2024年高考生物二轮复习高频考点追踪与预测专题02 细胞的能量供应与利用（分层练）（原卷版）

专题02细胞的能量供应与利用1．（2023·吉林·统考模拟预测）百草枯是一种快速灭生性难降解的除草剂，原理是内吸后作用于光合作用的光反应。百草枯偷走水分解后所产生的电子，并将电子送给水分解产生的氧气，生成超氧离子，超氧离子对细胞极具杀伤力。下列叙述中不合理的是（

）A．百草枯发挥上述作用过程的场所是叶肉细胞的类囊体薄膜B．百草枯发挥作用的过程中，光合作用的暗反应阶段也会受到影响C．阴雨天、环境湿度高的条件下，百草枯更容易发挥作用D．百草枯虽是作用于植物，但也会因富集作用积累在动物和人类体内2．（2024·河南信阳·统考一模）为研究高光照强度对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，用层析液进行纸层析，右图为滤纸层析的结果（I、II、III、IV为色素条带）。下列叙述正确的是（

）

A．高光照强度导致了该植物胡萝卜素的含量降低B．叶绿素含量增加有利于该植物抵御高光照强度C．色素III、IV吸收光谱的吸收峰波长有差异D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次3．（2020·湖南·校联考模拟预测）下列有关酶的本质和作用的说法、正确的是（

）A．酶不一定都能与双缩脲试剂发生紫色反应B．加热和过氧化氢酶加快过氧化氢分解的原理相同C．可选择过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响D．过酸、过碱、温度过高或过低都会使酶的空间结构发生改变4．（2023·河南·襄城高中校联考一模）研究发现，玉米固定CO2的能力远强于水稻，与其体内固定CO2的酶有关。将相关的酶基因导入水稻后，在适宜温度下分别测定转基因水稻和野生型水稻的净光合速率随光照强度的变化，如图所示，下列相关叙述错误的是（

）

A．a点时限制转基因水稻光合作用的主要环境因素为光照强度B．b点以后限制野生型水稻光合作用的主要环境因素可能为CO2浓度C．转基因水稻可能比野生型水稻会更适合生活在较低CO2浓度的环境中D．野生型水稻比转基因水稻更适宜栽种在强光照环境中5．（2024·陕西渭南·统考一模）如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～c表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是（

）

A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生C．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2D．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中c为ATP6．（2019·山西·统考二模）某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄。下列有关分析正确的是A．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强B．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸C．14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性D．实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体7．（2023·辽宁·模拟预测）下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①—④表示相关过程，有关说法不正确的是A．图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜B．生长阶段①过程合成的ATP少于②过程产生的ATPC．有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸D．②、④过程中产生ATP最多的是②过程8．（2024·内蒙古赤峰·统考一模）慢跑属于有氧运动，骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如图是有氧呼吸某阶段示意图。短跑属于无氧运动，骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（）A．慢跑时，人体消耗的O2用于与[H]结合生成水B．细胞质基质中的H+流回线粒体基质推动了ADP和Pi合成ATPC．短跑过程中消耗的O2量等于产生的CO2量D．短跑时，骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中9．（2023·河南·襄城高中校联考一模）某些蛋白质在相关酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信息传递。下列有关说法错误的是（

）

A．细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供磷酸基团的物质B．蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移C．蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递D．细胞膜上不存在蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程10．（2023·山西运城·校考模拟预测）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（

）组别pHCaCl2温度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物11．（2023·河南信阳·信阳高中校考一模）如图表示科研人员测得的某株紫苏一天中CO2固定速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。据图分析错误的是（）

A．7：00时，紫苏根尖细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体B．曲线b在10：00-12：00之间下降的主要原因是此时气孔导度减小，CO2供应减少，光合速率减慢C．18：00时会发生NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质的移动D．与7：00相比，12：00时C3的合成速率较快12．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）合理施肥在农业生产中具有重要的意义。请回答下列问题。(1)农业生产中通过适时施肥为农作物补充无机盐等营养物质，已知缺硼时，花粉管不能萌发，说明无机盐具有的作用。无机盐也是许多有机物的重要组成成分，请说出在叶绿体中由N参与构成的三种物质：。(2)施肥时需注意用量，过量施肥会导致农作物通过作用失水，造成烧苗。实际生产中会将化肥和农家肥混合使用，由于农家肥可以，从而促进根细胞对矿质元素的主动运输，提高化肥的肥效。13．（2023·重庆梁平·统考一模）地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：(1)荧光素接受提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是：。(2)ATP的A代表，由结合而成。(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复。

Hg2+处理后酶活性降低可能是因为。据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用处理荧光素酶。14．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）科研小组对某植物进行了相关研究，图甲是该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图，其中①~⑤为生理过程，A~F为物质名称。图乙为温度对人工种植的该植物光合作用与呼吸作用的影响。请回答下列问题。(1)图甲中物质C为，在图示的过程中生成C的场所是。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有(填图甲序号)。当该植物进入光下，短时间内叶肉细胞中物质C3的含量变化是(填“增加”或“减少”)。(2)在光照条件下，与25℃时相比，该植物处于30℃时的实际光合作用速率较(填“大”或者“小”），两温度下固定CO2速率的差值为mg/h。若昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是℃。(3)科研小组用图丙的方法测量了光合作用的相关指标。将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片。烘干称重分别记为a、b。则b与a的差值所代表的是。

1．（2023·全国·一模）图表示真核细胞内三种不同类型的生物膜结构及其所发生的部分生理过程，下列有关说法不正确的是（

）A．由图可知，三种生物膜的基本支架都是磷脂双分子层B．图甲可代表线粒体内膜，依据是O2和[H]反应生成了H2O，并伴随ATP的合成C．图乙可代表红细胞膜，据图可知，葡萄糖和乳酸进出细胞膜的方式都是协助扩散D．图丙可代表类囊体薄膜，其上分布着吸收光能的色素2．（2023·河北沧州·校考模拟预测）下图是绿色植物光合作用光反应的过程示意图。据图分析，下列叙述错误的是（

）

A．据图可知，光反应产生的氧气用于有氧呼吸至少需要通过5层磷脂双分子层B．ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中CO2的固定C．光能在该膜上最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中D．合成ATP所需的能量直接源于H+顺浓度梯度转运释放的能量3．（2010·湖南·统考一模）图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化，图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。有关说法正确的是（

）

A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C．图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D．图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度4．（2023·河北·校联考二模）人乳腺细胞（M）和乳腺癌细胞（Mc）葡萄糖摄取情况如图甲所示，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc，与对照组（未用抑制剂处理）细胞数的比例如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．M细胞和Mc细胞形态虽然相同，但是功能不同B．根据实验结果可知，M细胞无氧呼吸的能力比Mc细胞强C．Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量可能多于M细胞D．该呼吸酶抑制剂在细胞有氧呼吸第二阶段起作用5．（2023·河北保定·统考二模）下图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中甲表示存量ATP变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是（

）

A．肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体B．曲线乙表示有氧呼吸，曲线丙表示无氧呼吸C．曲线乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有[H]的积累D．曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型6．（2022·四川·四川师范大学附属中学校考模拟预测）磷酸肌酸（C~P）是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织（如脑和神经）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸（C）。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是（

）A．1分子ATP初步水解后可得1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团B．磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能C．剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降D．细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用7．（2024·陕西渭南·统考一模）下图展示了生物体内与ATP有关的部分反应，相关描述错误的是（

）

A．过程②⑥为ATP的水解，通常与吸能反应相联系B．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加C．过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物D．所有生物体内都存在ATP-ADP的能量转化供应机制8．（2023春·湖北·高一校联考阶段练习）某些植物可通过特有的景天酸代谢（CAM）途径固定CO2．在夜晚，叶片的气孔开放，通过一系列反应将CO2固定成苹果酸储存在液泡中（甲）；在白天，叶片气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO2，供叶绿体进行暗反应（乙）。下列关于CAM植物的叙述，正确的是（

）

A．在白天，叶肉细胞能产生ATP的部位只有线粒体B．该植物细胞在夜晚也能进行光合作用合成有机物C．CAM途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关D．若下午突然降低外界CO2浓度，C3的含量突然减少9．（2023秋·河南·高三统考阶段练习）根据光合作用中CO2固定方式的不同，植物可分为多种类型，其中C3和C4植物的光合速率随外界CO2浓度的变化如图所示（CO2饱和点是指植物光合速率开始达到最大值时的外界CO2浓度）。据图分析，下列说法错误的是（）A．在低CO2浓度下，C4植物光合速率更易受CO2浓度变化的影响B．在C4植物CO2饱和点时，C4植物的光合速率要比C3植物的低C．适当扩大C3植物的种植面积，可能更有利于实现碳中和的目标D．在干旱条件下，气孔开度减小，C4植物生长效果要优于C3植物10．（2023·广东东莞·校考模拟预测）科学家首次揭示了H+通道蛋白和V-ATPase酶共同调节溶酶体酸碱度的机理。V-ATPase酶利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中（pH约为7.2）的H+逆浓度梯度转运进溶酶体内部。H+通道的运输能力受溶酶体内H+浓度调控。下列说法错误的是（）

A．H+通过H+通道蛋白运出溶酶体的方式是协助扩散B．抑制V-ATPase酶的功能，溶酶体内的pH可能会上升C．溶酶体膜内pH高于4.6时H+通道蛋白的运输效率升高D．V-ATPase酶功能缺失会导致溶酶体降解蛋白的能力降低11．（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，CF0、CF1构成ATP合酶。下列说法错误的是（）A．PSⅡ、PSⅠ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12．（2023·重庆·统考高考真题）水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。(1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。光反应暗反应光能转化效率类囊体薄膜电子传递速率RuBP羧化酶含量Vmax野生型0．49180．14．6129．5突变体0．66199．57．5164．5注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率①类囊体薄膜电子传递的最终产物是。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和。②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是。(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。田间光照产量田间遮阴产量野生型6．936．20突变体7．353．68①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是，外因是。②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型（填“高”、“低”或“相等”）。13．（2023秋·贵州·高三校联考专题练习）在光照条件下，光反应阶段产生ATP和[H]的比例约是4：3，而暗反应消耗ATP和[H]的比例约是3：2。叶绿体中的[H]可通过特定的跨膜穿梭系统进入细胞质基质，最终进入线粒体参与细胞呼吸过程。线粒体中的ATP和[H]也能通过特定的跨膜穿梭系统进入细胞质基质，最终进入叶绿体参与反应。回答下列问题：(1)光反应阶段产生的[H]来自。在暗反应阶段，（填生理过程）会消耗ATP和[H]。(2)在光照条件下，光反应为暗反应提供的ATP相对缺乏，而[H]相对充足。叶绿体可能通过（填途径）来改变ATP和[H]的比例。(3)在有氧呼吸的第三阶段，线粒体中的脱氢酶能脱去NADH和NADPH中的[H]并释放电子，电子最终传递给O2。电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质运输到线粒体内外膜间的空隙中，随后H+经ATP合酶运回线粒体基质并催化ATP合成，该过程的产物还有。DNP+可使H+不经过ATP合酶进入线粒体基质。用DNP+处理后，线粒体内的ATP生成量（填“增多”、“减少”或“不变”），原因是。14．（2023·河南·校联考模拟预测）景天科植物八宝景天存在特殊的CO2固定方式，称为景天酸代谢途径(CAM)。八宝景天夜晚O2气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO，供暗反应利用，过程如图所示。回答下列问题：

(1)夜晚CO2固定于苹果酸的过程属于(填“吸能”或“放能”)反应。④过程需要的能量物质在(场所)产生。(2)白天八宝景天叶肉细胞进行光合作用所需的CO2由释放。从进化角度分析八宝景天气孔开闭的特点是的结果。(3)在电子显微镜下观察，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作叶绿体的“脂质仓库”，这些颗粒随叶绿体的生长体积逐渐变小，可能的原因是，请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路。。1．（2023·重庆·统考高考真题）哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+，进而转化为NADH（[H]）。研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD+代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是（

）A．静脉注射标记的NA，肠腔内会出现标记的NAMB．静脉注射标记的NAM，细胞质基质会出现标记的NADHC．食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NAM合成NAD+D．肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自于NADH2．（2023·湖北·统考高考真题）为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（）A物质浓度（μg·L-1）指标01050100①肝脏糖原含量（mg·g-1）25．0±0．612．1±0．712．0±0．711．1±0．2②肝脏丙酮酸含量（nmol·g-1）23．6±0．717．5±0．215．7±0．28．8±0．4③血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot-1）43．6±1．787．2±1．8109．1±3．0120．0±2．1A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高3．（2023·湖北·统考高考真题）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是（）A．乳酸可以促进DNA的复制B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平4．（2021·江苏·高考真题）某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（

）A．果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深5．（2023·江苏·统考高考真题）细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（）A．仅由C、H、O、N四种元素组成B．是一种能催化ATP合成的蛋白质C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据6．（2023·浙江·统考高考真题）为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。

组别甲中溶液（0.2mL）乙中溶液（2mL）不同时间测定的相对压强（kPa）0s50s100s150s200s250sI肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0IIFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9III蒸馏水H2O2溶液00000.10.1下列叙述错误的是（）A．H2O2分解生成O2导致压强改变B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C．250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性7．（2023·北京·统考高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（）

A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大8．（2023·辽宁·统考高考真题）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9．（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

回答下列问题。(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第条。(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是，该光源的最佳补光时间是小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是。(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。。10．（2023·江苏·统考高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题：

(1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在（从①~④中选填）；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有（从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、（填写2种）等。(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有（从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为进入线粒体，经过TCA循环产生的最终通过电子传递链氧化产生ATP。(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的，驱动细胞吸收K+等离子。(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞，促进气孔张开。(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2．下列相关叙述合理的有______。

A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATPB．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉11．（2022·江苏·统考高考真题）图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系（①～⑦表示代谢途径）。Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化则产生乙醇酸（C2），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请都图回各下列问题：

(1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有（从①～⑦中选填），在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是。(2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。(3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获得曲线a、b（图Ⅱ）。①曲线a，0～t1时（没有光照，只进行呼吸作用）段释放的CO2源于呼吸作用；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于。②曲线b，当时间到达t2点后，室内CO2浓度不再改变，其原因是。(4)光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图Ⅲ代谢途径，通过降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的价值。12．（2023·浙江·统考高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。表1项目甲组乙组丙组处理库源比1/21/41/6单位叶面积叶绿素相对含量78.775.575.0净光合速率（μmol·m－2·s－1）9.318.998.75果实中含13C光合产物（mg）21.9637.3866.06单果重（g）11.8112.2119.59注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。回答下列问题：(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有（答出2点即可）。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是。(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。果实位置果实中含13C光合产物（mg）单果重（g）第1果26.9112.31第2果18.0010.43第3果2.148.19根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是。(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土13．（2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。(1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于和等生理过程，为各项生命活动提供能量。(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于作用产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。注：数据单位为pmol∕OD730菌株ATPNADHNADPH初始蓝细菌6263249工程菌K8296249由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段（被抑制∕被促进∕不受影响），光反应中的水光解（被抑制∕被促进∕不受影响）。(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D—乳酸，是因为其__________（双选）。A．光合作用产生了更多ATP B．光合作用产生了更多NADPHC．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH14．（2023·浙江·统考高考真题）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。

回答下列问题：(1)光为生菜的光合作用提供，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因作用失水造成生菜萎蔫。(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为，最有利于生菜产量的提高，原因是。(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有。15．（2023·湖南·统考高考真题）下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1（K越小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题：(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是（填具体名称）,该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成（填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过长距离运输到其他组织器官。(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度（填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是（答出三点即可）。(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是（答出三点即可）。

专题02细胞的能量供应与利用1．（2023·吉林·统考模拟预测）百草枯是一种快速灭生性难降解的除草剂，原理是内吸后作用于光合作用的光反应。百草枯偷走水分解后所产生的电子，并将电子送给水分解产生的氧气，生成超氧离子，超氧离子对细胞极具杀伤力。下列叙述中不合理的是（

）A．百草枯发挥上述作用过程的场所是叶肉细胞的类囊体薄膜B．百草枯发挥作用的过程中，光合作用的暗反应阶段也会受到影响C．阴雨天、环境湿度高的条件下，百草枯更容易发挥作用D．百草枯虽是作用于植物，但也会因富集作用积累在动物和人类体内【答案】C【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的；暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。【详解】A、据题意百草枯的原理是内吸后作用于光合作用的光反应，光反应的场所是类囊体薄膜，因此百草枯发挥上述作用过程的场所是叶肉细胞的类囊体薄膜，A正确；B、百草枯偷走水分解后所产生的电子，导致NADPH合成受阻，光合作用的暗反应阶段也会受到影响，B正确；C、百草枯需要光反应提供电子才能发挥作用，阴雨天光照强度减弱，影响光反应阶段的进行，故不利于百草枯发挥作用，C错误；D、百草枯虽是作用于植物，但它是一种快速灭生性难降解的除草剂，因此也会因富集作用积累在动物和人类体内，D正确。故选C。2．（2024·河南信阳·统考一模）为研究高光照强度对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，用层析液进行纸层析，右图为滤纸层析的结果（I、II、III、IV为色素条带）。下列叙述正确的是（

）

A．高光照强度导致了该植物胡萝卜素的含量降低B．叶绿素含量增加有利于该植物抵御高光照强度C．色素III、IV吸收光谱的吸收峰波长有差异D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次【答案】C【分析】光合色素主要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，主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。【详解】A、I为胡萝卜素，II为叶黄素，III为叶绿素a，IV为叶绿素b，由图可知，高光照强度导致了该植物胡萝卜素的含量升高，A错误；B、据图可知，与正常光照强度相比，高光照强度叶绿素含量降低，说明叶绿素含量降低有利于该植物抵御高光照强度，B错误；C、III为叶绿素a，IV为叶绿素b，吸收光谱的吸收峰波长有差异，C正确；D、画滤液线时，滤液在点样线上需要重复画几次，D错误。故选C。3．（2020·湖南·校联考模拟预测）下列有关酶的本质和作用的说法、正确的是（

）A．酶不一定都能与双缩脲试剂发生紫色反应B．加热和过氧化氢酶加快过氧化氢分解的原理相同C．可选择过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响D．过酸、过碱、温度过高或过低都会使酶的空间结构发生改变【答案】A【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，有的是RNA。酶具有高效性，具有转移性和作用条件温和的特点。酶的催化实质是降低化学反应所需要的活化能。【详解】A、酶的本质是蛋白质或者RNA，若某种酶属于RNA，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；B、加热使过氧化氢分子得到能量从常态转变为活跃状态，过氧化氢酶降低反应需要的活化能，二者加快过氧化氢分解的原理不同，B错误；C、温度改变本身会影响过氧化氢的分解，所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，C错误；D、过酸、过碱、温度过高都会使酶的空间结构发生改变，但温度过低条件下酶的空间结构没有遭到破坏，D错误。故选A。4．（2023·河南·襄城高中校联考一模）研究发现，玉米固定CO2的能力远强于水稻，与其体内固定CO2的酶有关。将相关的酶基因导入水稻后，在适宜温度下分别测定转基因水稻和野生型水稻的净光合速率随光照强度的变化，如图所示，下列相关叙述错误的是（

）

A．a点时限制转基因水稻光合作用的主要环境因素为光照强度B．b点以后限制野生型水稻光合作用的主要环境因素可能为CO2浓度C．转基因水稻可能比野生型水稻会更适合生活在较低CO2浓度的环境中D．野生型水稻比转基因水稻更适宜栽种在强光照环境中【答案】D【分析】分析题图可知，两种水稻的呼吸速率相同，其中b点对应的光照强度表示野生型水稻在某温度下的光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度），a点和b点以前限制两种水稻光合作用的主要因素是光照强度，a点和b点以后限制转基因水稻和野生型水稻光合作用的主要因素分别是光照强度和CO2浓度。在光照强度大于4×102Lux时，转基因水稻的光合速率大于野生型水稻。【详解】A、题图显示：a点对应的光照强度为10×102Lux，当光照强度小于或大于10×102Lux时，转基因水稻的净光合速率均会随光照强度的变化而变化，说明a点时限制转基因水稻光合作用的主要环境因素为光照强度，A正确；B、b点对应的光照强度为10×102Lux，当光照强度大于10×102Lux时，野生型水稻的净光合速率不再随光照强度的增强而增大，说明b点以后限制野生型水稻光合作用的主要环境因素不是光照强度，而可能为CO2浓度，B正确；C、玉米固定CO2的能力远强于水稻，与其体内固定CO2的酶有关，将相关的酶基因导入水稻后，达到一定光照强度时，含有相关的酶基因的转基因水稻的光合速率大于野生型，转基因水稻可能比野生型水稻会更适合生活在较低CO2浓度的环境中，C正确；D、与原种水稻相比，转基因水稻的光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度）高，因此转基因水稻更适宜栽种在强光照环境下，D错误。故选D。5．（2024·陕西渭南·统考一模）如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～c表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是（

）

A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生C．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2D．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中c为ATP【答案】C【分析】题图分析，a～e表示的物质依次为丙酮酸、二氧化碳、[H]、O2和酒精；①～④表示的过程依次为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段（该过程在细胞质基质中完成），无氧呼吸的第二阶段（该过程在细胞质基质中完成），有氧呼吸的第三阶段（在线粒体内膜上完成），有氧呼吸的第二阶段（在线粒体基质中完成）。【详解】A、②表示无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质中进行；④表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中进行，A错误；B、图中物质c为[H]，它能在有氧呼吸、无氧呼吸过程中产生，B错误；C、①④③过程为分别为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2，C正确；D、图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中c为[H]，D错误。故选C。6．（2019·山西·统考二模）某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄。下列有关分析正确的是A．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强B．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸C．14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性D．实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体【答案】B【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。【详解】溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳，A错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶中压强不变，B正确；14C6H12O6不能进入线粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，C错误；实验过程中酵母菌细胞呼吸释的CO2来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸，场所是线粒体基质和细胞质基质，D错误。【点睛】本题考查酵母菌的细胞呼吸类型的检测方式的知识点，要求学生掌握酵母菌属于兼性厌氧菌，理解呼吸产物的检测原理和检测现象，识记溴麝香草酚蓝水溶液遇到CO2的颜色变化情况，理解酒精的检测原理和颜色变化，这是该题考查的重点。7．（2023·辽宁·模拟预测）下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①—④表示相关过程，有关说法不正确的是A．图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜B．生长阶段①过程合成的ATP少于②过程产生的ATPC．有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸D．②、④过程中产生ATP最多的是②过程【答案】B【分析】根据题意和图示分析可知：过程①表示水分解成氧气和[H]，是光合作用的光反应阶段；过程②表示氧气与[H]结合生成水和ATP，是有氧呼吸的第三阶段；过程③表示二氧化碳在[H]和ATP的作用下合成葡萄糖，是光合作用的暗反应阶段；过程④表示葡萄糖分解成二氧化碳，生成[H]和ATP，是有氧呼吸的第一、二阶段。【详解】A、根据题干，分析图示可知，①过程是发生在叶绿体基粒的类囊体薄膜上的水光解过程，A正确；B、生长阶段绿色植物净光合大于零即光合作用>呼吸作用，B错误；C、有氧呼吸的第一阶段，产物有[H]、ATP和丙酮酸，C正确；D、有氧呼吸过程中第三阶段产生ATP的量最多，即图示中的②过程，D正确。故选B。【点睛】本题主要考查线粒体、叶绿体的结构和功能，以及考查细胞的有氧呼吸和光合作用的过程．理解两个重要生理过程是正确选择的前提。8．（2024·内蒙古赤峰·统考一模）慢跑属于有氧运动，骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如图是有氧呼吸某阶段示意图。短跑属于无氧运动，骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（）A．慢跑时，人体消耗的O2用于与[H]结合生成水B．细胞质基质中的H+流回线粒体基质推动了ADP和Pi合成ATPC．短跑过程中消耗的O2量等于产生的CO2量D．短跑时，骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中【答案】B【分析】在剧烈运动时，人体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，以维持能量的供应，其中无氧呼吸的产物是乳酸。【详解】A、慢跑时，消耗的氧气用于有氧呼吸的第三阶段，与[H]结合生成水，并释放大量能量，A正确；B、线粒体是双层膜结构，据图可知，图中H+不在细胞质基质，H+沿线粒体内膜上的ATP合成酶、顺浓度梯度流回线粒体基质中，利用H+顺浓度梯度运输的势能将ADP和Pi合成ATP，B错误；C、在短跑过程中，人体进行无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，因此，短跑过程中呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，C正确；D、无氧呼吸释放的能量少，因此大部分能量还在乳酸中，D正确。故选B。9．（2023·河南·襄城高中校联考一模）某些蛋白质在相关酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信息传递。下列有关说法错误的是（

）

A．细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供磷酸基团的物质B．蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移C．蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递D．细胞膜上不存在蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程【答案】D【分析】分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。【详解】A、细胞呼吸可以产生ATP，ATP中存在磷酸基团，故细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供磷酸基团的物质，A正确；B、当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，即是磷酸化，该过程伴随能量的转移，B正确；C、根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，故蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递，C正确；D、细胞膜上存在糖蛋白，具有细胞间信息交流的功能，故细胞膜上存在蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程，D错误。故选D。10．（2023·山西运城·校考模拟预测）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（

）组别pHCaCl2温度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物【答案】C【分析】分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl2，温度为70℃。【详解】A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；B、分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；C、②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。故选C。11．（2023·河南信阳·信阳高中校考一模）如图表示科研人员测得的某株紫苏一天中CO2固定速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。据图分析错误的是（）

A．7：00时，紫苏根尖细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体B．曲线b在10：00-12：00之间下降的主要原因是此时气孔导度减小，CO2供应减少，光合速率减慢C．18：00时会发生NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质的移动D．与7：00相比，12：00时C3的合成速率较快【答案】B【分析】影响光合作用的环境因素1、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。2、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。3、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。曲线a（CO2固定速率）表示总光合速率，曲线b（CO2吸收速率）表示净光合速率。【详解】A、曲线a（CO2固定速率）表示总光合速率，曲线b（CO2吸收速率）表示净光合速率，据此并结合题图分析可知：紫苏根尖细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A正确；B、在10：00-12：00时曲线a（CO2固定速率）一直在增加，说明光合作用在增强，曲线b下降的主要原因是此时温度高，光合速率与呼吸速率均上升，但呼吸速率上升幅度大于光合速率，B错误；C、18：00时，光合作用中NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，C正确；D、与7：00相比，12：00时光照强，光反应速率快，暗反应速率也快，因此C3的合成速率较快，D正确。故选B。12．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）合理施肥在农业生产中具有重要的意义。请回答下列问题。(1)农业生产中通过适时施肥为农作物补充无机盐等营养物质，已知缺硼时，花粉管不能萌发，说明无机盐具有的作用。无机盐也是许多有机物的重要组成成分，请说出在叶绿体中由N参与构成的三种物质：。(2)施肥时需注意用量，过量施肥会导致农作物通过作用失水，造成烧苗。实际生产中会将化肥和农家肥混合使用，由于农家肥可以，从而促进根细胞对矿质元素的主动运输，提高化肥的肥效。【答案】(1)调节细胞和生物体的生命活动ATP和NADPH、酶、核酸（DNA和RNA）、叶绿素、磷脂(2)渗透农家肥可以疏松土壤，促进根系的有氧呼吸【分析】无机盐在生物体内含量不高，约占1%～1.5%，多数以离子形式存在。无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。无机盐对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡，以及神经、肌肉的兴奋性等都是非常重要的。无机盐还是某些复杂化合物的重要组成成分。水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。【详解】（1）缺硼时，花粉管不能萌发，影响正常生命活动，说明无机盐具有调节细胞和生物体的生命活动。叶绿体中由N参与构成的三种物质ATP和NADPH、酶、核酸（DNA和RNA）、叶绿素、磷脂。（2）水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。过量施肥会导致农作物细胞外浓度过高，细胞由于渗透作用失水；由于农家肥可以疏松土壤，促进根系的有氧呼吸，从而促进根细胞对矿质元素的主动运输。13．（2023·重庆梁平·统考一模）地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：(1)荧光素接受提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是：。(2)ATP的A代表，由结合而成。(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复。

Hg2+处理后酶活性降低可能是因为。据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用处理荧光素酶。【答案】(1)ATP每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关(2)腺苷一分子腺嘌呤和一分子核糖(3)Hg2+破坏了酶的空间结构Mg2+【分析】1、ATP又叫腺苷三磷酸，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。“～”表示特殊的化学键。2、ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。【详解】（1）ATP是生命活动能量的直接来源，其水解断键释放能量，故荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关。（2）ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖结合而成。（3）结合题干“高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复”推测Hg2+处理后会破坏荧光素酶（蛋白质）空间结构，导致酶活性下降。据图分析，用Mg2+处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，因此若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2+处理荧光素酶。14．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）科研小组对某植物进行了相关研究，图甲是该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图，其中①~⑤为生理过程，A~F为物质名称。图乙为温度对人工种植的该植物光合作用与呼吸作用的影响。请回答下列问题。(1)图甲中物质C为，在图示的过程中生成C的场所是。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有(填图甲序号)。当该植物进入光下，短时间内叶肉细胞中物质C3的含量变化是(填“增加”或“减少”)。(2)在光照条件下，与25℃时相比，该植物处于30℃时的实际光合作用速率较(填“大”或者“小”），两温度下固定CO2速率的差值为mg/h。若昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是℃。(3)科研小组用图丙的方法测量了光合作用的相关指标。将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片。烘干称重分别记为a、b。则b与a的差值所代表的是。

【答案】(1)O2#氧气叶绿体的类囊体薄膜③④⑤减少(2)大0.520(3)12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量【分析】题图分析，图甲中①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段。A表示ATP、NADPH，B表示ADP、NADP+，C表示O2，D表示CO2，E表示[H]，F表示丙酮酸。【详解】（1）①表示光反应，③表示有氧呼吸的第三阶段，光反应中发生了水的分解生成了O2，O2可参与有氧呼吸的第三阶段，故物质C为O2，光反应过程中生成氧气的场所是类囊体薄膜；该植物的叶肉细胞在黑暗条件下只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有⑤（有氧呼吸的第一阶段）、④（有氧呼吸的第二阶段），③（有氧呼吸的第三阶段）；当该植物进入光下，光照强度增强，则在短时间内ATP和NADPH增多，C3的还原加快，而二氧化碳的固定还在进行，故短时间内叶肉细胞中物质C3的含量减少。（2）由曲线图可知，在光照条件下，温度为30℃时的净光合速率是3.5mg/h，而呼吸速率是3mg/h，所以30℃环境中的实际光合速率为3.5mg/h+3mg/h=6.5mg/h；温度为25℃时的净光合速率是3.75mg/h，呼吸速率为2.25mg/h，所以25℃环境中的实际光合速率为3.75mg/h+2.25mg/h=6mg/h；比较两温度下的实际光合速率，可知30℃环境中较大，两温度下固定CO2速率的差值为6.5mg/h-6mg/h=0.5mg/h；若昼夜时间相同且温度不变，20℃时两曲线的差值最大，即20℃条件下一昼夜积累有机物最多，故适合蒲公英生长的最适温度是20℃。（3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a，所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。1．（2023·全国·一模）图表示真核细胞内三种不同类型的生物膜结构及其所发生的部分生理过程，下列有关说法不正确的是（

）A．由图可知，三种生物膜的基本支架都是磷脂双分子层B．图甲可代表线粒体内膜，依据是O2和[H]反应生成了H2O，并伴随ATP的合成C．图乙可代表红细胞膜，据图可知，葡萄糖和乳酸进出细胞膜的方式都是协助扩散D．图丙可代表类囊体薄膜，其上分布着吸收光能的色素【答案】C【分析】磷脂双分子层是过程生物膜的基本支架。生物膜的功能主要取决于其中蛋白质的种类和数量。葡萄糖和乳酸跨膜运输分别属于协助扩散和主动运输，其共同点是都需要载体蛋白。由于葡萄糖进入细胞属于被动运输，不消耗能量；乳酸运出细胞属于主动运输，可以消耗无氧呼吸产生的ATP。【详解】A、生物膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；B、图甲中发生了O2和[H]反应生成了H2O并伴随ATP的合成，该过程表示有氧呼吸第三阶段，真核细胞内的场所是线粒体内膜，B正确；C、据图可知，葡萄糖进入细胞是顺浓度，方式是协助扩散，乳酸排出细胞是逆浓度，方式是主动运输，C错误；D、图丙有能吸收光能的色素，可代表类囊体薄膜，D正确。故选C。2．（2023·河北沧州·校考模拟预测）下图是绿色植物光合作用光反应的过程示意图。据图分析，下列叙述错误的是（

）

A．据图可知，光反应产生的氧气用于有氧呼吸至少需要通过5层磷脂双分子层B．ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中CO2的固定C．光能在该膜上最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中D．合成ATP所需的能量直接源于H+顺浓度梯度转运释放的能量【答案】B【分析】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。【详解】A、由图可知，氧气产生于类囊体腔中，用于有氧呼吸至少需要通过类囊体膜、叶绿体的内膜和外膜、线粒体的外膜和内膜，即5层磷脂双分子层，A正确；B、光反应的产物ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中C3的还原，B错误；C、由图可知，光能首先转化为电能，然后电能最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中，C正确；D、由图可知，类囊体腔中H+浓度大于叶绿体基质，H+顺浓度梯度运输产生的化学势能驱动ATP的合成，D正确。故选B。3．（2010·湖南·统考一模）图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化，图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。有关说法正确的是（

）

A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C．图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D．图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度【答案】B【分析】从图甲可知，光照强度为a时无氧气产生，说明此时只进行呼吸作用，无光合作用，二氧化碳释放量为6个单位，表示呼吸作用强度；当光照强度为b时，二氧化碳释放量和氧气产生总量相等，此时进行光合作用也进行呼吸作用，而呼吸作用大于光合作用；当光照强度为c时，无二氧化碳的释放，氧气产生量为6个单位，说明此时光合作用等于呼吸作用；则d点时，光合作用大于呼吸作用。而图乙中，a点只进行呼吸作用，b点时光合作用等于呼吸作用，b点之后光合作用大于呼吸作用。【详解】A、图甲中，光照强度为a时，O2产生总量为0，只进行细胞呼吸，据此可知，呼吸强度为6，光照强度为b时，CO2释放量大于0，说明光合作用速率小于呼吸作用速率，A错误；B、光照强度为d时，O2产生总量为8，则光合作用总吸收二氧化碳为8，因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2，B正确；C、图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C错误；D、限制c点光合作用速率的因素是温度、CO2浓度等，而限制a、b点光合作用速率的因素主要是光照强度，D错误。故选B。4．（2023·河北·校联考二模）人乳腺细胞（M）和乳腺癌细胞（Mc）葡萄糖摄取情况如图甲所示，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc，与对照组（未用抑制剂处理）细胞数的比例如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．M细胞和Mc细胞形态虽然相同，但是功能不同B．根据实验结果可知，M细胞无氧呼吸的能力比Mc细胞强C．Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量可能多于M细胞D．该呼吸酶抑制剂在细胞有氧呼吸第二阶段起作用【答案】C【分析】据图分析：图甲显示乳腺癌细胞每天摄取葡萄糖（Mc）的量多于人乳腺细胞（M），说明乳腺癌细胞比乳腺细胞消耗的葡萄糖多，代谢更旺盛；图乙中，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc，与对照组（未用抑制剂处理）细胞数的比例Mc高得多，说明呼吸抑制剂对人乳腺细胞的抑制作用更大。【详解】A、癌细胞的特征之一是癌细胞形态不同于正常细胞，故M细胞和Mc细胞形态不同，A错误；B、图乙中，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc，与对照组（未用抑制剂处理）细胞数的比例Mc高得多，说明呼吸抑制剂对人乳腺细胞的抑制作用更大，而对乳腺癌细胞的抑制作用较小；且呼吸抑制剂作用于线粒体内膜，说明呼吸抑制剂抑制的是有氧呼吸，进而说明乳腺癌细胞可以更多的利用无氧呼吸供能，因此实验组Mc细胞无氧呼吸产生乳酸的速率高于M细胞，B错误；C、图甲显示乳腺癌细胞每天摄取葡萄糖（Mc）的量多于人乳腺细胞（M），说明Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量多于M细胞，C正确；D、该呼吸酶抑制剂作用于线粒体内膜，说明其在细胞有氧呼吸第三阶段起作用，D错误。故选C。5．（2023·河北保定·统考二模）下图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中甲表示存量ATP变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是（

）

A．肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体B．曲线乙表示有氧呼吸，曲线丙表