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题型 6 从物质与能量视角探索光合作用（题型集
训）
【基础题型】
1. （2022•阜宁县校级二模）叶绿体中光能转换成电能时，电子的最终来源及最终受体是（ ）
A．叶绿素a、NADPH B．H O、NADP+
2
C．叶绿素a、NADP+ D．H O、NADPH
2
2. （2022•石家庄三模）将正常生长的绿萝盆栽，由夏季中午炎热环境转移到温度适宜但光照强度相同的环境
中培养，短时间内叶绿体会发生的变化是的（ ）
A．H O在光下分解速率减弱B．卡尔文循环减弱 C． 的比值下降 D． 的比值上升
2
3. （2022•黄州区校级二模）细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的运用。下列有关叙述中，错
误的是（ ）
A．中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收
B．农作物生长发自过程中，及时去掉衰老变黄的叶片有利于有机物的积累
C．合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度
D．温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证O 供应
2
4. （2022•徐汇区二模）小麦过度密植容易出现黄叶，而通过合理密植后，不但不易出现黄叶，还能提高光合
作用速率，从而增加产量。合理密植对光合作用的影响是（ ）
A．只提高光反应 B．只提高暗反应 C．光反应和暗反应速率都提高 D．降低呼吸速率
5. （2022•湖南三模）在光合作用过程中，当 H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时，该酶可以使 ADP+Pi合成
ATP，其过程如图所示。下列相关分析错误的是（ ）
A．图示的膜上还含有叶绿素等光合色素
B．线粒体内膜上可能也具有ATP合成酶
C．ATP合成酶对于ATP的合成来说是酶，对于H+的运输来
说是载体D．若叶绿体基质的pH变小，则会导致光合作用过程中合成的ATP增多
6. （2022•沧县校级模拟）科研人员分别在不同时间干旱胁迫（CK为0h）条件下对3个葡萄品种（贝达、夏
黑、晨香）的叶片叶绿素含量进行测定，以探究不同葡萄品种对干旱条件的响应，部分实验结果如图所
示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．用层析法分离色素，干旱处理下夏黑绿色色素带最窄
B．干旱胁迫可能促进叶绿素的分解并抑制叶绿素的合成
C．干旱胁迫24h、96h，“晨香”“贝达”的叶片的光合速率相等
D．干旱胁迫条件下葡萄的呼吸速率可能会降低
7. （2022•石家庄二模）玉米叶片CO 吸收速率与温度变化的关系如图所示。有关叙述不正确的是（ ）
2
A．实验需控制适宜的无关变量，如光照强度、呼吸强度等
B．35℃后曲线下降可能是由于光合作用相关酶活性下降导致
C．15℃时玉米叶肉细胞中[H]来自细胞质基质、线粒体和叶绿体
D．若计算CO 固定速率，需在黑暗条件下测各温度的叶片呼吸速率
2
8. （2022•重庆模拟）农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图曲线，据此
得出以下结论，你认为不合理的是（ ）
A．呼吸作用酶的最适温度高于光合作用酶的最适温度
B．阴影部分可用于表示5﹣35℃时蔬菜有机物的积累量
C．温度越高，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25﹣30℃9. （2022•道里区校级二模）如图是植物细胞部分代谢过程示意图。下列有关①②过程说法正确的是
（ ）
O H O O
2 2 2
A．①过程在线粒体内膜，上进行，②过程在叶绿体内膜上进行
B．①过程消耗的[H]和伴随②过程产生的[H]是同一种物质
C．菠菜叶肉细胞中可同时发生①②过程，表皮细胞只能发生①过程
D．伴随①②过程产生的ATP都可用于细胞的各种生命活动
10. （2022•长宁区二模）如图表示某叶肉细胞内的能量转化过程简图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①需要NADPH供氢 B．过程③发生在线粒体中
C．过程①和②代表光合作用中的能量转化 D．过程③和④表示呼吸作用中的能量转化
11. （2022•绵阳模拟）细胞呼吸和光合作用过程中时时刻刻进行着物质和能量代谢。下列关于细胞呼吸和光合
作用过程中，[H]、ATP的产生和消耗的相关叙述，错误的是（ ）
A．无氧呼吸的第一阶段产生[H]，产生ATP
B．有氧呼吸的第三阶段消耗[H]，产生ATP
C．光合作用光反应阶段产生[H]，消耗ATP
D．光合作用暗反应阶段消耗[H]，消耗ATP
12. （2022•福建模拟）人参是阴生植物，常生长在以红松为主的针阔混交林中。已知人参和红松光合作用的最
适温度为25℃，呼吸作用的最适温度为30℃。在25℃条件下人参和红松光合速率与呼吸速率比值（P/R）
随光照强度的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．图中曲线A代表的是人参，曲线B代表的红松
B．光照强度为a时，每日光照14小时，人参可正常生长而红松不能C．在b点之后，限制人参P/R增大的主要环境因素是CO 浓度
2
D．若将环境温度提高至30℃，其他条件不变，a点将左移
13. （2022•延庆区一模）为提高草莓的产量，科研人员研究了大棚内不同条件对草莓植株光合速率的影响，结
果如图所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A．A点数值可代表草莓植株的呼吸作用速率
B．在C、D两点相同时间草莓植株制造有机物的量相等
C．在B点草莓植株的光合作用速率等于呼吸作用速率
D．科研人员研究了光照强度和温度对草莓植株光合速率的影响
14. （2022•中山区校级模拟）在夏季晴朗白天，某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度如图所示（假设塑
料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）。
（1）在曲线a中，6时时刻，植株叶肉细胞中能够产生ATP的结构有
。在13时左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。与 11时相比，13
时时刻叶肉细胞之间的CO 浓度相对 （填“较高”或“较低”）。植物根系部位土壤相对缺
2
水也是导致气孔关闭的主要因素之一。但是，如果在12～14时时段用较低温度的地下水灌溉，并没有
提高植株光合作用强度，反而容易导致作物萎蔫。其主要原因是 。
A.叶片蒸腾剧烈，水分散失快
B.植物体温度下降，气孔关闭
C.根系对矿质元素吸收减少
D.根系渗透吸水下降
（2）曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的ATP和 用于CO 还原，后
2者在CO 还原中的作用是 。6﹣9时和16﹣18时，曲线b高于曲线
2
a，主要原因是此时段棚内 较高。
15. （2022•西安模拟）在25℃、CO 浓度为0.10%等环境条件下，实验测得某植物幼苗光合作用与光照强度的
2
关系，结果如图所示。请回答下列问题：
（1）据图分析，B点时该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有
。
（2）在其他条件不变的情况下，环境温度由25℃升高到30℃的过程中，D点逐渐左移，对这种变化的
合理解释是温度升高，光合作用的 降低，达到光饱和点所需光照强度 。
（3）在温度等条件保持不变的情况下，CO 浓度若下降到0.03%，B点右移，对该现象最合理的解释是
2
。
（4）若在植物培养液中加入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照条件下释放氧气的速率会下降。
分析主要原因是 的积累，使光反应速率减慢。
【创新提升】
16. （2022•冀州区校级模拟）如图表示植物细胞代谢的过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①可表示渗透吸水，对④⑤⑥⑦⑧过程研究，发现产生的能量大部分储存于ATP中
B．过程④发生在细胞质基质中，过程②产生的能量可用于矿质离子的吸收过程
C．过程③产生的C H O 的氧全部来自CO ，过程⑧在根尖细胞线粒体内膜上进行
6 12 6 2
D．就叶肉细胞来说，若②O 的释放量大于⑧O 的吸收量，则该植物体内有机物的量将增加
2 2
17. （2022•重庆模拟）为探究温度对绿藻光合作用和呼吸作用的影响，将绿藻培养液均分成 4份，装入密闭培
养瓶中，置于4种不同温度（已知t ＜t ＜t ＜t ）下培养，分别在光照和黑暗条件下测定密闭培养瓶中氧
1 2 3 4
气的含量变化，得到如图所示数据。下列分析错误的是（ ）A．在光照的条件下，t 温度时绿藻细胞群体的净光合速率为零
4
B．在光照的4种温度实验条件下，t 温度时绿藻增殖速度最快
3
C．光合作用相关酶的最适温度可能比呼吸作用相关酶的最适温度低
D．四个组别的绿藻呼吸作用相关酶的活性随温度升高而升高
18. （2022•襄城区校级四模）米切尔的化学渗透假说提出：ATP的合成是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起
的。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。假说内容及实验过程如
图所示，下列相关叙述错误的是（ ）
A．类囊体中的H+通过被动运输的方式运至类囊体外侧
B．第三步将类囊体置于pH＝8的缓冲介质中是为了类囊体膜内外形成H+浓度梯度
C．第四步在黑暗中进行的目的是避免光照产生O
2
D．该实验可证明ATP合成的直接动力来自H+浓度梯度
19. （2022•滨海新区模拟）在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源（补光）
试验，结果如图所示。补光的光强度为150μmol•m﹣2•s﹣1，补光时间为上午7：00～10：00，温度适宜。下
列叙述正确的是（ ）A．给植株补充580nm光源，对该植株的生长有促进作用
B．若680nm补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降
C．在补光实验时间内，450nm补光组从温室中吸收的CO 总量比对照组多
2
D．若450nm补光组在9：00时突然停止补光，则植株中的C 含量增大
5
20. （2022•惠州一模）盐胁迫是制约植物生长的主要因素之一。以蓝莓为材料研究盐胁迫（150mmol•L﹣
1NaCl）的不同处理时间（在0、4、8、12和16d取样，分别用T 、T 、T 、T 、T 表示）下蓝莓叶片的
0 4 8 12 16
生理特性及代谢物的变化，结果如图。
注：POD和SOD为抗氧化保护酶系统的重要组成部分，具有清除活性氧，减轻脂膜过氧化的功能。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．在该研究中，蓝莓植株的培养温度、pH及处理的NaCl浓度均为无关变量
B．由结果可知，盐胁迫下蓝莓通过提高可溶性糖的含量来维持叶片细胞渗透压稳定
C．结果表明，蓝莓细胞在盐胁迫12d左右时光合色素含量最高，达到耐盐响应高峰
D．一定程度的盐胁迫下，蓝莓可通过降低POD和SOD活性来维持生物膜的结构和功能
21. （2022•杭州二模）为科学栽培草珊瑚，科学家对草珊瑚分别进行全光照（L ）、50%（L ）、70%
0 50
（L ）、90%（L ）遮光处理，120天后测定光合作用相关指标，结果如图所示。气孔导度越大，气孔的
70 90
开放程度就越大。下列叙述正确的是（ ）A．经长期遮光，草珊瑚中与光合作用有关的结构和成分都不变
B．若8：00时增加光照强度，则L 处理下的净光合速率将减小
70
C．中午净光合速率较小是蒸腾作用强，气孔导度减小引起的
D．14：00后，净光合速率逐渐减小不受到胞间CO 浓度的限制
2
22. （2022•保定模拟）科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO 溶液和必要物质，在适宜条件下进行
3
闪光实验，结果如图，下列各项分析错误的是（ ）
A．悬浮液中加入的必要物质应与细胞质基质成分相似，以保证叶绿体正常的代谢活动
B．该实验直接测出来的数值代表的是净光合速率
C．在每次光照结束时，都有[H]和ATP的积累，在黑暗条件下继续用于C 的还原
3
D．离体的叶绿体吸收利用光能的色素分布在类囊体薄膜上
23. （2022•深圳模拟·节选）研究者选择长势大致相同的正常水稻幼苗，分别供给低氮、中氮和高氮营养液，
研究不同施氮量对水稻幼苗光合作用的影响，30 d后测定相关指标，结果如表所示。已知气孔导度指的是
气孔张开的程度，RuBP羧化酶是CO 固定过程中的关键酶，请回答下列相关问题：
2
处理 叶绿素含量（SPAD） 气孔导度（mol•m﹣2•s﹣ 胞间CO 浓度 RuBP羧化酶含量
2
1） （µmol•mol﹣1） （mg•cm﹣2）
低氮 34.7 0.53 290 0.1227
中氮 37.7 0.50 281 0.1405
高氮 42.4 0.48 269 0.1704
（1）该实验的自变量是 。欲测定叶绿素含量，可先用 （填溶剂）提取叶片中的色素。
（2）氮元素被植物吸收后可用于合成多种与光合作用有关的化合物，如
（写出两种）。
（3）据表格分析可知，与其他组相比，高氮组胞间CO 浓度最低的原因是
2
。
24. （2022•漳州三模）究发现H S可增强植物抵御干旱的能力。科研人员用拟南芥为材料进行下列实验：在正
2
常浇水和干旱条件下，分别施加H S，检测各组中拟南芥的气孔导度、光合速率和固定二氧化碳的Rubisco
2
酶活性，结果如图1、图2所示。
（1）该实验的自变量是 。比较图1中的组别 ，说明H S能
2
缓解干旱胁迫，但并不能使拟南芥光合速率恢复正常。
（2）Rubisco酶主要分布于叶肉细胞的 （具体位置）。据图1、2分析，H S会
2
导致 ，从而影响拟南芥的光合作用。据
此解释在正常浇水情况下，施加H S，光合速率下降的原因
2
。
（3）叶表皮保卫细胞吸水膨胀，气孔打开，这一现象与细胞膜上K+通道蛋白有关。研究发现植物自身
可产生H S，H S缺陷突变体K+通道蛋白含量最高，野生型其次，H S超表达突变体含量最低。综合以
2 2 2
上信息，请简要说明一定浓度的H S可提高拟南芥抗旱能力的原因：①H S通过
2 2
，导致气孔关闭，减少水分散失；②通过
，从而增加有机物的合成量。
25. （2022•浙江模拟）回答下列有关植物代谢的问题：
（一）甜瓜是新疆重要的经济作物。图1为甜瓜叶绿体内光合作用的过程，温室种植甜瓜需要补光以增
加产量。图2表示三种不同补光条件下甜瓜光合速率的曲线图。请回答下列问题：（1）图1中，过程Ⅱ的名称是 。物质D是 。
（2）据图2分析，红光更有利于提高甜瓜的产量，其原因是该措施能直接促进光合作用 阶
段的效果更加显著。
（3）新疆甜瓜特别甜的主要原因是 、 。
（二）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同
的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP为电子受体，以相对放氧量表示光反
应速率，实验结果如下表所示：
叶绿体类型
叶绿体B：双层膜局 叶绿体C：双层膜瓦 叶绿体D：所有膜
叶绿体A：双层
相对值 部受损，类囊体略 解，类囊体松散但 结构解体破裂成颗
膜结构完整
有损伤 未断裂 粒或片段
实验项目
实验一：以Fecy为电子
100 167.0 425.1 281.3
受体时的放氧量
实验二：以DCIP为电
100 106.7 47.1 109.6
子受体时的放氧量
据此分析：
（4）叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体的双层膜对以 （填“Fecy”或“DCIP”）
为电子受体的光反应有明显的阻碍作用，得出该结论的推理过程是
。
（5）该实验中，光反应最快的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的情况下，更有利于
，从而提高光反应的速率。
