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细胞的代谢高考命题规律(1)以选择题进行考查(6分),中低档难度。(2)以非选择题进行考查(911分),中档难度。(3)全国高考有8个命题角度,分布如下表。2020年高考必备2015年2016年2017年2018年2019年1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷选择题命题角度1酶及酶的有关实验33命题角度2ATP、细胞呼吸的基本过程及影响因素4A452命题角度3光合作用的过程及影响因素1D423CD2B,33命题角度4光合作用与细胞呼吸的联系及有关实验非选择题命题角度5酶的有关实验29命题角度6细胞呼吸的过程及影响因素命题角度7光合作用的过程及影响因素293029303029命题角度8光合作用与细胞呼吸的联系及实验探究31302929命题角度1酶及酶的有关实验高考真题体验对方向1.(2017全国理综2卷,3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是()A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 答案C解析由于真核细胞的细胞质中也含有部分DNA,所以细胞核外也有参与DNA合成的酶,A项错误。如果有适宜的条件,活细胞产生的酶在生物体外也有催化活性,B项错误。盐析是分离、纯化蛋白质的一种常用方法,胃蛋白酶的本质为蛋白质,故从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法,C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ,此温度下该酶的活性最高,但不适于保存该酶,酶适于在低温下保存,D项错误。2.(2017天津理综,3)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是()A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大答案C解析根据曲线图可知B是产物,A是反应物,酶C可催化A生成B的反应,即酶C可降低A生成B的活化能,A项正确;T2后反应速率降低直至反应停止的原因是反应物减少直至消耗完,酶的活性不变,B项正确,C项错误;题干信息提示是最适温度下,故降低反应温度,反应减慢,到达反应完成的时间会延长,D项正确。3.(2017江苏,17)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案C解析缺乏洗衣粉类型不变,以污布类型为唯一变量的对照实验,无法得出A项结论。缺乏污布类型不变,以洗衣粉类型为唯一变量的对照实验,无法得出B项结论。污布类型2和3对照,结果表明Y型洗衣粉对污布类型2、3去污力不同,C项正确。缺乏以酶用量为唯一变量的对照实验,无法直接得出D项结论。4.(2016全国理综1卷,3)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量答案C解析本题考查对无关变量的控制。在该实验中,pH等为无关变量,为防止无关变量对实验结果的干扰,要控制好无关变量。缓冲物质能使pH保持相对稳定,所以酶和底物混合之前应该加缓冲物质。5.(2016江苏,8)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是()管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL12222222续表管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL32224222A.1号管为对照组,其余不都是实验组B.2号管为对照组,其余都为实验组C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶答案A解析1、2号管是对照组,3、4号管是实验组,A项正确、B项错误。若3号管显橙红色,没有对照,不能证明白菜梗中存在过氧化物酶,C项错误。4号管不显橙红色是因为高温使过氧化物酶变性失活,D项错误。典题演练提能刷高分1.(2019福建龙岩质检)下列有关酶的作用及本质的说法,不正确的是()A.胃蛋白酶离开胃腺上皮细胞就不能起作用B.从刀豆种子中提取的脲酶能被蛋白酶降解C.酿酒中的发酵是由于酵母细胞中的多种酶引起D.酶催化效率高的原因是降低活化能的作用更显著答案A解析胃蛋白酶由胃腺上皮细胞分泌,在胃中对蛋白质进行分解,在细胞外可以起作用,A项错误;脲酶的本质是蛋白质,可以被蛋白酶降解,B项正确;酵母细胞的无氧呼吸有酒精的产生,称为酒精发酵,该过程有多种酶的参与,C项正确;酶具有催化作用,与无机催化剂相比,降低化学反应的活化能的作用更显著,故催化效率更高,D项正确。2.下列关于酶的实验设计,正确的是()A.用蛋白酶、蛋白块作实验材料验证蛋白酶能够催化蛋白质分解B.用淀粉和蔗糖溶液、淀粉酶,反应后滴加碘液验证酶的专一性C.用过氧化氢溶液、肝脏研磨液作材料探究温度对酶活性的影响D.设置pH为2、7、12的条件,探究pH对胃蛋白酶活性的影响答案A解析用蛋白酶、蛋白块作实验材料,通过蛋白块的变化,能验证蛋白酶能够催化蛋白质分解,A项正确;利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,因为蔗糖不论水解与否,遇到碘液后均不变色,B项错误;过氧化氢在没有酶催化时也能分解,温度不同过氧化氢的分解速率不同,因此不能利用过氧化氢和肝脏研磨液作材料来探究温度对酶活性的影响,C项错误;胃蛋白酶的最适pH在2.0左右,pH超过一定范围后,胃蛋白酶会变性失活,因此不能设置pH为2、7、12的条件,来探究pH对胃蛋白酶活性的影响,D项错误。3.(2019四川成都高新区模拟)物质甲作为抑制剂能与蔗糖酶结合或分离,从而改变蔗糖酶的活性。在适宜温度、pH等条件下,某同学将蔗糖酶和物质甲的混合液均分为若干份,分别加入不同浓度的等量蔗糖溶液中,检测发现,蔗糖的水解速率随蔗糖溶液浓度的升高而增大。下列分析与该实验相符的是()A.物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力增强B.物质甲与蔗糖酶的结合能改变酶的高效性和专一性C.蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离D.反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度会改变酶活性答案C解析根据题意可知,物质甲属于抑制剂,即物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力降低,导致酶活性降低,A项错误;物质甲与蔗糖酶的结合能降低酶活性,从而改变酶的高效性,但不改变专一性,B项错误;蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离,从而使酶活性升高,蔗糖的水解速率增大,C项正确;反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度不会改变酶活性,只是改变酶促反应速率,D项错误。4.某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时,根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是()A.降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶B.在30 条件下竞争能力最强的一定是微生物丙C.对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶D.若将温度改为pH,则所得实验结果曲线与图示结果相同答案C解析根据图判断,不同温度条件下,降低化学反应活化能效率最高的酶的种类是不一样的,A项错误;在30 条件下竞争能力最强的微生物可能是乙,此条件下微生物乙的底物剩余量最少,B项错误;对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶,C项正确;温度和pH对酶的影响不同,因此若将温度改为pH,则所得实验结果曲线与图示结果不完全相同,D项错误。5.图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。下列关于该酶促反应的叙述正确的是()A.温度降低时,e点不动,d点右移B.H2O2量增加时,e点不动,d点左移C.pH=c时,e点为0D.pH=a时,e点下移,d点左移答案A解析据图分析可知,pH=b时,反应速率最大,H2O2酶活性最强,由于初始条件是最适温度,故降低温度后酶活性下降,故e点不动,d点向右移,A项正确;H2O2量增加时,反应速率增大,生成的氧气量增加,同时产生氧气量达到最大时需要的时间变长,故e点应该上移,d点应该右移,B项错误;pH=c时,H2O2酶已经完全失活,但H2O2仍有一定的分解,故e点不为0,C项错误;pH=a时,酶的活性下降,e点不动,d点右移,D项错误。6.(2019山东济宁期末)图1表示在图2中C点对应的pH条件下,一定量的淀粉酶的反应速率与淀粉含量的关系。下列有关叙述正确的是()A.限制图1中A点催化反应速率的主要因素是淀粉酶的含量B.若把图2中的pH改为温度,则C点和D点对淀粉酶活性影响的作用机理是相同的C.升高pH,则图1中B点有可能不变D.若把两图中反应速率都改成酶活性,则两图中的曲线大体形状还是跟原来相似答案C解析限制图1中A点催化反应速率的主要因素是淀粉的含量,A项错误;若把图2中的pH改为温度,则C点和D点对淀粉酶活性影响的作用机理是不同的,高温条件下使酶空间结构改变,而低温条件下只是导致酶活性受到抑制,B项错误;图2中C、D两点酶促反应速率相同,若pH由C点升高到D点,则图1中B点有可能不变,C项正确;若把两图中反应速率都改成酶活性,图1中随着淀粉含量的增加,酶活性不变,D项错误。7.某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液,以等体积等浓度的H2O2作为底物,对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究,得到如下图所示的实验结果。下列说法错误的是()A.若将实验一中的萝卜提取液换成等量的新鲜肝脏研磨液,则O2产生总量明显增多B.实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量,引起a、b曲线出现差异的原因最可能是酶的含量不同C.过氧化氢酶制剂的保存,一般应选择低温、pH为7的条件D.实验一可以看出,与加Fe3+相比,单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多,其原因是酶降低反应的活化能的作用更显著答案A解析实验一的两条曲线是比较萝卜提取液和Fe3+催化H2O2产生O2的量,该实验的主要目的是研究提取液中的过氧化氢酶和Fe3+的催化效率,氧气产生总量取决于底物H2O2的量,A项错误;实验二中,相同时间内H2O2的剩余量不同,说明反应速率不同,最可能是酶的含量不同,B项正确;低温和中性环境不会破坏酶的结构,有利于酶制剂的保存,C项正确;过氧化氢酶的催化效率高是因为酶降低化学反应活化能的作用更显著,D项正确。8.(2019安徽黄山质检)下列有关酶特性实验的叙述,错误的是()A.验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类B.验证酶的专一性时,自变量是酶的种类或底物的种类C.探究pH对酶活性的影响时,pH是自变量,温度是无关变量D.探究酶作用的最适温度时,应设置高温、室温、低温三组实验答案D解析酶的高效性是与无机催化剂相比而言的,验证酶的高效性时自变量是催化剂的种类,A项正确;验证酶的专一性,可以是底物相同,酶的种类不同,也可以是酶种类相同,底物不同,B项正确;探究pH对酶活性的影响时,自变量是pH梯度,温度的量为无关变量,因变量是底物的消耗量速率,C项正确;探究温度对酶活性的影响,温度是自变量,设置温度梯度以确定最适温度,D项错误。命题角度2ATP、细胞呼吸的基本过程及影响因素高考真题体验对方向1.(2019全国理综2卷,2)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ATPD.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解析本题以马铃薯块茎细胞的无氧呼吸为背景考查产生乳酸的无氧呼吸的过程及物质和能量的变化。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,底物一般是葡萄糖,A项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸还原而来的,B项正确。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,即葡萄糖分解成丙酮酸的过程,可产生ATP,C项错误。马铃薯块茎储藏库中酸味的产生是由于无氧呼吸产生乳酸,氧气浓度升高会抑制无氧呼吸产生乳酸,D项错误。2.(2018全国理综2卷,4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是()A.风干种子中有机物的消耗减慢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高D.风干种子中结合水与自由水的比值大答案C解析本题解题的切入点是细胞内水的存在形式及水与细胞代谢的关系。水在细胞中以自由水和结合水的形式存在,细胞内的许多生物化学反应都需要自由水的参与。风干种子细胞中自由水与结合水的比值低,使细胞的呼吸作用减弱,有机物的消耗减慢,A项正确,C项错误,D项正确;风干种子含水量很低,抑制了风干种子上微生物的代谢活动,微生物在风干种子上不易生长繁殖,B项正确。3.(2018全国理综3卷,5)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解析本题以呼吸作用和光合作用考查细胞的代谢过程。呼吸作用与光照无关,故A项正确。每一营养级生物获得的总能量都有一部分用于呼吸作用,B项正确。有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2、H2O和乳酸或CO2、酒精,C项错误。植物光合作用的光反应阶段合成ATP,呼吸作用过程中也合成ATP,D项正确。4.(2017海南,5)下列关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是()A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量答案C解析淀粉是在淀粉酶的作用下被水解成葡萄糖的,该过程没有ATP的生成,A项错误;人体大脑活动的能量主要来自有氧呼吸,有氧呼吸的主要底物是葡萄糖,B项错误;光合作用合成葡萄糖的暗反应需要光反应提供的ATP,C项正确;硝化细菌合成有机物所需能量来自于其将氨氧化为亚硝酸和硝酸的过程,D项错误。5.(2017海南,7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是()A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同答案C解析与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率大,A项错误;某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸,该过程既不吸收O2也不放出CO2,B项错误;降低氧气浓度,可使有氧呼吸减弱,有机物消耗减少,C项正确;利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D项错误。6.(2016北京理综,2)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程()A.在无氧条件下不能进行B.只能在线粒体中进行C.不需要能量的输入D.需要酶的催化答案D解析本题考查酒精发酵的方式、场所等相关内容。葡萄酒酿制期间,酵母细胞内进行的是无氧呼吸,酵母细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质,A、B两项错误。酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程需要输入糖类等有机物氧化分解所释放的能量,C项错误。无氧呼吸过程需要多种酶的催化,D项正确。7.(2016海南,11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成答案D解析ATP中含有核糖,DNA中含有脱氧核糖,A项错误;呼吸抑制剂抑制呼吸作用,会使ADP生成增加,ATP生成减少,B项错误;无氧呼吸的第二阶段不产生ATP,C项错误;光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸,叶绿体进行光合作用,均可产生ATP,D项正确。典题演练提能刷高分1.(2019湖南株洲质检)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+通过结构回流至线粒体基质,同时驱动ATP的合成,主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是()A.乳酸菌不可能发生上述过程B.该过程发生于有氧呼吸第二阶段C.图中是具有ATP合成酶活性的通道蛋白D.H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散答案B解析乳酸菌属于原核生物,原核细胞中没有线粒体,不能发生上述过程,A项正确;根据题意可知,该过程发生于线粒体内膜上,有氧呼吸的第二阶段发生于线粒体基质,B项错误;根据题意可知,结构能够驱动ATP合成,因此是一种具有ATP合成酶活性的通道(载体)蛋白,C项正确;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,因此属于协助扩散,D项正确。2.下图是酵母菌细胞呼吸实验示意图,相关叙述正确的是()A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液D.物质a产生的场所为线粒体基质答案A解析根据产物酒精判断条件X为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储存在ATP中,一部分以热能形式散失,A项正确;线粒体不能利用葡萄糖,B项错误;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液,C项错误;图中无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质,D项错误。3.(2019安徽黄山一模)ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。下列关于ATP的叙述,不正确的是()A.细胞中的吸能反应,一般伴随着ATP的水解B.酒精发酵过程中有ATP生成C.自然状态下,叶绿体内光反应生成的ATP不能用于细胞的主动运输D.ATP的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、O答案D解析细胞内的吸能反应常伴随着ATP的水解,A项正确;酒精发酵属于无氧呼吸过程,所以有ATP生成,B项正确;植物细胞的叶绿体中光反应产生的ATP仅用于暗反应,不能用于细胞的主动运输,C项正确;ATP的组成元素有C、H、O、N、P,脂肪酶的组成元素有C、H、O、N,故它们共有的元素有C、H、O、N,D项错误。4.(2019中国人大附中二模)研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是()A.加入的呼吸底物是葡萄糖B.过程没有进行有氧呼吸第三阶段C.过程比耗氧速率低的主要原因是H不足D.过程比耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足答案C解析线粒体消耗的呼吸底物是丙酮酸,A项错误;由曲线可知过程加入线粒体后氧气浓度略微下降,说明此时进行了有氧呼吸的第三阶段,B项错误;过程缺少呼吸底物,产生H较少,氧气消耗是在有氧呼吸的第三阶段,第三阶段是H与氧结合生成水,H不足耗氧速率会降低,比较过程与可知,主要原因是H不足,C项正确;过程氧气下降速率减慢,但加入ADP后氧气下降速率加快,说明过程主要是由ADP不足造成的耗氧速率减慢,D项错误。5.(2019福建漳州质检)下列过程会导致ADP含量增加的是()A.肾小管重吸收水B.胃蛋白酶催化蛋白质的分解C.叶绿体基质中C3的还原D.线粒体基质中丙酮酸的分解答案C解析肾小管对水的重吸收是被动运输的过程,不需要消耗能量,ADP含量不增加,A项错误;胃蛋白酶水解蛋白质不消耗ATP,因此ADP含量不增加,B项错误;叶绿体基质中C3的还原需要消耗光反应产生的ATP,ADP含量增加,C项正确;丙酮酸氧化分解,释放能量,该过程中合成ATP而消耗ADP,ADP含量减少,D项错误。6.下图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,表示有关过程,X、Y、Z和W表示相关物质。请据图判断下列说法,错误的是()A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB.过程中能产生ATP的有C.过程分别表示C3的还原和CO2的固定D.光合速率小于呼吸速率时,过程产生的CO2会释放到细胞外答案B解析据图可知,物质X是CO2固定形成的物质,故其表示C3,物质Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中间产物,故其表示丙酮酸,物质Z是光反应产生的用于暗反应的ATP,A项正确;图中光反应能产生ATP,暗反应中C3的还原消耗ATP而不能产生ATP,有氧呼吸的第一阶段能产生ATP,有氧呼吸第二阶段(或第二、三阶段)能产生ATP,暗反应中CO2的固定不能产生ATP,B项错误,C项正确;光合速率小于呼吸速率时,过程产生的CO2要比过程消耗的CO2多,所以会有一部分CO2释放到细胞外,D项正确。7.下列有关ATP的叙述,正确的是()A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B.ATP水解释放的能量可直接用来重新合成ATPC.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.细胞连续分裂过程中,伴随着ATP与ADP的相互转化答案D解析蓝藻细胞为原核细胞,原核细胞中不含有线粒体,A项错误;ATP水解释放的能量可直接用于生物体的各项生命活动,不能用来重新合成ATP,ATP合成的能量来自光合作用中的色素分子所吸收的光能和细胞呼吸中有机物分解所释放的能量,B项错误;ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成,C项错误;细胞连续分裂过程中,需要不断消耗ATP,而细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,所以细胞连续分裂过程中,伴随着ATP与ADP的相互转化,D项正确。8.(2019山东临沂质检)人体运动强度与氧气消耗量和血液中乳酸含量的关系如图。下列说法错误的是()A.运动状态下,肌肉细胞CO2的产生的物质的量等于O2的消耗的物质的量B.无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失,其余储存在ATP中C.运动强度为c时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍D.若运动强度长时间超过c,肌细胞积累大量乳酸使肌肉有酸痛感答案B解析运动状态下,肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸产生的CO2的物质的量等于消耗的O2的物质的量,而无氧呼吸既不消耗氧气也不产生二氧化碳,A项正确;无氧呼吸过程是有机物不彻底的氧化分解过程,大部分能量储存在有机物中,无氧呼吸释放的能量,大部分以热能散失,其余的转移到ATP中,B项错误;有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖需要6 mol O2,无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖生成2 mol乳酸,运动强度为c时,O2的消耗的物质的量=乳酸生成的物质的量,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,C项正确;若运动强度长时间超过c,会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力,D项正确。9.下图表示人体能量代谢的有关过程,A、B、C、D、E、F表示代谢过程中产生的物质与能量,a、b、c表示代谢过程,据图分析下列有关叙述正确的是()A.图中a过程的每个阶段均能合成ATPB.若图中数据代表对应过程能量值,则BD+E+FC.图中b过程只在线粒体和细胞质基质进行D.c过程的进行往往伴随着放能反应答案C解析人体的氧化分解有有氧呼吸和无氧呼吸两种,在无氧呼吸过程中,只有第一阶段才能产生ATP,第二阶段不能,A项错误。B应是散失的热能,占了大部分,B项错误。图中b是产生ATP的过程,是在细胞质基质和线粒体中进行的,C项正确。c过程是ATP水解的过程,往往伴随着吸能反应,D项错误。10.油料种子萌发时,脂肪水解生成脂肪酸和甘油,然后在多种酶的催化下形成葡萄糖,最后转变成蔗糖,并转运至胚轴供给胚生长和发育(如下图所示)。下列分析正确的是()A.由脂肪储存能量不利于胚的生长和发育B.琥珀酸在线粒体内转变为苹果酸的过程形成了大量ATPC.油料种子萌发初期(真叶长出之前),干重先增加,后减少D.1分子蔗糖由2分子葡萄糖组成答案C解析大多数植物种子以储存脂肪为主,这是因为与糖类相比,相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类多,因此脂肪是更好的储能物质,所以脂肪储存能量利于胚的生长和发育,A项错误;琥珀酸在线粒体内转变为苹果酸的过程没有形成大量ATP,B项错误;早期由于大量脂肪转变为蔗糖,蔗糖的氧元素含量高于脂肪,导致干重增加,之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用,分解为二氧化碳和水等代谢废物,导致干重减少,C项正确;1分子蔗糖水解产物为1分子葡萄糖和1分子果糖,D项错误。11.下图是某同学综合不同细胞代谢特点绘制的部分物质变化示意图,下列有关叙述正确的是()A.过程不能都在同一细胞中进行,需要氧气参与B.都表示呼吸作用的过程,需要的酶种类相同C.叶肉细胞中过程产生的H可用于过程中C3的还原D.酵母菌细胞中过程进行的场所不相同,但都能合成ATP答案A解析过程为有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,过程为无氧呼吸产生乳酸的第二阶段,是无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的第二阶段,是产生醋酸的过程,是有氧呼吸第二、第三阶段,过程是光合作用过程。过程是醋酸菌的代谢途径,过程不能都在同种生物或同一细胞中进行,过程需要氧气参与,A项正确;过程为细胞呼吸的不同类型和不同过程,需要的酶的种类不同,B项错误;叶肉细胞中过程产生的H只用于有氧呼吸的第三阶段,C项错误;酵母菌细胞中过程进行的场所不相同,但不能合成ATP,D项错误。12.下图是探究酵母菌细胞呼吸的实验装置图。装置中底物(葡萄糖)充足且温度适宜。A、B表示着色液滴,可随容器中气体量的变化而发生移动。下列说法正确的是()20%NaOH的作用是吸收酵母菌无氧呼吸产生的CO2如果A不动而B右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸如果A左移而B不动,说明酵母菌只进行有氧呼吸如果A、B均左移,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸A.B.C.D.答案D解析20%NaOH的作用是吸收酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2,错误;装置1中A不动说明没有气体的消耗,说明酵母菌没进行有氧呼吸,装置2中B右移说明不消耗气体但会产生气体(CO2),可见酵母菌进行的是无氧呼吸,正确;装置1中A左移说明有气体(O2)的消耗,即酵母菌进行了有氧呼吸,装置2中B不动说明酵母菌消耗气体(O2)与产生气体(CO2)体积相同,结合两者说明酵母菌只进行有氧呼吸,正确;如果装置1中A左移,说明有气体(O2)的消耗,即酵母菌进行了有氧呼吸,装置2中B右移说明消耗气体(O2)体积小于产生气体(CO2)体积,说明酵母菌还进行了无氧呼吸,结合两者说明酵母菌同时进行有氧和无氧呼吸,错误。命题角度3光合作用的过程及影响因素高考真题体验对方向1.(2019全国理综1卷,3)将一株质量为20 g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40 g,其增加的质量来自于()A.水、矿质元素和空气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解析本题的切入点是植物的生长代谢及物质来源。黄瓜幼苗在光照等适宜的环境中由20 g长到40 g,是同化作用大于异化作用的结果,增加的质量来自于吸收的水、矿质元素以及通过光合作用将水和空气中的CO2转化成的有机物,故A项正确。2.(2017全国理综3卷,3)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640660 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解析此题解题的切入点是光合作用的作用光谱和光合色素的吸收光谱。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,基本不吸收红光,A项错误。各种色素的吸收光谱可以通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B项正确。光合作用的作用光谱可用光合作用的强度随光波长的变化来表示,通常用O2的释放速率或CO2的吸收速率来表示光合作用强度,故C项正确。波长为640660 nm的光为红光,叶绿素对其吸收量较大,在此波长光下释放O2是由于叶绿素参与了光合作用,故D项正确。3.(2017海南,10)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是()A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量答案A解析叶绿体是光合作用的场所,在自然光下,离体叶绿体能将水分解产生氧气,A项正确;在光反应阶段,叶绿体色素可吸收利用红光和蓝紫光将水光解,并产生H和ATP,此阶段不需要ATP。4.(2017天津理综,6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是()A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度答案D解析突变型水稻中叶绿素含量约为野生型的一半,故突变型的光反应强度低于野生型,A项正确;突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型,故突变型水稻暗反应强度高于野生型,B项正确;光照强度低于P时,野生型光合作用强度高于突变型,说明限制光合速率的因素为光反应强度,或者说是光照强度,C项正确;光照强度高于P时,野生型光合作用强度低于突变型,说明CO2的固定受影响,限制野生型光合速率的主要环境因素是CO2浓度,D项错误。5.(2016全国理综2卷,4)下列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解析本题考查叶绿体中色素的相关知识。叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,A项正确。叶绿素的合成需要镁元素,植物能通过根从土壤中吸收镁元素,B项正确。植物进行光合作用只能利用可见光,红外光和紫外光不属于可见光,C项错误。叶绿素的合成需要光照,在黑暗条件下,植物幼苗叶片因无法合成叶绿素而呈黄色,D项正确。6.(2016天津理综,2)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是()A.红光,ATP下降B.红光,未被还原的C3上升C.绿光,H下降D.绿光,C5上升答案C解析本题考查光合作用的过程及对各色光的利用。对光合作用最有效的光是红光和蓝紫光,所以突然改用光照强度与白光相同的红光后,光反应增强,ATP的生成速率上升,暗反应中C3的还原加快,未被还原的C3下降,所以A、B两项错误。光合作用利用最少的光是绿光,所以突然改用光照强度与白光相同的绿光照射,光反应减弱,产生的还原剂H下降,C3的还原减慢,C5下降,所以C项正确、D项错误。7.(2016江苏,17)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是()A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失答案B解析应在研磨叶片时加入CaCO3,防止破坏叶绿素,A项错误。菜叶剪碎不够充分,不利于研磨,光合色素释放不充分,但仍能提取到色素,B项正确。乙醇会挥发,故研磨时应加入多于10 mL的乙醇,C项错误。叶绿素条带不会随溶液挥发消失,D项错误。8.(2016四川理综,5)三倍体西瓜由于含糖量高且无子,备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率Pn(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是()A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少C.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度答案D解析据图分析,与11:00相比,13:00时叶片的Ci下降,CO2固定减弱,C3的合成速率相对较低,A项错误。14:00后由于光照的减弱,Pn下降,有机物的合成减少,但光合作用仍大于呼吸作用,仍有有机物积累,B项错误。17:00后叶片的Ci快速上升是光合速率小于呼吸速率的结果,不会导致叶片暗反应速率远高于光反应速率,C项错误。叶片的Pn先后两次下降,第一次是温度过高气孔关闭,CO2浓度降低导致的,第二次是光照强度减弱导致的,D项正确。9.(2016北京理综,5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。供应14CO2时植株所处的发育时期与本实验相关的错误叙述是()A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响答案C解析本题考查影响光合作用的不同因素。CO2被转化为有机物发生在光合作用的暗反应阶段,豌豆植株暗反应发生的场所是叶绿体基质,A项正确。由题图可知,生殖器官发育早期,光合产物大部分分配到营养器官,B项正确。由题图可知,遮光70%条件下,光合产物量在植株发育早期更多地分配到营养器官,在植株发育后期更多地分配到生殖器官,C项错误。本实验通过正常光照和遮光70%进行对照,研究了光强对不同发育期植株中光合产物在生殖器官和营养器官间分配的影响,D项正确。典题演练提能刷高分1.右图表示光合作用过程,a、b、c表示物质,甲、乙表示场所,下列有关分析错误的是()A.物质b可能是ADP和PiB.物质c直接被还原生成(CH2O)和C5C.甲中色素不溶于水,易溶于有机溶剂D.乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行答案B解析a表示还原氢和ATP,b表示ADP和Pi,c表示CO2;甲表示叶绿体类囊体薄膜,乙表示叶绿体基质,A项正确;物质c(即CO2)被固定形成C3后,才能被还原生成(CH2O)和C5,B项错误;甲叶绿体类囊体薄膜上的色素为叶绿素和类胡萝卜素,都不溶于水,只溶于有机溶剂,C项正确;乙叶绿体基质中的暗反应不需要光,所以在有光、无光条件下都可以进行,D项正确。2.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.光照下线粒体产生的CO2一定全部扩散到叶绿体中被利用合成有机物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.若突然停止光照,则短时间内叶绿体中化合物ATP比C5先减少D.若突然停止CO2供应,则短时间内叶绿体中化合物ADP比C3先减少答案C解析光照下,若光合强度小于呼吸强度,则线粒体产生的CO2一部分扩散到叶绿体中被利用合成有机物,还有一部分扩散到周围的空气中,A项错误;光合作用中产生的H只能用于暗反应中三碳化合物的还原,细胞呼吸中产生的H在线粒体内氧化后释放能量供各项生命活动利用,B项错误;突然停止光照,光反应停止,不再产生ATP,而暗反应仍在进行,因此短时间内,叶绿体中化合物ATP比C5先减少,C项正确;突然停止CO2供应,则二氧化碳固定为C3减少,C3被还原的过程中会产生ADP,因此短时间内叶绿体中化合物C3比ADP先减少,D项错误。3.下图分别是萨克斯、鲁宾卡门、恩格尔曼所做的关于光合作用的三个经典实验。下列相关叙述正确的是()A.图1中A与C部分对照说明光合作用需要光B.图2所示实验运用的实验方法是荧光标记法C.图3所示实验中,好氧细菌分布于光束照射的部位D.若探究光反应的过程,需要对H2O和CO2进行标记并追踪其去向答案C解析图1中A与C部分对照说明光合作用需要叶绿体,A项错误;图2实验运用的实验方法是同位素标记法,B项错误;图3实验中,好氧细菌分布于光束照射的部位,C项正确;CO2是暗反应的原料,探究光反应的过程,需要对H2O进行标记并追踪其去向,D项错误。4.(2019北京丰台一模)某课外小组用传感器测定了不同条件下250 mL有鱼和无鱼池塘水的溶解氧变化,获得如下数据。下列说法正确的是()编号12345条件26 光照26 黑暗26 光照10 光照10 黑暗材料池水池水池水+鱼池水池水+鱼2小时后的溶解氧变化g0.378-0.065-0.758-0.03-0.215A.1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为0.378 gB.4号瓶池水中藻类不能进行光合作用C.26 条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136 gD.池水中藻类光合作用的最适温度为26 答案C解析1号瓶池水中藻类光合作用产生的氧气量为0.378 g+0.065 g=0.443 g,A项错误;4号瓶有光照,池水中藻类可以进行光合作用,B项错误;26 条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为0.378 g+0.758 g=1.136 g,C项正确;题目中只有10 和26 ,无法确定池水中藻类光合作用的最适温度,D项错误。5.(2019陕西宝鸡中学三模)为研究塑料大棚中的草莓光合作用受遮阴的影响情况,研究人员在自然光照条件和相当于自然光照强度1/3的遮阴条件下,分别测定草莓叶片中光合色素的含量,结果如下表(表中数据为相对值)。以下相关分析正确的是()分组处理叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素甲组自然光照组0.420.120.33乙组遮阴组0.550.180.39A.乙组是对照组,遮阴处理可能提高草莓的光合作用效率,因为乙组相较于甲组光合色素含量较多,使叶片吸收、转化光能的能力增强B.根据乙组光合色素含量提高可推测乙组草莓叶片固定CO2的速率一定高于甲组C.若要进一步研究本课题,探究提高大棚草莓产量的环境条件,接下来应将不同遮阴程度作为实验变量进行研究D.因为甲组光合色素含量低于乙组,所以甲组光合作用强度一定低于乙组,可见草莓应该在自然光照强度1/3的遮阴条件下种植以提高其产量答案C解析根据表格中的信息可知,自然光照组为对照组,乙组是实验组,遮阴处理使光合色素含量增加,故叶片吸收、传递、转化光能的能量增强,从而提高草莓的光合效率,A项错误;由于遮阴处理导致光照不足,光反应减弱,为暗反应提供的H和ATP减少,导致暗反应速率减慢,B项错误;若要进一步研究本课题,探究提高大棚草莓产量的环境条件,接下来应该将不同遮光程度确定为自变量进行研究,C项正确;由于遮阴处理导致光照不足,遮阴处理还会导致温度降低,从而影响暗反应中相关酶的活性,所以甲组光合作用强度不一定低于乙组,可见草莓在自然光照强度1/3的遮阴条件下种植产量不一定提高,D项错误。6.(2019福建厦门外国语学校月考)现用叶绿素b完全缺失水稻叶片(下称色素缺失水稻)进行的相关实验,正确的是()A.用色素缺失水稻叶片进行光合色素分离实验,滤纸条上距画线处最近的色素带呈黄绿色B.自然光照下色素缺失水稻叶片放氧速率表示叶片总光合作用速率与其有氧呼吸速率差值C.色素缺失水稻叶片能进行光合作用表明各种绿色植物中叶绿素b均不参与吸收传递光能D.同色素正常水稻叶片相比,自然光照下色素缺失水稻叶片能吸收红光但不吸收蓝紫光答案B解析用色素缺失水稻叶片进行光合色素分离实验,滤纸条上距画线处最近的色素带呈蓝绿色,因为叶绿素b完全缺失,没有黄绿色,A项错误;自然光照下色素缺失水稻叶片放氧速率表示叶片总光合作用速率与其有氧呼吸速率差值,B项正确;色素缺失水稻叶片能进行光合作用,不能表明各种绿色植物中叶绿素b均不参与吸收传递光能,只能说明色素缺失水稻叶片中有其他色素能参与吸收传递光能,C项错误;同色素正常水稻叶片相比,自然光照下,色素缺失水稻叶片能吸收红光也能吸收蓝紫光,因为叶绿素a能吸收红光和蓝紫光,D项错误。7.(2019广东佛山质检)黑暗环境中某作物种子萌发过程中呼吸速率的变化如下图所示,以下判断错误的是()A.第1阶段,种子由于吸水,呼吸速率上升B.第2阶段,种皮限制O2进入,细胞呼吸停止C.第3阶段,胚根穿破种皮,有氧呼吸速率迅速升高D.第4阶段,种子呼吸速率下降的原因是营养物质被消耗答案B解析第1阶级,种子由于吸水,自由水含量升高,细胞代谢加快,呼吸速率上升,A项正确;曲线表示的是呼吸速率,在第2阶段,种皮限制O2进入,限制了呼吸速率的升高,但是曲线值不为零,细胞呼吸并没有停止,B项错误;第3阶段,胚根穿破种皮,更多地吸收氧气,有氧呼吸速率迅速升高,C项正确;第4阶段,营养物质被大量消耗,种子呼吸速率下降,D项正确。8.为研究土壤中无机离子和空气中CO2浓度对植物光合作用的影响,某研究小组用同一环境中生长的两种植物在适宜条件下做了相关实验,结果如表所示。下列分析不合理的是()项目植物346 mol/mol的CO2528 mol/mol的CO2不施磷肥施磷肥(20 kghm-2a-1)不施磷肥施磷肥(20 kghm-2a-1)光合速率(molm-2s-1)A2.123.703.605.76B1.326.705.3815.66A.CO2浓度可通过影响C3的生成量进而影响光合速率B.P可影响叶绿体中类囊体薄膜的结构及ATP的合成C.施磷肥对B植物光合速率促进效果显著高于A植物D.土壤是否富含磷,B植物的光合速率都高于A植物答案D解析CO2浓度可通过影响CO2固定后形成C3的生成量进而影响光合速率;P是组成磷脂分子的重要元素,P可影响叶绿体中类囊体薄膜的结构及ATP的合成;据表分析,施磷肥对B植物光合速率促进效果显著高于A植物;在346 mol/mol的CO2条件下,若不施磷肥,B植物的光合速率低于A植物的光合速率。命题角度4光合作用与细胞呼吸的联系及有关实验高考真题体验对方向1.(2017北京理综,2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此,对该植物生理特性理解错误的是()A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为25 C.在025 范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050 答案D解析根据题图可知,光合作用的最适宜温度约为30 ,呼吸作用的最适宜温度约为55 ,因此,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,A项正确;净光合作用的最适温度约为25 ,B项正确;在025 范围内,呼吸速率变化幅度小,光合速率变化幅度大,因此,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C项正确;温度为45 时,净光合速率为0,超过45 ,净光合速率为负值,没有有机物积累,植物不能生长,D项错误。2.(2015重庆理综,4)将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A.黑暗条件下,增大、减小B.光强低于光补偿点时,、增大C.光强等于光补偿点时,、保持不变D
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