高考生物专题训练选择题满分篇 必考热点2 细胞代谢(有解析)

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高考生物专题训练选择题满分篇 必考热点2 细胞代谢(有解析)

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必考热点2 细胞代谢
考向 考点 考频
ATP和酶 1.ATP与ADP的相互转化 2025·安徽卷T1,2024·全国甲卷T2
2.ATP的利用 2025·河北卷T1,2025·浙江1月卷T4
3.酶的作用、本质和特性 2025·河北卷T2,2025·黑吉辽蒙卷T1,2024·河北卷T2,2022·湖南卷T3
4.影响酶促反应速率的因素 2025·北京卷T3,2025·四川卷T10,2024·广东卷T15,2023·广东卷T1
5.酶的相关探究实验 2025·贵州卷T2,2025·江苏卷T8,2025·浙江1月卷T10
细胞呼吸及其影响因素 1.细胞呼吸的方式与过程 2025·山东卷T4,2025·河南卷T4,2025·北京卷T2,2025·河北卷T14,2025·江苏卷T2,2024·重庆卷T7, 2024·江苏卷T6,2024·安徽卷T3,2024·甘肃卷T3,2024·广东卷T5,2023·全国乙卷T3,2023·山东卷T4, 2023·重庆卷T10,2023·广东卷T7,2023·湖北卷T6
2.细胞呼吸的影响因素及其应用 2025·贵州卷T3,2025·陕晋宁青卷T8,2025·黑吉辽蒙卷T16,2024·山东卷T16,2023·山东卷T17,2023·北京卷T2
光合作用及其影响因素 1.捕获光能的色素 2024·广东卷T3,2024·贵州卷T3,2023·江苏卷T12,2023·全国乙卷T2
2.光合作用的原理 2025·四川卷T16,2023·湖北卷T8
光合作用和细胞呼吸的综合分析 光合作用与细胞呼吸综合分析 2025·山东卷T16,2025·安徽卷T2, 2025·河北卷T4,2023·北京卷T3
考向1 ATP和酶
1.(2025·四川卷T10)D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是(  )
A.升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B.D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C.若将Co2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D.2 h时,三组中500 g·L-1果糖组产物量最高
[解题指导]
信息提取 逻辑推理与判断 考教衔接
A 升高温度 题干中实验是在最适反应条件下进行的,升高温度会使酶的活性降低,从而降低D-果糖转化率,A错误 人教版必修1 P84正文:在最适宜的温度和 pH 条件下,酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶活性都会明显降低
B 转化率高,活性越强 D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关,还与底物(D-果糖)的浓度、反应时间等因素有关,所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强,B错误 ①人教版必修1 P83进一步探究:除温度和pH外,还有哪些条件影响酶的活性? ②人教版必修1 P107本章小结:酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH等条件有严格的要求
C Co2+的浓度加倍 Co2+可协助酶Y催化反应,但Co2+不是酶,将Co2+的浓度加倍,不一定会使酶促反应速率也加倍,酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响,C错误 人教版必修1 P83进一步探究结论:酶促反应速率受到酶活性、酶的数量、底物浓度等多种因素影响
D 500 g·L-1 果糖 转化率=产物量/底物量×100%,2 h时,500 g·L-1果糖组的转化率不是最高,但底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确
[答案] D
[考点整合]
1.“图解”酶的三个特性
2.影响酶促反应速率的因素及其机理
3.理清能量转化过程和ATP的来源与去路
[提醒]
ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。
1.(2025·东三省名校联盟联合模拟)GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是(  )
A.GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B.GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C.推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D.GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
C [GTP含有2个特殊的化学键,A错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供活化能,B错误;结合题意分析可知,发动蛋白具有 GTP酶活性,说明其具有催化作用,且线粒体分裂时发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,该过程体现了发动蛋白具有运动功能,C正确;依题意,GTP的结构与ATP类似,GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成RNA的基本单位,D错误。]
2.(2025·福建漳州调研)ATP荧光检测仪常用于餐饮行业用具微生物含量的检测,其原理是荧光素接受ATP提供的能量,在荧光素酶的催化下发生氧化反应发出荧光。下列相关叙述错误的是(  )
A.细胞内ATP含量相对稳定是测定的重要前提
B.荧光强度可反映检测样品中微生物数量的多少
C.荧光素被激活氧化发光过程,属于吸能反应
D.ATP荧光检测仪可用于检测样品中病毒的含量
D [细胞内ATP含量相对稳定是测定的重要前提,因为检测仪通过ATP总量反映微生物的数量,若ATP含量波动大,则无法准确关联微生物的数量,A正确;荧光强度与ATP含量成正相关,而微生物数量与ATP含量正相关,因此荧光强度可反映微生物数量的多少,B正确;荧光素被激活氧化发光需要ATP供能,属于吸能反应(需ATP水解提供能量),C正确;病毒无细胞结构,自身不能合成ATP,因此无法通过检测ATP含量反映病毒数量,D错误。]
3.(2025·天津九校联考二模)酶A、酶B与酶C是科学家分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率,实验结果如下图。下列叙述错误的是(  )
A.在相同ATP浓度下,酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多
B.各曲线达到最大反应速率一半时,三种酶所需要的ATP浓度相同
C.ATP浓度相同时,酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶C
D.当反应速率相对值达到400时,酶A所需要的ATP浓度最低
A [据图可知,在相同ATP浓度下,酶A的反应速率相对值最高,但ADP和Pi的生成量与底物ATP的量有关,在相同ATP浓度下,三者产生的最终ADP和Pi量相同,A错误;据图可知,酶A、酶B和酶C的最大反应速率分别是1 200、 800和400,各曲线达到最大反应速率一半时,三种酶需要的ATP浓度分别是10、 10和10,三者相同,B正确;据图可知,ATP浓度相同时,酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶C,C正确;当反应速率相对值达到400时,酶A、酶B和酶C的所需要的ATP浓度依次增加,即酶A所需要的ATP浓度最低,D正确。]
4.(2025·安徽合肥模拟)某兴趣小组在探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性影响的实验中,用体积分数为10%的鸡蛋清蛋白液为底物,通过预实验和正式实验得到一系列数据,经过处理,得到曲线如图所示。下列分析错误的是(  )
A.为排除pH等无关变量对实验的影响,实验前应将多酶片和鸡蛋清的pH调至1.5左右
B.酶促反应的最适温度在52 ℃左右且反应过程反应速率保持不变
C.不同温度条件下酶促反应速率可能不同
D.酶催化底物分解的速率不仅受环境因素影响,还受底物浓度和酶浓度的影响
B [胃蛋白酶的最适pH为1.5左右,为排除无关变量对实验的影响,应将底物和多酶片的pH都调整到1.5左右,A正确;酶促反应速率会随着底物的消耗变小,开始时反应速率最大,B错误;不同温度条件下,酶的活性可能不同,酶促反应速率可能不同,C正确;影响酶促反应速率的因素除温度、pH外,还有底物浓度和酶浓度等,D正确。]
5.(2025·山东菏泽质检)藜麦营养丰富,但其生长发育及产量会受多种环境因素的限制。研究人员测定了4种温度和3种干旱处理(PEG-6 000溶液渗透势分别为0、-0.3 MPa、-0.6 MPa,数值越小表示干旱越严重)下超氧化物歧化酶(SOD)的活性,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.SOD酶活性随温度升高而下降,随干旱程度的增大先升后降
B.探究温度对酶活性影响的实验中,水分为无关变量
C.可以确定10 ℃、无干旱处理时SOD酶的活性最强
D.酶活性是指酶提高活化能的能力,可用产物的生成速率表示
B [据图分析可知,渗透势为-0.3 MPa或-0.6 MPa的实验组SOD酶活性随温度升高而先升后降,在温度为10 ℃条件下,SOD酶活性随干旱程度的增大而下降,A错误;实验设计采用单因子变量原则,故探究温度对酶活性影响的实验中,水分为无关变量,B正确;本实验仅测定了部分温度、水分处理条件下酶的活性,不能确定酶活性最强的温度、水分条件,C错误;酶活性是指酶催化特定化学反应的能力,可用一定条件下酶催化某一化学反应的速率表示,即可用产物的生成速率或底物的消耗速率来表示,酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,D错误。]
考向2 细胞呼吸及其影响因素
2.(2025·黑吉辽蒙卷T16改编)如图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是(  )
A.①和②发生在细胞质基质,③发生在线粒体
B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
C.无氧条件下,③不能进行,①和②能正常进行
D.无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
[解题指导]
结合图示可知,B正确,A、C、D错误。
[答案] B
[考情前瞻]
6.(2025·河北校联盟联考)NAD+是细胞内常见的辅酶,其接受某些化学反应产生的电子和质子后可转变为NADH。NADH非常活泼,可以为某些反应提供电子和质子后转变为NAD+。NADP+与NAD+的结构和功能非常相似,下列有关分析错误的是(  )
A.无氧呼吸第一阶段有NAD+转变为NADH的过程
B.NADH转变为NAD+的过程总是伴随着ATP的水解
C.NADPH既可作为还原剂也可为反应提供能量
D.CO2供应量突然减少,短时间内叶绿体基质中的NADPH增多
B [无氧呼吸第一阶段中,葡萄糖分解为丙酮酸的过程会生成少量ATP,同时NAD+接受电子和质子后转变为NADH,A正确;NADH转变为NAD+的过程在有氧呼吸第三阶段中,与ATP的合成相关,而非水解,B错误;NADPH在暗反应中作为还原剂,并将储存的能量用于C3的还原,因此既可作为还原剂也可为反应提供能量,C正确;CO2供应量减少时,暗反应中C3的还原速率下降,导致NADPH消耗减少,而光反应仍持续产生NADPH,故短时间内叶绿体基质中NADPH会积累,D正确。]
7.(2025·湖南邵阳模拟)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,积累至一定程度会引起细胞酸中毒,细胞可通过将丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(  )
A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质
B.水淹时玉米根细胞中仍有CO2的产生
C.水淹时玉米根细胞释放的能量主要储存在ATP中
D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
B [玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量,为主动运输,逆浓度梯度,液泡中H+浓度高,正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质,A错误;分析题意可知,水淹时,细胞可通过将丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒,产生酒精的同时也会产生CO2,B正确;水淹时玉米根细胞释放的能量主要以热能的形式散失,C错误;丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同,D错误。]
8.(2025·河北邢台模拟)“曲径接芳塘,文鳞散霞绮。”金鱼作为我国“国鱼”有着悠久的培养历史,其耐低氧的能力明显强于其他鱼类。如图表示金鱼在低氧条件下的部分代谢过程。据图分析,下列相关叙述错误的是(  )
A.图中③过程有ATP的合成,⑤过程没有ATP的合成
B.向金鱼的培养液中加入酸性的重铬酸钾溶液后可能会呈现由橙色变成灰绿色的现象
C.在缺氧环境下,金鱼不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是相同的
D.金鱼神经细胞无氧呼吸产生的乳酸可以经血液运输进入肌细胞转化成丙酮酸之后被继续利用,这样可以防止其对神经细胞产生毒害作用
C [图中③过程为无氧呼吸第一阶段,有ATP的合成,⑤过程为无氧呼吸第二阶段,没有ATP的合成,A正确;据图可知,金鱼肌细胞无氧呼吸的产物酒精会被排出体外,酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应可呈现由橙色变为灰绿色的现象,B正确;金鱼在神经细胞与肌细胞中无氧呼吸的产物不同,即金鱼不同组织细胞中参与呼吸作用的酶不同,C错误;组织细胞无氧呼吸产生的乳酸积累过多会对细胞产生毒害作用,而金鱼神经细胞无氧呼吸的产物乳酸可经血液运输进入肌细胞形成丙酮酸后被继续利用,可防止乳酸对神经细胞的毒害,D正确。]
9.(2025·山东枣庄质检)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中,子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是(  )
A.p点为种皮被突破的时间点
B.阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.阶段Ⅲ种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量
C [由图可知,p点乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,该点为种皮被突破的时间点,A正确;阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸,使得子叶耗氧速率降低,但为了保证能量的供应,乙醇脱氢酶活性继续升高,加强无氧呼吸提供能量,B正确;阶段Ⅲ种皮已经被突破,氧气浓度增大,乙醇脱氢酶活性降低,无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低,C错误;q处种子无氧呼吸与有氧呼吸同时进行,无氧呼吸会产生二氧化碳,有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳,因此q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量,D正确。]
10.(2025·山东大教育联盟联考)在特定的无氧环境下,某些植物根部细胞中相关酶的基因均可表达,能同时产生乳酸和乙醇。图为某植物根部在无氧条件下 CO2释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是(  )
A.a点前,根部细胞的呼吸作用中不发生能量的转移
B.b点时,根部细胞进行呼吸作用的场所包括线粒体
C.a~b段,细胞呼吸分解每克葡萄糖会生成等量的ATP
D.a点后,细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液先变绿再变黄
C [呼吸作用是细胞内分解有机物释放能量的过程,a点前植物根部细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸过程中葡萄糖分解释放能量,释放的能量一部分以热能形式散失,一部分转移到ATP中,所以a点前根部细胞的呼吸作用中发生能量的转移,A错误;由题干可知该环境是无氧环境,无氧呼吸的场所是细胞质基质,线粒体是有氧呼吸的主要场所,b点时细胞只进行无氧呼吸,场所是细胞质基质,不包括线粒体,B错误;a~b段细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸过程中无论产物是乳酸还是乙醇,分解每克葡萄糖产生的ATP量是相同的,因为无氧呼吸第一阶段产生少量ATP,后续过程不产生ATP,所以细胞呼吸分解每克葡萄糖会生成等量的ATP,C正确;酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精,橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色,a点后细胞呼吸产物有乙醇,可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色,而不是先变绿再变黄,D错误。]
考向3 光合作用及其影响因素
3.(2025·山东卷T16改编)在低氧条件下,某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件,将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份,1份形成松散菌—藻体,另1份形成致密菌—藻体,在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量,2种菌—藻体培养体系中的O2含量变化相同,结果如图所示。培养过程中,任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法正确的是(  )
A.菌—藻体不能同时产生O2和H2
B.菌—藻体的致密程度可影响H2生成量
C.H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜
D.培养至72 h,致密菌—藻体暗反应产生的有机物多于松散菌—藻体
[解题指导]
[答案] B
[考点整合]
1.影响光合作用的三类曲线
[提醒]
①影响光合作用的因素还有叶龄、光合产物的输出等。
②植物叶片水分减少,气孔部分关闭,叶肉细胞对CO2的吸收减少,也会使光合速率下降。
2.自然环境及密闭容器中植物一昼夜气体变化曲线
(1)自然环境中一昼夜植物光合作用变化曲线
①a点:凌晨低温,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少。
②开始进行光合作用的点:b点;结束光合作用的点:m点。
③光合速率与呼吸速率相等的点:c、h点;有机物积累量最大的点:h点。
④de段下降的原因是气孔关闭,CO2吸收量减少,fh段下降的原因是光照强度减弱。
(2)密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化曲线
 
①光合速率等于呼吸速率的点:C、E点。
②若图1中N点低于虚线,该植物一昼夜表现为生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少,即总光合量大于总呼吸量,植物生长。
③若图2中N点低于虚线,该植物一昼夜不能生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少,即总光合量小于总呼吸量,植物不能生长。
11.(2025·天津武清区调研)中国科学家通过液滴微流控技术将天然的叶绿体内类囊体膜与CETCH循环体系(含Ccr等多种酶)共同封装到了液滴中构建出了一个“半天然半合成系统”,该系统能连续将CO2转化为乙醇酸,进而实现人工合成淀粉,如图所示。以下说法正确的是(  )
A.通常使用密度梯度离心法从菠菜叶肉细胞中分离出叶绿体
B.光照越强,CETCH循环的速率就越快
C.据图分析B溶液是水溶液,CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段
D.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该反应体系糖类的积累量高于植物
D [分离细胞器常用的方法是差速离心法,而密度梯度离心法主要用于分离核酸、蛋白质等生物大分子,所以不能使用密度梯度离心法从菠菜叶肉细胞中分离出叶绿体,A错误;在一定范围内光照越强,光合作用强度越强,因而可推测CETCH循环的速率也会加快,但不会一直加快,B错误;由图可知,A溶液中进行光反应产生ATP、NADPH等,进而利用光反应的产物将CO2转化为乙醇酸,磷脂分子尾部朝向B溶液,则B溶液是脂溶性的,CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段,C错误;植物进行光合作用时,会有一部分糖类用于细胞呼吸等,而该反应体系没有细胞呼吸等消耗糖类的过程,所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该反应体系糖类的积累量高于植物,D正确。]
12.(2025·广东肇庆质量检测)大豆、玉米等植物的叶绿体中存在一种名为Rubisco的酶,参与卡尔文循环和光呼吸。在较强光照下,Rubisco以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO2/O2值高时,使RuBP结合CO2发生羧化;在CO2/O2值低时,使RuBP结合O2发生氧化进行光呼吸,具体过程如下图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.大豆、玉米等植物的叶片中消耗O2的场所有叶绿体、线粒体
B.光呼吸发生在叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体中
C.有氧呼吸和光呼吸均产生ATP
D.干旱、晴朗的中午,叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会降低
A [玉米、大豆叶片中通过有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体内膜,通过光呼吸消耗氧气的场所在叶绿体基质,A正确。在较强光照下,Rubisco以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO2/O2值高时,使RuBP结合CO2发生羧化;在CO2/O2值低时,使RuBP结合O2发生氧化进行光呼吸,由以上可知,光呼吸和卡尔文循环发生场所一致,在叶绿体基质进行,B错误。由图可知,在CO2/O2值低时,RuBP结合氧气发生光呼吸,光呼吸会消耗多余的ATP、NADPH,C错误。干旱、晴朗的中午,胞间CO2浓度会降低,叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会增强,D错误。]
13.(2025·安徽合肥三模)为探究磷酸对光合作用的影响,科研人员向菠菜叶绿体悬浮液中加入磷酸(Pi),照光并通入 14 CO2,数分钟后取样,分离叶绿体并测定14C标记化合物的相对含量,结果如表所示(注:TP和 PGA为暗反应中的三碳化合物)。关于此实验,判断错误的是(  )
加入 Pi的浓度(mmol/L) 14C 标记化合物的相对含量 TP/PGA
0 10 0.8
1 60 5.5
A.科研人员分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体基质的等渗溶液
B.悬浮液加入磷酸可以增加碳的固定量,提高TP/PGA 的比值
C.悬浮液中加入磷酸可抑制PGA运出叶绿体,从而抑制CO2的固定
D.若延长光照时间,会在C5化合物和培养液内的有机物中检出14C
C [科研人员分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体基质的等渗溶液,这样可以保证叶绿体的正常形态,有利于实验的进行,A正确;结合实验数据可推测,悬浮液加入磷酸可以增加碳的固定量,提高TP/PGA 的比值,B正确;悬浮液中加入磷酸可促进PGA运出叶绿体,进而促进光合作用,提高CO2固定的速率,C错误;若延长光照时间,光合作用持续进行,因而会在C5化合物和培养液内的有机物中检出14C,D正确。]
14.(2025·重庆三模)植物的气孔由两个保卫细胞构成,保卫细胞吸水膨大时气孔打开,反之关闭,BLINK1是保卫细胞膜上一种特殊K+通道蛋白,如图甲。转入BLINK1合成相关基因的转基因植株,气孔可快速开启与关闭,而野生型植株无BLINK1,气孔开闭较慢;该转基因植株和野生型植株在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下,测得每升水产生植株干重变化的结果,如图乙。下列说法错误的是(  )
A.K+通过协助扩散进入保卫细胞,提高细胞渗透压,使其吸水膨胀
B.推测连续光照下野生型植株和转基因植株气孔状态无明显差异
C.间隔光照下,转基因植株干重增加比野生型植株多的原因是气孔开闭速度快
D.若测得某植株单位时间内二氧化碳吸收量等于氧气消耗量,则干重将不变
D [从图甲可知,K+通过BLINK1通道蛋白进入保卫细胞,需要转运蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,K+进入保卫细胞后,提高细胞渗透压,使细胞吸水膨胀,A正确;连续光照下,野生型植株和转基因植株每升水产植株茎干重差别不大,推测气孔状态无明显差异,B正确;间隔光照下,转基因植株气孔开闭速度快,在强光时能快速开启气孔吸收CO2,进行光合作用,在弱光时能快速关闭气孔,减少水分散失,所以转基因植株干重增加比野生型植株多,C正确;单位时间内氧气的消耗量代表呼吸速率,单位时间内二氧化碳的吸收量代表净光合速率,因此某环境条件下,若测得该植株单位时间内二氧化碳的吸收量等于氧气的消耗量,说明净光合速率与呼吸速率相等,说明此时光合速率大于呼吸速率,因此该条件下该植物的干重会增加,D错误。]
15.(2025·河北廊坊名校质检)某实验小组研究了不同温度和不同播种时间对小麦生长的影响,结果如表所示。下列叙述正确的是(  )
生长温度 播种时间 光合速率(μmol CO2·m-2·s-1) 气孔导度(μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol· mol-1) 叶绿素含 量(mg· g-1)
常温 常规播种 17.8 430 288 1.9
推迟播种 17.9 450 295 2.2
高温 常规 播种 10 250 302 0.9
推迟 播种 14.5 350 312 1.5
A.光照下单位时间内小麦的CO2吸收量即为其光合速率
B.CO2在小麦叶肉细胞的叶绿体基质中被C3固定为C5
C.推测高温条件下,推迟播种能减弱高温对小麦光合作用的抑制作用
D.常温下小麦光合速率较高只与气孔导度较大、吸收的CO2较多有关
C [光合速率是指净光合速率与呼吸速率之和,光照下测定单位时间内小麦的CO2吸收量为净光合速率,A错误;CO2在叶绿体基质中被C5固定形成C3,B错误;高温条件下,推迟播种比常规播种时小麦的光合速率大,推测高温条件下推迟播种能减弱高温对小麦光合作用的抑制作用,C正确;常温下小麦光合速率较高与气孔导度较大、吸收的CO2较多、叶绿素含量较多有关,D错误。]
考向4 光合作用和细胞呼吸的综合分析
4.(2025·河北卷T4)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是(  )
A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D.叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
[解题指导]
分析上图可知,类囊体膜上消耗H2O,而线粒体内膜上生成H2O,A错误;叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2,B正确;类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2,C正确;叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物,D正确。
[答案] A
[考点整合]
1.光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程
(1)物质转换
(2)能量转换
2.辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率
(1)微观辨析总光合速率、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)
(2)深度解读总光合速率与呼吸速率的关系
 
3.细胞呼吸与光合作用“关键点”的移动
(1)模型构建
(2)模型分析
据图可知,OA表示呼吸作用释放的CO2量,由CO2(光)补偿点到CO2(光)饱和点围成的△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用的某一因素,对补偿点和饱和点会有一定的影响,净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示:
条件改变 △BCD 面积 CO2(光) 补偿点 CO2(光) 饱和点
适当提高温度 减少 右移 左移
适当增大光照强度 (CO2浓度) 增加 左移 右移
适当减少光照强度 (CO2浓度) 减少 右移 左移
植物缺少Mg元素 减少 右移 左移
注:适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上;光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
16.(2025·四川绵阳诊断性考试)水稻的剑叶是水稻的重要器官,剑叶细胞进行的相关生理过程的图解,如图所示。剑叶有直立剑叶和水平剑叶两种类型,某科研小组在相同且适宜的光照下测定两种剑叶的气孔导度(气孔开放程度)、胞间CO2浓度和净光合速率,结果如下表所示。下列叙述错误的是(  )
剑叶类型 气孔导度 (mol H2O· m-2·s-1) 胞间CO2浓度 (μ mol CO2· mol-1) 净光合速率 (μ mol CO2· m-2·s-1)
直立剑叶 0.76 257 12
水平剑叶 0.75 168 23
A.晴朗的白天,剑叶细胞中产生ATP的过程是①②④
B.若给水稻叶片提供C18O2,水稻根中的糖类会含有18O
C.水平剑叶与光照方向几乎垂直,有利于最大限度地利用光能
D.水平剑叶比直立剑叶从胞间吸收的CO2更多,净光合速率更强
A [图中①~④依次表示光反应,暗反应,有氧呼吸第三阶段,有氧呼吸第一、二阶段,晴朗的白天,剑叶细胞既可进行光合作用,也可进行呼吸作用,产生ATP的过程是①③④,A错误;若给水稻叶片提供C18O2,其合成的糖类含有18O,运输到水稻根中的糖类会含有18O,B正确;水平剑叶与光照方向几乎垂直,有利于最大限度地利用光能,C正确;二者气孔导度相差不大,水平剑叶对应的胞间CO2浓度低于直立剑叶,说明水平剑叶比直立剑叶从胞间吸收的CO2更多,净光合速率更强,D正确。]
17.(2025·河南创新联盟调研)植物具有“CO2的猝发”现象,“CO2的猝发”指的是正在进行光合作用的叶片突然停止光照后,短时间内会释放出大量的CO2。如图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线(单位:μmol·m-2·s-1)。下列说法错误的是(  )
A.遮光后叶绿体中光反应和暗反应都立即停止
B.光照条件下,A的面积越大植物生长速度越快
C.遮光后短时间内叶绿体中C5/C3的值会降低
D.遮光前,该植物叶片固定CO2的速率为
A [光照停止后,由于光反应产生的ATP和NADPH还没有完全耗尽,所以暗反应并没有立即停止,A错误;图中A的面积代表的是植物净光合作用量,净光合作用量越大则植物生长越快,B正确;遮光后光反应不能进行,为暗反应提供的ATP和NADPH减少,导致暗反应C3的还原速度减慢,叶绿体中C3含量会增加而C5含量会减少,所以短时间内C5/C3值会降低,C正确;该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为7+3=10 μmol·m-2·s-1,D正确。]
18.(2025·湖北黄冈中学模拟)图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线,图2为长期在一定光强下生长的两株甲的光合作用光响应曲线,下列相关说法正确的是(  )
A.PAR>800 μmol·m-2·s-1时增大CO2浓度可能会提高乙光合速率
B.甲能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合速率
C.图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速率大于乙
D.图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关
A [分析图1可知,当PAR>800 μmol·m-2·s-1时乙净光合速率不再变化,此时光照强度不再是限定因素,增大CO2浓度可能会提高乙光合速率,A正确;当PAR>800 μmol·m-2·s-1时乙净光合速率不再变化,而甲依然在上升,因此乙能够在较低光合有效辐射达到其最大光合速率,B错误;分析图1可知,当光合有效辐射较弱时,相同光合有效辐射甲净光合速率小于乙,C错误;分析图2可知,光下生长的甲光饱和点更大,因此图2表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关,D错误。]
19.(2025·北京房山区一模)环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.光照强度大于p时,两种植物均能正常生长
B.光照强度为r时,两种植物单位时间内固定的CO2量相同
C.适当提高温度,则图1中a、b之间的差值会变小
D.呼吸作用较弱的是植物1,更适合林下种植的是植物2
C [在图1中,光照强度大于p时,植物2的净光合速率大于0,能正常生长,但植物1的净光合速率在光照强度大于p后有一段小于0,不能正常生长,A错误;光照强度为r时,两种植物的净光合速率相等,净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由于两种植物的呼吸速率不同(从图1中与纵轴交点可知,植物1呼吸速率大于植物2),所以总光合速率(单位时间固定的CO2量)不相等,B错误;图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2温度为M时的净光合速率差值,从图2可知,在温度为M时,植物1的净光合速率相对较高,适当提高温度,植物1净光合速率下降幅度可能比植物2大,那么a、b之间的差值会变小,C正确;从图1中与纵轴交点可知,植物1的呼吸作用强度大于植物2,植物2在较低光照强度下净光合速率大于0,更适合在光照较弱的林下种植,D错误。]
20.(2025·山东菏泽期末)科研人员对绿色植物光暗转换过程中的适应机制进行研究。测定绿色植物由黑暗到光照的过程中CO2吸收速率(μmol·m-2·s-1)和光反应相对速率(μmol·m-2·s-1)的变化,结果如下图。下列叙述正确的是(  )
A.黑暗时植株的CO2吸收速率为,与线粒体内膜产生CO2有关
B.由黑暗转变为光照条件后,叶肉细胞中NADPH和ATP的量会一直增加
C.光照0~0.5 min光反应相对速率下降,与暗反应激活延迟造成NADPH和ATP积累有关
D.光照2 min后,光反应和暗反应速率均稳定,暗反应速率大于光反应速率
C [黑暗时植株的CO2吸收速率为-0.1 μmol·m-2·s-1,说明植株的呼吸作用速率为0.1 μmol·m-2·s-1,与线粒体基质中产生CO2有关,A错误;图中0~0.5 min之间,光反应速率降低,原因是暗反应未被激活,出现该现象的原因是暗反应激活延迟造成光反应产生的NADPH和ATP积累,导致光反应被抑制,故叶肉细胞中NADPH和ATP的量不会一直增加,B错误,C正确;由图可知,光照2 min后,光反应和暗反应速率均稳定,暗反应速率与光反应速率基本相等,D错误。]
练真题(二) 细胞代谢
1.(2025·河北卷T2)下列过程涉及酶催化作用的是(  )
A.Fe3+催化H2O2的分解
B.O2通过自由扩散进入细胞
C.PCR过程中DNA双链的解旋
D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除
D [Fe3+是无机催化剂,不是酶,A不符合题意;O2通过自由扩散进入细胞的过程不需要酶的作用,B不符合题意;PCR过程中DNA双链在高温下解旋,不需要解旋酶,C不符合题意;植物在进行体细胞杂交前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,D符合题意。]
2.(2025·黑吉辽蒙卷T1)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是(  )
A.基本单位是脱氧核苷酸
B.在细胞内或细胞外均可发挥作用
C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D.为维持较高活性,适宜在70~75 ℃下保存
B [耐高温的DNA聚合酶的化学本质为蛋白质,基本单位是氨基酸,A错误;只要有活性,酶可以在细胞内或细胞外发挥作用,B正确;耐高温的DNA聚合酶通常是在PCR中发挥作用,发挥作用时还需要引物等,C错误;酶应该在较低温度下保存,而不是在适宜活性温度下保存,D错误。]
3.(2025·江苏卷T8)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2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液
② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水 ?
③ 60 ℃水浴加热,然后各加入2 mL斐林试剂,再60 ℃水浴加热
A.丙组步骤②应加入2 mL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
C [本实验的目的是探究淀粉酶是否具有专一性,酶的种类应相同且为淀粉酶,所以丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液,A不合理。第二次60 ℃水浴加热是为了让斐林试剂与还原糖在该温度下发生显色反应,B不合理。乙组加入的是淀粉溶液和蒸馏水,没有淀粉酶催化,若出现砖红色沉淀,说明淀粉溶液中含有还原糖;若没有出现砖红色沉淀,说明淀粉溶液中不含还原糖,C合理。甲组中淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖,还原糖与斐林试剂发生作用会产生砖红色沉淀;由于淀粉酶具有专一性,丙组中淀粉酶不能催化蔗糖水解,蔗糖不属于还原糖,其不会与斐林试剂发生作用并产生砖红色沉淀,D不合理。]
4.(2025·河北卷T1)ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是(  )
A.肌肉的收缩
B.光合作用的暗反应
C.Ca2+载体蛋白的磷酸化
D.水的光解
D [肌肉收缩消耗ATP,A不符合题意;光合作用暗反应中,需要消耗光反应产生的NADPH和ATP,B不符合题意;Ca2+载体蛋白的磷酸化过程需要消耗ATP,C不符合题意;光反应中,光合色素吸收的光能,将水分解为O2和H+,该过程不消耗ATP,D符合题意。]
5.(2025·浙江1月卷T4)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗ATP的是(  )
A.O2进入红细胞
B.组织细胞排出CO2
C.浆细胞分泌抗体
D.神经细胞内K+顺浓度梯度外流
C [O2进入红细胞和组织细胞排出CO2属于自由扩散的过程,不消耗ATP,A、B错误;浆细胞分泌抗体属于胞吐的过程,消耗ATP,C正确;神经细胞内K+顺浓度梯度外流属于协助扩散的过程,不消耗ATP,D错误。]
6.(2025·山东卷T4)关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程,下列说法正确的是(  )
A.有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料
B.有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料
C.无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH
D.经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
B [有氧呼吸第一阶段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量;第二阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量,这两个阶段都不需要O2作为原料,A错误。有氧呼吸第二阶段的原料有丙酮酸和水,B正确。无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同;第二阶段是,丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸,第一阶段产生NADH,第二阶段不产生NADH,但会消耗NADH,C错误。无氧呼吸过程中,葡萄糖分子中的能量大部分储存在乳酸或酒精中,只有少量以热能形式散失或转化为ATP,D错误。]
7.(2025·河南卷T4)甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(  )
A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B.低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D.呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
B [酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中,催化的反应不需要消耗氧气,需要消耗水和丙酮酸,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,故低温抑制酶Ⅰ的活性,有氧呼吸的第二阶段减慢,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少,有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段,C错误;在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸,生成ATP减少,细胞生长发育活动受抑制,减少甜菜产量,D错误。]
8.(2025·北京卷T2)如图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中,细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(  )
选项 部位1 部位2 部位3 部位4
A 大量 少量 少量 无
B 大量 大量 少量 无
C 少量 大量 无 少量
D 少量 无 大量 大量
C [由题图可知,部位1是线粒体基质,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质进行,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和NADH,并产生少量的ATP;部位2是线粒体内膜,在线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段,前两个阶段产生的NADH经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时产生大量的ATP;部位3是线粒体外膜,不产生ATP;部位4是细胞质基质,进行有氧呼吸第一阶段,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的ATP,故选C。]
9.(2025·江西卷T1)体重水平与人体健康状况密切相关,体重异常特别是超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是(  )
A.有氧运动可加速新陈代谢,促进脂肪进入线粒体分解
B.高脂饮食易破坏能量平衡,导致脂肪积累而发生肥胖
C.低脂饮食可减少能量摄入,有氧运动可促进能量消耗
D.有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸
A [脂肪需先分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸进入线粒体氧化分解,而非直接以脂肪的形式进入线粒体,A错误;高脂饮食提供过量能量,若摄入量>消耗量,多余的能量会以脂肪的形式储存,导致肥胖,B正确;低脂饮食减少能量摄入,有氧运动增加能量消耗,有助于维持能量平衡,C正确;有氧运动时,肌细胞主要进行有氧呼吸,能避免无氧呼吸产生大量乳酸,D正确。]
10.(2025·江苏卷T2)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CO2
C [人体细胞和酵母细胞中,细胞呼吸第一阶段都是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]并释放少量能量,其场所都是细胞质基质,A错误。有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量,这一阶段不需要氧直接参与,B错误。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,第一阶段都会产生[H]和少量ATP,有氧呼吸第二阶段也会产生[H]和ATP,因此人体细胞和酵母细胞呼吸作用都能产生[H]和ATP,C正确。人体细胞无氧呼吸的产物有乳酸,没有CO2;酵母细胞无氧呼吸的产物有酒精和CO2,D错误。]
11.(2025·甘肃卷T3)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,下列叙述正确的是(  )
A.状态3呼吸不需要氧气参与
B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质
C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0
D.相比NADH,以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大
C [线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜,所以需要氧气参与,A错误;若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜,B错误;葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体,所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0,C正确;NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段,而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段,所以相比丙酮酸,以NADH为底物的状态3呼吸速率较大,D错误。]
12.(2025·安徽卷T2)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错误的是(  )
A.用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验
C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用强度
D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关
C [打孔时避开大的叶脉是因为叶脉中没有叶绿体,而光合作用主要在叶肉细胞的叶绿体中进行,所以为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉,A正确;调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离相当于在控制实验的自变量——光照强度,以进行对比实验,B正确;实际光合作用强度即总光合作用强度,指净光合作用强度+呼吸作用强度,只测出光照时O2浓度变化无法计算出实际光合作用强度,C错误;叶圆片接受的光照强度不同,产生氧气的速率不同,导致同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,D正确。]
13.(2024·北京卷T4)某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是(  )
A.增加叶片周围环境CO2浓度
B.将叶片置于4 ℃的冷室中
C.给光源加滤光片改变光的颜色
D.移动冷光源缩短与叶片的距离
A [CO2是光合作用的原料,增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量,A符合题意;降低温度会降低光合作用的酶活性,会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量,B不符合题意;给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低,比如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率,C不符合题意;移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大,但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变,因为光饱和点之后,光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强,D不符合题意。]
14.(2024·江西卷T5)农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是(  )
A.种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
C [种子萌发时,代谢加强,结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段,没有水的参与,C错误;光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。]
15.(2025·陕晋宁青卷T8)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如图。下列叙述错误的是(  )
A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B.丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
D [MPC是丙酮酸转运蛋白,其功能减弱会影响动物细胞中丙酮酸通过线粒体内膜进入线粒体基质,从而导致有氧呼吸第二阶段无法进行,丙酮酸在细胞质基质中积累,细胞无氧呼吸增强,进而导致乳酸积累,A正确;由图可知,MPC转运丙酮酸根和H+时,丙酮酸根和H+共同与MPC结合使MPC构象改变,B正确;MPC转运丙酮酸根时需要与H+结合,因此线粒体内外膜间隙pH变化会影响丙酮酸根的转运速率,C正确;题图中丙酮酸根的运输方式为主动运输,其转运速率和线粒体内膜两侧的浓度差不会呈正相关,D错误。]
16.(2024·福建卷T11)叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析正确的是(  )
A.0 min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B.30 min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C.30 min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D.与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长
B [0 min时,无光照,叶片只进行呼吸作用,但A组气孔处于关闭状态,B组用壳梭孢素处理,气孔处于开放状态,因此两组胞间CO2浓度不同,A错误;30 min时,B组的光合速率大于A组,说明B组的暗反应速率也大于A组,B正确;大约23 min后,A组的光合速率不随着光照时间的变化而变化,因此30 min时限制光合速率的主要因素不是光照时间,C错误;由图可知,从黑暗中转移到光照下,A组叶片光合速率增高达到稳定的高水平状态所需时间长于B组,即A组光诱导期长于B组,D错误。]
17.(2024·广东卷T15)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是(  )
肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物
W1 W2 S1 S2
Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++
Ce5 + ++ - -
Ay3-Bi-CB - - ++ +++
Ay3 - - +++ ++
Bi - - - -
CB - - - -
注:-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。
A.Ay3与Ce5 催化功能不同,但可能存在相互影响
B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关
C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
B [由表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,当缺少Ce5后,就不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5 可能存在相互影响,A正确;由表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;由表可知,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,去除Ce5后,催化褐藻酸类底物的活性不变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确;需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。]
18.(2024·安徽卷T3)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(  )
A.在细胞质基质中,PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活
C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D.运动时肌细胞中 AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快
D [细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸,需要一系列酶促反应即需要多种酶参与,而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶,因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸,A错误;由题意可知,当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡,说明PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变但还具有其活性,B错误;由题意可知,ATP/AMP浓度比变化,最终保证细胞中能量的供求平衡,说明其调节属于负反馈调节,C错误;运动时肌细胞消耗ATP增多,细胞中 ATP减少,ADP和AMP会增多,从而 AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快,细胞中 ATP含量增多,从而维持能量供应,D正确。]
19.(2024·湖北卷T4)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是(  )
组别 光照处理 首次开 花时间 茎粗 (mm) 花的叶黄 素含量 (g/kg) 鲜花累计 平均产量 (kg/hm2)
① 光照8 h/黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
② 光照12 h/黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800
③ 光照16 h/黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
C [由表中数据分析可知,三组中,第①组首次开花时间最早,说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,但在三组中产量最低,A错误;由题干信息可知,植物甲花的品质与叶黄素含量呈正相关,根据表格数据分析,第①组光照处理中的黑暗时长最长,花的叶黄素含量最低,而第③组光照处理中的黑暗时长最短,但花的叶黄素含量却不是最高的,说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不呈负相关,B错误;由表中信息可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,植物甲花的品质最好,第③组光照处理,鲜花累计平均产量最高,说明植物甲花的产量最高,综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理,C正确;由表中数据分析可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,但鲜花累计平均产量却不是最高,说明植物甲花的产量不是最高,所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不呈正相关,D错误。]
刷模拟(二) 细胞代谢
1.(2025·云南红河统一检测)有些酶在细胞内合成、初分泌或在其发挥催化功能前,处于无活性状态的前体称作酶原。在一定条件下,酶原向有催化活性酶转变的过程称为酶原激活。急性胰腺炎时,胰蛋白酶原会在胰腺中被激活,使病情加重。下图为胰蛋白酶原激活过程示意图,下列叙述错误的是(  )
注:数字表示相应位置。
A.肠激酶可催化胰蛋白酶原中个别肽键的水解
B.胰蛋白酶原激活的实质是酶原蛋白质的变性
C.酶原激活可以说明有些酶的活性是可以受调节的
D.胰蛋白酶以酶原的形式分泌可避免胰腺自身损伤
B [胰蛋白酶原在肠激酶的作用下转化成胰蛋白酶和六肽,破坏了第六号和第七号氨基酸之间的肽键,A正确;酶原向有催化活性酶转变的过程称为酶原激活,胰蛋白酶原激活的实质是通过一定的变化,使酶的空间结构发生改变,形成有活性的胰蛋白酶的空间结构,而不是酶原蛋白质的变性,B错误;酶原激活可以说明有些酶的活性是可以受调节的,C正确;急性胰腺炎时,胰蛋白酶原会在胰腺中被激活,使病情加重,说明胰蛋白酶以酶原的形式分泌可避免胰腺自身损伤,D正确。]
2.(2025·浙江Z20名校联盟二模)溶酶体功能障碍是帕金森病发病机制中的一个关键特征。溶酶体酸化损伤会导致线粒体功能障碍,水解酶泄露到细胞溶胶使α-突触核蛋白降解减少,最终导致神经病变。下列叙述错误的是(  )
A.适宜的pH对维持溶酶体的功能至关重要
B.帕金森发病机制可能是线粒体受损导致细胞供能不足,引起神经元死亡
C.泄露到细胞溶胶的水解酶会全部失活,导致α-突触核蛋白降解减少
D.给患者使用促进α-突触核蛋白降解的药物,是治疗帕金森病的手段之一
C [溶酶体内的酸性水解酶能将蛋白质等物质降解,其内部为偏酸的环境(pH约为4.6),既能保障溶酶体功能,又能防止酸性水解酶泄露后破坏正常结构,因此适宜的pH对维持溶酶体的功能至关重要,A正确;根据题意,溶酶体酸化损伤会导致线粒体功能障碍,水解酶泄露到细胞溶胶使α-突触核蛋白降解减少,最终导致神经病变,因此推测帕金森发病机制可能是线粒体受损导致细胞供能不足,引起神经元死亡,B正确;溶酶体内部为偏酸的环境(pH约为4.6),细胞溶胶中的pH约为7.2,因此泄露到细胞溶胶的水解酶由于pH变化活性会减弱,导致α-突触核蛋白降解减少,但是不会全部失活,C错误;根据题意,溶酶体内的水解酶泄露到细胞溶胶使α-突触核蛋白降解减少,最终导致神经病变,因此给患者使用促进α-突触核蛋白降解的药物,是治疗帕金森病的手段之一,D正确。]
3.(2025·江西上饶一模)图1表示底物、两种抑制剂与过氧化氢酶结合的机理。图2是某同学在酶量和反应时间都相同的情况下进行的a、b、c三组实验并得到相应的三条曲线,其中曲线a表示不添加抑制剂时的正常反应速率。下列分析正确的是(  )
A.肝脏研磨液与双缩脲试剂发生紫色反应,说明其含有过氧化氢酶
B.模型A中底物与抑制剂均可以与酶结合,说明酶不具有专一性
C.模型B中抑制剂降低酶活性的机理与低温抑制酶活性的机理相同
D.据图2可知,持续增大底物浓度会减弱模型A中抑制剂的抑制作用
D [蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应,肝脏研磨液与双缩脲试剂发生紫色反应,只能说明肝脏研磨液中含有蛋白质,但不能就此确定其中含有过氧化氢酶,因为肝脏研磨液中除了过氧化氢酶外,还可能含有其他多种蛋白质,A错误;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,模型 A 中虽然底物与抑制剂均可以与酶结合,但底物与酶结合后能发生催化反应,而抑制剂与酶结合后阻止了底物与酶的正常结合,从而抑制酶的活性,这并不能说明酶不具有专一性,B错误;模型 B 中抑制剂与酶的活性部位以外的位点结合,使酶的空间结构发生改变,从而降低酶活性,而低温只是抑制酶活性,酶的空间结构并没有发生改变,二者降低酶活性的机理不同,C错误;从图 2 可以看出,曲线 a 表示不添加抑制剂时的正常反应速率,曲线 b、c 表示添加抑制剂后的反应速率,模型 A 中,随着底物浓度的持续增大,反应速率逐渐接近曲线 a,说明持续增大底物浓度会减弱模型 A 中抑制剂的抑制作用,D正确。]
4.(2025·安徽江南十校综合素质检测)ATP是细胞生命活动的直接能源物质,下列关于ATP的叙述错误的是(  )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.运动过程中肌肉收缩既有ATP水解又有ATP合成
C.根尖细胞形成ATP所需能量直接来源于光能也可来源于化学能
D.ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合,使蛋白质结构和活性发生改变
C [细胞质和细胞核中的代谢活动需要ATP水解提供能量,故细胞质和细胞核中都有ATP的分布,A正确;细胞内ATP的含量很少,需要不断地合成与分解为肌肉收缩提供能量,B正确;根尖细胞无叶绿体,不能进行光合作用,所以形成ATP所需的能量只能来源于呼吸作用,即有机物中的化学能,C错误;ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子被磷酸化,这些分子的空间结构发生变化,活性也被改变,因而能驱动相关生理过程的发生,D正确。]
5.(2025·内蒙古包头二模)为验证质子梯度能够驱动ATP合成的假说,科学家设计了如下实验:分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按下图所示加入人工脂质体上,光照处理后结果如下图(光照处理前人工脂质体两侧H+浓度相等且在人工脂质体外提供ADP和Pi)。下列叙述错误的是(  )
A.图甲中H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能
B.ATP合酶能够将光能直接转化为ATP中的化学能
C.ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用
D.图丁实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用
B [观察图甲,在光照条件下,H+通过细菌紫膜质从人工脂质体外侧向内侧运输,是从低浓度向高浓度运输,且利用了光能,所以H+通过细菌紫膜质逆浓度梯度运输消耗的能量是光能,A正确;由图可知,ATP合酶是利用质子梯度的势能来催化ATP的合成,而不是将光能直接转化为ATP中的化学能,B错误;从图丙可以看出,ATP合酶能够催化ADP和Pi合成ATP,同时还能运输H+,所以ATP合酶既具有催化作用也具有运输作用,C正确;图丁中加入了解偶联剂,破坏了质子梯度,结果无ATP产生,与图丙形成对照,进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用,D正确。]
6.(2025·河南新高中创新联盟调研)某兴趣小组发现樱桃受到机械损伤后容易腐烂,查阅相关资料后推测樱桃腐烂可能与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率升高有关。图1表示樱桃的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。为验证机械损伤是否能引起樱桃有氧呼吸速率升高,设计实验装置如图2所示,忽略外界环境因素影响。下列相关叙述错误的是(  )
A.图1中②③④的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
B.橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可以与E发生化学反应,变成灰绿色
C.图2中将樱桃消毒的主要目的是排除樱桃表面微生物呼吸作用的影响
D.与完整未损伤的樱桃相比,若图2装置中放入损伤的樱桃则有色液滴向右移动更快
D [图1中②③④分别是无氧呼吸第二阶段和有氧呼吸第二、三阶段,场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,A正确;E是酒精,橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可以与酒精发生化学反应,变成灰绿色,B正确;图2装置中的樱桃需要消毒,消毒的主要目的是杀死樱桃表面微生物,排除樱桃表面微生物呼吸作用对实验的干扰,C正确;由于图2装置中放入了NaOH溶液,所以樱桃有氧呼吸速率可用单位时间内氧气的消耗量来表示,所以无论放入哪种樱桃,有色液滴都应向左移动,D错误。]
7.(2025·贵州贵阳七校联考)如图所示是夏季晴朗白天某种植物CO2吸收量随时间的变化趋势。下列相关叙述错误的是(  )
A.被水淹时,植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
B.a~b时间内植物CO2吸收量增多的原因可能是光照强度增强
C.该植物叶肉细胞中葡萄糖分解产生的NADH可作为暗反应中还原C3的还原剂
D.在a时,植物CO2的吸收量为0,那么该植物叶肉细胞光合速率大于呼吸速率
C [酒精跨膜运输方式是自由扩散,该过程不需要消耗ATP,A正确;单位时间内CO2吸收量可以代表光合作用强度的大小,影响光合作用强度的环境因素主要是光照强度、CO2浓度等,a~b时间内植物CO2吸收量增多的原因可能是光照强度增强,B正确;葡萄糖在细胞呼吸第一阶段分解产生NADH(还原型辅酶Ⅰ),NADH可在线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段的反应,暗反应中C3还原需要由光反应产物NADPH(还原型辅酶Ⅱ)作为还原剂,C错误;在a时,植物CO2吸收量为0,植物所有细胞都进行呼吸作用释放CO2,只有叶肉细胞进行光合作用吸收CO2,那么该植物叶肉细胞光合速率大于该植物呼吸速率,D正确。]
8.(2025·安徽阜阳调研)下图是细胞中糖类合成与分解过程的示意图。下列叙述正确的是(  )
A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行
B.过程②产生的ATP可用于叶肉细胞吸收钾离子
C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D.过程①和②中均能产生还原剂,二者不是同一种物质
D [图中过程①表示有氧呼吸过程,发生在细胞质基质和线粒体中,少数原核生物也能进行有氧呼吸,但是没有线粒体,过程②表示光合作用过程,场所一般为叶绿体,但是蓝细菌没有叶绿体也能进行光合作用,A错误;过程②产生的ATP 一般不用于除光合作用暗反应外的其他生命活动,则不会用于叶肉细胞吸收钾离子,B错误;光合作用产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2,H2O中的氧变成氧气,C错误;光合作用光反应阶段产生的 NADPH ,用于暗反应中三碳化合物的还原,有氧呼吸第一、二阶段产生的[H](NADH)用于第三阶段中与氧气反应生成H2O,D正确。]
9.(2025·江西师大附中三模)如图为某植物在不同温度下,测得相关指标的变化曲线。下列叙述错误的是(  )
A.光下叶肉细胞的线粒体基质生成CO2,叶绿体基质消耗CO2
B.在40 ℃时,该植物在光下的呼吸速率等于光合速率,不能正常生长
C.该植物的呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度
D.给该植物浇灌含18O的H2O,一段时间后可在O2、CO2和糖类中检测到18O
B [光下叶肉细胞会进行光合作用和呼吸作用,光合作用时叶绿体基质消耗CO2,呼吸作用时线粒体基质中有CO2生成,A正确;40 ℃条件下,净光合速率和呼吸速率相等,由于光照时间未知,无法判断植物一天的有机物积累量,即无法判断植物能否正常生长,B错误;据图可知,实验范围内,该植物呼吸作用的最适温度约为40 ℃,而光合作用的最适温度约为30 ℃,C正确;给该植物浇灌含18O的H2O,光反应进行水的光解,生成18O标记的18O2,18O标记的H2O还参与有氧呼吸第二阶段,生成C18O2,C18O2参与光合作用暗反应合成O,D正确。]
10.(2025·广西邕衡教育名校联盟模拟)某同学用若干大小一致的新鲜菠菜叶随机均分为多组进行图中所示的实验。每组实验均包含试管①和试管②,试管中的指示剂初始颜色均为绿色,不同小组光照强度大小不同,其他环境条件相同且适宜,实验一段时间后观察指示剂颜色变化,所有的试管②仍为绿色。下列相关叙述正确的是(  )
注:指示剂为溴麝香草酚蓝溶液,其变色范围是pH=6.0呈黄色,pH=7.0呈绿色,pH=7.6呈蓝色。
A.本实验的目的是探究不同光照强度对光合速率的影响,同一小组试管①和试管②的光照强度不同
B.若某小组的试管①变黄色,说明该组光照强度下叶片光合速率小于呼吸速率,线粒体内膜产生的CO2使pH下降
C.若某小组的试管①变蓝色,说明该组光照强度下叶片光合速率大于呼吸速率,叶片吸收CO2使溶液的pH上升
D.若某小组的试管①仍为绿色,说明该组光照强度下叶片的总光合速率为0
C [本实验的目的是探究不同光照强度对光合速率的影响,实验的自变量是光照强度不同,不同组别的光照强度不同,但同一小组试管①和试管②的光照强度应相同,A错误;植物细胞在光照下可以进行光合作用和呼吸作用,光合作用吸收二氧化碳,使得溶液的pH升高,呼吸作用释放二氧化碳,使得溶液的pH降低,若某小组的试管①变黄色(pH=6.0呈黄色),说明此时溶液的pH降低,该组光照强度下叶片光合速率小于呼吸速率,但CO2是在线粒体基质产生的,B错误;若某小组的试管①变蓝色(pH=7.6呈蓝色),新鲜菠菜叶光合作用大于呼吸作用,因此溶液的pH升高,溶液的颜色由绿色变成蓝色,C正确;若某小组的试管①仍为绿色,说明叶片光合作用与呼吸作用相当,即净光合速率为0,而非总光合速率为0,D错误。]
11.(2025·安徽六安模拟)绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图所示。下列说法错误的是(  )
A.绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,用于暗反应
B.ATP合酶利用H+浓度差合成ATP,H+浓度差的形成是因为高能电子提供能量进行H+的跨膜运输
C.绿色硫细菌的光合片层的结构和功能类似类囊体
D.绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O,这避免了大量氧气的产生,使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展
B [由图可知:绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,用于暗反应,A正确;由图可知:ATP合酶是一种跨膜蛋白,能够利用H+浓度差催化ATP的合成,H+浓度差形成的原因包括高能电子(e-)提供能量进行H+的跨膜运输,也包括内腔中H2S分解产生H+,细胞质基质中NADPH合成消耗H+,B错误;绿色硫细菌进行不产氧的光合作用,也能产生ATP和NADPH,该功能类似于叶绿体中的类囊体,C正确;绿色硫细菌为厌氧菌,其光合作用的光解底物是H2S而非H2O,这避免了大量氧气的产生,使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展,D正确。]
12.(2025·长沙长郡中学二模)某生物学兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程中A植株的光合速率与呼吸速率,得到图乙曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是(  )
A.a点对应的时刻为测定的起始时刻
B.ab、cd段限制光合速率的因素均为CO2浓度
C.b点为撤去挡板的时刻
D.c点时A植株光合速率等于B植株
D [观察图乙,a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作,所以a点对应的时刻为测定的起始时刻,A正确;ab段挡板存在,A植株的光合作用消耗CO2,导致容器内CO2浓度逐渐降低,限制光合速率,cd段挡板撤去后,B植株的呼吸作用释放的CO2被A植株利用,但随CO2的消耗,浓度再次成为限制因素,因此ab、cd段均受CO2浓度限制,B正确;ab段,A植株光合速率逐渐降低,由于有适宜光源,因此ab段A植株光合速率下降的原因是随着容器内CO2浓度逐渐降低,在b点之后,光合速率又逐渐上升,说明b点对应撤去挡板的时刻,C正确;挡板打开后,B植株有光照,但因为距离远,光照强度小于A植株,所以c点时A植株光合速率大于B植株,D错误。]
13.(2025·重庆南开中学质量检测)取野生型小麦(W)和转Z基因的小麦(T)各数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24 h后进行干旱胁迫处理,测得未胁迫组和胁迫组植株8 h时的光合速率如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.寡霉素在细胞呼吸过程中起作用的部位主要在线粒体内膜
B.寡霉素对光合作用的抑制作用可以通过提高CO2的浓度来缓解
C.在干旱胁迫和未胁迫环境下,喷施NaHSO3都能促进光合作用
D.Z基因能提高光合速率,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
B [寡霉素抑制细胞呼吸中ATP合成酶的活性,在细胞呼吸过程中第三阶段产生的ATP最多,场所位于线粒体内膜,故寡霉素在细胞呼吸过程中起作用的部位主要在线粒体内膜,A正确;从图中无法得知提高CO2的浓度可以缓解寡霉素对光合作用的抑制作用,B错误;图中可见,不论干旱胁迫与否,喷施NaHSO3的植株光合速率均比喷施H2O的对照组高,说明NaHSO3对光合作用有促进作用,C正确;对比W+H2O组和T+H2O组,自变量是是否转入Z基因,可知Z基因能提高光合作用的效率,再结合W+H2O组(胁迫和未胁迫)和T+H2O组(胁迫和未胁迫),可知转入Z基因能降低胁迫引起的光合速率的减小(差值减小),因此Z基因能减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,D正确。]
14.(2025·贵州安顺期末)将某植物置于密闭玻璃容器内,并将装置放置于自然条件下,测定夏季一昼夜内CO2的吸收量和释放量,结果如下图所示。下列分析错误的是(  )
A.AB段与DE段CO2吸收量下降的原因不同
B.BC段细胞内产生CO2的场所可能只有线粒体基质
C.18:00时该植物叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率
D.CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度
C [AB段光照强度不断减弱,光合作用速率下降,CO2吸收量下降,DE段由于温度太高,植物细胞气孔关闭,导致CO2吸收量下降,A正确;BC段细胞只进行呼吸作用,细胞内产生CO2的场所可能只有线粒体基质,B正确;18:00时,该植物既不吸收CO2也不释放CO2,此时植物体的光合速率等于呼吸速率,但该植物叶肉细胞内光合速率大于呼吸速率,C错误;CD段随光照强度增加,植物光合速率也在不断增加,故CD段影响该植物叶肉细胞光合作用的主要因素是光照强度,D正确。]
15.(2025·河南周口联考)在储存过程中,鱼肉细胞中的ATP会逐步降解并转化为鲜味物质肌苷酸(IMP)。IMP在酸性磷酸酶(ACP)的作用下转化为肌苷,进而分解为无鲜味的次黄嘌呤和核糖。不同温度下,三种鱼类的ACP的相对活性如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.ATP水解时,接近A的磷酸基团会先脱离下来并释放能量
B.本实验的自变量是鱼的种类和温度,无关变量是ACP的相对活性
C.据图推测,40 ℃时,鱼鲜味的保持时间会短于草鱼和鳝鱼的
D.不同鱼的ACP的最适温度有差异,直接原因在于基因的碱基序列不同
C [ATP水解时,远离A的磷酸基团会先脱离下来并释放能量,A错误;ACP的相对活性是因变量,B错误;鲜味物质IMP会在ACP的作用下分解,使得鱼肉失去鲜味,40 ℃时,鱼的ACP的相对活性明显高于草鱼和鳝鱼的,因此鱼鲜味的保持时间会短于草鱼和鳝鱼,C正确;不同鱼的ACP的最适温度有差异,根本原因在于基因的碱基序列不同,D错误。]
1 / 3必考热点2 细胞代谢
考向 考点 考频
ATP和酶 1.ATP与ADP的相互转化 2025·安徽卷T1,2024·全国甲卷T2
2.ATP的利用 2025·河北卷T1,2025·浙江1月卷T4
3.酶的作用、本质和特性 2025·河北卷T2,2025·黑吉辽蒙卷T1,2024·河北卷T2, 2022·湖南卷T3
4.影响酶促反应速率的因素 2025·北京卷T3,2025·四川卷T10,2024·广东卷T15, 2023·广东卷T1
5.酶的相关探究实验 2025·贵州卷T2,2025·江苏卷T8,2025·浙江1月卷T10
细胞呼吸及其影响因素 1.细胞呼吸的方式与过程 2025·山东卷T4,2025·河南卷T4,2025·北京卷T2, 2025·河北卷T14,2025·江苏卷T2,2024·重庆卷T7, 2024·江苏卷T6,2024·安徽卷T3,2024·甘肃卷T3, 2024·广东卷T5,2023·全国乙卷T3,2023·山东卷T4, 2023·重庆卷T10,2023·广东卷T7,2023·湖北卷T6
2.细胞呼吸的影响因素及其应用 2025·贵州卷T3,2025·陕晋宁青卷T8,2025·黑吉辽蒙卷T16, 2024·山东卷T16,2023·山东卷T17,2023·北京卷T2
光合作用及其影响因素 1.捕获光能的色素 2024·广东卷T3,2024·贵州卷T3,2023·江苏卷T12, 2023·全国乙卷T2
2.光合作用的原理 2025·四川卷T16,2023·湖北卷T8
光合作用和细胞呼吸的综合分析 光合作用与细胞呼吸综合分析 2025·山东卷T16,2025·安徽卷T2,2025·河北卷T4, 2023·北京卷T3
考向1 ATP和酶
1.(2025·四川卷T10)D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是(  )
A.升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B.D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C.若将Co2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D.2 h时,三组中500 g·L-1果糖组产物量最高
[解题指导]
信息提取 逻辑推理与判断 考教衔接
A 升高温度 题干中实验是在最适反应条件下进行的,升高温度会使酶的活性降低,从而降低D-果糖转化率,A错误 人教版必修1 P84正文:在最适宜的温度和 pH 条件下,酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶活性都会明显降低
B 转化率高,活性越强 D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关,还与底物(D-果糖)的浓度、反应时间等因素有关,所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强,B错误 ①人教版必修1 P83进一步探究:除温度和pH外,还有哪些条件影响酶的活性? ②人教版必修1 P107本章小结:酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH等条件有严格的要求
C Co2+的浓度加倍 Co2+可协助酶Y催化反应,但Co2+不是酶,将Co2+的浓度加倍,不一定会使酶促反应速率也加倍,酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响,C错误 人教版必修1 P83进一步探究结论:酶促反应速率受到酶活性、酶的数量、底物浓度等多种因素影响
D 500 g·L-1果糖 转化率=产物量/底物量×100%,2 h时,500 g·L-1果糖组的转化率不是最高,但底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确
[尝试解答] ________
[考点整合]
1.“图解”酶的三个特性
2.影响酶促反应速率的因素及其机理
3.理清能量转化过程和ATP的来源与去路
[提醒]
ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。
1.(2025·东三省名校联盟联合模拟)GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是(  )
A.GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B.GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C.推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D.GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
2.(2025·福建漳州调研)ATP荧光检测仪常用于餐饮行业用具微生物含量的检测,其原理是荧光素接受ATP提供的能量,在荧光素酶的催化下发生氧化反应发出荧光。下列相关叙述错误的是(  )
A.细胞内ATP含量相对稳定是测定的重要前提
B.荧光强度可反映检测样品中微生物数量的多少
C.荧光素被激活氧化发光过程,属于吸能反应
D.ATP荧光检测仪可用于检测样品中病毒的含量
3.(2025·天津九校联考二模)酶A、酶B与酶C是科学家分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率,实验结果如下图。下列叙述错误的是(  )
A.在相同ATP浓度下,酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多
B.各曲线达到最大反应速率一半时,三种酶所需要的ATP浓度相同
C.ATP浓度相同时,酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶C
D.当反应速率相对值达到400时,酶A所需要的ATP浓度最低
4.(2025·安徽合肥模拟)某兴趣小组在探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性影响的实验中,用体积分数为10%的鸡蛋清蛋白液为底物,通过预实验和正式实验得到一系列数据,经过处理,得到曲线如图所示。下列分析错误的是(  )
A.为排除pH等无关变量对实验的影响,实验前应将多酶片和鸡蛋清的pH调至1.5左右
B.酶促反应的最适温度在52 ℃左右且反应过程反应速率保持不变
C.不同温度条件下酶促反应速率可能不同
D.酶催化底物分解的速率不仅受环境因素影响,还受底物浓度和酶浓度的影响
5.(2025·山东菏泽质检)藜麦营养丰富,但其生长发育及产量会受多种环境因素的限制。研究人员测定了4种温度和3种干旱处理(PEG-6 000溶液渗透势分别为0、-0.3 MPa、-0.6 MPa,数值越小表示干旱越严重)下超氧化物歧化酶(SOD)的活性,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.SOD酶活性随温度升高而下降,随干旱程度的增大先升后降
B.探究温度对酶活性影响的实验中,水分为无关变量
C.可以确定10 ℃、无干旱处理时SOD酶的活性最强
D.酶活性是指酶提高活化能的能力,可用产物的生成速率表示
考向2 细胞呼吸及其影响因素
2.(2025·黑吉辽蒙卷T16改编)如图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是(  )
A.①和②发生在细胞质基质,③发生在线粒体
B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
C.无氧条件下,③不能进行,①和②能正常进行
D.无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
[解题指导]
结合图示可知,B正确,A、C、D错误。
[尝试解答] ________
[考情前瞻]
6.(2025·河北校联盟联考)NAD+是细胞内常见的辅酶,其接受某些化学反应产生的电子和质子后可转变为NADH。NADH非常活泼,可以为某些反应提供电子和质子后转变为NAD+。NADP+与NAD+的结构和功能非常相似,下列有关分析错误的是(  )
A.无氧呼吸第一阶段有NAD+转变为NADH的过程
B.NADH转变为NAD+的过程总是伴随着ATP的水解
C.NADPH既可作为还原剂也可为反应提供能量
D.CO2供应量突然减少,短时间内叶绿体基质中的NADPH增多
7.(2025·湖南邵阳模拟)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,积累至一定程度会引起细胞酸中毒,细胞可通过将丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(  )
A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质
B.水淹时玉米根细胞中仍有CO2的产生
C.水淹时玉米根细胞释放的能量主要储存在ATP中
D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
8.(2025·河北邢台模拟)“曲径接芳塘,文鳞散霞绮。”金鱼作为我国“国鱼”有着悠久的培养历史,其耐低氧的能力明显强于其他鱼类。如图表示金鱼在低氧条件下的部分代谢过程。据图分析,下列相关叙述错误的是(  )
A.图中③过程有ATP的合成,⑤过程没有ATP的合成
B.向金鱼的培养液中加入酸性的重铬酸钾溶液后可能会呈现由橙色变成灰绿色的现象
C.在缺氧环境下,金鱼不同组织细胞中参与呼吸作用的酶是相同的
D.金鱼神经细胞无氧呼吸产生的乳酸可以经血液运输进入肌细胞转化成丙酮酸之后被继续利用,这样可以防止其对神经细胞产生毒害作用
9.(2025·山东枣庄质检)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中,子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是(  )
A.p点为种皮被突破的时间点
B.阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.阶段Ⅲ种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量
10.(2025·山东大教育联盟联考)在特定的无氧环境下,某些植物根部细胞中相关酶的基因均可表达,能同时产生乳酸和乙醇。图为某植物根部在无氧条件下 CO2释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是(  )
A.a点前,根部细胞的呼吸作用中不发生能量的转移
B.b点时,根部细胞进行呼吸作用的场所包括线粒体
C.a~b段,细胞呼吸分解每克葡萄糖会生成等量的ATP
D.a点后,细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液先变绿再变黄考向3 光合作用及其影响因素
3.(2025·山东卷T16改编)在低氧条件下,某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件,将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份,1份形成松散菌—藻体,另1份形成致密菌—藻体,在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量,2种菌—藻体培养体系中的O2含量变化相同,结果如图所示。培养过程中,任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法正确的是(  )
A.菌—藻体不能同时产生O2和H2
B.菌—藻体的致密程度可影响H2生成量
C.H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜
D.培养至72 h,致密菌—藻体暗反应产生的有机物多于松散菌—藻体
[解题指导]
[尝试解答] ________
[考点整合]
1.影响光合作用的三类曲线
[提醒]
①影响光合作用的因素还有叶龄、光合产物的输出等。
②植物叶片水分减少,气孔部分关闭,叶肉细胞对CO2的吸收减少,也会使光合速率下降。
2.自然环境及密闭容器中植物一昼夜气体变化曲线
(1)自然环境中一昼夜植物光合作用变化曲线
①a点:凌晨低温,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少。
②开始进行光合作用的点:b点;结束光合作用的点:m点。
③光合速率与呼吸速率相等的点:c、h点;有机物积累量最大的点:h点。
④de段下降的原因是气孔关闭,CO2吸收量减少,fh段下降的原因是光照强度减弱。
(2)密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化曲线
 
①光合速率等于呼吸速率的点:C、E点。
②若图1中N点低于虚线,该植物一昼夜表现为生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少,即总光合量大于总呼吸量,植物生长。
③若图2中N点低于虚线,该植物一昼夜不能生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少,即总光合量小于总呼吸量,植物不能生长。
11.(2025·天津武清区调研)中国科学家通过液滴微流控技术将天然的叶绿体内类囊体膜与CETCH循环体系(含Ccr等多种酶)共同封装到了液滴中构建出了一个“半天然半合成系统”,该系统能连续将CO2转化为乙醇酸,进而实现人工合成淀粉,如图所示。以下说法正确的是(  )
A.通常使用密度梯度离心法从菠菜叶肉细胞中分离出叶绿体
B.光照越强,CETCH循环的速率就越快
C.据图分析B溶液是水溶液,CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段
D.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该反应体系糖类的积累量高于植物
12.(2025·广东肇庆质量检测)大豆、玉米等植物的叶绿体中存在一种名为Rubisco的酶,参与卡尔文循环和光呼吸。在较强光照下,Rubisco以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO2/O2值高时,使RuBP结合CO2发生羧化;在CO2/O2值低时,使RuBP结合O2发生氧化进行光呼吸,具体过程如下图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.大豆、玉米等植物的叶片中消耗O2的场所有叶绿体、线粒体
B.光呼吸发生在叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体中
C.有氧呼吸和光呼吸均产生ATP
D.干旱、晴朗的中午,叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会降低
13.(2025·安徽合肥三模)为探究磷酸对光合作用的影响,科研人员向菠菜叶绿体悬浮液中加入磷酸(Pi),照光并通入 14 CO2,数分钟后取样,分离叶绿体并测定14C标记化合物的相对含量,结果如表所示(注:TP和 PGA为暗反应中的三碳化合物)。关于此实验,判断错误的是(  )
加入 Pi的浓度 (mmol/L) 14C 标记化合物的相对含量 TP/PGA
0 10 0.8
1 60 5.5
A.科研人员分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体基质的等渗溶液
B.悬浮液加入磷酸可以增加碳的固定量,提高TP/PGA 的比值
C.悬浮液中加入磷酸可抑制PGA运出叶绿体,从而抑制CO2的固定
D.若延长光照时间,会在C5化合物和培养液内的有机物中检出14C
14.(2025·重庆三模)植物的气孔由两个保卫细胞构成,保卫细胞吸水膨大时气孔打开,反之关闭,BLINK1是保卫细胞膜上一种特殊K+通道蛋白,如图甲。转入BLINK1合成相关基因的转基因植株,气孔可快速开启与关闭,而野生型植株无BLINK1,气孔开闭较慢;该转基因植株和野生型植株在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下,测得每升水产生植株干重变化的结果,如图乙。下列说法错误的是(  )
A.K+通过协助扩散进入保卫细胞,提高细胞渗透压,使其吸水膨胀
B.推测连续光照下野生型植株和转基因植株气孔状态无明显差异
C.间隔光照下,转基因植株干重增加比野生型植株多的原因是气孔开闭速度快
D.若测得某植株单位时间内二氧化碳吸收量等于氧气消耗量,则干重将不变
15.(2025·河北廊坊名校质检)某实验小组研究了不同温度和不同播种时间对小麦生长的影响,结果如表所示。下列叙述正确的是(  )
生长温度 播种时间 光合速率(μmol CO2·m-2·s-1) 气孔导度(μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) 叶绿素含量(mg·g-1)
常温 常规播种 17.8 430 288 1.9
推迟播种 17.9 450 295 2.2
高温 常规播种 10 250 302 0.9
推迟播种 14.5 350 312 1.5
A.光照下单位时间内小麦的CO2吸收量即为其光合速率
B.CO2在小麦叶肉细胞的叶绿体基质中被C3固定为C5
C.推测高温条件下,推迟播种能减弱高温对小麦光合作用的抑制作用
D.常温下小麦光合速率较高只与气孔导度较大、吸收的CO2较多有关考向4 光合作用和细胞呼吸的综合分析
4.(2025·河北卷T4)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是(  )
A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D.叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
[解题指导]
分析上图可知,类囊体膜上消耗H2O,而线粒体内膜上生成H2O,A错误;叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2,B正确;类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2,C正确;叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物,D正确。
[尝试解答] ________
[考点整合]
1.光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程
(1)物质转换
(2)能量转换
2.辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率
(1)微观辨析总光合速率、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)
(2)深度解读总光合速率与呼吸速率的关系
 
3.细胞呼吸与光合作用“关键点”的移动
(1)模型构建
(2)模型分析
据图可知,OA表示呼吸作用释放的CO2量,由CO2(光)补偿点到CO2(光)饱和点围成的△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用的某一因素,对补偿点和饱和点会有一定的影响,净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示:
条件改变 △BCD面积 CO2(光)补偿点 CO2(光)饱和点
适当提高温度 减少 右移 左移
适当增大光照强度(CO2浓度) 增加 左移 右移
适当减少光照强度(CO2浓度) 减少 右移 左移
植物缺少Mg元素 减少 右移 左移
注:适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上;光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
16.(2025·四川绵阳诊断性考试)水稻的剑叶是水稻的重要器官,剑叶细胞进行的相关生理过程的图解,如图所示。剑叶有直立剑叶和水平剑叶两种类型,某科研小组在相同且适宜的光照下测定两种剑叶的气孔导度(气孔开放程度)、胞间CO2浓度和净光合速率,结果如下表所示。下列叙述错误的是(  )
剑叶类型 气孔导度 (mol H2O·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 (μ mol CO2·mol-1) 净光合速率 (μ mol CO2·m-2·s-1)
直立剑叶 0.76 257 12
水平剑叶 0.75 168 23
A.晴朗的白天,剑叶细胞中产生ATP的过程是①②④
B.若给水稻叶片提供C18O2,水稻根中的糖类会含有18O
C.水平剑叶与光照方向几乎垂直,有利于最大限度地利用光能
D.水平剑叶比直立剑叶从胞间吸收的CO2更多,净光合速率更强
17.(2025·河南创新联盟调研)植物具有“CO2的猝发”现象,“CO2的猝发”指的是正在进行光合作用的叶片突然停止光照后,短时间内会释放出大量的CO2。如图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线(单位:μmol·m-2·s-1)。下列说法错误的是(  )
A.遮光后叶绿体中光反应和暗反应都立即停止
B.光照条件下,A的面积越大植物生长速度越快
C.遮光后短时间内叶绿体中C5/C3的值会降低
D.遮光前,该植物叶片固定CO2的速率为
18.(2025·湖北黄冈中学模拟)图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线,图2为长期在一定光强下生长的两株甲的光合作用光响应曲线,下列相关说法正确的是(  )
A.PAR>800 μmol·m-2·s-1时增大CO2浓度可能会提高乙光合速率
B.甲能够在较低光合有效辐射时达到其最大光合速率
C.图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速率大于乙
D.图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关
19.(2025·北京房山区一模)环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.光照强度大于p时,两种植物均能正常生长
B.光照强度为r时,两种植物单位时间内固定的CO2量相同
C.适当提高温度,则图1中a、b之间的差值会变小
D.呼吸作用较弱的是植物1,更适合林下种植的是植物2
20.(2025·山东菏泽期末)科研人员对绿色植物光暗转换过程中的适应机制进行研究。测定绿色植物由黑暗到光照的过程中CO2吸收速率(μmol·m-2·s-1)和光反应相对速率(μmol·m-2·s-1)的变化,结果如下图。下列叙述正确的是(  )
A.黑暗时植株的CO2吸收速率为,与线粒体内膜产生CO2有关
B.由黑暗转变为光照条件后,叶肉细胞中NADPH和ATP的量会一直增加
C.光照0~0.5 min光反应相对速率下降,与暗反应激活延迟造成NADPH和ATP积累有关
D.光照2 min后,光反应和暗反应速率均稳定,暗反应速率大于光反应速率
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