内容正文:
学霸高春白题生物学
专题探究6
细胞呼吸
乙专题强化热点聚焦,重难突破限时:20min
一、选择题
1.(2025·河南期末)如图表示某自养型生物进
行光合作用和细胞呼吸的过程示意图,图中
①~④表示反应过程。说法正确的是(
,(CH0)
C0为
3
.CO.
H,0
NADPH NADP
NAD
NADH
ATP ADP+Pi
光能
HO
D
0
2
H.O
A.反应①②发生的场所只能分别是类囊体薄
膜和线粒体内膜
B.反应③④分别表示CO,的固定和有氧呼吸
的第一、二阶段
C.反应①产生的ATP可用于反应③和其他
消耗能量的反应
D.NADP*是氧化型辅酶I,是光合作用产生
的e的最终受体
2.(2025·云南昭通期末)图甲表示大豆叶肉细
胞中相关物质变化过程,图乙表示两个不同
品种的大豆在适宜温度、不同光照强度下的
C0,吸收速率。下列叙述错误的是(
C0,吸收速率
突变型
野生型
光照强度
乙
A.图甲中c所代表的物质为丙酮酸和[H],
进入B的基质需要穿过四层磷脂分子
B.若两种大豆叶片中缺镁,则图乙中的m点
将右移
C.图乙中m点时大豆叶肉细胞中光合速率
大于呼吸速率
044
光合作用的综合分析
D.据图乙分析,突变型更适合较高大的玉米
间作
3.(2025·安徽模拟预测)温度是影响植物生长
发育的重要环境因素之一,在其他环境因素
适宜时,温度对某绿色植物叶片呼吸速率和
光合速率的影响结果如图所示。下列叙述正
确的是
()
A.该植物叶片在温度a时的有机物积累速率
和温度c时的相等
B.CO,中的碳原子在
1C0,因定(或释
放)速率相对值
叶绿体中的转移2
途径是C02→C3→
呼吸速率
C5→(CH20)
!光合速率
C.在温度d时,该植
cd温度元
物体的干重减少,
不能正常生长
D.若适当降低光照强度,则图中的d点将
右移
4.(2025·山东枣庄期末)某实验小组为探究不
同遮阴条件及施肥处理对某植物幼苗光饱和
点(光合速率达到最大时的光照强度)和光补
偿点(净光合速率为零时的光照强度)的影
响,选用生长状况等相同的幼苗设置了1层遮
阳网遮阴组(W1)、2层遮阳网遮阴组(W2)、
1层遮阳网遮阴+施肥组(W3)和全光照未施
肥对照组(CK),一段时间后测得各组幼苗的
光合特性如下表所示。说法正确的是(
光饱和点/((mol·光补偿点/(mol·
处理
m2.s1)
m2.s1)
WI
783.75
11.91
W2
947.51
8.96
W3
1622.67
11.92
CK
1689.25
14.23
A.该植物幼苗处于光补偿点时,叶肉细胞内合
成ATP的场所只有线粒体和细胞质基质
B.在W2组净光合速率为0的光照条件下,
如果去掉1层遮阳网则幼苗的干重会降低
C.该实验表明对该植物幼苗遮阴能提高光饱
和点和降低光补偿点
D.任何条件下进行施肥都能够提高该植物幼
苗对光能的利用率
二、非选择题
5.(2025·贵州遵义二模)为研究高氮、高磷的
某湿地对温室效应的缓解作用,科研人员开
展了如下实验。图1为该湿地中小球藻(一
种单细胞绿藻)、动物、硝化细菌三类生物
C02消耗速率曲线,图2是在高氮、高磷的培
养液中,每天通入等量含较高浓度C02的空
气(其他条件适宜),C02去除率与小球藻相
对密度的变化曲线。回答下列问题。
842
0相对密度
去除率P
60
35
50
28
40安
%21
20据
6246802bS
时间/d
2
注:C0,去除率是指单位时间内
128h时刻
小球藻吸收前后C0,的浓度差
与通入的C0,浓度的比值。
图1
图2
(1)图1中可能与缓解温室效应有关的生物
对应的曲线为
,小球藻在12时产生
ATP的场所有
,与小
球藻相比,该湿地中硝化细菌固定CO,所需
的能量来自
(2)在高氨、高磷的培养液中通入较高浓度
C0,有助于小球藻的生长,原因是
(3)据图2分析,将小球藻相对密度维持在
的范围,可最大限度地发挥该湿地
对温室效应的缓解作用。第8天后CO,去除
率明显下降,从代谢角度分析,最可能的原因
是
6.异戊二烯能清除活性氧,降低高温、强光等环
第三肇细胞的代谢学丽高春
境因素对类囊体薄膜造成的伤害。如图是叶
肉细胞中合成异戊二烯的有关过程,其中A、
B代表相关细胞器。请回答下列问题:
C
异二烯
面定3神酸甘油酸
C0,H9
H0
核酮糖-1.5二磷酸CATP
大ADP阳
原
淀粉一3-磷酸甘油
磷酸烯醇
式丙酮酸
丙时酸
葡萄糖→3-磷酸油醛
,碎酸烯醇式
丙酮酸
一丙酮酸
(1)A、B代表的细胞器分别是
A中合成NADPH的场所是
,B中
[H]还原O,的场所是
(2)光合作用为异戊二烯的合成提供
(填物质)。
(3)高温下呼吸链受抑制,耗氧量下降,异戊
二烯合成量增加,据图分析主要原因是高温
下叶片呼吸作用降低,使
向叶绿
体输送的数量增加,增加了异戊二烯的合成。
(4)为进一步验证高温使呼吸链抑制,导致异
戊二烯合成增多,科研人员用呼吸链抑制剂
等进行了如下实验,完成下表。
实验步骤
实验步骤要点
的目的
配制缓冲液,均分为3组,第1组
配制溶液
加适量①
,第2、3
组不加
切取②
一致的叶
材料选择
片,均分为3组
将叶片的叶柄浸人相应的缓冲
进行实验
液中,第1、2组分别置于③
处理
下,第3组置于常温下
测定相关
段时间后,测定3组叶片的
数值
④
预期实验结果:
045收藏少,进而降低暗反应速率。(2)题图2中乙(SUT门)是
一种蔗糖转运蛋白,在成功导人蔗糖转运蛋白反义基因的
马铃薯植株中SUT1的表达水平降低,叶肉细胞中蔗糖分子
通过结构乙转出叶肉细胞的量战少,叶肉细胞中蔗糖积累
可溶性糖和淀粉总量增加.抑制光合作用,最终导致块茎产
量降低。(3)①据题图3可知,该实验的自变量有:三个不
同品种的马铃薯、不同光周期处理以及45d60d和75d三
种不同天数的处理,本实验研究不同光周期处理对马铃薯
产量的影响,最终发现长日照组叶绿素含量最高,但只有中
日照和短日照组有块茎生成,由此推断光影响的马铃薯幼
苗的代谢过程可能有叶绿素的合成、光合作用、,有机物的运
输和储存等。2题图3实验结果表明,单位时间内光周期
影响平均单株产量增量最大的实验组是NB1品种的马铃
薯,在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗进行12h(中日照)光
照时间处理。③结合上述实验结果推测,长日照下没有马
铃薯块茎生成的原因可能是长日照抑制了ST1对蔗糖的
转运能力,莲糖在韧皮部的装载和长距离运输中受阻
专题探究5影响光合作用的因素
1.A解析:题图甲中,C0,吸收速率表示净光合作用速率,C0
产生速率表示呼吸作用速率,叶绿体消耗的CO,量是指总光
合作用速率,温度为30℃时.总光合作用速率=8+2=
10mml·m·h:温度为40C时,总光合作用速率=5+
5=10mml·cm2·h,A正确:40℃条件下,龙血树净光合
作用速率和呼吸作用速率相等,均为5mmcl·em
·h,若
白天和黑夜时间相等,则黑夜期间(12h)呼吸作用消耗量为
5×12=60mml·cm2.白天(12h)有机物积累量为5×12=
60 mmol·m
一昼夜之后,植物有机物积累量为0,植物不
能正常生长,B错误;补充适量的Mg元素可能使龙血树的光
合作用速率增加,则光补偿点会降低,即D点左移,C错误:题
图乙中D点时,叶肉细跑既能进行光合作用,也能进行呼吸
作用,故叶肉细胞内能合成ATP的细胞器是线粒体和叶绿
体,D错误。故选A
2.D解析:比较CR24组与对照组可知,正常条件下单独使用
独脚金内酯类似物对光化学淬灭和非光化学淬灭都无显著
影响,A正确:高盐条件下,光化学淬灭系数较低,反映了光
合活性较低.PSⅡ反应中心开放程度较低,PSⅡ是光反应的
主要中心,故光反应较弱,B正确:高盐条件下使用独脚金内
酯类似物后.光化学淬灭系数升高,非光化学淬灭系数降
低,更多的光能被叶绿素利用,而不是转化为热能耗散,说
明植物利用的光能更多,光合作用更强,C正确:相同光照强
度下,非光化学淬灭的叶绿素越多,光能热耗散的就越多
用于光合作用的光能就越少,光合作用就越弱,D错误。故
选D
3.B解析:据题图可知,W,(945)条件下玉米光合作用速率
在14时高于其他组,而此时气孔开度可能较大,利于二氧化
碳进人,从而提高光合作用速率,所以可推测适度灌水(
W,)可增加气孔开度,A正确:W,处理下叶绿素相对含量高
于W(自然降雨),不能推出W,处理抑制了玉米叶肉细胞
叶绿素的合成,B错误:与自然降雨(W。)相比,适度灌水
(如W,)条件下玉米光合作用速率整体较高,表明适度灌水
有利于提高玉米光合作用速率,C正确:不同的灌水条件属
于环境因素,会影响叶绿索相对含量等内部因素,进而影明
光合作用速率,说明环境因素可通过改变内部因素影响光
合作用速率,D正确。故选B
4.(1)暗反应细胞质基质③④5(2)二氧化碳浓度,水
分等(3)72甲(4)取等量的甲、乙两种大豆品种的叶
片,分别进行叶绿素的提取和分离实验,比较滤纸条上叶绿
素色素带的宽窄和颜色深浅
解析:(1)①~⑤分别表示光反应阶段、暗反应阶段、有氧呼
吸第个阶段,有氧呼吸第二个阶段和有氧呼吸第三个阶
段,过程③(有氧呼吸第一个阶段)的场所是细胞质基质.有
氧呼吸三个阶段都能产:生ATP,因此能产生ATP的生理过
程有③④⑤。(2)光照强度达到B后,大豆品种乙的O,释
放量不再随光照强度的增加而继续增加,外部限制因素可
能是C0,浓度、温度、水分、矿质元素浓度等。(3)由题图2
可知,在D光照强度下,甲的O,释放速率为8mg·h',
一学霸高考·白题
尽夜给予D光照强度光照12h,则释放0,量为8×12=
96m唱,一昼夜还有12h黑暗,此时呼吸速率为2mg·h
消耗02量为2×12=24g,所以一昼夜大豆品种甲单位面
积叶片释放的0,量是96-24=72mg。种植密度过大,植株
间相互遮挡,甲的光饱和点较高,所以净光合速率下降幅度
较大的是甲品种。(4)为验证是大豆品种甲的叶绿素含晶
较低,导致净光合速率较低,可设计两组实验:取等量的甲
乙两种大豆品种的叶片,分别进行叶绿素的提取和分离实
验,比较滤纸条上叶绿素色素带的宽窄和颜色深浅。
5.(I)ATP,NADPH突变体内细胞分裂索合成更多,而细胞
分裂素能促进叶绿素的合成(2)高开花14天后突变体
气孔导度大于野生型,但胞间C0,浓度低于野生型,且突变
体的呼吸代谢不受影响,说明突变体的光合作用强度更大
需要的光照强度更大(3)叶片的光合产物主要以蔗糖的
形式运输到植株各处,而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖
题图中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型,因此突变体内
可向外运输到籽粒的蔗糖含量少于野生型
解析:(1)光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应中C
的还原。对比野生型和突变体不同条件下类囊体膜蛋白稳
定性可知,不同条件下突变体类囊体膜蛋白稳定性均高于
野生型,可能是突变体细胞分裂素合成增加,使类粪体膜蛋
白稳定性增强,而细胞分裂素可促进叶绿素的合成,故与野
生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢。(2)据题表可
知,开花14天后突变体的气孔导度大于野生型,但突变体
的胞间CO,浓度低于野生型,且突变体的呼吸代谢不受影
响,说明突变体光合作用更强.消耗的CO,更多,因此突变体
的光饱和点更高。(3)据题图可知,与野生型相比,突变体
藏糖转化璃活性史高而蔗糖转化酶催化莲糖分解为单糖】
故突变体内蔗糖含量减少,且叶片的光合产物主要以蔗糖
的形式运输到植株各处,因此突变体向外运输的蔗糖含量
减少,导致籽粒淀粉含量低。
专题探究6细胞呼吸和光合作用的综合分析
1.C解析:若该自养型生物为蓝细菌,则其反应①②发生的
场所不在类囊体薄膜和线粒体内膜,A错误:反应③表示暗
反应过程,包括CO,的固定和C,的还原,B错误:反应①产
生的ATP可用于反应3和其他消耗能量的反应,如叶绿体
色素合成、叶绿体内基因的表达等,C正确:NADP是氧化型
捕酶Ⅱ,D错误。故选C
2.D解析:题图甲中B表示线粒体,A表示叶绿体,C所代表
的物质是葡萄糖分解产生的丙酮酸和[H],线粒体是双层
膜,因此进人B的基质需要穿过四层磷脂分子,A正确:若
两种大豆叶片中缺镁,叶片变黄,吸收光能的能力下降,则
需要更强的光照固定C0,才能使光合速率=呼吸速率,故
题图乙中的m点即光补偿点将右移,B正确:题图乙中的m
点时大豆植株光合速率等于呼吸速率,但进行光合作用的
叶肉细胞数量远小于进行呼吸作用的细跑,所以大豆叶肉
细胞中光合速率大于呼吸速率,C正确:据题图乙分析,野生
型更适应弱光条件,所以野生型更适合较高大的玉米间作,
D错误。故选D
3.C解析:有机物积累速率即净光合速率,净光合速率=光合
速率一呼吸速率。温度为α时,光合速率与呼吸速率的差值
大于温度为℃时光合速率与呼吸速率的差值,所以有机物积
累速率不相等,A错误。在光合作用的暗反应中,CO,中的
碳原子在叶绿体中的转移途径是C0,C,→(CH,O),B错
误:在温度为d时.叶片的呼吸速率等于光合速率,但是植
物只有叶肉细胞才能进行光合作用,所以会有有机物的消
耗,植物不能正常生长,C正确:若适当降低光照强度,光合
作用速率下降,在高温下植物要达到光合速率等于呼吸速
率,就需要提升光合作用的相对速率(一般情况下,光合作
用的最适温度低于呼吸作用的最适温度),则d点将左移
D错误,故选C
4.B解析:该植物处于光补偿点对应条件下时,植物的净光
合速率为零,叶肉细胞内既有光合作用,也有呼吸作用.合
成ATP的场所有叶绿体,线粒体和细胞质基质,A错误:
题表中数据可知,W2(2层遮阳网)组幼苗的光补偿点低于
W1(1层遮阳网)组幼苗的,在2组净光合速率为0的光
,生物学,14
照条件下,如果去掉1层遮阳网,此时的光照强度低于光补
偿点,净光合速率小于零,则幼苗的干重会降低,B正确:握
题表分析,与CK相比,W1和W2组的光饱和点和光补偿点
都降低,故该实验不能表明对该植物幼苗遮阴能提高光饱
和点和降低光补偿点,C错误:分析W3组与W1组的数据
W3组的光饱和点明显高于W1组的,因此施肥会提高幼苗
对光能的利用率,但不能得出任何条件下进行施肥都能够
提高该植物幼苗对光能的利用率的结论,D错误。故选B
5,(1)a和b细胞质基质、线粒体,叶绿体无机物氧化释放
的化学能(2)高氨、高磷可以合成更多ATP,NADPH(或
光合作用有关的酶、色素)等物质.高浓度CO提供更多暗
反应的原料,从而提高光合作用速率(3)20-35随着小
球藻密度的增加,净光合作用速率下降
解析:(1)根据题图1分析,小球藻属于光能自养型生物,白
天能够进行光合作用,二氧化碳消耗速率增加,且受光照强
度的影响.为曲线:硝化细菌为化能自养型生物,昼夜
直进行二氧化碳的吸收,对应曲线:异养型生物昼夜只进
行呼吸作用,释放二氧化碳,故消耗速率是负值,对应曲线
℃。题图1中可能与缓解温室效应有关的生物对应曲线为a
和b。小球藻在12时既进行光合作用也进行细胞呼吸,故
产生AP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体:与小球藻
相比,该湿地中硝化细菌属于化能自养型生物,其周定C0
所需的能量来自无机物氧化释放的化学能。(2)在高氮、高
磷的培养液中通入较高浓度C0,,有助于小球藻的生长,原
因是高氮、高磷可以合成更多ATP,NADPH(或光合作用有
关的酶、色素)等物质,高浓度C0,提供更多暗反应的原料
从而提高光合作用速率。(3)结合题图2分析可知,小球藻
相对密度在20~35范围内小球藻的二氧化碳去除率最高
故将小球藻相对密度维持在该范围可最大限度地发挥该湿
地对温室效应的缓解作用。据题图2可知,随着小球藻密
度的增加,净光合作用速率下降,故第8天后C0,去除率明
显下降
6.(1)叶绿体、线粒体类囊体薄膜线粒体内膜(2)ATP
和C,(3)磷酸烯醇式丙酮酸(4)①D呼吸抑制剂2生
长健壮且长势③常温,高温④异戊二烯含量
第1、2
组异戊二烯含量相当,高于第3组
解析:(1)A中发生二氧化碳的固定、三碳化合物的还原,说
明其是叶绿体:B中进行了丙酮酸的彻底氧化分解,是有氧
呼吸的第二、第三个阶段,说明其是线粒体:A中在类装体
薄膜上进行光反应时合成NADPH:B中「H]还原O,,即有
氧呼吸的第三个阶段,在线粒体内膜上进行。(2)由题图可
知.光合作用为异戊二烯的合成提供ATP和C,。(3)高温
下叶片呼吸作用降低,丙酮酸消耗量降低,使磷酸烯醇式丙
朗酸向叶绿体输送的数量增加,增加了异戊二烯的合成
(4)该实验的自变量是温度和是否添加呼吸抑制剂因变量
是异戊二烯的合成量。设计思路如下:配制缓冲液,均分为
3组,第1组加适量呼吸抑制剂.第2、3组不加。切取生长
健壮且长势一致的叶片,均分为3组。将叶片的叶柄浸人
相应的缓冲液中,第1、2组分别置于常温、高温条件下
第3组置于常温下。一段时间后,测定3组叶片的异戊
烯含量。预期实验结果:第1、2组异戊二烯含量相当,高于
第3组。
第三章综合测试
1.B解析:厂从组织液进入空腔为主动运输,需要载体,A正
确:T℃(甲状腺球蛋白)为大分子物质.其进人空腔的方式
是胞吞,B错误:由题意可知,甲状腺细胞从组织液中逆浓度
梯度吸收氨基酸,为主动运输,需要消耗能量,C正确:碘化
TG的化学本质是蛋白质,转变成TH需经蛋白酶水解,D正
确。故选B。
2.D解析:题图中AB段原生质体相对体积变小,说明细跑在
失水,细胞液浓度增大,植物细胞的吸水能力不断增强
A正确:C点以后,原生质体的相对体积不变,说明进出细胞
的水分子数几乎相等,B正确:由于甘油能进人细胞.导致细
胞液浓度可以大于外界溶液浓度,使细胞吸水,从而实现原
生质体体积的增大.C正确:若换成0.3g·mL的蔗糖溶
液,由于蔗糖溶液不能进入植物细胞,因此原生质体的体积
会先变小,后基本不变,D错误。故选D。
一学霸高考·白题
解题突破
据题图可知,在质量分数为6.25%的甘油溶液中,原生
质体的体积先变小再变大,最终保持相对稳定,说明先失水
发生质壁分离后发生质壁分离复原。
3.C解析:动物细胞合成ATP的能量来原是糖类等化学能
植物细胞合成ATP的能量米源于光能和糖类等化学能,
A正确:ATP合酶具有运输H和催化ATP合成的作用
B正确:依据题干信息,UCP是一种载体蛋白,其活性受环
境温度变化的影响,但高温与低温都可能抑制蛋白质活性
即UCP的活性不一定会随着环境温度的降低而降低,C错
误:人体几乎所有细胞都含有线粒体,儿乎所有细胞邵可以
生ATP,释放能量,所以ATP合椅和UCP的相关基因儿
乎存在于人体所有细胞中,D正确。故选C
4.D解析:题意显示,AP贮存的化学能比葡萄糖活跃,且
ATP释放的能量相对较少,做ATP更适合作为直接能源物
质,而葡萄糖更适合作为能源物质,A正确:AP和葡萄糖
都是化学物质,虽然水解或氧化分解会释放能量,但不能等
价于能量,二者都可作为能量的载体,B正确:据题干信息可
知,葡萄糖中的能量稳定,不能直接被生命活动利用,而
ATP中的能量活跃,故葡萄糖氧化分解产生的能量可能先
转移到多个ATP中,然后再从ATP中释放,C正确:据题干
信息无法得出葡萄糖与A甲之间的转化效率,故无法得出
“葡萄糖氧化分解释放的能量,只有少部分储存在AP中,
绝大部分以热能形式散失”的结论,D错误。故选D
5.D
解析:载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才
能转运物质。NTT作为载体蛋白,运输ATP、ADP和Pi时
必然需要与底物结合,A错误。黑暗条件下,叶绿体内膜的
载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP,ADP和Pi,因此是协助
扩散,B错误。黑暗条件下,叶绿体无法进行光反应,自身不
能合成AP。此时进人叶绿体基质的AP来自细胞呼吸
但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质(细胞呼吸第
一个阶段)和线粒体(有氧呼吸第二个、三个阶段),C错误
光照充足时,叶绿体类囊体膜上进行光反应合成AP,需要
消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的
ADP和Pi会优先被类囊体膜利用,导致叶绿体基质中
ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从叶绿体
基质到细胞质基质),当叶绿体基质中ADP不足时,NTT运
出ADP的数量会成少甚至停止,D正确。故选D
6.B解析:由题图1可知:绿色硫细菌在光合片层上将光能
转化为NADPH和ATP中的化学能,用于暗反应,A正确:由
题图1可知:ATP合酶是一种跨膜蛋白.能够利用浓度差
推动ATP的合成,H浓度差形成的原因包括高能电子(e)
提供能量进行H”的跨膜运输,也包括内腔中H,S分解产生
H',细胞质基质中NADPH合成消耗H,B错误:绿色硫细
菌进行不产氧的光合作用,也能产生ATP和NADPH,能为
逆向TCA循环提供能量,C正确:绿色硫细菌为厌氧菌,其
光合作用的光解底物是H,S而非H,O,这避免了大量氧气
的产生,使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展,
D正确。故选B
7.D解析:据题图可知,实脸组加入Az后,pH的增加量比对
照组低,说明Az抑制光合作用,而Az的功能是抑制CA的
活性,进而可推测,条斑素菜能分泌CA,A正确:结合题图可
知.实验组H低于对照组.说明实验组光合速率低,因而实
险组C的生成速率较对照组慢,B正确:实验组H低于对
照组,说明其消耗的二氧化碳少,同时说明其产生的O川
少,即实验组光合速率被抑制,光合速率慢,因此实验组与
对照组相比产生NADPH的速率较低,C正确:对照组20~
24h时间段H基本保特不变,说明几乎没有进行光合作
用,主要原因是在该碱性条件下,CA酶失活,D错误。故
选D
解题突破
据题意分析,本实登的目的是探究条斑紫莱能否分
CA,实脸的自变量为是否用Az处理,而Az是一种不能穿过
细胞膜且能抑制CA功能的物质,实验的因变量是培养液中
pH的变化,实登结果表明加入Az的实脸组pH小于对照组
说明Ax能抑制光合作用,从而说明Az能通过抑制CA活性
从而降低条斑紫菜的光合作用
,生物学·15一