最终实现过多的光能转化为______中的化学能。 (4)研究还发现，当植物胞间CO2浓度增加时，气孔会关闭，胞间CO2浓度逐渐降低，由此说明胞间CO2浓度与气孔导度之间存在_______调节机制。 【答案】(1) 蓝光处理组叶肉细胞气孔导度大，但胞间CO2浓度低 不是 (2) 叶绿素 3 蔗糖 液泡 过多的淀粉粒挤压损伤类囊体 (3) NADP+ ATP (4)负反馈 【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段发生在类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP和NADP+。 【详解】（1）对于蓝光处理组叶片CO2吸收速率高的依据：从图中可以看到，蓝光处理组的胞间CO2浓度低于白光处理组，同时气孔导度比白光处理组高，在气孔导度高的情况下，胞间CO2浓度低，说明有更多的CO2被吸收进入细胞用于光合作用，所以蓝光处理组叶片CO2吸收速率高。对于红光处理组，其气孔导度较大，但光合速率低，因为气孔导度大意味着CO2供应充足，所以气孔导度不是红光处理组光合速率低的主要限制因素。 （2）红光主要被叶绿体类囊体膜上的叶绿素吸收，在卡尔文循环中，每循环一次固定一个C，产生1个三碳糖（C3）离开循环需要3个CO2参与，在叶绿体外三碳糖转化为蔗糖输入保卫细胞，存储在液泡中，使其渗透压增加，气孔张开，若叶肉细胞中堆积过多淀粉，形成大量的淀粉粒，会降低光合速率，从影响光吸收角度分析，可能是过多的淀粉粒挤压损伤类囊体，影响了光的吸收和传递。 （3）光照过强时，叶肉细胞光反应速率远大于暗反应速率，暗反应中NADP+，导致电子积累，因为光反应产生NADPH要消耗NADP+，暗反应弱会使该物质供应不足。NADPH携带的氢通过某种转运机制进入线粒体参与电子传递链，最终实现过多的光能转化为ATP中的化学能。 （4）当植物胞间CO2浓度增加时，气孔会关闭，胞间CO2浓度逐渐降低，这种变化使得胞间CO2浓度和气孔导度的变化向相反方向发展，由此说明胞间CO2浓度与气孔导度之间存在负反馈调节机制。 13．（24-25高二下·浙江温州·期末）某研究小组探究不同LED光质配比对日光温室番茄光合特性和产量的影响，R/B表示红光和蓝光的光质比，该实验的分组如下：CK组、A组（R/B=4：l）、B组（R/B=2：3）、C组（R/B=6：1）、D组（R/B=7：1）每组输出的功率相同，其他环境条件相同，以普罗旺斯番茄为材料，实验从番茄植株坐果期开始补光，每天补光5h直至果实成熟，处理35d后测定各组番茄叶片光合参数及果实产量，部分数据如下表所示： 组别 叶绿素含量（SPAD值） 净光合速率μmol/（m2·s） 气孔导度mol/（m2·s） 胞间CO₂浓度μmol/mol 叶片可溶性糖mg/g 单株产量kg CK 37 12.60 0.18 358.40 26.71 6.30 A 44 23.90 0.41 371.25 19.83 7.43 B 48 24.53 0.43 372.41 18.12 7.54 C 46 26.45 0.49 380.65 15.36 8.12 D 41 20.12 0.33 368.20 21.14 6.83 (1)本实验中CK组的处理是______。 (2)SPAD值测定主要是基于叶绿素对______光的吸收特性，可用于定量分析植物叶片中的叶绿素含量，也可采用______法定性比较实验组与CK组的叶绿素含量。 (3)由上表可知，______组处理效果最好。若要进一步研究该组光质比条件下番茄叶片光合产物的去向，可给叶片供应14CO2，14CO2先与叶绿体内的______结合而被固定，形成的产物被光反应合成的______还原为三碳糖。其中部分三碳糖在______中合成的蔗糖是番茄叶肉细胞中可溶性糖的主要成分。 (4)据分析，实验组气孔导度都比CK组高，其一是因为红蓝补光下植物可通过某种机理促进保卫细胞吸收K+、Cl-，其二是红蓝补光下保卫细胞______，最终导致保卫细胞______，细胞吸水增多，气孔导度增大。 (5)由上表可知，实验组单株产量均比CK组高，请从两个角度分析其原因______。 【答案】(1)白光 (2) 红 纸层析 (3) C 五碳糖（C5） NADPH 细胞溶胶 (4) 光合作用增强，光合产物增多 渗透压增大 (5)其一是因为实验组红蓝补光下番茄叶片叶绿素含量增加，气孔导度增大，胞间CO2浓度增加，净光合速率增大导致单株产量增加；其二是根据实验组番茄叶片可溶性糖含量均比CK组低，说明红蓝补光下番茄叶片合成的有机物运输到果实储存的含量增加导致单株产量增加 【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 【详解】（1）研究小组探究不同LED光质配比对日光温室番茄光合特性和产量的影响，所以白光处理的一组的对照组。 （2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，故SPAD值测定主要是基于叶绿素对红光的吸收特性，可以定量测定叶绿素的含量，定性比较叶绿素的含量可以用纸层析法，根据色素带的宽窄来判断叶绿素含量的多少。 （3）由表格可知，C组的净光合速率是最高的，说明处理的效果是最好的，探究光合产物的去向，可以用同位素标记的二氧化碳，追踪碳元素的去向，二氧化碳首先被C5固定成C3，再被还原为糖类等有机物。所以14CO2先与叶绿体内的五碳糖结合而被固定，形成的产物被光反应合成的NADPH还原为三碳糖。其中部分三碳糖在细胞溶胶中合成的蔗糖是番茄叶肉细胞中可溶性糖的主要成分。 （4）红蓝补光下保卫细胞的光合作用会增强，积累的光合产物增多，导致细胞的渗透压增大，吸水能力增强。 （5）实验组单株产量均比CK组高，其一是因为实验组红蓝补光下番茄叶片叶绿素含量增加，气孔导度增大，胞间CO2浓度增加，净光合速率增大导致单株产量增加；其二是根据实验组番茄叶片可溶性糖含量均比CK组低，说明红蓝补光下番茄叶片合成的有机物运输到果实储存的含量增加导致单株产量增加。 14．（24-25高二下·浙江衢州·期末）艾是菊科蒿属多年生草本植物，药食同源的应用历史十分久远。为探究艾草在NaCl胁迫下的光合生理变化，研究小组以龙草艾、蕲艾幼苗为材料进行实验，结果如下表所示。 品种 NaCl 浓度 （mol .L） 净光合 速率Pn （μmolCO2· m-2·s-1） 胞间二氧化碳 Ci( umol . mol-1 ) 蒸腾速率Tr( mol . mol-1 s-1) 气孔导度 （m mol·m-2· s-1 ' ') 光饱和 点LSP( umol . mol-1 s-1 ) 光补偿点 LCP( umol . mol-1 s-1) 龙草艾 0 14.75 360 6.48 0.145 1449 52.00 50 12.12 287 4.25 0.13 1433 52.27 100 10.53 255 3.2 0.095 1263 56.79 150 8.29 215 2.15 0.085 1210 58.17 200 5.51 270 1.25 0.061 1102 70.49 蕲艾 0 13.38 362 6.75 0.155 1360 58.81 50 10.85 300 4.75 0.135 1173 60.69 100 8.81 260 3.5 0.115 1159 63.23 150 7.1 225 2.1 0.095 1129 70.27 200 5.13 275 1.2 0.081 929 72.66 回答下列问题: (1)盐胁迫会影响艾草的气孔导度，进而会影响呼吸作用、______(写出两点)等生理过程。研究发现盐胁迫下两种艾草叶片光反应的PSII活性中心会遭到破坏，使发生于______上的电子传递也随之降低。 (2)该实验的自变量是______。据表可知，随着NaCl胁迫加剧，龙草艾、蕲艾的______表现为下降趋势：NaCl胁迫抑制龙草艾与蕲艾的光合作用，且抑制作用与胁迫程度呈______(填“正”或“负”)相关。 (3)当盐胁迫浓度由150mmol/L升高到200mmol/L时，净光合速率下降的限制因素是_______(填“气孔因素”或“非气孔因素”)，依据是______。 (4)两个品种中更适合在盐碱地种植的是______，判断依据是______。 【答案】(1) 光合作用、蒸腾作用 类囊体膜 (2) 不同浓度的NaCl溶液和艾草的品种 Tr、Pn、Gs、LSP 正 (3) 非气孔因素 气孔导度下降，胞间二氧化碳浓度（Ci）反而上升 (4) 龙草艾幼苗相同 NaCl浓度处理下，龙草艾的Pn高于蕲艾，光饱和点大于蕲艾，光补偿点小于蕲艾 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】（1）气孔导度主要影响气体交换，包括二氧化碳（CO₂）的吸收和氧气（O₂）的释放，因此直接影响光合作用（依赖CO₂进入）和蒸腾作用（水分散失）。盐胁迫下气孔导度降低光合作用、蒸腾作用等生理过程。PSⅡ（光系统Ⅱ）位于叶绿体的类囊体膜上，是光反应中光能转化为化学能的场所。盐胁迫破坏PSⅡ活性中心，导致电子传递受阻，该过程发生在类囊体膜上。 （2）自变量是实验中人为改变的因素。表格数据显示，NaCl浓度（0、50、100、150、200 mmol/L）和艾草品种（龙草艾、蕲艾）均被操控，因此自变量为不同浓度的NaCl溶液和艾草的品种。据表可知，随着NaCl浓度增加，两个品种的净光合速率（Pn）、气孔导度和蒸腾速率（Tr）、光饱和点（LSP）均呈现下降趋势。NaCl胁迫程度增加（浓度升高），净光合速率下降幅度增大，表明抑制作用随胁迫程度增强而增强，因此呈正相关。 （3）当盐胁迫浓度从150 mmol/L升至200 mmol/L时，净光合速率下降，但胞间CO₂浓度（Ci）反而上升。如果限制因素是气孔因素（气孔关闭导致CO₂供应不足），Ci应下降；而Ci上升表明是其他因素导致的（如叶肉细胞的光合酶活性），属于非气孔因素。依据是胞间CO₂浓度（Ci）升高，说明CO₂供应充足，但光合速率仍下降，表明限制来自非气孔因素。 （4）在相同NaCl浓度下，龙草艾的净光合速率始终高于蕲艾，光饱和点大于蕲艾，光补偿点小于蕲艾，表明龙草艾在盐胁迫下光合能力更强，受抑制程度更小，因此更适合盐碱地种植。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢 4大高频考点概览 考点01 ATP和酶 考点02 物质出入细胞的方式 考点03 细胞呼吸 考点04 光合作用 地 城 考点01 ATP和酶 1．B 2．B 3．C 4．B 5．B 6．C 7．A 8．D 9．B 10．B 11．D 12．C 13．B 地 城 考点02 物质出入细胞的方式 1．B 2．D 3．D 4．B 5．C 6．D 7．C 8．B 9．B 10．C 11．D 12．A 地 城 考点03 细胞呼吸 1．D 2．A 3．B 4．C 5．C 6．A 7．C 8．D 9．A 地 城 考点04 光合作用 一、单选题 1．C 2．C 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验的原理：色素能溶于有机溶剂；四种色素在层析液中的溶解度 二、解答题 3．(1) 三、四（数字等各种形式均可） 研磨不充分 所有/第一、二、三、四条/4条（数字等各种形式均可） (2) 上升/升高/增加/增多 下降/减少/少 NADPH和ATP 三碳酸（C3）的还原/CO2的还原 (3) 短 气孔导度/气孔开放程度 (4)BD (5)否 4．(1) 叶绿体 无水乙醇 红 正 (2) 吸收 非气孔因素 胞间CO2浓度升高/净光合速率与胞间CO2浓度呈负相关 (3) 提高细胞渗透压以减少失水，增加细胞吸水 甜查理 干旱后净光合速率降幅最小（相对值最高） 5．(1) e-和H+ ATP、NADPH (2) 溶解光合色素 提取液中有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 (3) 干旱程度 增加 不是 重度干旱时，气孔导度虽小，但胞间CO2浓度增加 (4)干旱使文冠净光合速率减小，有机物的积累减少，也导致分配至文冠地上部分的有机物比例减少 6．(1) 红光和蓝紫光 NADPH、ATP 红光 N是构成叶绿素的元素之一 (2) 五碳糖（C5） 施加氮肥通过提高叶绿素的含量来提高光反应速率，还通过提高Rubisco的活性、来提高碳反应速率，从而提高净光合速率 (3) 乙 净光合速率 40 增加昼夜温差 7．(1) 类囊体膜 ATP、NADPH 无水乙醇 使研磨充分 蓝紫光 (2) 提高叶绿素b的含量 垂直 (3) 部分气孔关闭 光合作用相关酶的活性降低/结构被破坏 光照强度下降 强光下叶黄素V 转化为Z（或V转化为Z和或V转化为A） 8．(1) 研磨 差速离心 缓冲 光反应 H+和电子（氢） 大 (2)类囊体膜 (3) 光照强度、CO2浓度、温度 小于 9．(1) （纸）层析 吸收、传递和转化光能 (2) 下降 上升 暗反应 ADP和NADP+ 干旱胁迫后期叶绿素分解速率大于合成速率 (3) 持续干旱导致细胞光合作用固定CO2的能力下降 植株通过降低细胞呼吸，减少有机物消耗从而抵御干旱胁迫 10．(1) 类囊体薄膜 无水乙醇（或95%的酒精） 缺水时叶绿素合成受阻，叶绿素含量下降，类胡萝卜素的颜色显现出来 (2) 深施 气孔导度大，吸收CO2多，碳反应速率快 旗叶面积大，合成有机物多 (3) 挥发量（或流失量） 水分和无机盐 (4) 干旱胁迫+NO条件下培养 正常水分处理（或无干旱胁迫处理） 单位时间单位叶面积内CO2吸收量（或O2释放量） 乙组>甲组 11．(1) 无水乙醇 红光、蓝紫光 ATP、NADPH 三碳酸的还原 (2) 类囊体薄膜 不能 (3) 证明厌氧发酵对荧光强度变化的影响，主要通过产酸引起（并进一步证明厌氧发酵产酸主要影响NPQ） 抑制 提高 土壤底栖藻类厌氧发酵产酸促进NPQ过程，耗散多余光能，缓解黎明时电子传递链的压力，保护光合结构免受损害。 12．(1) 蓝光处理组叶肉细胞气孔导度大，但胞间CO2浓度低 不是 (2) 叶绿素 3 蔗糖 液泡 过多的淀粉粒挤压损伤类囊体 (3) NADP+ ATP (4)负反馈 13．(1)白光 (2) 红 纸层析 (3) C 五碳糖（C5） NADPH 细胞溶胶 (4) 光合作用增强，光合产物增多 渗透压增大 (5)其一是因为实验组红蓝补光下番茄叶片叶绿素含量增加，气孔导度增大，胞间CO2浓度增加，净光合速率增大导致单株产量增加；其二是根据实验组番茄叶片可溶性糖含量均比CK组低，说明红蓝补光下番茄叶片合成的有机物运输到果实储存的含量增加导致单株产量增加 14．(1) 光合作用、蒸腾作用 类囊体膜 (2) 不同浓度的NaCl溶液和艾草的品种 Tr、Pn、Gs、LSP 正 (3) 非气孔因素 气孔导度下降，胞间二氧化碳浓度（Ci）反而上升 (4) 龙草艾幼苗相同 NaCl浓度处理下，龙草艾的Pn高于蕲艾，光饱和点大于蕲艾，光补偿点小于蕲艾 / 学科网（北京）股份有限公司 $