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专题04 细胞的能量供应和利用
目录
1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱
3.创新情境练：知情境练突破
4.限时提升练：（30min）综合能力提升
考点
三年考情分析
2025 考向预测
细胞呼吸
（2024.贵州卷.T17）细胞呼吸过程、影响
因素及相关计算
（2024.甘肃卷.T3）细胞呼吸过程及应用
（2024.安徽卷.T1）有氧呼吸过程
（2024.广东卷.T5）细胞呼吸过程
（2024.山东卷.T16）细胞呼吸过程及影响
因素
考点预测：细胞呼吸的过程、影响
因素和应用
考法预测： 考察细胞呼吸的基本过
程；结合农业生产实例综合考察细
胞呼吸与光合作用相关知识
光合作用
（2024.重庆卷.T18）光合作用场所、过程
及影响因素
（2024.贵州卷.T3）光合作用过程
（2024.江西卷.T5）光合作用意义
（2024.北京卷.T4）光合作用影响因素
（2024.浙江卷.T15）光合作用过程
考点预测：光合作用的场所、过程
及影响因素；绿叶中色素的提取和
分离实验
考法预测：考察光合作用的基本过
程；结合农业生产实例综合考察细
胞呼吸与光合作用相关知识
1.细胞呼吸
（1）酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
（2）CO2 和酒精的检测
二氧化碳
澄清的石灰水
变混浊
溴麝香草酚蓝水溶液
由蓝变绿再变黄
酒精
酸性重铬酸钾溶液
橙色变成灰绿色
（3）实验装置图
1
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（4）有氧呼吸的过程及总反应式
（5）无氧呼吸的过程及总反应式
第一阶段
葡萄糖 → 丙酮酸、[H]和少量能量
第二阶段
酒精发酵
丙酮酸 → 乙醇+CO2
大多数植物、酵母菌等
乳酸发酵
丙酮酸 → 乳酸
高等动物、马铃薯块茎、甜菜块
根、玉米胚、乳酸菌等
总反应式：①无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+ 少量能量
。
②无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O6
2C3H6O3+ 少量能量
2.光合作用
（1）“绿叶中色素的提取和分离”实验
a.色素提取和分离实验中几种药品的作用：无水乙醇：提取色素；SiO2：使研磨更充分；CaCO3：防止色素
被破坏。
b.叶绿素a 和叶绿素b 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2
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（2）光合作用的化学反应式：
CO2＋
H 2O――→
（
CH
2O ）＋
O 2。
（3）光合作用的过程：
长难句作答：
1. 探
究
细
胞
呼
吸
装
置
中
NaOH
溶
液
目
的
是
。
2. 无
氧
呼
吸
产
生
能
量
少
的
原
因
是
。
3. 检
测
酒
精
的
试
剂
及
反
应
条
件
是
。
4. 影
响
细
胞
呼
吸
的
因
素
有
。
5. 细
胞
呼
吸
的
实
质
是
。
6.
提
取
色
素
的
原
理
是
。
分
离
色
素
的
原
理
是
。
7.
影
响
光
合
作
用
的
因
素
有
。
8.
滤
纸
条
看
不
到
色
素
带
的
原
因
有
。
9.
滤
纸
条
只
呈
现
胡
萝
卜
素
、
叶
黄
素
色
素
带
的
原
因
是
。
10. 光
合
午
休
现
象
的
原
因
是
。
。
3
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高分解题技巧：
1.
影响细胞呼吸的因素——氧气
①0 点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。10%之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2 释放总量＝有氧呼
吸释放量＋无氧呼吸释放量；
②氧浓度为 0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢，有氧呼吸加快。B 点时，有氧呼吸释放的
CO2 量等于无氧呼吸释放的 CO2 量；
③氧浓度在 0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐加快。
④随氧浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。
⑤氧浓度为
5%
左右时，细胞呼吸强度最弱
。
2.
细胞呼吸方式的判断
方法一：根据吸收氧气和释放二氧化碳比例
方法二：液滴移动法判断
装置结果分析：
现象
结论
甲装置液滴
乙装置液滴
不动
不动
只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移
右移
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移
不动
只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和
4
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产生乳酸的无氧呼吸
3.
影响光合作用的因素
（1）
植物种类：阴生植物与阳生植物
（2）
光照强度
4.
C5、C3 含量的变化
C3 和 C5 含量的变化是相反的，若 C3 含量增加，则 C5 含量减少；[H]、ATP 和 C5 的含量变化是一致的，
都增加，或都减少。
例如：突然停止光照，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP 下降、C3增加、C5下降。
5.
真光合、净光合速率
真光合速率
O2 产生(生成)速率
CO2 固定速率
有机物产生(制
造、生成)速率
净(表观)光合
速率
O2 释放速率
CO2 吸收速率
有机物积累速率
呼吸速率
黑暗中 O2 吸收速率黑暗中 CO2 释放速
率
有机物消耗速率
6.
易错易混
5
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（1）酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生 CO2，因此不能根据酵母菌培养过程中是否产生 CO2 来判断其呼
吸方式。
（2）无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量 ATP，第二阶段丙酮酸转化成乳酸过程中不释放
能量，不生成少量
ATP
。
（3）动物细胞内 CO2 的来源：只来自有氧呼吸，因为动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸。
（4）真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸：如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
（5）误认为暗反应在光下不能进行：光反应在光下才能进行，暗反应在有光、无光的条件下都可以进行，
但需要光反应的产物[H]和 ATP。
（6）叶绿体并不是进行光合作用的必要条件：进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如蓝藻、光合细菌能
进行光合作用，但没有叶绿体。
（建议用时：10 分钟）
1．【生活现象】下列关于俗语或者生活现象的理解不合理的是（ ）
A．“种地不上粪，等于瞎胡混”——粪便中有丰富的有机物能被植物吸收利用
B．“立秋无雨是空秋，万物（特指谷物）历来一半收”——立秋时节谷物生长需要较多水分
C．“豆麦轮流种，十年九不空”——豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥，有利于大豆、小麦合
成蛋白质等物质
D．“犁地深一寸，等于上层粪”——犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸，促进根部对矿质元素的
吸收
2．【种子质检】种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC 法检测种子活力，TTC（无色）
进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC 溶液中，30℃保温一段
时间后部分种胚出现红色。下列叙述错误的是（ ）
A．该反应不需要在光下进行
B．TTF 不能在线粒体基质中生成
C．TTF 生成量与保温温度有关
D．可以用红色深浅判断种子活力高低
3．【肿瘤细胞】一个肿瘤中常存在A 型和B 型两种癌细胞，两种癌细胞的代谢方式不同，但
可以通过MCT4 和MCT1 载体建立物质上的联系，进而形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发
展，下图所示为两种癌细胞的代谢过程和联系方式相关叙述错误的是（ ）
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A．B 型癌细胞比A 型癌细胞吸收葡萄糖速率更快
B．和正常细胞相比，B 型癌细胞上的MCT1 表达更多
C．过程③与②相比，除了场所不同，过程③还需要氧气
D．研制能抑制MCT4 或MCT1 的药物可用于治疗癌症
4．【中医药材】龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、
乙为同一批龙血树分别在不同温度、光照强度下相关指标的变化曲线（其余条件均相同）（单位：
mmol·cm-2h-1）下列说法错误的是（ ）
A．据图甲分析，温度为30℃和40℃时，叶绿体消耗CO2的速率相等
B．图甲40℃条件下，若黑夜和白天时间相等，龙血树不能正常生长
C．补充适量的氮、镁等矿质元素可能导致图乙中D 点左移
D．若图乙是30℃下测得的结果，则图甲 A 点对应的光照强度为4klx
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1．（2024·江西卷）2．农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下
列关于种子萌发的说法，错误的是（ ）
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
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D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
2．（2024·浙江卷）植物细胞胞质溶胶中的
、
通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运
到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植
物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B．
、
通过离子通道进入液泡不需要ATP 直接供能
C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
3. （2024·甘肃卷）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不
当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（ ）
A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足
B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足
C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸
D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加
4.从图中选取装置,用于探究酵母菌细胞呼吸方式,正确的组合是( )
注:箭头表示气流方向
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A.⑤→⑧→⑦和⑥→③
B.⑧→①→③和②→③
C.⑤→⑧→③和④→⑦
D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
5. （2024·贵州卷）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且
适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的
吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
6．（2024·北京卷）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放
量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）
A．增加叶片周围环境CO2浓度
B．将叶片置于4℃的冷室中
C．给光源加滤光片改变光的颜色
D．移动冷光源缩短与叶片的距离
7．（2024·福建卷）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高
水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素
处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A
组不处理，B 组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。
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下列分析正确的是（ ）
A．0min 时，A 组胞间CO2浓度等于B 组胞间CO2浓度
B．30min 时，B 组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A 组
C．30min 时，限制A 组光合速率的主要因素是光照时间
D．与A 组叶片相比，B 组叶片光合作用的光诱导期更长
8．（2024·广东卷）研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr 基因后获得的突变株△sqr 中，线粒体出
现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（ ）
A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B．线粒体数量减少使△sqr 的有氧呼吸减弱
C．有氧条件下，WT 比△sqr 的生长速度快
D．无氧条件下，WT 比△sqr 产生更多的ATP
9．（2024·山东卷）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞
壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中
单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
10．（2024·海南·联考）20．在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成
CO2和H2O。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能，脂肪酸
产生和代谢过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞中丙酮酸和脂酰CoA 产生的过程有[H]生成，但不释放能量
B．乙酰CoA 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来
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C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体内膜
D．用透气纱布包扎伤口及慢跑都是为了促进人体细胞进行有氧呼吸
11.植物的光合作用细胞依赖光照，但光能超过光合系统所能利用的能量时，光合器官可能遭到破坏，该现
象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物，在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能，对光合器官起保护作
用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程，其中PR、R、GP 代表不同的生理过程。下列相关
叙述错误的是（ ）
A．图中的PR、R 过程分别代表呼吸作用、光呼吸，叶片中有机物的积累量取决于GP、R、PR 之间的
差值
B．光呼吸虽然消耗部分有机物，但是从一定程度上能避免光抑制的发生，有利于植物生长发育
C．植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象
D．在农业生产中，适当抑制白天光呼吸和夜间呼吸作用的进行，有利于提高农作物产量
二、综合题
12．（2024·全国甲卷）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答
下列问题。
(1)该植物叶片在温度a 和c 时的光合速率相等，叶片有机物积累速率 （填“相等”或“不相
等”），原因是 。
(2)在温度d 时，该植物体的干重会减少，原因是 。
(3)温度超过b 时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是
。（答出一点即可）
(4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在
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最大时的温度。
13．（2024·新课标卷）某同学将一种高等植物幼苗分为4 组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培
养，a、b、c、d 组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，
结果如图所示，其中M 为初始O2浓度，c、d 组O2浓度相同。回答下列问题。
(1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是
。
(2)光照t 时间时，a 组CO2浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）b 组。
(3)若延长光照时间c、d 组O2浓度不再增加，则光照t 时间时a、b、c 中光合速率最大的是 组，判
断依据是 。
(4)光照t 时间后，将d 组密闭装置打开，并以c 组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填
“升高”“降低”或“不变”）。
12
