高考热点集训2 光合作用与细胞呼吸的综合
1.(2014·福建四地六校联考)在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生[H]，下图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是( )
A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先[H]与C3结合，该转变过程属于暗反应 B．[H]经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与 C．[H]经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行 D．②→①产生的[H]和①→②产生的[H]全都来自水
【解析】 三碳化合物的还原属于暗反应；[H]经②→①转移到水中属于有氧呼吸的第三阶段，需要氧气参与；葡萄糖氧化为酒精或乳酸属于无氧呼吸，不需要氧气；②→①产生的[H]来自于葡萄糖和水，①→②产生的[H]全都来自水。
【答案】 D
2．(2014·江苏南京、盐城一模)叶绿体与线粒体是植物细胞内两种重要的细胞器，在光照条件下，它们各自产生的部分物质是可以循环利用的。下列有关叙述正确的是( )
①叶绿体中合成的葡萄糖可进入线粒体内直接被氧化分解 ②线粒体产生的二氧化碳可进入叶绿体内被利用 ③叶绿体产生的氧气可进入线粒体内被利用 ④线粒体产生的水可进入叶绿体内被利用 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
【解析】 叶绿体中合成的葡萄糖要在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体内被氧化分解；线粒体产生的二氧化碳和水可进入叶绿体内被利用，叶绿体产生的氧气可进入线粒体内被利用。
【答案】 B
3．如图 A是测定植物光合速率的装置，图B是经过测定后描绘出的一天之内玻璃钟罩内氧气释放速率的变化曲线。则下列说法中，不正确的是( )
A．影响玻璃钟罩内氧气释放速率的主要环境因素是光照强度和温度 B．在8时植物的光合速率与呼吸速率相等
C．在大约13时刻度管中液滴向右移动达到最大刻度 D．该装置测定的是净光合速率
【解析】 装置中CO2缓冲液的作用是提供一定浓度的CO2，因此，影响玻璃钟罩内氧气释放速率的环境因素不包括CO2浓度，而是光照强度和温度；在8时植物氧气释放速率为0，说明此时植物的光合速率与呼吸速率相等；液滴向右移动是由于氧气的释放，在8～18时植物都在释放氧气，因此在18时刻度管中液滴向右移动达到最大刻度；氧气释放速率表示净光合速率。
【答案】 C
4．光合作用制造有机物，而细胞呼吸消耗有机物。有关光合作用和细胞呼吸的说法，不正确的是( ) A．光合作用制造的有机物不一定是葡萄糖 B．细胞呼吸的意义之一是为生命活动提供能量 C．光合作用和细胞呼吸对于维持碳循环有重要的意义 D．促进植物的光合作用，同时抑制其细胞呼吸有利于高产
【解析】 光合作用制造的有机物可以是葡萄糖、淀粉等有机物；细胞呼吸释放的能量部分转化成ATP中的能量，ATP直接用于细胞的生命活动，因此细胞呼吸的意义之一是为生命活动提供能量；促进植物的光合作用，有利于植物制造更多有机物，但同时细胞呼吸也是细胞代谢正常进行的前提。
【答案】 D
5．如图表示某植物进行的物质和能量代谢的部分过程，其中①～③表示有关生理活动。相关说法不正确的是( )
A．能量A、B、C分别表示光能、化学能、化学能 B．①②分别表示光合作用和有氧呼吸 C．能量B、C可以直接用于需能的生命活动 D．③过程只在有些植物细胞中才会发生
【解析】 能量A是光合作用利用的光能，能量B、C是有机物通过细胞呼吸释放出来的化学能，其中一部分以热能形式散失，一部分储存在ATP中；从图中可以看出①②分别表示光合作用和有氧呼吸；能直接用于需能的生命活动的是ATP；③是产生乳酸的无氧呼吸，这种呼吸方式只在有些植物细胞中才会发生，如马铃薯等。
【答案】 C
6．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。下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 CO2释放量 12 8 10 O2吸收量 0 6 10 A.在甲条件下进行产生CO2和乳酸的无氧呼吸 B．在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖多于无氧呼吸 C．在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D．在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体
【解析】 在甲条件下由于没有吸收氧气，细胞只进行无氧呼吸，同时由于释放了二氧化碳，因此该无氧呼吸一定为产生酒精的无氧呼吸；在乙条件下种子有氧呼吸释放的二氧化碳量为6，无氧呼吸释放的二氧化碳量为2，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可知它们消耗的葡萄糖量相等；在丙条件下种子只进行有氧呼吸，但不能确定有氧呼吸强度是否达到了最大值；在乙条件下释放的CO2来自无氧呼吸和有氧
呼吸，无氧呼吸释放二氧化碳发生在细胞质基质中，有氧呼吸释放二氧化碳发生在线粒体中。
【答案】 D
7.如图表示某种植物的叶肉细胞中的A、B两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是( )
A．A细胞器内生理活动的强度小于B细胞器内生理活动的强度 B．A、B两种细胞器都能产生ATP，产生的ATP都从细胞器中运出 C．图示叶肉细胞中有有机物的积累，细胞能够正常生长 D．改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动的强度
【解析】 从题图来看，A是叶绿体，B是线粒体，B中产生的二氧化碳不能满足A中光合作用的需要，说明光合作用强度大于呼吸作用强度；A、B两种细胞器都能产生ATP，线粒体中产生的ATP可运出线粒体，参与需能的生命活动，叶绿体中产生的ATP并不运出叶绿体，而是在叶绿体内部参与暗反应；由于光合作用强度大于呼吸作用强度，因此图示叶肉细胞中有有机物的积累，细胞能够正常生长；改变光照强度不一定会改变光合作用强度。
【答案】 C
8．如图表示某植物一昼夜之内叶绿体中C3相对含量的变化，下列说法中不正确的是( )
A．从B点开始合成光合产物(CH2O) B．AB段C3含量较高与没有接受光照有关 C．E点时C3含量极低与二氧化碳的供应有关 D．E点时叶绿体中ATP的含量比D点时低
【解析】 题图中从B点开始C3含量下降，说明光合作用从B点开始；在B点前无光照，不能进行
光反应，因此在AB段C3含量较高；E点时C3含量极低，是由于气孔关闭，CO2供应不足，C3合成减少；E点时C3含量低。则ATP消耗少，因此ATP含量高于D点。
【答案】 D
9．(2014·山东省实验中学一诊)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化，下列相关叙述正确的是( )
A．氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
【解析】 由题图可以看出，当氧浓度为a时，只有CO2释放量，说明此时只进行无氧呼吸，呼吸强度不是最小，不适合贮藏；氧气量为b时，CO2释放量＝8，O2吸收量＝3，所以无氧呼吸释放CO2＝8－3＝5，消耗葡萄糖＝2.5；有氧呼吸释放的CO2＝3，消耗葡萄糖＝0.5，B 项正确；氧浓度为c时，呼吸作用最弱，而无氧呼吸不最弱，无氧呼吸最弱的时候是d，没有无氧呼吸；当氧浓度为d时，CO2释放量＝O2吸收量，说明只进行有氧呼吸。
【答案】 B
10．在一定的温度和二氧化碳浓度等条件下，针对甲、乙两种植物设计实验并测得相关数据如下表(光照强度单位：千勒克斯；CO2吸收量或释放量单位：mg/(100 的量表示)。下列分析正确的是( )
光合速率 与呼吸速 率相等时 的光照强度 甲植物 乙植物 1 3 时的最小 光照强度 3 9 CO2吸 收量 11 30 释放量 5.5 15 光合速率达 到最大值 光合速率 最大值时 黑暗条件 下CO2 叶·小时)；光合速率和呼吸速率用CO2
A.甲、乙植物比较，甲植物更适合在强光下生长
B．对甲植物来说，实验中的自变量是CO2吸收量或释放量 C．光照强度大于9时，甲、乙植物的真正光合速率分别为16.5、45 D．当光照强度大于3小于9时，甲、乙植物光合速率的环境因素相同
【解析】 甲、乙植物比较，甲植物更适合在弱光下生长，这是因为甲植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度和光合速率达到最大值时的最小光照强度均比较小；对甲植物来说，实验中的自变量是光照强度，CO2吸收量或释放量是因变量；光照强度大于9时，甲、乙植物的真正光合速率分别是11＋5.5＝16.5、30＋15＝45；当光照强度大于3小于9时，甲植物光合速率的环境因素主要是温度和二氧化碳浓度，乙植物光合速率的环境因素主要是光照强度。
【答案】 C
11．如图表示在一定的温度和光照强度下二氧化碳浓度对植物净生产量的影响(净生产量＝光合作用生成量－呼吸作用消耗量)，甲、乙表示两种不同的植物。下列说法不正确的是 ( )
A．a点表示甲植物光合作用强度等于呼吸作用强度 B．甲植物更适合在较低浓度的二氧化碳条件下生长 C．c点时光合作用速率的环境因素主要是二氧化碳浓度 D．净生产量表示植物体积累的有机物的多少
【解析】 a点时净生产量为0，根据净生产量＝光合作用生成量－呼吸作用消耗量，可知此时甲植物光合作用强度等于呼吸作用强度；与乙植物比较，甲植物在较低的二氧化碳浓度下净生产量大于0，说明甲植物更适合在较低浓度的二氧化碳条件下生长；c点时光合作用速率的环境因素主要是温度和光照强度。
【答案】 C
12．(2014·湖南省十二校高三考试)图1表示某植物叶肉细胞内的部分结构及相关的代谢过程。图2表示某植物在光照充足的条件下，温度对光合作用和呼吸作用速率的影响。图3表示在光照条件下改变CO2的供应，物质A和物质B的浓度变化情况。
(1)若图1中的叶肉细胞处于2 ℃的环境中，气体转移基本停止的原因是____________________ ____________________________________________________________________________________。 (2)图2中M点表示有机物积累量为零。在M点时，叶绿体内ATP会发生移动，可以发生图1中的 ________过程(填字母)。图2中在40 ℃～60 ℃范围内，随着温度上升，呼吸作用和光合作用的变化速率不同，其主要原因是______________。
(3)图3显示，当光照下物质A、B浓度达到稳定后，突然中断CO2的供应，A、B物质的浓度将发生变化。其中，固定CO2的化合物以CO2转化的第一个产物分别是________(填图3中字母)。
(4)卡尔文给小球藻悬浮液迅速通入
光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻，同时提取产
物并分析。实验发现，仅仅30秒的时间，二氧化碳已经转化到许多种化合物中。想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是_____________________________________
_____________________________________________________________________________________。 【解析】 (1)温度通过影响酶的活性影响代谢，气体转移停止说明酶的活性在2 ℃时很低，使光合作用和呼吸作用基本停止。
(2)M点时，光合作用＝呼吸作用，故叶绿体和线粒体之间的气体交换会发生(ab过程)。
(3)中断二氧化碳供应，C3含量会减少，C5含量会增加，故图3中A代表C3，B代表C5。故固定二氧化碳的是B(C5)，第一个产物是A(C3)。
(4)若想探究二氧化碳转变成的第一个产物，可以用同位素标记二氧化碳，然后不断缩短检查时间，当某一种物质在时间缩短时不再改变，而是保持相对稳定，这种物质就是第一个的产物。
【答案】 (1)温度低，酶活性低，呼吸作用和光合作用均较弱 (2)ab 催化呼吸作用的酶更耐高温 (3)B、A
(4)不断缩短杀死小球藻的时间，提取含14C的物质分析，直到缩短时间时，某一种物质稳定不变了，这种物质就是第一个产物
13．(2014·广东珠海一模)研究人员用不同植物做了两组关于植物光合作用和呼吸作用的实验。 Ⅰ.利用紫苏进行了实验，图甲表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O2含量的变化，据图分析：
(1)图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中________阶段增强，此时产生的________为CO2的还原提供条件，所产生的O2在细胞中的 ________被利用。
(2)紫苏植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点是________。(用图中字母回答) (3)该紫苏植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？________(填“是”或“否”)。
Ⅱ.图乙表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的pH值和温度时，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图。据图回答问题：在图乙中的丙处添加CO2时，分析短时间内C5的变化为________，若在图乙中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为________微摩尔。
【解析】 Ⅰ.(1)从甲图中可以看出由A到B(0时到6时)及C到D(18时到24时)O2含量不断减少，说明呼吸作用消耗O2的量大于光合作用产生的O2，由B到C(6时到18时)O2含量不断增加，说明呼吸作用消耗O2的量小于光合作用产生的O2，故图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中光反应阶段增强，而CO2的还原需要光反应提供[H]和ATP，光反应产生的O2可以用于呼吸作用，氧气的消耗是在线粒体中。
(2)紫苏植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点就是图中的转折点，即B点和C点。 (3)由图可以看出D点低于A点，说明经过一昼夜氧气减少，故总体来讲呼吸作用大于光合作用，有
机物是在减少。
Ⅱ.由图可知由于在图乙中的丙处添加CO2时，氧气在大量增加，说明光合作用增强，CO2和C5结合形成C3，消耗C5增多，但短时间内生成C5基本不变，故C5减少；由图可以看出从9分到11分氧气增多20微摩尔，可以算出9分到10分增多10微摩尔，由图中0分到4分看以看出因呼吸作用氧气减少10微摩尔，每分减少2.5微摩尔，故每小时实际产生的氧气量为：10＋2.5＝12.5微摩尔，12.5×60＝750微摩尔。
【答案】 Ⅰ.(1)光反应 [H]和ATP 线粒体(线粒体内膜) (2)B、C (3)否 Ⅱ.减少 750 14．甲图是某植物叶肉细胞内光合作用过程的图解，乙图是在不同温度条件下植物分别在光照和黑暗中二氧化碳的吸收量和释放量。请分析回答下列问题：
(1)进行光合作用的色素分布在叶绿体的______________上，进行光合作用的酶分布在叶绿体的______________。提取叶绿体中的色素可以使用________，用________法分离色素一般使用________。
(2)当光能减弱时，④产生的速率一般也会减少，请分析其原因：________________________________ _________________________________________________________________________________。 (3)写出甲图中物质的名称：①______________，②______________，③______________， ④______________。
(4)乙图显示植物体积累有机物的量最多时的温度为______________ ℃；当温度为5 ℃时，光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的______________倍。
【解析】 (1)进行光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，进行光合作用的酶包括光反应所需的酶和暗反应所需的酶，分别分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中；用无水乙醇提取叶绿体中的色素，纸
层析法中用层析液分离四种色素。(2)光能减弱，光反应产生的ATP和[H]减少，ATP和[H]的减少影响C3被还原生成④(CH2O)，造成④的生成速率减小。(3)水分子在光下分解生成氧气和[H]，因此①是[H]；供能的②是ATP；与C5反应的③是二氧化碳，④代表(CH2O)。(4)由乙图可知大约在25 ℃时，光照下二氧化碳的吸收量最大，故植物积累的有机物最多；当温度为5 ℃时，光照下CO2的吸收量为1 mg·h－1，黑暗中CO2的释放量为0.5 mg·h－1，因此在5 ℃时，光合作用真正吸收的CO2量为1.5 mg·h－1，所以此时光合作用制造有机物的量为呼吸消耗有机物量的3倍。
【答案】 (1)类囊体薄膜 类囊体薄膜上和叶绿体基质中 无水乙醇光反应产生的ATP和[H]减少，进而影响C3被还原生成④(CH2O) (3)[H] ATP 二氧化碳 (CH2O) (4)25 3
纸层析 层析液(2)光能减弱，
