专题02 细胞的能量供应和利用（6年汇编）（黑吉辽蒙专用）2021-2026年高考生物真题分类汇编

**基本信息** 聚焦细胞呼吸与光合作用，汇编黑吉辽蒙近6年高考真题及模拟题，以作物改良、环境胁迫等真实科研情境为载体，突出实验数据分析与代谢过程耦合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择（含多选）、非选择（综合大题）|真题12题+模拟10题|酶活性探究（MMP酶活性检测）、光合作用（Rubisco调控、PEPCK2功能）、细胞呼吸（丙酮酸代谢、电子传递链）|以癌细胞转移、作物抗逆为情境，考查图表分析（如叶片光合速率对比）、实验设计（同位素标记验证C3生成速率），体现光合-呼吸联动等真题命题趋势|

专题02 细胞的能量供应和利用 6年真题1年模拟 考点分类 黑吉辽蒙考情 命题规律 考点1.酶的活性探究 2023辽宁（1题） · 情境设置：以作物改良、环境胁迫、生态问题、人体健康等真实科研情境为载体，强调知识的应用性 · 考查重点：暗反应酶（Rubisco/PEPCK）调控、光呼吸与CO₂浓缩机制、细胞呼吸代谢途径（尤其是丙酮酸代谢节点）、叶绿体能量代谢 · 命题趋势：从单一过程考查转向多过程耦合（光合-呼吸联动、藻菌共生、代谢物跨膜运输），注重实验数据分析与因果推理 考点2 细胞呼吸与光合作用的综合 2026黑吉辽蒙（2题）、2025黑吉辽蒙（3题）、2024辽宁（1题）、 2023辽宁（1题）、 2022辽宁（1题）、 2021辽宁（1题） 考点1 酶的活性探究 1.（2023·辽宁·高考真题）（多选）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（　　）     A. SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B. 10℃保温降低了MMP2和MMP9活性 C. 缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D. MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性 【答案】BC 【分析】 分析题干，MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，MMP2和MMP9活性越高，明胶被分解的越多，蓝色颜色越淡或蓝色消失。 【详解】 A、37℃保温、加SDS、加缓冲液那组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液那组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A错误； B、与30℃（不加SDS）相比，10℃（不加SDS），MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确； C、缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确； D、MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。 故选BC。 考点2 细胞呼吸与光合作用的综合 1.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）（多选）玉米籽粒形成过程中，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2（PEPCK2）催化的反应如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 过程①在线粒体基质中进行 B. PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量 C. PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP D. PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累 【答案】BD 【详解】 A、过程①是PEP转化为丙酮酸，该过程发生在细胞质基质，A错误； B、PEPCK2是酶，酶的作用是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，该反应的能量由ATP水解提供，B正确； C、酶的专一性是针对底物的结构，而非底物的来源，只要底物是草酰乙酸，PEPCK2就可以催化其转化为PEP，C错误； D、PEPCK2活性提高可促进草酰乙酸的转化，促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累，D正确。 2.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）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，下列叙述正确的是（　　） A. ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与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均由线粒体产生 D. 光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 【答案】D 【分析】 小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；主动运输从低浓度到高浓度，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、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错误； 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，但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质（糖酵解）和线粒体（有氧呼吸第二、三阶段），C错误； 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，导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP（从基质到细胞质基质），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D。 3.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）（多选）下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（　　）     A. ①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B. ③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C. 无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行 D. 无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 【答案】AB 【分析】 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP；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。 【详解】 A、①为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质， ②为有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH），发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段（NADH与氧气结合生成水），发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确； B、有氧呼吸第三阶段（③）中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确； C、①（有氧呼吸第一阶段）可正常进行，但②（有氧呼吸第二阶段）需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，不进行②过程，C错误； D、无氧呼吸仅第一阶段（①）产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸（如生成酒精），未转移到ATP中，D错误。 故选AB。 4.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）研究人员以森林中某落叶阔叶树为对象，测定了树冠顶部和底部当年生总枝条的相关指标，结果如表所示。当年生总枝条是指在一个生长季节内（通常是春季萌芽到秋季落叶前）萌发、生长并木质化的枝条及其上的所有叶片。回答下列问题。 相关指标总枝条位置 叶片最大光合速率（CO2μmol·m-2·s-1） 叶片呼吸速率（CO2μmol·m-2·s-1） 相对碳成本（%） 比叶面积（m2·kg-1） 树冠顶部 11.9 1.8 15.6 9.8 树冠底部 9.5 1.1 15.2 13.5 注：相对碳成本=（当年生总枝条的碳总量/叶片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量）×100%； 比叶面积=叶面积/叶干重。 （1）实验中测定最大光合速率时，除使用饱和光照外，还应保证　　　　　　　　和　　　　　　　　等环境因子一致且适宜。与测定光合速率不同，测定叶片的呼吸速率必须在　　　　　　　　环境条件下。 （2）已知，光合速率=净光合速率＋呼吸速率。以一定强度的光照射该植物顶部叶片，此时顶部叶片的呼吸速率与光合速率相等，若用同强度的光照射底部叶片，此时底部叶片的净光合速率应　　　　（填“>0”、“<0”或“=0”）。 （3）植株生长过程中，总枝条可向根等部位输出有机物，总枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈　　　　 （填“正”或“负”）相关。底部与顶部总枝条的相对碳成本接近，但底部总枝条所处环境光照较弱，在此条件下，据表中数据分析，底部总枝条通过　　　　　　　　和　　　　　　　　，使其碳输出量实现最大化。此外，其叶片还可能通过哪些生理或结构变化来提高光能捕获效率？　　　　　　　　（答出2点即可），这些变化的作用是　　　　　　　　（从光反应的物质和能量转化角度作答）。 【答案】（1）① CO2浓度    ② 温度    ③ 黑暗     （2）>0     （3）① 负    ② 降低呼吸速率    ③ 增大比叶面积    ④ 增加叶绿素含量、增大叶面积（或增加叶绿体类囊体膜面积，合理即可）    ⑤ 吸收更多光能，促进光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，提高光反应效率      (1)小问详解： 测定最大光合速率时，除光照强度外，需要保证其他影响光合作用的环境因子如CO2浓度、温度等处于适宜且一致的状态；测定呼吸速率时，为排除光合作用吸收CO2对结果的干扰，必须在黑暗条件下进行。 (2)小问详解： 根据题干定义，光合速率（总光合）=净光合速率+呼吸速率，题目中该光强下顶部叶片总光合=呼吸速率，说明顶部净光合为0，该光强为顶部（阳生叶）的光补偿点。底部叶片是阴生叶，光补偿点低于阳生叶，即该光强高于底部的光补偿点，因此底部叶片净光合速率大于0。 (3)小问详解： 相对碳成本是当年生枝条自身保留的碳量占总吸收碳量的比例，保留比例越高，可输出的碳越少，因此枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈负相关。 底部光照较弱，结合表格数据可知：底部叶片通过降低呼吸速率减少自身有机物消耗、增大比叶面积（相同叶干重获得更大光合面积）捕获更多光能，在相对碳成本接近时实现碳输出量最大化。 弱光环境下，植物还可通过增加叶绿素含量、扩大类囊体膜/叶面积等变化提高光能捕获效率；从光反应的物质能量转化角度看，这些变化能吸收更多光能，促进光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，提高光反应效率。 5.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）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。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 （1）Rubisco在叶绿体的　　　　　　　　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，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于　　　　　　　　不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是　　　　　　　　。胞间CO2浓度为300μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是　　　　　　　　。 （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直接加以验证，简要写出实验思路。　　　　　　　　 【答案】（1）① 基质    ② C5    ③ 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）① 光照强度    ② CO2浓度    ③ 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。     （3）用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。      【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 (1)小问详解： Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶，暗反应的场所是叶绿体基质，因此Rubisco在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量，部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是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)小问详解： ①②曲线的自变量是有无补光（光照强度），②③曲线的自变量是有无转入Rubisco基因（Rubisco的含量）。据图分析，当胞间CO2浓度低于B点时，曲线②高于③，是因为②中Rubisco的含量多，固定CO2的能力强，当胞间CO2浓度高于于B点时，曲线②与③重合，说明Rubisco的量已经不是限制光合速率的因素，而曲线①的光合速率高于曲线②③，曲线①的有较高的光照强度，因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②，但是A点之前曲线①和②重合，光照强度不是限制因素，此时最主要限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为300μmol·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ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 (3)小问详解： 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。要验证此结论，实验思路为：用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 6. （2024·辽宁·高考真题）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 （1）反应①是　　　　　　过程。 （2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是　　　　　　和　　　　　　。 （3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自　　　　 和　　　　　　（填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是　　　　　　。据图3中的数据　　　　　　（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是　　　　　　。 （4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是　　　　　　。 【答案】（1）CO2的固定     （2）① 细胞质基质    ② 线粒体基质     （3）① 光呼吸    ② 呼吸作用    ③ 随着光照增强，光呼吸增强，转基因株系1和2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高     ④ 不能    ⑤ 总光合速率=净光合速率+光呼吸速率+细胞呼吸速率，无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生 CO,的速率，不能计算株系1的总光合速率     （4）与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大      【分析】 【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 反应过程的判断 光合作用暗反应包括二氧化碳固定和C3还原过程 反应①中五碳化合物与二氧化碳反应生成三碳化合物 有氧呼吸过程产生NADH的场所 有氧呼吸第一、二阶段产生NADH，分别发生在细胞质基质和线粒体基质 有氧呼吸以葡萄糖为底物，葡萄糖氧化分解产生NADH 判断植物光合作用中二氧化碳来源 植物叶片有气孔，叶片可通过气孔与外界交换气体；细胞呼吸也可产生二氧化碳 光呼吸可产生二氧化碳，细胞呼吸也产生二氧化碳，及从外界吸收 株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异的原因 净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率 株系1和2是转基因植物，且改变的是光呼吸的相关基因； 计算出株系1的总光合速率 总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸速率 光呼吸也提供二氧化碳，故总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸速率+光呼吸速率。图3中提供了呼吸速率、净光合速率，但未提供光呼吸速率。 转基因株系1产量具优势的依据 植物的产量以净光合量来衡量 株系1净光合作用速率大 （2）逻辑推理与论证 (1)小问详解： 在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成两个C3，这个过程称作CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。 (2)小问详解： 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，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。 (3)小问详解： 由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10时，随着光照强度的增加，光呼吸增强，与WT相比，株系1、株系2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高。总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，随着CO2浓度增加，光合速率增加，光呼吸速率减弱，图3中有净光合速率，该参数已知。当CO2浓度为0时，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，此时净光合速率是个负值，取正后相当于呼吸速率，图3曲线虽然没有与纵轴相交，但稍微延长即可见其与纵轴将交于-10的点，因此呼吸速率也可以大致确定。但公式中的最后一项参数光呼吸速率随CO2的变化完全未知，导致总光合速率无法计算。 (4)小问详解： 由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。 7.（2023·辽宁·高考真题）花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题： （1）花生叶肉细胞中的叶绿素包括　　　　　，主要吸收　　　　　光，可用　　　　　等有机溶剂从叶片中提取。 （2）盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是　　　　　。 （3）在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率　　　　　（填“大于”“等于”或“小于"）HH1的光合速率，判断的依据是　　　　　。在光照强度为1500μmolm2·s-1、NaCl添加量为3．0g·kg¹的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的　　 　　　　　含量高，光反应生成更多的　　　　　，促进了暗反应进行。 （4）依据图2，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植　　　　　品种。 【答案】（1）① 叶绿素a和叶绿素b    ② 红光和蓝紫    ③ 无水乙醇     （2）HH1     （3）① 大于    ② 在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，    ③ 叶绿素    ④ ATP和NADPH     （4）LH12      【分析】 绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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）。 (1)小问详解： 花生叶肉细胞中的叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，可用无水乙醇等有机溶剂从叶片中提取，因为叶片中的色素能溶解到有机溶剂中。 (2)小问详解： 结合图1实验结果可以看出，盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是HH1，因为该品种的叶绿素含量受盐浓度变化影响更显著。　 (3)小问详解： 在光照强度为500μmol·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，因此可以判断，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。在光照强度为1500μmolm-2·s-1、NaCl添加量为3．0g·kg¹的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的叶绿素含量高与其他三个品种，光反应生成更多的ATP和NADPH，进而促进了暗反应进行，提高了光合速率。 (4)小问详解： 根据图2数据可知，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植LH12品种，因为该条件下，该品种的净光合速率更大，说明产量更高，因而更适合在该地区种植。 8.（2022·辽宁·高考真题）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验： Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定 （1）在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和　　　　　　　　　　　。在细胞中，这些光合色素分布在　　　　　　　　　　　。 （2）测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。 样品 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 上层 0.199 0.123 中层 0.228 0.123 下层 0.684 0.453 数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定 （3）研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。 酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。     粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和　　　　　　　　　　　。研磨时加入缓冲液的主要作用是　　　　　　　　　　　稳定。离心后的　　　　　　　　　　　为粗酶液。 （4）酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。     在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为　　　　　　μmol·m-2·s-1（填具体数字），强光照会　　　　　　　　　　　浒苔乙酶Y的活性。 【答案】（1）① 类胡萝卜素    ② 叶绿体的类囊体薄膜##类囊体薄膜     （2）下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，     （3）① 酶变性(防止酶降解和保证酶空间结构稳定，防止酶丧失活性）    ② 维持pH值    ③ 上清液     （4）① 1800（1800-1900之间都可以）     ② 抑制      【分析】 绿叶中色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素； 色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。 (1)小问详解： 浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。 (2)小问详解： 由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。 (3)小问详解： 粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和酶变性。缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液，故研磨时加入缓冲液的主要作用是维持pH值的稳定。由于含有不溶性的细胞碎片，故离心后的上清液为粗酶液。 (4)小问详解： 分析题图数据，在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为1800μmol·m-2·s-1，中午时浒苔乙酶Y活性最低，说明强光照会抑制浒苔乙酶Y的活性。 9. （2021·辽宁·高考真题）（多选）早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3．5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390μmol·mol-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题： （1）真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成　　　　　　　　　　　，进而被还原生成糖类，此过程发生在　　　　　　　　　　　中。 （2）海水中的无机碳主要以CO2和HCO3-两种形式存在，水体中CO2浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCO3-浓度最高的场所是　　　　　　　　　　（填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有　　　　　　　　　　　。 （3）某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO3-转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisco附近的CO2浓度。 ①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力　　　　　　　　　　（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。 ②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是　　　　　　　　　　。图中由Pyr转变为PEP的过程属于　　　　　　　　　　（填“吸能反应”或“放能反应”）。 ③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　技术。 （4）通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有　　　　　　　　　　。 A. 改造植物的HCO3-转运蛋白基因，增强HCO3-的运输能力 B. 改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成 C. 改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力 D. 将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物 【答案】（1）① 三碳化合物    ② 叶绿体基质     （2）① 叶绿体    ② 呼吸作用和光合作用     （3）① 高于    ② NADPH和ATP    ③ 吸能反应    ④ 同位素示踪     （4）ACD      【分析】 光合作用过程包括光反应和暗反应：（1）光反应：场所在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解产生[H]和氧气，以及ATP的合成； （2）暗反应：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供[H]和ATP。 (1)小问详解： 光合作用的暗反应中，CO2被固定形成三碳化合物，进而被还原生成糖类，此过程发生在叶绿体基质中。 (2)小问详解： 图示可知，HCO3-运输需要消耗ATP，说明HCO3-离子是通过主动运输的，主动运输一般是逆浓度运输，由此推断图中HCO3-浓度最高的场所是叶绿体。该过程中细胞质中需要的ATP由呼吸作用提供，叶绿体中的ATP由光合作用提供。 (3)小问详解： ①PEPC参与催化HCO3-+PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高于Rubisco。 ②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗ATP，说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。 ③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用同位素示踪技术。 (4)小问详解： A、改造植物的HCO3-转运蛋白基因，增强HCO3-的运输能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合题意； B、改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最终二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合题意； C、改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合题意； D、将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物，可能进一步提高植物光合作用的效率，D符合题意。 故选ACD。 【点睛】 本题的知识点是光合作用的过程，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系戎知识网络，并学会根据题干和题图获取信息，利用相关信息结合所学知识进行推理、解答问题。 1.（2026·辽宁锦州·一模）不同浓度的一氧化氮(NO)对线粒体代谢的调控作用不同：低浓度NO可促进新的线粒体生成，高浓度NO则会抑制线粒体中关键酶的活性，还能与氧气竞争性结合细胞色素c氧化酶，从而抑制有氧呼吸。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞色素c氧化酶在线粒体基质中发挥作用 B. 低浓度NO可作为机体应对高能量需求的积极信号 C. 高浓度NO作用下，电子传递链中的电子会更少流向最终电子受体H2O D. 若用高浓度NO处理细胞，其无氧呼吸速率会持续升高以弥补能量不足 【答案】B 【详解】 A、细胞色素c氧化酶位于线粒体内膜，参与有氧呼吸第三阶段的电子传递过程，而非线粒体基质。线粒体基质主要进行有氧呼吸第二阶段（柠檬酸循环），A错误； B、低浓度NO促进新线粒体生成，可增强细胞有氧呼吸产能能力，从而满足机体高能量需求（如运动、应激等），属于积极调控信号，B正确； C、高浓度NO竞争性结合细胞色素c氧化酶，抑制电子传递链末端反应，导致电子无法正常传递给最终电子受体氧气（生成H₂O），故电子流向最终电子受体氧气的量减少，C错误； D、高浓度NO抑制有氧呼吸后，细胞可能通过无氧呼吸短暂供能，但无氧呼吸产生的乳酸或乙醇积累会抑制相关酶活性，且能量效率低，无法持续升高以弥补能量缺口，D错误。 故选B。 2.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）为探究鸡绝食期间的呼吸产热代谢规律，研究人员采用两种不同材质的呼吸代谢小室（小室1为气密性严格的不锈钢材质，小室2为气密性相对不严格的亚克力板材质）在相同温度下对250日龄公鸡进行呼吸测热实验，鸡产热量（HP）及相关数据如图所示。下列相关分析正确的是（　　） 注：HP是通过测定动物耗氧量和CO2生成量间接测出的计算公式：HP（KJ）=16.1753×O2（L）+5.0208×CO2（L） A. 鸡的红细胞中没有线粒体，细胞只能通过无氧呼吸的方式为生命活动供能 B. 绝食期间鸡产热量出现下降的情况，原因是细胞中ATP大量合成消耗过多的有机物 C. 光照条件下鸡的产热量高于黑暗条件，可能是光照通过神经调节影响了鸡的活动量 D. 鸡在小室2的HP比小室1低的主要原因是小室2的气密性差导致热量散失 【答案】C 【详解】 A、鸡的红细胞中含有线粒体，细胞可通过有氧呼吸和无氧呼吸为生命活动供能，A错误； B、绝食期间鸡产热量出现下降，是因为有机物消耗减少，细胞呼吸减弱，产热减少，B错误； C、由图可知，光照条件下鸡的产热量高于黑暗条件，可能是光照通过神经调节影响了鸡的活动量，活动量增加导致产热增多，C正确； D、根据题干信息，小室1为气密性严格的不锈钢材质，小室2为气密性相对不严格的亚克力板材质，鸡在小室2的HP比小室1低的主要原因是小室2的气密性差，导致测定的耗氧量和CO2生成量不准确，D错误。 3.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）糖酵解是葡萄糖被降解为丙酮酸并生成少量ATP的过程。ADP能够激活糖酵解中的某些关键酶，而ATP则会抑制另一关键酶的活性。巴斯德效应是指在有氧条件下兼性厌氧生物的细胞呼吸从无氧呼吸转变为有氧呼吸，糖酵解对葡萄糖的消耗速率显著降低的现象。下列有关分析正确的是（　　） A. 糖酵解在有氧和无氧条件下生成的产物不同 B. ADP/ATP值降低可能是巴斯德效应发生的原因 C. 酿酒时隔绝氧气，ADP/ATP值升高糖酵解速率低 D. 巴斯德效应降低葡萄糖的消耗，不利于细胞代谢 【答案】B 【详解】 A、糖酵解是有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段，无论有氧或无氧条件，糖酵解的产物均为丙酮酸、[H]和少量ATP，产物没有差异，A错误； B、有氧条件下细胞进行有氧呼吸生成大量ATP，使ADP/ATP值降低，结合题干信息，ADP含量降低会减弱对糖酵解关键酶的激活作用，ATP含量升高会增强对糖酵解关键酶的抑制作用，最终导致糖酵解速率下降、葡萄糖消耗速率降低，是巴斯德效应发生的原因，B正确； C、酿酒时隔绝氧气，细胞仅进行无氧呼吸，ATP生成量少，ADP/ATP值升高，ADP会激活糖酵解的关键酶，使糖酵解速率升高，C错误； D、巴斯德效应下虽然葡萄糖消耗速率降低，但有氧呼吸可利用1分子葡萄糖生成大量ATP，能更高效地为细胞代谢供能，有利于细胞代谢，D错误。 4.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）有人为达到减肥目的进行生酮饮食，欲通过限制糖类摄入，促进组织细胞将脂肪转化为酮体，替代葡萄糖供能。但当血液中酮体浓度过高时，可能引发酸中毒。下列有关生酮饮食的叙述错误的是（　　） A. 可能导致组织细胞的耗氧量增加 B. 可能造成血液中胰岛素的含量升高 C. 短期内可能对体重减轻效果明显 D. 不适用于肝功能与脂肪代谢异常者 【答案】B 【详解】 A、脂肪中氢元素的比例远高于糖类，氧化分解相同质量的脂肪比糖类消耗更多的氧气，生酮饮食以脂肪转化的酮体为主要供能物质，因此组织细胞耗氧量可能增加，A正确； B、胰岛素的分泌量随血糖浓度升高而增加，生酮饮食限制糖类摄入，会使血糖浓度处于较低水平，进而导致胰岛素分泌减少，因此血液中胰岛素含量不会升高，B错误； C、生酮饮食限制糖类摄入，机体需要大量分解脂肪满足能量需求，脂肪消耗速度快，因此短期内体重减轻效果明显，C正确； D、脂肪转化为酮体的过程主要在肝脏中完成，肝功能或脂肪代谢异常者无法正常完成脂肪代谢、酮体生成的过程，甚至会加重代谢负担，因此生酮饮食不适用于该类人群，D正确。 5.（2026·辽宁辽阳·一模）哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给O2。下列推测不合理的是（　　） A. COX是含氮有机物 B. COX位于线粒体内膜上 C. COX能催化NADH生成 D. COX缺乏症患者血液乳酸含量增加 【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[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】 A、酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是 RNA，蛋白质和 RNA 都含有氮元素，所以 COX 作为一种酶，是含氮有机物，A正确； B、有氧呼吸电子传递链发生在线粒体内膜，COX 是电子传递链的末端酶，所以COX 位于线粒体内膜上，B正确； C、NADH 是有氧呼吸第一、二阶段产生的，而 COX 是电子传递链（有氧呼吸第三阶段）的末端酶，不能催化 NADH 生成，C错误； D、COX 缺乏症患者，有氧呼吸电子传递链受阻，细胞会更多地进行无氧呼吸产生乳酸，导致血液乳酸含量增加，D正确。 故选C。 6.（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图为真核细胞中某种膜的结构示意图，其中①～④代表H＋运输方式，A～D表示相应的转运蛋白，e－表示电子，→表示物质运输的方向，下列说法错误的是（　　） A. 该膜结构是线粒体内膜 B. ①②③为协助扩散，④为主动运输 C. A蛋白运输H＋时需要与H＋结合 D. 图中ATP合成所需的能量来自H^＋的电化学势能 【答案】B 【详解】 A、由图可知，该膜上发生了[H]和氧气结合生成水的过程，此过程为有氧呼吸第三阶段，而有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，所以该膜结构是线粒体内膜，A正确； BC、①②③过程中，H+是从低浓度向高浓度运输，且需要载体蛋白协助，属于主动运输，④过程是ATP的合成，而H+的运输方向是顺浓度梯度，需要载体蛋白参与，为ATP合成提供能量，是协助扩散，载体蛋白A在运输H+时需要与H+结合，B错误，C正确； D、图中ATP合成所需的能量来自H+顺浓度梯度产生的电化学势能，D正确。 7.（2026·辽宁锦州·二模）研究发现胞苷三磷酸（CTP）的结构和功能与ATP相似，在磷脂的生物合成过程中直接提供能量，并发挥重要代谢调节作用。下列叙述正确的是（　　） A. CDP的结构简式是C-P~P B. CTP和ATP共有组成成分为脱氧核糖和磷酸 C. 细胞在核糖体合成磷脂时需要CTP水解供能 D. 溶酶体、高尔基体和中心体都含有磷脂分子 【答案】A 【详解】 A、ATP的结构简式为A-P~P~P，二磷酸腺苷ADP的结构简式为A-P~P，CTP结构与ATP相似，因此二磷酸胞苷CDP的结构简式为C-P~P，A正确； B、CTP和ATP共有的组成成分为核糖和磷酸，二者不含脱氧核糖，B错误； C、磷脂属于脂质，脂质的合成场所是内质网，核糖体是蛋白质的合成场所，C错误； D、磷脂是生物膜的主要成分，溶酶体、高尔基体为单层膜细胞器，含有磷脂，中心体是无膜细胞器，不含磷脂分子，D错误。 8.（2026·辽宁锦州·二模）为探究甜品“木瓜炖牛奶”的最适宜制作温度，某兴趣小组测定了一段时间内不同温度条件下，混合液中水解产生的氨基酸含量相对值，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 木瓜蛋白酶能够为牛奶蛋白质水解提供能量 B. 实验时应先将木瓜与牛奶充分混合后再加热 C. 增加木瓜用量，有利于氨基酸含量持续增加 D. 温度过高导致酶失活，使得氨基酸含量下降 【答案】D 【详解】 A、木瓜蛋白酶作为酶，仅起到催化作用，其作用机制为降低化学反应的活化能，而不是为反应提供能量，A错误； B、如果先混合再加热，温度变化会直接影响酶的活性，还可能导致酶提前失活，无法准确测定不同温度对酶活性的影响。 正确操作应该是：先将木瓜蛋白酶和牛奶分别置于设定温度下保温至相应温度，再混合反应，B错误； C、木瓜蛋白酶的用量增加，会加快反应速率，使氨基酸含量更快达到最大值，但牛奶中的蛋白质是有限的，当蛋白质完全水解后，氨基酸含量就不会再增加了，不会持续上升，C错误； D、木瓜蛋白酶的化学本质是蛋白质，温度过高会破坏其空间结构导致酶永久失活，催化能力丧失，使得氨基酸含量下降，D正确。 故选D。 9.（2026·辽宁锦州·二模）（多选）玉米根细胞中的乙醇脱氢酶（ADH）催化乙醇合成，乳酸脱氢酶（LDH）催化乳酸合成。在厌氧胁迫下，ADH和LDH的活性随处理时间变化的情况如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. ADH、LDH均在细胞质基质中发挥作用 B. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP C. 无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D. ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 【答案】BC 【详解】 A、ADH催化乙醇合成，LDH催化乳酸合成，这两个过程均为无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸在细胞质基质中进行，所以ADH、LDH均在细胞质基质中发挥作用，A正确； B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程属于无氧呼吸的第二阶段，此阶段不释放能量，不能合成ATP，B错误； C、厌氧呼吸的场所是细胞质基质，产生的乙醇和乳酸不会进入线粒体内进行彻底氧化分解，C错误； D、由图可知，ADH的活性明显高于LDH的活性，这说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵，D正确。 10.（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）有氧糖酵解是指在氧气充足的条件下，细胞仍然依靠葡萄糖分解产生乳酸供能的现象，常发生于肿瘤细胞、快速增殖的细胞或特定组织。下列说法正确的是（　　） A. 葡萄糖有氧糖酵解的产物为乳酸、少量和ATP B. 有氧糖酵解过程中葡萄糖中的能量大部分转变为热能 C. 有氧糖酵解中，细胞质中乳酸的生成速率与的生成速率呈正相关 D. 相比有氧呼吸，有氧糖酵解释放能量较少，因而会限制细胞增殖 【答案】C 【详解】 A、有氧糖酵解为产乳酸的无氧呼吸过程，葡萄糖分解后仅生成乳酸和少量ATP，不产生CO2，A错误； B、有氧糖酵解是不彻底的氧化分解，葡萄糖中的能量大部分储存在产物乳酸中，仅少量能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，B错误； C、有氧糖酵解第二阶段为丙酮酸和NADH反应生成乳酸，同时生成NAD⁺，乳酸生成速率越快，该阶段反应速率越高，NAD⁺的生成速率也越高，二者呈正相关，C正确； D、有氧糖酵解常发生在肿瘤细胞、快速增殖的细胞中，该过程虽然单分子葡萄糖产能少，但反应速率快，还可为细胞增殖提供大量合成代谢的中间原料，不会限制细胞增殖，D错误。 11.（2026·内蒙古包头·二模）下列关于酵母菌以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A. 能产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质 B. 可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生情况 C. 有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成 D. 有氧呼吸释放出的能量大部分储存在ATP中 【答案】D 【详解】 A、酵母菌为兼性厌氧菌，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质产生CO₂，无氧呼吸在细胞质基质产生CO₂和酒精，因此产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体基质，A正确； B、CO₂可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO₂的产生情况，B正确； C、有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段均会生成NADH（还原型辅酶Ⅰ），因此有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成，C正确； D、有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，仅少部分能量储存在ATP中，D错误。 12.（2026·吉林长春·二模）（多选）植物体内制造、输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长、贮藏的组织器官被称为“库”。为研究“源”“库”关系，利用小麦进行实验。下列研究思路合理的是（　　） A. 阻断旗叶有机物的输出，检测穗产量的变化 B. 阻断穗有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化 C. 使用H218O浇灌小麦，检测穗中含18O的有机物的比例 D. 使用14CO2饲喂旗叶，检测穗中含14C的有机物的比例 【答案】ABD 【详解】 A、阻断源（旗叶）的有机物输出，若检测到穗（库）产量下降，即可证明旗叶合成的有机物会输出供给穗发育，A正确； B、阻断库（穗）的有机物输入，源（旗叶）合成的有机物无法输出，会在叶中积累，反馈抑制光合作用，使光合速率下降，通过检测光合速率变化可研究库对源光合的调控，B正确； C、用H218O浇灌后，18O会随水分运输到植物所有部位，各个部位都可以直接利用H218O合成有机物，无法证明穗中含18O的有机物是源合成后运输而来，不能研究源库间的有机物运输，C错误； D、仅给旗叶饲喂14CO2，14C只会被旗叶光合作用固定进入有机物，若检测到穗中出现含14CO2的有机物，即可证明源（旗叶）的有机物会运输到库（穗），D正确。 13.（2026·辽宁锦州·一模）为探究温度和光照对不同辣椒品种光合作用的影响，某研究小组开展了一系列实验。 （1）实验人员以6个不同品种辣椒（C1、C2、C3、C4、C5、C6）为材料，测定辣椒幼苗叶绿素含量变化及最大光化效率（光能转化为化学能的效率）如图所示。 注：CK组为正常温光，T组为低温弱光 ①在光合作用中，叶绿素主要吸收　　　　　　光用于光反应；结合图示分析在低温弱光下6个品种的辣椒幼苗净光合速率下降主要原因是　　　　　　。 ②在正常温光下，辣椒品种C6气孔导度高于C3组，但胞间CO2浓度更低。结合图表从光反应及暗反应角度分析其原因是　　　　　　。根据图中数据分析更适合在低温弱光下种植的辣椒品种是　　　　　　。 （2）高温会导致辣椒减产，研究发现施加谷胱甘肽（GSH）可缓解该现象。高温导致H2O2等活性氧增加，攻击破坏膜结构。研究人员检测不同处理下辣椒幼苗的生理指标，结果如图所示。 ①根据实验结果推测，高温破坏　　　　　　（结构），导致叶绿素含量变化，降低光反应。 ②由实验结果可知，施加　　　　　　mmol·L-1GSH对缓解高温胁迫效果最佳。 ③ASA-GSH循环是植物清除活性氧、维持氧化还原反应动态平衡的关键途径，如图所示。概括说明施加外源GSH可缓解高温导致植物减产的原因。　　　　　　（以文字和箭头的形式作答。） 【答案】（1）① 红光和蓝紫    ② 与CK组相比，T组的总叶绿素含量下降且最大光化学效率降低，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，光合速率下降    ③ C6组总叶绿素含量高于C3组，光反应较强，产生的ATP和NADPH更多，暗反应快，消耗的CO2多    ④ C4     （2）① 叶绿体的类囊体薄膜    ② 0.5    ③ 施加外源GSH→参与ASA-GSH循环→促进H2O2清除，维持氧化还原反应动态平衡→缓解高温对植物的伤害→减少植物减产      (1)小问详解： ①在光合作用中，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光用于光反应，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光用于光反应；结合图示可知在低温弱光下6个品种的辣椒幼苗净光合速率下降，结合图中数据可知，与CK组相比，T组的总叶绿素含量下降且最大光化学效率降低，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，因而暗反应速率下降，进而表现为光合速率下降。 ②在正常温光下，辣椒品种C6气孔导度高于C3组，但胞间CO2浓度更低。这是因为C6组总叶绿素含量高于C3组，光反应较强，产生的ATP和NADPH更多，暗反应快，消耗的CO2多，因而胞间二氧化碳浓度更低；图中数据显示，C4辣椒幼苗叶绿素含量及最大光化效率均最大，因而更适合在低温弱光下种植。 (2)小问详解： ①根据实验结果，高温下叶绿素含量降低，推测高温破坏了叶绿体的类囊体薄膜，类囊体薄膜上含有光合色素，其被破坏会导致叶绿素含量变化，进而降低光反应。 ②从图1可知，施加0.5mmol⋅L−1的GSH时，高温下叶绿素含量相对较高，所以施加0.5mmol⋅L−1GSH对缓解高温胁迫效果最佳。 ③由ASA-GSH循环图可知，施加GSH参与循环可清除活性氧，减少活性氧对膜结构的破坏，维持细胞正常状态，从而缓解高温导致植物减产，具体途径为施加外源GSH→参与ASA-GSH循环→促进H2O2清除，维持氧化还原反应动态平衡→缓解高温对植物的伤害→减少植物减产。 14.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）侵染黄瓜后会影响植物的光合作用。蛋白质NbPsbQ1参与光系统II（PSII）组装与功能稳定，图为NbPsbQ1与CGMMV互作过程（CP为黄瓜绿斑驳花叶病毒衣壳蛋白）。回答下列问题。 （1）图中PSII位于　　　　　　　（填结构名称）上，在该结构上光能被转化为　　　　　　　能，同时产生　　　　　　　（物质），参与的还原。 （2）由图可知PSII承担的具体功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出2点）。CGMMV的CP蛋白与NbPsbQ1相互作用后，会导致NbPsbQ1的定位从叶绿体转移至　　　　　　　，使其无法抑制病毒增殖。 （3）植物的抗病过程需要消耗大量的能量和物质，这些能量和物质主要来源于光合作用。结合图示和题干信息分析，NbPsbQ1基因沉默（基因的表达被特异性关闭）后，CGMMV更易在黄瓜体内大量增殖的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（从直接抗病毒机制和间接光合供能机制两方面回答）。 （4）欲验证“NbPsbQ1基因的表达水平与宿主的抗CGMMV能力呈正相关”，请简要写出实验思路，并预测实验结果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② 活跃的化学    ③ ATP和NADPH     （2）① 吸收、传递并转化光能；分解水产生O₂、H⁺和电子    ② 细胞质基质     （3）NbPsbQ1无法合成，对CGMMV的直接抑制作用消失，病毒在体内大量复制；NbPsbQ1缺失导致PSII组装与功能受损，植株光合作用减弱，抗病过程所需的能量和物质合成减少，抗病毒能力减弱。     （4）实验思路:将生理状态一致的黄瓜幼苗随机均分为3组，对照组（空白对照，不改变NbPsbQ1基因表达)、实验组1（沉默NbPsbQ1基因、特异性关闭其表达或者是NbPsbQ1基因低表达）、实验组2（过表达NbPsbQ1基因，提高其表达量）；三组均接种等量的CGMMV，置于相同且适宜条件下培养；一段时间后，检测并比较三组CGMMV的积累量（或CP蛋白含量或病毒mRNA水平）。预期实验结果:CGMMV的积累量为实验组1>对照组>实验组2。      (1)小问详解： PSII是光系统Ⅱ，位于叶绿体的类囊体薄膜上，光能在类囊体薄膜上经过光反应转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，光反应产生的ATP和NADPH会参与暗反应中C₃的还原。 (2)小问详解： PSII是光系统Ⅱ，在类囊体薄膜上进行光反应，则PSII的具体功能：吸收、传递并转化光能；分解水产生氧气和H⁺、电子。图中高CP诱导下，定位转移可知CGMMV的CP蛋白与NbPsbQ1相互作用后，会导致NbPsbQ1的定位从叶绿体转移至细胞质基质，使其无法抑制病毒增殖。 (3)小问详解： NbPsbQ1无法合成，对CGMMV的直接抑制作用消失，病毒在体内大量复制；NbPsbQ1缺失导致PSII组装与功能受损，植株光合作用减弱，抗病过程所需的能量和物质合成减少，抗病毒能力减弱。 (4)小问详解： 实验思路:将生理状态一致的黄瓜幼苗随机均分为3组，对照组（空白对照，不改变NbPsbQ1基因表达)、实验组1（沉默NbPsbQ1基因、特异性关闭其表达或者是NbPsbQ1基因低表达）、实验组2（过表达NbPsbQ1基因，提高其表达量）；三组均接种等量的CGMMV，置于相同且适宜条件下培养；一段时间后，检测并比较三组CGMMV的积累量（或CP蛋白含量或病毒mRNA水平）。预期实验结果:CGMMV的积累量为实验组1>对照组>实验组2。 15.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）（多选）光系统是指由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，包括光系统Ⅰ（PSI）和光系统Ⅱ（PSII），图1为光系统发生的反应示意图。当光照过强，植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。请分析回答： （1）由图1可知PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的　　　　　　　　上。PSI与　　　　　　　　生成有关，ATP合成所需能量直接来源于　　　　　　　　。 （2）强光会造成叶绿体内e-积累过多，若NADP+不足，电子会传递给O2产生自由基，使植物光合速率下降，请结合自由基的作用解释可能的原因　　　　　　　　。 （3）PSII活性中心的D1蛋白对光氧化损伤高度敏感，一旦受损需快速降解并替换为新合成的D1，才能维持PSII功能。已知D1由psbA基因编码，R和H是调控psbAmRNA翻译的关键因子，研究团队在正午、暗适应1小时、再光照15分钟三个条件下对拟南芥R因子突变体和野生型的D1合成量分析得到图2所示结果： ①据图分析在暗适应和再光照后，野生型D1合成量的变化趋势是　　　　　　　　，而R因子突变体的D1合成量几乎无变化，且始终仅为暗适应野生型的50%左右。这表明R因子是光诱导psbAmRNA翻译的　　　 　　　　　　　　（填“激活剂”或“抑制剂”）。 ②H因子的功能是暗下抑制psbAmRNA翻译（H因子突变体在暗下仍维持高psbAmRNA翻译活性）。为明确R因子与H因子的作用关系，研究者构建了拟南芥R因子和H因子双突变体。若双突变体的D1合成量与　　 　　　　　　　　突变体的D1合成量相近，且　　　　　　　　（填“高于”或“低于”）另一突变体，则可说明R因子的作用是通过抑制H因子的暗下抑制作用实现的。 【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② NADPH    ③ 的电化学势能（膜内外的浓度差）     （2）自由基会攻击类囊体薄膜上的磷脂分子和蛋白质分子，破坏膜结构以及与光合作用有关酶的结构，进而导致光合作用速率降低     （3）① 升高    ② 激活剂    ③ H因子    ④ 高于      (1)小问详解： 光系统 Ⅰ（PSI）和光系统 Ⅱ（PSⅡ）是光反应的关键场所，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜（光合膜）上，因此两者镶嵌于此。 从图 1 可知，光系统 Ⅰ（PSI）利用光能驱动电子传递，最终将NADP+还原为NADPH。光反应中，水的光解和电子传递使类囊体腔积累大量H+，形成浓度梯度（质子电化学梯度）。H+顺浓度梯度通过 ATP 合酶回流时，释放的势能驱动 ADP 和 Pi 合成 ATP。因此 ATP 合成所需能量直接来源于H+顺浓度梯度跨膜运输的质子电化学梯度（浓度梯度）。 (2)小问详解： 自由基会破坏光合膜上的磷脂分子和蛋白质（如 D1 蛋白）和光合色素的结构，导致光系统 Ⅰ、光系统 Ⅱ 的结构受损，光能吸收和转化效率下降；同时自由基可能损伤与光合作用相关的酶，使暗反应速率降低，最终整体光合速率下降。 (3)小问详解： 该实验自变量是拟南芥种类，因变量是D1合成量，其余变量为无关变量。结合图 2，正午（强光）、暗适应 1 小时、再光照 15 分钟三个条件下，野生型 D1 合成量持续上升，且再光照后增幅显著。R 因子作用：R 因子突变体的 D1 合成量几乎无变化，说明 R 因子能促进 psbA mRNA 的翻译，因此 R 因子是光诱导 psbA mRNA 翻译的激活剂。 已知H因子是暗下翻译的抑制剂，若R因子是通过抑制H因子的抑制作用发挥功能，则R的作用依赖H的存在：当H发生突变失去抑制功能后，无论R是否正常，翻译都不会被抑制，因此双突变体（R突变+H突变）的D1合成量与H因子单突变体相近，且高于仅R突变的突变体（仅R突变时H功能正常，发挥抑制作用，D1合成量低）。 16.（2026·辽宁辽阳·一模）（多选）科学家研究时发现部分植物的光合作用还存在C₄途径，而地球上多数植物的光合作用只有C₃途径。图1是玉米的光合作用途径（含C₄，C₃途径）和花生的光合作用途径（只有C₃途径）。回答下列问题： （1）光合作用过程包括一系列化学反应，第一个阶段的化学反应为光反应阶段，是在　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　上进行的，产物是　　　　　　　　　　　　　　（答出3点即可）。 （2）结合上图，PEPC酶能催化叶肉细胞周围的CO2和　　　　　　　　　　　　　　生成C4酸，C4酸进入维管束鞘细胞再分解产生CO2供暗反应利用，由此可见，玉米和花生的C3途径分别发生在　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　细胞。 （3）研究表明，PEPC酶与CO2的亲和力比Rubisco酶与CO2的亲和力高60多倍，由此推测，在晴朗夏季的中午，玉米可能　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（填“存在”或“不存在”）“光合午休”现象，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）图2、3分别表示玉米、花生单作和间作情况下，光合速率随光照强度改变的变化曲线。实验者分析各组光合速率时发现，在玉米、花生间作体系中，玉米、花生的光补偿点、光饱和点也发生了变化。其中玉米在强光时其光饱和点会　　　　　　　　　（填“升高”和“降低”）；花生在弱光时其光补偿点会 　　　　　　　（填“升高”和“降低”），从而提高总体产量，实现间作优势。 【答案】（1）① （叶绿体的）类囊体薄膜    ② O2、NADPH和ATP     （2）① C3酸    ② 维管束鞘细胞、叶肉     （3）① 不存在    ② 玉米植物细胞中有与CO2亲和力强的PEPC酶，在晴朗夏季的中午，叶片气孔开度下降时，玉米能利用较低浓度的CO2进行光合作用     （4）① 升高    ② 降低      (1)小问详解： 光反应阶段是在（叶绿体的）类囊体薄膜上进行的。 光反应的产物有 O₂、NADPH（[H]）和 ATP（答出 3 点即可）。 (2)小问详解： 由图可知，PEPC酶能催化叶肉细胞周围的CO2和C3酸生成C4酸，C4酸进入维管束鞘细胞再分解为CO2供暗反应利用，由图可知，玉米是C4植物，C3途径发生在维管束鞘细胞，花生是C3植物，C3途径发生在叶肉细胞内。 (3)小问详解： 由图可知，在玉米叶肉细胞中含有PEPC酶，该酶与CO2亲和力较强，因此玉米的叶肉细胞可以在较低浓度二氧化碳的条件下，通过PEPC酶固定二氧化碳，然后泵入维管束鞘细胞中利用，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，因此在晴朗夏季的中午，叶片气孔开度下降时，玉米作为C4植物，能利用较低浓度的CO2进行光合作用，使玉米光合作用速率基本不受影响，而花生属于C3植物，当气孔关闭后，胞间CO2浓度降低，导致光合速率降低，所以玉米净光合作用速率高于花生。 (4)小问详解： 在间作体系中，玉米与花生间作，玉米相对处于上层，能获得更多的光照。从图 1 可以看出，玉米间作时在强光下光合速率更高，这是因为玉米在强光时其光饱和点升高了，使得玉米能够利用更强的光照进行光合作用，从而提高光合速率。花生相对处于下层，在间作体系中获得的光照相对较弱。从图 2 可以看出，花生间作时在弱光下更有利于进行光合作用，这是因为花生在弱光时其光补偿点降低了。光补偿点降低意味着花生在较弱的光照强度下，光合速率就能等于呼吸速率，从而可以在弱光环境中更好地生存和进行光合作用，提高总体产量。 17.（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）科研人员设计了如下实验：将生长状况相同的生菜幼苗随机分为三组，在温度、CO2浓度均适宜且相同的条件下，分别用白光（W）、红光（R）和蓝光（B）照射，光照强度相同。培养一段时间后，测得相关数据如下表所示。 组别 光质 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 植株干重（g） 叶片中叶绿素含量（mg·g-1） 1 白光（W） 8.5 350 12.1 2.0 2 红光（R） 10.2 280 14.8 1.6 3 蓝光（B） 6.1 200 8.5 2.3 （1） 本实验的自变量是　　　　　　，若增加一个实验组，用绿光照射，推测其净光合速率应该　　　（填“大于”“小于”或“等于”）白光组，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）气孔导度可通过直接影响　　　　　　而影响光合作用。实验结果显示蓝光能　　　　　　（填“促进”或“抑制”）叶绿素的合成。 （3）与白光组相比，红光组生菜的气孔导度和叶绿素含量都较低，但是净光合速率和植株干重却较高，从进化的角度分析，该结果可能是植物　　　　　　的策略，虽然气孔导度和叶绿素含量都较低，但可能是该条件下的　　　　　　更高，　　　　　　更低。 【答案】（1）① 光质    ② 小于    ③ 光合色素对绿光的吸收极少，几乎不利用绿光进行光合作用，在呼吸速率基本不变的情况下，光合速率更低     （2）① CO2的吸收    ② 促进     （3）① 适应红光环境    ② 光能利用效率    ③ 呼吸速率      (1)小问详解： 本实验是在其他条件均相同的情况下，分别用白光（W）、红光（R）和蓝光（B）照射生菜幼苗，进而进行实验，自变量是光质。若增加一个实验组，用绿光照射，推测其净光合速率应该小于白光组，这是因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收极少，几乎不利用绿光进行光合作用，在呼吸速率基本不变的情况下，光合速率更低，因此，绿光组净光合速率小于白光组。 (2)小问详解： 气孔是CO2进入叶肉细胞的通道，气孔导度可通过直接影响CO2的吸收而影响光合作用。实验中蓝光组叶片中叶绿素的含量高于白光组，说明蓝光能促进叶绿素的合成。 (3)小问详解： 与白光组相比，红光组生菜的气孔导度和叶绿素含量都较低，但是净光合速率和植株干重却较高，从进化的角度分析，该结果可能是植物适应红光环境的策略。虽然气孔导度和叶绿素含量都较低，但可能是该条件下叶绿素吸收的光能增多（叶绿素主要吸收红光和蓝紫光），光能利用效率更高，呼吸速率更低。 18.（2026·辽宁·二模）葛根是豆科多年生草质藤本植物，富含黄酮类化合物，具有重要的药用价值。某研究小组为探究不同光照强度对葛根光合特性的影响，设置了三个处理组：T1组（100%自然光）、T2组（75%自然光）和T3组（50%自然光），测定相关指标如下表所示。 表1   不同遮荫处理对葛根光合参数的影响 处理 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） T1 1.4 0.381 11.55 257.67 T2 1.68 0.565 9.33 292.67 T3 1.93 0.663 2.61 409.00 （1） 叶绿素主要吸收　　　　　　　　　　　光，提取光合色素时，加入CaCO3的目的是　　　　　　　　　　　。随着遮荫程度增加，葛根叶片中叶绿素含量　　　　　　　　　　　有利于减缓遮光对植物光合作用的影响。 （2）由表1知T3组的净光合速率显著低于T1组，从光合作用过程分析，其主要限制阶段可能是　　　　 　　　　　　　　　　　（填“光反应”或“暗反应”），判断依据是　　　　　　　　　　　　　。 （3）植物在逆境条件下会产生大量的活性氧，会对细胞造成氧化损伤。抗氧化酶系统是植物清除活性氧、维持细胞稳态的重要保护机制。研究人员测定了不同遮荫处理下葛根叶片的抗氧化酶活性及相关生理指标，结果如下表所示： 处理 SOD(U·g-1FW) CAT(U·g-1·min-1) 丙二醛含量（nmol·g-1） T1 253.02 160.63 0.95 T2 176.30 101.97 0.99 T3 108.17 66.53 1.02 注：SOD为超氧化物歧化酶，CAT为过氧化氢酶，数值越大，酶活性越高；丙二醛是膜脂过氧化的终产物，其含量反映细胞膜受损程度。 ①活性氧主要包括超氧阴离子()、过氧化氢(H2O2)等。SOD可将歧化为H2O2和O2，而CAT可进一步将H2O2分解为　　　　　　　　　　　。从酶的作用机理分析，抗氧化酶能快速清除活性氧是因为酶能　　　　　　　　　　。 ②结合数据分析T3组丙二醛含量高的原因：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 红光和蓝紫光    ② 防止研磨过程中色素被破坏    ③ 增加     （2）① 光反应    ② T3组胞间CO2浓度较高，说明暗反应的原料CO2供应充足，但净光合速率却较低，说明限制阶段应为光反应     （3）① H2O和O2    ② 显著降低反应的活化能    ③ 弱光胁迫导致抗氧化酶活性降低，清除活性氧的能力下降，细胞膜受到氧化损伤，进而导致丙二醛含量升高      (1)小问详解： 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，提取光合色素时，加入CaCO3的目的是中和细胞液中的有机酸，防止研磨过程中色素（特别是叶绿素）被破坏。分析表1中数据得知，随着遮荫程度增加，葛根叶片中叶绿素含量增加，使得植物在弱光下固定更多的光能从而减缓遮光对植物光合作用的影响。 (2)小问详解： 分析表1数据，随着遮荫程度增加，净光合速率从11.55下降到2.61，呈显著下降趋势。T3组胞间CO2浓度为409.00，显著高于T1组的257.67，说明CO2供应充足。但T3组净光合速率仅为2.61，远低于T1组的11.55。这表明限制因素不是CO2（暗反应原料）。而是光反应产生的ATP和NADPH不足。 (3)小问详解： ①CAT（过氧化氢酶）可催化反应：2H2O2→2H2O+O2。酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而加速反应速率，即抗氧化酶能快速清除活性氧是因为酶能降低化学反应的活化能。 ②分析表中数据，随着遮阴程度增加，抗氧化酶活性均呈下降趋势，T3组抗氧化酶活性最低，其丙二醛含量（1.02nmol·g-1）最高，说明细胞膜受损最严重。这是因为弱光胁迫导致抗氧化酶活性降低，清除活性氧的能力下降，细胞膜受到氧化损伤，进而导致丙二醛含量升高。 19.（2026·辽宁锦州·二模）植物碳点（CDs）是利用植物材料为原料制备的一类新型碳基纳米材料，可被植物体吸收、转运，并能调控光合作用关键物质含量、酶活性及光转换效率。研究小组开展如下研究任务。 任务一：光照强度超过光饱和点后，有限的CO2同化能力会限制光合效率，使得过量的光合电子传递给氧，生成的活性氧会损伤光合系统。研究小组探究不同类型CDs对水稻光合作用的影响，结果如下表： 组别 实验处理 叶绿素含量（mg·g-1） RuBisCO酶活性（U·mg-1） 甲 清水 1.82 26.5 乙 CDs 2.53 38.7 丙 N-CDs1（QY=15.13%） 2.05 28.7 丁 N-CDs2（QY=46.42%） 3.01 47.9 戊 N-CDs3（QY=90.59%） 2.11 27.9 己 Mg，N-CDs 2.97 48.3 注：丙-戊组为掺杂不同N含量制备的碳点；QY数值越大，将紫外光转化为蓝光的能力越强。 （1）与铜、银等传统金属纳米材料相比，碳点在农业应用中更具优势。从环境保护和人体健康两个角度，简述碳点作为抗逆材料的优点：　　　　　　　　　　　　　。 （2）根据实验结果推测，乙组水稻比甲组水稻产量更高，依据是　　　　　　　　　　　　　。与丁组相比，戊组测得的光合指标数值都有明显下降，主要原因是　　　　　　　　　　　　　。 任务二：研究小组探究“Mg，N-CDs”（掺杂Mg和N的碳点）对水稻干旱胁迫下抗逆性的影响，结果如图： 注：SOD（超氧化物歧化酶）活性越高，植物清除活性氧的能力越强。 （3）干旱胁迫下，水稻光合速率会下降，而“Mg，N-CDs”处理能缓解这种现象，综合任务一、二的实验结果，各分析一个原因　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。 （4）现有甲、乙、丙三个品种的水稻，若在农业生产中推广“Mg，N-CDs”技术，如何确定三个品种的Mg，N-CDs最佳施用浓度，以提高水稻产量，简要写出实验思路：　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）可生物降解，不易造成环境污染、不含重金属，对人体健康安全     （2）① 叶绿素含量升高，RuBisCO 酶活性增强    ② QY过高导致紫外光转化为蓝光过多，光照强度超过光饱和点，生成过多的活性氧损伤光合系统     （3）① 提高RuBisCO酶活性，加快CO2的固定速率    ② 提高SOD活性，清除活性氧，减轻对光合系统的损伤     （4）选取长势相同的甲、乙、丙三个品种的水稻，分别施加一系列不同浓度的Mg， N-CDs，光照一段时间后，测定其光合速率      (1)小问详解： 分析题意，传统材料是铜、银等重金属纳米材料，从环境保护和人体健康两个角度分析，环境保护角度：碳点是碳基材料，多数可生物降解，不会像重金属一样在环境中长期残留积累，因此不易造成环境污染。人体健康角度：碳点不含重金属成分，没有重金属的毒性危害，生物安全性更高，对人体健康更安全。 (2)小问详解： 对比表格中甲（清水）、乙（CDs）两组的实验指标可知，乙组叶绿素含量、RuBisCO酶活性都显著高于甲组，结合光合作用知识推理可知，叶绿素含量升高可以增强对光能的吸收利用，提升光反应强度；RuBisCO酶是暗反应固定CO₂的关键酶，酶活性增强可以加快暗反应速率，整体光合速率提升，有机物积累更多，因此产量更高；由题意可知，QY数值越大，碳点将紫外光转化为蓝光的能力越强，且已知光照强度超过光饱和点后，过量光合电子会产生活性氧，损伤光合系统，由表格可知，戊组QY（90.59%）远高于丁组（46.42%），QY过高导致紫外光转化为蓝光过多，光照强度超过光饱和点，生成过多的活性氧损伤光合系统，因此叶绿素含量、RuBisCO酶活性等光合指标数值都明显下降。 (3)小问详解： 从任务一的表格可知，Mg，N-CDs处理后，水稻RuBisCO酶活性远高于对照组，因此可以提高RuBisCO酶活性，加快CO₂的固定（暗反应）速率，提升光合速率，缓解干旱下的光合下降； 从任务二的柱状图可知，干旱胁迫下，Mg，N-CDs组的SOD活性显著高于对照组，结合题意“SOD活性越高，清除活性氧的能力越强”，因此Mg，N-CDs可以提高SOD活性，清除过量活性氧，减轻活性氧对光合系统的损伤，从而缓解光合速率下降。 (4)小问详解： 分析题意，本实验目的是确定三个品种的Mg，N-CDs最佳施用浓度，属于梯度探究实验，需要遵循单一变量原则，设计思路为：选取长势相同的甲、乙、丙三个品种的水稻，分别施加一系列不同浓度的Mg， N-CDs（自变量处理），适宜光照相同时间后，测定其光合速率（检测因变量）。 20.（2026·黑龙江哈尔滨·二模）（多选）光合作用是水稻生长过程中重要的生理过程之一，直接影响水稻的生长状况，且对逆境胁迫尤为敏感。下图是叶绿体类囊体膜上的两种电子传递途径，据图回答问题。 （1）水光解产生的电子经传递后参与PQ和　　　　　　　　　　　　　的还原。干旱胁迫时，叶片气孔导度下降，CO2吸收减少，暗反应消耗的　　　　　　　　　　　减少，线性电子传递速率会　　　　　　　　　　　（填“升高”或“降低”）。 （2）强光胁迫时，围绕着PSI的环式电子传递可通过　　　　　　　　　　　方式向膜腔内运输H+，使ATP/NADPH比值　　　　　　　　　　　，加快卡尔文循环过程，调节线性电子传递速度，进而保护PSII。 （3）在高温胁迫下，H2O2过度积累会加剧线粒体和叶绿体膜脂过氧化和蛋白质降解，与常温相比，高温胁迫下植物净光合速率下降，推测其原因是　　　　　　　　　　。 （4）环式电子传递包括NDH依赖途径和PGR5/PGRL1依赖途径。请以野生型水稻及相应突变体水稻为材料，设计实验验证42℃高温胁迫下，PGR5/PGRL1依赖途径对维持整体电子传递效率更为重要（常温下，突变体的净光合速率与野生型无显著差异）。写出实验思路，并预测实验结果　　　　　　　　　。 【答案】（1）① NADP+    ② NADPH和ATP    ③ 降低     （2）① 主动运输    ② 增大     （3）H2O2过度积累对叶绿体类囊体薄膜和光合酶等的损伤，大于对线粒体膜和呼吸酶的损伤，光合速率下降幅度大于呼吸速率下降幅度，净光合速率下降。     （4）实验思路：将野生型水稻、PGR5/PGRL1依赖途径缺失突变体水稻、NDH依赖途径缺失突变体水稻置于42℃高温下处理相同时间，分别测定各组净光合速率。预测结果：PGR5/PGRL1依赖途径缺失突变体水稻的净光合速率小于NDH依赖途径缺失突变体水稻的速率，小于野生型水稻的净光合速率。      (1)小问详解： 由图可知，水光解产生的电子经线性传递后最终用于NADP+的还原，生成NADPH。干旱时气孔导度下降，CO2吸收减少，暗反应减慢，消耗的ATP和NADPH减少，光反应产物积累，因此线性电子传递速率降低。 (2)小问详解： 由图可知，类囊体膜腔内H+通过ATP合酶时利用浓度差形成ATP，说明类囊体膜腔内H+浓度高于叶绿体基质，因此向膜腔内运输H+是逆浓度梯度的主动运输；环式电子传递不生成NADPH，仅促进ATP合成，因此ATP/NADPH比值增大。 (3)小问详解： 高温下H2O2过度积累对叶绿体类囊体薄膜和光合酶以及线粒体膜和呼吸酶都造成损伤，但是对叶绿体类囊体薄膜和光合酶的伤害大于对线粒体膜和呼吸酶的损伤，使光合速率下降幅度大于呼吸速率下降幅度，导致净光合速率下降。 (4)小问详解： 实验目的为验证“42℃下PGR5/PGRL1途径对维持电子传递效率更重要”，自变量为缺失的途径类型，因变量为电子传递效率（净光合速率可反映电子传递效率），遵循单一变量原则设计实验。所以实验思路：将野生型水稻、PGR5/PGRL1依赖途径缺失突变体水稻、NDH依赖途径缺失突变体水稻置于42℃高温下处理相同时间，分别测定各组净光合速率。预测结果：PGR5/PGRL1依赖途径缺失突变体水稻的净光合速率小于NDH依赖途径缺失突变体水稻的速率，小于野生型水稻的净光合速率。 21.（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）研究表明蓝莓的XWP基因能通过增加气孔导度影响光合作用，该基因缺失植物可能影响非光化学淬灭(NPQ)(植物在光多时为防止光合器官被晒伤，将过剩的光能转化为热能耗散)，导致光合结构损伤。研究分为野生型植株(A组)、XWP基因敲除植株(B组)和XWP基因过量表达植株(C组)。回答下列问题。 （1）光可以被位于蓝莓叶肉细胞叶绿体　　　　　　　　　　　上的色素吸收，用于光合作用。分离蓝莓叶肉细胞中的光合色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素主要吸收　　　　　　　　　　　光。 （2）蓝莓叶片通过气孔从外界吸收的与　　　　　　　　　　　结合形成；接受　　　　　　　　　　　释放的能量，同时被还原，经一系列变化形成　　　　　　　　　　　。 （3）强光下，类囊体腔酸化(浓度升高)启动NPQ后，有效光能减少，电子传递减慢，导致ATP含量　　　　　　　　　　　(填“增多”或“减少”)，含量　　　　　　　　　　　(填“增多”或“减少”)。 （4）进一步的研究发现，与A组相比，B组磷酸丙糖转运蛋白(又称为磷酸丙糖转运器，其功能如图所示)的表达量明显降低，而C组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显升高，由此推测，XWP基因影响蓝莓植株叶片光合作用的另一路径是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② 红光和蓝紫     （2）① C5    ② ATP和NADPH    ③ C5和糖类     （3）① 减少    ② 增多     （4）促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，及时将光合产物向外运出，从而促进蓝莓叶片的光合作用      (1)小问详解： 光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上，色素分离时随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素是叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光。 (2)小问详解： 蓝莓叶片通过气孔从外界吸收的CO2，与C5结合形成C3；C3接受ATP和NADPH释放的能量， 同时被还原，经一系列变化形成C5和糖类。 (3)小问详解： 强光下，NPQ的作用机制为：光照过强→光能过剩→启动非光化学淬灭(热能散热)→有效光能减少→电子传递减慢→NADPH、ATP生成下降→暗反应减慢→CO2固定降低。NPQ启动后有效光能减少，光反应电子传递减慢，ATP生成量下降，因此ATP含量减少；NADP⁺是合成NADPH的原料，光反应减慢后NADP⁺消耗减少，因此NADP⁺含量增多。 (4)小问详解： 与A组相比，B组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显降低，而C组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显升高，说明XWP基因能够促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，由图可知，磷酸丙糖转运蛋白的作用是将光合产物从叶绿体运出，由此可知XWP基因能够促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，及时将光合产物向外运出，从而促进蓝莓植株叶片的光合作用。 22.（2026·吉林长春·二模）光系统Ⅱ（PS Ⅱ）是植物叶绿体中的色素-蛋白复合体之一，其参与过程如下图。PsbQ是组成PSⅡ复合体的相关蛋白之一，参与PSⅡ组装、稳定PSⅡ功能，并对植物应对生物和非生物胁迫反应起调控作用。回答下列问题： （1）PS Ⅱ位于叶绿体的　　　　　　上，推测PS Ⅱ在光合作用中的作用是　　　　　　　（答出2点即可）。 （2）图示过程中，H+由内转运到外的运输方式是　　　　　　，判断依据为　　　　　　。NADPH的作用是　　　　　　　和　　　　　　　。 （3）研究发现，适当提高PsbQ合成基因的表达量，植株病毒感染率会下降，分析其原因是　　　　　　　。 【答案】（1）① 类囊体（类囊体薄膜）    ② 催化水的光解、电子传递、捕获光能     （2）① 协助扩散    ② 需要转运蛋白，且不需要能量    ③ 提供能量    ④ 作为还原剂     （3）PsbQ合成基因表达的PsbQ参与PS Ⅱ组装、稳定PSⅡ功能，PSⅡ有利于光合作用，光合产物为抗病防御提供物质和能量基础，提高了植物应对生物和非生物胁迫反应能力      (1)小问详解： PSⅡ位于叶绿体的类囊体薄膜上。其作用是吸收、传递和转化光能，催化水的光解（将水分解为氧气、H⁺和电子），即催化水的光解、电子传递、捕获光能。 (2)小问详解： H⁺是顺浓度梯度（从类囊体腔内高浓度到基质低浓度）运输，且需要通道蛋白协助，不消耗ATP。故H⁺由内转运到外的运输方式是协助扩散。NADPH为暗反应中C₃的还原提供还原剂。也为暗反应提供能量。 (3)小问详解： PsbQ能促进PSⅡ的组装、稳定PSⅡ功能，增强光合作用，提高植株的有机物积累和能量供应，从而增强植株的抗病能力。故其原因是PsbQ合成基因表达的PsbQ参与PSⅡ组装、稳定PSⅡ功能，PSⅡ有利于光合作用，光合产物为抗病防御提供物质和能量基础，提高了植物应对生物和非生物胁迫反应能力。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的能量供应和利用 考点1 酶的活性探究 1.【答案】BC 考点2 细胞呼吸与光合作用的综合 1.【答案】BD 2.【答案】D 3.【答案】AB 4.【答案】（1）① CO2浓度    ② 温度    ③ 黑暗     （2）>0     （3）① 负    ② 降低呼吸速率    ③ 增大比叶面积    ④ 增加叶绿素含量、增大叶面积（或增加叶绿体类囊体膜面积，合理即可）    ⑤ 吸收更多光能，促进光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，提高光反应效率      5.【答案】（1）① 基质    ② C5    ③ 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）① 光照强度    ② CO2浓度    ③ 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。     （3）用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。      6.【答案】（1）CO2的固定     （2）① 细胞质基质    ② 线粒体基质     （3）① 光呼吸    ② 呼吸作用    ③ 随着光照增强，光呼吸增强，转基因株系1和2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高     ④ 不能    ⑤ 总光合速率=净光合速率+光呼吸速率+细胞呼吸速率，无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生 CO,的速率，不能计算株系1的总光合速率     （4）与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大      7.【答案】（1）① 叶绿素a和叶绿素b    ② 红光和蓝紫    ③ 无水乙醇     （2）HH1     （3）① 大于    ② 在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，    ③ 叶绿素    ④ ATP和NADPH     （4）LH12      8.【答案】（1）① 类胡萝卜素    ② 叶绿体的类囊体薄膜##类囊体薄膜     （2）下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，     （3）① 酶变性(防止酶降解和保证酶空间结构稳定，防止酶丧失活性）    ② 维持pH值    ③ 上清液     （4）① 1800（1800-1900之间都可以）     ② 抑制      9.【答案】（1）① 三碳化合物    ② 叶绿体基质     （2）① 叶绿体    ② 呼吸作用和光合作用     （3）① 高于    ② NADPH和ATP    ③ 吸能反应    ④ 同位素示踪     （4）ACD      1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】C 6.【答案】B 7.【答案】A 8.【答案】D 9.【答案】BC 10.【答案】C 11.【答案】D 12.【答案】ABD 13.【答案】（1）① 红光和蓝紫    ② 与CK组相比，T组的总叶绿素含量下降且最大光化学效率降低，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，光合速率下降    ③ C6组总叶绿素含量高于C3组，光反应较强，产生的ATP和NADPH更多，暗反应快，消耗的CO2多    ④ C4     （2）① 叶绿体的类囊体薄膜    ② 0.5    ③ 施加外源GSH→参与ASA-GSH循环→促进H2O2清除，维持氧化还原反应动态平衡→缓解高温对植物的伤害→减少植物减产      14.【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② 活跃的化学    ③ ATP和NADPH     （2）① 吸收、传递并转化光能；分解水产生O₂、H⁺和电子    ② 细胞质基质     （3）NbPsbQ1无法合成，对CGMMV的直接抑制作用消失，病毒在体内大量复制；NbPsbQ1缺失导致PSII组装与功能受损，植株光合作用减弱，抗病过程所需的能量和物质合成减少，抗病毒能力减弱。     （4）实验思路:将生理状态一致的黄瓜幼苗随机均分为3组，对照组（空白对照，不改变NbPsbQ1基因表达)、实验组1（沉默NbPsbQ1基因、特异性关闭其表达或者是NbPsbQ1基因低表达）、实验组2（过表达NbPsbQ1基因，提高其表达量）；三组均接种等量的CGMMV，置于相同且适宜条件下培养；一段时间后，检测并比较三组CGMMV的积累量（或CP蛋白含量或病毒mRNA水平）。预期实验结果:CGMMV的积累量为实验组1>对照组>实验组2。      15.【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② NADPH    ③ 的电化学势能（膜内外的浓度差）     （2）自由基会攻击类囊体薄膜上的磷脂分子和蛋白质分子，破坏膜结构以及与光合作用有关酶的结构，进而导致光合作用速率降低     （3）① 升高    ② 激活剂    ③ H因子    ④ 高于      16.【答案】（1）① （叶绿体的）类囊体薄膜    ② O2、NADPH和ATP     （2）① C3酸    ② 维管束鞘细胞、叶肉     （3）① 不存在    ② 玉米植物细胞中有与CO2亲和力强的PEPC酶，在晴朗夏季的中午，叶片气孔开度下降时，玉米能利用较低浓度的CO2进行光合作用     （4）① 升高    ② 降低      17.【答案】（1）① 光质    ② 小于    ③ 光合色素对绿光的吸收极少，几乎不利用绿光进行光合作用，在呼吸速率基本不变的情况下，光合速率更低     （2）① CO2的吸收    ② 促进     （3）① 适应红光环境    ② 光能利用效率    ③ 呼吸速率      18.【答案】（1）① 红光和蓝紫光    ② 防止研磨过程中色素被破坏    ③ 增加     （2）① 光反应    ② T3组胞间CO2浓度较高，说明暗反应的原料CO2供应充足，但净光合速率却较低，说明限制阶段应为光反应     （3）① H2O和O2    ② 显著降低反应的活化能    ③ 弱光胁迫导致抗氧化酶活性降低，清除活性氧的能力下降，细胞膜受到氧化损伤，进而导致丙二醛含量升高      19.【答案】（1）可生物降解，不易造成环境污染、不含重金属，对人体健康安全     （2）① 叶绿素含量升高，RuBisCO 酶活性增强    ② QY过高导致紫外光转化为蓝光过多，光照强度超过光饱和点，生成过多的活性氧损伤光合系统     （3）① 提高RuBisCO酶活性，加快CO2的固定速率    ② 提高SOD活性，清除活性氧，减轻对光合系统的损伤     （4）选取长势相同的甲、乙、丙三个品种的水稻，分别施加一系列不同浓度的Mg， N-CDs，光照一段时间后，测定其光合速率      20.【答案】（1）① NADP+    ② NADPH和ATP    ③ 降低     （2）① 主动运输    ② 增大     （3）H2O2过度积累对叶绿体类囊体薄膜和光合酶等的损伤，大于对线粒体膜和呼吸酶的损伤，光合速率下降幅度大于呼吸速率下降幅度，净光合速率下降。     （4）实验思路：将野生型水稻、PGR5/PGRL1依赖途径缺失突变体水稻、NDH依赖途径缺失突变体水稻置于42℃高温下处理相同时间，分别测定各组净光合速率。预测结果：PGR5/PGRL1依赖途径缺失突变体水稻的净光合速率小于NDH依赖途径缺失突变体水稻的速率，小于野生型水稻的净光合速率。      21.【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② 红光和蓝紫     （2）① C5    ② ATP和NADPH    ③ C5和糖类     （3）① 减少    ② 增多     （4）促进磷酸丙糖转运蛋白的合成，及时将光合产物向外运出，从而促进蓝莓叶片的光合作用      22.【答案】（1）① 类囊体（类囊体薄膜）    ② 催化水的光解、电子传递、捕获光能     （2）① 协助扩散    ② 需要转运蛋白，且不需要能量    ③ 提供能量    ④ 作为还原剂     （3）PsbQ合成基因表达的PsbQ参与PS Ⅱ组装、稳定PSⅡ功能，PSⅡ有利于光合作用，光合产物为抗病防御提供物质和能量基础，提高了植物应对生物和非生物胁迫反应能力      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的能量供应和利用 6年真题1年模拟 考点分类 黑吉辽蒙考情 命题规律 考点1.酶的活性探究 2023辽宁（1题） · 情境设置：以作物改良、环境胁迫、生态问题、人体健康等真实科研情境为载体，强调知识的应用性 · 考查重点：暗反应酶（Rubisco/PEPCK）调控、光呼吸与CO₂浓缩机制、细胞呼吸代谢途径（尤其是丙酮酸代谢节点）、叶绿体能量代谢 · 命题趋势：从单一过程考查转向多过程耦合（光合-呼吸联动、藻菌共生、代谢物跨膜运输），注重实验数据分析与因果推理 考点2 细胞呼吸与光合作用的综合 2026黑吉辽蒙（2题）、2025黑吉辽蒙（3题）、2024辽宁（1题）、 2023辽宁（1题）、 2022辽宁（1题）、 2021辽宁（1题） 考点1 酶的活性探究 1.（2023·辽宁·高考真题）（多选）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（　　）     A. SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B. 10℃保温降低了MMP2和MMP9活性 C. 缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D. MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性 考点2 细胞呼吸与光合作用的综合 1.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）（多选）玉米籽粒形成过程中，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2（PEPCK2）催化的反应如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 过程①在线粒体基质中进行 B. PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量 C. PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP D. PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累 2.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）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，下列叙述正确的是（　　） A. ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与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均由线粒体产生 D. 光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止 3.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）（多选）下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（　　）     A. ①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B. ③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C. 无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行 D. 无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 4.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）研究人员以森林中某落叶阔叶树为对象，测定了树冠顶部和底部当年生总枝条的相关指标，结果如表所示。当年生总枝条是指在一个生长季节内（通常是春季萌芽到秋季落叶前）萌发、生长并木质化的枝条及其上的所有叶片。回答下列问题。 相关指标总枝条位置 叶片最大光合速率（CO2μmol·m-2·s-1） 叶片呼吸速率（CO2μmol·m-2·s-1） 相对碳成本（%） 比叶面积（m2·kg-1） 树冠顶部 11.9 1.8 15.6 9.8 树冠底部 9.5 1.1 15.2 13.5 注：相对碳成本=（当年生总枝条的碳总量/叶片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量）×100%； 比叶面积=叶面积/叶干重。 （1）实验中测定最大光合速率时，除使用饱和光照外，还应保证　　　　　　　　和　　　　　　　　等环境因子一致且适宜。与测定光合速率不同，测定叶片的呼吸速率必须在　　　　　　　　环境条件下。 （2）已知，光合速率=净光合速率＋呼吸速率。以一定强度的光照射该植物顶部叶片，此时顶部叶片的呼吸速率与光合速率相等，若用同强度的光照射底部叶片，此时底部叶片的净光合速率应　　　　　　　　（填“>0”、“<0”或“=0”）。 （3）植株生长过程中，总枝条可向根等部位输出有机物，总枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈　　　　　　　　（填“正”或“负”）相关。底部与顶部总枝条的相对碳成本接近，但底部总枝条所处环境光照较弱，在此条件下，据表中数据分析，底部总枝条通过　　　　　　　　和　　　　　　　　，使其碳输出量实现最大化。此外，其叶片还可能通过哪些生理或结构变化来提高光能捕获效率？　　　　　　　　（答出2点即可），这些变化的作用是　　　　　　　　（从光反应的物质和能量转化角度作答）。 5.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）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。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 （1）Rubisco在叶绿体的　　　　　　　　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，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于　　　　　　　　不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是　　　　　　　　。胞间CO2浓度为300μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是　　　　　　　　。 （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直接加以验证，简要写出实验思路。　　　　　　　　 6.（2024·辽宁·高考真题）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 （1）反应①是　　　　　　过程。 （2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是　　　　　　和　　　　　　。 （3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自　　　　　　和　　　　　　（填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是　　　　　　。据图3中的数据　　　　　　（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是　　　　　　。 （4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是　　　　　　。 题干关键信息 所学知识 信息加工 反应过程的判断 光合作用暗反应包括二氧化碳固定和C3还原过程 反应①中五碳化合物与二氧化碳反应生成三碳化合物 有氧呼吸过程产生NADH的场所 有氧呼吸第一、二阶段产生NADH，分别发生在细胞质基质和线粒体基质 有氧呼吸以葡萄糖为底物，葡萄糖氧化分解产生NADH 判断植物光合作用中二氧化碳来源 植物叶片有气孔，叶片可通过气孔与外界交换气体；细胞呼吸也可产生二氧化碳 光呼吸可产生二氧化碳，细胞呼吸也产生二氧化碳，及从外界吸收 株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异的原因 净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率 株系1和2是转基因植物，且改变的是光呼吸的相关基因； 计算出株系1的总光合速率 总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸速率 光呼吸也提供二氧化碳，故总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸速率+光呼吸速率。图3中提供了呼吸速率、净光合速率，但未提供光呼吸速率。 转基因株系1产量具优势的依据 植物的产量以净光合量来衡量 株系1净光合作用速率大 7.（2023·辽宁·高考真题）花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题： （1）花生叶肉细胞中的叶绿素包括　　　　　，主要吸收　　　　　光，可用　　　　　等有机溶剂从叶片中提取。 （2）盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是　　　　　。 （3）在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率　　　　　（填“大于”“等于”或“小于"）HH1的光合速率，判断的依据是　　　　　。在光照强度为1500μmolm2·s-1、NaCl添加量为3．0g·kg¹的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的　　　　　含量高，光反应生成更多的　　　　　，促进了暗反应进行。 （4）依据图2，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植　　　　　品种。 8.（2022·辽宁·高考真题）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验： Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定 （1）在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和　　　　　　　　　　　。在细胞中，这些光合色素分布在　　　　　　　　　　　。 （2）测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。 样品 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 上层 0.199 0.123 中层 0.228 0.123 下层 0.684 0.453 数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定 （3）研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。 酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。     粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和　　　　　　　　　　　。研磨时加入缓冲液的主要作用是　　　　　　　　　　　稳定。离心后的　　　　　　　　　　　为粗酶液。 （4）酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。     在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为　　　　　　　μmol·m-2·s-1（填具体数字），强光照会　　　　　　　　　　　浒苔乙酶Y的活性。 9. （2021·辽宁·高考真题）（多选）早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3．5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390μmol·mol-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题： （1）真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成　　　　　　　　　　　，进而被还原生成糖类，此过程发生在　　　　　　　　　　　中。 （2）海水中的无机碳主要以CO2和HCO3-两种形式存在，水体中CO2浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCO3-浓度最高的场所是　　　　　　　　　　（填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有　　　　　　　　　　　。 （3）某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO3-转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisco附近的CO2浓度。 ①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力　　　　　　　　　　（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。 ②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是　　　　　　　　　　。图中由Pyr转变为PEP的过程属于　　　　　　　　　　（填“吸能反应”或“放能反应”）。 ③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　技术。 （4）通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有　　　　　　　　　　。 A. 改造植物的HCO3-转运蛋白基因，增强HCO3-的运输能力 B. 改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成 C. 改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力 D. 将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物 1.（2026·辽宁锦州·一模）不同浓度的一氧化氮(NO)对线粒体代谢的调控作用不同：低浓度NO可促进新的线粒体生成，高浓度NO则会抑制线粒体中关键酶的活性，还能与氧气竞争性结合细胞色素c氧化酶，从而抑制有氧呼吸。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞色素c氧化酶在线粒体基质中发挥作用 B. 低浓度NO可作为机体应对高能量需求的积极信号 C. 高浓度NO作用下，电子传递链中的电子会更少流向最终电子受体H2O D. 若用高浓度NO处理细胞，其无氧呼吸速率会持续升高以弥补能量不足 2.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）为探究鸡绝食期间的呼吸产热代谢规律，研究人员采用两种不同材质的呼吸代谢小室（小室1为气密性严格的不锈钢材质，小室2为气密性相对不严格的亚克力板材质）在相同温度下对250日龄公鸡进行呼吸测热实验，鸡产热量（HP）及相关数据如图所示。下列相关分析正确的是（　　） 注：HP是通过测定动物耗氧量和CO2生成量间接测出的计算公式：HP（KJ）=16.1753×O2（L）+5.0208×CO2（L） A. 鸡的红细胞中没有线粒体，细胞只能通过无氧呼吸的方式为生命活动供能 B. 绝食期间鸡产热量出现下降的情况，原因是细胞中ATP大量合成消耗过多的有机物 C. 光照条件下鸡的产热量高于黑暗条件，可能是光照通过神经调节影响了鸡的活动量 D. 鸡在小室2的HP比小室1低的主要原因是小室2的气密性差导致热量散失 3.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）糖酵解是葡萄糖被降解为丙酮酸并生成少量ATP的过程。ADP能够激活糖酵解中的某些关键酶，而ATP则会抑制另一关键酶的活性。巴斯德效应是指在有氧条件下兼性厌氧生物的细胞呼吸从无氧呼吸转变为有氧呼吸，糖酵解对葡萄糖的消耗速率显著降低的现象。下列有关分析正确的是（　　） A. 糖酵解在有氧和无氧条件下生成的产物不同 B. ADP/ATP值降低可能是巴斯德效应发生的原因 C. 酿酒时隔绝氧气，ADP/ATP值升高糖酵解速率低 D. 巴斯德效应降低葡萄糖的消耗，不利于细胞代谢 4.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）有人为达到减肥目的进行生酮饮食，欲通过限制糖类摄入，促进组织细胞将脂肪转化为酮体，替代葡萄糖供能。但当血液中酮体浓度过高时，可能引发酸中毒。下列有关生酮饮食的叙述错误的是（　　） A. 可能导致组织细胞的耗氧量增加 B. 可能造成血液中胰岛素的含量升高 C. 短期内可能对体重减轻效果明显 D. 不适用于肝功能与脂肪代谢异常者 5.（2026·辽宁辽阳·一模）哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给O2。下列推测不合理的是（　　） A. COX是含氮有机物 B. COX位于线粒体内膜上 C. COX能催化NADH生成 D. COX缺乏症患者血液乳酸含量增加 6.（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图为真核细胞中某种膜的结构示意图，其中①～④代表H＋运输方式，A～D表示相应的转运蛋白，e－表示电子，→表示物质运输的方向，下列说法错误的是（　　） A. 该膜结构是线粒体内膜 B. ①②③为协助扩散，④为主动运输 C. A蛋白运输H＋时需要与H＋结合 D. 图中ATP合成所需的能量来自H^＋的电化学势能 7.（2026·辽宁锦州·二模）研究发现胞苷三磷酸（CTP）的结构和功能与ATP相似，在磷脂的生物合成过程中直接提供能量，并发挥重要代谢调节作用。下列叙述正确的是（　　） A. CDP的结构简式是C-P~P B. CTP和ATP共有组成成分为脱氧核糖和磷酸 C. 细胞在核糖体合成磷脂时需要CTP水解供能 D. 溶酶体、高尔基体和中心体都含有磷脂分子 8.（2026·辽宁锦州·二模）为探究甜品“木瓜炖牛奶”的最适宜制作温度，某兴趣小组测定了一段时间内不同温度条件下，混合液中水解产生的氨基酸含量相对值，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 木瓜蛋白酶能够为牛奶蛋白质水解提供能量 B. 实验时应先将木瓜与牛奶充分混合后再加热 C. 增加木瓜用量，有利于氨基酸含量持续增加 D. 温度过高导致酶失活，使得氨基酸含量下降 9.（2026·辽宁锦州·二模）（多选）玉米根细胞中的乙醇脱氢酶（ADH）催化乙醇合成，乳酸脱氢酶（LDH）催化乳酸合成。在厌氧胁迫下，ADH和LDH的活性随处理时间变化的情况如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. ADH、LDH均在细胞质基质中发挥作用 B. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP C. 无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D. ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 10.（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）有氧糖酵解是指在氧气充足的条件下，细胞仍然依靠葡萄糖分解产生乳酸供能的现象，常发生于肿瘤细胞、快速增殖的细胞或特定组织。下列说法正确的是（　　） A. 葡萄糖有氧糖酵解的产物为乳酸、少量和ATP B. 有氧糖酵解过程中葡萄糖中的能量大部分转变为热能 C. 有氧糖酵解中，细胞质中乳酸的生成速率与的生成速率呈正相关 D. 相比有氧呼吸，有氧糖酵解释放能量较少，因而会限制细胞增殖 11.（2026·内蒙古包头·二模）下列关于酵母菌以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A. 能产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质 B. 可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生情况 C. 有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成 D. 有氧呼吸释放出的能量大部分储存在ATP中 12.（2026·吉林长春·二模）（多选）植物体内制造、输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长、贮藏的组织器官被称为“库”。为研究“源”“库”关系，利用小麦进行实验。下列研究思路合理的是（　　） A. 阻断旗叶有机物的输出，检测穗产量的变化 B. 阻断穗有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化 C. 使用H218O浇灌小麦，检测穗中含18O的有机物的比例 D. 使用14CO2饲喂旗叶，检测穗中含14C的有机物的比例 13.（2026·辽宁锦州·一模）为探究温度和光照对不同辣椒品种光合作用的影响，某研究小组开展了一系列实验。 （1）实验人员以6个不同品种辣椒（C1、C2、C3、C4、C5、C6）为材料，测定辣椒幼苗叶绿素含量变化及最大光化效率（光能转化为化学能的效率）如图所示。 注：CK组为正常温光，T组为低温弱光 ①在光合作用中，叶绿素主要吸收　　　　　　光用于光反应；结合图示分析在低温弱光下6个品种的辣椒幼苗净光合速率下降主要原因是　　　　　　。 ②在正常温光下，辣椒品种C6气孔导度高于C3组，但胞间CO2浓度更低。结合图表从光反应及暗反应角度分析其原因是　　　　　　。根据图中数据分析更适合在低温弱光下种植的辣椒品种是　　　　　　。 （2）高温会导致辣椒减产，研究发现施加谷胱甘肽（GSH）可缓解该现象。高温导致H2O2等活性氧增加，攻击破坏膜结构。研究人员检测不同处理下辣椒幼苗的生理指标，结果如图所示。 ①根据实验结果推测，高温破坏　　　　　　（结构），导致叶绿素含量变化，降低光反应。 ②由实验结果可知，施加　　　　　　mmol·L-1GSH对缓解高温胁迫效果最佳。 ③ASA-GSH循环是植物清除活性氧、维持氧化还原反应动态平衡的关键途径，如图所示。概括说明施加外源GSH可缓解高温导致植物减产的原因。　　　　　　（以文字和箭头的形式作答。） 14.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）侵染黄瓜后会影响植物的光合作用。蛋白质NbPsbQ1参与光系统II（PSII）组装与功能稳定，图为NbPsbQ1与CGMMV互作过程（CP为黄瓜绿斑驳花叶病毒衣壳蛋白）。回答下列问题。 （1）图中PSII位于　　　　　　　（填结构名称）上，在该结构上光能被转化为　　　　　　　能，同时产生　　　　　　　（物质），参与的还原。 （2）由图可知PSII承担的具体功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出2点）。CGMMV的CP蛋白与NbPsbQ1相互作用后，会导致NbPsbQ1的定位从叶绿体转移至　　　　　　　，使其无法抑制病毒增殖。 （3）植物的抗病过程需要消耗大量的能量和物质，这些能量和物质主要来源于光合作用。结合图示和题干信息分析，NbPsbQ1基因沉默（基因的表达被特异性关闭）后，CGMMV更易在黄瓜体内大量增殖的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（从直接抗病毒机制和间接光合供能机制两方面回答）。 （4）欲验证“NbPsbQ1基因的表达水平与宿主的抗CGMMV能力呈正相关”，请简要写出实验思路，并预测实验结果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 15.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）（多选）光系统是指由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，包括光系统Ⅰ（PSI）和光系统Ⅱ（PSII），图1为光系统发生的反应示意图。当光照过强，植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。请分析回答： （1）由图1可知PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的　　　　　　　　上。PSI与　　　　　　　　生成有关，ATP合成所需能量直接来源于　　　　　　　　。 （2）强光会造成叶绿体内e-积累过多，若NADP+不足，电子会传递给O2产生自由基，使植物光合速率下降，请结合自由基的作用解释可能的原因　　　　　　　　。 （3）PSII活性中心的D1蛋白对光氧化损伤高度敏感，一旦受损需快速降解并替换为新合成的D1，才能维持PSII功能。已知D1由psbA基因编码，R和H是调控psbAmRNA翻译的关键因子，研究团队在正午、暗适应1小时、再光照15分钟三个条件下对拟南芥R因子突变体和野生型的D1合成量分析得到图2所示结果： ①据图分析在暗适应和再光照后，野生型D1合成量的变化趋势是　　　　　　　　，而R因子突变体的D1合成量几乎无变化，且始终仅为暗适应野生型的50%左右。这表明R因子是光诱导psbAmRNA翻译的　　　　　　　　（填“激活剂”或“抑制剂”）。 ②H因子的功能是暗下抑制psbAmRNA翻译（H因子突变体在暗下仍维持高psbAmRNA翻译活性）。为明确R因子与H因子的作用关系，研究者构建了拟南芥R因子和H因子双突变体。若双突变体的D1合成量与　　　　　　　　突变体的D1合成量相近，且　　　　　　　　（填“高于”或“低于”）另一突变体，则可说明R因子的作用是通过抑制H因子的暗下抑制作用实现的。 16.（2026·辽宁辽阳·一模）（多选）科学家研究时发现部分植物的光合作用还存在C₄途径，而地球上多数植物的光合作用只有C₃途径。图1是玉米的光合作用途径（含C₄，C₃途径）和花生的光合作用途径（只有C₃途径）。回答下列问题： （1）光合作用过程包括一系列化学反应，第一个阶段的化学反应为光反应阶段，是在　　　　　　　　 上进行的，产物是　　　　　　　　　　　　　　（答出3点即可）。 （2）结合上图，PEPC酶能催化叶肉细胞周围的CO2和　　　　　　　　　　　　　　生成C4酸，C4酸进入维管束鞘细胞再分解产生CO2供暗反应利用，由此可见，玉米和花生的C3途径分别发生在　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　细胞。 （3）研究表明，PEPC酶与CO2的亲和力比Rubisco酶与CO2的亲和力高60多倍，由此推测，在晴朗夏季的中午，玉米可能　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（填“存在”或“不存在”）“光合午休”现象，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）图2、3分别表示玉米、花生单作和间作情况下，光合速率随光照强度改变的变化曲线。实验者分析各组光合速率时发现，在玉米、花生间作体系中，玉米、花生的光补偿点、光饱和点也发生了变化。其中玉米在强光时其光饱和点会　　　　　　　　　（填“升高”和“降低”）；花生在弱光时其光补偿点会 　　　　　　　（填“升高”和“降低”），从而提高总体产量，实现间作优势。 17.（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）科研人员设计了如下实验：将生长状况相同的生菜幼苗随机分为三组，在温度、CO2浓度均适宜且相同的条件下，分别用白光（W）、红光（R）和蓝光（B）照射，光照强度相同。培养一段时间后，测得相关数据如下表所示。 组别 光质 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 植株干重（g） 叶片中叶绿素含量（mg·g-1） 1 白光（W） 8.5 350 12.1 2.0 2 红光（R） 10.2 280 14.8 1.6 3 蓝光（B） 6.1 200 8.5 2.3 （1） 本实验的自变量是　　　　　　，若增加一个实验组，用绿光照射，推测其净光合速率应该　　　（填“大于”“小于”或“等于”）白光组，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）气孔导度可通过直接影响　　　　　　而影响光合作用。实验结果显示蓝光能　　　　　　（填“促进”或“抑制”）叶绿素的合成。 （3）与白光组相比，红光组生菜的气孔导度和叶绿素含量都较低，但是净光合速率和植株干重却较高，从进化的角度分析，该结果可能是植物　　　　　　的策略，虽然气孔导度和叶绿素含量都较低，但可能是该条件下的　　　　　　更高，　　　　　　更低。 18.（2026·辽宁·二模）葛根是豆科多年生草质藤本植物，富含黄酮类化合物，具有重要的药用价值。某研究小组为探究不同光照强度对葛根光合特性的影响，设置了三个处理组：T1组（100%自然光）、T2组（75%自然光）和T3组（50%自然光），测定相关指标如下表所示。 表1   不同遮荫处理对葛根光合参数的影响 处理 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） T1 1.4 0.381 11.55 257.67 T2 1.68 0.565 9.33 292.67 T3 1.93 0.663 2.61 409.00 （1） 叶绿素主要吸收　　　　　　　　　　　光，提取光合色素时，加入CaCO3的目的是　　　　　　　　　　　。随着遮荫程度增加，葛根叶片中叶绿素含量　　　　　　　　　　　有利于减缓遮光对植物光合作用的影响。 （2）由表1知T3组的净光合速率显著低于T1组，从光合作用过程分析，其主要限制阶段可能是　　　　 　　　　　　　　　　　（填“光反应”或“暗反应”），判断依据是　　　　　　　　　　　　　。 （3）植物在逆境条件下会产生大量的活性氧，会对细胞造成氧化损伤。抗氧化酶系统是植物清除活性氧、维持细胞稳态的重要保护机制。研究人员测定了不同遮荫处理下葛根叶片的抗氧化酶活性及相关生理指标，结果如下表所示： 处理 SOD(U·g-1FW) CAT(U·g-1·min-1) 丙二醛含量（nmol·g-1） T1 253.02 160.63 0.95 T2 176.30 101.97 0.99 T3 108.17 66.53 1.02 注：SOD为超氧化物歧化酶，CAT为过氧化氢酶，数值越大，酶活性越高；丙二醛是膜脂过氧化的终产物，其含量反映细胞膜受损程度。 ①活性氧主要包括超氧阴离子()、过氧化氢(H2O2)等。SOD可将歧化为H2O2和O2，而CAT可进一步将H2O2分解为　　　　　　　　　　　。从酶的作用机理分析，抗氧化酶能快速清除活性氧是因为酶能　　　　　　　　　　。 ②结合数据分析T3组丙二醛含量高的原因：　　　　　　　　　　　。 19.（2026·辽宁锦州·二模）植物碳点（CDs）是利用植物材料为原料制备的一类新型碳基纳米材料，可被植物体吸收、转运，并能调控光合作用关键物质含量、酶活性及光转换效率。研究小组开展如下研究任务。 任务一：光照强度超过光饱和点后，有限的CO2同化能力会限制光合效率，使得过量的光合电子传递给氧，生成的活性氧会损伤光合系统。研究小组探究不同类型CDs对水稻光合作用的影响，结果如下表： 组别 实验处理 叶绿素含量（mg·g-1） RuBisCO酶活性（U·mg-1） 甲 清水 1.82 26.5 乙 CDs 2.53 38.7 丙 N-CDs1（QY=15.13%） 2.05 28.7 丁 N-CDs2（QY=46.42%） 3.01 47.9 戊 N-CDs3（QY=90.59%） 2.11 27.9 己 Mg，N-CDs 2.97 48.3 注：丙-戊组为掺杂不同N含量制备的碳点；QY数值越大，将紫外光转化为蓝光的能力越强。 （1）与铜、银等传统金属纳米材料相比，碳点在农业应用中更具优势。从环境保护和人体健康两个角度，简述碳点作为抗逆材料的优点：　　　　　　　　　　　　　。 （2）根据实验结果推测，乙组水稻比甲组水稻产量更高，依据是　　　　　　　　　　　　　。与丁组相比，戊组测得的光合指标数值都有明显下降，主要原因是　　　　　　　　　　　　　。 任务二：研究小组探究“Mg，N-CDs”（掺杂Mg和N的碳点）对水稻干旱胁迫下抗逆性的影响，结果如图： 注：SOD（超氧化物歧化酶）活性越高，植物清除活性氧的能力越强。 （3）干旱胁迫下，水稻光合速率会下降，而“Mg，N-CDs”处理能缓解这种现象，综合任务一、二的实验结果，各分析一个原因　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。 （4）现有甲、乙、丙三个品种的水稻，若在农业生产中推广“Mg，N-CDs”技术，如何确定三个品种的Mg，N-CDs最佳施用浓度，以提高水稻产量，简要写出实验思路：　　　　　　　　　　　　　。 20. （2026·黑龙江哈尔滨·二模）（多选）光合作用是水稻生长过程中重要的生理过程之一，直接影响水稻的生长状况，且对逆境胁迫尤为敏感。下图是叶绿体类囊体膜上的两种电子传递途径，据图回答问题。 （1）水光解产生的电子经传递后参与PQ和　　　　　　　　　　　　　的还原。干旱胁迫时，叶片气孔导度下降，CO2吸收减少，暗反应消耗的　　　　　　　　　　　减少，线性电子传递速率会　　　　　　 　　　　　　　　　　　（填“升高”或“降低”）。 （2）强光胁迫时，围绕着PSI的环式电子传递可通过　　　　　　　　　　　方式向膜腔内运输H+，使ATP/NADPH比值　　　　　　　　　　　，加快卡尔文循环过程，调节线性电子传递速度，进而保护PSII。 （3）在高温胁迫下，H2O2过度积累会加剧线粒体和叶绿体膜脂过氧化和蛋白质降解，与常温相比，高温胁迫下植物净光合速率下降，推测其原因是　　　　　　　　　　。 （4）环式电子传递包括NDH依赖途径和PGR5/PGRL1依赖途径。请以野生型水稻及相应突变体水稻为材料，设计实验验证42℃高温胁迫下，PGR5/PGRL1依赖途径对维持整体电子传递效率更为重要（常温下，突变体的净光合速率与野生型无显著差异）。写出实验思路，并预测实验结果　　　　　　　　　。 21.（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）研究表明蓝莓的XWP基因能通过增加气孔导度影响光合作用，该基因缺失植物可能影响非光化学淬灭(NPQ)(植物在光多时为防止光合器官被晒伤，将过剩的光能转化为热能耗散)，导致光合结构损伤。研究分为野生型植株(A组)、XWP基因敲除植株(B组)和XWP基因过量表达植株(C组)。回答下列问题。 （1）光可以被位于蓝莓叶肉细胞叶绿体　　　　　　　　　　　上的色素吸收，用于光合作用。分离蓝莓叶肉细胞中的光合色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最慢的色素主要吸收　　　　　　　　　　　光。 （2）蓝莓叶片通过气孔从外界吸收的与　　　　　　　　　　　结合形成；接受　　　　　　　 　　　　　　　　　　　释放的能量，同时被还原，经一系列变化形成　　　　　　　　　　　。 （3）强光下，类囊体腔酸化(浓度升高)启动NPQ后，有效光能减少，电子传递减慢，导致ATP含量　　 　　　　　　　　　　　(填“增多”或“减少”)，含量　　　　　　　　　　　(填“增多”或“减少”)。 （4）进一步的研究发现，与A组相比，B组磷酸丙糖转运蛋白(又称为磷酸丙糖转运器，其功能如图所示)的表达量明显降低，而C组磷酸丙糖转运蛋白的表达量明显升高，由此推测，XWP基因影响蓝莓植株叶片光合作用的另一路径是　　　　　　　　　　　。 22.（2026·吉林长春·二模）光系统Ⅱ（PS Ⅱ）是植物叶绿体中的色素-蛋白复合体之一，其参与过程如下图。PsbQ是组成PSⅡ复合体的相关蛋白之一，参与PSⅡ组装、稳定PSⅡ功能，并对植物应对生物和非生物胁迫反应起调控作用。回答下列问题： （1）PS Ⅱ位于叶绿体的　　　　　　上，推测PS Ⅱ在光合作用中的作用是　　　　　　　（答出2点即可）。 （2）图示过程中，H+由内转运到外的运输方式是　　　　　　，判断依据为　　　　　　。NADPH的作用是　　　　　　　和　　　　　　　。 （3）研究发现，适当提高PsbQ合成基因的表达量，植株病毒感染率会下降，分析其原因是　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $