微专题3 光合作用和细胞呼吸(专题跟踪检测)-【领跑高中】2026年高考生物二轮专题复习学生用书Word（不定项版）

微专题3　光合作用和细胞呼吸 1.C　线粒体是有氧呼吸的主要场所，呼吸酶直接参与有氧呼吸的过程，其数量和活性会直接影响有氧呼吸的速率，进而影响有氧呼吸的强度，A错误。有氧呼吸过程分为三个阶段，在第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和少量NADH，该过程不需要氧气参与；在第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和少量NADH，此过程也不需要氧气直接参与；只有在第三阶段，前两个阶段产生的NADH与氧气结合生成水，该阶段需要氧气的直接参与，B错误。水稻的根系在水中容易进行无氧呼吸，产生酒精等有害物质，对根系造成伤害。稻田适时排水可以改善氧气供应，使根系能够进行有氧呼吸，为根系的生命活动提供足够的能量，促进根系的生长和对矿质元素等的吸收，C正确。细胞内ATP的含量是相对稳定的，剧烈运动时细胞呼吸速率加快，会产生更多的ATP来满足细胞对能量的需求，但同时ATP也会迅速被消耗，用于各种生命活动，所以细胞内ATP含量不会显著增加，而是处于动态平衡之中，D错误。 2.C　线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，所以需要氧气参与，A、B错误；葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确；NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段，所以相比丙酮酸，以NADH为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。 3.C　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，A正确；发生Crabtree效应的酵母菌产生的能量少，繁殖速率在短期内可能会受到抑制，B正确；丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸生成二氧化碳和NADH，该过程为有氧呼吸第二阶段，发生场所是线粒体基质，C错误；丙酮酸脱羧酶可以催化丙酮酸脱羧，进而生成二氧化碳和乙醇，这是无氧呼吸第二阶段，能量大部分储存在乙醇中，D正确。 4.A　在细胞呼吸过程中，NADH在呼吸链电子传递和氧化磷酸化过程中生成ATP等能量物质时发生转化为NAD＋的反应，此过程是产生ATP而不是伴随ATP水解，A错误；无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段一样，都是将葡萄糖分解为丙酮酸，此过程中产生NADH，也就是有NAD＋转变为NADH的过程，B正确；NADPH（还原型辅酶Ⅱ）在光合作用暗反应中作为还原剂，为反应提供氢和能量，参与三碳化合物的还原等过程，C正确；当CO2供应量突然减少，短时间内CO2固定生成的三碳化合物减少，三碳化合物还原消耗的NADPH减少，而光反应继续产生NADPH，所以叶绿体基质中的NADPH会增多，D正确。 5.C　有机物积累速率即净光合速率，净光合速率＝光合速率－呼吸速率。温度为a时，光合速率与呼吸速率的差值和温度为c时光合速率与呼吸速率的差值不相等，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，CO2中的碳原子在叶绿体中的转移途径是：CO2→C3→（CH2O）、C5，B错误；在温度为d时，叶片的呼吸速率等于光合速率，但是植物具有不能进行光合作用的细胞，所以会有有机物的消耗，则植物不能正常生长，C正确；若降低光照强度，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，就需要提升光合速率，则d点将左移，D错误。 6.D　由图可知，H＋＋B→A，故A表示NADPH，B表示NADP＋，光反应过程由C形成D，则C表示ADP＋Pi，D表示ATP，F表示RuBP，即C5，A正确；夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，气孔关闭，二氧化碳不能正常进入叶肉细胞，但光反应正常进行，导致叶肉细胞内氧气浓度较高，氧气和五碳化合物结合几率增加，因此植物光呼吸的强度较通常会有所增大，B正确；Rubisco位于叶绿体基质，玉米（C4植物）通常比小麦（C3植物）光呼吸作用弱，因为玉米能利用较低浓度的二氧化碳，C正确；植物细胞产生的ATP和NADPH过多时会破坏细胞，光呼吸能消耗过多的ATP和NADPH，故光呼吸有利于保护农作物，D错误。 7.ABC　种植过密会遮光，使二氧化碳供应不足，从而降低群体光合速率，A正确；间作套种能够使不同作物在资源利用上相互补充，充分利用光、热、水、肥等资源，进而提升群体光合效率，B正确；群体光合速率受到多种因素的影响，如叶片光合效率、总叶面积、叶角度等，只增加单叶的叶面积不一定提高植物群体光合速率，C正确；当光照强时，群体上层叶片已饱和，但下层叶片的光合强度仍随光强的增加而增强，群体的总光合强度还在上升。同样，群体内叶片多，相互遮荫，当光照减弱，上层叶片达到光补偿点时，下层叶片光强低于光补偿点，所以光合作用小于呼吸作用，所以整个群体的光补偿点、饱和点较高，D错误。 8.ACD　有氧呼吸第一阶段会产生[H]，场所是细胞质基质，该部分[H]会进入线粒体基质，A正确；据图可知，T基因缺失突变体中丙酮酸含量高于野生型，再结合题干中给出的T蛋白的功能可知，与野生型相比，突变体中有氧呼吸的第二阶段可能减弱，B错误；据题干“T蛋白缺失……内膜受损”推测，突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；由题图可知，突变体中乳酸含量较野生型高，再结合B、C项分析推测，突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸增强，D正确。 9.（1）胞间CO2浓度较高　酶的活性降低、类囊体结构破坏　（2）高温导致R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加，抑制光反应；同时光能过剩时活性氧的大量累积破坏光系统Ⅱ，且抑制其修复　（3）突变型植株无法降解被破坏的D1蛋白，光系统Ⅱ难以修复，光合速率较低　（4）新合成D1蛋白的速率小于被破坏的D1降解速率 解析：（1）分析实验一表中数据，乙组番茄植株气孔导度明显降低，但胞间CO2浓度较高，说明CO2浓度不是限制光合速率的因素，造成其光合速率较低的内部因素可能是酶的活性降低、类囊体结构破坏。（2）表中数据显示，高温胁迫下番茄植株R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加，抑制光反应；同时光能过剩时活性氧的大量累积破坏光系统Ⅱ，且抑制其修复，故高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢。（3）据题意：被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1才能占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复；CLH能促进被破坏的D1降解，CLH基因缺失的突变型植株光合速率低，其对应的D1蛋白量高，说明突变型植株无法降解被破坏的D1，光系统Ⅱ难以修复，导致光合速率较低。（4）从D1蛋白降解与合成的角度，分析高温胁迫条件下野生型植株光系统Ⅱ未完全修复的原因是新合成D1蛋白的速率小于被破坏的D1降解速率。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题3　光合作用和细胞呼吸 一、单项选择题 1.（2025·河北石家庄一模）下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（　　） A.线粒体中呼吸酶的数量和活性不能直接影响细胞有氧呼吸的强度 B.有氧呼吸过程中NADH的产生过程均需要氧气的直接参与 C.稻田适时排水可通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用 D.剧烈运动时细胞呼吸速率加快导致细胞内ATP含量显著增加 2.（2025·甘肃高考3题）线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是（　　） A.状态3呼吸不需要氧气参与 B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D.相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 3.（2025·湖南岳阳模拟）Crabtree效应具体表现为酿酒酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15 g/L时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会发酵积累乙醇。在细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶可催化丙酮酸脱羧，进而生成CO2和乙醇；丙酮酸脱氢酶则催化丙酮酸生成CO2和NADH。下列叙述错误的是（　　） A.可用酸性重铬酸钾溶液鉴定乙醇，溶液颜色会变为灰绿色 B.发生Crabtree效应的酵母菌的繁殖速率在短期内可能会受到抑制 C.丙酮酸脱氢酶在酿酒酵母中起催化作用的场所是细胞质基质 D.丙酮酸脱羧酶参与的代谢途径中，葡萄糖中的能量大部分存留在乙醇中 4.（2025·河北邢台模拟）NAD＋是细胞内常见的辅酶，其接收某些化学反应产生的电子和质子后可转变为NADH。NADH非常活泼，可以为某些反应提供电子和质子后转变为NAD＋。NADP＋与NAD＋的结构和功能非常相似，下列有关分析错误的是（　　） A.NADH转变为NAD＋的过程总是伴随着ATP的水解 B.无氧呼吸第一阶段有NAD＋转变为NADH的过程 C.NADPH既可作为还原剂也可为反应提供能量 D.CO2供应量突然减少，短时间内叶绿体基质中的NADPH增多 5.（2025·安徽合肥模拟）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.CO2中的碳原子在叶绿体中的转移途径是：CO2→C3→C5→（CH2O） C.在温度d时，该植物体的干重减少，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 二、不定项选择题 6.（2025·江苏南通二模）RuBP羧化/加氧酶缩写为Rubisco，当CO2浓度高时，Rubisco催化C5与CO2反应；当O2浓度高时，Rubisco催化C5与O2经过一系列化学反应，消耗ATP和NADPH，生成CO2和C3，这一过程称为光呼吸。如图为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程，大写字母代表相应的物质。下列叙述不合理的是（　　） A.A表示NADPH，B表示NADP＋，C表示ADP＋Pi，D表示ATP，F表示RuBP B.夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，植物光呼吸会有所增强 C.Rubisco位于叶绿体基质，玉米（C4植物）通常比小麦（C3植物）光呼吸作用弱 D.光呼吸过程消耗ATP、NADPH，与光反应相反，不利于植物细胞的正常生长 7.（2025·湖南长沙模拟）群体光合作用是指在单位土地面积上，整个植物群体通过光合作用同化二氧化碳的过程，其强弱直接影响农作物产量。它不仅仅局限于叶片，还包括其他绿色组织，如穗、叶鞘等。下列关于群体光合作用与提高农作物产量关系的说法正确的是（　　） A.农作物种植过密可能会导致植物群体光合速率降低 B.间作套种能提高植物群体光合效率 C.增加单叶的叶面积不一定提高植物群体光合速率 D.植物群体光合作用的光补偿点、光饱和点均低于单叶水平 8.（2025·河北高考14题）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图，下列分析正确的是（　　） A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 三、非选择题 9.（2025·河南郑州模拟）当植物吸收的光能超过其所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。叶绿体中的叶绿素与D1等蛋白结合构成光系统Ⅱ，在光能过剩时活性氧的大量累积可直接破坏D1蛋白，且抑制D1蛋白的合成，从而加剧光抑制。被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1才能占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验： 实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据如表所示（R酶参与暗反应）。 组别 温度 气孔导度/（mmol· m－2·s－1） O2释放速率/（μmol·m－2 ·s－1） 胞间CO2 浓度/（ppm） R酶活性/ （U·mL－1） 甲 25 ℃ 99.2 11.8 282 172 乙 40 ℃ 30.8 1.1 403 51 实验二：已知CLH能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如图曲线所示。 （1）分析实验一表中数据，乙组番茄植株气孔导度明显降低，但研究者判断CO2浓度不是限制光合速率的因素，依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，请推测造成其光合速率较低的内部因素可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。 （2）表中数据显示，高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因是　　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 （3）结合实验二曲线图，请从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）综合上述信息，从D1蛋白降解与合成的角度，分析高温胁迫条件下野生型植株光系统Ⅱ未完全修复的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $