2026年高考生物二轮专题复习：重难02 细胞代谢的核心难点攻坚（重难专练）（全国适用）（解析版）

/重难02细胞代谢的核心难点攻坚内容导航内容导航重难突破技巧掌握速度提升重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速掌握重难考向核心靶点，明确主攻方向重难要点剖析授予利器瓦解难点：深入剖析知识要点，链接核心，学透重难知识重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解重难考向的核心方法论与实战技巧重难提分必刷模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”核心考点重难考向高考考情酶的特性及影响因素1.酶的专一性与高效性的实验验证2.温度/pH/抑制剂对酶活性的影响曲线解读3.ATP合成与水解的能量流向及生理意义。（2025四川卷）Co²⁺对酶促反应的辅助作用及底物浓度影响（2025浙江卷）温度对蛋白酶活性的实验数据解读（2025北京卷）加酶洗衣粉的酶特性应用细胞呼吸的过程及应用1.有氧呼吸三阶段的场所、物质变化（丙酮酸→CO需水参与）2.无氧呼吸的产物差异（乳酸/酒精途径）3.总光合速率=净光合速率+呼吸速率的计算逻辑（2025重庆卷）细胞凋亡与坏死中的呼吸速率差异（2025甘肃卷）线粒体状态、呼吸的底物依赖特性（2025河南卷）运动强度与乳酸代谢的关系（2025北京卷）有氧呼吸ATP产生部位判断光合作用的过程及影响因素1.光反应（水的光解、ATP合成）与暗反应（CO₂固定、C₃还原）的联系2.光照/CO₂浓度对光合曲线"饱和点""补偿点"的影响3.密闭容器中CO₂浓度变化的代谢解读（2025河北卷）光合与呼吸的场所及物质变化对比（2025山东卷）绿叶中色素提取的"干燥"操作意义（2025安徽卷）光照强度影响光合强度的实验设计、叶绿体ATP转运机制1．酶和ATP应知必会有7条(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。除哺乳动物成熟的红细胞等少数细胞之外，一般来说，活细胞都能产生酶。(2)酶在体内和体外均可发挥催化作用。比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，将肝脏研磨，使其中的过氧化氢酶释放出来，在体外发挥作用。(3)酶专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。例如，蛋白酶并不只催化某一种特定的蛋白质水解，而是水解所有蛋白质类物质中的肽键，使其断裂。(4)无机催化剂能催化多种化学反应，没有专一性。比如，酸能催化蛋白质水解、催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。(5)探究温度对酶活性的影响时，选材有：淀粉、淀粉酶、碘液；不宜选用：过氧化氢、斐林试剂。(6)探究pH对酶活性的影响时，适宜的选材有：过氧化氢、过氧化氢酶；不宜选用：淀粉、斐林试剂或碘液。(7)ATP不是唯一的直接能源物质，直接能源物质还有GTP、UTP、CTP等。注意：ATP是物质，是能量的载体，但是不等于能量2．细胞呼吸要避坑(1)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。(3)无氧呼吸中的[H]和ATP都是在第一阶段产生的，场所是细胞质基质。其中[H]在第二阶段被全部消耗。无氧呼吸第二个阶段不产生ATP。（4）储藏水果、粮食就是储存有机物，要在低氧条件下储存而不是无氧条件。因为无氧条件下无氧呼吸旺盛，对有机物的消耗多；而低氧条件下，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸也比较弱，对有机物消耗少。3．光合作用必知道(1)滤纸条上的色素带，条数：与色素种类有关，4条说明有四种色素；宽窄：表示色素的含量，越宽说明此色素含量越高；位置：表明色素带的扩散速度，与溶解度有关；颜色：表示素的吸收光谱。(2)大棚栽培时，注意是选择“塑料篷布的颜色”，还是“补光颜色”塑料大棚的篷布，通常选择的是“无色塑料”，以便太阳的全色光都能透过，提高光能利用率。而阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，则宜选择植物吸收利用效率最高的“红光或蓝紫光”灯泡，从而节省能源。光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。温度改变，既影响光合作用的光反应，也影响暗反应。但对暗反应影响更大，因为与光反应相比，参与暗反应的酶的种类和数量更多。长难句剖析1．酶的催化作用具有高效性和专一性，其活性受到温度、pH等因素的影响(必修1P83)2．有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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(必修1P93)3．光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程(必修1P101)4．光反应阶段：叶绿体中的色素吸收光能，将水分解成氧和[H]，同时合成ATP(必修1P103)5．暗反应阶段：在叶绿体基质中，CO₂先与C₅结合形成C₃，再接受ATP和[H]的能量及物质，生成有机物和C₅(必修1P104)6．细胞呼吸产生的ATP，可为生物体的生命活动如肌肉收缩、主动运输等提供能量(必修1P95)7.酶活性是指酶对化学反应的催化效率，酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的速率来表示(必修1P83)8.光合作用中光反应阶段产生的ATP，只能用于暗反应阶段C₃的还原，不能用于细胞的其他生命活动(必修1P105)考向突破01酶的特性及影响因素解题技巧点拨解题技巧点拨1.曲线分析三步法：①定轴：明确横坐标（自变量：温度/pH/底物浓度）与纵坐标（因变量：反应速率/产物量）；②找点：标注最适值点（速率峰值）、抑制点（速率为0的临界点）；③析变：解释偏离最适值时的活性变化机制（如高温破坏空间结构、低温抑制活性）。​2.实验设计四要素：①分组：设置空白对照（无酶组）与实验组，遵循单一变量；②操作：如酶与底物混合前需分别调温（避免提前反应）；③观测：选择直观指标（浑浊度变化、气泡产生速率）；④结论：区分"酶活性影响"与"反应速率影响"（底物耗尽后速率下降非活性降低）。​3.实例应用：如四川卷第3题，需明确"最适条件下升温会降低活性"（排除A）、"转化率与底物浓度相关而非仅酶活性"（排除B），结合Co²⁺是辅助因子而非底物（排除C），最终锁定D选项。1．在β-半乳糖苷酶的催化作用下乳糖能分解为低聚半乳糖（GOS），由于GOS能促进益生菌在肠道的定殖，所以GOS是婴幼儿奶粉中的必备物质。现探究温度对β半乳糖苷酶活性的影响，实验12h后的结果如图所示。下列叙述正确的是（）A．温度主要是通过影响酶的结构从而影响乳糖的分解B．若延长反应时间，GOS的得率会升高，说明时间影响了酶的活性C．50℃是β-半乳糖苷酶的最适温度，低于或高于该温度酶的活性均下降D．β-半乳糖苷酶要在50℃、最适pH条件下保存【答案】A【详解】A、酶的化学本质多为蛋白质（少数是RNA），空间结构是酶发挥活性的关键。温度通过影响酶的空间结构改变活性：高温会破坏酶的空间结构（导致酶变性失活）；低温会抑制酶的空间结构活性（但不破坏结构，温度恢复后活性可恢复）。因此，温度通过影响酶的结构（空间结构），改变酶活性，进而影响乳糖的分解（酶催化的反应速率），A正确；B、延长时间不会改变酶的活性，GOS得率的升高是反应时长造成的，B错误；C、实验结果显示，50℃时的反应速率最快，但不一定是β-半乳糖苷酶的最适温度，可在45～55℃范围内缩小温度梯度进行实验，C错误；D、要在低温、最适pH条件下保存酶，D错误。故选A。2．为验证α-淀粉酶具有专一性，其最适催化温度为60℃。某同学设计了一个实验方案，主要步骤如下表。下列叙述正确的是（

）步骤甲组乙组丙组①加入2mL淀粉溶液加入2mL淀粉溶液加入2mL蔗糖溶液②加入2mLα-淀粉酶溶液加入2mL蒸馏水？③60℃水浴加热1min，然后各加入2mL本尼迪特试剂，再80℃水浴加热1minA．丙组的步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液B．第1次水浴加热1min的主要目的是保证酶促反应完全完成C．本实验最好设置丁组，即加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水D．第2次水浴加热1min后，甲、丙组溶液均变为红黄色【答案】C【详解】A、丙组的步骤②应加入2mLα-淀粉酶溶液，以验证α-淀粉酶对非底物蔗糖的催化作用（即专一性），加入蔗糖酶溶液将引入无关变量，无法验证α-淀粉酶的专一性，A错误；B、第1次水浴加热1min的主要目的是在α-淀粉酶的最适温度60℃下提供酶促反应条件，但“保证完全完成”的表述不准确，因为反应完成度受反应时间、酶浓度等因素影响，实验中设定时间是为了控制反应进程，并非确保完全反应，B错误；C、设置丁组（加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水）可作为阴性对照，排除蔗糖自身在实验条件下产生还原糖的可能性（因蔗糖为非还原糖），避免干扰实验结果，C正确；D、第2次水浴加热（80℃）后，甲组因淀粉被α-淀粉酶水解产生还原糖（如麦芽糖），与本尼迪特试剂反应呈红黄色，丙组因蔗糖不被α-淀粉酶水解且蔗糖为非还原糖，不会变色（保持蓝色或无色），D错误。故选C。3．菠萝酶是从菠萝中提取出来的蛋白酶，具有美白去斑的功效。下列叙述正确的是（）A．验证菠萝酶化学本质是蛋白质，需先加双缩脲试剂A液再加B液后观察现象B．探究温度对菠萝酶活性影响实验，酶与底物混合后再置于不同温度水浴处理C．探究pH对菠萝酶活性影响实验，自变量为单位时间内蛋白块的大小变化D．探究提取的菠萝酶中是否混有还原糖，可加入斐林试剂直接观察颜色鉴别【答案】A【详解】A、双缩脲试剂用于检测蛋白质时，需先加A液（NaOH）创造碱性环境，再加B液（CuSO₄）摇匀观察紫色反应，无需水浴。选项描述正确，A正确；B、探究温度对酶活性的影响时，应先将酶和底物分别预温至目标温度后再混合，避免反应提前进行。选项描述混合后再水浴，无法保证温度控制，B错误；C、该实验的自变量是不同pH值，因变量是蛋白块的变化（如体积减小或消失时间）。选项将因变量误作自变量，C错误；D、斐林试剂检测还原糖在水浴加热条件下显砖红色沉淀，加入斐林试剂无法显砖红色沉淀，D错误。故选A。考向突破02细胞呼吸的过程及应用解题技巧点拨过程定位法：用"场所-物质-能量"三维记忆：①细胞质基质（葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量ATP）；②线粒体基质（丙酮酸+水→CO₂+[H]+少量ATP）；③线粒体内膜（[H]+O₂→水+大量ATP）。​2.速率计算法：总呼吸速率（黑暗条件下O₂消耗/CO₂产生）、净光合速率（光照下O₂释放/CO₂吸收），核心公式"总光合=净光合+呼吸"，如河南卷第5题中，EF段总光合=15+5=20mg/h。解题技巧点拨过程定位法：用"场所-物质-能量"三维记忆：①细胞质基质（葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量ATP）；②线粒体基质（丙酮酸+水→CO₂+[H]+少量ATP）；③线粒体内膜（[H]+O₂→水+大量ATP）。​2.速率计算法：总呼吸速率（黑暗条件下O₂消耗/CO₂产生）、净光合速率（光照下O₂释放/CO₂吸收），核心公式"总光合=净光合+呼吸"，如河南卷第5题中，EF段总光合=15+5=20mg/h。3.曲线解读法：密闭容器CO₂浓度曲线中，C点（日出）、E点（日落）为补偿点（光合=呼吸），CE段净光合大于0（有机物积累）。如重庆卷第1题，通过O₂消耗（有氧呼吸标志）和乳酸产生（无氧呼吸标志）判断代谢类型。A．施加有机肥能为农作物的生长提供无机盐、CO2和能量B．轮作有利于充分利用土壤中的养分，减少病虫害的发生C．“玉米带大豆，十年九不漏”，不同作物可通过间作提高产量D．旱季需要合理灌溉，但雨季时需排除田间积水防止无氧呼吸烂根【答案】A【详解】A、施加有机肥经微生物分解可释放无机盐和CO2，但植物不能直接利用有机物中的能量，A错误；B、轮作种植的不同作物对土壤养分的需求有差异，因而有利于平衡土壤养分，提高生物对空间资源的利用率，同时可减少病虫害的发生，B正确；C、间作利用不同作物生态位差异（如高矮搭配、需光差异），提高光能和空间利用率，如大豆通过与根瘤菌共生为玉米提高N元素，C正确；D、雨季积水导致土壤缺氧，根部进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞，造成烂根，需及时排水，D正确。故选A。2．科研人员为探究“霜打白菜味道甜”的生理机制，测定了低温胁迫下白菜叶片中部分物质含量的变化，数据如下表所示：测定指标处理第0天处理第3天处理第7天淀粉(mg/gFW)25.418.112.7可溶性糖(mg/gFW)10.218.924.5芥子油苷(相对值)1.000.650.41已知：芥子油苷是植物中常见的次生代谢产物，具有一定苦味。请根据上述数据综合分析，白菜霜冻后口感变甜的主要原因是（）A．为降低细胞液冰点以增强抗寒性，白菜将部分淀粉水解为可溶性糖，同时芥子油苷等苦味物质含量降低B．低温下白菜呼吸作用受抑制，糖类物质消耗减少C．低温促进白菜光合作用，有机物制造量增加，导致糖分积累D．白菜细胞通过主动运输大量吸收土壤中的糖，并在叶片中积累【答案】A【详解】A、低温下，白菜通过将淀粉水解为可溶性糖，提高细胞液浓度以降低冰点，增强抗寒性；同时芥子油苷等苦味物质含量显著降低，二者共同作用使口感变甜，A正确；B、低温虽可能抑制呼吸作用，但表中数据表明可溶性糖总量明显增加，说明糖类积累主要源于淀粉转化而非消耗减少，B错误；C、低温通常会抑制光合作用相关酶的活性，降低光合速率，C错误；D、植物主要通过光合作用合成糖类，而非从土壤中吸收糖分，D错误。故选A。3．将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算单粒的平均干重，结果如图所示．若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，下列叙述正确的是（

）A．萌发过程中胚乳组织中的淀粉为种子萌发直接提供能量B．种子萌发时胚乳中的营养物质，一部分转化为胚细胞组分，一部分用于呼吸作用C．胚乳中营养物质向胚细胞组分的转化，在72~96小时之间速率最快D．若120小时后给予适宜的光照，则萌发种子的干重将继续减少【答案】B【分析】玉米种子由种皮、胚和胚乳组成，在萌发过程中胚发育成幼苗，子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量；因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质。【详解】A、淀粉是植物体内的一种多糖，它本身并不能直接为细胞提供能量。而是在种子萌发过程中，淀粉水解为葡萄糖，葡萄糖通过氧化分解生成ATP为种子萌发直接提供能量，A错误；B、玉米种子在萌发过程中胚发育成幼苗，子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量，B正确；C、据题图分析可知，在72~96小时之间，胚乳的平均干重减少得最快，这主要反映了胚乳中营养物质被大量消耗的过程。然而，这并不能直接说明胚乳中营养物质向胚细胞组分的转化速率最快。因为在这个过程中，除了营养物质向胚细胞组分的转化外，还有大量的营养物质被用于呼吸作用以释放能量，C错误；D、若120小时后给予适宜的光照，萌发种子将进行光合作用，种子的干重将会增加，D错误。故选B。考向突破03光合作用的过程及影响因素解题技巧点拨1.过程关联法：绘制"光反应→暗反应"流程图：光能→ATP/NADPH→C₃还原→有机物，明确"光反应停则暗反应随停"的依赖关系。​解题技巧点拨1.过程关联法：绘制"光反应→暗反应"流程图：光能→ATP/NADPH→C₃还原→有机物，明确"光反应停则暗反应随停"的依赖关系。​2.曲线移动规律：①光照增强：补偿点左移，饱和点右移；②CO₂浓度升高：补偿点下移，饱和点上移；③温度偏离最适值：双点均上移（活性降低需更高条件达平衡）。​3.实验误差分析：如安徽卷第14题，叶圆片浮起快慢反映O₂释放速率（净光合），需控制叶脉避开（保证叶绿体分布均匀）、光源距离一致（排除温度干扰），若测实际光合需加测黑暗中O₂消耗速率。

A．①过程生成的C3是丙酮酸或乳酸B．②过程需要NADP+和ATP的参与C．②和③过程发生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质D．若③和④反应速率相等，植株经过一昼夜不会积累有机物【答案】D【详解】A、图中①过程生成的C3是细胞呼吸第一阶段产生的丙酮酸，之后经④过程继续分解为CO2，故在此C3不可能为乳酸，A错误；B、②过程是C3被还原形成C5，需要光反应提供的NADPH和ATP，而不是NADP+，B错误；C、②过程是光合作用暗反应中C3的还原，发生在叶绿体基质；③过程是光合作用暗反应中CO2的固定形成C3，场所都在叶绿体基质发生，C错误；D、③是CO2参与光合作用的暗反应，④是细胞呼吸产生CO2，若③和④反应速率相等，说明白天光合作用制造的有机物和细胞呼吸消耗的有机物相等，而夜晚植物只进行呼吸作用消耗有机物，所以植株经过一昼夜不会积累有机物，D正确。故选D。2．下图表示温度对大棚内栽培豌豆光合作用和呼吸作用的影响，下列叙述错误的是（）A．5℃时呼吸酶的酶活性会被抑制，导致黑暗中豌豆的耗氧速率较低B．若实验对象改为缺Mg豌豆，则光照下的最大放氧速率会推迟出现C．35℃时豌豆叶肉细胞中产生水和ATP的细胞器有线粒体和叶绿体D．40℃时豌豆的光合作用强度>呼吸作用强度，仍需从外界吸收CO2【答案】B【详解】A、酶活性受温度影响，5℃时温度较低，呼吸酶活性被抑制，黑暗中豌豆耗氧速率（呼吸速率）较低，A正确；B、缺Mg会影响叶绿素合成，降低光合速率，但不会影响催化光合作用和呼吸作用酶的最适温度，所以最大放氧速率不会推迟，B错误；C、35℃时豌豆叶肉细胞中既进行光合作用又进行呼吸作用，两个生命活动的过程中既消耗水，又产生水，C正确；D、40℃时，光照下放氧速率（净光合速率）大于0，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于0时需要从外界吸收CO2​，D正确。故选B。3．甲图中A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，其中B已死亡，不考虑其他微生物的影响。两个气球的体积相同，可膨胀、收缩，膨胀时上浮。气球内的培养液中均含CO₂缓冲液(维持气球内CO₂浓度不变)，初始时指针在正中间零的位置。乙图为改变灯泡到水面距离，在相同时间内测得指针偏转格数的变化(每次实验后指针复零，且实验过程中呼吸速率默认不变)。下列相关叙述错误的是A．该实验的目的是研究光照强度对光合作用的影响B．ac段幼苗光合速率小于呼吸速率，指针向左偏转C．de段表明随灯光距离的增大，幼苗单位时间内O₂释放量减少D．f点呼吸速率大于光合速率，与a、b、c、d点的指针偏转方向相反【答案】B【详解】A、实验通过改变灯泡到水面的距离来改变光照强度，观察指针偏转情况，目的是研究光照强度对光合作用的影响，A正确；B、ac段指针偏转格数为正，说明A中植物光合作用产生的氧气使气球膨胀，即光合速率大于呼吸速率，指针应右偏，而非左偏，B错误；C、据曲线图分析可知，de段表示随灯泡到水面距离的增大，净光合速率下降，O2释放量减少，C正确；D、与a、b、c、d点相比，f点时呼吸速率大于光合速率，气球内气体量减少，因此指针的偏转方向与上述四点的相反，D正确。故选B。（建议用时：30分钟）一、单选题1．（2025·北京·高考真题）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是（

）A．该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物B．洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解C．减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度D．水温过高导致酶活性下降【答案】A【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。【详解】A、酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，均无法分解纤维素，故不会损坏纯棉衣物，A错误；B、洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间，有利于酶与污渍结合催化其分解，B正确；C、一定范围内，减少用水量会提高酶的浓度，从而加快反应速率，C正确；D、酶活性的发挥需要适宜温度，高温会破坏其空间结构导致酶活性下降，故勿使用60℃以上热水，D正确。故选A。2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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【答案】B【分析】酶是活细胞产生的，具有催化作用的一类有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。【详解】A、耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质，基本单位为氨基酸，A错误；B、耐高温DNA聚合酶在细胞内的DNA复制和体外的PCR反应中均能发挥作用，B正确；C、缺少引物和缓冲液时反应无法启动，C错误；D、耐高温的DNA聚合酶虽然能在较高温度下发挥作用，但保存时一般在低温下保存，而不是在70℃~75℃下保存，D错误。故选B。3．（2025·浙江·高考真题）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。组别12345温度（℃）2737475767滤液变澄清时间（min）1694650min未澄清据表分析，下列叙述正确的是（

）A．滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关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4~6minD．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min【答案】B【分析】由题意可知，浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，该实验是通过蛋白酶水解变性后蛋白质是液体变澄清，变澄清时间越短，说明酶活性越强。【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越快，澄清时间越短，A错误；B、组3滤液变澄清时间最短，说明酶活性最高，酶促反应速率最快，B正确；C、若实验温度为52℃，可能酶活性大于第3、4组，时间可能小于4min，C错误；D、组5蛋白酶已经失活，实验后再将组5放置在57℃，滤液也不会澄清，D错误。故选B。4．（2025·甘肃·高考真题）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0D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大【答案】C【分析】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。【详解】A、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；B、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；C、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；D、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。故选C。5．（2025·河南·高考真题）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【答案】B【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。【详解】A、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；B、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；C、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；D、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。故选B。6．（2025·江苏·高考真题）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ATPD．无氧呼吸的产物都有【答案】C【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时释放少量能量，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时释放少量能量，第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时释放大量能量；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，主要场所是线粒体。【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误；B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段（与[H]结合生成水），B错误；C、人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP（后续被消耗），因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确；D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误；故选C。7．（2025·山东·高考真题）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NADHD．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【答案】B【分析】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。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，在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。【详解】A、有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与，第三阶段需要氧气作为原料，A错误；B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生二氧化碳、[H]，释放少量能量，B正确；C、无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误；D、经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。故选B。8．（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（

）A．应使用干燥的定性滤纸B．绿叶需烘干后再提取色素C．重复画线前需等待滤液细线干燥D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代【答案】B【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇或丙酮，目的是溶解色素；研磨后进行过滤（用单层尼龙布过滤研磨液）；分离色素时采用纸层析法（用干燥处理过的定性滤纸条），原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同。【详解】A、光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确；B、提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误；C、重复画线前需等待滤液细线干燥，否者会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确；D、提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。故选B。二、多选题9．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下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发生在细胞质基质，②和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【答案】AB【分析】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；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。【详解】A、①​​为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，​​②​​为有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH），发生在线粒体基质；​​③​​为有氧呼吸第三阶段（NADH与氧气结合生成水），发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确；B、有氧呼吸第三阶段（③）中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确；C、①（有氧呼吸第一阶段）可正常进行，但②（有氧呼吸第二阶段）需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，​​不进行②过程​​，C错误；D、无氧呼吸仅第一阶段（①）产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸（如生成酒精），未转移到ATP中，D错误。故选AB。10．（2025·河北·高考真题）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（

）A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强【答案】ACD【分析】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[H]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。【详解】A、细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；B、玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误；C、T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。故选ACD。11．（2025·山东·高考真题）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。下列说法错误的是（

）A．菌-藻体不能同时产生O2和H2B．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72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物多于松散菌-藻体【答案】ACD【分析】光反应可以NADPH、氧气和ATP，NADPH和ATP可以用于暗反应中三碳酸的还原，光反应和暗反应相互联系，互相影响。【详解】A、单细胞藻光反应可以产生NADPH、氧气和ATP，蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2，因此菌-藻体能同时产生O2和H2，A错误；B、对比松散菌-藻体和致密菌-藻体，相同时间产生的H2含量相对值不同，说明菌-藻体的致密程度可影响H2生成量，B正确；C、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，说明H2的产生场所是该藻叶绿体的基质中，C错误；D、任意时刻2体系之间的光反应速率无差异，说明光反应产生的NADPH相同，致密菌-藻体产生的H2多，说明消耗的NADPH多，则用于暗反应的NADPH少，因此培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物少于松散菌-藻体，D错误。故选ACD。三、解答题12．（2025·四川·高考真题）在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μmol·m-2·s-1，CO2浓度约为400μmol·mol-1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题。组别光照强度μmol·m-2·s-1CO2浓度μmol·mol-1净光合速率μmol·m-2·s-1气孔导度mol·m-2·s-1叶绿素含量mg·g-1对照2004007.50.0842.8甲40040014.00.1559.1乙20080010.00.0855.3丙40080017.50.1365.0注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关(1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择（填“蓝紫光”或“红光”）来测定叶绿素含量。(2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是。(3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择，依据是。【答案】(1)无水乙醇/无水酒精/丙酮/C2H5OH红光(2)ATP（腺苷三磷酸/能量）和NADPH（还原性辅酶II）环境/外界/温室/提供/补充的CO2更多/甲比丙的CO2多/丙比甲的CO2少(3)光照强度加倍/光强加倍甲>乙（乙<甲）的光合作用速率（净光合作用速率/有机物生成量/有机物积累量），光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大【分析】实验的自变量为光照强度和CO2浓度，因变量包括叶绿素含量、气孔导度、净光合速率。影响光合作用的因素包括内因和外因：内因：色素含量、酶数量等；外因：光照强度、二氧化碳浓度、温度、含水量、矿质元素等。【详解】（1）叶绿素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用无水乙醇/无水酒精/丙酮/C2H5OH提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，光合作用中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。为减少类胡萝卜素的干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。（2）与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的ATP（腺苷三磷酸/能量）和NADPH（还原性辅酶II），从而提高了净光合速率。甲组和丙组的光照强度相同，丙组的二氧化碳浓度是甲的二倍，与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是环境/外界/温室/提供/补充的CO2更多(甲比丙的CO2多/丙比甲的CO2少）。（3）根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，甲>乙（乙<甲）的光合作用速率（净光合作用速率/有机物生成量/有机物积累量），光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大，故若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择光照强度加倍/光强加倍。13．（2025·江苏·高考真题）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题：(1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入溶液重新悬浮，并保存备用。(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，则类囊体的浓度为μg/mL。(3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有。(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度（填“变强”“不变”或“变弱”），说明类囊体膜具有的功能有。(5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有。【答案】(1)叶绿体等渗(2)有机溶剂600(3)ATP、NADPH(4)变弱使水分子分解产生H+；转运H+(5)各种酶和原料CO2、C5【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应的场所是在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应的场所是叶绿体基质中。【详解】（1）类囊体位于叶绿体内，故细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破叶绿体内外膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，保持类囊体的渗透压，需加入等渗溶液重新悬浮，并保存备用。（2）类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。由于叶绿素溶解在有机溶剂，故吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的有机溶剂溶液中，稀释200倍，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，1ml=1000μL，则类囊体的浓度为600μg/mL。（3）光反应产物有O2、NADPH和ATP。（4）已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，类囊体膜进行类囊体膜上分布着光合色素（如叶绿素），在适宜光照下，这些色素能够捕捉光能并将其转化为化学能。在类囊体膜上裂解水分子，产生氧气、质子（H⁺）和电子，其中氧气释放到胞外，质子被运出类囊体腔，pH降低，荧光强度变弱。（5）要进行暗反应，需要各种酶和原料CO2、C5。14．（2025·全国二卷·高考真题）研究者诱变得到一种小麦黄绿叶突变体，其呼吸特性与野生型植株无差异，但光合特性有明显不同。(1)光合色素位于叶绿体中的上，在光合作用中具有的功能，因此色素种类和含量的变化会影响光合特性。(2)测定不同光照处理下两种小麦叶片中的光合色素含量，结果如图1。由图1可知，突变体叶色变浅主要是由于含量较低，且黄绿表型的出现依赖于。(3)对两种小麦叶片光合作用相关指标进行测定，结果如下表。株系光饱和点（μmol·m-2.s-1）光补偿点（μmol·m-2.s-1）CO2饱和点（μumol·mol-1）CO2补偿点（μumol·mol-1）最大净光合速率（μmol·m-2.s-1）野生型161937.65610.9356.5129.47突变体187356.84890.1451.6645.96备注：光饱和点、光补偿点和最大净光合速率在大气CO2浓度和适宜温度下测定，CO2饱和点和CO2补偿点在光照强度1200μmol·m-2·s-1和适宜温度下测定。①据表可知，突变体对强光环境的适应性更强，依据是。②研究发现，突变体对照射在叶面上的光能吸收率低，但吸收的光能转化为化学能的效率较高。据表推测，光能转化率高的原因是突变体具有更高的能力。(4)进一步研究发现，突变体叶肉细胞中PEPC酶与叶绿体中ATP合成酶活性显著高于野生型。PEPC酶的功能如图2所示。综合上述信息，以野生型植株为对照，概述突变体光能转化率更高的原因（在方框中以文字和箭头的形式作答）。【答案】(1)类囊体薄膜吸收（捕获）光能(2)叶绿素正常光照强度(3)与野生型相比，突变体的光饱和点及最大净光合速率都更高CO2固定（和还原）(4)【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。【详解】（1）光合色素位于叶绿体中的类囊体薄膜上，在光合作用中具有吸收（捕获）光能的功能，捕获的光能用于光合作用的光反应过程，并将光能储存到ATP和NADPH中，因此色素种类和含量的变化会影响光合特性。（2）由图1实验结果可知，突变体叶色变浅主要是由于叶绿素含量低于野生型。据图可知，正常光照下野生型和突变体叶绿素含量差别较大，遮光条件下野生型和突变体色素含量相差不大，故黄绿表型的出现依赖于正常光照强度。（3）①表中数据显示，突变体的光饱和点及最大净光合速率都比野生型更高，因而可推测，突变体对强光环境的适应性更强。②实验数据显示，突变型光补偿点高，二氧化碳补偿点比野生型低，因而说明光能转化率高的原因是突变体具有更高的CO2固定能力。（4）进一步研究发现，突变体叶肉细胞中PEPC酶与叶绿体中ATP合成酶活性显著高于野生型。因而在突变型植株的叶肉细胞中可将低浓度二氧化碳更多的转变成草酰乙酸，而草酰乙酸进入到叶绿体中后会分解出二氧化碳和丙酮酸，而后丙酮酸进入到细胞质基质中继续固定低浓度二氧化碳，通过该过程突变体中有了浓缩二氧化碳的机制，因而突变体比野生型有更高的固定二氧化碳能力，进而提升了突变体的光反应速率，因而突变体的光能转化率更高，关图解可表示如下：。15．（2025·浙江·高考真题）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。回答下列问题：(1)西兰花球采摘后水和供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和。(2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起增强从而散失较多水分。(3)第4天日光组和红光组的下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。(4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是。综合分析图中结果，处理对西兰花花球保鲜效果最明显。【答案】(1)矿质营养H+、e-(2)提高这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物蒸腾作用(3)呼吸强度细胞代谢(4)叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现红光【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。【详解】（1）西兰花球采摘后则不能吸收空气中的CO2，所以导致水和矿质营养供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水在光照条件下裂解产生H+、e-和O2。（2）据图可知，三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而提高。由于这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物，所以前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。日光诱导气孔开放，导致蒸腾作用增强从而散失较多水分，所以第4天日光组的质量损失率高于黑暗组。（3）图中，第4天日光组和红光组的呼吸强度下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，过氧化氢酶能将过氧化氢分解为水和氧气，从而降低过氧化氢对细胞的损伤，因此推测日光或红光照射能减轻细胞代谢过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。（4）由于叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现，所以第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象。综合分析图中结果，第4天时，红光组条件下比日光组和黑暗组，叶绿素降低的幅度低，氧化氢酶活性最高，能延缓褪色、黄化、老化等现象，所以红光处理对西兰花花球保鲜效果最明显。16．（2024·天津·高考真题）蓝细菌所处水生环境随时会发生光线强弱变化。蓝细菌通过调控图1中关键酶XPK的活性以适应这种变化。

(1)图1所示循环过程为蓝细菌光合作用的暗反应，反应场所为。(2)光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。在第10-11分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6-磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的（激活剂/抑制剂）。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于。在第11-13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，胞内过程来源的ATP被用于而消耗，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。(3)蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证该条件下，蓝细菌是否采用上述机制进行调节，可分别使用野生型和Δxpk、选用如下条件组合进行实验，定时测定14C固定率和胞内ATP浓度。①高浓度蓝细菌②低浓度蓝细菌③持续光照④光暗循环⑤培养基中加入NaH14CO3

⑥培养基中加入14C6H12O6【答案】(1)细胞质基质（或细胞质）(2)抑制剂第10分钟之前的光反应细胞呼吸（或呼吸作用）暗反应（或碳固定，或C3还原，或碳反应）(3)①③⑤【分析】【关键能力】（1）信息获取与加工题干关键信息所学知识信息加工蓝细胞暗反应的场所光合作用暗反应发生在叶绿体基质；蓝细菌没有叶绿体结构蓝细菌可进行光合作用，又没有叶绿体结构，则暗反应发生在细胞质基质推测ATP激活XPK的功能还是抑制XPK的功能酶活性受Ph、温度及多种因素的影响无光照条件下XPK被激活，说明有光条件下ATP会抑制XPK活性无光条件下暗反应中ATP、NADPH来源光反应产生ATP、NADPH提供给暗反应无光条件下无法产生ATP、NADPH无光条件下ATP的来源呼吸作用产生ATP无光条件下无法产生ATP验证蓝细菌高密度培养时的光合作用机制实验遵循对照原则和单一变量原则实验目的是蓝细菌在高密度培养时，是否会利用呼吸作用产生的ATP。实验过程应高密度培养蓝细菌，利用持续光照，则蓝细菌在高密度培养时相互间遮挡相当于无光条件（2）逻辑推理与论证【详解】（1）蓝细菌为原核生物，图1为蓝细菌的光合作用暗反应过程，该过程的反应场所为细胞质基质。（2）光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。在第10-11分钟，野生型菌细胞中ATP含量下降，此时XPK被激活，将暗反应的中间产物6-磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的抑制剂。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于第10分钟之前的光反应。在第11-13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，此时处于黑暗条件，因而推测，此时碳固定速率上升消耗的ATP来自细胞呼吸，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。（3）蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证蓝细菌是否采用上述机制进行调节，则实验过程中首先需要创造高密度蓝细菌、而后需要持续光照，同时需要在培养基中加入NaH14CO3，因此，实验中可使用野生型和Δxpk，在①高浓度蓝细菌、③持续光照、⑤培养基中加入NaH14CO3条件组合进行实验，定时测定14C固定率和胞内ATP浓度，进而得出相应的结论。17．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图（a）。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，实验结果如图（b）。回答下列问题。(1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的，产物C3在光反应生成的参与下合成糖类等有机物。(2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图（a）（b）可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株W，原因是。(3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率（填“增大”或“减小”）；相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度（填“大”“小”或“无法判断”）。(4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果：。【答案】(1)基质ATP、NADPH(2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨酸转化为丝氨酸，释放二氧化碳用于光合作用，从而生成更多的可溶性糖，提高了保卫细胞的细胞液浓度，植物保卫细胞吸水，气孔开度增大，二氧化碳吸收加快，碳反应速率加快(3)减小小(4)实验思路：以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S