高中生物高考专题03 细胞呼吸与光合作用-2021年高考真题和模拟题生物分项汇编（原卷版）

专题03 细胞呼吸与光合作用

1．（2021·1月浙江选考）苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是（　　）

A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升

B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少

C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现

D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生

2．（2021·广东高考真题）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（    ）

A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成

B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2

C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布

D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量

3．（2021·广东高考真题）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（ ）

A．t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）

B．t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）

C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关

D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大

4．（2021·全国乙卷高考真题）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（    ）

A．该菌在有氧条件下能够繁殖

B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生

C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇

D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2

5．（2021·湖南高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（    ）

A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用

B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原

C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降

D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度

6．（2021·湖南高考真题）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（    ）

A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气

B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长

C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气

D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用

7．（2021·河北高考真题）《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

8．（2021·1月浙江高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。

回答下列问题：

（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。

（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。

（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。

（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。

9．（2021·全国乙卷高考真题）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2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CO2可用于光合作用。回答下列问题：

（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和______________释放的CO2。

（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CO2固定方式。_____（简要写出实验思路和预期结果）

10．（2021·河北高考真题）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林随机均分成三组，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）水十氮组，补充尿素（12g·m-2）同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。

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CO2转变为羧基加到__________分子上，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CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是______________________________。

11．（2021·湖南高考真题）图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：

（1）图b表示图a中的______结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，最终转化为______和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低．暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会______（填“加快”或“减慢”）。

（2）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，实验结果如表所示。

注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。

据此分析：

①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以_________（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_________。

②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于_________，从而提高光反应速率。

③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_________。

1．（2020·辽宁高三期中）将等量且足量的银杏种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中，一段时间后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：下列有关叙述中正确的是（    ）

A．银杏种子细胞在O2浓度为0%~3%和3%~25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸

B．贮藏银杏种子时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件

C．O2浓度越高，银杏种子细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多

D．银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2

2．（2020·山东高三期中）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。下列说法正确的是（　　）

A．短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，主要通过分解乳酸提供能量

B．消耗等量葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多

C．运动中呼出的二氧化碳来自于细胞质基质和线粒体，释放的能量大部分以热能形式散失

D．慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自于线粒体内膜

3．（2020·福建莆田·高三其他模拟）下图为细胞呼吸的模式图，其中序号表示生理过程。下列相关叙述错误的是（    ）

A．乳酸菌细胞中可以发生的过程只有①和⑤

B．④过程和⑤过程都不能产生ATP

C．酵母菌细胞中③过程发生的场所是线粒体内膜

D．①④过程中葡萄糖的能量主要以热能的形式散失

4．（2020·山西省夏县第二中学高三其他模拟）下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是（　　）

A．可以根据呼吸过程中是否产生CO2判断酵母菌的呼吸方式

B．乳酸发酵和酒精发酵的产物不同，但两种代谢存在相同的阶段

C．人体细胞消耗O2的量与产生CO2量相等，则该细胞只进行有氧呼吸

D．有氧呼吸必须在线粒体中进行，进行无氧呼吸的生物一定无线粒体

5．（2020·江苏高三月考）金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。下图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，其中①~⑥表示相关过程，下列有关叙述正确的是（　　）

A．过程②不需要 O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸

B．过程②⑤均有能量释放，并生成少量 ATP

C．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同

D．金鱼与酵母菌类似，都属于兼性厌氧型生物

6．（2020·河南高三其他模拟）下列有关骨骼肌细胞呼吸作用的叙述，正确的是（    ）

A．无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失

B．在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量大于吸收的O2量

C．无氧条件下，丙酮酸转化成乳酸的过程中伴随有ATP的合成

D．在不同条件下，催化丙酮酸的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物

7．（2020·浙江省桐庐分水高级中学高三其他模拟）有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的乙醇和CO2的量如下表所示，下列叙述错误的是（　　）

A．氧浓度为a时，只进行需氧呼吸

B．b值对应的氧浓度为零

C．氧浓度为c时，经需氧呼吸产生的CO2为6 mol

D．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于乙醇发酵

8．（2020·黑龙江哈尔滨三中高三月考）下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是（    ）

A．糖类、脂肪、蛋白质和核酸等都可以作为呼吸底物

B．植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸

C．细胞呼吸过程中释放热能，有助于哺乳动物维持体温

D．油菜种子中含脂肪多，萌发时耗氧多，要注意适当浅播

9．（2020·黑龙江哈尔滨三中高三月考）下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。相关说法正确的是（    ）

A．在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸

B．乙条件下释放的CO2主要来自线粒体

C．丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值

D．乙条件下消耗的有机物一定含有脂肪等非糖物质

10．（2020·黑龙江哈尔滨三中高三月考）长期酗酒会影响线粒体中Mfnl蛋白，从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列相关叙述错误的是（    ）

A．线粒体中葡萄糖的氧化分解发生障碍影响细胞供能

B．线粒体能在细胞中向着代谢旺盛耗能较多的部位移动

C．线粒体蛋白Mfn1是在核糖体上合成的

D．剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体

11．（2020·安徽贵池·池州一中高三月考）下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是（    ）

A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的氧气

B．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等

C．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌细胞的呼吸方式

D．二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄

12．（2020·山东高三其他）下列关于光合作用的叙述，正确的是（    ）

A．光反应只能在有光条件下进行，暗反应只能在黑暗中进行

B．光反应是在叶绿体类囊体上进行，暗反应只能在叶绿体基质中进行

C．影响光反应的外界因素仅有光照强度，影响暗反应的外界因素只是CO2浓度

D．光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应需要不止一种酶的催化

13．（2020·广东汕头·高三其他）研究人员将某植物的绿色果肉薄片与NaHCO3溶液混合置于密闭反应室，提供一定的光照，水浴加热保持恒温，测定反应室中O2浓度，结果如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ）

A．NaHCO3溶液的作用是提供光合作用的原料CO2

B．15～20 min O2浓度不变，表明光合作用已经停止

C．若在15 min时停止光照，则短时间内叶绿体中C3化合物含量增多

D．若在20 min后停止光照，推测20～25 min范围内曲线斜率为负值

14．（2020·吴江市平望中学高三月考）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是（　　）

A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度

B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度

C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度

D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度

15．（2020·湖北襄阳·高三期中）为提高粮食产量，研究人员以390µmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550µmol/mol（C550+W0组）和降水增加15%（C390+W15组）对某植物净光合速率的影响，结果如图所示。下列说法不正确的是（    ）

A．由图可知，适当提高CO2浓度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率

B．P点为C390+W0组曲线上的点，在该光照强度下，适当增加降水量对净光合作用的促进更显著

C．由图推测适当增加降水量可能会使气孔开放度提高，从而增加CO2的吸收量，以充分利用光反应产生的ATP和NADH，提高净光合速率

D．在P点时适当增加光照强度，则P点会向右上移动

22．（2020·陕西高三一模）下面甲图表示某植物的部分细胞结构和相关代谢情况，a～f代表O2或CO2；乙图表示20℃时光照强度对该植物光合作用的影响(以测定的CO2吸收量与CO2释放量为指标)，请据图回答下列问题：

（1）甲图叶绿体中的ADP从____________向_______________上移动。

（2）乙图C点时，细胞内产生ATP的场所有___________________________。

（3）在甲图中，a～f中可以代表氧气的是____________。

（4）乙图中，当把E点的光照强度提高到D点的光照强度时，短期内C3的含量会______，C5的含量会________(填“增加”或“减少”)。

（5）乙图D点时，该植物总光合速率是呼吸速率的_____倍，若该植物长期处于B点的状态，该植物体内有机物含量将________(填“增加”或“减少”)。

23．（2020·河南高三其他模拟）图1表示种植黄瓜的温室内施用CO2气肥与未施用情况下，温室内CO2浓度随时间的变化曲线。图2表示黄瓜幼苗植株在光照和黑暗条件下，CO2吸收量和释放量的变化情况。据图回答下列问题：

（1）CO2浓度直接影响光合作用的__________阶段，此阶段能为光合作用的另一阶段提供的物质有__________和NADP＋。据图1简要说明施用CO2气肥有利于黄瓜的生长及产量提高的原因：________________________________________。

（2）据图2可知，温度为t4时，30min内黄瓜幼苗植株在光照下固定的CO2为__________g。

（3）光照时间相同时，在图2所示的4种温度下，温度为__________时黄瓜幼苗植株积累的有机物最多。

24．（2020·福建莆田·高三其他模拟）为了确定小豆作为林果行问套种作物的适宜性，实验小组通过田间试验和盆栽试验，测定了全光和弱光（全光的48%）条件下两个小豆品种的光合作用特性，结果如下表所示。回答下列问题∶（光补偿点是指光合作用与呼吸作用达到平衡时的光照强度；气孔导度表示气孔张开的程度）

（1）小豆叶肉细胞中的叶绿素分布在_______上，叶绿素主要吸收_______（光质）。据表中数据可知，在弱光条件下，小豆叶肉细胞中叶绿素的含量均增加，其意义是____________________________。

（2）分析表格中数据可知，遮光会降低小豆的最大净光合速率，从暗反应的角度分析，其原因是_____________________________。

（3）若弱光条件下品种B小豆的净光合速率为0，则在相同条件下，品种A小豆的干重会_______（填“增加”、“不变”或“降低”），理由是_________________________ ，因此品种________（填“A"”或“B"）小豆对弱光的适应能力更强。

25．（2020·浙江高三月考）某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于6对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L,白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，将它们分别置于6种不同的光照条件下，24小时后，实测获得6对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下，请回答下列问题：

（1）水样中所有能进行光合作用的生物，含有光合色素的结构可称为__________影响水样中生物的光合强度的因素有__________（答两点），水样中生产者的能量可以流向__________（答出两点）。

（2）若只考虑光强度，该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量为_____。

（3）该水层生物产氧量与生物耗氧量维持动态平衡时的光照强度为_____klx。光强度为b时，白瓶水样中的生物一昼夜产生的氧气量为__________。

（4）若将e klx光照下的白瓶置于b klx光照下，短时间内瓶中光合生物细胞的3-磷酸甘油酸含量的变化为_____，因为在b条件下接受来自 NADPH的氢和ATP的_____的量较_____（“少”、多”）。

26．（2020·山东高三月考）某多肉植物生长于热带干旱地区，而这种环境的特点是白天炎热、夜晩寒冷，昼夜温差大。为了在这种环境下生存下来，这类植物经过长期适应和进化发展出一套独特的生存策略：固定CO2实行的是时间分离（如图所示），并且在一定范围内，夜晚气温越低，CO2吸 收量越多；气温越高，苹果酸产生的CO2量越多，苹果酸呈酸性。回答下列相关问题：

（1）白天，影响该植物光合作用的环境因素有___________（答出两点），消耗 NADH的生物膜是 _______________。

（2）由图可知，白天液泡中的pH_____（填“增大”、“减小”或"不变”）。若给该植物遮 光，短时间内NADPH/NADP+的值_____（填“增大”、“减小“或“不变”）；该植物移栽 到温室大棚后，在适宜光照条件下，若要提高光合速率，从温度的角度考虑，可采取的措施是__________。

（3）高CO2浓度下，植物叶片的光合速率增大，其原因是_________。

27．（2020·沙坪坝·重庆八中高三月考）下列图甲为小麦叶肉细胞内光合作用与有氧呼吸之间物质变化关系图，图乙为小麦叶肉细胞在特定条件下的生理状态，X、Y表示物质，A～D表示场所；图丙为小麦叶片在不同光照强度下的光合作用速率。请回答下列问题：

（1）图甲中过程①和②分别发生在图乙中的____和______。（均填字母）

（2）图甲中[H]的名称是_________，它在光合作用中的作用是_____________。

（3）根据图丙判断，图乙所示的小麦叶肉细胞所处环境中的光照度强范围为______klx。

（4）当光照强度为8 klx时，面积为100 cm2的小麦叶片，1小时固定的CO2量为______mg。