第09讲 光合呼吸综合应用讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

光合呼吸综合应用（讲案） 【教学目标】 目标 题型拆分 目标层级 是否掌握 光合呼吸物质转化及曲线分析 条件变化后，C3、C5、[H]、ATP物质变化模式图 ★★★☆☆☆ 光合作用与呼吸作用综合物质能量转化关系 ★★★☆☆☆ 光合呼吸综合图像：饱和点、补偿点移动分析 ★★★☆☆☆ 光合呼吸实验探究 探究光合呼吸的四个经典实验 ★★★☆☆☆ 细胞呼吸作用、光合作用测定装置及相关实验 ★★★★☆☆ 圆叶片称重法探究总光合速率实验 ★★★★☆☆ 一、 光合呼吸物质转化及曲线分析 （一）条件变化后，C3、C5、[H]、ATP物质变化模式图 【知识点】当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用如图分析： 光照由强到弱，CO2供应不变：C3增加，C5减少，[H]和ATP减少或没有； 光照由弱到强，CO2供应不变：C3减少，C5增加，[H]和ATP增加； 光照不变，CO2由充足到不足：C3减少，C5增加，[H]和ATP增加； 光照不变，CO2由不足到充足：C3增加，C5减少，[H]和ATP减少或没有。 配题逻辑：光合作用过程及物质变化模型分析 【例题讲解】★☆☆例1：1．如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是(　　) A.①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2 B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C．黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去 D．增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少 配题逻辑：光合呼吸的曲线分析 ★☆☆练习1：★★☆练习1．图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化图，图乙是在光合作用最适温度下某蓝藻光合速率与光照强度的关系曲线。（假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等）下列说法正确的是（ ） A．图甲植物在d时，单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2 B．图乙中b点时产生ATP的场所为线粒体，叶绿体和细胞质基质 C．图乙中限制X点光合速率的主要外因是温度和CO2浓度 D．若图乙的c时突然降低光照强度，则短时间内C5化合物含量增加 配题逻辑：外界条件改变时，光合呼吸物质转化 ★★☆练习2：光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是 A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加 B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小 C．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小 D．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小 配题逻辑：光照变化下物质的变化 ★☆☆练习3：在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是 A．红光，ATP下降 B．红光，未被还原的C3上升 C．绿光，[H]下降 D．绿光，C5上升 知识点要点总结： ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。 ②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH和ATP的含量变化是一致的，都增加或都减少。 （二）光合作用与呼吸作用综合物质能量转化关系 【知识点】 1．光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化 (1)物质方面： ①C：CO2(CH2O)C3H4O3CO2。 ②O：H2O O2H2O。 ③H：H2ONADPH(CH2O)[H]H2O。 (2)能量方面： 光能ATP和NADPH(CH2O) (3)光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP来源与去路 2．不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点 曲线 光合作用强度与细胞呼吸强度的关系 气体代谢特点 图示 A点 只进行细胞呼吸 吸收O2，释放CO2 AB段 细胞呼吸强度大于光合作用强度 吸收O2，释放CO2 B点 细胞呼吸强度等于光合作用强度 不与外界发生气体交换 B点后 光合作用强度大于细胞呼吸强度 吸收CO2，释放O2 配题逻辑：植物细胞代谢的过程 【例题讲解】★☆☆1：例题1．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述错误的是(　　) A．若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③ B．②的进行与⑤⑥密切相关 C．蓝细菌细胞中④发生在叶绿体基质中 D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少 配题逻辑：不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢 ★★☆练习1：下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是 (　　) A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率 B. 细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率 C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2 配题逻辑：光合作用与细胞呼吸过程中的物质变化 ★★☆练习2：如图表示真核生物细胞内光合作用与细胞呼吸过程中物质变化，说法正确的是（ ） A．1、3和4过程产生的[H]都与氧结合产生水 B．1过程是光反应，2过程是暗反应，3是无氧呼吸，4和5是有氧呼吸过程 C．1和2进行的场所是叶绿体，3、4和5进行的场所是线粒体 D．3是在细胞质基质中进行的，4是在线粒体基质中进行的，5是在线粒体内膜上进行的 配题逻辑：光合作用与呼吸作用的曲线分析 ★☆☆练习3： 图表示光照强度对植物光合作用的影响，其中能表示光合作用与细胞呼吸强度相等的点是（ ） A．D点 B．C点 C．B点 D．A点 （3） 光合呼吸综合图像：饱和点、补偿点移动分析 【知识点】 1. 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。 b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。 bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。 d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 bf段：制造有机物的时间段。 ce段：积累有机物的时间段。 一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。 2. 密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化 (注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率) AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。 BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。 CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。 D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。 H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。 I点低于A点：一昼夜后，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长)。 3. 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及计算 Ⅰ．内在关系 (1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 (2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 (3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 Ⅱ．判定方法 (1)根据坐标曲线判定 ①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。 ②当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表总(真正)光合速率，如图乙。 (2)根据关键词判定 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 4. 点的移动问题 1.光补偿点的两种生理状态 整个植株：光合作用强度=呼吸作用强度 叶肉细胞：光合作用强度>呼吸作用强度 2.环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系 (1)光补偿点的移动： ①呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移。反之左移。 ②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。 (2)光饱和点的移动：相关条件的改变（如增大CO2浓度）使光合速率增大时，光饱和点C应右移（C’点右上移），反之左移（C’点左下移）。 总结： 条件改变 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点 适当提高温度 右移 左下移 适当增大CO2 浓度(光照强度) 左移 右上移 适当减少CO2 浓度(光照强度) 右移 左下移 植物缺少Mg元素 右移 左下移 配题逻辑：总光合作用、净光合作用及呼吸的判断 【例题讲解】★☆☆1：以测定CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析错误的是（ ） A．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 B．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 C．光照相同时间，在25℃条件下植物积累的有机物的量最多 D．温度在10℃-25℃范围内，随着温度升高，光合作用制造的有机物的量增加 配题逻辑：自然环境中一昼夜植物光合作用曲线分析 ★★☆练习1：夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b~c段和d~e段下降的原因相同 D．曲线b~c段下降意味着植物的光合速率在下降，但光合速率仍大于呼吸速率 配题逻辑：补偿点、饱和点的移动问题 ★★☆练习2：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，如图曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是   （　　） A．a点上移，b点左移，m值增加 B．a点下移，b点左移，m值不变 C．a点上移，b点右移，m值下降 D．a点下移，b点不移，m值上升 配题逻辑： 光合曲线与点的移动 ★★☆练习3：科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系（其他条件均适宜），得到如图曲线，下列不正确的是（ ） A．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移 C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动 D．外界条件适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关 2、 光合呼吸实验探究 (一)细胞呼吸作用、光合作用测定装置及相关实验 【知识点】 “装置图法”测定光合速率与呼吸速率 (2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率(装置甲) a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃钟罩遮光处理，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(用装置甲单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。 ②测定净光合速率(装置乙) a．装置乙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(用装置乙单位时间内向右移动的距离代表净光合速率)。 ③根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。 物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 配题逻辑：光合作用的测定 【例题讲解】★☆☆1：如图为某研究小组测定光照强度对植物叶片光合作用影响的实验装置。将该装置先放在黑暗条件下一段时间，然后给予不同强度的光照。关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．温度、CO2浓度和有色液滴的移动距离都是无关变量 B．CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定 C．如果有色液滴向右移动，说明该植物不进行光合作用 D．如果有色液滴向左移动，说明该植物不进行光合作用 配题逻辑：呼吸作用的测定 ★★☆练习1：利用如图所示装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物光合作用的产物和细胞呼吸的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸（忽略装置内其他微生物的干扰）。下列相关叙述正确的是（ ） A．若要验证该植物在光下释放氧气，应将装置二和三分别放在黑暗和光照条件下 B．若要验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，应选择装置一和装置三并给予适宜光照条件 C．光照条件下，装置一、三中红色液滴移动的距离分别表示O2吸收量和O2生成量 D．黑暗条件下，若装置一、二中的红色液滴均不移动，则该植物只进行有氧呼吸 配题逻辑：光合呼吸的实验测定装置 ★★☆练习2：如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是( ) A．要测定植株的呼吸速率，则B中的液体应为清水 B．为了减少误差，应保持环境条件(温度和气压等)相对稳定 C．要直接测定实际光合速率，则B中的液体应为NaOH溶液 D．要测定植株的净光合速率，则应在光下进行且B中的液体应为NaOH溶液 配题逻辑：光合速率探究 ★★☆练习3：为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置若干组，在25℃恒温条件下通过使用不同功率的灯泡控制光照强度进行了一系列实验，下列说法错误的是（ ）（注：烧杯中的溶液为CO2缓冲液，可以保持容器内CO2浓度恒定，外界气压影响忽略不计） A．该装置可用来探究光照强度对光合速率的影响 B．将该装置至于充足光照强度下，液滴将向右移动 C．在黑暗条件下，此装置可用来测定该植物有氧呼吸的速率 D．在适宜光照强度下该植物叶肉细胞产生ATP的场所为叶绿体和线粒体 （2） 圆叶片称重法探究总光合速率实验 【知识点】 1.测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面积） 净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 2.半叶法 “半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，即可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)，则有M＝MB－MA，M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。 配题逻辑：叶圆片称重法的应用 【例题讲解】★★☆1：从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶圆片，称其干重。假定实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位转移。以下分析正确的是（ ） A．整个实验过程中呼吸速率可表示为（x-y）g/4h B．三个叶圆片的质量大小关系一定是z＞x＞y C．叶圆片Z在4小时内的有机物积累量为（z-x-2y）g D．叶圆片Z在后2小时内的有机物制造量为（z+x-2y）g 配题逻辑：叶圆片称重法的应用 ★★☆练习1． 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图十一所示实验。在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=（2y-z-x）/6[g/（cm2·h）]（不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。则M处的实验条件是 A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时 B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时 C．下午4时后在阳光下照射1小时 D．晚上8时后在无光下放置3小时 配题逻辑：半叶法的应用 ★★☆练习2：如图所示，将对称叶片左侧遮光，右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质转移。在适宜光照下照射6小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b。下列相关叙述正确的是（ ） A．a/6所代表的是该叶片的呼吸速率 B．b/6所代表的是该叶片的光合速率 C．（b+a）/6所代表的是该叶片的净光合速率 D．（b—a）/6所代表的是该叶片的真正光合速率 配题逻辑：叶圆片称重法的变型-黑白瓶法 ★★☆练习3：某同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和需氧呼吸时，设计了如下操作。 ①用三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光的黑布包扎起来； ②用a、b、c三个瓶子均从湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量； ③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出； ④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。 则24小时内X深度水体中生物光合作用和需氧呼吸的情况分析正确的是（   ） A. 光合作用产生的氧气量为(K-W)mol/瓶 B. 光合作用产生的氧气量为(K-V)mol/瓶 C. 需氧呼吸消耗的氧气量为(K-W)mol/瓶 D. 需氧呼吸消耗的氧气量为Vmol/瓶 【备选题目】 【巩固】 1．（25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测）下列有关实验材料和实验试剂的说法，正确的是（　　） A．在观察“叶绿体和细胞质的流动性”的实验中，可观察到黑藻细胞中的带状叶绿体 B．在“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中，使用层析液提取色素 C．在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 D．用过氧化氢做实验材料可探究温度对过氧化氢酶活性的影响 2．（25-26高一上·山东枣庄·期末）很多农户建设温室大棚种植农作物。为提高产量，下列措施不恰当的是（　　） A．适当延长光照时间 B．使用绿色塑料薄膜 C．适当增大昼夜温差 D．适当施用有机肥 3．（21-22高一上·陕西延安·期末）如图为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程，有关说法正确的是（    ）    A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程③只发生在线粒体中 C．过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H] D．过程②为光合作用的光反应 4．（23-24高一上·山东·阶段检测）光合作用光反应过程产生的NADPH参与暗反应，呼吸作用产生的NADH参与后续反应。下列相关叙述正确的是（    ） A．NADPH和NADH均参与了还原反应 B．有氧呼吸和无氧呼吸的场所是完全不同的 C．叶肉细胞中NADPH的移动方向是由叶绿体基质至类囊体 D．哺乳动物细胞中消耗NADH的场所是线粒体内膜 5．（23-24高一上·山东烟台·阶段检测）下列关于生产和生活中的措施或方法的叙述中不合理的是（    ） A．将种子晒干进行保存 B．在无氧、零下低温条件下储存新鲜的蔬菜水果 C．通过合理增施农家肥来提高温室大棚中作物的产量 D．选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料包扎伤口 6．（23-24高二下·山东泰安·期末）如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述错误的是（    ）    A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，A点上移，B点左移，D点上移 D．当植物缺Mg时，B点将向右移 7．（2024·江苏南通·二模）叶绿体膜上的转运蛋白对于维持叶绿体的离子平衡和pH稳定发挥了重要作用。下图表示叶绿体中几种物质跨膜运输的方式，相关判断不合理的是（    ）    A．K+通过TPK3运出类囊体腔的方式属于被动运输 B．H+通过KEA1和KEA2运输的动力来自于K+的浓度差 C．据图推测细胞质基质中的K+浓度高于叶绿体基质 D．类囊体薄膜上的电子传递链对于维持类囊体腔中的pH起关键作用 8．（25-26高三上·山东·开学考试）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肉细胞呼吸速率和光合速率的影响结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．CO2中的C在叶绿体中的转移途径是：CO2→C3→（CH2O） B．该植物叶片在温度a和c时有机物积累的速率相等 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点将左移 9．（25-26高一上·山东烟台·阶段检测）据表回答问题，当光照强度为3千勒克斯时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为（　　） 　 光合速率与呼吸速率相等时光照强度（千勒克斯） 光饱和时光照强度（千勒克斯） 光饱和时CO2吸收量（mg/100cm2叶.小时） 黑暗条件下CO2释放量（mg/100cm2叶.小时） A植物 1 3 11 5.5 B植物 3 9 30 15 A．11.5 B．4 C．10.5 D．1.5 多选题 10．（23-24高一上·山东菏泽·阶段检测）叶绿体是一种动态的细胞器，随着光照强度的变化，在细胞中的分布和位置也会发生相应改变，称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白（构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分）相结合，用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是（　　）    A．叶绿体中的叶绿素、藻蓝素可吸收、传递和转化光能，因此叶绿体属于能量转换器 B．强光条件下叶绿体移到细胞的两侧，有利于叶肉细胞更充分地吸收光能 C．若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常，推测微丝蛋白可能与叶绿体的运动有关 D．实验表明，CHUP1蛋白和光照强度在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用 11．（23-24高一上·山东日照·期末）如图是小麦叶肉细胞中光合作用过程图解，序号代表物质。下列叙述正确的是（　　）    A．物质④CO2可与C5结合生成C3 B．物质②③能够储存活跃的化学能 C．突然停止光照，短时间内细胞中C5含量会增加 D．给叶肉细胞提供H218O，一段时间后在（CH2O）中能检测到18O 12．（25-26高三上·江苏盐城·阶段检测）如图所示，将草酸铁 (含Fe3+)加入含有离体叶绿体的溶液中，除去空气并给予适宜的光照后，溶液颜色发生变化并产生氧气。在相同条件下，不添加草酸铁时，则不产生氧气。下列有关论述错误的有（　　）    A．可通过差速离心法提取叶绿体并置于蒸馏水中保存 B．相较于蓝紫光，绿光照射使叶绿体释放氧气量更大 C．颜色变化是由于 Fe3+被还原，Fe3+相当于叶绿体基质内的NADH D．实验说明叶绿体中氧气的产生过程与糖类的合成过程相对独立 13．（23-24高三上·山东济南·阶段检测）某研究小组为了探究鄂西北的夏日晴天中午时气温和相对湿度对甲品种小麦净光合作用的影响，将生长状态一致的甲品种小麦植株分为五组，第一组在田间种植作为对照组，第二组至第五组在人工气候室中种植作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的净光合速率，各组实验处理及结果如表所示： 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 实验处理 温度/℃ 35 35 35 30 25 相对湿度/% 17 27 52 52 52 实验结果 光合速率（相对值） 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 注：在同一温度下的植物呼吸速率相等。 根据本实验结果分析，下列叙述正确的是（    ） A．中午时，相对湿度对甲品种小麦净光合速率的影响大于气温对其的影响 B．与第二组相比，第三组小麦吸收CO2速率较快 C．与第三组相比，第四组小麦光合作用相关酶的活性较高 D．适当提高第五组气候室的环境温度能提高小麦的净光合速率 【拔高】 14．（23-24高一上·山东·阶段检测）沙拐枣是荒漠地区优良的固沙植物，其叶片现已退化为线状的能够进行光合作用的绿色枝条。某实验小组测定了温度对沙拐枣绿色枝条吸收和释放CO2速率的影响，结果如表所示，其中实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。下列叙述正确的是（    ） 温度/℃ 25 30 35 40 45 50 黑暗条件下CO2释放速率/(mg·g-l·h-l) 3.1 4.0 5.7 7.5 9.3 10.2 光照条件下CO2吸收速率/(mg·g-l·h-l) 9.2 10.2 8.8 7.2 4.4 2.2 A．叶片退化为线状，可减小叶片表面积，以减少水分的散失量 B．分析表中的数据可知，40℃左右时绿色枝条的实际光合速率最大 C．可在35~40℃设置温度梯度进一步测量实际光合作用的最适宜温度 D．40℃时绿色枝条经过光照、黑暗各12h的处理后不能积累有机物 15．（23-24高三上·山东·阶段检测）线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。图1所示为线粒体内膜上发生的质子转运和ATP合成过程；图2所示为发生在类囊体膜上的光合磷酸化过程。图1和图2中①～⑤表示过程，⑥～⑧表示结构。图3所示为叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内表示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”途径。据图回答下列问题：        (1)图中①②③⑤过程都表示质子的跨膜运输，其中属于主动运输的过程是_____。参与②⑤过程的蛋白质是同一种，由CF0、CF1两部分构成，其中亲水部分应为_____，该蛋白质的作用是_____。 (2)图2所示光合磷酸化过程的产物有_____。叶绿素a（P680和P700）接受光的照射后被激发，释放势能高的电子，电子的最初供体是_____，水的光解造成膜内外质子势能差，而高能的电子沿电子传递链传递时又促进③过程，进一步加大了质子势能差。导致质子势能差加大的另一个原因是_____。 (3)图3叶肉细胞进行光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C3），其中一部分C3运到_____中去合成蔗糖，继而运出细胞。 (4)在光照过强时，叶肉细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。“草酰乙酸/苹果酸穿梭”途径可有效地将光照产生的_____中的能量输出叶绿体，并经线粒体转化为_____中的化学能。 16．（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下图表示某植物叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程示意图。①～④表示物质，A～E表示生理过程。回答下列问题：    (1)①表示________，A过程中吸收和转化光能的色素分布在________上，B表示________过程。 (2)D过程的场所是________，在E过程中释放大量能量，生成大量______。在酵母菌细胞中，无氧条件下，葡萄糖最终会被分解成________和二氧化碳。 (3)某植物缺镁元素，叶片发黄，其光合作用速率明显降低，主要原因是______（填字母）生理过程减弱。若某植物在白天叶肉细胞中的光合作用强度与呼吸作用强度相等，则该植物________（填“能”或“不能”）正常生长。 17．（23-24高三上·山东菏泽·期末）科研人员用不同的强度和持续时间的高温处理两优培九和南粳46两种水稻后，水稻叶片净光合速率（Pn）受到的影响情况见下表（CK为对照组）。 处理 两优培九 南梗46 温度/℃ 持续天数/d Pn/[μmol/（m2·s）] 比CK±/％ Pn/[μmol/（m2·s）] 比CK±/％ CK 24.25 / 21.35 / 35 1 22.96 -5.32 19.82 -7.17 3 20.58 -15.13 17.12 -19.81 5 18.32 -24.45 16.03 -24.92 7 17.38 -28.33 15.22 -28.71 38 1 21.83 -9.98 18.13 -15.08 3 19.24 -20.66 16.10 -24.59 5 17.58 -27.51 14.02 -34.33 7 15.46 -36.25 13.02 -39.02 (1)温度通过影响水稻叶片光合作用中____阶段酶的活性影响光合速率。除此之外，高温胁迫导致水稻净光合速率下降的原因还有____。（答出两种情况即可） (2)据表分析，高温处理对水稻Pn产生的胁迫效应与____有关。两优培九和南粳46水稻比较，抗高温能力相对较强的是____，理由是____。 (3)为确定两品种水稻在高温胁迫条件下光合速率的变化情况，需要补充的具体实验操作是____。 18．（25-26高三下·山东临沂·阶段检测）将等量的黑藻分别放置于甲、乙两个烧杯中（温度、光照等条件适宜且相同），O元素除图中标记为18O外，其他所有情况均视为无18O。请据图回答下列问题： (1)蓝藻不能用作观察叶绿体的材料原因是：_____。 (2)装置甲中，_____（填“C3”或“C5”）最先检测到18O。 (3)光合作用过程中，水分解为氧气和_____（填“NADH”或“NADPH”），该反应发生的场所是_____。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 光合呼吸综合应用（讲案） 【教学目标】 目标 题型拆分 目标层级 是否掌握 光合呼吸物质转化及曲线分析 条件变化后，C3、C5、[H]、ATP物质变化模式图 ★★★☆☆☆ 光合作用与呼吸作用综合物质能量转化关系 ★★★☆☆☆ 光合呼吸综合图像：饱和点、补偿点移动分析 ★★★☆☆☆ 光合呼吸实验探究 探究光合呼吸的四个经典实验 ★★★☆☆☆ 细胞呼吸作用、光合作用测定装置及相关实验 ★★★★☆☆ 圆叶片称重法探究总光合速率实验 ★★★★☆☆ 一、 光合呼吸物质转化及曲线分析 （一）条件变化后，C3、C5、[H]、ATP物质变化模式图 【知识点】当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用如图分析： 光照由强到弱，CO2供应不变：C3增加，C5减少，[H]和ATP减少或没有； 光照由弱到强，CO2供应不变：C3减少，C5增加，[H]和ATP增加； 光照不变，CO2由充足到不足：C3减少，C5增加，[H]和ATP增加； 光照不变，CO2由不足到充足：C3增加，C5减少，[H]和ATP减少或没有。 配题逻辑：光合作用过程及物质变化模型分析 【例题讲解】★☆☆例1：1．如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是(　　) A.①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2 B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C．黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去 D．增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少 【答案】C　 【解析】据图分析，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水光解，产生NADPH与氧气，①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，CO2被C5固定形成C3，④表示CO2，A正确。暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)，B正确。黑暗条件下，光反应停止，NADPH和ATP不再产生，暗反应将逐渐停止，C错误。增加光照强度，短时间内C3的生成速率不变，而光反应产生的ATP、NADPH增多，C3被NADPH、ATP还原为(CH2O)速率加快，因此C3的含量减少；降低二氧化碳浓度，CO2的固定减弱，生成的C3减少，短时间内C3的还原速率基本不变，所以C3的含量将减少，D正确。 配题逻辑：光合呼吸的曲线分析 ★☆☆练习1：★★☆练习1．图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化图，图乙是在光合作用最适温度下某蓝藻光合速率与光照强度的关系曲线。（假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等）下列说法正确的是（ ） A．图甲植物在d时，单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2 B．图乙中b点时产生ATP的场所为线粒体，叶绿体和细胞质基质 C．图乙中限制X点光合速率的主要外因是温度和CO2浓度 D．若图乙的c时突然降低光照强度，则短时间内C5化合物含量增加 【答案】 A 【解析】 A、d点时氧气的产生总量为8个单位，即需吸收8个单位的二氧化碳，由于呼吸作用产生的CO2的量仍为6个单位，所以细胞要从环境吸收2个单位的CO2，A正确； B、若图乙代表蓝藻，由于蓝藻为原核生物，细胞中无线粒体和叶绿体，B错误； C、图乙是在光合作用最适温度下某蓝藻光合速率与光照强度的关系曲线，因此限制因素不再是温度，主要是CO2浓度，C错误； D、若图乙的c时突然降低光照强度，光反应产生的[H]和ATP减少，暗反应三碳化合物的还原受阻，因此三碳化合物的含量增加，五碳化合物的含量减少，D错误。 故选A。 配题逻辑：外界条件改变时，光合呼吸物质转化 ★★☆练习2：光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是 A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加 B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小 C．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小 D．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小 【答案】A 【解析】 A、突然中断CO2供应使C3减少，因此三碳化合物还原利用的ATP减少，导致ATP积累增多，而ADP含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中比值增加，A正确；B、突然中断CO2供应，使暗反应中二氧化碳固定减少，而三碳化合物还原仍在进行，因此导致C3减少，C5增多，因此会暂时引起叶绿体基质中比值增加，B错误；C、由于色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，突然将红光改变为绿光，会导致光反应产生的ATP和[H]减少，这将抑制暗反应中三碳化合物的还原，导致C5减少，C3增多，因此会暂时引起叶绿体基质中比值增加，C错误；D、突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加，光反应产生的ATP和[H]增加，而ADP相对含量减少，因此暂时引起叶绿体基质中比值增加，D错误。故选A． 配题逻辑：光照变化下物质的变化 ★☆☆练习3：在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是 A．红光，ATP下降 B．红光，未被还原的C3上升 C．绿光，[H]下降 D．绿光，C5上升 【答案】C 【解析】 叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则光合作用速率基本不变，即ATP和未被还原的C3均基本不变，故A、B项错误； 叶绿体色素对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的[H]和ATP减少，而短时间内暗反应仍以原来的速率进行，消耗[H]和ATP，故短时间内[H]含量会下降，C项正确； 同理，绿光下由于[H]和ATP含量下降，导致C3被还原为C5的速率减慢，而暗反应中CO2的固定仍以原来的速率消耗C5，故短时间内C5的含量会下降，D项错误。 知识点要点总结： ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。 ②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH和ATP的含量变化是一致的，都增加或都减少。 （二）光合作用与呼吸作用综合物质能量转化关系 【知识点】 1．光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化 (1)物质方面： ①C：CO2(CH2O)C3H4O3CO2。 ②O：H2O O2H2O。 ③H：H2ONADPH(CH2O)[H]H2O。 (2)能量方面： 光能ATP和NADPH(CH2O) (3)光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP来源与去路 2．不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点 曲线 光合作用强度与细胞呼吸强度的关系 气体代谢特点 图示 A点 只进行细胞呼吸 吸收O2，释放CO2 AB段 细胞呼吸强度大于光合作用强度 吸收O2，释放CO2 B点 细胞呼吸强度等于光合作用强度 不与外界发生气体交换 B点后 光合作用强度大于细胞呼吸强度 吸收CO2，释放O2 配题逻辑：植物细胞代谢的过程 【例题讲解】★☆☆1：例题1．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述错误的是(　　) A．若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③ B．②的进行与⑤⑥密切相关 C．蓝细菌细胞中④发生在叶绿体基质中 D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少 【答案】C　 【解析】镁是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺镁则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是③光反应过程，A项正确；②是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程，需要消耗能量，故与⑤⑥过程密切相关，B项正确；蓝细菌细胞是原核细胞，没有叶绿体，C项错误；图中③光反应过程O2的产生量小于⑥有氧呼吸过程O2的吸收量，则净光合作用量小于0，该植物体内有机物的量将减少，D项正确。 配题逻辑：不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢 ★★☆练习1：下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，下列相关叙述错误的是 (　　) A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率 B. 细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率 C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于M2 【答案】D　 【解析】结合图示可知，细胞①中仅线粒体中有气体的消耗和生成，故应处在黑暗环境中，此时细胞单位时间内释放的CO2量可表示呼吸速率，A项正确；细胞②没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，B项正确；细胞③需要从外界环境吸收CO2，并向细胞外释放O2，此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点，细胞所利用的CO2包括细胞呼吸产生的N2和从环境中吸收的N1，C项正确；细胞④中，线粒体利用的O2除来自叶绿体外，还要从细胞外吸收，说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中，O2的净消耗量(吸收量)M2与CO2的净生成量N1相等，D项错误。 配题逻辑：光合作用与细胞呼吸过程中的物质变化 ★★☆练习2：如图表示真核生物细胞内光合作用与细胞呼吸过程中物质变化，说法正确的是（ ） A．1、3和4过程产生的[H]都与氧结合产生水 B．1过程是光反应，2过程是暗反应，3是无氧呼吸，4和5是有氧呼吸过程 C．1和2进行的场所是叶绿体，3、4和5进行的场所是线粒体 D．3是在细胞质基质中进行的，4是在线粒体基质中进行的，5是在线粒体内膜上进行的 【答案】D 【解析】 A、1、3和4过程都能产生[H]，其中1产生[H]只能用于暗反应，3和4过程产生的[H]都能与O2结合产生水，A错误； B、1过程是光反应，2过程是暗反应，3、4和5是有氧呼吸过程，B错误； C、1和2进行的场所是叶绿体，3、4和5进行的场所是细胞质基质和线粒体，C错误； D、3是有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行的；4是有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行的；5是有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，D正确。 故选D。 配题逻辑：光合作用与呼吸作用的曲线分析 ★☆☆练习3： 图表示光照强度对植物光合作用的影响，其中能表示光合作用与细胞呼吸强度相等的点是（ ） A．D点 B．C点 C．B点 D．A点 【答案】C 【解析】根据光合作用与呼吸作用二者关系及图中曲线分析可知：真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，图中B点表示光合作用的补偿点，净光合速率等于零，此时光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确。 故选C。 （3） 光合呼吸综合图像：饱和点、补偿点移动分析 【知识点】 1. 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。 b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。 bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。 d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。 fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 bf段：制造有机物的时间段。 ce段：积累有机物的时间段。 一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。 2. 密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化 (注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率) AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。 BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。 CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。 D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。 H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。 HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。 I点低于A点：一昼夜后，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长)。 3. 总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及计算 Ⅰ．内在关系 (1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 (2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 (3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 Ⅱ．判定方法 (1)根据坐标曲线判定 ①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。 ②当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表总(真正)光合速率，如图乙。 (2)根据关键词判定 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 4. 点的移动问题 1.光补偿点的两种生理状态 整个植株：光合作用强度=呼吸作用强度 叶肉细胞：光合作用强度>呼吸作用强度 2.环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系 (1)光补偿点的移动： ①呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移。反之左移。 ②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。 (2)光饱和点的移动：相关条件的改变（如增大CO2浓度）使光合速率增大时，光饱和点C应右移（C’点右上移），反之左移（C’点左下移）。 总结： 条件改变 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点 适当提高温度 右移 左下移 适当增大CO2 浓度(光照强度) 左移 右上移 适当减少CO2 浓度(光照强度) 右移 左下移 植物缺少Mg元素 右移 左下移 配题逻辑：总光合作用、净光合作用及呼吸的判断 【例题讲解】★☆☆1：以测定CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析错误的是（ ） A．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 B．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等 C．光照相同时间，在25℃条件下植物积累的有机物的量最多 D．温度在10℃-25℃范围内，随着温度升高，光合作用制造的有机物的量增加 【答案】A 【解析】 A、两曲线的交点表示光合作用积累的有机物的量（净光合速率）与呼吸作用消耗的有机物的量（呼吸速率）相等，还可以表示光合作用制造的有机物（总光合速率）是呼吸作用消耗的有机物量（呼吸速率）的两倍，A错误； B、光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物为3.0+3.5=6.5mg/h，30℃时光合作用制造的有机物为3.5+3.0=6.5mg/h，所以相等，B正确； C、光照相同时间，在25℃条件下，据图可知，净光合速率最大，此时两条曲线的差值最大，所以植物积累的有机物的量最多，C正确； D、温度在10℃-25℃范围内，据图可知，随着温度升高，净光合速率和呼吸速率都在增加，说明光合作用制造的有机物的量（总光合速率）增加，D正确。 故选A。 配题逻辑：自然环境中一昼夜植物光合作用曲线分析 ★★☆练习1：夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b~c段和d~e段下降的原因相同 D．曲线b~c段下降意味着植物的光合速率在下降，但光合速率仍大于呼吸速率 【答案】D 【解析】 A、两植株在a点前已经开始进行光合作用，a点前呼吸速率大于光合速率，a点时呼吸速率等于光合速率，A错误； B、乙植株在18点时有机物积累量最多，B错误； C、曲线b~c段下降的原因是温度高，导致气孔关闭，而d~e段下降的原因是光强度减弱，两者下降的原因不同，C错误； D、曲线b~c段下降，表明光合速率在下降，但此时光合速率仍大于呼吸速率，D正确。 配题逻辑：补偿点、饱和点的移动问题 ★★☆练习2：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，如图曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是   （　　） A．a点上移，b点左移，m值增加 B．a点下移，b点左移，m值不变 C．a点上移，b点右移，m值下降 D．a点下移，b点不移，m值上升 【答案】A 【解析】图中a、b、m三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的净光合作用强度。据题意，由于光合作用和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30℃降到25℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用强度增大，呼吸速率减小，故净光合作用强度增大，m值增大；b点表示光合作用强度=细胞呼吸强度，在25℃时细胞呼吸作用强度降低，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度以使光合作用强度减弱，即b点左移。综上所述，A正确，B、C、D错误。 故选A。 配题逻辑： 光合曲线与点的移动 ★★☆练习3：科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系（其他条件均适宜），得到如图曲线，下列不正确的是（ ） A．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移 C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动 D．外界条件适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关 【答案】B 【解析】 A、a点时，叶肉细胞只进行呼吸作用，产生ATP和[H]的结构有细胞质基质和线粒体，其中能产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确； B、当温度逐渐升高至最适范围时，cd段位置会上移，但当环境温度超过最适温度之后，光合速率降低，cd段位置会下移，B错误； C、Mg是植物合成叶绿素的必需元素，当缺少Mg元素时，叶绿素的合成受阻，导致光合作用强度降低。b点表示光合速率等于呼吸速率，因此当植物缺Mg时，要让光合作用和呼吸作用强度相等，就必须要增加光照强度以提高光合作用强度，所以b点将向右移，C正确； D、c点对应的光照强度是光饱和点，该点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大，此时影响因素可能是叶绿体中色素含量、酶的浓度等，D正确。故选B。 2、 光合呼吸实验探究 （一）细胞呼吸作用、光合作用测定装置及相关实验 【知识点】 “装置图法”测定光合速率与呼吸速率 (2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率(装置甲) a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃钟罩遮光处理，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(用装置甲单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。 ②测定净光合速率(装置乙) a．装置乙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(用装置乙单位时间内向右移动的距离代表净光合速率)。 ③根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。 物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 配题逻辑：光合作用的测定 【例题讲解】★☆☆1：如图为某研究小组测定光照强度对植物叶片光合作用影响的实验装置。将该装置先放在黑暗条件下一段时间，然后给予不同强度的光照。关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．温度、CO2浓度和有色液滴的移动距离都是无关变量 B．CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定 C．如果有色液滴向右移动，说明该植物不进行光合作用 D．如果有色液滴向左移动，说明该植物不进行光合作用 【答案】B　 【解析】依题意可知，该实验的目的是探究光照强度对植物叶片光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是光合作用强度，有色液滴的移动距离作为观测的指标，温度、CO2浓度等都是无关变量；CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定；有色液滴移动的距离是由装置内O2的变化量引起的，如果有色液滴向右移动，说明光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量；如果有色液滴向左移动，说明光合作用释放的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量。 配题逻辑：呼吸作用的测定 ★★☆练习1：利用如图所示装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物光合作用的产物和细胞呼吸的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸（忽略装置内其他微生物的干扰）。下列相关叙述正确的是（ ） A．若要验证该植物在光下释放氧气，应将装置二和三分别放在黑暗和光照条件下 B．若要验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，应选择装置一和装置三并给予适宜光照条件 C．光照条件下，装置一、三中红色液滴移动的距离分别表示O2吸收量和O2生成量 D．黑暗条件下，若装置一、二中的红色液滴均不移动，则该植物只进行有氧呼吸 【答案】B 【解析】 A、若要验证该植物在光下释放氧气，应将装置三分别放在光照条件下即可，A错误； B、验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，自变量是二氧化碳，装置甲中氢氧化钠吸收掉了二氧化碳，装置丙中的二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供二氧化碳，因此可以选择甲和丙来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，B正确； C、光照条件下，装置一液滴移动可表示光下氧气的吸收量，即呼吸速率，装置三中红色液滴移动的距离O2释放量，C错误； D、黑暗条件下，若装置一、二中的红色液滴均不移动，则该植物只进行无氧呼吸，D错误。 故选B。 配题逻辑：光合呼吸的实验测定装置 ★★☆练习2：如图为测定细胞代谢相关速率的实验装置。下列叙述正确的是( ) A．要测定植株的呼吸速率，则B中的液体应为清水 B．为了减少误差，应保持环境条件(温度和气压等)相对稳定 C．要直接测定实际光合速率，则B中的液体应为NaOH溶液 D．要测定植株的净光合速率，则应在光下进行且B中的液体应为NaOH溶液 【答案】B 【解析】 A、如果要测定呼吸速率，锥形瓶内的液体应为NaOH溶液，用氧气的消耗速率表示呼吸速率，故A错误； B、由于U形管中液面变化受温度和气压的影响，所以为了减少误差，应保持温度和气压相对稳定，故B正确； C、不能直接测量植物的实际光合速率，因为植物时时刻刻都在进行细胞呼吸，应分别测定呼吸速率和净光合速率，再计算出实际光合速率，故C错误； D、测定净光合速率时，锥形瓶内的液体应为NaHCO3溶液，目的是调节CO2浓度相对不变，故D错误。 故选B。 配题逻辑：光合速率探究 ★★☆练习3：为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置若干组，在25℃恒温条件下通过使用不同功率的灯泡控制光照强度进行了一系列实验，下列说法错误的是（ ）（注：烧杯中的溶液为CO2缓冲液，可以保持容器内CO2浓度恒定，外界气压影响忽略不计） A．该装置可用来探究光照强度对光合速率的影响 B．将该装置至于充足光照强度下，液滴将向右移动 C．在黑暗条件下，此装置可用来测定该植物有氧呼吸的速率 D．在适宜光照强度下该植物叶肉细胞产生ATP的场所为叶绿体和线粒体 【答案】D 【解析】 A、装置中能影响红墨水滴移动的是氧气，该装置可用来探究光照强度对光合速率的影响，A正确； B、将该装置至于充足光照强度下，植物光合作用大于呼吸作用，释放氧气，液滴将向右移动，B正确； C、在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，红墨水滴向左移动的距离就是氧气的消耗量，此装置可用来测定该植物有氧呼吸的速率，C正确； D、在适宜光照强度下该植物叶肉细胞产生ATP的场所为叶绿体和线粒体，还有细胞质基质，D错误。 故选D。 （2） 圆叶片称重法探究总光合速率实验 【知识点】 1.测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面积） 净光合速率＝(z－y)/2S； 呼吸速率＝(x－y)/2S； 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。 2.半叶法 “半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，即可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)，则有M＝MB－MA，M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。 配题逻辑：叶圆片称重法的应用 【例题讲解】★★☆1：从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚薄相同的叶圆片，称其干重。假定实验过程中温度不变，叶片内有机物不向其他部位转移。以下分析正确的是（ ） A．整个实验过程中呼吸速率可表示为（x-y）g/4h B．三个叶圆片的质量大小关系一定是z＞x＞y C．叶圆片Z在4小时内的有机物积累量为（z-x-2y）g D．叶圆片Z在后2小时内的有机物制造量为（z+x-2y）g 【答案】D 【解析】 A、整个实验过程中呼吸速率可表示为（x-y）g/2h，A错误； B、上午10时取下的叶圆片重x，置于黑暗环境下，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，要消耗有机物，所以x＞y，12时-14时经2小时的光照，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且从上午10时至下午14时，经过4小时的呼吸消耗，2小时的光合作用产生的有机物不一定大于4小时消耗的有机物，因此不能确定z＞x，B错误； C、4小时前叶圆片重xg，4小时后叶圆片重zg，因此在4小时内的有机物积累量为（z-x）g，C错误； D、前两小时的（x-y）g可表示2小时的呼吸作用消耗量，后两小时的（z-y）g可表示这两小时的净光合作用量，而有机物制造量=净光合作用量+呼吸作用量=（z-y）+（x-y）=（z+x-2y）g，D正确。 故选D。 配题逻辑：叶圆片称重法的应用 ★★☆练习1． 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图十一所示实验。在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=（2y-z-x）/6[g/（cm2·h）]（不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。则M处的实验条件是 A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时 B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时 C．下午4时后在阳光下照射1小时 D．晚上8时后在无光下放置3小时 【答案】B 【解析】 设光合速率为m，呼吸速率为n，则下午4时叶圆片的干重y＝x＋6m－6n,解得（m－n）＝（y－x)/6、m＝n＋（y－x)/6。若M处理条件为光照t小时，则z＝y＋tm－tn,解得t＝（z－y)/ （m－n）＝6（z－y)/ （y－x), 不能求出光合速率只能算出光照时间。若M处理条件为黑暗t小时，则z＝y－tn,解得n＝（y－z)/t,再将n＝（y－z)/t代入m＝n＋（y－x)/6中，得到m＝（y－z)/t＋（y－x)/6。已知测得叶片的叶绿体光合作用速率m＝（2y-z-x）/6，得到等式：（2y-z-x）/6＝（y－z)/t＋（y－x)/6，解得t＝6小时。综上分析，B项正确，A、C、D三项均错误。 配题逻辑：半叶法的应用 ★★☆练习2：如图所示，将对称叶片左侧遮光，右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质转移。在适宜光照下照射6小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b。下列相关叙述正确的是（ ） A．a/6所代表的是该叶片的呼吸速率 B．b/6所代表的是该叶片的光合速率 C．（b+a）/6所代表的是该叶片的净光合速率 D．（b—a）/6所代表的是该叶片的真正光合速率 配题逻辑：叶圆片称重法的变型-黑白瓶法 ★★☆练习3：某同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和需氧呼吸时，设计了如下操作。 ①用三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光的黑布包扎起来； ②用a、b、c三个瓶子均从湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量； ③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出； ④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。 则24小时内X深度水体中生物光合作用和需氧呼吸的情况分析正确的是（   ） A. 光合作用产生的氧气量为(K-W)mol/瓶 B. 光合作用产生的氧气量为(K-V)mol/瓶 C. 需氧呼吸消耗的氧气量为(K-W)mol/瓶 D. 需氧呼吸消耗的氧气量为Vmol/瓶 【答案】B 【解析】AB、a瓶只进行呼吸作用，b瓶既进行光合作用又进行呼吸作用，则W-V表示呼吸作用的耗氧量，K-W表示氧气的释放量，则光合作用产生氧气的量为（K-V）mol/瓶，A错误，B正确； CD、根据题意可知，c瓶中的含氧含量即为初始含氧量，a瓶包裹黑胶布则只能进行有氧呼吸，不能进行光合作用，瓶中氧气消耗，消耗量为（W-V）mol/瓶，CD错误。 故【答案】为：B。 【备选题目】 【巩固】 1．（25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测）下列有关实验材料和实验试剂的说法，正确的是（　　） A．在观察“叶绿体和细胞质的流动性”的实验中，可观察到黑藻细胞中的带状叶绿体 B．在“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中，使用层析液提取色素 C．在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 D．用过氧化氢做实验材料可探究温度对过氧化氢酶活性的影响 【答案】C 2．（25-26高一上·山东枣庄·期末）很多农户建设温室大棚种植农作物。为提高产量，下列措施不恰当的是（　　） A．适当延长光照时间 B．使用绿色塑料薄膜 C．适当增大昼夜温差 D．适当施用有机肥 【答案】B 3．（21-22高一上·陕西延安·期末）如图为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程，有关说法正确的是（    ）    A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②只发生在叶绿体基质中，过程③只发生在线粒体中 C．过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H] D．过程②为光合作用的光反应 【答案】C 4．（23-24高一上·山东·阶段检测）光合作用光反应过程产生的NADPH参与暗反应，呼吸作用产生的NADH参与后续反应。下列相关叙述正确的是（    ） A．NADPH和NADH均参与了还原反应 B．有氧呼吸和无氧呼吸的场所是完全不同的 C．叶肉细胞中NADPH的移动方向是由叶绿体基质至类囊体 D．哺乳动物细胞中消耗NADH的场所是线粒体内膜 【答案】A 5．（23-24高一上·山东烟台·阶段检测）下列关于生产和生活中的措施或方法的叙述中不合理的是（    ） A．将种子晒干进行保存 B．在无氧、零下低温条件下储存新鲜的蔬菜水果 C．通过合理增施农家肥来提高温室大棚中作物的产量 D．选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料包扎伤口 【答案】B 6．（23-24高二下·山东泰安·期末）如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述错误的是（    ）    A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，A点上移，B点左移，D点上移 D．当植物缺Mg时，B点将向右移 【答案】C 7．（2024·江苏南通·二模）叶绿体膜上的转运蛋白对于维持叶绿体的离子平衡和pH稳定发挥了重要作用。下图表示叶绿体中几种物质跨膜运输的方式，相关判断不合理的是（    ）    A．K+通过TPK3运出类囊体腔的方式属于被动运输 B．H+通过KEA1和KEA2运输的动力来自于K+的浓度差 C．据图推测细胞质基质中的K+浓度高于叶绿体基质 D．类囊体薄膜上的电子传递链对于维持类囊体腔中的pH起关键作用 【答案】B 8．（25-26高三上·山东·开学考试）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肉细胞呼吸速率和光合速率的影响结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．CO2中的C在叶绿体中的转移途径是：CO2→C3→（CH2O） B．该植物叶片在温度a和c时有机物积累的速率相等 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点将左移 【答案】B 9．（25-26高一上·山东烟台·阶段检测）据表回答问题，当光照强度为3千勒克斯时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为（　　） 　 光合速率与呼吸速率相等时光照强度（千勒克斯） 光饱和时光照强度（千勒克斯） 光饱和时CO2吸收量（mg/100cm2叶.小时） 黑暗条件下CO2释放量（mg/100cm2叶.小时） A植物 1 3 11 5.5 B植物 3 9 30 15 A．11.5 B．4 C．10.5 D．1.5 【答案】D 多选题 10．（23-24高一上·山东菏泽·阶段检测）叶绿体是一种动态的细胞器，随着光照强度的变化，在细胞中的分布和位置也会发生相应改变，称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白（构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分）相结合，用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，观察到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是（　　）    A．叶绿体中的叶绿素、藻蓝素可吸收、传递和转化光能，因此叶绿体属于能量转换器 B．强光条件下叶绿体移到细胞的两侧，有利于叶肉细胞更充分地吸收光能 C．若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常，推测微丝蛋白可能与叶绿体的运动有关 D．实验表明，CHUP1蛋白和光照强度在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用 【答案】AB 11．（23-24高一上·山东日照·期末）如图是小麦叶肉细胞中光合作用过程图解，序号代表物质。下列叙述正确的是（　　）    A．物质④CO2可与C5结合生成C3 B．物质②③能够储存活跃的化学能 C．突然停止光照，短时间内细胞中C5含量会增加 D．给叶肉细胞提供H218O，一段时间后在（CH2O）中能检测到18O 【答案】ABD 12．（25-26高三上·江苏盐城·阶段检测）如图所示，将草酸铁 (含Fe3+)加入含有离体叶绿体的溶液中，除去空气并给予适宜的光照后，溶液颜色发生变化并产生氧气。在相同条件下，不添加草酸铁时，则不产生氧气。下列有关论述错误的有（　　）    A．可通过差速离心法提取叶绿体并置于蒸馏水中保存 B．相较于蓝紫光，绿光照射使叶绿体释放氧气量更大 C．颜色变化是由于 Fe3+被还原，Fe3+相当于叶绿体基质内的NADH D．实验说明叶绿体中氧气的产生过程与糖类的合成过程相对独立 【答案】ABC 【拔高】 13．（23-24高三上·山东济南·阶段检测）某研究小组为了探究鄂西北的夏日晴天中午时气温和相对湿度对甲品种小麦净光合作用的影响，将生长状态一致的甲品种小麦植株分为五组，第一组在田间种植作为对照组，第二组至第五组在人工气候室中种植作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的净光合速率，各组实验处理及结果如表所示： 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 实验处理 温度/℃ 35 35 35 30 25 相对湿度/% 17 27 52 52 52 实验结果 光合速率（相对值） 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 注：在同一温度下的植物呼吸速率相等。 根据本实验结果分析，下列叙述正确的是（    ） A．中午时，相对湿度对甲品种小麦净光合速率的影响大于气温对其的影响 B．与第二组相比，第三组小麦吸收CO2速率较快 C．与第三组相比，第四组小麦光合作用相关酶的活性较高 D．适当提高第五组气候室的环境温度能提高小麦的净光合速率 【答案】ABD 14．（23-24高一上·山东·阶段检测）沙拐枣是荒漠地区优良的固沙植物，其叶片现已退化为线状的能够进行光合作用的绿色枝条。某实验小组测定了温度对沙拐枣绿色枝条吸收和释放CO2速率的影响，结果如表所示，其中实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。下列叙述正确的是（    ） 温度/℃ 25 30 35 40 45 50 黑暗条件下CO2释放速率/(mg·g-l·h-l) 3.1 4.0 5.7 7.5 9.3 10.2 光照条件下CO2吸收速率/(mg·g-l·h-l) 9.2 10.2 8.8 7.2 4.4 2.2 A．叶片退化为线状，可减小叶片表面积，以减少水分的散失量 B．分析表中的数据可知，40℃左右时绿色枝条的实际光合速率最大 C．可在35~40℃设置温度梯度进一步测量实际光合作用的最适宜温度 D．40℃时绿色枝条经过光照、黑暗各12h的处理后不能积累有机物 【答案】ABD 15．（23-24高三上·山东·阶段检测）线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。图1所示为线粒体内膜上发生的质子转运和ATP合成过程；图2所示为发生在类囊体膜上的光合磷酸化过程。图1和图2中①～⑤表示过程，⑥～⑧表示结构。图3所示为叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内表示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”途径。据图回答下列问题：        (1)图中①②③⑤过程都表示质子的跨膜运输，其中属于主动运输的过程是_____。参与②⑤过程的蛋白质是同一种，由CF0、CF1两部分构成，其中亲水部分应为_____，该蛋白质的作用是_____。 (2)图2所示光合磷酸化过程的产物有_____。叶绿素a（P680和P700）接受光的照射后被激发，释放势能高的电子，电子的最初供体是_____，水的光解造成膜内外质子势能差，而高能的电子沿电子传递链传递时又促进③过程，进一步加大了质子势能差。导致质子势能差加大的另一个原因是_____。 (3)图3叶肉细胞进行光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C3），其中一部分C3运到_____中去合成蔗糖，继而运出细胞。 (4)在光照过强时，叶肉细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。“草酰乙酸/苹果酸穿梭”途径可有效地将光照产生的_____中的能量输出叶绿体，并经线粒体转化为_____中的化学能。 【答案】(1) ①③ CF1 转运质子（或H+）并催化ATP合成 (2) O2、ATP、NADPH 水/H2O 氧化型辅酶Ⅱ与H+、e-结合形成还原型辅酶Ⅱ时消耗叶绿体基质中的H+ (3)细胞质基质 (4) NADPH ATP 16．（2025高一下·山东枣庄·学业考试）下图表示某植物叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程示意图。①～④表示物质，A～E表示生理过程。回答下列问题：    (1)①表示________，A过程中吸收和转化光能的色素分布在________上，B表示________过程。 (2)D过程的场所是________，在E过程中释放大量能量，生成大量______。在酵母菌细胞中，无氧条件下，葡萄糖最终会被分解成________和二氧化碳。 (3)某植物缺镁元素，叶片发黄，其光合作用速率明显降低，主要原因是______（填字母）生理过程减弱。若某植物在白天叶肉细胞中的光合作用强度与呼吸作用强度相等，则该植物________（填“能”或“不能”）正常生长。 【答案】(1) 氧气（或O2） 类囊体膜 暗反应/碳反应 (2) 线粒体基质 ATP 酒精（或C2H5OH） (3) A 不能 17．（23-24高三上·山东菏泽·期末）科研人员用不同的强度和持续时间的高温处理两优培九和南粳46两种水稻后，水稻叶片净光合速率（Pn）受到的影响情况见下表（CK为对照组）。 处理 两优培九 南梗46 温度/℃ 持续天数/d Pn/[μmol/（m2·s）] 比CK±/％ Pn/[μmol/（m2·s）] 比CK±/％ CK 24.25 / 21.35 / 35 1 22.96 -5.32 19.82 -7.17 3 20.58 -15.13 17.12 -19.81 5 18.32 -24.45 16.03 -24.92 7 17.38 -28.33 15.22 -28.71 38 1 21.83 -9.98 18.13 -15.08 3 19.24 -20.66 16.10 -24.59 5 17.58 -27.51 14.02 -34.33 7 15.46 -36.25 13.02 -39.02 (1)温度通过影响水稻叶片光合作用中____阶段酶的活性影响光合速率。除此之外，高温胁迫导致水稻净光合速率下降的原因还有____。（答出两种情况即可） (2)据表分析，高温处理对水稻Pn产生的胁迫效应与____有关。两优培九和南粳46水稻比较，抗高温能力相对较强的是____，理由是____。 (3)为确定两品种水稻在高温胁迫条件下光合速率的变化情况，需要补充的具体实验操作是____。 【答案】(1) 光反应和暗反应 高温使光合色素分解（类囊体膜破坏）、高温使气孔关闭，二氧化碳供应减少、高温影响呼吸，使净光合下降 (2) 高温强度、持续天数、水稻品种 两优培九 通过对比不同程度高温处理后，叶片Pn较CK下降幅度的百分率数值可知，在经过35℃和38℃高温处理3d和5d后，两优培九的Pn下降幅度比南粳46小 (3)在相同的高温胁迫条件下对两水稻品种进行遮光处理，测CO2的释放速率或O2的吸收速率 18．（25-26高三下·山东临沂·阶段检测）将等量的黑藻分别放置于甲、乙两个烧杯中（温度、光照等条件适宜且相同），O元素除图中标记为18O外，其他所有情况均视为无18O。请据图回答下列问题： (1)蓝藻不能用作观察叶绿体的材料原因是：_____。 (2)装置甲中，_____（填“C3”或“C5”）最先检测到18O。 (3)光合作用过程中，水分解为氧气和_____（填“NADH”或“NADPH”），该反应发生的场所是_____。 【答案】(1)蓝藻是原核生物（没有叶绿体） (2)C3 (3) NADPH （叶绿体的）类囊体薄膜 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $