J,,專(zhuān)題二

細(xì)胞的代謝

［考綱要求］L物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式（1【）2?酶在代謝中的作用（I【）3.ATP

在能量代謝中的作用（H）4.光合作用與細(xì)胞呼吸（II）5.影響光合作用的環(huán)境因

素（H）

真題探究T深析真題明考向

密全國(guó)卷視野

1.（2020?全國(guó)卷n）取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份,

分別放入濃度（單位為g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)

組（甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍）。水分交換達(dá)到平衡時(shí)，檢測(cè)甲、乙兩

組的溶液濃度，發(fā)現(xiàn)甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒(méi)有

溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.甲組葉細(xì)胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高

B.若測(cè)得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零

C.若測(cè)得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離

D.若測(cè)得乙糖溶液濃度升高，則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組

答案D

解析由題干信息可知，葉細(xì)胞與溶液之間無(wú)溶質(zhì)交換，而甲組的甲糖溶液

濃度升高，則可能是由于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大于甲糖溶液物質(zhì)的量濃度，引起

了細(xì)胞吸水，A正確；若乙糖溶液濃度不變，說(shuō)明乙糖溶液物質(zhì)的量濃度與葉細(xì)

胞的細(xì)胞液濃度相等，葉細(xì)胞凈吸水量為零，B正確；若乙糖溶液濃度降低，說(shuō)

明細(xì)胞失水，葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分離，C正確；若乙糖溶液濃度升高，說(shuō)

明乙糖溶液物質(zhì)的量濃度低于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，細(xì)胞吸水，而乙糖溶液的物

質(zhì)的量濃度約為甲糖溶液的2倍，因此葉細(xì)胞的凈吸水量應(yīng)是乙組小于甲組，D

錯(cuò)誤。

2.（2019?全國(guó)卷H）某種H+-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP

水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+。①將某植

物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中（假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外），置于

暗中一段時(shí)間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一

組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H+-ATPase的抑制

齊IJ（抑制ATP水解），再用藍(lán)光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列

推測(cè)不合理的是（）

A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)

胞外

B.藍(lán)光通過(guò)保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H+逆濃度梯度跨

膜運(yùn)輸

C.H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)田所需的能量可由藍(lán)光直接提供

D.溶液中的H+不能通過(guò)自由擴(kuò)散的方式透過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

答案C

解析由題干可知，用藍(lán)光照射保衛(wèi)細(xì)胞的懸浮液，溶液的pH明顯降低，

說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)的H+被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，A正確；細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外，H+運(yùn)出

保衛(wèi)細(xì)胞是逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸，需要能量，因H+-ATPase具有ATP水解酶

活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+,且藍(lán)光照射情況

下，加入H+-ATPase抑制劑，不能發(fā)生H卡的主動(dòng)運(yùn)輸，故運(yùn)輸所需能量白H+

-ATPase水解ATP提供，不由藍(lán)光直接提供，B正確，C錯(cuò)誤；由①中實(shí)驗(yàn)可知,

暗處理前后溶液pH未變，說(shuō)明H+不能通過(guò)自由擴(kuò)散透過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜，D正確。

3.（2018?全國(guó)卷川）下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無(wú)氧呼吸

B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過(guò)細(xì)胞呼吸散失

C.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸

D.植物光合作用和呼吸作用過(guò)程中都可以合成ATP

答案C

解析植物在黑暗中有氧時(shí)可進(jìn)行有氧呼吸，無(wú)氧時(shí)可進(jìn)行無(wú)氧呼吸，A正

確；食物鏈上的營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量一般有三個(gè)去向：呼吸散失、傳遞給下一個(gè)營(yíng)

養(yǎng)級(jí)（除了最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)）和被分解者分解利用，B正確；有氧呼吸的產(chǎn)物是C02和

H2O,無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物因不同細(xì)胞中酶的不同而不同，有的產(chǎn)生CO2和酒精，有

的產(chǎn)生乳酸，C錯(cuò)誤；植物光合作用的光反應(yīng)階段和呼吸作用過(guò)程中都可以合成

ATP,D正確。

4.（2021?全國(guó)乙卷）生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固

定方式。這類(lèi)植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2,吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液

泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫竣釋放的CO2可用于光合作用?；?/p>

答下列問(wèn)題：

（1）白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有。光合作

用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸脫竣和釋放的CO2o

（2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類(lèi)植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式

既能防止______________________,又能保證________正常進(jìn)行。

（3）若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種

特殊的CO2固定方式。___________________________________________________

____________________________________________________________________O（簡(jiǎn)

要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）

答案（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細(xì)胞呼吸

（2）蒸騰作用散失較多水分光合作用

（3）實(shí)驗(yàn)思路：植物甲在干旱條件下（其他條件適宜）培養(yǎng)一段時(shí)間，分別在白

天和晚上測(cè)定植物甲葉肉細(xì)胞液泡中的pH,然后統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。預(yù)期結(jié)果：白天

的pH高于晚上

解析（1）白天葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行有氧呼吸，光合作用過(guò)程中的

產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為葉綠體（類(lèi)囊體薄膜），有氧呼吸過(guò)程中的產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)

胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。光合作用所需的C02來(lái)源于蘋(píng)果酸脫殄和細(xì)胞呼吸釋放的

CO2O

（2）因植物甲為生活在干旱地區(qū)的植物，而氣孔是植物蒸騰作用的通道，所以,

白天氣孔關(guān)閉可防止蒸騰作用散失較多水分；同時(shí)氣孔也是外界CO2進(jìn)入的通道,

夜間氣孔打開(kāi)有利于吸收更多的C02并儲(chǔ)存，從而保證光合作用的正常進(jìn)行。

（3）由題干信息知，植物甲特殊的CO2固定方式是晚上吸收CO2,并生成蘋(píng)果

酸儲(chǔ)存在于液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫竣釋放的C02用于光

合作用。據(jù)此分析，當(dāng)晚上時(shí)液泡中因蘋(píng)果酸的生成（或者量增加）液泡pH降低，

而白天因蘋(píng)果酸脫殘釋放的CCh用于光合作用，液泡pH升高。所以，可通過(guò)比

較白天和晚上液泡pH高低來(lái)確定植物甲固定C02的方式。故實(shí)驗(yàn)思路為：取生

理狀態(tài)良好的植物甲，在相同的干旱環(huán)境中培養(yǎng)，分別檢測(cè)并比較白天和夜間葉

肉細(xì)胞中液泡（細(xì)胞液）pH高低（大?。?。預(yù)期結(jié)果：葉肉細(xì)胞中液泡白天pH高于

晚上。

5.（2020.全國(guó)卷I）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促

進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。回答下列問(wèn)題：

（1）中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措

施，該栽培措施對(duì)作物的作用有_________________________________________

________________（答出2點(diǎn)即可）。

（2）農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是____________

______________________________（答出1點(diǎn)即可）。

（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作（同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在卮一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物）

的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高

和光飽和點(diǎn)（光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度）見(jiàn)下表。從提高光能利用率的

角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是

作物ABCD

株高/cm1706559165

光飽和點(diǎn)卜1口-2巧-112001180560623

答案(1)減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)

根系的呼吸作用

(2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收

(3)A和C作物A光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高，可以利用_1_層光照進(jìn)行光合作用；

作物C光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用

解析(1)中耕松土過(guò)程中去除了雜草，減少了雜草和農(nóng)作物之間的競(jìng)爭(zhēng)；疏

松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根細(xì)胞的有氧呼吸，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收,

從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。

(3)分析表中數(shù)據(jù)可知，作物A、D的株高較高，B、C的株高較低，作物A、

B的光飽和點(diǎn)較高，適宜在較強(qiáng)光照下生長(zhǎng)，C、D的光飽和點(diǎn)較低，適宜在弱

光下生長(zhǎng)，綜合上述特點(diǎn)，應(yīng)選取作物A和C進(jìn)行間作，作物A可利用上層光

照進(jìn)行光合作用，下層的弱光能滿足作物C光合作用的需要，從而提高光能利用

率。

6.(2019?全國(guó)卷H)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題。

(1)在森林生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者的能量來(lái)自于,生產(chǎn)者的能量可以直接

流向(答出2點(diǎn)即可)。

(2)通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生

態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量)。若要測(cè)定某一

水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處

取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測(cè)定02含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)

和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后測(cè)定甲瓶中的。2含

量(B)和乙瓶中的02含量(C)。據(jù)此回答下列問(wèn)題。

在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下，本實(shí)驗(yàn)中C

與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)；C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

；A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)o

答案(1)太陽(yáng)能初級(jí)消費(fèi)者、分解者

⑵生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸

作用的耗氧量

解析(1)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者進(jìn)行光合作用所固定的能量來(lái)自太陽(yáng)能，生產(chǎn)者

固定的能量的去路是一部分通過(guò)呼吸作用以熱能形式散失(大部分)、一部分流向

了初級(jí)消費(fèi)者、一部分通過(guò)殘枝敗葉等形式流向了分解者，所以生產(chǎn)者的能量可

以直接流向初級(jí)消費(fèi)者和分解者。

(2)單位時(shí)間生產(chǎn)者制造有機(jī)物的量等于生產(chǎn)者積累有機(jī)物的量和呼吸量的

總和。題述測(cè)量的三份水樣中A為開(kāi)始時(shí)瓶中的氧氣量，B為生產(chǎn)者進(jìn)行呼吸作

用后剩余的氧氣量，C為生產(chǎn)者進(jìn)行光合作用和呼吸作用后玻璃瓶中的氧氣量；

C與A的差值表示該段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量，A與B的差值表示該

段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣的量，所以，C與B的差值二［(C-A)+(A

-B)］表示該段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總放氧量。

7.(2018.全國(guó)卷I)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所

示

O

“光照強(qiáng)度

回答下列問(wèn)題：

(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲、乙兩種植物中，對(duì)光能的利用率較高的植物是

(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，那么凈光合速率下降幅

度較大的植物是________判斷的依據(jù)是_________________________________

(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是_______o

(4)某植物夏日晴天中午12:00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入

葉肉細(xì)胞的(填“6”或“CCh”)不足°

答案(1)甲(2)甲種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，光照強(qiáng)度降

低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大(3)乙

(4)82

解析(1)由圖分析可知，當(dāng)光照強(qiáng)度大于aE寸，相同光照強(qiáng)度下，甲植物的

凈光合速率大于乙，有機(jī)物的積累較多，對(duì)光能的利用率較高。

(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度相

對(duì)較弱，光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，因此種植密度

過(guò)大時(shí)甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。

(3)從圖中可以看出，乙植物的光飽和點(diǎn)以及光補(bǔ)償點(diǎn)都比甲植物低，適合在

光照強(qiáng)度相對(duì)較弱的環(huán)境中生長(zhǎng)，林下的光照強(qiáng)度低，因此更適合在林下種植的

是植物乙。

(4)夏日晴天中午12:()()時(shí)，植物為了減少蒸騰作用對(duì)水分的散失，葉片上

的部分氣孔會(huì)關(guān)閉，導(dǎo)致進(jìn)入細(xì)胞的二氧化碳的含量下降，從而引起光合速率下

降。

您新高考視角

8.(2021?廣東選擇性考試)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開(kāi)。適宜條件下,

制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開(kāi)閉的影響，圖為操作

及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()

用等滲溶液恢復(fù)用等滲溶液恢更

能

滴加

保

衛(wèi)初始狀態(tài)后滴加冷狀態(tài)后滿加

液

溶①

胞

細(xì)T\庶陸溶液②...荏輔溶液3),

河

標(biāo)

浸俱浸澗標(biāo)本

孔?澗標(biāo)#卜;

段

一

I時(shí)

【：：?段時(shí)間制需如T也

觀

察

后n

y后觀察

A.比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后,①處理后

B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

D.推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②，①〉③

答案A

解析從圖中可以看出，①處理后氣孔開(kāi)度小于③處理后，說(shuō)明③處理后保

衛(wèi)細(xì)胞吸水較多，則保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度①處理后,③處理后，A錯(cuò)誤；②處理

后細(xì)胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴

加③后細(xì)胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，C正確；通過(guò)上

述分析可知，推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②XD>③，D正確。

9.（2021?河北選擇性考試）人體成熟紅細(xì)胞能夠運(yùn)輸02和CO2,其部分結(jié)構(gòu)

和功能如圖，①?⑤表示相關(guān)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.血液流經(jīng)肌肉組織時(shí)，氣體A和B分別是CO2和02

B.①和②是自由擴(kuò)散，④和⑤是協(xié)助擴(kuò)散

C.成熟紅細(xì)胞通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量

D.成熟紅細(xì)胞表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)和更新中

答案D

解析根據(jù)題意可知，紅細(xì)胞能運(yùn)輸02和C02,肌肉細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，

消耗02,產(chǎn)生C02,可以判斷氣體A和B分別是C02和02,A正確；①和②表

示氣體進(jìn)出紅細(xì)胞，一般氣體等小分子進(jìn)出細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散，④是載體蛋

白運(yùn)輸葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，順濃度梯度，不需要消耗能量，為協(xié)助擴(kuò)散，⑤是H2O

通過(guò)水通道蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞，屬于協(xié)助擴(kuò)散，B正確；③為紅細(xì)胞通過(guò)消耗能量

主動(dòng)吸收K+排出Na+,成熟紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體，不能進(jìn)行有氧呼吸，只能通過(guò)

無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量，C正確；成熟紅細(xì)胞沒(méi)有核精體,

不能再合成新的蛋白質(zhì)，細(xì)胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于細(xì)胞膜的外

表面，由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，其表面的糖蛋白處于不斷流動(dòng)中，D錯(cuò)誤。

10.（2021.河北選擇性考試改編）《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡萄的方

法（如圖）。目前我國(guó)果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫(kù)（充入氮?dú)馓鎿Q部

分空氣），延長(zhǎng)了果蔬保鮮時(shí)間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是（）

屋插蔭極

子枝坑熟

置于?時(shí)

土孔坑，

粒中內(nèi)全

之?近用

，還地折

經(jīng)筑，取

孔鑿

冬于

不使壁

異堅(jiān)為屋

也孔下

，作

分解

質(zhì)的

味物

和風(fēng)

成分

營(yíng)養(yǎng)

蔬中

了果

加快

環(huán)境

藏庫(kù)

調(diào)冷

和氣

蔭坑

A.

、二

第一

與的

氣參

要氧

不需

吸中

氧呼

蔬，有

的果

貯存

藏庫(kù)

調(diào)冷

和氣

蔭坑

B.

到抑制

階段受

，第三

進(jìn)行

正常

階段

性

的活

中酶

粒體

和線

基質(zhì)

胞質(zhì)

低細(xì)

以降

溫可

的低

庫(kù)中

冷藏

氣調(diào)

C.

間

保鮮時(shí)

長(zhǎng)果蔬

，可延

乙烯

清除

及時(shí)

裝置

過(guò)濾

氣體

備的

庫(kù)配

冷藏

氣調(diào)

D.

C

答案