5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编专题02 细胞的能量供应和利用（原卷版）（黑吉辽蒙专用）

这是一份5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编专题02 细胞的能量供应和利用（原卷版）（黑吉辽蒙专用），共12页。试卷主要包含了浒苔是形成绿潮的主要藻类，199，15，94等内容，欢迎下载使用。

考点01 降低化学反应活化能的酶
1.（2023·辽宁） 基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B. 10℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C. 缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D. MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
2.（2025·黑吉辽蒙）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
考点02 细胞呼吸和光合作用
1.（2024·黑吉辽）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
（1）反应①是______过程。
（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是______和______。
（3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自______和______（填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是_____________。据图3中的数据______（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是______________________。
（4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是______________。
2.（2023·辽宁）花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题：
（1）花生叶肉细胞中的叶绿素包括_____，主要吸收_____光，可用_____等有机溶剂从叶片中提取。
（2）盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是_____。
（3）在光照强度为500μml·m2·s¹、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率_____（填“大于”“等于”或“小于"）HH1的光合速率，判断的依据是_____。在光照强度为1500μmlm2·s-1、NaCl添加量为3．0g·kg¹的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的_____含量高，光反应生成更多的_____，促进了暗反应进行。
（4）依据图2，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植_____品种。
3.（2022·辽宁）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：
Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定
（1）在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和___________。在细胞中，这些光合色素分布在___________。
（2）测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。
数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为___________。
Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定
（3）研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。
酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。
粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和___________。研磨时加入缓冲液的主要作用是___________稳定。离心后的___________为粗酶液。
（4）酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。
在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为___________μml·m-2·s-1（填具体数字），强光照会___________浒苔乙酶Y的活性。
4.（2025·黑吉辽蒙）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
5．（2021·辽宁）早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3．5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390μml·ml-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisc）是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisc所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题：
(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisc的催化下，CO2被固定形成 ，进而被还原生成糖类，此过程发生在 中。
(2)海水中的无机碳主要以CO2和HCO3-两种形式存在，水体中CO2浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCO3-浓度最高的场所是 （填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有 。
(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO3-转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2，提高了Rubisc附近的CO2浓度。
①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力 （填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisc。
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是 。图中由Pyr转变为PEP的过程属于 （填“吸能反应”或“放能反应”）。
③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用 技术。
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有 。
A．改造植物的HCO3-转运蛋白基因，增强HCO3-的运输能力
B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成
C．改造植物的Rubisc基因，增强CO2固定能力
D．将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
6．（2025·黑吉辽蒙）Rubisc是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisc基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。
(1)Rubisc在叶绿体的 中催化 与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是 。
(2)据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于 不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是 。胞间CO2浓度为300μml·ml-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是 。
(3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路。
一、单选题
1．（2025·辽宁沈阳·三模）某兴趣小组利用如下装置探究过氧化氢的分解条件，下列叙述错误的是（ ）
A．该实验需在相同且适宜的反应时间后比较气球大小
B．可选择①和③来进行酶具有高效性的验证实验
C．④组气球未明显膨胀是因为高温破坏了酶的空间结构
D．该实验不适合用来探究温度对酶活性的影响
2．（23-24高三下·辽宁本溪·开学考试）过氧化物酶体是存在所有动物细胞和部分植物细胞中的一种细胞器，其中常含有两种酶，一种是氧化酶，能催化O2氧化有机物（如甲醇、乙醇、脂肪酸），但氧化过程不产生ATP，产生H2O2；另一种是过氧化氢酶，将H2O2分解为H2O和O2，过氧化物酶体能自我分裂产生，也能通过内质网出芽形成的囊泡转化形成。下列说法错误的是（ ）
A．过氧化物酶体氧化有机物可为细胞提供热能
B．过氧化氢酶的合成和加工依赖于核糖体、内质网及高尔基体等多种细胞器的分工合作
C．过氧化物酶体自我分裂和内质网出芽形成囊泡均依赖于生物膜的流动性
D．O2进入猪肝脏细胞后不只在线粒体内膜上被利用
3．（2025·辽宁·模拟预测）布鲁氏杆菌是一种无荚膜的嗜氧菌，细胞内寄生，可以存活于很多种家畜体内。布鲁氏杆菌引起的布鲁氏杆菌病（简称布病），是一种人畜共患的慢性传染性疾病，危害较大。下列说法正确的是（ ）
A．布鲁氏杆菌细胞中不含线粒体，只能进行无氧呼吸
B．可以通过药物抑制布鲁氏杆菌细胞核内有关酶的活性，抑制其繁殖
C．机体感染布鲁氏杆菌后，靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程
D．机体感染布鲁氏杆菌会引起稳态失调，仅通过免疫调节即可恢复稳态
4．（2025·黑龙江·模拟预测）人体有氧呼吸第二个阶段中某些有机酸与其他物质的转化关系如图。据图分析，下列有关叙述正确的是（ ）
A．天冬氨酸和谷氨酸是人体中的必需氨基酸
B．上述图示过程会发生氧气的消耗和水的生成
C．脂肪酸和氨基酸参与图示过程可释放大量能量
D．若阻断α-酮戊二酸向草酰乙酸的转化，则α-酮戊二酸积累量增加
5．（2025·重庆·三模）在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CA，再氧化分解生成（和。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．乙酰CA 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来
B．脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃
C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体
D．细胞中葡萄糖分解成丙酮酸和脂酰CA分解过程中有[H]生成，但不释放能量
二、多选题
6．（2025·辽宁·模拟预测）马铃薯细胞中有较多过氧化氢酶，科研人员利用图1反应原理探究pH对马铃薯过氧化氢酶活性的影响，实验结果如图2所示。茶褐色物质在470 nm波长下有最大吸光度，可用一定的方法测量其吸光度值实现生成物含量的测定，从而表征过氧化氢酶活性。下列叙述错误的是（ ）
A．实验中设置的5个 pH组别所加愈创木酚的量应相同
B．马铃薯细胞中的过氧化氢酶可以为图1反应提供活化能
C．图2说明马铃薯细胞中的过氧化氢酶最适pH为6.0
D．在470 nm波长下可能存在吸光度值相等的两个 pH
7．（2025·辽宁大连·一模）在甲、乙、丙、丁四支试管中分别加入一定量的淀粉溶液，在甲、乙、丙试管中加入等量的淀粉酶溶液，丁试管中加入等量盐酸和淀粉酶的混合液，均在低于最适温度的条件下进行反应，甲、乙、丙试管中产物量随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．适当提高甲试管的温度，A点将上移
B．三支试管所处的温度高低可能为甲>乙>丙
C．三支试管加入淀粉量的多少为甲>乙=丙
D．若绘制丁试管中产物量的变化曲线则应与横轴重合
8．（2025·辽宁·模拟预测）将经过浸泡的玉米种子放入图甲的装置中，实验开始时调整U形管左右两侧液面的高度相同，置于一定温度条件下进行实验，测定的实验结果见图乙。下列叙述正确的是（ ）
A．实验开始后，图甲中左侧的液面下降，右侧液面升高
B．图甲中的玉米种子不消毒会影响实验的结果
C．由图乙的实验结果可知，3.5h时玉米种子开始进行无氧呼吸
D．若将玉米种子改为等量的花生种子，不会影响图乙中的实验数据
三、解答题
9．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）当光照过强且超过棉花叶片需要吸收的光能时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制如图1所示，其中PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要结构，D1是其核心蛋白。图2、图3分别表示正常棉花和突变棉花绿叶中色素纸层析结果示意图（I、II、III、IV表示不同色素带）；图4是正常棉花的色素总吸收光谱、光合作用的作用光谱（指不同波长光照下植物的光合作用效率）和色素带II的吸收光谱。回答下列问题：
(1)图1中，D1蛋白的分布场所 。
(2)图2、3中，色素带II代表的色素颜色是 ，在提取该色素时，为防止绿叶中色素被破坏，应向研钵中加入 。总吸收光谱与色素带II的吸收光谱曲线不吻合的原因是 。
(3)强光导致光抑制时，突变棉花植株比正常棉花植株光合速率下降更快的原因是 （写出两点）。
(4)已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度。强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，则光合速率会受到抑制，其原因可能是 ，进而影响电子的传递，使光合速率下降。
10．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）当光能过剩时，叶肉细胞内因NADP+不足，e-传递给O2，从而生成超氧阴离子自由基（）等一系列光有毒物质，破坏PSII中叶绿素及D1蛋白，光合速率下降，这种现象称为光抑制。图示叶肉细胞中部分物质代谢过程及植物避免PSII损伤的三重防御机制，其中①~③表示相关生理过程。请回答下列问题：
(1)叶绿素主要参与过程①，其主要功能是 ，D1蛋白主要分布在 （结构）上。
(2)过程①中e-释放出来后，参与过程②中 的结合生成NADPH，NADPH在卡尔文循环中的作用有 。
(3)强光下可触发植物的光呼吸。过程③中O2和CO2竞争性结合C5，直接影响卡尔文循环中 （物质）的生成，最终导致有机物积累减少。但在植物的长期进化历程中，光呼吸依然被保留，据图分析其生理意义是 。
(4)研究发现，油菜素内酯（BR）能缓解强光照射对小麦光合作用的影响。为研究其机理，科研人员进行了相关实验，结果如下表。
注：气孔导度表示气孔的张开程度。
①类胡萝卜素合成受阻，强光下会导致光合速率下降，主要原因是 。
②强光照射下，引起小麦光合速率下降的是 （从“气孔”或“非气孔”中选填）因素，依据
是 。
11．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）科研人员在高海拔低温且光照变化复杂的环境中发现一种植物X。在低光照强度下，X植物叶片中的一种特殊蛋白质（P蛋白）含量显著增加。回答下列问题：
(1)在一定范围内，随着光照强度增强，光反应产生的 增多，促进暗反应的进行；同时，气孔导度增大，CO2供应充足，使得光合速率 （填“升高”、“降低”或“不变”）。
(2)研究发现，当温度骤降至5℃时，X植物的呼吸速率会先快速下降，然后逐渐恢复到接近原来的水平。呼吸速率快速下降的原因是 。随着时间推移，细胞可能通过调节机制，如增加酶的 （填“合成量”或“分解量”）或改变酶的空间结构，使呼吸速率逐渐恢复到接近原来的水平。
(3)关于P蛋白的作用，以下推测可能正确的是________。
A．P蛋白能协助吸收和利用光能，提高光合效率
B．P蛋白能协助增大气孔导度，提高CO2的供应量
(4)若将该植物从高光照强度突然转移至低光照强度环境中，短时间内叶绿体中C3的含量会如何变化?请解释原因。
(5)科研人员进一步研究发现，在高海拔环境中，该植物通过增加细胞内的可溶性糖含量来提高对寒冷和干旱等不良环境的抗性。试推测可溶性糖含量增加能够提高植物抗逆性的原因（请答出2点）。 。
四、实验题
12．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）番茄中富含番茄红素，其对于延缓衰老、增强免疫力具有一定的作用。如图甲是番茄植株进行光反应的场所及过程，其中PSI和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，可以吸收、传递、转化光能。图乙为科研人员在不同条件下测定了番茄植株的净光合速率（用CO2的吸收速率表示）并绘制其变化曲线。回答下列问题：
(1)光反应的场所为 ，该结构的基本支架是 。分析图甲，除了水光解产生H+和类囊体膜外侧的H+、e-、NADP+反应生成NADPH，图中促进膜内外H+产生浓度差的过程还有 。结合图甲信息分析，膜内外的H+浓度差在光合作用中的作用是 。
(2)若要检测番茄植株不同部位叶片中叶绿素的含量，可利用分光光度计在某一特定波长下测定叶绿体色素提取液对可见光的吸光度，计算出提取液中各色素的含量，应选择 （填“红光”或“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）区域的吸收峰波长检测叶绿素含量。
(3)图乙中，CO2浓度小于a时，图示的两种光强下番茄植株呼吸作用产生的CO2量 （填“大于”或“等于”或“小于”）光合作用固定的CO2量，A点时限制其光合速率的环境因素主要是 。高光强条件下，CO2浓度为c和b时光合速率差值较大，而弱光强条件下这种差值明显缩小，从光合作用过程的角度分析原因是 。
(4)研究发现，适当遮光可以导致叶绿素含量增加。请设计一个简单的实验验证上述发现的真实性，简要写出实验设计思路。 。
13．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）科研团队在植物工厂中研究不同时段蓝光处理对生菜产量、光合特性的影响。将一天24h周期分为两个时段，时段一（H1）恒定光照，时段二（H2）无光照。试验共设置4个处理，无蓝光处理CK（H2时段无光）为对照，研究了在H1结束后（T1）、开始前（T2）和结束3h后（T3）进行蓝光处理。测定相关生理指标如下表所示：请回答下列问题：
(1)蓝光可被光合色素中的 吸收，蓝光处理有利于光反应产生 和 ，并用于暗反应中的 过程。
(2)从表中数据可知，T2蓝光处理气孔导度增大， 增强，有利于水分运输，促进生菜根对 的吸收，进而用于合成叶绿素。但气孔导度增大对胞间二氧化碳浓度无显著影响原因可能是 。
(3)为进一步提升生菜的产量，明确蓝光强度，设置 处理，为生菜的蓝光调控策略提供了理论和数据依据。
考点
五年考情（2021-2025）
命题趋势
考点1 降低化学反应活化能的酶
2023·辽宁
2025·黑吉辽蒙
从近五年辽宁省高考试题来看，常出现的考点是酶和细胞呼吸和光合作用，此部分内容集中在非选择题部分考察。
考点2 细胞呼吸和光合作用
2024·2023·2022·2021辽宁
2025·黑吉辽蒙
样品
叶绿素a（mg·g-1）
叶绿素b（mg·g-1）
上层
0.199
0.123
中层
0.228
0123
下层
0684
0.453
检测指标
净光合速率（μmlCO2·m-2·s-1）
类胡萝卜素含量（mg·g-1）
气孔导度（μmlH2O⋅m-2·s-1）
胞间CO2浓度（μmlCO2·m-2·s-1）
D1蛋白的相对含量
正常光照
29.15
0.472
0.186
211.65
100
强光照射
16.23
0.317
0.131
269.44
39.5
正常光照+BR
29.12
0.473
0.189
215.94
103.6
强光照射+BR
19.36
0.316
0.163
171.12
77.9
处理
干质量（g）
总叶绿素含量
（mg·g-1）
总叶面积
（cm2）
胞间二氧化碳浓度
（uml·ml-1）
气孔导度
（ml·m-2·s-1）
地上
部分
地下
部分
总干
质量
T1
3.7
0.5
4.1
20
885
519.1
0.43
T2
4.3
0.5
4.9
22
1056
518.9
0.53
T3
3.1
0.4
3.5
19
880
511.6
0.36
CK
2.4
0.3
2.7
21
679
522.6
0.31