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酶和ATP
考点1
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专题02 细胞的能量供应和利用
3 大考点概览
考点1 酶和ATP
考点2 细胞呼吸
考点3 光合作用与呼吸作用综合
1．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）温度是影响酶促反应速率的重要因素。如图，曲线a 表示反应物
分子具有的能量与温度的关系，曲线b 表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起，
使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．酶能加快化学反应速率是因为酶可以为化学反应提供能量
B．酶空间结构最稳定时对应的温度与酶促反应的最适温度一定相同
C．温度可以影响酶的活性，且温度本身也可以影响化学反应的速率
D．曲线c 中的位点1 与位点2 对应的酶空间结构稳定性相同
2．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）枯草杆菌蛋白酶BAPB92 广泛应用于工业和医药领域，研究人员
通过蛋白质工程把BAPB92 的188 位甘氨酸替换为脯氨酸、262 位缬氨酸替换为异亮氨酸，大大提高了
BAPB92 的稳定性和催化活性。下列叙述正确的是（ ）
A．该工程通过体外化学合成直接替换酶中的氨基酸
B．设计突变引物进行PCR 扩增，可以对BAPB92 基因进行定点突变
C．可将工程枯草杆菌接种到含牛奶的培养基平板上，通过透明圈大小进行检测
D．改造后的BAPB92 的稳定性和催化活性增强，体现了蛋白质工程可创造新物种
3．（2026・湖南常德・二模）为探究温度对乳糖酶活性的影响，研究人员开展了相关实验，检测并计算
各组温度下的相对酶活性和残余酶活性（残余酶活性指酶在经过特定温度处理后，仍然保留的催化活性，
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能反映酶的热稳定性），结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量是温度，不同温度下酶活性相同空间结构可能不同
B．为获得曲线b 中的数据，测试温度应为酶促反应的最适温度
C．该酶在50℃左右时具有最高活性，因此最适宜在该温度下长期保存
D．据图推测，工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃
4．（2026・湖南张家界・二模）某研究小组探究pH 对过氧化氢酶活性的影响，设置了pH 为3、5、7、
9、11 的5 组实验，其他条件相同且适宜。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢酶的活性
B．应将过氧化氢酶与过氧化氢溶液混合后再调节pH
C．若pH 为11 的组无气泡产生，说明酶的空间结构已被破坏
D．实验结果可证明过氧化氢酶的最适pH 为7
5．（2026・百师联盟・二模）保卫细胞的细胞膜上存在质子泵（具有ATP 水解酶活性），可逆浓度梯度
向胞外运输H+，其活性受蓝光信号调控。下列分析正确的是（ ）
A．质子泵逆浓度运输H+过程中，蓝光直接提供了能量
B．质子泵运输H+时不需要与H+结合，且其构象不发生改变
C．质子泵具有运输H+和催化ATP 水解的功能
D．推测在正常情况下，蓝光照射后保卫细胞外的溶液pH 会升高
6．（2026·湖南岳阳·二模）BglB 酶是一类重要的糖苷水解酶，可以将纤维二糖、寡糖等降解为葡萄糖，
下图是某实验室在测试BglB 酶使用环境的相关实验结果，下列说法正确的是（ ）
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细胞呼吸
考点2
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A．BglB 酶可以水解纤维二糖、寡糖等多种底物因此不具备专一性
B．BglB 酶的本质是蛋白质，可以在4℃密封保存
C．BglB 酶在80℃保温30 秒后再置于60℃保温30 秒活性会逐渐恢复
D．在用于实际生产时，保持温度在60℃-70℃之间使用的效果基本相同
7．（2026·湖南湘一名校联盟·二模）科研团队探究不同真菌接种量对真菌产生的蛋白酶活力的影响，
实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．用血细胞计数板计数真菌时应先滴加培养液，再盖上盖玻片
B．酶活力可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示
C．图中真菌接种量为4%时蛋白酶活力最高，约为500U·mL-1
D．接种量过高可能会导致真菌数量增长过快，营养物质供应不足
1.（2026・湖南湘一名校联盟・二模）
下列对谚语涉及的生物学原理的叙述，正确的是（ ）
A．“锄头出肥，深耕松土”——深耕松土可促进土壤微生物的有氧呼吸，加速有机物分解，增加土
壤肥力
B．“薄肥勤施，忌施浓肥”——浓肥会导致土壤溶液浓度低于植物细胞液浓度，引起植物细胞过度
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吸水
C．“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”——环境因素（温度、土壤）可改变植物的基因型，导致
性状改变
D．“树怕伤皮，不怕空心”——树皮中的导管负责运输水分和无机盐，损伤后会导致树木缺水死亡
2．（2026・百师联盟・二模）生物进行无氧呼吸的类型主要受其细胞中无氧呼吸相关酶的种类和活性影
响，如图为细胞中两种无氧呼吸途径的示意图，图中字母表示物质，①～④表示过程。下列相关叙述正
确的是（ ）
A．图中A 是丙酮酸，B 是还原型辅酶Ⅱ
B．在有氧条件下，人成熟红细胞中B 被消耗的场所在线粒体和细胞质基质
C．运动员进行马拉松比赛时，骨骼肌细胞CO2释放量大于O2消耗量
D．两种无氧呼吸途径消耗等量葡萄糖产生的ATP 量相等
3．（2026・湖南邵阳・二模）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X，其核心成分可通过影响线粒体
功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X 的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条
件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（ ）
注：实验组在对照组的基础上施加补剂X，细胞呼吸的底物是葡萄糖；各组葡萄糖等量且起始浓度一致；
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酶乙是ATP 合酶，位于线粒体内膜上。
A．实验组丙酮酸含量降低的原因可能是补剂X 促进有氧呼吸第二和第三阶段
B．实验组CO2释放量升高，说明补剂X 促进无氧呼吸第二阶段
C．实验组酶乙活性升高，在有氧呼吸第二阶段促进ATP 生成
D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量会有显著差异
4．（2026・湖南衡阳・二模）某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图），呼吸底
物为葡萄糖。下列叙述错误的是（ ）
A．试管中加水的主要目的是创设无氧环境
B．利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖
C．若将酵母菌替换为乳酸菌，则气泡产生速率减慢
D．酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失
5．（2026·湖南娄底·二模）线粒体通过三羧酸循环（TCA 循环，有氧呼吸第二阶段）和电子传递链
（有氧呼吸第三阶段），将糖类、脂肪等能源物质转化形成 ATP。线粒体功能受半胱氨酸（Cys）调节，
Cys 增加会抑制 Fe 进入线粒体，导致线粒体的结构和功能受影响。下列叙述错误的是（ ）
A．相同质量的糖类、脂肪彻底氧化分解时，脂肪释放的能量更多
B．三羧酸循环中，产物CO₂ 在细胞质基质释放
C．电子传递链释放的大量能量可用于合成 ATP
D．Cys 含量相对稳定有利于 TCA 循环和电子传递链的进行
6．（2026·湖南怀化·二模）线粒体呼吸链中的电子传递效率直接影响细胞能量供应。研究人员发现，
细胞色素c 与呼吸复合物Ⅱ之间的长距离电子传递并非由直接接触完成，而是由H+和O2获得一个电子后
形成的活性氧自由基作为“媒介”介导的。为验证这一机制，研究人员进行了一系列实验，结果如图所
示。已知重水（D2O）中的氘（
2H）比普通氢（
1H）质量大，会干扰质子转移过程。下列相关叙述错误的
是（ ）
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光合作用与呼吸作用综合
考点3
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A．线粒体呼吸链位于线粒体基质中，是有氧呼吸第三阶段的场所
B．实验1 结果表明，适当增加
浓度可提高电子传递效率
C．实验2 结果说明，电子传递过程与水分子的参与无关
D．该研究提示，活性氧自由基对细胞呼吸总是有害的
7．（2026·湖南怀化·二模）人体的骨骼肌由肌纤维组成，肌纤维主要包括快肌纤维和慢肌纤维两类。
快肌纤维内线粒体含量较少，慢肌纤维则含有丰富的线粒体。基于此，下列叙述正确的是（ ）
A．短跑等爆发性运动主要依赖慢肌纤维
B．长跑等耐力性运动主要依赖快肌纤维
C．快肌纤维进行无氧呼吸供能时会产生大量乳酸
D．慢肌纤维产生的ATP 主要来自细胞质基质和线粒体基质
1．（2026・湖南张家界・二模）某研究小组将生长状况相同的某种植物幼苗分为甲、乙两组，甲组置于
适宜光照下，乙组置于黑暗中，其他条件相同且适宜，分别测定两组幼苗在不同时间的净光合速率和呼
吸速率，结果如下图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
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A．甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率
B．乙组幼苗的呼吸速率下降，可能是因为黑暗中幼苗不能进行光合作用，有机物不断消耗
C．若持续培养，甲组幼苗能正常生长，乙组幼苗不能正常生长
D．甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会持续升高
2．（2026・湖南长郡二十校联盟・二模）为应对全球变暖导致的高温胁迫，开发新型生物能源，某研究
团队以真核微藻为模型，在低氧环境中探究光抑制的缓解机制。研究发现：当光能过量时，PSⅡ中电子
（e-）积累会产生活性氧破坏PSⅡ；而低氧条件下，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子（e-）流向生成
氢气的代谢过程（图甲）。团队采用“非基因方式电子引流”策略，利用人工电子梭铁氰化钾接收多余
电子，有效解除光抑制（图乙）。下列叙述正确的是（ ）
A．光抑制发生时，PSⅡ中积累的电子产生的活性氧，会直接阻碍CO2的固定过程
B．低氧环境中，氢化酶活性提高使部分电子用于H₂ 生成，减少了用于NADPH 合成的电子，导致
碳固定效率降低
C．铁氰化钾作为人工电子梭，能接收PSⅡ积累的电子，避免活性氧产生，从而维持PSⅡ功能完整
性
D．从图乙可知，当光照强度由I1增加到I2时，对照组的光能转化效率下降
3．（2026・湖南张家界・二模）下图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的过程示意图，其中
①~⑤代表生理过程，下列相关叙述正确的是（ ）
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A．过程①产生的ATP 和NADPH 可用于过程③④⑤
B．过程②消耗的CO2全部来自过程④产生的CO2
C．过程③④⑤中，只有过程⑤能产生大量ATP
D．光照充足时，过程②的速率等于过程③④⑤的总速率
4．（2026·湖南新高考教学教研联盟·二模）先民“道法自然”的农事智慧，在古书简牍间世代传续。
下列对其蕴含的生物与环境关系的理解中，哪一项与古人之智相违背（ ）
A．“谷田必须岁易”指的是不同年份轮换种植不同作物，可以有效地减轻病虫害和缓解土壤肥力下
降
B．“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响
C．“地虽瘠薄，常加粪沃，皆可化为良田”描述的是通过施加有机肥改良农田，为农作物提供能量
和有机物
D．“微雨众卉新，一雷惊蛰始……耕种从此起”体现水分和温度等随季节的变化是影响植物生长的
重要因素
5．（2026·湖南新高考教学教研联盟·二模）生物学知识中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地
表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（ ）
A．置于
溶液中的成熟植物细胞，外界溶液浓度/细胞液浓度的值可能先变小再变大
B．光照突然停止时，短时间内植物的叶肉细胞中
的值变小
C．在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变大
D．洋葱根尖有丝分裂过程中，着丝粒分裂时，细胞中染色体数目/核DNA 数的值变大
6．（2026・湖南湘一名校联盟・二模）低浓度CO2条件下，衣藻、聚球藻等光合自养生物具有特殊的
CO2浓缩机制（CCM），且它们的具体浓缩机制又不相同。请结合所学的知识和图示，回答下列问题：
(1)图1 为聚球藻的细胞结构及其CCM 的示意图。据图可知，衣藻、聚球藻两者在细胞结构上的主要区别
是_____；聚球藻细胞CCM 的机制是_____。
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(2)图2 为衣藻CCM 的示意图，据图推测，转运蛋白LCIA 对
的转运最可能属于_____（填“协助扩
散”或“主动运输”）；蛋白核周围的LCIB/LCIC 复合物可_____，从而减少碳损失。
衣藻的类囊体膜还存在多元电子传递途径，为光合作用暗反应提供充足的_____，从而提高光合速率。
(3)某研究小组为提高C3作物的光合速率，通过转基因技术将衣藻的蛋白核基因转入C3作物并成功表达，
请设计实验证明低浓度CO2条件下转基因C3作物的光合速率有所提高，写出简要的实验思路：_____。
7．（2026・湖南衡阳・二模）小球藻产氢是一种清洁能源的生产途径，但光合作用生成的氧气会迅速抑
制氢化酶活性，导致产氢仅持续数分钟。科研人员研发了一种仿生涂层技术，在小球藻细胞表面先后构
建了PPy 涂层（内含Fe3+和抗坏血酸，Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应）和矿化外层，实现可持续产氢，相
关过程如图所示。回答下列问题。
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(1)小球藻正常光合作用中，氧气的产生场所是_____。电子经PSⅡ传递至PSⅠ在膜两侧形成_____梯度，
为_____的合成提供动力。
(2)小球藻正常光合作用中产生NADPH 的作用是_____。若提高培养液中CO2浓度，小球藻的产氢量可能
_____（填“增加”“减少”或“不变”），原因是_____。
(3)氢化酶的活性中心对氧气敏感，O2会与其结合并造成不可逆氧化失活。Fe3+催化抗坏血酸与氧气的反应，
消耗氧气，目的是_____。与传统化石能源相比，小球藻产氢的优势是_____（答出2 点即可）。
8．（2026・湖南永州・二模）光呼吸是绿色植物在光照条件下吸收O2并释放CO2的过程，会消耗
30%~50%光合作用固定的碳，影响某些农作物的产量。中国农科院在水稻叶绿体中成功引入来自细菌的
3 种酶：GCS、GCCM5 和TCR，创建了一条新的光呼吸代谢旁路——TaCo 通路，该通路能将光呼吸的中
间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，提高了光合效率，相关代谢过程如图所示。回答下列问题：
(1)图中卡尔文循环发生的具体场所是_____，该过程所需CO2除了来自外界环境，还可能来自
____________（填生理过程）。
(2)R 酶是一种既能固定CO2又能与O2发生反应的双功能酶，CO2和O2竞争性结合R 酶的活性位点。据此
推测，在干旱、高温、强光条件下，水稻的光呼吸速率会______（填“增大”或“减小”）。
(3)TaCo 通路既能减少光呼吸过程碳的损耗，还能___________，从而提高产量。
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(4)科研人员测定了转基因水稻（导入了上述3 种酶的基因）与普通水稻的CO2补偿点（光合速率与呼吸
速率相等时环境中的CO2浓度）。预测结果：_____水稻的CO2补偿点更低，原因是_________。
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