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专题二 细胞的代谢
第4讲 光合作用和细胞呼吸
一、易错辨析
1. 细胞呼吸与光合作用的过程
(1) 线粒体将葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。 ( )
(2) 人在剧烈运动时产生的CO 全部来自有氧呼吸。 ( )
2
(3) 无氧呼吸不需要O 参与，最终有[H]的积累。( )
2
(4) 无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失。 ( )(5) 放置时间过长的牛奶发生胀袋，是乳酸菌污染导致的。 ( )
(6) 无水乙醇在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用。 ( )
(7) 叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。( )
(8) 光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP。 ( )
(9) 暗反应中14C的转移途径是14CO→14C →14C →(14CHO)。 ( )
2 3 5 2
2. 细胞呼吸与光合作用的影响因素及应用
(1) 及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。 ( )
(2) 降低光照将直接影响光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO 浓度则直接影响暗反应的进行。 ( )
2
(3) 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度降低，暗反应强度也降低。 ( )
(4) 夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量。 ( )
(5) 夏季晴天，植物光合作用的“午休”现象的主要原因是环境中CO 浓度过低。( )
2
(6) 净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。 ( )
(7) 将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容
器内CO 浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定。( )
2
3. 光合作用和细胞呼吸的实验
(1) 检测酵母菌培养过程中是否产生CO，可判断其呼吸方式。( )
2
(2) 在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。(
)
(3) 制备小圆形叶片，用打孔器打孔时，不需要避开大的叶脉。 ( )
(4) 在探究光照强度对光合作用的影响实验中，光照越强，相同时间内叶片浮起的数量越多。( )
二、规范表述
(1) 高温、干旱环境中植物出现光合午休的原因是
。
(2) 在农业生产中为避免出现光合“午休”现象，应采取的措施是 。
(3) “正其行，通其风”提高作物产量的原理是
。
(4) 施用农家肥可以促进植物生长的原理是
。
(5) 秋天，植物叶片变黄，光合速率下降的原因是
。
(6) 土壤板结时，光合速率下降的原因是
。(7) 短暂无光期间，植物体内依旧能生成(CHO)的原因是
2
。
(8) 将小球藻细胞中的叶绿体和线粒体采用一定方法分离后，进行了如下实验：将叶绿体和线粒体分别加入甲、
乙两支试管中，甲中盛有适宜浓度的NaHCO 溶液，乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液，当处于充足光照且
3
其他条件适宜的环境中，两支试管内都会产生气泡。若原实验在黑暗且其他条件相同的环境中进行，则甲、
乙两支试管内的实验现象分别是 ，原因是
。
考点1 光合作用与细胞呼吸的过程及内在联系
1. 光合作用与有氧呼吸过程图解
(1)物质名称：b ，c ，d ，e ，f ，g ，h 。
(2)填写生理过程及场所
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
生理
. .
过程 . . .
场所 . . .
. .
2. 光合作用与细胞呼吸的物质转化与能量转换关系
(1)元素转移
C：
H：O：
(2)能量转换
注意无氧呼吸的4点提醒
（1）不同生物无氧呼吸的产物
（2）产物不同的直接原因是 参与催化的酶 不同，根本原因是 控制酶合成的基因 不同。
（3）无氧呼吸只释放少量能量的原因：大部分能量储存在 酒精或乳酸 中。
（4）水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸产生的 酒精 对细胞有毒害作用。
3. 改变条件后，C、C、NADPH、ATP的含量及（CH O）合成量的变化
3 5 2
（1）分析方法——借助模式图，利用表格进行分析（提示：从物质生成和消耗两个方面综合分析）光照由强变弱，CO 供应不变 光照不变，CO 供应减少
2 2
原因 结果 原因 结果
生成：光反应 生成：光反应
ATP、NADPH . .
消耗：C 的还原 消耗：C 的还原
3 3
生成：CO 的固定 生成：CO 的固定
2 2
C . .
3
消耗：C 的还原 消耗：C 的还原
3 3
生成：C 的还原 生成：C 的还原
3 3
C . .
5
消耗：CO 的固定 消耗：CO 的固定
2 2
（2）结果归纳
光照由强变弱， 光照由弱变强， 光照不变，CO 供应 光照不变，CO 供应
2 2
CO 供应不变 CO 供应不变 由充足到不足 由不足到充足
2 2
ATP和
减少 . 增加 .
NADPH
C 减少 . 增加 .
5
C 增加 . 减少 .
3
模型分
析
（3）注意（CHO）的含量变化
2
①正常情况下，（CHO）的含量变化只与 有关，且呈正相关。如：当光照不变，CO 供应由充
2 2
足到不足时，CO 的固定减少，C 的还原暂时不变→C 的含量减少→C 还原减少→（CHO）的含量减少。
2 3 3 3 2
②若（CHO）运出受阻，则会导致光合作用速率 。
2
考法1 综合考查光合作用与细胞呼吸的关系
1. （2022•湖北模拟）人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等
剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是（ ）
A．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP
B．消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP少
C．短跑时，快肌纤维中ATP的消耗速率远高于它的合成速率D．慢跑时，慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体内膜
2. （2022•涪陵区校级一模）如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是（ ）
A．a过程一定伴随O 的释放，d过程不需要O 的直接参与
2 2
B．a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中C 的还原
3
C．a、c中合成ATP所需的能量来源不同
D．c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中
3. （2022•保定模拟）如图表示植物叶肉细胞叶绿体的类囊体膜上发生的部分代谢过程，其中运输 H+的载体
蛋白有两种类型，从而实现H+在膜两侧间的穿梭。下列分析不正确的是（ ）
A．图中过程产生了氧气、ATP和NADPH等
B．H+可由叶绿体基质进入类囊体腔，该过程属于主动运输但消耗的能量不是由ATP提供的
C．通过类囊体膜转运H+的两种机制不相同
D．据图分析，氧气产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜
4. （2021•新华区校级模拟）同位素标记法是生物学实验中常用的方法，下列各项表示利用该方法进行物质
转移路径的探究，相关叙述正确的是（ ）
A．用14C标记CO ，卡尔文循环中14C的转移路径为14CO →14C →14C →（14CH O）
2 2 3 5 2
B．给浆细胞提供15N标记的氨基酸，15N在具膜细胞器间的转移路径为核糖体→内质网→高尔基体
C．在含15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养液中培养洋葱根尖，15N的转移路径可为细胞质→细胞核→核
糖体
D．用35S标记的T 噬菌体侵染大肠杆菌，35S的传递路径是亲代T 噬菌体→子代T 噬菌体
2 2 2
5. （2022•烟台三模）我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工路线，流程如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．①、②过程模拟暗反应中CO 的固定，③、④过程模拟C 的还原
2 3
B．步骤①需要催化剂，②、③、④既不需要催化剂也不需消耗能量
C．该过程与植物光合作用的本质都是将光能转化成化学能储存于有机物中
D．该体系与植物光合作用固定的CO 量相等时，植物体内淀粉的积累量较低
2
考法2 考查光合色素与光合作用的过程
6. （2022•湖北模拟）叶绿体内的叶绿素和类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，其中叶绿素a分子含有一个卟
啉环的是亲水的“头部”和一个叶绿醇的疏水的“尾部”，呈蝌蚪型，该特点与磷脂有很大相似性；这也
决定了叶绿素分子在类囊体膜上有规则的定向排列。下列分析错误的是（ ）
A．叶绿素a分子与磷脂共有的元素是C、H、O、N
B．叶绿素a与磷脂的元素组成说明无机盐能构成复杂的化合物
C．叶绿素a分子的尾部与磷脂“尾部”相亲和利于其在类囊体膜上的固定
D．叶绿素a分子的“头部”是亲水的，不能与类囊体膜上的蛋白质结合在一起
7. （2022•重庆模拟）研究发现，小球藻在高氮条件下光合作用强，油脂积累少；在低氮条件下生长较慢，
但能积累更多油脂。为获得油脂生产能力强的小球藻用于制造生物质燃料，科研人员进行了图 1所示实验，
发现培养基上的藻落（由一个小球藻增殖而成的群体）中，只有一个为黄色（小球藻 X），其余均为绿色
（小球藻Y）。为检测油脂生产能力，研究者进一步实验，得到图2所示结果。下列相关说法正确的是（
）A．小球藻通过光反应，将水裂解产生氧气、[H]和ATP
B．为增大小球藻目标变异类型产生的可能性，诱变处理设置为高氮营养条件
C．小球藻X可能无法合成叶绿素，可检测其叶绿体颜色来初步判断
D．图2表明低氮条件下的小球藻Y更适于制造生物质燃料
考点2 光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用
1. 影响细胞呼吸因素相关的曲线
影响因素 图像 解读
（1）原理：温度通过影响与细胞呼吸有关的 来影响
呼吸速率。
温度
（2）应用
条件下储存蔬菜和水果
大棚夜间适当 ，减少有机物消耗
（1）曲线分析
①O 浓度=0时，只进行 。
2
②00时，植物因积累有机物而生长。
②当净光合速率=0时，植物不能生长。
③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。
5. 一昼夜气体变化的2类曲线
（1）自然环境中一昼夜植物CO 吸收或释放速率的变化
2
a点 凌晨， 降低， 活性降低，使细胞呼吸 ，释放的CO 减少。
2
b点 光合作用
清晨和傍晚光照较弱，光合作用强度 呼吸作用强度；植物体内有机物的总量 ，
bc和ef段
环境中CO 量 ，O 量
2 2
光合作用强度 呼吸作用强度。
c点和e点
其中c点 积累有机物，e点有机物积累量达到 。
c~e段 光合作用强度 呼吸作用强度；植物体内有机物总量 。
中午 过高，为减少蒸腾作用的水分散失，叶片表皮 ，CO 吸收量
d点 2
，光合作用强度下降。此现象被称为“光合午休”。
1. 当植物的光合作用强度 = 呼吸作用强度时，叶肉细胞的光合作用强度＞呼吸作用强度 。原因是植物只有含叶
绿体的细胞进行光合作用，而整个植物的所有活细胞都要进行呼吸作用，所以只有叶肉细胞的光合作用强度
＞呼吸作用强度时，才可能使植物的光合作用强度=呼吸作用强度。
2. 经过一昼夜植物生长与否的判断——面积法（S - （ S +S ））
1 2 3
当S - （ S +S ）＞0时，说明一昼夜内有有机物积累，植物生长；
1 2 3
当S - （ S +S ）=0时，说明一昼夜内有机物既不积累，也不消耗，植物不生长；
1 2 3
当S - （ S +S ）＜0时，说明一昼夜内有机物不积累，被消耗，植物不生长。
1 2 3
（2）密闭容器内一昼夜CO 含量或O 含量与时间的关系曲线
2 2
①光合速率等于呼吸速率的点： 。②图甲中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为 ，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中CO
2
含量 ，即总光合量 总呼吸量，该植物生长。
③图乙中N点低于虚线，该植物一昼夜 生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O 含量
2
，即总光合量 总呼吸量，植物不能生长。
考法1 考查影响光合速率和呼吸速率的因素
1. （2022•襄城区校级二模）如图为细胞在密闭容器内氧化分解葡萄糖过程中呼吸速率的变化情况。相关叙
述正确的是（ ）
A．若为酵母菌，0﹣8h容器内的水由于细胞呼吸消耗而不断减少
B．若为肌细胞，6h后开始产生酒精，6﹣10h酒精产生速率逐渐增大
C．若为根细胞，0﹣6h容器内压强不断增大，在6h时达到最大值
D．若为酵母菌，9h取容器内的液体用酸性重铬酸钾检测出现灰绿色
2. （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
3. （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
4. （2022•九龙坡区校级模拟）某课题小组在自然光照的基础上分别用三种不同波长的光对温室中的植物进
行了补光实验，补光的光强度均为 150μmol•m﹣2•s﹣1，采用冷光源补光，补光时间为上午 7：00～10：
00，温度适宜，并设置一对照组（CK组），实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该实验目的是研究不同波长的光对温室植物光合作用的影响
B．采用冷光源补光是为了避免温度对植物光合作用造成干扰
C．结果表明680nm补光组的CO 吸收速率明显高于其他补光组
2
D．若10：00时突然停止光照，此时植物有机物的合成立即停止
5. （2022•秦皇岛二模）玉米是我国重要的粮食作物，研究其光合特性有利于促进高产。玉米的维管束内层
细胞是维管束鞘细胞，外层细胞是叶肉细胞，这两种细胞有不同的叶绿体。玉米能利用较低浓度的 CO ，
2
并将其固定储存在苹果酸中，玉米细胞进行光合作用的相关反应如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．玉米叶肉细胞进行细胞呼吸在线粒体中产生的丙酮酸能在光合作用中被消耗
B．玉米叶肉细胞的叶绿体能利用较低浓度的CO ，可能是PEP羧化酶的活性较高
2
C．维管束鞘细胞能合成淀粉等光合产物，抑制苹果酸的生成会导致光合产物减少
D．在适宜条件下，较低浓度的CO 就能使玉米的光合速率与呼吸速率达到平衡
2考法2 考查特殊点及其移动
6. （2022•保定二模）图 1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分物质变化，图 2表示玉米在充足
CO 、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列叙述正确的是（ ）
2
A．图1中，在生物膜上进行的过程有①②③，⑤过程需要消耗ATP
B．图1中，若叶肉细胞内②过程与④过程的速率相等，则玉米植株可正常生长
C．图2中，P点对应光照强度下，限制玉米光合速率的主要环境因素是CO 浓度
2
D．图2中，若环境中CO 浓度降低，则曲线上的Q点将向左下方移动
2
7. （2022•重庆一模）红松（阳生）和人参（阴生）均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水
分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的
是（ ）
A．光照强度为a时，每天光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少
B．光照强度在b点之后，限制红松和人参P/R值增大的主要外界因素都是CO 浓度
2
C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等
D．若适当增加土壤中Mg2+的含量，一段时间后人参的a点左移
考法3 综合考查总光合速率、净光合速率与呼吸速率
8. （2022•罗田县校级模拟）如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中 a、b为
测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法不正确的是（ ）A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO 缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生
2
NADPH的速率将变小
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率可能
会发生从a到b的变化
D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO 缓冲液的浓度
2
9. （2022•黄州区校级四模）如图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化曲线，
据图分析有关叙述正确的是（ ）
A．一天中适当遮光均会显著增强净光合速率
B．b﹣M段叶肉细胞内合成ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C．M点时叶肉细胞消耗的CO 量一般等于呼吸产生的CO 量
2 2
D．e﹣f段净光合速率降低的原因是CO 吸收量减少影响暗反应所致
2
10. （2022•湖北模拟）图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果，图2表示温室中该幼
苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。据图分析错误的是（ ）
A．甲、乙主要吸收蓝紫光和红光
B．在收获时节，大豆叶片中色素量的含量是（甲+乙）大于（丙+丁）
C．在B、D点时，光合作用制造的有机物是细胞呼吸消耗有机物的两倍
D．为获得最大的经济效益，温室应控制的温度为20℃
11. （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
3行闪光实验，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
12. （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
1 2 3 4
氧气的含量变化，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
考法4 考查一昼夜气体变化曲线
13. （2022•山东模拟）连续48h测定温室内CO 浓度及植物CO 吸收（或释放）速率，得到如图所示曲线
2 2
（整个过程中呼吸作用强度恒定）。下列有关叙述正确的是（ ）A．实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B．如改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将下移，48小时净积累量为负值
C．由图可知在植物叶肉细胞中，呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D．实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
14. （多选）（2022•菏泽二模）图甲表示某油科植物种子萌发过程中CO 释放和O 吸收速率的变化趋势，图
2 2
乙表示油科植物叶肉细胞中C 的相对含量在夏季某天24h内（有一段时间乌云遮蔽）的变化趋势。下列
3
叙述错误的是（ ）
A．图甲中，在12～24h期间，萌发种子的呼吸方式主要是无氧呼吸
B．图甲中第48h后，萌发的种子O 吸收速率超过CO 释放速率，其原因是幼苗开始进行光合作用
2 2
C．图乙中，叶肉细胞进行光合作用的区间是B～I，乌云遮蔽开始的时间可能是曲线上D点对应的时刻
D．与F点相比，G点叶绿体中NADPH的含量较高
15. （2022•许昌三模）将叶面积相等的甲、乙两种植物分别置于两个相同的、温度恒定且适宜的密闭透明玻
璃小室内，给予充足光照，定时测定CO 含量。实验一段时间后，甲、乙装置内均达到平衡且甲装置内
2
CO 含量较低。下列有关说法正确的是（ ）
2
A．达到平衡时甲、乙两植物的光合作用强度一定相同
B．实验过程中甲、乙两植物的呼吸速率相同且一直保持不变
C．甲植物固定CO 的能力较乙植物低
2
D．若将甲、乙两植物放在上述同一密闭装置中，一段时间后乙植物可能先死亡1. （2022•重庆）从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是（ ）
A．⑤→⑧→⑦和⑥→③ B．⑧→①→③和②→③
C．⑤→⑧→③和④→⑦ D．⑧→⑤→③和⑥→⑦
2. （2022•河北）关于呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A．酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B．种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C．有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中
D．通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
3. （2021•湖北）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封
条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（ ）
A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B．密封条件下，梨呼吸作用导致O 减少，CO 增多，利于保鲜
2 2
C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
4. （2022•湖北）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg•g﹣
1），结果如表。下列有关叙述正确的是（ ）
植林类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素
野生型 1235 519 419 4.19
突变体1 512 75 370 1.59突变体2 115 20 379 0.36
A．两种突变体的出现增加了物种多样性
B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致
D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
5. （2022•乙卷）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，
发现容器内 CO 含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是
2
（ ）
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
6. （2021•重庆）如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是（
）
A．水光解产生的O 若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜
2
B．NADP+与电子（e﹣）和质子（H+）结合形成NADPH
C．产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D．电子（e﹣）的有序传递是完成光能转换的重要环节
7. （多选）（2021•山东）关于细胞中的H O和O ，下列说法正确的是（ ）
2 2
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H O产生
2
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H O
2
C．植物细胞产生的O 只能来自光合作用
2
D．光合作用产生的O 中的氧元素只能来自于H O
2 2
8. （多选）（2021•河北）《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下
列叙述正确的是（ ）
A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑
制
C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间
9. （2021•山东）光照条件下，叶肉细胞中O 与CO 竞争性结合C ，O 与C 结合后经一系列反应释放CO
2 2 5 2 5 2
的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸
强度见表。光合作用强度用固定的CO 量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
2
SoBS浓度
0 100 200 300 400 500 600
（mg/L）
光合作用强度
（CO µmol•m2•s 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7
2
﹣1）
光呼吸强度
（CO µmol•m2•s 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3
2
﹣1）
（1）光呼吸中C 与O 结合的反应发生在叶绿体的 中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，
5 2
叶片CO 释放量先增加后降低，CO 释放量增加的原因是
2 2
。
（2）与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/LSoBS溶液的水稻叶片吸收和放CO 量相等时所需的光照强度
2
（填：“高”或“低”），据表分析，原因是
。
（3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究
SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在 mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步
进行实验。
10. （2021•乙卷）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO 固定方式。这类植物晚上气孔打
2开吸收CO ，吸收的CO 通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的
2 2
CO 可用于光合作用。回答下列问题：
2
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有 。光合作用所需的CO 来源于苹果酸脱羧
2
和 释放的CO 。
2
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止
，又能保证 正常进行。
（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的 CO 固定方式。（简
2
要写出实验思路和预期结果）
11. （2021•重庆）人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸
链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致
的危害。据图回答以下问题：
（1）呼吸链受损会导致 （填“有氧”或“无氧”）呼吸异常，代谢物X是 。
（2）过程⑤中酶B的名称为 ，使用它的原因是
。
（3）过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是
。
12. （2022•重庆）科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生 ATP（如图Ⅰ）。
为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。（1）制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是
；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持 （填“低温”或“常温”）。
（2）在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种
能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，原因是
。
（3）为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处
理 ， 结 果 如 图 Ⅲ 所 示 ， 悬 液 的 pH 在 光 照 处 理 时 升 高 ， 原 因 是
。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是 。
（4）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下
持续生产，需稳定提供的物质有 。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增
加，若要增产，可采取的有效措施有 （答两
点）。
13. （2022•山东）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用
强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进
行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足
的条件下用强光照射，实验结果如图所示。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
（1）光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸上扩散速
度最快的色素主要吸收的光的颜色是 。
（2）强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增
加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有 、
（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是 。
（3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制 （填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相
比，说明BR可能通过 发挥作用。
14. （2021•重庆）GR24是新型植物激素独脚金内酯的人工合成类似物，在农业生产上合理应用可提高农作物
的抗逆性和产量。
（1）某小组研究了弱光条件下GR24对番茄幼苗生长的影响，结果（均值）见表：
指标 叶绿素a含量 叶绿素b含量 叶绿素a/b 单株干重 单株分枝数处理 （mg•g﹣1） （mg•g﹣1） （g） （个）
弱光+水 1.39 0.61 2.28 1.11 1.83
弱光+GR24 1.98 0.98 2.02 1.30 1.54
①结果表明，GR24处理使幼苗叶绿素含量上升、叶绿素a/b （填“上升”或“下降”），净光合
速率 ，提高了幼苗对弱光的利用能力。GR24处理抑制了幼苗分枝，与该作用效应相似的另一类激素
是 。
②若幼苗长期处于弱光下，叶绿体的发育会产生适应性变化，类囊体数目会 。若保持其他条件不
变，适度增加光照强度，气孔开放程度会 （填“增大”或“减小”）。
（2）列当是根寄生性杂草。土壤中的列当种子会被番茄根部释放的独脚金内酯诱导萌发，然后寄生在番茄
根部使其减产；若缺乏宿主，则很快死亡。
①应用GR24降低列当对番茄危害的措施为
。
②为获得被列当寄生可能性小的番茄品种，应筛选出释放独脚金内酯能力 的植株。
15. （2021•河北）为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在
限制水肥的条件下做如下处理：（1）对照组；（2）施氮组，补充尿素（12g•m﹣2）；（3）水+氮组，补
充尿素（12g•m﹣2）同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
生理指标 对照组 施氮组 水+氮组
自由水/结合水 6.2 6.8 7.8
气孔导度（mmol•m﹣2s﹣1） 85 65 196
叶绿素含量（mg•g﹣1） 9.8 11.8 12.6
RuBP羧化酶活性（μmol•h﹣1g﹣1） 316 640 716
光合速率（μmol•m﹣2s﹣1） 6.5 8.5 11.4
注：气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题：
（1）植物细胞中自由水的生理作用包括 等（写出两点即可）。
补充水分可以促进玉米根系对氮的 ，提高植株氮供应水平。
（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与 离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用
于驱动 两种物质的合成以及 的分解；RuBP羧化酶将CO 转变为羧基加到 分
2
子上，反应形成的产物被还原为糖类。
（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的 CO 供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO 供应量
2 2
增加的原因是。
