专题06 细胞的能量供应和利用 （期末真题汇编，山东专用）高二生物下学期

**基本信息** 汇编山东各地高二期末试题，聚焦酶和ATP、细胞呼吸、光合作用三大核心考点，融合科技前沿（如PPK2酶、脱氨酶）与生活应用（如14C呼气试验）情境，注重实验探究与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|39题|酶的特性、ATP结构功能、呼吸过程、光合色素与光反应等|结合曲线分析（如酶促反应速率曲线）、科技情境（如ATP再生系统）| |多选题|9题|细胞呼吸类型、光合影响因素、酶抑制剂作用等|综合考查实验设计与结果分析（如酵母菌呼吸方式探究）| |解答题|14题|酶活性探究、呼吸速率测定、光合速率影响因素等|强调实验设计与论证（如脲酶抑制剂实验）、跨考点综合（如光呼吸与光合作用关系）|

专题06 细胞的能量供应和利用 酶与ATP 考点1 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B C B A C C B D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C B BC 16.【答案】(1) 蛋白质 降低化学反应的活化能 (2) 温度、pH、营养（“营养”也可答成“碳源、氮源、水分、无机盐”） 选择培养基 (3)幽门螺杆菌产生脲酶，脲酶能将尿素分解成NH3和14CO2 (4) 有无抑制剂以及抑制剂的种类 类黄酮 随尿素浓度增加，尿素分解速率与第①组接近 17.【答案】(1) 细胞质基质和线粒体 ATPADP+Pi+能量 (2)ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中 (3) 腺苷 与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能 (4) 细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加 小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸的方式为耗能的主动运输，X物质会减少细胞内ATP含量，从而抑制物质的主动运输 细胞呼吸 考点2 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B D D B D C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 B D D AC BCD BC CD CD 19.【答案】(1) 主动运输 运输和催化 ATP水解酶的结构改变会使液泡酸化受阻，液泡中氢离子浓度减少，Cys运进液泡需要借助氢离子浓度梯度，该浓度梯度变小，因此运进液泡的Cys减少，细胞质基质中浓度升高 (2) 无氧呼吸 酸性重铬酸钾 (3)正常酵母菌分2组，甲组不做处理，乙组培养液中添加X，其他条件保持一致，通过检测培养液中酒精浓度来判断线粒体功能 20.【答案】(1)有氧条件下，将葡萄糖彻底氧化分解产生能量 (2) 大部分会以热能的形式散失到细胞外，小部分能量存储到ATP中 甲 低氧胁迫条件品种甲根细胞中丙酮酸增加量小于品种乙，而酒精增加量大于品种乙 (3)不能，因为植物根的无氧呼吸也产生二氧化碳 (4) A 缓解 光合作用 考点3 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D A B B D C A A 题号 11 12 13 14 15 答案 C A ABC BD ACD 16.【答案】(1) 叶绿体、线粒体 光能→ATP 中活跃的化学能 (2) 提高对弱光的吸收、传递和转化能力，以适应遮阴环境 气孔导度大，有利于二氧化碳的吸收 过度遮阴会抑制叶绿素的合成 (3) 适度遮阴可提高国槐幼苗的净光合速率，过度遮阴会降低国槐幼苗的净光合速率 在S1 - S3遮阴程度之间设置更小的遮阴梯度进行实验，测定不同遮阴梯度下国槐幼苗的净光合速率。 (4)将国槐幼苗置于黑暗环境中，测定单位时间内氧气的吸收量或二氧化碳的释放量。 17.【答案】(1) 缺磷影响光合作用中ATP的合成，从而影响植物的生长 类囊体薄膜到基质 (2) 基质 光照停止，短时间内暗反应消耗的二氧化碳减少，光呼吸和细胞呼吸正常进行，释放量的CO2增多 (3) 催化乙醇酸生成乙醛酸 突变株乙醇酸含量升高，而乙醛酸含量不变 (4)由于酶A缺陷，突变体消耗C5产生的乙醇酸无法通过光呼吸的生理过程转变为C3重新进入光合作用暗反应生成C5，因此在CO2含量较低的自然状态下，CO2的固定效率较低，积累有机物较少 18.【答案】(1) O2 NADPH ②③ (2) 无水乙醇 红光 (3) 单位时间内容器内O2的增加量或CO2的减少量 不是 低温虽然导致气孔导度下降，但胞间CO2浓度基本不变 19.【答案】(1) 叶绿体基质 C5 ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能 (2) （胞间）CO2浓度低 ATP和NADPH 光照强度 (3)①②③⑤ 20.【答案】(1) 为光合作用提供光能 作为信号调控植物生长发育 (2) 氧/O2和H+ 提供能量、还原C3 (3)喷施一定浓度的6-BA能增大气孔导度，增加胞间CO2浓度，使净光合速率增大 (4) 是否遮光处理 两组完全培养液中镁离子的含量（变化） 21.【答案】(1) 类囊体薄膜 红光 (2) 玉米黄质（b） 随光照增强，玉米黄质（b）含量增高，a含量降低，c基本不变 a→c→b (3)将正常番茄植株分为A、B、C三组，A组用H2O处理，B组用叶黄素循环抑制剂（DTT）处理，C组用D1蛋白周转抑制剂（SM）处理，三组均置于高温高光强条件下培养一段时间，检测三组番茄植株的光合速率，并比较B组与A组、C组与A组光合速率差值的大小 22.【答案】(1) 更低 基质类囊体含有的光合色素较少，吸收光的能力更弱 为暗反应中 C₃的还原提供还原剂和能量 (2)盐胁迫下，土壤溶液浓度升高，植物细胞失水，部分气孔关闭，导致CO₂吸收减少，影响暗反应阶段CO₂的固定过程；盐胁迫下，Rubisco的活性降低，影响暗反应阶段CO₂的固定过程 (3) 黄化 低 Spd通过促进叶绿素a和叶绿素b的合成（或抑制叶绿素的分解）实现了叶绿素含量的上升，从而提高光合作用光反应阶段的强度，进而提高了光合作用的效率，促进了水稻幼苗的生长 23.【答案】(1) 无水乙醇（或丙酮） 捕获（吸收）（传递、转化）光能 (2) 还原三碳化合物，为暗反应提供能量 光能转化为电能，电能再转化为化学能 (3) 慢 高温导致叶绿素含量降低，并抑制类囊体膜上的电子传递链，为暗反应提供的ATP和NADPH的量减少；同时高温抑制光合作用酶的活性，导致光合作用暗反应固定CO2的速度降低 (4)提高叶绿素的含量，提高光反应速率；增大气孔导度，提高暗反应速率 24.【答案】(1) 光合色素 为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量 (2) 环式 升高 环式电子传递途径不产生NADPH但产生ATP，PSⅡ受抑制使线性电子传递产生的ATP和NADPH减少，环式电子传递被激活后补充ATP (3) 否 根据该模型，突变体3和突变体1的CEF强度应相近，与结果不符 25.【答案】(1) 叶绿素含量减少 ATP和NADPH (2) 盐胁迫会降低海水稻的光合作用；在一定范围内，随盐胁迫程度增大，其对光合作用的抑制作用增强 A>B>C (3)处于低盐胁迫下，随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞内无机盐的相对浓度升高幅度较大，从而使细胞内溶液的浓度增大，从而抵抗低盐胁迫 (4)实验思路：分别将普通水稻和海水稻置于相同的较高浓度的蔗糖溶液中，置于相同条件下培养一段时间后观察二者是否发生质壁分离以及生长状况。 实验结果：海水稻的细胞不发生质壁分离，且生长状况良好，普通水稻细胞发生质壁分离，无法正常生长 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 细胞的能量供应和利用 3大高频考点概览 考点01 酶和ATP 考点02 细胞呼吸 考点03 光合作用 地 城 考点01 酶和ATP 一、单选题 1．（2025高二下·山东东营·期末）图中甲曲线表示在最适温度下酶促反应速率与底物浓度之间的关系，乙、丙两曲线表示酶促反应速率随温度或pH的变化。下列说法正确的是（　　） A．酶是具有催化作用的蛋白质或RNA，作用时与底物结合，作用后会被降解 B．若加入与底物结构相似的抑制剂，a点下移，可通过增加底物浓度恢复 C．用H2O2和H2O2酶进行实验可以得到乙曲线，该实验的因变量为H2O2的分解速率 D．b点和c点酶促反应速率较低的机理相同，两点对应的条件是保存酶的最佳条件 2．（2025高二下·山东菏泽·期末）多聚磷酸盐（PolyP）是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐，多聚磷酸激酶PPK2可以利用PolyP作为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移，PolyP能与PPK2特异性位点结合，且PPK2偏好长链的PolyP，作用过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．ADP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B．PPK2酶可催化形成ADP和ATP，说明PPK2酶不具有专一性 C．AMP、ADP和ATP三者的元素组成相同，彻底水解产物种类不相同 D．（PolyP）n发生磷酸基团转移后与PPK2酶的亲和力降低 3．（2025高二下·山东济南·期末）多聚磷酸激酶（PPK2）催化多聚磷酸盐（PoIyP）与AMP反应合成ADP，也可以催化ADP与PoIyP合成ATP。PoIyP中的磷酸基团可以在AMP、ADP、ATP、PoIyP之间高效定向转移，如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．AMP是构成RNA的基本单位，全部组成成分为腺嘌呤和核糖 B．ADP中存在一个具有较高转移势能的特殊化学键 C．ATP的合成常与主动运输等许多吸能反应相联系 D．PPK2可以降低不同底物的活化能，因此没有专一性 4．（2025高二下·山东菏泽·期末）我国科学家率先发现了具有独特功能的新型脱氨酶，例如胞嘧啶脱氨酶可以将DNA中的胞嘧啶（C）转变为尿嘧啶（U）。下列说法错误的是（    ） A．脱氨酶与其作用的胞嘧啶共有元素是C、H、O、N B．经胞嘧啶脱氨酶催化后，DNA中的五碳糖和磷酸基团均没改变 C．脱氨酶不与底物结合，但能降低反应的活化能 D．构建脱氨酶的结构需要氢键、二硫键与多肽链的盘曲折叠关系等数据 5．（2025高二下·山东临沂·期末）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述错误的是（    ） A．ATP、ADP和Pi通过NTT时，需要与NTT结合 B．NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输 C．图中进入叶绿体基质的ATP主要由线粒体产生 D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 6．（2025高二下·山东烟台·期末）科研人员用蘸有不同液体的棉签在淀粉-琼脂块上分别涂抹了5个圆点位置(如图)，然后将该淀粉-琼脂块放入37℃恒温箱中保温，充足时间后取出，在圆点处滴加碘液处理1min后冲洗掉碘液，观察圆点位置的颜色变化。下列说法错误的是（    ） A．圆点①②③⑤处的颜色相同，与④处的不同 B．圆点②③处的淀粉酶空间结构发生不可逆改变 C．圆点②④处的结果可说明高温使淀粉酶失活 D．圆点④⑤处的结果可用于验证酶的专一性 7．（2025高二下·山东烟台·期末）科研人员在体外构建了ATP再生系统，反应原理如图，其中无机聚磷酸盐(Pi)n是由多个磷酸基团通过磷酸酐键连接而成的线性聚合物，含有较高的能量。研究发现，一定范围内随着Mg2+浓度增加，ATP产量会显著增加。下列说法错误的是（    ） A．图中合成ATP所需的能量来自(Pi)n中磷酸酐键断裂释放的能量 B．Mg2+可能通过激活或提高PPK2的活性来促进该反应的进行 C．PPK2活性是指其提高活化能的能力，可用ATP合成速率表示 D．在ATP合成前、后PPK2的结构不变，性质也不发生改变 8．（2025高二下·山东济南·期末）CHIB是一种几丁质降解酶，由4段序列以CBM50-GH18-FN3-CTD方式连接而成。科研人员将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（    ） 肽链 甲壳几丁质 昆虫几丁质 真菌几丁质 CBM50-GH18-FN3-CTD ++ +++ ++ CBM50 − − +++ GH18-FN3-CTD − +++ ++ GH18 + − − FN3 − − − 注：－表示无活性，＋表示有活性，＋越多表示活性越强。 A．该酶对昆虫几丁质降解的催化活性与CBM50无关 B．CBM50和GH18催化底物不同，但可能存在相互影响 C．FN3无催化活性，但与GH18的催化专一性有关 D．无法判断该酶对几丁质降解的催化是否与CTD相关 9．（2025高二下·山东滨州·期末）下图所示物质除常见功能外，还可以作为原料参与RNA合成过程。下列说法错误的是（    ） A．图示物质的水解常常与吸能反应相联系 B．图中两个特殊化学键“~”水解断裂后生成磷酸和腺苷 C．细胞膜上的Ca2+载体蛋白可以被γ位基团磷酸化 D．γ位基团含有的放射性无法直接转移到RNA分子中 10．（2025高二下·山东滨州·期末）酵母菌 L 酶有两个活性位点 1、2，可以催化亮氨酸和 ATP 的结合，进而催化亮氨酸和 tRNA 结合。现有 L 酶基因位点 1、2 分别发生突变的酵母菌突变体 L1、L2，分别用3H 标记的 ATP 和亮氨酸培养，检测三种酵母菌中 L 酶的放射性，结果如下表所示。下列说法正确的是（    ） A．L 酶可以为亮氨酸和 tRNA 的结合提供能量 B．L 酶可以催化两种化学反应，说明其没有专一性 C．L 酶的位点 1 与 ATP 结合，位点 2 与亮氨酸结合 D．L 酶的位点 2 与一种底物的结合会影响位点 1 与另一种底物结合 11．（2025高二下·山东淄博·期末）白芸豆中的α-淀粉酶抑制剂(α-AI)可抑制α-淀粉酶的活性,进而阻止淀粉的消化吸收。 对 进行不同温度的保温处理后,恢复至适宜温度, 再依次与 -淀粉酶、淀粉混合,一段时间后检测淀粉剩余量, 结果如图。下列说法错误的是（    ） A． -淀粉酶的活性受温度、 、抑制剂等因素的影响 B．单位时间内淀粉的消耗量越少, 的抑制作用越大 C．食用开水煮熟后的白芸豆对人体吸收糖类影响较大 D．临床上, α-AI 可用于治疗糖尿病和预防肥胖等 12．（2025高二下·山东临沂·期末）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 13．（2025高二下·山东泰安·期末）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（　　） A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 14．（2025高二下·山东济南·期末）哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成，可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，其转换过程如下图所示，GTP是指鸟苷三磷酸。该种“活性”Rab8与EHBP1蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输。下列相关表述正确的是（    ） A．该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B．Rab8蛋白的合成在核糖体上，其空间结构的改变不一定会导致蛋白质变性 C．该种Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，接受GTP提供的磷酸使蛋白质结构磷酸化 D．该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结构相互作用，转变成“活性”状态，参与囊泡的运输 二、多选题 15．（2025高二下·山东泰安·期末）胰液一般是指人体由胰腺外分泌部分泌的一种无色无臭的碱性溶液。胰液中的有机物是多种消化酶，可作用于糖、脂肪和蛋白质三种食物成分，因而是消化液中最重要的一种。其他哺乳动物也有胰液，为探究兔子胰液的消化作用，某科研小组进行了如表所示的相关实验。下列说法正确的是（　　） 组别 脂肪块 胰液 胰脂肪酶液 碱溶液 酸溶液 实验现象 ① + + - + - 脂肪块变小 ② + + - - + 脂肪块不变 ③ + + - - - 脂肪块变小 ④ + - + + - 脂肪块变小 ⑤ + - + - + 脂肪块不变 ⑥ + - + - - 脂肪块不变 注：表中“+”表示有，“-”表示无，其他条件适宜。 A．在碱性溶液中，胰液才能使脂肪块变小 B．胰脂肪酶在碱性条件下才具有催化作用 C．不同的pH条件下，胰脂肪酶的活性可能不同 D．本实验说明胰脂肪酶的催化具有高效性和专一性 三、解答题 16．（2025高二下·山东枣庄·期末）科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶。幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋状短杆菌，具有很强的脲酶活性，是导致胃炎的罪魁祸首。 (1)脲酶的化学本质是______，作用原理是____________。 (2)实验室筛选幽门螺杆菌等微生物需要人为提供有利于目的菌生长的__________________（答三种）等条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长，能达到此目的的培养基称为____________。 (3)14C呼气试验检测系统是检测幽门螺杆菌的有效方法，被测者先口服用14C标记的尿素，然后向专用的呼气卡中吹气留取样本，即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。请简要说明14C呼气试验检测的原理____________。 (4)类黄酮和Urease—IN—2是脲酶的两种抑制剂。研究人员设计了三组实验探究它们对脲酶活性的影响，结果如下图所示： ①该实验的自变量是______。 ②分析结果可知，______对脲酶活性的影响是可以恢复的，判断的依据是______。 17．（2025高二下·山东临沂·期末）ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。 (1)神经细胞中产生ATP的场所是________，请写出ATP水解的反应式：________________。 (2)研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kg的ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是__________。 (3)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个全部脱离下来，最后剩下的是________（填中文名称）。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是_____________。 (4)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质处理细胞24h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡率，经过多次实验后，所得数据如下表所示。 实验组编号 A B C D E F X物质的质量浓度/（4ng/mL） 0 2 4 8 15 32 细胞内ATP的浓度/（nmol/mL） 80 70 50 20 5 1 细胞死亡率/％ 1 3 10 25 70 95 ①据表格数据及所学知识分析，该实验的因变量之间有何联系？_______。 ②若用混有质量浓度为4ng/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，实验发现大鼠小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等小分子物质的功能受到抑制。结合上述表格推测该过程受抑制的原因__________________。 地 城 考点02 细胞呼吸 一、单选题 1．（2025高二下·山东菏泽·期末）下列有关生物学实验的叙述正确的是（    ） A．酒精可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 B．用纸层析法提取叶绿体中的色素，其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同 C．比较过氧化氢在不同条件下的分解可用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” D．DNA的粗提取与鉴定可用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” 2．（2025高二下·山东烟台·期末）ADP-ATP交换体(ANT)是位于线粒体膜和叶绿体膜上的通道蛋白，依赖膜两侧ADP和ATP的浓度梯度完成ADP与ATP的1：1反向交换。正常光照下，光反应产生ATP和NADPH的比例约为4：3，而暗反应消耗ATP和NADPH的比例约为3：2。下列说法错误的是（    ） A．叶肉细胞内产生ATP的主要场所是叶绿体类囊体薄膜和线粒体 B．正常光照下叶绿体处于ATP相对缺乏、NADPH相对过剩的状态 C．光反应产能相对不足时，外源ATP的输入可确保暗反应持续运行 D．ANT运输ADP与ATP的1：1反向交换需消耗细胞代谢产生的能量 3．（2025高二下·山东东营·期末）新采摘的香蕉往往要贮藏一段时间待其成熟后食用，贮藏过程中细胞会发生有氧和无氧呼吸且会出现呼吸速率迅速上升再迅速下降的现象。下列说法正确的是（　　） A．向香蕉成熟果肉提取液中滴加斐林试剂，可直接观察到砖红色沉淀 B．无氧呼吸第一阶段会产生NADPH用于丙酮酸的还原 C．有氧和无氧呼吸作用过程中，葡萄糖分子中的能量去路不同 D．呼吸速率迅速上升期间，消耗的葡萄糖会增多，果实内乳酸含量会上升 4．（2025高二下·山东聊城·期末）衣康酸是线粒体基质中的抗菌代谢物，由代谢酶（IRG1）催化顺乌头酸转化而来。巨噬细胞在抵御细菌入侵时可激活IRG1产生衣康酸，从而激活溶酶体的生物合成，提高抵御能力。下列说法错误的是（    ） A．线粒体基质中的酶可来自线粒体内部或细胞质中游离的核糖体 B．线粒体中IRG1活性提高可直接调控溶酶体中水解酶的合成 C．巨噬细胞吞噬细菌需要消耗能量，不需要转运蛋白的协助 D．巨噬细胞中的溶酶体参与清除细菌过程，并将部分分解产物排出细胞 5．（2025高二下·山东临沂·期末）辅酶Ⅰ（NAD+）在细胞呼吸和代谢过程中起重要作用。辅酶Ⅰ在细胞质基质中合成，因其带有电荷，无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜，只能借助线粒体内膜上的MCART1蛋白转运进入线粒体。下列叙述错误的是（    ） A．NAD+可在线粒体基质中被转化为还原型辅酶I B．抑制MCART1蛋白的功能，细胞耗氧量下降 C．MCART1蛋白的合成开始于游离的核糖体 D．无氧呼吸过程中丙酮酸生成乳酸也消耗NAD+ 6．（2025高二下·山东烟台·期末）脂肪被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸，甘油经磷酸化后进入线粒体分解供能；脂肪酸须经ATP活化生成脂酰辅酶A，并在肉毒碱酰基转移酶(CPT)的作用下，进入线粒体生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A经氧化分解生成CO2和水，同时产生大量ATP。下列说法错误的是（    ） A．14C标记的脂肪酸可用于探究脂肪酸的代谢过程 B．脂肪酸活化生成脂酰辅酶A的过程属于吸能反应 C．CPT基因缺失突变体动物需要及时补充糖类，且易出现肥胖 D．线粒体在彻底氧化分解葡萄糖时比分解等质量的脂肪释放的能量少 7．（2025高二下·山东枣庄·期末）生物学是以科学实验为基础的学科，以下关于生物学实验和技术的叙述正确的是（    ） A．在检测与观察脂肪的实验中使用75%的酒精洗去浮色 B．观察菠菜叶绿体时，需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布 C．探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用酸性重铬酸钾溶液代替澄清的石灰水检测CO2生成情况 D．DNA粗提取实验中，研磨液在4℃冰箱放置几分钟后过滤，取上清液加入预冷的酒精溶液 8．（2025高二下·山东泰安·期末）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（　　） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要H2O作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要O2作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的少部分能量以热能的形式散失 9．（2025高二下·山东烟台·期末）长寿蛋白是一类组蛋白去乙酰化酶，其作用依赖于NAD+。编码该酶的基因高表达，能让细胞寿命更长；哺乳动物细胞一般无法直接摄入NAD+，需要通过从头合成或补充NAD+前体合成NAD+。下列说法错误的是（    ） A．NAD+充足有利于有氧呼吸第一阶段的进行 B．线粒体内NAD+/NADH比值过低会诱导细胞衰老 C．较多的NAD+利于长寿蛋白提高组蛋白的乙酰化水平 D．补充适宜的NAD+前体有助于改善衰老相关疾病 10．（2025高二下·山东枣庄·期末）糖酵解是细胞呼吸中葡萄糖经过一系列反应生成丙酮酸的过程，在糖酵解中丙酮酸激酶能催化磷酸烯醇式丙酮酸转化为丙酮酸，并产生ATP，如图所示。该酶的活性受多种因素影响，ATP也能与该酶结合调控该酶的活性，以保证细胞中能量的供求平衡。下列相关叙述正确的是（    ） A．推测Mg2+、K+可激活丙酮酸激酶，上述合成ATP的场所是线粒体基质 B．②③④是特殊的化学键，丙酮酸激酶活性的高低也会影响细胞的有氧呼吸 C．经过糖酵解，葡萄糖中的能量主要储存在丙酮酸中 D．当机体处于运动状态时，肌细胞中ATP与该酶的结合加速 11．（2025高二下·山东滨州·期末）线粒体基因 CYTB 除编码蛋白 CYTB 外，还可以通过细胞质基质核糖体编码蛋白 C-187，该蛋白合成后，被运回线粒体并与线粒体内膜上的蛋白 SL 结合，形成的复合物可利用 ATP 跨膜转运磷酸盐，其过程如图所示。已知 CYTB 在有氧呼吸第三阶段发挥作用。下列说法错误的是（    ） A．CYTB 是在线粒体内的核糖体上合成的 B．CYTB 可能通过将丙酮酸氧化分解生成 CO2和水发挥作用 C．CYTB 和 C-187 两种蛋白均会影响线粒体中 ATP 的合成 D．C-187/SL 复合物每次转运磷酸盐的过程都会发生构象改变 12．（2025高二下·山东淄博·期末）研究发现丙酮酸极易在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下变成乳酸。在肝脏、脑等组织中 的活性比丙酮酸氧化调节酶要高,肝脏中乳酸与丙酮酸的比值约为 7:1。科研人员推测葡萄糖更可能通过乳酸与三羧酸循环(TCA,有氧呼吸第二阶段)关联,过程如图。结合图中信息, 下列说法正确的是（    ） A．LDH 催化丙酮酸转变成乳酸时会产生大量 ATP B．图中产生的 NADH 都在线粒体内膜被利用 C．剧烈运动状态下,肝脏细胞中 的产生量大于 的消耗量 D．除上述去向外, 乳酸还可在肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用 13．（2025高二下·山东菏泽·期末）NAD+主要在细胞质中产生，通过TF-H转运蛋白进入线粒体，若NAD+含量减少，则细胞有氧呼吸等过程会受到严重影响，下列有关叙述正确的是（　　） A．将NAD+转化为NADH相关的酶主要分布于线粒体内膜 B．人体细胞内NAD+含量降低时，无氧呼吸的速率会显著加快 C．TF-H基因突变的细胞，有氧呼吸第一阶段释放能量明显减少 D．在氧气充足时，若TF-H活性受抑制，则细胞内丙酮酸会变多 二、多选题 14．（2025高二下·山东东营·期末）酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵时，可通过监测二氧化碳（CO2）释放量来追踪发酵进程。实验过程中添加可溶性磷酸盐（提供Pi），会对发酵速率造成的影响。下列说法错误的是（　　） A．Pi可促进酒精发酵，A～B过程中呼吸速率增加直至稳定 B．检测酒精的产生可取发酵液滤液于试管中，再加入重铬酸钾的浓硫酸溶液 C．可以根据溴麝香草酚蓝水溶液最终变成黄色的深浅来检测CO2的产生量 D．若向发酵液中通入18O2，发酵液中会检测到H218O和C18O2 15．（2025高二下·山东菏泽·期末）如图表示某鱼类生物在低氧条件下的部分代谢过程，据图分析。下列说法错误的是（    ） A．③过程有ATP的合成，⑤过程没有ATP的合成 B．在低氧环境下，该生物不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是相同的 C．在低氧环境下，该生物无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失 D．该生物肌细胞无氧呼吸的终产物酒精和乳酸会被排出体外，从而减轻其对细胞的伤害 16．（2025高二下·山东枣庄·期末）将含完整酵母菌溶液、只含酵母菌细胞质基质的溶液、只含酵母菌线粒体的溶液分别装入X、Y、Z三支试管中。三支试管的其它条件均能保证其中的生理过程顺利进行。向三支试管中分别加入一种物质，结果三支试管中均产生了CO2，向三支试管中分别加入的物质可能是 A．X—葡萄糖、Y—丙酮酸、Z—乳酸 B．X—丙酮酸、Y—葡萄糖、Z—丙酮酸 C．X—葡萄糖、Y—丙酮酸、Z—丙酮酸 D．X—葡萄糖、Y—丙酮酸、Z—葡萄糖 17．（2025高二下·山东淄博·期末）玉米长时间水淹,根细胞无氧呼吸产能少，导致液泡吸收 减慢,引起细胞质基质中 积累；同时产生的乳酸会使 进一步下降,严重时会引起细胞酸中毒。细胞可将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径, 以延缓细胞酸中毒。下列说法错误的是（    ） A．正常情况下,玉米根细胞细胞液的 低于细胞质基质 B．玉米根细胞和叶肉细胞中都含有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的相关基因 C．丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中， 生成 ATP 所需的能量来自 NADH D．若检测到水淹的玉米根有 产生,说明细胞将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径 18．（2025高二下·山东济南·期末）有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的NADH脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并将ADP和Pi合成ATP，然后与接受了电子的O2结合生成水。下列叙述错误的是（    ） A．线粒体基质中合成NADH所需要的H+来自有机物和水 B．合成ATP的动力来自于线粒体内膜两侧H+的浓度差 C．与前二个阶段相比，第三阶段能完成有机物的彻底氧化分解 D．经过有氧呼吸释放出的能量大部分转移到ATP中 三、解答题 19．（2025高二下·山东临沂·期末）酵母菌是一类单细胞真菌，与人类的生产、生活息息相关。出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的（水解酶）使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示。 (1)结合图示可知，细胞质基质的H+以________方式进入液泡，V-ATPase的作用有________（答出两点），从而引起液泡的酸化。ATP水解酶的结构异常改变会使液泡酸化受阻，导致细胞质基质中Cys的浓度升高，原因是___________________。 (2)正常情况下，Fe进入线粒体后形成Fe-S复合物。研究发现，细胞质基质中Cys浓度升高会抑制Fe进入线粒体，从而导致线粒体功能衰退，使酵母菌进行________________，产生的酒精量增多，酒精可用________________试剂检测。 (3)已知物质X能抑制V-ATPase的活性，结合以上信息，请以正常酵母菌为实验材料，请设计实验确定ATP水解酶功能异常与线粒体功能的关系，简要写出实验思路_________________。 20．（2025高二下·山东烟台·期末）水淹、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对甲、乙两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响，测得第6天时根细胞中丙酮酸和乙醇的含量如图1所示。图2是研究水淹时不同浓度的KNO3溶液对黄瓜根细胞有氧呼吸的影响实验结果。 (1)正常情况下，黄瓜根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，该代谢方式的特点有___________。 (2)分析图1可推测，正常通气条件下，黄瓜根细胞内丙酮酸彻底氧化分解释放的能量去向是___________；低氧胁迫条件下，催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性较高的是品种___________，判断依据是___________。 (3)黄瓜根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强。实验过程中能否改用CO2释放速率作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明___________。 (4)分析图2中A、B、C三点，在单位时间内与氧结合的[H]最多的是___________点。结果显示，KNO3对水淹黄瓜根细胞有氧呼吸速率的降低有___________(填“加剧”或“缓解”)作用。 地 城 考点03 光合作用 一、单选题 1．（2025高二下·山东临沂·期末）生物兴趣小组在密封容器的左、右两侧分别放置长势相同的健康植株甲、乙，甲植株左上角有适宜光源，乙植株无光源，中间用挡板隔开（挡板既能遮光又能隔绝气体交换），然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养。测定培养过程甲植株的光合速率与呼吸速率，得到曲线LⅠ。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是（    ） A．段限制光合速率的因素为CO2浓度 B．b点对应挡板打开，此时甲植株光合速率大于呼吸速率 C．撤去挡板后，短时间内甲植株细胞叶绿体中C3含量增加 D．c点时甲植株光合速率大于乙植株 2．（2025高二下·山东淄博·期末）金叶复叶槭是一种抗寒能力强的彩叶树种, 在我国北方地区广泛种植。其叶片春季呈金黄色 (黄叶), 后逐渐变为黄绿色 (绿叶)。为研究金叶复叶槭叶片的呈色机理, 研究人员对不同叶片的色素含量进行测量, 结果如下。下列说法错误的是（    ） 种类 叶绿素/(mg· ) 类胡萝卜素/(mg· ) 花色素苷/(mg・g ) 黄叶 0.21 0.24 0.12 绿叶 0.35 0.18 0.11 注:花色素苷为花青素的糖苷形式,是一类天然色素。 A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止色素被破坏 B．纸层析时滤纸条上无花色素苷条带，原因可能是花色素苷为水溶性色素 C．叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体类囊体薄膜上，能捕获并转化光能 D．叶片呈金黄色的主要原因是叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的比值高 3．（2025高二下·山东淄博·期末）科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射(类似光照强度)和酸橙外周空气中 浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是（    ） A． , 浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强 B． ,光照过强导致气孔关闭, Pn 下降 C．a 点时, 叶绿体中的 ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 D．酸橙的 Pn 与 Gs 呈正相关, a、b点酸橙固定 的速率相同 4．（2025高二下·山东菏泽·期末）将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养，四组光照强度依次增强，温度相同且适宜。一段时间（t）后测得装置内O₂浓度如图（M为初始浓度），且c、d组O₂浓度相同。下列说法正确的是（    ） A．t时间内，装置中植物积累有机物量的关系为c=d>b>a B．a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体 C．延长光照时间使c、d组中O₂浓度不再增加时，c组植株的光合速率大于d组 D．若降低d组装置中CO₂的浓度，当暗反应再次稳定时，其叶绿体中C₅的浓度比C3的高 5．（2025高二下·山东烟台·期末）研究表明，紫背天葵在弱光下叶绿素合成量显著增加，强光下类胡萝卜素合成量大幅提升。科研团队将长势相同的紫背天葵，分别置于弱光(200Lx)和强光(2000Lx)环境下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后进行光合色素提取与分离实验。下列说法错误的是（    ） A．离滤液细线由近往远依次出现的色素带颜色是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 B．强光组滤纸条上离滤液细线最远的两条色素带宽度明显窄于弱光组 C．若弱光组的叶绿素a/b比值显著低于强光组，可能是弱光更利于叶绿素b的合成 D．叶片中的水溶性花青素不会影响测得的光合色素条带宽度和顺序 6．（2025高二下·山东烟台·期末）光照过强会使得电子积累过多，过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜，导致绿色植物光合速率下降，这种现象被称作光抑制。为研究铁氰化钾(一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用，研究人员进行了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADPH的形成 B．对照组光照强度由I1突然增加到I2，叶绿体基质中C3含量下降 C．实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用 D．取甲乙两组微藻先分别用I1、I3光照强度处理，再分别加入适量铁氰化钾并置于I3光照强度下，则甲组的微藻光合放氧速率高 7．（2025高二下·山东枣庄·期末）科学家在研究光合作用原理时经历了漫长的探索过程。下列叙述正确的是（    ） A．希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，发现在光照下叶绿体可以合成糖类 B．鲁宾和卡门通过检测O的放射性确定光合作用产生的O2中氧元素的来源 C．恩格尔曼利用需氧细菌和水绵进行实验，证明叶绿体类囊体薄膜是植物进行光合作用光反应的场所 D．阿尔农发现，在光照下，叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随 8．（2025高二下·山东滨州·期末）光饱和点是植物光合作用达到最强时对应的最低光照强度。将两种作物单独种植（单作）或隔行种植（间作），测得两种植物的光合速率如图所示。下列说法错误的是（    ） A．与单作相比，间作时两种作物的呼吸作用强度均受到影响 B．与单作相比，间作时甲的光饱和点增大，乙的减小 C．间作虽然提高了甲的光合速率但降低了乙的光合速率 D．间作时乙作物可以积累有机物的最低光照强度小于单作时 9．（2025高二下·山东淄博·期末） 浓度会影响气孔的开闭。低浓度 促进蛋白激酶 HTI 磷酸化,进而使保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,促进 内流和 外流,保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。 浓度升高时,蛋白质复合物 与 结合,使气孔关闭。下列说法正确的是（    ） A．HT1 发生磷酸化后, 氨基酸序列不变、空间结构改变 B．保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,离子跨膜运输使胞内渗透压降低 C．复合物 M 与 HT1 结合,会导致植物的蒸腾作用强度增加 D．提高复合物 相关基因的表达水平, 的固定速率变大 10．（2025高二下·山东临沂·期末）光照过强会使得电子积累过多，过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜，导致光合速率下降，这种现象被称作光抑制。我国科学家利用能接收电子的人工电子梭（铁氰化钾）有效解除微藻的光抑制，实验结果如图，下列分析不合理的是（    ） A．对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADH的形成 B．对照组光照强度由I1突然增加到I2，C3含量基本不变 C．实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用 D．分别用I1、I3光照强度处理微藻再加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高 11．（2025高二下·山东泰安·期末）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（    ） A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的 12．（2025高二下·山东菏泽·期末）研究发现，植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，以维持叶绿体内ATP/ADP的动态平衡，这对类囊体薄膜的完整性和功能至关重要。下列说法错误的是（    ） A．黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作 B．NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低 C．NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系 D．NTT每次转运ATP和ADP时，自身构象均会发生改变 二、多选题 13．（2025高二下·山东东营·期末）某嗜热蓝细菌细胞内有与绿色植物相同的卡尔文循环，且具备独特的CO2富集机制，其细胞内的部分代谢路径如图所示。羧化体是由蛋白质外壳包裹的微区室，其中的碳酸酐酶（CA）不能穿过羧化体外壳进入细胞质基质。下列说法正确的是（　　） A．图示经细胞膜进入细胞，消耗的ATP可来自于光反应 B．过程①的最初产物C3是3-磷酸甘油酸 C．过程②需要消耗ATP和还原型辅酶Ⅱ中的能量，而过程①不需要 D．若在细胞质基质中高效表达外源CA基因，则蓝细菌光合速率增强 14．（2025高二下·山东烟台·期末）RuBP羧化酶是绿色植物光合作用过程中的关键酶。当CO2浓度较高时，该酶催化CO2与C5反应进行光合作用；当O2浓度较高时，该酶可同时催化C5与O2反应，最后在线粒体内生成CO2，植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。下列说法正确的是（    ） A．CO2浓度较高时，C5和CO2反应消耗ATP和NADPH B．光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体基质 C．在较高O2浓度的环境中，植物不能进行光合作用 D．光呼吸的结果会导致光呼吸减弱，该过程体现了负反馈调节 15．（2025高二下·山东济南·期末）蔗糖先从叶肉细胞的细胞质进入细胞外空间，然后再进入筛管－伴胞复合体（SE-CC），最后汇入主叶脉运输到植物体其他部位。蔗糖进入SE-CC过程如下图所示，SE-CC的质膜上有蔗糖－H+共运输载体（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。据图推断，下列相关叙述合理的是（    ） A．H+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，在跨膜运输H+时消耗ATP B．SU载体只运输与自身的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子 C．SE-CC中的蔗糖浓度高于细胞外空间，属于绿色植物的光合产物 D．及时运输叶肉细胞中的蔗糖，有利于其进行光合作用 三、解答题 16．（2025高二下·山东泰安·期末）国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如表所示。 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.62 0.24 10.43 S1 0.72 0.27 10.52 S2 0.83 0.29 12.75 S3 0.76 0.27 11.39 S4 0.59 0.25 9.48 (1)光照条件下，国槐叶肉细胞中产生ATP的细胞器有_______，光合作用的光反应过程能量的转化过程是________（用箭头和文字表示）。 (2)与自然光对照（CK）处理相比，S1、S2、S3遮阴处理组导致叶片中的叶绿素含量增多，该变化的生理意义是_______，S1组净光合速率比CK组高的另一原因是______。S4遮阴处理组叶绿素含量降低说明_________。 (3)实验表明遮阴程度与国槐幼苗净光合速率的关系是_____。若想确定最合适的遮阴程度，进一步的实验思路是________。 (4)若要得到国槐幼苗的真正光合速率，需要对呼吸速率进行测定，测定国槐幼苗呼吸速率的实验思路为________。 17．（2025高二下·山东泰安·期末）光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸，其过程如下图所示。科学家采用基因工程获得了酶A缺陷型的水稻突变株，在不同条件下检测突变株与野生型水稻植株的生长情况与物质含量，实验结果如下表所示。 条件 0.5%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2 指标 平均株高/cm 平均株高/cm 乙醇酸含量/（μg·g-1叶重） 乙醛酸含量/（μg·g-1叶重） 突变株 42 24 1137 1 野生型 43 42 1 1 (1)缺磷会影响植物的生长，据图分析原因_______，叶绿体中ATP的移动方向是________。 (2)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的_______中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是_______。 (3)根据实验结果推测酶A的功能是______，依据是_______。 (4)大气中CO2含量约为0.03%，根据题干信息，分析自然状态下突变株长势不如野生型，解释原因_______。 18．（2025高二下·山东枣庄·期末）图甲是某植物进行光合作用的基本过程。为探究低温对其光合作用的影响，研究人员对该植物幼苗进行低温处理，并在第0、24、48、72小时分别测定光合作用相关指标，结果如图乙。 (1)图甲光反应过程H2O分解为______和H+的同时被叶绿体夺去两个电子，电子经传递可用于______的合成，⑥还原的过程需要______（填序号）来提供能量。 (2)研究人员在测定低温对叶绿素含量的影响时，首先应用少量石英砂、碳酸钙和一定量的______进行提取。叶绿素的含量可依据色素提取液对______（填“红光”或“蓝紫光”）的吸收量测定。 (3)研究人员使用化学传感器检测密闭容器内该植物某叶片的净光合速率，可测量的指标是______。结合图乙数据分析，低温处理72h时，限制该植物净光合速率的主要因素______（填“是”或“不是”）CO2，依据是____________。 19．（2025高二下·山东滨州·期末）Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究，结果如图所示。 (1)Rubisco在叶肉细胞的______中催化______与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是______。 (2)据图分析，A点之前曲线①和③重合的原因是______;胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的______（填物质），使暗反应速率加快，光合速率高;当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③没有差别，是由于环境因素中的______不足。 (3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验加以验证，请选择合理的操作对象及操作方法组合______。 ①品系S植株 ②野生型植株 ③用14C标记CO2 ④用14C标记C5 ⑤检测C3中的放射性 ⑥检测（CH2O）中的放射性 20．（2025高二下·山东淄博·期末）为缓解在春季生产中蔬菜育苗的弱光胁迫问题,科研人员以某黄瓜品种为实验材料进行研究,设置正常光对照 、弱光对照 。待苗龄 子叶展开后,对叶面喷施不同浓度的 6-苄基氨基嘌呤(6-BA)溶液(40、60、80mg·L ),分别编号为 6-1、6-2、6-3,并置于弱光环境,光合指标如表。 处理 净光合速率 气孔导度 (mmol・m ) 胞间 浓度 (μmol·m ) CK-1 4.8 98.52 464.82 CK-2 2.67 82.99 443.72 6-1 3.35 86.93 445.32 6-2 3.55 94.64 449.81 6-3 4.43 100.95 460.88 注:各组均光照 14h,温度 25°C,湿度 50%。 (1)光是黄瓜生长发育过程中必不可少的因素,光对植物生长的作用是_____、_____。 (2)在光反应中,水分解的产物为_____；在暗反应中, NADPH的作用是_____。 (3)6-BA 可缓解该黄瓜品种幼苗的弱光胁迫问题,其机制是_____。 (4)研究发现,适当遮光可导致黄瓜植株的叶绿素含量增加。为验证上述现象,从相关离子含量变化的角度设计实验,方案如下(不考虑蒸腾作用对实验结果的干扰)。 ①将生理状态、大小等相同的黄瓜幼苗平均分成 、 两组,分别培养在等量且相同的完全培养液中。 ②对A、B 两组进行不同的处理,并在相同且适宜的环境中培养一段时间。 ③检测。 该实验的自变量为_____,检测指标为_____。 21．（2025高二下·山东东营·期末）植物在长期进化过程中，为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。PSⅡ是一种光合色素蛋白质复合体，D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白。回答下列问题。 (1)PSⅡ光复合体位于________（填细胞结构）上。研究中常根据有色物质对光的吸收程度来确定物质的含量，可用_____（填“蓝紫光和红光”或“红光”）照射叶片光合色素提取液，根据其对光的吸收程度来确定叶片中叶绿素相对含量。 (2)高光强条件下，叶片通过耗散过剩的光能，避免PSⅡ损伤。紫黄质（a）、玉米黄质（b）和单环氧玉米黄质（c）这三种色素的相互转化称为叶黄素循环，是一种有效耗散光能的方式。三种色素在一天中的含量变化如图所示，其中c的含量在一天中相对平稳。三种叶黄素中光能耗散能力最强的是________，判断依据是________。随光照增强，三种叶黄素的相互转化关系为______（用a、b、c和“→”表示）。 (3)为比较在高温高光强条件下，D1蛋白周转与叶黄素循环对番茄植株保护作用的强弱，请用正常番茄植株若干、叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）等材料设计实验进行探究，简要写出实验思路________。 22．（2025高二下·山东菏泽·期末）叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体，二者的区别在于前者含有较多的光合色素且形成了堆叠的基粒，叶绿素含量降低幼苗会出现黄化现象。请回答下列问题： (1)与基粒类囊体相比，基质类囊体的光能利用率______（填“更高”或“更低”），原因是______。盐胁迫会导致叶绿体中的基粒减少，使光合作用的光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少，其中NADPH的作用是______。 (2)盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco（CO₂固定相关的酶）的活性，据此角度分析盐胁迫影响暗反应速率降低的原因是______。 (3)研究表明，外源亚精胺（Spd）有利于维持叶绿体的完整性，从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。为探究盐胁迫下外源Spd的作用机制，科研人员选取若干长势一致的水稻幼苗进行了实验，部分实验结果如图所示。 ①与对照组相比，NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和______现象，且NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更______（填“高”或“低”）。 ②根据实验结果分析，外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是______。 23．（2025高二下·山东济南·期末）高温胁迫会影响玉米光反应中的电子传递过程，导致其光合作用速率和生长速率降低。研究发现，水杨酸（SA）和6 - 苄氨基嘌呤（6 - BA）可以有效提升高温胁迫下玉米光合作用速率，缓解高温胁迫对玉米生长的影响。为进一步探究SA和6 - BA的缓解机制，某研究小组以玉米为实验材料进行了相关实验，所获取的实验数据如下表所示。 CK HT HT + SA HT + 6 - BA 气孔导度mol/（m²·s⁻¹） 380 250 263 275 胞间CO₂浓度μmol/mol 210 350 325 310 表观光合速率μmol/（m²·s⁻¹） 5.8 3.8 4.6 5.2 叶绿素含量（荧光参数） 2800 2400 2600 2650 注：CK：常温对照（20℃）；HT：高温对照（38℃）； (1)可用于提取光合色素的试剂是______，叶绿素在光合作用过程中的功能是______。 (2)在光反应阶段，水分解为氧和H⁺的同时，被叶绿素夺去两个电子。电子经传递，可用于形成NADPH，NADPH的作用有______。光反应阶段完成的能量转换过程是______。 (3)高温胁迫条件下，玉米光合作用固定CO₂的速率变______（填“快”或“慢”），原因可能有______。 (4)据实验结果可知，SA或6 - BA的作用机制是______。 24．（2025高二下·山东临沂·期末）光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ（PSⅡ）、b6f和光系统Ⅰ（PSⅠ）等复合体组成，能将水光解所释放的电子传递给NADP+，该过程称为线性电子传递途径。已知植物光合作用还存在另一种环式电子传递途径，如图1所示。环式电子传递通常只有线性电子传递的3％左右。 (1)PSⅠ和PSⅡ含有蛋白质和________，其传递的电子最终用于生成NADPH，NADPH在光合过程中的作用是________________________。 (2)高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易脱落，导致光能利用率下降。此时仅由PSⅠ推动的________电子传递途径被激活，使光反应产生的ATP与NADPH的比值________，原因是________。 (3)研究表明：蛋白PGR5是触发环式电子传递的关键成分，其降解过程受到蛋白L1和蛋白L2的调节。为探究其作用机制，科研人员从拟南芥中筛选出3种突变体，检测环式电子传递强度如下表所示。 拟南芥 突变情况 环式电子传递强度 突变体1 L1缺失 突变体2 L2缺失 突变体3 L1缺失、L2缺失 野生型 无 注：“”号数量与环式电子传递强度呈正相关。 根据检测结果，某同学提出了如图2所示的PGR5降解调节机制模型，该机制模型________（填“是”或“否”）合理，理由是________________________。 25．（2025高二下·山东烟台·期末）某研究小组欲探究海水稻的盐胁迫适应性机制，进行了系列实验。图1为适宜光照强度下不同浓度NaCl溶液对海水稻光合速率的影响，图2为不同浓度NaCl培养液条件下，海水稻根尖细胞内可溶性糖和无机盐的相关数据。 (1)研究发现，长时间盐胁迫会使水稻中的镁含量下降，导致___________，使光反应速率降低，从而导致光反应提供给暗反应的___________减少。 (2)图1中A、B、C三组是用不同浓度的NaCl溶液来模拟不同程度的盐胁迫，据图可得出的结论是___________。若不考虑短时间盐胁迫对植物光反应的影响，则A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后，短时间内叶肉细胞吸收CO2相对量的多少关系是___________(用字母和“>”表示)。 (3)通常以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐胁迫和高盐胁迫，据图2可知，随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同，其适应低盐胁迫的主要机制是___________。 (4)与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，原因可能是海水稻根尖细胞的细胞液浓度比普通水稻高。现有配制好的较高浓度的蔗糖溶液，若要验证该假设，请写出简要的实验思路及结果：___________。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 细胞的能量供应和利用 3大高频考点概览 考点01 酶和ATP 考点02 细胞呼吸 考点03 光合作用 地 城 考点01 酶和ATP 一、单选题 1．（2025高二下·山东东营·期末）图中甲曲线表示在最适温度下酶促反应速率与底物浓度之间的关系，乙、丙两曲线表示酶促反应速率随温度或pH的变化。下列说法正确的是（　　） A．酶是具有催化作用的蛋白质或RNA，作用时与底物结合，作用后会被降解 B．若加入与底物结构相似的抑制剂，a点下移，可通过增加底物浓度恢复 C．用H2O2和H2O2酶进行实验可以得到乙曲线，该实验的因变量为H2O2的分解速率 D．b点和c点酶促反应速率较低的机理相同，两点对应的条件是保存酶的最佳条件 【答案】B 【详解】A、酶是具有催化作用的蛋白质或 RNA，作用时与底物结合，作用后不会被降解，A 错误； B、若加入与底物结构相似的抑制剂，抑制剂会与底物竞争酶的活性部位，导致 a 点下移。增加底物浓度，底物与酶结合的机会增加，可恢复反应速率，B 正确； C、乙曲线表示酶促反应速率随温度的变化，H2O2在常温下就能分解，加热会加快其分解速率，所以用H2O2和H2O2酶进行实验不能得到乙曲线，C 错误； D、b 点是低温条件，酶的活性被抑制，但酶的空间结构不变；c 点是高温或过酸、过碱条件，酶的空间结构被破坏，酶失活。两点酶促反应速率较低的机理不同。保存酶的最佳条件是低温、适宜 pH，D 错误。 故选B。 2．（2025高二下·山东菏泽·期末）多聚磷酸盐（PolyP）是经高能磷酸键连接的无机磷酸盐，多聚磷酸激酶PPK2可以利用PolyP作为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移，PolyP能与PPK2特异性位点结合，且PPK2偏好长链的PolyP，作用过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．ADP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B．PPK2酶可催化形成ADP和ATP，说明PPK2酶不具有专一性 C．AMP、ADP和ATP三者的元素组成相同，彻底水解产物种类不相同 D．（PolyP）n发生磷酸基团转移后与PPK2酶的亲和力降低 【答案】D 【详解】A、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，A错误； B、PPK2酶催化的是一类物质的合成，如可催化形成ADP和ATP的反应，具有专一性，B错误； C、AMP、ADP和ATP三者元素组成完全相同，三者的彻底水解产物相同，均为腺嘌呤、核糖和磷酸，C错误； D、（PolyP）n的磷酸基团转移后分子变小，分子太小可能影响和PPK2酶的结合能力，D正确。 故选D。 3．（2025高二下·山东济南·期末）多聚磷酸激酶（PPK2）催化多聚磷酸盐（PoIyP）与AMP反应合成ADP，也可以催化ADP与PoIyP合成ATP。PoIyP中的磷酸基团可以在AMP、ADP、ATP、PoIyP之间高效定向转移，如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．AMP是构成RNA的基本单位，全部组成成分为腺嘌呤和核糖 B．ADP中存在一个具有较高转移势能的特殊化学键 C．ATP的合成常与主动运输等许多吸能反应相联系 D．PPK2可以降低不同底物的活化能，因此没有专一性 【答案】B 【分析】ATP是细胞直接能源物质，与ADP时刻处于动态转化中。 【详解】A、AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是构成RNA的基本单位，其组成成分包括腺嘌呤、核糖和磷酸，A错误；    B、ADP的结构简式为A - P～P，其中存在一个特殊化学键（～），该化学键具有较高的转移势能，B正确；   C、ATP的合成常与放能反应相联系，而ATP的水解常与主动运输等吸能反应相联系，C错误；    D、PPK2可以催化不同底物反应是因为其能降低不同底物反应的活化能，但酶具有专一性，PPK2只能催化特定类型的反应，即多聚磷酸盐与AMP、ADP之间的磷酸基团转移反应，并非没有专一性，D错误。 故选B。 4．（2025高二下·山东菏泽·期末）我国科学家率先发现了具有独特功能的新型脱氨酶，例如胞嘧啶脱氨酶可以将DNA中的胞嘧啶（C）转变为尿嘧啶（U）。下列说法错误的是（    ） A．脱氨酶与其作用的胞嘧啶共有元素是C、H、O、N B．经胞嘧啶脱氨酶催化后，DNA中的五碳糖和磷酸基团均没改变 C．脱氨酶不与底物结合，但能降低反应的活化能 D．构建脱氨酶的结构需要氢键、二硫键与多肽链的盘曲折叠关系等数据 【答案】C 【详解】A、脱氨酶（蛋白质）含有C、H、O、N，胞嘧啶（含氮碱基）也含有C、H、O、N，两者共有元素为C、H、O、N，A正确； B、胞嘧啶脱氨酶仅改变碱基（C→U），DNA的五碳糖（脱氧核糖）和磷酸基团未受影响，B正确； C、酶通过与底物结合形成酶-底物复合物来降低反应活化能，C错误； D、蛋白质结构依赖氢键、二硫键及多肽链盘曲折叠关系，构建脱氨酶模型需这些数据，D正确。 故选C。 5．（2025高二下·山东临沂·期末）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述错误的是（    ） A．ATP、ADP和Pi通过NTT时，需要与NTT结合 B．NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输 C．图中进入叶绿体基质的ATP主要由线粒体产生 D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 【答案】B 【详解】A、载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物质，NTT作为载体蛋白，运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物，A正确； B、黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi，因此不是主动运输，B错误； C、黑暗条件下，叶绿体无法进行光反应，自身不能合成ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所主要是线粒体，即图中进入叶绿体基质的ATP主要由线粒体产生，C正确； D、光照充足时，叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP，需要消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用，导致叶绿体基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP（从叶绿体基质到细胞质基质），当基质中ADP不足时，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止，D正确。 故选B。 6．（2025高二下·山东烟台·期末）科研人员用蘸有不同液体的棉签在淀粉-琼脂块上分别涂抹了5个圆点位置(如图)，然后将该淀粉-琼脂块放入37℃恒温箱中保温，充足时间后取出，在圆点处滴加碘液处理1min后冲洗掉碘液，观察圆点位置的颜色变化。下列说法错误的是（    ） A．圆点①②③⑤处的颜色相同，与④处的不同 B．圆点②③处的淀粉酶空间结构发生不可逆改变 C．圆点②④处的结果可说明高温使淀粉酶失活 D．圆点④⑤处的结果可用于验证酶的专一性 【答案】A 【分析】1、酶的特性：（1）高效性（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。 2、唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉催化水解为麦芽糖。 3、淀粉遇碘液变蓝黑色是淀粉的特性，题干中的各圆点最后用碘液冲洗后变蓝黑色说明圆点处的淀粉没有被分解。 【详解】A、淀粉酶可水解淀粉一琼脂块上的淀粉，再用碘液检测淀粉是否被水解，煮沸的新鲜唾液(②)、与盐酸混合的新鲜唾液(③)中的淀粉酶均变性失活，但盐酸可以使淀粉水解，清水(①)和2%的蔗糖酶溶液(⑤)不能使淀粉水解，所以圆点①②⑤处的颜色均为蓝色，圆点③④处可能是无色或较浅蓝色，A错误； B、唾液里的唾液淀粉酶本质是蛋白质，而高温、过酸都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，B正确； C、圆点②④形成对照，自变量是唾液是否高温处理，②④处的结果可说明明高温使淀粉酶失活，C正确； D、圆点④⑤形成对照，自变量酶的种类，④有淀粉酶，⑤有蔗糖酶，④⑤处的结果可用于探究酶的专一性，D正确。 故选A。 7．（2025高二下·山东烟台·期末）科研人员在体外构建了ATP再生系统，反应原理如图，其中无机聚磷酸盐(Pi)n是由多个磷酸基团通过磷酸酐键连接而成的线性聚合物，含有较高的能量。研究发现，一定范围内随着Mg2+浓度增加，ATP产量会显著增加。下列说法错误的是（    ） A．图中合成ATP所需的能量来自(Pi)n中磷酸酐键断裂释放的能量 B．Mg2+可能通过激活或提高PPK2的活性来促进该反应的进行 C．PPK2活性是指其提高活化能的能力，可用ATP合成速率表示 D．在ATP合成前、后PPK2的结构不变，性质也不发生改变 【答案】C 【详解】A、由题干可知（Pi）n “含有较高的能量”，结合反应原理，ATP的合成伴随着磷酸酐键断裂，因此合成ATP所需的能量来自(Pi)n中磷酸酐键断裂释放的能量，A正确； B、由题干可知 “一定范围内随着 Mg2+浓度增加，ATP 产量显著增加”，而ATP的合成需要PPK2的催化，推测 Mg2+可能通过增强 PPK2 的催化活性（如激活酶、维持酶的空间结构）促进反应，B正确； C、酶的活性是指降低化学反应活化能的能力，而非 “提高”，ATP 合成速率可反映酶活性的高低，C错误； D、酶作为催化剂，在反应前后自身的结构和化学性质保持不变，仅能降低化学反应的活化能，D正确。 故选C。 8．（2025高二下·山东济南·期末）CHIB是一种几丁质降解酶，由4段序列以CBM50-GH18-FN3-CTD方式连接而成。科研人员将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（    ） 肽链 甲壳几丁质 昆虫几丁质 真菌几丁质 CBM50-GH18-FN3-CTD ++ +++ ++ CBM50 − − +++ GH18-FN3-CTD − +++ ++ GH18 + − − FN3 − − − 注：－表示无活性，＋表示有活性，＋越多表示活性越强。 A．该酶对昆虫几丁质降解的催化活性与CBM50无关 B．CBM50和GH18催化底物不同，但可能存在相互影响 C．FN3无催化活性，但与GH18的催化专一性有关 D．无法判断该酶对几丁质降解的催化是否与CTD相关 【答案】C 【详解】A、原酶（CBM50-GH18-FN3-CTD）和GH18-FN3-CTD（无CBM50）对昆虫几丁质的活性均为+++，说明CBM50与昆虫几丁质催化活性无关，A正确； B、GH18只对甲壳几丁质有催化活性，CBM50只对真菌几丁质有催化活性，GH18-FN3-CTD只对昆虫几丁质和真菌几丁质有催化活性，两段肽链组合形成的CBM50-GH18-FN3-CTD却对三种几丁质都有催化活性，说明CBM50和GH18催化底物不同，但可能存在相互影响，B正确； C、GH18只对甲壳几丁质有催化活性，GH18-FN3-CTD对昆虫几丁质和真菌几丁质有催化活性，没有体现GH18催化的专一性，C错误； D、所有肽链均含 CTD（如 CBM50 - GH18 - FN3 - CTD、GH18 - FN3 - CTD ），无 “不含 CTD” 的对照→ 无法判断 CTD 是否参与催化，D正确。 故选C。 9．（2025高二下·山东滨州·期末）下图所示物质除常见功能外，还可以作为原料参与RNA合成过程。下列说法错误的是（    ） A．图示物质的水解常常与吸能反应相联系 B．图中两个特殊化学键“~”水解断裂后生成磷酸和腺苷 C．细胞膜上的Ca2+载体蛋白可以被γ位基团磷酸化 D．γ位基团含有的放射性无法直接转移到RNA分子中 【答案】B 【详解】A、图示物质为 ATP，ATP 的水解会释放能量，常常与吸能反应相联系，为吸能反应提供能量，A正确； B、图中两个特殊化学键 “~” 水解断裂后生成磷酸、腺嘌呤核糖核苷酸，而不是磷酸和腺苷，腺苷是腺嘌呤和核糖组成的，B错误； C、细胞膜上的Ca2+载体蛋白在转运Ca2 +的过程中，可以被 ATP 水解产生的γ位磷酸基团磷酸化，从而改变载体蛋白的空间结构，实现对Ca2 +的转运，C正确； D、 RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，合成 RNA 时是 ATP 脱去两个磷酸基团，以腺嘌呤核糖核苷酸的形式参与 RNA 合成，γ位基团含有的放射性无法直接转移到 RNA 分子中，D正确。 故选B。 10．（2025高二下·山东滨州·期末）酵母菌 L 酶有两个活性位点 1、2，可以催化亮氨酸和 ATP 的结合，进而催化亮氨酸和 tRNA 结合。现有 L 酶基因位点 1、2 分别发生突变的酵母菌突变体 L1、L2，分别用3H 标记的 ATP 和亮氨酸培养，检测三种酵母菌中 L 酶的放射性，结果如下表所示。下列说法正确的是（    ） A．L 酶可以为亮氨酸和 tRNA 的结合提供能量 B．L 酶可以催化两种化学反应，说明其没有专一性 C．L 酶的位点 1 与 ATP 结合，位点 2 与亮氨酸结合 D．L 酶的位点 2 与一种底物的结合会影响位点 1 与另一种底物结合 【答案】D 【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。酶发挥作用时需要与底物结合。 【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A错误； B、每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，L 酶可以催化两种化学反应，但不催化其他的反应也能说明其有专一性，B错误； C、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明位点1突变不影响L酶与ATP的结合，推测ATP与L酶的位点2结合，根据右图，突变体L1的放射性低于野生型，说明位点1突变影响亮氨酸与L酶的结合，推测亮氨酸与L酶的位点1结合，C错误； D、亮氨酸与L酶的位点1结合，ATP与L酶的位点2结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。 故选D。 11．（2025高二下·山东淄博·期末）白芸豆中的α-淀粉酶抑制剂(α-AI)可抑制α-淀粉酶的活性,进而阻止淀粉的消化吸收。 对 进行不同温度的保温处理后,恢复至适宜温度, 再依次与 -淀粉酶、淀粉混合,一段时间后检测淀粉剩余量, 结果如图。下列说法错误的是（    ） A． -淀粉酶的活性受温度、 、抑制剂等因素的影响 B．单位时间内淀粉的消耗量越少, 的抑制作用越大 C．食用开水煮熟后的白芸豆对人体吸收糖类影响较大 D．临床上, α-AI 可用于治疗糖尿病和预防肥胖等 【答案】C 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】A、 酶的活性通常会受到温度、pH等环境因素的影响，从题干可知α - 淀粉酶抑制剂（α - AI）可抑制α - 淀粉酶的活性，所以α - 淀粉酶的活性受温度、pH、抑制剂等因素的影响，A正确； B、α - AI的作用是抑制α - 淀粉酶的活性，单位时间内淀粉的消耗量越少，说明α - 淀粉酶的活性被抑制得越强，也就意味着α - AI的抑制作用越大，B正确； C、由图可知，高温处理后，α - AI失去活性（因为高温使蛋白质变性），开水煮熟后的白芸豆中的α - AI失去抑制α - 淀粉酶活性的能力，α - 淀粉酶可以正常发挥作用消化淀粉，所以对人体吸收糖类影响较小，C错误； D、由于α - AI可抑制α - 淀粉酶的活性，进而阻止淀粉的消化吸收，在临床上，可用于减少糖类的吸收，从而治疗糖尿病和预防肥胖等，D正确。 故选C。 12．（2025高二下·山东临沂·期末）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（    ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 【答案】C 【分析】淀粉酶的专一性指其仅催化淀粉水解，不能催化其他底物（如蔗糖）。实验需设置不同底物与酶的组合，并通过检测还原糖验证结果。斐林试剂用于检测还原糖，但需在沸水浴条件下显色，而题目中实验步骤的温度设置可能影响结果判断。 【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误； B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误； C、乙组（淀粉+蒸馏水）未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确； D、甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色，D错误。 故选C。 13．（2025高二下·山东泰安·期末）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（　　） A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 【答案】C 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。 2、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。 3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 【详解】依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜，而缓冲液能够起到维持反应液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的条件下，应先加底物后加酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进行，一定时间后检测产物的量。根据题干信息“除酶外所有试剂均已预保温”，所以合理的操作顺序是在调整pH后，加入酶，即加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量，C正确。 故选C。 14．（2025高二下·山东济南·期末）哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成，可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，其转换过程如下图所示，GTP是指鸟苷三磷酸。该种“活性”Rab8与EHBP1蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输。下列相关表述正确的是（    ） A．该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B．Rab8蛋白的合成在核糖体上，其空间结构的改变不一定会导致蛋白质变性 C．该种Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，接受GTP提供的磷酸使蛋白质结构磷酸化 D．该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结构相互作用，转变成“活性”状态，参与囊泡的运输 【答案】B 【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。 【详解】A、由题意可知，Rab8蛋白由207个氨基酸组成，至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，A错误； B、Rab8蛋白存在“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，说明其空间结构的改变不会导致蛋白质变性，B正确； C、由图示可知，Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，GDP接受GTP提供的磷酸和能量形成GTP，然后GTP使Rab8蛋白质结构磷酸化，C错误； D、Rab8与EHBP1蛋白部分结构首先发生相互作用，进而使其再与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输，D错误。 故选B。 二、多选题 15．（2025高二下·山东泰安·期末）胰液一般是指人体由胰腺外分泌部分泌的一种无色无臭的碱性溶液。胰液中的有机物是多种消化酶，可作用于糖、脂肪和蛋白质三种食物成分，因而是消化液中最重要的一种。其他哺乳动物也有胰液，为探究兔子胰液的消化作用，某科研小组进行了如表所示的相关实验。下列说法正确的是（　　） 组别 脂肪块 胰液 胰脂肪酶液 碱溶液 酸溶液 实验现象 ① + + - + - 脂肪块变小 ② + + - - + 脂肪块不变 ③ + + - - - 脂肪块变小 ④ + - + + - 脂肪块变小 ⑤ + - + - + 脂肪块不变 ⑥ + - + - - 脂肪块不变 注：表中“+”表示有，“-”表示无，其他条件适宜。 A．在碱性溶液中，胰液才能使脂肪块变小 B．胰脂肪酶在碱性条件下才具有催化作用 C．不同的pH条件下，胰脂肪酶的活性可能不同 D．本实验说明胰脂肪酶的催化具有高效性和专一性 【答案】BC 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，少部分是RNA，酶具有高效性、专一性和易受环境因素影响等特点。 【详解】A、根据表中数据分析，实验③中胰液在没有碱溶液的条件下也能够将脂肪块分解，A错误； B、根据实验④～⑥可知，胰脂肪酶在碱性条件下才具有催化作用，B正确； C、组④（碱性）、组⑤（酸性）、组⑥（中性）的实验现象不同，说明不同pH条件下胰脂肪酶活性不同（如碱性时活性高，酸性或中性时活性低或失活），C正确； D、本实验没有与无机催化剂对比，不能得出胰脂肪酶的催化具有高效性，本实验没有设置用同一种酶去催化不同的底物，不能得出胰脂肪酶的催化具有专一性，D错误。 故选BC。 三、解答题 16．（2025高二下·山东枣庄·期末）科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶。幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋状短杆菌，具有很强的脲酶活性，是导致胃炎的罪魁祸首。 (1)脲酶的化学本质是______，作用原理是____________。 (2)实验室筛选幽门螺杆菌等微生物需要人为提供有利于目的菌生长的__________________（答三种）等条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长，能达到此目的的培养基称为____________。 (3)14C呼气试验检测系统是检测幽门螺杆菌的有效方法，被测者先口服用14C标记的尿素，然后向专用的呼气卡中吹气留取样本，即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。请简要说明14C呼气试验检测的原理____________。 (4)类黄酮和Urease—IN—2是脲酶的两种抑制剂。研究人员设计了三组实验探究它们对脲酶活性的影响，结果如下图所示： ①该实验的自变量是______。 ②分析结果可知，______对脲酶活性的影响是可以恢复的，判断的依据是______。 【答案】(1) 蛋白质 降低化学反应的活化能 (2) 温度、pH、营养（“营养”也可答成“碳源、氮源、水分、无机盐”） 选择培养基 (3)幽门螺杆菌产生脲酶，脲酶能将尿素分解成NH3和14CO2 (4) 有无抑制剂以及抑制剂的种类 类黄酮 随尿素浓度增加，尿素分解速率与第①组接近 【分析】1.美国的萨姆纳提取出脲酶结晶，并用多种方法证明其化学本质为蛋白质。2.酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。 【详解】（1）脲酶是酶，绝大多数酶的化学本质是 蛋白质（少数是 RNA ，脲酶属于蛋白质类 ）。酶的作用原理是 降低化学反应的活化能（加快反应速率，不改变化学平衡 ）。 （2）筛选微生物需提供利于其生长的条件，如 温度（适宜生长温度 ）、pH（适宜酸碱度 ）、营养（碳源、氮源、水分等 ） ，同时抑制其他微生物。能允许特定微生物生长、抑制其他微生物的培养基称为 选择培养基（如以尿素为唯一氮源的培养基筛选脲酶阳性菌 ）。 （3）原理：幽门螺杆菌产生脲酶，脲酶可将口服的 14C 标记尿素分解为 NH3​ 和 14CO2​ 。若被检测者感染幽门螺杆菌，呼气中会含 14CO2 ，通过检测呼气即可判断（14CO2​ 是标记产物 ）。 （4）实验设置了 “蒸馏水 + 脲酶”（无抑制剂 ）、“类黄酮 + 脲酶”、“Urease-IN-2 + 脲酶”（不同抑制剂 ），故自变量是 有无抑制剂及抑制剂种类 。对比曲线，类黄酮组（②）随尿素浓度增加，尿素分解速率逐渐接近对照组（①），说明其对脲酶活性的抑制可恢复；而 Urease-IN-2 组（③）始终低于对照组，抑制不可恢复。类黄酮组在高尿素浓度下，分解速率趋近对照组，体现抑制作用可恢复（底物浓度高时，抑制剂影响被 “稀释” ）。 17．（2025高二下·山东临沂·期末）ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。 (1)神经细胞中产生ATP的场所是________，请写出ATP水解的反应式：________________。 (2)研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kg的ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是__________。 (3)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个全部脱离下来，最后剩下的是________（填中文名称）。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是_____________。 (4)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质处理细胞24h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡率，经过多次实验后，所得数据如下表所示。 实验组编号 A B C D E F X物质的质量浓度/（4ng/mL） 0 2 4 8 15 32 细胞内ATP的浓度/（nmol/mL） 80 70 50 20 5 1 细胞死亡率/％ 1 3 10 25 70 95 ①据表格数据及所学知识分析，该实验的因变量之间有何联系？_______。 ②若用混有质量浓度为4ng/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，实验发现大鼠小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等小分子物质的功能受到抑制。结合上述表格推测该过程受抑制的原因__________________。 【答案】(1) 细胞质基质和线粒体 ATPADP+Pi+能量 (2)ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中 (3) 腺苷 与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能 (4) 细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加 小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸的方式为耗能的主动运输，X物质会减少细胞内ATP含量，从而抑制物质的主动运输 【分析】与ATP有关的5点总结： （1）ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中。 （2）ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中所需的酶、能量的来源和去路及反应场所都不完全相同，但是物质是可循环利用的。 （3）ATP的形成需要满足4个条件：2种原料（ADP和Pi）、能量和酶。另外合成ATP的过程中有水生成。 （4）ATP并不都是能用于各项生命活动，光合作用光反应产生的ATP只能用于暗反应，转化成有机物中的能量。 【详解】（1）神经细胞是动物细胞，其中的ATP主要来自呼吸作用。呼吸作用的场合是细胞质基质和线粒体，因此神经细胞中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，ATPADP+Pi+能量。 （2）ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中。 （3）ATP脱下一个磷酸基团是ADP，脱去两个磷酸基团是AMP，三个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的物质为腺苷。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能。 （4） ①各组实验中X物质的浓度不同，导致各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率不同，则该实验的因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。由表格数据分析可知，因变量之间关系为细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加。 ②小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸的方式为主动运输，需要消耗能量，若用混有浓度为4ng/mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠，X物质会减少细胞内的ATP浓度，从而会抑制大鼠对葡萄糖和氨基酸等营养物质的吸收。 地 城 考点02 细胞呼吸 一、单选题 1．（2025高二下·山东菏泽·期末）下列有关生物学实验的叙述正确的是（    ） A．酒精可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 B．用纸层析法提取叶绿体中的色素，其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同 C．比较过氧化氢在不同条件下的分解可用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” D．DNA的粗提取与鉴定可用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” 【答案】C 【详解】A、溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2，颜色变化为蓝→绿→黄，而酒精的检测需用酸性重铬酸钾（橙色→灰绿色），A错误； B、纸层析法的原理是色素在层析液中的溶解度不同导致分离，而提取叶绿体色素需用无水乙醇等溶解色素，B错误； C、过氧化氢酶溶液与肝脏研磨液均含过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解，实验效果一致，C正确； D、猪成熟红细胞无细胞核，DNA含量极少，无法替代含细胞核的猪肝细胞进行DNA粗提取，D错误。 故选C。 2．（2025高二下·山东烟台·期末）ADP-ATP交换体(ANT)是位于线粒体膜和叶绿体膜上的通道蛋白，依赖膜两侧ADP和ATP的浓度梯度完成ADP与ATP的1：1反向交换。正常光照下，光反应产生ATP和NADPH的比例约为4：3，而暗反应消耗ATP和NADPH的比例约为3：2。下列说法错误的是（    ） A．叶肉细胞内产生ATP的主要场所是叶绿体类囊体薄膜和线粒体 B．正常光照下叶绿体处于ATP相对缺乏、NADPH相对过剩的状态 C．光反应产能相对不足时，外源ATP的输入可确保暗反应持续运行 D．ANT运输ADP与ATP的1：1反向交换需消耗细胞代谢产生的能量 【答案】D 【详解】A、细胞呼吸的主要场所是线粒体，有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行，会产生大量ATP；光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，也能产生ATP。所以产生ATP的主要场所是叶绿体类囊体薄膜和线粒体，A正确； B、正常光照下，光反应产生ATP和NADPH的比例约为4:3，暗反应消耗ATP和NADPH的比例约为3:2，即暗反应消耗ATP和NADPH比例为9:6，光反应产生比例为8:6。由此可知，光反应产生的ATP相对暗反应的消耗是不足的，NADPH相对是过剩的，所以正常光照下叶绿体处于ATP相对缺乏、NADPH相对过剩的状态，B正确； C、当光反应产能相对不足时，外源ATP的输入可以为暗反应等过程提供能量，从而可确保反应持续运行，C正确； D、ADP - ATP交换体（ANT）依赖膜两侧ADP和ATP的浓度梯度，完成ADP与ATP的1:1反向交换，该过程是顺浓度梯度运输，属于协助扩散输，不需要消耗细胞代谢产生的能量，D错误。 故选D。 3．（2025高二下·山东东营·期末）新采摘的香蕉往往要贮藏一段时间待其成熟后食用，贮藏过程中细胞会发生有氧和无氧呼吸且会出现呼吸速率迅速上升再迅速下降的现象。下列说法正确的是（　　） A．向香蕉成熟果肉提取液中滴加斐林试剂，可直接观察到砖红色沉淀 B．无氧呼吸第一阶段会产生NADPH用于丙酮酸的还原 C．有氧和无氧呼吸作用过程中，葡萄糖分子中的能量去路不同 D．呼吸速率迅速上升期间，消耗的葡萄糖会增多，果实内乳酸含量会上升 【答案】C 【详解】A、斐林试剂在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀，没有加热，直接滴加无法观察到砖红色沉淀，A错误； B、无氧呼吸第一阶段会产生NADH用于丙酮酸的还原，B错误； C、有氧呼吸将葡萄糖彻底分解为CO₂和H₂O，释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移至ATP；无氧呼吸分解不彻底，能量大部分储存在乳酸或酒精中，释放的少量能量以热能形式散失，少部分转移至ATP，故两者葡萄糖分子中的能量去路不同，C正确； D、香蕉无氧呼吸产物为酒精和CO₂，而非乳酸，呼吸速率上升期间消耗葡萄糖增多，但乳酸含量不会上升，D错误。 故选C。 4．（2025高二下·山东聊城·期末）衣康酸是线粒体基质中的抗菌代谢物，由代谢酶（IRG1）催化顺乌头酸转化而来。巨噬细胞在抵御细菌入侵时可激活IRG1产生衣康酸，从而激活溶酶体的生物合成，提高抵御能力。下列说法错误的是（    ） A．线粒体基质中的酶可来自线粒体内部或细胞质中游离的核糖体 B．线粒体中IRG1活性提高可直接调控溶酶体中水解酶的合成 C．巨噬细胞吞噬细菌需要消耗能量，不需要转运蛋白的协助 D．巨噬细胞中的溶酶体参与清除细菌过程，并将部分分解产物排出细胞 【答案】B 【分析】1、根据题目信息可知：巨噬细胞抵御细菌入侵时→激活代谢酶(IRG1)→催化催化顺乌头酸转化为衣康酸→激活溶酶体的生物合成，提高抵御能力。 2、当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。 【详解】A、线粒体基质中的酶部分由线粒体自身DNA指导、线粒体内核糖体合成（如呼吸酶），部分由细胞核DNA指导、细胞质基质中游离核糖体合成后转运进入线粒体，A正确； B、溶酶体水解酶的合成由细胞核基因控制，在细胞质基质核糖体合成后经内质网、高尔基体加工形成。线粒体中的IRG1通过衣康酸激活溶酶体生物合成，属于间接调控，而非直接调控水解酶合成，B错误； C、巨噬细胞吞噬细菌属于胞吞作用，依赖细胞膜流动性，需消耗能量（ATP），但无需转运蛋白协助，C正确； D、溶酶体通过释放水解酶分解细菌，分解产物中可利用部分被细胞吸收，其余通过胞吐排出，D正确。 故选B。 5．（2025高二下·山东临沂·期末）辅酶Ⅰ（NAD+）在细胞呼吸和代谢过程中起重要作用。辅酶Ⅰ在细胞质基质中合成，因其带有电荷，无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜，只能借助线粒体内膜上的MCART1蛋白转运进入线粒体。下列叙述错误的是（    ） A．NAD+可在线粒体基质中被转化为还原型辅酶I B．抑制MCART1蛋白的功能，细胞耗氧量下降 C．MCART1蛋白的合成开始于游离的核糖体 D．无氧呼吸过程中丙酮酸生成乳酸也消耗NAD+ 【答案】D 【详解】A、线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段（柠檬酸循环），此过程中产生的氢与NAD⁺结合生成NADH（还原型辅酶Ⅰ），A正确； B、线粒体内膜上完成有氧呼吸的第三阶段，线粒体内膜上的MCART1蛋白负责将NAD⁺转运至线粒体内，若抑制MCART1蛋白的功能，会导致线粒体内NAD⁺减少，生成的NADH减少，使NADH与氧结合的过程减弱，细胞耗氧量下降，B正确； C、核糖体是蛋白质的合成车间，MCART1蛋白为线粒体内膜上的膜蛋白，其合成起始于游离核糖体，随后转移到粗面内质网加工，再经囊泡运输至线粒体，C正确； D、无氧呼吸中，丙酮酸转化为乳酸的过程中有NADH的消耗，伴随着NAD⁺的生成，D错误。 故选D。 6．（2025高二下·山东烟台·期末）脂肪被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸，甘油经磷酸化后进入线粒体分解供能；脂肪酸须经ATP活化生成脂酰辅酶A，并在肉毒碱酰基转移酶(CPT)的作用下，进入线粒体生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A经氧化分解生成CO2和水，同时产生大量ATP。下列说法错误的是（    ） A．14C标记的脂肪酸可用于探究脂肪酸的代谢过程 B．脂肪酸活化生成脂酰辅酶A的过程属于吸能反应 C．CPT基因缺失突变体动物需要及时补充糖类，且易出现肥胖 D．线粒体在彻底氧化分解葡萄糖时比分解等质量的脂肪释放的能量少 【答案】D 【详解】A、14C标记的脂肪酸可追踪其代谢产物（如CO2），用于研究代谢途径，A正确； B、脂肪酸活化需消耗ATP生成脂酰辅酶A，属于吸能反应，B正确； C、CPT基因缺失导致脂肪酸无法进入线粒体分解，脂肪积累引发肥胖，且需依赖糖类供能，C正确； D、葡萄糖彻底分解需细胞质基质和线粒体共同完成，线粒体仅处理丙酮酸及后续步骤，而脂肪分解产物直接在线粒体彻底氧化，等质量脂肪释放能量更多，D错误。 故选D。 7．（2025高二下·山东枣庄·期末）生物学是以科学实验为基础的学科，以下关于生物学实验和技术的叙述正确的是（    ） A．在检测与观察脂肪的实验中使用75%的酒精洗去浮色 B．观察菠菜叶绿体时，需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布 C．探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用酸性重铬酸钾溶液代替澄清的石灰水检测CO2生成情况 D．DNA粗提取实验中，研磨液在4℃冰箱放置几分钟后过滤，取上清液加入预冷的酒精溶液 【答案】B 【详解】A、检测脂肪实验中，苏丹染色后需用50%酒精洗去浮色，而非75%酒精（75%酒精用于消毒），A错误； B、观察叶绿体时，要使用高倍镜观察形态和结构，B正确； C、酸性重铬酸钾用于检测酒精（反应呈灰绿色），检测CO₂应使用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液，C错误； D、DNA 粗提取中，研磨液应先过滤，再将滤液在 4℃冰箱放置几分钟（使杂质沉淀 ），不是研磨液直接放 4℃，D错误。 故选B。 8．（2025高二下·山东泰安·期末）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（　　） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要H2O作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要O2作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的少部分能量以热能的形式散失 【答案】D 【详解】A、有氧呼吸第一阶段不需要H2O，第二阶段中H2O作为原料参与反应，A错误； B、有氧呼吸第二阶段不需要O2，有氧呼吸的第三阶段需要O2作为原料，B错误； C、无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误； D、无氧呼吸能量释放少，经过无氧呼吸，葡萄糖分子中大部分能量储存在有机物（乳酸或酒精）中，仅少部分以热能散失，D正确。 故选D。 9．（2025高二下·山东烟台·期末）长寿蛋白是一类组蛋白去乙酰化酶，其作用依赖于NAD+。编码该酶的基因高表达，能让细胞寿命更长；哺乳动物细胞一般无法直接摄入NAD+，需要通过从头合成或补充NAD+前体合成NAD+。下列说法错误的是（    ） A．NAD+充足有利于有氧呼吸第一阶段的进行 B．线粒体内NAD+/NADH比值过低会诱导细胞衰老 C．较多的NAD+利于长寿蛋白提高组蛋白的乙酰化水平 D．补充适宜的NAD+前体有助于改善衰老相关疾病 【答案】C 【分析】有氧呼吸第一阶段分解葡萄糖为丙酮酸，并产生NADH（还原型辅酶Ⅰ），而NAD+（氧化型辅酶Ⅰ）是NADH的氧化态形式。 【详解】A、有氧呼吸第一阶段会产生NADH（还原型辅酶Ⅰ），而NAD+（氧化型辅酶Ⅰ）是NADH的氧化态形式，NAD+充足有利于有氧呼吸第一阶段中相关反应的进行，因为反应需要NAD+来接受氢形成NADH，A正确； B、已知编码长寿蛋白的基因高表达能让细胞寿命更长，且长寿蛋白作用依赖于NAD+。线粒体内NAD+/NADH比值过低，意味着NAD+相对不足，可能会影响长寿蛋白的功能，进而诱导细胞衰老，B正确； C、 因为长寿蛋白是组蛋白去乙酰化酶，其作用依赖于NAD+，所以较多的NAD+应利于长寿蛋白发挥去乙酰化作用，即降低组蛋白的乙酰化水平，而不是提高，C错误；    D、   由于哺乳动物细胞需通过从头合成或补充NAD+前体合成NAD+，补充适宜的NAD+前体可增加NAD+的量，有利于长寿蛋白发挥作用，从而有助于改善衰老相关疾病，D正确。    故选C。 10．（2025高二下·山东枣庄·期末）糖酵解是细胞呼吸中葡萄糖经过一系列反应生成丙酮酸的过程，在糖酵解中丙酮酸激酶能催化磷酸烯醇式丙酮酸转化为丙酮酸，并产生ATP，如图所示。该酶的活性受多种因素影响，ATP也能与该酶结合调控该酶的活性，以保证细胞中能量的供求平衡。下列相关叙述正确的是（    ） A．推测Mg2+、K+可激活丙酮酸激酶，上述合成ATP的场所是线粒体基质 B．②③④是特殊的化学键，丙酮酸激酶活性的高低也会影响细胞的有氧呼吸 C．经过糖酵解，葡萄糖中的能量主要储存在丙酮酸中 D．当机体处于运动状态时，肌细胞中ATP与该酶的结合加速 【答案】C 【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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、酵解是在细胞质基质中进行的，从图中可知Mg2+、K+参与丙酮酸激酶催化的反应，可激活丙酮酸激酶，但合成ATP的场所是细胞质基质，而不是线粒体基质，A错误； B、②③是特殊的化学键，④不是。丙酮酸激酶催化糖酵解过程中丙酮酸的生成，糖酵解是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，其活性高低会影响细胞呼吸，B错误； C、糖酵解过程中，葡萄糖分解为丙酮酸，葡萄糖中的能量大部分储存在丙酮酸中，C正确； D、当机体处于运动状态时，细胞需要更多能量，会加快糖酵解产生ATP的速率，此时ATP与该酶的结合应减弱，从而使酶活性增强，加快反应进行，D错误。 故选C。 11．（2025高二下·山东滨州·期末）线粒体基因 CYTB 除编码蛋白 CYTB 外，还可以通过细胞质基质核糖体编码蛋白 C-187，该蛋白合成后，被运回线粒体并与线粒体内膜上的蛋白 SL 结合，形成的复合物可利用 ATP 跨膜转运磷酸盐，其过程如图所示。已知 CYTB 在有氧呼吸第三阶段发挥作用。下列说法错误的是（    ） A．CYTB 是在线粒体内的核糖体上合成的 B．CYTB 可能通过将丙酮酸氧化分解生成 CO2和水发挥作用 C．CYTB 和 C-187 两种蛋白均会影响线粒体中 ATP 的合成 D．C-187/SL 复合物每次转运磷酸盐的过程都会发生构象改变 【答案】B 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段：有氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和NADH，释放少量能量发生在细胞质基质中；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，释放少量能量，发生在线粒体基质中；有氧呼吸第三阶段是NADH和氧气结合形成水，产生大量能量，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、由图可知，CYTB-mRNA在线粒体内转录形成后，在粒体内的核糖体上翻译形成CYTB，A正确； B、已知CYTB在有氧呼吸第三阶段发挥作用，而丙酮酸氧化分解生成CO2和水是有氧呼吸第二阶段，所以CYTB不可能通过将丙酮酸氧化分解生成CO2和水发挥作用，B错误； C、CYTB在有氧呼吸第三阶段发挥作用，有氧呼吸第三阶段会产生大量ATP，C-187与线粒体内膜上的蛋白SL结合形成的复合物可利用ATP跨膜转运磷酸盐，所以CYTB和C-187两种蛋白均会影响线粒体中ATP的合成，C正确； D、载体蛋白在转运物质的过程中会发生构象改变，C-187/SL复合物作为转运磷酸盐的载体，每次转运磷酸盐的过程都会发生构象改变，D正确。 故选B。 12．（2025高二下·山东淄博·期末）研究发现丙酮酸极易在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下变成乳酸。在肝脏、脑等组织中 的活性比丙酮酸氧化调节酶要高,肝脏中乳酸与丙酮酸的比值约为 7:1。科研人员推测葡萄糖更可能通过乳酸与三羧酸循环(TCA,有氧呼吸第二阶段)关联,过程如图。结合图中信息, 下列说法正确的是（    ） A．LDH 催化丙酮酸转变成乳酸时会产生大量 ATP B．图中产生的 NADH 都在线粒体内膜被利用 C．剧烈运动状态下,肝脏细胞中 的产生量大于 的消耗量 D．除上述去向外, 乳酸还可在肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用 【答案】D 【分析】有氧呼吸：在氧气的参与下，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。有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体。  第一阶段：发生在细胞质基质，将葡萄糖分解为丙酮酸和NADH，生成少量的ATP；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，生成少量的ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，一二阶段生成的NADH和氧气结合生成水，并生成大量的ATP。 无氧呼吸：在没有氧气的参与下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。无氧呼吸的场所：细胞质基质。无氧呼吸的全过程：第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，1分子的葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量[H]，并且释放出少量的能量；第二阶段是，丙酮酸在酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。这两个阶段都是在细胞质基质中进行的。 【详解】A、 丙酮酸转变成乳酸是无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP，A错误； B、 图中在细胞质基质中由丙酮酸转变成乳酸过程产生的NADH在该无氧呼吸过程中被利用，而不是在线粒体内膜被利用；只有有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH在线粒体内膜被利用，B错误； C、人体无氧呼吸不消耗氧气，其产物是乳酸，也无气体产生，而有氧呼吸吸过程中 的产生量等于 的消耗量，C错误； D、乳酸可在肝脏细胞中通过糖异生途径转化成葡萄糖再被利用，这是乳酸的一个重要去路，D正确。 故选D。 13．（2025高二下·山东菏泽·期末）NAD+主要在细胞质中产生，通过TF-H转运蛋白进入线粒体，若NAD+含量减少，则细胞有氧呼吸等过程会受到严重影响，下列有关叙述正确的是（　　） A．将NAD+转化为NADH相关的酶主要分布于线粒体内膜 B．人体细胞内NAD+含量降低时，无氧呼吸的速率会显著加快 C．TF-H基因突变的细胞，有氧呼吸第一阶段释放能量明显减少 D．在氧气充足时，若TF-H活性受抑制，则细胞内丙酮酸会变多 【答案】D 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖经酶催化生成丙酮酸、[H]，释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水经酶催化生成二氧化碳、[H]，释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]和氧气经酶催化生成水，释放大量能量。 【详解】A、NADH的形成发生在有氧呼吸的第一和第二阶段，场所分别是细胞质基质和线粒体基质，因此将NAD+转化为NADH相关的酶主要分布于细胞质基质和线粒体基质，A错误； B、人体细胞内NAD+含量降低时，则生成的NADH减慢，无氧呼吸的第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，因此无氧呼吸的速率会减慢，B错误； C、TF-H基因突变的细胞，无法将NAD+转运进入线粒体，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，因此不影响有氧呼吸第一阶段能量的释放，C错误； D、在氧气充足时，若TF-H活性受抑制，则会抑制NAD+转运进入线粒体，有氧呼吸的第二阶段丙酮酸的氧化分解受阻，因此细胞内丙酮酸会变多，D正确。 故选D。 二、多选题 14．（2025高二下·山东东营·期末）酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵时，可通过监测二氧化碳（CO2）释放量来追踪发酵进程。实验过程中添加可溶性磷酸盐（提供Pi），会对发酵速率造成的影响。下列说法错误的是（　　） A．Pi可促进酒精发酵，A～B过程中呼吸速率增加直至稳定 B．检测酒精的产生可取发酵液滤液于试管中，再加入重铬酸钾的浓硫酸溶液 C．可以根据溴麝香草酚蓝水溶液最终变成黄色的深浅来检测CO2的产生量 D．若向发酵液中通入18O2，发酵液中会检测到H218O和C18O2 【答案】AC 【详解】A、实验过程中添加可溶性磷酸盐（提供Pi），导致产生的CO2增多，最终达到一个稳定值，说明呼吸速率停止，A错误； B、酒精的检测原理是橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件（浓硫酸提供酸性环境）下，可与酒精发生反应，变成灰绿色。 操作方法是取发酵液滤液于试管中，加入重铬酸钾的浓硫酸溶液（提供酸性条件），观察颜色变化，B正确； C、溴麝香草酚蓝水溶液（BTB）检测CO₂的原理：CO₂使BTB由蓝变绿再变黄。 检测逻辑：CO₂产生量越多，溶液变色（由蓝到黄）的时间越短；但“最终变成黄色的深浅”无法准确反映CO₂产生量（无论CO₂多少，最终都会变黄，颜色深浅无明显差异），C错误； D、若通入¹⁸O₂，酵母菌可进行有氧呼吸： 有氧呼吸第三阶段：O₂与[H]结合生成水，因此¹⁸O会进入H₂O（即H₂¹⁸O）； 有氧呼吸第二阶段：水（H₂¹⁸O）与丙酮酸反应生成CO₂，因此¹⁸O会进入CO₂（即C¹⁸O₂），D正确。 故选AC。 15．（2025高二下·山东菏泽·期末）如图表示某鱼类生物在低氧条件下的部分代谢过程，据图分析。下列说法错误的是（    ） A．③过程有ATP的合成，⑤过程没有ATP的合成 B．在低氧环境下，该生物不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是相同的 C．在低氧环境下，该生物无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失 D．该生物肌细胞无氧呼吸的终产物酒精和乳酸会被排出体外，从而减轻其对细胞的伤害 【答案】BCD 【分析】分析题图可知：该生物肌细胞中进行产生酒精的无氧呼吸，在其他组织细胞中进行产生乳酸的无氧呼吸，且在其他组织细胞中无氧呼吸产生的乳酸在肌细胞中被转化为丙酮酸再利用。 【详解】A、③为无氧呼吸第一阶段，⑤为无氧呼吸第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量，因此③过程有ATP的合成，⑤过程没有ATP的合成，A正确； B、分析题图可知，该生物在神经元中进行的无氧呼吸产乳酸，在肌细胞中进行的无氧呼吸产酒精，在不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是不同的，B错误； C、在低氧环境下，该生物无氧呼吸葡萄糖分子中的大部分能量以储存在酒精或乳酸中，C错误； D、分析题图可知，该生物在其他组织细胞（如神经元）中无氧呼吸产生的乳酸在肌细胞中被转化为丙酮酸再利用，未被直接排出体外；在肌细胞中无氧呼吸产生的酒精会被排出体外，D错误。 故选BCD。 16．（2025高二下·山东枣庄·期末）将含完整酵母菌溶液、只含酵母菌细胞质基质的溶液、只含酵母菌线粒体的溶液分别装入X、Y、Z三支试管中。三支试管的其它条件均能保证其中的生理过程顺利进行。向三支试管中分别加入一种物质，结果三支试管中均产生了CO2，向三支试管中分别加入的物质可能是 A．X—葡萄糖、Y—丙酮酸、Z—乳酸 B．X—丙酮酸、Y—葡萄糖、Z—丙酮酸 C．X—葡萄糖、Y—丙酮酸、Z—丙酮酸 D．X—葡萄糖、Y—丙酮酸、Z—葡萄糖 【答案】BC 【详解】A、X（葡萄糖 ）：完整酵母菌利用葡萄糖，经细胞呼吸（有氧 / 无氧 ）产 CO2​  ，可生成CO2​ 。Y（丙酮酸 ）：细胞质基质中，丙酮酸经酵母菌无氧呼吸第二阶段（产CO2​ 和酒精 ），理论可产CO2​ ，但实际无氧呼吸第二阶段虽产CO2​ ，但此反应对底物需求及条件需匹配；而 Z（乳酸 ） ：线粒体无法利用乳酸，无法启动有氧呼吸第二阶段，不能产 CO2​  ，A 错误 ； B、X（丙酮酸 ）：完整酵母菌的线粒体可利用丙酮酸（有氧呼吸第二阶段 ）产CO2​  ，可生成CO2​ 。Y（葡萄糖 ）：细胞质基质利用葡萄糖，经无氧呼吸产CO2​  ，可生成 CO2​ 。Z（丙酮酸 ）：线粒体利用丙酮酸（有氧呼吸第二阶段 ）产CO2​  ，可生成CO2​  ，B 正确 ； C、X（葡萄糖 ）：完整酵母菌利用葡萄糖，经细胞呼吸产CO2​  ，可生成 CO2​  。Y（丙酮酸 ）：细胞质基质中，丙酮酸经无氧呼吸第二阶段（产CO2​  ），可生成CO2​ 。Z（丙酮酸 ）：线粒体利用丙酮酸（有氧呼吸第二阶段 ）产 CO2​ ，可生成 CO2​ ，C 正确 ； D、X（葡萄糖 ）：完整酵母菌利用葡萄糖，经细胞呼吸产 CO2​，可生成CO2​ 。Y（丙酮酸 ）：细胞质基质利用丙酮酸，经无氧呼吸第二阶段产 CO2​ ，可生成CO2​ 。Z（葡萄糖 ）：线粒体无法利用葡萄糖（需先在细胞质基质分解为丙酮酸 ），不能产 CO2​，D 错误 。 故选BC 。 17．（2025高二下·山东淄博·期末）玉米长时间水淹,根细胞无氧呼吸产能少，导致液泡吸收 减慢,引起细胞质基质中 积累；同时产生的乳酸会使 进一步下降,严重时会引起细胞酸中毒。细胞可将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径, 以延缓细胞酸中毒。下列说法错误的是（    ） A．正常情况下,玉米根细胞细胞液的 低于细胞质基质 B．玉米根细胞和叶肉细胞中都含有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的相关基因 C．丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中， 生成 ATP 所需的能量来自 NADH D．若检测到水淹的玉米根有 产生,说明细胞将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径 【答案】CD 【分析】无氧呼吸全过程：（1）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。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 【详解】A、正常情况下，液泡膜具有选择透过性，液泡内的H+浓度高于细胞质基质，H+通过主动运输进入液泡，以维持细胞质基质和液泡内的pH稳定，因此液泡内的细胞液pH低于细胞质基质，A正确； B、同一生物体的不同细胞都是由受精卵经过有丝分裂形成的，所含的遗传物质相同。玉米根细胞和叶肉细胞都是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的，因此都含有该生物体的全套基因，即都含有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的相关基因。但这些基因在不同细胞中的表达情况不同，根细胞在特定条件下可进行产生乳酸或酒精的无氧呼吸，而叶肉细胞在正常情况下主要进行有氧呼吸，在缺氧时也可能进行产生酒精的无氧呼吸，B正确； C、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸的第二阶段，该阶段不释放能量，不产生ATP，C错误； D、若检测到水淹的玉米根有CO2产生，不能说明细胞将丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径， CO2可能是有氧呼吸产生得到，D错误。 故选CD。 18．（2025高二下·山东济南·期末）有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的NADH脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并将ADP和Pi合成ATP，然后与接受了电子的O2结合生成水。下列叙述错误的是（    ） A．线粒体基质中合成NADH所需要的H+来自有机物和水 B．合成ATP的动力来自于线粒体内膜两侧H+的浓度差 C．与前二个阶段相比，第三阶段能完成有机物的彻底氧化分解 D．经过有氧呼吸释放出的能量大部分转移到ATP中 【答案】CD 【详解】A、线粒体基质中合成的 NADH 主要来自有氧呼吸第二阶段。第二阶段中，丙酮酸与水反应生成 CO₂和 NADH，其中的 H⁺一部分来自丙酮酸（有机物），另一部分来自水，A正确； B、由题干可知，电子传递过程驱动 H⁺从线粒体基质移至内外膜间隙，形成线粒体内膜两侧的 H⁺浓度差（膜间隙 H⁺浓度高，基质低），H⁺经 ATP 合酶返回基质时，浓度差产生的势能驱动 ADP 和 Pi 合成 ATP，B正确； C、第二阶段发生在线粒体基质中，丙酮酸（来自第一阶段葡萄糖的分解）与水反应，被彻底分解为二氧化碳（CO₂），同时产生少量能量和 NADH（还原型辅酶Ⅰ），这一阶段完成了有机物中碳的彻底氧化；第三阶段：发生在线粒体内膜上，前两阶段产生的 NADH 将氢传递给氧气（O₂），结合生成水（H₂O），同时释放大量能量。这一阶段完成了有机物中氢的彻底氧化，因此，第二阶段完成碳的彻底氧化，第三阶段完成氢的彻底氧化，两者共同作用，使有机物（如葡萄糖）最终被分解为 CO₂和 H₂O，实现彻底氧化分解，C错误； D、有氧呼吸过程中，1 mol葡萄糖彻底氧 化分解可以释放出2870 kJ 的能量，可使977.28 kJ 左右的能量储存在ATP 中， 其余的能量则以热能的形式散失掉了，由此看出释放的能量大部分以热能形式散失，D错误。 故选CD。 三、解答题 19．（2025高二下·山东临沂·期末）酵母菌是一类单细胞真菌，与人类的生产、生活息息相关。出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的（水解酶）使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示。 (1)结合图示可知，细胞质基质的H+以________方式进入液泡，V-ATPase的作用有________（答出两点），从而引起液泡的酸化。ATP水解酶的结构异常改变会使液泡酸化受阻，导致细胞质基质中Cys的浓度升高，原因是___________________。 (2)正常情况下，Fe进入线粒体后形成Fe-S复合物。研究发现，细胞质基质中Cys浓度升高会抑制Fe进入线粒体，从而导致线粒体功能衰退，使酵母菌进行________________，产生的酒精量增多，酒精可用________________试剂检测。 (3)已知物质X能抑制V-ATPase的活性，结合以上信息，请以正常酵母菌为实验材料，请设计实验确定ATP水解酶功能异常与线粒体功能的关系，简要写出实验思路_________________。 【答案】(1) 主动运输 运输和催化 ATP水解酶的结构改变会使液泡酸化受阻，液泡中氢离子浓度减少，Cys运进液泡需要借助氢离子浓度梯度，该浓度梯度变小，因此运进液泡的Cys减少，细胞质基质中浓度升高 (2) 无氧呼吸 酸性重铬酸钾 (3)正常酵母菌分2组，甲组不做处理，乙组培养液中添加X，其他条件保持一致，通过检测培养液中酒精浓度来判断线粒体功能 【分析】酵母菌为真核生物，大肠杆菌为原核生物，二者最大区别是有无以核膜包被的细胞核，原核生物只有唯一的细胞器就是核糖体，核糖体的形成与细胞核中的核仁有关。液泡是一种由生物膜包被的细胞器，主要存在于植物细胞中。低等动物特别是单细胞动物的食物泡、收缩泡等也属于液泡。液泡的功能主要是调节细胞渗透压，维持细胞内水分平衡；积累和贮存养料及多种代谢产物；吞噬消化细胞内破坏的成分。 【详解】（1）由图可知，H+从细胞质基质进入液泡需要载体，同时消耗能量，属于主动运输。图中ATP水解酶是存在于液泡膜上的蛋白质，结合图示可知其作用有运输和催化，从而引起液泡的酸化。液泡酸化受阻对导致H+势能降低，从而引起细胞质基质中Cys不能主动运输到液泡，故导致细胞质基质中Cys的浓度升高。 （2）胞质基质中Cys浓度升高会抑制Fe进入线粒体进而导致线粒体功能异常，使酵母菌厌氧呼吸产生的酒精量增多，产生的酒精量增多，酒精可用酸性重铬酸钾试剂检测。 （3）物质X能抑制V-ATPase的活性，探究ATP水解酶功能异常与线粒体功能的关系，实验自变量是培养液中是否添加X，细胞质基质中Cys浓度升高会抑制Fe进入线粒体，从而导致线粒体功能衰退。结合题干信息，可用酸性重铬酸钾检测培养液中酒精浓度来判断线粒体功能。 20．（2025高二下·山东烟台·期末）水淹、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对甲、乙两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响，测得第6天时根细胞中丙酮酸和乙醇的含量如图1所示。图2是研究水淹时不同浓度的KNO3溶液对黄瓜根细胞有氧呼吸的影响实验结果。 (1)正常情况下，黄瓜根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，该代谢方式的特点有___________。 (2)分析图1可推测，正常通气条件下，黄瓜根细胞内丙酮酸彻底氧化分解释放的能量去向是___________；低氧胁迫条件下，催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性较高的是品种___________，判断依据是___________。 (3)黄瓜根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强。实验过程中能否改用CO2释放速率作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明___________。 (4)分析图2中A、B、C三点，在单位时间内与氧结合的[H]最多的是___________点。结果显示，KNO3对水淹黄瓜根细胞有氧呼吸速率的降低有___________(填“加剧”或“缓解”)作用。 【答案】(1)有氧条件下，将葡萄糖彻底氧化分解产生能量 (2) 大部分会以热能的形式散失到细胞外，小部分能量存储到ATP中 甲 低氧胁迫条件品种甲根细胞中丙酮酸增加量小于品种乙，而酒精增加量大于品种乙 (3)不能，因为植物根的无氧呼吸也产生二氧化碳 (4) A 缓解 【分析】1、根据题意，某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对甲、乙两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响，则实验目的是探究低氧条件对甲、乙两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响，结合图示可知，实验的自变量是通气情况、黄瓜品种，因变量是丙酮酸和乙醇的含量。分析题图信息可知，对于同一品种的黄瓜而言，低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇，且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下。 2、分析题图曲线可知，该实验的自变量是水淹天数，因变量是有氧呼吸速率，由题图曲线可知，淹水时KNO3对黄瓜根呼吸有影响，淹水天数相同时，硝酸钾溶液浓度越大，细胞呼吸速率越大，说明KNO3能抑制水淹过程中有氧呼吸速率的降低，且随着KNO3溶液浓度升高，抑制作用增强。 【详解】（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。 （2）丙酮酸经有氧呼吸第二、三阶段彻底氧化分解产生的能量，大部分会以热能的形式散失到细胞外，用于维持细胞的体温等生理活动，这是细胞呼吸能量转化的一个重要特点，也是生物体维持生命活动的基本能量形式之一，在丙酮酸彻底氧化分解的过程中，还会有一小部分能量被转移到ATP中，为细胞的各种生命活动，如物质运输、细胞分裂、细胞运动等提供直接能源。实验结果表明，低氧胁迫条件品种甲根细胞中丙酮酸增加量小于品种乙，而酒精增加量大于品种乙，说明品种甲根细胞中丙酮酸更多的转变为乙醇，丙酮酸转化为乙醇的酶的活性高于品种乙。 （3）由于植物根的无氧呼吸也产生二氧化碳，因此不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标。 （4）由于氧气参与有氧呼吸的第三阶段，与[H]反应生成水，分析题图2可知，随着KNO3溶液浓度升高，有氧呼吸速率的增强，A点氧呼吸速率最强，因此单位时间内与氧结合的[H]最多，也因此能推测出KNO3对水淹黄瓜根细胞有氧呼吸速率的降低有缓解作用。 地 城 考点03 光合作用 一、单选题 1．（2025高二下·山东临沂·期末）生物兴趣小组在密封容器的左、右两侧分别放置长势相同的健康植株甲、乙，甲植株左上角有适宜光源，乙植株无光源，中间用挡板隔开（挡板既能遮光又能隔绝气体交换），然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养。测定培养过程甲植株的光合速率与呼吸速率，得到曲线LⅠ。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是（    ） A．段限制光合速率的因素为CO2浓度 B．b点对应挡板打开，此时甲植株光合速率大于呼吸速率 C．撤去挡板后，短时间内甲植株细胞叶绿体中C3含量增加 D．c点时甲植株光合速率大于乙植株 【答案】B 【详解】A、ab段挡板存在，甲植株的光合作用消耗CO2，导致容器内CO2浓度逐渐降低，限制光合速率，即ab段限制光合速率的因素为CO2浓度，A正确； B、b点挡板打开前，随着容器内CO2浓度逐渐降低，甲植株光合速率逐渐降低，在撤去挡板（即b点）后，光合速率又逐渐上升，说明挡板打开时甲植株光合速率等于呼吸速率，B错误； C、撤去挡板后，甲植株和乙植株可以共享CO2，对于甲植株而言会增加CO2的供应，短时间内促进C3的生成，C正确； D、挡板打开后，乙植株有光照，但因为距离远，光照强度小于甲植株，所以c点时甲植株光合速率大于乙植株，D正确。 故选B。 2．（2025高二下·山东淄博·期末）金叶复叶槭是一种抗寒能力强的彩叶树种, 在我国北方地区广泛种植。其叶片春季呈金黄色 (黄叶), 后逐渐变为黄绿色 (绿叶)。为研究金叶复叶槭叶片的呈色机理, 研究人员对不同叶片的色素含量进行测量, 结果如下。下列说法错误的是（    ） 种类 叶绿素/(mg· ) 类胡萝卜素/(mg· ) 花色素苷/(mg・g ) 黄叶 0.21 0.24 0.12 绿叶 0.35 0.18 0.11 注:花色素苷为花青素的糖苷形式,是一类天然色素。 A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止色素被破坏 B．纸层析时滤纸条上无花色素苷条带，原因可能是花色素苷为水溶性色素 C．叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体类囊体薄膜上，能捕获并转化光能 D．叶片呈金黄色的主要原因是叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的比值高 【答案】C 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： （1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。 （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。 （3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。 （4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了中和细胞中的有机酸，防止叶绿素被分解，A正确； B、花色素苷为水溶性色素，而纸层析法使用层析液（有机溶剂），水溶性色素在层析液中溶解度低，无法随层析液扩散形成条带，B正确； C、叶绿素和类胡萝卜素分布在类囊体薄膜上，但只有少数特殊状态的叶绿素a能转化光能，类胡萝卜素仅能吸收和传递光能，C错误； D、黄叶中叶绿素含量（0.21）低于绿叶（0.35），而类胡萝卜素含量（0.24）高于绿叶（0.18），类胡萝卜素/叶绿素的比值高，导致叶片呈金黄色，D正确。 故选C。 3．（2025高二下·山东淄博·期末）科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射(类似光照强度)和酸橙外周空气中 浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是（    ） A． , 浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强 B． ,光照过强导致气孔关闭, Pn 下降 C．a 点时, 叶绿体中的 ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 D．酸橙的 Pn 与 Gs 呈正相关, a、b点酸橙固定 的速率相同 【答案】D 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜上）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物； 2、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等； 【详解】A、在8:00 - 10:00，光合有效辐射增强，植物光合作用增强，对CO2的吸收增多，导致CO2浓度下降，A正确； B、10:00 - 12:00，光照过强，为了防止水分过度散失，植物气孔关闭，使得CO2供应减少，进而导致净光合速率（Pn）下降，B正确； C、a点时植物进行光合作用，在叶绿体中，光反应产生ATP，场所是类囊体薄膜，暗反应消耗ATP，场所是叶绿体基质，所以ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，C正确； D、由图乙可知，酸橙的Pn与Gs并不总是呈正相关。Pn为净光合速率，固定CO2的速率为总光合速率，总光合速率=净光合速率 + 呼吸速率，a、b点净光合速率相同，但由于呼吸速率不一定相同，所以a、b点酸橙固定CO2的速率不一定相同，D错误。 故选D。 4．（2025高二下·山东菏泽·期末）将高等植物幼苗分成a、b、c、d四组并置于密闭装置中照光培养，四组光照强度依次增强，温度相同且适宜。一段时间（t）后测得装置内O₂浓度如图（M为初始浓度），且c、d组O₂浓度相同。下列说法正确的是（    ） A．t时间内，装置中植物积累有机物量的关系为c=d>b>a B．a组幼苗叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体 C．延长光照时间使c、d组中O₂浓度不再增加时，c组植株的光合速率大于d组 D．若降低d组装置中CO₂的浓度，当暗反应再次稳定时，其叶绿体中C₅的浓度比C3的高 【答案】A 【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。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。 【详解】A、t时间内，c、d组氧气含量大于M且相同，说明有机物积累相同，b点大于M小于c和d组，因此装置中植物积累有机物的量关系为c=d>b>a，A正确； B、a组的光合速率等于呼吸速率，产生ATP的场所有细胞质基质、类囊体膜和线粒体，B错误； C、延长光照时间使c、d组中O2浓度不再增加时，c组植株的光合速率等于d组，C错误； D、C5与CO2反应生成2分子C3，C3的含量是C5的两倍，若降低d组装置中CO2的浓度，当暗反应再次稳定时，其叶绿体中C5的浓度依然低于C3，D错误。 故选A。 5．（2025高二下·山东烟台·期末）研究表明，紫背天葵在弱光下叶绿素合成量显著增加，强光下类胡萝卜素合成量大幅提升。科研团队将长势相同的紫背天葵，分别置于弱光(200Lx)和强光(2000Lx)环境下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后进行光合色素提取与分离实验。下列说法错误的是（    ） A．离滤液细线由近往远依次出现的色素带颜色是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 B．强光组滤纸条上离滤液细线最远的两条色素带宽度明显窄于弱光组 C．若弱光组的叶绿素a/b比值显著低于强光组，可能是弱光更利于叶绿素b的合成 D．叶片中的水溶性花青素不会影响测得的光合色素条带宽度和顺序 【答案】B 【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无 水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶 中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液 在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩 散而分开。 【详解】A、离滤液细线由近到远的色素带顺序为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），与选项描述一致，A正确； B、强光下类胡萝卜素合成量提升，其对应的色素带（胡萝卜素和叶黄素）应更宽。但选项B称强光组的这两条带“明显窄于弱光组”，与题干结论矛盾，B错误； C、弱光下叶绿素b的合成可能更活跃，导致叶绿素a/b比值降低，符合题意，C正确； D、水溶性花青素在层析过程中溶解于提取液，不会出现在滤纸条上，因此不影响结果，D正确。 故选B。 6．（2025高二下·山东烟台·期末）光照过强会使得电子积累过多，过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜，导致绿色植物光合速率下降，这种现象被称作光抑制。为研究铁氰化钾(一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用，研究人员进行了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADPH的形成 B．对照组光照强度由I1突然增加到I2，叶绿体基质中C3含量下降 C．实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用 D．取甲乙两组微藻先分别用I1、I3光照强度处理，再分别加入适量铁氰化钾并置于I3光照强度下，则甲组的微藻光合放氧速率高 【答案】B 【分析】由题干信息可知：“电子积累过多会产生活性氧破坏类囊体膜，使光合速率下降”，实验结果中，加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制，光合速率持续增加，推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出，使细胞内活性氧水平下降，降低类囊体膜受损伤的程度，因而能够有效解除光抑制。 【详解】A、对照组类囊体膜上水分解的电子可用于NADP+与H+结合形成NADPH，A正确； B、对照组光照强度由I1增加到I2，光合放氧速率不变，说明达到光饱和点，C3基本不变，B错误； C、实验组中在光照增强时，光合速率持续增加，没有光抑制，铁氰化钾是一种电子受体，可通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用，C正确； D、经I1和I3处理的微藻，I1下类囊体膜损伤程度低，加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高，D正确。 故选B。 7．（2025高二下·山东枣庄·期末）科学家在研究光合作用原理时经历了漫长的探索过程。下列叙述正确的是（    ） A．希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，发现在光照下叶绿体可以合成糖类 B．鲁宾和卡门通过检测O的放射性确定光合作用产生的O2中氧元素的来源 C．恩格尔曼利用需氧细菌和水绵进行实验，证明叶绿体类囊体薄膜是植物进行光合作用光反应的场所 D．阿尔农发现，在光照下，叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随 【答案】D 【分析】恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。 【详解】A、希尔实验证明离体叶绿体在光下可进行水的光解并释放氧气，但未涉及糖类的合成（糖类合成需暗反应及CO2参与），A错误； B、18O不含放射性，鲁宾和卡门通过检测水的相对分子质量来确定光合作用产生的O2中氧元素的来源，B错误； C、恩格尔曼实验通过需氧细菌聚集位置证明叶绿体是光合作用放氧的场所，但未直接证明类囊体薄膜是光反应场所（当时尚未明确类囊体结构），C错误； D、阿尔农发现光反应中水的光解为ATP合成提供H⁺和电子，两者在光照下始终伴随，D正确。 故选D。 8．（2025高二下·山东滨州·期末）光饱和点是植物光合作用达到最强时对应的最低光照强度。将两种作物单独种植（单作）或隔行种植（间作），测得两种植物的光合速率如图所示。下列说法错误的是（    ） A．与单作相比，间作时两种作物的呼吸作用强度均受到影响 B．与单作相比，间作时甲的光饱和点增大，乙的减小 C．间作虽然提高了甲的光合速率但降低了乙的光合速率 D．间作时乙作物可以积累有机物的最低光照强度小于单作时 【答案】C 【分析】识图分析可知，曲线与横坐标的交点（即光补偿点）代表光合作用与呼吸作用速率相等，此点之后植物开始积累有机物。右图显示大豆单作光补偿点和光饱和点均大于间作；左图显示桑树间作时光饱和点大于单作。 【详解】A、由图示曲线可知，甲的呼吸强度在间作时大于单作时，乙的呼吸强度在间作时小于单作，说明间作或单作会影响两种植物的呼吸强度，A正确； B、由图示可知，甲间作时的光饱和点明显大于单作时，而乙在间作时的光饱和点小于单作时，即与单作相比，间作时甲光饱和点增大，乙光饱和点减小，B正确； C、由图可知，乙在光照强度达到两条曲线相交之前时，间作的光合速率是比单作还要高的，C错误； D、当光照强度大于光补偿点时植株开始积累有机物，由图示可知，乙在单作时的光补偿点大于间作时，说明乙植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作，D正确。 故选C。 9．（2025高二下·山东淄博·期末） 浓度会影响气孔的开闭。低浓度 促进蛋白激酶 HTI 磷酸化,进而使保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,促进 内流和 外流,保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。 浓度升高时,蛋白质复合物 与 结合,使气孔关闭。下列说法正确的是（    ） A．HT1 发生磷酸化后, 氨基酸序列不变、空间结构改变 B．保卫细胞膜上的离子通道磷酸化,离子跨膜运输使胞内渗透压降低 C．复合物 M 与 HT1 结合,会导致植物的蒸腾作用强度增加 D．提高复合物 相关基因的表达水平, 的固定速率变大 【答案】A 【分析】渗透压是指溶质微粒对水的吸引力，微粒数越多，吸引力越大。基因表达是指基因指导蛋白质的合成过程，包括转录和翻译。 【详解】A、HT1磷酸化是磷酸基团与特定氨基酸结合，未改变氨基酸序列，但空间结构改变，A正确； B、离子通道磷酸化促进K⁺内流和Cl⁻外流，K⁺内流使胞内渗透压升高，保卫细胞吸水膨胀，B错误； C、复合物M与HT1结合导致气孔关闭，蒸腾作用减弱，C错误； D、M基因高表达使气孔关闭，CO₂进入减少，暗反应中CO₂固定速率降低，D错误。 故选A。 10．（2025高二下·山东临沂·期末）光照过强会使得电子积累过多，过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜，导致光合速率下降，这种现象被称作光抑制。我国科学家利用能接收电子的人工电子梭（铁氰化钾）有效解除微藻的光抑制，实验结果如图，下列分析不合理的是（    ） A．对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADH的形成 B．对照组光照强度由I1突然增加到I2，C3含量基本不变 C．实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用 D．分别用I1、I3光照强度处理微藻再加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高 【答案】A 【分析】“电子积累过多会产生活性氧破坏类囊体膜，使光合速率下降”，实验结果中，加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制，光合速率持续增加，推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出，使细胞内活性氧水平下降，降低类囊体膜受损伤的程度，因而能够有效解除光抑制。 【详解】A、对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADPH的形成，A错误； B、对照组光照强度由I1增加到I2过程达到光饱和，C3基本不变，B正确； C、实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用，C正确； D、经I1和I3处理的微藻，I1下损伤程度低，加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高，D正确。 故选A。 11．（2025高二下·山东泰安·期末）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（    ） A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的 【答案】C 【分析】叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上，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、叶绿体中的色素是有机物，可溶于无水乙醇中，A正确； B、镁是构成叶绿素的成分，可由植物的根从土壤中吸收，B正确； C、一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，红外光和紫外光都不是可见光，叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用，C错误； D．叶绿素的合成需要光照，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的，D正确。 故选C。 12．（2025高二下·山东菏泽·期末）研究发现，植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，以维持叶绿体内ATP/ADP的动态平衡，这对类囊体薄膜的完整性和功能至关重要。下列说法错误的是（    ） A．黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作 B．NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低 C．NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系 D．NTT每次转运ATP和ADP时，自身构象均会发生改变 【答案】A 【分析】ATP与ADP的相互转化（1）ATP合成：需要酶的催化，由动物的呼吸作用和植物的光合作用与呼吸作用提供能量。（2）ATP水解：需要酶的催化，连接末端磷酸基团的那个特殊化学键水解释放能量，释放的能量用于各项生命活动。（3）两者转化时，物质可逆，能量不可逆。 【详解】A、黑暗条件下细胞中存在呼吸作用，细胞质中能产生ATP，NTT能正常工作，A错误； B、NTT缺失突变体叶绿体内膜上缺失ATP/ADP的载体蛋白，会导致细胞质基质中的ATP无法转运至叶绿体基质，叶绿体基质中等量的 ADP无法转出到细胞质基质，从而影响光反应中ATP的合成，可能导致类囊体的薄膜结构缺陷，B正确； C、植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系，C正确； D、载体蛋白通过构象变化完成物质运输，NTT反向转运ATP和ADP时必然发生构象改变，D正确。 故选A。 二、多选题 13．（2025高二下·山东东营·期末）某嗜热蓝细菌细胞内有与绿色植物相同的卡尔文循环，且具备独特的CO2富集机制，其细胞内的部分代谢路径如图所示。羧化体是由蛋白质外壳包裹的微区室，其中的碳酸酐酶（CA）不能穿过羧化体外壳进入细胞质基质。下列说法正确的是（　　） A．图示经细胞膜进入细胞，消耗的ATP可来自于光反应 B．过程①的最初产物C3是3-磷酸甘油酸 C．过程②需要消耗ATP和还原型辅酶Ⅱ中的能量，而过程①不需要 D．若在细胞质基质中高效表达外源CA基因，则蓝细菌光合速率增强 【答案】ABC 【详解】A、蓝细菌作为原核生物，其光反应产生的ATP主要用于暗反应，但部分情况下，光反应产生的ATP可通过跨膜运输或能量转化机制，为细胞膜上的运输供能，A正确； B、过程①为二氧化碳的固定，蓝细菌中CO2与结合生成的最初产物确实是3-磷酸甘油酸（一种C3化合物），B正确； C、过程①（CO2固定）不消耗ATP和还原型辅酶Ⅱ，过程②（C3还原）需要消耗这两种物质的能量，C正确； D、若在细胞质基质中高效表达外源CA基因，则在细胞质基质中分解，进入羧化体中的减少，则羧化体中的CO2减少，蓝细菌的光合速率降低，D错误。 故选ABC。 14．（2025高二下·山东烟台·期末）RuBP羧化酶是绿色植物光合作用过程中的关键酶。当CO2浓度较高时，该酶催化CO2与C5反应进行光合作用；当O2浓度较高时，该酶可同时催化C5与O2反应，最后在线粒体内生成CO2，植物这种在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。下列说法正确的是（    ） A．CO2浓度较高时，C5和CO2反应消耗ATP和NADPH B．光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体基质 C．在较高O2浓度的环境中，植物不能进行光合作用 D．光呼吸的结果会导致光呼吸减弱，该过程体现了负反馈调节 【答案】BD 【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富含能量的有机物，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进行碳的同化作用，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、CO2浓度较高时，C5和CO2的反应是暗反应中CO2的固定过程，该过程不消耗ATP和NADPH，ATP和NADPH用于C3的还原，A错误； B、RuBP羧化酶存在于叶绿体基质中，光呼吸C5与O2结合结合的反应由该酶催化，所以反应场所是叶绿体基质，B正确； C、在较高O2浓度环境中，植物可进行光呼吸，同时也能进行光合作用（只要有CO2供应、光照等条件），只是光呼吸会消耗部分光合产物，C错误； D、光呼吸是O2浓度较高时发生的过程，光呼吸会吸收O2产生CO2，导致O2浓度降低，CO2浓度升高，结果会抑制光呼吸该过程体现了负反馈调节（负反馈调节是指系统工作的结果反过来抑制该系统的工作），D正确。 故选BD。 15．（2025高二下·山东济南·期末）蔗糖先从叶肉细胞的细胞质进入细胞外空间，然后再进入筛管－伴胞复合体（SE-CC），最后汇入主叶脉运输到植物体其他部位。蔗糖进入SE-CC过程如下图所示，SE-CC的质膜上有蔗糖－H+共运输载体（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。据图推断，下列相关叙述合理的是（    ） A．H+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，在跨膜运输H+时消耗ATP B．SU载体只运输与自身的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子 C．SE-CC中的蔗糖浓度高于细胞外空间，属于绿色植物的光合产物 D．及时运输叶肉细胞中的蔗糖，有利于其进行光合作用 【答案】ACD 【分析】由题图可知H+通过H+泵运输需要消耗细胞中的ATP，为主动运输，故细胞外的H+浓度大于细胞外的H+浓度，H+通过SU载体的运输是顺浓度梯度运输，为协助扩散，在此过程中为蔗糖从细胞外运进细胞内提供能量，蔗糖进入细胞内为主动运输。 【详解】A、由图可知，H+泵运输氢离子时，会催化ATP水解为该过程提供能量，故H+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，在跨膜运输H+时消耗ATP，A正确； B、SU载体运输H+是顺浓度梯度的协助扩散，SU运输蔗糖是主动运输，由H+顺浓度梯度提供能量，SU载体属于载体蛋白，只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运都会发生自身构象的改变，B错误； C、SU载体利用H+的浓度差将蔗糖同向转运进SECC中，说明蔗糖进入SECC中为主动运输，是逆浓度梯度运输，SE-CC内的蔗糖浓度高于细胞外空间，蔗糖是光合作用的产物，C正确； D、蔗糖属于光合作用的产物，若光合产物输出受阻，会影响光合作用的正常进行，及时运输叶肉细胞中的蔗糖，有利于进行光合作用，D正确。 故选ACD。 三、解答题 16．（2025高二下·山东泰安·期末）国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如表所示。 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.62 0.24 10.43 S1 0.72 0.27 10.52 S2 0.83 0.29 12.75 S3 0.76 0.27 11.39 S4 0.59 0.25 9.48 (1)光照条件下，国槐叶肉细胞中产生ATP的细胞器有_______，光合作用的光反应过程能量的转化过程是________（用箭头和文字表示）。 (2)与自然光对照（CK）处理相比，S1、S2、S3遮阴处理组导致叶片中的叶绿素含量增多，该变化的生理意义是_______，S1组净光合速率比CK组高的另一原因是______。S4遮阴处理组叶绿素含量降低说明_________。 (3)实验表明遮阴程度与国槐幼苗净光合速率的关系是_____。若想确定最合适的遮阴程度，进一步的实验思路是________。 (4)若要得到国槐幼苗的真正光合速率，需要对呼吸速率进行测定，测定国槐幼苗呼吸速率的实验思路为________。 【答案】(1) 叶绿体、线粒体 光能→ATP 中活跃的化学能 (2) 提高对弱光的吸收、传递和转化能力，以适应遮阴环境 气孔导度大，有利于二氧化碳的吸收 过度遮阴会抑制叶绿素的合成 (3) 适度遮阴可提高国槐幼苗的净光合速率，过度遮阴会降低国槐幼苗的净光合速率 在S1 - S3遮阴程度之间设置更小的遮阴梯度进行实验，测定不同遮阴梯度下国槐幼苗的净光合速率。 (4)将国槐幼苗置于黑暗环境中，测定单位时间内氧气的吸收量或二氧化碳的释放量。 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】（1）在光照条件下，植物叶肉细胞既进行光合作用又进行呼吸作用，光合作用在叶绿体中产生 ATP，呼吸作用在线粒体中产生 ATP，所以国槐叶肉细胞中产生 ATP 的细胞器有叶绿体、线粒体。光合作用的光反应过程是将光能转化为 ATP 中活跃的化学能，即光能→ATP 中活跃的化学能。 （2）叶绿素的作用是吸收、传递和转化光能，与自然光对照（CK）处理相比，S1、S2、S3遮阴处理组叶片中的叶绿素含量增多，这样可以提高对弱光的吸收、传递和转化能力，以适应遮阴环境 。从表格数据可以看出，S1组的气孔导度比 CK 组大，有利于二氧化碳的吸收，为暗反应提供更多的二氧化碳，从而使S1组净光合速率比 CK 组高。S4遮阴处理组叶绿素含量降低，说明过度遮阴会抑制叶绿素的合成。 （3）从表格数据可以看出，随着遮阴程度的增加，净光合速率先升高后降低，即适度遮阴可提高国槐幼苗的净光合速率，过度遮阴会降低国槐幼苗的净光合速率。若想确定最合适的遮阴程度，应在S1 - S3遮阴程度之间设置更小的遮阴梯度进行实验，测定不同遮阴梯度下国槐幼苗的净光合速率，净光合速率最高时对应的遮阴程度即为最合适的遮阴程度。 （4）测定国槐幼苗呼吸速率，应将国槐幼苗置于黑暗环境中，测定单位时间内氧气的吸收量或二氧化碳的释放量，因为在黑暗环境中植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，此时测定的数据可代表呼吸速率。 17．（2025高二下·山东泰安·期末）光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸，其过程如下图所示。科学家采用基因工程获得了酶A缺陷型的水稻突变株，在不同条件下检测突变株与野生型水稻植株的生长情况与物质含量，实验结果如下表所示。 条件 0.5%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2 指标 平均株高/cm 平均株高/cm 乙醇酸含量/（μg·g-1叶重） 乙醛酸含量/（μg·g-1叶重） 突变株 42 24 1137 1 野生型 43 42 1 1 (1)缺磷会影响植物的生长，据图分析原因_______，叶绿体中ATP的移动方向是________。 (2)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的_______中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是_______。 (3)根据实验结果推测酶A的功能是______，依据是_______。 (4)大气中CO2含量约为0.03%，根据题干信息，分析自然状态下突变株长势不如野生型，解释原因_______。 【答案】(1) 缺磷影响光合作用中ATP的合成，从而影响植物的生长 类囊体薄膜到基质 (2) 基质 光照停止，短时间内暗反应消耗的二氧化碳减少，光呼吸和细胞呼吸正常进行，释放量的CO2增多 (3) 催化乙醇酸生成乙醛酸 突变株乙醇酸含量升高，而乙醛酸含量不变 (4)由于酶A缺陷，突变体消耗C5产生的乙醇酸无法通过光呼吸的生理过程转变为C3重新进入光合作用暗反应生成C5，因此在CO2含量较低的自然状态下，CO2的固定效率较低，积累有机物较少 【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还原氢的过程，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还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】（1）缺磷影响光合作用中ATP的合成，从而影响植物的生长。叶绿体中ATP的移动方向是类囊体薄膜到基质。 （2）光呼吸中C5与02结合的反应发生在叶绿体的基质。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是光照停止，短时间内暗反应消耗的二氧化碳减少，光呼吸和细胞呼吸正常进行，释放量的CO2增多。 （3）突变株不能合成酶A，导致植株乙醇酸含量升高，而乙醛酸含量不变，说明酶A的作用是催化乙醇酸生成乙醛酸。 （4）酶A可将乙醇酸转化为乙醛酸，此过程中伴随C3的生成，而C3可参与暗反应阶段，故突变株因酶A缺陷，突变体消耗C5产生的乙醇酸无法通过光呼吸的生理过程转变为C3重新进入光合作用暗反应生成C5，因此在CO2含量较低的自然状态下，CO2的固定效率较低，积累有机物较少长势不如野生型。 18．（2025高二下·山东枣庄·期末）图甲是某植物进行光合作用的基本过程。为探究低温对其光合作用的影响，研究人员对该植物幼苗进行低温处理，并在第0、24、48、72小时分别测定光合作用相关指标，结果如图乙。 (1)图甲光反应过程H2O分解为______和H+的同时被叶绿体夺去两个电子，电子经传递可用于______的合成，⑥还原的过程需要______（填序号）来提供能量。 (2)研究人员在测定低温对叶绿素含量的影响时，首先应用少量石英砂、碳酸钙和一定量的______进行提取。叶绿素的含量可依据色素提取液对______（填“红光”或“蓝紫光”）的吸收量测定。 (3)研究人员使用化学传感器检测密闭容器内该植物某叶片的净光合速率，可测量的指标是______。结合图乙数据分析，低温处理72h时，限制该植物净光合速率的主要因素______（填“是”或“不是”）CO2，依据是____________。 【答案】(1) O2 NADPH ②③ (2) 无水乙醇 红光 (3) 单位时间内容器内O2的增加量或CO2的减少量 不是 低温虽然导致气孔导度下降，但胞间CO2浓度基本不变 【分析】本题围绕植物光合作用过程及低温对其影响，考查光反应与暗反应物质变化、叶绿素提取测定、净光合速率检测及限制因素，结合图甲（光合过程）和图乙（低温处理指标）分析。 【详解】（1）① O2​ ：光反应中H2O分解产O2 、H+和电子 。 ② NADPH ：电子传递用于合成NADPH ，为暗反应供氢 。 ③ 暗反应C3还原需NADPH（②）和ATP（③）供能 。 （2）① 叶绿素溶于有机溶剂，用无水乙醇提取，石英砂助研磨、碳酸钙护叶绿素 。 ② 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，测含量选红光（类胡萝卜素不干扰 ）。 （3）①净光合速率通过O2释放或CO2​吸收衡量 。 ②低温 72h 时，气孔导度降但胞间CO2浓度不变，CO2非限制因素 。 ③ 低温致气孔导度降，胞间CO2浓度基本不变 ：说明CO2供应未受限 。 19．（2025高二下·山东滨州·期末）Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究，结果如图所示。 (1)Rubisco在叶肉细胞的______中催化______与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是______。 (2)据图分析，A点之前曲线①和③重合的原因是______;胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的______（填物质），使暗反应速率加快，光合速率高;当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③没有差别，是由于环境因素中的______不足。 (3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验加以验证，请选择合理的操作对象及操作方法组合______。 ①品系S植株 ②野生型植株 ③用14C标记CO2 ④用14C标记C5 ⑤检测C3中的放射性 ⑥检测（CH2O）中的放射性 【答案】(1) 叶绿体基质 C5 ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能 (2) （胞间）CO2浓度低 ATP和NADPH 光照强度 (3)①②③⑤ 【分析】表观光合速率和真正光合速率:真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率；表观光合速率常用O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量等来表示，真正光合速率常用光合作用产生O2量、CO2固定量、有机物的产生量来表示。 【详解】（1）Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶，暗反应发生在叶绿体基质中，所以Rubisco在叶绿体的基质中催化C5（五碳化合物）与CO2结合。暗反应过程中，ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能。 （2）A点之前，随着胞间CO2浓度的增加，光合速率增加，所以A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是胞间CO2浓度，此时CO2浓度低，①与②的反应都受其影响。曲线①和②的区别在于植株类型不同（①为转基因品系S＋补光，②为转基因品系S），胞间CO2浓度为300μmol•mol-1时，曲线①比②的光合速率高，是因为曲线①是S＋补光组，转基因品系S中Rubisco酶含量增加，在光照充足的情况下，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，能更充分地利用CO2，提高光合速率。曲线②和③的区别在于光照强度不同（曲线②光照强度为n，曲线③光照强度为n×120%），当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合，说明此时限制光合速率的因素不是CO2浓度，而是光照强度不足。 （3）为验证在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快的实验思路为：在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，用14C标记的CO2分别供给WT植株和S植株，在短时间内测定并比较两组植株中C3的放射性强度。 故选①②③⑤。 20．（2025高二下·山东淄博·期末）为缓解在春季生产中蔬菜育苗的弱光胁迫问题,科研人员以某黄瓜品种为实验材料进行研究,设置正常光对照 、弱光对照 。待苗龄 子叶展开后,对叶面喷施不同浓度的 6-苄基氨基嘌呤(6-BA)溶液(40、60、80mg·L ),分别编号为 6-1、6-2、6-3,并置于弱光环境,光合指标如表。 处理 净光合速率 气孔导度 (mmol・m ) 胞间 浓度 (μmol·m ) CK-1 4.8 98.52 464.82 CK-2 2.67 82.99 443.72 6-1 3.35 86.93 445.32 6-2 3.55 94.64 449.81 6-3 4.43 100.95 460.88 注:各组均光照 14h,温度 25°C,湿度 50%。 (1)光是黄瓜生长发育过程中必不可少的因素,光对植物生长的作用是_____、_____。 (2)在光反应中,水分解的产物为_____；在暗反应中, NADPH的作用是_____。 (3)6-BA 可缓解该黄瓜品种幼苗的弱光胁迫问题,其机制是_____。 (4)研究发现,适当遮光可导致黄瓜植株的叶绿素含量增加。为验证上述现象,从相关离子含量变化的角度设计实验,方案如下(不考虑蒸腾作用对实验结果的干扰)。 ①将生理状态、大小等相同的黄瓜幼苗平均分成 、 两组,分别培养在等量且相同的完全培养液中。 ②对A、B 两组进行不同的处理,并在相同且适宜的环境中培养一段时间。 ③检测。 该实验的自变量为_____,检测指标为_____。 【答案】(1) 为光合作用提供光能 作为信号调控植物生长发育 (2) 氧/O2和H+ 提供能量、还原C3 (3)喷施一定浓度的6-BA能增大气孔导度，增加胞间CO2浓度，使净光合速率增大 (4) 是否遮光处理 两组完全培养液中镁离子的含量（变化） 【分析】1、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。 2、光反应产物NADPH是暗反应中CO2的还原剂，NADPH和ATP为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的ADP、Pi、NADP+为光反应形成ATP和NADPH提供了原料。 【详解】（1）光是黄瓜生长发育过程中必不可少的因素，光对植物生长的作用是为植物光合作用提供能量、作为信号调控植物生长发育（如植物的向光性、光周期现象等）。植物通过光合作用将光能转化为化学能，储存在有机物中，为自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量；同时，光作为一种信号，能够调节植物体内多种生理过程，影响植物的形态建成和开花结果等。 （2）在光反应中，水在光下分解，其产物为氧/O2和H+。水分解产生的电子用于合成NADPH，H+参与形成NADPH和ATP，氧气则释放到空气中。在暗反应中，NADPH的作用是提供能量、并作为还原剂还原C3。暗反应中CO2​首先与C5结合生成C3，然后C3在NADPH和ATP的作用下被还原成糖类等有机物和C5。 （3）分析表格数据可知，与弱光对照CK−2相比，喷施不同浓度6−BA溶液（6−1、6−2、6−3）后，黄瓜幼苗的净光合速率、气孔导度均有所升高，胞间CO2浓度也有所增加，且随着6−BA溶液浓度的升高，这种变化更为明显。因此，6−BA可缓解该黄瓜品种幼苗的弱光胁迫问题，其机制是喷施一定浓度的6-BA能增大气孔导度，增加胞间CO2浓度，使净光合速率增大。 （4）该实验的目的是验证适当遮光可导致黄瓜植株的叶绿素含量增加，从相关离子含量变化的角度设计实验。实验中A、B两组进行不同的处理，一组遮光，一组不遮光，所以自变量为是否遮光处理。因为叶绿素中含有镁元素，叶绿素含量的变化可能会引起培养液中镁离子含量的变化，所以检测指标为两组完全培养液中镁离子的含量（变化）。通过比较两组培养液中镁离子含量的变化，来推断叶绿素含量的变化情况。若遮光组培养液中镁离子含量低于不遮光组，则说明遮光组黄瓜植株对镁离子的吸收更多，叶绿素含量增加。 21．（2025高二下·山东东营·期末）植物在长期进化过程中，为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。PSⅡ是一种光合色素蛋白质复合体，D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白。回答下列问题。 (1)PSⅡ光复合体位于________（填细胞结构）上。研究中常根据有色物质对光的吸收程度来确定物质的含量，可用_____（填“蓝紫光和红光”或“红光”）照射叶片光合色素提取液，根据其对光的吸收程度来确定叶片中叶绿素相对含量。 (2)高光强条件下，叶片通过耗散过剩的光能，避免PSⅡ损伤。紫黄质（a）、玉米黄质（b）和单环氧玉米黄质（c）这三种色素的相互转化称为叶黄素循环，是一种有效耗散光能的方式。三种色素在一天中的含量变化如图所示，其中c的含量在一天中相对平稳。三种叶黄素中光能耗散能力最强的是________，判断依据是________。随光照增强，三种叶黄素的相互转化关系为______（用a、b、c和“→”表示）。 (3)为比较在高温高光强条件下，D1蛋白周转与叶黄素循环对番茄植株保护作用的强弱，请用正常番茄植株若干、叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）等材料设计实验进行探究，简要写出实验思路________。 【答案】(1) 类囊体薄膜 红光 (2) 玉米黄质（b） 随光照增强，玉米黄质（b）含量增高，a含量降低，c基本不变 a→c→b (3)将正常番茄植株分为A、B、C三组，A组用H2O处理，B组用叶黄素循环抑制剂（DTT）处理，C组用D1蛋白周转抑制剂（SM）处理，三组均置于高温高光强条件下培养一段时间，检测三组番茄植株的光合速率，并比较B组与A组、C组与A组光合速率差值的大小 【分析】1、叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础； 2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】（1）PSⅡ是一种光合色素蛋白质复合体，而光合作用中光反应阶段的场所是叶绿体类囊体薄膜，PSⅡ参与光反应，所以PSⅡ光复合体位于叶绿体类囊体薄膜上。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，为了确定叶片中叶绿素相对含量，应选择叶绿素吸收较强且类胡萝卜素吸收干扰较小的光，所以用红光照射叶片光合色素提取液，根据其对光的吸收程度来确定叶片中叶绿素相对含量。 （2）图示结果表明，玉米黄质（b）含量增高，a含量降低，c基本不变，因此，三种叶黄素中光能耗散能力最强的是b。结合图示可推测，随光照增强，a转变成b，而c的含量相对稳定，因此，三种叶黄素的相互转化关系为a→c→b。 （3）本实验为比较在高温高光强条件下，D1蛋白周转与叶黄素循环对番茄植株保护作用的强弱，自变量为添加物种的种类不同，因变量为番茄植株的光合速率。 实验思路：将正常番茄植株分为A、B、C三组，A组用H2O处理，B组用叶黄素循环抑制剂（DTT）处理，C组用D1蛋白周转抑制剂（SM）处理，三组均置于高温高光强条件下培养一段时间，检测三组番茄植株的光合速率，并比较B组与A组、C组与A组光合速率差值的大小，通过比较这些指标来判断D1蛋白周转与叶黄素循环对番茄植株保护作用的强弱。 22．（2025高二下·山东菏泽·期末）叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体，二者的区别在于前者含有较多的光合色素且形成了堆叠的基粒，叶绿素含量降低幼苗会出现黄化现象。请回答下列问题： (1)与基粒类囊体相比，基质类囊体的光能利用率______（填“更高”或“更低”），原因是______。盐胁迫会导致叶绿体中的基粒减少，使光合作用的光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少，其中NADPH的作用是______。 (2)盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco（CO₂固定相关的酶）的活性，据此角度分析盐胁迫影响暗反应速率降低的原因是______。 (3)研究表明，外源亚精胺（Spd）有利于维持叶绿体的完整性，从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。为探究盐胁迫下外源Spd的作用机制，科研人员选取若干长势一致的水稻幼苗进行了实验，部分实验结果如图所示。 ①与对照组相比，NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和______现象，且NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更______（填“高”或“低”）。 ②根据实验结果分析，外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是______。 【答案】(1) 更低 基质类囊体含有的光合色素较少，吸收光的能力更弱 为暗反应中 C₃的还原提供还原剂和能量 (2)盐胁迫下，土壤溶液浓度升高，植物细胞失水，部分气孔关闭，导致CO₂吸收减少，影响暗反应阶段CO₂的固定过程；盐胁迫下，Rubisco的活性降低，影响暗反应阶段CO₂的固定过程 (3) 黄化 低 Spd通过促进叶绿素a和叶绿素b的合成（或抑制叶绿素的分解）实现了叶绿素含量的上升，从而提高光合作用光反应阶段的强度，进而提高了光合作用的效率，促进了水稻幼苗的生长 【分析】叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上，具有吸收、传递、转化光能的作用，参与光反应；光反应为暗反应提供NADPH和ATP，可影响暗反应的速率。 【详解】（1） 叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体，由于基粒类囊体含有较多的光合色素并且堆叠成基粒，因此，其中含有较多的色素和较大的膜面积，因而与基粒类囊体相比，基质类囊体的光能利用率“更低”，即基质类囊体含有的光合色素较少，吸收光的能力更弱。NADPH为暗反应中 C₃的还原提供还原剂和能量。 （2）盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco（CO2固定相关的酶）的活性，据此可推测，盐胁迫下，土壤溶液浓度升高，植物细胞失水，部分气孔关闭，导致CO2吸收减少，影响暗反应阶段CO2的固定过程，进而表现为光合速率下降；另一方面，盐胁迫下，Rubisco的活性降低，影响暗反应阶段CO2的固定过程，进而导致暗反应速率下降，光合效率下降。 （3）① 研究表明，外源亚精胺（Spd）有利于维持叶绿体的完整性，从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。本实验的目的是探究盐胁迫下外源Spd的作用机制，则实验设计中的自变量为是否使用盐胁迫和是否用外源Spd处理，因变量为叶绿素含量的变化。根据实验结果可推测：与对照组相比，NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和黄化现象，因为盐胁迫导致叶绿素含量减少，且由于外源亚精胺（Spd）有利于维持叶绿体的完整性，因此，NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更“低”。 ②实验结果显示，无论是正常组还是盐胁迫组，在使用外源Spd处理后，水稻叶片中叶绿素含量均上升，因而推测外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是Spd通过促进叶绿素a和叶绿素b的合成（或抑制叶绿素的分解）实现了叶绿素含量的上升，从而提高光合作用光反应阶段的强度，进而提高了光合作用的效率，促进了水稻幼苗的生长。 23．（2025高二下·山东济南·期末）高温胁迫会影响玉米光反应中的电子传递过程，导致其光合作用速率和生长速率降低。研究发现，水杨酸（SA）和6 - 苄氨基嘌呤（6 - BA）可以有效提升高温胁迫下玉米光合作用速率，缓解高温胁迫对玉米生长的影响。为进一步探究SA和6 - BA的缓解机制，某研究小组以玉米为实验材料进行了相关实验，所获取的实验数据如下表所示。 CK HT HT + SA HT + 6 - BA 气孔导度mol/（m²·s⁻¹） 380 250 263 275 胞间CO₂浓度μmol/mol 210 350 325 310 表观光合速率μmol/（m²·s⁻¹） 5.8 3.8 4.6 5.2 叶绿素含量（荧光参数） 2800 2400 2600 2650 注：CK：常温对照（20℃）；HT：高温对照（38℃）； (1)可用于提取光合色素的试剂是______，叶绿素在光合作用过程中的功能是______。 (2)在光反应阶段，水分解为氧和H⁺的同时，被叶绿素夺去两个电子。电子经传递，可用于形成NADPH，NADPH的作用有______。光反应阶段完成的能量转换过程是______。 (3)高温胁迫条件下，玉米光合作用固定CO₂的速率变______（填“快”或“慢”），原因可能有______。 (4)据实验结果可知，SA或6 - BA的作用机制是______。 【答案】(1) 无水乙醇（或丙酮） 捕获（吸收）（传递、转化）光能 (2) 还原三碳化合物，为暗反应提供能量 光能转化为电能，电能再转化为化学能 (3) 慢 高温导致叶绿素含量降低，并抑制类囊体膜上的电子传递链，为暗反应提供的ATP和NADPH的量减少；同时高温抑制光合作用酶的活性，导致光合作用暗反应固定CO2的速度降低 (4)提高叶绿素的含量，提高光反应速率；增大气孔导度，提高暗反应速率 【分析】光合作用在植物细胞的叶绿体中进行。叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。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，暗反应阶段发生在叶绿体基质中。 【详解】（1）光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取光合色素。叶绿素可吸收、传递和转化光能。 （2）光反应的产物中NADPH可用于三碳化合物的还原，同时还能为C3的还原提供能量。光反应阶段光合色素吸收的光能先是转化为电能，再转化为ATP、NADPH中活跃的化学能。 （3）根据表格中数据可知，高温胁迫条件下，叶绿素含量降低，由于叶绿素吸收的光能会促进电子传递链的进行，因此叶绿素含量降低，会抑制类囊体膜上的电子传递链，为暗反应提供的ATP和NADPH的量减少；同时高温还会抑制光合作用酶的活性，导致光合作用暗反应固定CO2的速度降低，因此高温胁迫条件下，玉米光合作用固定CO2的速率变慢。 （4）根据表格数据可知，与HT组相比，HT+SA组和HT+6-BA组的叶绿素含量升高，可促进光反应的进行，同时气孔导度增加，可促进暗反应的进行，因此SA或6-BA的作用机制是提高叶绿素的含量，提高光反应速率；增大气孔导度，提高暗反应速率。 24．（2025高二下·山东临沂·期末）光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ（PSⅡ）、b6f和光系统Ⅰ（PSⅠ）等复合体组成，能将水光解所释放的电子传递给NADP+，该过程称为线性电子传递途径。已知植物光合作用还存在另一种环式电子传递途径，如图1所示。环式电子传递通常只有线性电子传递的3％左右。 (1)PSⅠ和PSⅡ含有蛋白质和________，其传递的电子最终用于生成NADPH，NADPH在光合过程中的作用是________________________。 (2)高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易脱落，导致光能利用率下降。此时仅由PSⅠ推动的________电子传递途径被激活，使光反应产生的ATP与NADPH的比值________，原因是________。 (3)研究表明：蛋白PGR5是触发环式电子传递的关键成分，其降解过程受到蛋白L1和蛋白L2的调节。为探究其作用机制，科研人员从拟南芥中筛选出3种突变体，检测环式电子传递强度如下表所示。 拟南芥 突变情况 环式电子传递强度 突变体1 L1缺失 突变体2 L2缺失 突变体3 L1缺失、L2缺失 野生型 无 注：“”号数量与环式电子传递强度呈正相关。 根据检测结果，某同学提出了如图2所示的PGR5降解调节机制模型，该机制模型________（填“是”或“否”）合理，理由是________________________。 【答案】(1) 光合色素 为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量 (2) 环式 升高 环式电子传递途径不产生NADPH但产生ATP，PSⅡ受抑制使线性电子传递产生的ATP和NADPH减少，环式电子传递被激活后补充ATP (3) 否 根据该模型，突变体3和突变体1的CEF强度应相近，与结果不符 【分析】光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的；暗反应阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。 【详解】（1）PSII和PSI位于类囊体薄膜上，参与光反应，所以二者含有蛋白质和光合色素（包括叶绿素、类胡萝卜素）。NADPH在光合暗反应中，为C3的还原提供还原剂（提供氢 ）和能量，将C3还原为糖类等有机物。 （2）由题干可知存在环式电子传递途径，高温胁迫下PSⅡ受影响，此时仅由PSⅠ 推动的是环式电子传递途径。线性电子传递能产生ATP和NADPH，环式电子传递不产生NADPH但产生ATP，PSⅡ 受抑制使线性电子传递产生的ATP和NADPH减少，环式电子传递被激活后补充ATP，所以光反应产生的ATP与NADPH的比值升高 。 （3）蛋白PGR5是触发CEF的关键成分，其降解过程受到蛋白L1和蛋白L2的调节，根据图2该同学的模型，L1抑制PGR5的降解，L2抑制L1的作用，如果该模型正确，则突变体3和突变体1的CEF强度应相近，与结果不符，所以该模型不合理。 25．（2025高二下·山东烟台·期末）某研究小组欲探究海水稻的盐胁迫适应性机制，进行了系列实验。图1为适宜光照强度下不同浓度NaCl溶液对海水稻光合速率的影响，图2为不同浓度NaCl培养液条件下，海水稻根尖细胞内可溶性糖和无机盐的相关数据。 (1)研究发现，长时间盐胁迫会使水稻中的镁含量下降，导致___________，使光反应速率降低，从而导致光反应提供给暗反应的___________减少。 (2)图1中A、B、C三组是用不同浓度的NaCl溶液来模拟不同程度的盐胁迫，据图可得出的结论是___________。若不考虑短时间盐胁迫对植物光反应的影响，则A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后，短时间内叶肉细胞吸收CO2相对量的多少关系是___________(用字母和“>”表示)。 (3)通常以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐胁迫和高盐胁迫，据图2可知，随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同，其适应低盐胁迫的主要机制是___________。 (4)与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，原因可能是海水稻根尖细胞的细胞液浓度比普通水稻高。现有配制好的较高浓度的蔗糖溶液，若要验证该假设，请写出简要的实验思路及结果：___________。 【答案】(1) 叶绿素含量减少 ATP和NADPH (2) 盐胁迫会降低海水稻的光合作用；在一定范围内，随盐胁迫程度增大，其对光合作用的抑制作用增强 A>B>C (3)处于低盐胁迫下，随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞内无机盐的相对浓度升高幅度较大，从而使细胞内溶液的浓度增大，从而抵抗低盐胁迫 (4)实验思路：分别将普通水稻和海水稻置于相同的较高浓度的蔗糖溶液中，置于相同条件下培养一段时间后观察二者是否发生质壁分离以及生长状况。 实验结果：海水稻的细胞不发生质壁分离，且生长状况良好，普通水稻细胞发生质壁分离，无法正常生长 【分析】镁是叶绿素的重要组成成分，缺镁会导致叶绿素含量减少，使光合速率降低。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）镁是叶绿素的重要组成成分，缺镁会导致叶绿素含量减少，使光合速率降低。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 （2）根据图1发现，不同浓度的氯化钠溶液处理之后光合速率均下降，而且随浓度升高，光合速率下降的越多，所以盐胁迫会降低海水稻的光合作用；在一定范围内，随盐胁迫程度增大，其对光合作用的抑制作用增强 。A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后，浓度越高的，光合速率越低，所以吸收的二氧化碳越少。 （3）据图2可知，当NaCl溶液浓度小于150mmol/L时，随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞内无机盐的相对浓度升高幅度较大，而细胞内可溶性糖浓度升高幅度较小；当NaCl溶液浓度大于150mmol/L时，随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞内无机盐的相对 浓度升高幅度较小，而细胞内可溶性糖浓度升高幅度较大，这说明随NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同。 （4）该实验的自变量是普通水稻和海水稻，海水稻根尖细胞的细胞液浓度高于普通水稻，则置于较高浓度的蔗糖溶液中不会失水死亡，能正常的生长，而普通水稻由于细胞液的浓度较低，置于较高浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水导致普通水稻无法正常生长。实验思路和实验结果如下： 实验思路：实验思路：分别将普通水稻和海水稻置于相同的较高浓度的蔗糖溶液中，置于相同条件下培养一段时间后观察二者是否发生质壁分离以及生长状况。 实验结果：海水稻的细胞不发生质壁分离，且生长状况良好，普通水稻细胞发生质壁分离，无法正常生长。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $