2025新高考生物二轮复习 限时训练
小专题 光合作用与细胞呼吸
一、单选题
1.[2024·江苏南京二模] 下列关于细胞有氧呼吸和无氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.同一植物的不同细胞中不可能同时出现催化生成乳酸的酶和催化生成酒精的酶
B.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量全都用于生成ATP
C.丙酮酸产生于细胞质基质,有无氧气都可以进入线粒体进行分解
D.细胞呼吸的中间产物可能会转化为丙氨酸等非必需氨基酸
2.[2024·湖北武汉一模] 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所。下列关于细胞进行有氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.生活在人体大肠中的蛔虫能进行有氧呼吸
B.蓝细菌通过线粒体进行有氧呼吸
C.线粒体能将葡萄糖氧化分解
D.第三阶段需要氧的参与
3.[2024·广东湛江模拟] 如图表示无氧运动中产生的乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程。下列叙述正确的是( )
A.过程①的场所是细胞质基质
B.过程②伴随着CO2的生成
C.过程③会导致血液呈酸性
D.过程④为放能反应
4.[2024·重庆荣昌区一模] 将小球藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.第4分钟前,葡萄糖在线粒体中氧化分解需要吸收悬浮液中的溶解氧
B.第4分钟后,CO2在叶绿体基质中可直接被光反应产生的NADPH还原
C.第6分钟时,限制小球藻光合作用的环境因素主要是光照强度
D.第7分钟时,小球藻叶绿体中NADP+和ADP含量会短时增加
5.[2024·湖北孝感模拟] 研究发现外源性甲醛(HCHO)可作为碳源参与常春藤的光合作用,具体过程如下图所示(RU5P和HU6P为中间产物),下列说法错误的是( )
A.甲醛通过气孔以自由扩散方式进入细胞
B.①过程称为暗反应,与基粒的功能无关
C.可用同位素示踪法验证②过程
D.细胞同化甲醛的场所是叶绿体基质
6.[2024·广东梅州一模] 羊草属于禾本科植物,据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定,结果如图。据图分析错误的是( )
A.8~18时两种羊草始终处于有机物的积累状态
B.10~12时两种羊草净光合速率下降可能是由于气孔关闭影响暗反应过程
C.14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致
D.灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型羊草可能与叶中叶绿素含量不同有关
7.[2024·武汉四中模拟] 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。在适宜温度、水分和一定的光照强度下,测得两类植物CO2的吸收速率随大气CO2浓度变化的情况,绘制成如图所示的曲线(CO2补偿点时光合速率与呼吸速率相等)。下列有关叙述正确的是( )
A.在大气CO2浓度达到CO2补偿点后,C3植物和C4植物开始进行光合作用
B.在大气CO2浓度达到CO2饱和点后,限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度
C.图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物光合作用制造的有机物一样多
D.干旱会导致气孔开度减小,在同等程度干旱条件下,C3植物比C4植物生长得更好
8.[2024·北京西城区模拟] 图甲为三角叶滨藜和野姜的光合作用光响应曲线,图乙为长期在一定光强下生长的两株三角叶滨藜的光合作用光响应曲线,相关说法错误的是( )
A.相同光强下三角叶滨藜净光合速率大于野姜
B.野姜能够在较低光强达到其最大光合速率
C.PAR>800μmol·m-2·s-1时增加CO2浓度可能会提高野姜光合速率
D.图乙表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关
二、填空题
9.[2024·湖北咸宁二模] 为探究连续红、蓝光照对辣椒幼苗生长及生理特性的影响,某研究小组选择生理状态一致的辣椒幼苗进行了15 d实验。实验结果如图所示(C:光照时间为14 h/d,即正常光照时间;T:光照时间为24 h/d,即连续光照;W:白光;B:蓝光;R:红光。如:CW表示每天用白光处理14 h,TB表示每天用蓝光连续照射24 h)。回答下列问题:
(1)光质直接影响辣椒光合作用的 阶段,该阶段的场所是叶绿体的 ,通过该阶段,光能转化为 中的化学能。
(2)依据图示结果,你能得出的结论是 (答出1点)。
(3)为探究出现图示结果的原因,该小组对各组叶片的净光合速率进行了检测,结果如表:
处理组 指标(相对值)
净光合速率/ (mmol· m-2·s-1) 气孔导度/ (mmol· m-2·s-1) 胞间CO2浓 度/(mmol· mol-1)
CW 380 7.1 4.4
CB 300 3.7 2.9
CR 400 4.2 2.8
TW 420 2.5 0.5
TB 280 2.3 1.5
TR 402 2.4 0.8
连续红光处理期间,若降低环境中CO2浓度,则短时间内叶肉细胞中C5的含量会 (填“增加”“下降”或“不变”),理由是 。结合题表,请推测TW组辣椒幼苗出现图示结果的原因是 。
(4)若要为辣椒栽培提供更好的理论基础,可在该研究的基础上继续进行实验。例如: (答出1点)。
答案及解析
1.D [解析] 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,而马铃薯植物其他细胞无氧呼吸产生酒精,故同一植物的不同细胞中可能同时出现催化生成乳酸的酶和催化生成酒精的酶,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失,少部分用于生成ATP,B错误;丙酮酸产生于细胞质基质,有氧气存在时才能进入线粒体进行分解,C错误;非必需氨基酸是人体细胞能够合成的,细胞呼吸的中间产物可能会转化为丙氨酸等非必需氨基酸,D正确。
2.D [解析] 蛔虫是真核生物,寄生在人体肠道内,肠道是缺氧环境,不进行有氧呼吸,A错误;蓝细菌是原核生物,没有线粒体,B错误;葡萄糖氧化分解发生在细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质,不在线粒体,C错误;第三阶段在线粒体内膜上进行,有O2参与,释放大量能量,D正确。
3.A [解析] 过程①为无氧呼吸的第一阶段,该阶段发生的场所是细胞质基质,A正确;过程②为无氧呼吸第二阶段丙酮酸变成乳酸的过程,该过程中没有CO2的生成,B错误;过程③表示细胞呼吸产生的乳酸通过血液向肝脏运输,但由于血液中有缓冲物质,故不会导致血液呈酸性,C错误;过程④表示丙酮酸合成葡萄糖的过程,该过程中有ATP的消耗,因而为吸能反应,D错误。
4.D [解析] 葡萄糖在细胞质基质中被氧化分解,线粒体不能直接利用葡萄糖,A错误;CO2在叶绿体基质中先被C5固定成C3,然后C3被光反应产生的NADPH还原,B错误;第6分钟时,光合速率不再增加,之后添加NaHCO3,光合速率加快,故第6分钟时限制小球藻光合作用的环境因素主要是CO2浓度,C错误;第7分钟时,添加NaHCO3后,暗反应加快,光反应暂时不变,NADP+和ADP产生速率加快,而消耗速率暂时不变,故小球藻叶绿体中NADP+和ADP含量会短时增加,D正确。
5.B [解析] 甲醛是一种气体,可以通过气孔以自由扩散方式进入细胞,A正确;①过程是暗反应,需要光反应提供NADPH和ATP,基粒是由类囊体构成的,而光反应的场所是类囊体薄膜,因此暗反应与基粒的功能有关,B错误;可采用同位素示踪法研究碳元素转移路径,比如用14C标记甲醛中的碳元素可验证②过程,C正确;细胞同化甲醛的过程是图中的②,场所是叶绿体基质,D正确。
6.C [解析] 图中8~18时两种羊草的净光合速率都大于0,因此该时间段内两种羊草始终处于有机物的积累状态,A正确;10~12时两种羊草净光合速率下降可能是由于正午温度过高,蒸腾作用过强,导致植物的气孔关闭,影响了CO2的吸收,进而影响了暗反应过程,B正确;14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高是气孔打开,CO2吸收量增加所致,夏日晴朗日子14~16时光照强度应逐渐降低,C错误;叶绿素可吸收并转化光能,因此叶绿素的含量会影响植物的光合速率,灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型羊草可能与叶中叶绿素含量不同有关,D正确。
7.B [解析] 在大气CO2浓度达到CO2补偿点前,C3植物和C4植物已经开始进行光合作用,A错误;图中曲线是在适宜温度、水分和一定的光照强度下测得的,则在大气CO2浓度达到CO2饱和点后,限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度,B正确;图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物净光合速率相等,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由于二者呼吸速率未知,其总光合速率不一定相等,即此时二者光合作用制造的有机物不一定一样多,C错误;由图可知,在低CO2浓度的情况下,C4植物净光合速率大于C3植物,则在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好,D错误。
8.A [解析] 分析图甲可知,当光照强度较弱时,相同光强下三角叶滨藜净光合速率小于野姜,A错误;分析图甲可知,当PAR>800 μmol·m-2·s-1时野姜净光合速率不再变化,而三角叶滨藜净光合速率依然在上升,因此二者相比野姜能够在较低光强达到其最大光合速率,B正确;当PAR>800 μmol·m-2·s-1时野姜净光合速率不再变化,此时光照强度不再是限制因素,增加CO2浓度可能会提高野姜光合速率,C正确;分析图乙可知光下生长的三角叶滨藜光饱和点较阴影下生长的更大,表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关,D正确。
9.(1)光反应 类囊体薄膜(基粒)
NADPH和ATP
(2)a.不同的光环境(光照时间和光质)处理,对辣椒幼苗生长的影响存在差异;b.红光处理能促进辣椒幼苗生长,而连续的蓝光照射对辣椒幼苗生长有明显的抑制作用(答出1点即可,其他类似合理答案均可)
(3)增加 降低CO2浓度,CO2的固定减慢,C5的消耗减少,C3还原生成的C5短时间内不变 TW组辣椒幼苗通过光合作用积累的有机物中,转移到根系的有机物的比例较高
(4)a.改变光质(红光和蓝光)的配比进行连续光照;b.光照和黑暗交替进行;c.连续红光(蓝光)处理时,适当补充蓝光(红光)(答出1点,其他答案合理亦可)
[解析] (1)光合作用包括光反应和暗反应。光照强度、光质等直接影响光合作用的光反应阶段,该阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜。光反应阶段光能转化为NADPH和ATP中的化学能。(2)本实验的目的是探究连续红、蓝光照对辣椒幼苗生长及生理特性的影响,据图分析,各组相互对照可知,用红光处理后辣椒幼苗生长显著,而连续的蓝光照射对辣椒幼苗生长有明显的抑制作用,即不同的光环境(光照时间和光质)处理,对辣椒幼苗生长的影响存在差异。(3)若降低环境中CO2浓度,则短时间内CO2的固定减慢,C5的消耗减少,由于C3还原生成的C5暂时不变,故叶肉细胞中C5的含量会增加。TW组辣椒幼苗的净光合速率最高,但其地上部分生长发育情况一般,这说明TW组辣椒幼苗通过光合作用积累的有机物中,转移到根系的有机物的比例高。(4)若要为辣椒栽培提供更好的理论基础,可在该研究的基础上继续进行实验,例如:改变光质(红光和蓝光)的配比进行连续光照;光照和黑暗交替进行;连续红光(蓝光)处理时,适当补充蓝光(红光)等。
