考点通关卷11 细胞代谢综合分析- 2025年高考生物一轮复习考点通关卷（新高考通用）

通关卷11 细胞代谢综合分析 考点01 光合作用和细胞呼吸过程的比较 地 城 知识填空 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟 1． ①写出A—D代表的反应过程：A B C D ； 没有释放出能量的过程是 ；发生在类囊体薄膜上过程是 。 ②写出①—④代表的物质名称：① ② ③ ④ ③【H】代表物质的名称是： 。 ④C元素的转移途径为： 。 地 城 试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟 一、单选题 1．如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（    ） A．NADPH为氧化型辅酶Ⅱ，可以为暗反应提供能量 B．各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3 C．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5 D．2过程需多种酶参与，且需要ATP供能 2．图①～⑨表示植物某个叶肉细胞代谢的过程，下列说法正确的是（　　） A．⑤⑥不可能在同一种植物体内发生 B．过程③所需还原剂可以由过程⑧供给 C．过程③的产物为葡萄糖、淀粉、蔗糖等，蔗糖可进入筛管通过韧皮部运输到植株各处 D．过程④发生在细胞质基质中，过程⑤⑥产生的能量可用于根系吸收无机盐离子 3．植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化如图所示，其中①-④表示过程。下列叙述正确的是（    ） A．③和④在线粒体中进行 B．①和④产生的[H] 分别为NADH 和NADPH C．①、②、③、④均有ATP 产生 D．①+②的速率大于③+④的速率时，叶肉细胞积累有机物 4．NADH和NADPH是两种重要的还原型辅酶，在细胞呼吸和光合作用等反应中发挥重要作用。下列说法正确的是（    ） A．细胞呼吸和光合作用过程中均能产生NADH和NADPH B．光合作用暗反应过程中所需的能量由NADH和ATP提供 C．有氧呼吸过程中只有前两个阶段有NADPH生成 D．NADH与氧结合发生在线粒体内膜 5．甘蔗植株叶肉细胞内的一系列反应过程如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．参与过程①的四种光合色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②和过程③分别发生在叶绿体基质中和线粒体中 C．NADPH 在过程①中产生，过程②中消耗，NADH 在过程③中产生并消耗 D．若过程①②的速率大于过程③的速率，则甘蔗植株的干重一定会增加 6．如图是某植物细胞呼吸过程的简图，其中①～⑤为相关生理过程。下列相关叙述错误的是（　　）    A．③过程消耗的[H]来自过程①、② B．图中③过程利用的O2可能来自叶绿体 C．“①→④”和“①→⑤”都发生在细胞质基质中 D．②、⑤过程产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液变成灰绿色 7．下列有关光合作用和呼吸作用过程的叙述，正确的是（　　） A．光合作用合成的葡萄糖可直接进入线粒体内分解 B．有氧呼吸产生的CO2可直接进入叶绿体内被利用 C．环境中CO2突然增多会导致叶绿体中C5/C3的值增大 D．人体细胞呼吸产生的CO2来自细胞质基质和线粒体 8．下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是（    ） A．过程①发生在叶绿体中，过程③发生在线粒体中 B．过程①产生NADH，过程③消耗NADPH C．若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加 D．过程③释放的能量大部分储存在ATP中 9．如图为绿色植物某细胞内发生的两个生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．能进行②过程的细胞也能进行①过程 B．整株植物光合速率等于呼吸速率时，该细胞内①、②过程的强度也相等 C．①过程发生在线粒体内膜上，②过程发生在叶绿体内膜上 D．①过程释放的能量大部分用于合成ATP 10．光合作用光反应过程产生的NADPH参与暗反应，呼吸作用产生的NADH参与后续反应。下列相关叙述正确的是（　　） A．NADPH和NADH均参与了还原反应，但不是同一种物质 B．有氧呼吸和无氧呼吸的场所是完全不同的 C．叶肉细胞中NADPH的移动方向是由叶绿体基质至类囊体 D．哺乳动物细胞中消耗NADH的场所是线粒体内膜 二、非选择题 11．大棚蔬菜生产的发展，从根本上解决了我国北方地区冬季新鲜蔬菜的供需矛盾。如图甲表示冬季大棚黄瓜的部分生理过程；图乙表示在一定的光照强度（800lx）、二氧化碳浓度（0.03%）等条件下，其在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。 (1)图甲中a、b代表的物质分别是 ；必须有光照才能进行的生理过程是 （填序号）；黄瓜根部细胞中能进行的生理过程是 （填序号）；NADPH的作用是 。 (2)冬季影响蔬菜生长的主要环境因素是 ，它主要通过影响 来影响光合速率和呼吸速率。 (3)由图乙可知，在5℃时，黄瓜植株光合作用强度 （填“大于”“小于”或“等于”）40℃时。分析图乙曲线，提高大棚蔬菜的产量可采用的方法是 。 (4)若将大棚内CO2浓度增加到0.05%，其他环境条件不变，短时间内叶绿体中C5含量将 。叶绿体中叶绿素主要吸收 光，若天气原因导致光照强度减弱，此后黄瓜细胞叶绿体内的NADP+/NADPH比值将会 （填“上升”“基本不变”或“下降”）。 12．图1为某植物的叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中a、b、c表示物质，①-④表示生理过程。图2表示大田中该植物在不同温度下CO2的吸收或释放量。请回答下列问题：      (1)②处发生的反应称为 ，在 中进行，需要①处反应提供 才能使C3转变成糖类等有机物。 (2)图中过程①、③发生的场所分别是 、 ，物质a是 ，物质b是 。 (3)若用18O标记H2O，在图1过程④的最终产物中，可能检测到18O的物质有 。 (4)据图2分析，温度为 ℃时，光合作用速率最大。若在5℃条件下，每隔12小时交替黑暗与光照，则该植物叶绿体在24小时内固定的CO2的量为 。 考点02 光合速率、呼吸速率和净光合速率的关系及测定 地 城 知识填空 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟 1.总光合速率与净光合速率和呼吸速率的判断 总(真正)光合速率 净光合速率 呼吸速率 “同化”“ ”或“消耗”的CO2量 “从环境(容器)中 ”或“环境(容器)中减少”的CO2量 黑暗中释放的CO2量 “产生”或“ ”的O2量 “ 至环境(容器)中”或“环境(容器)中增加”的O2量 黑暗中吸收的O2量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “ ”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量 2.真正光合速率＝净光合速率＋ 。 ①光合作用消耗的CO2量＝从环境中 ＋呼吸释放的CO2量 ②光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量 ③“叶绿体吸收”也表示 速率 地 城 试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟 一、单选题 1．叶面积指数是指单位地表面积上植物叶片的面积数量。如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用过程的关系，据图分析下列有关叙述正确的是（　　） A．当叶面积指数大于8，光合速率的限制因素是CO2浓度 B．叶面积指数大约在4～6时对作物增产最有利 C．当叶面积指数大于10，作物能正常生长 D．随着叶面积指数的增加，干物质的积累量不断增加 2．将长势一致的A、B两种植物分别置于两个大小相同且密闭的透明容器内，给予充足的光照、适宜的温度等条件，每隔5min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．当CO2浓度不再降低时，植物不进行光合作用 B．M点时，A和B两植物的真正光合速率相等 C．若把A、B两植物放在同一密闭容器内，A植物先死亡 D．M点时，A和B两植物根细胞产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体、叶绿体 3．拟南芥广泛应用于植物生理学、遗传学等领域的研究。如图为拟南芥在不同温度下相关指标的变化曲线（单位：mmol·cm-2·h-1），实线是光照条件下CO2的吸收速率，虚线是黑暗条件下CO2的产生速率。下列叙述错误的是（    ）    A．实线表示拟南芥的表观光合速率 B．30℃时真正的光合速率为10mmol·cm-2·h-1 C．B点表示呼吸速率恰好与光合作用速率相同 D．温度通过影响酶活性而影响拟南芥的光合速率 4．在最适温度下，某研究小组测得的某作物的O2释放速率（每小时的释放量）随光照强度的变化情况如图所示，其中b点为曲线与横坐标的交点。下列有关分析错误的是（    ） A．由图可知，适当增强光照强度可以使该作物的产量提高 B．ab段O2释放速率为负值，此时该作物仍然进行光合作用 C．bc段和c点之后限制光合速率的主要因素分别是光照强度和CO2浓度 D．用d点对应的光照强度处理1h后该作物的氧气产生量为2m 5．2020年马克斯·普朗克联同多位科学家在《科学》上发文，他们通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体。这种叶绿体可在细胞外工作、收集阳光，并利用由此产生的能量将CO2转化成富含能量的分子。有机物的转化过程如图所示，下列叙述正确的是（    ）    A．物质X是NADH，CO2浓度下降物质X的含量上升 B．通过添加不同的酶可能会制备出合成不同有机物的叶绿体 C．“捕光器”上的光合色素只能将光能转化为ATP中活跃的化学能 D．叶肉细胞和人造叶绿体合成等量的有机物时向外界释放的O2量相等 6．以测定植物CO₂吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示：下列说法错误的是（　　） 温度/℃ 5 10 20 25 30 35 光照条件下 CO₂ 吸收速率((mg·h⁻¹) 1 1.8 3.2 3.7 3.5 3 黑暗条件下 CO₂ 释放速率((mg·h⁻¹) 0.5 0.75 1 2.3 3 3.5 A．光照条件下，温度由25℃升高为30℃后光合作用制造的有机物总量增加 B．若细胞呼吸强度不变，在 30℃时，一天光照 14 h，则一昼夜净吸收 CO₂的量为19 mg C．若在夏季晴朗的中午进行该实验，则“光照条件下 CO₂吸收速率 相关数据会明显下降 D．当温度为 35℃时，该植物的光合作用强度小于呼吸作用强度 7．将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量与线粒体呼吸作用CO2的释放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是（    ） 温度（℃） 20 25 30 35 40 45 光照下叶绿体CO2吸收总量（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 黑暗中CO2释放量（mg/h） 0.60 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 A．昼夜不停地光照，温度为40℃时，最有利于有机物的积累 B．昼夜不停地光照，温度为45℃时，最有利于有机物的积累 C．每天交替进行12h光照12h黑暗，温度均保持在35℃条件下，能正常生长 D．每天交替进行12h光照12h黑暗，温度均保持在40℃条件下，能正常生长 8．利用以下装置可探究绿色植物的某些生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是（    ） A．黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸 B．光照条件下，利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率 C．光照条件下，若装置丙红色液滴向右移动，则该装置中氧气增多 D．黑暗条件下，若装置甲红色液滴向左移动，则该装置中氧气减少 9．如图所示为水稻叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是（    ） A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程④释放的能量用于C3的还原 C．过程①产生NADPH,过程②消耗NADPH,过程③既产生[H] 也消耗[H] D．若过程①②的速率大于过程③的速率，则水稻的干重就会增加 10．某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．由该实验可推断，随着KHCO3浓度的增大，叶小片的O2释放速率会一直增大 B．本实验的自变量是KHCO3的浓度，无关变量为适宜光照、20℃恒温条件 C．加入清水组的叶小片中无O2释放，原因可能是光合作用产生的O2通过呼吸作用被消耗了 D．KHCO3浓度为0.05mol·L-1时，两组实验的O2释放速率存在差异的原因是光合速率不同 二、非选择题 11．云南小粒咖啡为喜温凉、湿润、荫蔽环境的作物。研究人员在咖啡种植基地探究遮阴对小粒咖啡树光合作用的影响，相关指标及结果如下表。 组别 环境指标 光合参数 遮光率（%） 降温率（%） 叶绿素a+b（mg/g） 净光合速率µmolCO2•m-2•s-1 对照 0 0 26.49 3.65 遮阴Ⅰ 33 14 42.65 4.48 遮阴Ⅱ 59 18 47.37 5.82 注：净光合速率用单位时间单位面积的叶片从外界吸收的CO2量表示。 回答下列问题： (1)光为咖啡树的光合作用提供能量，吸收、转化光能的场所是叶绿体的 。夏季午后，光照突然减弱，咖啡树叶肉细胞中三碳糖的合成速率在短时间内会 。 (2)据表分析，推测遮阴效果更好的组别是 。与对照组相比，遮阴环境下咖啡树的氧气释放速率 ，其原因是遮阴环境提高了咖啡叶片中 的含量，从而提高叶片对光能的吸收量。 (3)研究表明，过强的光照会抑制咖啡树的光合作用。本实验选择晴天下午15：00对叶片测定净光合速率，其原因是此时光照过强， 。 12．为了了解番茄的生理特征，某兴趣小组在一定浓度CO2和适宜温度（25℃）下，测定番茄在不同光照条件下的光合速率，结果如下表。据表中数据回答问题： 光合速率与呼吸 速率相等时光照 强度（k1x） 光饱和时光 照强度（k1x） 光饱和时CO2吸收量 （mg·100cm-2·h-1） 黑暗条件下CO2释放量 （mg·100cm-2·h-1） 3 9 32 8 (1)本实验的自变量是 。当光照强度超过9klx时，番茄光合速率不再增加，此时限制番茄光合作用的主要外界因素是 。 (2)当光照强度为9k1x时，番茄的根细胞中能产生ATP的细胞结构是 。 (3)已知光合作用固定CO2与产生O2的物质的量相等。当光照强度为9klx时，番茄产生的O2量为 mg·100cm-2·h-1（保留一位小数）。 (4)下面甲图表示种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中CO2含量的变化情况。由图可知番茄开始进行光合作用的时间是 （填“早于6点”“始于6点”或“晚于6点”）；BD段CO2相对含量显著下降，原因是 ；一天之中植物有机物积累量最多的时候是曲线中的 点（填字母）。    (5)乙图表示空气中CO2含量对番茄植株光合作用的影响，X、Y对应的CO2含量下，叶绿体中ATP生成速率的关系为 （填“X>Y”、“X=Y”或“X<Y”）。 13．光合作用是自然界中最基本的物质代谢和能量代谢。为了探究光合作用过程中的物质和能量去向和影响光合作用速率的因素，科学工作者设计了在光照下叶肉细胞内的物质和能量的传递模型（如图一）和测定光合作用速率的装置图（如图二）。结合相关知识回答下列问题： (1)若图一表示在光下叶肉细胞内发生的物质和能量变化，甲、乙表示细胞器，a、b、c表示物质，则甲、乙分别表示 （细胞器），a、b、c分别表示的物质是 物质，由b→c发生的场所是 。 (2)在光照条件下，叶肉细胞进行呼吸作用，消耗氧气和产生ATP最多的具体场所是 ，当O2不足的时候，进行无氧呼吸，其产物是 。其底物中能量的去路包括存留在酒精中的能量以及 和 。 (3)图二的D烧杯中放一定浓度的NaHCO3溶液，在适宜的温度和一定的光照条件下，液滴始终位于0刻度不动，其代表的含义是 ；增加光照强度，一段时间后，液滴从E点移到F点，移动的距离代表的含义是 。 考点03 细胞代谢综合途径 地 城 知识填空 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：8分钟 1.光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收 ，将叶绿体中的C5分解产生 的过程。光呼吸是一个“耗能浪费”的生理过程，因此，抑制植物的光呼吸可实现农作物的增产。 2.C4植物(玉米、甘蔗等作物)有一种CO,浓缩机制。 叶肉细胞中C0,能与相关化合物结合并进一步形成某种 (C4),当C4被运输到维管束细胞中后，C02会被重新释放。从而提高了维管束鞘细胞中固定CO2的酶附近的CO的浓度。 3.某些干旱环境的植物晚上气孔打开 , 吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中:白天孔关闭，液泡中储存的苹果酸 可用于光合作用. 地 城 试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟 一、单选题 1．关于细胞代谢的叙述，错误的是（    ） A．无氧呼吸能产生ATP，不产生水，因此没有[H]的生成 B．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水 C．硝化细菌可利用氧化无机物产生的能量合成有机物 D．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作还原剂 2．生命活动中某些“比值”的变化可作为监测其生命活动状态的参考指标。下列关于“比值”的说法，正确的是（　　） A．休眠种子萌发的早期阶段，细胞内结合水/自由水的比值升高 B．洋葱根尖有丝分裂过程中，细胞中染色体数/核DNA数的比值不变 C．洋葱表皮细胞在质壁分离过程中，细胞液浓度/外界溶液浓度的比值变大 D．向缺氧的培养液中通入氧气，酵母菌消耗葡萄糖量与生成CO2量的比值不变 3．单羧酸转运蛋白（MCT1）是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白。在癌细胞中，MCT1基因显著表达，导致呼吸作用产生大量乳酸；当葡萄糖充足时，MCTl能将乳酸和H+运出细胞，当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。下列推测错误的是（    ） A．合成与运输MCT1，体现细胞内结构之间的协调配合 B．乳酸被MCT1运进细胞，可作为替代葡萄糖的能源物质 C．癌细胞细胞质中乳酸产生较多使细胞内pH显著降低 D．MCTl会影响癌细胞增殖，其基因可作癌症治疗新靶点 4．生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程，图示为大豆根瘤中部分物质的代谢、运输途径，下列说法正确的是（    ） A．植物细胞为根瘤菌提供蔗糖，可知两者为寄生关系 B．根瘤菌中N2的固定需要消耗大量ATP，其直接来源于叶片的光合作用 C．根瘤菌产生的NH3，可用于合成氨基酸，还需要植物细胞提供有机物 D．植物细胞吸收的蔗糖需在固氮酶的作用下氧化分解，为细胞生命活动供能 5．下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述错误的是（    ） A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象 B．“低温、干燥、无氧储存种子”，更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗 C．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2以提高光合作用效率 D．“轮作”是利用了不同作物根系对矿物营养元素吸收的差异，从而避免土壤肥力下降 6．蓖麻种子富含脂肪。某研究小组将蓖麻种子置于黑暗及其他各项条件均适宜的环境中培养。定期检查萌发种子（含幼苗）的部分物质的含量以及干重的变化情况结果如图所示。据图分析，下列相关叙述错误的是（    ） A．在蓖麻种子萌发过程中，油脂可以转化成糖类 B．在该培养过程中，11天后蓖麻种子的干重将上升 C．蓖麻种子的干重减少与呼吸作用消耗有机物有关 D．蓖麻种子的干重增加时增加的元素主要是氧元素 7．ATP酶复合体存在于生物膜上，其主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧，并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能，下列分析不正确的是（    ） A．叶绿体中含有的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜上 B．ATP酶复合体具有的功能说明膜蛋白具有运输和催化作用 C．图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输不需要细胞代谢提供能量 D．ATP酶复合体在线粒体中参与有氧呼吸的第二阶段和第三阶段 8．研究发现，强光照条件下植物叶肉细胞会进行光呼吸。光呼吸是由于O2竞争性地结合卡尔文循环关键酶Rubisco造成的。该酶既能催化C5与CO2反应，完成光合作用；也能催化C5与O2反应，产物经一系列变化后在线粒体中生成CO2，如下图。下列说法正确的是（　　） A．Rubisco是一个双功能酶，不具备专一性 B．光呼吸可以消耗掉多余的O2，减少自由基产生，降低对细胞结构的损伤 C．较强的光呼吸对于光合作用产物的积累是很有利的 D．持续强光照时突然停止光照，CO2释放量先减少后增加至稳定 9．根据光合作用中 CO2 固定方式的不同，植物可分为多种类型，其中 C3和 C4植物的光合速率随外界 CO2 浓度的变化如图所示（CO2 饱和点是指植物光合速率开始达到最大值时的外界 CO2 浓度）。据图分析，下列说法错误的是（　　） A．在低 CO2 浓度下，C4 植物光合速率更易受 CO2 浓度变化的影响 B．在 C4植物 CO2饱和点时，C4植物的光合速率要比 C3 植物的低 C．适当扩大 C3 植物的种植面积，可能更有利于实现碳中和的目标 D．在干旱条件下，气孔开度减小，C4植物生长效果要优于 C3 植物 10．某实验小组为了探究影响植物叶片气孔关闭的因素，采摘生长状况相同的蚕豆植株叶片，进行了不同的处理，实验结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 处理 黑暗处理4h完全开放气孔数/% 光照处理4h完全开放气孔数/% 清水 0 2 0．02g/mLNaCl 0 0 0．03g/mLNaCl 0 0 0．02g/mLNaHCO3 0 50 0．03g/mLNaHCO3 0 80 A．光照下，CO2浓度升高促进气孔开放有利于CO2的固定 B．盐胁迫下，气孔开放程度下降有利于减少蒸腾作用丧失水分 C．光照下，若继续增大NaHCO3浓度气孔开放数会持续增多 D．大棚种植时，合理施肥、控制光照都能影响气孔的开放 二、非选择题 11．下图甲是大豆叶肉细胞中光合作用过程示意图。PSI和PSII分别是光系统Ⅰ和光系统II，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能和进行电子传递。光反应中经过一系列的电子传递，在图中膜两侧建立H'电化学梯度。图中数字表示生理过程，字母表示物质。图乙为农科所研究温度对大豆光合作用与呼吸作用的影响时所绘制的曲线。请回答下列问题： (1)图甲中PSⅠ和PSII所在膜结构的名称为 ，过程③表示 ，过程③的进行需要光反应提供 。 (2)图甲中物质A代表 ，若由适宜光照转至黑暗环境，短时间内A的变化情况是 ，图甲产生的O2进入同一细胞被利用至少穿过 层膜。 (3)图甲中物质C的的化学本质是 ，其作用有 (4)据图乙可知大豆生长的最适温度是 ，白天，37℃时该植物产生ATP的场所有 ，此时光合作用吸收的CO2来自 。 12．炎热条件下，植物体内用于散失的水分多少与气孔开放度大小呈正相关。为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如下表所示。请回答下列问题： 土壤含水量 光合速率 光照强度 20% 40% 60% 强 13.3（A组） 13.9（B组） 14.5（C组） 中 19.3（D组） 20.4（E组） 21.5（F组） 弱 10.1（G组） 11.1（H组） 12.3（Ⅰ组） 注：光合速率单位为mgCO2·dm-2·h-1，密闭容器中每组的温度和CO2浓度均相同 (1) 由实验可知，对该植株的光合速率影响较大的因素是 ，判断依据是 。 (2)炎热的中午植物会产生“光合午休”现象。通常认为引起植物“光合午休”的原因包括两个方面：一是气孔限制值增大引起 ，直接影响暗反应；二是温度升高，导致 上的光合色素或者酶的活性降低，使光反应减弱，供给暗反应的 减少，导致叶片光合作用能力降低。 (3)炎热条件下，适当提高土壤含水量能提高光合速率的原理是 。 (4)当土壤中含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有 （答出两点即可）。 13．为了应对外界环境的变化，植物在长期的进化过程中逐渐形成了自己独特的代谢过程。如图所示，根据光合作用中的碳同化途径的不同，可把植物分为C3植物（典型温带植物）、C4植物（典型热带或亚热带植物）和CAM植物（典型干旱地区植物）。请据图回答下列问题： (1)若用14C标记大气中的CO2，则C4植物CO2中的碳转化为糖类中的碳的转移途径为 。与C3植物相比，C4植物叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力更强，C4植物的CO2补偿点比C3植物 （填“高”或“低”）。 (2)CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天 （填“高”或“低”）。为应对外界环境的变化，CAM植物白天关闭气孔的原因是 。 (3)据图可知，曲线图中植物A、B、C分别是 。 (4)现提供凡士林（可用于堵塞气孔），若干生理状况相同置于暗处相同时间的CAM植物，药物b（抑制液泡内苹果酸的分解），清水，注射器，光合速率检测仪等材料，请设计实验证明CAM植物白天气孔关闭时，暗反应所需CO2主要来自于液泡中的苹果酸的分解 （呼吸作用提供的CO2不予考虑，简要写出实验思路）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 通关卷11 细胞代谢综合分析 考点01 光合作用和细胞呼吸过程的比较 地 城 知识填空 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟 1． ①写出A—D代表的反应过程：A B C D ； 没有释放出能量的过程是 ；发生在类囊体薄膜上过程是 。 ②写出①—④代表的物质名称：① ② ③ ④ ③【H】代表物质的名称是： 。 ④C元素的转移途径为： 。 【答案】 1. 光反应 暗反应 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸递二第三阶段 B A 氧气 NADP+ ADP和Pi C5 还原型辅酶I ①C：CO2有机物丙酮酸CO2。 地 城 试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟 一、单选题 1．如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（    ） A．NADPH为氧化型辅酶Ⅱ，可以为暗反应提供能量 B．各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3 C．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5 D．2过程需多种酶参与，且需要ATP供能 【答案】A 【分析】分析题图：1过程是光反应阶段；2过程是暗反应阶段；3、4、5表示有氧呼吸过程，其中3过程是有氧呼吸作用的第一阶段，4过程是有氧呼吸第二阶段，5过程是有氧呼吸第三阶段；无氧呼吸过程第一阶段和有氧呼吸第一阶段相同，可以用3表示。 【详解】A、NADPH是还原型辅酶Ⅱ，既可以作为还原剂，又可以为暗反应提供能量，A错误； B、细胞生物都能进行呼吸作用，而有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段完全相同，所以各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3，B正确； C、1、3、4和5过程都能产生能量，但1阶段的能量只能用于暗反应，3、4、5过程中产生的能量可以用于各种生命活动，5过程产生的能量最多，因此为生命活动提供能量最多的是5过程，C正确； D、2过程为光合作用的暗反应阶段，需要多种酶参与，且需要ATP供能，D正确。​​​​​​​ 故选A。 2．图①～⑨表示植物某个叶肉细胞代谢的过程，下列说法正确的是（　　） A．⑤⑥不可能在同一种植物体内发生 B．过程③所需还原剂可以由过程⑧供给 C．过程③的产物为葡萄糖、淀粉、蔗糖等，蔗糖可进入筛管通过韧皮部运输到植株各处 D．过程④发生在细胞质基质中，过程⑤⑥产生的能量可用于根系吸收无机盐离子 【答案】C 【分析】题图分析：过程②表示光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜；过程③表示光合作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质；过程④⑤⑥⑦⑧⑨表示细胞呼吸，包括有氧呼吸和无氧呼吸。 【详解】A、⑤表示产酒精的无氧呼吸，⑥表示产乳酸的无氧呼吸，马铃薯块茎无氧呼吸产乳酸，但其他部位无氧呼吸产酒精，A错误； B、过程③暗反应需要NADPH，过程⑧有氧呼吸第二阶段产生的是NADH，B错误； C、过程③的产物为糖类，可以是葡萄糖，淀粉、蔗糖等，蔗糖可进入筛管通过韧皮部运输到植株各处，C正确； D、④表示有氧呼吸（或无氧呼吸）的第一阶段，发生在细胞质基质，过程⑤⑥属于无氧呼吸的第二阶段，不产生能量，D错误。 故选C。 3．植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化如图所示，其中①-④表示过程。下列叙述正确的是（    ） A．③和④在线粒体中进行 B．①和④产生的[H] 分别为NADH 和NADPH C．①、②、③、④均有ATP 产生 D．①+②的速率大于③+④的速率时，叶肉细胞积累有机物 【答案】D 【分析】过程①为光反应阶段，过程②为暗反应，过程③为有氧呼吸第三阶段，过程④为有氧呼吸第一、第二阶段。 【详解】A、③为有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体；④为有氧呼吸第一、第二阶段，第一阶段场所为细胞质基质，第二阶段为线粒体基质，A错误； B、①为光反应产生的[H]是NADPH，④为有氧呼吸，产生的[H]是NADH，B错误； C、①、③、④均有ATP产生，②消耗ATP，C错误； D、光合作用速率大于呼吸速率，净光合速率大于零，叶肉细胞积累有机物，D正确。 故选D。 4．NADH和NADPH是两种重要的还原型辅酶，在细胞呼吸和光合作用等反应中发挥重要作用。下列说法正确的是（    ） A．细胞呼吸和光合作用过程中均能产生NADH和NADPH B．光合作用暗反应过程中所需的能量由NADH和ATP提供 C．有氧呼吸过程中只有前两个阶段有NADPH生成 D．NADH与氧结合发生在线粒体内膜 【答案】D 【分析】1、细胞有氧呼吸过程分三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解，产生丙酮酸和少量的还原氢（NADH），第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和较多的还原氢（NADH），场所是线粒体基质，第三阶段是前两个阶段产生的还原氢（NADH）与氧气结合生成水，场所的线粒体内膜；光合作用过程中光反应阶段是水光解产生氧气同时产生了NADPH和ATP，光反应产生的NADPH和ATP用于碳反应还原三碳化合物； 2、NADH叫做还原型辅酶I，NADPH是还原型辅酶Ⅱ，是两种不同的酶。 【详解】A、细胞呼吸过程中在细胞质基质和线粒体中都能产生NADH，而光合作用的光反应产生的是NADPH，A错误； B、光合作用暗反应过程需要的能量由光反应产生的NADPH和ATP来提供，而不是NADH，B错误； C、由分析可知有氧呼吸前两个阶段生成的是NADH，不是NADPH，C错误； D、有氧呼吸前两个阶段生成的NADH在线粒体内膜上与O2结合生成水，D正确。 故选D。 5．甘蔗植株叶肉细胞内的一系列反应过程如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．参与过程①的四种光合色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②和过程③分别发生在叶绿体基质中和线粒体中 C．NADPH 在过程①中产生，过程②中消耗，NADH 在过程③中产生并消耗 D．若过程①②的速率大于过程③的速率，则甘蔗植株的干重一定会增加 【答案】C 【分析】根据题意和图示分析可知：①表示光反应中光能转化为ATP的过程，发生在类囊体薄膜上；②表示ATP为三碳化合物的还原过程供能合成有机物的过程，发生在叶绿体的基质中；③表示有机物氧化分解释放能量的过程，发生在细胞中；④表示ATP水解释放能量的过程，发生在细胞中。 【详解】A、①过程表示光反应，四种色素的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，A错误； B、②过程表示暗反应，只发生在叶绿体基质；过程③表示甘蔗叶肉细胞进行有氧呼吸，发生在细胞质基质和线粒体中，B错误； C、过程①表示光反应，光反应产生NADPH（还原型辅酶Ⅱ），用于过程②三碳化合物的还原，故消耗NADPH；过程③是细胞呼吸过程，有氧呼吸的第一、二阶段产生NADH（还原型辅酶Ⅰ），用于第三阶段与氧气发生反应，因此③既产生也消耗NADH，C正确； D、甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的，仅叶肉细胞内光合作用（过程①②）大于细胞呼吸（过程③④），不能判断甘蔗的干重一定会增加，D错误。 故选C。 6．如图是某植物细胞呼吸过程的简图，其中①～⑤为相关生理过程。下列相关叙述错误的是（　　）    A．③过程消耗的[H]来自过程①、② B．图中③过程利用的O2可能来自叶绿体 C．“①→④”和“①→⑤”都发生在细胞质基质中 D．②、⑤过程产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液变成灰绿色 【答案】D 【分析】图中①是呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二阶段，③是有氧呼吸的第三阶段，④和⑤是无氧呼吸的第二阶段。 【详解】A、③是有氧呼吸的第三阶段，其消耗的[H]来自过程①呼吸的第一阶段和②有氧呼吸的第二阶段，A正确； B、如图是某植物细胞呼吸过程的简图，植物细胞可能进行光合作用，则图中③过程利用的O2可能来自叶绿体，B正确； C、“①→④”和“①→⑤”是无氧呼吸的第二阶段，都发生在细胞质基质中，C正确； D、②、⑤过程产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液变成黄色，D错误。 故选D。 7．下列有关光合作用和呼吸作用过程的叙述，正确的是（　　） A．光合作用合成的葡萄糖可直接进入线粒体内分解 B．有氧呼吸产生的CO2可直接进入叶绿体内被利用 C．环境中CO2突然增多会导致叶绿体中C5/C3的值增大 D．人体细胞呼吸产生的CO2来自细胞质基质和线粒体 【答案】B 【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光照，吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 2、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 【详解】A、光合作用合成的葡萄糖需要在细胞中基质，形成丙酮酸后，丙酮酸可进入线粒体内分解，A错误； B、光合作用利用的CO2可来自于外界或自身有氧呼吸产生，因此有氧呼吸产生的CO2可直接进入叶绿体内被利用，B正确； C、环境中CO2突然增多会导致，CO2的固定速率加快，C5的消耗增多，C5的合成暂时不变，C5的含量下降，而C3的含量增加，因此叶绿体中C5/C3的值减小，C错误； D、人体细胞无氧呼吸产生乳酸，故人体细胞呼吸产生的CO2只来自线粒体，D错误。 故选B。 8．下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是（    ） A．过程①发生在叶绿体中，过程③发生在线粒体中 B．过程①产生NADH，过程③消耗NADPH C．若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加 D．过程③释放的能量大部分储存在ATP中 【答案】C 【分析】据图分析，过程①表示光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜；过程②表示光合作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质；过程③表示细胞呼吸，包括有氧呼吸和无氧呼吸；过程④表示ATP的水解，为各项生命活动供能。 【详解】A、过程①为光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上；过程③为有氧呼吸或无氧呼吸过程，其中有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸发生在细胞质基质，A错误； B、过程①产生的是NADPH，而过程③产生和消耗的是NADH，B错误； C、若叶肉细胞中过程②速率大于过程③，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞还要通过呼吸消耗有机物，C正确； D、过程③释放的能量少部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失，D错误。 故选C。 9．如图为绿色植物某细胞内发生的两个生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．能进行②过程的细胞也能进行①过程 B．整株植物光合速率等于呼吸速率时，该细胞内①、②过程的强度也相等 C．①过程发生在线粒体内膜上，②过程发生在叶绿体内膜上 D．①过程释放的能量大部分用于合成ATP 【答案】A 【分析】1、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 3、图中①过程为有氧呼吸第三阶段，②过程为光合作用光反应。 【详解】A、能进行②过程的细胞，细胞内一定有氧气，故也能进行①过程，A正确； B、并不是所有植物细胞都能光合作用，而所有植物细胞几乎都能进行呼吸作用，故整株植物光合速率等于呼吸速率时，该细胞内①过程的强度很可能大于②过程的强度，B错误； C、①过程发生在线粒体内膜上，②过程发生在叶绿体类囊体薄膜上，C错误； D、①过程有氧呼吸第三阶段产生的能量，大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP，D错误； 故选A。 10．光合作用光反应过程产生的NADPH参与暗反应，呼吸作用产生的NADH参与后续反应。下列相关叙述正确的是（　　） A．NADPH和NADH均参与了还原反应，但不是同一种物质 B．有氧呼吸和无氧呼吸的场所是完全不同的 C．叶肉细胞中NADPH的移动方向是由叶绿体基质至类囊体 D．哺乳动物细胞中消耗NADH的场所是线粒体内膜 【答案】A 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成葡萄糖。 2、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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP；无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。 【详解】A、NADH是呼吸作用产生的还原型辅酶I ，而NADPH是光合作用产生的还原型辅酶II，是两种不同的物质，A正确； B、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，无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸和无氧呼吸的场所是不完全相同的，B错误； C、叶肉细胞中NADPH是在类囊体薄膜产生的，移动到叶绿体基质消耗的，C错误； D、在有氧气的参与下哺乳动物细胞中的NADH和氧气结合生成水的场所是线粒体内膜，在无氧条件下NADH和丙酮酸结合生成乳酸，发生在细胞质基质，D错误。 故选A。 二、非选择题 11．大棚蔬菜生产的发展，从根本上解决了我国北方地区冬季新鲜蔬菜的供需矛盾。如图甲表示冬季大棚黄瓜的部分生理过程；图乙表示在一定的光照强度（800lx）、二氧化碳浓度（0.03%）等条件下，其在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。 (1)图甲中a、b代表的物质分别是 ；必须有光照才能进行的生理过程是 （填序号）；黄瓜根部细胞中能进行的生理过程是 （填序号）；NADPH的作用是 。 (2)冬季影响蔬菜生长的主要环境因素是 ，它主要通过影响 来影响光合速率和呼吸速率。 (3)由图乙可知，在5℃时，黄瓜植株光合作用强度 （填“大于”“小于”或“等于”）40℃时。分析图乙曲线，提高大棚蔬菜的产量可采用的方法是 。 (4)若将大棚内CO2浓度增加到0.05%，其他环境条件不变，短时间内叶绿体中C5含量将 。叶绿体中叶绿素主要吸收 光，若天气原因导致光照强度减弱，此后黄瓜细胞叶绿体内的NADP+/NADPH比值将会 （填“上升”“基本不变”或“下降”）。 【答案】 (1) H2O、CO2 ① ②④ 作为还原剂、储存能量 (2) 温度 酶的活性 (3) 小于 适当增加昼夜温差（适当降低夜晚温度） (4) 下降 红光和蓝紫光 上升 【分析】分析图甲可知，①过程产生NADPH和ATP用于过程③产生C6H12O6，所以过程①表示光反应过程，③表示暗反应过程，a表示H2O，b表示CO2，④过程产生CO2、[H]和ATP，所以表示有氧呼吸的第一、第二阶段，②过程利用氧气和[H]产生H2O，表示有氧呼吸的第三阶段；图乙中，上面一条线表示净光合速率，下面一条线表示细胞呼吸速率，据此答题即可。 【详解】（1）分析图甲可知，①过程产生NADPH和ATP用于过程③产生C6H12O6，所以过程①表示光反应过程，③表示暗反应过程，a表示H2O，b表示CO2。必须有光照才能进行的生理过程是光反应阶段，即图甲中的①过程。④过程产生CO2、[H]和ATP，所以表示有氧呼吸的第一、第二阶段，②过程利用氧气和[H]产生H2O，表示有氧呼吸的第三阶段，黄瓜根部细胞中能进行的生理过程是细胞呼吸，即图甲中的②④过程。NADPH的作用是：NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。 （2）温度会影响酶活性来影响光合速率和呼吸速率，所以冬季影响蔬菜生长的主要环境因素是温度。 （3）分析图乙可知，上面一条线表示净光合速率，下面一条线表示细胞呼吸速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，分析图可知，在5℃和40℃时，黄瓜植株净光合都等于0，但40℃呼吸速率大于5℃，所以在5℃时，黄瓜植株光合作用强度小于40℃时。分析图乙曲线，提高大棚蔬菜的产量可采用的方法是适当增加昼夜温差，使其细胞呼吸强度减弱，减少有机物的消耗。 （4）由题意可知，该实验是在CO2浓度增加到0.03%条件下得到的，若将CO2浓度增加到0.05%，C5的来源不变，去路增多，所以短时间内叶绿体中C5含量将减少。叶绿体中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。若天气原因导致光照强度减弱，会使光反应减弱，使NADPH的产生减少，因此黄瓜细胞叶绿体内的NADP+/NADPH比值将会上升。 12．图1为某植物的叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中a、b、c表示物质，①-④表示生理过程。图2表示大田中该植物在不同温度下CO2的吸收或释放量。请回答下列问题：      (1)②处发生的反应称为 ，在 中进行，需要①处反应提供 才能使C3转变成糖类等有机物。 (2)图中过程①、③发生的场所分别是 、 ，物质a是 ，物质b是 。 (3)若用18O标记H2O，在图1过程④的最终产物中，可能检测到18O的物质有 。 (4)据图2分析，温度为 ℃时，光合作用速率最大。若在5℃条件下，每隔12小时交替黑暗与光照，则该植物叶绿体在24小时内固定的CO2的量为 。 【答案】 (1) 暗反应 叶绿体基质 ATP和NADPH (2) （叶绿体）类囊体薄膜 细胞质基质 O2 CO2 (3)CO2、H2O (4) 30 18mg 【分析】 1、根据图1分析，①为光反应过程，②为暗反应过程，③为有氧呼吸第一阶段，④为有氧呼吸第二、三阶段，a为氧气，b为二氧化碳，c为水。 2、图2中光照下CO2吸收速率代表净光合速率，黑暗中CO2释放速率代表呼吸速率。 【详解】 （1） 图1中②过程为暗反应，场所为叶绿体基质，需要①过程光反应提供ATP和NADPH，才能使C3转变成糖类等有机物。 （2）图1中过程①光反应发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，过程③有氧呼吸第一阶段发生的场所是细胞质基质。物质a参与有氧呼吸第三阶段，表示O2，物质b是是有氧呼吸第二阶段的产物CO2。 （3）若用18O标记水，光合作用可产生18O2，H218O参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2，18O2参与有氧呼吸第三阶段产生H218O，过程④的最终产物中有可能检测到18O的物质有CO2、H2O。 （4）光照下吸收CO2数值表示净光合作用速率，黑暗中释放CO2表示呼吸作用速率，真正光合作用=净光合作用+呼吸作用，温度为30℃时，光合速率为3.5+3=6.5（mg/h），光合速率最大。5℃条件下，净光合作用速率1mg/h，呼吸作用速率为0.5mg/h，每隔12小时交替黑暗与光照，则该植物叶绿体在24小时内固定的CO2的量为12×（1+0.5）=18mg。 考点02 光合速率、呼吸速率和净光合速率的关系及测定 地 城 知识填空 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟 1.总光合速率与净光合速率和呼吸速率的判断 总(真正)光合速率 净光合速率 呼吸速率 “同化”“ ”或“消耗”的CO2量 “从环境(容器)中 ”或“环境(容器)中减少”的CO2量 黑暗中释放的CO2量 “产生”或“ ”的O2量 “ 至环境(容器)中”或“环境(容器)中增加”的O2量 黑暗中吸收的O2量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “ ”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量 2.真正光合速率＝净光合速率＋ 。 ①光合作用消耗的CO2量＝从环境中 ＋呼吸释放的CO2量 ②光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量 ③“叶绿体吸收”也表示 速率 【答案】 1. 固定 吸收 制造 释放 积累 2. 呼吸速率 吸收的CO2量 总光合 地 城 试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟 一、单选题 1．叶面积指数是指单位地表面积上植物叶片的面积数量。如图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用过程的关系，据图分析下列有关叙述正确的是（　　） A．当叶面积指数大于8，光合速率的限制因素是CO2浓度 B．叶面积指数大约在4～6时对作物增产最有利 C．当叶面积指数大于10，作物能正常生长 D．随着叶面积指数的增加，干物质的积累量不断增加 【答案】B 【分析】根据题意和图表分析可知：随着叶面积指数的上升，植物总光合作用速率先是逐渐增强，后保持稳定，呼吸速度一直增加。 【详解】A、当叶面积指数大于8时，总光合作用速率不再增加，是因为叶面积指数过大，叶子出现重叠，有些叶片接受不到光照，此时限制其增加的因素是光照，A错误； B、叶面积指数大约在4~6时净光合速率（实际光合速率减去呼吸速率）最大，对作物增产最有利，B正确； CD、当叶面积指数大于10，实际光合速率小于呼吸速率，干物质的积累量小于0，作物不能生长发育，CD错误。 故选B。 2．将长势一致的A、B两种植物分别置于两个大小相同且密闭的透明容器内，给予充足的光照、适宜的温度等条件，每隔5min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．当CO2浓度不再降低时，植物不进行光合作用 B．M点时，A和B两植物的真正光合速率相等 C．若把A、B两植物放在同一密闭容器内，A植物先死亡 D．M点时，A和B两植物根细胞产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体、叶绿体 【答案】C 【分析】分析题意可知，该实验目的是探究密闭空间中CO2浓度对不同植物的光合作用的影响，实验前10min，A植物所在密闭容器中CO2浓度下降快，说明A植物光合作用吸收的CO2比B植物的多，其光合作用大于B植物；10min后B植物的光合作用大于A植物；最终，两植物的光合作用和呼吸作用相等达到平衡，但B植物所处容器CO2浓度更低，说明B植物更能适应低CO2环境。 【详解】A、两种植物所在密闭容器中CO2浓度不再变化，说明两种植物既不从外界吸收CO2也不释放CO2，故两种植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，可以进行光合作用，A错误； B、图中曲线为容器中CO2浓度变化曲线，两条曲线的交点代表两装置中CO2浓度相等的点，由于呼吸速率未知，故真正光合速率无法判断，B错误； C、分析题意可知，该实验目的是探究密闭空间中CO2浓度对不同植物的光合作用的影响，实验前10min，A植物所在密闭容器中CO2浓度下降快，说明A植物光合作用吸收的CO2比B植物的多，其光合作用大于B植物；10min后B植物的光合作用大于A植物；最终，两植物的光合作用和呼吸作用相等达到平衡，但B植物所处容器CO2浓度更低，说明B植物更能适应低CO2环境。与A相比，B植物更能适应低CO2环境，因此若把A、B两植物放在同一密闭容器内，A植物先死亡，C正确； D、根细胞无叶绿体，A和B两植物根细胞产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体，D错误。 故选C。 3．拟南芥广泛应用于植物生理学、遗传学等领域的研究。如图为拟南芥在不同温度下相关指标的变化曲线（单位：mmol·cm-2·h-1），实线是光照条件下CO2的吸收速率，虚线是黑暗条件下CO2的产生速率。下列叙述错误的是（    ）    A．实线表示拟南芥的表观光合速率 B．30℃时真正的光合速率为10mmol·cm-2·h-1 C．B点表示呼吸速率恰好与光合作用速率相同 D．温度通过影响酶活性而影响拟南芥的光合速率 【答案】C 【分析】分析题文描述和题图：实线表示净光合速率，虚线表示呼吸速率。30℃时净光合速率最大。 【详解】A、实线表示的是CO2的吸收速率，则代表拟南芥的表观光合速率，A正确； B、30℃时，净光合速率是8mmol·cm-2·h-1，此时CO2的产生速率是2mmol·cm-2·h-1，则真正的光合速率为8+2=10mmol·cm-2·h-1，B正确； C、B点表示光合作用速率是呼吸速率的2倍，C错误； D、温度能够影响酶的活性，如图表示温度通过影响酶活性而影响拟南芥的光合速率，D正确。 故选C。 4．在最适温度下，某研究小组测得的某作物的O2释放速率（每小时的释放量）随光照强度的变化情况如图所示，其中b点为曲线与横坐标的交点。下列有关分析错误的是（    ） A．由图可知，适当增强光照强度可以使该作物的产量提高 B．ab段O2释放速率为负值，此时该作物仍然进行光合作用 C．bc段和c点之后限制光合速率的主要因素分别是光照强度和CO2浓度 D．用d点对应的光照强度处理1h后该作物的氧气产生量为2m 【答案】D 【分析】题图分析：由图可知，a点对应的光照强度为0，因此，a点对应的纵坐标为呼吸作用强度；图中b点曲线与横坐标的交点，氧气释放速率为0，则b点对应的光照强度下，该作物光合作用与呼吸作用强度相同。在d点对应的光照强度下，氧气释放速率达到最大，则d点为光饱和点。 【详解】A、由图可知，在d点对应的光照强度之前，随着光照强度增加，氧气释放速率增加，氧气释放速率增加代表净光合速率增加。因此，适当增强光照强度可以使该作物的产量提高，A正确； B、农作物氧气释放速率等于农作物光合作用产生的氧气减呼吸作用消耗的氧气，ab段为负值，但ab段呈上升趋势，光照强度不影响呼吸作用，说明ab段在进行光合作用，且光合作用随光照强度在增大，B正确； C、bc段氧气释放速率随光照强度而发生变化，因此限制bc段光合速率的主要因素是光照强度；c点后氧气释放速率不随光照强度而发生变化，则c点之后限制光合速率的主要因素是二氧化碳等因素，C正确； D、在d对应光照强度下处理1h，农作物的氧气产生量即为农作物光合作用的速率。由图可知，氧气释放速率即为净光合作用速率，d点对应的净光合作用速率为2m；a点对应的光照强度为0，因此，a点对应的纵坐标为呼吸作用强度，呼吸作用强度为m；又光合作用速率等于净光合作用速率加呼吸作用速率，因此用d点对应的光照强度处理1h后该作物的氧气产生量为：2m+m=3m，D错误。 故选D。 5．2020年马克斯·普朗克联同多位科学家在《科学》上发文，他们通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体。这种叶绿体可在细胞外工作、收集阳光，并利用由此产生的能量将CO2转化成富含能量的分子。有机物的转化过程如图所示，下列叙述正确的是（    ）    A．物质X是NADH，CO2浓度下降物质X的含量上升 B．通过添加不同的酶可能会制备出合成不同有机物的叶绿体 C．“捕光器”上的光合色素只能将光能转化为ATP中活跃的化学能 D．叶肉细胞和人造叶绿体合成等量的有机物时向外界释放的O2量相等 【答案】B 【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，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，随后，一些接受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下，经过一系列反应转化成糖类，另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物，这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。 【详解】A、由图可知，物质X表示NADPH，CO2浓度下降导致CO2固定受到抑制，生成的C3减少，C3的还原变慢，则物质X的含量上升，A错误； B、由题意可知，通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体，说明通过添加不同的酶可能会制备出合成不同有机物的叶绿体，B正确； C、“捕光器”上的光合色素能将光能转化为ATP和物质X（NADPH）中的化学能，进行光反应，C错误； D、叶肉细胞和人造叶绿体合成等量的有机物时向外界释放的O2量相比，由于人造叶绿体不存在呼吸作用消耗O2，故人造叶绿体释放的O2多，D错误。 故选B。 6．以测定植物CO₂吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示：下列说法错误的是（　　） 温度/℃ 5 10 20 25 30 35 光照条件下 CO₂ 吸收速率((mg·h⁻¹) 1 1.8 3.2 3.7 3.5 3 黑暗条件下 CO₂ 释放速率((mg·h⁻¹) 0.5 0.75 1 2.3 3 3.5 A．光照条件下，温度由25℃升高为30℃后光合作用制造的有机物总量增加 B．若细胞呼吸强度不变，在 30℃时，一天光照 14 h，则一昼夜净吸收 CO₂的量为19 mg C．若在夏季晴朗的中午进行该实验，则“光照条件下 CO₂吸收速率 相关数据会明显下降 D．当温度为 35℃时，该植物的光合作用强度小于呼吸作用强度 【答案】D 【分析】光照条件下CO2吸收速率表示的是净光合速率，黑暗条件下CO2释放速率表示的是呼吸速率，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。 【详解】 A、25 ℃时，光合作用制造的有机物的总量为 时，光合作用制造的有机物的总量为 A正确； B、若细胞呼吸强度不变，在30℃时，一天光照14 h，则一昼夜净吸收 的量为 ，B正确； C、夏季晴朗的中午，温度过高，为减少水分的散失，大部分气孔会关闭， 吸收减少，会导致净光合速率明显下降，C正确； D、当温度为35℃时，植物的净光合速率大于0，该植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，D错误。 故选D。 7．将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量与线粒体呼吸作用CO2的释放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是（    ） 温度（℃） 20 25 30 35 40 45 光照下叶绿体CO2吸收总量（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 黑暗中CO2释放量（mg/h） 0.60 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 A．昼夜不停地光照，温度为40℃时，最有利于有机物的积累 B．昼夜不停地光照，温度为45℃时，最有利于有机物的积累 C．每天交替进行12h光照12h黑暗，温度均保持在35℃条件下，能正常生长 D．每天交替进行12h光照12h黑暗，温度均保持在40℃条件下，能正常生长 【答案】C 【分析】光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用是将CO2还原为糖的反应，且产生O2。呼吸作用是将糖类氧化成的反应，且消耗O2。本题植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量代表光合作用。光合作用与呼吸作用的差值，称为净光合作用。净光合速率大于0，有机物积累，可用于植物的生长发育繁殖。表中光照下叶绿体CO2吸收总量代表光合速率，黑暗中CO2释放量代表呼吸速率。 【详解】AB、由表可知，不同温度条件下植物的积累量分别为：0.4、0.5、1.5、1.75、1.5、0.5，因此昼夜不停地光照，温度为35℃时最有利于有机物的积累，A、B错误； C、温度均保持在35℃条件下，12小时光照能积累的量可用1.75 mg/h ×12h=21mg表示，12小时黑暗消耗的量可用1.50 mg/h ×12h=18mg表示，该植物存在有机物的积累，能正常生长，C正确； D、温度均保持在40℃条件下，12小时光照能积累的量可用0.5 mg/h ×12h=6mg表示，12小时黑暗消耗的量可用3.00mg/h ×12h=36mg表示，该植物不存在有机物的积累，所以不能正常生长，D错误。 故选C。 8．利用以下装置可探究绿色植物的某些生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是（    ） A．黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸 B．光照条件下，利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率 C．光照条件下，若装置丙红色液滴向右移动，则该装置中氧气增多 D．黑暗条件下，若装置甲红色液滴向左移动，则该装置中氧气减少 【答案】B 【分析】1、植物利用葡萄糖进行呼吸作用，产物的二氧化碳和消耗的氧气体积相等，不影响容器中压强，进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，增加容器气体体积，增大压强； 2、据图分析：装置甲烧杯中盛放NaOH溶液，能够吸收瓶内的二氧化碳，装置甲内压强只由氧气的变化引起；装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，则装置内压强变化由二氧化碳和氧气共同引起；装置丙烧杯中盛放CO2缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳，并且装置内压强由氧气变化引起。 【详解】A、装置甲内氢氧化钠溶液，可以吸收容器中的CO2，装置甲内压强只由氧气的变化引起。在黑暗条件下，若能进行有氧呼吸，消耗装置内的氧气，则液滴向左移动；若为无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO2被吸收，液滴不移动，所以，在黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸，A正确； B、由图可知：装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，则装置内压强变化由二氧化碳和氧气共同引起；装置丙烧杯中盛放CO2缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳，并且装置内压强由氧气变化引起，因此不能用二者来探究光合作用O2的产生速率，B错误； C、装置丙内为CO2缓冲液，维持装置内CO2的浓度稳定，因此如果装置丙的有色液滴向右移动，则说明装置中有氧气产生，该装置中氧气增多，C正确； D、如果装置甲的有色液滴向左移动，则说明该装置中植物进行了有氧呼吸，氧气减少，D正确。 故选B。 9．如图所示为水稻叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是（    ） A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程④释放的能量用于C3的还原 C．过程①产生NADPH,过程②消耗NADPH,过程③既产生[H] 也消耗[H] D．若过程①②的速率大于过程③的速率，则水稻的干重就会增加 【答案】C 【分析】题图分析，①过程是光合作用光反应，②是暗反应，①②是在叶肉细胞的叶绿体内完成，③是呼吸作用，④是ATP的水解供能过程。 【详解】A、由题图可知，①是光反应，叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误； B、由题图可知，②过程是暗反应，只发生在叶绿体基质，过程④释放的能量用于除了光合作用暗反应以外的各项生命活动，过程②释放的能量用于C3的还原，B错误； C、由题图可知，过程①产生NADPH，用于过程②三碳化合物的还原，故过程②消耗NADPH，过程③是细胞呼吸，有氧呼吸的第一、二阶段产生[H]，用于第三阶段与氧气发生反应，因此③既产生也消耗[H]，C正确； D、甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的，某一个细胞光合作用大于细胞呼吸，甘蔗的干重不一定增加，D错误。 故选C。 10．某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．由该实验可推断，随着KHCO3浓度的增大，叶小片的O2释放速率会一直增大 B．本实验的自变量是KHCO3的浓度，无关变量为适宜光照、20℃恒温条件 C．加入清水组的叶小片中无O2释放，原因可能是光合作用产生的O2通过呼吸作用被消耗了 D．KHCO3浓度为0.05mol·L-1时，两组实验的O2释放速率存在差异的原因是光合速率不同 【答案】C 【分析】光合作用固定二氧化碳的速率，即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定（或氧气产生）量，也称光合强度；呼吸作用是植物在单位时间内吸收的二氧化碳的含量。 【详解】A、该实验只是在一定的 KHCO3浓度范围内进行测试的，在此范围内，随着KHCO3浓度的增大，叶小片的O2释放速率也逐渐增大，但无法推断其他浓度下叶小片的O2 释放速率的变化，A错误； B、本实验的自变量是KHCO3的浓度以及对叶片的处理方式，B错误； C、加入清水组的叶小片中无O2释放，原因可能是光合作用产生的 O2通过呼吸作用被消耗了，C正确； D、KHCO3浓度为0.05mol·L-1时，两组实验的O2释放速率存在差异的原因可能是差速离心组测得的O2释放速率为总光合速率，而叶小片中测得的O2释放速率为净光合速率，二者的不同主要在于有无呼吸作用消耗O2，D错误。 故选C。 二、非选择题 11．云南小粒咖啡为喜温凉、湿润、荫蔽环境的作物。研究人员在咖啡种植基地探究遮阴对小粒咖啡树光合作用的影响，相关指标及结果如下表。 组别 环境指标 光合参数 遮光率（%） 降温率（%） 叶绿素a+b（mg/g） 净光合速率µmolCO2•m-2•s-1 对照 0 0 26.49 3.65 遮阴Ⅰ 33 14 42.65 4.48 遮阴Ⅱ 59 18 47.37 5.82 注：净光合速率用单位时间单位面积的叶片从外界吸收的CO2量表示。 回答下列问题： (1)光为咖啡树的光合作用提供能量，吸收、转化光能的场所是叶绿体的 。夏季午后，光照突然减弱，咖啡树叶肉细胞中三碳糖的合成速率在短时间内会 。 (2)据表分析，推测遮阴效果更好的组别是 。与对照组相比，遮阴环境下咖啡树的氧气释放速率 ，其原因是遮阴环境提高了咖啡叶片中 的含量，从而提高叶片对光能的吸收量。 (3)研究表明，过强的光照会抑制咖啡树的光合作用。本实验选择晴天下午15：00对叶片测定净光合速率，其原因是此时光照过强， 。 【答案】 (1) 类囊体（膜）/光合膜/基粒 下降 (2) 遮阴II 较高/上升 叶绿素a+b/叶绿素 (3)遮阴对叶片的光合作用影响较大/实验结果的区分度更加明显/遮阴能有效提高光合速率 【分析】分析表格：自变量为遮光程度，因变量为总叶绿素含量、净光合速率，与不遮光相比较，遮光组的总叶绿素含量、光合速率都增 大，其中遮阴Ⅱ增大最多。 【详解】 （1）光合作用提供能量，吸收、转化光能的场所是光反应发生的场所，是叶绿体的类囊体（膜）/光合膜/基粒。夏季午后，光照突然减弱，咖啡树叶肉细胞中三碳糖的合成速率在短时间内会下降。 （2）据表分析，推测遮阴效果更好的组别是遮阴II，因为与对照组相比，此遮阴环境下咖啡树净光合速率即氧气释放速率较高/上升，其原因是遮阴环境提高了咖啡叶片中叶绿素a+b/叶绿素含量，提高了光反应。 （3）本实验选择晴天下午15：00对叶片测定净光合速率，其原因是此时光照过强，遮阴对叶片的光合作用影响较大/实验结果的区分度更加明显/遮阴能有效提高光合速率。 12．为了了解番茄的生理特征，某兴趣小组在一定浓度CO2和适宜温度（25℃）下，测定番茄在不同光照条件下的光合速率，结果如下表。据表中数据回答问题： 光合速率与呼吸 速率相等时光照 强度（k1x） 光饱和时光 照强度（k1x） 光饱和时CO2吸收量 （mg·100cm-2·h-1） 黑暗条件下CO2释放量 （mg·100cm-2·h-1） 3 9 32 8 (1)本实验的自变量是 。当光照强度超过9klx时，番茄光合速率不再增加，此时限制番茄光合作用的主要外界因素是 。 (2)当光照强度为9k1x时，番茄的根细胞中能产生ATP的细胞结构是 。 (3)已知光合作用固定CO2与产生O2的物质的量相等。当光照强度为9klx时，番茄产生的O2量为 mg·100cm-2·h-1（保留一位小数）。 (4)下面甲图表示种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中CO2含量的变化情况。由图可知番茄开始进行光合作用的时间是 （填“早于6点”“始于6点”或“晚于6点”）；BD段CO2相对含量显著下降，原因是 ；一天之中植物有机物积累量最多的时候是曲线中的 点（填字母）。    (5)乙图表示空气中CO2含量对番茄植株光合作用的影响，X、Y对应的CO2含量下，叶绿体中ATP生成速率的关系为 （填“X>Y”、“X=Y”或“X<Y”）。 【答案】 (1) 光照强度 CO2浓度 (2)细胞质基质和线粒体 (3)29．1 (4) 早于6点 光照强度增强，光合作用速率增大 F (5)X<Y 【分析】 1、本实验的实验目的是测定番茄在不同光照条件下的光合速率，可知实验自变量为不同光照强度，因变量为光合速率； 2、分析图甲：甲图中B、F点植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，密闭大棚内CO2含量既不增加也不减少，BF段密闭大棚内CO2含量降低，说明光合速率大于呼吸速率； 3、净光合速率=总光合速率-呼吸作用速率。 【详解】（1）据分析可知，本实验的自变量是光照强度；当光照强度超过9klx时，番茄光合作用速率不再增加，由于此结果是在适宜温度（25℃）条件下测定的，所以此时的外界限制因素主要是CO2浓度； （2）光合作用和呼吸作用都能产生ATP，番茄的根细胞中没有叶绿体，当光照强度为9klx时，番茄的根细胞只能进行呼吸作用，能产生ATP的细胞结构是细胞质基质和线粒体； （3）黑暗条件下CO2释放量代表呼吸速率，据表格数据可知呼吸速率=8mg・100cm-2・h-1，光照强度为9kx时，达到了光饱和点，番茄固定的CO2的量为光饱和时CO2吸收量与黑暗条件下CO2释放量之和，即32+8=40mg・100cm-2・h-1，据光合作用反应式可知CO2的固定量：O2的产生量=44：32，故O2的产生量=32×40÷44=29．1mg・100cm-2・h-1； （4）据图分析，甲图中B、F点植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，所以番茄开始进行光合作用的时间是早于6点；BD段由于光照强度逐渐增强，光合作用强度增强，吸收的二氧化碳增加，使大棚内CO2相对含量显著下降；大棚内CO2含量降低表示番茄的净光合速率大于0，当CO2含量降低到F点之后，密闭大棚内CO2含量随即增加，净光合速率开始小于0，所以一天之中植物有机物积累量最多的时候是曲线中的F点； （5）分析乙图，X对应的CO2含量低于Y，X对应的暗反应弱，影响光反应，所以X、Y对应的CO2含量时，叶绿体中ATP的生成速率的关系为X＜Y。 13．光合作用是自然界中最基本的物质代谢和能量代谢。为了探究光合作用过程中的物质和能量去向和影响光合作用速率的因素，科学工作者设计了在光照下叶肉细胞内的物质和能量的传递模型（如图一）和测定光合作用速率的装置图（如图二）。结合相关知识回答下列问题： (1)若图一表示在光下叶肉细胞内发生的物质和能量变化，甲、乙表示细胞器，a、b、c表示物质，则甲、乙分别表示 （细胞器），a、b、c分别表示的物质是 物质，由b→c发生的场所是 。 (2)在光照条件下，叶肉细胞进行呼吸作用，消耗氧气和产生ATP最多的具体场所是 ，当O2不足的时候，进行无氧呼吸，其产物是 。其底物中能量的去路包括存留在酒精中的能量以及 和 。 (3)图二的D烧杯中放一定浓度的NaHCO3溶液，在适宜的温度和一定的光照条件下，液滴始终位于0刻度不动，其代表的含义是 ；增加光照强度，一段时间后，液滴从E点移到F点，移动的距离代表的含义是 。 【答案】 (1) 叶绿体、线粒体 氧气、葡萄糖、丙酮酸（和[H]） 细胞质基质 (2) 线粒体内膜 酒精和二氧化碳 以热能形式散失 转化成ATP中的化学能 (3) 光合速率与呼吸速率相等 净光合作用释放的氧气 【分析】据图分析：图一中，甲是叶绿体，乙是线粒体，a是氧气，b是葡萄糖，c是丙酮酸和[H]；图二中是密闭装置，实验植物可进行呼吸作用和光合作用，则液滴的移动方向可反映光合作用和呼吸作用的关系。 【详解】 （1）据图可知，甲可利用二氧化碳和水，故为叶绿体，乙可产生二氧化碳和水，故为线粒体；a是叶绿体的产物可供线粒体利用为氧气，b是葡萄糖，c是丙酮酸和[H]；由b→c是从葡萄糖转变为丙酮酸，为呼吸作用的第一阶段，场所是细胞质基质。 （2）叶肉细胞进行呼吸作用，消耗氧气和产生ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜；植物无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，其底物中能量的去路包括存留在酒精中的能量、以热能形式散失和转化成ATP中的化学能。 （3）图二的植物可同时进行呼吸作用和光合作用，呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，光合作用正好相反，若烧杯中放一定浓度的NaHCO3溶液，在适宜的温度和一定的光照条件下，液滴始终位于0刻度不动，其代表的含义是植物的呼吸速率等于光合速率；增加光照强度，一段时间后，液滴从E点移到F点，移动的距离代表的含义是净光合作用所释放的氧气。 考点03 细胞代谢综合途径 地 城 知识填空 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：8分钟 1.光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收 ，将叶绿体中的C5分解产生 的过程。光呼吸是一个“耗能浪费”的生理过程，因此，抑制植物的光呼吸可实现农作物的增产。 2.C4植物(玉米、甘蔗等作物)有一种CO,浓缩机制。 叶肉细胞中C0,能与相关化合物结合并进一步形成某种 (C4),当C4被运输到维管束细胞中后，C02会被重新释放。从而提高了维管束鞘细胞中固定CO2的酶附近的CO的浓度。 3.某些干旱环境的植物晚上气孔打开 , 吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中:白天孔关闭，液泡中储存的苹果酸 可用于光合作用. 【答案】 1. O2 CO2 2. 四碳化合物 3. 吸收CO2 脱羧释放的CO2 地 城 试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟 一、单选题 1．关于细胞代谢的叙述，错误的是（    ） A．无氧呼吸能产生ATP，不产生水，因此没有[H]的生成 B．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水 C．硝化细菌可利用氧化无机物产生的能量合成有机物 D．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作还原剂 【答案】A 【分析】1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．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]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同．无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 2、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变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物． 【详解】A、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段一样，都是葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸和[H]，无氧呼吸能产生ATP，不产生水，但有[H]的生成，A错误； B、有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内膜上与氧气反应生成水，B正确； C、硝化细菌能进行化能合成作用，硝化细菌可利用氧化无机物产生的能量把二氧化碳和水合成有机物，C正确； D、光合作用光反应产生的[H]（作为还原剂）可以用于叶绿体基质中还原三碳化合物，D正确。 故选A。 2．生命活动中某些“比值”的变化可作为监测其生命活动状态的参考指标。下列关于“比值”的说法，正确的是（　　） A．休眠种子萌发的早期阶段，细胞内结合水/自由水的比值升高 B．洋葱根尖有丝分裂过程中，细胞中染色体数/核DNA数的比值不变 C．洋葱表皮细胞在质壁分离过程中，细胞液浓度/外界溶液浓度的比值变大 D．向缺氧的培养液中通入氧气，酵母菌消耗葡萄糖量与生成CO2量的比值不变 【答案】C 【解析】水是代谢的液体环境、参与生化反应、运输物质等，有丝分裂中DNA和染色体的加倍时期是不同的，有氧呼吸的葡萄糖与CO2的比值为1:6，无氧呼吸葡萄糖与CO2的比值为1:2。 【详解】A、种子萌发时要吸收大量的水，故萌发早期细胞内结合水/自由水的比值降低，A错误； B、有丝分裂中，DNA复制含量加倍在间期，染色体数加倍在后期，前、中期染色体数/核DNA数=1/2，后、末期染色体数/核DNA数=1，B错误； C、洋葱表皮细胞在质壁分离过程中，细胞失水，细胞液浓度增大，外界溶液浓度降低，因此细胞液浓度/外界溶液浓度的比值变大，C正确； D、向缺氧的培养液中通入氧气，酵母菌开始进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗的葡萄糖与生成的CO2的比值为1:6，无氧呼吸消耗的葡萄糖与生成的CO2的比值为1:2，D错误。 故选C。 3．单羧酸转运蛋白（MCT1）是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白。在癌细胞中，MCT1基因显著表达，导致呼吸作用产生大量乳酸；当葡萄糖充足时，MCTl能将乳酸和H+运出细胞，当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。下列推测错误的是（    ） A．合成与运输MCT1，体现细胞内结构之间的协调配合 B．乳酸被MCT1运进细胞，可作为替代葡萄糖的能源物质 C．癌细胞细胞质中乳酸产生较多使细胞内pH显著降低 D．MCTl会影响癌细胞增殖，其基因可作癌症治疗新靶点 【答案】C 【解析】由题意知：在癌细胞中，MCT1显著高表达，呼吸作用会产生大量的乳酸，说明进行无氧呼吸；当葡萄糖充足时，MCT1能将乳酸和H+运出细胞，当葡萄糖缺乏时则运进细胞，说明乳酸被MCT1运进细胞，可作为替代葡萄糖的能源物质。 【详解】A、MCT1是哺乳动物细胞膜上的蛋白质，其合成与运输需要核糖体、内质网、高尔基体之间的协调配合，A正确； B、根据题干信息“当葡萄糖缺乏时则将乳酸运进细胞”，说明乳酸可作为替代葡萄糖的能源物质，B正确； C、癌细胞细胞质中乳酸产生较多，但当葡萄糖缺乏时则将乳酸运进细胞，说明癌细胞存在乳酸代谢，使细胞内pH不会显著降低，C错误； D、MCT1会通过影响细胞代谢从而影响癌细胞增殖，其基因可作癌症治疗新靶点，D正确。 故选C。 4．生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程，图示为大豆根瘤中部分物质的代谢、运输途径，下列说法正确的是（    ） A．植物细胞为根瘤菌提供蔗糖，可知两者为寄生关系 B．根瘤菌中N2的固定需要消耗大量ATP，其直接来源于叶片的光合作用 C．根瘤菌产生的NH3，可用于合成氨基酸，还需要植物细胞提供有机物 D．植物细胞吸收的蔗糖需在固氮酶的作用下氧化分解，为细胞生命活动供能 【答案】C 【分析】1、植物细胞为根瘤菌提供蔗糖，根瘤菌将空气中的氮转化成植物可以吸收并利用的含氮物质，二者为共生关系。 2、氨基酸元素组成为：C、H、O、N、(S：半胱氨酸和甲硫氨酸). 3、根瘤菌的固氮作用需要固氮酶的催化。 【详解】A、植物细胞为根瘤菌提供蔗糖，根瘤菌将空气中的氮转化成植物可以吸收并利用的含氮物质，两者应为共生关系，A 错误； B、根瘤菌固氮消耗的 ATP 来源于呼吸作用，B 错误； C、NH3只含 N、H 元素，合成氨基酸至少还需 C、O 元素，需要有机物提供，C 正确； D、固氮酶催化根瘤菌的固氮作用，而不是蔗糖的氧化分解，D错误。 故选C。 5．下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述错误的是（    ） A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象 B．“低温、干燥、无氧储存种子”，更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗 C．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2以提高光合作用效率 D．“轮作”是利用了不同作物根系对矿物营养元素吸收的差异，从而避免土壤肥力下降 【答案】B 【分析】农业生产中，很多的生产生活实际都蕴含着生物学原理，生产管理也应该遵循植物生长规律；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。 【详解】A、一次施肥太多，会导致土壤溶液浓度过高，导致细胞失水，即烧苗现象，A正确； B、储存种子需要在低温、干燥、低氧的环境中，B错误； C、“正其行，通其风”，保证空气流通，能为植物提供更多的CO2提高光合作用速率，C正确； D、“轮作”，即交替种植不同的作物，可以利用不同作物根系对矿质营养元素的吸收的差异性，避免土壤肥力下降，D正确。 故选B。 6．蓖麻种子富含脂肪。某研究小组将蓖麻种子置于黑暗及其他各项条件均适宜的环境中培养。定期检查萌发种子（含幼苗）的部分物质的含量以及干重的变化情况结果如图所示。据图分析，下列相关叙述错误的是（    ） A．在蓖麻种子萌发过程中，油脂可以转化成糖类 B．在该培养过程中，11天后蓖麻种子的干重将上升 C．蓖麻种子的干重减少与呼吸作用消耗有机物有关 D．蓖麻种子的干重增加时增加的元素主要是氧元素 【答案】B 【分析】命题透析本题以蓖麻种子萌发 为情境，考查种子萌发过程中有机物的转化、细胞呼吸、糖类与脂质的比较等知识，旨在考查考生的理解能力和综合运用能力，以及生命观念、科学思维的核心素养。 【详解】A、思路点拨从图1信息可知，蓖麻种子在萌发过程中油脂含量下降，糖类含量上升，说明油脂可以转化成糖类，A正确； B、由于该实验中蓖麻种子始终在黑暗条件下增养1天后干重还会继续下降，B错误； C、干重减少主要是呼吸作用消耗有机物所致，C正确； D、油脂不断地转变成糖类，糖类物质中氧含量大于脂肪，因此导致种子干重增加的主要元素是氧元素，D正确。 故选B。 7．ATP酶复合体存在于生物膜上，其主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧，并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能，下列分析不正确的是（    ） A．叶绿体中含有的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜上 B．ATP酶复合体具有的功能说明膜蛋白具有运输和催化作用 C．图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输不需要细胞代谢提供能量 D．ATP酶复合体在线粒体中参与有氧呼吸的第二阶段和第三阶段 【答案】D 【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P．A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团。“～”表示特殊的化学键。ATP是一种含有特殊的化学键的有机化合物，它的大量化学能就储存在特殊的化学键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键。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】A、由于叶绿体中的ATP是在类囊体薄膜上形成的，所以叶绿体中的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜上，A正确； B、由题可知，ATP酶复合体能将H+搬运到膜的另一侧，并催化ATP的形成，B正确； C、图中H+从B侧运输到A侧，并使ADP和Pi合成ATP储存能量，显然该过程中不需要消耗细胞代谢提供的能量，C正确； D、ATP酶复合体存在于生物膜上，有氧呼吸的第三阶段在生物膜上进行，而第二阶段没有在生物膜上进行，所以ATP酶复合体只参与有氧呼吸的第三阶段，D错误。 故选D。 8．研究发现，强光照条件下植物叶肉细胞会进行光呼吸。光呼吸是由于O2竞争性地结合卡尔文循环关键酶Rubisco造成的。该酶既能催化C5与CO2反应，完成光合作用；也能催化C5与O2反应，产物经一系列变化后在线粒体中生成CO2，如下图。下列说法正确的是（　　） A．Rubisco是一个双功能酶，不具备专一性 B．光呼吸可以消耗掉多余的O2，减少自由基产生，降低对细胞结构的损伤 C．较强的光呼吸对于光合作用产物的积累是很有利的 D．持续强光照时突然停止光照，CO2释放量先减少后增加至稳定 【答案】B 【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。近年来的研究结果表明，光呼吸是在长期进化过程中，为了适应环境变化，提高抗逆性而形成的一条代谢途径，具有重要的生理意义。 【详解】A、酶的专一性是指酶能够催化一种或一类化学反应，Rubisco既能催化C5与CO2反应，完成光合作用；也能催化C5与O2反应，但仍具有专一性，A错误； B、光反应阶段产生的高能电子会激发形成自由基，损伤叶绿体，光呼吸过程中叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成消耗O2、生成CO2的生理过程，从而将光反应中积累的大量NADPH和ATP通过光呼吸消耗掉，即光呼吸可以减少NADPH和ATP的积累，防止自由基的形成，因而能避免叶绿体等被强光破坏，B正确； C、较强的光呼吸会消耗较多的光反应产物ATP和NADPH，使光合作用减弱，因此对于光合作用产物的积累是不利的，C错误； D、持续强光照时突然停止光照，光合作用会减弱，而光呼吸并未立即停止，因此CO2释放量先增加，随着光呼吸的消失，只剩细胞呼吸释放CO2，故CO2释放量减少，然后至稳定，D错误。 故选B。 9．根据光合作用中 CO2 固定方式的不同，植物可分为多种类型，其中 C3和 C4植物的光合速率随外界 CO2 浓度的变化如图所示（CO2 饱和点是指植物光合速率开始达到最大值时的外界 CO2 浓度）。据图分析，下列说法错误的是（　　） A．在低 CO2 浓度下，C4 植物光合速率更易受 CO2 浓度变化的影响 B．在 C4植物 CO2饱和点时，C4植物的光合速率要比 C3 植物的低 C．适当扩大 C3 植物的种植面积，可能更有利于实现碳中和的目标 D．在干旱条件下，气孔开度减小，C4植物生长效果要优于 C3 植物 【答案】B 【分析】由图可知，相比C3植物，C4植物利用低CO2浓度能力更强，在高温、干旱、强光条件下，植物的部分气孔会关闭，导致CO2供应减少，由于C4植物利用低CO2浓度能力更强（C4植物叶肉细胞中存在对CO2亲和力极高的酶），因此C4植物在高温、干旱、强光条件下生长能力更强。 【详解】A、可分析斜率，在低 CO2 浓度下，浓度稍微提高，C4植物光合速率快速提高，C3植物在CO2浓度很低时不进行光合作用，C4 植物光合速率更易受 CO2 浓度变化的影响，A正确； B、根据图示，在 C4植物 CO2饱和点时，即横坐标为300左右，C4植物的光合速率要比 C3 植物的高，B错误； C、C3植物的二氧化碳饱和点更高，能利用更多的二氧化碳，适当扩大 C3 植物的种植面积，可能更有利于实现碳中和的目标，C正确； D、在干旱条件下，气孔开度减小，C4植物能利用更低浓度的二氧化碳，生长效果要优于 C3 植物，D正确。 故选B。 10．某实验小组为了探究影响植物叶片气孔关闭的因素，采摘生长状况相同的蚕豆植株叶片，进行了不同的处理，实验结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 处理 黑暗处理4h完全开放气孔数/% 光照处理4h完全开放气孔数/% 清水 0 2 0．02g/mLNaCl 0 0 0．03g/mLNaCl 0 0 0．02g/mLNaHCO3 0 50 0．03g/mLNaHCO3 0 80 A．光照下，CO2浓度升高促进气孔开放有利于CO2的固定 B．盐胁迫下，气孔开放程度下降有利于减少蒸腾作用丧失水分 C．光照下，若继续增大NaHCO3浓度气孔开放数会持续增多 D．大棚种植时，合理施肥、控制光照都能影响气孔的开放 【答案】C 【分析】读图表可知，探究影响植物叶片气孔关闭的因素，自变量为试剂处理种类、浓度以及是否光照，因变量是气孔数量。 【详解】A、根据题意分析，NaHCO3可以提供CO2，当CO2浓度升高时，光照下气孔的开放数增多，能促进CO2的吸收，有利于CO2的固定，A正确； B、盐胁迫下，气孔开放程度下降有利于减少蒸腾作用丧失水分，B正确； C、光照下，若继续增大NHCO3浓度，虽然可以提供更多的CO2，但是也会导致溶液的渗透压增大，植物细胞失水增多，会导致气孔关闭，C错误； D、根据表格可知，大棚种植时合理施肥、控制光照都能影响气孔的开放，D正确。 故选C。 二、非选择题 11．下图甲是大豆叶肉细胞中光合作用过程示意图。PSI和PSII分别是光系统Ⅰ和光系统II，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能和进行电子传递。光反应中经过一系列的电子传递，在图中膜两侧建立H'电化学梯度。图中数字表示生理过程，字母表示物质。图乙为农科所研究温度对大豆光合作用与呼吸作用的影响时所绘制的曲线。请回答下列问题： (1)图甲中PSⅠ和PSII所在膜结构的名称为 ，过程③表示 ，过程③的进行需要光反应提供 。 (2)图甲中物质A代表 ，若由适宜光照转至黑暗环境，短时间内A的变化情况是 ，图甲产生的O2进入同一细胞被利用至少穿过 层膜。 (3)图甲中物质C的的化学本质是 ，其作用有 (4)据图乙可知大豆生长的最适温度是 ，白天，37℃时该植物产生ATP的场所有 ，此时光合作用吸收的CO2来自 。 【答案】 (1) 类囊体 C3的还原 NADPH和ATP（[H]和ATP） (2) C5（五碳化合物） 减少 5 (3) 蛋白质 催化ATP的合成、运输H+ (4) 35℃ 细胞质基质、叶绿体、线粒体 呼吸作用产生的CO2和从外界吸收的CO2 【分析】图示为光合作用过程， 包括光反应和暗反应，水光解产生氧气和H+，光反应还产生ATP和NADPH，产生的ATP和NADPH用于暗反应 C3的还原过程，所以A为 C5，B为C3。①为光反应，②为二氧化碳固定，③为三碳化合物的还原。 【详解】（1） PS I和PS II分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子传递，所以其位于类囊体膜上。过程②表示CO2的固定；过程③为C3还原，进行需要光反应提供NADPH和ATP。 （2）图甲中物质A代表 C5（五碳化合物），由适宜光照转至黑暗环境，光照不足，光反应产生ATP和NADPH不足，暗反应 C3的还原过程受到影响， C3被还原产生的C5减少，而C5还在参与二氧化碳固定被消耗，因此短时间内 C5的含量下降，图甲产生的O2进入同一细胞被利用，而图甲产生的O2位于类囊体内，由叶绿体进入同一细胞的线粒体，至少穿过的膜为：类囊体膜1层、叶绿体膜2层、 线粒体2层膜，因此图甲产生的O2进入同一细胞被利用至少穿过5层膜。 （3）图甲中物质C属于膜蛋白，化学本质是蛋白质，据图分析其作用有催化ATP的合成、运输H＋。 （4）图乙可知，35℃时候植物光合作用强度最大，而呼吸作用强度相对较少，植物积累有机物最多，故大豆生长的最适温度是35℃；白天，37℃时该植物既要进行光合作用，也要进行呼吸作用，故此时产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体。此时，光合作用强度大于细胞呼吸强度，CO2,吸收速率大于0，故光合作用吸收的CO2来自呼吸作用产生的CO2和从外界吸收的CO2。 12．炎热条件下，植物体内用于散失的水分多少与气孔开放度大小呈正相关。为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实验，实验处理及其结果如下表所示。请回答下列问题： 土壤含水量 光合速率 光照强度 20% 40% 60% 强 13.3（A组） 13.9（B组） 14.5（C组） 中 19.3（D组） 20.4（E组） 21.5（F组） 弱 10.1（G组） 11.1（H组） 12.3（Ⅰ组） 注：光合速率单位为mgCO2·dm-2·h-1，密闭容器中每组的温度和CO2浓度均相同 (1) 由实验可知，对该植株的光合速率影响较大的因素是 ，判断依据是 。 (2)炎热的中午植物会产生“光合午休”现象。通常认为引起植物“光合午休”的原因包括两个方面：一是气孔限制值增大引起 ，直接影响暗反应；二是温度升高，导致 上的光合色素或者酶的活性降低，使光反应减弱，供给暗反应的 减少，导致叶片光合作用能力降低。 (3)炎热条件下，适当提高土壤含水量能提高光合速率的原理是 。 (4)当土壤中含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有 （答出两点即可）。 【答案】 (1) 光照强度 在相同土壤含水量条件下，改变光照强度时光合速率变化更大 (2) CO2供应不足 叶绿体类囊体薄膜 NADPH和ATP (3)炎热条件下，适当增大土壤含水量，气孔开放度提高，进入气孔的CO2增多，光合速率提高 (4)植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象等 【分析】影响光合作用的因素包括内因和外因，酶数量和活性、色素的种类和数量等属于内因，光照强度、温度、二氧化碳浓度、水和无机盐等属于外因。 【详解】 （1）根据分析可知，在相同土壤含水量条件下，改变光照强度时光合速率变化更大，因此光照强度对植物的光合速率影响较大。 （2）引起植物“光合午休”的原因：一是气孔限制值增大引起CO2供应不足，直接影响暗反应；二是温度升高，导致叶绿体类囊体薄膜上的光合色素或者酶的活性降低，使光反应减弱，供给暗反应的NADPH和ATP减少，导致叶片光合作用能力降低。 （3）根据题意，炎热条件下，植物体内用于散失的水分的多少与气孔开放度大小呈正相关。因此在炎热条件下，适当提高土壤含水量，气孔开放度提高，进入气孔的CO2增多，光合速率提高。 （4）当土壤中含水量过高时，会导致土壤中含氧量降低，引起植物细胞的无氧呼吸，无氧呼吸产生能量较少，导致根部能量供应不足，影响物质的运输，同时由于无氧呼吸产生大量酒精，会出现烂根现象等，因此不利于植物的生长。 【点睛】本题考查影响光合作用的因素以及影响细胞呼吸的因素等知识点，要求考生能够正确分析表格中的数据获取有效信息，结合影响光合作用的因素正确判断出表中因素对光合作用的影响情况，这是本题考查的重点；同时要求考生掌握无氧呼吸对植物生长的影响，根据题意能够利用所学的光合作用和细胞呼吸的知识点解决问题是突破本题的关键。 13．为了应对外界环境的变化，植物在长期的进化过程中逐渐形成了自己独特的代谢过程。如图所示，根据光合作用中的碳同化途径的不同，可把植物分为C3植物（典型温带植物）、C4植物（典型热带或亚热带植物）和CAM植物（典型干旱地区植物）。请据图回答下列问题： (1)若用14C标记大气中的CO2，则C4植物CO2中的碳转化为糖类中的碳的转移途径为 。与C3植物相比，C4植物叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力更强，C4植物的CO2补偿点比C3植物 （填“高”或“低”）。 (2)CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天 （填“高”或“低”）。为应对外界环境的变化，CAM植物白天关闭气孔的原因是 。 (3)据图可知，曲线图中植物A、B、C分别是 。 (4)现提供凡士林（可用于堵塞气孔），若干生理状况相同置于暗处相同时间的CAM植物，药物b（抑制液泡内苹果酸的分解），清水，注射器，光合速率检测仪等材料，请设计实验证明CAM植物白天气孔关闭时，暗反应所需CO2主要来自于液泡中的苹果酸的分解 （呼吸作用提供的CO2不予考虑，简要写出实验思路）。 【答案】 (1) 14CO2→14C4→14CO2→14C3→（14CH2O） 低 (2) 低 干旱的环境中，CAM植物白天关闭气孔可降低蒸腾作用，减少水分的散失 (3)CAM植物、C3植物、C4植物 (4)将若干生理状况相同置于暗处相同时间的CAM植物均分为两组，一组向植物注射适量清水，另一组注射等量的药物b，植物叶片均涂抹等量凡士林，置于光下，一段时间后，利用光合速率检测仪检测两组植物光合速率大小并比较 【分析】植物的光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜，其上分布光合色素与光反应有关的酶，光反应的产物为氧气、ATP和NADPH，暗反应的场所为叶绿体基质，暗反应包括二氧化碳的固定和C3的还原，其中C3的还原需要光反应产物中的ATP和NADPH参与。 【详解】（1）据图可知，C4植物CO2中的碳转化为糖类中的碳的转移途径为14CO2→14C4→14CO2→14C3→（14CH2O）。与C3植物相比，C4植物叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力更强，因而能利用更低浓度的CO2，因此C4植物的CO2补偿点比C3植物低，故C4植物的有机物积累量往往较高。 （2）夜晚，CAM植物叶肉细胞有苹果酸生成，进入液泡，因此夜晚该植物液泡中的pH比白天低。CAM植物是典型的耐旱地区植物，白天关闭气孔可降低蒸腾作用，减少水分的散失，以适应干旱环境。 （3）CAM植物白天气孔关闭，不吸收二氧化碳，因此，对应曲线A。中午气孔关闭CO2吸收下降，表现为光合午休现象，这是C3植物的特征，因而对应曲线B。C4植物能利用更低浓度的CO2，没有光合午休现象，对应曲线C。 （4）实验遵循对照和单一变量原则，本实验的目的是证明“CAM植物白天进行暗反应时气孔关闭，所需CO2主要来自于液泡中的苹果酸的分解”，因此实验的自变量为苹果酸分解过程是否被抑制，因变量是光合速率的变化，因此实验思路为：将若干生理状况相同置于暗处相同时间的CAM植物均分为两组，一组向植物注射适量清水，另一组注射等量的药物b，植物叶片均涂抹等量凡士林，置于光下，一段时间后，利用光合速率检测仪检测两组植物光合速率大小并比较。若使用抑制剂处理后植物光合速率下降，则可证明上述结论。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$