第5章 细胞的能量供应和利用(专项训练)(4大考点+19考向)生物人教版必修1
2026-08-28
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摘要:
**基本信息**
聚焦细胞能量代谢全链条,以“酶-ATP-呼吸-光合”为逻辑主线,通过分级考向与素养导向题型实现精准突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|酶|5考向11题|基础概念辨析、曲线分析、实验变量设计|从本质与特性到影响因素,构建“结构-功能-应用”认知链|
|ATP|3考向10题|结构组成、转化辨析、生命活动实例|围绕“能量货币”核心,衔接化学组成与生命活动供能|
|细胞呼吸|5考向18题|方式探究、过程分析、曲线计算、生产应用|从过程物质变化到影响因素,结合实验与生产实际|
|光合作用|8考向24题|色素实验、过程联系、影响因素、综合计算|从色素与结构到光暗反应,整合速率计算与实验设计|
内容正文:
第5章 细胞的能量供应和利用
高频考点·精准突破
高频考点·精准突破
考点一 降低反应活化能的酶(重难)(高频)
考向01 酶的本质、作用机理与基本特征
考向02 温度、pH对酶活性的影响曲线分析
考向03 酶相关实验变量设计与误差分析
考点二 细胞的能量“货币”ATP(基础)(高频)
考向01 ATP的结构简式与化学组成
考向02 ATP与ADP的相互转化过程辨析
考向03 ATP在生命活动中的应用实例
考点三 细胞呼吸的原理和应用(重难)(压轴必考)
考向01 探究酵母菌细胞的呼吸方式
考向02 有氧呼吸三阶段场所、物质与能量变化
考向03 无氧呼吸类型、过程与产物差异
考向04 细胞呼吸影响因素、曲线分析与生产应用
考向05 细胞呼吸相关计算
考点四 光合作用与能量转化(重难)(压轴高频)
考向01 光合色素种类、功能与提取分离实验分析
考向02 探索光合作用原理的经典实验
考向03 叶绿体的结构适于光合作用
考向04 光反应与暗反应的过程、场所与相互联系
考向05 光合作用影响因素与图像曲线分析
考向06 净光合、总光合、呼吸速率综合计算
考向07 化能合成作用
考向08 光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
综合攻坚·知能拔高
高频考点·精准突破
考点一 降低反应活化能的酶
◆考向01 酶的本质、作用机理与基本特征
1.【基础巩固·概念辨析】(2026高一下·广东·学业考试)下列物质中,能用于证明脲酶化学本质的是( )
A.蛋白酶 B.脂肪酶
C.纤维素酶 D.DNA酶
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】酶的本质
【详解】ABCD、蛋白酶可特异性催化蛋白质水解,若用蛋白酶处理后脲酶失去催化活性,即可证明脲酶的本质是蛋白质,A正确、BCD错误。
故选A。
2.【素养导向·生命观念】(26-27高三上·山东·开学考试)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶的基本组成单位都是氨基酸
B.酶通过为反应物提供能量来提高化学反应速率
C.低温和高温均能使酶的空间结构遭到不可逆破坏
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】酶的作用及机理、酶的本质
【详解】A、酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;
B、酶通过降低活化能提高反应速率,不提供能量,B错误;
C、低温只抑制酶活性,不破坏空间结构,C错误;
D、酶不仅具有催化作用,也可被蛋白酶或RNA酶水解,作为反应的底物,D正确。
故选D。
3.【素养导向·科学思维】
(25-26高一下·广东揭阳·期末)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.活细胞产生的酶在生物体外无催化活性
B.低温通过改变酶的结构使其失活
C.蛋白酶能够促使唾液淀粉酶水解
D.酶因空间结构稳定而适宜在高温下保存
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、酶促反应的因素及实验
【详解】A、只要温度、pH等反应条件适宜,活细胞产生的酶在生物体外也具备催化活性,例如加酶洗衣粉中的酶可在体外发挥去污作用,A错误;
B、低温只会抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,温度回升后酶活性可以恢复,不会使酶失活,B错误;
C、唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,蛋白酶的功能是催化蛋白质水解,因此蛋白酶可以促使唾液淀粉酶水解,C正确;
D、高温会破坏酶的空间结构导致酶永久失活,酶适宜在低温条件下保存,D错误。
故选C。
4.【基础巩固·实例应用】(2026·河南商丘·模拟预测)纳米酶是指具有类似酶催化功能的纳米材料,铁基纳米材料往往具备良好的类似过氧化物酶或过氧化氢酶(活性中心含有Fe3+)活性。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质和DNA
B.酶和纳米酶的分子结构完全相同
C.过氧化氢酶催化活性不需要Fe3+参与
D.向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】酶的作用及机理、酶的本质
【详解】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,A错误;
B、酶(酶是有机物)和纳米酶(纳米酶是纳米材料)的分子结构不同,B错误;
C、据题意可知,过氧化氢酶的活性中心含有Fe3+,过氧化氢酶催化活性需要Fe3+参与,C错误;
D、新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,可将H2O2分解为H2O和O2,所以向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出,D正确。
故选D。
5.【素养导向·模型构建】(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)诱导契合学说指出,酶的活性部位并非固定不变,当底物与酶的活性部位结合时,酶的活性部位会发生构象变化,这种变化使酶的活性部位与底物结构互补,从而实现高效催化。酶与底物的这种动态识别过程称为诱导契合。根据这一学说,下列说法错误的是( )
A.酶活性部位结构适当改变,可能提升酶的活性
B.诱导契合学说解释酶如何通过构象变化与底物结合
C.诱导契合学说否定了酶具有专一性特点
D.图1和图2两个模式图,图2更符合诱导契合学说
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、酶的作用及机理
【详解】A、题干信息:酶的活性部位并非固定不变,当底物与酶的活性部位结合时,酶的活性部位会发生构象变化,这种变化使酶的活性部位与底物结构互补,从而实现高效催化;可见酶活性部位结构适当改变,可能提升酶的活性,A正确;
B、酶与底物的这种动态识别过程称为诱导契合;诱导契合学说解释酶如何通过构象变化与底物结合,B正确;
C、诱导契合学说肯定了酶具有专一性特点,C错误;
D、图2酶的活性部位发生了构象变化,图1和图2两个模式图,图2更符合诱导契合学说,D正确。
故选C。
◆考向02 温度、pH对酶活性的影响曲线分析
6.【基础巩固·过程辨析】(25-26高二下·天津静海·期末)下列关于酶的特性和作用机制的叙述,错误的是( )
A.酶的催化效率远高于无机催化剂,是因为酶降低活化能的作用更显著
B.酶的专一性是指一种酶只能催化一种化学反应或一类化学反应
C.低温会破坏酶的空间结构,导致酶活性降低,升温后可恢复活性
D.酶的作用条件较温和,过酸、过碱都会影响酶的活性
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、酶的作用及机理、酶促反应的因素及实验
【详解】A、酶和无机催化剂的作用原理都是降低化学反应的活化能,酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著,因此酶的催化效率远高于无机催化剂,A正确;
B、酶的特性是具有高效性和专一性,酶的专一性是指一种酶只能催化一种化学反应或者一类结构相似的化学反应,B正确;
C、低温只会抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,升温后酶的活性可以恢复;高温、过酸、过碱才会破坏酶的空间结构使酶永久失活,C错误;
D、酶的作用条件较温和,过酸、过碱都会破坏酶的空间结构,进而降低甚至丧失酶的活性,D正确。
故选C。
7.【素养导向·模型构建】(25-26高二下·宁夏吴忠·期末)嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响,研究人员以酪蛋白为底物进行实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能
B.随着pH升高,酶活性会一直升高
C.木瓜蛋白酶的最适PH在6-8之间
D.pH=4时,木瓜蛋白酶已经完全失去活性
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、酶的作用及机理、酶促反应的因素及实验
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,不会为化学反应提供活化能,A错误;
B、由曲线可知,pH在4~7范围内时,随pH升高酶活性升高,pH超过7后,随pH升高酶活性下降,酶活性不会一直升高,B错误;
C、曲线显示木瓜蛋白酶的活性在pH为7时达到峰值,pH低于6、高于8时酶活性均明显降低,因此其最适pH在6~8之间,C正确;
D、pH=4时,木瓜蛋白酶仍具有一定的酶活力,并未完全失去活性,D错误。
故选C。
8.【素养导向·探究实践】(25-26高一上·福建福州·阶段检测)下列对教材中有关酶的实验叙述正确的是( )
A.探究pH对酶活性的影响,必须先将酶的活性调到适宜的条件下,再与底物混合
B.利用淀粉酶、淀粉和蔗糖研究酶的作用的专一性的实验,用碘液检测实验的结果
C.探究温度对酶的影响的实验,用斐林试剂检测实验结果
D.研究温度对酶活性影响的实验,要用过氧化氢作为实验材料
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】酶的特性、酶促反应的因素及实验
【详解】A、探究pH对酶活性的影响时,为避免酶与底物混合后在未达到预设pH时就发生反应,需先将酶调整至预设的pH条件,再与同pH的底物混合,符合实验操作的原则,A正确;
B、蔗糖及其水解产物都不能和碘液发生显色反应,无法通过碘液判断淀粉酶是否能分解蔗糖,不能达到验证酶专一性的实验目的,B错误;
C、斐林试剂检测还原糖需要50~65℃水浴加热,会改变实验预设的温度条件,干扰实验结果,因此探究温度对酶活性的影响实验不能用斐林试剂检测,C错误;
D、过氧化氢本身在高温下会自发分解,无法区分过氧化氢分解速率的变化是酶活性改变导致还是温度直接导致,因此不能用过氧化氢作为研究温度对酶活性影响的实验材料,D错误。
故选A。
◆考向03 酶相关实验变量设计与误差分析
9.【重难突破·实验设计】(25-26高二下·河南郑州·期末)社团活动课上,老师准备了以下材料:①新鲜的鸡肝研磨液;②质量分数为3%的H2O2溶液;③淀粉酶;④质量分数为3%的淀粉溶液;⑤质量分数为3%的蔗糖溶液;⑥斐林试剂;⑦碘液。请你选择合适的材料开展探究实验,下列对应关系正确的是( )
A.选择③④⑦,可探究温度对淀粉酶活性的影响
B.选择③④⑤⑦,可验证淀粉酶具有专一性
C.选择③④⑦并补充不同pH缓冲液,可探究pH对淀粉酶活性的影响
D.选择①②并补充冰块、温水浴锅,可探究温度对酶活性的影响
【答案】A
【难度】0.55
【知识点】酶的特性、酶促反应的因素及实验、验证性实验与探究性实验
【详解】A、探究温度对淀粉酶活性的实验中,温度为自变量,淀粉酶可催化淀粉水解,碘液遇淀粉变蓝,可通过蓝色深浅判断淀粉剩余量,进而反映淀粉酶活性,材料选择合理,A正确;
B、验证淀粉酶专一性时,碘液只能检测淀粉是否被水解,蔗糖及其水解产物均不能和碘液发生颜色反应,无法判断淀粉酶能否催化蔗糖水解,需使用斐林试剂检测,B错误;
C、淀粉在酸性条件下会自发水解,会干扰实验结果,因此不适合用淀粉酶和淀粉探究pH对酶活性的影响,C错误;
D、探究温度对酶活性的实验中,温度为自变量,温度会影响酶的活性,也会影响H2O2的分解速率,无法区分实验结果中H2O2的分解速率变化是酶活性导致的,还是温度导致的,因此不能用H2O2和鸡肝研磨液中的过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,D错误。
故选A。
10.【素养导向·逻辑推理】(不定项选择题)(25-26高一上·山东济南·阶段检测)如图为某化学反应在酶催化或无机催化剂催化条件下,底物活化所需能量的变化过程,假设酶的环境条件适宜,下列分析正确的是( )
A.曲线②表示在酶催化条件下的能量变化
B.若提高反应温度,BC一定减小
C.AB可以表示酶降低的活化能
D.若不使用催化剂,A、B均会向上移
【答案】AD
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、酶的作用及机理、酶促反应的因素及实验
【详解】A、酶能降低化学反应需要的活化能,由反应进行所需的活化能多少可知,曲线①表示在无机催化剂催化条件下的能量变化,曲线②为在酶催化条件下的能量变化,A正确;
B、酶促反应速率与温度的关系是超过最适温度后酶促反应速率下降,由题干信息可知,酶的环境条件适宜,所以温度提高,BC会增大,B错误;
C、酶降低的活化能是与无催化剂的条件下所需要的活化能对比的,AB段表示的是酶相较于无机催化剂所降低的活化能,C错误;
D、若不使用催化剂,所需要的活化能要比有催化剂的多,故A、B均上移,D正确;
故选AD。
11.(不定项选择题)(24-25高一上·江西赣州·期末)多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是引起果蔬储存和运输过程中发生褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计并完成了实验,结果如下图所示。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量
B.在相同温度条件下,酶A的活性比酶B的活性更高
C.探究酶B最适温度时,应在40~50℃间设置多个温度梯度进行实验
D.零上低温的冷链运输,可以有效抑制果蔬的褐变现象
【答案】BC
【难度】0.85
【知识点】酶促反应的因素及实验
【详解】A、本实验的目的是探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量,A正确;
B、由实验结果可知,与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更低,因为酶A催化条件下底物的剩余量更多,B错误;
C、根据实验结果,为了探究酶B最适温度时,应在30~50°C间设置多个温度梯度进行实验,而后找到底物剩余量最少的实验组对应的温度即可确定该酶的最适温度,C错误;
D、低温能抑制PPO的活性,可以有效抑制果蔬的褐变现象,D正确。
故选BC。
考点二 细胞的能量“货币”ATP
◆考向01 ATP的结构简式与化学组成
12.(25-26高一下·天津静海·期末)下列关于ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP中的“A”代表腺嘌呤
B.ATP水解时,远离A的特殊化学键先断裂
C.ATP在细胞内的含量稳定,不会随着代谢而变化
D.ATP只能通过有氧呼吸产生
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】ATP的功能及利用、ATP与ADP的相互转化、ATP的结构
【详解】A、ATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合形成,并不直接代表腺嘌呤,A错误;
B、ATP的结构简式为A-P~P~P,水解时远离A的特殊化学键更不稳定,会先断裂释放能量,B正确;
C、ATP在细胞内含量很低,与ADP的相互转化处于动态平衡中,代谢强度改变时,ATP与ADP的转化速率会发生变化,ATP含量也会出现小幅波动,并非完全不随代谢变化,C错误;
D、ATP的合成途径包括有氧呼吸、无氧呼吸、光合作用的光反应阶段等,并非只能通过有氧呼吸产生,D错误。
故选B。
13.【素养导向·迁移应用】(25-26高二下·河北张家口·期末)萤火虫的尾部发光细胞中,荧光素接受ATP提供的能量后被激活,形成氧化荧光素并发出荧光。下列说法错误的是( )
A.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B.ATP中的“A”代表腺苷,彻底水解后的产物可用于合成RNA
C.萤火虫体内的ATP大量储存于发光细胞中,便于发出荧光吸引异性
D.ATP水解时,末端的磷酸基团携能量转移到荧光素上,激活荧光素
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】ATP的功能及利用、ATP与ADP的相互转化、ATP的结构
【详解】A、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,题干中荧光素发光需要ATP提供能量也可佐证该结论,A正确;
B、ATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,ATP彻底水解的产物为腺嘌呤、核糖、磷酸,三者是构成RNA基本单位(核糖核苷酸)的原料,因此可用于合成RNA,B正确;
C、生物体内ATP的含量很低,依靠ATP与ADP的快速相互转化满足生命活动的能量需求,萤火虫发光细胞中并不会大量储存ATP,C错误;
D、ATP水解时远离腺苷的特殊化学键断裂,末端的磷酸基团携带能量转移到荧光素上,使其激活,与题干描述的过程一致,D正确。
故选C。
14.【素养导向·科学思维】(2026·湖南长沙·模拟预测)酶和ATP是细胞代谢的关键物质,下列说法正确的是( )
A.酶的催化效率高是因为酶能为化学反应提供能量
B.ATP的结构式可简写为A—P~P~P,其中A代表腺嘌呤
C.高温会破坏酶的空间结构,使酶永久失活
D.ATP与ADP的快速转化可大量储存能量,满足细胞代谢需求
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、ATP与ADP的相互转化、ATP的结构
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,并不为化学反应提供能量,其催化效率高是因为与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,A错误;
B、ATP的结构式可简写为A—P~P~P,其中A代表腺苷,而非腺嘌呤,B错误;
C、 高温、过酸、过碱都会破坏酶的空间结构,且该破坏是不可逆的,会使酶永久失活,C正确;
D、细胞内ATP的含量很低,ATP与ADP的快速转化可保证能量的及时供应,并不是大量储存能量,D错误。
故选C。
◆考向02 ATP与ADP的相互转化过程辨析
15.(22-23高一下·湖南张家界·阶段检测)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.人体剧烈运动时,ATP与ADP的转化速率加快
B.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
C.释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
D.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
【答案】D
【难度】0.9
【知识点】ATP与ADP的相互转化、ATP在能量代谢中的作用综合
【详解】A、人体剧烈运动时能量需求大幅提升,细胞内ATP含量很低,通过加快ATP与ADP的相互转化速率满足能量供应,A正确;
B、有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸第一阶段的场所都是细胞质基质,两个过程都能产生少量ATP,因此有氧和缺氧条件下细胞质基质都可形成ATP,B正确;
C、ATP水解释放的磷酸基团可与载体蛋白、酶等蛋白质结合(即蛋白质磷酸化),进而改变蛋白质的空间结构和功能,C正确;
D、机体睡眠时仍在进行呼吸、心跳、细胞代谢、物质合成等生命活动,这些过程都需要消耗ATP,因此睡眠时也会消耗ATP,D错误。
故选D。
16.【能力提升·过程推导】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A.ATP转化为ADP可为吸能反应提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位之间的特殊化学键不能在细胞质基质中生成
D.光能可以转化为化学能储存于β和γ位之间的特殊化学键
【答案】C
【难度】0.6
【知识点】ATP的功能及利用、ATP与ADP的相互转化、ATP的结构、ATP在能量代谢中的作用综合
【详解】A、ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子主动运输提供能量,A正确;
B、ATP分子水解两个特殊化学键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;
C、细胞呼吸第一阶段能够在细胞质基质中进行并合成ATP,故β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键能在细胞质基质中生成,C错误;
D、光合作用光反应,可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中,故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键中,D正确。
故选C。
17.【素养导向·模型构建】(25-26高二下·云南玉溪·期末)图1为ATP的结构,图2为ATP与ADP相互转化的关系式。在动物细胞中,以下说法正确的是( )
A.图1中A代表腺苷,b处的化学键最容易断裂
B.图2中能量②可用于大脑思考等生命活动对能量的需求
C.图2中能量①可来自吸能反应
D.由于细胞生命活动需要消耗大量ATP,因此,细胞中含有大量ATP和ADP
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】ATP的功能及利用、ATP与ADP的相互转化、ATP的结构
【详解】A、图1中A代表腺嘌呤,腺苷是腺嘌呤与核糖结合的整体结构,且ATP中远离腺苷的c处高能磷酸键最容易断裂,A错误;
B、图2中能量②是ATP水解释放的能量,可用于大脑思考、物质运输等各项生命活动的能量需求,B正确;
C、图2中能量①是合成ATP所需的能量,动物细胞中该能量来自呼吸作用等放能反应,吸能反应消耗能量,无法为ATP合成提供能量,C错误;
D、细胞中ATP和ADP的含量很少,但二者相互转化的速率极快,可满足细胞生命活动对能量的大量需求,D错误。
故选B。
◆考向03 ATP在生命活动中的应用实例
18.【能力提升·情境拆解】(25-26高一上·山东日照·期末)底物水平磷酸化是指底物分子在氧化分解过程中直接将含有的磷酸基团转移给ADP形成ATP的过程,如图所示。下列说法正确的是( )
A.ATP中的腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖组成
B.ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能
C.图中底物X形成产物Y的反应属于吸能反应
D.图中的酶为底物水平磷酸化提供所需的活化能
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、ATP的功能及利用、ATP的结构、吸能反应与放能反应
【详解】A、腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的,而不是脱氧核糖,A错误;
B、ATP 末端的磷酸基团之间的高能磷酸键容易断裂,释放能量,因此磷酸基团具有较高的转移势能,B正确;
C、该反应将磷酸基团转移给ADP 生成ATP,释放了能量,属于放能反应,并为 ATP 的合成供能,C错误;
D、酶的作用是降低反应所需的活化能,而不是提供活化能,D错误。
故选B。
19.【能力提升·实例应用】(25-26高二下·河南郑州·期末)人类运动蛋白移动导致肌肉收缩的过程如图所示,下列有关ATP的叙述错误的是( )
A.运动时细胞ATP的消耗量远大于其储存量,说明ATP与ADP之间时刻不停地相互转化
B.ATP水解时,末端磷酸基团脱离、携能量与其他分子结合,释放能量
C.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,肌肉收缩需要吸收能量
D.图中ATP在合成时,能量可来源于光能、有机物氧化分解释放的能量
【答案】D
【难度】0.75
【知识点】ATP的功能及利用、ATP与ADP的相互转化、ATP的结构
【详解】A、细胞内ATP的储存量极低,运动时ATP消耗量很大,依靠ATP与ADP之间时刻不停的快速相互转化满足能量供应,A正确;
B、ATP水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂,末端磷酸基团脱离,释放能量,该磷酸基团可携带能量结合到其他分子上,B正确;
C、ATP是细胞的能量“货币”,能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通,肌肉收缩需要消耗ATP水解释放的能量,属于吸能反应,C正确;
D、人类细胞不能进行光合作用,合成ATP的能量只能来自呼吸作用中有机物氧化分解释放的能量,无法利用光能,D错误。
故选D。
20.(24-25高一上·辽宁·期末)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A.黑暗条件下,植物细胞内ATP合成发生在线粒体和细胞质基质
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.γ位磷酸基团具有较高的转移势能,脱离时挟能量可与其他分子结合
D.γ位磷酸基团脱离后形成ADP和Pi,该过程与许多放能反应相联系
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】ATP在能量代谢中的作用综合、吸能反应与放能反应
【分析】ATP的中文名称是腺苷三磷酸,组成元素有C、H、O、N、P,由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成。
【详解】A、黑暗条件下,植物不能光合作用,植物细胞内ATP合成发生在线粒体和细胞质基质,A正确;
B、ATP分子水解两个高能磷酸键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;
C、ATP末端的磷酸基团有较高的转移势能,脱离时挟能量可与其他分子结合,为生命活动提供能量,C正确;
D、ATP的水解与许多吸能反应联系,D错误。
故选D。
21.【重难突破·跨模块融合】(25-26高一上·湖北·期中)ATP驱动泵既是载体蛋白也是催化ATP水解的酶。对于维持细胞内外钠钾离子浓度平衡具有重要意义的钠钾泵就属于此类。钠钾泵对于离子的运输依赖磷酸化和去磷酸化的过程,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.钠钾泵既运输Na⁺又运输K⁺,说明载体蛋白并不具有特异性
B.钠钾泵在转运离子时发生载体蛋白的磷酸化,属于放能反应
C.钠钾泵作为ATP水解酶,为ATP水解反应提供所需的活化能
D.若动物一氧化碳中毒,钠钾离子泵跨膜运输离子的速率降低
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】主动运输、酶的特性、ATP的功能及利用、吸能反应与放能反应
【详解】A、载体蛋白的特异性指仅能转运特定类型的物质,而非只能转运一种物质。钠钾泵虽可同时运输Na+和K+结合位点结合,但二者需通过钠钾泵上的特定结合位点与之结合,且钠钾泵无法转运其他无关离子,仍体现了对Na+和K+的特异性,A错误;
B、钠钾泵既是载体蛋白也是催化ATP水解的酶,在转运离子时发生载体蛋白磷酸化,消耗ATP水解释放的能量,属于吸能反应,B错误;
C、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,而不是提供活化能,C错误;
D、动物一氧化碳中毒后,血红蛋白的运氧能力下降,有氧呼吸速率降低,ATP的合成速率减慢,为钠钾离子跨膜运输所提供的能量减少,所以一氧化碳中毒会降低离子跨膜运输速率,D正确。
故选D。
考点三 细胞呼吸的原理和应用
◆考向01 探究酵母菌细胞的呼吸方式
22.【素养导向·探究实践】(2025高一下·广东·学业考试)图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置示意图。下列分析错误的是( )
A.甲组酵母菌细胞进行有氧呼吸 B.乙组酵母菌培养液会检测到酒精
C.乙组的澄清石灰水不变浑浊 D.甲、乙两组形成对比实验
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式、细胞呼吸类型判断及相关实验
【详解】A、甲组持续通入经10%NaOH溶液去除了CO2的空气,为酵母菌提供充足的氧气,酵母菌进行有氧呼吸,A正确;
B、乙组为密闭无氧环境,酵母菌进行无氧呼吸,产物包含酒精,因此乙组酵母菌培养液可以检测到酒精,B正确;
C、乙组酵母菌无氧呼吸也会产生CO2,CO2可使澄清石灰水变浑浊,C错误;
D、甲、乙两组均为实验组,分别探究有氧、无氧条件下酵母菌的细胞呼吸方式,二者形成对比实验,D正确。
故选C。
23.(2026·内蒙古包头·二模)下列关于酵母菌以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.能产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质
B.可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生情况
C.有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成
D.有氧呼吸释放出的能量大部分储存在ATP中
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程
【详解】A、酵母菌为兼性厌氧菌,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质产生CO₂,无氧呼吸在细胞质基质产生CO₂和酒精,因此产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体基质,A正确;
B、CO₂可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,因此可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO₂的产生情况,B正确;
C、有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段均会生成NADH(还原型辅酶Ⅰ),因此有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成,C正确;
D、有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失,仅少部分能量储存在ATP中,D错误。
故选D。
24.【素养导向·实证分析】(2026·湖南衡阳·二模)某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图),呼吸底物为葡萄糖。下列叙述错误的是( )
A.试管中加水的主要目的是创设无氧环境
B.利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖
C.若将酵母菌替换为乳酸菌,则气泡产生速率减慢
D.酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式、无氧呼吸过程、细胞呼吸类型判断及相关实验
【详解】A、试管中加水的主要目的是创设无氧环境,同时也能排出酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳,A正确;
B、利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖,避免葡萄糖的干扰,因为葡萄糖也能和酸性条件下的重铬酸钾发生颜色反应,表现为灰绿色,B正确;
C、若将酵母菌替换为乳酸菌,则没有气泡产生,因为乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸,没有二氧化碳产生,C错误;
D、酵母菌无氧呼吸释放的能量少,大部分存留在酒精中,释放的能量中大部分以热能形式散失,D正确。
故选C。
◆考向02 有氧呼吸三阶段场所、物质与能量变化
25.(2026高一下·湖北十堰·学业考试)有氧呼吸过程中,产生能量最多的阶段是( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.丙酮酸分解为二氧化碳
C.[H]与氧气结合生成水 D.丙酮酸分解产生酒精
【答案】C
【难度】0.95
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程
【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸属于有氧呼吸第一阶段,该阶段仅释放少量能量,A不符合题意;
B、丙酮酸分解为二氧化碳属于有氧呼吸第二阶段,该阶段仅释放少量能量,B不符合题意;
C、[H]与氧气结合生成水属于有氧呼吸第三阶段,该阶段会释放大量能量,是有氧呼吸过程中产生能量最多的阶段,C符合题意;
D、丙酮酸分解产生酒精属于无氧呼吸的过程,不属于有氧呼吸的阶段,D不符合题意。
故选C。
26.【素养导向·模型构建】(25-26高一下·广西玉林·期末)如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,其中①~③表示能量,a~c表示物质。下列叙述正确的是( )
A.物质a~c分别为H2O、O2和H2O
B.①②③中释放能量数值最大的是①
C.图示过程只能在有光的条件下进行
D.细胞内b参与的过程发生在线粒体基质
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程
【详解】A、有氧呼吸第二阶段,丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H],第三阶段[H]与O2结合生成H2O,因此题图中物质a、c均表示H2O,物质b表示O2,A正确;
B、有氧呼吸三个阶段均释放能量,第三阶段释放能量最多,所以题图①②③中数值最大的是③,B错误;
C、有氧呼吸在有光、无光条件下均可正常进行,C错误;
D、物质b表示O2,参与有氧呼吸第三阶段,该过程的场所是线粒体内膜,D错误。
故选A。
27.【重难突破·情境拆解】(26-27高三上·山西·开学考试)科学家在研究某种能够快速连续奔跑的羚羊时,发现其腿部肌肉细胞的线粒体在形态和功能上发生了适应性变化。电子显微镜下观察到,这些线粒体的内膜向内折叠形成的嵴,其数量和密度远超普通动物细胞。请你根据这一情境及所学的线粒体知识,分析以下哪项推断最合理( )
A.丰富的嵴增大了线粒体内膜的面积,有利于葡萄糖快速进入线粒体进行彻底氧化分解
B.线粒体为有氧呼吸的主要场所,线粒体中发生的反应均不消耗ATP
C.该结构特点有利于附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,促进氧气利用,产生更多ATP
D.线粒体通过形成丰富的嵴,将化学能直接转化为动能,为羚羊肌肉的快速收缩供能
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有氧呼吸过程
【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖在此分解为丙酮酸后才能进入线粒体,葡萄糖不能直接进入线粒体,A错误;
B、线粒体是半自主细胞器,其内部进行DNA复制、蛋白质合成等生命活动时需要消耗ATP,并非线粒体中所有反应都不消耗ATP,B错误;
C、有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,丰富的嵴增大了内膜面积,可附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,促进氧气与[H]结合,产生更多ATP,C正确;
D、线粒体是将有机物中的稳定化学能转化为ATP中活跃的化学能,ATP水解释放的能量才可转化为肌肉收缩的动能,不能直接将化学能转化为动能,D错误。
故选C。
◆考向03 无氧呼吸类型、过程与产物差异
28.(2026高一下·广东·学业考试)夏天连日大雨引起农田积水,此时农田中大豆根系细胞的主要呼吸方式及产物分别是( )
A.有氧呼吸;酒精、CO2和少量ATP
B.有氧呼吸;葡萄糖和大量ATP
C.无氧呼吸;酒精、CO2和少量ATP
D.无氧呼吸;葡萄糖和大量ATP
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程
【详解】AB、夏日农田积水会导致土壤中氧气含量大幅下降,大豆根系细胞主要进行无氧呼吸而非有氧呼吸,且有氧呼吸产物为CO₂、H₂O和大量ATP,AB错误;
CD、积水缺氧时大豆根系细胞以无氧呼吸为主要呼吸方式,大多数植物无氧呼吸的产物为酒精、CO₂,且无氧呼吸仅在第一阶段释放少量能量,合成少量ATP,C正确、D错误。
故选C。
29.(25-26高二下·内蒙古·期末)下列关于人体细胞有氧呼吸与无氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.人体细胞中进行无氧呼吸产生乳酸的过程也称为发酵
B.剧烈运动时,葡萄糖氧化分解产生的量等于吸收量
C.有氧呼吸第一、二阶段发生场所相同,产生ATP量也相同
D.肌细胞无氧呼吸产生的乳酸进入内环境会导致pH显著升高
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程
【详解】A、发酵是微生物的呼吸作用,A错误;
B、人体细胞只能通过有氧呼吸产生CO2,因此以葡萄糖为呼吸底物时,无论是否无氧呼吸都是CO2产生量等于O2吸收量,B正确;
C、有氧呼吸第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进行,C错误;
D、由于内环境存在缓冲物质,人体肌细胞产生的乳酸进入内环境后不会导致pH显著升高,D错误。
故选B。
30.【素养导向·科学思维】(25-26高一下·云南普洱·期末)马拉松运动员在比赛过程中,前期慢跑阶段主要依赖有氧呼吸供能,后期冲刺阶段骨骼肌细胞会出现无氧呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,场所都是细胞质基质
B.有氧呼吸第二阶段产生的[H]全部来自葡萄糖的分解
C.无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行,且都能产生ATP
D.人体骨骼肌细胞在缺氧条件下可将葡萄糖分解为酒精和CO2
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均为葡萄糖分解为丙酮酸,同时产生[H]和少量ATP,反应场所都在细胞质基质,二者该阶段完全相同,A正确;
B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],因此[H]来自丙酮酸和水,并非全部来自葡萄糖,B错误;
C、无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行,但仅第一阶段释放少量能量合成ATP,第二阶段没有ATP生成,C错误;
D、人体骨骼肌细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,产物为乳酸,不会分解产生酒精和CO2,D错误。
故选A。
◆考向04 细胞呼吸影响因素、曲线分析与生产应用
31.【基础巩固·实例应用】(2026高一上·云南·学业考试)苹果储藏时间过长常散发出酒味。下列相关叙述错误的是( )
A.苹果果肉细胞进行无氧呼吸在细胞质基质中产生了酒精
B.苹果果肉细胞在无氧呼吸第二阶段没有 ATP 生成
C.苹果果肉细胞与人细胞无氧呼吸的酶不完全相同
D.苹果适合在低温、无氧的条件下保存
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】无氧呼吸过程、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用
【详解】A、细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质,苹果果肉细胞无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳,因此酒精是在细胞质基质中产生的,A正确;
B、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、合成少量ATP,第二阶段是丙酮酸和NADH反应生成酒精和二氧化碳,没有ATP生成,B正确;
C、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸,苹果果肉细胞无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳,二者无氧呼吸第一阶段的酶相同,第二阶段的酶不同,因此无氧呼吸的酶不完全相同,C正确;
D、无氧条件下苹果细胞无氧呼吸旺盛,会产生大量酒精毒害细胞,导致果实腐烂变质,因此苹果适合在零上低温、低氧、适宜湿度的条件下保存,D错误。
故选D。
32.(2024高一下·天津·学业考试)细胞呼吸原理在生活和生产中应用广泛,下列做法错误的是( )
A.隔绝空气、干燥环境适宜储存新鲜蔬菜水果
B.在密闭条件下,利用牛奶和乳酸菌生产酸奶
C.土壤板结会影响植物根系生长,需及时松土透气
D.选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料包扎伤口
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】影响细胞呼吸的因素、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用
【详解】A、储存新鲜蔬菜水果应选择低氧、零上低温、一定湿度的环境,隔绝空气会使细胞进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞,干燥环境会导致蔬菜水果失水皱缩,A错误;
B、乳酸菌是厌氧微生物,无氧条件下可通过无氧呼吸产生乳酸,密闭条件下利于乳酸菌发酵生产酸奶,B正确;
C、土壤板结会降低土壤含氧量,抑制植物根系有氧呼吸,进而影响根系对矿质元素的吸收,及时松土透气可促进根系有氧呼吸,利于根系生长,C正确;
D、透气的敷料可保证伤口处有充足氧气,抑制破伤风杆菌等厌氧致病菌的无氧呼吸,避免致病菌大量繁殖引发感染,D正确。
故选A。
33.【素养导向·综合思辨】(25-26高一上·陕西咸阳·期末)呼吸作用的原理广泛应用在生产生活中,如农业生产、食品保存、医疗健康等。下列叙述正确的有几项( )
①“犁地深一寸,等于上层粪”主要是“犁地”能促进作物根部细胞对氧气的吸收
②用透气的纱布包扎伤口,目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸
③大雨后对农田及时排涝能防止马铃薯块茎受酒精毒害
④低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
⑤用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高大棚蔬菜的光合作用速率
A.零项 B.一项 C.三项 D.四项
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】影响细胞呼吸的因素、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用
【详解】①“犁地”主要促进根部有氧呼吸,增强对矿质元素吸收,①正确;
②透气纱布包扎伤口的主要目的是抑制厌氧菌,而非促进有氧呼吸,②错误;
③马铃薯块茎无氧呼吸产物为乳酸,排涝为避免无氧呼吸产生乳酸,而非酒精,③错误;
④干燥条件不利于所有蔬果保鲜,④错误;
⑤红色薄膜会减少蓝紫光吸收,可能降低光合速率,⑤错误。
综上所述,仅①正确。ACD错误,B正确。
故选B。
34.【素养导向·模型构建】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是( )
A.O2浓度低于20%时,30℃和35℃的条件下有氧呼吸速率相同
B.C点限制有氧呼吸速率的因素只有O2浓度
C.与A点对比,B点影响有氧呼吸速率的主要因素是温度
D.可将洋葱置于零上低温、低湿、低氧环境中储存
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】影响细胞呼吸的因素、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用
【详解】A、由图可知,O2浓度低于20%时,30℃和35℃对应的有氧呼吸速率曲线完全重合,说明该区间内两个温度条件下有氧呼吸速率相同,A正确;
B、C点时,升高O2浓度,15℃条件下有氧呼吸速率会上升;升高温度,相同O2浓度下有氧呼吸速率也会上升,因此C点限制有氧呼吸速率的因素包括O2浓度和温度,并非只有O2浓度,B错误;
C、A点和B点的O2浓度均为60%,均达到对应温度下有氧呼吸的O2饱和点,二者速率差异主要由温度不同导致,C正确;
D、零上低温可避免细胞冻伤,低氧可降低细胞呼吸强度减少有机物消耗,低湿可减少微生物繁殖和水分散失,适合洋葱储存,D正确。
故选B。
35.【重难突破·情境拆解】(25-26高二下·辽宁鞍山·期末)马拉松是一项大强度、长距离的竞技运动,改善肌细胞利用氧的能力在马拉松项目中十分重要,图1表示运动员骨骼肌细胞内葡萄糖的代谢过程(①~③代表场所,甲~丙代表有关物质);图2表示某运动员以葡萄糖为底物,在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况,下列叙述正确的是( )
A.据图1可知,葡萄糖可以在②③中彻底氧化分解为和
B.运动员在摄氧量为1L·min-1的条件下,运动所需能量主要来自无氧呼吸
C.运动员在摄氧量为3L·min-1的条件下,肌细胞CO2的产生量大于O2的消耗量
D.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是避免剧烈运动导致肌细胞产生过多的丙
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用
【详解】A、①是细胞质基质,②是线粒体基质,③是线粒体内膜,葡萄糖不能直接进入线粒体,需先在①细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸才能进入线粒体完成后续的彻底氧化分解,A错误;
B、摄氧量为1L·min-1时,血液中乳酸含量很低,说明此时无氧呼吸强度低,运动所需能量主要来自有氧呼吸,B错误;
C、人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生CO2,只有有氧呼吸消耗O2、产生CO2,且有氧呼吸中CO2的产生量等于O2的消耗量,因此肌细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量,C错误;
D、丙为乳酸,剧烈运动时肌细胞无氧呼吸会产生大量乳酸,引发肌肉酸胀,慢跑等有氧运动可避免肌细胞无氧呼吸产生过多乳酸,D正确。
故选D。
◆考向05 细胞呼吸相关计算
36.【素养导向·数理建模】(25-26高一上·河南·期末)下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。P点后的叙述正确的是( )
A.光合作用等于呼吸作用 B.有氧呼吸等于无氧呼吸
C.只有有氧呼吸 D.只有无氧呼吸
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算、影响细胞呼吸的因素
【详解】该器官是非绿色器官,不能进行光合作用,所以只考虑细胞呼吸。CO₂释放量曲线代表细胞呼吸(有氧 + 无氧)释放的 CO₂总量,O2吸收量曲线代表有氧呼吸消耗的 O2量(等于有氧呼吸释放的CO2量)。在P点,两条曲线相交,意味着 此时O2吸收量=CO2释放量。这说明此时细胞释放的CO2全部来自有氧呼吸,无氧呼吸的CO2释放量为0。因此,P点时该器官的细胞只进行有氧呼吸。C正确,ABD错误。
故选C。
37.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化,若该种植物细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,则下列相关说法错误的是( )
A.P点时,该种植物细胞呼吸分解葡萄糖的方式只有有氧呼吸
B.AB=BC时细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1/3
C.O2浓度为0时,经细胞呼吸后底物葡萄糖中的能量大多数储存在酒精中
D.线粒体中丙酮酸分解生成CO2和NADH的过程不直接需要O2的参与
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算
【分析】1、有氧呼吸是在氧气充足的条件下,细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程,有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程,发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程,发生在线粒体内膜上;
2、无氧呼吸是在无氧条件下,有机物不彻底氧化分解,产生二氧化碳和酒精或者乳酸,同时释放少量能量的过程,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,第二阶段是丙酮酸和还原氢在不同酶的作用下形成二氧化碳和酒精或者乳酸,两个阶段都发生在细胞质基质中。
【详解】A、P点时,二氧化碳的释放量和氧气的吸收量是相等的,则该种植物细胞呼吸分解葡萄糖的方式只有有氧呼吸,A正确;
B、O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸吸收的氧气量和无氧呼吸释放的二氧化碳量相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸的数量关系推测,此时有氧呼吸是无氧呼吸分解葡萄糖的量的1/3,B错误;
C、O2浓度为0时,细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,此时,经细胞呼吸后底物葡萄糖中的能量大多储存在酒精中,C正确;
D、线粒体中丙酮酸分解生成CO2和NADH的过程属于有氧呼吸的第二阶段,该阶段不需要O2的参与,D正确。
故选B。
38.(24-25高一下·河北保定·开学考试)某植物非绿色器官在氧浓度为a、b、c和d时,单位时间内释放量和吸收量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.氧浓度为a时,该器官分解葡萄糖释放的能量全部转化为ATP中的化学能
B.氧浓度为b时,单位时间内有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5
C.氧浓度为c时,该器官可通过无氧呼吸产生乳酸
D.氧浓度为d时,有氧呼吸和无氧呼吸强度相等
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算
【分析】据题图分析可知:氧气浓度为a时,只有CO2释放量,表明此非绿色器官只进行无氧呼吸;氧气浓度为b或c时,CO2释放量大于O2吸收量,表明此非绿色器官既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸,氧气浓度为d时,CO2释放量等于O2吸收量,表明此非绿色器官只进行有氧呼吸。
【详解】A、a浓度条件下,该器官只有CO2释放量,没有氧气吸收量,只能进行无氧呼吸,所以葡萄糖没有彻底分解,因此其中的能量还有部分存在于酒精中,A错误;
B、当氧浓度为b时,释放二氧化碳为8,吸收氧气为3,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,根据有氧呼吸反应式可知:1葡萄糖~6氧气~6二氧化碳,吸收氧气为3,则有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5,释放二氧化碳为3;则无氧呼吸释放二氧化碳为5,根据无氧呼吸反应式可知:1葡萄糖~2二氧化碳,无氧呼吸消耗的葡萄糖为2.5,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5,B正确;
C、根据b和c氧气浓度下释放的CO2量大于吸收的氧气量,可知该器官只能通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,不能产生乳酸,C错误;
D、氧浓度为d,氧气吸收量和二氧化碳的释放量相等,说明该非绿色器官只进行有氧呼吸,D错误。
故选B。
39.【素养导向·数理建模】(23-24高一上·天津·阶段检测)甲、乙两图都为某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化,错误是( )
A.图甲中O2体积分数为a%时的情况对应于图乙中的A点
B.图甲中O2体积分数为b%时的情况对应于图乙中的CD段
C.图甲所示的四个体积分数中c%是最适合储藏植物器官的
D.图甲中O2体积分数为d%时没有酒精产生
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算
【分析】1、 有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、 无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、甲图中含氧量为a%时,细胞只释放CO2不吸收氧气,说明只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;
B、甲图中的含氧量为b%时,CO2的释放量远远大于氧气吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,对应乙图中的AC段,B错误;
C、贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱的时候,即图中的c点,C正确;
D、氧含量为d%时,CO2释放量与氧气吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D正确。
故选B。
考点四 光合作用与能量转化
◆考向01 光合色素种类、功能与提取分离实验分析
40.【素养导向·探究实践】(26-27高三上·黑龙江牡丹江·阶段检测)“洛阳牡丹甲天下”,其国色天香离不开叶片光合作用制造的有机物。某实验小组欲对牡丹叶片中的光合色素进行提取和分离实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.可用有机溶剂无水乙醇来分离牡丹叶肉细胞中的光合色素
B.研磨时加入少量二氧化硅有助于充分研磨,加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏
C.用纸层析法分离牡丹叶片中的光合色素时,在滤纸条上扩散速度最快的色素含量最高
D.若最终滤纸条上未出现色素带,原因一定是层析液没过了滤液细线
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验
【详解】A、光合色素能溶解到有机溶剂无水乙醇中,因而,可用有机溶剂无水乙醇来提取牡丹叶肉细胞中的光合色素,而分离光合色素需要使用层析液,A错误;
B、研磨时加入二氧化硅可破坏细胞结构,有助于研磨更充分,加入碳酸钙可中和研磨过程中释放的有机酸,防止叶绿素被破坏,B正确;
C、纸层析法分离色素时,扩散速度最快的是溶解度最高的胡萝卜素,而含量最高的色素是叶绿素a,C错误;
D、滤纸条未出现色素带的原因有多种,例如滤液细线触及层析液、提取时未加入有机溶剂、选材不新鲜等,并非一定是层析液没过滤液细线,D错误。
故选B。
41.【素养导向·生命观念】(26-27高三上·山西太原·开学考试)高等植物光合作用依赖于光合色素,下图中②③是叶绿素的吸收光谱,适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。下列相关叙述错误的是( )
A.植物叶片呈现绿色是由于叶绿素含量多且几乎不吸收绿光
B.缺少大量元素镁时,②③的合成都会受到影响
C.图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
D.利用纸层析法分离色素时,②对应的叶绿素位于滤纸条最下端
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、叶绿体的结构与功能
【详解】A、植物中叶绿素含量高于类胡萝卜素,且叶绿素几乎不吸收绿光,绿光被反射出来,因此叶片呈现绿色,A正确;
B、镁是构成叶绿素的大量元素,缺镁时叶绿素a、叶绿素b(对应图中②③)的合成都会受到影响,B正确;
C、叶绿素等光合色素的分布位置是叶绿体的类囊体薄膜,而非叶绿体内膜,C错误;
D、纸层析法分离色素时,溶解度越低的色素在滤纸条上扩散越慢,叶绿素b溶解度最低,位于滤纸条最下端,②对应叶绿素b,D正确。
故选C。
42.【素养导向·科学思维】(25-26高一下·安徽六安·开学考试)下图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带。下列说法正确的是( )
A.a带为胡萝卜素,其在层析液中溶解度最小
B.层析时不能让滤液细线高于层析液面
C.提取色素时加入SiO2可防止色素被破坏
D.绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,可用无水乙醇提取绿叶中色素
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验
【详解】A、a是胡萝卜素,呈橙黄色,在层析液中的溶解度最大,扩散速度最快,A错误;
B、层析时滤液细线要高于层析液面,防止滤液细线中的色素溶解在层析液中,B错误;
C、提取色素时加入SiO2可使研磨充分,C错误。
D、叶绿体中的色素可以溶解在有机溶剂(如无水乙醇、丙酮)中,可用无水乙醇提取绿叶中色素,D正确。
故选D。
43.【重难突破·跨模块融合】(2024·安徽阜阳·模拟预测)下列有关实验方法的描述合理的是( )
A.在色素的提取和分离实验中,用无水乙醇进行分离,扩散速度最快的是胡萝卜素
B.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C.检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D.用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
【答案】B
【难度】0.75
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、探究酵母菌细胞呼吸的方式、绿叶中色素的提取和分离实验
【详解】A、无水乙醇用来提取色素,分离色素的试剂是层析液,A错误;
B、黑藻叶片含有叶绿体,呈绿色,所以用适当浓度的蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片可以先在显微镜下观察叶绿体的运动情况,即观察细胞质的流动,同时黑藻叶片是成熟的植物细胞,适当提高蔗糖溶液浓度后,可以发生质壁分离,并以叶绿体为观察指标,B正确;
C、检测样品中的蛋白质时,双缩脲试剂会与蛋白质发生显色反应,但不需要加热,C错误;
D、酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,但不能用来检测酒精含量,D错误。
故选B。
44.【素养导向·模型构建】(23-24高二下·安徽合肥·阶段检测)羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点,成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是( )
A.分离后的色素3对应的颜色为黄绿色
B.色素1、2、3、4分布于叶绿体中,色素5可能分布于植物的液泡中
C.色素1、2主要吸收红光和蓝紫光,色素3、4主要吸收蓝紫光
D.可以使用体积分数为的乙醇和适量无水碳酸钠对色素1、2、3、4进行分离
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、叶绿体的结构与功能
【详解】A、根据色素在层析液中层析的结果可知,色素1、2、3、4依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,故色素3(叶绿素a)对应的颜色为蓝绿色,A错误;
B、色素1、2、3、4依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,均分布于叶绿体中,色素5溶于水,为水溶性色素,因而可能分布于植物的液泡中,B正确;
C、色素1、2依次为胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,色素3、4依次为叶绿素a、叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光,C错误;
D、可以使用体积分数为95%的乙醇和适量无水碳酸钠对色素1、2、3、4进行提取,分离色素1、2、3、4使用的是层析液,D错误。
故选B。
◆考向02 探索光合作用原理的经典实验
45.【素养导向·科学思维】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是( )
A.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体是光合作用的场所
B.英国植物学家希尔的实验中,铁盐或其他氧化剂相当于光反应中的NADP+
C.阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D.卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】光合作用原理实验
【详解】A、恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光 合作用放氧;结合其他的实验证据,科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论,A错误;
B、希尔实验中,铁盐或其他氧化剂作为水光解产生的氢(电子)的受体,其功能和光反应中作为氢(电子)受体的类似,B正确;
C、阿尔农发现在光照下,叶绿体可以合成ATP,并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随,C正确;
D、卡尔文用标记,追踪放射性的转移路径,探明了中的碳转化为有机物中碳的卡尔文循环途径,D正确。
故选A。
46.【能力提升·实验辨析】(2026·广东佛山·二模)科学家在对光合作用的探究中相继进行了多个经典实验。下列关于相关实验的叙述,错误的是( )
实验过程及结果
实验结论
A
在黑暗中用极细的光束照射水绵,需氧细菌只向叶绿体被照射的部位集中
叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B
用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
C
在离体叶绿体悬浮液(没有CO2)中加入铁盐,在光照下释放出O2
植物光合作用产生O2的氧元素全部来自水
D
用14CO2供小球藻进行光合作用,经检测放射性先后出现在C3、C6中
光合作用过程中碳元素转移路径:CO2→C3→(CH2O)
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【难度】0.81
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、光合作用原理实验、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
【详解】A、该实验是恩格尔曼的探究实验,需氧细菌只向叶绿体被照射部位集中,说明该部位光合作用释放了氧气,可得出叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧的结论,A正确;
B、红光和蓝紫光区域聚集大量需氧细菌,说明这两个区域光合作用放氧更多,可得出叶绿体主要吸收红光和蓝紫光的结论,B正确;
C、该实验为希尔反应,仅能证明离体叶绿体在光照条件下可分解水释放O2,无法证明O2的氧元素全部来自水,该结论是鲁宾和卡门通过同位素标记法实验得出的,C错误;
D、该实验是卡尔文探究碳转移路径的实验,放射性先后出现在C3、C6(糖类)中,可得出碳元素转移路径为CO2→C3→(CH2O)的结论,D正确。
故选C。
47.(25-26高一下·辽宁朝阳·阶段检测)依据光合作用的基本原理,下列相关表述正确的是( )
A.光合作用释放的氧气中的O来自水和二氧化碳
B.希尔反应是离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生O2的化学反应
C.光反应只能在光照条件下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
D.标记的CO2中碳原子的转移途径是:糖类
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】光合作用原理实验、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
【详解】A.根据鲁宾和卡门的同位素标记实验结论,光合作用释放的氧气中的氧全部来自水,不来自二氧化碳,A错误;
B.希尔反应的定义即为离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O₂的化学反应,B正确;
C.光反应只能在光照条件下进行,但暗反应不需要光,只要有光反应提供的ATP和NADPH,有光、无光条件下都可进行,C错误;
D.暗反应中¹⁴C标记的CO₂先与C₅结合生成C₃,再经C₃的还原生成糖类和C₅,因此碳原子转移途径是¹⁴CO₂→¹⁴C₃→糖类,D错误。
故选B。
◆考向03 叶绿体的结构适于光合作用
48.【素养导向·生命观念】(25-26高一下·海南省直辖县级单位·期末)在2026春晚《贺花神》唯美舞台上,六月荷主题展示了莲适应水生环境的独特结构和生命之美。下列关于莲细胞中叶绿体的叙述正确的是( )
A.叶绿体的内膜向内折叠形成嵴
B.叶绿体通过众多基粒可扩展受光的面积以吸收光能
C.叶绿体基质含有光合色素和代谢相关酶
D.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】叶绿体的结构与功能
【详解】A、线粒体内膜向内折叠形成嵴以增大膜面积,叶绿体无该结构,叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒增大膜面积,A错误;
B、叶绿体的基粒由大量类囊体堆叠形成,众多基粒极大扩展了受光面积,基粒的类囊体薄膜上分布有光合色素,可吸收光能用于光合作用,B正确;
C、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体基质中不含光合色素,仅含有与暗反应等代谢过程相关的酶,C错误;
D、叶绿体合成ATP是光反应阶段的产物,光反应必须在有光的条件下才能进行,黑暗中无法进行光反应,D错误。
故选B。
49.【素养导向·模型构建】(2026·北京房山·二模)下图为植物细胞部分结构电子显微镜下照片,以下说法错误的是( )
A.在植物细胞中普遍存在 B.①富含光合色素和酶
C.与植物的能量转化有关 D.②中能够合成蛋白质
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】叶绿体的结构与功能
【详解】A、叶绿体仅存在于植物可进行光合作用的细胞(如叶肉细胞、幼茎皮层细胞)中,植物的根细胞、表皮细胞等不含叶绿体,并非在植物细胞中普遍存在,A错误;
B、①是基粒,类囊体薄膜上分布有光合色素和与光反应有关的酶,是光反应的场所,B正确;
C、叶绿体是光合作用的场所,可将光能转化为有机物中的稳定化学能,与植物的能量转化有关,C正确;
D、②是叶绿体基质,叶绿体属于半自主性细胞器,基质中含有核糖体,可以合成部分自身所需的蛋白质,D正确。
故选A。
50.【重难突破·跨情境应用】(25-26高二下·湖南长沙·期中)蓝细菌是能进行光合作用的原核生物,内共生学说认为,真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌,即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后,二者形成共生关系而协同进化。下列相关叙述错误的是( )
A.蓝细菌含有叶绿素和类胡萝卜素,可以在细胞质中光合片层完成光合作用
B.蓝细菌和真核细胞的叶绿体内都含有核糖体,可以作为内共生学说的证据
C.蓝细菌和真核细胞都以DNA为遗传物质
D.叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞器的结构、功能及分离方法、叶绿体的结构与功能、内共生学说
【详解】A、蓝细菌含有的光合色素是叶绿素和藻蓝素,无类胡萝卜素,其可在细胞质的光合片层上完成光合作用,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,细胞内有核糖体,而叶绿体作为半自主细胞器也含有核糖体,结构与原核生物核糖体相似,可作为内共生学说的证据,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,真核细胞属于真核生物,所有细胞结构的生物都以DNA为遗传物质,C正确;
D、内共生学说认为原始真核细胞通过胞吞作用吞噬蓝细菌,胞吞过程中真核细胞内陷的细胞膜会形成包裹蓝细菌的囊泡膜,最终演变为叶绿体的外膜,D正确。
故选A。
◆考向04 光反应与暗反应的过程、场所与相互联系
51.【素养导向·生命观念】(25-26高一下·陕西西安·学业考试模拟)如图是绿色植物光合作用的光反应过程示意图,其中物质X代表的是( )
A.CO2 B.O2 C.C3 D.C5
【答案】B
【难度】0.95
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
【详解】A、CO2是光合作用暗反应阶段的原料,不属于光反应的产物,A错误;
B、光反应阶段发生水的光解,产物为O2、NADPH和ATP,因此X代表O2,B正确;
C、C3是暗反应中CO2固定的产物,不属于光反应的产物,C错误;
D、C5在暗反应中参与CO2固定、也是C3还原后可再生的物质,不属于光反应的产物,D错误。
故选B。
52.(25-26高一下·湖南郴州·阶段检测)光合作用过程中,光反应阶段能为暗反应阶段提供的物质是( )
A.NADPH和ATP B.CO2和ATP
C.O2和CO2 D.NADPH和C5
【答案】A
【难度】0.95
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
【详解】A、光反应阶段进行水的光解,同时将光能转化为活跃化学能储存在ATP中,产生的NADPH作为还原剂、NADPH和ATP作为能量来源,共同供给暗反应阶段C3的还原过程,A正确;
B、CO2是暗反应的原料,来自外界环境或细胞呼吸,并非光反应的产物,B错误;
C、O2是光反应的产物,大多释放到细胞外,不参与暗反应过程,CO2也不是光反应提供的物质,C错误;
D、C5是暗反应阶段C3还原后再生的物质,属于暗反应自身的组分,不是光反应提供的,D错误。
故选A。
53.【素养导向·科学思维】(24-25高一下·陕西宝鸡·期中)科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,碳原子的转移途径是( )
A.二氧化碳→叶绿素→五碳化合物
B.二氧化碳→五碳化合物→ATP
C.二氧化碳→NADPH→糖类
D.二氧化碳→三碳化合物→糖类
【答案】D
【难度】0.95
【知识点】光合作用原理实验、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
【详解】根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中,然后暗反应进行的是三碳化合物的还原,所以碳原子又转移到有机物中,因此碳原子的转移途径是:二氧化碳→三碳化合物→糖类,ABC错误,D正确。
故选D。
54.【素养导向·逻辑推理】(25-26高一下·江西九江·阶段检测)下图表示光合作用过程示意图。若突然停止光照,短时间内图中物质③和物质④的含量变化分别为( )
A.③增加,④增加 B.③减少,④减少
C.③增加,④减少 D.③减少,④增加
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律
【详解】分析题图可知,①是O2,②是NADPH,③是ATP,④是C5,⑤是C3,突然停止光照,光反应停止,ATP的合成中断,但暗反应仍在消耗ATP,所以③ATP含量减少,光反应停止,ATP和NADPH减少,导致C3的还原速率减慢,C5的生成减少,同时CO2的固定仍在消耗C5,所以④C5含量减少,B正确,ACD错误。
故选B。
55.【素养导向·模型构建】(25-26高一上·浙江宁波·期末)下图为某叶肉细胞光合作用过程的图解,其中a表示结构,①~⑤表示物质。下列叙述错误的是( )
A.光合作用的光反应阶段发生在结构a上
B.该过程将CO2和H2O转化成⑤和O2
C.若①为ATP,则④为NADP+
D.若光照突然撤离,短时间内RuBP含量增加
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律
【详解】A、结构a为类囊体,光合作用的光反应阶段发生在a类囊体薄膜上,A正确;
B、该过程为光合作用,光合作用可将CO2和H2O转化成⑤有机物和O2,B正确;
C、ATP和NADPH都是光反应的产物,若①为ATP,则③为NADPH,④为NADP+,C正确;
D、若光照突然撤离,光反应停止,ATP和NADPH含量下降,进而导致C3的还原速率降低,RuBP(C5)消耗速率不变,合成速率降低,因此短时间内RuBP含量减少,D错误。
故选D。
◆考向05 光合作用影响因素与图像曲线分析
56.【能力提升·实验探究】(2026高三上·浙江·专题练习)为探究不同环境因素对光合作用的影响,某同学选择金鱼藻、冰块、NaHCO₃溶液、台灯、烧杯、氧传感器、米尺等材料和用具进行实验。下列叙述错误的是( )
A.可探究的环境因素有光照强度、温度、浓度等
B.实验中可用单位时间的释放量表示光合速率
C.将室温下的实验装置移至冰水中,光合速率持续上升
D.可通过调节台灯与烧杯之间的距离来改变光照强度
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】影响光合作用的因素
【详解】A、实验材料中台灯(调节光照强度)、冰块(调节温度)、NaHCO₃溶液(提供CO₂),可探究光照强度、温度、CO₂浓度等环境因素,A正确;
B、氧传感器直接检测O₂释放量,单位时间内O₂释放量可反映净光合速率,B正确;
C、冰水使温度骤降,酶活性降低,光反应和暗反应速率均下降,光合速率不会持续上升(实际下降),C错误;
D、光照强度与光源距离呈反比,调节台灯与烧杯距离可改变光照强度,D正确。
故选C。
57.【重难突破·实验设计】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)利用如图所示的装置可以测定绿色植物的净光合速率或呼吸速率。下列叙述错误的是( )
A.为了排除环境因素的影响,还需要设置对照组
B.若用该装置测定净光合速率,则X应为NaHCO3
C.若用该装置测定呼吸速率,将X设为NaOH即可
D.净光合速率为0时,该绿色植物的干重不会增加
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】细胞呼吸类型判断及相关实验、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、总、净光合与呼吸、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
【详解】A、为了排除外界环境温度、气压等变化引起有色液滴移动,需要设置对照组,对照组将活的绿色植物换成死亡的植物,A正确;
B、NaHCO3可以维持二氧化碳的相对稳定,有色液滴移动的距离取决于净光合释放的氧气,B正确;
C、X为NaOH,NaOH可以吸收二氧化碳,有色液滴的移动可以反映有氧呼吸消耗的氧气,可以测定有氧呼吸速率,但不能测定无氧呼吸速率,C错误;
D、若净光合速率为0时,即光合作用合成的有机物全部用于细胞呼吸,没有有机物积累,该绿色植物的干重不会增加,D正确。
故选C。
58.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)如图表示温室栽种的向日葵在不同的光照条件下,O2的释放速率和O2的吸收速率的变化情况,其他条件均适宜。下列有关叙述错误的是( )
A.a点时,产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B.b点时,向日葵的光合作用速率等于呼吸作用速率
C.c点时,突然降低光照强度,短时间内C3的含量会增加
D.d点时,限制向日葵光合作用的因素有光照强度、CO2浓度
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸
【详解】A、a点时,光照强度为0,植物只进行呼吸作用,此时产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,A正确;
B、b点时,氧气的释放速率为0,说明光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量,即光合作用速率等于呼吸作用速率,B正确;
C、c点时,突然降低光照强度,光反应减弱,ATP和NADPH生成减少,C₃的还原速率减慢,而CO₂的固定速率暂时不变,因此短时间内C₃的含量会增加,C正确;
D、d点时,曲线已经达到光饱和点,此时限制光合作用的因素主要是CO₂浓度、温度等,而不是光照强度,D错误。
故选D。
59.【重难突破·综合建模】(25-26高一上·湖北武汉·期末)夏季晴朗的一天,甲、乙两种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示,比较两种植物对高温干旱环境的适应能力大小是( )
A.甲乙相当 B.甲强于乙 C.乙强于甲 D.无法确定
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸
【详解】与甲植物相比,乙植物中午要关闭气孔,减少水分的散失,说明甲植物有其他的保水机制,中午不需要关闭气孔,更能适应干旱环境,且甲植物气孔没有关闭也能获得足够二氧化碳进行光合作用,增加有机物的积累,综合分析可知,甲比乙植物更能适应高温干旱环境,B正确,ACD错误。
故选B。
60.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光照强度为a时,整日光照该植物的干重也不会增加
B.光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大
C.光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,光反应速率会增大
D.光照强度为b时,适当降低光反应速率,短时间内C3的含量会增加
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、总、净光合与呼吸
【详解】A、光照强度为a时,植物总光合速率等于呼吸速率,净光合速率为0,即使整日光照,有机物积累量为0,干重也不会增加,A正确;
B、光照强度从a逐渐增加到b时,总光合速率逐渐升高,呼吸速率不变,净光合速率逐渐增大,植物有机物积累量逐渐增多,生长速率逐渐增大,B正确;
C、光照强度小于b时,光照强度是光合速率的主要限制因素,此时提高大田CO₂浓度,暗反应速率不会明显升高,也无法促进光反应速率增大,C错误;
D、光照强度为b时,适当降低光反应速率会使ATP和NADPH生成减少,C₃的还原速率减慢,短时间内CO₂固定生成C₃的速率不变,因此C₃的含量会增加,D正确。
故选C。
◆考向06 净光合、总光合、呼吸速率综合计算
61.【重难突破·综合计算】(25-26高一上·山西忻州·期末)研究小组在一定CO2浓度和适宜温度条件下,测定某植物在不同光照强度下的光合速率变化,如图1所示。图2甲~丁表示叶肉细胞中两种细胞器的气体代谢过程。图1中光照强度为C时,叶肉细胞中两种细胞器的气体代谢过程对应图2中的( )
A.乙 B.甲 C.丙 D.丁
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】影响光合作用的因素、光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系、总、净光合与呼吸
【详解】图1中光照强度为C时,光合作用大于呼吸作用,叶肉细胞从细胞外吸收CO2,释放O2,如图甲表示光合速率大于呼吸速率,线粒体产生的二氧化碳全部供给叶绿体,叶绿体还需从外界吸收二氧化碳,同时释放氧气到外界。B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
62.【重难突破·图像建模】(25-26高一上·贵州贵阳·期末)如图为植物叶肉细胞中某段时间内两个细胞器的生理状态模型。相关叙述正确的是( )
A.该细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
B.该细胞光反应速率大于暗反应速率
C.该细胞处于光照强度很弱的环境中
D.该细胞产生氧气的部位是叶绿体基质
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、总、净光合与呼吸
【详解】A、根据图示可知,该细胞从外面吸收CO2,释放O2,说明该细胞光合速率大于呼吸速率,A正确;
B、根据图示无法判断该细胞光反应速率和暗反应速率的大小关系,B错误;
C、A项已知细胞光合速率大于呼吸速率,推断该细胞所处环境光照强度不会很弱,C错误;
D、该细胞产生氧气的部位是叶绿体的类囊体薄膜上,D错误。
故选A。
63.【压轴拔高·综合计算】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)某同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.35℃时,叶肉细胞的总光合速率与呼吸速率相等
B.45℃时,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
C.该实验的目的是探究温度对叶肉细胞净光合速率与呼吸速率的影响
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中C₃的含量将增多
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】影响光合作用的因素、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、总、净光合与呼吸
【详解】A、总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 35℃时,净光合速率为 90,呼吸速率为 90(取绝对值) 总光合速率 = 90 + 90 = 180,A错误;
B、45℃时,光下的净光合速率为0,此时叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率,产生 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体,B错误;
C、图中横坐标是温度,纵坐标分别是光下净光合速率和黑暗下呼吸速率 实验变量是温度,检测的正是温度对这两个速率的影响,C正确;
D、增强光照 → 光反应增强 → ATP 和 NADPH 增多 → C₃还原加快 → C₅生成增多,同时 CO₂固定速率不变 → C₅消耗不变,C₅含量会增多,C3减少,D错误。
故选C。
64.(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)番茄营养丰富,具有特殊风味。下图为番茄叶肉细胞中气体交换示意图,其中数字代表气体分子,字母代表气体运输的途径。下列叙述错误的是( )
A.①是CO2,参与光合作用的暗反应
B.②是O2,在线粒体内膜上参与反应
C.只存在c、d途径时,番茄植株的光合作用强度等于呼吸作用强度
D.只存在g、h途径时,番茄叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有氧呼吸过程、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系
【详解】AB、①是CO2,参与光合作用的暗反应;②是O2,在线粒体内膜与NADH结合生成水,AB正确;
C、只存在c、d途径时,番茄叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度,但番茄植株中还有根、茎等非绿色组织,它们只进行呼吸作用,因此整个植株的光合作用强度小于呼吸作用强度,C错误;
D、只存在g、h途径时,番茄叶肉细胞只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器是线粒体,D正确。
故选C。
◆考向07 化能合成作用
65.【基础巩固·概念辨析】(25-26高一下·海南·阶段检测)硝化细菌可以将空气中的NH3氧化成硝酸,并利用上述氧化过程释放的能量合成有机物。下列叙述错误的是( )
A.硝化细菌和蓝细菌都属于自养生物
B.硝化细菌是需氧细菌,细胞内存在线粒体等细胞器
C.硝化细菌可以增加土壤中可利用的氮素营养
D.不同细菌的营养方式不同,体现了细胞的多样性
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞器的结构、功能及分离方法、化能合成作用
【详解】A、硝化细菌可通过化能合成作用合成有机物,蓝细菌可通过光合作用合成有机物,二者均属于自养生物,A正确;
B、硝化细菌属于原核生物,原核生物细胞内仅含有核糖体一种细胞器,不存在线粒体等复杂的具膜细胞器,B错误;
C、硝化细菌将NH3氧化为硝酸,硝酸解离出的硝酸根可被植物吸收利用,能够增加土壤中可利用的氮素营养,C正确;
D、不同细菌的营养方式存在差异,如硝化细菌为自养型,多数细菌为异养型,细胞的结构和功能存在差异,体现了细胞的多样性,D正确。
故选B。
66.(24-25高二下·四川广安·期末)科研人员在加勒比地区瓜德罗普岛上红树林中发现了2厘米长的华丽硫珠菌,这是有史以来发现的体型最大的细菌。华丽硫珠菌利用氧化含硫化合物获得的能量将CO2合成糖类,维持自身生命活动。华丽硫珠菌( )
A.是一种异养型微生物 B.遗传物质是核糖核酸
C.在线粒体中合成ATP D.核糖体上合成蛋白质
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞器的结构、功能及分离方法、化能合成作用
【详解】A、该菌可利用氧化含硫化合物的能量将CO₂合成为自身糖类,属于化能自养型生物,A错误;
B、所有具细胞结构的生物(原核、真核生物)遗传物质都是DNA(脱氧核糖核酸),不是核糖核酸(RNA),B错误;
C、原核生物没有线粒体这一细胞器,不会在线粒体中合成ATP,C错误;
D、原核生物唯一具有的细胞器是核糖体,所有细胞生物的蛋白质都在核糖体上合成,D正确。
故选D。
67.【素养导向·迁移应用】(2026·浙江绍兴·模拟预测)紫色硫细菌是一类广泛分布于水体中的厌氧型细菌,能利用硫化氢进行类似植物的光合作用,其反应式如图所示,其中(CH2O)表示糖类,下列相关叙述正确的是( )
A.紫色硫细菌为自养生物
B.紫色硫细菌光合色素分布在类囊体膜上
C.紫色硫细菌适宜生活在光照充足的湖泊表层水域
D.紫色硫细菌产生的S被植物吸收后可用于合成核酸
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】真核细胞与原核细胞、化能合成作用、核酸的元素组成及基本单位
【详解】A、紫色硫细菌可利用光能将CO2等无机物合成糖类等有机物,符合自养生物的特征,A正确;
B、紫色硫细菌是原核生物,无叶绿体和类囊体结构,其光合色素分布在细胞膜上,B错误;
C、紫色硫细菌为厌氧型细菌,湖泊表层水域溶氧量高,不适宜其生存,其适宜生活在缺氧的深层水域,C错误;
D、核酸的组成元素为C、H、O、N、P,不含S元素,因此S不能用于合成核酸,D错误。
故选A。
◆考向08 光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
68.(2026·山东青岛·三模)下列关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验的说法中,错误的是( )
A.可以用相同或不同功率的LED灯调控光照强弱
B.可用质量分数为2%的NaHCO3为叶圆片的光合作用提供CO2
C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用速率
D.某时刻叶圆片的光合作用速率大于呼吸作用速率,该叶圆片可能不上浮
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
【详解】A、调控光照强度可通过改变光源功率或光源与实验材料的距离实现,用相同功率LED灯调整距离、或不同功率LED灯相同距离均可调控光照强弱,A正确;
B、质量分数为2%的NaHCO₃溶液可作为CO₂缓冲液,分解释放CO₂为叶圆片光合作用提供原料,B正确;
C、光照时监测到的O₂浓度变化是净光合作用速率,实际光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率,还需测定黑暗条件下的呼吸耗氧速率才能计算实际光合速率,C错误;
D、叶圆片上浮需要光合作用产生的O₂在细胞间隙积累到足够量,使浮力大于重力,当光合速率刚大于呼吸速率时,O₂积累量不足,叶圆片可能暂时不上浮,D正确。
故选C。
69.【重难突破·跨模块融合】(2026·黑龙江哈尔滨·三模)图甲是蒲公英叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质;图乙为温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响(一昼夜白天和夜间均为12h)。下列叙述错误的是( )
A.图甲中在光照下能产生ATP的过程有①③④⑤
B.图甲中的c为还原型辅酶Ⅱ,g为核酮糖-1,5-二磷酸
C.由图乙分析可知,蒲公英光合作用的最适温度是25℃
D.P点所对应的温度下培养蒲公英,一昼夜没有有机物的积累
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、总、净光合与呼吸、光合作用与呼吸作用的综合计算问题
【详解】A、光照下,光反应(①)和有氧呼吸的三个阶段(③④⑤)都能产ATP,A正确;
B、c是光反应产生的NADPH,也就是还原型辅酶 Ⅱ,g是暗反应中与 CO₂结合的 C₅,即核酮糖-1,5-二磷酸,B正确;
C、图乙中 “光照条件下的 CO₂吸收速率” 是净光合速率(总光合 - 呼吸), 真正的总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率(黑暗条件下的 CO₂释放速率)。总光合速率: 20℃:3.25 + 1.5 = 4.75 ,25℃:3.75 + 2.25 = 6.00 ,30℃:3.5 + 3 = 6.50 ,35℃:3 + 3.5 = 6.50,可以看到,总光合速率在 30℃和 35℃时都比 25℃更高,因此最适温度不是25℃,C错误;
D、P 点的净光合速率(光照吸收)= 呼吸速率(黑暗释放)= 3, 白天12h净光合积累:3 × 12 = 36,夜间12h呼吸消耗:3 × 12 = 36,一昼夜的有机物积累 = 36 - 36 = 0,没有积累,D正确。
故选C。
70.【压轴拔高·实验变式】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)以CO₂吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙中,实验开始时,针筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要调至0.6 mL的读数才能使水滴仍维持在X的位置。据此下列分析正确的是( )
A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B.图乙中该植物的净光合速率是0.4 mL/h
C.如果该植物原重mg,置于暗处4 h后重(m-1)g,然后光照4h后重(m+2)g,则总光合速率为3/4 g/h
D.若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得曲线
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸、光合作用与呼吸作用的综合计算问题
【详解】A、30℃时总光合速率=3.5mg/h+3.0mg/h=6.5mg/h,35℃时总光合速率=3.0mg/h+3.5mg/h=6.5mg/h,二者总光合速率相等,光照相同时间制造的有机物量相等,A正确;
B、30分钟内装置O₂释放量为0.6mL-0.2mL=0.4mL,净光合速率为0.4mL÷0.5h=0.8mL/h,不是0.4mL/h,B错误;
C、暗处4h重量减少1g,说明呼吸速率为1/4 g/h;光照4h重量从(m-1)g变为(m+2)g,说明光照4h净积累有机物3g,净光合速率为3/4 g/h,总光合速率=3/4 g/h+1/4 g/h=1g/h,不是3/4 g/h,C错误;
D、若将NaHCO₃换成蒸馏水,黑暗下植物有氧呼吸消耗的O₂和释放的CO₂体积相等,且CO₂可溶于蒸馏水,气体体积无明显变化,无法测得代表呼吸速率的B曲线,测呼吸速率需用NaOH溶液吸收CO₂,D错误。
故选A。
71.(2026·河南·二模)为测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果,进行了如下实验:在黑暗中分别制备等体积的两种杂草的离体叶绿体悬浮液(含蔗糖),编号甲、乙;两组分别用等量不同浓度的除草剂处理,加入指示剂D(捕获电子后会从蓝色氧化态变为无色还原态)并光照处理5min,测定放氧速率相对值,结果如下。下列叙述正确的是( )
除草剂浓度/%
0
5
10
15
20
25
30
甲组
5.0
3.7
2.2
1.0
0
0
0
乙组
5.0
4.4
3.7
3.0
2.2
1.6
1.0
A.未使用除草剂时,甲乙两种杂草的光合速率相同
B.除草剂对甲组杂草叶绿体功能的抑制作用强于乙组杂草
C.悬浮液蔗糖的作用是维持叶绿体正常形态并为光反应供能
D.除草剂浓度为20%时,观察到甲组溶液由蓝色变为无色
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】影响光合作用的因素、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
【详解】A、未使用除草剂时测得的是离体叶绿体的放氧速率,仅能反映光反应的放氧情况,杂草的整体光合速率还受暗反应、细胞呼吸等因素影响,无法判断两种杂草的光合速率相同,A错误;
B、相同除草剂浓度下,甲组放氧速率下降幅度远大于乙组,20%浓度时甲组放氧速率已降至0,乙组仍有较高放氧速率,说明除草剂对甲组杂草叶绿体功能的抑制作用更强,B正确;
C、悬浮液中的蔗糖作用是维持渗透压,保持叶绿体的正常形态,光反应的能量来自光能,蔗糖不能为光反应供能,C错误;
D、除草剂浓度为20%时,甲组放氧速率为0说明光反应停止,无法产生电子,指示剂D仍为氧化态蓝色,不会变为无色,D错误。
故选B。
72.【压轴拔高·情境建模】(2026·安徽合肥·模拟预测)科研人员利用以下装置来探究玉米幼苗的某些生理作用。假如玉米幼苗光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列相关叙述正确的是( )
A.将装置甲遮光处理,红色液滴测定的是消耗的O2量和释放CO2量的差值
B.若将装置乙中的玉米幼苗移走,该装置可修正环境变化对实验的影响
C.可利用装置丙探究不同浓度的CO2对光合作用速率的影响,光照强度为该实验的无关变量
D.适宜光照条件下,装置乙中的红色液滴会一直向右移动,但移动速率会逐渐减慢
【答案】C
【难度】0.55
【知识点】总、净光合与呼吸、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
【详解】A、装置甲遮光,玉米只进行呼吸作用,容器内的氢氧化钠溶液会吸收所有呼吸释放的CO2,因此气体体积的减少量就等于有氧呼吸消耗的O2量,A错误;
B、若要修正环境变化(温度、气压波动)对实验的影响,空白对照需要满足:除了移除实验生物,其余成分(如溶液)和实验组完全一致。移除玉米的装置乙(含蒸馏水)仅能校正装置乙实验的环境误差,不能修正所有实验的环境影响,B错误;
C、若探究不同浓度CO2对光合作用速率的影响,只需将装置丙中CO2缓冲液更换为不同浓度的CO2缓冲液即可,装置中红色液滴的移动速率可反映净光合速率;该实验的自变量是CO2浓度,光照强度属于无关变量,需要保持相同且适宜,C正确;
D、适宜光照下,装置乙中是蒸馏水,密闭容器内CO2有限,玉米光合作用大于呼吸作用时,CO2会逐渐被消耗,光合速率逐渐下降,当光合作用强度等于呼吸作用强度时,气体体积不再变化,红色液滴停止移动,不会一直向右移动,D错误。
故选C。
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高一下·浙江绍兴·期中)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.一种酶只能催化一种底物的反应
B.加入酶后化学反应加快,说明酶有高效性
C.低温会使酶的活性降低,但不会破坏酶的结构
D.酶遇到双缩脲试剂时,均会发生紫色反应
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】酶的特性、酶的作用及机理、酶的本质
【详解】A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,部分酶可催化一类结构相似的底物的反应,并非只能催化一种底物,A错误;
B、酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著、催化效率更高,仅加入酶后反应加快只能证明酶具有催化作用,无法证明高效性,B错误;
C、低温只会抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,温度恢复到适宜范围后酶的活性可以恢复,C正确;
D、酶的本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA,只有蛋白质类的酶遇双缩脲试剂会发生紫色反应,RNA类的酶不会出现该现象,D错误。
故选C。
2.(不定项选择题)(25-26高三上·湖南·期中)某种生物体内苏氨酸经过一系列反应合成异亮氨酸的过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.酶1只能催化苏氨酸转化为A,体现了酶的专一性
B.图中所有酶正常运作,苏氨酸才能合成为异亮氨酸
C.体内苏氨酸浓度增加会导致异亮氨酸浓度持续增加
D.若在反应体系中添加酶5的抑制剂,则异亮氨酸的合成量会减少
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】酶的特性、酶的作用及机理
【详解】A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶1只能催化苏氨酸转化为A,这充分体现了酶的专一性,A正确;
B、从图中可以看出,苏氨酸合成异亮氨酸是一个多步反应过程,需要酶1 - 酶5的共同作用。只有当图中所有酶都正常运作时,苏氨酸才能按照既定的途径逐步合成为异亮氨酸,B正确;
C、异亮氨酸浓度增加会抑制酶1活性,因此苏氨酸浓度增加不会导致异亮氨酸浓度持续增加,C错误;
D、在反应体系中添加酶5的抑制剂,则D转化成异亮氨酸会受到抑制,异亮氨酸的合成量会减少,D正确。
故选ABD。
3.(2026高三·全国·专题练习)下列有关ATP的叙述,其中正确的是( )
①人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
②ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
③在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP
④ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.①②③④
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】ATP的功能及利用、ATP的结构
【详解】①人体内成熟的红细胞中没有线粒体,可以通过无氧呼吸产生ATP,①错误;
②ATP合成所吸收的能量来源于化学能或光能,ATP水解所释放的能量可以转化为光能和化学能等能量形式被生命活动所利用,②正确;
③在有氧与缺氧条件下的细胞呼吸,其第一阶段的场所都是细胞质基质,其过程都是葡萄糖分解成丙酮酸,释放少量的能量,形成少量的ATP,③正确;
④ATP中的“A”表示腺苷,是由腺嘌呤与核糖结合而成,构成DNA、RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤,因此ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不是同一物质,④正确。
ACD错误,B正确。
故选B。
4.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某生物小组利用下图a~d所示装置(a和d装置中含等量的酵母菌培养液,其他条件适宜)进行实验。下列相关分析错误的是( )
A.将d封口放置一段时间后排气,再连接d→b,b中澄清石灰水变浑浊,可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2
B.连接c→a→b,并从c左侧通气,b中澄清石灰水变浑浊,说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2
C.可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.检测酒精时,由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化,应将酵母菌培养时间适当延长
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、有氧呼吸和无氧呼吸的异同
【详解】A、将d封口放置一段时间,酵母菌会先消耗尽装置内的O₂,排出原有气体后再连接b,此时b中澄清石灰水变浑浊,可证明浑浊是酵母菌无氧呼吸产生的CO₂导致的,A正确;
B、c中10%NaOH溶液可吸收通入空气中的CO₂,排除空气中CO₂对实验的干扰,连接c→a→b通气后b中澄清石灰水变浑浊,可说明酵母菌有氧呼吸的产物包含CO₂,B正确;
C、溴麝香草酚蓝溶液是CO₂的检测试剂,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO₂,都能使溶液由蓝变绿再变黄,因此无法通过该现象判断酵母菌的细胞呼吸方式,C错误;
D、葡萄糖属于还原糖,也可与酸性重铬酸钾发生颜色反应,会干扰酒精的检测,适当延长培养时间可耗尽培养液中的葡萄糖,排除该干扰,D正确。
故选C。
5.(25-26高二下·天津静海·期末)下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,都在细胞质基质中进行
B.有氧呼吸产生的[H]全部来自葡萄糖,无氧呼吸产生的[H]来自丙酮酸
C.人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2 ,释放少量能量
D.有氧呼吸第三阶段发生在线粒体基质中,产生大量ATP
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、有氧呼吸和无氧呼吸的异同
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均为葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸、产生[H]并释放少量能量,二者该阶段完全相同,场所均为细胞质基质,A正确;
B、有氧呼吸产生的[H]来自葡萄糖和水,无氧呼吸的[H]来自第一阶段葡萄糖的分解,并非来自丙酮酸,B错误;
C、人体细胞无氧呼吸的产物只有乳酸,不产生,仅释放少量能量,C错误;
D、有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,该阶段产生大量ATP,线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,D错误。
故选A。
6.(25-26高一下·湖南长沙·期末)在深海热泉中生活的硫细菌能以硫化氢作为能量来源,将二氧化碳合成有机物。下列关于硫细菌的叙述错误的是( )
A.该细菌无核膜包被的细胞核,其拟核区的DNA可能会与蛋白质结合
B.将该细菌的细胞破碎后,用差速离心法可分离得到具膜细胞器
C.该细菌与蓝细菌均属于自养生物,但它们合成有机物的能量来源不同
D.从该细菌体内可以获取耐高温的酶,从而用于相关的研究和应用
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞器的结构、功能及分离方法、化能合成作用
【详解】A、硫细菌属于原核生物,无核膜包被的细胞核,其拟核区的DNA在复制、转录过程中会与DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质结合,因此可能与蛋白质结合,A正确;
B、硫细菌为原核生物,细胞内仅含有核糖体一种细胞器,核糖体无膜结构,因此用差速离心法无法分离得到具膜细胞器,B错误;
C、硫细菌属于化能自养生物,合成有机物的能量来自氧化硫化氢释放的化学能,蓝细菌属于光能自养生物,合成有机物的能量来自光能,二者均为自养生物但合成有机物的能量来源不同,C正确;
D、硫细菌生活在高温的深海热泉环境中,其体内的酶具有耐高温的特性,可用于相关研究和应用,D正确。
故选B。
7.(24-25高一上·四川成都·期末)下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸的过程及其关系图解,其中A~D表示相关过程,a~e表示有关物质。据图判断,下列相关说法正确的是( )
A.图中B、C、D过程可以在整个夜间进行
B.有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程是D
C.图中a、c都是在细胞质基质中产生的
D.A、C、D过程产生的ATP用于生物体的各项生命活动
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系、有氧呼吸和无氧呼吸的异同
【详解】A、图中A、B分别表示光反应阶段、暗反应阶段,C表示有氧呼吸的第二、三阶段,D表示细胞呼吸的第一阶段;a~e分别表示H2O、O2、CO2、NADPH和ATP。细胞有氧呼吸的各个阶段在有光和无光条件下都可进行,光合作用暗反应的进行需要光反应提供的NADPH和ATP,因此B过程不能长时间在黑暗条件下进行,A错误;
B、D表示葡萄糖氧化分解成丙酮酸的过程,是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段,B正确;
C、图中的H2O(a)在有氧呼吸第三阶段(场所是线粒体内膜)产生,CO2(C)在有氧呼吸第二阶段(场所是线粒体基质)产生,C错误;
D、A表示光反应阶段,其产生的ATP用于暗反应阶段合成有机物的反应,不能用于生物体的各项生命活动,D错误。
故选B。
8.(26-27高三上·黑龙江牡丹江·阶段检测)某植物光合作用的最适温度为30℃,细胞呼吸的最适温度为35℃。温度为30℃,CO2浓度为0.01%时,光照强度对该植物光合作用的影响曲线如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.a点时叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B.光照强度由b变为c,短时间内叶肉细胞中C3的含量减少
C.若CO2浓度提高到0.03%,则c点左移
D.若温度升高到35℃,则a点下移、d点左下移
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、总、净光合与呼吸
【详解】A、a点光照强度为0,叶肉细胞仅进行细胞呼吸,有氧呼吸产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体,A正确,
B、光照强度由b变为c,光照增强,光反应产生的ATP和NADPH增多,C₃的还原速率加快,短时间内CO₂固定速率不变,因此C₃含量减少,B正确;
C、CO₂浓度提高到0.03%,暗反应速率升高,需要光反应提供更多的ATP和NADPH,因此光饱和点对应的光照强度增大,c点应右移,C错误;
D、温度升高到35℃时,细胞呼吸速率升高,a点代表呼吸作用释放的CO₂量,因此a点下移;同时光合作用速率降低,光饱和点对应的光照强度减小、最大净光合速率降低,因此d点左下移,D正确。
故选C。
9.(25-26高一下·云南昭通·期末)图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。假设每天光照12小时,下列相关叙述错误的是( )
A.温度为时,光合作用速率是呼吸作用速率的2倍
B.图中所给的各温度中,光合作用速率最大时的温度为
C.图中所给的各温度中,最有利于植物生长的温度是
D.与光合作用相比,呼吸作用所需要的酶最适温度相对较高
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】酶促反应的因素及实验、影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸、光合作用与呼吸作用的综合计算问题
【详解】A、光照下吸收CO2速率为净光合速率,黑暗中释放CO2速率为呼吸速率,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。温度为5℃时,光合作用速率是呼吸作用速率的3倍,A错误;
B、图中所给的各温度中,光合作用速率最大时的温度为30℃,数值为6.5mmol/h,其他温度下,光合速率小于该值,B正确;
C、植物白天进行光合作用和呼吸作用,晚上进行呼吸作用,白天积累的有机物-晚上消耗的有机物=植物用于自身生长的有机物,即净光合速率×12-呼吸速率×12的值,温度为20℃时该值最大,所以图中所给的各温度中,最有利于植物生长的温度是20℃,C正确;
D、由图可知,与光合作用相比,呼吸作用所需要的酶最适温度相对较高,D正确。
故选A。
10.(25-26高二下·河南郑州·期中)下图是油菜种子在形成和萌发时糖类和脂肪变化曲线。下列分析正确的是( )
A.种子形成过程中,糖含量减少是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B.种子萌发过程中消耗的能量主要来自细胞中脂肪的氧化分解
C.种子形成过程中有机物种类增多,萌发过程有机物种类减少
D.形成的种子中淀粉、纤维素性质不同的原因是单体的数目和连接方式不同
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】三大有机物质代谢的相互转化、糖类的种类及分布、脂质的种类及功能
【详解】A、种子形成过程中可溶性糖含量下降的同时脂肪含量明显升高,说明糖类减少主要是转化为脂肪储存,并非大量氧化分解供能,A错误;
B、种子萌发过程中脂肪会先转化为可溶性糖,细胞生命活动消耗的能量主要来自糖类的氧化分解,并非脂肪的直接氧化分解,B错误;
C、种子形成和萌发过程代谢都很旺盛,会产生多种代谢中间产物、酶等物质,两个过程有机物种类均增多,C错误;
D、淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖,二者性质不同的原因是单体(葡萄糖)的数目和连接方式不同,D正确。
故选D。
11.(2026高三·全国·专题练习)酶的特性
(1)高效性
①_______;②_______。
(2)I.专一性:每一种酶只能催化________化学反应。
①_______;②_______。
II.作用条件较温和
【答案】(1) 高效性 催化
(2) 一种或一类 专一性 专一性
【难度】0.72
【知识点】酶的特性、酶促反应的因素及实验
【详解】(1)对比加入酶、加入无机催化剂的曲线:二者最终生成物量相同,但加酶组达到反应平衡点的时间更短,说明酶的催化效率远高于无机催化剂,体现酶的高效性;对比加入酶、未加催化剂的曲线:加酶组反应速率更快,说明酶可以加快化学反应速率,具有催化作用。
(2)酶的专一性是酶的核心特性之一,本质是酶的空间结构具有特异性,活性位点只能与结构匹配的底物结合,因此每一种酶只能催化一种或一类化学反应。对比酶A、酶B(无酶)的曲线:只有酶A可以催化对应底物的反应,酶B无催化效果,说明酶仅能催化特定反应,体现专一性;锁钥模型中酶A仅能和结构匹配的底物B结合,无法结合结构不匹配的C、D,也直接体现了酶的专一性。
12.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)叶绿体能进行光合作用的原因之一是其含有光合色素,某生物兴趣小组尝试用菠菜叶提取分离叶绿体中的色素。图甲和图乙是两种分离色素的装置,图丙为图乙装置的实验结果。请回答下列问题:
(1)将菠菜叶剪碎后放入研钵,然后加无水乙醇作用是_____、 (二氧化硅)其作用是_____,后迅速研磨。
(2)图甲中滤液细线不能触及层析液的原因是_____。
(3)乙装置是在甲的基础上进行的改进,滤液应滴在_____(填“a”或“b”)处,图丙中最大的圆圈①的颜色是_____,色素名称是_____。
(4)叶绿体中的色素位于_____,叶绿素主要吸收_____用于光合作用。
(5)在该实验的操作过程中,有同学按下列方法操作,其中不合理的有_____。(在a~d中选择填空)。
a.用蒸馏水替代无水乙醇提取色素b.在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙c.用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液d.用铅笔线连续数次画滤液细线
(6)某同学在提取色素的时候,只获得了如图所示的色素带。
请分析可能的原因是_____。
【答案】(1) 溶解色素 使研磨充分
(2)色素会直接溶解到层析液中,导致无法在滤纸上进行层析分离
(3) a 橙黄色 胡萝卜素
(4) 类囊体薄膜 红光和蓝紫光
(5)abcd
(6)选材不当,没有选择新鲜的绿色叶片,而是选择黄化叶片;也可能研磨过程中未加入碳酸钙而导致叶绿素被破坏
【难度】0.65
【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验
【分析】色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质,色素的提取常采用菠菜为原料,光合色素是脂溶性的,因此色素的提取和分离都采用有机溶剂(无水乙醇)。色素提取和分离的主要步骤为:研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。图中甲为画滤液细线,乙为加入无水乙醇研磨,丙为纸层析法分离,丁为过滤获得滤液。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
【详解】(1)叶绿体中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇中,将菠菜叶剪碎后放入研钵,然后加无水乙醇,作用是溶解色素,加入SiO2 (二氧化硅)是为了使研磨充分,加入碳酸钙防止色素被破坏,然后迅速研磨。
(2)层析液是脂溶性溶剂,若滤液细线触及层析液,色素会直接溶解到层析液中,导致无法在滤纸上进行层析分离,故图甲中滤液细线不能触及层析液。
(3)乙装置是在甲的基础上进行的改进,滤液应滴在a处,层析液随着灯芯由b处向滤纸的a处扩散,图丙中最大的圆圈①扩散的最快,为胡萝卜素,颜色是橙黄色。
(4)叶绿体中的色素位于类囊体的薄膜上,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用于光合作用。
(5)a、由于色素易溶于有机溶剂无水乙醇中,不溶于蒸馏水,若用蒸馏水替代无水乙醇提取色素,会导致滤液中不含色素,提取失败,a错误;
b、碳酸钙可以防止研磨过程中色素被破坏,故在充分研磨叶片前就应该加入碳酸钙,b错误;
c、由于定性滤纸会吸附色素,用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液,会导致色素吸附在滤纸上,滤液中色素较少,分离效果不明显,c错误;
d、在滤纸条下端1厘米处用铅笔轻画基线,用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线, 待滤液干后,再画二三次。用铅笔线连续数次画滤液细线,操作错误,d错误。
故选abcd。
(6)某同学在提取色素的时候,只获得了如图所示的色素带。由此可知,只有胡萝卜素和叶黄素的色素带,没有叶绿素a和叶绿素b的色素带,可能的原因是选材不当,没有选择新鲜的绿色叶片,而是选择黄化叶片;也可能研磨过程中未加入碳酸钙而导致叶绿素被破坏。
13.(26-27高三上·山西·开学考试)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、_____________、_____________、__________,[H]代表的物质主要是__________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在__________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________________。
【答案】(1) O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【难度】0.65
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
【详解】(1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应,图中类囊体膜上发生水的光解,产生NADPH和①氧气;暗反应阶段消耗ATP和NADPH,产生②NADP+、③(ADP和Pi);暗反应过程为卡尔文循环,CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定),所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质,在第一阶段中,各种能源物质经不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A;呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体,在第二阶段中,乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基,通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子;在第三阶段中,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I(NADH)。
(2)图中A表示光反应阶段,B表示暗反应阶段,C代表细胞质基质(可发生细胞呼吸的第一阶段),D代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段),其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP,而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此,ATP合成发生在A过程,还发生在C和D。
(3)植物叶肉细胞中,有氧条件下,丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水;在缺氧条件下进行无氧呼吸,转化成酒精和二氧化碳。
14.【素养导向·模型构建】(26-27高三上·黑龙江牡丹江·阶段检测)物的光合作用是合成有机物的主要途径。下图一为光合作用过程示意图,其中A、B、C代表物质;图二表示某植株在不同条件下光合作用速率变化情况;图三表示植株在不同光照强度下CO2吸收情况。据图回答下列问题:
(1)吸收光能的色素分布在_____________,图一中字母A代表的物质是_____________,字母C代表的物质是__________。
(2)充足的光照条件下,植物光合作用利用的CO2来源有_____________。
(3)图二是利用密闭大棚进行实验所得结果,这一实验的自变量包括_____________。
(4)根据图二和图三判断,当大气CO2浓度升高到饱和CO2浓度时(其他条件适宜),图一中B的含量将会__________(填“增加”“减小”或“不变”),图三中光饱和点会_________(填“左移”“右移”)。
(5)如果将一株植株栽培在含H218O的完全培养液中,给予充足的光照,较长时间后,下列物质中能检测到18O的有_____________。
①周围空气中的氧气 ②周围空气中的CO2 ③光合作用制造的C6H12O6
【答案】(1) 类囊体薄膜 NADPH和ATP C5
(2)线粒体和外界环境
(3)温度和CO2浓度
(4) 增加 右移
(5)①②③
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
【详解】(1)吸收光能的色素仅分布在叶绿体的类囊体薄膜上;据图分析可知:图一中A是光反应为暗反应提供的ATP和NADPH,C是参与CO2固定的五碳化合物(C5)。
(2)充足光照下植物光合速率大于呼吸速率,此时光合作用利用的CO2一部分来自植物自身细胞呼吸(线粒体)的产生,另一部分需要从外界环境中吸收。
(3)图二中横坐标为温度,两条曲线在不同CO2浓度下测得,因此这一实验过程中的自变量有温度和CO2浓度。
(4)据图分析可知:B为C3,当CO2浓度从大气水平升高到饱和CO₂浓度时,CO2固定速率加快,会生成更多的C3,但短时间内C₃的还原速率不变,因此图一中B(C3)的含量会增加;CO2浓度升高后暗反应中CO2的固定会增强,从而需要更多C5的生成来参与CO2的固定,因此需要光反应提供更多的ATP和NADPH,可利用的光照强度更高,因此光饱和点会右移。
(5)含18O的H218O:①可直接参与光反应水的光解,生成18O2出现在空气中;②可参与有氧呼吸第二阶段,和丙酮酸反应生成C18O2释放到空气中;③生成的C18O2参与暗反应,最终会进入光合产物葡萄糖中,因此①②③均可检测到18O。
15.【素养导向·思维构建】(25-26高二下·河南郑州·期末)苹果酸是生物体内重要的有机酸,参与多重代谢过程。为探究苹果酸对工业大麻细胞代谢的影响,科研人员以“云麻7号”为材料,设置0~4000 mg/L五个苹果酸浓度梯度,分别测定生长指标及光合作用指标。部分实验结果如表所示。回答下列问题:
苹果酸浓度
mg/L
叶绿素含量
mg/g
净光合速率
μmolCO2/(m2·s)
气孔导度
μmolH2O/(m2·s)
胞间CO2浓度
μmolCO2/(m2·s)
蒸腾速率
μmolH2O/(m2·s)
0.00
32.87
3.53
0.08
216
4.88
1000.00
36.20
5.88
0.17
178
5.03
2000.00
41.63
8.21
0.35
148
4.53
3000.00
38.60
6.19
0.19
173
4.95
4000.00
32.53
3.24
0.07
216
5.33
(1)该实验的自变量是__________;对照组应使用__________进行处理。为排除无关变量的干扰,实验过程中除自变量外,其他条件应__________。
(2)据表1分析,随着苹果酸浓度的升高,工业大麻的净光合速率呈__________趋势。当苹果酸浓度为2000 mg/L时,净光合速率达到最大值,此时,叶肉细胞中产生ATP的场所有__________。
(3)苹果酸是C4植物光合作用途径中重要的CO2载体,具体过程如下图所示。C4植物具有的PEP羧化酶能催化CO2和_________生成C4,并由苹果酸运输至_________供碳反应利用。与小球藻等C3植物相比,C4植物光合效率更高的主要原因是_________。
(4)除在光合作用中发挥重要作用外,苹果酸还是呼吸作用的中间产物,参与有氧呼吸第二阶段。请分析补充适宜浓度的苹果酸促进工业大麻生长的可能原因:_________。
【答案】(1) 苹果酸的浓度 等量蒸馏水(0 mg/L苹果酸溶液) 保持相同且适宜
(2) 先升后降 类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体
(3) PEP 维管束鞘细胞 C4植物能将低浓度的CO2转化为苹果酸,将其运送至维管束鞘细胞,提高CO2固定效率
(4)苹果酸作为呼吸作用的中间产物,可直接参与有氧呼吸为细胞生长提供更多能量
【难度】0.6
【知识点】有氧呼吸过程、光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验
【详解】(1)自变量是实验中人为改变的变量,本实验目的是探究苹果酸对工业大麻细胞代谢的影响,人为设置了0~4000 mg/L五个苹果酸浓度梯度,因此自变量为苹果酸的浓度。对照组不做实验变量处理,用等量蒸馏水(0mg/L苹果酸溶液)处理。根据单一变量原则,除自变量以外,其他无关变量需要保持相同且适宜,避免无关变量干扰实验结果。
(2)观察表格净光合速率数据:3.53(0)→5.88(1000)→8.21(2000)→6.19(3000)→3.24(4000),数值先增大后减小,因此净光合速率呈先升后降的趋势。 苹果酸浓度2000mg/L时,净光合速率>0,叶肉细胞同时进行光合作用和有氧呼吸:光合作用光反应在类囊体薄膜产生ATP;有氧呼吸第一阶段在细胞质基质、第二、三阶段在线粒体(线粒体基质、线粒体内膜)产生ATP,因此产生ATP的场所有类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体。
(3)在叶肉细胞中,PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)在PEP羧化酶的催化下和低浓度CO₂结合生成C₄(苹果酸);苹果酸运输到维管束鞘细胞的叶绿体中分解释放CO₂,供卡尔文循环(C₃途径)利用。相比于C₃植物,C₄植物的PEP羧化酶对CO₂亲和力更高,可以富集低浓度CO₂到维管束鞘细胞,提高暗反应CO₂浓度,减少光呼吸,提升CO₂固定效率,光合效率更高。
(4)有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,苹果酸可以作为中间代谢物进入有氧呼吸过程;补充适宜浓度苹果酸,能够加快有氧呼吸进程,产生更多ATP,为细胞分裂、物质合成等生长过程提供充足的能量,从而促进工业大麻生长。
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第5章 细胞的能量供应和利用
高频考点·精准突破
高频考点·精准突破
考点一 降低反应活化能的酶(重难)(高频)
考向01 酶的本质、作用机理与基本特征
考向02 温度、pH对酶活性的影响曲线分析
考向03 酶相关实验变量设计与误差分析
考点二 细胞的能量“货币”ATP(基础)(高频)
考向01 ATP的结构简式与化学组成
考向02 ATP与ADP的相互转化过程辨析
考向03 ATP在生命活动中的应用实例
考点三 细胞呼吸的原理和应用(重难)(压轴必考)
考向01 探究酵母菌细胞的呼吸方式
考向02 有氧呼吸三阶段场所、物质与能量变化
考向03 无氧呼吸类型、过程与产物差异
考向04 细胞呼吸影响因素、曲线分析与生产应用
考向05 细胞呼吸相关计算
考点四 光合作用与能量转化(重难)(压轴高频)
考向01 光合色素种类、功能与提取分离实验分析
考向02 探索光合作用原理的经典实验
考向03 叶绿体的结构适于光合作用
考向04 光反应与暗反应的过程、场所与相互联系
考向05 光合作用影响因素与图像曲线分析
考向06 净光合、总光合、呼吸速率综合计算
考向07 化能合成作用
考向08 光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
综合攻坚·知能拔高
高频考点·精准突破
考点一 降低反应活化能的酶
◆考向01 酶的本质、作用机理与基本特征
1.A。
2.D。
3.C。
4.D。
5.C。
◆考向02 温度、pH对酶活性的影响曲线分析
6.C。
7.C。
8.A。
◆考向03 酶相关实验变量设计与误差分析
9.A。
10.AD。
11.BC。
考点二 细胞的能量“货币”ATP
◆考向01 ATP的结构简式与化学组成
12.B。
13.C。
14.C。
◆考向02 ATP与ADP的相互转化过程辨析
15.D。
16.C。
17.B。
◆考向03 ATP在生命活动中的应用实例
18.B。
19.D。
20.D。
21.D。
考点三 细胞呼吸的原理和应用
◆考向01 探究酵母菌细胞的呼吸方式
22.C。
23.D。
24.C。
◆考向02 有氧呼吸三阶段场所、物质与能量变化
25.C。
26.A。
27.C。
◆考向03 无氧呼吸类型、过程与产物差异
28.C。
29.B。
30.A。
◆考向04 细胞呼吸影响因素、曲线分析与生产应用
31.D。
32.A。
33.B。
34.B。
35.D。
◆考向05 细胞呼吸相关计算
36.C。
37.B。
38.B。
39.B。
考点四 光合作用与能量转化
◆考向01 光合色素种类、功能与提取分离实验分析
40.B。
41.C。
42.D。
43.B。
44.B。
◆考向02 探索光合作用原理的经典实验
45.A。
46.C。
47.B。
◆考向03 叶绿体的结构适于光合作用
48.B。
49.A。
50.A。
◆考向04 光反应与暗反应的过程、场所与相互联系
51.B。
52.A。
53.D。
54.B。
55.D。
◆考向05 光合作用影响因素与图像曲线分析
56.C。
57.C。
58.D。
59.B。
60.C。
◆考向06 净光合、总光合、呼吸速率综合计算
61.B。
62.A。
63.C。
64.C。
◆考向07 化能合成作用
65.B。
66.D。
67.A。
◆考向08 光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
68.C。
69.C。
70.A。
71.B。
72.C。
综合攻坚·知能拔高
1.C。
2.ABD。
3.B。
4.C。
5.A。
6.B。
7.B。
8.C。
9.A。
10.D。
11.
【答案】(1) 高效性 催化
(2) 一种或一类 专一性 专一性
12.
【答案】(1) 溶解色素 使研磨充分
(2)色素会直接溶解到层析液中,导致无法在滤纸上进行层析分离
(3) a 橙黄色 胡萝卜素
(4) 类囊体薄膜 红光和蓝紫光
(5)abcd
(6)选材不当,没有选择新鲜的绿色叶片,而是选择黄化叶片;也可能研磨过程中未加入碳酸钙而导致叶绿素被破坏
13.
【答案】(1) O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
14.
【答案】(1) 类囊体薄膜 NADPH和ATP C5
(2)线粒体和外界环境
(3)温度和CO2浓度
(4) 增加 右移
(5)①②③
15.
【答案】(1) 苹果酸的浓度 等量蒸馏水(0 mg/L苹果酸溶液) 保持相同且适宜
(2) 先升后降 类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体
(3) PEP 维管束鞘细胞 C4植物能将低浓度的CO2转化为苹果酸,将其运送至维管束鞘细胞,提高CO2固定效率
(4)苹果酸作为呼吸作用的中间产物,可直接参与有氧呼吸为细胞生长提供更多能量
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第5章 细胞的能量供应和利用
高频考点·精准突破
高频考点·精准突破
考点一 降低反应活化能的酶(重难)(高频)
考向01 酶的本质、作用机理与基本特征
考向02 温度、pH对酶活性的影响曲线分析
考向03 酶相关实验变量设计与误差分析
考点二 细胞的能量“货币”ATP(基础)(高频)
考向01 ATP的结构简式与化学组成
考向02 ATP与ADP的相互转化过程辨析
考向03 ATP在生命活动中的应用实例
考点三 细胞呼吸的原理和应用(重难)(压轴必考)
考向01 探究酵母菌细胞的呼吸方式
考向02 有氧呼吸三阶段场所、物质与能量变化
考向03 无氧呼吸类型、过程与产物差异
考向04 细胞呼吸影响因素、曲线分析与生产应用
考向05 细胞呼吸相关计算
考点四 光合作用与能量转化(重难)(压轴高频)
考向01 光合色素种类、功能与提取分离实验分析
考向02 探索光合作用原理的经典实验
考向03 叶绿体的结构适于光合作用
考向04 光反应与暗反应的过程、场所与相互联系
考向05 光合作用影响因素与图像曲线分析
考向06 净光合、总光合、呼吸速率综合计算
考向07 化能合成作用
考向08 光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
综合攻坚·知能拔高
高频考点·精准突破
考点一 降低反应活化能的酶
◆考向01 酶的本质、作用机理与基本特征
1.【基础巩固·概念辨析】(2026高一下·广东·学业考试)下列物质中,能用于证明脲酶化学本质的是( )
A.蛋白酶 B.脂肪酶
C.纤维素酶 D.DNA酶
2.【素养导向·生命观念】(26-27高三上·山东·开学考试)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶的基本组成单位都是氨基酸
B.酶通过为反应物提供能量来提高化学反应速率
C.低温和高温均能使酶的空间结构遭到不可逆破坏
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
3.【素养导向·科学思维】
(25-26高一下·广东揭阳·期末)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.活细胞产生的酶在生物体外无催化活性
B.低温通过改变酶的结构使其失活
C.蛋白酶能够促使唾液淀粉酶水解
D.酶因空间结构稳定而适宜在高温下保存
4.【基础巩固·实例应用】(2026·河南商丘·模拟预测)纳米酶是指具有类似酶催化功能的纳米材料,铁基纳米材料往往具备良好的类似过氧化物酶或过氧化氢酶(活性中心含有Fe3+)活性。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质和DNA
B.酶和纳米酶的分子结构完全相同
C.过氧化氢酶催化活性不需要Fe3+参与
D.向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出
5.【素养导向·模型构建】(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)诱导契合学说指出,酶的活性部位并非固定不变,当底物与酶的活性部位结合时,酶的活性部位会发生构象变化,这种变化使酶的活性部位与底物结构互补,从而实现高效催化。酶与底物的这种动态识别过程称为诱导契合。根据这一学说,下列说法错误的是( )
A.酶活性部位结构适当改变,可能提升酶的活性
B.诱导契合学说解释酶如何通过构象变化与底物结合
C.诱导契合学说否定了酶具有专一性特点
D.图1和图2两个模式图,图2更符合诱导契合学说
◆考向02 温度、pH对酶活性的影响曲线分析
6.【基础巩固·过程辨析】(25-26高二下·天津静海·期末)下列关于酶的特性和作用机制的叙述,错误的是( )
A.酶的催化效率远高于无机催化剂,是因为酶降低活化能的作用更显著
B.酶的专一性是指一种酶只能催化一种化学反应或一类化学反应
C.低温会破坏酶的空间结构,导致酶活性降低,升温后可恢复活性
D.酶的作用条件较温和,过酸、过碱都会影响酶的活性
7.【素养导向·模型构建】(25-26高二下·宁夏吴忠·期末)嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响,研究人员以酪蛋白为底物进行实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能
B.随着pH升高,酶活性会一直升高
C.木瓜蛋白酶的最适PH在6-8之间
D.pH=4时,木瓜蛋白酶已经完全失去活性
8.【素养导向·探究实践】(25-26高一上·福建福州·阶段检测)下列对教材中有关酶的实验叙述正确的是( )
A.探究pH对酶活性的影响,必须先将酶的活性调到适宜的条件下,再与底物混合
B.利用淀粉酶、淀粉和蔗糖研究酶的作用的专一性的实验,用碘液检测实验的结果
C.探究温度对酶的影响的实验,用斐林试剂检测实验结果
D.研究温度对酶活性影响的实验,要用过氧化氢作为实验材料
◆考向03 酶相关实验变量设计与误差分析
9.【重难突破·实验设计】(25-26高二下·河南郑州·期末)社团活动课上,老师准备了以下材料:①新鲜的鸡肝研磨液;②质量分数为3%的H2O2溶液;③淀粉酶;④质量分数为3%的淀粉溶液;⑤质量分数为3%的蔗糖溶液;⑥斐林试剂;⑦碘液。请你选择合适的材料开展探究实验,下列对应关系正确的是( )
A.选择③④⑦,可探究温度对淀粉酶活性的影响
B.选择③④⑤⑦,可验证淀粉酶具有专一性
C.选择③④⑦并补充不同pH缓冲液,可探究pH对淀粉酶活性的影响
D.选择①②并补充冰块、温水浴锅,可探究温度对酶活性的影响
10.【素养导向·逻辑推理】(不定项选择题)(25-26高一上·山东济南·阶段检测)如图为某化学反应在酶催化或无机催化剂催化条件下,底物活化所需能量的变化过程,假设酶的环境条件适宜,下列分析正确的是( )
A.曲线②表示在酶催化条件下的能量变化
B.若提高反应温度,BC一定减小
C.AB可以表示酶降低的活化能
D.若不使用催化剂,A、B均会向上移
11.(不定项选择题)(24-25高一上·江西赣州·期末)多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是引起果蔬储存和运输过程中发生褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计并完成了实验,结果如下图所示。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量
B.在相同温度条件下,酶A的活性比酶B的活性更高
C.探究酶B最适温度时,应在40~50℃间设置多个温度梯度进行实验
D.零上低温的冷链运输,可以有效抑制果蔬的褐变现象
考点二 细胞的能量“货币”ATP
◆考向01 ATP的结构简式与化学组成
12.(25-26高一下·天津静海·期末)下列关于ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP中的“A”代表腺嘌呤
B.ATP水解时,远离A的特殊化学键先断裂
C.ATP在细胞内的含量稳定,不会随着代谢而变化
D.ATP只能通过有氧呼吸产生
13.【素养导向·迁移应用】(25-26高二下·河北张家口·期末)萤火虫的尾部发光细胞中,荧光素接受ATP提供的能量后被激活,形成氧化荧光素并发出荧光。下列说法错误的是( )
A.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B.ATP中的“A”代表腺苷,彻底水解后的产物可用于合成RNA
C.萤火虫体内的ATP大量储存于发光细胞中,便于发出荧光吸引异性
D.ATP水解时,末端的磷酸基团携能量转移到荧光素上,激活荧光素
14.【素养导向·科学思维】(2026·湖南长沙·模拟预测)酶和ATP是细胞代谢的关键物质,下列说法正确的是( )
A.酶的催化效率高是因为酶能为化学反应提供能量
B.ATP的结构式可简写为A—P~P~P,其中A代表腺嘌呤
C.高温会破坏酶的空间结构,使酶永久失活
D.ATP与ADP的快速转化可大量储存能量,满足细胞代谢需求
◆考向02 ATP与ADP的相互转化过程辨析
15.(22-23高一下·湖南张家界·阶段检测)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.人体剧烈运动时,ATP与ADP的转化速率加快
B.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
C.释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
D.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
16.【能力提升·过程推导】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A.ATP转化为ADP可为吸能反应提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位之间的特殊化学键不能在细胞质基质中生成
D.光能可以转化为化学能储存于β和γ位之间的特殊化学键
17.【素养导向·模型构建】(25-26高二下·云南玉溪·期末)图1为ATP的结构,图2为ATP与ADP相互转化的关系式。在动物细胞中,以下说法正确的是( )
A.图1中A代表腺苷,b处的化学键最容易断裂
B.图2中能量②可用于大脑思考等生命活动对能量的需求
C.图2中能量①可来自吸能反应
D.由于细胞生命活动需要消耗大量ATP,因此,细胞中含有大量ATP和ADP
◆考向03 ATP在生命活动中的应用实例
18.【能力提升·情境拆解】(25-26高一上·山东日照·期末)底物水平磷酸化是指底物分子在氧化分解过程中直接将含有的磷酸基团转移给ADP形成ATP的过程,如图所示。下列说法正确的是( )
A.ATP中的腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖组成
B.ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能
C.图中底物X形成产物Y的反应属于吸能反应
D.图中的酶为底物水平磷酸化提供所需的活化能
19.【能力提升·实例应用】(25-26高二下·河南郑州·期末)人类运动蛋白移动导致肌肉收缩的过程如图所示,下列有关ATP的叙述错误的是( )
A.运动时细胞ATP的消耗量远大于其储存量,说明ATP与ADP之间时刻不停地相互转化
B.ATP水解时,末端磷酸基团脱离、携能量与其他分子结合,释放能量
C.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,肌肉收缩需要吸收能量
D.图中ATP在合成时,能量可来源于光能、有机物氧化分解释放的能量
20.(24-25高一上·辽宁·期末)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A.黑暗条件下,植物细胞内ATP合成发生在线粒体和细胞质基质
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.γ位磷酸基团具有较高的转移势能,脱离时挟能量可与其他分子结合
D.γ位磷酸基团脱离后形成ADP和Pi,该过程与许多放能反应相联系
21.【重难突破·跨模块融合】(25-26高一上·湖北·期中)ATP驱动泵既是载体蛋白也是催化ATP水解的酶。对于维持细胞内外钠钾离子浓度平衡具有重要意义的钠钾泵就属于此类。钠钾泵对于离子的运输依赖磷酸化和去磷酸化的过程,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.钠钾泵既运输Na⁺又运输K⁺,说明载体蛋白并不具有特异性
B.钠钾泵在转运离子时发生载体蛋白的磷酸化,属于放能反应
C.钠钾泵作为ATP水解酶,为ATP水解反应提供所需的活化能
D.若动物一氧化碳中毒,钠钾离子泵跨膜运输离子的速率降低
考点三 细胞呼吸的原理和应用
◆考向01 探究酵母菌细胞的呼吸方式
22.【素养导向·探究实践】(2025高一下·广东·学业考试)图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置示意图。下列分析错误的是( )
A.甲组酵母菌细胞进行有氧呼吸 B.乙组酵母菌培养液会检测到酒精
C.乙组的澄清石灰水不变浑浊 D.甲、乙两组形成对比实验
23.(2026·内蒙古包头·二模)下列关于酵母菌以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.能产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质
B.可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生情况
C.有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有NADH生成
D.有氧呼吸释放出的能量大部分储存在ATP中
24.【素养导向·实证分析】(2026·湖南衡阳·二模)某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图),呼吸底物为葡萄糖。下列叙述错误的是( )
A.试管中加水的主要目的是创设无氧环境
B.利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖
C.若将酵母菌替换为乳酸菌,则气泡产生速率减慢
D.酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失
◆考向02 有氧呼吸三阶段场所、物质与能量变化
25.(2026高一下·湖北十堰·学业考试)有氧呼吸过程中,产生能量最多的阶段是( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.丙酮酸分解为二氧化碳
C.[H]与氧气结合生成水 D.丙酮酸分解产生酒精
26.【素养导向·模型构建】(25-26高一下·广西玉林·期末)如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,其中①~③表示能量,a~c表示物质。下列叙述正确的是( )
A.物质a~c分别为H2O、O2和H2O
B.①②③中释放能量数值最大的是①
C.图示过程只能在有光的条件下进行
D.细胞内b参与的过程发生在线粒体基质
27.【重难突破·情境拆解】(26-27高三上·山西·开学考试)科学家在研究某种能够快速连续奔跑的羚羊时,发现其腿部肌肉细胞的线粒体在形态和功能上发生了适应性变化。电子显微镜下观察到,这些线粒体的内膜向内折叠形成的嵴,其数量和密度远超普通动物细胞。请你根据这一情境及所学的线粒体知识,分析以下哪项推断最合理( )
A.丰富的嵴增大了线粒体内膜的面积,有利于葡萄糖快速进入线粒体进行彻底氧化分解
B.线粒体为有氧呼吸的主要场所,线粒体中发生的反应均不消耗ATP
C.该结构特点有利于附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,促进氧气利用,产生更多ATP
D.线粒体通过形成丰富的嵴,将化学能直接转化为动能,为羚羊肌肉的快速收缩供能
◆考向03 无氧呼吸类型、过程与产物差异
28.(2026高一下·广东·学业考试)夏天连日大雨引起农田积水,此时农田中大豆根系细胞的主要呼吸方式及产物分别是( )
A.有氧呼吸;酒精、CO2和少量ATP
B.有氧呼吸;葡萄糖和大量ATP
C.无氧呼吸;酒精、CO2和少量ATP
D.无氧呼吸;葡萄糖和大量ATP
29.(25-26高二下·内蒙古·期末)下列关于人体细胞有氧呼吸与无氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.人体细胞中进行无氧呼吸产生乳酸的过程也称为发酵
B.剧烈运动时,葡萄糖氧化分解产生的量等于吸收量
C.有氧呼吸第一、二阶段发生场所相同,产生ATP量也相同
D.肌细胞无氧呼吸产生的乳酸进入内环境会导致pH显著升高
30.【素养导向·科学思维】(25-26高一下·云南普洱·期末)马拉松运动员在比赛过程中,前期慢跑阶段主要依赖有氧呼吸供能,后期冲刺阶段骨骼肌细胞会出现无氧呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,场所都是细胞质基质
B.有氧呼吸第二阶段产生的[H]全部来自葡萄糖的分解
C.无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行,且都能产生ATP
D.人体骨骼肌细胞在缺氧条件下可将葡萄糖分解为酒精和CO2
◆考向04 细胞呼吸影响因素、曲线分析与生产应用
31.【基础巩固·实例应用】(2026高一上·云南·学业考试)苹果储藏时间过长常散发出酒味。下列相关叙述错误的是( )
A.苹果果肉细胞进行无氧呼吸在细胞质基质中产生了酒精
B.苹果果肉细胞在无氧呼吸第二阶段没有 ATP 生成
C.苹果果肉细胞与人细胞无氧呼吸的酶不完全相同
D.苹果适合在低温、无氧的条件下保存
32.(2024高一下·天津·学业考试)细胞呼吸原理在生活和生产中应用广泛,下列做法错误的是( )
A.隔绝空气、干燥环境适宜储存新鲜蔬菜水果
B.在密闭条件下,利用牛奶和乳酸菌生产酸奶
C.土壤板结会影响植物根系生长,需及时松土透气
D.选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料包扎伤口
33.【素养导向·综合思辨】(25-26高一上·陕西咸阳·期末)呼吸作用的原理广泛应用在生产生活中,如农业生产、食品保存、医疗健康等。下列叙述正确的有几项( )
①“犁地深一寸,等于上层粪”主要是“犁地”能促进作物根部细胞对氧气的吸收
②用透气的纱布包扎伤口,目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸
③大雨后对农田及时排涝能防止马铃薯块茎受酒精毒害
④低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
⑤用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高大棚蔬菜的光合作用速率
A.零项 B.一项 C.三项 D.四项
34.【素养导向·模型构建】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是( )
A.O2浓度低于20%时,30℃和35℃的条件下有氧呼吸速率相同
B.C点限制有氧呼吸速率的因素只有O2浓度
C.与A点对比,B点影响有氧呼吸速率的主要因素是温度
D.可将洋葱置于零上低温、低湿、低氧环境中储存
35.【重难突破·情境拆解】(25-26高二下·辽宁鞍山·期末)马拉松是一项大强度、长距离的竞技运动,改善肌细胞利用氧的能力在马拉松项目中十分重要,图1表示运动员骨骼肌细胞内葡萄糖的代谢过程(①~③代表场所,甲~丙代表有关物质);图2表示某运动员以葡萄糖为底物,在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况,下列叙述正确的是( )
A.据图1可知,葡萄糖可以在②③中彻底氧化分解为和
B.运动员在摄氧量为1L·min-1的条件下,运动所需能量主要来自无氧呼吸
C.运动员在摄氧量为3L·min-1的条件下,肌细胞CO2的产生量大于O2的消耗量
D.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是避免剧烈运动导致肌细胞产生过多的丙
◆考向05 细胞呼吸相关计算
36.【素养导向·数理建模】(25-26高一上·河南·期末)下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。P点后的叙述正确的是( )
A.光合作用等于呼吸作用 B.有氧呼吸等于无氧呼吸
C.只有有氧呼吸 D.只有无氧呼吸
37.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化,若该种植物细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,则下列相关说法错误的是( )
A.P点时,该种植物细胞呼吸分解葡萄糖的方式只有有氧呼吸
B.AB=BC时细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1/3
C.O2浓度为0时,经细胞呼吸后底物葡萄糖中的能量大多数储存在酒精中
D.线粒体中丙酮酸分解生成CO2和NADH的过程不直接需要O2的参与
38.(24-25高一下·河北保定·开学考试)某植物非绿色器官在氧浓度为a、b、c和d时,单位时间内释放量和吸收量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.氧浓度为a时,该器官分解葡萄糖释放的能量全部转化为ATP中的化学能
B.氧浓度为b时,单位时间内有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5
C.氧浓度为c时,该器官可通过无氧呼吸产生乳酸
D.氧浓度为d时,有氧呼吸和无氧呼吸强度相等
39.【素养导向·数理建模】(23-24高一上·天津·阶段检测)甲、乙两图都为某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化,错误是( )
A.图甲中O2体积分数为a%时的情况对应于图乙中的A点
B.图甲中O2体积分数为b%时的情况对应于图乙中的CD段
C.图甲所示的四个体积分数中c%是最适合储藏植物器官的
D.图甲中O2体积分数为d%时没有酒精产生
考点四 光合作用与能量转化
◆考向01 光合色素种类、功能与提取分离实验分析
40.【素养导向·探究实践】(26-27高三上·黑龙江牡丹江·阶段检测)“洛阳牡丹甲天下”,其国色天香离不开叶片光合作用制造的有机物。某实验小组欲对牡丹叶片中的光合色素进行提取和分离实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.可用有机溶剂无水乙醇来分离牡丹叶肉细胞中的光合色素
B.研磨时加入少量二氧化硅有助于充分研磨,加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏
C.用纸层析法分离牡丹叶片中的光合色素时,在滤纸条上扩散速度最快的色素含量最高
D.若最终滤纸条上未出现色素带,原因一定是层析液没过了滤液细线
41.【素养导向·生命观念】(26-27高三上·山西太原·开学考试)高等植物光合作用依赖于光合色素,下图中②③是叶绿素的吸收光谱,适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。下列相关叙述错误的是( )
A.植物叶片呈现绿色是由于叶绿素含量多且几乎不吸收绿光
B.缺少大量元素镁时,②③的合成都会受到影响
C.图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
D.利用纸层析法分离色素时,②对应的叶绿素位于滤纸条最下端
42.【素养导向·科学思维】(25-26高一下·安徽六安·开学考试)下图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带。下列说法正确的是( )
A.a带为胡萝卜素,其在层析液中溶解度最小
B.层析时不能让滤液细线高于层析液面
C.提取色素时加入SiO2可防止色素被破坏
D.绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,可用无水乙醇提取绿叶中色素
43.【重难突破·跨模块融合】(2024·安徽阜阳·模拟预测)下列有关实验方法的描述合理的是( )
A.在色素的提取和分离实验中,用无水乙醇进行分离,扩散速度最快的是胡萝卜素
B.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片,可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C.检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D.用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式
44.【素养导向·模型构建】(23-24高二下·安徽合肥·阶段检测)羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点,成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是( )
A.分离后的色素3对应的颜色为黄绿色
B.色素1、2、3、4分布于叶绿体中,色素5可能分布于植物的液泡中
C.色素1、2主要吸收红光和蓝紫光,色素3、4主要吸收蓝紫光
D.可以使用体积分数为的乙醇和适量无水碳酸钠对色素1、2、3、4进行分离
◆考向02 探索光合作用原理的经典实验
45.【素养导向·科学思维】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是( )
A.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体是光合作用的场所
B.英国植物学家希尔的实验中,铁盐或其他氧化剂相当于光反应中的NADP+
C.阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D.卡尔文用14C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径
46.【能力提升·实验辨析】(2026·广东佛山·二模)科学家在对光合作用的探究中相继进行了多个经典实验。下列关于相关实验的叙述,错误的是( )
实验过程及结果
实验结论
A
在黑暗中用极细的光束照射水绵,需氧细菌只向叶绿体被照射的部位集中
叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B
用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
C
在离体叶绿体悬浮液(没有CO2)中加入铁盐,在光照下释放出O2
植物光合作用产生O2的氧元素全部来自水
D
用14CO2供小球藻进行光合作用,经检测放射性先后出现在C3、C6中
光合作用过程中碳元素转移路径:CO2→C3→(CH2O)
A.A B.B C.C D.D
47.(25-26高一下·辽宁朝阳·阶段检测)依据光合作用的基本原理,下列相关表述正确的是( )
A.光合作用释放的氧气中的O来自水和二氧化碳
B.希尔反应是离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生O2的化学反应
C.光反应只能在光照条件下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
D.标记的CO2中碳原子的转移途径是:糖类
◆考向03 叶绿体的结构适于光合作用
48.【素养导向·生命观念】(25-26高一下·海南省直辖县级单位·期末)在2026春晚《贺花神》唯美舞台上,六月荷主题展示了莲适应水生环境的独特结构和生命之美。下列关于莲细胞中叶绿体的叙述正确的是( )
A.叶绿体的内膜向内折叠形成嵴
B.叶绿体通过众多基粒可扩展受光的面积以吸收光能
C.叶绿体基质含有光合色素和代谢相关酶
D.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
49.【素养导向·模型构建】(2026·北京房山·二模)下图为植物细胞部分结构电子显微镜下照片,以下说法错误的是( )
A.在植物细胞中普遍存在 B.①富含光合色素和酶
C.与植物的能量转化有关 D.②中能够合成蛋白质
50.【重难突破·跨情境应用】(25-26高二下·湖南长沙·期中)蓝细菌是能进行光合作用的原核生物,内共生学说认为,真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌,即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后,二者形成共生关系而协同进化。下列相关叙述错误的是( )
A.蓝细菌含有叶绿素和类胡萝卜素,可以在细胞质中光合片层完成光合作用
B.蓝细菌和真核细胞的叶绿体内都含有核糖体,可以作为内共生学说的证据
C.蓝细菌和真核细胞都以DNA为遗传物质
D.叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜
◆考向04 光反应与暗反应的过程、场所与相互联系
51.【素养导向·生命观念】(25-26高一下·陕西西安·学业考试模拟)如图是绿色植物光合作用的光反应过程示意图,其中物质X代表的是( )
A.CO2 B.O2 C.C3 D.C5
52.(25-26高一下·湖南郴州·阶段检测)光合作用过程中,光反应阶段能为暗反应阶段提供的物质是( )
A.NADPH和ATP B.CO2和ATP
C.O2和CO2 D.NADPH和C5
53.【素养导向·科学思维】(24-25高一下·陕西宝鸡·期中)科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,碳原子的转移途径是( )
A.二氧化碳→叶绿素→五碳化合物
B.二氧化碳→五碳化合物→ATP
C.二氧化碳→NADPH→糖类
D.二氧化碳→三碳化合物→糖类
54.【素养导向·逻辑推理】(25-26高一下·江西九江·阶段检测)下图表示光合作用过程示意图。若突然停止光照,短时间内图中物质③和物质④的含量变化分别为( )
A.③增加,④增加 B.③减少,④减少
C.③增加,④减少 D.③减少,④增加
55.【素养导向·模型构建】(25-26高一上·浙江宁波·期末)下图为某叶肉细胞光合作用过程的图解,其中a表示结构,①~⑤表示物质。下列叙述错误的是( )
A.光合作用的光反应阶段发生在结构a上
B.该过程将CO2和H2O转化成⑤和O2
C.若①为ATP,则④为NADP+
D.若光照突然撤离,短时间内RuBP含量增加
◆考向05 光合作用影响因素与图像曲线分析
56.【能力提升·实验探究】(2026高三上·浙江·专题练习)为探究不同环境因素对光合作用的影响,某同学选择金鱼藻、冰块、NaHCO₃溶液、台灯、烧杯、氧传感器、米尺等材料和用具进行实验。下列叙述错误的是( )
A.可探究的环境因素有光照强度、温度、浓度等
B.实验中可用单位时间的释放量表示光合速率
C.将室温下的实验装置移至冰水中,光合速率持续上升
D.可通过调节台灯与烧杯之间的距离来改变光照强度
57.【重难突破·实验设计】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)利用如图所示的装置可以测定绿色植物的净光合速率或呼吸速率。下列叙述错误的是( )
A.为了排除环境因素的影响,还需要设置对照组
B.若用该装置测定净光合速率,则X应为NaHCO3
C.若用该装置测定呼吸速率,将X设为NaOH即可
D.净光合速率为0时,该绿色植物的干重不会增加
58.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)如图表示温室栽种的向日葵在不同的光照条件下,O2的释放速率和O2的吸收速率的变化情况,其他条件均适宜。下列有关叙述错误的是( )
A.a点时,产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B.b点时,向日葵的光合作用速率等于呼吸作用速率
C.c点时,突然降低光照强度,短时间内C3的含量会增加
D.d点时,限制向日葵光合作用的因素有光照强度、CO2浓度
59.【重难突破·综合建模】(25-26高一上·湖北武汉·期末)夏季晴朗的一天,甲、乙两种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示,比较两种植物对高温干旱环境的适应能力大小是( )
A.甲乙相当 B.甲强于乙 C.乙强于甲 D.无法确定
60.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)在一定温度下,生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光照强度为a时,整日光照该植物的干重也不会增加
B.光照强度从a逐渐增加到b时,该植物生长速率逐渐增大
C.光照强度小于b时,提高大田CO2浓度,光反应速率会增大
D.光照强度为b时,适当降低光反应速率,短时间内C3的含量会增加
◆考向06 净光合、总光合、呼吸速率综合计算
61.【重难突破·综合计算】(25-26高一上·山西忻州·期末)研究小组在一定CO2浓度和适宜温度条件下,测定某植物在不同光照强度下的光合速率变化,如图1所示。图2甲~丁表示叶肉细胞中两种细胞器的气体代谢过程。图1中光照强度为C时,叶肉细胞中两种细胞器的气体代谢过程对应图2中的( )
A.乙 B.甲 C.丙 D.丁
62.【重难突破·图像建模】(25-26高一上·贵州贵阳·期末)如图为植物叶肉细胞中某段时间内两个细胞器的生理状态模型。相关叙述正确的是( )
A.该细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
B.该细胞光反应速率大于暗反应速率
C.该细胞处于光照强度很弱的环境中
D.该细胞产生氧气的部位是叶绿体基质
63.【压轴拔高·综合计算】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)某同学利用完全培养液,对某种植物离体的叶肉细胞进行悬浮培养,进行了一系列实验测定,绘制成如下图所示曲线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.35℃时,叶肉细胞的总光合速率与呼吸速率相等
B.45℃时,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
C.该实验的目的是探究温度对叶肉细胞净光合速率与呼吸速率的影响
D.保持其他条件不变,突然增强光照时,短时间内叶肉细胞中C₃的含量将增多
64.(25-26高二下·云南昭通·阶段检测)番茄营养丰富,具有特殊风味。下图为番茄叶肉细胞中气体交换示意图,其中数字代表气体分子,字母代表气体运输的途径。下列叙述错误的是( )
A.①是CO2,参与光合作用的暗反应
B.②是O2,在线粒体内膜上参与反应
C.只存在c、d途径时,番茄植株的光合作用强度等于呼吸作用强度
D.只存在g、h途径时,番茄叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体
◆考向07 化能合成作用
65.【基础巩固·概念辨析】(25-26高一下·海南·阶段检测)硝化细菌可以将空气中的NH3氧化成硝酸,并利用上述氧化过程释放的能量合成有机物。下列叙述错误的是( )
A.硝化细菌和蓝细菌都属于自养生物
B.硝化细菌是需氧细菌,细胞内存在线粒体等细胞器
C.硝化细菌可以增加土壤中可利用的氮素营养
D.不同细菌的营养方式不同,体现了细胞的多样性
66.(24-25高二下·四川广安·期末)科研人员在加勒比地区瓜德罗普岛上红树林中发现了2厘米长的华丽硫珠菌,这是有史以来发现的体型最大的细菌。华丽硫珠菌利用氧化含硫化合物获得的能量将CO2合成糖类,维持自身生命活动。华丽硫珠菌( )
A.是一种异养型微生物 B.遗传物质是核糖核酸
C.在线粒体中合成ATP D.核糖体上合成蛋白质
67.【素养导向·迁移应用】(2026·浙江绍兴·模拟预测)紫色硫细菌是一类广泛分布于水体中的厌氧型细菌,能利用硫化氢进行类似植物的光合作用,其反应式如图所示,其中(CH2O)表示糖类,下列相关叙述正确的是( )
A.紫色硫细菌为自养生物
B.紫色硫细菌光合色素分布在类囊体膜上
C.紫色硫细菌适宜生活在光照充足的湖泊表层水域
D.紫色硫细菌产生的S被植物吸收后可用于合成核酸
◆考向08 光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
68.(2026·山东青岛·三模)下列关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验的说法中,错误的是( )
A.可以用相同或不同功率的LED灯调控光照强弱
B.可用质量分数为2%的NaHCO3为叶圆片的光合作用提供CO2
C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用速率
D.某时刻叶圆片的光合作用速率大于呼吸作用速率,该叶圆片可能不上浮
69.【重难突破·跨模块融合】(2026·黑龙江哈尔滨·三模)图甲是蒲公英叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质;图乙为温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响(一昼夜白天和夜间均为12h)。下列叙述错误的是( )
A.图甲中在光照下能产生ATP的过程有①③④⑤
B.图甲中的c为还原型辅酶Ⅱ,g为核酮糖-1,5-二磷酸
C.由图乙分析可知,蒲公英光合作用的最适温度是25℃
D.P点所对应的温度下培养蒲公英,一昼夜没有有机物的积累
70.【压轴拔高·实验变式】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)以CO₂吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。图乙中,实验开始时,针筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要调至0.6 mL的读数才能使水滴仍维持在X的位置。据此下列分析正确的是( )
A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B.图乙中该植物的净光合速率是0.4 mL/h
C.如果该植物原重mg,置于暗处4 h后重(m-1)g,然后光照4h后重(m+2)g,则总光合速率为3/4 g/h
D.若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得曲线
71.(2026·河南·二模)为测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果,进行了如下实验:在黑暗中分别制备等体积的两种杂草的离体叶绿体悬浮液(含蔗糖),编号甲、乙;两组分别用等量不同浓度的除草剂处理,加入指示剂D(捕获电子后会从蓝色氧化态变为无色还原态)并光照处理5min,测定放氧速率相对值,结果如下。下列叙述正确的是( )
除草剂浓度/%
0
5
10
15
20
25
30
甲组
5.0
3.7
2.2
1.0
0
0
0
乙组
5.0
4.4
3.7
3.0
2.2
1.6
1.0
A.未使用除草剂时,甲乙两种杂草的光合速率相同
B.除草剂对甲组杂草叶绿体功能的抑制作用强于乙组杂草
C.悬浮液蔗糖的作用是维持叶绿体正常形态并为光反应供能
D.除草剂浓度为20%时,观察到甲组溶液由蓝色变为无色
72.【压轴拔高·情境建模】(2026·安徽合肥·模拟预测)科研人员利用以下装置来探究玉米幼苗的某些生理作用。假如玉米幼苗光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列相关叙述正确的是( )
A.将装置甲遮光处理,红色液滴测定的是消耗的O2量和释放CO2量的差值
B.若将装置乙中的玉米幼苗移走,该装置可修正环境变化对实验的影响
C.可利用装置丙探究不同浓度的CO2对光合作用速率的影响,光照强度为该实验的无关变量
D.适宜光照条件下,装置乙中的红色液滴会一直向右移动,但移动速率会逐渐减慢
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高一下·浙江绍兴·期中)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.一种酶只能催化一种底物的反应
B.加入酶后化学反应加快,说明酶有高效性
C.低温会使酶的活性降低,但不会破坏酶的结构
D.酶遇到双缩脲试剂时,均会发生紫色反应
2.(不定项选择题)(25-26高三上·湖南·期中)某种生物体内苏氨酸经过一系列反应合成异亮氨酸的过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.酶1只能催化苏氨酸转化为A,体现了酶的专一性
B.图中所有酶正常运作,苏氨酸才能合成为异亮氨酸
C.体内苏氨酸浓度增加会导致异亮氨酸浓度持续增加
D.若在反应体系中添加酶5的抑制剂,则异亮氨酸的合成量会减少
3.(2026高三·全国·专题练习)下列有关ATP的叙述,其中正确的是( )
①人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
②ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
③在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP
④ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.①②③④
4.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某生物小组利用下图a~d所示装置(a和d装置中含等量的酵母菌培养液,其他条件适宜)进行实验。下列相关分析错误的是( )
A.将d封口放置一段时间后排气,再连接d→b,b中澄清石灰水变浑浊,可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2
B.连接c→a→b,并从c左侧通气,b中澄清石灰水变浑浊,说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2
C.可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.检测酒精时,由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化,应将酵母菌培养时间适当延长
5.(25-26高二下·天津静海·期末)下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,都在细胞质基质中进行
B.有氧呼吸产生的[H]全部来自葡萄糖,无氧呼吸产生的[H]来自丙酮酸
C.人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2 ,释放少量能量
D.有氧呼吸第三阶段发生在线粒体基质中,产生大量ATP
6.(25-26高一下·湖南长沙·期末)在深海热泉中生活的硫细菌能以硫化氢作为能量来源,将二氧化碳合成有机物。下列关于硫细菌的叙述错误的是( )
A.该细菌无核膜包被的细胞核,其拟核区的DNA可能会与蛋白质结合
B.将该细菌的细胞破碎后,用差速离心法可分离得到具膜细胞器
C.该细菌与蓝细菌均属于自养生物,但它们合成有机物的能量来源不同
D.从该细菌体内可以获取耐高温的酶,从而用于相关的研究和应用
7.(24-25高一上·四川成都·期末)下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸的过程及其关系图解,其中A~D表示相关过程,a~e表示有关物质。据图判断,下列相关说法正确的是( )
A.图中B、C、D过程可以在整个夜间进行
B.有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程是D
C.图中a、c都是在细胞质基质中产生的
D.A、C、D过程产生的ATP用于生物体的各项生命活动
8.(26-27高三上·黑龙江牡丹江·阶段检测)某植物光合作用的最适温度为30℃,细胞呼吸的最适温度为35℃。温度为30℃,CO2浓度为0.01%时,光照强度对该植物光合作用的影响曲线如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.a点时叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B.光照强度由b变为c,短时间内叶肉细胞中C3的含量减少
C.若CO2浓度提高到0.03%,则c点左移
D.若温度升高到35℃,则a点下移、d点左下移
9.(25-26高一下·云南昭通·期末)图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。假设每天光照12小时,下列相关叙述错误的是( )
A.温度为时,光合作用速率是呼吸作用速率的2倍
B.图中所给的各温度中,光合作用速率最大时的温度为
C.图中所给的各温度中,最有利于植物生长的温度是
D.与光合作用相比,呼吸作用所需要的酶最适温度相对较高
10.(25-26高二下·河南郑州·期中)下图是油菜种子在形成和萌发时糖类和脂肪变化曲线。下列分析正确的是( )
A.种子形成过程中,糖含量减少是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B.种子萌发过程中消耗的能量主要来自细胞中脂肪的氧化分解
C.种子形成过程中有机物种类增多,萌发过程有机物种类减少
D.形成的种子中淀粉、纤维素性质不同的原因是单体的数目和连接方式不同
11.(2026高三·全国·专题练习)酶的特性
(1)高效性
①_______;②_______.
(2)I.专一性:每一种酶只能催化________化学反应。
①_______;②_______.
II.作用条件较温和
12.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)叶绿体能进行光合作用的原因之一是其含有光合色素,某生物兴趣小组尝试用菠菜叶提取分离叶绿体中的色素。图甲和图乙是两种分离色素的装置,图丙为图乙装置的实验结果。请回答下列问题:
(1)将菠菜叶剪碎后放入研钵,然后加无水乙醇作用是_____、 (二氧化硅)其作用是_____,后迅速研磨。
(2)图甲中滤液细线不能触及层析液的原因是_____。
(3)乙装置是在甲的基础上进行的改进,滤液应滴在_____(填“a”或“b”)处,图丙中最大的圆圈①的颜色是_____,色素名称是_____。
(4)叶绿体中的色素位于_____,叶绿素主要吸收_____用于光合作用。
(5)在该实验的操作过程中,有同学按下列方法操作,其中不合理的有_____。(在a~d中选择填空)。
a.用蒸馏水替代无水乙醇提取色素b.在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙c.用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液d.用铅笔线连续数次画滤液细线
(6)某同学在提取色素的时候,只获得了如图所示的色素带。
请分析可能的原因是_____。
13.(26-27高三上·山西·开学考试)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、_____________、_____________、__________,[H]代表的物质主要是__________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在__________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________________。
14.【素养导向·模型构建】(26-27高三上·黑龙江牡丹江·阶段检测)物的光合作用是合成有机物的主要途径。下图一为光合作用过程示意图,其中A、B、C代表物质;图二表示某植株在不同条件下光合作用速率变化情况;图三表示植株在不同光照强度下CO2吸收情况。据图回答下列问题:
(1)吸收光能的色素分布在_____________,图一中字母A代表的物质是_____________,字母C代表的物质是__________。
(2)充足的光照条件下,植物光合作用利用的CO2来源有_____________。
(3)图二是利用密闭大棚进行实验所得结果,这一实验的自变量包括_____________。
(4)根据图二和图三判断,当大气CO2浓度升高到饱和CO2浓度时(其他条件适宜),图一中B的含量将会__________(填“增加”“减小”或“不变”),图三中光饱和点会_________(填“左移”“右移”)。
(5)如果将一株植株栽培在含H218O的完全培养液中,给予充足的光照,较长时间后,下列物质中能检测到180的有_____________。
①周围空气中的氧气 ②周围空气中的CO2 ③光合作用制造的C6H12O6
15.【素养导向·思维构建】(25-26高二下·河南郑州·期末)苹果酸是生物体内重要的有机酸,参与多重代谢过程。为探究苹果酸对工业大麻细胞代谢的影响,科研人员以“云麻7号”为材料,设置0~4000 mg/L五个苹果酸浓度梯度,分别测定生长指标及光合作用指标。部分实验结果如下表所示。回答下列问题:
苹果酸浓度
mg/L
叶绿素含量
mg/g
净光合速率
μmolCO2/(m2·s)
气孔导度
μmolH2O/(m2·s)
胞间CO2浓度
μmolCO2/(m2·s)
蒸腾速率
μmolH2O/(m2·s)
0.00
32.87
3.53
0.08
216
4.88
1000.00
36.20
5.88
0.17
178
5.03
2000.00
41.63
8.21
0.35
148
4.53
3000.00
38.60
6.19
0.19
173
4.95
4000.00
32.53
3.24
0.07
216
5.33
(1)该实验的自变量是__________;对照组应使用__________进行处理。为排除无关变量的干扰,实验过程中除自变量外,其他条件应__________。
(2)据表1分析,随着苹果酸浓度的升高,工业大麻的净光合速率呈__________趋势。当苹果酸浓度为2000 mg/L时,净光合速率达到最大值,此时,叶肉细胞中产生ATP的场所有__________。
(3)苹果酸是C4植物光合作用途径中重要的CO2载体,具体过程如下图所示。C4植物具有的PEP羧化酶能催化CO2和_________生成C4,并由苹果酸运输至_________供碳反应利用。与小球藻等C3植物相比,C4植物光合效率更高的主要原因是_________。
(4)除在光合作用中发挥重要作用外,苹果酸还是呼吸作用的中间产物,参与有氧呼吸第二阶段。请分析补充适宜浓度的苹果酸促进工业大麻生长的可能原因:_________。
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