5年（2021-2025）湖北高考生物真题分类汇编：专题02 细胞的能量利用（原卷版）

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、2021

从近五年湖北省高考试题来

看，细胞呼吸和光合作用是重中之

考点2细胞呼吸2025、2024、2023、2021

重，常作为非选择题的第一道题出

现，是高考考察的重点内容。

考点3光合作用2024、2023、2022、2021

考点01酶与ATP

1、（2021·湖北·高考真题）很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴（麦芽糖）技术，这种技术在民间沿用至

今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。

下列叙述正确的是（）

A．麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖

B．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成

C．55～60℃保温可抑制该过程中细菌的生长

D．麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低

2、（2021·湖北·高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一

类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性

不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。

实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯

等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并

写出实验预期结果。

(1)实验设计思路

取支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量，

一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处

理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。

(2)实验预期结果与结论

若出现结果①：。

结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。

若出现结果②：。

结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。

若出现结果③：。

结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。

若出现结果④：。

结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。

考点02细胞呼吸

1、（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦

寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（）

A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境

B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱

C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发

D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性

2、（2023·湖北·高考真题）为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处

理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（）

A物质浓度（μg·L-1）指

01050100

标

①肝脏糖原含量（mg·g-1）25．0±0．612．1±0．712．0±0．711．1±0．2

②肝脏丙酮酸含量（nmol·g-1）23．6±0．717．5±0．215．7±0．28．8±0．4

③血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot-1）43．6±1．787．2±1．8109．1±3．0120．0±2．1

A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快

B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快

C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖

D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高

3、（2023·湖北·高考真题）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以

抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙

述正确的是（）

A．乳酸可以促进DNA的复制

B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂

C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸

D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平

4、（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐

变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（）

A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏

B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜

C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓

D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓

考点03光合作用

1、（2024·湖北·高考真题）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（）

组首次开花时花的叶黄素含量鲜花累计平均产量

光照处理茎粗（mm）

别间（g/kg）（kg/hm2）

光照8h/黑暗

①7月4日9.52.313000

16h

光照12h/黑暗

②7月18日10.64.421800

12h

光照16h/黑暗

③7月26日11.52.422500

8h

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

2、（2023·湖北·高考真题）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，PSⅡ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

3、（2023·湖北·高考真题）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

4、（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：

μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（）

植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素

野生型12355194194．19

突变体1512753701．59

突变体2115203790．36

A．两种突变体的出现增加了物种多样性

B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强

C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致

D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色

5、（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光

合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的

光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植

物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。

【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。

回答下列问题：

(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会（填“减小”、

“不变”或“增大”）。

(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明。

(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的，表明长时间

高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表

明。

(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的

关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为，则说明A基因

的功能与乙植物对O3耐受力无关。

6、（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，

控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关

环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系

未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1

双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。

回答下列问题：

(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而

使植物光合作用速率（填“增大”或“不变”或“减小”）。

(2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物（填“促进”或“抑制”）气孔关闭。

(3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是。

(4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是（填“ht1”或“rhc1”）。

7、（2021·湖北·高考真题）北方农牧交错带是我国面积最大和空间尺度最长的一种交错带。近几十年来，该

区域沙漠化加剧，生态环境恶化，成为我国生态问题最为严重的生态系统类型之一。因此，开展退耕还林

还草工程，已成为促进区域退化土地恢复和植被重建改善土壤环境、提高土地生产力的重要生态措施之一

研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复

草地为研究样地，调查了退耕还林与还草不同类型样地的地面节肢动物群落结构特征，调查结果如表所示。

样地类总个体数量常见类群数量总类群数量

优势类群（科）

型（只）（科）（科）

蜉金龟科、蚁科、步甲科和蠼

农田45610

螋科共4科

柠条林

38蚁科910

地

杨树林

51蚁科67

地

自然恢平腹蛛科、鳃金龟科、蝼蛄科

471115

复草地和拟步甲科共4科

回答下列问题：

(1)上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是，产生的原因是。

(2)农田优势类群为4科，多于退耕还林样地，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中较

高有关（答出2点即可）。

(3)该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施（填“好”

或“差”）。

(4)杨树及甲、乙两种草本药用植物的光合速率与光照强度关系曲线如图所示。和甲相比，乙更适合在杨树

林下种植，其原因是。

一、单选题

1．（2025·湖北襄阳·三模）植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和

成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（）

组别/条件及产物①②③④

果胶＋＋＋＋

多聚半乳糖醛酸酶＋＋＋＋

Ca2+－＋－－

Mn2+－－＋－

55℃－－－＋

半乳糖醛酸＋－＋＋＋＋＋

注：“＋”表示存在和量的多少，“－”表示无。①~③组在常温下实验

A．由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量

B．由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响

C．该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期

D．该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性

2．（2025·湖北武汉·三模）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤

液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。据表分析，下列叙述错误的是

（）

组别12345

温度（℃）2737475767

滤液变澄清时长（min）1694650min未澄清

A．滤液变澄清的时长与该蛋白酶活性呈负相关

B．组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快

C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4—6min

D．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液6min后不一定变澄清

3．（2025·湖北·三模）右图是温度对酶促反应影响的坐标曲线，其中a表示温度对底物分子能量的影响，b

表示温度对酶活性的影响，c表示温度对酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是（）

A．随着温度的升高，底物分子的能量增多

B．酶促反应速率相同时，酶的活性也相同

C．酶促反应速率最快时，酶的空间结构最稳定

D．综合可知，酶促反应速率只由酶的活性决定

4．（2025·湖北荆州·模拟预测）现有不同来源的三种植物蔗糖酶A、B、C能催化蔗糖水解，可用于制作糖浆。

某实验小组取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：实验甲：向样品中加入等量的蔗糖

溶液，pH=7，在不同温度下重复若干次实验，结果如图1.实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为

36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果如图2.下列叙述正确的是（）

A．在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶C的活性均较高

B．在36℃时，A、B两种酶的最适PH均为7

C．在36℃长时间放置后，三种酶的活性不变

D．在PH为5、温度为36℃时，A更适于制作糖浆

5．（2025·湖北·模拟预测）ATP检测试剂盒可用于检测微生物的数量。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，根据荧光的强度推算出待测样品中微生物的

数量。下列叙述正确的是（）

A．该方法的缺点是对死菌也进行计数

B．试剂盒应置于低温下保存，因为低温不会影响酶的活性

C．该检测方法的前提是每个活细胞中ATP的含量大致相同

D．试剂盒中ATP的含量足够大才能保证试剂盒检测的灵敏度较高

6．（2025·湖北十堰·三模）探究温度与植物体有机磷农药残留量的关系可用植物酯酶法进行，有机磷农药对

植物酯酶有明显的抑制效果。某科研小组用188株小麦幼苗的植物酯酶粗提取液进行实验，结果如图所示

（植物酯酶的活性与吸光值成正比）。下列叙述错误的是（）

A．实验中，20℃组为对照组，其他各组为实验组

B．植物酯酶粗提取液需在最适pH和低温条件下保存

C．实验说明离开活细胞后，植物酯酶仍具有活性

D．实验中，45℃左右时该植物体中有机磷农药残留量最少

7．（2025·湖北·模拟预测）科学院院士张树政团队从我国南方的高温温泉中分离出了能产生胞外淀粉酶的嗜

热菌，该酶的最适温度为80℃，解决了工业上淀粉分解的难题。下列说法错误的是（）

A．该胞外淀粉酶属于分泌蛋白，无需经过内质网、高尔基体加工

B．在相同温度下，嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差

C．嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例较高

D．该胞外淀粉酶不具有作用条件温和的特性

8．（2025·湖北黄冈·模拟预测）某兴趣小组探究了肝脏研磨液、新鲜唾液对过氧化氢分解速率的研究，实验

操作如下，下列有关叙述正确的是（）

A．实验中产生气泡总量的多少可作为酶促反应速率的观测指标

B．该实验遵循了单一变量原则，反映了酶的催化作用具有专一性

C．实验结果证明新鲜肝脏研磨液能催化过氧化氢分解，表明酶具有高效性

D．若用盐酸分别处理肝脏研磨液、唾液后再进行实验，实验结果均会受到影响

9．（2025·湖北·二模）科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说，设计了如下实验：分别

将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上，光照处理后结果如下图。下列叙述

不正确的是（）

A．H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输

B．脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能

C．无光条件下，图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生

D．图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用

10．（2025·湖北黄冈·模拟预测）抑制剂与底物相似，能与底物竞争结合酶的活性位点，这种抑制剂称为竞

争性抑制剂；抑制剂与酶活性位点以外的位点结合，则属于非竞争性抑制剂。枸杞叶黄酮是胰脂肪酶的非

竞争性抑制剂，实验表明，随着枸杞叶黄酮浓度的增大，抑制率可达到90%。下列相关叙述错误的是（）

A．枸杞叶黄酮能改变胰脂肪酶的空间结构，导致底物不能与酶结合

B．可通过增加底物浓度来降低枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用

C．探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时，温度、pH属于无关变量

D．探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时需配制一系列浓度梯度的叶黄酮溶液

11．（2025·湖北十堰·一模）某种豆角种子中的淀粉抑制酶能调节自身淀粉的代谢，在与淀粉消化吸收有关

疾病的治疗上有应用价值。β-淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位，依次水解糖苷键。实验小

组从该种豆角种子中提取出淀粉抑制酶，在不同温度和pH条件下进行实验，以探究淀粉抑制酶对β-淀粉酶

活性的影响，结果如图所示。下列有关分析正确的是（）

①β-淀粉酶催化淀粉水解的产物是葡萄糖

②将淀粉抑制酶液和β-淀粉酶液分别保温后再混合均匀

③在30～80℃的温度条件下，淀粉抑制酶的作用效果稳定

④在pH为4～10的条件下，β-淀粉酶的催化效率较高

⑤单糖的生成量可反映淀粉抑制酶的活性

⑥淀粉抑制酶能缓解餐后血糖的快速升高

A．①②④B．②③⑥C．①③⑤D．④⑤⑥

12．（2025·湖北·一模）牲畜宰杀放血后，肌肉组织供氧中断，发生如下反应：ADP+磷酸肌酸ATP+肌酸；

磷酸肌酸被大量消耗后，会发生一系列反应生成乳酸，使肉类发酸。下列叙述错误的是（）⇌

A．牲畜宰杀放血后立即冷冻处理不利于缓解肉类发酸

B．ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸

C．动物细胞合成ATP时，能量不一定直接来自呼吸作用

D．上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量

13．（2025·湖北荆州·模拟预测）农业谚语往往蕴含生物学原理。下列有关农业谚语的解释错误的是（）

A．“春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”雨水过多会减弱种子光合作用，不利于收获

B．“霜前霜米如糠﹐霜后霜谷满仓”霜降后降温可减弱细胞呼吸，实现作物的增产

C．“正其行，通其风”保证空气流通，能为植物提供更多的CO2，提高光合速率

D．“千担粪下地，万担粮归仓”有机肥分解后为植物提供无机盐和CO2，增强光合作用

14．（2025·湖北荆州·模拟预测）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图甲），叠氮化物可抑制电子传

递给氧；DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不

同的时间加入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP量，结果如图乙。①②

表示生理过程。下列说法正确的是（）

A．还原剂NADH是一种电子受体

B．①②生理过程均发生在线粒体内膜上

C．物质X是叠氮化物，影响水的合成，不影响ATP的合成

D．DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加

15．（2025·湖北襄阳·三模）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。下列相

关叙述错误的是（）

A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高

B．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成

C．由于氢键的存在，水具有较高的比热容

D．光合作用中，水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两个电子

16．（2025·湖北·模拟预测）人线粒体呼吸链受损，有氧呼吸受阻，可导致代谢物X的积累，由此引发多种

疾病。动物实验发现，给呼吸链受损的小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从

而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列叙述错误的是（）

A．线粒体呼吸链受损，丙酮酸直接在细胞质基质中被还原成乳酸

B．代谢物X为乳酸，酶A加速代谢物X氧化有利于维持细胞内的pH

C．酶B催化过氧化氢的分解，可避免过氧化氢对细胞的毒害

D．无氧呼吸第一阶段和第二阶段都释放能量，生成ATP

17．（2025·湖北黄冈·二模）研究发现，秀丽隐杆线虫衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线

粒体碎片化增加。进一步研究发现，线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受Drp-1和Fzo-1

等基因的调控。下图是研究运动对秀丽隐杆线虫衰老肌肉细胞中线粒体影响的结果。下列相关说法不正确

的是（）

注：颜色越深代表线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关隐性基因突变体

A．线粒体是细胞合成ATP的主要场所

B．运动可减缓衰老过程中的线粒体碎片化

C．促进Drp-1和Fzo-1基因的甲基化均会减缓线粒体碎片化

D．与突变体相比，运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好

18．（2025·湖北襄阳·一模）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。下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过程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细胞质基质和线粒体

C．a点后，细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄

D．a点与b点，细胞呼吸分解等量葡萄糖生成ATP的量相等

19．（2025·湖北襄阳·一模）图1表示某生物细胞呼吸（以葡萄糖为底物）时气体交换相对值的情况，图2

为密闭玻璃温室内某植物一昼夜CO2浓度的变化情况（整个过程呼吸速率恒定）下列叙述正确的是（）

A．图1中若氧气浓度为a时，葡萄糖的能量大多都以热能形式散失

B．图1中若氧气浓度为b时，CO2释放量与O2吸收量的比为3：1，则该氧气浓度下无氧呼吸和有氧呼

吸消耗葡萄糖的比1：3

C．细胞呼吸除了能为生物体供能，它还是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽

D．图2中ce段光合速率下降主要是因为玻璃温室内的CO2浓度下降，b点叶肉细胞的光合作用速率大

于呼吸作用速率

20．（2025·湖北孝感·三模）科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用，

在光呼吸过程中，叶绿体基质中的Rubisco起到重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2

结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH

的基础上，重新形成五碳化合物，并释放CO2.此外，光合作用过程中，Rubisco也可催化五碳化合物与CO2

结合，进行CO2固定。下列有关说法错误的是（）

A．Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应

B．强光、干旱条件下提高O2浓度，小麦植株内葡萄糖生成量将上升

C．提高O2的浓度不会抑制光呼吸

D．光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2

21．（2025·湖北武汉·一模）人体肌肉细胞内储存的ATP仅能维持1~3秒，当细胞内的ATP因能量消耗而减

少时，磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP。该供能模式速度非常快，可以在极短的时

间内提供大量的能量，但仅能持续6~8秒。下列叙述错误的是（）

A．运动员的举重过程主要依靠该模式供能

B．该模式供能持续时间短与C~P含量较低有关

C．C~P可作为驱动细胞生命活动的直接能源物质

D．肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持ATP动态平衡

22．（2025·湖北十堰·一模）线粒体呼吸链是由一系列酶和辅酶组成的系统。呼吸链可催化代谢物脱去H+，

将电子逐步传递，最终使H+与氧结合生成水。电子传递过程中释放的能量用于从线粒体基质中泵出H+，形

成膜两侧的H+电化学梯度，该梯度所蕴含的能量可用于合成ATP。下列相关分析错误的是（）

A．线粒体呼吸链分布在线粒体内膜上

B．在线粒体基质中会产生NADH

C．从线粒体基质中泵出H+的方式是协助扩散

D．抑制线粒体呼吸链的功能会导致ATP的合成减少

23．（2025·湖北武汉·三模）重金属镉胁迫下黄瓜叶绿体会出现类囊体片层排列紊乱以及叶片气孔导度降低。

科研人员探究土壤中施磷（P）量对镉（Cd）胁迫下黄瓜苗期叶片净光合速率（简称Pn）的影响。下列叙述

正确的是（）

A．Cd单独作用时抑制Pn，且抑制作用随Cd浓度增加而降低

B．P单独作用时促进Pn，且促进作用随P浓度增加而增加

C．Cd可同时通过抑制光反应和暗反应影响Pn

D．土壤施磷量为100mg/kg土时可最大程度缓解镉胁迫

24．（2025·湖北·三模）大豆叶片气孔黑暗条件下处于关闭状态，光照后逐渐开放。壳梭孢素处理可使大豆

叶片气孔充分开放。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，在适宜温度下测定光合速率，结果如下图所示。下列分析正确的是（）

A．当光照强度为0时，两组细胞的胞间CO2浓度相等

B．提高环境温度，两组的最大光合作用强度都会下降

C．光照3min时，A组叶片有机物积累的速率大于B组

D．光照10min时，限制两组光合速率的主要因素是光照时间

25．（2025·湖北·三模）某研究小组设计了下图所示的装置，重现经典科学实验希尔反应。装置中叶绿体悬

浮液需事先用NaOH调pH至8.4，氧化剂被还原时可由蓝色变为无色，实验中需将两注射器中的液体混合。

下列叙述错误的是（）

A．NaOH的作用是除去叶绿体悬浮液中的CO2

B．光照条件下才能观察到氧化剂的颜色变化

C．反应过程中产生的NADP+导致氧化剂变无色

D．除颜色变化外，装置中还能观察到气泡产生

26．（2025·湖北黄冈·二模）下图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（）

-2-1

A．PAR>800μmolm⋅s时增加CO2会提高乙光合速率

B．甲能够在较低光合有效辐射时可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

27．（2025·湖北荆州·模拟预测）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究

人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。根据实验结果下列说法

正确的是（）

指标

处单株叶单株果实

单株光合

理光饱和光补偿低于5klx光合曲线的斜叶绿素含量光合产光合产量

总产量（g

-2-1-1-2

点（klx）点（klx）率（mgCO2·dm·hr·klx）（mg·dm）量（g干（g干

干重）

重）重）

不

遮405501.222.0918.923.258.25

阴

遮

阴2

355151.232.6618.843.058.21

小

时

遮

阴4

305001.463.0316.643.056.13

小

时

注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光饱和点指当光合速率不再随光强增加而增加时的

光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。

A．由以上数据可知，花生在低于5klx光照时，遮阴4小时光合曲线的斜率最大，所以花生适宜在较长

时间遮荫条件下种植

B．不遮阴时，叶绿素含量低，是因为光照促进叶绿素分解

C．将遮阴2小时与遮阴4小时相比，后者植株将光合产物分配至果实的比例更大

D．在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间短于2小时能获得较高的花

生产量。

二、解答题

28．（2025·湖北·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。蚕豆干种子吸水萌发实验中叶耗氧量、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，同时NADH被氧化。回

答下列问题。

(1)种子萌发进行细胞呼吸过程中，产生NADH的具体部位为。

(2)种皮被突破的时间点为（填“p”或“q”）点，理由为。q点种子无氧呼吸分解的葡萄糖（填

“多于”“少于”或“等于”）有氧呼吸分解的葡萄糖。

(3)蚕豆种子萌发形成幼苗，在一定的光照强度条件下，检测蚕豆幼苗对CO2的吸收速率，发现在较低温度

（5℃左右）时，其CO2吸收速率略大于0，当温度逐渐上升至40℃时，其CO2吸收速率逐渐增大，直至最

大值。从酶活性的角度分析，温度逐渐上升至40℃时，其CO2吸收速率逐渐增大的原因为。

(4)蚕豆细胞内存在一条交替氧化酶（AOX，可以参与催化有氧呼吸第三个阶段的反应）途径，AOX途径既与

细胞呼吸有关，还与光合作用有关。为了探究光照强度和AOX途径对光合作用强度的影响，现提供:多株蚕

豆幼苗、低功率光源、普通功率光源、高功率光源、AOX途径抑制剂、光合色素光能捕获效率检测装置。

写出实验思路：。

29．（2025·湖北黄冈·三模）研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重

要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸能进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。弱酸在衣藻

细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式，其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区

室中，如图1所示。回答下列问题：

(1)在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的吸收光能，并将光能转化为中活跃的化学

能参与到暗反应阶段。据图1分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是。

(2)为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行

相同处理并额外添加氢氧化钾，结果如图2所示。图2结果显示，因此可以认为弱光条件下，无

氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。

(3)图3为适宜温度下，将衣藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO2浓度的相对值（假设细胞呼吸强度恒

定）。实验中，有2h是没有光照的，这个时间段为h；实验过程中4～6h平均光照强度（填

“小于”“等于”或“大于”）8～10h平均光照强度，判断依据是。

30．（2025·湖北·模拟预测）除了植物的保卫细胞、叶肉细胞含有叶绿体外，C4植物维管束鞘细胞也含有无

基粒的叶绿体。保卫细胞调节气孔关闭的机制如图1所示，C4植物光合作用固定CO2过程如图2所示。

(1)保卫细胞气孔关闭与叶绿体有关，可能的原因为。

(2)叶肉细胞与维管束细胞之间有着丰富的胞间连丝，其作用为。

(3)据图2分析，Rubisco酶是一种双功能酶，在条件下利于进行光反应，在条件下利于进行光

呼吸，光呼吸中Rubisco酶与O2结合的场所是。

(4)据图2分析，夏季高温、干旱时，C4植物生长相对占优势的原因为。

31．（2025·湖北·模拟预测）土壤盐渍化严重影响植物生长发育，研究植物应对盐胁迫的机制对提高作物产

量至关重要。图1表示在不同盐浓度处理下，野生型拟南芥（WT）、CDK8缺失突变体（cdk8）和AHL10缺

失突变体（ahl10）的净光合速率变化。请回答下列问题：

注：基因1编码的铁氧还蛋白主要参与NADPH的形成。基因2为盐胁迫响应基因，可减弱盐胁迫对基因1

的影响，S蛋白能抑制基因2的表达。

(1)据图1可知，随着盐浓度的升高，WT的净光合速率变化趋势是。CDK8对植物在盐胁迫下维持光

合能力具有（填“促进”或“抑制”）作用，依据是。

(2)为进一步探寻CDK8在盐胁迫下调控光合能力的机理，科研人员测定了盐胁迫下植物体内相关基因表达量

和S蛋白招募量（图2）。盐胁迫下基因1的表达量，该变化影响光合作用的阶段，进而影响

植物的光合速率。研究发现，CDK8通过直接磷酸化AHL10来促进其降解，推测CDK8在盐胁迫响应中调控

光合能力的分子机制：。

(3)据上述研究提出一种提高作物耐盐性的育种策略：。

32．（2025·湖北黄冈·模拟预测）科研人员研究了草莓光合作用的过程，其叶绿体中的光合作用部分过程如

图1所示（e-表示电子）。为探究影响冬季大棚草莓幼苗光合作用的环境因素，在适宜温度条件下，研究人

员采用了不同的CO2浓度和光照强度进行实验，结果如图2所示（lx为光照强度的单位）。回答下列问题：

(1)草莓补充光照，O2产量会大大增加，据图1分析，这是因为光合色素可以。图1中复合物Ⅳ的功能

是。

-1

(2)据图2分析，大棚内CO2浓度为0～100mg·L期间，草莓幼苗释放CO2的速率不变，原因是。大棚

-1

内CO2浓度在100～200mg·L期间，此时影响草莓幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度，判断依据是。

(3)与b点相比，制约c点草莓幼苗光合速率的生理过程主要是（填“光反应”或“暗反应”），与c点相比，

d点时草莓叶绿体中C3的消耗速率（填“较快”或“较慢”）。

(4)据图2分析，冬季大棚草莓幼苗生长的理想条件为，从实验结果分析，连续阴雨天气里，可采用

（答2点）等措施可以提高大棚草莓幼苗的生长速度。

三、实验题

33．（2025·湖北黄冈·模拟预测）红海榄广泛分布于华南沿海地区，是我国红树林修复主要常见造林树种之

一。某实验小组拟通过人工潮汐系统研究红海榄幼苗根系细胞呼吸代谢对水淹胁迫的响应进行相关实验，

利用人工配置10%的氯化钠溶液和人工潮汐系统装置，模拟不同潮汐水淹环境。实验共设4个处理组（每

天水淹0h、6h、12h和18h)，实验结束后，收获植物并测定相关指标，图1为水淹胁迫对红海榄根系三羧

酸（TCA）呼吸速率的影响：图2为水淹胁迫对红海榄根系乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）含量

的影响。回答下列问题：

(1)三羧酸循环有氧呼吸（简称TCA呼吸）是植物常见的呼吸代谢途径，TCA循环是丙酮酸与

彻底分解成CO2和的过程，发生场所是。由图1可得出的结论是。

(2)ADH和LDH是植物无氧呼吸中重要的两种酶。由图2可知，水淹胁迫时红海榄根部细胞无氧呼吸的产物

是，推测这种代谢途径的意义是。

(3)研究表明，随着水淹时间的延长，红海榄幼苗地下根系生物量的分配比例显著下降，这是一种适应性策

略，该策略有助于。

34．（2025·湖北武汉·三模）为分析在高温干旱双重胁迫下，植物如何调节气孔开合，以维持生命活动的正

常进行，研究者以野生型（wt）、t基因缺失突变体（t）、o基因缺失突变体（o）和t/o双基因缺失突变体

（t/o）拟南芥为实验材料，开展了相关实验。

回答下列问题：

(1)从图1实验结果可知，高温会促进（填“t基因”或“o基因”）的表达，进而促进气孔开放。

(2)若将野生型植株置于干旱环境中，植物体中（填植物激素名称）会增多，可能会促进（填“t

基因”或“o基因”）的表达，进而促进气孔关闭。图2所示的实验结果说明，t蛋白的磷酸化会（填

“增强”或“减弱”）t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。

(3)随后研究者在不同的缺失突变体中过表达t蛋白，并在不同温度下对植株进行处理，得到图3所示的实

验结果。该结果说明高温降低t蛋白的磷酸化，且这个过程不依赖于o蛋白，其判断依据是。

(4)根据上述研究结果推测，若利用转基因技术，在t组植株中过量表达磷酸化位点突变的t蛋白，在高温和

干旱双重胁迫下，该转基因植株的叶片温度会（填“低于”、“高于”或“基本等于”）野生型植株。植物

体存在上述调节机制的意义是在高温和干旱双重胁迫下，实现水分、温度和光合作用的平衡，维持稳态。

35．（2025·湖北·三模）为探究基因OsNAC对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生

型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速

率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。

-1-1

净光合速率（umol.m2.s）叶绿素含量（mg·g）

WT24.04.0

KO20.33.2

OE27.74.6

(1)旗叶从外界吸收1分子CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有

关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受释放的能量并被还原。

(2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的、（填科学方法）。

(3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了

旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。

结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①；

②。

36．（2025·湖北武汉·模拟预测）叶绿体可随自然光照强度改变而转移位置，根据其运动轨迹分为避光反应

和聚集反应，如图1所示。出现该现象的原因是细胞中存在识别光信号的受体，使叶绿体对不同的光照强

度做出响应。测得不同自然光照强度下，光合作用面积占整个细胞的比值、细胞光合速率的变化曲线，如

图2所示。

回答下列问题：

(1)强自然光照射细胞时，叶绿体在细胞中的分布会呈现为图1中的图，该分布的意义为。

(2)据图2分析，bc段叶绿体发生（填“避光反应”或“聚集反应”），随光照强度增大，该阶段细胞吸

收CO2速率的变化趋势为。

(3)为研究引起叶绿体发生避光反应和聚集反应的光质是红光、远红光还是蓝光，以适宜自然光照处理后的

植物细胞为材料，设计实验进行探究。实验设计思路为。有假说认为植物细胞中识别光信号的受

体为蓝光受体，支持该假说的预期结果为。

37．（2025·湖北·模拟预测）某研究者对某一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种

子置于水分、空气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的重量变化，结果如图甲所示。再

选取大豆幼苗放在温室中进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，

请分析回答有关问题：

(1)提取色素的实验中，用（填试剂）来溶解色素；用法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，

以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，叶绿素带位于第