高考生物大二轮复习 2 细胞的代谢

J,,专题二

.细胞的代谢

［考纲要求］1.物质进出细胞的方式（H）2.酶在代谢中的作用（H）3.ATP

在能量代谢中的作用（II）4.光合作用与细胞呼吸（II）5.影响光合作用的环境因

素（H）

真题探究T深析真题明考向

修全国卷视野

1.（2020•全国卷II）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取卜圆片，等分成两份,

分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验

组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两

组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有

溶质交换。据此判断下列说法错误的是（）

A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高

B.若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零

C.若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离

D.若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组

答案D

解析由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液

浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起

了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细

胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说

明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说

明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸乂，而乙糖溶液的物

质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D

错误°

2.（2019•全国卷II）某种H+-ATPase是一种位于膜上的或体蛋白，具有ATP

水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。①将某植

物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于

暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一

组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制

剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列

推测不合理的是（）

A.H+-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H+转运到细

胞外

B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+-ATPase发挥作用导致H卡逆浓度梯度跨

膜运输

C.H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量可由蓝光直接提供

D.溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞

答案C

解析由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，

说明细胞内的H+被转运到细胞外，A正确；细胞内的pH高于细胞外，H+运出

保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，需要能量，因H+-ATPase具有ATP水解酶

活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+,且蓝光照射情况

下，加入H+-ATPase抑制剂，不能发生H+的主动运输，故运输所需能量由H+

-ATPase水解ATP提供，不由蓝光直接提供，B正确，C错误；由①中实验可知，

暗处理前后溶液pH未变，说明H+不能通过自由扩散透过细胞质膜，D正确。

3.（2018•全国卷m）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（）

A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸

B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失

C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸

D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP

答案C

解析植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正

确；食物链上的营养级同化的能量一般有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营

养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸的产物是C02和

H20,无氧呼吸的产物因不同细胞中酶的不同而不同，有的产生C02和酒精，有

的产生乳酸，c错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作月过程中都可以合成

ATP,D正确。

4.（2021•全国乙卷）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2

固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在

液泡中；白大气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱竣释放的C5可用十光合作用。

回答下列问题：

（D白天叶肉细胞产生ATP的场所有。光合作

用所需的CO2来源于苹果酸脱竣和释放的CO2o

（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式

既能防止_____________________,又能保证________正常进行。

（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种

特殊的CO2固定方式。________________________________________________

__________________________________________________________________。（简

要写出实验思路和预期结果）

答案（1）细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞呼吸

（2）蒸腾作用散失较多水分光合作用

（3）实验思路：植物甲在干旱条件下（其他条件适宜）培养一段时间，分别在白

天和晚上测定植物甲叶肉细胞液泡中的pH,然后统计实验数据。预期结果：白天

的pH高于晚上

解析（1）白天叶肉细胞既进行光合作用又进行有氧呼吸，光合作用过程中的

产生ATP的场所为叶绿体（类囊体薄膜），有氧呼吸过程中的产生ATP的场所有细

胞质基质、线粒体。光合作用所需的C02来源于苹果酸脱峻和细胞呼吸释放的

CO2c

（2）因植物甲为生活在干旱地区的植物，而气孔是植物蒸腾作用的通道，所以,

白天气孔关闭可防止蒸腾作用散失较多水分；同时气孔也是外界CO2进入的通道,

夜间气孔打开有利于吸收更多的C02并储存，从而保证光合作用的正常进行。

（3）由题干信息知，植物甲特殊的C02固定方式是晚上吸收C02,并生成苹果

酸储存在于液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱按释放的C02用于光

合作用。据此分析，当晚上时液泡中因苹果酸的生成（或者量增加）液泡pH降低，

而白天因苹果酸脱竣释放的C6用于光合作用，液泡pH升高。所以，可通过比

较白天和晚上液泡pH高低来确定植物甲固定CO2的方式。故实验思路为：取生

埋状态良好的植物甲，在相同的干旱环境中培养，分别检测并比较臼大和夜间叶

肉细胞中液泡（细胞液）pH高低（大小）。预期结果：叶肉细胞中液泡白天pH高于

晚上。

5.（202。全国卷I）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促

进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：

（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措

施，该栽培措施对作物的作用有________________________________________

________________（答出2点即可）。

（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是____________

_____________________________（答出［点即可）。

（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）

的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高

和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）见下表。从提高光能利用率的

角度考虑，最适合进行间作的两种作物是_______,选择这两种作物的理由是

作物ABCD

株高/cm1706559165

光饱和点/pimol•m-2.st12001180560623

答案(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进

根系的呼吸作用

(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸L攵

(3)A和C作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；

作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用

解析(1)中耕松土过程中去除了杂草，减少了杂草和农作物之间的竞争；疏

松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根细胞的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收,

从而达到增产的目的。

(3)分析表中数据可知，作物A、D的株高较高，B、C的株高较低，作物A、

B的光饱和点较高，适宜在较强光照下生长，C、D的光饱和点较低，适宜在弱

光下生长，综合上述特点，应选取作物A和C进行间作，作物A可利用上层光

照进行光合作用，下层的弱光能满足作物C光合作用的需要，从而提高光能利用

率。

6.(2019•全国卷H)回答下列与生态系统相关的问题。

(1)在森林生态系统中，生产者的能量来自于,生产者的能量可以直接

流向(答出2点即可)。

(2)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生

态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一

水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处

取水样，将水样分成三等份，一份直接测定02含量(A);另两份分别装入不透光(甲)

和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的。2含

量(B)和乙瓶中的02含量(C)。据此回答下列问题。

在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C

与A的差值表示这段时间内；C与B的差值表示这段时间内

；A与B的差值表示这段时间内o

答案(1)太阳能初级消费者、分解者

⑵生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸

作用的耗氧量

解析(1)生态系统中生产者进行光合作用所固定的能量来自太阳能，生产者

固定的能量的去路是一部分通过呼吸作用以热能形式散失(大部分)、一部分流向

了初级消费者、一部分通过残枝败叶等形式流向了分解者，所以生产者的能量可

以直接流向初级消费者和分解者。

(2)单位时间生产者制造有机物的量等于生产者积累有机物的量和呼吸量的

总和。题述测量的三份水样中A为开始时瓶中的氧气量，B为生产者进行呼吸作

用后剩余的氧气量，C为生产者进行光合作用和呼吸作用后玻璃瓶中的氧气量；

C与A的差值表示该段时间内生产者净光合作用的放氧量，A与B的差值表示该

段时间内生产者进行呼吸作用消耗氧气的量，所以，C与B的差值=[(C-A)+(A

-B)]表示该段时间内生产者光合作用的总放氧量。

7.(2018.全国卷I)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所

示

。

甲

净

光

乙

合

速

率

“光照强度

回答下列问题：

(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是

(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅

度较大的植物是,判断的依据是______________________________

(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_______°

(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入

叶肉细胞的(填或“8广)不足。

答案（1）甲（2）甲种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，光照强度降

低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大（3）乙

（4）82

解析（1）由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的

净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。

（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相

对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度

过大时甲植物净光合速率下降幅度比乙大。

（3）从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在

光照强度相对较弱的环境中生长，林下的光照强度低，因此更适合在林下种植的

是植物乙。

（4）夏日晴天中午12:0（）时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上

的部分气孔会关闭，导致进入细胞的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下

降。

修新高考视角

8.（2021.广东选择性考试）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,

制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作

及观察结果示意图。下列叙述错误的是（）

用等渗溶液恢复用等海溶液快发

保潮加能就初始状态后滴加/〃始状态后满加

浸涧标小

A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后〉①处理后

B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中

C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞

D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②〉①双

答案A

解析从图中可以看出，①处理后气孔开度小于③处理后，说明③处理后保

卫细胞吸水较多，则保卫细胞细胞液浓度①处理后〉③处理后，A错误；②处理

后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴

加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过上

述分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②乂5>③，D正确。

9.（2021・河北选择性考试）人体成熟红细胞能够运输02和CCh,其部分结构

和功能如图，①〜⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（）

A.血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CCh和02

B.①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散

C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量

D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中

答案D

解析根据题意可知，红细胞能运输02和C02,肌肉细胞进行有氧呼吸时，

消耗02,产生C02,可以判断气体A和B分别是C02和。2,A正确；①和②表

示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自日扩散，④是载体蛋

白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O

通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量

主动吸收K+排出Na+,成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过

无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体,

不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外

表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。

10.（2021.河北选择性考试改编）《齐民要术》中记载了利月荫坑贮存葡萄的方

法（如图）。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部

分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是（）

屋插荫极

子枝坑熟

置于，时

土孔坑

全

慨中内

之，近房

，还地折

经筑，取

冬孔凿于

使

不壁屋

异坚为

也孔卜

，作

解

质的分

风味物

成分和

中营养

了果蔬

境加快

藏库环

气调冷

荫坑和

A.

、二

第一

与的

气参

要氧

不需

吸中

氧呼

蔬，有

的果

贮存

藏库

调冷

和气

荫坑

B.

到抑制

阶段受

，第三

进行

正常

阶段

的活性

体中酶

和线粒

质基质

低细胞

可以降

的低温

藏库中

气调冷

C.

时间

蔬保鲜

延长果

烯，可

除乙

时清

置及

滤装

体过

的气

配备

藏库

气调冷

D.

C

答案

活

酶的

关的

用相

吸作

与呼

抑制

均可

低温

中的

环境

藏库

调冷

和气

荫坑

解析

质的分

风味物

成分和

中营养

了果蔬

而减缓

弱，从