細(xì)胞代謝-2025年高考生物重點(diǎn)二輪復(fù)習(xí)（新高考）原卷版

專題二細(xì)胞代謝

＞題型梳理

【題型1細(xì)胞代謝中的酶和ATP】

【題型2細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用】

【題型3光合作用的原理】

【題型4光呼吸/C4植物/CAM植物】

【題型5光合速率的影響因素】

?舉一反三

【題型1細(xì)胞代謝中的酶和ATP】

【緊扣教材】

酶和ATP知識(shí)點(diǎn)較散，注意識(shí)記。

1.酶的相關(guān)辨析

(1)酶具有催化(降低反應(yīng)分子活化能)作用，它不具有調(diào)節(jié)功能，也不能作為能源(或組成)物質(zhì)。

(2)辨析酶、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體

①四者均具有特異性(專一性)、高效性等特性。

②激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體都是由細(xì)胞分泌到內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用，發(fā)揮作用后即被滅活,而酶既可在細(xì)胞內(nèi)，也

可在細(xì)胞外發(fā)揮作用，且可以多次發(fā)揮作用。

③絕大多數(shù)活細(xì)胞能產(chǎn)生酶(哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞不能)，但只有少數(shù)特異性細(xì)胞能合成并分泌激素、神經(jīng)遞

質(zhì)、抗體。

(3)酶促反應(yīng)速率酶的活性。酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性，酶催化的化學(xué)反應(yīng)的速率稱為酶促反應(yīng)速

率。通常以測(cè)出的酶促反應(yīng)速率來(lái)衡量酶活性，但是酶促反應(yīng)速率并不等于酶活性，如高溫使過(guò)氧化氫酶活性

為零時(shí)(不起催化作用)，過(guò)氧化氫的分解速率并不為零。

2.ATP的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

(l)ATP的產(chǎn)生場(chǎng)所

①綠色植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

②動(dòng)物及其他真核生物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

③原核細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜。

(2)A1P熱能量

ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不能將兩者等同起來(lái)。因此，線粒體不僅可分解有機(jī)

物，也能合成有機(jī)物(ATP)。

(3)不可誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP,事實(shí)上，細(xì)胞中ATP含量很少，只是轉(zhuǎn)化非常迅速及時(shí)。

(4)不可認(rèn)為ATP分解大于合成或合成大于分解，事實(shí)上,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化總處于動(dòng)態(tài)平衡中。

【題型突破】

【例1】細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，也具有自我維持穩(wěn)態(tài)的能力。下列關(guān)于真核細(xì)胞穩(wěn)態(tài)原因的分析，正確

的是()

A.酶因其專一性和高效性而具有精確地調(diào)控特定化學(xué)反應(yīng)速率的能力

B.生物膜因其面積大和區(qū)室化細(xì)胞而使化學(xué)反應(yīng)空間充足且互不干擾

C.細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成、加工和運(yùn)輸過(guò)程，必需有囊泡參與才能完成

D.細(xì)胞中能量的釋放、儲(chǔ)存和利用都依賴蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化

【變式1-1】馬拉松是一項(xiàng)長(zhǎng)跑比賽項(xiàng)目，業(yè)余選手需5小時(shí)左右，無(wú)氧呼吸維持的時(shí)間通常在開始的15-30

分鐘。長(zhǎng)跑時(shí)消耗的主要是糖，消耗完糖類物質(zhì)后，就動(dòng)用體內(nèi)儲(chǔ)存的脂肪。所以馬拉松等長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程

中需要補(bǔ)充糖分。下列關(guān)于參賽者供能的敘述正確的是()

A.參賽者消耗的ATP主要來(lái)源于細(xì)胞溶膠

B.參賽者肌肉細(xì)胞ATP含量在整個(gè)賽程中相對(duì)穩(wěn)定

C.葡萄糖可以直接為參賽者肌肉收縮供能，脂肪不能

D.ATP的兩個(gè)高能磷酸鍵水解為參賽者提供更多的能量

【變式1-2】我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)酶A在高乳酸條件下，可將乳酸和ATP特異性修飾到某些蛋白質(zhì)上，導(dǎo)致被

修飾的蛋白質(zhì)功能改變，引發(fā)相關(guān)疾病，高乳酸血癥。下列說(shuō)法正確的是()

A.酶A可能有乳酸和ATP的結(jié)合位點(diǎn)

B.酶A在催化時(shí)提供反應(yīng)所需活化能

C.乳酸由葡萄糖徹底氧化分解產(chǎn)生

D.提高酶A活性可緩解高乳酸血癥

【變式1-3】質(zhì)膜H+-ATP酶(PMA)是具有ATP水解酶活性的載體蛋白。PMA磷酸化時(shí)會(huì)被激活，從而

將H+運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外。磷酸酶可使PMA發(fā)生去磷酸化。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.PMA轉(zhuǎn)運(yùn)H+時(shí)，需要與H+相結(jié)合并發(fā)生構(gòu)象改變

B.PMA的作用有利于維持質(zhì)膜兩側(cè)H+濃度差

C.細(xì)胞內(nèi)pH的降低可能使PMA活性增強(qiáng)

D.抑制磷酸酶活性可以使細(xì)胞外pH持續(xù)升高

【題型2細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用】

【緊扣教材】

L酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌

2.真核生物細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所不是只有線粒體

（1）在有氧呼吸的第一階段，1分子葡萄糖分解成2分子丙階段，丙酮酸和水徹底分解成CCh和[H],[H]

和Ch結(jié)合生成H2O這兩個(gè)過(guò)程在線粒體中進(jìn)行

（2）無(wú)氧呼吸始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。

3.誤認(rèn)為有氧呼吸的全過(guò)程都需要02

有氧呼吸的第一、二階段不需要。2,只有第三階段需要。2。

4.影響細(xì)胞呼吸的主要外界因素以及應(yīng)用

（1）溫度

①影響（如圖）：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過(guò)影響酶的活性而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的

最適溫度一般在25?35℃之間。

噌5

吸

閨0

率

5

°io26^3o<r3（r*

溫度（七）

②應(yīng)用

a.低溫儲(chǔ)存食品

b.大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫

c.溫水和面發(fā)得快

（2）氧氣

①影響（如圖）：02是有氧呼吸所必需的，且02對(duì)無(wú)氧呼吸過(guò)程有抑制作用。

,CCh辨放總

有氧呼吸

，無(wú)鈍呼吸

才氧呼吸消失點(diǎn)

051015202530

(?(%)

a.O2濃度=0時(shí)，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。

b.O<02濃度<10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。

C.O2濃度N10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。

d.Ch濃度=5%時(shí)，有機(jī)物消耗最少。

②應(yīng)用

a.中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸

b.無(wú)氧發(fā)酵過(guò)程需要嚴(yán)格控制無(wú)氧環(huán)境

c.低氧倉(cāng)儲(chǔ)糧食、水果和蔬菜

(3)水分

①影響

a.水作為有氧呼吸的反應(yīng)物可直接參與反應(yīng)

b.水作為生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)影響反應(yīng)的進(jìn)行

c.在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢

②應(yīng)用

a.糧食在入倉(cāng)前要進(jìn)行晾曬處理

b.干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理

(4)CO2

①影響：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過(guò)多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。如圖：

砰

吸

弧

度

。

②應(yīng)用：適當(dāng)增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。

注意：對(duì)于細(xì)胞呼吸各階段的反應(yīng)式要牢記，在題目中根據(jù)給出的產(chǎn)所和物質(zhì)判斷所處的階段以及發(fā)生的

能量和物質(zhì)變化。

【題型突破】

【例2］宜昌籍“00后”游泳運(yùn)動(dòng)員孫佳俊，在2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)男子4X100米混合泳接力決賽中與隊(duì)友一

起奪得該項(xiàng)目奧運(yùn)金牌。對(duì)孫佳俊的游泳過(guò)程前后進(jìn)行分析，錯(cuò)誤的是()

A.游泳運(yùn)動(dòng)前,應(yīng)做好熱身運(yùn)動(dòng)，避免肌肉痙攣、拉傷等情況發(fā)生

B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,四肢肌肉收縮消耗的能量部分來(lái)源于有氧呼吸

沖刺過(guò)程中,

C.細(xì)胞呼吸c(diǎn)o2的釋放量會(huì)大于02的消耗量

D.游泳運(yùn)動(dòng)后,應(yīng)及時(shí)喝功能性飲料來(lái)補(bǔ)充水、無(wú)機(jī)鹽等

【變式2-1】腫瘤抑制因子PTEN可促進(jìn)N酶從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi)，催化細(xì)胞的有氧呼吸。與正常

細(xì)胞相比，PTEN缺失的細(xì)胞（）

A.N酶合成場(chǎng)所改變B.N酶在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)聚集

C.ATP合成量增加D.有氧呼吸的耗氧量增加

【變式2-2】植物若長(zhǎng)時(shí)間受到土壤水澇影響，會(huì)引起植株缺氧，加速植株葉片衰老，最終導(dǎo)致畝產(chǎn)降低甚

至絕收。據(jù)研究，某植物水淹過(guò)程中與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶活性變化如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是（）

8

型

鹽6

用4

言

42=

血0

1234

水淹天數(shù)/d

——酶甲——酶乙

A.水淹期間，植物根系的吸收量大于CO?的釋放量

B.據(jù)圖推測(cè)，可能酶甲參與有氧呼吸，酶乙參與無(wú)氧呼吸

C.兩條曲線相交時(shí)，根細(xì)胞中有氧呼吸和無(wú)氧呼吸強(qiáng)度相同

D.被水淹后應(yīng)及時(shí)排水，以減少無(wú)氧呼吸產(chǎn)物對(duì)植物細(xì)胞的毒害

【變式2-3】陽(yáng)曲縣盛產(chǎn)酥梨，皮薄水大，但不耐儲(chǔ)藏。下列措施中不能延長(zhǎng)酥梨儲(chǔ)藏時(shí)間的是（）

A.零下低溫儲(chǔ)藏以減少有機(jī)物消耗

B.充入適量氮?dú)鈦?lái)降低細(xì)胞呼吸

C.采用冷鏈運(yùn)輸時(shí)保持適宜濕度

D.表面打蠟以減少水分散失

【題型3光合作用的原理】

【緊扣教材】

光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系

LNADPH的作用:作為活潑的還原劑，同時(shí)也儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用。

2.ATP和還原型輔酶在葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體間的轉(zhuǎn)移方向

①ATP和還原型輔酶II在葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)間的轉(zhuǎn)移方向:葉綠體產(chǎn)生的ATP基本不轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)基

質(zhì),NADPH能轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP和NADPH都能轉(zhuǎn)移至葉綠體中。

②ATP和還原型輔酶I在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體間的轉(zhuǎn)移方向:線粒體產(chǎn)生的ATP和NADH都可以轉(zhuǎn)移至細(xì)

胞質(zhì)基質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP不轉(zhuǎn)移至線粒體中,NADH能轉(zhuǎn)移至線粒體

注思：

①在非選題中，ATP和NADPH是出現(xiàn)頻率較高的答案

②光反應(yīng)和暗反應(yīng)是相互依存，互相影響的，分析原因類題目時(shí)注意動(dòng)態(tài)分析

【題型突破】

【例3】2024年中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所模擬光合作用過(guò)程，人工合成淀粉是玉米淀粉合成速

率的8.5倍！其過(guò)程見(jiàn)下圖。有關(guān)該過(guò)程的說(shuō)法正確的是（）

莓PADH

節(jié)P看人工淀粉>

合成途徑D；HA

海/

G-6-P感i

O^DHAP

G-A-P

A.整個(gè)過(guò)程在葉綠體內(nèi)進(jìn)行B.一般有氧氣的產(chǎn)生

C.一定需要酶的參與D.只需要2個(gè)步驟

【變式3-1】綠色植物葉片的氣孔是由兩個(gè)含有葉綠體的保衛(wèi)細(xì)胞組成。研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)光可調(diào)節(jié)氣孔的開放,

為了研究藍(lán)光對(duì)氣孔的影響，研究人員在飽和紅光背景下對(duì)鴨趾草離體表皮上的氣孔在a點(diǎn)處再進(jìn)行藍(lán)光

處理，其結(jié)果變?yōu)閳D中曲線n。紅光背景下藍(lán)光刺激離體保衛(wèi)細(xì)胞原生質(zhì)體（去除細(xì)胞璧的保衛(wèi)細(xì)胞）會(huì)使

其體積膨脹，且懸浮介質(zhì)PH變得更酸，介質(zhì)酸化現(xiàn)象可被質(zhì)子泵H+—ATP酶抑制劑抑制，據(jù)此分析不正

確的是（）

牖

、

T=m

A.圖中由曲線la點(diǎn)變化為曲線Ila，點(diǎn)的內(nèi)部因素為感光受體的種類

B.在飽和紅光背景下添加藍(lán)光排除了光合作用對(duì)氣孔開放的影響

C.藍(lán)光可激活保衛(wèi)細(xì)胞膜上質(zhì)子泵對(duì)H+的吸收，引起細(xì)胞吸水

D.藍(lán)光引起的介質(zhì)酸化也可被細(xì)胞呼吸抑制劑所阻斷

【變式3-2］碳水化合物在植物體內(nèi)運(yùn)輸時(shí)，提供碳水化合物的器官被稱為源，接受碳水化合物的器官被稱

為庫(kù)。常綠性果樹X,初夏5月開花，夏季果實(shí)開始生長(zhǎng)，次年2月至3月成熟。第一年的8月，科研人

員對(duì)果實(shí)進(jìn)行了不同比例的切除處理。然后在果實(shí)茁壯成長(zhǎng)的10月，通過(guò)光合作用，讓一部分葉片大量吸

收含有12c的12co2,3天后采集器官，測(cè)定根、莖、葉、果實(shí)的13c含量和根、莖、葉的淀粉濃度。實(shí)驗(yàn)操

作如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖乙所示。下列相關(guān)敘述正確的是（）

甲果樹X使用碳的穩(wěn)定乙果樹X切除果實(shí)對(duì)植株生長(zhǎng)的影響

同位素?cái)z取實(shí)驗(yàn)

A.圖甲箭頭處應(yīng)施加13co2，同化箱應(yīng)密封且透明，CO?在細(xì)胞中的轉(zhuǎn)移途徑為

CO2-C5—C23TCH2O）

B.據(jù)圖乙，在光合作用中吸收的13c總量與所檢測(cè)各器官中檢測(cè)到的13c總量大致相等

C.據(jù)圖乙，被光合作用吸收的13c優(yōu)先供給到離源器官較近的器官

D.由于果實(shí)的切除，果樹X在秋天根部的干重與葉和莖相比有所增加

【變式3-31C02是制約光合作用的重要因素。藍(lán)細(xì)菌具有特殊的C02濃縮機(jī)制，如下圖所示?？⒒w具有

蛋白質(zhì)外殼可限制氣體擴(kuò)散，其中的碳酸酎酶可催化HCO：和H+反應(yīng)生成C02o下列敘述正確的是（）

A.CO2以自由擴(kuò)散的方式通過(guò)藍(lán)細(xì)菌的光合片層膜

B.若較化體中HCO3含量突然下降，短時(shí)間內(nèi)C3的含量會(huì)減少

C.藍(lán)細(xì)菌光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH分別為暗反應(yīng)提供能量和還原劑

D.若將竣化體合成基因成功轉(zhuǎn)入煙草內(nèi)，則該植株光補(bǔ)償點(diǎn)高于正常煙草

【題型4光呼吸/C4植物/CAM植物】

【緊扣教材】

注意：做此部分題首先要積累一定的科學(xué)背景，其次根據(jù)題目上的信息進(jìn)行分析和整合

1.CJC4植物和CAM植物固定CO2方式的比較

(1)比較C植物、CAM植物固定CO2的方式相同點(diǎn):都對(duì)CC>2進(jìn)行了兩次固定。

不同點(diǎn):C植物兩次固定C02是空間上錯(cuò)開;CAM植物兩次固定C02是時(shí)間上錯(cuò)開。

(2)比較C、C、CAM途徑

C3途徑是碳同化的基本途徑,C途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終還是通過(guò)C3途徑合成有機(jī)物。

2.光呼吸

(1)發(fā)生條件

①干旱、炎熱條件下，氣孔關(guān)閉，阻止CO2進(jìn)入葉片和。2逸出葉片。

②Rubisco具有兩面性(或雙功能)。

⑵過(guò)程

(3)發(fā)生場(chǎng)所:葉綠體、過(guò)氧化物酶體、線粒體。

⑷不利影響:光呼吸消耗掉暗反應(yīng)的底物C5,導(dǎo)致光合作用減弱，農(nóng)作物產(chǎn)量降低。

(5)有利影響

①光呼吸是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞為適應(yīng)高光照及高02低C02的條件下，提高抗逆性而形成的一條代謝途

徑；

②在干旱和高輻射等環(huán)境中，氣孔關(guān)閉，胞間co2濃度降低，會(huì)導(dǎo)致光抑制。此時(shí)光呼吸釋放co2，用于光合

作用,減少碳損失;消耗高光強(qiáng)產(chǎn)生過(guò)多的NADPH和ATP,保護(hù)光合結(jié)構(gòu)。

（6）二氧化碳的猝發(fā):指在光照突然停止之后釋放出大量的二氧化碳的現(xiàn)象。是光合作用停止而光呼吸還在

進(jìn)行造成的。

（7）光呼吸與細(xì)胞呼吸的區(qū)別

反應(yīng)條件不同:光呼吸的強(qiáng)度大致和光強(qiáng)度成正比。只有在光照下,CO?濃度降低，02濃度增高時(shí)才進(jìn)行。

產(chǎn)能情況不同，光呼吸雖然能使有機(jī)物分解為C02,卻不產(chǎn)生ATP或NADPH。

【題型突破】

【例4】景天酸代謝（CAM）途徑屬于某些植物特有的CO2固定方式：夜晚氣孔開放，通過(guò)一系列反應(yīng)將

C02固定于蘋果酸，并儲(chǔ)存在液泡中（甲）；白天氣孔關(guān)閉，蘋果酸運(yùn)出液泡后放出CO2,供葉綠體的暗反

應(yīng)（乙）。下列關(guān)于這類植物的敘述錯(cuò)誤的是

氣孔關(guān)閉

ZEdZE

_CO,暖泡

甲乙

A.在夜晚，葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體

B.景天酸代謝途徑的出現(xiàn)，可能與植物適應(yīng)干旱條件有關(guān)

C.給植物提供14c標(biāo)記的14co2,Me可以出現(xiàn)在OAA、蘋果酸、C3和有機(jī)物中

D.在上午某一時(shí)刻，突然降低外界的CO2濃度，葉肉細(xì)胞中C3的含量短時(shí)間內(nèi)會(huì)降低

【變式4-1】CAM（景天酸代謝）途徑是植物適應(yīng)環(huán)境的一種特殊的碳同化方式，該類植物夜間氣孔開放,

吸收的CO2能生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中（如圖甲所示）：白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫竣作用釋放

C02用于光合作用（如圖乙所示）。下列相關(guān)推論合理的是（）

葉表面具有較厚的角質(zhì)層

B.通過(guò)CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物夜晚不能合成（CH2O）是因?yàn)槿狈Π捣磻?yīng)所需的酶

C.通過(guò)CAM途徑進(jìn)行碳同化的植物白天進(jìn)行光合作用所需的C02全由蘋果酸分解供應(yīng)

D.白天突然降低環(huán)境中的C02濃度，短時(shí)間內(nèi)該類植物葉肉細(xì)胞中C3含量會(huì)降低

【變式4-2】玉米稱為C4植物，其光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程如圖所示，酶1為PEP竣化酶，可固定低濃度的

C02形成C4,酶2為RuBP竣化酶。小麥葉肉細(xì)胞沒(méi)有酶1催化生成C4的過(guò)程，固定C02的能力較C4植

物弱，稱為C3植物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

葉肉細(xì)胞|維管束鞘

I中的葉綠體|細(xì)胞中的葉綠體

A.酶1固定C02的能力比酶2強(qiáng)

B.葉肉細(xì)胞中固定光能的色素位于類囊體薄膜上

C.酶1和酶2能催化同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，但效率不同

D.與小麥相比，玉米更能適應(yīng)高溫、干旱的環(huán)境

【變式4-3］研究發(fā)現(xiàn)，玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定C02的初產(chǎn)物為

C3,簡(jiǎn)稱C3途徑）外，還有另一條固定C02的途徑，固定C02的初產(chǎn)物為C4,簡(jiǎn)稱C4途徑，這種植物為

C4植物，其固定CO2的途徑如下圖。研究發(fā)現(xiàn)，C4植物中PEP竣化酶對(duì)CO2的親和力約是Rubisco酶的60

倍。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

B.高溫條件下，C4植物光合效率高的原因是氣孔不關(guān)閉

C.低濃度C02條件下，C4植物可能比C3植物生長(zhǎng)得好

D.蘋果酸的主要作用是將葉肉細(xì)胞中的CO2轉(zhuǎn)入維管束鞘細(xì)胞

【題型5光合速率的影響因素】

【緊扣教材】

影響光合速率的因素有很多，包括光照，co2,溫度，礦質(zhì)元素，水分等，這里重點(diǎn)總結(jié)下以下兩點(diǎn)：

I.強(qiáng)光傷害-光抑制:主要發(fā)生在psn中，過(guò)強(qiáng)的光照強(qiáng)度會(huì)在PSII部位產(chǎn)生活性氧等自由基，自由基為

強(qiáng)氧化劑,不及時(shí)清除會(huì)破壞附近的葉綠素及蛋白質(zhì)，從而使光合器官受損，光合活性下降。

因此植物會(huì)產(chǎn)生一系列的保護(hù)措施:①通過(guò)葉片運(yùn)動(dòng)、葉綠體運(yùn)動(dòng)減少光能的吸收;②加強(qiáng)光呼吸、蒸騰

作用等加強(qiáng)熱耗散;③增加活性氧的清除系統(tǒng);④加強(qiáng)PSII的修復(fù)循環(huán)等。

2.CO2的濃度:通過(guò)影響暗反應(yīng)C3的生成來(lái)影響光合速率。

氣孔限制因素和非氣孔限制因素

前者是指環(huán)境因素使氣孔導(dǎo)度降低,co,吸收減少,導(dǎo)致光合速率下降。后者是指環(huán)境因素影響色素含量、

酶的活性等而直接抑制光合作用。

【題型突破】

【例5】科研人員研究了內(nèi)蒙古中西部地區(qū)不同灌水條件（W,單位：m3.hm-2）下，玉米光合速率的日變化情況

及葉綠素相對(duì)含量，結(jié)果如圖。相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

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A.據(jù)14時(shí)數(shù)據(jù)推測(cè)適度灌水可增加氣孔開度

B.W3處理抑制了玉米葉肉細(xì)胞葉綠素的合成

C.結(jié)果表明適度灌水有利于提高玉米光合速率

D.環(huán)境因素可通過(guò)改變內(nèi)部因素影響光合速率

【變式5-1］光照條件下，葉肉細(xì)胞中02與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合RuBP,O2與RuBP結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放

C02的過(guò)程稱為光呼吸（過(guò)程如圖所示），這種反應(yīng)需葉綠體參與并與光合作用同時(shí)發(fā)生。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

B.光照條件下02濃度較高會(huì)抑制光合作用，促進(jìn)光呼吸

C.正常光合作用的葉片突然停止光照后可能會(huì)快速釋放C02

D.大棚栽培蔬菜可通過(guò)增施有機(jī)肥降低光呼吸，提高光合作用

【變式5-2］為研究光質(zhì)對(duì)光合作用的影響，研究人員挑選了一批同齡的擬南芥幼苗，隨機(jī)分成四組，分別

以不同波長(zhǎng)的光照射5天，測(cè)量每組幼苗葉片的各項(xiàng)生理參數(shù)，結(jié)果如下表所示。

藍(lán)綠光橙黃光紅光自然光

葉面積增長(zhǎng)/cm?0.80.51.00.7

葉干重/g0.1260.0450.1220.095

光下凈光合速率3.32.23.82.5

葉綠素a412314441382

葉綠素b148125133147

類胡蘿卜素98856776

注：光合速率單位為NmolCC^m-2,光合色素含量的單位為由.g-1。

干重從表中數(shù)據(jù)推斷，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.每組施加的光照強(qiáng)度需要保持一致

B.幼苗不能利用橙黃光進(jìn)行光合作用

C.在單一紅光照射下幼苗通過(guò)提高葉綠素a/葉綠素b的比例以適應(yīng)環(huán)境

D.幼苗可根據(jù)光質(zhì)改變自身色素合成與分解的速率

【變式5-3】失綠變黃是西蘭花最明顯的衰老特征。為探究外源葡萄糖對(duì)西蘭花衰老的影響，研究人員采摘

若干個(gè)長(zhǎng)勢(shì)相近的西蘭花并均分為對(duì)照組和葡萄糖處理組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定西蘭花葉綠素含量和CAT（一種

抗氧化酶）活性的變化，結(jié)果如圖所示。下列實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤的是（）

Y-對(duì)照組

—對(duì)照組

?葡萄糖處理組

—葡萄糖處理組

貯藏時(shí)間（天）貯藏時(shí)間（天）

A.西蘭花葉綠素含量總體呈下降趨勢(shì)，CAT活性總體呈上升趨勢(shì)

B.外源葡萄糖能延緩葉綠素降解，減緩西蘭花變黃的速度

C.外源葡萄糖能提高CAT活性，加快西蘭花衰老的速度

D.葡萄糖在植物中不僅可作為能量來(lái)源，還可調(diào)控植物的生長(zhǎng)和發(fā)育

■*怛|陽(yáng)4

i.硬頭蜂魚在繁殖期間，雄魚會(huì)將卵含在嘴里孵化，期間不進(jìn)食。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.硬頭蜂魚卵在孵化過(guò)程中有蛋白質(zhì)種類的變化

B.雄魚孵卵期間主要以脂質(zhì)為直接能源物質(zhì)

C.硬頭觴魚的體細(xì)胞和魚卵的組成元素的含量大體相同

D.雄魚孵卵期間體內(nèi)的脂肪能大量轉(zhuǎn)化為糖類

2.綠肥作物主要是指能結(jié)合固氮菌的豆科植物。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.種植綠肥作物可能會(huì)改變土壤中微生物的物種組成

B.種植綠肥作物后，農(nóng)田就無(wú)須再施用氮肥

C.氮元素可參與農(nóng)作物中酶、脂肪及ATP的合成

D.根瘤菌可將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹2為豆科植物提供氮肥

3.普洱茶葉歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，從采摘到成品需要經(jīng)歷復(fù)雜的炮制過(guò)程：殺青（鮮葉放在加熱鐵鍋翻炒），揉

捻（擠出茶葉的內(nèi)液），堆渥（發(fā)酵），曬干，壓餅。下列關(guān)于普洱茶的說(shuō)法，正確的是（）

A.堆渥過(guò)程中微生物進(jìn)行有氧呼吸會(huì)產(chǎn)生水

B.殺青過(guò)程可使茶葉中酶保持活性

C.揉捻過(guò)程不會(huì)減少茶葉營(yíng)養(yǎng)成分

D.采摘的新鮮茶葉的細(xì)胞中含量最高的化合物是蛋白質(zhì)

4.在常溫、pH=7條件下，過(guò)氧化氫酶（CAT）及單一金屬離子和過(guò)氧化氫酶共同作用對(duì)過(guò)氧化氫分解的催

注：?jiǎn)我唤饘匐x子和CAT共同作用時(shí)只標(biāo)注了金屬離子，abed表示統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著性差異

A.不同單一金屬離子和CAT共同催化時(shí)，金屬離子起抑制作用

B.據(jù)圖能判斷單一金屬離子、CAT均能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能

C.Zn2\Mn2\C02+對(duì)CAT活性抑制作用顯著，F(xiàn)e3+抑制作用最弱

D.金屬離子改變CAT的活性可能與其改變CAT的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)

5.甲醇中毒是由于甲醇進(jìn)入人體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)導(dǎo)致的，部分代謝過(guò)程如圖所示。已知甲醇毒性較低，

但是甲醛和甲酸的毒性分別是甲醇的20倍和6倍，且甲酸難以代謝。甲酸會(huì)與細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合，導(dǎo)致

該酶無(wú)法催化［H］與02的結(jié)合。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

葉酸

I促進(jìn)

甲醇闞望甲醛醛脫氫酶，甲酸叫、H2O

A.甲酸主要影響發(fā)生在線粒體內(nèi)膜的有氧呼吸第三階段

B.甲醇中毒可能會(huì)使人體出現(xiàn)乳酸增多和ATP生成不足等癥狀

C.通過(guò)血液透析除去甲酸或使用葉酸均能緩解甲醇中毒的癥狀

D.與使用醇脫氫酶抑制劑相比，使用醛脫氫酶抑制劑治療甲醇中毒效果更好

6.腫瘤細(xì)胞在有氧狀態(tài)下仍主要依賴無(wú)氧呼吸方式供能。小鼠體內(nèi)棕色脂肪細(xì)胞線粒體中解偶聯(lián)蛋白可使

部分原本用于合成ATP的能量以熱量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪細(xì)胞解偶聯(lián)蛋白表達(dá)量升高，對(duì)葡萄

糖的利用增強(qiáng)，影響腫瘤生長(zhǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.葡萄糖借助載體蛋白進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需依賴載體蛋白的構(gòu)象變化

B.解偶聯(lián)蛋白導(dǎo)致的棕色脂肪細(xì)胞產(chǎn)熱增加有助于低溫下小鼠的體溫維持

C.冷刺激條件下，高糖喂養(yǎng)小鼠無(wú)法緩解棕色脂肪細(xì)胞對(duì)腫瘤增殖的抑制作用

D.提高棕色脂肪細(xì)胞中解偶聯(lián)蛋白表達(dá)量的其他因素可能導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)受到抑制

7.激活沉默信息調(diào)節(jié)因子1（Sirtl）可延緩細(xì)胞衰老。Sirtl激活程度與NAD+/NADH的比值呈正相關(guān)。下

列說(shuō)法正確的是（）

A.NADH轉(zhuǎn)化為NAD+過(guò)程通常伴隨02產(chǎn)生

B.NADH轉(zhuǎn)化成NAD+過(guò)程通常伴隨磷酸產(chǎn)生

C.科學(xué)運(yùn)動(dòng)增加NADH相對(duì)含量，可以延緩衰老

D.適度寒冷增加NAD+相對(duì)含量，可以延緩衰老

8.《齊民要術(shù)》中系統(tǒng)記載了古人在農(nóng)牧、食品加工與貯藏等方面的經(jīng)驗(yàn)，其中許多做法都與生物代謝息

息相關(guān)。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.“酒冷沸止，米有不消者，便是曲勢(shì)盡”中“沸”是由于微生物有氧呼吸產(chǎn)生大量CO?

B.“極熟時(shí)，全房折取。于屋下作蔭坑，鑿壁為孔?！闭f(shuō)明應(yīng)在低溫?zé)o氧條件下儲(chǔ)存果蔬

C.“作鹽水，令極咸，于鹽水中洗菜，即內(nèi)甕中。”該泡菜制作過(guò)程中乳酸菌產(chǎn)生CCh的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)

基質(zhì)

D.“鋤不厭數(shù)，勿以無(wú)草而中綴”中“鋤”可以促進(jìn)植物吸收更多的無(wú)機(jī)鹽

9.從密閉發(fā)酵罐中采集酵母菌時(shí)，酵母菌接觸02的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2濃度會(huì)持續(xù)上升，使酵母

菌受損。研究者在無(wú)氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至Ommol/L、3.75mmol/L和5mmOI/LH2O2

的培養(yǎng)基上，無(wú)氧培養(yǎng)后菌落數(shù)分別為96個(gè)、25個(gè)、。個(gè)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.與乳酸菌細(xì)胞呼吸方式不同，酵母菌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)物為酒精和CO2

B.酵母菌無(wú)氧呼吸第二階段消耗第一階段產(chǎn)生的丙酮酸和NADH,無(wú)ATP生成

C.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明隨H2O2濃度的持續(xù)上升，酵母菌受到的損害程度逐漸加深

D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明酵母菌接觸的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2濃度會(huì)持續(xù)上升

10.某研究團(tuán)隊(duì)測(cè)定了水分脅迫（不足或過(guò)多）下黃苓葉片的生理指標(biāo)，結(jié)果如表所示。下列敘述錯(cuò)誤的

是（）

生理指丙二醛含量可溶性糖含量葉綠素含量

標(biāo)處理（mg-g-1）（mg-g-1）（mg-g-1）

水分供給適量2.031.01.65

水分供給過(guò)多2.825.01.50

水分供給不足9.257.81.50

（注：在脅迫狀態(tài)下，細(xì)胞積累的活性氧會(huì)破壞膜的脂質(zhì)分子，形成丙二醛）

A.水分過(guò)多時(shí)，細(xì)胞膜完整性受損，控制物質(zhì)進(jìn)出的能力減弱

B.水分不足時(shí)，細(xì)胞內(nèi)可溶性糖含量的變化導(dǎo)致水分流失增加

C.黃苓葉片中的葉綠素可吸收光能，其合成受到水分供給影響

D.水分供給不足對(duì)黃苓葉片生理指標(biāo)的影響大于水分供給過(guò)多

11.紫蘇葉片是紫蘇合成有機(jī)物的主要器官。紫蘇葉片呈紫色與其細(xì)胞內(nèi)含有的花青素有關(guān)?；ㄇ嗨匾兹?/p>

于水、乙醇等極性溶劑中。某同學(xué)欲提取紫蘇葉片中的色素，下列操作錯(cuò)誤的是（）

A.實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)選取新鮮的紫蘇葉片

B.研磨葉片時(shí)添加二氧化硅有助于研磨充分

C.研磨葉片時(shí)需要添加蒸儲(chǔ)水以溶解葉片中的各種色素

D.研磨液需經(jīng)單層尼龍布過(guò)濾后收集濾液

12.穎殼是水稻種子外包的干燥鱗狀的保護(hù)殼，含有一定量的葉綠素，使其在灌漿（結(jié)實(shí)）期為綠色。穎

殼中葉綠素會(huì)隨著穎殼衰老而消失，研究人員探究穎殼的光合作用對(duì)籽粒增重的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。

有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

啾L0

6925.0強(qiáng)勢(shì)粒穎殼葉綠素含量

和820.0日

*GO.67弱勢(shì)粒穎殼葉綠素含量

/G6

啜86515.0dg強(qiáng)勢(shì)粒單個(gè)子房重

±8S4

310.0迷弱勢(shì)粒單個(gè)子房重

膽O.62

15.0琳

滕6

O?

O5O5一，3，?0

202530404550

開花后天數(shù)（d）

注：在一串水稻稻穗上,中上部位的穗粒發(fā)育好，屬于強(qiáng)勢(shì)粒;

下部的穗粒發(fā)育遲,屬于弱勢(shì)粒

A.對(duì)稻穗提供14c標(biāo)記的CCh,可追蹤穎殼光合作用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移途徑

B.由圖可知穎殼葉綠素含量消失后子房的增重速率趨于零

C.強(qiáng)勢(shì)粒的穎殼最高葉綠素、最終子房重含量都高于弱勢(shì)粒

D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明穎殼光合作用制造的有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為子房的重量

13.植物甲的花產(chǎn)量、品質(zhì)（與葉黃素含量呈正相關(guān)）與光照長(zhǎng)短密切相關(guān)。研究人員用不同光照處理植

物甲幼苗，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列敘述正確的是（）

組首次開花時(shí)花的葉黃素含量鮮花累計(jì)平均產(chǎn)量

光照處理莖粗（mm）

別間（g/kg）（kg/hm2）

光照8h/黑暗

①7月4日9.52.313000

16h

光照12h/黑暗

②7月18日10.64.421800

12h

光照16h/黑暗

③7月26日11.52.422500

8h

A.第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，且產(chǎn)量最高

B.植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時(shí)長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)

C.綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處理

D.植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量呈正相關(guān)

14.萊茵衣藻的無(wú)氧發(fā)酵獨(dú)立發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中。研究表明，在弱光及黑暗條件下萊

茵衣藻會(huì)逐漸積累H+,導(dǎo)致葉綠體類囊體腔酸化，進(jìn)而抑制光合作用，且類囊體腔的酸化程度與無(wú)氧發(fā)酵

產(chǎn)生的弱酸積累量呈正相關(guān)，而無(wú)氧發(fā)酵不產(chǎn)生弱酸的突變體則不會(huì)發(fā)生類囊體腔酸化現(xiàn)象。下列說(shuō)法正

確的是（）

A.萊茵衣藻細(xì)胞中產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

B.黑暗條件下萊茵衣藻細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)的pH低于類囊體腔

C.有氧呼吸產(chǎn)生的CCh會(huì)加劇類囊體腔酸化

D.類囊體腔酸化可能導(dǎo)致光反應(yīng)生成的NADPH和ATP減少

15.農(nóng)科院為提高溫室黃瓜的產(chǎn)量，對(duì)其光合特性進(jìn)行了研究。下圖為7時(shí)至17時(shí)內(nèi)黃瓜葉片光合作用相

關(guān)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果，其中凈光合速率和Rubisco（固定CCh的酶）活性日變化均呈“雙峰”曲線。下列分析正

確的是（）

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7:009:0011:0013:0015:0017:00

時(shí)刻

A.7時(shí)至17時(shí)凈光合速率兩次降低的限制因素相同

B.13時(shí)葉綠體內(nèi)光反應(yīng)的速率遠(yuǎn)低于暗反應(yīng)的速率

C.7時(shí)至17時(shí)黃瓜葉片干重變化也呈“雙峰”曲線

D.胞間CO?濃度既受光合速率影響又會(huì)影響光合速率

16.煙草成熟期若遭受高溫脅迫，葉片會(huì)出現(xiàn)非正常黃化或白化，甚至出現(xiàn)灼傷、枯焦的現(xiàn)象，即“高溫逼

熟”。為探討不同外源物質(zhì)對(duì)煙草上部葉“高溫逼熟”的緩解機(jī)理，某實(shí)驗(yàn)室以成熟煙草為材料，設(shè)置自然氣

候生長(zhǎng)（CK）,高溫脅迫（HT）,高溫脅迫下葉面分別噴施清水（H2O）、水楊酸（SA）和6-葦氨基嘿吟

（6-BA）的處理，處理5天和10天后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。植物體遭受逆境脅迫時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的超氧自

由基，使膜脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生丙二醛，其含量的多少能直接反映生物膜受損程度?；卮鹣铝袉?wèn)題：

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（1）煙草葉片中的葉綠素分布于_______上，主要吸收光。

（2）據(jù)圖分析，施加的外源物質(zhì)中最能緩解煙草的“高溫逼熟”現(xiàn)象，理由是o

（3）6-BA是細(xì)胞分裂素類似物，屬于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，與植物體內(nèi)產(chǎn)生的細(xì)胞分裂素相比，6-BA具有的優(yōu)

點(diǎn)有（答兩點(diǎn)）。

（4）導(dǎo)致光合速率降低的因素包括氣孔因素（CO2供應(yīng)不足影響光合作用）和非氣孔因素（非CO2因素限制

光合作用）。據(jù)圖分析，高溫脅迫后葉片凈光合速率（Pn）的下降主要是由（填“非氣孔因素”或“氣

孔因素”）導(dǎo)致的，理由是。

17.藍(lán)細(xì)菌能夠進(jìn)行光合作用釋放02,為地球上好氧生物的生存提供條件。R酶是藍(lán)細(xì)菌光合作用過(guò)程中

的關(guān)鍵酶，高濃度。2可導(dǎo)致其催化效率下降。如圖所示，該酶通常存在于藍(lán)細(xì)菌的竣酶體中，竣酶體是由

蛋白質(zhì)形成的多角形結(jié)構(gòu)，可限制氣體擴(kuò)散。

-

HCO3^>HCO3V02

VrC5

C5c3

竣酶體

(1)水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)，常通過(guò)測(cè)定水體光吸收值來(lái)確定浮游生物的量，藍(lán)細(xì)菌和小球藻(真核藻類)都具有的能

吸收光能的色素是。藍(lán)細(xì)菌吸收光能后發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，為暗反應(yīng)提供了,暗反

應(yīng)階段的過(guò)程發(fā)生在竣酶體中。

(2)藍(lán)細(xì)菌具有較高的光合效率，結(jié)合以上信息分析，可能的原因是0

(3)研究人員將能夠進(jìn)行光合作用并分泌糖類的工程藍(lán)細(xì)菌植入釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)，構(gòu)建了酵母一藍(lán)細(xì)菌嵌合

體。若要驗(yàn)證藍(lán)細(xì)菌固定C02合成的糖類參與酵母菌的代謝，可利用法進(jìn)行研究。與普通酵

母菌相比，利用酵母一藍(lán)細(xì)菌嵌合體生產(chǎn)目的產(chǎn)物的優(yōu)勢(shì)為。

18.在光反應(yīng)中，電子和質(zhì)子傳遞途徑如