高考生物大二輪復習 2 細胞的代謝

J,,專題二

.細胞的代謝

［考綱要求］1.物質(zhì)進出細胞的方式（H）2.酶在代謝中的作用（H）3.ATP

在能量代謝中的作用（II）4.光合作用與細胞呼吸（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

修全國卷視野

1.（2020?全國卷II）取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取卜圓片，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、乙兩個實驗

組（甲糖的相對分子質(zhì)量約為乙糖的2倍）。水分交換達到平衡時，檢測甲、乙兩

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

溶質(zhì)交換。據(jù)此判斷下列說法錯誤的是（）

A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高

B.若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細胞的凈吸水量為零

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

D.若測得乙糖溶液濃度升高，則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組

答案D

解析由題干信息可知，葉細胞與溶液之間無溶質(zhì)交換，而甲組的甲糖溶液

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

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

胞的細胞液濃度相等，葉細胞凈吸水量為零，B正確；若乙糖溶液濃度降低，說

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

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

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

錯誤°

2.（2019?全國卷II）某種H+-ATPase是一種位于膜上的或體蛋白，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H+。①將某植

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

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

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

劑（抑制ATP水解），再用藍光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實驗結(jié)果，下列

推測不合理的是（）

A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上，藍光能夠引起細胞內(nèi)的H+轉(zhuǎn)運到細

胞外

B.藍光通過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導致H卡逆濃度梯度跨

膜運輸

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

D.溶液中的H+不能通過自由擴散的方式透過細胞質(zhì)膜進入保衛(wèi)細胞

答案C

解析由題干可知，用藍光照射保衛(wèi)細胞的懸浮液，溶液的pH明顯降低，

說明細胞內(nèi)的H+被轉(zhuǎn)運到細胞外，A正確；細胞內(nèi)的pH高于細胞外，H+運出

保衛(wèi)細胞是逆濃度梯度的跨膜運輸，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H+,且藍光照射情況

下，加入H+-ATPase抑制劑，不能發(fā)生H+的主動運輸，故運輸所需能量由H+

-ATPase水解ATP提供，不由藍光直接提供，B正確，C錯誤；由①中實驗可知，

暗處理前后溶液pH未變，說明H+不能通過自由擴散透過細胞質(zhì)膜，D正確。

3.（2018?全國卷m）下列關于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是（）

A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸

B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失

C.有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸

D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP

答案C

解析植物在黑暗中有氧時可進行有氧呼吸，無氧時可進行無氧呼吸，A正

確；食物鏈上的營養(yǎng)級同化的能量一般有三個去向：呼吸散失、傳遞給下一個營

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

H20,無氧呼吸的產(chǎn)物因不同細胞中酶的不同而不同，有的產(chǎn)生C02和酒精，有

的產(chǎn)生乳酸，c錯誤；植物光合作用的光反應階段和呼吸作月過程中都可以合成

ATP,D正確。

4.（2021?全國乙卷）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。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2,吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在

液泡中；白大氣孔關閉，液泡中儲存的蘋果酸脫竣釋放的C5可用十光合作用。

回答下列問題：

（D白天葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有。光合作

用所需的CO2來源于蘋果酸脫竣和釋放的CO2o

（2）氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環(huán)境的一種方式，這種方式

既能防止_____________________,又能保證________正常進行。

（3）若以pH作為檢測指標，請設計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種

特殊的CO2固定方式。________________________________________________

__________________________________________________________________。（簡

要寫出實驗思路和預期結(jié)果）

答案（1）細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細胞呼吸

（2）蒸騰作用散失較多水分光合作用

（3）實驗思路：植物甲在干旱條件下（其他條件適宜）培養(yǎng)一段時間，分別在白

天和晚上測定植物甲葉肉細胞液泡中的pH,然后統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)。預期結(jié)果：白天

的pH高于晚上

解析（1）白天葉肉細胞既進行光合作用又進行有氧呼吸，光合作用過程中的

產(chǎn)生ATP的場所為葉綠體（類囊體薄膜），有氧呼吸過程中的產(chǎn)生ATP的場所有細

胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。光合作用所需的C02來源于蘋果酸脫峻和細胞呼吸釋放的

CO2c

（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,

白天氣孔關閉可防止蒸騰作用散失較多水分；同時氣孔也是外界CO2進入的通道,

夜間氣孔打開有利于吸收更多的C02并儲存，從而保證光合作用的正常進行。

（3）由題干信息知，植物甲特殊的C02固定方式是晚上吸收C02,并生成蘋果

酸儲存在于液泡中；白天氣孔關閉，液泡中儲存的蘋果酸脫按釋放的C02用于光

合作用。據(jù)此分析，當晚上時液泡中因蘋果酸的生成（或者量增加）液泡pH降低，

而白天因蘋果酸脫竣釋放的C6用于光合作用，液泡pH升高。所以，可通過比

較白天和晚上液泡pH高低來確定植物甲固定CO2的方式。故實驗思路為：取生

埋狀態(tài)良好的植物甲，在相同的干旱環(huán)境中培養(yǎng)，分別檢測并比較臼大和夜間葉

肉細胞中液泡（細胞液）pH高低（大小）。預期結(jié)果：葉肉細胞中液泡白天pH高于

晚上。

5.（202。全國卷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，促

進作物的生長發(fā)育，達到增加產(chǎn)量等目的。回答下列問題：

（1）中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措

施，該栽培措施對作物的作用有________________________________________

________________（答出2點即可）。

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

_____________________________（答出［點即可）。

（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作（同一生長期內(nèi)，在同一塊農(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。現(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長能達到的株高

和光飽和點（光合速率達到最大時所需的光照強度）見下表。從提高光能利用率的

角度考慮，最適合進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/pimol?m-2.st12001180560623

答案(1)減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭；增加土壤氧氣含量，促進

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L攵

(3)A和C作物A光飽和點高且長得高，可以利用上層光照進行光合作用；

作物C光飽和點低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進行光合作用

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

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

從而達到增產(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的光飽和點較高，適宜在較強光照下生長，C、D的光飽和點較低，適宜在弱

光下生長，綜合上述特點，應選取作物A和C進行間作，作物A可利用上層光

照進行光合作用，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?全國卷H)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關的問題。

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

流向(答出2點即可)。

(2)通常，對于一個水生生態(tài)系統(tǒng)來說，可根據(jù)水體中含氧量的變化計算出生

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

水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級生產(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，一份直接測定02含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)

和透光(乙)的兩個玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時后測定甲瓶中的。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，本實驗中C

與A的差值表示這段時間內(nèi)；C與B的差值表示這段時間內(nèi)

；A與B的差值表示這段時間內(nèi)o

答案(1)太陽能初級消費者、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)者進行光合作用所固定的能量來自太陽能，生產(chǎn)者

固定的能量的去路是一部分通過呼吸作用以熱能形式散失(大部分)、一部分流向

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

以直接流向初級消費者和分解者。

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

總和。題述測量的三份水樣中A為開始時瓶中的氧氣量，B為生產(chǎn)者進行呼吸作

用后剩余的氧氣量，C為生產(chǎn)者進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

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

-B)]表示該段時間內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總放氧量。

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

示

。

甲

凈

光

乙

合

速

率

“光照強度

回答下列問題：

(1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是

(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，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_______°

(4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進入

葉肉細胞的(填或“8廣)不足。

答案（1）甲（2）甲種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，光照強度降

低導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，當光照強度大于a時，相同光照強度下，甲植物的

凈光合速率大于乙，有機物的積累較多，對光能的利用率較高。

（2）甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，植株接受的光照強度相

對較弱，光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，因此種植密度

過大時甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。

（3）從圖中可以看出，乙植物的光飽和點以及光補償點都比甲植物低，適合在

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

是植物乙。

（4）夏日晴天中午12:0（）時，植物為了減少蒸騰作用對水分的散失，葉片上

的部分氣孔會關閉，導致進入細胞的二氧化碳的含量下降，從而引起光合速率下

降。

修新高考視角

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

制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，圖為操作

及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯誤的是（）

用等滲溶液恢復用等海溶液快發(fā)

保潮加能就初始狀態(tài)后滴加/〃始狀態(tài)后滿加

浸澗標小

A.比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度，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后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞

D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②〉①雙

答案A

解析從圖中可以看出，①處理后氣孔開度小于③處理后，說明③處理后保

衛(wèi)細胞吸水較多，則保衛(wèi)細胞細胞液濃度①處理后〉③處理后，A錯誤；②處理

后細胞失水，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后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞，C正確；通過上

述分析可知，推測3種蔗糖溶液濃度高低為②乂5>③，D正確。

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

和功能如圖，①?⑤表示相關過程。下列敘述錯誤的是（）

A.血液流經(jīng)肌肉組織時，氣體A和B分別是CCh和02

B.①和②是自由擴散，④和⑤是協(xié)助擴散

C.成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量

D.成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中

答案D

解析根據(jù)題意可知，紅細胞能運輸02和C02,肌肉細胞進行有氧呼吸時，

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

示氣體進出紅細胞，一般氣體等小分子進出細胞的方式為自日擴散，④是載體蛋

白運輸葡萄糖進入紅細胞，順濃度梯度，不需要消耗能量，為協(xié)助擴散，⑤是H2O

通過水通道蛋白進入紅細胞，屬于協(xié)助擴散，B正確；③為紅細胞通過消耗能量

主動吸收K+排出Na+,成熟紅細胞沒有線粒體，不能進行有氧呼吸，只能通過

無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量，C正確；成熟紅細胞沒有核糖體,

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

表面，由于細胞膜具有流動性，其表面的糖蛋白處于不斷流動中，D錯誤。

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

法（如圖）。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮氣替換部

分空氣），延長了果蔬保鮮時間、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

土孔坑

全

慨中內(nèi)

之，近房

，還地折

經(jīng)筑，取

冬孔鑿于

使

不壁屋

異堅為

也孔卜

，作

解

質(zhì)的分

風味物

成分和

中營養(yǎng)

了果蔬

境加快

藏庫環(huán)

氣調(diào)冷

蔭坑和

A.

、二

第一

與的

氣參

要氧

不需

吸中

氧呼

蔬，有

的果

貯存

藏庫

調(diào)冷

和氣

蔭坑

B.

到抑制

階段受

，第三

進行

正常

階段

的活性

體中酶

和線粒

質(zhì)基質(zhì)

低細胞

可以降

的低溫

藏庫中

氣調(diào)冷

C.

時間

蔬保鮮

延長果

烯，可

除乙

時清

置及

濾裝

體過

的氣

配備

藏庫

氣調(diào)冷

D.

C

答案

活

酶的

關的

用相

吸作

與呼

抑制

均可

低溫

中的

環(huán)境

藏庫

調(diào)冷

和氣

蔭坑

解析

質(zhì)的分

風味物

成分和

中營養(yǎng)

了果蔬

而減緩

弱，從