2018年高考生物真题分类汇编专题04：细胞代谢
一、单选题
1．（2018·天津）为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是（ ）
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
2．（2018·浙江选考）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是（ ）
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
3．（2018·浙江选考）ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
4．（2018·全国Ⅲ卷）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）。
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
5．（2018·江苏）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是（ ）
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
6．（2018·北京）光反应在叶绿体类囊体上进行，在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（ ）
A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气
7．（2018·全国Ⅲ卷）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
8．（2018·浙江选考）各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03，24 h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是（ ）
A．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递
B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D．喷施NaHS03促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
9．（2018·海南）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）
A．光合作用中的光反应 B．光合作用中 CO2 的固定
C．葡萄糖分解产生丙酮酸 D．以 DNA 为模板合成 RNA
二、实验探究题
10．（2018·浙江选考）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
品种 光照处理 叶绿素a含量（mg/cm2） 叶绿素b含量（mg/cm2） 类胡萝卜素含量（mg/cm2） 光合作用速率（μmolCO2/m2·s）
A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59
A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60
B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97
B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97
回答下列问题：
（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ，导致其卡尔文循环中再生出 的量改变，从而影响光合作用速率。
（2）表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变 ，这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。
（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其 来适应弱光环境。品种 的耐荫性较高。
三、综合题
11．（2018·全国Ⅰ卷）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
12．（2018·全国Ⅲ卷）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的 。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是 。
（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度 （填“高”或“低”）。
13．（2018·江苏）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：
（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为 ，其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。
（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在 （填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在
（填场所）组装。
（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为 后进入乙，继而在乙的 （填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的 （填场所）转移到ATP中。
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2④酶的合成
14．（2018·全国Ⅱ卷）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
（1）从图可知，A叶片的树冠 （填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是 .
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素过程中，常用的有机溶剂是 .
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、在t1~t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A不符合题意；
B、t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率相同，所以单位时间内产生相同量的CO2，所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B不符合题意；
C、图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C符合题意；
D、据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答本题需要根据曲线的斜率来判断细胞有氧呼吸的速率大小，要注意题目关键词“最适温度”，因此温度高于或低于此温度，细胞呼吸速率会减慢。
2．【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、将温水化开酵母菌即是活化酵母菌，将悬液加入盛有葡萄糖液的试管后振荡混匀目的是使酵母菌能充分发酵，故A不符合题意；
B、液体石蜡薄层是为了隔绝空气制造缺氧环境，故B符合题意；
C、乙试管中澄清石灰水变浑浊是酵母菌产生二氧化碳所致，故C不符合题意；
D、酵母菌无氧呼吸产生的酒精，在甲试管塞子拔掉后会散发出酒精的气味，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】本实验中酵母菌需活化后进行实验，活化的酵母菌利用葡萄糖在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酒精可以散发出特殊的香味，可以用酸性重铬酸钾溶液鉴定，二氧化碳可以用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液来鉴定。
3．【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP中的能量可以来自光合作用和呼吸作用等，故A不符合题意；
B、ATP在细胞和生物体内含量不多，其通过ATP-ADP循环来满足代谢过程中的大量需求，故B不符合题意；
C、ATP水解生成ADP和磷酸，同时释放能量，故C符合题意；
D、ATP中末端高能磷酸键容易断裂和形成，中间的磷酸键也是高能磷酸键，也可以断裂和形成，而临近腺苷的磷酸键为普通磷酸键，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】ATP是细胞中的能量通货，由一分子腺苷和三分子磷酸组成，含一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，其中末端的高能磷酸键容易断裂和形成，使其与ADP相互转化，在能量代谢中发挥了重要作用。其中ATP形成的能量来源为光合作用和呼吸作用等，ATP水解释放的能量几乎可以应用到所有需能生命活动。
4．【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔，A不符合题意；
B、用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文，B不符合题意；
C、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国的科学家艾弗里，C不符合题意；
D、首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由中国的科学家完成的，D符合题意。
故答案为为：D。
【分析】本题考查对生物学做出过杰出贡献的科学家。
5．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、植物光合作用具有最适温度，在最适温度条件下净光合速率最高，高于或低于该温度净光合速率均有所下降，因此不能确定甲乙两条曲线温度的高低，A不符合题意；
B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率会表现为先升高后降低的趋势，B不符合题意；
C、色素主要吸收红光和蓝紫光，即净光合速率与光波长没有正相关的关系，并且不能确定两条曲线的温度大小，C不符合题意；
D、若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D符合题意。
故答案为：D
【分析】影响光合作用的环境因素：
6．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】AC、类囊体薄膜上的色素可吸收光能合成ATP，不需要提供ATP，有色素的参与，AC不符合题意；
B、光反应同时能产生【H】，将DCIP由蓝色还原为无色，B不符合题意；
D、在光反应过程中，H2O可产生O2，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】光反应发生在类囊体薄膜上，在类囊体薄膜上分布着光和色素可吸收光能，吸收的光能有两个作用：一是将ADP和Pi合成ATP；二是将H2O光解产生【H】和O2。
7．【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、植物细胞的呼吸方式与光照无关，取决于酶的种类，A不符合题意；
B、流经食物链上每一营养级的能量都有一部分通过呼吸作用以热能的方式散失，B不符合题意；
C、有氧呼吸的反应物是葡萄糖，不同生物无氧呼吸的产物是有区别的，比如人无氧呼吸的产物是乳酸，酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，C符合题意；
D、植物光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原需要光反应阶段合成的ATP，有氧呼吸的每一个阶段以及无氧呼吸的第一个阶段都可以合成ATP，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查了细胞代谢的相关知识。
（ 1 ）某营养级同化的能量的来源去路：
（ 2 ）细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
8．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上[H]的传递，A不符合题意；
B、ATP产生于光合作用的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜，B不符合题意；
C、对比分析（W＋H2O）与（T＋H2O）的实验结果可知：转Z基因提高光合作用的效率，对比分析（W＋寡霉素）与（T＋寡霉素）的实验结果可知：转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C不符合题意；
D、对比分析（W＋H2O）、（W＋寡霉素）与（W＋NaHS03）的实验结果可知：喷施NaHS03能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D符合题意。
故答案为：D
【分析】（1）有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成： 总反应式：C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2 +12H2O +能量（2870kJ的能量，38个ATP：1161kJ，其余以热能形式散失）
第一阶段（葡萄糖的初步分解）：细胞质基质
C6H12O6 2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段（丙酮酸彻底分解）：线粒体基质
2 CH3COCOOH（丙酮酸）+6H2O 6C O2+20[H] +少量能量（2ATP）
第三阶段（[H]的氧化）：线粒体内膜
24[H]+6 O2 12H2O+大量能量（34ATP） （ 2 ）光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
9．【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜，A符合题意；
B、光合作用中 CO2 的固定发生在叶绿体基质，B不符合题意；
C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质，C不符合题意；
D、以 DNA 为模板合成 RNA可以发生在高等植物的细胞核、线粒体、叶绿体中，不只发生在生物膜上，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在高等植物细胞中可以发生在生物膜上的化学反应有：
（1）光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜
（2）有氧呼吸的第三阶段产生水的过程在线粒体内膜
（3）分泌蛋白的加工和分泌可以有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与
10．【答案】（1）下降；RuBP
（2）类囊体；宽；蓝紫
（3）比例；B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)分析表中信息可知：经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降，使其吸收的光能减少，光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，致使卡尔文循环（暗反应）中的C3的还原减弱，再生出RuBP的量改变，从而影响光合作用速率。 (2)光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表中信息显示：品种B的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。(3)表中信息显示：弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照，而品种B却与之相反，这一结果表明：经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高。 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验滤纸条上有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。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。 光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
11．【答案】（1）甲
（2）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
（3）乙
（4）CO2
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）由图可知，当光照强度大于a时，甲的净光合速率大，光饱和点远大于乙，积累的有机物多，对光能的利用率较高。（2）甲、乙植物单独种植，且种植密度过大，会使每种植物的光照强度降低。从图中可以看出，光照强度的降低对甲植物的净光合速率影响大，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的饱和点和光补偿点都比甲低，因此更适合在林下种植。（4）夏日的晴天中午，为减少蒸腾作用水分散失，叶片上的气孔关闭，导致细胞间二氧化碳的含量下降，光合作用速率随之下降。
【分析】本题考查学生对光合作用图表的分析能力。图中甲、乙两种植物的净光合速率受不同光照强度的影响变化有区别，甲植物的变化幅度明显大于乙植物，甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。当光照强度受到影响时甲植物受到的影响大于乙植物。乙植物由于光的饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物。分析夏日的晴天中午，引起光合速率下降的原因，是由于气孔的关闭，二氧化碳的含量下降，影响了暗反应的进行。
12．【答案】（1）类囊体膜；蓝紫光和红光
（2）增加；群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低
（3）低
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）高等植物光合作用中捕获光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，主要吸收可见光中的蓝紫光和红光。（2）植物群体光合速率=呼吸速率+干物质积累速率，在植物群体光合速率达到饱和前，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加；由题图可看出当叶面积系数超过b时，植物群体光合速率达到饱和，但群体呼吸速率仍在增加，导致群体干物质积累速率降低。（3）与阳生植物相比，阴生植物达到光补偿点时所需要的光照强度要低。
【分析】本题考查了与光合作用有关的色素；实际光合速率与呼吸速率和净光合速率之间相互影响的关系；不同植物的光补偿点。叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
13．【答案】（1）叶绿素、类胡萝卜素；叶绿素
（2）类囊体膜上；基质中
（3）丙酮酸；基质中；内膜上
（4）①②④
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】分析题图，甲表示叶绿体；乙是线粒体。（1）根据以上分析已知，甲表示叶绿体，是光合作用的场所，参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照条件下合成。（2）光反应的场所是类囊体薄膜，因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，在囊体薄膜上组装；二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。（3）在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成CO2；据图分析，图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。（4）叶绿体光反应产生ATP，因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动，如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等，而H2O裂解释放O2属于光反应，故选①②④。
【分析】有氧呼吸的过程：
光合作用的过程：
14．【答案】（1）下层；A叶片的净光合速率到达最大时所需光照强度低于B叶片
（2）暗
（3）无水乙醇
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）下层叶片获得的光照低于上层叶片，导致光合作用强度低于上层，即光合速率较低。（2）光合作用分光反应和暗反应，光反应阶段产生氧气，据题意净光合速率下降但放氧速率不变说明不是光反应阶段受抑制导致，应该是暗反应受抑制导致。（3）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
【分析】（1）树冠下层叶片获得的光照低于上层，导致光合作用强度低于上层，即净光合速率较低。（2）光合作用的过程：
（ 3 ）提取叶绿体色素实验过程：
1 / 12018年高考生物真题分类汇编专题04：细胞代谢
一、单选题
1．（2018·天津）为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是（ ）
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、在t1~t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A不符合题意；
B、t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率相同，所以单位时间内产生相同量的CO2，所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B不符合题意；
C、图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C符合题意；
D、据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答本题需要根据曲线的斜率来判断细胞有氧呼吸的速率大小，要注意题目关键词“最适温度”，因此温度高于或低于此温度，细胞呼吸速率会减慢。
2．（2018·浙江选考）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是（ ）
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、将温水化开酵母菌即是活化酵母菌，将悬液加入盛有葡萄糖液的试管后振荡混匀目的是使酵母菌能充分发酵，故A不符合题意；
B、液体石蜡薄层是为了隔绝空气制造缺氧环境，故B符合题意；
C、乙试管中澄清石灰水变浑浊是酵母菌产生二氧化碳所致，故C不符合题意；
D、酵母菌无氧呼吸产生的酒精，在甲试管塞子拔掉后会散发出酒精的气味，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】本实验中酵母菌需活化后进行实验，活化的酵母菌利用葡萄糖在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酒精可以散发出特殊的香味，可以用酸性重铬酸钾溶液鉴定，二氧化碳可以用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液来鉴定。
3．（2018·浙江选考）ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP中的能量可以来自光合作用和呼吸作用等，故A不符合题意；
B、ATP在细胞和生物体内含量不多，其通过ATP-ADP循环来满足代谢过程中的大量需求，故B不符合题意；
C、ATP水解生成ADP和磷酸，同时释放能量，故C符合题意；
D、ATP中末端高能磷酸键容易断裂和形成，中间的磷酸键也是高能磷酸键，也可以断裂和形成，而临近腺苷的磷酸键为普通磷酸键，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】ATP是细胞中的能量通货，由一分子腺苷和三分子磷酸组成，含一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，其中末端的高能磷酸键容易断裂和形成，使其与ADP相互转化，在能量代谢中发挥了重要作用。其中ATP形成的能量来源为光合作用和呼吸作用等，ATP水解释放的能量几乎可以应用到所有需能生命活动。
4．（2018·全国Ⅲ卷）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）。
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔，A不符合题意；
B、用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文，B不符合题意；
C、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国的科学家艾弗里，C不符合题意；
D、首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由中国的科学家完成的，D符合题意。
故答案为为：D。
【分析】本题考查对生物学做出过杰出贡献的科学家。
5．（2018·江苏）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是（ ）
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、植物光合作用具有最适温度，在最适温度条件下净光合速率最高，高于或低于该温度净光合速率均有所下降，因此不能确定甲乙两条曲线温度的高低，A不符合题意；
B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率会表现为先升高后降低的趋势，B不符合题意；
C、色素主要吸收红光和蓝紫光，即净光合速率与光波长没有正相关的关系，并且不能确定两条曲线的温度大小，C不符合题意；
D、若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D符合题意。
故答案为：D
【分析】影响光合作用的环境因素：
6．（2018·北京）光反应在叶绿体类囊体上进行，在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（ ）
A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】AC、类囊体薄膜上的色素可吸收光能合成ATP，不需要提供ATP，有色素的参与，AC不符合题意；
B、光反应同时能产生【H】，将DCIP由蓝色还原为无色，B不符合题意；
D、在光反应过程中，H2O可产生O2，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】光反应发生在类囊体薄膜上，在类囊体薄膜上分布着光和色素可吸收光能，吸收的光能有两个作用：一是将ADP和Pi合成ATP；二是将H2O光解产生【H】和O2。
7．（2018·全国Ⅲ卷）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
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、植物细胞的呼吸方式与光照无关，取决于酶的种类，A不符合题意；
B、流经食物链上每一营养级的能量都有一部分通过呼吸作用以热能的方式散失，B不符合题意；
C、有氧呼吸的反应物是葡萄糖，不同生物无氧呼吸的产物是有区别的，比如人无氧呼吸的产物是乳酸，酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，C符合题意；
D、植物光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原需要光反应阶段合成的ATP，有氧呼吸的每一个阶段以及无氧呼吸的第一个阶段都可以合成ATP，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查了细胞代谢的相关知识。
（ 1 ）某营养级同化的能量的来源去路：
（ 2 ）细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
8．（2018·浙江选考）各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03，24 h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是（ ）
A．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递
B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D．喷施NaHS03促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上[H]的传递，A不符合题意；
B、ATP产生于光合作用的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜，B不符合题意；
C、对比分析（W＋H2O）与（T＋H2O）的实验结果可知：转Z基因提高光合作用的效率，对比分析（W＋寡霉素）与（T＋寡霉素）的实验结果可知：转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C不符合题意；
D、对比分析（W＋H2O）、（W＋寡霉素）与（W＋NaHS03）的实验结果可知：喷施NaHS03能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D符合题意。
故答案为：D
【分析】（1）有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成： 总反应式：C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2 +12H2O +能量（2870kJ的能量，38个ATP：1161kJ，其余以热能形式散失）
第一阶段（葡萄糖的初步分解）：细胞质基质
C6H12O6 2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段（丙酮酸彻底分解）：线粒体基质
2 CH3COCOOH（丙酮酸）+6H2O 6C O2+20[H] +少量能量（2ATP）
第三阶段（[H]的氧化）：线粒体内膜
24[H]+6 O2 12H2O+大量能量（34ATP） （ 2 ）光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
9．（2018·海南）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）
A．光合作用中的光反应 B．光合作用中 CO2 的固定
C．葡萄糖分解产生丙酮酸 D．以 DNA 为模板合成 RNA
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜，A符合题意；
B、光合作用中 CO2 的固定发生在叶绿体基质，B不符合题意；
C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质，C不符合题意；
D、以 DNA 为模板合成 RNA可以发生在高等植物的细胞核、线粒体、叶绿体中，不只发生在生物膜上，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在高等植物细胞中可以发生在生物膜上的化学反应有：
（1）光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜
（2）有氧呼吸的第三阶段产生水的过程在线粒体内膜
（3）分泌蛋白的加工和分泌可以有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与
二、实验探究题
10．（2018·浙江选考）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
品种 光照处理 叶绿素a含量（mg/cm2） 叶绿素b含量（mg/cm2） 类胡萝卜素含量（mg/cm2） 光合作用速率（μmolCO2/m2·s）
A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59
A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60
B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97
B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97
回答下列问题：
（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ，导致其卡尔文循环中再生出 的量改变，从而影响光合作用速率。
（2）表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变 ，这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。
（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其 来适应弱光环境。品种 的耐荫性较高。
【答案】（1）下降；RuBP
（2）类囊体；宽；蓝紫
（3）比例；B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)分析表中信息可知：经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降，使其吸收的光能减少，光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，致使卡尔文循环（暗反应）中的C3的还原减弱，再生出RuBP的量改变，从而影响光合作用速率。 (2)光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表中信息显示：品种B的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。(3)表中信息显示：弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照，而品种B却与之相反，这一结果表明：经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高。 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验滤纸条上有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。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。 光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
三、综合题
11．（2018·全国Ⅰ卷）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】（1）甲
（2）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
（3）乙
（4）CO2
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）由图可知，当光照强度大于a时，甲的净光合速率大，光饱和点远大于乙，积累的有机物多，对光能的利用率较高。（2）甲、乙植物单独种植，且种植密度过大，会使每种植物的光照强度降低。从图中可以看出，光照强度的降低对甲植物的净光合速率影响大，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的饱和点和光补偿点都比甲低，因此更适合在林下种植。（4）夏日的晴天中午，为减少蒸腾作用水分散失，叶片上的气孔关闭，导致细胞间二氧化碳的含量下降，光合作用速率随之下降。
【分析】本题考查学生对光合作用图表的分析能力。图中甲、乙两种植物的净光合速率受不同光照强度的影响变化有区别，甲植物的变化幅度明显大于乙植物，甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。当光照强度受到影响时甲植物受到的影响大于乙植物。乙植物由于光的饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物。分析夏日的晴天中午，引起光合速率下降的原因，是由于气孔的关闭，二氧化碳的含量下降，影响了暗反应的进行。
12．（2018·全国Ⅲ卷）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的 。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是 。
（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度 （填“高”或“低”）。
【答案】（1）类囊体膜；蓝紫光和红光
（2）增加；群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低
（3）低
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）高等植物光合作用中捕获光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，主要吸收可见光中的蓝紫光和红光。（2）植物群体光合速率=呼吸速率+干物质积累速率，在植物群体光合速率达到饱和前，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加；由题图可看出当叶面积系数超过b时，植物群体光合速率达到饱和，但群体呼吸速率仍在增加，导致群体干物质积累速率降低。（3）与阳生植物相比，阴生植物达到光补偿点时所需要的光照强度要低。
【分析】本题考查了与光合作用有关的色素；实际光合速率与呼吸速率和净光合速率之间相互影响的关系；不同植物的光补偿点。叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
13．（2018·江苏）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：
（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为 ，其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。
（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在 （填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在
（填场所）组装。
（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为 后进入乙，继而在乙的 （填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的 （填场所）转移到ATP中。
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2④酶的合成
【答案】（1）叶绿素、类胡萝卜素；叶绿素
（2）类囊体膜上；基质中
（3）丙酮酸；基质中；内膜上
（4）①②④
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】分析题图，甲表示叶绿体；乙是线粒体。（1）根据以上分析已知，甲表示叶绿体，是光合作用的场所，参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照条件下合成。（2）光反应的场所是类囊体薄膜，因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，在囊体薄膜上组装；二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。（3）在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成CO2；据图分析，图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。（4）叶绿体光反应产生ATP，因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动，如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等，而H2O裂解释放O2属于光反应，故选①②④。
【分析】有氧呼吸的过程：
光合作用的过程：
14．（2018·全国Ⅱ卷）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
（1）从图可知，A叶片的树冠 （填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是 .
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素过程中，常用的有机溶剂是 .
【答案】（1）下层；A叶片的净光合速率到达最大时所需光照强度低于B叶片
（2）暗
（3）无水乙醇
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）下层叶片获得的光照低于上层叶片，导致光合作用强度低于上层，即光合速率较低。（2）光合作用分光反应和暗反应，光反应阶段产生氧气，据题意净光合速率下降但放氧速率不变说明不是光反应阶段受抑制导致，应该是暗反应受抑制导致。（3）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
【分析】（1）树冠下层叶片获得的光照低于上层，导致光合作用强度低于上层，即净光合速率较低。（2）光合作用的过程：
（ 3 ）提取叶绿体色素实验过程：
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