2023屆 二輪復(fù)習(xí) 細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝 課件件（193張）(多項(xiàng)選擇)

第一部分專題復(fù)習(xí)專題二細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝脈絡(luò)梳理連點(diǎn)成網(wǎng)同化作用和異化作用是生物新陳代謝的兩種形式。同化作用依據(jù)自身有機(jī)物形成過(guò)程將生物分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型，異化作用根據(jù)細(xì)胞呼吸過(guò)程是否需要氧氣將生物分為需氧型、厭氧型和兼性厭氧型。細(xì)胞代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝，物質(zhì)代謝分為物質(zhì)合成和物質(zhì)分解，能量代謝分為能量?jī)?chǔ)存和能量釋放。同化作用是物質(zhì)合成、能量?jī)?chǔ)存，異化作用是物質(zhì)分解，能量釋放，小分子或離子主要通過(guò)被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞，大分子物質(zhì)可以通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞；細(xì)胞中的呼吸作用和光合作用都能合成ATP，ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”，這些能量的轉(zhuǎn)化都是在細(xì)胞內(nèi)酶的催化下完成的。重要概念優(yōu)化檢測(cè)[例1]

(2022·全國(guó)甲卷，2)植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞，分別放入三個(gè)裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時(shí)觀察到：①細(xì)胞a未發(fā)生變化；②細(xì)胞b體積增大；③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒(méi)有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述，不合理的是(

)A．水分交換前，細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B．水分交換前，細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞cC．水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度D．水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度答案重要概念1物質(zhì)通過(guò)被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞竭M(jìn)出細(xì)胞，以維持細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)解析解析由于細(xì)胞b在水分交換達(dá)到平衡時(shí)細(xì)胞的體積增大，說(shuō)明細(xì)胞吸水，則水分交換前，細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A正確；由題意可知，三種細(xì)胞放入相同濃度的蔗糖溶液中時(shí)，細(xì)胞a表現(xiàn)為既不吸水也不失水，細(xì)胞b吸水，細(xì)胞c失水，因此水分交換前，細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞c，B正確；由題意可知，水分交換達(dá)到平衡時(shí)，細(xì)胞a未發(fā)生變化，說(shuō)明其細(xì)胞液濃度與外界蔗糖溶液初始濃度相等，水分交換達(dá)到平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于此時(shí)的外界蔗糖溶液的濃度，但由于細(xì)胞c失水，此時(shí)的蔗糖溶液濃度小于初始蔗糖溶液濃度，因此，水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度，C錯(cuò)誤；在一定的蔗糖溶液中，細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離，水分交換達(dá)到平衡時(shí)，其細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，D正確。[例2]

(2021·廣東選擇性考試)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開(kāi)。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開(kāi)閉的影響，圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后>①處理后B．質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中C．滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞D．推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③答案解析解析從圖中可以看出，①處理后氣孔開(kāi)度小于③處理后，說(shuō)明③處理后保衛(wèi)細(xì)胞吸水較多，則保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度①處理后>③處理后，A錯(cuò)誤；②處理后細(xì)胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細(xì)胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，C正確；通過(guò)上述分析可知，推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③，D正確。[例3]

(2022·北京東城高三期末)人體成熟紅細(xì)胞不僅能夠運(yùn)輸O2和CO2，還具有一定的免疫功能。紅細(xì)胞能夠識(shí)別、粘附病毒，還可以發(fā)揮類似于巨噬細(xì)胞的殺傷作用。成熟紅細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)和功能如圖，①～⑤表示相關(guān)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．紅細(xì)胞呈圓餅狀，表面積與體積的比值較大，氣體交換效率較高B．圖中①和②表示被動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程，③、④和⑤表示主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程C．紅細(xì)胞可以利用葡萄糖分解釋放的能量將ADP轉(zhuǎn)化為ATPD．紅細(xì)胞識(shí)別病毒的功能與膜表面的糖被密切相關(guān)答案解析解析①和②表示氣體進(jìn)出紅細(xì)胞，一般氣體等小分子進(jìn)出細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散，④是葡萄糖通過(guò)載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞，順濃度梯度，不需要消耗能量，為協(xié)助擴(kuò)散，⑤是H2O通過(guò)水通道蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞，屬于協(xié)助擴(kuò)散，B錯(cuò)誤；紅細(xì)胞可通過(guò)無(wú)氧呼吸將葡萄糖分解釋放的能量用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP，C正確。[例4]

(多選)研究得知，胰島B細(xì)胞內(nèi)K＋濃度是細(xì)胞外的28倍，細(xì)胞外Ca2＋濃度是細(xì)胞內(nèi)的15000倍。細(xì)胞外葡萄糖濃度調(diào)節(jié)胰島素的分泌過(guò)程如圖(＋表示促進(jìn))，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．K＋外流和Ca2＋內(nèi)流都是消耗能量的主動(dòng)運(yùn)輸B．K＋和Ca2＋濃度差的建立和維持不需要載體蛋白和能量C．ATP釋放

使K＋通道磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)改變D．作為能量“通貨”的ATP能參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞答案解析解析由題中信息及圖可知，胰島B細(xì)胞內(nèi)K＋濃度大于細(xì)胞外，Ca2＋濃度小于細(xì)胞外，且二者的跨膜需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，因此K＋順濃度梯度外流和Ca2＋順濃度梯度內(nèi)流屬于不消耗能量的協(xié)助擴(kuò)散，A錯(cuò)誤；K＋和Ca2＋濃度差的建立和維持需要依靠主動(dòng)運(yùn)輸，則需要載體蛋白和能量，B錯(cuò)誤；根據(jù)題圖可知，ATP釋放

使K＋通道磷酸化，導(dǎo)致K＋外流受阻(說(shuō)明磷酸化導(dǎo)致K＋通道蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變)，細(xì)胞膜電位發(fā)生變化，進(jìn)而引起Ca2＋內(nèi)流，最終促進(jìn)了胰島素的釋放，ATP參與了該信號(hào)傳遞過(guò)程，C、D正確。[例5]

(多選)(2022·山東省濰坊第四中學(xué)高三上學(xué)期收心考試改編)通道蛋白是橫跨細(xì)胞膜的親水性通道，允許特定的離子和小分子物質(zhì)順濃度梯度快速通過(guò)，由其介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率比由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率快1000倍以上。下圖甲、乙分別表示由細(xì)胞膜上的通道蛋白和載體蛋白介導(dǎo)的兩種運(yùn)輸方式。下列敘述正確的是(

)A．由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸具有飽和性B．細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與載體蛋白和通道蛋白都有關(guān)C．腎小管細(xì)胞能快速重吸收水分主要依賴細(xì)胞膜上的水通道蛋白D．在哺乳動(dòng)物中，一般情況下K＋經(jīng)甲進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)乙排出細(xì)胞外答案解析解析一般情況下，K＋進(jìn)入細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，排出細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散，則通過(guò)甲出細(xì)胞，通過(guò)乙進(jìn)入細(xì)胞。[練]完成下列物質(zhì)出入細(xì)胞的運(yùn)輸方式表格。運(yùn)輸物質(zhì)水進(jìn)入腎小管細(xì)胞Na＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞氧進(jìn)入肺泡細(xì)胞碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞唾液淀粉酶的分泌運(yùn)輸方式

協(xié)助擴(kuò)散、自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吐運(yùn)輸物質(zhì)水進(jìn)入腎小管細(xì)胞Na＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞氧進(jìn)入肺泡細(xì)胞碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞唾液淀粉酶的分泌運(yùn)輸特點(diǎn)

順濃度梯度進(jìn)行，不需要能量順濃度梯度進(jìn)行，需要通道蛋白，不需要能量順濃度梯度進(jìn)行，不需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量逆濃度梯度進(jìn)行，需要載體蛋白，需要能量不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，需要能量[例6]

(2021·湖北選擇性考試)在生物體內(nèi)，酶是具有催化作用的有機(jī)物。下列關(guān)于酶的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．過(guò)氧化氫酶、脲酶和麥芽糖酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成C．胰蛋白酶的合成及分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)D．淀粉酶和鹽酸通過(guò)降低反應(yīng)物的活化能催化淀粉水解答案重要概念2細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞的特定區(qū)域解析解析DNA聚合酶能催化磷酸二酯鍵的形成，從而將游離的脫氧核苷酸連接在正在合成的子鏈上，DNA連接酶也能催化磷酸二酯鍵的形成，從而將兩個(gè)DNA片段連接到一起，B正確；胰蛋白酶屬于分泌蛋白，分泌蛋白的合成首先要在核糖體上合成一段肽鏈，然后核糖體和該段肽鏈一起轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)繼續(xù)合成，并進(jìn)行粗加工，形成一定的空間結(jié)構(gòu)，然后轉(zhuǎn)到高爾基體做進(jìn)一步的修飾加工，C正確；酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，D錯(cuò)誤。[例7]

(2022·湖南，3)洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解(自溶)失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活B．加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的C．添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果D．添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染答案解析解析由題“部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解(自溶)失活”可知，堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活，A正確；由圖可知，加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶由天然狀態(tài)變?yōu)椴糠纸庹郫B，部分解折疊的堿性蛋白酶降溫后可恢復(fù)到天然狀態(tài)，因此初步加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是可逆的，B錯(cuò)誤；堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，而且加熱也能使堿性蛋白酶失活，會(huì)降低含堿性蛋白酶的洗滌劑去污效果，添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果，C正確；酶具有高效性，堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成多肽和氨基酸，具有很強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)的能力，可有效地清除汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污漬，添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染，D正確。[例8]

(2022·福建福州畢業(yè)班質(zhì)量檢測(cè))為探究蛋清溶菌酶的熱穩(wěn)定性，將酶液加熱至不同的溫度，分別保溫30、60、90分鐘，測(cè)定酶的相對(duì)活性，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，保溫時(shí)間不影響酶活性B．與60℃相比，該酶在30℃下的催化活性更高C．蛋清溶菌酶可以在室溫環(huán)境中保持較高活性D．在80℃時(shí)，該酶活性下降的速率先快后慢答案解析解析實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和保溫時(shí)間，從圖上看，保溫時(shí)間也會(huì)影響酶的活性，高溫下保溫時(shí)間越長(zhǎng)，酶的活性下降越快，A錯(cuò)誤；從圖上看，該酶在30℃和60℃在一定時(shí)間內(nèi)的相對(duì)活性沒(méi)有明顯差別，幾乎重合，說(shuō)明該時(shí)間內(nèi)這兩種溫度下酶的活性不相上下，B錯(cuò)誤；由圖可知，30℃時(shí)酶保持的相對(duì)活性較高，故蛋清溶菌酶可以在室溫環(huán)境中保持較高活性，C正確；從圖中可看出在80℃時(shí)，該酶活性下降的速率先慢后快，D錯(cuò)誤。[例9]

(2020·全國(guó)卷Ⅰ)種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機(jī)物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關(guān)于種子呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸B．若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等C．若細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無(wú)O2吸收也無(wú)CO2釋放D．若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧和無(wú)氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的多答案解析解析若二氧化碳的生成量等于酒精的生成量，則說(shuō)明CO2都是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的，故細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，A正確；若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則消耗的氧氣量等于生成的二氧化碳量，B正確；若細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，說(shuō)明不消耗氧氣，產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，C正確；若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，若無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，則消耗的氧氣量小于二氧化碳的生成量，若無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸，則消耗的氧氣量等于二氧化碳的生成量，D錯(cuò)誤。[例10]

(2022·東北三省三校高三聯(lián)考)細(xì)胞呼吸的原理在生活和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(

)A．皮膚破損較淺，破傷風(fēng)芽孢桿菌容易大量繁殖B．降低溫度、隔絕氧氣有利于糧食的儲(chǔ)存C．中耕松土、適時(shí)排水能促進(jìn)作物根系的呼吸作用，利于植物的生長(zhǎng)D．呼氣酒精測(cè)試儀顯示屏由藍(lán)變綠再變黃，即可判定為酒駕答案解析解析破傷風(fēng)芽孢桿菌是厭氧微生物，在皮膚破損較深時(shí)會(huì)大量繁殖，A錯(cuò)誤；低溫、低氧有利于糧食的儲(chǔ)存，B錯(cuò)誤；中耕松土、適時(shí)排水能增加土壤的氧氣含量，促進(jìn)作物根系的呼吸作用，C正確；呼氣酒精測(cè)試儀檢測(cè)酒精的原理為酒精使酸性重鉻酸鉀由橙色變?yōu)榛揖G色，D錯(cuò)誤。[例11]

(2021·廣東選擇性考試)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是(

)A．Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合答案解析解析Rubisco參與植物光合作用過(guò)程中的暗反應(yīng)，暗反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)，故Rubisco存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；暗反應(yīng)在有光和無(wú)光條件下都可以進(jìn)行，故參與暗反應(yīng)的酶Rubisco的激活對(duì)光無(wú)要求，B錯(cuò)誤；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯(cuò)誤；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2結(jié)合生成C3的過(guò)程，D正確。[例12]

(2022·全國(guó)乙卷，2)某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列解釋合理的是(

)A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率答案解析解析由于小麥在密閉容器中，無(wú)外界環(huán)境中CO2進(jìn)入，并且小麥光合作用吸收CO2，呼吸作用釋放CO2，所以初期密閉容器中CO2減少是由于光合速率大于呼吸速率，之后保持相對(duì)穩(wěn)定是光合速率等于呼吸速率，D正確。[例13]

(2021·北京等級(jí)考)將某種植物置于高溫環(huán)境(HT)下生長(zhǎng)一定時(shí)間后，測(cè)定HT植株和生長(zhǎng)在正常溫度(CT)下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是(

)A．兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B．35℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率

相等C．50℃時(shí)HT植株能積累有機(jī)物而CT植

株不能D．HT植株表現(xiàn)出對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)性答案解析解析由圖可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol·cm－2·s－1，A正確；CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，由圖可知，35℃時(shí)兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時(shí)兩組植株的真正(總)光合速率無(wú)法比較，B錯(cuò)誤；由圖可知，50℃時(shí)HT植株的凈光合速率大于零，說(shuō)明能積累有機(jī)物，而CT植株的凈光合速率小于零，說(shuō)明不能積累有機(jī)物，C正確；由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育，體現(xiàn)了HT植株對(duì)高溫環(huán)境較適應(yīng)，D正確。[例14]

(2022·常州模擬)下圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意圖，在CO2與C5反應(yīng)過(guò)程中，O2能與CO2競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)酶的活性部位。下列相關(guān)敘述不正確的是(

)A．在高O2環(huán)境中植物不能進(jìn)行光合作用B．光呼吸的存在會(huì)降低糖的合成效率C．可以通過(guò)適當(dāng)增大CO2的濃度來(lái)抑制光呼吸D．在特殊環(huán)境下，光呼吸可以為暗反應(yīng)提供原料答案解析解析在高O2環(huán)境中O2能與CO2競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)酶的活性部位，使CO2與C5固定生成C3的速率減小，植物光合作用減弱，A錯(cuò)誤；光呼吸的存在會(huì)使CO2與C5固定生成C3的速率減小，從而降低糖的合成效率，B正確；O2能與CO2競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)酶的活性部位，適當(dāng)增大CO2濃度可抑制氧氣與C5結(jié)合，從而抑制光呼吸，C正確；由圖可知，光呼吸可產(chǎn)生C2，生成的C2可在線粒體內(nèi)生成CO2，為暗反應(yīng)提供原料，D正確。[例15]

(2022·湖北武漢武昌區(qū)1月質(zhì)檢)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。下列方法或解釋合理的是(

)A．冬季蔬菜大棚可用綠色薄膜提高農(nóng)作物光合速率B．夜間蔬菜大棚可適當(dāng)提高溫度以利于提高產(chǎn)量C．土壤板結(jié)后松土主要是促進(jìn)農(nóng)作物根系吸收水分D．農(nóng)田施肥的同時(shí)適當(dāng)澆水有利于農(nóng)作物更好地生長(zhǎng)答案解析解析植物幾乎不吸收綠光，綠色薄膜導(dǎo)致透過(guò)的光均為綠光，因此若蔬菜大棚使用綠色薄膜，則會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物光合速率大大降低，A錯(cuò)誤；夜間植物只進(jìn)行呼吸作用，蔬菜大棚可適當(dāng)降低溫度，呼吸酶的活性降低，細(xì)胞呼吸對(duì)有機(jī)物的消耗減少，以有利于提高產(chǎn)量，B錯(cuò)誤；土壤板結(jié)后松土主要是促進(jìn)農(nóng)作物根系的有氧呼吸，有利于能量的供應(yīng)，促進(jìn)根系吸收無(wú)機(jī)鹽以及根系的生長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；農(nóng)田施肥的同時(shí)適當(dāng)澆水，肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收，也有利于降低土壤溶液的濃度，防止燒苗，有利于農(nóng)作物更好生長(zhǎng)，D正確。[例16]

(2021·北京等級(jí)考)在有或無(wú)機(jī)械助力兩種情形下，從事家務(wù)勞動(dòng)和日常運(yùn)動(dòng)時(shí)人體平均能量消耗如圖。對(duì)圖中結(jié)果敘述錯(cuò)誤的是(

)A．走路上學(xué)比手洗衣服在單位時(shí)間內(nèi)耗能更多B．葡萄糖是圖中各種活動(dòng)的重要能量來(lái)源C．爬樓梯時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮D．借助機(jī)械減少人體能量消耗就能緩解溫室效應(yīng)答案解析解析爬樓梯時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮，還會(huì)用于維持正常體溫、新陳代謝和器官的工作等，C正確；有機(jī)械助力時(shí)人確實(shí)比無(wú)機(jī)械助力消耗的能量少，但機(jī)械會(huì)消耗更多的能量，不利于緩解溫室效應(yīng)，D錯(cuò)誤。[例17]

(多選)(2022·北京東城高三期末改編)下圖顯示在環(huán)境CO2濃度和高CO2濃度下，溫度對(duì)兩種植物CO2吸收速率的影響，有關(guān)曲線的分析不正確的是(

)A．高CO2濃度條件下，葉片溫度在45℃時(shí)兩種植物真正光合速率最高B．環(huán)境CO2濃度條件下，40℃時(shí)限制兩種植物光合作用速率的因素相同C．自然條件下，與植物b相比，植物a更適合生活在高溫環(huán)境中D．植物b的光合作用相關(guān)酶活性在38℃左右最高答案解析解析高CO2濃度條件下，葉片溫度在43℃左右時(shí)兩種植物凈光合速率最高，由于不知道呼吸速率，無(wú)法知道真正光合速率的情況，A錯(cuò)誤；對(duì)比左圖和右圖可知，在40℃時(shí)，植物a在環(huán)境二氧化碳濃度和高二氧化碳濃度下的二氧化碳吸收速率相近，此時(shí)CO2濃度不是限制植物a光合速率的因素，植物b在環(huán)境二氧化碳濃度下的二氧化碳吸收速率明顯低于高二氧化碳濃度下的二氧化碳吸收速率，此時(shí)二氧化碳濃度限制植物b光合速率，B錯(cuò)誤；據(jù)左圖可知，自然條件下，葉片溫度較高時(shí)，植物a的凈光合速率較高，故與植物b相比，植物a更適合生活在高溫環(huán)境中，C正確；據(jù)圖可知，在環(huán)境CO2濃度條件下，植物b的凈光合速率在38℃左右最高，在高CO2濃度條件下，植物b的凈光合速率在43℃左右最高，但由于不知道呼吸速率，所以不知道真正光合速率最高時(shí)的溫度，也就不能確定光合作用相關(guān)酶活性最高時(shí)的溫度，D錯(cuò)誤。[例18]

(多選)(2022·山東省高三上學(xué)期第二次聯(lián)考改編)細(xì)胞呼吸除了能為生物體提供能量外，還是物質(zhì)代謝的樞紐，如細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可轉(zhuǎn)化為脂肪、非必需氨基酸等非糖物質(zhì)，而非糖物質(zhì)又可以通過(guò)一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為葡萄糖。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A．有氧呼吸時(shí)，底物中所含的能量大部分以熱能的形式散失B．胰島素能促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)化成脂肪或某些氨基酸C．在劇烈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人體細(xì)胞呼吸時(shí)CO2產(chǎn)生量多于O2消耗量D．核糖體上合成蛋白質(zhì)所需要的非必需氨基酸都是由中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化而來(lái)的答案解析解析胰島素能促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)化成脂肪或某些氨基酸，因而能降低血糖，B正確；人進(jìn)行無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生乳酸，不會(huì)產(chǎn)生CO2，因此在劇烈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人體細(xì)胞呼吸時(shí)CO2產(chǎn)生量仍等于O2消耗量，C錯(cuò)誤；核糖體上合成蛋白質(zhì)所需要的非必需氨基酸來(lái)自體內(nèi)轉(zhuǎn)化和食物補(bǔ)充，D錯(cuò)誤。[例19]

(2022·北京陳經(jīng)綸中學(xué)高三上學(xué)期第一次月考)下圖1表示酵母菌細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞呼吸相關(guān)物質(zhì)代謝過(guò)程，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)酵母菌細(xì)胞內(nèi)丙酮酸在________________________________(填場(chǎng)所)被消耗。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)(2)酵母菌在O2充足時(shí)幾乎不產(chǎn)生酒精，有人認(rèn)為是因?yàn)镺2的存在會(huì)抑制圖1中酶1的活性而導(dǎo)致無(wú)酒精產(chǎn)生，為驗(yàn)證該假說(shuō)，實(shí)驗(yàn)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O2，一段時(shí)間后，分別向甲、乙兩試管中加入等量的____________________進(jìn)行檢測(cè)。上清液酸性的重鉻酸鉀溶液(3)按照上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，觀察到__________________________，說(shuō)明(2)中假說(shuō)不成立，實(shí)驗(yàn)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的NADH還存在如下圖2所示的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，NADH在線粒體內(nèi)積累，蘋果酸的轉(zhuǎn)運(yùn)即會(huì)被抑制，且細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)物濃度上升或產(chǎn)物濃度下降一般會(huì)促進(jìn)酶促反應(yīng)速率，反之則抑制。請(qǐng)結(jié)合以上信息解釋O2會(huì)抑制酵母菌產(chǎn)生酒精的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。甲乙試管都顯灰綠色O2充足時(shí)，線粒體內(nèi)的NADH與O2結(jié)合產(chǎn)生水，從而促進(jìn)線粒體內(nèi)蘋果酸的分解，進(jìn)而促進(jìn)蘋果酸向線粒體的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蘋果酸濃度較低時(shí)，促進(jìn)了細(xì)胞質(zhì)中NADH的消耗，使得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中NADH含量很少，NADH的缺少導(dǎo)致丙酮酸不能轉(zhuǎn)化成酒精(或氧氣存在時(shí)，線粒體大量消耗NADH，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中缺乏NADH)(4)高產(chǎn)產(chǎn)酒酵母酒精產(chǎn)量更高，甚至在有氧條件下也能產(chǎn)酒，結(jié)合圖1和圖2分析，是利用野生酵母，通過(guò)物理或化學(xué)誘變因素誘導(dǎo)控制合成________(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因發(fā)生突變而產(chǎn)生的新品種。酶3解析解析(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸第一階段的產(chǎn)物，若是進(jìn)行有氧呼吸，丙酮酸在線粒體基質(zhì)消耗，若是進(jìn)行無(wú)氧呼吸，丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)被消耗。(2)由題圖可知，酶1催化丙酮酸分解為酒精和二氧化碳，說(shuō)明酶1位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所以酵母菌破碎后高速離心，取上清液(主要成分是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，含有酶1)分為甲、乙兩組，一段時(shí)間后在兩支試管加入等量葡萄糖，向甲試管通入O2。一段時(shí)間后，分別向甲、乙兩試管中加入等量的酸性的重鉻酸鉀溶液進(jìn)行檢測(cè)。若甲試管由橙紅變灰綠色即是產(chǎn)生了酒精，說(shuō)明O2對(duì)酶1沒(méi)有抑制作用，如果甲試管不變色，說(shuō)明O2對(duì)酶1有抑制作用。解析(3)按照上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，觀察到甲、乙試管都顯灰綠色，說(shuō)明兩支試管都產(chǎn)生了酒精，說(shuō)明(2)中假說(shuō)不成立。(4)結(jié)合圖1和圖2分析，O2存在時(shí)，酶3催化有氧呼吸第三階段，如果通過(guò)物理或化學(xué)誘變因素誘導(dǎo)控制合成酶3的基因發(fā)生突變，O2不能與線粒體NADH反應(yīng)，NADH積累，蘋果酸的轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)被抑制，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的NADH就會(huì)在酶1的催化下合成酒精。[例20]

(2021·廣東選擇考適應(yīng)性測(cè)試)光補(bǔ)償點(diǎn)指同一葉片在同一時(shí)間內(nèi)，光合過(guò)程中吸收的CO2和呼吸過(guò)程中放出的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度；光合速率隨光照強(qiáng)度增加，當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再增加，該光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。下表為甲、乙兩個(gè)水稻品種在灌漿期、蠟熟期的光合作用相關(guān)數(shù)據(jù)。表甲、乙兩個(gè)水稻品種灌漿期和蠟熟期光合作用相關(guān)指標(biāo)的比較生長(zhǎng)期光補(bǔ)償點(diǎn)(μmol·m－2·s－1)光飽和點(diǎn)(μmol·m－2·s－1)最大凈光合速率(μmolCO2·m－2·s－1)甲乙甲乙甲乙灌漿期68521853197621.6727.26蠟熟期75721732136519.1712.63注：灌漿期幼穗開(kāi)始有機(jī)物積累，谷粒內(nèi)含物呈白色漿狀；蠟熟期米粒已變硬，但谷殼仍呈綠色?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)從表中的數(shù)據(jù)推測(cè)，________品種能獲得較高產(chǎn)量，理由是__________________________________________________________。(2)據(jù)表分析水稻葉片在衰老過(guò)程中光合作用的變化趨勢(shì)。乙乙組灌漿期最大凈光合速率較大，有利于幼穗對(duì)有機(jī)物的積累答案光合作用逐漸減弱。答案(3)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果推測(cè)，從灌漿期到蠟熟期水稻最大凈光合速率的變化可能與葉片的葉綠素含量變化有關(guān)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(cè)(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并給出結(jié)論)。答案答案取等量的相同品種(甲品種或乙品種)的灌漿期和蠟熟期水稻葉片，分別標(biāo)記為A、B組，分別用無(wú)水乙醇提取兩組葉片的色素，再分別用層析液借助紙層析法對(duì)兩組提取液進(jìn)行色素分離，最后觀察藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶并比較帶寬。預(yù)測(cè)結(jié)果：A組藍(lán)綠色和黃綠色的色素帶明顯比B組的要寬。結(jié)論：從灌漿期到蠟熟期水稻最大凈光合速率的變化與葉片的葉綠素含量減少有關(guān)。[練1]

ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，試寫(xiě)出ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)思路。答案答案①去除典型的神經(jīng)遞質(zhì)，檢測(cè)受體細(xì)胞是否仍能接收信號(hào)發(fā)生膜電位的改變；②檢測(cè)受體細(xì)胞是否存在ATP的特異性受體。[練2]

(2022·北京檢測(cè))高溫或強(qiáng)光常抑制光合作用過(guò)程，導(dǎo)致作物嚴(yán)重減產(chǎn)。光合復(fù)合體PSⅡ是光反應(yīng)中吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能的一個(gè)重要場(chǎng)所，D1是PSⅡ的核心蛋白。高溫或強(qiáng)光會(huì)造成葉綠體內(nèi)活性氧(ROS)的大量累積。相對(duì)于組成PSⅡ的其他蛋白，D1對(duì)ROS尤為敏感，極易受到破壞。損傷的D1可不斷被新合成的D1取代，使PSⅡ得以修復(fù)。因此，D1在葉綠體中的合成效率直接影響PSⅡ的修復(fù)，進(jìn)而影響光合效率。編碼D1的基因psbA位于葉綠體基因組，葉綠體中積累的ROS也會(huì)顯著抑制psbAmRNA的翻譯過(guò)程，導(dǎo)致PSⅡ修復(fù)效率降低。我國(guó)科學(xué)家克隆了擬南芥葉綠體中的基因psbA，并將psbA與編碼轉(zhuǎn)運(yùn)肽的DNA片段連接，構(gòu)建融合基因，再與高溫響應(yīng)的啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入擬南芥和水稻細(xì)胞的核基因組中。檢測(cè)表明，與野生型相比，轉(zhuǎn)基因植物中D1的mRNA和蛋白在常溫下有所增加，高溫下大幅增加；在高溫下，PSⅡ的光能利用能力也顯著提高。與野生型相比，轉(zhuǎn)基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量(干重)均有大幅提高。若從物質(zhì)和能量的角度分析，轉(zhuǎn)基因植物選用高溫響應(yīng)的啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)psbA基因表達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案答案高溫時(shí)，高溫響應(yīng)的啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)psbA基因高水平表達(dá)，補(bǔ)充高溫造成的D1不足，修復(fù)PSⅡ，提高光能利用率；非高溫時(shí)低水平表達(dá)，避免不必要的物質(zhì)和能量消耗新題嚴(yán)選洞察趨勢(shì)

情境信息例1

(2021·山東等級(jí)考)液泡是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存Ca2＋的主要細(xì)胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解無(wú)機(jī)焦磷酸釋放的能量跨膜運(yùn)輸H＋，建立液泡膜兩側(cè)的H＋濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動(dòng)H＋通過(guò)液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運(yùn)輸，從而使Ca2＋以與H＋相反的方向同時(shí)通過(guò)CAX進(jìn)行進(jìn)入液泡并儲(chǔ)存。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．Ca2＋通過(guò)CAX的跨膜運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散B．Ca2＋通過(guò)CAX的運(yùn)輸有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺C．加入H＋焦磷酸酶抑制劑，Ca2＋通過(guò)CAX的運(yùn)輸速率變慢D．H＋從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸答案載體蛋白、能量主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸能量、載體蛋白CAX協(xié)助擴(kuò)散載體蛋白CAX升高大于降低減少下降慢錯(cuò)誤正確正確正確[練1－1]

(2022·山東濰坊高三上學(xué)期期末)耐鹽植物的液泡膜和細(xì)胞膜上有大量質(zhì)子泵，可將ATP水解并利用釋放的能量將細(xì)胞質(zhì)中的H＋泵入液泡和泵出細(xì)胞，在液泡膜和細(xì)胞膜兩側(cè)形成H＋電化學(xué)梯度。液泡膜和細(xì)胞膜上還分布著能同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)H＋和Na＋的反向轉(zhuǎn)運(yùn)載體，借助H＋電化學(xué)梯度將Na＋運(yùn)入液泡和運(yùn)出細(xì)胞，來(lái)保持細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的低Na＋水平。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．質(zhì)子泵既有運(yùn)輸功能也有催化功能B．H＋通過(guò)反向轉(zhuǎn)運(yùn)載體由液泡和細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)屬于協(xié)助擴(kuò)散C．Na＋在液泡中的積累有利于耐鹽植物從外界吸收水分D．呼吸抑制劑不會(huì)對(duì)Na＋運(yùn)入液泡和運(yùn)出細(xì)胞產(chǎn)生影響答案解析解析質(zhì)子泵既能催化ATP水解，又能運(yùn)輸H＋，故既有運(yùn)輸功能也有催化功能，A正確；根據(jù)氫離子進(jìn)入液泡和排出細(xì)胞均需要消耗能量，為主動(dòng)運(yùn)輸，物質(zhì)運(yùn)輸方向?yàn)閺牡蜐舛冗\(yùn)輸?shù)礁邼舛?，液泡和?xì)胞外H＋濃度均高于細(xì)胞質(zhì)，故推測(cè)H＋通過(guò)反向轉(zhuǎn)運(yùn)載體由液泡和細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)屬于協(xié)助擴(kuò)散，B正確；Na＋在液泡中的積累，可以提高細(xì)胞液的濃度，有利于耐鹽植物從外界吸收水分，C正確；氫離子進(jìn)入液泡和排出細(xì)胞均需要消耗能量，呼吸抑制劑會(huì)抑制呼吸作用，影響能量供應(yīng)，導(dǎo)致液泡與細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞外與細(xì)胞質(zhì)的H＋濃度差降低，而Na＋運(yùn)入液泡和運(yùn)出細(xì)胞需借助H＋電化學(xué)梯度，故呼吸抑制劑會(huì)影響Na＋運(yùn)入液泡和運(yùn)出細(xì)胞，D錯(cuò)誤。[練1－2]

(多選)(2022·山東日照高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考改編)細(xì)胞內(nèi)Na＋區(qū)隔化是植物抵御鹽脅迫、減輕高鹽傷害的途徑之一，植物液泡膜上H＋焦磷酸酶能利用水解焦磷酸釋放的能量將H＋運(yùn)進(jìn)液泡，建立液泡膜兩側(cè)的H＋濃度梯度。該濃度梯度能驅(qū)動(dòng)液泡膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M將H＋運(yùn)出液泡，同時(shí)將Na＋由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)進(jìn)液泡，實(shí)現(xiàn)Na＋區(qū)隔化。下列敘述正確的是(

)A．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的H＋和Na＋均以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入液泡B．H＋焦磷酸酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)均需改變自身構(gòu)象C．轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M能同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)H＋和Na＋，故其不具有特異性D．加入H＋焦磷酸酶抑制劑，Na＋跨液泡膜運(yùn)輸速率會(huì)減弱答案解析解析植物液泡膜上H＋焦磷酸酶能利用水解焦磷酸釋放的能量將H＋運(yùn)進(jìn)液泡，說(shuō)明H＋進(jìn)入液泡需要消耗能量，需要載體蛋白，為主動(dòng)運(yùn)輸；Na＋由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)進(jìn)液泡，是利用液泡膜兩側(cè)的H＋濃度梯度的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M的協(xié)助，為主動(dòng)運(yùn)輸，A正確；載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變，H＋焦磷酸酶將H＋運(yùn)進(jìn)液泡，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M將Na＋運(yùn)進(jìn)液泡均為主動(dòng)運(yùn)輸，所以H＋焦磷酸酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M均為載體蛋白，在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)均需改變自身構(gòu)象，B正確；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白M可同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)Na＋和H＋，但不能轉(zhuǎn)運(yùn)其他物質(zhì)，說(shuō)明該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特異性，C錯(cuò)誤；H＋焦磷酸酶能利用水解焦磷酸釋放的能量將H＋運(yùn)進(jìn)液泡，使液泡內(nèi)側(cè)的H＋濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，該濃度梯度能驅(qū)動(dòng)Na＋由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)進(jìn)液泡，故若加入H＋焦磷酸酶抑制劑，Na＋跨液泡膜運(yùn)輸速率會(huì)減弱，D正確。例2

(2022·山東煙臺(tái)一模)腺苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ANT)位于線粒體內(nèi)膜上，其表面有ATP和ADP的結(jié)合位點(diǎn)。在正常狀態(tài)下，ANT作為一個(gè)反向轉(zhuǎn)運(yùn)載體把ADP轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)，把ATP從線粒體基質(zhì)中運(yùn)出。而在腫瘤細(xì)胞中，ANT轉(zhuǎn)運(yùn)ADP和ATP的方向相反。研究發(fā)現(xiàn)蒼術(shù)苷可降低ANT與ADP的親和力。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．ANT在轉(zhuǎn)運(yùn)ATP和ADP時(shí)空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變B．腫瘤患者體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中合成的ATP均可通過(guò)ANT轉(zhuǎn)運(yùn)C．與正常細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞的有氧呼吸受到抑制D．蒼術(shù)苷不會(huì)對(duì)細(xì)胞有氧呼吸第二階段造成影響答案載體正常細(xì)胞促進(jìn)例3

(2020·山東等級(jí)考)癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP，這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞需要大量吸收葡萄糖B．癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過(guò)程會(huì)生成少量ATPC．癌細(xì)胞呼吸作用過(guò)程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D．消耗等量的葡萄糖，癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少答案有氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸3．聯(lián)系課本知識(shí)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程圖解能量第一階段不會(huì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段第一階段和第二階段[練3－1]

(多選)(2022·山東省煙臺(tái)市高三上學(xué)期期末考試改編)細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的氫可與NAD＋結(jié)合，形成NADH。細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD＋的原料。研究發(fā)現(xiàn)，人的衰老過(guò)程與組織中NAD＋水平的下降直接相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是(

)A．有氧呼吸過(guò)程中NADH的氫全部來(lái)自葡萄糖和丙酮酸B．人體細(xì)胞產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜C．體內(nèi)的NMN合成量下降可能導(dǎo)致人體早衰D．促進(jìn)人體體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長(zhǎng)其壽命答案解析解析有氧呼吸過(guò)程中NADH的氫來(lái)自前兩個(gè)階段，可來(lái)自葡萄糖、丙酮酸和水，A錯(cuò)誤；有氧呼吸過(guò)程兩個(gè)階段產(chǎn)生NADH，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，線粒體內(nèi)膜是消耗NADH，B錯(cuò)誤；NMN是合成NAD＋的原料，人衰老過(guò)程與組織中NAD＋水平的下降直接相關(guān)，因此體內(nèi)的NMN合成量下降可能導(dǎo)致哺乳動(dòng)物早衰，C正確；細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD＋的原料，人衰老過(guò)程與組織中NAD＋水平的下降直接相關(guān)，因此促進(jìn)人體體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長(zhǎng)其壽命，D正確。[練3－2]

(多選)(2022·北京東城高三模擬改編)即使在氧氣充足的條件下，肝癌細(xì)胞的無(wú)氧呼吸也非?；钴S。據(jù)報(bào)道，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳緬教授發(fā)現(xiàn)腫瘤抑制因子p53通過(guò)影響關(guān)鍵酶的活性抑制癌細(xì)胞的無(wú)氧呼吸，但不影響正常細(xì)胞。下列敘述正確的是(

)A．肝癌細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無(wú)氧呼吸并產(chǎn)生乳酸B．正常細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行有氧呼吸C．肝癌細(xì)胞利用葡萄糖產(chǎn)生ATP的效率比正常細(xì)胞低D．p53最可能抑制了催化葡萄糖分解為丙酮酸的關(guān)鍵酶答案解析解析肝癌細(xì)胞通過(guò)無(wú)氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)將葡萄糖分解成乳酸，A正確；正常細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行有氧呼吸，B正確；正常細(xì)胞通過(guò)有氧呼吸把葡萄糖徹底氧化分解，產(chǎn)生大量ATP，肝癌細(xì)胞主要通過(guò)無(wú)氧呼吸把葡萄糖不徹底地氧化分解為乳酸，產(chǎn)生少量ATP，因此肝癌細(xì)胞利用葡萄糖產(chǎn)生ATP的效率比正常細(xì)胞低，C正確；p53只是抑制癌細(xì)胞的無(wú)氧呼吸，而有氧呼吸和無(wú)氧呼吸第一階段都是把葡萄糖分解為丙酮酸，因此p53不能抑制催化葡萄糖分解為丙酮酸的關(guān)鍵酶，D錯(cuò)誤。

長(zhǎng)句應(yīng)答例4

(2022·全國(guó)甲卷，29)根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)比C3植物的低。CO2補(bǔ)償點(diǎn)通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時(shí)的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是相同的，光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是________________(答出3點(diǎn)即可)。O2、[H]和ATP(2)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课?，原因是____________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。(3)干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開(kāi)度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長(zhǎng)得好。從兩種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)的角度分析，可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。自身呼吸消耗或建造植物葉片自身結(jié)構(gòu)

由于干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開(kāi)度減小，CO2吸收量減少且C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于C3植物，C4植物能利用較低濃度CO2，因此同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長(zhǎng)得好第(2)題為分析原因類試題，為高考?？碱愋?，這類題的解題方法是：首先理清題干、題圖中已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系，同時(shí)將所學(xué)的生物學(xué)的基本概念和原理與之聯(lián)系，找到解決這類問(wèn)題的知識(shí)載體。第(3)題為分析原因類試題，解題方法同(2)題。[練4－1]

(2020·全國(guó)卷Ⅱ)為了研究細(xì)胞器的功能，某同學(xué)將正常葉片置于適量的溶液B中，用組織搗碎機(jī)破碎細(xì)胞，再用差速離心法分離細(xì)胞器?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)所用溶液B應(yīng)滿足的條件是____________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)離心沉淀出細(xì)胞核后，上清液在適宜條件下能將葡萄糖徹底分解，原因是此上清液中含有________________________。(3)將分離得到的葉綠體懸浮在適宜溶液中，照光后有氧氣釋放；如果在該適宜溶液中將葉綠體外表的雙層膜破裂后再照光，________(填“有”或“沒(méi)有”)氧氣釋放，原因是____________________________________________________________________pH應(yīng)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的相同，滲透壓應(yīng)與細(xì)胞內(nèi)的相同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)組分和線粒體有類囊體膜是H2O分解釋放O2的場(chǎng)所，葉綠體膜破裂不影響類囊體膜的功能解析解析(1)將正常葉片置于適量的溶液B中，破碎細(xì)胞分離各種細(xì)胞器，為防止細(xì)胞器被破壞，應(yīng)保證溶液B的pH與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的相同，滲透壓與細(xì)胞內(nèi)的相同。(2)葡萄糖經(jīng)有氧呼吸能被徹底氧化分解，在真核細(xì)胞中有氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。[練4－2]

(2020·山東等級(jí)考)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽(yáng)能合成糖類，相關(guān)裝置及過(guò)程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過(guò)程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過(guò)程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是________________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為_(kāi)_________________。模塊1和模塊2五碳化合物(或C5)(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將______(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變，原因是____________________________________________。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是_________________________________________________________________。(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是______________________________________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足高于人工光合作用系統(tǒng)沒(méi)有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)葉片氣氣孔開(kāi)放程度降低，CO2的吸收量減少解析解析(1)葉綠體中光反應(yīng)階段是將光能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化成ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能，題圖中模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能，模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，兩個(gè)模塊加起來(lái)相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)的功能。在模塊3中，CO2和甲反應(yīng)生成乙的過(guò)程相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2的固定，因此甲為五碳化合物(或C5)。(2)據(jù)題干可知乙為C3，氣泵突然停轉(zhuǎn)，大氣中CO2無(wú)法進(jìn)入模塊3，相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2濃度降低，短時(shí)間內(nèi)CO2濃度降低，C3的合成減少，而C3仍在正常還原，因此C3的含量會(huì)減少。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊3中CO2的量嚴(yán)重不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)的產(chǎn)物ADP、Pi和NADP＋不足，無(wú)法正常供給光反應(yīng)的需要，因此模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變。解析(3)在植物中糖類的積累量＝產(chǎn)生量－消耗量，光合作用產(chǎn)生糖類，呼吸作用消耗糖類，而在人工光合作用系統(tǒng)中沒(méi)有呼吸作用消耗糖類，因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量要高于植物。(4)在干旱條件下，植物為了保住水分會(huì)將葉片氣孔開(kāi)放程度降低，導(dǎo)致CO2的吸收量減少，因此光合作用速率降低。[練4－3]在光合作用的研究中，植物光合產(chǎn)物產(chǎn)生器官被稱作“源”，光合產(chǎn)物或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)卸出和儲(chǔ)存部位被稱作“庫(kù)”。研究者對(duì)庫(kù)源關(guān)系及其機(jī)理進(jìn)行了研究。(1)去除部分桃樹(shù)枝條上的果實(shí)，檢測(cè)其對(duì)葉片光合速率等的影響，結(jié)果如下表。組別凈光合速率(μmol·m－2·s－1)葉片蔗糖含量(mg·g－1FW)葉片淀粉含量(mg·g－1FW)氣孔導(dǎo)度(mmol·m－2·s－1)對(duì)照組(留果)5.3930.1460.6151.41實(shí)驗(yàn)組(去果)2.4834.2069.3229.70據(jù)表推測(cè)：去果處理降低了________(填“庫(kù)”或“源”)的大小，使葉片中_____________積累，進(jìn)而抑制了光合速率。(2)檢測(cè)蔗糖對(duì)離體葉綠體光合速率的影響，結(jié)果如圖1。圖1中______________________濃度范圍的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持以上推測(cè)。庫(kù)蔗糖和淀粉0.47～0.57mol·L－1(3)研究發(fā)現(xiàn)，葉綠體中淀粉積累會(huì)導(dǎo)致________膜結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而直接影響光反應(yīng)。保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉含量增加會(huì)降低氣孔導(dǎo)度，使________________進(jìn)而抑制暗反應(yīng)。(4)圖2為光合產(chǎn)物合成及向庫(kù)運(yùn)輸過(guò)程示意圖。類囊體CO2供應(yīng)減少①圖2中A包括的物質(zhì)有______________。②綜合以上信息，概述去果導(dǎo)致的蔗糖積累抑制葉片光合速率的機(jī)制(用文字和“→”表示)。ATP和NADPH答案答案解析解析(1)果實(shí)是光合產(chǎn)物或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的儲(chǔ)存器官，去果處理是降低了庫(kù)的大小，使葉片產(chǎn)生的淀粉和蔗糖不能轉(zhuǎn)運(yùn)出去，進(jìn)而降低了光合速率。(2)據(jù)圖1曲線，當(dāng)蔗糖濃度為0.47mol·L－1時(shí)，與蔗糖濃度為0時(shí)的凈光合速率相接近，超過(guò)該濃度后，隨著蔗糖濃度升高，光合速率相對(duì)值降低。因此圖1中0.47～0.57mol·L－1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持“葉片產(chǎn)生的蔗糖不能轉(zhuǎn)運(yùn)出去，進(jìn)而抑制了光合速率”的結(jié)論。(3)光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體薄膜，因而受破壞的膜結(jié)構(gòu)是類囊體薄膜；氣孔是外界二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞的通道，氣孔導(dǎo)度降低會(huì)減少二氧化碳的吸收，進(jìn)而影響光合作用的暗反應(yīng)。解析(4)①圖2中物質(zhì)A是光反應(yīng)產(chǎn)生的作用于暗反應(yīng)的物質(zhì)，因此是ATP和NADPH；②若蔗糖不能向庫(kù)運(yùn)輸，就會(huì)積累在細(xì)胞內(nèi)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)丙糖磷酸積累增加，丙糖磷酸作為暗反應(yīng)的產(chǎn)物，它的積累會(huì)抑制暗反應(yīng)；同時(shí)，丙糖磷酸的積累會(huì)導(dǎo)致丙糖磷酸在葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生更多的淀粉，淀粉含量增加會(huì)使氣孔導(dǎo)度下降，進(jìn)而減少二氧化碳的吸收，抑制了暗反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而使光合速率降低；另一方面，淀粉積累也會(huì)破壞類囊體薄膜，抑制光反應(yīng)，進(jìn)而使光合速率降低。[練4－4]

(2022·山東，21)強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過(guò)光合作用的利用量，過(guò)剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)光抑制的影響機(jī)制，將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗進(jìn)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(qiáng)光照射，實(shí)驗(yàn)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(xì)胞中的色素時(shí)，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是________。藍(lán)紫光(2)強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)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(qiáng)”或“減弱”)；乙組與丙組相比，說(shuō)明BR可能通過(guò)_____________________________發(fā)揮作用。五碳化合物供應(yīng)不足CO2供應(yīng)不足強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)速率增強(qiáng)，水光解產(chǎn)生的氧氣速率增強(qiáng)減弱促進(jìn)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成解析解析(1)蘋果幼苗葉肉細(xì)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(shí)，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素是胡蘿卜素，主要吸收藍(lán)紫光。(2)影響光合作用的外界因素有光照強(qiáng)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(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)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)不足等。(3)據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光合作用強(qiáng)度較高，說(shuō)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(qiáng)度較低，由于試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成，說(shuō)明BR可能通過(guò)促進(jìn)光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成發(fā)揮作用。主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白，此時(shí)載體蛋白達(dá)到飽和定期松土第(3)題為分析原因類試題，為高考?？碱愋?，這類題的解題方法是：首先理清題干、題圖中已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系，同時(shí)將所學(xué)的生物學(xué)的基本概念和原理與之聯(lián)系，找到解決這類問(wèn)題的知識(shí)載體。自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸答案答案(3)在富營(yíng)養(yǎng)化水體中，O2和CO2含量較低時(shí)，藍(lán)細(xì)菌仍能高效進(jìn)行光合作用，在水體中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。請(qǐng)依據(jù)上述研究?jī)?nèi)容說(shuō)明藍(lán)細(xì)菌獲得生存優(yōu)勢(shì)的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析

實(shí)驗(yàn)探究例6

(2019·全國(guó)卷Ⅰ)將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開(kāi)度減小?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力________。(2)與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)________，出現(xiàn)這種變化的主要原因是______________________________________________。(3)有研究表明：干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。增強(qiáng)降低氣孔開(kāi)度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少答案答案取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。再將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進(jìn)行ABA處理，另一組作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小，對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。第(2)題為分析原因類試題，為高考?？碱愋?，這類題的解題方法是：首先理清題干、題圖中已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系，同時(shí)將所學(xué)的生物學(xué)的基本概念和原理與之聯(lián)系，找到解決這類問(wèn)題的知識(shí)載體。第(3)題為寫(xiě)實(shí)驗(yàn)思路類題，為高考?？碱愋?。解答此類題目時(shí)，應(yīng)先分析題目中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以確定實(shí)驗(yàn)的變量，設(shè)置出對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證干旱條件下氣孔開(kāi)度減少不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。2．確定實(shí)驗(yàn)變量，設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組(1)首先證明氣孔開(kāi)度不是由缺水直接引起的正常干旱(2)然后證明氣孔開(kāi)度減少是由ABA引起ABA缺失突變體正常氣孔開(kāi)度干旱處理氣孔開(kāi)度不變干旱處理的ABA缺失突變體進(jìn)行ABA處理不進(jìn)行ABA處理氣孔開(kāi)度減小不變[練6－1]

(2021·全國(guó)乙卷)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2，吸收的CO2通過(guò)生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有__________________________________。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋果酸脫羧和___________釋放的CO2。(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止______________________，又能保證________正常進(jìn)行。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細(xì)胞呼吸蒸騰作用散失較多水分光合作用(3)若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)

實(shí)驗(yàn)思路：植物甲在干旱條件下(其他條件適宜)培養(yǎng)一段時(shí)間，分別在白天和晚上測(cè)定植物甲葉肉細(xì)胞液泡中的pH，然后統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。預(yù)期結(jié)果：白天的pH高于晚上解析解析(1)白天葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行有氧呼吸，光合作用過(guò)程中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為葉綠體(類囊體薄膜)，有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋果酸脫羧和細(xì)胞呼吸釋放的CO2。(3)由題干信息知，植物甲特殊的CO2固定方式是晚上吸收CO2，并生成蘋果酸儲(chǔ)存在于液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2用于光合作用。據(jù)此分析，當(dāng)晚上時(shí)液泡中因蘋果酸的生成(或者量增加)液泡pH降低，而白天因蘋果酸脫羧釋放的CO2用于光合作用，液泡pH升高。所以，可通過(guò)比較白天和晚上液泡pH高低來(lái)確定植物甲固定CO2的方式。故實(shí)驗(yàn)思路為：取生理狀態(tài)良好的植物甲，在相同的干旱環(huán)境中培養(yǎng)，分別檢測(cè)并比較白天和夜間葉肉細(xì)胞中液泡(細(xì)胞液)pH高低(大小)。預(yù)期結(jié)果：葉肉細(xì)胞中液泡白天pH高于晚上。[練6－2]

(2022·湖北，21)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)(在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn))不同。研究證實(shí)高濃度臭氧(O3)對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天。在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。

注：曲線1：甲對(duì)照組，曲線2：乙對(duì)照組，曲線3：甲實(shí)驗(yàn)組，曲線4：乙實(shí)驗(yàn)組?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)________(填“減小”“不變”或“增大”)。(2)與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明______________________________________________________________。增大高濃度臭氧處理甲植物的時(shí)間越短，對(duì)甲植物光合作用的影響越小(3)從圖3分析可得到兩個(gè)結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的____________________________________，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明_________________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降。為確定A基因功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中A基因過(guò)量表達(dá)，并用高濃度O3處理75天。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)__________________________________________________________________________________，則說(shuō)明A基因的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組長(zhǎng)時(shí)間高濃度O3對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果不同A基因過(guò)量表達(dá)的乙植物的凈光合速率與A基因表達(dá)量下降的乙植物的凈光合速率相同解析解析(1)在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，則光合作用條件更適宜，甲、乙植物的光合速率會(huì)增加，光飽和點(diǎn)會(huì)增大。(2)圖2是用高濃度O3處理植物65天測(cè)定的植物凈光合速率，圖3是用高濃度O3處理植物75天測(cè)定的植物凈光合速率，與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲植物的時(shí)間越短，對(duì)甲植物光合作用的影響越小。(3)O3處理75天后，甲、乙兩種植物的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；曲線2、4之間的差別大于1、3之間的差別，說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度O3對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果不同。解析(4)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榇_定A基因功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，因此自變量為A基因的表達(dá)量，因變量為植物對(duì)O3耐受力，檢測(cè)指標(biāo)為植物的凈光合速率，因此該實(shí)驗(yàn)應(yīng)是用高濃度O3處理乙植物75天(乙植物的基因A表達(dá)量下降)，測(cè)定乙植物凈光合速率；使乙植物中A基因過(guò)量表達(dá)后用高濃度O3處理75天，測(cè)定其凈光合速率；若A基因的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無(wú)關(guān)，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為A基因過(guò)量表達(dá)的乙植物的凈光合速率與A基因表達(dá)量下降的乙植物的凈光合速率相同。[練6－3]

(2022·廣東，18)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(圖a)，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)(圖b)，探究遮陰比例對(duì)植物的影響?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)結(jié)果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________，原因可能是______________________________________________。(2)比較圖b中B1與A組指標(biāo)的差異，并結(jié)合B2相關(guān)數(shù)據(jù)，推測(cè)B組的玉米植株可能會(huì)積累更多的______________________，因而生長(zhǎng)更快。(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長(zhǎng)更快的研究結(jié)果，作出該條件可能會(huì)提高作物產(chǎn)量的推測(cè)，由此設(shè)計(jì)了初步實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究：高遮陰條件下植物合成較多的葉綠素糖類等有機(jī)物實(shí)驗(yàn)材料：選擇前期____________一致、生長(zhǎng)狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實(shí)驗(yàn)方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以________為對(duì)照，并保證除_________外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測(cè)量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計(jì)：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論：如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立，下一步探究實(shí)驗(yàn)的思路是_____________________________________________________。光照條件A組遮陰比例探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮陰比例是多少解析解析(1)分析題圖b結(jié)果可知，培養(yǎng)10天后，A組葉綠素含量為4.2，C組葉綠素含量為4.7，原因可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能地吸收光能。(2)圖b中B1組的葉綠素含量為5.3，B2組的葉綠素含量為3.9，A組葉綠素含量為4.2，B中葉綠素含量為5.3×1/2＋3.9×1/2＝4.6，大于A組；B1組的凈光合速率為20.5，B2組的凈光合速率為7.0，A組凈光合速率為11.8，B組凈光合速率為20.5×1/2＋7.0×1/2＝13.75，大于A組。兩項(xiàng)數(shù)據(jù)B組均高于A組，推測(cè)B組可能會(huì)積累更多的糖類等有機(jī)物，因而生長(zhǎng)更快。解析(3)分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄緽組條件下是否提高作物產(chǎn)量。該實(shí)驗(yàn)的自變量為玉米遮陰比例，因變量為作物產(chǎn)量，可用籽粒重量表示。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照原則、單一變量原則、等量原則等，無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：實(shí)驗(yàn)材料：選擇前期光照條件一致、生長(zhǎng)狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實(shí)驗(yàn)方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以A組為對(duì)照，并保證除遮光程度外其他環(huán)境條件一致，收獲后分別測(cè)量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計(jì)：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析討論：如果B組遮光條件下能提高作物產(chǎn)量，則下一步需要探究能提高作物產(chǎn)量的具體的最適遮陰比例是多少。

發(fā)散思維

(2021·北京等級(jí)考)學(xué)習(xí)以下材料，回答(1)～(4)題。光合產(chǎn)物如何進(jìn)入葉脈中的篩管高等植物體內(nèi)的維管束負(fù)責(zé)物質(zhì)的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，