1、1第 11 讲 光合作用与细胞呼吸的综合应用考纲要求 光合作用与细胞呼吸的综合应用。考点一 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系1物质名称：b：O 2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH(H)，f：C 5，g：CO 2，h：C 3。2生理过程及场所序号 生理过程 光反应 暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质 线粒体内膜1光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向C：CO 2 有机物 丙酮酸 CO2 暗 反 应 呼 吸 呼 吸 H：H 2O H (CH2O) H H2O 光 反 应 暗 反
2、应 有 氧 呼 吸 、 有 氧 呼 吸 O：H 2O O2 H2O CO2 有机物 光 反 应 有 氧 呼 吸 有 氧 呼 吸 暗 反 应 (2)光合作用与有氧呼吸中H和 ATP 的来源、去路比较项目 来源 去路光合作用 产生于光反应中水的光解 用于暗反应中 C3的还原H 有氧呼吸 产生于第一、二阶段 消耗于第三阶段，与 O2结合生成 H2O2光合作用产生于光反应阶段，其中的能量来自光能用于暗反应过程中 C3的还原，其中的能量转变成有机物中稳定的化学能ATP有氧呼吸三个阶段均能产生，但第三阶段相对较多用于各项生命活动(光合作用的暗反应除外)(3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化2不同光照条件下叶
3、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 CO2AB 段细胞呼吸强度大于光合作用强度吸收 O2，释放 CO2B 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命题点一 光合作用与细胞呼吸基本过程的判断1(2018淮阴高三二模)下图为植物细胞代谢的部分过程简图，为相关生理过程。下列叙述错误的是( )3A若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是B的进行与密切相关C蓝藻细胞中发生在叶绿体基质中D叶肉细胞中 O2的产生量小于中 O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少
4、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光反应过程，A 项正确；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，故与过程密切相关，B 项正确；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，C 项错误；图中光反应过程 O2的产生量小于有氧呼吸过程 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。2(2017全国，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B 代表一种反应过程，C
5、 代表细胞质基质，D 代表线粒体，则 ATP 合成发生在 A 过程，还发生在_(填“B 和 C”“C 和 D”或“B 和 D”)。(3)C 中的丙酮酸可以转化成乙醇，出现这种情况的原因是_。答案 (1)O 2 NADP ADP 和 Pi C 5 NADH(2)C 和 D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸解析 (1)光合作用光反应阶段，水光解形成 NADPH 和氧气，因此图中是 O2；可形成NADPH，应为 NADP ；可形成 ATP，应为 ADP 和 Pi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此表示 C5。细胞呼吸过程中产生的H代表的物质主要是 NADH。(2)图中 A 表示光反应阶段，B
6、 表示暗反应阶段，C 代表细胞质基质(可发生有氧呼吸的第一阶段)，D 代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成 ATP，而暗反应阶段不但不能合成 ATP 还会消耗 ATP。因此，ATP 合4成除发生在 A 过程，还发生在 C 和 D 中。(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下进行无氧呼吸，转化成乙醇和二氧化碳。命题点二 以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用与细胞呼吸的关系3下面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细胞处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的
7、 CO2量即为呼吸速率B细胞没有与外界发生 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
8、，C 项正确；细胞中，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，O 2的净消耗量(吸收量) M2与 CO2的净生成量 N1相等，D 项错误。4(2018江苏，29 节选)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH 指H)，请回答下列问题：(1)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为_后进入乙，继而在乙的_(填场所)彻底氧化分解成 CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成 NADPH，NADPH 中的能量最终可在乙的_(填场所)转移到 ATP 中。(2
9、)乙产生的 ATP 被甲利用时，可参与的代谢过程包括_(填序号)。5C 3的还原 内外物质运输 H 2O 裂解释放 O2 酶的合成答案 (1)丙酮酸 基质中 内膜上 (2)解析 (1)图中乙为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时，光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体，丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成 CO2，同时产生H和 ATP；有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段，即和 O2反应生成水，同时产生大量 ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH，NADPH 可通过参与有氧呼吸第三阶段产生 ATP。(2)由图示可知，乙(线粒体)
10、产生的ATP 能够进入甲(叶绿体)，所以在线粒体中合成的 ATP 可以用于 C3的还原，同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等；水的光解不需要 ATP。考点二 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析1真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的曲线辨析(1)内在关系细胞呼吸速率：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。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。真正光合速率净光合速率细胞呼吸速率。(2)判定方法根据坐标曲线判定a当光照强度为 0 时，若 CO2吸收值为负值，该
11、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。b当光照强度为 0 时，光合速率也为 0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。根据关键词判定6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2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(A 点)的移动：细胞呼吸增强，A 点下移；细胞呼吸减弱，A 点上移。(2)补偿点(B 点)的移动细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO 2(或光)补偿点应右移，反之左移。细胞呼吸速率基本不变，相
12、关条件的改变使光合速率下降时，CO 2(或光)补偿点应右移，反之左移。(3)饱和点(C 点)和 D 点的移动：相关条件的改变(如增大光照强度或增大 CO2浓度)使光合速率增大时，C 点右移，D 点上移的同时右移；反之，移动方向相反。3植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析(1)自然环境中一昼夜植物 CO2吸收或释放速率的变化曲线a 点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO 2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
13、“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。7ce 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)密闭容器中一昼夜 CO2浓度的变化曲线(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
14、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)。命题点一 真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率曲线的分析1.(2019江阴一中质检)如图表示 20时玉米光合速率与光照强度的关系， Sa、 Sb、 Sc依次表示有关物质量的
15、相对值，下列说法中不正确的是(多选)( )A Sa Sb Sc表示光合作用总量B Sc Sa表示净光合作用量C光照强度从 B 点到 D 点变化过程中，C 3逐渐减少D若提高 CO2浓度，则 B 点右移答案 AD8解析 由图可知， Sc Sa表示净光合作用量， Sa Sb表示呼吸消耗的总量，玉米光合作用总量呼吸消耗量净光合量 Sb Sc；光照强度从 B 点到 D 点变化过程中，光照强度增加，光反应产生的H和 ATP 增加，被还原的 C3增多，所以细胞中的 C3逐渐减少；若提高 CO2浓度，光补偿点减小，则 B 点左移。2图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 a、b、c、d 时，单位时间内 CO
16、2释放量和 O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是( )A图甲中，光照强度为 b 时，光合速率等于呼吸速率B图甲中，光照强度为 d 时，单位时间内细胞从周围吸收 2 个单位的 CO2C图乙中，当光照强度为 x 时，细胞中产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D图乙中，限制 e、f、g 点光合作用速率的因素主要是光照强度答案 B解析 分析甲图可知，光照强度为 b 时，CO 2释放量和 O2产生总量相等，细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，则此时细胞呼吸速率大于光合速率，A 项错误；光照强度为 d 时，水稻叶肉细胞的光合
17、速率大于细胞呼吸速率，光照强度为a 时，CO 2释放量即为细胞呼吸速率，则光照强度为 d 时，O 2产生总量为 8 个单位，需要消耗的 CO2也为 8 个单位，所以单位时间内需从外界吸收 CO2为 2 个单位，B 项正确；图乙中所示生物为蓝藻，蓝藻不含线粒体和叶绿体，C 项错误；图乙中，限制 g 点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D 项错误。命题点二 光合作用与细胞呼吸曲线中“关键点”移动方向的分析3已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25和 30，如图表示 30时光合作用与光照强度的关系。若温度降到 25(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点
18、 a、b、d 的移动方向分别是( )A下移、右移、上移 B下移、左移、下移C上移、左移、上移 D上移、右移、上移答案 C9解析 图中 a、b、d 三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25和 30”可知，当温度从 30降到25时，细胞呼吸强度降低，a 点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点(d 点)时吸收的CO2增多，d 点上移；b 点光合作用强度细胞呼吸强度，在 25时细胞呼吸强度降低，光合作用强度增强，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，即 b 点左移。4(2018长
19、沙明德中学质检)右图表示光照强度和 CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是( )A曲线中 a 点转向 b 点时，叶绿体中 C3浓度降低B曲线中 d 点转向 b 点时，叶绿体中 C5浓度升高Cab 段影响光合速率的主要因素是光照强度Dbc 段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件答案 B解析 a 点转向 b 点时，光反应增强能提供更多的还原氢和 ATP 用于 C3的还原，故 C3浓度会下降；d 点转向 b 点时 CO2浓度增加，会有更多的 C5用于 CO2的固定，故 C5浓度会下降；ab 段表示随光照强度的增大，光合速率增加，故光照是影响光合速率的主要因素；bc 段光照强度
20、已经饱和，温度等成为光合速率的影响因素。命题点三 光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析5科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关说法错误的是( )A光照强度增大是导致 ab 段、lm 段 Pn 增加的主要原因B致使 bc 段、mn 段 Pn 下降的原因是气孔关闭C致使 ef 段、op 段 Pn 下降的原因是光照逐渐减弱D适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施答案 B10解析 早晨太阳出来后光照强度不断增大，使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升，A 项正确；大棚栽培条件下的油桃在 bc 段 Pn 下降，主要原因
21、是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量 CO2，使大棚内密闭环境中 CO2浓度迅速下降，而露地栽培的油桃在 mn 段Pn 下降，是因为环境温度过高导致气孔关闭，吸收 CO2减少，B 项错误；15 时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，C 项正确；适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭，增施农家肥从而增加 CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施，D项正确。社会责任 提高大棚内农作物产量的途径途径 具体方法和注意事项延长光照时间夜间适当补充光照：最好选择日光灯，时间不能太长，保证经济效益合理密植：要适度，避免相互遮光造成减产增大光合面积间作、套种：要选择合适的两种作物，减少
22、竞争导致的减产提高 CO2浓度：如适当通风、焚烧秸秆、施用农家肥提高光合作用强度合理施肥：如农家肥和化肥配合使用，还要避免施肥过度造成“烧苗”提高净光合作用速率适当增大昼夜温差：白天适当升温，夜间适当降温，增加有机物的积累量6. (2018青岛高三质检)如图是北方某干旱地区夏日晴朗天气，黄瓜叶片净光合速率与胞间 CO2浓度的日变化曲线。请回答下列问题：(1)据图推测 13：00 时，_(填“增加”或“降低”)环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度，原因是_。(2)有同学认为，17：0018：00 胞间 CO2浓度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率，你认为是否正确？_(填“是”或“否”
23、)，理由是_。(3)玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶，能通过一系列反应将 CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞，保证暗反应顺利进行。在干旱缺水地区，与 11：00 时相比，13：00 时该类植物光合作用速率反而有所升高，除光照、温度等因素外，主要原因是_。11答案 (1)增加 避免因气孔关闭导致胞间 CO2浓度较低，进而影响暗反应速率 (2) 否 由图中实验结果可知该时间段净光合速率大于零 (3)该类植物能利用较低浓度的 CO2解析 (1)图中显示，13：00 时黄瓜光合作用出现了“午休”现象，是气孔关闭导致 CO2吸收不足，进而影响光合作用暗反应，因此适当增加环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“
24、午休”的程度。(2)据图中实验结果可知，17：0018：00 之间黄瓜的净光合速率大于零，说明其光合速率大于呼吸速率。(3)根据题意分析可知，玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶，能通过一系列反应将 CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞，即玉米、甘蔗等植物能利用较低浓度的 CO2，所以在干旱缺水地区，与 11：00 时相比，13：00 时该类植物光合作用速率反而有所升高。重温高考 演练模拟1(2018海南，4)高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是( )A光合作用中的光反应 B光合作用中 CO2的固定C葡萄糖分解产生丙酮酸 D以 DNA 为模板合成 RNA答案 A解析 高等植物细胞中，光合作用
25、中的光反应只能发生在类囊体膜上，A 正确；光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，B 错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中，C 错误；以 DNA 为模板合成 RNA 即转录过程，发生在细胞核和叶绿体、线粒体基质中，D 错误。2(2017北京，2)某植物光合作用、细胞呼吸与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是( )A细胞呼吸的最适温度比光合作用的高B净光合作用的最适温度约为 25C在 025范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D适合该植物生长的温度范围是 1050答案 D解析 由图可知，细胞呼吸的最适温度为 50左右，光合作用的最适温度为 30左右，A12项
26、正确；由最上图可知，植物体净光合作用的最适温度约为 25，B 项正确；在 025范围内，总光合速率曲线的上升幅度比呼吸速率曲线上升幅度大，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的影响大，C 项正确；由图可以看出，当温度超过 45时，净光合速率小于 0，植物不能正常生长，D 项错误。3(2016江苏，32)为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3 个品种 S1、S2、S3 的光补偿点和光饱和点，结果如图 1 和图 2。请回答以下问题：(1)最适宜在果树林下套种的品种是_，最适应较高光强的品种是_。(2)增加环境中 CO2浓度后，测得 S2 的光饱和点显著提高，但 S3 的
27、光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2 的光反应产生了过剩的_，而 S3 在光饱和点时可能_(填序号)。光反应已基本饱和暗反应已基本饱和光、暗反应都已基本饱和(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定 CO2，也参与叶绿体中生物大分子_的合成。(4)在光合作用过程中，CO 2与 RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP)，TP 的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的_。淀粉运出叶绿体时13先水解成 TP 或_，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由_糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。答
28、案 (1)S2 S3 (2)H和 ATP (3)核酸、蛋白质 (4)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果解析 (1)果树林下光照较弱，适合光补偿点较低的植物生长。最适应较高光强的品种光饱和点较高。(2)光反应的产物为H和 ATP；增加环境中 CO2浓度后，S3 的光饱和点却没有显著改变，可能是光反应已基本饱和、暗反应已基本饱和，或二者都已基本饱和。(3)叶绿体中有机物大分子如核酸、蛋白质的合成需要消耗 ATP。(4)淀粉合成场所位于叶绿体基质，根据图示，叶绿体膜上存在六碳糖载体，淀粉运出叶绿体时先水解成 TP 或六碳糖，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中。蔗糖由葡萄糖和果糖结合而成。4(2017江苏
29、，29)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图 1 为光合放氧测定装置示意图，图 2 为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是_。(2)图 1 中影响光合放氧速率的因素有_。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中_的干扰。(3)图 1 在反应室中加入 NaHCO3的主要作用是_。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧速率的变化是_(填“增大” “减小” “增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图 2 中不同时间段曲线的斜
30、率代表光合放氧的速率，对 1520min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_；若在 20min 后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_(填序号：C 5ATP H C 3 )，可推测 2025min 曲线的斜率为_(填“正值” “负值”或“零”)。答案 (1)CaCO 3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、温度、CO 2(NaHCO3)浓度 溶解氧 (3)提供 CO2 增大后稳定 (4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等 负值解析 (1)为防止叶绿素降解，可加入适量的 CaCO3，由于叶绿体中的色素均可溶解于有机溶剂无水乙醇中，故长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片，将因色素溶解变成“白色” 。14(2
31、)影响光合放氧的因素包括光照强度、温度、CO 2浓度(或 NaHCO3浓度)等，为排除反应室内原有 O2对实验结果的干扰，实验测定前需排除反应液中的溶解氧。(3)图 1 在反应室中加入 NaHCO3的主要目的是为果肉细胞光合作用提供 CO2，若提高反应液中 NaHCO3浓度，则在一定范围内可提高光合放氧速率，达到一定速率后将稳定。(4)图 2 中 1520min 曲线斜率不变，意味着此时段果肉细胞不再继续向装置中释放 O2，这表明净光合速率为 0，即果肉细胞光合产氧量与呼吸耗氧量相等；若在 20min 后停止光照，则短时间内光反应被削弱，H、ATP 及 C5均会减少，此时光合产氧量将小于呼吸耗
32、氧量，曲线斜率将呈现“负值” 。一、单项选择题1(2018南京、盐城、连云港二模)下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是( )A叶绿体内：CO 2C 3C 6H12O6，线粒体内：C 6H12O6C 3CO 2B两种细胞器都与能量转换有关，产生的 ATP 均可用于自身 DNA 的复制CATP 和H在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生D两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效地进行答案 B解析 C 6H12O6必须分解成丙酮酸才能进入线粒体，A 错误；叶绿体将光能转化为化学能，线粒体将化学能转化为热能和 ATP 中的化学能，两者产生的 ATP 均
33、可用于自身 DNA 的复制、转录，B 正确；线粒体中水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，产生大量 ATP，但消耗H，C 错误；叶绿体中含有与光合作用有关的酶，线粒体中含有与有氧呼吸有关的酶，D 错误。2如图表示细胞内部分物质转变过程，相关描述正确的是( )A能够在生物膜上完成的过程是 2、5、6、7、8B过程 3、4 的进行需要同种酶的催化C图中 7 过程需要 1 过程的参与，而 8 过程中同时进行了 2 过程D在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过 2 过程合成的 ATP 比叶绿体通过 2 过程合成的ATP 用途单一答案 C解析 图中 2 表示 ATP 的合成，可发生在线粒体内膜和类囊体膜上；5 表
34、示发生在线粒体内15膜上的有氧呼吸的第三阶段；6 表示发生在类囊体膜上的光反应过程中的水在光下分解；7表示发生在叶绿体基质中的光合作用的暗反应阶段；8 表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二阶段，无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，A 项错误；过程 3 表示转录，需要 RNA 聚合酶催化，过程 4 表示逆转录，需要逆转录酶催化，B 项错误；图中 7 过程需要 ATP 水解供能，即 1 过程的参与，8(细胞呼吸)过程中，有机物分解释放的能量部分用于合成 ATP，所以 8 过程中同时进行了 2 过程，C项正确；在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过 2
35、过程合成的 ATP 可用于除了暗反应以外的细胞的各项生命活动，叶绿体通过 2 过程合成的 ATP 只能用于三碳化合物的还原，D 项错误。3关于光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是( )A磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乙醇和 CO2D病毒核酸的复制需要宿主细胞的细胞呼吸提供能量答案 C解析 光合作用的光反应中有 ATP 的合成，需要原料 ADP 和磷酸，A 项正确；光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与，B 项正确；马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，C 项错误；病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的细
36、胞呼吸来提供，D 项正确。4(2018福建宁德高三第二次质检)下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图，下列叙述正确的是( )A过程发生在叶绿体中，过程发生在线粒体中B过程产生 NADH，过程消耗 NADPHC若叶肉细胞中过程速率大于过程，则植物干重增加D过程中 ATP 的合成与放能反应相联系，过程与吸能反应相联系答案 D解析 过程为光合作用的光反应，发生在叶绿体中，过程是有氧呼吸或无氧呼吸过程，不一定发生在线粒体中，A 错误；过程产生 NADPH，过程消耗 NADH，B 错误；若叶肉细胞中过程速率大于过程，则植物干重不一定增加，因为还有其他不能进行光合作用的细胞通过呼吸消耗有机物，C 错
37、误；过程中 ATP 的合成需要能量，与放能反应相联系；过程是 ATP 的水解，释放能量，与吸能反应相联系，D 正确。5将某种植物置于 CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在 5、15、2516和 35条件下，改变光照强度，测定 CO2的吸收速率，得到图 1 所示结果。处理图 1 中有关数据得到图 2、图 3。下列叙述不正确的是( )A图 1 中的自变量是温度和光照强度B当光照强度大于 7 时，25与 15条件下植物有机物的合成速率相同C图 2 表示在 535条件下该植物光饱和点的变化D图 3 表示在 535条件下该植物呼吸速率的变化答案 B解析 题图中 CO2的吸收速率指的是净光合速
38、率，有机物的合成速率应该是净光合速率加上呼吸速率。当光照强度大于 7 时，25与 15条件下植物的净光合速率相等，但由于呼吸速率不同，故有机物的合成速率不相同。6对某植物在不同环境条件下 O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表所示，下列对结果的分析不正确的是( )光照强度(klx)O2变化量(mg/h)温度0 5 1010 0.5 3.0 4.020 1 2.0 5.0A.在 5klx 光照条件下 5h,10时光合作用产生的 O2总量比 20时多 2.5mgB在 20时，分别用 10klx 和 5klx 光照 10h，黑暗 14h，O 2增加量前者比后者多 30mgC在 10、10klx 光
39、照 4.8h 后，转入 20黑暗环境 19.2h，O 2变化量为 0D该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间，CO 2浓度等属于无关变量答案 D17解析 黑暗中单位时间内 O2的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内 O2的释放量是净光合速率，在 5klx 光照条件下 5h,10时光合作用产生的 O2总量是 3.5517.5(mg)，20时光合作用产生的 O2总量是 3515(mg)，前者比后者多 2.5mg，A 项正确；在 20时，用 10klx 和 5klx 光照 10h，黑暗 14h，O 2的增加量分别是 51011436(mg)、2101146(mg)，前者比后者多 30mg，B
40、项正确；在 10时，用 10klx 光照 4.8h，积累 O2的量为 44.819.2(mg)，20黑暗环境 19.2h，消耗 O2的量为 119.219.2(mg)，O2变化量为 0，C 项正确；该实验的自变量是光照强度与温度，光照时间、CO 2浓度等属于无关变量，D 项错误。7(2019南昌质检)将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩 a、b 中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光(黑暗)处理，其他条件相同。下列分析正确的是( )Aa 玻璃罩中的 CO2含量将持续降低Bb 玻璃罩中植株的干重将持续降低C甲、乙两植株的叶肉细胞中形成 ATP 的场所均不同D甲植株的光合作
41、用强度不会等于乙植株的细胞呼吸强度答案 B解析 在适宜强度的光照下，a 玻璃罩中的植物甲，初始时光合作用强度大于细胞呼吸强度，导致 CO2含量逐渐降低，当 CO2含量降低到一定程度时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，a 玻璃罩中 CO2含量维持在较低水平，A 错误；b 玻璃罩中的乙植株进行遮光(黑暗)处理，不能进行光合作用，但可通过细胞呼吸消耗有机物，因此 b 玻璃罩中植株的干重将持续降低，B 正确；甲植株的叶肉细胞中形成 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，乙植株的叶肉细胞中形成 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体，因此二者形成 ATP 的场所不完全相同，C错误；在某一时刻，甲植株的
42、光合作用强度会等于乙植株的细胞呼吸强度，D 错误。8如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物 CO2吸收量随光照强度变化的情况。当光照强度为 c 时，两植物的有机物积累速率分别为 A1、B 1，两植物有机物合成速率分别为A2、B 2，下列比较结果正确的是( )AA 1B 1；A 2B 2 BA 1B 1；A 2B 2CA 1B 1；A 2B 2 DA 1B 1；A 2B 2答案 D解析 根据纵坐标为 CO2的吸收速率可知，A、B 均代表净光合速率，光照强度为 c 时，二者18净光合速率相等，所以 A1B 1；因为总光合速率净光合速率呼吸速率，由题图可知，呼吸速率 AB，所以总光合速率 A2B
43、 2，D 项正确。二、多项选择题9下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是( )A能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有、B阶段生成的H可作为还原剂用于过程生成水C过程、可为叶肉细胞吸收 Mg2 等提供动力D过程、进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体答案 AC解析 据图可知，阶段、分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，过程表示光反应产生 ATP，表示 C3的还原，过程分别表示二氧化碳的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有(光反应发生于类囊体膜上)、中的过程(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)，A 项正确；阶段生成的H将在过程中作为还原剂还
44、原 C3，不能用于过程，B 项错误；过程和都合成 ATP，可为细胞吸收Mg2 等提供动力，C 项正确；过程进行的场所是叶绿体基质，过程进行的场所是细胞质基质，过程进行的场所是细胞质基质和线粒体，D 项错误。10(2018江苏海门中学第二次质检)某同学以小球藻为材料探究光照对光合作用速率的影响，得出在不同强度光照下(灯泡距离玻璃缸 0.3m 处，光照 1h)玻璃缸内氧气浓度的变化(单位：mg/mL)，实验结果如表所示。下列有关叙述中，正确的是( )灯泡功率(W) 15 20 25 30 35 40 45甲缸 6 4 1 0 2 5 10乙缸(遮光处理) 10 10 10 10 10 10 10A
45、.根据实验可知，一定范围内光照强度越强，光合作用越强B在 20W 光下，小球藻线粒体利用的氧气来自小球藻叶绿体和外界水溶液C在 30W 光下，小球藻无有机物的积累，不利于小球藻的生长D在 45W 光下，小球藻光合作用产生氧气的速率为 10mgmL1 h1答案 ABC解析 根据题干信息分析表格，可判定乙缸中的小球藻因被遮光只能进行细胞呼吸，甲缸中的小球藻既进行细胞呼吸，又进行光合作用，表中所给出的数值应是净光合的量。由表中数值可以看出，一定范围内随光照强度增强，光合作用逐渐增强，A 正确；光照强度为 20W 时，19由于光合作用强度小于细胞呼吸强度，小球藻线粒体利用的氧气来自小球藻叶绿体和外界水
46、溶液，B 正确；在 30W 光下光照 1h，小球藻的光合速率与呼吸速率相等，无有机物的积 累 ，不 利 于 小 球 藻 的 生 长 ， C 正 确 ； 在 45 W 光 下 ， 小 球 藻 净 光 合 产 生 的 氧 气 量 为 10 mgmL1 ，此 时细 胞 呼 吸 消 耗 氧 气 为 10 mgmL 1， 由 此 可 求 得 总 光 合 作 用 每 小 时 产 生 氧 气 量 为 10 mgmL1 10mgmL 1 20mgmL 1 ，D 错误。三、非选择题11(2018哈尔滨三中高三一模)如图为水稻叶肉细胞内部分生理过程示意图，其中表示过程，表示物质。请据图回答相关问题：(1)图中与_(填序号)表示的物质相同，图中与表示的物质_(填“相同”或“
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