2026年春季高考生物总复习（全国）专题05 细胞的能量供应和利用（知识梳理+4大考点）（解析版）

专题05细胞的能量供应和利用

目录

第一部分明晰学考要求·精准复习

第二部分基础知识梳理·全面提升

第三部分考点精讲精练·对点突破

考点01降低化学反应活化能的酶

考点02细胞的能量“货币”ATP

考点03细胞呼吸的原理和应用

考点04光合作用与能量的转化

第四部分实战能力训练·满分必刷

知识内容考试目标层次

A（了解、模B（理解、独C（应用、

仿、感受水立操作、认领悟水学考预测

平）同水平）平）

知识一酶的本质及其在√从近三年高中学业水

细胞代谢中的作用平试题来看，选择题和

知识二酶具有高效性、√简答题都有一定分值

专一性和作用条件温和的题目，题目难度中

知识三ATP的化学组成和√等，重点考查考生对细

特点胞中能量的转化的实

知识四ATP在能量代谢√际理解，以光合作用和

中的作用呼吸作用为主。

知识五有氧呼吸和无氧√

呼吸的异同

知识六细胞呼吸在生产、√

生活中的应用

知识七叶绿体中色素的√

种类和作用

知识八光合作用的过程√

知识九生物大分子以碳√

链为基本骨架

知识十光合作用的探索√

历程

知识十一光合作用原理√

的应用

一、降低化学反应活化能的酶

1.酶的作用原理：

①活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

②原理：酶可以降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。

③意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。

（加热促进过氧化氢分解，是加热使过氧化氢分子得到了能量）

AC表示无酶催化过程所需要的活化能

BC表示有酶催化过程所需要的活化能

AB表示酶降低的活化能

2.酶的本质和特性：

①合成场所：一般来说，活细胞都能产生酶（哺乳动物成熟的红细胞除外）。主要是细胞内的核糖体

②化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。

③基本单位：氨基酸或核糖核苷酸

④作用：催化

⑤作用机理：降低化学反应的活化能

⑥作用场所:细胞内、外,生物体内、外都可以发挥作用

⑦酶的特性：高效性、专一性、作用条件较温和

①在探究温度对酶活性的影响实验中,不宜选用过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料,因为过氧化氢

(H2O2)在常温常压时就能分解，温度高时过氧化氢(H2O2)的分解会加快，从而影响实验结果。

②若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林

试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。

③探究温度对酶活性的影响时,一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。

④在探究pH对酶活性的影响实验中,不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料,因为在酸性条件下淀粉本身分解

也会加快,而且用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少,

从而影响实验结果。

⑤探究pH对酶活性的影响时,必须先调节pH,然后再将反应物与酶混合。否则反应物会在未调节好pH的情

况下就在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。另外,本实验中也可将过氧化氢酶溶液和过氧化氢溶液

分别调至同一pH再混合,以保证反应一开始便达到预设pH。

二、ATP

1.ATP是一种高能磷酸化合物

①元素组成：C,H,O,N,P

②中文名称：腺苷三磷酸

③结构简式：A—P～P～P

“—”代表普通化学键

“～”代表一种特殊的化学键

A

腺嘌呤P～P～P

核糖

三个磷酸基团

腺苷(A)

腺苷三磷酸(ATP)

④功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

2.ATP与ADP可以相互转化：

项目ATP的合成ATP的水解

反应式酶酶

ADP＋Pi＋能量――→ATPATP――→ADP＋Pi＋能量

所需酶ATP合成酶ATP水解酶

能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在特殊化学键中的能量

能量去路储存在特殊化学键中用于各项生命活动

反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位

三、细胞呼吸

1.探究酵母菌细胞呼吸的方式

①实验原理

酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于碱性厌氧菌，因此便用来研究细胞

呼吸的不同方式。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，来确定酵母菌细胞呼吸的

方式

酵母菌

a有氧条件：葡萄糖CO2+H2O+能量

酵母菌

b无氧条件：葡萄糖酒精+CO2+能量

②CO2和酒精的检测

试剂实验现象

澄清石灰水变浑浊（据变浑浊程度可确定CO2的多少）

CO2蓝绿黄（据变色实践的长短确定

溴麝香草酚蓝水溶液

CO2的多少）

酒精重铬酸钾溶液（酸性条件）橙色灰绿色

2.有氧呼吸与无氧呼吸：

项目有氧呼吸无氧呼吸

细胞在无氧条件下，经过多种酶

细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，的催化作用，把葡萄糖等有机物

概念把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧不彻底氧化分解，产生酒精和

化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。CO2或乳酸等，释放能量，生成

少量ATP的过程。

场所细胞质基质和线粒体细胞质基质

3.有氧呼吸

第一阶段第二阶段第三阶段

场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜

反应物葡萄糖丙酮酸、水[H]、O2

丙酮酸、[H]、CO2、[H]、

生成物H2O、ATP

ATPATP

能量少量能量少量能量大量能量

4.无氧呼吸

第一阶段葡萄糖→2丙酮酸+4[H]+少量能量

第产酒精和2丙酮酸+4[H]→2酒大多数植物、酵母菌等

二物CO2精+2CO2

阶乳酸2丙酮酸+4[H]→2乳高等动物、马铃薯块茎、

段酸甜菜块根、玉米胚、乳酸

菌等

5.影响细胞呼吸的外部因素分析

项目温度氧气浓度水分

影响原自由水含量较高时呼吸

影响酶活性决定呼吸类型和强度

理旺盛

坐标曲

线

在零上低温下贮藏蔬菜、

常利用降低氧的浓度抑制

水果；在大棚蔬菜的栽培贮藏作物种子时，将种子

实践应细胞呼吸、减少有机物消

过程中，适当增大昼夜温风干，以减弱细胞呼吸，

用耗这一原理来延长蔬菜的

差以减少夜间有机物的减少有机物的消耗

保鲜时间

消耗，提高产量

6.细胞呼吸原理的应用

有氧呼吸无氧呼吸

①包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。

氧呼吸。②利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食

②提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌醋或味精。

细胞产生大量乳酸。③破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，较

③及时松土有利于植物根系生长。深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。

④稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺

氧变黑、腐烂。

判断细胞呼吸方式

①依据一根据反应物和产物

消耗O2→一定存在有氧呼吸

产生H2O→一定存在有氧呼吸

产生酒精或乳酸→一定存在无氧呼吸

无CO2释放→一定为产生乳酸的无氧呼吸

②依据二根据物质的量的关系

不消耗O2，释放CO2→只进行产生酒精的无氧呼吸

不消耗O2，不释放CO2→只进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡

CO2释放量=O2吸收量→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸，或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

CO2释放量>O2吸收量→两类呼吸方式并存，差值为无氧呼吸量

CO2释放量<O2吸收量→可能存在脂质的氧化分解，因为脂质含的H多O少，进行氧化分解需要的O2多

CO2释放量=酒精产生量→只进行产生酒精的无氧呼吸

CO2释放量>酒精产生量→既进行有氧呼吸,又进行产生酒精的无氧呼吸

③依据三根据场所

a真核细胞

只在细胞质基质中→无氧呼吸

有线粒体参与→有氧呼吸(或两类呼吸方式并存)

b原核细胞

没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有CO2,

和H2O产生，则为有氧呼吸;若还有酒精或乳酸产生，则还存在无氧呼吸

四、光合作用

1.捕获光能的色素与结构

①绿叶中的色素

叶绿素（3/4）类胡萝卜（1/4）

色素种类

叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素

颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色

光能吸收主要吸收蓝紫光和红光主要吸收蓝紫光

分布叶绿体的类囊体的薄膜上

②绿叶中色素的提取和分离

（1）实验原理

a.色素提取的原理:

绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素。

b.绿叶中色素分离的原理:

绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因此，不同

的色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

（2）实验流程：

提取色素→制备滤纸条→画滤液细线→色素分离→观察现象

（3）实验结论：

a滤纸条上出现四条色素带，说明有四种色素。由上到下色素带依次为胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、

叶绿素a(蓝绿色）、叶绿素b(黄绿色）。

b四种色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。

c相邻色素带之间距离最宽的是胡萝卜素和叶黄素，最窄的是叶绿素a和叶绿素b。

①材料选取：实验材料应易获取,光合色素含量高，且叶片含水量相对较低(原因是叶绿体中的色素不溶于水,

水分多了不利于叶绿体中色素的提取)。

②色素提取最好在弱光下进行,因为叶绿素不稳定，见光易分解。

③提取色素的无水乙醇不应一次性加入,为保证提取效果,应分多次加入。

④不能用滤纸过滤,否则色素会被滤纸吸附，导致实验失败。

⑤滤纸干燥可以使层析液在滤纸条上快速扩散，使色素带整齐。

⑥剪去两角的作用:防止色素在滤纸条边缘扩散太快,使分离出的色素带平齐。

⑦要细、直、齐,使分离出的色素带平整不重叠。

⑧滤液干后再画线的原因是以防滤液扩散开使滤液线过宽,影响分离效果。

⑨重复画线的目的是增加色素浓度,使分离出的色素带明显。

⑩滤纸条必须略微斜靠着烧杯内壁插入层析液中，以防滤纸条贴在烧杯内壁使实验失败。

绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析：

(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析①未加二氧化硅(石英砂)或研磨不充分,色素未充分提取出来。

②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少,滤液中的色素(叶绿素)含量太少。

③一次加入大量的无水乙醇,导致提取液浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇来提取色素)。

④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。

(2)滤纸条上色素带重叠的原因分析①没经过干燥处理。

②滤液细线不能达到细、直、齐的要求,使色素扩散不一致。

③滤纸条一端两角剪得不对称。

(3)滤纸条上看不到色素带的原因分析①忘记画滤液细线。

②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。

(4)滤纸条上只呈现胡萝卜素、叶黄素的色素带的原因分析

①忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏。②所用叶片为“黄叶”。

2.光合作用的原理

3.光反应与暗反应的比较

光反应暗反应

场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中

条件需光不需要光

物质转H2O―→[H]＋O2

变ADP＋Pi―→ATP

能量转光能―→活跃化活跃化学能―→稳定化

变学能学能

4.影响光合作用的环境因素

光照强度CO2的浓度温度水和矿质元素

光照强度低时，植物CO2是光合作用的原料之温度影响酶活会直接或间接地影响植物光合速率。

光合速率低。光照强一。在一定范围内，植物性，因而对光（1）水是光合作用的原料，能直接影响

度增强，光合速率变光合速率随着CO2浓度合速率也有明植物光合速率；

大；光照强度进一步的上升而增加，达到某一显的影响。（2）矿质元素：缺少N会影响酶的合成，

提高，光合速率增加定值后，再增加CO2浓缺少P会影响ATP的合成，缺少Mg会

幅度减小；光照强度度，光合速率不再增加。影响叶绿素的合成。

超过某一定值时，光土壤矿质元素过多，会引起细胞渗透失

合速率不再增加。水，光合速率下降。

5.光合作用与细胞呼吸过程中NADPH、NADH（[H]）和ATP的来源和去向

光合作用有氧呼吸

来源光反应阶段产生有氧呼吸第一、二阶段

NADPHNADH（[H]）

去向用于C3还原用于第三阶段还原O2

来源光反应阶段产生三个阶段都产生

ATPATP

去向主要用于C3还原用于各项生命活动

色素种类所属类型色素颜色色素含量溶解度扩散速度对光的吸收

胡萝卜素类胡萝卜橙黄色最少最高最快主要吸收蓝紫光

叶黄素素（1/4）黄色较少较高较快

叶绿素a叶绿素蓝绿色最多较低较慢主要吸收蓝紫光

叶绿素b（3/4）黄绿色较多最低最慢和红光

叶片颜色及变化的原因

①正常绿色，正常叶片中叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1,且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿

色；

②叶色变黄，寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄

③叶色变红，秋天降温时,植物体为适应寒冷环境,体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，

而叶绿素因寒冷而逐渐降解,叶片呈现红色

练

考点01降低化学反应活化能的酶

【典型例题1】（2023高一下·河北·学业考试）下列关于酶的叙述正确的是（）

A．酶能为反应物提供能量

B．酶能降低化学反应的活化能

C．所有的酶都是蛋白质

D．酶不能在细胞外发挥作用

【答案】B

【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的作用机理

是降低化学反应的活化能。

【详解】AB、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，A错误，B正确；

C、酶的本质是蛋白质或RNA，C错误；

D、若条件适宜，酶在细胞外也能发挥作用，D错误。

故选B。

下列与酶相关叙述错误的是（）

A．酶的作用是降低化学反应的活化能

B．酶作用的物质称为底物

C．酶都是由氨基酸分子组成的

D．酶可以在细胞外发挥作用

【答案】C

【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本

质是RNA。

2、酶促反应原理：酶能降低化学反应的活化能。

【详解】A、酶促反应原理是酶能降低化学反应的活化能从而加快化学反应速率，A正确；

B、被酶作用的物质称为底物，能与酶特异性结合，B正确；

C、酶的化学本质大多是蛋白质，少数是RNA，因此酶并不都是由氨基酸分子组成的，C错误；

D、只要满足酶的作用条件，酶可在细胞内或细胞外发挥作用，D正确。

故选C。

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，细胞代谢离不开酶。下列有关酶的叙述正确的是

（）

A．酶只能在细胞内起作用B．酶的化学本质都是蛋白质

C．酶具有催化作用D．酶能为反应物提供能量

【答案】C

【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，所以酶的

基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。

【详解】A、酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用，A错误；

B、绝大部分酶其化学本质都是蛋白质，少部分酶是RNA，B错误；

CD、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA，酶在反应过程中不提

供能量，C正确，D错误。

故选C。

【典型例题2】（2024高一下·河北·学业考试）下图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的部分操

3+

作示意图。已知每滴FeCl3溶液中的Fe数，大约是每滴肝脏研磨液中的过氧化氢酶分子数的25万倍。该

实验结果说明酶（）

A．具有专一性B．具有多样性

C．具有高效性D．能提高化学反应的活化能

【答案】C

【分析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。

【详解】ABCD、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。依题意和图示分析可知，每滴

3+

FeCl3溶液中的Fe数，大约是每滴肝脏研磨液(含过氧化氢酶)中的过氧化氢酶分子数的25万倍，说明加入

无机催化剂的量远远大于加入的酶的量，但实验结果却是加入肝脏研磨液(含过氧化氢酶)的试管中过氧化氢

分解速率更快，因此该实验结果说明酶的催化作用具有高效性，ABD错误，C正确。

故选C。

下列关于生物体内酶的叙述，错误的是（）

A．每一种酶只能催化一种或一类反应

B．酶可以为反应提供能量，提高反应速率

C．几乎所有活细胞都能产生酶

D．加酶洗衣粉使用温度不宜过高，否则会使酶失活

【答案】B

【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高

效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需

要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，

酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。

【详解】A、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类生化反应，A正确；

B、酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，不会为化学反应提供能量，B错误；

C、除哺乳动物成熟红细胞外，几乎所有的活细胞都能产生酶，C正确；

D、高温会破坏酶的空间结构导致酶失去活性，故加酶洗衣粉使用温度不宜过高，D正确。

故选B。

以下关于酶的叙述中，错误的是（）

A．酶能降低化学反应的活化能

B．酶的作用具有高效性

C．酶的作用具有专一性

D．酶的化学本质都是蛋白质

【答案】D

【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶促反应原理：

酶能降低化学反应的活化能。

【详解】A、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，从而加快化学反应速度，A正确；

B、酶具有高效性的特点，B正确；

C、一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物反应，即具有专一性，C正确；

D、酶的化学本是蛋白质或RNA，D错误。

故选D。

考点02细胞的能量“货币”ATP

【典型例题1】（2023高一下·河北·学业考试）下图为人体细胞内ATP与ADP相互转化示意图。下列有

关表述错误的是（）

A．ATP的中文名称为腺苷二磷酸

B．能量1来自于呼吸作用

C．能量2用于运动等生命活动

D．ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中

做题技巧：对ATP和ADP的相互转化要熟记，ATP的合成和分解，物质相同，但不是可逆反应。

【答案】A

【分析】1、ATP的结构简式为A－P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸，T代表三个，－代表普通磷

酸键，～代表特殊化学键。

2、ADP转变成ATP的能量即合成ATP的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和光合作

用，而ATP水解成ADP时释放的能量，用于各种生命活动。

【详解】A、ATP的中文名称为腺苷三磷酸，A错误；

B、对于人体细胞来说，能量1用于ATP的合成，来自细胞呼吸，B正确；

C、人体内能量2（ATP水解释放的能量）可以用于各种生命活动如大脑思考、肌肉收缩运动等，C正确；

D、在生命活动正常的细胞中，ATP和ADP的相互转化处于动态平衡之中，D正确。

故选A。

ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列叙述错误的是（）

A．ATP是一种高能磷酸化合物

B．细胞质和细胞核中都有ATP的分布

C．ATP中的A代表腺嘌呤

D．ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P

【答案】C

【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-

代表普通磷酸键，～代表一种特殊的化学键；水解时远离A的磷酸键易断裂，释放大量的能量，供给各项

生命活动，所以ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源。

【详解】A、1molATP水解释放的能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物，A正确；

B、细胞质和细胞核中都有需要消耗能量的化学反应，细胞质和细胞核中都有ATP的分布，B正确；

C、ATP中的A代表腺苷，C错误；

D、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表

普通磷酸键，～代表一种特殊的化学键，D正确。

故选C。

下列化合物的组成中含有脱氧核糖的是（）

A．乳糖B．ATPC．DNAD．糖原

【答案】C

【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，其中单糖不能水解，二糖可水解形成两分子单糖，多糖可水解形成

多分子单糖。脱氧核糖属于单糖，乳糖属于二糖，肝糖原和淀粉属于多糖。

【详解】A、乳糖属于单糖，不符合题意，A错误；

B、ATP由1分子的核糖、1分子腺嘌呤和3分子的磷酸基团组成，不符合题意，B错误；

C、DNA由四种脱氧核糖核苷酸组成，含有脱氧核糖，符合题意，C正确；

D、糖原属于多糖，其单体为葡萄糖，不符合题意，D错误。

故选C。

【典型例题2】（2024高一下·湖北·学业考试）绿色植物细胞中的ADP转化成ATP的过程中，所需要的

能量来自（）

A．光合作用和呼吸作用B．光合作用C．呼吸作用D．主动运输

【答案】A

【分析】ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高，ATP来源于光合作用和呼吸作用，

场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。

【详解】绿色植物细胞中的ATP合成是能量的来源是光合作用和呼吸作用，A符合题意。

故选B。

如图为细胞中ATP与ADP相互转化的过程示意图。下列相关叙述错误的是（）

A．①和②过程中所需的酶种类不同

B．ATP与ADP之间的物质和能量的转化都是可逆的

C．呼吸作用中产生的ATP，可用于人体各项生命活动

D．在植物细胞中，①途径可以是光合作用和呼吸作用

【答案】B

【分析】分析题图可知，该图是ATP与ADP的相互转化过程，①过程是ADP与Pi合成ATP的过程，②过

程是ATP水解产生ADP和Pi，同时释放能量的过程。

【详解】A、①过程是ATP的合成过程，需要ATP合成酶，②过程是ATP的水解过程，需要ATP水解酶，

两个过程中所需酶的种类不同，A正确；

B、ATP与ADP之间的转化不是可逆反应，是两个反应，因为酶不同，能量转化不同，故ATP与ADP之

间的物质转化可逆，能量转化不可逆，B错误；

C、呼吸作用中产生的ATP，可用于人体各项生命活动，C正确；

D、在植物细胞中，光合作用的光反应和呼吸作用过程中都能合成ATP，D正确。

故选B。

ATP是一种不稳定的高能化合物，在细胞中含量保持相对稳定。下列有关叙述错误的是（）

A．细胞核中DNA的复制过程不需要消耗ATP

B．有丝分裂过程中，细胞内会发生ATP的合成与分解

C．ATP与ADP的相互转化可以实现放能和贮能

D．无氧条件下细胞质基质中仍有少量ATP合成

【答案】A

【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。ATP和ADP

的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成

ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体，叶绿体，

细胞质基质。

【详解】A、细胞核中DNA的复制过程需要消耗ATP，A错误；

B、有丝分裂过程中需要呼吸作用为其提供能量，故细胞内会发生ATP的合成与分解，B正确；

C、ATP转化为ADP有能量的释放，ADP转化为ATP可实现贮能，C正确；

D、无氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，仍有少量ATP合成，D正确。

故选A。

考点03细胞呼吸的原理和应用

【典型例题1】（2024高一下·辽宁沈阳·学业考试）细胞进行有氧呼吸时，生成的水中的氧元素来自于（）

A．O2B．H2OC．ATPD．丙酮酸

做题技巧：明确有氧呼吸的三个阶段发生的场所、具体的反应。

【答案】A

【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸和少量[H]，并释

放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H]，并释放少量能量；

第三阶段在线粒体内膜上进行，前两个阶段产生的[H]与氧气结合生成水，并释放大量能量。

【详解】在有氧呼吸第三阶段，[H]与氧气反应生成水，所以生成的水中的氧元素来自于氧气，A正确，

BCD错误。

故选A。

下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）

A．线粒体是有氧呼吸的唯一场所

B．有氧呼吸每个阶段都释放等量的能量

C．无氧呼吸的产物只有酒精和二氧化碳

D．有氧呼吸和无氧呼吸都可为生命活动提供能量

【答案】D

【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，

该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，

该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能

量。

2、无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二

氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。

【详解】A、有氧呼吸第一阶段场所在细胞质基质，第二阶段和第三阶段的场所在线粒体，A错误；

B、有氧呼吸第一阶段和第二阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量，B错误；

C、有的细胞如乳酸菌进行无氧呼吸产物为乳酸，有的细胞如酵母菌进行无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳，

C错误；

D、有氧呼吸和无氧呼吸都可释放能量，合成ATP为生命活动提供能量，D正确。

故选D。

在田径比赛过程中，运动员体内参与细胞呼吸并位于线粒体内膜上的反应物为（）

A．丙酮酸B．水C．O2和[H]D．乳酸

【答案】C

【分析】有氧呼吸过程分三个阶段：

第一阶段是葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的[H]，同时释放了少量的能量，发生的场所是细胞质基质；

第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，同时释放少量的能量，发生的场所是线粒体基质；

第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧气结合形成水，释放大量的能量，发生的场所是线粒体内膜。

【详解】线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段发生的场所，能够将第一和第二阶段产生的[H]，和O2结合形成水，

同时释放出大量的能量，C正确，ABD错误。

故选C。

【典型例题2】（2024高一下·四川·学业考试）果蔬保鲜既要降低细胞呼吸强度，又要保持一定的含水量。

为延长果蔬保鲜时间，应提供的储藏条件为（）

A．低温、干燥B．高温、干燥

C．低温、适宜湿度D．高温、适宜湿度

做题技巧：考查的是细胞呼吸的相关应用对影响细胞呼吸的因素要有了解，水分、CO2的浓度、O2浓度、

温度等。

易错提醒：贮藏水果和蔬菜的条件并不是完全一样。

【答案】C

【分析】水果贮藏保鲜时的条件：零上低温（抑制酶的活性）、低氧（抑制无氧呼吸）、高CO2浓度（抑

制有氧呼吸）；零下低温使得水果细胞因结冰而冻坏；无氧时，水果无氧呼吸积累较多的酒精而损害细胞，

使水果品质下降。

【详解】生产中常利用降低氧气浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长水果保鲜时间。但是

在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，同时产生酒精，一样不利于水果的保质、保鲜，

所以一般采用低氧保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制；粮食储藏需要低温、干燥、低氧的

环境，而水果、蔬菜储藏需要（零上）低温、低氧、湿度适中，这样可以降低细胞呼吸速率，减少有机物

的消耗，达到长时间储藏、保鲜的效果，C正确，ABD错误。

故选C。

为实现更好的经济效益，果商常将水果进行储藏保鲜。从减少有机物消耗角度考虑，通常

采取的储藏保鲜措施是（）

A．提高温度、降低氧气含量

B．降低温度、提高氧气含量

C．降低温度、降低氧气含量

D．提高温度、提高氧气含量

【答案】C

【分析】一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强；在一定的氧气浓度范围内，

呼吸强度随着温度的升高而增强。

【详解】温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随

着温度的升高而增强；在一定的氧气浓度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。根据温度对呼吸强度

的影响原理，新鲜蔬菜放入冰箱中，降低温度，使蔬菜的呼吸作用减弱，以减少呼吸作用对有机物的消耗，

可延长保鲜时间，C正确，ABD错误。

故选C。

生产和生活中常常应用到细胞呼吸原理，下列叙述正确的是（）

A．用透气“创可贴”包扎伤口，促进伤口细胞的有氧呼吸以利于伤口愈合

B．中耕松土是为了促进根细胞的有氧呼吸以利于作物的生长

C．仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境

D．水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生乳酸而烂根

【答案】B

【分析】细胞呼吸原理的应用：

（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；

（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头；

（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜；

（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂；

（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风；

（6）提倡慢跑等有氧运动，避免剧烈运动导致氧的供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸

胀乏力；

（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；

（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。

【详解】A、用透气的创可贴包扎伤口，目的是抑制厌氧菌的繁殖，利于伤口恢复，A错误；

B、中耕松土是为了增加土壤的透气性，从而促进根系的有氧呼吸，利于矿质元素的吸收，以利于作物生

长，B正确；

C、仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、干燥的环境，以减少细胞呼吸，减少有机物的消耗，利于储存，

C错误；

D、水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生酒精而烂根，D错误。

故选B。

考点04光合作用与能量的转化

【典型例题1】（2024高一下·浙江绍兴·学业考试）沃柑是喜阳植物，需充足光照，长期阴雨天气会导致

叶片发黄。某科研小组提取并用纸层析法分离了甲组（长期阴雨天气）和乙组（充足光照）沃柑叶片的光

合色素，且对两组滤纸条上的四条色素带进行了比较。下列叙述正确的是（）

A．提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分

B．分离色素时层析液应没过滤纸条上的滤液细线

C．甲组滤纸条自上而下第三、四条色素带明显变窄

D．乙组滤纸条自上而下第四条色素带呈蓝绿色

做题技巧：对绿叶中色素的提取和分离的实验的实验原理、步骤、结果、实验结果和分析要牢记。

【答案】C

【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更

充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，

随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶

黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。

【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，加入二氧化硅是为了使研磨更充分，A错误；

B、纸层析过程中滤液细线接触层析液会导致色素溶解，无法得到实验结果，B错误；

C、阴雨天气叶片发黄是由于叶绿素含量减少，推测第三（叶绿素a）和第四色素（叶绿素b）条带颜色会

变浅变窄，C正确；

D、乙组滤纸条自上而下第四条色素带为叶绿素b，呈黄绿色，D错误。

故选C。

下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是（）

A．叶绿体中的色素有4种

B．叶绿体中的色素分布在叶绿体基质中

C．色素提取的原理是色素能够溶解在有机溶剂中

D．叶绿体中的不同色素在层析液中溶解度不同

【答案】B

【分析】1、色素提取原理是色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水酒精提取色素；色素在层析

液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，所

以用纸层析法来分离四种色素。

2、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。

【详解】A、叶绿体中的色素有4种，包含叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b，A正确；

B、叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，B错误；

C、色素提取原理是色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素，C正确；

D、叶绿体中的不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层

析液在滤纸上扩散得慢，D正确。

故选B。

叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收（）

A．绿光和红光

B．绿光和蓝紫光

C．蓝紫光和红光

D．黄光和红光

【答案】C

【分析】光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收

蓝紫光。

【详解】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，C正确，ABD错误。

故选C。

【典型例题2】（2024高一下·河北·学业考试）下图为某植物光合作用暗反应阶段的过程图解，a、b代

表过程，①②表示物质。下列叙述错误的是（）

A．a代表CO2的固定

B．b代表C3的还原

C．①是NADPH

D．②是为b提供能量的唯一物质

做题技巧：对光合作用的两个反应——光反应和暗反应要熟记过程，能比较两个反应的过程和联系。

【答案】D

【分析】①表示NADPH，②表示ATP，a过程为CO2的固定，b表示C3的还原。

【详解】A、在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，

a过程为CO2的固定，A正确；

B、在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物，b表示C3的还原过程，B正确；

C、光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供NADPH、ATP（暗反应所需能量全部来自物质①NADPH、

②ATP），图中①表示NADPH，C正确。

D、光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供NADPH、ATP（暗反应所需能量全部来自物质①NADPH、

②ATP），图中②表示ATP，ATP是直接能源物质但它不是提供能量的唯一物质，D错误。

故选D。

江苏省野生植物资源非常丰富。在植物体光合作用暗反应中，参与CO2固定的物质是（）

A．水B．NADPHC．ATPD．五碳化合物

【答案】D

【分析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，其中暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物

的还原。

【详解】A、水是光反应阶段发生光解，而二氧化碳在暗反应中被固定，A错误；

B、NADPH用于暗反应过程中三碳化合物的还原，B错误；

C、ATP用于暗反应过程中三碳化合物的还原，C错误；

D、五碳化合物参与二氧化碳的固定，与二氧化碳结合生成三碳化合物，D正确。

故选D。

若白天光照充足，下列哪种条件可能对作物增产最有利（）

A．昼夜恒温25℃

B．白天温度25℃，夜间温度15℃

C．昼夜恒温15℃

D．白天温度25℃，夜间温度24℃

【答案】B

【分析】响光合作用的因素主要有光照强度、光质、光照时间的长短、二氧化碳浓度、温度（主要影响酶

的催化作用）等．光合作用产生有机物，而呼吸作用消耗有机物，因此，要想有机物大量积累，必须加强

植物的光合作用，适当降低植物的呼吸作用．

【详解】A、作物增产主要是指有机物积累得多，25℃对光合作用来说属于适宜温度，因此在此条件下白天

合成有机物较多，但是此温度下呼吸作用消耗有机物也较多，A错误；

B、在白天光照充足、温度25℃（酶催化作用的最适温度）的条件下，光合作用积累的有机物最多；夜间

温度15℃，由于影响呼吸作用的因素主要是温度，夜晚适当降低温度可以降低作物对有机物的消耗，达到

增产的目的，B正确；

C、昼夜恒温15℃对光合作用来说，光合作用强度弱，不利于有机物的积累，C错误；

D、夜间24℃温度过高，并且昼夜温差小，不利于有机物积累，D错误。

故选B。

1．下列有关酶的表述，不准确的是（）

A．细胞内的酶都是在核糖体上合成的

B．酶脱离生物体也可以起作用

C．酶具有专一性

D．酶可以降低化学反应的活化能

【答案】A

【分析】酶是活细胞所产生的具有催化作用的有机物。

【详解】A、酶大多数是蛋白质，少数是RNA，化学本质为RNA的酶的不是在核糖体上合成的，A错误；

B、酶在细胞内和细胞外都可以起作用，B正确；

C、酶均具有专一性，C正确；

D、酶催化作用的实质是可以降低化学反应的活化能，D正确。

故选A。

2．下表为某兴趣小组进行的酶相关实验及其结果。下列叙述错误的是（）

试管反应物加入物质反应条件实验现象

1H2O2溶液不加常温+

2H2O2溶液二氧化锰常温++

3H2O2溶液新鲜的鸡肝匀浆常温++++

4H2O2溶液新鲜的唾液常温+

注：“+”的多少代表产生O2量的多少，“+”越多，代表产生的O2越多。

A．1号试管说明H2O2溶液在常温下会自行分解

B．3号与1号试管对照可说明酶具有催化作用

C．3号与2号试管对照可说明酶的催化具有高效性

D．4号试管说明新鲜的唾液内含有H2O2酶

【答案】D

【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。

2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和。

3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到

达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外

低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。

【详解】A、1号试管在常温下，也会产生少量氧气，说明H2O2溶液在常温下会自行分解，A正确；

B、3号与1号试管自变量是是否加入H2O2酶，对照可说明酶具有催化作用，B正确；

C、3号与2号试管自变量是催化剂的种类，无机催化剂和酶对照可说明酶催化具有高效性，C正确；

D、4号试管与1号试管实验结果相同，说明4号试管不含H2O2酶，D错误。

故选D。

3．下列关于酶的叙述，正确的是（）

A．酶都是在核糖体上合成的

B．酶能提高化学反应的活化能

C．酶适合在低温条件下保存

D．酶只能在细胞内发挥作用

【答案】C

【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。

2、酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和。

【详解】A、绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，而核糖体仅是蛋白质合成的场所，A错误；

B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提高活化能，B错误；

C、低温条件下酶活性被抑制且酶的结构不会发生改变，故一般在低温条件下保存酶，C正确；

D、酶既可以在细胞内