课时训练4 细胞呼吸和光合作用的基本过程-（配套练习）【金版新学案】2026年高考生物大二轮专题复习与测试（单选）

课时训练4　细胞呼吸和光合作用的基本过程 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－7题每小题3分，共21分) 保分点一　细胞呼吸的原理 1．(2025·内蒙古包头二模)辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶Ⅰ生成氧化型辅酶Ⅰ时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测其在细胞中起作用的部位是(　　) A．线粒体基质　 B．细胞质基质 C．线粒体内膜　 D．细胞膜 答案：C 解析：由题意可知，辅酶Q10可接收还原型辅酶Ⅰ生成氧化型辅酶Ⅰ时释放的电子，最终将电子传递给O2形成水，参与有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，C正确。 2．(2025·重庆渝中区二模)在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成CO2和H2O。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 B．脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃 C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体 D．细胞中葡萄糖分解成丙酮酸和脂酰CoA分解过程中有[H]生成，但不释放能量 答案：D 解析：在有氧呼吸中葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰CoA，人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰CoA，所以乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来，A正确；溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，脂滴自噬过程中需要溶酶体中的水解酶发挥作用，所以细胞中溶酶体功能较为活跃，B正确；依据题图信息可知，糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，产物中CO2是有氧呼吸第二阶段的产物，产生场所为线粒体基质，H2O是有氧呼吸第三阶段的产物，产生场所为线粒体内膜，所以③过程的场所是线粒体，C正确；细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有[H]生成，同时释放少量能量，脂酰CoA分解过程中有[H]生成，也会释放能量，D错误。 3．(2025·山东济南二模)乳酸通常被认为是动物无氧呼吸产生的一种代谢废物。乳酸和丙酮酸可以在酶L的催化下，进行快速的相互转化，机理如图所示。依据图中信息，科研人员提出乳酸是呼吸作用中一种重要的中间产物。下列说法错误的是(　　) A．当乳酸通过酶L转化为丙酮酸且O2充足时，动物细胞可产生大量ATP B．乳酸生成丙酮酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段 C．酶L既可在有氧时清除乳酸，又可在无氧时再生出NAD＋ D．从无氧转入有氧环境，由乳酸产生的丙酮酸会参与有氧呼吸 答案：B 解析：当乳酸通过酶转化为丙酮酸且氧气充足时，丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第三阶段会产生大量ATP，所以动物细胞可产生大量ATP，A正确。无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。而乳酸生成丙酮酸是乳酸转化为丙酮酸的过程，并非无氧呼吸的第二阶段，B错误。从图中可知，在有氧条件下，酶L能将乳酸转化为丙酮酸，起到清除乳酸的作用；在无氧条件下，能使NADH转化为NAD＋实现再生，C正确。从无氧转入有氧环境，由乳酸产生的丙酮酸会进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，D正确。 保分点二　光合作用的过程 4．(2025·贵州贵阳二模)研究人员在研究水稻叶片颜色时，发现了叶片黄色突变体，叶片变黄与叶绿素和类胡萝卜素的比值有关。下列叙述正确的是(　　) A．根细胞通过主动运输吸收的Mg2＋可用于合成各种光合色素 B．叶片黄色突变体的形成一定是由于环境因素如光照、温度、水分的影响 C．叶片黄色突变体水稻的色素吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰值 D．秋季植物叶片变黄主要是类胡萝卜素的含量增多造成的 答案：C 解析：Mg2＋可以参与构成光合色素中的叶绿素，但不能参与构成类胡萝卜素，A错误；叶片黄色突变体除了受环境因素影响外，还可能是基因控制所引起，B错误；叶片黄色突变体水稻的色素主要为类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；秋季植物叶片变黄主要是温度降低、叶绿素分解所导致，而不是类胡萝卜素含量增加所引起，D错误。 5．(2025·江西南昌二模)研究者欲用希尔反应来测定拟南芥叶绿体的活力。希尔反应的基本过程是将离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH＝7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解，溶液中的DCIP被还原，由蓝色变成无色。下列叙述正确的是(　　) A．希尔反应中加蔗糖的目的是为该反应提供能量 B．DCIP的颜色变化的快慢或单位时间内的氧气释放量均可反映出叶绿体活力 C．DCIP(氧化型)在希尔反应中的作用相当于NADPH在光反应中的作用 D．希尔反应可以说明有机物的最终合成与水的光解无关 答案：B 解析：希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持渗透压，A错误；水在光照下被分解，溶液中的DCIP被还原，由蓝色变成无色，颜色变化的快慢代表了H＋释放的速度，同样氧气的释放速度也代表光反应的速率，它们均可反映出叶绿体活力，B正确；希尔反应模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化，该阶段在叶绿体的类囊体膜中进行，溶液中的DCIP被还原，因此氧化剂DCIP在希尔反应中的作用相当于NADP＋在光反应中的作用，C错误；希尔反应的悬浮液中只有水，没有CO2，不能合成糖类，说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，但不能说明有机物的最终合成和水的光解无关，D错误。 6．(2025·四川绵阳二模)小麦是一种非常重要的农作物，下图是小麦光合作用过程的部分示意图，字母A～G代表物质。下列分析正确的是(　　) A．图中物质D为NADPH，可为E和G反应提供还原剂和能量 B．三碳糖在酶b的催化下，产物除淀粉外，还有一部分是蔗糖 C．若将图中A标记上18O，则一段时间后G中会检测到放射性 D．若适当提高图中G的浓度，则短时间内D会升高，C会降低 答案：B 解析：分析题图可知，D是NADPH、ATP，E是C5，F是C3，G是CO2，NADPH可为F还原成E和有机物的过程提供还原剂和能量，A错误；三碳糖在酶b的催化下，光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖，B正确；18O为稳定同位素，无放射性，C错误；若适当提高图中G(CO2)的浓度，短时间内生成的C3增加，C3还原消耗的NADPH增加，因此短时间内D(NADPH)会降低，C(NADP＋)会升高，D错误。 7．(2025·湖北武汉二模)植物光合作用的产物存在如下图所示的两种转移路径：①在叶绿体中合成淀粉进行储藏，②被运到细胞质基质中合成蔗糖进一步用于储藏或运出细胞。据图分析，下列相关叙述最不合理的是(　　) A．光合作用的直接产物并非葡萄糖 B．磷酸丙糖进入细胞质基质的过程穿过了2层生物膜 C．适当给土豆施加磷肥有助于提高土豆的产量 D．在白天叶片中的淀粉含量高而蔗糖含量低，夜间则相反 答案：D 解析：据题图分析可知，光合作用的直接产物实际上是磷酸丙糖(包括甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟丙酮)，这些磷酸丙糖随后在叶绿体内被转化为淀粉进行储藏，或者被运出叶绿体到细胞质基质中进一步合成蔗糖，A正确。磷酸丙糖是在叶绿体基质中产生的，它需要通过叶绿体的2层膜(外膜和内膜)才能进入细胞质基质，B正确。磷元素是植物生长所必需的营养元素之一，它对于植物体内许多重要化合物的合成(如ATP、DNA和磷脂等)都是必不可少的。适当施加磷肥可以促进植物的生长和发育，包括提高光合作用效率、增加产量等，C正确。在白天，植物进行光合作用，产生大量的磷酸丙糖。这些磷酸丙糖一部分被转化为淀粉储藏在叶绿体中，一部分则被运出叶绿体到细胞质基质中合成蔗糖。然而，这并不意味着在白天叶片中的淀粉含量就一定高而蔗糖含量就一定低。实际上，淀粉和蔗糖的含量受到多种因素的影响，包括光照强度、温度、植物种类和生长阶段等。在夜间，由于没有光照，光合作用停止，但植物仍然会进行呼吸作用消耗储能物质。此时，叶片中淀粉和蔗糖的含量变化取决于呼吸作用的消耗和植物体内其他代谢过程的调节，D错误。 (8－9题每小题5分，共10分) 8．(2025·安徽芜湖二模)有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生CO2的关键酶，NAD＋/NADH的值高时促进此酶活性，NAD＋/NADH的值低时抑制此酶活性；ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，丙酮酸浓度高时会降低此酶的磷酸化程度。下列叙述正确的是(　　) A．人体细胞内丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸分解只发生在细胞质基质中 B．有氧呼吸过程中，丙酮酸被NADH还原后产生CO2，释放出少量能量 C．若有氧呼吸第三阶段速率降低，可提高NAD＋/NADH的值，以提高丙酮酸分解速率 D．有氧呼吸过程中，ATP浓度对丙酮酸脱氢酶活性的调控属于负反馈调节 答案：D 解析：在人体细胞有氧呼吸第二阶段，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生CO2，该阶段发生在线粒体基质中，A错误；有氧呼吸过程中，丙酮酸和水彻底分解生成CO2和NADH，并释放出少量能量，B错误；若有氧呼吸第三阶段速率降低，NADH被消耗速率减慢，则NAD＋/NADH的值降低，会抑制丙酮酸脱氢酶活性，从而降低丙酮酸的分解速率，C错误；有氧呼吸过程中，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生ATP，ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，进而使产生的ATP减少，这属于负反馈调节，D正确。 9．(2025·湖南长沙二模)蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。已知Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。下列相关分析不正确的是(　　) 注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。 A．O2可能会与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率 B．CO2通过细胞膜和光合片层膜的方式分别为自由扩散和主动运输 C．推测羧化体限制气体扩散可能为限制O2和CO2从羧化体出去 D．光合片层膜是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上有光合色素，推测其功能类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜 答案：C 解析：Rubisco也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，所以O2可能会与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率，A正确；图中显示CO2通过细胞膜是通过自由扩散进行的，而通过光合片层膜的方式为主动运输，因为该过程需要消耗能量，B正确；蓝细菌羧化体的蛋白质外壳通过限制内部CO2出去和限制外部O2的进入从而实现内部高CO2浓度，一方面能有效降低光呼吸，另一方面还能有效提高光合效率，C错误；高等植物叶绿体的类囊体薄膜是光反应的场所，类囊体薄膜上有光合色素，蓝细菌的光合片层膜上有光合色素，所以推测其功能类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜，D正确。 10．(19分)(2025·山东滕州二模)如图为光反应示意图，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，能吸收利用光能进行电子的传递，PQ、Cytbf、PC是相关蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H＋运输到类囊体腔中。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H＋顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成。据图回答下列问题。 (1)上图说明生物膜具有________________________________功能。与植物细胞膜上的蛋白质相比，类囊体薄膜上的蛋白质具有的独特功能是_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)O2是水光解的产物，其中需要的光能是通过________(填“PSⅠ”或“PSⅡ”)吸收利用的。在光系统Ⅰ中发生的物质变化是__________________。NADPH和ATP中都有化学能，NADPH中的化学能来自____________(填光系统名称)吸收和转换的光能。 (3)类囊体薄膜上的ATP合成酶是一种可逆性复合酶，既能利用_____________(能量)合成ATP，又能水解ATP将质子从基质泵到膜间隙。线粒体和细菌中的ATP合成酶分布的场所分别是__________________________________________。 (4)某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率，若用该农药处理破坏内外膜的叶绿体，会导致ATP的含量____________(填“显著上升”“显著下降”或“不变”)。 答案：(1)控制物质进出、能量转化、催化　传递电子，在光能转换中发挥作用　(2)PSⅡ　NADP＋＋H＋→NADPH　PSⅠ和PSⅡ　(3)H＋提供的电化学势能(或质子动力势能)　线粒体内膜、细胞膜　(4)显著下降 解析：(1)题图说明生物膜具有控制物质进出、能量转化、催化功能；传递电子并且在光能转换中发挥作用是类囊体薄膜上的蛋白质具有的独特功能。(2)由图可知，O2是水光解的产物，需要的光能是通过PSⅡ吸收利用的。在光系统Ⅰ发生的物质变化是NADP＋＋H＋→NADPH，NADPH和ATP中都有化学能，NADPH中的化学能来自PSⅠ和PSⅡ吸收和转换的光能。(3)ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H＋浓度差，类囊体薄膜上的ATP合成酶合成了ATP，所以ATP合成酶既能利用H＋提供的电化学势能(质子动力势能)合成ATP，又能水解ATP将质子从基质泵到膜间隙。线粒体和细菌中的ATP合成酶分布的场所分别是线粒体内膜、细胞膜。(4)由图知，ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H＋浓度差，类囊体薄膜上的ATP合成酶合成了ATP，因此若某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率，则用该农药处理破坏内外膜的叶绿体，会导致ATP的含量显著下降。 学科网（北京）股份有限公司 $