文档内容
专题 三
细胞的能量供应和利用
××
命 题 趋 势
1．由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有酶的本质与特性，
ATP的结构与功能，光合作用和呼吸作用它们的影响因素、速率变化、物质和能量的变化、物质检测、相关
计算、实验分析。
2．在题型方面，非选择题和选择题都有，但非选择题较为突出；在命题形式方面，多以文字题、图表题
的形式呈现。多数情况下，高考的四道非选择题有一道出在本专题且常结合生产实际进行综合考查，多数题
目通过文字、坐标图或表格给出一定的信息，对学生的能力要求也较高。
3．2021年备考注意：结合代谢过程复习酶和ATP，突破有关酶的实验设计；对光合作用的过程、各类
环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习，还要重视光合作用和细胞呼吸的综合，
重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。
考 点 清 单
考点一 酶及其相关曲线分析
1．区分酶的3个不同点、5个相同点
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核 ( 真核生物 )
来源 一般来说，活细胞都能产生酶
作用场所 细胞内外或生物体内外均可
生理功能 催化作用
作用原理 降低化学反应的活化能
①提高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡
与无机催化
点；
剂相同的性质
②反应前后，酶的性质和数量不变
2．理清酶的作用机理、特性及影响因素的3类曲线
(1)酶的作用原理①由图可知，酶的作用原理是降低化学反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
(2)酶的特性的曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明：酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明：酶具有专一性。
(3)各因素对酶促反应速率的影响曲线
①分析图3和图4：温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图5：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。
考点二 ATP的合成、利用与能量代谢
3．ATP与ADP的相互转化图解4．ATP产生量与O 供给量、呼吸强度的关系
2
(1)甲图表示ATP产生量与O 供给量的关系。
2
①A点表示在无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
②AB段表示随O 供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的
2
产生量随之增加。
③BC段表示O 供应量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷
2
酸等。
(2)乙图表示ATP产生量与呼吸强度的关系。
考点三 光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系
5．光合作用和细胞呼吸的过程图解6．光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
考点四 光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用
7．解读净光合速率和真光合速率
(1)光合速率与呼吸速率的常用表示方法(2)光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率(A点)。
②绿色组织在有光条件下，光合作用与呼吸作用同时进行，测得的数值为净光合速率。
③总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
④关系图解分析
A点：只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合量小于0，如图甲所示。
AB段：真正光合速率小于呼吸速率，净光合量小于0，如图乙所示。
B点：真正光合速率等于呼吸速率，净光合量等于0，如图丙所示。
B点以后：真正光合速率大于呼吸速率，净光合量大于0，如图丁所示。
8．透析一昼夜中植物代谢强度变化的3个曲线(1)图甲中BC段变化原因：由于温度下降，呼吸酶活性降低，CO 释放量有所下降，相当于图乙中的ab
2
段。
(2)图甲中CD段，光合作用强度小于呼吸作用强度，相当于图乙中的cd段。光合作用开始的点为图甲中
为C点，图乙中为c点。
(3)图甲中DF段，光合作用强度大于呼吸作用强度，拐点D表示光合作用强度等于呼吸作用强度，相当
于图乙中d点，图丙中n点。
(4)图甲中FG段曲线下降趋势变缓的原因：正午时分，由于部分气孔关闭，CO 进入细胞减少。GH段罩
2
内CO 浓度继续下降，说明光合作用强度仍大于呼吸作用强度；18时，罩内CO 浓度最低，此时植物体内积
2 2
累的有机物最多，罩内O 浓度最高。拐点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度，相当于图乙中h点，图丙
2
中m点。图乙中ef段与gh段都是下降趋势，但原因不同：ef段气孔部分关闭，CO 供应不足；gh段光照强
2
度逐渐减弱。
(5)图甲中18时后，光线越来越弱，罩内CO 浓度开始增加，说明呼吸作用强度大于光合作用强度；判
2
断一昼夜植物体内有机物积累的依据是I点时二氧化碳浓度低于A点。图丙中一昼夜中有机物积累量的代数
式可表示为A＋C－B。精 题 集 训
（70分钟）
经典训练题
1．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）·10）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢
酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C．将HO 加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
2 2
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】C
【解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在
适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室
稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入 pH缓冲液和HO 溶液，此时混合液不能与滤纸片接
2 2
触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过
氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
2．（2020年天津高考生物试卷·5）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分
子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO 固
2
定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（ ）
A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO
2
C．类囊体产生的ATP和O 参与CO 固定与还原
2 2
D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素
【答案】A
【解析】乙醇酸是在光合作用暗反应产生的，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于
叶绿体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有 CO 和HO，B错误；类
2 2
囊体产生的ATP参与C 的还原，产生的O 用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；该体系含有类囊
3 2
体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。
【点评】本题需要考生将人工装置和光合作用的过程及场所联系，综合分析解答。
3．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·2）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。
若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（
）
A．若产生的CO 与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
2B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O 的分子数与释放CO 的相等
2 2
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O 吸收也无CO 释放
2 2
D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O 的分子数比释放CO 的多
2 2
【答案】D
【解析】若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确；若只进行
有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量，B正确；若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无
氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量
小于二氧化碳的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。
4．（2020年山东省高考生物试卷（新高考）·2）癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸
产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（ ）
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
【答案】B
【解析】由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖
来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由
丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙
酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶
段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正
确。
【点评】本题结合癌细胞的“瓦堡效应”，考查有氧呼吸和无氧呼吸的相关内容，掌握有氧呼吸和无氧呼
吸各阶段物质和能量的变化是解题的关键。
5．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）·25）将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖
浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消
耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（ ）A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏
大
C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中 A-B段对应的关系相
似
【答案】A
【解析】测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而分离得到的叶绿体的光合
速率，就是总光合速率，A正确；破碎叶绿体，其叶绿素释放出来，被破坏，导致消耗二氧化碳减少，测得
的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏小，B错误；若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，
光反应减弱，影响碳反应速率，蔗糖合成一直较少，C错误；若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片光
合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片积累，光合速率下降，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中 B-
C段对应的关系相似，D错误。
6．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·30）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1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 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m−2·s−1 1200 1180 560 623
【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收
（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。（2）农田施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。（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，作物C能利用下层的弱光进行光合作用，从而提高光能利用率。
【点评】本题结合具体实例考查光合作用和呼吸作用的相关内容，掌握光合作用和呼吸作用的原理、影响
因素及在生产中的应用是解题的关键。
高频易错题
1．（多选）下列与酶相关的实验叙述错误的是（ ）
A．在加入等量HO 溶液的试管中分别加入等量HO 酶和水，用于探究酶的高效性
2 2 2 2
B．探究酶催化作用的最适pH时，分别设置过酸、中性、过碱三组实验
C．用蔗糖溶液作为底物，分别加入蔗糖酶和淀粉酶，再加入碘液来探究酶的专一性
D．用淀粉和淀粉酶作为实验材料探究温度对酶活性的影响，不能用斐林试剂检验
【答案】ABC
【解析】酶和无机催化剂设置对照实验，才能体现酶的高效性，A错误；探究酶催化作用的最适pH，需
设置一系列pH梯度，而不是只设置三组，B错误；碘液能用于检测淀粉，但不能用于检测蔗糖及其水解产
物，因此该实验不能用碘液进行检验，可用斐林试剂进行检测，C错误；由于斐林试剂鉴别还原糖需要水浴
加热，因此探究温度对酶活性的实验，不适合用斐林试剂检验，D正确。
2．ATP合酶是合成ATP所需要的酶，分子结构由凸出于膜外的亲水性头部和嵌入膜内的疏水性尾部组成。
当H+顺浓度梯度穿过ATP合酶时，该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列关于ATP合酶的分析，错误的
是（ ）
A．ATP合酶在线粒体、叶绿体内都有分布
B．ATP合酶既具有催化作用，同时也具有运输作用
C．ATP和ADP的相互转化过程都需要ATP合酶的催化
D．ATP合酶使ADP和Pi形成ATP时，伴随着能量的储存
【答案】C
【解析】线粒体内膜、叶绿体类囊体膜上都有 ATP的合成，含有ATP合酶，A正确；从“ATP合酶是合
成ATP所需的催化酶”可知，ATP合酶具有催化作用，从“当H+顺浓度梯度穿过ATP合酶”可推测，ATP
合酶具有运输作用，B正确；酶具有专一性，ATP水解为ADP需要ATP水解酶的参与，ADP合成ATP需要
ATP合成酶的参与，C错误；ATP中的特殊的化学键中储藏着能量，因此形成 ATP时伴随着能量的储存，D
正确。
3．下列有关生物体内生理过程的叙述，正确的是（ ）
A．水绵细胞内CO 的固定发生在细胞质基质中
2B．人体细胞内DNA分子复制可发生在线粒体中
C．硝化细菌内［H］与O 结合发生在线粒体内膜上
2
D．人体细胞内丙酮酸分解成酒精的过程发生在细胞质基质中
【答案】B
【解析】水绵细胞内CO 的固定发生在叶绿体基质中，A错误；线粒体中含有 DNA，其中的DNA可以复
2
制，B正确；硝化细菌是原核生物，无线粒体，C错误；人体细胞内丙酮酸分解不生成酒精，会生成乳酸，
D错误。
4．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺
氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（ ）
A．②过程不需要O 的参与，产生的“物质X”是丙酮酸
2
B．过程①②均有能量释放，大部分用于合成ATP
C．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同
D．若给肌细胞提供18O标记的O，不会在CO 中检测到18O
2 2
【答案】A
【解析】“物质X”是丙酮酸，由C、H、O 3种元素组成，②为细胞呼吸第一阶段，不需要O 参与，A正
2
确；过程①②均有能量释放，少部分用于合成ATP，B错误；过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段，场所均是细
胞质基质，C错误；有氧条件下，肌细胞也可以进行有氧呼吸，若给肌细胞提供18O标记的O ，则产生的水
2
含有18O，含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO 中能检测到18O，D错误。
2
5．下面示意图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中O的转移过程。下列相关叙述不正确的是（ ）
HO O HO CO C （CHO）
2 2 2 2 3 2
A．过程②③都有ATP生成
B．过程②⑤都要消耗NADPH
C．过程①②都需在生物膜上进行
D．过程③可为过程②提供反应物
【答案】B
【解析】②表示有氧呼吸的第三阶段，过程③表示有氧呼吸第二阶段，两个过程中具有 ATP的生成，A
正确；②表示有氧呼吸的第三阶段，该过程中消耗还原氢为NADH，过程⑤表示暗反应阶段中三碳化合物的还原，该阶段要消耗NADPH，二者均消耗还原氢，但两者还原氢不同，B错误；过程①为光反应，发生在叶
绿体类囊体膜上，过程②为有氧呼吸的第三阶段，该阶段发生在线粒体内膜上，即二者都需在生物膜上进
行，C正确；过程②产生的水可用于过程③有氧呼吸的第二阶段中水的消耗，D正确。
6．谷物中淀粉酶活性是影响啤酒发酵产酒的重要因素。某科研小组为寻找啤酒发酵的优良原料，比较了小
麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性，其实验过程及结果如下。分析回答：
①谷物的萌发：称取等量小麦、谷子、绿豆三种谷物的干种子，都均分为两份，其中一份浸泡2.5h，放入
25℃恒温培养箱，至长出芽体为止。
②酶提取液的制备：将三种谷物的干种子和萌发种子分别置于研钵中，加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离
心，制备酶提取液。
③反应进程的控制：分别取②制备的酶提取液lmL置于不同的试管中，加入lmL 1%的淀粉溶液，25℃保
温5min后，立即将试管放入沸水浴中保温5min。
④吸光度的测定：在试管中加入？、摇匀、加热，当溶液由蓝色变为砖红色后，用分光光度计依次测定各
试管的吸光度。
⑤酶活性的计算：将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对，计算出淀粉酶活性，结果如下：
名称 小麦 谷子 绿豆
未萌发谷物的淀粉酶活性/U·g−1 0.0289 0.0094 0.0074
萌发谷物的淀粉酶活性/U·g−1 5 1.7645 0.0395
（1）本实验研究的自变量是_____________、_____________。
（2）步骤②中加入“石英砂”的目的是_____________；步骤③中立即将试管在沸水浴中保温5min的作
用是________，避免因吸光度测定先后对实验结果的影响；步骤④“？”加入的试剂是____________。
（3）实验结果表明，谷物萌发过程中淀粉酶活性___________，其意义是_____________。
（4）本实验对生产实践的指导意义是应优先选择_____________作为啤酒发酵的原料。
【答案】（1）谷物种类 谷物是否萌发
（2）使研磨更充分，便于酶提取液的制备 快速使酶失活，使反应同时终止 斐林试剂
（3）升高 使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量
（4）萌发的小麦种子
【解析】（1）依题意可知：本实验的目的是研究比较小麦、谷子、绿豆三种谷物的种子萌发前后淀粉酶
活性，因此本实验研究的自变量是谷物种类和谷物是否萌发。（2）步骤②中加入“石英砂”的目的是：可以
使研磨更加充分，便于酶提取液的制备。步骤③中立即将试管在沸水浴中保温，利用高温快速使酶失活，使
反应同时终止。依题意“溶液由蓝色变为砖红色”可推知：步骤④在试管中加入的是斐林试剂。（3）表中的
实验结果显示：萌发谷物的淀粉酶活性高于未萌发谷物的，所以谷物萌发过程淀粉酶活性升高，可使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量。（4）表中信息显示：萌发的小麦种子淀粉酶活性最高，可以使淀粉迅
速水解，因此应优先选择萌发的小麦种子作为啤酒发酵的原料。
精准预测题
1．（多选）下列关于酶和ATP的叙述，错误的是（ ）
A．酶的合成总是与ATP的合成相关联
B．ATP的合成只能在生物膜上进行
C．酶主要是在细胞中的核糖体上合成的
D．哺乳动物成熟的红细胞也能合成酶和ATP
【答案】ABD
【解析】酶的合成总一般与ATP的水解相关联，A错误；细胞质基质中也可以产生ATP，B错误；大多数
酶的化学本质是蛋白质，而蛋白质的合成场所是核糖体，因此酶主要是在细胞中的核糖体上合成的，C正
确；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不能合成酶，D错误。
2．下列关于细胞呼吸的说法正确的是（ ）
A．原核生物只能进行无氧呼吸
B．真核细胞一定可以进行有氧呼吸
C．[H]只在有氧呼吸过程中产生
D．无氧呼吸时既产生[H]又消耗[H]
【答案】D
【解析】少数原核生物也能进行有氧呼吸，如硝化细菌、蓝藻等，它们虽然细胞中没有线粒体，但是细胞
中具有与有氧呼吸有关的酶系统，A错误；线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的真核
细胞一定不能进行有氧呼吸，B错误；无氧呼吸的第一阶段也能产生[H]，C错误；无氧呼吸时第一阶段产生
[H]，第二阶段消耗[H]，D正确。
3．将某绿色植物放在特定的实验裝置中，研究温度对光合作用和呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想
的)，下面对该表数据分析正确的是（ ）
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO(mg/h) 1.00 1.75 2.20 3.25 3.75 3.50 3.00
2
黑暗中释放CO(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
2
A．昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，在20℃时该植物生长得最快
C．每天光照12小时，20℃时该植物积累有机物最多
D．每天光照12小时，30℃时积累的有机物是10℃时的2倍
【答案】C【解析】35℃时净光合速率大于0，因此昼夜不停地光照，在35℃时该植物能生长，A错误；25℃时时净
光合速率最大，因此昼夜不停地光照，在25℃时该植物生长得最快，B错误；当温度为25℃时净光合作用速
率为3.75，呼吸作用消耗速率为2.25，每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，有机物的积累量为（3.75-
2.25）×12=18，而在5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、35℃时依据公式可得有机物的积累量分别为6、12、
18、21、6、-6，因此在20℃时该植物积累的有机物最多，C正确；每天光照12小时，10℃时积累的有机物=
（1.75-0.75）×12=12，而30℃时积累的有机物是（3.50-3.00）×12=6，可见前者是后者的2倍，D错误。
4．下列有关实验选材或试剂的说法中正确的是（ ）
A．用过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响
B．用洋葱根尖细胞观察同源染色体的联会
C．用澄清石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸
D．用加入了无水碳酸钠的95%的乙醇提取绿叶中的色素
【答案】D
【解析】若研究温度对酶活性的影响，自变量是温度的不同，因高温可加快过氧化氢酶催化的底物——
过氧化氢的分解，会干扰实验结果，所以不能用过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响，A错误；同源染色体
的联会发生在减数第一次分裂，洋葱根尖分生区细胞能进行有丝分裂，但不能进行减数分裂，因此不能用洋
葱根尖细胞观察同源染色体的联会，B错误；二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，酵母菌在进行无氧呼吸和有
氧呼吸时都能产生二氧化碳，所以不能用澄清石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸，C错误；无水碳酸钠可
以吸收95%的乙醇中的水分，因此可以用加入了无水碳酸钠的95%的乙醇提取绿叶中的色素，D正确。
5．安徽怀远县是中国石榴之乡，榴花似火，果实营养丰富，果皮可以入药。下图是石榴树在不同温度和光强
度条件下的光合速率变化情况，光合速率以干重增加速率（mg/单位叶面积∙h）表示。其他条件均为最适
宜，下列有关说法正确的是（ ）
A．25℃条件下，1klx光强度时叶肉细胞中产生ATP的场所只有线粒体和叶绿体
B．5klx光强度时15℃和25℃条件下的光合速率相等
的
C．15℃条件下，P点以后石榴光合速率不再继续增大 主要限制因素是CO 浓度
2
D．25℃条件下，石榴黑暗处理1h后再在12klx光强度下照射1h，则实验期间干重积累量约为10mg/单位
叶面积【答案】D
【解析】25℃条件下，1klx光强度时叶肉细胞可以进行光合作用和呼吸作用，产生 ATP的场所有线粒
体、叶绿体和细胞质基质，A错误；5klx时，由于在两种温度下，植物的呼吸作用不同，所以二者光合速率
不等，B错误；从图中看出，15℃条件下，P点以后石榴光合速率不再继续增大的主要限制因素是温度，C错
误；25℃条件下，石榴黑暗处理1h后（呼吸作用4），在12klx光强度下照射1h（净光合作用12），则实验
期间干重积累量14-4=10 mg/单位叶面积，D正确。
6．（多选）乳糖酶能催化乳糖水解．有两项与此相关的实验，除自变量外，其实验条件均设置为最适条件。
实验结果如下。下列有关叙述正确的是（ ）
实验一 酶浓度 0% 1% 2% 4% 5%
相对反应速
（乳糖浓度为10%） 0 25 50 100 200
率
实验二 乳糖浓度 0% 5% 10% 20% 30%
相对反应速
（酶浓度为2%） 0 25 50 65 65
率
A．实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率可能继续加大
B．在实验一的各种酶浓度下增加乳糖浓度，相对反应速率将变化不明显
C．实验二若适当提高反应温度，相对反应速率将增大
D．实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再变化
【答案】ABD
【解析】在乳糖浓度为10%时，当酶浓度达到5%时，相对反应速率不一定达到最大值，所以实验一如果
继续增加酶浓度，相对反应速率将可能继续加大，A正确；在实验一的各种酶浓度下，限制反应速率的因素
是酶浓度，故增加乳糖浓度相对反应速率将变化不明显，B正确；实验条件均设置为最适条件，所以提高温
度，酶的活性反而下降，因此实验二若提高反应温度，相对反应速率将减小，C错误；在酶浓度为2%时，乳
糖浓度20%与30%情况下，相对反应速率相等，所以在实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率将不再加
大，D正确。
7．回答与种子有关的问题：
（1）干燥的种子中含结合水较多，结合水的主要功能是___________。干燥的种子置于水中，会大量吸
水，从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的___________、___________从细胞外进入细
胞内。
（2）若水稻种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，则细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则
吸收的分子数比释放CO 分子数的___________（填“多”或“少”或“相等”）。检测水稻种子有氧和无氧
2
呼吸共同的产物，可用的试剂是___________。
（3）有研究表明，某种小麦在轻度干旱胁迫下，叶片净光合作用速率下降了 38%。可能的原因是____________________。
【答案】（1）细胞结构的主要组成成分 磷脂双分子层（或脂质） 水通道蛋白
（2）少 溴麝香草酚蓝水溶液（或澄清石灰水）
（3）在轻度干旱胁迫条件下，叶片气孔关闭导致CO 供应不足，使暗反应受阻，净光合作用速率下降
2
的
【解析】（1）结合水是细胞结构 主要组成成分，细胞膜上有磷脂分子和水通道蛋白，细胞膜的基本支
架是磷脂双分子层，水分可经过细胞膜中的磷脂双分子层、水通道蛋白从细胞外进入细胞内。（2）水稻种子
细胞进行有氧呼吸吸收O 的分子数与释放CO 分子数相等，无氧呼吸不消耗氧气，但产生CO ，细胞同时进
2 2 2
行有氧和无氧呼吸，则吸收O 的分子数比释放CO 的分子数少；无氧呼吸和有氧呼吸均产生CO ，可用溴麝
2 2 2
香草酚蓝水溶液（或澄清石灰水）检测；（3）轻度干旱胁迫条件下，叶片气孔关闭导致CO，供应不足，使
2
暗反应受阻，净光合作用速率下降。
【点评】本题考查学生理解水的存在形式和功能，有氧呼吸和无氧呼吸的过程，影响光合作用的因素，意
在考查考生理解所学知识的要点，并且能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行
解释、推理，做出合理的判断能力。
8．如图1表示某植物夏季一密闭大棚内一昼夜二氧化碳的变化，图2表示该植物在温度为A时光照强度分别
为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。回答下列问题：
（1）图1中甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是______________，对应图2中的
____________________用a、b、c、d中的回答）点。
（2）若该植物长时间的光照强度为b，则该植物是否能正常生长______________（是或否）。
（3）要测得植物在温度为A、光照强度分别为d时的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验。一组
将植物置于________条件，测得呼吸作用速率，可在装置中放置 NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是
____________________。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，可在装置中放
置________________溶液，所得数值表示____________________________。
（4）该植物细胞吸收18O，最先出现放射性的物质是______________。
2
【答案】（1）乙和丙 c
（2）否
（3）黑暗 呼吸作用吸收氧气 NaHCO 或缓冲溶液 净光合作用释放的氧气（或光合作用产生的氧气
3
与呼吸作用吸收的氧气的差值）（4）水
【解析】（1）图1中乙到丙段大棚内二氧化碳浓度下降的原因是：光合速率大于呼吸速率，吸收的二氧
化碳多于释放的。甲和丁为晚上12时，只进行呼吸作用；乙和丙大棚内二氧化碳浓度维持不变，说明这时光
合速率等于呼吸速率，图2中的c点二氧化碳释放量为0，即净光合速率为0，表明实际光合速率等于呼吸速
率。（2）光照强度为b，这时二氧化碳释放量为3，表明实际光合速率小于呼吸速率，合成有机物不够氧化
分解，故植物不能正常生长。（3）要测量实际光合速率，需在黑暗下测出呼吸速率，装置中放置NaOH溶液
目的是吸收空气中的二氧化碳，以消耗的氧气量表示呼吸速率，细胞呼吸消耗氧气会引起气压下降。再测出
净光合速率，装置中放置NaHCO 或缓冲溶液，维持二氧化碳浓度不变，实际光合速率=呼吸速率+净光合速
3
率，故测得的数值为光合作用放出的氧气与呼吸作用吸收氧气的差值。（4）植物细胞吸收18O ，直接参加有
2
氧呼吸第三阶段反应，与[H]结合生成水，故18O最先出现在水中。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析
与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。
9．为了测定金鱼藻光合作用强度，某同学设计了如图所示的实验装置，氧气传感器可监测O 浓度的变化，
2
其中不同的滤光片只允许某种单色光透过，其他条件均相同且适宜。据图回答下列问题：
（1）该实验的自变量是_____________________， 因变量是__________________。
（2）加入NaHCO 溶液目的_____________________________。
3
（3）拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的 O 浓度____________（高于，低于）单色光下O 浓
2 2
度。
（4）若用该装置测定金鱼藻的呼吸作用强度，应在________条件下进行
（5）依据该实验中的结论试分析温室大棚常用无色透明薄膜的原因________________________。
【答案】（1）不同的单色光 氧气的浓度
（2）为金鱼藻的光合作用提供CO
2
（3）高于
（4）黑暗(遮光)
（5）无色透明的薄膜不同波长可见光均能透过，有利于植物进行光合作用
【解析】（1）由于滤光片的作用，该实验对不同组别给予了不同光质的处理，所以自变量为不同的单色
光；因变量是氧气的浓度。（2）加入NaHCO 溶液目的是为金鱼藻进行光合作用提供二氧化碳。（3）相同
3条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的 O 浓度高于
2
单色光下O 浓度。（4）若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度。（5）无色透明的薄膜不同
2
波长可见光均能透过，相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，有利于植物进行光合作用。
【点评】本题意在考查学生对图形的分析和理解能力，光合作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程
图分析，要注意，对于绿色植物来说，在有光的条件下可以进行光合作用，也可以进行细胞呼吸，在黑暗条
件下只能进行细胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究细胞呼吸与光合作用的关系。光合作用合
成有机物，而呼吸作用分解有机物。光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧
化碳和水。
