2027届高三生物一轮复习练习专题03细胞呼吸与光合作用

**基本信息** 以正误判断筑基，通过过程图解、实验分析及模型构建，系统整合细胞呼吸与光合作用的物质能量联系，突出科学思维与探究实践。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |细胞呼吸|例1+3变式|无氧呼吸易错点、环境因素应用|从过程阶段→影响因素→实践应用，构建“结构-功能-调控”逻辑链| |光合作用|例3+5变式|色素提取分离、C3/C5含量分析|从色素→光/暗反应→环境影响，形成“物质转换-能量流动”生命观念| |二者联系|例5+4变式|光合呼吸速率测定、模型构建|通过物质能量联系图解，建立“对立统一”科学思维，强化实验设计与结果分析能力|

专题03  细胞呼吸与光合作用 一、细胞呼吸的正误判断 1．各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。（　　） 2．有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP,但第三阶段产生的最多。( ) 3．活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。（　　） 4．种子风干脱水后呼吸强度增强。（　　） 5．人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量比安静时多。（　　） 6．人体剧烈运动时，CO2/O2>1，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生( ) 二、光合作用的正误判断 7．绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇分离绿叶中的色素。（　　） 8．绿叶中的色素有4种，它们在滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。（　　） 9．光照越弱，阴生植物光合作用越强；光照越强，阳生植物光合作用越强。（　　） 10．某一光照强度下，检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换，则可判断出此叶片没有进行光合作用。（　　） 11．光反应是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，暗反应是在叶绿体基质中进行的。（　　） 12．叶绿体与线粒体增大膜面积的方式相同，且都具有流动性。（　　） 三、光合作用与呼吸作用的联系正误判断 13．在光合速率的测定实验中，罩内小烧杯内放NaOH，红色液滴的移动反映了玻璃钟罩内O2的释放量。( ) 14．需氧呼吸和光合作用过程中ATP都在膜上产生。( ) 15．当红薯氧气释放速率大于0时，其叶肉细胞叶绿体的光合作用所需CO2全部来源于线粒体。 ( ) 16．在光合作用的相关实验中，可以通过测定一定叶面积的植物在光照条件下，在单位时间内CO2的吸收量或O2释放量或有机物的积累量来反映该植物真正光合速率的大小。 ( ) 17．某一光照强度下，检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换，则可判断出此叶片没有进行光合作用。（　　） 细胞呼吸的类型和过程 1、有氧呼吸三个阶段发生的场所及物质和能量的变化 2.不同生物无氧呼吸产物归纳 【例1】（2025·福建·高考真题） 18．细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂 B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈 C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸 D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组 【变1-1】（2025·山东·模拟预测） 19．葡萄糖进入假丝酵母细胞后转化成丙酮酸。在缺氧环境下，部分丙酮酸通过丙酮酸脱羧酶（PDC）作用生成乙醛，再经乙醇脱氢酶（ADH）作用生成乙醇；另一部分丙酮酸通过乳酸脱氢酶（LDH）作用生成乳酸。氧气充足时，丙酮酸进入TCA循环，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．假丝酵母中 TCA循环的场所是线粒体基质和线粒体内膜 B．TCA循环是图中唯一产生CO2的生理过程 C．PDC异常菌种的乳酸含量高于 PDC正常菌种 D．若有氧和无氧时NAD+/NADH 转化量相同，无氧时消耗的葡萄糖更多 【变1-2】（2025·内蒙古赤峰·模拟预测 ） 20．在氧气充足时，某些肿瘤细胞消耗葡萄糖主要生成乳酸，同时大量摄取谷氨酰胺分解后产物进入线粒体彻底氧化分解，为癌细胞快速增殖提供能量。下列叙述错误的是（    ） A．肿瘤细胞中葡萄糖分解产生的丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 B．在氧气充足时，正常细胞和肿瘤细胞能量的主要来源为葡萄糖的彻底氧化分解 C．谷氨酰胺分解产生的[H]，在线粒体内与O2结合形成水，同时释放出大量能量 D．正常细胞有氧呼吸产生的丙酮酸，能和水彻底分解形成CO2和[H]，释放少量能量 有关无氧呼吸的两个易错点 （1）无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不能产生ATP；[H]在第一阶段产生，第二阶段被利用，无[H]的积累。 （2）无氧呼吸过程只生成少量ATP，大部分能量存留在酒精或乳酸中。 影响细胞呼吸的环境因素及应用 【例2】（24-25高三上·云南楚雄·期末） 21．科研人员探究不同温度下密闭容器内蓝莓果实的CO₂生成速率的变化时，所得到的结果如图1、2所示。下列分析错误的是（    ） A．容器内CO2浓度升高会减小蓝莓的细胞呼吸速率 B．与25.0℃相比，0.5℃下蓝莓的呼吸速率低是受O2含量的限制 C．一段时间后，两种温度下的蓝莓均会同时存在有氧呼吸和无氧呼吸 D．0.5℃比25.0℃更有利于蓝莓的储藏 【变2-1】（24-25高三上·山东青岛·期末） 22．《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验，其中许多做法都与微生物代谢息息相关。下列说法正确的是（    ） A．“酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”，沸止的原因是液体pH和酒精浓度升高 B．“于屋下作荫坑，凿壁为孔”，说明应在低温、干燥、低氧条件下储存果蔬 C．“其洗菜盐水，泻著瓮中，令没菜把即止”，有利于做泡菜时酵母菌的无氧呼吸 D．“锄不厌数，勿以无草而中缀”中“锄”可以促进土壤中的尿素分解菌分解尿素 【变2-2】（24-25高三下·山西大同·期末） 23．有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，坚持耐力性运动训练，肌细胞中线粒体数量会出现适应性变化。下列叙述正确的是（　　） A．肌细胞进行有氧呼吸时，葡萄糖进入线粒体内氧化分解形成二氧化碳和水 B．若肌细胞进行呼吸作用消耗 1mol 氧气，产生的二氧化碳可能大于 1mol C．耐力性运动时肝、脑成为主要的产热器官，通过呼吸作用释放大量的热量 D．每周坚持耐力性运动会使线粒体数量适当增多，对预防肥胖有一定效果 （1）储藏果蔬时应选择低温、低氧、有一定湿度的环境；储藏种子时应选择低温、低氧、干燥的环境。 （2）包扎伤口的纱布透气的目的是抑制厌氧菌繁殖，而不是促进细胞的有氧呼吸。 光合色素及光合作用的过程 【例3-1】（2025·贵州·高考真题 ） 24．牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题： (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是 ，叶绿素分布在叶绿体的 上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是 。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目的 。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是 。 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是 。（答出2点） 【变3-1-1】（25-26高三上·江苏扬州·开学考试 ） 25．如图所示，测定新鲜菠菜叶片中提取的色素的吸收光谱，下列相关说法正确的是（　　）    A．吸收光谱中红光和蓝紫光区域较为明亮，绿光区域较暗 B．提取的色素放置一段时间后实验效果变差，主要原因是色素的挥发 C．若在提取色素时研磨不充分，则吸收光谱的红光和蓝紫光区域都变暗 D．若在提取色素时没有加入碳酸钙，则吸收光谱的红光区域会变亮 【变3-1-2】（25-26高三上·重庆沙坪坝·开学考试） 26．海洋中有多种藻类，红藻和蓝细菌的光合色素主要是藻胆素和叶绿素a构成，藻胆素(包括藻蓝素和藻红素)是辅助色素之一，藻胆素与蛋白质紧密结合形成难溶于有机溶剂但可溶于稀盐溶液的各种藻胆蛋白。这些藻胆蛋白最终附着在膜结构上，使不同藻胆素吸收的光能最终都传递给叶绿素a作用中心来参与光反应过程，其结构和传递过程如下图。下列描述正确的是（    ） A．红藻光合色素的吸收光谱和绿藻相比存在明显差别 B．可用无水乙醇来提取红藻中不同的藻胆蛋白，并用层析液进行分离 C．藻胆素吸收的光能可直接用于光反应中ATP 的合成 D．蓝细菌和红藻的藻胆蛋白附着在叶绿体的类囊体薄膜上 【例3-2】（2025·全国二卷·高考真题） 27．研究者诱变得到一种小麦黄绿叶突变体，其呼吸特性与野生型植株无差异，但光合特性有明显不同。 (1)光合色素位于叶绿体中的 上，在光合作用中具有 的功能，因此色素种类和含量的变化会影响光合特性。 (2)测定不同光照处理下两种小麦叶片中的光合色素含量，结果如图1。 由图1可知，突变体叶色变浅主要是由于 含量较低，且黄绿表型的出现依赖于 。 (3)对两种小麦叶片光合作用相关指标进行测定，结果如下表。 株系 光饱和点（μmol·m-2.s-1） 光补偿点（μmol·m-2.s-1） CO2饱和点（μumol·mol-1） CO2补偿点（μumol·mol-1） 最大净光合速率（μmol·m-2.s-1） 野生型 1619 37.65 610.93 56.51 29.47 突变体 1873 56.84 890.14 51.66 45.96 备注：光饱和点、光补偿点和最大净光合速率在大气CO2浓度和适宜温度下测定，CO2饱和点和CO2补偿点在光照强度1200μmol·m-2·s-1和适宜温度下测定。 ①据表可知，突变体对强光环境的适应性更强，依据是 。 ②研究发现，突变体对照射在叶面上的光能吸收率低，但吸收的光能转化为化学能的效率较高。据表推测，光能转化率高的原因是突变体具有更高的 能力。 (4)进一步研究发现，突变体叶肉细胞中PEPC酶与叶绿体中ATP合成酶活性显著高于野生型。PEPC酶的功能如图2所示。综合上述信息，以野生型植株为对照，概述突变体光能转化率更高的原因（在方框中以文字和箭头的形式作答）。 【变3-2-1】（25-26高三上·湖北黄冈·开学考试 ） 28．下图甲是羽衣甘蓝的叶肉细胞光合作用过程的部分示意图，字母A—G代表物质。将羽衣甘蓝的叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中层析，过程及结果如图乙所示，1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是（    ） A．色素5在层析液中的溶解度最大 B．蒸馏水层析时点样点应浸没在蒸馏水中 C．突然降低光照强度，短时间内物质F含量增多D．当叶肉细胞吸收G并释放B时，植物积累有机物 【变3-2-2】（25-26高三上·江苏苏州·开学考试） 29．PSI、PSII、ATP合酶等是植物叶绿体类囊体膜上与光合作用密切相关的一系列蛋白质复合体，相关电子传递途径如图1所示，请回答相关问题： (1)当植物NADP⁺缺乏时，会激活图中的环式电子传递，电子会在PSI和细胞色素b6f间进行环式电子传递，仅产生ATP不产生NADPH。那叶绿体中 (填“能”、“不能”)产生氧气。 (2)正常情况下，光合电子传递链的最终电子受体是 。而在低氧环境中，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子(e-)流向参与生成氢气的代谢过程，导致 的生成量减少， 的还原量减少，生成的有机物减少，导致植物生长不良。 (3)PSII作用中心的色素分子P680是一种特殊的叶绿素a（分子结构式如图2，其中①为亲水端，②为疏水端，二者可与磷脂分子相连）。在酸性条件下，叶绿素a分子很容易失去镁元素成为脱镁叶绿素(黄褐色)。下列说法正确的有 。 A．①和②的存在有利于叶绿素a在类囊体膜上固定 B．叶绿素a与催化其合成的酶共有元素有C、H、O、N C．可通过测定叶绿体中色素提取液在蓝紫光下的吸光值（吸光值的大小与有色物质的含量成正比）来计算出叶绿素的含量 D．制作青团子时，加入少量食用碱可保持鲜绿 (4)百草枯（除草剂）会与图1中PQ竞争，争夺水光解后的e⁻，可阻止电子传递至细胞色素b6f复合体，抑制H⁺的运输。经一系列反应生成各种活性氧，大量活性氧攻击生物膜使细胞死亡。从电子传递角度分析使用百草枯后叶绿体ATP含量的可能变化并说明原因 。为了保证其除草效果，应选择的天气状况是 （填“晴天”或“阴天”）。而另一类除草醚等通过干扰细胞呼吸而达到除草的目的，其作用的细胞器是 。 过程图法分析C3、C5等物质含量变化的一般程序 （1）绘制光合作用模式简图 （2）从物质的生成和消耗两个方面综合分析。如CO2供应正常、光照停止时，C3的含量变化： 结合图像探究影响光合作用的环境因素 【例4】（2025·江西·高考真题） 30．辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性，研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后，转入正常光照的温室中培养4天，这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 回答下列问题： (1)在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为 ，据图甲分析其原因是 。 (2)检测发现，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测，研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标，利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程： ①分别取 叶片； ②分别制作等体积的 悬浮液； ③向各悬浮液中分别滴加 的D溶液； ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间； ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为 。 (3)综合上述信息，初步判断辣椒 号的抗逆性更强。 【变4-1】（2025·湖南·一模） 31．花椒原产于中国，位列调料“十三香”之首，素有“调味之王”的美誉。为提高花椒产量，研究人员设计了盆栽实验，探究不同种植模式和施氮水平对花椒叶片光合指标的影响。除施氮量外，其他条件相同且适宜，结果如表所示。回答下列问题： 种植模式 施氮量/（g·株-1） 最大净光合速率/（μmolCO2.m-2.s-1） 气孔导度/（mol·m-2.s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 叶绿素含量/（μmg·g-1） 花椒单作 0、1.5、2.5 4.47、7.83、6.5 0.063、0.097、0.067 274.56、264.10、228.37 3.76、5.46、2.85 花椒-大豆混作 0、1.5、2.5 7.63、8.40、5.70 0.070、0.090、0.066 218.86、228.03、245.78 2.32、5.20、3.83 花椒-辣椒混作 0、1.5、2.5 7.12、7.64、6.29 0.066、0.081、0.064 225.54、219.74、239.88 4.10、4.41、4.07 (1)实验过程中，可用 作为溶剂提取光合色素，再利用特定的仪器测定色素提取液在 （填“红光”或“蓝紫光”）下的吸光率，从而计算出叶绿素的含量，测定时不选择另一种光的原因是 。 (2)据表分析，施氮量为1.5g·株-1时，三种种植模式下的净光合速率与不施氮相比均有所提高，可能的原因是 。 (3)综合以上研究结果，在农业生产中，可采用 措施，使花椒产量的提升最显著。 (4)大量实验结果表明花椒-大豆混作模式下，花椒的最大净光合速率为8.80（μmolCO2.m-2.s-1）。在此实验基础上，若要进一步确定花椒达到最大净光合速率的最低施氮量，请简要写出实验思路 。 【变4-2】（24-25高三上·广西来宾·阶段练习） 32．柑橘是广西北部山区主要的经济作物。为研究不同遮阴程度以及施肥处理对柑橘幼苗光合特性形成产生的影响，我区农业研究所选用生长状况等相同的柑橘幼苗进行了以下4组实验：A1组—25%遮阴，A2组—50%遮阴，A3组—25%遮阴和施肥，CK组（对照组）—全光照但未施肥，并实施处理一段时间。最后将这4组柑橘进行光合特性测定，获得的有关数据如下表所示。请回答下列问题： 组别 光饱和点/（μmol·m-2·s-1） 光补偿点/（μmol·m-2·s-1） A1 783.75 11.91 A2 947.51 8.96 A3 1622.67 11.92 CK 1489.25 10.23 (1)柑橘叶肉细胞在光补偿点时，产生ATP的细胞结构有 。光补偿点是反映柑橘利用 （选填“强光”或“弱光”）能力的重要指标。 (2)当达到光饱和点之后，柑橘叶肉细胞消耗的CO2量 （选填“大于”“等于”或“小于”）其产生的CO2量。 (3)50%遮阴处理的柑橘幼苗，在某光照强度下，测得其净光合速率为零。若同样的光照强度下，25%遮阴处理的柑橘幼苗，其有机物的干重会 。结合以上信息，判断理由是 。 (4)该实验小组进一步研究发现，遮阴条件下施肥能更好地促进幼苗中叶绿素的合成，从而影响柑橘对光能的利用。从以上几组幼苗中选择合适的素材，设计实验思路验证该结论。实验思路： 。 影响光合作用的因素： 1、光照强度：光照会影响光反应，从而影响光合作用，因此，当光照强度低于光饱和点时，光合速率随光照强度的增加而增加，但达到光饱和点后，光合作用不再随光照强度增加而增加； 2、CO2浓度：CO2是光合作用暗反应的原料，使用农家肥或合理控制种植密度均可增加 的浓度，而在一定范围内提高 的浓度会提高光合作用的速率； 3、温度：温度对光合作用的影响主要是影响酶的活性，夏季的中午由于温度升高，植物为了减弱蒸腾作用关闭气孔，影响了CO2的吸收，进而影响了光合速率； 4、矿质元素：矿质元素与光合作用的物质合成有关，例如叶绿素合成需要镁元素，例如N元素，是合成ATP、ADP、叶绿素、NADPH、酶等的化学元素；所以在一定范围内，增大必须矿质元素的供应，以提高光合作用速率； 5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，植物缺水时又会导致气孔关闭，影响CO2的吸收，使光合作用减弱。 结合物质和能量考查光合作用和细胞呼吸的过程 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程 （1）物质转换 （2）能量转换 【例5】（25-26高三上·河南·开学考试） 33．图1为植物叶肉细胞代谢的部分过程简图，①~⑦为相关生理过程，图2表示在不同光照强度下该植物的氧气释放速率。请据图回答： (1)图2中若植物在缺镁的土壤中生长，则b点将 （填“左移”、“右移”、“不动”或“无法确定”）；如果在b点突然停止光照，叶绿体中C5的含量将 （填“上升”、“下降”或“不变”）。 (2)图2中b~c阶段限制光合作用的环境因素主要是 。在d点所对应的光照强度下，该植物的真正光合速率为 mL⋅h-1，此时叶肉细胞的真正光合速率应 （填“大于”、“小于”或“等于”）该植物的真正光合速率。 【变5-1】（25-26高三上·河北衡水·开学考试） 34．某植物叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的化学反应如图所示，下列有关叙述错误的是（　　） A．图A、B中两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中 B．图B中膜上[H]主要直接来源于葡萄糖的分解，其反应速率受温度的影响 C．图A中膜上产生的O2能被图B中膜所在的结构利用，该过程中O2至少穿过3层生物膜 D．图A和图B所示的反应，除了产生图中所示的物质，还都能产生ATP等物质 【变5-2】（25-26高三上·山西·开学考试） 35．科研人员为了探究外界条件改变对大豆光合作用影响的机制，进行了若干项实验，其中一项实验的结果如图 1 所示。研究发现，光呼吸在高光照射强度、高温、低二氧化碳浓度、高氧气浓度、干旱等条件下较强，这些条件通过影响 Rubisco 酶的活性或气孔开闭，促使植物进入光呼吸代谢途径。大豆的光合作用和光呼吸过程中，碳元素的转移情况如图 2 所示。回答下列问题： (1)在黑暗中，大豆叶肉细胞的叶绿体接近“休眠”状态，但依旧有消耗 ATP 的生命活动。该环境下，叶绿体消耗的 ATP 来自 （填生理过程）。 (2)图 1 所示实验的自变量是 ，该实验是在高温条件下进行的，判断理由是 。 据图 1 和图 2 分析，实验的第 5、6 天，胞间浓度上升的原因可能是 。 (3)Rubisco 酶是光合作用和光呼吸中的核心双功能酶。为了使 Rubisco 酶的活性更倾向于发生图 2 中②的反应，以提高田间大豆的产量，改变外界条件的措施有 （答出 2 点即可）。从能量角度分析，光呼吸和有氧呼吸的差异在于 。 （1）细胞呼吸产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)的简化表示方式，光反应产生的[H] 是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的简化表示方式。NADH和NADPH中的 N指烟酰胺，A指腺嘌呤，D是二核苷酸，P是磷酸基团，因此[H]的成分不是蛋白质。 （2）光反应产生的ATP只能用于暗反应，呼吸作用产生的ATP可用于除暗反应外的各项生命活动。 运用模型构建探究光合作用与细胞呼吸的关系 【例6】（24-25高三下·江西南昌·开学考试） 36．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。下列说法错误的是（　　） A．反应①②发生的场所分别是类囊体薄膜和线粒体内膜 B．反应③④分别表示CO2的固定和有氧呼吸的第一、二阶段 C．NADP+是氧化型辅酶I，是光合作用产生的e-的最终受体 D．反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应 【变6-1】（25-26高三上·河南南阳·开学考试） 37．如图为植物细胞代谢的部分过程简图，①~⑦为相关生理过程。据图回答问题： (1)图中C3的名称是 ，可为②提供能量的生理过程是 （填图中序号）。 (2)在适宜光照下，若用H218O浇灌植物，则放射性的18O （填“会”或“不会”）出现在葡萄糖中，原因是 。 (3)图中⑤⑦过程中，葡萄糖中能量的去向是 。 (4)过程⑥发生的具体部位是 。 (5)一棵植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量，原因是 。 【变6-2】（2025·广东·二模） 38．广东省徐闻县盛产菠萝，有“菠萝的海”美誉。在进化过程中，菠萝形成了如下图所示的特殊光合作用机制，能适应干旱高温的生长环境。    回答下列问题： (1)据图可知，能与CO2结合的物质有 。用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为 。 (2)参与卡尔文循环的CO2的来源包括 。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔的意义是 ，从而适应干旱高温的环境。 (3)菠萝心腐病是由疫霉属真菌引起的土传病害，严重影响菠萝产量。芽孢杆菌是农业上常用的一种促进农作物生长发育、提高土壤抗病性的生防菌。某团队通过田间实验，研究不同施肥方式对心腐病、土壤化学性质及根际土壤细菌多样性的影响，结果如下表所示。 施肥方式 发病率/% 致病菌数量 /（logCFU·g-1） pH 有机物质 /% 土壤微生物群落物种多样性 CK 17.33 3.83 4.93 0.12 4.2 YJ 15.00 3.71 6.02 0.31 4.6 KN 7.67 3.15 5.76 0.52 4.8 KY 11.67 3.23 6.10 0.72 5.9 【注】CK：化肥处理；YJ：普通有机肥处理；KN：羊粪有机肥+泥炭土+枯草芽孢杆菌；KY：羊粪有机肥+椰糠+枯草芽孢杆菌 ①根据实验结果可知，预防心腐病效果最好的施肥方式是 （填“CK”“YJ”“KN”或“KY”）。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是 ，进而抑制疫霉属真菌数量。 ②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是 。 （1）在实验操作过程中，无法直接测定植物的总光合速率，因此，常在光照下测定植物的净光合速率，在黑暗中测定呼吸速率，两者之和即为植物的总光合速率。 （2）当整个植株的光合速率等于呼吸速率时，在叶肉细胞中光合速率强度大于呼吸速率强度。 理解光合作用与细胞呼吸的关系及其应用 【例7】（2025·天津·高考真题） 39．为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，采集某植物叶片，将叶柄浸入后，放于氧气置换为的密闭装置中，浓度设正常（21%）和低氧（2%）两个水平，测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。其中，净光合速率=光合作用速率-呼吸作用速率。结果如下： (1)光照条件下，密闭装置中逐渐减少，而逐渐增加，此时呼吸作用消耗的氧气来源于 和 。设最初密闭装置中的量为，120秒后测得的量为，的量为，叶片面积为，则净光合速率为 。 (2)低氧下，光照强度下，叶片光合作用速率为 。 (3)低氧在 （光照、黑暗、光照和黑暗）条件下构成呼吸作用的限制因素。 (4)在两种氧浓度下，将叶片置于光照（强度为）、黑暗各1小时后，测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利，并给出相应理由： 。 【变7-1】（2025·山东·一模） 40．棉花是一种重要的经济作物，某实验小组以溶液培养的棉花幼苗为材料，测定了不同盐胁迫程度和不同根环境供氧条件下棉花幼苗的光合作用。实验结论为盐胁迫和培养液供氧不足均导致净光合速率下降。该实验小组进一步研究了不同条件下净光合速率的下降幅度（如图1），以及通气状态下不同浓度的NaCl处理后植物胞间CO2浓度的变化（如图2）。请回答下列问题： (1)光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化必不可分，在暗反应提供的 下，光反应顺利进行。 (2)通气能缓解NaCl对光合作用的抑制作用，原因是通气能促进根尖细胞的有氧呼吸，从而 。 (3)除题中所述的实验结论外，据图1还可得出的结论是 （答出2点）。 (4)胞间CO2的来源为 。据图2可知，当NaCl浓度为100mmol·L-1时，盐胁迫导致棉花幼苗净光合速率下降的原因是 。当用300mmol·L-1NaCl处理15天后，棉花净光合速率显著降低与气孔导度的下降 （填“有关”或“无关”）。若有关请说明理由，若无关请根据实验结果，推测此时棉花植株光合速率下降的原因： 。 【变7-2】（24-25高三上·河南·阶段练习 ） 41．白及为我国传统药用植物。为探究不同光照强度下白及光合与生理响应机制，某研究小组通过遮荫网设置了三个不同光照强度（分别为50%、70%、90%遮阴），以全光照为对照（CK），对7月份大田白及的光合特性进行测定，得到了甲、乙、丙所示曲线。回答下列问题： (1)白及光合作用需要叶绿素a吸收和转化光能，叶绿素a在光能激发下失去电子，最终从 分解产生氧气和H+的过程中获取电子，该过程发生在 （填具体部位）。电子形成电子流并驱动生成 ，继而参与卡尔文循环。 (2)图甲CK组的净光合速率在11：00～13：00之间出现降低，产生这一现象的主要原因是 ；15：00之后，四组植物净光合速率均下降主要与 这一因素有关。图甲还表明， 条件下均可提高白及的平均光合速率。 (3)图甲70%遮阴条件下白及净光合速率在7：00～11：00明显高于其他三组，结合图乙分析，主要是因为 ，而图丙90%遮阴条件下，白及胞间CO2浓度最高，结合图甲分析，可能是 造成的，此时影响光合速率的因素主要是 （填“气孔”或“非气孔”）因素。 (4)若要探究温度对白及光合速率的影响，结合本实验研究成果及影响光合作用的外界因素，设计实验并写出简要思路： 。 （1）在开放环境下，若植物能维持最大光合速率，说明光合作用强度能正常进行； （2）在密闭环境中，二氧化碳或氧气浓度维持在某个数值必变，说明植物在进行光合速率，并且植株的呼吸速率=光合速率。 光合速率与呼吸速率的测定 1．分析生物呼吸类型判定实验设计 探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如下图。 (1)分析：甲装置中的NaOH溶液可吸收CO2，则装置内的气体变化由O2引起，故红墨水滴的移动情况反映O2吸收量；乙装置中，清水不会吸收任何气体，则装置内气体变化由CO2和O2共同引起，故红墨水滴的移动情况反映释放CO2和吸收O2的差值。 (2)实验结果 ①若甲装置液滴左移，乙装置液滴不动，则只进行有氧呼吸。 ②若甲装置液滴不动，乙装置液滴右移，则只进行无氧呼吸。 ③若甲装置液滴左移，乙装置液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 (3)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。 2．光合速率与呼吸速率的测定 (1)测定装置 (2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率 a．装置小烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃钟罩进行遮光处理，以排除光合作用的干扰。 c．置于适宜温度环境中。 d．红色液滴向左移动(代表呼吸速率)。 ②测定净光合速率 a．装置小烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足绿色植物光合作用需求。 b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。 c．红色液滴向右移动(代表净光合速率)。 【例8-1】（2025·湖北黄冈·三模） 42．研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸能进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式，其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，如图1所示。回答下列问题： (1)在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的 吸收光能，并将光能转化为 中活跃的化学能参与到暗反应阶段。据图1分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是 。 (2)为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，结果如图2所示。图2结果显示 ，因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。 (3)图3为适宜温度下，将衣藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO2浓度的相对值（假设细胞呼吸强度恒定）。实验中，有2h是没有光照的，这个时间段为 h；实验过程中4～6h平均光照强度 （填“小于”“等于”或“大于”）8～10h平均光照强度，判断依据是 。 【变8-1-1】（24-25高三下·河南·开学考试） 43．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。请回答下列问题： (1)装置甲中CO2缓冲液的作用是 。此实验的自变量是 。 (2)装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定，当光照强度为1 klx时，刻度管中的液滴的移动情况表现为 。光照强度为2 klx时，刻度管中的液滴的移动情况表现为 ，此时叶圆片细胞中产生ATP的场所是 。 (3)据乙图分析，光照强度为3 klx时，E植物的叶圆片产生氧气的速率 F植物。 植物适合在较强光照下生长。 【变8-1-2】（24-25高三上·江苏盐城·月考 ） 44．某生物社团利用金鱼藻和数字实验APP进行了光合作用的相关实验，实验装置设计如下图。下列有关叙述正确的是（　　）    A．该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响 B．插入单色滤光片会使金鱼藻叶绿体基质中NADPH含量升高 C．利用氧气传感器测到的O2浓度变化可计算金鱼藻光合速率 D．该装置处于适宜条件下测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0 【例8-2】（24-25高三上·河北·期末） 45．某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。请回答下列问题： (1)在黑暗、氧气充足条件下，CO2从叶小片的 （填细胞具体结构）中释放。 (2)本实验的自变量是 。 (3)据图分析，KHCO3浓度为0.05mol·L-1时，两组实验的O2释放速率存在差异的原因是 。 (4)随着KHCO3浓度的增大，叶小片的O2释放速率不但不增大反而下降，原因是 。 (5)在农业生产中，通常采用施用农家肥的方法增加CO2浓度，原因是 。 【变8-2-1】（2025·福建福州·模拟预测 ） 46．我国北方已逐渐成为葡萄的优生区，然而，低温冷（冻）害严重时会导致植物死亡。科研人员开展一系列实验研究葡萄低温胁迫中的生理响应和分子机制。 (1)叶绿体中光反应的场所是 ；低温导致其解体后，直接影响 的产生。 (2)ROS（活性氧）是活泼的含氧分子或自由基，如过氧化氢（H2O2）。科研人员模拟了夜间低温胁迫对葡萄叶片中H2O2含量的影响，从16℃逐渐降到-3℃并保持4小时，结果如下图。    据图分析，褪黑素（MEL）具有 （“加重”或“缓解”）低温损伤的作用，原因是 。 (3)进一步研究发现葡萄幼苗喷施MEL后VvHSF基因表达水平上升。为了验证低温胁迫时VvHSF能通过茉莉酸（JA，一种抗逆植物激素）的信号通路增强葡萄的抗寒性，研究者利用野生型（UT）、VvHSF过表达株（OE）为材料进行实验，请补充实验设计 ①OE株系＋ ；②OE株系＋ ；③UT株系＋蒸馏水④三组经过低温胁迫处理后，检测指标有 （至少两项）。 【变8-2-2】（24-25高三上·北京·月考） 47．植物细胞内的呼吸链中存在由交替氧化酶(AOX)主导的交替呼吸途径，该途径对植物抵抗强光等逆境具有重要的生理学意义。下图1表示eATP与呼吸链对光合作用相关反应的影响，其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。请回答下列问题。    (1)图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于叶绿体的 （结构）上。ATP和NADPH在光合作用中的共同作用是 。 (2)强光环境下，植物细胞通过“苹果酸草酰乙酸穿梭”途径，将过多的 转移出叶绿体，并最终通过AOX的作用，将其中大部分能量以 形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。 (3)据图判断，eATP最可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用，其判断依据是 。 (4)为探究eATP对植物光系统反应效率的影响及其作用机制，研究者以野生型(WT)拟南芥和eATP受体缺失突变体(dorn-1)拟南芥为实验材料，利用交替呼吸抑制剂(SHAM)进行实验，结果如图2所示。 ①据图2分析，在WT叶片中，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率 ；对WT叶片添加外源ATP可 SHAM所导致的影响；而在dorn-1叶片中，SHAM处理对植物实际光系统反应效率的影响 。 ②以上结果表明，eATP可通过受体DORN1对 引起的植物光系统反应效率下降进行调控。该实验为进一步研究植物抗胁迫调节机制中呼吸链以及eATP的作用提供依据。 光合作用与细胞呼吸实验设计中实验条件的控制方法 (1)增加水中的O2——泵入空气或放入绿色水生植物。 (2)减少水中的O2——容器密封或油膜覆盖。 (3)除去容器中的CO2——NaOH溶液。 (4)保持容器中CO2浓度不变——NaHCO3溶液。 (5)除去叶片中原有的淀粉——置于黑暗环境中一段时间。 (6)排除光合作用对细胞呼吸的干扰——给植株遮光。 (7)消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响——消毒。 (8)探究酵母菌的呼吸方式，检测产生的CO2情况——用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。 (9)除去叶片中的叶绿素——酒精隔水加热。 (10)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。 细胞呼吸的类型和过程25-26高三上·湖北黄冈·开学考试 48．分析人剧烈运动时细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（    ） A．呼吸作用产生的CO2数量大于消耗的O2数量 B．有氧呼吸和无氧呼吸每个阶段都为机体提供ATP C．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 D．适度的有氧运动比剧烈运动更有利于体质的全面提升 影响细胞呼吸的环境因素及应用 25-26高三上·黑龙江·开学考试 49．某科研小组欲通过以下实验装置检测酵母菌的呼吸方式，下列叙述错误的是（    ） A．该实验应加设一组对照装置排除物理因素对实验结果的影响 B．乙组左管液面升高，变化量表示细胞呼吸产生CO2的量 C．甲组右管液面升高，乙组液面不变，说明细胞只进行有氧呼吸 D．用两装置测定花生种子呼吸方式，仅有氧呼吸时均右管液面升高 光合作用的过程25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试 50．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，错误的是（　　） A．用盖玻片蘸印法得到的滤液细线细、直、均匀，且操作简单 B．用纸层析法分离色素时，扩散最快的是胡萝卜素且其含量最低 C．若用韭黄进行实验可得到2条色素带，颜色分别为橙黄色和黄色 D．若用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于最上端 结合图像探究影响光合作用的环境因素25-26高三上·江西·开学考试 51．充足的光照是光合生物健康生长所必需的，但过量光照会成为光合生物的胁迫因素。光胁迫影响光合生物的生长和生存，因此光合生物必须适应不同的光照环境，以减轻过量光对自身造成的不利影响。回答下列问题∶ (1)细胞水平上，强光照射时叶绿体会在细胞内发生移动，以应对光胁迫。根据细胞中不同分布的叶绿体判断①②分别对应什么强度的光照？① 、② (填“弱光”或“强光”)。 (2)随着光强增加，光合作用速率趋于饱和，但超过最大光合速率所需的光量子仍会被吸收。过多的光量子会导致光系统Ⅱ(PSⅡ)受损，主要影响PSⅡ超级复合体中的D1蛋白，其过程如下图所示。 ①D1蛋白位于叶绿体的 (填结构名称)上。 ②依据上图信息，列举植物体两条应对光胁迫保护和修复的策略？ a． ；b． 。 (3)生物学家发现油菜素内酯(BR)能有效地缓解光胁迫，推测其原理是促进D1蛋白的合成。请利用试剂X(能抑制D1蛋白的合成)和BR，以苹果幼苗为实验对象，测定光合作用强度，来验证上述推测。写出实验思路，并预测实验结论。 实验思路： ； 实验结论： 。 结合物质和能量考查光合作用和细胞呼吸的过程25-26高三上·湖北黄冈·开学考试 52．水稻是我国重要的粮食作物，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究，研究中发现水稻光合作用中光反应产生的能量如果超过暗反应的消耗能力，则会损伤叶绿体。分析回答下列问题： (1)氧气中的氧原子能转移到光合作用产生的有机物中，与该过程有关的细胞器内部结构依次是 、 、 。 (2)某同学欲验证氧气中的氧原子能转移到光合作用产生的有机物中，设计了如下实验：将水稻植株置于透明且空气流通的容器内并给予适宜强度的光照，通入一定比例同位素标记的18O2和C18O2，检测光合作用产生的有机物中是否有18O。请指出该同学实验设计的两处不足： 。 (3)光呼吸是植物绿色细胞在强光和低CO2条件下利用R酶催化O2与C5发生反应并释放CO2的生理过程。CO2是光合作用暗反应的原料之一，CO2浓度升高可促进R酶催化C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸。适当升高CO2浓度可达到增产的目的，为解释其原理构建了如下图所示模型，则B表示的生理过程是 ，①代表的物质是 。 (4)水稻在强光和低CO2条件下可进行光呼吸，结合上图分析其意义有∶ 。 运用模型构建探究光合作用与细胞呼吸的关系25-26高三上·湖南长沙·月考 53．下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．图1的G点、图2的I'点，此时光照强度降为0，光合作用停止，净光合速率为0 B．影响图1的B点、图2的B'C'段变化的原因是温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少 C．图2中与18:00相比，12:00时C3的合成速率较快 D．图1的D、F点相当于图2的D'、H'点，此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 理解光合作用与细胞呼吸的关系及其应用25-26高三上·云南临沧·开学考试 54．将小球藻放入密封玻璃瓶内，在温度适宜的暗室NaHCO3中进行实验，第5分钟时给予适当光照，第20分钟时补充适量NaHCO3,实验结果如图，不考虑小球藻的数量变化。下列叙述错误的是（    ） A．0~5分钟，小球藻有氧呼吸强度基本不变 B．7分钟时，瓶中O2和CO2含量与实验开始时基本相同 C．18~20分钟，光合作用的主要限制因素是CO2含量 D．20~30分钟，小球藻光合作用产生了5×10-7mol的O2 光合速率与呼吸速率的测定25-26高三上·四川成都·开学考试 55．下图表示在一定CO2浓度和温度为25℃条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合速率曲线。回答下列问题： (1)光合作用的定义： 。 (2)由图可知，该植物的呼吸速率是 。 (3)图中B点所对应的光照条件下，该植物的叶肉细胞中能够产生ATP的场所有 。 (4)C点时，该植物叶片固定的CO2量为 mg（100cm2·h）-1，叶绿体释放的O2的去向是 ；在一昼夜中，将该植物叶片置于C点所示光照强度条件下11h，其余时间置于黑暗中，则每100cm²叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 mg。 (5)已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。若将实验温度提高到30℃（其余条件不变），则图中B点将 移，C点将 移。 2025·重庆·模拟预测 56．研究表明，线粒体是电离辐射损伤的重要靶点之一。图为人成纤维细胞有氧呼吸过程示意图，①②③④表示过程，A、B、C为中间产物，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为电子传递链上关键的酶复合物。下列相关叙述错误的是（    ） A．物质A是丙酮酸，物质C是还原型辅酶Ⅰ，过程③的场所是线粒体基质 B．过程①~④中，产生ATP 最多的是④，无氧条件下，过程①仍能进行 C．电离辐射可能破坏了酶复合物，造成电子传递效率下降影响细胞呼吸速率 D．电离辐射后， 过多或营养物质供应不足可能引起物质C的积累 2025·四川眉山·模拟预测 57．图1是真核细胞内呼吸作用过程的图解，图2表示酵母菌在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量，请据图回答下列有关问题：    (1)图1中能与酸性重铬酸钾溶液发生反应的物质是图中的 （填图中字母），颜色变化为 。 (2)剧烈运动时，骨骼肌细胞中能发生图1中 （填图中序号）过程，其中发生在细胞质基质的有 （填图中序号）过程。 (3)图1中能与溴麝香草酚蓝溶液发生颜色反应的物质是 （填图中字母），发生的颜色变化为 。 (4)图2中乙曲线所代表的呼吸过程可用图1中 （填图中序号）过程表示，写出该过程的总反应式： 。 (5)图2中在氧气浓度为b时甲乙曲线相交，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为 。 (6)不同生物进行无氧呼吸的过程和产物不同的原因是 。 2025·四川雅安·模拟预测 58．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，某同学采用圆形滤纸层析法，在滤纸中心滴加色素滤液，最终得到了四个颜色不同的同心圆环。其层析结果示意图如下。下列相关叙述错误的是（　　） A．提取绿叶中的色素时，加入无水乙醇的目的是为了保护叶绿素不被破坏 B．最外侧的橙黄色圆环对应的色素，主要吸收蓝紫光 C．若研磨时未加入碳酸钙，则会导致最内侧的两个圆环颜色明显变浅 D．该实验中，色素在滤纸上的扩散速率取决于其在层析液中的溶解度 2025·四川成都·一模 59．酸橙喜温暖湿润、阳光充足的气候条件，一般在年平均温度15℃以上生长良好。研究人员在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，探究大棚种植酸橙最适生长温度，得到在5 - 25℃温度区间酸橙植株光合作用强度和呼吸作用强度的曲线图如下。下列相关说法错误的是（　　） A．15℃时，酸橙植株呼吸作用消耗O2量小于叶肉细胞产生O2总量 B．15℃时若停止CO2的供给，短时间内叶绿体中C₅的含量将会升高 C．在25℃条件下，白天光照10小时一昼夜后酸橙植株干重将增加 D．由图中数据推测，大棚种植酸橙最适生长温度可能大于25℃ 2025·四川德阳·一模 60．光照过强时，水稻叶肉细胞内的活性氧会大量积累，从而使PSⅡ（光合色素与蛋白结合的复合体）受损，光合速率降低。某团队对四川普遍种植的水稻品种川优6203和蓉优808进行了净光合速率的日变化研究，结果如图1所示；他们进一步测定了川优6203的大小相同但向光角度不同的两片叶在中午12点左右的部分指标，结果如表1所示（注：一定范围内，叶片温度与气孔开度呈负相关）。请回答： 净光合速率相对值（μmolCO2·m⁻2·⁻1） 叶片温度（℃） 胞间CO2浓度（mmolCO2·L⁻1） 直立叶 6.5 37.5 250 平展叶 4.2 37.5 299 (1)PSⅡ分布在 ，提取光合色素所用的试剂是 。 (2)据图1分析，两个水稻品种在中午12点的真实光合速率 （填“相等”“不相等”或“不一定相等”）。再结合表1分析，CO2浓度 （填“是”或“不是”）导致光合速率降低的主要因素，判断的依据是 。为避免出现“光合午休”现象，可以采取的措施是 。 (3)已知D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白，科研人员发现：在强光条件下，施加了适量硫酸链霉素（抑制D1蛋白合成）的水稻植株光合速率总是比对照组低。据此推测，可以从 的角度，研究减弱水稻“光合午休”现象的方法。 2025·四川泸州·一模 61．下图数字表示叶肉细胞在光照条件下的部分反应过程。下列叙述正确的是（　　）    A．①过程生成的C3是丙酮酸或乳酸 B．②过程需要NADP+和ATP的参与 C．②和③过程发生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 D．若③和④反应速率相等，植株经过一昼夜不会积累有机物 2025·甘肃武威·模拟预测 62．光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，它是光合作用一个损耗能量的副反应。光呼吸的一般途径如图所示，其中a~h代表相关反应。回答下列问题： (1)结构B中除h过程外，消耗ATP的反应过程还有 （写出具体过程）。 (2)图示结构中，产生O2的结构有 ，产生CO2的反应过程有 。 (3)结合题干和图示分析，在生产实际中，可以通过 达到增产的目的，请从两个方面解释其原理： 。 (4)科研人员将某基因导入叶绿体，该基因表达产物的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，这样显著提高了水稻的光合速率和产量。请分析其原因： 。 25-26高三上·湖南·月考 63．下图表示温度对大棚内栽培豌豆光合作用和呼吸作用的影响，下列叙述错误的是（　　） A．5℃时呼吸酶的酶活性会被抑制，导致黑暗中豌豆的耗氧速率较低 B．若实验对象改为缺 Mg豌豆，则光照下的最大放氧速率会推迟出现 C．35 ℃时豌豆叶肉细胞中产生水和ATP 的细胞器有线粒体和叶绿体 D．40 ℃时豌豆的光合作用强度>呼吸作用强度，仍需从外界吸收CO2 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题03 细胞呼吸与光合作用》参考答案： 1．错误2．正确3．正确4．错误5．错误6．错7．错误8．正确9．错误10．错误11．正确12．错误13．错误14．错误15．错误16．错误17．错误18．D19．D20．B21．B22．D23．D 24．(1) 温度和光照 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来 (2) 低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解 无水乙醇 (3)PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 25．D 26．A 27．(1) 类囊体薄膜 吸收（捕获）光能 (2) 叶绿素 正常光照强度 (3) 与野生型相比，突变体的光饱和点及最大净光合速率都更高 CO2固定（和还原） (4) 28．C 29．(1)不能 (2) NADP+ NADPH C3 (3)ABD (4) 下降，百草枯阻止电子传递抑制了H+的运输，使膜内外H+的浓度差减小，ATP的合成量减少 晴天 线粒体 30．(1) 下降 叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降 (2) 等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号 离体叶绿体 足量且等量 同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大。 (3)1 31．(1) 无水乙醇 红光 叶绿素能吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素也能大量吸收蓝紫光，选用红光可排除类胡萝卜素的干扰 (2)提高施氮量，促进了叶绿素等物质的合成，使光合作用速率显著提升，而呼吸作用速率基本不变，净光合速率升高 (3)花椒-大豆混作的种植模式并且施加适量氮肥 (4)在花椒-大豆混作模式下，每株施氮量 0g~2.5g 之间设置一系列等梯度施氮水平），置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时间后，检测花椒的最大净光合速率 32．(1) 叶绿体、线粒体和细胞质基质 弱光 (2)大于 (3) 减少 柑橘幼苗在50%遮阴条件下，光照强度为光补偿点，分析表中数据可知，A2组的光补偿点低于A1组的，在此光照强度下，A1组的净光合速率小于零，不能积累有机物 (4)取等量A1组和A3组油丹幼苗相同部位的叶片，进行色素的提取与分离实验，再比较两组滤纸条上黄绿色和蓝绿色两条色素带的宽度 33．(1) 右移 下降 (2) 光照强度 23 小于 34．BC 35．(1)呼吸作用 (2) 干旱水平和时间 对照组实验期间气孔导度也不断下降 光呼吸增强，产生的CO2增多 (3) 适当遮阴处理、进行叶面喷水降温、适当灌溉处理 光呼吸消耗能量，有氧呼吸释放能量 36．ABC 37．(1) 丙酮酸 ⑤⑥ (2) 会 用H₂¹⁸O浇灌植物时，水通过（有氧）呼吸的第二阶段形成Cl8O2 ，进而被光合作用的暗反应阶段利用，形成含18O的葡萄糖（或用H₂¹⁸O浇灌植物时， 水中的l8O通过过程⑥形成Cl8O2，进而被过程④利用，形成葡萄糖） (3)储存在酒精和ATP中的化学能及以热能的形式散失 (4)线粒体基质和线粒体内膜 (5)植物在生长过程中积累的有机物的能量主要来自光合作用光反应过程形成的ATP中的活跃化学能，呼吸作用消耗的有机物就是光合作用产生的，而植物处于生长过程中有有机物的积累，因此植物在生长过程中光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量。 38．(1) 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）、C5 14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O） (2) 苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生 保证光合作用正常进行、减少水分蒸发 (3) KN 枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性 探究土壤pH对疫霉属真菌的影响（或探究土壤中微生物与疫霉属真菌的关系）（与①的假设匹配且合理即可） 39．(1) （或光合作用） 光合作用（或） (2)10.7 (3)黑暗 (4)有利，因为光照时两种氧浓度下净光合速率相同，但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低 40．(1)NADP+、ADP、Pi (2)促进根系吸收无机盐，增大细胞液渗透压，从而促进植物对水的吸收，缓解气孔关闭，胞间CO2浓度增大，进而缓解NaCl对光合作用的抑制 (3)通气可缓解盐胁迫对棉花幼苗净光合速率的抑制作用；在一定范围内，随着NaCl浓度增大，盐胁迫对棉花幼苗净光合速率的抑制作用增大 (4) 细胞呼吸和外界环境 棉花幼苗叶片的气孔导度下降，CO2吸收受阻，导致暗反应速率减弱 无关 叶绿体结构被破坏，导致光能的转化效率降低 41．(1) 水（或H2O） （叶绿体）类囊体（的）薄膜 ATP和NADPH (2) 午间温度过高，部分气孔关闭，CO2供应不足 光照（强度） 50%遮阴和70%遮阴（或50%、70%遮阴） (3) 7：00～11：00时，70%遮阴的白及气孔导度最大 光照过弱，导致光合速率降低，CO2积累 非气孔 (4)在70%（或50%）遮阴和适宜的CO2浓度条件下，按照一定的温度梯度设计多组实验，其他条件相同且适宜，对相同生理状态的白及进行培养，一段时间后观察并记录实验结果 42．(1) 光合色素 ATP、NADPH 弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化 (2)弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量 (3) 2～4 小于 两时间段内的细胞呼吸强度与光合作用强度相等，但是容器内4～6 h CO2浓度较高 43．(1) 维持装置甲中的CO2浓度稳定 光照强度及叶片种类 (2) 向左移动 不移动 叶绿体、线粒体、细胞质基质 (3) 大于 E##E植物 44．AD 45．(1)线粒体基质 (2)KHCO3的浓度以及叶片的处理方式（实验材料的不同） (3)叶片进行呼吸作用消耗氧气，而甲组没有氧气消耗 (4)KHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用 (5)农家肥富含有机物，在微生物的作用下会释放出大量CO2 46．(1) 类囊体（薄膜） ATP、NADPH和O2 (2) 缓解 与对照组相比，MEL处理后过氧化氢含量下降，降低活性氧造成的损伤 (3) JA合成抑制剂（JA信号通路阻断剂） 蒸馏水 JA含量、低温存活率（生长状况） 47．(1) 类囊体（薄）膜 为C3的还原提供能量 (2) NADPH 热能 (3)eATP需要与（细胞膜上）的DORN1 受体结合后才能激发细胞内的信号转导 (4) 降低 缓解 不明显 交替呼吸（途径）抑制 48．D 49．B 50．D 51．(1) 弱光 强光 (2) 类囊体薄膜(基粒) 保护措施：类胡萝卜素、超氧化物歧化酶、抗坏血酸等能清除有毒物质，减少D1蛋白的破坏 修复措施：被氧化的D1蛋白能修复或重新合成，补充破坏的D1蛋白 (3) 将长势相同的多株苹果幼苗平均分成甲、乙、丙三组，甲组施加X；乙组施加等量的BR；丙组施加等量的BR+X，分别将三组苹果幼苗放于相同强度的高光强中培养，测定三组幼苗的平均光合作用强度 光合作用强度乙组最大，丙组第二，甲组最低 52．(1) 线粒体内膜 线粒体基质 叶绿体基质 (2)①实验不能在空气流通的容器内进行（或“实验应在密闭的容器中进行”）；②实验应只标记O2（或“实验不能同时标记CO2”） (3) 光呼吸 ATP、NADPH (4)①光呼吸过程中会消耗部分过剩的能量（或“ATP 和 NADPH”），从而保护叶绿体免受强光破坏；②光呼吸释放的 CO₂可在局部提高叶绿体周围的 CO₂浓度，间接促进暗反应（或“光合作用”） 53．A 54．D 55．(1)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富能有机物，同时释放氧气的过程 (2)5mg·（100cm2·h）-1 (3)细胞质基质、线粒体、叶绿体 (4) 15 用于自身细胞呼吸和释放到细胞外 45 (5) 右 左下 56．D 57．(1) F 橙色变成灰绿色 (2) ①②③④ ①④/④① (3) E 由蓝色变成绿色再变成黄色 (4) ①②③ C6H12O6+6O2+6H2O6H2O+12H2O+大量能量 (5)1:3 (6)直接原因是酶不同，根本原因是基因不同或基因的选择性表达 58．A 59．C 60．(1) （叶绿体）类囊体薄膜上 无水乙醇 (2) 不一定相等 不是 平展叶胞间CO2浓度较高，但净光合速率明显低于直立叶 适当遮阴 (3)增加D1蛋白的表达量 61．D 62．(1)C3还原成C6H12O6（和C5） (2) 叶绿体（结构B）、过氧化物酶体 甘氨酸分解为丝氨酸、CO2和[H](NADPH)，丙酮酸和水反应生成CO2和[H](NADPH) (3) 适当升高CO2浓度 CO2浓度升高有利于C5与CO2结合，有利于光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还能减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 (4)光呼吸会使一部分碳以CO2的形式散失，将该基因导入叶绿体，基因表达产物可使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率 63．B 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $