細胞代謝（原卷版）-2025年高考生物復習熱點題型專項訓練（新高考）

專題06細胞代謝

目錄

一、細胞代謝知識解讀

二、細胞代謝知識分類歸納

【基礎知識。細胞膜的結構與功能

【基礎知識2】細胞器之間的分工與協(xié)調配合

【基礎知識3】物質運輸

【基礎知識4】ATP與酶

【基礎知識5】細胞呼吸

【基礎知識6】光合作用

三、最新模考題組練

細胞代謝指細胞內發(fā)生的各種化學反應的總稱，主要由物質代謝和能量代謝交織組成。以下

為你詳細解讀：

（1）細胞代謝的場所：細胞質基質是細胞代謝的重要場所，為新陳代謝的進行提供所需要的物質

和一定的環(huán)境條件，許多化學反應在其中進行。此外，細胞器如線粒體、葉綠體等，也各自承擔

特定代謝過程。

（2）參與細胞代謝的物質

①酶：由活細胞產生，對其底物具有高度特異性和高度催化效能，能在常溫、常壓下高效地催化

化學反應。比如淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖。

②ATP：ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物，作為細胞代謝的直接供能物質，為各種耗能反應

提供能量。當ATP水解時，末端磷酸基團脫離，形成ADP,同時釋放出大量能量。

（3）細胞代謝的具體類型

①光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉化為儲存著能量的有機物，并

釋放出氧氣。光合作用分為光反應和暗反應兩個階段，光反應為暗反應提供ATP和NADPHo

②細胞呼吸：包括有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸是細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，

把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。無氧呼

吸則是在無氧條件下，細胞通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物，同

時釋放出少量能量的過程。

【基礎知識11細胞膜與細胞核的結構與功能

【典例分析1-1](2024.湖北天門調研)小窩是細胞膜內陷形成的囊狀結構(如圖1),與細胞的

信息傳遞等相關。請據圖分析回答下列問題。

圖1

(1)小窩的主要成分是蛋白質和;其中的蛋白質是小窩蛋白。小窩蛋白在__________

上合成，然后由________________________加工，通過囊泡轉運到細胞膜上，成為膜蛋白，這一

過程體現了細胞膜具有的結構特點。

(2)據圖分析，小窩蛋白分為三段，中間區(qū)段主要由____________(填“親水性”或“疏水性”)的

氨基酸殘基組成，其余兩段均位于細胞的中。

一肽段2

三80

大肽段2+膽固醇

豪60

期40

巢20

據0

300350400450500300350400450500

波長(nm)波長(nm)

圖2

(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光，當膽固醇與這些氨基酸結合，會使

熒光強度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結合位點，分別向小窩蛋白的肽段1(82?101

位氨基酸)和肽段2(101?126位氨基酸)加入膽固醇，檢測不同肽段的熒光強度變化，結果如圖

2,據此分析，膽固醇與肽段的結合情況是

(4)當小窩中結合的膽固醇過少時，小窩蛋白的改變，小窩會變扁平，影響細胞的信

息傳遞功能。

【提分秘籍】

1、細胞膜的流動鑲嵌模型：(1)磷脂雙分子層構成細胞膜的基本骨架，蛋白質分子有的鑲嵌在

磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層，有的橫跨整個磷脂雙分子層；

(2)細胞膜上的磷脂和絡大多數蛋白質是可以流動的，因此膜的結構成分不是靜止的，而是動態(tài)

的，具有流動性；

(3)細胞膜的外表面分布有糖蛋白，具有識別功能。

2、磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸"尾”

部是疏水的。

3、細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質分子構成的。磷脂雙分子層是細胞膜的基本支架，其內部

是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。

【典例分析1-2](2024?遼寧錦州調研)親核蛋白是指在細胞質內合成后，需要或能夠進入細胞

核內發(fā)揮功能的一類蛋白質。親核蛋白從細胞質轉運入細胞核的過程如圖所示，GTP是為細胞生

命活動供能的另一種高能磷酸化合物，結構與ATP類似。請回答下列問題。

核核孔復合體器?DP―

質

側

胞

質

側

親核蛋白GDP7

(1)親核蛋白由(細胞器)合成，該細胞器在細胞質中主要有兩種分布，親核蛋白應該是

由的該細胞器合成。

(2)親核蛋白通過(結構)進入細胞核，代謝越旺盛的細胞該結構的數量越,原因

是該結構能實現=

(3)根據ATP的相關知識推測，GTP的中文名為,結構簡式為o

(4)據圖分析，親核蛋白進入細胞核的運輸方式，類似于物質通過細胞膜時的幾種跨膜運輸方式中

的o

(5)下列物質中，屬于造血干細胞具有的親核蛋白的有。

A.DNA聚合酶B.丙酮酸分解酶

C.ATP水解酶D.淀粉酶

【典例分析1-3](2024.湖南長沙調研)二甲雙胭的抗腫瘤效應越來越受到人們的關注，它可以

通過抑制某種細胞器的功能而抑制細胞的生長，其作用機理如圖所示。請據圖回答有關問題。

(1)細胞核的核膜是雙層膜結構，其基本骨架是;核孔的作用是

(2)據圖分析，二甲雙胭通過抑制的功能，進而直接影響了的跨核孔運輸，最終

達到抑制細胞生長的效果。

⑶據圖分析，正常生長的細胞中，乙的活性受到(填“激活”或“抑制”)，由此推測，

圖中ACAD10(填“激活”或“抑制”)細胞生長。

(4)據圖分析，分泌蛋白的運輸是否受二甲雙胭的影響？,其理由是

【提分秘籍】

一、細胞核的功能：是遺傳信息庫(遺傳物質儲存和復制的場所)，是細胞代謝和遺傳的控制中

心；

二、細胞核的結構：

1、染色質：主要由DNA和蛋白質組成，染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在

狀態(tài)。

2、核膜：雙層膜，把核內物質與細胞質分開。

3、核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。

4、核孑L：實現細胞核與細胞質之間頻繁的物質交換和信息交流

【基礎知識2】細胞器之間的分工與協(xié)調配合

【典例分析2-1】溶酶體是參與甲醛代謝的重要細胞器之一。細胞代謝產生的甲醛稱為內源性甲

醛，其代謝異常會引起神經細胞的死亡，嚴重危害人類的健康。

(1)溶酶體內部含有,能催化對蛋白質、核酸等大分子進行降解。被溶酶體分解后的

產物，其去路主要包括________________________________________________

(2)細胞在缺血缺氧狀態(tài)下會產生氧化應激，此過程會伴隨著細胞內源性甲醛的升高。為對這一機

理進行驗證，研究者進行了以下實驗：A組手術處理，主要是對大鼠雙側頸動脈進行不完全結扎;

8組上；C組不做任何處理。1天后檢測大鼠腦組織細胞內溶酶體與細胞質中的甲醛濃度，結果如

下表：

組別A組B組C組

甲醛濃度溶酶體140120121

(umol/kg)細胞質484949

注：對大鼠雙側頸動脈進行不完全結扎，會導致腦缺血供氧不足。

討論：①B組的實驗處理是,其目的是

②實驗結果不僅可以驗證氧化應激會引起細胞內甲醛的升高，還可以證明o

(3)正常情況下甲醛會被轉運出神經細胞，以減少對細胞的傷害。為了探究甲醛的轉運方式，研究

人員用藥物L破壞了溶酶體膜，一段時間后，檢測實驗組與對照組細胞內和培養(yǎng)液中的甲醛濃度,

若,則表明溶酶體參與了甲醛的

運輸，其運輸方式為胞吐。

【提分秘籍】

細胞質：在細胞膜以內、細胞核以外的原生質，叫做細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細

胞器。

細胞質基質：細胞質內呈液態(tài)的部分是基質，是細胞進行新陳代謝的主要場所。

細胞器：各種亞細胞結構的總稱。

分離各種細胞器的方法：差速離心法

【典例分析2-2](2024?甘肅調研)如下圖是動植物細胞的亞顯微結構模式圖，據圖回答有關問

題。

⑤

⑥

⑨

②

（1）圖A是（填“植物”或“動物”）細胞，判斷的依據是（至少答兩

點）O

⑵圖A中③的功能是對來自［］的蛋白質進行分類加工和包裝；②是,它是

細胞進行的主要場所。在細胞質中，除了細胞器外，還有呈膠質狀態(tài)的,在其

中進行著多種化學反應。

（3）圖B中能儲存遺傳信息的細胞結構是（填圖中標號）。假設圖B細胞為洋蔥鱗片葉表

皮細胞，多畫的結構有（填結構名稱）。

（4）圖中所示結構只有通過能觀察到。分離圖中各種細胞器的方法是o

（5）圖A和圖B中都有但在功能上不同的細胞器是（填結構名稱）。

【提分秘籍】

1、細胞核、線粒體和葉綠體均具有雙層膜結構；

2、染色體和染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，在分裂間期是絲狀的染

色質，在分裂期，染色質高度螺旋化，縮短變粗成為光學顯微鏡下清晰可見的染色體；

3、核仁與核糖體RNA的合成有關，當然與核糖體的形成有關；核孔實現核質之間頻繁的物質交

換和信息交流，是大分子物質如RNA和蛋白質等進出細胞核的通道，但DNA不會通過核孔出細胞

核，因此核孔具有選擇性。

【基礎知識3】物質運輸

【典例分析3-1］（2024.貴州遵義模擬）成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質壁

分離現象，如圖a是發(fā)生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察的某一時刻的圖像。請據圖

回答下列問題。

圖a圖b

4

S3

2口紅心蘿卜A

31

0口口紅心蘿卜B

解-

1

*--2

吐-3

-4

甲乙丙丁戊

圖C

(1)圖a中細胞的質壁分離指的是細胞壁和的分離，后者的結構包括(用圖

中編號填寫)和(用圖中編號填寫)以及二者之間的細胞質。

(2)過去科學家普遍認為，水分子都是通過自由擴散進出細胞的，后來研究表明，水分子更多的是

借助細胞膜上的進出細胞的。而植物細胞因為自身具備的結構特點

_________________________而發(fā)生質壁分離現象o

(3)圖b是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片，此時細胞液濃度與外界溶

液濃度的關系是。

(4)將形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液

(甲?戊)中，一段時間后，取出紅心蘿卜幼根稱重，結果如圖c所示，據圖分析：

①紅心蘿卜A的細胞液濃度(填“大于”“等于”或“小于”)紅心蘿卜Bo

②甲乙丙丁戊的溶液濃度從大到小排序為o

【典例分析3-2](2024.山東模擬)下圖是動物細胞膜的結構及幾種物質通過細胞膜的運輸方式

模式圖，A、B、C表示相關物質，①②③表示三種物質跨膜運輸方式，回答下列問題。

(1)細胞吸水膨脹時A的厚度變小，這說明A具有=

(2)研究發(fā)現，對某動物細胞施加某種化學物質后Ca2+的吸收明顯減少，但葡萄糖、K+的吸收不受

影響，最可能的原因是____________________________________________

(3)某同學設計了如下實驗，試圖探究樓柳從土壤中吸收無機鹽的方式是主動運輸還是被動運輸,

請將實驗補充完整。(如果槎柳從土壤中吸收無機鹽需消耗能量,則能量主要由細胞有氧呼吸提供)

①實驗步驟：

a.取A、B兩組生長發(fā)育相同的等量怪柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+、K+的溶液中。

b.A組給予正常的呼吸條件，B組o

c.一段時間后測定A、B兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率。

②實驗結論：

a.若A、B兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同，說明

【基礎知識4】ATP與酶

【典例分析4-1］（2024.湖北仙桃調研）1894年，科學家提出了“鎖鑰”學說，認為酶具有與反

應物相結合的互補結構；1958年，又有科學家提出“誘導契合”學說，認為在與反應物結合之前,

酶的空間結構不完全與反應物互補，在反應物的作用下，可誘導酶出現與反應物相結合的互補空

間結構，繼而完成酶促反應。為驗證上述兩種學說，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶（S酶）進行研

究。該酶可催化兩種結構不同的底物CTH和CU,且與兩者結合的催化中心位置相同?？蒲腥藛T進

行了4組實驗，繪制出反應曲線，如圖所示。

-

3-

.46

2-?②

不酶+CU

\

.1.O2____

OLsc?+cu

O

Io20

z/min

注：SCTH表示催化CTH反應后的S酶，SCU表示催化CU反應后的S酶。

(I)酶活性易受和等條件的影響，實驗中應維持適宜的反應環(huán)境。S酶的活性可

以用表不O

(2)“誘導契合”學說在“鎖鑰”學說的基礎上提出：酶與底物結合時，會發(fā)生相應

改變。

(3)為更直觀的呈現實驗過程和結果，科研人員用字母和箭頭表示反應簡式(P表示反應產物)，則

實驗①可以表示為：S酶+CTH-SCTH+P。請參照實驗①的寫法，寫出實驗③的反應簡式：

(4)根據上述學說內容，對比①和②兩組實驗結果，出現該結果的原因可能是

_____________________________________________________________________________,該結果支

持學說。

⑸為進一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，還是出現空間結構的固化，請

設計一個補充實驗，寫出實驗思路：。

（2）溫度和pH對酶促反應速率的影響

據圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶最適pH也不變，即反應溶

液pH（溫度）的變化不影響酶作用的最適溫度（pH）。

【基礎知識5】細胞呼吸

【典例分析5-1］（2023.安徽蕪湖模擬）如圖a為線粒體的結構示意圖。如圖b為線粒體中某種

生物膜的部分結構及有氧呼吸某階段簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}。

線粒體

線粒體內內取膜

外膜

線粒體

基質

圖a

（1）圖b表示圖a的結構，膜上發(fā)生的有氧呼吸某過程將H+由M側順濃度梯度轉運

到N側，并驅動ATP合成，ATP合成的直接驅動力由__________________（填“電子放能”或“H+濃度

差”）提供。

（2）科學家將提取自線粒體內膜的蛋白質P嵌到人工脂質體囊泡（囊泡內側相當于線粒體內外膜的

膜間腔，如圖c所示）上，巧妙地驗證了上述推測：將嵌有蛋白質P的人工脂質體置于pH為4的

緩沖溶液一段時間，使人工脂質體膜內外pH都為4,然后將其隨機均分為兩份。一份轉移至pH

為8的緩沖溶液中，加入ADP和Pi后放置一段時間，此為實驗組。另一份人工脂質體繼續(xù)置于

pH為4的緩沖溶液中，加入ADP和Pi后放置一段時間，此為對照組，一段時間后檢測ATP的生

成情況。有ATP生成的是組。在形成ATP時，蛋白質P的作用是

（3）已有研究發(fā)現肝癌腫瘤中心區(qū)域細胞中線粒體融合增強（會導致線粒體崎密度增大、呼吸鏈復

合體的活性增強、細胞耗氧速率增加等），細胞長度變長，為研究在營養(yǎng)缺乏時線粒體融合對肝癌

細胞糖代謝的調控。研究者用肝癌細胞進行了實驗，實驗結果如表（注：線粒體崎密度=崎數目/

線粒體長度），據表分析：

組別指標（相對值）

細胞耗線粒體ATP胞外乳酸線粒體呼吸鏈復合乳酸脫氫酶的

氧速率產生量水平崎密度體的活性量

甲組：常規(guī)

4.21.00.3510.10.91.01

培養(yǎng)

乙組：營養(yǎng)

5.61.40.2817.52.390.25

缺乏

丙組：營養(yǎng)

缺乏+抑

制3.10.80.389.81.221.22

DRP1S637

磷酸化

①DRP1S637磷酸化與線粒體融合的關系是（填“促進”或“抑制”），得出該結論的依據

是O

②根據實驗結果，將下列選項排序從而完善肝癌細胞在營養(yǎng)缺乏條件下的代謝調控途徑

營養(yǎng)缺乏--一--產能效率提高一適應營養(yǎng)缺乏環(huán)境。

a.線粒體融合增強

b.DRPls637磷酸化增強

c.細胞耗氧速率增加、線粒體ATP產生量增加

d.線粒體崎密度增加、呼吸鏈復合體的活性增加

【典例分析5-2］（2023.江西贛州模擬）圖1表示酵母菌細胞內細胞呼吸相關物質代謝過程，請

回答以下問題。

圖1

（1）酵母菌細胞內丙酮酸在（填場所）被消耗，從能量轉化角度分析，丙

酮酸在不同場所被分解時有什么不同？

(2)酵母菌在02充足時幾乎不產生酒精,有人認為是因為02的存在會抑制圖1中酶1的活性而導

致無酒精產生，為驗證該假說，實驗小組將酵母菌破碎后高速離心，取(填“含線粒體的

沉淀物”或“上清液”)均分為甲、乙兩組，向甲、乙兩支試管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向

甲試管中通入02,一段時間后，分別向甲、乙兩試管中加入等量的進

行檢測。

(3)按照上述實驗過程，觀察到,說明(2)中假說不成立，實驗小組查閱資料發(fā)

現，細胞質基質中的NADH還存在如圖2所示的轉運過程，NADH在線粒體內積累，蘋果酸的轉運

會被抑制，且細胞內反應物濃度上升或產物濃度下降一般會促進酶促反應速率，反之則抑制。請

結合以上信息解釋02會抑制酵母菌產生酒精的原因：

(4)高產產酒酵母酒精產量更高，甚至在有氧條件下也能產酒，結合圖1和圖2分析，是利用野生

酵母，通過物理或化學誘變因素誘導控制合成(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因發(fā)

生突變而產生的新品種。

【典例分析5-3](2024.湖南衡陽調研)人體細胞有時會處于低氧環(huán)境。適度低氧下細胞可正常

存活，嚴重低氧可導致細胞死亡。以PC12細胞系為材料，研究了低氧影響細胞存活的機制。

(1)在人體細胞呼吸過程中，02參與反應的場所是o

(2)當細胞中02含量低時，線粒體通過電子傳遞鏈產生更多活性氧，活性氧積累過多會損傷大分

子和細胞器。分別用常氧(20%02)、適度低氧(10%02)和嚴重低氧(0.3%02)處理PC12細胞，24h

后檢測線粒體自噬水平，結果如圖1。用線粒體自噬抑制劑3-MA處理PC12細胞，檢測細胞活性

氧含量，結果如圖2。

口對照

8O-

O口3-MA處理

6-

O

4-

O

2-

OmrTIII

20%10%0.3%

02含量

圖2

①損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細胞中的(結構)降解。

②圖1、圖2結果表明：適度低氧可=

(3)研究表明，上調BINP3基因的表達可促進線粒體自噬。檢測不同氧氣濃度下BINP3基因表達情

況，結果如圖3?

膽8□Oh

X、6的mRNA，RTNP4雷白口12h

箕4

*

2

如0

20%10%0.3%20%10%0.3%。2含量

圖3

綜合上述信息，解釋適度低氧下細胞可正常存活、嚴重低氧導致細胞死亡的原因:

【提分秘籍】

1、有氧呼吸

一場所：細胞質基質

物質變化(反應式)：CcHI2d,嗎

2c：,H」3+4[H]

I產能情況：少量能量一

'場所：線粒體基質

物質變化(反應式)：2c酶

6Cd+2O[H]

、產能情況：少量能量一

，場所：線粒體內膜

物質變化(反應式)：24[H]4-6O2皿

12H2。

I產能情況：大量能出

(2)有氧呼吸的反應式

C6Hl2。6+6%。+6。2速"CO2+I2H2O+大量能量

(3)能量問題

釋放出來的能量：大部分以熱能的形式散失，少部分用于合成ATP

2、無氧呼吸

(1)場所：全過程都是在細胞質基質中進行的。

(3)總反應式

C6H12。6逋f2c3H6。3+少量能量c6H12。6通雪2c2H5OH+2c。2+少量能量

(4)能量問題

大部分儲存在乳酸或者酒精中；'釋放出來的能量：大部分以熱能的形式散失，少部分用于合成

ATP【基礎知識6]光合作用

【典例分析6-1](2023?黑龍江模擬)滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形

成大量的“藻席”，造成生態(tài)災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關系，進行如下實驗：

I.光合色素的提取、分離和含量測定

(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發(fā)現滸苔甲的光合

色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和。在細胞中，這些光合色素分布在

(2)測定三個樣品的葉綠素含量，結果見下表。

樣品葉綠素a/(mg?g-1)葉綠素b/(mg?g-1)

上層0.1990.123

中層0.2280.123

下層0.6840.453

數據表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為

II.光合作用關鍵酶Y的粗酶液制備和活性測定

(3)研究發(fā)現，滸苔細胞質基質中存在酶Y,參與CO2的轉運過程，利于對碳的固定。

酶Y粗酶液制備：定時測定光照強度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強度下樣品的

粗酶液，流程如圖1。

置于預加預冷

稱取低溫

=＞冷的研1=>緩沖液

藻樣,離心

缽中研磨

圖1

粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和=研磨時加入緩沖液的主要作用是

穩(wěn)定。離心后的為粗酶液。

(4)酶Y活性測定：取一定量的粗酶液加入酶Y活性測試反應液中進行檢測，結果如圖2。

(

一

島

-

T

.SU

I0滸苔甲酶Y

-

l口滸苔乙酶Y

o

E…光照強度

U

H

tf里

演采樣時間

圖2

在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為P

mol?m-2?sT（填具體數字），強光照會滸苔乙酶Y的活性。

【提分秘籍】

1.實驗：色素的提取和分離

提取原理：色素能夠溶解在無水乙醇中

分離原理：不同色素在層析液的溶解度不同，溶解度越高的隨濾紙條擴散的速度越快

分離的方法：紙層析法

2、捕獲光能的色素：

①分布:葉綠體類囊體薄膜上。

②功能:吸收、傳遞、轉化光能。

③種類:葉綠素（含Mg）含量約占3/4；葉綠素a（藍綠色）和葉綠素b（黃綠色）;類胡蘿卜素含量約占

1/4,胡蘿卜素（橙黃色）和葉黃素（黃色）

3、溫室或大棚種植蔬菜時：

應選擇無色透明的玻璃或塑料薄膜，如果用同等光照強度的光源在夜間補充光照應選用藍紫光

或紅光，不能（能、不能）用綠色的光源，原因是.綠光幾乎不能被光合色素吸收，不利于光合作

用合成有機物。

【典例分析6-2］（2024.海口模擬）淀粉是糧食最主要的組分，也是重要的工業(yè)原料。中國科學

院實現了人工合成淀粉，其途徑如圖1所示，該成果不依賴植物光合作用，在實驗室人為提供能

量的基礎上,實現了從C02和H2到淀粉分子的人工全合成。圖2表示光合作用合成葡萄糖的過程。

^FADH

人工淀粉12三碳糖

合成途徑（6個三碳糖各含1個上"0-『"OH+6AD隧囊?guī)?/p>

飛爾文循呼）

18

12三碳酸6ATP+6H2O

（6個三碳酸各含2個叼）

⑴光合作用中NADPH和ATP參與的過程相當于圖1中的（用“C1模塊”“C3模

塊”“C6模塊”或“Cn模塊”及箭頭表示）。圖1中Cn是由C6組成的淀粉，以C6為單位組成的

生物大分子還有。

（2）據圖2所示過程180的轉移路徑和實驗結果，推測用180標記二氧化碳的實驗目的是

光合作用過程既能分解水也能產生水，結合圖2分析光合作用的（填“光反應”或“暗反

應“)過程產生水，判斷的依據是______________________________________

(3)從能量的角度看，光合作用的本質是將太陽能轉化為

人工合成淀粉的成功能否表明對光合作用的完全替代，請從能量的角度闡述你的理由:

【典例分析6-31(2024?四川成都模擬)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，出現光抑制現象。為探索油菜素內酯(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可抑制光反應關鍵蛋

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O

(2)強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，但氧氣的產生速率

繼續(xù)增加。蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加，可能的原因有、

(答出2種原因即可)；氧氣的產生速率繼續(xù)增加的原因

是0

(3)據圖分析，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。

【提分秘籍】

⑴光反應階段：

①部位:葉綠體類囊體薄膜。

②條件:光、光合色素、酶、ADP、Pi、H,0、NADP+等。

③過程：

水的光解：2H20-4H++02+4e-,

NADPH的形成:NADP++H++2e--酶一NADPH

ATP的形成:ADP+PI+能量-酶fATP

④能量變化：光能一ATP和NADPH中活躍的化學能。

(2)暗反應階段也稱碳反應階段或卡爾文循環(huán)。

①部位:葉綠體基質。

②條件:酶、ATP、NADPH、耳、COj_等。

③過程:CO2的固定：CO2+&—2Jo

C的還原:2dCHJ)+Q。

(3)停止光照，其他條件不變時，短時間內C3含量增多，Cs含量減少，(CH2。)含量減少。

當CO?減少，其他條件不變時，短時間內Cs含量減少，C$含量增多，9此0)含量減少。

【典例分析6-4](2024寧夏銀川模擬)為探究水和氮對光合作用的影響，研究者將一批長勢相同

的玉米植株隨機均分成三組，在限制水肥的條件下做如下處理：(1)對照組；(2)施氮組，補充尿

素(12g?m-2)；(3)水+氮組，補充尿素(12g?mN)同時補水。檢測相關生理指標，結果見下表。

生理指標對照組施氮組水+氮組

自由水/結合水6.26.87.8

氣孔導度(mmol-m-2-sT)8565196

葉綠素含量(mg?g-1)9.811.812.6

RuBP竣化酶活性(umol,h-1?g-1)316640716

光合速率(umol?m-2?s-1)6.58.511.4

注：氣孔導度反映氣孔開放的程度。

回答下列問題。

⑴植物細胞中自由水的生理作用包括等(寫出兩點即可)。補充

水分可以促進玉米根系對氮的，提高植株氮供應水平。

(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與離子參與組成的環(huán)式結構使葉綠素能夠吸收

光能，用于驅動兩種物質的合成以及的分解；RuBP逐化酶將C02轉變?yōu)榭⒒?/p>

加到分子上，反應形成的產物被還原為糖類。

⑶施氮同時補充水分增加了光合速率，這需要足量的C02供應。據實驗結果分析，葉肉細胞C02

供應量增加的原因是。

1.(2023?云南?昆明調研)菜花節(jié)是羅平振興鄉(xiāng)村旅游的-一張名片，千畝油菜盛花期可供游

客觀賞，種子可以榨油。圖表示油菜開花后種子形成過程中糖類和脂肪的變化曲線?；卮鹣铝袉?/p>

題:

「重百分率(如

50-,脂肪

40.

30.

20.還原糖

10172229

開花后天數/d

(1)據圖可知，在油菜種子形成過程中還原糖含量變化趨勢是=

(2)為驗證還原糖含量的變化規(guī)律，興趣小組進行了如下實驗。

實驗原理：還原糖,顏色深淺與還原糖含量成正比。

實驗步驟：

①取三份等量的分別形成6、15、27天的油菜種子，各加入適量蒸儲水，研碎、提取、定容后離

心得到組織樣液；

②取3支試管，編號1、2、3,分別加入等量的上述待測組織樣液；

③在上述試管中各加入；

④，觀察顏色變化。

實驗結果：____________

(3)有人推測：隨著油菜種子不斷發(fā)育成熟，還原糖會逐漸轉化為脂肪來作為細胞中的良好的儲能

物質，依據是=

(4)為了觀察胚中的脂肪，常用染液對油菜種子胚切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可

見_______色的脂肪顆粒。

2.(2024?北京西城模擬?)PAW-B是一種提取自天然植物的乙酰多肽化合物，具有淺化皺紋、

抑制表情肌收縮，尤其是抑制靠近眼睛和前額等處表精肌的作用效果，比目前常用的除皺產品更

安全有效。下圖是合成PAW-B的前體分子的結構簡式，請分析回答下列問題，

C儼

COOHCOOH—=o

C=NHC=NH

NH2|

NH2NH2

⑴該前體分子是由__________個氨基酸經過(反應)形成的多肽化合物。

(2)PAW-B可以與試劑發(fā)生_________色的顏色反應。

⑶從天然植物中還能提取出其他具有不同功能的生物活性多肽，它們功能不同的原因是組成這些

多肽的o

A.氨基酸的數目不同B.氨基酸的排序不同

C.氨基酸的種類不同D.肽鍵的結構不同

⑷經常性面部肌肉收縮運動會引起皺紋的產生，肌肉收縮需要由三種蛋白質VAMP、Syntaxin和

SNAP-25結合而成的一種蛋白質組合體SNARE參與。PAW-p與SNAP-25的部分序列完全相同，請

推測PAW-B除皺的原理。

3.(2024?江西南昌模擬)內共生起源學說認為線粒體和葉綠體分別起源于和原始真核細胞共生

的進行有氧呼吸的細菌和進行光合自養(yǎng)的藍細菌，它們最早被原始的真核細胞吞噬進細胞內未被

消化分解，反而與宿主進行長期的共生，逐漸演化為重要的細胞器。假說模型如圖所示，回答下

列問題：

(1)從細胞結構角度進行分類，細菌和藍細菌都屬于___________生物，分類依據是構成它們的細

胞中___________

(2)原始的真核細胞吞噬細菌或藍細菌的現象說明細胞膜的結構特點是=據圖分析，

若假說成立，線粒體和葉綠體的外膜成分最可能與(填“細菌”、“藍細菌”或“真

核細胞”)的細胞膜相似。

⑶將細胞內的細胞器分離出來，常用的方法是o真核細胞中除線粒體和葉綠體外，

還有許多細胞器具有膜結構，這些細胞器膜和等結構，共同構成了細胞的生物膜系統(tǒng)。

⑷在真核細胞中，細胞核是遺傳信息庫，是的控制中心。

4.（2023?山西大同模擬?）科學家發(fā)現了囊泡準確轉運物質的調控機制。下圖表示細胞的局部

亞顯微結構和功能模式圖，①?⑥表示細胞的結構，a、b表示大分子通過細胞膜的兩種方式。回

答下列問題：

⑴動物細胞中一般能產生囊泡的結構有（寫出三種細胞結構序號），囊泡的形成，充分體

現了生物膜具有的結構特點。

（2）囊泡能將物質準確運輸到目的地并“卸貨”，是由于囊泡膜表面有特殊的“識別代碼”，能識

別相應受體。這種“識別代碼”的化學本質是o

（3）囊泡上有一個特殊的VSNARE蛋白，它與靶膜上的受體蛋白結合形成穩(wěn)定的結構后，囊泡和靶

膜才能融合，從而將物質準確地運送到相應的位點，這說明膜融合具有性，該過程（填

“需要”或“不需要”）消耗能量。

（4）為了確定參與囊泡運輸的某些蛋白質的功能?？茖W家篩選了兩種酵母突變體，觀察缺少蛋白A

突變體細胞與野生型酵母細胞電鏡照片，發(fā)現突變體細胞內內質網特別大，據此推測，蛋白A的

功能可能是；缺少蛋白B突變體細胞內，內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡，據此

推測蛋白B的功能是o

5（2024?山東平邑調研?）成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質壁分離現象，

圖a是發(fā)生壁分離的細胞示意圖，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的植物細胞，請據圖回答下

列問題:

用M變化/*□”心0卜A的幼根

□紅心，卜H的幼察

1/ill?in一

，乙M內.1?戊

⑴圖a中所示結構1是,2是,圖a中細胞的質壁分離

指的是和細胞壁的分離，其主要由_________組成（填數字）。植物細胞發(fā)生質壁分離

的內因是。

（2）圖a中若細胞正在發(fā)生質壁分離，則5、6、7的滲透壓由大到小依次是（填數字）。

圖b中的細胞處于質壁分離狀態(tài)，則細胞膜和細胞壁之間充滿了o若將洋蔥細胞放入大

于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡觀察，發(fā)現該細胞未發(fā)生質壁分離，其原因可

能是該細胞o

①是死細胞②大量吸水③是根尖分生區(qū)細胞④大量失水⑤質壁

分離后又自動復原

（3）圖b是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片，此時細胞液濃度

（填“大于”或“等于”或“小于”或“不能確定”）外界溶液濃度。

（4）將形狀大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液（甲~

戊）中，一段時間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結果如上圖c所示，據圖分析：

①紅心蘿卜B幼根比紅心蘿卜A幼根的細胞液濃度。

②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間之后，水分子進入紅心蘿卜A的速率會—

（不變，逐漸變大或逐漸變?。蚴?

6.（2023?福建省永春調研）ATP是細胞內流通的能量“貨幣”，ATP與ADP相互轉化的能量供

應機制是生物界的共性。分析回答下列問題。

（1）人體骨骼肌細胞中，ATP的含量僅夠劇烈運動3s內的能量供給。在校運動會上，某同學參

加100m短跑過程中，其肌細胞中ATP相對含量變化如圖所示。

①由A到B的變化是由于ATP被,釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動。

②由整個曲線來看，肌細胞中ATP的含量不會降為零，而是處于動態(tài)平衡之中的，這是由于肌肉

細胞時刻不停地發(fā)生著ATP與ADP的相互轉化，在這個相互轉化中，"ADP+Pi”（填“是”

或“不是”）可逆的，“能量”（填“是”或“不是”），催化ATP合成與ATP水解所需

的酶（填“是”或“不是”）同一種酶，這與酶具有性有關。

（2）為了證明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。研究人員向離體的、剛剛喪失收縮功能的新

鮮骨骼肌滴加葡萄糖溶液，結果不引起肌肉收縮；緊接著向骨骼肌滴加ATP溶液，立即引起肌肉

收縮。

①上述對照實驗方法屬于實驗，在滴加葡萄糖溶液前后這一實驗中，滴加葡萄糖溶

液后可視為組；在滴加ATP溶液前后這一實驗中，滴加葡萄糖溶液后可視為

___________組。

②本實驗不能得出“ATP是驅動細胞生命活動的唯一直接能源物質”這一結論，理由是

7.（2023?深圳龍崗模擬）科學家分別將細菌紫膜質（蛋白質）和ATP合成酶重組到脂雙層（一

種由磷脂雙分子層組成的人工膜）上，在光照條件下，觀察到如下圖所示的結果。另外科學研究

表明每個細菌內的ATP含量基本相同，可利用下圖所示反應原理來檢測樣品中細菌數量。放線菌

（原核生物）產生的寡霉素能夠改變線粒體內膜上ATP合成酶的結構，從而阻斷ATP的合成。

無ATP產生無ATPL生有ATP產生

甲乙丙

反應原理：熒光素+ATP+0?-----Mg2-?氧化熒光素+AMP+PPi+HzO+熒光

根據以上內容，回答下列問題：

（1）從ATP合成酶的功能來看，說明某些膜蛋白具有的功能

（2）H+以的方式通過細菌紫膜質進入脂質體內部。圖丙在停止光照后短時間內，脂

質體（能/否）產生ATP,原因是o

⑶利用圖示反應原理來檢測樣品中細菌數量時，熒光強度與樣品中細菌數量呈正相關，原因是

⑷寡霉素（能/否）用來抑制細菌細胞的繁殖，原因是o

8.（2023?遼寧?建平縣模擬）Rubisco酶是暗反應中的關鍵酶，它催化C02與RuBP生成三碳化

合物。某實驗小組欲研究水稻光合作用的相關生理過程，以水稻的低葉綠素含量突變體（YL）與

野生型（WT）為實驗材料，采用隨機分組設計，設置3種氮肥處理，即0N（全生育期不施氮

肥）、MN（全生育期施純氮120kg?hm-2）和HN（全生育期施純氮240kg?hnr?）,并測定飽和光

照強度（1000nmol?nr??ST）下的氣孔導度和胞間CO,濃度，結果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

氣

孔M

導

虐

5n

0N

—

?—

3