第三单元 第16讲 光合作用和细胞呼吸的关系（课时跟踪检测）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

第16讲　光合作用和细胞呼吸的关系 一、选择题 1.（2025·江苏连云港期初）光合作用和细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A.适宜的光照下，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 B.细胞呼吸过程中有机物中稳定的化学能主要转变为ATP中活跃的化学能 C.用O培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，有利于提高作物产量 2.（2024·重庆永川期末）下图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中O（氧元素）的转移过程。下列相关叙述正确的是（　　） H2OO2H2OCO2C3（CH2O） A.过程②③都合成ATP B.过程①③都有NADH生成 C.过程①②⑤都需在生物膜上进行 D.过程②③都发生在该植物叶肉细胞的线粒体内膜上 3.（2025·广东中山市调研）将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。在上述整个时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是（　　） A.降低至一定水平时再升高 B.持续保持相对稳定状态 C.降低至一定水平时保持不变 D.升高至一定水平时保持相对稳定 4.（2025·重庆模拟）如图表示菠菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。下列叙述错误的是（　　） A.过程①②③不在生物膜上进行 B.参与过程②③⑤的酶的种类不同 C.过程②③④⑤都有ATP产生 D.过程③产生的[H]全部来自丙酮酸 5.（2025·云南师大附中适应性考试）下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片净光合作用速率（实际光合作用速率－呼吸作用速率）变化曲线图。下列相关分析错误的是（　　） A.净光合速率可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示 B.BC段和DE段净光合速率下降的原因不同 C.A点与E点相比，叶绿体产生O2的速率不一定相同 D.E点后植物体内积累有机物的量开始减少 6.（2025·华师一附中调研）某生物兴趣小组测定了不同温度条件下，棉花植株在黑暗中单位时间内O2的消耗速率以及光照条件下单位时间内O2的释放速率，结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A.O2产生的场所是叶肉细胞的类囊体膜，消耗的场所是线粒体基质 B.20 ℃时棉花植株的总光合速率最大 C.30 ℃时棉花植株固定CO2的量是其产生CO2量的2倍 D.40 ℃时棉花叶肉细胞光合作用酶的活性丧失，光合作用停止 7.（2025·福建厦门双十学校质检）研究者将对称叶片一半遮光，另一半照光处理。经过一段时间后，在对称部位截取同等面积（实验处理前干重相同）的叶片，烘干称重，用于相关速率的计算。不考虑光照条件对叶片呼吸速率的影响，下列说法正确的是（　　） A.遮光处理后叶绿体基质中C3的含量比照光处理后低 B.照光处理时类囊体薄膜上可发生NADP＋与电子和H＋结合 C.照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼吸作用引起的 D.要计算光合作用速率还需测定同等面积叶片的初始干重 8.（2025·山东日照模拟）利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是（　　） A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长 B.光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动 C.光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生O2的速率相等 D.光照强度为6 klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短 9.（2025·鞍山模拟）光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，光饱和点是指达到最大光合速率所需的最小光照强度。在温度适宜且CO2充足的条件下，测得甲、乙两种植物的光补偿点分别为E1和E2，且E1小于E2；甲、乙两种植物的光饱和点分别为E3和E4，且E3小于E4。下列有关叙述不正确的是（　　） A.若持续保持光照强度为E1，则甲植物停止生长，乙植物能正常生长 B.若将甲、乙两种植物转移到缺镁条件下培养，二者的光补偿点均变大 C.光照强度低于E2时，限制乙植物光合速率的环境因素主要是光照强度 D.与E3相比，光照强度为E4时，乙植物叶绿体中C3合成速率更快 10.（2025·辽宁本溪模拟）如图表示植物叶肉细胞中光合作用、有氧呼吸的过程及两者之间的联系。其中甲～戊表示生理过程，a～d表示相关物质。下列说法正确的是（　　） A.物质a表示ATP，物质c表示O2，物质d表示CO2 B.甲表示光合作用的光反应阶段，对光能的吸收不需要酶的直接参与 C.若该叶肉细胞产生的物质c和物质d的量相等，则该植物的净光合速率为0 D.用18O同时标记H2O和CO2，可探究光合产物O2中O的来源 二、非选择题 11.（2025·陕西渭南校考）甲、乙两种植物整个植株净光合速率随光照强度的变化趋势如图1，图2为不同生理状态下叶肉细胞内线粒体和叶绿体间CO2气体交换情况。回答下列问题： （1）高等植物光合作用中能捕获光能的物质分布在叶绿体　　　　　　上，光合作用中产生的ATP移动方向是　　　　　　　　　　　　　　　　　　，暗反应阶段能量变化为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。写出有氧呼吸总反应式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，植物叶肉细胞中叶绿体吸收CO2或释放O2的速率可表示　　　　　　　　　（填“净光合速率”“真正光合速率”或“呼吸速率”），图2中　　　　（填图中序号）图可表示图1中光照强度为A时甲、乙两植物叶肉细胞内CO2的关系。 （3）适当提高乙植物生长环境中CO2的浓度，则A点应向　　　（填“左”或“右”）移动，C点应向　　　（填“左”或“右”）移动，光照强度为D时，甲植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器有　　　　　　　　　。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲　光合作用和细胞呼吸的关系 1.B　光合作用的光反应阶段产生ATP，光反应的场所是叶绿体，有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，A正确；细胞呼吸过程中，有机物中的化学能大部分以热能形式散失，少部分转变为ATP中活跃的化学能，B错误；用O培养小球藻，在叶绿体中进行光合作用，光反应中水的光解形成氧气和NADPH，则最先检测到含有放射性的产物是氧气；O可参与有氧呼吸的第二阶段，在CO2中可检测到被标记的18O，再通过光合作用的暗反应阶段，转移到糖类等有机物中，C正确；夏季连续阴天，光照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夏季的气温较高，细胞呼吸作用较强，细胞呼吸分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天适当增加光照，提高光合作用强度，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸强度，从而增加净光合作用强度，可提高作物产量，D正确。 2.A　②为有氧呼吸第三阶段，可以合成ATP，③为有氧呼吸第二阶段，也能合成ATP，A正确；过程①为光反应，光反应产生的是NADPH，③为有氧呼吸第二阶段，产生NADH，B错误；过程①为光反应，场所是类囊体膜，②为有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，⑤是暗反应，场所是叶绿体基质，不在生物膜上进行，C错误；③为有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，D错误。 3.C　密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行呼吸作用，植物净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于呼吸作用释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变，说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降，然后净光合速率为0，保持不变，密闭容器内的CO2浓度也保持不变，C正确。 4.D　过程①为光合作用暗反应过程中C3的还原，发生在叶绿体基质中，过程②为有氧呼吸（或无氧呼吸）第一阶段，发生在细胞质基质中，过程③为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，均不在生物膜上进行；参与过程②③的酶为呼吸酶，过程⑤为光合作用光反应阶段，参与该过程的酶为光合酶，故参与过程②③⑤的酶的种类不相同；过程②表示细胞呼吸第一阶段，过程③④为有氧呼吸第二、第三阶段，均有ATP产生，过程⑤为光反应阶段，有ATP产生；过程③（有氧呼吸第二阶段）是丙酮酸和H2O反应产生CO2和[H]，释放少量能量，产生的[H]部分来自丙酮酸，部分来自H2O。 5.D　净光合速率是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值，可用单位时间内叶片吸收CO2的量表示，也可用单位时间内叶片释放O2的量表示，A正确；图中曲线BC段净光合速率下降的原因是光照过强、温度过高引起部分气孔关闭，暗反应受阻，而DE段净光合速率下降的原因是光照强度减弱，B正确；A点与E点的净光合速率相等，即叶片释放O2的速率相等，由于呼吸作用速率不一定相同，故叶绿体产生O2的速率不一定相同，C正确；E点后该植物的净光合速率虽然在下降，但其数值大于0，仍存在有机物的积累，故植物体内积累有机物的量仍在增加，D错误。 6.C　O2消耗的场所是线粒体内膜，A错误；由曲线图可知，20 ℃时棉花植株的净光合速率最大，但呼吸速率较低，总光合速率不是最大（25 ℃时棉花植株的总光合速率大于20 ℃时），B错误；图中O2的消耗速率表示呼吸速率，氧气的释放速率表示净光合速率，两条曲线的交点表示净光合速率等于呼吸速率，故30 ℃时，棉花植株的总光合速率是呼吸速率的2倍，此时棉花植株固定CO2的量是其产生CO2量的2倍，C正确；40 ℃时棉花净光合速率为0，但光合作用并未停止，D错误。 7.B　遮光后，光反应停止，短时间内C3被还原成C5的过程减弱乃至停止，而C5固定CO2的过程仍能继续，故遮光后C3含量会比照光时的C3含量高，A错误；照光处理时类囊体薄膜上可产生NADPH，故可发生NADP＋与电子和H＋结合，B正确；照光处理与遮光处理后叶片的干重差（单位时间内）代表真正光合作用速率，无需测定同等面积叶片的初始干重，C、D错误。 8.D　根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较弱光照下生长，A错误；光照强度为1 klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的O2，使液滴左移，B错误；光照强度为3 klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的细胞呼吸强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片产生O2的速率不相等，C错误；光照强度为6 klx时，E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，故此光照强度下，E植物叶圆片释放的O2多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。 9.A　若持续保持光照强度为E1，甲、乙两种植物的光补偿点分别为E1和E2，且E1小于E2，则甲植物的光合速率等于呼吸速率（停止生长），乙植物呼吸速率大于光合速率（不能生长），A错误；镁是合成叶绿素的原料，若将甲、乙两种植物转移到缺镁条件下培养，叶绿素不能合成，光合作用减弱，要想光合作用等于呼吸作用，需要增大光照强度，因此二者的光补偿点均变大，B正确；光照强度低于E2时，没有达到乙植物的光饱和点，限制乙植物光合速率的环境因素主要是光照强度，C正确；甲、乙两种植物的光饱和点分别为E3和E4，且E3小于E4，与E3相比，光照强度为E4时，光照增强，光反应增强，暗反应也增强，乙植物的叶绿体中C3合成速率更快，D正确。 10.B　物质a表示光反应产生的ATP和NADPH，甲表示光合作用的光反应阶段，对光能的吸收不需要酶的直接参与；若物质c和物质d的量相等，则该植物的叶肉细胞的净光合速率为0，但还有一些细胞只进行细胞呼吸不进行光合作用，就整个植株而言，净光合速率小于0；用18O分别标记H2O和CO2，才可探究光合产物O2中O的来源。 11.（1）类囊体（薄）膜　从叶绿体的类囊体（薄）膜到叶绿体基质　活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能　C6H12O6＋6CO2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量　（2）真正光合速率　④　（3）左　右　线粒体和叶绿体 解析：（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质为光合色素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，光合作用的光反应产生ATP，在暗反应中使用，故光合作用中产生的ATP移动方向是从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质。暗反应阶段所需能量由光反应产生的ATP和NADPH提供，故能量变化为活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。有氧呼吸的总反应式：C6H12O6＋6CO2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。（2）植物叶肉细胞中叶绿体吸收CO2或释放O2的速率可表示真正光合速率；图1中的A点表示植物的光合作用强度＝呼吸作用强度，则叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，故图2中④图可表示图1中光照强度为A时甲、乙两植物叶肉细胞内CO2的关系。（3）若环境中CO2浓度升高，光合作用强度增强，呼吸作用不变，A点应向左移动才能和呼吸作用相等。C点是光饱和点，C点应向右移。D点为甲植物的光照强度饱和点，植物既进行呼吸作用，也进行光合作用，故光照强度为D时，甲植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。 学科网（北京）股份有限公司 $