专题03细胞呼吸与光合作用1．（2021·1月浙江选考）苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是（ ）A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生【答案】C【分析】乙烯能促进果实成熟和衰老；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，该过程1个葡萄糖分子被分解成2个含3个碳原子的化合物分子，并释放出少量能量，形成少量ATP。【详解】A、苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误；B、糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1个葡萄糖分子被分解成2个含3个碳原子的化合物分子，分解过程中释放出少量能量，形成少量ATP，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误；C、乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓呼吸跃变现象的出现，C正确；D、果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。故选C。2．（2021·广东高考真题）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（）
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量【答案】D【分析】图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。检测乙醇的方法是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。检测CO2的方法是：CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。【详解】A、检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；B、CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；C、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；D、乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。故选D。3．（2021·广东高考真题）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（）
A．t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）B．t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大【答案】D【分析】光照强度影响光合作用强度的曲线：由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和(称为“表观光合作用强度")。如下图:A表示植物呼吸作用强度，A点植物不进行光合作用，B点表示光补偿点，C点表示光饱和点。【详解】A、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度），A正确；B、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度），B正确；C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化，D错误。故选D。【点睛】
4．（2021·全国乙卷高考真题）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（）A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2【答案】B【分析】酵母菌是兼性厌氧生物，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。【详解】A、酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。故选B。5．（2021·湖南高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（）A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度【答案】A【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。【详解】
A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，因此二氧化碳不能直接被还原，B正确；C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，D正确；故选A。【点睛】6．（2021·湖南高考真题）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（）A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用【答案】B【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。【详解】A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；B
、种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；C、油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。故选B。【点睛】7．（2021·河北高考真题）《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是（）A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间【答案】AC【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】A、荫坑和气调冷藏库环境中的低温均可通过降低温度抑制与呼吸作用相关的酶的活性，大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气）降低氧气浓度，有氧呼吸和无氧呼吸均减弱，从而减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解，A正确；B、荫坑和气调冷藏库贮存中的低温可以降低呼吸作用相关酶的活性，大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气）降低氧气浓度，其中酶的活性降低对有氧呼吸的三个阶段均有影响，B错误；C、温度会影响酶的活性，气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，C正确；D、气调冷藏库配备的气体过滤装置应起到除去空气中氧气的作用，而不是去除乙烯的作用，以抑制果蔬的有氧呼吸，D错误。故选AC。8．（2021·1月浙江高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题：
（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。【答案】光密度值高高光强吸能ATP、NADPH小绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率360【分析】分析甲图，相同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，相同温度下，低光强的的叶绿素a含量更高。分析乙图，相同光强度下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻放氧速率（净光合速率）加快。相同温度下，高光强的绿藻放氧速率（净光合速率）更大。【详解】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图可知，低光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差不大，高光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差很大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a可以吸收、传递、转化光能，故从能量角度分析，叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADPH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADPH和O2。（3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，由乙图可知，绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，光合作用产生的氧气速率为180μmol·g-1·h-1
，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1分子的二氧化碳与1个RuBP结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。【点睛】解答此题需从图表中提取信息，分析表中反映自变量与因变量相应数据的变化规律和曲线的变化趋势。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。9．（2021·全国乙卷高考真题）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和______________释放的CO2。（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止______________，又能保证_____________正常进行。（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。_____（简要写出实验思路和预期结果）【答案】细胞质基质、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）、叶绿体类囊体薄膜细胞呼吸（或呼吸作用）蒸腾作用过强导致水分散失过多光合作用实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在（湿度适宜的）正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组。【分析】据题可知，植物甲生活在干旱地区，为降低蒸腾作用减少水分的散失，气孔白天关闭、晚上打开。白天气孔关闭时：液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，光合作用生成的氧气和有机物可用于细胞呼吸，白天能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而晚上虽然气孔打开，但由于无光照，叶肉细胞只能进行呼吸作用，能产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。【详解】（1）白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2进行光合作用，也能利用光合作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP中，有氧呼吸三阶段都能产生能量合成ATP，因此叶肉细胞能产生ATP
的场所有细胞质基质、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）、叶绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸（呼吸作用）产生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸（或呼吸作用）释放的CO2。（2）由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，气孔白天关闭能防止白天因温度较高蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保证光合作用等生命活动的正常进行。（3）该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收二氧化碳，生成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH降低，故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该特殊方式，即因变量检测指标是液泡中的pH值。实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在（湿度适宜的）正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组。【点睛】解答本题的关键是明确实验材料选取的原则，以及因变量的检测方法和无关变量的处理原则。10．（2021·河北高考真题）为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植林随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：（1）对照组；（2）施氮组，补充尿素（12g·m-2）（3）水十氮组，补充尿素（12g·m-2）同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。生理指标对照组施氮组水+氮组自由水/结合水6．26．87．8气孔导度（mmol·m-2s-1）8565196叶绿素含量（mg·g-1）9．811．812．63RuBP羧化酶活性（μmol·h-1g-1）316640716光合速率（μmol·m-2s-1）6．58．511．4注：气孔导度反映气孔开放的程度回答下列问题：（1）植物细胞中自由水的生理作用包括____________________等（写出两点即可）。补充水分可以促进玉米根系对氮的__________，提高植株氮供应水平。
（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与__________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动__________两种物质的合成以及__________的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到__________分子上，反应形成的产物被还原为糖类。（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是______________________________。【答案】细胞内良好的溶剂，能够参与生化反应，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代谢废物主动吸收镁ATP和NADPH（或[H]）水C5（或RuBP）气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大【分析】分析题意可知，该实验目的是探究水和氮对光合作用的影响，实验分成三组：对照组、施氮组、水+氮组；分析表格数据可知：自由水与结合水的比值：对照组＜施氮组＜水+氮组；气孔导度：对照组＞施氮组＜水+氮组；叶绿素含量：对照组＜施氮组＜水+氮组；RuBP羧化酶活性：对照组＜施氮组＜水+氮组；光合速率：对照组＜施氮组＜水+氮组。【详解】1）细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，能够参与生化反应，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代谢废物；根据表格分析，水+氮组的气孔导度大大增加，增强了植物的蒸腾作用，有利于植物根系吸收并向上运输氮，所以补充水分可以促进玉米根系的对氮的主动吸收，提高植株氮供应水平。（2）参与光合作用的很多分子都含有氮，叶绿素的元素组成有C、H、O、N、Mg，其中氮与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于光反应，光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，完成的反应是水光解产生NADPH（[H]）和氧气，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH（[H]）中，其中ATP和NADPH（[H]）两种物质含有氮元素；暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，其中RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到C5（RuBP）分子上，反应形成的C3被还原为糖类。（3）分析表格数据可知，施氮同时补充水分使气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大，使植物有足量的CO2供应，从而增加了光合速率。【点睛】本题考查水的存在形式和作用、光合作用的过程、影响光合作用的因素等相关知识，意在考查考生把握知识间的相互联系，运用所学知识解决生物学实际问题的能力，难度中等。
11．（2021·湖南高考真题）图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：（1）图b表示图a中的______结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，最终转化为______和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低．暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会______（填“加快”或“减慢”）。（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量100167.0425.1281.3实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。据此分析：①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以_________（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_________。②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于_________，从而提高光反应速率。③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_________。【答案】类囊体NADPH减慢Fecy实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异类囊体上的色素吸收光能ATP的合成依赖于氢离子顺浓度类通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低【分析】图a表示叶绿体的结构，图b中有水的光解和ATP的生成，表示光合作用的光反应过程。【详解】（1）光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，即图b表示图a的类囊体膜，光反应过程中，色素吸收的光能最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，若二氧化碳浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中的电子去路受阻，电子传递速率会减慢。（2）①比较叶绿体A和叶绿体B的实验结果，实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，说明叶绿体的双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用。②在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下，更有利于类囊体上的色素吸收光能，从而提高光反应速率，所以该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C。
③根据图b可知，ATP的合成依赖于氢离子顺浓度类通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低。【点睛】解答本题可结合生物学结构与功能相适应的基本观点。叶绿体中类囊体薄膜有最大的膜面积，有利于色素分布和吸收光能，类囊体松散时避免了相互的遮挡，更有利于色素吸收光能。1．（2020·辽宁高三期中）将等量且足量的银杏种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中，一段时间后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：下列有关叙述中正确的是（）01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量/mol00．10．20．30．40．50．60．70．80．8CO2释放量/mol10．80．60．50．40．50．60．70．80．8A．银杏种子细胞在O2浓度为0%~3%和3%~25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸B．贮藏银杏种子时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件C．O2浓度越高，银杏种子细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多D．银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2【答案】B【分析】根据题意和图表分析可知：当氧气浓度大于5%，使，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，说明细胞只进行有氧呼吸，小于5%时二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，当氧气浓度为0时，只进行无氧呼吸。【详解】A、根据分析O2浓度为0%~3%，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，当氧气浓度为0时，只进行无氧呼吸，A错误；B、O2浓度为5%时，CO2释放量最少，说明有机物分解量最少，所以水稻种子时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件，B正确；
C、从表格中看出，当氧气浓度达到20%时，如果再增加氧气浓度，有氧呼吸强度就不再增大了，C错误；D、银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产物是酒精和CO2，D错误。故选B。2．（2020·山东高三期中）人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列说法正确的是（ ）A．短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，主要通过分解乳酸提供能量B．消耗等量葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多C．运动中呼出的二氧化碳来自于细胞质基质和线粒体，释放的能量大部分以热能形式散失D．慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自于线粒体内膜【答案】D【分析】1、有氧呼吸的过程：（1）C6H12O62丙酮酸+2ATP+4[H]（细胞质基质中）（2）2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+2ATP（线粒体中）（3）24[H]+6O212H2O+34ATP（线粒体中）2、无氧呼吸的过程：（1）C6H12O62丙酮酸+2ATP+4[H]（细胞质基质中）（2）2丙酮酸+4[H]2乳酸（细胞质基质）【详解】A、快速短跑的过程中提供能量的不是靠当时的呼吸作用提供的，而是靠另一种直接能源物质—磷酸肌酸供能的，A错误；B、快肌纤维几乎不含有线粒体，进行无氧呼吸，慢肌纤维进行有氧呼吸，而消耗等摩尔葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP少，B错误；C、人无氧呼吸产物是乳酸，运动中呼出的二氧化碳都来自于线粒体，C错误；D、慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自于有氧呼吸的第三阶段，即[H]和氧气结合生成水的阶段，场所是线粒体内膜，D正确。故选D。3．（2020·福建莆田·高三其他模拟）下图为细胞呼吸的模式图，其中序号表示生理过程。下列相关叙述错误的是（）
A．乳酸菌细胞中可以发生的过程只有①和⑤B．④过程和⑤过程都不能产生ATPC．酵母菌细胞中③过程发生的场所是线粒体内膜D．①④过程中葡萄糖的能量主要以热能的形式散失【答案】D【分析】分析题图：①为细胞呼吸第一阶段，场所在细胞质基质；②为有氧呼吸第二阶段，场所在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段，场所在线粒体内膜；④为无氧呼吸产生酒精的过程；⑤为无氧呼吸产生乳酸的过程。【详解】A、乳酸菌只能进行无氧呼吸，即细胞中只具有①⑤有关的酶，发生的过程只有①和⑤，A正确；B、④为无氧呼吸产生酒精的第二阶段和⑤为无氧呼吸产生乳酸的第二阶段，都不释放能量，不能产生ATP，B正确；C、酵母菌是真核生物，③过程为有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是细胞中的线粒体内膜，C正确；D、①④为无氧呼吸产生酒精的过程，无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在不彻底的氧化产物酒精中，没有释放出来，D错误。故选D。4．（2020·山西省夏县第二中学高三其他模拟）下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是（ ）A．可以根据呼吸过程中是否产生CO2判断酵母菌的呼吸方式B．乳酸发酵和酒精发酵的产物不同，但两种代谢存在相同的阶段C．人体细胞消耗O2的量与产生CO2量相等，则该细胞只进行有氧呼吸
D．有氧呼吸必须在线粒体中进行，进行无氧呼吸的生物一定无线粒体【答案】B【分析】1、有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：反应式：C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量第二阶段：在线粒体基质中进行：反应式：2C3H4O3+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的：反应式：24[H]+6O2→12H2O+大量能量2、酒精发酵：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量乳酸发酵：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量【详解】A、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，A错误；B、乳酸发酵和酒精发酵都存在细胞呼吸的第一阶段，此时葡萄糖分解产生丙酮酸，B正确；C、人体细胞进行无氧呼吸时，只产生乳酸不产生CO2，因此当人体细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸时，消耗O2的量与产生CO2量也相等，C错误；D、硝化细菌为原核生物，无线粒体，但是能进行有氧呼吸；植物细胞、人体细胞都可进行无氧呼吸，但是都含有线粒体，D错误。故选B。5．（2020·江苏高三月考）金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。下图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，其中①~⑥表示相关过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程②不需要O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸B．过程②⑤均有能量释放，并生成少量ATPC．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同D．金鱼与酵母菌类似，都属于兼性厌氧型生物【答案】A【分析】分析题图：图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X是丙酮酸，③是产生酒精的过程，是无氧呼吸第二阶段，④为乳酸转化成丙酮酸的过程，⑤为产生乳酸的过程，是无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌细胞。【详解】A、由分析可知：“物质X”是丙酮酸，②为细胞呼吸第一阶段，不需要O2参与，A正确；B、无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量，第二阶段不释放能量，所以过程⑤没有能量释放，B错误；C、过程③⑤均是无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸产物不同是因为细胞内催化该反应的酶不同，而无氧呼吸的场所均是细胞质基质，C错误；D、金鱼是需氧型，D错误。故选A。6．（2020·河南高三其他模拟）下列有关骨骼肌细胞呼吸作用的叙述，正确的是（）A．无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失B．在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量大于吸收的O2量C．无氧条件下，丙酮酸转化成乳酸的过程中伴随有ATP的合成D．在不同条件下，催化丙酮酸的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物
【答案】D【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。【详解】A、骨骼肌细胞中，葡萄糖通过无氧呼吸产生的能量较少，葡萄糖分子里的大部分能量储存在乳酸中，其余的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能的形式散朱，A错误；B、在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞既进行有氧呼吸，又进行产生乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，因此，在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量，B错误；C、无氧呼吸的第二阶段无ATP的产生，C错误；D、在不同条件下，催化丙酮酸分解或转化的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物，D正确。故选D。7．（2020·浙江省桐庐分水高级中学高三其他模拟）有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的乙醇和CO2的量如下表所示，下列叙述错误的是（ ）氧浓度(%)abcd产生CO2的量30mol9mol12．5mol15mol产生乙醇的量0mol9mol6．5mol6molA．氧浓度为a时，只进行需氧呼吸B．b值对应的氧浓度为零C．氧浓度为c时，经需氧呼吸产生的CO2为6molD．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于乙醇发酵
【答案】C【分析】根据题意和图表分析可知：氧浓度为a时，只进行需氧呼吸；氧浓度为b时，只进行无氧呼吸；氧浓度为c和d时，同时进行需氧呼吸和无氧呼吸。【详解】A、氧浓度为a时，酵母菌无乙醇生成不进行无氧呼吸，只进行需氧呼吸，A正确；B、氧浓度为b时，产生的二氧化碳和乙醇等量，说明酵母菌只进行无氧呼吸，b值对应的氧浓度为零，B正确；C、氧浓度为c时，产生的二氧化碳的量多于乙醇的量，说明酵母菌既进行需氧呼吸也进行无氧呼吸，无氧呼吸产生CO2的量等于酒精的量，为6.5mol，因此需氧呼吸产生CO2的量为12.5-6.5=6mol，C错误；D、氧浓度为d时，无氧呼吸产生乙醇的量为6mol，因此有3mol葡萄糖进行了无氧呼吸，有（15-6）÷6=1.5mol葡萄糖进行有氧呼吸，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖：需氧呼吸消耗的葡萄糖=2：1，所以有2/3的葡萄糖用于酒精发酵，D正确。故选C。8．（2020·黑龙江哈尔滨三中高三月考）下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是（）A．糖类、脂肪、蛋白质和核酸等都可以作为呼吸底物B．植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸C．细胞呼吸过程中释放热能，有助于哺乳动物维持体温D．油菜种子中含脂肪多，萌发时耗氧多，要注意适当浅播【答案】A【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量。2、无氧呼吸的第一、二阶段场所都为细胞质基质。无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下还原成乳酸或二氧化碳和酒精。【详解】A、核酸是细胞的遗传物质，不是能源物质，不可以作为呼吸底物，A错误；B、绝大多数植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2
，玉米的胚、甜菜的块根等无氧呼吸的产物是乳酸，B正确；C、细胞呼吸过程中释放的能量，少部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失，有助于哺乳动物维持体温，有助于种子萌发、幼苗生长，C正确；D、油菜种子中含脂肪多，碳氢比例高，萌发时耗氧多，所以要注意适当浅播，D正确。故选A。9．（2020·黑龙江哈尔滨三中高三月考）下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。相关说法正确的是（）甲乙丙CO2释放量12810O2吸收量0610A．在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B．乙条件下释放的CO2主要来自线粒体C．丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D．乙条件下消耗的有机物一定含有脂肪等非糖物质【答案】B【分析】依据O2吸收量和CO2的释放量判断呼吸作用的方式：①不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸；②O2吸收量=CO2释放量→只进行有氧呼吸③O2吸收量＜CO2释放量→两种呼吸同时进行，且多余CO2来自无氧呼吸。【详解】A、甲条件下只释放二氧化碳，不消耗氧气，所以只进行无氧呼吸，种子的无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，A错误；B、乙条件下，CO2的释放量大于O2的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。由表格数据可知，CO2的释放量为8mol，则O2的吸收量为6mol，因为有氧呼吸消耗O2的量等于释放的CO2的量，所以吸收6mol的O2就释放6mol的CO2，这样无氧呼吸释放的CO2就是8mol-6mol=2mol，B正确；C、丙条件下，CO2的释放量等于O2
的消耗量，故只进行有氧呼吸。表格中的数据无法说明丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值，C错误；D、乙条件下，CO2的释放量大于O2的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，不能说明消耗脂肪等非糖物质，D错误。故选B。10．（2020·黑龙江哈尔滨三中高三月考）长期酗酒会影响线粒体中Mfnl蛋白，从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列相关叙述错误的是（）A．线粒体中葡萄糖的氧化分解发生障碍影响细胞供能B．线粒体能在细胞中向着代谢旺盛耗能较多的部位移动C．线粒体蛋白Mfn1是在核糖体上合成的D．剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体【答案】A【分析】1、线粒体是有氧呼吸的主要场所，进行有氧呼吸的第二、第三阶段，细胞生命活动需要的能量90%以上来自线粒体；2、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此不论在什么条件下，二氧化碳只能来自有氧呼吸的第二阶段。【详解】A、葡萄糖的氧化分解发生在细胞质基质，A错误；B、线粒体在细胞中向代谢旺盛耗能较多的部位移动耗能多的部位供能，B正确；C、线粒体是半自主细胞器，线粒体蛋白Mfn1是在核糖体上合成的，C正确；D、人体无氧呼吸不产生CO2，因此剧烈运动产生的CO2全部来自于线粒体，D正确。故选A。11．（2020·安徽贵池·池州一中高三月考）下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是（）A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的氧气B．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等C．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌细胞的呼吸方式D．二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄【答案】C【解析】
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。【详解】A、实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的氧气，A正确；B、实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等，B正确；C、酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以通过观察澄清石灰水是否变混浊不能判断酵母菌细胞呼吸的类型，C错误；D、二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，D正确。故选C。12．（2020·山东高三其他）下列关于光合作用的叙述，正确的是（）A．光反应只能在有光条件下进行，暗反应只能在黑暗中进行B．光反应是在叶绿体类囊体上进行，暗反应只能在叶绿体基质中进行C．影响光反应的外界因素仅有光照强度，影响暗反应的外界因素只是CO2浓度D．光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应需要不止一种酶的催化【答案】D【解析】【分析】光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气的过程。【详解】A、光反应只能在有光条件下进行，而暗反应在有光条件下和黑暗中都可以进行，A错误；B、绿色植物细胞的光反应在叶绿体类囊体上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，而蓝藻等原核细胞的光合作用在细胞质中进行，B错误；C、影响光反应的外界因素主要是光照强度，影响暗反应的外界因素主要是CO2浓度和温度，影响光合作用的因素还有水、无机盐离子等，C错误；D、光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应需要多种酶的催化，D正确。
故选D。【点睛】光合作用的影响因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、色素、酶等。13．（2020·广东汕头·高三其他）研究人员将某植物的绿色果肉薄片与NaHCO3溶液混合置于密闭反应室，提供一定的光照，水浴加热保持恒温，测定反应室中O2浓度，结果如下图所示。下列相关叙述错误的是（）A．NaHCO3溶液的作用是提供光合作用的原料CO2B．15～20minO2浓度不变，表明光合作用已经停止C．若在15min时停止光照，则短时间内叶绿体中C3化合物含量增多D．若在20min后停止光照，推测20～25min范围内曲线斜率为负值【答案】B【解析】【分析】NaHCO3分解可产生CO2，因此在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2。二氧化碳进一步影响光合速率。【详解】A、NaHCO3分解可产生CO2，NaHCO3液的作用是提供光合作用的原料CO2，A正确；B、15～20minO2浓度不变，原因是光合产氧量与呼吸耗氧量相等，B错误；C、若在15min时停止光照，则光反应产生的ATP和[H]减少，而光反应产生的ATP和[H]用于暗反应三碳化合物的还原，所以C3化合物含量增多，C正确；D、若在20min后停止光照，光合作用产生氧气速率减慢，而呼吸速率消耗氧气速率不受影响，因此氧气不断减少，曲线将下降，即曲线斜率为负值，D正确。故选B。
【点睛】本题结合图解，考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，掌握影响光合速率的环境因素及相关曲线图，能结合图中信息准确答题。14．（2020·吴江市平望中学高三月考）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【解析】【分析】据图分析，图示纵坐标的含义是净光合速率，是光合速率与呼吸速率的差值，在横坐标以下表示光合速率小于呼吸速率，在横坐标以上表示光合速率大于呼吸速率，与横坐标相交的点表示光合速率与呼吸速率相等。【详解】A、若横坐标是CO2浓度，纵坐标表示净光合速率，则根据题中信息无法判断出较高温度下和较低温度下呼吸速率的大小，同理，也无法判断出较低和较高温度下光合速率的大小，所以无法判断甲和乙的关系，A错误；B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B错误；C、若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，
C错误；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正确。故选D。【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用与呼吸作用的过程，明确纵坐标的含义，确定图中曲线不同段的生理意义，结合横坐标的不同含义进行分析答题。15．（2020·湖北襄阳·高三期中）为提高粮食产量，研究人员以390µmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550µmol/mol（C550+W0组）和降水增加15%（C390+W15组）对某植物净光合速率的影响，结果如图所示。下列说法不正确的是（）A．由图可知，适当提高CO2浓度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率B．P点为C390+W0组曲线上的点，在该光照强度下，适当增加降水量对净光合作用的促进更显著C．由图推测适当增加降水量可能会使气孔开放度提高，从而增加CO2的吸收量，以充分利用光反应产生的ATP和NADH，提高净光合速率D．在P点时适当增加光照强度，则P点会向右上移动【答案】C【解析】【分析】
分析题图：在三个组中，一定范围内，净光合速率均随光照强度上升而上升，超过一定范围不再上升。C550+W0组与对照组（C390+W0组）比较，净光合速率始终较高，C390+W15组则更高于C550+W0组，可能与水分充足时，植物气孔开放，更有利于植物吸收大气中CO2有关。【详解】A、相同光照强度下，C390+W0组与C390+W15组对照，显示适当增加降水量可提高植物的净光合速率，C390+W0组与C550+W0组对照，显示适当提高CO2浓度可提高净光合速率，因此适当提高CO2浓度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，A正确；B、P点时，同一光照强度下C390+W15组净光合速率大于C390+W0组，说明在该光照强度下，适当增加降水量对净光合作用的促进作用更显著，B正确；C、三组实验对照，说明适当提高CO2浓度、增加光照强度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，适当增加降水量可能使气孔的开放度提高，从而增加二氧化碳吸收量，以充分利用光反应产生的ATP和NADPH，提高净光合速率，NADH是呼吸作用产生的，C错误；D、若增加光照强度，植物净光合作用增强，P点会向右上方移动，D正确。故选C。22．（2020·陕西高三一模）下面甲图表示某植物的部分细胞结构和相关代谢情况，a～f代表O2或CO2；乙图表示20℃时光照强度对该植物光合作用的影响(以测定的CO2吸收量与CO2释放量为指标)，请据图回答下列问题：（1）甲图叶绿体中的ADP从____________向_______________上移动。（2）乙图C点时，细胞内产生ATP的场所有___________________________。（3）在甲图中，a～f中可以代表氧气的是____________。（4）乙图中，当把E点的光照强度提高到D点的光照强度时，短期内C3的含量会______，C5的含量会________(填“增加”或“减少”)。
（5）乙图D点时，该植物总光合速率是呼吸速率的_____倍，若该植物长期处于B点的状态，该植物体内有机物含量将________(填“增加”或“减少”)。【答案】叶绿体基质类囊体薄膜叶绿体、线粒体、细胞质基质a、c、f减少增加5减少【分析】甲图细胞中左边结构为叶绿体，能进行光合作用，右边结构为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所，分析可知图中a、c、f代表氧气，b、d、e代表二氧化碳；乙图中，当光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，A点值代表呼吸速率，为1.5mg/h，A点到C点之间光合速率小于呼吸速率，C点时光合速率等于呼吸速率，C点的光照强度为光补偿点，C点以后光合速率大于呼吸速率，D点时光合速率达到最大，D点对应的光照强度为光饱和点，横轴以上的数值代表净光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率。【详解】（1）光合作用光反应阶段合成ATP，场所在类囊体薄膜，运输到叶绿体基质，在暗反应阶段分解为ADP和Pi，ADP和Pi又从叶绿体基质向类囊体薄膜移动；（2）乙图C点时，细胞内既进行呼吸作用又进行光合作用，能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质；（3）在甲图中，叶绿体进行光合作用消耗二氧化碳，产生氧气，线粒体进行有氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，所以a、c、f代表氧气，b、d、e代表二氧化碳；（4）乙图中，当把E点的光照强度提高到D点的光照强度时，光反应阶段加快，产生的ATP和[H]增加，C3的还原速率加快，短期内C3的含量会减少，同时CO2的固定不变，短期内C5的含量会增加；（5）乙图中D点时，净光合速率为6.0mg/h，呼吸速率为1.5mg/h，总光合速率为7.5mg/h，此时该植物总光合速率是呼吸速率的5倍，图中B点状态为呼吸速率大于光合速率，消耗的有机物比产生的有机物多，有机物积累量为负值，长期处于B点的状态，该植物体内有机物含量将减少。【点睛】此题考查光合作用和呼吸作用的综合应用，难度不大，在理解甲图和乙图的基础上，就能解决，需要注意的是，乙图中随着光照强度增加，光合速率在增加，但是整个过程中呼吸速率是不变的。23．（2020·河南高三其他模拟）图1表示种植黄瓜的温室内施用CO2
气肥与未施用情况下，温室内CO2浓度随时间的变化曲线。图2表示黄瓜幼苗植株在光照和黑暗条件下，CO2吸收量和释放量的变化情况。据图回答下列问题：（1）CO2浓度直接影响光合作用的__________阶段，此阶段能为光合作用的另一阶段提供的物质有__________和NADP＋。据图1简要说明施用CO2气肥有利于黄瓜的生长及产量提高的原因：________________________________________。（2）据图2可知，温度为t4时，30min内黄瓜幼苗植株在光照下固定的CO2为__________g。（3）光照时间相同时，在图2所示的4种温度下，温度为__________时黄瓜幼苗植株积累的有机物最多。【答案】暗反应ADP、Pi施用CO2气肥的温室中，一直维持较高的CO2浓度，有利于黄瓜植株光合作用的进行7×10–3t3【分析】本题以温室种植黄瓜为情境，考查光合作用的过程与影响因素，旨在考查考生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力，以及科学思维和科学探究的核心素养。【详解】（1）CO2浓度直接影响光合作用的暗反应阶段。此阶段能为光合作用的光反应阶段提供ADP、Pi和NADP＋。从图1可以看出：施用CO2气肥的温室中，一直维持较高的CO2浓度，有利于黄瓜植株光合作用的进行，从而利于黄瓜的生长及产量提高。（2）据图2可知，温度为t4时，1h内黄瓜幼苗植株在光照下固定的CO2量为：（8＋6）mg=14mg=14×10–3g，则30min内黄瓜幼苗植株在光照下固定的CO2量为7×10–3g。（3）光照下CO2的吸收量表示的是净光合速率，光照时，图2所示的4种温度下，温度为t3时黄瓜幼苗植株的净光合速率最大，此温度下黄瓜植株积累的有机物最多。【点睛】CO2是光合作用的原料，在一定范围内CO2浓度越高，光合速率越大。植物在光照下CO2
吸收量，代表的是净光合。植物在净光合速率最大时，积累的有机物最多。24．（2020·福建莆田·高三其他模拟）为了确定小豆作为林果行问套种作物的适宜性，实验小组通过田间试验和盆栽试验，测定了全光和弱光（全光的48%）条件下两个小豆品种的光合作用特性，结果如下表所示。回答下列问题∶（光补偿点是指光合作用与呼吸作用达到平衡时的光照强度；气孔导度表示气孔张开的程度）品种处理最大净光合速率(umolCO2.m-1s-1)光补偿点(mol.m-3.s-1)叶绿素含量(mg.g-)气孔导度/2(molH2O.m-3.s-1)A全光组14.9945.92.290.22弱光组9.5930.74.360.12B全光组16.1643.82,880.16弱光组8.8541.73.210.09（1）小豆叶肉细胞中的叶绿素分布在_______上，叶绿素主要吸收_______（光质）。据表中数据可知，在弱光条件下，小豆叶肉细胞中叶绿素的含量均增加，其意义是____________________________。（2）分析表格中数据可知，遮光会降低小豆的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，其原因是_____________________________。（3）若弱光条件下品种B小豆的净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小豆的干重会_______（填“增加”、“不变”或“降低”），理由是_________________________，因此品种________（填“A"”或“B"）小豆对弱光的适应能力更强。【答案】叶绿体的类囊体薄膜蓝紫光和红光叶肉细胞通过增加叶绿索的含量来增强对光能的吸收，以适应弱光环境遮光导致气孔导度变小，从外界环境吸收的CO2减少。使叶肉细胞暗反应固定产生的C3减少增加品种A小豆的光补偿点低于品种B的，当品种B小豆处于光补偿点时，品种A小豆的光照强度大于光补偿点，其净光合速率大于0
会积累有机物A【分析】据表分析：该实验的自变量是农作物的品种和光照强度，因变量是叶绿素含量、气孔导度、光补偿点和最大净光合速率。表格中数据表明，弱光处理后叶绿素的含量上升，气孔导度下降，光补偿点降低，最大净光合速率降低。【详解】（1）小豆是真核生物，叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。据表中数据可知，在弱光条件下，小豆叶肉细胞吸收的光能减少，光合作用减弱，小豆叶肉细胞通过增加叶绿索的含量来增强对光能的吸收，以适应弱光环境。（2）分析表格中数据可知，遮光导致气孔导度变小，从外界环境吸收的CO2减少。使叶肉细胞暗反应固定产生的C3减少，小豆的最大净光合速率降低。（3）品种A小豆的光补偿点低于品种B的，当品种B小豆处于光补偿点时，净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小豆的光照强度大于光补偿点，其净光合速率大于0会积累有机物，干重增加，因此品种A小豆对弱光的适应能力更强。【点睛】本题主要考查影响光合作用的环境因素，意在提高学生的数据分析处理及解决问题的能力。25．（2020·浙江高三月考）某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于6对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L,白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，将它们分别置于6种不同的光照条件下，24小时后，实测获得6对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下，请回答下列问题：光强度（klx）0（黑暗）abcde白瓶溶氧量（mg/L）31016243030黑瓶溶氧量（mg/L）333333（1）水样中所有能进行光合作用的生物，含有光合色素的结构可称为__________影响水样中生物的光合强度的因素有__________（答两点），水样中生产者的能量可以流向__________（答出两点）。（2）若只考虑光强度，该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量为_____。（3）该水层生物产氧量与生物耗氧量维持动态平衡时的光照强度为_____klx。光强度为b
时，白瓶水样中的生物一昼夜产生的氧气量为__________。（4）若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下，短时间内瓶中光合生物细胞的3-磷酸甘油酸含量的变化为_____，因为在b条件下接受来自NADPH的氢和ATP的_____的量较_____（“少”、多”）。【答案】光合膜光强度、温度初级（一级）消费者和分解者7/3mg/La13mg/L增加磷酸基团少【分析】黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定．白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用．黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用．在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的变化可以确定表观光合作用量，然后就可以计算出总光合作用量．【详解】（1）水体中能进行光合作用的生物可能是原核生物，含有光合色素的结构为光合膜。影响水样中生物的光合强度的因素有光强度、温度。生产者属于第一营养级，因此水样中生产者的能量可以流向初级（一级）消费者和分解者。（2）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的氧气量为：原初溶解氧-24小时后氧含量，即10-3=7（mg/L•24h），故该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗氧气的量为7÷24×8=7/3mg/L。（3）a强度时，白瓶溶氧量没有变化，说明光合作用强度等于呼吸作用强度，该光强度下，水层生物产氧量与生物耗氧量维持动态平衡；光照强度为b时，白瓶溶氧量增加了（16-10）mg/L=6mg/L，此时间呼吸消耗的氧气量为（10-3）mg/L=7mg/L，所以氧气产生量为释放量加呼吸消耗量为13mg/L。（4）若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下，光照减弱，光反应产生的NADPH和ATP减少，b条件下接受来自NADPH的氢和ATP的磷酸基团的量较少，导致3-磷酸甘油酸的还原减慢，二氧化碳的固定继续进行，所以瓶中光合生物细胞的3-磷酸甘油酸含量会增加。【点睛】本题主要考查光合作用的过程及其速率的测定，意在强化学生的识图识表及分析判断能力，提高知识的迁移能力．26．（2020·
山东高三月考）某多肉植物生长于热带干旱地区，而这种环境的特点是白天炎热、夜晩寒冷，昼夜温差大。为了在这种环境下生存下来，这类植物经过长期适应和进化发展出一套独特的生存策略：固定CO2实行的是时间分离（如图所示），并且在一定范围内，夜晚气温越低，CO2吸收量越多；气温越高，苹果酸产生的CO2量越多，苹果酸呈酸性。回答下列相关问题：（1）白天，影响该植物光合作用的环境因素有___________（答出两点），消耗NADH的生物膜是_______________。（2）由图可知，白天液泡中的pH_____（填“增大”、“减小”或"不变”）。若给该植物遮光，短时间内NADPH/NADP+的值_____（填“增大”、“减小“或“不变”）；该植物移栽到温室大棚后，在适宜光照条件下，若要提高光合速率，从温度的角度考虑，可采取的措施是__________。（3）高CO2浓度下，植物叶片的光合速率增大，其原因是_________。【答案】温度、光照强度、水分等线粒体内膜增大减小夜晚适当降低温度，白天适当升高温度CO2是光合作用的原料，原料增加，叶片光合速率会有所增加【分析】分析题信息可知：独特的生存策略为，时间分离进行CO2固定，且随着温度变化而变化，该过程主要通过影响光合作用的暗反应阶段影响光合作用。据此分析作答。【详解】（1）分析题意可知，该植物生长的环境白天温度高，且缺少水分，气孔关闭，因此影响光合作用的环境因素有温度、光照强度和水分；NADH是叶肉细胞呼吸第一阶段、第二阶段产生的，NADH在有氧呼吸第三阶段消耗，场所是线粒体内膜。（2）由图可知：白天气孔关闭，苹果酸参与暗反应过程，而夜间液泡中有苹果酸的积累，结合题干信息可知苹果酸呈酸性，故白天液泡中的PH增大；若给该植物遮光，短时间内，光反应产生的NADPH减少，NADP+增多，故NADPH/NADP
的值减小；适宜光照条件下，若要提高光合速率，可在夜晚适当降低温度（夜晚气温越低，CO2吸收量越多），白天适当升高温度。（3）因CO2是光合作用的原料，在一定范围内，随CO2增加，叶片光合速率会有所增加，故高CO2浓度下，植物叶片的光合速率增大。【点睛】本题主要考查光合作用和细胞呼吸的应用，考查学生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力。27．（2020·沙坪坝·重庆八中高三月考）下列图甲为小麦叶肉细胞内光合作用与有氧呼吸之间物质变化关系图，图乙为小麦叶肉细胞在特定条件下的生理状态，X、Y表示物质，A～D表示场所；图丙为小麦叶片在不同光照强度下的光合作用速率。请回答下列问题：（1）图甲中过程①和②分别发生在图乙中的____和______。（均填字母）（2）图甲中[H]的名称是_________，它在光合作用中的作用是_____________。（3）根据图丙判断，图乙所示的小麦叶肉细胞所处环境中的光照度强范围为______klx。（4）当光照强度为8klx时，面积为100cm2的小麦叶片，1小时固定的CO2量为______mg。【答案】BC还原型辅酶Ⅱ作为还原剂，将C3还原为C50～114【分析】1、甲图表示了光合作用和有氧呼吸作用的物质变化过程，①表示光反应水的光解，②表示有氧呼吸的第二阶段；X表示丙酮酸，Y表示三碳化合物。2、乙图中A是叶绿体基质，B是叶绿体基粒，C是线粒体基质，D是线粒体内膜，乙图还表示了呼吸作用强度大于光合作用强度。3、丙图是光照强度对光合作用的影响曲线，对丙图的分析应该重点观察因变量随自变量变化的特征，并结合光合作用过程来理解。【详解】（1）①是光反应，发生在乙图B叶绿体类囊体薄膜上；②是有氧呼吸第二阶段，发生在C线粒体基质。
（2）[H]称为还原型辅酶Ⅱ，在光反应阶段产生，作为活泼的还原剂用于暗反应阶段将C3还原为C5。（3）图乙所示的小麦叶肉细胞呼吸作用强度大于光合作用强度，在图丙中对应的光照度强为小于1klx，即0～1klx范围。（4）根据图丙判断，小麦叶片呼吸作用强度为2mg/（100cm2·h−1），光照强度为8klx时的净光合速率为12mg/（100cm2·h−1），总光合速率为14mg/（100cm2·h−1）。所以当光照强度为8klx时、面积为100cm2小麦叶片，1小时固定的CO2量（总光合量）为14mg。【点睛】本题考查了光合作用和呼吸作用之间的关系以及影响光合作用的环境因素，意在考查考生的析图能力、数据处理能力和图文转化能力，难度适中．考生要明确图中黑暗时只进行呼吸作用，光照时光合作用和呼吸作用同时进行，由此分别计算出呼吸速率和净光合速率；并且运用公式：总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
