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第11 讲 细胞代谢综合分析
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01 课标达标练
02 能力突破练
03 高考溯源练
1．下列发生在高等植物细胞内的化学反应，只能在细胞器中进行的是（ ）
A．CO2的生成
B．肽链的形成
C．RNA 的合成
D．葡萄糖的分解
【答案】B
【详解】A、CO2可以在植物细胞无氧呼吸过程中产生，场所是细胞质基质，A 错误；
B、肽链的形成在核糖体上完成，B 正确；
C、RNA 的合成主要在细胞核中，C 错误；
D、葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，D 错误。
故选B。
2．有关细胞代谢的说法正确的是（ ）
A．细胞代谢过程中会产生对细胞有利的物质，如过氧化氢
B．秋天叶片黄化后，叶片中的光合色素吸收的红光会大幅度减少
C．肌肉细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量转化为热能
D．异养生物只能利用环境中现成的有机物，也只能进行有氧呼吸
【答案】B
【详解】A、细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢等，
但可通过酶的作用将其分解，A 错误；
B、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，秋天叶片黄化后，叶绿素含量大量减少，
因此叶片中的光合色素吸收的红光会大幅度减少，B 正确；
C、肌肉细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量储存在不彻底的氧化产物乳酸中，C 错误；
D、异养生物只能利用环境中现成的有机物，有的异养生物可进行有氧呼吸，有的异养生物可进行无氧呼
吸，D 错误。
故选B。
3．下图为动物细胞模式图，正常生理状态下能在该细胞中发生的过程是（ ）
A．氨基酸→RNA 聚合酶；[H]+O2→H2O
B．葡萄糖→淀粉；H2O→CO2
C．氨基酸→胰岛素；ATP→ADP+Pi
D．葡萄糖→丙酮酸；染色质→染色体
【答案】A
【详解】A．氨基酸→RNA 聚合酶；[H]+O2→H2O 是正常生命活动的代谢基础，A 正确；
B．葡萄糖→淀粉只在部分植物细胞中发生，B 错误；
C．氨基酸→胰岛素只有在胰岛B 细胞中发生，C 错误；
D．染色质→染色体发生在具有分裂能力的细胞中，而胰岛A 细胞属于高度分化的细胞，D 错误。
故选A。
4．下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。有关叙述正确的是（ ）
A．过程②产生的能量全部储存在 ATP 中
B．过程①产生的（CH2O）中的氧全部来自 H2O
C．过程②只在线粒体中进行，过程①只在叶绿体中进行
D．蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过过程②联系起来
【答案】D
【详解】A、②表示有氧呼吸的总反应式，有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失，少量储
存在ATP 中，A 错误；
B、①表示光合作用的总反应式，光合作用过程中水中的氧经过光反应以氧气的形式释放，有机物中的氧
来自二氧化碳，B 错误；
C、②有氧呼吸进行的场所在细胞质基质和线粒体中，①光合作用的过程在叶绿体或光能自养型的生物细
胞内，如蓝藻，C 错误；
D、②表示有氧呼吸的总反应式，细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，如在有氧呼吸过程中会产生许多中间代
谢产物，可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢产生的一些中间产物与细胞呼吸代谢的中间
产物相同，因此蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来，D 正确。
故选D。
5．生命活动中某些“比值”的变化可作为监测其生命活动状态的参考指标。下列关于“比值”的说法，
正确的是（ ）
A．休眠种子萌发的早期阶段，细胞内结合水/自由水的比值升高
B．洋葱根尖有丝分裂过程中，细胞中染色体数/核DNA 数的比值不变
C．洋葱表皮细胞在质壁分离过程中，细胞液浓度/外界溶液浓度的比值变大
D．向缺氧的培养液中通入氧气，酵母菌消耗葡萄糖量与生成CO2量的比值不变
【答案】C
【详解】A、种子萌发时要吸收大量的水，故萌发早期细胞内结合水/自由水的比值降低，A 错误；
B、有丝分裂中，DNA 复制含量加倍在间期，染色体数加倍在后期，前、中期染色体数/核DNA 数=1/2，
后、末期染色体数/核DNA 数=1，B 错误；
C、洋葱表皮细胞在质壁分离过程中，细胞失水，细胞液浓度增大，外界溶液浓度降低，因此细胞液浓
度/外界溶液浓度的比值变大，C 正确；
D、向缺氧的培养液中通入氧气，酵母菌开始进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗的葡萄糖与生成的CO2的比值
为1:6，无氧呼吸消耗的葡萄糖与生成的CO2的比值为1:2，D 错误。
故选C。
6．正常生命活动运转依赖于能量驱动，不同生物获取能量的方式不尽相同，而物质又是能量流动的载体。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．T2噬菌体主要从宿主细胞的线粒体获取能量
B．黑藻通过捕获光能和分解有机物获取能量
C．马拉松比赛时，人体肌肉细胞主要通过无氧呼吸供能
D．洋葱根尖细胞和管状叶细胞中ATP 合成的场所相同
【答案】B
【详解】A、T2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞，大肠杆菌属于原核生物，其细胞中没有线粒体，A 错
误；
B、有光时，黑藻通过捕获光能获取能量，无光时通过分解贮存的有机物获取能量，B 正确；
C、马拉松比赛时，人体肌肉细胞主要由有氧呼吸供能，无氧呼吸也能提供少量能量，C 错误；
D、洋葱根尖细胞由细胞质基质和线粒体合成ATP，管状叶细胞由细胞质基质、线粒体和叶绿体合成
ATP，D 错误。
故选B。
7．分析，图中①②③④所代表的生理过程依次是（ ）
A．化能合成作用、乳酸发酵、酒精发酵、细胞呼吸
B．光合作用、无氧呼吸、化能合成作用、有氧呼吸
C．光合作用、化能合成作用、酒精发酵、有氧呼吸
D．主动运输、自由扩散、无氧呼吸、有氧呼吸
【答案】B
【详解】分析题图可知，图中①过程需要光能，场所为叶绿体，生理过程为光合作用；②过程为葡萄糖的
氧化分解，生成酒精和二氧化碳，属于无氧呼吸；图中③过程为硝化细菌的化能合成作用，把二氧化碳和
水转变成葡萄糖；图中④过程葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水，属于有氧呼吸。综上所述，故B 正确。
故选B。
8．大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回
答，有关叙述错误的是（ ）
A．催化PGA 合成的酶存在于叶绿体类囊体上，催化TP 合成蔗糖的酶存在于细胞质基质中
B．根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成
C．叶绿体中合成ATP 的能量来自光能，根瘤中合成ATP 的能量主要源于糖类的分解
D．大多数植物长距离运输的主要有机物是蔗糖而不是葡萄糖，原因之一是蔗糖是非还原糖，性质较稳
定
【答案】A
【详解】A、据图所示可知，催化PGA（C3）合成的酶存在于叶绿体基质中； CO2进入叶绿体基质形成
PGA，然后PGA 被还原，形成TP，TP 被运出叶绿体，在细胞质基质中TP 合成为蔗糖，可推知催化该过
程的酶存在于细胞质基质中，A 错误；
B、NH3中含有N 元素，可以组成氨基酸中的氨基，B 正确；
C、光合作用的光反应中，叶绿体的色素吸收光能，将ADP 和Pi 合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物
根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP，C 正确；
D、葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对
稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定，D 正确。
故选A。
9．有关“一定”的说法正确的有几项（ ）
①光合作用一定要在叶绿体中进行 ②有细胞结构的生物遗传物质一定是DNA ③有氧呼吸的第二、三阶
段一定在线粒体中进行 ④酶催化作用的最适温度一定是37℃ ⑤没有细胞结构的生物一定是原核生
物 ⑥有H2O 生成一定不是无氧呼吸 ⑦产生CO2一定不是无氧呼吸产生乳酸的过程
A．3
B．4
C．5
D．2
【答案】A
【详解】①原核生物，没有叶绿体，也可能进行光合作用，①错误；
②原核细胞和真核细胞内都含有DNA 和RNA 两种核酸，但是遗传物质都是DNA，②正确；
③原核生物没有线粒体，也可能进行有氧呼吸，③错误；
④不同酶的最适温度可以不同，④错误；
⑤原核生物有细胞结构，没有细胞结构的生物一定是病毒，⑤错误；
⑥无氧呼吸没有水的生成，有H2O 生成一定不是无氧呼吸 ，⑥正确；
⑦产生CO2的呼吸过程为有氧呼吸或者产生酒精的无氧呼吸，⑦正确；
综上分析可知，正确的有②⑥⑦，共3 项，A 正确。
故选A。
10．在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程，下面是相关物质变化示意图，其中
A～E 为生理过程，请回答：
(1)上述A～E 过程中，能够产生ATP 的过程是 （填字母），B 过程中突然减少CO2的供应，C5的含
量短时间内将 （填“上升”、“下降”、“不变”），黑暗条件下，能产生[H]的场所是 ，若该
细胞为植物根细胞，可进行的过程是 （填字母）。
(2)过程A 发生的场所是 。过程B 发生的场所是 。过程A 为过程B 提供的物质有 和
。 标记的
14CO2在 （填场所）被C5固定后才能被 还原。
(3)有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是 （填字母），该阶段反应发生的场所是 ；细胞呼吸生成的
[H]指的是 。细胞呼吸过程中释放出能量最多的过程是 （填字母）过程。
【答案】(1) ACDE 上升 细胞质基质和线粒体/细胞质基质和线粒体基质 CDE
(2)叶绿体类囊体薄膜/类囊体薄膜 叶绿体基质 [H]/ATP ATP/[H] 叶绿体基质 [H]
(3)C 细胞质基质 还原型辅酶I/NADH E
【详解】（1）有氧呼吸的三个阶段（CDE）均可产生ATP，光合作用的光反应阶段（A）有ATP 的产生，
故上述A～E 过程中，能够产生ATP 的过程是ACDE。在暗反应阶段，CO2首先与C5结合形成C3，若突然
减少CO2的供应，则C5的消耗减少，会导致C5的含量短时间内上升。黑暗条件下，不能进行光合作用，
只有呼吸作用产生[H]，细胞质基质中进行的呼吸作用第一阶段和线粒体中进行的有氧呼吸第二阶段均可产
生[H]。若该细胞为植物根细胞，则该细胞不含叶绿体，不进行光合作用，呼吸作用可正常进行，故植物根
细胞可进行的过程是CDE。
（2）过程A 表示光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜；过程B 表示暗反应阶段，发生场所为叶绿体基
质；光反应阶段为暗反应阶段提供[H]和ATP，用于暗反应阶段中C3的还原。暗反应阶段包括CO2的固定
和C3的还原，标记的
14CO2在叶绿体基质中被C5固定形成
14C3，随后，
14C3才能被[H]还原形成有机物。
（3）有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是第一阶段，即C，该阶段反应发生的场所是细胞质基质。细胞呼吸
生成的[H]指的是还原型辅酶I（NADH）。细胞呼吸过程中释放出能量最多的过程是有氧呼吸第三阶段，
即E。
1．下列关于细胞生命活动过程中ATP、ADP 的说法中，不正确的是（ ）
A．细胞在耗能时总是与ATP 水解反应相联系
B．细胞内储存了大量的ATP，ATP 含2 个高能磷酸键，A 代表腺嘌呤
C．光反应过程中，叶绿体中ADP 由叶绿体基质向类囊体膜运动
D．有氧呼吸过程中产生大量ATP 的阶段需要氧气参与
【答案】B
【详解】A、ATP 是细胞直接能源物质，细胞耗能时一般由ATP 水解提供，A 正确；
B、细胞内不能储存大量的ATP，且ATP 中的A 代表腺苷，B 错误；
C、光合作用过程中，光反应产生ATP，用于暗反应，故叶绿体中ADP 由叶绿体基质向类囊体膜运动，
ATP 则向相反方向运动，C 正确；
D、细胞有氧呼吸过程中，产生大量ATP 的阶段为第三阶段，需要氧气参与，D 正确。
故选B。
2．某研究小组随机选取100 粒小麦种子，检测了不同萌发时间的各项数据，得到平均值如下表所示。下列
有关分析正确的是（ ）
1
萌发时间
0 天
1 天
2 天
3 天
4 天
1
整株鲜重（g）
5．31
9．11
9．79
14．
81
14．87
2
整株干重（g）
4．88
4．
60
4．51
4．38
4．19
3
根苗鲜重（g）
0
0
1．58
7．13
6．43
4
籽粒浸出液与双缩脲试剂反应结果
-
+
+++
+++
++
注：根苗指植物的根和最初突破种皮长出的部分；表格中“-”表示无阳性反应，“+”表示有阳性反应，
“+”越多阳性反应结果越显著。
A．第2 行显示整株干重下降是由于有机物的总量和种类都减少
B．第4 行显示种子萌发时可能在细胞代谢过程中合成了新的蛋白质
C．第1 行和第3 行数据说明根苗鲜重增加就是整株植物鲜重增加的原因
D．在此期间细胞内部的有机物逐渐减少，推测细胞渗透吸水能力逐渐下
【答案】B
【详解】A、种子萌发期间有机物总量逐渐减少，但有机物种类增多，A 错误；
B、第4 行显示种子萌发时蛋白质含量先增加后减少，说明种子萌发中可能在细胞代谢过程中合成了新的
蛋白质，B 正确；
C、根据第1 行和第3 行数据，整株鲜重增加，根苗鲜重也增加，推测根苗鲜重是整株植物鲜重增加的原
因之一，C 错误；
D、在此期间细胞内部的有机物总量逐渐减少，有机物种类增多，大分子有机物分解为小分子，细胞液浓
度增加，推测细胞渗透吸水能力逐渐增强，D 错误。
故选B。
3．如图为人体内能源物质代谢的部分过程图解，下列相关叙述正确的是（ ）
A．氨基酸与葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物相同，都是CO2和H2O
B．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
C．若细胞呼吸以葡萄糖为底物，则图中的[H]全部来自于葡萄糖
D．人体所需的葡萄糖最终来源于绿色植物的光合作用
【答案】D
【详解】A、氨基酸氧化分解时，生成的代谢终产物是尿素、CO2和H2O，葡萄糖氧化分解时，生成的代谢
终产物是CO2和H2O，A 错误；
B、甘油和脂肪酸组成的脂肪氢含量比糖类高，所以单位质量所含能量比糖类多，是人体良好的储能物质，
B 错误；
C、葡萄糖是细胞呼吸最常利用的底物，图中的[H]来自于葡萄糖和水，C 错误；
D、人属于异养生物，需要摄取现成的有机物，所需的葡萄糖最终来源于绿色植物的光合作用，D 正确。
故选D
4．我国人民在漫长的历史进程中，积累了许多生活、生产经验，如：①人们晨跑时提倡慢跑；
②作物生长期内常进行中耕松土；③储藏水果和蔬菜的仓库往往要降低温度和氧气；④包扎伤口时，需要
选用透气的消毒纱布。关于这些做法和措施，下列叙述合理的是（ ）
A．①④均是为了降低细胞的无氧呼吸强度
B．①③中均存在细胞质基质中产生CO2的过程
C．②④中均存在葡萄糖在线粒体中氧化分解过程
D．②③的主要目的是降低细胞呼吸的强度
【答案】A
【详解】A、①人们晨跑时提倡慢跑，是因为慢跑可以避免剧烈运动时细胞进行无氧呼吸产生过多乳酸，
降低细胞的无氧呼吸强度，④包扎伤口时选用透气的消毒纱布，是为了抑制厌氧菌（如破伤风杆菌）的无
氧呼吸，因为氧气能抑制厌氧菌的无氧呼吸，从而降低细胞的无氧呼吸强度，所以①④均是为了降低细胞
的无氧呼吸强度，A 正确；
B、①慢跑时细胞主要进行有氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，不是细胞质基质，③储藏
水果和蔬菜的仓库降低温度和氧气，细胞呼吸减弱，若进行无氧呼吸，植物细胞无氧呼吸产生酒精和CO2
的场所是细胞质基质，但这里强调的是降低呼吸强度，且有氧呼吸产生CO2在线粒体，所以①③中不存在
细胞质基质中产生CO2的过程（①主要在线粒体，③强调呼吸强度降低 ），B 错误；
C、葡萄糖不能在线粒体中直接氧化分解，葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒
体进一步氧化分解，所以②④中均不存在葡萄糖在线粒体中氧化分解过程，C 错误；
D、②作物生长期内常进行中耕松土，主要目的是促进植物根部细胞的有氧呼吸，有利于植物对无机盐的
吸收等生理过程，而不是降低细胞呼吸强度，③储藏水果和蔬菜的仓库降低温度和氧气主要目的是降低细
胞呼吸强度，减少有机物的消耗，D 错误。
故选A。
5．在特定的无氧环境下，某些植物根部细胞中相关酶的基因均可表达，能同时产生乳酸和乙醇。
图为某植物根部在无氧条件下 CO₂ 释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是（ ）
A．a 点前，根部细胞的呼吸作用中不发生能量的转移
B．b 点时，根部细胞进行呼吸作用的场所包括线粒体
C．a~b 段，细胞呼吸分解每克葡萄糖会生成等量的ATP
D．a 点后，细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液先变绿再变黄
【答案】C
【详解】A、呼吸作用是细胞内分解有机物释放能量的过程，a 点前植物根部细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸
过程中葡萄糖分解释放能量，一部分以热能形式散失，一部分转移到ATP 中，所以a 点前根部细胞的呼吸
作用中发生能量的转移，A 错误；
B、由题干可知该环境是无氧环境，无氧呼吸的场所是细胞质基质，线粒体是有氧呼吸的主要场所，b 点时
细胞只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，不包括线粒体，B 错误；
C、a~b 段细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中无论产物是乳酸还是乙醇，分解每克葡萄糖产生的ATP 量
是相同的，因为无氧呼吸第一阶段产生少量ATP，后续过程不产生ATP，所以细胞呼吸分解每克葡萄糖会
生成等量的ATP，C 正确；
D、酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精，橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色，a 点后细胞呼吸
产物有乙醇，可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，而不是先变绿再变黄，D 错误。
故选C。
6．炎热条件下，植物体内用于散失的水分多少与气孔开放度大小呈正相关。为了探究光照强度和土壤含
水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如下表所示。请
回答下列问题：
光照强度
光合速率
土壤含水量
20%
40%
60%
强
13.3（A 组）
13.9（B 组）
14.5（C 组）
中
19.3（D 组）
20.4（E 组）
21.5（F 组）
弱
10.1（G 组）
11.1（H 组）
12.3（Ⅰ
组）
注：光合速率单位为mgCO2·dm-2·h-1，密闭容器中每组的温度和CO2浓度均相同
(1)由实验可知，对该植株的光合速率影响较大的因素是 ，判断依据是
。
(2)炎热的中午植物会产生“光合午休”现象。通常认为引起植物“光合午休”的原因包括两个方面：一是
气孔限制值增大引起 ，直接影响暗反应；二是温度升高，导致 上的光合色素或
者酶的活性降低，使光反应减弱，供给暗反应的 减少，导致叶片光合作用能力降低。
(3)炎热条件下，适当提高土壤含水量能提高光合速率的原理是 。
(4)当土壤中含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有 （答出两点即可）。
【答案】(1)光照强度 在相同土壤含水量条件下，改变光照强度时光合速率变化更大
(2)CO2供应不足 叶绿体类囊体薄膜 NADPH 和ATP
(3)炎热条件下，适当增大土壤含水量，气孔开放度提高，进入气孔的CO2增多，光合速率提高
(4)植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根
现象等
【详解】（1）根据分析可知，在相同土壤含水量条件下，改变光照强度时光合速率变化更大，因此光照
强度对植物的光合速率影响较大。
（2）引起植物“光合午休”的原因：一是气孔限制值增大引起CO2供应不足，直接影响暗反应；二是温
度升高，导致叶绿体类囊体薄膜上的光合色素或者酶的活性降低，使光反应减弱，供给暗反应的NADPH
和ATP 减少，导致叶片光合作用能力降低。
（3）根据题意，炎热条件下，植物体内用于散失的水分的多少与气孔开放度大小呈正相关。因此在炎热
条件下，适当提高土壤含水量，气孔开放度提高，进入气孔的CO2增多，光合速率提高。
（4）当土壤中含水量过高时，会导致土壤中含氧量降低，引起植物细胞的无氧呼吸，无氧呼吸产生能量
较少，导致根部能量供应不足，影响物质的运输，同时由于无氧呼吸产生大量酒精，会出现烂根现象等，
因此不利于植物的生长。
7．设施栽培是指在由人工保护设施所形成的小气候条件下进行的植物栽培，是重要的农业生产方式之一，
其生产过程与光照条件等密切相关。研究者探究了不同光照强度对草莓植株生长和光合性能的影响，结果
如下表所示。回答下列问题：
不同光照强度处理
100%光照
75%光照
50%光照
叶绿素/（g•cm-2）
0.503
0.536
0.497
类胡萝卜素/（g•cm-2）
0.139
0.145
0.131
气孔导度/（mmol•m-2•s-1）
0.19
0.27
0.22
胞间CO2浓度/（mol•mol-1）
257
271
248
光合速率/（mol•m-2•s-1）
15.4
16.3
15.2
三出复叶面积/cm2
107.1
121.7
129.9
叶柄长度/cm
18.0
19.6
20.2
注：三出复叶是指仅有3 片小叶着生在总叶柄的顶端；气孔导度表示气孔张开的程度。
(1)光合色素在植物光合作用中具有吸收、传递和转换光能等重要功能，其中分布在 （填具体
场所）的叶绿素主要吸收 光。
(2)随着光照强度的减弱，草莓植株叶面积和叶柄长度均有不同程度的 。此外，光还作为一种
被 接收后，通过影响基因的表达，进而调控植株的形态。
(3)进行草莓设施栽培时，为提高草莓植株的光合性能及产量，可将光照强度设置为 （填
“100%”“75%”或“50%”）光照，原因是 （从光合作用过程角度作答）。
【答案】(1)（叶绿体）类囊体薄膜上 红光和蓝紫
(2)增加 信号 光敏色素
(3)75％ 该光照强度下，光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）含量较高，捕获的光能更多，可生成更多
的ATP 和NADPH，促进了光反应阶段的进行；气孔导度较大，胞间CO2浓度较高，能固定更多的CO2，
有利于光合产物合成
【详解】（1）吸收光能的四种色素分布在叶绿体类囊体薄膜上。其中，叶绿素包括叶绿素a 和叶绿素b，
主要吸收蓝紫光和红光，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
（2）据表分析，随着光照强度的减弱，草莓植株叶面积和叶柄长度均有不同程度的增加。光作为一种信
号可被光敏色素接收后，通过影响基因的表达，进而调控植物生长、发育的全过程。
（3）据表分析，设置为75％光照时，光合速率最大。75％光照处理，可增加草莓植株中光合色素（叶绿
素和类胡萝卜素）含量，使其捕获更多的光能，生成更多的ATP 和NADPH；暗反应阶段，由于气孔导度
增加，胞间CO2浓度增加，能固定更多的CO2，从而有利于光合产物合成。
8．图1 表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，①~④表示相关过程，图2 分别表示
外界相关条件对整个植物的光合作用和呼吸作用的影响。请据图回答：
(1)图1 中在生物膜上进行的生理过程是 （填序号）。
(2)如果在图2 的乙处突然停止光照，短时间内叶绿体中C₃ 的含量变化是 。在乙光照强度下，叶肉
细胞的总光合作用强度 （填“>”或“=”或“<”）呼吸作用强度。
(3)用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光照强度为图2 中的 点对应的光照强度，施加有机肥可以增
加CO₂ 浓度，导致乙点向 移动，丁点向 移动。
(4)有研究关于光照时长对植物生长的影响，植物生长先光照6 小时后黑暗6 小时情况下有机物积累量小于
先光照5 秒后黑暗5 秒、间隔进行总时长也是12 小时时的有机物积累量，请解释背后的原理
。
(5)研究小组另选甲、乙两种植物，分别从两种植物上取等量相似的叶片，在最适温度条件下分别测定在不
同光照强度下甲、乙植物叶片的二氧化碳吸收速率，所得数据如下表所示：
光照强度/klx
0
1
3
5
7
9
11
13
二氧化碳吸收速率
叶片
甲
1
5
13
2
2
29
3
0
30
叶片
乙
-4
1.5
5
14
1
6
18
1
8
18
从表中可以看出光照强度为 klx 时，甲、乙两叶片中叶绿体的二氧化碳固定速率相等。
【答案】(1)③④
(2)上升/增多 >
(3)丁 左 右上方
(4)光照和黑暗间隔时间短，暗反应充分利用光反应产生的ATP 和NADPH，合成更多的有机物
(5)5
【详解】（1）图1 中①过程为光合作用的暗反应，消耗ATP 和[H]；②过程为有氧呼吸第一、二阶段，有
氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H]及少量ATP，第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳和大
量[H]及少量ATP；③过程为光合作用的光反应，光反应阶段水的光解产生[H]（NADPH）和氧气，同时生
成ATP，③光合作用光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，④有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，
所以在生物膜上进行的生理过程是③④；
（2）如果在图2 的乙处突然停止光照，光反应停止，不再产生[H]和ATP，C3的还原受阻，而二氧化碳固
定形成C3的过程不受影响，所以短时间内叶绿体中C3的含量上升。在乙光照强度下，整个植物的CO2吸
收速率为0，此时叶肉细胞的光合作用强度要大于呼吸作用强度，因为对于整个植物来说，还有一些细胞
只进行呼吸作用不进行光合作用，只有叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度，才能使整个植物的CO2
吸收速率为0。
（3）用大棚种植蔬菜时，为了获得最大的光合产量，白天最好控制光照强度为图2 中的丁点对应的光照强
度，因为丁点是光饱和点，此时光合速率达到最大。施加有机肥可以增加CO2浓度，CO2是光合作用的原
料，CO2浓度增加会使光合速率增大，导致乙点向左移动、丁点向右上方移动；
（4）光照时产生的ATP 和[H]在黑暗时会被逐渐消耗完。先光照6 小时后黑暗6 小时，在较长时间的黑暗
中，光合作用产物的积累会因为缺乏光反应产生的ATP 和[H]而受限。而先光照5 秒后黑暗5 秒、间隔进行
总时长也是12 小时，光反应产生的ATP 和[H]能及时地被暗反应利用，在黑暗的5 秒内，之前积累的ATP
和[H]还能维持暗反应短时间进行，使得有机物积累相对更多。
（5）当光照强度为0klx 时，植物只进行呼吸作用，此时二氧化碳吸收速率为负值，其绝对值代表呼吸速
率。叶片甲的呼吸速率为5μmol·（m2·s）
-1，叶片乙的呼吸速率为4μmol·（m2·s）
-1。不同光照强度下，植
物的总光合速率（即叶绿体的二氧化碳固定速率）=净光合速率（表格中二氧化碳吸收速率）+呼吸速率。
当光照强度为1klx 时：叶片甲的总光合速率=1+5=6μmol·（m2·s）
-1，叶片乙的总光合速率=1.5+4=5.5μmol·
（m2·s）
-1；当光照强度为3klx 时：叶片甲的总光合速率=5+5=10μmol·（m2·s）
-1，叶片乙的总光合速率
=5+4=9μmol·（m2·s）
-1；当光照强度为5klx 时：叶片甲的总光合速率=13+5=18μmol·（m2·s）
-1，叶片乙的
总光合速率=14+4=18μmol·（m2·s）
-1。从上述计算可知，当光照强度为5klx 时，甲、乙两叶片中叶绿体的
二氧化碳固定速率相等。
9．水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键
举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。
(1)水稻将H2O 分解为NADPH 和氧气的场所是叶绿体的 ，发生的能量转换是 。科研
人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的
18O2和CO2，结果在
光合作用产生的有机物中检测到了
18O，请写出该过程中氧元素的转移途径： 。
(2)为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h 后，通过观察发现弱光照射的细胞中
叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是 。
(3)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R 酶的作用下氧化C5，生成
CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固
碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示：
①已知R 酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇
酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R 酶的作用特
点两个方面解释其原理： 。
②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC 支路，并成功将支路导入水
稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提
高水稻产量的原因： 。
【答案】(1)类囊体薄膜 光能转化为ATP 和NADPH 中的化学能
18O2→H2
18O→C18O2→（CH2
18O）
(2)最大程度吸收光能，以适应弱光环境
(3)二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作
用强度；同时还可促进 R 酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 光呼
吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC 支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利
用率
【详解】（1）将H2O 分解为NADPH 和氧气是光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，其发生的能
量转换是光能转化为ATP 和NADPH 中的化学能。当通入一定量的
18O2时，首先氧气中的氧元素会进入线
粒体中参与有氧呼吸的第三阶段，转移至H2
18O 中；产生的H2
18O 会参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸结
合后可转移至C18O2中；从线粒体中释放出的C18O2会进入叶绿体中参与光合作用的暗反应阶段，生成糖类
（CH2
18O），故该过程中氧元素的转移途径为：
18O2→H2
18O→C18O2→（CH2
18O）。
（2）对水稻叶片照光1h 后，给予弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在受光面，生理意义是最大程度吸收
光能，以适应弱光环境。
（3）①二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光
合作用强度；同时还可促进 R 酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸，故生
产实际中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的。
②结合题意可知，GOC 支路的作用是使光呼吸的中间产物 C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，光呼吸使一
部分碳以 CO2的形式散失，GOC 支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率，
故显著提高了水稻的光合速率和产量。
10．在光合作用的研究中，植物光合产物产生器官被称作“源”，光合产物或营养物质卸出和储存部位称
作“库”。“库”“源”关系及其机理如图所示，回答下列问题：
(1)光合作用的光反应需要的色素包括 。光反应的产物被利用的场所是 ，其被利用后产生
的丙糖磷酸并非二氧化碳固定后的产物C3，判断依据是 。
(2)叶肉细胞合成的蔗糖可能通过 的方式进入筛管，使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度，再进一步
运输到根、茎等库。
(3)去掉“库”后，推测植物的光合速率会 ，请用流程图的形式解释原因： （用文字和
“→”表示）。为验证该推测，某研究小组以桃树为材料进行实验，实验处理及部分结果如表所示，实验
结果支持该推测。
实验处理
净光合速率/（μmol·m-2·s-1）
气孔导度/（mmol·m-2·s-1）
实验组（去果）
5.39
51.41
对照组（留果）
2.48
29.70
注：气孔导度可表示气孔开放的程度。
请指出表中一处错误的地方： 。据表可知，去果还可通过气孔导度影响 ，从而影响暗
反应。
【答案】(1)叶绿素和类胡萝卜素 叶绿体基质 CO2固定后先形成C3，再经还原生成丙糖磷酸
(2)主动运输
(3)降低 蔗糖积累→抑制叶肉细胞蔗糖合成→抑制暗反应→抑制光反应 实验组和对照组数据反了
CO2吸收量
【详解】（1）光合作用的光反应需要的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。光反应为暗反应提供的是ATP 和
NADPH，暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质，据题图可知，CO2固定后先形成C3，再经还原生成丙糖磷
酸，故丙糖磷酸并非二氧化碳固定后的产物C3。
（2）筛管中的蔗糖积累到很高的浓度，再进一步运输到根、茎等库，蔗糖可能通过主动运输从低浓度进
入到高浓度韧皮部筛管中。
（3）据题图信息可知，去掉“库”后，导致蔗糖积累，蔗糖积累直接导致磷酸丙糖积累，使蔗糖在叶肉
细胞合成受阻，同时磷酸丙糖为暗反应产物，积累会抑制暗反应，进而抑制光反应，导致光合速率下降。
用流程图的形式为：蔗糖积累→抑制叶肉细胞蔗糖合成→抑制暗反应→抑制光反应→光合速率下降。
实验以桃树为材料验证去库后植物的光合速率降低，实验的自变量为果的去和留，因变量为净光合速率和
气孔导度，正常植株中果实是储藏器官，属于“库”，去果处理降低了库的大小，导致叶片的蔗糖和淀粉
积累，进而抑制了光合速率，而植株的呼吸速率正常，最终使植株的净光合速率下降，同时叶片中的保卫
细胞中淀粉积累也导致气孔导度减小，故表中错误的地方是实验组和对照组数据反了，更正后的表格数据
显示实验组的气孔开放程度减小，使得CO2吸收量减少，抑制暗反应的进行，进而导致光合速率降低。
1．（2021·上海·高考真题）小麦密植容易出现黄叶，通过合理密植后提高光合作用速率提高产量，合理密
植对光合作用的影响是（ ）
A．光反应速率提高
B．暗反应速率提高
C．光反应和暗反应速率都提高
D．光反应和暗反应速率都不提高
【答案】C
【详解】合理密植使得小麦植株获得更多的光照，可以促进光反应，会产生更多的ATP 和NADPH，进而
可以促进暗反应。C 正确，ABD 错误。
故选C。
2．（2024·安徽·高考真题）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共
同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP 水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
【答案】D
【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A 错误；
B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，
但不具有运输作用，B 错误；
C、ATP 水解产生ADP 和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C 错误；
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的
表达，最终引起细胞定向分化，D 正确。
故选D。
3．（2024·福建·高考真题）科研人员用CCK-8 试剂盒检测化合物M 对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒
的检测原理：在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下，试剂盒中无色的WST-8 被还原成橙黄色甲攒，通
过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是（ ）
A．WST-8 可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B．线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C．用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D．若M 促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
【答案】D
【详解】A、酶的专一性是指的一种酶只能催化一种或一类生物化学反应，在活细胞线粒体脱氢酶催化产
物的介导下，试剂盒中无色的WST-8 被还原成橙黄色甲攒，WST-8 并不会影响线粒体脱氢酶的专一性，A
错误；
B、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第二阶段，发生在线
粒体基质中，丙酮酸脱氢，B 错误；
C、用该方法使用到了酶的作用，因此需要控制温度，C 错误；
D、若M 促进肝细胞增殖能力越强，则能量需求高，活细胞线粒体脱氢酶催化产物多，因此反应液颜色越
深，D 正确。
故选D。
4．（2024·重庆·高考真题）肿瘤所处环境中的细胞毒性T 细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC 酶和
PDH 酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC 酶的活性会增加琥珀酸的
释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T 细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC 酶的活性会被抑制。
下列叙述正确的是（ ）
A．图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧
B．图中草酰乙酸和乙酰辅酶A 均产生于线粒体内膜
C．肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T 细胞的杀伤能力
D．葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5 步会生成［H］
【答案】D
【详解】A、由图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直接需氧环节，A 错误；
B、草酰乙酸和乙酰辅酶A 均产生于线粒体基质，B 错误；
C、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC 酶的活性会被抑制，而增加PC 酶的活性会增加琥珀酸的释放，
琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T 细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑
制PC 酶活性，减弱细胞毒性T 细胞的杀伤能力，C 错误；
D、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5 步会生成［H］，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4 步，
D 正确。
故选D。
5．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件
相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，
溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
【答案】D
【详解】A、提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A 正确；
B、由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸
层析法，B 正确；
C、不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，
而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C 正确；
D、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D 错误。
故选D。
6．（2025·宁夏银川·模拟预测）高温、干旱和强光等非生物胁迫是影响植物光合作用的主要因素，自然界
的植物丰富多样，对环境的适应也有差异；自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳
元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题。
(1)图1 是C3植物碳元素代谢途径的示意图，则物质①、④依次是 、 ；D 过程是
。
(2)暗反应中CO2的固定是由Rubisco 酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争Rubisco 酶，使该酶催化C5和O2
反应，生成C3和CO2，此反应过程消耗ATP 和NADPH，被称为光呼吸。光呼吸过程中，C5和O2反应的场
所为 ； 该过程 （填“降低了”“促进了”或“不影响”）光合作用效率，同时使细胞
内O2/CO2的值降低，有利于生物适应 （填“高氧低碳”或“低氧高碳”）的环境。
(3)图2 是C4植物和CAM 植物利用CO2途径的示意图，由图可知，C4植物是在不同 进行CO2
的固定，而CAM 植物是在不同 进行CO2固定。两种植物固定CO2的酶比C3植物多一种
酶，从该酶功能的角度推测这两类植物更能适应高温、干旱的环境的原因是 。
(4)典型的CAM 植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2不能立即用于C3途径，可能的原因是
。
【答案】(1)氧气/O2 C5 有氧呼吸第二、三阶段
(2)叶绿体基质 降低了 高氧低碳
(3)细胞 时间 PEP 羧化 该酶与无机碳的亲和力高于Rubisco
(4)没有光照光反应不能正常进行，无法为暗反应提供充足的ATP 和NADPH
【详解】（1）图1 是C3植物碳元素代谢途径的示意图。A 表示光反应阶段、B 表示暗反应阶段、C 表示呼
吸作用第一阶段、D 代表的是呼吸作用的第二阶段和第三阶段，该过程发生的场所是线粒体。①是O2、②
是NADPH、③ADP、Pi、④代表的是C5。
（2）光呼吸中C5和O2反应，C5存在于叶绿体基质，故场所是叶绿体基质。光呼吸消耗ATP 和NADPH，
还释放CO2，减少了暗反应可用的ATP、NADPH 和CO2，降低了光合作用效率。光呼吸使细胞内O2/CO2
降低，说明环境中O2相对高、CO2相对低，即适应高氧低碳环境。
（3）C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞分工，CO2固定在不同细胞（叶肉细胞、维管束鞘细胞）进行。
CAM 植物的晚上和白天CO2固定在不同时间（晚上叶肉细胞细胞质基质，白天叶肉细胞叶绿体）进行。
两种植物特有的固定CO2的酶是PEP 羧化酶。PEP 羧化酶能利用低浓度CO2（高温干旱时气孔关闭，CO2
少，PEP 羧化酶可固定少量CO2），且在较低CO2浓度下仍高效工作，即该酶与无机碳的亲和力高于
Rubisco，故更适应高温干旱环境（避免气孔开放丢失水分，又能固定CO2）。
（4）CAM 植物夜晚吸收CO2不能立即用于C3途径，因为夜晚无光照，光反应无法进行，无法为暗反应提
供充足的ATP 和NADPH。
7．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自
己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人
员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A 型和B 型）的影响，结果见下图。回答下
列问题：
(1)珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是 （填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O 在 （填细胞
器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。
(2)当光合呼吸比约等于1 时，A 型共生体仍能生长，其原因是 。
(3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是 ，理由是 。
(4)若升温后B 型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B 型共生体内的单个虫黄藻光合速率将 ，
理由是 。
【答案】(1)胞吞 叶绿体
(2)可通过摄食浮游生物获取营养物质
(3)B 型 与A 型相比，B 型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，在贫瘠海域中，B 型比A
型更具有生存优势
(4)下降 升温后呼吸速率基本不变，B 型光合呼吸比显著下降，所以B 型共生体总光合速率下降，且
藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降
【详解】（1）依题意，珊瑚细胞获取虫黄藻后，虫黄藻共生于珊瑚细胞内，说明珊瑚细胞获取虫黄藻的
方式是胞吞。虫黄藻是单细胞真核藻类，能利用CO2和H2O 合成糖类的细胞器是叶绿体。
（2）依题意，共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物，当光合呼吸比约等于1 时（此
时白天净光合量与晚上呼吸量相等，一天中有机物净积累量等于零），A 型共生体仍能生长（一天中有机
物积累量大于零），说明A 型共生体可通过摄食浮游生物获取营养物质，使共生体生长。
（3）据图可知，与A 型相比，B 型共生体的光合呼吸比更高，实验中每天昼夜等长，则B 型共生体一天
中积累光合产物更多，故在贫瘠海域中，B 型比A 型更具有生存优势。
（4）据图可知，升温后B 型共生体光合呼吸比下降明显，若升温后B 型共生体的呼吸速率变化不明显，
说明其白天净光合作用速率下降明显，净光合速率=光合速率-呼吸速率，可推断B 型共生体总光合作用速
率下降。据图可知，升温后，B 型共生体的藻黄虫密度变化不大，故单个黄虫的光合速率下降。
8．（2025·浙江·高考真题）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、
老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。
实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球
均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。
回答下列问题：
(1)西兰花球采摘后水和 供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2
和 。
(2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而 。前3 天日光组和红光组的质量损失率
低于黑暗组，原因有 。第4 天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱
导气孔开放，引起 增强从而散失较多水分。
(3)第4 天日光组和红光组的 下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，
因此推测日光或红光照射能减轻 过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。
(4)第4 天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是 。综合分析图中结果，
处理对西兰花花球保鲜效果最明显。
【答案】(1)矿质营养 H+、e-
(2)提高 这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用
(3)呼吸强度 细胞代谢
(4)叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现 红光
【详解】（1）西兰花球采摘后则不能吸收空气中的CO2，所以导致水和矿质营养供应中断。水是光合作用
的原料在光反应中，水在光照条件下裂解产生H+、e-和O2。
（2）据图可知，三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而提高。由于这两组通过光合作用合成有
机物，抑制细胞呼吸消耗有机物，所以前3 天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。日光诱导气孔开
放，导致蒸腾作用增强从而散失较多水分，所以第4 天日光组的质量损失率高于黑暗组。
（3）图中，第4 天日光组和红光组的呼吸强度下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，过
氧化氢酶能将过氧化氢分解为水和氧气，从而降低过氧化氢对细胞的损伤，因此推测日光或红光照射能减
轻细胞代谢过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。
（4）由于叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现，所以第4 天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化
现象。综合分析图中结果，第4 天时，红光组条件下比日光组和黑暗组，叶绿素降低的幅度低，氧化氢酶
活性最高，能延缓褪色、黄化、老化等现象，所以红光处理对西兰花花球保鲜效果最明显。
9．（2024·重庆·高考真题）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的
光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。
(1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。
①黄连的光饱和点约为 umol*m-2*s-1。光强大于1300umol*m-2*s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要
是由于 。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为 。黄连叶片适应弱光的特征有 （答2 点）。
(2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋
白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防
御机制，具体可包括 （多选）。①叶片叶绿体避光运动，②提高光合产物生成速率，③自由基清
除能力增强，④提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。
(3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及
其作用是 。
【答案】(1)500 光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加 黄连在弱光随光强
增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制 叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗
粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大）
(2)①②③⑤
(3)合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应
【详解】（1）①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1 净光合速率的曲线可知
当光照强大达到500umol*m-2*s-1时光合速率不再增加；光强大于1300umol*m-2*s-1后，由图1 可知光合作用
受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳
减少，且气孔导度增加。
②由图1 净光合速率曲线可知光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光随光强增加生长快速达到最大，光
照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连
叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更
大）。
（2）为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2 可看出光能的主要去向为热消耗，
所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；
②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗更多的光能；③自由基清除能力增强：减少对光合结构
的破坏。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收不能减轻光抑制。
（3）为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用有合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳
提高暗反应，合理密植等。
10．（2023·福建·高考真题）秸秆直接焚烧会造成空气污染等环境问题。秸秆还田是当前农业生产中常用
措施，研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要的指导意义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配
施的模式对玉米光合作用的影响，测定相关指标，结果如图所示。
注:SR 表示秸秆还田，NSR 表示秸秆不还田;蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。
回答下列问题:
(1)玉米绿叶中的叶绿素主要吸收 光。据图1、2 可推测，等量配施氮肥条件下，与NSR 相比，
SR 的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的 。据图2 可知，与NSR 相比，SR 显著提高了净光合
速率，其净光合速率随着施氮量的增加呈 。
(2)根据图中实验结果，下列关于玉米光合作用的叙述正确的是 。
A．胞间CO₂ 浓度与气孔开放程度及细胞对CO₂ 的固定量有关
B．与SR 相比，NSR 会降低蒸腾速率，但有利于细胞对CO2的吸收
C．与SR 相比，NSR 的胞间CO2浓度更高，细胞对CO2的固定量更多
D．当配施氮肥量为180kg·hm-2时，细胞加大了对CO2的固定，导致胞间CO2浓度降低
E．与配施氮肥量为180kg·hm-2相比，过多的施氮量会使细胞吸收的CO2减少，最终导致叶绿素转化光
能的效率下降
(3)结合上述实验结果，从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮肥的原因 。
【答案】(1)红光、蓝紫 ATP、 NADPH 和O2 先增加后减少
(2)ADE
(3)过量施氮肥增加生产成本，反而可能减产;过量施氮肥会导致土壤污染、水体污染等环境问题
【详解】（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；据图可知，在等量配施氮肥条件下，与秸秆不还田
（NSR）相比，秸秆还田（SR）的玉米叶绿素含量高、净光合速率大，所以SR 的玉米叶肉细胞的光反应
会产生更多的ATP、NADPH 和O2；SR 玉米的净光合速率随着施氮量的增加呈先增加后减少的趋势。
（2）A、气孔的开放程度影响叶片的CO2摄入量，细胞对CO2的固定量直接消耗二氧化碳，因此胞间CO2
浓度与气孔开放程度及细胞对CO2的固定量有关，A 正确；
B、据图3 可知，NSR 的蒸腾速率低于SR，说明气孔开放程度减小，不利于CO2的吸收，B 错误；
C、与SR 相比，NSR 从外界吸收CO2减少，胞间CO2浓度却较高，说明NSR 叶肉细胞固定的CO2减少，C
错误；
D、当配施氮肥量为180kg·hm-² 时，玉米的气孔开放程度最大，净光合速率也最大，而胞间CO2浓度却最
低，说明细胞对CO2固定量增加，D 正确；
E、与配施氮肥量为180 kg·hm-² 相比，过多的施氮量使气孔导度下降，但胞间CO2浓度却升高，说明细胞
吸收的CO2减少，暗反应速率降低，制约了光反应，最终导致叶绿素转化光能的效率下降，E 正确。
故选ADE。
（3）从经济效益角度，过量施用氮肥降低了玉米的净光合速率而减产，同时增加成本；从环境保护角度，
过量施用氮肥会引发土壤污染、水体污染等。
