2023屆北京高三生物復(fù)習(xí)名校好題分類匯編03 光合作用和細(xì)胞呼吸含詳解

專題03光合作用和細(xì)胞呼吸

（北京市朝陽區(qū)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期中生物試題）16.間作是指在同一田地上同時分

行種植兩種或兩種以上作物的種植方式。研究者進行了田間試驗，比較了不同種植密度下玉

米單作、豌豆-玉米間作模式中的玉米產(chǎn)量，發(fā)現(xiàn)提高種植密度均可增產(chǎn)，且間作更顯著，

中密度間作產(chǎn)量最高。

（1）適宜條件下密植可增產(chǎn)，但密度過大可能由于葉片遮擋而導(dǎo)致光線不足，為光合作用

暗反應(yīng)提供的不足，從而降低光合速率。

（2）研究者測定了不同密度和模式下玉米的光合速率和葉片光合生理指標(biāo)。

-O-SD3-A-IL33

注：SD1-SD3、ID1-ID3分別為低、中、高密度單作和低、中、高密度間作

①結(jié)果顯示，o

②葉肉細(xì)胞中的光合色素存在于上，可溶解于中。研究者測定葉

片光合速率后，在相同位置測量了葉綠素相對含量，結(jié)果與光合速率變化趨勢一致。

③研究者通過電鏡觀察V12后間作玉米葉片，與單作相比，發(fā)現(xiàn)氣孔密度、葉綠體數(shù)量

（3）間作模式中玉米和豌豆之間存在__________關(guān)系，密植進一步強化了此種關(guān)系。請結(jié)

合所學(xué)知識和題中信息，解釋豌豆收獲（V12）后，間作密植玉米的一系列光合生理指標(biāo)（至

少寫出兩點）的變化及最終實現(xiàn)增產(chǎn)的機制。

（4）為進一步提高間作密植的優(yōu)勢，可在____________方面繼續(xù)深入研究。

【答案】（1）ATP、NADPH

（2）①.與單作相比，間作在玉米V12期后提高其光合速率；中密度間作玉米光合速

率較高②.類囊體膜③.無水乙醇④.增多

（3）①.競爭②.豌豆收獲后，玉米與豌豆失去競爭關(guān)系，玉米獲得無機鹽等營養(yǎng)

物質(zhì)多，合成更多葉綠素；葉綠素相對含量多，吸收轉(zhuǎn)化光能多，為暗反應(yīng)提供更多ATP、

NADPH,從而提高光合速率，提高產(chǎn)量

（4）品種搭配、探索間作作物光合生理機制等

【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

成富能有機物，同時釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段

的特征是在光驅(qū)動下生成氧氣、ATP和NADPH的過程。喑反應(yīng)階段是利用光反應(yīng)生成

NADPH和ATP進行碳的同化作用，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(yīng)階段。

【小問1詳解】

光反應(yīng)產(chǎn)生氧氣、ATP和NADPH,其中NADPH和ATP能用于暗反應(yīng)，若光照不足，則光

反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP不足，會使光合速率下降。

【小問2詳解】

①結(jié)合圖示可知，與單作（SD）相比，間作（ID）在玉米V12期后提高其光合速率；中密

度間作（ID2）玉米光合速率較高，光合速率最高大于40umolCO2m-2s-i,而其它方式最高

光合速率均不足40umolCOzrnVo

②葉肉細(xì)胞中的光合色素存在于葉綠體中的類囊體膜上；光合色素是脂溶性的，可以溶解在

無水乙醇中。

③氣孔是氣體（CCh）的通道，葉綠體是光合作用的場所，間作玉米葉片中氣孔密度、葉綠

體數(shù)量均增多，因此光合速率最高。

【小問3詳解】

玉米和豌豆是不同種的生物，之間存在競爭關(guān)系，競爭光照和水分、養(yǎng)分等；豌豆收獲后，

玉米與豌豆失去競爭關(guān)系，玉米獲得無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)多，合成更多葉綠素；葉綠素相對含

量多，吸收轉(zhuǎn)化光能多，為暗反應(yīng)提供更多ATP、NADPH,從而提高光合速率，提高產(chǎn)量。

【小問4詳解】

間作指在同一田地上于同一生長期內(nèi)，分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的種植方

式，因此探究不同種植物品種搭配、間作作物光合生理機制等，可能可以進一步提高間作密

植的優(yōu)勢。

（北京市大興區(qū)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期中生物試題）4.單板滑雪屬于有氧運動，參賽者

需要在空中完成高難度動作。比賽時，有關(guān)機體反應(yīng)的敘述不氐碰的是（）

A.肌肉細(xì)胞攝取葡萄糖速率增加，用于細(xì)胞呼吸

B.線粒體內(nèi)膜上［H］與02結(jié)合速率加快，釋放大量能量

C.肌肉細(xì)胞內(nèi)的ATP消耗較大，含量明顯減少

D.通過有氧呼吸，將有機物中部分化學(xué)能儲存在ATP中【答案】C

【解析】

【分析】1、有氧呼吸的第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行，將葡萄糖分解為丙酮酸和［H］；第二

階段在線粒體基質(zhì)中進行，丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和［H］；第三階段在線粒體內(nèi)膜上

進行，IH］與氧氣結(jié)合生成水。

2、無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同；無氧呼吸的第二階段，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，

丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。

【詳解】A、比賽時耗能大，糖類是細(xì)胞主要的能源物質(zhì)，肌肉細(xì)胞攝取葡萄糖速率增加，

用于進行細(xì)胞，為機體提供放能，A正確；

B、有氧呼吸的第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行，［H］與02結(jié)合，釋放大量能量，結(jié)合A可知，

呼吸速率增加，第三階段速率也加快進行，B正確；

C、此時肌肉細(xì)胞內(nèi)的ATP消耗較大，但細(xì)胞中ATP與ADP的含量處于動態(tài)平衡，ATP含

量不會明顯減少，C錯誤；

D、有氧呼吸將有機物的化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)化為熱能散失，少部分儲存在ATP中，D正確。

故選C=

（北京市大興區(qū)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期中生物試題）16.高溫脅迫會導(dǎo)致水稻嚴(yán)重減產(chǎn)。

已知D1是光反應(yīng)過程中的重要蛋白，為增強水稻應(yīng)對高溫脅迫的能力，科研人員將其葉綠

體中編碼D1蛋白的基因psbA轉(zhuǎn)入水稻染色體DNA上，人為建立D1蛋白的補充途徑，獲

得了產(chǎn)量顯著提高的純合R品系水稻。

（1）光合色素通常與DI蛋白結(jié)合形成位于類囊體膜上的光合復(fù)合體PSH,用于吸收、傳

遞和轉(zhuǎn)化.

（2）科研人員檢測了野生型和R品系水稻在不同溫度條件下D1蛋白的含量，結(jié)果如下圖

所示?

25℃44P

野生型R品系野牛型R品系

①據(jù)圖可知，高溫脅迫會導(dǎo)致

參考蛋白

水稻細(xì)胞中，而轉(zhuǎn)入psbA基因可以

②為證明R品系水稻細(xì)胞中表達的D1蛋白能正確定位到類囊體膜上，從a?h中選擇字母

填入下表橫線處，補充實驗設(shè)計。a.常溫b.高溫c.加入雙縮版試劑

d.加入與psbAmRNA互補的小RNA（用于干擾基因表達）

e.加入膠體金標(biāo)記的D1蛋白抗體

f.紫色的深淺g.D1蛋白的含量h.類囊體膜上膠體金的數(shù)量

組別實驗材料溫度條件實驗處理檢測指標(biāo)

1野生型水稻—加入膠體金標(biāo)記的D1蛋白抗體

2R品系水稻高溫—

科研人員通過該實驗證實了D1蛋白的定位正確，支持此結(jié)論的實驗結(jié)果應(yīng)為

（3）請結(jié)合光合作用的原理推測高溫脅迫下R品系水稻產(chǎn)量提升的原因。。

（4）從遺傳育種角度分析，科研人員將psbA基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞核，而非葉綠體的優(yōu)勢是

【答案】（1）光能⑵①.D1蛋白減少②.增加D1蛋白的含量③.b④.

h

⑤.e@.R品系水稻中類囊體膜上膠體金的數(shù)量顯著高于野生型水稻

（3）轉(zhuǎn)入psbA基因后，DI蛋白合成量增加，保證了光反應(yīng)的正常進行

（4）若將該基因轉(zhuǎn)入葉綠體，則屬于質(zhì)基因，不能再親子代間穩(wěn)定遺傳，轉(zhuǎn)入細(xì)胞核則可

以穩(wěn)定遺傳

【解析】

【分析】由圖可知，高溫脅迫導(dǎo)致水稻細(xì)胞中D1蛋白減少，對比野生型和R品系可知，轉(zhuǎn)

入psbA基因增加D1蛋白的含量。高溫脅迫主要影響D1蛋白的合成，D1蛋白是光反應(yīng)過

程中的重要蛋白，從而影響光反應(yīng)，所以R品系水稻產(chǎn)量提升是由于轉(zhuǎn)入psbA基因后，D1

蛋白合成量增加，保證了光反應(yīng)的正常進行。

【小問1詳解】

光合色素的功能是用于吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。

【小問2詳解】

①由圖可知，高溫脅迫導(dǎo)致水稻細(xì)胞中D1蛋白減少，對比野生型和R品系可知，轉(zhuǎn)入psbA

基因增加D1蛋白的含量。

②由表可知，該實驗自變量是是否轉(zhuǎn)入psbA基因，因變量是類囊體上D1蛋白的含量，

實驗?zāi)康氖亲C明R品系水稻細(xì)胞中表達的D1蛋白能正確定位到類囊體膜上，實驗過程中應(yīng)

控制變量單一，故表中溫度條件為b高溫條件，實驗處理為e加入膠體金標(biāo)記的D1蛋白抗

體，檢測指標(biāo)為h類囊體膜上膠體金的數(shù)量。若R品系水稻中類囊體膜上膠體金的數(shù)量顯

著高于野生型水稻，說明定位正確。

【小問3詳解】

由題意可知，高溫脅迫主要影響D1蛋白的合成，D1蛋白是光反應(yīng)過程中的重要蛋白，從

而影響光反應(yīng)，所以R品系水稻產(chǎn)量提升是由于轉(zhuǎn)入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，

保證了光反應(yīng)的正常進行。

【小問4詳解】

若將該基因轉(zhuǎn)入葉綠體，則屬于質(zhì)基因，不能再親子代間穩(wěn)定遺傳，轉(zhuǎn)入細(xì)胞核則可以穩(wěn)定

遺傳，所以科研人員將該基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞核。

（北京師范大學(xué)附中實驗中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期中生物試題）5.研究發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的

線粒體分裂加速。研究者設(shè)計了一種小分子藥物，可特異性抑制線粒體中的RNA聚合酶。

對癌癥模型小鼠使用該藥物，小鼠腫瘤體積顯著減小。下列敘述不乏頤的是（）

A.線粒體分裂需要自身DNA參與

B.該藥物可抑制線粒體基因的轉(zhuǎn)錄

C.該藥物減少了癌細(xì)胞的能量供應(yīng)

D.該藥物導(dǎo)致癌細(xì)胞積累大量CCh

【答案】D

【解析】

【分析】1、線粒體是半自主細(xì)胞器，能進行DNA復(fù)制和基因表達，轉(zhuǎn)錄過程中需要RNA

聚合酶的參與。

2、在線粒體基質(zhì)進行的有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2

【詳解】A、線粒體是半自主細(xì)胞器，能進行DNA復(fù)制和基因表達，線粒體分裂需要自身

DNA參與DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄過程，A正確;

B、由題意可知，該藥物特異性抑制線粒體中的RNA聚合酶，RNA聚合酶參與的是轉(zhuǎn)錄過

程，所以該藥物可抑制線粒體基因的轉(zhuǎn)錄，B正確；

C、該藥物可抑制線粒體基因的轉(zhuǎn)錄，抑制了線粒體中基因表達，使得與有氧呼吸相關(guān)的蛋

白質(zhì)減少，從而減少了癌細(xì)胞的能量供應(yīng)，C正確；

D、該藥物抑制了線粒體功能的正常進行，使有氧呼吸第二階段受到抑制，使得導(dǎo)致癌細(xì)胞

中CO2的生成量減少，D錯誤。

故選D。

（北京師范大學(xué)附中實驗中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期中生物試題）16.氣孔是由兩個保

衛(wèi)細(xì)胞圍成的空腔，主要分布在植物葉片表皮。研究者對氣孔開閉的條件和機理進行了相關(guān)

的研究。

（1）研究表明可見光會刺激豌

圖1

豆葉片的氣孔開放，在此過程中，淀粉水解為麥芽糖，并進一步轉(zhuǎn)化為蘋果酸進入液泡。據(jù)

此推測：光照介導(dǎo)細(xì)胞液滲透壓升高，促進水分..進細(xì)胞，促進氣孔開度的增加。

（2）研究者分別用擬南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2突變體進行實驗，通過顯微拍照檢

測保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體中淀粉粒的總面積（總體積）以及氣孔開度，結(jié)果見圖1。

由圖1結(jié)果可知,（填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保衛(wèi)細(xì)胞中催化

淀粉水解的主要酶，判斷的依據(jù)是,

（3）研究者用野生型擬南芥和藍光受體突變型為實驗材料，照射藍光后，檢測保衛(wèi)細(xì)胞淀

A18■

淀6

A1■

粉4

*1■

粒

2■

面

■

積A10

吟8■

■

粉粒面積，結(jié)果如圖2所示。6

4■

■

2

■

0

■

O

15304560(min)

照藍光時間

圖2

進一步檢測植物勺勺細(xì)胞淀粉含量，發(fā)現(xiàn)突變體低于野生型，分析其原因是。

（4）為進一步研究藍光介導(dǎo)淀粉水解的信號通路，在正常光照下對植物進行了下列實驗并

得到相應(yīng)結(jié)果：

①H+泵突變體與野生型相比在原有的光照信號下無法有效動員分解保衛(wèi)細(xì)胞中的淀粉

②對野生型個體施用適宜濃度的H+泵化學(xué)激活劑Fc,淀粉粒消失加快，氣孔開度更大

③對BAM1突變型施用適宜濃度的H+泵化學(xué)激活劑Fc,淀粉粒降解速度與突變型無差異

④對BAM1突變型保衛(wèi)細(xì)胞顯微注射蘋果酸溶液無法激活淀粉酶但可以造成氣孔開度增大

其中，支持“藍光信號通過激活H+泵提高胞內(nèi)pH進而增強淀粉酶BAM1的活性”這一觀點

的組別包括（填“序號

【答案】（1）自由擴散

（2）①.BAM1②.與夜晚結(jié)束時相比，光照lh后，野生型和BAM2突變體保衛(wèi)

細(xì)胞中的淀粉粒明顯減少，但BAM1突變體淀粉粒仍大量存在

（3）藍光受體突變型植株無法感受藍光信號，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)淀粉分解受阻導(dǎo)致氣孔開度較小,

C02吸收少，光合速率下降，葉肉細(xì)胞淀粉合成減少

（4）①@③

【解析】

【分析】氣孔主要分布在葉片的下表皮，是由一對半月形的保衛(wèi)細(xì)胞圍成的空腔，保衛(wèi)細(xì)胞

吸水膨脹時氣孔開啟，保衛(wèi)細(xì)胞失水時氣孔關(guān)閉。氣孔關(guān)閉后植物吸收二氧化碳的量減少，

會影響植物的光合作用。

【小問I詳解】由圖1可知，光會刺激豌豆葉片的氣孔開放，在此過程中，淀粉水解為麥芽

糖，并進一步轉(zhuǎn)化為蘋果酸進入液泡中，導(dǎo)致細(xì)胞液滲透壓升高促進水分進細(xì)胞，促進氣孔

開度的增加。水分進入細(xì)胞的方式為自由擴散。

【小問2詳解】

淀粉酶可以催化淀粉水解。分別用擬南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突變體進行實驗（野

生型作為對照組、BAM1和BAM2的突變體作為實驗組），通過顯微拍照檢測保衛(wèi)細(xì)胞葉綠

體中淀粉粒的總面積（總體積）以及氣孔開度，與夜晚結(jié)束時相比，光照lh后，野生型和

BAM2突變體保衛(wèi)細(xì)胞中的淀粉粒明顯減少，但BAM1突變體淀粉粒仍大量存在，說明

BAM1基因控制的淀粉酶是保衛(wèi)細(xì)胞中催化淀粉水解的主要酶。

【小問3詳解】

由圖2可知，在藍光照射后，藍光受體突變型植株（不能感受藍光信號）的保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉

粒面積沒有明顯變化，而野生型植株（能感受藍光信號）保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉粒面積明顯下降。

結(jié)合（1）可知，若植物感受到藍光后，保衛(wèi)細(xì)胞中的淀粉粒會被淀粉酶水解，進一步轉(zhuǎn)化

為蘋果酸進入液泡中，導(dǎo)致細(xì)胞液滲透壓升高促進水分進細(xì)胞，促進氣孔開度的增加，吸收

二氧化碳的量增加，以提高光合速率。檢測植物葉肉細(xì)胞淀粉含量，發(fā)現(xiàn)突變體低于野生型,

原因是藍光受體突變型植株無法感受藍光信號，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)淀粉分解受阻導(dǎo)致氣孔開度較

小，C02吸收少，光合速率下降，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉合成減少。

【小問4詳解】

①說明缺乏H+泵無法有效動員分解保衛(wèi)細(xì)胞中的淀粉；②說明在H+泵存在的前提下，施用

適宜濃度的H+泵化學(xué)激活劑Fc,可以加速淀粉粒的分解；③對BAM1突變型施用適宜濃度

的田泵化學(xué)激活劑Fc,由于BAM1突變型體內(nèi)缺乏催化淀粉水解的主要酶，淀粉粒降解速

度與突變型無差異；④對BAM1突變型保衛(wèi)細(xì)胞顯微注射蘋果酸溶液，可以導(dǎo)致細(xì)胞液滲

透壓升高促進水分進細(xì)胞，促進氣孔開度的增加，與H+泵的作用無關(guān)，故支持“藍光信號通

過激活H+泵提高胞內(nèi)pH進而增強淀粉酶BAM1的活性”這一觀點的組別包括①②③。

（2023屆北京市順義區(qū)楊鎮(zhèn)一中高三第零次模擬考試生物試題）4.下圖是某生命活動的模型,

a----?A?b

有關(guān)敘述正確的是（）??

-----------------------------

A.若A代表線粒體，a代表葡萄糖，則b、c可分別代表CO2和和H2O

B.若A代表葉綠體基質(zhì),a代表光照,則b、c可分別代表［H］和和ATP

C.若A代表細(xì)胞膜，a代表葡萄糖，則b、c分別代表CO2和和H2O

D.若A代表某營養(yǎng)級同化量，a代表該營養(yǎng)級的攝入量，則b、c可分別代表糞便量和下一

營養(yǎng)級攝入量

【答案】C

【解析】

【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，無氧呼吸的第-階段和有氧呼吸的第-階段相同。

2、光合作用光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄，包括水的光解和ATP的生成。

3、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程：①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能；②流向下

一營養(yǎng)級；③殘體、糞便等被分解者分解；④未被利用：包括生物每年的積累量，也包括動

植物殘體以化學(xué)燃料形式被儲存起來的能量。即一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量

+被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。

【詳解】A、線粒體能進行有氧呼吸的第二、第三階段，分解的底物是丙酮酸，若A代表線

粒體，a代丙酮酸，則b、c代表水和二氧化碳，A錯誤；

B、光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜，故若a代表光，A代表葉綠體類囊體膜，則b、c

可分別代表光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］和ATP,B錯誤；

C、若A代表細(xì)胞膜，a代表葡萄糖，即表示呼吸作用，則b、c分別代表CO2和和H2O,

但要注意該過程發(fā)生在好氧細(xì)菌中，C正確；

D、若A代表某營養(yǎng)級同化的能量，a代表攝入的食物，則b、c可分別代表被呼吸作用消

耗的能量和生長、發(fā)育和繁殖的能量，D錯誤。故選C。

（2023屆北京市順義區(qū)楊鎮(zhèn)一中高三第零次模擬考試生物試題）5.綠葉海天牛是一種有性生

殖的動物，會將攝取藻類中的葉綠體長期儲存在自身的體細(xì)胞中，在此期間便無需進食。下

列推測錯誤的是（）

A.葉綠體通過胞吞進入海天牛體細(xì)胞B.綠葉海天牛含有轉(zhuǎn)移自藻類的

DNA

C.藻類葉綠體為綠葉海天牛提供有機物D.綠葉海天牛會將獲得的葉綠體傳

給子代

【答案】D

【解析】

【分析】光照是葉綠素合成的必要條件，缺少光照葉綠素含量減少，綠葉海天牛會由綠變棕、

發(fā)黃。黑暗中綠葉海天牛不能進行光合作用，無法制造有機物，且進食一次后便終生禁食，

因此綠葉海天牛若長期處于黑暗中會死亡。

【詳解】A、將葉綠體整個葉綠體看成一個大分子物質(zhì)（實際上是多個大分子的混合物），

大分子只能用胞吞方式進入細(xì)胞，A正確；

B、葉綠體中也含有DNA,故綠葉海天牛含有轉(zhuǎn)移自藻類的DNA,B正確；

C、藻類葉綠體可以進行光合作用，故能為綠葉海天牛提供有機物，因此海天牛將攝取藻類

中的葉綠體儲存在自身的體細(xì)胞中，在此期間便無需進食，C正確；

D、結(jié)合題意可知，海天牛將葉綠體儲存在體細(xì)胞中，體細(xì)胞不能將葉綠體傳給子代，D錯

誤。

故選D。

（2023屆北京市順義區(qū)楊鎮(zhèn)一中高三第零次模擬考試生物試題）24.心臟是人體的重要器官,

心肌細(xì)胞是構(gòu)成心臟的最基本單位，延緩心肌衰老對改善老年人生活質(zhì)量具有非常重要的意

義。

（1）許多研究表明線粒體與心肌細(xì)胞衰老密切相關(guān)，線粒體中與有氧呼吸有關(guān)的酶主要分

布在。有氧呼吸產(chǎn)生大量的ATP發(fā)生在。研究人員選取青年鼠和老年鼠各20只，

研究兩組小鼠心肌細(xì)胞ATP的合成能力，在檢測介質(zhì)中加入各組小鼠離體心肌線粒體，置

于適宜的溫度和氣體環(huán)境中，加入、ADP和Pi等反應(yīng)物啟動線粒體內(nèi)的反應(yīng)，結(jié)果發(fā)

現(xiàn)老年組ATP合成活力明顯下降，推測心肌細(xì)胞衰老的過程中會發(fā)生線粒體損傷。

（2）在青年健康心肌細(xì)胞中，損傷線粒體可以通過自噬機制被清除（如下圖），a形成囊泡

包裹損傷的線粒體并與b進行融合,b中的酸性水解酶可以將線粒體水解。圖中a來源于

（填細(xì)胞器名稱），b代表的細(xì)胞器是o有研究表明衰老心肌細(xì)胞中線粒體自噬水平降

低，導(dǎo)致受損線粒體堆積，進而產(chǎn)生炎癥反應(yīng)進一步減弱自噬。

是公認(rèn)的延緩心肌衰老的方式，研究人員取40只青年小鼠分為兩組，其中運動組小鼠每天

進行一定負(fù)荷的耐力運動訓(xùn)練。將兩組小鼠心肌組織進行切片，用電子顯微鏡觀察心肌細(xì)胞

線粒體結(jié)構(gòu)和線粒體自噬情況。結(jié)果見下圖（圖中白色箭頭指示自噬小泡，黑色箭頭指示線

粒體）。可以看到,推測適量運動通過提高線粒體自噬水平延緩心肌細(xì)胞衰老。

對照組運動組

多研究表明大強度的急性運動反而會引起包括炎癥反應(yīng)在內(nèi)的一系列不良反應(yīng)，請基于上述

研究提出一個導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的可能原因：。

【答案】（1）①.線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜②.有氧呼吸第三階段③.[H]##還

原氫##NADH

(2)①.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)②.溶酶體

（3）運動組的小鼠心肌細(xì)胞內(nèi)自噬小泡比對照組的多

（4）大強度的急性運動可能會使線粒體超負(fù)荷，導(dǎo)致?lián)p傷更多的線粒體，進而產(chǎn)生炎癥反

應(yīng)在內(nèi)的一系列不良反應(yīng)

【解析】

【分析】有氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和［H］,發(fā)生在細(xì)

胞質(zhì)基質(zhì)中；有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和［H］,發(fā)生在線粒體基

質(zhì)中，有氧呼吸的第三階段是［H］與氧氣反應(yīng)形成水，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，有氧呼吸的三

個階段中有氧呼吸的第三階段釋放的能量最多，合成的ATP數(shù)量最多。

【小問I詳解】

線粒體是有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸第二階段在線粒體基質(zhì)中進行，有氧呼吸第三階段

在線粒體內(nèi)膜進行，所以線粒體中與有氧呼吸有關(guān)的酶主要分布在線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜

上。有氧呼吸第三階段可產(chǎn)生大量ATP,有氧呼吸第三階段是還原氫和氧氣結(jié)合生成水，所

以離體合成ATP,需要線粒體、適宜溫度和氣體（02）環(huán)境、［H］（或還原氫或NADH）、

ADP和Pi條件。

【小問2詳解】

損傷的線粒體可通過自噬機制被清除，由圖可知，來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的囊泡將損傷的線粒體包裹,

然后與溶酶體結(jié)合將包裹的線粒體降解，故圖中a來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，b代表溶酶體。

【小問3詳解】

由圖可知，運動組的小鼠心肌細(xì)胞內(nèi)自噬小泡比對照組的多，因此可推測適量運動可以提高

線粒體自噬水平從而延緩心肌細(xì)胞衰老。

【小問4詳解】

根據(jù)上述分析可知，大強度的急性運動可能會使線粒體超負(fù)荷，導(dǎo)致?lián)p傷更多的線粒體，進

而產(chǎn)生炎癥反應(yīng)在內(nèi)的一系列不良反應(yīng)。

（北京市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期入學(xué)定位考試生物試題）3.生長于熱帶干旱地區(qū)的景天類

植物白天氣孔開放程度小，夜晚開放程度大，經(jīng)過長期適應(yīng)和進化形成獨特的固定CO2的

方式，如下圖所示，下列說法不正確的是（）

A.景天類植物白天氣孔開放程度小，防止過度蒸騰作用B.景天類植物夜間CCh凈吸收速

率可能大于0

C.景天類植物光期pH小于暗期，利于暗反應(yīng)進行

D.景天類植物在暗期不能將CCh轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物

【答案】C

【解析】

【分析】據(jù)圖分析：景天類植物的氣孔白天開放程度小，其光合作用的二氧化碳來源于和細(xì)

胞呼吸，夜間氣孔開放吸收的二氧化碳可以合成蘋果酸，蘋果酸儲存在液泡中，因此這些植

物適宜生存在干旱環(huán)境中。

【詳解】A、分析圖解可知，采用蘋果酸代謝途徑，景天類植物白天氣孔開放程度小，可減

少水分的流失，防止景天類植物在白天過度蒸騰作用，大量散失水分，A正確；

B、景天類植物白天氣孔開放程度小，夜晚開放程度大，吸收的二氧化碳可以合成蘋果酸，

故景天類植物夜間CCh凈吸收速率可能大于0,B正確；

C、景天類植物COz固定后能夠在暗期轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)儲存起來，而光期蘋果酸分解形成二

氧化碳用于暗反應(yīng)，故景天類植物光期pH大于暗期，C錯誤；

D、由于喑期沒有光反應(yīng)提供的ATP和NADPH,所以不能將CCh轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物，

D正確。

故選Co

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）5.Usp30蛋白是去

泛素化酶家族中的一員，主要定位在線粒體外膜。研究人員發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，Usp30

基因敲除小鼠線粒體的數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（如下圖）.

線粒體

線粒體

野生型小鼠5”?；蚯贸∈?/p>

下列推測不合理的是（）

A.上圖是在電子顯微鏡下觀察到的圖像

B.Usp30蛋白參與了線粒體結(jié)構(gòu)的調(diào)控

C.野生型小鼠線粒體內(nèi)膜折疊形成崎增加了相關(guān)酶的附著面積D.Usp30基因敲除對有氧呼

吸過程影響最大的階段是第一階段

【答案】D

【解析】

【分析】分析圖示可知，與野生型小鼠相比，Usp30基因敲除小鼠線粒體的數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)

發(fā)生改變。而線粒體是有氧呼吸的主要場所，因此Usp30基因敲除小鼠有氧呼吸強度會發(fā)

生變化。

【詳解】A、圖示能看到線粒體的內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成崎，因此屬于電子顯微鏡下觀察到的亞

顯微結(jié)構(gòu)，A不符合題意;

B、Usp30基因敲除小鼠線粒體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，因此可推知USP30蛋白參與了線粒體結(jié)

構(gòu)的調(diào)控，B不符合題意;

C、有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行，野生型小鼠線粒體內(nèi)膜折疊形成崎增加了相關(guān)

有氧呼吸酶的附著面積，C不符合題意;

D、Usp30基因敲除小鼠線粒體的數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而線粒體內(nèi)進行的是有氧呼吸

的第二三階段；有氧呼吸第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進行，因此Usp30基因敲除影響的是有氧

呼吸的第二、三階段，D符合題意。

故選D。

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）6.植物被病原菌感

染后，特異的蛋白水解酶被激活，導(dǎo)致被侵染的植物細(xì)胞死亡。病原菌因失去宿主細(xì)胞而無

法存活。蛋白水解酶的激活有兩條途徑：①鈣離子進入細(xì)胞后啟動激活過程；②位于線粒體

內(nèi)膜上參與細(xì)胞呼吸的細(xì)胞色素C含量增加啟動激活過程。相關(guān)敘述正確的是（）

A.蛋白水解酶能使磷酸二酯鍵斷開

B.鈣離子通過自由擴散進入植物細(xì)胞

C.細(xì)胞色素c與有氧呼吸第一階段有關(guān)

D.該過程有利于植物體的自我保護

【答案】D

【解析】

【分析】1、蛋白水解酶是催化蛋白質(zhì)的肽鍵斷開，水解成氨基酸。

2、細(xì)胞色素c位于線粒體內(nèi)膜上，生物氧化的一個非常重要的電子傳遞體，在線粒體崎上

與其它氧化酶排列成呼吸鏈，參與細(xì)胞呼吸的第三階段，使［H］和02結(jié)合，生成水。

3、細(xì)胞編程性死亡包括生物發(fā)育過程細(xì)胞的編程性死亡、細(xì)胞的自然更新及被病原體感染

的細(xì)胞的清除（病毒侵入體細(xì)胞，體細(xì)胞會啟動凋亡程序釋放病毒）。

【詳解】A、蛋白水解酶能使蛋白質(zhì)的肽鍵斷開，生成氨基酸，A錯誤；

B、鈣離子通過主動運輸進入植物細(xì)胞，B錯誤；

C、細(xì)胞色素c位于線粒體內(nèi)膜上，參與有氧呼吸第三階段，促進［H］和02結(jié)合，生成水，

C錯誤；

D、植物受病原菌感染后，特異的蛋白水解酶被激活，從而誘導(dǎo)植物細(xì)胞編程性死亡，同時

病原菌被消滅，避免了病原菌對鄰近細(xì)胞的進一步感染，有利于植物體的自我保護，D正確。

故選D。

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）7.芒果果實成熟到

一定程度時，細(xì)胞呼吸突然增強至原來的35倍左右，而后又突然減弱，隨后果實進入衰老

階段。下列敘述正確的是（）

A.細(xì)胞呼吸時，葡萄糖在線粒體中被分解

B.細(xì)胞呼吸增強時，果實內(nèi)乳酸含量上升

C.細(xì)胞呼吸減弱時，第一階段產(chǎn)生的CO2減少

D.低02或高CCh處理，有利于芒果的貯藏

【答案】D

【解析】

【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)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還原氫，合成少量ATP；第二階段是丙酮

酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和還原氫，合成少量ATP；第三階段是氧氣和還原氫反應(yīng)生成水,

合成大量ATPo

2、無氧呼吸的場所是細(xì)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，在大多數(shù)植物細(xì)胞和酵母菌中產(chǎn)生酒精和二氧化碳,

在動物細(xì)胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸。

【詳解】A、細(xì)胞呼吸時，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解，A錯誤；

B、芒果果實細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的是酒精和二氧化碳，不是乳酸，有氧呼吸產(chǎn)生的是水和二

氧化碳，B錯誤；

C、第一階段不產(chǎn)生C02,第二階段才產(chǎn)生二氧化碳，C錯誤；

D、低02或高C02處理，能降低呼吸速率，減少有機物的消耗，有利于芒果的貯藏，D正

確。故選D。

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）8.很多生活實例中

蘊含著生物學(xué)原理，下列相關(guān)說法不準(zhǔn)確的是（）

A.夏天開瓶后的紅酒容易變酸——醋酸菌將乙醇變成乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?/p>

B.包扎傷口時選用透氣的“創(chuàng)口貼”一利于皮膚細(xì)胞有氧呼吸，加快傷口愈合

C.大興安嶺林區(qū)每年進行輕度采伐——減少植被對光照等的競爭，提高光合作用效率

D.制作泡菜時加入“老湯”——“老湯”中含有純度較高的乳酸菌，可加速發(fā)酵過程

【答案】B

【解析】

【分析】1、果醋制作的原理：當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的葡萄糖分解成

醋酸.當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿幔?/p>

2、泡菜的制作原理：泡菜的制作離不開乳酸菌，在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳

酸。

【詳解】A、醋酸菌是需氧型微生物，可以將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰┰傺趸纱姿?，所以夏天開

瓶后的紅酒容易變酸是由于醋酸菌將乙醇變成乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?，A正確；

B、包扎傷口時選用透氣的“創(chuàng)口貼”是抑制厭氧型微生物（例如破傷風(fēng)桿菌）的生長，B錯

誤；

C、大興安嶺林區(qū)每年進行輕度采伐，除去較密的樹木可以減少植被對光照等的競爭，提高

光合作用效率，C正確；

D、制作泡菜的原理是利用乳酸菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，所以制作泡菜時加入“老湯”是由

于“老湯”中含有純度較高的乳酸菌，可以提高接種菌種的數(shù)量，加速發(fā)酵過程，D正確。

故選B。

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）9.研究者探究了不

同溫度條件下密閉容器內(nèi)藍莓果實的CCh,生成速率的變化，結(jié)果如圖1和圖2.相關(guān)分析

正確的是（）

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。O時間（h）

圖2

A.藍莓果實細(xì)胞的有氧呼吸只在線粒體中進行

B.藍莓果實細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和CO2

C.0.5℃時CCh生成速率低是因為酶的活性較低

D.容器內(nèi)CO2濃度升高會促進果實的細(xì)胞呼吸

【答案】C

【解析】

【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體

內(nèi)膜。無氧呼吸由于不同生物體中相關(guān)的酶不同，在植物細(xì)胞和酵母菌中產(chǎn)生酒精和二氧化

碳，在動物細(xì)胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸。

2、根據(jù)題意和圖示分析可知：由于細(xì)胞呼吸是酶促反應(yīng)，酶的活性受溫度的影響，所以與

25c相比0.5℃條件下低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性，導(dǎo)致果實的二氧化碳生成速率較

低。

【詳解】A、有氧呼吸的第一階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行，第二、三階段是在線粒體中進行,

A錯誤：

B、藍莓是植物，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，B錯誤；

C、溫度能影響酶的活性，0.5C時CCh生成速率低是因為酶的活性較低，C正確；

D、容器內(nèi)CO2濃度升高會降低果實的細(xì)胞呼吸，D錯誤。

故選Co

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）10.開發(fā)生物燃料

替代化石燃料，可實現(xiàn)節(jié)能減排。下圖為生物燃料生產(chǎn)裝置示意圖，據(jù)圖分析合理的是（）

B.圖中①為CO2.外源添加可增加產(chǎn)物生成量

C.圖中②為暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的酒精等有機物質(zhì)

D.該體系產(chǎn)油量的高低不受溫度和pH等影響

【答案】B

【解析】

【分析】1.光合作用的定義：指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將C02和H20轉(zhuǎn)化成儲

存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。

2.光合作用的過程（光反應(yīng)和暗反應(yīng)）

①光反應(yīng)：

場所：類囊體薄膜上。

條件：光照、色素、酶、氏0、ADP、Pi、NADP+等。

物質(zhì)變化：水的光解、NADPH的合成和ATP的合成。

②暗反應(yīng)：

場所：葉綠體基質(zhì)。

條件：酶、CO2、C5、ATP、NADPH等。

物質(zhì)變化：C02的固定和C3的還原。

光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了ATP和NADPH,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供了

ADP、Pi、NADP+。

【詳解】A、光照時，微藻產(chǎn)生ATP和NADPH供給暗反應(yīng)，A錯誤；

B、圖中①為海洋微藻呼吸作用產(chǎn)生的C02,外源添加CCh可促進海洋微藻的光合作用，進

而增加產(chǎn)物生成量，B正確；

C、圖中②為呼吸作用產(chǎn)生的酒精等有機物質(zhì)，C錯誤；D、該體系產(chǎn)油量的高低受溫度和

pH等影響，D錯誤。

故選B,

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）11.將小球藻放在

密封玻璃瓶內(nèi)，實驗在保持適宜溫度的暗室中進行，第5分鐘時給予光照，第20分鐘時補

充NaHCCh,實驗結(jié)果如圖。下列敘述塔送的是（）

(

o

s

o

o

崛A.0~5分鐘，由于小球藻有氧呼吸導(dǎo)致氧氣減少

r如

崛

B.7分鐘左右，小球藻開始向玻璃瓶中釋放氧氣

C.15分鐘左右，CO2是光合作用的主要限制因素

D.5~30分鐘，02量逐漸增加但瓶內(nèi)的氣壓不變

【答案】B

【解析】

【分析】分析題意：0-5分鐘沒有光照，植物只進行呼吸作用；5-20分鐘有光照，植物進行

光合作用和呼吸作用；20-30分鐘二氧化碳的濃度增加，光合作用強度增強。

【詳解】A、在0-5分鐘之間，小球藻在暗室中進行呼吸作用，不進行光合作用，只進行呼

吸作用，吸收氧氣，釋放二氧化碳，因此氧氣量減少，A正確；

B、分析題意可知，在第5分鐘時給予光照，植物開始進行光合作用，據(jù)圖可知，5分鐘后

玻璃瓶中氧氣含量增加，故小球藻釋放氧氣的時間早于7分鐘，B錯誤；

C、光合作用的原料之一是二氧化碳，小球藻進行光合作用使容器內(nèi)的二氧化碳濃度逐漸減

少，光合作用的強度逐漸下降，故15分鐘左右，CO2是光合作用的主要限制因素，C正確;

D、據(jù)圖可知，5~30分鐘，Ch量逐漸增加但NaHCCh能保持二氧化碳的恒定，故瓶內(nèi)的氣

壓不變D正確。

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）12.研究者測定了

野生型和氣孔發(fā)育不良突變體擬南芥在不同光強下CO2,吸收速率，結(jié)果如圖所示。下列敘

(

另

二

』

,

0一

二

三

麻

娶

晉

0

0

基本相同

B.野生型和突變體均在光強為P時開始進行光合作用

C.光強度大于250NmohTT2si時，單位時間內(nèi)突變體有機物的積累量小于野生型

D.光強為Q時，二者光合速率的差異可能主要是由于二氧化碳濃度引起的

【答案】B

【解析】

【分析】在沒有光照時，植物不進行光合作用，只進行呼吸作用，此時C02的吸收量為負(fù)

值，隨著光照強度的增強，植物開始進行光合作用，但由于這時的光照強度弱，植物的光合

作用強度小于呼吸作用，從外觀來看，植物的C02仍是負(fù)值，再隨著光照強度的增強，植

物的光合作用強度等于植物的呼吸作用，這時植物C02的吸收值為零，然后再隨著光照強

度的增加，植物的光合作用強度大于呼吸作用，植物的C02吸收值為正，最后當(dāng)光照強度

達到某一值時，隨著光照強度的增加，植物的光合作用不再發(fā)生變化，這時植物的光合作用

達到了最大值。

【詳解】A、由曲線圖可以看出無光照時，兩曲線合成一條曲線，表明無光照時突變體呼吸

速率與野生型基本相同，A正確；

B、P點是野生型和突變體光合作用強度和呼吸作用強度相等的點，野生型和突變體在光照

強度為P點前就已開始進行光合作用，B錯誤；

C、從圖中可以看出，光照強度大于250nmol?mZsT時，突變型凈光合作用小于野生型，所

以單位時間內(nèi)有機物的積累量突變體小于野生型，C正確；

D、由于突變體的氣孔發(fā)育不良，影響了植物對C02的吸收。結(jié)合圖像所給信息可知，光照

強度為Q時，野生型的光合作用強度比突變型的大，可能是由于突變體的氣孔小于野生型,

造成突變型對外界CO2的吸收量不足引起的，D正確。

故選B。

（北京市昌平區(qū)十五中南口學(xué)校2022—2023學(xué)年高三10月考試生物試題）18.肝癌在我國的

發(fā)病率較高，容易復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)期療效不滿意。研究人員對肝癌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及代謝進行相關(guān)的研

究。

（1）癌細(xì)胞有的特點，腫瘤惡性增殖往往________血管新生的速度，隨著細(xì)

胞數(shù)目增多和體積增大，惡性實體腫瘤內(nèi)部逐漸形成慢性營養(yǎng)缺乏的微環(huán)境，因此腫瘤細(xì)胞

需要通過調(diào)整細(xì)胞代謝才能繼續(xù)生存。

（2）下圖是細(xì)胞呼吸及線粒體融合和分裂的示意圖：

葡萄糖o、

[H]+A---?CO2+H2O

乳酸脫氧酶“

乳酸

OMfol'Mfo2。OPA1oDRP1

促進

葡萄糖在.中分解為[H]

0OO

DRP1S637位o

ZRP1S61喉點磷酸化

點磷酸化°

和A,物質(zhì)A是,A進入線粒體徹底氧化分解。線粒體內(nèi)膜上分布的呼吸鏈復(fù)

合體是參與有氧呼吸第階段的酶，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成崎的意義是

。線粒體外膜上的、內(nèi)膜融合蛋白的作用實現(xiàn)了

線粒體膜的融合，線粒體的長度明顯變長。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中DRP1的S616位點磷酸化，DRP1

定位于線粒體外膜上，促進。

（3）已有研究發(fā)現(xiàn)肝癌腫瘤中心區(qū)域細(xì)胞中線粒體融合增強，線粒體長度明顯長于邊緣區(qū)

域細(xì)胞，這些變化與肝癌細(xì)胞適應(yīng)營養(yǎng)缺乏有關(guān)。為研究在營養(yǎng)缺乏時線粒體融合對肝癌細(xì)

胞糖代謝的調(diào)控。研究者用肝癌細(xì)胞進行了實驗，實驗結(jié)果如下表:

指標(biāo)線粒體呼吸鏈復(fù)乳酸脫

細(xì)胞耗胞外乳線粒體

組別ATP產(chǎn)生合體的活氫酶的

氧速率酸水平靖密度

相對值性量

甲組：常規(guī)培養(yǎng)組4.21.00.3510.10.911.01

乙組：營養(yǎng)缺乏組5.61.402817.52.390.25

丙組：營養(yǎng)缺乏+抑制

3.10.80.389.81.221.22

DRP1S637磷酸化

注：線粒體崎密度=峭數(shù)目/線粒體長度

①丙組抑制DRP1S637磷酸化的目的是。

②根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合（2）,將下列選項對應(yīng)的字母填入圖中，完善肝癌細(xì)胞在營養(yǎng)缺乏條

件下的代謝調(diào)控途徑。

營養(yǎng)缺乏一□<

a.細(xì)胞耗氧速率增加、線粒體ATP產(chǎn)生量增加b.胞外乳酸水平減少c.線粒體崎密度增加、

呼吸鏈復(fù)合體的活性增加d.乳酸脫氫酶含量降低e.線粒體融合增強f.DRPlS637磷酸化

增強

【答案】（1）①.無限增殖

②.快于

（2）①.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②.丙酮酸③.三④.可以增大膜面積，為酶附著提

供更多位點⑤.Mfnl/Mfn2蛋白⑥.0PA1⑦.線粒體分裂

（3）①.抑制肝癌細(xì)胞的線粒體融合

②.

【解析】【分析】葡萄糖在酶的作用下分解為丙酮酸和［印，發(fā)生場所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼

吸第二階段為丙酮酸和水在酶的作用下分解為［H］和二氧化碳（線粒體基質(zhì)），有氧呼吸第三

階段為［H］和氧氣在酶的作用生成水（場所為線粒體內(nèi)膜）；無氧呼吸第二階段丙酮酸和［H］

在酶的作用下生成酒精、二氧化碳或者乳酸。

【小問1詳解】

癌細(xì)胞的特征包括無限增殖、細(xì)胞形態(tài)改變、細(xì)胞膜的成分改變，因具有無限增殖的特點、

細(xì)胞代謝速率快，腫瘤惡性增殖往往快于血管新生的速度。

【小問2詳解】

細(xì)胞呼吸第一階段，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為［HJ和丙酮酸；物質(zhì)A是丙酮酸；有氧呼

吸第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，所以線粒體內(nèi)膜上分布的呼吸鏈復(fù)合體是參與有氧呼吸第三

階段的酶；內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成峭的意義是可以增大膜面積，為酶附著提供更多位點?結(jié)合題

圖可知，線粒體外膜上的Mfnl/Mfn2蛋白和內(nèi)膜融合蛋白0PA1的作用實現(xiàn)了線粒體膜的

融合，線粒體的長度明顯變長；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中DRP1的S616位點磷酸化，DRP1定位于線

粒體外膜上，促進線粒體的分裂。

【小問3詳解】

①DRP1的S616磷酸化促進線粒體外膜上的Mfnl/Mfn2蛋白結(jié)合,從而促進線粒體的融合。

②根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合（2）,肝癌細(xì)胞在營養(yǎng)缺乏條件下，為了適應(yīng)環(huán)境，線粒體融合增強,

首先DRP1S637磷酸化增強，促進線粒體融合，線粒體崎密度增加、呼吸鏈復(fù)合體的活性增

加，細(xì)胞耗氧速率增加、線粒體ATP產(chǎn)生量增加，乳酸脫氫酶含量降低，無氧呼吸速率下

降，胞外乳酸水平減少，細(xì)胞的產(chǎn)能效率提高，從而適應(yīng)營養(yǎng)缺乏的環(huán)境，所以它們之間的

關(guān)系