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猜押02 细胞能量的供应和利用
猜押考点
考情分析
押题依据
细胞能量
的供应和
利用
物质跨膜运输题目情境的呈现形式多
样化，或文字描述，或图像展示，或文字
和图像混搭。高考题目中涉及的细胞模型
既包括动物细胞，也包括植物细胞。生物
膜不仅限于细胞膜，还包括液泡膜、溶酶
体膜、内质网膜和高尔基体膜等多种细胞
器膜。在这些膜上同时展示多种物质的运
输情况。
细胞呼吸与光合作用考查考生能分析
不同环境因素对细胞呼吸、光合强度的影
响，说明细胞呼吸、光合作用原理在生产
生
活实践中的应用，以及对不同条件下
的细胞呼吸、光合作用底物和产物进行相
关化学计算。通过以上多种角度的设计，
实现对考生的理解能力、逻辑推理能力、
实验探究能力和解决问题能力等多种能力
的考查。
细胞能量的供应和利用每年必
考，每年都有一道非选择题。试题
情境多样，以下两种居多：一是大
学教材中有氧呼吸和光合作用过程
的文字或图解；二是科学家所做的
一种或多种环境因素对两过程影响
的实验数据表或坐标曲线图。考查
考生对两过程基础知识的识记和对
图表数据的分析推理。针对核
心素养的考查主要是建立“对立统
一、结构决定功能”的观点，建立
细胞呼吸和光合作用在生产实践中
应用的社会责任。
题型1 跨膜运输
1．（2025·宁夏石嘴山·二模）在低氧环境下，植物根系对某些矿质离子的吸收量会明显下降。最新研究表
明，有一种特殊的转运蛋白M，不仅能转运特定的矿质离子，还与植物细胞内的渗透压调节有关。下列叙
述正确的是（ ）
A．植物根系吸收矿质离子的过程中，载体蛋白的结构不会发生变化
B．低氧环境下植物根系对离子吸收量下降，主要原因是ATP 合成减少，影响了主动运输
C．转运蛋白M 能同时完成矿质离子的运输和渗透压调节，说明其运输离子不具有特异性
D．植物根系吸收水分子更多是以自由扩散方式进行，吸收离子更多是以主动运输方式进行
【答案】B
1
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【分析】物质跨膜运输的方式主要分为两类：被动运输和主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散，
它们都是顺浓度梯度运输的过程，不需要消耗细胞的能量，但是协助扩散需要载体蛋白的协助。主动运输
是逆浓度梯度运输的过程，需要消耗细胞的能量，还需要载体蛋白的协助。
【详解】A、在低氧环境下，植物根系对某些矿质离子的吸收量会明显下降，说明植物吸收该离子的方式
为主动运输，主动运输过程中载体蛋白的结构会发生变化，A 错误；
B、低氧环境下植物根系对离子吸收量下降，主要原因是有氧呼吸速率下降，因而ATP 合成减少，影响了
主动运输，B 正确；
C、转运蛋白M 能完成矿质离子的运输，说明其运输离子具有特异性，该转运蛋白还参与细胞中渗透压调
节，C 错误；
D、植物根系吸收水分子更多是以协助扩散方式进行，吸收离子更多是以主动运输方式进行，D 错误。
故选B。
2．（2025·宁夏银川·模拟预测）在偏碱性的土壤中Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，
难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确
的是（ ）
A．ATPase 具有运输功能但不具有催化作用
B．H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收
C．Fe2+的吸收由无氧呼吸供能，则降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强
D．缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会下降
【答案】B
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒
精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运
输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，
2
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K+等。
【详解】A、结合图示可知，ATPase 可以催化ATP 的水解，同时将H+转运至细胞外，说明ATPase 具有催
化和运输功能，A 错误；
B、Fe3+被还原成Fe2+会消耗NADH，同时产生了H+，而后Fe2+可被转运至细胞内，且Fe2+被吸收消耗
的能量来自细胞膜两侧的H+电化学势能，可见H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收，B 正确；
C、结合图示可知Fe2+的吸收最终需要消耗ATP，因此，提高土壤中氧气含量，有利于细胞呼吸，因而有
利于植物对铁的吸收增强，C 错误；
D、缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升，进而促进对铁的吸收，D 错误。
故选B。
3．（2025·陕西渭南·二模）洋葱在生物学细胞观察实验中是特别常用的材料，其各部分的细胞形态结构和
生理功能各不相同。下面关于洋葱的细胞结构及其功能说法正确的是（ ）
A．洋葱的辛辣刺激物质主要存在于细胞质基质中
B．洋葱鳞茎叶内表皮细胞中参与能量转换的结构有叶绿体和线粒体
C．洋葱根尖分生区细胞内有大液泡，可被碱性染料染成深色
D．洋葱鳞茎叶表皮细胞的细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小
【答案】D
【分析】紫色洋葱的叶片分两种，一种是管状叶，绿色，这种叶片可用于提取和分离叶绿体中的色素；紫
色洋葱的另一种叶片是鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察。其中外表皮紫色，适于
观察质壁分离复原；洋葱鳞片叶的内表皮浅色，适于观察DNA、RNA 在细胞中的分布状况。观察有丝分
裂的最佳材料是根尖，一是色浅，无其他色素干扰；二是此处细胞处于分裂周期中，能找到进行分裂的细
胞。
【详解】A、洋葱的辛辣刺激物质（如硫化物）主要储存在液泡中，而非细胞质基质。液泡是植物细胞中
储存多种代谢产物的主要结构，A 错误；
B、洋葱鳞茎叶内表皮细胞属于储藏组织，长期处于地下环境，缺乏光照，因此不含叶绿体。其参与能量
转换的结构仅有线粒体（负责呼吸作用），而非叶绿体，B 错误；
C、根尖分生区细胞是未成熟的、持续分裂的细胞，其特点是细胞核大、细胞质浓厚，液泡较小或呈分散
状态；大液泡是成熟细胞（如根尖成熟区细胞）的特征，C 错误；
D、在质壁分离实验中，原生质层的伸缩性大于细胞壁。当细胞失水时，原生质层会收缩脱离细胞壁，说
明细胞壁的伸缩性较小，D 正确。
故选D。
4．（2025·陕西商洛·三模）内质网处于应激状态时，内质网上的CLAC 通道被激活，Ca2+通过该通道被释
3
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放到细胞质基质后会激活Ca2+/钙调蛋白调节的钙调神经磷酸酶，使得前凋亡蛋白Bad 去磷酸化，激发线粒
体内膜上的细胞色素c 的释放，诱导细胞凋亡。下列叙述正确的是（ ）
A．Ca2+和CLAC 通道结合后顺浓度梯度被释放到细胞质
B．细胞凋亡过程中，细胞内所有酶的活性均降低
C．上述细胞色素c 会直接参与丙酮酸分解为CO2的过程
D．抑制钙调神经磷酸酶的活性，可使细胞凋亡减弱
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组
织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感
染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、CLAC 通道是一种通道蛋白，Ca2+顺浓度梯度从内质网被释放到细胞质基质不需要和 CLAC
通道结合，A 错误；
B、细胞凋亡过程中，细胞内与凋亡相关酶的活性增强，不是所有酶的活性均降低，B 错误；
C、细胞色素c 位于线粒体内膜上，丙酮酸分解为CO2 的过程发生在线粒体基质中，细胞色素c 不会参丙
酮酸分解为CO2 的过程，C 错误；
D、抑制钙调神经磷酸酶的活性，前凋亡蛋白Bad 不发生去磷酸化，线粒体内膜上的细胞色素c 的释放减
少，细胞凋亡减弱，D 正确。
故选D。
5．（2025·陕西商洛·三模）小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖和Na+的过程如图所示。下列叙述正确的是（
）
A．图中小肠上皮细胞生存的内环境是组织液和肠腔
B．图中同时运输葡萄糖和Na+的载体蛋白每次转运都会发生自身构象的改变
C．减小小肠上皮细胞内外的Na+浓度差，有利于小肠上皮细胞运出葡萄糖
D．葡萄糖通过协助扩散进入小肠上皮细胞，运输速率与浓度梯度成正比
【答案】B
4
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【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，
不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到
高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、肠腔不属于 人体的内环境，图中小肠上皮细胞生存的内环境是组织液，A 错误；
B、载体蛋白在转运离子或分子时，会与离子或分子结合，导致发生自身构象的改变，图中同时运输葡萄
糖和Na+的载体蛋白每次转运都会发生自身构象的改变，B 正确；
C、葡萄糖从小肠上皮细 胞运出是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，适当提高小肠上皮细胞内的Na+浓
度，增大小 肠上皮细胞内外的Na+浓度差，有利于小肠上皮细胞运出葡萄糖，C 错误；
D、葡萄糖进入小 肠上皮细胞借助Na+的浓度梯度产生的势能，为主动运输，D 错误。
故选B。
6．（2025·陕西渭南·二模）蛋白质是生命活动的承担者，每种蛋白质都有其独特的结构和功能。下列关于
人体中几类蛋白质的相关叙述错误的是（ ）
A．抗体的特异性结构决定了其只能消灭特定的抗原
B．消化酶的失活实质上是蛋白质的结构发生了改变
C．转运蛋白在转运时都会发生自身构象的变化
D．胰岛素通过口服进入人体无法正常发挥作用
【答案】C
【分析】细胞膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，载体蛋白只容许与自身结合部位相
适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白具有选择性，只容许与自身通道
直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。
【详解】A、一种抗体只能与一种抗原结合，抗体的特异性结构决定了其只能消灭特定的抗原，A 正确；
B、蛋白质的功能由其结构决定，消化酶的失活实质上是蛋白质的结构发生了改变，B 正确；
C、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次
转运时都会发生自身构象的改变，通道蛋白不发生构象改变，C 错误；
D、胰岛素是蛋白质，通过口服会被消化酶消化，无法正常发挥作用，D 正确。
故选C。
7．（2025·陕西西安·模拟预测）高等植物的地下器官和地上器官的生长既相互依赖又相互制约，后者主要
表现在对水分和无机盐的争夺上，并从根冠比（地下部分的质量/地上部分的质量）来反映。下表是土壤中
水分和含氮量对植物根冠比的影响。下列叙述正确的是（ ）
实验组
根冠比
5
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别
适当干
旱
0.58
水分充
足
0.21
表1 水分对稻苗根冠比的影响
实验组
别
根冠比
低
4.0
中
2.5
高
2.0
表2 土壤含氮量对胡萝卜根冠比的影响
A．农业生产上可用水肥措施来调控作物的根冠比，促进收获器官的生长
B．缺氮时，由于叶绿素、蛋白质、脂肪等含氮物质合成受阻，植株矮小，叶片发黄
C．缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强，而缺氮时胡萝卜地上部分对氮的争夺能力更强
D．根系吸收水分主要靠协助扩散，吸收无机盐主要靠主动运输，是两个完全独立的过程
【答案】A
【分析】分析题意，本实验的目的是探究土壤中水分和含氮量对植物根冠比的影响，自变量为水分和含氮
量，因变量为植物根冠比。
【详解】A、由实验结果可知，土壤中水分和含氮量均对植物根冠比有影响，因此农业生产上可用水肥措
施来调控作物的根冠比，促进收获器官的生长，A 正确；
B、缺氮时，由于叶绿素、蛋白质等含氮物质合成受阻，植株矮小，叶片发黄，但脂肪中不含氮元素，B
错误；
C、由表中数据可知，适当干旱比水分充足时的根冠比值更大，说明缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强，
而土壤中含氮量低时比含氮量高时的根冠比值更大，说明缺氮时胡萝卜地下部分对氮的争夺能力更强，C
错误；
D、无机盐只有溶解在水中才能被根系吸收，水和无机盐的吸收不是完全独立的过程，D 错误。
故选A。
8．（2025·陕西·模拟预测）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（ ）
6
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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
【答案】C
【分析】题干信息分析，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，导致肿
瘤细胞吸收、利用葡萄糖的能力相对减弱，肿瘤生长会受到抑制。
【详解】A、葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，葡萄糖需要与载体蛋白结合，载体蛋白的构象发生改变，A
正确；
B、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，产热增加有助于低温下小鼠
的体温维持，B 正确；
C、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，肿瘤细胞竞争葡萄糖的能力
相对减弱，进而导致肿瘤生长受到抑制，即冷刺激条件下，高糖喂养小鼠可以缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增
殖的抑制作用，C 错误；
D、棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用会增强，从而使得肿瘤细胞利用的葡萄糖减少，
进而抑制肿瘤生长，因此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，
D 正确。
故选C。
9．（2025·陕西宝鸡·一模）某同学学完细胞的物质输入与输出，构建概念模型如图1，图中D、E、G、
H、F 分别表示物质进出细胞的五种方式，已知D 表示分泌蛋白的释放方式，G 表示细胞吸收乙醇的方式。
另一同学查阅资料后，绘制了生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质通透性比较的图2。对照两图，下
列分析正确的是（ ）
A．H2O 可以通过G、H 两种方式通过生物膜，H 方式运输水的速率更慢
B．甘油、CO2和O2的运输方式均为G，运输速率与分子大小呈正相关
C．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性不同与生物膜上蛋白质的种类和数量有关
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D．某些氨基酸可以通过D、F 两种方式排出细胞，且都不需要消耗能量
【答案】C
【分析】图1 中D 为胞吐，E 为胞吞，G 为自由扩散，H 为协助扩散，F 为主动运输；分析图2 可知，生物
膜和人工膜对于甘油、二氧化碳、氧气的运输速率相同，生物膜运输水的速率大于人工膜，人工膜对
K+、Na+、Cl-三种离子的通透性相同，且均处于较低值，而生物膜对三种离子的通透性不同，说明生物膜
对物质运输具有选择透过性。
【详解】A、H2O 可通过G 自由扩散和H 协助扩散的方式通过生物膜，其中更多的是以H 协助扩散的方式
通过生物膜，故H 方式运输水的速率更快，A 错误；
B、甘油是脂溶性小分子，CO2 和O2 是气体小分子，它们都是通G 自由扩散的方式进行跨膜运输，运输
速率主要与物质浓度呈正相关，B 错误；
C、生物膜运输K＋、Na＋、Cl-等带电荷的离子需要转运蛋白参与，转运蛋白具有特异性，一种转运蛋白
只能转运一种或一类物质，故生物膜对K＋、Na＋、Cl-的通透性不同与生物膜上蛋白质的种类和数量有关，
C 正确；
D、当氨基酸作为神经递质参与兴奋的传导时，可通过D 胞吐由突触前膜释放，氨基酸也可以在载体蛋白
的作用下以F 主动运输的排出细胞，二者都需要消耗能量，D 错误。
故选C。
10．（2025·山西吕梁·一模）2023 年我国的科研团队首次发现了AT1 基因可调节作物的耐碱性，如图表示
在盐碱地种植的普通作物和敲除AT1 基因作物的细胞示意图，PIP2s 为水通道蛋白，其发生磷酸化后可将
H2O2运出细胞。若细胞中积累过多的H2O2，则会损害细胞，导致作物的耐碱性下降。下列叙述正确的是（
）
A．敲除AT1 基因后，PIP2s 磷酸化减弱，促进了根细胞排出H2O2
B．AT1 蛋白与物质m 结合抑制了PIP2s 的磷酸化，H2O2通过PIP2s 时，不需要与PIP2s 结合
C．抑制PIP2s 的磷酸化，作物根细胞不再吸收水和排出H2O2
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D．敲除AT1 基因的作物耐碱性增强，根细胞主动吸收
的过程增强
【答案】B
【分析】题图分析，当AT1 基因存在时，其表达的AT1 蛋白会抑制细胞膜上的通道蛋白PIP2s 发挥功能必
需的磷酸化，致使过量有害过氧化氢不能及时有效的泵出细胞，导致细胞成活率低。
【详解】A、由图可知，敲除AT1 基因后，无AT1 蛋白与物质m 结合，导致PIP2s 磷酸化增强促进根细胞
排出H2O2，A 错误；
B、由图可知，AT1 蛋白与物质m 结合抑制了PIP2s 的磷酸化，从而抑制了H2O2 排除细胞，B 正确；
C、抑制PIP2s 的磷酸化，作物根细胞还可通过自由扩散的形式吸收水，C 错误；
D、敲除AT1 基因的作物耐碱性降低，从图中不能看出细胞主动吸收NH4+（通过植物耐碱可推测是植物
主动排出NH4+的过程增强），D 错误。
故选B。
11．（2025·山西·一模）线粒体两层膜的膜间隙H+浓度较高，线粒体内膜上存在大量的ATP 合酶，相关过
程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．ATP 合酶的活性不受H+浓度的影响
B．ATP 合酶催化的反应是吸能反应
C．ATP 合酶能够升高ATP 合成反应的活化能
D．膜间隙的H+进入线粒体基质的方式为主动运输
【答案】B
【分析】ATP 合成酶的化学本质是蛋白质，在核糖体内合成，组成元素包括C、H、O、N 等；合成ATP 的
能量来自呼吸作用或光合作用，场所在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【详解】A、由图可知，氢离子顺浓度梯度向线粒体基质运输的同时促进了ATP 合酶催化ATP 的合成，因
此ATP 合酶的活性受H+浓度的影响，A 错误；
9
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B、ATP 合酶催化ATP 合成，ATP 合成是需要吸收能量的吸能反应，B 正确；
C、ATP 合酶能够降低ATP 合成反应的活化能，C 错误；
D、膜间隙的H+进入线粒体基质为顺浓度梯度的协助扩散，D 错误。
故选B。
12．（2025·山西晋中·三模）如图所示，小肠绒毛上皮细胞面向肠腔的质膜顶区具有
驱动的葡萄糖泵
（转运蛋白1），可使细胞内产生较高的葡萄糖浓度，在质膜基底区的转运蛋白2 则可沿浓度梯度运出葡
萄糖，膜上的
—
泵是一种具有ATP 水解酶活性的载体蛋白。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．小肠绒毛上皮细胞质膜不同部位的组分种类可能有差别
B．葡萄糖从肠腔吸收进入小肠绒毛上皮细胞时不需要消耗能量
C．
通过质膜顶区和基底区进出小肠绒毛上皮细胞的运输方式不同
D．转运蛋白2 功能受损时，下丘脑可通过交感神经使血糖含量上升
【答案】B
【分析】图中为钠离子和葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的示意图，葡萄糖进小肠绒毛上皮细胞是低浓度到
高浓度，是主动运输，出小肠绒毛上皮细胞是高浓度到低浓度，是协助扩散；Na+进小肠绒毛上皮细胞是
高浓度到低浓度，是协助扩散，出小肠绒毛上皮细胞是低浓度到高浓度，是主动运输。
【详解】A、小肠绒毛上皮细胞质膜的不同部位的转运蛋白种类不同，组分种类可能有差别，A 正确；
B、分析图示可知，葡萄糖被吸收进入小肠绒毛上皮细胞时需要消耗能量，但不是由ATP 直接供能，而是
借助于细胞内外钠离子的电化学势能，B 错误；
C、
通过质膜顶区和基底区进出小肠绒毛上皮细胞的运输方式分别是协助扩散、主动运输，C 正确；
10
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D、若转运蛋白2 功能受损，则葡萄糖无法从小肠绒毛上皮细胞转运到毛细血管内，血糖含量会降低，引
起下丘脑某个区域兴奋并通过交感神经使血糖含量上升，D 正确。
故选B。
13．（2025·山西晋中·模拟预测）人体内血液中的铁大部分来源于衰老的红细胞，巨噬细胞吞噬、降解红
细胞后，获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液，用于骨髓生成新的红细胞。肝脏
分泌的铁调素（Hepc）可与FPN1 结合，促进FPN1 内化和降解，进而降低血液中Fe2+的含量。在炎症病人
的尿中Hepc 含量明显升高，HepcnRNA 的水平也明显上升。下列叙述错误的是（ ）
A．衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
B．炎症可能会减少红细胞生成，进而导致贫血
C．敲除Hepc 编码基因，巨噬细胞会出现铁积累
D．Hepc 作为一种信息分子作用于特定的靶细胞
【答案】C
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，具有运输、调节、免疫、催化、组成化合物结构等功能。
【详解】A、细胞衰老是一种正常的生命现象，衰老的红细胞被巨噬细胞的膜蛋白识别后才能进行吞噬，A
正确；
B、炎症病人尿中Hepc 含量及Hepc mRNA 水平明显上升，会促进FPN1 内化和降解，降低血液中含量，
可能减少红细胞生成，进而导致贫血，B 正确；
C、巨噬细胞吞噬、降解红细胞后，获得的Fe2+通过巨噬细胞膜上的铁输出蛋白（FPN1）进入血液，用于
生成新的红细胞，肝脏分泌的铁调素（Hepc）可与FPN1 结合，促进FPN1 内化和降解，进而降低血液中
Fe2+的含量，敲除Hepc 编码基因，巨噬细胞不会出现铁积累，C 错误；
D、Hepc 作为一种信息分子，能与特定的靶细胞（如巨噬细胞）上的受体结合发挥作用，D 正确。
故选C。
题型2 酶和ATP
1．（2025·山西太原·一模）农药残留速测卡可检测蔬菜表面残留的有机磷农药（如图），白色药片中含胆
碱酯酶，能催化红色药片中的物质水解且变为蓝色，而有机磷农药可抑制胆碱酯酶的作用。下列叙述错误
的是（ ）
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A．将速测卡冷藏保存可延长有效期
B．设置对照卡可提高检测的准确性
C．胆碱酯酶可降低反应所需活化能
D．有机磷农药越多显现的蓝色越深
【答案】D
【分析】题图分析：已知速测卡有“红片”“白片”，其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为
蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，最后根据“白片”的颜色变化判断结果。
【详解】A、速测卡中含有胆碱酯酶，酶的活性受温度影响，低温可以降低酶的活性，但不破坏酶的结构，
故将速测卡冷藏保存可延长有效期，A 正确；
B、在实验中设置对照是常用的科学方法，可以排除非实验因素对实验结果的影响，提高实验的准确性。
对于农药残留速测卡来说，设置一张未接触待测样品的对照卡，可以观察胆碱酯酶在正常情况下的催化作
用，从而更准确地判断待测样品中是否含有有机磷农药，B 正确；
C、酶作为生物催化剂，其作用是降低化学反应所需的活化能，反应在较温和的条件下就能进行。胆碱酯
酶作为一种酶，同样具有降低活化能的作用，C 正确；
D、由于有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，蔬菜表面残留的有机磷农药越多，“白片”部分含有胆碱酯
酶的活性越低，而“红片”中物质水解为蓝色物质就越少，因此，有机磷农药越多蓝色会越浅，D 错误。
故选D。
2．（2025·山西·一模）线粒体两层膜的膜间隙H+浓度较高，线粒体内膜上存在大量的ATP 合酶，相关过
程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
12
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A．ATP 合酶的活性不受H+浓度的影响
B．ATP 合酶催化的反应是吸能反应
C．ATP 合酶能够升高ATP 合成反应的活化能
D．膜间隙的H+进入线粒体基质的方式为主动运输
【答案】B
【分析】ATP 合成酶的化学本质是蛋白质，在核糖体内合成，组成元素包括C、H、O、N 等；合成ATP 的
能量来自呼吸作用或光合作用，场所在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【详解】A、由图可知，氢离子顺浓度梯度向线粒体基质运输的同时促进了ATP 合酶催化ATP 的合成，因
此ATP 合酶的活性受H+浓度的影响，A 错误；
B、ATP 合酶催化ATP 合成，ATP 合成是需要吸收能量的吸能反应，B 正确；
C、ATP 合酶能够降低ATP 合成反应的活化能，C 错误；
D、膜间隙的H+进入线粒体基质为顺浓度梯度的协助扩散，D 错误。
故选B。
3．（2025·山西·一模）为探究Fe3+对过氧化氢酶活性的影响，对10mL 体积分数为3%的过氧化氢溶液进行
不同处理，结果如图。下列分析正确的是（ ）
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A．需增设体积分数为3%的过氧化氢溶液组作空白对照
B．Fe3+可能改变了过氧化氢酶活性中心的空间结构
C．加入Fe3+后，过氧化氢酶为化学反应提供的活化能显著减少
D．若改变实验温度，三组实验的产氧气量均增加
【答案】B
【分析】酶活性的影响因素主要包括温度、pH 值、酶浓度、底物浓度、抑制剂和激活剂。
1、温度：温度对酶活性的影响显著。每种酶都有一个最适温度，在此温度下酶的催化效率最高。低于或
高于这个温度，酶活性都会降低。高温会导致酶变性失活，而低温虽然不会使酶永久失活，但会降低其活
性；
2、pH 值：pH 值对酶活性的影响在于它会影响酶分子的电荷分布，从而影响酶与底物的结合及催化能力。
每种酶都有一个最适pH 范围，偏离这个范围，酶的活性会降低甚至失活；
3、酶浓度和底物浓度：在底物充足的情况下，酶促反应速度与酶浓度成正比；当底物浓度较低时，增加
酶浓度可以加快反应速度，但当底物浓度达到一定程度后，继续增加酶浓度对反应速度的影响不大；
4、抑制剂和激活剂：抑制剂可以减弱、抑制甚至破坏酶的活性，而激活剂则可以提高酶的活性。抑制剂
和激活剂的存在都会影响酶的催化效率。
【详解】A、本实验中过氧化氢酶组、Fe3+组、过氧化氢酶+Fe3+组相互对照，已经能说明问题，不需要增
设体积分数为3%的过氧化氢溶液组作空白对照，A 错误；
B、从图中可以看出，加入Fe3+后，过氧化氢酶的活性明显被抑制，过氧化氢酶的空间结构正常才能行使
功能，Fe3+加入后酶活性受到明显抑制，可能改变了过氧化氢酶与底物结合的部位，即活性中心的空间结
构，从而影响了酶的活性，B 正确：
C、酶的作用是降低反应的活化能，而不是提供活化能，C 错误；
D、由于不知道该实验的原温度是否为最适温度，所以改变实验温度，三组实验的产氧气量不一定均增加，
D 错误。
故选B。
4．（2025·陕西商洛·三模）酶P 是一种天然的多糖降解酶，由四条肽链以Ce5-Ay3-Bi-CB 方式连接而成，
该酶能够降解褐藻酸类底物和纤维素类底物。实验人员进行了相关实验，结果如表所示。酶Ｐ降解褐藻酸
类底物时发挥催化活性的肽链是（ ）
多肽链
酶活性
褐藻酸类底
物
纤维素类底物
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+
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Ce5-Bi-CB
–
+
Ay3-Bi-CB
+
–
Ce5-Ay3-CB
+
+
Ce5-Ay3-Bi
+
注：“+”表示有活性，“–”表示无活性。
A．Ce5
B．CB
C．Bi
D．Ay3
【答案】D
【分析】酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和，作用机理为降低化学反应活化能。
【详解】根据题意可知，由Ce5-Bi-CB 构成的酶催化褐藻酸类底物时没活性，由Ay3-Bi-CB 构成的酶催化
纤维素类底物时没活性，说明酶P 降解褐藻酸类底物时发挥催化活性的肽链是Ay3，降解纤维素类底物时
发挥催化活性的肽链是Ce5，ABC 错误，D 正确。
故选D。
5．（2025·陕西榆林·三模）从大肠埃希菌胞内酶和巨大芽孢杆菌胞外酶中获得的青霉素酰化酶，已大规模
应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半合成β-内酰胺类抗生素。某科研小组研究了青霉素酰
化酶相对活性与pH、温度的关系，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．酶可由细胞产生或直接从食物中获取，并能在细胞内外起作用
B．可从大肠埃希菌和巨大芽孢杆菌的培养液中提取青霉素酰化酶
C．青霉素酰化酶适宜在温度为35℃、pH 为6.5 的条件下保存
D．温度由10℃升至28℃，该酶降低化学反应活化能的作用愈显著
【答案】D
【分析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适
温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适
温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH 过高或过
低都会使酶变性失活。
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【详解】A.、酶是由活细胞产生的，化学本质为蛋白质或RNA，在消化道会被分解成小分子物质，不能直
接从食物中获取，A 错误；
B、青霉素酰化酶是大肠埃希菌的胞内酶，不能从培养液中提取，需破碎菌体再分离，B 错误；
C、酶应在低温、适宜pH 条件下保存，题中青霉素酰化酶应在低温、pH 为6.5 条件下保存，C 错误；
D、该酶的最适温度为35℃左右，温度由10℃升至28℃，该酶的活性会越来越高，该酶降低化学反应活化
能的作用愈显著，D 正确。
故选D。
6．（2025·陕西宝鸡·二模）在对照实验中常用到“加法原理”或“减法原理”来控制自变量。下列实验设
计中，需要用到“减法原理”的是（ ）
A．验证Mg 是植物体的必需元素实验
B．研究分泌蛋白的合成、运输与分泌
C．探究植物细胞的吸水和失水实验
D．比较过氧化氢在不同条件下的分解
【答案】A
【分析】由题干可知，与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，而人为去除某种影响因
素的称为“减法原理”。
【详解】A、验证“Mg 是植物的必需元素”实验，实验组可用缺Mg 的培养液处理，属于减法原理，A 正
确；
B、研究分泌蛋白的合成、运输与分泌，用放射性同位素标记的氨基酸进行实验，不属于加法或减法原理，
B 错误；
C、探究植物细胞的吸水和失水实验，是通过改变外界溶液浓度（如高浓度蔗糖溶液、清水等）来观察植
物细胞的变化，属于加法的原理，C 错误；
D、比较过氧化氢在不同条件下分解的实验中，分别设置不同的条件（如加热、加FeCl3、加过氧化氢酶
等），属于加法原理，D 错误。
故选A。
7．（2025·陕西宝鸡·二模）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸
化和去磷酸化，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均受温度的影响
B．蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应
C．蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化后均能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】C
【分析】蛋白质磷酸化和去磷酸化过程伴随着结构的改变。
【详解】A、蛋白质磷酸化和去磷酸化反应需要相关酶催化，酶的活性受温度的影响，A 正确；
B、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结
构与功能相适应的观点，B 正确；
C、蛋白质磷酸化的过程，需要消耗ATP，伴随ATP 水解的过程，往往是一个吸能反应的过程，C 错误；
D、蛋白质磷酸化和去磷酸化后还存在肽键，均能与双缩脲试剂发生紫色反应，D 正确。
故选C。
8．（2025·陕西商洛·二模）核酸—蛋白质复合体是由核酸（如DNA 或RNA）与蛋白质结合形成的复合结
构。核酸—蛋白质复合体A（以下称复合体A）由RNA 和蛋白质组成，能够催化物质B 发生反应。实验发
现，复合体A 经蛋白水解酶处理后，仍能催化物质B 发生反应。从复合体A 中分离出的蛋白质不能催化物
质B 发生反应。据此分析，可以得出的结论是（ ）
A．组成复合体A 的RNA 和蛋白质均有催化活性
B．复合体A 中，RNA 和蛋白质构成的整体才具有催化活性
C．复合体A 中，单独的RNA 有催化活性，但单独的蛋白质无催化活性
D．复合体A 中，单独的蛋白质有催化活性，但单独的RNA 无催化活性
【答案】C
【分析】酶具有催化作用，大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。
【详解】分析题意信息可知，复合体A 经蛋白水解酶处理后，其中蛋白质成分被破坏，仍能催化物质B 发
生反应，说明在复合体A 中，单独的RNA 有催化活性。从复合体A 中分离出的蛋白质不能催化物质B 发
生反应，说明在复合体A 中，单独的蛋白质没有催化活性，所以C 正确，ABD 错误。
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故选C。
9．（2025·陕西西安·一模）鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷
酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼肉鲜味下降外因的系列实验中，实验结
果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
图apH 对ACP 活性的影响 图b 温度对ACP 活性的影响
A．本实验的自变量是pH 和温度，因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B．不同鱼的ACP 的最适温度和pH 有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP 结构不同
C．pH 低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理相同
D．由图可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH5.8、温度40℃条件下，鱼肉鲜味程度最高
【答案】C
【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、由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的
相对活性，A 错误；
B、ACP 是一种酶，其本质是蛋白质，基因决定蛋白质的合成，不同鱼的ACP 的最适温度和pH 有差异，
根本原因在于控制合成ACP 的基因不同，B 错误；
C、反应温度超过60℃与pH 低于3.8，鳝鱼肌肉ACP 都会因为空间结构的改变失去活性，影响机理是相同
的，C 正确；
D、由图示曲线可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH5.8、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高，导致
鱼肉鲜味下降最快，D 错误。
故选C。
10．（2025·陕西渭南·一模）酶和ATP 都是细胞代谢所需要的物质。下列关于酶和ATP 的说法，正确的是
（ ）
A．酶为化学反应提供能量从而提高细胞代谢速率
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B．可用淀粉酶催化淀粉的反应，探究pH 对酶活性的影响
C．腺嘌呤可以存在于DNA、RNA、ATP 和某些酶分子中
D．ATP 的水解过程往往伴随着蛋白质分子的去磷酸化
【答案】C
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，还有少量RNA，酶通过降低化学
反应的活化能而提高化学反应的速率。ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，ATP 由1 分子核糖、1 分子
腺嘌呤、3 分子磷酸基组成；植物细胞中ATP 可来自光合作用和细胞呼吸，动物细胞中ATP 可来自细胞呼
吸。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量，A 错误；
B、因为盐酸能催化淀粉水解，所以不可用淀粉酶催化淀粉的反应，探究pH 对酶活性的影响，B 错误；
C、ATP 分子中的腺苷是由腺嘌呤和核糖构成的，少数的酶是RNA，DNA、RNA 的碱基都有腺嘌呤，C 正
确；
D、ATP 水解释放的磷酸基团可使蛋白质等分子磷酸化，D 错误。
故选C。
题型3 呼吸作用
1．（2025·宁夏吴忠·一模）研究发现，FCCP 能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但
不合成ATP；抗霉素A 是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（ ）
A．NAD+是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所只有线粒体基质
B．加入FCCP 后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH
D．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放
【答案】B
【分析】有氧呼吸三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量；第
二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段发生在线粒体内
膜，[H]和氧气生成水，释放大量能量。各阶段释放的能量，大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP
中，满足生命活动所需。
【详解】A、NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A 错误；
B、加入FCCP 后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP 为生命活动供能，所以需要消耗更多
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的葡萄糖量为生命活动供能，B 正确；
C、抗霉素A 是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第三阶段，第一阶段反应不受影响，能
产生NADH，C 错误；
D、FCCP 作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上
产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP 中，D 错误。
故选B。
2．（2025·陕西安康·二模）细胞生存所需能量大部分由线粒体呼吸链提供。呼吸链是指在线粒体内膜上的
一系列复合体（Ⅰ~Ⅳ）将电子（e-）传递到O2的过程，过程如下图所示。若呼吸链受损，细胞中的丙酮
酸主要通过②过程进行分解，可导致乳酸积累，引发多种疾病。下列相关叙述，正确的是（ ）
A．①和②过程均发生在细胞质基质，且都能形成ATP
B．呼吸链传递的e-来自NADH 和琥珀酸，最终受体为O2
C．Ⅰ~Ⅳ均在传递e-的同时转运H+，形成膜两侧H+浓度差
D．呼吸链受损后，细胞有氧呼吸释放的能量会明显增加
【答案】B
【分析】有氧呼吸三个阶段的反应：
（1）第一阶段：1 分子的葡萄糖分解成2 分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放少量的能量。
（2）第二阶段：丙酮酸和水彻底氧化分解为二氧化碳和[H]，并且释放少量的能量。
（3）第三阶段：前两个阶段产生的[H]，经过一系列化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。
【详解】A、①和②过程均发生在细胞质基质中，①过程能形成ATP，②过程不能形成ATP，A 错误；
B、据图可知，呼吸链传递的e-来自NADH 和琥珀酸，最终受体为O2，B 正确；
C、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均在传递e-的同时转运H+，形成膜两侧H+浓度差，但Ⅱ不能转运H+，C 错误；
D、呼吸链受损后，细胞呼吸释放的能量会明显减少，葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸中，D 错误。
故选B。
3．（2025·陕西商洛·二模）植物可通过改变呼吸代谢途径来适应不同的环境。某植物幼苗的根细胞经呼吸
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作用释放CO2的速率变化情况如图所示，a 点之后，该植物幼苗进入无氧环境。下列叙述错误的是（ ）
A．a 点前，线粒体基质中有CO2产生
B．a～b 段，根细胞只进行无氧呼吸并产生乳酸
C．b 点时，根细胞开始生成酒精和CO2
D．a～c 段，根的细胞呼吸发生在细胞质基质和线粒体中
【答案】D
【分析】①无氧呼吸全过程分为两个阶段：第一阶段是将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第
二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质
基质。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。第一阶段是
将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，并释放
少量能量；第三阶段是氧气和[H]结合生成水，并释放大量能量。
【详解】A、a 点之前，该植物幼苗处在有氧环境中，植物根细胞进行有氧呼吸，线粒体基质中会产生
CO2，A 正确；
B、a 点之后，该植物幼苗进入无氧环境，a～b 段，根细胞没有产生CO2，推测此时根细胞只进行无氧呼
吸并产生乳酸，B 正确；
C、据图可知，b 点之后二氧化碳释放增加，且是无氧条件，故在b 点时，根细胞开始生成酒精和CO2，C
正确；
D、a～c 段，都是处于无氧条件下，植物只能进行无氧呼吸，植物根细胞的整个呼吸过程只发生在细胞质
基质中，D 错误。
故选D。
4．（2025·陕西榆林·二模）人体的氧气消耗速率、血液中乳酸含量与运动强度的关系如下图所示。下列说
法中正确的是（ ）
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A．ab 段只进行有氧呼吸，cd 段只进行无氧呼吸
B．运动强度大于b 后，肌肉细胞
的产生量大于
的消耗量
C．进行无氧呼吸时，有机物中的能量大部分以热能形式散失
D．若运动强度超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
【答案】D
【分析】分析题图：图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系，其中ac 段，氧气消耗
速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定；cd 段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升
高。
【详解】A、ad 段均有乳酸产生和氧气消耗，说明均进行有氧呼吸和无氧呼吸，A 错误；
B、运动强度大于b 后，肌肉细胞
的产生量等于
的消耗量，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸，不产
生二氧化碳，B 错误；
C、无氧呼吸使有机物中的能量少部分释放出来，大部分能量储存在乳酸中，未被释放出来，C 错误；
D、分析题图曲线可知，cd 段氧气消耗率较高，血液中乳酸水平升高，因此运动强度长时间超过c，会因
乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力，D 正确。
故选D。
5．（2025·陕西·模拟预测）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
【答案】C
【分析】题干信息分析，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，导致肿
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瘤细胞吸收、利用葡萄糖的能力相对减弱，肿瘤生长会受到抑制。
【详解】A、葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，葡萄糖需要与载体蛋白结合，载体蛋白的构象发生改变，A
正确；
B、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，产热增加有助于低温下小鼠
的体温维持，B 正确；
C、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，肿瘤细胞竞争葡萄糖的能力
相对减弱，进而导致肿瘤生长受到抑制，即冷刺激条件下，高糖喂养小鼠可以缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增
殖的抑制作用，C 错误；
D、棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用会增强，从而使得肿瘤细胞利用的葡萄糖减少，
进而抑制肿瘤生长，因此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，
D 正确。
故选C。
6．（2025·陕西渭南·一模）细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。人体肝细胞内的部分生
化反应及其联系如下图所示。其中编号表示过程，字母表示物质。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①生成物质A 时会产生少量ATP
B．④过程中大部分化学能转化成热能
C．有氧运动会减少A 转化为甘油和脂肪酸
D．物质A 分解成CO2和[H]的过程需要O2的参与
【答案】D
【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该
过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，
该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能
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量。
【详解】A、①是葡萄糖转变为A 丙酮酸，过程①生成物质A 时会产生少量ATP，A 正确；
B、④指有氧呼吸第三阶段，该过程中释放大量能量，其中大部分能量以热能的形式散失，少部分转化为
ATP 中活跃的化学能，B 正确；
C、有氧运动会增强细胞代谢，能量消耗量增加，A 丙酮酸更多的被氧化分解供能，转化为甘油和脂肪酸
的量会减少，C 正确；
D、物质A 丙酮酸在线粒体中分解成CO2 和[H]是有氧呼吸的第二阶段，不需要O2 的参与，D 错误。
故选D。
7．（2025·山西吕梁·一模）延安洛川县苹果享誉全国，苹果成熟后酸涩度下降，清甜可口。苹果果实采摘
后成熟过程中部分物质的含量变化及细胞呼吸强度的变化曲线如图所示。果实成熟过程中出现细胞呼吸强
度突然升高，最后下降的现象、称为呼吸跃变（标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段）。下列叙述正确的
是（ ）
A．零上低温、低氧和干燥条件下可使苹果呼吸跃变延迟，有利于储存
B．在发生呼吸跃变的过程中，丙酮酸会大量进入线粒体中氧化分解
C．在发生呼吸跃变的过程中，细胞内的自由水/结合水的比值持续上升
D．苹果果实细胞中的果糖主要存在于细胞质基质中
【答案】B
【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。
【详解】A、蔬菜水果的储存应保持有一定的湿度，A 错误；
B、发生呼吸跃变，呼吸强度升高，丙酮酸会大量进入线粒体中氧化分解，B 正确；
C、果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变（标志着果实由成熟阶段走
向衰老阶段），在发生呼吸跃变的过程中，苹果果实细胞内的自由水/结合水的值的变化情况最可能是先上
升，而后下降，C 错误；
D、液泡主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液，化学成分包括有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、
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无机盐、色素等，苹果果实细胞中的果糖主要存在于液泡中，D 错误。
故选B。
8．（2025·山西晋中·模拟预测）涝胁迫（创造无氧条件）处理玉米幼苗根部，细胞中的丙酮酸在缺氧条件
下可产生乳酸或酒精和CO2两条代谢途径。在涝胁迫初期，不能在玉米幼苗根部检测到CO2，而后期能检
测到CO2。下列叙述错误的是（ ）
A．涝胁迫下玉米根细胞呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量以热能形式散失
B．外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达
C．涝胁迫后期才能检测到CO2，说明玉米幼苗根细胞进行了产酒精的无氧呼吸
D．两条代谢途径过程发生的场所都是细胞质基质，第二阶段都不产生ATP
【答案】A
【分析】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。无氧呼吸由于
不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳
酸。
【详解】A、涝胁迫下玉米根细胞主要进行无氧呼吸，此时葡萄糖中的大部分能量仍储存在乳酸或酒精中，
少部分释放出来，A 错误；
B、在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中检测不到CO2，说明此时进行的是产生乳酸的无氧呼吸，而后期能
检测到CO2， 说明此时 进行的是产生酒精的无氧呼吸，所以外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基
因的表达，B 正确；
C、无氧呼吸的产物是乳酸或酒精和CO2，后期能检测到CO2，说明玉米幼苗根细胞进行了产酒精的无氧
呼吸，C 正确；
D、两条代谢途径都是无氧呼吸，发生的场所在细胞质基质，第二阶段都不产生ATP，D 正确。
故选A。
题型4 光合作用
一、单选题
1．（2025·山西太原·一模）紫鸭跖草的叶片在强光下呈紫色，弱光下呈绿色。某同学利用双向纸层析法分
离叶片中的色素，其分离过程及结果示意图如下。①～③表示过程，a～e 代表不同的色素，下列叙述正确
的是（ ）
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A．过程②中的层析液是无水乙醇
B．a 在水中的溶解度显著高于其他色素
C．强光下叶片呈紫色与b、c 无关
D．叶片通过提高d、e 含量以吸收更多红光
【答案】B
【分析】分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中溶解度不同，随若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）。
【详解】A、过程②中的层析液不是无水乙醇，无水乙醇是提取色素，不是分离色素，A 错误；
B、步骤三，色素a 在水中被分离，说明a 在水中的溶解度显著高于其他色素，B 正确；
C、根据距离点样点的远近，并且溶解于层析液，所以可以知道cb 分别为叶绿素a 和叶绿素b，这2 种色
素主要呈现绿色，叶片呈现紫色与液泡中的色素和叶绿体色素均有关，C 错误；
D、结合选项C 可知，de 主要为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，不会吸收更多的红光，D 错误。
故选B。
2．（2025·山西太原·一模）研究人员将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于不同蔗糖浓度的溶液中，
测量其光合速率，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．图中的光合速率可以用单位时间内单位叶绿体含量消耗的二氧化碳表示
B．测得的该植物叶片的光合速率大于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
C．蔗糖浓度过高导致叶绿体吸水涨破，使光合速率下降
D．高浓度蔗糖促进呼吸作用，消耗大量ATP，降低光合作用
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【答案】A
【分析】叶绿体是光合作用的场所，需要保证完整的结构，才能正常进行光合作用；外界浓度过高，导致
叶绿体失水，降低光合速率；光合产物积累过多，也会导致光合速率下降。
【详解】A、光合速率即单位时间内单位面积固定的二氧化碳总量，可以用单位时间内单位叶绿素含量消
耗的二氧化碳表示，A 正确；
B、植物叶片的光合速率（净光合速率）=植物叶片的总光合速率—叶片的呼吸作用速率，而分离出的叶绿
体得到的光合速率属于总光合速率，所以测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离出的叶绿体得到的
光合速率，B 错误；
C、蔗糖浓度过高会导致叶绿体失水，C 错误；
D、光合作用暗反应阶段所使用的ATP 来自于光反应阶段，不是来自于呼吸作用，D 错误。
故选A。
3．（2025·陕西·模拟预测）水是影响植物功能的关键因素之一、下列叙述错误的是（ ）
A．结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力
B．水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ（NADH）提供氢
C．水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输
D．水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞
【答案】B
【分析】生物体的一切生命活动离不开水，水是活细胞中含量最多的化合物，细胞内水的存在形式是自由
水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水号参与细胞的许多化学反应，自由水
对于生物体的营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结
合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗
逆性越差，而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力，A 正确；
B、水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅱ（NADPH）提供氢，B 错误；
C、水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输，C 正确；
D、水分子以自由扩散或协助扩散（水通道蛋白）方式进出植物根毛细胞，D 正确。
故选B。
4．（2025·宁夏石嘴山·二模）水稻种植中，农民常在水稻拔节期追施氮肥促进植株生长。研究表明，氮肥
的施用会影响水稻体内多种植物激素的含量，如赤霉素、细胞分裂素等。当水稻生长过程中遭遇干旱胁迫
时，脱落酸含量会迅速上升，调节水稻生理活动以适应干旱环境。下列叙述错误的是（ ）
A．生长素能促进细胞质的分裂，细胞分裂素能促进细胞核的分裂
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B．脱落酸在水稻适应干旱环境过程中，能促进气孔关闭减少水分散失
C．水稻生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素共同完成
D．N 是叶绿素的组成元素，追施氮肥能影响水稻的光合作用
【答案】A
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量
有机物。
【详解】A、生长素能促进细胞核的分裂，细胞分裂素能促进细胞质的分裂，A 错误；
B、当水稻生长过程中遭遇干旱胁迫时，脱落酸含量会迅速上升，调节水稻生理活动以适应干旱环境，可
推知，当水稻生长过程中遭遇干旱胁迫时，脱落酸含量会迅速上升，调节水稻生理活动以适应干旱环境，
B 正确；
C、水稻生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素共同完成，C 正确；
D、叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，所以N 是叶绿素的组成元素，叶绿素参与光合作用的光反应
阶段，所以追施氮肥能影响水稻的光合作用，D 正确。
故选A。
二、非选择题
5．（2025·山西太原·一模）谷子古称粟，是我国北方干旱半干旱地区的重要作物。谷子的生长历经：苗期、
拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期。为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，研究人员以
济谷22 为材料，进行了相关实验，部分结果如下图所示。请回答下列问题：
(1)干旱时，谷子细胞内的 （填“自由水”或“结合水”）含量会增加，该形式的水在细胞中的生
理作用是 。由图1 可知，孕穗期干旱处理可 （填“提高”或“降低”）谷子在开花期净光
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合速率。
(2)据图分析施氮会提高谷子开花期的净光合速率，其原因有 。同时，谷子根系中脱落酸的含量因
施加氮肥而 （填“增加”或“减少”），推测这种变化可提高光合速率的原因是 。
(3)据题分析，为提高谷子产量，农业生产中进行水肥管理的措施有 。
【答案】(1) 结合水 细胞结构的重要组成部分 降低
(2) 施氮肥可以提高叶绿素、ATP、NADPH 等物质的含量，这些物质参与光合作用进而提高光合速率
减少 脱落酸能促进气孔关闭，施加氮肥可能降低脱落酸的含量，进而增加气孔开度，增加CO2 的供
应，提高光合速率
(3)在谷子苗期适度进行干旱处理，并施加适量氮肥
【分析】光合作用可以分为两个阶段，即光反应阶段和暗反应阶段，暗反应阶段也称为碳反应阶段。实际
上，光反应和暗反应不仅同时进行，而且耦合在一起，共同完成光合作用过程。光反应发生在叶绿体的类
囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。光合色素和与光反应有关的酶就分布在类体膜上。在类囊体膜
上，叶绿素等光合色素吸收光能，使某些基态叶绿素分子(接受了最初由水的裂解传递而来的电子)受到激
发释放电子，电子在不同的物质(电子传递体)之间传递，最后NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)接受电子被还原成
NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，能量也由光能转换为电能，再由电能转换为化学能，储存在ATP 和NADPH 中。
这一过程涉及水的裂解、电子传递、ATP 生成和NADP+还原。在光反应中，光合色素吸收光能，水裂解
释放O2、电子传递、ATP 和NADPH 的形成是耦合在一起的，共同完成光反应，即将太阳能最终转换为化
学能并产生O2。
【详解】（1）谷子干旱时，结合水含量增加，抗逆性增强，结合水是细胞结构的重要组成部分，由图1 可
知，孕穗期干旱处理可，由图1 可以看出，孕穗期干旱处理可降低谷子在开花期净光合速率。
（2）氮是叶绿素、ATP、NADPH 的重要组成部分，施氮肥可以提高叶绿素、ATP、NADPH 等物质的含量，
这些物质参与光合作用进而提高光合速率。脱落酸能促进气孔关闭，施加氮肥可能降低脱落酸的含量，进
而增加气孔开度，增加CO2 的供应，提高光合速率。
（3）为提高谷子产量，可以在谷子苗期适度进行干旱处理，并施加适量氮肥，提高产量。
6．（2025·山西·一模）玉米的叶肉细胞和维管束鞘细胞均有叶绿体，进行光合作用时存在特殊的C4途径，
其暗反应过程如图1 所示。叶肉细胞中含有PEP 羧化酶，维管束鞘细胞中含有Rubisco 酶，PEP 羧化酶固
定CO2的能力约是Rubisco 酶的60 倍。请回答下列问题：
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(1)卡尔文循环中，Rubisco 酶催化的底物是CO2和 。
(2)在适宜光照和温度条件下，当CO2浓度达到饱和后，玉米的光合作用强度不再增加，其原因可能是
（答出1 点即可）。
(3)科研人员在高温、光照充足的环境中，测定了玉米和小麦（暗反应过程无C4途径）的叶片在发生水分亏
缺情况下的相对光合作用强度，结果如图2 所示，图中表示玉米的曲线是 ，判断的依据是 。
【答案】(1)C5（或“核酮糖-1，5-二磷酸”或“RuBP”或“五碳化合物”）
(2)受到ATP、NADPH 等物质含量的限制；酶的活性达到最大，对CO2 的利用率不再提高
(3) B 在玉米和小麦亏缺等量水分时，部分气孔关闭，CO2 吸收量均减少，由于玉米进行光合作
用时存在特殊的C4 途径，能够利用较低浓度的CO2，因此玉米光合作用强度比小麦高
【分析】1、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NADPH 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NADPH 和ATP；
2、C4 植物其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应，C4 植物二氧化碳固定
效率比C3 高很多，有利于植物在干旱环境生长，C3 植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，而
C4 植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内。
【详解】（1）卡尔文循环中，Rubisco 酶催化CO2 和C5 反应生成C3。
（2）当CO2 浓度达到饱和后，玉米的光合作用强度不再增加，可能是受光反应阶段提供的ATP、NADPH
等物质含量的限制，也可能是暗反应有关的酶的活性达到最大，对CO2 的利用率不再提高。
（3）在玉米和小麦亏缺等量水分时，为了减少蒸腾作用，部分气孔关闭，CO2 吸收量均减少，由于玉米
进行光合作用时存在特殊的C4 途径，能够利用较低浓度的CO2，因此玉米光合作用强度比小麦高，故B
表示玉米。
7．（2025·山西吕梁·一模）我国有4000 多年的柑橘栽培历史。研究证实红光和乙烯利会影响柑橘果实中
类胡萝卜素的含量，进而影响柑橘的品质。现对柑橘果实做如下四种处理，测得其中类胡萝卜素的相对含
量变化如图所示。回答下列问题：
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(1)采摘后的柑橘果实在贮藏过程中果皮颜色由绿色转变为黄色，可能是由于细胞中的类胡萝卜素和叶绿素
的比值 （填“上升”或“下降”）导致的。
(2)选取若干长势相同的柑橘植株，分别采摘一定比例的果实，几天后测得各组叶片CO2固定的速率均下降，
原因是 。
(3)据图可知，随着处理天数增加，红光、乙烯利均能提高类胡萝卜素的相对含量，且根据红光和乙烯利共
同作用的结果可进一步得出结论：红光和乙烯利共同作用的效果 （填“大于”或“小于”或“等
于”）两者单独使用的效果。
(4)科学家研究红光提高柑橘果实中类胡萝卜素相对含量的原因，提出如下两种假说。
假说1：红光直接调控类胡萝卜素合成相关基因的表达；
假说2：红光 ，进而促进类胡萝卜素合成相关基因的表达。
为验证上述假说，以野生型柑橘、乙烯合成缺陷型柑橘为材料设计实验如下，完善表格并写出支持假说2
的预期结果。
分组
柑橘类型
处理
观测指标
处理前测
处理后测
甲
①
红光处理
类胡萝卜素相对含量
乙
乙烯合成缺陷型
②
与甲组相比，实验组乙设置采用了自变量控制中的 （填科学方法）。支持假说2 的预期结果：红光
处理后，甲组类胡萝卜素相对含量 （填“提高”“降低”或“基本不变”），乙组类胡萝卜素相对
含量 （填“提高”“降低”或“基本不变”）。
【答案】(1)上升
(2)摘除果实使叶肉细胞中有机物的输出减少而积累（必须提到叶肉细胞中有机物积累），从而抑制光合作
用的进行（或光合作用速率下降），导致CO2 的固定速率下降
(3)大于
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(4) 促进乙烯的合成 野生型 红光处理 减法原理 提高 基本不变
【分析】光合色素的种类：包括叶绿素和类胡萝卜素两类。其中叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色） 和叶绿素
b （黄绿色），主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸
收蓝紫光。
【详解】（1）光合色素包含叶绿素和类胡萝卜素两类。其中叶绿素包括叶绿素a （蓝绿色） 和叶绿素b
（黄绿色），类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），柑橘果实在储藏过程中果皮颜色由
绿色转变为黄色，可能是由细胞中的的类胡萝卜素和叶绿素的上升造成的。
（2）分析题意可知，摘除果实使叶肉细胞中有机物的输出减少而积累，从而抑制光合作用的进行（或光
合作用速率下降），导致CO2 的固定速率下降，因此采摘一定比例的果实后各组叶片CO2 固定的速率下
降。
（3）红光和乙烯利共同作用，类胡萝卜素的相对含量大于红光、乙烯利单独使用的类胡萝卜素的相对含
量，这说明红光和乙烯利共同作用的效果大于两者单独使用的效果，即红光和乙烯利在提高类胡萝卜素的
含量上具有协同作用。
（4）由（3）可知，红光和乙烯利共同作用的效果大于两者单独使用的效果，即可以提出假说，红光促进
乙烯的合成，进而促进类胡萝卜素合成相关基因的表达。为验证该假设，该实验的自变量为柑橘类型，因
变量为类胡萝卜素相对含量，其他为无关变量，应保持相同且适宜。甲为对照组，柑橘类型为野生型，乙
为实验组，采用减法原理，柑橘类型为乙烯合成缺陷型，甲乙都用红光处理，观察处理前后类胡萝卜素相
对含量。如果假说2 成立，即红光促进乙烯的合成，进而促进类胡萝卜素合成相关基因的表达，则红光处
理后，甲组类胡萝卜素相对含量提高，乙组类胡萝卜素相对含量几乎不变。
8．（2025·山西·一模）全球范围的大气CO2浓度升高将直接影响植物的生长发育和代谢。本研究以密闭容
器中生存的闽楠幼苗为研究对象，探究不同CO2浓度对闽楠幼苗光合作用、氮素营养的分配情况的影响，
结果如下表。请回答下列问题：
处理
CO2浓度
（μmol·mol-1）
最大净光
合速率
（μmol·m-2·S-1）
最大RuBP
羧化速率
（μmol·m-2·S-1）
RuBP 羧化
反应分配的氮素
（g·g-1）
光反应分配的氮素
（g·g-1）
对照
组
350.0
6.0
22.5
0.2
0.1
T1
500.0
6.5
24.2
0.2
0.1
T2
700.0
4.9
18.4
0.1
0.1
注：最大RuBP 羧化速率指特定条件下植物叶片中固定CO2的Rubisco 酶催化反应的最大速率
(1)随着CO2浓度升高，闽楠幼苗光合作用积累有机物总量变化为 。
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(2)氮元素被植物吸收，可用于合成光合作用所需的物质有 （至少写出两种）。结合氮素营养
的分配情况，分析CO2浓度升高对光反应的影响为 ，判断理由是 。
(3)结合实验结果分析，与T1处理相比，T2处理闽楠幼苗光合作用强度下降的原因为 。
【答案】(1)先增加后减少
(2) 叶绿素、磷脂、ADP、NADP+、酶 几乎没有 CO2 浓度升高，而光反应分配的氮素没有
变化
(3)T2 处理使得RuBP 羧化（CO2 固定）反应分配的氮素减少，影响有关酶的合成，降低最大RuBP 羧化
（暗反应）的速率，从而降低了光合作用强度
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应阶段，光反应是水光解产生NADPH 和氧气，同时合成ATP，
发生在叶绿体的类囊体膜上，叶绿体的类囊体膜上含有与光反应有关的色素和酶；暗反应包括二氧化碳固
定和三碳化合物还原两个过程，三碳化合物还原需要消耗光反应产生的NADPH 和ATP，发生在叶绿体基
质中，叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶。
【详解】（1）光合作用积累有机物总量可以通过净光合速率来反映。从表格中可以看到，对照组CO2 浓
度为350.0μmol·mol-1 时，最大净光合速率为6.0μmol·m-2·S-1；T1 处理CO2 浓度为500.0μmol·mol-1 时，
最大净光合速率上升为6.5μmol·m-2·S-1；T2 处理CO2 浓度为700.0μmol·mol-1 时，最大净光合速率下降至
4.9μmol·m-2·S-1。因此随着CO2 浓度升高，闽楠幼苗光合作用积累有机物总量先增加后减少。
（2）氮元素被植物体吸收后，可用于合成光合作用所需的物质有叶绿素、磷脂、ADP、NADP+、酶等。
随着CO2 浓度升高，光反应分配的氮素不变。这表明CO2 浓度升高可能对光反应没有明显影响。
（3 ）T2 处理组的净光合速率和最大RuBP 羧化速率（18.4μmol·m-2·S-1 ）均低于T1 处理组
（24.2μmol·m-2·S-1），且RuBP 羧化反应分配的氨素（0.1g·g-1）低于T1 处理组（0.2g·g-1），结合题意，
T2 处理使得RuBP 羧化（CO2 固定）反应分配的氮素减少，影响有关酶的合成，降低最大RuBP 羧化（暗
反应）的速率，从而降低了光合作用强度。
9．（2025·陕西西安·二模）光是光合作用的必要条件。科研人员尝试揭示植物感知光照强度变化调整能量
代谢的机理，以期合理控制光照，提高作物产量。请回答下列问题：
(1)在一定范围内，随着光照强度的增加，类囊体薄膜上的 捕获光能增多，将 分解为O2和
H⁺。经过这一阶段的反应后将光能储存在 中。但当光照过强时，会诱发植物的非光化学淬灭机制
（NPQ），耗散过剩的光能，以保护叶绿体结构。
(2)类囊体薄膜上有蛋白K，科研人员构建了拟南芥K 基因缺失突变体（甲）、K 基因过表达突变体（乙）。
利用 技术检测野生型拟南芥（WT）及甲、乙中K 基因的表达情况，结果如图1。同时检测从强光转
为弱光过程中的NPQ，图2 结果表明：K 蛋白的功能是在强光转为弱光时， 。
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(3)类囊体薄膜上的蛋白K 可跨膜运输H+。科研人员改变 WT 所处环境的光照强度，检测叶绿体基质 pH
和K 蛋白活性的变化，结果如图3。
①据此推测，有活性的 K 蛋白跨膜转运 H⁺的方向是 。
②当光照强度由强转弱时，K 蛋白活性先上升后迅速恢复正常。请分析该变化对其适应性的意义是 。
(4)在强光照射下，由光激发的高能电子传递给 O2后会形成超氧阴离子
。
性质活泼，是一种自由基，
会攻击 （答出两种）分子，使类囊体薄膜等生物膜受损，从而导致光合速率降低。光呼吸可以消耗
高能电子， （填“抑制”或“促进”）超氧阴离子自由基的形成，从而 （填“破坏”或“保
护”）叶绿体结构。
【答案】(1) 光合色素 水 ATP 和NADPH
(2) 抗原—抗体杂交 使拟南芥NPQ 快速降低
(3) 由类囊体腔运输到叶绿体基质 ②K 蛋白活性先增强，会使NPQ 快速减弱，会减少光能耗散；
K 蛋白活性先增强，会使NPQ 快速减弱，会减少光能耗散；光照过强时，会诱发植物的非光化学淬灭机制
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（NPQ），耗散过剩的光能，而K 蛋白可以灵敏调整NPQ，实现能量利用最大化。
(4) 磷脂和蛋白质分子 抑制 保护
【分析】光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP 和NADPH 的生成；
（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2 的固定和C3 的还原，消耗ATP 和NADPH。
【详解】（1）类囊体膜上含量最多的色素是叶绿素a，捕获光能最多，主要吸收红光和蓝紫光。光合色素
吸收的光能可用于水的光解，会将水分解为O2 和H+。经过这一阶段的反应后将光能储存在ATP 和
NADPH 中。
（2）检测目的基因表达情况，是否翻译成蛋白质，可通过抗原抗体杂交技术来检测。根据图
−
2 曲线变化
可知K 蛋白的功能是在强光转为弱光时，使拟南芥NPQ 快速降低。
（3）①根据图3 分析可知由强光转为弱光时，叶绿体基质pH 值变化是下降，所以可推测活性的K 蛋白跨
膜转运H+的方向是由类囊体腔运输到叶绿体基质。②K 蛋白活性先增强，会使NPQ 快速减弱，会减少光
能耗散；K 蛋白活性先增强，会使NPQ 快速减弱，会减少光能耗散；光照过强时，会诱发植物的非光化学
淬灭机制（NPQ），耗散过剩的光能，而K 蛋白可以灵敏调整NPQ，实现能量利用最大化。
（4）自由基是异常活泼的带电分子或基团，会攻击磷脂和蛋白质分子，从而造成生物膜的损伤。光呼吸
可以消耗高能电子，抑制超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体结构。
10．（2025·陕西商洛·三模）发展玉米大豆间作种植模式，有利于提高土地利用率，扩大大豆生产规模，
改善大豆品质。为了选择适合与玉米间作的大豆品种，实验人员以大豆品种南豆12 和桂夏3 号为实验材料：
进行不同处理后测定相关光合数据，结果如表所示。回答下列问题：
品种
处
理
净光合速
率/（μmol·m–2·s–1）
叶绿素含
量/（mg·dm–2）
生物
量/g
茎叶比（生物量
分配）
南豆
12
CK
18.074
4.778
7.354
0.608
A1
17.505
6.819
5.591
0.633
A2
14.053
4.459
4.986
0.929
桂夏3
号
CK
20.102
4.792
6.708
0.592
A1
16.503
5.853
4.802
0.651
A2
11.052
4.363
4.490
0.813
注：CK 为对照组，Al 进行的处理为遮光10%，A2 进行的处理为遮光36%。
(1)该实验研究的课题是 。
(2)不同程度的遮光处理会导致两个大豆品种的净光合速率和生物量均 。结合表中数据分析，在
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A1 条件下，南豆12 和桂夏3 号适应弱光环境的主要策略是 ，以便植株在弱光下吸收更多的光能
进行光合作用。在A2 条件下，南豆12 和桂夏3 号的生物量均降低，但茎叶比逐渐增大，该适应性变化的
意义可能是 。
(3)南豆12 和桂夏3 号两个品种中更适合与玉米间作的是 。
(4)玉米与大豆间存在一定的种间竞争，但与单独种植相比，两者适当间作后，单位面积的产量有所提高，
从群落的空间结构角度分析，其原因可能是 。
【答案】(1)探究不同遮光程度对大豆品种南豆12 和桂夏3 号光合作用的影响(或大豆品种南豆 12 和桂夏
3 号在不同光照强度下的适应性研究)
(2) 下降 提高叶绿素的含量 提高茎叶比，使更多的光合产物分配到茎中，有利于植株长高，
从而吸收更多的光能
(3)南豆12
(4)玉米与大豆适当间作后，群落的垂直结构更复杂，提高了群落对阳光等环境资源的利用率
【分析】分析表格：自变量为不同的品种和遮光程度，因变量为净光合速率、叶绿素含量、生物量、茎叶
比。
【详解】（1）据表格信息分析可知，该实验的自变量为不同品种的大豆和遮光程度，因变量为净光合速
率、叶绿素含量、生物量、茎叶比。据此可知，该实验研究不同遮光程度对大豆品种南豆12 和桂夏3 号光
合作用的影响，以便为玉米大豆间作种植提供理论依据。
（2）根据表中数据可知，与对照组相比，进行不同程度的遮光处理后，两个大豆品种的净光合速率和生
物量都下降。进行10%的遮光(A1)处理后，两个大豆品种的叶绿素的含量都有较大幅度的增加，有利于植
株在弱光下吸收更多的光能进行光合作用。进行36%的遮光(A2)处理后，两个大豆品种的叶绿素的含量下
降，但生物量更多地分配到了茎中，提高了茎叶比，有利于植株长高，从而吸收更多的光能。
（3）与玉米间作后，大豆可接受的光照减少，与桂夏3 号相比，遮光处理后南豆12 的光合速率下降幅度
更小，更适合与玉米间作。
（4）玉米与大豆适当间作后，群落的垂直结构更复杂，提高了群落对阳光等环境资源的利用率，因此，
与单独种植相比，两者适当间作后，单位面积的产量有所提高。
11．（2025·陕西安康·模拟预测）粉垄技术是我国科学家提出的一种农耕方法，它是按照不同作物对耕土
的需求，一次性将土壤垂直旋磨粉碎并自然悬浮成垄，在垄面上直接播种或种植作物的方法。与传统翻耕
（CK）相比，经该技术处理的土壤疏松透气、养分含量升高（如图所示）。为探究粉垄技术对早稻产量的
影响，科学家进行了相关实验，结果如表。回答下列问题：
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根系干
重/
(g)
产量/
(kg·km-2)
粉
垄
14.63
10237.5
CK
10.58
8265.0
(1)土壤中的有效磷主要以 形式被早稻根系吸收，被吸收后的磷可用于合成 （至少填两项），参
与光合作用。早稻光合作用的强度，可以用“单位时间内通过光合作用 ”表示。
(2)根据以上信息分析，粉垄能提高早稻产量的原因是 。
(3)有些地区早稻种植时间较早，早稻种子萌发、幼苗阶段会在大棚内进行，大棚应选用 （填“透
明”“绿色”或“红色”）塑料薄膜。在种子萌发阶段，农业工作者会对大棚进行通风处理，主要目的是
。在幼苗阶段，白天也会对大棚进行通风处理，从光合作用的角度分析，主要目的是 。
【答案】(1) 离子（或HPO42-、H2PO4-） NADPH、NADP+、ADP、ATP 等 制造糖类的量
（或合成有机物的量、产生氧气的量、消耗二氧化碳的量）
(2)粉垄土壤疏松透气，能显著促进植株根系的生长发育，同时土壤中的碱解氮、有效磷、有效钾增多，有
利于早稻的生长和光合作用，积累的有机物增多，从而提高了早稻的产量
(3) 透明 增加大棚内的氧气浓度，促进种子的有氧呼吸，利于种子萌发 增加大棚内的二氧
化碳浓度，从而提高幼苗的光合速率
【分析】P 对于植物正常的生长发育是必不可少的。P 作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多
重要化合物（如核酸、ATP 等）和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关
的反应中扮演重要角色。当P 供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会影响蛋白质的合成，还会影响体
内糖类的代谢。
【详解】（1）无机盐主要以离子的形式被植物根系吸收。P 可用于合成NADPH、NADP+、ADP、ATP 等，
这些物质都参与光合作用。植物光合作用的强度，可用植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量等表
示。
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（2）结合题干及表格信息可知，粉垄土壤疏松透气，能显著促进植株根系的生长发育；据图可知，粉垄
组土壤中的碱解氮、有效磷、有效钾更多，早稻可吸收更多的无机盐，有利于早稻的生长和光合作用，使
有机物积累增多，提高产量。
（3）植物主要吸收的光是红光和蓝紫光，但是大棚使用有颜色的塑料薄膜会导致早稻能吸收的光减少，
所以选择透明的最好。在种子萌发阶段，农业工作者会对大棚进行通风处理，主要目的是增加大棚内的氧
气浓度，促进种子的有氧呼吸，利于种子的萌发。在幼苗阶段，白天也会对大棚进行通风处理，从光合作
用的角度分析，主要目的是增加大棚内的二氧化碳浓度，从而提高幼苗的光合速率。
12．（2025·陕西宝鸡·二模）为测定光合作用速率的变化，某科研小组将番茄放入密闭的透明玻璃小室中、
如图甲所示。将该装置放于自然环境中，测定夏季一昼夜小室内植物氧气量的变化，结果如图乙。请据图
分析并回答下列问题：
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(1)图乙曲线中，BC 段相比于AB 段下降放缓的原因是 D 点时番茄叶肉细胞的光合强度
（填“大于”或“等于”或“小于”）呼吸强度，此时产生ATP 的场所有 。
(2)图甲装置中有色液滴移到最右侧时对应图乙曲线中的 点。据图乙曲线分析，番茄经一昼夜的培养
后，体内有机物总量的变化情况是 （填“增加”、“减少”或“不变”）。
(3)如果要测定该植物的真正光合作用速率，还需增加一组实验，其设计思路是 。
(4)该小组成员将番茄叶片放在温度适宜的密闭容器内，短时间测量容器内O2量参变化，结果如图丙所示。
若叶片的呼吸速率始终不变，则在5~15min 内，番茄叶片光合作用的平均速率（用单位时间内O2产生量表
示）是 mol/min。
【答案】(1) 温度下降，酶活性降低，呼吸作用减弱 大于 细胞质基质、叶绿体、线粒体
(2) H 增加
(3)设置与图甲相同的装置，将其遮光处理，并放在与图甲装置相同的环境条件下
(4)6×10-8
【分析】分析题图可知，图甲是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，
因此刻度移动表示是氧气的变化量，液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多。图乙中D 点和H 点时光
合作用与呼吸作用相等。
【详解】（1）凌晨2 点到4 点，此时外界温度降低，酶活性降低，植物的呼吸作用减弱，吸收的氧气也减
少，故BC 段相比于AB 段下降放缓。图乙中，D 点时该植物的光合强度和呼吸强度相等，叶肉细胞的光合
强度大于呼吸强度，此时产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
（2）图甲装置中有色液滴移到最右侧时，此时装置内氧气含量达到最大，对应乙曲线中的H 点。图乙中
24 点时玻璃罩内O2 的相对含量比0 点时要高，说明番茄体内有机物合成大于有机物分解，有机物总量是
增加。
（3）本实验测得数据为植物的净光合速率，如计算植物的真正光合速率需测植物的呼吸速率，即植物光
合速率=植物净光合速率+植物的呼吸速率，故可得实验思路为设置一组实验遮光处理，此时植物不能进行
光合作用，其他条件与甲装置相同，此时测定的是植物的呼吸作用速率，最后将测得呼吸速率和净光合速
率相加即可得总光合速率。
（4）0~5min 之间，番茄叶片在黑暗中只进行呼吸作用，所以呼吸速率=(5-4)×10-7÷5= 2×10-8mol/min，
5~l5min 之间，小麦的净光合速率=(8-4)×10-7÷10=4×10-8mol/min，番茄纤片光合作用的平均速率=净光合
速率+呼吸速率=6×10-8mol/min。
13．（2025·陕西渭南·二模）油菜是我国重要的油料作物。为了解决早熟油菜产量低、生产成本高的问题，
研究人员开展了如下实验：
实验共设置两种肥料类型：A1 为农民常规生产用肥，A2 为宜施壮油菜专用缓释肥；
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三种肥料使用量：B1（常规肥及补充肥
或者缓释肥
。其中有效氮磷钾含量均
为
）、B2 比B1 减量15%、B3 比B1 减量30%；
三种种植密度：C1 种植密度为
，C2 种植密度比C1 增加15%，C3 种植密度比C1 增加
30%。
研究人员开展了同时期同品种油菜种植研究，测定了各时期株高、单株干物质积累量等指标。测定结果如
图所示：
请回答下列问题：
(1)油菜叶中含有 ，可以吸收和利用光能。若用层析液对其进行分离，滤纸条上 色的色素带最
宽。
(2)油菜籽可以用来榨油，是因为其富含 ，这种物质可用 进行检测，会呈现橘黄色。
(3)对比图1 的数据可知，当种植密度为C1 时，施肥种类及使用量为 （填字母组合）时，株高更高。
说明该品种油菜对 肥吸收利用情况更好。
(4)分析图2 中的数据可知，在相同施肥情况下，种植密度为 时，更有利于油菜增产，请结合所学知
识分析理由： 。
(5)如果没有经过前期研究已得知适宜的种植密度，请你对该实验中的种植密度提出改进建议： 。
【答案】(1) （光合）色素 蓝绿
(2) 脂肪 苏丹Ⅲ染液
(3) A2B1 宜施壮油菜专用缓释肥
(4) Cl 当种植密度超过适宜密度（或Cl）后，叶片相互遮挡，有效光合作用的叶面积不再增大，
有机物的生成量小于呼吸作用消耗有机物的量时，导致干物质量不断下降
(5)种植密度应增设两组，分别为比Cl 减少15%和比Cl 减少30%
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【分析】叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。叶绿素a 的含量最多，在层析液分离
色素时，色素随层析液在滤纸条上扩散速度不同
【详解】（1）油菜叶中含有（光合）色素，这些色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸
收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。叶绿素a 的含量最多，在层析液分离色素时，
色素随层析液在滤纸条上扩散速度不同，从而将它们分离开，含量多的色素扩散慢，在滤纸条上位置低且
色素带宽。叶绿素a 呈现蓝绿色，所以滤纸条上蓝绿色的色素带最宽。
（2）油菜籽可以用来榨油，是因为其富含脂肪。脂肪是植物储存能量的一种重要物质，在油菜籽中含量
较高。脂肪可用苏丹Ⅲ染液进行检测。苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，这是一种常用的检测脂肪的方法。
（3）对比图1 的数据，在种植密度为C1 时，从图中可以看出A2B1 处理（即使用宜施壮油菜专用缓释肥，
施肥量为B1：常规肥及补充肥750.00 kg/hm² 或者缓释肥750.00 kg/hm² ，其中有效氮磷钾含量均为300.00
kg/hm² ）对应的株高更高。A2 是宜施壮油菜专用缓释肥，相比A1 农民常规生产用肥，在相同种植密度和
施肥量情况下能使油菜株高更高，说明该品种油菜对缓释肥吸收利用情况更好。缓释肥具有养分释放缓慢、
肥效持久等特点，可能更符合作物生长过程中对养分的持续需求，从而有利于植株的生长
（4）分析图2 中的数据可知，在相同施肥情况下，种植密度为C1，更有利于油菜增产。从图中可以看到，
在C1 种植密度下，不同施肥处理组合对应的油菜籽产量相对较高。
当种植密度超过适宜密度（或Cl）后，叶片相互遮挡，有效光合作用的叶面积不再增大，有机物的生成量
小于呼吸作用消耗有机物的量时，导致干物质量不断下降。
（5）因为题干中已经有了Cl 和C2 种植密度比C1 增加15%，C3 种植密度比C1 增加30%，如果没有经过
前期研究已得知适宜的种植密度，种植密度应增设两组，分别为比Cl 减少15%和比Cl 减少30%，来观察
最适宜的种植密度。
14．（2025·陕西榆林·三模）叶绿体进行光反应依靠光系统，光系统是光合色素和蛋白质结合形成的大型
复合物，包括PSI 和PSⅡ。光系统产生的高能电子沿光合电子传递链依次传递促使NADPH 的形成，同时
驱动膜上的质子泵在膜两侧建立H+梯度，进而驱动ATP 的合成，其过程如图1 所示。回答下列问题。
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(1)下列有关PSI 和PSⅡ的叙述，正确的是___________。
A．都能转化光能
B．都能传递电子
C．都能还原NADP+
(2)图1 中的膜外结构具体指 ，H+从膜内至膜外的跨膜运输方式的特点有 （写出1
点即可）。
(3)当光照过强时，过剩的光能会对PSⅡ造成损伤，细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，
减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H 蛋白有两大功能：参与NPQ 的调节和修复损伤的PSⅡ。研
究人员以野生型和H 基因缺失突变体的拟南芥为材料进行了相关实验，结果如图2 所示。实验中，利用相
同强度的强光照射野生型和突变体，对二者的PSⅡ均造成了损伤。
①本实验的目的是 ；实验结果表明，H 蛋白对NPQ 合成起 作用（填“促进”或“抑
制”）。
②根据本实验，不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。
③若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。
【答案】(1)AB
(2) 叶绿体基质 顺浓度梯度运输或需要转运蛋白（载体蛋白）的协助或不需要消耗能量
(3) 探究强光照射下H 蛋白对NPQ 强度的影响 抑制 突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，
野生型PSⅡ系统光损伤大但能修复（需同时包含H 蛋白修复作用及NPQ 分别对突变体、野生型PSⅡ的影
响，合理即可） 突变体NPQ 高，PSⅢ系统光损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应
产物更多，因此暗反应更强
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释
放氧气的过程。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。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH 和ATP 的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】（1）由图1 可知，PSⅠ和PSⅡ均可吸收光能，产生并进行高能电子的传递，实现光能→电能
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→ATP 和NADPH 中化学能的转化，只有PSⅠ能将NADP+还原成NADPH。
故选AB。
（2）由图1 可知，叶绿体的光系统位于类囊体薄膜上，膜外指叶绿体基质；H+从膜内至膜外的跨膜运输
方式为协助扩散，具有顺浓度梯度运输、需要转运蛋白（载体蛋白）的协助、不需要消耗能量等特点。
（3）①该实验的自变量有强光照射、H 蛋白（拟南芥植株的种类），因变量是NPQ 的强度，因此实验目
的是强光照射下H 蛋白对NPQ 强度的影响；由图2 可知，野生型拟南芥（有H 蛋白）的NPQ 强度更低，
H 蛋白对NPQ 合成起抑制作用。
②据图2 分析，强光照射下突变体的NPQ 相对强度比野生型的NPQ 相对强度高，能减少强光对PSⅡ复合
体造成损伤。但是野生型含有H 蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生
型的PSⅡ活性强弱。
③据图2 推测，突变体的NPQ 相对强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H 蛋白的
修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH 和ATP 促进暗反应进行，因此
突变体的暗反应强度高于野生型。
15．（2025·陕西商洛·二模）补光常被运用于温室种植、室内园艺等。研究人员研究了不同补光措施对冬
季大棚番茄光合作用的影响，结果如图1、2 所示。实验中，不同补光措施如下：CK 组不补光；T1 组选择
高压钠灯，红蓝光比为8.5：1；T2 组选择LED 灯，红蓝光比为4.9：1；T3 组选择LED 灯，红蓝光比为
3：1。已知高压钠灯的耗能明显高于其他两种LED 灯的。回答下列问题：
(1)持续的阴天、雨天或冬季等情况会导致某一地区日照时间减少，在大棚中种植的作物可以通过补光来提
高产量。补光时通常选择蓝紫光、红光，而不使用绿光，原因是 。
(2)在冬季光照不足的条件下，为了提高大棚番茄的光合速率，据图1 分析，适合的补光措施是 。
(3)可溶性糖含量与番茄的品质有关。据图2 分析， （填“提高”或“降低”）蓝光的比例有利于提
高番茄的品质，判断依据是 。
(4)在农业生产中，人们很少会使用高压钠灯的光源来进行补光，从生产效益的角度分析，原因是 。
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【答案】(1)光合色素主要吸收蓝紫光、红光，对绿光吸收较少
(2)选择LED 灯，红蓝光比为4.9：1（或选择T2 组补光措施）
(3) 降低 从T1 组到T3 组，随着红蓝光比例的降低，可溶性糖含量逐渐降低
(4)高压钠灯耗能高，产量未提高，经济效益低
【分析】1、光反应的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP 的合成。暗反应的场所是叶绿体基质，包
括CO2 的固定和C3 的还原。将光反应和暗反应联系起来的物质是ATP 和NADPH，光反应的产物是
ATP、NADPH、O2。
2、植物叶绿体色素主要吸收蓝紫光和红光。
【详解】（1）光合色素主要吸收蓝紫光、红光，对绿光吸收较少，所以在大棚中种植的作物可以通过补
光来提高产量。补光时通常选择蓝紫光、红光，而不使用绿光。
（2）T2 组的净光合速率最高，因此适合的补光措施是选择LED 灯，红蓝光比为4.9：1。
（3）从T1 组到T3 组，随着红蓝光比例的降低，可溶性糖含量逐渐降低，因此提高红光的比例，降低蓝
光的比例，有利于提高番茄中的可溶性糖含量，从而提高番茄品质。
（4）高压钠灯耗能高，产量未提高，经济效益低，因此在农业生产中，人们很少会使用高压钠灯的光源
来进行补光。
16．（2025·陕西安康·二模）为探究脱落酸（ABA）对小麦抗旱能力的影响，科研人员将小麦幼苗均分为
甲、乙、丙、丁四组，甲组正常供水，乙组正常供水+ABA，丙组干旱胁迫，丁组干旱胁迫+ABA，实验结
果如下图所示。据图回答下列有关问题：
注:Rubisco 酶是催化CO,固定的关键酶
(1)小麦经干旱处理后，气孔导度（气孔的开启程度）会 （填“增大”或“减小”），以利于 ；
据图分析，干旱会影响小麦的光合作用速率，其主要原因是 。（至少写出2 点）
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(2)据图可知，正常供水时，乙组在加入ABA 后光合速率小于甲组，推测这主要是由于 造成
（结论1）；干旱胁迫下，丁组在加入ABA 后气孔导度变化不大，光合速率明显大于丙组，推测干旱条件
下ABA 主要通过 ，提高小麦的光合作用速率（结论2）。
(3)为验证（2）的推测，可通过测量甲、乙、丙、丁四组实验中小麦叶片的胞间CO2浓度。若胞间CO2浓
度，甲组 乙组，则结论1 成立；若胞间CO2浓度，丙组 丁组，则结论2 成立（两空都用“大
于”“等于”或“小于”表示）。
(4)进一步研究发现，在重度干旱条件下，施加氮肥也可提高小麦的光合作用速率。部分实验结果如下表所
示：
生理指标
对照
组
施加氮肥
组
叶绿素/（mg·g-1）
9.8
11.8
Rubisco 酶活
性/（μmol·min-1）
316
640
光合速率/（μmolCO2·m-2·s-1）
6.5
8.5
该实验结果表明施加氮肥是通过 方式，从而提高小麦的光合作用速率。该实验对照组的处理条件是
。
【答案】(1) 减小 减少水分散失 气孔导度减小使供应给光合作用所需的CO2 减少；Rubisco
酶活性降低，使CO2 的固定减慢
(2) ABA 使气孔关闭 提高Rubisco 酶的活性
(3) 大于 大于
(4) 增加叶绿素含量和Rubisco 酶的活性 重度干旱条件下不施加氮肥
【分析】本实验目的是探究ABA 对小麦抗旱能力的影响，结合图形可知实验的自变量有ABA（脱落酸）
的有无、水分含量，因变量有气孔导度、Rubisco 酶活性和光合速率。
【详解】（1）小麦经干旱处理后，为了减少水分散失，气孔导度会减小。气孔导度减小有利于减少水分
散失。干旱会影响小麦的光合作用速率，主要原因有两点：一是气孔导度减小，导致供应给光合作用所需
的CO2 减少；二是干旱导致Rubisco 酶活性降低，使CO2 的固定减慢，从而影响光合作用的进行。
（2）据图分析，正常供水时，乙组在加入ABA 后光合速率小于甲组。推测这主要是由于ABA 使气孔关
闭，导致细胞间隙CO2 浓度降低，进而影响光合作用的进行。在干旱胁迫下，丁组在加入 ABA 后气孔导
度变化不大，但光合速率明显大于丙组。推测干旱条件下ABA 主要通过促进 Rubisco 酶的活性，加速
CO2 的固定，从而提高小麦的光合作用速率。
（3）为了验证上述推测，可以通过测量甲、乙、丙、丁四组实验中小麦叶片的胞间CO2 浓度来进行。若
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胞间CO2 浓度甲组大于乙组，则说明ABA 使气孔关闭，导致胞间CO2 浓度降低，从而验证了结论1。若
胞间CO2 浓度丙组大于丁组，则说明在干旱条件下ABA 主要通过促进Rubisco 酶的活性来提高光合作用
速率，而不是通过增加胞间CO2 浓度来实现的，从而验证了结论2。
（4）进一步研究发现，在重度干旱条件下，施加氮肥可以提高小麦的光合作用速率。根据实验结果，施
加氮肥组的小麦叶绿素含量和Rubisco 酶活性均高于对照组，且光合速率也高于对照组。因此，可以得出
结论：施加氮肥通过增加叶绿素含量和Rubisco 酶的活性，从而提高小麦的光合作用速率。该实验对照组
的处理条件是重度干旱条件下不施加氮肥，以排除其他因素对实验结果的影响。
17．（2025·陕西西安·一模）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。
现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影
响，甲、乙、丙组均保留结果枝顶部1 个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6 片成熟叶，用
13CO2供应
给各组保留的叶片进行光合作用，实验结果见下表，表中净光合速率是指单位时间单位叶面积从外界环境
吸收的
13CO2量。回答下列问题：
项目
甲组
乙组
丙组
处理
库源比
单位叶面积叶绿素相对
含量
78.7
75.5
75.0
净光合速率
(μmol·m⁻²·s⁻¹)
9.31
8.99
8.75
果实中含
13C 光合产物
(mg)
21.96
37.38
66.06
单果重(g)
11.81
12.21
19.59
(1)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应
13CO2，
13CO2先与叶绿体内的 结合而被固定，
形成的产物被还原生成糖类，NADPH 在该过程中的作用是 。光合产物糖类分子可以进入筛管，
再通过韧皮部运输到植株各处。实验开始前需要对结果枝基部树皮(含韧皮部)进行环剥处理(如图所示)，目
的是 。
(2)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率 (填“升高”或
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“降低”)，果实中含
13C 光合产物的量 (填“增加”或“减少”)。库源比降低导致果实单果重
变化的原因是 。
(3)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用
13CO2供应给保留的叶片进
行光合作用，结果见下表。
果实位
置
果实中含
13C 光合产物
(mg)
单果重
(g)
第1 果
26.91
12.31
第2 果
18.00
10.43
第3 果
2.14
8.19
根据上表的实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是 。
(4)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝合格果实产量(单果重10g 以上为合格)
的是___________。(单选)
A．除草
B．遮光
C．疏果
D．松土
【答案】(1) C5 作还原剂、提供能量 防止其他枝条的光合产物通过韧皮部运输到果实对实
验结果造成干扰
(2) 降低 增加 库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的
有机物量增多
(3)离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多
(4)C
【分析】分析题意，本题研究研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合
产物分配的影响，自变量为库源比，即以果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配
情况。
【详解】（1）光合作用的暗反应过程包括二氧化碳的固定和C3 还原，研究光合产物从源分配到库时，给
叶片供应13CO2，13CO2 先与叶绿体内的C5 结合而被固定，形成的产物还原为糖需要光反应合成的ATP
和NADPH；NADPH 在该过程中的作用是作还原剂、提供能量；光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一
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部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。实验开始前需要对结果枝基部树皮（含
韧皮部）进行环剥处理，如图所示，目的是防止其他枝条的光合产物光运输到果实对实验结果造成干扰。
（2）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低；果实中含光合产物
的量增加；库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单
个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。
（3）根据表格实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分
配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多。
（4）综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的是疏果，减小库和源的比值，
能提高果实产量。ABD 错误，C 正确。
故选C。
18．（2025·陕西榆林·二模）小麦属于
植物，通过卡尔文循环完成碳的固定和还原，其中
的固定需
要RuBP 羧化酶催化；玉米属于
植物，如下图1 所示，玉米通过气孔吸收的
，在叶肉细胞叶绿体中
PEP 羧化酶的作用下生成
，
进入维管束鞘细胞后释放
，然后
进行卡尔文循环。回答以下问
题：
(1)小麦叶肉细胞进行光合作用暗反应的场所是 ，玉米的维管束鞘细胞只进行暗反应，推测其
叶绿体中可能缺少的结构是 。与RuBP 羧化酶相比，PEP 羧化酶固定
的能力更
(填“强”或“弱”)。
(2)图2 表示玉米与小麦在温度和
浓度等其他因素均适宜的条件下，总光合速率和呼吸速率的比值(P/R)
与光照强度的关系曲线。玉米的光补偿点 (填“大于”“等于”或“小于”)小麦，你做出判断
的依据是 。在干旱、高光照强度地区，应选择种植玉米，综合图1 和图2 分析，原因是
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(请从两个角度进行分析)。
(3)仙人掌属于景天科植物。如图3 所示，其
固定途径不同于
植物和
植物，这类植物夜间气孔开
放，吸收的
转化成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸会释放出
，进而在叶绿
体中完成卡尔文循环。据图判断，仙人掌光合作用利用的
来自 和 (填生理过
程)；白天影响仙人掌光合作用强度的外界环境因素有 (填序号)。
①
浓度 ②光照强度 ③光合色素含量 ④温度
【答案】(1) 叶绿体基质 基粒(类囊体) 强
(2) 大于 P/R 值为1 时(净光合速率为0 时)对应的光照强度为光补偿点，故玉米光补偿点大于小麦
光补偿点 在干旱、高光照强度下，植物气孔导度减小，CO2 供应不足，玉米的PEP 羧化酶固定CO2
能力更强；且高光照强度下，玉米的P/R 值更大，更有利于积累有机物
(3) 苹果酸脱羧 呼吸作用(两空可互换) ②④
【分析】1、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NADPH 和氧气，以及ATP 的合成；
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（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NADPH 和ATP；
2、C4 植物其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应，C4 植物二氧化碳固定
效率比C3 高很多，有利于植物在干旱环境生长，C3 植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，而
C4 植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内。
【详解】（1）对于小麦这种C3 植物，光合作用暗反应的场所是叶绿体基质。因为在叶绿体基质中含有暗
反应所需的多种酶，能进行CO2 的固定和C3 的还原等一系列反应。
所以小麦叶肉细胞进行光合作用暗反应的场所是叶绿体基质；玉米的维管束鞘细胞只进行暗反应，而光反
应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，暗反应不需要类囊体薄膜结构，推测其叶绿体中可能缺少的结构是类囊
体薄膜；玉米属于C4 植物，在较低CO2 浓度下，就能通过叶肉细胞中PEP 羧化酶固定CO2 生成C4，然
后C4 进入维管束鞘细胞释放CO2 进行卡尔文循环；而小麦（C3 植物）固定CO2 依赖RuBP 羧化酶，在低
CO2 浓度下固定CO2 能力相对较弱。所以与RuBP 羧化酶相比，PEP 羧化酶固定CO2 的能力更强；
（2）光补偿点是指植物光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度，此时P/R =1。从图2 曲线可以看
出，玉米的P/R=1 时对应的光照强度大于小麦P/R=1 时对应的光照强度，所以玉米的光补偿点大于小麦；
在干旱、高光照强度地区，应选择种植玉米，原因是在干旱、高光照强度下，植物气孔导度减小，CO2 供
应不足，玉米的PEP 羧化酶固定CO2 能力更强；且高光照强度下，玉米的P/R 值更大，更有利于积累有机
物，光合作用效率更高；
（3）夜间气孔开放，吸收的CO2 转化成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸脱羧会释
放出CO2 用于光合作用；同时，细胞呼吸会产生CO2，也能为光合作用提供原料。所以仙人掌光合作用利
用的CO2 来自苹果酸脱羧和细胞呼吸（呼吸作用）；①白天气孔关闭，外界的CO2 无法进入，所以CO2
浓度不是影响仙人掌光合作用强度的外界环境因素，①不符合；②光照强度会影响光反应阶段，从而影响
光合作用强度，②符合；③光合色素含量不属于外界环境因素，③不符合；④温度会影响光合作用中酶的
活性，进而影响光合作用强度 ，④符合。 所以白天影响仙人掌光合作用强度的外界环境因素有②光照强
度、④温度，故选②④ 。
19．（2025·陕西·模拟预测）温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一、科研人员研究了不同温度对
甲乙两种植物光合作用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对象置于不同温度处理15 分钟，再置于
生境温度（30℃）下测定相关数据，并以30℃处理组的测定值为参照，结果如图（a）、图（b）所示。回
答下列问题。
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(1)温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的 。
(2)实验步骤中“再置于生境温度（30℃）下测定相关数据”的目的是 。
(3)据图（a）、图（b）判断，植物甲中与光合作用相关的物质和结构在 温度范围内未发生不可逆损
伤，判断依据是 。两种植物中，植物 更适合用于炎热地区的绿化种植。
(4)其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率和呼吸速率影结果如图（c），T 点表示高温温度补偿点。
若降低光照强度，该植物的T 点将 （填“左移”“右移”或“不变”），原因是 。
【答案】(1)基质
(2)排除其他因素的干扰，使实验结果更具可比性
(3) 30℃-40℃ 该温度范围内处理后，光照下二氧化碳吸收速率相对值与30℃处理组相同 乙
(4) 左移
降低光照强度，光合作用减弱，光合速率要等于呼吸速率，则光合速率要增加，T 点应左移
【分析】影响光合作用强度的因素包括光照强度、二氧化碳的浓度以及温度等等。
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【详解】（1）光合作用暗反应的场所在叶绿体基质，因此其所需的酶位于叶绿体的基质。
（2）再置于生境温度（30℃）下测定相关数据的目的是排除其他因素的干扰，使实验结果更具可比性。
（3）植物甲中与光合作用相关的物质和结构在30℃-40℃温度范围内未发生不可逆损伤，因为该温度范围
内处理后，光照下二氧化碳吸收速率相对值与30℃处理组相同，乙可在更高的温度下吸收二氧化碳用于光
合作用，因此乙更适合用于炎热地区的绿化种植。
（4）若降低光照强度，该植物的T 点将左移，因为降低光照强度，光合作用减弱，光合速率要等于呼吸
速率，则光合速率要增加，T 点应左移。
20．（2025·陕西渭南·一模）提高作物的光合作用强度是解决全球粮食危机的重要措施。为探究生长条件
对作物光合作用的影响，某研究小组利用某品种小麦进行了一系列的实验研究。回答下列问题：
(1)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的小麦迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，
其叶片中C5化合物的浓度会迅速 （填“升高”或“降低”）。CO2浓度为0.003%时，小麦光合速率
最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的 （填“高”或“低”），原因是
(2)将生长状况相似的小麦植株分组，用不同波长的光分别照射，并置于含
14CO2的环境下培养一段时间，
测定比较各组根、茎、叶中的放射性强度比例。该研究目的是
(3)小麦幼苗生长在黑暗条件下，会出现黄化现象，导致吸收 光的能力减弱。光照影响幼苗叶色的机
制如下图所示（SPA1、COP1 和HY5 都是调节因子）。图中光敏色素的化学本质是 。在光照环境下，
光敏色素进入细胞核前 ，进入细胞核后通过 来缓解幼苗发生黄化。
【答案】(1) 升高 低 在较低CO2 浓度下，植物所需的NADPH 和ATP 较少，因此所需光照
强度较低
(2)研究不同光质对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响
(3) 红光和蓝紫光 蛋白质 结构会发生变化 抑制HY5 的降解（促进基因转录或表达）
【分析】1、光合作用的过程：
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2、光敏色素是一类蛋白质（色素一蛋白复合体)，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较
丰富，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核
内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】（1）在光照等适宜条件下，将培养在CO2 浓度为1%环境中的小麦迅速转移到CO2 浓度为
0.003%的环境中，由于环境中CO2 浓度突然降低，直接影响暗反应过程，CO2 固定反应减慢，消耗的C5
减少，导致其叶片中C5 化合物的浓度会迅速升高。CO2 浓度为0.003%时，在较低CO2 浓度下，暗反应减
弱，生成的C3 减少，植物所需的NADPH 和ATP 较少，导致光反应受到抑制，光反应减弱，因此所需光
照强度较低。
（2）根据题意，将生长状况相似的小麦植株分组，用不同波长的光分别照射，并置于含14CO2 的环境下
培养一段时间，测定比较各组根、茎、叶中的放射性强度比例。根据卡尔文循环可知，14CO2 会出现在光
合产物有机物中，那么该实验的自变量是不同波长的光，即光质不同，因变量为光合产物在根、茎、叶中
的分布，因此该实验的目的是研究不同光质对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响。
（3）幼苗生长在黑暗条件下时，会出现黄化现象，导致叶绿素含量降低，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，
所以黄化现象会导致幼苗吸收红光与蓝紫光的能力减弱。图中光敏色素的化学本质是蛋白质。由图可知，
光照环境下，光敏色素进入细胞核前结构会发生改变，进入细胞核后的光敏色素抑制HY5 降解，HY5 促
进特定基因的表达，使幼苗发生去黄化反应。
21．（2025·陕西宝鸡·一模）光合作用是“地球上最重要的化学反应”，是生物圈维持运转的基础。下面
是一些关于光合作用的实验探究过程，据图回答相关问题：
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(1)由图1 可知在640~660nm 波长光下进行光合作用释放O2是由 （色素）参与引起的。适宜条件下，
白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用与白光相同强度的红光照射，短时内ADP 与ATP 的比
值将 。
(2)图2 是科研人员在夏季晴朗的白天，检测了某植物在一天上午下午不同光照强度下光合速率的变化。
①AB 段限制光合速率的环境因素主要是 。CD 段光合速率下降的原因是 。
②BC 段和EB 段表明，在上下午相同光照强度测得光合速率数值上午高于下午，原因是叶片中 对光
合速率有抑制作用。
③仅从一天中光合速率变化对环境O2浓度影响的角度分析，晨练的时间选择并不好，原因是 。
【答案】(1) 叶绿素（叶绿素a 和叶绿素b） 减小
(2) 光照强度 气孔部分关闭，植物从外界获得的CO2 减少 光合产物的积累 早晨时的
光补偿点是一天中O2 浓度最小的时刻
【分析】由图1 可知，光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；图2 表示
植物在夏季晴朗的一天中上下午不同光照强度下光合速率，随着光照的增加，光合作用不断增加，后变小，
结合一天的时间可以进行分析作答。
【详解】（1）由图1 可知，在640~660nm 波长光下，类胡萝卜的吸收光能百分比几乎为0，此时吸收光能
的色素是叶绿素a 和叶绿素b，故在640~660nm 波长光下，植物进行光合作用释放O2 是由叶绿素参与引起
的；由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，若突然改用光照强度与白光（复合光，包含色素几乎不吸收的
绿光）相同的红光照射，相当于增加了光照强度，加强了光合作用的光反应阶段，叶绿体中的ATP 含量增
多，ADP 含量减少，所以比值下降。
（2）①AB 段因变量光合速率在随着光照强度的增大而增加，故该段限制光合速率的环境因素主要是光照
强度；CD 段光照增强，但同时是在夏季晴朗的白天进行的，所以可能温度增加，导致气孔关闭，植物从
外界获得的CO2 减少，所以光合作用速率降低。
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②由于在白天光照较强时，植物的光合作用大于呼吸作用，所以下午存在大量的光合作用产物的积累，而
光合产物的积累对光合速率有抑制作用，所以测得光合速率数值上午高于下午。
③晨练时细胞代谢旺盛，细胞需要较多的氧气进行有氧呼吸供能，但经过夜晚植物呼吸作用消耗氧气，导
致早晨时的光补偿点是一天中O2 浓度最小的时刻，若晨练强度较大，可能导致肌肉细胞进行无氧呼吸，
引起肌肉酸痛等。
22．（2025·宁夏石嘴山·二模）枸杞在盐碱地种植时常面临盐胁迫，导致光合作用下降。研究人员研究了
盐胁迫下枸杞幼苗的气孔导度、净光合速率与丙二醛（MDA）含量变化情况，结果如图所示。回答下列问
题：
(1)光反应阶段发生在叶绿体的 ，其为暗反应提供 。
(2)与A 组相比，B 组的设置采用了自变量控制中的 原理（填科学方法）。
(3)据图分析，盐胁迫导致枸杞幼苗的净光合速率下降的主要原因是 。
(4)与B 组相比，C 组枸杞幼苗的净光合速率和气孔导度显著 ，由此说明 。
(5)枸杞幼苗中的MDA 会导致膜脂的氧化，影响细胞的结构和功能。研究发现，木霉菌可激活枸杞幼苗渗
透调节基因（如p5cs）的表达。请根据图文信息分析木霉菌提升枸杞幼苗抗旱能力的作用机制是 。
【答案】(1) 类囊体膜 ATP 和NADPH
(2)加法
(3)盐胁迫会导致气孔导度下降，从而限制CO2 的吸收，抑制光合作用
(4) 升高 木霉菌能缓解盐胁迫对光合作用的抑制
(5)木霉菌通过降低MDA 含量减少膜脂过氧化，激活渗透调节基因的表达增强渗透调节，保护细胞结构和
功能
【分析】影响光合作用的外界因素包括光照强度、二氧化碳浓度和温度。
1、光照强度：光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快，但超过一定
范围之后，光合速率的增加变慢，直到不再增加；
2、二氧化碳：CO2 是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范
围内提高CO2 的浓度能提高光合作用的速率，CO2 浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加，这是因为
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光反应的产物有限；
3、温度：光合作用的暗反应是一系列酶促反应，明显地受温度变化影响和制约。当温度高于光合作用的
最适温度时，光合速率明显地表现出随温度上升而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变
性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；高温加剧植物的呼吸作用，而且使二氧
化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降，结果利于光呼吸而不利于光合作用。
【详解】（1）光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上。因为类囊体薄膜上分布着与光反应
有关的色素和酶等物质，是光反应进行的场所。光反应为暗反应提供ATP 和NADPH。光反应过程中，光
能被吸收转化为ATP 中活跃的化学能，同时水的光解产生NADPH，它们都用于暗反应中C3 的还原；
（2）与A 组（正常条件组）相比，B 组（盐胁迫组）的设置采用了自变量控制中的加法原理。加法原理
是指在对照实验中，实验组通过人为添加某种影响因素，来研究该因素对实验对象的作用。这里A 组是正
常条件，B 组施加盐胁迫，以研究盐胁迫对枸杞幼苗的影响；
（3）据图分析，盐胁迫导致枸杞幼苗的净光合速率下降的主要原因是盐胁迫下枸杞幼苗的气孔导度下降，
从而限制CO2 的吸收，影响了暗反应中二氧化碳的固定，进而导致净光合速率下降；
（4）与B 组相比，C 组（盐胁迫+木霉菌组）枸杞幼苗的净光合速率和气孔导度显著升高。由此说明木霉
菌能够缓解盐胁迫对枸杞幼苗净光合速率和气孔导度的抑制作用，即木霉菌可以能缓解盐胁迫对枸杞幼苗
光合作用的抑制作用；
（5）木霉菌提升枸杞幼苗抗旱能力的作用机制是：木霉菌可激活枸杞幼苗渗透调节基因（如p5cs）的表
达，促进相关渗透调节物质的合成，调节细胞的渗透压，增强细胞的保水能力；同时可能降低枸杞幼苗中
MDA 的含量，减少膜脂的氧化，激活渗透调节基因的表达增强渗透调节，保护细胞结构和功能，从而提
升枸杞幼苗的抗旱能力。
23．（2025·宁夏吴忠·一模）景天科植物八宝景天存在特殊的CO2固定方式，称为景天酸代谢途径
（CAM）。八宝景天在夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中；白天气孔
关闭，苹果酸运出液泡后放出CO2供暗反应利用，其部分代谢途径如图所示。回答下列问题：
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(1)绿色植物叶片中色素在滤纸上分离实验使用的试剂是 。光合作用时，叶绿体中能同时吸收红光和
蓝紫光的色素是 ，光反应的产物有 （答两点）和O2。
(2)白天八宝景天叶肉细胞进行光合作用所需要的CO2由 和 释放，苹果酸的含量和生成葡萄糖
的含量可能呈 （填“正相关”或“负相关”）。
(3)农业生产中，在农作物（如水稻、小麦等）结实前农民会适当多施钾肥，促进光合作用产物由叶片运至
果实。请以灌浆期（籽粒形成过程中，将通过光合作用产生的淀粉等有机物储存在籽粒中的阶段）的小麦
为实验材料，用
14CO2为原料补充实验思路，验证钾离子具有上述作用。实验思路：将生长状态一致的灌
浆期小麦均分为两组： 。
【答案】(1) 层析液 叶绿素 NADPH、ATP
(2) 线粒体 苹果酸 负相关
(3)一组施用正常量钾肥，另一组施用适当多的钾肥，其他营养条件相同，两组均在供应14CO2 环境中培
养一段时间后，分别检测两组植株叶片和籽粒的放射性强度并进行比较
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段：场所是类囊体薄膜，包括水的光解和
ATP 的生成；暗反应阶段：场所是叶绿体基质，包括CO2 的固定和CO2 的还原。2、景天科等植物夜间气
孔开放，吸收的CO2 生成苹果酸储存在液泡中，夜晚能吸收CO2，却不能合成C6H12O6，故其白天进行
光反应及暗反应合成有机物，夜晚只进行二氧化碳固定。
【详解】（1） 分离光合色素的试剂是层析液，绿色植物叶片中色素在滤纸上分离实验使用的试剂是层析
液；光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，其中能同时吸收红光和蓝紫光的色素是叶绿素；光反应发
生的场所是类囊体膜，光反应的产物是ATP、NADPH 和O2。
（2） 题图可知，白天八宝景天叶肉细胞进行光合作用所需要的 CO2 由苹果酸和线粒体释放；
由题图可知苹果酸产生的CO2 参与卡尔文循环可以生成葡萄糖，葡萄糖形成中间产物，再变成PEP，PEP
与CO2 结合形成苹果酸，可见苹果酸的含量与生成葡萄糖的含量可能是负相关。
（3） 实验目的是验证钾离子可以促进光合作用产物由叶片运至果实。以灌浆期（籽粒形成过程中，将通
过光合作用产生的淀粉等有机物储存在籽粒中的阶段）的小麦为实验材料，用14CO2 为原料设计实验思路
为：将生长状态一致的灌浆期小麦均分为两组：一组施用正常量钾肥，另一组施用适当多的钾肥，其他营
养条件相同，两组均在供应14CO2 环境中培养一段时间后，分别检测两组植株叶片和籽粒的放射性强度并
进行比较。
24．（2025·宁夏银川·一模）大田常规栽培某品种水稻时，发现水稻野生型（WT）的产量和黄绿叶突变体
（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下yg1 产量更高。为探究其相关机理，科研人员在水稻的
光合作用最适温度下测定相关生理指标，结果如图1 所示。已知光补偿点是指光合作用过程中吸收的CO2
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与呼吸作用过程中释放的CO2相等时所需的光照强度。请回答下列问题：
(1)推测ygl 叶色黄绿的原因可能是由于叶绿体中叶绿素含量过低；取等量的ygl 和WT 的叶片进行光合色
素的提取和分离，研磨叶片时需加入的化学试剂有 ，测得ygl 和WT 叶片中类胡萝卜素/叶绿素的值
分别为0.27 和0.15。
(2)据图1 分析，光照强度逐渐增加达到2000μmol·m−2 ·s−1后，ygl 和WT 净光合速率都不再随光照强度的
增加而增加，限制两者净光合速率增大的主要外因和内因分别为 、 。ygl 的光补偿点高于
WT，其原因最可能是叶绿素含量过低和 。
(3)与WT 相比，yg1 叶绿素含量低，但高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl 群体的净光
合速率较高，表面该群体 。是高产的原因之一。
(4)光照对植物生命活动的影响有 （答出两点）。
【答案】(1)无水乙醇、CaCO3、SiO2
(2) CO2 浓度 叶绿体中色素和酶的含量（或叶绿体个数） ygl 的呼吸速率较高
(3)对光能的利用率更高
(4)植物光合作用的能量来源；作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程
【分析】影响光合作用强度的限制因素有：温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、土壤中矿质元素含量，
由于在大田中，一般水分和矿质元素的供应往往是充足的，所以平时影响光合作用的因素主要是温度、光
照强度和二氧化碳浓度。
【详解】（1）叶绿体中色素溶于有机溶剂，提取色素用无水乙醇。研磨时细胞破裂会释放出有机酸，提
取色素时加CaCO3，保持色素不被破坏。加入SiO2 增大摩擦力，可使研磨更充分。故提取绿叶中色素时
要添加无水乙醇、CaCO3、SiO2。
（2）影响光合作用的外因素主要是温度、光照强度和二氧化碳浓度，实验数据是在最适温度下获得，故
光照强度逐渐增加达到2000μmol·m−2 ·s−1 后，限制两者净光合速率增大的主要外因为CO2 浓度。此外，
影响光合作用的内因有叶绿体中色素和酶的含量（或叶绿体个数）。光补偿点是光合速率等于呼吸速率的
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光照强度，据图1 可知，ygl 呼吸速率较高，ygl 的光补偿点高于WT，其原因最可能除叶绿素含量过低外
也因为ygl 的呼吸速率较高。
（3）植物的净光合速率=光合速率-呼吸速率，与WT 相比，ygl 叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多
的光可到达下层叶片，且ygl 群体的净光合速率较高，表明该群体光能利用率较高，是其高产的原因之一。
（4）在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老等等，都会受到光的调控。故光照除了给植物光合
作用提供能量外，光也作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
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