2026年一轮复习光合呼吸综合(含解析)

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名称 2026年一轮复习光合呼吸综合(含解析)
格式 docx
文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-08-23 23:35:51

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/ 让教学更有效 精品试卷 | 生物学科
光合呼吸综合一轮复习
一、单选题
1.(24-25高一下·安徽·阶段练习)糖酵解是葡萄糖分解产生丙酮酸的过程,葡萄糖充足且无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,此时再向培养液中通入氧气会导致酒精产生停止,这种现象称为巴斯德效应。研究发现ATP对糖酵解相关酶的活性有抑制作用,而ADP对其有激活作用。下列说法正确的是(  )
A.可以向酵母菌培养液中通入空气,用于研究酵母菌有氧呼吸的产物
B.丙酮酸生成乳酸或乙醇时产生的ATP量相同,且均有NADH积累
C.供氧充足的条件下,细胞质基质中ATP/ADP增高对糖酵解速度有抑制作用
D.酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
2.(2024高一下·福建·学业考试)生物兴趣小组在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,将菠菜绿叶剪碎放入研钵,加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇,迅速充分研磨后过滤。在滤纸条上画滤液细线后插入层析液中,一段时间后观察,滤纸条上出现4条色素带。下列相关叙述,正确的是( )
A.在滤纸条上扩散最快的是胡萝卜素
B.加入二氧化硅是为了防止色素被破坏
C.加入无水乙醇是为了分离叶绿体中的色素
D.应将滤纸条上有滤液细线一端朝上插入层析液中
3.(24-25高三下·广西河池·阶段练习)光合作用原理的发现离不开科学家的探索与创新。下列叙述正确的是(  )
A.希尔反应中铁盐充当还原剂的作用
B.鲁宾、卡门用放射性同位素标记的方法证明氧气的来源
C.阿尔农实验证明水的光解总是伴随着ATP、NADPH的合成
D.恩格尔曼的实验证明叶绿体能够吸收光能释放氧气
4.(2025·湖北宜昌·模拟预测)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中,下列说法正确的是( )
A.酸奶制作中先通气后密封,既能加快乳酸菌繁殖又有利于其发酵
B.选用透气性好的“创可贴”,可以保证人体擦伤处细胞的有氧呼吸
C.连续阴天,大棚中适时、适当补光或降温,可保证作物不减产
D.无氧和零上低温有利于蔬菜贮存,原理都是降低细胞呼吸速率
5.(25-26高三上·山西阳泉·开学考试)下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是(  )
A.①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体
B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
C.无氧条件下,②③不能进行,①能正常进行
D.无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
6.(2025·湖北宜昌·模拟预测)生物体的结构与功能是相适应的,下列描述符合生物学结构与功能观的是( )
A.血红蛋白为正常的球状结构,有利于维持红细胞镰刀型的形状
B.线粒体的嵴增大了丙酮酸氧化酶附着面积,有利于有氧呼吸的进行
C.谷丙转氨酶在肝脏细胞中含量较高,有利于肝脏合成非必需氨基酸
D.阴生植物茎细长、叶肉细胞中叶绿体小而密,适应于在弱光下生存
7.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)下列关于人体细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.需氧呼吸的三个阶段均可产生ATP
B.厌氧呼吸过程中有[H]的产生和消耗
C.需氧呼吸和厌氧呼吸的发生场所不完全相同
D.在马拉松比赛过程中产生的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物
8.(24-25高一上·福建福州·期末)中国有许多俗语体现了劳动人民在生产实践中的经验智慧。以下对相关俗语蕴含的生物学原理,描述错误的是(  )
A.“种豆肥田,养地增产”,根瘤菌与豆科植物共生,其固氮特性提高土壤肥力
B.“甘蔗秆长,适当放宽行”,密植能提高单位叶面积的光合速率实现增产
C.“三伏不热,五谷不结”,丰富的光照和适当高温有利于谷物有机物的积累
D.“稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜”,要根据植物对水分的需求合理灌溉
9.(2025·四川宜宾·模拟预测)我国科学家在人工合成淀粉方面取得了重大突破,科研人员利用CO 和H2为原料,通过多步骤催化反应成功合成淀粉(技术路径如图,①~⑥为关键步骤)。下列相关说法错误的是( )
A.人工合成淀粉技术的突破可为实现“碳中和”提供新的途径
B.人工合成淀粉的大规模应用,有助于降低大气中的CO2浓度
C.③~⑥过程类似于暗反应,能够固定CO2产生糖类等有机物
D.该过程的能量变化与植物光合作用过程的能量变化是相同的
10.(2025·四川宜宾·模拟预测)宜宾方竹是蜀南竹海特有竹种,其竹笋富含微量元素,图甲、乙分别为方竹在其他条件适宜,不同温度、光照强度条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述正确的是( )
A.据图甲分析,与温度40℃相比,温度为30℃时方竹消耗CO2的速率快
B.据图甲分析,40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,方竹能正常生长
C.据图乙分析,提高外界CO2的浓度和温度都会导致光补偿点D点左移
D.据图乙分析,影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
11.(24-25高三上·江苏镇江·阶段练习)图示生物体内与ATP有关的部分反应。下列相关叙述正确的是(  )

A.ATP水解掉两个磷酸基团后成为腺苷,是组成RNA的基本单位之一
B.ATP水解产生的能量用于各项生命活动,如蛋白质水解、维持体温等
C.当光照强度处于植株的光补偿点时,叶肉细胞内③的速率大于④的速率
D.一片处于稳定状态的森林中,过程①同化的能量与过程⑥释放的能量基本相等
12.(25-26高三上·湖南长沙·阶段练习)下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析,下列叙述错误的是( )

A.图1的G点、图2的I'点,此时光照强度降为0,光合作用停止,净光合速率为0
B.影响图1的B点、图2的B'C'段变化的原因是温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少
C.图2中与18:00相比,12:00时C3的合成速率较快
D.图1的D、F点相当于图2的D'、H'点,此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
13.(25-26高三上·湖北荆州·阶段练习)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP、蔗糖和缓冲液且无CO2的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30
品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0
品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0
A.希尔反应中加入蔗糖溶液的目的是维持渗透压
B.希尔反应中作为氧化剂的DCIP可用铁盐替代
C.希尔反应能说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水
D.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体膜的功能较强
14.(24-25高三上·北京·阶段练习)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是(  )
A.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.光照相同时间,30℃时光合作用制造的有机物的量与35℃时相等
15.(24-25高一上·吉林通化·阶段练习)下图为某同学设计的“探究酵母菌呼吸方式”装置示意图,下列叙述正确的是( )

A.装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的杂菌和水蒸气
B.可以通过观察c、e中澄清石灰水变浑浊程度判断呼吸类型
C.该实验的自变量为氧气浓度的大小
D.装置乙d瓶中加入酵母菌培养液后应立即与e瓶相连接
16.(24-25高一下·四川广安·阶段练习)O2浓度不仅影响呼吸速率还影响细胞呼吸类型,图示为某植物的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化,其中ad=cd。假定细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是( )
A.甲曲线表示细胞呼吸CO2释放量
B.图中0点对应的氧气浓度更利于该器官的储藏
C.O2浓度为a和b时,产生CO2的场所都只有线粒体基质
D.O2浓度为a时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量相等
17.(24-25高二下·山东潍坊·阶段练习)种皮透气性差会限制O 进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中种子耗氧量、乙醇产生量与[H]消耗量的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ⅰ阶段种子通过提高无氧呼吸速率为萌发提供能量
B.Ⅱ阶段种子内有氧呼吸速率增强,无氧呼吸减弱
C.Ⅲ阶段种子的营养物质被消耗,有氧呼吸速率下降
D.M处种子有氧呼吸比无氧呼吸分解的葡萄糖多
18.(24-25高一下·海南海口·阶段练习)绿色植物进行光合作用的光反应过程如图所示,其中PSⅠ和PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统,e-表示电子。下列叙述错误的是(  )
A.PSI和PSII可吸收、传递、转化光能的原因是其中含有光合色素
B.图示过程发生在叶绿体中,可进行光合作用的细胞都含有叶绿体
C.光反应产生的O2可以被自身细胞或其他细胞在线粒体内膜上利用
D.图中ATP合酶具有催化和运输功能,产生的ATP可用于C3的还原
19.(24-25高一下·海南海口·阶段练习)正确选择实验材料、严谨的实验过程是实验成功的关键。下列叙述错误的是(  )
A.探究酵母菌无氧呼吸产物的实验中,加入酸性重铬酸钾发生颜色变化即表明有酒精产生
B.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,根据是否有CO2产生无法判断是否消耗了O2
C.从发黄的萎蔫菠菜叶中提取的光合色素经层析液分离后,滤纸条上蓝绿色条带会变窄
D.在分离绿叶中色素的过程中,层析液没过滤液细线可能会导致滤纸条上不出现色素带
20.(24-25高一下·广西梧州·阶段练习)某人因出现肌无力、呼吸困难的症状而去医院就诊,医生通过相关生化检测来判断该患者的患病原因。已知FGF21为调节线粒体自噬的物质,检测结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
项目 乳酸/(mmol·L-1) 丙酮酸/(mmol·L-1) FGF21/(pg·mL-1)
正常人 1.10 0.09 82.50
患者 1.50 0.10 617.40
A.该患者细胞内的线粒体数量低于正常人细胞
B.丙酮酸在细胞质基质中产生后可进入线粒体进一步分解
C.消耗等量葡萄糖时,该患者用于无氧呼吸的葡萄糖的量大于健康人的
D.推测患者肌无力的原因是有机物氧化分解释放的能量只有少部分储存在ATP中
二、解答题
21.(24-25高一下·重庆·阶段练习)PSI和PSII是两个光系统,能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中 PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程,虚线为H+的运输过程。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成。据图回答问题:
(1)PSI和PSII光系统主要吸收 光进行光反应,该场所产生的 将参与C3的还原。
(2)图中电子传递的过程可知,最初提供电子的物质为 ,最终接受电子的物质为 。据图分析在一个细胞内光反应产生的O2至少穿过 层生物膜用于有氧呼吸。
(3)CF0和CF1的作用是 (答两点)。
(4)合成 ATP 依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差,图中使膜两侧H+浓度差增加的过程有 (至少答两点)。
22.(24-25高一下·贵州毕节·阶段练习)火龙果是典型的CAM(景天酸代谢)植物,其夜间气孔开放固定CO2形成的苹果酸,白天会分解释放CO2进行光合作用,如图是火龙果叶肉细胞内部代谢途径(苹果酸是一种酸性较强的有机酸),回答下列相关问题:
(1)由图可知,参与火龙果植株固定CO2的酶分布在 。白天苹果酸分解释放的CO进入叶绿体后,首先与 结合形成三碳化合物,三碳化合物还原生成有机物的过程需要光反应提供的 作为能量来源。
(2)由图可知NADH的作用是 ,有氧呼吸过程可以产生NADH的阶段有 。
(3)由图可知,白天液泡中的pH (填“增大”“减小”或“不变”),理由是 。
23.(24-25高三上·福建三明·阶段练习)研究发现线粒体外膜含40%的脂类和60%的蛋白质,具有孔蛋白构成的亲水通道,允许相对分子质量为5000D以下的分子通过,1000D以下的分子可自由通过。线粒体的内膜含100种以上的多肽,蛋白质和脂质的比例高于3:1,线粒体内膜通透性很低,仅允许不带电荷的小分子物质通过,大分子和离子通过内膜时需要特殊的转运系统。物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助H+浓度梯度。如图为小鼠细胞线粒体内电子传递链中部分物质跨膜转运过程。请回答:
(1)线粒体内膜与外膜相比较,蛋白质的种类更丰富、含量更多,请从结构与功能相适应的角度分析原因: 。小鼠细胞在氧气充足时产生ATP的场所有 。
(2)从图示中可以看出,电子传递链中的能量转换形式依次为:NADH和FADH2中的化学能→ →H+电化学势能→ 。ATP合成酶除了分布于线粒体的内膜上,还分布于高等植物细胞中叶绿体的 的薄膜上。
(3)由图中可以看出,过程④丙酮酸的跨膜运输方式为 。如果丙酮酸的相对分子质量为90D,由此推测过程③、过程④丙酮酸跨膜运输的方式 (填“相同”或“不同”)。研究发现,有氧呼吸前两个阶段产生的NADH所携带的电子经电子传递链最终传递给O2.据图分析,O2浓度的降低将 (填“促进”或“抑制”)丙酮酸进入线粒体,原因是 。
24.(2025·河北·模拟预测)如图为水稻叶肉细胞中部分代谢过程的示意图,在叶绿体中通过腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)可合成淀粉,光照条件下磷酸转运体(TPT)的活性会受到限制,三羧酸循环是有氧呼吸的第二阶段。回答下列问题:

(1)物质X 和物质Y 分别是 ,为过程②③提供能量的是光反应阶段生成的 。若某物质可增大线粒体内膜对H 的通透性,降低 H 的浓度差,则其会 (填“促进”或“抑制”)ATP 的合成。
(2)白天水稻叶肉细胞中合成 (填“蔗糖”或“淀粉”)的速率较高,结合图示,分析其可能的原因有 。
(3)有人结合图示提出,水稻灌浆期(积累有机物的关键期)需适当增施磷肥,其作出该判断的依据是 。
(4)为探究通过施肥能否减缓太阳辐射减弱对灌浆期水稻光合作用的影响,某同学设计了如下实验,请完善该实验设计。
①选择 水稻植株若干,随机均分成4组,编号为甲、乙、丙、丁。
②甲组不遮阴,乙、丙、丁组遮阴率均为64%,同时乙组施复合肥 丙组施磷肥300kg·hm 。。
③分别在栽种的第5、10 和15天,测定各组水稻叶片的叶绿素含量、 (答1点)等指标。
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试卷第1页,共3页
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《2025年8月21日高中生物作业》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D C D C D B D D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C A B D B A D B A D
1.C
【详解】A、向酵母菌培养液中通入空气,虽然会抑制无氧呼吸,但培养液中可能已存在无氧呼吸的产物(如酒精和CO ),干扰对有氧呼吸产物的检测(如无法区分CO 来源)。因此,直接通入空气无法准确研究有氧呼吸的产物,A错误;
B、丙酮酸生成乙醇或乳酸的过程属于无氧呼吸第二阶段,此阶段不产生ATP,且糖酵解产生的NADH会被消耗(用于还原丙酮酸),不会积累,B错误;
C、供氧充足时,线粒体产生大量ATP,细胞质基质中ATP/ADP比值升高,根据题干信息,ATP抑制糖酵解相关酶活性,而ADP对其有激活作用,因此,ATP/ADP增高会抑制糖酵解速度,C正确;
D、酵母菌无氧呼吸中,葡萄糖的大部分能量未被彻底分解,储存在酒精中,D错误。
故选C。
2.A
【详解】A、胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,扩散速度最快,在滤纸条上形成最上层的橙黄色色素带,A正确;
B、二氧化硅的作用是使研磨更充分,而防止色素被破坏的是碳酸钙,B错误;
C、无水乙醇的作用是溶解色素,分离色素的试剂是层析液,C错误;
D、应将滤纸条上有滤液细线一端朝下插入层析液中,但是滤纸条插入层析液时,滤液细线须高于层析液的液面,否则光合色素会溶于层析液而无法在滤纸上扩散,D错误。
故选A。
3.D
【详解】A、希尔反应中,铁盐作为氧化剂被还原,A错误;
B、鲁宾和卡门通过同位素标记法(H O和C O )证明氧气来源于水,18O是稳定性同位素,不具有放射性,B错误;
C、阿尔农实验表明,水的光解总是伴随ATP生成,没有证明与NADPH的合成有关,C错误;
D、恩格尔曼通过水绵实验发现,好氧细菌分布在叶绿体被光照射到的部位,直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,D正确。
故选D。
4.C
【详解】A、乳酸菌为严格厌氧菌,其繁殖和发酵均需在无氧条件下进行,先通气会抑制其生长,A错误;
B、透气性好的创可贴可抑制厌氧菌(如破伤风杆菌)的繁殖,但人体擦伤处细胞已受损,无法进行有氧呼吸,B错误;
C、连续阴天导致光照不足,补光可增强光反应,促进光合作用;适当降温可降低呼吸酶活性,减少有机物消耗,从而维持产量,C正确;
D、无氧条件下细胞进行无氧呼吸,虽速率较低但会积累有害物质(如酒精),不利于贮存;零上低温通过降低酶活性减少呼吸速率,两者原理不同,D错误。
故选C。
5.D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP;无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。
【详解】A、①为有氧呼吸第一阶段,发生在细胞质基质,②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH),发生在线粒体基质;③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水),发生在线粒体内膜;②和③发生在线粒体,A正确;
B、有氧呼吸第三阶段(③)中,NADH通过电子传递链将电子传递给氧气,最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成,B正确;
C、①(有氧呼吸第一阶段)可正常进行,但②(有氧呼吸第二阶段)需要线粒体参与,无氧时植物细胞转向无氧呼吸,丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳,不进行②过程,C正确;
D、无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP,第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精),未转移到ATP中,D错误。
故选D。
6.C
【详解】A、血红蛋白的正常球状结构是红细胞维持正常形态(双凹圆盘状)的基础,镰刀型红细胞是因血红蛋白结构异常导致,A错误;
B、线粒体嵴的作用是增大内膜面积,但丙酮酸氧化酶参与的是有氧呼吸第二阶段,位于线粒体基质中,而非附着在嵴上,B错误;
C、谷丙转氨酶催化转氨基作用,将氨基转移至其他化合物以合成非必需氨基酸,肝脏中该酶含量高与其功能相符,C正确;
D、阴生植物叶肉细胞的叶绿体通常较大且基粒发达,以增强弱光下的光能吸收效率,D错误。
故选C。
7.D
【详解】A、需氧呼吸的三个阶段中,第一阶段(细胞质基质)、第二阶段(线粒体基质)和第三阶段(线粒体内膜)均能产生ATP,A正确;
B、厌氧呼吸第一阶段产生[H],第二阶段(如乳酸发酵)消耗[H]用于还原丙酮酸,B正确;
C、需氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体,厌氧呼吸仅发生在细胞质基质,两者场所不完全相同,C正确;
D、人体厌氧呼吸的产物是乳酸,CO 仅由需氧呼吸第二阶段产生,因此马拉松比赛中产生的CO 全部来自需氧呼吸,D错误。
故选D。
8.B
【详解】A、豆科植物能与根瘤菌互利共生,根瘤菌能固氮,可提高农田的含氮量,增加土壤肥力,A正确;
B、密植是指在一定范围内可提高单位面积的叶面积总数,从而增加光合产物积累,但超过合理范围后,会因光照、通风不足等导致单叶光合速率下降,反而不利于增产,B错误;
C、谷物的生长发育和有机物积累依赖光合作用和呼吸作用的平衡。丰富的光照能为光合作用提供充足能量,促进叶绿素吸收光能,合成更多有机物;适当高温则能增强光合作用相关酶的活性,加速光合过程。同时,在一定范围内,高温虽会使呼吸作用有所增强,但只要光合速率大于呼吸速率,有机物就能持续积累,为谷物结实、灌浆提供物质基础。若三伏天温度偏低,可能导致光合酶活性不足,光合效率下降,有机物积累减少,进而影响谷物的产量和品质,C正确;
D、不同作物对水分需求不同,需合理灌溉,D正确。
故选B。
9.D
【详解】A、“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。人工合成淀粉技术利用CO2作为原料,消耗了CO2,可为实现“碳中和”提供新途径,A正确;
B、人工合成淀粉大规模应用时,会持续消耗CO2作为原料来合成淀粉,从而有助于降低大气中的CO2浓度,B正确;
C、在光合作用暗反应中,CO2被固定并转化为糖类等有机物。图中③-⑥过程利用CO2产生了糖类等有机物,类似于暗反应固定CO2的过程,C正确;
D、植物光合作用过程是将光能转化为化学能储存在有机物中。而该过程是先通过光伏发电将光能转化为电能,再用电解水产生H2,后续反应中能量转化为化学能,其能量变化与植物光合作用不同,D错误。
故选D。
10.D
【详解】A、图甲中,CO2吸收速率表示净光合速率,CO2产生速率表示呼吸速率,消耗CO2速率是指总光合速率,温度为30℃时,总光合速率=8+2=10mmol/(cm2·h);温度为40°C时,总光合速率=5+5=10mmol/(cm2·h),因此,温度为30℃和40℃时,方竹消耗CO2的速率相等,A错误;
B、40℃条件下,方竹净光合速率和呼吸速率相等均为5mmol/(cm2·h),若白天和黑夜时间相等,则黑夜期间(12小时)呼吸作用消耗5×12=60mmol/(cm2·h),白天(12小时)有机物积累量为5×12=60mmol/(cm2·h),一昼夜之后,植物有机物积累量为0,植物不能正常生长,B错误;
C、图乙是在最适条件下,测得该植物在不同光照强度下的CO2吸收量,提高外界CO2的浓度和温度都会导致光补偿点D点右移,C错误;
D、图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度,都随着光照强度的改变而改变,D正确。
故选D。
11.C
【分析】题图分析:过程①表示光合作用的光反应阶段,发生在叶绿体的类囊体薄膜;过程②③表示光合作用暗反应阶段,发生在叶绿体基质;过程④⑤表示细胞呼吸,包括有氧呼吸和无氧呼吸;过程⑥表示ATP的水解,为各项生命活动供能。
【详解】A、ATP水解掉两个磷酸基团后是腺苷和一个磷酸,而不是腺苷,A错误;
B、过程②⑥是ATP的水解,释放能量,ATP水解产生的能量用于各项生命活动,如维持体温等,而蛋白质水解不需要ATP水解供能,B错误;
C、叶肉细胞内③的速率大于④的速率(即叶肉细胞的光合作用强度大于叶肉细胞的细胞呼吸强度)时,则植物干重不一定增加,因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞还要通过细胞呼吸消耗有机物,C正确;
D、一片处于稳定状态的森林中,过程①同化的能量除了过程⑥释放的能量外,还有一部分以热能的形式散失,所以过程①同化的能量大于过程⑥释放的能量,D错误。
故选C。
12.A
【详解】A、在图1的G点,此时光照强度降为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合速率为负值,图2的H'点时,玻璃罩内CO2浓度达到最低,此时净光合速率为0,而I'点时,CO2浓度升高,此时光照强度降为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合速率为负值,A错误;
B、图1中B点处于凌晨,温度较低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少,图2中B'C'段也是因为凌晨温度降低,细胞呼吸减弱,使得密闭容器内CO2浓度增加变缓,B正确;
C、图2中12:00时比18:00时密闭容器内CO2浓度高,CO2固定形成C3的速率较快,C正确;
D、图1的D、F点和图2的D'、H'点都表示光合作用强度等于呼吸作用强度,此时光反应产生的NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动,用于C3的还原,D正确。
故选A。
13.B
【详解】A、希尔反应中加入蔗糖的目的是维持离体叶绿体的渗透压,避免因渗透压变化导致结构破坏,A正确;
B、DCIP在希尔反应中作为人工电子受体,接受水光解产生的电子。铁盐(如Fe3+)是电子传递链中的中间载体(如细胞色素中的铁),不能直接替代DCIP作为最终电子受体,B错误;
C、希尔反应中无CO2参与,氧气仅来源于水的光解,因此能证明氧气中的氧全部来自水,C正确;
D、据题图分析可知:除草剂处理影响叶绿体放氧速率,说明除草剂主要抑制光合作用的光反应阶段,光反应阶段发生在类囊体膜上,与品种乙相比,甲的放氧速率较品种乙慢,即除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强,D正确。
故选B。
14.D
【详解】A、由图可知,虚线表示光照下CO2的吸收量(表示净光合作用),实线表示黑暗中CO2的吸收释放量(表示呼吸作用消耗有机物的量)。因此两曲线的交点表示绿色植物积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等,A错误;
B、植物积累的有机物等于净光合积累量,图中虚线表示净光合积累量,光照相同时间,在25℃条件下植物积累的有机物的量最多,B错误;
C、从图中可以看出:25℃时,总光合作用产生的有机物的量约等于2.30+3.75=6.05,30℃时为3.00+3.50=6.50,35℃时为3.50+3.00=6.50,故而温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量先上升,而不是下降,C错误;
D、光合作用制造的有机物的量=净光合作用量+呼吸作用量,因此图中35℃与30℃的光合作用制造的有机物的量相等,都是6.5,D正确。
故选D。
15.B
【分析】题图分析:装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式,其中a瓶中的质量分数为10%NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳;b瓶是酵母菌的培养液;c瓶是澄清石灰水,目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式,d瓶是酵母菌的培养液,e瓶是澄清石灰水,目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、据图可知,装置甲是有氧条件下的实验装置,装置甲中NaOH 的作用主要是除去空气中的二氧化碳,以防干扰实验结果,A错误;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳,但是在相同时间内,有氧呼吸产生的二氧化碳较多,无氧呼吸产生的二氧化碳较少,导致澄清石灰水浑浊程度不同。因此,可以通过观察c、e中澄清石灰水变浑浊程度判断呼吸类型,B正确;
C、装置甲有氧气条件,装置乙无氧气条件,因此,该实验的自变量为有无氧气,C错误;
D、装置乙是探究酵母菌的无氧呼吸装置,为了防止氧气对实验结果的干扰,d瓶中加入酵母菌培养液后应放置一段时间,消耗掉瓶中的氧气后再与 e 瓶相连接,D错误。
故选B。
16.A
【详解】A、据图分析可知,曲线乙在O2为零时,气体交换相对值为零,表示O2吸收量,则另一曲线甲为表示CO2释放量,A正确;
B、图中0点对应的氧气浓度下,植物器官无氧呼吸强,产生的CO2最多,消耗有机物最多,不利于该器官的储藏,B错误;
C、O2浓度为a时,该器官同时进行无氧呼吸和有氧呼吸,产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质,C错误;
D、根据有氧呼吸和无氧呼吸方程式计算可知,O2浓度为a时,无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍,D错误。
故选A。
17.D
【详解】A、观察图可知,在Ⅰ阶段,乙醇产生量快速上升,种子耗氧量较低,说明Ⅰ阶段种子通过提高无氧呼吸速率为萌发提供能量,A正确;
B、在Ⅱ阶段,种子耗氧量增加,乙醇产生量减少,表明种子内有氧呼吸速率增强,无氧呼吸减弱,B正确;
C、Ⅲ前段种子耗氧量下降,结合种皮透气性差限制O2进入种子,可知是O2供应不足导致有氧呼吸速率下降,同时种子的营养物质不断被消耗也会影响呼吸速率,C正确;
D、根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式,有氧呼吸1分子葡萄糖分解消耗6分子O2,无氧呼吸1分子葡萄糖分解产生2分子乙醇。从图中可知M处耗氧量和乙醇产生量大致相等,假设耗氧量为6x,则有氧呼吸分解葡萄糖为x,无氧呼吸分解葡萄糖为3x,即无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D错误。
故选D。
18.B
【详解】A、光合色素能吸收、传递和转化光能,PSI和PSII含光合色素,所以具有这些作用,A正确;
B、光反应在叶绿体类囊体薄膜, 但蓝细菌无叶绿体也能光合作用,B错误;
C、光反应产生的O2可被自身或其他细胞线粒体利用(有氧呼吸第三阶段利用氧气,发生在线粒体内膜),C正确;
D、ATP合酶催化ATP合成,还运输H+,光反应产生的ATP用于暗反应C3还原,D正确。
故选B。
19.A
【详解】A、酸性重铬酸钾可以和酒精反应,也可以和葡萄糖反应,因此,探究酵母菌无氧呼吸产物的实验中,加入酸性重铬酸钾发生颜色变化不一定有酒精产生,A错误;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,仅凭CO2存在无法判断是否消耗O2,需结合O2消耗量或CO2与O2的比值分析,B正确;
C、发黄菠菜叶中叶绿素(尤其是叶绿素a,蓝绿色)减少,经层析液分离后蓝绿色条带变窄,C正确;
D、分离色素时,若层析液浸没滤液细线,色素会溶解于层析液而无法扩散,导致滤纸条无色素带,D正确。
故选A。
20.D
【详解】A、FGF21促进线粒体自噬,患者FGF21水平高,线粒体被过度清除,数量减少,A正确;
B、丙酮酸在细胞质基质中由葡萄糖分解产生,随后进入线粒体参与有氧呼吸,B正确;
C、患者线粒体功能受损,有氧呼吸受阻,需通过无氧呼吸补偿能量,消耗等量葡萄糖时,用于无氧呼吸的比例更大,C正确;
D、有机物氧化分解释放的能量大部分以热能散失是正常现象,患者肌无力的根本原因是线粒体减少导致ATP总产量不足,而非能量储存比例问题,D错误。
故选D。
21.(1) 蓝紫光和红 ATP和NADPH
(2) 水 NADP+ 5/五
(3)转运H+、催化ATP的合成
(4)水的分解产生H+、PQ主动运输H+、合成NADPH消耗H+
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】(1)PSⅠ和PSⅡ光系统上有光合色素,主要吸收蓝紫光和红光进行光反应。光反应阶段产生的ATP(提供能量)和NADPH(提供能量、作为还原剂)用于暗反应中参与C3的还原。
(2)根据图中所示,水光解后产生氧气、H+和电子,故最初提供电子的物质为水。水光解后电子将NADP+还原为NADPH,故最终接受电子的物质为NADP+。光反应产生的O2被细胞呼吸利用至少穿过5层生物膜,分别是一层类囊体薄膜、两层叶绿体膜、两层线粒体膜,在线粒体内膜上利用。
(3)CF0和CF1是复杂的蛋白质,可以利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差,在转运H+的同时,催化ATP的合成。
(4)图中水光解产生H+,使类囊体腔内H+浓度升高,H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外的H+浓度降低,同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内,这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。
22.(1) 细胞质基质、叶绿体基质 C5 ATP和NADPH
(2) 作为还原剂,还原草酰乙酸 第一阶段和第二阶段
(3) 增大 苹果酸呈酸性,白天气孔关闭,苹果酸分解释放CO2参与暗反应过程,故而白天液泡中的pH增大
【分析】景天科等植物夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,夜晚能吸收CO2,却不能合成C6H12O6,故其白天进行光反应及暗反应合成有机物,夜晚只进行二氧化碳固定。
【详解】(1)由图可知,夜晚气孔打开,吸收的CO2与细胞质基质中的磷酸烯醇式丙酮酸反应生成草酰乙酸,而白天苹果酸分解产生的CO2进入叶绿体基质与C5结合形成C3,因此参与火龙果植株固定CO2的酶分布在细胞质基质、叶绿体基质。白天苹果酸分解释放的CO2进入叶绿体后,首先与C5结合形成三碳化合物,三碳化合物还原生成有机物的过程需要光反应提供的ATP和NADPH作为能量来源。
(2)据图可知,NADH在细胞质基质中可为草酰乙酸生成苹果酸提供还原剂,有氧呼吸第一阶段和第二阶段都可产生NADH,第三阶段消耗NADH。
(3)由于苹果酸呈酸性,白天气孔关闭,液泡内的苹果酸进入细胞质分解释放CO2参与暗反应过程,故而白天液泡中的pH会增大。
23.(1) 线粒体内膜上附着有多种呼吸酶并且有特殊的转运蛋白 细胞质基质和线粒体
(2) 电能 ATP中活跃的化学能 类囊体(基粒)
(3) 主动运输 不同 抑制 丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的H+浓度梯度,而O2浓度的降低不利于膜两侧H+浓度梯度的建立
【分析】有氧呼吸可以概括为三个阶段,第一个阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H],并释放出少量能量,场所是在细胞质基质中,第二个阶段是丙酮酸和水分解产生二氧化碳和[H],并释放少量能量,场所是线粒体基质,第三个阶段是[H]和氧气结合生成水,释放出大量能量,场所是线粒体内膜。无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
【详解】(1)线粒体内膜上附着有多种呼吸酶并且有特殊的转运蛋白,所以与外膜相比较,内膜的蛋白质种类和含量更多;小鼠细胞在氧气充足时进行有氧呼吸,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,三个阶段都会有ATP产生。
(2)从图示中可以看出,电子传递链中的能量转换形式依次为:NADH和FADH2中的化学能→电能→H+电化学势能→ATP中活跃的化学能,ATP合成酶除了分布于线粒体的内膜上,还分布于高等植物细胞中叶绿体的类囊体(基粒)的薄膜上。
(3)由题干信息“物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助H+浓度梯度”,可推知过程④丙酮酸的跨膜运输需要由线粒体内膜两侧的H+浓度梯度提供能量,因此过程④丙酮酸的跨膜运输方式为主动运输。丙酮酸的相对分子质量为90D,由题干信息“1000D以下的分子可自由通过”可知,其跨膜运输的方式为自由扩散。所以过程③、过程④丙酮酸跨膜运输的方式不同。O2浓度的降低将抑制丙酮酸运进线粒体,原因是丙酮酸通过线粒体内膜需借助膜两侧建立的 H+浓度梯度,而 O2浓度的降低不利于膜两侧 H+浓度梯度的建立。
24.(1) 丙酮酸、CO2 ATP、NADPH 抑制
(2) 淀粉 白天光照条件下TPT的活性被抑制,使磷酸丙糖不能被及时运出叶绿体,而是为淀粉的合成提供原料白天光照条件下暗反应生成的3-磷酸甘油酸可促进ADPG焦磷酸化酶的活性,进而促进淀粉的合成
(3)细胞质中Pi缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出减少 ,若此时适当增施磷肥,有利于蔗糖的合成并运输至籽粒中积累,从而增加水稻的产量
(4) 长势基本一致的灌浆期 丁组不施肥 净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】(1)由图分析可知,物质X是丙酮酸,物质Y是CO2,为过程②③(属于暗反应阶段)提供能量的是光反应阶段生成的ATP和NADPH。若某物质可增大线粒体内膜对H+的通透性,降低H+的浓度差,推测其会抑制ATP的合成。
(2)结合图示,白天光照条件下TPT的活性被抑制,使磷酸丙糖不能被及时运出叶绿体,而是为淀粉的合成提供原料;且白天光照条件下暗反应生成的3-磷酸甘油酸可促进ADPG焦磷酸化酶的活性,进而促进淀粉的合成,因此推测白天水稻叶肉细胞中合成淀粉的速率较高。
(3)水稻灌浆期是积累有机物的关键期,此时需适当增施磷肥,因为当细胞质中Pi缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出减少,若此时适当增施磷肥,则有利于蔗糖的合成并运输至籽粒中积累,从而增加水稻的产量。
(4)为探究通过施肥能否减缓太阳辐射减弱对灌浆期水稻光合作用的影响,可选择长势基本一致的灌浆期水稻植株若干,随机均分成4组,编号为甲、乙、丙、丁;甲组不遮阴,乙、丙、丁组遮阴率均为64%,同时乙组施复合肥300kg·hm-2,丙组施磷肥300kg·hm-2,丁组不施肥;分别在栽种的第5、10和15天,测定各组水稻叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等指标,进而进行实验探究。
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