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必刷04 细胞的能量供应和利用
高频考点1 细胞呼吸的原理及应用
高频考点2 光合作用与能量转化
高考真题必刷
1．（2023·江苏·统考高考真题）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
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
【解析】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）。
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。
2．（2011·江苏·统考高考真题）某科研团队获得了水稻的叶黄素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射光
吸收测定和色素层析条带分析（从下至上），与正常叶片相比，实验结果是（ ）
A．光吸收差异显著，色素带缺第2 条
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B．光吸收差异不显著，色素带缺第2 条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3 条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3 条
【答案】D
【解析】分离色素利用纸层析法，原理是四种色素在层析液中溶解度不同，溶液度高的扩散速度快，结果
从上而下分别是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。叶黄
素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
叶绿体色素有四种，经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，胡
萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。所以将叶黄素缺失突变体叶片，进行
红光照射测定光吸收差异不显著，而色素带缺叶黄素这个条带，从下到上位于第3 条，ABC 错误，D 正确。
故选D。
3．（2023·天津·统考高考真题）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
【解析】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
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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。
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。
4．（2023·北京·统考高考真题）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（ ）
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
【解析】本实验的自变量为光照强度和温度，因变量为CO2 吸收速率。
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；
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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。
5．（2023·北京·统考高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，
骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（ ）
A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP
D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【解析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要
利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利
用肌糖原供能。
A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A 正确；
B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B 错误；
C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C 错误；
D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供
能量，D 错误。
故选A。
6．（2023·山东·高考真题）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
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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
【解析】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。
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。
7．（2023·湖南·统考高考真题）关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是（ ）
A．细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B．核仁含有DNA、RNA 和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关
C．线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所
D．内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
【答案】C
【解析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞
器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活
动中都具有非常重要的作用。
A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正
常进行，A 正确；
B、核仁含有DNA、RNA 和蛋白质等组分，核仁与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关，B 正确；
C、有氧呼吸生成CO2 的场所是线粒体基质，C 错误；
D、内质网是由膜连接而成的网状结构，是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D
正确。
故选C。
8．（2023·湖北·统考高考真题）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
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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
【解析】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。
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。
故选D。
9．（2023·广东·统考高考真题）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
【解析】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。
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。
10．（2023·广东·统考高考真题）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等
工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是（ ）
A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
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D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
【答案】C
【解析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：高效
性、专一性以及作用条件温和的特性。
A、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A 正确；
B、发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，
才能获得更多的茶黄素，B 正确；
C、酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C 错误；
D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D 正确。
故选C。
11．（2023·全国·统考高考真题）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
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
【解析】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。
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；
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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。
12．（2023·全国·统考高考真题）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
【解析】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。
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
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。
13．（2022·重庆·统考高考真题）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
【解析】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。
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。
14．（2023·浙江·统考高考真题）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
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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
【解析】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。
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；
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。
15．（2023·浙江·统考高考真题）某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶
液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性
仅丧失3%。该同学研究的因素是（ ）
A．温度
B．底物
C．反应时间
D．酶量
【答案】B
【解析】影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂。由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴
12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两
组实验的不同条件在于是否加入底物。
A、由题干可知，两组实验的温度都为45℃，所以研究的因素不是温度，A 错误；
B、由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后
置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。所以研究的因素是
底物，B 正确；
C、由题干可知，两组实验的反应时间均为12min，所以研究的因素不是反应时间，C 错误；
D、由题干可知，两组实验的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D 错误。
故选B。
16．（2022·重庆·统考高考真题）植物蛋白酶M 和L 能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。
某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH 下的相对活性，结果见如表。下列叙述最合理的是（
）
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pH 酶相对活性
3
5
7
9
11
M
0.7
1.0
1.0
1.0
0.6
L
0.5
1.0
0.5
0.2
0.1
A．在37℃时，两种酶的最适pH 均为3
B．在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变
C．从37℃上升至95℃，两种酶在pH 为5 时仍有较高活性
D．在37℃、pH 为3~11 时，M 更适于制作肉类嫩化剂
【答案】D
【解析】分析表格数据：表中表示两种酶在37°C、不同pH 下的相对活性。根据表中数据可知，M 的适宜
pH 为5~9，而L 的适宜pH 为5 左右；在37°C、pH 为3~11 时，M 比L 的相对活性高。
A、根据表格数据可知，在37°C 时，M 的适宜pH 为5~9，而L 的适宜pH 为5 左右，A 错误；
B、酶适宜在低温条件下保存，在37°C 长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B 错误；
C、酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37°C 上升至95°C，两种酶在pH 为5 时
都已经失活，C 错误；
D、在37°C、pH 为3~11 时，M 比L 的相对活性高，因此M 更适于制作肉类嫩化剂，D 正确。
故选D。
17．（2022·江苏·统考高考真题）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
【解析】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。
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；
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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。
18．（2022·江苏·统考高考真题）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
【解析】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
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）。
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。
高考模拟题必刷
19．（2023·河南·校联考模拟预测）青霉素酰化酶，又称青霉素氨基水解酶，该酶已大规模应用于工业生
产β-内酰胺类抗生素的关键中体和半金成β-内酰胺类抗生素。某科研小组测定了青霉素酰化酶活性与pH
和温度的关系，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
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A．青霉素酰化酶具有一定的结构，其形状与底物的结合无关
B．该酶适于在35℃、pH 为6.5 的磷酸盐缓冲液体系中保存
C．反应体系的pH 由2 上升到6.5 的过程中该酶活性逐渐增强
D．若温度由10℃上升到28℃，则该酶降低化学反应活化能的能力增强
【答案】D
【解析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适
温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适
温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH 过高或过
低都会使酶变性失活。
A、酶分子有一定的结构，能与特定的底物结合，A 错误；
B、酶在低温下活性较低，温度升高，酶活性增强，因此酶应在低温、适宜pH 条件下保存，B 错误；
C、青霉素酰化酶最适pH 约为6.5，pH 为2 时，其已经变性失活，C 错误；
D、温度由10℃上升到28℃的过程中，该酶活性增强，降低化学反应活化能的能力逐渐增加，D 正确。
故选D。
20．（2023·河南·校联考模拟预测）真核细胞的结构与功能如图所示，不同膜结构间相互联系和转移的现
象称为膜流。下列关于细胞结构及膜流的叙述中，错误的是（ ）
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A．蓝细菌和酵母菌共有的细胞结构是a
B．用无水乙醇可以从m 中提取到四种色素
C．f、h、c 的基本支架都是磷脂双分子层
D．p 中的蛋白质相对含量多于q
【答案】A
【解析】1、分析题图：图中a 为核膜，b 为细胞器膜（包括d 叶绿体膜、e 线粒体膜、f 内质网膜、h 高尔
基体膜、g 囊泡膜），c 为细胞膜。
2、真核细胞的不同膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流。
A、a 是细胞核，蓝细菌属于原核生物，其细胞中无细胞核，A 错误；
B、根据m 上发生的变化可知，m 为叶绿体中的类囊体，其中的四种色素可以用无水乙醇提取，B 正确；
C、f、h、c 分别是内质网、高尔基体和细胞膜，生物膜的基本支架都是磷脂双分子层，C 正确；
D、e 是线粒体，p 是线粒体内膜，q 是线粒体外膜，内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，含有呼吸酶等蛋白
质，所以蛋白质含量多于外膜，D 正确。
故选A。
21．（2023·山西运城·校联考模拟预测）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（ ）
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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
30℃
【答案】D
【解析】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。
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。
22．（2024·陕西渭南·统考一模）下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的物质和能量转变示意图，
图中①～⑥代表物质。据图判断，下列说法不正确的是（ ）
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A．①和⑤产生后在细胞中的主要分布位置不同
B．④转变成CO2的过程可发生在细胞质基质和线粒体基质中
C．给植物提供C18O2，则植物释放的CO2中没有
18O
D．光照突然增强，短时间内可能会导致①与②的比值增大，随后该比值减小，最终基本不变
【答案】C
【解析】题图分析，图中①～⑥依次表示的物质是ATP、ADP、氧气、葡萄糖、ATP、ADP，
A、①和⑤均表示ATP，二者产生后在细胞中的主要分布位置有不同，前者分布在叶绿体基质中，用于暗
反应过程，后者分布在细胞中耗能的部位，A 正确；
B、④为葡萄糖，其转变成CO2 的过程中发生在细胞质基质和线粒体基质中，B 正确；
C、给植物提供C18O2，则会通过光合作用过程出现在有机物中，而后通过有氧呼吸过程转移到二氧化碳
中，可见植物释放的CO2 中含有18O，C 错误；
D、光照突然增强，短时间内会产生更多的ATP，因而消耗的ADP 会增多，可能会导致①ATP 与②ADP
的比值增大，随后该比值减小，最终达到新的平衡，保持基本不变，D 正确。
故选C。
23．（2024·陕西渭南·统考一模）如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～c 表示物质，
①～④表示过程。下列有关叙述正确的是（ ）
A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
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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
【解析】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）。
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。
24．（2024·全国·校联考一模）真核生物的生物膜将细胞内分隔成不同的区域，有利于细胞代谢高效、有
序地进行。下列关于细胞内的不同区域说法正确的是（ ）
A．植物细胞的色素分子只储存于双层膜包围成的区域中
B．由双层膜包围而成的区域均既可产生ATP，也可消耗ATP
C．产生水的反应既可发生在双层膜包围的区域，也可发生在无膜包围的区域
D．单层膜围成的区域中均能发生蛋白质、糖类、脂质的合成
【答案】C
【解析】生物膜系统是指在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的
细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，生物膜系统在成分和结构上相似，在结构和功能上相互
联系。细胞中，双层膜的结构有细胞核、线粒体、叶绿体，无膜结构的有中心体和核糖体。
A、植物细胞的色素除了分布在双层膜包围成的叶绿体中，还分布在单层膜包围成的液泡中，A 错误；
B、由双层膜包围而成的区域，可以是线粒体、叶绿体、细胞核，其中细胞核只消耗ATP，不产生ATP，B
错误；
C、线粒体中有氧呼吸第三阶段可以产生水，叶绿体中进行的光合作用也可以产生水，细胞核中合成DNA
也产生水，核糖体无膜包围，在核糖体中氨基酸脱水缩合形成多肽时也产生水，C 正确；
D、蛋白质的合成在核糖体中，核糖体无膜结构，D 错误。
故选C。
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25．（2024·全国·校联考一模）蔗糖在植物组织培养过程中为植物细胞提供营养、能量和维持一定的渗透
压，如图为蔗糖分子进入植物细胞的示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．一种转运蛋白可转运多种物质，一种物质只能由一种转运蛋白转运
B．结构①和②是控制物质进出细胞的载体且①具有催化作用
C．H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式是协助扩散
D．该成熟的植物细胞在蔗糖溶液（浓度偏高）中会发生质壁分离但不能自动复原
【答案】B
【解析】植物细胞利用ATP 酶和质子泵把细胞内的H+泵出，可见细胞内的H+泵出需要消耗能量和载体，
为主动运输，“H+-蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。可见该植物细胞在蔗糖溶
液中，可以吸收外界溶液的蔗糖。
A、结合题图可知，一种转运蛋白可转运多种物质（如②中载体可以转运H+和蔗糖），一种物质可以由多
种转运蛋白转运（如H＋可以由①和②转运），A 错误；
B、结构①和②是控制物质进出细胞的载体，且结构①能够催化ATP 水解为ADP 和Pi，即具有催化作用，
B 正确；
C、H+出细胞需要载体协助，且需要消耗ATP，方式为主动运输；细胞外的H＋多于细胞内，H＋进入细
胞是协助扩散，蔗糖进入细胞借助H＋的浓度差，属于主动运输，C 错误；
D、结合图示可知，该成熟的植物细胞在蔗糖溶液（浓度偏高）中会发生质壁分离，但由于蔗糖可通过细
胞膜进入细胞内，故可自动复原，D 错误。
故选B。
26．（2024·全国·校联考一模）如图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲
线。下列分析正确的是（ ）
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A．种子形成时，脂肪水解酶的活性较低
B．种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接供能物质
C．甘油和脂肪酸组成的脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多
D．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮元素增加
【答案】A
【解析】题图分析：由题图甲可知，在种子形成过程中，可溶性糖的含量逐渐降低，脂肪的含量逐渐增加，
推测可溶性糖可用于转化形成脂肪；由图乙可知，在种子萌发过程中，脂肪含量逐渐下降，而可溶性糖的
含量逐渐增加，推测此时脂肪转变为可溶性糖。
A、种子形成时，光合作用的产物往种子运输，并在种子中储存起来，而具有储存功能的物质在此时水解
比较弱，因此可推测此时脂肪水解酶的活性较低，A 正确；
B、种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，但此时种子生命活动的直接供能物质是ATP，B 错误；
C、由于脂肪中的碳、氢比例高，所以质量相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量脂肪多于可溶性糖，C
错误；
D、由图乙可知，种子发育过程中，可溶性糖更多地转变为脂肪，脂肪的组成元素是C、H、O，故不会导
致种子需要的氮元素增加，D 错误。
故选A。
27．（2023·重庆梁平·统考一模）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。如图表示金鱼在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过程产生的物质X 在氧气充足的情况下，可在线粒体内膜上被分解
B．②③和②⑤过程中葡萄糖所含能量大部分以热能的形式散失
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C．若给肌细胞提供
18O 标记的O2，则在CO2中检测不到
18O 的存在
D．图中的③④过程可防止乳酸在体内积累导致酸中毒
【答案】D
【解析】1、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，同时产生少量的
ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量
的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出
大量的能量。
2、无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成
二氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。
A、据图分析，物质X 是丙酮酸，氧气充足时，在线粒体基质中被分解，A 错误；
B、②③和②⑤过程都是无氧呼吸过程，无氧呼吸中，葡萄糖中所含能量大部分存储在乳酸或者酒精里面，
B 错误；
C、给肌细胞提供18O 标记的O2，氧气参与有氧呼吸的第三阶段，可与[H]反应形成H218O，H2O 可参与
有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应形成C18O2，C 错误；
D、结合题图可知，图中的③④过程可减少体内的乳酸，避免酸中毒，D 正确。
故选D。
28．（2024·陕西渭南·统考一模）下图展示了生物体内与ATP 有关的部分反应，相关描述错误的是（ ）
A．过程②⑥为ATP 的水解，通常与吸能反应相联系
B．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加
C．过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物
D．所有生物体内都存在ATP-ADP 的能量转化供应机制
【答案】D
【解析】题图分析：过程①表示光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜；过程②③表示光合
作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质；过程④⑤表示细胞呼吸，包括有氧呼吸和无氧呼吸；过程⑥表示
ATP 的水解，为各项生命活动供能。
A、过程②⑥是ATP 的水解，释放能量，通常与吸能反应相联系，A 正确；
B、叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用
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的细胞还要通过呼吸消耗有机物，B 正确；
C、过程③表示光合作用暗反应阶段其产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其它有机物，C 正
确；
D、并非所有生物体内都存在ATP-ADP 的能量转化供应机制，比如病毒，它是营寄生生活，体内不存在
ATP-ADP 的能量转化供应机制，D 错误。
故选D。
29．（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
【解析】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。
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。
30．（2024·新疆·校联考模拟预测）选择合适的实验材料或实验试剂有利于实验的顺利进行。下列实验中
由于实验材料使用不当，从而可能引起实验结果不理想或实验失败的是（ ）
A．使用可溶性淀粉和淀粉酶探究pH 对酶活性的影响
B．使用低倍镜观察藓类叶片细胞的吸水和失水
C．使用斐林试剂检测淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
D．使用高倍显微镜观察藓类叶片的叶绿体和细胞质环流
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【答案】A
【解析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；
2.酶的特性．①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013 倍；②专一性：每一种酶只能催化
一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH 条件下，酶的活性最高；温度和
pH 偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
A、由于酸性条件下淀粉易分解，因此淀粉不能作为探究pH 对酶活性影响的实验材料，A 错误；
B、藓类叶片几乎由单层细胞构成，容易制片，且其中含有较大的叶绿体，因而可用于观察细胞吸水和失
水的实验，该实验通常在低倍镜下观察，B 正确；
C、淀粉酶可分解淀粉形成还原性糖，淀粉酶不能分解蔗糖，蔗糖属于非还原性糖，其水解能产生还原性
糖，因此可用斐林试剂检测淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，C 正确；
D、藓类叶片含水量高，胞质环流明显，且含有较大的叶绿体，因而可使用高倍显微镜观察藓类叶片的叶
绿体和细胞质环流，D 正确。
故选A。
31．（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（ ）
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
【解析】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。
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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。
32．（2023·云南大理·统考模拟预测）我国数千年历史中总结了很多宝贵的农业生产经验，下列对相关的
谚语俗语分析错误的是（ ）
A．谷田必须岁易：不同年度种不同作物进行轮作，可以有效地防止病虫害和杂草繁殖
B．六月不热，谷物不结：谷物生长需要适宜的温度，低温会影响谷物的产量
C．锄头有肥：锄地松土增加了土壤中的氧气含量，有利于肥料的吸收
D．春雨贵如油：水参与植物光合作用和有氧呼吸，主要以自由扩散的方式进出细胞
【答案】D
【解析】种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；有利于
土壤中好氧菌代谢产生无机盐和二氧化碳。因此生产上经常在施肥后及时松土。
A、谷田必须岁易，指的是轮作，可以避免长期种植谷物引起的土壤中某些必需元素的减少，有利于作物
的生长，可以有效防止病虫害的发生和杂草的繁殖，A 正确；
B、谷物生长需要适宜的温度，温度过低会影响结实，影响谷物的产量，B 正确；
C、锄地松土增加了土地的通气量，使作物根部的有氧呼吸增强，为根吸收矿质离子提供了充足的能量，
有利于肥料的吸收，C 正确；
D、水参与光合作用光反应阶段和有氧呼吸第二阶段，主要以协助扩散的方式进出细胞，D 错误。
故选D。
33．（2023·陕西榆林·校考一模）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。下列相关叙述错误的是（ ）
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A．硝化细菌和乳酸菌都不可能发生上述过程
B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段，同时会产生CO2
C．H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散，不消耗ATP
D．图中①是具有ATP 合成酶活性的载体蛋白，既有催化作用也有物质转运功能
【答案】B
【解析】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，说明结构①具有ATP 合成酶活性。
A、硝化细菌和乳酸菌均为原核生物，不含有线粒体，都不可能发生上述过程，A 正确；
B、线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段，B 错误；
C、根据题意可知，H+由膜间隙向线粒体基质跨膜运输不消耗能量，而为ATP 的合成提供能量，并且需要
借助于载体①，因此属于协助扩散，C 正确；
D、根据题意可知，结构①能够驱动ATP 合成，因此是一种具有ATP 合成酶活性的载体蛋白，既有催化作
用，也有物质转运功能， D 正确。
故选B。
34．（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
【答案】D
【解析】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。
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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。。
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。
35．（2023·陕西宝鸡·统考模拟预测）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
【解析】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。
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。
【点睛】
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36．（2023·四川资阳·四川省资阳中学校考模拟预测）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。下列叙述正确的是（ ）
A．该反应需要在光下进行
B．TTF 可在细胞质基质中生成
C．TTF 生成量与保温时间无关
D．不能用红色深浅判断种子活力高低
【答案】B
【解析】种子不能进行光合作用，[H]应是通过有氧呼吸第一、二阶段产生。有氧呼吸强度受温度、氧气浓
度影响。
A、大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A 错误；
B、细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF 可在细胞质基质中生成，B 正确；
C、保温时间较长时，较多的TTC 进入活细胞，生成较多的红色TTF，C 错误；
D、相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D 错误。
故选B。
37．（2022·陕西渭南·统考一模）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（ ）
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100 万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH 范围内起作用，酶活性随pH 升高而不断升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【解析】大部分酶是蛋白质，少部分酶的本质是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA 的基本单位是
核糖核苷酸。
A、 低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A 错误；
B、 酶具有高效性，故稀释100 万倍的淀粉酶仍有催化能力，B 正确；
C、 酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH 范围内，随着pH 升高，酶活性升高，超过最适pH 后，随
pH 增加，酶活性降低甚至失活，C 错误；
D、 淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速
率会变慢，D 错误。
故选B。
38．（2022·内蒙古鄂尔多斯·校考模拟预测）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
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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
【解析】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。
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。
39．（2023·陕西榆林·校考一模）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小
组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是
（ ）
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
【答案】D
【解析】图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。检测乙醇
的方法是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。检测CO2 的方法是：
CO2 可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
A、检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL 注入到试管中，再向试管中加入0.5mL 溶有0.1g 重铬酸钾的
浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A 错误；
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B、CO2 可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B 错误；
C、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，
因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C 错误；
D、乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌
数量不能提高乙醇最大产量，D 正确。
故选D。
40．（2023·河北保定·河北安国中学校联考三模）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
【解析】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。
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。
41．（2022·广东·模拟预测）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（ ）
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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
【解析】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。
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；
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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；
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。
【点睛】
42．（2022·广东广州·统考一模）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
【解析】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。
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。
【点睛】
43．（2020·新疆喀什·校考一模）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼
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吸有关。下列叙述正确的是
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
【答案】B
【解析】有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，
产生二氧化碳和水，生成大量ATP 的过程。场所是细胞质基质和线粒体。无氧呼吸的场所是细胞质基质，
产物是乳酸或酒精和二氧化碳。
马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A 错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被
分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B 正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼
吸的第一阶段，会生成少量ATP，C 错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会
减少，D 错误。
44．（2023·湖北·模拟预测）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要
术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是
将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（ ）
A．“浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B．“鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C．“净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D．“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
【答案】C
【解析】参与酒精的制作的微生物是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸将
葡萄糖分解为二氧化碳和水，在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。
A、“浸曲发”是将酵母菌活化，可以使微生物代谢加快，A 正确；
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2，使溶液中出现气泡，B 正确；
C、在做酒过程中，为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”，即蒸熟，C 错误；
D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透，防止温度过高导致微生物（酵母菌死亡），D 正确。
故选C。
45．（2023·新疆喀什·统考一模）将一株质量为20g 的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后
植株达到40g，其增加的质量来自于
A．水、矿质元素和空气
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B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
【答案】A
【解析】有氧呼吸指：细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，
产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP 的过程。
光合作用的原料：二氧化碳和水，产物有机物和氧气，场所是叶绿体。
黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物。也可以利用大气中
二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没
有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述，BCD 不
符合题意，A 符合题意。故选A。
46．（2022·宁夏银川·银川一中校考模拟预测）若将n 粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n 株黄化苗。
那么，与萌发前的这n 粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为
A．有机物总量减少，呼吸强度增强
B．有机物总量增加，呼吸强度增强
C．有机物总量减少，呼吸强度减弱
D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
【答案】A
【解析】根据题干信息分析，将n 粒种子置于黑暗环境中使其萌发，得到n 株黄化苗，该过程中没有光照，
所以种子在萌发过程中只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，也不能合成叶绿素，
所以幼苗是黄化苗。
根据题意分析，种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营养物
质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种子萌发过程中，呼吸作用强度增加，而有机物因
呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述，BCD 不符合题意，A 符合题意。故选A。
47．（2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测）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CO2固定与还原，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CO2
C．类囊体产生的ATP 和O2参与CO2固定与还原
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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】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）：CO2 被C5 固定形成C3，C3 在光反应提供的
ATP 和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
A、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；
B、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CO2 和H2O，B 错误；
C、类囊体产生的ATP 参与C3 的还原，产生的O2 用于呼吸作用或释放到周围环境中，C 错误；
D、该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D 错误。
故选A。
48．（2022·江苏苏州·苏州市苏州高新区第一中学校考一模）下图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条
件下净光合速率的部分日变化曲线，据图分析有关叙述正确的是（ ）
A．一天中适当遮光均会显著增强净光合速率
B．a~b 段叶肉细胞内合成ATP 的场所只有细胞质基质和线粒体
C．M 点时该植物体内叶肉细胞消耗的二氧化碳量一般大于该细胞呼吸产生的二氧化碳量
D．6:30 左右在不遮光的条件下限制该植物光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度
【答案】C
【解析】分析题文和图形：该实验的自变量是时间和遮光程度，因变量是净光合速率。遮光条件下，植物
的净光合速率表现为不断增加最后趋于稳定，且遮光30%的净光合速率高于遮光80%；而不遮光条件下，
植物会出现净光合速率下降的现象，其主要原因是中午光照太强，导致气孔关闭，进而导致二氧化碳吸收
不足引起的。
A、据图分析，在5：30 至7：30 间，30%遮光时的净光合速率较不遮光的低，A 错误；
B、a～b 段位于图中80%遮光曲线上，此时净光合速率小于0，即光合作用强度小于呼吸作用强度，结合
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题图可知，此时该植物能进行光合作用，故a～b 段叶肉细胞内合成[H]的场所不仅有细胞质基质和线粒体，
还有叶绿体，B 错误；
C、M 点80%遮光时该植物体净光合速率等于0，也就是植物体内所有能进行光合作用的细胞消耗的CO2
量等于所有细胞呼吸产生的CO2 量，但是就叶肉细胞来说，其光合作用消耗的CO2 量一般大于该细胞呼
吸作用产生的CO2 量，C 正确；
D、6：30 左右在不遮光的条件下该植物净光合速率随光照强度的提高而提高，说明此时限制该植物光合速
率的主要因素是光照强度，而非CO2 浓度，D 错误。
故选C。
49．（2022·湖北·校联考模拟预测）如图为探究水稻种子萌发时细胞呼吸类型的实验装置，假设萌发种子
仅以葡萄糖为呼吸底物，观察到单位时间内装置1 的红色液滴左移了6 个单位，装置2 的红色液滴右移了2
个单位。下列有关分析错误的（ ）
A．水稻种子萌发过程中有机物的总量减少，有机物种类增多
B．水稻种子萌发时进行细胞呼吸的场所有细胞质基质和线粒体
C．水稻种子萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为3:1
D．实验期间萌发的水稻种子细胞不会进行产生乳酸的无氧呼吸
【答案】C
【解析】根据题意和图示分析可知：
装置1 中：NaOH 吸收了CO2，所以测定的是O2 的吸收量，因此能判断有氧呼吸的强度。
液滴向左移动，说明吸收了O2，进行了有氧呼吸。
装置2 中：红色液滴向右移动，说明CO2 的释放大于O2 的吸收，表明进行了无氧呼吸。
A、水稻种子萌发过程中由于呼吸作用消耗，有机物的总量减少，由于有有机物的转化，有机物种类增多，
A 正确；
B、观察到单位时间内装置1 的红色液滴左移了6 个单位，装置2 的红色液滴右移了2 个单位，说明萌发是
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既进行了有氧呼吸，又进行了无氧呼吸，故其呼吸场所有细胞质基质和线粒体，B 正确；
C、装置1 的红色液滴左移了6 个单位，说明有氧呼吸消耗了6 个单位的氧气，对应消耗1 个单位的葡萄糖，
装置2 的红色液滴右移了2 个单位，说明无氧呼吸产生了2 个单位的二氧化碳，说明无氧呼吸对应产生1
个单位的葡萄糖，故萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1:1，C 错误；
D、水稻种子无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，D 正确。
故选C。
50．（2018·陕西西安·交大附中分校校考模拟预测）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
【答案】C
【解析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在有氧时进
行有氧呼吸，产物是CO2 和H2O，并释放大量能量，合成大量ATP，在无氧时进行短时间的无氧呼吸，大
部分组织无氧呼吸产物是CO2 和酒精，某些组织或器官是乳酸，并释放少量能量，合成少量ATP；光合作
用的光反应阶段主要反应是水的光解和合成ATP；食物链中的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、
传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用。
A.植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A 正确；
B.食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分
解者分解利用，B 正确；
C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2 和H2O、CO2 和酒精，某些组织或器官是乳酸，C 错误；
D.植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D 正确；
所以选C。
51．（2023·江苏·统考高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控
机制。图1 所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请
回答下列问题：
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(1)光照下，光驱动产生的NADPH 主要出现在 （从①~④中选填）；NADPH 可用于CO2固定产物的
还原，其场所有 （从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、 （填写2
种）等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP 的场所有 （从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为
PEP，PEP 再转化为 进入线粒体，经过TCA 循环产生的 最终通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP 将H+泵出膜外，形成跨膜的
，驱动细胞吸收K+等离子。
(4)细胞中的PEP 可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度
提高），导致保卫细胞 ，促进气孔张开。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP 的关系，对拟
南芥野生型WT 和NTT 突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP 的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小
的变化如图2．下列相关叙述合理的有______。
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A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT 气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．光照条件下突变体ntt1 几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT 叶绿体积累较多的淀粉
【答案】(1)
K+
④
④
等无机离子、苹果酸（Mal）等有机酸
(2)
①②④
丙酮酸
NADH
(3)氢离子电化学势能
(4)吸水膨胀（或吸水或膨胀）
(5)ABD
【解析】题图分析，图中①表示细胞质基质，②表示线粒体，③表示液泡，④为叶绿体。
（1）NADPH 可用于CO2 固定产物的还原，据图可知，OAA 的还原也需要NADPH 的参与，光照下，光
驱动产生的NADPH 主要出现在①细胞质基质、④叶绿体中；液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、
钾离子等无机盐离子和Mal 等有机酸，其中钾离子和Mal 影响细胞液的渗透压，进而影响保卫细胞的吸水
力，影响气孔的开闭。
（2）研究证实气孔运动需要ATP，叶绿体可通过光反应产生ATP，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒
体，因此产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体，即图中的①②④。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP 再
转化为丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，经过TCA 循环产生的NADH 最终通过电子传递
链氧化产生ATP，即有氧呼吸的第三阶段。
（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP 将H+泵出膜外，形成跨膜的氢
离子浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子，进而提高细胞液浓度，促进细胞吸水，进而
表现为气孔张开。
（4）细胞中的PEP 可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，进入到细胞液中，使细胞内
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水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞吸水膨胀，促进气孔张开。
（5）A、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1 淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1 叶绿体失去运入ATP 的能
力，据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP ，A 正确；
B、保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，结合图1 可以看出，光照条件会促进保卫细胞
淀粉粒的水解，光照诱导WT 气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关，B 正确；
C、NTT 突变体ntt1 叶绿体失去运入ATP 的能力，光照条件下突变体ntt1 保卫细胞的的淀粉粒几乎无变化，
不能说明该突变体不能进行光合作用，C 错误；
D、结合图示可以看出，较长时间光照可使WT 叶绿体面积增大，因而推测，积累较多的淀粉，D 正确。
故选ABD.。
52．（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照
时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究
了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得
的4 条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光
源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果
产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
【答案】(1) 叶绿素（或叶绿素a 和叶绿素b） 一和二
(2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多
(3)将生长状况相同的火龙果分三组，分别用三种不同光照强度的白色光源对火龙果进行夜间补光6 小时，
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其他条件相同且适宜，一段时间后观察记录每组平均花朵数
【解析】1、光合色素的提取和分离实验中，用纸层析法分离叶绿体色素的原理为，不同的色素在层析液
中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，分离后获得4 条色素带，由下到上
分别为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），其中叶绿素a
和叶绿素b 统称为叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、分析题图，补光时间为6 小时/天，且红光+蓝光组平均花朵数最多，即在此条件下最有利于火龙果成花。
（1）火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a 和叶绿素b，二者统称为叶绿素。用纸层析
法分离叶绿体色素获得的4 条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带
位于第一条和第二条。
（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光+蓝光组平
均花朵数都最多，该光源的补光时间是6 小时/天时，平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6 小时/天。
（3）本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，
所以将生长状况相同的火龙果分三组，分别用三种不同光照强度的白色光源对火龙果进行夜间补光6 小时，
其他条件相同且适宜，一段时间后观察记录每组平均花朵数。
53．（2023·湖南·统考高考真题）下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco 酶对
CO2的Km为450μmol·L-1（K 越小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP 与CO2反应，进行卡尔文
循环，又可催化RuBP 与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶
促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶
绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP 生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利
用PEPC 酶（PEPC 对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4,固定产物
C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题：
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(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 （填具体名称）,该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质
合成 （填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过 长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度 （填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及
其调控分析，原因是 （答出三点即可）。
(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，
但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出三点即可）。
【答案】(1) 3-磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织
(2) 高于 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC 酶对CO2 的亲和力比水稻的
Rubisco 酶更高；玉米能通过PEPC 酶生成C4，使维管束鞘内的CO2 浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼
吸
(3)酶的活性达到最大，对CO2 的利用率不再提高；受到ATP 以及NADPH 等物质含量的限制；原核生物
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和真核生物光合作用机制有所不同
【解析】本题主要考查的光合作用过程中的暗反应阶段，也就是卡尔文循环，绿叶通过气孔从外界吸收的
CO2，在特定酶的作用下，与 C5（一种五碳化合物）结合，这个过程称作 CO2 的固定。一分子的 CO2
被固定后，很快形成两个 C3 分子。在有关酶的催化作用下，C3 接受 ATP 和 NADPH 释放的能量，并
且被 NADPH 还原。随后，一些接受能量并被还原的 C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；
另一些接受能量并被还原的 C3，经过一系列变化，又形成 C5。这些 C5 又可以参与 CO2 的固定。这样，
暗反应阶段就形成从 C5 到 C3 再到 C5 的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作卡尔
文循环。
（1）玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2 的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同的，结
合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2 固定的直接产物是3-磷酸甘油酸，然后直接被还原成3-磷酸甘油
醛。3-磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的主要糖
类，蔗糖在长距离运输时是通过维管组织。
（2）干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2 减少，而玉米的PEPC 酶对CO2 的亲和力比水稻
的Rubisco 酶更高；玉米能通过PEPC 酶生成C4，使维管束鞘内的CO2 浓度高于外界环境，抑制玉米的光
呼吸；且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，
玉米的光合作用强度高于水稻。
（3）将蓝细菌的CO2 浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO2 浓度，而植物的光合作
用强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到
最大，对CO2 的利用率不再提高，或是受到ATP 和NADPH 等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原
核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
54．（2023·浙江·统考高考真题）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓
度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜
幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK 组（白光）、A 组（红光：蓝光=1：2）、B 组（红光：蓝光
=3：2）、C 组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。
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回答下列问题：
(1)光为生菜的光合作用提供 ，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮
元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因 作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知，A、B、C 组的干重都比CK 组高，原因是 。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比
为 ，最有利于生菜产量的提高，原因是 。
(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃
时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是 。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，
冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以 ，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优
点还有 。
【答案】(1) 能量 渗透
(2) 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 红光：蓝光=3：2 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合
作用最强
(3) 光合速率最大且增加值最高
升高温度 减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生
【解析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量，酶的含量和活性等。
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（1）植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的形
态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，造成外界溶液
浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离，造成生菜萎蔫。
（2）分析图乙可知，与CK 组相比，A、B、C 组的干重都较高。结合题意可知，CK 组使用的是白光照射，
而A、B、C 组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C 组吸收的光更充分，
光合作用速率更高，积累的有机物含量更高，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B 组（红光：蓝
光=3：2）时，植物的干重最高；结合图甲可知，B 组植物叶绿素和氮含量都比A 组（红光：蓝光=1：
2）、C 组（红光：蓝光=2：1）高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B 组植物的光合作用速率
大于A 组（红光：蓝光=1：2）、C 组（红光：蓝光=2：1）两组，有机物积累量最高，植物干重最大，最
有利于生菜产量的增加。
（3）由图可知，在25℃时，提高CO2 浓度时光合速率增幅最高，因此，在25℃时，提高CO2 浓度对提
高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2 浓度，还可以
升高温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析，优点还有
减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生等。
55．（2023·全国·统考高考真题）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸
水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种
信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K⁺．有研究发现，用饱和红光（只用红光照射时，植物达到最大光合速
率所需的红光强度）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。
(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、 （答出2 点即可）等生理过程。
(2)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是 。
(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开
度进一步增大的原因是，蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据
是 。
(4)已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔 （填
“能”或“不能”）维持一定的开度。
【答案】(1)光合作用和呼吸作用
(2)叶绿体中的叶绿素对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞进行光合作用制造有机物，使保卫细
胞的渗透压上升，细胞吸水膨胀，气孔开放
(3)蓝光作为信号能促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞渗透压上升，细胞吸水膨胀，气孔张开
(4)能
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【解析】1、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、气孔既是CO2 进出的场所，也是蒸腾作用的通道，气孔张开既能增加蒸腾作用强度，又能保障CO2 供
应，使光合作用正常进行。
（1）气孔是植物体与外界气体交换的通道，光合作用、呼吸作用与蒸腾作用中氧气、二氧化碳和水蒸气
都是经过气孔进出植物叶肉细胞的，故气孔开闭影响植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理过程。
（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。红光照射下保卫细胞进行光合作用制造的有机物，使细胞的渗透压，
促进保卫细胞吸水，细胞体积膨涨，气孔开放。
（3）题中显示，蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+，提高了细胞的渗透压，保卫细胞
吸水能力增强，体积膨大，气孔开放，因此，在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步
增大。
（4）保卫细胞渗透压的调节有光合作用产生有机物的因素，还有非光合作用因素----蓝光照射引起钾离子
的吸收。所以当光合作用被阻断，钾离子在蓝光的调节下仍可以进入细胞，提高细胞的渗透压，引起细胞
吸水，气孔维持一定开度。
56．（2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中
间代谢物。ATP 来源于 和 等生理过程，为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH 将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研
究者构建了大量表达外源Ldh 基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，
是由于细胞质中的NADH 被大量用于 作用产生ATP，无法为Ldh 提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP 不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，
以补充ATP 产量，使更多NADH 用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K 中细胞质ATP、NADH
和NADPH 含量，结果如下表。
注：数据单位为pmol∕OD730
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细
菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K 的ATP 含量升高，且有氧呼吸第三阶段 （被抑制∕被
促进∕不受影响），光反应中的水光解 （被抑制∕被促进∕不受影响）。
(4)研究人员进一步把Ldh 基因引入工程菌K 中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L 能积累更多
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D—乳酸，是因为其__________（双选）。
A．光合作用产生了更多ATP
B．光合作用产生了更多NADPH
C．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
【答案】(1) 光合作用 呼吸作用
(2)有氧呼吸
(3) 被抑制 不受影响
(4)AD
【解析】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。
（1）蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，能产生NADH（呼吸过程中产生的
[H]）和丙酮酸等中间代谢物，也能进行呼吸作用，因此蓝细菌内的ATP 来源于光合作用和呼吸作用等生
理过程，为各项生命活动提供能量。
（2）有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH（呼吸过程中产生的[H]）与氧气结合形成水，同时释
放大量能量，因此蓝细菌中细胞质中的NADH 可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP，无法为Ldh 提供
充足的NADH。
（3）NADH 是有氧呼吸过程中的代谢产物，在有氧呼吸第三阶段被利用，NADPH 是光合作用过程中的代
谢产物，是水光解的产物，据表格可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K 的NADH 较高，NADPH 相同，说
明有氧呼吸第三阶段被抑制，光反应中的水光解不受影响。
（4）工程菌K 存在一种只产生ATP 不参与水光解的光合作用途径，能使更多NADH 用于生成D—乳酸，
把Ldh 基因引入工程菌K 中，构建工程菌L，光合作用产生了更多ATP，为各项生命活动提供能量，这样
有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH，这样工程菌L 就能利用NADH 将丙酮酸还原为D—乳酸，能积累更
多D—乳酸，AD 正确，BC 错误。
故选AD。
57．（2023·浙江·统考高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的
“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产
物分配的影响，实验结果见表1。
表1
项目
甲组
乙组
丙组
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处理
库源比
1/2
1/4
1/6
单位叶面积叶绿素相对含量
78.7
75.5
75.0
净光合速率（μmol·m－2·s－1）
9.31
8.99
8.75
果实中含
13C 光合产物（mg）
21.96
37.38
66.06
单果重（g）
11.81
12.21
19.59
注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1 个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6 片成熟叶，用
13CO2供应
给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的
13CO2量。
回答下列问题：
(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液
的依据是 。
(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应
13CO2，
13CO2先与叶绿体内的 结合而被固定，形
成的产物还原为糖需接受光反应合成的 中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实
验中，选用
13CO2的原因有 （答出2 点即可）。
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率 （填“升高”或
“降低”）、果实中含
13C 光合产物的量 （填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单
果重变化的原因是 。
(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用
13CO2供应给保留的叶片进
行光合作用，结果见表2。
果实位置
果实中含
13C 光合产物（mg）
单果重（g）
第1 果
26.91
12.31
第2 果
18.00
10.43
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第3 果
2.14
8.19
根据表2 实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是 。
(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g 以上为合
格）的是哪一项？__________
A．除草
B．遮光
C．疏果
D．松土
【答案】(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇
(2)
ATP 和NADPH CO2 是光合作用的原料；13C 可被仪器检测
(3) 降低 增加
库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单
果重量增加。
(4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多
(5)C
【解析】本题研究研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的
影响，自变量为库源比，即以果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配情况。
（1）叶绿体中的色素易溶于无水乙醇，因此用乙醇作为提取液；
（2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13
，13
先与叶绿体内的
结合而被固定，形成
的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP 和NADPH 中的化学能，合成的糖分子运输到果实等库中。
在本实验中，选用13
的原因是CO2 是光合作用的原料；13C 可被仪器检测 。
（3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低；
果实中含
光合产物的量增多；
库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有
机物量增多，因此单果重量增加。
（4）根据表2 实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配
到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多。
（5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的是疏果，减小库和源的比值，
能提高果实产量，故选C。
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58．（2023·河南鹤壁·统考二模）春季时节的倒春寒、秋季霜冻都会对作物苗期生长及秋季收获期的产量
产生巨大影响，低温胁迫影响玉米幼苗的生长。研究人员选用敏感型和耐冷型两个玉米品种，进行不同温
度与不同时间胁迫处理，开展相关研究。回答下列问题：
(1)在饱和光照强度和适宜CO2浓度下，温度降低时玉米幼苗净光合速率下降主要是由于细胞中大多数酶活
性降低，导致光合作用各个过程速率均下降；除此之外，还与叶绿体缺乏无机磷有关，缺乏无机磷会降低
基粒上 的产生速率，导致暗反应 的速率降低。
(2)倒春寒时气温急剧下降，植物可能出现冷害或冻害。细胞膜的脂质过氧化损伤是低温伤害植物的另一途
径，损伤程度可通过检测叶片的电导率进行分析。相关研究结果如下图所示：
据图可知：细胞膜损伤程度增大，叶片的相对电导率 。两个玉米品种中，耐冷型玉米品种是 ，
判断的依据是 。随着时间的延长，玉米幼苗受低温胁迫的影响程度 。
(3)过氧化物酶（POD）能清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生，从而减轻膜脂过氧化。
该酶有利于玉米幼苗抵御8 到0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率。与对照组相比，请
预测POD 在低温条件下的活性变化可能是 。
【答案】(1) NADPH 和ATP C3 的还原
(2) 增大 先玉335 相同低温条件处理，先玉335 的电导率增大较少，细胞损伤程度较低
增大
(3)低温条件下的活性增强
【解析】分析柱状图可知，植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；温度低，时间延长会导致植物细
胞膜损伤程度增大；相较而言，先玉335 受低温胁迫的影响较小。
（1）光合作用中含P 的物质主要有ATP 和NADPH，缺乏无机磷会降低基粒上ATP 和NADPH 的产生速率，
在叶绿体类囊体上进行光反应合成ATP 和NADPH，为暗反应的C3 的还原提供能量和还原剂。
（2）分析柱状图可知，植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；相较而言，先玉335 的导电率低，受
低温胁迫的影响较小，故两个玉米品种中，耐冷型玉米品种是先玉335。温度低，时间延长会导致植物细
胞膜损伤程度增大。
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（3） POD 用于低温时减轻膜脂过氧化，有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定
的净光合速率，推测在低温条件下POD 活性将会增强，有利于玉米幼苗抵御低温胁迫。
59．（2023·重庆梁平·统考一模）根瘤是在植物根系上生长的特殊瘤，是由固氮菌在大豆根部组织中共生
（两种不同生物之间所形成的紧密互利关系）而形成。大豆可利用根瘤菌帮助合成自身所需的含氮化合物，
下图为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径（其中PGA、TP 为光合作用代谢产物，甲~丁表示结
构，①~③表示代谢过程）。
(1)据图可知，大豆植株长距离运输的有机物主要是 ，催化该物质生成的酶存在于叶肉细胞
的 。如果该物质不能及时运出叶肉细胞，导致叶绿体中TP 含量上升，
将首先影响叶绿体中 （填数字编号）过程，进而导致短时间内叶绿体 含量
上升。（至少写两种）
(2)据图可知，根瘤菌为植物细胞提供 ，该物质在植物细胞质中发生反应，转化为氨基酸等
含氮有机物；而植物为根瘤菌提供糖类，说明根瘤菌属于 （填“自养生物”或“异养生
物”）。
(3)已知接种根瘤菌可提高大豆产量，现有根瘤菌株A 和菌株B，大豆品种N1和N2，请你完善实验设计，
选出该地区大豆产量最高的种植组合。
A．分别选取N1和N2两种生长状况相同的大豆植株若干， 。
B．向每组大豆植株中各加入等量且适量的根瘤菌株A 或根瘤菌株B；
C．在相同且适宜条件下栽培，观察并测定每组大豆的 （写一种即可）等生长指标，得出最
佳的菌株和大豆品种的种植组合。
【答案】(1) 蔗糖 细胞质基质/细胞质 ② PGA、ATP、[H]等
(2) NH3/
异养生物
(3) 将N1 根瘤菌均分为两组，N2 根瘤菌均分为两组（将N1、N2 根瘤菌各自均分为两组）
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（净）光合速率、结实率、株高等
【解析】1、题图分析：图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA，PGA 还原成磷酸丙糖TP，一部分TP
在叶绿体基质中再生成C5，另一部分进入细胞质基质合成蔗糖，蔗糖在维管束中可以向上或向下运输。根
瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下，固定成NH3，NH3 直接参与豆科植物细胞中氨基酸的合成，
豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用。
2、光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及
ATP 的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2 被C5 固定形成C3，C3 在光反应提供的ATP
和还原氢的作用下还原生成C5 和糖类等有机物。
（1）分析左图：图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA，PGA 还原成磷酸丙糖TP，一部分TP 在叶绿
体基质中再生成C5，另一部分进入细胞质基质合成蔗糖，蔗糖在维管束中可以向上或向下运输，故据图可
知，大豆植株长距离运输的有机物主要是蔗糖；根据左图可知TP 运出叶绿体基质进入细胞质基质合成蔗
糖，故催化该物质生成的酶存在于叶肉细胞的细胞质基质（细胞质）。如果蔗糖不能及时的运输进入维管
束，会使TP 在细胞质基质中积累，导致叶绿体中的TP 不能及时运出，将首先影响②过程，即PGA 被还
原的过程被抑制，PGA 被还原的过程被抑制导致光反应提供的ATP 和NADPH 利用的少，含量增多以及
PGA 还原减少，PGA 含量增多，故进而导致短时间内叶绿体内PGA、ATP、[H]等含量上升。
（2）分析右图：根瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下，固定成NH3，NH3 直接参与豆科植物细
胞中氨基酸的合成，豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用，故根瘤菌为植物细胞提供NH3（NH4
＋），该物质在植物细胞质中发生反应，转化为氨基酸等含氮有机物；而植物为根瘤菌提供糖类，说明根
瘤菌属于异养生物，需要利用其他生物制造的有机物进行正常的生命活动。
（3）设计实验时注意遵循对照原则和单一变量原则。具体内容如下：取大豆品种N1 和N2，各分为两组，
即将N1 根瘤菌均分为两组，N2 根瘤菌均分为两组（将N1、N2 根瘤菌各自均分为两组），向每组大豆植
株中各加入等量且适量的根瘤菌株A 或根瘤菌株B；在相同且适宜条件下栽培，观察并测定每组大豆的
（净）光合速率、结实率、株高等（反映大豆产量的指标），得出最佳的菌株和大豆品种的种植组合。
60．（2024·陕西渭南·统考一模）下图是植物光合作用的示意图，据图回答问题。
(1)A 和B 表示光合作用的两个阶段，其中A 是 ，B 发生场所是 。
(2)①和②代表两种物质，其中①是 ，②是 。
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(3)暗反应所需要的能量来自[ ] 的分解，所需的还原剂是[ ] ，这种还原
剂来自[ ] 的分解。
(4)在适宜的光照等条件下，适当地增加[ ] ，可提高[ ] 的产量。
(5)现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生O2需要光和验证O2是否由绿色植物释放，则应选用的
实验组合分别是（ ）
A．①②和①③
B．②③和①②
C．②④和①③
D．②③和③④
【答案】(1) 光反应阶段 叶绿体基质
(2) H2O O2
(3)
ATP
[H]/NADPH
H2O
④
⑥
①
(4)
CO2
⑦
⑤
（CH2O）
(5)B
【解析】1、植物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+、电子和氧气；
ATP 的合成和NADPH（H+、电子和NADP+形成NAPDH）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NADPH 的作用下还原生成糖类等有机
物。
2、分析图示，①代表H2O，②代表O2，③代表ADP 和Pi，④代表ATP，⑤代表（CH2O），⑥代表
[H]，⑦代表CO2。
（1）分析题图可知，A 和B 表示光合作用的两个阶段，其中A 是光反应阶段，发生叶绿体的类囊体膜上；
B 是暗反应阶段，发生在叶绿体基质中。
（2）由题图可知：①和②代表两种物质，其中①是水，水在光反应过程中分解成H+和电子，释放出
②O2。
（3）光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段与暗反应阶段之间靠ATP 和[H](或NADPH)发生
联系；暗反应所需要的能量来自光反应阶段产生的④ATP 的分解，所需的还原剂⑥[H](或NADPH)来自光
反应阶段①水的光解。
（4）影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度和CO2 浓度；在适宜的光照等条件下，适当地增加
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⑦CO2 可提高⑤（CH2O）的产量。
（5）验证绿色植物光合作用的条件是否需要光照，实验的自变量应该是有光或无光，植物属于无关变量，
因此需要选择装置②③：验证氧气是否由绿色植物释放，自变量为是否有植物，光照条件是无关变量，因
此需要选择①②装置。
61．（2023·全国·校联考模拟预测）为研究低温对番茄的光合作用的影响，科研人员在其他条件适宜的环
境中用6℃低温对生长期的番茄进行处理。同时以最适温度（25℃）作为对照，测定叶片的相关指标（光
能转换效率与Rubisco 酶活性，后者能催化CO2和五碳糖反应），结果如图所示。
回答下列问题：
(1)番茄果实发育及成熟过程中，果皮的颜色由绿色渐变为红色，该过程果实所需的有机物来自 （填部
位）的光合作用。果皮中的红色光合色素主要吸收 光。欲将红色的果皮脱色，常使用的试剂是
。
(2)光反应中的光能转换效率可通过检测叶绿体中 的含量来判定，这些物质将参与碳反应的 过
程。
(3)本研究中的Rubisco 酶活性是以 为检测指标。该酶发挥作用的场所是 。该酶活性的下降导致
光能的转化效率下降，可能的原因是 。
(4)把实验组温度从6℃升高到25℃，发现光合作用强度远低于对照组的数据，推测可能的原因是 。
【答案】(1) 叶（片）和果皮（果实）、（幼茎） 蓝紫 95%乙醇/有机溶剂
(2) ATP、NADPH 三碳酸的还原/CO₂ 的还原
(3) 单位酶量（酶蛋白）在单位时间内消耗（固定/吸收/同化）的CO₂ 量/每分钟每毫克酶消叶绿体
基质 Rubisco 酶活性的下降导致碳反应速率下降，从而导致光反应产物ATP、NADPH 增加，进而导
致光反应速率下降，光能的转化效率也下降/Rubisco 酶活性的下降导致碳反应速率下降，从而对光反应产
物ATP、NADPH 的需求量减少，进而导致光反应速率下降，光能的转化效率也下降
(4)低温使叶绿体结构发生（不可逆）破坏/低温使光合色素（叶绿素）含量下降
【解析】光合作用的过程分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水
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的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH 的合成；暗反应（碳反应）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。
（1）绿色果皮细胞含有叶绿体，能进行光合作用，叶肉细胞进行光合作用产生的有机物也回运往果实，
番茄果实发育过程中，果皮的颜色由绿色渐变为红色，该过程果实所需的有机物来自果皮和叶片的光合作
用。光合色素主要吸收红光和蓝紫光，红色的色素不吸收红光，主要吸收蓝紫光。光合色素是脂溶性的，
可用有机溶剂如95%乙醇提取。
（2）光反应中的光能转化效率是指光合产物中贮存在ATP 和NADPH 中的化学能占光合作用吸收的有效
能量的百分率，故光反应中反映的光能转换效率可通过检测光反应的产物，即叶绿体中的 ATP、NADPH
含量来定量判定，而ATP、NADPH 参与碳反应中三碳酸的还原。
（3）根据图示的纵坐标，本研究中的Rubisco 酶活性是以酶蛋白在单位时间内消耗的CO2 量来衡量的。
该酶的在碳反应中发挥作用，光合作用碳反应的场所是叶绿体基质。由图分析可得：低温（6℃）处理会
抑制光合作用的原因主要包括两方面：一方面，低温会导致光能转换效率下降从而引起光反应减弱；另一
方面，低温还能降低 Rubisco 酶的活性，Rubisco 酶能催化 CO2 和 RuBP 反应，从而导致碳反应速率下
降。
（4）把实验组温度从 6℃升高到 25℃，发现光合作用强度与对照组的数据差距明显，可能的原因是低温
使光合色素含量下降，导致光反应速度降低，进而导致光合作用速度降低。
62．（2023·甘肃武威·校联考二模）如图是细胞内ATP 与ADP 相互转化的示意图，请据图作答：
(1)ATP 是生命活动的 物质，在细胞中含量 （高/低）。
(2)在人体内，图示左侧的能量来自 作用，右侧的能量用于 ，植物中左侧能量来源于
。
(3)生物细胞中ATP 的水解一般与 （填吸能反应或放能反应）相联系。
(4)下图中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。
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曲线甲代表哪种物质出入细胞的方式？ ；曲线乙中Q 点对应时刻细胞不再吸收该物质，此时限制
物质进出细胞的因素有 （至少填2 点）。
【答案】(1) 直接能源 低
(2) 呼吸 细胞中各项生命活动 呼吸作用、光合作用
(3)吸能反应
(4) 自由扩散 载体、能量
【解析】ADP 转变成ATP 的能量即合成ATP 的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和
光合作用，而ATP 水解成ADP 时释放的能量来自于特殊的化学键，用于各种生命活动。
（1）ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，ATP 在细胞中含量很低，细胞生命活动对ATP 的需求量很大，
细胞依赖于ADP 与ATP 的相互转化满足细胞生命活动对ATP 的大量需求。
（2）在人体内，图示左侧的能量来自呼吸作用，右侧的能量用于各种生命活动，如大脑思考、肌肉收缩
等。在绿色植物体内，图示左侧的能量来自呼吸作用和光合作用。
（3）生物细胞中ATP 的水解一般与吸能反应相联系，ATP 的合成一般与放能反应相联系。
（4）甲运输方式中，物质运输速率和细胞外物质的浓度成正比，属于自由扩散。乙运输方式中，可以由
低浓度想高浓度一侧运输，属于主动运输。主动运输需要消耗能量和载体蛋白的协助，因此，曲线乙中Q
点对应时刻细胞不再吸收该物质时，限制物质进入细胞的因素是载体的数量和能量供应。
63．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）科研小组对某植物进行了相关研究，图甲是该植物叶肉
细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图，其中①~⑤为生理过程，A~F 为物质名称。图乙为温度对
人工种植的该植物光合作用与呼吸作用的影响。请回答下列问题。
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(1)图甲中物质C 为 ，在图示的过程中生成C 的场所是 。该植物的叶肉细胞在黑暗
条件下能合成ATP 的生理过程有 (填图甲序号)。当该植物进入光下，短时间内叶肉细胞中物质
C3的含量变化是 (填“增加”或“减少”)。
(2)在光照条件下，与25℃时相比，该植物处于30℃时的实际光合作用速率较 (填“大”或者
“小”），两温度下固定CO2速率的差值为 mg/h。若昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公
英生长的最适温度是 ℃。
(3)科研小组用图丙的方法测量了光合作用的相关指标。将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法
阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12 小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片。烘
干称重分别记为a、b。则b 与a 的差值所代表的是 。
【答案】(1) O2#氧气 叶绿体的类囊体薄膜 ③④⑤ 减少
(2) 大 0.5 20
(3)12 小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
【解析】题图分析，图甲中①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸
的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段。A 表示ATP、NADPH，B 表示ADP、NADP+，C 表示O2，D
表示CO2，E 表示[H]，F 表示丙酮酸。
（1）①表示光反应，③表示有氧呼吸的第三阶段，光反应中发生了水的分解生成了O2，O2 可参与有氧呼
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吸的第三阶段，故物质C 为O2，光反应过程中生成氧气的场所是类囊体薄膜；该植物的叶肉细胞在黑暗
条件下只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此在黑暗条件下能合成ATP 的生理过程有⑤（有氧呼吸
的第一阶段）、④（有氧呼吸的第二阶段），③（有氧呼吸的第三阶段）；当该植物进入光下，光照强度
增强，则在短时间内ATP 和NADPH 增多，C3 的还原加快，而二氧化碳的固定还在进行，故短时间内叶肉
细胞中物质C3 的含量减少。
（2）由曲线图可知，在光照条件下，温度为30℃时的净光合速率是3.5mg/h，而呼吸速率是3mg/h，所以
30℃环境中的实际光合速率为3.5mg/h+3mg/h=6.5mg/h；温度为25℃时的净光合速率是3.75mg/h，呼吸速
率为2.25mg/h，所以25℃环境中的实际光合速率为3.75mg/h+2.25mg/h=6mg/h；比较两温度下的实际光合
速率，可知30℃环境中较大，两温度下固定CO2 速率的差值为6.5mg/h-6mg/h=0.5mg/h；若昼夜时间相同
且温度不变，20℃时两曲线的差值最大，即20℃条件下一昼夜积累有机物最多，故适合蒲公英生长的最适
温度是20℃。
（3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12 小时后，左侧呼吸量为：c-
a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸
量=（b-c）+（c-a）=b-a，所以b-a 代表12h 内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。
64．（2023·云南大理·统考模拟预测）如图，图甲是叶绿体模式图，图乙表示光合作用的部分过程，图丙
表示在密闭小室内测定的a、b 两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题：
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(1)能吸收光能的色素分布于图甲中的 （填序号），该结构发生的能量转换过程为 。
(2)图乙中②表示的过程是 。若光照突然停止，短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有 （填序
号：①C5、②ATP、③NADPH、④C3）。
(3)图丙中 （填“a”或“b”）更有可能为阴生植物，判断的主要依据是 。光照强度为Z 时，a、b
植物产生氧气速率之比为 ，若将b 植物转移到缺镁元素的土壤中生长，则图中N 点的位置理论上会
向 （填“左”“左下”“右”或“右上”）方移动。
【答案】(1)
③
光能转变为NADPH、ATP 中（活跃）的化学能
(2) C3的还原 ①②③
(3) b b 植物的光补偿点和光饱和点均低于a 植物 10 7
∶
左下
【解析】图甲中，①是叶绿体的内膜和外膜，②是叶绿体基质，③表示由类囊体薄膜构成的基粒；由于类
囊体中的色素对绿光吸收最少，因此绿光被反射，导致叶片呈绿色。图乙表示光合作用暗反应过程中的物
质变化，A 表示NADPH，过程①表示二氧化碳的固定，②是C3的还原。图丙中，a、b 植物光合作用随光
照强度变化而变化的曲线，图中可以看出与b 植物相比，a 植物呼吸作用强度大，达到光饱和后，净光合
强度大。
（1）光合色素分布于类囊体薄膜③上，该结构为光反应的场所，发生的能量转化过程是光能转变为
NADPH、ATP 中（活跃）的化学能。
（2）②表示的过程是C3 的还原，A 是NADPH，其作用是还原C3，①表示的过程是二氧化碳的固定。若
光照突然停止，则光反应停止，产生的NADPH 和ATP 减少，被还原的C3 减少，剩余的C3 增多，C5 的
变化与C3 相反，C5 含量减少，因此短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有①②③。
（3）阴生植物是在较弱的光照条件下生长良好的植物，与阳生植物相比，其光补偿点、光饱和点均较低，
呼吸强度也低，因此b 更有可能为阴生植物。光照强度为Z 时，a、b 植物二氧化碳的吸收速率分别是
8mg·m-2·h-1、6mg·m-2·h-1，呼吸速率为2mg·m-2·h-1、1mg·m-2·h-1，故二氧化碳的固定速率分别是
10mg·m-2·h-1、7mg·m-2·h-1（也可以代表氧气的产生速率），所以a、b 植物产生氧气的速率之比为
10 7∶，镁是构成叶绿素的重要元素，缺镁环境中，叶绿素合成受阻，光合作用减弱，N 点往左下方移动。
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65．（2023·重庆·重庆南开中学校考模拟预测）生物兴趣小组的同学利用菠菜为主要材料进行了下列实验，
回答相关问题：
(1)欲观察叶绿体的分布，需撕取菠菜叶 ，制作临时装片。
(2)欲提取菠菜叶片的光合色素，在叶片量一定的情况下，为了提高提取液色素浓度，需要选取新鲜绿叶、
适当减少 ，还要添加 以便充分研磨和保护色素。若采用分光光度
计通过对光的吸收率来测定叶绿素的含量，应选用 （填“蓝紫光”、“红光”或“绿光”）照
射。
(3)用一定大小的新鲜菠菜的叶片进行了如下图所示的一系列实验。
（指示剂使用溴麝香草酚蓝，其变色范围是：pH=6．0 呈黄色，pH=7．0 呈绿色，pH=7．6 呈蓝色）结果
如下表：
试管编号
①
②
③
④
实验开始时指示剂颜色
绿
色
绿色
绿色
绿色
实验完成后指示剂颜色
蓝
色
绿色
黄色
绿色
分析试管颜色变化原因：
则试管①指示剂变蓝的原因是
则试管③指示剂变黄的原因是
该实验中起到对照作用的是 试管（填试管编号）。
【答案】(1)下表皮稍带叶肉细胞
(2) 无水乙醇的用量 SiO2 和CaCO3 红光
(3) 光合作用强度大于呼吸作用强度，表现吸收CO2，使pH 上升 遮光无法进行光合作用，只进
行呼吸作用释放CO2，使pH 下降 ②和④
【解析】1、由于菠菜叶的下表皮细胞中没有叶绿体，所以利用菠菜叶制作临时装片观察叶绿体时，撕取
的下表皮需要稍带些叶肉。
2、光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段发生的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和
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ATP 的合成：暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，光反应为
暗反应提供的是ATP 和NADPH，暗反应为光反应提供的是ADP、Pi 和NADP+；影响光合作用的环境要
素主要是温度、二氧化碳浓度、光照强度。
（1）靠近下表皮的叶肉细胞叶绿体数量少，体积大，便于观察。
（2）减少溶剂，可以增大色素提取液浓度；加SiO2 充分研磨，加CaCO3 中和酸保护叶绿素；只有叶绿素
才能吸收红光，所以若采用分光光度计通过对光的吸收率来测定叶绿素的含量应选用红光照射。
（3）植物细胞在光照下可以进行光合作用和呼吸作用，光合作用吸收二氧化碳，使得溶液的pH 升高；呼
吸作用释放二氧化碳，使得溶液的pH 降低。图中试管①在强光下，新鲜菠菜的叶子光合作用大于呼吸作
用，因此溶液的pH 升高，溶液的颜色由绿色变成蓝色；试管②④中没有新鲜菠菜的叶子，所以溶液的pH
不变，颜色也不变；试管③被锡纸包裹，不能接受光照，则新鲜菠菜的叶子只能进行呼吸作用，产生的二
氧化碳使得溶液的pH 降低，所以溶液呈黄色。②和④都没有叶片，均为对照组。
66．（2022·贵州贵阳·校考模拟预测）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。
这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存
的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：
（1）白天叶肉细胞产生ATP 的场所有 。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和
释放的CO2。
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止 ，
又能保证 正常进行。
（3）若以pH 作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。
（简要写出实验思路和预期结果）
【答案】 细胞质基质、线粒体、叶绿体（类囊体薄膜） 细胞呼吸 蒸腾作用丢失大量水分
光合作用（暗反应） 实验思路：取若干生理状态相同的植物甲，平均分为A、B 两组并于夜晚测定其
细胞液pH 值。将A 组置于干旱条件下培养，B 组置于水分充足的条件下培养，其它条件保持相同且适宜。
一段时间后，分别测定A、B 两组植物夜晚细胞液的pH 值并记录。
预期结果：A 组pH 值小于B 组，且B 组pH 值实验前后变化不大，说明植物甲在干旱环境中存在这种特殊
的CO2 固定方式。
【解析】据题可知，植物甲生活在干旱地区，为降低蒸腾作用减少水分的散失，气孔白天关闭、晚上打开。
白天气孔关闭时：液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2 可用于光合作用，光合作用生成的氧气和有机物可
用于细胞呼吸，白天能产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而晚上虽然气孔打开，但由于无
光照，叶肉细胞只能进行呼吸作用，能产生ATP 的场所有细胞质基质和线粒体。
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（1）白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2 进行光合作用，也能利用光合作
用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP 中，有氧呼
吸三阶段都能产生能量合成ATP，因此叶肉细胞能产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体（线粒体基质和
线粒体内膜）、叶绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸（呼吸作
用）产生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2 可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸
（或呼吸作用）释放的CO2。
（2）由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，气孔白天关闭能防止白
天因温度较高蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保证光合作
用等生命活动的正常进行。
（3）该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收二氧化碳，生成苹果酸储
存在液泡中，导致液泡pH 降低，故可通过检测液泡的pH 验证植物甲存在该特殊方式，即因变量检测指标
是液泡中的pH 值。
实验思路：取若干生理状态相同的植物甲，平均分为A、B 两组并于夜晚测定其细胞液pH 值。将A 组置
于干旱条件下培养，B 组置于水分充足的条件下培养，其它条件保持相同且适宜。一段时间后，分别测定
A、B 两组植物夜晚细胞液的pH 值并记录。
预期结果：A 组pH 值小于B 组，且B 组pH 值实验前后变化不大，说明植物甲在干旱环境中存在这种特殊
的CO2 固定方式。
67．（2023·福建厦门·厦门一中校考三模）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
1 200
1 180
560
623
60
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【答案】 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 肥
料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 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、中耕松土是指对土壤进行浅层翻倒、疏松表层土壤。中耕的作用有：疏松表土、增加土壤通
气性、提高地温，促进好气微生物的活动和养分有效化、去除杂草、促使根系伸展、调节土壤水分状况。
2、矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被植物的根系选择吸收。
（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。
68．（2023·辽宁鞍山·校联考一模）图甲是叶绿体模式图，图乙表示光合作用的部分过程，图丙表示在密
闭恒温（温度为25℃）小室内测定的a、b 两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问
题：
(1)绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色，原因是 。
(2)图乙中A 的作用是 ，①表示的过程是 。若光照强度突然减弱，短时间内叶绿体中含量随之减
少的物质有 （填序号：①C5、②ATP、③[H]、④C3选不全不得分）。
(3)图丙中光照强度为Z 时，a、b 植物制造葡萄糖速率之比为 ，对a 植物而言，假如白天和黑夜的时
间各为12h，平均光照强度在 klx 以上才能使该植物处于生长状态。若a 植物光合速率和呼吸速率的
最适温度分别是25℃和30℃，若将温度提高到30℃（其他条件不变），则图中M 点的位置理论上会向
（选填“左”“左下”、“右”或“右上”）移动。
【答案】(1)绿叶中的色素会溶解在乙醇中
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(2) 还原C3 二氧化碳的固定 ①②③（写不全，不给分）
(3) 10：7 Y 左下方
【解析】据图分析：图甲中，①是叶绿体的内膜和外膜，②是叶绿体基质，③表示基粒；由于类囊体中的
色素对绿光吸收最少，因此绿光被反射，导致叶片呈绿色。图乙表示光合作用暗反应过程中的物质变化，
A 表示[H]，过程①表示二氧化碳的固定。图丙中，a、b 植物光合作用随光照强度变化而变化的曲线，图
中可以看出与b 植物相比，a 植物呼吸作用强度大，净光合强度大。
（1）绿叶中的色素是有机物，可溶于有机溶剂乙醇中，因此，绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色。
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，绿光因为吸收最少而被反射出去。
（2）据图可知，图乙中A 是［H］，其作用是还原C3，①表示的过程是二氧化碳的固定。若光照强度突
然减弱，则光反应强度减弱，产生的［H］和ATP 减少，被还原的C3 减少，剩余的C3 增多，C5 的变化与
C3 相反，C5 含量减少，因此短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有①②③。
（3）题图丙中光照强度为Z 时，a、b 植物二氧化碳的吸收速率分别是8mg•m-2•h-1、6mg•m-2•h-1，呼吸
速率为2mg•m-2•h-1、1mg•m-2•h-1，故二氧化碳的固定速率分别是10mg•m-2•h-1、7mg•m-2•h-1（可以代
表葡萄糖的制造速率），所以a、b 植物制造葡萄糖的速率之比为10：7。对a 植物而言，假如白天和黑夜
的时间各为12h，当每小时二氧化碳的吸收量-每小时二氧化碳的产生量大于0 时，才能使a 植物处于生长
状态。由题图可知，平均光照强度在Yklx 以上时，每小时二氧化碳的吸收量-每小时呼吸作用二氧化碳的
产生量大于0。25℃为a 植物光合速率所需的最适温度，而呼吸速率的最适温度是30℃，所以若将温度提
高到30℃，a 植物的光合速率将下降，呼吸速率将上升，题图中M（光饱和点）点的位置理论上的变化是
向左下方移。
69．（2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过
程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3 中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是 ，模块3 中的甲可与CO2结合，
甲为 。
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（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将 （填：增加或减少）。
若气泵停转时间较长，模块2 中的能量转换效率也会发生改变，原因是 。
（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量 （填：高于、
低于或等于）植物，原因是 。
（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是 。人工光合作用系统由于
对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
【答案】 模块1 和模块2 五碳化合物（或：C5） 减少 模块3 为模块2 提供的ADP、
Pi 和NADP+不足 高于 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或：植物呼吸作用消耗糖类)
叶片气孔开放程度降低，CO2 的吸收量减少
【解析】1、光合作用中光反应和暗反应的比较：
比较
项目
光反应
暗反应
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
色素、光、酶、水、ADP、Pi
多种酶、CO2、ATP、[H]
反应
产物
[H]、O2、ATP
有机物、ADP、Pi、NADP+、水
物质
变化
水的光解：2H2O
4[H]+O2
ATP 的生成：ADP+Pi+光能
ATP
CO2 的固定：CO2+C5
2C3
C3 的还原：2C3
（CH2O）+C5
能量
变化
光能→电能→ATP 中活跃的化学能
ATP 中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
实质
光能转变为化学能，水光解产生O2 和[H]
同化CO2 形成（CH2O）
联系
①光反应为暗反应提供[H]和ATP；
②暗反应为光反应提供ADP、Pi 和NADP+；
③ 光反应与暗反应相互偶联，离开了彼此均会受阻，即无光反应，暗反应无法进行。若无暗反
应，有机物无法合成，同样光反应也会停止。
2、分析题图，模块1 将光能转化为电能，模块2 将电能转化为活跃的化学能，模块3 将活跃的化学能转化
为糖类（稳定的化学能），结合光合作用的过程可知，模块1 和模块2 相当于光反应阶段，模块3 相当于
暗反应阶段。在模块3 中，CO2 和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2 的固定，因此甲为C5，乙为
C3。
（1）叶绿体中光反应阶段是将光能转化成电能，再转化成ATP 中活跃的化学能，题图中模块1 将光能转
化为电能，模块2 将电能转化为活跃的化学能，两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能。在模块3
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中，CO2 和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2 的固定，因此甲为五碳化合物（或C5）。
（2）据分析可知乙为C3，气泵突然停转，大气中CO2 无法进入模块3，相当于暗反应中CO2 浓度降低，
短时间内CO2 浓度降低，C3 的合成减少，而C3 仍在正常还原，因此C3 的量会减少。若气泵停转时间较
长，模块3 中CO2 的量严重不足，导致暗反应的产物ADP、Pi 和NADP+不足，无法正常供给光反应的需
要，因此模块2 中的能量转换效率也会发生改变。
（3）糖类的积累量=产生量-消耗量，在植物中光合作用产生糖类，呼吸作用消耗糖类，而在人工光合作用
系统中没有呼吸作用进行消耗，因此在与植物光合作用固定的CO2 量相等的情况下，该系统糖类的积累量
要高于植物。
（4）在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低，导致二氧化碳的吸收量减少，因此
光合作用速率降低。
70．（2019·全国·统考一模）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
（1）当光照强度大于a 时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是 。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物
是 ，判断的依据是 。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是 。
（4）某植物夏日晴天中午12：00 时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的
（填“O2”或“CO2”）不足。
【答案】 甲 甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，
植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 乙 CO2
【解析】本题考查影响光合作用的因素，据图可知，甲植物的净光合速率变化幅度明显大于乙植物，因此
可以得出甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。且乙植物的饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物，
甲植物属于阳生植物。
（1）由图分析可知，当光照强度大于a 时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累
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较多，对光能的利用率较高。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导
致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
（3）从图中可以看出，乙植物的光饱点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中
生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。
（4）夏日晴天中午12：00 时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细
胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。
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