專題02細胞的代謝年份分值題號考查知識點概念理解素養(yǎng)體現(xiàn)2021123、20物質運輸、細胞代謝概念2細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質。2.1物質通過被動運輸、主動運輸?shù)确绞竭M出細胞。以維持細胞正常的代謝活動2.2細胞的功能絕大多數(shù)基于化學反應，這些反應發(fā)生在細胞特定的區(qū)域生命觀念：理解相關概念，實際相關圖形，形成物質與能量觀?？茖W思維：通過分析相關的圖形，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力；科學探究：提高設計實驗的能力，增強對自然現(xiàn)象的求職欲，提高實踐能力2022148、15、20細胞代謝、物質和能量代謝、光合作用與光呼吸和細胞呼吸的關系20231219光合作用與細胞呼吸的關系。以及氣孔開閉的因素單選題部分1.（2021?江蘇卷3）細胞可運用不同的方式跨膜轉運物質，下列相關敘述錯誤的是（）A.物質自由擴散進出細胞的速度既與濃度梯度有關，也與分子大小有關B.小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質中各種溶質分子的濃度有關C.神經(jīng)細胞膜上運入K+的載體蛋白和運出K+的通道蛋白都具有特異性D.腎小管上皮細胞通過主動運輸方式重吸收氨基酸【答案】B【解析】【分析】小分子物質物質出入細胞方式有自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸。自由擴散不需要載體和能量；協(xié)助擴散需要載體，但不需要能量；主動運輸需要載體，也需要能量；自由擴散和協(xié)助擴散是由高濃度向低濃度運輸，是被動運輸。大分子物質通過胞吞和胞吐出入細胞，胞吞和胞吐過程依賴于生物膜的流動性結構特點，需要消耗能量。【詳解】A、物質通過自由擴散的方式進出細胞的速度與濃度梯度有關，也與分子大小有關，A正確；B、小腸上皮細胞攝入和運出葡萄糖與細胞質中葡萄糖分子的濃度有關，與細胞質中其他溶質分子的濃度無關，B錯誤；C、膜轉運蛋白包括載體蛋白和通道蛋白，二者都具有特異性，載體蛋白只允許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，通道蛋白只允許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，C正確；D、腎小管上皮細胞重吸收氨基酸的方式是主動運輸，D正確。故選B。2.（2022?江蘇卷8）下列關于細胞代謝的敘述正確的是（）A.光照下，葉肉細胞中的ATP均源于光能的直接轉化B.供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中將丙酮酸轉化為乙醇C.藍細菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATPD.供氧充足時，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產(chǎn)生大量ATP【答案】B【解析】【分析】1、有氧呼吸的過程：第一階段在細胞質基質進行，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，同時脫下4個[H]，釋放出少量的能量；第二階段在線粒體基質進行，2分子丙酮酸和6水分子中的氫全部脫下，共脫下20個[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳，釋放出少量的能量；第三階段在線粒體內(nèi)膜進行，前兩階段脫下的共24個[H]與6個O2結合成水，釋放大量的能量。2、無氧呼吸在細胞質基質進行，1分子的葡萄糖分解成2分子的乙醇、2分子的二氧化碳并釋放出少量的能量，或1分子的葡萄糖分解成2分子的乳酸并釋放出少量的能量。【詳解】A、光照下，葉肉細胞可以進行光合作用和有氧呼吸，光合作用中產(chǎn)生的ATP來源于光能的直接轉化，有氧呼吸中產(chǎn)生的ATP來源于有機物的氧化分解，A錯誤；B、供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼吸，將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳，B正確；C、藍細菌屬于原核生物，沒有線粒體，但進行有氧呼吸，C錯誤；D、供氧充足時，真核生物在線粒體內(nèi)膜上氧化[H]產(chǎn)生大量ATP，D錯誤。故選B。多選題部分1（2022高考?15）下圖為生命體內(nèi)部分物質與能量代謝關系示意圖。下列敘述正確的有（）A.三羧酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡的中心，可產(chǎn)生大量的[H]和CO2并消耗O2B.生物通過代謝中間物，將物質的分解代謝與合成代謝相互聯(lián)系C.乙酰CoA在代謝途徑中具有重要地位D.物質氧化時釋放的能量都儲存于ATP【答案】BC【詳解】A、題圖分析可知三羧酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡的中心，可產(chǎn)生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸鏈會消耗，A錯誤；B、題圖分析可知代謝中間物（例：丙酮酸、乙酰CoA等），將物質的分解代謝與合成代謝相互聯(lián)系，B正確；C、題圖分析可知丙酮酸、乙酰CoA在代謝途徑中將蛋白質、糖類、脂質、核酸的代謝相互聯(lián)系在一起，具有重要地位，C正確；D、物質氧化時釋放的能量一部分儲存于ATP中，一部分以熱能的形式散失，D錯誤。非選擇題1.（2021江蘇卷?20）線粒體對維持旺盛的光合作用至關重要。下圖示葉肉細胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”，請據(jù)圖回答下列問題。（1）葉綠體在___上將光能轉變成化學能，參與這一過程的兩類色素是_____。（2）光合作用時，CO2與C5結合產(chǎn)生三碳酸，繼而還原成三碳糖（C3），為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3必須用于再生______；運到細胞質基質中的C3可合成蔗糖，運出細胞。每運出一分子蔗糖相當于固定了___個CO2分子。（3）在光照過強時，細胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細胞損傷。草酸乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的______中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉化為______中的化學能。（4）為研究線粒體對光合作用的影響，用寡霉素（電子傳遞鏈抑制劑）處理大麥，實驗方法是:取培養(yǎng)10~14d大麥苗，將其莖漫入添加了不同濃度寡霉素的水中，通過蒸騰作用使藥物進入葉片。光照培養(yǎng)后，測定，計算光合放氧速率（單位為μmolO2?mg-1chl?h-1，chl為葉綠素）。請完成下表。實驗步驟的目的簡要操作過程配制不同濃度的寡霉素丙酮溶液寡霉素難溶于水，需先溶于丙酮，配制高濃度母液，并用丙酮稀釋成不同藥物濃度，用于加入水中設置寡霉素為單一變量的對照組①_______________②_______________對照組和各實驗組均測定多個大麥葉片光合放氧測定用氧電極測定葉片放氧③_______________稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測定【答案】（1）①.類囊體薄膜②.葉綠素、類胡蘿卜素（2）①.C5②.12（3）①.[H]②.ATP（4）①.在水中加入相同體積不含寡霉素的丙酮②.減少葉片差異造成的誤差③.葉綠素定量測定（或測定葉綠素含量）【解析】（1）光合作用光反應場所為類囊體薄膜，將光能轉變成化學能，參與該反應的光和色素是葉綠素、類胡蘿卜素。（2）據(jù)題意在暗反應進行中為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3可以轉化為C5繼續(xù)被利用；一分子蔗糖含12個C原子，C5含有5個碳原子，據(jù)圖固定1個CO2合成1個C3，應為還要再生出C5，故需要12個CO2合成一分子蔗糖。（3）NADPH起還原劑的作用，含有還原能，呼吸作用過程中能量釋放用于合成ATP中的化學能和熱能。（4）設計實驗遵循單一變量原則，對照原則，等量原則，對照組為在水中加入相同體積不含寡霉素丙酮溶液。對照組和各實驗組均測定多個大麥葉片的原因是減少葉片差異造成的誤差。稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測定其中葉綠素的含量。2.（2022江蘇卷?20）圖1所示為光合作用過程中部分物質的代謝關系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關鍵酶之一，CO2和O2競爭與其結合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸（C2），C2在過氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請都圖回各下列問題：（1）圖1中，類囊體膜直接參與的代謝途徑有___________（從①～⑦中選填），在紅光照射條件下，參與這些途徑的主要色素是___________。（2）在C2循環(huán)途徑中，乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續(xù)氧化，同時生成的___________在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。（3）將葉片置于一個密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%條件下測定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。①曲線a，0～t1時（沒有光照，只進行呼吸作用）段釋放的CO2源于細胞呼吸；t1～t2時段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于___________。②曲線b，當時間到達t2點后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是___________。（4）光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科學家在煙草葉綠體中組裝表達了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶，形成了圖Ⅲ代謝途徑，通過降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作體現(xiàn)了遺傳多樣性的___________價值?！敬鸢浮浚?）①.①⑥②.葉綠素a和葉綠素b（2）過氧化氫（3）①.光呼吸②.光合作用強度等于呼吸作用（4）直接價值【解析】（1）類囊體薄膜發(fā)生的反應有水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成，即①⑥。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，葉綠素主要有葉綠素a和葉綠素b兩種，葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，用紅光照射參與反映的主要是葉綠素啊和葉綠素b。（2）過氧化氫酶能將過氧化氫分解為O2和H2O，所以在C2循環(huán)途徑中，乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續(xù)氧化，同時生成的過氧化氫在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。（3）a曲線t1～t2時段，有光照，所以CO2是由細胞呼吸和光呼吸共同產(chǎn)生。b曲線有光照后t1～t2時段CO2下降最后達到平衡，說明光呼吸細胞呼吸和光合作用達到了平衡。（4）圖Ⅲ代謝途徑，通過降低了光呼吸，提高了植株生物量，直接提升了流入生態(tài)系統(tǒng)的能量，是直接價值。3.（2023江蘇卷?19）氣孔對植物的氣體交換和水分代謝至關重要，氣孔運動具有復雜的調(diào)控機制。圖1所示為葉片氣孔保衛(wèi)細胞和相鄰葉肉細胞中部分的結構和物質代謝途徑。①~④表示場所。請回答下列問題：（1）光照下，光驅動產(chǎn)生的NADPH主要出現(xiàn)在_________（從①~④中選填）；NADPH可用于CO2固定產(chǎn)物的還原，其場所有_________（從①~④中選填）（2分）。液泡中與氣孔開閉相關的主要成分有H2O、_________（填寫2種）（2分）等。（2）研究證實氣孔運動需要ATP，產(chǎn)生ATP的場所有_________（從①~④中選填）。保衛(wèi)細胞中的糖分解為PEP，PEP再轉化為_________進入線粒體，經(jīng)過TCA循環(huán)產(chǎn)生的_________最終通過電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP。（3）藍光可刺激氣孔張開，其機理是藍光激活質膜上的AHA，消耗ATP將H+泵出膜外，形成跨膜的_________，驅動細胞吸收K+等離子。（4）細胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并進一步轉化成Mal，使細胞內(nèi)水勢下降（溶質濃度提高），導致保衛(wèi)細胞_________，促進氣孔張開。（5）保衛(wèi)細胞葉綠體中的淀粉合成和分解與氣孔開閉有關，為了研究淀粉合成與細胞質中ATP的關系，對擬南芥野生型WT和NTT突變體ntt1（葉綠體失去運入ATP的能力）保衛(wèi)細胞的淀粉粒進行了研究，其大小的變化如圖2。下列相關敘述合理的有_________（2分）。A．淀粉大量合成需要依賴呼吸作用提供ATPB．光照誘導WT氣孔張開與葉綠體淀粉的水解有關C．光照條件下突變體ntt1幾乎不能進行光合作用D．長時間光照可使WT葉綠體積累較多的淀粉【答案】（1）④①④K+、蘋果酸（mal）、蔗糖（任寫兩個）（2）①②④丙酮酸NADH和H+（3）電化學勢梯度（4）吸水（5）ABD【解析】（1）光照下，光驅動產(chǎn)生的NADPH主要出現(xiàn)在④葉綠體的類囊體膜上產(chǎn)生。NADPH可用于CO2固定產(chǎn)物的還原，其場所有①④：葉綠體中CO2固定為C3，C3還原需要NADPH，細胞質基質中CO2固定為OAA，還原為蘋果酸時需要消耗NADPH。由圖可知：液泡中與氣孔開閉相關的主要成分有H2O、K+、蘋果酸（mal）、蔗糖等。（2）研究證實氣孔運動需要ATP，產(chǎn)生ATP的場所有①②④。保衛(wèi)細胞中的糖分解為PEP，PEP再轉化為丙酮酸進入線粒體，經(jīng)過TCA循環(huán)產(chǎn)生的NADH和H+最終通過電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP。（3）藍光可刺激氣孔張開，其機理是藍光激活質膜上的AHA，消耗ATP將H+泵出膜外，形成跨膜的電化學勢梯度，驅動細胞吸收K+等離子。（4）細胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并進一步轉化成Mal，使細胞內(nèi)水勢下降（溶質濃度提高），導致保衛(wèi)細胞吸水，促進氣孔張開。（5）保衛(wèi)細胞葉綠體中的淀粉合成和分解與氣孔開閉有關，為了研究淀粉合成與細胞質中ATP的關系，對擬南芥野生型WT和NTT突變體ntt1（葉綠體失去運入ATP的能力）保衛(wèi)細胞的淀粉粒進行了研究，其大小的變化如圖2。下列相關敘述合理的有ABD。A．淀粉大量合成需要依賴呼吸作用提供ATPB．光照誘導WT氣孔張開與葉綠體淀粉的水解有關C．光照條件下突變體ntt1幾乎不能進行光合作用D．長時間光照可使WT葉綠體積累較多的淀粉單選題部分1.（鹽城市2023屆高三三模）在適宜條件下，將月季的花瓣細胞置于一定濃度的A溶液中，測得細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值變化如圖所示。下列有關敘述錯誤的是（）A.t1時，水分子不進出花瓣細胞B.A溶液中的溶質能被花瓣細胞吸收C.t2時，花瓣細胞的吸水能力大于t0時D.t0～t2時，花瓣細胞先發(fā)生質壁分離，后自動復原【答案】A【解析】【分析】當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水就透過原生質層進入外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現(xiàn)一定程度的收縮。當細胞不斷失水時，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水就透過原生質層進入細胞液中，整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態(tài)，使植物細胞逐漸發(fā)生質壁分離的復原?！驹斀狻緼、據(jù)圖分析，t0～t1時間內(nèi)花瓣細胞液濃度與A溶液濃度的比值始終小于1，細胞逐漸失水體積變小，A錯誤；B、t0～t1時間內(nèi)花瓣細胞液濃度與X溶液濃度的比值越來越大，說明溶質微?？梢赃M入細胞，導致細胞液濃度越來越大，B正確；C、t2時，細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值等于3，則花瓣細胞的吸水能力大于t0時，C正確；D、在t1之前細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值小于1，則花瓣細胞先發(fā)生質壁分離，t1～t2時細胞液滲透壓與A溶液滲透壓的比值大于1，花瓣細胞自動復原，D正確。故選A。2.（2023常州上學期期末）下圖為人體胃壁細胞的兩種H＋載體蛋白甲和乙，相關敘述正確的是（）A.若甲載體位于靠近胃腔一側的細胞膜上，則A側為細胞內(nèi)B.使用甲載體活性抑制劑，會導致胃壁細胞內(nèi)ADP大量積累C.呼吸抑制劑可用于治療胃酸過多，是因為其能使甲載體失活D.H＋借助乙載體進行協(xié)助擴散，乙載體最可能位于線粒體內(nèi)膜【答案】D【解析】【分析】自由擴散的方向是從高濃度向低濃度，不需載體和能量，常見的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等；協(xié)助擴散的方向是從高濃度向低濃度，需要載體，不需要能量，如紅細胞吸收葡萄糖；主動運輸?shù)姆较蚴菑牡蜐舛认蚋邼舛?，需要載體和能量，常見的如小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。【詳解】A、由于胃內(nèi)為酸性環(huán)境看，若甲載體位于靠近胃腔一側的細胞膜上，則A側為細胞外（胃腔），A錯誤；B、使用甲載體活性抑制劑，H+不能向細胞外運輸，由于ATP和ADP的動態(tài)平衡，ADP不會積累，B錯誤；C、呼吸抑制劑可用于治療胃酸過多，是因為不能為主動運輸H+提供能量，C錯誤；D、在線粒體內(nèi)膜H＋借助乙載體進行協(xié)助擴散，合成ATP，D正確。故選D。3.（2023屆南通市高三二模）在NaCl脅迫下，植物細胞中的H2O2增多，并通過調(diào)節(jié)相應膜蛋白的功能提高耐鹽能力（如下圖）。相關敘述正確的是（）A.蛋白質1提供活化能，催化O2的生成反應B.蛋白質2被H2O2激活后，通過不斷改變構象運輸Ca2+C.蛋白質3運出Na+不消耗ATP，屬于協(xié)助擴散D.缺氧條件下，細胞呼吸速率下降，細胞耐鹽能力降低【答案】D【解析】【分析】四種?？嫉摹澳さ鞍住奔捌涔δ軈^(qū)分：（1）糖蛋白：信號分子（如激素、淋巴因子、神經(jīng)遞質）的受體蛋白。（2）載體蛋白：協(xié)助跨膜運輸（協(xié)助擴散和主動運輸）。（3）具催化作用的酶：如好氧型細菌其細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還可存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主動運輸?shù)龋?。?）識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白（如精卵細胞間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等）?！驹斀狻緼、蛋白質1為酶，能催化相關反應的進行，酶的作用機理是降低化學反應的活化能，A錯誤；B、蛋白質2為Ca2+通道蛋白，在跨膜運輸Ca2+的過程中不發(fā)生構象的改變，B錯誤；C、蛋白質3運出Na+屬于反向協(xié)同，需要消耗能量，屬于主動運輸，C錯誤；D、缺氧條件下，細胞呼吸速率下降，產(chǎn)生的ATP減少，細胞耐鹽能力降低，D正確。故選D。4.（2023屆蘇錫常鎮(zhèn)高三一模）線粒體在代謝中會產(chǎn)生H2O2、含氧自由基等活性氧，大量活性氧會導致線粒體膜結構損傷，并產(chǎn)生更多活性氧。下列敘述錯誤的是（）A.H2O2能被細胞內(nèi)的過氧化氫酶催化分解B.含氧自由基不會損害細胞中的DNAC.大量活性氧的產(chǎn)生會導致有氧呼吸的第三階段受阻D.大量活性氧的產(chǎn)生可能是導致細胞衰老的原因之一【答案】B【解析】【分析】含氧自由基會攻擊磷脂分子，蛋白質分子，DNA分子，從而加速細胞的衰老。【詳解】A、H2O2能被細胞內(nèi)的過氧化氫酶催化分解，在動物的肝臟細胞中過氧化氫酶的含量較多，A正確；B、含氧自由基會攻擊細胞中的DNA，可能引起細胞衰老，B錯誤；C、大量活性氧會導致線粒體膜結構損傷，而有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行，所以大量活性氧的產(chǎn)生會導致有氧呼吸的第三階段受阻，C正確；D、大量活性氧的產(chǎn)生，可能導致某些細胞結構受損，所以大量活性氧的產(chǎn)生可能是導致細胞衰老的原因之一，D正確。故選B。多選題部分5.（2023屆南通市高三二模）下圖是葉綠體淀粉合成的調(diào)節(jié)過程示意圖，光下TPT活性受到限制。相關敘述正確的是（）A.TPT分布在葉綠體外膜中，具有專一性和飽和性B.白天光合速率快，葉綠體中[3-磷酸甘油酸]/[Pi]的比值低C.細胞質基質中的Pi濃度降低時，丙糖磷酸運出葉綠體受抑制D.白天葉綠體基質中有大量淀粉的合成【答案】CD【解析】【分析】當細胞質基質中的Pi濃度低時，就限制磷酸丙糖從葉綠體運出，這就促使淀粉在葉綠體基質中形成。相反，細胞質基質中Pi濃度高時，葉綠體的磷酸丙糖與細胞質基質的Pi交換，輸出到細胞質基質合成蔗糖?！驹斀狻緼、葉綠體是雙層膜結構，外膜的外面是細胞質基質，據(jù)圖可知，TPT既能轉運丙糖磷酸又能轉運磷酸，具有專一性和飽和性，但位于葉綠體內(nèi)膜上，A錯誤；B、白天，光合作用形成較多3-磷酸甘油酸，與ADPG焦磷酸化酶結合后，便催化形成淀粉，晚上，光合磷酸化停止，積累在葉綠體里的Pi濃度便升高，便抑制淀粉形成，因此，白天或光照下甘油酸磷酸/Pi的比值高時，合成淀粉活躍；在夜晚或暗處則抑制淀粉合成，轉而合成蔗糖，B錯誤；C、磷酸丙糖轉運器（TPT）能將卡爾文循環(huán)丙糖磷酸（TP）不斷運到葉綠體外，同時將釋放的Pi（無機磷酸）運回葉綠體基質，當細胞質基質中Pi濃度降低時，會抑制丙糖磷酸TP從葉綠體中運出，C正確；D、白天，光照較強，光下TPT活性受到限制，TPT不能將Pi（無機磷酸）運回葉綠體基質，不會抑制ADPG焦磷酸化酶活性，從而促進淀粉的合成，因此白天葉綠體基質中有大量淀粉的合成，D正確。故選CD。6.（鹽城市2023屆高三三模）突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型，常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。下圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過程。下列有關敘述正確的是（）A.突變酵母細胞中具有雙層膜結構的細胞器是線粒體B.氧氣充足時，野生型酵母增殖速率大于突變酵母C.氧氣充足時，突變酵母細胞中不消耗[H]D.丙酮酸在細胞質基質和線粒體基質中分解都可產(chǎn)生ATP【答案】AB【解析】【分析】酵母菌是兼性厭氧菌，既可進行有氧呼吸產(chǎn)生水和二氧化碳，又能進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇和二氧化碳。圖示突變酵母由于線粒體內(nèi)有氧呼吸鏈中斷，因此只能進行無氧呼吸，發(fā)酵效率高于野生型。【詳解】A、酵母菌是真核生物中的真菌，因此細胞中具有雙層膜結構的細胞器是線粒體，A正確；B、氧氣充足時，野生型酵母可以進行有氧呼吸，產(chǎn)生更多能量增殖速率大于突變酵母，B正確；C、突變酵母細胞只進行無氧呼吸，無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，第二階段消耗[H]，C錯誤；D、丙酮酸在細胞質基質分解為無氧呼吸第二階段，不產(chǎn)生ATP，在線粒體基質中分解為有氧呼吸第二階段，可產(chǎn)生ATP，D錯誤。故選AB。7.（南京市2023屆高三二模）褐色脂肪組織（BAT）細胞中有一種特殊的轉運蛋白（UCP），其作用機制如圖所示。溫度、ATP與ADP的比值會影響UCP的活性。激活的UCP可使線粒體內(nèi)膜上電子傳遞鏈過程不產(chǎn)生ATP。下列有關敘述錯誤的是（）A.此機制的形成是長期自然選擇的結果B.H+由膜間隙通過主動運輸進入線粒體基質C.UCP激活時，BAT細胞的線粒體不能產(chǎn)生ATPD.兩種轉運蛋白結構和功能不同的根本原因是基因不同【答案】BC【解析】【分析】分析題圖，H+通過線粒體內(nèi)膜進入線粒體基質有兩種方式，方式一：利用ATP合成酶，伴隨ATP的合成，進入線粒體基質中；方式二：在激活的UCP的作用下H+進入線粒體基質，并伴隨能量以熱能的形式散失，UCP的存在使線粒體內(nèi)膜合成的ATP減少，釋放熱能增多。【詳解】A、此機制的形成是長期自然選擇對環(huán)境適應的結果，A正確；B、由圖可知H+可以從膜間隙運動到線粒體基質同時促進ATP的合成，說明膜間隙的H+濃度高于線粒體基質，H+由膜間隙通過協(xié)助擴散進入線粒體基質，B錯誤；C、由題干可知，激活的UCP可使線粒體內(nèi)膜上電子傳遞鏈過程不產(chǎn)生ATP，但線粒體可通過線粒體基質產(chǎn)生ATP，C錯誤；D、兩種轉運蛋白結構和功能不同的根本原因是控制兩種蛋白質的基因不同，D正確。故選BC。非選擇題8.（鹽城市2023屆高三三模）玉米植株高大，葉窄長，需氮肥多；大豆植株矮小，葉小而平展，需磷肥多。玉米光合作用部分途徑如圖1，大豆光合作用部分途徑如圖2，生產(chǎn)上往往將二者間作（如圖3）?？蒲腥藛T研究發(fā)現(xiàn)，玉米產(chǎn)量間作時比單作時顯著提高，而大豆產(chǎn)量間作時比單作時略有下降。為探究其原因，科學家在實驗室中進行了相關的研究。當其他條件均適宜時，玉米和大豆在不同光照強度和葉面CO2濃度下的凈光合速率分別如圖4、圖5（注：光照強度用PPFD表示）。請回答下列問題：（1）據(jù)圖1、圖2可推測，玉米葉片光合作用合成的[H]和ATP在___________細胞中被利用；玉米對CO2利用率比大豆高的原因是____________酶能增強其對CO2的固定能力。（2）研究表明，玉米與大豆間作時，玉米能從大豆的根際環(huán)境中獲得部分氮，這種對氮元素競爭的結果，可刺激大豆根瘤菌的固氮作用。作物吸收的氮可用于合成___________（至少寫出兩種）等物質，從而提高作物的光合速率。（3）與單作相比，間作可使玉米獲得更多的___________，使其產(chǎn)量增高；大豆間作產(chǎn)量略低于單作的原因最可能是___________。（4）田間作物種植提倡“正其行，通其風”，能提高作物產(chǎn)量的主要原因是___________。（5）據(jù)圖4、5可知，當葉面CO2濃度超過400（μmolmol）時，限制玉米凈光合速率增加的外界因素最可能是______________；葉面CO2濃度為600（μmol·mol'）時，用PPFD-600光照強度分別照射玉米與大豆10小時，___________積累的有機物相對更多。【答案】（1）①.葉肉細胞和維管束鞘②.PEP羧化（2）ATP、葉綠素、[H]（NADPH）、蛋白質等（3）①.光照和氮肥②.光照強度低（4）通風提高田間CO2含量，促進光合作用（或通風提高田間O2含量，促進根細胞的呼吸作用，從而提高植物從土壤中吸收礦質元素的速率）（5）①.光照強度②.大豆【解析】【分析】光合作用包括光反應和暗反應兩個階段。光反應發(fā)生場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收、傳遞和轉換光能，并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣，另一部分光能用于合成ATP，暗反應發(fā)生場所是葉綠體基質中，首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP被還原?！拘?詳解】據(jù)圖可知，綠色植物進行光合作用時，光反應產(chǎn)生的ATP和[H]（NADPH）在圖示的葉肉細胞和維管束鞘細胞和葉肉細胞；據(jù)圖可知，與C大豆相比，玉米細胞中所的PEP羧化酶對CO2具有很強的親和力，可以把大氣中濃度很低的CO2固定下來，并集中到維管束鞘細胞內(nèi)的葉綠體中被利用，因而提高了光合作用效率?！拘?詳解】作物吸收的氮可用于合成ATP（元素組成是C、H、O、N、P）、葉綠素（元素組成是C、H、O、N、Mg等）、[H]（NADPH）、蛋白質（主要是C、H、O、N等）等?！拘?詳解】與單作相比，間作可使玉米獲得更多的光照（利于光合作用的光反應）和氮肥使其產(chǎn)量增高；大豆間作產(chǎn)量略低于單作的原因最可能是光照強度低?！拘?詳解】二氧化碳是暗反應的原料，通風提高田間CO2含量，促進光合作用（或通風提故高田間O2含量，促進根細胞的呼吸作用，從而提高植物從土壤中吸收礦質元素的速率），故田間作物種植提倡“正其行，通其風”。【小問5詳解】據(jù)圖4、5可知，當葉面CO2濃度超過400（μmolmol）時，凈光合速率不再隨CO2濃度的增加而增加，CO2濃度相同時，光照強度增強，隨光照強度增加，光合速率增加，限制玉米凈光合速率增加的外界因素最可能是光照強度；葉面CO2濃度為600（μmol·mol'）時，用PPFD-600光照強度分別照射玉米與大豆10小時，玉米積累的有機物積累=10×11=110，而大豆的有機物積累≈15×10-9×2=132，故大豆積累的有機物相對更多。9.（2023常州上學期期末）下圖表示狗尾草的葉肉細胞和維管束鞘細胞中完成的部分物質代謝關系，其中的①～⑧代表代謝過程。請分析并回答下列問題：（1）代謝過程④⑤⑧中，屬于吸能反應的有________。CO2固定的最初穩(wěn)定產(chǎn)物天冬氨酸通過__________(填結構名稱)從葉肉細胞進入維管束鞘細胞中，經(jīng)過一系列反應后轉變?yōu)樘O果酸。過程⑤發(fā)生的場所很可能在__________(填細胞器名稱)，卡爾文循環(huán)發(fā)生的場所是__________。（2）與陸生草本植物狗尾草不同，沉水草本植物龍舌草在同一葉肉細胞內(nèi)就能完成類似代謝過程，據(jù)此推測龍舌蘭葉肉細胞中的葉綠體具有________種類型。其中分布于細胞邊緣的葉綠體能將CO2初步固定為草酰乙酸，則該種葉綠體內(nèi)的基粒數(shù)量較________(填“多”或“少”)。（3）為進一步探究龍舌草晝夜酸度變化趨勢與光合作用的關系，研究小組進行了相關實驗并得出下圖甲、乙所示的結果。①在低CO2濃度處理條件下，龍舌草葉片晝夜酸度變化規(guī)律是__________________，蘋果酸的變化規(guī)律是____________________，可見其晝夜酸度變化基本上是由蘋果酸產(chǎn)生CO2造成的。②龍舌草光合作用所需的CO2除了由蘋果酸提供外，還有____________________等，以適應水體中低CO2濃度的環(huán)境。【答案】（1）①.④⑧②.胞間連絲③.線粒體④.維管束鞘細胞的葉綠體基質（2）①.2②.少（3）①.夜晚升高，白天降低②.夜晚積累，白天消耗③.從水體中吸收的CO2、從水體中吸收的HCO、自身細胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2【解析】【分析】光合作用，通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把二氧化碳和水合成有機物，同時釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應階段和暗反應階段。光反應階段的特征是在光驅動下生成氧氣、ATP和NADPH的過程。暗反應階段是利用光反應生成NADPH和ATP使氣體二氧化碳還原為糖。由于這階段基本上不直接依賴于光，而只是依賴于NADPH和ATP的提供，故稱為暗反應階段?！拘?詳解】④需要消耗NADPH，⑤生成NADH，⑧消耗ATP，NADPH和ATP中均含有活躍的化學能，因此屬于吸能反應的有④⑧；胞間連絲是植物細胞壁中小的開口，相鄰細胞的細胞膜伸入孔中，彼此相連，天冬氨酸通過胞間連絲進入維管束鞘細胞；過程⑤產(chǎn)生CO2，發(fā)生場所很可能在線粒體；結合圖示可知，維管束鞘細胞的葉綠體基質可以進行卡爾文循環(huán)?！拘?詳解】圖中葉肉細胞不能進行卡爾文循環(huán)，龍舌草在同一葉肉細胞內(nèi)就能完成類似代謝過程，因此龍舌蘭葉肉細胞中的葉綠體具有2種類型；分布于細胞邊緣的葉綠體能將CO2初步固定為草酰乙酸，主要進行暗反應，基粒是光反應的場所，因此這種細胞中基粒數(shù)量較少。【小問3詳解】①由圖甲可知，在低CO2濃度處理條件下，龍舌草葉片晝夜酸度夜晚升高，白天降低；結合圖乙可知，在低CO2濃度處理條件下，龍舌草葉片蘋果酸夜晚積累，白天消耗。②龍舌草可以從水體中吸收的CO2、從水體中吸收HCO3-、利用自身細胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2以及利用蘋果酸等產(chǎn)生CO2進行光合作用。10.（南京市2023屆高三期初）光合作用是地球上最重要化學反應，圖1為其部分反應過程。科研人員對某綠色植物光暗轉換中的適應機制開展相關研究，測定綠色植物由暗到亮過程中O2吸收速率的變化如圖2所示。請據(jù)圖回答下列問題：（1）圖1中吸收光能的色素包括_______兩大類，在提取和分離該植物光合色素的實驗中，過濾研磨勻漿最好選用單層_______。（2）圖1反應過程的場所為_______。與質膜上的蛋白質相比，圖中的Cytf、PC和P700等特殊蛋白質可以傳遞H2O裂解產(chǎn)生的_______并最終將光能轉換為化學能；圖中ATP合酶由CF0和CF1兩部分組成，其作用有_______。（3）圖2結果顯示，未開始光照時，CO2吸收速率低于0，這是由于植物細胞進行_______釋放CO2的結果。0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，說明此時光合作用_______反應過程才被激活。（4）科研人員進一步檢測了上述時間段中光反應相對速率和熱能散失比例(是指葉綠體中以熱能形式散失的能量占光反應捕獲光能的比例)，結果如圖3所示。①圖3中0~0.5min之間，兩條曲線的變化趨勢為：_______。②結合圖2及光合作用過程推測，0~0.5min之間，光反應相對速率變化的原因是_______。③請從物質與能量，結構與功能的角度分析，圖3中0~2min之間熱能散失比例變化的生物學意義；0~0.5min，吸收的光能_______，進而可保護光合色素、相關蛋白和葉綠體結構等免受(光)損傷；0.5~2min，吸收的光能_______，進而有利于積累更多的有機物。【答案】（1）①.葉綠素和類胡蘿卜素②.尼龍布（2）①.類囊體膜②.電子③.(順濃度梯度)運輸H+、催化ATP的合成（3）①.細胞呼吸②.暗##碳（4）①.光反應相對速率下降，熱能散失比例上升②.暗反應未被激活，光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP積累導致光反應被抑制③.未被利用，以熱能形式散失④.可有效轉化為化學能并減少熱能形式散失的比例【解析】【分析】光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜）：水的光解產(chǎn)生NADPH和氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和NADPH的作用下還原生成糖類等有機物。光反應為暗反應提供ATP和NADPH?！拘?詳解】圖1中吸收光能的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，在提取和分離該植物光合色素的實驗中，過濾研磨勻漿最好選用單層尼龍布。【小問2詳解】圖1反應過程是光反應過程，該過程的場所為葉綠體類囊體膜。與質膜上的蛋白質相比，圖中的Cytf、PC和P700等是光系統(tǒng)電子傳遞鏈中可以電子的一類特殊蛋白質，故傳遞H2O裂解產(chǎn)生的電子并最終將光能轉換為化學能；圖中ATP合酶由CF0和CF1兩部分組成，其作用有利用H+順濃度梯度運輸產(chǎn)生的轉運勢能轉化為ATP中化學能，并且ATP合酶具有催化ATP的合成的作用。【小問3詳解】據(jù)圖2分析，未開始光照時，CO2吸收速率低于0，說明此時在釋放CO2，這是由于植物細胞進行細胞呼吸釋放CO2的結果。在光合作用的暗反應中消耗CO2，0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，說明此時光合作用暗反應過程才被激活?！拘?詳解】①根據(jù)圖3分析，中0~0.5min之間，小黑點表示的光反應相對速率下降，小△表示的熱能散失比例上升。②根據(jù)圖2，光合作用的暗反應在0.5min后才開始加快，故0~0.5min之間，應該是暗反應的速率限制了光反應的速率，所以：暗反應未被激活，光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP積累導致光反應被抑制。③根據(jù)圖3；0~0.5min，吸收的光能未被利用，以熱能形式散失，進而可保護光合色素、相關蛋白和葉綠體結構等免受(光)損傷；0.5~2min，吸收的光能可有效轉化為化學能并減少熱能形式散失的比例，進而有利于積累更多的有機物。11.（2023屆蘇錫常鎮(zhèn)高三一模）我國科研工作者成功地將改造的菠菜類囊體導入動物軟骨細胞，實現(xiàn)了其在哺乳動物骨關節(jié)炎疾病治療上有價值的探索。下圖1為葉綠體的局部電鏡照片，圖2為導入過程示意圖。請回答下列問題。（1）圖1中，結構_____（填圖中標號）是類囊體。類囊體膜中的ATP合酶在降低質子電化學梯度的同時合成的ATP，用于②中多個反應，類囊體上反應的終產(chǎn)物除ATP外還有_____。（2）如果直接將菠菜的類囊體移植到人體內(nèi)或細胞內(nèi)，人體內(nèi)的_____（填細胞名稱）會將其視作異物清理，細胞內(nèi)的_____（填細胞器名稱）也會將其降解。（3）據(jù)圖2分析，菠菜類囊體進入動物細胞，實現(xiàn)類囊體跨種“移植”的原理是_____，NTU（納米類囊體單位）在軟骨細胞內(nèi)能發(fā)揮作用，說明NTU保留了類囊體表面的_____。（4）骨關節(jié)炎的本質是軟骨細胞的退變、老化，它源于軟骨細胞內(nèi)部的合成代謝不足。研究發(fā)現(xiàn)，NTU進入退化軟骨細胞后，線粒體中與代謝相關的基因表達量顯著增加，從而改善了軟骨細胞的合成代謝。在軟骨細胞內(nèi)合成的NADPH中的能量，最終在線粒體_____（填場所）轉移到ATP中。（5）為了觀察、評估軟骨細胞膜（CM）協(xié)助NTU進入細胞的效果，研究團隊完成了以下實驗：實驗及組別培養(yǎng)組合細胞中熒光平均強度實驗一1藍色熒光標記的巨噬細胞+NTU（紅色熒光標記）強2藍色熒光標記的巨噬細胞+CM-NTU（紅色熒光標記）弱3藍色熒光標記的巨噬細胞+LNP-NTU（紅色熒光標記）強實驗二1藍色熒光標記的軟骨細胞+NTU（紅色熒光標記）0．0022藍色熒光標記的軟骨細胞+CM-NTU（紅色熒光標記）0．273藍色熒光標記的軟骨細胞+LNP-NTU（紅色熒光標記）0．005說明：LNP為非細胞膜結構脂質體。①實驗設置LNP-NTU組的目的是_____。②根據(jù)實驗一分析，相比NTU直接進入巨噬細胞，用CM包裹的優(yōu)點是_____。③實驗二的結果表明：_____?！敬鸢浮浚?）①.①③（或①、③）②.NADPH和O2（2）①.巨噬細胞②.溶酶體（3）①.細胞膜融合（細胞膜的流動性）②.（光合作用所需的）光合色素和蛋白質（酶）（4）內(nèi)膜上（5）①.作為對照②.減少巨噬細胞對NTU的吞噬③.CM-NTU能更有效的被軟骨細胞內(nèi)化（吸收）【解析】【分析】類囊體為單層膜結構，類囊體在葉綠體中堆疊形成基粒，是光合作用光反應的場所，動物細胞膜為單層膜結構，具有一定的流動性?！拘?詳解】圖1為葉綠體的局部電鏡照片，葉綠體包括外膜、內(nèi)膜、基粒和基質，基粒是由多個類囊體堆疊形成的具膜結構，基粒與基粒之間通過膜結構相連，圖中①③表示類囊體。類囊體薄膜是光合作用光反應階段的場所，包括水的光解和ATP的合成，故類囊體上反應的終產(chǎn)物包括ATP、NADPH和O2?！拘?詳解】如果直接將菠菜的類囊體移植到人體內(nèi)或細胞內(nèi)，人體內(nèi)的免疫系統(tǒng)將視類囊體為異己，巨噬細胞會對其進行吞噬，細胞內(nèi)的溶酶體是“消化車間”，其中的水解酶能將溶酶體消化降解。【小問3詳解】結合圖2可知，被細胞膜包被的NTU以胞吞的方式進入動物細胞內(nèi)，說明菠菜類囊體進入動物細胞的過程中發(fā)生了細胞膜融合，體現(xiàn)了細胞膜具有一定流動性的特點，NTU（納米類囊體單位）在軟骨細胞內(nèi)能發(fā)揮作用，說明類囊體仍可作為光反應的場所，可見NTU保留了類囊體表面的進行光合作用所需的光合色素和蛋白質（酶），保證類囊體仍能利用光能進行光反應?！拘?詳解】NTU進入退化軟骨細胞后，線粒體中與代謝相關的基因表達量顯著增加，說明NTU中類囊體產(chǎn)生的NADPH可以參與線粒體內(nèi)膜上的有氧呼吸第三階段，NADPH與氧氣結合生成水，同時產(chǎn)生大量能量，形成ATP，NADPH中的能量轉移到ATP中?！拘?詳解】該實驗目的是觀察、評估軟骨細胞膜（CM）協(xié)助NTU進入細胞的效果，實驗一和實驗二均設置了三組實驗，其中設置LNP-NTU組的目的是作為對照組，以保證細胞中熒光平均強度的變化是由CM引起的。實驗一中CM-NTU組的細胞中熒光平均強度較弱，而另兩組則較強，可見用CM包裹NTU協(xié)助其進入細胞可減少巨噬細胞對NTU的吞噬消化。實驗二中，CM-NTU組的細胞中熒光平均強度均明顯高于另兩組，說明軟骨細胞膜（CM）能有效地協(xié)助NTU進入細胞內(nèi)，即CM-NTU能更有效的被軟骨細胞內(nèi)化（吸收）。12.（南京市2023屆高三二模）為緩解能源危機這一全球性問題，開發(fā)和利用新能源受到廣泛關注。研究發(fā)現(xiàn)，真核單細胞小球藻在高氮條件下光合作用強，油脂積累少；在低氮條件下生長較慢，但能積累更多油脂。為獲得油脂生產(chǎn)能力強的小球藻，制造生物質燃料，科研人員進行了實驗。請回答下列問題：（1）小球藻在進行光合作用C3的還原時，需要光反應提供___________，此過程發(fā)生在___________。（2）為檢測小球藻油脂生產(chǎn)能力，研究者在低氮脅迫下進一步實驗，得到下圖所示結果。在不同含氮條件下研究了總脂含量和碳水化合物含量變化，試根據(jù)下圖分析低氮脅迫下生長狀況良好的小球藻碳水化合物和總脂合成的關系是___________。研究發(fā)現(xiàn)，小球藻細胞中卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的三碳糖有60%用于合成蔗糖，則每合成6mol蔗糖，葉綠體中至少要固定_________molCO2。（3）為獲得油脂生產(chǎn)能力更強的小球藻，科研人員進行了如下圖實驗，以培養(yǎng)基上的藻落（由一個小球藻增殖而成的群體）的顏色和數(shù)量為檢測指標。觀察到少數(shù)黃色藻落小球藻X出現(xiàn)，這是由于EMS（化學誘變劑）導致小球藻可能發(fā)生___________產(chǎn)生新基因，小球藻___________的合成能力減弱。為檢驗上述推測，提取和分離光合色素，與正常小球藻Y相比，若小球藻X的濾紙條上，自上而下第___________條條帶寬度明顯變窄，則證明上述假設正確。（4）進一步研究EMS對小球藻葉綠體活力的影響，將細胞破碎后通過___________法獲得葉綠體，然后將其置于0.35mol/L的蔗糖溶液中，選擇該濃度蔗糖溶液的目的是___________。（5）ACC等多種酶是脂肪酸合成途徑的相關酶，ACC催化由丙酮酸合成的乙酰輔酶A反應進入脂肪酸合成途徑，為探究小球藻油脂生產(chǎn)能力更強的原因，提取小球藻中___________，通過PCR技術測定其含量。結果表明在某一突變體中ACC基因表達量增強，但總脂含量并未升高，試分析其原因是___________?！敬鸢浮浚?）①.NADPH和ATP②.葉綠體基質（2）①.小球藻在低氮脅迫下優(yōu)先合成碳水化合物，之后隨著培養(yǎng)時間的延長碳水化合物轉化為油脂②.120（3）①.基因突變②.葉綠素③.3和4（4）①.差速離心②.0.35mol/L的蔗糖溶液有利于維持葉綠體形態(tài)，保持其正?；钚裕?）①.總RNA②.脂質積累量是多種脂質合成酶共同作用的結果、ACC的mRNA含量升高不代表翻譯產(chǎn)生的ACC也多【解析】【分析】光合作用：①光反應場所在葉綠體類囊體薄膜，發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反應場所在葉綠體的基質，發(fā)生CO2的固定和C3的還原，消耗ATP和NADPH。【小問1詳解】光反應為暗反應提供了NADPH和ATP，NADPH和ATP能夠將三碳化合物還原形成有機物，C3的還原屬于暗反應，發(fā)生的場所是葉綠體基質?！拘?詳解】據(jù)圖可知，在低氮脅迫下（比如3.6mmol/L），小球藻碳水化合物先增加后減少，總脂含量一直在增加，據(jù)此推測，小球藻在低氮脅迫下優(yōu)先合成碳水化合物，之后隨著培養(yǎng)時間的延長碳水化合物轉化為油脂?？栁难h(huán)的具體過程即光合作用暗反應的CO2的同化過程，暗反應中6個CO2分子進入后將會離開2個三碳糖磷酸，卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的三碳糖有60%用于合成蔗糖，一分子三碳糖中有3個碳原子，一分子蔗糖中有12個碳原子，結合題意，若葉綠體基質同時產(chǎn)生Xmol三碳糖，根據(jù)碳元素守恒可得：3×X×60%＝6×12，算出X為40，故每合成6mol蔗糖，葉綠體基質同時產(chǎn)生40mol三碳糖，因此葉綠體中至少要固定3×40=120molCO2。【小問3詳解】正常小球藻呈現(xiàn)綠色，據(jù)題干EMS(化學誘變劑)導致小球藻發(fā)生基因突變，由于基因突變具有不定向、低頻的特點，導致誘變處理后，觀察到黃色藻落數(shù)應小于綠色藻落數(shù)（正常小球藻），黃色藻落呈現(xiàn)黃色意味著其細胞內(nèi)葉綠素的合成能力減弱；利用紙層析法可以將光合色素分離，由于不同的色素在層析液中溶解度不同，溶解度越高的隨層析液擴散越快，從上到下對應的色素帶依次為：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，故要觀察的是濾紙條從上往下第3、4條色素帶的寬度，若小球藻X的濾紙條上，自上而下第3和4條條帶寬度明顯變窄，則證明上述假設正確?！拘?詳解】分析各種細胞器的方法為差速離心法，故進一步研究EMS對小球藻葉綠體活力的影響，將細胞破碎后通過差速離心法獲得葉綠體；然后將其置于0.35mol/L的蔗糖溶液中，選擇該濃度的溶液的目的是維持葉綠體形態(tài)，保持葉綠體正常活性?！拘?詳解】ACC等多種酶是脂肪酸合成途徑的相關酶，ACC催化由丙酮酸合成的乙酰輔酶A反應進入脂肪酸合成途徑，為探究小球藻油脂生產(chǎn)能力更強的原因，可以通過測定ACC基因表達量情況，因此可以提取小球藻中總RNA，通過PCR技術測定其含量。結果表明在某一突變體中ACC基因表達量增強，但總脂含量并未升高，其原因是脂質積累量是多種脂質合成酶共同作用的結果或ACC的mRNA含量升高不代表翻譯產(chǎn)生的ACC也多。13.（2023屆南通市高三二模）狗尾草是一種C4植物，葉肉細胞和維管束鞘細胞中都有葉綠體，但葉肉細胞葉綠體中無Rubisco（既能催化C5的羧化，也能催化C5的加氧分解），維管束鞘細胞葉綠體中基粒發(fā)育不全。下圖是狗尾草的部分代謝過程示意圖，其中PEPC是對CO2高親和力的PEP羧化酶。請回答下列問題。（1）過程①丙酮酸轉化為PEP需要葉綠體的______（結構）提供ATP，天冬氨酸通過______（結構）進入維管束鞘細胞。在維管束鞘細胞中，過程⑥和______（過程）都會產(chǎn)生丙酮酸。（2）參與過程⑩的CO2來自于______（過程）。維管束鞘細胞完全被葉肉細胞包被，有助于從維管束鞘細胞散出的CO2再次被______“捕獲”。（3）為了研究溫度對狗尾草和煙草（C3植物）光量子效率（吸收1個光量子所能吸收的CO2分子數(shù)）的影響，研究人員進行了相關實驗，請完成下表。實驗步驟的目的實驗步驟的要點及結果實驗分組各取40株生長健壯的狗尾草和煙草，分別①______分為4組。實驗處理②______。結果測定和處理測定光量子效率，并繪制曲線（如圖）實驗結果分析與30℃相比40℃條件下，煙草光量子效率明顯降低，但狗尾草的光量子效率基本不變，其主要原因是一方面③______，維持了維管束鞘細胞中高濃度的CO2；另一方面維管束鞘細胞葉綠體產(chǎn)生的④______少，CO2競爭Rubisco的能力強，C5的加氧分解少。低于30℃時，狗尾草的光量子效率比煙草低，主要原因是⑤______?！敬鸢浮浚?）①.類囊體②.胞間連絲③.細胞呼吸第一階段（2）①.蘋果酸分解成丙酮酸（過程⑥）和有氧呼吸的第二階段②.PEPC（3）①.隨機、平均②.將上述4組植物分別放置在溫度為10℃、20℃、30℃、40℃的環(huán)境中，光照等其他條件相同且適宜③.PEPC對CO2的親和力高④.O2⑤.狗尾草需要消耗ATP用于PEP再生，用于卡爾文循環(huán)的ATP減少【解析】【分析】分析題圖：葉肉細胞可利用CO2與PEP在PEPC的催化下生成草酰乙酸（②），再將草酰乙酸轉化為天冬氨酸（③）；天冬氨酸進入維管束鞘細胞的線粒體中，與α-酮戊二酸生成草酰乙酸（④），再轉變?yōu)樘O果酸（⑤），蘋果酸進入維管束鞘細胞的細胞質基質中生成丙酮酸和CO2（⑥），CO2進入葉綠體中與C5生成C3（⑩），C3轉變?yōu)楸橇姿?，可進一步合成為淀粉（?）。【小問1詳解】結合圖示可知，過程①丙酮酸轉化為PEP需要消耗ATP，可由葉綠體的類囊體