专题01 细胞的代谢（期中真题汇编，浙江专用）高二生物上学期

**基本信息** 细胞代谢专题试题汇编，涵盖13个高频考点，精选浙江多地期中真题，注重基础概念理解与实验探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择/非选择|选择为主，非选择聚焦综合应用|ATP、酶、物质运输、光合作用、呼吸作用等|结合实验设计（如温度对酶活性影响）、图表分析（光合速率曲线）、实际情境（甲醛修复、盐碱地水稻），突出科学思维与探究实践|

专题01 细胞的代谢 13大高频考点 1. ATP的结构和功能 2. 酶的本质和酶的作用 3. 酶促反应的因素及实验 4. 被动运输 5. 主动运输 6. 胞吞和胞吐 7. 质壁分离和复原实验及其应用 8. 有氧呼吸和无氧呼吸过程 9. 细胞呼吸的原理和应用 10. 光合作用过程 11. 影响光合作用的因素 12. 光合作用和呼吸作用综合计算 13. 探究酵母菌细胞呼吸方式 考点1 ATP的结构和功能 1．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）ATP含量与细胞的种类和数量有一定关系。ATP荧光仪可应用于检测餐具、医疗器具表面微生物污染情况，其工作原理如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．ATP是细胞生命活动的直接能源物质 B．推测反应式中的PPi含一个高能磷酸键 C．待检样品中微生物的种类与荧光的强度呈正相关 D．待检样品中残留的某些消毒剂可能会降低荧光强度 2．（25-26高二上·浙江杭州·期中）植物细胞膜上有ATP的受体，对植物施用外源ATP后，ATP与其受体结合从而改变细胞内的代谢活动，起到延缓细胞衰老的作用。下列有关叙述中错误的是（    ） A．外源ATP与植物激素一样是一种信号分子 B．外源ATP通过供能从而实现对细胞内代谢的调节作用 C．外源ATP中有一个磷酸基团与糖直接连接 D．用细胞分裂素处理果蔬也能延缓细胞衰老 3．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）ATP是细胞的能量“货币”，也可用于辅助治疗心功能不全、脑出血后遗症等疾病，下列相关叙述正确的是（　　） A．ATP是生物体内唯一的直接能源物质 B．ATP是构成RNA的基本单位之一 C．ATP中的A指的是腺苷，是由腺嘌呤和脱氧核糖构成 D．ATP能为肌肉收缩等耗能活动直接提供能量 考点2 酶的本质和酶的作用 1．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）关于酶的相关知识，下列叙述正确的是（    ） A．酶在催化反应前后，其分子结构会发生改变 B．与无机催化剂相比，酶降低活化能的效果更显著 C．所有酶的本质都是蛋白质，其合成场所是核糖体 D．酶的作用机理是为化学反应提供能量，从而加快反应速率 考点3 酶促反应的因素及实验 1．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）某生物兴趣小组利用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响。实验设置了低温组和高温组，发现相同时间内，两组淀粉剩余量相同。下列推测最合理的是（　　） A．温度为无关变量，不影响酶活性 B．在低温和高温情况下，两组酶活性相同 C．高温组的酶活性更低，但加热促进淀粉水解 D．计时时间过长，两组酶均已变性失活 2．（25-26高二上·浙江浙南名校联盟·期中）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间（min） 16 9 4 6 50min未澄清 据表分析，下列叙述正确的是（    ） A．滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B．组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4~6min D．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min 3．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）削皮的苹果褐变原因主要是儿茶酚氧化酶催化无色的儿茶酚和氧气反应生成了红色的邻苯醌。下表是某小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是（    ） 温度/℃ 10 15 20 25 30 35 40 45 耗氧量/ml 28.6 43.2 36.3 29.2 21.1 10.0 4.1 0.7 A．将底物和酶混匀后调整至预设温度 B．适当增大pH值各组酶活性一定提高 C．实验结束时15℃下溶液颜色最深 D．推测该酶的最适温度在15-20℃之间 4．（25-26高二上·浙江杭州·期中）为探究菠萝蛋白酶的最适pH，某研究小组以酪蛋白为底物，检测不同pH值下菠萝蛋白酶的活性，绘制成下图。下列相关叙述中错误的是（    ） A．菠萝蛋白酶催化酪蛋白水解会使肽键数量减少 B．推测pH=10时，菠萝蛋白酶的活性不可能高于pH=9时 C．当pH<5时，菠萝蛋白酶的空间结构可能发生不可逆的改变 D．该实验说明菠萝蛋白酶只能催化酪蛋白的水解，体现了酶的专一性 5．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）酶是极为重要的生物催化剂，在日常生活中有非常广泛的应用。下列关于酶的相关实验叙述错误的是（　　） A．新鲜肝脏做成匀浆的目的是把肝脏细胞中的过氧化氢酶释放出来 B．验证酶的高效性实验中需用水作为对照组 C．探究PH对酶活性影响实验时不能选用淀粉作为底物 D．探究温度对酶活性影响实验时不能选择斐林试剂进行检测 考点4 被动运输 1．（25-26高二上·浙江钱塘联盟·期中）某研究小组探究了细胞膜的物质运输机制，获得以下实验数据： 实验①乙醇分子可快速穿过人工脂双层膜； 实验②人红细胞在生理盐水中，的胞内浓度是血浆中的30倍； 实验③浆细胞分泌抗体的速率与线粒体功能抑制剂浓度呈负相关； 实验④小肠上皮细胞在葡萄糖浓度为血浆2倍时仍可逆浓度梯度吸收葡萄糖。 根据上述实验结果，下列叙述错误的是（　　） A．实验①中结果表明乙醇的跨膜运输方式是易化扩散 B．进入红细胞需要载体蛋白的协助，需要消耗能量但不一定由ATP提供 C．实验③中结果表明抗体分泌过程需要能量供应 D．小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是细胞最重要的吸收或排出物质的方式 2．（25-26高二上·浙江衢州五校·期中）膜蛋白与生物膜的功能密切相关，下列生命活动中不需要膜蛋白参与的是（    ） A．性激素进入靶细胞 B．线粒体内膜上电子传递过程 C．B淋巴细胞识别抗原 D．光合膜将光能转化为化学能 考点5 主动运输 1．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）高等植物存在筛管—伴胞复合体（SE-CC）可以暂时贮存高浓度的蔗糖。如图所示，SE-CC 质膜上有“蔗糖—H+共运输载体”（SU 载体）和H+泵。下列叙述错误的是（　　） A．蔗糖进入 SE-CC 的方式为主动转运 B．质膜上H+泵数量不影响蔗糖转运速率 C．H+通过H+泵运出 SE-CC 需要消耗能量 D．H+泵可以维持细胞内外的H+浓度差 （25-26高二上·浙江温州十校·期中）阅读以下材料，完成下面小题： 红树林中的木榄能将多余的Na+外排，SOS信号调控帮助植物抵抗盐胁迫（如图甲所示），当植物感知高Na+胁迫后，Ca2+开始与SOS3结合，同时SOS2被激发，活化的SOS2通过使SOS1载体蛋白磷酸化，以激活SOS1的Na+/H+反向运输功能。已知H+-ATPase是一种位于细胞膜上的载体蛋白（如图乙所示）。回答下列问题。 2．下列关于酶和ATP的说法正确的是（    ） A．H+-ATPase的作用是仅作为转运H+的载体 B．SOS1蛋白磷酸化伴随ATP的水解，属于放能反应 C．Na+的外排能量来自H+提供的电势能 D．H+-ATPase为ATP水解提供活化能 3．根据题意，下列关于物质出入细胞的叙述正确的是（    ） A．图乙中H+进出细胞是同一种运输方式 B．图甲中抑制细胞的呼吸会影响Na+外排 C．SOS信号调控时，SOS3蛋白构象发生变化，SOS3的功能也发生变化 D．图乙细胞中通过Na+外排后，会破坏细胞内的渗透压平衡 4．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）下图为植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程示意图。下列叙述错误的是（    ） A．H+-蔗糖转运体在运输物质时不具有专一性 B．抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH增大 C．细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动转运 D．抑制质子泵的功能会使H+-蔗糖转运体运输H+的速率变慢 5．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）如图为人体细胞膜上Na+-氨基酸共转运体参与物质运输的示意图。已知细胞通过消耗ATP维持膜两侧Na+浓度梯度，某种毒素能特异性阻断Na+-氨基酸共转运体的功能。下列相关叙述错误的是（    ） A．Na+顺浓度梯度进入细胞，属于被动转运 B．氨基酸进入细胞的过程不消耗ATP，属于被动转运 C．若用该毒素处理细胞，会影响细胞对氨基酸的吸收 D．若细胞外Na+浓度降低，细胞内氨基酸含量可能会下降 6．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）植物根尖成熟区细胞从土壤中吸收的水分中溶解有各种矿质离子和有机营养物质。研究发现，根细胞吸收蔗糖（不能直接通过磷脂双分子层扩散）的主要方式是通过细胞膜上的氢离子-蔗糖共转运蛋白，该蛋白利用细胞膜两侧的H⁺浓度梯度，将H⁺顺浓度梯度转运进细胞的同时，偶联蔗糖逆浓度梯度转运进细胞。此外，某些大分子物质（如蛋白质类激素）可通过囊泡运输的方式进出细胞。下列相关叙述正确的是（　　） A．氢离子—蔗糖共转运蛋白介导的蔗糖运输属于自由扩散，不需要消耗能量 B．若抑制细胞呼吸，不会影响蔗糖的跨膜运输速率 C．物质跨膜运输方式包括被动运输、主动运输、胞吞和胞吐 D．氢离子—蔗糖共转运蛋白的功能依赖于膜两侧H⁺的浓度梯度，该梯度主要由细胞主动运输H⁺形成 考点6 胞吞和胞吐 1．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）胆固醇等脂质被包裹成特定的球形复合物，通过血液运输到特定的细胞被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇供细胞利用。下列推测错误的是（    ） A．球形复合物的表面亲水 B．该胞吞过程需要受体蛋白参与 C．囊泡与溶酶体融合依赖膜的流动性 D．胞吞进入细胞的胆固醇属于生物大分子 考点7 质壁分离和复原实验及其应用 1．（25-26高二上·浙江台金七校·期中）在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”活动中，下列设计不能体现对照原则的是（　　） A．用清水和一定浓度的蔗糖溶液分别处理细胞 B．观察不同浓度蔗糖溶液中细胞的质壁分离现象 C．观察同一细胞先后发生的质壁分离和复原现象 D．观察相邻两个细胞发生质壁分离时原生质体的大小 考点8 有氧呼吸和无氧呼吸过程 1．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）淹涝胁迫下，玉米幼苗根部细胞既可进行乳酸发酵，又可进行酒精发酵。下图为根部细胞呼吸作用释放CO₂的速率变化情况，其中a点之后进入无氧环境。下列叙述正确的是（　　） A．O~a段产物CO2的氧来自底物O2 B．a~b段根部细胞停止细胞呼吸 C．b~c段产物酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测 D．O~a段和b~c段产生CO2的场所相同 2．（25-26高二上·浙江9+1联盟·期中）下列有关人体细胞需氧呼吸的叙述，正确的是（    ） A．1分子葡萄糖比2分子丙酮酸彻底氧化后释放的能量多 B．通过糖酵解，有机物中的大部分化学能被转化为热能 C．通过第二阶段，氧与葡萄糖中的碳结合生成CO2 D．通过第三阶段，前两个阶段产生的【H】与氧结合生成水，不释放能量 3．（25-26高二上·浙江温州十校·期中）下图是线粒体膜上的电子传递链过程，下列有关的描述正确的是（    ） A．丙酮酸通过线粒体内膜需要借助膜两侧的H+浓度梯度 B．据图可知，氧气浓度的降低不影响丙酮酸的跨膜运输 C．NADH和FADH2中的化学能直接转化为ATP中的活跃的化学能 D．电子传递链的过程发生在线粒体内膜和线粒体基质中 4．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）如图表示酵母菌的细胞呼吸过程。下列分析正确的是（    ） A．酵母菌的厌氧呼吸过程为④⑤ B．在线粒体中进行的过程有②③ C．①②③④⑤过程都有ATP生成 D．②是唯一产生CO2的生理过程 5．（25-26高二上·浙江杭州·期中）线粒体的外膜通透性较大，可允许离子和小分子通过；内膜通透性很弱，几乎所有的离子和小分子都需要特殊的跨膜转运蛋白来协助才能进出基质。若细胞呼吸以葡萄糖为底物，分析下图，有关的说法中错误的是（    ）    A．内膜的蛋白质含量较外膜高，基本骨架都是磷脂双分子层 B．线粒体的内膜表面积远大于外膜，是需氧呼吸消耗【H】的场所 C．图中的糖酵解是需氧呼吸和厌氧呼吸共有的过程 D．丙酮酸通过主动转运进入线粒体基质中需ATP供能 6．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）下图为测定发芽种子呼吸熵（呼吸熵=释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积）的装置。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液滴移动距离。设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动xmm和ymm。下列说法错误的是（　　） A．若测得x=180mm，y=50mm，则分解的有机物可能为脂肪 B．若测得x=120mm，y=-30mm，则呼吸熵值为1.25 C．若呼吸底物是葡萄糖，且测得x=300mm，y=-100mm，则可推断有氧呼吸与无氧呼吸产生CO2比值为1:3 D．为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置 考点9 细胞呼吸的原理和应用 （25-26高二上·浙江衢州五校·期中）猕猴桃富含多种营养物质，具有增强免疫力、促进消化、抗氧化等多种功效，被誉为“水果之王”。猕猴桃采摘时果实坚硬、酸度高，不宜直接食用，需放置一段时间后果实变软变甜并散发出果香，才能达到可食状态，放置时间过长则会产生酒味。某种猕猴桃自然放置成熟过程中的呼吸速率及激素A相对含量变化如下图所示。阅读下列材料，完成下面小题。 1．将猕猴桃制成匀浆，脱色后检测其中的化合物，下列叙述正确的是（    ） A．加入碘-碘化钾溶液，加热后溶液呈蓝色，说明匀浆中含有淀粉 B．加入本尼迪特试剂，加热后溶液变成红黄色，说明匀浆中含有葡萄糖 C．加入双缩脲试剂，振荡后溶液呈浅紫色，说明匀浆中含有多肽或蛋白质 D．加入溴麝香草酚蓝溶液，振荡后溶液变成灰绿色，说明匀浆中含有酒精 2．下列关于猕猴桃自然放置成熟过程中相关变化的叙述，正确的是（    ） A．果实变软变甜与纤维素酶活性降低而淀粉酶活性升高有关 B．产生酒味是由于缺氧条件下乳酸脱氢酶催化丙酮酸转化为乙醇 C．激素A最可能是生长素，其生成量的变化与呼吸速率呈正相关 D．适当降低温度，呼吸高峰出现的时间会推迟，有利于猕猴桃储藏 考点10 光合作用过程 1．（25-26高二上·浙江台金七校·期中）植物激素脱落酸（ABA）对光合作用有重要调控作用。科研人员发现，拟南芥的ABI5蛋白是ABA信号途径中的一种调控蛋白，能够影响部分光合作用相关基因的表达。实验证实，拟南芥ABI5功能缺陷突变体中，主要催化CO2固定的酶Rubisco固定CO2的速率提升了32%。回答下列问题： （1）光合作用过程中CO2的固定发生在______阶段，发生的场所是______。在酶的催化下，与CO2结合后的产物接受来自______的能量，进而还原成三碳糖。 （2）Rubisco活化酶（RCA）是一种关键的光合蛋白。研究人员通过检测得到了该拟南芥突变体中RCA的含量以及指导RCA合成的mRNA含量，结果如下图所示。    与野生型相比，突变体中Rubisco的活性更______（填“高”或“低”）。根据结果推测，ABI5蛋白对RCA基因的调控最可能发生在______（填“转录”或“翻译”）水平。 （3）与野生型相比，突变体的光合效率会______（填“升高”或“降低”）。某同学想验证这一结论，在实验室中将两种拟南芥置于相同光照下培养一段时间，并检测单位时间内单位叶面积的氧气释放量。在环境CO2浓度不变的情况下，该检测方案是否合理?______（填“合理”或“不合理”），理由是______。 （4）结合材料分析，ABA通过ABI5蛋白______（填“促进”或“抑制”）光合作用，理由是______。 考点11 影响光合作用的因素 1．（25-26高二上·浙江钱塘联盟·期中）红叶石楠是常见景观植物，其上部新发嫩叶为红色、下部成熟叶片为绿色，欲分析该植物红叶与绿叶的光合及蒸腾特性。实验挑选6棵生长环境相同、株龄一致且长势基本均等的红叶石楠样株，在每株株冠分别选取6片向阳、健康且形状大小基本一致的红叶与绿叶；使用便捷式光合测定仪，于多个白天的8：00-18：00间每2小时测定各叶片的净光合速率、蒸腾速率等数据，每片叶片重复测定3次并记录。之后对收集的数据求平均值，绘制坐标图并进行统计分析，部分实验结果如图所示。回答下列问题： （1）光反应在红叶石楠叶肉细胞的___________上进行，水分解产生___________；生成可供碳反应利用的物质有___________。红叶石楠的绿叶在正午时净光合速率下降，可能的原因是___________。 （2）WUE是研究植物有效利用水资源的指标，计算公式为WUE=P/T。随着外界环境不断变化，红叶的WUE始终低于绿叶，说明与绿叶相比，红叶通过___________以适应试验期间的外部环境。 （3）研究者继续对实验中的各项指标进行相关性分析。 表1各检测指标的相关性分析汇总表 指标 净光合速率（P） 气孔导度（Gs） 胞间浓度（Ci） 蒸腾速率（T） 气孔导度（Gs） 0.959** 胞间浓度（Ci） 0.303 0.419 蒸腾速率（T） 0.975** 0.964** 0.367 WUE —0.857** 0.867** —0.242 —0.907 注：数值>0，代表正相关，数值<0，代表负相关，**代表极显著相关，*代表显著相关。 据表1数据显示，气孔导度与胞间浓度这两个值之间___________（填“存在”或“不存在”）显著相关性，最可能的原因是___________。表1中与净光合速率（P）存在极显著正相关关系的是___________。这说明了在实验期间，___________是影响红叶石楠净光合速率的主要限制因素。 2．（25-26高二上·浙江衢州五校·期中）滩涂盐碱地是我国重要的后备土地资源，利用盐碱地种植水稻能提高粮食产量。科研人员以某种耐盐碱水稻为供试品种，研究了其抗盐碱机理及提高产量的途径。回答下列问题： （1）该耐盐碱水稻的抗逆性相关生理过程如下图所示。 ①根系对水稻生长具有重要作用，土壤中盐浓度过高会引起根细胞______，严重影响植物生长。耐盐碱水稻通过生物膜上的水通道蛋白、SOS1和NHX转运蛋白等膜蛋白，对不同物质进行跨膜运输，缓解Na+的毒害，这些膜蛋白体现出生物膜具有的功能特性是______。 ②据图分析，盐胁迫条件下，水稻降低细胞内Na+的毒害途径主要有两种：途径一是Na+通过转运蛋白NHX以______为直接驱动力由细胞质基质进入细胞液，增大了水稻细胞液与土壤溶液的浓度差，有利于根细胞吸收土壤中的水分，图中根细胞吸收土壤溶液中水分的方式有______；途径二是______。 （2）为提高盐碱地水稻产量，科研人员以该稻为供试品种，在育秧期间设置纳米硅叶面喷施（Si）和清水喷施（W）处理，之后将秧苗分别移栽到设置有3个盐浓度梯度（CK，0；T1，0.2%；T2，0.3%）的桶中，探究叶面喷施纳米硅对盐胁迫环境下水稻产量及其生理特性的影响，实验结果如下。 盐胁迫下叶面喷施纳米硅对水稻产量及生理特性的影响 处理 叶绿素相对含量 胞间CO2浓度 （umol·mol-1） 气孔导度 （mol·m-2·s-1） 净光合速率 （umol·m-2·s-1） 产量 （g·pot-1） CK-W 46.63 330.14 0.58 22.13 127.51 CK-Si 48.50 367.75 0.76 25.62 144.71 T1-W 39.53 296.49 0.39 18.55 70.45 T1-Si 42.40 327.58 0.56 21.84 81.12 T2-W 34.73 230.61 0.23 14.37 32.58 T2-Si 36.87 272.56 0.37 17.61 37.97 ①为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和______处理，过滤后得到足量的色素提取液，再将色素提取液经______光照射测得光的吸收率，可估测叶绿素含量。 ②胞间CO2在植物细胞的______中被消耗，并通过碳反应过程合成三碳糖，之后以______的形式运输到水稻的根、茎、种子等部位。 ③研究结果表明，叶面喷施纳米硅能提高盐胁迫环境下水稻产量，原因有：一是叶面喷施纳米硅使叶绿素含量增加（该实验因变量），提高了光反应速率（机理）；二是______（从因变量和机理两个角度回答）。 3．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）红松是东北地区重要的生态和经济树种。全球变暖影响下，提前萌发的红松幼苗极易遭受春季寒潮的危害而死亡，进而影响红松林的更新。研究人员以一年生红松幼苗为实验材料，设置不同程度低温和不同光照强度来模拟春季寒潮降温过程，结果如下图。回答下列问题： 注：Fv/Fm代表植物光反应过程最大光能转化效率。 （1）早春气温回暖，红松种子提前结束休眠期开始萌发，这可能跟植物体内________（激素）含量的升高相关。红松种子富含油脂，与富含淀粉的种子相比，红松种子萌发初期对氧气的需求________。 （2）本实验中总共设置了15组处理，由实验结果可知，_________处理下最有利于红松幼苗的生长。低温情况下，幼苗叶片中________活性下降，导致叶绿素的合成减慢。使用________提取幼苗叶片中的光合色素，并在________光下检测色素提取液对光的吸收率，可比较不同实验处理下叶绿素含量的差异。 （3）限制植物光合作用的因素包括气孔限制性因素和非气孔限制性因素。据图分析和推测，气孔因素主要是通过影响_________（场所）中的碳反应速率来限制光合作用强度；而环境因素中的非气孔因素主要有_________和________。 （4）Fv/Fm 可反映光能转换效率，根据实验曲线图结果可推测，在零下低温胁迫下生长的红松幼苗再遇_________，会导致幼苗的存活率进一步降低。因此实际操作时，林业人员在向阳坡地种植阔叶树营造针阔混交林来保护红松幼苗。阔叶树生长速度快于针叶红松，________，从而提高红松幼苗在春季寒潮中的存活率。 4．（25-26高二上·浙江9+1联盟·期中）某科研单位开展了红松的针叶功能特性与光合特性对坡向响应的研究，下表为本研究的实验结果，请回答下列有关问题： 阳坡组 阴坡组 叶长（cm） 10 13 比叶面积（（cm2⋅g-1） 56 79 叶绿素含量（mg·dm-2） 2.09 3.03 光补偿点（klx） 550 480 净光合速率（（μmol⋅m-2·s-1） 15.04 4.68 注：比叶面积=叶面积/叶干重；光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。 （1）可用______试剂分离红松叶片的光合色素，此试剂不能用酒精替代的原因是______。现有一株胡萝卜素缺失突变体，对其叶片进行红光吸收测定，与正常叶片相比，光吸收差异______（填“显著”或“不显著”）。 （2）阴坡的叶长大于阳坡的叶长可以体现出植物通过其结构和______的改变对气候改变做出的响应。在环境温度高、土壤含水率低的阳坡环境下，红松针叶的比叶面积比阴坡小，这样有利于植物______，从而适应阳坡环境。 （3）阴坡组的光补偿点低的意义是植物能在______。阴坡组净光合速率显著低于阳坡组，主要原因是阴坡组光照强度小，使光反应产物______减少，进而直接影响了碳反应的______过程，从而降低了叶肉细胞对______的利用能力。 （4）研究结果表明，弱光条件下，红松植株株高显著升高。研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设，需测定红松植株各部分的干重，若数据分析结果为阴坡组比阳坡组的______更高，则支持上述假设。 5．（25-26高二上·浙江温州十校·期中）小麦作为重要的粮食作物，现有突变体和野生型两种小麦，突变体小麦叶片变黄的速度慢，有机物积累多。现测得植物开花后14天、21天、28天的胞间CO2浓度和气孔导度趋势如下表： （1）测定两种小麦的叶绿素含量时，取小麦新鲜绿叶研磨，为避免提取液中的叶绿素被破坏应加________，提取的色素用________法分离；观察野生型小麦色素带发现，在滤纸条中从上往下数，第________条色素带明显变窄；光合色素存在于小麦叶肉细胞叶绿体的________________，吸收的光能可转化并储存在________中，该部分的能量用于碳反应的________________过程。 （2）据表分析，14天-21天限制小麦光合速率的因素为________（“气孔因素”或“非气孔因素”），还有哪些限制因素________________。突变体籽粒淀粉含量低是因为叶片的光合产物主要以________的形式运输到植株各处。 （3）据表分析，开花后14天时突变型的小麦光饱和点________（“更高”或“更低”），判断的理由是______________。 6．（25-26高二上·浙江浙南名校联盟·期中）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，科研人员选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率、蔗糖和淀粉含量，结果如图。回答下列问题： （1）光合作用过程中，光合色素主要吸收________光，并在光反应阶段将光能转化为________中的化学能。碳反应利用光反应产生的物质和能量，首先将CO2还原为________，进而分别在________（填结构名称）形成淀粉和蔗糖。 （2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。结合图2推测，去除棉铃后，由于叶片中光合产物输出量________，使其在叶片中积累，进而________光合作用。 （3）为验证上述推测，科研人员选取去除所有棉铃的棉花植株作为实验材料，在适宜的环境下，测定植株光合速率记为A。随后用遮光布遮住部分叶片，推测遮光叶片的作用是________________，一段时间后，测定植株光合速率记为B，若实验结果为________（填“A=B”“A>B”或“A<B”），则支持上述推测。 （4）研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入棉花植株，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，可将细胞壁周围的蔗糖水解，会导致叶肉细胞外________含量升高。由于光合作用产物是以________形式运输到根、茎等非光合部位，据此推测转酵母菌蔗糖酶基因棉花植物会出现________等现象。 7．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）东南景天是我国特有的一种重金属超富集植物，在土壤修复方面有重要应用。科研人员为探究光照强度对其光合特性及镉（Cd）污染修复效率的影响，开展了如下实验：在人工气候室内，将生长状况一致的东南景天幼苗栽种于相同镉污染土壤中，分别设置4个光照强度处理：L1（400μmol·m2·s-1）、L2（300μmol·m-2·s-1）、L3（200μmol·m-2·s-1）、L4（100μmol·m2·s-1）。培养60天后，测定相关指标，部分结果如下。 处理 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） 胞间CO2浓度（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 修复周期（个） L1 0.91 43.12 270.05 19.47 82 L2 1.52 46.36 248.63 23.78 70 L3 2.63 50.22 200.36 29.96 41 L4 0.73 41.10 225.11 23.12 220 （注：该研究中植物生长周期为2个月，因此2个月为一个修复周期。） （1）位于________上的色素捕获的光能，转化为________中的化学能，最终用于碳反应中的________过程。本实验中的净光合速率可用________来表示。 （2）从表中数据分析，L1组净光合速率低________（填“是”或“不是”）气孔因素引起的。L3组光合作用速率最高的原因是________。 （3）丙二醛（MDA）为膜脂过氧化产物，其含量越高，生物膜受损程度越大，而超氧化物歧化酶（SOD）具有清除MDA的作用。当植物受镉胁迫时，MDA含量会增多。科研人员通过进一步的实验发现，L4组SOD活性较低，据此分析，L4组净光合速率偏低的可能原因是________。 （4）研究还发现，单株植物的有机物积累量与修复效率在一定程度上是成正相关的，结合表分析，L3组对Cd污染土壤修复周期最短的可能机制是________。 考点12 光合作用和呼吸作用综合计算 1．（25-26高二上·浙江浙南名校联盟·期中）马拉松运动员在从慢跑到极限冲刺的过程中，依次会经历有氧阶段、混氧阶段和无氧阶段，长跑过程中会消耗碳水化合物和脂肪。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系，下列相关叙述正确的是（    ） A．有氧呼吸时，葡萄糖在线粒体内氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失 B．氧气消耗和乳酸产生的场所均为细胞溶胶 C．b运动强度时，肌肉细胞O2的消耗量可能大于CO2的产生量 D．当运动强度为c时，运动员体内需氧呼吸和厌氧呼吸的强度相等 2．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）新房装修后担心甲醛（HCHO）污染，常常栽培常春藤用于除甲醛。针对常春藤除甲醛的机理开展系列实验研究：图1表示常春藤清除甲醛的部分作用机制，其中FALDH为甲醛脱氢酶，可催化甲醛氧化成甲酸；图2表示密闭环境的常春藤植株在不同光强度下CO2浓度随时间的变化曲线；图3和图4表示不同浓度甲醛胁迫下，一段时间内部分指标的测定结果。 请回答下列问题： （1）图1中生理过程①的名称为________，据图1分析常春藤细胞净化甲醛的场所有_________。组成基粒的_________上因有_______的分布而呈现绿色，该物质提取需要用_______（试剂），分离用_______方法。 （2）据图2分析弱光照组叶肉细胞的光合速率_______（填“大于”“小于”或“等于”）它的呼吸速率，d时间内完全光照组植株光合速率为_______ppm/s（用字母a~d表示）。 （3）研究还发现甲醛胁迫下，可溶性糖的含量会上升，根据上述研究结果综合分析，可溶性糖增加的原因是甲醛胁迫下，_______活性增加，把吸收的甲醛氧化成甲酸，进一步分解产生的二氧化碳_______（填“大于”“小于”或“等于”）气孔关闭减少的CO2，促进碳反应进行，增加可溶性糖含量。 （4）通过以上研究，请分析推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆机制是：①_________；②__________。 你还能想出室内净化甲醛的其他方法吗?请写出一种_____。 3．（25-26高二上·浙江杭州·期中）胡杨是一种具有典型异形叶性特征（即同一植株不同部位或同一植物在不同环境中具有不同叶形的现象）的乔木，其叶形有条形、卵形和锯齿形。为探究叶形对胡杨光合作用强度的影响，研究人员在温度、二氧化碳浓度等均适宜的条件下通过实验测得胡杨不同叶形在不同光照强度下的光合速率，结果如下图所示。（注：光补偿点是指植物在一定条件下，光合作用吸收CO2的速率与呼吸作用释放CO2的速率相等，达到平衡状态时的光照强度。光饱和点是指植物在一定条件下，光合作用吸收CO2的速率达到上限，不再增加时的光照强度。） （1）图中B点时，条形叶的叶肉细胞产生ATP的细胞器有_______。与E点相比较，F点的叶肉细胞中五碳化合物的再生速率______（填“较快”、“相同”或“较慢”）。 （2）L点时，卵形叶在单位时间、单位叶面积中有机物的制造量大于条形叶，理由是_______。影响L点卵形叶光合速率的限制因素是_______。 （3）据图分析，生长在胡杨树冠下层的叶片是_______，理由是该叶形的_______在三种叶形中最低。推测整株胡杨的光饱和点最可能_______（填“大于”、“小于”或“等于”）锯齿叶的光饱和点。同一植株出现三种叶形的根本原因是_______。 （4）在光照过强时，胡杨树冠上层的叶片细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。下图是科研人员绘制的胡杨叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。由图分析，下列叙述中错误的是（答案不止一项）______。 A．草酰乙酸/苹果酸穿梭将草酰乙酸带入线粒体彻底氧化 B．草酰乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光反应产生的NADPH中的能量以苹果酸的形式输出叶绿体 C．通过草酰乙酸/苹果酸穿梭产生的NADH可能进入线粒体内 D．离开叶绿体的三碳糖全部转化为蔗糖 4．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）小麦和水稻是我国主要的粮食作物。在特定浓度和条件下（小麦和水稻进行呼吸作用的最适温度为30℃，小麦进行光合作用的最适温度为25℃，水稻进行光合作用的最适温度为30℃），测定小麦和水稻在不同光照条件下的光合速率，结果如下表。 光补偿点/klx 光饱和点/klx 光饱和点CO2吸收速率【mg/dm2/h】 黑暗条件下CO2释放速率【mg/dm2/h】 小麦 3 9 30 15 水稻 9 12 25 10 （1）分离小麦叶肉细胞中的光合色素的原理是________________________，在提取过程中，需要在研钵中加入二氧化硅，其目的是_____________，从下往上数，叶黄素位于第______条色素带。 （2）光饱和点是指_______________________；若将温度由25℃调节到30℃的条件下，从理论上讲，小麦的光补偿点___________移动（填写“左”“右”“不”）。 （3）30℃条件下，若将小麦和水稻都放在光照强度为9klx的环境中，一段时间后，小麦和水稻固定CO2速率的差值为___________mg/（dm2·h）；30℃条件下，若提供的光照强度为12klx，若要使水稻一天（24小时）积累的有机物量为正值，光照时间至少需要_______（结果保留一位小 数）小时以上。 考点13 探究酵母菌细胞呼吸方式 1．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）某同学利用如图装置研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组（装置内通入充足氧气）和无氧组（装置密封）。已知葡萄糖能充分反应，下列叙述正确的是（    ）    A．该实验的自变量是CO2传感器的读数 B．有氧组酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体基质 C．无氧组中，酵母菌细胞呼吸释放的能量大部分还储存在酒精中 D．若两组装置中CO2产生速率相等，则有氧组消耗葡萄糖的速率是无氧组的3倍 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 细胞的代谢 考点1 ATP的结构和功能 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】D 考点2 酶的本质和酶的作用 1.【答案】B 考点3 酶促反应的因素及实验 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】B 考点4 被动运输 1.【答案】A 2.【答案】A 考点5 主动运输 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】A 5.【答案】B 6.【答案】D 考点6 胞吞和胞吐 1.【答案】D 考点7 质壁分离和复原实验及其应用 1.【答案】D 考点8 有氧呼吸和无氧呼吸过程 1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】D 6.【答案】C 考点9 细胞呼吸的原理和应用 1.【答案】C 2.【答案】D 考点10 光合作用过程 1.【答案】（1）碳反应/卡尔文循环 叶绿体基质 ATP、NADPH （2）高 转录 （3）升高 不合理 无法判断野生型和突变体植株呼吸强度的大小 （4）抑制 ABI5可抑制RCA基因的转录过程，阻碍RCA蛋白的合成从而减少对CO2的固定 考点11 影响光合作用的因素 1.【答案】（1）类囊体膜/光合膜 、和 ATP、NADPH 正午时绿叶蒸腾速率下降，引起的气孔部分关闭导致进入叶肉细胞的供应减少，从而限制了碳反应的进行，造成光合速率下降 （2）红叶通过提高蒸腾作用，损耗更多的水分 （3）不存在 胞间浓度不仅受气孔导度影响，还受叶肉细胞的光合速率（即消耗速率）和呼吸作用（产生CO2）的共同影响 气孔导度（Gs）和蒸腾速率（T） 供应 2.【答案】（1）渗透失水 选择透过性 H+浓度梯度 自由扩散 协助扩散 （2）研磨 红 叶绿体基质 蔗糖 叶面喷施纳米硅使气孔导度增加，胞间CO2浓度增加，提高了碳反应速率 3.【答案】（1）赤霉素 更高 （2）10℃温度和中光强 叶绿素合成相关酶 95%乙醇 红 （3）叶绿体基质 光强度 温度 （4）高光强 阔叶林形成的上层树冠，为生长初期的红松幼苗起到遮光和保温作用 4.【答案】（1）层析液 不同的光合色素在酒精中的溶解度差异不大 不显著 （2）功能 增加散热，减小蒸腾失水 （3）较低的光强度下，就开始了有机物的积累 ATP和NADPH 三碳酸还原 二氧化碳 （4）茎干重占全株干重的比例 5.【答案】（1）CaCO3 纸层析法 3、4 光合膜（或类囊体膜或基粒） ATP、NADPH C3的还原 （2）非气孔因素 酶、叶绿素含量、光照强度、温度等 蔗糖 （3）更高 因为突变体小麦胞间二氧化碳浓度降低而气孔导度升高，说明突变体小麦光合作用强度大于野生型。 6.【答案】（1）红光与蓝紫光 ATP和NADPH 三碳糖 叶绿体基质和细胞溶胶 （2）下降 减少 抑制 （3）作为光合产物的储存器官，增加叶片中光合产物的输出量 A<B （4）葡萄糖和果糖 蔗糖 严重的短根、短茎和棉铃产量下降 7.【答案】（1）类囊体膜 ATP和NADPH 三碳酸的还原 单位时间、单位面积叶片CO2吸收量 （2）不是 叶绿素含量最高 （3）L4组SOD活性较低，无法显著降低MDA含量（或清除MDA的作用弱），MDA含量高，（叶绿体类囊体）膜受损程度大，使光反应产生的NADPH和ATP减少，碳反应速率减慢 （4）L3光照强度下，东南景天的净光合速率最高，单株有机物积累多，能吸收更多的Cd 考点12 光合作用和呼吸作用综合计算 1.【答案】C 2.【答案】（1）碳反应 细胞溶胶、叶绿体 类囊体膜 叶绿素 无水乙醇 纸层析法 （2）大于 （a-c）/d （3）FALDH酶 大于 （4）增加FALDH酶的活性，以增强对甲醛的代谢能力 降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收 切断甲醛的释放源头，开窗通风等合理即可 3.【答案】（1）线粒体、叶绿体 较快 （2）两种叶片的净光合速率相等，但卵形叶的呼吸速率大于条形叶 光照强度 （3）条形叶 光补偿点和光饱和点 大于 基因的选择性表达 （4）AD 4.【答案】（1）不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高扩散得快，反之则慢 充分研磨 3 （2）达到最大光合速率所需的最小光强度 右 （3）35 6.9 考点13 探究酵母菌细胞呼吸方式 1.【答案】B 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 细胞的代谢 13大高频考点 1. ATP的结构和功能 2. 酶的本质和酶的作用 3. 酶促反应的因素及实验 4. 被动运输 5. 主动运输 6. 胞吞和胞吐 7. 质壁分离和复原实验及其应用 8. 有氧呼吸和无氧呼吸过程 9. 细胞呼吸的原理和应用 10. 光合作用过程 11. 影响光合作用的因素 12. 光合作用和呼吸作用综合计算 13. 探究酵母菌细胞呼吸方式 考点1 ATP的结构和功能 1．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）ATP含量与细胞的种类和数量有一定关系。ATP荧光仪可应用于检测餐具、医疗器具表面微生物污染情况，其工作原理如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．ATP是细胞生命活动的直接能源物质 B．推测反应式中的PPi含一个高能磷酸键 C．待检样品中微生物的种类与荧光的强度呈正相关 D．待检样品中残留的某些消毒剂可能会降低荧光强度 【答案】C 【解析】A、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，A正确；    B、由图可知，ATP水解过程中，靠近腺苷的高能磷酸键断裂，生成AMP（腺苷一磷酸）和PPi（焦磷酸），由此推测PPi含一个高能磷酸键，B正确；    C、因为ATP含量与细胞的种类和数量有一定关系，而荧光强度与ATP含量相关，所以待检样品中微生物数量越多，ATP含量越高，荧光强度越强，即待检样品中微生物的数量与荧光的强度呈正相关，而不是微生物的种类，C错误；    D、待检样品中残留的某些消毒剂可能会抑制微生物的细胞呼吸，从而减少ATP的产生，进而降低荧光强度，D正确。 故选C。 2．（25-26高二上·浙江杭州·期中）植物细胞膜上有ATP的受体，对植物施用外源ATP后，ATP与其受体结合从而改变细胞内的代谢活动，起到延缓细胞衰老的作用。下列有关叙述中错误的是（    ） A．外源ATP与植物激素一样是一种信号分子 B．外源ATP通过供能从而实现对细胞内代谢的调节作用 C．外源ATP中有一个磷酸基团与糖直接连接 D．用细胞分裂素处理果蔬也能延缓细胞衰老 【答案】B 【解析】A、外源 ATP 能与受体结合传递信号，和植物激素一样属于信号分子，A正确； B、外源 ATP 是通过与受体结合传递信号来调节代谢，而非供能实现调节，B错误； C、ATP的结构中，腺苷（由核糖和腺嘌呤组成）直接连接一个磷酸基团，其余两个磷酸基团通过高能磷酸键连接，C正确； D、细胞分裂素可延缓叶片衰老，用于果蔬保鲜符合其生理作用，D正确。 故选B。 3．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）ATP是细胞的能量“货币”，也可用于辅助治疗心功能不全、脑出血后遗症等疾病，下列相关叙述正确的是（　　） A．ATP是生物体内唯一的直接能源物质 B．ATP是构成RNA的基本单位之一 C．ATP中的A指的是腺苷，是由腺嘌呤和脱氧核糖构成 D．ATP能为肌肉收缩等耗能活动直接提供能量 【答案】D 【解析】A、ATP是生物体内的直接能源物质，但不是唯一的，还有GTP等也可作为直接能源物质，A错误； B、构成RNA的基本单位是核糖核苷酸，ATP水解掉两个磷酸基团后得到的腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本单位之一，而不是ATP本身，B错误； C、ATP中的A指的是腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖构成的，不是脱氧核糖，C错误； D、ATP能为肌肉收缩等耗能活动直接提供能量，这是ATP作为细胞能量“货币”的重要体现，D正确。 故选D。 考点2 酶的本质和酶的作用 1．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）关于酶的相关知识，下列叙述正确的是（    ） A．酶在催化反应前后，其分子结构会发生改变 B．与无机催化剂相比，酶降低活化能的效果更显著 C．所有酶的本质都是蛋白质，其合成场所是核糖体 D．酶的作用机理是为化学反应提供能量，从而加快反应速率 【答案】B 【解析】A、酶在催化反应中与底物结合，但反应后其分子结构恢复原状，并未发生改变，A错误； B、酶通过降低反应的活化能提高反应速率，与无机催化剂相比，其降低活化能的效果更显著，B正确； C、绝大多数酶是蛋白质，但少数RNA也具有催化作用，其合成场所并非核糖体，C错误； D、酶的作用是降低活化能，而非直接提供能量，提供能量需依赖ATP等物质，D错误。 故选B。 考点3 酶促反应的因素及实验 1．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）某生物兴趣小组利用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响。实验设置了低温组和高温组，发现相同时间内，两组淀粉剩余量相同。下列推测最合理的是（　　） A．温度为无关变量，不影响酶活性 B．在低温和高温情况下，两组酶活性相同 C．高温组的酶活性更低，但加热促进淀粉水解 D．计时时间过长，两组酶均已变性失活 【答案】C 【解析】A、温度是实验的自变量，直接影响酶活性，并非无关变量，A错误； B、低温抑制酶活性，但酶未失活；高温可能使酶变性失活，两者活性不同，B错误； C、高温可能使酶失活（活性降低），但高温本身可能促进淀粉的非酶促水解（如结构松散或自然分解），导致剩余量与低温组酶促反应结果相同，C正确； D、低温下酶不会变性失活，仅活性受抑制，长时间反应仍可发挥作用，D错误。 故选C。 2．（25-26高二上·浙江浙南名校联盟·期中）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间（min） 16 9 4 6 50min未澄清 据表分析，下列叙述正确的是（    ） A．滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B．组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4~6min D．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min 【答案】B 【解析】由题意可知，浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，该实验是通过蛋白酶水解变性后蛋白质是液体变澄清，变澄清时间越短，说明酶活性越强。 A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越快，澄清时间越短，A错误； B、组3滤液变澄清时间最短，说明酶活性最高，酶促反应速率最快，B正确； C、若实验温度为52℃，可能酶活性大于第3、4组，时间可能小于4min，C错误； D、组5蛋白酶已经失活，实验后再将组5放置在57℃，滤液也不会澄清，D错误。 故选B。 3．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）削皮的苹果褐变原因主要是儿茶酚氧化酶催化无色的儿茶酚和氧气反应生成了红色的邻苯醌。下表是某小组探究温度对儿茶酚氧化酶活性影响的实验结果。下列相关叙述正确的是（    ） 温度/℃ 10 15 20 25 30 35 40 45 耗氧量/ml 28.6 43.2 36.3 29.2 21.1 10.0 4.1 0.7 A．将底物和酶混匀后调整至预设温度 B．适当增大pH值各组酶活性一定提高 C．实验结束时15℃下溶液颜色最深 D．推测该酶的最适温度在15-20℃之间 【答案】C 【解析】A、将底物和酶混匀后调整至预设温度错误，正确操作应先将酶和底物分别预温至设定温度后再混合，避免反应提前进行，A错误； B、酶活性受pH影响，存在最适pH，偏离最适值时活性降低，故适当增大pH值各组酶活性不一定提高，B错误； C、耗氧量反映反应速率，15℃时耗氧量最大，生成的红色邻苯醌最多，颜色最深，C正确； D、表中15℃时酶活性最高，20℃时已下降，最适温度应15℃左右，介于10~20℃之间，而非15~20℃区间，D错误。 故选C。 4．（25-26高二上·浙江杭州·期中）为探究菠萝蛋白酶的最适pH，某研究小组以酪蛋白为底物，检测不同pH值下菠萝蛋白酶的活性，绘制成下图。下列相关叙述中错误的是（    ） A．菠萝蛋白酶催化酪蛋白水解会使肽键数量减少 B．推测pH=10时，菠萝蛋白酶的活性不可能高于pH=9时 C．当pH<5时，菠萝蛋白酶的空间结构可能发生不可逆的改变 D．该实验说明菠萝蛋白酶只能催化酪蛋白的水解，体现了酶的专一性 【答案】D 【解析】A、菠萝蛋白酶催化酪蛋白（蛋白质）水解，蛋白质中的肽键会断裂，因此肽键数量减少，A正确； B、酶活性受pH影响，据图可知，该酶的最适pH在7左右，此后随pH升高酶空间结构逐渐被破坏，推测pH=10时，菠萝蛋白酶的活性不可能高于pH=9时，B正确； C、当pH低于5时，菠萝蛋白酶的活性急剧下降，极端pH条件（如强酸）可能导致酶蛋白的空间结构破坏，引起不可逆变性失活，C正确； D、本实验探究菠萝蛋白酶的最适pH，不能说明菠萝蛋白酶只能催化酪蛋白的水解，D错误。 故选D。 5．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）酶是极为重要的生物催化剂，在日常生活中有非常广泛的应用。下列关于酶的相关实验叙述错误的是（　　） A．新鲜肝脏做成匀浆的目的是把肝脏细胞中的过氧化氢酶释放出来 B．验证酶的高效性实验中需用水作为对照组 C．探究PH对酶活性影响实验时不能选用淀粉作为底物 D．探究温度对酶活性影响实验时不能选择斐林试剂进行检测 【答案】B 【解析】A、新鲜肝脏细胞中有过氧化氢酶，将肝脏做成匀浆，能破坏细胞结构，使细胞中的过氧化氢酶释放出来，便于后续实验中酶与底物接触发挥作用，A正确； B、验证酶的高效性实验中，对照组应是无机催化剂（如氯化铁溶液），而不是水。因为酶的高效性是与无机催化剂相比体现出来的，B错误； C、淀粉在酸性条件下也会发生水解，若探究pH对酶活性影响实验选用淀粉作为底物，酸性环境对淀粉的水解会干扰实验结果，所以不能选用淀粉作为底物，C正确； D、斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热，而探究温度对酶活性影响实验中，温度是自变量，水浴加热会改变实验的温度条件，干扰实验结果，所以不能选择斐林试剂进行检测，D正确。 故选B。 考点4 被动运输 1．（25-26高二上·浙江钱塘联盟·期中）某研究小组探究了细胞膜的物质运输机制，获得以下实验数据： 实验①乙醇分子可快速穿过人工脂双层膜； 实验②人红细胞在生理盐水中，的胞内浓度是血浆中的30倍； 实验③浆细胞分泌抗体的速率与线粒体功能抑制剂浓度呈负相关； 实验④小肠上皮细胞在葡萄糖浓度为血浆2倍时仍可逆浓度梯度吸收葡萄糖。 根据上述实验结果，下列叙述错误的是（　　） A．实验①中结果表明乙醇的跨膜运输方式是易化扩散 B．进入红细胞需要载体蛋白的协助，需要消耗能量但不一定由ATP提供 C．实验③中结果表明抗体分泌过程需要能量供应 D．小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是细胞最重要的吸收或排出物质的方式 【答案】A 【解析】A、实验①中乙醇能快速穿过人工脂双层膜，说明其运输方式为自由扩散（无需载体），A错误； B、人红细胞内 K⁺浓度远高于血浆，K⁺进入红细胞是逆浓度梯度的主动运输，需要载体蛋白和能量；能量可来自 ATP，也可来自其他物质的电化学梯度（如 Na⁺浓度差），B正确； C、实验③中抗体分泌速率与线粒体抑制剂浓度负相关，说明抗体分泌依赖线粒体提供的能量，C正确； D、实验④中小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收葡萄糖，方式为主动运输，主动运输是细胞最重要的物质运输方式，D正确。 故选A。 2．（25-26高二上·浙江衢州五校·期中）膜蛋白与生物膜的功能密切相关，下列生命活动中不需要膜蛋白参与的是（    ） A．性激素进入靶细胞 B．线粒体内膜上电子传递过程 C．B淋巴细胞识别抗原 D．光合膜将光能转化为化学能 【答案】A 【解析】A、性激素为脂溶性物质，通过自由扩散进入靶细胞，不需要载体蛋白或受体蛋白协助，因此不需要膜蛋白参与，A错误； B、线粒体内膜上的电子传递链由多种酶和载体蛋白组成，需膜蛋白参与，B正确； C、B淋巴细胞识别抗原依赖细胞膜表面的特异性受体，属于膜蛋白，C正确； D、光合膜（类囊体膜）上的光合酶等膜蛋白参与光能到化学能的转化（光反应），D正确。 故选A。 考点5 主动运输 1．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）高等植物存在筛管—伴胞复合体（SE-CC）可以暂时贮存高浓度的蔗糖。如图所示，SE-CC 质膜上有“蔗糖—H+共运输载体”（SU 载体）和H+泵。下列叙述错误的是（　　） A．蔗糖进入 SE-CC 的方式为主动转运 B．质膜上H+泵数量不影响蔗糖转运速率 C．H+通过H+泵运出 SE-CC 需要消耗能量 D．H+泵可以维持细胞内外的H+浓度差 【答案】B 【解析】A、SE—CC可以暂时贮存高浓度的蔗糖，蔗糖进入SE—CC为逆浓度梯度，为主动转运，A正确； B、蔗糖主动转运进入SE—CC的能量来自H+电化学梯度，质膜上H+泵数量会影响H+浓度差，从而影响蔗糖转运速率，B错误； C、H+通过H+泵运出SE—CC需要消耗ATP，C正确； D、H+泵逆浓度转运H+，维持细胞内外的H+浓度差，D正确。 故选B。 （25-26高二上·浙江温州十校·期中）阅读以下材料，完成下面小题： 红树林中的木榄能将多余的Na+外排，SOS信号调控帮助植物抵抗盐胁迫（如图甲所示），当植物感知高Na+胁迫后，Ca2+开始与SOS3结合，同时SOS2被激发，活化的SOS2通过使SOS1载体蛋白磷酸化，以激活SOS1的Na+/H+反向运输功能。已知H+-ATPase是一种位于细胞膜上的载体蛋白（如图乙所示）。回答下列问题。 2．下列关于酶和ATP的说法正确的是（    ） A．H+-ATPase的作用是仅作为转运H+的载体 B．SOS1蛋白磷酸化伴随ATP的水解，属于放能反应 C．Na+的外排能量来自H+提供的电势能 D．H+-ATPase为ATP水解提供活化能 3．根据题意，下列关于物质出入细胞的叙述正确的是（    ） A．图乙中H+进出细胞是同一种运输方式 B．图甲中抑制细胞的呼吸会影响Na+外排 C．SOS信号调控时，SOS3蛋白构象发生变化，SOS3的功能也发生变化 D．图乙细胞中通过Na+外排后，会破坏细胞内的渗透压平衡 【答案】2．C 3．B 【解析】2．A、据图乙可知，H+—ATPase可以将H+从膜内运输到膜外，同时能催化ATP水解，A错误； B、据题干信息“活化的SOS2通过使SOS1载体蛋白磷酸化，以激活SOS1的Na+/H+反向运输功能”可知，Na+外排为主动运输，需要ATP提供能量，并提供磷酸基团使SOS1蛋白磷酸化，故该过程为吸能反应，B错误； C、Na+外排为主动运输，能量来自H+提供的电势能，C正确； D、H+—ATPase能催化ATP水解，能降低ATP水解的活化能，D错误。 故选C。 3．A、图乙中H+进入细胞是协助扩散，运出细胞是主动运输，两者不是同一种运输方式，A错误； B、图甲中Na+外排属于主动运输，抑制细胞呼吸会使ATP合成不足，会影响Na+外排，B正确； C、SOS信号调控时，SOS3蛋白构象发生变化，SOS3的功能不变化，C错误； D、通过Na+外排后，细胞内的渗透压平衡不变，D错误。 故选B。 4．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）下图为植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程示意图。下列叙述错误的是（    ） A．H+-蔗糖转运体在运输物质时不具有专一性 B．抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH增大 C．细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动转运 D．抑制质子泵的功能会使H+-蔗糖转运体运输H+的速率变慢 【答案】A 【解析】A、H+-蔗糖转运体只能运输H+和蔗糖，在运输物质时具有专一性，A错误；    B、抑制叶肉细胞的呼吸作用，会使ATP的产生减少，进而导致质子泵运输H+进入液泡的过程受影响，液泡内H+浓度降低，根据pH与H+浓度的关系，细胞液的pH会增大，B正确；    C、从图中可以看出，细胞质基质中的蔗糖进入液泡是借助H+-蔗糖转运体，属于协同转运，依赖与H+的浓度差，其转运方式为主动转运，C正确；    D、质子泵运输H+进入液泡是主动运输，抑制质子泵的功能，会使液泡内与细胞质基质的H+浓度差减小，那么H+-蔗糖转运体运输H+的速率就会变慢，D正确。 故选A。 5．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）如图为人体细胞膜上Na+-氨基酸共转运体参与物质运输的示意图。已知细胞通过消耗ATP维持膜两侧Na+浓度梯度，某种毒素能特异性阻断Na+-氨基酸共转运体的功能。下列相关叙述错误的是（    ） A．Na+顺浓度梯度进入细胞，属于被动转运 B．氨基酸进入细胞的过程不消耗ATP，属于被动转运 C．若用该毒素处理细胞，会影响细胞对氨基酸的吸收 D．若细胞外Na+浓度降低，细胞内氨基酸含量可能会下降 【答案】B 【解析】A、Na+顺浓度梯度进入细胞，不需要消耗能量，属于被动转运，A正确； B、氨基酸进入细胞是通过Na+-氨基酸共转运体进行的，依赖于Na+的浓度梯度，因此，氨基酸的吸收属于主动转运，B错误； C、该毒素特异性阻断Na+-氨基酸共转运体，会直接影响氨基酸的吸收，C正确； D、若细胞外Na+浓度降低，Na+的浓度梯度减小，Na+-氨基酸共转运体的功能受到影响，氨基酸的吸收减少，细胞内氨基酸含量可能下降，D正确。 故选B。 6．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）植物根尖成熟区细胞从土壤中吸收的水分中溶解有各种矿质离子和有机营养物质。研究发现，根细胞吸收蔗糖（不能直接通过磷脂双分子层扩散）的主要方式是通过细胞膜上的氢离子-蔗糖共转运蛋白，该蛋白利用细胞膜两侧的H⁺浓度梯度，将H⁺顺浓度梯度转运进细胞的同时，偶联蔗糖逆浓度梯度转运进细胞。此外，某些大分子物质（如蛋白质类激素）可通过囊泡运输的方式进出细胞。下列相关叙述正确的是（　　） A．氢离子—蔗糖共转运蛋白介导的蔗糖运输属于自由扩散，不需要消耗能量 B．若抑制细胞呼吸，不会影响蔗糖的跨膜运输速率 C．物质跨膜运输方式包括被动运输、主动运输、胞吞和胞吐 D．氢离子—蔗糖共转运蛋白的功能依赖于膜两侧H⁺的浓度梯度，该梯度主要由细胞主动运输H⁺形成 【答案】D 【解析】A、氢离子—蔗糖共转运蛋白介导的蔗糖运输需要借助H⁺的浓度梯度势能，且蔗糖逆浓度梯度进入细胞，属于主动运输，需要消耗能量，A错误； B、抑制细胞呼吸会减少ATP供应，导致维持H⁺浓度梯度的主动运输受阻，进而影响蔗糖的跨膜运输速率，B错误； C、跨膜运输仅包括被动运输和主动运输，胞吞和胞吐属于膜泡运输，不直接跨膜，C错误； D、H⁺—蔗糖共转运蛋白依赖的H⁺浓度梯度由细胞主动运输（如质子泵）H⁺形成，该过程消耗能量，D正确。 故选D。 考点6 胞吞和胞吐 1．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）胆固醇等脂质被包裹成特定的球形复合物，通过血液运输到特定的细胞被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇供细胞利用。下列推测错误的是（    ） A．球形复合物的表面亲水 B．该胞吞过程需要受体蛋白参与 C．囊泡与溶酶体融合依赖膜的流动性 D．胞吞进入细胞的胆固醇属于生物大分子 【答案】D 【解析】A、胆固醇等脂质被包裹成特定的球形复合物，通过血液运输到特定的细胞被胞吞，其表面亲水，以溶于血浆，A正确； B、胞吞过程需细胞膜上的受体识别并特异性结合运输物质，故需要受体蛋白参与，B正确； C、囊泡与溶酶体融合依赖生物膜的流动性，属于膜结构特点，C正确； D、胆固醇为固醇类物质，相对分子质量较小，是小分子物质，D错误。 故选D。 考点7 质壁分离和复原实验及其应用 1．（25-26高二上·浙江台金七校·期中）在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”活动中，下列设计不能体现对照原则的是（　　） A．用清水和一定浓度的蔗糖溶液分别处理细胞 B．观察不同浓度蔗糖溶液中细胞的质壁分离现象 C．观察同一细胞先后发生的质壁分离和复原现象 D．观察相邻两个细胞发生质壁分离时原生质体的大小 【答案】D 【解析】A、清水与蔗糖溶液处理形成不同处理组的相互对照，A正确； B、不同浓度蔗糖溶液处理属于相互对照（浓度梯度对照），B正确； C、同一细胞质壁分离及复原前后形成自身对照，C正确； D、观察相邻细胞的原生质体大小，未设置实验组与对照组，无法形成有效对照，D错误。 故选D。 考点8 有氧呼吸和无氧呼吸过程 1．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）淹涝胁迫下，玉米幼苗根部细胞既可进行乳酸发酵，又可进行酒精发酵。下图为根部细胞呼吸作用释放CO₂的速率变化情况，其中a点之后进入无氧环境。下列叙述正确的是（　　） A．O~a段产物CO2的氧来自底物O2 B．a~b段根部细胞停止细胞呼吸 C．b~c段产物酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测 D．O~a段和b~c段产生CO2的场所相同 【答案】C 【解析】A、O~a段产物CO2的氧来自葡萄糖和水，A错误； B、a~b段根部细胞只进行乳酸发酵，B错误； C、b~c段进行酒精发酵，产物酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测，C正确； D、O~a段需氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，b~c段产生CO2的场所为细胞质基质，场所不同，D错误。 故选C。 2．（25-26高二上·浙江9+1联盟·期中）下列有关人体细胞需氧呼吸的叙述，正确的是（    ） A．1分子葡萄糖比2分子丙酮酸彻底氧化后释放的能量多 B．通过糖酵解，有机物中的大部分化学能被转化为热能 C．通过第二阶段，氧与葡萄糖中的碳结合生成CO2 D．通过第三阶段，前两个阶段产生的【H】与氧结合生成水，不释放能量 【答案】A 【解析】A、由于有氧呼吸第一阶段中1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸过程也会释放能量，所以1分子葡萄糖比2分子丙酮酸彻底氧化后释放的能量更多，A正确； B、糖酵解（第一阶段）仅释放少量能量（生成2ATP），大部分化学能仍储存在丙酮酸中，并未转化为热能，B错误； C、第二阶段中，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳，而非氧气直接与碳结合，氧气参与第三阶段生成水，C错误； D、第三阶段中，前两个阶段产生的【H】与氧结合生成水时，释放大量能量，D错误。 故选A。 3．（25-26高二上·浙江温州十校·期中）下图是线粒体膜上的电子传递链过程，下列有关的描述正确的是（    ） A．丙酮酸通过线粒体内膜需要借助膜两侧的H+浓度梯度 B．据图可知，氧气浓度的降低不影响丙酮酸的跨膜运输 C．NADH和FADH2中的化学能直接转化为ATP中的活跃的化学能 D．电子传递链的过程发生在线粒体内膜和线粒体基质中 【答案】A 【解析】A、据图判断，丙酮酸和氢离子共用转运蛋白，且丙酮酸的运输方式属于主动运输，能量来自氢离子的浓度梯度，A正确； B、氧气浓度降低会使有氧呼吸速率减慢，产生的氢离子减少，氢离子的浓度差降低，为丙酮酸的主动运输提供的能量减少，B错误； C、分析题图，NADH中的H+和电子被电子传递体所接受，使得线粒体内膜外侧H+浓度升高，在线粒体内膜两侧形成一个质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H+的电化学势能，再通过H+向膜内跨膜运输变为ATP中的能量，C错误； D、电子传递链的过程发生在线粒体内膜，D错误。 故选A。 4．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）如图表示酵母菌的细胞呼吸过程。下列分析正确的是（    ） A．酵母菌的厌氧呼吸过程为④⑤ B．在线粒体中进行的过程有②③ C．①②③④⑤过程都有ATP生成 D．②是唯一产生CO2的生理过程 【答案】B 【解析】A、酵母菌的厌氧呼吸过程为①④⑤，①为糖酵解，A错误； B、②是柠檬酸循环，③是电子传递链，发生在酵母菌的线粒体内，其余过程发生在细胞质基质中，B正确； C、①②③过程会产生ATP，④⑤过程不产生ATP，C错误； D、②④过程都可以产生二氧化碳，D错误。 故选B。 5．（25-26高二上·浙江杭州·期中）线粒体的外膜通透性较大，可允许离子和小分子通过；内膜通透性很弱，几乎所有的离子和小分子都需要特殊的跨膜转运蛋白来协助才能进出基质。若细胞呼吸以葡萄糖为底物，分析下图，有关的说法中错误的是（    ）    A．内膜的蛋白质含量较外膜高，基本骨架都是磷脂双分子层 B．线粒体的内膜表面积远大于外膜，是需氧呼吸消耗【H】的场所 C．图中的糖酵解是需氧呼吸和厌氧呼吸共有的过程 D．丙酮酸通过主动转运进入线粒体基质中需ATP供能 【答案】D 【解析】A、生物膜的基本骨架都是磷脂双分子层；线粒体内膜上分布着大量与细胞呼吸有关的酶（蛋白质），因此内膜蛋白质含量较外膜高，A正确； B、线粒体内膜通过 “嵴” 增大了表面积；需氧呼吸第三阶段（消耗 【H】，与O2结合生成水）发生在内膜上。因此内膜表面积远大于外膜，是需氧呼吸消耗 【H】 的场所，B正确； C、糖酵解是葡萄糖分解为丙酮酸的过程，是需氧呼吸和厌氧呼吸共有的 “第一阶段”，C正确； D、图中丙酮酸通过 “丙酮酸转运酶” 进入线粒体基质，其转运可能依赖H+的浓度梯度（协同转运），并非一定需要ATP直接供能，D错误。 故选D。 6．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）下图为测定发芽种子呼吸熵（呼吸熵=释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积）的装置。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液滴移动距离。设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动xmm和ymm。下列说法错误的是（　　） A．若测得x=180mm，y=50mm，则分解的有机物可能为脂肪 B．若测得x=120mm，y=-30mm，则呼吸熵值为1.25 C．若呼吸底物是葡萄糖，且测得x=300mm，y=-100mm，则可推断有氧呼吸与无氧呼吸产生CO2比值为1:3 D．为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置 【答案】C 【解析】A、装置1中液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的氧气量，装置2中液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值。若测得x=180mm，y=50mm，则细胞呼吸产生的二氧化碳量为180-50 = 130mm，消耗氧气量为180mm，呼吸熵为130÷180≈1.72，小于1，因为脂肪中碳氢比例高，氧化分解时消耗的氧气多，所以分解的有机物可能为脂肪，A正确；    B、若测得x=120mm，y=-30mm，则细胞呼吸产生的二氧化碳量为120+30=150mm，消耗氧气量为120mm，呼吸熵为150÷120 = 1.25，B正确；    C、若呼吸底物是葡萄糖，且测得x=300mm，y=-100mm，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为300mm，无氧呼吸产生的二氧化碳量为100mm，所以有氧呼吸与无氧呼吸产生CO2比值为300:100 = 3:1，而不是1:3，C错误；    D、为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置，以排除环境因素对实验结果的影响，D正确。 故选C。 考点9 细胞呼吸的原理和应用 （25-26高二上·浙江衢州五校·期中）猕猴桃富含多种营养物质，具有增强免疫力、促进消化、抗氧化等多种功效，被誉为“水果之王”。猕猴桃采摘时果实坚硬、酸度高，不宜直接食用，需放置一段时间后果实变软变甜并散发出果香，才能达到可食状态，放置时间过长则会产生酒味。某种猕猴桃自然放置成熟过程中的呼吸速率及激素A相对含量变化如下图所示。阅读下列材料，完成下面小题。 1．将猕猴桃制成匀浆，脱色后检测其中的化合物，下列叙述正确的是（    ） A．加入碘-碘化钾溶液，加热后溶液呈蓝色，说明匀浆中含有淀粉 B．加入本尼迪特试剂，加热后溶液变成红黄色，说明匀浆中含有葡萄糖 C．加入双缩脲试剂，振荡后溶液呈浅紫色，说明匀浆中含有多肽或蛋白质 D．加入溴麝香草酚蓝溶液，振荡后溶液变成灰绿色，说明匀浆中含有酒精 2．下列关于猕猴桃自然放置成熟过程中相关变化的叙述，正确的是（    ） A．果实变软变甜与纤维素酶活性降低而淀粉酶活性升高有关 B．产生酒味是由于缺氧条件下乳酸脱氢酶催化丙酮酸转化为乙醇 C．激素A最可能是生长素，其生成量的变化与呼吸速率呈正相关 D．适当降低温度，呼吸高峰出现的时间会推迟，有利于猕猴桃储藏 【答案】1．C 2．D 【解析】1．A、碘-碘化钾溶液检验淀粉不需要加热，A错误； B、加入本尼迪特试剂加热后出现红黄色沉淀，只能说明匀浆中含有还原糖，不能直接断定是葡萄糖，B错误； C、加入双缩脲试剂，振荡后溶液呈浅紫色，说明匀浆中含有多肽或蛋白质，C正确； D、加入酸性重铬酸钾，振荡后溶液变成灰绿色，说明匀浆中含有酒精，D错误。 故选C。 2．A、果实变软与纤维素酶活性升高，细胞壁结构破坏有关，A错误； B、乳酸脱氢酶用于乳酸发酵，产生乳酸，B错误； C、分析曲线图，激素A最可能是乙烯，C错误； D、适当降低温度（如冷藏）会抑制呼吸酶活性，延缓呼吸作用增强，有利于猕猴桃储藏，D正确。 故选D。 考点10 光合作用过程 1．（25-26高二上·浙江台金七校·期中）植物激素脱落酸（ABA）对光合作用有重要调控作用。科研人员发现，拟南芥的ABI5蛋白是ABA信号途径中的一种调控蛋白，能够影响部分光合作用相关基因的表达。实验证实，拟南芥ABI5功能缺陷突变体中，主要催化CO2固定的酶Rubisco固定CO2的速率提升了32%。回答下列问题： （1）光合作用过程中CO2的固定发生在______阶段，发生的场所是______。在酶的催化下，与CO2结合后的产物接受来自______的能量，进而还原成三碳糖。 （2）Rubisco活化酶（RCA）是一种关键的光合蛋白。研究人员通过检测得到了该拟南芥突变体中RCA的含量以及指导RCA合成的mRNA含量，结果如下图所示。    与野生型相比，突变体中Rubisco的活性更______（填“高”或“低”）。根据结果推测，ABI5蛋白对RCA基因的调控最可能发生在______（填“转录”或“翻译”）水平。 （3）与野生型相比，突变体的光合效率会______（填“升高”或“降低”）。某同学想验证这一结论，在实验室中将两种拟南芥置于相同光照下培养一段时间，并检测单位时间内单位叶面积的氧气释放量。在环境CO2浓度不变的情况下，该检测方案是否合理?______（填“合理”或“不合理”），理由是______。 （4）结合材料分析，ABA通过ABI5蛋白______（填“促进”或“抑制”）光合作用，理由是______。 【答案】（1）碳反应/卡尔文循环 叶绿体基质 ATP、NADPH （2）高 转录 （3）升高 不合理 无法判断野生型和突变体植株呼吸强度的大小 （4）抑制 ABI5可抑制RCA基因的转录过程，阻碍RCA蛋白的合成从而减少对CO2的固定 【解析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，C3的还原消耗ATP和NADPH。 （1）光合作用过程中CO2的固定发生在碳反应/卡尔文循环，发生的场所是叶绿体的基质，在酶的催化下，与CO2结合后的产物接受来自光反应产生的ATP、NADPH的能量，进而还原成三碳糖。 （2）与野生型相比，突变体中RCA的含量更高，指导RCA合成的mRNA含量也更高，突变体中Rubisco的活性更高。突变体中RCA的含量更高，指导RCA合成的mRNA含量也更高，推测ABI5蛋白对RCA基因的调控最可能发生在转录水平。 （3）与野生型相比，突变体Rubisco的活性更高，光合效率会升高。某同学想验证这一结论，在实验室中将两种拟南芥置于相同光照下培养一段时间，并检测单位时间内单位叶面积的氧气释放量。在环境CO2浓度不变的情况下，该检测方案不合理，因为无法判断野生型和突变体植株呼吸强度的大小。 （4）结合材料分析，ABI5可抑制RCA基因的转录过程，阻碍RCA蛋白的合成从而减少对CO2的固定，因此ABA通过ABI5蛋白抑制光合作用。 考点11 影响光合作用的因素 1．（25-26高二上·浙江钱塘联盟·期中）红叶石楠是常见景观植物，其上部新发嫩叶为红色、下部成熟叶片为绿色，欲分析该植物红叶与绿叶的光合及蒸腾特性。实验挑选6棵生长环境相同、株龄一致且长势基本均等的红叶石楠样株，在每株株冠分别选取6片向阳、健康且形状大小基本一致的红叶与绿叶；使用便捷式光合测定仪，于多个白天的8：00-18：00间每2小时测定各叶片的净光合速率、蒸腾速率等数据，每片叶片重复测定3次并记录。之后对收集的数据求平均值，绘制坐标图并进行统计分析，部分实验结果如图所示。回答下列问题： （1）光反应在红叶石楠叶肉细胞的___________上进行，水分解产生___________；生成可供碳反应利用的物质有___________。红叶石楠的绿叶在正午时净光合速率下降，可能的原因是___________。 （2）WUE是研究植物有效利用水资源的指标，计算公式为WUE=P/T。随着外界环境不断变化，红叶的WUE始终低于绿叶，说明与绿叶相比，红叶通过___________以适应试验期间的外部环境。 （3）研究者继续对实验中的各项指标进行相关性分析。 表1各检测指标的相关性分析汇总表 指标 净光合速率（P） 气孔导度（Gs） 胞间浓度（Ci） 蒸腾速率（T） 气孔导度（Gs） 0.959** 胞间浓度（Ci） 0.303 0.419 蒸腾速率（T） 0.975** 0.964** 0.367 WUE —0.857** 0.867** —0.242 —0.907 注：数值>0，代表正相关，数值<0，代表负相关，**代表极显著相关，*代表显著相关。 据表1数据显示，气孔导度与胞间浓度这两个值之间___________（填“存在”或“不存在”）显著相关性，最可能的原因是___________。表1中与净光合速率（P）存在极显著正相关关系的是___________。这说明了在实验期间，___________是影响红叶石楠净光合速率的主要限制因素。 【答案】（1）类囊体膜/光合膜 、和 ATP、NADPH 正午时绿叶蒸腾速率下降，引起的气孔部分关闭导致进入叶肉细胞的供应减少，从而限制了碳反应的进行，造成光合速率下降 （2）红叶通过提高蒸腾作用，损耗更多的水分 （3）不存在 胞间浓度不仅受气孔导度影响，还受叶肉细胞的光合速率（即消耗速率）和呼吸作用（产生CO2）的共同影响 气孔导度（Gs）和蒸腾速率（T） 供应 【解析】光合作用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。叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段 CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。 （1）光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜；水在光下分解（光解）的产物是质子（H⁺）、氧气（O2）和电子（e-）；光反应生成的 ATP 和 NADPH（还原型辅酶 Ⅱ）是暗反应的能量和还原剂来源；正午温度过高，叶片气孔部分关闭，CO2吸收减少，暗反应速率下降，导致净光合速率降低 正午时环境温度高，植物为减少水分散失，会关闭部分气孔，使CO2供应不足，暗反应受限，净光合速率下降（光合午休现象）。 （2）据题意可知，WUE （水分利用效率）是研究 植物有效利用水资源的指标，其计算公式为 WUE=P/T，其中P代表净光合速率，T代表蒸腾速率，随着外界环境不断变化，红叶的WUE始终低于绿叶，据图1可知，红叶的净光合速率Pn更高，红叶的蒸腾速率T也较高，结合公式可知，与绿叶相比，红叶通过提高蒸腾作用，损耗更多的水分以适应试验期间的外部环境。 （3）胞间CO2来源除了除了经气孔从外界吸收外，还有植物自身细胞呼吸与光呼吸产生的CO2有关，因此气孔导度与胞间CO2浓度间不存在显著相关性；表中净光合速率（P）与气孔导度（Gs）的相关系数为 0.959**，与蒸腾速率（T）的相关系数为 0.975**，均为极显著正相关；气孔导度与净光合速率极显著正相关，说明气孔导度通过影响 CO2吸收（进而影响暗反应），是净光合速率的主要限制因素之一。 2．（25-26高二上·浙江衢州五校·期中）滩涂盐碱地是我国重要的后备土地资源，利用盐碱地种植水稻能提高粮食产量。科研人员以某种耐盐碱水稻为供试品种，研究了其抗盐碱机理及提高产量的途径。回答下列问题： （1）该耐盐碱水稻的抗逆性相关生理过程如下图所示。 ①根系对水稻生长具有重要作用，土壤中盐浓度过高会引起根细胞______，严重影响植物生长。耐盐碱水稻通过生物膜上的水通道蛋白、SOS1和NHX转运蛋白等膜蛋白，对不同物质进行跨膜运输，缓解Na+的毒害，这些膜蛋白体现出生物膜具有的功能特性是______。 ②据图分析，盐胁迫条件下，水稻降低细胞内Na+的毒害途径主要有两种：途径一是Na+通过转运蛋白NHX以______为直接驱动力由细胞质基质进入细胞液，增大了水稻细胞液与土壤溶液的浓度差，有利于根细胞吸收土壤中的水分，图中根细胞吸收土壤溶液中水分的方式有______；途径二是______。 （2）为提高盐碱地水稻产量，科研人员以该稻为供试品种，在育秧期间设置纳米硅叶面喷施（Si）和清水喷施（W）处理，之后将秧苗分别移栽到设置有3个盐浓度梯度（CK，0；T1，0.2%；T2，0.3%）的桶中，探究叶面喷施纳米硅对盐胁迫环境下水稻产量及其生理特性的影响，实验结果如下。 盐胁迫下叶面喷施纳米硅对水稻产量及生理特性的影响 处理 叶绿素相对含量 胞间CO2浓度 （umol·mol-1） 气孔导度 （mol·m-2·s-1） 净光合速率 （umol·m-2·s-1） 产量 （g·pot-1） CK-W 46.63 330.14 0.58 22.13 127.51 CK-Si 48.50 367.75 0.76 25.62 144.71 T1-W 39.53 296.49 0.39 18.55 70.45 T1-Si 42.40 327.58 0.56 21.84 81.12 T2-W 34.73 230.61 0.23 14.37 32.58 T2-Si 36.87 272.56 0.37 17.61 37.97 ①为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和______处理，过滤后得到足量的色素提取液，再将色素提取液经______光照射测得光的吸收率，可估测叶绿素含量。 ②胞间CO2在植物细胞的______中被消耗，并通过碳反应过程合成三碳糖，之后以______的形式运输到水稻的根、茎、种子等部位。 ③研究结果表明，叶面喷施纳米硅能提高盐胁迫环境下水稻产量，原因有：一是叶面喷施纳米硅使叶绿素含量增加（该实验因变量），提高了光反应速率（机理）；二是______（从因变量和机理两个角度回答）。 【答案】（1）渗透失水 选择透过性 H+浓度梯度 自由扩散 协助扩散 （2）研磨 红 叶绿体基质 蔗糖 叶面喷施纳米硅使气孔导度增加，胞间CO2浓度增加，提高了碳反应速率 【解析】1、植物根细胞通过渗透作用从外界溶液中吸水，其中原生质层起半透膜的作用，与细胞液和外界溶液构成渗透系统。植物根细胞液泡中可溶性糖、有机酸等物质的含量增加，可使细胞内渗透压升高，有利于植物细胞渗透吸水。 2、图中信息显示：细胞液的pH比细胞质基质低，说明细胞液的H+浓度比细胞质基质大，因此H+从细胞液进入细胞质基质是顺浓度梯度，会产生势能，供给Na+通过NHX逆向转运至液泡内使用，Na+通过NHX由细胞质基质进入细胞液的直接驱动力是H+浓度梯度。 【解析】（1）①土壤中盐浓度过高导致外界溶液渗透压高，根细胞渗透失水。生物膜上的转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白，具有特异性，即一种转运蛋白只能转运一种或一类化学物质，体现了细胞膜具有选择透过性的功能特点。 ②跨膜运输中，需要载体蛋白协助且需要消耗细胞代谢产生的能量的运输方式为主动运输；物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输，即主动运输具有逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助，需要细胞内化学反应所释放的能量的特点；由图可知，液泡中pH为5.5，细胞质基质中pH为7.5，即液泡中H+浓度高于细胞质基质中H+浓度，则H+通过NHX从液泡运输至细胞质基质的运输方向为顺浓度梯度，运输过程中产生了化学势能，该势能为NHX逆浓度运输Na+提供能量；通过NHX蛋白将Na+逆浓度梯度运输至液泡中，增大了液泡中的离子浓度，增大了细胞液的浓度，进而增大了水稻细胞液泡内的溶液与土壤溶液的浓度差；由图可知，水分子可直接穿过细胞膜的磷脂双分子层，该种运输方式为自由扩散，同时水分子还可通过细胞膜上的转运蛋白进入细胞，则该种运输方式为协助扩散。 （2）①为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和研磨处理，以得到足量的色素提取液，该过程中需要加入无水乙醇作为提取剂；再将色素提取液经红光照射测得光的吸收率，这里利用了叶绿素吸收红光的原理，根据光的吸收率可估测叶绿素含量。 ②本实验要用透明塑料袋将实验叶片密封，并充入定量的13CO2处理一定时间，经位于叶肉细胞叶绿体基质中的Rubisco酶催化，完成CO2的固定；然后经含活跃化学能的ATP和NADPH参与的C3还原过程形成三碳糖，C3还原过程为吸能反应，该过程中NADPH还可作为还原剂，最后主要以蔗糖形式运输到果实等部位。 ③结合表中数据分析，本实验自变量为纳米硅的喷施情况和盐浓度，因变量为叶绿素相对含量，胞间CO2浓度，气孔导度，产量等，通过对比不同浓度盐胁迫，分析叶面喷施纳米硅均可使因变量不同程度的提高。 3．（25-26高二上·浙江强基联盟·期中）红松是东北地区重要的生态和经济树种。全球变暖影响下，提前萌发的红松幼苗极易遭受春季寒潮的危害而死亡，进而影响红松林的更新。研究人员以一年生红松幼苗为实验材料，设置不同程度低温和不同光照强度来模拟春季寒潮降温过程，结果如下图。回答下列问题： 注：Fv/Fm代表植物光反应过程最大光能转化效率。 （1）早春气温回暖，红松种子提前结束休眠期开始萌发，这可能跟植物体内________（激素）含量的升高相关。红松种子富含油脂，与富含淀粉的种子相比，红松种子萌发初期对氧气的需求________。 （2）本实验中总共设置了15组处理，由实验结果可知，_________处理下最有利于红松幼苗的生长。低温情况下，幼苗叶片中________活性下降，导致叶绿素的合成减慢。使用________提取幼苗叶片中的光合色素，并在________光下检测色素提取液对光的吸收率，可比较不同实验处理下叶绿素含量的差异。 （3）限制植物光合作用的因素包括气孔限制性因素和非气孔限制性因素。据图分析和推测，气孔因素主要是通过影响_________（场所）中的碳反应速率来限制光合作用强度；而环境因素中的非气孔因素主要有_________和________。 （4）Fv/Fm 可反映光能转换效率，根据实验曲线图结果可推测，在零下低温胁迫下生长的红松幼苗再遇_________，会导致幼苗的存活率进一步降低。因此实际操作时，林业人员在向阳坡地种植阔叶树营造针阔混交林来保护红松幼苗。阔叶树生长速度快于针叶红松，________，从而提高红松幼苗在春季寒潮中的存活率。 【答案】（1）赤霉素 更高 （2）10℃温度和中光强 叶绿素合成相关酶 95%乙醇 红 （3）叶绿体基质 光强度 温度 （4）高光强 阔叶林形成的上层树冠，为生长初期的红松幼苗起到遮光和保温作用 【解析】光合色素能够溶解在有机溶剂中，常用无水乙醇提取，光合色素能吸收、传递和转化光能。光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，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。 （1）早春气温回暖，红松种子提前结束休眠期开始萌发，这可能跟植物体内赤霉素含量的升高相关。因为赤霉素促进种子萌发。与淀粉种子相比，红松种子富含油脂，油脂中C、H比例高，O比例低，氧化分解消耗的氧气更多。 （2）由实验结果可知，10℃温度和中光强处理下净光合速率最大，最有利于红松幼苗的生长。低温情况下，幼苗叶片中叶绿素合成相关酶活性下降，导致叶绿素的合成减慢，叶绿素含量下降。由于色素能溶解到乙醇中，因此可使用95%乙醇提取幼苗叶片中的光合色素。为比较不同实验处理下叶绿素含量的差异，在红光下检测色素提取液对光的吸收率，不选择蓝紫光是为了排除类胡萝卜素的干扰，因为叶绿素和类胡萝卜素都吸收蓝紫光。 （3）气孔限制性因素通过降低胞间二氧化碳浓度，限制碳反应速率，碳反应发生在叶绿体基质。非气孔限制性因素即光合速率的降低不是因为胞间二氧化碳浓度不足引发的，主要有生物体内的叶绿素含量、酶的活性和数量、光合产物的积累等，环境因素中的光强度、温度和二氧化碳浓度、矿质营养等。从图中显示的非气孔因素有光强度和温度。 （4）根据实验曲线图结果可推测，在零下低温（−2℃到−6℃）胁迫下，高光强下Fv/Fₘ降低的幅度更大，可见，在零下低温胁迫下生长的红松幼苗再遇高光强，会导致幼苗的存活率进一步降低。阔叶林生长速度快于针叶红松，阔叶林形成的上层树冠，可以为生长初期的红松幼苗起到遮光和保温作用，从而提高红松幼苗在春季寒潮中的存活率。 4．（25-26高二上·浙江9+1联盟·期中）某科研单位开展了红松的针叶功能特性与光合特性对坡向响应的研究，下表为本研究的实验结果，请回答下列有关问题： 阳坡组 阴坡组 叶长（cm） 10 13 比叶面积（（cm2⋅g-1） 56 79 叶绿素含量（mg·dm-2） 2.09 3.03 光补偿点（klx） 550 480 净光合速率（（μmol⋅m-2·s-1） 15.04 4.68 注：比叶面积=叶面积/叶干重；光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。 （1）可用______试剂分离红松叶片的光合色素，此试剂不能用酒精替代的原因是______。现有一株胡萝卜素缺失突变体，对其叶片进行红光吸收测定，与正常叶片相比，光吸收差异______（填“显著”或“不显著”）。 （2）阴坡的叶长大于阳坡的叶长可以体现出植物通过其结构和______的改变对气候改变做出的响应。在环境温度高、土壤含水率低的阳坡环境下，红松针叶的比叶面积比阴坡小，这样有利于植物______，从而适应阳坡环境。 （3）阴坡组的光补偿点低的意义是植物能在______。阴坡组净光合速率显著低于阳坡组，主要原因是阴坡组光照强度小，使光反应产物______减少，进而直接影响了碳反应的______过程，从而降低了叶肉细胞对______的利用能力。 （4）研究结果表明，弱光条件下，红松植株株高显著升高。研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设，需测定红松植株各部分的干重，若数据分析结果为阴坡组比阳坡组的______更高，则支持上述假设。 【答案】（1）层析液 不同的光合色素在酒精中的溶解度差异不大 不显著 （2）功能 增加散热，减小蒸腾失水 （3）较低的光强度下，就开始了有机物的积累 ATP和NADPH 三碳酸还原 二氧化碳 （4）茎干重占全株干重的比例 【解析】温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 （1）分离光合色素的试剂是层析液。层析液利用 “不同色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同” 的原理分离色素。 不能用酒精替代层析液，因为不同光合色素在酒精中的溶解度差异不大，无法实现有效分离（酒精的作用是 “提取” 色素，利用色素溶于有机溶剂的特性）。 胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对红光吸收很少。因此，胡萝卜素缺失突变体与正常叶片相比，红光吸收差异不显著。 （2）阴坡的叶长大于阳坡，体现植物通过结构和功能的改变对气候改变做出的响应。在环境温度高、土壤含水率低的阳坡环境下，红松针叶的比叶面积比阴坡小，有利于增加散热，减小蒸腾失水（比叶面积小意味着叶片相对 “厚实”，蒸腾面积小，减少水分流失，适应干旱环境）。 （3）光补偿点是 “光合速率等于呼吸速率时的光强度”，阴坡组的光补偿点低，意味着植物能在较低的光强度下，就开始有机物的积累。光反应为碳反应提供ATP 和 NADPH，阴坡组净光合速率显著低于阳坡组，主要原因是阴坡组光照强度小，使光反应产物ATP和NADPH减少，进而直接影响了碳反应的三碳酸还原过程，从而降低了叶肉细胞对二氧化碳的利用能力。 （4）题干假设 “弱光下植株光合产物向茎分配多”，因此需测定红松植株各部分干重，若阴坡组茎干重占全株干重的比例比阳坡组更高，则支持该假设（说明弱光下更多光合产物分配到了茎，导致株高显著升高）。 5．（25-26高二上·浙江温州十校·期中）小麦作为重要的粮食作物，现有突变体和野生型两种小麦，突变体小麦叶片变黄的速度慢，有机物积累多。现测得植物开花后14天、21天、28天的胞间CO2浓度和气孔导度趋势如下表： （1）测定两种小麦的叶绿素含量时，取小麦新鲜绿叶研磨，为避免提取液中的叶绿素被破坏应加________，提取的色素用________法分离；观察野生型小麦色素带发现，在滤纸条中从上往下数，第________条色素带明显变窄；光合色素存在于小麦叶肉细胞叶绿体的________________，吸收的光能可转化并储存在________中，该部分的能量用于碳反应的________________过程。 （2）据表分析，14天-21天限制小麦光合速率的因素为________（“气孔因素”或“非气孔因素”），还有哪些限制因素________________。突变体籽粒淀粉含量低是因为叶片的光合产物主要以________的形式运输到植株各处。 （3）据表分析，开花后14天时突变型的小麦光饱和点________（“更高”或“更低”），判断的理由是______________。 【答案】（1）CaCO3 纸层析法 3、4 光合膜（或类囊体膜或基粒） ATP、NADPH C3的还原 （2）非气孔因素 酶、叶绿素含量、光照强度、温度等 蔗糖 （3）更高 因为突变体小麦胞间二氧化碳浓度降低而气孔导度升高，说明突变体小麦光合作用强度大于野生型。 【解析】色素易溶于有机溶剂，用无水乙醇提取色素，色素在层析液中溶解度不同，采用纸层析法分离色素。光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，最终将光能转化为有机物中稳定的化学能。 （1）为避免提取液中的叶绿素被破坏，应加入碳酸钙（CaCO3），碳酸钙能中和细胞中的酸性物质，防止叶绿素被酸破坏。 提取的色素采用纸层析法分离，利用不同色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散速度不同来分离。 观察野生型小麦色素带，在滤纸条中从上往下数，第三、四条色素带（叶绿素a和叶绿素b）明显变窄（因为突变体叶片变黄慢，推测野生型可能叶绿素分解等情况，导致这两条色素带窄）。 光合色素存在于小麦叶肉细胞叶绿体的类囊体薄膜上。 吸收的光能可转化并储存在ATP和NADPH中。  该部分的能量用于碳反应的C3的还原过程，将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。   （2）据表分析，14 - 21天限制小麦光合速率的因素为非气孔因素。因为从表格中气孔导度等气孔相关指标变化不显著，推测是光合色素含量、酶的活性等非气孔因素限制。还有的限制因素如酶、叶绿素含量、光照强度、温度等。 突变体籽粒淀粉含量低是因为叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，运输到籽粒的光合产物相对少，导致淀粉合成原料不足。 （3）开花后14天时突变体的小麦光饱和点更高。 判断的理由是：因为突变体小麦胞间二氧化碳浓度降低而气孔导度升高，说明突变体小麦光合作用强度大于野生型。 6．（25-26高二上·浙江浙南名校联盟·期中）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，科研人员选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率、蔗糖和淀粉含量，结果如图。回答下列问题： （1）光合作用过程中，光合色素主要吸收________光，并在光反应阶段将光能转化为________中的化学能。碳反应利用光反应产生的物质和能量，首先将CO2还原为________，进而分别在________（填结构名称）形成淀粉和蔗糖。 （2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。结合图2推测，去除棉铃后，由于叶片中光合产物输出量________，使其在叶片中积累，进而________光合作用。 （3）为验证上述推测，科研人员选取去除所有棉铃的棉花植株作为实验材料，在适宜的环境下，测定植株光合速率记为A。随后用遮光布遮住部分叶片，推测遮光叶片的作用是________________，一段时间后，测定植株光合速率记为B，若实验结果为________（填“A=B”“A>B”或“A<B”），则支持上述推测。 （4）研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入棉花植株，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，可将细胞壁周围的蔗糖水解，会导致叶肉细胞外________含量升高。由于光合作用产物是以________形式运输到根、茎等非光合部位，据此推测转酵母菌蔗糖酶基因棉花植物会出现________等现象。 【答案】（1）红光与蓝紫光 ATP和NADPH 三碳糖 叶绿体基质和细胞溶胶 （2）下降 减少 抑制 （3）作为光合产物的储存器官，增加叶片中光合产物的输出量 A<B （4）葡萄糖和果糖 蔗糖 严重的短根、短茎和棉铃产量下降 【解析】据图分析：随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO2固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大。 （1）光合色素主要吸收红光与蓝紫光，用于光反应。 光反应阶段，光能被转化为ATP 和 NADPH中的化学能（活跃化学能）。 碳反应中，CO2首先与 RuBP 结合，被还原为三碳糖（三碳化合物的还原产物）。 三碳糖进一步合成淀粉（在叶绿体基质）和蔗糖（在细胞溶胶，即细胞质基质）。 （2）由图 1 可知，随着去除棉铃百分率提高，CO2固定速率下降，即叶片光合速率下降。 棉铃是光合产物（如蔗糖、淀粉）的储存器官，去除棉铃后，叶片中光合产物输出到棉铃的量减少，导致产物在叶片中积累。 光合产物（如淀粉、蔗糖）积累会抑制光合作用（反馈抑制）。 （3）叶片是光合器官，遮光后无法光合，可作为光合产物的储存器官，增加叶片中光合产物的输出量（让未遮光叶片的光合产物向遮光叶片运输，减少未遮光叶片的产物积累）。若去除棉铃后光合速率下降是因为产物积累抑制了光合，那么遮光后产物输出增加，光合速率会上升。因此，若A<B（A是去除所有棉铃的光合速率，B是遮光部分叶片后的光合速率），则支持推测。 （4）蔗糖酶定位在叶肉细胞细胞壁，将细胞周围的蔗糖水解为葡萄糖和果糖，因此叶肉细胞外这两种单糖含量升高。 植物体内，光合作用产物是以蔗糖的形式运输到根、茎等非光合部位的。 转入酵母菌蔗糖酶基因后，蔗糖被提前水解，无法以蔗糖形式运输到根、茎和棉铃，会导致严重的短根、短茎和棉铃产量下降（因为根、茎、棉铃得不到足够的光合产物供生长发育）。 7．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）东南景天是我国特有的一种重金属超富集植物，在土壤修复方面有重要应用。科研人员为探究光照强度对其光合特性及镉（Cd）污染修复效率的影响，开展了如下实验：在人工气候室内，将生长状况一致的东南景天幼苗栽种于相同镉污染土壤中，分别设置4个光照强度处理：L1（400μmol·m2·s-1）、L2（300μmol·m-2·s-1）、L3（200μmol·m-2·s-1）、L4（100μmol·m2·s-1）。培养60天后，测定相关指标，部分结果如下。 处理 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） 胞间CO2浓度（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 修复周期（个） L1 0.91 43.12 270.05 19.47 82 L2 1.52 46.36 248.63 23.78 70 L3 2.63 50.22 200.36 29.96 41 L4 0.73 41.10 225.11 23.12 220 （注：该研究中植物生长周期为2个月，因此2个月为一个修复周期。） （1）位于________上的色素捕获的光能，转化为________中的化学能，最终用于碳反应中的________过程。本实验中的净光合速率可用________来表示。 （2）从表中数据分析，L1组净光合速率低________（填“是”或“不是”）气孔因素引起的。L3组光合作用速率最高的原因是________。 （3）丙二醛（MDA）为膜脂过氧化产物，其含量越高，生物膜受损程度越大，而超氧化物歧化酶（SOD）具有清除MDA的作用。当植物受镉胁迫时，MDA含量会增多。科研人员通过进一步的实验发现，L4组SOD活性较低，据此分析，L4组净光合速率偏低的可能原因是________。 （4）研究还发现，单株植物的有机物积累量与修复效率在一定程度上是成正相关的，结合表分析，L3组对Cd污染土壤修复周期最短的可能机制是________。 【答案】（1）类囊体膜 ATP和NADPH 三碳酸的还原 单位时间、单位面积叶片CO2吸收量 （2）不是 叶绿素含量最高 （3）L4组SOD活性较低，无法显著降低MDA含量（或清除MDA的作用弱），MDA含量高，（叶绿体类囊体）膜受损程度大，使光反应产生的NADPH和ATP减少，碳反应速率减慢 （4）L3光照强度下，东南景天的净光合速率最高，单株有机物积累多，能吸收更多的Cd 【解析】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。 （1）光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上，能够捕获光能，光能转化为ATP和NADPH中的化学能，ATP和NADPH最终用于三碳酸的还原过程。净光合速率可以用单位时间、单位面积叶片CO2的吸收量表示。 （2）分析题表，L1组气孔导度较高，但胞间CO₂浓度也高，说明净光合速率低不是由气孔因素引起的。L3组光合作用速率最高的原因是叶绿素含量高，光反应增强，同时气孔导度大，CO2供应充足。 （3）由题意可知，超氧化物歧化酶（SOD）具有清除MDA的作用，当植物受镉胁迫时，MDA含量会增多，而丙二醛（MDA）含量越高，生物膜受损程度越大，故推测L4组SOD活性较低，无法显著降低MDA含量（或清除MDA的作用弱），MDA含量高，（叶绿体类囊体）膜受损程度大，使光反应产生的NADPH和ATP减少，碳反应速率减慢，从而导致净光合速率偏低。 （4）已知单株植物的有机物积累量与修复效率在一定程度上是成正相关的，由表可知，L3光照强度下，东南景天的净光合速率最高，有机物积累多，促进植物生长，能吸收更多的Cd，增强修复能力，因此修复周期最短。 考点12 光合作用和呼吸作用综合计算 1．（25-26高二上·浙江浙南名校联盟·期中）马拉松运动员在从慢跑到极限冲刺的过程中，依次会经历有氧阶段、混氧阶段和无氧阶段，长跑过程中会消耗碳水化合物和脂肪。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系，下列相关叙述正确的是（    ） A．有氧呼吸时，葡萄糖在线粒体内氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失 B．氧气消耗和乳酸产生的场所均为细胞溶胶 C．b运动强度时，肌肉细胞O2的消耗量可能大于CO2的产生量 D．当运动强度为c时，运动员体内需氧呼吸和厌氧呼吸的强度相等 【答案】C 【解析】A、葡萄糖先在细胞质基质中分解生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体内继续氧化分解，有氧呼吸氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失，A错误； B、氧气消耗在线粒体内膜，乳酸产生的场所在细胞质基质，B错误； C、b运动强度时，长跑过程中会消耗碳水化合物和脂肪，与糖类相比，脂肪中H多O少，消耗氧气较多，因此肌肉细胞O2的消耗量可能大于CO2的产生量，C正确； D、当运动强度为c时，运动员体内需氧呼吸强度：厌氧呼吸的强度=1:3，D错误。 故选C。 2．（25-26高二上·浙江丽水发展共同体·期中）新房装修后担心甲醛（HCHO）污染，常常栽培常春藤用于除甲醛。针对常春藤除甲醛的机理开展系列实验研究：图1表示常春藤清除甲醛的部分作用机制，其中FALDH为甲醛脱氢酶，可催化甲醛氧化成甲酸；图2表示密闭环境的常春藤植株在不同光强度下CO2浓度随时间的变化曲线；图3和图4表示不同浓度甲醛胁迫下，一段时间内部分指标的测定结果。 请回答下列问题： （1）图1中生理过程①的名称为________，据图1分析常春藤细胞净化甲醛的场所有_________。组成基粒的_________上因有_______的分布而呈现绿色，该物质提取需要用_______（试剂），分离用_______方法。 （2）据图2分析弱光照组叶肉细胞的光合速率_______（填“大于”“小于”或“等于”）它的呼吸速率，d时间内完全光照组植株光合速率为_______ppm/s（用字母a~d表示）。 （3）研究还发现甲醛胁迫下，可溶性糖的含量会上升，根据上述研究结果综合分析，可溶性糖增加的原因是甲醛胁迫下，_______活性增加，把吸收的甲醛氧化成甲酸，进一步分解产生的二氧化碳_______（填“大于”“小于”或“等于”）气孔关闭减少的CO2，促进碳反应进行，增加可溶性糖含量。 （4）通过以上研究，请分析推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆机制是：①_________；②__________。 你还能想出室内净化甲醛的其他方法吗?请写出一种_____。 【答案】（1）碳反应 细胞溶胶、叶绿体 类囊体膜 叶绿素 无水乙醇 纸层析法 （2）大于 （a-c）/d （3）FALDH酶 大于 （4）增加FALDH酶的活性，以增强对甲醛的代谢能力 降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收 切断甲醛的释放源头，开窗通风等合理即可 【解析】在黑暗中叶肉细胞只能进行呼吸作用。当植株的光合作用速率=呼吸作用速率时，叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率。由图3和图4可知，无甲醛组甲醛脱氢酶（FALDH）的相对活性最低，但气孔开放程度最高，高甲醛组甲醛脱氢酶（FALDH）的相对活性最高，但气孔开放程度最低。 （1）图1中生理过程①的名称为碳反应，是光合作用暗反应阶段的三碳化合物还原过程；由图1可知，甲醛在细胞溶胶（FALDH催化反应）和叶绿体中被净化。基粒由类囊体膜堆叠而成，类囊体膜上分布有叶绿素使其呈绿色，光合色素提取用无水乙醇，分离用纸层析法（利用色素在层析液中溶解度差异）。 （2）根据图1可知，弱光组密闭环境中二氧化碳含量没有变化，推测常春藤植物光合作用速率等于呼吸作用速率，由于植株存在不能进行光合作用的细胞，所以弱光照组叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率，d时间内呼吸作用释放二氧化碳量为（a-b），净光合作用吸收的二氧化碳量为b-c，d时间内完全光照组植株的平均实际光合速率（总光合作用速率）=呼吸作用速率+净光合作用速率=（a-b）/d+（b-c）/d=（a-c）/dppm/s。 （3）甲醛胁迫下，可溶性糖含量上升，原因是甲醛胁迫下，甲醛脱氢酶活性增加，把吸收的甲醛氧化成甲酸，进一步分解产生的二氧化碳大于气孔关闭减少的CO2，促进碳反应进行，从而增加可溶性糖含量。 （4）甲醛胁迫下常春藤的抗逆机制：①增加FALDH酶的活性，以增强对甲醛的代谢能力，减少甲醛对细胞的伤害；②降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收。 室内净化甲醛的方法有切断甲醛的释放源头，开窗通风，种植绿萝、吊兰等植物。 3．（25-26高二上·浙江杭州·期中）胡杨是一种具有典型异形叶性特征（即同一植株不同部位或同一植物在不同环境中具有不同叶形的现象）的乔木，其叶形有条形、卵形和锯齿形。为探究叶形对胡杨光合作用强度的影响，研究人员在温度、二氧化碳浓度等均适宜的条件下通过实验测得胡杨不同叶形在不同光照强度下的光合速率，结果如下图所示。（注：光补偿点是指植物在一定条件下，光合作用吸收CO2的速率与呼吸作用释放CO2的速率相等，达到平衡状态时的光照强度。光饱和点是指植物在一定条件下，光合作用吸收CO2的速率达到上限，不再增加时的光照强度。） （1）图中B点时，条形叶的叶肉细胞产生ATP的细胞器有_______。与E点相比较，F点的叶肉细胞中五碳化合物的再生速率______（填“较快”、“相同”或“较慢”）。 （2）L点时，卵形叶在单位时间、单位叶面积中有机物的制造量大于条形叶，理由是_______。影响L点卵形叶光合速率的限制因素是_______。 （3）据图分析，生长在胡杨树冠下层的叶片是_______，理由是该叶形的_______在三种叶形中最低。推测整株胡杨的光饱和点最可能_______（填“大于”、“小于”或“等于”）锯齿叶的光饱和点。同一植株出现三种叶形的根本原因是_______。 （4）在光照过强时，胡杨树冠上层的叶片细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。下图是科研人员绘制的胡杨叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。由图分析，下列叙述中错误的是（答案不止一项）______。 A．草酰乙酸/苹果酸穿梭将草酰乙酸带入线粒体彻底氧化 B．草酰乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光反应产生的NADPH中的能量以苹果酸的形式输出叶绿体 C．通过草酰乙酸/苹果酸穿梭产生的NADH可能进入线粒体内 D．离开叶绿体的三碳糖全部转化为蔗糖 【答案】（1）线粒体、叶绿体 较快 （2）两种叶片的净光合速率相等，但卵形叶的呼吸速率大于条形叶 光照强度 （3）条形叶 光补偿点和光饱和点 大于 基因的选择性表达 （4）AD 【解析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。净光合作用积累的有机物=光合作用产生的有机物-呼吸作用消耗的有机物。白天既能进行光合作用，又能进行呼吸作用。黑暗条件下只能进行呼吸作用。 （1）图中B点是条形叶的光补偿点（光合速率 = 呼吸速率），叶肉细胞同时进行光合作用和有氧呼吸，产生ATP的细胞器为叶绿体（光反应）和线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）。 F点光照强度高于E点，光反应产生的NADPH和ATP更多，暗反应中三碳化合物还原更快，因此五碳化合物的再生速率较快。 （2）有机物制造量是总光合速率（总光合速率=净光合速率+ 呼吸速率）。L点时，卵形叶与条形叶的净光合速率（CO2吸收量）相等，但卵形叶的呼吸速率（光照强度为0时的CO2释放量）更大，因此卵形叶的总光合速率（有机物制造量）大于条形叶。L点后，卵形叶的光合速率随光照强度增加而上升，说明此时限制因素是光照强度。 （3）树冠下层光照强度低，适合光补偿点低的叶片。由图可知，条形叶的光补偿点和光饱和点在三种叶形中都是最低的，因此适合生长在胡杨树冠下层。整株胡杨包含不同叶形（如适应强光的卵形叶、锯齿叶），其光饱和点会高于单一锯齿叶的光饱和点（K点），故整株光饱和点大于锯齿叶的光饱和点。同一植株出现三种叶形的根本原因是基因的选择性表达（不同部位细胞表达的基因不同）。 （4）A、从图中可知，草酰乙酸在 “草酰乙酸 - 苹果酸穿梭” 中转化为苹果酸，并非直接将草酰乙酸带入线粒体彻底氧化，A错误； B、光反应产生的NADPH将氢传递给草酰乙酸，生成苹果酸并输出叶绿体，实现了NADPH中能量的转移，B正确； C、穿梭产生的NADH可进入线粒体，参与电子传递链并产生ATP，C正确； D、离开叶绿体的三碳糖，一部分转化为蔗糖运出，另一部分转化为丙酮酸参与后续代谢（如三羧酸循环），并非 “全部” 转化为蔗糖，D错误。 故选AD。 4．（25-26高二上·浙江宁波六校联盟·期中）小麦和水稻是我国主要的粮食作物。在特定浓度和条件下（小麦和水稻进行呼吸作用的最适温度为30℃，小麦进行光合作用的最适温度为25℃，水稻进行光合作用的最适温度为30℃），测定小麦和水稻在不同光照条件下的光合速率，结果如下表。 光补偿点/klx 光饱和点/klx 光饱和点CO2吸收速率【mg/dm2/h】 黑暗条件下CO2释放速率【mg/dm2/h】 小麦 3 9 30 15 水稻 9 12 25 10 （1）分离小麦叶肉细胞中的光合色素的原理是________________________，在提取过程中，需要在研钵中加入二氧化硅，其目的是_____________，从下往上数，叶黄素位于第______条色素带。 （2）光饱和点是指_______________________；若将温度由25℃调节到30℃的条件下，从理论上讲，小麦的光补偿点___________移动（填写“左”“右”“不”）。 （3）30℃条件下，若将小麦和水稻都放在光照强度为9klx的环境中，一段时间后，小麦和水稻固定CO2速率的差值为___________mg/（dm2·h）；30℃条件下，若提供的光照强度为12klx，若要使水稻一天（24小时）积累的有机物量为正值，光照时间至少需要_______（结果保留一位小 数）小时以上。 【答案】（1）不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高扩散得快，反之则慢 充分研磨 3 （2）达到最大光合速率所需的最小光强度 右 （3）35 6.9 【解析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段〈场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。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。 （1）不同光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的扩散得慢，从而实现分离（这一方法称为纸层析法）。二氧化硅质地坚硬，能使研磨更充分，让更多的光合色素被提取出来。光合色素在滤纸上从上到下的顺序为 “胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b”，因此叶黄素位于第3条色素带。 （2）是指达到最大光合速率所需的最小光强度。当光照强度超过光饱和点后，光合速率不再随光照强度增加而升高。小麦光合作用的最适温度是 25℃，若将温度从 25℃调节到 30℃（偏离最适温度），小麦的光合速率会下降，呼吸速率（30℃是呼吸最适温度，呼吸速率升高）。光补偿点是 “光合速率 = 呼吸速率” 的光照强度，由于光合速率下降、呼吸速率升高，需要更强的光照才能让两者相等，因此光补偿点右移。 （3）固定 CO₂速率 = 光合速率（净光合速率 + 呼吸速率）。 小麦：光照强度 9klx 处于光饱和点（9klx），净光合速率为 30 mg/（dm²・h），呼吸速率为 15 mg/（dm²・h），因此固定 CO₂速率 = 30 + 15 = 45 mg/（dm²・h）。 水稻：光照强度 9klx 低于其光饱和点（12klx），但需先判断是否达到光补偿点（水稻光补偿点 9klx），此时光照强度等于光补偿点，净光合速率为 0，固定 CO₂速率 = 0 + 10 = 10 mg/（dm²・h）。 两者差值为：45 - 10 = 35 mg/（dm²·h）。水稻一天积累有机物为正值，需满足 “一天的净光合积累量> 0”。水稻光饱和点 12klx，此时净光合速率为 25 mg/（dm²・h），呼吸速率为 10 mg/（dm²・h）。设光照时间为t小时，则黑暗时间为（24−t）小时。净光合积累量 = 光照时净光合总量 - 黑暗时呼吸消耗量，即：25t−10（24−t）>0。解方程：25t−240+10t>0 → 35t>240 → t>240/35≈6.9小时。 考点13 探究酵母菌细胞呼吸方式 1．（25-26高二上·浙江杭州及周边学校·期中）某同学利用如图装置研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组（装置内通入充足氧气）和无氧组（装置密封）。已知葡萄糖能充分反应，下列叙述正确的是（    ）    A．该实验的自变量是CO2传感器的读数 B．有氧组酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体基质 C．无氧组中，酵母菌细胞呼吸释放的能量大部分还储存在酒精中 D．若两组装置中CO2产生速率相等，则有氧组消耗葡萄糖的速率是无氧组的3倍 【答案】B 【解析】A、本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧气或无氧气是实验的自变量，CO2传感器的读数是因变量，A错误； B、有氧组因为装置内通入充足氧气，所以葡萄糖彻底氧化分解，只有有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质，B正确； C、无氧组中，酵母菌细胞无氧呼吸时，葡萄糖分解后大部分能量存留在酒精中，释放出的能量大多以热能形式散失，少量储存在ATP中，C错误； D、有氧呼吸时，1分子葡萄糖产生6分子CO2；无氧呼吸时，1分子葡萄糖产生2分子CO2，若两组装置中CO2产生速率相等，则无氧组消耗葡萄糖的速率是有氧组的3倍，D错误。 故选B。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $