2023年高考生物二轮专题总复习专题整合训练（四）细胞呼吸和光合作用

专题整合训练(四)细胞呼吸和光合作用[全员必做题]1．(海口中学高三试卷)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于()①二氧化碳②气孔直接吸收③水的光解④叶绿素的分解A．①②④③B．③①②④C．③①③①D．①③①③【答案】C【解析】氧气在光合作用光反响阶段生成，来源于水的光解，即来源于③；光合作用的原料包括二氧化碳和水中，因此葡萄糖中的碳来源于二氧化碳，即来源于①；原料二氧化碳和水中，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；由于原料水在光反响阶段光解产生[H]和氧气，即水中的氧气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二氧化碳，即来源于①，综上所述，选C。2．(天津南开中学高三试卷)如下图为生物界局部能量转换关系图解，以下表达中不正确的选项是()A．①过程可发生在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上B．发生①②过程的生物在生态系统中称为生产者C．③过程在动植物细胞中都能发生D．⑥过程可用于⑤过程【答案】A【解析】蓝藻是原核细胞，没有叶绿体，①过程发生蓝藻的光合片层上，A错误；②过程为ATP中的化学能转变成储存在葡萄糖中的稳定的化学能，该过程中无机物合成有机物，在生态系统中该生物属于生产者，B正确；③过程是葡萄糖氧化分解，将葡萄糖中稳定的化学能转化成储存在ATP中的活泼的化学能，是细胞呼吸过程，因此动植物细胞中都能发生，C正确；葡萄糖合成多糖是耗能过程，需要ATP水解提供能量，D正确。3．(长春外国语学校高三试卷)以下与绿色植物某些生理过程有关的表达中，正确的选项是()A．绿色植物的光反响可以在暗处进行，暗反响也可以在光下进行B．大豆根吸收矿质元素所需的ATP可以直接来源于光合作用C．水果贮存时充入N2和CO2目的主要是抑制无氧呼吸，延长水果的贮存时间D．即使给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和CO2，也无法检测到有O2生成【答案】D【解析】植物光反响必须在光照下进行，暗反响有光无光均能进行，A错误；大豆根吸收矿质元素所需的ATP直接来源于呼吸作用，B错误；向水果贮存仓中充入N2和CO2的主要目的是抑制有氧呼吸，减少有机物的消耗，延长水果的仓储时间，C错误；叶绿素只能吸收光能，无法将光能转变成化学能，要想将光能转变成化学能，需要色素和蛋白质结合形成复合物，共同完成光反响，所以给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和CO2，也无法检测到有氧气生成，D正确。4．(西藏自治区拉萨中学高三试卷)以下关于物质转化的表达中，错误的选项是()A．有氧呼吸把有机物转化成无机物，无氧呼吸也可把有机物转化成无机物B．光合作用中ATP与ADP、NADP＋与NADPH之间的相互转化，发生在光反响阶段C．三碳化合物和五碳化合物可以相互转化，瞬时增强光照会使三碳化合物减少D．将S型菌DNA与活的R型菌混合培养，R型肺炎双球菌能转化成S型菌【答案】B【解析】葡萄糖通过有氧呼吸转化为CO2和H2O，而无氧呼吸那么产生乳酸或酒精和CO2，A正确；光反响阶段，产生ATP和NADPH；而在暗反响时，ATP转化为ADP和Pi供能，NADPH转化为NADP＋供能且为复原剂，B错误；三碳化合物和五碳化合物可以相互转化，瞬时增强光照会使三碳化合物减少，C正确；R型肺炎双球菌转化成S型菌，可以让R型肺炎双球菌与加热杀死的S型菌混合，D正确。5．(江西上高县高三考卷)农科所技术员研究温度对某蔬菜产量的影响，将实验结果绘制成如下图的曲线。据此提出的结论合理的是()A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B．阴影局部表示5～35℃时蔬菜的净光合速率大于零C．温度越高，该蔬菜新品种的产量越高D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～35℃【答案】B【解析】由图可知，光合作用酶的最适温度为27℃左右，呼吸作用酶的最适温度高于35℃，A错误；净光合作用＝总光合作用－呼吸作用消耗，阴影局部表示5～35℃时蔬菜的净光合速率大于零，积累了有机物，B正确；由图可知，在温度为5～35℃，净光合速率大于0，积累有机物，该蔬菜新品种的产量高，但超过35℃，净光合速率小于0，表现为有机物的量减少，即该蔬菜新品种的产量变低，C错误；温度为25～30℃，净光合速率(净光合速率＝总光合速率－呼吸速率)最大，积累有机物的量最多，D错误。6．(福安一中高三试卷)用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，以下错误的结论是()A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OB．光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2C．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2D．有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6【答案】D【解析】光合作用的光反响将水光解生成氧气，A正确。二氧化碳促进光合作用的暗反响生成有机物，B正确。有氧呼吸第三阶段[H]和氧气反响生成水，C正确。有氧呼吸第二阶段葡萄糖分解生成的丙酮酸和水反响生成二氧化碳和[H]，故二氧化碳的氧原子来自葡萄糖和水，D错。7．(广东湛江二模)生物兴趣小组对某植物开展了一系列的生理学研究：(1)将植物种子放置在光照条件下，给予5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的温度处理，种子的萌发率分别为0、32.5%、91.5%、94%、97.5%、39%；而在黑暗条件下，萌发率分别为0、0.5%、1.0%、0.5%、1.0%、0.5%，据此实验可知，户外播种时应选择________(填“厚〞或“薄〞)沙土覆盖在该植物种子上。假设想进一步探究种子的最适萌发温度，应选择的温度范围为________。(2)假设用培养液培养植物，要定时更换培养液，目的是防止根进行________产生酒精毒害根细胞，影响根通过________方式吸收无机盐。(3)探究不同光照强度对植物释放气体的影响，结果如以下图。当光照强度为4klx时，植物产生的O2量为________mol·m－2·h－1，此时假设适当提高环境中的CO2浓度，保持光合速率不变，那么应该________(填“增加〞或“降低〞)光照强度。光照强度直接影响光合作用的光反响阶段，从而为暗反响提供________。假设将实验中的自然光改为绿光，短时间内C3和C5的变化将是____________________。【答案】(1)薄20℃～30℃(2)无氧呼吸主动运输(3)4降低[H]和ATPC3含量增加，C5含量减少【解析】(1)比拟光照条件和黑暗条件下的种子的萌发率可知，光照条件种子萌发率明显高，因此户外播种时应选择薄沙土覆盖在该植物种子上。在光照条件下，25℃时的种子萌发率最高，因此假设想进一步探究种子的最适萌发温度，应选择的温度范围为20℃～30℃。(2)假设用培养液培养植物，要定时更换培养液，目的是防止根进行无氧呼吸产生酒精毒害根细胞，影响根吸收无机盐，根细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输。(3)当光照强度为4klx时，没有氧气和二氧化碳的释放，说明此时光合作用等于呼吸作用，而植物的呼吸作用强度不变，因此植物产生的O2量为4mol·m－2·h－1。此时假设适当提高环境中的CO2浓度，会提高光合速率，要保持光合速率不变，那么应该降低光照强度。光照强度直接影响光合作用的光反响阶段，从而为暗反响提供ATP和[H]。假设将实验中的自然光改为绿光，色素对光能的吸收大量减少，导致光反响产生的ATP和[H]减少，抑制暗反响中三碳化合物的复原，从而导致一段时间内C3和C5的变化将是增加、减少。8．(山东济南二模卷)以下图表示低温处理不同品种的水稻秧苗时，水稻叶绿素含量和光合速率的变化曲线，请答复：(1)两个品种的水稻中，耐寒性较弱的是品种________，叶肉细胞中结合水与自由水比值较高的品种最可能是________。(2)光照适宜条件下，叶肉细胞中CO2固定的场所是________。将水稻品种1置于密闭玻璃温室内，测定室内CO2初始浓度为M，一昼夜后(昼夜均分)浓度为N。当M＝N时，光合作用的强度是呼吸作用强度的______倍；当M________N时，植物能够正常生长。(3)低温处理导致光合速率下降的两个原因是________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)12(2)叶绿体基质2大于(3)光合作用有关酶活性下降和叶绿素含量降低【解析】(1)由图可知品种2叶绿素含量下降较缓慢应更耐寒，故叶肉细胞中结合水与自由水比值较高。(2)叶肉细胞中CO2固定的场所是叶绿体基质，初始二氧化碳浓度为M，一昼夜后二氧化碳浓度为N，且M＝N，即一昼夜呼吸作用释放的CO2正好被光合作用利用，该过程中植物呼吸作用时间光合作用时间＝21，故当M＝N时，光合作用的强度是呼吸作用强度的2倍；只有当M大于N时，一昼夜后才有有机物的积累，植物才能够正常生长。(3)低温处理导致光合作用有关酶活性下降和叶绿素含量降低，从而导致光合速率下降。[重点选做题]1．(云南昆明一中高三试卷)以下有关叶绿体及光合作用的表达，错误的选项是()A．外膜破坏的叶绿体仍能产生O2B．净光合作用速率长期为零会导致植物幼苗停止生长C．缺乏叶黄素的叶肉细胞不能进行光合作用D．夏季晴天光照最强时，植物光合速率不一定最高【答案】C【解析】外膜被破坏的叶绿体中进行光反响的类囊体薄膜和进行暗反响的叶绿体基质结构仍然完整，仍可能产生O2，A正确；净光合速率长期为零，积累的有机物的量也为零，从而导致植物幼苗停止生长，B正确；缺乏叶黄素的叶肉细胞中其他色素仍可吸收光能，进行光合作用，C错误；夏季晴天光照最强时，叶片气孔可能关闭，进入叶肉细胞的CO2的量减少，植物的光合速率不一定最高，D正确。2．(宁夏固原高三卷)呼吸熵(RQ＝CO2释放量/O2吸收量)可作为描述细胞呼吸过程中O2供给状态的一种指标。以下图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。根据所给信息，以下判断正确的选项是()A．c点时，呼吸熵为1，说明该植物器官只进行有氧呼吸B．该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解C．a点时，固定CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质D．b点时，无氧呼吸强度最低，最适合贮藏该植物器官【答案】B【解析】氧气的吸收量表示有氧呼吸的量，二氧化碳的释放量表示有氧呼吸和无氧呼吸释放的量。c点时，呼吸熵为1，只能说明产生的CO2与吸收的O2量相等，但只有以C6H12O6为底物时才只进行了有氧呼吸，可是并不能确定只是以葡萄糖为底物，A错误；c点之后O2吸收量超过CO2释放量，细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解，B正确；a点时，植物只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，C错误；b点时，无氧呼吸和有氧呼吸强度都很弱，最适合贮藏该植物器官，D错误。3．(山东滕州一中高三卷)以下有关细胞呼吸的表达，正确的选项是()A．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累D．人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高【答案】A【解析】及时排涝，能防止根细胞无氧呼吸产生酒精对根细胞的毒害，A正确；有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜中与氧结合生成水，B错误；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程也没有[H]的积累，C错误；人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质低，D错误。4．(甘肃会宁县高三月考卷)以下有关细胞呼吸的表达，正确的选项是()A．无氧、枯燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬贮藏B．水稻根部主要进行无氧呼吸，以适应缺氧环境C．用玉米经酵母菌发酵产生酒精来代替汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸D．马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程获得能量【答案】C【解析】低温、低氧、枯燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏，A错误；水稻根部主要进行有氧呼吸，但在缺氧时也能进行无氧呼吸，以适应缺氧环境，B错误；用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸，产生了酒精和二氧化碳，C正确；马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能量，也能从产生乳酸的过程中获得少量能量，D错误。5．(贵阳六中高三卷)如以下图所示，将等质量的正在萌发的小麦种子，分别放在内有一杯等体积的NaOH溶液或蒸馏水并用塞子塞紧的两个瓶中，各瓶分别与一个水银流体压力计相连接，由此压力计水银柱升高的高度可以测量出某种气体的变化量。开始时两个水银流体压力计的水银柱a、b高度一致。将装置放在适宜的条件下使种子萌发，过一段时间后，会发现a、b高度是()A．a>bB．a＝bC．a≥bD．a<b【答案】D【解析】由有氧呼吸的反响式可知，有氧呼吸吸收的氧气与释放的二氧化碳的量相等，与a相连的瓶内装有蒸馏水，对二氧化碳没有吸收作用，所以瓶内气压不变，所以a不动；与b相连瓶中装有NaOH，能吸收有氧呼吸释放的二氧化碳，因此瓶内气压下降，b升高。6．(浙江金丽衢十二校联考卷)如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。据图判断，以下说法错误的选项是()A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400nm～500nm波长的光B．进入到秋季，植物对420nm～470nm波长的光的利用量减少C．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度D．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，短时间内叶绿体中RuBP的量减少【答案】D【解析】题图显示：类胡萝卜素主要吸收400nm～500nm波长的光，A项正确；进入到秋季，由于低温，叶绿素逐渐降解，而类胡萝卜素较稳定，因此植物对420nm～470nm波长的光的利用量减少，B项正确；叶绿体中的色素吸收450nm波长的光能的百分比远大于吸收600nm波长的光能的百分比，因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，C项正确；由550nm波长的光转为670nm波长的光时，吸收光能的百分比增多，光反响速率加快，产生的[H]和ATP增多，C3的复原加快，产生的RuBP的量增加，而CO2的固定不受影响，因此短时间内叶绿体中RuBP的量增加，D错误。7．(黑龙江实验中学高三试卷)图一表示某绿色植物细胞内局部代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，①～⑤代表不同的物质。请据图答复以下问题：(1)能进行光合作用的色素存在于图一中的________处，可用________提取，其中溶解度最大的色素是________颜色为________。假设在某一时刻缺少③，用反响式表示这一时刻该生理过程：________。(2)生物体内的代谢过程与能量有密切关系，请写出一个吸能反响的反响式：________。(3)图二表示棉田内，棉叶在一天内吸收二氧化碳变化的情况，如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，均为36mg/dm2·h，那么A、C、F三点的呼吸强度的比拟结果是________；多云转晴时，短时间内细胞内C5的含量会________；如果土壤中长期缺乏Mg2＋，那么图二中G点向________移动。【答案】(1)a无水乙醇胡萝卜素橙黄色C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量(2)葡萄糖＋果糖eq\o(→,\s\up7(酶))蔗糖(3)F>C>A上升左【解析】(1)光合色素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，对应图中a结构，色素可以用有机溶剂提取，如无水乙醇或丙酮，色素的溶解度大小依次是胡萝卜素(橙黄色)>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b，③代表氧气，没有氧气只能进行无氧发酵，反响式为C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量；(2)吸能反响需要消耗ATP水解释放的能量，如氨基酸的脱水缩合，二糖的合成等；(3)ACF温度逐渐增高，呼吸作用逐渐加强，故F>C>A，多云转晴时相当于光照增强，[H]和ATP相对增多，C3的复原加快，二氧化碳的固定不变，故C5增加，C3减少，土壤缺镁离子，叶绿素合成缺乏，光反响减弱，需要较强的光才能使光合作用与呼吸作用相等，故G点向左移动。8．(黑龙江大庆实验中学高三试卷)下面图1表示某植物叶肉细胞内甲、乙两个重要生理过程中C、H、O的变化(其中数字代表过程，A、B代表物质)；图2表示当光照和CO2浓度足够的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响，其中实线表示光照时CO2的吸收量，虚线表示黑暗时CO2的产生量。请据图答复：(1)图1中，乙过程发生的场所为________，其中物质B产生于该过程的第________阶段，物质B中氧元素来源于反响物中的________。(2)图1中，假设甲过程其他条件不变，光照由弱变强，那么短时间内C5的含量将________(填“增加〞“减少〞或“不变〞)。(3)依据图2，假设植物所处温度使其在光照情况下生长状况最正确，那么在此温度条件下，每天交替进行12h光照、12h黑暗处理，那么该植物在24h内积累的葡萄糖为______mg(保存小数点后一位)。【答案】(1)细胞质基质、线粒体二葡萄糖和水(2)增加(3)40.9【解析】(1)乙过程为有氧呼吸过程，③表示有氧呼吸的第三阶段，④表示有氧呼吸的第一、二两个阶段，因此场所有细胞质基质和线粒体。B表示二氧化碳，在有氧呼吸过程中第二阶段产生，二氧化碳中的O来源于第一阶段和第二阶段的葡萄糖和水。(2)光照强度增强，光反响增强，光反响产生的[H]和ATP增多，C3复原速度加快，那么C5生成速度加快，C5含量增加。(3)在30℃时，CO2的吸收量最多，意味着有机物的积累到达最大，植物生长状况最正确。据图可知该植物12h光照，12h黑暗交替处理，24h内CO2净吸收量为(8－3)×12＝60mg，根据光合产物是C6H12O6的反响式可计算出积累C6H12O6的量为40.9mg。9．(辽宁锦州中学高三试卷)图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙为图甲光照强度c～d条件下不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请答复：(注：气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用、细胞呼吸和蒸腾作用)(1)图甲中光照强度为b时，实际光合速率________(填“大于〞“等于〞或“小于〞)呼吸速率；光照强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来自________(填“线粒体〞或“外界环境〞)；如果一天中12小时的光照强度为d，其余时间光照强度为a，那么菠菜能否生长？________。(2)由图乙可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中NADP＋含量________。干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的________减少而导致光合速率下降，而较高CO2浓度有利于菠菜幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：________。【答案】(1)小于线粒体不能(2)低CO2较高CO2浓度使气孔导度下降，减少水分的散失【解析】(1)图甲中光照强度为b时，真正光合速率＝O2产生总量＝3，CO2释放量＝3，此时根据光合作用方程式中O2和CO2的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO2量＝3，呼吸速率＝CO2释放量＋供给光合作用消耗CO2量＝3＋3＝6，真正光合速率小于呼吸速率；光照强度为c时叶绿体光合作用所需CO2来源是线粒体或呼吸作用产生的；如果一天中12小时的光照强度为d，其余时间光照强度为a，光合作用总量＝12×8－24×6＝－48，那么菠菜不能生长。(2)图乙表示研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中[H]大量用于复原C3，其含量低。干旱