2024年新高考生物二轮复习高频考点2 细胞的能量供应与利用（分层练）（解析版）

专题02细胞的能量供应与利用

1.（2023・吉林•统考模拟预测）百草枯是一种快速灭生性难降解的除草剂，原理是内吸后作用于光合作用

的光反应。百草枯偷走水分解后所产生的电子，并将电子送给水分解产生的氧气，生成超氧离子，超氯离

子对细胞极具杀伤力。下列叙述中不合理的是（）

A.百草枯发挥上述作用过程的场所是叶肉细胞的类囊体薄膜

B.百草枯发挥作用的过程中.光合作用的暗反应阶段也会受到影响

C.阴雨天、环境湿度高的条件下，百草枯更容易发挥作用

D.百草枯虽是作用于植物，但也会因富集作用积累在动物和人类体内

【答案】C

【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为

光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的；暗反应

阶段有光无光都能进行，这•阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。

【详解】A、据题意、百草枯的原理是内吸后作用于光合作用的光反应，光反应的场所是类囊体薄膜，因此

百草枯发挥上述作用过程的场所是叶肉细胞的类囊体薄膜，A正确；

B、百草枯偷走水分解后所产生的电子，导致NADPH合成受阻，光合作用的暗反应阶段也会受到影响，B

正确；

C、白草枯需要光反应提供电子才能发挥作用，阴雨天光照强度减弱，影响光反应阶段的进行，故不利于

百草枯发挥作用，C错误；

D、百草枯虽是作用于植物，但它是一种快速灭生性难降解的除草剂，因此也会因富集作用机累在动物和

人类体内，D正确。

故选C。

2.（2024・河南信阳•统考一模）为研究高光照强度对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶

绿体色素，用层析液进行纸层析，右图为滤纸层析的结果（I、【I、IH、IV为色素条带）。下列叙述正确的

T

-

T

t

H

二

，l

线

一

赢

A.高光照强度导致了该植物胡萝卜素的含量降低

B.叶绿素含量增加有利于该植物抵御高光照强度

c.色素in,IV吸收光谱的吸收峰波长有差异

D.画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次

【答案】c

【分析】光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫

光；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。

【详解】A、I为胡萝卜素，H为叶黄素，IH为叶绿素a,IV为叶绿素b,由图可知，高光照强度导致了该

植物胡萝卜素的含量升高，A错误；

B、据图可知，与正常光照强度相比，高光照强度叶绿素含量降低，说明叶绿素含量降低有利于该植物抵

御高光照强度，B错误；

C、HI为叶绿素a,IV为叶绿素b,吸收光谱的吸收峰波长有差异，C正确；

D、画滤液线时，滤液在点样线上需要重复画几次，D错误。

故选C。

3.（2020・湖南•校联考模拟预测）下列有关酶的本质和作用的说法、正确的是（）

A.酶不一定都能与双缩麻试剂发生紫色反应

B.加热和过氧化氢能加快过氧化氢分解的原理相同

C.可选择过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响

D.过酸、过碱、温度过高或过低都会使酶的空间结构发生改变

【答案】A

【分析】酶是活细胞产生的具有佳化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，有的是RNA。能具有高效

性，具有转移性和作用条件温和的特点。酶的催化实质是降低化学反应所需要的活化能。

【详解】A、酶的本质是蛋白质或者RNA,若某种厢属于RNA,不能与双缩服试剂发生紫色反应，A正

确；

B、加热使过氧化氢分子得到能量从常态转变为活跃状态，过氧化氢酶降低反应需要的活化能，二者加快

过氧化氢分解的原理不同，B错误；

C、温度改变本身会影响过氧化氢的分解，所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酹探究温度对能活性的影响，

C错误；

D、过酸、过碱、温度过高都会使酶的空间结构发生改变，但温度过低条件下酶的空间结构没有遭到破坏，

D错误。

故选A。

4.（2023・河南•襄城高中校联考一模）研究发现，玉米固定CO2的能力远强于水稻，与其体内固定CO2的

酶有关。将相关的酶基因导入水稻后，在适宜温度下分别测定转基因水稻和野生型水稻的净光合速率随光

照强度的变化，如图所示，下列相关叙述错误的是（）

30转基因水稻

(25

>-20

s

的15

lb野生型水稻

如10

g

未5

o

注0

nu

l5468101214>

)-

光照强度(xIO?.Lux)

A.a点时限制转基因水稻光合作用的主要环境因素为光照强度

B.b点以后限制野生型水稻光合作用的主要环境因素可能为CO2浓度

C.转基因水稻可能比野生型水稻会更适合生活在较低CO2浓度的环境中

D.野生型水稻比转基因水稻更适宜栽种在强光照环境中

【答案】D

【分析】分析题图可知，两种水稻的呼吸速率相同，其中b点刈•应的光照强度表示野生型水稻在某温度下

的光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度），a点和b点以前限制两种水稻光合作用的主

要因素是光照强度，a点和b点以后限制转基因水稻和野生型水稻光合作用的主要因素分别是光照强度和

CO?浓度。在光照强度大于4xl02Lux时，转基因水稻的光合速率大于野生型水稻。

【详解】A、题图显示：a点对应的光照强度为10X1（）2LUX,当光照强度小于或大于10X1（）2LUX时，转基因

水稻的净光合速率均会随光照强度的变化而变化，说明a点时限制转基因水稻光合作用的主要环境因素为

光很强度，A正确;

B、b点对应的光照强度为lOxlOlux,当光照强度大于lOxlOlux时，野生型水稻的净光合速率不再随光

照强度的增丸而增大，说明b点以后限制野生型水稻光合作用的主要环境因素不是光照强度，而可能为

CO?浓度，B正确；

C、玉米固定CO2的能力远强于水稻，与其体内固定CCh的陶有关，将相关的能基因导入水稻后，达到一

定光照强度时，含有相关的酶基因的转基因水稻的光合速率大7野生型，转基因水稻可能比野生型水稻会

更适合生活在较低CO2浓度的环境中，C正确；

D、与原种水稻相比，转基因水稻的光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度）高，因此

转基因水稻更适宜栽种在强光照环境下，D错误。

故选D。

5.（2024・陕西渭南•统考一模）如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a〜c表示物质，①〜

④表示过程。下列有关叙述正确的是（）

A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中

B.图中物质c为［H］,它只在有氧呼吸过程中产生

C.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2

D.图中①©过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中c为ATP

【答案】C

【分析】题图分析，a〜e表示的物质依次为丙酮酸、二氧化碳、［H］、Ch和酒精；①〜④表示的过程依次

为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段（该过程在细胞质基质中完成），无氧呼吸的第二阶段（该过程在细胞

质基质中完成），有氧呼吸的第三阶段（在线粒体内膜上完成），有氧呼吸的第二阶段（在线粒体基质中完

成）。

【详解】A、②表示无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质中进行；④表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体

基质中进行，A错误；

B、图中物质c为［H］,它能在有氧呼吸、无氧呼吸过程中产生，B错误；

C、①④③过程为分别为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2,C正确；

D、图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中c为［H］,D错误。

故选C。

6.（2019・山西,统考二模）某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所示实验（假设细胞呼吸

产生的热量不会使瓶中气压升高），开始时澳麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变反应一段时间后溶液颜色由

蓝逐渐变黄。下列有关分析正确的是

A.澳麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强

B.澳麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸

CMC6Hl不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性

D.实验过程中醉母菌细胞呼吸释放的CO?全部来自线粒体

【答案】B

【分析】探究酹母菌细胞呼吸方式的实验中：

（I）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使浪麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

（2）检测酒精的产生：橙色的重铝酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。

【详解】澳麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳，A错误；澳麝香草酚蓝水

溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶中压强不变，B正确；6Hl不能进入线粒

体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，C错误；实验过程中酵母菌细

胞呼吸释的CO?来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸，场所是线粒体基质和细胞质基质，D错误。

【点睛】本题考查酵母菌的细胞呼吸类型的检测方式的知识点，要求学生掌握酵母菌属「兼性厌氧菌，理

解呼吸产物的检测原理和检测现象，识记澳麝香草酚蓝水溶液遇到CO?的颜色变化情况，理解酒精的检测

原理和颜色变化，这是该题考查的重点。

7.（2023・辽宁•模拟预测）下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的

原料，表示相关过程，有关说法不正确的是

A.图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜

B.生长阶段①过程合成的ATP少于②过程产生的ATP

C.有氧呼吸的笫阶段，除了产生［H］、ATP外，产物中还有丙酮酸

D.②、④过程中产生ATP最多的是②过程

【答案】B

【分析】根据题意和图示分析可知：过程①表示水分解成氧气和［H］,是光合作用的光反应阶段；过程②表

示氧气与［H］结合生成水和ATP,是有氧呼吸的第三阶段；过程③表示二氧化碳在［H］和ATP的作用下合成

葡萄糖，是光合作用的暗反应阶段；过程④表示葡萄糖分解成二氧化碳，生成［H］和ATP,是有氧呼吸的

第一、二阶段。

【详解】A、根据题干，分析图示可知，①过程是发生在叶绿体基粒的类囊体薄膜上的水光解过程，A正

确；

B、生长阶段绿色植物净光合大于零即光合作用〉呼吸作用，B错误；

C、有氧呼吸的第一阶段，产物有［H］、ATP和丙酮酸，C正确；

D、有氧呼吸过程中第三阶段产生ATP的量最多，即图示中的②过程，D正确。

故选B。

【点睛】本题主要考查线粒体、叶绿体的结构和功能，以及考查细胞的有氧呼吸和光合作用的过程.理解

两个重要生理过程是正确选择的前提.

8.（2024•内蒙古赤峰•统考一模）慢跑属于有氧运动，骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如图是有氧呼吸某阶

段示意图。短跑属于无氧运动，骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（）

A.慢跑时，人体消耗的02用于与IH］结合生成水

B.细胞质基质中的H+流向线粒体基质推动了ADP和Pi合成ATP

C.短跑过程中消耗的02量等于产生的CO,量

D.短跑时，骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中

【答案】B

【分析】在剧烈运动时，人体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，以维持能量的供应，其中无氧呼吸的产物是

乳酸。

【详解】A、慢跑时，消耗的氧气用于有氧呼吸的第三阶段，与［H］结合生成水，并释放大量能量，A正确；

B、线粒体是双层膜结构，据图可知，图中H+不在细胞质基质，H+沿线粒体内膜上的ATP合成麻、顺浓度

梯度流回线粒体基质中，利用H♦顺浓度梯度运输的势能将ADP和Pi合成ATP,B错误；

C、在短跑过程中，人体进行无氧呼吸产生乳酸，不产生CCh，因此，短跑过程中呼吸消耗的。2量等于产

生的C02量,c正确；

D、无氧呼吸释放的能量少，因此大部分能量还在乳酸中，D正确。

故选B。

9.（2023.河南•襄城高中校联考一模）某些蛋白质在相关酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和

去璘酸化，参与细胞信息传递。下列有关说法错误的是（）

无活性蛋白|二［有活性蛋白£

A.细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供磷酸基团的物质

B.蛋白质的磷酸化过程伴随着能晟的转移

C.蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细围信息传递

D.细胞膜上不存在蛋白质的璘酸化与去磷酸化过程

【答案】D

【分析】分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，

使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶乂能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化

的蚩白质，从而使蛋白质空间结构的恢夏。

【详解】A、细胞呼吸可以产生ATP,ATP中存在磷酸基团，故细胞呼吸可以产生为蛋白质的磷酸化提供

磷酸基团的物质，A正确；

B、当ATP在酣的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，

即是磷酸化，该过程伴随能量的转移，B正确；

C、根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，如果这些蛋白质特定磷酸化

位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，故蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细

胞信息传递，C正确；

D、细胞膜上存在糖蛋白，具有细胞间信息交流的功能，故细胞膜上存在蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程，

D错误。

故选D.

10.（2023・山西运城•校考模拟预测）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下

列分析错••误的是（）

组别温度（℃）降解率（%）

pHCaCl2

①94-9038

②9+7088

③9-700

④7+7058

⑤5+4030

注：+/-分别表示有/无添加，反应物为I型胶原蛋白

A.该前的催化活性依赖于CaCb

B.结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度

C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH9

D.尚需补充实验才能确定该陋是否能水解其他反应物

【答案】C

【分析】分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9,需要添

加CaCh,温度为70℃。

【详解】八、分析②®组可知，没有添加CaCL,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCb,A正确；

B.分析①②变量可知，pH均为9,都添加了CaCh,温度分别为90℃,70℃,故自变量为温度，B正确，

C、②组前的活性最高，此时pH为9,温度为70C,但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度

为70X2,最适pH为9,C错误；

D、该实验的反应物为I型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。

故选C。

II.（2023•河南信阳•信阳高中校考一模）如图表示科研人员测得的某株紫苏一天中CO?固定速率和CO?

吸收速率随时间的变化曲线。据图分析偌误的是（）

嘱

错

器

类

A.7：（）0时，紫苏根尖细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体

B.曲线b在10：00-12：00之间下降的主要原因是此时气孔导度减小，COz供应减少，光合速率减慢

C.18：00时会发生NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质的移动

D.与7：00相比，12：00时C3的合成速率较快

【答案】B

【分析】影响光合作用的环境因素

I、温度对光合作用的影响：在最适温度卜.酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光

合作用强度随温度的增加而加强，当温度而于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。

2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二

氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增

加到一定的值，光合作用强度不再增强。

曲线a（CO2固定速率）表示总光合速率，曲线b（CO2吸收速率）表示净光合速率。

【详解】A、曲线a（CO2固定速率）表示总光合速率，曲线b（CO2吸收速率）表示净光合速率，据此并

结合题图分析可知：紫苏根尖细胞只进行呼吸作用，产牛.ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A正确；

B、在10：00-12：00时曲线a（CO2固定速率）一直在增加，说明光合作用在增强，曲线b下降的主要原

因是此时温度高，光合速率与呼吸速率均上升，但呼吸速率上升幅度大于光合速率，B错误；

C、18：00时，光合作用中NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，C正确；

D、与7：00相比，12：00时光照强，光反应速率快，暗反应速率也快，因此C3的合成速率较快，D正确。

故选B。

12.（2023•黑龙江哈尔滨•哈师大附中校考模拟预测）合理施肥在农业生产中具有重要的意义。请回答下列

问题。

（1）农业生产中通过适时施肥为农作物补充无机盐等营养物质，已知缺硼时，花粉管不能萌发，说明无机盐

具有的作用。无机盐也是许多有机物的重要组成成分，请说出在叶绿体中由N参与构成的三种

物质：O

（2）施肥时需注意用量，过量施肥会导致农作物通过_________作用失水，造成烧苗。实际生产中会将化肥

和农家肥混合使用，由于农家肥可以,从而促进根细胞对矿质元素的主动运输，提高化肥的肥

效，

【答案】（1）调节细胞和生物体的生命活动ATP和NADPH、酶、核酸（DNA和RNA）、叶绿素、

磷指

（2）渗透农家肥可以疏松土壤，促进根系的有氧呼吸

【分析】无机盐在生物体内含量不高，约占1%〜1.5%,多数以离子形式存在。无机盐是某些化合物的重

要殂成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。无机盐对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡，以及神经、

肌药的兴奋性等都是非常重要的,无机盐还是某些复杂化合物的重要组成成分。水分子（或其他溶剂分子）

通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量

高的一侧向相对含量低的一侧渗透。

【详解】（1）缺硼时，花粉管不能萌发，影响正常生命活动，说明无机盐具有调节细胞和生物体的生命活

动,

叶绿体中由N参与构成的三种物质ATP和NADPH、酶、核酸（DNA和RNA）、叶绿素、磷脂。

（2）水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透

的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。过量施肥会导致农作物细胞外浓度

过高，细胞由于漆透作用失水：由于农家肥可以疏松土壤，促进根系的有氧呼吸，从而促进根细胞对矿质

元素的主动运输。

13.（2023・重庆梁平•统考一模）地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素

——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清

液收入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光索酷，在适宜条件下进行

反应；②记录发光强度并计算ATP含量：③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：

（1）荧光素接受提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根

据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是：o

（2）ATP的A代表,由结合而成。

（3）研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液

经稀释后酶的活性可以恢复，高温或14铲+处理后酶活性不可恢复。

发光强度

HF+处理后酶活性降低可能是因为。据图分析，若要达到最大发光强度且

节省荧光素能的用量，可以使用处理荧光素能。

【答案】（1）ATP每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关

（2）腺昔一分子腺噪吟和一分子核糖

（3）Hg2+破坏了随的空间结构Mg2+

【分析】1、ATP又叫腺甘三磷酸，简称为ATP,其结构式是：A-P〜P〜P；A-表示腺苜、T-表示三个、P-

表示磷酸基团”表示特殊的化学键。

2、ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。

【详解】（l）ATP是生命活动能量的直接来源，其水解断键释放能量，故荧光素接受ATP提供的能量后就

被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可

能是每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关。

（2）ATP又叫腺甘三磷酸，简称为ATP,其结构式是：A-P〜P〜P,A-表示腺甘，由一分子腺口票吟和一分

子核糖结合而成。

（3）结合题干“高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复“推测Hg2+处理后会破坏荧光素酶（蛋白质）空间结构，

导致能活性下降。据图分析，用Mg2+处理荧光素能后，在较低荧光素前浓度下就能达到较高发光强度，因

此若要达到最大发光强度且节省荧光素能的用量，可以使用Mg2+处理荧光素酶。

14.（2023•河北衡水・衡水市第二中学校考三模）科研小组对某植物进行了相关研究，图甲是该植物叶肉细

胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图，其中①〜⑤为生理过程，A~F为物质名称。图乙为温度对人

T种植的该植物光合作用与呼吸作用的影响。请回答下列问题o

①:

!f

AB

♦t

②

甲乙

（I）图甲中物质C为,在图示的过程中生成C的场所是o该植物的叶肉细胞在黑暗条件

下能合成ATP的生理过程有（填图甲序号）。当该植物进入光下，短时间内叶肉细胞中物质C3的

含量变化是（填“增加”或“减少”）。

（2）在光照条件下，与25c时相比，该植物处于30C时的实际光合作用速率较（填“大”或者"小”），

两温度下固定CO2速率的差值为mg/h.若昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生.长的最适

温潼是_________

（3）科研小组用图丙的方法测量了光合作用的相关指标。将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法

阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片。

烘干称重分别记为a、b。则b与a的差值所代表的是。

a（克）b

【答案】（1）02#氧气叶绿体的类囊体薄膜③④⑤减少

（2）大0.520

（3）12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量

【分析】题图分析,图甲中①表示光反应.②表示暗反应.⑤表示有氧呼吸的第一阶段,④表示有氧呼吸

的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段。A表示ATP、NADPH,B表示ADP、NADP\C表示O2,D

表示CO2,E表示[H],F表示丙酮酸。

【详解】（1）①表示光反应，③表示有氧呼吸的第三阶段，光反应中发生了水的分解生成了。2,。2可参

与有氧呼吸的第三阶段，故物质C为02,光反应过程中生成氧气的场所是类囊体薄膜；该植物的叶肉细

胞在黑暗条件下只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有⑤（有

氧呼吸的第一阶段）、④（有氧呼吸的第二阶段），③（有氧呼吸的第三阶段）；当该植物进入光下，光照

强支增强，则在短时间内ATP和NADPH增多，C3的还原加快，而二氧化碳的固定还在进行，故短时间内

叶勾细胞中物质C3的含量减少.

(2)由曲线图可知，在光照条件下，温度为30℃时的净光合速率是3.5mg/h,而呼吸速率是3mg/h,所以

30c环境中的实际光合速率为3.5mg/h+3mg/h=6.5mg/h;温度为25℃时的净光合速率是3.75mg/h,呼吸速

率为2.25mg/h,所以25c环境中的实际光合速率为3.75mg/h+2.25mg/h=6mg/h；比较两温度下的实际光合

速率，可知30℃环境中较大，两温度下固定CO2速率的差值为6.5mg/h-6mg/h=0.5mg/h；若昼夜时间相同

且温度不变，20℃时两曲线的差值最大，即20C条件下一昼夜枳累有机物最多，故适合蒲公英生长的最适

温度是20℃。

(3)假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c,在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；

右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a：那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量

=(b-c)+(c-a)=b-a,所以b-a代表12h内右侧截取部分光合蚱用制造的有机物总量。

B•核心素养拿高分

I.(2023・全国•一模)图表示真核细胞内三种不同类型的生物膜结构及其所发生的部分生理过程，卜.列有

关说法不正确的是()

A.由图可知，三种生物膜的基本支架都是磷脂双分子层

B.图甲可代表线粒体内膜，依据是。2和［H］反应生成了HzO,并伴随ATP的合成

C.图乙可代表红细胞膜，据图可知，葡萄糖和乳酸进出细胞膜的方式都是协助扩散

D.图丙可代表类囊体薄膜，其上分布着吸收光能的色素

【答案】C

【分析】磷脂双分子层是过程生物膜的基本支架。生物膜的功能主要取决于其中蛋白质的种类和数量。

葡萄糖和乳酸跨膜运输分别属于协助扩散和主动运输，其共同点是都需要载体蛋白。由于葡萄糖进入细胞

属于被动运输，不消耗能量；乳酸运出细胞属于主动运输，可以消耗无氧呼吸产生的ATPo

【详解】A、生物膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；

B、图甲中发生了02和［H］反应生成了比0并伴随ATP的合成，该过程表示有氧呼吸第三阶段，真核细胞

内的场所是线粒体内膜，B正确；

C、据图可知，葡萄糖进入细胞是顺浓度，方式是协助扩散，乳酸排出细胞是逆浓度，方式是主动运输，C

错误;

D.图丙有能吸收光能的色素，可代表类囊休薄膜，D正确“

故选C。

2.（2023•河北沧州•校考模拟预测）下图是绿色植物光合作用光反应的过程示意图。据图分析，下列叙述

错误的是（）

A.据图可知，光反应产生的氧气用于有氧呼吸至少需要通过5层磷脂双分子层

B.ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中CO2的固定

C.光能在该膜上最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中

D.合成ATP所需的能量直接源于H+顺浓度梯度转运释放的能量

【答案】B

【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生7K的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反

应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。

【详解】A、由图可知，氧气产生于类囊体腔中，用于有氧呼吸至少需要通过类囊体膜、叶绿体的内膜和

外脱、线粒体的外膜和内膜，即5层磷脂双分子层，A正确；

B、光反应的产物ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中C3的还原，B错误：

C、由图可知，光能首先转化为电能，然后电能最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中，C正确；

D、由图可知，类囊体腔中H+浓度大于叶绿体基质，H+顺浓度梯度运输产生的化学势能驱动ATP的合成，

D正确。

故选B。

3.（2010・湖南•统考一模）图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO?释

放量和产生总量的变化，图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系“有关说法正确的是（）

A.图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率

B.图甲中，光照强度为d时.单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO?

C.图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体

D.图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度

【答案】B

【分析】从图甲可知，光照强度为a时无氧气产生，说明此时只进行呼吸作用，无光合作用，二氧化碳释

放量为6个单位，表示呼吸作用强度；当光照强度为b时，二氧化碳释放量和氧气产生总量相等，此时进

行光合作用也进行呼吸作用，而呼吸作用大于光合作用；当光照强度为c时，无二氧化碳的释放，氧气产

生量为6个单位，说明此时光合作用等于呼吸作用：则d点时，光合作用大于呼吸作用。而图乙中，a点

只进行呼吸作用，b点时光合作用等于呼吸作用，b点之后光合作用大于呼吸作用。

【详解】A、图甲中，光照强度为a时，Ch产生总量为0,只进行细胞呼吸，据此可知，呼吸强度为6,光

照强度为b时，CO?释放量大于0,说明光合作用速率小于呼吸作用速率，A错误；

B、光照强度为d时，02产生总量为8,则光合作用总吸收二氧化碳为8,因而单位时间内细胞从周围吸收

8-6=2个单位的CO?，B正确；

C、图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C错误；

D、限制c点光合作用速率的因素是温度、CO2浓度等，而限制a、b点光合作用速率的因素主要是光照强

度，D错误。

故选B。

4.（2023•河北•校联考二模）人乳腺细胞（M）和乳腺癌细胞（MD葡萄糖摄取情况如图甲所示，用特异

性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和M）与对照组（未用抑制剂处理）细胞数的比例如图

乙所示。下列说法正确的是（）

实8o

险呼吸酶抑制剂

组

细6o

胞

葡萄糖的摄取数

/

对4o

照

组

细2O

胞

数

％(

)MMc

乙

A.M细胞和M。细胞形态虽然相同，但是功能不同

B.根据实验结果可知，M细胞无氧呼吸的能力比Me细胞强

C.NF细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量可能多于M细胞

D.该呼吸酶抑制剂在细胞有氧呼吸第二阶段起作用

【答案】C

【分析】据图分析•：图甲显示乳腺癌细胞每天摄取葡萄糖（MD的量多于人乳腺细胞（M）,说明乳腺癌

细胞比乳腺细胞消耗的葡萄糖多，代谢更旺盛；图乙中，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酣抑制剂分别

处理M和M,与对照组（未用抑制剂处理）细胞数的比例M。高得多，说明呼吸抑制剂对人乳腺细胞的

抑制作用更大。

【详解】A、癌细胞的特征之一是癌细胞形态不同于正常细胞，故M细胞和M。细胞形态不同，A错误：

B、图乙中，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酣抑制剂分别处理M和M。，与对照组（未用抑制剂处理）

细胞数的比例Me高得多，说明呼吸抑制剂对人乳腺细胞的抑制作用更大，而对乳腺癌细胞的抑制作用较

小；且呼吸抑制剂作用于线粒体内膜，说明呼吸抑制剂抑制的是有氧呼吸，进而说明乳腺癌组胞可以更多

的利用无氧呼吸供能，因此实验组M。细胞无氧呼吸产生乳酸论速率高于M细胞，B错误；

C、图甲显示乳腺癌细胞每天摄取葡萄糖（MD的量多于人乳腺细胞（M）,说明细胞膜上葡萄糖转运

蛋白的数量多于M细胞，C正确；

D、该呼吸酶抑制剂作用于线粒体内膜，说明其在细胞有氧呼吸第三阶段起作用，D错误。

故选C。

5.（2023•河北保定•统考二模）下图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗

能最的情况，其中甲表示存最ATP变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。卜.列叙述正确的是（）

5（4能量

102030405060708090

时间（s）

A.肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体

B.曲线乙表示有氧呼吸，曲线内表示无氧呼吸

C.曲线乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有［H］的积累

D.曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型

【答案】D

【分析】曲线图分析：图中曲线日表示存量ATP的含量变化；曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运

动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能

量供应，为有氧呼吸。

【详解】A、最初存量ATP快速下降，说明肌肉收缩最初的能量主要来自于存量ATP的直接水解，A错误；

B、曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的

产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应，为有负呼吸。由图示说明随着运动时间的延长，

最终通过有氧呼吸持续供能，B错误；

C、曲线乙表示无氧呼吸，发生在细胞质基质中，无氧呼吸过程中的还原氢在第一阶段产生，在第二阶段

被消耗，没有还原氢的积累，C错误：

D、曲线丙表示有氧呼吸，有氧呼吸有机物彻底氧化分解，能量绝大多数以热能的形式散失，少数储存在

ATP中；曲线乙表示无氧呼吸，无氧呼吸中能量绝大多数储存在有机物中，故曲线丙表示的呼吸类型的能

量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型，D正确。

故选D。

6.（2022•四川•四川师范大学附属中学校考模拟预测）磷酸肌酸（C~P）是一种存在于肌肉或其他兴奋性组

织（如脑和神经）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的

催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸（C）。由此短时间维持细胞内ATP含

量在一定水平。下列叙述错误的是（）

A.I分子ATP初步水解后可得1分子腺喋吟、1分子核糖和3分子磷酸基团

B.磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细庖供能

C.剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降

D.细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用

【答案】A

【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺甘，结构简式A-P〜P〜P,其中A代表腺首，P代表磷酸基团，合

成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。

【详解】A、1分子ATP彻底水解后得到1分子腺喋吟、1分子核糖和3分子磷酸，A错误：

B、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但直接能源物质是ATP,B正确；

C、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子

上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；

D、由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。

故选A。

7.（2024.陕西渭南•统考一模）下图展示了生物体内与ATP有关的部分反应，相关描述错误的是（）

能

学

能

透

能

能

械

能

A.过程②⑥为ATP的水解，通常与吸能反应相联系

B.叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不•定增加

C.过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物

D.所有生物体内都存在ATP-ADP的能量转化供应机制

【答案】D

【分析】题图分析：过程①表示光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜；过程②③表示光合

作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质；过程④⑤表示细胞呼吸，包括有氧呼吸和无氧呼吸；过程⑥表示ATP

的水解，为各项生命活动供能。

【详解】A、过程②⑥是ATP的水解，释放能量，通常与吸能反应相联系，A正确；

B、叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用

的细胞还要通过呼吸消耗有机物，B正确；

C、过程③表示光合作用暗反应阶段其产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物，C正

确；

D、并非所有生物体内都存在ATP-ADP的能量转化供应机制，比如病毒，它是营寄生生活，体内不存在

ATP-ADP的能展转化供应机制，D错误。

故选D。

8.（2023春・湖北•高一校联考阶段练习）某些植物可通过特有的景天酸代谢（CAM）途径固定CO2.在夜

晚，叶片的气孔开放，通过一系列反应将CO?固定成苹果酸储存在液泡中（甲）；在白天，叶片气孔关闭，

苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体进行暗反应（乙）。下列关于CAM植物的叙述，正确的是（）

气孔关闭

co2夕孔开放

A.在白天，叶肉细胞能产生ATP的部位只有线粒体

B.该植物细胞在夜晚也能进行光合作用合成有机物

C.CAM途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关

D.若下午突然降低外界CO?浓度，C3的含量突然减少

【答案】C

【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧

气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和

NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基

本上不直接依赖于光，而只是依殒于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。

【详解】A、在白天，叶肉细胞能进行光合作用和呼吸作用，故能产生ATP的部位是叶绿体、线粒体和细

胞质基质，A错误；

B、夜晚没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供ATP和NADPH,故在夜晚不能持续进行光合作

用合成有机物，B错误；

C、CAM途径的出现，能够适应干旱环境，干旱条件下气温较高，气孔开放程度较低，因此白天能从外界

吸收的CO?不多，C正确；

D、CAM植物在白天气孔关闭，突然降低外界CO?浓度，不会影响细胞间CO?浓度，C3的含景不会突然

减少，D错误。

故选C。

9.（2023秋•河南•高三统考阶段练习）根据光合作用中CO2固定方式的不同，植物可分为多种类型，其

中C3和C4植物的光合速率随外界CO2浓度的变化如图所示（COa饱和点是指植物光合速率开始达到最

大值时的外界co2浓度）。据图分析，下列说法错误的是（）

60

E

d・

o

c

E

m

、

裙

场

如

之

外界CO2体积分数/10-

A.在低CO2浓度下，C4植物光合速率更易受CO2浓度变化的影响

B.在C4植物COz饱和点时，C植物的光合速率要比C3植物的低

C.适当扩大C3植物的种植面积，可能更有利于实现碳中和的目标

D.在干旱条件下，气孔开度减小，C4植物生长效果要优于C3植物

【答案】B

【分析】由图可知，相比C3植物，C4植物利用低CO2浓度能力更强，在高温、干旱、强光条件下，植物

的部分气孔会关闭，导致CO2供应减少，由于C4植物利用低82浓度能力更强9植物叶肉细胞中存在

对CO2亲和力极高的酹），因此C4植物在高温、干旱、强光条件下生长能力更强。

【详解】A、可分析斜率，在低C02浓度下，浓度稍微提高，C4植物光合速率快速提高，C3植物在CO2

浓度很低时不进行光合作用，C4植物光合速率更易受CO2浓度变化的影响，A正确；

B、根据图示，在Q植物CO2饱和点时，即横坐标为300左右，Cl植物的光合速率要比C3植物的高，

B错误；

C、C3植物的二氧化碳饱和点更高，能利用更多的二氧化碳，适当扩大C3植物的种植面积，可能更有利

于实现碳中和的目标，C正确；

D、在干旱条件下，气孔开度减小，C4植物能利用更低浓度的二氧化碳，生长效果要优于C3植物，D正

确，

故选B。

10.（2023,广东东莞•校考模拟预测）科学家首次揭示了H+通道蛋白和V-ATPase酹共同调节溶陶体酸碱度

的机理。V-ATPase酶利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中（pH约为7.2）的H+逆浓度梯度转运进

溶酶体内部。H+通道的运输能力受溶酶体内H+浓度调控。下列说法错误的是（）

pH=4.6

A.*通过H，通道蛋白运出溶酶体的方式是协助扩散

B.抑制V-ATPase酶的功能，溶酶体内的pH可能会上升

C.溶酶体膜内pH高于4.6时H+通道蛋白的运输效率升高

D.V-ATPase酶功能缺失会导致溶酶体降解蛋白的能力降低

【答案】C

【分析】1、溶酹体是消化车间，内部含有多种水解陋，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细

胞的病毒与病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细

胞外。

2、题图分析：由图及题干可知，V-ATPase酶同时具有ATP水解酶和运输H*的作用。溶酶体pH约为4.6,

细胞质基质pH约为7.2,H+在H+通道的协助卜从浓度高的溶酶体内向浓度低的溶酶体外运输，说明这种

运输方式是协助扩散。

【详解】A、溶酶体pH约为4.6,细胞质基质pH约为7.2,FT通过FT通道顺浓度运输，属于协助扩散方

式，A正确；

B、由题干可知，V-ATPase酶运输H+需消耗ATP,属于主动运输。H，通过H+通道顺浓度运输，属于协助

扩数。抑制V-ATPase酶的功能，H+向溶酶体内部转移减少，H+向溶酶体外转移不受影响，所以溶酶体内

的pH可能会上升，B正确；

C、溶酶体膜内pH高于4.6时，膜内的H卜浓度减小，H*通道的运输能力受溶能体内H♦浓度调控，所以其

运输效率下降，C错误；

D、由图可知，正常情况下溶筋体内的pH约为4.6,其中蛋白海有活性，能降解蛋白质。若V-ATPaseiW

功能缺失会导致溶能体内pH逐渐上升，蛋白酶逐渐失活，降解蛋白质的能力降低，D正确。

故选C。

11.（2023•北京海淀•一模）下图所示生理过程中，PQ、Cytbf.PC是传递电子的蛋白质，CF（）＞CR构成

ATP合前。下列说法错误的是（）

3H.

A.PSIKPSI内含易溶于有机溶剂的色素

B.小麦光合作用产生的02被呼吸作用利用至少需要经过5层生物膜

C.PQ转运H+的过程需要消耗电子中的能量

D.图中ATP合酶合成的ATP只能为暗反应提供能量

【答案】D

【分析】分析图示可知，水光解发生在类囊体腔内，该过程产生的电子经过电子传递链的作用与NADP+、

H-结合形成NADPHoATP合能由CFo和CR两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合

成，运输到叶绿体基质中的H+可与NADP+结合形成NADPH,FT还能通过PQ运输回到类囊体腔内。

【详解】A、PSH、PSI上含有吸收光能的色素;光合色素易溶于有机溶剂，A正确；

B、光反应中水的光解产生的氧气是发生在叶绿体类囊体薄膜内，02扩散到邻近的线粒体