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（解析版）（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（解析版）（黑吉辽蒙专用），共22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
【答案】BC
【分析】分析题干，MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，MMP2和MMP9活性越高，明胶被分解的越多，蓝色颜色越淡或蓝色消失。
【详解】A、37℃保温、加SDS、加缓冲液那组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液那组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A错误；
B、与30℃（不加SDS）相比，10℃（不加SDS），MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确；
C、缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确；
D、MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。
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
【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。
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______________。
【答案】（1）CO2的固定
（2） ①. 细胞质基质 ②. 线粒体基质
（3） ①. 光呼吸 ②. 呼吸作用 ③. 7—10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程 ④. 不能 ⑤. 总光合速率=净光合速率+呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为二氧化碳的浓度，无法得出呼吸速率，
（4）与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，①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，以及ATP的形成；②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；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。
2、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。
【小问1详解】
在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成两个C3，这个过程称作CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。
【小问2详解】
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，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。
【小问3详解】
由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。7—10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程，因此与WT相比，株系1和2的净光合速率较高。总光合速率=净光合速率+呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为二氧化碳的浓度，因此无法得出呼吸速率，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。
【小问4详解】
由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。
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。
【答案】（1） ①. 叶绿素a和叶绿素b ②. 红光和蓝紫 ③. 无水乙醇
（2）HH1 （3） ①. 大于 ②. 在光照强度为500μml·m2·s¹、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和， ③. 叶绿素 ④. ATP和NADPH
（4）LH12
【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（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，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，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【小问1详解】
花生叶肉细胞中的叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，可用无水乙醇等有机溶剂从叶片中提取，因为叶片中的色素能溶解到有机溶剂中。
【小问2详解】
结合图1实验结果可以看出，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HH1，因为该品种的叶绿素含量受盐浓度变化影响更显著。
【小问3详解】
在光照强度为500μml·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，因此可以判断，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。在光照强度为1500μmlm-2·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的叶绿素含量高与其他三个品种，光反应生成更多的ATP和NADPH，进而促进了暗反应进行，提高了光合速率。
【小问4详解】
根据图2数据可知，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植LH12品种，因为该条件下，该品种的净光合速率更大，说明产量更高，因而更适合在该地区种植。
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。
【答案】（1） ①. 类胡萝卜素 ②. 叶绿体的类囊体薄膜##类囊体薄膜
（2）下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，
（3） ①. 酶变性(防止酶降解和保证酶空间结构稳定，防止酶丧失活性） ②. 维持pH值 ③. 上清液
（4） ①. 1800（1800-1900之间都可以） ②. 抑制
【分析】绿叶中色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素；
色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【小问1详解】
浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
【小问2详解】
由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。
【小问3详解】
粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和酶变性。缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液，故研磨时加入缓冲液的主要作用是维持pH值的稳定。由于含有不溶性的细胞碎片，故离心后的上清液为粗酶液。
【小问4详解】
分析题图数据，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1800μml·m-2·s-1，中午时浒苔乙酶Y活性最低，说明强光照会抑制浒苔乙酶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
【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）需要线粒体和氧气参与，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。
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
【答案】(1) 三碳化合物 叶绿体基质
(2) 叶绿体 呼吸作用和光合作用
(3) 高于 NADPH和ATP 吸能反应 同位素示踪
(4)ACD
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应：（1）光反应：场所在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解产生[H]和氧气，以及ATP的合成；
（2）暗反应：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供[H]和ATP。
【详解】（1）光合作用的暗反应中，CO2被固定形成三碳化合物，进而被还原生成糖类，此过程发生在叶绿体基质中。
（2）图示可知，HCO3-运输需要消耗ATP，说明HCO3-离子是通过主动运输的，主动运输一般是逆浓度运输，由此推断图中HCO3-浓度最高的场所是叶绿体。该过程中细胞质中需要的ATP由呼吸作用提供，叶绿体中的ATP由光合作用提供。
（3）①PEPC参与催化HCO3-+PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高于Rubisc。
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗ATP，说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。
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，可以使用同位素示踪技术。
（4）A、改造植物的HCO3-转运蛋白基因，增强HCO3-的运输能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合题意；
B、改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最终二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合题意；
C、改造植物的Rubisc基因，增强CO2固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合题意；
D、将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物，可能进一步提高植物光合作用的效率，D符合题意。
故选ACD。
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。
【答案】(1) 基质 C5 ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能
(2) 光照强度 CO2浓度 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。
(3)用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】（1）Rubisc是光合作用暗反应中的关键酶，暗反应的场所是叶绿体基质，因此Rubisc在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量，部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能。
（2）①②曲线的自变量是有无补光（光照强度），②③曲线的自变量是有无转入Rubisc基因（Rubisc的含量）。据图分析，当胞间CO2浓度低于B点时，曲线②高于③，是因为②中Rubisc的含量多，固定CO2的能力强，当胞间CO2浓度高于于B点时，曲线②与③重合，说明Rubisc的量已经不是限制光合速率的因素，而曲线①的光合速率高于曲线②③，曲线①的有较高的光照强度，因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②，但是A点之前曲线①和②重合，光照强度不是限制因素，此时最主要限制因素是CO2浓度。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曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。
（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。要验证此结论，实验思路为：用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。
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
【答案】B
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。
【详解】A、该实验因变量是单位时间氧气的产生量，需在相同且适宜的反应时间后比较气球大小，A正确；
B、选择①和③是验证酶具有催化作用，要验证酶具有高效性应选②和③ ，B错误；
C、④组气球未明显膨胀说明过氧化氢未分解，是因为高温破坏了酶的空间结构 ，C正确；
D、要探究温度对酶活性的影响应设置的自变量是不同的温度，如常温、低温和高温，该实验未设置低温实验，D正确。
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
【答案】B
【分析】根据题意分析：过氧化物酶体含有两种酶，一种是氧化酶，能催化O2氧化有机物产生H2O2；另一种是过氧化氢酶，将H2O2分解为H2O和O2。
【详解】A、过氧化物酶体中的氧化酶能分解一些有机物但该过程不产生ATP，根据能量守恒推断过氧化物酶体氧化有机物将有机物中能量转变为热能，A正确；
B、根据题干可知过氧化氢酶属于胞内酶，其合成加工过程不需要内质网和高尔基体，B错误；
C、过氧化物酶体的分裂，内质网出芽过程都有膜的形态改变，都依赖于生物膜的流动性，C正确；
D、根据题意可知，O2还可以在过氧化物酶体中被利用，D正确。
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
【答案】C
【分析】细胞免疫过程：被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某此分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，细胞因子能加速这一过程。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、布鲁氏杆菌是细菌，属于原核生物，只有唯一的细胞器核糖体，虽然不含线粒体，但作为嗜氧菌，含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸，A错误；
B、布鲁氏杆菌属于原核生物，没有成形的细胞核，可以通过药物抑制布鲁氏杆菌拟核区DNA聚合酶的活性，抑制其繁殖，B错误；
C、布鲁氏杆菌是胞内寄生菌，可引起细胞免疫，在细胞免疫过程中，靶细胞、辅助性Т细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程，C正确；
D、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节，通过密切配合共同维持机体稳态，D错误。
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
【答案】D
【分析】有氧呼吸过程：第一阶段，发生在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，释放少量的能量；第二阶段，发生在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放少量的能量；第三阶段，发生在线粒体内膜，前两个阶段产生的[H]，经过一系列反应，与O2结合生成水，释放出大量的能量。
【详解】A、由图可知，天冬氨酸和谷氨酸在人体细胞内可以合成，是人体中的非必需氨基酸，A错误；
B、有氧呼吸的第三阶段会发生氧气的消耗和水的生成，B错误；
C、脂肪酸和氨基酸参与有氧呼吸的第二个阶段，只能释放少量能量，C错误；
D、丙酮酸氧化分解过程是一个多种有机酸参与的循环过程，若阻断α-酮戊二酸向草酰乙酸的转化，α-酮戊二酸的生成继续进行，积累量增加，D正确。
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
【答案】D
【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，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和NADH，释放少量能量；第三阶段是O2和NADH反应生成水，释放大量能量。
【详解】A、在有氧呼吸中葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰CA，人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰CA，所以乙酰CA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来，A正确；
B、溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，脂滴自噬过程中需要溶酶体中的水解酶发挥作用，所以细胞中溶酶体功能较为活跃，B正确；
C、依据题图信息可知，糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，产物中CO2是有氧呼吸第二阶段的产物，产生场所为线粒体基质，H2O是有氧呼吸第三阶段的产物，产生场所为线粒体内膜，所以③过程的场所是线粒体，C正确；
D、细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有[H]（NADH）生成，同时释放少量能量，脂酰CA分解过程中有[H]（NADH）生成，也会释放能量，D错误。
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
【答案】BC
【分析】酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
【详解】A、愈创木酚的加入量为无关变量，实验过程中无关变量要相同且适宜，实验中设置的5个pH组别所加愈创木酚的量应相同，A正确；
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，马铃薯细胞中的过氧化氢酶可以降低图1反应所需的活化能，B错误；
C、实验结果不能说明过氧化氢酶的最适pH是6，只能说明pH为6时，更接近最适pH，C错误；
D、pH影响酶活性的曲线为单峰曲线，在470nm波长下，最适pH两侧可能存在吸光度值相等的两个pH，D正确。
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
【答案】BC
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，少部分是RNA，酶具有高效性、专一性和易受环境影响等特性。
【详解】A、温度可以影响酶促反应的速率但不能改变最终产物的量，因此适当提高甲试管的温度，A点不移动，A错误；
B、甲、乙、丙均低于最适温度条件，结合图示可知，反应初始时，三支试管中的底物应该是充足的，酶促反应速率甲＞乙＞丙，因此在最适温度以下，温度升高酶促反应速率加快，因此三支试管所处的温度高低可能为甲>乙>丙，B正确；
C、最终产物的量是甲＞乙=丙，产物的量由底物淀粉的量决定，因此三支试管加入淀粉量的多少为甲>乙=丙，C正确；
D、丁试管中加入等量盐酸和淀粉酶的混合液，淀粉在酸性条件下可以分解，因此若绘制丁试管中产物量的变化曲线则应高于横轴，D错误。
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
【答案】AB
【分析】分析图甲，种子进行有氧呼吸时吸收氧气、放出二氧化碳，而放出的二氧化碳被KOH溶液吸收，标尺读数在增加，测的是种子萌发时吸收氧气的速率。
分析图乙，在0～3.5h内，标尺读数在增加，说明图甲装置右侧锥形瓶内氧气体积在减少，在3.5～4.0h内标尺读数没有增加，最可能的原因是该时间段种子进行无氧呼吸，不消耗氧气。
【详解】A、图甲中添加的KOH可吸收锥形瓶中的CO2，因此测定的为锥形瓶中O2含量的变化，O2被消耗会引起图甲中左侧的液面下降，右侧液面升高，A正确；
B、玉米种子不进行消毒，测定的结果为种子和微生物的细胞呼吸，因此不消毒会影响实验的结果，B正确；
C、由图乙的实验结果可知，3.5h时玉米种子不再消耗O2，只能证明种子不再进行有氧呼吸，只进行无氧呼吸，开始进行无氧呼吸早于3.5h，C错误；
D、花生种子中脂肪含量相对较多，玉米种子中淀粉含量相对较多，因此等量的花生种子进行细胞呼吸消耗的O2更多，实验数据会发生变化，D错误。
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。
【答案】(1)叶绿体的类囊体薄膜上
(2) 蓝绿色 碳酸钙 绿叶中除叶绿素a之外，还含有其他能够吸收光能的光合色素，因此色素带II的吸收光谱低于总吸收光谱（或两吸收光谱曲线不吻合）
(3)该突变体棉花植株缺乏类胡萝卜素，无法清除强光下产生的光的有毒产物，导致PSII受损，使光合作用速率下降更快；突变体棉花植株缺乏类胡萝卜素导致植物吸收的蓝紫光（或光能）减少，影响光合作用速率
(4)Deg蛋白酶的活性被抑制后，受损的D1蛋白降解速率下降使受损的D1蛋白积累，新合成的D1蛋白无法替换受损的蛋白
【分析】图2中Ⅰ为叶绿素b，Ⅱ为叶绿素a，Ⅲ为叶黄素，Ⅳ胡萝卜素。
【详解】（1）D1蛋白是PS Ⅱ的核心蛋白，PS Ⅱ参与的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，所以D1蛋的分布场所也是叶绿体的类囊体薄膜。
（2）色素带Ⅱ为叶绿素a，颜色为蓝绿色。提取色素时，研磨叶片要迅速而且充分，为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许碳酸钙（CaCO3）。总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿素a,还含有其他色素，也能吸收光能。
（3）由于类胡萝卜素可清除强光下产生的光的有毒产物，故缺乏类胡萝卜素的突变体因无法清除强光下产生的光的有毒产物而使叶绿体受损，同时缺乏类胡萝卜素会导致光反应吸收的蓝紫光减少，所以光合速率下降。
（4）已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白，提高其更新速度，有利于PSⅡ正常发挥作用，强光下，若抑制Deg蛋白酶的活性，受损D1蛋白降解速率下降，会使受损的D1蛋白积累，新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白，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 。
【答案】(1) 吸收、传递和转化光能 类囊体薄膜
(2) H+与NADP+ 提供能量、作为还原剂
(3) C3 光呼吸能消耗光反应产生的过量O2，从而减少光有毒物质的积累
(4) 类胡萝卜素减少使得清除光有毒物质能力减弱，光合机构受损，导致光抑制 非气孔 气孔导度下降，但胞间CO2浓度升高
【分析】光合作用：
（1）光反应阶段:水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。
（2）暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。
【详解】（1）叶绿素在光合作用的光反应过程中具有吸收、传递和转化光能的功能，故叶绿素主要参与过程①，其主要功能是吸收、传递和转化光能。PSII表示光系统II，参与光合作用的光反应，故PSII的D1蛋白分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）过程①是光反应，发生水的光解，产生的产物H+、e-参与过程②H+与NADP+的结合生成NADPH，NADPH在卡尔文循环中的作用有提供能量、作为还原剂。
（3）光呼吸是绿色植物在光照较强条件下，氧气产生较多，二氧化碳浓度较低的情况下消耗O2，释放CO2的过程，故过程③（光呼吸）中O2和CO2竞争性结合C5，直接影响卡尔文循环中的C3生成，最终导致有机物积累减少。光呼吸被保留其生理意义是光呼吸能消耗光反应产生的过量O2，从而减少光有毒物质的积累。
（4）①题图信息可知，类胡萝卜素可以清楚光有毒物质，可作为电子供体中和O2-，故类胡萝卜素合成受阻，强光下会导致光合速率下降，主要原因是类胡萝卜素减少使得清除光有毒物质能力减弱，光合机构受损，导致光抑制。
②强光照射下，小麦气孔导度下降，但胞间CO2浓度升高，表明强光照射下，引起小麦光合速率下降的是非气孔因素。
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）。 。
【答案】(1) ATP和NADPH 升高
(2) 温度骤降使与呼吸作用有关的酶活性降低 合成量
(3)A
(4)短时间内叶绿体中C3的含量会增加。原因是光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，C3的还原速率减慢，而CO2固定形成C3的速率不变
(5)一是提高细胞液浓度，增强细胞吸水能力以抗干旱；二是降低细胞液凝固点，防止细胞内水分结冰以抗寒冷
【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。 光合作用根据是否需要光照，可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行，发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解，NADPH的合成，ATP的合成；暗反应阶段有没有光照都能进行，发生在叶绿体基质中，主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的，能量转化和物质变化密不可分。
【详解】（1）光反应会产生ATP和NADPH，在一定范围内，光照强度增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，ATP和NADPH用于暗反应C3的还原，从而促进暗反应的进行；气孔导度增大，CO2供应充足，光反应增强提供的ATP和NADPH增多，暗反应也增强，使得光合速率升高。
（2）温度会影响酶的活性，当温度骤降至5℃时，可能是与呼吸作用有关的酶活性降低，导致呼吸速率快速下降。 随着时间推移，细胞可能通过调节机制，增加酶的合成量，使呼吸作用相关酶的数量增多，或者改变酶的空间结构使其活性恢复，从而使呼吸速率逐渐恢复到接近原来的水平。
（3）A、在低光照强度下，X植物叶片中的P蛋白含量显著增加，推测P蛋白可能协助吸收和利用光能，提高光合效率，A正确；
B、低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH减少；此时增大气孔导度，提高CO2的供应量，也不会提高光合作用效率，因此P蛋白应该不是协助增大气孔导度，提高CO2的供应量，B错误。
故选A。
（4）将该植物从高光照强度突然转移至低光照强度环境中，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，C3的还原速率减慢，而CO2固定形成C3的速率不变，所以短时间内叶绿体中C3的含量会增加。
（5）可溶性糖含量增加可以提高细胞液浓度，使细胞的吸水能力增强，从而提高植物对干旱的抗性。可溶性糖可以降低细胞液的凝固点，防止细胞内的水分结冰，从而提高植物对寒冷的抗性。
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。 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 磷脂双分子层 类囊体膜外侧的H+被运输到类囊体膜内侧 为光反应中ATP的合成过程提供能量
(2)红光
(3) 大于 CO2浓度 光照较弱时，光反应产生的NADPH和ATP较少，还原的CO2少，多余的CO2不能被暗反应利用
(4)在遮光和未遮光情况下种植培养番茄幼苗一段时间，提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的番茄幼苗叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度
【分析】影响光合作用的因素：
1、光照强度：光照会影响光反应，从而影响光合作用，因此，当光照强度低于光饱和点时，光合速率随光照强度的增加而增加，但达到光饱和点后，光合作用不再随光照强度增加而增加；
2、CO2浓度：CO2是光合作用暗反应的原料，当CO2浓度增加至1%时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高；
3、温度：温度对光合作用的影响主要是影响酶的活性；
4、矿质元素：在一定范围内，增大必须矿质元素的供应，以提高光合作用速率；
5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，植物缺水时又会导致气孔关闭，影响CO2的吸收，使光合作用减弱。
【详解】（1）光反应的场所为类囊体薄膜，该结构的基本支架是磷脂双分子层。分析图示可知，水光解产生H+、类囊体膜外侧的H+被运输到类囊体膜内侧，均可使类囊体腔内H+增多；类囊体膜外侧的H+、e-和NADP+反应生成NADPH，可消耗H+。这些过程使得膜内外的H+产生浓度差，从而为光反应中ATP的合成过程提供能量。
（2）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时，应该选择红光区域的吸收峰波长检测叶绿素含量，因为叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，且叶绿素能吸收红光，但类胡萝卜素不吸收红光。
（3）CO2浓度小于a时，CO2吸收速率小于为0，说明植物的净光合速率小于0，由于净光合速率=真光合速率－呼吸速率，说明图示的两种光强下番茄植株呼吸作用产生的CO2量大于光合作用固定的CO2量。A点时，随着CO2浓度增加，光合速率增加，因此限制番茄光合速率的环境因素主要是CO2浓度。由于光照较弱时光照强度不足，光反应产生的NADPH和ATP较少，多余的CO2不能被暗反应利用，导致光照强度增加时，暗反应速率增加不明显；而光照强度较高时，光反应产生的NADPH和ATP较多，能促进暗反应C3的还原，进而促进暗反应有机物的形成，因此番茄在高光强条件下，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。
（4）光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取光合色素，不同光合色素在层析液中溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，因此可用纸层析法分离色素。若要证明适当遮光可以使叶绿素含量增加，有利于番茄幼苗的生长，可取长势相同的若干番茄幼苗均分为两组，分别在遮光和未遮光情况下培养相同时间，提取色素并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的番茄幼苗叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度。
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。
【答案】(1) 叶绿素和类胡萝卜素 ATP NADPH C3的还原
(2) 蒸腾作用 Mg2+等无机盐 叶绿素含量增加，光反应速率增大，使暗反应速率加快，吸收的CO2增多
(3)在T2进行不同强度蓝光
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。
【详解】（1）叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此蓝光可被光合色素中的叶绿素和类胡萝卜素吸收。光合色素吸收光能后会促进光反应形成ATP和NADPH，因此蓝光处理有利于光反应产生ATP和NADPH，并用于暗反应中的C3的还原。
（2）气孔是水分蒸发的通道，因此从表中数据可知，T2蓝光处理气孔导度增大，植物的蒸腾作用增强，有利于水分运输，产生的蒸腾拉力可促进生菜根对镁离子等无机盐的吸收，进而用于合成叶绿素。由于该条件下，叶绿素含量增加，吸收光能增多，光反应速率增大，使碳反应速率也加快，细胞吸收的CO2增多，因此气孔导度增大对胞间二氧化碳浓度无显著影响。
（3）为进一步提升生菜的产量，明确蓝光强度，故需要设置在T2进行不同强度蓝光处理，在其它条件相同且适宜的条件下培养，一段时间后记录各组的干物质的量，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