備考2025屆高考生物一輪復習【分層練習】第3章微專題1光合作用與呼吸作用的關系

第3章細胞代謝微專題1光合作用與呼吸作用的關系一、選擇題1.[結合人體健康/2024福州一測]動物細胞中的脫氫酶可將NADPH轉化為NADH。骨關節(jié)炎是一種常見的退行性疾病，患者軟骨細胞表現出能量和NADPH耗竭。2022年中國科學家的研究成果登上了《自然》雜志，他們成功從菠菜中提取類囊體，用膜包裹后將其遞送到小鼠退變的軟骨細胞內，改善了軟骨細胞的代謝。下列說法錯誤的是（C）A.將類囊體轉入軟骨細胞利用了膜流動性的特點B.用紅光照射改造過的軟骨細胞，可產生NADPHC.光照下，被改造的軟骨細胞可利用CO2制造有機物D.轉入的類囊體可以提高軟骨細胞有氧呼吸的速率解析由題干“他們成功從菠菜中提取類囊體，用膜包裹后將其遞送到小鼠退變的軟骨細胞內，改善了軟骨細胞的代謝”可知，將類囊體轉入軟骨細胞利用了膜流動性的特點，A正確。類囊體中含有光合色素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，故用紅光照射改造過的軟骨細胞，可產生NADPH，B正確。對于真核生物來說，光合作用暗反應階段的場所為葉綠體基質，由于被改造的軟骨細胞中無葉綠體基質以及與光合作用暗反應階段相關的酶，故光照下，被改造的軟骨細胞不能利用CO2制造有機物，C錯誤。在轉入的類囊體上可以發(fā)生光合作用的光反應過程，產生NADPH，由于動物細胞中的脫氫酶可將NADPH轉化為NADH，故轉入的類囊體可以提高軟骨細胞中NADH的含量，進而提高軟骨細胞有氧呼吸的速率，D正確。2.如圖表示芍藥葉肉細胞光合作用和細胞呼吸過程中CO2和[H]的變化，相關敘述正確的是（A）A.過程①發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，過程④發(fā)生在線粒體的內膜上B.過程⑦發(fā)生在線粒體中C.過程⑤⑥均需要NADPH和ATP的參與D.過程①③產生的[H]是相同的物質，過程⑧在線粒體中進行解析過程①表示光合作用的光反應階段，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，過程④表示有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體的內膜上，A正確；過程⑦表示細胞呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質基質中，B錯誤；過程⑤是CO2的固定，不需要NADPH和ATP的參與，C錯誤；過程①③產生的[H]是不同的物質，過程⑧是有氧呼吸的第二階段，發(fā)生在線粒體基質中，D錯誤。3.[2023北京]在兩種光照強度下，不同溫度對某植物CO2吸收速率的影響如圖。對此圖理解錯誤的是（C）A.在低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升B.在高光強下，M點左側CO2吸收速率升高與光合酶活性增強相關C.在圖中兩個CP點處，植物均不能進行光合作用D.圖中M點處光合速率與呼吸速率的差值最大解析在低光強下，一定溫度范圍內，隨葉溫升高，植物細胞中與呼吸作用相關酶的活性升高，細胞呼吸作用增強，CO2吸收速率下降，A正確。在高光強下，當葉溫低于M點對應的葉溫時，隨葉溫升高，光合酶活性增強，導致光合速率增大，CO2吸收速率升高，B正確。圖中兩個CP點處，CO2吸收速率均為0，即凈光合速率為0，由于兩個CP點處植物細胞呼吸速率不為0，所以兩個CP點處光合速率不為0，植物能夠進行光合作用，C錯誤。據題圖可知，M點處CO2吸收速率最大，該植物的凈光合速率最大，即光合速率與呼吸速率的差值最大，D正確。4.[2023西安蓮湖區(qū)一調]下列為有關環(huán)境因素對植物光合作用影響的關系圖，描述錯誤的是（C）A.圖1中，若光照強度未達到最適條件，則適當增強光照，可使a點左移，b點右移B.圖2中，若CO2濃度未達到最適條件，則適當增大CO2濃度，可使a點左移，b點右移C.圖3中，條件由b點突然改為a點，葉綠體中C3含量短時間內減少D.圖4中，當溫度高于25℃時，光合作用積累有機物的速率減小解析圖1中a點對應CO2補償點，b點對應CO2飽和點，若光照強度未達到最適條件，則適當增強光照時，光合作用強度也隨之增強，所以a點左移，b點右移，A正確；圖2中a點對應光補償點，b點對應光飽和點，若CO2濃度未達到最適條件，則適當增大CO2濃度時，光合作用強度也隨之增強，則a點左移，b點右移，B正確；圖3中a點CO2濃度比b點高，且兩點對應的光照強度一致，條件由b點突然改為a點，短時間內C3生成增多，C3消耗不變，故葉綠體中C3含量短時間內增多，C錯誤；圖4中當溫度高于25℃時，凈光合速率逐漸減小，光合作用積累有機物的速率減小，D正確。5.[2024昆明聯考]某生物科研小組從池塘的某一深度取得一桶水樣，等量分裝于六對黑白瓶中并密封，立即測得瓶中初始溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為用黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，溫度保持不變，8h后，測定六對黑白瓶中溶解氧的含量，請根據如表所示的記錄數據分析判斷，下列說法錯誤的是（A）組別abcdef光照強度（klx）0（黑暗）246810白瓶溶氧量（mg/L）51020293535黑瓶溶氧量（mg/L）555555A由表中數據可知，光照強度越大，光合作用越強B.黑瓶中的生物存在有氧呼吸，不存在光合作用C.d組白瓶中植物產生氧氣的速率為3mg/（L·h）D.若向f組白瓶中補充CO2，則白瓶溶氧量可能會增加解析由表中數據可知，白瓶溶氧量的增加量是凈光合作用量，黑瓶溶氧量的減少量是呼吸作用量，光照強度達到8klx后光合作用強度不再增加，A錯誤；黑瓶無光照，不進行光合作用，其中的生物可進行有氧呼吸，B正確；d組8h累積產生的氧氣量為凈光合作用量（29－10）＋呼吸作用量（10－5）＝24（mg/L），平均每小時產氧量為3mg/L，C正確；f組與e組相比，光照強度增加，光合作用強度不再增加，限制因素可能是CO2濃度，故若向f組白瓶中補充CO2，則白瓶的溶氧量可能會增加，D正確。6.[2023河南聯考]為測定棉花葉片的光合速率，某同學按以下步驟進行了實驗操作：①晴天從在田間選定的棉花植株上選擇葉片若干；②在所選的棉花葉片基部用刀片將葉柄的外皮環(huán)割約0.5cm寬；③分別剪下葉片的一半（中脈不剪下），并將葉片夾于濕潤的紗布中，置于黑暗處，4h后再依次剪下另一半葉片，同樣夾于濕潤紗布中；④同時稱重各葉片并比較，得出表格所示結果。下列敘述正確的是（C）編號第一次所剪葉片干重/g第二次所剪葉片干重/g10.50.82A.實驗前應該將植株置于黑暗處一段時間以除去葉片中原有的有機物B.第①步中葉片在植株上的部位等為無關變量，光照時間為自變量C.第②步處理的目的為切斷葉片中有機物向莖稈等處的運輸D.通過上表結果可以計算出葉片的真正光合速率和呼吸速率解析實驗前無需黑暗處理，本實驗是通過兩次所剪葉片干重變化量來測定光合速率，A錯誤；光照時間也為無關變量，B錯誤；第②步處理的目的為切斷葉片中有機物向莖稈等處的運輸，保證葉片干重的變化來自光合作用和呼吸作用，C正確；第一次所剪葉片干重為置于黑暗處4h后的質量，第二次所剪葉片干重為凈光合作用積累有機物后的質量，通過題表中數據可以計算出葉片的真正光合速率，但葉片初始干重沒有給出，無法計算出呼吸速率，D錯誤。7.[2024新鄉(xiāng)模擬]利用圖甲裝置，在相同條件下分別將綠色植物E、F的葉片制成大小相同的葉圓片，抽出空氣，分別進行光合速率測定。圖乙是利用圖甲裝置測得的數據繪制成的坐標圖。下列敘述正確的是（D）A.從圖乙可看出，相比E植物，F植物更適合在較強光照下生長B.光照強度為1klx時，利用圖甲裝置對植物E葉圓片的光合速率進行測定時，液滴不移動C.光照強度為3klx時，E、F兩種植物的葉圓片產生氧氣的速率相等D.光照強度為6klx時，裝置中E植物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時間短解析根據圖乙可知，F植物葉圓片的光補償點和光飽和點都比E植物低，F植物更適合在較弱光照下生長，A錯誤；光照強度為1klx時，E植物葉圓片的呼吸速率大于光合速率，E植物葉圓片會吸收裝置中的氧氣，使液滴左移，B錯誤；光照強度為3klx時，E、F兩種植物葉圓片的凈光合速率相等，但E植物葉圓片的呼吸速率大于F植物葉圓片，故光照強度為3klx時，E、F兩種植物的葉圓片產生氧氣的速率不相等，C錯誤；光照強度為6klx時，E植物葉圓片釋放氧氣的速率大于F植物，故裝置中E植物葉圓片比F植物葉圓片浮到液面所需時間短，D正確。二、非選擇題8.[2024河南TOP二十名校聯考，6分]圖1表示西瓜幼苗葉肉細胞中光合作用和有氧呼吸的部分過程，其中C3和C5在不同代謝過程中可以表示不同的化合物；圖2為該植物光合作用速率、呼吸作用速率隨溫度變化的曲線圖。回答下列問題：（1）圖1中數字所表示的過程中，能產生ATP的過程是①③（填數字），能消耗ATP的過程是②（填數字）。通過③過程產生的CO2中，O的來源是葡萄糖和水。（2）圖2中的實線表示的是凈光合速率（填“實際光合速率”或“凈光合速率”）。CD段實際光合速率增大（填“不變”“降低”或“增大”）。C、D兩點對應的溫度下，植物的生長速率關系是相等。解析（1）圖1中①表示細胞呼吸第一階段，葡萄糖分解成丙酮酸，產生ATP，②表示暗反應中C3的還原，消耗ATP，③表示丙酮酸分解產生CO2的過程，即有氧呼吸第二階段，產生ATP，④表示光合作用暗反應中CO2的固定，不產生ATP，也不消耗ATP，所以圖1中能產生ATP的過程為①③；消耗ATP的過程為②；通過③過程即有氧呼吸第二階段產生的CO2中，O的來源是葡萄糖和水，因為有氧呼吸第一階段葡萄糖在酶的作用下生成丙酮酸，第二階段丙酮酸和水生成CO2。（2）圖2中的實線表示單位時間內該植物從空氣中吸收的CO2量，表示凈光合速率；實際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，CD段凈光合速率不變，但是隨溫度升高，呼吸消耗的O2量增加，即CD段呼吸速率增大，所以實際光合速率增大；C、D兩點對應的溫度下，植物的凈光合速率相等，即積累的有機物相等，因此C、D兩點對應的溫度下，植物的生長速率相等。9.[2022湖南，12分]將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為8～10μmol/（s·m2）時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量；日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強度為2μmol/（s·m2），每天光照時長為14小時。回答下列問題：（1）在此條件下，該水稻種子能（填“能”或“不能”）萌發(fā)并成苗（以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗），理由是種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，且光照有利于葉片葉綠素的形成。（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/（s·m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻不能（填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是光照強度為10μmol/（s·m2）條件下，該水稻適齡秧苗的凈光合速率為0，不能正常生長；該水稻日照時長短于12小時才能開花，將該水稻適齡秧苗置于每天光照時長為14小時條件下，該水稻不能開花（答出兩點即可）。（3）若將該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為預防鳥害、鼠害并減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有耐受酒精毒害的特性。解析（1）種子萌發(fā)形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，