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高考生物二轮复习专题2细胞的代谢第4讲光合作用与细胞呼吸学案
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这是一份高考生物二轮复习专题2细胞的代谢第4讲光合作用与细胞呼吸学案，共21页。
第4讲 光合作用与细胞呼吸
[考纲要求] 1.需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程(b)。2.需氧呼吸与厌氧呼吸的异同(b)。3.细胞呼吸在实践中的应用(b)。4.光合作用的概念、阶段、场所和产物(b)。5.色素的种类、颜色和吸收光谱(a)。6.光反应和碳反应的过程(b)。7.环境因素对光合速率的影响(c)。8.光合作用与细胞呼吸的异同(b)。
1．理清需氧呼吸的场所、物质变化和能量变化
2．厌氧呼吸
(1)反应式
①分解成乙醇的反应式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2C2H5OH＋2CO2＋2ATP。
②转化成乳酸的反应式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2CH3CHOHCOOH＋2ATP。
(2)过程：第一阶段与需氧呼吸第一阶段完全相同；其全过程都在细胞溶胶中进行。
(3)乳酸发酵和乙醇发酵
类型
场所
条件
第一阶段产物
第二阶段产物
代表生物
乳酸发酵
细胞溶胶
酶、无氧
丙酮酸和NADH
乳酸
乳酸细菌
乙醇发酵
丙酮酸和NADH
乙醇和CO2
酵母菌
提醒 厌氧呼吸需注意的几点提醒
(1)产物不同的原因：①直接原因是参与催化的酶不同；②根本原因是控制酶合成的基因不同。
(2)只释放少量能量的原因：其余能量储存在乙醇或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：厌氧呼吸产生的乙醇对细胞有毒害作用。
(4)人和动物的骨骼肌细胞在缺氧条件下进行厌氧呼吸产生乳酸；玉米的胚、马铃薯的块茎厌氧呼吸也生成乳酸。葡萄的果实、苹果的果实、酵母菌厌氧呼吸生成乙醇和CO2。
(5)厌氧呼吸只有第一阶段释放少量能量并产生少量ATP。
3．判定细胞呼吸方式的三大依据
提醒 (1)细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，无论是否有氧气的参与，都是生物氧化过程。
(2)细胞呼吸的底物是有机物而并不只是糖类，糖类是主要的能源物质。
(3)线粒体只能利用丙酮酸和[H]，不能吸收利用葡萄糖。
(4)真核生物细胞并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸。
(5)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与需氧呼吸有关的酶，场所为质膜。
4．影响细胞呼吸的外因及实践应用
因素
温度
O2浓度
水分
原因
影响酶的活性
与细胞呼吸的类型和强度有关
水是细胞呼吸的原料，也是细胞呼吸的产物
坐标曲线
实践应用
①在低温下贮存蔬菜、水果；②大棚栽培蔬菜要增加昼夜温差，提高产量
①在低氧条件下延长蔬菜、水果的保鲜时间；②中耕松土可促进植物根对土壤中无机盐离子的吸收；③利用乳酸菌、酵母菌的发酵制作食品；④用透气纱布或“创可贴”包扎伤口，抑制破伤风杆菌的厌氧呼吸；⑤提倡慢跑：促进肌细胞需氧呼吸，防止厌氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀
贮存粮食、水果的条件——低氧(不是无氧)、低温；但二者在含水量方面存在差别，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度
5.牢记光合作用基本过程
光反应与碳反应的关系：
(1)光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。
(2)没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。
提醒 关注光合作用的5个易错点
(1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与。
(2)叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。
(3)蓝细菌没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。
(4)叶绿体和线粒体中含有DNA、RNA和核糖体。
(5)光反应停止，碳反应不会立刻停止，因为光反应产生NADPH和ATP还可以维持极短时间的碳反应。
6．外界条件变化对光合作用产物的影响
变化条件
三碳酸分子
RuBP
NADPH和ATP
三碳糖
CO2供应不变
光照强→弱
↑
↓
↓
↓
光照弱→强
↓
↑
↑
↑
光照不变
CO2充足→不足
↓
↑
↑
↓
CO2不足→充足
↑
↓
↓
↑
注：(1)此表只是对变化后短时间内各物质相对量的变化作讨论，而不是长时间。用“↑”代表上升，“↓”代表下降。
(2)三碳酸分子含量变化总是与RuBP、NADPH和ATP的含量变化相反。
7．把握影响光合作用因素的3类曲线
影响因素
原理
图像
图像解读
光
强度
影响光反应阶段ATP、NADPH的生成
P点的限制因素
①外因：温度、CO2浓度等
②内因：色素含量、酶的数量和活性、RuBP的含量等
CO2
浓度
影响碳反应阶段三碳酸分子的生成
P点的限制因素
①外因：温度、光强度等
②内因：酶的数量和活性、色素含量、RuBP的含量等
温度
通过影响酶的活性来影响光合作用
P点对应的温度为进行光合作用的最适温度
8.从文字角度区分真正光合速率与表观光合速率
条件
题目中常见的关键语句
所指的含义
光照条件下
植物“产生”的氧气量、或植物“合成”的有机物的量
实质上指叶绿体中产生的量，即光合作用总量或真光合作用量
植物“释放”的氧气量，或植物“积累”的有机物的量
实质上指表观光合作用量，即光合作用总量－细胞呼吸消耗量
植物“固定”的CO2量
实质上指光合作用总量
植物“吸收”的CO2量
实质上指表观光合作用量
黑暗条件下
植物“释放”的CO2量
实质上指细胞呼吸释放量
植物“吸收”的氧气量
实质上指细胞呼吸吸收量
关系式
①真正光合速率的表示方法：单位时间单位叶面积产生O2的量；单位时间单位叶面积固定CO2的量；单位时间单位叶面积产生糖类物质的量。
②表观光合速率的表示方法：单位时间单位叶面积释放O2的量；单位时间单位叶面积吸收CO2的量；单位时间单位叶面积积累糖类物质的量。
③呼吸速率的表示方法：黑暗条件下，单位时间单位叶面积消耗O2的量；单位时间单位叶面积产生CO2的量；单位时间单位叶面积消耗糖类物质的量。
④真正(总)光合速率＝净(表观)光合速率＋细胞呼吸速率。
9.依据曲线图区分真正光合速率与表观光合速率
(1)图像分析：A点时，只进行细胞呼吸；AB段随着光强度的增加，光合速率也增加，但仍小于细胞呼吸强度；B点时，光合速率等于细胞呼吸速率，即光补偿点；BC段随着光强度的增加，光合速率增加；C点对应的光强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能是温度或二氧化碳浓度等。
(2)下面的四幅图分别表示A点、AB段、B点和B点之后的O2和CO2转移方向，但顺序已打乱，请具体填出对应区段。
(3)应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光强度大于光补偿点；适当提高光强度可增加大棚作物产量。
10．光饱和点和光补偿点的分析
(1)植株的光补偿点不同于叶肉细胞的光补偿点
①若图甲表示小球藻细胞，则B、D、F(填字母)可代表O2扩散方向；A、C、E(填字母)可代表CO2扩散方向。
②明确图乙中光补偿点(B点)、光饱和点(C点)的含义。
B点：光补偿点(光合速率等于细胞呼吸速率时的光强度)，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用；
C点：光饱和点(光合速率达到最大时的最低光强度)，继续增加光强度，光合速率不再增加。
③图甲若代表松树的一个叶肉细胞，当它处于图乙中B点时，此时的光强度小于(填“大于”“等于”或“小于”)松树的光补偿点。当松树处于图乙中B点时，它的一个叶肉细胞中O2和CO2的扩散方向对应于图甲中B、F和A、E(填字母)。
(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(图乙中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(图乙中B点)的移动
a．细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
b．细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
③饱和点(图乙中C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光强度或增大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。
1．有关需氧呼吸与厌氧呼吸的正误判断
(1)人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞溶胶内高( × )
提示 线粒体内消耗O2产生CO2，因此，人体细胞线粒体内O2/CO2的比值比细胞溶胶内的低。
(2)柠檬酸循环阶段生成的CO2中氧原子全部来自葡萄糖( × )
提示 最终来自葡萄糖和水。
(3)酵母菌在乙醇发酵中产生的丙酮酸直接被NADH还原为乙醇( × )
提示 酵母菌在乙醇发酵中产生的丙酮酸先脱去二氧化碳产生乙醛，乙醛再被NADH还原为乙醇。
(4)厌氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累( × )
提示 厌氧呼吸第一阶段产生的[H]将用于第二阶段丙酮酸还原为乙醇或乳酸的反应，最终没有[H]的积累。
(5)三碳酸分子还原成三碳糖属于柠檬酸循环( × )
(6)在电子传递链中，特殊的分子携带的氢和电子传递给氧，形成水( √ )
2．有关细胞呼吸在实践中的应用的正误判断
(1)面团“发起”是酵母菌产生CO2所致( √ )
(2)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供( × )
提示 人在剧烈运动时所需的能量由需氧呼吸和厌氧呼吸提供。
(3)干燥和无氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜( × )
提示 蔬菜的保鲜应在一定的湿度和低氧环境下。
(4)需氧型细菌需氧呼吸的主要场所是线粒体( × )
提示 细菌无线粒体，需氧型细菌的需氧呼吸在细胞溶胶中或细胞膜上进行。
(5)黑暗条件下绿豆萌发成豆芽的过程中有机物总量不断减少( √ )
3．有关光合作用的概念及其过程的正误判断
(1)适宜条件下光合作用过程中RuBP/三碳酸分子的比值在停止供应CO2后比停止前高( √ )
(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与( √ )
(3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，碳反应强度也降低( √ )
(4)离体的叶绿体基质在添加ATP、NADPH和CO2后，适宜条件下可完成碳反应( √ )
(5)胡萝卜素和叶黄素都是由碳氢链组成的分子( √ )
(6)光强度突然下降后，短时间内叶绿体内ATP/ADP的值下降，O2的产生停止( √ )
(7)在光强度较强时，ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，ATP则是向相反方向运动( × )
提示 在较强光照下ATP在类囊体膜上产生，向叶绿体基质运动，ADP则是向相反方向运动。
4．有关环境因素对光合速率的影响的正误判断
(1)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高( × )
提示 夏季晴天光强度最强时，小麦叶片的气孔关闭，出现“午休”现象，导致CO2的供应减少，从而使小麦光合速率下降。
(2)提高温度一定能促进三碳糖的生成( × )
(3)水分亏缺主要是通过影响CO2进入叶肉细胞内而影响光合作用的( √ )
(4)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞内的NADPH/NADP＋的比值下降( √ )
5．有关光合作用与细胞呼吸的异同的正误判断
(1)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成热能和ATP( × )
提示 ATP是物质不是能量。
(2)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光强度，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( √ )
(3)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长( √ )
(4)如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化，则甲植株在a点开始进行光合作用；乙植株在e点有机物积累量最多；曲线b～c段和d～e段下降的原因相同( × )
提示 甲植株在a点光合速率＝呼吸速率，乙植株在18时有机物积累量最多，曲线b～c段和d～e段下降的原因分别是部分气孔关闭、光强度减弱。
考向一 考查细胞呼吸及其影响因素
1．(2019·浙江七彩阳光联考)下图为需氧呼吸的基本过程示意图。下列叙述错误的是( )
A．阶段A为糖酵解，该阶段不需要O2的参与
B．人体细胞的线粒体基质中和嵴上分布着催化阶段B的酶
C．蓝细菌质膜上的某些膜蛋白具有催化阶段C的功能
D．人体细胞在缺氧条件下，积累物质①并刺激神经末梢，使人产生酸痛的感觉
答案 D
解析 阶段A为糖酵解，该阶段不需要O2的参与，A正确；阶段B为需氧呼吸第二阶段，人体细胞的线粒体基质中和嵴上分布着催化阶段B的酶，B正确；阶段C为需氧呼吸第三阶段，需要酶的催化，蓝细菌质膜上的某些膜蛋白具有催化阶段C的功能，C正确；人体细胞在缺氧条件下，积累乳酸并刺激神经末梢，使人产生酸痛的感觉，但物质①为CO2，D错误。
2．下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是( )
A．ab段为需氧呼吸，bc段为需氧呼吸和厌氧呼吸，cd段为厌氧呼吸
B．无论在何种运动强度下，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C．bd段的厌氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余贮存在ATP中
D．若运动强度长时间超过c，乳酸大量积累会导致内环境pH持续下降
答案 B
解析 分析题图可知，cd段氧气消耗速率较高，血液中乳酸水平逐渐升高，因此该阶段既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸，A错误；人体肌肉细胞厌氧呼吸的产物是乳酸，需氧呼吸过程中O2的吸收量与CO2的释放量相等，因此无论何种运动强度，肌肉细胞CO2的产生量都等于O2的消耗量，B正确；厌氧呼吸过程中有机物中的能量只有少部分释放出来，大部分贮存在有机物不彻底的氧化产物乳酸中，释放的能量大部分以热能形式散失，其余贮存在ATP中，C错误；如果运动强度长时间超过c，血液中乳酸的积累量增大，会造成肌肉酸胀乏力，由于缓冲物质的存在，内环境pH不会持续下降，而是保持相对稳定，D错误。
考向二 考查细胞呼吸方式的判断与计算
3．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述正确的是( )
项目
CO2释放量
O2吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有乙醇和乳酸
B．b条件下，需氧呼吸消耗的葡萄糖比厌氧呼吸多
C．c条件下，厌氧呼吸最弱
D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
答案 D
解析 a条件下，只有CO2的释放没有O2的吸收，说明此时该植物只进行厌氧呼吸，呼吸产物是CO2和乙醇，A项错误；b条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，根据表中数据可知，需氧呼吸消耗O2的相对值为3，需氧呼吸产生CO2的相对值为3，厌氧呼吸产生CO2的相对值为5，则需氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为0.5，厌氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为2.5，所以厌氧呼吸消耗的葡萄糖比需氧呼吸消耗的多，B项错误；c条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，d条件下，CO2的释放量与O2的吸收量相同，说明此时该植物只进行需氧呼吸不进行厌氧呼吸，此时产生的CO2全部来自线粒体，C项错误、D项正确。
4．如图所示为不同距离的跑步过程中，需氧呼吸和厌氧呼吸供能的百分比。下列说法中正确的是( )
A．跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越大
B．1500米跑时，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当
C．100米跑时，所需ATP主要由需氧呼吸产生
D．马拉松跑时，肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为1∶1
答案 D
解析 分析题图可知，跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越小，A错误；1 500米跑时，需氧呼吸与厌氧呼吸供能的百分比相同，可推知需氧呼吸比厌氧呼吸消耗葡萄糖的量少，B错误；100米跑时，所需ATP主要由厌氧呼吸产生，C错误；马拉松跑时，主要是进行需氧呼吸，但仍进行部分厌氧呼吸，人体肌肉细胞进行厌氧呼吸时不消耗O2也不产生CO2，故肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为1∶1，D正确。
方法技巧 判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)产生CO2量＝消耗O2量→需氧呼吸。
(2)不消耗O2，产生CO2→厌氧呼吸(乙醇发酵)。
(3)释放CO2量>吸收O2量→同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸(乙醇发酵)。
(4)不吸收O2，不释放CO2→乳酸发酵或细胞已经死亡。
(5)有水生成一定是需氧呼吸，有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。
考向三 考查影响细胞呼吸的因素及其应用
5．(2018·浙江4月选考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如图所示。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是( )
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到乙醇的气味
答案 B
解析 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，目的是使酵母菌与底物充分接触，利于反应发生，A正确；在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵，B错误；根据乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知，酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2，乙醇具有挥发性，拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到乙醇的气味，D正确。
6．如图表示植物非绿色器官呼吸时，O2吸收量和CO2产生量的相互关系，下列叙述错误的是( )
A．在a点比较适合长期贮存该器官
B．在b点仍能产生少量的酒精
C．若cd＝ca，a点O2浓度时厌氧呼吸强度是需氧呼吸强度的3倍
D．该器官有可能来自油料作物
答案 C
解析 分析题图可知，O2浓度为a时，CO2的释放量最低，有机物的消耗量最少，所以在a点比较适合长期贮存该器官，A正确；若存在非糖物质氧化且该器官只进行需氧呼吸时，则CO2产生量小于O2消耗量，因此b点时该器官仍可能通过厌氧呼吸产生少量CO2和酒精，B正确；若仅以葡萄糖为底物，O2浓度为a时，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3，但由图示曲线可知该器官中存在非糖物质氧化，因此，此时厌氧呼吸强度不是需氧呼吸强度的3倍，C错误；图中b点之后O2吸收量高于CO2产生量，说明此器官细胞呼吸消耗的可能还有油脂等物质，故该器官有可能来自油料作物，D正确。
考向四 考查光合作用的过程及影响因素
7．植物能吸收一定强度的光驱动光合作用，光合作用的基本过程如图所示。过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡，但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。近来研究发现，类囊体膜蛋白PSBS能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活，激活了的PSBS能抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤(即光保护效应)。下列说法错误的是( )
A．图中A物质表示O2，释放出叶绿体需要经过3层膜
B．由反应Ⅰ生成的物质有物质A、物质B和物质D
C．抑制A物质释放和抑制ADP→B反应都有利于PSBS发挥功能
D．降低ATP合成酶活性和阻断反应Ⅱ都有利于PSBS发挥功能
答案 C
解析 图中A表示O2，B表示ATP，C表示NADP＋，D表示NADPH，E表示CO2。水光解生成的O2释放出叶绿体需要经过类囊体膜、叶绿体内膜和叶绿体外膜共3层膜，A项正确；光反应的产物包括O2、ATP和NADPH，B项正确；抑制O2的释放，会使类囊体腔内的质子浓度降低，不利于PSBS发挥功能，C项错误；降低ATP合成酶活性和阻断反应Ⅱ，都会提高类囊体腔内的质子浓度，都有利于PSBS发挥功能，D项正确。
8．(2019·浙江新高考研究联盟联考)如图是大棚番茄在24小时内测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是( )
A．a点CO2释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱
B．d点是由于温度过高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少
C．如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加
D．番茄通过光合作用制造有机物的时间是c～e段
答案 D
解析 由图可知，b点时植物开始进行光合作用，b点之前植物能进行细胞呼吸，而不能进行光合作用，a点CO2释放量减少可能是温度降低导致细胞呼吸强度减弱，A项正确；d点表示正午的时候光合作用减弱，这是由于此时温度过高，植物蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少，B项正确；如果N点低于M点，说明经过一昼夜的时间，大棚中的CO2浓度降低，说明植物的光合作用大于细胞呼吸，植物体内有机物总量增加，C项正确；番茄通过光合作用制造有机物的时间是b～f段，有机物积累的时间是c～e段，D项错误。
考向五 考查光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
9．在CO2浓度为0.03%和恒温条件下，测定植物甲和植物乙在不同光强度条件下的光合速率，结果如图。据图分析下列叙述正确的是( )
A．降低CO2浓度，d点向右上方移动
B．限制植物乙d点光合作用的因素可能有CO2浓度、温度等
C．若升高温度，植物甲曲线a点会向左移动
D．b点时，限制两种植物光合作用的主要因素相同
答案 B
解析 CO2浓度降低，碳反应所需的NADPH和ATP减少，d点向左下方移动，A项错误；d点对应的光强度为植物乙的光饱和点，此时限制光合作用速率提高的主要因素有CO2浓度、温度等，B项正确；由于题干中只说是“恒温条件下”，若温度升高，不能确定对细胞呼吸和光合作用各有怎样的影响，所以也就不能确定植物甲曲线a点的移动方向，C项错误；据图可知，b点是植物乙的光补偿点，此时限制植物乙光合作用的主要因素是光强度。但b点时，植物甲已达到光饱和，此时限制植物甲光合作用的主要因素不是光强度，而可能是CO2浓度、温度等，D项错误。
10．将小麦植株置于密闭玻璃罩内，在不同温度条件下测定小麦对O2吸收或释放速率随光强度的变化，实验结果如图所示。请回答下列问题：
(1)b点的生物学含义是_______________________。此时小麦根尖细胞中产生ATP的场所为______________________。适当提高CO2浓度后再测定，图中的b点将向________移动。
(2)由图可知，影响c点变动的主要因素是_____________________________________。
(3)若适当提高CO2浓度，d点将向________移动。此时叶绿体产生的O2的去向是____________(填“线粒体”“细胞外”或“两者都有”)。
答案 (1)光合作用产生O2的速率等于需氧呼吸消耗O2的速率 细胞溶胶和线粒体 左
(2)光强度和温度 (3)右下 两者都有
解析 (1)分析题图发现，纵坐标表示O2吸收速率即净光合速率的负值，横坐标表示光强度；b点O2吸收速率为0，即净光合速率为0，其含义为：光合作用产生O2的速率等于需氧呼吸消耗O2的速率；此时小麦根尖(根尖中无叶绿体)，只能进行细胞呼吸产生ATP，细胞呼吸产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体。图中适当提高CO2浓度后，光合速率增加，光补偿点减小，b点将向左移动。(2)由题图可知，变量只有两个：光强度、温度。分析25℃曲线可知，随着光强度增强，O2释放速率增强，光强度是影响c点变动的主要限制因素；分析15℃曲线可知，c点时虽然二者温度不同，但净光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，说明二者总光合速率不同，进而说明温度也影响光合速率，进而影响c点的变动。
(3)提高CO2浓度后，植物的最大光合速率增加，d点会向下移，最大光合速率增加，需要的光强度会增加，所以d点会向右移；因此d点向右下移。
1．如图表示的是细胞呼吸的相关过程，下列叙述正确的是( )
A．在人体内环境中可以发生①②③过程
B．缺氧条件下马铃薯块茎发生①③过程
C．乳酸菌无线粒体，但具有与②有关的酶
D．①②③④都产生ATP，为生命活动供能
答案 B
解析 由图分析可知，①是细胞呼吸第一阶段，在细胞溶胶中进行。②是在线粒体中产生二氧化碳和水，是需氧呼吸的第二阶段和第三阶段。③④都是在细胞溶胶中进行的厌氧呼吸。细胞溶胶不属于人体内环境，故A错误；马铃薯属于块茎，进行产生乳酸的厌氧呼吸，故B正确；乳酸菌为异养厌氧型生物，产生的是乳酸，故C错误；这4个过程中只有①和②能产生ATP，故D错误。
2．(2019·浙江温州9月联考)酵母菌在无氧环境中进行厌氧呼吸。下列有关叙述中，正确的是( )
A．葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有NADH生成
B．1分子葡萄糖中的能量与2分子丙酮酸中的能量相等
C．丙酮酸转变成乙醛需NADH提供氢
D．乙醛转变成乙醇需ATP提供磷酸基团
答案 A
解析 在糖酵解阶段，葡萄糖中的一部分氢原子变成还原型辅酶Ⅰ(NADH)，A项正确；1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的过程中，可释放出少量的能量，所以1分子葡萄糖中的能量与2分子丙酮酸中的能量不相等，B项错误；丙酮酸先经过脱去二氧化碳反应形成乙醛，乙醛再被NADH还原为乙醇，C项错误；乙醛转变成乙醇不需ATP提供磷酸基团，D项错误。
3．(2019·浙江名校协作体高三联考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行实验，装置如下图。下列关于该实验的叙述，错误的是( )
A．甲、丁试管一段时间后均会变浑浊
B．若将酵母菌换成乳酸菌不能得到相同的实验结果
C．乙、丙试管中酵母菌进行细胞呼吸的场所分别为线粒体和细胞溶胶
D．酵母菌消耗1mL葡萄糖，乙试管产生的ATP约是丙试管的15倍
答案 C
解析 甲、丁试管一段时间后均会因为有酵母菌产生的CO2进入而变浑浊，A正确；若将酵母菌换成乳酸菌，由于其只进行厌氧呼吸且厌氧呼吸不产生CO2，不能得到相同的实验结果，B正确；乙试管中酵母菌进行细胞呼吸的场所为线粒体和细胞溶胶，丙试管中酵母菌进行细胞呼吸的场所为细胞溶胶，C错误；酵母菌消耗1 mL葡萄糖，需氧呼吸产生的ATP约是厌氧呼吸的15倍，D正确。
4．(2019·浙江绍兴9月联考)下列现象与厌氧呼吸无关的是( )
A．久置的大苹果切开后有酒味
B．在面团发酵初期，表面会有水珠渗出
C．用手长时间举重物时，会感觉手臂酸软乏力
D．装满新制米酒的塑料瓶出现爆瓶或打开时酒液喷出的现象
答案 B
解析 久置的大苹果切开后有酒味是因为厌氧呼吸产生了乙醇，A不符合题意；在面团发酵初期，细胞进行需氧呼吸产生水，故表面会有水珠渗出，B符合题意；用手长时间举重物时，手臂部分细胞会进行厌氧呼吸产生乳酸，所以会感觉手臂酸软乏力，C不符合题意；装满新制米酒的塑料瓶出现爆瓶或打开时酒液喷出的现象，是因为厌氧呼吸产生的二氧化碳积累，导致容器内气压升高，D不符合题意。
5．(2019·浙江超级全能生8月联考)真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A．阶段A发生在细胞溶胶中，产物只有丙酮酸和ATP
B．阶段B产生的物质①中的氧原子均来自丙酮酸分子
C．阶段C产生的物质②中的氧原子均来自氧气，产生的ATP最多
D．阶段C发生在线粒体内膜中，仅[H]和氧气结合生成水
答案 C
解析 阶段A表示需氧呼吸第一阶段，发生在细胞溶胶中，产物除了丙酮酸和ATP外，还有[H]，A项错误；阶段B产生的物质①是二氧化碳，其中的氧原子来自丙酮酸和水分子，B项错误；阶段C(需氧呼吸第三阶段)产生的物质②是H2O，其中的氧原子均来自氧气，该过程产生的ATP最多，C项正确；阶段C发生在线粒体内膜中，除[H]和氧气结合生成水外，还合成大量的ATP，D项错误。
6．(2019·浙江稽阳联考)图甲是水稻叶肉细胞中光合作用的部分过程示意图，图乙是某科研小组对大田中的水稻进行光合速率日变化研究的部分结果。下列叙述正确的是( )
A．运至细胞外的三碳糖磷酸合成蔗糖，供植物体其他细胞利用
B．9：00至15：00，水稻植株的光饱和点会发生变化
C．午后气孔开度下降与脱落酸含量下降有关
D．NADPH为3磷酸甘油酸的还原提供氢、磷酸基团和能量
答案 B
解析 三碳糖磷酸在叶绿体外合成蔗糖，不是在细胞外，A项错误；9：00至15：00，气孔开度、环境温度的变化会导致光饱和点发生变化，B项正确；脱落酸含量升高促进气孔关闭，C项错误；NADPH为3磷酸甘油酸的还原提供氢和能量，D项错误。
7．(2019·浙江绿色联盟联考)研究者以沙漠中自然生长的胡杨为材料，选取生长健壮枝条上成熟的叶片为测试对象，测定其光合速率和蒸腾作用的日变化，结果如图A；同时记录光强度、气温等环境因素，结果如图B。下列叙述正确的是( )
A．环境温度最高时胡杨的蒸腾作用最强烈
B．图A中11：00左右叶肉细胞有机物积累速率最大
C．与8：00相比，9：00时叶绿体中的ATP含量下降
D．13：00到15：00，影响光合速率的环境因素主要是CO2浓度
答案 C
解析 由图可知，环境温度最高时是15：00，蒸腾作用最强烈时是17：00，环境温度最高时胡杨的蒸腾作用并不是最强烈的，A项错误；图A中11：00左右叶片光合速率最大，但呼吸速率未知，有机物积累速率不一定最大，B项错误；与8：00相比，9：00时光强度减弱，叶绿体中的ATP含量下降，C项正确；13：00到15：00影响光合速率的环境因素主要是光强度，D项错误。
8．(2019·浙江温州联考)以相同树龄的三个不同品种的梨树为实验材料，研究在同等自然条件下，喷施不同浓度的尿素溶液对梨树某一特定生长期叶片光合速率的影响，统计得到光合速率增长率如图所示。
据图分析，下列叙述正确的是( )
A．喷施0.5%尿素溶液提高了梨树叶片的光反应速率和碳反应速率
B．喷施1.0%尿素溶液的条件下，叶片光合速率最大的是梨树品种甲
C．适当增大光强度可提高梨树叶片的光饱和点来增大光合速率
D．梨树品种丙更适合在氮元素相对贫瘠的地区栽种
答案 A
解析 由图可知，喷施0.5%尿素溶液的甲、乙、丙三个梨树品种的光合速率增长率均大于对照组，表明喷施0.5%尿素溶液提高了梨树叶片的光反应速率和碳反应速率，A项正确；图中显示喷施1.0%尿素溶液的条件下，梨树品种甲的叶片光合速率增长率最大，但梨树品种甲的叶片光合速率不一定最大，B项错误；适当增大光强度可能会提高梨树叶片的光合速率，但不能增大光饱和点，C项错误；题中尿素溶液浓度的变化对梨树品种丙光合速率增长率的影响最小，但不能因此判断梨树品种丙更适合在氮元素相对贫瘠的地区栽种，D项错误。
9．(2019·浙江超级全能生9月联考)研究人员研究了摩西球囊霉(Gm)对铜胁迫下白术幼苗光合特性的影响，部分结果如图。(Pn代表光合速率，Gs代表气孔导度)下列分析合理的是( )
A．铜胁迫下，接种Gm不能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平
B．铜胁迫下，Gm促进光合作用的机理之一是促使气孔导度增大
C．实验过程中，光强度、CO2浓度等无关变量只需保持相同即可
D．若研究膜脂质的分解产物丙二醛(MDA)含量，则可能铜离子相对浓度400组的MDA比200组的要低
答案 B
解析 铜胁迫下，光合速率明显降低，但在铜离子浓度为200时，接种Gm，光合速率与没有铜胁迫时基本相等，可见，在低浓度铜胁迫下，接种Gm能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平，A错误；题图中显示，接种Gm后净光合速率的变化趋势与Gs的变化趋势相似，因此推理，Gm可能通过促使气孔导度增大来促进光合作用，B正确；本实验中光强度、CO2浓度等属于无关变量，但无关变量对实验的过程也存在至关重要的影响，它们不仅需要在各组之间相等，还需要保证不影响正常的生理代谢，因此无关变量需要“相同且适宜”，C错误；MDA为膜脂质分解产物，铜胁迫可能破坏类囊体膜导致光合速率下降，推理：铜离子浓度高，胁迫作用强，产生的MDA可能多，D错误。
10．(2018·浙江超级全能生3月模拟)为探究影响光合速率的因素，将生长状况相同的玉米幼苗分别栽培于多个密闭钟罩内，置于25℃环境中，对幼苗进行不同处理，测量其光合速率(以CO2吸收量/μmol·m－2·s－1表示)如下图。下列叙述正确的是( )
A．c点条件下限制玉米CO2吸收量的因素仅是光强度
B．土壤含水量低限制了b点条件下玉米幼苗的CO2吸收量
C．h点条件下玉米叶肉细胞的CO2吸收速率为20μmol·m－2·s－1
D．仅改变温度条件，a、e点的光合速率不可能相等
答案 B
解析 分析题图可知，c点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光强度和施肥，A项错误；土壤含水量低限制了b点条件下玉米幼苗的CO2吸收量，B项正确；h点条件下，整个玉米幼苗的CO2吸收速率为20μmol·m－2·s－1，故叶肉细胞的CO2吸收速率大于20μmol·m－2·s－1，C项错误；当温度较低时，限制光合速率的因素可能仅为温度，此时a、e点的光合速率可能相等，D项错误。
11．阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和释放O2速率的变化，据此下列分析正确的是( )
A．光斑照射前，光合作用无法进行
B．光斑照射后，光反应和碳反应迅速同步增加
C．光斑照射后，碳反应对光反应有限制作用
D．光斑移开后，光反应和碳反应迅速同步减弱
答案 C
解析 光斑照射前，有O2释放，说明植物细胞在进行光合作用，A项错误；光斑照射后，光反应迅速增加，而碳反应没有立即增加，二者不同步，B项错误；光斑照射后，O2释放曲线变化趋势是光反应先增加然后降低，说明碳反应对光反应有限制作用，原因是碳反应不能及时消耗光反应产生的ATP和NADPH，C项正确；移开光斑后，光反应迅速减弱，而碳反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D项错误。
12．(2018·宁波高二检测)如图表示某种植物的非绿色器官在不同的O2浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是________________________
________________________________________________________________________。
(2)________点的生物学含义是厌氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是______________________________________________。
(3)在原图中绘出厌氧呼吸产生的CO2随O2浓度变化而变化的曲线。
(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时需氧呼吸释放的CO2与厌氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”“更多”或“更少”)，需氧呼吸消耗的葡萄糖量是厌氧呼吸的________倍。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是__________________
________________________________________________________________________。
你认为O2浓度调节到________点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：
________________________________________________________________________。
答案 (1)O2浓度增加，厌氧呼吸受抑制 (2)P O2浓度逐渐增大的过程中，厌氧呼吸生成的CO2总量 (3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在横轴上的投影点。如图(虚线)所示：
(4)一样多 1/3 (5)降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗 R 此时需氧呼吸强度较低，同时又抑制了厌氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少
解析 Q点只进行厌氧呼吸，P点之后(含P点)只进行需氧呼吸，R点释放的CO2总量最少，有利于种子、果蔬的贮藏。
13．绿色植物是主要的能量转换者，是因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器，图乙是图甲中的色素分离结果，图丙是在图甲④结构中进行的生化反应，图甲①～④分别代表叶绿体的结构。请根据图示回答下列问题：
(1)观察图甲叶绿体的结构，①～④中具有膜结构的是________________(填数字)，吸收光能的结构是[ ]____________，该结构中发生的能量变化是______________________
________________________________________________________________________。
(2)获得图乙的结果是利用光合色素在________中溶解度的不同，其中色素1和2主要吸收________光。
(3)图丙中离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内除了合成淀粉外，还可合成______________。
(4)图丙中的CO2供应突然降低，其他条件不变，短时间内，3－磷酸甘油酸含量将________。
答案 (1)①②③ ③ 类囊体膜 光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能(或光能转变为电能再转变为ATP和NADPH中活跃的化学能) (2)层析液 蓝紫 (3)蛋白质和脂质等 (4)降低
解析 (1)观察图甲叶绿体的结构，①～④中具有膜结构的是①叶绿体外膜、②叶绿体内膜和③类囊体膜。吸收光能的结构是类囊体膜，该结构中发生的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能(或光能转变为电能再转变为ATP和NADPH中活跃的化学能)。
(2)获得图乙的结果利用的是光合色素在层析液中溶解度不同，其中1胡萝卜素和2叶黄素主要吸收蓝紫光。
(3)图丙中离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内可以合成淀粉、蛋白质和脂质等有机物。
(4)如果突然降低CO2浓度，短时间内，3－磷酸甘油酸的产生量减少，但消耗量不变，因此其含量在短时间内会降低。
14．(2019·浙江七彩阳光联考)为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响，进行了相关实验，结果如图所示。(图1是在30℃下测得的光强度对两种植株光合速率的影响；图2在光强度为1000μmol·m－2·s－1下测得温度对光合速率的影响)
回答下列问题：
(1)本实验的因变量检测指标是______________O2的释放量。水稻叶肉细胞产生O2的过程：在有光条件下，H2O在________中的色素和酶的作用下裂解为________和O2。
(2)30℃条件下水稻的突变型植株的呼吸强度________(填“大于”“等于”或“小于”)野生型植株的呼吸强度。
(3)若突变型植株在1000μmol·m－2·s－1光强度条件下进行图2相关实验时，突然将光强度减小到400μmol·m－2·s－1，短时间内叶绿体内的RuBP含量将________。
(4)若要进一步研究突变型植株在高光强度条件下光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的，可用________(试剂)对光合色素提取液进行层析分离，观察并比较色素带的宽度。
答案 (1)单位时间单位叶面积 类囊体膜 H＋、电子 (2)等于 (3)减少 (4)层析液
解析 (1)本实验的因变量检测指标是单位时间单位叶面积O2的释放量。水稻叶肉细胞产生O2的过程：在有光条件下，H2O在类囊体膜中的色素和酶的作用下裂解为H＋、电子和O2。(2)由图1可知，30 ℃条件下水稻的突变型植株的呼吸强度等于野生型植株的呼吸强度。
(3)若突变型植株在1 000 μmol·m－1·s－1光强度条件下进行图2相关实验时，突然将光强度减小到400 μmol·m－2·s－1，短时间内叶绿体内的RuBP含量将减少。
(4)若要进一步研究突变型植株在高光强度条件下光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的，可用层析液对光合色素提取液进行层析分离，观察并比较色素带的宽度。
第4讲 光合作用与细胞呼吸
[考纲要求] 1.需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程(b)。2.需氧呼吸与厌氧呼吸的异同(b)。3.细胞呼吸在实践中的应用(b)。4.光合作用的概念、阶段、场所和产物(b)。5.色素的种类、颜色和吸收光谱(a)。6.光反应和碳反应的过程(b)。7.环境因素对光合速率的影响(c)。8.光合作用与细胞呼吸的异同(b)。
1．理清需氧呼吸的场所、物质变化和能量变化
2．厌氧呼吸
(1)反应式
①分解成乙醇的反应式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2C2H5OH＋2CO2＋2ATP。
②转化成乳酸的反应式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2CH3CHOHCOOH＋2ATP。
(2)过程：第一阶段与需氧呼吸第一阶段完全相同；其全过程都在细胞溶胶中进行。
(3)乳酸发酵和乙醇发酵
类型
场所
条件
第一阶段产物
第二阶段产物
代表生物
乳酸发酵
细胞溶胶
酶、无氧
丙酮酸和NADH
乳酸
乳酸细菌
乙醇发酵
丙酮酸和NADH
乙醇和CO2
酵母菌
提醒 厌氧呼吸需注意的几点提醒
(1)产物不同的原因：①直接原因是参与催化的酶不同；②根本原因是控制酶合成的基因不同。
(2)只释放少量能量的原因：其余能量储存在乙醇或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：厌氧呼吸产生的乙醇对细胞有毒害作用。
(4)人和动物的骨骼肌细胞在缺氧条件下进行厌氧呼吸产生乳酸；玉米的胚、马铃薯的块茎厌氧呼吸也生成乳酸。葡萄的果实、苹果的果实、酵母菌厌氧呼吸生成乙醇和CO2。
(5)厌氧呼吸只有第一阶段释放少量能量并产生少量ATP。
3．判定细胞呼吸方式的三大依据
提醒 (1)细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，无论是否有氧气的参与，都是生物氧化过程。
(2)细胞呼吸的底物是有机物而并不只是糖类，糖类是主要的能源物质。
(3)线粒体只能利用丙酮酸和[H]，不能吸收利用葡萄糖。
(4)真核生物细胞并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸。
(5)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与需氧呼吸有关的酶，场所为质膜。
4．影响细胞呼吸的外因及实践应用
因素
温度
O2浓度
水分
原因
影响酶的活性
与细胞呼吸的类型和强度有关
水是细胞呼吸的原料，也是细胞呼吸的产物
坐标曲线
实践应用
①在低温下贮存蔬菜、水果；②大棚栽培蔬菜要增加昼夜温差，提高产量
①在低氧条件下延长蔬菜、水果的保鲜时间；②中耕松土可促进植物根对土壤中无机盐离子的吸收；③利用乳酸菌、酵母菌的发酵制作食品；④用透气纱布或“创可贴”包扎伤口，抑制破伤风杆菌的厌氧呼吸；⑤提倡慢跑：促进肌细胞需氧呼吸，防止厌氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀
贮存粮食、水果的条件——低氧(不是无氧)、低温；但二者在含水量方面存在差别，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度
5.牢记光合作用基本过程
光反应与碳反应的关系：
(1)光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。
(2)没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。
提醒 关注光合作用的5个易错点
(1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与。
(2)叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。
(3)蓝细菌没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。
(4)叶绿体和线粒体中含有DNA、RNA和核糖体。
(5)光反应停止，碳反应不会立刻停止，因为光反应产生NADPH和ATP还可以维持极短时间的碳反应。
6．外界条件变化对光合作用产物的影响
变化条件
三碳酸分子
RuBP
NADPH和ATP
三碳糖
CO2供应不变
光照强→弱
↑
↓
↓
↓
光照弱→强
↓
↑
↑
↑
光照不变
CO2充足→不足
↓
↑
↑
↓
CO2不足→充足
↑
↓
↓
↑
注：(1)此表只是对变化后短时间内各物质相对量的变化作讨论，而不是长时间。用“↑”代表上升，“↓”代表下降。
(2)三碳酸分子含量变化总是与RuBP、NADPH和ATP的含量变化相反。
7．把握影响光合作用因素的3类曲线
影响因素
原理
图像
图像解读
光
强度
影响光反应阶段ATP、NADPH的生成
P点的限制因素
①外因：温度、CO2浓度等
②内因：色素含量、酶的数量和活性、RuBP的含量等
CO2
浓度
影响碳反应阶段三碳酸分子的生成
P点的限制因素
①外因：温度、光强度等
②内因：酶的数量和活性、色素含量、RuBP的含量等
温度
通过影响酶的活性来影响光合作用
P点对应的温度为进行光合作用的最适温度
8.从文字角度区分真正光合速率与表观光合速率
条件
题目中常见的关键语句
所指的含义
光照条件下
植物“产生”的氧气量、或植物“合成”的有机物的量
实质上指叶绿体中产生的量，即光合作用总量或真光合作用量
植物“释放”的氧气量，或植物“积累”的有机物的量
实质上指表观光合作用量，即光合作用总量－细胞呼吸消耗量
植物“固定”的CO2量
实质上指光合作用总量
植物“吸收”的CO2量
实质上指表观光合作用量
黑暗条件下
植物“释放”的CO2量
实质上指细胞呼吸释放量
植物“吸收”的氧气量
实质上指细胞呼吸吸收量
关系式
①真正光合速率的表示方法：单位时间单位叶面积产生O2的量；单位时间单位叶面积固定CO2的量；单位时间单位叶面积产生糖类物质的量。
②表观光合速率的表示方法：单位时间单位叶面积释放O2的量；单位时间单位叶面积吸收CO2的量；单位时间单位叶面积积累糖类物质的量。
③呼吸速率的表示方法：黑暗条件下，单位时间单位叶面积消耗O2的量；单位时间单位叶面积产生CO2的量；单位时间单位叶面积消耗糖类物质的量。
④真正(总)光合速率＝净(表观)光合速率＋细胞呼吸速率。
9.依据曲线图区分真正光合速率与表观光合速率
(1)图像分析：A点时，只进行细胞呼吸；AB段随着光强度的增加，光合速率也增加，但仍小于细胞呼吸强度；B点时，光合速率等于细胞呼吸速率，即光补偿点；BC段随着光强度的增加，光合速率增加；C点对应的光强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能是温度或二氧化碳浓度等。
(2)下面的四幅图分别表示A点、AB段、B点和B点之后的O2和CO2转移方向，但顺序已打乱，请具体填出对应区段。
(3)应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光强度大于光补偿点；适当提高光强度可增加大棚作物产量。
10．光饱和点和光补偿点的分析
(1)植株的光补偿点不同于叶肉细胞的光补偿点
①若图甲表示小球藻细胞，则B、D、F(填字母)可代表O2扩散方向；A、C、E(填字母)可代表CO2扩散方向。
②明确图乙中光补偿点(B点)、光饱和点(C点)的含义。
B点：光补偿点(光合速率等于细胞呼吸速率时的光强度)，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用；
C点：光饱和点(光合速率达到最大时的最低光强度)，继续增加光强度，光合速率不再增加。
③图甲若代表松树的一个叶肉细胞，当它处于图乙中B点时，此时的光强度小于(填“大于”“等于”或“小于”)松树的光补偿点。当松树处于图乙中B点时，它的一个叶肉细胞中O2和CO2的扩散方向对应于图甲中B、F和A、E(填字母)。
(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(图乙中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(图乙中B点)的移动
a．细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
b．细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
③饱和点(图乙中C点)和D点的移动：相关条件的改变(如增大光强度或增大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。
1．有关需氧呼吸与厌氧呼吸的正误判断
(1)人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞溶胶内高( × )
提示 线粒体内消耗O2产生CO2，因此，人体细胞线粒体内O2/CO2的比值比细胞溶胶内的低。
(2)柠檬酸循环阶段生成的CO2中氧原子全部来自葡萄糖( × )
提示 最终来自葡萄糖和水。
(3)酵母菌在乙醇发酵中产生的丙酮酸直接被NADH还原为乙醇( × )
提示 酵母菌在乙醇发酵中产生的丙酮酸先脱去二氧化碳产生乙醛，乙醛再被NADH还原为乙醇。
(4)厌氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累( × )
提示 厌氧呼吸第一阶段产生的[H]将用于第二阶段丙酮酸还原为乙醇或乳酸的反应，最终没有[H]的积累。
(5)三碳酸分子还原成三碳糖属于柠檬酸循环( × )
(6)在电子传递链中，特殊的分子携带的氢和电子传递给氧，形成水( √ )
2．有关细胞呼吸在实践中的应用的正误判断
(1)面团“发起”是酵母菌产生CO2所致( √ )
(2)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供( × )
提示 人在剧烈运动时所需的能量由需氧呼吸和厌氧呼吸提供。
(3)干燥和无氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜( × )
提示 蔬菜的保鲜应在一定的湿度和低氧环境下。
(4)需氧型细菌需氧呼吸的主要场所是线粒体( × )
提示 细菌无线粒体，需氧型细菌的需氧呼吸在细胞溶胶中或细胞膜上进行。
(5)黑暗条件下绿豆萌发成豆芽的过程中有机物总量不断减少( √ )
3．有关光合作用的概念及其过程的正误判断
(1)适宜条件下光合作用过程中RuBP/三碳酸分子的比值在停止供应CO2后比停止前高( √ )
(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与( √ )
(3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，碳反应强度也降低( √ )
(4)离体的叶绿体基质在添加ATP、NADPH和CO2后，适宜条件下可完成碳反应( √ )
(5)胡萝卜素和叶黄素都是由碳氢链组成的分子( √ )
(6)光强度突然下降后，短时间内叶绿体内ATP/ADP的值下降，O2的产生停止( √ )
(7)在光强度较强时，ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，ATP则是向相反方向运动( × )
提示 在较强光照下ATP在类囊体膜上产生，向叶绿体基质运动，ADP则是向相反方向运动。
4．有关环境因素对光合速率的影响的正误判断
(1)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高( × )
提示 夏季晴天光强度最强时，小麦叶片的气孔关闭，出现“午休”现象，导致CO2的供应减少，从而使小麦光合速率下降。
(2)提高温度一定能促进三碳糖的生成( × )
(3)水分亏缺主要是通过影响CO2进入叶肉细胞内而影响光合作用的( √ )
(4)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞内的NADPH/NADP＋的比值下降( √ )
5．有关光合作用与细胞呼吸的异同的正误判断
(1)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成热能和ATP( × )
提示 ATP是物质不是能量。
(2)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光强度，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( √ )
(3)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长( √ )
(4)如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化，则甲植株在a点开始进行光合作用；乙植株在e点有机物积累量最多；曲线b～c段和d～e段下降的原因相同( × )
提示 甲植株在a点光合速率＝呼吸速率，乙植株在18时有机物积累量最多，曲线b～c段和d～e段下降的原因分别是部分气孔关闭、光强度减弱。
考向一 考查细胞呼吸及其影响因素
1．(2019·浙江七彩阳光联考)下图为需氧呼吸的基本过程示意图。下列叙述错误的是( )
A．阶段A为糖酵解，该阶段不需要O2的参与
B．人体细胞的线粒体基质中和嵴上分布着催化阶段B的酶
C．蓝细菌质膜上的某些膜蛋白具有催化阶段C的功能
D．人体细胞在缺氧条件下，积累物质①并刺激神经末梢，使人产生酸痛的感觉
答案 D
解析 阶段A为糖酵解，该阶段不需要O2的参与，A正确；阶段B为需氧呼吸第二阶段，人体细胞的线粒体基质中和嵴上分布着催化阶段B的酶，B正确；阶段C为需氧呼吸第三阶段，需要酶的催化，蓝细菌质膜上的某些膜蛋白具有催化阶段C的功能，C正确；人体细胞在缺氧条件下，积累乳酸并刺激神经末梢，使人产生酸痛的感觉，但物质①为CO2，D错误。
2．下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是( )
A．ab段为需氧呼吸，bc段为需氧呼吸和厌氧呼吸，cd段为厌氧呼吸
B．无论在何种运动强度下，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C．bd段的厌氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余贮存在ATP中
D．若运动强度长时间超过c，乳酸大量积累会导致内环境pH持续下降
答案 B
解析 分析题图可知，cd段氧气消耗速率较高，血液中乳酸水平逐渐升高，因此该阶段既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸，A错误；人体肌肉细胞厌氧呼吸的产物是乳酸，需氧呼吸过程中O2的吸收量与CO2的释放量相等，因此无论何种运动强度，肌肉细胞CO2的产生量都等于O2的消耗量，B正确；厌氧呼吸过程中有机物中的能量只有少部分释放出来，大部分贮存在有机物不彻底的氧化产物乳酸中，释放的能量大部分以热能形式散失，其余贮存在ATP中，C错误；如果运动强度长时间超过c，血液中乳酸的积累量增大，会造成肌肉酸胀乏力，由于缓冲物质的存在，内环境pH不会持续下降，而是保持相对稳定，D错误。
考向二 考查细胞呼吸方式的判断与计算
3．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述正确的是( )
项目
CO2释放量
O2吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有乙醇和乳酸
B．b条件下，需氧呼吸消耗的葡萄糖比厌氧呼吸多
C．c条件下，厌氧呼吸最弱
D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
答案 D
解析 a条件下，只有CO2的释放没有O2的吸收，说明此时该植物只进行厌氧呼吸，呼吸产物是CO2和乙醇，A项错误；b条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，根据表中数据可知，需氧呼吸消耗O2的相对值为3，需氧呼吸产生CO2的相对值为3，厌氧呼吸产生CO2的相对值为5，则需氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为0.5，厌氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为2.5，所以厌氧呼吸消耗的葡萄糖比需氧呼吸消耗的多，B项错误；c条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，d条件下，CO2的释放量与O2的吸收量相同，说明此时该植物只进行需氧呼吸不进行厌氧呼吸，此时产生的CO2全部来自线粒体，C项错误、D项正确。
4．如图所示为不同距离的跑步过程中，需氧呼吸和厌氧呼吸供能的百分比。下列说法中正确的是( )
A．跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越大
B．1500米跑时，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当
C．100米跑时，所需ATP主要由需氧呼吸产生
D．马拉松跑时，肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为1∶1
答案 D
解析 分析题图可知，跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越小，A错误；1 500米跑时，需氧呼吸与厌氧呼吸供能的百分比相同，可推知需氧呼吸比厌氧呼吸消耗葡萄糖的量少，B错误；100米跑时，所需ATP主要由厌氧呼吸产生，C错误；马拉松跑时，主要是进行需氧呼吸，但仍进行部分厌氧呼吸，人体肌肉细胞进行厌氧呼吸时不消耗O2也不产生CO2，故肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为1∶1，D正确。
方法技巧 判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)产生CO2量＝消耗O2量→需氧呼吸。
(2)不消耗O2，产生CO2→厌氧呼吸(乙醇发酵)。
(3)释放CO2量>吸收O2量→同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸(乙醇发酵)。
(4)不吸收O2，不释放CO2→乳酸发酵或细胞已经死亡。
(5)有水生成一定是需氧呼吸，有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。
考向三 考查影响细胞呼吸的因素及其应用
5．(2018·浙江4月选考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如图所示。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是( )
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到乙醇的气味
答案 B
解析 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，目的是使酵母菌与底物充分接触，利于反应发生，A正确；在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵，B错误；根据乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知，酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2，乙醇具有挥发性，拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到乙醇的气味，D正确。
6．如图表示植物非绿色器官呼吸时，O2吸收量和CO2产生量的相互关系，下列叙述错误的是( )
A．在a点比较适合长期贮存该器官
B．在b点仍能产生少量的酒精
C．若cd＝ca，a点O2浓度时厌氧呼吸强度是需氧呼吸强度的3倍
D．该器官有可能来自油料作物
答案 C
解析 分析题图可知，O2浓度为a时，CO2的释放量最低，有机物的消耗量最少，所以在a点比较适合长期贮存该器官，A正确；若存在非糖物质氧化且该器官只进行需氧呼吸时，则CO2产生量小于O2消耗量，因此b点时该器官仍可能通过厌氧呼吸产生少量CO2和酒精，B正确；若仅以葡萄糖为底物，O2浓度为a时，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3，但由图示曲线可知该器官中存在非糖物质氧化，因此，此时厌氧呼吸强度不是需氧呼吸强度的3倍，C错误；图中b点之后O2吸收量高于CO2产生量，说明此器官细胞呼吸消耗的可能还有油脂等物质，故该器官有可能来自油料作物，D正确。
考向四 考查光合作用的过程及影响因素
7．植物能吸收一定强度的光驱动光合作用，光合作用的基本过程如图所示。过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡，但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。近来研究发现，类囊体膜蛋白PSBS能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活，激活了的PSBS能抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤(即光保护效应)。下列说法错误的是( )
A．图中A物质表示O2，释放出叶绿体需要经过3层膜
B．由反应Ⅰ生成的物质有物质A、物质B和物质D
C．抑制A物质释放和抑制ADP→B反应都有利于PSBS发挥功能
D．降低ATP合成酶活性和阻断反应Ⅱ都有利于PSBS发挥功能
答案 C
解析 图中A表示O2，B表示ATP，C表示NADP＋，D表示NADPH，E表示CO2。水光解生成的O2释放出叶绿体需要经过类囊体膜、叶绿体内膜和叶绿体外膜共3层膜，A项正确；光反应的产物包括O2、ATP和NADPH，B项正确；抑制O2的释放，会使类囊体腔内的质子浓度降低，不利于PSBS发挥功能，C项错误；降低ATP合成酶活性和阻断反应Ⅱ，都会提高类囊体腔内的质子浓度，都有利于PSBS发挥功能，D项正确。
8．(2019·浙江新高考研究联盟联考)如图是大棚番茄在24小时内测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是( )
A．a点CO2释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱
B．d点是由于温度过高，蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少
C．如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加
D．番茄通过光合作用制造有机物的时间是c～e段
答案 D
解析 由图可知，b点时植物开始进行光合作用，b点之前植物能进行细胞呼吸，而不能进行光合作用，a点CO2释放量减少可能是温度降低导致细胞呼吸强度减弱，A项正确；d点表示正午的时候光合作用减弱，这是由于此时温度过高，植物蒸腾作用过强导致部分气孔关闭，CO2供应减少，B项正确；如果N点低于M点，说明经过一昼夜的时间，大棚中的CO2浓度降低，说明植物的光合作用大于细胞呼吸，植物体内有机物总量增加，C项正确；番茄通过光合作用制造有机物的时间是b～f段，有机物积累的时间是c～e段，D项错误。
考向五 考查光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
9．在CO2浓度为0.03%和恒温条件下，测定植物甲和植物乙在不同光强度条件下的光合速率，结果如图。据图分析下列叙述正确的是( )
A．降低CO2浓度，d点向右上方移动
B．限制植物乙d点光合作用的因素可能有CO2浓度、温度等
C．若升高温度，植物甲曲线a点会向左移动
D．b点时，限制两种植物光合作用的主要因素相同
答案 B
解析 CO2浓度降低，碳反应所需的NADPH和ATP减少，d点向左下方移动，A项错误；d点对应的光强度为植物乙的光饱和点，此时限制光合作用速率提高的主要因素有CO2浓度、温度等，B项正确；由于题干中只说是“恒温条件下”，若温度升高，不能确定对细胞呼吸和光合作用各有怎样的影响，所以也就不能确定植物甲曲线a点的移动方向，C项错误；据图可知，b点是植物乙的光补偿点，此时限制植物乙光合作用的主要因素是光强度。但b点时，植物甲已达到光饱和，此时限制植物甲光合作用的主要因素不是光强度，而可能是CO2浓度、温度等，D项错误。
10．将小麦植株置于密闭玻璃罩内，在不同温度条件下测定小麦对O2吸收或释放速率随光强度的变化，实验结果如图所示。请回答下列问题：
(1)b点的生物学含义是_______________________。此时小麦根尖细胞中产生ATP的场所为______________________。适当提高CO2浓度后再测定，图中的b点将向________移动。
(2)由图可知，影响c点变动的主要因素是_____________________________________。
(3)若适当提高CO2浓度，d点将向________移动。此时叶绿体产生的O2的去向是____________(填“线粒体”“细胞外”或“两者都有”)。
答案 (1)光合作用产生O2的速率等于需氧呼吸消耗O2的速率 细胞溶胶和线粒体 左
(2)光强度和温度 (3)右下 两者都有
解析 (1)分析题图发现，纵坐标表示O2吸收速率即净光合速率的负值，横坐标表示光强度；b点O2吸收速率为0，即净光合速率为0，其含义为：光合作用产生O2的速率等于需氧呼吸消耗O2的速率；此时小麦根尖(根尖中无叶绿体)，只能进行细胞呼吸产生ATP，细胞呼吸产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体。图中适当提高CO2浓度后，光合速率增加，光补偿点减小，b点将向左移动。(2)由题图可知，变量只有两个：光强度、温度。分析25℃曲线可知，随着光强度增强，O2释放速率增强，光强度是影响c点变动的主要限制因素；分析15℃曲线可知，c点时虽然二者温度不同，但净光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，说明二者总光合速率不同，进而说明温度也影响光合速率，进而影响c点的变动。
(3)提高CO2浓度后，植物的最大光合速率增加，d点会向下移，最大光合速率增加，需要的光强度会增加，所以d点会向右移；因此d点向右下移。
1．如图表示的是细胞呼吸的相关过程，下列叙述正确的是( )
A．在人体内环境中可以发生①②③过程
B．缺氧条件下马铃薯块茎发生①③过程
C．乳酸菌无线粒体，但具有与②有关的酶
D．①②③④都产生ATP，为生命活动供能
答案 B
解析 由图分析可知，①是细胞呼吸第一阶段，在细胞溶胶中进行。②是在线粒体中产生二氧化碳和水，是需氧呼吸的第二阶段和第三阶段。③④都是在细胞溶胶中进行的厌氧呼吸。细胞溶胶不属于人体内环境，故A错误；马铃薯属于块茎，进行产生乳酸的厌氧呼吸，故B正确；乳酸菌为异养厌氧型生物，产生的是乳酸，故C错误；这4个过程中只有①和②能产生ATP，故D错误。
2．(2019·浙江温州9月联考)酵母菌在无氧环境中进行厌氧呼吸。下列有关叙述中，正确的是( )
A．葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有NADH生成
B．1分子葡萄糖中的能量与2分子丙酮酸中的能量相等
C．丙酮酸转变成乙醛需NADH提供氢
D．乙醛转变成乙醇需ATP提供磷酸基团
答案 A
解析 在糖酵解阶段，葡萄糖中的一部分氢原子变成还原型辅酶Ⅰ(NADH)，A项正确；1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的过程中，可释放出少量的能量，所以1分子葡萄糖中的能量与2分子丙酮酸中的能量不相等，B项错误；丙酮酸先经过脱去二氧化碳反应形成乙醛，乙醛再被NADH还原为乙醇，C项错误；乙醛转变成乙醇不需ATP提供磷酸基团，D项错误。
3．(2019·浙江名校协作体高三联考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行实验，装置如下图。下列关于该实验的叙述，错误的是( )
A．甲、丁试管一段时间后均会变浑浊
B．若将酵母菌换成乳酸菌不能得到相同的实验结果
C．乙、丙试管中酵母菌进行细胞呼吸的场所分别为线粒体和细胞溶胶
D．酵母菌消耗1mL葡萄糖，乙试管产生的ATP约是丙试管的15倍
答案 C
解析 甲、丁试管一段时间后均会因为有酵母菌产生的CO2进入而变浑浊，A正确；若将酵母菌换成乳酸菌，由于其只进行厌氧呼吸且厌氧呼吸不产生CO2，不能得到相同的实验结果，B正确；乙试管中酵母菌进行细胞呼吸的场所为线粒体和细胞溶胶，丙试管中酵母菌进行细胞呼吸的场所为细胞溶胶，C错误；酵母菌消耗1 mL葡萄糖，需氧呼吸产生的ATP约是厌氧呼吸的15倍，D正确。
4．(2019·浙江绍兴9月联考)下列现象与厌氧呼吸无关的是( )
A．久置的大苹果切开后有酒味
B．在面团发酵初期，表面会有水珠渗出
C．用手长时间举重物时，会感觉手臂酸软乏力
D．装满新制米酒的塑料瓶出现爆瓶或打开时酒液喷出的现象
答案 B
解析 久置的大苹果切开后有酒味是因为厌氧呼吸产生了乙醇，A不符合题意；在面团发酵初期，细胞进行需氧呼吸产生水，故表面会有水珠渗出，B符合题意；用手长时间举重物时，手臂部分细胞会进行厌氧呼吸产生乳酸，所以会感觉手臂酸软乏力，C不符合题意；装满新制米酒的塑料瓶出现爆瓶或打开时酒液喷出的现象，是因为厌氧呼吸产生的二氧化碳积累，导致容器内气压升高，D不符合题意。
5．(2019·浙江超级全能生8月联考)真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A．阶段A发生在细胞溶胶中，产物只有丙酮酸和ATP
B．阶段B产生的物质①中的氧原子均来自丙酮酸分子
C．阶段C产生的物质②中的氧原子均来自氧气，产生的ATP最多
D．阶段C发生在线粒体内膜中，仅[H]和氧气结合生成水
答案 C
解析 阶段A表示需氧呼吸第一阶段，发生在细胞溶胶中，产物除了丙酮酸和ATP外，还有[H]，A项错误；阶段B产生的物质①是二氧化碳，其中的氧原子来自丙酮酸和水分子，B项错误；阶段C(需氧呼吸第三阶段)产生的物质②是H2O，其中的氧原子均来自氧气，该过程产生的ATP最多，C项正确；阶段C发生在线粒体内膜中，除[H]和氧气结合生成水外，还合成大量的ATP，D项错误。
6．(2019·浙江稽阳联考)图甲是水稻叶肉细胞中光合作用的部分过程示意图，图乙是某科研小组对大田中的水稻进行光合速率日变化研究的部分结果。下列叙述正确的是( )
A．运至细胞外的三碳糖磷酸合成蔗糖，供植物体其他细胞利用
B．9：00至15：00，水稻植株的光饱和点会发生变化
C．午后气孔开度下降与脱落酸含量下降有关
D．NADPH为3磷酸甘油酸的还原提供氢、磷酸基团和能量
答案 B
解析 三碳糖磷酸在叶绿体外合成蔗糖，不是在细胞外，A项错误；9：00至15：00，气孔开度、环境温度的变化会导致光饱和点发生变化，B项正确；脱落酸含量升高促进气孔关闭，C项错误；NADPH为3磷酸甘油酸的还原提供氢和能量，D项错误。
7．(2019·浙江绿色联盟联考)研究者以沙漠中自然生长的胡杨为材料，选取生长健壮枝条上成熟的叶片为测试对象，测定其光合速率和蒸腾作用的日变化，结果如图A；同时记录光强度、气温等环境因素，结果如图B。下列叙述正确的是( )
A．环境温度最高时胡杨的蒸腾作用最强烈
B．图A中11：00左右叶肉细胞有机物积累速率最大
C．与8：00相比，9：00时叶绿体中的ATP含量下降
D．13：00到15：00，影响光合速率的环境因素主要是CO2浓度
答案 C
解析 由图可知，环境温度最高时是15：00，蒸腾作用最强烈时是17：00，环境温度最高时胡杨的蒸腾作用并不是最强烈的，A项错误；图A中11：00左右叶片光合速率最大，但呼吸速率未知，有机物积累速率不一定最大，B项错误；与8：00相比，9：00时光强度减弱，叶绿体中的ATP含量下降，C项正确；13：00到15：00影响光合速率的环境因素主要是光强度，D项错误。
8．(2019·浙江温州联考)以相同树龄的三个不同品种的梨树为实验材料，研究在同等自然条件下，喷施不同浓度的尿素溶液对梨树某一特定生长期叶片光合速率的影响，统计得到光合速率增长率如图所示。
据图分析，下列叙述正确的是( )
A．喷施0.5%尿素溶液提高了梨树叶片的光反应速率和碳反应速率
B．喷施1.0%尿素溶液的条件下，叶片光合速率最大的是梨树品种甲
C．适当增大光强度可提高梨树叶片的光饱和点来增大光合速率
D．梨树品种丙更适合在氮元素相对贫瘠的地区栽种
答案 A
解析 由图可知，喷施0.5%尿素溶液的甲、乙、丙三个梨树品种的光合速率增长率均大于对照组，表明喷施0.5%尿素溶液提高了梨树叶片的光反应速率和碳反应速率，A项正确；图中显示喷施1.0%尿素溶液的条件下，梨树品种甲的叶片光合速率增长率最大，但梨树品种甲的叶片光合速率不一定最大，B项错误；适当增大光强度可能会提高梨树叶片的光合速率，但不能增大光饱和点，C项错误；题中尿素溶液浓度的变化对梨树品种丙光合速率增长率的影响最小，但不能因此判断梨树品种丙更适合在氮元素相对贫瘠的地区栽种，D项错误。
9．(2019·浙江超级全能生9月联考)研究人员研究了摩西球囊霉(Gm)对铜胁迫下白术幼苗光合特性的影响，部分结果如图。(Pn代表光合速率，Gs代表气孔导度)下列分析合理的是( )
A．铜胁迫下，接种Gm不能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平
B．铜胁迫下，Gm促进光合作用的机理之一是促使气孔导度增大
C．实验过程中，光强度、CO2浓度等无关变量只需保持相同即可
D．若研究膜脂质的分解产物丙二醛(MDA)含量，则可能铜离子相对浓度400组的MDA比200组的要低
答案 B
解析 铜胁迫下，光合速率明显降低，但在铜离子浓度为200时，接种Gm，光合速率与没有铜胁迫时基本相等，可见，在低浓度铜胁迫下，接种Gm能使白术幼苗光合速率完全恢复正常水平，A错误；题图中显示，接种Gm后净光合速率的变化趋势与Gs的变化趋势相似，因此推理，Gm可能通过促使气孔导度增大来促进光合作用，B正确；本实验中光强度、CO2浓度等属于无关变量，但无关变量对实验的过程也存在至关重要的影响，它们不仅需要在各组之间相等，还需要保证不影响正常的生理代谢，因此无关变量需要“相同且适宜”，C错误；MDA为膜脂质分解产物，铜胁迫可能破坏类囊体膜导致光合速率下降，推理：铜离子浓度高，胁迫作用强，产生的MDA可能多，D错误。
10．(2018·浙江超级全能生3月模拟)为探究影响光合速率的因素，将生长状况相同的玉米幼苗分别栽培于多个密闭钟罩内，置于25℃环境中，对幼苗进行不同处理，测量其光合速率(以CO2吸收量/μmol·m－2·s－1表示)如下图。下列叙述正确的是( )
A．c点条件下限制玉米CO2吸收量的因素仅是光强度
B．土壤含水量低限制了b点条件下玉米幼苗的CO2吸收量
C．h点条件下玉米叶肉细胞的CO2吸收速率为20μmol·m－2·s－1
D．仅改变温度条件，a、e点的光合速率不可能相等
答案 B
解析 分析题图可知，c点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光强度和施肥，A项错误；土壤含水量低限制了b点条件下玉米幼苗的CO2吸收量，B项正确；h点条件下，整个玉米幼苗的CO2吸收速率为20μmol·m－2·s－1，故叶肉细胞的CO2吸收速率大于20μmol·m－2·s－1，C项错误；当温度较低时，限制光合速率的因素可能仅为温度，此时a、e点的光合速率可能相等，D项错误。
11．阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和释放O2速率的变化，据此下列分析正确的是( )
A．光斑照射前，光合作用无法进行
B．光斑照射后，光反应和碳反应迅速同步增加
C．光斑照射后，碳反应对光反应有限制作用
D．光斑移开后，光反应和碳反应迅速同步减弱
答案 C
解析 光斑照射前，有O2释放，说明植物细胞在进行光合作用，A项错误；光斑照射后，光反应迅速增加，而碳反应没有立即增加，二者不同步，B项错误；光斑照射后，O2释放曲线变化趋势是光反应先增加然后降低，说明碳反应对光反应有限制作用，原因是碳反应不能及时消耗光反应产生的ATP和NADPH，C项正确；移开光斑后，光反应迅速减弱，而碳反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D项错误。
12．(2018·宁波高二检测)如图表示某种植物的非绿色器官在不同的O2浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是________________________
________________________________________________________________________。
(2)________点的生物学含义是厌氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是______________________________________________。
(3)在原图中绘出厌氧呼吸产生的CO2随O2浓度变化而变化的曲线。
(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时需氧呼吸释放的CO2与厌氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”“更多”或“更少”)，需氧呼吸消耗的葡萄糖量是厌氧呼吸的________倍。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是__________________
________________________________________________________________________。
你认为O2浓度调节到________点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：
________________________________________________________________________。
答案 (1)O2浓度增加，厌氧呼吸受抑制 (2)P O2浓度逐渐增大的过程中，厌氧呼吸生成的CO2总量 (3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在横轴上的投影点。如图(虚线)所示：
(4)一样多 1/3 (5)降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗 R 此时需氧呼吸强度较低，同时又抑制了厌氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少
解析 Q点只进行厌氧呼吸，P点之后(含P点)只进行需氧呼吸，R点释放的CO2总量最少，有利于种子、果蔬的贮藏。
13．绿色植物是主要的能量转换者，是因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器，图乙是图甲中的色素分离结果，图丙是在图甲④结构中进行的生化反应，图甲①～④分别代表叶绿体的结构。请根据图示回答下列问题：
(1)观察图甲叶绿体的结构，①～④中具有膜结构的是________________(填数字)，吸收光能的结构是[ ]____________，该结构中发生的能量变化是______________________
________________________________________________________________________。
(2)获得图乙的结果是利用光合色素在________中溶解度的不同，其中色素1和2主要吸收________光。
(3)图丙中离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内除了合成淀粉外，还可合成______________。
(4)图丙中的CO2供应突然降低，其他条件不变，短时间内，3－磷酸甘油酸含量将________。
答案 (1)①②③ ③ 类囊体膜 光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能(或光能转变为电能再转变为ATP和NADPH中活跃的化学能) (2)层析液 蓝紫 (3)蛋白质和脂质等 (4)降低
解析 (1)观察图甲叶绿体的结构，①～④中具有膜结构的是①叶绿体外膜、②叶绿体内膜和③类囊体膜。吸收光能的结构是类囊体膜，该结构中发生的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能(或光能转变为电能再转变为ATP和NADPH中活跃的化学能)。
(2)获得图乙的结果利用的是光合色素在层析液中溶解度不同，其中1胡萝卜素和2叶黄素主要吸收蓝紫光。
(3)图丙中离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内可以合成淀粉、蛋白质和脂质等有机物。
(4)如果突然降低CO2浓度，短时间内，3－磷酸甘油酸的产生量减少，但消耗量不变，因此其含量在短时间内会降低。
14．(2019·浙江七彩阳光联考)为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响，进行了相关实验，结果如图所示。(图1是在30℃下测得的光强度对两种植株光合速率的影响；图2在光强度为1000μmol·m－2·s－1下测得温度对光合速率的影响)
回答下列问题：
(1)本实验的因变量检测指标是______________O2的释放量。水稻叶肉细胞产生O2的过程：在有光条件下，H2O在________中的色素和酶的作用下裂解为________和O2。
(2)30℃条件下水稻的突变型植株的呼吸强度________(填“大于”“等于”或“小于”)野生型植株的呼吸强度。
(3)若突变型植株在1000μmol·m－2·s－1光强度条件下进行图2相关实验时，突然将光强度减小到400μmol·m－2·s－1，短时间内叶绿体内的RuBP含量将________。
(4)若要进一步研究突变型植株在高光强度条件下光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的，可用________(试剂)对光合色素提取液进行层析分离，观察并比较色素带的宽度。
答案 (1)单位时间单位叶面积 类囊体膜 H＋、电子 (2)等于 (3)减少 (4)层析液
解析 (1)本实验的因变量检测指标是单位时间单位叶面积O2的释放量。水稻叶肉细胞产生O2的过程：在有光条件下，H2O在类囊体膜中的色素和酶的作用下裂解为H＋、电子和O2。(2)由图1可知，30 ℃条件下水稻的突变型植株的呼吸强度等于野生型植株的呼吸强度。
(3)若突变型植株在1 000 μmol·m－1·s－1光强度条件下进行图2相关实验时，突然将光强度减小到400 μmol·m－2·s－1，短时间内叶绿体内的RuBP含量将减少。
(4)若要进一步研究突变型植株在高光强度条件下光合速率大于野生型植株是否是光合色素含量增加引起的，可用层析液对光合色素提取液进行层析分离，观察并比较色素带的宽度。
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