专题三 细胞代谢——高考生物学三年(2022-2024)真题精编卷（含解析）

高考生物学三年（2022-2024）真题精编卷
专题三 参考答案
1.答案：A
解析：有氧呼吸第一个阶段发生在细胞质基质，此过程中 1 分子的葡萄糖分解成 2 分子的丙酮酸，产生少量的[H]；有氧呼吸第二个阶段发生在线粒体基质，该 过程中丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]；有氧呼吸第三个阶段（场所：线 粒体内膜），[H]（还原型辅酶Ⅰ) 与氧气反应生成水，同时释放大量的能量， A 符合题意。
2.答案：D
解析：酶的特性作为生物催化剂，酶的作用底物可以是无机物，A 错误；应在低 温和最适 pH 条件下保存酶，B 错误；醋酸杆菌为原核生物，无线粒体，C 错误； 牛、羊等草食类动物的肠道中含有能产生纤维素酶的微生物， 能将纤维素分解成 葡萄糖，供草食类动物吸收，因此，从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中 可获得纤维素酶，D 正确。
3.答案：C
解析：在探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无 关变量，A 错误；酵母菌可利用的氧气量是该实验的自变量，B 错误；1 分子葡 萄糖经需氧呼吸可产生 6 分子 CO2 ，1 分子葡萄糖经厌氧呼吸可产生 2 分子酒精 和 2 分子 CO2，故可选用酒精和 CO2 生成量作为因变量的检测指标，C 正确；消 耗等量的葡萄糖，需氧呼吸释放的能量比厌氧呼吸释放的能量多，D 错误。
4.答案：C
解析：种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例 升高，A 正确；水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量， B 正确；丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C 错误；光合作 用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D 正确。
5.答案：A
解析：二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境 CO2 浓度可增加单位时 间单位叶面积的氧气释放量，A 符合题意；降低温度会降低光合作用的酶活性， 会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B 不符合题意；给光源加滤光片改变
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光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将蓝紫光改变为 绿光会降低光合速率，C 不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强 度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后， 光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D 不符合题意。
6.答案：D 解析：
选项 正误 原因
A × 1 分子的 ATP 是由 1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和 3 分子磷酸 基团组成
B × 腺苷与磷酸基团之间的化学键是普通磷酸键，磷酸基团之间 的化学键是高能磷酸键
C × ATP 在水解酶的作用下水解生成 ADP 和磷酸，ADP 和磷酸 在合成酶的作用下合成 ATP
D √ 吸能反应一般与 ATP 的水解有关，放能反应一般与 ATP 的合 成有关，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是 ATP
7.答案：B
解析：结合题意分析，种子通过呼吸作用产生[H]，使 TTC 还原成 TTF，呼吸作 用的进行不需要光，A 错误；有氧呼吸第一阶段和第二阶段均能产生[H]，即 TTF 可在细胞质基质和线粒体基质中生成，B 正确；一定范围内，保温时间越长，TTF 生成量越多，C 错误；种子活力越高，则相同时间内 TTF 生成量越多，红色越 深，故能用红色深浅判断种子活力高低，D 错误。
8.答案：C
解析：磷酸戊糖途径产生的 NADPH 与有氧呼吸产生的还原型辅酶 NADH 不同， A 正确；葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的中间产物含有 NADPH 及多种中间产物， 其分解不彻底，与有氧呼吸（葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程）相比，产生 的能量少，B 正确；利用 14C 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中含有碳元素的 产物，不含碳元素的产物无法追踪，C 错误；磷酸戊糖途径产生的 NADPH、CO2 和多种中间产物进一步生成氨基酸和核苷酸等，可供组织修复使用，D 正确。
9.答案：C
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解析：据图可知，在强光下，PSⅡ与 LHCⅡ分离，减弱 PSⅡ光复合体对光能的捕 获；在弱光下，PSⅡ与 LHCⅡ结合，增强 PSⅡ光复合体对光能的捕获。LHCⅡ和 PSⅡ的分离依赖 LHC 蛋白激酶的催化，叶肉细胞内 LHC 蛋白激酶活性下降，会 导致类囊体上 PSⅡ光复合体与 LHCⅡ结合增多，从而使 PSⅡ光复合体对光能的捕 获增强，A 正确；镁是合成叶绿素的原料，叶绿素能吸收、传递和转化光能， 若 Mg2+含量减少，PSⅡ光复合体含有的光合色素含量降低，导致 PSⅡ光复合体对光 能的捕获减弱，B 正确；弱光下 PSⅡ光复合体与LHCⅡ结合，有利于对光能的捕 获，C 错误；类囊体膜上的 PSⅡ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收 光能并分解水产生 H+、电子和 O2 ，D 正确。
10.答案：B
解析：由题干信息“玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足， 使液泡膜上的 H+转运减缓，引起细胞质基质内 H+积累”可知，H+ 由细胞质基质 进入液泡需要消耗能量，方式为主动运输，液泡内的 H+浓度高于细胞质基质， 液泡内的 H+低于细胞质基质，A 错误；水淹的玉米根细胞氧气供应不足，但仍 有氧气供应，根细胞仍可进行有氧呼吸。由于有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸过程 中都会产生 CO2，故不能通过水淹的玉米根是否产生 CO2 来判断是否有酒精生 成，B 正确；无论是产酒精的无氧呼吸还是产乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段 释放少量能量，第二阶段无能量释放，C 错误；丙酮酸产酒精途径和丙酮酸产乳 酸途径消耗[H]的量相同，D 错误。
11.答案：D
解析：呼吸作用的最适温度高于光合作用，气温升高，植物呼吸作用增强，消耗 的有机物增多，造成农作物减产，A 正确；温度升高，可能导致光合作用相关酶 的活性降低，光合作用强度降低，有机物合成减少，B 正确；温度升高，蒸腾作 用增强，植物易失水萎蔫，从而影响正常的生命活动，造成减产，C 正确；据题 干信息可知，高温使叶片变黄、变褐， 推测高温导致叶绿素降解，光反应产生的 NADPH 和 ATP 减少，NADH 在细胞呼吸过程中产生，D 错误。
12.答案：C
解析：揉捻可以破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触，A 正确；酶的活性 受温度、pH 等因素的影响，发酵时，保持适宜的温度有利于维持多酚氧化酶的
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活性，有机酸含量增加会改变 pH，进而影响多酚氧化酶的活性，B 正确、C 错 误；高温会使多酚氧化酶失活，可防止过度氧化影响茶品质，D 正确。
13.答案：D
解析：细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要 多种酶参与，而磷酸果糖激酶 1（PFK1）是其中的一个关键酶，因此 PFK1 不能 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A 错误；由题意可知，当 ATP/AMP 浓度比变化 时，两者会与 PFK1 发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以 保证细胞中能量的供求平衡，说明 PFK1 与 ATP 结合后，酶的空间结构发生改 变但还具有其活性，B 错误；由题意可知，ATP/AMP 浓度比变化，最终保证细 胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C 错误；运动时肌细胞消耗 ATP 增多，细胞中ATP 减少，ADP 和 AMP 会增多，从而 AMP 与 PFK1 结合增 多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP 含量增多，从而维持能量供应，D 正确。
14.答案：D
解析：有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸， A 正确；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr 的有氧 呼吸减弱，B 正确；与△ sqr 相比，WT 正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT 能获得更多的能量，生长速度比△sqr 快，C 正确；无氧呼吸的场所在细胞质基 质，与线粒体无关，所以无氧条件下 WT 产生 ATP 的量与△ sqr 相同，D 错误。 15.答案：B
解析：大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程 需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分 吸收所需的能量不足，A 正确；根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B 错误； 浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进 行，C 正确；根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳 酸等有害物质，D 正确。
16.答案：B
解析：由表可知，Ce5 具有催化纤维素类底物的活性，Ay3 具有催化褐藻酸类底 物的活性，Ay3 与 Ce5 催化功能不同，Ay3-Bi-CB 与 Ce5-Ay3-Bi-CB 相比，当缺 少 Ce5 后，就不能催化纤维素类底物，当 Ay3 与 Ce5 同时存在时催化纤维素类
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底物的活性增强，所以 Ay3 与 Ce5 可能存在相互影响，A 正确；由表可知，不 论是否与 Bi 结合，Ay3 均可以催化 S1 与 S2，说明 Bi 与Ay3 的催化专一性无关， B 错误；由表可知，Ay3-Bi-CB 与 Ce5-Ay3-Bi-CB 相比，去除 Ce5 后，催化褐藻 酸类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与 Ce5 无关，C 正确； 需要检测 Ce5-Ay3-Bi 肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是 否与 CB 相关，D 正确。
17.答案：BC
解析：对比第一组和第二组实验可知，在其他条件相同的情况下，含有 SDS 的 组透明带较不含 SDS 的组窄，说明 SDS 可以降低 MMP2 和 MMP9 活性，A 错 误；对比第一组和第三组实验可知，在其他条件相同的情况下，10℃保温组透明 带较 37℃保温组窄，说明 10℃保温降低了 MMP2 和 MMP9 活性，B 正确；缓 冲液可以维持 pH 相对稳定，进而维持 MMP2 和 MMP9 活性，C 正确；MMP2 和 MMP9 都属于酶，酶具有专一性，D 错误。
18.答案：BCD
解析：与 25℃时相比，4℃时耗氧量增加，根据题意“ 电子经线粒体内膜最终传 递给……结合生成水 ”，可知 4℃时线粒体内膜上的电子传递未受阻，A 错误； 与 25℃时相比，短时间4℃处理时 ATP 生成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有 氧呼吸消耗的葡萄糖量多，释放的能量多，B、C 正确；DNP 可使 H+不经过 ATP 合酶进入线粒体基质，会使线粒体内外膜间隙中 H+浓度降低，ATP 生成量减少， D 正确。
19.答案：（1）ATP 和NADPH；核酮糖-1 ，5－二磷酸和淀粉等
（2）减法原理；加法原理
（3）增大；①与 WT 组相比，OE 组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、 传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用②与 WT 组相比 OE 组旗叶中编码 蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出， 从而促进旗叶的光合作用速率
解析：（1）在光合作用的暗反应阶段，CO2 被固定后形成的两个 3-磷酸甘油酸 （C3）分子，在有关酶的催化作用下，接受 ATP 和 NADPH 释放的能量，并且 被 NADPH 还原。随后在叶绿体基质中转化为核酮糖-1 ，5－二磷酸（C5）和淀
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粉等。（2）与某品种水稻的野生型（WT）相比，实验组 KO 为 OsNAC 敲除突 变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组 OE 为 OsNAC 过量表达 株，其设置采用了自变量控制中的加法原理。（3）题图和表中信息显示：OE 组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单 株产量都明显高于 WT 组和 KO 组，OE 组蔗糖含量却低于 WT 组和 KO 组，说 明 OsNAC 过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与WT 组相比， OE 组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进 旗叶光合作用；②与 WT 组相比 OE 组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较 高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，从而促进旗叶的光合作用速 率。
20.答案：（1）无水乙醇；防止研磨中色素被破坏 （2）适宜的光照强度有利于叶绿素合成
（3）正常光照下突变体无叶绿体，无法光合作用制造有机物，白化苗无法存活 （4）在正常光和弱光下，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低
（5）脱落酸；①弱光；②气孔大小；③B 组气孔大小明显小于 A 组，C 、D 两 组气孔大小基本相同
解析：（1）叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂中，所以常使用 无水乙醇提取。加入少许碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。（2）叶绿素的形 成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成，所以野生型植株叶片叶绿素含量 在正常光下比弱光下高。（3）在正常光照下（400μmol·m-2·s-1 ），纯合突变体叶 片中叶绿体发育异常、类囊体消失， 叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，分 别为 0.3 和 0.1，说明纯合突变体的光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物 的需求，使得植株难以生长，因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种 子。（4）由图可知：与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低（几 乎为零），说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。（5）纯合突变体中可能存在 某种植物激素 X 的合成缺陷。由图可知：纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝 卜素的相对含量都极低，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成，据此可推知：X 最 可能是细胞分裂素。若以上推断合理，则干旱处理能够提高野生型中激素 X 的 含量，但不影响纯合突变体中 X 的含量。为检验上述假设，并结合题意“在正
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常光照下，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失 ”可知：该实验的自 变量是植株的种类和培养条件，因变量是叶绿体的大小及数量，而在实验过程中 对植株的生长有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此， 依据实验设计遵循的 对照原则和单一变量原则和题干中给出的不完善的实验设计可推知，补充完善的 实验设计如下：①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在含水 量等适宜条件下培养一周，然后将野生型植株均分为 A、B 两组，将突变体植株 均分为 C 、D 两组，A 、C 组为对照，B 、D 组干旱处理 4 小时。②测量指标： 每组取 3-5 株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的叶绿体的大小及 数量，取其平均值。③预期结果：本实验为验证性实验，其结论是已知的，即干 旱处理能够提高野生型中激素 X 的含量，但不影响纯合突变体中 X 的含量，所 以预期的结果是：B 组叶绿体的大小及数量高于 A 组，C、D 两组叶绿体的大小 及数量无差异且均明显低于 A 、B 两组。
21.答案：（1）蓝；类囊体薄膜；（CH2O）（或糖类）；C5；紫外光
（2）无水乙醇；叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，选择红光可以避免类胡 萝卜素对实验的干扰
（3）蓝膜覆盖下蓝光透过率高于白膜和绿膜，有利于藏川杨幼苗进行光合作用； 蓝膜覆盖下叶绿素含量和类胡萝卜素的含量均高于白膜和绿膜，藏川杨幼苗光合 速率较强；蓝膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜，减弱了对幼苗的伤害 解析：（1）位于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光。光反 应产生的 NADPH 和 ATP 参与暗反应的 C3 还原过程，使 C3 转化为（CH2O）和 C5。分析图形， 蓝膜与绿膜对紫外光的透过率低于白膜，减弱了紫外光对幼苗的 辐射。（2）无水乙醇可作为提取光合色素的试剂。类胡萝卜素和叶绿素都能吸 收蓝紫光，而叶绿素还能吸收红光，因此测定叶绿素含量时应选择红光，以避免 类胡萝卜素对实验的干扰。（3）分析表格，蓝膜覆盖下藏川杨幼苗的叶绿素含 量和类胡萝卜素含量均高于白膜和绿膜，光合色素含量高，吸收的光能较多，藏 川杨幼苗的光合速率较强。分析柱形图，蓝膜覆盖下蓝光透过率高于白膜和绿膜， 有利于植物进行光合作用；蓝膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜，减弱了 对幼苗的伤害，有利于幼苗生长。故覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的 生长。
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22.答案：（1）ATP、NADPH；与野生型相比，突变体叶片合成的细胞分裂素较 多，类囊体膜蛋白稳定性较高，可促进叶绿素的合成（合理即可）
（2）高；与野生型相比，开花 14 天后突变体的胞间 CO2 浓度较低、气孔导度 较大（进入叶肉细胞的 CO2 较多），CO2 利用率较大
（3）突变体蔗糖转化酶活性较高，能够催化更多的蔗糖分解为单糖，导致运输 到籽粒的蔗糖减少，籽粒合成的淀粉减少（合理即可）
解析：（1）光反应阶段生成的 NADPH 和 ATP 可供暗反应利用，其中 NADPH 作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应 阶段利用；ATP 将参与暗反应阶段合成有机物的化学反应。分析野生型和突变体 的①组数据可知，与野生型相比，突变体类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性 均较高；分别对比野生型和突变体的②③组数据可知，细胞分裂素可以提高类囊 体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性。结合题干信息“该突变体内细胞分裂素合成 异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性”推测，与野生型相比， 突变体叶片合成的细胞分裂素较多，类囊体膜蛋白稳定性较高，促进了叶绿素合 成，从而导致开花后突变体叶片变黄的速度较慢。（2）分析题表可知，与野生 型相比，开花 14 天后突变体的胞间 CO2 浓度较低、气孔导度较大（进入叶肉细 胞的 CO2 较多），说明其 CO2 利用率较大，光饱和点较高。（3）已知蔗糖转化 酶催化蔗糖分解为单糖，叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而 突变体蔗糖转化酶活性较高，能够催化更多的蔗糖分解为单糖，导致运输到籽粒 的蔗糖减少，进而导致籽粒合成的淀粉减少。
23.答案：（1）三（或 3）；细胞质基质（细胞溶胶）；细胞呼吸第一阶段（糖 酵解）；耐渍害
（2）胞间 CO2 浓度；下降；非气孔限制因素；胞间 CO2 浓度与光合速率和气孔 导度呈负相关
（3）脱落酸；程序性死亡（或细胞凋亡）
解析：（1）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，是有氧呼吸过程中释放能量 最多的阶段。乙醇发酵（无氧呼吸）的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮 酸和 NADH，该过程需要 NAD+参与，所以氢接受体（NAD+）再生，有利于葡 萄糖分解的正常进行，由此可知，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生
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更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害。（2）由表可知，叶绿素含量与 胞间 CO2 浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的 相关系数为 0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降趋势。 由于胞间 CO2 浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但 胞间 CO2 上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。（3）脱落酸 具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防止 有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后， 有些植物根系细胞通过 凋亡（程序性死亡），从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根 部，缓解渍害。
24.答案：（1）红叶具有光合作用能力；红叶+光照；变蓝；红叶+黑暗；不变蓝； 杀死红叶细胞，溶解花青素，以免影响实验结果的观察；溶解叶绿素，以免影响 实验结果的观察
（2）叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能；抑制；液泡；吸收过剩光能的； 叶绿体；昆虫（蜜蜂、蝴蝶等）
解析：（1）根据实验的问题，提出假设：红叶具有光合作用能力。为探究红叶 是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红 叶+光照，红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立， 则红叶+光 照组中，溶液变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水 处理叶片，将细胞杀死，溶解细胞中的花青素；再将叶片转移到甲醇溶液中，溶 解细胞中的叶绿素，以免影响后续实验结果的观察。（2）分析图甲可知，自变 量为光照强度和叶片颜色，因变量为 qNP 值，当光照强度为 500~2000μmol ·m-2 ·s-1 范围内时，红叶的 qNP 值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 的能力较弱。分析图乙可知，随着光照强度的增加，绿叶的 ETR 值显增大，当 光照强度超过 800μmol ·m-2 ·s-1 时，ETR 值减小，即随着光照强度增加，绿叶 光合速率先增大后减小，推出光照强度超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被 抑制。而根据图示可知， 在光照强度为 500～2000mol ·m-2 ·s-1 范围内时，红叶 并未出现光合作用被抑制的情况。红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收多余光能 （蓝光、绿光） 的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。大量研究表明， 花青素
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具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力，主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清 除活性氧物质。综合上述研究结果可知， 在强光环境下，大面积的红叶细胞中富 含花青素，能有效保护叶绿体不受强光损伤。一品红的花小，不受关注，但能依 赖花瓣状的红叶吸引昆虫（蜜蜂、蝴蝶等），为其完成传粉工作。
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高考生物学三年（2022-2024）真题精编卷
专题三 细胞代谢
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.【2023 ·广东卷】在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是 ( )
A.还原型辅酶Ⅰ B.丙酮酸 C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
2.【2024 ·河北卷】下列关于酶的叙述，正确的是 ( )
A.作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物
B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上
D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
3.【2023 ·浙江卷】为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。 下列关于该实验的叙述，正确的是 ( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和 CO2 生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
4.【2024 ·江西卷】农谚有云：“雨生百谷” 。“雨”有利于种子的萌发，是“ 百谷”丰收的基础。
下列关于种子萌发的说法，错误的是 ( )
A.种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D.光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
5.【2024 ·北京卷】某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的 氧气释放量，结果如图所示。若想提高 X，可采取的做法是( )
(
A.
增加叶片周围环境
CO
2
浓度
C.
给光源加滤光片改变光的颜色
)B.将叶片置于 4℃的冷室中
D.移动冷光源缩短与叶片的距离
6.【2022 ·浙江卷】下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是 ( )
A. 由 1 个脱氧核糖、1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成 B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键 C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
7.【2022 ·广东卷】种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用 TTC 法检测种子活力， TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成 TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于 0.5%TTC 溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( )
A.该反应需要在光下进行 B.TTF 可在细胞质基质中生成
C.TTF 生成量与保温时间无关 D.不能用红色深浅判断种子活力高低
8.【2022 · 山东卷】植物细胞内 10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生 NADPH 、CO2 和多种 中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列 说法错误的是( )
A.磷酸戊糖途径产生的 NADPH 与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下，利用 14C 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
9.【2023·湖北卷】植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上 PSⅠ和 PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有 光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质 LHCⅡ,通过与 PSⅡ结 合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与 PSⅡ的分离依赖 LHC 蛋白激酶的催 化。下列叙述错误的是( )
A. 叶肉细胞内 LHC 蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B.Mg2+含量减少会导致 PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C.弱光下 LHCⅡ与 PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D.PSⅡ光复合体分解水可以产生 H+、电子和 O2
10.【2023 · 山东卷】水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡 膜上的 H+转运减缓，引起细胞质基质内 H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质 pH 降低。 pH 降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为 丙酮酸产酒精途径、延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是( )
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A.正常玉米根细胞液泡内 pH 高于细胞质基质
B.检测到水淹的玉米根有 CO2 的产生不能判断是否有酒精生成
C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的 ATP 增多以缓解能量供应不足
D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
11.【2023 ·湖北卷】高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研 究发现平均气温每升高 1℃,水稻、小麦等作物减产约 3%～8%。关于高温下作物减产的原因， 下列叙述错误的是( )
A.呼吸作用变强，消耗大量养分
B.光合作用强度减弱，有机物合成减少 C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D. 叶绿素降解，光反应生成的 NADH 和 ATP 减少
12.【2023 ·广东卷】中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序， 其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是 ( )
A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
13.【2024 ·安徽卷】细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶 1（PFK1）是其中的 一个关键酶。细胞中 ATP 减少时，ADP 和 AMP 会增多。当 ATP/AMP 浓度比变化时，两者会与 PFK1 发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下 列叙述正确的是 ( )
A.在细胞质基质中，PFK1 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B.PFK1 与 ATP 结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C.ATP/AMP 浓度比变化对 PFK1 活性的调节属于正反馈调节
D.运动时肌细胞中 AMP 与 PFK1 结合增多，细胞呼吸速率加快
14.【2024 ·广东卷】研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr 基因后获得的突变株△sqr 中， 线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是 ( )
A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B.线粒体数量减少使△sqr 的有氧呼吸减弱
C.有氧条件下，WT 比△sqr 的生长速度快
D.无氧条件下，WT 比△ sqr 产生更多的 ATP
15.【2024 ·甘肃卷】梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护， 养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是( )
A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加
16.【2024 ·广东卷】现有一种天然多糖降解酶，其肽链由 4 段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB 方式连接而 成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序 列的生物学功能，下列分析错误的是 ( )
肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物
W1 W2 S1 S2
Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++
Ce5 + ++ - -
Ay3-Bi-CB - - ++ +++
Ay3 - - +++ ++
Bi - - - -
CB - - - -
注：-表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A. Ay3 与 Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响
B.Bi 无催化活性，但可判断与Ay3 的催化专一性有关 C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与 Ce5 无关
D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与 CB 相关
二、多项选择题：在每小题给出的四个选项中，有两项以及两项以上是符合题目要求的。
17.【2023 ·辽宁卷】基质金属蛋白酶 MMP2 和 MMP9 是癌细胞转移的关键酶。MMP2 和 MMP9 可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不 同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是 ( )
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A.SDS 可以提高 MMP2 和 MMP9 活性
B.10℃保温降低了MMP2 和 MMP9 活性 C.缓冲液用于维持 MMP2 和 MMP9 活性 D.MMP2 和 MMP9 降解明胶不具有专一性
18.【2022 · 山东卷】在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子 经线粒体内膜最终传递给 O2，电子传递过程中释放的能量驱动 H+从线粒体基质移至内外膜间隙 中，随后 H+经 ATP 合酶返回线粒体基质并促使 ATP 合成，然后与接受了电子的 O2 结合生成水。 为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如 图所示。已知 DNP 可使 H+进入线粒体基质时不经过 ATP 合酶。下列相关说法正确的是( )
A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与 25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C.与 25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP 导致线粒体内外膜间隙中 H+浓度降低，生成的 ATP 减少
三、非选择题
19.【2024 ·安徽卷】为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水 稻的野生型（WT）、OsNAC 敲除突变体（KO）及 OsNAC 过量表达株（OE），测定了灌浆期旗 叶（位于植株最顶端）净光合速率和叶绿素含量，结果见下表。回答下列问题。
净光合速率 （umol·m-2·s-1） 叶绿素含量 （mg·g-1）
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
（1）旗叶从外界吸收 1 分子 CO2 与核酮糖-1 ，5－二磷酸结合，在特定酶作用下形成 2 分子 3-磷 酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原，随后在叶绿体 基质中转化为 。
（2）与 WT 相比，实验组 KO 与 OE 的设置分别采用了自变量控制中的 、 （填
科学方法）。
（3）据表可知，OsNAC 过量表达会使旗叶净光合速率 。为进一步探究该基因的功能， 研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。
结合图表，分析 OsNAC 过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：① ; ② 。
20.【2024 ·甘肃卷】类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现 了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色， 白色种子未完全成熟即可在 母体上萌发。经鉴定，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下（400μmol ·m-2 ·s-1）， 纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转 移到正常光和弱光（1μmol ·m-2 ·s-1 ）下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量， 结果如图所示。回答下列问题。
（1）提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是 ，加入少许碳酸钙可以 。
（2）野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是 。
（3）正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为 。
（4）现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白 色；② 。
（5）纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，X最可能是 。若以上推断合理， 则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设， 请完成下面的实验设计：
①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在 条件下培养一周，然后将野
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生型植株均分为A 、B两组，将突变体植株均分为C 、D两组，A 、C组为对照，B 、D组干旱处理4 小时。
②测量指标：每组取3-5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的 。 ③预期结果： 。 21.【2024 ·河北卷】高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜 色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜 后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
覆膜处理 叶绿素含量（mg/g） 类胡萝卜素含量（mg/g）
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
（1）如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异， 其中 光可被 位于叶绿体 上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的 C3 还原转化为 和 。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的 较少，可更好地减弱幼苗受 到的辐射。
（2）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取 光合色素时，可利用 作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原 因是 。
（3）研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果， 其原因为 （答出两点即可）。 22.【2024 · 山东卷】从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比， 某突变体叶片变黄 的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜 蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检
测结果如图所示，开花 14 天后植株的胞间 CO2 浓度和气孔导度如表所示，其中 Lov 为细胞分裂 素合成抑制剂，KT 为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转 化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 植株 14 天 21 天 28 天
胞间 CO2 浓度(μmolCO2·mol-1） 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度（molH2O·m-2·s-1） 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
（1）光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素 的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。 （2）光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花 14 天后 突变体的光饱和点 （填“高 ”或“低 ”），理由是 。 （3）已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析， 突变体籽粒淀粉含量低 的原因是 。 23.【2024 ·浙江卷】长江流域的油菜生产易受灾害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高， 导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 阶 段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需 要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此， 渍害 条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关
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性分析，结果见下表。
光合速 率 蒸腾速 率 气孔导 度 胞间 CO2 浓度 叶绿素 含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间 CO2 浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含 量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近 1 时，相关越密切， 越接近 0 时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下 降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气 孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是 。 （3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时， 植物体内 （激素）大量积累，诱 导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些 植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气 运输到根部，缓解渍害。
24.【2024 ·浙江卷】原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶 片绿色。回答下列问题：
（1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将 叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘- 碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。
③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设： 。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶+光照 变蓝
绿叶+黑暗 不变蓝
ⅰ ⅱ
ⅲ ⅳ
⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是 。 热甲醇处理的目的是 。 （2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为 0.02g（Chl）·m-2 和 0.20g（Chl）·m-2， 红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的 qNP 值和电子传递速率（ETR）值分别如图 甲、乙所示。qNP 值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR 值反映光合膜上电 子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知，在光强 500～2000μmol·m-2·s-1 范围内，相对于绿叶，红叶的 能 力较弱。分析图乙可知， 在光强 800～200μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作 用被 现象。结合图丙可知， 强光下，贮藏于红叶细胞 内的花青素可通 过 方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果 可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外， 还有保护 的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引 ， 完成传粉。