专题03 呼吸作用和光合作用（4大考点）（期末真题汇编，福建专用）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦呼吸作用和光合作用4大核心考点，精选福建多校期末真题，通过生活情境、实验数据与图表分析，考查物质能量观及探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|20+|有氧/无氧呼吸过程、光合色素、影响因素|结合酿酒、泡菜制作等生活实例，如酵母菌呼吸类型判断| |多选题|1|无氧呼吸代谢途径|以金鱼缺氧代谢为情境，考查过程差异分析| |解答题|5|线粒体结构功能、光反应暗反应物质能量变化|如棕色脂肪细胞UCP1蛋白产热机制，需图表数据解读| |实验题|5|CO₂转化产物探究、环境因素对光合影响|设计蔗糖浓度对试管苗光合速率影响实验，强调变量控制与结果分析|

专题03 呼吸作用和光合作用 4大高频考点概览 考点01 有氧呼吸 考点02 无氧呼吸 考点03 （光反应、暗碳)反应的物质变化和能量变化 考点04 影响光合作用的因素 地 城 考点01 有氧呼吸 一、单选题 1．(23-24高二下·福建泉州晋江五校·期末)我们的生活离不开微生物，醋酸杆菌可酿醋，毛霉可制作腐乳，酵母菌可酿酒。下列有关这三种微生物的叙述，正确的是（　　） A．三者的遗传物质都是DNA B．三者都能发生基因突变和染色体变异 C．三者的基因都遵循分离定律 D．三者主要在细胞质基质上进行有氧呼吸 【答案】A 【分析】醋酸杆菌属于原核生物，代谢类型是异养好氧型；毛霉属于真核生物，代谢类型是异养好氧型；酵母菌属于真核生物，代谢类型是异养兼性厌氧型。 【详解】A、三者都是具有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA，A正确； B、醋酸杆菌是原核生物，原核生物的细胞中没有染色体，不能发生染色体变异，B错误； C、醋酸杆菌是原核生物，不进行有性生殖，它的基因在遗传过程中不遵循基因的分离定律，C错误； D、三者都能进行有氧呼吸，但真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，原核细胞有氧呼吸的场所在细胞质基质和细胞膜，D错误。 故选A。 2．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)在寒冷状态下，人体细胞中线粒体的数量会增多、活性会增强，线粒体中蛋白质的种类和含量也会发生变化，比如线粒体中有一种 UCP1 蛋白，其作用是使相同量的有机物氧化分解时产生的 ATP显著减少。下列说法正确的是（    ） A．可推测UCP1 蛋白作用于有氧呼吸的第二阶段 B．寒冷状态下，线粒体中UCP1 蛋白含量会增多 C．线粒体数目、活性的改变不利于体温维持稳定 D．炎热状态下，线粒体中的嵴结构会更加明显 【答案】B 【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。 【详解】A、UCP1 蛋白使相同量的有机物氧化分解时产生的 ATP显著减少，而有氧呼吸过程中，产生大量ATP是在第三阶段，所以UCP1蛋白发挥作用的时间是有氧呼吸第三阶段，A错误； B、寒冷状态下，UCP1蛋白数量增加，减少ATP的合成，从而是能量更多的以热能形式释放，维持体温稳定，B正确； C、在寒冷状态下，人体细胞中线粒体的数量会增多、活性会增强，促进物质氧化分解，有利于维持体温稳定，C错误； D、炎热状态下，线粒体细胞呼吸较弱，释放能量少，减少产热，线粒体中的嵴结构不明显，D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)将刚采摘的新鲜蓝莓分成两等份，一份用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到下图所示曲线。下列有关分析错误的是（    ） A．比值大于1的情况下蓝莓细胞产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体 B．第20天CO2处理组蓝莓产生的乙醇量低于对照组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 D．为抑制蓝莓贮藏时的无氧呼吸，贮藏前可用高浓度的CO2处理一定时间 【答案】C 【分析】根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式并结合题意可知，若CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明只进行有氧呼吸，若CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。 【详解】A、据分析可知，若CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，所以比值大于1的情况下蓝莓细胞产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体，A正确； B、第20天CO2处理组的无氧呼吸强度低于对照组，所以蓝莓产生的乙醇量低于对照组，B正确； C、设第40天对照组蓝莓有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，由有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可得，有氧呼吸消耗的氧气为6x，释放的二氧化碳为6x，无氧呼吸产生的二氧化碳为2y，无氧呼吸不消耗氧气，由题图可以看出，第40天单位时间内CO2释放量和O2吸收量的比值为2，则有关系式（6x+2y）÷6x=2，解得x/y=1/3，即有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少。所以，第40天对照组蓝莓有氧呼吸消耗的葡萄糖无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误； D、曲线表明，为抑制蓝莓贮藏时的无氧呼吸，贮藏前可用高浓度的CO2处理一定时间，D正确。 故选C。 4．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)酒精在生物实验中扮演着重要角色。下列关于酒精叙述，错误的是（　　） A．“检测生物组织中的脂肪”实验中，50%的酒精溶液洗去浮色 B．“植物的组织培养”实验中，70%的酒精对外植体进行灭菌 C．“DNA的粗提取与鉴定”实验中，95%的冷酒精溶液不能溶解DNA D．“探究酵母菌呼吸类型”实验中，可通过检测是否产生酒精进行判断 【答案】B 【详解】A、在脂肪检测实验中，苏丹染色后需用50%酒精洗去切片外的浮色，避免干扰观察，A正确； B、植物组织培养时，为了防止杂菌污染，可用 70% 的酒精对外植体进行消毒（非灭菌），B错误； C、DNA不溶于高浓度冷酒精，95%冷酒精用于沉淀DNA，C正确； D、酵母菌无氧呼吸产生酒精，有氧呼吸不产生酒精，故可通过检测是否产生酒精判断其呼吸类型，D正确。 故选B。 5．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。下列有关叙述正确的是（    ） A．实验①中，若溴麝香草酚蓝溶液最终变黄，则说明酵母菌进行有氧呼吸 B．实验②中，可利用细菌计数板在显微镜下观察、统计酵母菌的数量 C．实验③中，为提高果酒产量应始终保持无氧环境并将温度调至28℃ D．实验④中，为获得DNA分子进行扩增，需先破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁 【答案】D 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。 【详解】A、实验①中，若溴麝香草酚蓝溶液最终变黄，则说明酵母菌产生了CO2，但不能说明进行了有氧呼吸，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2，A错误； B、细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数，B错误； C、实验③中，果酒制作适宜温度为18-30℃，开始有氧气存在，酵母菌进行有氧呼吸产生大量能量有利于其繁殖，后期为无氧环境进行酒精发酵，C错误； D、PCR是体外进行DNA复制，为获得模板DNA，需先破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁，D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)ATP是生命活动的直接能源物质，下列叙述错误的是（    ） A．ATP脱去两个磷酸基团后可作为合成某些酶的原料 B．ATP并非细胞中唯一的直接能源物质 C．蛙的红细胞、牛的成熟红细胞中均能合成酶和ATP D．某蛋白磷酸化过程伴随着能量的转移，其空间结构也往往发生改变 【答案】C 【详解】A、ATP脱去两个磷酸基团后形成AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），可作为合成某些酶（少数酶的化学本质是RNA）的原料，A正确； B、ATP是细胞主要的直接能源物质，某些GTP、UTP等也可作为细胞的直接能源物质，B正确； C、蛙的红细胞含有细胞核和细胞器，能通过有氧呼吸合成ATP，并能通过基因表达合成酶；而牛的成熟红细胞无细胞核和细胞器，无法合成酶，只能通过无氧呼吸在细胞质基质中合成ATP，C错误； D、蛋白质磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，导致其空间结构改变，D正确。 故选C。 二、解答题 7．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)当环境温度降低时，哺乳动物棕色脂肪细胞中线粒体会通过增大嵴的面积，并经过一系列的细胞呼吸电子传递链（图1）使更多的能量转化为热量，有利于动物适应寒冷环境，这种自适应产热与PERK基因有关，科研人员将正常小鼠PERK基因敲除（PERK）后在低温（-4℃）刺激下检测相关物质的变化，结果如下图所示。回答下列问题： (1)图1所示膜结构是_______。线粒体嵴面积增大有助于______，增强细胞有氧呼吸。 (2)根据图1分析，呼吸链电子传递产生的______为ATP的合成提供驱动力。寒冷刺激下细胞内UCP1（H+离子转运蛋白）的表达量会上升使更多的能量转化为热量，导致ATP合成量减少，原因是______。 (3)由图2、3可知，敲除正常小鼠PERK基因（PERK）小鼠产热________（填“增加”“不变”或“减少”），判断依据是_______。 (4)长期生活在寒冷环境中的动物其棕色脂肪细胞比例较高，其适应性意义是______。 【答案】(1) 线粒体内膜 增大酶的附着位点 (2) H+浓度差 UCP1使线粒体内膜两侧H+的浓度差减小 (3) 减少 耗氧量减少，有氧呼吸产热减少；NADH、电子载体的活性、UCP1活性下降导致能量转化为热量减少 (4)消耗少量的有机物释放大量热量，维持体温恒定 【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）。脂肪是细胞内良好的储能物质，还是一种很好的绝热体，起到保温的作用。脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 【详解】（1）图1中进行的是有氧呼吸第三阶段，该过程发生在线粒体内膜上。线粒体通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积，膜面积增大有利于附着更多与有氧呼吸有关的酶，为有氧呼吸第三阶段提供更多反应场所，从而增强细胞有氧呼吸。 （2）从图1可以看出，呼吸链电子传递过程中，H⁺被泵到膜间隙，形成膜两侧 H⁺浓度差，这种浓度差（质子电化学梯度）为ATP的合成提供驱动力。正常情况下，H⁺顺浓度梯度回流驱动ATP合成，寒冷刺激下UCP1（H⁺离子转运蛋白）表达量上升，UCP1运输H⁺，使膜两侧H⁺浓度差减小，用于合成ATP的能量减少，所以 ATP合成量减少。 （3）由图 2 可知，PERK⁻小鼠的耗氧量和UCP1活性比 PERK⁺小鼠低；由图3可知，PERK⁻小鼠的NADH和电子载体活性比PERK⁺小鼠低，导致能量转化为热量减少。产热与有氧呼吸强度等有关，耗氧量减少，说明有氧呼吸产热减少。 （4）棕色脂肪细胞中线粒体可使更多能量转化为热量，在寒冷环境中，棕色脂肪细胞比例高有利于消耗少量的有机物释放大量热量，从而维持体温恒定。 三、实验题 8．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)蔗糖是植物光合作用的产物之一，不同浓度的蔗糖会对植物包括光合作用速率在内的多项指标造成影响。科研人员在适宜温度和光照条件下，对培养4周后某植物试管苗的相关指标进行测定，结果见下表。回答下列问题： 品种 蔗糖浓度 叶绿素 （μg⋅g-1） 类胡萝卜素 （μg⋅g-1） 总叶面积 （cm2） 总光合速率 （μmol⋅m-2⋅s-1） 呼吸速率 （μmol⋅m-2⋅s-1） 试管苗 0% 487.70 48.73 42.80 1.35 0.50 1% 553.68 62.67 58.03 1.29 0.66 3% 655.02 83.31 60.78 1.16 1.10 (1)在该植物进行有氧呼吸过程中，[H]的转移方向是______，反应物H2O参与的是______阶段。 (2)其他条件均适宜时，在一定范围内，随着蔗糖浓度的升高，试管苗叶片干重有所下降。根据表中数据分析，可能的原因是_______。 (3)如果向培养该植物的温室内通入14CO2，光照一定时间（数分钟）后杀死该植物，同时用有机溶剂提取并分离产物，分离有机产物过程常采用________法，对于植物体内分离得到具有________特性的有机物进行鉴定，即可明确光合中间产物的种类。实验发现，短时间内CO2就已经转化为许多种类的化合物。如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，实验思路是：逐渐________后杀死该植物，当检测到________时，则该物质即是CO2，转化成的第一个产物。 【答案】(1) 由细胞质基质和线粒体基质转运到线粒体内膜上 第二 (2)随着蔗糖浓度上升，植物的总光合作用速率降低，而呼吸速率上升，则净光合作用积累的有机物减少，植物干重减少 (3) 萃取 放射性 缩短光照时间 只有一种含14C的化合物 【分析】根据题意和图表分析可知：蔗糖浓度越高，叶绿素和类胡萝卜素含量越多，总叶面积越大，总光合速率越低，呼吸速率越大。 【详解】（1）由于有氧呼吸的第一、二阶段都能产生[H]，而第一和第二阶段的场所依次是细胞质基质和线粒体基质，所以[H]的转移方向是由细胞质基质和线粒体基质转运到线粒体内膜上。H2O 参与了有氧呼吸第二阶段。 （2）由表格可知，随着蔗糖浓度上升，植物的总光合作用速率降低，而呼吸速率上升，则净光合作用积累的有机物下降，植物干重减少。 （3）不同的有机产物在层析液中的溶解度不同，常用萃取法分离有机产物。因为通入的是14CO2，可以利用其放射性的特性进行鉴定。暗反应中碳循环是二氧化碳→三碳化合物→有机物，如果向培养该植物的温室内通入14CO2，光照一定时间（数分钟）后杀死该植物，同时提取产物并分析。实验发现，短时间内CO2就已经转化为许多种类的化合物，说明含有放射性二氧化碳已经形成多种中间产物，可以通过逐渐缩短光照时间，检测细胞内产物的放射性。只检测到一种含14C化合物即为第一种产物。 地 城 考点02 无氧呼吸 一、单选题 1．(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)我们人每天都要呼吸以保持动力，这离不开细胞呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A．有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同 B．有氧呼吸的三个阶段都能产生 ATP C．无氧呼吸只在第一阶段产生少量 ATP D．人体细胞无氧呼吸的产物是酒精和 CO2 【答案】D 【分析】有氧呼吸场所主要是线粒体，无氧呼吸场所在细胞质基质。 【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都是葡萄糖分解成丙酮酸和 [H]，并释放少量能量，完全相同，A正确； B、有氧呼吸的三个阶段都能产生 ATP，其中第三阶段产生的 ATP 最多，B正确； C、无氧呼吸只在第一阶段产生少量 ATP，第二阶段不产生 ATP，C正确； D、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产生酒精和 CO2，D错误。 故选 D。 2．(23-24高二下·福建泉州晋江五校·期末)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　） A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 【答案】A 【分析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。 【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确； B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误； C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误； D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。 故选A。 3．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是（　　） A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核 B．发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势 C．前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起 D．发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量 【答案】A 【分析】分析图解：在泡菜制作过程中，乳酸菌的数量呈先上升后下降的趋势；由于乳酸菌发酵过程中不断产生乳酸，故pH呈下降趋势，酵母的数量也呈先上升后下降的趋势。 【详解】A、酵母菌属于真核细胞，具有成形的细胞核，而乳酸菌属于原核细胞，不具有成形的细胞核，A错误； B、由曲线图分析可知，发酵初期由于pH的迅速下降，其他杂菌的生长受到了严重影响，乳酸菌的数量快速增加，使得乳酸菌建立了明显的菌种优势，B正确； C、乳酸菌能够将葡萄糖分解为乳酸，前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起，C正确； D、酵母菌属于兼性厌氧微生物，也能够进行无氧呼吸，发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ） A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 【答案】D 【分析】1、人体成熟的红细胞在发育成熟过程中，将细胞核和细胞器等结构分解或排出细胞，为血红蛋白腾出空间，运输更多的氧气； 2、分析题图可知，①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，④是载体蛋白运输葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞。 【详解】A、根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确； B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确； C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确； D、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。 故选D。 5．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)两名身体健康的受试者在进行60s剧烈运动时，血乳酸峰值出现在运动后7～10min；而在进行12min轻微运动时，血乳酸浓度均在运动后1min即达到最高。下列叙述正确的是（    ） A．剧烈运动时，人体产生的CO2来源于有氧呼吸和无氧呼吸 B．剧烈运动后7min内，人体还在进行无氧呼吸产生乳酸 C．人体在运动强度不大、氧气供应充足时不会有乳酸的生成 D．12min轻微运动后血乳酸浓度峰值高于60s剧烈运动 【答案】B 【分析】人无氧呼吸的产物是乳酸，不产生二氧化碳。在运动过程中，肌肉会产生大量的乳酸，但血浆的pH不会发生明显变化，其原因是血液中含缓冲物质，使pH维持相对稳定。 【详解】A、剧烈运动时，人体产生的CO2只来源于有氧呼吸，A错误； B、根据“血乳酸峰值出现在运动后7～10min”，说明在剧烈运动后7min内，人体还在进行无氧呼吸产生乳酸，B正确； C、根据“在进行12min轻微运动时，血乳酸浓度均在运动后1min即达到最高”，说明人体在运动强度不大、氧气供应充足时也会有乳酸的生成，C错误； D、剧烈运动时消耗的能量更多，无氧呼吸产生的乳酸更多，所以12min轻微运动后血乳酸浓度峰值低于60s剧烈运动，D错误。 故选B。 二、多选题 6．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（    ） A．②过程不需要O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸，由3种元素组成 B．过程①②均有能量释放，大部分用于合成ATP C．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同 D．若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O 【答案】AD 【分析】分析题图：图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X是丙酮酸，③为酒精是无氧呼吸第二阶段，④为乳酸转化成丙酮酸的过程，⑤为乳酸是无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌细胞。 【详解】A、由分析可知：“物质X”是丙酮酸，由C、H、O 3种元素组成，②为细胞呼吸第一阶段，不需要O2参与，A正确； B、过程①②均有能量释放，少部分用于合成ATP，B错误； C、过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段，场所均是细胞质基质，C错误； D、有氧条件下，肌细胞也可以进行有氧呼吸，若给肌细胞提供18O标记的O2，则产生的水含有18O，含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO2中能检测到18O，D正确。 故选AD。 三、实验题 7．(24-25高二下·福建厦门·期末)肿瘤细胞在增殖过程中主要进行无氧呼吸，会分泌大量乳酸到胞外。肿瘤周围的免疫细胞摄入乳酸后，免疫功能显著下降。碳酸锂能降低肿瘤周围环境中的乳酸水平，增强免疫细胞的抗肿瘤能力。为研究其机理，我国科学家以健康小鼠的免疫细胞为材料，设计并开展实验，结果如图 1。 回答下列问题： (1)据图 1结果可知，碳酸锂能______（填“提高”或“降低”）免疫细胞中的乳酸含量.为了解具体机理，研究人员做出假设并进行探究。 ①假设一：碳酸锂能____.为检验该假设是否正确，将碳酸锂预处理后的免疫细胞置于¹³C-乳酸溶液中处理一段时间 （对照组未用碳酸锂做预处理），检测细胞内的放射性强度。结果显示实验组的放射性强度高于对照组， 说明该假设错误。 ②假设二：碳酸锂促使细胞质基质中的乳酸运入线粒体 （乳酸可在线粒体中进行代谢）.为验证该假设，进行相关实验，实验结果支持假设二，请在图 2中画出相应实验结果____. (2)乳酸进入线粒体的方式有两种：方式一是借助线粒体膜上的乳酸转运蛋白直接将乳酸分子运入；方式二是乳酸先转化为丙酮酸，再借助线粒体膜上的丙酮酸转运蛋白运入.已知放射性同位素氘 （²H）在乳酸转化为丙酮酸时将氧化丢失。为探究乳酸运进线粒体的方式，研究人员继续开展研究，实验组的操作是____，提取线粒体，检测放射性强度，结果如图 3所示.进一步测定了图 1中四组免疫细胞线粒体膜上的_____（填“乳酸转运蛋白”或“丙酮酸转运蛋白”）的表达量，结果如图 4所示. 基于这两个实验的结果，表明乳酸通过方式一运进线粒体。 (3)综上所述，碳酸锂增强免疫细胞抗肿瘤能力的机理是____。 【答案】(1) 降低 抑制免疫细胞摄取乳酸（或“促进免疫细胞外排乳酸”） (2) 将碳酸锂预处理后的免疫细胞，置于适宜浓度的氘标记的乳酸溶液中处理一段时间 乳酸转运蛋白 (3)碳酸锂促进免疫细胞摄取外源乳酸，同时使线粒体膜上的乳酸转运蛋白含量增多，促进乳酸运进线粒体进行乳酸代谢反应 【分析】细胞的呼吸方式主要分为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段为糖酵解阶段，与无氧呼吸的第一个阶段是完全相同的，此时由葡萄糖发酵产生丙酮酸和[H],释放少量的能量，氧气充足时，会继续进行有氧呼吸的三羧酸循环和电子传递链过程，而氧气不充足时 会产生酒精和二氧化碳或乳酸。 【详解】（1）根据图1结果可知，添加碳酸锂组的免疫细胞中乳酸的相对含量显著降低。若假设为“碳酸锂抑制免疫细胞摄取乳酸”，则实验组（碳酸锂预处理）细胞内放射性应低于对照组。但实验结果相反（实验组放射性更高），说明假设错误。 碳酸锂促使细胞质基质中的乳酸运入线粒体（乳酸可在线粒体中进行代谢）。为验证该假设，进行相关实验，实验结果支持假设二，说明加入碳酸锂后，线粒体中放射性强度更高。 （2） 为探究乳酸运进线粒体的方式，研究人员继续开展研究，实验组的操作是将碳酸锂预处理后的免疫细胞，置于适宜浓度的氘标记的乳酸溶液中处理一段时间，实验组线粒体中放射性强度较高，说明乳酸通 过方式一运进线粒体，即借助线粒体膜上的乳酸转运蛋白直接将乳酸分子运，因此图4中添加碳酸锂后显著增多的蛋白应该是乳酸转运蛋白。 （3） 由题意可知碳酸锂通过促进免疫细胞摄取乳酸，并增加线粒体乳酸转运蛋白，加速乳酸进入线粒体代谢，降低胞内乳酸浓度，从而恢复免疫细胞功能。 8．(24-25高二下·福建厦门·期末)某酒厂采用传统工艺酿造果酒，发酵过程中发现以下现象： 初期：发酵罐内氧气充足，酵母菌快速繁殖，CO₂释放量逐渐增加； 中期：氧气浓度降低，酒精开始生成，酵母菌释放 CO₂的速率先下降后上升； 后期：酒精浓度达 12%时，酵母菌活性显著降低， 发酵停止。 为提高酒品质，酒厂尝试调整发酵条件 （如温度、pH、补料策略），并记录数据如下： 工艺类型 温度控制（℃） pH值 补糖策略 酒精浓度（%） 风味物质的相对含量 传统工艺 25（恒定） 4.0 一次性加糖 10~12 100 优化工艺 18~28（动态） 3.8 分阶段梯度补糖 14~16 130~150 回答下列问题： (1)发酵初期酵母菌进行细胞呼吸的场所为_____，发酵过程中产生的酒精可用____进行检测。 (2)发酵中期，酵母菌释放CO2的速率先下降后上升的原因是_____。 (3)在对传统工艺优化的过程中发现 pH=3.8时酒精产量最高.为验证该现象，请写出实验思路及预期结果_____。 (4)风味物质是由不同种类的微生物发酵产生的多种酯类物质的总和。实验表明动态控制温度能显著提高风味物质的含量，请说明其原理____。 【答案】(1) 细胞质基质和线粒体 酸性重铬酸钾 (2)发酵中期氧气浓度逐渐下降，有氧呼吸速率随之下降，此时无氧呼吸受抑制，导致CO2释放速率下降；氧气继续被消耗，无氧呼吸速率逐渐增强，CO2释放速率上升 (3) 按一定浓度梯度控制发酵液的pH值（3.4、3.6、3.8、4.0、4.2等），在相同且适宜的条件下发酵 一段时间后检测各组酒精浓度，结果为pH=3.8的组别酒精浓度最高 (4) 不同微生物产酯类物质的最适温度不同，通过动态控制温度可以使相应的微生物产更多的风味物质（或不同微生物催化形成酯类物质的相关酶的最适温度不同，通过动态控制温度可以使相应的微生物产 更多的风味物质） 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在无氧条件下，反应式如下：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。 【详解】（1）发酵初期氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸：第一阶段（糖酵解）在细胞质基质进行；第二阶段（丙酮酸氧化）和第三阶段（电子传递链）在线粒体进行，发酵过程中产生的酒精可用酸性重铬酸钾进行检测，酒精与酸性重铬酸钾反应生成灰绿色。 （2）发酵中期，酵母菌释放CO2的速率先下降后上升的原因是发酵中期氧气浓度逐渐下降，有氧呼吸速率随之下降，此时无氧呼吸受抑制，导致CO2释放速率下降；氧气继续被消耗，无氧呼吸速率逐渐增强，CO2释放速率上升。 （3） 实验的目的是设置实验验证pH=3.8时酒精产量最高，自变量的pH，因变量的酒精产量。 实验思路：按一定浓度梯度控制发酵液的pH值(3.4、3.6、3.8、4.0、4.2等)，在相同且适宜的条件下发酵 一段时间后检测各组酒精浓度。 预期结果：pH=3.8的实验组酒精浓度显著高于其他组。 （4） 酯类物质由不同种类的微生物（如酵母菌、乳酸菌）代谢产生，不同微生物的酶最适温度不同，通过动态控制温度可以使相应的微生物产更多的风味物质（或不同微生物催化形成酯类物质的相关酶的最适温度不同，通过动态控制温度可以使相应的微生物产 更多的风味物质。 地 城 考点03 （光反应、暗碳)反应的物质变化和能量变化 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如下图所示。图中光合速率用单位时间内单位如果叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（    ） A．测得的该植物叶片的光合速率等于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似 D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似 【答案】D 【详解】A 、叶片光合速率是叶肉细胞整体的光合速率（含叶绿体光合、细胞呼吸 ），而分离的叶绿体光合速率仅体现光反应 + 暗反应（无细胞呼吸消耗 ）。因此，叶片光合速率 ≠ 叶绿体光合速率（叶片有呼吸作用 ），A 错误。 B 、破碎叶绿体的类囊体膜 / 酶结构破坏，无法正常进行光反应或暗反应，光合速率会降低（而非偏大 ）。故存在破碎叶绿体时，测得的光合速率比无破碎的小，B 错误。 C 、长期遮阴环境下，植物光合速率低（光反应弱 ），蔗糖合成少，不会出现 “蔗糖浓度过高抑制光合”（图中 BC 段是高蔗糖抑制光合 ）。因此，遮阴时叶片蔗糖浓度与光合速率的关系不同于 BC 段，C 错误。 D 、摘除花朵后，叶片光合产物（蔗糖 ）输出减少，积累增多，蔗糖浓度升高会抑制光合（类似图中 BC 段 “高浓度蔗糖抑制光合” ）。因此，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与 BC 段相似，D 正确。 故选D。 2．(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)下图为某植物叶肉细胞光合作用过程示意图，其中 P700 和 P680 分别是光系统 Ⅰ 和光系统 Ⅱ 的作用中心色素。下列相关叙述正确的是（　　） （植物叶肉细胞光合作用过程示意图） A．光反应过程中，光能只转化为 ATP 中的化学能 B．物质 a 是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段 C．光系统 Ⅰ能吸收光能并将水分解，产生的电子用于合成 NADPH D．若突然停止光照，短时间内 C3 的含量会减少 【答案】B 【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段进行水的光解和ATP及NADPH的合成。 【详解】A、光反应过程中，光能转化为 ATP 和 NADPH 中的化学能，A 错误； B、物质 a 是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与NADH结合生成水，B 正确； C、光系统 Ⅱ 能吸收光能并将水分解，产生的电子用于合成 NADPH，C 错误； D、若突然停止光照，光反应产生的 ATP 和 NADPH 减少，C3 的还原减慢，而 CO2 的固定仍正常进行，所以短时间内 C3 的含量会增加，D 错误。 故选 B。 3．(24-25高二下·福建福州马尾一中等六校·期末)细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动，下列叙述正确的是（    ） A．酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸 B．NADH是光反应的产物之一，能催化C3的还原 C．胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖 D．与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 【答案】D 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，酶催化作用表现的特点是高效性、专一性和需要温和的条件。 【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA，蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，而RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，其彻底水解产物是核糖、磷酸和四种碱基，A错误； B、NADH是细胞呼吸（如糖酵解、三羧酸循环）的产物，而非光反应的产物。光反应中生成的是NADPH，用于C3的还原。此外，NADPH是还原剂而非催化剂，B错误； C、胰岛素是激素，通过信号传导调节肝糖原合成，其本身不具有催化作用，C错误； D、糖蛋白（如细胞表面受体）和糖脂（如血型抗原）中的糖链参与细胞识别、免疫应答等信息传递功能，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)二十世纪六十年代米切尔（Mitchell）的化学渗透假说提出：光反应中ATP的合成是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的（如图甲所示）。1963年，贾格道夫通过巧妙实验为ATP合成的化学渗透机制提供了早期证据（如图乙所示）。下列相关叙述错误的是（　　） A．图甲中类囊体内侧的H+通过协助扩散方式运至类囊体外侧 B．图乙中第三步的缓冲液pH=8是为了类囊体膜内外形成H+浓度差 C．图乙中第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi D．图乙中第四步在黑暗中进行操作的目的是避免光照产生O2 【答案】D 【分析】1、物质跨膜运输的方式：①自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如：氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。②协助扩散：借助转运蛋白（载体蛋白和通道蛋白）的扩散方式，如红细胞吸收葡萄糖。③主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。 2、光合作用光反应阶段：场所在类囊体薄膜，光合色素吸收光能，用于水的光解、ATP和NADPH的合成，光能转化为ATP与NADPH中的化学能。 【详解】A、类囊体中的H+通过H+通道运至类囊体外侧，借助离子通道从高浓度到低浓度的运输属于协助扩散，A正确； B、经过第一步和第二步，类囊体内外的pH为4，第三步将类囊体置于pH=8的缓冲介质中，就会出现类囊体膜内为pH=4，类囊体膜外为pH=8，从而在类囊体膜内外形成H+浓度差，B正确； C、在有关酶的催化作用下，由H+提供的电势能可以提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，故第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi，C正确； D、第四步在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP产生的影响，排除光照的作用，用以证明实验中产生的ATP是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的，并非为了避免光照产生O2，D错误。 故选D。 5．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)下列有关农谚的解释，错误的是（　　） 农谚 解释 A 白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧 昼夜温差较大，有利于有机物积累，增加产量 B 稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜 不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量 C 地尽其用用不荒，合理密植多打粮 提高农作物种植密度，可提高光合作用速率，增加产量 D 锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产 施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐，增加产量 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有：延长光合作用的时间；增加光合作用的面积（合理密植、间作套种）；必需矿质元素的供应；CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。 【详解】A、“白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧”，可看出该农业增产措施主要是白天升高温度，夜间降低温度，有利于有机物积累，从而提高作物产量，A正确； B、“稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜”，可以看出不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量，B正确； C、“地尽其用用不荒，合理密植多打粮”，农作物种植密度合理可以增产，原因是合理密提高光能利用率，增加产量，但不能提高光合速率，C错误； D、“田里无粪难增产”，说明粪（有机肥）可增产，原因是有机肥被分解者分解后可为农作物提供无机盐和CO2，但不能为农作物提供能量，D正确。 故选C。 6．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)小麦黄化（失绿）是高等植物基因突变导致叶绿素含量下降的现象。科研人员发现某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2的酶活性显著高于野生型。如图所示两条曲线分别为两种类型水稻在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述不正确的是（　　） A．曲线A和B与纵坐标轴的交点相同代表呼吸速率相同 B．曲线B表示突变型，其光饱和点对应的光照强度较低 C．在P点处突变型和野生型水稻的真（总）光合速率一定相同 D．低于P点时，限制突变型小麦光合速率的主要环境因素是光照强度 【答案】B 【分析】题图分析：图形表示A、B两种水稻的二氧化碳的吸收速率随光照强度的变化，P点前，B种水稻较大，P点后，A种水稻较大。 【详解】A、曲线A和B与纵坐标轴的交点代表呼吸速率，两曲线与纵轴的交点相同，说明A、B两种水稻的呼吸速率相同，A正确； B、题意显示，突变型水稻固定CO2的酶活性显著高于野生型，因此其光饱和点较高，因此，曲线A表示突变型水稻，B错误； C、在P点处突变型和野生型水稻净光合速率相同和呼吸速率相同，真（总）光合速率一定相同，C正确； D、低于P点时，突变型小麦A净光合速率随光照强度增加而增加，即限制突变型小麦光合速率的主要环境因素是光照强度，D正确。 故选B。 二、解答题 7．(24-25高二下·福建泉州四校联考·期末)希尔反应一般指在氧化剂（DCP等）存在、没有CO2的情况下，离体的叶绿体在光下分解水、放出氧气的过程。光合作用受多种因素的影响，氮素含量对某作物幼苗的希尔反应活性、胞间CO2浓度、净光合作用的影响如下表所示。回答下列问题： 组别 希尔反应相对活性 叶绿素含量（μg·cm-2） 气孔导度（mmoL·m-1·s-1） 胞间CO2浓度（μg·L-1） 净光合速率（μmoL·m-2·s-1） 低氮 140．11 86 0．68 308 19．4 中氮 160．23 99 0．80 304 20．7 高氮 180．31 103 0．54 260 18．0 (1)植物吸收的氮元素可用于合成光合作用光反应产物中的_____（填两种），希尔反应发生的场所是叶绿体的_____，氧化剂DCP的作用相当于光合作用中_____（填物质）的作用。 (2)测定三种氮素含量对该作物幼苗的叶绿素含量的影响时，研究人员通常选用红光测定光密度值，原因是_____。 (3)据表可知，在实验设置的条件范围内，氮素的使用量与_____成正相关，高氮环境下，作物幼苗净光合速率下降的原因可能是_____。 【答案】(1) ATP、NADPH 类囊体薄膜 NADP+（氧化型辅酶） (2)叶绿素能吸收红光，其他色素几乎不吸收红光 (3) 希尔反应相对活性、叶绿素含量 过高浓度的氮素导致植物失水增多，气孔导度减小，CO2的供应减少，胞间CO2浓度减小，光合作用暗反应速率减小，最终导致净光合速率减小 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）光反应的产物是ATP、NADPH和氧气，其中ATP和NADPH都含有氮元素，因此植物吸收的氮元素可用于合成光合作用光反应产物中的ATP和NADPH。希尔反应指的是在氧化剂存在的情况下，即使在没有CO2的情况下，离体的叶绿体在光下也可以分解水，放出氧气，模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜；氧化剂DCIP在希尔反应中的作用，相当于NADP+在该阶段的作用。 （2）测定三种氮素含量对该作物幼苗的叶绿素含量的影响时，由于叶绿素吸收红光和蓝紫光、胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其他色素几乎不吸收红光，因此可以用红光测定光密度值。 （3）分析图表数据可知，在实验设置的条件范围内，随着氮素含量升高，希尔反应相对活性、叶绿素含量升高，胞间CO2浓度下降，气孔导度和净光合速率先增加后减少，因此氮素的使用量与希尔反应相对活性、叶绿素含量成正相关。据表可知，与中氮环境相比，在高氮情况下，过高浓度的氮素导致植物失水增多，气孔导度减小，CO2的供应减少，胞间CO2浓度减小，光合作用暗反应速率减小，最终导致净光合速率减小。 8．(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)下图表示玉米植物在不同光照强度下，单位时间内 CO2释放量和 O2产生总量的变化。请据图回答下列问题：    (1)光照强度为 a 时，该植物细胞的呼吸方式为______。 (2)光照强度为 b 时，该植物的光合速率______（填 “大于”“小于” 或 “等于”）呼吸速率。 (3)光照强度为 c 时，该植物单位时间内从外界吸收______个单位的 CO2。 (4)光照强度为 d 时，该植物单位时间内光合作用固定的 CO2量为______个单位。若其他条件不变，适当增加 CO2浓度，短时间内 C3的含量将______（填 “增加”“减少” 或 “不变”）。 【答案】(1)只进行有氧呼吸 (2)小于 (3)0 (4) 8 增加 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）光照强度为 a 时，氧气产生总量为 0，说明此时植物只进行呼吸作用，且氧气产生总量与二氧化碳释放量相等，所以呼吸方式为只进行有氧呼吸。 （2）光照强度为 b 时，二氧化碳释放量大于 0，说明呼吸作用产生的二氧化碳量大于光合作用吸收的二氧化碳量，即光合速率小于呼吸速率。 （3）光照强度为 c 时，氧气产生总量为 6，与光照强度为 a 时二氧化碳释放量相同，说明此时光合作用产生的氧气量刚好满足呼吸作用消耗，即光合速率等于呼吸速率，所以从外界吸收的 CO2量为 0。 （4）光照强度为 d 时，氧气产生总量为 8，根据光合作用反应式，光合作用固定的 CO2量与氧气产生量相等，所以光合作用固定的 CO2量为 8 个单位。若其他条件不变，适当增加 CO2浓度，CO2的固定加快，生成的 C3增多，而 C3的还原短时间内不变，所以短时间内 C3的含量将增加。 地 城 考点04 影响光合作用的因素 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，不正确的是（    ） A．图中②和③主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上 B．利用纸层析法分离色素时，③应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收蓝紫光和红光 D．弱光下②的相对含量增高可能有利于植物对弱光的利用 【答案】B 【分析】分析图示可知，①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光；②表示叶绿素b，③表示叶绿素a，②③统称为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。 【详解】A、图中②叶绿素b，③叶绿素a主要分布在叶绿体的类囊体膜上，A正确； B、利用纸层析法分离色素时，②叶绿素b应位于滤纸条的最下端，B错误； C、 植物叶片呈现绿色是由于②③吸收绿光最少，主要吸收蓝紫光和红光，C正确； D、在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境，可知弱光下②叶绿素b的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。 故选B。 2．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)下列高中生物学实验中，能以新鲜成熟菠菜叶为材料，且检测指标正确的是（    ） 选项 实验 检测指标 A 观察细胞质流动 液泡中细胞液流动的情况 B 观察有丝分裂 染色体的位置及存在状态 C 绿叶中光合色素的分离 色素随无水乙醇在滤纸条上扩散的快慢 D 探究光照强度对光合作用强度的影响 同一时间段内圆形小叶片浮起的数量 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】色素的提取和分离实验原理：(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。纸层析法：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素进行分离。 【详解】A、叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。观察细胞质流动时，需要以叶绿体为标志，A错误； B、新鲜成熟菠菜叶属于高度分化的细胞，不能进行有丝分裂，B错误； C、分离绿叶中的色素时，不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散速度不同，C错误； D、探究光照强度对光合作用强度的影响，光合作用产生的氧气越多，叶片浮起数量越多，D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)有些工业生产过程中会排放含Cu2+的废水。某研究小组为了研究含Cu2+的废水对农作物的影响，用白蜡幼苗为实验材料做了相关实验，结果如下表。据表分析正确的是（    ） Cu2+质量分数 叶绿素总量（mg·kg-1） 叶绿素a/b 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 0 2.27 3.83 5.92 0.073 237.20 2.33 3.84 6.148 0.079 243.21 2.06 4.00 5.27 0.064 219.78 1.87 4.18 4.26 0.059 225.56 1.79 4.26 2.58 0.050 227.12 A．Cu2+是叶绿素的组成元素，适当增加Cu2+可促进叶绿素合成 B．Cu2+含量过高，主要抑制叶绿素a的合成导致光反应速率下降 C．Cu2+含量过高，胞间CO2浓度升高，说明Cu2+对暗反应没有影响 D．Cu2+含量过高，幼苗吸收红光和蓝紫光都减少，导致光合速率下降 【答案】D 【分析】1、分析题意可知，该实验的自变量是不同Cu2+质量浓度，因变量是叶绿素的含量、气孔导度、胞间二氧化碳浓度，因此该实验的目的是探究铜离子浓度对光合作用的影响及影响机理。 2、由表格信息可知，与对照组相比，Cu2+质量分数为2.5×10-4时，叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均增加，光合速率升高；随着Cu2+质量分数升高，叶绿素含量下降，而叶片中的叶绿素a/b值逐渐，说明重金属Cu2+对叶片中叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响。 【详解】A、Mg2+是叶绿素的组成元素，适当增加Mg2+可促进叶绿素合成，A错误； B、结合分析可知，Cu2+含量升高，叶片中的叶绿素a/b值逐渐，说明Cu2+含量过高不会影响叶绿素a的合成，B错误； C、分析表格数据可知，Cu2+含量过高，胞间CO2浓度的下降，净光合速率也下降，表明此时气孔导度成为净光合速率的主要限制因子，因其下降导致CO2供应不足进而光合速率下降，Cu2+对暗反应影响较大，C错误； D、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，Cu2+含量过高，幼苗的叶绿素总量下降，吸收红光和蓝紫光都减少，导致光合速率下降，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)红松（阳生）和人参（阴生）均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是（    ） A．光照强度为a时，每天光照12小时，一昼夜后人参和红松干重均减少 B．光照强度在b点之后，限制红松和人参P/R值增大的主要外界因素都是CO2浓度 C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等 D．若适当增加土壤中Mg2+的含量，一段时间后人参的a点右移 【答案】A 【分析】影响光合作用的环境因素。 1.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】A、光照强度为a时，人参的P/R值为1，光照12小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一昼夜干重减少，红松的P/R值小于l，光照下没有有机物的积累，晚上消耗有机物，因此，一昼夜干重也减少，A正确； B、光照强度在b点之后，限制红松P/R值增大的主要外界因素是光照强度，限制人参P/R值增大的主要外界因素是光照强度以外的其他因素，如二氧化碳浓度，B错误； C、阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率更低，光强为c时，二者的P/R值相同，但呼吸速率不同，故净光合速率不同，C错误； D、由于镁是构成叶绿素的重要组成成分，若适当增加土壤中无机盐镁的含量，合成叶绿素增多，光合作用增强，达到光补偿点需要的光照强度变小，故一段时间后a点左移，D错误。 故选A。 【点睛】 5．(23-24高二下·福建厦门·期末)下列叙述中，实验过程与结果或结论均正确的是（    ） 选项 实验过程 结果或结论 A 利用水绵和需氧细菌进行实验，在黑暗中用极细的光束照射水绵 细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，说明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 B 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O没有CO2） 叶绿体在光照下释放出O2，说明光合作用释放的O2中的O全部来自水 C 用无水乙醇分离菠菜叶片中的色素 滤纸条上有4条不同颜色的色素带，从上到下依次为黄色、橙黄色、蓝绿色、黄绿色 D 向兔血中加入预冷的酒精进行DNA粗提取 溶液中出现的白色丝状物即为粗提取的DNA A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【分析】离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应。希尔反应的结果虽能说明水的光解产生氧气，但并不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自水；恩格尔曼利用水绵和需氧细菌在没有空气的暗处进行局部光照实验，证明光合作用的放氧部位是叶绿体；鲁宾和卡门用18O分别标记参加反应的水和二氧化碳，通过两组对照实验有力地证明了光合作用释放的氧气来自水； 【详解】A、利用水绵和需氧细菌进行实验，在黑暗中用极细的光束照射水绵，细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，证明光合作用的放氧部位是叶绿体，叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确； B、在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O没有CO2），叶绿体在光照下释放出O2，只能说明水的光解产生氧气，但并不能说明光合作用释放的O2中的O全部来自水，B错误； C、菠菜叶片中的色素易溶于无水乙醇，而在层析液中的溶解度不同，因此应用层析液分离菠菜叶片中的色素，C错误； D、兔是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器，故不能用兔血作为实验材料提取DNA，D错误。 故选A。 二、解答题 6．(24-25高二下·福建厦门·期末)饲用油菜是我国重要的畜牧养殖饲料，其生长易受土壤盐渍化影响.为探究外源施加氮肥对盐胁迫下饲用油菜幼苗生理特性的影响，研究人员将饲用油菜幼苗进行系列处理，测定相关指标，结果如下表所示： 组别 处理 净光合速率 （μmol⋅m⁻²⋯⁻¹） 气孔导度 （mmol⋅m⁻²⋯⁻¹） 叶绿素含量 （mg⋅g⁻¹） 根尖细胞可溶性糖含量 （mg⋅g⁻¹） A 清水 17.85 0.795 1.756 4.97 B ? 14.96 0.792 1.455 3.82 C 5.5g / kg NaCl+0.15g/ kg 氮肥 17.46 0.825 1.538 5.03 D 5.5g / kg NaCl+0.30g/ kg氮肥 18.32 1.034 1.602 7.36 E 5.5 g/ kg NaCl+0.45g/ kg氮肥 16.84 0.903 1.5452 6.10 (1)测定叶绿素含量前，可使用____ （填试剂名称）提取色素。 (2)B组的处理为_____，结果表明盐胁迫降低了饲用油菜幼苗的净光合速率。 (3)据表分析，施加氮肥能____盐胁迫对饲用油菜幼苗净光合速率的抑制作用，其原因可能是_____。 (4)与B组相比，C、D、E组饲用油菜幼苗根尖细胞的可溶性糖含量升高，其生理学意义是_____。 (5)基于以上研究，请为改善饲用油菜幼苗在盐碱地中的生长状况提出一条建议_____。 【答案】(1)无水乙醇 (2)5.5g/kg NaCl(+不施用氮肥) (3) 缓解 施加氮肥能促进叶绿素合成，增强光反应速率：使气孔导度增大，吸收更多CO2，增强暗反应速率 (4)可溶性糖增多，根部细胞的渗透压升高，更容易从盐碱地中吸收水分（避免根尖细胞失水） (5)施加适宜浓度(0.3g/kg)的氮肥 【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 【详解】（1）光合色素易溶于有机溶剂，实验中用无水乙醇提取色素。 （2） 实验中需设置对照组验证盐胁迫的影响。题干要求探究盐胁迫下外源氮肥的作用，故自变量为盐浓度和氮肥施用情况。 根据实验逻辑： A组应为无盐胁迫、无氮肥的对照； B组需施加盐胁迫(5.5g/kg NaCl)且不施氮肥，以单独观察盐胁迫效应。 （3） 由表可知，与B组相比，施加氮肥后，净光合速率、叶绿素含量与气孔导度均有不同程度的提高， 说明缓解了盐胁迫的抑制；氮是叶绿素组成元素，施氮肥增加叶绿素含量，提升光反应速率（光反应为暗 反应提供ATP和NADPH)；施氮肥增大气孔开度，CO2吸收量增加，暗反应速率加快(CO2是暗反应 中卡尔文循环的原料)。 （4） 盐胁迫下，根尖细胞积累可溶性糖以升高细胞液渗透压，渗透压升高后，细胞从高盐土壤中吸水能 力增强（避免失水），维持细胞正常代谢。 （5） 由本实验结果可知，施加氮肥有助于缓解盐胁迫，且E组(0.3g/kg氮肥)净光合速率和可溶性糖含量最高，表明该浓度对缓解盐肋迫效果最佳。因此可通过在盐碱地中施加适宜浓度(0.3g/kg)的氮肥改善饲用油菜幼苗在盐碱地中的生长状况。 7．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在38℃高温条件下设置正常（CK）、中度干旱（L）和重度干旱（M）三组来进行一系列实验，结果如下图所示。回答下列问题： （1）研究人员发现，随着高温干旱时间的延长，大豆叶片逐渐变黄，这主要是由大豆叶肉细胞叶绿体中__________上的叶绿素含量降低引起的。 （2）经测定，高温干旱条件下大豆细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质的含量增加，其意义是________________________________________。 （3）分析图中数据可知，第2~4d大豆净光合速率下降的主要原因是__________________。由结果可以推断，第4~6d大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是_____________________________________。 （4）请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱（写出实验设计思路）_____________。 【答案】 类囊体薄膜（基粒） 提高细胞的渗透压，增强细胞的吸水能力 气孔导度下降，胞间CO2含量降低 气孔导度下降，胞间CO2含量反而升高 将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、湿度适宜的条件下培养，丙组在温度适宜、干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较。 【分析】影响光合作用的环境因素有很多，光照强度通过影响光反应阶段来影响光合作用，二氧化碳浓度通过影响暗反应阶段来影响光合作用，温度通过影响酶的活性来影响光合作用，水是光合作用的原料之一，水的含量也会影响光合作用；分析图中可知随着高温干旱胁迫时间的延长，气孔导度在三种条件下均一直下降，胞间CO2含量先下降后上升。 【详解】（1）随着高温干旱时间的延长，大豆叶片逐渐变黄，是因为叶绿素含量降低导致，叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上； （2）水的渗透方向是从低浓度到高浓度，干旱时，外界浓度升高，吸水困难，植物需要提高自身的浓度，也就是提高渗透压来提高细胞的吸水能力，所以大豆细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质的含量增加； （3）植物叶片通过气孔从外界吸收CO2，当CO2含量下降将会导致光合速率下降，进而导致净光合速率下降，分析图中可知，第2~4d大豆净光合速率下降的主要原因是气孔导度下降，吸收的CO2减少，导致胞间CO2含量降低；由结果可以推断，第4~6d大豆净光合速率下降，此时气孔导度继续在下降，胞间CO2含量反而升高，由此推测主要是由非气孔因素导致的； （4）要探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱，自变量是高温和干旱，实验组中一组自变量是干旱，另一组自变量是高温，同时还要设置对照组，最后将结果与对照组比较，就能得出导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱，所以实验思路为：将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、湿度适宜的条件下培养，丙组在温度适宜、干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较。 【点睛】本题考查光合色素的存在位置，植物渗透吸水，影响光合作用的环境因素，具有一定的难度，特别是在设计实验思路时，要找准自变量有两个，按照生物实验设计原则，合理设计实验思路。 三、实验题 8．(23-24高二下·福建厦门·期末)研究发现，纳米材料石墨烯（FLG）能够促进叶绿体的光合作用，提高作物产量。为研究FLG促进光合作用的机制，科研人员以水稻为材料开展实验。 请回答： (1)可以运用_______法追踪FLG的转移路径和位置分布。初步研究表明，进入叶绿体的FLG会被定位至类囊体和叶绿体基质中。 (2)为研究FLG促进光合作用的具体阶段，科研人员提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图1所示。在最适温度下检测有添加和无添加FLG处理时，AB两组的光合作用活性，结果如图2。 ①实验过程中应保证_______（答出2点即可）等无关变量相同且适宜。 ②由图2结果推测， FLG促进的是光反应阶段而不是暗反应阶段，判断依据是_______。 (3)为研究FLG对光反应阶段的具体促进机制，科研人员测定不同处理时水稻叶片的光合色素含量（图3），实验结果表明_________。据此推测，FLG促进光合作用的机制可能是_________。 【答案】(1)同位素标记法 (2) 光照强度、二氧化碳浓度 A组添加了FEG的光合作用强度大于对照组，而B组中添加了FEG的光合作用强度和对照组几乎一致 (3) FLG对光合色素的含量没有影响 FLG增强了酶的活性 【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段进行，光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。 【详解】（1）追踪FLG的转移路径和位置分布需用同位素标记法。 （2）该实验的自变量是有无FLG处理，所以影响光合作用的光照强度和二氧化碳浓度属于无关变量，要保证相同且适宜。 根据曲线图可知A组添加了FEG的光合作用强度大于对照组，而B组中添加了FEG的光合作用强度和对照组几乎一致，所以FEG促进的是光反应阶段。 （3）根据柱形图判断无论是否添加FEG，三种色素的含量无差异，所以FEG不影响色素的含量，可能是影响了没得活性，使酶的活性增强，从而使光反应速率加快。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 呼吸作用和光合作用 4大高频考点概览 考点01 有氧呼吸 考点02 无氧呼吸 考点03 （光反应、暗碳)反应的物质变化和能量变化 考点04 影响光合作用的因素 地 城 考点01 有氧呼吸 一、单选题 1．(23-24高二下·福建泉州晋江五校·期末)我们的生活离不开微生物，醋酸杆菌可酿醋，毛霉可制作腐乳，酵母菌可酿酒。下列有关这三种微生物的叙述，正确的是（　　） A．三者的遗传物质都是DNA B．三者都能发生基因突变和染色体变异 C．三者的基因都遵循分离定律 D．三者主要在细胞质基质上进行有氧呼吸 2．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)在寒冷状态下，人体细胞中线粒体的数量会增多、活性会增强，线粒体中蛋白质的种类和含量也会发生变化，比如线粒体中有一种 UCP1 蛋白，其作用是使相同量的有机物氧化分解时产生的 ATP显著减少。下列说法正确的是（    ） A．可推测UCP1 蛋白作用于有氧呼吸的第二阶段 B．寒冷状态下，线粒体中UCP1 蛋白含量会增多 C．线粒体数目、活性的改变不利于体温维持稳定 D．炎热状态下，线粒体中的嵴结构会更加明显 3．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)将刚采摘的新鲜蓝莓分成两等份，一份用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到下图所示曲线。下列有关分析错误的是（    ） A．比值大于1的情况下蓝莓细胞产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体 B．第20天CO2处理组蓝莓产生的乙醇量低于对照组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 D．为抑制蓝莓贮藏时的无氧呼吸，贮藏前可用高浓度的CO2处理一定时间 4．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)酒精在生物实验中扮演着重要角色。下列关于酒精叙述，错误的是（　　） A．“检测生物组织中的脂肪”实验中，50%的酒精溶液洗去浮色 B．“植物的组织培养”实验中，70%的酒精对外植体进行灭菌 C．“DNA的粗提取与鉴定”实验中，95%的冷酒精溶液不能溶解DNA D．“探究酵母菌呼吸类型”实验中，可通过检测是否产生酒精进行判断 5．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。下列有关叙述正确的是（    ） A．实验①中，若溴麝香草酚蓝溶液最终变黄，则说明酵母菌进行有氧呼吸 B．实验②中，可利用细菌计数板在显微镜下观察、统计酵母菌的数量 C．实验③中，为提高果酒产量应始终保持无氧环境并将温度调至28℃ D．实验④中，为获得DNA分子进行扩增，需先破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁 6．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)ATP是生命活动的直接能源物质，下列叙述错误的是（    ） A．ATP脱去两个磷酸基团后可作为合成某些酶的原料 B．ATP并非细胞中唯一的直接能源物质 C．蛙的红细胞、牛的成熟红细胞中均能合成酶和ATP D．某蛋白磷酸化过程伴随着能量的转移，其空间结构也往往发生改变 二、解答题 7．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)当环境温度降低时，哺乳动物棕色脂肪细胞中线粒体会通过增大嵴的面积，并经过一系列的细胞呼吸电子传递链（图1）使更多的能量转化为热量，有利于动物适应寒冷环境，这种自适应产热与PERK基因有关，科研人员将正常小鼠PERK基因敲除（PERK）后在低温（-4℃）刺激下检测相关物质的变化，结果如下图所示。回答下列问题： (1)图1所示膜结构是_______。线粒体嵴面积增大有助于______，增强细胞有氧呼吸。 (2)根据图1分析，呼吸链电子传递产生的______为ATP的合成提供驱动力。寒冷刺激下细胞内UCP1（H+离子转运蛋白）的表达量会上升使更多的能量转化为热量，导致ATP合成量减少，原因是______。 (3)由图2、3可知，敲除正常小鼠PERK基因（PERK）小鼠产热________（填“增加”“不变”或“减少”），判断依据是_______。 (4)长期生活在寒冷环境中的动物其棕色脂肪细胞比例较高，其适应性意义是______。 三、实验题 8．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)蔗糖是植物光合作用的产物之一，不同浓度的蔗糖会对植物包括光合作用速率在内的多项指标造成影响。科研人员在适宜温度和光照条件下，对培养4周后某植物试管苗的相关指标进行测定，结果见下表。回答下列问题： 品种 蔗糖浓度 叶绿素 （μg⋅g-1） 类胡萝卜素 （μg⋅g-1） 总叶面积 （cm2） 总光合速率 （μmol⋅m-2⋅s-1） 呼吸速率 （μmol⋅m-2⋅s-1） 试管苗 0% 487.70 48.73 42.80 1.35 0.50 1% 553.68 62.67 58.03 1.29 0.66 3% 655.02 83.31 60.78 1.16 1.10 (1)在该植物进行有氧呼吸过程中，[H]的转移方向是______，反应物H2O参与的是______阶段。 (2)其他条件均适宜时，在一定范围内，随着蔗糖浓度的升高，试管苗叶片干重有所下降。根据表中数据分析，可能的原因是_______。 (3)如果向培养该植物的温室内通入14CO2，光照一定时间（数分钟）后杀死该植物，同时用有机溶剂提取并分离产物，分离有机产物过程常采用________法，对于植物体内分离得到具有________特性的有机物进行鉴定，即可明确光合中间产物的种类。实验发现，短时间内CO2就已经转化为许多种类的化合物。如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，实验思路是：逐渐________后杀死该植物，当检测到________时，则该物质即是CO2，转化成的第一个产物。 地 城 考点02 无氧呼吸 一、单选题 1．(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)我们人每天都要呼吸以保持动力，这离不开细胞呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A．有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同 B．有氧呼吸的三个阶段都能产生 ATP C．无氧呼吸只在第一阶段产生少量 ATP D．人体细胞无氧呼吸的产物是酒精和 CO2 2．(23-24高二下·福建泉州晋江五校·期末)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　） A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 3．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是（　　） A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核 B．发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势 C．前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起 D．发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量 4．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ） A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 5．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)两名身体健康的受试者在进行60s剧烈运动时，血乳酸峰值出现在运动后7～10min；而在进行12min轻微运动时，血乳酸浓度均在运动后1min即达到最高。下列叙述正确的是（    ） A．剧烈运动时，人体产生的CO2来源于有氧呼吸和无氧呼吸 B．剧烈运动后7min内，人体还在进行无氧呼吸产生乳酸 C．人体在运动强度不大、氧气供应充足时不会有乳酸的生成 D．12min轻微运动后血乳酸浓度峰值高于60s剧烈运动 二、多选题 6．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（    ） A．②过程不需要O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸，由3种元素组成 B．过程①②均有能量释放，大部分用于合成ATP C．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同 D．若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O 三、实验题 7．(24-25高二下·福建厦门·期末)肿瘤细胞在增殖过程中主要进行无氧呼吸，会分泌大量乳酸到胞外。肿瘤周围的免疫细胞摄入乳酸后，免疫功能显著下降。碳酸锂能降低肿瘤周围环境中的乳酸水平，增强免疫细胞的抗肿瘤能力。为研究其机理，我国科学家以健康小鼠的免疫细胞为材料，设计并开展实验，结果如图 1。 回答下列问题： (1)据图 1结果可知，碳酸锂能______（填“提高”或“降低”）免疫细胞中的乳酸含量.为了解具体机理，研究人员做出假设并进行探究。 ①假设一：碳酸锂能____.为检验该假设是否正确，将碳酸锂预处理后的免疫细胞置于¹³C-乳酸溶液中处理一段时间 （对照组未用碳酸锂做预处理），检测细胞内的放射性强度。结果显示实验组的放射性强度高于对照组， 说明该假设错误。 ②假设二：碳酸锂促使细胞质基质中的乳酸运入线粒体 （乳酸可在线粒体中进行代谢）.为验证该假设，进行相关实验，实验结果支持假设二，请在图 2中画出相应实验结果____. (2)乳酸进入线粒体的方式有两种：方式一是借助线粒体膜上的乳酸转运蛋白直接将乳酸分子运入；方式二是乳酸先转化为丙酮酸，再借助线粒体膜上的丙酮酸转运蛋白运入.已知放射性同位素氘 （²H）在乳酸转化为丙酮酸时将氧化丢失。为探究乳酸运进线粒体的方式，研究人员继续开展研究，实验组的操作是____，提取线粒体，检测放射性强度，结果如图 3所示.进一步测定了图 1中四组免疫细胞线粒体膜上的_____（填“乳酸转运蛋白”或“丙酮酸转运蛋白”）的表达量，结果如图 4所示. 基于这两个实验的结果，表明乳酸通过方式一运进线粒体。 (3)综上所述，碳酸锂增强免疫细胞抗肿瘤能力的机理是____。 8．(24-25高二下·福建厦门·期末)某酒厂采用传统工艺酿造果酒，发酵过程中发现以下现象： 初期：发酵罐内氧气充足，酵母菌快速繁殖，CO₂释放量逐渐增加； 中期：氧气浓度降低，酒精开始生成，酵母菌释放 CO₂的速率先下降后上升； 后期：酒精浓度达 12%时，酵母菌活性显著降低， 发酵停止。 为提高酒品质，酒厂尝试调整发酵条件 （如温度、pH、补料策略），并记录数据如下： 工艺类型 温度控制（℃） pH值 补糖策略 酒精浓度（%） 风味物质的相对含量 传统工艺 25（恒定） 4.0 一次性加糖 10~12 100 优化工艺 18~28（动态） 3.8 分阶段梯度补糖 14~16 130~150 回答下列问题： (1)发酵初期酵母菌进行细胞呼吸的场所为_____，发酵过程中产生的酒精可用____进行检测。 (2)发酵中期，酵母菌释放CO2的速率先下降后上升的原因是_____。 (3)在对传统工艺优化的过程中发现 pH=3.8时酒精产量最高.为验证该现象，请写出实验思路及预期结果_____。 (4)风味物质是由不同种类的微生物发酵产生的多种酯类物质的总和。实验表明动态控制温度能显著提高风味物质的含量，请说明其原理____。 地 城 考点03 （光反应、暗碳)反应的物质变化和能量变化 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如下图所示。图中光合速率用单位时间内单位如果叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（    ） A．测得的该植物叶片的光合速率等于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似 D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似 2．(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)下图为某植物叶肉细胞光合作用过程示意图，其中 P700 和 P680 分别是光系统 Ⅰ 和光系统 Ⅱ 的作用中心色素。下列相关叙述正确的是（　　） （植物叶肉细胞光合作用过程示意图） A．光反应过程中，光能只转化为 ATP 中的化学能 B．物质 a 是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段 C．光系统 Ⅰ能吸收光能并将水分解，产生的电子用于合成 NADPH D．若突然停止光照，短时间内 C3 的含量会减少 3．(24-25高二下·福建福州马尾一中等六校·期末)细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动，下列叙述正确的是（    ） A．酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸 B．NADH是光反应的产物之一，能催化C3的还原 C．胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖 D．与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 4．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)二十世纪六十年代米切尔（Mitchell）的化学渗透假说提出：光反应中ATP的合成是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的（如图甲所示）。1963年，贾格道夫通过巧妙实验为ATP合成的化学渗透机制提供了早期证据（如图乙所示）。下列相关叙述错误的是（　　） A．图甲中类囊体内侧的H+通过协助扩散方式运至类囊体外侧 B．图乙中第三步的缓冲液pH=8是为了类囊体膜内外形成H+浓度差 C．图乙中第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi D．图乙中第四步在黑暗中进行操作的目的是避免光照产生O2 5．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)下列有关农谚的解释，错误的是（　　） 农谚 解释 A 白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧 昼夜温差较大，有利于有机物积累，增加产量 B 稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜 不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量 C 地尽其用用不荒，合理密植多打粮 提高农作物种植密度，可提高光合作用速率，增加产量 D 锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产 施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐，增加产量 A．A B．B C．C D．D 6．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)小麦黄化（失绿）是高等植物基因突变导致叶绿素含量下降的现象。科研人员发现某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2的酶活性显著高于野生型。如图所示两条曲线分别为两种类型水稻在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述不正确的是（　　） A．曲线A和B与纵坐标轴的交点相同代表呼吸速率相同 B．曲线B表示突变型，其光饱和点对应的光照强度较低 C．在P点处突变型和野生型水稻的真（总）光合速率一定相同 D．低于P点时，限制突变型小麦光合速率的主要环境因素是光照强度 二、解答题 7．(24-25高二下·福建泉州四校联考·期末)希尔反应一般指在氧化剂（DCP等）存在、没有CO2的情况下，离体的叶绿体在光下分解水、放出氧气的过程。光合作用受多种因素的影响，氮素含量对某作物幼苗的希尔反应活性、胞间CO2浓度、净光合作用的影响如下表所示。回答下列问题： 组别 希尔反应相对活性 叶绿素含量（μg·cm-2） 气孔导度（mmoL·m-1·s-1） 胞间CO2浓度（μg·L-1） 净光合速率（μmoL·m-2·s-1） 低氮 140．11 86 0．68 308 19．4 中氮 160．23 99 0．80 304 20．7 高氮 180．31 103 0．54 260 18．0 (1)植物吸收的氮元素可用于合成光合作用光反应产物中的_____（填两种），希尔反应发生的场所是叶绿体的_____，氧化剂DCP的作用相当于光合作用中_____（填物质）的作用。 (2)测定三种氮素含量对该作物幼苗的叶绿素含量的影响时，研究人员通常选用红光测定光密度值，原因是_____。 (3)据表可知，在实验设置的条件范围内，氮素的使用量与_____成正相关，高氮环境下，作物幼苗净光合速率下降的原因可能是_____。 8．(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)下图表示玉米植物在不同光照强度下，单位时间内 CO2释放量和 O2产生总量的变化。请据图回答下列问题：    (1)光照强度为 a 时，该植物细胞的呼吸方式为______。 (2)光照强度为 b 时，该植物的光合速率______（填 “大于”“小于” 或 “等于”）呼吸速率。 (3)光照强度为 c 时，该植物单位时间内从外界吸收______个单位的 CO2。 (4)光照强度为 d 时，该植物单位时间内光合作用固定的 CO2量为______个单位。若其他条件不变，适当增加 CO2浓度，短时间内 C3的含量将______（填 “增加”“减少” 或 “不变”）。 地 城 考点04 影响光合作用的因素 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，不正确的是（    ） A．图中②和③主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上 B．利用纸层析法分离色素时，③应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收蓝紫光和红光 D．弱光下②的相对含量增高可能有利于植物对弱光的利用 2．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)下列高中生物学实验中，能以新鲜成熟菠菜叶为材料，且检测指标正确的是（    ） 选项 实验 检测指标 A 观察细胞质流动 液泡中细胞液流动的情况 B 观察有丝分裂 染色体的位置及存在状态 C 绿叶中光合色素的分离 色素随无水乙醇在滤纸条上扩散的快慢 D 探究光照强度对光合作用强度的影响 同一时间段内圆形小叶片浮起的数量 A．A B．B C．C D．D 3．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)有些工业生产过程中会排放含Cu2+的废水。某研究小组为了研究含Cu2+的废水对农作物的影响，用白蜡幼苗为实验材料做了相关实验，结果如下表。据表分析正确的是（    ） Cu2+质量分数 叶绿素总量（mg·kg-1） 叶绿素a/b 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 0 2.27 3.83 5.92 0.073 237.20 2.33 3.84 6.148 0.079 243.21 2.06 4.00 5.27 0.064 219.78 1.87 4.18 4.26 0.059 225.56 1.79 4.26 2.58 0.050 227.12 A．Cu2+是叶绿素的组成元素，适当增加Cu2+可促进叶绿素合成 B．Cu2+含量过高，主要抑制叶绿素a的合成导致光反应速率下降 C．Cu2+含量过高，胞间CO2浓度升高，说明Cu2+对暗反应没有影响 D．Cu2+含量过高，幼苗吸收红光和蓝紫光都减少，导致光合速率下降 4．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)红松（阳生）和人参（阴生）均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是（    ） A．光照强度为a时，每天光照12小时，一昼夜后人参和红松干重均减少 B．光照强度在b点之后，限制红松和人参P/R值增大的主要外界因素都是CO2浓度 C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等 D．若适当增加土壤中Mg2+的含量，一段时间后人参的a点右移 5．(23-24高二下·福建厦门·期末)下列叙述中，实验过程与结果或结论均正确的是（    ） 选项 实验过程 结果或结论 A 利用水绵和需氧细菌进行实验，在黑暗中用极细的光束照射水绵 细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，说明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 B 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O没有CO2） 叶绿体在光照下释放出O2，说明光合作用释放的O2中的O全部来自水 C 用无水乙醇分离菠菜叶片中的色素 滤纸条上有4条不同颜色的色素带，从上到下依次为黄色、橙黄色、蓝绿色、黄绿色 D 向兔血中加入预冷的酒精进行DNA粗提取 溶液中出现的白色丝状物即为粗提取的DNA A．A B．B C．C D．D 二、解答题 6．(24-25高二下·福建厦门·期末)饲用油菜是我国重要的畜牧养殖饲料，其生长易受土壤盐渍化影响.为探究外源施加氮肥对盐胁迫下饲用油菜幼苗生理特性的影响，研究人员将饲用油菜幼苗进行系列处理，测定相关指标，结果如下表所示： 组别 处理 净光合速率 （μmol⋅m⁻²⋯⁻¹） 气孔导度 （mmol⋅m⁻²⋯⁻¹） 叶绿素含量 （mg⋅g⁻¹） 根尖细胞可溶性糖含量 （mg⋅g⁻¹） A 清水 17.85 0.795 1.756 4.97 B ? 14.96 0.792 1.455 3.82 C 5.5g / kg NaCl+0.15g/ kg 氮肥 17.46 0.825 1.538 5.03 D 5.5g / kg NaCl+0.30g/ kg氮肥 18.32 1.034 1.602 7.36 E 5.5 g/ kg NaCl+0.45g/ kg氮肥 16.84 0.903 1.5452 6.10 (1)测定叶绿素含量前，可使用____ （填试剂名称）提取色素。 (2)B组的处理为_____，结果表明盐胁迫降低了饲用油菜幼苗的净光合速率。 (3)据表分析，施加氮肥能____盐胁迫对饲用油菜幼苗净光合速率的抑制作用，其原因可能是_____。 (4)与B组相比，C、D、E组饲用油菜幼苗根尖细胞的可溶性糖含量升高，其生理学意义是_____。 (5)基于以上研究，请为改善饲用油菜幼苗在盐碱地中的生长状况提出一条建议_____。 7．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在38℃高温条件下设置正常（CK）、中度干旱（L）和重度干旱（M）三组来进行一系列实验，结果如下图所示。回答下列问题： （1）研究人员发现，随着高温干旱时间的延长，大豆叶片逐渐变黄，这主要是由大豆叶肉细胞叶绿体中__________上的叶绿素含量降低引起的。 （2）经测定，高温干旱条件下大豆细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质的含量增加，其意义是________________________________________。 （3）分析图中数据可知，第2~4d大豆净光合速率下降的主要原因是__________________。由结果可以推断，第4~6d大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是_____________________________________。 （4）请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱（写出实验设计思路）_____________。 三、实验题 8．(23-24高二下·福建厦门·期末)研究发现，纳米材料石墨烯（FLG）能够促进叶绿体的光合作用，提高作物产量。为研究FLG促进光合作用的机制，科研人员以水稻为材料开展实验。 请回答： (1)可以运用_______法追踪FLG的转移路径和位置分布。初步研究表明，进入叶绿体的FLG会被定位至类囊体和叶绿体基质中。 (2)为研究FLG促进光合作用的具体阶段，科研人员提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图1所示。在最适温度下检测有添加和无添加FLG处理时，AB两组的光合作用活性，结果如图2。 ①实验过程中应保证_______（答出2点即可）等无关变量相同且适宜。 ②由图2结果推测， FLG促进的是光反应阶段而不是暗反应阶段，判断依据是_______。 (3)为研究FLG对光反应阶段的具体促进机制，科研人员测定不同处理时水稻叶片的光合色素含量（图3），实验结果表明_________。据此推测，FLG促进光合作用的机制可能是_________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 专题03呼吸作用和光合作用 ☆4大高频考点概览 考点01有氧呼吸 考点02无氧呼吸 考点03（光反应、暗碳反应的物质变化和能量变化 考点04影响光合作用的因素 目目 考点01 有氧呼吸 一、单选题 1.A 2.B 3.C 4.B 5.D 6.C 二、解答题 7.【答案】(1) 线粒体内膜 增大酶的附着位点 (2) H+浓度差 UCP1使线粒体内膜两侧H+的浓度差减小 (3) 减少 耗氧量减少，有氧呼吸产热减少；NADH、电子载体的活性、UCPI活性下降导致 能量转化为热量减少 (④)消耗少量的有机物释放大量热量，维持体温恒定 三、实验题 8.【答案】(1) 由细胞质基质和线粒体基质转运到线粒体内膜上 第二 (②)随着蔗糖浓度上升，植物的总光合作用速率降低，而呼吸速率上升，则净光合作用积累的有机物减少， 植物干重减少 (3) 萃取 放射性 缩短光照时间 只有一种含14C的化合物 目目 考点02 无氧呼吸 一、单选题 1.D / 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 2.A 3.A 4.D 5.B 二、多选题 6.AD 三、实验题 7.【答案】(1) 降低 抑制免疫细胞摄取乳酸（或“促进免疫细胞外排乳酸”） + +13C-乳酸 + 碳酸锂 (2)将碳酸锂预处理后的免疫细胞，置于适宜浓度的氘标记的乳酸溶液中处理一段时间乳酸转运蛋白 (3)碳酸锂促进免疫细胞摄取外源乳酸，同时使线粒体膜上的乳酸转运蛋白含量增多，促进乳酸运进线粒 体进行乳酸代谢反应 8.【答案】(1) 细胞质基质和线粒体 酸性重铬酸钾 (2)发酵中期氧气浓度逐渐下降，有氧呼吸速率随之下降，此时无氧呼吸受抑制，导致CO2释放速率下 降；氧气继续被消耗，无氧呼吸速率逐渐增强，CO2释放速率上升 (3)按一定浓度梯度控制发酵液的pH值(3.4、3.6、3.8、4.0、4.2等)，在相同且适宜的条件下发酵一 段时间后检测各组酒精浓度，结果为pH=3.8的组别酒精浓度最高 (④)不同微生物产酯类物质的最适温度不同，通过动态控制温度可以使相应的微生物产更多的风味物质 (或不同微生物催化形成酯类物质的相关酶的最适温度不同，通过动态控制温度可以使相应的微生物产 更多的风味物质) 目目 考点03 (光反应、暗碳)反应的物质变化和能量变化 一、单选题 1.D 2.B 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 3.D 4.D 5.c 6.B 二、解答题 7.【答案】(1) ATP、NADPH 类囊体薄膜 NADP+(氧化型辅酶) (2)叶绿素能吸收红光，其他色素几乎不吸收红光 (3) 希尔反应相对活性、叶绿素含量 过高浓度的氮素导致植物失水增多，气孔导度减小，CO2 的供应减少，胞间CO2浓度减小，光合作用暗反应速率减小，最终导致净光合速率减小 8.【答案】(1)只进行有氧呼吸 (2)小于 (3)0 (4) 8 增加 目目 考点04 影响光合作用的因素 一、单选题 1.B 2.D 3.D 4.A 5.A 二、解答题 6.【答案】(1)无水乙醇 (2)5.5g/kg NaCl(+不施用氮肥 (3) 缓解 施加氮肥能促进叶绿素合成，增强光反应速率：使气孔导度增大，吸收更多CO2,增 强暗反应速率 (④)可溶性糖增多，根部细胞的渗透压升高，更容易从盐碱地中吸收水分（避免根尖细胞失水） (5)施加适宜浓度(0.3gkg)的氮肥 7.【答案】 类囊体薄膜（基粒） 提高细胞的渗透压，增强细胞的吸水能力 气孔导度下 降，胞间CO2含量降低 气孔导度下降，胞间CO2含量反而升高将生长状况良好的大豆幼苗 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、湿度适宜的条件下 培养，丙组在温度适宜、干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较。 8.【答案】(1)同位素标记法 (2)光照强度、二氧化碳浓度 A组添加了FEG的光合作用强度大于对照组，而B组中添加了正G 的光合作用强度和对照组几乎一致 (3)FLG对光合色素的含量没有影响 FLG增强了酶的活性