解密04細胞的能量供應和利用考點熱度★★★★★內容索引核心考點1酶的特性及其實驗核心考點2ATP的來源、結構與功能核心考點3細胞呼吸及影響因素核心考點4光合色素、光合作用過程、影響光合作用的因素拓展考點或者特別微專題實驗設計的原則考點由高考知核心知識點預測酶、光合作用、呼吸作用熱點預測與趨勢分析考察內容：酶的特性及相關的變量分析（選擇題）；呼吸作用，特別是有氧呼吸的過程（選擇題）；色素的提取與分離實驗（選擇題）；光合作用的過程及（選擇題及簡答題）；題型：對于新高考來說，是重點的考察內容之一，大概率有一道多選題和一道簡答題。核心考點1酶的特性及其實驗細胞代謝細胞代謝細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為細胞代謝。細胞代謝離不開酶。酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。酶的本質：酶的作用：作用本質：降低化學反應活化能無催化劑時化學反應所需要的能量：（即，活化能）E4（絕對值）；E4–E0（相對值）有無機催化劑時化學反應所需要的能量：有酶催化時化學反應所需要的能量：化學反應所釋放（或吸收）的能量：有酶催化時化學反應所降低的所需能量的值：（降低的活化能）E3（絕對值）；E3–E0（相對值）E2（絕對值）；E3–E0（相對值）E1–E0E4–E2

酶的特性酶的特性：高效性：專一性：作用條件較溫和：酶的催化效率是無機催化劑的107~1013倍；高效性原因：與無機催化劑相比，降低活化能的效果更顯著。每一種酶只能催化一種或一類化學反應。酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。影響酶活性的因素：過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。在0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結構穩定，在適宜的溫度下酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。溫度的影響：pH的影響：底物濃度和酶濃度對酶促反應速率的影響：

實驗設計相關的概念實驗設計相關的概念實驗中的變量：實驗中的變量：實驗設計的原則：控制變量的原則（單一變量原則）；對照原則；平行重復原則；科學性原則；自變量：因變量：無關變量：實驗過程中的變化因素稱為變量人為控制的對實驗對象進行處理的因素叫作自變量（注意：自變量通常是我們要研究的因素）。因自變量改變而變化的變量叫作因變量除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結果造成影響的可變因素，叫作無關變量。（不同組別的無關變量要相同）對照實驗：除作為自變量的因素外，其余因素（無關變量）都保持一致，并將結果進行比較的實驗叫作對照實驗。對照組：實驗結果已知或未作人為處理的組別。實驗組：實驗結果未知的組別。空白對照：例如，生長素是否促進生長是與未加生長素的組別對照，未加生長素的就是空白對照；自身對照：例如，10mL培養液中酵母菌種群數量的變化，時間是自變量，沒有對照組；對比實驗：設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫作對比實驗，也叫相互對照實驗。（實驗組的結果都是事先未知的）

核心考點2ATP的來源、結構與功能ATPATP的名稱：ATP的結構（ADP：中文名稱：腺苷二磷酸，英文簡稱：ADP）結構簡式：A-P~P~P其中遠離A的磷酸鍵容易水解斷裂釋放能量（轉移勢能）；ATP水解的過程就是釋放能量的過程，ATP水解釋放的能量高達30.54kJ/mol，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。ATP的功能：細胞的直接能源物質（細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的）ATP供能的原理：ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質等分子磷酸化，這在細胞中是常見的。這些分子被磷酸化后，空間結構發生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學反應中文名稱：腺苷三磷酸，英文簡稱：ATP

ATPATP供能的實例：Ca2+載體蛋白是一種ATP水解酶，ATP水解釋放的磷酸基團和能量使其磷酸化，空間結構發生變化，使Ca2+由膜的一側主動運輸到另一側。ATP與ADP可以相互轉化ATP合成酶ADP+Pi+能量ATPATPADP+Pi+能量ATP酶①水解釋放的能量直接用于各種生命活動；許多吸能反應與ATP水解的反應相聯系，由ATP水解提供能量合成所需的能量來自于光能、呼吸作用釋放的化學能；許多放能反應與ATP的合成相聯系，釋放的能量儲存在ATP中，用來為吸能反應直接供能；細胞內合成ATP的場所：細胞質基質、線粒體內膜和基質、葉綠體的類囊體薄膜。這種相互轉化，是時刻不停地發生并且處于動態平衡之中的。②ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，在所有生物的細胞內都是一樣的，這體現了生物界的統一性。③

核心考點3細胞呼吸及影響因素有氧呼吸呼吸作用的實質是細胞內的有機物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細胞呼吸。呼吸作用的實質是細胞內的有機物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細胞呼吸。呼吸作用（細胞呼吸）有氧呼吸過程：（糖酵解）（三羧酸循環）（氧化磷酸化）NADH：還原型輔酶I，簡寫成[H]；NAD+：氧化型輔酶I有氧呼吸總反應式：注意：當能量比較充足的時候，葡萄糖通過磷酸戊糖途徑形成大量的還原力（NADPH）及一些中間產物，為生物體的合成反應提供還原力和原料。“細胞呼吸除了能為生物體提供能量，還是生物體代謝的樞紐。”這段話中細胞呼吸所指代的內容與本節的有氧呼吸與無氧呼吸幾乎無關，而是指糖代謝的磷酸戊糖途徑。逐步釋放；三個階段都釋放能量，都產生ATP；1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量儲存在ATP中（977.28/30.54=32mol），其余的能量則以熱能的形式散失掉了。

無氧呼吸總反應式：總反應式：過程：第一階段（與無氧呼吸相同）（場所：細胞質基質）：無氧呼吸的能量釋放情況：2C3H4O3（丙酮酸）4[H]少量能量2C3H6O3（乳酸）2C2H5OH（酒精）+2CO2人、動物、乳酸菌等植物、酵母菌等人體肌細胞無氧呼吸產生的乳酸，能在肝臟中再次轉化為葡萄糖。只有第一階段釋放少量能量合成少量ATP，第二階段不釋放能量，不產生ATP。1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只釋放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲存在ATP中（61.08/30.54=2mol），近69%的能量都以熱能的形式散失了。注意：在無氧呼吸中，葡萄糖的大部分的能量沒有釋放出來，儲存在酒精或乳酸中；釋放出來的能量，也是大部分以熱能形式散失。酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫作發酵。產生酒精的叫作酒精發酵，產生乳酸的叫作乳酸發酵。C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量第二階段（不同生物體內產物不同）（場所：細胞質基質）：

影響細胞呼吸的環境因素影響酶的活性，從而影響細胞呼吸。影響酶的活性，從而影響細胞呼吸。氧氣濃度：CO2濃度：貯藏果蔬時，適當提高CO2濃度能夠抑制呼吸作用。溫度：必需生活在無氧條件下。應用：乳酸菌進行乳酸發酵（無氧）、防止破傷風芽孢桿菌感染（有氧）厭氧生物：必需生活在有氧條件下。應用：醋酸菌進行醋酸發酵（有氧）、防止植物無氧呼吸產生毒害而進行的松土（有氧）、儲藏水果、糧食的倉庫（低氧，降低有氧呼吸強度）需氧生物：兼性厭氧生物：酵母菌：以葡萄糖為底物進行細胞呼吸曲線a與x軸所圍成的面積代表：有氧呼吸與無氧呼吸產生的CO2總量曲線b與x軸所圍成的面積代表：有氧呼吸產生的CO2量（或有氧呼吸消耗的O2量）兩曲線與y軸所圍成的面積代表：無氧呼吸產生的CO2量P點兩曲線重合的生物學意義：只有有氧呼吸注意分析：酵母菌呼吸方式探究：原理：酵母菌兼性厭氧CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使澳麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。檢測酒精的產生橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發生化學反應，變成灰綠色。

核心考點4光合色素、光合作用過程、影響光合作用的因素捕獲光能的色素操作：操作：研磨：無水乙醇：溶解色素二氧化硅：有助于研磨得充分碳酸鈣：可防止研磨中色素被破壞過濾：單層尼龍布畫濾液細線：重復1到2次層析分離：層析液不能沒過濾液細線，小燒杯要加蓋。分離色素：用層析液分離層析液成分：由20份在60~90℃下分餾出來的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成原理：都能溶解在層析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢提取色素原理：用無水乙醇提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。主要吸收藍紫光和紅光主要吸收藍紫光

捕獲光能的結構葉綠體葉綠體雙層膜基粒基質個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結構堆疊而成，這些囊狀結構稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。每個基粒都含有兩個以上的類囊體，多的可達100個以上。增大了受光面積。光合作用的發現

光合作用的過程光反應必需有光；暗反應不需要光，但需要光反應產生的光反應必需有光；暗反應不需要光，但需要光反應產生的ATP與NADPH光合作用的總反應式：光合作用的能量變化：光能ATP與NADPH中活躍的化學能（CH2O）中穩定的化學能光合作用中H2O中的O的去向：光合作用中CO2中的O的去向：H2OO2CO2（CH2O）、H2O水的光解及合成NADPH的過程：光反應與暗反應：影響光合作用的因素光照強度或光的波長光照強度或光的波長（即，顏色）溫度CO2濃度水無機鹽（礦質元素）環境因素遺傳及生理因素陽生植物與陰生植物；氣孔開放程度；葉面積指數

相關概念：相關概念：N1N2單位時間光合作用消耗的CO2總量（從外界吸收的+自身呼吸產生的）（N1-N2）；或單位時間光合作用產生的O2總量（釋放到外界環境的+自身呼吸消耗的）；或單位時間光合作用制造的有機物總量（積累的+自身呼吸消耗的）實際光合速率（真光合速率）：表觀光合速率（凈光合速率）：單位時間從外界吸收的CO2量（N1）；或單位時間釋放到外界環境的O2量；或單位時間積累的有機物量；V凈=V真-V呼其中V呼和V凈可直接測定，V真不能直接測定，要通過前面兩項計算V呼：在黑暗條件下測定CO2的釋放量V凈：在光照條件下測定植物從外界吸收CO2的量光補償點：光飽和點：使光合速率與呼吸速率相等時的光照強度（圖中的a）：使光合速率達到最大時的最低光照強度（圖中的b）：

2022年各地考題4.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發現，經常運動的人肌細胞中線粒體數量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是（）A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATPB.線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成【答案】C【解析】【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應生成水，合成大量ATP。【詳解】A、有氧呼吸的第一階段場所是細胞質基質，第二、三階段在線粒體，三個階段均可產生ATP，故有氧呼吸時細胞質基質和線粒體都可產生ATP，A正確；B、線粒體內膜是有氧呼吸第三階段的場所，該階段氧氣和[H]反應生成水，該過程需要酶的催化，B正確；C、丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段，場所是線粒體基質，該過程需要水的參與，不需要氧氣的參與，C錯誤；D、線粒體是半自主性細胞器，其中含有少量DNA，可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成，D正確。故選C。7.根據光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環境CO2濃度。回答下列問題。（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的，光反應階段的產物是____________（答出3點即可）。（2）正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是____________（答出1點即可）。（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是______________。【答案】（1）O2、[H]和ATP（2）自身呼吸消耗或建造植物體結構（3）C4植物的CO2補償點低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2【解析】【分析】光合作用包括光反應和暗反應兩個階段：（1）光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成；（2）光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。【小問1詳解】光合作用光反應階段場所是葉綠體的類囊體膜上，光反應發生的物質變化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反應階段生成的產物有O2、[H]和ATP。【小問2詳解】葉片光合作用產物一部分用來建造植物體結構和自身呼吸消耗，其余部分被輸送到植物體的儲藏器官儲存起來。故正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位。【小問3詳解】C4植物的CO2固定途徑有C4和C3途徑，其主要的CO2固定酶是PEPC，Rubisco；而C3植物只有C3途徑，其主要的CO2固定酶是Rubisco。干旱會導致氣孔開度減小，CO2吸收減少；由于C4植物的CO2補償點低于C3植物，則C4植物能夠利用較低濃度的CO2，因此光合作用受影響較小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生長得好。2.某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，發現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩定。關于這一實驗現象，下列解釋合理的是（）A初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩定C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率【答案】D【解析】【分析】光合作用會吸收密閉容器中的CO2，而呼吸作用會釋放CO2，在溫度和光照均適宜且恒定的情況下，兩者速率主要受容器中CO2和O2的變化影響。【詳解】A、初期容器內CO2含量較大，光合作用強于呼吸作用，植物吸收CO2釋放O2，使密閉容器內的CO2含量下降，O2含量上升，A錯誤；B、根據分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內的CO2含量下降,所以說明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐漸降低，從而使植物光合速率逐漸降低，直到光合作用與呼吸作用相等，容器中氣體趨于穩定，B錯誤；CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。故選D。10.下列關于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（）A.低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導致酶變性失活B.稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性C.淀粉酶在一定pH范圍內起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率【答案】B【解析】【分析】大部分酶是蛋白質，少部分酶的本質是RNA，蛋白質的基本單位是氨基酸，RNA的基本單位是核糖核苷酸。【詳解】A、低溫可以抑制酶的活性，不會改變淀粉酶的氨基酸組成，也不會導致酶變性失活，A錯誤；B、酶具有高效性，故稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，B正確；C、酶活性的發揮需要適宜條件，在一定pH范圍內，隨著pH升高，酶活性升高，超過最適pH后，隨pH增加，酶活性降低甚至失活，C錯誤；D、淀粉酶的本質是蛋白質，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會將淀粉酶水解，則淀粉的水解速率會變慢，D錯誤。故選B。12.下列關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是（）A.人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸B.制作酸奶過程中乳酸菌可產生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉細胞厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇發酵過程中通入O2會影響乙醇的生成量【答案】B【解析】【分析】1、需氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，發生在細胞質基質中；需氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和[H]，發生在線粒體基質中；需氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應形成水，發生在線粒體內膜上。2、厭氧呼吸的第一階段與需氧呼吸的第一階段相同，都是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，發生在細胞質基質中；第二階段是丙酮酸和[H]反應產生二氧化碳和酒精或者是乳酸，發生在細胞質基質中。【詳解】A、劇烈運動時人體可以進行厭氧呼吸，厭氧呼吸的產物是乳酸，故人體劇烈運動時會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸，A正確；B、制作酸奶利用的是乳酸菌厭氧發酵的原理，乳酸菌厭氧呼吸的產物是乳酸，無二氧化碳產生，B錯誤；C、梨果肉細胞厭氧呼吸第一階段能產生少量能量，該部分能量大部分以熱能的形式散失了，少部分可用于合成ATP，C正確；D、酵母菌乙醇發酵是利用酵母菌在無氧條件產生乙醇的原理，故發酵過程中通入氧氣會導致其厭氧呼吸受抑制而影響乙醇的生成量，D正確。故選B。27.通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。處理指標光飽和點（klx）光補償點（lx）低于5klx光合曲線的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）葉綠素含量（mg·dm-2）單株光合產量（g干重）單株葉光合產量（g干重）單株果實光合產量（g干重）不遮陰405501.222.0918.923.258.25遮陰2小時355151.232.6618.843.058.21遮陰4小時305001.463.0316.643.056.13注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關系的曲線。回答下列問題：（1）從實驗結果可知，花生可適應弱光環境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加___________，提高吸收光的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的___________；結合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低___________，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據表中___________的指標可以判斷，實驗范圍內，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。（2）植物的光合產物主要以___________形式提供給各器官。根據相關指標的分析，表明較長遮陰處理下，植株優先將光合產物分配至___________中。（3）與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產量均___________。根據實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內對花生的遮陰時間為___________（A.<2小時B．2小時C．4小時D．>4小時），才能獲得較高的花生產量。【答案】（1）①.葉綠素含量②.光合速率③.呼吸速率④.低于5klx光合曲線的斜率（2）①.蔗糖②.葉（3）①.下降②.A【解析】【分析】實驗條件下，植物處于弱光條件，據表分析，植物的葉綠素含量上升、低于5klx光合曲線的斜率增大、光補償點和飽和點都下降，植物的光合產量都下降。【小問1詳解】從表中數據可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光的吸收能力。光飽和點在下降，說明植株為適應低光照強度條件，可在弱光條件下達到飽和點。光補償點也在降低，說明植物的光合作用下降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光強下就能達到凈光合大于0的積累效果。低于5klx光合曲線的斜率體現弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內隨遮陰時間增長，光合速率提高幅度加快，故說明植物對弱光的利用效率變高。【小問2詳解】植物的光合產物主要是以有機物（蔗糖）形式儲存并提供給各個器官。結合表中數據看出，較長（4小時）遮陰處理下，整株植物的光合產量下降，但葉片的光合產量沒有明顯下降，從比例上看反而有所上升，說明植株優先將光合產物分配給了葉。【小問3詳解】與對照組相比，遮陰處理的兩組光合產量有不同程度的下降。若將花生與其他高稈作物間種，則應盡量減少其他作物對花生的遮陰時間，才能獲得較高花生產量。【點睛】本題以遮陰條件下對花生植株的光合速率、光飽和點、補償點及葉綠素含量等的影響實驗為情境，考查了光合作用、呼吸作用、植物體內的物質變化和運輸，旨在考查學生的閱讀審題能力、實驗談及能力，以及科學思維科學探究的核心素養。4.植物細胞內10%~25%的葡萄糖經過一系列反應，產生NADPH、CO2和多種中間產物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是（）A.磷酸戊糖途徑產生的NADPH與有氧呼吸產生的還原型輔酶不同B.與有氧呼吸相比，葡萄糖經磷酸戊糖途徑產生的能量少C.正常生理條件下，利用14C標記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產物的生成D.受傷組織修復過程中所需要的原料可由該途徑的中間產物轉化生成【答案】C【解析】【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有機物徹底氧化分解并釋放能量的過程。由題干信息可知，磷酸戊糖途徑可以將葡萄糖轉化成其他中間產物，這些中間產物可以作為原料進一步生成其他化合物。【詳解】A、根據題意，磷酸戊糖途徑產生的NADPH是為其他物質的合成提供原料，而有氧呼吸產生的還原型輔酶是NADH，能與O2反應產生水，A正確；B、有氧呼吸是葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的過程，而磷酸戊糖途徑產生了多種中間產物，中間產物還進一步生成了其他有機物，所以葡萄糖經磷酸戊糖途徑產生的能量比有氧呼吸少，B正確；C、正常生理條件下，只有10%~25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑，其余的葡萄糖會參與其他代謝反應，例如有氧呼吸，所以用14C標記葡萄糖，除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產物，還會追蹤到參與其他代謝反應的產物，C錯誤；D、受傷組織修復即是植物組織的再生過程，細胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途徑的中間產物可生成氨基酸和核苷酸等，D正確。故選C16.在有氧呼吸第三階段，線粒體基質中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子，電子經線粒體內膜最終傳遞給O2，電子傳遞過程中釋放的能量驅動H+從線粒體基質移至內外膜間隙中，隨后H+經ATP合酶返回線粒體基質并促使ATP合成，然后與接受了電子的O2結合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響，將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理，分組情況及結果如圖所示。已知DNP可使H+進入線粒體基質時不經過ATP合酶。下列相關說法正確的是（）A.4℃時線粒體內膜上電子傳遞受阻B.與25℃時相比，4℃時有氧呼吸產熱多C.與25℃時相比，4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP導致線粒體內外膜間隙中H+濃度降低，生成的ATP減少【答案】BCD【解析】【分析】NDP可使H+進入線粒體基質時不經過ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。【詳解】A、與25℃相比，4℃耗氧量增加，根據題意，電子經線粒體內膜最終傳遞給氧氣，說明電子傳遞未受阻，A錯誤；BC、與25℃相比，短時間低溫4℃處理，ATP合成量較少，耗氧量較多，說明4℃時有氧呼吸釋放的能量較多的用于產熱，消耗的葡萄糖量多，BC正確；D、DNP使H+不經ATP合酶返回基質中，會使線粒體內外膜間隙中H+濃度降低，導致ATP合成減少，D正確。故選BCD。21.強光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導致植物光合作用強度下降，出現光抑制現象。為探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，將長勢相同的蘋果幼苗進行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強光照射，實驗結果如圖所示。分組處理甲清水乙BR丙BR+L（1）光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時，隨層析，液在濾紙上擴散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是______。（2）強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，但氧氣的產生速率繼續增加。蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2種原因即可）；氧氣的產生速率繼續增加的原因是______。（3）據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制______（填“增強”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說明BR可能通過______發揮作用。【答案】（1）藍紫（2）①.五碳化合物供應不足

②.CO2供應不足③.強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強（3）①.減弱②.促進光反應關鍵蛋白合成【解析】【分析】該實驗探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，自變量是對幼苗不同的處理，因變量為光合作用強度，由曲線可知，BR可能通過促進光反應關鍵蛋白的合成來減弱光抑制現象。【小問1詳解】蘋果幼苗葉肉細胞中的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素，其中胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，故色素分離時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素是胡蘿卜素，主要吸收藍紫光。【小問2詳解】影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量，溫度等；其內部因素有酶的活性、色素的數量、五碳化合物的含量等。強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供應不足、CO2供應不足；氧氣的產生速率繼續增加的原因是強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強。【小問3詳解】據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光合作用強度較高，說明加入BR后光抑制減弱；乙組用BR處理，丙組用BR和試劑L處理，與乙組相比，丙組光合作用強度較低，由于試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成，說明BR可能通過促進光反應關鍵蛋白的合成發揮作用的。2.光合作用強度受環境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如下圖。據圖分析不能得出（）A.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續提高【答案】D【解析】【分析】由題圖分析可得：（1）圖中所展現有兩個影響光合速率的因素：一個是CO2的濃度，另一個是溫度。（2）當溫度相同時，光合速率會隨著CO2的濃度升高而增大；當CO2的濃度相同時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續升高而減小。（3）當CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃；當CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度接近40℃。【詳解】A、分析題圖可知，當CO2濃度一定時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續升高而減小，A正確；B、分析題圖可知，當CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃；當CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度接近40℃，可以表明在一定范圍內，CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高，B正確；C、分析題圖可知，當CO2濃度為200μL·L-1時，光合速率隨溫度的升高而改變程度不大，光合速率在溫度的升高下，持續在數值為10處波動，而CO2濃度為其他數值時，光合速率隨著溫度的升高變化程度較大，曲線有較大的變化趨勢，所以表明CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小，C正確；D、分析題圖可知，10℃條件下，CO2濃度為200μL·L-1至370μL·L-1時，光合速率有顯著提高，而370μL·L-1至1000μL·L-1時，光合速率無明顯的提高趨勢，而且370μL·L-1時與1000μL·L-1時，兩者光合速率數值接近同一數值，所以不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續提高，D錯誤。故選D。3.在北京冬奧會的感召下，一隊初學者進行了3個月高山滑雪集訓，成績顯著提高，而體重和滑雪時單位時間的攝氧量均無明顯變化。檢測集訓前后受訓者完成滑雪動作后血漿中乳酸濃度，結果如下圖。與集訓前相比，滑雪過程中受訓者在單位時間內（）A.消耗的ATP不變B.無氧呼吸增強C.所消耗的ATP中來自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖產生的ATP增多【答案】B【解析】【分析】人體無氧呼吸的產物是乳酸。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產生的ATP多于無氧呼吸。【詳解】A、滑雪過程中，受訓者耗能增多，故消耗的ATP增多，A錯誤；B、人體無氧呼吸的產物是乳酸，分體題圖可知，與集訓前相比，集訓后受訓者血漿中乳酸濃度增加，由此可知，與集訓前相比，滑雪過程中受訓者在單位時間內無氧呼吸增強，B正確；C、分體題圖可知，與集訓前相比，集訓后受訓者血漿中乳酸濃度增加，由此可知，與集訓前相比，滑雪過程中受訓者在單位時間內無氧呼吸增強，故所消耗的ATP中來自無氧呼吸的增多，C錯誤；D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產生的ATP多于無氧呼吸，而滑雪過程中受訓者在單位時間內無氧呼吸增強，故骨骼肌中每克葡萄糖產生的ATP減少，D錯誤。故選B。10.種子質量是農業生產的前提和保障。生產實踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC（無色）進入活細胞后可被[H]還原成TTF（紅色）。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保溫一段時間后部分種胚出現紅色。下列敘述正確的是（）A.該反應需要在光下進行B.TTF可在細胞質基質中生成C.TTF生成量與保溫時間無關D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低【答案】B【解析】【分析】種子不能進行光合作用，[H]應是通過有氧呼吸第一、二階段產生。有氧呼吸強度受溫度、氧氣濃度影響。【詳解】A、大豆種子充分吸水脹大，此時未形成葉綠體，不能進行光合作用，該反應不需要在光下進行，A錯誤；B、細胞質基質中可通過細胞呼吸第一階段產生[H]，TTF可在細胞質基質中生成，B正確；C、保溫時間較長時，較多的TTC進入活細胞，生成較多的紅色TTF，C錯誤；D、相同時間內，種胚出現的紅色越深，說明種胚代謝越旺盛，據此可判斷種子活力的高低，D錯誤。故選B。13.某同學對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分析錯誤的是（）組別pHCaCl2溫度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分別表示有/無添加，反應物為Ⅰ型膠原蛋白A.該酶的催化活性依賴于CaCl2B.結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度C.該酶催化反應的最適溫度70℃，最適pH9D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物【答案】C【解析】【分析】分析表格信息可知，降解率越高說明酶活性越高，故②組酶的活性最高，此時pH為9，需要添加CaCl2，溫度為70℃。【詳解】A、分析②③組可知，沒有添加CaCl2，降解率為0，說明該酶的催化活性依賴于CaCl2，A正確；B、分析①②變量可知，pH均為9，都添加了CaCl2，溫度分別為90℃、70℃，故自變量為溫度，B正確；C、②組酶的活性最高，此時pH為9，溫度為70℃，但由于溫度梯度、pH梯度較大，不能說明最適溫度為70℃，最適pH為9，C錯誤；D、該實驗的反應物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應物還需補充實驗，D正確。故選C。18.研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養10天后（圖a），測定相關指標（圖b），探究遮陰比例對植物的影響。回答下列問題：（1）結果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________________，原因可能是________________。（2）比較圖b中B1與A組指標的差異，并結合B2相關數據，推測B組的玉米植株可能會積累更多的________________，因而生長更快。（3）某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果，作出該條件可能會提高作物產量的推測，由此設計了初步實驗方案進行探究：實驗材料：選擇前期________________一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養玉米幼苗，每組30株；其中以________________為對照，并保證除________________外其他環境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計：比較各組玉米的平均單株產量。分析討論：如果提高玉米產量的結論成立，下一步探究實驗的思路是________________。【答案】（1）①.高②.遮陰條件下植物合成較多的葉綠素（2）糖類等有機物（3）①.光照條件②.A組、C組③.遮光程度④.探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少【解析】【分析】分析題圖a可知，A組未遮陰，B組植株一半遮陰（50%遮陰），C株全遮陰（100%遮陰）。【小問1詳解】分析題圖b結果可知，培養10天后，A組葉綠素含量為4.2，C組葉綠素含量為4.7，原因可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能地吸收光能。【小問2詳解】比較圖b中B1葉綠素含量為5.3，B2組的葉綠素含量為3.9，A組葉綠素含量為4.2；B1凈光合速率為20.5，B2組的凈光合速率為7.0，A組凈光合速率為11.8，可推測B組的玉米植株總葉綠素含量為（5.3+3.9）÷2=4.6，凈光合速率為（20.5+7.0）/2=13.75，兩項數據B組均高于A組，推測B組可能會積累更多的糖類等有機物，因而生長更快。【小問3詳解】分析題意可知，該實驗目的是探究B組條件下是否提高作物產量。該實驗自變量為玉米遮光程度，因變量為作物產量，可用籽粒重量表示。實驗設計應遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等，無關變量應保持相同且適宜，故實驗設計如下：實驗材料：選擇前期光照條件一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養玉米幼苗，每組30株；其中以A組、C組為對照，并保證除遮光條件外其他環境條件一致，收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計：比較各組玉米的平均單株產量。分析討論：如果B組遮光條件下能提高作物產量，則下一步需要探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少。3.某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時長，結果如圖。下列有關敘述正確的是（）A.本實驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B.葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C.四組實驗中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D.若在4℃條件下進行本實驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短【答案】B【解析】【分析】不同濃度的NaHCO3溶液可表示不同的CO2濃度，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片浮起需要的時間縮短，說明光合速率增加。【詳解】A、本實驗是探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，自變量為CO2濃度（NaHCO3溶液濃度），溫度和光照為無關變量，A錯誤；B、當光合作用產生的氧氣大于細胞呼吸釋放的氧氣時，葉圓片上浮，葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率，B正確；C、四組實驗中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片上浮需要的時間最長，光合速率最小，C錯誤；D、若在4℃條件下進行本實驗，由于低溫會使酶的活性降低，凈光合速率可能降低，故各組葉圓片上浮所需時長可能均會延長，D錯誤。故選B。9.缺氧是指組織氧供應減少或不能充分利用氧，導致組織代謝、功能和形態結構異常變化的病理過程。動脈血氧分壓與肺泡通氣量（基本通氣量為1）之間的關系如圖。下列有關敘述錯誤的是（）A.動脈血氧分壓從60mmHg降至20mmHg的過程中，肺泡通氣量快速增加，以增加組織供氧B.生活在平原的人進入高原時，肺泡通氣量快速增加，過度通氣可使血液中CO2含量降低C.缺氧時，人體肌細胞可進行無氧呼吸產生能量D.缺氧時，機體內產生的乳酸與血液中的H2CO3發生反應，以維持血液ｐＨ的穩定【答案】D【解析】【分析】正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態叫作穩態。穩態不是恒定不變，而是一種動態的平衡，神經-體液-免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。【詳解】A、觀察圖示，動脈血氧分壓從60mmHg降至20mmHg的過程中，肺泡通氣量迅速增加，吸入的氧氣增多，以增加組織供氧，A正確；B、高原上缺乏氧氣，生活在平原的人進入高原時，動脈血氧分壓會降低．肺泡通氣量會快速增加，過度通氣排出CO2，使血液中CO2含量降低，B正確；C、在缺氧條件下，人體肌細胞可進行無氧呼吸產生乳酸，并釋放能量，C正確；D、缺氧時，機體內產生的乳酸與血液中的NaHCO3發生反應，以維持血液pH的穩定，D錯誤。故選D。4.關于呼吸作用的敘述，正確的是（）A.酵母菌無氧呼吸不產生使溴麝香草酚藍水溶液變黃的氣體B.種子萌發時需要有氧呼吸為新器官的發育提供原料和能量C.有機物徹底分解、產生大量ATP的過程發生在線粒體基質中D.通氣培養的酵母菌液過濾后，濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后變為灰綠色【答案】B【解析】【分析】1、無氧呼吸分為兩個階段：第一階段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并釋放少量能量；第二階段丙酮酸在不同酶作用下轉化成乳酸或酒精和二氧化碳，不釋放能量。整個過程都發生在細胞質基質。2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應生成水，合成大量ATP。【詳解】A、能使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃的成分是二氧化碳，酵母菌無氧呼吸可產生二氧化碳，A錯誤；B、種子萌發時種子中的有機物經有氧呼吸氧化分解，可為新器官的發育提供原料和能量，B正確；C、有機物徹底分解、產生大量ATP的過程是有氧呼吸第三階段，場所是線粒體內膜，C錯誤；D、酸性的重鉻酸鉀可用于檢測酒精，兩者反應呈灰綠色，而通氣培養時酵母菌進行有氧呼吸，不產生酒精，故酵母菌液過濾后的濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后不會變為灰綠色，D錯誤。故選B。19.某品種茶樹葉片呈現階段性白化：綠色的嫩葉在生長過程中逐漸轉為乳白色，而后又恢復為綠色。白化期葉綠體內部結構解體（僅殘留少量片層結構）。階段性白化過程中相關生理指標檢測結果如下圖。回答下列問題：（1）從葉片中分離葉綠體可采用________法。（2）經檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低，其原因是________（寫出兩點即可）。（3）白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少________。（4）葉片復綠過程中需合成大量直接參與光反應的蛋白質。其中部分蛋白質由存在于________中的基因編碼，通過特定的機制完成跨膜運輸：其余蛋白質由存在于________中的基因編碼。【答案】（1）差速離心（2）葉綠體內部結構解體；光合色素減少（3）水分的散失（4）①.細胞核②.葉綠體【解析】【分析】1、分離各種細胞器的方法是差速離心法。2、光合作用包括光反應和暗反應兩個階段。光反應發生場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收、傳遞和轉換光能，并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣，另一部分光能用于合成ATP，暗反應發生場所是葉綠體基質中，首先發生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應產生的NADPH和ATP被還原。【小問1詳解】葉綠體屬于細胞器，根據不同細胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分離葉綠體。【小問2詳解】光合作用的光反應過程可產生NADPH和ATP，該過程需要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參與，據題意可知，白化期葉綠體內部結構解體，葉綠體類囊體薄膜減少，且白化過程中葉綠素等光合色素減少，光反應減慢，故白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低。【小問3詳解】白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少水分的散失，利于植物的生存。【小問4詳解】葉綠體屬于半自主性細胞器，其中蛋白質的合成主要受到細胞核基因的編碼，合成后經特定機制完成跨膜運輸；其余蛋白質由存在于細胞質中（葉綠體）的基因編碼。13.在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（）A.葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C.葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D.光反應產物積累，產生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降【答案】AD【解析】【分析】影響光合作用的因素：1、光照強度：光照會影響光反應，從而影響光合作用，因此，當光照強度低于光飽和點時，光合速率隨光照強度的增加而增加，但達到光飽和點后，光合作用不再隨光照強度增加而增加；2、CO2濃度：CO2是光合作用暗反應的原料，當CO2濃度增加至1%時，光合速率會隨CO2濃度的增高而增高；3、溫度：溫度對光合作用的影響主要是影響酶的活性，或午休現象；4、礦質元素：在一定范圍內，增大必須礦質元素的供應，以提高光合作用速率；5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，植物缺水時又會導致氣孔關閉，影響CO2的吸收，使光合作用減弱。【詳解】A、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少，暗反應減慢，光合作用強度明顯減弱，A正確；B、夏季中午氣溫過高，導致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響（呼吸酶最適溫度高于光合酶），光合作用強度減弱，但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯誤；C、光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜而非葉綠體內膜上，C錯誤；D、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少，暗反應減慢，導致光反應產物積累，產生反饋抑制，使葉片轉化光能的能力下降，光合作用強度明顯減弱，D正確。故選AD。17.將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為8～10μmol/（s·m2）時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量;日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強度為2μmol/（s·m2），每天光照時長為14小時。回答下列問題:（1）在此條件下，該水稻種子____（填“能”或“不能”）萌發并成苗（以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗），理由是_____________________________。（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/（s·m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻___（填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是___________________（答出兩點即可）。（3）若該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有_________特性。【答案】（1）①.能②.種子萌發形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，且光照有利于葉片葉綠素的形成（2）①.不能②.光照強度為10μmol/(s?m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，故全天沒有有機物積累；且每天光照時長大于12小時，植株不能開花（3）耐受酒精毒害【解析】【分析】種子萌發初期，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，有機物含量逐漸減少；當幼苗出土、形成綠葉后，開始通過光合作用合成有機物，但光合作用大于呼吸作用時，植株有機物開始增加。【小問1詳解】種子萌發形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，因此在光照強度為2μmol/(s?m2)，每天光照時長為14小時，雖然光照強度低于光補償點，但光照有利于葉片葉綠素的形成，種子仍能萌發并成苗。【小問2詳解】將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/(s?m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，且每天光照時長大于12小時，植株不能開花，因此該水稻不能繁育出新的種子。【小問3詳解】該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農田)，為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，此時種子獲得氧氣較少，可通過無氧呼吸分解有機物供能，無氧呼吸產生的酒精對種子有一定的毒害作用，推測該種子應具有耐受酒精毒害的特性。19.不同條件下植物的光合速率和光飽和點（在一定范圍內，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點）不同，研究證實高濃度臭氧（O3）對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結果如圖1、圖2和圖3所示。【注】曲線1：甲對照組，曲線2：乙對照組，曲線3：甲實驗組，曲線4：乙實驗組。回答下列問題：（1）圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當增加環境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會____（填“減小”、“不變”或“增大”）。（2）與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明______________。（3）從圖3分析可得到兩個結論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的__________________，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物，表明_____________。（4）實驗發現，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系，使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現象為__________，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關。【答案】（1）增大（2）高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小（3）①.實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組②.長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產生的抑制效果有差異（4）A基因過量表達與表達量下降時，乙植物的凈光合速率相同【解析】【分析】光飽和點：在一定范圍內，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度為光飽和點。影響光飽和點的環境因素有溫度、CO2濃度，內因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等。【小問1詳解】限制光飽和點的環境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當光照強度增大到一定程度時，凈光合速率不再增大，出現了光飽和現象，若適當增加環境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。【小問2詳解】據圖可見，用某一高濃度O3連續處理甲植物不同時間，與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小。【小問3詳解】據圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長時間高濃度O3對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產生的抑制效果有差異。【小問4詳解】實驗發現，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系，自變量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天，比較A基因過量表達與表達量下降時的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關。5.下列有關實驗方法的描述合理的是（）A.將一定量胡蘿卜切碎，加適量水、石英砂，充分研磨，過濾，獲取胡蘿卜素提取液B.適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片，可先后觀察到細胞質流動與質壁分離現象C.檢測樣品中的蛋白質時，須加熱使雙縮脲試劑與蛋白質發生顯色反應D.用溴麝香草酚藍水溶液檢測發酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌的呼吸方式【答案】B【解析】【分析】1、葉肉細胞中的葉綠體，呈綠色、扁平的橢球形或球形，散布于細胞質中，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態；2、探究酵母菌細胞呼吸方式中，產生的二氧化碳可以用溴麝香草酚藍水溶液或澄清石灰水檢測，酒精可以用酸性的重鉻酸鉀溶液檢測（由橙紅色變成灰綠色）。【詳解】A、提取胡蘿卜素的實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素，A錯誤；B、黑藻葉片含有葉綠體，呈綠色，所以適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片可以先在顯微鏡下觀察葉綠體的運動情況，觀察細胞質的流動，同時黑藻葉片是成熟的植物細胞，可以發生質壁分離，以葉綠體為觀察指標，B正確；C、檢測樣品中的蛋白質時，雙縮脲試劑與蛋白質發生顯色反應，不需要加熱，C錯誤；D、酵母菌呼吸產生的二氧化碳可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，不能用來檢測酒精含量，D錯誤。故選B。8.下列關于細胞代謝的敘述正確的是（）A.光照下，葉肉細胞中的ATP均源于光能的直接轉化B.供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中將丙酮酸轉化為乙醇C.藍細菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATPD.供氧充足時，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產生大量ATP【答案】B【解析】【分析】1、有氧呼吸的過程：第一階段在細胞質基質進行，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，同時脫下4個[H]，釋放出少量的能量；第二階段在線粒體基質進行，2分子丙酮酸和6水分子中的氫全部脫下，共脫下20個[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳，釋放出少量的能量；第三階段在線粒體內膜進行，前兩階段脫下的共24個[H]與6個O2結合成水，釋放大量的能量。

2、無氧呼吸在細胞質基質進行，1分子的葡萄糖分解成2分子的乙醇、2分子的二氧化碳并釋放出少量的能量，或1分子的葡萄糖分解成2分子的乳酸并釋放出少量的能量。【詳解】A、光照下，葉肉細胞可以進行光合作用和有氧呼吸，光合作用中產生的ATP來源于光能的直接轉化，有氧呼吸中產生的ATP來源于有機物的氧化分解，A錯誤；B、供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼吸，將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳，B正確；

C、藍細菌屬于原核生物，沒有線粒體，但進行有氧呼吸，C錯誤；D、供氧充足時，真核生物在線粒體內膜上氧化[H]產生大量ATP，D錯誤。故選B。15.下圖為生命體內部分物質與能量代謝關系示意圖。下列敘述正確的有（）A.三羧酸循環是代謝網絡的中心，可產生大量的[H]和CO2并消耗O2B.生物通過代謝中間物，將物質的分解代謝與合成代謝相互聯系C.乙酰CoA在代謝途徑中具有重要地位D.物質氧化時釋放的能量都儲存于ATP【答案】BC【解析】【分析】本題考查了三大營養物質代謝的相互轉化及細胞呼吸的相關知識。由題圖可知三羧酸循環是三大營養素（糖類、脂質、氨基酸）的最終代謝通路，又是糖類、脂質、氨基酸代謝聯系的樞紐。三羧酸循環是需氧生物體內普遍存在的代謝途徑，原核生物中分布于細胞質，真核生物中分布在線粒體。因為在這個循環中幾個主要的中間代謝物是含有三個羧基的有機酸，例如檸檬酸，所以叫做三羧酸循環，又稱為檸檬酸循環。【詳解】A、題圖分析可知三羧酸循環是代謝網絡的中心，可產生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸鏈會消耗，A錯誤；B、題圖分析可知代謝中間物（例：丙酮酸、乙酰CoA等），將物質的分解代謝與合成代謝相互聯系，B正確；C、題圖分析可知丙酮酸、乙酰CoA在代謝途徑中將蛋白質、糖類、脂質、核酸的代謝相互聯系在一起，具有重要地位，C正確；D、物質氧化時釋放的能量一部分儲存于ATP中，一部分以熱能的形式散失，D錯誤。故選BC。20.圖1所示為光合作用過程中部分物質的代謝關系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關鍵酶之一，CO2和O2競爭與其結合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產生乙醇酸（C2），C2在過氧化物酶體和線粒體協同下，完成光呼吸碳氧化循環。請都圖回各下列問題：（1）圖1中，類囊體膜直接參與的代謝途徑有___________（從①～⑦中選填），在紅光照射條件下，參與這些途徑的主要色素是___________。（2）在C2循環途徑中，乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續氧化，同時生成的___________在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。（3）將葉片置于一個密閉小室內，分別在CO2濃度為0和0.03%條件下測定小室內CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。①曲線a，0～t1時（沒有光照，只進行呼吸作用）段釋放的CO2源于細胞呼吸；t1～t2時段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于___________。②曲線b，當時間到達t2點后，室內CO2濃度不再改變，其原因是___________。（4）光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科學家在煙草葉綠體中組裝表達了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶，形成了圖Ⅲ代謝途徑，通過降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作體現了遺傳多樣性的___________價值。【答案】（1）①.①⑥②.葉綠素a和葉綠素b（2）過氧化氫（3）①.光呼吸②.光合作用強度等于呼吸作用（4）直接價值【解析】【分析】光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成有機物。【小問1詳解】類囊體薄膜發生的反應有水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成，即①⑥。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，葉綠素主要有葉綠素a和葉綠素b兩種，葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，用紅光照射參與反映的主要是葉綠素啊和葉綠素b。【小問2詳解】過氧化氫酶能將過氧化氫分解為O2和H2O，所以在C2循環途徑中，乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續氧化，同時生成的過氧化氫在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。【小問3詳解】a曲線t1～t2時段，有光照，所以CO2是由細胞呼吸和光呼吸共同產生。b曲線有光照后t1～t2時段CO2下降最后達到平衡，說明光呼吸細胞呼吸和光合作用達到了平衡。【小問4詳解】圖Ⅲ代謝途徑，通過降低了光呼吸，提高了植株生物量，直接提升了流入生態系統的能量，是直接價值。4.選用合適的實驗材料對生物科學研究至關重要。下表對教材中相關研究的敘述，錯誤的是（）選項實驗材料生物學研究A小球藻卡爾文循環B肺炎鏈球菌DNA半保留復制C槍烏賊動作電位原理DT2噬菌體DNA是遺傳物質A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【分析】1、肺炎鏈球菌轉化實驗包括格里菲斯體內轉化實驗和艾弗里體外轉化實驗，其中格里菲斯體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌；艾弗里體外轉化實驗證明DNA是遺傳物質。2、T2噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質。該實驗證明DNA是遺傳物質。【詳解】A、科學家利用小球藻、運用同位素標記法研究卡爾文循環，A正確；B、科學家通過培養大腸桿菌，探究DNA半保留復制方式，運用了同位素示蹤法和密度梯度離心法，B錯誤；C、科學家以槍烏賊離體粗大的神經纖維為實驗材料，研究動作電位原理，C正確；D、赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記法分別用35S或32P標記的噬菌體進行噬菌體侵染細菌的實驗，證明DNA是遺傳物質，D正確。故選B。22.滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關系，進行如下實驗：Ⅰ．光合色素的提取、分離和含量測定（1）在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發現滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和___________。在細胞中，這些光合色素分布在___________。（2）測定三個樣品的葉綠素含量，結果見下表。樣品葉綠素a（mg·g-1）葉綠素b（mg·g-1）上層0.1990.123中層0.2280.123下層0.6840.453數據表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為___________。Ⅱ．光合作用關鍵酶Y的粗酶液制備和活性測定（3）研究發現，滸苔細胞質基質中存在酶Y，參與CO2的轉運過程，利于對碳的固定。酶Y粗酶液制備：定時測定光照強度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強度下樣品的粗酶液，流程如圖1。粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和___________。研磨時加入緩沖液的主要作用是___________穩定。離心后的___________為粗酶液。（4）酶Y活性測定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性測試反應液中進行檢測，結果如圖2。在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為___________μmol·m-2·s-1（填具體數字），強光照會___________滸苔乙酶Y的活性。【答案】（1）①.類胡蘿卜素②.葉綠體的類囊體薄膜##類囊體薄膜（2）下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，（3）①.酶變性②.維持pH值③.上清液（4）①.1800②.抑制

【解析】【分析】綠葉中色素提取的原理：葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑，所以，可以在葉片被磨碎以后用乙醇提取葉綠體中的色素；色素分離原理：葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢．根據這個原理就可以將葉綠體中不同的色素分離開來。【小問1詳解】滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，高等植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b；類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素。在細胞中，這些光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。【小問2詳解】由于下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，故取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高。【小問3詳解】粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和酶變性。緩沖液是一種能在加入少量酸或堿時抵抗pH改變的溶液，故研磨時加入緩沖液的主要作用是維持pH值的穩定。由于含有不溶性的細胞碎片，故離心后的上清液為粗酶液。【小問4詳解】分析題圖數據，在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為1800μmol·m-2·s-1，中午時滸苔乙酶Y活性最低，說明強光照會抑制滸苔乙酶Y的活性。

2020-2021年各地考題（2021·海南·高考真題）某種酶的催化反應速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據圖分析，下列有關敘述錯誤的是（）A．該酶可耐受一定的高溫B．在t1時，該酶催化反應速率隨溫度升高而增大C．不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率時所需時間不同D．相同溫度下，在不同反應時間該酶的催化反應速率不同【答案】D【分析】據圖分析可知，在圖示溫度實驗范圍內，50℃酶的活性最高，其次是60℃時，在40℃時酶促反應速率隨時間延長而增大。【詳解】A、據圖可知，該酶在70℃條件下仍具有一定的活性，故該酶可以耐受一定的高溫，A正確；B、據圖可知，在t1時，酶促反應速率隨溫度升高而增大，即反應速率與溫度的關系為40℃＜＜50℃＜60℃＜70℃，B正確；C、由題圖可知，在不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率（曲線變平緩）時所需時間不同，其中70℃達到該溫度下的最大反應速率時間最短，C正確；D、相同溫度下，不同反應時間內該酶的反應速率可能相同，如達到最大反應速率（曲線平緩）之后的反應速率相同，D錯誤。故選D。16.下列關于酶的特性及其影響因素相關實驗的敘述，正確的是（）A.“酶的催化效率”實驗中，若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖，實驗結果相同B.“探究pH對過氧化氧酶的影響”實驗中，分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物C.“探究酶的專一性”實驗中，設置1、2號試管的目的是檢驗酶液中是否混有還原糖D.設溫度對蛋白酶活性影響的實驗方案時，可選擇本尼迪特試劑檢測反應產物【答案】B【解析】【分析】1、酶是由活細胞產生的具有催化活性的有機物，其中大部分是蛋白質、少量是RNA。2、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。②專一性：每一種酶只能催化一種或者一類化學反應。③酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。【詳解】A、熟馬鈴薯塊莖中酶已經失活，用其代替生馬鈴薯塊莖，實驗結果不相同，A錯誤；B、“探究pH對過氧化氧酶的影響”實驗中，不同pH為自變量，在酶溶液中分別加入不同pH的緩沖液后，再與底物混合，以保證反應pH為預設pH，B正確；C、“探究酶的專一性”實驗中，設置1、2號試管的目的是檢驗淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有還原糖，C錯誤；D、探究溫度對蛋白酶活性影響的實驗中，溫度作為自變量，而本尼迪特試劑檢驗還原糖需要水浴加熱，會改變實驗溫度，影響實驗結果，故不能選擇本尼迪特試劑檢測反應產物，D錯誤。故選B。（2020·北京·高考真題）用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗，兩組實驗結果如圖。第1組曲線是在pH=7．0、20℃條件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶懸液的結果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了（）A．懸液中酶的濃度 B．H2O2溶液的濃度C．反應體系的溫度 D．反應體系的pH【答案】B【分析】影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低。另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。由圖可知，第2組比第1組生成的氧氣的總量高。【詳解】A、提高酶的濃度能夠提高速率，不能提高氧氣的量，A錯誤；B、提高H2O2溶液的濃度，就是提高底物濃度，產物的量增加，B正確；C、適度的提高溫度可以加快反應速率，不能提高產物的量，C錯誤；D、改變反應體系的pH，可以改變反應速率，不能提高產物的量，D錯誤。故選B。1.ATP是細胞的能量“通貨”，關于ATP的敘述錯誤的是（）A.含有C、H、O、N、P B.必須在有氧條件下合成C.胞內合成需要酶的催化 D.可直接為細胞提供能量【答案】B【解析】【分析】A代表腺苷，P代表磷酸基團，ATP中有1個腺苷，3個磷酸基團，2個高能磷酸鍵，結構簡式為A-P～P～P。【詳解】A、ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；B、在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成ATP，B錯誤；C、ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；D、ATP是生物體的直接能源物質，可直接為細胞提供能量，D正確。故選B。（2021海南卷）14.研究人員將32P標記的磷酸注入活的離體肝細胞，1~2min后迅速分離得到細胞內的ATP。結果發現ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關敘述正確的是（）A.該實驗表明，細胞內全部ADP都轉化成ATPB.32P標記的ATP水解產生的腺苷沒有放射性C.32P在ATP的3個磷酸基團中出現的概率相等D.