专题02 细胞代谢（期中真题汇编，北京专用）高三生物上学期

**基本信息** 汇编北京多所重点中学高三期中试题，聚焦酶、ATP、物质运输、细胞呼吸、光合作用五大高频考点，通过Z蛋白调控脂滴代谢等实验探究题及酶活性曲线等图表分析题，提升综合应用能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题|酶：酶活性曲线分析、蛋白酶专一性；物质运输：钾离子通道、水通道蛋白功能|情境真实（如加酶洗衣粉、高温对真菌呼吸影响），图表分析占比高（如光合速率温度曲线）| |非选择题|5题|细胞呼吸：高温下ROS产生机制；光合作用：强光下植物光保护机制|突出实验设计与结果分析（如Z基因敲除实验），契合高考对探究实践能力的考查|

专题02 细胞的代谢 5大高频考点 1. 酶 2. ATP的结构和功能 3. 物质运输 4. 细胞呼吸 5. 光合作用 考点1 酶 1．（25-26高三上·北京二中·期中）图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是（　　） A．pH＝c时，e点为0 B．pH＝a时，e点下移，d点左移 C．温度降低时，e点不移动，d点右移 D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移 2．（25-26高三上·北京通州·期中）加酶洗衣粉中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶制剂。下列叙述正确的是（    ） A．酶通过为反应物提供能量以降低化学反应的活化能 B．利用蛋白酶的专一性和高效性可去除衣服淀粉污渍 C．为提高不同类型污渍的去除效果酶制剂应搭配使用 D．使用开水或加入强碱溶解酶制剂可以增加清洁效果 3．（24-25高三上·北京通州·期中）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 A．蛋白酶 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆转录酶 4．（24-25高三上·北京通州·期中）脂滴（LD）储存三酰甘油（TAG）等脂质，是细胞中的重要结构，研究者对LD的代谢过程进行了探索。 （1）脂质在内质网中合成，达到一定量时出芽形成LD，LD合成和分解的平衡有利于维持细胞的________。 （2）研究发现，LD的合成与分解和其上的多种蛋白密切相关，Z蛋白通过催化蛋白质的修饰影响蛋白质功能。为研究Z蛋白与LD代谢的关系，用人肝癌细胞（HepG2细胞）进行如下表实验： 组别 处理 A 正常细胞 B Z基因过表达细胞 C Z基因过表达但产物失去催化活性的细胞 ①设置C组的目的是排除________对实验结果的影响。 ②实验结果如图1所示，由此可得出的结论________。    （3）为研究Z蛋白调控LD代谢的机制，科研人员进行如下实验：相同条件下培养对照组HepG2细胞（WT）和Z基因敲除HepG2细胞（Z-KO），分别检测 I．新形成的LD数量（表面物质荧光染色）（见图2）； Ⅱ．加入脂质合成抑制剂，一段时间后检测细胞内LD总量（见图3）。    ①根据以上实验过程，推测本实验的假设为：a．Z蛋白抑制LD的合成；b．Z蛋白________ ②检测结果支持假设________，依据是________。 （4）ATGL是脂滴中TAG水解的关键酶。研究者对Z-KO细胞中的ATGL的总量和活性做了检测，若Z蛋白通过S-酰化ATGL影响TAG的量，检测结果应为：与对照组相比，__________ 考点2 ATP的结构和功能 1．（24-25高三上·北京通州·期中）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（    ） A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性 C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等 D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内 考点3 物质运输 1．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）离子的跨膜运输需转运蛋白的协助，图为钾离子通道模式图，相关叙述正确的是（　　） A．通道蛋白对转运的离子具有选择性 B．K+通过钾离子通道运输消耗ATP C．K+只能借助钾离子通道进出细胞 D．通道蛋白协助离子运输属于自由扩散 2．（25-26高三上·北京通州·期中）科学家发现部分细胞中水分子在通过细胞膜时的速率非常快，通过一系列实验发现了存在于细胞膜上的水通道蛋白。下列叙述不正确的是（    ） A．水分子通过脂双层的速率可能小于细胞膜 B．水通道蛋白上存在水分子的特异性结合位点 C．肾小管、集合管通过水通道蛋白重吸收水 D．不同细胞中的水通道蛋白数量可能有所不同 3．（25-26高三上·北京育才学校·期中）由细胞分泌到胞外的囊泡可携带蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质，在细胞间的信息交流中发挥关键作用。下列相关叙述正确的是（    ） A．囊泡携带的物质都可以为细胞生命活动供能 B．通过胞吐方式释放囊泡消耗代谢产生的能量 C．脂溶性分子一般包裹在囊泡内运输到靶细胞 D．囊泡与靶细胞的融合体现膜的选择透过性 4．（24-25高三上·北京回民学校·期中）如图为动物细胞内某些物质运输方式模式图，下列说法正确的是（　　） A．方式1所示转运不具有特异性 B．溶酶体内pH高于细胞质基质 C．方式3转运溶质属于主动运输 D．三种运输方式体现膜的流动性 5．（24-25高三上·北京通州·期中）为探究茉莉酸对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 培养液中另添加的成分 结果 NaCl 茉莉酸 ① + - 部分细胞质壁分离 ② + + 细胞正常，无质壁分离 ③ - - 细胞正常，无质壁分离 注：“+”表示有添加，添加后NaCl浓度为100mmol·L-1、茉莉酸浓度为10-3mg·L-1；“-”表示无添加。 A．胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B．质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C．NaCl为自变量，茉莉酸为因变量 D．茉莉酸对胡杨细胞质壁分离有抑制作用 考点4 细胞呼吸 1．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（    ）    A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 2．（25-26高三上·北京育才学校·期中）植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡降解（如图）。下列叙述错误的是（　　） A．有机酸的产生部位是线粒体内膜 B．H+进入液泡的方式属于主动运输 C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D．液泡可以调节植物细胞内的环境 3．（24-25高三上·北京回民学校·期中）图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据此分析癌细胞不具有的是（    ）    A．线粒体缺少凸起的嵴 B．线粒体基质中产生大量丙酮酸 C．无氧呼吸强，产生大量乳酸 D．葡萄糖的消耗量大 4．（24-25高三上·北京朝阳·期中）酿酒酵母常用于果酒制作。关于酿酒酵母的表述，错误的是（    ） A．含有蛋白质和磷脂 B．核糖体的形成与核仁有关 C．可以进行有丝分裂 D．在线粒体基质中产生酒精 5．（24-25高三上·北京朝阳·期中）高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，损伤细胞进而抑制菌丝的生长。 （1）真菌线粒体内部分反应如图1，【H】（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动______的合成。高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能______电子传递环节，减少e-泄露，使单位量NADH分解产生的ROS减少。 （2）糙皮侧耳是一种高温抗性较强的平菇，高温能诱导其菌丝中积累NO。用NO供体和NO清除剂处理糙皮侧耳菌丝，检测结果如图2。 图2结果显示，高温下NO积累能______。 （3）NO能显著抑制高温下顺乌头酸酶（ACO）基因的表达，ACO在有氧呼吸第二阶段中催化柠檬酸（CA）转变为异柠檬酸。CA在细胞中可作为一种信号物质。研究者推测CA积累可降低高温下ROS的产生速率。为检验推测，将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到______，其他处理与实验组相同。实验结果为______，证实了推测。 （4）进一步研究表明，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达。请综合上述信息，完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型______（以文字和箭头的形式作答）。 考点5 光合作用 1．（25-26高三上·北京二中·期中）下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。下列有关分析不正确的是（ ） A．发生在生物膜上的过程有③、④ B．人体细胞中也可发生的过程有②、④ C．②过程形成的ATP可用于①过程 D．在光照充足等适宜条件下，①消耗的CO2多于②产生的CO2 2．（25-26高三上·北京二中·期中）下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果，图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。据图分析错误的是（　　） A．图1中甲为叶绿素a，其在层析液中溶解度最低，主要吸收蓝紫光和红光 B．缺镁时，大豆叶片中色素甲和乙的含量减少 C．图2中B点光合作用合成有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍 D．从图2可以看出温室中的温度控制在20 ℃时可获得最大经济效益 3．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　） A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性 4．（25-26高三上·北京通州·期中）科研人员探究了补充蓝光对栽培“阳光玫瑰”葡萄光合色素含量的影响，结果如表。下列分析不正确的是（    ） 色素含量（mg/g）组别 叶绿素a 叶绿素b 叶绿素总量（a+b） 实验组 2.6 0.9 3.5 对照组 2.3 0.7 3.0 A．可用无水乙醇提取葡萄的光合色素 B．蓝光处理使叶绿素a、b的量均增加 C．蓝光处理对类胡萝卜素的合成无影响 D．蓝光对叶绿素b合成的作用更显著 5．（25-26高三上·北京育才学校·期中）西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升 B．干旱既影响光反应又影响暗反应 C．胞间CO2浓度仅受气孔导度影响 D．降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境 6．（24-25高三上·北京通州·期中）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。错误的是（ ） A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能 B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高 C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的 D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 7．（24-25高三上·北京朝阳·期中）从长期生活在强光和弱光条件下的三角叶滨藜植株上分别获取叶片甲、乙，在大气CO2浓度和适宜温度下检测光照强度对叶片光合作用强度的影响，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．在P点光照强度下，乙组叶片能进行光合作用而甲组不能 B．在Q点光照强度下，甲组叶片光合制造有机物的速率高于乙组 C．提高环境CO2浓度，两组叶片最大光合作用强度都会增加 D．与甲组相比，乙组叶片更薄，更适应在弱光条件下生存 8．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）光照过强会抑制植物的光合作用，科研人员以拟南芥为材料探究强光下植物的自我保护机制。 （1）光反应主要发生在叶绿体的_____上，其上分布有光反应的单位——光系统Ⅱ（PSII），在此处水光解后产生_____，利用水光解的产物还可以形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是_____。D1蛋白可与叶绿素分子结合形成PSⅡ的核心结构，但D1极易受到光损伤。 （2）CLH基因编码降解叶绿素的C酶，科研人员利用强光照射野生型拟南芥（WT）和CLH基因缺失突变体（clh）的幼叶，并统计幼叶存活率，结果见表。由表可知C酶可_____幼叶存活率。 0 24 48 72 96 WT幼叶 100 100 85 48 0 clh幼叶 100 88 60 22 0 （3）检测强光处理不同时长下WT和clh突变体叶片的光合速率（图1），说明C酶的作用在强光条件下被激活，并且主要在幼叶中发挥作用，得出这一推论的依据是存活率_____。进一步检测显示CLH基因在幼叶中高表达，为上述推论补充了证据。 （4）高等植物的叶绿体存在PSII修复循环途径，该途径首先降解受损的D1，再以新合成的D1替代原有D1，从而恢复PSⅡ的活性。 ①测定强光处理前后WT和clh突变体幼叶中D1蛋白的含量，发现相比野生型，clh突变体幼叶的D1含量明显升高。这一结果不能充分说明C酶参与了D1蛋白的降解，请说明理由_____。 ②FH酶是直接降解D1的酶，fh突变体中该酶活性降低。后续实验证明，强光处理时，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，进而加速PSII的修复循环。若对以下各植株进行强光处理，并以幼叶白化面积反映PSⅡ的损伤程度，请将以下各植株幼叶白化面积由小到大依次排序_____（填选项） a． 野生型      b． fh突变体 c． 超表达CLH的fh突变体 d． fh和clh双突变体 （5）结合上述系列研究，阐明强光下植物体中幼叶的光保护机制_____。 8．（24-25高三上·北京回民学校·期中）海带是我国北方大规模养殖的食用海藻，具有重要的经济价值。养殖区重金属离子超标会造成海带大幅减产。 （1）研究发现，在一定浓度的Cu2＋溶液中，短时间内海带细胞中叶绿素含量显著下降，这一变化会对海带_________光能产生影响，直接抑制光合作用的_______阶段。同时Cu2＋还可通过抑制光合电子传递过程，使ATP的合成受阻，直接抑制暗反应中__________过程。 （2）科研人员定量研究了水体中Cu2＋对海带光合作用、呼吸作用的影响。 ①将海带分别放入含不同浓度Cu2＋溶液的透明瓶中，测定初始时瓶内溶氧量为M。将瓶口密封置于光下一段时间后，测定瓶内溶氧量为N。本实验用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率。计算公式为：_______/tw100%（w：海带湿重；t：反应时间）。在利用同样装置研究呼吸作用时，需要对装置进行_________处理。 ②由图可知，在Cu2＋浓度为1.00mg/L 时，光合放氧率_______呼吸耗氧率，此浓度下的真光合速率_______Cu2＋浓度为0.50mg/L下的真光合速率。综合分析，不同浓度的Cu2＋对海带光合作用和呼吸作用的影响是_________。 （3）若想进一步从细胞水平上探究Cu2＋对海带光合作用及呼吸作用的影响，可在电子显微镜下观察相关细胞器的_______。根据上述实验信息，推测Cu2＋对_______（填细胞器名称）破坏较小。 （4）探究CO2中的碳如何转化为有机物中的碳用_______法。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢 5大高频考点 1. 酶 2. ATP的结构和功能 3. 物质运输 4. 细胞呼吸 5. 光合作用 考点1 酶 1．（25-26高三上·北京二中·期中）图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下叙述正确的是（　　） A．pH＝c时，e点为0 B．pH＝a时，e点下移，d点左移 C．温度降低时，e点不移动，d点右移 D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移 【答案】C 【解析】A、pH=c时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化H2O2水解，但H2O2在常温下也能分解，所以e点不为0，A错误； B、pH由b→a时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但pH改变不会改变化学反应的平衡点，所以d点右移，e点不移动，B错误； C、图乙是在最适温度下，pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化，若温度降低，则酶活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但温度降低不会改变化学反应的平衡点，所以d点右移，e点不移动，C正确； D、H2O2量增加时，达到化学反应平衡所需时间延长，且化学反应的平衡点升高，即e点上移，d点右移，D错误。 故选C。 2．（25-26高三上·北京通州·期中）加酶洗衣粉中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶制剂。下列叙述正确的是（    ） A．酶通过为反应物提供能量以降低化学反应的活化能 B．利用蛋白酶的专一性和高效性可去除衣服淀粉污渍 C．为提高不同类型污渍的去除效果酶制剂应搭配使用 D．使用开水或加入强碱溶解酶制剂可以增加清洁效果 【答案】C 【解析】A、酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率，而非提供能量，A错误； B、蛋白酶只能催化分解蛋白质类污渍，对淀粉污渍无效，体现了酶的专一性，体现高效性需要与加无机催化剂作对比，B错误； C、脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶分别针对不同污渍（脂肪、蛋白质、淀粉），搭配使用可提高去污效果，C正确； D、高温（开水）或强碱会导致酶变性失活，反而降低清洁效果，D错误。 故选C。 3．（24-25高三上·北京通州·期中）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 A．蛋白酶 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆转录酶 【答案】C 【解析】核糖体是由蛋白质和RNA组成，蛋白酶能专一去除核糖体中蛋白质，只剩RNA，仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，说明有RNA存在既可完成脱水缩合反应，所以有催化作用的物质是RNA，故选C。 【点睛】本题考查酶的本质，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。 4．（24-25高三上·北京通州·期中）脂滴（LD）储存三酰甘油（TAG）等脂质，是细胞中的重要结构，研究者对LD的代谢过程进行了探索。 （1）脂质在内质网中合成，达到一定量时出芽形成LD，LD合成和分解的平衡有利于维持细胞的________。 （2）研究发现，LD的合成与分解和其上的多种蛋白密切相关，Z蛋白通过催化蛋白质的修饰影响蛋白质功能。为研究Z蛋白与LD代谢的关系，用人肝癌细胞（HepG2细胞）进行如下表实验： 组别 处理 A 正常细胞 B Z基因过表达细胞 C Z基因过表达但产物失去催化活性的细胞 ①设置C组的目的是排除________对实验结果的影响。 ②实验结果如图1所示，由此可得出的结论________。    （3）为研究Z蛋白调控LD代谢的机制，科研人员进行如下实验：相同条件下培养对照组HepG2细胞（WT）和Z基因敲除HepG2细胞（Z-KO），分别检测 I．新形成的LD数量（表面物质荧光染色）（见图2）； Ⅱ．加入脂质合成抑制剂，一段时间后检测细胞内LD总量（见图3）。    ①根据以上实验过程，推测本实验的假设为：a．Z蛋白抑制LD的合成；b．Z蛋白________ ②检测结果支持假设________，依据是________。 （4）ATGL是脂滴中TAG水解的关键酶。研究者对Z-KO细胞中的ATGL的总量和活性做了检测，若Z蛋白通过S-酰化ATGL影响TAG的量，检测结果应为：与对照组相比，__________ 【答案】（1）正常代谢 （2）Z基因过表达（而非其催化活性） Z蛋白的催化活性影响LD代谢。 （3）促进LD的分解 b 图2的实验结果显示野生型和突变体新形成的脂滴数量无明显差异，加入LD合成抑制剂后，突变体中LD数量显著高于突变体 （4）Z-KO细胞中的ATGL的总量相同，但活性降低 【解析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。 （1）脂质在内质网中合成，LD是储存脂质的重要结构，LD合成和分解保持平衡有利于维持细胞内脂质含量的稳定等相关生理功能，从而维持细胞的正常代谢。 （2）①C组中Z基因过表达但产物失去催化活性，设置C组的目的是排除Z基因过表达（而非其催化活性）对实验结果的影响，这样可以更准确地研究Z蛋白的催化活性与LD代谢的关系。 ②从图1可以看出，A组（正常细胞）、B组（Z基因过表达细胞）、C组（Z基因过表达但产物失去催化活性的细胞）的数据有明显差异，B组的数值与A组相比有明显变化，C组的数值接近A组，由于C组排除了Z基因过表达而非催化活性的影响，对比B组和C组可知，Z蛋白的催化活性影响LD代谢。 （3）根据图3判断，Z基因的存在会降低细胞中脂滴总量，Z蛋白可能抑制LD的合成，也可能促进Z蛋白的降解。②中该实验检测结果是支持假设b。其一，图2的实验结果显示野生型和突变体新形成的脂滴数量无明显差异；其二，图3的结果中，若“Z能抑制LD合成”，则突变体中可以大量合成LD，那么在图3的实验中，加入LD合成抑制剂后，突变体中的LD数量应该和野生型相近，但结果却是突变体中LD数量显著高于突变体，说明Z基因的缺失导致LD降解减慢，形成LD积累。 （4）如果 Z 蛋白通过 S - 酰化 ATGL 影响 TAG 的量，在 Z - KO 细胞中（Z 蛋白缺失），由于 Z 蛋白缺失不能正常对 ATGL 进行 S - 酰化作用。Z 蛋白正常时是提高 ATGL 的活性，那么 Z - KO 细胞中 ATGL 活性降低，因此检测结果应为：与对照组相比，Z-KO细胞中的ATGL的总量相同，但活性降低。 考点2 ATP的结构和功能 1．（24-25高三上·北京通州·期中）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（    ） A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性 C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等 D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内 【答案】B 【解析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，“～”表示高能磷酸键。 A、根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误； B、根据题干信息“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确； C、根据题干信息“放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团”可知，32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不同，C错误； D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。 故选B。 考点3 物质运输 1．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）离子的跨膜运输需转运蛋白的协助，图为钾离子通道模式图，相关叙述正确的是（　　） A．通道蛋白对转运的离子具有选择性 B．K+通过钾离子通道运输消耗ATP C．K+只能借助钾离子通道进出细胞 D．通道蛋白协助离子运输属于自由扩散 【答案】A 【解析】自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要转运蛋白、不消耗能量。 A、通道蛋白对离子的转运具有选择性，只允许特定的物质通过，A正确； B、K+通过钾离子通道运输不消耗ATP，B错误； C、K+也可以通过其他转运蛋白的协助进行跨膜运输，如钠钾泵，C错误； D、通道蛋白协助离子运输属于协助扩散，D错误。 故选A。 2．（25-26高三上·北京通州·期中）科学家发现部分细胞中水分子在通过细胞膜时的速率非常快，通过一系列实验发现了存在于细胞膜上的水通道蛋白。下列叙述不正确的是（    ） A．水分子通过脂双层的速率可能小于细胞膜 B．水通道蛋白上存在水分子的特异性结合位点 C．肾小管、集合管通过水通道蛋白重吸收水 D．不同细胞中的水通道蛋白数量可能有所不同 【答案】B 【解析】A、水分子通过脂双层的方式为自由扩散，而通过水通道蛋白的方式为协助扩散，后者更快，因此，水分子仅通过脂双层的速率可能小于整体细胞膜（含通道蛋白）的运输速率，A正确； B、水通道蛋白属于通道蛋白，其作用机制是形成亲水通道允许水分子通过，不需要与水分子特异性结合，因此不存在特异性结合位点，B错误； C、肾小管和集合管通过水通道蛋白重吸收水，这一过程受抗利尿激素调节，C正确； D、不同细胞对水的通透性需求不同，例如肾小管细胞水通道蛋白较多，而其他细胞可能较少，D正确。 故选B。 3．（25-26高三上·北京育才学校·期中）由细胞分泌到胞外的囊泡可携带蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质，在细胞间的信息交流中发挥关键作用。下列相关叙述正确的是（    ） A．囊泡携带的物质都可以为细胞生命活动供能 B．通过胞吐方式释放囊泡消耗代谢产生的能量 C．脂溶性分子一般包裹在囊泡内运输到靶细胞 D．囊泡与靶细胞的融合体现膜的选择透过性 【答案】B 【解析】囊泡一般参与物质在细胞内的运输，以及胞吐出细胞外的物质运输。 A、囊泡携带的核酸无法供能，A错误； B、胞吐需要消耗能量,B正确； C、脂溶性分子一般可以自由扩散运输进出细胞，无需囊泡，C错误； D、囊泡与靶细胞的融合体现膜一定的流动性，D错误； 故选B。 4．（24-25高三上·北京回民学校·期中）如图为动物细胞内某些物质运输方式模式图，下列说法正确的是（　　） A．方式1所示转运不具有特异性 B．溶酶体内pH高于细胞质基质 C．方式3转运溶质属于主动运输 D．三种运输方式体现膜的流动性 【答案】C 【解析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白协助，不消耗细胞产生的能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白协助，不需要消耗细胞产生的能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要转运蛋白协助，消耗细胞产生的能量。 A、方式1所示转运为需要载体蛋白的主动运输，具有特异性，A错误； B、图中H+进入溶酶体需要消耗能量，属于主动运输，从低浓度到高浓度，因此推测溶酶体内H+浓度高，即溶酶体内pH低于细胞质基质，B错误； C、Na+进入细胞是高浓度到低浓度，浓度差势能为溶质进入细胞提供能量，因此溶质进入细胞的方式是间接消耗ATP的主动运输，C正确； D、三种运输方式体现膜的选择透过性，D错误。 故选C。 5．（24-25高三上·北京通州·期中）为探究茉莉酸对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 培养液中另添加的成分 结果 NaCl 茉莉酸 ① + - 部分细胞质壁分离 ② + + 细胞正常，无质壁分离 ③ - - 细胞正常，无质壁分离 注：“+”表示有添加，添加后NaCl浓度为100mmol·L-1、茉莉酸浓度为10-3mg·L-1；“-”表示无添加。 A．胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B．质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C．NaCl为自变量，茉莉酸为因变量 D．茉莉酸对胡杨细胞质壁分离有抑制作用 【答案】C 【解析】细胞发生质壁分离的原因是细胞液浓度小于环境溶液的浓度细胞通过渗透作用失水，使细胞壁与原生质层发生分离的现象。分析表格中的信息可知，实验的自变量是否加入NaCl和茉莉酸，因变量是细胞是否发生质壁分离。 A、成熟胡杨细胞具备发生渗透作用的条件，可通过渗透作用吸水和失水，A正确； B、质壁分离过程中，细胞失水，液泡体积变小，B正确； C、本实验的自变量是否加入NaCl和茉莉酸，因变量是细胞是否发生质壁分离，C错误； D、①与③对比，说明一定浓度的NaCl溶液可引起细胞的质壁分离；②与①对比，说明茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用，D正确。 故选C。 考点4 细胞呼吸 1．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（    ）    A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 【答案】B 【解析】A、受损伤冬枣失去果皮保护更容易滋生微生物，微生物分解会加速其腐烂变质，A正确； B、据图可知，储藏的冬枣会产生乙醇，则同时会产生CO2，B错误； C、冬枣无氧呼吸会产生乙醇和二氧化碳，C正确； D、由图可知，低温下，产生的乙醇少，消耗的有机物少，更有利于延长冬枣贮藏保鲜期，D正确。 故选B。 2．（25-26高三上·北京育才学校·期中）植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡降解（如图）。下列叙述错误的是（　　） A．有机酸的产生部位是线粒体内膜 B．H+进入液泡的方式属于主动运输 C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D．液泡可以调节植物细胞内的环境 【答案】A 【解析】A、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，产生部位是线粒体基质，A错误； B、由题图可知，H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量，也需要载体蛋白，故为主动运输，B正确； C、由题图可知柠檬酸出液泡的方式为主动运输，进入液泡的方式是协助扩散，据此可推测转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同，C正确； D、液泡中糖类、盐类等物质的浓度往往很高，导致成熟植物细胞质内的水分子大量进入液泡，因此可以调节植物细胞内的环境，D正确。 故选A。 3．（24-25高三上·北京回民学校·期中）图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据此分析癌细胞不具有的是（    ）    A．线粒体缺少凸起的嵴 B．线粒体基质中产生大量丙酮酸 C．无氧呼吸强，产生大量乳酸 D．葡萄糖的消耗量大 【答案】B 【解析】线粒体为有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质：葡萄糖分解为丙酮酸和NADH；第二阶段发生在线粒体基质：丙酮酸与水反应生成二氧化碳和NADH；第三阶段发生在线粒体内膜：NADH与氧气反应生成水。 A、分析题图可知，癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，A正确； B、细胞质基质中产生大量丙酮酸，B错误； C、癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，无氧呼吸强，产生大量乳酸，C正确； D、癌细胞无氧呼吸强，代谢旺盛，对能量需求量大，而无氧呼吸释放的能量少，故葡萄糖的消耗量大，D正确。 故选B。 4．（24-25高三上·北京朝阳·期中）酿酒酵母常用于果酒制作。关于酿酒酵母的表述，错误的是（    ） A．含有蛋白质和磷脂 B．核糖体的形成与核仁有关 C．可以进行有丝分裂 D．在线粒体基质中产生酒精 【答案】D 【解析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。 A、细胞膜的主要成分是脂质（主要是磷脂）和蛋白质，故酵母菌含有蛋白质和磷脂，A正确； B、酵母菌属于真核生物，有核仁，核糖体的形成与核仁有关，B正确； C、酵母菌属于真核生物，能够进行有丝分裂，C正确； D、酵母菌产生酒精是无氧呼吸过程，场所是细胞质基质，D错误。 故选D。 5．（24-25高三上·北京朝阳·期中）高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，损伤细胞进而抑制菌丝的生长。 （1）真菌线粒体内部分反应如图1，【H】（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动______的合成。高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能______电子传递环节，减少e-泄露，使单位量NADH分解产生的ROS减少。 （2）糙皮侧耳是一种高温抗性较强的平菇，高温能诱导其菌丝中积累NO。用NO供体和NO清除剂处理糙皮侧耳菌丝，检测结果如图2。 图2结果显示，高温下NO积累能______。 （3）NO能显著抑制高温下顺乌头酸酶（ACO）基因的表达，ACO在有氧呼吸第二阶段中催化柠檬酸（CA）转变为异柠檬酸。CA在细胞中可作为一种信号物质。研究者推测CA积累可降低高温下ROS的产生速率。为检验推测，将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到______，其他处理与实验组相同。实验结果为______，证实了推测。 （4）进一步研究表明，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达。请综合上述信息，完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型______（以文字和箭头的形式作答）。 【答案】（1）ATP 减少 （2）降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量 （3）未添加 CA的培养基 实验组 ROS 产生速率低于对照组 （4） 【解析】 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。 （1）结合图示可知，【H】（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动ATP的合成；由题可知，高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能减少电子传递环节。 （2）分析图2，实验的自变量是温度和NO的有无，因变量是ROS产生速率和NADH活性，图示高温＋NO清除剂组别的ROS产生速率和NADH活性都最高，而由题意可知，高温能诱导其菌丝中积累NO，据此推测高温下NO积累能降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量。 （3）实验目的是检验CA积累可降低高温下ROS的产生速率，则实验的自变量是CA的有无，因变量是ROS的产生速率，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到未添加 CA的培养基；若推测正确，则实验结果应为实验组 ROS 产生速率低于对照组。 （4）分析题意，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达，且高温能诱导其菌丝中积累NO，NO积累会导致SCO表达下降，CA积累，同时NADH产生减少，电子泄露减少，则结合上述信息，可完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型如下： 。 考点5 光合作用 1．（25-26高三上·北京二中·期中）下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。下列有关分析不正确的是（ ） A．发生在生物膜上的过程有③、④ B．人体细胞中也可发生的过程有②、④ C．②过程形成的ATP可用于①过程 D．在光照充足等适宜条件下，①消耗的CO2多于②产生的CO2 【答案】C 【解析】A、由图可知，①是光合作用的暗反应、②是有氧呼吸的第一和第二阶段或无氧呼吸、③是光反应、④是有氧呼吸的第三阶段。③发生在类囊体膜上，④发生在线粒体膜上，A不符合题意； B、人体细胞可以发生②有氧呼吸第一和二阶段，也可以发生④有氧呼吸第三阶段，B不符合题意； C、②有氧呼吸第一和第二阶段形成的ATP不会用于③光反应，③需要的能量来自光能，C符合题意； D、在光照充足等适宜条件下，光合作用强度大于细胞呼吸强度，故①暗反应消耗的CO2多于②有氧呼吸第一、二阶段产生的CO2，D不符合题意。 故选C。 2．（25-26高三上·北京二中·期中）下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果，图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。据图分析错误的是（　　） A．图1中甲为叶绿素a，其在层析液中溶解度最低，主要吸收蓝紫光和红光 B．缺镁时，大豆叶片中色素甲和乙的含量减少 C．图2中B点光合作用合成有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍 D．从图2可以看出温室中的温度控制在20 ℃时可获得最大经济效益 【答案】A 【解析】A、色素分离实验中，层析液中溶解度越高的色素扩散距离越远。图1中甲扩散距离较近，应为叶绿素b，且叶绿素b在层析液中溶解度最低，主要吸收蓝紫光和红光，A错误； B、甲、乙为叶绿素（叶绿素b、叶绿素a），镁是叶绿素的组成元素。缺镁会导致叶绿素合成受阻，叶片中色素甲和乙的含量减少，B正确； C、图2中从空气中吸收CO₂的量为净光合速率，细胞呼吸消耗的O₂量为呼吸速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率。B点时净光合速率=呼吸速率，因此总光合速率（合成有机物量）是呼吸速率（消耗有机物量）的两倍，C正确； D、图2中植物有机物积累量就是用图中“从空气中吸收CO2的量”表示，所以净光合作用最大时对应的最低温度是20℃，因此为获得最大的经济效益，温室应控制的最低温度为20℃，D正确。 故选A。 3．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　） A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性 【答案】B 【解析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。 2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。 A、由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol••cm-2•s-1，A正确； B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误； C、由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确； D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 故选B。 4．（25-26高三上·北京通州·期中）科研人员探究了补充蓝光对栽培“阳光玫瑰”葡萄光合色素含量的影响，结果如表。下列分析不正确的是（    ） 色素含量（mg/g）组别 叶绿素a 叶绿素b 叶绿素总量（a+b） 实验组 2.6 0.9 3.5 对照组 2.3 0.7 3.0 A．可用无水乙醇提取葡萄的光合色素 B．蓝光处理使叶绿素a、b的量均增加 C．蓝光处理对类胡萝卜素的合成无影响 D．蓝光对叶绿素b合成的作用更显著 【答案】C 【解析】A、无水乙醇用于提取光合色素，因其可溶解脂溶性色素，A正确； B、实验组叶绿素a（2.6＞2.3）、b（0.9＞0.7）均高于对照组，说明蓝光促进两者合成，B正确； C、表格未提供类胡萝卜素的相关数据，所以无法判断蓝光对类胡萝卜素是否有影响，C错误； D、叶绿素b增幅比例（0.2/0.7≈28.6%）高于叶绿素a（0.3/2.3≈13%），说明蓝光对叶绿素b作用更显著，D正确。 故选C。 5．（25-26高三上·北京育才学校·期中）西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升 B．干旱既影响光反应又影响暗反应 C．胞间CO2浓度仅受气孔导度影响 D．降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境 【答案】B 【解析】光合作用包括光反应和暗反应。光反应主要有两个过程：水的光解和ATP的合成，暗反应也主要有两个过程：二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。 A、随着干旱时间的延长，CO2的吸收速率降低，胞间CO2浓度增加，说明叶肉细胞固定CO2的速率在下降，A错误； B、由图可知，干旱影响CO2的吸收，从而影响暗反应，干旱也会影响植物吸收水分，从而影响光反应，B正确； C、胞间CO2浓度既受气孔导度影响，也受叶肉细胞的光合作用强度的影响，C错误； D、降低气孔导度可减少通过蒸腾作用散失水分，利于西洋参适应干旱环境，D错误。 故选B。 6．（24-25高三上·北京通州·期中）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。错误的是（ ） A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能 B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高 C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的 D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 【答案】D 【解析】据图分析：随着叶片温度的升高，两种植物的净光合作用速率都是先升高后降低，但植物甲对温度的变化的适应范围比植物乙对温度的变化的适应范围更大。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率。 A、植物光合作用的最终能量来源于太阳能，A正确； B、据图分析，在36-50℃时，植物甲的净光合速率曲线比植物乙的曲线高，故植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确； C、真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率，叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值即甲的净光合作用速率低于植物乙的净光合作用速率，C正确； D、真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率，叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值表示净光合速率，均大于0且相等，D错误。 故选D。 7．（24-25高三上·北京朝阳·期中）从长期生活在强光和弱光条件下的三角叶滨藜植株上分别获取叶片甲、乙，在大气CO2浓度和适宜温度下检测光照强度对叶片光合作用强度的影响，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．在P点光照强度下，乙组叶片能进行光合作用而甲组不能 B．在Q点光照强度下，甲组叶片光合制造有机物的速率高于乙组 C．提高环境CO2浓度，两组叶片最大光合作用强度都会增加 D．与甲组相比，乙组叶片更薄，更适应在弱光条件下生存 【答案】A 【解析】影响光合作用的环境因素： 1、温度：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱； 2、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强，当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强； 3、光照强度：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。 A、在P点光照强度下，甲组和乙组叶片的净光合速率都为0，但净光合速率 = 光合速率 - 呼吸速率，此时光合速率等于呼吸速率，所以两组叶片都能进行光合作用，A错误； B、在Q点光照强度下，甲组叶片的净光合速率高于乙组，由于净光合速率反映了光合制造有机物的速率与呼吸消耗有机物速率的差值，在相同的呼吸速率下，甲组净光合速率高，说明甲组光合制造有机物的速率高于乙组，B正确； C、提高环境CO2浓度，暗反应的原料增加，会促进光合作用，两组叶片最大光合作用强度都会增加，C正确； D、与甲组相比，乙组长期生活在弱光条件下，叶片更薄，更有利于吸收和利用有限的光照，更适应在弱光条件下生存，D正确。 故选A。 8．（25-26高三上·北京顺义一中·期中）光照过强会抑制植物的光合作用，科研人员以拟南芥为材料探究强光下植物的自我保护机制。 （1）光反应主要发生在叶绿体的_____上，其上分布有光反应的单位——光系统Ⅱ（PSII），在此处水光解后产生_____，利用水光解的产物还可以形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是_____。D1蛋白可与叶绿素分子结合形成PSⅡ的核心结构，但D1极易受到光损伤。 （2）CLH基因编码降解叶绿素的C酶，科研人员利用强光照射野生型拟南芥（WT）和CLH基因缺失突变体（clh）的幼叶，并统计幼叶存活率，结果见表。由表可知C酶可_____幼叶存活率。 0 24 48 72 96 WT幼叶 100 100 85 48 0 clh幼叶 100 88 60 22 0 （3）检测强光处理不同时长下WT和clh突变体叶片的光合速率（图1），说明C酶的作用在强光条件下被激活，并且主要在幼叶中发挥作用，得出这一推论的依据是存活率_____。进一步检测显示CLH基因在幼叶中高表达，为上述推论补充了证据。 （4）高等植物的叶绿体存在PSII修复循环途径，该途径首先降解受损的D1，再以新合成的D1替代原有D1，从而恢复PSⅡ的活性。 ①测定强光处理前后WT和clh突变体幼叶中D1蛋白的含量，发现相比野生型，clh突变体幼叶的D1含量明显升高。这一结果不能充分说明C酶参与了D1蛋白的降解，请说明理由_____。 ②FH酶是直接降解D1的酶，fh突变体中该酶活性降低。后续实验证明，强光处理时，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，进而加速PSII的修复循环。若对以下各植株进行强光处理，并以幼叶白化面积反映PSⅡ的损伤程度，请将以下各植株幼叶白化面积由小到大依次排序_____（填选项） a． 野生型      b． fh突变体 c． 超表达CLH的fh突变体 d． fh和clh双突变体 （5）结合上述系列研究，阐明强光下植物体中幼叶的光保护机制_____。 【答案】（1）类囊体膜 O2、H+ 作为活泼的还原剂参与暗反应阶段的反应，同时储存部分能量供暗反应利用 （2）提高 （3）A、C组光合强度无显著差异，但D组光合强度低于B组，且幼叶的差距比老叶更大。 （4）无法排除C酶抑制D1合成的可能 a、c、b、d （5）强光下幼叶中高表达CLH基因，合成大量C酶降解叶绿素；叶绿素的降解促进FH酶降解D1，加速幼叶中PSⅡ的修复，提高幼叶存活率。 【解析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 （1）光反应主要发生在叶绿体的类囊体薄膜上，这是光反应的场所。在此处水光解后产生O2、H⁺。NADPH在暗反应中的作用是作为活泼的还原剂参与暗反应阶段的反应，同时储存部分能量供暗反应利用。 （2）分析表格数据，WT幼叶（有C酶）的存活率在强光照射后高于clh幼叶（无C酶），所以由表可知C酶可提高幼叶存活率。 （3）由图1可知，强光处理后，WT幼叶光合速率高于clh幼叶，且幼叶中WT光合速率高于老叶，clh幼叶光合速率也呈现类似规律，结合存活率数据，得出这一推论的依据是存活率A、C组光合强度无显著差异，但D组光合强度低于B组，且幼叶的差距比老叶更大。 （4）①相比野生型，clh突变体幼叶的D1含量明显升高，说明C酶与D1的含量有关，可能影响D1酶降解，也可能C酶抑制D1合成，故这一结果不能充分说明C酶参与了D1蛋白的降解。 ②fh突变体缺乏FH酶，不能降解D1，不能充分修复PSII，强光处理时，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，加速PSII的修复循环。野生型、fh突变体、超表达CLH的fh突变体、fh和clh双突变体四种植株中，突变体的C酶、FH正常表达，修复能力最强，白化面积最小；超表达CLH的fh突变体的C酶含量最高，但缺乏FH酶，对D1的降解不足，再其次为fh突变体，能合成与野生型植株等量的C酶，但缺乏FH酶，不能降解D1，最后为fh和clh双突变体，缺乏C酶和FH酶，对PSII系统的修复能力最弱，白化面积最大，故白化面积由小到大依次排序为a、c、b、d。 （5）结合上述分析，CLH基因编码降解叶绿素的C酶，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，进而加速PSII的修复循环，可推测强光下幼叶中高表达CLH基因，合成大量C酶降解叶绿素；叶绿素的降解促进FH酶降解D1，加速幼叶中PSⅡ的修复，提高自我保护能力，提高幼叶存活率。 8．（24-25高三上·北京回民学校·期中）海带是我国北方大规模养殖的食用海藻，具有重要的经济价值。养殖区重金属离子超标会造成海带大幅减产。 （1）研究发现，在一定浓度的Cu2＋溶液中，短时间内海带细胞中叶绿素含量显著下降，这一变化会对海带_________光能产生影响，直接抑制光合作用的_______阶段。同时Cu2＋还可通过抑制光合电子传递过程，使ATP的合成受阻，直接抑制暗反应中__________过程。 （2）科研人员定量研究了水体中Cu2＋对海带光合作用、呼吸作用的影响。 ①将海带分别放入含不同浓度Cu2＋溶液的透明瓶中，测定初始时瓶内溶氧量为M。将瓶口密封置于光下一段时间后，测定瓶内溶氧量为N。本实验用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率。计算公式为：_______/tw100%（w：海带湿重；t：反应时间）。在利用同样装置研究呼吸作用时，需要对装置进行_________处理。 ②由图可知，在Cu2＋浓度为1.00mg/L 时，光合放氧率_______呼吸耗氧率，此浓度下的真光合速率_______Cu2＋浓度为0.50mg/L下的真光合速率。综合分析，不同浓度的Cu2＋对海带光合作用和呼吸作用的影响是_________。 （3）若想进一步从细胞水平上探究Cu2＋对海带光合作用及呼吸作用的影响，可在电子显微镜下观察相关细胞器的_______。根据上述实验信息，推测Cu2＋对_______（填细胞器名称）破坏较小。 （4）探究CO2中的碳如何转化为有机物中的碳用_______法。 【答案】（1）吸收（利用） 光反应 C3的还原 （2）N-M 遮光 小于 小于 不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸用 （3）形态、结构、数量 线粒体 （4）同位素标记法 【解析】依题文信息可知，由于用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率，所以光照结束时溶氧量和光照开始时溶氧量的差值就是净光合作用速率，净光合作用速率和呼吸作用速率之和是总光合作用速率。 （1）依题文信息可知，因为一定浓度的Cu2+溶液中，短时间内使海带细胞中叶绿素含下降，叶绿素作用之一是吸收光能，所以海带吸收光能受到影响，从而直接抑制光合作用的光反应阶段。因为Cu2+抑制光合电子传递过程，ATP的合成受阻，无法为暗反应提供能量，所以会直接抑制暗反应中C3的还原。 （2）由于用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率，所以光照结束时溶氧量和光照开始时溶氧量的差值就是净光合作用速率，计算式：N-M；只测呼吸作用时，需要对装置进行遮光处理，因为需要停止其光合作用，以避免光合作用中气体变化对实验结果的影响。由题图纵轴数据可知，在Cu2+浓度为1.00mg/L时，溶氧量的相对变化为负值，说明光合放氧率小于呼吸耗氧率；真光合速率即总光合速率，其等于净光合速率与呼吸速率之和；识图可知，Cu2+浓度为0.50mg/L时的溶氧量的变化为正值，说明光合强度大于呼吸强度，故Cu2+浓度为1.00mg/L 时的真光合速率小于Cu2+浓度为0.50mg/L时的真光合速率。通过实验组和对照组对比识图可知，不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸作用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸作用。 （3）光合作用在叶绿体内，呼吸作用主要在线粒体内，二者的形态、结构、数量都会影响各自的代谢活动，所以在电子显微镜下应观察相关细胞器的形态、结构、数量；综合题文信息可知Cu2+对线粒体破坏较小。 （4）通过14C标记的14CO2，来追踪碳在光合作用中的转化路径，可以探明CO2中碳元素如何转化为有机物中的碳元素，这种方法为同位素标记法。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢 考点1 酶 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】（1）正常代谢 （2）Z基因过表达（而非其催化活性） Z蛋白的催化活性影响LD代谢。 （3）促进LD的分解 b 图2的实验结果显示野生型和突变体新形成的脂滴数量无明显差异，加入LD合成抑制剂后，突变体中LD数量显著高于突变体 （4）Z-KO细胞中的ATGL的总量相同，但活性降低 考点2 ATP的结构和功能 1.【答案】B 考点3 物质运输 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】C 考点4 细胞呼吸 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】（1）ATP 减少 （2）降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量 （3）未添加 CA的培养基 实验组 ROS 产生速率低于对照组 （4） 考点5 光合作用 1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】B 6.【答案】D 7.【答案】A 8.【答案】（1）类囊体膜 O2、H+ 作为活泼的还原剂参与暗反应阶段的反应，同时储存部分能量供暗反应利用 （2）提高 （3）A、C组光合强度无显著差异，但D组光合强度低于B组，且幼叶的差距比老叶更大。 （4）无法排除C酶抑制D1合成的可能 a、c、b、d （5）强光下幼叶中高表达CLH基因，合成大量C酶降解叶绿素；叶绿素的降解促进FH酶降解D1，加速幼叶中PSⅡ的修复，提高幼叶存活率。 8.【答案】（1）吸收（利用） 光反应 C3的还原 （2）N-M 遮光 小于 小于 不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸用 （3）形态、结构、数量 线粒体 （4）同位素标记法 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $