高三二轮复习生物第二专题答案

1、来源：由活细胞产2、本质：有机物①蛋白质（绝大多数 RNA（少数3、作用：催化作用→（机理）显著降低化学反应所需的活化4、发挥作用场所：细胞内_、细胞外、生物体5、特性：①高 性（与无极催化剂相比②专一性（每种酶只能催化一种或一类化学反应

知识框架图（二）：细胞代Tip：酶的合成场所是：核糖体和细胞核，酶都是基因表达的产物Tip：光合色素吸收的光能，以“可见光（390～76m）Tip：酶的合成场所是：核糖体和细胞核，酶都是基因表达的产物

1、总反应式 素★熟记四种色素的颜2、捕获光能的色素：①叶绿素：叶绿素a（最多）、叶绿素b（较多）；主要吸收红光和蓝紫光；②类胡萝卜素胡萝卜（最少）、叶黄（较少）；主要吸收蓝紫光素★熟记四种色素的颜3、光合色素具体分布场所：类囊体薄膜，作用吸收、传递、转化光 4、绿叶中色素提取与分离：①提取：无水乙醇溶解色（SiO2 CaCO3：护叶绿素不被破坏 ）；②分离：原理是色素在层析液中溶解度不同溶解度大的扩散，利用纸层析法，扩散速率胡萝卜最快叶绿素b最慢③作用条件温 （需要适宜的温 和 Tip：此条件下，酶活性很低，但空间结构稳定，上升到适宜温度下酶活性可以恢复6、酶失活：高温、强酸、强碱会使酶空间结构_遭到破坏而永久失Tip：此条件下，酶活性很低，但空间结构稳定，上升到适宜温度下酶活性可以恢复7、酶保存： 温度、最适pH保8、酶活性：酶催化一定化学反应的能 9、酶活性高低：用一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速_表10、酶促反应速率：（1）衡量指标：单位时间内、单位体积中底_的减少量 产的生成（2）影响因素：①酶活性——酶对化学反应的催化效率（温度、②底物与酶的结合（底 浓度、酶浓度

速率快之则光反5、过光

①条件：色素、光 、酶②场所：类囊体薄 ③物质变化（写出反应式 b.ATP的形成 ④能量变化：光能→ATP中活跃的化学 ①条件：CO2、[H]、ATP、 _、合11、酶活力单位：温度为25℃，其它条件均在最适的情况下，1min内转化1mmol的底物所_的酶 12、几种酶辨析：纤维素酶的组成C1、CX、葡萄糖苷 ，在洗衣粉中纤维素酶的 用：使衣物变得蓬松，从而使深处的污垢洗衣粉接 ；果胶酶的组成：果胶酯酶、果胶分_

暗反

②场所：叶绿体基 ③物质变化（写出反应式CO2的固定C3的还原

提供ADP、Pi、Tip：青霉素也是破坏细菌的细胞多聚半乳糖醛酸 ，在果汁生产中的作用：①提高出汁率②使果汁变得澄 ；Tip：青霉素也是破坏细菌的细胞葡萄糖异构酶的作用：葡萄糖转化为果 ；溶菌酶的作用：溶解细菌的细胞

④能量变化：ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学⑥O [H] ATP CO⑥脲酶的作用：（写出反应式）尿素+HO→

2 ；

2

（CH2O）⑥脂肪酶和纤维素酶，应用最广泛的是：碱性蛋白酶和碱性酶C脂肪酶和纤维素酶，应用最广泛的是：碱性蛋白酶和碱性酶C、H、O、N、

若光照下降，ATP↓，[H]↓，C3↑★熟练掌握必修一P87中各种酶的应C5_↓。若CO2升高ATP↓，[H]↓，C3★熟练掌握必修一P87中各种酶的应1、组成元2、简式：A—1、组成元

（A：腺

磷酸基团；～：高

Tip:最远离腺苷的高能磷酸键易水解断裂释放出大量能条件___；—

C5↓光合作用[H]指：还愿型辅酶II（6、影响因素：光 CO2、温 水和正午光合速率下的原因是：温度盐高，避免蒸腾作用太强，气孔关，CO2吸收减少，导致暗反应速率3、ATP（水解一个磷酸基团）→ADP（水解一个磷酸基团）→AMP（名称

干旱导致光合速率下降的原因最可能是干旱导致保卫细胞失水，气孔关闭，2吸收减少腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA基本组成单位

7、净光合速率表示方式_O2释放量、CO2吸收量、有机物积累

导致暗4、含量：很

①来源

光合作用（光能）

呼吸速率

黑暗下，O2吸收量、CO2释放量、有机物消耗

应速率化能合成作

作用（化学能

真光合速率表示方式_O2产生量、CO2固定量、有机物生成水解反应式：ATP ADP+Pi+能量

②去向：a.多种生命活动，如：主动运输；大脑思考；生物发光、发电；反射活动；肌肉

1、有氧呼吸：（1）总反应式 ①第I阶段 场所：细胞质基 ②第II阶段 场所：线粒体基 Tip：耗能越多时，ATP和Tip：耗能越多时，ATP和ADP

能反应

③第III阶段

场所线粒体内5、转

分子合成，如蛋白质的合ATip:细胞中ATip:细胞中的合成反应都是吸能特点：①反应迅 ；②每时每刻都在发生；③处于动态平衡之

（2）能量变化：有机物中化学能，大部分以热能形式散失，少部分储存在ATPTip:未发生在细胞中的化学反应，无论是否耗能，但一定都不会涉及ATP和ADP的转换 植物、酵母菌）② （玉米胚、甜菜块根Tip:未发生在细胞中的化学反应，无论是否耗能，但一定都不会涉及ATP和ADP的转换6、吸能反应：一般与ATP的水解 放能反应：一般与ATP的 7、产生场所：细胞质基质、叶绿体（类囊体薄膜）、线粒体（基质、内膜8、生物体多种生命活动的直 能源物

呼①第I阶段： 场所：细胞质基质吸②第II阶段： 场所：细胞质基质 场所：细胞质基质用【注】无氧呼吸第二阶段不产生ATP，无氧呼吸过程无水的参与与生成（2）能量变化：有机物中的化学能大部分储存在小分子有机物中，少部分中大量以3、呼吸作用[H]指：还愿型辅酶 3、原核生物呼吸量用的场所：细胞质基质、细胞

能形式散失，少部分中少 4、影响因素： 、 、温 中[基础知识检测](一)判断有关细胞代谢说法的正误1．酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量。(×)2．无关变量是与实验结果无关的变量。(×)3．酶的基本组成单位是氨基酸。(×)4．酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。(×)5．二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性。(×)6．低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变。(×)7．ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能。(×)8．吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解。(×)9．如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌进行有氧呼吸。(×)10．没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸。(×)11．有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程。(×)12．水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。(×)13．在有氧和无氧的条件下，葡萄糖中能量的去向都是大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。(×)14．及时排涝，能防止水稻根细胞受酒精毒害。(√)15．绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快。(×)16．叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光。(×)17．植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应。(×)18．光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜。(×)19．14CO2中C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。(×)20．净光合速率常用单位叶面积、单位时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物的积累量来表示。(√)(二)长句应答——与高考同行1．设计简单的实验，验证从刀豆种子中提取的脲酶是蛋白质，实验思路是向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。2．ATP中含有3个磷酸基团，磷酸基团带有负电荷。从电荷间的相互作用角度解释ATP分子中远离腺苷的那个特殊化学键容易水解的原因是两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，使得ATP中特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，因而远离腺苷的那个特殊化学键容易水解。3．细胞呼吸不只是为生命活动提供能量，理由是细胞呼吸还是生物体代谢的枢纽，蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。如细胞呼吸过程中的丙酮酸等中间产物，可以转化为甘油、氨基酸等物质。4．阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该选择“蓝紫光或红光”还是“白光”的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？蓝紫光或红光。在照明灯功率相同的情况下，用发蓝紫光或红光的照明灯，植物利用光能的效率最高。5．希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？不能，仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有观察到氧元素的转移。6．大棚种植使用有机肥有利于增产，从影响光合作用的因素分析原因是有机肥在土壤中被微生物分解时会释放CO2，增加了大棚中的CO2浓度，进而促进了光合作用，为作物自身提供了必需的物质和能量，因此有利于增产。知识点一降低化学反应活化能的酶1．酶的作用、本质和特性知识点二细胞的能量“货币”ATP知识点三细胞呼吸和光合作用1．细胞呼吸和光合作用过程(1)物质联系(2)能量联系2．影响细胞呼吸和光合作用的因素(1)影响细胞呼吸的因素(外部因素)(2)影响光合作用的因素(外部因素)3．细胞呼吸和光合作用的关系(1)不同状态下气体变化(2)自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较①自然环境中，绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线分析②相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线分析4．真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率5．光合速率与呼吸速率的实验测定(1)测定装置(2)测定方法及解读①测定呼吸速率(装置甲)a．装置甲烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用干扰。c．置于适宜温度环境中。d．单位时间内向左移动距离代表呼吸速率。②测定净光合速率(装置乙)a．装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。b．给予较强光照处理，且温度适宜。c．单位时间内向右移动距离代表净光合速率。③根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的相同绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的模型分析(1)内在关系①细胞呼吸速率：植物非绿色组织或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。③真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。(2)判定方法①根据坐标曲线判定a．当光照强度为0时，若CO2吸收量为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。b．当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。②根据关键词判定检测指标细胞呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量代谢中的酶和ATP专题训练一、选择题1．(2023·南京模拟)酶和ATP在生命活动中至关重要，以下关于哺乳动物细胞内酶和ATP的叙述，错误的是()A．ATP分子中一定含有腺苷，酶分子中不一定含有腺苷B．酶均在核糖体中合成，ATP主要在线粒体中合成C．酶的形成需要消耗ATP，ATP的形成需要酶的催化D．酶能降低ATP合成所需的活化能，ATP为酶的合成直接供能解析：选BA、ATP分子是由一分子的腺苷和三分子的磷酸组成的，因此其中一定含有腺苷，而酶绝大多数是蛋白质，少数的是RNA，蛋白质类酶分子中不含有腺苷，RNA类酶分子才含有腺苷，A正确；B、大部分酶的化学本质是蛋白质，合成场所是核糖体，少数酶的化学本质是RNA，不在核糖体上合成；ATP主要在线粒体中合成，B错误；C、酶的形成属于物质的合成反应，需要消耗ATP，ATP的形成同样需要ATP合成酶的催化作用，C正确；D、酶能降低ATP合成所需的活化能，ATP水解释放出来的能量能为酶的合成直接供能，D正确。故选B。2．酶的“诱导契合学说”认为，酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合，当底物与酶相遇时，可诱导酶活性中心的构象发生变化，有关的各个基团达到正确的排列和定向，使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后，酶活性中心又恢复到原构象。相关说法正确的是()A．酶与底物形成络合物时，提供了底物转化成产物所需的活化能B．这一模型可以解释淀粉酶可以催化二糖水解成2分子单糖的过程C．ATP水解释放的磷酸基团使某些酶磷酸化导致其空间结构改变D．酶活性中心的构象发生变化的过程伴随着肽键的断裂解析：选C酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能，而非提供活化能，A错误；酶具有专一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，淀粉属于多糖而非二糖，B错误；ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团与酶结合，使酶磷酸化，从而使其结构发生变化，C正确；据图可知，酶活性中心构象发生变化后在一定条件下还可复原，说明该过程肽键并未断裂，否则变形过程无法恢复，D错误。3．(2023·浙江高考)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高血糖水平，机理如图所示。下列叙述正确的是()A．胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用B．饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化C．磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能D．胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性解析：选BA、胰高血糖素属于大分子信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用，A错误；B、饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a，加快糖原的分解，以维持血糖浓度相对稳定，B正确；C、磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应所需活化能，C错误；D、根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系，且胰岛素为大分子物质，不能直接进入细胞内发挥作用，D错误。故选B。4．(2023·日照一模)根系吸收NOeq\o\al(－,3)依赖于根细胞膜上的载体蛋白(NRT1.1)，蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位苏氨酸(T101)磷酸化，进而促进根细胞吸收NOeq\o\al(－,3)。不同浓度的NOeq\o\al(－,3)，对根细胞吸收NOeq\o\al(－,3)的影响如图所示。下列分析正确的是()A．低浓度的NOeq\o\al(－,3)可引起CIPK23磷酸化，加速细胞吸收NOeq\o\al(－,3)B．NOeq\o\al(－,3)借助根细胞膜的NRT1.1以协助扩散的方式进入细胞内C．NRT1.1基因发生突变，若不影响T101位苏氨酸磷酸化，则不会影响NOeq\o\al(－,3)的吸收D．土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性影响根细胞吸收NOeq\o\al(－,3)解析：选DA、蛋白激酶CIPK23可引起载体蛋白(NRT1.1)第101位苏氨酸(T101)磷酸化，低浓度的NOeq\o\al(－,3)可引起NRT1.1的磷酸化，加速细胞吸收NOeq\o\al(－,3)，A错误；B、NRT1.1的磷酸化消耗ATP，说明NOeq\o\al(－,3)借助根细胞膜的NRT1.1以主动运输的方式进入细胞内，B错误；C、NRT1.1基因发生突变，若不影响T101位苏氨酸磷酸化，但是影响了NRT1.1的空间结构，则会影响NOeq\o\al(－,3)的吸收，C错误；D、土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性，影响了NRT1.1的磷酸化，从而影响根细胞吸收NOeq\o\al(－,3)，D正确。故选D。5．(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。实验组①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA组分＋＋－＋－蛋白质组分＋－＋－＋低浓度Mg2＋＋＋＋－－高浓度Mg2＋－－－＋＋产物＋－－＋－根据实验结果可以得出的结论是()A．酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性B．蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高C．在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性D．在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性解析：选C第①组中，酶P在低浓度Mg2＋条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2＋浓度，无论是高浓度Mg2＋条件下还是低浓度Mg2＋条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B、D错误；第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2＋浓度，第④组在高浓度Mg2＋条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2＋条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性，C正确。6．氨基酸的化学性质十分稳定且无催化作用，但当某些氨基酸与磷酸作用合成磷酰化氨基酸时就具有了催化剂的功能，称为“微型酶”。“微型酶”与氨基酸结合时，催化形成二肽并释放磷酸；与核苷作用时，催化核苷酸的生成并释放出氨基酸。下列说法错误的是()A．“微型酶”可与双缩脲试剂发生紫色反应B．“微型酶”不易受到pH、温度的影响而变性失活C．“微型酶”与腺苷作用时生成的AMP可参与RNA的构建D．“微型酶”既可以催化化学反应又可以作为化学反应的反应物解析：选A微型酶是某些氨基酸与磷酸作用合成的磷酰化氨基酸，其本质是氨基酸的衍生物，不含肽键，故不会与双缩脲试剂反应呈紫色，A错误；微型酶的组成是氨基酸和磷酸结合，其本质是氨基酸的衍生物，故“微型酶”不易受到pH、温度的影响而变性失活，B正确；“微型酶”与核苷作用时，催化核苷酸的生成，故“微型酶”与腺苷作用时生成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是RNA的基本组成单位，可参与RNA的构建，C正确；由题意可知，微型酶具有催化功能，且“微型酶”与氨基酸结合时，催化形成二肽并释放磷酸；与核苷作用时，催化核苷酸的生成并释放出氨基酸，故“微型酶”既可以催化化学反应又可以作为化学反应的反应物，D正确。7．(2023·临沂二模)已知对酶的抑制有可逆抑制(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)和不可逆抑制(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)两种类型。淀粉通过与淀粉酶的活性中心结合完成水解反应。为研究X和Y两种溶液对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，科研人员在37℃、适宜pH等条件下进行了相关实验，得到的结果如图所示。下列分析正确的是()A．该实验的自变量是淀粉溶液浓度、加入溶液的种类和浓度B．甲组反应速率更快，说明X降低了淀粉水解的活化能C．Y是通过可逆抑制结合淀粉酶活性中心降低淀粉水解速率D．等体积的淀粉溶液在P点条件下完全水解所需的时间较O点的长解析：选D结合分析可知，本实验的自变量包括淀粉溶液浓度、加入溶液的种类，但溶液的浓度不是自变量，A错误；据图可知，与对照组相比，甲组加入X溶液后，淀粉水解速率随淀粉溶液浓度增加而增加，推测X属于可逆抑制，其与淀粉酶的结合使酶活性降低，使酶降低活化能的能力减弱，但该抑制作用可随淀粉溶液增加而被解除，B错误；与对照组相比，丙组加入Y溶液后淀粉水解速率降低，且该速率不会随淀粉溶液浓度增加而增加，推测其与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复，属于不可逆抑制，C错误；根据图示分析可知，O点和P点的淀粉水解速率相同，但P点对应的淀粉溶液浓度更大，所以P点条件下淀粉完全水解所需的时间比O点长，D正确。8．(2023·泰安二模)细胞代谢的活跃期，线粒体通过中间分裂产生两个功能正常的子线粒体。线粒体某部位Ca2＋和活性氧自由基增加时，该部位分裂形成不包含复制性DNA的子线粒体，最终发生自噬，其余部位形成正常的子线粒体，称为线粒体的外周分裂。下列叙述错误的是()A．线粒体中间分裂有利于满足细胞较高的能量需求B．线粒体的外周分裂方式受细胞其他结构的影响C．外周分裂产生的子线粒体均不能再进行中间分裂D．真核细胞各种呼吸酶分布于细胞质基质和线粒体中解析：选CA、线粒体是有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量，由题干可知，线粒体通过中间分裂产生两个功能正常的子线粒体，进行物质氧化分解，有利于满足细胞较高的能量需求，A正确；B、当线粒体某部位Ca2＋和活性氧自由基增加时线粒体进行外周分裂，因此线粒体的两分裂方式受细胞内其他结构的影响，B正确；C、线粒体外周分裂可形成不包含复制性DNA的子线粒体，最终发生自噬，其余部位形成正常的子线粒体，这部分线粒体还可以正常进行中间分裂，C错误；D、有氧呼吸三个阶段的呼吸酶分布于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上，因此真核细胞一般都含有各种复杂的细胞器，各种呼吸酶分布于细胞质基质和线粒体中，D正确。故选C。9．(2023·枣庄二模)丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高，PPO的最适pH为5.5。科学家用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，结果如下图。下列说法错误的是()A．PPO在35℃和40℃时降低的活化能相同B．测定PPO的最适温度需要在30～40℃范围内设置温度梯度C．应先使用缓冲液分别配制PPO提取液和邻苯二酚溶液，然后再混合D．丝瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH为5.5的条件下保存解析：选AA、PPO在温度为35℃和40℃时酶活性不同，因此，降低的活化能也不同，A错误；B、由于35℃时OD值最高，所以应在30～40℃间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度，B正确；C、邻苯二酚和PPO粗提液混合前应先分别在相应的温度下保温，然后再将其混合，C正确；D、0℃PPO的活性较弱，可以将丝瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH为5.5的条件下保存，D正确。故选A。10．(2021·湖南高考)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是()A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C．作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响解析：选B通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。11．电一次放电的电压可达300～500V，足以把附近的鱼电死。电风的电能是细胞内ATP水解释放出来的能量转化而成的，而ATP中储存的能量是电细胞利用葡萄糖氧化分解释放的能量。下列关于ATP和ADP的叙述，错误的是()A．ATP水解形成ADP过程中释放的能量还可用于放能反应B．ADP合成ATP时所需能量不能由磷酸提供C．ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性解析：选AA、ATP水解形成ADP过程中释放的能量可用于吸能反应，A错误；B、ADP合成ATP时所需能量来自呼吸作用或光能，不是来自磷酸，B正确；C、ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，C正确；D、生物体内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，从一个侧面说明了生物界具有统一性，也反映了种类繁多的生物有着共同的起源，D正确。故选A。12．实验研究表明，向经过连续收缩发生疲劳的离体蛙腓肠肌上滴加葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一只蛙另一条收缩疲劳的离体腓肠肌上滴加ATP溶液，静置一段时间后，肌肉能发生明显收缩。该实验结果能说明()A．ATP能为肌肉收缩提供能量，是直接能源物质B．肌肉收缩需要的能量与葡萄糖无关C．葡萄糖能通过ATP间接为肌肉收缩提供能量D．ATP是能源物质，葡萄糖不是能源物质解析：选AA、向经过连续收缩发生疲劳的离体蛙腓肠肌上滴加ATP溶液，静置一段时间后，肌肉能发生明显收缩，说明ATP是直接能源物质，A正确；B、向经过连续收缩发生疲劳的离体蛙腓肠肌上滴加葡萄糖溶液，肌肉不收缩，说明葡萄糖不能直接提供能量，不能说明肌肉收缩需要的能量与葡萄糖无关，B错误；C、葡萄糖氧化分解产生ATP，但是从本题实验不能看出葡萄糖能通过ATP间接为肌肉收缩提供能量，C错误；D、ATP是直接能源物质，葡萄糖不是直接能源物质，D错误。故选A。13．其他条件相同且适宜的情况下，某酶的3个实验组：第1组(20℃)、第2组(40℃)和第3组(60℃)在不同反应时间内的产物浓度如图所示。下列相关说法错误的是()A．三个温度中，该酶活性最高时对应的温度是40℃B．t2时，第3组中反应物未全部发生反应C．若将第2组温度提高5℃，其催化速度会下降D．t3时，给第1组增加2倍量的底物，其产物浓度会升高解析：选C本题主要考查温度对酶活性的影响，考查学生的理解能力和获取信息的能力。三个温度下，第2组的产物浓度单位时间内上升最快，所以三组中，40℃时该酶活性最高，A正确；由于其他条件相同且适宜，底物的量应该一样，所以三组完全反应产物浓度应该一样，第3组的产物浓度明显比其他两组的低，说明第3组的反应物未全部发生反应，B正确；三个温度中，40℃时该酶活性最高，但是该酶的最适温度可能低于或高于40℃，将第2组温度提高5℃，其催化速度不一定下降，C错误；t3时，第1组产物浓度不再增加，说明底物已经完全反应了，但是酶还在，再增加底物，其产物浓度会升高，D正确。14．下列各项与ATP和DNA有关的叙述中正确的是()A．ATP脱去两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之B．ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中C．ATP中的“A”与DNA中的碱基“A”含义不同D．甘油进入小肠绒毛上皮细胞内会便细胞内ADP的含量增加解析：选CATP脱去两个磷酸基团后是AMP，是组成RNA的基本单位之一，A错误；ATP的能量主要储存在磷酸基团和磷酸基团之间的特殊化学键中，B错误；ATP中的“A”是腺苷，DNA中的碱基“A”是腺嘌呤，两者含义不同，C正确；甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP，D错误。15．下列有关ATP概念的正确叙述是()①ATP是生物体内主要的储存能量的物质②ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中③ATP水解一般指ATP分子中高能磷酸键的水解④ATP在细胞内的含量很少，但转化速度很快⑤ATP只能在线粒体中生成⑥ATP是可流通的“能量货币”⑦在寒冷或愤怒状态下，细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率⑧在剧烈运动时，细胞产生ATP的速率迅速增加A．①②④⑥⑦ B．③④⑥⑦C．③④⑥⑧ D．③④⑤⑧解析：选C①ATP是生物体内生命活动的直接能源物质，①错误；②ATP的能量主要储存在磷酸基团之间的化学键中，②错误；③ATP水解一般指ATP分子中特殊化学键即高能磷酸键断裂，释放能量的过程，③正确；④ATP在细胞内的含量很少，但转化速度很快，是生物界共同的供能机制，④正确；⑤ATP的合成场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体，⑤错误；⑥ATP在生物细胞内普遍存在，是直接能源物质，有“能量货币”之称，⑥正确；⑦人体在愤怒状态下，细胞代谢加快，ATP的分解和合成速率均加快，⑦错误；⑧剧烈运动时，消耗能量增加，细胞产生ATP的速率迅速加快，⑧正确。综上所述正确的是③④⑥⑧，ABD错误，C正确。故选C。二、非选择题16．(2023·全国高考)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。实验二：确定甲和乙植株的基因型将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。回答下列问题：(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_______(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的_______。(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_______。(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是________。解析：(1)与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。(2)根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。(3)实验二的结果甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2的一方，基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现的颜色是白色。答案：(1)高效性、专一性、作用条件温和空间结构(2)一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素(3)AAbbaaBB白色17．(2023·河南模拟)枸杞为药食同源的植物，生产枸杞鲜果果汁过程中易发生酶促褐变，影响其外观、风味甚至导致营养损失。多酚氧化酶(PPO)可催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质。请回答下列问题：(1)为了防止枸杞果汁发生褐变，应______(填“升高”或“降低”)枸杞果实细胞中PPO的活性，酶活性是指____________。(2)将枸杞鲜果快速研磨，离心后得到多酚氧化酶(PPO)粗提取液，必须在低温下处理和保存的原因是____________________________________________________。(3)研究小组开展食品添加剂对多酚氧化酶(PPO)活性影响的实验，结果如下图所示。据图可知，两种食品添加剂均可________多酚氧化酶(PPO)的相对酶活性，并选用________________作添加剂处理鲜枸杞效果更好。(4)短时(3min)高温处理也可抑制褐变，但高温会破坏果汁中某些营养成分。请你提出一种实验思路，探究既能有效防止褐变，又能保留营养成分的最佳温度：________________________________________。解析：(1)多酚氧化酶(PPO)可催化多酚类物质(无色)生成褐色醌类物质，为了防止枸杞果汁发生褐变，应降低枸杞果实细胞中PPO的活性。(2)PPO酶的作用条件温和，过高温度能使酶空间结构发生改变导致失活，这种改变一般是是不可逆的，低温下酶的空间结构稳定，且在适宜温度下酶的活性可恢复，因此离心后得到PPO粗提取液，必须在低温下处理和保存。(3)据题意可知，本实验自变量为L­半胱氨酸浓度和柠檬酸浓度，因变量为多酚氧化酶(PPO)的相对酶活性，据表可知添加两种食品添加剂后都比不添加时酶的活性下降，因此两种食品添加剂均可降低多酚氧化酶(PPO)的相对酶活性；且L­半胱氨酸浓度处理时酶活性下降更多，更不易发生酶促褐变，因此选用L­半胱氨酸浓度作添加剂处理鲜枸杞效果更好。(4)探究既能有效防止褐变，又能保留营养成分的最佳温度，本实验自变量为温度，因变量为PPO相对酶活性和某些营养成分的含量，因此该实验思路为设置一系列高温的温度梯度，短时间处理后，分别测定PPO相对酶活性和某些营养成分的含量。答案：(1)降低酶对化学反应的催化效率(2)低温下酶的空间结构稳定，酶活性低，且在适宜温度下酶的活性可恢复(3)降低L­半胱氨酸(4)设置一系列高温的温度梯度，短时间处理后，分别测定PPO相对酶活性和某些营养成分的含量18．ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：(1)ATP在细胞内的作用是______________________；分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是_______________________________。(2)在真核细胞中，该酶主要分布于____________(填生物膜名称)。推测好氧型细菌细胞的__________(填结构名称)存在该酶，理由是____________________。(3)科学家发现一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(鸟苷三磷酸)也具有与ATP相似的生理功能，请从化学结构的角度解释GTP也具有相似功能的原因是_____________________________________________________________________。解析：(1)ATP在细胞内的作用是生命活动的直接能源物质；H＋跨越该膜是从高浓度到低浓度且需要载体蛋白，不需要能量，所以该运输方式为协助扩散。(2)在真核细胞中，光合作用和呼吸作用会释放大量能量，所以该酶主要分布于线粒体内膜、类囊体薄膜；推测好氧型细菌细胞的细胞膜也存在该酶，因为该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜。(3)科学家发现一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(鸟苷三磷酸)也具有与ATP相似的生理功能，这是因为GTP也由于末端磷酸基团有较高的转移势能，在GTP酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而把能量释放出来。答案：(1)生命活动的直接能源物质协助扩散(2)线粒体内膜、类囊体薄膜细胞膜该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜(3)GTP也由于末端磷酸基团有较高的转移势能，在GTP酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而把能量释放出来光合作用和细胞呼吸专题训练一、选择题1．(2023·北京高考)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是()A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATPD．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量解析：选AA、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。故选A。2．(2022·山东高考)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是()A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成解析：选C根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。3．某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是()A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2解析：选B酵母菌有细胞核，属真菌，是真核生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。4．(2023·湖北高考)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是()A．呼吸作用变强，消耗大量养分B．光合作用强度减弱，有机物合成减少C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少解析：选DA、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；B、高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；C、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。故选D。5．(2023·浙江高考)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是()A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等解析：选CA、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，A选项错误；B、氧气的有无是自变量，B选项错误；C、有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C选项正确；D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D选项错误；故选C。6．如图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列有关叙述错误的是()A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③B．②的进行与⑤⑥⑦密切相关，与③无直接关系C．蓝细菌细胞中③发生在类囊体薄膜上，④发生在叶绿体基质中D．叶肉细胞内③中O2的产生量小于⑥中O2的消耗量，则该细胞内有机物的总量将减少解析：选CMg是合成叶绿素的成分，光合作用光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg则叶绿素的合成受阻，首先会受到显著影响的生理过程是③(光反应过程)，A正确；一般情况下，植物细胞吸收无机盐的方式(②)是主动运输，需要消耗能量，故与⑤⑥⑦(细胞呼吸过程)密切相关，与③(光反应过程)无关，B正确；蓝细菌细胞是原核细胞，没有叶绿体，因此也没有类囊体，C错误；图中光反应过程(③)中O2的产生量小于有氧呼吸过程(⑥)中O2的消耗量，则该叶肉细胞净光合作用量＜0，该细胞内有机物总量将减少，D正确。7．(2023·湖北高考)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是()A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强B．Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2解析：选CA、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；B、Mg2＋是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误；D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H＋、电子和O2，D正确。故选C。8．2021年，我国科学家设计了一种下图所示的人造淀粉合成代谢路线(ASAP)，在高密度氢能的作用下，成功将CO2和H2转化为淀粉。ASAP由11个核心反应组成，依赖许多不同生物来源的工程重组酶。科学家表示，按照目前的技术参数，在不考虑能量输入的情况下，1立方米生物反应器的年淀粉产量，理论上相当于种植1/3公顷玉米的淀粉年产量。下列说法错误的是()A．该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATPB．人工合成淀粉同样需要CO2的固定和C5的再生，最终将C6合成淀粉C．ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响D．大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化可能面临的难题解析：选B该反应器需要高能氢以及ATP还原C3，故该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP，A正确；人工合成淀粉同样需要CO2的固定，但不需要C5的再生，B错误；由题意知，ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响，C正确；该反应器需要酶，大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化最可能面临的难题，D正确。故选B。9．(2023·聊城二模)取野生拟南芥(W)和转基因拟南芥(T)数株，各均分为三组后分别喷施蒸馏水、寡霉素(抑制ATP合成酶的活性)和NaHSO3,24h后各组再均分为两组，分别进行正常条件和高盐条件处理8h并测定W和T的光合速率，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．寡霉素可通过抑制ATP的合成来抑制C3化合物的还原而降低光合速率B．高盐条件下可通过降低气孔导度使CO2供应不足而降低光合速率C．喷施NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降D．通过转基因技术可提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用解析：选DA、由题意可知，寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性，光合作用过程中，寡霉素可通过抑制光反应过程中ATP的合成，来抑制C3化合物的还原而降低光合速率，A正确；B、高盐条件下各组的光合速率均低于正常条件下，可推知，高盐条件下可通过降低气孔导度使CO2供应不足而降低光合速率，B正确；C、比较图中W＋H2O和W＋NaHSO3两组的柱状图可知施加NaHSO3之后，植物在正常和高盐状态下的光合速率均有提高，说明喷施NaHSO3可促进光合作用，减缓高盐条件引起的光合速率的下降，C正确；D、比较图中W＋HO和T＋H2O两组的柱状图可知，该条件下转基因拟南芥在正常和高盐条件下光合速率均比未转基因拟南芥的光合速率高，所以转基因能提高光合作用的效率；比较图中正常条件下W＋H2O、W＋寡霉素两组光合速率的差值和T＋H2O、T＋寡霉素两组光合速率的差值，可知施加了寡霉素之后转基因拟南芥光合速率下降的幅度更小，所以转基因能减弱寡霉素对光合作用的抑制作用，D错误。故选D。10．磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。如图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是()A．a表示的物质是ATP，它也可以在叶绿体基质中合成B．磷酸丙糖应该是一种五碳化合物C．磷酸丙糖是暗反应产物，在细胞质基质中合成淀粉D．若图中表示的磷酸转运器活性受抑制，会导致光合速率下降解析：选D图中a是光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，在叶绿体类囊体薄膜上合成，A错误；磷酸丙糖是三碳化合物，B错误；磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行，C错误；磷酸转运器活性受抑制，不能将磷酸丙糖运出叶绿体和将磷酸运入叶绿体，造成叶绿体中光合作用产物积累和缺少磷酸，导致光合作用速率降低，D正确。11．(不定项)叶面积系数是指单位土地面积上的叶面积总和，它与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图1所示。图2为来自树冠不同层的甲、乙两种叶片的净光合速率变化图解。下列说法错误的是()A．a点后群体干物质积累速率变化对于合理密植有重要指导意义B．a～b段群体光合速率增加量大于群体呼吸速率增加量C．c点时甲、乙两种叶片固定CO2的速率相同D．甲净光合速率最大时所需光照强度高于乙，可判断甲叶片来自树冠上层解析：选BC由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升，当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，据此可以看出过度密植会导致产量下降，因而图示的研究对于合理密植具有重要指导意义，A正确；a～b段群体光合速率增加量小于群体呼吸速率增加量，因而当叶面积系数大于a时，群体干物质积累速率下降，B错误；c点时甲、乙两种叶片净光合速率相等，均为零，此时光合速率等于呼吸速率，但两种叶片的呼吸速率不同，因此，此时甲、乙两种叶片固定CO2的速率不同，C错误；由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析图示可推知：甲叶片位于树冠上层，D正确。12．(2023·临沂一模，不定项)光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～⑤代表过程。下列叙述错误的是()A．图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过5层生物膜B．图中Ⅱ和V、Ⅲ和Ⅶ分别是同一种物质，Ⅰ和Ⅳ是不同物质C．图中①～⑤均伴随着ATP的合成或水解，其中③合成的ATP可被②利用D．光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来解析：选ACA、图中Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物，表示CO2，产生场所是线粒体基质，被相邻细胞利用是在相邻细胞的叶绿体基质，至少需要穿过线粒体(2层膜)、线粒体所在细胞的细胞膜(1层膜)、相邻细胞的细胞膜(1层膜)、相邻细胞的叶绿体(2层膜)，至少需要穿过6层生物膜，A错误；B、图中Ⅱ是水光解产物O2，Ⅲ能与C5结合形成C3，表示CO2，V与有氧呼吸前两个阶段产生的Ⅳ参与有氧呼吸第三阶段形成水，Ⅶ是有氧呼吸第二阶段的产物，是CO2，因此V是O2，Ⅳ是[H]，Ⅶ是CO2，Ⅱ(O2)和V(O2)是同一种物质，Ⅲ(CO2)和Ⅶ(CO2)不是同一种物质，Ⅰ是NADPH，是还原性辅酶Ⅰ，Ⅳ是NADH，是还原性辅酶Ⅱ，是不同物质，B正确；C、据图可知，①表示CO2固定，②表示C3还原，③表示有氧呼吸第一阶段，④表示有氧呼吸第三阶段，⑤表示有氧呼吸第二阶段，其中②过程伴随着ATP的水解，③④⑤过程伴随着ATP的合成，③合成的ATP不能被②利用，C错误；D、呼吸作用一方面能为生物体的生命活动提供能量，另一方面能为体内其它化合物的合成提供原料，光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来，D正确。故选AC。13．(2022·山东高考，不定项)在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是()A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少解析：选BCD与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多，B、C正确；DNP使H＋不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。14．(2022·湖南高考，不定项)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是()A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降解析：选AD夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱，A正确；夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B错误；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上，C错误；夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D正确。15．(2023·威海二模，不定项)光合作用光反应可分为原初反应、电子传递和光合磷酸化。原初反应中光能经色素的吸收和传递后使PSⅠ和PSⅡ上发生电荷分离产生高能电子，高能电子推动着类囊体膜上的电子传递。电子传递的结果是一方面引起水的裂解以及NADP＋的还原；另一方面建立跨膜的H＋浓度梯度，启动光合磷酸化形成ATP。光反应的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A．原初反应实现了光能到电能的能量转化过程B．类囊体膜内外H＋浓度梯度的形成与水的裂解、质体醌的转运以及NADP＋的还原有关C．图中H＋通过主动运输进入叶绿体基质D．光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应中3­磷酸甘油酸的还原解析：选C根据题干“原初反应中光能经色素的吸收和传递后使PSⅠ和PSⅡ上发生电荷分离产生高能电子”可知，原初反应实现了光能到电能的能量转化过程，A正确；由图可知，类囊体膜内外H＋浓度梯度的形成(即基质中的H＋浓度低，类囊体腔中的H＋浓度高)与水的裂解、质体醌的转运以及NADP＋的还原有关，B正确；由图可知，叶绿体基质中的H＋浓度低，类囊体腔中的H＋浓度高，即H＋从类囊体腔进入叶绿体基质属于顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白，故图中H＋通过协助扩散进入叶绿体基质，C错误；C3(3­磷酸甘油酸)在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成C5和糖类等有机物，D正确。二、非选择题1．(2023·浙江高考)植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。回答下列问题：(1)光为生菜的光合作用提供__________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因____________作用失水造成生菜萎蔫。(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是__________。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为__________，最有利于生菜产量的提高，原因是__________。(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是____________________________。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以__________，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有________________________________。解析：(1)植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，造成外界溶液浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离，造成生菜萎蔫。(2)分析图乙可知，与CK组相比，A、B、C组的干重都较高。结合题意可知，CK组使用的是白光照射，而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，积累的有机物含量更高，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B组(红光：蓝光＝3∶2)时，植物的干重最高；结合图甲可知，B组植物叶绿素和氮含量都比A组(红光：蓝光＝1∶2)、C组(红光：蓝光＝2∶1)高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组(红光∶蓝光＝1∶2)、C组(红光：蓝光＝2∶1)两组，有机物积累量最高，植物干重最大，最有利于生菜产量的增加。(3)由图可知，在25℃时，提高CO2浓度时光合速率增幅最高，因此，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以升高温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析，优点还有减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生等。答案：(1)能量渗透(2)光合色素主要吸收红光和蓝紫光红光∶蓝光＝3∶2叶绿素和含氮物质的含量最高，光合作用最强(3)光合速率最大且增加值最高升高温度减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生2．(2023·全国高考)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是______________________________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布______________上，其中类胡萝卜素主要吸收__________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是________________________________。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。________________________________________解析：(1)植物细胞器的分离方法可用差速离心法，叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，光合色素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。(2)光合作用光反应和暗反应同时进行，黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料ATP和NADPH，暗反应无法进行，产物不能生成。(3)要验证叶绿体中有光合作用产物淀粉，需要将叶绿体提取出来并检测其中淀粉。因此将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，先进行饥饿处理，排除原有淀粉的干扰。之后甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，需要脱绿处理，制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期的结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。答案：(1)差速离心类囊体(薄)膜蓝紫光(2)悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类。(3)思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物应均进行饥饿处理(置于黑暗中一段时间消耗有机物)，甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。3．(2023·广东高考)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