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文檔簡介
專題03細胞呼吸和光合作用
五年考情考情分析
細胞呼吸2025年山東卷第4題
細胞呼吸一直以來都是山東高考的高頻考
2025年山東卷第16題
點,常以選擇題為主,以情境信息為背景,
2024年山東卷第16題
既從基礎(chǔ)性維度考查細胞呼吸的過程
2023年山東卷第4題
和特點,細胞呼吸的原理和應(yīng)用等,又
2023年山東卷第17題
需考生結(jié)合題目情境綜合性分析。
2022年山東卷第4題
2022年山東卷第16題
2021年山東卷第16題
光合作用2025年山東卷第13題光合作用是山東高考的高頻考點和重點考
2025年山東卷第21題點,除了簡答題21題,選擇題中也有涉及,
2024年山東卷第21題常以情境信息為背景,簡答題近三年有
2023年山東卷第21題2次以光損傷為情境,重點考查光合作
2022年山東卷第21題用的過程和特點,光合作用的原理和應(yīng)
2021年山東卷第21題用。
一、單選題
1.(2025·山東·高考真題)關(guān)于細胞以葡萄糖為原料進行有氧呼吸和無氧呼吸的過程,下列說法正確的是()
A.有氧呼吸的前兩個階段均需要O2作為原料
B.有氧呼吸的第二階段需要H2O作為原料
C.無氧呼吸的兩個階段均不產(chǎn)生NADH
D.經(jīng)過無氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以熱能的形式散失
【答案】B
【難度】0.65
【知識點】有氧呼吸過程、無氧呼吸過程
【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜,有氧呼吸第
一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成
少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的第
一階段和有氧呼吸的第一階段相同,無氧呼吸由于不同生物體中相關(guān)的酶不同,在植物細胞和酵母菌中產(chǎn)
生酒精和二氧化碳,在動物細胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸。
【詳解】A、有氧呼吸的前兩個階段不需要氧氣的參與,第三階段需要氧氣作為原料,A錯誤;
B、有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和H2O反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳、[H],釋放少量能量,B正確;
C、無氧呼吸第一階段產(chǎn)生NADH,第二階段消耗NADH,C錯誤;
D、經(jīng)過無氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量儲存在乳酸或乙醇中,只釋放出少量能量,D錯誤。
故選B。
2.(2025·山東·高考真題)“綠葉中色素的提取和分離”實驗操作中要注意“干燥”,下列說法錯誤的是()
A.應(yīng)使用干燥的定性濾紙
B.綠葉需烘干后再提取色素
C.重復畫線前需等待濾液細線干燥
D.無水乙醇可用加入適量無水碳酸鈉的95%乙醇替代
【答案】B
【難度】0.85
【知識點】綠葉中色素的提取和分離實驗
【分析】綠葉中色素的提取和分離實驗,提取色素時需要加入無水乙醇或丙酮,目的是溶解色素;研磨后
進行過濾(用單層尼龍布過濾研磨液);分離色素時采用紙層析法(用干燥處理過的定性濾紙條),原理是
色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液擴散的速度不同。
【詳解】A、光合色素分離實驗需要使用干燥的定性濾紙,水分會影響層析液在濾紙條上擴散從而影響色素
的分離,A正確;
B、提取光合色素可以使用新鮮的綠葉,B錯誤;
C、重復畫線前需等待濾液細線干燥,否者會導致濾液細線變粗,最終導致分離的色素條帶不清晰,C正確;
D、提取光合色素一般用無水乙醇,若沒有無水乙醇,可以用加入適量無水碳酸鈉的95%乙醇替代,D正確。
故選B。
3.(2023·山東·高考真題)水淹時,玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應(yīng)不足,使液泡膜上
的H+轉(zhuǎn)運減緩,引起細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累,無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸也使細胞質(zhì)基質(zhì)pH降低。pH降低至一定
程度會引起細胞酸中毒。細胞可通過將無氧呼吸過程中的丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑,延
緩細胞酸中毒。下列說法正確的是()
A.正常玉米根細胞液泡內(nèi)pH高于細胞質(zhì)基質(zhì)
B.檢測到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成
C.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時釋放的ATP增多以緩解能量供應(yīng)不足
D.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時消耗的[H]增多以緩解酸中毒
【答案】B
【難度】0.85
【知識點】主動運輸、無氧呼吸過程
【分析】無氧呼吸全過程:(1)第一階段:在細胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]
和少量能量,這一階段不需要氧的參與。(2)第二階段:在細胞質(zhì)基質(zhì)中,丙酮酸分解為二氧化碳和酒精
或乳酸。
【詳解】A、玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應(yīng)不足,使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運減緩,引起細
胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累,說明細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+轉(zhuǎn)運至液泡需要消耗能量,為主動運輸,逆濃度梯度,液泡中H+
濃度高,正常玉米根細胞液泡內(nèi)pH低于細胞質(zhì)基質(zhì),A錯誤;
B、玉米根部短時間水淹,根部氧氣含量少,部分根細胞可以進行有氧呼吸產(chǎn)生CO2,檢測到水淹的玉米根
有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成,B正確;
C、轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時,無ATP的產(chǎn)生,C錯誤;
D、丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時消耗的[H]與丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑時消耗的[H]含量相同,D錯誤。
故選B。
4.(2022·山東·高考真題)植物細胞內(nèi)10%~25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng),產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)
物,該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是()
A.磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同
B.與有氧呼吸相比,葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少
C.正常生理條件下,利用14C標記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成
D.受傷組織修復過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成
【答案】C
【難度】0.4
【知識點】有氧呼吸過程
【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有機物徹底氧化分解并釋放能量的過程。由題干信息可知,磷酸戊糖途徑可
以將葡萄糖轉(zhuǎn)化成其他中間產(chǎn)物,這些中間產(chǎn)物可以作為原料進一步生成其他化合物。
【詳解】A、根據(jù)題意,磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH是為其他物質(zhì)的合成提供原料,而有氧呼吸產(chǎn)生的還
原型輔酶是NADH,能與O2反應(yīng)產(chǎn)生水,A正確;
B、有氧呼吸是葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的過程,而磷酸戊糖途徑產(chǎn)生了多種中間產(chǎn)物,中間產(chǎn)物還進
一步生成了其他有機物,所以葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量比有氧呼吸少,B正確;
C、正常生理條件下,只有10%~25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑,其余的葡萄糖會參與其他代謝反應(yīng),例
如有氧呼吸,所以用14C標記葡萄糖,除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產(chǎn)物,還會追蹤到參與其他代謝反應(yīng)
的產(chǎn)物,C錯誤;
D、受傷組織修復即是植物組織的再生過程,細胞需要增殖,所以需要核苷酸和氨基酸等原料,而磷酸戊糖
途徑的中間產(chǎn)物可生成氨基酸和核苷酸等,D正確。
故選C。
5.(2024·山東·高考真題)心肌損傷誘導某種巨噬細胞吞噬、清除死亡的細胞,隨后該巨噬細胞線粒體中NAD+
濃度降低,生成NADH的速率減小,引起有機酸ITA的生成增加。ITA可被細胞膜上的載體蛋白L轉(zhuǎn)運到細
胞外。下列說法錯誤的是()
A.細胞呼吸為巨噬細胞吞噬死亡細胞的過程提供能量
B.轉(zhuǎn)運ITA時,載體蛋白L的構(gòu)象會發(fā)生改變
C.該巨噬細胞清除死亡細胞后,有氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率增大
D.被吞噬的死亡細胞可由巨噬細胞的溶酶體分解
【答案】C
【難度】0.65
【知識點】主動運輸、有氧呼吸過程、細胞自噬
【分析】由題意可知,心肌損傷誘導某種巨噬細胞吞噬、清除死亡的細胞,隨后該巨噬細胞線粒體中NAD+
濃度降低,生成NADH的速率減小,說明有氧呼吸減弱。
【詳解】A、巨噬細胞吞噬死亡細胞的過程為胞吞,該過程需要細胞呼吸提供能量,A正確;
B、轉(zhuǎn)運ITA為主動運輸,載體蛋白L的構(gòu)象會發(fā)生改變,B正確;
C、由題意可知,心肌損傷誘導某種巨噬細胞吞噬、清除死亡的細胞,隨后該巨噬細胞線粒體中NAD+濃度
降低,生成NADH的速率減小,說明有氧呼吸減弱,即該巨噬細胞清除死亡細胞后,有氧呼吸產(chǎn)生CO2的速
率減小,C錯誤;
D、被吞噬的死亡細胞可由巨噬細胞的溶酶體分解,為機體的其他代謝提供營養(yǎng)物質(zhì),D正確。
故選C。
二、多選題
6.(2025·山東·高考真題)在低氧條件下,某單細胞藻葉綠體基質(zhì)中的蛋白F可利用H+和光合作用產(chǎn)生的
NADPH生成H2。為研究藻釋放H2的培養(yǎng)條件,將大腸桿菌和藻按一定比例混合均勻后分成2等份,1份形
成松散菌-藻體,另1份形成致密菌-藻體,在CO2充足的封閉體系中分別培養(yǎng)并測定體系中的氣體含量,2
種菌-藻體培養(yǎng)體系中的O2含量變化相同,結(jié)果如圖所示。培養(yǎng)過程中,任意時刻2體系之間的光反應(yīng)速率
無差異。下列說法錯誤的是()
A.菌-藻體不能同時產(chǎn)生O2和H2
B.菌-藻體的致密程度可影響H2生成量
C.H2的產(chǎn)生場所是該藻葉綠體的類囊體薄膜
D.培養(yǎng)至72h,致密菌-藻體暗反應(yīng)產(chǎn)生的有機物多于松散菌-藻體
【答案】ACD
【難度】0.4
【知識點】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、影響光合作用的因素
【分析】光反應(yīng)可以NADPH、氧氣和ATP,NADPH和ATP可以用于暗反應(yīng)中三碳酸的還原,光反應(yīng)和暗反
應(yīng)相互聯(lián)系,互相影響。
【詳解】A、單細胞藻光反應(yīng)可以產(chǎn)生NADPH、氧氣和ATP,蛋白F可利用H+和光合作用產(chǎn)生的NADPH生
成H2,因此菌-藻體能同時產(chǎn)生O2和H2,A錯誤;
B、對比松散菌-藻體和致密菌-藻體,相同時間產(chǎn)生的H2含量相對值不同,說明菌-藻體的致密程度可影響
H2生成量,B正確;
+
C、某單細胞藻葉綠體基質(zhì)中的蛋白F可利用H和光合作用產(chǎn)生的NADPH生成H2,說明H2的產(chǎn)生場所是該
藻葉綠體的基質(zhì)中,C錯誤;
D、任意時刻2體系之間的光反應(yīng)速率無差異,說明光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH相同,致密菌-藻體產(chǎn)生的H2多,
說明消耗的NADPH多,則用于暗反應(yīng)的NADPH少,因此培養(yǎng)至72h,致密菌-藻體暗反應(yīng)產(chǎn)生的有機物少
于松散菌-藻體,D錯誤。
故選ACD。
7.(2021·山東·高考真題)關(guān)于細胞中的H2O和O2,下列說法正確的是()
A.由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生
B.有氧呼吸第二階段一定消耗H2O
C.植物細胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用
D.光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自于H2O
【答案】ABD
【難度】0.65
【知識點】生物大分子以碳鏈為骨架、酶的特性、光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、有氧呼
吸過程
【分析】有氧呼吸可以分為三個階段:第一階段:在細胞質(zhì)的基質(zhì)中:1分子葡萄糖被分解為2分子丙酮酸
和少量的還原型氫,釋放少量能量;第二階段:在線粒體基質(zhì)中進行,丙酮酸和水在線粒體基質(zhì)中被徹底
分解成二氧化碳和還原型氫;釋放少量能量;第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩個階段產(chǎn)生的還原型氫
和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水并釋放大量的能量。
光合作用的光反應(yīng)階段(場所是葉綠體的類囊體膜上):水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣,以及ATP的形成;光合作
用的暗反應(yīng)階段(場所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還
原生成糖類等有機物。
【詳解】A、葡萄糖是單糖,通過脫水縮合形成多糖的過程有水生成,A正確;
B、有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H],所以一定消耗H2O,B正確;
C、有些植物細胞含有過氧化氫酶(例如土豆),可以分解過氧化氫生成O2,因此植物細胞產(chǎn)生的O2不一
定只來自光合作用,C錯誤;
D、光反應(yīng)階段水的分解產(chǎn)生氧氣,故光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自于H2O,D正確。
故選ABD。
【點睛】
8.(2024·山東·高考真題)種皮會限制O2進入種子。豌豆干種子吸水萌發(fā)實驗中子葉耗氧量、乙醇脫氫酶
活性與被氧化的NADH的關(guān)系如圖所示。已知無氧呼吸中,乙醇脫氫酶催化生成乙醇,與此同時NADH被氧
化。下列說法正確的是()
A.p點為種皮被突破的時間點
B.Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ階段種子無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸增加
D.q處種子無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
【答案】ABD
【難度】0.65
【知識點】有氧呼吸過程、影響細胞呼吸的因素、無氧呼吸過程
【分析】在種皮被突破前,種子主要進行無氧呼吸,種皮被突破后,種子吸收氧氣量增加,有氧呼吸加強,
無氧呼吸減弱。
【詳解】A、由圖可知,P點乙醇脫氫酶活性開始下降,子葉耗氧量急劇增加,說明此時無氧呼吸減弱,有
氧呼吸增強,該點為種皮被突破的時間點,A正確;
B、Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸,使得子葉耗氧速率降低,但為了保證能量的供應(yīng),乙醇脫
氫酶活性繼續(xù)升高,加強無氧呼吸提供能量,B正確;
C、Ⅲ階段種皮已經(jīng)被突破,種子有氧呼吸增強,無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸降低,C錯誤;
D、q處種子無氧呼吸與有氧呼吸氧化的NADH相同,根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式可知,此時無氧呼
吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正確。
故選ABD。
9.(2023·山東·高考真題)某種植株的非綠色器官在不同O2濃度下,單位時間內(nèi)O2吸收量和CO2釋放量的
變化如圖所示。若細胞呼吸分解的有機物全部為葡萄糖,下列說法正確的是()
A.甲曲線表示O2吸收量
B.O2濃度為b時,該器官不進行無氧呼吸
C.O2濃度由0到b的過程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加
D.O2濃度為a時最適合保存該器官,該濃度下葡萄糖消耗速率最小
【答案】BC
【難度】0.65
【知識點】有氧呼吸過程、細胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用、無氧呼吸過程
【分析】據(jù)圖分析,甲曲線表示二氧化碳釋放量,乙曲線表示氧氣吸收量。氧濃度為0時,細胞只釋放CO2
不吸收O2,說明細胞只進行無氧呼吸;圖中氧濃度為a時CO2的釋放量大于O2的吸收量,說明既進行有氧
呼吸又進行無氧呼吸;貯藏植物器官應(yīng)選擇CO2產(chǎn)生量最少即細胞呼吸最弱時的氧濃度。
【詳解】A、分析題意可知,圖中橫坐標是氧氣濃度,據(jù)圖可知,當氧氣濃度為0時,甲曲線仍有釋放,說
明甲表示二氧化碳的釋放量,乙表示氧氣吸收量,A錯誤;
B、O2濃度為b時,兩曲線相交,說明此時氧氣的吸收量和二氧化碳的釋放量相等,細胞呼吸分解的有機物
全部為葡萄糖,故此時植物只進行有氧呼吸,不進行無氧呼吸,B正確;
C、O2濃度為0時,植物只進行無氧呼吸,氧氣濃度為a時,植物同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,氧氣濃度
為b時植物只進行有氧呼吸,故O2濃度由0到b的過程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加,C正確;
D、O2濃度為a時并非一定最適合保存該器官,因為無氧呼吸會產(chǎn)生酒精,不一定能滿足某些生物組織的儲
存,且該濃度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小,據(jù)圖,此時氣體交換相對值CO2為0.6,O2為0.3,其中
CO2有0.3是有氧呼吸產(chǎn)生,0.3是無氧呼吸產(chǎn)生。按有氧C6:O2:CO2=1:6:6,無氧呼吸C6:CO2=1:2,算得
C6(葡萄糖)的相對消耗量為0.05+0.15=0.2。而無氧呼吸消失點時,O2和CO2的相對值為0.7,算得C6的
相對消耗量為0.12,明顯比a點時要低!所以a點時葡萄糖的消耗速率一定不是最小,D錯誤。
故選BC。
10.(2022·山東·高考真題)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經(jīng)
++
線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2,電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動H從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中,隨后H
經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2結(jié)合生成水。為研究短時低溫對該階
段的影響,將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H+進入線
粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)說法正確的是()
A.4℃時線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻
B.與25℃時相比,4℃時有氧呼吸產(chǎn)熱多
C.與25℃時相比,4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP導致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少
【答案】BCD
【難度】0.4
【知識點】有氧呼吸過程
【分析】DNP可使H+進入線粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合酶,即NDP可抑制ATP的合成。
【詳解】A、與25℃相比,4℃耗氧量增加,根據(jù)題意,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給氧氣,說明電子傳遞
未受阻,A錯誤;
BC、與25℃相比,短時間低溫4℃處理,ATP合成量較少,耗氧量較多,說明4℃時有氧呼吸釋放的能量較
多的用于產(chǎn)熱,消耗的葡萄糖量多,BC正確;
D、DNP使H+不經(jīng)ATP合酶返回基質(zhì)中,會使線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,導致ATP合成減少,D正
確。
故選BCD。
三、解答題
11.(2025·山東·高考真題)高光強環(huán)境下,植物光合系統(tǒng)吸收的過剩光能會對光合系統(tǒng)造成損傷,引起光
合作用強度下降。植物進化出的多種機制可在一定程度上減輕該損傷。某綠藻可在高光強下正常生長,其
部分光合過程如圖所示。
(1)葉綠體膜的基本支架是;葉綠體中含有許多由類囊體組成的,擴展了受光面積。
3
(2)據(jù)圖分析,生成NADPH所需的電子源自于。采用同位素示蹤法可追蹤物質(zhì)的去向,用含H2O的溶
液培養(yǎng)該綠藻一段時間后,以其光合產(chǎn)物葡萄糖為原料進行有氧呼吸時,能進入線粒體基質(zhì)被3H標記的物
18
質(zhì)有H2O、,離心收集綠藻并重新放入含H2O的培養(yǎng)液中,在適宜光照條件下繼續(xù)培養(yǎng),綠藻產(chǎn)生
的帶18O標記的氣體有。
(3)據(jù)圖分析,通過途徑①和途徑②消耗過剩的光能減輕光合系統(tǒng)損傷的機制分別為。
【答案】(1)磷脂雙分子層基粒
(2)水的光解丙酮酸、[H]氧氣(或O2)和二氧化碳(CO2)
(3)途徑①通過將過剩的電子傳遞給氧氣,生成超氧化物(如H2O2),進而這些超氧化物被活性氧清除系統(tǒng)
(如過氧化氫酶等)清除,從而防止活性氧對光合系統(tǒng)的損傷;途徑②將葉綠體吸收的過剩光能轉(zhuǎn)化為熱
能散失,減少電子的釋放,產(chǎn)生的活性氧減少,從而防止對光合系統(tǒng)的損傷
【難度】0.65
【知識點】葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能、光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、影響光合作用的因素、
有氧呼吸過程
【分析】光合作用的光反應(yīng)階段(場所是葉綠體的類囊體膜上):水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣,以及ATP
的形成。光合作用的暗反應(yīng)階段(場所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP
和NADPH的作用下還原生成糖類等有機物。
【詳解】(1)葉綠體膜屬于生物膜的范疇,生物膜的基本支架是磷脂雙分子層;葉綠體中含有許多由類囊
體組成的基粒,擴展了受光面積。
+++
(2)據(jù)圖分析,水在光下分解為O2和H,同時產(chǎn)生的電子經(jīng)傳遞,可用于NADP與H結(jié)合形成NADPH,
33
即生成NADPH所需的電子源自于水的光解。H2O被植物細胞吸收后參與光合作用,生成C6H12O6。在有氧
333
呼吸的第一階段,C6H12O6在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成含有H的丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],并釋放少量的能量;
33
在有氧呼吸的第二階段,丙酮酸與H2O在線粒體基質(zhì)中被徹底分解生成CO2和[H],釋放少量的能量;在線
33
粒體內(nèi)膜上完成的有氧呼吸的第三階段,[H]與O2結(jié)合生成H2O,并釋放大量的能量??梢?,用含H2O的
318
溶液培養(yǎng)該綠藻,一段時間后,能進入線粒體基質(zhì)被H標記的物質(zhì)有H2O、丙酮酸。培養(yǎng)液中H2O被綠
1818
藻吸收后,在光合作用的光反應(yīng)階段被分解產(chǎn)生O2;在有氧呼吸的第二階段,H2O與丙酮酸被徹底分解
1818
為CO2和[H],即產(chǎn)生的帶O標記的氣體有O2和CO2。
(3)據(jù)圖分析,途徑①通過將過剩的電子傳遞給氧氣,生成超氧化物(如H2O2),進而這些超氧化物被活
性氧清除系統(tǒng)(如過氧化氫酶等)清除,從而防止活性氧對光合系統(tǒng)的損傷;途徑②將葉綠體吸收的過剩
光能轉(zhuǎn)化為熱能散失,減少電子的釋放,產(chǎn)生的活性氧減少,從而防止對光合系統(tǒng)的損傷。
12.(2023·山東·高考真題)當植物吸收的光能過多時,過剩的光能會對光反應(yīng)階段的PSⅡ復合體(PSⅡ)
造成損傷,使PSⅡ活性降低,進而導致光合作用強度減弱。細胞可通過非光化學淬滅(NPQ)將過剩的光
能耗散,減少多余光能對PSⅡ的損傷。已知擬南芥的H蛋白有2個功能:①修復損傷的PSⅡ;②參與NPQ
的調(diào)節(jié)??蒲腥藛T以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關(guān)實驗,結(jié)果如圖所示。實驗中
強光照射時對野生型和突變體光照的強度相同,且強光對二者的PSⅡ均造成了損傷。
(1)該實驗的自變量為。該實驗的無關(guān)變量中,影響光合作用強度的主要環(huán)境因素有(答出
2個因素即可)。
(2)根據(jù)本實驗,(填“能”或“不能”)比較出強光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強弱,理由
是。
(3)據(jù)圖分析,與野生型相比,強光照射下突變體中流向光合作用的能量(填“多”或“少”)。若測
得突變體的暗反應(yīng)強度高于野生型,根據(jù)本實驗推測,原因是。
【答案】(1)光、H蛋白CO2濃度、溫度
(2)不能突變體PSⅡ系統(tǒng)光損傷小但不能修復,野生型光PSⅡ系統(tǒng)損傷大但能修復
(3)少突變體NPQ高,PSⅡ系統(tǒng)損傷小,雖然損傷不能修復,但是PSⅡ活性高,光反應(yīng)產(chǎn)物多
【難度】0.4
【知識點】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、影響光合作用的因素、驗證性實驗與探究性實
驗
【分析】光合作用過程:
(1)光反應(yīng)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(yīng)場所在葉綠體的基質(zhì),發(fā)生CO2的固定和C3的還原,消耗ATP和NADPH。
【詳解】(1)據(jù)題意擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關(guān)實驗,實驗中強光照射時對野
生型和突變體光照的強度相同,結(jié)合題圖分析實驗的自變量有光照、H蛋白;影響光合作用強度的主要環(huán)境
因素有CO2濃度、溫度、水分等。
(2)據(jù)圖分析,強光照射下突變體的NPQ/相對值比野生型的NPQ/相對值高,能減少強光對PSⅡ復合體造
成損傷。但是野生型含有H蛋白,能對損傷后的PSⅡ進行修復,故不能確定強光照射下突變體與野生型的
PSⅡ活性強弱。
(3)據(jù)圖分析,強光照射下突變體中NPQ/相對值,而NPQ能將過剩的光能耗散,從而使流向光合作用的
能量減少;突變體的NPQ強度大,能夠減少強光對PSII的損傷且減少作用大于野生型H蛋白的修復作用,
這樣導致突變體的PSⅡ活性高,能為暗反應(yīng)提供較多的NADPH和ATP促進暗反應(yīng)進行,因此突變體的暗反
應(yīng)強度高于野生型。
13.(2022·山東·高考真題)強光條件下,植物吸收的光能若超過光合作用的利用量,過剩的光能可導致植
物光合作用強度下降,出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯(BR)對光抑制的影響機制,將長勢相同的蘋
果幼苗進行分組和處理,如表所示,其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水
分充足的條件下用強光照射,實驗結(jié)果如圖所示。
分組處理
甲清水
乙BR
丙BR+L
(1)光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收,分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時,隨層析,液在濾紙上擴散速
度最快的色素主要吸收的光的顏色是。
(2)強光照射后短時間內(nèi),蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達到一定速率后不再增加,但氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加。
蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)速率不再增加,可能的原因有、(答出2種原因即可);氧氣的產(chǎn)生
速率繼續(xù)增加的原因是。
(3)據(jù)圖分析,與甲組相比,乙組加入BR后光抑制(填“增強”或“減弱”);乙組與丙組相比,說明BR
可能通過發(fā)揮作用。
【答案】(1)藍紫
(2)五碳化合物供應(yīng)不足
CO2供應(yīng)不足強光照射后短時間內(nèi),光反應(yīng)速率增強,水光解產(chǎn)生氧氣的速率增強
(3)減弱促進光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成
【難度】0.65
【知識點】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、影響光合作用的因素
【分析】該實驗探索油菜素內(nèi)酯(BR)對光抑制的影響機制,自變量是對幼苗不同的處理,因變量為光合
作用強度,由曲線可知,BR可能通過促進光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成來減弱光抑制現(xiàn)象。
【詳解】(1)蘋果幼苗葉肉細胞中的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素,其中胡蘿卜素在層析
液中溶解度最大,故色素分離時,隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素是胡蘿卜素,主要吸收藍紫光。
(2)影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量,溫度等;其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、
五碳化合物的含量等。強光照射后短時間內(nèi),蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達到一定速率后不再增加,可能的
原因有五碳化合物供應(yīng)不足、CO2供應(yīng)不足;氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加的原因是強光照射后短時間內(nèi),光反
應(yīng)速率增強,水光解產(chǎn)生氧氣的速率增強。
(3)據(jù)圖分析,與甲組相比,乙組加入BR后光合作用強度較高,說明加入BR后光抑制減弱;乙組用BR
處理,丙組用BR和試劑L處理,與乙組相比,丙組光合作用強度較低,由于試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白
的合成,說明BR可能通過促進光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成發(fā)揮作用的。
14.(2024·山東·高考真題)從開花至籽粒成熟,小麥葉片逐漸變黃。與野生型相比,某突變體葉片變黃的
速度慢,籽粒淀粉含量低。研究發(fā)現(xiàn),該突變體內(nèi)細胞分裂素合成異常,進而影響了類囊體膜蛋白穩(wěn)定性
和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性,而呼吸代謝不受影響。類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性檢測結(jié)果如圖所示,開
花14天后植株的胞間CO2濃度和氣孔導度如表所示,其中Lov為細胞分裂素合成抑制劑,KT為細胞分裂素
類植物生長調(diào)節(jié)劑,氣孔導度表示氣孔張開的程度。已知蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖。
142128
檢測指標植株
天天天
野生
140151270
型
胞間CO2濃度
(-1)
μmolCO2mol突變
110140205
體
野生
1259541
型
-2-1
氣孔導度(molH2Oms)
突變
14011278
體
(1)光反應(yīng)在類囊體上進行,生成可供暗反應(yīng)利用的物質(zhì)有。結(jié)合細胞分裂素的作用,據(jù)圖分析,與
野生型相比,開花后突變體葉片變黃的速度慢的原因是。
(2)光飽和點是光合速率達到最大時的最低光照強度。據(jù)表分析,與野生型相比,開花14天后突變體的光飽
和點(填“高”或“低”),理由是。
(3)已知葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)街仓旮魈?。?jù)圖分析,突變體籽粒淀粉含量低的原因
是。
【答案】(1)ATP、NADPH突變體細胞分裂素合成更多,而細胞分裂素能促進葉綠素的合成,且葉
綠素降解少
(2)高突變體氣孔導度更大而胞間CO2濃度更小,而呼吸作用不受影響,說明相同光照強度下,
突變體光合作用消耗CO2速率更大,因此突變體吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情況下,
突變體可以利用更多的光能,因此光飽和點更高
(3)葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)街仓旮魈帲崽寝D(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖,表中突變體蔗
糖轉(zhuǎn)化酶活性大于野生型,因此更多的蔗糖被分解成單糖或運輸?shù)阶蚜V械恼崽菧p少
【難度】0.65
【知識點】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、影響光合作用的因素、其他植物激素的產(chǎn)生、
分布和功能
【分析】光合作用的光反應(yīng)階段(場所是葉綠體的類囊體膜上):產(chǎn)生NADPH與氧氣,以及ATP的形成。
光合作用的暗反應(yīng)階段(場所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH
的作用下還原生成糖類等有機物。
【詳解】(1)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于暗反應(yīng)C3的還原。對比野生型和突變型不同條件下類囊體
膜蛋白穩(wěn)定性可知,不同條件下突變型類囊體膜蛋白穩(wěn)定性均高于野生型,可能是突變型細胞分裂素合成
增加,使類囊體膜蛋白穩(wěn)定性增強,而細胞分裂素可促進葉綠素的合成,葉綠素降解少,故與野生型相比,
開花后突變體葉片變黃的速度慢。
(2)據(jù)表可知,突變體氣孔導度更大而胞間CO2濃度更小,而呼吸作用不受影響,說明相同光照強度下,
突變體光合作用消耗CO2速率更大,因此突變體吸收利用光能的效率更高,在其他限制因素相同的情況下,
突變體可以利用更多的光能,因此光飽和點更高。
(3)據(jù)圖可知,與野生型相比,突變體蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性更高,而蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖,故突變
體內(nèi)蔗糖減少,且葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)街仓旮魈?,因此更多的蔗糖被分解成單糖或運
輸?shù)阶蚜V械恼崽菧p少。
16.(2021·山東·高考真題)光照條件下,葉肉細胞中O2與CO2競爭性結(jié)合C5,O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列
反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液,相應(yīng)的光合作用
強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的CO2量表示,SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略
不計。
(1)光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的中。正常進行光合作用的水稻,突然停止
光照,葉片CO2釋放量先增加后降低,CO2釋放量增加的原因是。
(2)與未噴施SoBS溶液相比,噴施100mg/LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照
強度(填:“高”或“低”),據(jù)表分析,原因是。
(3)光呼吸會消耗光合作用過程中的有機物,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究
SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度,據(jù)表分析,應(yīng)在mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗。
【答案】基質(zhì)光照停止,光合作用吸收二氧化碳減少,但呼吸作用和光呼吸短時間內(nèi)正常進行,
導致二氧化碳釋放量增加低噴施SoBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸釋放的CO2減
少,即葉片光照下CO2吸收量增加,此時,在更低的光照強度下,兩者即可相等100~300
【難度】0.4
【知識點】影響光合作用的因素
【分析】題意分析,光呼吸會抑制暗反應(yīng),光呼吸會產(chǎn)生CO2。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS
溶液后由表格數(shù)據(jù)可知,光合作用的強度隨著SoBS濃度的增加出現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象。
【詳解】(1)C5位于葉綠體基質(zhì)中,則O2與C5結(jié)合發(fā)生的場所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照,光合作用
吸收二氧化碳減少,但呼吸作用和光呼吸短時間內(nèi)正常進行,導致二氧化碳釋放量增加,隨后光呼吸停止,
使二氧化碳釋放量降低。
(2)葉片光下吸收和黑暗中釋放CO2量相等時所需的光照強度即為光補償點,與對照相比,噴施100mg/L
SoBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸釋放的CO2減少,即葉片光照下CO2吸收量增加,此時,
在更低的光照強度下,兩者即可相等。
(3)光呼吸會消耗有機物,但光呼吸會釋放CO2,補充光合作用的原料,適當抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)
量,由表可知,在SoBS溶液濃度為200mg/LSoBS時光合作用強度與光呼吸強度差值最大,即光合產(chǎn)量最
大,為了進一步探究最適噴施濃度,應(yīng)在100~300mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗。
【點睛】本題著重考查了光合作用的影響因素等方面的知識,意在考查考生能識記并理解所學知識的要點,
把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,形成一定知識網(wǎng)絡(luò)的能力,并且具有一定的分析能力和理解能力。
一、單選題
1.(2025·山東菏澤·二模)有氧呼吸過程中丙酮酸脫氫酶是催化丙酮酸分解產(chǎn)生CO2的關(guān)鍵酶,NAD/NADH
的值高時促進此酶活性,NAD/NADH的值低時抑制此酶活性;ATP濃度高時此酶被磷酸化而失活,丙酮酸
濃度高時會降低此酶的磷酸化程度。下列敘述正確的是()
A.人體細胞內(nèi)丙酮酸脫氫酶催化丙酮酸分解只發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中
B.有氧呼吸過程中,丙酮酸被NADH還原后產(chǎn)生CO2,釋放出少量能量
C.有氧呼吸過程中,ATP濃度對丙酮酸脫氫酶活性的調(diào)控屬于負反饋調(diào)節(jié)
D.若有氧呼吸第三階段速率降低,則NAD/NADH的值降低,丙酮酸分解速率加快
【答案】C
【難度】0.65
【知識點】無氧呼吸過程、有氧呼吸過程
【分析】有氧呼吸分為三個階段:第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,葡萄糖經(jīng)酶催化生成丙酮酸、[H],釋放
少量能量;第二階段在線粒體基質(zhì)中進行,丙酮酸和水經(jīng)酶催化生成二氧化碳、[H],釋放少量能量;第三
階段在線粒體內(nèi)膜上進行,[H]和氧氣經(jīng)酶催化生成水,釋放大量能量。
【詳解】A、在人體細胞有氧呼吸第二階段,丙酮酸脫氫酶可以催化丙酮酸分解產(chǎn)生CO2,該階段發(fā)生在線
粒體基質(zhì)中,A錯誤;
B、有氧呼吸過程中,丙酮酸和水徹底分解生成CO2和NADH,并釋放出少量能量,B錯誤;
C、有氧呼吸過程中,丙酮酸脫氫酶可以催化丙酮酸分解產(chǎn)生ATP,ATP濃度高時此酶被磷酸化而失活,進
而使產(chǎn)生的ATP減少,這屬于負反饋調(diào)節(jié),C正確;
D、若有氧呼吸第三階段速率降低,NADH被消耗速率減慢,則NAD+/NADH的值降低,會抑制丙酮酸脫氫酶
活性,從而降低丙酮酸的分解速率,D錯誤。
故選C。
2.(2025·山東臨沂·三模)腫瘤細胞主要進行無氧呼吸,產(chǎn)生的乳酸可被單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白(MCT)轉(zhuǎn)運出細
胞。研究發(fā)現(xiàn),患者的腫瘤細胞中存在有缺陷的CcO(細胞色素C氧化酶,參與氧氣生成水的過程),可導
致線粒體功能發(fā)生重大變化。下列推測錯誤的是()
A.腫瘤細胞無氧呼吸使有機物中大部化學能轉(zhuǎn)化為熱能
B.腫瘤細胞生長旺盛,比正常細胞消耗的葡萄糖更多
C.CcO參與有氧呼吸的第三階段,位于線粒體內(nèi)膜
D.抑制腫瘤細胞中MCT的功能,可抑制腫瘤細胞生長
【答案】A
【難度】0.65
【知識點】有氧呼吸過程、無氧呼吸過程
【分析】有氧呼吸全過程:
(1)第一階段:在細胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,這一階段不需
要氧的參與。
(2)第二階段:丙酮酸進入線粒體的基質(zhì)中,分解為二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
(3)第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,[H]和氧氣結(jié)合,形成水和大量能量,這一階段需要氧的參與。
【詳解】A、腫瘤細胞無氧呼吸過程中,葡萄糖中的能量大部分儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物(乳酸)中,釋放
的能量大部分以熱能形式散失,少部分轉(zhuǎn)化為ATP中的化學能,A錯誤;
B、腫瘤細胞生長旺盛,需要更多的能量,而且主要通過無氧呼吸進行代謝,故比正常細胞消耗的葡萄糖更
多,B正確;
C、CcO參與氧氣生成水的過程,由此可知CcO參與有氧呼吸的第三階段,位于線粒體內(nèi)膜,C正確;
D、抑制癌細胞中單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白(MCT)功能,阻止乳酸排出錯,乳酸在腫瘤細胞內(nèi)積累,可對腫瘤細胞
造成毒害,從而抑制腫瘤細胞生長,D正確。
故選A。
3.(2025·山東日照·二模)線粒體中的細胞色素c氧化酶(CcO)參與水的生成過程。破壞CcO可引發(fā)線粒體激
活應(yīng)激信號,進而促進細胞核中腫瘤發(fā)生基因表達,導致細胞癌變。癌細胞主要進行無氧呼吸,產(chǎn)生的乳
酸可被單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白(MCT)轉(zhuǎn)運出細胞,以防止乳酸對癌細胞自身造成毒害。下列說法錯誤的是()
A.CcO的損傷會影響有氧呼吸第二階段反應(yīng)的進行
B.細胞質(zhì)中的某些物質(zhì)可對細胞核基因的表達進行調(diào)控
C.與正常細胞相比,癌細胞中葡萄糖分解產(chǎn)能的效率較低
D.用藥物靶向促進癌細胞MCT的功能,可抑制癌細胞生長
【答案】D
【難度】0.65
【知識點】細胞癌變的原因及防治、無氧呼吸過程、無氧呼吸過程、有氧呼吸過程
【分析】癌變細胞與正常細胞相比,它有一些獨具的特征。
1、能夠無限增殖。在適宜的條件下,癌細胞能夠無限增殖。在人的一生中,體細胞能夠分裂50次—60次,
而癌細胞卻不受限制,可以長期增殖下去。
2、癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。例如,培養(yǎng)中的正常的成纖維細胞呈扁平梭形,當這種細胞轉(zhuǎn)化成癌細
胞后就變成球形了。
3、癌細胞的表面也發(fā)生了變化。由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,使得細胞彼此之間的黏著性減小,導
致癌細胞容易在有機體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。除上述特征外,癌細胞還有其他特征。
【詳解】A、有氧呼吸的第三階段是前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成水,同時釋放大量能量,該過程在線
粒體內(nèi)膜上進行,細胞色素氧化酶(CcO)參與水的生成過程,即參與有氧呼吸第三階段。因此,CcO的
損傷會影響有氧呼吸第三階段反應(yīng)的進行,導致有氧呼吸不能進行,從而間接影響了有氧呼吸的第二階段,
A正確;
B、由題干“破壞CcO可引發(fā)線粒體激活應(yīng)激信號,進而促進細胞核中腫瘤發(fā)生基因表達”可知,線粒體中的
相關(guān)變化(CcO被破壞)能引發(fā)信號影響細胞核中基因的表達。這表明細胞質(zhì)中的某些物質(zhì)(如與CcO相
關(guān)的物質(zhì)等)可對細胞核基因的表達進行調(diào)控,B正確;
C、正常細胞主要進行有氧呼吸,1分子葡萄糖在有氧呼吸時可產(chǎn)生34-36分子ATP;癌細胞主要進行無氧呼
吸,1分子葡萄糖在無氧呼吸時只能產(chǎn)生2分子ATP。所以,與正常細胞相比,癌細胞中葡萄糖分解產(chǎn)能
的效率較低,C正確;
D、已知癌細胞產(chǎn)生的乳酸可被單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白(MCT)轉(zhuǎn)運出細胞,以防止乳酸對癌細胞自身造成毒害,
若癌細胞無法及時轉(zhuǎn)運出乳酸,乳酸積累會對癌細胞造成危害。用藥物靶向促進癌細胞MCT的功能,會使
癌細胞更易將乳酸轉(zhuǎn)運出細胞,減輕乳酸對癌細胞的危害,從而有利于癌細胞生長,而不是抑制癌細胞生
長,D錯誤。
故選D。
4.(2025·山東濟南·二模)細胞需要大量能量時,伴隨著大量乳酸的產(chǎn)生或消耗來滿足能量供應(yīng)。乳酸既可
以作為能量釋放的產(chǎn)物又可以作為能量釋放的底物,乳酸脫氫酶(LDH)可催化乳酸和丙酮酸的相互轉(zhuǎn)化。LDH1
和LDH5是LDH的兩種同工酶(催化相同的化學反應(yīng)而結(jié)構(gòu)不同的酶),在各組織器官中的含量不同。LDH1
對乳酸的親和力高,有利于乳酸生成丙酮酸,丙酮酸進入線粒體參與化學反應(yīng)。LDH5對丙酮酸的親和力高,
有利于丙酮酸生成乳酸,乳酸積累后運往其他細胞轉(zhuǎn)化利用。下列說法錯誤的是()
A.乳酸和丙酮酸的相互轉(zhuǎn)化伴隨著還原型輔酶Ⅰ的產(chǎn)生與消耗
B.同工酶LDH1和LDH5的作用底物不同
C.比較LDH1和LDH5的特性,骨骼肌細胞中LDH5較高而心肌細胞中LDH1較高
D.當乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸進入心肌細胞后,可被分解為無機物
【答案】B
【難度】0.65
【知識點】有氧呼吸過程、無氧呼吸過程
【分析】乳酸脫氫酶(LDH)能催化丙酮酸與乳酸之間的相互轉(zhuǎn)化,即催化丙酮酸生成乳酸,該反應(yīng)屬于無
氧呼吸第二階段,場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。
【詳解】A、乳酸和丙酮酸的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為:乳酸+NAD?→丙酮酸+NADH+H?(由LDH催化,LDH1方向)。
丙酮酸+NADH+H?→乳酸+NAD?(由LDH催化,LDH5方向),因此,反應(yīng)中NAD?和NADH(還原型輔
酶Ⅰ)確實會相互轉(zhuǎn)化,A正確;
B、LDH1和LDH5都是催化乳酸和丙酮酸的相互轉(zhuǎn)化,作用底物相同(乳酸和丙酮酸)。它們的區(qū)別在于
對底物的親和力不同(LDH1偏好乳酸,LDH5偏好丙酮酸),而不是作用底物不同,B錯誤;
C、骨骼肌細胞需要快速產(chǎn)生乳酸供能(無氧糖酵解活躍),因此LDH5(促進丙酮酸→乳酸)含量高。心
肌細胞需要高效能量生成(依賴有氧氧化),因此LDH1(促進乳酸→丙酮酸)含量高,C正確;
D、乳酸→丙酮酸后,丙酮酸進入線粒體參與三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))和氧化磷酸化,最終被徹底氧化為
CO?和H?O(無機物),因此,乳酸轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物可以被分解為無機物,D正確。
故選B。
5.(2025·山東濰坊·二模)糖酵解是指葡萄糖在沒有O2參與下被氧化成丙酮酸,并產(chǎn)生NADH和少量ATP
的過程。下列說法錯誤的是()
A.糖酵解是人體內(nèi)某些細胞合成ATP的唯一途徑
B.減少酵母菌的O2供應(yīng),一定會引起糖酵解加快
C.糖酵解產(chǎn)生的NADH可在有氧呼吸第三階段作為還原劑并釋放能量
D.經(jīng)過糖酵解,葡萄糖中的能量主要儲存在丙酮酸中
【答案】B
【難度】0.65
【知識點】有氧呼吸過程、無氧呼吸過程
【分析】有氧呼吸的全過程,可以分為三個階段:第一個階段,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮
酸,在分解的過程中產(chǎn)生少量的氫(用[H]表示),同時釋放出少量的能量。這個階段是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的;
第二個階段,丙酮酸經(jīng)過一系列的反應(yīng),分解成二氧化碳和氫,同時釋放出少量的能量。這個階段是在線
粒體中進行的;第三個階段,前兩個階段產(chǎn)生的氫,經(jīng)過一系列的反應(yīng),與氧結(jié)合而形成水,同時釋放出
大量的能量。
【詳解】A、人體內(nèi)某些細胞只能進行無氧呼吸,如人的成熟的紅細胞,只有糖酵解能產(chǎn)生ATP,A正確;
B、減少酵母菌的O2供應(yīng),酵母菌無氧呼吸加快,無氧呼吸提供的能量減少,為了滿足能量的需求,因此
可能會引起糖酵解加快,但無氧呼吸或糖酵解也受多種因素的影響,因此不一定加快,B錯誤;
C、糖酵解和有氧呼吸第二階段產(chǎn)生的NADH都可在有氧呼吸第三階段作為還原劑并釋放能量,C正確;
D、糖酵解釋放出較少的能量,能量主要儲存在丙酮酸中,D正確。
故選B。
6.(2025·山東濟南·一模)下列關(guān)于光合色素的說法正確的是()
A.與油菜相比,發(fā)菜中不僅含有葉綠素,還含有藻藍素
B.光合色素僅能感受可見光,參與光合作用的調(diào)節(jié)過程
C.缺Mg會影響綠色植物的光合作用,使其光補償點和光飽和點均變大
D.葉綠素b的分子量大于葉綠素a是其在紙層析后的濾紙條上更接近濾液細線的直接原因
【答案】A
【難度】0.65
【知識點】真核細胞與原核細胞、葉綠體中色素的種類、含量及功能、綠葉中色素的提取和分離實驗、影
響光合作用的因素
【分析】綠葉中色素的提取和分離實驗,提取色素時需要加入無水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充
分)和碳酸鈣(防止色素被破壞);分離色素時采用紙層析法,原理是色素在層析液中的溶解度不同,隨著
層析液擴散的速度不同,最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶,從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃
色)、葉綠素a(藍綠色)、葉綠素b(黃綠色)。
【詳解】A、與油菜相比,發(fā)菜中不僅含有葉綠素,還含有藻藍素,且發(fā)菜為原核生物,細胞中不含葉綠體,
而油菜細胞中含有葉綠體,A正確;
B、光合色素主要吸收可見光,吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用,不是調(diào)節(jié)作用,B錯誤;
C、Mg是葉綠素的組成成分,缺Mg會影響綠色植物的光合作用,使其光補償點變大,光飽和點變小,C錯
誤;
D、葉綠素b的在層析液中的溶解度小于葉綠素a是其在紙層析后的濾紙條上更接近濾液細線的直接原因,
D錯誤。
故選A。
7.(2025·山東棗莊·二模)澇漬處理對某植物光合色素含量的影響如圖所示,下列說法錯誤的是()
A.長期澇漬處理導致植物根系的無氧呼吸增強易造成爛根
B.澇漬處理相同天數(shù)對該植物各種光合色素的影響程度
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