高考生物专题突破训练：第5练　光合作用和细胞呼吸的过程及相互关系（含解析）

高考生物专题突破训练
第5练　光合作用和细胞呼吸的过程及相互关系
1．(2022·全国甲，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)
A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
答案　C
解析　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。
2．(2022·浙江6月选考，12)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)
A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C．梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的酒精发酵过程中通入O2会影响酒精的生成量
答案　B
解析　剧烈运动时人体可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确；制作酸奶利用的是乳酸菌无氧发酵的原理，乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B错误；梨果肉细胞无氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失了，少部分可用于合成ATP，C正确；酵母菌酒精发酵是利用酵母菌在无氧条件产生酒精的原理，故发酵过程中通入氧气会导致其无氧呼吸受抑制而影响酒精的生成量，D正确。
3．(2021·全国甲，2)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酒精
D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
答案　B
解析　酵母菌有细胞核，是真核生物，其代谢类型是异养兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、[H]，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
4．(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是(　　)
A．Rubisco存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP
D．Rubisco催化C5和CO2结合
答案　D
解析　Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。
5．(2022·全国甲，29)根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题：
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________________(答出3点即可)。
(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是___________________
________________________________________________________(答出1点即可)。
(3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)O2、[H]和ATP　(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构　(3)C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2
解析　(1)光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜，光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2、[H]和ATP。(2)叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。(3)干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收减少，由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物，则C4植物能够利用较低浓度的CO2，因此光合作用受影响较小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生长得好。
6．(2017·全国Ⅱ，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题：
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、____________、____________、____________，[H]代表的物质主要是________。
(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在______________________________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是______________________。
答案　(1)O2　NADP＋　ADP和Pi　C5　NADH
(2)C和D　(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
解析　(1)光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和氧气，因此图中①是O2；②可形成NADPH，应为NADP＋；③可形成ATP，应为ADP＋Pi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此④表示C5。细胞呼吸过程中产生的[H]代表的物质主要是NADH。(2)图中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C代表细胞质基质(可发生细胞呼吸的第一阶段)，D代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此，ATP合成除发生在A过程，还发生在C和D。(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下进行无氧呼吸，转化成酒精和二氧化碳。
7．(2022·河南郑州高三检测)如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解过程的示意图，①②③表示过程，X、Y表示物质。下列叙述错误的是(　　)
A．①过程发生在细胞质基质，X可为丙酮酸
B．②过程可能没有ATP产生
C．③过程不一定发生在线粒体内膜
D．Y可能是H2O或酒精或乳酸
答案　D
解析　①过程为有氧呼吸(或无氧呼吸)第一阶段，发生在细胞质基质，X可为丙酮酸，A正确；如果是无氧呼吸，②过程是无氧呼吸第二阶段，没有ATP产生，B正确；因为产物中有CO2，所以Y不可能是乳酸，D错误。
8．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，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(　　)
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
答案　B
解析　用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，氧气的产生停止，A正确；同时光合作用过程中NADPH和ATP的产生停止，使暗反应C3的还原速度减慢，从而导致二氧化碳的固定减慢，B错误；ADP生成ATP减少，使ATP/ADP比值下降，C正确；NADPH的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D正确。
9．(2022·江苏盐城高三模拟)同位素或荧光标记技术在生物学领域中应用广泛，下列叙述错误的是(　　)
A．用18O同时对H2O和CO2中的O进行标记，可用于证明光合作用产生的O2来自H2O
B．用同位素3H标记亮氨酸，追踪并发现了分泌蛋白的合成和分泌过程
C．饲喂含18O的水后，小狗血糖分子中有的可含18O，呼出的CO2也可能检测到18O
D．用荧光标记法进行人鼠细胞膜融合实验可证明细胞膜上某些蛋白是可以运动的
答案　A
解析　分别对H2O和CO2中的O用18O进行标记，可用于证明光合作用产生的O2来自H2O，A错误；用3H标记的亮氨酸注射到动物的胰腺腺泡细胞中，发现了分泌蛋白的合成和分泌的途径，B正确；小狗会利用水将肝糖原进行水解生成葡萄糖，同时将葡萄糖氧化分解生成CO2，因此饲喂含18O的水后，小狗血糖分子中有的可含18O，呼出的CO2也可能检测到18O，B正确；用荧光标记法进行人鼠细胞膜融合实验可证明细胞膜上某些蛋白是可以运动的，同时结合其他相关实验证明了细胞膜具有流动性，D正确。
10．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)―→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是(　　)
A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
答案　B
解析　由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确；单位时间内14C3的生成量的多少表示固定反应的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。
11．光合作用的产物中，氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自(　　)
①二氧化碳　②气孔直接吸收　③水的分解　④叶绿素的分解
A．①②④③ B．③①②④
C．③①③① D．①③①③
答案　C
解析　氧气在光合作用光反应阶段生成，来源于③水的光解；光合作用的原料就包括二氧化碳和水，因此葡萄糖中的碳来源于①二氧化碳；光合作用的原料是二氧化碳和水，只有水中含有氢元素，因此葡萄糖中的氢来源于水，即来源于③；由于原料水在光反应过程中光解产生[H]和氧气，即水中的氧均以氧气的方式扩散出叶绿体外，因此葡萄糖中的氧来源于①二氧化碳。
12．淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物，其合成过程如图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法正确的是(　　)
A．参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中
B．呼吸抑制剂不会抑制蔗糖进入液泡的过程
C．细胞质基质中Pi不会影响叶绿体中的淀粉的合成量
D．磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生，使暗反应速率下降
答案　D
解析　细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，故参与蔗糖生物合成的酶位于细胞质基质中，A错误；结合题意“蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性储藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输”可知，蔗糖进入液泡的方式为主动运输过程，主动运输需要能量，故呼吸抑制剂可以通过抑制呼吸作用影响能量供应，进而抑制蔗糖进入液泡的过程，B错误；结合题图分析可知，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会抑制磷酸丙糖从叶绿体中运出，从而促进淀粉的合成，C错误。
13．(2022·江苏扬州高三期末)科学家研究发现细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如下图1所示。请回答下列有关问题：
(1)据图1可知，Ca2＋进入内质网腔内的方式是____________________。Ca2＋在线粒体中参与调控有氧呼吸第________阶段反应，进而影响脂肪合成。脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由________(填“单”或“双”)层磷脂分子构成，______________可将细胞内的脂滴染成橘黄色。
(2)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白，如图2所示。一般情况下，H＋通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋还可通过UCP2蛋白运至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将________，有氧呼吸释放的能量中________所占比例明显增大，利于御寒。
(3)研究发现，蛋白S基因突变体果蝇的脂肪合成显著少于野生型果蝇。为探究其原因，科研人员分别用13C标记的葡萄糖饲喂野生型果蝇和蛋白S基因突变体果蝇，一段时间后检测其体内13C－丙酮酸和13C－柠檬酸的量，结果如图3。结合图1推测，蛋白S基因突变体果蝇脂肪合成减少的原因可能是________________________________________________。
(4)为进一步验证柠檬酸与脂肪合成的关系，科研人员对A、B两组果蝇进行饲喂处理，一段时间后在显微镜下观察其脂肪组织，结果如图4所示。图中A组和B组果蝇分别为________________________果蝇，饲喂的食物X应为含等量__________的食物。
(5)若以蛋白S基因突变体果蝇为材料，利用蛋白N(可将Ca2＋转运出线粒体)证明“脂肪合成受到线粒体内Ca2＋的浓度调控”。实验思路：通过抑制蛋白N基因表达，检测线粒体内Ca2＋浓度变化，观察____________________。
答案　(1)主动运输　二　单　苏丹Ⅲ染液　(2)降低　热能　(3)Ca2＋吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少　(4)野生型和蛋白S基因突变体　柠檬酸　(5)脂肪组织的脂滴是否有所恢复
解析　(1)由图1可知，Ca2＋进入内质网需要消耗ATP，因此是主动运输过程；Ca2＋进入线粒体基质中发挥作用，线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，故Ca2＋在线粒体中参与调控有氧呼吸第二阶段反应，进而影响脂肪合成。磷脂分子具有疏水的尾部和亲水的头部，脂肪细胞内包裹脂肪的脂滴膜的膜磷脂分子的亲脂(疏水)一端与脂肪相靠近，因此是单层磷脂分子，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。(2)由题图2可知，UCP2不具有催化ADP和Pi形成ATP的功能，因此H＋通过UCP2蛋白运至线粒体基质时不能合成ATP，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将降低；有氧呼吸释放的能量以热能形式散失的比例增大，有利于御寒。(3)由题图3曲线可知，13C标记的葡萄糖饲喂野生型果蝇和蛋白S基因突变体果蝇，一段时间后，突变型体内13C－丙酮酸型增加，13C－柠檬酸减少，结合图1分析可知，蛋白S基因突变体脂肪合成减少的原因可能是Ca2＋吸收减少，导致丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，从而使脂肪合成减少。(4)该实验的目的是验证柠檬酸与脂肪合成的关系，自变量是果蝇的种类和食物中是否含有柠檬酸，实验组应用含柠檬酸的食物饲喂，对照组应饲喂等量正常食物。由图3可知，突变型果蝇体内柠檬酸含量低于野生型，而柠檬酸是合成脂肪的前体物质。对比A、B两组的图4结果可知，A组果蝇用两种食物饲喂，脂肪颗粒无明显差异，B组果蝇用两种食物饲喂，脂肪颗粒不同，因此A组为野生型，B组为蛋白S基因突变体，饲喂的食物X应为含等量柠檬酸的食物。(5)该实验的目的是以蛋白S基因突变体为材料，利用蛋白N证明“脂肪合成受到线粒体内的Ca2＋浓度调控”，自变量是蛋白N(可将Ca2＋转运出线粒体)的有无，因变量是线粒体内Ca2＋浓度变化和脂肪组织的脂滴数量。故研究的思路是抑制蛋白S基因突变体果蝇的蛋白N基因表达，检测线粒体内Ca2＋浓度变化，观察脂肪组织的脂滴是否有所恢复。
14．马铃薯叶片光合作用合成的有机物以蔗糖的形式通过韧皮部的筛管运输到地下的匍匐枝，用于分解供能或储存。研究人员对蔗糖的运输、利用和储存进行了研究。请据图回答下列问题：
(1)叶肉细胞中的________与CO2结合形成C3，据图2判断丙糖磷酸是否为暗反应的第一个产物C3，作出判断的依据是_______________________________________________。
(2)叶肉细胞合成的蔗糖通过筛管运输至根、茎等器官。
①蔗糖“装载”进入筛管可能通过________使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度(选择下列序号填写)。
a．自由扩散 b．协助扩散 c．主动运输
②为了验证光合产物以蔗糖形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现：转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是________________________________________________________________；
该酶还导致叶肉细胞外__________含量升高，被叶肉细胞吸收后通过__________调节机制抑制了光合作用。
(3)马铃薯块茎是通过地下茎顶端的侧向膨胀而不断发育的(如图3)。筛管中的蔗糖在此处“卸载”，进入地下茎细胞中，细胞中的蔗糖酶催化蔗糖水解，蔗糖合酶参与催化蔗糖转化成淀粉的过程。据上述信息和图3分析，蔗糖合酶主要分布的部位是________________，其生物学意义是________________________________________________________________。
答案　(1)C5　不是，丙糖磷酸是在ATP和NADPH参与下C3被还原的产物　(2)①c　②叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖，导致进入筛管的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长困难　葡萄糖和果糖　　(负)反馈　(3)地下茎膨大部分　有利于块茎中淀粉的合成和积累
解析　(1)光合作用的暗反应中C5与CO2结合形成C3，称为CO2的固定。根据图2判断，在ATP和NADPH参与下C3被还原成丙糖磷酸，因而丙糖磷酸不是暗反应的第一个产物C3。(2)①依据题干信息“使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度”可知，蔗糖“装载”进入筛管可能通过主动运输的方式。②蔗糖通过主动运输透过细胞膜后到达细胞外，而此时叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解成果糖和葡萄糖，一方面使进入筛管的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长困难，从而表现出短根、短茎现象，另一方面果糖和葡萄糖被叶肉细胞吸收后使叶绿体中的果糖和葡萄糖含量升高，通过负反馈调节进而抑制光合作用的速率。(3)由“蔗糖合酶参与催化蔗糖转化成淀粉的过程”，可知蔗糖合酶主要分布于地下茎膨大部分，这样有利于块茎中淀粉的合成和积累。
【练后讲评与反思】
考情分析　1.考查题型：选择题和非选择题。2.呈现形式：文字题、过程图等。围绕该考点，多角度考查，常结合过程图解考查细胞呼吸和光合作用的物质和能量的变化、物质的检测等。
考向一　光合作用与细胞呼吸的过程及物质转化
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题目 1 2 3 4 5 6 12
正误
错题整理：
核心归纳　光合作用与细胞呼吸的过程及物质转化
(1)图中未画出无氧呼吸过程，明确不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(2)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质；植物固定CO2的场所是叶绿体基质，蓝藻固定CO2的场所是细胞质。
(3)光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与，叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。
(4)光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生的[H]和ATP还可以维持一段时间的暗反应。
考向二　C、H、O三种元素及[H]与ATP的来源与去向
练后反馈
题目 9 10 11 13
正误
错题整理：
核心归纳
1．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳
项目 光合作用 有氧呼吸
[H] 来源 H2O光解产生 有氧呼吸第一、二阶段
去向 还原C3 用于第三阶段还原O2
ATP 来源 光反应阶段产生 三个阶段都产生
去向 用于C3还原供能 用于各项生命活动(绿色植物C3的还原除外)
2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
(4)
考向三　改变条件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化
练后反馈
题目 5 8
正误
错题整理：
核心归纳
分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、[H](NADPH)、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来源→某物质→去路”，通过分析其来源和去路的变化来确定含量变化。如下面四幅模型图：
【校正提分强化训练】
1．(2022·江苏海门中学高三模拟)如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述正确的是(　　)
A．若用18O标记葡萄糖，则产物a中会检测到18O
B．条件Y下，产生物质a使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色
C．酵母菌物质b产生的场所有线粒体基质、细胞质基质
D．条件X下酵母菌细胞呼吸时，葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
答案　C
解析　有氧呼吸过程中产生的水中的O来自O2，若用18O标记葡萄糖，则产物a(水)中不会检测到18O，A错误；条件Y为有氧，物质a为水，物质b为二氧化碳，二氧化碳才能使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，B错误；物质b为二氧化碳，酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，C正确；条件X为无氧，酵母菌无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中，D错误。
2．如图为植物的叶肉细胞中叶绿体部分结构示意图，其中PSⅡ和PSⅠ都是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中表示了分布在叶绿体内膜上的PSⅡ、PSⅠ和ATP合成酶系统
B．自然界中能发生光合作用的生物，不一定都具有图中所示的结构
C．ATP合成酶可将H＋逆浓度梯度跨膜转运，从而促进ADP和Pi合成ATP
D．图示结构上发生的能量转换是：光能→活跃的化学能→稳定的化学能
答案　B
解析　由题可知PSⅡ和PSⅠ都是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布在叶绿体类囊体薄膜上，A错误；自然界中能发生光合作用的生物，不一定具有叶绿体，如蓝藻，B正确；由图可知，H＋顺浓度梯度转运出类囊体并产生能量，在ATP合成酶的作用下，促进ADP和Pi合成ATP，C错误；图示结构上发生的是光合作用光反应阶段，其能量转换是：光能→活跃的化学能，D错误。
3．(2022·江苏南通高三专题练习)“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列有关图中曲线的叙述，正确的是(　　)
A．四种光合色素均可用层析液提取制备
B．光照由450 nm转为500 nm后，叶绿体类囊体薄膜上的ATP产量将会减少
C．光照由550 nm转为670 nm后，叶绿体中C5的含量将会减少
D．光合色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸条上扩散的速度越快，滤纸条顶端的色素是橙黄色的叶黄素
答案　B
解析　四种光合色素均可溶解于有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取制备，A错误；光照由450 nm转为500 nm后，由题图可知，叶绿素a几乎不吸收此波段光，叶绿素b和类胡萝卜素吸收的光减少，光反应减弱，因此叶绿体类囊体薄膜上的ATP产量将会减少，B正确；光照由550 nm转为670 nm后，叶绿素a吸收的光能增大，光反应增强，叶绿体类囊体薄膜上合成的ATP和NADPH将会增加，C3被还原为C5的量增加，而C5转化为C3的量不变，因此叶绿体中C5的含量将会增加，C错误；光合色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸条上扩散的速度越快，滤纸条顶端的色素是橙黄色的胡萝卜素，D错误。
4．(2022·广西桂林高三模拟)雨生红球藻是一种淡水藻类，与水绵相同，属于绿藻类的自养生物。该藻能大量积累虾青素而呈现红色，虾青素是一种强大的抗氧化剂，具有脂溶性，不溶于水。下列相关叙述错误的是(　　)
A．红球藻吸收红光和蓝紫光，但不吸收绿光
B．红球藻中的叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上
C．红球藻中的虾青素可以用无水乙醇提取
D．将红球藻置于海水中可能会发生质壁分离
答案　A
解析　红球藻属于绿藻类自养生物，说明它含有叶绿体，能进行光合作用，而叶绿体中的色素能够吸收红光和蓝紫光，也能吸收绿光，只是吸收量很少，A错误；红球藻的结构类似水绵，含有叶绿体，叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，B正确；虾青素具有脂溶性，不溶于水，因此可以用有机溶剂无水乙醇来提取，C正确；红球藻生活在淡水中，如果将红球藻置于海水中，可能由于细胞外溶液浓度过高，使红球藻细胞失水，从而发生质壁分离，D正确。
5．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列电子载体构成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力
答案　C
解析　图示为发生在线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确。
6．如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H])，请回答下列问题：
(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为________________________，其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在________________(填场所)组装；核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内，在________(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为________后进入乙，继而在乙的________(填场所)彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。
答案　(1)叶绿素、类胡萝卜素　叶绿素　(2)类囊体薄膜上　基质中　(3)丙酮酸　基质中　内膜上
解析　(1)题图中甲是叶绿体，是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，可以吸收光能，并将光能转变为化学能；叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后，转运到叶绿体的类囊体薄膜上组装；CO2的固定发生在叶绿体基质中，催化CO2固定的酶在叶绿体基质中组装。(3)图中乙为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时，光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体，丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2，同时产生[H]和ATP；有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段，即和O2反应生成水，同时产生大量ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH，NADPH可通过参与有氧呼吸第三阶段产生ATP。