第三單元細(xì)胞的代謝微專題1

光合作用與細(xì)胞呼吸綜合分析壹重點(diǎn)1光合作用與細(xì)胞呼吸過程關(guān)系1.

細(xì)胞呼吸和光合作用的物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)物質(zhì)轉(zhuǎn)化CO2(CH2O)H2OO2CO2(2)能量變化2.NADH、NADPH、ATP的來源與去路考向光合作用和細(xì)胞呼吸過程綜合

(2023·江蘇卷)氣孔對植物的氣體交換和水分代謝至關(guān)重要，氣孔運(yùn)動具有復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。圖1為葉片氣孔保衛(wèi)細(xì)胞和相鄰葉肉細(xì)胞中部分的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)代謝途徑。①～④表示場所。請回答下列問題：圖1(1)光照下，光驅(qū)動產(chǎn)生的NADPH主要出現(xiàn)在___(從①～④中選填)；NADPH可用于CO2固定產(chǎn)物的還原，其場所有______(從①～④中選填)。液泡中與氣孔開閉相關(guān)的主要成分有H2O、_________________(填寫2種)等。(2)研究證實(shí)氣孔運(yùn)動需要ATP，產(chǎn)生ATP的場所有_________(從①～④中選填)。保衛(wèi)細(xì)胞中的糖分解為PEP，PEP再轉(zhuǎn)化為_________進(jìn)入線粒體，經(jīng)過TCA循環(huán)產(chǎn)生的_________________最終通過電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP。④①④K＋、蘋果酸/Mal①②④丙酮酸[H](或NADH)(3)藍(lán)光可刺激氣孔張開，其機(jī)理是藍(lán)光激活細(xì)胞(質(zhì))膜上的AHA，消耗ATP將H＋泵出膜外，形成跨膜的____________________________，驅(qū)動細(xì)胞吸收K＋等離子。(4)細(xì)胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Mal，使細(xì)胞內(nèi)水勢下降(溶質(zhì)濃度提高)，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞___________________，促進(jìn)氣孔張開。電化學(xué)勢梯度(或H＋濃度差)吸收水分(吸水)(5)保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體中的淀粉合成和分解與氣孔開閉有關(guān)，為了研究淀粉合成與細(xì)胞質(zhì)中ATP的關(guān)系，對擬南芥野生型WT和NTT突變體ntt1(葉綠體失去運(yùn)入ATP的能力)保衛(wèi)細(xì)胞的淀粉粒進(jìn)行了研究，其大小的變化如圖2。下列相關(guān)敘述合理的有_________(2分)。A．淀粉大量合成需要依賴呼吸作用提供ATPB．光照誘導(dǎo)WT氣孔張開與葉綠體淀粉的水解有關(guān)C．光照條件下突變體ntt1幾乎不能進(jìn)行光合作用D．長時(shí)間光照可使WT葉綠體積累較多的淀粉圖2ABD【解析】圖中①～④分別表示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、液泡和葉綠體。(1)光照下，光驅(qū)動產(chǎn)生的NADPH主要出現(xiàn)在葉綠體即④中。圖中CO2固定發(fā)生在葉綠體的暗反應(yīng)及PEP生成OAA的過程，后者發(fā)生場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)即①中；據(jù)圖可知，K＋和Mal進(jìn)入液泡中，其與氣孔開閉相關(guān)。(2)光合作用的光反應(yīng)、有氧呼吸的三個(gè)階段均可產(chǎn)生ATP，即產(chǎn)生ATP的場所有①②④。保衛(wèi)細(xì)胞中的糖分解為PEP，PEP再轉(zhuǎn)化為丙酮酸，丙酮酸在線粒體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A參與TCA循環(huán)，產(chǎn)生的NADH最終通過電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP。(3)藍(lán)光激活細(xì)胞(質(zhì))膜上的AHA，消耗ATP將H＋泵出膜外，形成跨膜的氫離子濃度梯度，即形成的電化學(xué)勢能驅(qū)動細(xì)胞吸收K＋等離子，提高細(xì)胞液濃度，促進(jìn)細(xì)胞吸水，促進(jìn)氣孔張開。(4)細(xì)胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Mal，進(jìn)入細(xì)胞液中，使細(xì)胞內(nèi)水勢下降，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞吸水，促進(jìn)氣孔張開。(5)結(jié)合圖示可知，突變體ntt1葉綠體失去運(yùn)入ATP的能力，黑暗時(shí)突變體ntt1淀粉粒面積遠(yuǎn)小于WT，表明保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉大量合成需要依賴呼吸作用提供ATP，A正確；光照條件會促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞淀粉粒的水解，表明光照誘導(dǎo)WT氣孔張開與葉綠體淀粉的水解有關(guān)，B正確；光照條件下突變體ntt1的淀粉粒幾乎無變化，表明光合速率和呼吸速率基本相等，C錯(cuò)誤；較長時(shí)間光照可使WT葉綠體中淀粉粒面積增大，即積累較多的淀粉，D正確。

(2024·廣東卷)2019年，我國科考隊(duì)在太平洋馬里亞納海溝采集到一種藍(lán)細(xì)菌，其細(xì)胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可進(jìn)行光合作用與呼吸作用。在該結(jié)構(gòu)中，下列物質(zhì)存在的可能性最小的是(

)A.ATP B．NADP＋C.NADH D．DNAD【解析】由題干信息可知，采集到的藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可進(jìn)行光合作用與呼吸作用，進(jìn)行光合作用時(shí)，光反應(yīng)階段可以將ADP和Pi轉(zhuǎn)化為ATP，NADP＋和H＋轉(zhuǎn)化為NADPH，用于暗反應(yīng)，有氧呼吸的第一階段和第二階段都可以生成NADH，而DNA存在于藍(lán)細(xì)菌的擬核中。

(2021·江蘇卷節(jié)選)線粒體對維持旺盛的光合作用至關(guān)重要。下圖表示葉肉細(xì)胞中部分代謝途經(jīng)，虛線框內(nèi)示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”。請據(jù)圖回答下列問題：(1)葉綠體在____________上將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與這一過程的兩類色素是______________________。(2)光合作用時(shí)，CO2與C5結(jié)合產(chǎn)生三碳酸，繼而還原成三碳糖(C3)。為維持光合作用持續(xù)進(jìn)行，部分新合成的C3必須用于再生______；運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運(yùn)出細(xì)胞。每運(yùn)出一分子蔗糖相當(dāng)于固定了______個(gè)CO2分子。(3)在光照過強(qiáng)時(shí)，細(xì)胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細(xì)胞損傷。草酰乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的__________中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化為_________中的化學(xué)能。類囊體膜葉綠素和類胡蘿卜素C512NADPHATP【解析】圖示表示植物葉肉細(xì)胞光合作用的暗反應(yīng)、蔗糖的合成以及呼吸作用過程的代謝途徑。(1)光合作用的光反應(yīng)場所為類囊體薄膜，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與該反應(yīng)的光合色素是葉綠素、類胡蘿卜素。(2)據(jù)題意，為維持光合作用持續(xù)進(jìn)行，在暗反應(yīng)進(jìn)行中，部分新合成的C3可以轉(zhuǎn)化為C5繼續(xù)被利用。一分子蔗糖含12個(gè)C原子，C5含有5個(gè)碳原子，因?yàn)檫€要再生成C5，每固定3個(gè)CO2分子凈生成1個(gè)C3，需要4個(gè)C3分子合成一分子蔗糖，即需要固定12個(gè)CO2分子。(3)NADPH起還原劑的作用，含有還原能，呼吸作用過程中釋放的能量轉(zhuǎn)化成熱能和ATP中的化學(xué)能。貳重點(diǎn)2光合速率與呼吸速率1.

總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的判定和計(jì)算(1)曲線圖示(2)相關(guān)判定(3)相關(guān)計(jì)算①光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量(葉綠體產(chǎn)氧量)＝實(shí)測植物氧氣釋放量＋_____________________。②光合作用實(shí)際CO2消耗量(葉綠體消耗CO2量)＝實(shí)測植物CO2吸收量＋________________________。③光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量(葡萄糖積累量)＝光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量(葉綠體產(chǎn)生或合成的葡萄糖量)－________________________。細(xì)胞呼吸耗氧量細(xì)胞呼吸CO2釋放量細(xì)胞呼吸葡萄糖消耗量2.CO2的晝夜變化曲線分析(1)開放環(huán)境中CO2的晝夜變化曲線分析注：一晝夜有機(jī)物的積累量＝S2－(S1＋S3)。(2)密閉玻璃罩中CO2的晝夜變化曲線分析注：I點(diǎn)低于A點(diǎn)，說明光合作用強(qiáng)度>呼吸作用強(qiáng)度，植物生長；若I點(diǎn)高于A點(diǎn)或與A點(diǎn)齊平，則植物不能生長。1考向1光合速率和呼吸速率的分析

(2024·江蘇卷)科研人員對藍(lán)細(xì)菌的光合放氧、呼吸耗氧和葉綠素a含量等進(jìn)行了系列研究。圖1是藍(lán)細(xì)菌光合作用部分過程示意圖，圖2是溫度對藍(lán)細(xì)菌光合放氧和呼吸耗氧影響的曲線圖。請回答下列問題：(1)圖1中H＋從類囊體膜內(nèi)側(cè)到外側(cè)只能通過ATP合酶，而O2能自由通過類囊體膜，說明類囊體膜具有的特性是_______________。碳反應(yīng)中C3在____________________的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?CH2O)，此過程發(fā)生的區(qū)域位于藍(lán)細(xì)菌的_______________中。(2)圖2中藍(lán)細(xì)菌光合放氧的曲線是___(填“甲”或“乙”)。據(jù)圖判斷，總光合速率最高時(shí)對應(yīng)的溫度是__________(填“20℃”“25℃”或“30℃”)，理由為____________________________________________________。選擇透過性ATP、NADPH和酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)乙30

℃30℃藍(lán)細(xì)菌光合放氧速率和呼吸耗氧速率兩者之和最高(3)在一定條件下，測定樣液中藍(lán)細(xì)菌密度和葉綠素a含量，建立葉綠素a含量與藍(lán)細(xì)菌密度的相關(guān)曲線，用于估算水體中藍(lán)細(xì)菌密度。請完成下表：實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮喴僮鞑襟E測定樣液藍(lán)細(xì)菌數(shù)量按一定濃度梯度稀釋樣液，分別用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，取樣前需①______濃縮藍(lán)細(xì)菌②_______________________________③_____________________將濃縮的藍(lán)細(xì)菌用一定量的乙醇重新懸?、躝__________________用錫箔紙包裹裝有懸浮液的試管，避光存放建立相關(guān)曲線用分光光度計(jì)測定葉綠素a含量，計(jì)算搖勻?qū)⑾♂寴右弘x心，取下層沉淀物提取葉綠素(溶解藍(lán)細(xì)菌)防止葉綠素降解【解析】(1)類囊體膜允許某些物質(zhì)通過，而限制另一些物質(zhì)通過，這體現(xiàn)了類囊體膜具有選擇透過性。碳反應(yīng)中，C3在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH和酶的作用下，被還原為糖類等有機(jī)物，藍(lán)細(xì)菌是原核生物，此過程發(fā)生在藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。(2)光合作用產(chǎn)生氧氣，而呼吸作用消耗氧氣。一般來說，光合作用在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增強(qiáng)，產(chǎn)生的氧氣增多；呼吸作用在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增強(qiáng)，消耗的氧氣增多。但在環(huán)境溫度下，通常光合作用產(chǎn)生氧氣的量大于呼吸作用消耗氧氣的量，這樣植物才能積累有機(jī)物，正常生長，所以圖2中藍(lán)細(xì)菌光合放氧的曲線是乙。

(多選)在光照強(qiáng)度等其他條件相同且適宜的情況下，測定了某幼苗在不同溫度下的CO2吸收速率，在黑暗條件下測定了該幼苗在不同溫度下的CO2生成速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(

)溫度/℃CO2吸收速率/(μmolCO2·dm－2·h－1)CO2釋放速率/(μmolCO2·dm－2·h－1)253.01.5304.02.0354.03.0402.04.045－1.03.550－3.03.055－2.02.0ABCA.分析表中的數(shù)據(jù)，可知35℃時(shí)植物實(shí)際光合速率最大B.若進(jìn)一步測量實(shí)際光合速率的最適宜溫度，需要在30～40℃設(shè)置溫度梯度繼續(xù)實(shí)驗(yàn)C.若晝夜時(shí)間相等，植物在25～35℃時(shí)可以正常生長D.30℃與40℃時(shí)實(shí)際光合速率相同，說明酶的活性不受溫度的影響【解析】CO2吸收速率代表凈光合速率，黑暗條件下CO2生成速率代表呼吸速率，兩者的和為實(shí)際光合速率，因此可算出表中35℃時(shí)植物實(shí)際光合速率最大，A正確。圖示溫度范圍內(nèi)，35℃時(shí)植物實(shí)際光合速率最大，進(jìn)一步測最適溫度，應(yīng)在35℃左右的范圍內(nèi)設(shè)置梯度，即需要在30～40℃設(shè)置更小的溫度梯度繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，B正確。若晝夜時(shí)間相等，有機(jī)物的積累量＝凈光合速率×12－呼吸速率×12，由表中數(shù)據(jù)可知，植物在25～35℃時(shí)凈光合速率大于呼吸速率，可以積累有機(jī)物正常生長，C正確。30℃與40℃時(shí)實(shí)際光合速率相同，但呼吸速率不同，說明酶活性受溫度影響，D錯(cuò)誤。2考向2光合速率和呼吸速率的測定

(多選)下圖是某生物興趣小組探究不同條件下光合作用和呼吸作用過程中氣體產(chǎn)生情況的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶內(nèi)的CO2濃度在恒定水平。下列幾種實(shí)驗(yàn)結(jié)果(給予相同的環(huán)境條件)，可能出現(xiàn)的是(

)A.甲、乙裝置水滴都左移B.甲、乙裝置水滴都右移C.甲裝置水滴不動，乙裝置水滴左移D.甲裝置水滴右移，乙裝置水滴左移ACD【解析】據(jù)題意可知，裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶內(nèi)的CO2濃度在恒定水平，故甲裝置內(nèi)的氣壓變化是由氧氣含量變化引起的，較強(qiáng)光照條件下(光合速率大于呼吸速率)甲裝置內(nèi)水滴右移，黑暗或較弱光照條件下(光合速率小于呼吸速率)甲裝置內(nèi)水滴左移，適宜光照條件下(光合速率等于呼吸速率)甲裝置內(nèi)水滴不動；乙裝置內(nèi)的青蛙只進(jìn)行細(xì)胞呼吸而不進(jìn)行光合作用，故乙裝置內(nèi)水滴只能左移。叁配套精練一、單項(xiàng)選擇題1.(2022·江蘇卷)下列關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述，正確的是(

)A．光照下，

葉肉細(xì)胞中的ATP均源于光能的直接轉(zhuǎn)化B．供氧不足時(shí)，酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇C．藍(lán)細(xì)菌沒有線粒體，

只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATPD．供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產(chǎn)生大量ATP【解析】光照下，

葉肉細(xì)胞中的ATP來自光合作用和細(xì)胞呼吸，A錯(cuò)誤；藍(lán)細(xì)菌雖然沒有線粒體，但具有有氧呼吸所需的酶等，可以進(jìn)行有氧呼吸，C錯(cuò)誤；供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體內(nèi)膜上氧化[H]產(chǎn)生大量ATP，D錯(cuò)誤。B2.(2024·淮安段考)圖1是植物體內(nèi)部分代謝過程的示意圖(①～④代表代謝過程，字母代表物質(zhì))，圖2表示光照強(qiáng)度與植物葉片吸收CO2速率的關(guān)系。據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是(

)圖1圖2DA．光照強(qiáng)度為圖2中A點(diǎn)時(shí)，圖1中過程①④不進(jìn)行B．光照強(qiáng)度為圖2中B點(diǎn)時(shí)，圖1中過程①生成a的速率與過程③生成b的速率相等C．光照強(qiáng)度為圖2中C點(diǎn)時(shí)，圖1中過程①生成a的速率為

18μmol·m－2·s－1D．圖1中過程①產(chǎn)生的ATP全部用于過程④【解析】①是光合作用光反應(yīng)階段，④是光合作用暗反應(yīng)階段，光照強(qiáng)度為圖2中A點(diǎn)時(shí)，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，光合作用不進(jìn)行，所以圖1中過程①④不進(jìn)行，A正確；光照強(qiáng)度為圖2中B點(diǎn)(光補(bǔ)償點(diǎn))時(shí)，呼吸速率＝光合速率，圖1中過程①生成a(O2)的速率與過程③生成b(CO2)的速率相等，B正確；光照強(qiáng)度為圖2中C點(diǎn)(光飽和點(diǎn))時(shí)，圖1中過程①生成a(O2)的速率(真正光合速率)＝呼吸速率＋凈光合速率＝6＋12＝

18μmol·m－2·s－1，C正確；圖1中過程①(光反應(yīng)階段)產(chǎn)生的ATP不僅用于過程④(暗反應(yīng)階段)，還可用于葉綠體中DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程，D錯(cuò)誤。3.(2024·鹽城考前指導(dǎo))研究者把細(xì)菌紫膜質(zhì)(一種光合細(xì)菌質(zhì)膜的光驅(qū)動

H＋泵)和從牛心臟細(xì)胞線粒體中純化出來的ATP合酶一起構(gòu)建在脂質(zhì)體上，結(jié)構(gòu)如上圖所示；接著研究者把ADP和Pi加至培養(yǎng)該脂質(zhì)體的介質(zhì)中，形成脂質(zhì)體懸液；最后把該懸液置于光照下，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)體周圍出現(xiàn)ATP。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)BA．圖中的去垢劑可能是在提取紫膜質(zhì)和ATP合酶時(shí)用于破壞細(xì)胞脂雙層B．將懸液置于光照之下時(shí)，細(xì)菌紫膜質(zhì)將H＋泵入脂質(zhì)體未消耗能量C．圖中脂質(zhì)體構(gòu)成密封的小泡，可以防止H＋泄露D．圖示實(shí)驗(yàn)可以說明電子傳遞和ATP合成是兩個(gè)相對獨(dú)立進(jìn)行的生化反應(yīng)【解析】生物膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，要獲得純凈的蛋白質(zhì)，需要破壞脂雙層，A正確；題干提出“紫膜質(zhì)是一種光合細(xì)菌質(zhì)膜的光驅(qū)動H＋泵”，因此將H＋泵入脂質(zhì)體需要消耗光能，B錯(cuò)誤；圖中脂質(zhì)體構(gòu)成密封的小泡，可以防止H＋泄露，使脂質(zhì)體內(nèi)H＋濃度高，脂質(zhì)體外H＋濃度低，再利用H＋的電化學(xué)梯度驅(qū)動ATP的合成，C正確；利用取自親緣關(guān)系極為疏遠(yuǎn)的生物的組分合在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以有力說明電子傳遞和ATP合成是兩個(gè)獨(dú)立進(jìn)行的生化反應(yīng)，D正確。4.

黑藻是一種綠色高等植物，是進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的好材料。下列關(guān)于黑藻的敘述，正確的是(

)A．用黑藻觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動是因?yàn)槿~片細(xì)胞呈單層、葉綠體大而清晰B．用黑藻驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生氧氣和光合作用需要光可用需氧細(xì)菌的分布來觀察氧氣的產(chǎn)生C．用黑藻做質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的過程中可以看到液泡顏色先變深然后變淺D．驗(yàn)證植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用時(shí)用兩支試管裝相同量的黑藻，一支試管給予適宜光照，另一支試管遮光A【解析】用黑藻觀察葉綠體是因?yàn)槠淙~片結(jié)構(gòu)簡單，葉片細(xì)胞呈單層，葉綠體大而清晰，可直接取整個(gè)小葉直接制片觀察，A正確；由于黑藻葉綠體相對于水綿的螺旋帶狀的葉綠體來說比較小，因此不適合用好氧細(xì)菌的分布來觀察氧氣的產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；黑藻葉片細(xì)胞含有無色大液泡，可用于觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)，但由于其大液泡為無色，所以實(shí)驗(yàn)的過程中不會看到液泡顏色先變深然后變淺，C錯(cuò)誤；驗(yàn)證植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用時(shí)用兩支試管裝相同量的黑藻，一支試管給予適宜光照，另一支試管遮光，另外還需要再設(shè)置一個(gè)不放黑藻的空白對照，D錯(cuò)誤。5.

下圖為在自然條件下，某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化曲線。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．在溫度d時(shí)，該植物體的干重會減少B．該植物葉片在溫度a和c時(shí)葉片有機(jī)物積累速率不同C．呼吸酶的最適溫度比光合作用酶的低D．溫度為b時(shí)該植物可快速生長C【解析】據(jù)圖可知，溫度d時(shí)，葉片的光合速率與呼吸速率相等，但是植物體內(nèi)存在一些不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，如根尖細(xì)胞，只能消耗有機(jī)物，故該植物體的干重會減少，A正確；光合速率由呼吸速率和葉片有機(jī)物積累速率(凈光合速率)組成，據(jù)圖可知，溫度a和c時(shí)光合速率相等，但是兩點(diǎn)的呼吸速率不相等，則葉片有機(jī)物積累速率也不同，B正確；據(jù)圖可知，在圖示溫度內(nèi)，呼吸速率可能未達(dá)到峰值，而光合速率最適溫度在b，故呼吸酶的最適溫度比光合作用酶的高，C錯(cuò)誤；溫度為b時(shí)，光合速率與呼吸速率的差值較大，凈光合速率＞0，故該植物可快速生長，D正確。6.(2024·常州期末)將小球藻培養(yǎng)在密封玻璃瓶內(nèi)，實(shí)驗(yàn)在保持適宜溫度的暗室中進(jìn)行，5min后開始持續(xù)給予充足恒定光照，20min時(shí)補(bǔ)充一次NaHCO3(維持瓶內(nèi)CO2含量的穩(wěn)定)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)CA．0～5min時(shí)，小球藻僅進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用，其呼吸速率基本不變B．15～20min，限制小球藻光合作用的主要因素不是光照強(qiáng)度而是CO2濃度C．20min后，小球藻光合速率提高是因?yàn)楣夥磻?yīng)速率不變、暗反應(yīng)速率增強(qiáng)D．20min時(shí)加入NaHCO3，短時(shí)間內(nèi)小球藻葉綠體中ATP、NADPH的含量會下降【解析】0～5min時(shí)，小球藻處于黑暗條件下，僅進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，氧氣含量下降速率不變，說明其呼吸速率基本不變，A正確；15～20min氧氣含量基本不增加，20min時(shí)加入NaHCO3，CO2濃度增加，氧氣含量增加，說明加入的CO2能促進(jìn)光合作用進(jìn)行，則15～20min，限制小球藻光合作用的主要因素不是光照強(qiáng)度而是CO2濃度，B正確；20min后，加入的NaHCO3使瓶內(nèi)CO2濃度上升，小球藻暗反應(yīng)增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)光反應(yīng)速率加快，最終提高光合速率，C錯(cuò)誤；20min時(shí)加入NaHCO3，CO2濃度增加，短時(shí)間內(nèi)生成的C3增多，促進(jìn)C3還原的進(jìn)行，則ATP、NADPH的消耗增多，ATP、NADPH的含量會下降，D正確。7.(2024·宿遷模擬)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常施用一定量的無機(jī)肥來達(dá)到增產(chǎn)的目的。為了研究無機(jī)肥對植物生長發(fā)育的影響，科研小組將無機(jī)肥溶于土壤浸出液，配制了不同濃度的鹽溶液，利用這些鹽溶液進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下表。下列說法正確的是(

)鹽濃度/(mmol·L－1)最大光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)呼吸速率/(μmolCO2·m－2·s－1)0(對照)31.651.44100(低鹽)36.591.37500(中鹽)31.751.59900(高鹽)14.452.63DA．細(xì)胞中無機(jī)鹽大多以化合物形式存在B．植物的呼吸速率是通過葉肉細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2量來測定C．與對照組相比，植物在低鹽條件下產(chǎn)生和消耗的有機(jī)物更多D．高鹽條件下植物細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致最大光合速率下降【解析】細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在，A錯(cuò)誤；植物的呼吸速率應(yīng)測定整株植物，即所有細(xì)胞的呼吸速率，而非只測定葉肉細(xì)胞的呼吸速率，B錯(cuò)誤；在低鹽條件下，植物的最大光合速率比對照組大，而呼吸速率比對照組小，產(chǎn)生有機(jī)物更多，而消耗的有機(jī)物更少，C錯(cuò)誤；高鹽條件下，植物的最大光合速率下降，可能是因?yàn)橥饨缛芤簼舛冗^高，導(dǎo)致植物細(xì)胞失水，從而使氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少，D正確。8.(2024·淮安期末)龍血樹在《本草綱目》中被譽(yù)為“活血圣藥”，有消腫止痛、收斂止血的功效。圖甲、乙分別為龍血樹在不同條件下相關(guān)指標(biāo)的變化曲線(單位：mmol·cm－2·h－1)。下列敘述正確的是(

)甲乙BA．補(bǔ)充適量的Mg2＋可能導(dǎo)致圖乙中D點(diǎn)右移B．圖甲30℃時(shí)，該植物固定CO2的速率為10mmol·cm－2·h－1C．圖甲40℃條件下，若黑夜和白天時(shí)間相等，龍血樹能不斷長高D．圖乙中影響D、E兩點(diǎn)光合速率的環(huán)境因素不同【解析】D點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，補(bǔ)充適量的Mg2＋(Mg2＋是葉綠素的必需成分)可能導(dǎo)致光合速率上升，光合速率與呼吸速率相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度減弱，圖乙中D點(diǎn)左移，A錯(cuò)誤；圖甲中，實(shí)線表示吸收CO2速率，為凈光合作用速率，虛線為CO2產(chǎn)生速率，表示呼吸作用速率，圖甲30℃時(shí)，該植物固定CO2的速率為8＋2＝10mmol·cm－2·h－1，B正確；圖甲40℃條件下，龍血樹凈光合速率和呼吸速率相等，若白天和黑夜時(shí)間相等，則有機(jī)物不會積累，植物不能生長，C錯(cuò)誤；圖乙中影響C、D、E三點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素都是光照強(qiáng)度，D錯(cuò)誤。9.

將一株綠色植物放入一個(gè)密閉的三角瓶中，如圖甲所示，在瓶口放置一個(gè)測定瓶中CO2濃度變化的傳感器，傳感器的另一端連接計(jì)算機(jī)，以檢測一段時(shí)間瓶中CO2濃度的變化。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)繪制曲線圖如圖乙，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)甲乙CA．將裝置甲置于黑暗條件下，可測植株的呼吸速率B．25min后植株的光合速率幾乎不變，最可能的原因是裝置內(nèi)CO2減少C．裝置甲測得的CO2吸收速率就是總光合速率D．若將甲圖中蒸餾水換成NaHCO3溶液，則CO2吸收速率可能會增大【解析】將該裝置置于黑暗條件下，綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，此時(shí)測得數(shù)值表示的是呼吸作用速率，A正確；25min之前光合速率大于呼吸速率，裝置內(nèi)CO2減少，導(dǎo)致光合速率減慢，25min后光合速率和呼吸速率相等，B正確；裝置甲中植物進(jìn)行光合作用消耗CO2，進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2，故測得的CO2吸收速率是凈光合速率，C錯(cuò)誤；若將甲圖中蒸餾水換成NaHCO3溶液，可以使得裝置內(nèi)CO2濃度不變，則光合速率不會減小，則CO2吸收速率可能會增大，D正確。二、多項(xiàng)選擇題10.(2024·南通四模)右圖是菠菜葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的部分過程，a、b代表氣體。相關(guān)敘述正確的是(

)A．物質(zhì)a、b分別代表O2和CO2B．過程②④都在生物膜上進(jìn)行C．過程③消耗的ATP可由過程①②④提供D．只有在有光條件下過程①②③④才能同時(shí)進(jìn)行ACD【解析】圖中①②③④分別是有氧呼吸第三階段，光反應(yīng)，暗反應(yīng)，有氧呼吸第一、二階段，場所分別是線粒體內(nèi)膜、類囊體膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。11.(2024·南通期中)某實(shí)驗(yàn)小組研究溫度對水綿光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，據(jù)圖分析，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的有(

)ABDA．據(jù)圖可知，水綿細(xì)胞呼吸作用的最適溫度為35℃B．每天光照12h，最有利于水綿生長的溫度是25℃C．圖中水綿細(xì)胞積累有機(jī)物速率最大時(shí)的溫度是25℃D．在5℃時(shí)，水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的2倍【解析】由于沒有對高于35℃條件下水綿細(xì)胞的呼吸作用進(jìn)行研究，因此無法判斷水綿細(xì)胞呼吸作用的最適溫度為35℃，A錯(cuò)誤。水綿在一晝夜中積累的有機(jī)物越多，越有利于水綿生長。由題圖可知，溫度為20℃時(shí)，水綿光照下吸收CO2的量與黑暗中釋放CO2的量的差值最大，在一晝夜中積累的有機(jī)物最多，B錯(cuò)誤。有機(jī)物的積累速率取決于凈光合速率。由圖中可知，溫度為25℃時(shí)，水綿細(xì)胞在光照下吸收CO2的量最大，即凈光合速率最大，積累有機(jī)物速率最大，C正確。由題圖可知，溫度為5℃時(shí)，水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝光照下吸收CO2的量＋黑暗中釋放CO2的量＝1＋0.5＝

1.5mg·h－1。由于呼吸作用消耗氧氣的速率為0.5mg·h－1，所以水綿細(xì)胞產(chǎn)生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的3倍，D錯(cuò)誤。三、非選擇題12.(2025·海安期初)發(fā)菜是一種陸生多細(xì)胞絲狀藍(lán)藻?？蒲腥藛T測定了不同的pH對發(fā)菜細(xì)胞(從發(fā)菜藻體中分離獲得)光合放氧速率和呼吸耗氧速率的影響，結(jié)果如下圖。請回答下列問題：(1)發(fā)菜細(xì)胞中催化二氧化碳固定的酶分布在_______________，C3的還原需要光反應(yīng)提供__________________。(2)取發(fā)菜細(xì)胞培養(yǎng)液置于液相氧電極反應(yīng)室中，以3～6min為間隔，交替進(jìn)行_______________處理，循環(huán)三次，測定溶氧量變化，計(jì)算光合速率和呼吸速率。(3)有人認(rèn)為pH為4時(shí)發(fā)菜細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，你是否同意他的觀點(diǎn)？請說明理由：_____________________________________________________________________(2分)。(4)過酸和過堿的環(huán)境通過影響____________，從而影響了發(fā)菜的光合作用和呼吸作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，發(fā)菜細(xì)胞光合作用對______環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)NADPH和ATP光照和黑暗不同意，pH為4時(shí)凈光合速率為0，此時(shí)發(fā)菜細(xì)胞光合速率與呼吸速率相等酶的活性堿性(5)為了探究不同濃度磷酸鹽對發(fā)菜細(xì)胞光合速率和呼吸速率的影響，科研人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。請補(bǔ)全表格：實(shí)驗(yàn)步驟的名稱實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)①______________將完全培養(yǎng)基配方中的K2HPO4去除，代之以等摩爾濃度的②_________(填“NaCl”或“KCl”或“Na2HPO4”)培養(yǎng)、收集發(fā)菜細(xì)胞將發(fā)菜細(xì)胞接種于無磷培養(yǎng)基中培養(yǎng)10d，通過③______(技術(shù))收集發(fā)菜細(xì)胞分組實(shí)驗(yàn)將收集的發(fā)菜細(xì)胞分組接種于添加了④________________________的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)24h測定相關(guān)指標(biāo)測定各組發(fā)菜細(xì)胞的光合速率和呼吸速率配制無磷培養(yǎng)基KCl離心等量的不同濃度磷酸鹽【解析】(1)發(fā)菜細(xì)胞屬于原核細(xì)胞，沒有葉綠體，因此發(fā)菜細(xì)胞中催化二氧化碳固定的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH。(2)因?yàn)橐?jì)算光合速率和呼吸速率，所以交替進(jìn)行光照和黑暗處理。(3)圖中，pH約為4時(shí)光合放氧速率(凈光合速率)為0，說明發(fā)菜呼吸速率等于光合速率。(4)過酸和過堿的環(huán)境通過影響酶的活性，從而影響發(fā)菜的光合作用和呼吸作用。pH為12時(shí)，細(xì)胞呼吸速率為0，但光合放氧速率直到pH等于13時(shí)才為0，說明光合作用對堿性環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，可知①是配制無磷培養(yǎng)基；②要探究不同濃度磷酸鹽對發(fā)菜細(xì)胞光合速率和呼吸速率的影響，因此將完全培養(yǎng)基配方中的K2HPO4去除。為了保證K的含量，代之以等摩爾濃度的KCl。③通過離心法收集發(fā)菜細(xì)胞。④將收集的發(fā)菜細(xì)胞分組接種于添加了不同濃度的磷酸鹽的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)24h。13.(2025·如皋期初)番茄的果實(shí)營養(yǎng)豐富，在我國南北方廣泛栽培。為了研究番茄的生理特性，某科研小組在9月份選擇晴朗天氣對自然條件下生長的番茄植株的光合參數(shù)日變化情況進(jìn)行觀測，得到如圖1的調(diào)查結(jié)果。圖1圖2(1)圖1中，9：00～11：00番茄植株凈光合速率上升的主要環(huán)境因素是____________，11：00～13：00時(shí)，凈光合速率下降的原因之一是__________________，引起CO2供應(yīng)不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)受到限制。除此之外，溫度升高，也可能導(dǎo)致葉綠體類囊體薄膜上的_______________的活性降低，使光反應(yīng)減弱，供給暗反應(yīng)的__________________減少，導(dǎo)致光合作用減弱。光照強(qiáng)度氣孔導(dǎo)度降低酶(光合色素)NADPH和ATP(2)為探究高溫如何影響Q蛋白(參與光反應(yīng))的含量，科研人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，已知藥物L(fēng)會完全抑制Q蛋白合成，結(jié)果如圖2所示，該實(shí)驗(yàn)的自變量是______________________。研究發(fā)現(xiàn)，13：00時(shí)的高溫會導(dǎo)致Q蛋白含量______，進(jìn)而對光合作用造成影響。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，高溫時(shí)Q蛋白含量下降的原因主要是____________(填“合成減少”“降解增加”或“合成減少和降解增加”)。溫度、是否藥物處理下降降解增加(3)11：00～13：00時(shí)由于光照較強(qiáng)，O2和CO2競爭性與Rubisco結(jié)合，番茄進(jìn)行光呼吸，主要過程如圖3所示。圖3①O2參與光呼吸的場所為_____________，此時(shí)參與暗反應(yīng)的CO2的來源有_____________________________。②番茄進(jìn)行光呼吸的意義是________________________________________________，玉米等C4植物在CO2不足的條件下，光呼吸比番茄(C3植物)低很多，主要是因?yàn)榫哂懈咝У腜EP羧化酶，能利用較低濃度的CO2，從而使_____________________中占有優(yōu)勢。葉綠體基質(zhì)外界吸收、細(xì)胞呼吸、光呼吸消耗多余的ATP和NADPH，減少對葉綠體的損傷CO2與O2競爭Rubisco【解析】(1)圖1中，9：00～11：00番茄植株凈光合速率上升的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，11：00～13：00時(shí)，凈光合速率下降的原因之一是氣孔導(dǎo)度降低，引起CO2供應(yīng)不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)受到限制。除此之外，溫度升高，也可能導(dǎo)致葉綠體類囊體薄膜上的酶的活性降低，使光反應(yīng)減弱，供給暗反應(yīng)的NADPH和ATP減少，導(dǎo)致光合作用減弱。(2)根據(jù)圖2所示，該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、是否藥物處理。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，高溫會導(dǎo)致Q蛋白含量下降，進(jìn)而對光合作用造成影響。藥物處理后，高溫組比正常組的Q蛋白少62－20＝42，此時(shí)Q蛋白合成完全被抑制，說明高溫條件下Q蛋白降解了42。不使用藥物情況下，高溫組與常溫組差值是100－70＝30，說明高溫下Q蛋白的含量下降是Q蛋白降解增加，但Q蛋白合成也增加，只是降解的比合成的要多。(3)①O2參與光呼吸的場所為葉綠體基質(zhì)，此時(shí)參與暗反應(yīng)的CO2的來源有外界吸收、細(xì)胞呼吸、光呼吸。②番茄進(jìn)行光呼吸的意義是消耗多余的ATP和NADPH，減少對葉綠體的損傷。C4植物在CO2不足的條件下，光呼吸比C3植物低很多，主要是因?yàn)镃4植物具有高效的PEP羧化酶，能利用較低濃度的CO2，從而使CO2與O2競爭Rubisco中占有優(yōu)勢。14.(2024·南通三調(diào))光合作用、有氧呼吸、厭氧發(fā)酵的和諧有序進(jìn)行是土壤底棲藻類正常生命活動的基礎(chǔ)。某單細(xì)胞土壤底棲藻類在黑暗條件下無氧發(fā)酵產(chǎn)生乙酸等有機(jī)酸(HA)，導(dǎo)致類囊體、線粒體酸化，有利于其從黑暗向黎明過渡，相關(guān)過程如圖1，字母B～H代表相關(guān)物質(zhì)。請回答下列問題：圖1(1)物質(zhì)B是_______，除TCA循環(huán)外，圖中能產(chǎn)生物質(zhì)B的過程還有________________________________________________(2分)；物質(zhì)C、H分別是_________、_________。(2)黑暗條件下，PQ等電子傳遞體處于______(填“