2023年北京市各区(海淀朝阳丰台东西城等)高三下生物高考一模汇编2 细胞的代谢含详解

专题02细胞的代谢

1.（2023•北京房山・统考一模）1988年科研人员得到一种新蛋白——CHIP28,推测其可能是水通道蛋白。为探究该

蛋白的作用，利用非洲爪蟾卵母细胞进行实验，结果如下图。

0.5min1.5min2.5min3.5min

CHIP28

InRXA的

非洲爪蟾卵

母细胞♦♦♦«

相关说法里送的是（）

A.作出此推测的依据可能是CHIP28蛋白为跨膜蛋白

B.所选用的实验细胞理论上对水的通透性较低

C.该实验应将非洲爪蟾卵母细胞置于高渗溶液中

D.实验结果可初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白”

2.（2023•北京东城•统考一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运

蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如下图所示。下列相关推测合理的是（）

A.ABC转运蛋白可提高CCh的跨膜运输速率

B.ABC转运蛋白参与的跨膜运输方式属于协助扩散

C.Cr和葡萄糖依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输

D.若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程

3.（2023•北京石景山•统考一模）溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中的H+逆浓度梯

度泵入溶酶体内，使溶酶体的PH维持在4.6左右。近日，科学家鉴定出首个溶酶体膜上的H+通道TM175,能介导

过量的H+溢出溶酶体，避免溶酶体内部处于过酸状态。下列叙述不无确的是（）

A.TM175和质子泵共同调节溶酶体的PH稳态

B.H+通过质子泵进入溶酶体的方式属于主动运输

C.H+通过TM175溢出溶酶体的方式属于自由扩散

D.溶酶体中的水解酶在PH为4.6左右时活性较高

4.（2023•北京海淀•统考一模）下图表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响。下列叙述正确的是（）

・反应速率

A.最适温度下，酶提高化学反应活化能的效果最好

B.a点时温度升高10℃,曲线上升幅度会增大

C.b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率加快

D∙c点时，限制酶促反应速率的因素是反应物浓度

5.（2023•北京石景山•统考一模）下图是生物体内ATP合成与水解示意图。下列叙述正确的是（）

A.能量1均来自于细胞呼吸释放的能量

B.能量2可用于蛋白质合成等放能反应

C.ATP与ADP相互转化使细胞储存大量ATP

D.此转化机制在所有生物的细胞内都相同

6.（2023•北京海淀•一模）放线菌（原核生物）产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断

ATP的合成。据此推测，下列叙述正确的是（）

A.放线菌合成寡霉素时需要多种具膜细胞器参与

B.放线菌内的放能反应一般与ATP的水解相联系

C.ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能

D.寡霉素可抑制放线菌细胞内需要能量的代谢过程

7.（2023・北京大兴・统考一模）如图表示一种酶与其对应底物，以下叙述错误的是（）

A.高温导致该酶空间结构发生改变B.高温下该酶失活是因其活性位点与底物不吻合

C.降低至最适温度时此酶的活性位点结构能恢复

D.酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的

8.（2023•北京朝阳•统考一模）光呼吸是植物利用光能，吸收02并释放CCh的过程。研究者将四种酶基因（GL0、

A.光呼吸时C5与02的结合发生在线粒体内膜上

B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环

C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害

D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率

9.（2023•北京西城・统考一模）为探究骨骼肌增龄性退变降低中老年人活动能力的原因，将中年期大鼠随机分为安

静对照组（C组）和运动训练组（H组），给予相应处理后检测骨骼肌细胞线粒体数目和ATP浓度，结果如表所示。

下列叙述第送的是（）

线粒体个数ATP含量(nmol∙uΓl)

时间

C组H组C组H组

第。周48.1744.830.720.65

第8周44.1761.000.871.30

第16周36.0060.330.681.52

A.大鼠骨骼肌细胞中的ATP主要产生于线粒体基质

B.增龄过程中活动能力下降可能与线粒体数目减少有关

C.运动训练有助于改善骨骼肌的能量供应

D.运动训练可提高大鼠的有氧运动能力

10.（2023•北京海淀•一模）下图为在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①〜⑤表示有关过程，X、

Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法正确的是（）

2

f~1Φ∕°

[wJ-4Γ∙NADPH*

（Z物质）Aι—*H2O

（⅞⅜⅞P>[y⅛⅜

A.X、Y、Z物质分别表示C3、ArP和丙酮酸

B.①〜⑤过程中能产生ATP的有①②③④

C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定

D.光合作用速率大于呼吸作用速率时，④过程产生的CCh会释放到细胞外

11.（2023∙北京海淀•一模）如图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是（）

A.阶段I生成的NADPH可作为还原剂用于⑤过程生成水

B.过程①可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力

C.过程③、④、⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体内膜

D.④过程释放的能量大多数以热能形式散失

12.（2023∙北京海淀•一模）开发生物燃料替代化石燃料，可实现节能减排。下图为生物燃料生产装置示意图，据图

分析合理的是（）

A.光照时，微藻产生ADP和NADP■供给喑反应

B.图中①为C02.外源添加可增加产物生成量

C.图中②为暗反应阶段产生的酒精等有机物质

D.该体系产油量的高低不受温度和PH等影响

13.（2023•北京丰台•统考一模）科学家利用细菌视紫红质和ATP合成酶等构建了一种简单的人工光合细胞，模式图

如下图。它可以产生ATP,为细胞代谢提供能量。关于该细胞的叙述，不正确的是（）

A.人工光合细胞器膜类似于叶绿体类囊体膜，能够实现能量转换

B.H+从人工光合细胞器进入细胞质的运输方式属于主动运输

C.人工光合细胞合成新的细菌视紫红质和ATP合成酶消耗ATP

D.人工光合细胞器与植物细胞的叶绿体结构和功能不完全相同

14.（2023∙北京海淀•一模）下图为高等植物叶绿体部分结构示意图，PSII和PSl系统是由蛋白质和光合色素组成的

复合物，下列相关说法塔堡的是（）

光\

NADPHNADP++H++ATPH+ADP+Pi

PSΠPSI

①

HQO2H

A.PSII和PSI系统分布在高等植物叶绿体内膜上

B.H+向膜外转运过程释放的能量为合成ATP供能

C.PSIl和PSI系统中的蛋白质和光合色素属于脂溶性物质

D.如果e和H+不能正常传递给NADP+,暗反应的速率会下降

15.（2023•北京海淀•一模）我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP）,成功将CCh和Hz

转化为淀粉。下列说法错误的是（）

电能*----太阳光能

V21催化剂

单碳缩自。3化三碳缩令;j化生物聚合I

ILz/+-----------甲醇②1合物③I合物—@淀粉

∙-⅛-∖CO2J①

O2

A.①、②过程模拟暗反应中CCh的固定，③过程模拟C3的还原

B.植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP

C.该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中

D.ASAP代谢路线产生的淀粉经过糖化可以为细胞呼吸提供底物

16.（2023•北京海淀•一模）下图所示生理过程中，PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，CFo、CFl构成ATP合酶。

下列说法错误的是（）

A.PSlKPSI内含易溶于有机溶剂的色素

B.小麦光合作用产生的O2被呼吸作用利用至少需要经过5层生物膜

C.PQ转运H+的过程需要消耗电子中的能量

D.图中ATP合酶合成的ATP只能为暗反应提供能量

17.（2023•北京海淀•一模）对下面图解分析错误的是（）

H2O糖类五破

（①）化合物

A.①将进入线粒体或出细胞，②可为暗反应提供能量

B.突然停止供应CO2,短时间内C3的含量将下降

C.图示过程为真核生物的光合作用过程

D.H2O中H元素的转移途径为H2Oτ[H]τC3-C5和糖类

18.（2023•北京大兴・统考一模）将编号为甲、乙、丙的三个相同透光玻璃瓶放入池塘水深0.5m处，装入等量含有

浮游植物的池塘水。甲瓶立即测定并记录水中氧含量，乙、丙瓶均密封，丙瓶装入不透光袋中，与乙瓶一同放回水

深0.5m处，24h后测定并记录水中氧含量，得到表中结果。下列相关分析，正确的是

A.24h后乙瓶中的二氧化碳含量高于开始时

B.丙瓶浮游植物的线粒体中没有ATP产生

C.乙瓶浮游植物24h光合作用产生的氧量为1.9mg

D.乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物呼吸消耗量

19∙(2023∙北京海淀•统考一模)自然界中的光强常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。科研人员对拟

南芥的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。

(1)类囊体膜上的蛋白复合物PSI催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影响光反应产生

最终影响暗反应过程有机物的合成。

(2)PSn复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与PSn的组装。为此，利用农杆

菌转化拟南芥，由于农杆菌的会随机整合到拟南芥的核基因组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生

突变的突变体。

(3)科研人员在所得突变体中观察到，B基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白B,该突变体表现为缺乏PSIl复合

物。科研人员进行实验，处理及结果如图。

Sfi⅛150

o50

IO

一天中的时刻(时)

实验结果

a组b组C组d组

B基因突变体+++++++++++

野生型÷+++++++++++++++++++

注广+”数量多代表生长状况好。

①据图分析，本实验的自变量是。②依据实验结果推测，PSn复合物的功能是对变化光强

的适应。

(4)进一步将b组植株的叶肉细胞置于电镜下观察，结果如图。

基于本实验结果推断，B基因参与PSII复合物的组装，PSII复合物帮助植物适应变化的光强。请对观察结果能否证

实该推断作出判断，并阐明理由一。

20.(2023•北京房山•统考一模)RUbiSCo酶(R酶)是植物光合作用时固定CCh的一种酶，科研人员试图改善其自

然状态下催化效率较低的问题。

(I)R酶催化反应中CCh的固定，生成的C,在光反应产生的作用下，最终将CCh转化为糖类等有机物。

(2)科研人员发现某种自养型细菌的R酶有很强的催化活性，欲用其替代烟草自身的R酶，以增强CCh的固定效率，

研究情况如下。

①敲除烟草自身的R酶基因，将含有的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入烟草细胞后，通过

技术获得转基因烟草植株，并检测CCh吸收速率如图1所示。

2

25以I一I野的

τ20

s15

”

150

≡6l转*18烟草

0

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™o'6a)9<x>∣aw_IMO

K(∏KθΛS<un>>l∙nΓ'>

②地球表面平均大气CO2浓度在400μmolmoH左右，据图1可知，与野生型相比，胞间CCh浓度低于1500μmolmoH

时，o科研人员证实，Ce)2浓度低于1500μmolmoH,转基因植物中R酶的活性不是光合作用的限制因素。

请在表横线上填写为此说法提供证据的检测参数及结果。

检测参数野生型转基因烟草

R酶含量高低

———

叶绿素含量相近相近

气孔导度相近相近

(3)实验室检测发现，转基因烟草在C02浓度大约为IOOOOμmolmoH时催化活性明显提高.请对上述科研结果进行

评价并阐述理由。

21.(2023•北京西城•统考-模)CO2是制约水生植物光合作用的重要因素，研究揭示了衣藻浓缩CCh(CCM)的机

制。

(1)水中的HCO3-(Ci)可以逆浓度梯度通过的方式进入衣藻细胞。“蛋白核”是真核藻类所特有的结构，其内

富含催化CCh固定的酶(Rubisco),推测蛋白核所处的细胞部位是。

(2)初步推测衣藻CCM与类囊体的两种电子转运蛋白P和F有关，因此构建了衣藻的P、F基因失活突变体，检测

野生型和突变体的K,∕2Ci(达到1/2最大净光合速率所需Ci的浓度)，结果如图1所示。

Kl∕2Ci(μM)

100□野生型

80□P突变体

■F突变体

600P和F双突变体

40

20-

JπK■

K∣∕2Ci值越大说明衣藻CCM能力越c实验结果表明o

(3)为进一步研究衣藻CCM的机制，向细胞质基质中注入Ci,检测类囊体腔H+浓度变化和细胞质基质中Ci的浓度

变化，结果如图2、图3所示(实线为类囊体腔H+浓度变化，虚线为细胞质基质中Ci的浓度变化。箭头代表在该

时刻向细胞质基质注射Ci。阴影表示无光照)。

泪囊体Ci转运蛋白

基因失活突变体

域50

玄

要

曲

送

+

H

0

根据实验结果推测衣藻CCM的机制，合理的是。

A.P和F在转运电子的过程中降低了类囊体腔的PH

B.P和F在转运电子的过程中增加了类囊体腔的PH

C.细胞质基质中的Ci通过转运蛋白最终进入类囊体腔D.细胞质基质中的Ci通过转运蛋白最终进入蛋白核

E.类囊体腔中Ci与H+反应生成CO2,再进入蛋白核

F.蛋白核中Ci与H+反应生成CCh,RUbiSC。催化其固定

(4)举例说明衣藻CCM研究的应用。

22.(2023•北京石景山・统考一模)R酶是植物光合作用暗反应的关键酶，由大亚基L(叶绿体中L

基因编码)和小亚基S(由细胞核中S基因编码)组成。研究人员在一种变形杆菌内发现高活性的R酶，尝试将编

码该酶两种亚基的HnL、HnS基因转入烟草，以提升烟草光合速率。

(1)烟草光合作用暗反应发生的场所是,其中R酶催化与C5结合生成两分子C3,由于该酶催化效率低,

往往导致光合速率受限。

(2)构建下图1所示的基因表达载体，转化至烟草细胞内。

注：NtP、NtT为L基因上下游核苻酸序列,

D为大观霉素抗性基因，SPeI为限制酶

图1图2

①图I中的两个DNA片段两端的部分序列分别相同时，某种酶能从相同序列特定位点切断DNA双链，在修复过程

中切口被重新连接，从而实现基因片段的替换，替换下来的游离片段会被降解。据此推断，野生型中的将被

表达载体中的DNA片段替换。

②将转化后的愈伤组织培养在含的培养基中，得到转基因植株。

③提取野生型与转基因植株DNA,用SPel酶切后进行电泳。根据设计基因探针，与DNA片段结合后结果

如图2,表明o

(3)提取野生型与转基因烟草叶片总蛋白，将R酶的两种亚基分离后进行电泳，结果如图3。

前人研究发现，核基因编码的S亚基若在烟草叶绿体中没有与L亚基结合，会迅速降解。请判断图3电泳结果是否

支持此结论，并阐述理由__________。

(4)进一步研究发现，转基因烟草的R酶活性是野生型的2倍，但其净光合速率仍低于野生型，请推测其原因

专题02细胞的代谢

1.（2023•北京房山・统考一模）1988年科研人员得到一种新蛋白——CH1P28,推测其可能是水通道蛋白。为探究该

蛋白的作用，利用非洲爪蟾卵母细胞进行实验，结果如下图。

0.5min1.5min2.5<nin3.5min

CHIP28

∏IRXA的

非洲爪蟾卵

母细胞'♦

非洲爪蟾■

卵母细胞.

相关说法里送的是（）

A.作出此推测的依据可能是CHIP28蛋白为跨膜蛋白

B.所选用的实验细胞理论上对水的通透性较低

C.该实验应将非洲爪蟾卵母细胞置于高渗溶液中

D.实验结果可初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白”

【答案】C

【分析】据题意可知，该实验自变量为卵母细胞是否含有水通道蛋白，因变量为卵母细胞的体积，从实验结果上看，

导入CHlP28mRNA的非洲爪蟾卵母细胞随着时间的增加，体积逐渐增加，初步证明“CHIP28蛋白是水通道蛋白”。

【详解】A、通道蛋白是一类跨膜蛋白，它能形成亲水的通道，与所转运物质的结合较弱，当通道打开时能允许水、

小的水溶性分子和特定的离子被动地通过，若CHIP28蛋白为跨膜蛋白，可推测其为水通道蛋白，A正确；

B、本实验要研究CHIP28能否运输水分子，所选用的实验细胞理论上对水的通透性较低，加上该蛋白后对水的通

透性显著增加，这样才能实验结果明显，B正确；

C、水通道蛋白运输水分的方式为协助扩散，从高浓度到低浓度，该实验应将非洲爪蟾卵母细胞置于低渗溶液中，

这样才利于细胞吸收水分，C错误；

D、该实验中导入CHlP28mRNA的非洲爪蟾卵母细胞随着时间的增加，体积逐渐增加，初步证明“CHIP28蛋白是

水通道蛋白''，D正确。

故选Co

2.（2023•北京东城•统考一模）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运

蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如下图所示。下列相关推测合理的是（）

细胞膜

A.ABC转运蛋白可提高CO2的跨膜运输速率

B.ABC转运蛋白参与的跨膜运输方式属于协助扩散

C.Cr和葡萄糖依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输

D.若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程

【答案】D

【分析】主动运输特点①耗能②逆浓度梯度进行③需要转运蛋白参与。协助扩散特点：①顺浓度梯度进行②需要转

运蛋白参与③不耗能。

【详解】A、由图可知，ABC转运蛋白在转运小分子时，需要消耗能量，因此参与的是主动运输，而CCh的跨膜运

输是自由扩散，因此ABC转运蛋白不能提高C02的跨膜运输速率，A错误；

B、由图可知，ABC转运蛋白在转运小分子时，需要消耗能量，因此参与的是主动运输，B错误；

C、由题干“每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性”可知，Cr和葡萄糖不是依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运

输，C错误；

D、ABC转运蛋白转运物质，需要ATP水解功能，因此当ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程，D正

确。

故选D。

3.（2023•北京石景山•统考一模）溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中的H+逆浓度梯

度泵入溶酶体内，使溶酶体的PH维持在4.6左右。近日，科学家鉴定出首个溶酶体膜上的H+通道TM175,能介导

过量的H+溢出溶酶体，避免溶酶体内部处于过酸状态。下列叙述不正颐的是（）

A.TMl75和质子泵共同调节溶酶体的PH稳态

B.H+通过质子泵进入溶酶体的方式属于主动运输

C.H+通过TM175溢出溶酶体的方式属于自由扩散

D.溶酶体中的水解酶在PH为4.6左右时活性较高

【答案】C

【分析】核塘体是生产蛋白质的“机器”，有的依附在内质网上称为附着核糖体，有的游离分布在细胞质中称为游离

核糖体。溶酶体分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌。

【详解】A、根据题意：“溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入

溶酶体内，同时通道TM175,能介导过量的H+溢出溶筋体，避免溶酶体内部处于过酸状态”说明TM175和质子泵

共同调节溶酶体的PH稳态，A正确；

B、溶酶体膜上的质子泵能利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内，因此H*通

过质子泵进入溶酶体的方式属于主动运输，B正确；

C、TM175为通道蛋白，H+通过TM175溢出细胞，是从高浓度运输到低浓度，因此H+通过TM175溢出溶酶体的

方式属于协助扩散，C错误；

D、根据题干信息：将细胞质基质中的H+逆浓度梯度泵入溶酶体内，使溶酶体的PH维持在4.6左右，说明溶酶体

中的水解酶在PH为4.6左右时活性较高，D正确；

故选C。

4.（2023•北京海淀•统考一模）下图表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响。下列叙述正确的是（）

A.最适温度下，酶提高化学反应活化能的效果最好

B.a点时温度升高10℃,曲线上升幅度会增大

C.b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率加快

D.c点时，限制酶促反应速率的因素是反应物浓度

【答案】C

【分析】酶在最适温度时活性最高，此时酶降低化学反应所需要的活化能效果最好，温度升高或降低，酶的活性均

会下降。

【详解】A、最适温度下，酶的活性最高，此时酶降低化学反应所需要的活化能效果最好，A错误；

B、结合题干“下图表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响"，此时酶的温度已达最适温度，若在此基

础上温度升高10℃,曲线上升幅度会降低，B错误；

C、限制be段酶促反应速率的主要因素是酶的浓度，故b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率会加快，C正确；

D、C点时，限制酶促反应速率的因素是酶的浓度，D错误。

故选Co

5.（2023•北京石景山•统考一模）下图是生物体内ATP合成与水解示意图。下列叙述正确的是（）

A.能量1均来自于细胞呼吸释放的能量

B.能量2可用于蛋白质合成等放能反应

C.ATP与ADP相互转化使细胞储存大量KrP

D.此转化机制在所有生物的细胞内都相同

【答案】D

【分析】ATP的结构简式是A-P〜P〜P,其中A代表腺昔，T是三的意思，P代表磷酸基团。

【详解】A、能量1是合成ATP所需的能量，可来自于细胞呼吸和光合作用，A错误；

B、蛋白质合成属于吸能反应，B错误；

C、ATP在细胞中的量较少，C错误；

D、此ATP与ADP的转化机制在所有生物的细胞内都相同，体现了细胞的统一性，D正确。

故选D。

6.（2023•北京海淀•一模）放线菌（原核生物）产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断

ATP的合成。据此推测，下列叙述正确的是（）

A.放线菌合成寡霉素时需要多种具膜细胞器参与

B.放线菌内的放能反应一般与ATP的水解相联系

C.ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能

D.寡霉素可抑制放线菌细胞内需要能量的代谢过程

【答案】C

【分析】原核生物除核糖体外无多余细胞器，由题分析寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，说明能够

抑制细胞通过线粒体有氧呼吸合成ATP,从而抑制细胞代谢。

【详解】A、放线菌（原核生物）无具膜细胞器，A错误；

B、ArP的合成消耗能量，故放能反应一般与ArP的合成相联系，B错误；

C、ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能，从而提高化学反应速率，C正确；

D、放线菌不含线粒体，寡霉素无法抑制放线菌细胞内需要能量的代谢过程，D错误；

故选Co

7.（2023・北京大兴・统考一模）如图表示一种酶与其对应底物，以下叙述错误的是（）

A.高温导致该酶空间结构发生改变

B.高温下该酶失活是因其活性位点与底物不吻合

C.降低至最适温度时此前的活性位点结构能恢复

D.酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的

【答案】C

【分析】酶的活性受温度（PH）影响，在最适温度（PH）时，酶的活性最强，低于或高于最适温度（PH）,酶的活

性降低。高温、过酸、过碱会使酶变性失活。

【详解】A、由图可知高温导致该酶空间结构发生了改变，A正确；

B、高温使酶的结构发生了改变，其活性位点与底物不吻合，导致酶失活，不能催化底物分解，B正确；

C、高温使酶的结构发生的改变是不可逆的，即使降低至最适温度，酶的结构也不能恢复，C错误；

D、酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，酶才可催化底物发生变

化，D正确。

故选C。

8.（2023•北京朝阳•统考一模）光呼吸是植物利用光能，吸收02并释放CCh的过程。研究者将四种酶基因（GL0、

CAT、GCL、TSR）导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路（GCGT支路），如图虚线所示。

据图分析，下列推测错送的是（）

A.光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上

B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环

C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害

D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率

【答案】A

【分析】光呼吸代谢支路（GCGT支路）可以将部分碳重新回收进入卡尔文循化，利用于降低光呼吸消耗。【详解】

A、图中光呼吸代谢支路发生在叶绿体中，所以C5和02的结合发生叶绿体上，A错误；

B、GCGT支路中，甘油酸可转化为PGA,进而将碳重新回收进入卡尔文循环，B正确；

C、GCGT支路中，H2O2可被分解为HzO和02,有利于减少其对叶绿体的损害，C正确；

D、光呼吸代谢支路（GCGT支路）可以将部分碳重新回收进入卡尔文循化，利用于降低光呼吸消耗从而提高光合

速率，D正确。

故选Ao

9.（2023•北京西城•统考一模）为探究骨骼肌增龄性退变降低中老年人活动能力的原因，将中年期大鼠随机分为安

静对照组（C组）和运动训练组（H组），给予相应处理后检测骨骼肌细胞线粒体数目和ATP浓度，结果如表所示。

下列叙述第俅的是（）

线粒体个数ATP含量(nmol∙uΓl)

时间

C组H组C组H组

第O周48.1744.830.720.65

第8周44.1761.OO0.871.30

第16周36.OO60.330.681.52

A.大鼠骨骼肌细胞中的ATP主要产生于线粒体基质

B.增龄过程中活动能力下降可能与线粒体数目减少有关

C.运动训练有助于改善骨骼肌的能量供应

D.运动训练可提高大鼠的有氧运动能力

【答案】A

【分析】有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上，第

三阶段产生的ATP最多。

【详解】A、大鼠骨骼肌细胞中ATP主要在有氧呼吸第三阶段产生，即线粒体内膜，A错误；

B、线粒体是有氧呼吸主要场所，为细胞提供能量，增龄过程中活动能力下降可能与线粒体数目减少有关，B正确；

C、运动训练提高了线粒体数目和ATP含量，有助于改善骨骼肌的能量供应，C正确；

D、运动训练可提高大鼠的线粒体数目，线粒体是有氧呼吸主要场所，故能提高有氧运动能力，D正确。

故选Ao

10.（2023∙北京海淀•一模）下图为在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①〜⑤表示有关过程，X、

飞ω/ADPH*②--⅛函v

Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法正确的是（）

（Z物质）:—*H20

（⅞赢工（Y血质〕

A.X、Y、Z物质分别表示C3、ArP和丙酮酸

B.①〜⑤过程中能产生ATP的有①②③④

C.②⑤过程分别表示C3的还原和C02的固定

D.光合作用速率大于呼吸作用速率时，④过程产生的CCh会释放到细胞外

【答案】C

【分析】分析图示，①过程表示光反应阶段，②过程表示C3的还原，⑤过程表示CO2的固定，③④过程表示有氧

呼吸的第一阶段和第二阶段。Z物质是光反应阶段产生的ATP,Y物质是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸，X物质

是暗反应的中间产物C3。

【详解】A、Z物质是ATP,Y物质是丙酮酸，X物质是C3,A错误；

B、光合作用的光反应阶段（①）和有氧呼吸的三个阶段（③④）均能产生ATP,而光合作用暗反应阶段中的C3

的还原过程（②）不能产生ATP,B错误；

C、图中②过程表示C3的还原，⑤过程表示CCh的固定，C正确；

D、光合作用速率小于呼吸作用速率时，④过程产生的CCh会释放到细胞外，D错误。

故选Co

11∙（2023∙北京海淀•一模）如图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是（）

A.阶段I生成的NADPH可作为还原剂用于⑤过程生成水

B.过程①可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力

C.过程③、④、⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体内膜

D.④过程释放的能量大多数以热能形式散失

【答案】D

【分析】分析题图：①为ATP的合成，②为三碳化合物的还原，③为二氧化碳的固定，④是无氧呼吸，⑤是有氧呼

吸。I表示光反应，II表示暗反应，In表示细胞呼吸。

【详解】A、阶段I生成的NADPH只能用于暗反应C3的还原，不能作为还原剂用于⑤有氧呼吸过程生成水，A错

误；B、过程①产生的ATP只能用于暗反应，不能为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力，B错误；

C、过程③是Cθ2固定，发生在叶绿体基质，④是无氧呼吸，发生在细胞质基质，⑤是有氧呼吸过程，发生在细胞

质基质和线粒体，C错误；

D、④过程是无氧呼吸，释放的能量大多数以热能形式散失，D正确。

故选D。

12.（2023•北京海淀•一模）开发生物燃料替代化石燃料，可实现节能减排。下图为生物燃料生产装置示意图，据图

分析合理的是（）

光照、

物质供给箱海洋微茨生长箱海洋微藻生长箱海茨油收集箱

含氮II①循环川水HLk■►②

无机盐

A.光照时，微藻产生ADP和NADP供给暗反应

B.图中①为CO2,外源添加可增加产物生成量

C.图中②为暗反应阶段产生的酒精等有机物质

D.该体系产油量的高低不受温度和PH等影响

【答案】B

【分析】L光合作用的定义：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并

且释放出氧气的过程。

2.光合作用的过程（光反应和喑反应）

①光反应：

场所：类囊体薄膜上。

条件：光照、色素、酶、H20、ADPxPi、NADP+等。

物质变化：水的光解、NADPH的合成和ATP的合成。

②暗反应：

场所：叶绿体基质。

条件：酶、Co2、C5、ATP›NADPH等。

物质变化：CO2的固定和C3的还原。

+

光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供了ATP和NADPH,暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP0

【详解】A、光照时，微藻产生ATP和NADPH供给暗反应，A错误；

B、图中①为海洋微藻呼吸作用产生的CCh,外源添加CCh可促进海洋微藻的光合作用，进而增加产物生成量，B

正确；

C、图中②为呼吸作用产生的酒精等有机物质，C错误;

D、该体系产油量的高低受温度和PH等影响，D错误。

故选Bo

13.（2023•北京丰台•统考一模）科学家利用细菌视紫红质和ATP合成酶等构建了一种简单的人工光合细胞，模式图

如下图。它可以产生ATP,为细胞代谢提供能量。关于该细胞的叙述，不正确的是（）

A.人工光合细胞器膜类似于叶绿体类囊体膜，能够实现能量转换

B.H+从人工光合细胞器进入细胞质的运输方式属于主动运输

C.人工光合细胞合成新的细菌视紫红质和ATP合成酶消耗ATP

D.人工光合细胞器与植物细胞的叶绿体结构和功能不完全相同

【答案】B

【分析】分析题图可知：H+从膜外运送到膜内，是从低浓度向高浓度运输，且在此过程中需要光提供能量，故H*

进入人工光合细胞器内部的方式属于主动运输，但从人工光合细胞器内部转移到外部没有消耗能量，是以通过ATP

合成酶以协助扩散的方式完成的。

【详解】A、人工光合细胞器膜类似于叶绿体类囊体膜，能够将光能转化为ATP中的化学能，实现能量转换，A正

确；

B、H+从人工光合细胞器内部转移到外部没有消耗能量，是以通过ATP合成酶以协助扩散的方式完成的，B错误;

C、人工光合细胞合成新的细菌视紫红质和ATP合成酶需要能量，消耗ATP,C正确；

D、分析题图可知人工光合细胞器与植物细胞的叶绿体结构和功能不完全相同，D正确。

故选Bo

14.（2023•北京海淀•一模）下图为高等植物叶绿体部分结构示意图，PSII和PSl系统是由蛋白质和光合色素组成的

光

复合物，下列相关说法塔送的是（）

A.PSIl和PSl系统分布在高等植物叶绿体内膜上

B.H+向膜外转运过程释放的能量为合成ATP供能

C.PSn和PSl系统中的蛋白质和光合色素属于脂溶性物质

D.如果e和H+不能正常传递给NADP+,暗反应的速率会下降

【答案】A

【分析】据图可知，图示过程可以发生水的光解和ATP的过程，可表示光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜。

【详解】A、PSn和PSl系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物，光合色素存在于类囊体薄膜上，且图示PSIl和

PSl系统参与的过程是光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜，A错误；

B、据图可知，H+向膜外转运过程释放的能量可作为ADP和Pi合成ATP的能量，B正确；

C、PSII和PSI系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物位于磷脂内部，故PS∏和PSI系统中的蛋白质和光合色素

属于脂溶性物质，C正确；

D、暗反应过程需要光反应提供的NADPH,据图可知，如果e和H+不能正常传递给NADP+,会影响NADPH的合

成，进而导致暗反应的速率下降，D正确。

故选Ao

15.（2023•北京海淀•一模）我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP）,成功将CCh和Hz

转化为淀粉。下列说法错误的是（）

电能—太阳光能

催化剂、r单碳缩性CJt三碳缩鱼G化生物聚合gw∖

Γ■■—十FH

|水ɪ~甲醉赢F"*'物Fr-淀粉

∙----∖CO,J

A.①、②过程模拟暗反应中CCh的固定，③过程模拟C3的还原

B.植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ArP

C.该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中

D.ASAP代谢路线产生的淀粉经过糖化可以为细胞呼吸提供底物

【答案】C

【分析】分析题图可知，该过程利用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醛，再通过酶转化为三碳化合物和六碳化合物,

最后转化为聚合淀粉：①②过程模拟二氧化碳的固定，③④过程模拟三碳化合物的还原。

【详解】A、分析题图，①②过程模拟暗反应中二氧化碳的固定，③过程模拟暗反应中三碳化合物的还原，A正确;

B、在有关酶的催化作用下，C3接受光反应提供的ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，该过程为

C3的还原，B正确；

C、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，C

错误；

D、ASAP代谢路线是人工合成淀粉的路线，产生的淀粉经过糖化可以为细胞呼吸提供底物，D正确。

故选Co

16.（2023•北京海淀•一模）下图所示生理过程中，PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，CFo.CFI构成ATP合酶。

下列说法错误的是（)

B.小麦光合作用产生的Ch被呼吸作用利用至少需要经过5层生物膜

C.PQ转运H+的过程需要消耗电子中的能量

D.图中ATP合酶合成的ATP只能为暗反应提供能量

【答案】D

【分析】分析图示可知，水光解发生在类囊体腔内，该过程产生的电子经过电子传递链的作用与NADP+、H+结合

形成NADPH。ATP合酶由CFo和CFl两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成，运输到叶绿

体基质中的H+可与NADP+结合形成NADPH,H+还能通过PQ运输回到类囊体腔内。

【详解】A、PSII、PSl上含有吸收光能的色素，光合色素易溶于有机溶剂，A正确；

B、光反应中水的光解产生的氧气是发生在叶绿体类囊体薄膜内，02扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过类囊

体膜、叶绿体和线粒体各两层膜，共5层膜，B正确；

C、H+能通过PQ运输回到类囊体腔内，此过程为逆浓度梯度运输，需要消耗电子中的能量，C正确；

D、图中ATP合酶合成的ATP并不止为暗反应提供能量，例如：当处于高光照和高氧低二氧化碳情况下，绿色植物

可吸收氧气，消耗ATP,NADPH,分解部分Cs并释放CCh,这个过程叫做光呼吸，此时的光呼吸可以消耗光反应

阶段生成的多余的ATP和［H］又可以为暗反应阶段提供原料，D错误。

故选D。

17.（2023•北京海淀•一模）对下面图解分析错误的是（）

H2O糖类五磔

（①）化合物

A.①将进入线粒体或出细胞，②可为暗反应提供能量

B.突然停止供应CO2,短时间内C3的含量将下降

C.图示过程为真核生物的光合作用过程

D.H2O中H元素的转移途径为H2Oτ[H]τC3τC5和糖类

【答案】D

【分析】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[H]与氧气，以及ATP的形成。光合

作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：Co2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ArP和[H]的作用下还原

生成淀粉等有机物。①为氧气，②为ATP。

【详解】A、①为氧气，可进入线粒体用于有氧呼吸，也可释放到细胞外，②为ATP,可为暗反应C3的还原提供能

量，A正确；

B、突然停止供应CCh,短时间内CO2的固定速率减慢，但C3的还原速率不变，故C3的含量将下降，B正确；

C、原核细胞没有叶绿体，类囊体存在于叶绿体中，因此，该图是真核细胞的光合作用过程，C正确：

D、FkO中H元素的转移途径为H2θ-[H]-（CH2O）和C5,还原氢还原C3,H不能直接转移到C3中，D错误。

故选D。

18.（2023・北京大兴•统考一模）将编号为甲、乙、丙的三个相同透光玻璃瓶放入池塘水深0.5m处，装入等量含有

浮游植物的池塘水。甲瓶立即测定并记录水中氧含量，乙、丙瓶均密封，丙瓶装入不透光袋中，与乙瓶一同放回水

深0.5m处，24h后测定并记录水中氧含量，得到表中结果。下列相关分析，正确的是

玻璃

氧含量

瓶

甲4mg

乙5.2mg

丙3.3mg

A.24h后乙瓶中的二氧化碳含量高于开始时

B.丙瓶浮游植物的线粒体中没有KrP产生

C.乙瓶浮游植物24h光合作用产生的氧量为1.9mg

D.乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物呼吸消耗量【答案】C

【分析】从题中实验设计可以看出，甲瓶中的氧气含量可作为乙和丙的对照，乙中氧气浓度增加，这是光合作用大

于呼吸作用的积累的，即为净光合作用量；由于丙为不透光的玻璃瓶，因此消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗。

【详解】A、24h后乙瓶中的氧气含量大于初始值，说明此时光合作用大于呼吸作用，所以在吸收二氧化碳，二氧

化碳含量低于开始时，A错误；

B、丙瓶浮游植物在黑暗环境中可以进行呼吸作用，所以线粒体中有ATP产生，B错误；

C、测定的乙瓶浮游植物24h后氧含量为净光合作用，所以4h光合作用产生的氧量为净光合作用+呼吸作用=(524)

+(4-2.3)=1.9mg,C正确；

D、乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物的净光合作用，D错误。

故选Co

【点睛】本题利用一组对照实验考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，考生通过表格比较，理解净光合作用、呼

吸作用、总光合作用的关系。

19.(2023•北京海淀•统考一模)自然界中的光强常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。科研人员对拟

南芥的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。

(1)类囊体膜上的蛋白复合物PSI催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影响光反应产生,

最终影响暗反应过程有机物的合成。

(2)PSn复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与PSn的组装。为此，利用农杆

菌转化拟南芥，由于农杆菌的会随机整合到拟南芥的核基因组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生

突变的突变体。

(3)科研人员在所得突变体中观察到，B基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白B,该突变体表现为缺乏PSn复合

物。科研人员进行实验，处理及结果如图。