新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点4光合作用与细胞呼吸的区别与联系

这是一份新教材2024届高考生物二轮专项分层特训卷第一部分完善生物学大概念__精练高频考点4光合作用与细胞呼吸的区别与联系，共7页。试卷主要包含了基础回温，挑战提能等内容，欢迎下载使用。

1．[2023·全国乙卷，2]植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是( )
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
2．[2023·浙江1月选考，16]为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是( )
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
3.[2023·全国乙卷，3]植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
4．[2023·广东卷，7]在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是( )
A．还原型辅酶ⅠB．丙酮酸C．氧化型辅酶ⅠD．二氧化碳
[2023·浙江6月，11]阅读下列材料，回答第5题。
小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。
5．小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确的是( )
A．有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合
B．有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行
C．有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放
D．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化
6．[2023·湖北华中师大一附中二模]细胞呼吸的实质是细胞内将有机物氧化分解并释放能量的过程，下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义叙述正确的是 ( )
A．有氧呼吸和无氧呼吸都不消耗水，但有氧呼吸产生水
B．有氧呼吸三个阶段都释放大量能量以供细胞生物生命活动
C．细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽
D．无氧呼吸第二阶段生成少量ATP能用于蛋白质的合成
7．[2023·海南三诊]糖酵解过程是细胞呼吸中从葡萄糖开始分解到生成丙酮酸的过程，全过程包含多个酶促反应，其中第一步反应是由己糖激酶催化使葡萄糖磷酸化，形成6－磷酸葡萄糖，该反应消耗一分子ATP。下列有关说法错误的是 ( )
A．有氧呼吸和无氧呼吸中均会发生糖酵解过程B．糖酵解过程发生的场所是细胞质基质
C．葡萄糖转化为6－磷酸葡萄糖的反应是吸能反应D．糖酵解过程是一个最终净消耗ATP的过程
8．[2023·福建福州二模]植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。根据光合作用原理推测，加入的铁盐类似叶绿体中的 ( )
A．NADP＋B．ATPC．H＋D．CO2
二、挑战提能(其中13、14题为不定项选择题)
9．[2023·湖北武汉二模]甲植物和乙植物的净光合速率随CO2浓度变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CO2浓度为200μL/L时，限制两种植物光合速率的主要因素均为光照强度或温度
B．CO2浓度为400μL/L时，甲、乙植物的总光合速率相等
C．CO2浓度为500μL/L时，甲植物水的光解能力强于乙
D．与甲植物相比，乙植物更适合在高CO2浓度条件下生存
10．[2023·东北师大附中三模]羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析和分离，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是( )
A.色素1在层析液中的溶解度最大B．色素1、2、3、4难溶于蒸馏水
C．色素5可能存在于植物的液泡中D．缺Mg会影响色素1和2的含量
11.[2023·湖北卷，8]植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2
12．[2023·河北唐山一模]植物的气孔一般是指叶片表面的一对保卫细胞围成的小孔，是植物体与外界环境进行水气交换的重要结构，其开闭多遵循昼开夜闭的节律，气孔的分布与开闭对植物适应干旱条件至关重要。下列推断合理的是( )
A．夏季晴朗的中午，气孔大量关闭，短时间内叶肉细胞中NADPH的含量将下降
B．若某陆生植物平展生长的叶片气孔分布不均匀，则其上表面的气孔数量较多
C．若气孔昼开夜闭的节律与胞间CO2浓度有关，则胞间CO2浓度升高，促进气孔关闭
D．沙漠地区的仙人掌气孔遵循昼闭夜开的节律，推测其光合作用在夜晚进行
13．[2023·河北衡水二模]呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定顺序排列组成的连续反应体系，在有氧呼吸中将氢和电子最终呈递给氧，生成水，同时有ATP的生成。研究表明，当细胞处于低氧环境时，延胡索酸可作为电子受体，形成琥珀酸，使线粒体在这种环境中发挥功能。下列叙述正确的是 ( )
A．真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上
B．在有氧呼吸中细胞产生的能量主要储存于ATP中，少量以热能形式释放
C．在低氧条件下，线粒体可继续进行细胞呼吸，但是没有水的生成
D．该项研究成果为某些造成组织缺氧的疾病的治疗提供了新的思路
14．[2023·湖南三湘名校大联考]好氧生物在进行有氧呼吸第二阶段时，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2。研究发现，在厌氧细菌H中有利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，进而生成氨基酸等有机物的代谢过程。科研人员利用13C标记的CO2和酵母提取物培养基培养H菌，检测该菌中谷氨酸的13C比例，结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和[H]，场所在线粒体基质
B．可初步推测在一定范围内CO2浓度越高，越利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸
C．乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖CO2浓度
D．由实验结果可推测H菌可以固定CO2，代谢类型为自养型
[答题区]
15.[2023·全国甲卷，29]某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是________________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在______________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．[2023·黑龙江哈尔滨九中开学考]体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如短跑等。如图为有氧呼吸的某个阶段示意图。回答下列问题。
(1)图示过程是有氧呼吸的________阶段。人体短跑时，产生CO2的具体部位是________________。而人体在慢跑时，消耗的氧气在细胞呼吸中的用途是________________________。
(2)据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动物质(A)合成ATP，则A为________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋回渗到线粒体基质，推动ATP合酶生成的ATP量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是________________(写出一点即可)。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，与无氧呼吸相比，从能量的角度分析，有氧呼吸能够________________________________，其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式，写出大体实验思路如下：使同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，测定的指标为________________________________。
高频考点4 光合作用与细胞呼吸的区别与联系
1．答案：D
解析：叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，所以叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。
2．答案：C
解析：探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中，有无O2是实验的自变量，酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度皆属于无关变量，A、B错误；可选用酒精和CO2的生成量作为实验因变量的检测指标，C正确；消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多，D错误。
3．答案：C
解析：植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；在无氧条件下，a～b时间内植物根细胞释放CO2，推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程，B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，且这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精的跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。
4．答案：A
解析：游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。
5．答案：A
解析：有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合，A正确；有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二和第三阶段分别在线粒体基质和线粒体内膜上进行，无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行，B错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能散失，但无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程，大部分能量存留在酒精中，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化，只是酶的种类不完全相同，D错误。
6．答案：C
解析：有氧呼吸第二阶段中丙酮酸和H2O反应生成[H]和CO2，第三阶段中[H]和O2反应生成H2O，A错误；有氧呼吸第一、二阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量，B错误；细胞呼吸能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如在细胞呼吸过程中产生的一些中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物也可形成葡萄糖；蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，C正确；无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP，第二阶段不生成ATP，D错误。
7．答案：D
解析：由题干“糖酵解过程是细胞呼吸中从葡萄糖开始分解到生成丙酮酸的过程”可知，糖酵解过程即有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，生成少量ATP，是一个最终净生产ATP的过程，A、B正确，D错误；己糖激酶催化使葡萄糖磷酸化形成6－磷酸葡萄糖的过程需要消耗ATP，属于吸能反应，C正确。
8．答案：A
解析：提供H2O，不提供CO2，在加入铁盐的悬浮液中，离体叶绿体在光照下可以产生氧气，这是模拟光反应过程。光反应中，光合色素吸收光能将水分解为H＋和O2，H＋与氧化型辅酶Ⅱ（NADP＋）结合生成NADPH，故悬浮液中的铁盐或其他氧化剂相当于氧化型辅酶Ⅱ（NADP＋），A正确。
9．答案：C
解析：CO2浓度为200μL/L时，甲植物未达到CO2饱和点，其光合速率的主要限制因素为CO2浓度，而乙植物已达到CO2饱和点，其光合速率的限制因素主要是光照强度或温度等，A错误；CO2浓度为400μL/L时，甲、乙植物的净光合速率相等，由曲线与纵轴的交点可知，二者的呼吸速率不相等，故二者的总光合速率不相等，B错误；CO2浓度为500μL/L时，甲植物的总光合速率大于乙，故甲的光反应中水的光解能力强于乙，C正确；图中甲植物CO2饱和点大于乙，且高浓度CO2情况下光合作用速率更高，故甲更适合在高CO2浓度条件下生存，D错误。
10．答案：D
解析：色素1距点样点最远，故其在层析液中的溶解度最大，A正确；由蒸馏水分离的结果可知，色素1、2、3、4难溶于H2O，色素5可溶于H2O中，色素5可能为液泡中的色素，B、C正确；色素1、2、3、4分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，缺Mg使叶绿素形成受阻，会影响色素3和4的含量，D错误。
11．答案：C
解析：叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；Mg2＋是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，能增强对光能的捕获，C错误；PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H＋、电子和O2，D正确。
12．答案：C
解析：夏季晴朗的中午，由于光照过强，气孔大量关闭，CO2吸收减少，生成的C3减少，故短时间内C3的还原过程中消耗的NADPH减少，NADPH含量增多，A错误；陆生植物叶片上表皮是阳光直射部位，为避免蒸腾作用使水分丢失过多，推测下表皮气孔数量较多，B错误；若气孔昼开夜闭的节律与胞间CO2浓度有关，则白天光照条件下，细胞吸收CO2用于光合作用，胞间CO2浓度降低，促进气孔打开，夜间黑暗条件下，不进行光合作用，呼吸作用使胞间CO2浓度升高，促进气孔关闭，C正确；光合作用的进行需要光照，夜间无光不能进行光合作用，D错误。
13．答案：ACD
解析：真核细胞的有氧呼吸的三个阶段分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，A正确；有氧呼吸产生的能量大多以热能的形式散失，少数储存在ATP中，B错误；正常情况下，有氧呼吸中将氢和电子最终呈递给氧，生成水，而低氧时，延胡索酸是电子受体，形成琥珀酸，电子不呈递给氧，故没有水的生成，C正确；由题干可知，线粒体可以通过一定的途径在低氧环境中发挥功能，故为某些造成组织缺氧的疾病的治疗提供了新的思路，D正确。
14．答案：ACD
解析：H菌为原核生物，细胞中无线粒体，A错误；结合图示可知，在一定范围内随着CO2浓度的升高，谷氨酸的13C占比逐渐升高，而H菌可利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，进而生成氨基酸（如谷氨酸）等，因此推测在一定范围内CO2浓度的升高有利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸，B正确；结合题干可知，好氧生物的有氧呼吸过程中，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2，而厌氧细菌H中乙酰辅酶A和CO2可合成丙酮酸，因此推测乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖氧气浓度，C错误；自养型生物是指可以将CO2等无机物转变为有机物的生物，H菌只是利用乙酰辅酶A（一种有机物）和CO2合成丙酮酸（另一种有机物），因此其代谢类型不是自养型，D错误。
15．答案：（1）差速离心法 类囊体（薄）膜 蓝紫光
（2）悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质发生暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应缺少光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类
（3）思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，之后对得到的叶绿体进行脱色处理，向经脱色处理的叶绿体分别滴加碘液后观察。预期结果：甲组叶绿体变为蓝色，有淀粉产生；乙组叶绿体不变蓝，无淀粉产生
解析：（1）植物细胞器的分离方法可用差速离心法。叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。（2）光合作用中光反应和暗反应同时进行，黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料ATP和NADPH，暗反应无法进行，产物不能生成。（3）要验证叶绿体中光合作用产物有淀粉，需要将叶绿体提取出来并检测其中淀粉。因此将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，之后对得到的叶绿体进行脱色处理，向经脱色处理的叶绿体分别滴加碘液后观察。预期的结果：甲组叶绿体变为蓝色，有淀粉产生；乙组叶绿体不变蓝，无淀粉产生。
16．答案：（1）第三'线粒体基质'和[H]结合形成水
（2）ADP、Pi'导致细胞供能不足和体温过高
（3）更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用
（4）不同运动强度下的氧气消耗速率和血浆中乳酸含量
解析：（1）图示过程发生在线粒体内膜上，为有氧呼吸的第三阶段。人体短跑时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，无氧呼吸不产生CO2，而线粒体基质中发生的有氧呼吸第二阶段产生CO2。人体慢跑时，细胞呼吸中消耗的氧气用于有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水。（2）细胞内，ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP，故图中物质A为ADP和Pi。ATP合酶借助H＋的浓度差，合成ATP，若减肥药物使膜间隙与线粒体基质间H＋浓度差降低，则ATP合成减少，导致细胞供能不足，同时以热能的形式散失的能量增多导致体温过高。（3）与无氧呼吸相比，有氧呼吸更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用，故在进化地位上更为高等。（4）人体细胞有氧呼吸消耗O2、产生CO2，无氧呼吸产物有乳酸，欲判断不同运动强度下细胞呼吸的方式，可使同一个体分别在三种运动强度下运动相同时间后，测定氧气消耗速率和血浆中乳酸含量。题号
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案