1、來源：由活細胞產2、本質：有機物①蛋白質（絕大多數 RNA（少數3、作用：催化作用→（機理）顯著降低化學反應所需的活化4、發揮作用場所：細胞內_、細胞外、生物體5、特性：①高 性（與無極催化劑相比②專一性（每種酶只能催化一種或一類化學反應

知識框架圖（二）：細胞代Tip：酶的合成場所是：核糖體和細胞核，酶都是基因表達的產物Tip：光合色素吸收的光能，以“可見光（390～76m）Tip：酶的合成場所是：核糖體和細胞核，酶都是基因表達的產物

1、總反應式 素★熟記四種色素的顏2、捕獲光能的色素：①葉綠素：葉綠素a（最多）、葉綠素b（較多）；主要吸收紅光和藍紫光；②類胡蘿卜素胡蘿卜（最少）、葉黃（較少）；主要吸收藍紫光素★熟記四種色素的顏3、光合色素具體分布場所：類囊體薄膜，作用吸收、傳遞、轉化光 4、綠葉中色素提取與分離：①提取：無水乙醇溶解色（SiO2 CaCO3：護葉綠素不被破壞 ）；②分離：原理是色素在層析液中溶解度不同溶解度大的擴散，利用紙層析法，擴散速率胡蘿卜最快葉綠素b最慢③作用條件溫 （需要適宜的溫 和 Tip：此條件下，酶活性很低，但空間結構穩定，上升到適宜溫度下酶活性可以恢復6、酶失活：高溫、強酸、強堿會使酶空間結構_遭到破壞而永久失Tip：此條件下，酶活性很低，但空間結構穩定，上升到適宜溫度下酶活性可以恢復7、酶保存： 溫度、最適pH保8、酶活性：酶催化一定化學反應的能 9、酶活性高低：用一定條件下，酶所催化的某一化學反應的反應速_表10、酶促反應速率：（1）衡量指標：單位時間內、單位體積中底_的減少量 產的生成（2）影響因素：①酶活性——酶對化學反應的催化效率（溫度、②底物與酶的結合（底 濃度、酶濃度

速率快之則光反5、過光

①條件：色素、光 、酶②場所：類囊體薄 ③物質變化（寫出反應式 b.ATP的形成 ④能量變化：光能→ATP中活躍的化學 ①條件：CO2、[H]、ATP、 _、合11、酶活力單位：溫度為25℃，其它條件均在最適的情況下，1min內轉化1mmol的底物所_的酶 12、幾種酶辨析：纖維素酶的組成C1、CX、葡萄糖苷 ，在洗衣粉中纖維素酶的 用：使衣物變得蓬松，從而使深處的污垢洗衣粉接 ；果膠酶的組成：果膠酯酶、果膠分_

暗反

②場所：葉綠體基 ③物質變化（寫出反應式CO2的固定C3的還原

提供ADP、Pi、Tip：青霉素也是破壞細菌的細胞多聚半乳糖醛酸 ，在果汁生產中的作用：①提高出汁率②使果汁變得澄 ；Tip：青霉素也是破壞細菌的細胞葡萄糖異構酶的作用：葡萄糖轉化為果 ；溶菌酶的作用：溶解細菌的細胞

④能量變化：ATP中活躍的化學能→有機物中穩定的化學⑥O [H] ATP CO⑥脲酶的作用：（寫出反應式）尿素+HO→

2 ；

2

（CH2O）⑥脂肪酶和纖維素酶，應用最廣泛的是：堿性蛋白酶和堿性酶C脂肪酶和纖維素酶，應用最廣泛的是：堿性蛋白酶和堿性酶C、H、O、N、

若光照下降，ATP↓，[H]↓，C3↑★熟練掌握必修一P87中各種酶的應C5_↓。若CO2升高ATP↓，[H]↓，C3★熟練掌握必修一P87中各種酶的應1、組成元2、簡式：A—1、組成元

（A：腺

磷酸基團；～：高

Tip:最遠離腺苷的高能磷酸鍵易水解斷裂釋放出大量能條件___；—

C5↓光合作用[H]指：還愿型輔酶II（6、影響因素：光 CO2、溫 水和正午光合速率下的原因是：溫度鹽高，避免蒸騰作用太強，氣孔關，CO2吸收減少，導致暗反應速率3、ATP（水解一個磷酸基團）→ADP（水解一個磷酸基團）→AMP（名稱

干旱導致光合速率下降的原因最可能是干旱導致保衛細胞失水，氣孔關閉，2吸收減少腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA基本組成單位

7、凈光合速率表示方式_O2釋放量、CO2吸收量、有機物積累

導致暗4、含量：很

①來源

光合作用（光能）

呼吸速率

黑暗下，O2吸收量、CO2釋放量、有機物消耗

應速率化能合成作

作用（化學能

真光合速率表示方式_O2產生量、CO2固定量、有機物生成水解反應式：ATP ADP+Pi+能量

②去向：a.多種生命活動，如：主動運輸；大腦思考；生物發光、發電；反射活動；肌肉

1、有氧呼吸：（1）總反應式 ①第I階段 場所：細胞質基 ②第II階段 場所：線粒體基 Tip：耗能越多時，ATP和Tip：耗能越多時，ATP和ADP

能反應

③第III階段

場所線粒體內5、轉

分子合成，如蛋白質的合ATip:細胞中ATip:細胞中的合成反應都是吸能特點：①反應迅 ；②每時每刻都在發生；③處于動態平衡之

（2）能量變化：有機物中化學能，大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATPTip:未發生在細胞中的化學反應，無論是否耗能，但一定都不會涉及ATP和ADP的轉換 植物、酵母菌）② （玉米胚、甜菜塊根Tip:未發生在細胞中的化學反應，無論是否耗能，但一定都不會涉及ATP和ADP的轉換6、吸能反應：一般與ATP的水解 放能反應：一般與ATP的 7、產生場所：細胞質基質、葉綠體（類囊體薄膜）、線粒體（基質、內膜8、生物體多種生命活動的直 能源物

呼①第I階段： 場所：細胞質基質吸②第II階段： 場所：細胞質基質 場所：細胞質基質用【注】無氧呼吸第二階段不產生ATP，無氧呼吸過程無水的參與與生成（2）能量變化：有機物中的化學能大部分儲存在小分子有機物中，少部分中大量以3、呼吸作用[H]指：還愿型輔酶 3、原核生物呼吸量用的場所：細胞質基質、細胞

能形式散失，少部分中少 4、影響因素： 、 、溫 中[基礎知識檢測](一)判斷有關細胞代謝說法的正誤1．酶能催化H2O2分解，是因為酶使H2O2得到了能量。(×)2．無關變量是與實驗結果無關的變量。(×)3．酶的基本組成單位是氨基酸。(×)4．酶是活細胞產生的，只能在細胞內起催化作用。(×)5．二肽酶能催化多種二肽水解，不能說明酶具有專一性。(×)6．低溫、高溫、強酸、強堿條件下酶的活性都很低，且酶的空間結構都發生了不可逆的改變。(×)7．ATP是高能磷酸化合物，含3個特殊化學鍵，其中末端的磷酸基團具有較高的轉移勢能。(×)8．吸能反應伴隨著ATP的合成，放能反應伴隨著ATP的水解。(×)9．如果產生的氣體使澄清的石灰水變混濁，則酵母菌進行有氧呼吸。(×)10．沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸。(×)11．有氧呼吸的實質是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過程。(×)12．水稻根、蘋果果實、馬鈴薯塊莖等植物器官的細胞無氧呼吸的產物都是酒精和二氧化碳。(×)13．在有氧和無氧的條件下，葡萄糖中能量的去向都是大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中。(×)14．及時排澇，能防止水稻根細胞受酒精毒害。(√)15．綠葉中含量越多的色素，其在濾紙條上擴散得越快。(×)16．葉綠素a和葉綠素b只吸收紅光和藍紫光。(×)17．植物在夜晚不能進行光反應，只能進行暗反應。(×)18．光合作用中ATP的移動方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜。(×)19．14CO2中C的轉移途徑是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。(×)20．凈光合速率常用單位葉面積、單位時間內O2釋放量、CO2吸收量或有機物的積累量來表示。(√)(二)長句應答——與高考同行1．設計簡單的實驗，驗證從刀豆種子中提取的脲酶是蛋白質，實驗思路是向脲酶溶液和蛋白質溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現紫色反應，則說明脲酶是蛋白質。2．ATP中含有3個磷酸基團，磷酸基團帶有負電荷。從電荷間的相互作用角度解釋ATP分子中遠離腺苷的那個特殊化學鍵容易水解的原因是兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥，使得ATP中特殊的化學鍵不穩定，末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢，因而遠離腺苷的那個特殊化學鍵容易水解。3．細胞呼吸不只是為生命活動提供能量，理由是細胞呼吸還是生物體代謝的樞紐，蛋白質、糖類和脂質的代謝都可以通過細胞呼吸過程聯系起來。如細胞呼吸過程中的丙酮酸等中間產物，可以轉化為甘油、氨基酸等物質。4．陰天時，為了增加蔬菜的產量，在功率相同的情況下，應該選擇“藍紫光或紅光”還是“白光”的照明燈為蔬菜補充光源？為什么？藍紫光或紅光。在照明燈功率相同的情況下，用發藍紫光或紅光的照明燈，植物利用光能的效率最高。5．希爾的實驗說明水的光解產生氧氣，是否能說明植物光合作用產生的氧氣中的氧元素全部來自水？不能，僅說明了離體葉綠體在適當條件下可以發生水的光解，產生氧氣。沒有排除葉綠體中其他物質的干擾，也沒有觀察到氧元素的轉移。6．大棚種植使用有機肥有利于增產，從影響光合作用的因素分析原因是有機肥在土壤中被微生物分解時會釋放CO2，增加了大棚中的CO2濃度，進而促進了光合作用，為作物自身提供了必需的物質和能量，因此有利于增產。知識點一降低化學反應活化能的酶1．酶的作用、本質和特性知識點二細胞的能量“貨幣”ATP知識點三細胞呼吸和光合作用1．細胞呼吸和光合作用過程(1)物質聯系(2)能量聯系2．影響細胞呼吸和光合作用的因素(1)影響細胞呼吸的因素(外部因素)(2)影響光合作用的因素(外部因素)3．細胞呼吸和光合作用的關系(1)不同狀態下氣體變化(2)自然環境與密閉環境中一晝夜內光合速率曲線的比較①自然環境中，綠色植物一晝夜內CO2的吸收與釋放速率的曲線分析②相對密閉的環境中，一晝夜CO2含量的變化曲線分析4．真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率5．光合速率與呼吸速率的實驗測定(1)測定裝置(2)測定方法及解讀①測定呼吸速率(裝置甲)a．裝置甲燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液用于吸收CO2。b．玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用干擾。c．置于適宜溫度環境中。d．單位時間內向左移動距離代表呼吸速率。②測定凈光合速率(裝置乙)a．裝置乙燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。b．給予較強光照處理，且溫度適宜。c．單位時間內向右移動距離代表凈光合速率。③根據“總(真正)光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率”可計算得到總(真正)光合速率物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡的相同綠色植物分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率的模型分析(1)內在關系①細胞呼吸速率：植物非綠色組織或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時間內一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測得的值——單位時間內一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。③真正光合速率＝凈光合速率＋細胞呼吸速率。(2)判定方法①根據坐標曲線判定a．當光照強度為0時，若CO2吸收量為負值，該值的絕對值代表細胞呼吸速率，該曲線代表凈光合速率，如圖甲。b．當光照強度為0時，光合速率也為0，該曲線代表真正光合速率，如圖乙。②根據關鍵詞判定檢測指標細胞呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產生量有機物消耗量(黑暗)積累量制造量、產生量代謝中的酶和ATP專題訓練一、選擇題1．(2023·南京模擬)酶和ATP在生命活動中至關重要，以下關于哺乳動物細胞內酶和ATP的敘述，錯誤的是()A．ATP分子中一定含有腺苷，酶分子中不一定含有腺苷B．酶均在核糖體中合成，ATP主要在線粒體中合成C．酶的形成需要消耗ATP，ATP的形成需要酶的催化D．酶能降低ATP合成所需的活化能，ATP為酶的合成直接供能解析：選BA、ATP分子是由一分子的腺苷和三分子的磷酸組成的，因此其中一定含有腺苷，而酶絕大多數是蛋白質，少數的是RNA，蛋白質類酶分子中不含有腺苷，RNA類酶分子才含有腺苷，A正確；B、大部分酶的化學本質是蛋白質，合成場所是核糖體，少數酶的化學本質是RNA，不在核糖體上合成；ATP主要在線粒體中合成，B錯誤；C、酶的形成屬于物質的合成反應，需要消耗ATP，ATP的形成同樣需要ATP合成酶的催化作用，C正確；D、酶能降低ATP合成所需的活化能，ATP水解釋放出來的能量能為酶的合成直接供能，D正確。故選B。2．酶的“誘導契合學說”認為，酶活性中心的結構原來并不和底物的結構完全吻合，當底物與酶相遇時，可誘導酶活性中心的構象發生變化，有關的各個基團達到正確的排列和定向，使底物和酶契合形成絡合物。產物從酶上脫落后，酶活性中心又恢復到原構象。相關說法正確的是()A．酶與底物形成絡合物時，提供了底物轉化成產物所需的活化能B．這一模型可以解釋淀粉酶可以催化二糖水解成2分子單糖的過程C．ATP水解釋放的磷酸基團使某些酶磷酸化導致其空間結構改變D．酶活性中心的構象發生變化的過程伴隨著肽鍵的斷裂解析：選C酶催化化學反應的機理是降低化學反應所需的活化能，而非提供活化能，A錯誤；酶具有專一性，淀粉酶只能催化淀粉水解，淀粉屬于多糖而非二糖，B錯誤；ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團與酶結合，使酶磷酸化，從而使其結構發生變化，C正確；據圖可知，酶活性中心構象發生變化后在一定條件下還可復原，說明該過程肽鍵并未斷裂，否則變形過程無法恢復，D錯誤。3．(2023·浙江高考)胰高血糖素可激活肝細胞中的磷酸化酶，促進肝糖原分解成葡萄糖，提高血糖水平，機理如圖所示。下列敘述正確的是()A．胰高血糖素經主動運輸進入肝細胞才能發揮作用B．饑餓時，肝細胞中有更多磷酸化酶b被活化C．磷酸化酶a能為肝糖原水解提供活化能D．胰島素可直接提高磷酸化酶a的活性解析：選BA、胰高血糖素屬于大分子信息分子，不會進入肝細胞，需要與膜上特異性受體結合才能發揮作用，A錯誤；B、饑餓時，胰高血糖素分泌增加，肝細胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a，加快糖原的分解，以維持血糖濃度相對穩定，B正確；C、磷酸化酶a不能為肝糖原水解提供活化能，酶的作用機理是降低化學反應所需活化能，C錯誤；D、根據題圖無法判斷胰島素和磷酸化酶a的活性的關系，且胰島素為大分子物質，不能直接進入細胞內發揮作用，D錯誤。故選B。4．(2023·日照一模)根系吸收NOeq\o\al(－,3)依賴于根細胞膜上的載體蛋白(NRT1.1)，蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位蘇氨酸(T101)磷酸化，進而促進根細胞吸收NOeq\o\al(－,3)。不同濃度的NOeq\o\al(－,3)，對根細胞吸收NOeq\o\al(－,3)的影響如圖所示。下列分析正確的是()A．低濃度的NOeq\o\al(－,3)可引起CIPK23磷酸化，加速細胞吸收NOeq\o\al(－,3)B．NOeq\o\al(－,3)借助根細胞膜的NRT1.1以協助擴散的方式進入細胞內C．NRT1.1基因發生突變，若不影響T101位蘇氨酸磷酸化，則不會影響NOeq\o\al(－,3)的吸收D．土壤鹽堿化可能通過抑制CIPK23的活性影響根細胞吸收NOeq\o\al(－,3)解析：選DA、蛋白激酶CIPK23可引起載體蛋白(NRT1.1)第101位蘇氨酸(T101)磷酸化，低濃度的NOeq\o\al(－,3)可引起NRT1.1的磷酸化，加速細胞吸收NOeq\o\al(－,3)，A錯誤；B、NRT1.1的磷酸化消耗ATP，說明NOeq\o\al(－,3)借助根細胞膜的NRT1.1以主動運輸的方式進入細胞內，B錯誤；C、NRT1.1基因發生突變，若不影響T101位蘇氨酸磷酸化，但是影響了NRT1.1的空間結構，則會影響NOeq\o\al(－,3)的吸收，C錯誤；D、土壤鹽堿化可能通過抑制CIPK23的活性，影響了NRT1.1的磷酸化，從而影響根細胞吸收NOeq\o\al(－,3)，D正確。故選D。5．(2022·全國乙卷)某種酶P由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列5組實驗(表中“＋”表示有，“－”表示無)。實驗組①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA組分＋＋－＋－蛋白質組分＋－＋－＋低濃度Mg2＋＋＋＋－－高濃度Mg2＋－－－＋＋產物＋－－＋－根據實驗結果可以得出的結論是()A．酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性B．蛋白質組分的催化活性隨Mg2＋濃度升高而升高C．在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2＋條件下蛋白質組分具有催化活性解析：選C第①組中，酶P在低濃度Mg2＋條件，有產物生成，說明酶P在該條件下具有催化活性，A錯誤；第③組和第⑤組對照，無關變量是底物和蛋白質組分，自變量是Mg2＋濃度，無論是高濃度Mg2＋條件下還是低濃度Mg2＋條件下，兩組均沒有產物生成，說明蛋白質組分無催化活性，B、D錯誤；第②組和第④組對照，無關變量是底物和RNA組分，自變量是Mg2＋濃度，第④組在高濃度Mg2＋條件下有產物生成，第②組在低濃度Mg2＋條件下，沒有產物生成，說明在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性，C正確。6．氨基酸的化學性質十分穩定且無催化作用，但當某些氨基酸與磷酸作用合成磷酰化氨基酸時就具有了催化劑的功能，稱為“微型酶”。“微型酶”與氨基酸結合時，催化形成二肽并釋放磷酸；與核苷作用時，催化核苷酸的生成并釋放出氨基酸。下列說法錯誤的是()A．“微型酶”可與雙縮脲試劑發生紫色反應B．“微型酶”不易受到pH、溫度的影響而變性失活C．“微型酶”與腺苷作用時生成的AMP可參與RNA的構建D．“微型酶”既可以催化化學反應又可以作為化學反應的反應物解析：選A微型酶是某些氨基酸與磷酸作用合成的磷酰化氨基酸，其本質是氨基酸的衍生物，不含肽鍵，故不會與雙縮脲試劑反應呈紫色，A錯誤；微型酶的組成是氨基酸和磷酸結合，其本質是氨基酸的衍生物，故“微型酶”不易受到pH、溫度的影響而變性失活，B正確；“微型酶”與核苷作用時，催化核苷酸的生成，故“微型酶”與腺苷作用時生成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是RNA的基本組成單位，可參與RNA的構建，C正確；由題意可知，微型酶具有催化功能，且“微型酶”與氨基酸結合時，催化形成二肽并釋放磷酸；與核苷作用時，催化核苷酸的生成并釋放出氨基酸，故“微型酶”既可以催化化學反應又可以作為化學反應的反應物，D正確。7．(2023·臨沂二模)已知對酶的抑制有可逆抑制(與酶可逆結合，酶的活性能恢復)和不可逆抑制(與酶不可逆結合，酶的活性不能恢復)兩種類型。淀粉通過與淀粉酶的活性中心結合完成水解反應。為研究X和Y兩種溶液對淀粉酶催化淀粉水解速率的影響，科研人員在37℃、適宜pH等條件下進行了相關實驗，得到的結果如圖所示。下列分析正確的是()A．該實驗的自變量是淀粉溶液濃度、加入溶液的種類和濃度B．甲組反應速率更快，說明X降低了淀粉水解的活化能C．Y是通過可逆抑制結合淀粉酶活性中心降低淀粉水解速率D．等體積的淀粉溶液在P點條件下完全水解所需的時間較O點的長解析：選D結合分析可知，本實驗的自變量包括淀粉溶液濃度、加入溶液的種類，但溶液的濃度不是自變量，A錯誤；據圖可知，與對照組相比，甲組加入X溶液后，淀粉水解速率隨淀粉溶液濃度增加而增加，推測X屬于可逆抑制，其與淀粉酶的結合使酶活性降低，使酶降低活化能的能力減弱，但該抑制作用可隨淀粉溶液增加而被解除，B錯誤；與對照組相比，丙組加入Y溶液后淀粉水解速率降低，且該速率不會隨淀粉溶液濃度增加而增加，推測其與酶不可逆結合，酶的活性不能恢復，屬于不可逆抑制，C錯誤；根據圖示分析可知，O點和P點的淀粉水解速率相同，但P點對應的淀粉溶液濃度更大，所以P點條件下淀粉完全水解所需的時間比O點長，D正確。8．(2023·泰安二模)細胞代謝的活躍期，線粒體通過中間分裂產生兩個功能正常的子線粒體。線粒體某部位Ca2＋和活性氧自由基增加時，該部位分裂形成不包含復制性DNA的子線粒體，最終發生自噬，其余部位形成正常的子線粒體，稱為線粒體的外周分裂。下列敘述錯誤的是()A．線粒體中間分裂有利于滿足細胞較高的能量需求B．線粒體的外周分裂方式受細胞其他結構的影響C．外周分裂產生的子線粒體均不能再進行中間分裂D．真核細胞各種呼吸酶分布于細胞質基質和線粒體中解析：選CA、線粒體是有氧呼吸的主要場所，為細胞生命活動提供能量，由題干可知，線粒體通過中間分裂產生兩個功能正常的子線粒體，進行物質氧化分解，有利于滿足細胞較高的能量需求，A正確；B、當線粒體某部位Ca2＋和活性氧自由基增加時線粒體進行外周分裂，因此線粒體的兩分裂方式受細胞內其他結構的影響，B正確；C、線粒體外周分裂可形成不包含復制性DNA的子線粒體，最終發生自噬，其余部位形成正常的子線粒體，這部分線粒體還可以正常進行中間分裂，C錯誤；D、有氧呼吸三個階段的呼吸酶分布于細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜上，因此真核細胞一般都含有各種復雜的細胞器，各種呼吸酶分布于細胞質基質和線粒體中，D正確。故選C。9．(2023·棗莊二模)絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物質，褐色物質在410nm可見光下有較高的吸光值(OD值)，且褐色物質越多，OD值越高。已知底物分子在溫度升高時所具有的能量提高，PPO的最適pH為5.5。科學家用絲瓜果肉的PPO粗提液、鄰苯二酚、必需的儀器等探究溫度對PPO活性的影響，結果如下圖。下列說法錯誤的是()A．PPO在35℃和40℃時降低的活化能相同B．測定PPO的最適溫度需要在30～40℃范圍內設置溫度梯度C．應先使用緩沖液分別配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液，然后再混合D．絲瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH為5.5的條件下保存解析：選AA、PPO在溫度為35℃和40℃時酶活性不同，因此，降低的活化能也不同，A錯誤；B、由于35℃時OD值最高，所以應在30～40℃間設置溫度梯度實驗以更精確測定PPO的最適溫度，B正確；C、鄰苯二酚和PPO粗提液混合前應先分別在相應的溫度下保溫，然后再將其混合，C正確；D、0℃PPO的活性較弱，可以將絲瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH為5.5的條件下保存，D正確。故選A。10．(2021·湖南高考)某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點B．這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞C．作為能量“貨幣”的ATP能參與細胞信號傳遞D．蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響解析：選B通過蛋白質磷酸化和去磷酸化改變蛋白質的空間結構，進而來實現細胞信號的傳遞，體現出蛋白質結構與功能相適應的觀點，A正確；如果這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，將會使該位點無法磷酸化，進而影響細胞信號的傳遞，B錯誤；根據題干信息：進行細胞信息傳遞的蛋白質需要磷酸化才能起作用，而ATP為其提供了磷酸基團和能量，從而參與細胞信號傳遞，C正確；溫度會影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，進而影響蛋白質磷酸化和去磷酸化反應，D正確。11．電一次放電的電壓可達300～500V，足以把附近的魚電死。電風的電能是細胞內ATP水解釋放出來的能量轉化而成的，而ATP中儲存的能量是電細胞利用葡萄糖氧化分解釋放的能量。下列關于ATP和ADP的敘述，錯誤的是()A．ATP水解形成ADP過程中釋放的能量還可用于放能反應B．ADP合成ATP時所需能量不能由磷酸提供C．ATP水解釋放的磷酸基團可使細胞膜上的載體蛋白磷酸化導致其空間結構發生變化D．生物體內ATP與ADP的相互轉化體現了生物界的統一性解析：選AA、ATP水解形成ADP過程中釋放的能量可用于吸能反應，A錯誤；B、ADP合成ATP時所需能量來自呼吸作用或光能，不是來自磷酸，B正確；C、ATP水解釋放的磷酸基團可使細胞膜上的載體蛋白磷酸化導致其空間結構發生變化，C正確；D、生物體內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的共性，從一個側面說明了生物界具有統一性，也反映了種類繁多的生物有著共同的起源，D正確。故選A。12．實驗研究表明，向經過連續收縮發生疲勞的離體蛙腓腸肌上滴加葡萄糖溶液，肌肉不收縮；向同一只蛙另一條收縮疲勞的離體腓腸肌上滴加ATP溶液，靜置一段時間后，肌肉能發生明顯收縮。該實驗結果能說明()A．ATP能為肌肉收縮提供能量，是直接能源物質B．肌肉收縮需要的能量與葡萄糖無關C．葡萄糖能通過ATP間接為肌肉收縮提供能量D．ATP是能源物質，葡萄糖不是能源物質解析：選AA、向經過連續收縮發生疲勞的離體蛙腓腸肌上滴加ATP溶液，靜置一段時間后，肌肉能發生明顯收縮，說明ATP是直接能源物質，A正確；B、向經過連續收縮發生疲勞的離體蛙腓腸肌上滴加葡萄糖溶液，肌肉不收縮，說明葡萄糖不能直接提供能量，不能說明肌肉收縮需要的能量與葡萄糖無關，B錯誤；C、葡萄糖氧化分解產生ATP，但是從本題實驗不能看出葡萄糖能通過ATP間接為肌肉收縮提供能量，C錯誤；D、ATP是直接能源物質，葡萄糖不是直接能源物質，D錯誤。故選A。13．其他條件相同且適宜的情況下，某酶的3個實驗組：第1組(20℃)、第2組(40℃)和第3組(60℃)在不同反應時間內的產物濃度如圖所示。下列相關說法錯誤的是()A．三個溫度中，該酶活性最高時對應的溫度是40℃B．t2時，第3組中反應物未全部發生反應C．若將第2組溫度提高5℃，其催化速度會下降D．t3時，給第1組增加2倍量的底物，其產物濃度會升高解析：選C本題主要考查溫度對酶活性的影響，考查學生的理解能力和獲取信息的能力。三個溫度下，第2組的產物濃度單位時間內上升最快，所以三組中，40℃時該酶活性最高，A正確；由于其他條件相同且適宜，底物的量應該一樣，所以三組完全反應產物濃度應該一樣，第3組的產物濃度明顯比其他兩組的低，說明第3組的反應物未全部發生反應，B正確；三個溫度中，40℃時該酶活性最高，但是該酶的最適溫度可能低于或高于40℃，將第2組溫度提高5℃，其催化速度不一定下降，C錯誤；t3時，第1組產物濃度不再增加，說明底物已經完全反應了，但是酶還在，再增加底物，其產物濃度會升高，D正確。14．下列各項與ATP和DNA有關的敘述中正確的是()A．ATP脫去兩個磷酸基團后是DNA的基本組成單位之B．ATP的能量主要儲存在腺苷和磷酸基團之間的化學鍵中C．ATP中的“A”與DNA中的堿基“A”含義不同D．甘油進入小腸絨毛上皮細胞內會便細胞內ADP的含量增加解析：選CATP脫去兩個磷酸基團后是AMP，是組成RNA的基本單位之一，A錯誤；ATP的能量主要儲存在磷酸基團和磷酸基團之間的特殊化學鍵中，B錯誤；ATP中的“A”是腺苷，DNA中的堿基“A”是腺嘌呤，兩者含義不同，C正確；甘油進入小腸絨毛上皮細胞的方式是自由擴散，不消耗ATP，D錯誤。15．下列有關ATP概念的正確敘述是()①ATP是生物體內主要的儲存能量的物質②ATP的能量主要儲存在腺苷和磷酸基團之間的化學鍵中③ATP水解一般指ATP分子中高能磷酸鍵的水解④ATP在細胞內的含量很少，但轉化速度很快⑤ATP只能在線粒體中生成⑥ATP是可流通的“能量貨幣”⑦在寒冷或憤怒狀態下，細胞內產生ATP的速率大大超過產生ADP的速率⑧在劇烈運動時，細胞產生ATP的速率迅速增加A．①②④⑥⑦ B．③④⑥⑦C．③④⑥⑧ D．③④⑤⑧解析：選C①ATP是生物體內生命活動的直接能源物質，①錯誤；②ATP的能量主要儲存在磷酸基團之間的化學鍵中，②錯誤；③ATP水解一般指ATP分子中特殊化學鍵即高能磷酸鍵斷裂，釋放能量的過程，③正確；④ATP在細胞內的含量很少，但轉化速度很快，是生物界共同的供能機制，④正確；⑤ATP的合成場所有細胞質基質、葉綠體和線粒體，⑤錯誤；⑥ATP在生物細胞內普遍存在，是直接能源物質，有“能量貨幣”之稱，⑥正確；⑦人體在憤怒狀態下，細胞代謝加快，ATP的分解和合成速率均加快，⑦錯誤；⑧劇烈運動時，消耗能量增加，細胞產生ATP的速率迅速加快，⑧正確。綜上所述正確的是③④⑥⑧，ABD錯誤，C正確。故選C。二、非選擇題16．(2023·全國高考)某種觀賞植物的花色有紅色和白色兩種。花色主要是由花瓣中所含色素種類決定的，紅色色素是由白色底物經兩步連續的酶促反應形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。現有甲、乙兩個不同的白花純合子，某研究小組分別取甲、乙的花瓣在緩沖液中研磨，得到了甲、乙花瓣的細胞研磨液，并用這些研磨液進行不同的實驗。實驗一：探究白花性狀是由A或B基因單獨突變還是共同突變引起的①取甲、乙的細胞研磨液在室溫下靜置后發現均無顏色變化。②在室溫下將兩種細胞研磨液充分混合，混合液變成紅色。③將兩種細胞研磨液先加熱煮沸，冷卻后再混合，混合液顏色無變化。實驗二：確定甲和乙植株的基因型將甲的細胞研磨液煮沸，冷卻后與乙的細胞研磨液混合，發現混合液變成了紅色。回答下列問題：(1)酶在細胞代謝中發揮重要作用，與無機催化劑相比，酶所具有的特性是_______(答出3點即可)；煮沸會使細胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高溫破壞了酶的_______。(2)實驗一②中，兩種細胞研磨液混合后變成了紅色，推測可能的原因是_______。(3)根據實驗二的結果可以推斷甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只將乙的細胞研磨液煮沸，冷卻后與甲的細胞研磨液混合，則混合液呈現的顏色是________。解析：(1)與無機催化劑相比，酶所具有的特性是高效性、專一性、作用條件溫和。高溫破壞了酶的空間結構，導致酶失活而失去催化作用。(2)根據題干可知白花純合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙兩者細胞研磨液混合后變成了紅色，推測兩者基因型不同，一種花瓣中含有酶1催化產生的中間產物，另一種花瓣中含有酶2，兩者混合后形成紅色色素。(3)實驗二的結果甲的細胞研磨液煮沸，冷卻后與乙的細胞研磨液混合，發現混合液變成了紅色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化產生的中間產物，因此基因型為AAbb，而乙則是提供酶2的一方，基因型為aaBB。若只將乙的細胞研磨液煮沸，冷卻后與甲的細胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，無法催化紅色色素的形成，因此混合液呈現的顏色是白色。答案：(1)高效性、專一性、作用條件溫和空間結構(2)一種花瓣中含有酶1催化產生的中間產物，另一種花瓣中含有酶2，兩者混合后形成紅色色素(3)AAbbaaBB白色17．(2023·河南模擬)枸杞為藥食同源的植物，生產枸杞鮮果果汁過程中易發生酶促褐變，影響其外觀、風味甚至導致營養損失。多酚氧化酶(PPO)可催化多酚類物質(無色)生成褐色醌類物質。請回答下列問題：(1)為了防止枸杞果汁發生褐變，應______(填“升高”或“降低”)枸杞果實細胞中PPO的活性，酶活性是指____________。(2)將枸杞鮮果快速研磨，離心后得到多酚氧化酶(PPO)粗提取液，必須在低溫下處理和保存的原因是____________________________________________________。(3)研究小組開展食品添加劑對多酚氧化酶(PPO)活性影響的實驗，結果如下圖所示。據圖可知，兩種食品添加劑均可________多酚氧化酶(PPO)的相對酶活性，并選用________________作添加劑處理鮮枸杞效果更好。(4)短時(3min)高溫處理也可抑制褐變，但高溫會破壞果汁中某些營養成分。請你提出一種實驗思路，探究既能有效防止褐變，又能保留營養成分的最佳溫度：________________________________________。解析：(1)多酚氧化酶(PPO)可催化多酚類物質(無色)生成褐色醌類物質，為了防止枸杞果汁發生褐變，應降低枸杞果實細胞中PPO的活性。(2)PPO酶的作用條件溫和，過高溫度能使酶空間結構發生改變導致失活，這種改變一般是是不可逆的，低溫下酶的空間結構穩定，且在適宜溫度下酶的活性可恢復，因此離心后得到PPO粗提取液，必須在低溫下處理和保存。(3)據題意可知，本實驗自變量為L-半胱氨酸濃度和檸檬酸濃度，因變量為多酚氧化酶(PPO)的相對酶活性，據表可知添加兩種食品添加劑后都比不添加時酶的活性下降，因此兩種食品添加劑均可降低多酚氧化酶(PPO)的相對酶活性；且L-半胱氨酸濃度處理時酶活性下降更多，更不易發生酶促褐變，因此選用L-半胱氨酸濃度作添加劑處理鮮枸杞效果更好。(4)探究既能有效防止褐變，又能保留營養成分的最佳溫度，本實驗自變量為溫度，因變量為PPO相對酶活性和某些營養成分的含量，因此該實驗思路為設置一系列高溫的溫度梯度，短時間處理后，分別測定PPO相對酶活性和某些營養成分的含量。答案：(1)降低酶對化學反應的催化效率(2)低溫下酶的空間結構穩定，酶活性低，且在適宜溫度下酶的活性可恢復(3)降低L-半胱氨酸(4)設置一系列高溫的溫度梯度，短時間處理后，分別測定PPO相對酶活性和某些營養成分的含量18．ATP合成酶是一種功能復雜的蛋白質，與生物膜結合后能催化ATP的合成，其作用機理如圖所示。請據圖回答：(1)ATP在細胞內的作用是______________________；分析此圖可知H＋跨越該膜的運輸方式是_______________________________。(2)在真核細胞中，該酶主要分布于____________(填生物膜名稱)。推測好氧型細菌細胞的__________(填結構名稱)存在該酶，理由是____________________。(3)科學家發現一種化學結構與ATP相似的物質——GTP(鳥苷三磷酸)也具有與ATP相似的生理功能，請從化學結構的角度解釋GTP也具有相似功能的原因是_____________________________________________________________________。解析：(1)ATP在細胞內的作用是生命活動的直接能源物質；H＋跨越該膜是從高濃度到低濃度且需要載體蛋白，不需要能量，所以該運輸方式為協助擴散。(2)在真核細胞中，光合作用和呼吸作用會釋放大量能量，所以該酶主要分布于線粒體內膜、類囊體薄膜；推測好氧型細菌細胞的細胞膜也存在該酶，因為該酶與生物膜結合后能催化ATP的合成，而好氧型細菌的膜結構只有細胞膜。(3)科學家發現一種化學結構與ATP相似的物質——GTP(鳥苷三磷酸)也具有與ATP相似的生理功能，這是因為GTP也由于末端磷酸基團有較高的轉移勢能，在GTP酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而把能量釋放出來。答案：(1)生命活動的直接能源物質協助擴散(2)線粒體內膜、類囊體薄膜細胞膜該酶與生物膜結合后能催化ATP的合成，而好氧型細菌的膜結構只有細胞膜(3)GTP也由于末端磷酸基團有較高的轉移勢能，在GTP酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而把能量釋放出來光合作用和細胞呼吸專題訓練一、選擇題1．(2023·北京高考)運動強度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如圖顯示在不同強度體育運動時，骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對量。對這一結果正確的理解是()A．低強度運動時，主要利用脂肪酸供能B．中等強度運動時，主要供能物質是血糖C．高強度運動時，糖類中的能量全部轉變為ATPD．肌糖原在有氧條件下才能氧化分解提供能量解析：選AA、由圖可知，當運動強度較低時，主要利用脂肪酸供能，A正確；B、由圖可知，中等強度運動時，主要供能物質是肌糖原，其次是脂肪酸，B錯誤；C、高強度運動時，糖類中的能量大部分以熱能的形式散失，少部分轉變為ATP，C錯誤；D、高強度運動時，機體同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，肌糖原在有氧條件和無氧條件均能氧化分解提供能量，D錯誤。故選A。2．(2022·山東高考)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解析：選C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；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；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；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。3．某同學將酵母菌接種在馬鈴薯培養液中進行實驗，不可能得到的結果是()A．該菌在有氧條件下能夠繁殖B．該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產生C．該菌在無氧條件下能夠產生乙醇D．該菌在有氧和無氧條件下都能產生CO2解析：選B酵母菌有細胞核，屬真菌，是真核生物，其代謝類型是異氧兼性厭氧型，與無氧條件相比，在有氧條件下，產生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合題意；酵母菌無氧呼吸在細胞質基質中進行，無氧呼吸第一階段產生丙酮酸、還原性的氫，并釋放少量的能量，第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合題意，C不符合題意；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都在第二階段生成CO2，D不符合題意。4．(2023·湖北高考)高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發現平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產約3%～8%。關于高溫下作物減產的原因，下列敘述錯誤的是()A．呼吸作用變強，消耗大量養分B．光合作用強度減弱，有機物合成減少C．蒸騰作用增強，植物易失水發生萎蔫D．葉綠素降解，光反應生成的NADH和ATP減少解析：選DA、高溫使呼吸酶的活性增強，呼吸作用變強，消耗大量養分，A正確；B、高溫使氣孔導度變小，光合作用強度減弱，有機物合成減少，B正確；C、高溫使作物蒸騰作用增強，植物易失水發生萎蔫，C正確；D、高溫使作物葉綠素降解，光反應生成的NADPH和ATP減少，D錯誤。故選D。5．(2023·浙江高考)為探究酵母菌的細胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是()A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量B．酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標D．不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等解析：選CA、酵母菌用量和葡萄糖溶液是無關變量，A選項錯誤；B、氧氣的有無是自變量，B選項錯誤；C、有氧呼吸不產生酒精，無氧呼吸產生酒精和CO2且比值為1∶1，因此可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標，C選項正確；D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D選項錯誤；故選C。6．如圖為植物細胞代謝的部分過程簡圖，①～⑦為相關生理過程。下列有關敘述錯誤的是()A．若植物缺Mg，則首先會受到顯著影響的是③B．②的進行與⑤⑥⑦密切相關，與③無直接關系C．藍細菌細胞中③發生在類囊體薄膜上，④發生在葉綠體基質中D．葉肉細胞內③中O2的產生量小于⑥中O2的消耗量，則該細胞內有機物的總量將減少解析：選CMg是合成葉綠素的成分，光合作用光反應階段需要葉綠素吸收光能，若植物缺Mg則葉綠素的合成受阻，首先會受到顯著影響的生理過程是③(光反應過程)，A正確；一般情況下，植物細胞吸收無機鹽的方式(②)是主動運輸，需要消耗能量，故與⑤⑥⑦(細胞呼吸過程)密切相關，與③(光反應過程)無關，B正確；藍細菌細胞是原核細胞，沒有葉綠體，因此也沒有類囊體，C錯誤；圖中光反應過程(③)中O2的產生量小于有氧呼吸過程(⑥)中O2的消耗量，則該葉肉細胞凈光合作用量＜0，該細胞內有機物總量將減少，D正確。7．(2023·湖北高考)植物光合作用的光反應依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復合體，PSⅡ光復合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發現，PSⅡ光復合體上的蛋白質LHCⅡ，通過與PSⅡ結合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是()A．葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光復合體對光能的捕獲增強B．Mg2＋含量減少會導致PSⅡ光復合體對光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結合，不利于對光能的捕獲D．PSⅡ光復合體分解水可以產生H＋、電子和O2解析：選CA、葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ與PSⅡ分離減少，PSIⅡ光復合體對光能的捕獲增強，A正確；B、Mg2＋是葉綠素的組成成分，其含量減少會導致PSⅡ光復合體上的葉綠素含量減少，導致對光能的捕獲減弱，B正確；C、弱光下LHCⅡ與PSⅡ結合，增強對光能的捕獲，C錯誤；D、PSⅡ光復合體能吸收光能，并分解水，水的光解產生H＋、電子和O2，D正確。故選C。8．2021年，我國科學家設計了一種下圖所示的人造淀粉合成代謝路線(ASAP)，在高密度氫能的作用下，成功將CO2和H2轉化為淀粉。ASAP由11個核心反應組成，依賴許多不同生物來源的工程重組酶。科學家表示，按照目前的技術參數，在不考慮能量輸入的情況下，1立方米生物反應器的年淀粉產量，理論上相當于種植1/3公頃玉米的淀粉年產量。下列說法錯誤的是()A．該反應器的能量輸入需要人工提供高能氫和ATPB．人工合成淀粉同樣需要CO2的固定和C5的再生，最終將C6合成淀粉C．ASAP代謝路線有助于減少農藥、化肥等對環境造成的負面影響D．大量工程重組酶的制備是該項技術走向工業化可能面臨的難題解析：選B該反應器需要高能氫以及ATP還原C3，故該反應器的能量輸入需要人工提供高能氫和ATP，A正確；人工合成淀粉同樣需要CO2的固定，但不需要C5的再生，B錯誤；由題意知，ASAP代謝路線有助于減少農藥、化肥等對環境造成的負面影響，C正確；該反應器需要酶，大量工程重組酶的制備是該項技術走向工業化最可能面臨的難題，D正確。故選B。9．(2023·聊城二模)取野生擬南芥(W)和轉基因擬南芥(T)數株，各均分為三組后分別噴施蒸餾水、寡霉素(抑制ATP合成酶的活性)和NaHSO3,24h后各組再均分為兩組，分別進行正常條件和高鹽條件處理8h并測定W和T的光合速率，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．寡霉素可通過抑制ATP的合成來抑制C3化合物的還原而降低光合速率B．高鹽條件下可通過降低氣孔導度使CO2供應不足而降低光合速率C．噴施NaHSO3可促進光合作用，且減緩高鹽條件引起的光合速率的下降D．通過轉基因技術可提高光合作用的效率，且增加寡霉素對光合速率的抑制作用解析：選DA、由題意可知，寡霉素抑制光合作用和細胞呼吸中ATP合成酶的活性，光合作用過程中，寡霉素可通過抑制光反應過程中ATP的合成，來抑制C3化合物的還原而降低光合速率，A正確；B、高鹽條件下各組的光合速率均低于正常條件下，可推知，高鹽條件下可通過降低氣孔導度使CO2供應不足而降低光合速率，B正確；C、比較圖中W＋H2O和W＋NaHSO3兩組的柱狀圖可知施加NaHSO3之后，植物在正常和高鹽狀態下的光合速率均有提高，說明噴施NaHSO3可促進光合作用，減緩高鹽條件引起的光合速率的下降，C正確；D、比較圖中W＋HO和T＋H2O兩組的柱狀圖可知，該條件下轉基因擬南芥在正常和高鹽條件下光合速率均比未轉基因擬南芥的光合速率高，所以轉基因能提高光合作用的效率；比較圖中正常條件下W＋H2O、W＋寡霉素兩組光合速率的差值和T＋H2O、T＋寡霉素兩組光合速率的差值，可知施加了寡霉素之后轉基因擬南芥光合速率下降的幅度更小，所以轉基因能減弱寡霉素對光合作用的抑制作用，D錯誤。故選D。10．磷酸丙糖不僅是光合作用中最先產生的糖，也是光合作用產物從葉綠體運輸到細胞質基質的主要形式。如圖為某植物光合作用產物的合成與運輸示意圖。下列相關說法正確的是()A．a表示的物質是ATP，它也可以在葉綠體基質中合成B．磷酸丙糖應該是一種五碳化合物C．磷酸丙糖是暗反應產物，在細胞質基質中合成淀粉D．若圖中表示的磷酸轉運器活性受抑制，會導致光合速率下降解析：選D圖中a是光反應為暗反應提供的物質是[H]和ATP，在葉綠體類囊體薄膜上合成，A錯誤；磷酸丙糖是三碳化合物，B錯誤；磷酸丙糖合成淀粉的過程是在葉綠體基質中進行，C錯誤；磷酸轉運器活性受抑制，不能將磷酸丙糖運出葉綠體和將磷酸運入葉綠體，造成葉綠體中光合作用產物積累和缺少磷酸，導致光合作用速率降低，D正確。11．(不定項)葉面積系數是指單位土地面積上的葉面積總和，它與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖1所示。圖2為來自樹冠不同層的甲、乙兩種葉片的凈光合速率變化圖解。下列說法錯誤的是()A．a點后群體干物質積累速率變化對于合理密植有重要指導意義B．a～b段群體光合速率增加量大于群體呼吸速率增加量C．c點時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率相同D．甲凈光合速率最大時所需光照強度高于乙，可判斷甲葉片來自樹冠上層解析：選BC由圖可知：當葉面積系數小于a時，隨葉面積系數增加，群體光合速率和干物質積累速率均上升，當葉面積系數大于a時，群體干物質積累速率下降，據此可以看出過度密植會導致產量下降，因而圖示的研究對于合理密植具有重要指導意義，A正確；a～b段群體光合速率增加量小于群體呼吸速率增加量，因而當葉面積系數大于a時，群體干物質積累速率下降，B錯誤；c點時甲、乙兩種葉片凈光合速率相等，均為零，此時光合速率等于呼吸速率，但兩種葉片的呼吸速率不同，因此，此時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率不同，C錯誤；由于上層葉片對陽光的遮擋，導致下層葉片接受的光照強度較弱，因此下層葉片凈光合速率達到最大值時所需要的光照強度較上層葉片低，據此分析圖示可推知：甲葉片位于樹冠上層，D正確。12．(2023·臨沂一模，不定項)光合作用與細胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相對的獨立性。如圖是某植物光合作用和細胞呼吸過程示意圖，其中Ⅰ～Ⅶ代表物質，①～⑤代表過程。下列敘述錯誤的是()A．圖中Ⅶ被相鄰細胞利用至少需要穿過5層生物膜B．圖中Ⅱ和V、Ⅲ和Ⅶ分別是同一種物質，Ⅰ和Ⅳ是不同物質C．圖中①～⑤均伴隨著ATP的合成或水解，其中③合成的ATP可被②利用D．光合作用的產物脂肪、糖類、蛋白質的合成或分解都可通過細胞呼吸聯系起來解析：選ACA、圖中Ⅶ是有氧呼吸第二階段的產物，表示CO2，產生場所是線粒體基質，被相鄰細胞利用是在相鄰細胞的葉綠體基質，至少需要穿過線粒體(2層膜)、線粒體所在細胞的細胞膜(1層膜)、相鄰細胞的細胞膜(1層膜)、相鄰細胞的葉綠體(2層膜)，至少需要穿過6層生物膜，A錯誤；B、圖中Ⅱ是水光解產物O2，Ⅲ能與C5結合形成C3，表示CO2，V與有氧呼吸前兩個階段產生的Ⅳ參與有氧呼吸第三階段形成水，Ⅶ是有氧呼吸第二階段的產物，是CO2，因此V是O2，Ⅳ是[H]，Ⅶ是CO2，Ⅱ(O2)和V(O2)是同一種物質，Ⅲ(CO2)和Ⅶ(CO2)不是同一種物質，Ⅰ是NADPH，是還原性輔酶Ⅰ，Ⅳ是NADH，是還原性輔酶Ⅱ，是不同物質，B正確；C、據圖可知，①表示CO2固定，②表示C3還原，③表示有氧呼吸第一階段，④表示有氧呼吸第三階段，⑤表示有氧呼吸第二階段，其中②過程伴隨著ATP的水解，③④⑤過程伴隨著ATP的合成，③合成的ATP不能被②利用，C錯誤；D、呼吸作用一方面能為生物體的生命活動提供能量，另一方面能為體內其它化合物的合成提供原料，光合作用的產物脂肪、糖類、蛋白質的合成或分解都可通過細胞呼吸聯系起來，D正確。故選AC。13．(2022·山東高考，不定項)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℃時線粒體內膜上的電子傳遞受阻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減少解析：選BCD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；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，B、C正確；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。14．(2022·湖南高考，不定項)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解析：選AD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；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；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；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。15．(2023·威海二模，不定項)光合作用光反應可分為原初反應、電子傳遞和光合磷酸化。原初反應中光能經色素的吸收和傳遞后使PSⅠ和PSⅡ上發生電荷分離產生高能電子，高能電子推動著類囊體膜上的電子傳遞。電子傳遞的結果是一方面引起水的裂解以及NADP＋的還原；另一方面建立跨膜的H＋濃度梯度，啟動光合磷酸化形成ATP。光反應的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．原初反應實現了光能到電能的能量轉化過程B．類囊體膜內外H＋濃度梯度的形成與水的裂解、質體醌的轉運以及NADP＋的還原有關C．圖中H＋通過主動運輸進入葉綠體基質D．光反應產生的NADPH和ATP用于暗反應中3-磷酸甘油酸的還原解析：選C根據題干“原初反應中光能經色素的吸收和傳遞后使PSⅠ和PSⅡ上發生電荷分離產生高能電子”可知，原初反應實現了光能到電能的能量轉化過程，A正確；由圖可知，類囊體膜內外H＋濃度梯度的形成(即基質中的H＋濃度低，類囊體腔中的H＋濃度高)與水的裂解、質體醌的轉運以及NADP＋的還原有關，B正確；由圖可知，葉綠體基質中的H＋濃度低，類囊體腔中的H＋濃度高，即H＋從類囊體腔進入葉綠體基質屬于順濃度梯度運輸，且需要載體蛋白，故圖中H＋通過協助擴散進入葉綠體基質，C錯誤；C3(3-磷酸甘油酸)在光反應提供的ATP和NADPH的作用下還原生成C5和糖類等有機物，D正確。二、非選擇題1．(2023·浙江高考)植物工廠是一種新興的農業生產模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質配比對生菜幼苗體內的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質配比對生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組(白光)、A組(紅光∶藍光＝1∶2)、B組(紅光∶藍光＝3∶2)、C組(紅光∶藍光＝2∶1)，每組輸出的功率相同。回答下列問題：(1)光為生菜的光合作用提供__________，又能調控生菜的形態建成。生菜吸收營養液中含氮的離子滿足其對氮元素需求，若營養液中的離子濃度過高，根細胞會因____________作用失水造成生菜萎蔫。(2)由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，原因是__________。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍光配比為__________，最有利于生菜產量的提高，原因是__________。(3)進一步探究在不同溫度條件下，增施CO2對生菜光合速率的影響，結果如圖丙所示。由圖可知，在25℃時，提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳，判斷依據是____________________________。植物工廠利用秸稈發酵生產沼氣，冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度，還可以__________，使光合速率進一步提高，從農業生態工程角度分析，優點還有________________________________。解析：(1)植物進行光合作用需要在光照下進行，光為生菜的光合作用提供能量，又能作為信號調控生菜的形態建成。生菜吸收營養液中含氮的離子滿足其對氮元素需求，若營養液中的離子濃度過高，造成外界溶液濃度高于細胞液濃度，根細胞會因滲透作用失水使植物細胞發生質壁分離，造成生菜萎蔫。(2)分析圖乙可知，與CK組相比，A、B、C組的干重都較高。結合題意可知，CK組使用的是白光照射，而A、B、C組使用的是紅光和藍紫光，光合色素主要吸收紅光和藍紫光，故A、B、C組吸收的光更充分，光合作用速率更高，積累的有機物含量更高，植物干重更高。由圖乙可知，當光質配比為B組(紅光：藍光＝3∶2)時，植物的干重最高；結合圖甲可知，B組植物葉綠素和氮含量都比A組(紅光：藍光＝1∶2)、C組(紅光：藍光＝2∶1)高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B組植物的光合作用速率大于A組(紅光∶藍光＝1∶2)、C組(紅光：藍光＝2∶1)兩組，有機物積累量最高，植物干重最大，最有利于生菜產量的增加。(3)由圖可知，在25℃時，提高CO2濃度時光合速率增幅最高，因此，在25℃時，提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳。植物工廠利用秸稈發酵生產沼氣，冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度，還可以升高溫度，使光合作用有關的酶活性更高，使光合速率進一步提高。從農業生態工程角度分析，優點還有減少環境污染，實現能量多級利用和物質循環再生等。答案：(1)能量滲透(2)光合色素主要吸收紅光和藍紫光紅光∶藍光＝3∶2葉綠素和含氮物質的含量最高，光合作用最強(3)光合速率最大且增加值最高升高溫度減少環境污染，實現能量多級利用和物質循環再生2．(2023·全國高考)某同學將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中，給該葉綠體懸浮液照光后糖產生。回答下列問題。(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料，若要將葉肉細胞中的葉綠體與線粒體等其他細胞器分離，可以采用的方法是______________________________(答出1種即可)。葉綠體中光合色素分布______________上，其中類胡蘿卜素主要吸收__________(填“藍紫光”“紅光”或“綠光”)。(2)將葉綠體的內膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發現黑暗條件下懸浮液中不能產生糖，原因是________________________________。(3)葉片進行光合作用時，葉綠體中會產生淀粉。請設計實驗證明葉綠體中有淀粉存在，簡要寫出實驗思路和預期結果。________________________________________解析：(1)植物細胞器的分離方法可用差速離心法，葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，光合色素葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。(2)光合作用光反應和暗反應同時進行，黑暗條件下無光，光反應不能進行，無法為暗反應提供原料ATP和NADPH，暗反應無法進行，產物不能生成。(3)要驗證葉綠體中有光合作用產物淀粉，需要將葉綠體提取出來并檢測其中淀粉。因此將生長狀況良好且相同的植物葉片分為甲乙兩組，先進行饑餓處理，排除原有淀粉的干擾。之后甲組放置在有光條件下，乙組放置在其他環境相同的黑暗狀態下，一段時間后，用差速離心法提取出甲乙兩組的葉綠體，需要脫綠處理，制作成勻漿，分別加入碘液后觀察。預期的結果：甲組勻漿出現藍色，有淀粉產生；乙組無藍色出現，無淀粉產生。答案：(1)差速離心類囊體(薄)膜藍紫光(2)懸液中具有類囊體膜以及葉綠體基質暗反應相關的酶，但黑暗條件下，光反應無法進行，暗反應沒有光反應提供的原料ATP和NADPH，所以無法形成糖類。(3)思路：將生長狀況良好且相同的植物葉片分為甲乙兩組，兩組植物應均進行饑餓處理(置于黑暗中一段時間消耗有機物)，甲組放置在有光條件下，乙組放置在其他環境相同的黑暗狀態下，一段時間后，用差速離心法提取出甲乙兩組的葉綠體，脫綠后制作成勻漿，分別加入碘液后觀察。結果：甲組勻漿出現藍色，有淀粉產生；乙組無藍色出現，無淀粉產生。3．(2023·廣東高考)光合作用機理是作物高產的重要理論基礎。大田常規栽培時，水稻野生型(WT)的產量和黃綠葉突變體(ygl)的產量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產量更高，其相關生理特征見下表和圖。(光飽和點：光合速率不再隨光照強度增