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专题05 细胞的能量供应和利用
目录索引
第一部分 主干知识归纳与回顾
第二部分 命题角度+考情分析+高考预测
第三部分 核心题型（2 大题型）
第四部分 类题狂刷
考点01 细胞呼吸的原理
1．细胞呼吸
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。
2．有氧呼吸
(1)概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和
水，释放能量，生成大量ATP 的过程。
(2)过程
(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
(4)放能：1 mol 葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ 左右的能量转移至ATP 中，其余能量则以热能形式散失。
(5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；一
部分能量储存在ATP 中。
1
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3．无氧呼吸
(1)场所：全过程是在细胞质基质中发生的。
(2)过程
第一阶段
葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量
第二阶段
乙醇发酵
丙酮酸＋[H]→酒精＋CO2
植物、苹果果实、酵母菌等
乳酸发酵
丙酮酸＋[H]→乳酸
高等动物、马铃薯块茎、甜菜块
根、玉米胚、乳酸菌等
(3)分别写出无氧呼吸两种形式的总反应式
产生乳酸：C6H12O6――→2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
产生酒精：C6H12O6――→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
(4)放能：1 mol 葡萄糖释放196.65_kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08_kJ 左右的能
量转移至ATP 中。
考点02 细胞呼吸原理的应用及实验
1.细胞呼吸原理的应用
(1)选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
(2)作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。
(3)提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
(4)稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。
2.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同点
有氧呼吸
无氧呼吸
区
别
场所
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
条件
氧气，多种酶
无氧气，多种酶
物质
变化
葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2 和
H2O
葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精
和CO2
能量
变化
释放大量能量，产生大量ATP
释放少量能量，产生少量ATP
联系
二者第一阶段反应完全相同，并且都是在细胞质基质中进行；本质都是氧化分
解有机物，释放能量，产生ATP
考点03 叶绿素的提取与分离
1．叶绿体中色素的种类和颜色
色素的种类
色素的颜色
叶绿素
叶绿素a
蓝绿色
叶绿素b
黄绿色
2
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类胡萝卜素
叶黄素
黄色
胡萝卜素
橙黄色
2.叶绿体中色素的吸收光谱分析
(1)色素的功能：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。
(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390～760 nm，叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光
和紫外光等不吸收。
3.色素提取与分离实验注意事项
注意事项
操作目的
提
取
色
素
选新鲜绿色的叶片
使滤液中色素含量高
研磨时加无水乙醇
溶解色素
加少量SiO2 和CaCO3
研磨充分和保护色素
迅速、充分研磨
防止乙醇过度挥发，充分溶解色素
盛放滤液的试管管口加棉塞
防止乙醇挥发和色素氧化
分
离
色
素
滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
滤液细线要细、齐、直
使分离出的色素带平整不重叠
滤液细线干燥后再画一两次
使分离出的色素带清晰分明
滤液细线不触及层析液
防止色素直接溶解到层析液中
考点04 光合作用原理与应用
1.结构
2.功能：进行光合作用的场所。
光合作用的过程
3
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(1)根据图示写出各标号所代表的物质或过程名称
①基粒；②光能；③O2；④[H]；⑤ATP；⑥基质；⑦CO2；⑧C3；⑨光；⑩暗。
(2)根据图示填写
①光反应进行的场所是叶绿体类囊体薄膜，物质变化是水的光解、ATP 的合成；能量变化是将光能转化为
ATP 中活跃的化学能。
②暗反应进行的场所是叶绿体基质，发生的物质变化有CO2 固定、C3 还原和ATP 水解，能量变化是将
ATP 中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能。
(3)写出光合作用的总反应式CO2＋H2O――→(CH2O)＋O2。
3.光反应和暗反应的比较
项目
光反应
暗反应
条件
光、色素、酶
ATP、[H]、CO2、多种酶
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
物质变化
水的光解、ATP 的合成
CO2 的固定、C3 的还原
能量变化
光能转化为活跃的化学能
活跃的化学能转化为稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP 和
Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成
考点05 光合作用与呼吸作用综合考察
1.影响光合作用因素的模型构建与解读
曲线模型
模型分析
曲线
对应点
细胞生理活动
ATP 产生
场所
植物组织
外观表现
图示
应用
A 点
只进行细胞呼
吸，不进行光合
作用
只在细胞
质基质和
线粒体
从外界吸
收O2 ，向
外界排出
CO2
①温室生产中，
适当增强光照强
度，以提高光合
速率，使作物增
4
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产
②阴生植物的光
补偿点和光饱和
点都较阳生植物
低，如图中虚线
所示，间作套种
农作物，可合理
利用光能
AB 段
(不含A、
B 点)
呼吸量>光合量
从外界吸
收O2 ，向
外界排出
CO2
B 点
光合量＝呼吸量
与外界不
发生气体
交换
B 点之后
光合量≥呼吸量
细胞质基
质、线粒
体、叶绿
体
从外界吸
收CO2 ，
向外界释
放O2 。此
时植物可
更新空气
2.表格法理清光合作用和有氧呼吸的区别
项 目
光合作用
有氧呼吸
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光能→化学能(储能)
稳定的化学能→活跃的化学能(放能)
实质
合成有机物，储存能量
分解有机物，释放能量，供细胞利用
场所
叶绿体
活细胞(主要在线粒体)
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
1. 影响光合作用的因素 ★★★☆☆
2. 光合作用于呼吸作用的综合考察 ★★★★★
高考频率：100% 试题难度：中等 呈现形式：以选择题或填空题呈现
影响细胞呼吸因素的分析，细胞呼吸类型的判断及相关计算；光合作用和呼吸作用的综合考
察！
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题型一：细胞呼吸
1.1 母题精析（三年高考真题）
一．细胞呼吸的过程及原理（共7 小题）
1．（2023·山东）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转
运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH 降低。pH 降低至一定程度会
引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞
酸中毒。下列说法正确的是（ ）
A．正常玉米根细胞液泡内pH 高于细胞质基质
B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP 增多以缓解能量供应不足
D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
【答案】B
【分析】无氧呼吸全过程：（1）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。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和
酒精或乳酸。
【详解】A、玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起
细胞质基质内H+积累，说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡
中H+浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH 低于细胞质基质，A 错误；
B 、玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米
根有CO2 的产生不能判断是否有酒精生成，B 正确；
C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP 的产生，C 错误；
D、丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D 错误。
故选B。
2．（2023·湖南）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（ ）
A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长
B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖
C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利
D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类
【答案】C
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【分析】食物腐败变质是由于微生物的生长和大量繁殖而引起的，根据食物腐败变质的原因，食品保存就
要尽量的杀死或抑制微生物的生长和大量繁殖。
【详解】A、干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A 正确；
B、腌制过程中添加食盐、糖等可制造高渗环境，从而微生物的生长和繁殖，B 正确；
C、低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般果蔬的保存温度为零上低温，C 错
误；
D、高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，
有利于食品保存，D 正确。
故选C。
3．（2023·广东）在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是（ ）
A．还原型辅酶Ⅰ
B．丙酮酸
C．氧化型辅酶Ⅰ
D．二氧化碳
【答案】A
【分析】有氧呼吸过程分三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解成2 分子丙酮酸和少量的[H]，同时释放了少量
的能量，发生的场所是细胞质基质；第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳[H]，同时释放少量的能量，发
生的场所是线粒体基质；第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧气结合形成水，释放大量的能量，发生的场
所是线粒体内膜。
【详解】游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段
产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的
表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A 正确。
故选A。
4．（2023·全国）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细
胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．在时间a 之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B．a~b 时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
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C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP 比产生乳酸时的多
D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
【答案】C
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段
丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶
段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少
量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a 之前，植物根细
胞无CO2 释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a 之前，
只进行无氧呼吸产生乳酸，A 正确；
B、a 阶段无二氧化碳产生，b 阶段二氧化碳释放较多，a~b 时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和
CO2 的过程，是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现，B 正确；
C、无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故
每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP 和产生乳酸时相同，C 错误；
D、酒精跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D 正确。
故选C。
5．（2022·重庆）从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是（ ）
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注：箭头表示气流方向
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
【答案】B
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生
的CO2 可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，
或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。
【详解】酵母菌属于异养兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时，先
用NaOH 去除空气中的CO2，再将空气通入酵母菌培养液，最后连接澄清石灰水检测CO2 的生成，通气体
的管子要注意应该长进短出，装置组合是⑧一①一③；无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水
相连，装酵母菌溶液的瓶子不能太满，以免溢出，装置组合是②一③，B 正确，ACD 错误。
故选B。
6．（2023·浙江）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于
该实验的叙述，正确的是（ ）
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
【答案】C
【分析】探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量；氧气的有无是自变
量；需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多。
【详解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，A 错误；
B、氧气的有无是自变量，B 错误；
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C、有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2 且比值为1:1，因此可选用酒精和CO2 生成量作为因
变量的检测指标，C 正确；
D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多；无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在
酒精中，释放能量少，D 错误。
故选C。
7．（2022·江苏）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）
A．光照下，叶肉细胞中的ATP 均源于光能的直接转化
B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸的过程：第一阶段在细胞质基质进行，1 分子的葡萄糖分解成2 分子的丙酮酸，同时
脱下4 个[H]，释放出少量的能量；第二阶段在线粒体基质进行，2 分子丙酮酸和6 水分子中的氢全部脱下，
共脱下20 个[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳，释放出少量的能量；第三阶段在线粒体内膜进行，前两
阶段脱下的共24 个[H]与6 个O2 结合成水，释放大量的能量。
2、无氧呼吸在细胞质基质进行，1 分子的葡萄糖分解成2 分子的乙醇、2 分子的二氧化碳并释放出少量的
能量，或1 分子的葡萄糖分解成2 分子的乳酸并释放出少量的能量。
【详解】A、光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP 来源于光能的转化，
有氧呼吸中产生的ATP 来源于有机物的氧化分解，A 错误；
B、供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ，B 正确；
C、蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但进行有氧呼吸，C 错误；
D、供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP ，D 错误。
故选B。
二．细胞呼吸的应用及实验（共10 小题）
8．（2022·江苏）下列有关实验方法的描述合理的是（ ）
A．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液
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，须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
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜
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下观察它的形态；
2、探究酵母菌细胞呼吸方式中，产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水检测，酒精可
以用酸性的重铬酸钾溶液检测（由橙红色变成灰绿色）。
【详解】A、提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，A 错误；
B、黑藻叶片含有叶绿体，呈绿色，所以适当浓度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，观察细胞质的流动，同时黑藻叶片是成熟的植物细胞，可以发生质壁分离，以叶绿体为
观察指标，B 正确；
C、检测样品中的蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应，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，不能用来检测酒精含量，D 错
误。
故选B。
9．（2022·河北）关于呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A．酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B．种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C．有机物彻底分解、产生大量ATP 的过程发生在线粒体基质中
D．通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
【答案】B
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段
丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶
段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少
量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化
碳，A 错误；
B、种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育提供原料和能量，B 正确；
C、有机物彻底分解、产生大量ATP 的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C 错误；
D、酸性的重铬酸钾可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒
精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D 错误。
故选B。
10．（2022·北京）在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3 个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体
重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果
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如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（ ）
A．消耗的ATP 不变
B．无氧呼吸增强
C．所消耗的ATP 中来自有氧呼吸的增多
D．骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP 增多
【答案】B
【分析】人体无氧呼吸的产物是乳酸。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP 多于无氧呼吸。
【详解】A、滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP 增多，A 错误；
B、人体无氧呼吸的产物是乳酸，分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由
此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B 正确；
C、分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪
过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP 中来自无氧呼吸的增多，C 错误；
D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP 多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸
增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP 减少，D 错误。
故选B。
11．（2022·海南）种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官
的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是（ ）
A．种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B．种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少
C．干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D．种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪
【答案】C
【分析】种子萌发是指种子从吸水开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程，在此过程中细胞代谢逐
渐增强。种子萌发除了种子本身要具有健全的发芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的环境条件，主要
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是充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能
正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好。
【详解】A、种子的萌发需要一定的环境条件，如水分、温度和氧气等因素，A 正确；
B、种子萌发过程中，自由水含量增加，呼吸作用增强，消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质，生成简单有机
物增多，导致储藏的有机物的量减少，B 正确；
C、干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细
胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求，C 错误；
D、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明
该种子含有脂肪，D 正确。
故选C。
12．（2022·山东）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，
该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH 与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用
14C 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
【答案】C
【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。由题干信息可知，磷酸戊糖途径可
以将葡萄糖转化成其他中间产物，这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。
【详解】A、根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH 是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的
还原型辅酶是NADH，能与O2 反应产生水，A 正确；
B、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还
进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B 正确；
C、正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，
例如有氧呼吸，所以用14C 标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢
反应的产物，C 错误；
D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊
糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D 正确。
故选C。
13．（2022·浙江）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
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A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
【答案】B
【分析】1、 需氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；
需氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；需氧呼吸的第三阶段是
[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。
2、厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基
质中；第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。
【详解】A、 剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时会导致骨骼
肌细胞产生较多的乳酸，A 正确；
B、 制作酸奶利用的是乳酸菌厌氧发酵的原理，乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B 错误；
C、 梨果肉细胞厌氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失了，少部分可用
于合成ATP，C 正确；
D、 酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致其厌氧呼吸
受抑制而影响乙醇的生成量，D 正确。
故选B。
14．（2021·湖南）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（ ）
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提
供水分、适宜的温度和氧气
B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
【答案】B
【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有
机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、
氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措
施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水
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分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A 正确；
B、种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿
命会显著延长，B 错误；
C、油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H 含量高，O 含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消
耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C 正确；
D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿
度是新鲜水果保存的适宜条件，D 正确。
故选B。
15．（2021·河北）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下
列叙述错误的是（ ）
A．血液流经肌肉组织时，气体A 和B 分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
【答案】D
【分析】1、人体成熟的红细胞在发育成熟过程中，将细胞核和细胞器等结构分解或排出细胞，为血红蛋
白腾出空间，运输更多的氧气；
2、分析题图可知，①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，③为红
细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，④是载体蛋白运输葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞，⑤是H2O 通
过水通道蛋白进入红细胞。
【详解】A、根据题意可知，红细胞能运输O2 和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，
可以判断气体A 和B 分别是CO2 和O2，A 正确；
B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄
糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O 通过水通道蛋白进入红细胞，属于
协助扩散，B 正确；
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C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通
过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C 正确；
D、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜
的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D 错误。
故选D。
16．（2021·全国）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（ ）
A．该菌在有氧条件下能够繁殖
B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧生物，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。
【详解】A、酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条
件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A 不符合题意；
BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能
量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B 符合题意，C 不符合题意；
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D 不符合题意。
故选B。
17．（2020·全国）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CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【答案】D
【分析】呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气=生成的二氧化碳量；若只进行无氧呼
吸，当呼吸产物是酒精时，生成的酒精量=生成的二氧化碳量。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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
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氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D 错误。
故选D。
1.2 解题模型
细胞呼吸方式或类型的判定
判断细胞呼吸方式的三大依据
1.3 对点训练（四年省市模考）
一．细胞呼吸的过程（共8 小题）
18．（2023·贵州遵义·校考模拟预测）下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述不正确的是
（ ）
A．酵母菌在X 条件下产生物质d 跨膜运输的过程不需要消耗ATP
B．物质
可使溴麝香草酚蓝溶液变黄色
C．酵母菌产生物质
的场所有线粒体基质、细胞质基质
D．人剧烈运动时细胞主要通过分解乳酸获得能量
【答案】D
【分析】据图分析，条件Y 时，人和酵母菌细胞呼吸的产物相同，故Y 为有氧条件，则X 为无氧条件。酵
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母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物都有二氧化碳，故b 物质是二氧化碳，物质a 是水，物质c 是乳酸，物质d
是酒精。
【详解】A、酵母菌在X 条件和Y 条件下产生的物质都有b，则物质b 是CO2，物质d 是酒精，酒精跨膜
运输的方式为自由扩散，不需要消耗ATP，A 正确；
B、物质b 是CO2，溴麝香草酚蓝溶液可以检测CO2，颜色变化：由蓝变绿再变黄，B 正确；
C、条件Y 时，人和酵母菌细胞呼吸的产物相同，故Y 为有氧条件，则X 为无氧条件，物质b 是CO2，有
氧呼吸的产生CO2 场所是线粒体基质，无氧呼吸的产生CO2 场所是细胞质基质，C 正确；
D、人在剧烈运动时要消耗大量能量，主要通过有氧呼吸分解葡萄糖获得能量，D 错误。
故选D。
19．（2023 上·广东·高三校联考阶段练习）20 世纪30 年代，科学家发现在鸽子的胸肌悬浮液中加入苹果
酸可极大的加快丙酮酸的分解速率。增加中间产物能加快反应的进行。依据所学知识不能作出的推测是（
）
A．鸽子的胸肌细胞比红细胞线粒体含量更多
B．丙酮酸彻底氧化分解的场所在线粒体基质
C．苹果酸是葡萄糖分解为丙酮酸的中间产物
D．加入苹果酸可以提高NADH 的合成速率
【答案】C
【分析】有氧呼吸过程：第一阶段：葡萄糖分解产生丙酮酸和还原氢，释放少量能量，场所在细胞质基质；
第二阶段：丙酮酸和水分解产生二氧化碳和大量还原氢，释放少量能量，场所在线粒体基质；第三阶段：
前两阶段产生的还原氢与氧气结合产生水，释放大量能量，场所在线粒体内膜。
【详解】A、鸽子的胸肌细胞对能量的需求多于红细胞，因此鸽子胸肌细胞的线粒体含量多于红细胞，A
正确；
B、丙酮酸彻底氧化分解发生在有氧呼吸第二阶段，其场所在线粒体基质，B 正确；
C、加入苹果酸会促进丙酮酸的分解，苹果酸可能是丙酮酸分解的中间产物，增加中间产物的量能加快反
应的进行，C 错误；
D、加入苹果酸会提高丙酮酸分解的速率，而丙酮酸在分解过程（即有氧呼吸第二阶段）中会产生大量的
NADH，因此加入苹果酸可以提高NADH 的合成速率，D 正确。
故选C。
20．（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（ ）
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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①②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]、O2 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。
21．（2023·河南·襄城高中校联考一模）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、
CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下
列说法正确的是（ ）
A．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量更多
B．磷酸戊糖途径产生的NADPH 与有氧呼吸产生的还原型辅酶相同
C．正常生理条件下，利用
14C 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
【答案】D
【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。据题分析可知，磷酸戊糖途径可以
将葡萄糖转化成其他中间产物，这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。磷酸戊糖途径产生的
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能量较少。
【详解】A、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中
间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，A 错误；
B、磷酸戊糖途径产生的NADPH 是为其他物质的合成提供还原氢，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是
NADH，能与O2 反应产生水，B 错误；
C、植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过磷酸戊糖途径，其余葡萄糖经过其他途径参与代谢，如有氧呼吸。
故利用14C 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中含碳产物的生成，也可追踪到其他途径的含碳产物的生成，
C 错误；
D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊
糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D 正确。
故选D。
22．（2023·辽宁·东北育才学校校考三模）科研人员研究了温度对人工种植的番茄幼苗光合作用与呼吸作
用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A．真光合的最适温度在30~35℃之间
B．P 点时，叶绿体吸收CO2与线粒体产生CO2达到平衡
C．持续光照条件下，25℃最有利于番茄幼苗生长D．日夜各12 小时，20℃最有利于番茄幼苗生长
【答案】B
【分析】1、图中自变量为温度，光照下吸收CO2 的量为净光合速率，黑暗中放出CO2 的量代表的是不同
温度下有机物的消耗量，也代表呼吸速率。
2、实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、真光合速率=净光合速率+呼吸速率，30℃环境中蒲公英的实际光合速率为3+3.5=6.5mg/h，
35℃环境中蒲公英的实际光合速率为3.5+3=6.5mg/h，故真光合的最适温度在30~35℃之间，A 正确；
B、P 点时，净光合速率大于0，说明光合作用速率大于呼吸作用速率，叶绿体吸收CO2 大于线粒体产生
CO2，B 错误；
C、在光照下，图中数据表明温度在25℃时，植物的净光合速率最大，最有利于番茄幼苗生长，C 正确；
D、黑暗条件下植物CO2 释放量表示呼吸作用，光照条件下植物CO2 吸收量表示净光合作用，实际光合作
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用=净光合作用+呼吸作用，日夜各12 小时，20℃积累的有机物为12×（3.25+1.5）-24×1.5=21mg/h，在图
中各温度下积累的最多，最有利于番茄幼苗生长，D 正确。
故选B。
23．（2023 上·四川泸州·高三四川省泸县第四中学校考阶段练习）种子居于农业生产链条的最上源，是农
业生产中最基本、最重要的生产资料，也是人类生存和发展的基础。下列关于种子的形成、贮藏和萌发过
程中的叙述正确的是（ ）
A．种子萌发时所需的能量全部由线粒体提供
B．种子的最适贮藏条件是干燥、低温和无氧
C．萌发时，贮藏的有机物分解，有机物的种类增加
D．种子形成过程中有机物积累迅速时，细胞呼吸减弱
【答案】C
【分析】种子在萌发时，自由水的含量增多，细胞新陈代谢旺盛，有机物含量减少，种类增多，脱落酸含
量减少，细胞分裂素、赤霉素和生长素的含量增加，种子成熟时则相反。成熟的种子储藏前，应晒干水分，
然后在低温、低氧、干燥的环境下保存，以降低种子的呼吸作用。
【详解】A、种子萌发时需要大量的能量，细胞通过呼吸作用释放能量，呼吸作用的场所有细胞质基质和
线粒体，种子萌发时所需的能量不都是由线粒体提供，细胞质基质也能提供能量，A 错误；
B、种子储藏应降低种子的呼吸作用，最适贮藏条件是干燥、低温和低氧条件，B 错误；
C、种子萌发时，贮藏的有机物分解后产生多种小分子物质，如有氧呼吸产生丙酮酸等多种中间代谢产物，
会使有机物的种类增加，C 正确；
D、种子形成过程中有机物积累迅速时，细胞呼吸加快，在接近成熟时，细胞呼吸逐渐减慢，D 错误。
故选C。
24．（2023·河北·统考三模）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。
下列关于该实验的叙述，错误的是（ ）
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量
B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量
C．可选用是否生成酒精作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
【答案】D
【分析】探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量；氧气的有无是自变
量；需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多。
【详解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，A 正确；
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B、氧气的有无是自变量，B 正确；
C、有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精，因此可选用酒精作为因变量的检测指标，C 正确；
D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多；无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在
酒精中，释放能量少，D 错误。
故选D。
25．（2024·河南·林州一中校联考模拟预测）为研究淹水时不同浓度的物质M 溶液对某植物根系有氧呼吸
速率的影响，某小组以氧气的吸收量为衡量指标，以清水组为对照，绘制了植物根系有氧呼吸速率随淹水
天数的变化曲线，结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．与B、C 比较，A 点有氧呼吸速率最高，单位时间内生成的[H]最多
B．图中不同浓度的M 溶液对该植物根系有氧呼吸速率降低均具有缓解作用
C．除图中指标外，单位时间内CO2的释放量也一定能用来衡量有氧呼吸速率
D．图中M 溶液浓度为30mmol·L-1时，淹水对该植物根系有氧呼吸影响最小
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼
吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和
[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同
生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、从图示可以看出，A 点有氧呼吸速率比B、C 点高，在有氧呼吸过程中单位时间内生成的[H]
最多，A 正确；
B、与清水组比较，不同浓度的M 溶液对该植物根系有氧呼吸速率降低均具有缓解作用，因为各实验组植
物根系有氧呼吸速率均高于清水组，B 正确；
C、有氧呼吸速率不能用单位时间内CO2 的释放量来衡量，因为无氧呼吸也会有二氧化碳的释放，C 错误；
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D、M 溶液的浓度为30mmol·L-1 时，淹水对该植物根系的有氧呼吸影响最小，因为在该浓度下，植物根系
的有氧呼吸速率最高，D 正确。
故选C。
二．细胞呼吸的应用及实验（共10 小题）
26．（2023 上·陕西·高三校联考阶段练习）下图为细胞呼吸过程的某一环节。研究发现，在线粒体内膜两
侧存在H﹢浓度差时，H﹢顺浓度经ATP 合酶转移时驱动ATP 的合成。下列相关叙述错误的是（ ）
A．图示过程为有氧呼吸第三阶段
B．ATP 合酶同时具有运输和催化功能
C．图中的NADH 都来源于丙酮酸在线粒体基质中的分解
D．若线粒体内膜结构遭到破坏，ATP 的合成效率会降低
【答案】C
【分析】 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、图示过程是[H]与氧气结合生成水的过程，表示有氧呼吸第三阶段，A 正确；
B、由题可知，ATP 合酶同时具有运输H﹢和催化ATP 合成的功能，B 正确；
C、NADH 在细胞质基质中葡萄糖分解为丙酮酸的过程中也能合成，C 错误；
D、若线粒体内膜结构遭到破坏，膜两侧H﹢浓度差会减小，ATP 的合成效率会降低，D 正确。
故选C。
27．（2024·四川巴中·统考模拟预测）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列叙述正确的是
（ ）
A．在新鲜梨汁中加入苏丹Ⅲ染液，混匀后加热条件下溶液由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后溶液由蓝变绿再变黄
C．在鉴定动物的死细胞和活细胞的实验中，活细胞会被台盼蓝染液染成蓝色
D．在蛋白块和蛋白酶的混合液中加入双缩脲试剂，混匀后溶液逐渐变成紫色
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【答案】D
【分析】高中生物学中的颜色反应：
1、斐林试剂检测可溶性还原糖：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。
2、苏丹Ⅲ检测脂肪：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色。
3、双缩脲试剂检测蛋白质：蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
4、碘液检测淀粉：淀粉+碘液→蓝色。
5、台盼蓝使死细胞染成蓝色。
6、酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
7、CO2 的检测：CO2 可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。。
【详解】A、在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A 错误；
B、厌氧发酵的果汁中会产生酒精，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，溶液由橙色
变成灰绿色，B 错误；
C、在鉴定动物的死细胞和活细胞的实验中，死细胞会被台盼蓝染液染成蓝色，C 错误；
D、蛋白酶的化学本质为蛋白质，酶在化学反应前后性质不变，在蛋白块和蛋白酶的混合液中加入双缩脲
试剂，混匀后溶液逐渐变成紫色，D 正确。
故选D。
28．（2023·河南·校联考模拟预测）北欧鲫鱼生活在极其寒冷的水域中，它们可以通过向体外排出酒精来
延缓周围水体结冰，但其大多数细胞在缺氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸。下列相关叙述正确的是（
）
A．北欧鲫鱼体内进行无氧呼吸的产物有乳酸、酒精和CO2
B．北欧鲫鱼肌细胞②过程产生少量的［H］，③过程产生少量的ATP
C．北欧鲫鱼肌细胞②过程发生在细胞质基质，③过程发生在线粒体
D．北欧鲫鱼体内进行无氧呼吸时葡萄糖彻底氧化分解释放的能量大多数以热量形式散失
【答案】A
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和厌氧呼吸两种类型，前者是彻底氧化分解，释放大量能量，后者是
不彻底氧化分解，释放少量能量。
2、题图①表示乳酸发酵，场所在细胞质基质；②表示细胞呼吸的第一阶段，③表示丙酮酸的还原，②③
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表示酒精发酵，场所在细胞质基质。
【详解】A、由题干信息和图可得出，北欧鲫鱼体内细胞无氧呼吸乳酸发酵可产生乳酸、酒精发酵可产生
酒精，而酒精发酵也伴随着CO2 的产生，A 正确；
B、③表示丙酮酸的还原属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不能产生ATP，B 错误；
C、②表示葡萄糖分解为丙酮酸的过程，发生在细胞质基质；③表示无氧呼吸第二阶段在细胞质基质中进
行，C 错误；
D、无氧呼吸过程中葡萄糖氧化分解形成乳酸或酒精小分子有机物，属于不彻底的氧化分解，D 错误。
故选A。
29．（2023·河南·校联考模拟预测）酵母菌是一种典型的异养兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧条件下都
能存活。如图为探究酵母菌呼吸作用类型的装置图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．仅根据装置1 中液滴的移动情况无法判断酵母菌是否进行了有氧呼吸
B．若装置1 液滴左移，装置2 液滴右移，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
C．装置2 液滴右移时，加入酸性重铬酸钾溶液，酵母菌培养液的颜色不发生变化
D．若装置1 和装置2 的液滴移动方向相同时，则说明酵母菌只进行有氧呼吸
【答案】B
【分析】分析实验装置：装置1 中NaOH 溶液的作用是除去酵母菌呼吸作用释放的二氧化碳，所以装置1
中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气；装置2 中的清水不吸收气体，也不释放气体，所以装
置2 中液滴移动的距离代表呼吸作用释放的二氧化碳的量与消耗氧气的量的差值。
【详解】A、装置1 中NaOH 溶液吸收产生的CO2，使装置气压的改变取决于O2 的变化，液滴的移动是发
生有氧呼吸的结果，因此，由装置1 液滴的移动情况可判断酵母菌是否进行了有氧呼吸，A 错误；
B、装置1 中红色液滴左移，说明消耗氧气进行了有氧呼吸，同时装置2 红色液滴右移，说明CO2 产生量
大于O2 吸收量，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B 正确；
C、装置2 红色液滴右移，说明酵母菌进行了无氧呼吸，能产生酒精，加入酸性重铬酸钾溶液会发生颜色
变化，重铬酸钾在酸性条件下为橙色，遇到酒精变成灰绿色，C 错误；
D、若装置1 液滴向左移动，装置2 液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，D 错误。
故选B。
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30．（2023 上·山西·高三校联考阶段练习）在严重缺氧的环境中金鱼能生存较长时间，研究发现金鱼肌细
胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢过程。下列相关叙
述错误的是（ ）
A．图中物质X 是丙酮酸，产生场所是细胞质基质，参与③⑤过程的酶不同
B．缺氧时，金鱼肌细胞产生的能量大于其他细胞，同时有ATP 的合成
C．若给金鱼肌细胞提供
18O 标记的O2，则产生的水含有
18O，CO2中也能检测到
18O
D．缺氧环境中金鱼存活时间较长与乳酸通过⑥→④→③过程及时排出体外有关
【答案】B
【分析】分析题图：图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X 是丙酮酸，③为产生酒精的
无氧呼吸第二阶段，④为乳酸转化成丙酮酸的过程，⑤为产生乳酸是无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌
细胞。
【详解】A、分析题图，图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X 是丙酮酸，产生场所是
细胞质基质；③为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，⑤为产生乳酸是无氧呼吸第二阶段，故参与③⑤过程的
酶不同，A 正确；
B、缺氧时，金鱼的肌细胞和其他细胞都进行无氧呼吸，只是产物不同，故肌细胞产生的能量和其他细胞
基本一样，B 错误；
C、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O2，则产生的水含有18O，含
有18O 的水参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO2 中能检测到18O，C 正确；
D、分析题图可知，缺氧环境中金鱼存活时间较长与乳酸通过⑥→④→③过程及时通过鳃排出体外有关，D
正确。
故选B。
31．（2023·湖南衡阳·校考三模）古人曰：“饭后百步走，活到九十九。”饭后慢走就是我们常说的有氧
运动，有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血
液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。请结合所学知识分析下列说法，正确的是（ ）
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A．ab 段只进行有氧呼吸，cd 段只进行无氧呼吸
B．运动强度长时间超过c 时，细胞呼吸所消耗的葡萄糖中的能量去向有三处
C．bd 段无氧呼吸时，有机物中的能量大部分以热能形式散失
D．运动强度大于或等于b 后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
【答案】B
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段
丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶
段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少
量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、据图可知，ab 段中乳酸的含量不为0，说明也有无氧呼吸，而cd 段氧气的消耗不为0，说明
也有有氧呼吸，A 错误；
B、运动强度长时间超过c 时，细胞中同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，细胞呼吸所消耗的葡萄糖中的能量
去向有三处：存留在乳酸中，以热能散失，转化为ATP 中的能量，B 正确；
C、bd 段无氧呼吸时，有机物中的能量大部分存留在乳酸中，C 错误；
D、人体有氧呼吸消耗氧气和释放的二氧化碳相同，而无氧呼吸不消耗氧气也不释放二氧化碳，故运动强
度大于或等于b 后，肌肉细胞CO2 的产生量等于O2 的消耗量，D 错误。
故选B。
32．（2023 上·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校考开学考试）分布于人体多个脏器细胞的乳酸脱氢酶可
催化乳酸脱氢生成丙酮酸，也可催化丙酮酸加氢生成乳酸。下列分析正确的是（ ）
A．根据题干所述，乳酸脱氢酶不具有专一性
B．乳酸脱氢酶作用的机理是为化学反应提供活化能
C．乳酸脱氢酶催化丙酮酸加氢生成乳酸的过程可为 ATP 的合成提供能量
D．乳酸脱氢酶催化反应发生的过程中伴随着 NADH 与 NAD⁺的相互转化
【答案】D
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【分析】人无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段由丙酮酸转化形成乳酸的过程不生成ATP。
【详解】A、酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应，乳酸脱氢酶具有专一性，A 错误；
B、酶作用的机理是降低化学反应所需的活化能，B 错误；
C、乳酸脱氢酶催化丙酮酸加氢生成乳酸的过程不释放能量，不为ATP 的合成提供能量，C 错误；
D、乳酸脱氢酶催化反应发生的过程中伴随着 NADH 与 NAD+的相互转化，D 正确。
故选D。
33．（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
耗能量的情况，其中甲表示存量ATP 变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是（ ）
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，曲线丙表示无氧呼吸
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：图中曲线甲表示存量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，为有氧呼吸。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。
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故选D。
34．（2023·湖南衡阳·校联考模拟预测）细胞呼吸过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．图中A 表示丙酮酸，在细胞质基质可被NADH 还原成乳酸
B．过程①②表示有氧呼吸，其中①产生的ATP 的量比②的少
C．细胞中蛋白质、糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程联系起来
D．油料作物种子适合深层播种，与图中①③过程密切相关
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和
NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH 反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、分析题图可知，A 表示丙酮酸，在无氧呼吸第二阶段，在细胞质基质可被NADH 还原成乳酸，
A 正确；
B、过程①②表示有氧呼吸，其中①（有氧呼吸第一阶段）产生的ATP 的量比②（有氧呼吸第二、三阶
段）的少，B 正确；
C、细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来，C 正
确；
D、油料作物种子储存较多的脂肪，脂肪氧化分解需要较多的氧气，因此油料作物种子适合浅层播种，与
图中①②过程密切相关，D 错误。
故选D。
35．（2023·四川成都·统考模拟预测）某科研小组为探究高压静电场对黄瓜植株呼吸强度的影响，将植株
分成三组，A、B 组分别将植株每天置于50kV/m、100kV/m 的高压静电场下培养1 小时，C 组将植株放在
无高压静电场的条件下培养。A、B、C 三组的温度控制在0℃，实验结果如图所示。下列分析错误的是（
）
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A．呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示
B．A 组和B 组为对比实验，A 组和C 组为对照实验
C．将温度提高10℃，三组植株的呼吸强度可能都会增大
D．随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱
【答案】D
【分析】对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象
的影响，这样的实验叫作对比实验。
【详解】A、黑暗时植株只进行呼吸作用吸收O2，消耗有机物，释放CO2，呼吸强度可通过黑暗时植株
CO2 释放速率来表示，A 正确；
B、A 组和B 组均为实验组，用来探究高压静电场强度对呼吸强度的影响，因此A 组和B 组为对比实验，
也叫相互对照实验；C 组为对照组，用来排除无关变量对实验结果的干扰，但A 组和C 组属于对照实验，
B 正确；
C、由题干信息可知，A、B、C 三组的温度控制在0℃，将温度提高10℃，与细胞呼吸有关的酶活性会升
高，三组植株的呼吸强度可能都会增大，C 正确；
D、由题图分析可知：在0-6 天，随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱，大致在贮藏天数
为8 时，植株的呼吸强度又开始增强，D 错误。
故选D。
题型二 光合作用
2.1 母题精析（三年高考真题）
一．
素的
与
叶绿
提取
分离（共6 小题）
36．（2023·江苏）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（ ）
A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
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B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D．用红色苋菜叶进行实验可得到5 条色素带，花青素位于叶绿素a、b 之间
【答案】B
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更
充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，
随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶
黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A 错误；
B、画滤液细线时要间断画2～3 次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累
积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B 正确；
C、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各
色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C 错误；
D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5 条色素带，距离滤液细线最近的色素带
为花青素，应在叶绿素b 的下方，D 错误。
故选C。
37．（2023·全国）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误
的是（ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
【答案】D
【分析】1、叶绿体色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提
取色素；分离色素原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；
溶解度小，扩散速度慢。
2、叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】A、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A
正确；
B、光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体
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的薄膜上，B 正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，
C 正确；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D 错误。
故选D。
38．（2016·全国）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【答案】C
【分析】叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上，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。
【详解】A、叶绿体中的色素是有机物，可溶于无水乙醇中，A 正确；
B、镁是构成叶绿素的成分，可由植物的根从土壤中吸收，B 正确；
C、一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，红外光和紫外光都不是可见光，叶绿体中的色素主要
吸收红光、蓝紫光用于光合作用，C 错误；
D．叶绿素的合成需要光照，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的，D 正确。
故选C。
39．（2017 下·山东淄博·高二统考期末）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反
应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是（ ）
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP 的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640～660 nm 波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
【答案】A
【分析】光合色素包括类胡萝卜素和叶绿素两大类,其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光
和蓝紫光。
【详解】A、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在红光区不吸收光能，A 错误；
B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B 正确；
C、CO2 的吸收速率和O2 的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱，C 正确；
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D、根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在640～660 nm 波长光下释放O2 是由叶绿素参与光合
作用引起的，D 正确。
故选A。
40．（2021·湖北）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错
误的是（ ）
A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜
B．细胞膜上参与主动运输的ATP 酶是一种跨膜蛋白
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
【答案】A
【分析】1、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成．生物膜系统在成分和结构上相似，结构与功
能上联系。
2、生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性.
【详解】A、葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A 错误；
B、真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP 酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP 水解，
为跨膜运输提供能量，B 正确；
C、溶酶体内有多种水解酶，能溶解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水
解，C 正确；
D、叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质（酶等），利于反应进行，D 正确。
故选A。
41．（2020·江苏）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B．研磨时加入CaO 可以防止叶绿素被氧化破坏
C．研磨时添加石英砂有助于色素提取
D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散
【答案】B
【分析】叶绿素的提取和分离实验的原理：无水乙醇能溶解绿叶中的各种光合色素；不同色素在层析液中
的溶解度不同，因而在滤纸上随层析液的扩散速度也有差异。
【详解】A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A
正确；
B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCO3），可防止研磨时色素被破坏，B 错误；
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C、研磨时加入少许石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C 正确；
D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D 正确。
故选B。
二．光合作用原理与应用（共5 小题）
42．（2023·天津）下图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程的图，关于此图说法错误的是（ ）
A．HCO3
-经主动运输进入细胞质基质
B．HCO3
-通过通道蛋白进入叶绿体基质
C．光反应生成的H+促进了HCO3
-进入类囊体
D．光反应生成的物质X 保障了暗反应的CO2供应
【答案】B
【分析】光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用的酶．具体反应步
骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢；②ATP 生成，ADP 与Pi 接受光能变成ATP，此过程将
光能变为ATP 活跃的化学能。
【详解】A、据图可知，HCO3-进入细胞质基质需要线粒体产生的ATP 供能，属于主动运输，A 正确；
B、HCO3-进入叶绿体基质也需要线粒体产生的ATP 供能，属于主动运输，通道蛋白只能参与协助扩散，
B 错误；
C、据图可知，光反应中水光解产生的H+促进HCO3-进入类囊体，C 正确；
D、据图可知，光反应生成的物质X（O2）促进线粒体的有氧呼吸，产生更多的ATP，有利于HCO3-进入
叶绿体基质，产生CO2，保证了暗反应的CO2 供应，D 正确。
故选B。
43．（2023·北京）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是
（ ）
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A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B．在高光强下，M 点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP 点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M 点处光合速率与呼吸速率的差值最大
【答案】C
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度，因变量为CO2 吸收速率。
【详解】A、CO2 吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2 吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速
率上升，需要从外界吸收的CO2 减少，A 正确；
B、在高光强下，M 点左侧CO2 吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B 正确；
C、CP 点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C 错误；
D、图中M 点处CO2 吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D 正确。
故选C。
44．（2023·湖北）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均
气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（
）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH 和ATP 减少
【答案】D
【分析】温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随
着温度的升高而增强。
【详解】A、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A 正确；
B、高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B 正确；
C、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C 正确；
D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH 和ATP 减少，D 错误。
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故选D。
45．（2023·湖北）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色
素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强
或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC 蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（
）
A．叶肉细胞内LHC 蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
【答案】C
【分析】由题干信息可知，强光下LHC 蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，
来改变对光能的捕获强度。
【详解】A、叶肉细胞内LHC 蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增
强，A 正确；
B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获
减弱 ，B 正确；
C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C 错误；
D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D 正确。
故选C。
46．（2022·北京）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下
图。据图分析不能得出（ ）
A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
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B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C．CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小
D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
【答案】D
【分析】由题图分析可得：
（1）图中所展现有两个影响光合速率的因素：一个是CO2 的浓度，另一个是温度。
（2）当温度相同时，光合速率会随着CO2 的浓度升高而增大；当CO2 的浓度相同时，光合速率会随着温
度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小。
（3）当CO2 浓度为200μL·L-1 时，最适温度为25℃左右；当CO2 浓度为370μL·L-1 时，最适温度为
30℃；当CO2 浓度为1000μL·L-1 时，最适温度接近40℃。
【详解】A、分析题图可知，当CO2 浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，
光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，A 正确；
B、分析题图可知，当CO2 浓度为200μL·L-1 时，最适温度为25℃左右；当CO2 浓度为370μL·L-1 时，最
适温度为30℃；当CO2 浓度为1000μL·L-1 时，最适温度接近40℃，可以表明在一定范围内，CO2 浓度的
升高会使光合作用最适温度升高，B 正确；
C、分析题图可知，当CO2 浓度为200μL·L-1 时，光合速率随温度的升高而改变程度不大，光合速率在温
度的升高下，持续在数值为10 处波动，而CO2 浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较
大，曲线有较大的变化趋势，所以表明CO2 浓度为200μL·L-1 时，温度对光合速率影响小，C 正确；
D、分析题图可知，10℃条件下，CO2 浓度为200μL·L-1 至370μL·L-1 时，光合速率有显著提高，而
370μL·L-1 至1000μL·L-1 时，光合速率无明显的提高趋势，而且370μL·L-1 时与1000μL·L-1 时，两者光合
速率数值接近同一数值，所以不能表明10℃条件下，光合速率随CO2 浓度的升高会持续提高，D 错误。
故选D。
三．光合作用与呼吸作用综合考察（共7 小题）
47．（2021·重庆）类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4 层膜
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B．NADP+与电子（e-）和质子（H+）结合形成NADPH
C．产生的ATP 可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D．电子（e-）的有序传递是完成光能转换的重要环节
【答案】A
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP 的
形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，
三碳化合物在光反应提供的ATP 和[H]的作用下还原生成糖类有机物。
【详解】A、水光解产生的O2 场所是叶绿体的类囊体膜的内侧，若被有氧呼吸利用，而氧气在线粒体内膜
上被利用，氧气从叶绿体类囊体膜开始，再穿过叶绿体2 层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过线粒
体的两层膜，所以至少要穿过5 层膜，A 错误；
B、光反应中NADP+与电子（e-）和质子（H+）结合形成NADPH，然后在暗反应过程中被消耗，B 正确；
C、由图可知，产生的ATP 可用于暗反应以及核酸代谢，色素合成等其他消耗能量的反应，C 正确；
D、电子（e-）在类囊体薄膜上的有序传递是完成光能转换的重要环节，D 正确。
故选A。
48．（2022·全国）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，
发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（ ）
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
【答案】D
【分析】光合作用会吸收密闭容器中的CO2，而呼吸作用会释放CO2，在温度和光照均适宜且恒定的情况
下，两者速率主要受容器中CO2 和O2 的变化影响。
【详解】A、初期容器内CO2 含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2 释放O2，使密闭容器内
的CO2 含量下降，O2 含量上升，A 错误；
B、根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2 含量下降,所以说明植物
光合速率大于呼吸速率，但由于CO2 含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸
作用相等，容器中气体趋于稳定，B 错误；
CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C 错误，D 正确。
故选D。
49．（2021·辽宁）植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无
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土栽培技术。下列有关叙述错误的是（ ）
A．可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D．适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
【答案】B
【分析】影响绿色植物进行光合作用的主要外界因素有：①CO2 浓度；②温度；③光照强度。
【详解】A、不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可可根据植物生长特点调控光的波长和光照强
度，A 正确；
B、为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B
错误；
C、适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑
制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C 正确；
D、适时通风可提高生产系统内的CO2 浓度，进而提高光合作用的速率，D 正确。
故选B。
50．（2021·北京）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT 植株和生长在正常温度
（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ）
A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃时HT 植株能积累有机物而CT 植株不能
D．HT 植株表现出对高温环境的适应性
【答案】B
【分析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2 的吸收
量或O2 的释放量。净光合速率可用单位时间内O2 的释放量、有机物的积累量、CO2 的吸收量来表示。
2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。
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【详解】A、由图可知，CT 植株和HT 植株的CO2 吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol••cm-2•s-1，
A 正确；
B、CO2 吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净
光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B 错误；
C、由图可知，50℃时HT 植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT 植株的净光合速率不大于
零，说明不能积累有机物，C 正确；
D、由图可知，在较高的温度下HT 植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT
植株对高温环境较适应，D 正确。
故选B。
51．（2021·湖南）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的
是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
【答案】A
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并
且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。光合作用
第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光合作用第二个阶段的化学反
应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。
【详解】A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作
用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A 错误；
B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5 分子固定以后，很快形成两个C3
分子，在有关酶的催化作用下，C3 接受ATP 释放的能量并且被[H]还原，因此二氧化碳不能直接被还原，
B 正确；
C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C 正确；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农
作物的光合作用强度，D 正确；
故选A。
52．（2021·广东）与野生型拟南芥WT 相比，突变体t1 和t2 在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的
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分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但
叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（ ）
A．t2 比t1 具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）
B．t1 比t2 具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
【答案】D
【分析】光照强度影响光合作用强度的曲线：由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定
植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和(称为“表观光合作用强度")。如下图:
A 表示植物呼吸作用强度，A 点植物不进行光合作用，B 点表示光补偿点，C 点表示光饱和点。
【详解】A、图1 可知，t1 较多的叶绿体分布在光照下，t2 较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2
比t1 具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度），A 正确；
B、图1 可知，t1 较多的叶绿体分布在光照下，t2 较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t1 比t2 具有
更低的光补偿点（光合吸收CO2 与呼吸释放CO2 等量时的光照强度），B 正确；
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C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿
素的含量无关，C 正确；
D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大
光照强度三者光合速率的差异不再变化，D 错误。
故选D。
53．（2021·广东）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。
下列叙述正确的是（ ）
A．Rubisco 存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco 需要黑暗条件
C．Rubisco 催化CO2固定需要ATP
D．Rubisco 催化C5和CO2结合
【答案】D
【分析】暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2 的固定：CO2+C5→
酶2C3
b．三碳化合物的还原：C3 酶[ H ]、ATP
→
（C H2O ）+C5+ H2O
【详解】A、Rubisco 参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco 存在于叶
绿体基质中，A 错误；
B、暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco 的激活对光无要求，B 错误；
C、Rubisco 催化CO2 固定不需要ATP，C 错误；
D、Rubisco 催化二氧化碳的固定，即C5 和CO2 结合生成C3 的过程，D 正确。
故选D。
2.2 解题模型
1.光合作用与有氧呼吸的区别
项目
光合作用
有氧呼吸
物质变化
无机物――→有机物
有机物――→无机物
能量变化
光能→稳定的化学能（储
能）
稳定的化学能→ATP
中活跃化学
能及
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热能（放能）
实质
合成有机物，储存能量
分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所
叶绿体
细胞质基质、线粒体
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
2.光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系
（1）过程联系
（2）物质联系
①C：CO2――→（CH2O）――→C3H4O3――→CO2
②O：H2O――→O2――→H2O
③H：H2O――→[H]――→（CH2O）――→[H]――→H2O
（3）能量联系
3.光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP 的来源与去路
2.3 对点训练（四年省市模考）
一．
素的
与
叶绿
提取
分离（共6 小题）
55．（2023·海南·统考一模）2023 年5 月，海南大学教授万迎朗及其团队公布了其在海南省发现的2 个新
记录物种：白边侧足海天牛和绒毛海天牛。白边侧足海天牛是一种光合软体动物，可以像植物一样进行光
合作用，但它本身并不产生叶绿体，其叶绿体都是通过进食含叶绿体的藻类后，将叶绿体贮存到自己的体
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内加以利用的。下列有关白边侧足海天牛的叙述，错误的是（ ）
A．该生物的细胞中具有核膜，也含有染色质
B．白边侧足海天牛体内可同时观察到叶绿体和中心体
C．该生物叶绿体中的叶绿素能吸收蓝紫光和红光
D．该生物与蓝细菌共有核糖体和叶绿体两种细胞器
【答案】D
【分析】分析题干可知，绿叶海蜗牛细胞内除含有一般动物细胞所含结构外，还含有动物细胞没有的结构
叶绿体。
【详解】A、白边侧足海天牛是光合软体动物，属于真核生物，具有核膜包被的细胞核，含有染色质，A
正确；
B、由题意可知，白边侧足海天牛食用绿藻并能将其叶绿体贮存到自己的体内加以利用，可见其具有叶绿
体，白边侧足海天牛是动物，细胞内含有中心体，B 正确；
C、该生物叶绿体来自植物，其叶绿素与植物叶绿素相似，都能吸收蓝紫光和红光，C 正确；
D、该生物属于真核生物，蓝细菌属于原核生物，两者共有一种细胞器即核糖体，蓝细菌不含有叶绿体，D
错误。
故选D。
56．（2023·河南·校联考模拟预测）甲同学按如下步骤开展了“绿叶中色素的提取”实验：选用新鲜的菠
菜叶作为实验材料，将其剪碎后置于研钵中，加入少许二氧化硅，再加入10mL 无水乙醇后进行研磨，之
后将研磨液迅速倒入基部放有单层尼龙布的玻璃漏斗中进行过滤，将过滤液收集到试管中。乙同学对新鲜
菠菜叶片中的色素进行提取和分离后得到如图所示的结果(图中的I～IV 表示四种色素)。下列对这两名同学
实验的相关评价，合理的是（ ）
A．甲同学加入二氧化硅的目的是防止光合色素被破坏
B．甲同学收集到的滤液还需加入到无水乙醇中，以使色素在滤纸条上分离开来
C．两位同学在进行绿叶中色素提取操作时可能均未添加碳酸钙
D．若乙同学按正确的操作提取色素并进行纸层析后，则图中IV 表示的是叶绿素b
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【答案】C
【分析】提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇（丙酮）、SiO2、CaCO3，其中无水乙醇（丙酮）的作用
是提取色素，SiO2 的作用是使研磨更充分，CaCO3 的作用是防止色素被破坏。分离色素时，用层析液，
不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，距点样处越远。距点样处
的距离由近到远的色素依次是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。
【详解】A、在绿叶中色素的提取和分离实验中，加入二氧化硅的目的是让研磨更充分，加入碳酸钙的作
用是防止叶绿素被破坏，A 错误；
B、甲同学收集到的滤液不需要加入到无水乙醇中，而应该在层析液中进行层析分离色素，B 错误；
C、甲同学在操作中没有加入碳酸钙，从乙同学的层析结果来看，叶绿素的含量少于类胡萝卜素，说明叶
绿素被破坏，其在提取色素时可能也没有加入碳酸钙，C 正确；
D、若乙同学按正确的操作提取色素并进行纸层析后，胡萝卜素因溶解度最大而扩散速度最快，色素带距
离划线处最远，叶绿素b 的色素带距离划线处最近，故图中IV 表示的是胡萝卜素，D 错误。
故选C。
57．（2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）组成生物体的各种化合物是由化学元素构成的。下列叙述
错误的是（ ）
A．组成生物体的有机物都以碳骨架作为结构基础
B．镁是构成叶绿体中各种光合色素的必需成分
C．植物吸收的磷酸盐可用于合成核苷酸和ATP
D．碘是甲状腺细胞合成的甲状腺激素的重要成分
【答案】B
【分析】组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的，主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。无机
盐是细胞必不可少的许多化合物的成分，如Mg 是构成叶绿素的元素、碘是构成甲状腺激素的元素。核苷
酸和ATP 均由C、H、O、N、P 五种元素组成。
【详解】A、组成生物体的有机物都以碳骨架作为结构基础的，A 正确；
B、镁是构成叶绿体中叶绿素的必需成分，不是构成类胡萝卜素的必需成分，B 错误；
C、核苷酸和ATP 中都含有C、H、O、N、P，植物吸收的磷酸盐可用于合成核苷酸和ATP，C 正确；
D、甲状腺激素中含有碘，碘是甲状腺细胞合成的甲状腺激素的重要成分，D 正确。
故选B。
58．（2023·四川内江·统考模拟预测）在生物学实验中，“分离”与“重组”是常见的研究手段。下列叙
述错误的是（ ）
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A．探究绿叶中色素的种类，常采用纸层析法分离色素
B．研究细胞器的成分和功能，常用差速离心法将细胞器分离出来
C．用伞藻进行交叉嫁接实验，可证明伞藻的帽形是由假根中细胞核控制的
D．用不同荧光标记人与鼠细胞表面的蛋白质，观察重组细胞荧光分布可研究膜的流动性
【答案】C
【分析】1、细胞器差速离心法是交替使用低速和高速离心，用不同强度的离心力使具有不同质量的物质
分级分离的方法。
2、叶绿素提取原理：叶绿体色素易溶于无水乙醇（酒精、汽油、苯、石油醚等）等有机溶剂中，可以用
无水乙醇提取绿叶中的叶绿体色素。叶绿素的分离：纸层析法不同的叶绿体色素随层析液在滤纸上扩散速
度不同，不同的色素会在扩散过程中分离开来，形成条带。
【详解】A、不同色素在层析液中的溶解度不同，故探究绿叶中色素的种类，常采用纸层析法分离色素，A
正确；
B、不同细胞器密度不同，研究细胞器的成分和功能，常用差速离心法将细胞器分离出来，B 正确；
C、将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上，长出菊花形帽伞藻；将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接
到伞形帽伞藻的假根上，长出伞形帽的伞藻，故伞藻的嫁接实验能得出的结论是伞帽的形态受假根控制，
但假根基部细胞质中也含有少量DNA，不能证明伞藻的帽形是由假根中细胞核控制的，C 错误；
D、用不同荧光标记人与鼠细胞表面的蛋白质，观察重组细胞荧光分布可研究膜的流动性，方法是荧光标
记法，D 正确。
故选C。
59．（2023·浙江·统考模拟预测）下列关于“叶绿体色素的提取与分离”实验的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体色素不易溶于乙醇，因此选择乙醇作为提取液
B．为防止色素被破坏，在研磨过程中应加入二氧化硅
C．若滤纸条上滤液细线全部浸入层析液，则无法观察到色素带
D．在层析液中溶解度最高的是叶绿素a，在滤纸条上扩散得最快
【答案】C
【分析】提取的原理：色素可以溶解在有机溶剂中。分离的原理：不同色素在有机溶剂中的溶解度不同。
因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同，所以在层析液中溶解度大的，随层析液上升快，所以四种色素
会分开，该方法称为纸层析法。
【详解】A、叶绿体色素易溶于乙醇，因此选择乙醇作为提取液，A 错误；
B、为使色素溶解充分，在研磨过程中应加入二氧化硅，B 错误；
C、若滤纸条上滤液细线全部浸入层析液，色素会溶解在层析液中，则无法观察到色素带，C 正确；
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D、在层析液中溶解度最高的是胡萝卜素，在滤纸条上扩散得最快，D 错误。
故选C。
60．（2023·四川成都·统考模拟预测）下列相关实验的叙述，错误的是（ ）
A．探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度时，应选择斐林试剂来检测产物
B．探究pH 对酶活性的影响时，不适宜选择唾液淀粉酶催化淀粉的反应
C．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，可用酸性重铬酸钾检测是否生成酒精
D．用纸层析法分离色素时，若滤液细线画得不直可能会导致色素带出现重叠
【答案】A
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试
剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
【详解】A、用斐林试剂检测产物时需要水浴加热，所以探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度时，不适宜
选择斐林试剂来检测产物，A 错误；
B、淀粉在酸性条件下也可以分解，故探究pH 对酶活性的影响时，不适宜选择唾液淀粉酶催化淀粉的反应，
B 正确；
C、酸性重铬酸钾溶液检验酒精时，溶液由橙黄色变为灰绿色，故探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，可
用酸性重铬酸钾检测是否生成酒精，C 正确；
D、用纸层析法分离色素时，滤液细线不直会导致色素扩散起点不一样，进而导致色素带出现重叠，D 正
确。
故选A。
二．光合作用原理与应用（共5 小题）
61．（2018 上·湖北武汉·高三华中师大一附中校考期中）关于生物学原理在农业生产上的应用，下列叙述
错误的是（ ）
A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象
B．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的二氧化碳，提高光合作用
C．“低温、干燥、无氧”储存种子，更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗
D．“露田，晒田”，能为根系提供更多氧气，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐
【答案】C
【分析】农业生产中，很多的生产生活实际都蕴含着生物学原理，生产管理也应该遵循植物生长规律；光
合作用的影响因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、色素、酶等。
【详解】A、一次施肥太多，会导致土壤溶液浓度过高，导致细胞失水，即烧苗现象，A 正确；
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B、“正其行，通其风”，保证空气流通，能为植物提供更多的CO2，提高光合作用速率，B 正确；
C、储存种子需要在低温、干燥、低氧的环境中，C 错误；
D、露田和 晒田，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸产生能量，有利于根吸收无机盐，D 正确。
故选C。
62．（2023 上·福建龙岩·高三福建省龙岩第一中学校联考期中）下图是大棚番茄在24 小时内测得的CO2含
量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．a 点CO2释放量减少可能是由于温度升高导致细胞呼吸强度减弱
B．d 点是由于温度过高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少
C．如果N 点高于M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加
D．番茄细胞时刻进行细胞呼吸，而进行光合作用的时间只有c~e 段
【答案】B
【分析】图中ab 表示只进行呼吸作用，c、e 时CO2 的吸收速率为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强
度相当。a 时温度降低导致细胞呼吸减弱，d 时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔
关闭，CO2 供应不足，光合作用速率略有下降。
【详解】A、ab 表示只进行呼吸作用， a 点温度降低导致细胞呼吸减弱，CO2 释放量减少，A 错误；
B、d 时气温高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2 供应不足，光合速率下降，B 正确；
C、如果N 点高于M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少，C 错误；
D、番茄通过光合作用制造有机物的时间是bf 段，ce 段光合作用大于呼吸作用，有机物积累，D 错误。
故选B。
63．（2023·四川雅安·统考一模）内共生起源学说认为，线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生
的细菌和蓝藻。据此分析下列关于叶肉细胞中线粒体和叶绿体叙述不正确的是（ ）
A．都是细胞内能量转换的重要场所
B．都含有DNA 且都能进行蛋白质的合成
C．其内部的生物膜为酶提供大量附着位点
D．分别是有氧呼吸、光合作用的主要场所
【答案】D
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【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，
大约95%来自线粒体。有氧呼吸的全过程可以概括地分为三个阶段，第一个阶段是，1 分子的葡萄糖分解
成2 分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量，是在细胞质基质中进行的，第二个阶段和第
三个阶段是在线粒体内进行的。有氧呼吸将有机物氧化分解，释放出能量，大部分能量以热能形式散失，
少部储存在ATP 中。
2、光合作用可概括地分为光反应阶段和暗反应阶段，都是在叶绿体内进行的。叶绿体通过光合作用将光
能转化为化学能储存在有机物中。
【详解】A、叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能，线粒体可将有机物中的稳定化学能转化为热能和
ATP 中活跃的化学能，A 正确；
B、线粒体和叶绿体都含有DNA，也都含有核糖体，可以进行部分蛋白质的合成，B 正确；
C、线粒体内膜向内折叠，具有广阔的膜面积，为酶的附着提供了条件；叶绿体类囊体堆叠成基粒，类囊
体膜上分布着大量酶，C 正确；
D、有氧呼吸第一个阶段在细胞质基质中进行的，第二个阶段和第三个阶段是在线粒体内进行的，故线粒
体是有氧呼吸的主要场所；叶肉细胞中光合作用在叶绿体中进行，无其他场所，故叶绿体是进行光合作用
的场所，D 错误。
故选D。
64．（2017·湖北黄冈·统考一模）下列关于曲线的描述，正确的是（ ）
A．图1 中，两曲线的交点对应的是净光合速率为0 时的温度
B．图2 中，C 点对所有进行光合作用的细胞来说，光合作用消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2
量
C．图3 中A、B 两点为光合速率和呼吸速率相等的点
D．若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图1 中30℃时10h 需消耗葡萄糖15mg
【答案】C
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【分析】分析题图，图1 中，虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率；图2 中，曲线表示一天中光合速
率的变化，图中C、G 两点表示光合作用等于呼吸作用，CG 段表示光合作用大于呼吸作用，图中E 点可能
是由于光照太强、温度太高，导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，光合速率有所下降；图3 中，曲线上升
表示呼吸作用大于光合作用或只进行呼吸作用，曲线下降表示光合作用大于呼吸速率。
【详解】A、图1 中，两曲线的交点对应的是净光合速率与呼吸速率相等时的温度，此时净光合速率不等
于0，A 错误；
B、图2 中，C 点时，对植物整体来说，光合作用等于呼吸作用，但是由于根细胞等部位不能进行光合作用，
因此对所有进行光合作用的细胞来说，叶绿体的光合大于呼吸，即消耗的CO2 量大于细胞呼吸产生的CO2
量，B 错误；
C、图3 中，A 点前呼吸速率大于光合速率，A 点后呼吸速率小于光合速率，B 点前光合速率大于呼吸速率，
B 点后光合速率小于呼吸速率，故A、B 两点为光合速率和呼吸速率相等的点，C 正确；
D 、图1 中30℃时呼吸速率为3mg/h ，根据呼吸作用的总反应式可知：6CO2→C6H12O6 即：
6×44÷3=180÷x，X=2.045mg/h，所以10h 需要葡萄糖：20.45mg，D 错误。
故选C。
65．（2023·安徽·校联考模拟预测）Rubisco 酶是一种能催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效
率低。某种藻类能够吸收水体中的CO2和HCO3
-，使细胞中无机碳含量高出胞外500～1000 倍以上，极大
地提高了Rubisco 酶所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。下列相关叙述错误的是（ ）
A．Rubisco 酶催化CO2固定的过程发生在叶绿体基质中
B．由图可知，该藻类可以通过主动运输方式吸收并积累HCO3
-
C．光合作用中卡尔文循环过程所需的ATP 全部来自于细胞呼吸
D．若培养液中加入一定量H14CO3
-，追踪放射性可验证图中碳的转移途径
【答案】C
【分析】同位素标记法是用物理性质特殊的同位素标记化学反应中原子的去向，可用于示踪物质的运行和
变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。14C、32P、3H、35S、是放
射性同位素，15N、18O 不具有放射性，是稳定性同位素。
【详解】A、Rubisco 催化CO2 固定成C3，该过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中，A 正确；
B、根据图示可知，图示为无机碳浓缩过程，说明叶绿体中HCO3-浓度高于细胞质基质高于细胞外，即该
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藻类通过主动运输方式吸收并积累HCO3-，B 正确；
C、卡尔文循环过程中所需的ATP 来源于光反应，C 错误；
D、H14CO3-能分解产生14CO2，14CO2 能被用于暗反应，14C 具有放射性，因此，若培养液中加入一定
量H14CO3-，可追踪放射性可验证图中碳的转移途径，D 正确。
故选C。
三．光合作用与呼吸作用综合考察（共11 小题）
66．（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（ ）
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 点对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CO2 浓度。在光照强度大于4×102Lux 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10×102Lux，当光照强度小于或大于10×102Lux 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
光照强度，A 正确；
B、b 点对应的光照强度为10×102Lux，当光照强度大于10×102Lux 时，野生型水稻的净光合速率不再随光
照强度的增强而增大，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
CO2 浓度，B 正确；
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C、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，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于野生型，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。
67．（2023·辽宁鞍山·统考二模）图1 表示某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，字母代表有关物质，
数字代表代谢过程，图2 为探究密闭装置中不同温度对该植物叶肉细胞光合速率和呼吸速率的影响。下列
叙述正确的是（ ）
A．图1 中产生O2的是过程③，消耗O2的是过程⑤
B．图1 中D 是[H]，E 是ATP 和NADPH
C．图2 温度为t3时，叶肉细胞的实际光合速率为12.5mg/h
D．图2 温度为t4时，植物体光合速率等于呼吸速率
【答案】C
【分析】黑暗条件下氧气的消耗值代表了呼吸速率，且已知t1＜t2＜t3＜t4，由图可知，随着温度的升高，
呼吸速率逐渐增加，说明在实验温度范围内，绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关；光下氧气的增
加值代表了净光合速率（=总光合速率-呼吸速率），随着温度的升高净光合速率先逐渐增加后降低，t4 时
净光合速率与呼吸速率相等。
【详解】A、图1 中产生O2 的是过程③光反应，消耗O2 的是过程①有氧呼吸第三阶段，A 错误；
B、图1 中D 是CO2，E 是E 是ATP 和NADPH，B 错误；
C、光照下氧气产生量就是实际光合速率，t3 温度下，叶肉细胞的实际光合速率为12．5mg/h，C 正确；
D、t4 温度条件下，叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率，对于整个植物体而言，光合速率小于呼吸速率，D
错误。
故选C。
68．（2023·河南·襄城高中校联考一模）农谚是劳动人民农业生产智慧的结晶和经验的总结，其中蕴含着
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很多生物学原理。下列关于农谚的分析错误的是（ ）
A．“白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”指适当提高昼夜温差，有利于有机物积累，增加产量
B．“稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜”指不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量
C．“不稀不稠，一(zhà，约15cm)出头”指通过合理密植可提高光能利用率，增加产量
D．“锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产”指农家肥可被植物直接吸收和利用，减少生产成本和污染
【答案】D
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]（NADPH）与氧气，
以及ATP 的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2 被C5 固定形成C3，C3 在光
反应提供的ATP 和[H]（NADPH）的作用下还原生成糖类等有机物。植物光合作用强度受多种环境因素的
影响，如光照、温度、CO2 浓度等。
【详解】A、“白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”，可看出该农业增产措施主要是白天升高温度，夜间
降低温度，有利于有机物积累，从而提高作物产量，A 正确；
B、“稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜”指不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量，麦
田水多会使根系因为缺少氧气而进行无氧呼吸导致烂根，B 正确；
C、“不稀不稠，一柞出头“，说明合理密植是增加作物总产量的有效途径，在一定范围内，增加密度，
扩大叶面积，提高光能利用率，光合产物增加，产量上升，C 正确；
D、“锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产”指农作物需要从土壤中吸收无机盐，而农家肥中的有机物需要
通过微生物的分解作用变成无机盐才能被植物吸收和利用，农家肥不能直接被农作物吸收，D 错误。
故选D。
69．（2023 上·山西·高三校联考阶段练习）研究者在充足的CO2和30℃条件下测定马铃薯和红薯的相关生
理指标，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．当光照强度为6klx 时，两种植物固定CO2的量相等
B．当光照强度为9klx 时，马铃薯根细胞在叶绿体类囊体、线粒体和细胞质基质中合成ATP
C．该实验条件下，若光照强度为9klx，一天接受光照8 小时，马铃薯能正常生长
D．将实验温度改成25℃，若所得红薯的曲线中A 点向右上方移动，则说明其光合作用最适温度低于
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30℃
【答案】D
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解，生
成氧气、ATP、NADPH；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【详解】A、当光照强度为6klx 时，两种植物吸收CO2 的速率相等，但二者呼吸作用强度不等，因此两种
植物固定CO2 的量不相等，A 错误；
B、马铃薯根细胞中无叶绿体，合成ATP 的场所在线粒体和细胞质基质，B 错误；
C、若光照强度为9klx，一天接受光照8 小时，马铃薯一天积累的有机物为：30×8-15×16=0，故其不能正
常生长，C 错误；
D、将实验温度改成25℃，若所得红薯的曲线中A 点向右上方移动，说明在其他条件相同时，红薯光合作
用速率增大了，则其光合作用最适温度低于30℃，D 正确。
故选D。
70．（2023 上·陕西·高三校联考阶段练习）某研究小组利用特定的实验装置来研究温度对某绿色植物光合
作用与呼吸作用的影响（其他实验条件均相同且适宜），根据结果绘制成如图所示曲线。下列有关叙述正
确的是（ ）
A．35℃时，该植物叶肉细胞光合作用固定CO2的量与呼吸作用产生CO2的量相等
B．25℃和30℃时，该植物光合作用固定的CO2量基本相等
C．每天交替进行12 小时光照，12 小时黑暗，温度保持在30℃的条件下该植物积累的有机物最多
D．若继续升高温度，呼吸作用产生的CO2量将不再增加
【答案】B
【分析】植物净光合速率=实际光合作用速率-呼吸作用消耗速率，表中光照下吸收CO2 是净光合作用速率，
黑暗下释放CO2 为呼吸作用消耗速率。
【详解】A、35℃时该植物光合作用固定的CO2 量等于呼吸作用产生CO2 的量，叶肉细胞光合作用大于呼
吸作用，A 错误；
B、由图可知，25℃和30℃时该植物光合作用固定的CO2 量基本相等，B 正确；
C、每天交替进行12 小时光照，12 小时黑暗，温度保持在25℃的条件下，该植物积累的有机物最多，C 错
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误；
D、呼吸作用的最适温度由图不能得出，所以若继续升高温度，呼吸作用产生的CO2 将增加或减少，D 错
误。
故选B。
71．（2023·全国·校联考模拟预测）某些生命活动的变化曲线可用如图模型表示，下列叙述正确的是（
）
A．曲线a 可表示某植株的光合速率随光照强度变化的关系
B．曲线a 可表示O2进入组织细胞的运输速率随膜两侧浓度差变化的关系
C．曲线b 可表示在可见光范围内，叶绿素a 的吸光率与光波长变化的关系
D．曲线b 可表示在一定条件下，恒温动物的呼吸速率与气温变化的关系
【答案】A
【分析】据图分析，曲线a 反应的是某一生命活动的速率随某种影响因素的增大逐渐达到饱和状态，曲线
b 反应的是某一生命活动的速率随某种影响因素的增大先增大后逐渐减弱为0 的状态。
【详解】A、光照强度为零时，总光合速率为零；在一定范围内，随着光照强度的增强，光合速率逐渐增
强， 但在光照强度达到光饱和点时，光合速率不再增加而达到饱和状态， 故曲线a 可表示某植株的光合
速率随光照强度变化的关系，A 正确；
B、O2 跨膜运输的方式是自由扩散，其速率与跨膜两侧O2 浓度差成正比，不会达到饱和状态，B 错误；
C、叶绿素a 主要吸收红光和蓝紫光；在可见光范围内，不同光波长下，叶绿素a 的吸光率会出现两个峰值，
C 错误；
D、对于植物和变温动物来说，一般温度越高呼吸作用越强，温度越低呼吸作用越弱；而恒温动物的呼吸
速率与气温变化成反比；D 错误。
故选A。
72．（2023·贵州·统考模拟预测）自然界中景天科植物可通过特殊的CO2固定方式进行暗反应过程，如图
所示，下列相关叙述正确的是（ ）
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A．景天科植物在夜间和白天均能固定CO2合成糖类
B．卡尔文循环过程中，C3接受能量并被还原后全部生成糖类
C．在高温、干旱环境中，景天科植物比普通植物适应能力更强
D．白天可通过测定一定时间内CO2吸收量来表示该植物光合作用强度
【答案】C
【分析】由图可知，在黑夜景天科植物的气孔打开，吸收二氧化碳储存起来，白天气孔关闭，减少水分的
散失，二氧化碳参与卡尔文循环，一部分生成糖类等有机物，一部分被还原成碳五化合物。
【详解】A、景天科植物在夜间不进行光反应，导致暗反应也不能进行，所以在夜间不能合成糖类，A 错
误；
B、卡尔文循环过程中，C3 接受能量并被还原后一部分生成糖类，还有一部分被还原成C5，B 错误；
C、由于景天科植物可通过特殊的CO2 固定方式进行暗反应过程，故在高温、干旱环境中，景天科植物比
普通植物适应能力更强，C 正确；
D、白天景天科植物气孔关闭，所以不能通过测定一定时间内CO2 吸收量来表示该植物光合作用强度，D
错误。
故选C。
73．（2022·四川南充·四川省南充高级中学校考一模）下列有关生物膜的叙述，正确的是（ ）
A．在高尔基体中合成和加工的蛋白质以囊泡形式转运至细胞膜
B．叶绿体内膜上附着与光合作用有关的酶，有利于氧气的释放
C．生物膜系统是细胞内能够同时进行多种化学反应的重要保障
D．类囊体薄膜和液泡膜上的色素可以吸收光能并用于光合作用
【答案】C
【分析】细胞内所有的膜称为生物膜。虽然细胞内不同部位的膜功能有所不同，但它们都具有相似的物质
组成和空间结构。
【详解】A、蛋白质合成的场所是核糖体，高尔基体可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类，然后以，
囊泡形式转运至目的地，A 错误；
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B、植物光合作用的场所位于类囊体膜和叶绿体基质，相关的酶也存在这两个场所，叶绿体内膜上没有与
光合作用有关的酶附着，B 错误；
C、细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，生物膜系统大大提高了细胞内物
质运输的效率，加强了各组分间的交流，同时由生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间，保证了
细胞各项生命活动高效、有序地进行。细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点，为多种化学反应顺
利进行提供了有利条件，故生物膜系统是细胞内能够同时进行多种化学反应的重要保障，C 正确；
D、存在于液泡中的色素不能用于光合作用，D 错误。
故选C。
74．（2023·福建龙岩·福建省龙岩第一中学校考模拟预测）1880 年恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时
装片放在没有氧气的黑暗环境中，后用极细的光束照射水绵。发现好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部
位集中；将临时装片暴露在光下，细菌则分布在所有受光的部位。以下说法正确的是（ ）
A．从选材角度分析水绵的叶绿体多且密集，便于观察
B．恩格尔曼实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C．用极细光束照射的部位为实验组，此实验缺乏对照组
D．选择需氧细菌是为了证明光合作用释放的氧气来自于水
【答案】B
【分析】1、用极细的光束照射水绵，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中，说明氧气的释放需要
光照、产生氧气的场所是叶绿体。
2、绿色植物的光合作用是指绿色植物在细胞的叶绿体里，利用光能，把二氧化碳和水合成有机物，释放
氧气，同时把光能转化成化学能储存在制造的有机物中的过程。
【详解】A、用水绵作为实验材料是因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状分布，便于观察，A 错误；
B、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放
氧，B 正确；
C、恩格尔曼实验中用极细的光束照射水绵，叶绿体上光照多的与光照少的部位为一组对照实验；被光束
照射的部位与没有被光束照射的部位分别为实验组和对照组，C 错误；
D、实验通过观察需氧细菌的分布来确定氧气产生的位置，D 错误。
故选B。
75．（2023·河南·校联考模拟预测）科研人员探究干旱胁迫影响小麦光合作用效率变化的实验结果如表所
示(其他条件适宜)，下列相关叙述正确的是（ ）
气孔导度
胞间CO2浓度
叶绿素含量
净光合速率
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(mol·m-2·g-1)
(μmol·r·mol-1)
(mg·g-1)
(μmol·m-2·s-1)
对照组
0.074
200.78
3.22
10.48
干旱第3
天
0.028
121.44
2.66
4.26
干旱第5
天
0.003
266.57
1.38
0.11
A．干旱第5 天，胞间CO2浓度升高可能是呼吸作用强度高于光合作用强度所致
B．随小麦干旱期的延长，叶片中叶绿素含量下降可能是由于缺水导致叶绿素降解
C．小麦幼苗在干旱初期与干旱5 天后，植株净光合速率下降的主要原因相同
D．小麦幼苗随着干旱时间的延长，植株的光合作用速率下降，呼吸速率升高
【答案】B
【分析】据表格可知，本实验探究干旱胁迫影响小麦光合作用效率变化，自变量为干旱时间长短，因变量
为气孔导度、胞间CO2 浓度、叶绿素含量、净光合速率。
【详解】A、干旱第5 天，净光合速率大于零，故小麦的呼吸作用强度小于光合作用强度，A 错误；
B、随干旱期的延长，叶绿素含量下降，可能是干旱破坏了叶绿体膜系统导致叶绿素降解，B 正确；
C、干旱初期，净光合速率下降是气孔导度下降导致的，干旱5 天后，则与叶绿素含量下降及气孔导度下
降有关，C 错误；
D、随干旱期的延长，光合速率下降，水分减少，呼吸速率降低，D 错误。
故选B。
76．（2023·河南·校联考模拟预测）ATP 是绝大多数生物生命活动的直接能量来源。ATP 的合成需要酶的
参与，其作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．在线粒体内膜上发生图示过程时有水的生成
B．ATP 合酶既具有催化作用又具有物质运输功能
C．ATP 合成的动力来自于生物膜内外的H＋浓度差
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D．DNA 的复制、光反应均伴随着图示ATP 的合成
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、线粒体内膜进行呼吸作用的第三阶段，该阶段有ATP 的合成和水的生成，A 正确；
B、由图可知，ATP 合酶既能催化ATP 的合成，也能作为运输H+的载体，B 正确；
C、由图可知，ATP 合成的动力来自于生物膜内外的H+浓度差，C 正确；
D、DNA 的复制需要消耗ATP，伴随的是ATP 的分解，D 错误。
故选D。
1．（2019·广西·统考一模）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是
A．中心体和线粒体中均含有核酸
B．葡萄糖在线粒体中分解为CO2和H2O
C．内质网膜和高尔基体膜都具有流动性D．溶酶体能合成和分泌多种酸性水解酶
【答案】C
【分析】1、溶酶体内含有多种水解酶，能分解细胞内衰老、损伤的细胞器，是细胞消化的“车间”；核
糖体是蛋白质合成的机器，线粒体是有氧呼吸的主要场所。
2、有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成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生成二氧化碳和还原氢，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，发生在线粒体内膜上。
3、中心体没有膜结构，组成成分主要是蛋白质，没有核酸；线粒体、叶绿体和核糖体中有核酸存在。
4、内质网、高尔基体、液泡和溶酶体都具有单层膜结构的细胞器；线粒体和叶绿体是具有双层膜结构的
细胞器；中心体和核糖体是无膜结构的细胞器。细胞器膜、细胞膜和核膜构成生物膜系统，生物膜在结构
特点上具有一定的流动性。
【详解】A、中心体没有核酸，线粒体中含有核酸，A 错误；
B、线粒体是有氧呼吸第二、第三阶段的场所，进入线粒体氧化分解的物质是葡萄糖酵解的产物丙酮酸，
不是葡萄糖，B 错误；
C、内质网和高尔基体都具有膜结构的细胞器，细胞器膜属于生物膜，具一定的流动性，C 正确；
D. 溶酶体内含有多种酸性水解酶，水解酶的本质是蛋白质，合成场所是核糖体，不是溶酶体，D 错误。
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故选C。
2．（2020·江苏扬州·扬州中学校考一模）用新鲜菠菜叶进行色素提取和分离的实验。下列叙述正确的是（
）
A．色素可溶解在有机溶剂中，可用无水酒精提取并分离色素
B．分离色素时，如发现色素带颜色过浅，应再多划几次滤液细线
C．滤纸条上4 条色素带通常都是平齐的，且彼此之间的间距基本相同
D．滤纸条上距滤液细线较远的2 种色素对蓝紫光有较大吸收值
【答案】D
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，几种化学物质的作用：①无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶
中的色素；②层析液用于分离色素；③二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分；④碳酸钙可防止研磨过程中
色素被破坏。
2、分离色素的原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色
素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄
色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
3、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。
【详解】A、色素可溶解在有机溶剂中，可用无水酒精提取色素，分离色素用层析液，A 错误；
B、分离色素时，如发现色素带颜色过浅，应分析可能的原因，再采取对应的措施，B 错误；
C、滤纸条上4 条色素带通常都是不平齐的，且彼此之间的间距也各不相同，C 错误；
D、滤纸条上距滤液细线较远的2 种色素为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，D 正确。
故选D。
【点睛】本题考查色素的提取和分离实验，要求学生掌握提取和分离叶绿体中色素的方法，理解实验目的、
原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；并对实验
现象和结果进行解释、分析、处理。
3．（2021·浙江杭州·浙江省杭州第二中学校考模拟预测）如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的
示意简图。结合所学知识分析下列相关叙述中正确的是（ ）
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A．在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用
B．卡尔文循环的具体场所应为叶绿体类囊体膜
C．将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化将不受影响
D．C2进入线粒体内被彻底分解成CO2
【答案】D
【分析】据图分析：图中表明1 分子五碳化合物在高二氧化碳环境中与1 分子二氧化碳结合生成2 分子三
碳化合物后参与卡尔文循环；在高氧环境中与1 分子氧气结合生成1 分子三碳化合物参与卡尔文循环，同
时生成1 分子二碳化合物进入线粒体参与呼吸作用释放出二氧化碳。
【详解】A、从图中信息可知，在高O2 含量环境中，产生的C3 也可用于卡尔文循环，进而生成糖，A 错
误;
B、根据所学知识可知，卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质，B 错误;
C、光合作用暗反应的进行，需要光反应提供[H]和ATP， 黑暗条件下，不能生成[H]和ATP，因而C5 与
C3 之间的转化将受到影响，C 错误;
D、由图可知，C2 进入线粒体内被彻底分解成CO2，D 正确。
故选D。
4．（2015·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）下列有关细胞的组成物质及结构的叙述中，正确的是（
）
A．蛋白质、糖类都是由相应单体连接成的多聚体
B．细胞膜、核糖体膜、原生质层都具有选择透过性
C．线粒体内膜和基质中都有与有氧呼吸相关的酶
D．有中心体的细胞一定不会发生质壁分离现象
【答案】C
【详解】蛋白质、多糖都是由相应单体连接成的多聚体，单糖和二糖不是多聚体，A 错误；细胞膜、核膜、
原生质层都具有选择透过性，B 正确；线粒体内膜和基质中都有与有氧呼吸相关的酶，是有氧呼吸的主要
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场所，C 正确；有中心体的细胞是动物细胞或低等植物细胞，成熟的低等植物细胞会发生质壁分离现象，
D 正确。
5．（2023 下·黑龙江）过期的酸奶出现胀袋现象，是因为微生物呼吸作用产生（ ）
A．葡萄糖
B．水
C．二氧化碳
D．乳酸
【答案】C
【分析】在无氧的条件下，酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精，酸奶是以鲜牛奶为原料，加入乳酸菌发酵
而成，牛奶经乳酸菌的发酵后使原有的乳糖变为乳酸。
【详解】酸奶中含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等，酸奶包装盒密封完好，但无氧条件下，酵母菌发酵分
解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳，会出现涨袋的现象。故过期的酸奶出现胀袋现象，是因为微生物呼吸作
用产生二氧化碳，C 正确，ABD 错误。
故选C。
6．（2011·山西吕梁）如果用含有
14C 的CO2来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是（
）
A．CO2→三碳化合物→糖类
B．CO2→乙醇→糖类
C．CO2→叶绿素→ADP
D．CO2→叶绿体→ATP
【答案】A
【分析】光合作用的具体的过程：
光反应阶段：场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP 的合成。
暗反应阶段：场所是叶绿体基质，包括CO2 的固定和C3 的还原。
【详解】A、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到有机物中，即CO2→C3→糖类，A 正确；
B、光合作用过程不产生乙醇，B 错误；
C、叶绿素参与光反应，CO2 参与暗反应，C 错误；
D、暗反应消耗ATP，D 错误。
故选A。
7．（2013 下·四川资阳）下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是
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A．图1 中，若光照强度适当增强，可使a 点左移，b 点右移
B．图2 中，若CO2浓度适当增大，也可使a 点左移，b 点右移
C．图3 中，与b 点相比，a 点时叶绿体中C3含量相对较多
D．图4 中，当温度高于25°C 时，光合作用制造的有机物的量开始减少
【答案】D
【详解】图1 和图2 中a 点为补偿点，b 点为饱和点，当光照强度适当增强时，光合作用增强，则补偿点a
左移，饱和点b 右移，A 正确；当CO2 浓度适当增大，光合作用也增强，所以a 点左移，b 点右移，B 正
确；图3 中，a 点与b 点的光照强度相同，但是a 点的二氧化碳的浓度高些，与五碳化合物结合生成的三碳
化合物也增多，C 正确；图4 中“光照下CO2 的吸收量”为植物净光合量（植物有机物积累量），“黑暗
中CO2 的释放量”为植物呼吸量，所以当温度高于25℃时，植物光合作用积累的有机物的量开始减少，
而不是植物光合作用制造的有机物的量（植物总光合量）开始减少，D 错误。
【考点定位】影响光合速率的环境因素
8．（2020 上·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习）为了证明光照条件下类囊体薄膜上才能产生ATP 和
[H]，且CO2转化为光合产物的过程不需要光，某兴趣小组用高速离心法破坏叶绿体膜，得到类囊体薄膜和
基质的混合提取物。将该提取物在不含CO2的条件下光照一段时间后，再用离心法去掉类囊体薄膜，接着
在黑暗条件下，往基质中加入
14CO2，结果基质中检测到含
14C 的光合产物。你认为在以上实验的基础上还
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应增设一组实验为（ ）
A．有类囊体薄膜的基质，无光照，加入
14CO2，检测光合产物再加入ATP、[H]，再次检测光合产物
B．有类囊体薄膜的基质，有光照加入
14CO2，检测光合产物再加入ATP[H]，再次检测光合产物
C．无类囊体薄膜的基质，有光照，加入
14CO2，检测光合产物再加入ATP[H]，再次检测光合产物
D．无类囊体薄膜的基质，无光照，加入
14CO2，检测光合产物，再加入ATP、[H]，再次检测光合产物
【答案】A
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应的场所在叶绿体的类囊体薄膜上，具体的物
质变化为水的光解和ATP 的合成。
【详解】题干中的实验能证明在光照条件下类囊体薄膜上能产生ATP 和[H]，且CO2 转化为光合产物的过
程不需要光，但不能证明黑暗条件下是否能产生ATP 和[H]，所以需要增加有类囊体薄膜的基质，无光照，
加入14CO2，检测光合产物再加入ATP、[H]，再次检测光合产物，如果实验结果为不加入ATP、[H]时没
有光合产物，加入ATP、[H]后有光合产物，则说明黑暗条件下不能产生ATP 和[H]，A 正确。
故选A。
9．（2022·天津南开·统考二模）电子传递链是一系列电子载体按照对电子的亲和力逐渐升高的顺序组成的
电子传递系统，其所有组成成分都嵌合于生物膜中。如图是真核生物细胞呼吸过程（以葡萄糖为呼吸底
物）中电子传递链的部分示意图。下列说法正确的是（ ）
A．图示生物膜为线粒体双层膜结构
B．图示中NADH 仅来自葡萄糖的分解
C．图中Ⅰ至Ⅳ参与了物质运输、能量转换和信息传递
D．图示Ⅰ至Ⅳ既能传递电子，还可能具有催化功能
【答案】D
【分析】细胞的需氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下，将细胞内的有机物氧化分解产生CO2 和
H2O，并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程，需氧呼吸有三个阶段：第一阶段称作糖酵解，
是葡萄糖生成丙酮酸的过程；第二阶段称作三羧酸循环（柠檬酸循环），丙酮酸经过一系列的氧化反应，
最终生成CO2 和[H]；第三阶段为电子传递链过程，前两个阶段产生的[H]最终与O2 反应生成水，并产生
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大量能量的过程。
【详解】A、图示生物膜为线粒体的内膜，是单层膜结构，双层磷脂分子，A 错误；
B、图示中NADH 来自葡萄糖和参与反应的水，B 错误；
C、由图可知，图中Ⅰ至Ⅳ参与了物质运输、能量转换，没有信息传递，C 错误；
D、据图可知，图示Ⅰ至Ⅳ在传递电子的同时还有化学反应，所以Ⅰ至Ⅳ既能传递电子，还可能具有催化
功能，D 正确。
故选D。
10．（2023·湖北·统考模拟预测）将不同种类的种子分别置于条件适宜的密闭玻璃容器中，并检测其在萌
发过程中的相关物质的变化量，下列叙述正确的是（ ）
A．若某一种子发芽前O2吸收量大于CO2释放量，则呼吸作用的底物只有糖类
B．若在密闭容器中充入
18O 标记的O2，一段时间后能检测到放射性的CO2
C．若经过一昼夜，密闭容器中CO2的浓度降低，则萌发的种子已进行光合作用
D．种子发芽长出绿叶后，若光照条件变弱，叶肉细胞中C5的含量会突然升高
【答案】C
【分析】糖类和脂肪在组成元素的种类上相同，都含有C、H、O，但是不同元素的含量不同，由于脂肪中
含有H 元素多，因此氧化分解时消耗的氧气多，产生水多，释放的能量多。
细胞吸收O2 进行有氧呼吸，其中利用氧气的阶段是有氧呼吸第三阶段，场所在线粒体内膜。
【详解】A、脂肪中含H 比例较高，在呼吸作用底物含有脂肪时，进行氧化分解消耗的氧气多于CO2 的释
放量，A 错误；
B、18O 是稳定同位素，不具有放射性，因此检测不到具有放射性的CO2，B 错误；
C、若经过一昼夜，密闭容器中CO2 的浓度降低，说明该种子吸收CO2 用于了光合作用，则萌发的种子已
进行光合作用，C 正确；
D、突然光照减弱，光反应减弱，ATP 和NADPH 减少，C3 还原减弱，生成的C5 减少，短时间内CO2 固
定消耗的C5 不变，导致C5 含量降低，D 错误；
故选C。
11．（2022·浙江）某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象，开袋以后可以闻到淡淡的酒味。酸奶中可
能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。下列相关叙述正确的是（ ）
A．胀袋是乳酸菌厌(无)氧呼吸产生CO2所致
B．胀袋是酵母菌需(有)氧呼吸产生CO2所致
C．酒味是酵母菌厌(无)氧呼吸产生乙醇所致
D．适当升高温度可以延长酸奶的保质期
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【答案】C
【分析】在无氧的条件下，酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳；酸奶是以鲜牛奶为原料，加入
乳酸菌发酵而成，牛奶经乳酸菌的发酵后使原有的糖变为乳酸。
【详解】ABC、密封的酸奶袋为无氧环境，酸奶出现胀袋现象是因为酵母菌无氧呼吸产生气体造成的，乳
酸菌无氧呼吸只产生乳酸，不产生气体，AB 错误，C 正确；
D、适当降低温度可以延长酸奶的保质期，D 错误。
故选C。
12．（2023·四川雅安·统考一模）ATP 被喻为细胞中的“能量通货”，下列关于细胞中ATP 说法正确的是
（ ）
A．ATP 主要由C、H、O、N、P 等元素构成
B．ATP 的单体是腺嘌呤核糖核苷酸
C．人体产生ATP 的主要场所是线粒体
D．放能反应一般与ATP 水解相联系
【答案】C
【分析】ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，ATP 分子的结构可以简写成A—P〜P〜P，其中A 代表腺
苷，P 代表磷酸基团，〜代表一种特殊的化学键。
【详解】A、在ATP 中腺嘌呤含C、H、O、N，核糖含C、H、O，磷酸基团含H、O、P，故ATP 元素组
成为C、H、O、N、P 五种元素，A 错误；
B、ATP 是由1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和3 分子磷酸组成的，B 错误；
C、人体细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体，线粒体是细胞的动力车间，是人体产生ATP 的主要场所，C
正确；
D、吸能反应一般与ATP 水解反应相联系，由ATP 水解提供能量，D 错误。
故选C。
13．（2022·湖北武汉·统考二模）有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法正
确的是（ ）
A．风干种子中有机物的消耗增加
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度增强D．风干种子中结合水与自由水的比值降低
【答案】B
【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水
参与许多化学反应，自由水参与营养物质和代谢废物的运输，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水
与结合水可以相互转化，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
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【详解】A、风干种子含水量下降，代谢减慢，有机物的消耗减慢，A 错误；
B、风干种子含水量下降，微生物不易在其上生长繁殖，B 正确；
C、风干种子含水量下降，细胞呼吸作用减慢，C 错误；
D、风干种子自由水的含量下降，细胞中结合水与自由水的比值大，D 错误。
故选B。
14．（2015·上海闵行·统考一模）图示光照条件下某植物叶肉细胞内的叶绿体和线粒体及外界之间气体的
交换，abcd 中表示二氧化碳气体的是（ ）
A．a 和d
B．a 和c
C．c 和d
D．b 和c
【答案】D
【分析】图示表示植物叶肉细胞内的叶绿体和线粒体及外界之间气体的交换，线粒体内进行有氧呼吸第二、
三阶段，需要吸收氧气释放二氧化碳，叶绿体进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，所以ad 为氧气，bc
为二氧化碳。
【详解】由分析可知，线粒体内进行有氧呼吸第二、三阶段，需要吸收氧气，释放二氧化碳，叶绿体进行
光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，所以ad 为氧气，bc 为二氧化碳。
故选D。
【点睛】本题考查线粒体和叶绿体的结构和功能，对相关知识的记忆与理解是解题的关键。
15．（2016·河北石家庄·高三学业考试）下列有关细胞结构和功能的叙述正确的是
A．分离各种细胞器常用的方法是差速离心法
B．核仁是一种与核糖体形成有关的细胞器
C．细胞呼吸过程中产生和消耗水均在线粒体基质
D．生物膜系统是由各种细胞器膜、核膜共同构成
【答案】A
【详解】分离各种细胞器常用差速离心法，A 正确；核仁不是一种细胞器，B 错误；有氧呼吸中消耗水在
第二阶段，场所是细胞质基质；产生水在第三阶段，场所是线粒体内膜，C 错误；生物膜系统是由细胞膜、
细胞器膜和核膜共同构成，D 错误。
【考点定位】细胞的结构和功能的相关知识
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16．（2023·福建漳州·统考二模）蓝细菌能吸收水体中的CO2和
，使细胞中无机碳含量高出胞外500
～1000 倍。吸收的
在碳酸酐酶的催化下形成CO2。下列说法正确的是（ ）
A．蓝细菌吸收无机碳的方式是主动运输
B．蓝细菌光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C．从黑暗中转移至光照条件下，蓝细菌吸入无机碳的速率变化不明显
D．蓝细菌吸收
保证其在水体CO2含量较低时仍可进行光合作用
【答案】D
【分析】物质运输方式：
（1）被动运输：分为自由扩散和协助扩散：①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消
耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体参与；不需要消耗能量。
（2）主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
（3）胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。
【详解】A、由题可知，细胞中无机碳含量高出胞外500～1 000 倍，故判断蓝细菌通过主动运输吸收
，而通过自由扩散吸收水体中的CO2，A 错误；
B、蓝细菌不具有叶绿体，其光合作用的暗反应发生在细胞质基质中，B 错误；
C、从黑暗中转移至光照条件后，蓝细菌进行光合作用消耗CO2、产生ATP，使得无机碳的吸收速率因膜
内外浓度差变化和ATP 供应增加而加快，C 错误；
D、蓝细菌吸收
，保证了其在水体中CO2 浓度较低时光合作用仍可进行，D 正确。
故选D。
17．（2018·全国·校联考一模）下列与细胞呼吸相关的叙述，错误的是
A．人在剧烈运动时肌细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只有线粒体中才能产生CO2
B．玉米被水淹没后，根可以利用无氧呼吸产生的ATP 吸收无机盐
C．可通过检测有无C02产生来判断酵母菌的细胞呼吸类型
D．人的成熟红细胞中虽然含很多02，但只能进行无氧呼吸
【答案】C
【分析】据题文和选项的描述可知：该题考查学生对有氧呼吸和无氧呼吸、主动运输、人的成熟红细胞结
构与功能等相关知识的识记和理解能力。
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【详解】A、人在剧烈运动时肌细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，但CO2 仅产生于在线粒体基质中进行的
有氧呼吸的第二阶段，A 正确；
B、根细胞吸收无机盐的方式是主动运输，需要通过细胞呼吸产生的ATP 直接供能，因此玉米被水淹没后，
根可以利用无氧呼吸产生的ATP 吸收无机盐，B 正确；
C、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生C02，所以不能通过检测有无C02 产生来判断酵母菌的细胞呼吸
类型，C 错误；
D、人的成熟红细胞中的血红蛋白具有运输02 的功能，导致红细胞中含有很多02，但因没有线粒体，所以
只能进行无氧呼吸，D 正确。
故选C。
18．（2016·上海长宁·统考一模）图示叶绿体中色素吸收光能的情况．据图并结合所学知识，分析下列说
法中正确的是（ ）
①在晚间用大约550nm 波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度
②据图可知，用白光中450nm 左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度
③在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的印记在最上面
④土壤中缺乏镁时，420～470nm 波长的光的利用量显著减少．
A．②④
B．③④
C．②③
D．①④
【答案】B
【分析】分析题图：叶绿素a 和叶绿素b 统称为叶绿素，主要吸收420～470nm 波长的光（蓝紫光）和640
～670nm 波长的光（红光）；类胡萝卜素主要吸收400～500nm 波长的光（蓝紫光）。
分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同。
【详解】A①植物几乎不吸收大约550nm 波长的绿光，所以在晚间用大约550nm 波长的绿光照射行道树，
达不到增加夜间空气中氧气浓度目的，①错误；
②白光中450nm 左右波长的光只是植物进行光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该波长的光，光合作
用强度并没有白光好，②错误；
③胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上的扩散速度最快，所以胡萝卜素的印记在最上面，③正
确；
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④镁是叶绿素的重要组成元素，土壤中镁缺乏时，叶绿素合成受阻，将导致420～470nm 波长的光的利用
量显著减少，④正确。
故选B。
19．（2017 上·河北唐山）图甲表示全光照和不同程度遮光对某植物叶片中叶绿素含量的影响，图乙表示
初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变
化趋势。下列说法错误的是
A．图甲中叶绿素含量的测定，可先用无水乙醇提取叶片中的色素
B．据图甲推测，该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力
C．图乙中8:00 到12:00 净光合速率降低的原因是气孔开放程度降低，光合作用速率减弱
D．图乙中18:00 时光合作用固定C02速率和呼吸作用释放C02速率相等
【答案】C
【详解】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，因此图甲中叶绿素含量的测定，可先用无水乙醇提取叶片
中的色素，A 正确；
图甲显示，叶绿素含量随遮光程度的增加而增加，说明该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应
能力，B 正确；
图乙中8:00 到12:00，气温升高、光照强度增加，但气孔导度相对稳定，受到CO2 供应的限制，光合速率
基本不变，据此推测：净光合速率降低的主要原因是呼吸速度增强，C 错误；图乙中18:00 时，净光合速
率为零，说明光合作用固定C02 速率和呼吸作用释放C02 速率相等，D 正确。
【点睛】本题以图（柱形图曲线图）文结合的形式考查学生对光合作用与细胞呼吸的关系和影响因素的理
解能力。解答此题的关键在于熟练掌握相关的基本过程，明确净光合速率＝光合速率－呼吸速率。在此基
础上，找出图甲中遮光率与叶绿素含量的变化规律，对比分析图乙中不同时段四条曲线的变化趋势，进而
分析判断各选项。
20．（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（ ）
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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，发生水的光解、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
外膜、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。
21．（2023 下·海南海口·高三统考期中）小麦种子中富含淀粉，大豆种子中富含蛋白质，油菜种子中富含
脂肪。在种子萌发时，细胞中的相关物质和生理过程会发生一系列的变化。下列叙述错误的是（ ）
A．与小麦种子相比，油菜种子中脂肪含量高，播种时需要深播
B．大豆种子在萌发的过程中，细胞内的自由水的含量增加
C．萌发的小麦种子合成较多淀粉酶，催化淀粉水解产生麦芽糖
D．种子萌发时，细胞有氧呼吸强度会增强，释放的CO2量增多
【答案】A
【分析】1、水在细胞中的存在形式有结合水和自由水。结合水与细胞内其他物质相结合，大约占细胞内
全部水分的4.5%。自由水以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂，参与细胞内的许多生化反应，为细胞提
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供液体环境，运送营养物质和代谢废物，维持细胞的正常形态。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶
段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少
量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、与小麦种子相比，油菜种子中脂肪含量高，氧化分解时耗氧量高，播种时需要浅薄，A 错误；
B、大豆种子在萌发的过程中，细胞内的自由水的含量增加，以提高代谢水平，B 正确；
C、淀粉是植物细胞的储能物质，萌发的小麦种子合成较多淀粉酶，催化淀粉水解产生麦芽糖，C 正确；
D、1mol 的葡萄糖有氧呼吸时可产生6mol 的二氧化碳，无氧呼吸可产生2mol 的二氧化碳，种子萌发时，
细胞有氧呼吸强度会增强，释放的CO2 量增多，D 正确。
故选A。
22．（2011 上·江苏扬州）水果保鲜贮藏的过程中,最佳贮藏条件是
A．低温、低氧、干燥
B．低温、低氧、适宜的湿度
C．适宜的温度、低氧、干燥
D．低温、充足的氧气、干燥
【答案】B
【分析】【点睛】下图表示随着氧气浓度的变化，呼吸速率变化的图像。在氧气浓度约为5%时，有氧呼
吸强度和无氧呼吸强度综合值最小，此时消耗的有机物最少。
【详解】酶的活性受温度影响，低温能降低细胞中酶的活性，使细胞代谢活动降低，有机物的消耗减少；
水果在充足的氧气条件下，能进行有氧呼吸，细胞代谢旺盛，有机物消耗多；而在低氧条件下，有氧呼吸
较弱，又能抑制无氧呼吸，所以细胞代谢缓慢，有机物消耗少；适宜的湿度能保证水果水分的充分储存，
从而保证水果肉质鲜美。因此在低温、低氧、适宜的湿度条件下，最有利于水果保鲜。
23．（2021·吉林长春·统考一模）下列实验中，需要使用光学显微镜的是（ ）
A．检测生物组织中的蛋白质
B．探究植物细胞的吸水和失水
C．绿叶中色素的提取和分离
D．探究酵母菌细胞呼吸的方式
【答案】B
【分析】光学显微镜用于观察细胞等微观结构，显色反应一般不需要用显微镜观察。
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【详解】A、利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质，直接观察紫色反应即可，不需要使用显微镜，A
错误；
B、探究植物细胞的吸水和失水，需要利用显微镜观察，B 正确；
C、利用无水乙醇和纸层析法对绿叶中色素的提取和分离，不需要使用显微镜，C 错误；
D、探究酵母菌细胞呼吸的方式，不需要使用显微镜，D 错误。
故选B。
24．（2021·重庆江津·重庆市江津中学校校考模拟预测）细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将
NADH（即[H]）分解产生的H+转运到膜间隙，使膜间隙中H+浓度增加，大部分H+通过结构①回流至线粒
体基质，同时驱动ATP 的合成，主要过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．H+的运输体现了生物膜的流动性
B．破伤风芽孢杆菌有氧呼吸的第一阶段也会发生上述过程
C．图中H+进入线粒体基质的方式是协助扩散
D．有氧呼吸的三个阶段均会发生上述过程
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段：有氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，释放少量能
量发生在细胞质基质中；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，发
生在线粒体基质中；有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，产生大量能量，发生在线粒体内膜上。
2、图中结构①能够驱动ATP 的合成，说明H+通过特殊的结构①不需要消耗能量，并且可以作为ATP 合成
酶。故结构①的作用为运输作用和催化作用。
【详解】A、H+的运输体现了生物膜的选择透过性，A 错误；
B、破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸，所以不会发生有氧呼吸，B 错误；
C、图中H+进入线粒体基质是顺浓度梯度，借助载体结构①，故跨膜方式为协助扩散，C 正确；
D、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质，不会发生上述过程，D 错误。
故选C。
25．（2013·山东威海·统考一模）某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留
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一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定一次两发酵罐中氧气
和酒精的物质的量，记录数据并绘成下面的坐标图。据此下列说法中正确的是（ ）
A．在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为6:5
B．甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸
C．甲、乙两发酵罐分别在第5 小时和第3 小时无氧呼吸速率最快
D．该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量
【答案】C
【详解】A、在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的酒精之比为6∶5，与产生的二氧化碳的比例不同，原
因是，甲发酵罐有氧呼吸也产生二氧化碳，A 错误，
B、据图可知，在第2 小时，在氧气含量较低时已经开始进行无氧呼吸，B 错误，
C、甲、乙两发酵罐分别在第5 小时和第3 小时时，酒精产生量曲线斜率最大，无氧呼吸速率最快，C 正确，
D、向葡萄糖溶液中通入大量的氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸，D 错误。
故选C。
26．（2020·上海·统考一模）酿酒工业采用了酵母呼吸作用的原理。酿酒过程大致如下：米饭煮熟，冷却
后接种酵母；通入无菌空气；密闭发酵。下列曲线中，能正确反映酿酒过程中酵母细胞数量与酒精产量之
间关系的是（实线表示酵母细胞，虚线表示酒精）（ ）
A．
B．
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C．
D．
【答案】A
【分析】1、米饭煮熟是为了杀灭杂菌。
2、通入无菌空气是为了让酵母有氧呼吸进行增殖。
3、密闭发酵是让酵母进行无氧呼吸产生酒精。
【详解】在密封之前，通入无菌空气酵母可以进行有氧呼吸并且增殖，酵母细胞的数量增加，由于酵母数
量增加，导致氧气不足，部分酵母细胞进行无氧呼吸产生少量的酒精。当进行密封发酵时，酵母进行无氧
呼吸产生酒精，酒精的含量逐渐增加，但是酵母在无氧条件下不再增殖，A 正确。
故选A。
27．（2017 下·安徽六安）在一定条件下某叶肉细胞内叶绿体和线粒体有关生理活动的叙述，正确的是（
）
A．光照下叶绿体和线粒体直接为对方利用的物质有O2、CO2和葡萄糖
B．光照下两者的[H]发生氧化反应时都释放能量供各项生命活动利用
C．若突然增加光照强度，则短时间内叶绿体中化合物C5比ADP 先减少
D．若突然增加CO2浓度，则短时间内叶绿体中化合物C3比ADP 先增加
【答案】D
【详解】A、叶绿体产生的葡萄糖不能进入线粒体，在细胞质基质氧化分解，A 错误；
B、叶绿体内水的光解产生[H]和氧气，同时ADP 与pi 反应产生ATP，但是只能提供给暗反应使用，不能
提供给各项生命活动，B 错误；
C、若突然增加光照强度，则短时间内产生的ATP 和[H]增加，三碳化合物的还原增加，所以叶绿体中化合
物C5 增加，C 错误；
D、若突然增加CO2 浓度，固定产生的三碳化合物增加，导致消耗ATP 增加，则产生的ADP 也增加，D
正确。
故选D。
28．（2017·黑龙江大庆·校联考一模）下列的化学反应属于水解反应的是 ( )
①ATP→ADP ②葡萄糖→丙酮酸 ③核酸→核苷酸
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A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
【答案】B
【详解】①ATP 水解可以产生ADP 和Pi，因此ATP→ADP 属于水解反应，①正确；
②在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖氧化分解产生丙酮酸和[H]，因此葡萄糖→丙酮酸属于氧化分解，不属于
水解反应，②错误；
③核酸的基本单位为核苷酸，因此核酸→核苷酸属于水解反应，③正确。
故选B。
29．（2022·湖南·高一校联考学业考试）有氧呼吸的第二阶段发生在（ ）
A．线粒体基质
B．细胞质基质
C．线粒体内膜
D．叶绿体内膜
【答案】A
【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮
酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行
的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是
在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释
放出大量的能量。
【详解】有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，有氧呼吸的第二、三阶段分别发生在线粒体基质、线粒
体内膜，A 正确。
故选A。
30．（2020·浙江金华·校联考一模）需氧呼吸过程复杂，包括一系列生化反应。如图是需氧呼吸某一阶段
的部分物质变化，下列叙述错误的是（ ）
A．该阶段有[H]的产生
B．该阶段为糖酵解过程
C．该阶段属于吸能反应，不生产ATP
D．厌氧呼吸也会发生如图所示的变化
【答案】C
【分析】该图显示葡萄糖分解为丙酮酸，表示的是有氧呼吸或者无氧呼吸的第一阶段，是糖酵解过程。
【详解】A、糖酵解过程有[H]的产生，A 正确；
B、据分析可知，该阶段为糖酵解过程，B 正确；
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C、该阶段也会产生ATP，C 错误；
D、厌氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段相同，因此厌氧呼吸也会发生如上图所示的反应，D 正确。
故选C。
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