专题三 细胞代谢-细胞呼吸与光合作用——高考生物学二轮复习典例分析及重难突破（含解析）

专题三 细胞代谢-细胞呼吸与光合作用——高考生物学二轮复习典例分析及重难突破
典例分析
1.（2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。
下列分析正确的是（ ）
A.0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B.30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C.30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D.与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长
2.（2024·重庆·高考真题）肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是（ ）

A.图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧
B.图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜
C.肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力
D.葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］
3.（2024·安徽·高考真题）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（ ）
A.在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B.PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节
D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快
4.（2024·贵州·高考真题）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。

回答下列问题。
（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有 ；参与有氧呼吸的酶是 （选填“甲”或“乙”）。
（2）在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 倍。
（3）若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是 （答出2点即可）。
5.（2024·重庆·高考真题）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。
（1）探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。

①黄连的光饱和点约为 umol·m-2·s-1。光强大于1300umol·m-2·s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于 。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为 。黄连叶片适应弱光的特征有 （答2点）。
（2）黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括 （多选）。①叶片叶绿体避光运动，②提高光合产物生成速率，③自由基清除能力增强，④提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。
（3）生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及其作用是 。
【解题技巧】
1.细胞呼吸类型的判断及计算
（1）以流程图、示意图、表格等为信息载体考查有氧呼吸与无氧呼吸的区别及相关计算。如：以细胞呼吸过程中物质的转化为信息考查细胞呼吸类型及有氧呼吸与无氧呼吸氧化葡萄糖的比例计算等。
（2）以曲线、表格等为信息载体，考查温度、0，浓度等因素对细胞呼吸的影响。如：结合温度、02、浓度等对细胞呼吸速率的影响曲线，考查不同条件下细胞呼吸的特点及在生产中的应用。
2.绿叶中色素提取与分离实验过程
分析题型法以“绿叶中色素的提取和分离”实验为素材，考查色素的种类、作用：材料的选择；实验的方法、步骤及对实验结果的分析。如以异常的色素带为信息考查色素提取分离实验对材料、实验操作的要求。
3.光合作用过程分析
（1）以光合作用过程物质及能量的转化为信息，考查光反应与暗反应的相互制约关系。如环境条件发生变化时，C，、C，、[H]、ATP含量变化规律。
（2）以实验数据、曲线、图表等为信息载体，考查不同环境因素对光合作用的影响。如以光照强度对光合速率影响关系曲线为信息，对曲线上关键点的含义、位置变化进行考查。
4.光合作用相关的实验探究
（1）以特定的实验装置为素材，考查光合速率的测定方法。如以密闭装置内气体体积、02或C02浓度变化为信息，考查实验过程中的变量控制、误差校对等相关知识。
（2）利用实验数据、图表、曲线等信息，考查影响光合作用的因素。如以光照强度对光合速率影响的关系曲线为信息，对曲线上关键点的含义及关键点位置的变化进行考查。
重案突破
1.SLC25A51转运蛋白可以选择性地转运NAD+，调控细胞内NAD+水平，是哺乳动物细胞产生ATP所必需的。NAD+最有可能被SLC25A51转运到细胞内的部位是（ ）
A.细胞质基质 B.线粒体基质 C.线粒体内膜 D.液泡
2.有许多生物学知识和原理在生产生活中得到了广泛应用。下列相关叙述错误的是（ ）
A.酿酒需要密封，因为酒精是酵母菌无氧呼吸的产物
B.种植小麦时“正其行，通其风”，可防止植株周围CO2浓度过低
C.储存新鲜蔬菜时应降低呼吸强度，故应在低温﹑无氧和干燥条件下储存
D.一些阴生植物如人参需要在弱光条件下种植，因为其光合作用的最适光照强度较低
3.癌细胞在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP。下列叙述正确的是（ ）
A.无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP
B.无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，均有丙酮酸和NADH产生
C.若某物质能抑制癌细胞中NADH生成水，则此时癌细胞中O2的消耗量增多
D.若消耗等量的葡萄糖，癌细胞通过细胞呼吸产生的NADH比正常细胞多
4.可立氏循环是指在激烈运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度，这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸，使NAD 再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是（ ）
A.机体进行可立氏循环时，肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量
B.有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质中产生，在线粒体基质和内膜处被消耗
C.肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，根本原因是相关基因的选择性表达
D.丙酮酸被还原为乳酸的过程中，产生NAD+和少量ATP
5.呼吸跃变是指某些肉质果实成熟到一定程度时，呼吸速率突然升高然后又下降，此时果实便进入完全成熟，开始走向衰老。下列叙述错误的是（ ）
A.呼吸跃变期果实内乙烯的合成量可能急剧升高
B.将果实贮藏在高CO2浓度条件下，可使呼吸跃变延后发生
C.呼吸跃变前阴，葡萄糖在线粒体中分解成CO2和H2O的速率会升高
D.呼吸跃变发生后，果实中有些酶的活性下降，但也有些酶的活性会上升
6.巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐夺得金牌，并打破该项运动的世界记录。在激烈的游泳运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度，这时肌肉中形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶催化转变为乳酸，使NAD+再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续进行产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过葡糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是（ ）
A.激烈的游泳运动中，肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值始终等于1
B.有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质中产生，在线粒体基质和内膜处被消耗
C.肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，说明这两种细胞内的核酸相同
D.丙酮酸被还原为乳酸的过程中会生成NAD+和少量的ATP，供给肌细胞使用
7.生物体内乳酸经乳酸脱氢酶的作用可生成丙酮酸，乙醇经乙醇脱氢酶的作用可生成乙醛。下列叙述正确的是（ ）
A.乳酸和丙酮酸之间可相互转化，丙酮酸转化为乳酸时不生成ATP
B.缺氧条件下，抑制乳酸脱氢酶的活性可以降低细胞内乳酸的浓度
C.在缺少糖原和O2不足的条件下，醋酸菌中乙醛的产生速率会增加
D.乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶发挥作用时均能为底物提供适量活化能
8.研究发现，缺氧条件下，玉米根部组织细胞先是进行产乳酸的无氧呼吸，之后才进行产乙醇的无氧呼吸，有关代谢过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.据图可推测，蔗糖可在细胞外水解生成葡萄糖和果糖
B.图中B为丙酮酸，氧气充足条件下，可在线粒体内膜和氧反应生成水
C.缺氧条件下，乳酸积累导致pH降低，促进乙醛生成，进而生成乙醇
D.暴雨过后玉米田若不能及时排涝，乙醇积累可能会使玉米烂根导致减产
9.当光照过强，植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在PSⅡ，PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，能将水分解为O2和H+并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSⅡ变性失活，使光合速率下降。中国科学院研究人员为研究铁氰化钾（MSDS，一种电子受体）对微藻光抑制现象的作用，进行了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（ ）
A.PSⅡ分解水产生的H+和电子与NADP+结合形成暗反应所需的NADPH
B.光强度在I1~I2，对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
C.在经光强度I3处理的微藻中加入MSDS后，光合放氧速率无法恢复正常
D.上述实验结果说明MSDS可能通过释放电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
10.光合作用光反应可分为原初反应、电子传递和光合磷酸化。原初反应中光能经色素的吸收和传递后使psⅠ和psⅡ发生电荷分离产生高能电子，高能电子推动着类囊体薄膜上的电子传递。电子传递的结果:一方面引起水的裂解以及NADP+的还原;另一方面建立跨膜的H+浓度梯度,启动光合磷酸化形成ATP。光反应的部分过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.原初反应实现了光能到化学能的能量转化过程
B.类囊体薄膜内外H+浓度梯度的形成与水的裂解、质体醌的转运以及NADP+的还原有关
C.图中H+通过主动运输进入叶绿体基质
D.光反应产生的NADH和ATP用于暗反应中三碳化合物的还原
11.某科研小组从菠菜叶肉细胞中分离出类囊体，并用磷脂分子包裹形成图甲所示的“油包水液滴”结构。向该结构中加入足量的光反应所需的NADP+等物质，并对其进行明暗交替处理，及时检测该结构内产生NADPH的量，其结果如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）
A.若向该结构中补充CO2，则会有糖类的积累
B.图甲所示类囊体腔中会有NADPH的合成
C.图甲所示结构能将光能转化为化学能，且均储存在NADPH中
D.根据希尔反应可知，若将NADP+换成铁盐，则理论上该结构可产生氧气
12.植物体内光系统Ⅰ（PSⅠ）、细胞色素复合体（Cb6/f）、光系统Ⅱ（PSⅡ）等结构能形成如图所示的线性电子传递和环式电子传递两条途径。线性电子传递中，电子经PSII、Cb6/f和PSI最终产生NADPH和ATP。环式电子传递中,电子在PSI和Cb6/f间循环,仅产生ATP不产生NADPH。高温胁迫会引发活性氧ROS（如自由基、H2O2等）的积累而造成光抑制。下列说法错误的是（ ）
A.PSI和PSⅡ具有吸收利用光能,并进行电子传递的作用
B.膜两侧H+浓度梯度的形成与水的光解、PQ蛋白的运输及NADPH的合成密切相关
C.ROS会催化光系统中的蛋白质水解造成光抑制
D.与线性电子传递相比，环式电子传递能够提高ATP/NADPH比例
13.动物细胞中的脱氢酶可将NADPH转化为NADH。骨关节炎是一种常见的退行性疾病，患者软骨细胞表现出能量和NADPH耗竭。2022年中国科学家的研究成果登上了《自然》杂志，他们成功从菠菜中提取类囊体，用膜包裹后将其递送到小鼠退变的软骨细胞内，改善了软骨细胞的代谢。下列说法错误的是（ ）
A.将类囊体转入软骨细胞利用了膜流动性的原理
B.用红光照射改造过的软骨细胞,可产生NADPH
C.光照下，被改造的软骨细胞可利用CO2制造有机物
D.转入的类囊体可以提高软骨细胞有氧呼吸的速率
14.蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等代谢产物。蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D-乳酸产量，但结果不理想。下列叙述，错误的是（ ）
A.蓝细菌内的ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程
B.蓝细菌能产生NADPH是因为叶绿体中含有藻蓝素和叶绿素
C.构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶和DNA连接酶
D.结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗
15.颞下颌关节紊乱综合征是口腔颌面部常见的疾病之一，其发病可能与关节盘细胞的数量减少有关。关节盘细胞处于低氧低糖的内环境中，该细胞所处内环境的氧浓度可能是2%。研究人员研究了不同葡萄糖浓度和氧气含量对颞下颌关节盘细胞增殖和耗氧量的影响（结果如表所示），以期为进一步研究该疾病提供思路。据此推测，下列叙述错误的是（ ）
氧气含量 检测指标 葡萄糖含量
无糖组 低糖组 高糖组
21% 细胞数量相对值 2.71 2.59 2.67
耗氧量/（pmol·min-1） 140 97 65
2% 细胞数量相对值 0.32 2.11 2.09
耗氧量/（pmol·min-1） 21 34 35
A.在21%氧气含量条件下,葡萄糖浓度变化对细胞增殖的影响不明显
B.在2%氧气含量条件下，适当添加葡萄糖可提高细胞增殖速率
C.在21%氧气含量条件下,随葡萄糖浓度的升高,细胞的耗氧量显著增加
D.欲进一步研究细胞的呼吸方式，可增加对葡萄糖摄取量、ATP生成量等的检测
16.锈赤扁谷盗是严重危害储粮的害虫之一。研究者研究了不同温度和不同小麦含水量对锈赤扁谷盗幼、成虫呼吸速率的影响，结果如表所示。下列叙述正确的是（ ）
注：锈赤扁谷盗幼、成虫在不同条件下的呼吸速率（μL/min·头）
小麦含水量%呼吸速率温度 25℃ 30℃ 35℃
12 0.12/0.14 0.19/0.21 0.25/0.29
13 0.14/0.15 0.21/0.23 0.26/0.34
14 0.18/0.16 0.24/0.27 0.32/0.52
A.该实验自变量是不同温度和不同小麦含水量，因变量是锈赤扁谷盗呼吸速率
B.相对密闭储粮环境下，锈赤扁谷盗会无氧呼吸产生酒精引起粮食出现酒味
C.小麦含水量相同时，锈赤扁谷盗幼、成虫呼吸速率受温度影响变化趋势相似
D.据数据分析可知，储藏小麦种子的最佳条件是温度为35℃和小麦含水量为14%
17.某兴趣小组测得的花生种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A.种子萌发进行有氧呼吸时,CO2在线粒体基质中产生
B.种子萌发前，随着时间的推移,有机物的消耗速率逐渐增大
C.种子萌发后的第4天,花生开始进行光合作用积累有机物
D.种子萌发后的第6天，花生的净光合速率为15mLCO2·g-1·h-1
18.为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，实验人员对拟南芥野生型WT和突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒面积进行了研究，结果如图所示，其中黑暗结束是指将WT和nnt1置于黑暗中培养一段时间后，黑暗结束时检测淀粉粒面积。下列相关叙述不合理的是（ ）
A.黑暗状态下，WT和ntt1的叶绿体均不能通过进行光合作用来合成淀粉
B.长时间光照有利于ntt1积累大量淀粉
C.叶绿体中淀粉的合成依赖于细胞质中ATP的供应
D.根据图中信息不能推测ntt1在光照条件下光合作用情况
19.黎科植物异子蓬能在绿色组织的单个细胞中完成整个C4光合作用，颠覆了C4植物的光合作用只能依靠两种细胞共同作用的观点。光合细胞与大气接触的叶表面附近几乎没有叶绿体，维管束附近有叶绿体密集区，其光合作用过程如下图所示。据图分析错误的是（ ）
A.叶绿体固定的CO2来自苹果酸的分解和自身呼吸作用产生的
B.丙酮酸转化成PEP过程消耗的ATP来自叶绿体
C.叶绿体中NADPH可作为三碳化合物的还原剂并提供能量
D.叶绿体总是紧靠线粒体分布，有利于获得较高浓度CO2
20.如图为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径（①②③④表示场所）。气孔运动具有复杂的调控机制，已知蓝光可作为一种信号激活膜上的质子泵运出氢离子，促进保卫细胞吸收K+，而使气孔张开。据图分析，下列叙述不合理的是（ ）
A.蓝光作为信号分子促进细胞通过主动运输吸收K+
B.保卫细胞中合成ATP的场所为细胞质基质、线粒体、叶绿体
C.呼吸作用产生的ATP用于细胞中除叶绿体外各项生命活动
D.Mal的合成和运输使细胞液浓度上升，保卫细胞吸水气孔张开
21.人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生下图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图分析，以下说法错误的是（ ）
A.过程②，发生在细胞质基质，释放少量的能量，产生少量的ATP
B.呼吸链受损会导致有氧呼吸异常，代谢物X是乳酸
C.过程④将代谢物X消耗，避免代谢产物的积累
D.过程⑤中酶B为过氧化氢酶，催化H2O2分解，避免H2O2对细胞的毒害
22.我国科学家在内源性酒精性脂肪肝患者（虽未过量饮酒但是肝脏也产生病变）的肠道内发现了一种可以大量产生酒精的细菌，这种细菌被称为高产乙醇肺炎克雷伯菌（Kpn）。针对内源性酒精性脂肪肝患者，目前有两种治疗方法：抗生素疗法和噬菌体疗法，前者不具有特异性。下列叙述正确的是（ ）
A.Kpn无氧呼吸使有机物中的化学能大部分释放出来转化为ATP中的化学能和热能
B.预防酒精性脂肪肝不仅要少喝酒，平常还要注意低糖低脂饮食
C.酵母菌和Kpn都可以在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇，过程中会产生少量ATP
D.治疗内源性酒精性脂肪肝，噬菌体疗法比抗生素疗法副作用更大
23.采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量
B.据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下贮存苹果效果最佳
C.O2浓度为20%～30%范围内，温度对CO2的生成量无影响
D.低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗
24.科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的
B.Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第三阶段，进而影响脂肪的合成
C.Ca2+进入内质网腔的方式属于协助扩散
D.图示过程为细胞呼吸能为生物体供能提供了直接有力的证据
25.照光时，叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与RuBP羧化酶/加氧酶的亲和力与各自的相对浓度有关，相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应，最终释放CO2的过程称为光呼吸，如图所示。科研人员获得了水稻叶绿体中酶X缺陷型的突变植株，给予不同CO2浓度后检测植株的生长情况与部分代谢产物的含量，结果如表所示。回答下列问题：
条件 0.5%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2
指标 平均株高/cm 平均株高/cm 乙醇酸含量/（μg·g-1叶重） 乙醛酸含量/（μg·g-1叶重）
突变植株 42.45 24.47 825.54 1.26
野生植株 43.26 42.21 1.54 1.78
（1）叶肉细胞中进行光呼吸的结构包括________，产生乙醇酸的具体场所是_______。甘油酸转化为C3会消耗ATP产生ADP和Pi，产生的ADP和Pi在叶绿体中被再利用的途径是_______。
（2）结合实验结果分析，在光呼吸的过程中酶X的功能是_______。在较低的大气CO2浓度（0.03%）条件下，突变植株的长势不如野生植株的，机制可能是___________________________________。
（3）研究人员通过转基因技术使水稻叶绿体表达酶Y，酶Y能催化乙醇酸生成CO2，并抑制叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达。该途径提高了水稻的净光合速率，原因是_______________。
A.改变了乙醇酸的利用途径
B.减少了叶绿体中碳的损失
C.加速了C3生成C5
D.提高了RuBP羧化酶/加氧酶的活性
E.抑制了光呼吸
答案以及解析
典例分析
1.答案：B
详解：A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误；
B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确；
C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不在改变，限制因素不是光照时间，C错误；
D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。
2.答案：D
详解：A、由图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直接需氧环节，A错误；
B、草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，B错误；
C、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力，C错误；
D、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步，D正确。
3.答案：CD
详解：A、细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误；
B、由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误；
C、由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C正确；
D、运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，从而 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。
4.答案：（1）需要氧气参与；有机物被彻底氧化分解；释放大量能量，生成大量ATP 乙
（2）O2的含量 3
（3）无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0~3d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失
详解：（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。（2）在水淹0～3d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，有氧呼吸需要消耗氧气，葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1：6：6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1：2，无氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2μmol·g-1·min-1 CO2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。（3）若水淹3d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，由图可知，第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低，可能是第四天无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度，之后就很难恢复，所以要在水淹3天排水。
5.答案：（1）500 光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加 黄连在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制 叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大）
（2）①②③⑤
（3）合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应
详解：（1）①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度，由图1净光合速率的曲线可知当光照强大达到500umol·m-2·s-1时光合速率不再增加；光强大于1300umol·m-2·s-1后，由图1可知光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加。②由图1净光合速率曲线可知光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大）。（2）为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热消耗，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括⑤增强热耗散；①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗更多的光能；③自由基清除能力增强：减少对光合结构的破坏。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收不能减轻光抑制。（3）为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用有合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应，合理密植等。
重案突破
1.答案：B
解析：NAD+转化成NADH即产生［H］的过程，细胞内产生［H］的主要部位是线粒体基质，所以NAD+最有可能被SLC25A51转运到细胞内的部位是线粒体基质,B符合题意。
2.答案：C
解析：A、酿酒涉及的菌种是酵母菌，酵母菌无氧呼吸产生酒精，因此酿酒过程需要密封，A正确；B、种植小麦时“正其行，通其风”，可防止植株周围CO2浓度过低，有利于增加麦田中二氧化碳的浓度，提高光合效率，B正确；C、储存新鲜蔬菜时应降低呼吸强度，故应在低温﹑低氧条件下保存，因为该条件下呼吸速率较低，但在干燥条件下不利于保鲜，C错误；D、一些阴生植物如人参需要在弱光条件下种植，因为其光合作用的最适光照强度较低，即在较低光照强度下就能达到其最大光合效率，D正确。故选C。
3.答案：B
解析：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分储存在酒精或乳酸中，释放出来的能量大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP,A错误；无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，均为葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸和NADH,B正确；有氧呼吸的第三阶段为NADH在线粒体内膜上与O2反应生成水，若某物质能抑制癌细胞中NADH生成水，则此时癌细胞中O2的消耗量减少，C错误；已知癌细胞在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞通过细胞呼吸产生的NADH比正常细胞少，D错误。
4.答案：C
解析：A、人体激烈运动时，肌细胞中既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸，有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1，A错误；
B、有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗，B错误；
C、肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝脏细胞，在肝细胞内通过葡糖异生途径转变为葡萄糖，根本原因是葡糖异生途径相关基因的选择性表达，C正确；
D、丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段，该阶段生成NAD+，不产生ATP，D错误。
故选C。
5.答案：C
解析：A、呼吸跃变过程中，果实衰老成熟，乙烯含量会增多，A正确；
B、高CO2浓度条件下可抑制细胞呼吸，从而使呼吸跃变延后发生，B正确；
C、葡萄糖只能在细胞质基质中分解成丙酮酸，不能进入线粒体中分解，C错误；
D、呼吸跃变发生后，呼吸速率升高，因此果实中有些酶的活性下降、有些上升，D正确。
故选C。
6.答案：A
解析：A、人体激烈运动时，肌细胞中既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸，有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1，A正确；
B、有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗，B错误；
C、肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝脏细胞，在肝细胞内通过葡糖异生途径转变为葡萄糖，根本原因是葡糖异生途径相关基因的选择性表达，两细胞中的RNA种类不完全相同，C错误；
D、丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段，该阶段生成NAD+，不产生ATP，D错误。
故选A。
7.答案：A
解析：A、乳酸和丙酮酸之间可相互转化，丙酮酸转化为乳酸（为无氧呼吸的第二阶段）时不生成ATP，A正确；
B、乳酸经乳酸脱氢酶的作用可生成丙酮酸，缺氧条件下，抑制乳酸脱氢酶的活性可以增加细胞内乳酸的浓度，降低丙酮酸的浓度，B错误；
C、醋酸菌为好氧型细菌，缺氧条件下无法正常生活，C错误；
D、酶的作用是降低反应的活化能，D错误。
故选A。
8.答案：B
解析：据图可知，A物质为果糖，蔗糖在细胞外可水解为葡萄糖和果糖，A正确：据题意，B物质为丙酮酸，氧气充足条件下，其进入线粒体，在线粒体基质中参与有氧呼吸第二阶段，生成二氧化碳，B错误；据题可知，缺氧条件下，先是形成乳酸，降低pH后促进产乙醇的无氧呼吸发生，C正确；玉米长期被水淹，会进行产乙醇的无氧呼吸，乙醇积累会导致烂根，使作物减产，D正确。
故选B。
9.答案：D
解析：A、光反应中，水分解为氧气、H+和电子，电子与H+、NADP+结合形成NADPH，该过程中光能转化为NADPH中活跃的化学能，A正确；
B、由图可知光照强度从I1到I2的过程中，对照组微藻的光合放氧速率不变，光合作用利用的光能不变，但由于光照强度增加，因此光能转化效率下降，B正确；
C、对照组在I3光照强度下，微藻细胞中PSⅡ已经被累积的电子破坏，加入铁氰化钾后能减轻微藻的光抑制，但并不能恢复，光合放氧速率仍然较低，C正确；
D、当光照强度过大时，加入铁氰化钾能够有效解除光抑制，原因是铁氰化钾能接收电子从而降低PSⅡ受损伤的程度，D错误。
故选D。
10.答案：B
解析：根据题干“原初反应中光能经色素的吸收和传递后使PSI和PSⅡ上发生电荷分离产生高能电子”可知，原初反应实现了光能到电能的能量转化过程，A错误；由图可知，类囊体薄膜内外H+浓度梯度的形成（即基质中的H+浓度低，类囊体腔中的H+浓度高）与水的裂解、质体醌的转运以及NADP+的还原有关，B正确；由图可知，叶绿体基质中的H+浓度低，类囊体腔中的H+浓度高，即H+从类囊体腔进入叶绿体基质属于顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白的协助，故图中H+通过协助扩散的方式进入叶绿体基质，C错误；三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下被还原生成五碳化合物和糖类等有机物，D错误。
11.答案：D
解析：A、图甲所示结构中没有暗反应所需的酶等物质，通入CO2不能发生暗反应，A错误；
B、光反应发生的场所为类囊体薄膜，B错误；
C、光反应过程中，光能转化为化学能，储存在NADPH和ATP中，C错误；
D、铁盐是氧化剂，根据希尔反应可知，若将NADP+换成铁盐，则理论上该结构可产生氧气，D正确。
故选D。
12.答案：C
解析：A、观察图可知PSI和PSⅡ具有吸收利用光能，并进行电子传递的作用，这是它们的正常功能，A正确；
B、膜两侧H+浓度梯度的形成与水的光解产生H+、PQ蛋白对H+的运输以及NADPH的合成过程中的H+转移密切相关，B正确；
C、ROS本身不是催化剂，高温胁迫下积累的ROS会损伤光系统中的蛋白质从而造成光抑制，而不是催化蛋白质水解造成光抑制，C错误；
D、线性电子传递产生NADPH和ATP，环式电子传递仅产生ATP不产生NADPH，所以与线性电子传递相比，环式电子传递能够提高ATP/NADPH比例，D正确。
故选C。
13.答案：C
解析：由题干“他们成功从菠菜中提取类囊体，用膜包裹后将其递送到小鼠退变的软骨细胞内，改善了软骨细胞的代谢”可知，将类囊体转入软骨细胞利用了膜流动性的原理，A正确。类囊体中含有光合色素，其中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，故用红光照射改造过的软骨细胞，可产生NADPH,B正确。对于真核生物来说，光合作用暗反应阶段的场所为叶绿体基质，由于被改造的软骨细胞中无叶绿体基质以及与光合作用暗反应阶段相关的酶，故光照下，被改造的软骨细胞不能利用二氧化碳制造有机物，C错误。在转入的类囊体上可以发生光合作用的光反应过程，产生NADPH，由于动物细胞中的脱氢酶可将NADPH转化为NADH，故转入的类囊体可以提高软骨细胞中NADH的含量，进而提高软骨细胞有氧呼吸的速率，D正确。
14.答案：B
解析：A、蓝细菌属于原核生物，没有线粒体和叶绿体，但含有与光合作用有关的色素和酶，能进行光合作用和呼吸作用，故其细胞质中ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程，A正确；
B、蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，B错误；
C、构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶和DNA连接酶，C正确；
D、结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗，D正确。
故选B。
15.答案：C
解析：
细胞呼吸方式有两种，分别是有氧呼吸和无氧呼吸。产生等量的ATP，与有氧呼吸相比，无氧呼吸消耗的葡萄糖较多：消耗等量的葡萄糖，与有氧呼吸相比，无氧呼吸产生的ATP较少，故D正确。
16.答案：C
解析：A、该实验研究了不同温度和不同小麦含水量对锈赤扁谷盗幼、成虫呼吸速率的影响，因此自变量是不同温度和不同小麦含水量，因变量是锈赤扁谷盗幼、成虫呼吸速率，A错误；
B、动物无氧呼吸不能产生酒精，B错误；
C、小麦含水量相同时，锈赤扁谷盗幼、成虫呼 吸速率受温度影响变化趋势相似，温度越高， 锈赤扁谷盗幼、成虫呼吸速率越高，C正确；
D、据数据分析可知，储藏小麦种子的最佳条件 是温度为25℃和小麦含水量为12%，此时锈赤 扁谷盗幼、成虫呼吸速率最低，D错误。
故选C。
17.答案：C
解析：种子萌发进行有氧呼吸时，CO2在有氧呼吸的第二阶段产生，其场所是线粒体基质，A正确。分析题图可知，种子萌发前，随着时间的推移，CO2的释放速率逐渐增大，说明有机物的消耗速率逐渐增大，B正确。种子萌发后的第4天，净光合速率大于0，说明此时光合速率大于呼吸速率，所以花生开始进行光合作用积累有机物的时间应在第4天之前，C错误。分析题图可知，种子萌发后的第6天，花生的净光合速率为15mLCO2·g-1·h-1,D正确。
18.答案：B
解析：A、黑暗状态下，叶绿体不能合成NADPH和ATPC；还原缺少NADPH和ATP，光合作用不能进行，因此，黑暗状态下，WT和nttl的叶绿体均不能通过进行光合作用来合成淀粉，A正确；
B、结合图示可以看出，光照2h条件和光照8h条件相比，ntt1淀粉粒面积较小，变化不大，长时间光照，ntt1也不会积累大量淀粉，B错误；
C、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖细胞质中呼吸作用提供ATP，C正确；
D、WT突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，黑暗状态和光照条件下，突变体ntt1保卫细胞的的淀粉粒几乎无变化（与细胞质中的ATP不能运入叶绿体有关），不能推测该突变体进行光合作用的情况，D正确。
19.答案：B
解析：A、从图中可以看出，苹果酸分解产生CO2，同时线粒体呼吸作用产生的CO2也可被叶绿体固定，A正确；
B、卡尔文循环过程消耗的ATP来自叶绿体，丙酮酸转化成PEP过程消耗的ATP来自线粒体和细胞质基质，B错误；
C、在光合作用的暗反应中，叶绿体中的NADPH可作为三碳化合物还原的还原剂，同时也为该过程提供能量，C正确；
D、叶绿体进行光合作用需要CO2做原料，线粒体作为呼吸作用的场所能产生CO2，叶绿体紧靠线粒体分布有利于获得较高浓度CO2，D正确。
故选B。
20.答案：C
解析：A、蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的质子泵，消耗ATP将H+泵出膜外，膜外H+浓度升高，形成跨膜的电化学势梯度，驱动细胞主动运输吸收K+等离子，A正确。
B、保卫细胞中光合作用和呼吸作用可产生ATP，则合成ATP的场所为细胞质基质、线粒体、叶绿体，B正确。
C、据图分析，呼吸作用产生的ATP可通过NTT（ATP转运载体）运至叶绿体中，参与叶绿体中的某些生命活动，C错误。
D、PEP可在酶催化下合成OAA，再还原为Mal，使细胞液浓度上升，保卫细胞吸水气孔张开，D正确。
故选C。
21.答案：A
解析：AB、过程②表示无氧呼吸的第二阶段，发生在小鼠细胞中，丙酮酸分解只能产生乳酸，此过程并不能产生ATP，A错误，B正确；
C、代谢物X为乳酸，过程④可以将其分解，避免了乳酸的大量积累，维持细胞内的pH稳定，C正确；
D、酶B可以使过氧化氢分解为水和氧气，所以为过氧化氢酶，催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害作用，D正确。
故选A。
22.答案：B
解析：A、无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分储存在酒精中，A错误；
B、由于可能携带Kpn，Kpn可以在肠道中利用糖类和脂质进行无氧呼吸产酒精导致脂肪肝，所以要预防酒精性脂肪肝不仅要少喝酒，平常还要注意低糖低脂饮食，B正确；
C、丙酮酸转化为乙醇的过程是无氧呼吸第二阶段，不会产生ATP，C错误；
D、治疗内源型酒精性脂肪肝，抗生素疗法没有特异性，可能杀死大量肠道有益菌群，而噬菌体的寄生具有专一性，噬菌体疗法具有特异性，不会杀死其他的有益菌群，故噬菌体疗法比抗生素疗法副作用更小，D错误。
23.答案：B
解析：A、O2在线粒体内膜与[H]结合生成水并释放大量能量，A错误；
B、据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下，细胞呼吸最弱，CO2释放量最少，B正确；
C、由图可知，O2浓度为20%～30%范围内，温度影响CO2的相对生成量，C错误；
D、低温抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。
故选B。
24.答案：A
解析：A、根据磷脂分子的特点，头部亲水，尾部疏水，包裹脂肪的应该是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构，A正确；
B、Ca2+在线粒体基质发挥作用，调控的是有氧呼吸的第二阶段，B错误；
C、由图可知，Ca2+进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助，还需要ATP提供能量，是主动运输，C错误；
D、细胞呼吸除了为生物体供能，还是生物体代谢的枢纽，图示过程为细胞呼吸作为生物体代谢的枢纽提供了有力的证据，D错误。
故选A。
25.答案：（1）叶绿体、线粒体；叶绿体基质；进行光反应重新生成ATP
（2）催化乙醇酸生成乙醛酸；因酶X缺陷，乙醇酸无法正常转变为C3，糖类生成受阻；而自然状态下CO2含量较低，固定的效率较低，积累有机物较少
（3）ABCE
解析：（1）由图分析可知，光呼吸完整过程依次经过叶绿体、细胞质基质和线粒体，产生乙醇酸的具体场所是叶绿体基质，甘油酸转化为C3会消耗ATP产生ADP和Pi，产生的ADP和Pi在叶绿体类囊体薄膜上进行光反应重新生成ATP。
（2）酶X缺陷型的水稻突变株在0.03%CO2的条件下，乙醇酸含量明显增加。再根据图中所示，乙醇酸可转化为乙醛酸，故推知酶A具有催化乙醇酸生成乙醛酸的功能。在较低的大气CO2浓度（0.03%）条件下，突变植株的长势不如野生植株的，机制可能是因酶X缺陷，乙醇酸无法正常转变为C3，糖类生成受阻；而自然状态下CO2含量较低，固定的效率较低，积累有机物较少。
（3）酶Y能催化乙醇酸生成CO2，并抑制叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达，这样一来就改变了乙醇酸的利用途径，减少了叶绿体中碳的损失，一定程度抑制了光呼吸，有利于加速C3生成C5，故该途径提高了水稻的净光合速率，ABCE符合题意。