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专题03 细胞的代谢
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 酶的特性 （5年2考） 2025江苏卷： 酶的特性； 2021江苏卷： 酶促反应的因素及实验 1、酶的特性要注意这部分的三个实验，及其所得出的结论，明确酶的特性以及酶促反应的因素，要注意酶是降低化学反应所需要的活化能。 2、呼吸作用考查频率高的是有氧呼吸和无氧呼吸的过程及变化，以及哪些细胞是有氧呼吸，哪些细胞是无氧呼吸。 3、光合作用部分考查频率集中在非选择题，会结合呼吸作用来考查，主要考查光反应和暗反应的物质变化和能量变化以及色素的提取和分离实验。
考点2 呼吸作用 （5年3考） 2025江苏卷、2022江苏卷：有氧呼吸和无氧呼吸
考点3 光合作用 （5年5考） 2024江苏卷、2023江苏卷、2022江苏卷、2021江苏卷：光反应、暗反应的物质变化和能量变化； 2023江苏卷：色素的提取和分离
考点01 酶的特性
1．（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（ ）
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液
② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？
③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
2．（2021·江苏·高考真题）（多选）数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法合理的是（ ）
编号 实验内容 获取数据的方法
① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标志重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放
② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数
③ 调查高度近视（600度以上）在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查
④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，记录实验数据
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
考点02 呼吸作用
1．（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（ ）
A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C．呼吸作用都能产生[H]和ATP
D．无氧呼吸的产物都有
2．（2022·江苏·高考真题）（多选）下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有（ ）

A．三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B．生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C．乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D．物质氧化时释放的能量都储存于ATP
3．（2022·江苏·高考真题）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）
A．光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
考点03 光合作用
1．（2024·江苏·高考真题）科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题：
(1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是 。碳反应中C3在 的作用下转变为（CH2O），此过程发生的区域位于蓝细菌的 中。
(2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是 （从“甲”“乙”中选填）；据图判断，总光合速率最高时对应的温度是（从“20℃”、“25℃”、“30℃”中选填），理由为 。
(3)在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完成下表：
实验目的 简要操作步骤
测定样液蓝细菌数量 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细胞计数板计数，取样前需①
浓缩蓝细菌 ②
③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮
④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放
建立相关曲线 用分光光度计测定叶绿素a含量，计算
2．（2023·江苏·高考真题）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　）
A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间
3．（2023·江苏·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ATP
B．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
4．（2022·江苏·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。
5．（2021·江苏·高考真题）线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。
(1)叶绿体在 上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是 。
(2)光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C3），为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生 ；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了 个CO2分子。
(3)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的 中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为 中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是:取培养10~14d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为 molO2 mg-1chl h-1，chl为叶绿素）。请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组 ①
② 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定 用氧电极测定叶片放氧
③ 称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
一、单选题
1．（2025·江苏苏州·三模）关于NADH和NADPH的叙述，错误的是（ ）
A．两者组成元素均有C、H、O等
B．两者均可在植物的叶肉细胞中生成
C．两者均可作为还原剂参与细胞代谢
D．两者均可作为辅酶降低反应活化能
2．（2025·江苏·三模）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，为避免葡萄糖对酒精检测的干扰，南通某中学老师对实验进行了改进：将培养结束后的培养液吸入注射器，并密封注射器头，置于95℃的恒温水浴中（酒精的沸点为78℃），一段时间后将注射器头与软管相连，将气体缓缓推入装有酸性重铬酸钾的试管，观察试管液体的颜色变化。相关叙述正确的是（ ）
A．酵母菌是探究细胞呼吸方式的适宜材料，因其既能有氧呼吸也能无氧呼吸
B．由于葡萄糖具有较强的氧化性，能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化
C．95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动，主要是酒精气化的结果
D．注射器中的气体缓缓推入试管后，试管中的液体由灰绿色变为橙色
3．（2025·江苏常州·三模）如图是蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H+能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是（　　）

A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖
B．H+降低的化学反应活化能的值等于（E2-E1）
C．蔗糖酶使（E2-E1）的值增大，反应结束后X增多
D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
4．（2025·江苏盐城·三模）星形胶质细胞是一种神经胶质细胞。科研人员发现某种星形胶质细胞可升高细胞外腺苷水平，促进和维持觉醒状态，机制如图。相关叙述正确的是（ ）
A．C073/39催化ATP水解脱去两个磷酸基团形成腺嘌呤脱氧核苷酸
B．腺苷作用于腺苷受体，导致γ-氨基丁酸的释放量下降
C．γ-氨基丁酸与下一个神经元上的受体结合后，可促进小鼠觉醒
D．特异性抑制星形胶质细胞的Ca2+活动可延长小鼠的觉醒时长
5．（2025·江苏·二模）急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（ ）

A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象
B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血液
C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关
D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊
6．（2025·江苏南京·二模）某生物社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验，实验装置如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响
B．去掉单色滤光片后短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低
C．利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率
D．该装置测得的氧气释放速率会随时间推移逐渐减小至0
7．（2025·江苏南通·二模）RuBP羧化/加氧酶缩写为Rubisco，当浓度高时，Rubisco催化与反应；当浓度高时，Rubisco催化与经过一系列化学反应，消耗ATP和NADPH，生成和，这一过程称为光呼吸。如图为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程，大写字母代表相应的物质。下列叙述不合理的是（ ）
A．A表示NADPH，B表示，C表示ADP+Pi，D表示ATP，F表示RuBP
B．夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，植物光呼吸会有所增强
C．Rubisco位于叶绿体基质，玉米（植物）通常比小麦植物）光呼吸作用弱
D．光呼吸过程消耗ATP、NADPH，与光反应相反，不利于植物细胞的正常生长
8．（2025·江苏南通·二模）下列有关教材实验的叙述，正确的是（ ）
A．撕取菠菜叶下表皮观察叶绿体，原因是下表皮细胞中叶绿体较大且数量多，易观察
B．用层析液分离光合色素，滤纸条上出现的条带数只与色素的种类有关
C．“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，两组均需取酵母菌滤液进行酒精检测
D．对酵母菌进行计数时，先将盖玻片放在计数室上，再沿凹槽边缘滴加培养液
9．（2025·江苏盐城·二模）下列关于酶和 ATP 的叙述，正确的是（ ）
A．细胞代谢中酶和 ATP 发挥完作用后均迅速失去活性
B．线粒体和叶绿体的内膜上都含有催化 ATP 合成的酶
C．在临床上溶菌酶与抗生素混合使用能增强抗生素的疗效
D．细胞中各类化学反应有序进行只与酶的种类和数量有关
10．（2025·江苏扬州·模拟预测）α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉，β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是（　　）
A．α-淀粉酶不具有专一性，β-淀粉酶具有专一性
B．两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C．两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D．两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
11．（2025·江苏扬州·模拟预测）将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是（　　）
A．色素5在层析液中的溶解度最小
B．蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中
C．色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光
D．缺镁会影响色素3和4的含量
二、多选题
12．（2025·江苏苏州·三模）细胞呼吸第一阶段（糖酵解过程）比较复杂，受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶，研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用，进行了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的有（ ）
A．用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组
B．PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行
C．M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成
D．促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路
13．（2025·江苏南通·二模）研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．推测图示细胞应为肌肉细胞形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能
B．据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中
C．据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a中
D．组成糖原的元素是C、H、O，与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多
14．（2025·江苏·模拟预测）下图是人体细胞中脂肪酸和氨基酸分解为丙酰辅酶A后，在线粒体中氧化分解的部分过程，研究表明3-HP和D-2HG积累会损伤线粒体结构。相关叙述正确的是（　　）

A．脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的终产物均为CO2和水
B．丙酰辅酶A分解产生的[H]在线粒体基质中与O2反应生成H2O
C．D酶缺失或H酶缺失都会导致3-HP积累
D．D酶缺失或H酶缺失都会影响丙酮酸的氧化分解
15．（2025·江苏南通·模拟预测）某生物兴趣小组用无水乙醇提取新鲜菠菜绿叶中的色素，并用分光光度计测定叶片中的叶绿素含量。相关叙述正确的是（ ）
A．可将剪碎的叶片放入乙醇中，在室温下浸提2min
B．提取色素的过程中可用锡箔纸包裹装有色素的试管
C．可用滤纸过滤收集澄清的色素提取液再进行测定
D．实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果
16．（2025·江苏盐城·模拟预测）如图所示，某同学用薄层层析硅胶板对绿叶中的色素进行分离。薄层层析硅胶板板面纯白平整，均匀细密，层析所得色素斑点清晰，分离效果好。下列叙述正确的是（　　）

A．点样时无需画滤液细线，只需将样品点在点样处即可
B．该方法与纸层析法遵循的分离原理不同
C．实验待测植物种类不同，四种色素斑点从上往下颜色顺序为橙黄色、黄色、黄绿色、蓝绿色，保持不变
D．若硅胶板上只出现上方两个色素斑点，可能是提取时没有添加碳酸钙
三、非选择题
17．（2025·江苏苏州·三模）研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设并进一步探究其响应机制，他们选用WT（野生型）、GmPLPl-ox（GmPLP1过表达）和GmPLPl-1（GmPLPl低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题。
(1)强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响 的供应，导致暗反应 （填生理过程）减弱，光补偿点 （增大/减小），生成的有机物减少，致使植物减产。
(2)图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的原因有 （从暗反应角度答出至少2点）。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断的依据 。
(3)研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b （填“增强”或“抑制”）了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度），其原理是 。
(4)为进一步探究GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫的响应是否存在相互作用，研究人员选取GmVTC2b和GmPLPl都过表达的转基因大豆幼苗，重复第（3）小题实验，实验结果表明强光下该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，请据此提出GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫响应的可能互作机制 。还可以进一步选取 的转基因大豆幼苗，验证上述假设。
(5)根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案： 大豆细胞中GmPLP1的表达： 大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
18．（2025·江苏苏州·三模）我国是世界水稻种植大国，水稻用水占农业用水的70%，面对日益严峻的水资源短缺问题，探究干旱胁迫对水稻生长的影响有重要的应用价值。请回答下列问题。
(1)水稻光合作用中CO2被固定后最初生成的产物是 ，其在 的参与下被还原。
(2)干旱胁迫会引发水稻叶片中脱落酸含量升高，导致 ，以适应缺水环境。同时，干旱胁迫也会改变叶肉导度（用于表征CO2从气孔下腔扩散至叶肉细胞Rubisco羧化位点的传输效率），使得叶绿体内的CO2浓度 。
(3)Rubisco是一个双功酶，能进行图1的羧化反应和氧化反应，其反应速率与CO2/O2浓度的比值有关，上述叶绿体内CO2浓度的变化导致叶肉细胞 ，从而导致叶片对 的利用率下降。

(4)研究人员以水稻R299为实验材料，通过供应20%浓度的PEG6000来模拟干旱环境，对其光合作用的相关指标进行测定，部分结果如下表（CK为不用PEG6000处理的对照组）。
测定日期 8月15日 8月20日 8月25日 8月30日 9月4日
CK 干 CK 干 CK 干 CK 干 CK 干
叶绿素含量（mg·g-1鲜重） 3.20 3.22 4.73 3.96 3.65 3.16 3.19 2.68 2.94 2.47
光反应ATP生成量（umol·mg-1chlh-1） 55.0 55.2 69.1 59.8 59.3 49.0 53.2 42.5 46.1 29.2
Rubisco活力（umolCO2·mg-1Pr．min-1） 0.08 0.09 - - 0.06 0.04 - - 0.03 0.02
①本实验中CK的作用是排除夏季 等因素对实验结果的影响。
②检测叶绿素含量时，用分光光度计测定提取的色素在645nm和663nm处吸收峰值的原因是 。
③结合图2和表中数据可知，光反应ATP生成量之所以下降，一方面是因为叶绿素含量下降，电子 减少；另一方面是Rubisco活力下降，使NADPH积累，导致电子受体NADP+不足，使电子更多地传递给 ，产生的O2（超氧阴离子）破坏膜结构，减少H+跨膜运输，最终导致类囊体膜内外 下降，通过ATP合酶的H+减少。
19．（2025·江苏·三模）图1是高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。R酶是双功能酶，高温下R酶对CO2的亲和力下降而对O2的亲和力增强，请回答下列问题。

(1)物质A和B分别是 、 。过程④发生的场所是 。
(2)卡尔文循环消耗的CO2除从外界吸收外，还来源于 （过程，2分）。研究发现C2循环对卡尔文循环具有依赖性，其原因是 。
(3)光反应中电子传递过快或受阻，会产生过多的活性氧，引发光抑制。高温胁迫下，光反应产生的NADPH无法及时被消耗，能否通过抑制Fd活性解除光抑制，请说明理由。 。
(4)为进一步研究黄瓜幼苗对高温胁迫的响应机制，研究人员选择生长一致的幼苗随机均分为3组：高温组（昼/夜温度为42℃/32℃）、亚高温组（昼/夜温度为35℃/25℃）和对照组（昼/夜温度为28℃/18℃），在其他条件适宜时培养并测定相关数据，结果如图2。

①0~3天亚高温组和高温组气孔导度升高，其主要意义是 。1~3天亚高温组和高温组气孔导度仍然较大，但净光合速率却降低，其主要原因可能是 。
②有同学认为胁迫3~5天高温组光呼吸速率下降，说明黄瓜已适应高温环境。你认为该观点是否正确，简要说明理由。 。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题03 细胞的代谢
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 酶的特性 （5年2考） 2025江苏卷： 酶的特性； 2021江苏卷： 酶促反应的因素及实验 1、酶的特性要注意这部分的三个实验，及其所得出的结论，明确酶的特性以及酶促反应的因素，要注意酶是降低化学反应所需要的活化能。 2、呼吸作用考查频率高的是有氧呼吸和无氧呼吸的过程及变化，以及哪些细胞是有氧呼吸，哪些细胞是无氧呼吸。 3、光合作用部分考查频率集中在非选择题，会结合呼吸作用来考查，主要考查光反应和暗反应的物质变化和能量变化以及色素的提取和分离实验。
考点2 呼吸作用 （5年3考） 2025江苏卷、2022江苏卷：有氧呼吸和无氧呼吸
考点3 光合作用 （5年5考） 2024江苏卷、2023江苏卷、2022江苏卷、2021江苏卷：光反应、暗反应的物质变化和能量变化； 2023江苏卷：色素的提取和分离
考点01 酶的特性
1．（2025·江苏·高考真题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（ ）
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液
② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？
③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
【答案】C
【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性，A错误；
B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件，B错误；
C、乙组（淀粉+蒸馏水）未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖，C正确；
D、甲组（淀粉+淀粉酶）水解产物为葡萄糖（还原糖），与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色；丙组（蔗糖+淀粉酶）无水解产物，故丙组出现蓝色，D错误。
故选C。
2．（2021·江苏·高考真题）（多选）数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法合理的是（ ）
编号 实验内容 获取数据的方法
① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标志重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放
② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数
③ 调查高度近视（600度以上）在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查
④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，记录实验数据
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【答案】ABC
【详解】A、灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物，应使用标志重捕法调查灰喜鹊的种群密度，且标记尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放，A正确；
B、探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B正确；
C、调查高度近视（600度以上）在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样，C正确；
D、探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37.0℃在梯度为0.5℃的不同温度下进行实验，若设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37.0℃，D错误。
故选ABC。
考点02 呼吸作用
1．（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（ ）
A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C．呼吸作用都能产生[H]和ATP
D．无氧呼吸的产物都有
【答案】C
【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误；
B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段（与[H]结合生成水），B错误；
C、人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP（后续被消耗），因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确；
D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误；
故选C。
2．（2022·江苏·高考真题）（多选）下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有（ ）

A．三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B．生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C．乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D．物质氧化时释放的能量都储存于ATP
【答案】BC
【详解】A、题图分析可知三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸链会消耗，A错误；
B、题图分析可知代谢中间物（例：丙酮酸、乙酰CoA等），将物质的分解代谢与合成代谢相互联系，B正确；
C、题图分析可知丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂质、核酸的代谢相互联系在一起，具有重要地位，C正确；
D、物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，一部分以热能的形式散失，D错误。
故选BC。
3．（2022·江苏·高考真题）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）
A．光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
【答案】B
【详解】A、光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；
B、供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ，B正确；
C、蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但进行有氧呼吸，C错误；
D、供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP ，D错误。
故选B。
考点03 光合作用
1．（2024·江苏·高考真题）科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题：
(1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是 。碳反应中C3在 的作用下转变为（CH2O），此过程发生的区域位于蓝细菌的 中。
(2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是 （从“甲”“乙”中选填）；据图判断，总光合速率最高时对应的温度是（从“20℃”、“25℃”、“30℃”中选填），理由为 。
(3)在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完成下表：
实验目的 简要操作步骤
测定样液蓝细菌数量 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细胞计数板计数，取样前需①
浓缩蓝细菌 ②
③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮
④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放
建立相关曲线 用分光光度计测定叶绿素a含量，计算
【答案】(1) 选择透过性 ATP、NADPH和酶 细胞质基质
(2) 乙 30℃ 总光合速率=呼吸速率+净光合速率，三种温度条件下相比较，此时净光合速率和呼吸速率均较大
(3) 摇匀 稀释样液离心，取下层沉淀物 提取叶绿素 防止叶绿素降解
【详解】（1）
类囊体膜允许某些物质通过，而限制另一些物质通过，这体现了类囊体膜具有选择透过性。碳反应中，C3在ATP、NADPH和酶的作用下，三碳化合物被还原为糖类等有机物，蓝细菌是原核生物，此过程发生在蓝细菌的细胞质基质中。
（2）光合作用产生氧气，而呼吸作用消耗氧气。一般来说，光合作用在一定温度范围内随温度升高而增强，产生的氧气增多；呼吸作用在一定温度范围内随温度升高而增强，消耗的氧气增多。但通常光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样 植物才能积累有机物，正常生长，所以图2中蓝细菌光合放氧的曲线是乙。总光合速率=呼吸速率+净光合速率，三种温度条件下相比较，30℃时净光合速率和呼吸速率均较大，所以此时总光合速率较高。
（3）第一步：测定样液蓝细菌密度时，取样前需摇匀，以保证计数的准确性。
第二步：浓缩蓝细菌，将稀释样液离心，取下层沉淀物。
第三步：将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮，是为了提取叶绿素 。
第四步：用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放，以防止叶绿素降解。
2．（2023·江苏·高考真题）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　）
A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间
【答案】B
【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误；
B、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确；
C、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C错误；
D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。
故选B。
3．（2023·江苏·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ATP
B．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
【答案】(1) ④ ①④ K+等无机离子、苹果酸（Mal）等有机酸
(2) ①②④ 丙酮酸
NADH
(3)氢离子电化学势能
(4)吸水膨胀（或吸水或膨胀）
(5)ABD
【详解】（1）光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在④叶绿体中；NADPH可用于CO2固定产物的还原，据图可知，OAA的还原也需要NADPH的参与，NADPH用于CO2固定产物还原的场所有①④。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、钾离子等无机盐离子和Mal等有机酸，其中钾离子和Mal影响细胞液的渗透压，进而影响保卫细胞的吸水力，影响气孔的开闭。
（2）研究证实气孔运动需要ATP，叶绿体可通过光反应产生ATP，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，即图中的①②④。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，经过TCA循环产生的NADH最终通过电子传递链氧化产生ATP，即有氧呼吸的第三阶段。
（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，形成跨膜的氢离子浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子，进而提高细胞液浓度，促进细胞吸水，进而表现为气孔张开。
（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，进入到细胞液中，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞吸水膨胀，促进气孔张开。
（5）A、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP ，A正确；
B、保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，结合图1可以看出，光照条件会促进保卫细胞淀粉粒的水解，光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关，B正确；
C、NTT突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，光照条件下突变体ntt1保卫细胞的淀粉粒几乎无变化，不能说明该突变体不能进行光合作用，C错误；
D、结合图示可以看出，较长时间光照可使WT叶绿体面积增大，因而推测，积累较多的淀粉，D正确。
故选ABD.。
4．（2022·江苏·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。
【答案】(1) ①⑥ 叶绿素a和叶绿素b
(2)过氧化氢
(3) 光呼吸和呼吸作用 光合作用消耗的CO2等于呼吸作用和光呼吸产生的CO2之和
(4) 将乙醇酸转化为苹果酸 直接
【详解】（1）类囊体薄膜发生的反应有水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成，即①⑥。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用红光照射参与反映的主要是叶绿素啊和叶绿素b。
（2）过氧化氢酶能将过氧化氢分解为O2和H2O，所以在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的过氧化氢在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。
（3）a曲线t1～t2时段，有光照，所以CO2是由细胞呼吸和光呼吸共同产生。b曲线有光照后t1～t2时段CO2下降最后达到平衡，说明光呼吸、细胞呼吸和光合作用达到了平衡。
（4）图Ⅲ代谢途径，通过将乙醇酸转化为苹果酸降低了光呼吸，提高了植株生物量，直接提升了流入生态系统的能量，体现了遗传多样性的直接价值。
5．（2021·江苏·高考真题）线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。
(1)叶绿体在 上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是 。
(2)光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C3），为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生 ；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了 个CO2分子。
(3)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的 中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为 中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是:取培养10~14d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为 molO2 mg-1chl h-1，chl为叶绿素）。请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组 ①
② 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定 用氧电极测定叶片放氧
③ 称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
【答案】(1) 类囊体薄膜 叶绿素、类胡萝卜素
(2) C5 12
(3) NADPH ATP
(4) 在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮 减少叶片差异造成的误差 叶绿素定量测定（或测定叶绿素含量）
【详解】（1）光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。
（2）据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用；一分子蔗糖含12个C原子，C5含有5个碳原子，据图固定1个CO2合成1个C3，应为还要再生出C5，故需要12个CO2合成一分子蔗糖。
（3）NADPH起还原剂的作用，含有还原能，呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。
（4）设计实验遵循单一变量原则，对照原则，等量原则，对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
一、单选题
1．（2025·江苏苏州·三模）关于NADH和NADPH的叙述，错误的是（ ）
A．两者组成元素均有C、H、O等
B．两者均可在植物的叶肉细胞中生成
C．两者均可作为还原剂参与细胞代谢
D．两者均可作为辅酶降低反应活化能
【答案】D
【详解】A、NADH和NADPH分别是还原性辅酶Ⅰ和还原性辅酶Ⅱ，两者组成元素均有C、H、O等，A正确；
B、NADH是细胞呼吸产生的，NADPH是光反应产生的物质。植物的叶肉细胞既可以进行光合作用又可以进行细胞呼吸，因此NADH和NADPH均可在植物的叶肉细胞中生成，B正确；
C、NADH可与氧气结合产生水，NADPH可为C3还原提供还原剂和能量，因此NADH和NADPH均可作为还原剂参与细胞代谢，C正确；
D、NADH和NADPH参与氧化还原反应，不具有酶的作用，不能降低反应活化能，D错误。
故选D。
2．（2025·江苏·三模）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，为避免葡萄糖对酒精检测的干扰，南通某中学老师对实验进行了改进：将培养结束后的培养液吸入注射器，并密封注射器头，置于95℃的恒温水浴中（酒精的沸点为78℃），一段时间后将注射器头与软管相连，将气体缓缓推入装有酸性重铬酸钾的试管，观察试管液体的颜色变化。相关叙述正确的是（ ）
A．酵母菌是探究细胞呼吸方式的适宜材料，因其既能有氧呼吸也能无氧呼吸
B．由于葡萄糖具有较强的氧化性，能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化
C．95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动，主要是酒精气化的结果
D．注射器中的气体缓缓推入试管后，试管中的液体由灰绿色变为橙色
【答案】C
【详解】A、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式，A错误；
B、由于葡萄糖具有较强的还原性，能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化，变成灰绿色，B错误；
C、95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动，主要是酒精气化的结果，因为酒精的沸点为78℃，且该温度条件下酵母菌会失活，C正确；
D、注射器中的气体缓缓推入试管后，试管中的液体由橙色变为灰绿色，D错误。
故选C。
3．（2025·江苏常州·三模）如图是蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H+能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是（　　）

A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖
B．H+降低的化学反应活化能的值等于（E2-E1）
C．蔗糖酶使（E2-E1）的值增大，反应结束后X增多
D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
【答案】C
【详解】A、根据分析E2和E1分别表示在没有催化剂和加入H+后从常态转变为活跃态需要的能量，称为活化能，X是蔗糖水解的产物，果糖和葡萄糖，A正确；
B、从图中看出E1表示加入H+后从常态转变为活跃态需要的能量，E2表示在没有催化剂，所以H+降低的反应活化能值等于E2-E1，B正确；
C、蔗糖酶具有高效性降低的活化能E2-E1的值更大，但由于底物的量有限，所以X产物的量不变，C错误；
D、升高温度可能会改变酶的结构使其活性降低，从而影响酶促反应速率，D正确。
故选C。
4．（2025·江苏盐城·三模）星形胶质细胞是一种神经胶质细胞。科研人员发现某种星形胶质细胞可升高细胞外腺苷水平，促进和维持觉醒状态，机制如图。相关叙述正确的是（ ）
A．C073/39催化ATP水解脱去两个磷酸基团形成腺嘌呤脱氧核苷酸
B．腺苷作用于腺苷受体，导致γ-氨基丁酸的释放量下降
C．γ-氨基丁酸与下一个神经元上的受体结合后，可促进小鼠觉醒
D．特异性抑制星形胶质细胞的Ca2+活动可延长小鼠的觉醒时长
【答案】B
【详解】A、由题图可知，C073/39能催化ATP水解生成腺苷，ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A为腺苷，因此C073/39催化ATP水解脱去3个磷酸基团产生腺苷，A错误；
B、结合图示可知，腺苷作用于腺苷受体，导致γ-氨基丁酸的释放量下降，B正确；
C、某种星形胶质细胞可升高细胞外腺苷水平，促进和维持觉醒状态，因此γ-氨基丁酸与下一个神经元上的受体结合后，可抑制小鼠觉醒，C错误；
D、结合图示可知，星形胶质细胞的Ca2+活动增强，ATP释放增多，特异性抑制星形胶质细胞的Ca2+活动可缩短小鼠的觉醒时长，D错误。
故选B。
5．（2025·江苏·二模）急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（ ）

A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象
B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血液
C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关
D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊
【答案】D
【详解】A、胰腺合成的淀粉酶和脂肪酶化学本质都是蛋白质，元素组成都会有C、H、O、N，可能含有S等其他元素，二者元素组成可能相同；但两者具有不同的功能，因此空间构象不同，A错误；
B、两种酶是由胰腺腺泡细胞，而不是胰岛细胞合成的；正常情况下，两种酶合成后会通过导管释放到小肠中，B错误；
C、图中结果仅显示在急性胰腺炎发生后，随时间变化，血液中脂肪酶活性的变化，无法得出腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关，C错误；
D、在急性胰腺炎发生后5-15d内，血清脂肪酶仍处于较高活性，而血清淀粉酶在5d后活性接近正常，因此检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊，D正确。
故选D。
6．（2025·江苏南京·二模）某生物社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验，实验装置如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响
B．去掉单色滤光片后短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低
C．利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率
D．该装置测得的氧气释放速率会随时间推移逐渐减小至0
【答案】C
【详解】A、在该装置中可通过改变NaHCO3溶液的浓度探究CO2浓度对金鱼藻光合作用的影响，即该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响，A正确；
B、相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，光反应增强，ATP和NADPH含量升高，C3还原速率加快，短时间内C3含量降低，B正确；
C、总光合速率=净光合速率+呼吸作用速率，利用氧气传感器测到的O2浓度变化可计算净光合作用速率，但呼吸作用速率未知，不能直接计算总光合速率，C错误；
D、该装置处于适宜条件下，随着光合作用的进行，CO2逐渐被消耗，光合作用速率逐渐降低，当光合作用速率等于呼吸作用速率时，氧气释放速率为0，因此测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0，D正确。
故选C。
7．（2025·江苏南通·二模）RuBP羧化/加氧酶缩写为Rubisco，当浓度高时，Rubisco催化与反应；当浓度高时，Rubisco催化与经过一系列化学反应，消耗ATP和NADPH，生成和，这一过程称为光呼吸。如图为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程，大写字母代表相应的物质。下列叙述不合理的是（ ）
A．A表示NADPH，B表示，C表示ADP+Pi，D表示ATP，F表示RuBP
B．夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，植物光呼吸会有所增强
C．Rubisco位于叶绿体基质，玉米（植物）通常比小麦植物）光呼吸作用弱
D．光呼吸过程消耗ATP、NADPH，与光反应相反，不利于植物细胞的正常生长
【答案】D
【详解】A、由图可知，H++B→A，故A表示NADPH，B表示NADP+，光反应过程由C形成D，则C表示ADP+Pi，D表示ATP，F表示RuBP，即C5，A正确；
B、夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，气孔关闭，二氧化碳不能正常进入叶肉细胞，但光反应正常进行，导致叶肉细胞内氧气浓度较高，氧气和五碳化合物结合几率增加，因此植物光呼吸的强度较通常会有所增大，B正确；
C、Rubisco位于叶绿体基质，玉米（植物）通常比小麦植物）光呼吸作用弱，因为玉米能利用较低浓度的二氧化碳，C正确；
D、植物细胞产生的ATP和NADPH过多时会破坏细胞，光呼吸能消耗过多的ATP和NADPH，故光呼吸有利于保护农作物，D错误。
故选D。
8．（2025·江苏南通·二模）下列有关教材实验的叙述，正确的是（ ）
A．撕取菠菜叶下表皮观察叶绿体，原因是下表皮细胞中叶绿体较大且数量多，易观察
B．用层析液分离光合色素，滤纸条上出现的条带数只与色素的种类有关
C．“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，两组均需取酵母菌滤液进行酒精检测
D．对酵母菌进行计数时，先将盖玻片放在计数室上，再沿凹槽边缘滴加培养液
【答案】C
【详解】A、撕取菠菜叶下表皮观察叶绿体，原因是下表皮叶肉细胞中叶绿体较大且数量多，易观察，下表皮细胞中无叶绿体，A错误；
B、用层析液分离光合色素，滤纸条上出现的条带数是扩散速率不同所致，与色素的种类、色素的分子大小、层析液的种类、滤纸的扩散速率等都有关，B错误；
C、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，了解酵母菌在有氧和无氧条件下的呼吸方式，两组均需取酵母菌滤液进行酒精检测，C正确；
D、对酵母菌进行计数时，先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液，D错误。
故选C。
9．（2025·江苏盐城·二模）下列关于酶和 ATP 的叙述，正确的是（ ）
A．细胞代谢中酶和 ATP 发挥完作用后均迅速失去活性
B．线粒体和叶绿体的内膜上都含有催化 ATP 合成的酶
C．在临床上溶菌酶与抗生素混合使用能增强抗生素的疗效
D．细胞中各类化学反应有序进行只与酶的种类和数量有关
【答案】C
【详解】A、细胞代谢中酶发挥完作用后不会迅速失去活性，可以反复使用，A错误；
B、线粒体内膜可以进行有氧呼吸第三阶段，其上含有催化ATP合成的酶，叶绿体内膜上不含催化ATP合成的酶，B错误；
C、溶菌酶能溶解细菌的细胞壁，在临床上常与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效，C正确；
D、酶的种类和数量确实对细胞中化学反应的进行有重要影响，但化学反应的有序进行还受到其他多种因素的影响，如底物浓度、pH值、温度、抑制剂和激活剂的存在等。因此，仅依靠酶的种类和数量并不能完全保证化学反应的有序进行，D错误。
故选C。
10．（2025·江苏扬州·模拟预测）α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉，β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是（　　）
A．α-淀粉酶不具有专一性，β-淀粉酶具有专一性
B．两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖
C．两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D．两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
【答案】B
【详解】A、酶都具有专一性，这是酶的特性之一，α-淀粉酶和β-淀粉酶都具有专一性，α-淀粉酶专一性催化淀粉内部水解，β-淀粉酶专一性从淀粉末端以两个单糖为单位水解，A错误；
B、β-淀粉酶的直接产物是麦芽糖（每次切下2个葡萄糖单位），α-淀粉酶虽随机切割，但产生的短链片段（如糊精）可进一步被水解为麦芽糖（尤其在反应后期），B正确；
C、两种酶在高温条件下会因空间结构被破坏而失活，不是肽键断裂，肽键断裂需要蛋白酶等的作用，C错误；
D 、淀粉在酸性条件下不需要酶的催化也会水解，因此两种淀粉酶不能用于探究pH对酶活性的影响，D错误。
故选B。
11．（2025·江苏扬州·模拟预测）将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是（　　）
A．色素5在层析液中的溶解度最小
B．蒸馏水分离时点样点应浸没在蒸馏水中
C．色素1、2、3、4均可吸收蓝紫光
D．缺镁会影响色素3和4的含量
【答案】B
【详解】A、根据层析的结果，用层析液分离时不出现色素5，说明其在层析液中的溶解度最小，A正确；
B、蒸馏水分离时，点样点不能触及蒸馏水，而是让滤纸的边缘接触蒸馏水，让蒸馏水在滤纸上慢慢扩散，B错误；
C、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，因此它们依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，均可吸收蓝紫光，C正确；
D、1、2、3、4依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，镁只参与构成叶绿素，故缺Mg会影响色素3和4的含量，D正确。
故选B。
二、多选题
12．（2025·江苏苏州·三模）细胞呼吸第一阶段（糖酵解过程）比较复杂，受PFKL、LDHA、GAPDH和PKM2等多种酶的活性影响。M酶也是细胞呼吸过程中的关键酶，研究人员为探究其磷酸化在癌症小鼠糖酵解过程中的作用，进行了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的有（ ）
A．用未磷酸化的M酶处理正常小鼠作为对照组
B．PFKL等多种酶可提供活化能以促进反应进行
C．M酶的磷酸化能促进癌细胞中丙酮酸的生成
D．促进M酶磷酸化可作为癌症治疗的一种思路
【答案】ABD
【详解】A、根据题意可知，为探究M酶磷酸化在癌症小鼠的糖酵解过程中的作用，以癌症模型小鼠为材料进行了相关实验，实验组是用磷酸化的M酶处理，所以对照组的处理方式为用未磷酸化的M酶处理癌症模型小鼠，A错误；
B、酶能降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，B错误；
C、根据图示信息可知，实验组中多种糖酵解的酶含量较高，由此可知，M酶磷酸化能够促进癌细胞中丙酮酸的形成，C正确；
D、根据题意可知，M酶其磷酸化能促进肿瘤细胞的生长，因此通过抑制M酶磷酸化来抑制癌细胞的增殖可作为一种治疗思路，D错误。
故选ABD。
13．（2025·江苏南通·二模）研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．推测图示细胞应为肌肉细胞形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能
B．据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中
C．据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a中
D．组成糖原的元素是C、H、O，与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多
【答案】BCD
【详解】A、肝糖原能水解产生葡萄糖以调节血糖水平，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞， 只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能，而图中葡萄糖-6-磷酸可继续分解为葡萄糖，因此说明该细胞为肝脏细胞而非肌肉细胞，且在有氧呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中初步分解，A错误；
B、据图可知，糖原分解为葡萄糖-6-磷酸发生在细胞质基质，葡萄糖-6-磷酸分解为葡萄糖发生的场所在内质网腔中，B正确；
C、分析题图可知，a是磷脂双分子层，转运蛋白T1、T2和T3贯穿在磷脂双分子层中，磷脂双分子层中间是疏水的，说明转运蛋白T1、T2和T3的贯穿在磷脂双分子层中间的部分是疏水的，C正确；
D、糖原属于多糖，其元素仅有C、H、O三种元素，与糖类相比，脂肪分子中氢多氧少，储存的能量更多，是良好的储能物质，D正确。
故选BCD。
14．（2025·江苏·模拟预测）下图是人体细胞中脂肪酸和氨基酸分解为丙酰辅酶A后，在线粒体中氧化分解的部分过程，研究表明3-HP和D-2HG积累会损伤线粒体结构。相关叙述正确的是（　　）

A．脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的终产物均为CO2和水
B．丙酰辅酶A分解产生的[H]在线粒体基质中与O2反应生成H2O
C．D酶缺失或H酶缺失都会导致3-HP积累
D．D酶缺失或H酶缺失都会影响丙酮酸的氧化分解
【答案】CD
【详解】A、所有有机物氧化终产物均为CO2和水（仅适用于糖类、脂肪等无氮有机物），因为含氮有机物（如氨基酸、核酸）的彻底氧化必然产生含氮排泄物，因此脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的终产物并不是均为CO2和水，A错误；
B、丙酰辅酶A分解产生的[H]在线粒体内膜中与O2反应生成H2O，B错误；
C、据图分析，D酶和H酶都直接或间接参与3-HP生成MSA，根据反应过程，得出D酶缺失或H酶缺失都会导致3-HP积累，C正确；
D、丙酮酸的氧化分解发生在线粒体基质，D酶缺失或H酶缺失会导致3-HP积累，而3-HP和D-2HG积累会损伤线粒体结构，因此D酶缺失或H酶缺失都会影响丙酮酸的氧化分解，D正确。
故选CD。
15．（2025·江苏南通·模拟预测）某生物兴趣小组用无水乙醇提取新鲜菠菜绿叶中的色素，并用分光光度计测定叶片中的叶绿素含量。相关叙述正确的是（ ）
A．可将剪碎的叶片放入乙醇中，在室温下浸提2min
B．提取色素的过程中可用锡箔纸包裹装有色素的试管
C．可用滤纸过滤收集澄清的色素提取液再进行测定
D．实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果
【答案】BD
【详解】A、应该将剪碎的叶片放入无水乙醇中，在低温下浸提，A错误；
B、为防止色素降解，提取色素过程中可以用锡箔纸包裹装有色素的试管，避光存放，B正确；
C、滤纸会吸附色素，可用纱布过滤收集澄清的色素提取液再进行测定，C错误；
D、因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，实验中一般用滤液对红光的吸光率计算得出叶绿素含量，故实验中需测定无水乙醇对红光的吸收值用于校正实验结果，D正确。
故选BD。
16．（2025·江苏盐城·模拟预测）如图所示，某同学用薄层层析硅胶板对绿叶中的色素进行分离。薄层层析硅胶板板面纯白平整，均匀细密，层析所得色素斑点清晰，分离效果好。下列叙述正确的是（　　）

A．点样时无需画滤液细线，只需将样品点在点样处即可
B．该方法与纸层析法遵循的分离原理不同
C．实验待测植物种类不同，四种色素斑点从上往下颜色顺序为橙黄色、黄色、黄绿色、蓝绿色，保持不变
D．若硅胶板上只出现上方两个色素斑点，可能是提取时没有添加碳酸钙
【答案】AD
【详解】A、据图可知，与纸层析法相比，该方法点样时无需画滤液细线，只需将样品点在圆心附近即可，降低了点样难度，A正确；
B、该方法与纸层析法遵循相同的分离原理，即不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液扩散得快，溶解度低的随层析液扩散得慢，B错误；
C、从上到下颜色依次应是橙黄色（胡萝卜素）、黄色（叶黄素）、蓝绿色（叶绿素a）、黄绿色（叶绿素b），C错误；
D、若硅胶板上只出现上方两个色素斑点，即只有胡萝卜素和叶黄素，没有叶绿色，这可能是提取时没有添加碳酸钙，使得叶绿素被破坏，D正确。
故选AD。
三、非选择题
17．（2025·江苏苏州·三模）研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设并进一步探究其响应机制，他们选用WT（野生型）、GmPLPl-ox（GmPLP1过表达）和GmPLPl-1（GmPLPl低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题。
(1)强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响 的供应，导致暗反应 （填生理过程）减弱，光补偿点 （增大/减小），生成的有机物减少，致使植物减产。
(2)图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的原因有 （从暗反应角度答出至少2点）。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断的依据 。
(3)研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b （填“增强”或“抑制”）了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度），其原理是 。
(4)为进一步探究GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫的响应是否存在相互作用，研究人员选取GmVTC2b和GmPLPl都过表达的转基因大豆幼苗，重复第（3）小题实验，实验结果表明强光下该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，请据此提出GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫响应的可能互作机制 。还可以进一步选取 的转基因大豆幼苗，验证上述假设。
(5)根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案： 大豆细胞中GmPLP1的表达： 大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
【答案】(1) NADPH、ATP 三碳化合物（C3）的还原 增大
(2) 胞间CO2浓度、与光合作用暗反应有关酶的数量（活性）、温度等 光照较强时，与 WT组相比，GmPLP1过表达组大豆幼苗的净光合速率降低，GmPLP1低表达组大豆幼苗的净光合速率升高，说明GmPLP1参与了强光胁迫响应
(3) 增强 GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性
(4) GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性 GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达的转基因大豆幼苗
(5) 抑制 促进
【详解】（1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSⅡ）造成损伤，光反应减弱，光反应产生的NADPH和ATP减少，而暗反应过程中三碳化合物（C3）的还原需要光反应提供ATP和NADPH，因此导致暗反应三碳化合物（C3）的还原减弱，生成的有机物减少，致使植物减产，光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，由于强光胁迫下光合速率减弱，要使光合速率与呼吸速率相等，需要更强的光照，所以光补偿点增大。
（2）由于胞间CO2浓度的限制，二氧化碳吸收速率有限，光合作用有关酶的数量（活性）的限制以及温度的影响，光合作用暗反应的速率不能无限增加，所以光照强度大于1500umol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢。由图1可知，一定范围内，光照较强时，与WT组相比，GmPLP1的过表达组抑制大豆幼苗的光合作用，使大豆幼苗的净光合速率降低，GmPLP1的低表达组促进大豆幼苗的光合作用，使大豆幼苗的净光合速率升高，该结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应。
（3）从图2可以看出，在强光下，GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）植株中抗坏血酸含量高于野生型，抗坏血酸可清除活性氧，所以在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性，其原理是GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。
（4）因为强光下GmVTC2b和GmPLP1都过表达的转基因大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，推测可能是GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，使得抗坏血酸含量降低，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。还可以进一步选取GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达的转基因大豆幼苗，验证上述假设，如果该组大豆幼苗中抗坏血酸含量高于GmVTC2b和GmPLP1都过表达的组，就可以支持上述假设。
（5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案为：根据前面的分析，可抑制大豆细胞中GmPLP1的表达，因为GmPLP1过表达会抑制强光下的光合速率，抑制其表达可能增强大豆对强光的耐受性；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达，因为GmVTC2b能增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
18．（2025·江苏苏州·三模）我国是世界水稻种植大国，水稻用水占农业用水的70%，面对日益严峻的水资源短缺问题，探究干旱胁迫对水稻生长的影响有重要的应用价值。请回答下列问题。
(1)水稻光合作用中CO2被固定后最初生成的产物是 ，其在 的参与下被还原。
(2)干旱胁迫会引发水稻叶片中脱落酸含量升高，导致 ，以适应缺水环境。同时，干旱胁迫也会改变叶肉导度（用于表征CO2从气孔下腔扩散至叶肉细胞Rubisco羧化位点的传输效率），使得叶绿体内的CO2浓度 。
(3)Rubisco是一个双功酶，能进行图1的羧化反应和氧化反应，其反应速率与CO2/O2浓度的比值有关，上述叶绿体内CO2浓度的变化导致叶肉细胞 ，从而导致叶片对 的利用率下降。

(4)研究人员以水稻R299为实验材料，通过供应20%浓度的PEG6000来模拟干旱环境，对其光合作用的相关指标进行测定，部分结果如下表（CK为不用PEG6000处理的对照组）。
测定日期 8月15日 8月20日 8月25日 8月30日 9月4日
CK 干 CK 干 CK 干 CK 干 CK 干
叶绿素含量（mg·g-1鲜重） 3.20 3.22 4.73 3.96 3.65 3.16 3.19 2.68 2.94 2.47
光反应ATP生成量（umol·mg-1chlh-1） 55.0 55.2 69.1 59.8 59.3 49.0 53.2 42.5 46.1 29.2
Rubisco活力（umolCO2·mg-1Pr．min-1） 0.08 0.09 - - 0.06 0.04 - - 0.03 0.02
①本实验中CK的作用是排除夏季 等因素对实验结果的影响。
②检测叶绿素含量时，用分光光度计测定提取的色素在645nm和663nm处吸收峰值的原因是 。
③结合图2和表中数据可知，光反应ATP生成量之所以下降，一方面是因为叶绿素含量下降，电子 减少；另一方面是Rubisco活力下降，使NADPH积累，导致电子受体NADP+不足，使电子更多地传递给 ，产生的O2（超氧阴离子）破坏膜结构，减少H+跨膜运输，最终导致类囊体膜内外 下降，通过ATP合酶的H+减少。
【答案】(1) C3/PGA ATP、NADPH、酶
(2) 气孔关闭 下降
(3) 羧化反应（卡尔文循环、暗反应）速率下降、氧化反应（光呼吸）速率上升 CO2和光能
(4) （强）光照、高温 叶绿素（叶绿素b和叶绿素a）在此处有吸收峰，而类胡萝卜素不吸收此波长的光（或强调只有叶绿素在此处有吸收峰） 产生量 O2 H+浓度差/H+电化学势梯度
【详解】（1）水稻光合作用中CO2被固定后最初生成的产物是三碳化合物PGA，可用C3表示，其还原需要ATP、NADPH、酶的参与。
（2）在干旱条件下，植物体内的脱落酸含量会增加。脱落酸与受体结合后，通过降低保卫细胞的渗透压，使保卫细胞失水，从而导致气孔关闭，减少水分散失 。叶肉导度用于表征二氧化碳从气孔下腔进入到叶绿体直至被Rubisco固定这一路径的阻力，是限制叶片叶绿体中二氧化碳浓度，进而影响叶片光合速率的重要生理参数，干旱胁迫也会改变叶肉导度，使得叶绿体内的CO2浓度下降。
（3）Rubisco是一个双功酶，能进行图1的羧化反应和氧化反应，其反应速率与CO2/O2浓度的比值有关，上述叶绿体内CO2浓度下降CO2/O2浓度的比值降低，导致叶肉细胞羧化反应（卡尔文循环、暗反应）速率下降，氧化反应（光呼吸）速率上升，从而导致叶片对CO2和光能的利用率下降。
（4）①研究人员以水稻R299为实验材料，通过供应20%浓度的PEG6000来模拟干旱环境，对其光合作用的相关指标进行测定，本实验自变量是是否干旱。本实验中CK的作用是排除夏季（强）光照、高温等因素对实验结果的影响。
②645nm和663nm属于红光，检测叶绿素含量时，用分光光度计测定提取的色素在645nm和663nm处吸收峰值的原因是叶绿素（叶绿素b和叶绿素a）在此处有吸收峰，而类胡萝卜素不吸收此波长的光（或强调只有叶绿素在此处有吸收峰）。
③结合图2和表中数据可知，光反应ATP生成量之所以下降，一方面是因为叶绿素含量下降，电子产生量减少；另一方面是Rubisco活力下降，使NADPH积累，导致电子受体NADP+不足，使电子更多地传递给O2，产生的O2会破坏膜结构，减少H+跨膜运输，最终导致类囊体膜内外H+电化学势梯度下降，通过ATP合酶的H+减少，光反应ATP生成量下降。
19．（2025·江苏·三模）图1是高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。R酶是双功能酶，高温下R酶对CO2的亲和力下降而对O2的亲和力增强，请回答下列问题。

(1)物质A和B分别是 、 。过程④发生的场所是 。
(2)卡尔文循环消耗的CO2除从外界吸收外，还来源于 （过程，2分）。研究发现C2循环对卡尔文循环具有依赖性，其原因是 。
(3)光反应中电子传递过快或受阻，会产生过多的活性氧，引发光抑制。高温胁迫下，光反应产生的NADPH无法及时被消耗，能否通过抑制Fd活性解除光抑制，请说明理由。 。
(4)为进一步研究黄瓜幼苗对高温胁迫的响应机制，研究人员选择生长一致的幼苗随机均分为3组：高温组（昼/夜温度为42℃/32℃）、亚高温组（昼/夜温度为35℃/25℃）和对照组（昼/夜温度为28℃/18℃），在其他条件适宜时培养并测定相关数据，结果如图2。

①0~3天亚高温组和高温组气孔导度升高，其主要意义是 。1~3天亚高温组和高温组气孔导度仍然较大，但净光合速率却降低，其主要原因可能是 。
②有同学认为胁迫3~5天高温组光呼吸速率下降，说明黄瓜已适应高温环境。你认为该观点是否正确，简要说明理由。 。
【答案】(1) H 、O2 C3（3-磷酸甘油酸） 叶绿体基质
(2) 细胞呼吸、甘氨酸分解为丝氨酸（光呼吸） C2循环需要卡尔文循环提供C5
(3)不能，抑制Fd活性会阻碍电子传递，进一步导致活性氧积累，加剧光抑制
(4) 增强蒸腾作用以降低叶片温度 失水过多（、酶活性降低），影响植物光合作用 不正确，净光合速率和气孔导度都在下降，说明高温造成黄瓜结构损伤、酶活性下降、生理性缺水
【详解】（1）在光反应中，水的光解产生物质 为A ：H 和氧气。C5和CO2反应生成C3（3-磷酸甘油酸）。过程④为光呼吸的起始阶段，发生的场所为叶绿体基质。
（2）从图中可知，光呼吸（C2循环）会产生CO2，可作为卡尔文循环的原料；除此之外呼吸作用产生的二氧化碳也可用于卡尔文循环。C2循环中一些反应步骤需要卡尔文循环产生的 NADPH 和 ATP 来推动反应进行，故C2循环对卡尔文循环具有依赖性。
（3）Fd 可将电子转移至 NADPH 中，若抑制其活性，电子无法正常转移，NADPH 不能被消耗反而会积累，过多的 NADPH 会进一步加重活性氧产生，加剧光抑制，所以不能通过抑制 Fd 活性解除光抑制。
（4）①气孔导度升高利于植物进行蒸腾作用以降低叶片温度。1 - 3 天气孔导度大但净光合速率降低，可能是高温使光合作用相关酶的活性下降或植物失水过多，影响了光合作用进行。
②虽然光呼吸速率下降，但从图中看高温组净光合速率持续降低，气孔导度也在下降，说明植物整体光合作用受高温抑制或黄瓜结构损伤、酶活性下降、生理性缺水，故植物没有适应高温环境，所以该观点不正确。
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