3.7 题型整合练 光合作用与细胞呼吸的综合-（Word同步练习）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（浙科版）

**基本信息** 该专项以“过程分析-影响因素”双维度整合题型，通过题表解读、公式推导、图表分析构建方法体系，系统衔接物质能量变化与环境因素调控的生命观念及科学思维逻辑。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |过程中物质和能量变化分析|2题|过程物质能量追踪（如O₂/CO₂扩散方向、ATP合成与水解）|从叶绿体与线粒体功能联系，构建光合作用与呼吸作用物质能量转化模型| |影响因素探究|5题（含1综合题）|总光合=净光合+呼吸计算、图表曲线解读（如P/R值、温度/光照强度影响）|从单一因素（温度/光照）到多因素（遮阴时长），揭示环境对“物质-能量-产量”的调控机制|

题型整合练　光合作用与细胞呼吸的综合 题型1　光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量变化的分析 1.下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述,正确的是(　　) A.叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等 B.叶绿体白天只进行着ATP的合成,夜晚只进行着ATP的水解 C.随着CO2浓度的增大,叶绿体的光合速率增大,线粒体的呼吸速率减小 D.线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中,黑暗时全部扩散到细胞外 2.(2026湖南长沙月考)如图所示为自然状态下甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,下列相关说法正确的是(　　) A.叶绿体中参与过程①的两类光合色素都主要吸收蓝紫光和红光 B.在过程②中,NADPH和ATP分别为C3的还原供氢和供能 C.过程③有氧或无氧条件都能发生,该过程既产生[H]也消耗[H] D.若过程①②的速率大于过程③的速率,甘蔗植株的干重一定会增加 题型2　光合作用与细胞呼吸的影响因素 3.(2026浙江绍兴质量检测)将大小相似的轮藻的绿色叶片分组进行光合作用实验:已知叶片实验前质量相等,在不同温度下分别暗处理1 h,测其质量变化;再立即光照1 h(光照强度相同),测其质量变化,得到如下结果。据表分析,以下说法错误的是(　　) 组别 一 二 三 四 温度 27 ℃ 28 ℃ 29 ℃ 30 ℃ 暗处理后的质 量变化(mg)* -1 -2 -3 -4 光照后的质量 变化(mg)* +3 +3 +3 +2 注:“*”指与暗处理前的质量进行比较,“-”表示减少的质量值,“+”表示增加的质量值。 A.由表中的数据不能得出该轮藻呼吸作用酶的最适温度为30 ℃ B.光照时,第一、二、三组轮藻叶片释放的氧气量不相等 C.光照时,第三组轮藻叶片光合作用强度等于呼吸作用强度 D.光照时,第四组轮藻叶片合成的有机物总量为10 mg 4.水稻和油菜均为我国重要的农作物,水稻属于阳生植物,油菜属于阴生植物。科研工作者在温度、水分均适宜的条件下,测得两种农作物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(　　) A.若向土壤中适当施加氮肥,甲植物的a点左移 B.光照强度大于b时,限制水稻P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度 C.光照强度为c时,水稻和油菜的净光合速率相等 D.若每日光照12小时,光照强度为b,油菜和水稻均能生长 5.(2026天津蓟州月考)龙血树有消肿止痛、收敛止血等功效,图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述错误的是(　　) 　 A.据图甲分析,温度为30 ℃和40 ℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等 B.40 ℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长 C.补充适量的Mg可能导致图乙中D点左移 D.图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度 6.(2025浙江宁波九校期末)某研究小组进行某植物的栽培试验,图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合速率曲线和黑暗条件下的呼吸速率曲线;图2为在恒温密闭玻璃温室中,连续24 h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析,下列说法中正确的是(　　) A.图1中,植物光合作用相关酶失活的温度高于呼吸作用相关酶失活的温度 B.6 h时,图2叶肉细胞产生[H]或者NADPH的细胞器有叶绿体、线粒体和细胞溶胶等 C.18 h时,图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量 D.该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时,在两图中的描述点共有4个 7.研究遮阴对某一年生植物光合作用的影响。研究人员从开花至果实成熟,每天定时对该植物采用黑色遮阳网进行遮阴处理。测定不遮阴(甲组)和适当遮阴下(乙组和丙组)的实验结果见表,其中光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。回答下列问题: 指标 不遮阴 (甲组) 遮阴2 h (乙组) 遮阴4 h (丙组) 光饱和点(klx) 40 35 30 光补偿点(x) 550 515 500 叶绿素含量 (mg·dm-2) 2.09 2.66 3.03 单株光合产量(g) 18.92 18.84 16.64 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) 24.3 15.3 11.4 呼吸速率 (μmol·m-2·s-1) 1.4 0.9 0.4 (1)从实验结果可知,该植物通过增加　　　　　　　,提高吸收光的能力,进而适应弱光环境。若采用分光光度计通过对光的吸收率来测定叶绿素的含量,应选用　　　　(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)照射。  (2)与乙组相比,相同条件下丙组的总光合速率降低了　　　μmol·m-2·s-1。若向培养该植物的温室内通入14CO2,在酶的催化下,位于 　　　　　　的五碳糖与14CO2结合,生成的第一个放射性物质是　　　　　,该物质随即分解成三碳酸分子,并进一步被NADPH　　　(填“氧化”或“还原”)形成三碳糖。若将不遮阴下正常生长的植物,进行遮光处理2 h,达到稳定时植物叶肉细胞内三碳酸分子含量 　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。  (3)当光照强度为植物的光补偿点时,植物叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量　　　(填“大于”“等于”或“小于”)该细胞中光合作用制造的有机物量。根据相关指标的分析,在该植物与其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天内对该植物的遮阴时间不超过2 h才能获得较高的产量,作出此判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案与分层梯度式解析 题型整合练　光合作用与细胞呼吸的综合 1.A　当绿色植物叶肉细胞光合作用强度与呼吸作用强度相当时,叶绿体放出氧气的速率与线粒体消耗氧气的速率相等,A正确。叶绿体白天既进行着ATP的合成(光反应),也进行着ATP的水解(碳反应等),B错误。在一定的范围内,随CO2浓度的增大,叶绿体的光合速率增大,氧气的产生量增加,这可能会使线粒体的呼吸速率加快,C错误。当呼吸作用强度与光合作用强度相当或呼吸作用强度小于光合作用强度时,线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中;黑暗时由于不进行光合作用,叶绿体不吸收CO2,因此线粒体产生的CO2全部扩散到细胞外,D错误。 2.C　过程①表示光反应,光合色素中,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误。在过程②暗反应中,NADPH为C3的还原供氢和供能,ATP为C3的还原提供能量,B错误。甘蔗叶肉细胞需氧呼吸和无氧呼吸都会生成ATP;需氧呼吸中,第一阶段和第二阶段产生[H],第三阶段[H]和O2反应生成水;无氧呼吸中,第一阶段产生[H],第二阶段[H]与丙酮酸反应生成酒精和CO2,C正确。甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的,若叶肉细胞内光合作用(过程①②)速率大于细胞呼吸(过程③)速率,当非光合作用细胞消耗的有机物多于光合作用细胞积累的有机物时,甘蔗植株的干重不会增加,D错误。 3.C　 题表解读 根据题意,“*”指与暗处理前的质量进行比较,题表中,(1 h)暗处理后的质量变化表示呼吸作用强度,(黑暗1 h,光照1 h)光照后的质量变化表示总光合作用强度-2×呼吸作用强度。 组别 呼吸作用 强度 总光合作 用强度 净光合作 用强度 一 1 3+1×2=5 5-1=4 二 2 3+2×2=7 7-2=5 三 3 3+3×2=9 9-3=6 四 4 2+4×2=10 10-4=6 四组中,第四组呼吸作用强度最大,但不能得出该轮藻呼吸作用酶的最适温度就是30 ℃,A正确;光照时,轮藻叶片释放的氧气量可表示净光合作用强度,据分析可知,第一、二、三组轮藻叶片的净光合作用强度不相等,故三组轮藻叶片释放的氧气量不相等,B正确;据分析可知,光照时,第三组轮藻叶片光合作用强度不等于呼吸作用强度,C错误;光照时,第四组轮藻叶片合成的有机物总量(对应总光合作用强度)为10 mg,D正确。 易错分析　通过面积判断植物的“三率” (1)S1+S3:O~A段细胞呼吸消耗的有机物量。 (2)S2+S3:O~A段光合作用产生的有机物量。 (3)S2-S1:O~A段净光合作用积累的有机物量。 4.A　分析题图如下: 若向土壤中适当施加氮肥,甲植物光合作用增强,达到光补偿点需要的光照强度变小,故一段时间后甲植物的a点左移,A正确;一昼夜有机物的积累量为光照时间×光合作用强度-24×呼吸作用强度,若每日光照12小时,光合作用强度=2×呼吸作用强度时,一昼夜有机物的积累量为0,光照强度为b时,水稻的光合速率与呼吸速率的比值(P/R)小于2,一昼夜后植物积累有机物的量小于0,水稻不能正常生长,D错误。 5.B　叶绿体消耗CO2的速率是指总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,图甲分析如下,可知A正确。 由图甲可知,40 ℃条件下,龙血树净光合速率=呼吸速率=5 mmol/(cm2·h),若黑夜和白天时间相等,白天(12小时)有机物积累量为5×12=60[mmol/(cm2·h)],黑夜(12小时)呼吸作用消耗有机物量=5×12=60[mmol/(cm2·h)],白天有机物积累量=黑夜有机物消耗量,则一天(24小时)中龙血树有机物积累量为0,龙血树不能正常生长,B错误。补充适量的Mg,有利于叶绿素的合成,可能使龙血树的光合速率增加,则光补偿点会降低,即D点左移,C正确。图乙中C、D、E三点对应的光照强度均处于光饱和点之前,影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度,D正确。 6.C　由图1可知,当温度达到55 ℃时,只剩下呼吸作用释放CO2的曲线(虚线),表示植物不再进行光合作用,则光合作用相关酶失活的温度为55 ℃,而此时依然有呼吸作用,则植物光合作用相关酶失活的温度低于呼吸作用相关酶失活的温度,A错误;图2显示6 h时CO2吸收速率=0,说明此时植株的光合作用强度=呼吸作用强度,叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用,产生[H]的细胞器是线粒体,产生NADPH的细胞器是叶绿体,B错误;图2显示18 h时CO2吸收速率=0,说明植物的光合作用强度=呼吸作用强度,由于叶肉细胞光合作用制造的有机物需要满足整个植株对有机物的消耗,因此,只考虑叶肉细胞时,其光合作用强度大于呼吸作用强度,即此时叶肉细胞的叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量,C正确;该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时,即光合速率=呼吸速率,在题图中的描述点有图1中的40 ℃、图2中的6 h和18 h,共3个,D错误。 7.答案　(1)叶绿素含量　红光　(2)4.4　叶绿体基质　六碳分子　还原　减少　(3)小于　遮阴不超过2 h的条件下(对照不遮阴和遮阴2 h),单株光合产量与不遮阴时相差不大;随着遮阴时间延长,单株光合产量明显下降 解析　(1)从表中数据可以看出,遮阴一段时间后,该植物的叶绿素含量升高,对光的吸收能力增强,进而适应弱光环境。叶绿体中的光合色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,若采用分光光度计通过对光的吸收率来测定叶绿素的含量,应选用红光照射。(2)总光合速率=呼吸速率+净光合速率,乙组的总光合速率为15.3+0.9=16.2(μmol·m-2·s-1),丙组的总光合速率为11.4+0.4=11.8(μmol·m-2·s-1),与乙组相比,相同条件下丙组的总光合速率降低了16.2-11.8=4.4(μmol·m-2·s-1)。若向培养该植物的温室内通入14CO2,在酶的催化下,位于叶绿体基质中的五碳糖与14CO2结合,生成的第一个放射性物质是六碳分子,该物质随即分解成三碳酸分子,并进一步被NADPH(光反应产物)还原形成三碳糖。若将不遮阴下正常生长的植物,进行遮光处理2 h,此时光照强度减弱,光反应减弱,产生的ATP和NADPH减少,达到稳定时光反应会影响碳反应进而导致碳反应减弱,则植物叶肉细胞内三碳酸分子含量会减少。(3)当光照强度为植物的光补偿点时,植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,但植物体内存在无法进行光合作用的细胞,则植物叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度,说明呼吸作用消耗的有机物量小于该细胞中光合作用制造的有机物量。根据表格数据可知,遮阴不超过2 h的条件下(对照不遮阴和遮阴2 h),单株光合产量与不遮阴时相差不大;随着遮阴时间延长,单株光合产量明显下降,则在该植物与其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天内对该植物的遮阴时间不超过2 h才能获得较高的产量。 10 学科网（北京）股份有限公司 $