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专题04 细胞呼吸和光合作用
一、单选题
1．（2024·浙江·二模）1897 年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究
发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。为验证上述结论，已设置的4 组实验处理和部
分结果如表：
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液+无菌水
一
②
葡萄糖溶液+酵母菌
+
③
葡萄糖溶液+酵母汁
④
葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液
注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成。
对该实验操作和结果分析合理的是（ ）
A．组③、组④的实验结果分别为+、+
B．应增设组⑤，处理为：无菌水+酵母汁
C．制备无细胞的酵母汁时，可将酵母菌细胞在蒸馏水中破碎处理
D．应检测酵母汁中是否含有活细胞
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能；
3、本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小
分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致。
酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用来验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”。
【详解】A、组③实验的酵母汁中含有乙醇发酵的条件，有乙醇生成（+），组④的实验含有乙醇发酵的各
类小分子和离子，缺少酶，无乙醇生成，故组③、组④的实验结果分别为+、-，A 错误；
B、为验证上述“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子
辅助的结论，还需增设组⑤为葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类生物大分子包括相关酶的溶液+含有酵母汁
中的各类小分子和离子的溶液的实验，B 错误；
C、酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH 等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供
酶促反应的适宜pH，C 错误；
D、本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”，因此需要检测酵母汁中是否含有活细
胞，D 正确。
故选D。
2．（2024·江西鹰潭·二模）化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成
1
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了跨线粒体内膜的电势差和质子（氢离子）梯度差，驱动ATP 的合成。为了证明质子梯度差的产生和
NADH 的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液
中并加入NADH，密封后溶液外接pH 电极（如图1），测定其溶液的氢离子浓度变化情况（如图2），已
知线粒体外膜可自由渗透质子。据此下列叙述错误的是（ ）
A．实验用的完整线粒体可以从酵母菌、霉菌等真核细胞中获取
B．实验结果可推测，线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙
C．上述过程建立在生物膜具有选择透过性和流动性的基础上
D．参加有氧呼吸第三阶段的酶通过膜融合的方式进入线粒体基质
【答案】D
【分析】题图分析：图1 为实验装置图，图2 为利用图1 装置所做实验的结果。由图2 所示结果可知，当
向装置中通入O2 后溶液的氢离子浓度立即上升，说明通入O2 后，质子立即从内膜向内外膜间隙转运，由
此可证明线粒体内外膜间质子梯度差的产生和NADH 的氧化有关。
【详解】A、酵母菌为真核生物，代谢类型为兼性厌氧性，霉菌为真核生物，代谢类型为需氧型，两种生
物均含线粒体，A 正确；
B、实验装置中pH 电极连接在溶液中，线粒体外膜可自由渗透质子，所以pH 电极的测量值只能反映线粒
体内外膜间隙氢离子浓度，无法比较线粒体基质中的氢离子浓度与内外膜间隙氢离子浓度的大小。加入氧
后，溶液中氢离子浓度立即上升，是因为NADH 在有氧条件下氧化产生电子，线粒体内膜上发生电子传递，
形成了跨线粒体内膜的电势差和质子（氢离子）梯度差，随后缓慢下降，推测出线粒体基质中的质子浓度
低于内外膜间隙，导致H+顺浓度梯度内流驱动ATP 的合成，B 正确；
C、上述过程中H+跨内膜运输需要转运蛋白参与，具有特异性，体现细胞膜具有选择透过性，电子传递过
程中各种起电子传递作用的蛋白质分子的移动体现了细胞膜的流动性，C 正确；
D、线粒体是半自主细胞器，有氧呼吸第三阶段的酶在线粒体内的DNA 调控下，由线粒体内的核糖体合成，
D 错误。
故选D。
3．（2024·黑龙江·二模）将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中，并适时加
入ADP、DNP 和DCCD 三种化合物，测得氧气浓度的变化如图。据图分析，下列说法正确的是（ ）
2
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A．悬浮液中含有的呼吸底物是葡萄糖
B．图示反应发生于线粒体基质
C．ADP 和DNP 都能促进细胞呼吸且促进效率相同
D．DCCD 能够抑制细胞呼吸是由于抑制ATP 的合成
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，A 错误；
B、图示反应消耗氧气，该场所为线粒体内膜，B 错误；
C、ADP 和DNP 加入后，曲线下降的斜率不同，所以，促进效率不同，C 错误；
D、图示中显示加入DCCD 后，氧气浓度不再下降，则推测DCCD 作用为抑制ATP 合成，D 正确。
故选D。
4．（23-24 高三下·河北秦皇岛·开学考试）线粒体与糖尿病的发病密切相关，线粒体功能障碍所致的胰岛
素抵抗是糖尿病最重要的病理机制，线粒体基因突变是遗传性糖尿病的一种最常见的形式，下列说法错误
的是（ ）
A．线粒体能产生[H]，也能消耗[H]，能产生ATP,也能消耗ATP
B．线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所
C．人吸入
18O2后，在线粒体中可以产生C18O2和H2
18O
D．基因突变可能导致线粒体膜上葡萄糖转运载体结构异常，从而引发糖尿病
【答案】D
【分析】线粒体：真核细胞主要细胞器(动植物都有)，机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，
内膜向内突起形成 "嵴’ 内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体
95%的能量来自线粒体，又叫”动力工厂”。
【详解】A、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，有氧呼吸第三阶段能
消耗[H]；有氧呼吸第二、三阶段都能产生ATP，线粒体内物质的合成消耗ATP，A 正确；
B、真核细胞的生命活动95%的能量来自线粒体，线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所，B 正确；
3
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C、人吸入18O2 后，在有氧呼吸的第三阶段，在线粒体中的内膜上可以产生H218O，H218O 可参与有氧
呼吸的第二阶段，会产生C18O2，C 正确；
D、线粒体不能转运葡萄糖，没有葡萄糖转运载体，所以基因突变不可能导致线粒体膜上葡萄糖转运载体
结构异常，D 错误。
故选D。
5．（2024·重庆·模拟预测）如图所示，细胞呼吸过程产生的NADH，通过线粒体内膜上的呼吸链将电子传
递给氧生成H2O，伴有H+经蛋白复合体I、Ⅱ、Ⅲ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间隙，以维持基
质和膜间隙一个极大的H+浓度梯度，H+经F1-F0偶联因子复合体合成ATP。同时也可能发生H⁺不经过F1-F0
偶联因子复合体而进入基质，这种现象叫做质子漏，质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放。质子
漏的生理功能有产热、清除有害自由基等。下列相关分析不合理的是（ ）
A．F1-F0偶联因子是H⁺的通道蛋白，可能还具有催化ATP 合成的作用
B．在不发生质子漏的情况下NADH 中的能量都转移到ATP 中
C．熊在冬眠时肝脏细胞线粒体内质子漏的速率可能会增大
D．水分子的生成是增大基质和膜间隙H+浓度梯度的原因之一
【答案】B
【分析】有氧呼吸第三阶段发生的场所是线粒体内膜，有氧呼吸前两个阶段产生的[H]（NADH），经过一
系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。 有氧呼吸释放出的能量大部分以热能的形
式散失，少量储存在ATP 中。
【详解】A、H+以协助扩散的方式通过F1-F0 偶联因子顺浓度梯度运输进入线粒体基质，并同时合成
ATP，所以F1-F0 偶联因子是H+的通道蛋白，并具有催化ATP 合成的作用，A 正确；
B、在不发生质子漏的情况下，NADH 和O2 在酶的作用下发生反应，释放的能量大部分以热能形式散失，
少部分转移到ATP 中储存，B 错误；
C、熊在冬眠时需要产生大量的热量以维持体温，维持体温的热量主要来自肝脏细胞氧化分解有机物的过
程，所以熊在冬眠时肝脏细胞线粒体内质子漏的速率可能会增大，以产生更多的热维持正常体温，C 正确；
D、水分子的生成消耗了线粒体基质中的H+，增大了基质和内、外膜间隙H+浓度梯度，D 正确。
故选B。
4
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6．（23-24 高三上·江苏扬州·期末）下图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是（
）
A．三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径
B．三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体基质和内膜
C．图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA
D．减肥困难的原因之一是脂肪一般不会大量转化为糖类
【答案】C
【分析】由图可以推知葡萄糖和脂肪相互转化过程，以及葡萄糖和脂肪的分解过程。葡萄糖分解成物质
A，其为丙酮酸，丙酮酸进入三羧酸循环生成二氧化碳，所以三羧酸循环发生在线粒体基质。
【详解】A、据图可知，多糖和脂肪都能分解为乙酸CoA 然后进入线粒体进行三羧酸循环，所以三羧酸循
环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径，A 正确；
B、三羧酸循环产生CO2 和[H]是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，呼吸链消耗氧气，生成ATP，
发生场所为线粒体内膜，B 正确；
C、脂肪转化为葡萄糖可以通过脂肪→甘油和脂肪酸→葡萄糖途径进行，可以不通过乙酰CoA，C 错误；
D、体内脂肪一般在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时才会分解提供能量，且不能大量转化成糖类，所
以减肥困难，D 正确。
故选C。
7．（23-24 高三上·山东·阶段练习）研究发现，线粒体内的部分代谢产物如丙酮酸经氧化脱羧形成的乙酰
辅酶A 可调控细胞核内某些基因的表达进而调控细胞的功能。如图为T 淋巴细胞的线粒体部分调控关系的
示意图，其中NFAT 蛋白为T 细胞核活化因子，在与免疫反应有关的重要基因转录中起关键作用。下列说
法正确的是（ ）
5
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A．乙酰辅酶A 经过三羧酸循环彻底分解成CO2和NADPH
B．有氧呼吸前两个阶段产生的NADH 在线粒体基质中与O2结合产生水并释放大量能量
C．图中相关基因的组蛋白乙酰化，激活其转录，此过程中该基因的碱基序列没有发生变化
D．线粒体内产生的自由基可进入细胞核调控细胞因子相关基因的转录，提高机体免疫力
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和NADH，发生在细胞质基质中；第二阶段是
丙酮酸与水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；第三阶段是NADH 与氧气生成水，发生在
线粒体内膜上。
2、据图分析可知，乙酰辅酶A 进入三羧酸循环后，代谢产生NADH，NADH 参与有氧呼吸第三阶段，与
O2 结合形成H2O，同时产生了大量自由基，自由基激活NFAT 等分子，进入细胞核的NFAT 和乙酰辅酶A
在乙酰 化酶催化下发生乙酰化反应，参与调控核内基因的表达，进而调控合成干扰素、白细胞介素等。
【详解】A、乙酰辅酶A 分解产物不是CO2 和NADPH，而是CO2 和NADH，A 错误；
B、NADH 与O2 结合产生水并释放大量能量过程发生在线粒体内膜上，B 错误；
C、此过程中只是激活转录过程，所以该基因的碱基序列没有发生变化，C 正确；
D、线粒体内产生的自由基没有进入细胞核，进入细胞核的是NFAT 蛋白，D 错误。
故选C。
8．（23-24 高三上·河北沧州·期中）下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI 和PSⅡ分别是光系统I
和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC 是传递
电子的蛋白质，其中PQ 在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线
为H+中的运输过程。以下说法错误的是（ ）
6
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A．ATP 合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP 的合成
B．图中电子传递的过程，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADP+
C．类囊体两侧H+浓度差的建立是由H2O 光解产生H+和PQ 主动运输H+进入类囊体腔形成的
D．光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，且在线粒体内膜消耗
【答案】C
【分析】光系统涉及两个反应中心：光系统II (PSII) 和光系统I (PSI) ，其中PSII 光解水，PSI 还原
NADP+。光系统II 的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到PQ，再依次传递给
Cytbf、PC。光系统I 吸收光能后，通过PC 传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。
【详解】A、由于H2O 光解产生的H+和PQ 利用高能电子的能量逆浓度梯度运输将H+从类囊体腔外运输
进入类囊体腔，导致类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。由图：ATP 合成酶由CF0 和CF1 两部分组成，
H+从类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质的同时催化ATP 的合成，A 正确；
B、根据图中所示，水光解后产生氧气、H+和电子e-，故最初提供电子的物质为水；水光解后产生的电子
经PQ→Cytbf→PC 最终传递给NADP+，将NADP+和H+在酶的作用下还原为NADPH，故最终接受电子的
物质为NADP+，B 正确；
C、水光解产生H+、PQ 主动运输将H+运回到类囊体腔内两个过程，使类囊体腔内H+浓度升高；同时，
通过ATP 合成酶，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，使类囊体腔内H+浓度降低；而H+在类囊体薄膜上与
NADP+结合形成NADPH，使类囊体腔外的H+浓度降低。这些过程共同作用，保持了类囊体两侧的H+浓
度差，C 错误；
D、光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，场所是线粒体内膜，D 正
确。
故选C。
9．（2024·河南·模拟预测）为研究淹水时不同浓度的物质M 溶液对某植物根系有氧呼吸速率的影响，某
小组以氧气的吸收量为衡量指标，以清水组为对照，绘制了植物根系有氧呼吸速率随淹水天数的变化曲线，
结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
7
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A．与B、C 比较，A 点有氧呼吸速率最高，单位时间内生成的[H]最多
B．图中不同浓度的M 溶液对该植物根系有氧呼吸速率降低均具有缓解作用
C．除图中指标外，单位时间内CO2的释放量也一定能用来衡量有氧呼吸速率
D．图中M 溶液浓度为30mmol·L-1时，淹水对该植物根系有氧呼吸影响最小
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼
吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和
[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同
生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、从图示可以看出，A 点有氧呼吸速率比B、C 点高，在有氧呼吸过程中单位时间内生成的[H]
最多，A 正确；
B、与清水组比较，不同浓度的M 溶液对该植物根系有氧呼吸速率降低均具有缓解作用，因为各实验组植
物根系有氧呼吸速率均高于清水组，B 正确；
C、有氧呼吸速率不能用单位时间内CO2 的释放量来衡量，因为无氧呼吸也会有二氧化碳的释放，C 错误；
D、M 溶液的浓度为30mmol·L-1 时，淹水对该植物根系的有氧呼吸影响最小，因为在该浓度下，植物根系
的有氧呼吸速率最高，D 正确。
故选C。
10．（2024·安徽合肥·二模）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
列有关论述正确的是（ ）
8
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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】D
【分析】光合作用的阶段包括在类囊体膜上发生的光反应阶段和在叶绿体基质中发生的暗反应阶段。光反
应的发生条件需要光照，过程中消耗水并产生氧气与还原氢；暗反应的发生不需要光照，过程中CO2 进入
卡尔文循环最后产生三碳糖。
【详解】A、可通过差速离心法提取叶绿体但是不能置于蒸馏水中保存，否则会吸水涨破，A 错误；
B、相较于绿光，蓝紫光吸收量大，用蓝紫光照射使叶绿体，释放氧气量更大，B 错误；
C、NADH 是呼吸作用中的还原剂，颜色变化是由于Fe3+被还原，Fe3+不是还原剂，C 错误；
D、实验说明叶绿体中氧气的产生过程是在叶绿体类囊体薄膜上发生，糖类的合成过程是在叶绿体基质中
发生，这两个过程相对独立，D 正确。
故选D。
11．（2024·重庆·模拟预测）下图展示了生物体内与ATP 有关的部分反应，相关描述正确的是（ ）
A．ATP 水解掉两个磷酸基团后成为腺苷，是组成RNA 的基本单位之一
B．过程②⑥为ATP 的水解，在细胞内通常与放能反应相联系
C．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加
D．一片处于稳定状态的森林中，过程①同化的能量与过程⑥释放的能量基本相等
【答案】C
【分析】题图分析：过程①表示光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜；过程②③表示光合
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作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质；过程④⑤表示细胞呼吸，包括有氧呼吸和无氧呼吸；过程⑥表示
ATP 的水解，为各项生命活动供能。
【详解】A、ATP 水解掉两个磷酸基团后是腺苷和一个磷酸，不是腺苷，A 错误；
B、过程②⑥是ATP 的水解，释放能量，与吸能反应相联系，B 错误；
C、叶肉细胞内③的速率大于④的速率（即叶肉细胞的光合作用强度大于叶肉细胞的细胞呼吸强度）时，
则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞还要通过细胞呼吸消耗有机物，C 正
确；
D、一片处于稳定状态的森林中，过程①同化的能量除了过程⑥释放的能量外，还有一部分以热能的形式
散失，所以过程①同化的能量大于过程⑥释放的能量，D 错误。
故选C。
12．（23-24 高三下·重庆·阶段练习）水杨酸（SA） 对植物抗逆性有一定作用，ICS 和 PL 是植物水杨酸
合成中的两种重要基因。 为研究SA 作用机制，科研人员用适宜浓度的 SA 喷洒小麦叶片后，测定两种光
照条件下的 D1 蛋白（D1 是促进叶绿体光系统Ⅱ活性的关键蛋白）含量，结果如图甲所示（实验一、二为
重复实验）。为探究SA 对小麦作用的适宜浓度，科研人员在较强光照强度下做了相关实验，结果如图乙
所示。下列叙述正确的是（ ）
A．SA 通过减少较强光照造成的D1 蛋白含量降低程度，降低抗逆性
B．较强光照下，特定浓度 NaCl 与 SA 对小麦光合作用存在协同作用
C．为确定SA 作用的最适浓度，应在0.2~0.3μmol/L 之间进一步实验
D．不利条件下，小麦的 ICS 和 PL 基因表达可能增强从而增加小麦的抗逆性
【答案】D
【分析】植物蒸腾作用旺盛会导致叶片气孔开度下降，气孔开度下降又引起细胞吸收的CO2 减少，导致叶
肉细胞间的CO2 不足，使午后小麦光合速率降低。图甲显示，较强光照会导致D1 蛋白含量下降，喷洒适
宜浓度的SA 会减弱较强光照造成的D1 蛋白含量降低，能提高抗逆性，据此，若要提高小麦产量，从外源
因素考虑，可喷洒适宜浓度的水杨酸，从分子水平考虑，可通过提高D1 蛋白的含量来实现。
【详解】A、由图可知，较强光照会导致D1 含量下降，较强光下用SA 处理后D1 含量虽仍低于CK 组，但
明显高于W2 组，可推测经SA 处理后，SA 通过减少较强光照造成的D1 蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程
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度，提高抗逆性，A 错误；
B、由图乙可知，在较强光照下，与清水组相比，单独使用特定浓度 NaCl 处理后，小麦光合相对值降低，
而与特定浓度 NaCl 与 SA 共同处理组相比，小麦光合相对值有所提高，说明特定浓度 NaCl 与 SA 对小
麦光合作用存在拮抗作用，B 错误；
C、由图乙可知，为确定SA 作用的最适浓度，应在0.1~0.3μmol/L 之间进一步实验，C 错误；
D、由题干信息可知，水杨酸（SA） 对植物抗逆性有一定作用，ICS 和 PL 是植物水杨酸合成中的两种重
要基因，所以在不利条件下，小麦的 ICS 和 PL 基因表达可能增强从而增加小麦的抗逆性，D 正确。
故选D。
13．（23-24 高三下·重庆·阶段练习）在胁迫条件下，植物体内活性氧（ROS）增加，导致线粒体膜的通透
性增加，诱导细胞发生程序性死亡（PCD）。研究人员筛选出1 个叶绿体功能缺陷突变体（mod1），mod1
中的MOD1 基因缺陷，导致叶绿体中的脂肪酸合酶合成缺陷，存在明显的ROS 积累，诱导植物发生PCD
（如图所示）；若直接使用苹果酸处理人类HeLa 细胞，也能够诱导ROS 产生和细胞死亡，下列有关说法
错误的是（ ）
A．电子传递链复合体（mETC）的功能缺失能使mod1 的PCD 表型恢复正常
B．编码酶1、转运蛋白D 和酶2 的任一基因发生突变，均可抑制mod1 发生PCD
C．叶绿体中MOD1 功能缺失，导致苹果酸从叶绿体向线粒体的转运减少，产生过量ROS，引发PCD
D．从细胞质到线粒体的细胞死亡调控机制在植物与动物间存在一定的保守性，为生物进化提供了证
据
【答案】C
【分析】在胁迫条件下，植物体内活性氧（ROS）增加，导致线粒体膜的通透性增加，诱导细胞发生程序
性死亡，该过程类似于细胞凋亡；而细胞死亡对于机体是不利的。
【详解】A、据图中的信息，叶绿体中MOD1 能催化NADH/H+转变成NAD+，若其功能缺失，则
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NADH/H+在叶绿体中就会大量积累→草酰乙酸在酶1 的催化下被还原为苹果酸→通过转运蛋白D 转运到
细胞质中，并进一步转移到线粒体→在线粒体中，酶2 催化苹果酸转化为草酰乙酸，同时NADH/H+水平
升高，→mETC 活性增加，产生过量ROS，引发PCD。电子传递链复合体（mETC）的功能缺失，mod1 的
PCD 表型能恢复正常表型，A 正确；
B、基因突变可导致性状改变，分析题意，编码酶1、转运蛋白D 和酶2 的任一基因发生突变，均可抑制
mod1 发生PCD，B 正确；
C、绿体中MOD1 功能缺失，导致苹果酸从叶绿体向线粒体的转运增多，产生过量ROS，引发PCD，C 错
误；
D、由信息可知，直接使用苹果酸处理人类HeLa 细胞，也能够诱导ROS 产生和细胞死亡，在植物与动物
间存在类似机制，具有一定的保守性，D 正确。
故选C。
14．（2024·福建福州·三模）玉米叶片的横切结构及相关代谢过程与场所如图所示，从结构与功能统一的
角度，分析下列说法错误的是（ ）
A．除叶肉细胞外，维管束鞘细胞中也含有叶绿体
B．若抑制PEP 羧化酶活性，光合作用会明显降低
C．如果提供
14CO2，
14C 首先出现在叶肉细胞的C3中
D．玉米的叶片结构，体现对高温干旱环境的适应
【答案】C
【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP 的合成两个过程；
暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2 的固定和C3 的还原两个过程。
【详解】A、图中维管束鞘细胞也含有叶绿体，可以进行暗反应，A 正确；
B、图中抑制PEP 羧化酶活性，会抑制暗反应的进行，光合作用会明显降低，B 正确；
C、如果提供14CO2，14CO2 首先和C3 反应生成C4，14C 首先出现在叶肉细胞的C4 中，C 错误；
D、玉米叶片特殊的结构和功能，使其在气孔关闭的条件下仍能有效利用低浓度的CO2，既减少了蒸腾作
用，又保证了光合作用的进行，所以它们对高温干旱环境有更好的适应，D 正确。
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故选C。
15．（23-24 高三下·重庆沙坪坝·阶段练习）研究人员设计实验探究了CO2浓度对草莓幼苗各项生理指标的
影响，结果如图1 所示，其中Rubisco 酶催化CO2的固定。图2 表示温度对草莓光合作用的影响。下列相
关叙述正确的是（ ）
A．适当增大环境CO2浓度有利于草莓在干旱环境中生存
B．当草莓所处环境CO2浓度升高，短时间内C5减少，ATP 和NADPH 增多
C．35℃是草莓生长的最适温度，5℃时草莓光合作用速率为0
D．35℃时草莓叶肉细胞间隙CO2浓度高于40℃时
【答案】A
【分析】1、分析图一可知:随着CO2 浓度升高,草莓幼苗气孔开放度下降,Rubisco 酶活性增大；
2、观察图二可知,图示纵坐标为净光合作用速率,35℃时光照下放氧速率最大,所以该温度是草莓生长的最适
温度。但该温度不一定是草莓光合作用的最适温度，因为实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。35℃条件
下净光合速率最大但没有测定该温度下的呼吸速率，所以无法确定实际(真正)光合速率的大小，也就不能
确定是否是光合作用最适温度。
【详解】A、增大环境CO2 浓度时，气孔开度降低，减少水分散失，有助于植物生存，同时Rubisco 酶活
性上升，有利于植物进行光合作用，A 正确；
B、将草莓从低浓度CO2 迁入高浓度CO2 中，短时间内CO2 固定增强，对C5 的消耗增强，C5 减少，C3
生成增多，C3 的还原增强，故ATP 和NADPH 的消耗增多，其含量减少，B 错误；
C、35℃时净光合速率最快，最适宜草莓生长，5℃时净光合速率为0，光合作用速率等于呼吸作用速率，
C 错误；
D、40℃下，气孔开放程度较低，进入胞间的CO2 较少，但由于净光合速率也较低，被吸收进细胞的CO2
也较少，35℃下，气孔开放程度较高，进入胞间的CO2 较多，但此时净光合速率最大，被吸收进细胞的也
更多，所以两种温度下的胞间CO2 浓度无法比较，D 错误。
故选A。
16．（23-24 高三下·福建泉州·阶段练习）为研究一种耐寒藻类的生长习性，将其平均分成四组，在不同温
度下分别暗处理1h，紧接着再光照1h（光照强度相同），测其质量，结果如下表所示：若每天用上述光照
强度照射6 小时，其余时间黑暗，则最适宜该藻类生长的温度是：（ ）
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温度/℃
0
4
8
12
初始质量/mg
50
50
50
50
暗处理后质量/mg
49.5
49
48
44
光照后质量/mg
53.5
55
56
54
A．0℃
B．4℃
C．8℃
D．12℃
【答案】B
【分析】总光合速率=呼吸速率+净光合速率。植物的总光合速率一般用植物固定CO2 速率、植物产生O2
速率、植物制造有机物速率来代表，净光合速率一般用植物吸收CO2 速率、植物释放O2 速率、植物积累
有机物速率来代表，呼吸速率一般用（黑暗条件下）植物释放CO2 速率、植物吸收O2 速率、植物消耗有
机物速率来代表。
【详解】暗处理时，植物只能进行呼吸作用消耗有机物，因此每小时呼吸速率可用：初始质量-暗处理后质
量的差值来代表；光照条件下，植物即可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，则光照1h 植物增加的质
量可以代表植物每小时的净光合速率，即用光照后质量-暗处理后质量的差值来代表。用上述光照强度照射
6 小时，其余时间黑暗，则植物在一天24 小时的净光合速率=6×每小时的总光合速率-24×每小时的呼吸速
率=6×（每小时的呼吸速率+每小时的净光合速率）-24×每小时的呼吸速率=6×每小时的净光合速率-18×每
小时的呼吸速率=6×（光照后质量-暗处理后质量）-18×（初始质量-暗处理后质量）=6×光照后质量-18×初
始质量+12×暗处理后质量，将表中各温度下的数据带入公式，可得，0℃下，该藻类一天24 小时的净光合
速率=6×53.5-18×50+12×49.5=15；4℃下，该藻类一天24 小时的净光合速率=6×55-18×50+12×49=18；8℃下，
该藻类一天24 小时的净光合速率=6×56-18×50+12×48=12；12℃下，该藻类一天24 小时的净光合速率
=6×54-18×50+12×44=-48；该藻类一天24 小时的净光合速率越大，积累的有机物越多，越有利于其生长，
4℃该藻类积累的有机物最多，因此最适宜生长，ACD 错误，B 正确。
故选B。
17．（23-24 高三上·山东菏泽·期末）科研人员对绿色植物光暗转换过程中的适应机制进行研究。测定绿色
植物由黑暗到光照的过程中CO2吸收速率（μmol·m-2·s-1）和光反应相对速率（μmol·m-2·s-1）的变化，结果
如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．黑暗时植株的CO2吸收速率为-0.1μmol·m-2·s-1，与线粒体内膜产生CO2有关
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B．由黑暗转变为光照条件后，叶肉细胞中NADPH 和ATP 的量会一直增加
C．光照0～0.5min 光反应相对速率下降，与暗反应激活延迟造成NADPH 和ATP 积累有关
D．光照2min 后，光反应和暗反应速率均稳定，暗反应速率大于光反应速率
【答案】C
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜）：水的光解产生NADPH 和氧气，以及ATP
的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2 被C5 固定形成C3，C3 在光反应提供的
ATP 和NADPH 的作用下还原生成糖类等有机物。光反应为暗反应提供ATP 和NADPH。
【详解】A、黑暗时植株的CO2 吸收速率为-0.1μmol·m-2·s-1，说明植株的呼吸作用速率为
0.1μmol·m-2·s-1，与线粒体基质中产生CO2 有关，A 错误；
BC、光反应为暗反应提供NADPH 和ATP，据图可知，正常情况下0.5min 后暗反应被激活，CO2 吸收增
多，而图中0-0.5min 之间，光反应速率降低，原因是暗反应未被激活，出现该现象的原因是暗反应激活延
迟造成光反应产生的NADPH 和ATP 积累，导致光反应被抑制，故叶肉细胞中NADPH 和ATP 的量不会一
直增加，B 错误，C 正确；
D、由图可知，光照2min 后，光反应和暗反应速率均稳定，暗反应速率等于光反应速率，D 错误。
故选C。
18．（23-24 高三上·山东日照·期末）当光照过强，植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时，引起
光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统（PSII），PSII 能将水分解为O2和H+并释
放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSII 变性失活，导致光合速率下降。为研究铁氰化钾（MSDS，一
种电子受体）对微藻光抑制现象的作用，研究人员进行了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（
）
A．PSII 分解水产生的H+和电子与NAD+结合形成暗反应所需的NADH
B．光强度在I1～I2，对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
C．在经光强度I3处理的微藻中加入MSDS 后，光合放氧速率无法恢复正常
D．上述实验结果说明MSDS 可能通过接受电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
【答案】A
【分析】由题干信息可知，“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ，使光合速率下降”，实验结果中，加
入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制，光合速率持续增加，推测铁氰化钾能将光合作用
产生电子及时导出，使细胞内活性氧水平下降，降低PSⅡ受损伤的程度，因而能够有效解除光抑制。
【详解】A、光反应中，水分解为氧气、H+和电子，电子与H+、NADP+结合形成NADPH，该过程中光能
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转化为NADPH 中活跃的化学能，A 错误；
B、由图可知光照强度从I1 到I2 的过程中，对照组微藻的光合放氧速率不变，光合作用利用的光能不变，
但由于光照强度增加，因此光能转化效率下降，B 正确；
CD、对照组中经I1 光照强度处理的微藻PSⅡ没有被破坏，加入铁氰化钾后，光抑制解除，置于I3 光照强
度下，光合放氧速率会升高；而I3 光照强度下，微藻细胞中PSⅡ已经被累积的电子破坏，加入铁氰化钾后
能减轻微藻的光抑制，但并不能恢复，光合放氧速率仍然较低，CD 正确。
故选A。
19．（23-24 高三上·江苏·阶段练习）研究者在研究水杨酸（SA）对水稻幼苗抗寒能力影响的过程中，用
0.5mmol/L 的 SA 喷洒水稻幼苗叶片，低温处理1 天后测定相关数据见下表。
总叶绿素含量 mg/g
胞间 CO₂ 含
μmol/mol
净光合速率μmol(CO₂)/(m²·s)
对照组
1.710
408.890
1.540
实验组
2.120
288.670
2.690
下列叙述正确的是（ ）
A．在测定各项生理指标时，每个处理均无需设重复实验
B．SA 在低温条件下能保护光合器官，但不能提高光合速率
C．总叶绿素含量比对照组高，有利于光反应进行
D．实验组CO₂ 的吸收量比对照组少，不利于暗反应进行
【答案】C
【分析】研究水杨酸(SA)对水稻幼苗抗寒能力的影响,研究者用0.5mmo1/L 的SA 喷洒水稻幼苗叶片,同时设
置对照实验,低温处理，据表格可知色素含量增加 光合速率增快。
【详解】A、为了实验的准确性，避免偶然因素影响，需每组设置重复实验，A 错误；
B、表中看出，实验组和对照组总叶绿素含量增加，净光合速率也增加，B 错误；
C、光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上，实验组总叶绿素含量比对照组高，有利于光反应进行，C 正确；
D、实验组胞间CO₂ 比对照组低，则CO₂ 的吸收量比对照组多，利于暗反应进行，D 错误。
故选C。
20．（23-24 高三上·天津·阶段练习）图一是某绿色植物某个细胞内生命活动示意图：其中1、2、3、4、5
表示生理过程：A、B、C、D 表示生命活动产生的物质。图二为将生长状况相同的等量花生叶片分成4 等
份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如下数据，下列相关
叙述不正确的是（ ）
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A．图一中在生物膜上发生的生理过程有3 和4
B．该细胞中CO2由2 过程产生到5 过程利用，至少穿过8 层磷脂分子层
C．如果昼夜恒温，在白天光照10 小时，最适合花生生长的温度是27℃
D．当花生叶片所处温度为29℃时，CO2固定速率最大，数值为6mg/h
【答案】D
【分析】分析图一，表示光合作用和呼吸作用的生理过程，A 是丙酮酸，B 是NADH， C 是ADP 和Pi，D
是ATP 和NADPH。分析图二，暗处理后的重量变化指的是1h 呼吸消耗的有机物，光照后和暗处理前的重
量变化是指呼吸作用两小时光合作用一小时后的有机物积累。由图中数值可计算出总光合作用，总光合作
用-光照后和暗处理前的重量变化+暗处理后的重量变化×2。
【详解】A、据图一分析，3 表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜，4 表示光合作用的光反应阶段，
发生在叶绿体的类囊体薄膜，A 正确；
B、该细胞中CO2 由2 有氧呼吸第二阶段，即线粒体基质产生，到5 暗反应过程，即叶绿体基质过程利用，
至少穿过4 层膜，8 层磷脂分子层，B 正确；
C、昼夜恒温，呼吸速率不变， 白天光照10 小时，进行10 小时光合，24 小时呼吸，此时 27°C 白天的积
累有机物是（3+1）×10=40，14 小时消耗了14，共积累26；28°C 白天积累50，晚上消耗28，共积累22；
29°C 白天积累60，晚上消耗42，共积累18；30°C 白天积累20，晚上消耗14，积累6；最适合花生生长的
温度是27°C，C 正确;
D、据图二分析，花生叶片真正的光合作用强度为： 27°C 真正的光合作用强度是3+1+1=5，28°C 真正的
光合作用强度是3+2+2=7，29°C 真正的光合作用强度是3+3+3=9，30°C 真正的光合作用强度是1+1+1=3，
所以当花生叶片所处温度为29°C 时，CO2 固定速率最大，数值为9mg/h, D 错误。
故选D。
21．（23-24 高三上·广东揭阳·阶段练习）植物叶片的光合作用强度可通过通气法来测定，如图1 所示（装
置中通入气体的CO2浓度是可以调节的）。将适量叶片置于同化箱中，在一定的光照强度和温度条件下，
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让空气沿箭头方向缓慢流动，并用CO2分析仪测定A、B 两处气体CO2浓度的变化。请判断下列说法正确
的是（ ）
A．欲使A、B 两处气体CO2浓度相同，只能通过控制光照强度来实现
B．如果B 处气体CO2浓度低于A 处，说明叶片光合作用强度小于呼吸作用强度
C．将该同化箱放在黑暗中测得通入与通出气体的体积差值（设压强恒定），其含义是植物呼吸吸收
氧气和产生二氧化碳的差值
D．若该叶片在适宜条件下进行如图2 所示的处理，则叶片光合作用制造有机物的量可表示为a+c-b
【答案】C
【分析】分析实验装置：A 处气体CO2 浓度表示起始浓度、B 处气体CO2 浓度表示已经过呼吸作用或光合
作用后的浓度，因此两处的差值就可以表示有氧呼吸产生的CO2 或光合作用净吸收的CO2 量。在黑暗条
件下，植物只进行呼吸作用，因此两处的差值就可以表示有氧呼吸释放的CO2 量。在光照条件下既进行光
合作用又进行呼吸作用，则两处的差值就可以表示光合作用净吸收的CO2 量。
【详解】A、欲使A、B 两处气体CO2 浓度相同，即净光合速率为0，可以控制光照强度、温度、CO2 浓
度等条件使光合作用强度等于呼吸作用强度，A 错误；
B、若B 处气体CO2 浓度低于A 处，则表示植物叶片的净光合速率大于0，即叶片的光合作用强度大于细
胞呼吸强度，B 错误；
C、利用该同化箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼吸，测定同化箱通入气体和排出气体的体积，则体积差
值表示的含义是细胞呼吸吸收O2 量和产生CO2 量的差值，C 正确；
D、该叶片在适宜条件下进行实验，光合作用1 小时制造有机物的量为表观光合作用量+细胞呼吸量=（c-
b）+（a-b）=a+c-2b，D 错误。
故选C。
22．（2024·四川达州·二模）德国马普研究所的研究人员在2020 年成功研制了一半天然一半合成的“人造
叶绿体”，并利用光和该系统实现了CO2的固定。该研究从菠菜中分离出类囊体，并将其余16 种酶（包含
CETCH 途径）一起包裹在由磷脂分子构成的小液滴中，这些小液滴悬浮于油中。下列分析不正确的是（
）
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A．可推测小液滴一定是由双层磷脂分子层组成
B．类囊体薄膜上进行水的光解和ATP 的合成
C．外侧为油利于缩小液滴体积而提高酶浓度
D．CETCH 途径中固定CO2的物质最可能与C5类似
【答案】A
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解以及ATP 的形成。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，C3 在光反应提供的ATP 和NADPH 的作用下
还原成糖类等有机物。
【详解】A、据图观察可知，“人造叶绿体”膜内侧是油，外侧是水，因此“人造叶绿体”外膜是由一层
磷脂分子组成，A 错误；
B、类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，在叶绿体薄膜发生了水的光解和ATP 的合成，B 正确；
C、小液滴外周的油是由磷脂分子层组成，膜是由磷脂分子组成，因此小液滴外周的油相当于叶绿体膜，
降低了酶的浓度，C 错误；
D、CO2 被C5 固定形成C3，因此CETCH 途径中固定CO2 的物质与叶绿体中的C5 相同，不断地被消耗和
合成，D 正确。
故选A。
23．（2024·河南·三模）光饱和点为光合速率达到最大时所需的最小光照强度。科研人员研究了镉胁迫下
硅对烟草光合作用的影响，部分实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
处理
实际光合速率
（μmolCO2·m-2·s-1）
光饱和点
（μmol·m-2·s-1）
气孔导度
（mmol·m-2·s-1）
胞间CO2浓度
（μL·L-1）
总叶绿素含
量
（μg·cm-2）
对照组
20.57
1200
1072
260
1.35
镉处理组
5.4
900
168
300
0.56
镉+硅处理
组
9.33
1050
190
268
0.9
A．镉+硅处理组总叶绿素含量高于镉处理组，原因是硅可用于叶绿素的合成
B．光照强度为
时，镉处理组CO2的吸收速率为
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C．对照组与镉+硅处理组相比，胞间
浓度基本一致，说明二者的净光合速率相等
D．镉胁迫条件下使用硅处理，气孔因素并不是使烟草植株光合作用改善的主要因素
【答案】D
【分析】总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
由表可知，镉胁迫条件下使用硅处理，植株气孔导度增加不明显，且胞间CO2 反而降低，说明气孔因素并
不是改善烟草光合作用的主要因素。
【详解】A、硅不能用于叶绿素的合成，叶绿素的合成需要Mg 等元素，A 错误；
B、光照强度为1200μmol⋅m−2⋅s−1 时，早已达到镉处理组的光饱和点，此时实际光合速率为
5.4μmol⋅m−2⋅s−1，即CO2 的固定速率为5.4μmol⋅m−2⋅s−1，而CO2 的吸收速率反映净光合速率，由表无法
得知呼吸速率，不能计算净光合速率，B 错误；
C、对照组与镉+硅处理组相比，胞间CO2 浓度基本一致，但二者的实际光合速率不同，呼吸速度未知，
无法判断二者的净光合速率是否相等，C 错误；
D、镉胁迫条件下使用硅处理，植株气孔导度增加不明显，且胞间CO2 反而降低，说明气孔因素并不是改
善烟草光合作用的主要因素，D 正确。
故选D。
24．（2024·辽宁大连·一模）下列图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。据图分析正确的是（ ）
A．由图2 可知，为获得最大的经济效益，温室应控制温度为30℃
B．由图1 可知，在收获时节，大豆叶片中色素量变化为（甲+乙）<（丙+丁）
C．图2 中，只有在B 点时，光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍
D．由图2 可知，在温度为5℃时，绿叶的光合速率小于呼吸速率
【答案】B
【分析】分析图1：根据甲乙丙丁与滤液细线的距离以及相对含量可得出，甲为叶绿素b，乙为叶绿素b，
丙为叶黄素，丁为胡萝卜素；分析图2，幼苗从空气中吸收二氧化碳的量代表幼苗的净光合速率。
【详解】A、当净光合速率较高，经济效益在呼吸速率较低时最大，即20℃，A 错误；
B、收获时节为秋天，叶片中叶绿素被降解，显性处理类胡萝卜素的黄色，大豆叶片中色素含量（甲叶绿
素a+乙叶绿素b）＜（丙叶黄素+丁胡萝卜素），B 正确；
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C、图2 中，B 点和D 点净光合速率等于呼吸速率，则这两点的光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有
机物的两倍，C 错误；
D、图2 中，温度为5℃时，幼苗净光合速率为零，说明该幼苗在该温度条件下呼吸速率等于光合速率，D
错误。
故选B。
25．（2024·广东广州·二模）光照充足时，叶肉细胞中Rubisco 催化O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与
Rubisco 的亲和力与各自的相对浓度有关，相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应，
最终释放CO2的过程称为光呼吸。下图中实线部分表示植物叶肉细胞的光合作用和光呼吸等正常的生命活
动过程，虚线部分表示为科学家通过基因工程所构建的新的光呼吸代谢支路。下列叙述，错误的是
（ ）
A．酶Rubisco 既能催化CO2的固定，又能催化C5与O2反应
B．光呼吸会消耗一部分的C5，从而降低光合作用产量
C．新的光呼吸代谢支路，有利于植物积累有机物
D．在农业生产中，可通过给大棚通风的方式，提高农作物的光呼吸过程
【答案】D
【分析】由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，
该作用在光下吸收O2 形成C3 和C2，该现象与植物的Rubisco 酶有关，它催化五碳化合物反应取决于
CO2 和O2 的浓度，当CO2 的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当O2 的浓度较高时，会进行
光呼吸。
【详解】A、叶肉细胞中Rubisco 催化O2 与CO2 竞争性结合C5，催化CO2 与C5 生产C3 酸，催化O2 与
C5 生成C3 酸与C2，A 正确；
B、光呼吸O2 与C5 结合生成C3 酸与C2 酸，C2 酸最终又生成CO2，参与二氧化碳固定的C5 减少，导致
光合作用产量降低，B 正确；
C、新的光呼吸代谢支路，将C2 酸转化为叶绿体内的二氧化碳，增大叶绿体中二氧化碳浓度，促进叶绿体
中二氧化碳的固定，有利于植物积累有机物，C 正确；
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D、在农业生产中，给大棚通风可增大大棚中的气体交换速率，增大大棚中的二氧化碳浓度，降低O2 浓度，
可降低农作物的光呼吸，D 错误。
故选D。
26．（2024·湖南永州·三模）将某植物引种到新环境后，其光合速率较原环境发生了一定的变化。将在新
环境中产生的该植物种子培育的幼苗再移回原环境，发现其光合速率变化趋势与其原环境植株一致。在新
环境中该植物的光合速率等生理指标日变化趋势如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的
B．图中光合作用形成ATP 最快的时刻是10：00 时左右
C．10：00～12：00 时光合速率明显减弱，其原因可能是酶的活性减弱
D．气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水和有机物的运输
【答案】D
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP 的生成，暗反应包括二
氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】A、生物的表型既由基因型决定，也受环境影响，在新环境中产生的后代，其遗传特性与亲代基
本相同，从而排除遗传因素的影响；当迁回原环境后，其光合速率又恢复为原环境的速率，说明在原环境
与新环境的光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的，A 正确；
B、光反应和暗反应共同构成光合作用，10：00 时光合速率最大，因此光反应最快，形成ATP 的速率也最
快，B 正确；
C、10：00～12：00 时光合速率明显减弱，但此阶段气孔导度很高，因此限制光合作用的因素不是CO2 浓
度，影响因素可能是10：00 到12：00，温度较高降低了光合作用相酶的活性，光合速率明显下降，C 正
确；
D、气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水分和无机盐的运输，D 错误。
故选D。
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27．（2024·浙江绍兴·二模）提取菠菜绿叶中光合色素并用纸层析法分离，结果如图，其中甲、乙、丙、
丁为4 条不同颜色的色素带。下列叙述正确的是（ ）
A．将菠菜绿叶在烘箱中烘干有利于色素的提取
B．为使色素带更明显，点样时加大滤液细线宽度是上佳选择
C．若研磨时未加入SiO2，色素带甲、乙会明显减少，丙、丁不受影响
D．实验结果表明，甲、乙中的色素在层析液中溶解度大于丙、丁中的色素
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知：丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，乙为叶绿素a，甲为叶绿素b，四种色素
在层析液中溶解度的大小是丁>丙>乙>甲。
【详解】A、新鲜的菠菜叶片烘干后减少了细胞中的水分，有利于色素的提取，A 正确；
B、点样时滤液细线要细、齐、直，不能太粗，B 错误；
C、若研磨时未加入SiO2，研磨不充分，色素带甲、乙、丙、丁均会明显减少，C 错误；
D、不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随滤纸条扩散较快，甲、乙中的色素在层析液中溶解度
小于丙、丁中的色素，D 错误。
故选A。
28．（2024·四川遂宁·三模）2021 年，我国科学家首次实现了从CO2合成人造淀粉的过程，成功将CO2和
H2转化为淀粉。该合成过程的基本环节如下图所示。下列分析错误的是（ ）
A．该合成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
B．图中①过程模拟植物光合作用光反应阶段，②③模拟暗反应过程中CO2固定
C．若固定的CO2量相等，人工合成淀粉的量等于植物光合作用积累的有机物量
D．当干旱发生时，人造淀粉合成过程相比于植物光合作用合成有机物影响较小
【答案】C
【分析】分析题图可知，该过程模拟光合作用过程；①过程模拟光反应阶段，②③过程模拟二氧化碳的固
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定，④⑤过程模拟三碳化合物的还原。
【详解】A、该合成过程利用光能将CO2 合成人造淀粉，与植物光合作用的本质相同，都是将光能转变为
有机物的化学能，A 正确；
B、①利用电能将水分解为H2 和O2，模拟光反应将水在光下分解为О2 和NADPH，并将ADP 和Pi 合成
ATP 的过程，②③过程模拟二氧化碳的固定，B 正确；
C、由于人工合成淀粉时没有呼吸消耗，因此若固定的CO2 量相等，人工合成淀粉的量大于植物光合作用
积累的有机物量，C 错误；
D、当干旱发生时，植物气孔会出现不同程度的关闭，导致二氧化碳供应不足，进而使得植物体光合速率
下降，而人造淀粉合成过程不会出现类似过程，因此相比于植物光合作用合成有机物影响较小，D 正确。
故选C。
29．（2024·山东·二模）磷酸丙糖是卡尔文循环最先产生的糖。磷酸丙糖转运体（TPT）是叶绿体膜上的一
种反向共转运蛋白，将磷酸丙糖从叶绿体运出的同时，将无机磷酸（Pi）运入叶绿体。当细胞质基质中Pi
浓度高时，磷酸丙糖通过TPT 运出叶绿体，合成蔗糖；当细胞质基质中Pi 浓度低时，磷酸丙糖就滞留在叶
绿体中，合成淀粉暂时储存。下列说法错误的是（ ）
A．在叶肉细胞叶绿体中，蔗糖和淀粉的合成存在竞争性关系
B．晚上磷酸丙糖合成受阻，TPT 转运效率降低
C．大田种植甘蔗时，可适当施加磷肥提高甘蔗蔗糖含量
D．滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存，可以避免渗透压升高造成膜结构损伤
【答案】A
【分析】据题意可知，磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以在TPT 作用下转运至细胞质基质合
成蔗糖，这个过程需要磷酸参与。
【详解】A、磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以在TPT 作用下转运至细胞质基质合成蔗糖，
A 错误；
B、晚上不能进行光合作用产生磷酸丙糖，TPT 转运效率降低，B 正确；
C、甘蔗种植过程中增施磷肥后，有利于丙糖磷酸的输出，在细胞质基质中合成蔗糖，C 正确；
D、滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存，可以降低渗透压，避免造成膜结构损伤，D 正确。
故选A。
30．（23-24 高三下·内蒙古通辽·阶段练习）光补偿点是指植物的光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。
光饱和点是指植物的光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为三种植物的光补偿点（单位：
μmol·m-2·s-1）和光饱和点（单位：μmol·m-2·s-1），其他环境条件相同且最适宜。下列相关叙述错误的是（
）
植物种类
植物甲
植物
乙
植物丙
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光补偿点
140
68
39
光饱和点
1450
1260
980
A．三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲
B．若适当提高温度，则植物丙的光饱和点将变大
C．100（μmol·m-2·s-1）的光照强度下，植物乙的有机物积累量比植物甲的多
D．光照强度长期低于光补偿点，不利于植物的正常生长
【答案】B
【分析】表格分析：光的补偿点是植物光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需要的光照强度，光的饱和
点是植物最大光合作用强度需要的最低光照强度；表格数据可知，4 种植物光的补偿点是植物甲＞植物乙
＞植物丙，光的饱和点是植物甲＞植物乙＞植物丙。
【详解】A、三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲，因为甲植物的光补偿点和光饱和
点均较高，A 正确；
B、图中的数据是在植物最适宜的温度条件下获得的，若适当提高温度，则与光合作用相关酶的活性会下
降，则植物丙的光饱和点将变小，B 错误；
C、100（μmol·m-2·s-1）的光照强度下，植物乙的净光合速率大于0，而植物甲的净光合速率小于0，显然，
在该光照条件下，植物乙的有机物积累量比植物甲的多，C 正确；
D、光照强度长期低于光补偿点，植物没有有机物的积累，导致植物体内的有机物减少，使植物无法正常
生长，D 正确。
故选B。
二、多选题
31．（2024·辽宁大连·一模）下表中的字母表示植物细胞中不同的细胞结构。下列叙述错误的是（ ）
甲
乙
丙
丁
消耗CO2
产生CO2
产生ATP
细胞内的“消化车
间”
A．甲含有2 层磷脂分子，黑暗条件下其消耗的CO2全部来自环境吸收
B．若乙为细胞器，则CO2在该细胞器的膜结构上产生
C．若丙处于根尖细胞，则其产生的ATP 部分用于C3的还原
D．丁中含有多种水解酶，能水解蛋白质、核酸等生物大分子
【答案】ABC
【分析】题表分析：甲消耗CO2，为光合作用过程，应为叶绿体；乙产生CO2，是呼吸作用过程，发生在
细胞的细胞质基质；丙能产生ATP，可能是叶绿体、线粒体、细胞质基质；丁是细胞内的“消化车间”，
是溶酶体，溶酶体：（1）形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解；（2）作用：
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能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、甲含有2 层磷脂分子，又消耗CO2，是叶绿体，但在黑暗条件下不以发生光合作用，不消耗
CO2，A 错误；
B、若乙为细胞器，又能产生CO2，则为线粒体。CO2 是有氧呼吸第二阶段产生的，发生在线粒体基质中，
B 错误；
C、若丙处于根尖细胞不能进行光合作用，则其产生的ATP 不能用于C3 的还原，C3 的还原需要光反应提
供ATP，C 错误；
D、丁中含有多种水解酶，细胞内的“消化车间”，丁是溶酶体，含有多种水解酶，能水解蛋白质、核酸
等生物大分子，D 正确。
故选ABC。
32．（2024 高三下·山东济南·专题练习）下图为线粒体局部放大示意图，内膜上多个各不相同的电子传递
复合物在依次传递电子的同时将质子排出线粒体基质，ATP 合酶能催化 ATP 的合成。下列叙述错误的是
（ ）
A．图示过程体现的是有氧呼吸第二、三阶段，分别发生于线粒体基质和内膜上
B．线粒体内外膜间隙的pH 高于线粒体基质
C．还原型辅酶Ⅰ在细胞质基质和线粒体基质中均能产生
D．图示过程发生了一系列的能量转换，NADH 中的化学能多数转换为 ATP 中的化学能
【答案】ABD
【分析】有氧呼吸：第一阶段在细胞质基质，第二阶段在线粒体基质，第三阶段在线粒体内膜。第二阶段
消耗水，第三阶段生成水，第三阶段消耗氧气。
【详解】A、图示过程体现的是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，A 错误；
B、由图可知，NADH 将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H+泵到线粒体内
外膜间隙，线粒体内外膜间隙的pH 低于线粒体基质，B 错误；
C、有氧呼吸第一阶段、第二阶段都有还原型辅酶Ⅰ生成，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，C 正
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确。
D、NADH 将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外，实现
了由有机物中的化学能到电能的转化，H+通过特殊的结构回流至线粒体基质，同时驱动ATP 合成，实现
了电能到ATP 中的化学能的转化，但NADH 中的化学能少数转换为 ATP 中的化学能，多数以热能的形式
散失了，D 错误。
故答案为ABD。
33．（23-24 高三上·河北石家庄·期末）癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生 ATP,这
种现象称为“瓦堡效应”研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的 ATP 总量没有明显差异,
但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄
糖的部分代谢过程，下列分析中正确的是（ ）
A．癌细胞在有氧条件下只进行无氧呼吸
B．在有氧条件下产生的 ATP 总量相等的情况下,癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的
量大于正常细胞
C．过程①②③④发生在细胞质基质中,⑤过程发生在线粒体内
D．过程④会生成少量的 ATP,过程⑤会生成大量的ATP
【答案】BC
【分析】分析题图可知，①②③过程是葡萄糖逐步分解成丙酮酸的过程，④过程是癌细胞无氧呼吸（第二
阶段）的过程，⑤过程是癌细胞的有氧呼吸二、三阶段。
【详解】A、由题干“癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP”可知，. 癌细胞在有
氧条件下既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，A 错误；
B、由于无氧呼吸中有机物氧化分解不彻底，故等质量的葡萄糖经有氧呼吸产生的ATP 远多于经无氧呼吸
产生的ATP，而癌细胞在有氧条件下以无氧呼吸为主，因此在有氧条件下产生的ATP 总量相等的情况下，
癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量大于正常细胞，B 正确；
C、葡萄糖经①②③转变成丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段 ，场所是细胞质基质；丙酮酸经④转变成乳酸是
无氧呼吸的第二阶段，反应场所是细胞质基质；丙酮酸经⑤彻底分解成二氧化碳和水是有氧呼吸的第二、
三阶段，场所在线粒体内，C 正确；
D、过程④是无氧呼吸的第二阶段，该阶段不产生能量，不会形成ATP，D 错误。
故选BC。
34．（2024·辽宁·一模）许多植物可合成氰化物，氰化物能抑制线粒体内膜上的细胞色素氧化酶（图中
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Ⅳ）的活性，而对同在该膜上的交替氧化酶（AQX）的活性无影响。抗氰呼吸指某些植物的组织或器官在
氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸。参与抗氰呼吸的末端氧化酶为交替氧化酶。结合图示，下列叙述正
确的是（ ）
A．由F0和F1组成的ATP 合成酶也是运输H+的通道蛋白
B．正常呼吸和抗氰呼吸时，线粒体内膜上均有ATP 的生成
C．线粒体内膜转运的H+是有氧呼吸第三阶段由水分解产生的
D．一些植物在开花期通过生热吸引昆虫可能与抗氰呼吸有关
【答案】ABD
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼
吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和
NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH 反应生成水，合成大量ATP。
2、通常，线粒体内膜上的细胞色素氧化酶是细胞呼吸电子传递链中的一环，电子经细胞色素氧化酶最终
传递给分子氧，生成水的同时产生大量ATP。
【详解】A、题图可知，由F0 和F1 组成的ATP 合成酶也是运输H+的通道蛋白，A 正确；
B、题干信息，抗氰呼吸指某些植物的组织或器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸，可见正常呼吸
和抗氰呼吸时，线粒体内膜上均有ATP 的生成，B 正确；
C、题图可知，线粒体内膜转运的H+不是有氧呼吸第三阶段由水分解产生的，C 错误；
D、一些植物在开花期通过生热吸引昆虫可能与抗氰呼吸有关，如生长在低寒地带的沼泽植物臭崧的花序
中含有大量的交替氧化酶，可通过抗氰呼吸产生更多的热量促进挥发物质挥发，吸引昆虫传粉，D 正确。
故选ABD。
35．（23-24 高三上·湖南·阶段练习）为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处
理及结果如下表。其中M 蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（ ）
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苹果根系置于含有
13C 标记的葡萄糖培
养液中
苹果根系置于葡萄糖培养液中，用
13C 标记的CO2
处理苹果叶片
根系
13C 含量
（mg）
地上
13C 含量
（mg）
根系
13C 含量占比（%）
地上
13C 含量占比（%）
野生型
4.7
含量极低
44.24
55.76
M 基因过
表达
6.2
30.89
69.11
M 基因低
表达
3.6
46.79
53.21
A．M 蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖
B．叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系
C．根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实
D．苹果应在零上低温、低氧、干燥的环境中贮存以减少有机物损耗
【答案】AC
【分析】由表格数据可知，将苹果根系置于含有13C 标记的葡萄糖培养液中，M 基因过表达组根系13C 含
量显著高于野生型和M 基因低表达组，再用用13C 标记的CO2 处理苹果叶片，M 基因过表达组根系13C
含量占比要显著低于野生型和M 基因低表达组，即根系中葡萄糖的来源有两种，一是从周围环境中吸收，
二是叶片合成的有机物运输到根系。
【详解】A、将苹果根系置于含有13C 标记的葡萄糖培养液中，M 基因过表达组根系13C 含量显著高于野
生型和M 基因低表达组，说明M 蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖，A 正确；
B、叶片合成的有机物主要是以蔗糖的形式通过韧皮部筛管运输到苹果根系，B 错误；
C、将苹果根系置于含有13C 标记的葡萄糖培养液中，M 基因过表达组根系13C 含量显著高于野生型和M
基因低表达组，再用用13C 标记的CO2 处理苹果叶片，M 基因过表达组根系13C 含量占比要显著低于野
生型和M 基因低表达组，说明根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果
实，C 正确；
D、根据细胞呼吸原理，零上低温、低氧及一定湿度的环境最有利于苹果果实的保鲜及贮存，D 错误。
故选AC。
36．（23-24 高三下·湖南长沙·阶段练习）科研人员分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5 秒光照、
5 秒黑暗处理，持续进行20 分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验记录如图所示。
下列分析错误的是（ ）
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A．暗反应较缓慢，不能及时消耗掉光反应产生的NADH 和ATP
B．S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量
C．黑暗开始后CO2吸收速率稳定一段时间后下降，该段时间内C5的含量增加
D．间歇光处理的植物，单位光照时间内光合产物合成量可能会更大
【答案】ABC
【分析】光反应阶段需要光照，暗反应阶段有光无光都可以进行，由图可知，光照开始时，氧气释放速率
先增加，CO2 吸收速率随后增加，黑暗开始后，氧气释放速率先减小为0，随后CO2 吸收速率才减小。
【详解】A、光照开始时，氧气释放速率先增加，CO2 吸收速率随后增加，但bc 段氧气释放速率减小，cd
段氧气释放速率与二氧化碳吸收速率相等，说明与光反应相比，碳反应较缓慢，不能及时消耗掉光反应产
生的NADPH 不是NADH 和ATP，使bc 段光反应速率下降，A 错误；
B、据图可知，一个光周期内，光反应释放的O2 总量=S1+S2，碳反应吸收的CO2 总量=S2+S3，B 错误；
C、由于光反应时间内产生的NADPH 和ATP 有积累，因此黑暗开始后C3 可以继续被还原，故CO2 吸收
速率稳定一段时间后才随着NADPH 和ATP 被逐渐消耗减少而迅速下降，由于CO2 继续与C5 固定形成
C3，而C3 被还原为C5 的速率减慢，因此该段时间内C5 的含量减少，C 错误；
D、从一个光周期来看，“间歇光”在一个光周期内光反应的产物恰好能被暗反应利用，而持续光照时间
内光反应的产物会有剩余，所以间歇光使植株充分利用光反应产生的NADPH 和ATP，单位光照时间内光
合产物合成量会更大，D 正确。
故选ABC。
37．（23-24 高三下·江西·开学考试）净光合速率是植物光合作用积累有机物的速率，下图表示水分或盐胁
迫下使某种植物净光合速率降低的因子。下列叙述正确的是（ ）
A．图中A、B 分别是气孔、非气孔限制，长时间存在A、B 限制时，叶绿体的C3含量比C5高
B．存在A 限制时，若气孔导度进一步下降、净光合速率下降，则胞间CO2浓度下降
C．存在B 限制时，若气孔导度下降、净光合速率下降，则胞间CO2浓度上升
D．同时存在A、B 限制时，若气孔导度上升、净光合速率下降，则胞间CO2浓度上升
【答案】AD
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【分析】影响光合作用的环境因素：1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强，光合作用强
度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度,光合作用强度随
温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的
增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响:
在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增
强。
【详解】A、A 是因为气孔导度下降影响了植物获得的CO2 量，进而影响暗反应，导致净光合速率下降，
这是气孔限制；而C5 羧化酶活性降低，C5 再生能力降低，影响了暗反应的CO2 固定，也会影响净光合速
率，这属于非气孔限制，所以导致光合作用降低的因子可分为气孔限制和非气孔限制两个方面，图中A、
B 分别是气孔限制、非气孔限制。长时间存在A、B 限制时，叶绿体的C3 含量是C5 的两倍，A 正确；
B、A 是气孔限制由于气孔导度下降会使胞间CO2 下降，净光合速率下降，B 错误；
C、B 限制是非气孔限制的结果，气孔导度下降、净光合速率下降，则胞间CO2 浓度无法确定，C 错误；
D、由于气孔导度下降会使胞间CO2 下降，净光合速率下降会使胞间CO2 上升。B 限制时胞间CO2 上升
与净光合速率下降引起的结果相同，所以情况B 限制是非气孔限制的结果。在A 限制和B 限制基础上测得
某植物叶片在某段时间内出现第三种情况，如气孔导度上升、净光合速率下降，此时胞间CO2 浓度上升与
气孔导度上升和净光合速率下降引起的结果相同，所以既存在气孔限制也存在非气孔限制，若气孔导度上
升、净光合速率下降，则胞间CO2 浓度上升，D 正确。
故选AD。
38．（23-24 高三上·山东聊城·期末）强光胁迫会导致大豆出现光抑制现象。接近光饱和点的强光会导致大
豆的光系统II(PSII)出现可逆失活，失活状态的PSII 加强了能量耗散，以避免受到进一步破坏。该过程中
其重要作用的是参与构成PSII 的D1 蛋白。强光下D1 即开始降解，其净损失率与PSII 单位时间接受的光
量子数呈正相关。编码D1 的psbA 基因定位于叶绿体基因组，科研人员尝试将蓝细菌psbA 导入大豆细胞
核(纯合品系R)，结果发现在强光下D1 的降解率并没有下降，但光饱和点提高了。下列说法正确的是（
）
A．强光下D1 的降解速率可超过其补充速率
B．PSII 等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH 中
C．品系R 的核psbA 表达产物应定位于叶绿体基质
D．强光下气孔关闭，可能导致C5 的含量迅速降低，阻碍暗反应的进行
【答案】AB
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH 与氧气，以及ATP 的
形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2 被C5 固定形成C3，C3 在光反应提供的ATP
和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】 A、强光下D1 的降解速率可超过其补充速率，导致PSII 单位时间接受的光量子数减少，A 正确;
B、PSII 等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH 中，一部分以热能的形式散失，B 正确;
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C、叶绿体基因组编码的蛋白质定位于叶绿体中，C 错误;
D、强光下气孔关闭，CO2 吸收减少，CO2 的固定减慢，C3 的还原不变，C5 的含量会积累，阻碍暗反应
的进行，D 错误。
故选AB。
39．（23-24 高三上·安徽·阶段练习）资料1：1937 年，植物生理学家希尔发现，将叶绿体分离后置于含有
一定浓度蔗糖溶液的试管中制备成叶绿体悬浮液，若在试管中加入适当的“电子受体”，给予叶绿体一定
强度的光照，在没有CO2时就能放出O2，同时电子受体被还原。
资料2：在希尔反应的基础上，Amon 又发现，处于光下的叶绿体在不供给CO2时，既能积累还原态电子受
体也能积累ATP；若撤去光照，供给CO2，则还原态电子受体和ATP 被消耗，并有有机物（CH2O）产生。
根据以上资料分析，下列叙述正确的是（ ）
A．希尔实验中配制叶绿体悬浮液时，加入一定浓度的蔗糖溶液的目的是提供能量
B．希尔反应研究了叶绿体中光反应阶段的部分变化，该电子受体指的是NADP+
C．Amon 的实验说明（CH2O）的生成可以不需要光，但需要CO2、ATP、还原剂等
D．若向叶绿体悬浮液中加入C3且提供光照、不提供CO2，则短时间内ATP 会积累
【答案】BC
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段：（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过
程必须有光、色素、光合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP
生成，ADP 与Pi 接受光能变成ATP。此过程将光能变为ATP 活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中
进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化
合物。②二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP 生成有机物。此过程中ATP 活跃的化学能转
变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了NADPH 和ATP，[H]和ATP 能够将三碳化合物还原形
成有机物。
【详解】A、叶绿体在细胞中是处于一定渗透压下的，为在实验过程中维持叶绿体的正常形态和功能，需
保持叶绿体内外的渗透压平衡，即需要形成等渗溶液，故配制叶绿体悬浮液时应加入一定浓度的蔗糖溶液，
A 错误；
B、希尔反应研究了叶绿体中光反应阶段的部分变化，该电子受体指的是NADP+，它接受电子和氢离子之
后生产NADPH，B 正确；
C、由事实2 没有提供CO2 时，ATP 和还原态电子受体NADPH 有积累，供给二氧化碳后进行暗反应，消
耗NADPH 和ATP，生成（CH2O），C 正确；
D、若向叶绿体悬浮液提供光照，光反应进行产生ATP 和NADPH，虽不提供CO2，暗反应中CO2 固定形
成C3 的过程不能进行，但由于向悬液中加入了C3，故在提供了C3 的前提下，NADPH 和ATP 用于暗反应
中C3 的还原，NADPH 和ATP 不断被利用，短时间内不会出现积累，D 错误。
故选BC。
40．（2024·山东泰安·二模）为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结
32
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果如下表。其中M 蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（ ）
设置
苹果根系置于含有
13C 标记的葡萄糖培
养液中
苹果根系置于葡萄糖培养液中，用
13C 标记的CO₂
处理苹果叶片
根系
13C 含量
（mg）
地上
13C 含量
（mg）
根系
13C 含量占比（%）
地上
13C 含量占比（%）
野生型
4.7
含量极低
44.24
55.76
M 基因高
表达
6.2
30.89
69.11
M 基因低
表达
3.6
46.79
53.21
A．M 蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖
B．叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系
C．根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实
D．该培养条件下，促进M 基因表达能够提高苹果果实中的糖含量
【答案】ACD
【分析】由表格数据可知，将苹果根系置于含有13C 标记的葡萄糖培养液中，M 基因高表达组根系13C 含
量显著高于野生型和M 基因低表达组，再用用13C 标记的CO2 处理苹果叶片，M 基因高表达组根系13C
含量占比要显著低于野生型和M 基因低表达组，即根系中葡萄糖的来源有两种，一是从周围环境中吸收，
二是叶片合成的有机物运输到根系。
【详解】A、将苹果根系置于含有13C 标记的葡萄糖培养液中，M 基因高表达组根系13C 含量显著高于野
生型和M 基因低表达组，说明M 蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖，A 正确；
B、叶片合成的有机物主要是以蔗糖的形式通过韧皮部筛管运输到苹果根系，B 错误；
C、将苹果根系置于含有13C 标记的葡萄糖培养液中，M 基因高表达组根系13C 含量显著高于野生型和M
基因低表达组，再用用13C 标记的CO2 处理苹果叶片，M 基因高表达组根系13C 含量占比要显著低于野
生型和M 基因低表达组，说明根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果
实，C 正确；
D、该培养条件下，由表格数据可知，促进M 基因表达能促进根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向
根系的运输，使更多糖分配到果实，提高苹果果实中的糖含量，D 正确。
故选ACD。
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