2020-2021年高考生物复习单元试卷的细胞代谢(含分析)

2020-2021年高考生物一轮复习单元测试卷 细胞的代谢

一、选择题：本题共 20 个小题，每小题 3 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符

合题目要求的。

1．(2020·河北邯郸一模)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )

A．酶的专一性与其空间结构有直接关系

B．Fe3＋

和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量

C．酶的活性部位可与多种底物结合

D．分化程度不同的活细胞中含有的酶完全不同

【答案】A

【解析】酶催化化学反应的种类与其空间结构有关，A 正确；催化剂不能提供能量，其只能降低反应

的活化能，B 错误；酶具有专一性，酶的活性部位只能与特定的底物结合，C 错误；分化程度不同的活细

胞中可能含有相同的酶，如都含有 ATP 合成酶，D 错误。

2．(2020·哈尔滨三中模拟)下图是酶催化特性的“酶—底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字

母表示相关物质。下列对此图的解释正确的是( )

A．X 是酶，过程①表示缩合反应

B．Y 可表示酶，过程②体现酶的多样性

C．复合物 Z 是酶具有专一性的关键

D．①②可以表示葡萄糖水解过程

【答案】C

【解析】图中 X 在化学反应前后不变，说明 X 是酶，Y 在酶的作用下生成 F 和 G，说明该反应是分解

反应，过程①表示酶与底物特异性结合，A 错误；Y 为底物，过程②体现了酶的催化作用，B 错误；复合

物 Z 是酶与反应物的结合体，是酶具有专一性的关键，C 正确；葡萄糖是单糖，是不能水解的糖，D 错误。

3．(2020·河南郑州第一中学模拟)下列关于酶的叙述，正确的是( )

A．DNA 连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在 DNA 片段上

B．RNA 聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键

C．DNA 分子的解旋不一定都需要解旋酶

D．过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比 Fe3＋

催化时要多

【答案】C【解析】DNA 连接酶的作用是连接 DNA 片段之间的磷酸二酯键，A 错误；RNA 聚合酶能在核糖核苷

酸之间形成磷酸二酯键，B 错误；DNA 分子的解旋不一定都需要解旋酶，如 PCR 反应的变性过程，C 正确；

过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与 Fe3＋

催化时一样多，只是反应速率不同，D 错误。

4．(2020·安徽合肥九中模拟)根据以下关于过氧化氢实验的过程和结果判断，下列分析不正确的是( )

试管 a b c d

3%过氧化

氢溶液

2 mL 2 mL 2 mL 2 mL

处理措施 不做任何处理 置于 90 ℃水浴杯中

加 2 滴 3.5%的

FeCl3

加 2 滴 20%的新鲜肝

脏研磨液

实验结果 － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋

注：“－”表示无气泡产生，“＋”表示有气泡产生；“＋”的数量表示单位时间气泡产生多少。

A．a 和 b、a 和 c、a 和 d 分别构成对照实验

B．c 和 d 是对照实验，自变量是催化剂类型

C．a、b、c、d 说明酶能高效地提供活化能

D．a、c、d 不能说明生物催化剂具有专一性

【答案】C

【解析】a 和 b 对照说明温度能加快过氧化氢的分解，a 和 c 对照说明 FeCl3 具有催化作用，a 和 d 对

照说明酶具有催化作用，A 正确；c 和 d 对照说明酶具有高效性，B 正确；酶不能为反应提供能量，酶的作

用原理是降低化学反应的活化能，C 错误；c 组是无机催化剂，d 组是有机催化剂，a、c、d 不能说明催化

剂的专一性，D 正确。

5．(2020·吉林省长春一中模拟)下面是与酶的特性有关的两个曲线图，下列关于甲、乙曲线的分析，不

正确的是( )

A．在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强

B．过酸、过碱都会使酶失活

C．低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏

D．过高的温度使酶失去活性，恢复常温，酶的活性即可恢复【答案】D

【解析】最适温度之前，随温度的升高，酶的催化作用增强，A 正确；过酸、过碱都会使酶空间结构

被破坏，使酶失活，B 正确；低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏，一定范围内升高温度，酶

的活性增强，C 正确；过高的温度使酶的空间结构被破坏，恢复常温，酶的活性不可恢复，D 错误。

6．(2020·河南郑州一模)肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对 RNA 酶敏感，对蛋白酶不敏感。下列对

该酶的叙述错误的是( )

A．该酶催化氨基酸脱水缩合

B．该酶应该存在于核糖体中

C．线粒体和叶绿体内不会含有该酶

D．肽酰转移酶是具有催化活性的 RNA

【答案】C

【解析】肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，肽键的形成过程中存在氨基酸的脱水缩合，A 正确；氨基

酸脱水缩合的场所为核糖体，所以肽酰转移酶存在于核糖体中，B 正确；线粒体和叶绿体内也含有核糖体，

也进行蛋白质的合成，也可能含有肽酰转移酶，C 错误；肽酰转移酶对 RNA 酶敏感，其化学本质应是 RNA，

D 正确。

7．(2020·广东汕头一模)甲、乙两图是温度、pH 对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是( )

A．甲、乙两图中 B 代表的含义分别是酶的最适温度和最适 pH

B．甲、乙两图中 A 点对应的温度或 pH 对酶活性的影响不相同

C．甲、乙两图中 C 点对应的温度或 pH 对酶活性的影响相同

D．保存酶制品最好选择两图中 B 点对应的温度和 pH

【答案】D

【解析】甲、乙两图中，在 B 点对应的温度和 pH 条件下，酶促反应速率最大，分别表示酶的最适温

度和最适 pH，A 正确；低温时酶的活性受抑制，高温、强酸、强碱下使酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，

B、C 正确；低温条件下，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，酶制品最好在低温条件下保存，D 错误。

8．(2020·河北衡水中学调研)下列涉及 ATP 的相关叙述，错误的是( )

A．苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗 ATPB．ATP 中的 A 代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成

C．ATP 中有两个高能磷酸键，远离 A 的高能磷酸键易断裂而释放能量

D．葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应，此反应正常进行需要 ATP 提供能量

【答案】D

【解析】苯和乙醇通过自由扩散的方式出入细胞，其跨膜运输都不需要消耗 ATP，A 正确；ATP 中的

A 代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B 正确；ATP 中有两个高能磷酸键，远离 A 的高能磷酸键易断裂

而释放能量，C 正确；葡萄糖和果糖合成蔗糖为消耗 ATP 的吸能反应，D 错误。

9．(2020·河北唐山一模)线粒体在合成 ATP 时，下列条件不需要的是( )

A．基质中含有 O2 B．基质中含有 ADP

C．基质中含有 NADPH D．基质中含有丙酮酸

【答案】C

【解析】当线粒体基质中存在 O2时，细胞质基质中的丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段，

合成少量的 ATP，且可发生有氧呼吸第三阶段，合成大量 ATP，A、D 不符合题意；合成 ATP 的原料是 ADP

和 Pi，B 不符合题意；NADPH 是光合作用光反应阶段产生的，用于暗反应过程中三碳化合物的还原，细

胞呼吸中产生的[H]是指 NADH，C 符合题意。

10．(2020·广东肇庆一中模拟)在人体细胞的呼吸过程中，下列变化一定不发生在细胞质基质中的是

( )

A．丙酮酸的生成 B．丙酮酸的转化

C．乳酸的生成 D．CO2 的生成

【答案】D

【解析】丙酮酸为细胞呼吸第一阶段的产物，细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，A 不符合题意；

人体细胞呼吸过程中，丙酮酸的转化是指无氧呼吸第二阶段产生乳酸的过程，发生在细胞质基质，B、C 不

符合题意；人体细胞只有在进行有氧呼吸第二阶段时才能产生 CO2，发生在线粒体基质，D 符合题意。

11．(2020·湖北省襄樊一中模拟)下列有关人体细胞呼吸的叙述，正确的是( )

A．有氧呼吸和无氧呼吸的每个阶段都有 ATP 的合成

B．细胞呼吸产物 H2O 中的氢不仅仅来自葡萄糖

C．若消耗的 O2等于生成的 CO2，只进行有氧呼吸

D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都要产生 NADPH

【答案】B

【解析】无氧呼吸在第二阶段不产生 ATP，A 错误；有氧呼吸产生的 H2O 中的氢来自葡萄糖和反应物H2O，B 正确；人体无氧呼吸时既不吸收 O2也不放出 CO2，若细胞呼吸过程中消耗的 O2等于生成的 CO2，

则不能确定只进行有氧呼吸，C 错误；有氧呼吸和无氧呼吸过程都要产生 NADH，光合作用产生的[H]是

NADPH，D 错误。

12．(2020·河南省商丘一中模拟)下图是细胞呼吸过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表生理过程发生的场所，①至③

代表生理过程，甲、乙代表物质。下列有关叙述正确的是( )

A．Ⅰ和Ⅱ都具有双层生物膜

B．甲、乙分别代表丙酮酸和[H]

C．①放能最多，③放能最少

D．Ⅲ位于线粒体基质中

【答案】B

【解析】据图分析，Ⅰ表示细胞质基质，Ⅱ表示线粒体基质，Ⅲ表示线粒体内膜，A、D 错误；甲表

示丙酮酸，乙表示[H]，B 正确；图示三个过程中，③释放的能量最多，C 错误。

13．(2020·浙江省宁波一中模拟)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产

生的酒精和 CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )

氧浓度( %) a b c d

产生 CO2 的量 9 mol 12.5 mol 15 mol 30 mol

产生酒精的量 9 mol 6.5 mol 6 mol 0 mol

A.a 浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率

B．b 浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率

C．c 浓度时有 50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D．d 浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸

【答案】D

【解析】酵母菌无氧呼吸时产生的酒精和 CO2的量相等，故 a 浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，没有

进行有氧呼吸，A 错误；b 浓度时，有 6.5÷2＝3.25(mol)葡萄糖用于无氧呼吸，有(12.5－6.5)÷6＝1(mol)葡

萄糖用于有氧呼吸，酵母菌有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，B 错误；c 浓度时，有 6÷2＝3(mol)葡萄糖用

于无氧呼吸，有(15－6)÷6＝1.5(mol)葡萄糖用于有氧呼吸，故用于酒精发酵的葡萄糖约占 66.7%，C 错误；

d 浓度时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D 正确。14．(2020·河北冀州中学模拟)下图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为 a、b、c、d 时，CO2 释放

量和 O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是( )

A．氧浓度为 a 时，最适于贮藏该植物器官

B．氧浓度为 c 时，无氧呼吸最弱

C．氧浓度为 d 时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等

D．氧浓度为 b 时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 5 倍

【答案】D

【解析】氧浓度为 a 时，只有 CO2 的释放，没有 O2的吸收，此时植物只进行无氧呼吸，不利于储藏该

植物器官，A 错误；氧浓度为 d 时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸最弱，B、C 错误；氧气浓度为 b

时，O2的吸收量为 3，有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为 3÷6＝0.5，此时无氧呼吸释放的 CO2 量为 8－3＝5，

无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是 5÷2＝2.5，因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 5 倍，D 正确。

15．(2020·福建龙岩一中模拟)下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，正确的是( )

A．被锈钉扎伤后，破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖

B．稻田定期排水，可防止幼根因缺氧导致乳酸中毒变黑、腐烂

C．中耕松土可促进根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收

D．用透气的消毒纱布包扎伤口，可为伤口细胞提供足够的氧气促进伤口愈合

【答案】C

【解析】破伤风杆菌是厌氧型细菌，伤口表面存在氧气，破伤风杆菌不会在伤口表面大量繁殖，伤口

深处为无氧环境，破伤风杆菌容易在伤口深处大量繁殖，A 错误；水稻无氧呼吸的产物有酒精，没有乳酸，

B 错误；中耕及时松土，避免土壤板结，可促进根细胞的有氧呼吸，C 正确；用透气的消毒纱布包扎伤口，

可避免破伤风杆菌等厌氧微生物的大量繁殖，D 错误。

16．(2020·湖北重点中学联考)下列有关叶绿体中色素的说法，正确的是( )

A．色素的作用是吸收、传递和转换光能

B．叶绿体的膜结构上都有色素分布C．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用无水乙醇作为层析液

D．秋天有些植物叶片变黄是因为叶绿素转化为类胡萝卜素

【答案】A

【解析】叶绿体中色素的作用是吸收、传递和转换光能，A 正确；叶绿体的外膜和内膜上没有色素分

布，叶绿体中的色素存在于类囊体薄膜上，B 错误；叶绿体中的各种色素在无水乙醇中的溶解度都很大，

故无水乙醇只能作为绿叶中色素的提取液，不能作为绿叶中色素分离的层析液，层析液是用石油醚、丙酮

和苯按一定比例混合而成的，不同色素在其中的溶解度不同，C 错误；秋天有些植物叶片变黄是因为低温

条件下叶绿素分子易被破坏，叶片可显示出类胡萝卜素的颜色，D 错误。

17．(2020·山西省晋中一中模拟)利用无水乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素，并将

叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的 1、2、3、4、5 位置(如下图所示)。当

滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确的位置应为( )

【答案】B

【解析】在层析液中四种色素的溶解度从大到小的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，

色素溶解度越大，随层析液在滤纸上扩散的速度越快，混合液中含 4 种色素，扩散后在滤纸条上形成 4 条

色素带。

18.(2020·安徽合肥第七中学模拟)右图为叶绿体结构与功能的示意图，A、B、C、D 表示叶绿体的结构，

①②③④⑤表示有关物质。下列叙述中不正确的是( )

A．CO2 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3 中的化学能

B．若突然停止光照，C3的含量会升高

C．CO2 进入叶绿体后，不能直接被固定形成⑤

D．参与光合作用的色素位于图中的 A 部分【答案】A

【解析】CO2的固定不消耗 ATP，C3 还原时，ATP 中的化学能转变为(CH2O)中的化学能，A 错误；若

突然停止光照，光反应产生的[H]和 ATP 减少，被还原的 C3 减少，而 CO2 被 C5 固定形成 C3的过程暂时不

变，故短时间内 C5 的含量会降低，C3的含量会升高，B 正确；CO2 进入叶绿体后，在特定酶的作用下，与

C5 结合，固定形成④(C3)，C3 被还原形成⑤(糖类)，C 正确；参与光合作用的色素位于图中的 A，即叶绿体

的类囊体薄膜上，D 正确。

19．(2020·山东青岛二中质检)下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、

B 表示两种气体物质，下列说法错误的是( )

A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质

B．物质 A 表示 O2，物质 B 表示 CO2

C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能

D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和 ATP

【答案】D

【解析】由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是叶绿体的类囊体薄膜和叶

绿体基质。物质 A、B 分别表示 O2和 CO2。光反应能将光能转变成活跃的化学能储存在 ATP 中，暗反应能

将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程②包括 CO2的固定和 C3 的还原两个阶段，其中

CO2 的固定不需要消耗①过程产生的[H]和 ATP。

20．(2020·辽宁八校高三联考)以下关于叶绿体和光合作用的几个实验，得不到相应实验结果的是( )

A．将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射 5 h，加碘液处理后溶液呈蓝色

B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶片，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理

叶片，变成蓝色

C．将叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变

暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域

D．将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足 14CO2的密闭透明的照光小室内，3 小时后在叶内淀

粉中可检验到 14C 的存在

【答案】A

【解析】叶绿素的无水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反应，也不能产生淀粉，A 错误；光合作用产生淀粉，观察时需对叶片进行脱色处理，B 正确；叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光，导致连续

光谱相应区域变暗，C 正确；CO2是光合作用的原料，14CO2 中的 14C 可转移到淀粉中，故产物中可检测到

二、非选择题：本大题共 4 小题，共 40 分。

21.(10 分)(2020·江苏省常州一中模拟)淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物。下图是马铃薯光合作

用产物的形成及运输示意图，请据图回答下列问题：

(1)卡尔文循环与光反应产生的 NADPH 和 ATP 密切相关，这两种物质是在图中________(填“①”或“②”)

阶段被利用，该过程称为_______________________________________________。

(2)在叶绿体内，磷酸丙糖形成后，如继续参与卡尔文循环，则会形成_______________。

(3)研究发现，蔗糖进入韧皮部细胞的过程可被呼吸抑制剂抑制。这一结果表明，蔗糖进入韧皮部可能

是________(填“顺”或“逆”)浓度梯度，该跨膜过程所必需的条件是_________________________________。

(4)马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏。若摘除一部分块茎，叶肉细胞液泡中的蔗糖含量

会________；继续培养一段时间后，下侧叶片的光合速率会________(填“上升”“不变”或“下降”)，原因是

___________________________________________。

【解析】(1)卡尔文循环(暗反应)中，NADPH 和 ATP 用于三碳化合物的还原，即图中的②阶段。(2)由

题图可知，磷酸丙糖形成后，如继续参与卡尔文循环，则会形成 C5(五碳化合物)。(3)根据题干信息，蔗糖

进入韧皮部细胞的过程可被呼吸抑制剂抑制，说明该过程消耗呼吸作用提供的能量，可能是主动运输，逆

浓度梯度进行，需要载体和能量。(4)若摘除一部分块茎，由叶肉细胞运往块茎的蔗糖减少，会有更多的蔗

糖贮藏在叶肉细胞的液泡中，因此液泡中蔗糖含量会升高；继续培养一段时间后，蔗糖由于运到块茎的量

减少而积累在下侧叶片中，导致光合作用受到抑制，光合速率下降。

【答案】(1)② C3 的还原(或三碳化合物的还原)

(2)C5 (3)逆 载体和能量(或载体和 ATP)

(4)增加 下降 光合产物(蔗糖)积累，抑制了光合作用的进行

22.(10 分)(2020·辽宁省鞍山一中模拟)某城市考虑引进香樟作为绿化树种，为了解光照强度与光周期对

香樟苗生长的影响，研究人员进行了相关研究。回答下列问题：(1)研究过程中，需要保持一定的温度、二氧化碳浓度，并为香樟苗始终提供适量的______________(至

少回答 2 点)。

(2)研究人员测定了若干组长势相同的同龄香樟苗在不同光照强度下的净光合作用强度。结果表明，香

樟苗生长最适宜的光照强度范围是 21～30 klx。过低或过高的光照强度都不利于香樟苗的生长，其原因是

____________________________________________________。

(3)研究人员在适宜条件下培养若干香樟种子，待幼苗出土后，在适宜的光照强度下，设 3 个人工控制

的光周期处理组继续培养，2 个月后测定各组香樟苗的株高和地径(靠近地表处的直径)。结果如下：

光周期对香樟苗的株高和地径的影响(单位：mm)

组别 光周期 株高 地径

A 10 h 光期＋14 h 暗期 291 3.84

B 15 h 光期＋9 h 暗期 302 4.17

C 24 h 光期＋0 h 暗期 316 3.95

该城市春季平均日照长度接近 10 h、夏季平均日照长度接近 15 h，结合上述实验结果分析，在大棚中

培育香樟苗适合在________(填“春季”或“夏季”)，并应控制好大棚内温度、二氧化碳浓度，且根据一天光照

强度的变化情况采取________________的措施让香棒苗更好地生长。

【解析】(1)本实验的自变量是光照强度和光周期，为保障香樟苗的正常生长，在研究过程中，需要保

持一定的温度、二氧化碳浓度，并为其始终提供适量的水分和无机盐，以保证无关变量相同且适宜。(2)光

照强度过低，限制了光合作用的正常进行，不利于干物质积累；光照强度过高，会破坏相关色素的结构以

及直接或间接影响与光合作用相关蛋白质的活性。(3)据表可知，与 A 组(10 h 光期＋14 h 暗期)相比，B 组

(15 h 光期＋9 h 暗期)处理更有利于香樟苗的生长，结合题中信息可知，该城市在大棚中培育香樟苗适合在

夏季，并应控制好大棚内的温度、二氧化碳浓度，且根据一天光照强度的变化情况采取适时补光及遮阴，

让香樟苗更好地生长。

【答案】(1)水分和无机盐 (2)光照强度过低，限制了光合作用的正常进行，从而不利于干物质积累；

光照强度过高，可破坏相关色素以及直接或间接影响与光合作用相关蛋白质的活性 (3)夏季 适时补光及

遮阴

23．（10 分）(2020·四川广安模拟)植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的 O2，这属于植

物细胞光呼吸的重要环节。下图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答下列问题：(1)过程①发生在____________中，并且需要光反应提供________________。在黑暗条件下 C3不能被还

原再生成______，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。

(2)研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO2和 O2 会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中

O2浓度升高时，过程②会受到________。

(3)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到

保护作用，原因是________________________________________________________________________。

(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是

________________________________________________________________________。

【解析】(1)过程①需要光反应提供 ATP 和[H]，发生在叶绿体基质中，在黑暗条件下 C3不能被还原再

生成 C5，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2)催化过程②和③的是同一种酶，CO2和 O2 会竞争此酶的同

一活性位点，当细胞中 O2浓度升高时，O2会与 CO2争夺 C5，过程②会受到抑制。(3)在强光下，光反应转

换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是光呼吸可

消耗过剩的能量(或 ATP 和[H])。(4)从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗 ATP，

而有氧呼吸产生 ATP。

【答案】(1)叶绿体基质 ATP 和[H](二者缺一不可) C5 (2)抑制 (3)光呼吸可消耗过剩的能量(或

ATP 和[H]) (4)光呼吸消耗 ATP，有氧呼吸产生 ATP

24．（10 分）(2020·湖南省株洲二中模拟)下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图 1 是叶肉

细胞的光合作用过程图解；图 2 表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随 CO2浓度变化的情

况。请回答下列问题：

(1)由图 1 可知，甲、乙分别代表的物质是________、________，要想使叶绿体内 C3 的含量快速下降，可以改变的环境条件是___________________________________________________________，光反应中产生

的 O2 扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过________层生物膜。

(2)图 2 中限制 D 点光合作用速率的主要环境因素是________，C 点和 D 点相比，叶绿体中[H]的含量

________(填“较低”“相等”或“较高”)。

(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分

成若干份，然后，置于不同浓度的 NaHCO3 溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所

需时间，其记录结果绘成曲线如图 3。请据此回答：

①该实验的目的是_________________________________________________。

②从图解分析，b 点比 a 点细胞内的 C5 含量________，bc 段曲线平缓的限制因素可能是________，而

c 点以后曲线上行，其原因应该是______________________________________________。

【解析】(1)光合作用分光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供了[H]和 ATP。要想使叶绿体内

C3 的含量快速下降，可通过不提供 CO2 或增强光照等方法。叶绿体和线粒体均含 2 层生物膜，所以至少要

经过 4 层。(2)影响光合作用的外界因素主要是 CO2浓度和光照强度，在 D 点 CO2 浓度已达到饱和点，故制

约因素主要为光照强度；D 点比 C 点 CO2浓度高，消耗的[H]更多，它们在同样光照下[H]来源一样，故 C

点[H]含量高。(3)NaHCO3的作用是提供 CO2，所以实验目的中自变量写成 CO2 浓度，因变量写成光合作用

速率。b 点比 a 点 NaHCO3浓度大(即 CO2 浓度高)，C5 消耗多，而光照强度相同，故 b 点比 a 点 C5 含量低。

bc 段时由于光照强度的限制，曲线较平缓，而 c 点以后 NaHCO3 浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞

代谢，光合作用减弱致使曲线上行。

【答案】(1)CO2 [H]和ATP 不提供CO2或增强光照(回答一个方面即可) 4 (2)光照强度 较高 (3)

①探究 CO2浓度对光合作用速率的影响 ②低 光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响

细胞代谢