（2021-2025）5年高考1年模拟生物真题分类汇编专题02 细胞的能量利用（解析版）（广东专用）

五年（2021-2025）高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题02细胞的能量供应和利用考点5年考情（2021-2025）命题趋势考点1酶与ATP2022·广东-132023·广东-12024·广东-22024·广东-15从近五年广东省高考试题来看，细胞呼吸和光合作用是重中之重，常作为非选择题的第二道题出现，是高考考察的重点内容。考点2细胞呼吸2021·广东-92022·广东-102024·广东-5考点3光合作用2025·广东-182021·广东-122021·广东-152022·广东-182023·广东-182024·广东-20考点01酶与ATP1、（2022·广东-13）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（）组别pHCaCl2温度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A.该酶的催化活性依赖于CaCl2B.结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C.该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物【答案】C【解析】〖祥解〗分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl2，温度为70℃。【详析】A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；B、分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；C、②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。故选C2、（2023·广东-1）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是（）A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质【答案】C【解析】〖祥解〗酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：高效性、专一性以及作用条件温和的特性。【详析】A、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；B、发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；C、酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。故选C。3、（2024·广东-2）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（）A.ATP B.NADP+ C.NADH D.DNA【答案】D【解析】〖祥解〗蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用。【详析】由题干信息可知，采集到的蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP+和H+转化为NADPH，用于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于蓝细菌的拟核中，D正确，ABC错误。故选D。4、（2024·广东-15）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W1W2S1S2Ce5-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【答案】B【解析】〖祥解〗酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和，作用机理为降低化学反应活化能。【详析】A、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；B、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；C、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；D、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。故选B。考点02细胞呼吸1、（2021·广东-9）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（）A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量【答案】D【解析】〖祥解〗图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。检测乙醇的方法是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。检测CO2的方法是：CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。【详析】A、检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；B、CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；C、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；D、乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。故选D。2、（2022·广东-10）种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是（）A.该反应需要在光下进行B.TTF可在细胞质基质中生成C.TTF生成量与保温时间无关D.不能用红色深浅判断种子活力高低【答案】B【解析】〖祥解〗种子不能进行光合作用，[H]应是通过有氧呼吸第一、二阶段产生。有氧呼吸强度受温度、氧气浓度影响。【详析】A、大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；B、细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；C、保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；D、相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。故选B。3、（2024·广东-5）研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（）A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱C.有氧条件下，WT比△sqr的生长速度快D.无氧条件下，WT比△sqr产生更多的ATP【答案】D【解析】〖祥解〗1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，一般在大多数植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。【详析】A、有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确；B、有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确；C、与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确；D、无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同，D错误。故选D。考点03光合作用1、（2021·广东-12）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（）A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2结合【答案】D【解析】〖祥解〗暗反应阶段：场所是叶绿体基质

a．CO2的固定：CO2+C52C3

b．三碳化合物的还原：【详析】A、Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；B、暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。故选D。2、（2021·广东-15）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（）A.t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）B.t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大【答案】D【解析】〖祥解〗光照强度影响光合作用强度的曲线：由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和(称为“表观光合作用强度")。如下图:A表示植物呼吸作用强度，A点植物不进行光合作用，B点表示光补偿点，C点表示光饱和点。【详析】A、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度），A正确；B、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度），B正确；C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化，D错误。故选D。3、（2022·广东-18）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。回答下列问题：（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________________，原因可能________________。（2）比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________________为对照，并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是________________。【答案】（1）①.高②.遮阴条件下植物合成较多的叶绿素（2）糖类等有机物（3）①.光照条件②.A组、C组③.遮光程度④.探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少【解析】〖祥解〗分析题图a可知，A组未遮阴，B组植株一半遮阴（50%遮阴），C株全遮阴（100%遮阴）。【小问1详析】分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。【小问2详析】比较图b中B1叶绿素含量为5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为（5.3+3.9）÷2=4.6，净光合速率为（20.5+7.0）/2=13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。【小问3详析】分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。4、（2023·广东-18）光合作用机理是作物高产重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型（WT）的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。（光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。水稻材料叶绿素（mg/g）类胡萝卜素（mg/g）类胡萝卜素/叶绿素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析图表，回答下列问题：（1）ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和_______，叶片主要吸收可见光中的_______光。（2）光照强度逐渐增加达到2000μmolm-2s-1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT（填“高于”、“低于”或“等于”）。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________。（3）与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体________，是其高产的原因之一。（4）试分析在0~50μmolm-2s-1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线_________。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题________。【答案】（1）①.类胡萝卜素/叶绿素比例较高②.红光和蓝紫（2）①.等于②.呼吸速率较高（3）光能利用率较高（4）①.②.为什么在低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl，而在高光照强度下，WT的净光合速率小于ygl（补充答案：为什么在低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl；为什么在高光照强度下，WT的净光合速率小于ygl）

【解析】〖祥解〗分析题表和题图：与WT相比，ygl植株的叶绿素和类胡萝卜素含量都较低，但类胡萝卜素/叶绿素较高，光饱和点较高，呼吸速率较高。小问1详析】根据表格信息可知，ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值比较高，故叶片呈现出黄绿色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，由ygl叶色呈黄绿可推测，主要吸收红光和蓝紫光。【小问2详析】光照强度逐渐增加达到2000μmolm-2

s-1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，即ygl的光饱和点等于WT。光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度，据图b和图c可知，ygl有较高的光补偿点是因为叶绿素含量较低导致相同光照强度下光合速率较低，且由图c可知ygl呼吸速率较高。【小问3详析】与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体光能利用率高，是其高产的原因之一。【小问4详析】由于ygl呼吸速率较高，且有较高的光补偿点，因此在0~50μmolm-2s-1范围的低光照强度下，WT和ygl的净光合速率如下图：分析图a和图示曲线，高光照强度WT的净光合速率小于ygl，低光照强度下WT的净光合速率大于ygl，在此基础上，可对这一现象的原因进行探究。5、（2024·广东-20）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。回答下列问题：（1）湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于_______的有机物，最终衰退和消亡。（2）生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是________，其原因是_______。（3）为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是_________，三者配合能实现综合治理效果。（4）上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度C4后，再分解成CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。实验设计方案实验材料对照组：_______实验组：黑藻实验条件控制光照强度为_______μmol·m-2·s-1营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同控制条件__________测量指标__________（5）目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施______。【答案】（1）呼吸作用消耗（2）①.③②①②.最大光合速率对应光强度依次升高（3）①(金鱼藻)除藻率高，②(黑藻)除氮率高，③(苦草)除磷高（4）①.金鱼藻②.500③.二氧化碳浓度较低且相同④.氧气释放量（5）合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物【解析】〖祥解〗图a分析，一定范围内光照强度增大，三种植物的光合速率加快，光照强度超过一定范围，三种植物的光合速率均减小。图b分析，金鱼藻、黑藻和苦草都能在一定程度上去除氮和磷、藻。【小问1详析】由于湖底光照不足，导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物，生物量在减少，不足以维持生长，最终衰退和消亡。【小问2详析】据图分析，最大光合速率对应光强度依次升高，因此生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是③②①。【小问3详析】据图b分析，金鱼藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效的去除氮、磷和藻，能实现综合治理效果。【小问4详析】根据图a，在相同光照强度下，①金鱼藻与②黑藻的光合作用强度高度接近，尤其在光照强度为500时，两者光合作用强度完全相同，有利于控制无关变量一致，而③苦草的光照强度与②黑藻相差较大。根据题干“上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径”可知①、③均无C4途径，而除了上述3种草本沉水植物外的其他植物是否有C4途径不确定，所以不能从①、③外的其他植物为②选对照组。验证黑藻的碳浓缩优势，因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢，因此检测指标是单位时间释放氧气的量。【小问5详析】目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本，因此可以合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。6、（2025·广东-18）我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合响应曲线（图a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图b），鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。回答下列问题：（1）图a中，当胞间浓度在范围时，红光下光合速率的限制因子是______，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是_______。（2）图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是_______。（3）归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图c）。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______。通路2中吸收光的物质②为______。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“（+）”或“（-）”标注前后两者间的作用，（+）表示正相关，（-）表示负相关______。（4）根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式：________。【答案】（1）①.光照强度、光质②.蓝光能促进光合作用相关酶的活性（或蓝光被光合色素吸收的效率更高等合理答案）（2）突变体中PILI5基因功能缺失，阻断了脱落酸信号通路对气孔开放程度的调控，使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异（3）①.有机物中的化学能②.光敏色素③.光敏色素→（-）PILI5基因→（+）脱落酸信号通路→（-）气孔开放程度（4）通过叶绿体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物；通过光敏色素吸收光信号调控基因表达，影响植物生理过程【解析】〖祥解〗植物叶绿体中色素的光吸收特点为：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光；光敏色素主要吸收红光和远红光，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。【小问1详析】当胞间CO2浓度在900−1200μmol⋅mol−1范围时，从图a中红光曲线来看，随着CO2浓度增加，光合速率不再上升，说明此时CO2浓度不是限制因子，而可能是光照强度、光质等其他因素限制了光合速率。对于蓝光下净光合速率更高的原因，可能是蓝光能够促进光合作用中某些关键酶的活性，或者蓝光被光合色素吸收后转化为化学能的效率更高等。【小问2详析】已知红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物的相关反应与夜间相似，突变体发生了PILI5基因的功能缺失，且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测原因可能是突变体中PILI5基因功能缺失，使得脱落酸信号通路对气孔的调控作用减弱，导致在不同光质（远红光和红光）下气孔开放程度变化不大，从而蒸腾速率接近。【小问3详析】通路1中，①为光合色素，吸收的光在叶绿体中最终被转化为化学能（储存在ATP和NADPH中，最终储存在有机物中）。通路2中吸收光的物质②为光敏色素。由于突变体发生PILI5基因功能缺失后，在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，可推测光敏色素吸收光信号后，通过影响PILI5基因的表达，进而影响脱落酸信号通路，对气孔开放程度进行调控。且从图b中突变体在远红光和红光下蒸腾速率变化不大，野生型在红光条件下蒸腾速率较大，可推断光敏色素对PILI5基因表达的影响是负相关，PILI5基因对脱落酸信号通路是正相关，脱落酸信号通路对气孔开放程度是负相关，即光敏色素→（-）PILI5基因→（+）脱落酸信号通路→（-）气孔开放程度。【小问4详析】根据图c中相关信息，植物利用光的方式有：一方面，通过叶绿体中的光合色素吸收光能，将其转化为化学能用于光合作用合成有机物；另一方面，通过光敏色素吸收光信号，调控基因（如PILI5基因）表达，进而影响植物的生理过程（如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程度）。一、单选题1．（2025·广东湛江·二模）磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸（（）基团，磷酸基团的添加或除去（去磷酸化）对许多反应起着生物“开/关”作用，能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是（

）A．丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化B．ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能C．蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变D．主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移【答案】D〖祥解〗细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的，有些是释放能量的。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。【详析】A、丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有释放能量，因此没有发生ADP的磷酸化，也没有生成ATP，A错误；B、ATP中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能，B错误；C、蛋白质等分子被磷酸化后空间结构会发生改变，活性也会发生改变，C错误；D、主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移，D正确。故选D。2．（2025·广东·二模）在浆细胞内可以发生的生理过程是（）A．核膜的消失与重现 B．ATP的水解与合成C．染色质与染色体的相互转化 D．核DNA的复制与表达【答案】B〖祥解〗有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详析】A、核膜的消失与重现发生在细胞分裂的前期和末期，浆细胞是高度分化的细胞，不再进行细胞分裂，所以不会发生核膜的消失与重现，A错误；B、浆细胞进行各项生命活动需要能量，ATP是直接能源物质，会发生ATP的水解为生命活动供能，同时细胞呼吸等过程又会合成ATP，B正确；C、染色质与染色体的相互转化发生在细胞分裂过程中，浆细胞不分裂，不会发生这种转化，C错误；D、浆细胞是高度分化的细胞，其核DNA不再进行复制，但是可以进行表达（转录和翻译合成蛋白质），D错误。故选B。3．（2025·广东汕头·二模）某酶联免疫法试剂盒可用于单纯疱疹病毒的IgG抗体检测，如图是其说明书中检测原理的描述。下列叙述错误的是（）酶联免疫检测原理：将已知抗原固定在试剂盒中的载体上，IgG抗体与该抗原结合后，再与酶标记抗体结合，酶标抗体中的酶催化某种显色物质发生显色（阳性）反应A．酶标记抗体中的酶所催化底物不一定是蛋白质B．血浆中待测抗体的含量对显色的深浅产生影响C．若血清检测为阳性提示曾感染过单纯疱疹病毒D．阴性结果时发生固定抗原与酶标抗体特异结合【答案】D〖祥解〗酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，作用机理是降低化学反应所需的活化能。【详析】A、酶具有专一性，酶标记抗体中的酶所催化的底物由该酶的性质决定，不一定是蛋白质，A正确；B、血浆中待测抗体（IgG抗体）含量越多，与固定抗原结合的量越多，进而结合的酶标记抗体也越多，酶催化显色物质显色就越深，所以血浆中待测抗体的含量对显色的深浅产生影响，B正确；C、若血清检测为阳性，说明血清中有与单纯疱疹病毒抗原结合的IgG抗体，IgG抗体的产生是机体曾感染过单纯疱疹病毒引发免疫反应的结果，提示曾感染过单纯疱疹病毒，C正确；D、根据检测原理，阴性结果时说明血清中没有与固定抗原结合的IgG抗体，也就不会发生酶标抗体与固定抗原通过IgG抗体的间接结合，即不会发生固定抗原与酶标抗体特异结合，D错误。故选D。4．（2025·广东潮州·二模）某兴趣小组对酶的特性开展实验探究,按下表进行操作。在推动注射器的同时用计时器记录时间,测定氧气产生速率。下列分析错误的是（

）加入试剂或材料注射器1注射器2注射器3注射器4注射器53%H2O2/mL22222蒸馏水/mL13.5%FeCl3/mL-1新鲜猪肝匀浆液/mL--1--高温处理的猪肝液/mL1-多酶片溶液/mL1氧气产生速率/(mL·s-1)注:多酶片中含有淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶A．从实验原则上分析，注射器1加入等量蒸馏水作为空白对照组B．注射器中短时间内积累的气体量可以直观显示出反应速率的差异C．注射器2和3反应体系中氧气产生速率不相等,但产生的氧气总量相等D．若注射器1、4、5中氧气产生速率为0mL·s-1,则证明酶具有专一性【答案】D〖祥解〗酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。【详析】A、注射器1加入蒸馏水是为了排除溶剂对实验的干扰，属于空白对照，A正确；B、本实验的底物是H2O2，产物有氧气，氧气产生速率可以通过单位时间内气体量的变化直接反映，B正确；C、注射器2中FeCl₃是无机催化剂，催化H₂O₂分解速率较慢，注射器3中新鲜猪肝匀浆液含过氧化氢酶，催化效率更高，氧气产生速率更快，但氧气总量由H₂O₂的量决定，两者H₂O₂量相同，最终氧气总量相等，C正确；D、注射器1（蒸馏水）无催化剂，氧气速率为0，注射器4（高温处理的猪肝液），高温使酶失活，氧气速率为0，说明酶活性被破坏，注射器5（多酶片溶液）含淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶，但均不能催化H₂O₂分解，氧气速率为0，此结果只能说明多酶片中的酶对H₂O₂无作用，但未与其他底物对比，无法直接证明专一性，D错误。故选D。5．（2025·广东·模拟预测）某同学从紫冠豆角的种子中提取某种蛋白成分，在不同温度和pH条件下处理20min，用以研究该蛋白对α-淀粉酶活性的抑制效果，结果如下图所示。下列分析正确的是（

）A．实验时应将蛋白成分与α-淀粉酶混匀后，再设置不同的温度和pHB．该实验可通过检测还原糖的含量来判断该蛋白成分的抑制效果C．该蛋白成分在80～100℃条件不能抑制α-淀粉酶活性D．该蛋白成分在pH=4～10条件下对α-淀粉酶的催化效率高【答案】B〖祥解〗在探究温度对酶活性的影响时，需注意酶的活性易受温度、pH等条件的影响，需要先处理好之后再与底物接触，进行反应。选择试剂时，需注意既不能影响实验反应，又能同时与底物或生成物发生反应。【详析】A、蛋白成分与α-淀粉酶混匀前，需要分别设置α-淀粉酶最适的温度和pH再将底物和酶混合，进行反应，A错误；B、α-淀粉酶水解淀粉生成还原糖，实验通过检测还原糖的含量计算α-淀粉酶的活力，也反映该蛋白成分抑制活性的强弱，B正确；C、该蛋白成分在80℃条件对α-淀粉酶活性的抑制效果较强，C错误；D、由图可知，在pH=4～10的条件下，α-淀粉酶抑制率较高，其活性较低，催化效率低，D错误。故选B。6．（2025·广东·一模）食物热效应是指人在摄取食物过程中因消化、吸收、代谢等过程额外引起的能量消耗，蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6~8倍。下列分析正确的是（

）A．蛋白质、脂肪和糖类都是人体内重要的储能物质B．消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供C．有氧呼吸时，葡萄糖中的能量小部分以热能的形式散失D．如摄取食物量相等，冬天多吃米饭比多吃牛肉更能暖身子【答案】B〖祥解〗有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用NADH表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。【详析】A、糖类是人体主要的能源物质，脂肪是人体内重要的储能物质，蛋白质一般不作为储能物质，A错误；B、ATP是细胞的直接能源物质，消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供，B正确；C、有氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，C错误；D、因为蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6-8倍，冬天多吃牛肉，由于蛋白质食物热效应大，额外引起的能量消耗多，产热也多，更能暖身子，而米饭主要含糖类，D错误。故选B。7．（2025·广东深圳·一模）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（

）A．试剂盒中ATP的含量相同B．试剂盒中荧光素的含量相同C．每个活细胞中ATP的含量大致相同D．微生物细胞中ATP的合成场所相同【答案】C〖祥解〗1、ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤碱基和3个磷酸组成，其中“A代表腺苷”，“T”代表三个，“P”代表磷酸基，ATP水解掉1个磷酸是ADP，水解掉2个磷酸是AMP，是RNA的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸；2、ATP的结构简式是“A-P~P~P”，其中“~”是特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键容易水解，形成ADP和Pi，释放其中的能量，供给细胞生命活动的需要，因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP在细胞内含量很少，细胞对ATP的需要量很大，依赖于ATP与ADP的快速转化满足细胞对能量的大量需求。【详析】A、试剂盒中ATP的含量相同与否并不是推算待测样品中微生物数量的主要依据。因为检测的是样品中微生物自身产生的ATP所带来的荧光强度来推算微生物数量，而不是依赖试剂盒中ATP的含量，A不符合题意；B、试剂盒中荧光素的含量相同也不是关键前提。虽然荧光素在反应中起到接受能量产生荧光的作用，但只要荧光素能满足反应需求，其含量是否与推算微生物数量没有直接的必然联系，关键是微生物细胞内ATP的情况，B不符合题意；C、每个活细胞中ATP的含量大致相同。由于荧光素接受ATP提供的能量在荧光素酶催化下产生荧光，荧光的强度与ATP的量相关。如果每个活细胞中ATP含量大致相同，那么样品中微生物数量越多，释放出的ATP总量就越多，产生的荧光强度也就越强。这样就可以根据荧光强度来推算待测样品中微生物的数量，C符合题意；D、微生物细胞中ATP的合成场所相同与通过荧光强度推算微生物数量没有直接关系。我们关注的是微生物细胞内ATP的总量以及它所产生的荧光强度，而不是ATP的合成场所，D不符合题意。故选C。8．（2025·广东梅州·一模）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶）是无氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图1所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根无氧呼吸的影响实验结果，如图2所示。下列叙述正确的是（

）A．酶E和LDH都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性B．辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物C．与对照组相比，淹水组第6天时乙醇代谢增幅明显大于乳酸代谢增幅D．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害【答案】D〖祥解〗酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：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，酶的活性都会明显降低。【详析】A、酶具有专一性，酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，A错误；B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH，故厌氧呼吸既能产生乳酸，也可产生乙醇，B错误；C、与对照组相比，淹水组第6天时，乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）活性都升高，且活性都增加了一倍，据此可推测淹水组第6天时乙醇代谢增幅等于乳酸代谢增幅，C错误；D、由图乙可知，Ca2+能减弱LDH的活性，增强ADH的活性，结合甲图可知，LDH能催化乳酸生成，ADH能催化乙醛生成乙醇，故Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害，D正确。故选D。9．（2025·广东·模拟预测）种子在萌发过程中需要消耗氧气。如图表示豌豆干种子吸水萌发过程中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系。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。下列叙述正确的是（）A．p点之前种子主要进行有氧呼吸B．氧气浓度不会影响乙醇脱氢酶活性C．q点时有氧和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖D．NAD+可在细胞质基质和线粒体内膜上产生【答案】D〖祥解〗题图分析，在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。【详析】A、p点之前种子没有被胚根突破，氧气浓度较低，乙醇脱氢酶活性较高，说明p点之前种子主要进行无氧呼吸，A错误；B、随着子叶耗氧量增加，乙醇脱氢酶活性降低，说明氧气浓度影响乙醇脱氢酶活性，B错误；C、q点时，有氧呼吸和无氧呼吸被氧化的NADH相对值相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学方程式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误；D、在细胞质基质中，丙酮酸与NADH反应生成乙醇和CO2，同时产生NAD+；在线粒体内膜上，NADH与氧结合生成水，同时产生NAD+，D正确。故选D。10．（2025·广东佛山·二模）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵，还有研究发现：“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，为证明上述结论，某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是（）注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成组别实验处理实验结果1葡萄糖溶液+无菌水-2葡萄糖溶液+酵母菌+3葡萄糖溶液+A溶液-4葡萄糖溶液+B溶液-5？6？A．含有小分子和离子的实验材料是酵母汁和B溶液B．第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液C．第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液D．为确定B溶液中是否含有多肽，可用二苯胺试剂检测【答案】C〖祥解〗酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶促反应的原理，酶能降低化学反应的活化能。【详析】A、含有小分子和离子的实验材料有酵母汁、B溶液和酵母菌，A错误；B、第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液，由于酵母菌是完整细胞，已经含有酶和小分子/离子，加入B溶液是多余的，更合理的第5组是葡萄糖+酵母汁，B错误；C、第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液，A溶液中含有酵母汁中的各类生物大分子，B溶液中含有酵母汁中的各类小分子和离子，所以可以用于验证乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助，C正确；D、二苯胺试剂用于检测DNA，多肽的检测常用双缩脲试剂，为确定B溶液中是否含有多肽，可用双缩脲试剂检测，D错误。故选C。11．（2025·广东佛山·二模）苦杏仁中的苦杏仁苷是一种氰化物，它能与线粒体某种蛋白质结合，导致细胞难以利用氧气进行有氧呼吸。因此，氰化物中毒又称为“细胞内窒息”。下列有关人体氰化物中毒的叙述正确的是（）A．可能会破坏内环境酸碱平衡 B．不影响有氧呼吸的第一、二阶段C．氰化物直接作用于线粒体基质 D．中毒后不会影响体温变化【答案】A〖祥解〗有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的NADH和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的NADH和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，NADH和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。【详析】A、由于氰化物中毒导致细胞难以利用氧气进行有氧呼吸，细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸在体内积累过多会导致代谢性酸中毒，破坏内环境酸碱平衡，A正确；B、氰化物能与线粒体某种蛋白质结合，阻碍了有氧呼吸第三阶段，导致NADH积累，影响有氧呼吸的第一、二阶段，B错误；C、氰化物是与线粒体中参与有氧呼吸第三阶段的蛋白质结合，有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，而不是线粒体基质，C错误；D、细胞呼吸是细胞产生能量的过程，有氧呼吸被抑制后，细胞会通过无氧呼吸产生能量，但无氧呼吸产生能量的效率远低于有氧呼吸，由于能量供应减少，身体的产热会受到影响，体温可能会下降，所以中毒后会影响体温变化，D错误。故选A。12．（2025·广东珠海·模拟预测）很多物质会影响细胞呼吸过程，进而造成中毒症状，部分物质作用机制如下：2-脱氧葡萄糖与葡萄糖竞争性结合酶活性位点，抑制酶的功能砷抑制线粒体基质中某些酶的活性氰化钾影响线粒体内膜的功能某中毒者肌肉细胞中的丙酮酸浓度正常、NADH浓度偏高。下列说法正确的是（

）A．2-脱氧葡萄糖只影响有氧呼吸第一阶段ATP的产生B．氰化钾中毒者的线粒体可能无法利用O2C．砷中毒可能影响细胞无氧呼吸的进行D．该中毒者可能是砷中毒【答案】B〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。【详析】A、2-脱氧葡萄糖与葡萄糖竞争性结合酶活性位点，抑制酶功能，而有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段反应相同，都会受其影响，不只是影响有氧呼吸第一阶段ATP产生，A错误；B、氰化钾影响线粒体内膜功能，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段NADH和O2结合生成水的场所，所以氰化钾中毒者的线粒体可能无法利用O2，B正确；C、砷抑制线粒体基质中某些酶的活性，无氧呼吸场所是细胞质基质，所以砷中毒不影响细胞无氧呼吸进行，C错误；D、中毒者肌肉细胞中丙酮酸浓度正常、NADH浓度偏高，砷抑制线粒体基质中某些酶活性，会使丙酮酸不能顺利进入线粒体进一步氧化分解，丙酮酸浓度应升高，所以该中毒者不是砷中毒，D错误。故选B。13．（2025·广东深圳·二模）细胞呼吸过程中，由葡萄糖分解产生丙酮酸的过程称为糖酵解。下列叙述正确的是（）A．糖酵解是在线粒体基质中进行B．有氧呼吸中糖酵解产能效率最高C．无氧呼吸也要经过糖酵解过程D．糖酵解过程需要氧气的参与【答案】C〖祥解〗细胞的呼吸方式主要分为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段为糖酵解阶段，与无氧呼吸的第一个阶段是完全相同的，此时由葡萄糖发酵产生丙酮酸和[H]，释放少量的能量；氧气充足时，会继续进行有氧呼吸的三羧酸循环和电子传递链过程，而氧气不充足时会产生酒精和二氧化碳或乳酸。【详析】A、糖酵解发生在细胞质基质中，而非线粒体基质，A错误；B、有氧呼吸中第三阶段产能效率最高，而非糖酵解阶段（第一阶段），B错误；C、无氧呼吸（如乳酸发酵或酒精发酵）的第一阶段同样是糖酵解，之后丙酮酸在无氧条件下进一步转化为乳酸或酒精，C正确；D、糖酵解过程在细胞质基质中进行，不需要氧气参与，D错误。故选C。14．（2025·广东·二模）叶绿体和线粒体都能完成物质与能量的转化，关于菠菜中这两种细胞器的叙述，正确的是（）A．都能产生还原剂，但不是同一种物质B．都能产生ATP，且都发生在内膜上C．叶绿体在白天和夜晚都能进行暗反应D．线粒体在有氧或无氧条件下都能产生CO2【答案】A〖祥解〗线粒体和叶绿体在结构和功能上的异同点：1、结构上不同之处：线粒体形状是短棒状，圆球形；分布在动植物细胞中；内膜向内折叠形成嵴，嵴上有基粒；基质中含有与有氧呼吸有关的酶。叶绿体形状是扁平的椭球形或球形；主要分布在植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的表皮细胞内；内膜光滑无折叠，基粒是由类囊体垛叠而成；基质中含有大量与光合作用有关的酶。2、结构上相同之处：都是双层膜结构，基质中都有基粒和酶，都含有少量的DNA和RNA。3、功能上不同之处：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所，是植物细胞的“养料制造车间”。4、功能上相同之处：都需要水作为生理功能的原料，都能产生ATP，都是半自主性细胞器。【详析】A、叶绿体在光反应中产生还原剂NADPH，线粒体在有氧呼吸中产生NADH，两者均为还原剂但种类不同，A正确；B、叶绿体的ATP在类囊体膜产生，线粒体的ATP在内膜产生，B错误；C、暗反应依赖光反应提供的ATP和NADPH，夜晚无无法进行暗反应，C错误；D、线粒体通过有氧呼吸第二阶段（基质）产生CO2，无氧条件下细胞进行无氧呼吸（细胞质基质），线粒体不参与，D错误。故选A。15．（2025·广东深圳·一模）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（）A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行B．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2C．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液【答案】C〖祥解〗酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。【详析】A、甲瓶封口后不能立即与乙瓶连通。因为甲瓶封口后需要先让酵母菌在有氧条件下进行一段时间的呼吸，消耗掉瓶内原有的氧气，使瓶内处于无氧环境，这样才能保证后续实验中无氧呼吸情况的准确探究。如果立即连通，会导致实验结果不准确，A错误；B、乙瓶中由蓝变绿再变黄，则可表明产生了二氧化碳，不是澄清的石灰水，不会变浑浊，B错误；C、酵母菌有氧呼吸时，产生二氧化碳的场所是线粒体基质。在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸进入线粒体基质，分解产生二氧化碳和NADH。所以甲瓶排出的CO2​有可能产自酵母菌的线粒体基质（当甲瓶内有氧呼吸进行时），C正确；D、应在充分反应后(葡萄糖消耗完)，从甲瓶中取适量滤液，加入重铬酸钾以便检测乙醇生成，因为葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾发生反应，D错误。故选C。16．（2024·广东惠州·一模）如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。不能得出的结论是（）

A．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸开始大于无氧呼吸速率B．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值会增大C．A点（曲线最低点）时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体D．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞内RNA种类将会增多【答案】A〖祥解〗1、图甲表示种子萌发过程中干重的变化，由于干种子进行萌发首先要吸足水分，鲜重在开始快速增加，但干重降低的原因是种子萌发过程中活性作用加强，消耗有机物，导致干重减少，后期种子萌发长成幼苗，幼苗进行光合作用积累有机物，使干重增加。2、图乙中，开始时，O2吸收量少，细胞主要进行无氧呼吸，两条线相交之前，二氧化碳释放量大于氧气的吸收量，表示细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸；两条线相交之后，氧气释放量与二氧化碳吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸。【详析】A、结合分析可知：图乙两条曲线相交时，氧气释放量与二氧化碳吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸，A错误；B、与休眠种子相比，萌发初期，种子吸水，自由水/结合水的值会增大，细胞代谢加强，B正确；C、A点时萌发的种子进行光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光照下植物同时进行光合作用和呼吸作用，故能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，C正确；D、休眠种子相比，萌发种子的代谢旺盛，物质分解等过程增强，故其胚细胞内RNA种类将会增多，D正确。故选A。17．（2025·广东广州·三模）海洋生物的碳汇作用是通过生物泵（BP）和微型生物碳泵（MCP）实现的，BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2，并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输。MCP是指微型生物将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳，使其不易被分解释放。下列叙述错误的是（）A．MCP增加了海洋储碳量，可减轻全球的温室效应B．参与MCP过程的微生物在生态系统中属于生产者C．和BP相比，MCP固定的碳更难再次参与物质循环D．和MCP相比，光照强度变化对BP过程影响更显著【答案】B〖祥解〗生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。【详析】A、MCP是指微型生物将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳，增加了海洋储碳量，可减轻全球的温室效应，A正确；B、根据题意可知，MCP过程是将活性有机碳转化为惰性有机碳的过程，直接利用的物质是有机物，因此参与MCP过程的微生物不属于生产者，B错误；C、由于MCP能转化为惰性（难分解）的有机碳，因此难以被微生物利用参与物质循环，和BP相比，MCP固定的碳更难再次参与物质循环，C正确；D、BP过程是光合作用过程，因此受光照强度的影响，D正确。故选B。18．（2025·广东广州·模拟预测）在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ（PSⅡ）转移到光系统I（PSI），最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（H⁺），质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（

）A．PSⅡ具有吸收利用光能,并进行电子传递的作用B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成C．若降低B侧的H⁺浓度，则有利于光反应过程中产生ATPD．通过光合电子传递链，光能可转化到NADPH和ATP中【答案】C〖祥解〗根据题图分析，该生物膜为类囊体薄膜，即PSⅠ和PSⅡ分布在叶绿体的类囊体薄膜上，绿叶中的光合色素可用于吸收、传递、转化光能，光合作用包括光反应和暗反应，光反应中H2O分解为O2和H+，同时光反应还产生了NADPH和ATP，用于暗反应C3的还原过程。【详析】A、据图可知，类囊体薄膜上的PSⅡ具有吸收利用光能，并进行电子传递的作用，A正确；B、由题意可知：PSⅡ负责光合作用过程中水的光解，同时释放氧气和质子（H+），质子可以推动ATP合成，因此破坏PSⅡ会影响该过程中氧气的释放和ATP的合成，B正确；C、降低B侧的H+浓度会减小类囊体膜两侧H+浓度差，不利于H+顺浓度运输到膜外，不利于ATP的合成，C错误；D、叶绿素接受光的照射后被激发，在PSⅡ发生H2O的光解，释放势能高的e⁻，e⁻的最终供体是H2O，通过光合电子传递链，光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能，D正确。故选C。19．（2025·广东深圳·二模）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。下列关于同位素应用的科学研究，不合理的是（）A．应用同位素探究CO2中的碳在暗反应中的转化B．应用同位素研究DNA在亲代与子代之间的传递C．利用同位素示踪技术测定化石中物质的最终去向D．利用同位素标记的单克隆抗体可以定位诊断肿瘤【答案】C〖祥解〗同位素标记法是给物质做上同位素标记，以追踪物质的运行方向的一种方法。【详析】A、用同位素（如14C）标记CO2，可追踪光合作用暗反应中碳的转化路径，A正确；B、通过同位素（如15N）标记DNA，根据亲代与子代之间的传递，验证其半保留复制机制，B正确；C、化石形成后，其内部物质通常已被矿化或转化，原有的有机成分可能已不复存在，不能用同位素示踪技术测定化石中物质的最终去向，一般利用同位素示踪技术测定化石的年代或者来源，C错误；D、单克隆抗体可以特异性地结合肿瘤细胞表面的抗原，而用放射性同位素标记后，可以通过成像技术来定位肿瘤的位置，D正确。故选C。二、解答题20．（2025·广东揭阳·模拟预测）矮化棉具有抗倒伏、适宜密植、产量高等特征。D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，编码D1蛋白的基因只位于叶绿体中。为提高棉花的生产潜能并增强棉花抵御高温胁迫的能力，科研人员将编码D1蛋白的基因插入棉花某条染色体的特定位点上，人为建立D蛋白的补充途径，获得了产量显著提高的纯合矮化H品系新疆棉。回答下列问题：(1)若要检测高温对各种光合色素含量的影响，可提取色素并利用（填溶液名称）对光合色素进行分离后，再检测各种色素的含量。D1蛋白和光合色素共同参与光能的转换。D蛋白含量升高可以提高暗反应强度，原因是。(2)高温胁迫会造成光合速率下降。研究人员研究了高温胁迫对野生棉光合作用相关指标的影响，结果见下表。据表分析，高温胁迫导致野生棉光合速率降低，此时光合作用受限制的主要因素是（填“气孔”或“非气孔”）因素，理由是。温度光能转化率效气孔开放程度胞间CO2浓度常温0.82300.38284.45高温0.62290.25314.25(3)研究人员利用抗原—抗体杂交的方法对野生棉和矮化H品系叶片内的D1蛋白含量及茎秆赤霉素（GA）含量进行了检测，结果如图所示。综合分析，矮化H品系高产的原因包括：①D蛋白基因可能影响GA合成基因的表达，使GA含量骤减，削弱其的功能；②高温对染色体上D1蛋白基因表达的影响（填“大于”、“小于”或“等于”）对叶绿体中D蛋白基因表达的影响，且染色体上D1蛋白基因控制合成的D蛋白可以转移至上，从而保证了H品系在高温下具有较高的光合速率。【答案】(1)层析液D1蛋白含量增多，光反应速率增大，为暗反应提供更多的ATP和NADPH(2)非气孔高温和常温情况相比，其气孔开放程度下降，但胞间二氧化碳浓度升高(3)促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进细胞分裂小于类囊体膜/叶绿体〖祥解〗叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素．色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。【详析】（1）光合色素的提取试剂是无水乙醇，分离试剂是层析液，分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大扩散速率越快。D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，D1蛋白含量增多，光反应速率增大，为暗反应提供更多的ATP和NADPH，因此D蛋白含量升高可以提高暗反应强度。（2）根据实验结果分析，和常温下相比，高温条件下气孔开放程度减小，但胞间二氧化碳浓度升高，说明二氧化碳不是限制光合作用的因素，高温胁迫导致野生棉光合速率降低与其气孔开放程度无关，导致高温胁迫导致野生棉光合速率降低的原因是光能转化效率降低。（3）①赤霉素（GA）的作用是促进细胞伸长，促进细胞分裂，从而引起植株增高。结合图示可知，D1蛋白基因可能影响GA合成基因的表达，使GA含量骤减，进而削弱GA的功能，从而使得H品系矮化。②D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，编码D1蛋白的基因只位于叶绿体中，从20℃到40℃，野生棉中的D1蛋白含量显著下降，说明高温对叶绿体中D1蛋白基因表达的影响很大，而H品系在高温条件下，D1蛋白含量几乎不变，H品系编码D1蛋白的基因插入在了染色体上，由此说明高温对染色体上D1蛋白基因表达的影响小于对叶绿体中D1蛋白基因表达的影响。D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，光反应的场所是类囊体膜（叶绿体），因此推测染色体上D1蛋白基因控制合成的D1蛋白可以转移至类囊体膜（叶绿体）上，从而保证了H品系在高温下具有较高的光合速率。21．（2025·广东汕头·三模）为提升茶叶品质，研究人员探究不同光质配比对茶树叶片生长和生化成分的影响，实验结果如下图所示，其中L1组的红光：蓝光=3：1，L2组的红光：蓝光=2：1，L3组的红光：蓝光=1：1，L4组的红光：蓝光=1：2。回答下列问题：注：新梢生物量是指植物新长出的枝条部分的干物质重量。酚氨比是指茶多酚与氨基酸的比值。(1)光作为一种信号调控植物生长发育的全过程。在茶树体内，接受光信号的分子是，其化学本质是。(2)利用不同颜色的LED灯设置不同光质配比时，为确保实验结果的可靠性，还需要控制其他与光相关的变量保持一致，如（答出两点）。将红光和蓝光配比从3：1转为1：1，据图分析，短时间内茶树叶肉细胞的叶绿体中C3的含量（填“上升”或“下降”）。(3)光饱和点和光补偿点的差异反映了植物对光能的利用效率。据图分析，茶树叶肉细胞L2处理下，光补偿点降低的原因是。(4)茶叶的酚氨比过高时，口感偏苦涩。为提高茶叶的产量和品质，技术人员在幼苗期使用红光比例较高的光照，成熟期改为蓝光比例较高的光照。据图分析该处理的优点是。【答案】(1)光敏色素色素—蛋白质复合体/蛋白质(2)光照强度、光照时间上升(3)L2处理下，叶绿素含量增加，提高光能的利用率，光反应增强，使光合速率在较低光照下达到与呼吸速率相等(4)茶树幼苗期红光比例较高时，新梢生物量较高，有利于光合作用积累有机物（促进幼苗生长发育），提高产量；成熟期蓝光比例较高时，酚氨比较低，有利于提升茶叶口感（品质）〖祥解〗光合作用通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程，暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。【详析】（1）光作为一种信号调控植物生长发育的全过程。在茶树体内，接受光信号的分子是光敏色素，其化学本质是色素—蛋白质复合体（蛋白质）。（2）本实验探究不同光质配比对茶树叶片生长和生化成分的影响，为确保实验结果的可靠性，还需要控制其他与光相关的变量保持一致，如光照强度、光照的时间等。结合图示分析，将红蓝光配比从3：1转为1：1，叶绿素含量降低，光反应生成ATP、NADPH速率减慢，还原C3速率下降，但短时间内C3合成速率基本不变，因此短时间内茶树叶肉细胞的叶绿体中C3的含量上升。（3）由于L2处理下，叶绿素含量增加，吸收光能更多，光反应增强，产生更多ATP和NADPH，使光合速率在较低光照下达到与呼吸速率相等，所以茶树叶肉细胞L2处理下，光补偿点显著降低。（4）结合图1和图2分析，茶树幼苗期红光比例较高时，新梢生物量较高，有利于光合作用积累有机物，促进幼苗的生长发育。茶树成熟期蓝光比例较高时，酚氨比较低，有利于提升茶叶口感，提高茶叶品质，因此为了提高优质茶叶产量，技术人员在幼苗期使用红光比例较高的光质光照，成熟期改为蓝光比例较高的光质光照。22．（2025·广东广州·模拟预测）为了确定小杂粮作为林果行间套种作物的适宜性，研究小组通过田间试验和盆栽试验，测定了全光和弱光（全光的48%）条件下两个小杂粮品种的光合作用特性，结果如下表所示。回答下列问题：品种处理最大净光合速率/(µmolCO2·m-2·s-1)光补偿点/(mol·m-2·s-1)叶绿素含量/(mg·g-1)气孔导度/(molH2O·m-2·s-1)A全光组154620.2弱光组193140.1B全光组164420.2弱光组94030.1(1)小杂粮叶片细胞中的能感受光周期的变化，控制其开花。(2)分离小杂粮叶肉细胞中的色素采用的方法是。据表可知，在弱光条件下两个品种的小杂粮叶肉细胞中叶绿素的含量变化的意义是，以适应弱光环境。(3)分析表格中数据可知，遮光会降低小杂粮的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，其原因是。(4)在给出的坐标系中，绘制弱光条件下小杂粮品种A和B的净光合速率趋势曲线。据此推测，弱光条件下小杂粮品种B的净光合速率为0时，相同条件下小杂粮品种A的干重会。【答案】(1)光敏色素(2)纸层析法叶肉细胞通过增加叶绿素的含量来增强对光能的吸收(3)弱光条件下，气孔导度下降，使叶肉细胞吸收的CO2减少，暗反应速率下降(4)

增加〖祥解〗据表分析：该实验的自变量是农作物的品种和光照强度，因变量是叶绿素含量、气孔导度、光补偿点和最大净光合速率。表格中数据表明，弱光处理后叶绿素的含量上升，气孔导度下降，光补偿点降低，最大净光合速率降低。【详析】（1）植物体内的光敏色素能感受光周期变化，调控植物开花等生理过程，小杂粮叶片细胞中是光敏色素感受光周期影响开花。（2）分离叶绿体中色素常用纸层析法，利用不同色素在层析液中溶解度不同分离；弱光下植物常通过调整叶绿素含量（如A增加），增强对光能的吸收，适应弱光。（3）从暗反应角度，气孔导度影响CO₂进入细胞，弱光下气孔导度下降，CO₂供应不足，暗反应的CO₂固定过程受限，进而使最大净光合速率降低。（4）光补偿点是光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，弱光下品种B光补偿点低（9＜19），说明其在弱光下利用光能力强（更耐弱光）。根据这个点可以画出图如下当弱光下品种B净光合速率为0（光补偿点状态），此时光照强度对品种A来说高于其光补偿点（因A光补偿点19，B是9，B光补偿点时的光照，A能进行光合积累），所以品种A净光合速率会增加。23．（2025·广东·模拟预测）为探究在盐胁迫下某种植物激素（MT）对药用植物黄精幼苗光合作用的影响，研究人员设置5组实验（①对照组、②NaCl、③NaCl+MT50、④NaCl+MT100、⑤NaCl+MT200，其中数字表示MT的浓度），实验结果如图所示。回答下列问题：(1)黄精幼苗中叶绿素分布在叶绿体的，叶片吸收的光能将一些叶绿素中的高能电子激发出来，这些高能电子经过一系列传递后可用于合成“M”，推测“M”可能是，M在光合过程中的作用是。(2)据图分析，该植物激素（MT）对气孔导度的影响是。①②组对比，研究人员发现②组的胞间CO2浓度高于①组，可能的原因是