2023届二轮复习细胞呼吸与光合作用作业

专题强化练（四）细胞呼吸与光合作用

一、选择题

1.（2022•广东模拟预测）细胞呼吸与生产、生活密切相关，细胞呼吸原理的应用也比较广泛。

某科研小组将小的完整马铃薯块茎放入保温桶中，测定了初始。2、CCh的浓度以及温度，

然后密闭放置，一段时间后观测保温桶中02的减少量与CO2的增加量相等，并且保温桶壁

上出现了水珠。下列分析错误的是（）

A.实验中气体量的变化，说明马铃薯只进行了有氧呼吸

B.实验中保温桶壁上的水是有氧呼吸第三阶段的产物

C.欲观察创伤对细胞呼吸的影响，可将等量的马铃薯进行刀切

D.实验结束后，保温桶中温度会升高，该部分能量来自有机物

解析：马铃薯的无氧呼吸产物为乳酸，不会产生二氧化碳，因此实脸中02的减少量与CO2

的增加量相等，并不能说明马铃薯只进行有氧呼吸，A错误；有氧呼吸的第三阶段会产生水，

所以实验中保温桶壁上的水是有氧呼吸第三阶段的产物，B正确；欲观察创伤对细胞呼吸的

影响，则自变量为是否有创伤，所以可将等量的马铃薯进行刀切，C正确；细胞呼吸释放有

机物中的能量，一部分转移到ATP,还有一部分以热能形式散失，因此实验结束后，保温桶

中温度会升高，该部分能量来自有机物，D正确。

答案：A

2.（2022•广东普宁二模）在渐增负荷运动中，血液乳酸值随运动负荷增加而逐渐增加，当运

动负荷达到某一临界值时，血液乳酸值急剧增加,而血液HCO3含量则急剧下降（如图所示）。

下列叙述错误的是（）

血液HC0;和乳酸

A.A点后乳酸增多是由于无氧呼吸加强

B.A点后有氧呼吸产生的CO?总量减少

C.血液中的HCO7H2cCh是细胞呼吸的产物

D.肌肉产生的乳酸可使内环境pH有下降的趋势

解析：人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，在剧烈运动的过程中，有氧呼吸供能不能完全满足

能量需求，无氧呼吸增强导致乳酸增加，故其血液中乳酸含量明显增加，A正确；A点后有

氧呼吸也增强，产生的CO2总量增加，B错误；当人体进行无氧呼吸产生的乳酸进入血液

后，就与血液中的NaHCCh发生作用，生成乳酸钠和H2cCh,细胞有氧呼吸产生的CO2与

比0结合，在碳酸肝酶作用下，生成HCOI,C正确；肌肉产生的乳酸可使内环境pH有下

降的趋势，但HCO7H2cCh能调节内环境pH,将其稳定在7.35〜7.45之间，D正确。

答案：B

3.（2022•广东专题检测）京白梨是唯一冠以“京”字的北京特色果品。果实采收后放置一段

时间会出现呼吸高峰，这是果实成熟的标志。下图为不同温度条件下果实呼吸速率与贮藏时

间的关系，下列叙述错误的是（）

730

于

¥25--20七

t

兽20。12le

-o-6r

05

2

<O

眼

甘

冷

=IIII1II

36912151821

贮藏时间/天

A.图中涉及的自变量是贮藏时间和温度

B.果实呼吸作用的主要场所是在线粒体中进行

C.若想让果实尽快成熟，则采摘后应在20℃条件下贮藏

D.若想延长果实的贮藏时间，则采摘后应在6℃、且无氧条件下贮藏

解析：本题研究不同温度条件下果实呼吸速率与贮藏时间的关系，自变量为贮藏时间和温度,

因变量为呼吸速率。由图可知20°C条件下，京白梨贮藏到大约第6天呼吸速率达到最高峰，

因此在20℃条件下贮藏的京白梨果实最先成熟；若想延长果实的贮藏时间，则采摘后应在

6℃、且低氧条件下贮藏。本图表示不同温度条件下果实呼吸速率与贮藏时间的关系，故自

变量为贮藏时间和温度，A正确；线粒体是细胞呼吸的主要场所，故果实呼吸作用的主要场

所是在线粒体中进行，B正确：分析不同温度条件下果实呼吸速率与贮藏时间的关系图可知,

在20℃条件下，京白梨贮藏到大约第6天呼吸速率达到最高峰，因此在20℃条件下贮藏的

京白梨果实最先成熟，C正确；分析不同温度条件下果实呼吸速率与贮藏时间的关系图可知,

在6°C条件下，果实的呼吸速率最低，有利于果实的长期贮藏，但应为低氧条件下贮藏，D

错误。

答案：D

4.（2022•广东模拟预测）研究发现，氟化物能够抑制植物细胞线粒体内膜上的细胞色素氧化

酶（COX,正常呼吸所需要的酶）活性，而对同在该膜上的交替氧化酶（AOX）活性无影响，使

细胞在消耗等量呼吸底物的情况下比正常情况下产生更多的热量，这种呼吸方式称为抗鼠呼

吸。下列推测不合理的是（）

A.COX与AOX参与催化呼吸过程中的NADH与氧气结合反应

B.氧化物对AOX与COX的活性影响不同，可知二者结构相同

C.在消耗等量的底物情况下，抗氧呼吸产生的ATP会明显减少

D.AOX能够提高植物细胞的抗氟能力，对植株在逆境生存有利

解析：据题意可知，COX与AOX在线粒体内膜上，参与了有氧呼吸的第三阶段过程，即二

者参与催化呼吸过程中的NADH与氧气结合反应，A正确；氤化物对AOX与COX的活性

影响不同，可知二者对氧化物的敏感程度不同，按照结构决定功能的原则推测，二者结构不

同，B错误；细胞在消耗等量呼吸底物情况下有氧呼吸释放的能量总量是相同的，其中一部

分用来合成ATP,其余部分以热能形式散失，抗氧呼吸比正常呼吸产生的热量更多，则合成

的ATP就更少，C正确；氯化物不影响AOX活性，使得植物细胞在氤化物的逆境中进行抗

氤呼吸，对植株在逆境中生存有利，D正确。

答案：B

5.（2022•山东卷）NO,和NH；是植物利用的主要无机氮源，NH；的吸收由根细胞膜两侧的电

位差驱动，NO5的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。镀肥施用过多时，细胞内

NH；的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铁毒。下列说法

正确的是（）

A.NH；通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP

B.NO］通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输

C.链毒发生后，增加细胞外的NO3会加重镂毒

D.载体蛋白NRT1.1转运NO］和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关

解析：由题干信息可知，NH；的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH；通过AMTs

进入细胞消耗的能量不是来自ATP,A错误；由图上可以看到，NO1进入根细胞膜是H+的

浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NOj■通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度

运输，属于被动运输，B正确；铁毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NOI,可以

促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+,从而减轻铁毒，C错误；据图可知，载体蛋白

NRT1.1转运NO］属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H卡属于协助

扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。

答案：B

6.（2022・重庆一中模拟预测）细胞无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段完全相同，由1分子葡萄

糖分解成2分子丙酮酸，并产生少量NADH。在乳酸菌的细胞质基质中，丙酮酸与NADH

可在相关酶的催化下转化为乳酸和NAD+。在酵母菌的细胞质基质中，丙酮酸在丙酮酸脱氢

酶的催化下分解为CO?与乙醛，乙醛与NADH再在相关酶的催化下转化为乙醇和NAD%

下列相关分析正确的是（）

A.乳酸菌细胞与酵母菌细胞中均存在NAD」向NADH转化的过程

B.有氧条件下，乳酸菌细胞中无氧呼吸第二阶段产生的ATP减少

C.乳酸菌与酵母菌的无氧呼吸产物不同，其根本原因是基因的选择性表达

D.若酵母菌在无氧条件产生的C02量与有氧条件相同，则无氧条件消耗葡萄糖量是有氧条

件的2倍

解析：乳酸菌细胞与酵母菌细胞中呼吸作用第一阶段，均产生了NADH,A正确。无氧呼吸

第二阶段不产生ATP,B错误。乳酸菌与酵母菌的无氧呼吸产物不同，其根本原因是基因不

同，C错误。若酵母菌在无氧条件产生的C02量与有氧条件相同，则无氧条件消耗葡萄糖量

是有氧条件的3倍，D错误。

答案：A

7.（2022•河北阶段检测）植物细胞膜上的质子泵可以利用ATP分解释放的能量驱动细胞内的

H'向细胞外逆浓度梯度转运，细胞外高浓度的H'可以驱动磷酸转运蛋白变构，将细胞外的

H2P转运到细胞中，过程如图所示。2,4-DNP是一种细胞膜氢离子通透剂，壳梭抱菌素

是一种质子泵激活剂。下列叙述错误的是（）

A.呼吸抑制剂处理可以减少细胞对H2P04的吸收

B.壳梭抱菌素处理可以促进植物细胞吸收H2P04

C.使用2,4-DNP可增强跨膜H*浓度梯度，利于植物吸收H2P04

D,缺磷时，磷酸转运蛋白数量会增加、活性增强，提高细胞的磷吸收效率

解析：分析题干：植物细胞膜上的质子泵可以利用ATP分解释放的能量驱动细胞内的H+向

细胞外逆浓度梯度转运，说明H+细胞外浓度高于细胞内浓度，运出细胞是通过主动运输方

式进行的。呼吸抑制剂能够影响ATP的产生，影响质子泵功能，减少细胞对H2Poi的吸收，

A正确；壳梭胞菌素是一种质子泵激活剂，可以促进植物细胞吸收H2PoI,B正确；使用细

胞膜氢离子通透剂2,4-DNP可使细胞外H卡进入细胞内，降低跨膜H+浓度梯度，加重植物

的磷缺乏症状，C错误；缺磷时，磷酸转运蛋白表达量增加以及活性增强可以增加磷吸收效

率，D正确。

答案：C

8.（2022•全国模拟预测）在植物光反应中，由P680吸收光子后，激发出的电子经系列电子受

体传递给P700；P700吸收光子后，放出电子，经系列电子受体，最后将电子交给NADP',

使之还原成NADPH。叶绿体利用H'电化学势能合成ATP。下列有关光反应与类囊体膜的

描述不正确的是（）

3H+

叶绿体类囊体膜中进行光合磷酸化的图解

A.光反应既有水的消耗，也有水的生成

B.H*由类囊体腔转运到叶绿体基质，推动ATP合成

C.光反应正常进行时，类囊体腔的pH小于叶绿体基质的pH

D.类囊体膜的功能主要由蛋白质承担，如吸收光能和转化光能的叶绿素

解析：光反应中，水在光下分解消耗水，在ATP的合成中生成水，A正确；由题图可知，H

+由类囊体腔转运到叶绿体基质，利用电化学势能，推动ATP合成，B正确；光反应正常进

行时，类囊体腔的H+浓度高于叶绿体基质，所以其pH小于叶绿体基质的pH,C正确；类

囊体膜的功能主要由蛋白质承担，但吸收光能和转化光能的叶绿素不是蛋白质，不过，人们

发现，叶绿素常常与蛋白质结合在一起形成叶绿素一蛋白质复合物，D错误。

答案：D

9.（2022・湖北阶段检测）盐碱地土壤溶液浓度高会影响甜菜的产量。科研人员在研究盐碱地

对甜菜种植影响的实验中，用3种浓度的NaCl溶液分别对甜菜生长的子叶期、一对真叶期

和三对真叶期进行胁迫处理，并定期更换营养液，15d后收获，保存样品并测定植株干重,

实验结果如下。下列说法不正确的是（）

4

□子叶期

2

□一对真叶期

脚0

B3三对真叶期

H-艳

8

靶

6

4

注：3种浓度的NaCl溶液为CK（对照组）、

LS（140mmol/L）、HS（280mmol/L）

A.CK组NaCl溶液浓度应与非盐碱地土壤溶液浓度一致

B.HS组生长较慢是因为根系对水分和矿质元素的吸收受阻所致

C.与子叶期相比，三对真叶期幼苗对NaCl胁迫的耐受性较强

D.三组浓度下子叶期植株干重较低是因为子叶不能进行光合作用

解析：实验目的是研究盐碱地对甜菜种植的影响，对照组应是非盐碱地NaCl溶液浓度，CK

组NaCl溶液浓度应与非盐碱地土壤溶液浓度一致，A正确；根系通过渗透作用吸收水分,

溶液浓度高会影响根系吸水，矿质元素需溶解在水中才能吸收和运输。水分和矿质元素吸收

受阻会导致植物生长缓慢，B正确；据图，子叶期与三对真叶期相比，-一^的值小于^~~^的

ae

值，NaCl胁迫对三对真叶期幼苗的影响较小，三对真叶期幼苗对NaCl胁迫的耐受性较强，

C正确；子叶能进行较弱的光合作用，D错误。

答案：D

10.（2022・湖南阶段检测）邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是一种用于塑料制品的增塑剂，在饮用水、

地表水、室内外空气粉尘等处被频繁检出。研究表明，生菜能吸收和积累DBP,可降低其叶

片中的叶绿素含量或影响光反应中心色素对波长为680nm光的吸收、转换效率，阻碍核酮

糖1,5二磷酸竣化酶（催化CO2的固定）的合成，从而抑制光合作用，降低生物量和作物品

质。下列相关叙述错误的是（）

A.生菜中的色素都可以吸收光能，参与光合作用

B.DBP可能破坏了生菜叶片中叶绿体的类囊体结构，使叶绿素含量下降

C.DBP能通过抑制C3的生成影响暗反应的进行

D.DBP可能通过降低光能转化为ATP中活跃化学能的效率影响光合作用

解析：叶绿体中的色素都可以吸收光能，但是液泡中的色素不能吸收光能，A错误；DBP可

能破坏了生菜叶片中叶绿体的类囊体结构或抑制了与叶绿素分子合成有关的酶活性，进而使

叶绿素含量下降，B正确；CO2的固定需要核酮糖1,5二磷酸覆化酶的催化，DBP阻碍了

该酶的合成，抑制了C3的生成，从而影响暗反应的进行，C正确；DBP的积累可能通过降

低生菜叶片中光反应中心色素对波长为680nm光的吸收、转化效率，降低了光反应中光能

转化为ATP中活跃化学能的效率，从而影响了光合作用，D正确。

答案：A

11.（2022•广东模拟预测）PhaB法是一种间接检测标本中结核分枝杆菌（MTB）的方法，其基

本原理如图所示。噬菌体能感染和裂解活的结核分枝杆菌，将DNA注入MTB菌体内，进

入宿主菌体内的噬菌体可免受杀病毒剂的灭活，在MTB菌体内进行增殖，最后裂解MTB

释放出的子代噬菌体又可感染一种作为指示细胞的快生长分枝杆菌，在24h内形成清晰的

噬菌斑。下列说法错误的是（）

噬菌体噬菌体在结核

W与0§逊一项

剂处理促t长分枝杆菌

指示细胞培养后

出现噬菌斑

A.PhaB法检测MTB仅能检测样本中的活菌数

B.噬菌斑的数量越多，样本中的活菌数也就越多

C.结核杆菌能为噬菌体的增殖提供能量和原料

D.若杀病毒剂的量不足，则会导致检测结果偏小

解析：由于噬菌体只会侵染活菌，因此该实验检测的是样品中活菌数，A正确；该实验中噬

菌斑越多，说明侵染的噬菌体越多，即被噬菌体侵染的活菌数越多，B正确；噬菌体在细菌

体内寄生，因而细菌能为噬菌体的增殖提供能量和原料，C正确；若杀病毒剂的量不足，则

会导致未侵染的噬菌体侵染作为指示剂的快生长分枝杆菌，从而使噬菌斑数量增多，导致结

果偏大，D错误。故选D。

答案：D

12.（2022•北京专题检测）下图表示类囊体膜上的电子传递过程及百草枯和敌草隆两种除草剂

的作用机制，相关说法正确的是（）

A.两种除草剂需混合使用才可起到除草的作用

B.两种除草剂都通过阻断光反应过程起到除草作用

C.两种除草剂都只对杂草起作用，对农作物不起作用

D.两种除草剂都既可阻断植物代谢也可阻断动物代谢

解析：敌草隆和百草枯是光合电子传递抑制剂，敌草隆竞争性结合QB位点，阻断其还原，

因而阻断电子传递过程，百草枯抑制电子向NADP+的传递，这些除草剂通过阻断电子传递

从而抑制光合作用，杀除杂草。两种除草剂单独使用也可起到除草的作用，A错误：两种除

草剂能阻断光合电子传递链，阻断光反应起到除草的作用，B正确；两种除草剂既对杂草起

作用，也对农作物起作用，C错误；两种除草剂不能阻断动物代谢，D错误。

答案：B

二、综合题

13.（2022・广东潮州期末考试）多肉植物因其根、茎、叶三种营养器官中至少有一种是肥厚多

汁而得名，由于其种类繁多、体型优美、形态奇特，能营造出优美的园林艺术效果而备受人

们喜爱。某同学养了一盆可爱的多肉植物，通过查阅大量文献后发现该植物在正常条件和长

期干旱条件下（白天气孔关闭、晚上气孔开放）光合作用途径不同，如图甲所示。图乙表示该

植物叶肉细胞CO2吸收速率的日变化情况。请据图回答下列问题：

正常条件下（一）、长期干旱条件下的

晚上（一）和白天（一一）

图甲

（1）暗反应包括等过程，影响该过程的内部因素有«

（2）长期干旱条件下，若上午11时突然增加环境中C02浓度，则短时间内该植物叶肉细胞中

C5含量的变化是（填“增加”“减少”或“基本不变”）o

（3）在长期干旱条件下，图乙0〜4时无光照，但该植物叶肉细胞的C02吸收速率大于0,该

时段内吸收的CO2能否被直接用来合成（C%0）?（填“能”或“不能”），原因是

（4）请结合图甲CO2的变化途径分析，长期干旱条件下该植物在白天仍能正常进行光合作用

的机制是______________________________________________________________________

解析：（1）光合碳循环即暗反应过程，包括CO2的固定和C3的还原等过程，暗反应的进行需

要相关酶的催化，CO2做原料，需要光反应提供H卡和ATP,光反应需要色素、酶、水、光

照等，故影响该过程的内部因素为酶的活性。（2）根据图甲可知，长期干旱条件下，该植物在

白天气孔关闭，不能通过气孔从外界吸收CO2,在上午11时突然增加环境中的CO2浓度，

对植物的光合作用没有影响，细胞中C5含量基本不变。（3）长期干旱条件下，图乙0〜4时无

光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供ATP和H+,吸收的CO2不能用来合成（CH2O）。

（4）由图甲可知，在长期干旱条件下，叶肉细胞夜晚吸收的CO2可以与PEP反应生成草酰乙

酸，草酰乙酸再转化为苹果酸储存在液泡中，在白天，苹果酸从液泡运出并通过分解产生CO2,

供光合作用利用，此外，线粒体中丙酮酸分解产生的C02也会供光合作用利用，因而长期干

旱条件下，该植物叶肉细胞在白天虽然气孔关闭，但仍能正常进行光合作用。

答案：(1)二氧化碳的固定和C3的还原酶的活性

(2)基本不变

(3)不能没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供ATP和H+

(4)夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭后，一方面

苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2,另一方面丙酮酸氧化分解提供C02,以保证光合作

用的正常进行

14.(2022・广东华南师大附中三模)在无土栽培生产实践中，氧不足已成为困扰无土栽培技术

大规模应用于生产的限制因子，科研人员拟从优化无土栽培营养液配方入手进行改进。钾是

植物光合作用必需的矿质元素，他们以南瓜植株为实验材料，采用营养液水培法进行了实验

研究，结果如下表所示。请回答下列相关问题：

净光合速率光补偿点气孔导度胞间CO2浓度

处理

[gmol/(m2s)][pmol/(m2s)][mol/(m2-s)](pmol/mol)

通气对照19.5820.90.34266

低氧胁迫13.1725.30.29248

低氧缺钾8.9628.70.24226

低氧高钾19.0622.50.37270

(1)在无土栽培生产中，植物根系主要以的方式吸收矿质元素，低氧主要抑制了根系

的(生理过程)，导致矿质元素吸收降低，而矿质元素如Mg参与形成，导

致光合作用受到抑制。

(2)根据实验结果，在无土栽培生产中若要维持南瓜植株的光合作用与呼吸作用的平衡，需要

的光照强度(“较高”或“较低”)。与其他组对比分析，低氧缺钾组南瓜植株净光

合速率下降的主要原因是。据此研究可采取措施

来缓解低氧胁迫造成的影响。

(3)研究表明，钾离子还能促进叶肉细胞中光合产物的运出，说明光合产物积累也是低氧缺钾

组净光合速率的限制因素。为验证光合产物积累会导致净光合速率下降，某兴趣小组同学查

阅文献得知蔗糖是光合作用的主要末端产物，而基因M能指导细胞膜上蔗糖转运蛋白的合

成。据此小组拟定实验设计思路：将生理状态相同南瓜幼苗均分成两组，对照组不做处理,

实验组做处理，在适宜的条件下培养一段时间后测定并比较o

解析：分析题表可知，与通气对照相比，低氧状态下植株的光补偿点较高。低氧和缺钾均可

使南瓜植株的净光合速率下降，高钾可使气孔导度、胞间CO2浓度均有所升高，缓解低氧胁

迫对净光合速率的影响。(1)由题意分析可知，低氧抑制了植株根系的有氧呼吸，产生的能量

减少，导致矿质元素吸收降低，故植物根系主要以主动运输的方式吸收矿质元素。Mg参与

叶绿素的合成，缺少Mg会导致光反应速率下降，光合作用受到抑制。（2）光补偿点为光合速

率与呼吸速率相等时所对应的光照强度，由题表可知，在无土栽培生产中若要维持南瓜植株

的光合作用与呼吸作用的平衡，需要的光照强度较高。与其他组对比分析，低氧缺钾组南瓜

植株气孔导度降低，胞间C02浓度降低，使得暗反应速率降低，净光合速率降低。据此研

究可在营养液中适当增加K+的浓度来缓解低氧胁迫造成的影响。（3）根据单一变量原则设

计实验，为验证光合产物积累会导致净光合速率下降，对照组不做处理，实验组敲除M基

因，其余无关变量均相同，在适宜的条件下培养一段时间后测定并比较两组植物的光合速率。

答案：（1）主动运输呼吸作用（或有氧呼吸）叶绿素

（2）较高气孔导度下降，胞间C02浓度降低在营养液中适当增加K+的浓度

（3）敲除M基因（或抑制M基因表达）植株的光合速率（或C02的吸收速率或0