资源简介

阶段整合与提升(三)
概 念 导 图
主题1　光合作用与细胞呼吸的过程比较
1．区别与联系
项目 光合作用 细胞呼吸
发生范围 含叶绿体的植物细胞、蓝细菌等 所有活细胞
发生条件 在光下进行 时刻都进行
实质 合成有机物、储存能量 分解有机物，释放能量
物质联系 C：CO2(CH2O)丙酮酸CO2； O：H2OO2H2O； H：H2ONADPH(CH2O)NADHH2O
能量联系
2．NADH、NADPH和ATP的来源与去路
项目 来源 去路
NADPH 光合作用 光反应中水的光解 还原C3
NADH 有氧呼吸 第一、二阶段产生 用于第三阶段还原O2
ATP 光合作用 光反应阶段产生 主要用于暗反应
有氧呼吸 第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的最多 作为能量“货币”，用于各项生命活动
主题2　光合作用与细胞呼吸的影响因素及植物的“三率”曲线模型分析
1．光合速率与呼吸速率的关系
(1)A点：只进行细胞呼吸。
(2)A～B段：光合速率＜呼吸速率。
(3)B点：为光补偿点，光合速率＝呼吸速率。
(4)B点以后：光合速率＞呼吸速率。
(5)C点：C点对应的光照强度为光饱和点。
2．微观辨析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速率大于呼吸速率为例)
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。
(3)(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
①光合作用产生的O2量＝实际测得的O2释放量＋细胞呼吸消耗的O2量。
②光合作用固定的CO2量＝实际测得的CO2吸收量＋细胞呼吸释放的CO2量。
③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
主题3　C3、C4和CAM植物及光系统、光呼吸
1．C3、C4和CAM植物
(1)C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束，在叶绿体基质中进行。此类植物如小麦、水稻等。
(2)C4途径：如玉米叶肉细胞的叶绿体中，CO2被PEP羧化酶(被形象地称为“CO2泵”)整合到C4，随后C4进入维管束鞘细胞，释放出的CO2参与卡尔文循环。与C3植物相比，它提高了植物固定二氧化碳的能力，过程如下图所示：
(3)CAM途径：CAM植物夜间吸收CO2，CO2与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)结合，通过一系列反应生成苹果酸储存在液泡中。白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质基质中脱羧，放出CO2，CO2进入C3途径合成淀粉。常见于生活在高温干旱地区的植物，如仙人掌等，过程如下图所示：
2．光系统和电子传递链
(1)光系统的组成及作用
如图所示，光系统由光系统Ⅰ和光系统Ⅱ两个中心组成。光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。
(2)电子传递链与NADPH的合成
光反应时，光合色素将光能转化为电能，产生电子(e－)经过电子传递链，电子的最终受体物质是NADP＋，从而合成NADPH，也可以简单地认为是2e－＋NADP＋＋H＋―→NADPH。
(3)质子(H＋)流与ATP的合成
质子(H＋)流是类囊体腔侧质子(H＋)浓度高于基质侧的浓度差，其形成依赖于水的光解和电子传递链传递的过程。ATP合酶利用质子流的能量来催化合成ATP。
3．光呼吸和Rubisco
Rubisco是一种具有双功能的酶，能对C5(RuBP)进行羧化与氧化。二氧化碳和氧气竞争性与Rubisco结合，其关系如下图：
(1)当CO2浓度高时，C5(RuBP)＋CO22C3(3－磷酸甘油酸)，进行卡尔文循环。
(2)当O2浓度高时，C5(RuBP)＋O2C3(3－磷酸甘油酸)＋C2(磷酸乙醇酸)，其中C3进入卡尔文循环，而C2脱磷酸后离开叶绿体，进行光呼吸，经一系列变化生成CO2等。
[合 考 真 题]
1．(2024·广东1月合格考)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（）
A．有氧呼吸只发生在线粒体中
B．无氧呼吸能生成少量的ATP
C．有氧呼吸过程会生成水
D．肌细胞无氧呼吸会产生乳酸
2．(2023·广东2月合格考)下列关于酶的叙述，正确的是（）
A．所有的酶都能与双缩脲试剂反应呈紫色
B．可通过增加底物浓度或酶浓度提高酶活性
C．酶通过提供化学反应活化能提高反应速率
D．淀粉酶不能催化蔗糖和麦芽糖的分解
(2022·广东合格考)实验探究pH对过氧化氢酶活性的影响，结果如下表所示，下列分析正确的是（）
实验材料、条件与结果 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5
实验 材料 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
猪肝研磨液(含过氧化氢酶) 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴
实验 条件 pH 4 5 6 7 8
水浴温度 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃
实验 结果 产生气体 的速率 最慢 慢 快 最快 较快
A．自变量为H2O2溶液和猪肝研磨液
B．过氧化氢酶活性随pH升高而增强
C．可依据气泡产生的速率判断酶活性
D．过氧化氢酶只有在37 ℃时才有活性
4．(2022·广东合格考)中国运动员苏炳添在参加奥运会百米决赛时，体内骨骼肌细胞的ATP会转化成（）
A．ADP B．ADP＋Pi
C．乳酸 D．CO2＋H2O
5．(2023·广东2月合格考)2004年，我国科学家在《自然》杂志上，以封面文章发表了《菠菜主要捕光复合物2.72 分辨率的晶体结构》。该捕光复合物主要分布于（）
A．叶绿体基质 B．叶绿体基粒
C．叶绿体内膜 D．叶绿体外膜
6．(2022·广东1月合格考)下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，在曲线的b～c段细胞内C3和C5积累速率的变化分别是（）
A．增加、增加 B．增加、减少
C．减少、减少 D．减少、增加
[高 考 真 题]
1．(2024·广东卷)2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（）
A．ATP B．NADP＋
C．NADH D．DNA
2．(2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株Δsqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（）
A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B．线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱
C．有氧条件下，WT比Δsqr的生长速度快
D．无氧条件下，WT比Δsqr产生更多的ATP
3．(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（）
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
4．(2023·广东卷)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是（）
A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸
C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳
5．(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是（）
A．揉捻能破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触
B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
6．(2023·广东卷)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
分析图表，回答下列问题：
水稻 材料 叶绿素/ (mg·g－1) 类胡萝卜素/ (mg·g－1) 类胡萝卜 素/叶绿素
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
　　　　
　　　　　　　a　　　　　　　　　b　　　　　　　　c
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和__ __，叶片主要吸收可见光中的__ __光。
(2)光照强度逐渐增加达到2 000 μmol· m－2· s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl__ __(填“高于”“低于”或“等于”)WT。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和 __。
(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体__ __，是其高产的原因之一。
(4)试分析在0～50 μmol· m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题： __。
话题1生命活动需要物质和能量
——生命观念、科学思维、社会责任
双季稻中第一季种植的水稻叫早稻，第二季种植的水稻叫晚稻。下列流程图是某地区关于早稻育苗和种植的大致过程。请据图回答下列问题：
(1)水稻种子在催芽过程中种子的鲜重__ __(填“增加”“不变”或“减小”)，__ __为种子萌发过程提供直接能源物质。结合所学知识思考，为什么要选颗粒饱满、无病虫害的种子？ __。
(2)南方早稻田间育苗选用__ __(填“白色”“蓝色”或“黑色”)地膜保温(育苗时间在3月25日左右，育苗期约需25 d左右。育苗期温差比较大)。假如你是种粮大户，你应该如何进行早稻田间育苗管理？__ __。
(3)某粮库在稻谷储存时发生了霉变。请利用所学知识分析霉变的原因，并提出合理的建议。 __。
话题2科学的发展和完善建立在实验基础上
——生命观念、科学思维、科学探究
科学发展史体现了科学是一个逐步发展的过程。下面是人类对光合作用研究的几个经典历史事件。
亚里士多德 土壤是构成植物体的原料
海尔蒙特 水参与构成植物体
普利斯特利 植物可以更新空气
英格豪斯 植物的绿叶在有光的条件下才能更新空气
萨克斯 植物光合作用产生淀粉
恩格尔曼 叶绿体在光照的条件下产生氧气
希尔 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解并释放氧气
鲁宾、卡门 光合作用释放的氧气中氧元素来自水
卡尔文 二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
请回答下列问题：
(1)后人重复普利斯特利的实验却得出相反的结论，你认为普利斯特利实验可能考虑__ __的影响。
(2)金边吊兰是萨克斯实验天竺葵很好的替代材料，其叶片的边缘是黄色(不能进行光合作用)，叶片的中间是绿色，通过提取和分离叶片边缘的色素，发现只有2条色带。试分析发黄的叶片不能进行光合作用的原因？ __ 。
(3)请解释恩格尔曼关于水绵和需氧细菌的实验中，实验结束时为什么要让装片在暴露在光下？
__ __。
(4)景天科(CAM)短期调节，是指气孔夜晚开放，固定CO2；白天气孔关闭，释放CO2，这样既减少水分丢失，又能进行光合作用。经研究发现，景天科植物叶肉细胞的液泡内苹果酸浓度晚间升高，白天降低。根据以上信息简要地画出景天科植物利用CO2的短期调节过程。
阶段整合与提升(三)
体验真题
[合考真题]
1．A　解析：对真核细胞而言，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，A错误。
2．D　3.C　4.B　5.B　6.D
[高考真题]
1．D　解析：由于该片层结构能进行光合作用和呼吸作用，而ATP、NADP＋、NADH是这些代谢过程必要的反应物或产物，因此存在可能性最小的为DNA。
2．D　解析：线粒体碎片化后，线粒体的内外膜间隙和基质间无法正常建立H＋浓度梯度，故无法正常进行有氧呼吸，A正确；线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，故线粒体数量减少可使有氧呼吸减弱，B正确；有氧条件下细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，Δsqr线粒体碎片化且数量减少，其有氧呼吸强度比WT低，因此生长速度比WT慢，C正确；无氧条件下，WT和Δsqr均进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，两者产生ATP的量应基本相同，D错误。
3．C　解析：为了控制变量，防止混淆，应选择新鲜程度不同的叶片分别研磨，A错误；提取液是无水乙醇，加水补充会使乙醇浓度降低，不利于色素的提取，B错误；层析液中含有有毒的挥发性物质，应妥善处理，D错误。
4．A　解析：游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ。
5．C　解析：红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
6．(1)类胡萝卜素/叶绿素比例(比值)较高　红光、蓝紫/蓝　(2)等于　呼吸速率较高(或呼吸作用强度高)　(3)光能利用率较高　(4)答案如下图所示　为什么低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl，而高光照强度下，WT的净光合速率小于ygl
解析：(1)根据表格信息可知，ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值比较高，故叶片呈现出黄绿色。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，故ygl主要吸收红光和蓝紫光。(2)根据图a可见，WT和ygl到达曲线最高点对应的光照强度相当，两者光饱和点相同。光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度，ygl有较高的光补偿点，结合题意，可能原因是一方面叶绿素含量较低，导致相同光照强度下光合速率偏低；另一方面由图c可知，ygl呼吸速率较高。(3)ygl对光能利用率较高，净光合速率较高，则有机物的积累量较多，更有利于植株生长发育，因此产量较高。(4)由图b、c可知，WT和ygl的呼吸速率分别约为0.6 μmol CO2· m－2· s－1、接近1.0 μmol CO2· m－2· s－1，由此可确定曲线在纵坐标上的起点；WT和ygl的光补偿点分别约为15 μmol· m－2· s－1、30 μmol· m－2· s－1，由此可确定曲线与虚线的相交点(光补偿点时净光合速率为0)，由此可画出曲线趋势，如答案中所示。比较所绘图及图a发现，低光照强度下，ygl净光合速率低于WT，但图a中最终ygl净光合速率高于WT，可提出问题：为什么低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl，而高光照条件下，ygl的净光合速率大于WT
素养发展
话题1　(1)增加　ATP　种子从萌发到长出第一片真叶前不能进行光合作用，其生命活动所需要的营养物质来源于种子之前的储存　(2)白色　若天气晴朗，气温比较高时，白天揭开地膜(防止气温过高导致烧苗；有利于植物进行光合作用)，晚上盖上地膜(防止气温过低导致秧苗冻伤)。若遇到气温低或阴雨天，要全天盖好地膜　(3)提示：可能的原因是种子入库之前水分含量过高或储存的温度比较高，加速稻谷的呼吸作用。呼吸作用释放能量导致谷堆的温度进一步升高，产生的水使谷堆水分含量进一步升高，进一步加速呼吸作用，最终导致谷堆发生霉变。建议稻谷入库前要严格控制含水量，稻谷储存时经常通风降温处理
话题2　(1)光照和绿色植物　(2)提示：缺少叶绿素不能转化光能，但能吸收光能，所以不能进行光合作用　(3)提示：进一步说明叶绿体无光照的部分在接受光照后也能产生氧气　(4)如下图所示：(共47张PPT)
阶段整合与提升(三)
概 念 导 图
细胞的能量供应和利用
细胞的能量供应和利用
归纳拓展
1．区别与联系
光合作用与细胞呼吸的过程比较
1
主题
1
项目 光合作用 细胞呼吸
发生范围 含叶绿体的植物细胞、蓝细菌等 所有活细胞
发生条件 在光下进行 时刻都进行
实质 合成有机物、储存能量 分解有机物，释放能量
2．NADH、NADPH和ATP的来源与去路
项目 来源 去路
NADPH 光合作用 光反应中水的光解 还原C3
NADH 有氧呼吸 第一、二阶段产生 用于第三阶段还原O2
ATP 光合作用 光反应阶段产生 主要用于暗反应
有氧呼吸 第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生的最多 作为能量“货币”，用于各项生命活动
1．光合速率与呼吸速率的关系
光合作用与细胞呼吸的影响因素及植物的“三率”曲线模型分析
1
主题
2
(1)A点：只进行细胞呼吸。
(2)A～B段：光合速率＜呼吸速率。
(3)B点：为光补偿点，光合速率＝呼吸速率。
(4)B点以后：光合速率＞呼吸速率。
(5)C点：C点对应的光照强度为光饱和点。
2．微观辨析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速率大于呼吸速率为例)
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。
(3)(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
①光合作用产生的O2量＝实际测得的O2释放量＋细胞呼吸消耗的O2量。
②光合作用固定的CO2量＝实际测得的CO2吸收量＋细胞呼吸释放的CO2量。
③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
1．C3、C4和CAM植物
(1)C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP (C5)再生结束，在叶绿体基质中进行。此类植物如小麦、水稻等。
C3、C4和CAM植物及光系统、光呼吸
1
主题
3
(2)C4途径：如玉米叶肉细胞的叶绿体中，CO2被PEP羧化酶(被形象地称为“CO2泵”)整合到C4，随后C4进入维管束鞘细胞，释放出的CO2参与卡尔文循环。与C3植物相比，它提高了植物固定二氧化碳的能力，过程如下图所示：
(3)CAM途径：CAM植物夜间吸收CO2，CO2与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)结合，通过一系列反应生成苹果酸储存在液泡中。白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质基质中脱羧，放出CO2，CO2进入C3途径合成淀粉。常见于生活在高温干旱地区的植物，如仙人掌等，过程如下图所示：
2．光系统和电子传递链
(1)光系统的组成及作用
如图所示，光系统由光系统Ⅰ和光系统Ⅱ两个中心组成。光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。
(2)电子传递链与NADPH的合成
光反应时，光合色素将光能转化为电能，产生电子(e－)经过电子传递链，电子的最终受体物质是NADP＋，从而合成NADPH，也可以简单地认为是2e－＋NADP＋＋H＋—→NADPH。
(3)质子(H＋)流与ATP的合成
质子(H＋)流是类囊体腔侧质子(H＋)浓度高于基质侧的浓度差，其形成依赖于水的光解和电子传递链传递的过程。ATP合酶利用质子流的能量来催化合成ATP。
3．光呼吸和Rubisco
Rubisco是一种具有双功能的酶，能对C5(RuBP)进行羧化与氧化。二氧化碳和氧气竞争性与Rubisco结合，其关系如下图：
体验真题
[合 考 真 题]
1．(2024·广东1月合格考)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是 (　　)
A．有氧呼吸只发生在线粒体中
B．无氧呼吸能生成少量的ATP
C．有氧呼吸过程会生成水
D．肌细胞无氧呼吸会产生乳酸
A
解析：对真核细胞而言，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，A错误。
2．(2023·广东2月合格考)下列关于酶的叙述，正确的是 (　　)
A．所有的酶都能与双缩脲试剂反应呈紫色
B．可通过增加底物浓度或酶浓度提高酶活性
C．酶通过提供化学反应活化能提高反应速率
D．淀粉酶不能催化蔗糖和麦芽糖的分解
D
3．(2022·广东合格考)实验探究pH对过氧化氢酶活性的影响，结果如下表所示，下列分析正确的是 (　　)
A．自变量为H2O2溶液和猪肝研磨液
B．过氧化氢酶活性随pH升高而增强
C．可依据气泡产生的速率判断酶活性
D．过氧化氢酶只有在37 ℃时才有活性
C
实验材料、条件与结果 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5
实验材料 H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
猪肝研磨液 (含过氧化氢酶) 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴
实验条件 pH 4 5 6 7 8
水浴温度 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃
实验结果 产生气体的速率 最慢 慢 快 最快 较快
4．(2022·广东合格考)中国运动员苏炳添在参加奥运会百米决赛时，体内骨骼肌细胞的ATP会转化成 (　　)
A．ADP B．ADP＋Pi
C．乳酸 D．CO2＋H2O
B
5．(2023·广东2月合格考)2004年，我国科学家在《自然》杂志上，以封面文章发表了《菠菜主要捕光复合物2.72 分辨率的晶体结构》。该捕光复合物主要分布于 (　　)
A．叶绿体基质 B．叶绿体基粒
C．叶绿体内膜 D．叶绿体外膜
B
6．(2022·广东1月合格考)右图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，在曲线的b～c段细胞内C3和C5积累速率的变化分别是 (　　)
A．增加、增加
B．增加、减少
C．减少、减少
D．减少、增加
D
[高 考 真 题]
1．(2024·广东卷)2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是 (　　)
A．ATP B．NADP＋
C．NADH D．DNA
D
解析：由于该片层结构能进行光合作用和呼吸作用，而ATP、NADP＋、NADH是这些代谢过程必要的反应物或产物，因此存在可能性最小的为DNA。
2．(2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株Δsqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是 (　　)
A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B．线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱
C．有氧条件下，WT比Δsqr的生长速度快
D．无氧条件下，WT比Δsqr产生更多的ATP
D
解析：线粒体碎片化后，线粒体的内外膜间隙和基质间无法正常建立H＋浓度梯度，故无法正常进行有氧呼吸，A正确；线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，故线粒体数量减少可使有氧呼吸减弱，B正确；有氧条件下细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，Δsqr线粒体碎片化且数量减少，其有氧呼吸强度比WT低，因此生长速度比WT慢，C正确；无氧条件下，WT和Δsqr均进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，两者产生ATP的量应基本相同，D错误。
3．(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是 (　　)
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
C
解析：为了控制变量，防止混淆，应选择新鲜程度不同的叶片分别研磨，A错误；提取液是无水乙醇，加水补充会使乙醇浓度降低，不利于色素的提取，B错误；层析液中含有有毒的挥发性物质，应妥善处理，D错误。
4．(2023·广东卷)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是 (　　)
A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸
C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳
A
解析：游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ。
5．(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是 (　　)
A．揉捻能破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触
B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
C
解析：红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
6．(2023·广东卷)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
分析图表，回答下列问题：
水稻材料 叶绿素/(mg·g－1) 类胡萝卜素/(mg·g－1) 类胡萝卜素/叶绿素
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
a
b
c
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和_____________________________ _______，叶片主要吸收可见光中的__________________光。
(2)光照强度逐渐增加达到2 000 μmol· m－2· s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________(填“高于”“低于”或“等于”)WT。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和__________________________________。
(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体__________________，是其高产的原因之一。
类胡萝卜素/叶绿素比例(比值)
较高
红光、蓝紫/蓝
等于
呼吸速率较高(或呼吸作用强度高)
光能利用率较高
(4)试分析在0～50 μmol· m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题：___________________ ______________________________________________________________________
为什么低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl，而高光照强度下，WT的净光合速率小于ygl？
答案如下图所示：
解析：(1)根据表格信息可知，ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值比较高，故叶片呈现出黄绿色。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，故ygl主要吸收红光和蓝紫光。(2)根据图a可见，WT和ygl到达曲线最高点对应的光照强度相当，两者光饱和点相同。光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度，ygl有较高的光补偿点，结合题意，可能原因是一方面叶绿素含量较低，导致相同光照强度下光合速率偏低；另一方面由图c可知，ygl呼吸速率较高。(3)ygl对光能利用率较高，净光合速率较高，则有机物的积累量较多，更有利于植株生长发育，因此产量较高。
(4)由图b、c可知，WT和ygl的呼吸速率分别约为0.6 μmol CO2· m－2· s－1、接近1.0 μmol CO2· m－2· s－1，由此可确定曲线在纵坐标上的起点；WT和ygl的光补偿点分别约为15 μmol· m－2· s－1、30 μmol· m－2· s－1，由此可确定曲线与虚线的相交点(光补偿点时净光合速率为0)，由此可画出曲线趋势，如答案中所示。比较所绘图及图a发现，低光照强度下，ygl净光合速率低于WT，但图a中最终ygl净光合速率高于WT，可提出问题：为什么低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl，而高光照条件下，ygl的净光合速率大于WT？
素养发展
——生命观念、科学思维、社会责任
双季稻中第一季种植的水稻叫早稻，第二季种植的水稻叫晚稻。下列流程图是某地区关于早稻育苗和种植的大致过程。请据图回答下列问题：
生命活动需要物质和能量
1
话题
1
(1)水稻种子在催芽过程中种子的鲜重________(填“增加”“不变”或“减小”)，_______为种子萌发过程提供直接能源物质。结合所学知识思考，为什么要选颗粒饱满、无病虫害的种子？____________________________________________ _____________________________________________________。
(2)南方早稻田间育苗选用________(填“白色”“蓝色”或“黑色”)地膜保温(育苗时间在3月25日左右，育苗期约需25 d左右。育苗期温差比较大)。假如你是种粮大户，你应该如何进行早稻田间育苗管理？________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
增加
ATP
种子从萌发到长出第一片真叶前不能进行光合作用，其生命活动所需要的营养物质来源于种子之前的储存
白色
若天气晴朗，气温比较高时，白天揭开地膜(防止气温过高导致烧苗；有利于植物进行光合作用)，晚上盖上地膜(防止气温过低导致秧苗冻伤)。若遇到气温低或阴雨天，要全天盖好地膜
(3)某粮库在稻谷储存时发生了霉变。请利用所学知识分析霉变的原因，并提出合理的建议。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：可能的原因是种子入库之前水分含量过高或储存的温度比较高，加速稻谷的呼吸作用。呼吸作用释放能量导致谷堆的温度进一步升高，产生的水使谷堆水分含量进一步升高，进一步加速呼吸作用，最终导致谷堆发生霉变。建议稻谷入库前要严格控制含水量，稻谷储存时经常通风降温处理
——生命观念、科学思维、科学探究
科学发展史体现了科学是一个逐步发展的过程。下面是人类对光合作用研究的几个经典历史事件。
科学的发展和完善建立在实验基础上
1
话题
2
亚里士多德 土壤是构成植物体的原料
海尔蒙特 水参与构成植物体
普利斯特利 植物可以更新空气
英格豪斯 植物的绿叶在有光的条件下才能更新空气
萨克斯 植物光合作用产生淀粉
恩格尔曼 叶绿体在光照的条件下产生氧气
希尔 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解并释放氧气
鲁宾、卡门 光合作用释放的氧气中氧元素来自水
卡尔文 二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
请回答下列问题：
(1)后人重复普利斯特利的实验却得出相反的结论，你认为普利斯特利实验可能考虑__________________的影响。
(2)金边吊兰是萨克斯实验天竺葵很好的替代材料，其叶片的边缘是黄色(不能进行光合作用)，叶片的中间是绿色，通过提取和分离叶片边缘的色素，发现只有2条色带。试分析发黄的叶片不能进行光合作用的原因？
_________________________________________________________________。
(3)请解释恩格尔曼关于水绵和需氧细菌的实验中，实验结束时为什么要让装片在暴露在光下？
______________________________________________________________。
光照和绿色植物
提示：缺少叶绿素不能转化光能，但能吸收光能，所以不能进行光合作用
提示：进一步说明叶绿体无光照的部分在接受光照后也能产生氧气
(4)景天科(CAM)短期调节，是指气孔夜晚开放，固定CO2；白天气孔关闭，释放CO2，这样既减少水分丢失，又能进行光合作用。经研究发现，景天科植物叶肉细胞的液泡内苹果酸浓度晚间升高，白天降低。根据以上信息简要地画出景天科植物利用CO2的短期调节过程。
如下图所示：
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