2026年高考生物细胞代谢试题及答案

2026年高考生物细胞代谢试题及答案一、选择题（每题6分，共30分）1.下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（）A.酶通过为反应物提供能量来降低反应活化能B.低温会破坏酶的空间结构使其永久失活C.ATP的合成总是与放能反应相联系，水解与吸能反应相联系D.叶肉细胞中ATP的合成只发生在叶绿体和线粒体中答案：C解析：A错误，酶降低反应活化能的方式是降低活化能，而非提供能量；B错误，低温抑制酶活性，但不会破坏空间结构，温度恢复后活性可恢复；C正确，ATP合成需要能量（来自放能反应），水解释放能量（用于吸能反应）；D错误，叶肉细胞中细胞质基质进行细胞呼吸第一阶段时也能合成ATP。2.某兴趣小组研究温度对某种淀粉酶活性的影响，实验结果如图（注：反应体系中淀粉含量随时间变化的相对值）。下列分析错误的是（）（图注：三条曲线分别对应20℃、40℃、60℃，其中40℃曲线下降最快，60℃曲线在15min后不再下降）A.该实验的自变量是温度，因变量是淀粉剩余量B.40℃时淀粉酶活性最高，反应速率最快C.60℃时15min后淀粉不再减少，可能是酶已失活D.若将20℃组的温度升至40℃，淀粉剩余量会继续减少答案：D解析：D错误，20℃时酶活性较低但未失活，若升至40℃，酶活性升高，反应会继续进行，淀粉剩余量应减少，但题目中20℃组的曲线在实验时间内可能已达到反应终点（如淀粉已完全分解），若实验时间足够长，20℃组的淀粉剩余量可能已不再变化，此时升温不会改变结果。需结合图示，若20℃曲线在实验时间内未降至最低，则升温会继续减少；若已降至最低，则无变化。根据常规实验设计，20℃组可能未完成反应，故D描述不严谨，应为“可能继续减少”，因此错误。3.某植物叶肉细胞在光照下进行光合作用和有氧呼吸，测得其细胞内C3、C5、ATP的含量变化如下表（相对值）。下列分析正确的是（）时间（min）0123C310853C5571012ATP25810A.0-1min可能是突然增强光照，导致光反应增强，ATP和[H]积累B.1-2minC3减少、C5增加，说明暗反应中C3的还原速率大于CO2的固定速率C.2-3minATP持续增加，可能是细胞呼吸产生的ATP多于光合作用消耗的ATPD.整个过程中叶绿体基质中的ATP含量与类囊体薄膜呈正相关答案：B解析：A错误，0-1minATP增加，可能是光照增强使光反应加快，但C3减少、C5增加，说明暗反应中C3还原加快（需要ATP和[H]），若突然增强光照，光反应产物ATP、[H]增加，会促进C3还原，导致C3减少、C5增加，符合表格数据，故A描述不全面，“积累”错误，应为“生成速率大于消耗速率”；B正确，C3减少（还原量＞生成量），C5增加（生成量＞消耗量），说明C3还原速率＞CO2固定速率；C错误，叶肉细胞中ATP来自光合作用和细胞呼吸，2-3minATP增加可能是光合作用光反应持续增强，或细胞呼吸增强，但叶绿体中的ATP主要用于暗反应，若暗反应消耗的ATP少于光反应生成的，则叶绿体基质中ATP可能积累，但细胞质基质和线粒体的ATP也可能增加；D错误，类囊体薄膜是光反应场所，产生ATP，叶绿体基质是暗反应场所，消耗ATP，二者ATP含量呈负相关。4.酵母菌是研究细胞呼吸的常用材料。某实验小组将酵母菌培养液分为两组，甲组通入O2，乙组不通入，其他条件相同且适宜。下列分析错误的是（）A.甲组培养液的温度变化比乙组更明显B.甲组CO2产生的场所是线粒体基质和细胞质基质C.乙组培养液的pH下降更快，因为产生了更多乳酸D.若甲组消耗的葡萄糖为a，乙组为b，则a:b=1:3时，两组产生的CO2量相等答案：C解析：C错误，酵母菌无氧呼吸产物是酒精和CO2，不产生乳酸，乙组pH下降是因为CO2溶于水生成碳酸；A正确，有氧呼吸释放能量更多（大部分以热能散失），甲组温度变化更明显；B正确，甲组进行有氧呼吸，CO2产生于线粒体基质（第二阶段）和细胞质基质（若存在无氧呼吸，但通入O2时主要进行有氧呼吸，可能细胞质基质无CO2产生，此选项需注意，若严格有氧呼吸，CO2仅来自线粒体基质，B错误？但题目未说明完全抑制无氧呼吸，可能存在少量无氧呼吸，故B正确；D正确，有氧呼吸：1葡萄糖→6CO2，无氧呼吸：1葡萄糖→2CO2，若6a=2b，则a:b=1:3，正确。5.为研究不同浓度CO2对某植物光合作用的影响，将其置于密闭容器中，控制光照、温度相同，测量容器内O2浓度变化，结果如下表（初始O2浓度为21%）。下列分析正确的是（）CO2浓度（%）0.030.060.0930min后O2浓度（%）22.525.027.0A.实验中O2浓度变化直接反映了净光合速率的大小B.0.03%CO2组的总光合速率小于呼吸速率C.0.09%CO2组30min内光合作用产生的O2量为6.0%（体积分数）D.若延长实验时间，0.03%CO2组的O2浓度可能先升后降答案：A解析：A正确，密闭容器中O2浓度变化是净光合速率（光合产O2量-呼吸耗O2量）的结果；B错误，0.03%CO2组30min后O2浓度上升（22.5＞21），说明净光合速率＞0，总光合速率＞呼吸速率；C错误，总光合产O2量=净增量+呼吸耗O2量，题目未提供呼吸速率数据，无法计算；D正确，若CO2浓度过低，随时间延长，容器内CO2被消耗，净光合速率可能下降，当CO2不足时，光合速率＜呼吸速率，O2浓度会下降，故可能先升后降（但需看CO2是否耗尽，若初始CO2足够维持一段时间，则可能先升后降）。二、非选择题（共50分）6.（14分）某植物的叶肉细胞中，叶绿体类囊体膜上的ATP合酶既能催化ADP和Pi合成ATP，也能在某些条件下催化ATP水解。为研究光照强度对该酶功能的影响，进行如下实验：将叶肉细胞置于含一定浓度ADP、Pi和叶绿体的缓冲液中，分别在弱光、强光和黑暗条件下处理，检测反应体系中ATP的生成量（实验1）；再将相同材料置于含ATP的缓冲液中，在上述条件下检测ATP的水解量（实验2）。结果如下表：条件实验1ATP生成量（μmol）实验2ATP水解量（μmol）弱光12.52.0强光25.00.5黑暗05.0（1）实验1中，ATP的生成场所是__________，其能量直接来源于__________。实验2中，ATP水解产生的能量可能用于__________（答出1点即可）。（2）实验1结果表明，光照强度越强，ATP生成量越多，原因是__________。实验2中，黑暗条件下ATP水解量最大，可能是因为__________。（3）据实验结果推测，ATP合酶的功能具有__________（填“单向性”或“双向性”），其催化方向可能受__________（填“ATP/ADP比值”或“光照强度”）的调控。答案：（1）叶绿体类囊体膜（或“叶绿体基粒”）；光能转化的电能（或“类囊体膜内外H+浓度梯度的势能”）；暗反应中C3的还原（或“主动运输、物质合成等”）。（2）强光下光反应产生的ATP更多（或“类囊体膜上的H+浓度梯度更大，驱动ATP合酶催化ADP和Pi合成ATP的速率更快”）；黑暗条件下光反应停止，叶绿体基质中ATP/ADP比值降低（或“ADP和Pi积累”），ATP合酶转向催化ATP水解以提供能量。（3）双向性；ATP/ADP比值（或“光照强度”，需结合实验分析，黑暗时无光照但水解量高，强光下生成量高、水解量低，可能与ATP/ADP比值有关：强光下ATP生成多，ATP/ADP比值高，抑制水解；黑暗时ATP生成停止，ATP/ADP比值低，促进水解）。7.（18分）某科研小组为探究不同光质（红光、蓝光）对某植物光合作用的影响，设置3组实验：白光（对照）、红光、蓝光，其他条件相同且适宜。测定各组叶片的叶绿素含量、气孔导度（气孔开放程度）、净光合速率（Pn），结果如下表：光质叶绿素含量（mg·g⁻¹）气孔导度（mmol·m⁻²·s⁻¹）Pn（μmol·m⁻²·s⁻¹）白光2.815012.5红光3.212014.0蓝光2.518013.5（1）叶绿体中吸收红光的色素主要是__________，吸收蓝光的色素主要是__________。提取叶绿体色素时，需加入__________以防止色素被破坏。（2）红光组的气孔导度低于白光组，但Pn更高，可能的原因是__________。蓝光组的叶绿素含量低于白光组，但Pn较高，可能是因为蓝光更有利于__________（填“光反应”或“暗反应”），判断依据是__________。（3）若将红光组的植物突然置于蓝光下，短时间内叶绿体中C3的含量会__________（填“升高”“降低”或“不变”），原因是__________。（4）进一步研究发现，红光组叶片的Rubisco酶（催化CO2固定的酶）活性高于白光组，而蓝光组叶片的ATP合酶活性高于白光组。结合表格数据，解释红光组Pn较高的原因：__________。答案：（1）叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）；叶绿素和类胡萝卜素（或“叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素”）；碳酸钙（CaCO3）。（2）红光组叶绿素含量更高，吸收光能更多，光反应产生的ATP和[H]更多，促进暗反应，弥补了气孔导度较低导致的CO2供应不足；光反应；蓝光组气孔导度高（CO2供应充足），但叶绿素含量低，若暗反应受限于CO2，则Pn应与气孔导度正相关，但蓝光组Pn高于白光组（气孔导度更高），而叶绿素含量低，可能光反应效率更高（ATP合酶活性高）。（3）升高；蓝光下光反应产生的ATP和[H]可能减少（或“红光转蓝光后，叶绿素吸收红光减少，光反应减弱，ATP和[H]生成减少，C3还原速率降低，而CO2固定仍在进行，导致C3积累”）。（4）红光组叶绿素含量高，吸收红光多，光反应较强；同时Rubisco酶活性高，CO2固定速率快，暗反应也较强，因此净光合速率更高。8.（18分）某生物兴趣小组用装置甲（密闭小室，内有某植物和CO2缓冲液）和装置乙（相同小室，无植物，其他与甲相同）研究温度对植物光合作用和呼吸作用的影响。实验时，将甲、乙置于不同温度下，黑暗处理1h，测量小室中CO2浓度变化（ΔCO2黑暗）；再光照处理1h，测量CO2浓度变化（ΔCO2光照）。实验结果如下表：温度（℃）1015202530ΔCO2黑暗（甲-乙，μL·L⁻¹）+50+70+100+140+180ΔCO2光照（甲-乙，μL·L⁻¹）-120-160-200-220-200（注：ΔCO2=处理后浓度-处理前浓度；“+”表示CO2浓度升高，“-”表示降低）（1）装置乙的作用是__________。黑暗处理时，甲中ΔCO2黑暗为正值，说明__________。（2）25℃时，植物的呼吸速率为__________（μL·L⁻¹·h⁻¹），总光合速率为__________（μL·L⁻¹·h⁻¹）。（3）据表分析，该植物生长的最适温度约为__________℃，判断依据是__________。（4）30℃时，ΔCO2光照比25℃时低，可能的原因是__________（答出2点）。答案：（1）排除非生物因素（如小室材料、缓冲液等）对CO2浓度变化的影响；植物在黑暗中进行呼吸作用释放C