专题二 细胞代谢
【题型1 细胞代谢中的酶和ATP】
【题型2 细胞呼吸的原理和应用】
【题型3 光合作用的原理】
【题型4 光呼吸/C 植物/CAM植物】
4
【题型5 光合速率的影响因素】
【题型1 细胞代谢中的酶和ATP】
【紧扣教材】
酶和ATP知识点较散，注意识记。
1.酶的相关辨析
(1)酶具有催化(降低反应分子活化能)作用，它不具有调节功能,也不能作为能源(或组成)物质。
(2)辨析酶、激素、神经递质、抗体
①四者均具有特异性(专一性)、高效性等特性。
②激素、神经递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用,发挥作用后即被灭活,而酶既可在细胞内，
也可在细胞外发挥作用,且可以多次发挥作用。
③绝大多数活细胞能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞不能),但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经
递质、抗体。
（3）酶促反应速率≠酶的活性。酶催化化学反应的能力称为酶活性,酶催化的化学反应的速率称为酶促反
应速率。通常以测出的酶促反应速率来衡量酶活性,但是酶促反应速率并不等于酶活性,如高温使过氧化氢
酶活性为零时(不起催化作用),过氧化氢的分解速率并不为零。
2.ATP 的四个易错点
(1)ATP的产生场所
①绿色植物叶肉细胞中产生 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。
②动物及其他真核生物产生ATP 的场所为细胞质基质和线粒体。
③原核细胞产生 ATP的场所为细胞质基质和细胞膜。
(2)ATP≠能量
ATP 是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。因此,线粒体不仅可分解有机物,也能合成有机物(ATP)。
(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP 含量很少,只是转化非常迅速及时。
(4)不可认为ATP分解大于合成或合成大于分解,事实上,ATP与ADP的相互转化总处于动态平衡中。
【题型突破】
【例1】细胞是最基本的生命系统，也具有自我维持稳态的能力。下列关于真核细胞稳态原因的分析，正
确的是（ ）
A．酶因其专一性和高效性而具有精确地调控特定化学反应速率的能力
B．生物膜因其面积大和区室化细胞而使化学反应空间充足且互不干扰
C．细胞中蛋白质的合成、加工和运输过程，必需有囊泡参与才能完成
D．细胞中能量的释放、储存和利用都依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化
【变式1-1】马拉松是一项长跑比赛项目，业余选手需5小时左右，无氧呼吸维持的时间通常在开始的15-
30分钟。长跑时消耗的主要是糖，消耗完糖类物质后，就动用体内储存的脂肪。所以马拉松等长跑运动过
程中需要补充糖分。下列关于参赛者供能的叙述正确的是（ ）
A．参赛者消耗的ATP主要来源于细胞溶胶
B．参赛者肌肉细胞ATP含量在整个赛程中相对稳定
C．葡萄糖可以直接为参赛者肌肉收缩供能，脂肪不能
D．ATP的两个高能磷酸键水解为参赛者提供更多的能量
【变式1-2】我国科学家发现酶A在高乳酸条件下，可将乳酸和ATP特异性修饰到某些蛋白质上，导致被
修饰的蛋白质功能改变，引发相关疾病，高乳酸血症。下列说法正确的是（ ）
A．酶A可能有乳酸和ATP的结合位点
B．酶A在催化时提供反应所需活化能
C．乳酸由葡萄糖彻底氧化分解产生
D．提高酶A活性可缓解高乳酸血症
【变式1-3】质膜H+-ATP酶（PMA）是具有ATP水解酶活性的载体蛋白。PMA磷酸化时会被激活，从而
将H+运输到细胞外。磷酸酶可使PMA发生去磷酸化。下列叙述错误的是（ ）
A．PMA转运H+时，需要与H+相结合并发生构象改变
B．PMA的作用有利于维持质膜两侧H+浓度差
C．细胞内pH的降低可能使PMA活性增强
D．抑制磷酸酶活性可以使细胞外pH持续升高
【题型2 细胞呼吸的原理和应用】
【紧扣教材】1.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌
2.真核生物细胞呼吸的场所不是只有线粒体
（1）在有氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙阶段，丙酮酸和水彻底分解成CO 和[H]，[H]
2
和O 结合生成HO这两个过程在线粒体中进行
2 2
（2）无氧呼吸始终在细胞质基质中进行。
3.误认为有氧呼吸的全过程都需要O
2
有氧呼吸的第一、二阶段不需要O，只有第三阶段需要O。
2 2
4.影响细胞呼吸的主要外界因素以及应用
（1）温度
①影响（如图）：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的
最适温度一般在25～35 ℃之间。
②应用
a.低温储存食品
b.大棚栽培在夜间和阴天适当降温
c.温水和面发得快
（2）氧气
①影响（如图）：O 是有氧呼吸所必需的，且O 对无氧呼吸过程有抑制作用。
2 2
a.O 浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
2
b.0<O 浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
2
c.O 浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
2
d.O 浓度＝5%时，有机物消耗最少。
2
②应用
a.中耕松土促进植物根部有氧呼吸b.无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
c.低氧仓储粮食、水果和蔬菜
（3）水分
①影响
a.水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应
b.水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
c.在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢
②应用
a.粮食在入仓前要进行晾晒处理
b.干种子萌发前进行浸泡处理
（4）CO
2
①影响：CO 是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：
2
②应用：适当增加CO 浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
2
注意：对于细胞呼吸各阶段的反应式要牢记，在题目中根据给出的产所和物质判断所处的阶段以及发生的
能量和物质变化。
【题型突破】
【例2】宜昌籍“00后”游泳运动员孙佳俊，在2024年巴黎奥运会男子4×100米混合泳接力决赛中与队友
一起夺得该项目奥运金牌。对孙佳俊的游泳过程前后进行分析，错误的是（ ）
A．游泳运动前，应做好热身运动，避免肌肉痉挛、拉伤等情况发生
B．运动过程中，四肢肌肉收缩消耗的能量部分来源于有氧呼吸
C．冲刺过程中，细胞呼吸CO 的释放量会大于O 的消耗量
2 2
D．游泳运动后，应及时喝功能性饮料来补充水、无机盐等
【变式2-1】肿瘤抑制因子PTEN可促进N酶从细胞质基质转运至线粒体内，催化细胞的有氧呼吸。与正
常细胞相比，PTEN缺失的细胞（ ）
A．N酶合成场所改变 B．N酶在细胞质基质聚集
C．ATP合成量增加 D．有氧呼吸的耗氧量增加
【变式2-2】植物若长时间受到土壤水涝影响，会引起植株缺氧，加速植株叶片衰老，最终导致亩产降低
甚至绝收。据研究，某植物水淹过程中与细胞呼吸有关的酶活性变化如图所示，下列相关叙述正确的是（）
A．水淹期间，植物根系 的吸收量大于 的释放量
B．据图推测，可能酶甲参与有氧呼吸，酶乙参与无氧呼吸
C．两条曲线相交时，根细胞中有氧呼吸和无氧呼吸强度相同
D．被水淹后应及时排水，以减少无氧呼吸产物对植物细胞的毒害
【变式2-3】阳曲县盛产酥梨，皮薄水大，但不耐储藏。下列措施中不能延长酥梨储藏时间的是（
）
A．零下低温储藏以减少有机物消耗
B．充入适量氮气来降低细胞呼吸
C．采用冷链运输时保持适宜湿度
D．表面打蜡以减少水分散失
【题型3 光合作用的原理】
【紧扣教材】
光反应和暗反应的联系
1.NADPH的作用:作为活泼的还原剂,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。
2.ATP和还原型辅酶在叶绿体、细胞质基质、线粒体间的转移方向
①ATP 和还原型辅酶II在叶绿体、细胞质基质间的转移方向:叶绿体产生的ATP基本不转移至细胞质基
质,NADPH能转移至细胞质基质中,细胞质基质中的ATP和NADPH都能转移至叶绿体中。
②ATP 和还原型辅酶I在细胞质基质、线粒体间的转移方向:线粒体产生的ATP 和 NADH都可以转移至细
胞质基质中,细胞质基质中的 ATP不转移至线粒体中,NADH能转移至线粒体
注意：
①在非选题中，ATP和NADPH是出现频率较高的答案
②光反应和暗反应是相互依存，互相影响的，分析原因类题目时注意动态分析
【题型突破】【例3】2024年中国科学院天津工业生物技术研究所模拟光合作用过程，人工合成淀粉是玉米淀粉合成速
率的8.5倍！其过程见下图。有关该过程的说法正确的是（ ）
A．整个过程在叶绿体内进行 B．一般有氧气的产生
C．一定需要酶的参与 D．只需要2个步骤
【变式3-1】绿色植物叶片的气孔是由两个含有叶绿体的保卫细胞组成。研究发现蓝光可调节气孔的开放，
为了研究蓝光对气孔的影响，研究人员在饱和红光背景下对鸭趾草离体表皮上的气孔在a点处再进行蓝光
处理，其结果变为图中曲线II。红光背景下蓝光刺激离体保卫细胞原生质体（去除细胞璧的保卫细胞）会
使其体积膨胀，且悬浮介质PH变得更酸，介质酸化现象可被质子泵H+一ATP酶抑制剂抑制，据此分析不
正确的是（ ）
A．图中由曲线Ia点变化为曲线IIa’点的内部因素为感光受体的种类
B．在饱和红光背景下添加蓝光排除了光合作用对气孔开放的影响
C．蓝光可激活保卫细胞膜上质子泵对H+的吸收，引起细胞吸水
D．蓝光引起的介质酸化也可被细胞呼吸抑制剂所阻断
【变式3-2】碳水化合物在植物体内运输时，提供碳水化合物的器官被称为源，接受碳水化合物的器官被称为库。常绿性果树X，初夏5月开花，夏季果实开始生长，次年2月至3月成熟。第一年的8月，科研
人员对果实进行了不同比例的切除处理。然后在果实茁壮成长的10月，通过光合作用，让一部分叶片大量
吸收含有¹²C的¹²CO₂，3天后采集器官，测定根、茎、叶、果实的¹³C含量和根、茎、叶的淀粉浓度。
实验操作如图甲所示，实验的结果如图乙所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图甲箭头处应施加¹³CO₂，同化箱应密封且透明，CO₂在细胞中的转移途径为
CO₂→C →C₂₃→(CH₂O)
5
B．据图乙，在光合作用中吸收的¹³C总量与所检测各器官中检测到的¹³C总量大致相等
C．据图乙，被光合作用吸收的¹³C优先供给到离源器官较近的器官
D．由于果实的切除，果树X在秋天根部的干重与叶和茎相比有所增加
【变式3-3】CO 是制约光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO 浓缩机制，如下图所示。羧化体具有
2 2
蛋白质外壳可限制气体扩散，其中的碳酸酐酶可催化 和H+反应生成CO。下列叙述正确的是
2
（ ）
A．CO 以自由扩散的方式通过蓝细菌的光合片层膜
2
B．若羧化体中 含量突然下降，短时间内C 的含量会减少
3
C．蓝细菌光反应产生的ATP和NADPH分别为暗反应提供能量和还原剂
D．若将羧化体合成基因成功转入烟草内，则该植株光补偿点高于正常烟草
【题型4 光呼吸/C 植物/CAM植物】
4【紧扣教材】
注意：做此部分题首先要积累一定的科学背景，其次根据题目上的信息进行分析和整合
1. C/C 植物和CAM植物固定CO 方式的比较
3 4 2
(1)比较C植物、CAM 植物固定CO₂的方式相同点:都对CO₂进行了两次固定。
不同点:C植物两次固定CO₂是空间上错开; CAM植物两次固定CO₂是时间上错开。
(2)比较C、C、CAM途径
C₃途径是碳同化的基本途径,C途径和CAM途径都只起固定CO₂的作用,最终还是通过C 途径合成有机物。
3
2.光呼吸
(1)发生条件
①干旱、炎热条件下，气孔关闭,阻止 CO₂进入叶片和O 逸出叶片。
2
②Rubisco 具有两面性(或双功能)。
(2) 过程
(3) 发生场所:叶绿体、过氧化物酶体、线粒体。
(4) 不利影响:光呼吸消耗掉暗反应的底物C ，导致光合作用减弱,农作物产量降低。
5
(5)有利影响
①光呼吸是进行光合作用的细胞为适应高光照及高 O₂低 CO₂的条件下,提高抗逆性而形成的一条代谢途径;
②在干旱和高辐射等环境中,气孔关闭,胞间 CO₂浓度降低,会导致光抑制。此时光呼吸释放 CO₂,用于光合
作用,减少碳损失;消耗高光强产生过多的 NADPH 和 ATP，保护光合结构。
（6）二氧化碳的猝发:指在光照突然停止之后释放出大量的二氧化碳的现象。是光合作用停止而光呼吸还在进行造成的。
(7)光呼吸与细胞呼吸的区别
反应条件不同:光呼吸的强度大致和光强度成正比。只有在光照下,CO₂浓度降低，O2浓度增高时才进行。
产能情况不同，光呼吸虽然能使有机物分解为 CO₂，却不产生ATP或NADPH。
【题型突破】
【例4】景天酸代谢（CAM）途径属于某些植物特有的CO 固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将
2
CO 固定于苹果酸，并储存在液泡中（甲）；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO，供叶绿体的暗
2 2
反应（乙）。下列关于这类植物的叙述错误的是
A．在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体
B．景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关
C．给植物提供14C标记的14CO，14C可以出现在OAA、苹果酸、C 和有机物中
2 3
D．在上午某一时刻，突然降低外界的CO 浓度，叶肉细胞中C 的含量短时间内会降低
2 3
【变式4-1】CAM（景天酸代谢）途径是植物适应环境的一种特殊的碳同化方式，该类植物夜间气孔开放，
吸收的CO 能生成苹果酸储存在液泡中（如图甲所示）：白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放
2
CO 用于光合作用（如图乙所示）。下列相关推论合理的是（ ）
2A．通过CAM途径进行碳同化的植物多数具有肉质的茎和叶，叶表面具有较厚的角质层
B．通过CAM途径进行碳同化的植物夜晚不能合成（CHO）是因为缺乏暗反应所需的酶
2
C．通过CAM途径进行碳同化的植物白天进行光合作用所需的CO 全由苹果酸分解供应
2
D．白天突然降低环境中的CO 浓度，短时间内该类植物叶肉细胞中C 含量会降低
2 3
【变式4-2】玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图所示，酶1为PEP羧化酶，可固定低浓度的
CO 形成C ，酶2为RuBP羧化酶。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C 的过程，固定CO 的能力较C 植物
2 4 4 2 4
弱，称为C 植物。下列说法错误的是（ ）
3
A．酶1固定CO 的能力比酶2强
2
B．叶肉细胞中固定光能的色素位于类囊体薄膜上
C．酶1和酶2能催化同一个化学反应，但效率不同
D．与小麦相比，玉米更能适应高温、干旱的环境
【变式4-3】研究发现，玉米、甘蔗等植物除了和其他C 植物一样具有卡尔文循环（固定CO 的初产物为
3 2
C ，简称C 途径）外，还有另一条固定CO 的途径，固定CO 的初产物为C ，简称C 途径，这种植物为
3 3 2 2 4 4
C 植物，其固定CO 的途径如下图。研究发现，C 植物中PEP羧化酶对CO 的亲和力约是Rubisco酶的60
4 2 4 2
倍。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图中CO 进入叶肉细胞被固定的最初产物是草酰乙酸
2
B．高温条件下，C 植物光合效率高的原因是气孔不关闭
4
C．低浓度CO 条件下，C 植物可能比C 植物生长得好
2 4 3D．苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO 转入维管束鞘细胞
2
【题型5 光合速率的影响因素】
【紧扣教材】
影响光合速率的因素有很多，包括光照，CO₂，温度，矿质元素，水分等，这里重点总结下以下两点：
1. 强光伤害--光抑制:主要发生在 PSII中，过强的光照强度会在PSII部位产生活性氧等自由基，自由基为
强氧化剂,不及时清除会破坏附近的叶绿素及蛋白质,从而使光合器官受损，光合活性下降。
因此植物会产生一系列的保护措施:①通过叶片运动、叶绿体运动减少光能的吸收;②加强光呼吸、蒸
腾作用等加强热耗散;③增加活性氧的清除系统;④加强 PSII的修复循环等。
2.CO₂的浓度:通过影响暗反应C 的生成来影响光合速率。
3
气孔限制因素和非气孔限制因素
前者是指环境因素使气孔导度降低,CO,吸收减少,导致光合速率下降。后者是指环境因素影响色素含量、
酶的活性等而直接抑制光合作用。
【题型突破】
【例5】科研人员研究了内蒙古中西部地区不同灌水条件(W,单位：m3·hm-2)下，玉米光合速率的日变化情
况及叶绿素相对含量，结果如图。相关说法错误的是（ ）
A．据14时数据推测适度灌水可增加气孔开度
B．W 处理抑制了玉米叶肉细胞叶绿素的合成
3
C．结果表明适度灌水有利于提高玉米光合速率
D．环境因素可通过改变内部因素影响光合速率
【变式5-1】光照条件下，叶肉细胞中O 与CO 竞争性结合RuBP，O 与RuBP结合后经一系列反应释放
2 2 2
CO 的过程称为光呼吸（过程如图所示），这种反应需叶绿体参与并与光合作用同时发生。下列说法错误
2
的是（ ）A．卡尔文循环过程中能量转化为光能转化为化学能
B．光照条件下O 浓度较高会抑制光合作用，促进光呼吸
2
C．正常光合作用的叶片突然停止光照后可能会快速释放CO
2
D．大棚栽培蔬菜可通过增施有机肥降低光呼吸，提高光合作用
【变式5-2】为研究光质对光合作用的影响，研究人员挑选了一批同龄的拟南芥幼苗，随机分成四组，分
别以不同波长的光照射5天，测量每组幼苗叶片的各项生理参数，结果如下表所示。
蓝绿
橙黄光 红光 自然光
光
叶面积增长/cm² 0.8 0.5 1.0 0.7
叶干重/g 0.126 0.045 0.122 0.095
光下净光合速率 3.3 2.2 3.8 2.5
叶绿素 a 412 314 441 382
叶绿素 b 148 125 133 147
类胡萝卜素 98 85 67 76
注：光合速率单位为 光合色素含量的单位为μg·g⁻¹。
干重从表中数据推断，下列说法不正确的是（ ）
A．每组施加的光照强度需要保持一致
B．幼苗不能利用橙黄光进行光合作用
C．在单一红光照射下幼苗通过提高叶绿素 a/叶绿素 b的比例以适应环境
D．幼苗可根据光质改变自身色素合成与分解的速率
【变式5-3】失绿变黄是西兰花最明显的衰老特征。为探究外源葡萄糖对西兰花衰老的影响，研究人员采摘若干个长势相近的西兰花并均分为对照组和葡萄糖处理组进行实验，测定西兰花叶绿素含量和CAT（一
种抗氧化酶）活性的变化，结果如图所示。下列实验结论错误的是（ ）
A．西兰花叶绿素含量总体呈下降趋势，CAT活性总体呈上升趋势
B．外源葡萄糖能延缓叶绿素降解，减缓西兰花变黄的速度
C．外源葡萄糖能提高CAT活性，加快西兰花衰老的速度
D．葡萄糖在植物中不仅可作为能量来源，还可调控植物的生长和发育
1．硬头鲶鱼在繁殖期间，雄鱼会将卵含在嘴里孵化，期间不进食。下列相关叙述正确的是（ ）
A．硬头鲶鱼卵在孵化过程中有蛋白质种类的变化
B．雄鱼孵卵期间主要以脂质为直接能源物质
C．硬头鲶鱼的体细胞和鱼卵的组成元素的含量大体相同
D．雄鱼孵卵期间体内的脂肪能大量转化为糖类
2．绿肥作物主要是指能结合固氮菌的豆科植物。下列相关叙述正确的是（ ）
A．种植绿肥作物可能会改变土壤中微生物的物种组成
B．种植绿肥作物后，农田就无须再施用氮肥
C．氮元素可参与农作物中酶、脂肪及ATP的合成
D．根瘤菌可将NH 转变为N 为豆科植物提供氮肥
3 2
3．普洱茶叶历史源远流长，从采摘到成品需要经历复杂的炮制过程：杀青（鲜叶放在加热铁锅翻炒），
揉捻（挤出茶叶的内液），堆渥（发酵），晒干，压饼。下列关于普洱茶的说法，正确的是（ ）
A．堆渥过程中微生物进行有氧呼吸会产生水
B．杀青过程可使茶叶中酶保持活性C．揉捻过程不会减少茶叶营养成分
D．采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是蛋白质
4．在常温、pH=7条件下，过氧化氢酶（CAT）及单一金属离子和过氧化氢酶共同作用对过氧化氢分解的
催化效率如图所示，下列叙述错误的是（ ）
注：单一金属离子和CAT共同作用时只标注了金属离子，abcd表示统计学上存在显著性差异
A．不同单一金属离子和CAT共同催化时，金属离子起抑制作用
B．据图能判断单一金属离子、CAT均能降低化学反应所需的活化能
C．Zn2+、Mn2+、Co2+对CAT活性抑制作用显著，Fe3+抑制作用最弱
D．金属离子改变CAT的活性可能与其改变CAT的空间结构有关
5．甲醇中毒是由于甲醇进入人体内转变为其他物质导致的，部分代谢过程如图所示。已知甲醇毒性较低，
但是甲醛和甲酸的毒性分别是甲醇的20倍和6倍，且甲酸难以代谢。甲酸会与细胞色素氧化酶结合，导致
该酶无法催化[H]与O 的结合。下列说法错误的是（ ）
2
A．甲酸主要影响发生在线粒体内膜的有氧呼吸第三阶段
B．甲醇中毒可能会使人体出现乳酸增多和ATP生成不足等症状
C．通过血液透析除去甲酸或使用叶酸均能缓解甲醇中毒的症状
D．与使用醇脱氢酶抑制剂相比，使用醛脱氢酶抑制剂治疗甲醇中毒效果更好
6．肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式供能。小鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可
使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡
萄糖的利用增强，影响肿瘤生长。下列叙述错误的是（ ）A．葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，转运过程需依赖载体蛋白的构象变化
B．解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持
C．冷刺激条件下，高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用
D．提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制
7．激活沉默信息调节因子1（Sirt1）可延缓细胞衰老。Sirt1激活程度与NAD+/NADH的比值呈正相关。下
列说法正确的是（ ）
A．NADH转化为NAD+过程通常伴随O 产生
2
B．NADH转化成NAD+过程通常伴随磷酸产生
C．科学运动增加NADH相对含量，可以延缓衰老
D．适度寒冷增加NAD+相对含量，可以延缓衰老
8．《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验，其中许多做法都与生物代谢
息息相关。下列相关叙述正确的是（ ）
A．“酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”中“沸”是由于微生物有氧呼吸产生大量CO
2
B．“极熟时，全房折取。于屋下作荫坑，凿壁为孔。”说明应在低温无氧条件下储存果蔬
C．“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。”该泡菜制作过程中乳酸菌产生CO 的场所是细胞
2
质基质
D．“锄不厌数，勿以无草而中缀”中“锄”可以促进植物吸收更多的无机盐
9．从密闭发酵罐中采集酵母菌时，酵母菌接触O 的最初阶段，细胞产生的HO 浓度会持续上升，使酵母
2 2 2
菌受损。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至0mmol/L、3.75mmol/L和5mmol/LH O
2 2
的培养基上，无氧培养后菌落数分别为96个、25个、0个。下列说法错误的是（ ）
A．与乳酸菌细胞呼吸方式不同，酵母菌细胞无氧呼吸产物为酒精和CO
2
B．酵母菌无氧呼吸第二阶段消耗第一阶段产生的丙酮酸和NADH，无ATP生成
C．该实验说明随HO 浓度的持续上升，酵母菌受到的损害程度逐渐加深
2 2
D．该实验能证明酵母菌接触O 的最初阶段，细胞产生的HO 浓度会持续上升
2 2 2
10．某研究团队测定了水分胁迫（不足或过多）下黄芩叶片的生理指标，结果如表所示。下列叙述错误的
是（ ）
丙二醛含量 可溶性糖含量 叶绿素含量
生理指标处
理 （mg·g-1） （mg·g-1） （mg·g-1）
水分供给适量 2.0 31.0 1.65
水分供给过多 2.8 25.0 1.50水分供给不足 9.2 57.8 1.50
（注：在胁迫状态下，细胞积累的活性氧会破坏膜的脂质分子，形成丙二醛）
A．水分过多时，细胞膜完整性受损，控制物质进出的能力减弱
B．水分不足时，细胞内可溶性糖含量的变化导致水分流失增加
C．黄芩叶片中的叶绿素可吸收光能，其合成受到水分供给影响
D．水分供给不足对黄芩叶片生理指标的影响大于水分供给过多
11．紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶
于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是（ ）
A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
12．颖壳是水稻种子外包的干燥鳞状的保护壳，含有一定量的叶绿素，使其在灌浆（结实）期为绿色。颖
壳中叶绿素会随着颖壳衰老而消失，研究人员探究颖壳的光合作用对籽粒增重的影响，实验结果如下图。
有关叙述错误的是（ ）
A．对稻穗提供14C标记的CO，可追踪颖壳光合作用产物的转移途径
2
B．由图可知颖壳叶绿素含量消失后子房的增重速率趋于零
C．强势粒的颖壳最高叶绿素、最终子房重含量都高于弱势粒
D．实验结果表明颖壳光合作用制造的有机物全部转化为子房的重量
13．植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植
物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
组 首次开花时 茎粗 花的叶黄素含量（g/ 鲜花累计平均产量（
光照处理
别 间 （mm） kg） ）
光照8h/黑暗
① 7月4日 9.5 2.3 13000
16h光照12h/黑暗
② 7月18日 10.6 4.4 21800
12h
光照16h/黑暗
③ 7月26日 11.5 2.4 22500
8h
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
14．莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中。研究表明，在弱光及黑暗条件下莱
茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，进而抑制光合作用，且类囊体腔的酸化程度与无氧发酵
产生的弱酸积累量呈正相关，而无氧发酵不产生弱酸的突变体则不会发生类囊体腔酸化现象。下列说法正
确的是（ ）
A．莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体
B．黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH低于类囊体腔
C．有氧呼吸产生的CO 会加剧类囊体腔酸化
2
D．类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少
15．农科院为提高温室黄瓜的产量，对其光合特性进行了研究。下图为7时至17时内黄瓜叶片光合作用相
关指标的测定结果，其中净光合速率和Rubisco（固定CO 的酶）活性日变化均呈“双峰”曲线。下列分
2
析正确的是（ ）
A．7时至17时净光合速率两次降低的限制因素相同
B．13时叶绿体内光反应的速率远低于暗反应的速率
C．7时至17时黄瓜叶片干重变化也呈“双峰”曲线
D．胞间CO 浓度既受光合速率影响又会影响光合速率
216．烟草成熟期若遭受高温胁迫，叶片会出现非正常黄化或白化，甚至出现灼伤、枯焦的现象，即“高温
逼熟”。为探讨不同外源物质对烟草上部叶“高温逼熟”的缓解机理，某实验室以成熟烟草为材料，设置
自然气候生长（CK），高温胁迫（HT），高温胁迫下叶面分别喷施清水（HO）、水杨酸（SA）和6-苄
2
氨基嘌呤（6-BA）的处理，处理5天和10天后的实验结果如下图所示。植物体遭受逆境胁迫时会产生大
量的超氧自由基，使膜脂质发生过氧化反应，产生丙二醛，其含量的多少能直接反映生物膜受损程度。回
答下列问题：
(1)烟草叶片中的叶绿素分布于 上，主要吸收 光。
(2)据图分析，施加的外源物质中 最能缓解烟草的“高温逼熟”现象，理由是 。
(3)6-BA是细胞分裂素类似物，属于植物生长调节剂，与植物体内产生的细胞分裂素相比，6-BA具有的优点有 （答两点）。
(4)导致光合速率降低的因素包括气孔因素（CO 供应不足影响光合作用）和非气孔因素（非CO 因素限制
2 2
光合作用）。据图分析，高温胁迫后叶片净光合速率（Pn）的下降主要是由 （填“非气孔因素”
或“气孔因素”）导致的，理由是 。
17．蓝细菌能够进行光合作用释放O，为地球上好氧生物的生存提供条件。R酶是蓝细菌光合作用过程中
2
的关键酶，高浓度O 可导致其催化效率下降。如图所示，该酶通常存在于蓝细菌的羧酶体中，羧酶体是由
2
蛋白质形成的多角形结构，可限制气体扩散。
(1)水质监测时，常通过测定水体光吸收值来确定浮游生物的量，蓝细菌和小球藻（真核藻类）都具有的能
吸收光能的色素是 。蓝细菌吸收光能后发生能量转化，为暗反应提供了 ，暗反
应阶段的 过程发生在羧酶体中。
(2)蓝细菌具有较高的光合效率，结合以上信息分析，可能的原因是 。
(3)研究人员将能够进行光合作用并分泌糖类的工程蓝细菌植入酿酒酵母细胞内，构建了酵母一蓝细菌嵌合
体。若要验证蓝细菌固定CO 合成的糖类参与酵母菌的代谢，可利用 法进行研究。与普通酵
2
母菌相比，利用酵母一蓝细菌嵌合体生产目的产物的优势为 。
18．在光反应中，电子和质子传递途径如图1所示。有氧呼吸第三阶段电子和质子传递途径如图2所示。
其中A、B表示物质，①~③表示过程。请回答下列问题：(1)图1中PSI和PSII镶嵌在叶绿体的 上，它们以串联的方式协同完成电子由 （物质）释放，最终
传递给 （A），合成了B。
(2)图1中光照驱动下，伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中H+转运至 ，H+通过 方式进入叶
绿体基质，光反应产生的 用于暗反应中C 的还原。
3
(3)图2中②过程中的电子供体是 ，释放的电子最终被 接受生成水。①③过程的ATP合成酶的作用
是 。
(4)在酸性环境中，2，4-二硝基苯酚（DNP）能结合并携带质子顺浓度梯度跨过线粒体内膜，从而破坏膜
内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失。DNP曾被不良商家作为减肥药售卖，它可能对人体产生的
危害有 。
19．下图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：（1）酵母菌细胞内丙酮酸在 （填场所）被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸在不
同场所被分解时有什么不同？ 。
（2）酵母菌在O 充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O 的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒
2 2
精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取 （填“含线粒体的沉淀物”或
“上清液”）均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入O，
2
一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的 进行检测。
（3）按照上述实验过程，观察到 ，说明（2）中假说不成立，实验小组查阅资料发现，
细胞质基质中的NADH还存在如下图2所示的转运过程，NADH在线粒体内积累，苹果酸的转运即会被抑
制，且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率，反之则抑制。请结合以上信息解
释O，会抑制酵母菌产生酒精的原因： 。
2
（4）高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条件下也能产酒，结合图1和图2分析，是利用野生酵母，
通过物理或化学诱变因素诱导控制合成 （填“酶1”“酶2”或“酶3”）的基因发生突变而产生的新品
种。20．线粒体产生的代谢废物氨，大部分能转化为尿素排出线粒体进而运出细胞，少量氨进入溶酶体。某些
特殊情况下，氨转化为尿素的过程受阻，使过多的氨进入溶酶体导致溶酶体受损，引起细胞质中的氨返流
回线粒体，造成线粒体损伤，最终导致细胞死亡，相关过程如图所示。请分析回答：
(1)正常情况下，溶酶体内的pH为4.6左右。据图分析，过多的氨进入溶酶体后，其内的pH值会
（选填“升高”或“降低”），进而引起 ，导致溶酶体功能受损。
(2)研究发现，溶酶体受损会导致线粒体的受损程度和数量增加，原因可能是 。
(3)据图分析，请从酶的角度提出延缓细胞死亡的方案 。
