细胞代谢（原卷版）-2025年高考生物复习热点题型专项训练（新高考）

专题06细胞代谢

目录

一、细胞代谢知识解读

二、细胞代谢知识分类归纳

【基础知识。细胞膜的结构与功能

【基础知识2】细胞器之间的分工与协调配合

【基础知识3】物质运输

【基础知识4】ATP与酶

【基础知识5】细胞呼吸

【基础知识6】光合作用

三、最新模考题组练

细胞代谢指细胞内发生的各种化学反应的总称，主要由物质代谢和能量代谢交织组成。以下

为你详细解读：

（1）细胞代谢的场所：细胞质基质是细胞代谢的重要场所，为新陈代谢的进行提供所需要的物质

和一定的环境条件，许多化学反应在其中进行。此外，细胞器如线粒体、叶绿体等，也各自承担

特定代谢过程。

（2）参与细胞代谢的物质

①酶：由活细胞产生，对其底物具有高度特异性和高度催化效能，能在常温、常压下高效地催化

化学反应。比如淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖。

②ATP：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，作为细胞代谢的直接供能物质，为各种耗能反应

提供能量。当ATP水解时，末端磷酸基团脱离，形成ADP,同时释放出大量能量。

（3）细胞代谢的具体类型

①光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并

释放出氧气。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供ATP和NADPHo

②细胞呼吸：包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，

把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。无氧呼

吸则是在无氧条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同

时释放出少量能量的过程。

【基础知识11细胞膜与细胞核的结构与功能

【典例分析1-1](2024.湖北天门调研)小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的

信息传递等相关。请据图分析回答下列问题。

图1

(1)小窝的主要成分是蛋白质和;其中的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在__________

上合成，然后由________________________加工，通过囊泡转运到细胞膜上，成为膜蛋白，这一

过程体现了细胞膜具有的结构特点。

(2)据图分析，小窝蛋白分为三段，中间区段主要由____________(填“亲水性”或“疏水性”)的

氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞的中。

一肽段2

三80

大肽段2+胆固醇

豪60

期40

巢20

据0

300350400450500300350400450500

波长(nm)波长(nm)

图2

(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光，当胆固醇与这些氨基酸结合，会使

荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点，分别向小窝蛋白的肽段1(82〜101

位氨基酸)和肽段2(101〜126位氨基酸)加入胆固醇，检测不同肽段的荧光强度变化，结果如图

2,据此分析，胆固醇与肽段的结合情况是

(4)当小窝中结合的胆固醇过少时，小窝蛋白的改变，小窝会变扁平，影响细胞的信

息传递功能。

【提分秘籍】

1、细胞膜的流动镶嵌模型：(1)磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子有的镶嵌在

磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层，有的横跨整个磷脂双分子层；

(2)细胞膜上的磷脂和络大多数蛋白质是可以流动的，因此膜的结构成分不是静止的，而是动态

的，具有流动性；

(3)细胞膜的外表面分布有糖蛋白，具有识别功能。

2、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸"尾”

部是疏水的。

3、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，其内部

是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。

【典例分析1-2](2024•辽宁锦州调研)亲核蛋白是指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞

核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白从细胞质转运入细胞核的过程如图所示，GTP是为细胞生

命活动供能的另一种高能磷酸化合物，结构与ATP类似。请回答下列问题。

核核孔复合体器?DP―

质

侧

胞

质

侧

亲核蛋白GDP7

(1)亲核蛋白由(细胞器)合成，该细胞器在细胞质中主要有两种分布，亲核蛋白应该是

由的该细胞器合成。

(2)亲核蛋白通过(结构)进入细胞核，代谢越旺盛的细胞该结构的数量越,原因

是该结构能实现=

(3)根据ATP的相关知识推测，GTP的中文名为,结构简式为o

(4)据图分析，亲核蛋白进入细胞核的运输方式，类似于物质通过细胞膜时的几种跨膜运输方式中

的o

(5)下列物质中，属于造血干细胞具有的亲核蛋白的有。

A.DNA聚合酶B.丙酮酸分解酶

C.ATP水解酶D.淀粉酶

【典例分析1-3](2024.湖南长沙调研)二甲双胭的抗肿瘤效应越来越受到人们的关注，它可以

通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图所示。请据图回答有关问题。

(1)细胞核的核膜是双层膜结构，其基本骨架是;核孔的作用是

(2)据图分析，二甲双胭通过抑制的功能，进而直接影响了的跨核孔运输，最终

达到抑制细胞生长的效果。

⑶据图分析，正常生长的细胞中，乙的活性受到(填“激活”或“抑制”)，由此推测，

图中ACAD10(填“激活”或“抑制”)细胞生长。

(4)据图分析，分泌蛋白的运输是否受二甲双胭的影响？,其理由是

【提分秘籍】

一、细胞核的功能：是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所)，是细胞代谢和遗传的控制中

心；

二、细胞核的结构：

1、染色质：主要由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在

状态。

2、核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。

3、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4、核孑L：实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流

【基础知识2】细胞器之间的分工与协调配合

【典例分析2-1】溶酶体是参与甲醛代谢的重要细胞器之一。细胞代谢产生的甲醛称为内源性甲

醛，其代谢异常会引起神经细胞的死亡，严重危害人类的健康。

(1)溶酶体内部含有,能催化对蛋白质、核酸等大分子进行降解。被溶酶体分解后的

产物，其去路主要包括________________________________________________

(2)细胞在缺血缺氧状态下会产生氧化应激，此过程会伴随着细胞内源性甲醛的升高。为对这一机

理进行验证，研究者进行了以下实验：A组手术处理，主要是对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎;

8组上；C组不做任何处理。1天后检测大鼠脑组织细胞内溶酶体与细胞质中的甲醛浓度，结果如

下表：

组别A组B组C组

甲醛浓度溶酶体140120121

(umol/kg)细胞质484949

注：对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎，会导致脑缺血供氧不足。

讨论：①B组的实验处理是,其目的是

②实验结果不仅可以验证氧化应激会引起细胞内甲醛的升高，还可以证明o

(3)正常情况下甲醛会被转运出神经细胞，以减少对细胞的伤害。为了探究甲醛的转运方式，研究

人员用药物L破坏了溶酶体膜，一段时间后，检测实验组与对照组细胞内和培养液中的甲醛浓度,

若,则表明溶酶体参与了甲醛的

运输，其运输方式为胞吐。

【提分秘籍】

细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细

胞器。

细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器：各种亚细胞结构的总称。

分离各种细胞器的方法：差速离心法

【典例分析2-2](2024•甘肃调研)如下图是动植物细胞的亚显微结构模式图，据图回答有关问

题。

⑤

⑥

⑨

②

（1）图A是（填“植物”或“动物”）细胞，判断的依据是（至少答两

点）O

⑵图A中③的功能是对来自［］的蛋白质进行分类加工和包装；②是,它是

细胞进行的主要场所。在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的,在其

中进行着多种化学反应。

（3）图B中能储存遗传信息的细胞结构是（填图中标号）。假设图B细胞为洋葱鳞片叶表

皮细胞，多画的结构有（填结构名称）。

（4）图中所示结构只有通过能观察到。分离图中各种细胞器的方法是o

（5）图A和图B中都有但在功能上不同的细胞器是（填结构名称）。

【提分秘籍】

1、细胞核、线粒体和叶绿体均具有双层膜结构；

2、染色体和染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，在分裂间期是丝状的染

色质，在分裂期，染色质高度螺旋化，缩短变粗成为光学显微镜下清晰可见的染色体；

3、核仁与核糖体RNA的合成有关，当然与核糖体的形成有关；核孔实现核质之间频繁的物质交

换和信息交流，是大分子物质如RNA和蛋白质等进出细胞核的通道，但DNA不会通过核孔出细胞

核，因此核孔具有选择性。

【基础知识3】物质运输

【典例分析3-1］（2024.贵州遵义模拟）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁

分离现象，如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察的某一时刻的图像。请据图

回答下列问题。

图a图b

4

S3

2口红心萝卜A

31

0口口红心萝卜B

解-

1

*--2

吐-3

-4

甲乙丙丁戊

图C

(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和的分离，后者的结构包括(用图

中编号填写)和(用图中编号填写)以及二者之间的细胞质。

(2)过去科学家普遍认为，水分子都是通过自由扩散进出细胞的，后来研究表明，水分子更多的是

借助细胞膜上的进出细胞的。而植物细胞因为自身具备的结构特点

_________________________而发生质壁分离现象o

(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶

液浓度的关系是。

(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液

(甲〜戊)中，一段时间后，取出红心萝卜幼根称重，结果如图c所示，据图分析：

①红心萝卜A的细胞液浓度(填“大于”“等于”或“小于”)红心萝卜Bo

②甲乙丙丁戊的溶液浓度从大到小排序为o

【典例分析3-2](2024.山东模拟)下图是动物细胞膜的结构及几种物质通过细胞膜的运输方式

模式图，A、B、C表示相关物质，①②③表示三种物质跨膜运输方式，回答下列问题。

(1)细胞吸水膨胀时A的厚度变小，这说明A具有=

(2)研究发现，对某动物细胞施加某种化学物质后Ca2+的吸收明显减少，但葡萄糖、K+的吸收不受

影响，最可能的原因是____________________________________________

(3)某同学设计了如下实验，试图探究楼柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输,

请将实验补充完整。(如果槎柳从土壤中吸收无机盐需消耗能量,则能量主要由细胞有氧呼吸提供)

①实验步骤：

a.取A、B两组生长发育相同的等量怪柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中。

b.A组给予正常的呼吸条件，B组o

c.一段时间后测定A、B两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。

②实验结论：

a.若A、B两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明

【基础知识4】ATP与酶

【典例分析4-1］（2024.湖北仙桃调研）1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与反

应物相结合的互补结构；1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与反应物结合之前,

酶的空间结构不完全与反应物互补，在反应物的作用下，可诱导酶出现与反应物相结合的互补空

间结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶）进行研

究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同。科研人员进

行了4组实验，绘制出反应曲线，如图所示。

-

3-

.46

2-•②

不酶+CU

\

.1.O2____

OLsc™+cu

O

Io20

z/min

注：SCTH表示催化CTH反应后的S酶，SCU表示催化CU反应后的S酶。

(I)酶活性易受和等条件的影响，实验中应维持适宜的反应环境。S酶的活性可

以用表不O

(2)“诱导契合”学说在“锁钥”学说的基础上提出：酶与底物结合时，会发生相应

改变。

(3)为更直观的呈现实验过程和结果，科研人员用字母和箭头表示反应简式(P表示反应产物)，则

实验①可以表示为：S酶+CTH-SCTH+P。请参照实验①的写法，写出实验③的反应简式：

(4)根据上述学说内容，对比①和②两组实验结果，出现该结果的原因可能是

_____________________________________________________________________________,该结果支

持学说。

⑸为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，还是出现空间结构的固化，请

设计一个补充实验，写出实验思路：。

（2）温度和pH对酶促反应速率的影响

据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH也不变，即反应溶

液pH（温度）的变化不影响酶作用的最适温度（pH）。

【基础知识5】细胞呼吸

【典例分析5-1］（2023.安徽芜湖模拟）如图a为线粒体的结构示意图。如图b为线粒体中某种

生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段简化示意图。回答下列问题。

线粒体

线粒体内内取膜

外膜

线粒体

基质

图a

（1）图b表示图a的结构，膜上发生的有氧呼吸某过程将H+由M侧顺浓度梯度转运

到N侧，并驱动ATP合成，ATP合成的直接驱动力由__________________（填“电子放能”或“H+浓度

差”）提供。

（2）科学家将提取自线粒体内膜的蛋白质P嵌到人工脂质体囊泡（囊泡内侧相当于线粒体内外膜的

膜间腔，如图c所示）上，巧妙地验证了上述推测：将嵌有蛋白质P的人工脂质体置于pH为4的

缓冲溶液一段时间，使人工脂质体膜内外pH都为4,然后将其随机均分为两份。一份转移至pH

为8的缓冲溶液中，加入ADP和Pi后放置一段时间，此为实验组。另一份人工脂质体继续置于

pH为4的缓冲溶液中，加入ADP和Pi后放置一段时间，此为对照组，一段时间后检测ATP的生

成情况。有ATP生成的是组。在形成ATP时，蛋白质P的作用是

（3）已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强（会导致线粒体崎密度增大、呼吸链复

合体的活性增强、细胞耗氧速率增加等），细胞长度变长，为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌

细胞糖代谢的调控。研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如表（注：线粒体崎密度=崎数目/

线粒体长度），据表分析：

组别指标（相对值）

细胞耗线粒体ATP胞外乳酸线粒体呼吸链复合乳酸脱氢酶的

氧速率产生量水平崎密度体的活性量

甲组：常规

4.21.00.3510.10.91.01

培养

乙组：营养

5.61.40.2817.52.390.25

缺乏

丙组：营养

缺乏+抑

制3.10.80.389.81.221.22

DRP1S637

磷酸化

①DRP1S637磷酸化与线粒体融合的关系是（填“促进”或“抑制”），得出该结论的依据

是O

②根据实验结果，将下列选项排序从而完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径

营养缺乏--一--产能效率提高一适应营养缺乏环境。

a.线粒体融合增强

b.DRPls637磷酸化增强

c.细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加

d.线粒体崎密度增加、呼吸链复合体的活性增加

【典例分析5-2］（2023.江西赣州模拟）图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请

回答以下问题。

图1

（1）酵母菌细胞内丙酮酸在（填场所）被消耗，从能量转化角度分析，丙

酮酸在不同场所被分解时有什么不同？

(2)酵母菌在02充足时几乎不产生酒精,有人认为是因为02的存在会抑制图1中酶1的活性而导

致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取(填“含线粒体的

沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向

甲试管中通入02,一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的进

行检测。

(3)按照上述实验过程，观察到,说明(2)中假说不成立，实验小组查阅资料发

现，细胞质基质中的NADH还存在如图2所示的转运过程，NADH在线粒体内积累，苹果酸的转运

会被抑制，且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率，反之则抑制。请

结合以上信息解释02会抑制酵母菌产生酒精的原因：

(4)高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条件下也能产酒，结合图1和图2分析，是利用野生

酵母，通过物理或化学诱变因素诱导控制合成(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因发

生突变而产生的新品种。

【典例分析5-3](2024.湖南衡阳调研)人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常

存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。

(1)在人体细胞呼吸过程中，02参与反应的场所是o

(2)当细胞中02含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分

子和细胞器。分别用常氧(20%02)、适度低氧(10%02)和严重低氧(0.3%02)处理PC12细胞，24h

后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性

氧含量，结果如图2。

口对照

8O-

O口3-MA处理

6-

O

4-

O

2-

OmrTIII

20%10%0.3%

02含量

图2

①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的(结构)降解。

②图1、图2结果表明：适度低氧可=

(3)研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情

况，结果如图3„

胆8□Oh

X、6的mRNA，RTNP4雷白口12h

箕4

*

2

如0

20%10%0.3%20%10%0.3%。2含量

图3

综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因:

【提分秘籍】

1、有氧呼吸

一场所：细胞质基质

物质变化(反应式)：CcHI2d,吗

2c：,H」3+4[H]

I产能情况：少量能量一

'场所：线粒体基质

物质变化(反应式)：2c酶

6Cd+2O[H]

、产能情况：少量能量一

，场所：线粒体内膜

物质变化(反应式)：24[H]4-6O2皿

12H2。

I产能情况：大量能出

(2)有氧呼吸的反应式

C6Hl2。6+6%。+6。2速"CO2+I2H2O+大量能量

(3)能量问题

释放出来的能量：大部分以热能的形式散失，少部分用于合成ATP

2、无氧呼吸

(1)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。

(3)总反应式

C6H12。6逋f2c3H6。3+少量能量c6H12。6通雪2c2H5OH+2c。2+少量能量

(4)能量问题

大部分储存在乳酸或者酒精中；'释放出来的能量：大部分以热能的形式散失，少部分用于合成

ATP【基础知识6]光合作用

【典例分析6-1](2023•黑龙江模拟)浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形

成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：

I.光合色素的提取、分离和含量测定

(1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合

色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和。在细胞中，这些光合色素分布在

(2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。

样品叶绿素a/(mg•g-1)叶绿素b/(mg•g-1)

上层0.1990.123

中层0.2280.123

下层0.6840.453

数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为

II.光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定

(3)研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y,参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。

酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的

粗酶液，流程如图1。

置于预加预冷

称取低温

=＞冷的研1=>缓冲液

藻样,离心

钵中研磨

图1

粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和=研磨时加入缓冲液的主要作用是

稳定。离心后的为粗酶液。

(4)酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。

(

一

岛

-

T

.SU

I0浒苔甲酶Y

-

l口浒苔乙酶Y

o

E…光照强度

U

H

tf里

演采样时间

图2

在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为P

mol•m-2•sT（填具体数字），强光照会浒苔乙酶Y的活性。

【提分秘籍】

1.实验：色素的提取和分离

提取原理：色素能够溶解在无水乙醇中

分离原理：不同色素在层析液的溶解度不同，溶解度越高的随滤纸条扩散的速度越快

分离的方法：纸层析法

2、捕获光能的色素：

①分布:叶绿体类囊体薄膜上。

②功能:吸收、传递、转化光能。

③种类:叶绿素（含Mg）含量约占3/4；叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）;类胡萝卜素含量约占

1/4,胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）

3、温室或大棚种植蔬菜时：

应选择无色透明的玻璃或塑料薄膜，如果用同等光照强度的光源在夜间补充光照应选用蓝紫光

或红光，不能（能、不能）用绿色的光源，原因是.绿光几乎不能被光合色素吸收，不利于光合作

用合成有机物。

【典例分析6-2］（2024.海口模拟）淀粉是粮食最主要的组分，也是重要的工业原料。中国科学

院实现了人工合成淀粉，其途径如图1所示，该成果不依赖植物光合作用，在实验室人为提供能

量的基础上,实现了从C02和H2到淀粉分子的人工全合成。图2表示光合作用合成葡萄糖的过程。

^FADH

人工淀粉12三碳糖

合成途径（6个三碳糖各含1个上"0-『"OH+6AD隧囊库

飞尔文循呼）

18

12三碳酸6ATP+6H2O

（6个三碳酸各含2个叼）

⑴光合作用中NADPH和ATP参与的过程相当于图1中的（用“C1模块”“C3模

块”“C6模块”或“Cn模块”及箭头表示）。图1中Cn是由C6组成的淀粉，以C6为单位组成的

生物大分子还有。

（2）据图2所示过程180的转移路径和实验结果，推测用180标记二氧化碳的实验目的是

光合作用过程既能分解水也能产生水，结合图2分析光合作用的（填“光反应”或“暗反

应“)过程产生水，判断的依据是______________________________________

(3)从能量的角度看，光合作用的本质是将太阳能转化为

人工合成淀粉的成功能否表明对光合作用的完全替代，请从能量的角度阐述你的理由:

【典例分析6-31(2024•四川成都模拟)强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,

过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的

影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋

白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。

分组处理

甲清水

乙BR

丙BR+L

(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸上

扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是O

(2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率

继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有、

(答出2种原因即可)；氧气的产生速率继续增加的原因

是0

(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制(填“增强”或“减弱”)；乙组与丙

组相比，说明BR可能通过发挥作用。

【提分秘籍】

⑴光反应阶段：

①部位:叶绿体类囊体薄膜。

②条件:光、光合色素、酶、ADP、Pi、H,0、NADP+等。

③过程：

水的光解：2H20-4H++02+4e-,

NADPH的形成:NADP++H++2e--酶一NADPH

ATP的形成:ADP+PI+能量-酶fATP

④能量变化：光能一ATP和NADPH中活跃的化学能。

(2)暗反应阶段也称碳反应阶段或卡尔文循环。

①部位:叶绿体基质。

②条件:酶、ATP、NADPH、耳、COj_等。

③过程:CO2的固定：CO2+&—2Jo

C的还原:2dCHJ)+Q。

(3)停止光照，其他条件不变时，短时间内C3含量增多，Cs含量减少，(CH2。)含量减少。

当CO?减少，其他条件不变时，短时间内Cs含量减少，C$含量增多，9此0)含量减少。

【典例分析6-4](2024宁夏银川模拟)为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同

的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：(1)对照组；(2)施氮组，补充尿

素(12g•m-2)；(3)水+氮组，补充尿素(12g•mN)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。

生理指标对照组施氮组水+氮组

自由水/结合水6.26.87.8

气孔导度(mmol-m-2-sT)8565196

叶绿素含量(mg•g-1)9.811.812.6

RuBP竣化酶活性(umol,h-1•g-1)316640716

光合速率(umol•m-2•s-1)6.58.511.4

注：气孔导度反映气孔开放的程度。

回答下列问题。

⑴植物细胞中自由水的生理作用包括等(写出两点即可)。补充

水分可以促进玉米根系对氮的，提高植株氮供应水平。

(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收

光能，用于驱动两种物质的合成以及的分解；RuBP逐化酶将C02转变为竣基

加到分子上，反应形成的产物被还原为糖类。

⑶施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的C02供应。据实验结果分析，叶肉细胞C02

供应量增加的原因是。

1.(2023•云南•昆明调研)菜花节是罗平振兴乡村旅游的-一张名片，千亩油菜盛花期可供游

客观赏，种子可以榨油。图表示油菜开花后种子形成过程中糖类和脂肪的变化曲线。回答下列问

题:

「重百分率(如

50-,脂肪

40.

30.

20.还原糖

10172229

开花后天数/d

(1)据图可知，在油菜种子形成过程中还原糖含量变化趋势是=

(2)为验证还原糖含量的变化规律，兴趣小组进行了如下实验。

实验原理：还原糖,颜色深浅与还原糖含量成正比。

实验步骤：

①取三份等量的分别形成6、15、27天的油菜种子，各加入适量蒸储水，研碎、提取、定容后离

心得到组织样液；

②取3支试管，编号1、2、3,分别加入等量的上述待测组织样液；

③在上述试管中各加入；

④，观察颜色变化。

实验结果：____________

(3)有人推测：随着油菜种子不断发育成熟，还原糖会逐渐转化为脂肪来作为细胞中的良好的储能

物质，依据是=

(4)为了观察胚中的脂肪，常用染液对油菜种子胚切片染色，然后在显微镜下观察，可

见_______色的脂肪颗粒。

2.(2024•北京西城模拟•)PAW-B是一种提取自天然植物的乙酰多肽化合物，具有浅化皱纹、

抑制表情肌收缩，尤其是抑制靠近眼睛和前额等处表精肌的作用效果，比目前常用的除皱产品更

安全有效。下图是合成PAW-B的前体分子的结构简式，请分析回答下列问题，

C俨

COOHCOOH—=o

C=NHC=NH

NH2|

NH2NH2

⑴该前体分子是由__________个氨基酸经过(反应)形成的多肽化合物。

(2)PAW-B可以与试剂发生_________色的颜色反应。

⑶从天然植物中还能提取出其他具有不同功能的生物活性多肽，它们功能不同的原因是组成这些

多肽的o

A.氨基酸的数目不同B.氨基酸的排序不同

C.氨基酸的种类不同D.肽键的结构不同

⑷经常性面部肌肉收缩运动会引起皱纹的产生，肌肉收缩需要由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和

SNAP-25结合而成的一种蛋白质组合体SNARE参与。PAW-p与SNAP-25的部分序列完全相同，请

推测PAW-B除皱的原理。

3.(2024•江西南昌模拟)内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于和原始真核细胞共生

的进行有氧呼吸的细菌和进行光合自养的蓝细菌，它们最早被原始的真核细胞吞噬进细胞内未被

消化分解，反而与宿主进行长期的共生，逐渐演化为重要的细胞器。假说模型如图所示，回答下

列问题：

(1)从细胞结构角度进行分类，细菌和蓝细菌都属于___________生物，分类依据是构成它们的细

胞中___________

(2)原始的真核细胞吞噬细菌或蓝细菌的现象说明细胞膜的结构特点是=据图分析，

若假说成立，线粒体和叶绿体的外膜成分最可能与(填“细菌”、“蓝细菌”或“真

核细胞”)的细胞膜相似。

⑶将细胞内的细胞器分离出来，常用的方法是o真核细胞中除线粒体和叶绿体外，

还有许多细胞器具有膜结构，这些细胞器膜和等结构，共同构成了细胞的生物膜系统。

⑷在真核细胞中，细胞核是遗传信息库，是的控制中心。

4.（2023•山西大同模拟•）科学家发现了囊泡准确转运物质的调控机制。下图表示细胞的局部

亚显微结构和功能模式图，①〜⑥表示细胞的结构，a、b表示大分子通过细胞膜的两种方式。回

答下列问题：

⑴动物细胞中一般能产生囊泡的结构有（写出三种细胞结构序号），囊泡的形成，充分体

现了生物膜具有的结构特点。

（2）囊泡能将物质准确运输到目的地并“卸货”，是由于囊泡膜表面有特殊的“识别代码”，能识

别相应受体。这种“识别代码”的化学本质是o

（3）囊泡上有一个特殊的VSNARE蛋白，它与靶膜上的受体蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡和靶

膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这说明膜融合具有性，该过程（填

“需要”或“不需要”）消耗能量。

（4）为了确定参与囊泡运输的某些蛋白质的功能。科学家筛选了两种酵母突变体，观察缺少蛋白A

突变体细胞与野生型酵母细胞电镜照片，发现突变体细胞内内质网特别大，据此推测，蛋白A的

功能可能是；缺少蛋白B突变体细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，据此

推测蛋白B的功能是o

5（2024•山东平邑调研•）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，

图a是发生壁分离的细胞示意图，图b是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞，请据图回答下

列问题:

用M变化/*□”心0卜A的幼根

□红心，卜H的幼察

1/ill♦in一

，乙M内.1•戊

⑴图a中所示结构1是,2是,图a中细胞的质壁分离

指的是和细胞壁的分离，其主要由_________组成（填数字）。植物细胞发生质壁分离

的内因是。

（2）图a中若细胞正在发生质壁分离，则5、6、7的渗透压由大到小依次是（填数字）。

图b中的细胞处于质壁分离状态，则细胞膜和细胞壁之间充满了o若将洋葱细胞放入大

于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可

能是该细胞o

①是死细胞②大量吸水③是根尖分生区细胞④大量失水⑤质壁

分离后又自动复原

（3）图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度

（填“大于”或“等于”或“小于”或“不能确定”）外界溶液浓度。

（4）将形状大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲~

戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如上图c所示，据图分析：

①红心萝卜B幼根比红心萝卜A幼根的细胞液浓度。

②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间之后，水分子进入红心萝卜A的速率会—

（不变，逐渐变大或逐渐变小），原因是0

6.（2023•福建省永春调研）ATP是细胞内流通的能量“货币”，ATP与ADP相互转化的能量供

应机制是生物界的共性。分析回答下列问题。

（1）人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动3s内的能量供给。在校运动会上，某同学参

加100m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图所示。

①由A到B的变化是由于ATP被,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。

②由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，而是处于动态平衡之中的，这是由于肌肉

细胞时刻不停地发生着ATP与ADP的相互转化，在这个相互转化中，"ADP+Pi”（填“是”

或“不是”）可逆的，“能量”（填“是”或“不是”），催化ATP合成与ATP水解所需

的酶（填“是”或“不是”）同一种酶，这与酶具有性有关。

（2）为了证明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。研究人员向离体的、刚刚丧失收缩功能的新

鲜骨骼肌滴加葡萄糖溶液，结果不引起肌肉收缩；紧接着向骨骼肌滴加ATP溶液，立即引起肌肉

收缩。

①上述对照实验方法属于实验，在滴加葡萄糖溶液前后这一实验中，滴加葡萄糖溶

液后可视为组；在滴加ATP溶液前后这一实验中，滴加葡萄糖溶液后可视为

___________组。

②本实验不能得出“ATP是驱动细胞生命活动的唯一直接能源物质”这一结论，理由是

7.（2023•深圳龙岗模拟）科学家分别将细菌紫膜质（蛋白质）和ATP合成酶重组到脂双层（一

种由磷脂双分子层组成的人工膜）上，在光照条件下，观察到如下图所示的结果。另外科学研究

表明每个细菌内的ATP含量基本相同，可利用下图所示反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌

（原核生物）产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，从而阻断ATP的合成。

无ATP产生无ATPL生有ATP产生

甲乙丙

反应原理：荧光素+ATP+0?-----Mg2-►氧化荧光素+AMP+PPi+HzO+荧光

根据以上内容，回答下列问题：

（1）从ATP合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有的功能

（2）H+以的方式通过细菌紫膜质进入脂质体内部。图丙在停止光照后短时间内，脂

质体（能/否）产生ATP,原因是o

⑶利用图示反应原理来检测样品中细菌数量时，荧光强度与样品中细菌数量呈正相关，原因是

⑷寡霉素（能/否）用来抑制细菌细胞的繁殖，原因是o

8.（2023•辽宁•建平县模拟）Rubisco酶是暗反应中的关键酶，它催化C02与RuBP生成三碳化

合物。某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程，以水稻的低叶绿素含量突变体（YL）与

野生型（WT）为实验材料，采用随机分组设计，设置3种氮肥处理，即0N（全生育期不施氮

肥）、MN（全生育期施纯氮120kg•hm-2）和HN（全生育期施纯氮240kg•hnr?）,并测定饱和光

照强度（1000nmol•nr?•ST）下的气孔导度和胞间CO,浓度，结果如图所示。回答下列问题：

气

孔M

导

虐

5n

0N

—

・—

3