新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题2细胞的物质和能量代谢课件

第一部分核心考点突破专题二细胞的物质和能量代谢融会贯通·构建知识网络概念辨析·筛查知识漏洞深挖教材·练习长句描述重难盘查·突破核心考点课标自省·明确备考方向课标自省·明确备考方向2.2细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域2.2.1说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响2.2.2解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质2.2.3说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能2.2.4说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量融会贯通·构建知识网络概念辨析·筛查知识漏洞1．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP。()2．腺苷三磷酸分子由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。()3．ATP与ADP相互转化速率快，且转化过程主要发生在细胞核内。()4．吸能反应一般与ATP的合成反应相联系。()5．人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”，该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA的参与。()6．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。()√×××√×7．探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应设置0℃、37℃和100℃三个温度梯度进行实验，并记录实验数据。()8．制作酸奶的过程中，乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2。()9．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可以产生大量ATP。()10．探究酵母菌细胞呼吸的方式时，检测指标可以是酵母菌培养液的浑浊程度。()11．叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶。()×××××12．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。()13．测得的某植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率。()14．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用。()15．在光补偿点时，植物的净光合速率等于呼吸速率。()16．某植物体CO2释放量大于零，此时该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。()√√×××17．农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下，呼吸速率降低，储藏寿命显著延长。()18．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。()19．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度。()20．干旱初期，植物缺水主要影响光合作用的光反应。()×√√×深挖教材·练习长句描述1．ATP在细胞中的含量很少，却能保证生命活动的需要，原因是______________________________。2．细胞内的吸能反应和放能反应与ATP合成和水解有怎样的联系？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ATP与ADP相互转化的速率很快吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。也就是说，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通3．酶制剂适于低温(0～4℃)保存的原因是_________________________________________________________________________________。4．溶菌酶具有抗菌消炎的作用，原因是_______________________________________。5．细胞呼吸过程产生的NADH不能用于光合作用的暗反应，原因是______________________________________________________________________________________________________________。低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，并且在适宜的温度下酶的活性可以升高溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，杀死细菌细胞呼吸过程产生的NADH又叫还原型辅酶Ⅰ，光合作用暗反应需要的是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，它们是两种不同的物质6．将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有O2释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，_____(填“有”或“没有”)O2释放，原因是_____________________________________________________________________。有类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能7．若将某种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现该植物的有氧呼吸增强，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．一天中Y时蔬菜温室大棚内CO2浓度达到最高，但Y时的光照强度大于蔬菜的光补偿点，原因是_____________________________________________________________________________________________。该种植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生反应生成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增强大棚内CO2浓度达到最高，说明此时蔬菜光合速率等于大棚内所有生物的呼吸速率，大于蔬菜的呼吸速率重难盘查·突破核心考点核心考点一酶在细胞代谢中的作用1．酶的来源、作用、本质和特性2．与酶有关的三类曲线(1)酶的作用原理曲线①酶的作用原理是降低反应的活化能。②表示无催化剂催化时反应进行所需要的活化能的是ad段。③表示有无机催化剂催化时反应进行所需要的活化能的是bd段，表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是cd段。④无机催化剂降低的活化能是ab段，酶降低的活化能是ac段，故酶降低活化能的作用更显著。(2)酶的特性曲线①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较，表明酶具有高效性。②图2中两曲线比较，说明酶具有专一性。(3)影响酶促反应速率的因素曲线①温度和pH图甲和图乙显示，温度过高、过酸、过碱都会使酶失活，而低温只是使酶的活性降低，并未破坏酶的空间结构，条件适宜时酶活性可恢复。从图丙和图丁可以看出，反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。②反应物浓度和酶浓度图甲中，OP段的限制因素是反应物浓度；图乙中，反应物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。真题感悟常考题型一酶的本质、特性及相关曲线

(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(

)A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质典例1C【解析】红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。故选C。

(2023·浙江6月卷)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。典例2组别甲中溶液(0.2mL)乙中溶液(2mL)不同时间测定的相对压强(kPa)0s50s100s150s200s250sⅠ肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0ⅡFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9Ⅲ蒸馏水H2O2溶液00000.10.1下列叙述错误的是(

)A．H2O2分解生成O2导致压强改变B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C．250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性C【解析】

H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确；据表分析可知，甲中溶液是酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s之前(200s)Ⅰ组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0，故250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比Ⅰ、Ⅱ组可知，在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。故选C。

(2023·天津卷)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是(

)A．该酶基因突变B．该酶基因启动子甲基化C．该酶中一个氨基酸发生变化D．该酶在翻译过程中肽链加工方式变化【解析】基因突变后可能导致蛋白质结构发生改变，进而导致酶活性降低，A正确；若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基因的转录过程无法正常进行，合成的酶的数量会发生变化，但是酶的空间结构和活性均不会发生变化，B错误；若该酶中一个氨基酸发生变化(氨基酸种类变化)或该酶在翻译过程中肽链加工方式变化，都可能导致该酶的空间结构变化而导致功能改变，活性降低，C、D正确。故选B。典例3B

(2022·海南卷)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是(

)A．该酶可耐受一定的高温B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同典例4D【解析】据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；据图可知，在t1时，反应速率与温度的关系为40℃＜50℃＜60℃＜70℃，即酶促反应速率随温度升高而增大，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中70℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。归纳提升：应用“四看法”分析酶促反应曲线一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量间的关系。二看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，曲线未达到平衡时，限制因素是横坐标所表示的因素；当曲线达到平衡状态后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。三看特殊点：找出曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等，理解特殊点的意义。四看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。真题感悟常考题型二酶促反应的影响因素

(2023·浙江1月卷)某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是(

)A．温度 B．底物C．反应时间

D．酶量典例5B【解析】由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。所以研究的因素是底物，B正确；由题干可知，两组实验的反应时间均为12min温度均为45℃且酶量一致，所以研究的因素不是温度、反应时间和酶量，A、C、D错误。故选B。(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。典例6实验组①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA组分＋＋－＋－蛋白质组分＋－＋－＋低浓度Mg2＋＋＋＋－－高浓度Mg2＋－－－＋＋产物＋－－＋－根据实验结果可以得出的结论是(

)A．酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性B．蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高C．在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性D．在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性【解析】由①组可知，酶在低浓度Mg2＋条件下也有产物生成，说明并非一定要在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性，A错误；由第③组和第⑤组对比可知，只有蛋白质组分的酶，其催化活性在低浓度Mg2＋和高浓度Mg2＋条件下，均无产物生成，说明在两种条件下都没有催化活性，B错误；由第④组和第⑤组对比可知，在高浓度Mg2＋条件下，第④组有产物生成，第⑤组没有产物生成，说明RNA组分具有催化活性，蛋白质组分没有催化活性，C正确，D错误。C

(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是()典例7组别pHCaCl2温度(℃)降解率(%)①9＋9038②9＋7088③9－700④7＋7058⑤5＋4030注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白CA．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物【解析】分析②③组可知，③组没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。

(2023·湖南卷)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是(

)A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类典例8

C【解析】干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；腌制过程中添加食盐、糖等可制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般果蔬的保存温度为零上低温，C错误；高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。故选C。归纳提升：“四步法”分析酶的实验题1．分析实验目的，确定自变量与因变量(检测指标)。2．明确实验原理(新情境题的题干中会有提示，要注意提炼)。3．准确书写实验步骤，注意遵循实验的对照原则、单一变量原则及科学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤。4．如果是选择题，要依据实验原理、实验原则，利用所学的生物知识进行综合分析，然后作出判断；如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析，以确定所填答案。

核心考点二ATP在细胞代谢中的作用1．ATP的结构和组成(1)1分子ATP＝1分子腺苷＋3分子磷酸基团。(2)ATP中含有两个特殊的化学键，其中远离腺苷的特殊化学键容易水解与合成。(3)辨析几种不同物质中A的含义2．ATP的合成、利用与细胞代谢的关系3．ATP产生与O2供给量的关系真题感悟常考题型一ATP的结构、来源和利用

(2022·浙江1月卷)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是(

)A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键(特殊化学键)C．在水解酶的作用下不断地合成和水解D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带典例1D【解析】一个ATP分子中含有一个腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖)、3个磷酸基团，具有2个高能磷酸键(特殊化学键)，A错误，B错误；酶具有专一性，ATP与ADP循环转化所需酶的种类不相同，ATP水解酶催化ATP水解，ATP合成酶催化ATP的合成，C错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。

(2022·北京卷)ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是(

)A．含有C、H、O、N、PB．必须在有氧条件下合成C．胞内合成需要酶的催化D．可直接为细胞提供能量【解析】

ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。典例2B

(2022·江苏卷)下列关于细胞代谢的叙述正确的是(

)A．光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATPD．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP【解析】光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但能进行有氧呼吸，C错误；供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP，D错误。故选B。典例3B

(2020·全国Ⅲ卷)参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。典例4反应部位(1)______________叶绿体的类囊体膜线粒体反应物葡萄糖/丙酮酸等反应名称(2)____________光合作用的光反应有氧呼吸的部分过程合成ATP的能量来源化学能(3)______化学能终产物(除ATP外)乙醇、CO2(4)____________(5)__________细胞质基质无氧呼吸光能O2、NADPHH2O、CO2【解析】

(1)由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸，反应场所为细胞质基质。(2)由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸。(3)光合作用的光反应中光能转化成活跃的化学能，储存在ATP中。(4)光合作用的光反应的产物还有O2和NADPH。(5)线粒体内进行有氧呼吸的第二、三阶段，第二阶段产物为CO2，第三阶段产物为H2O。归纳提升：细胞内产生与消耗ATP的常见结构转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应阶段消耗ATP：暗反应阶段、自身DNA复制、转录和蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录和蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等常考题型二ATP与ADP相互转化过程

(2021·海南卷)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(

)A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内典例5B【解析】根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据题意“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。

(浙江卷)ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是(

)A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B．ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D．ATP分子中的2个特殊化学键不易断裂水解【解析】

ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸，因此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量，A错误；ATP—ADP循环使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，B错误；ATP水解远离腺苷的特殊化学键断裂，形成ADP和Pi，同时释放能量，C正确；ATP分子中含有2个特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键很容易水解，D错误。典例6C

(上海卷)下列化学反应属于水解反应的是(

)①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADPA．①② B．①③C．②③ D．①②③【解析】核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸；葡萄糖经过呼吸作用第一阶段转变为丙酮酸；ATP通过水解，远离A的特殊化学键断裂，释放能量。典例7B

(全国Ⅰ卷)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子，用α、β、γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(1)某种酶可催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的______(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的______(填“α”“β”或“γ”)位上。典例8γα【解析】

(1)ATP水解产生ADP时，断开远离腺苷的特殊化学键，也就是将γ位磷酸基团水解下来。所以ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP时，应当是γ位磷酸基团发生了转移。(2)dATP作为DNA生物合成的原料时，会脱掉远离腺苷的两个磷酸基团，如果需要将32P标记到新合成的DNA分子上，则32P的磷酸基团应在dATP的α位上才能保留下来，进入DNA中。归纳提升：解答ATP相关问题时注意以下6点。(1)ATP、磷脂及核酸的组成元素相同，都是C、H、O、N、P。ATP中含有的五碳糖为核糖。(2)一个ATP分子含有两个特殊化学键，ATP中远离腺苷的那个特殊化学键容易形成和断裂。(3)吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP，人在运动状态下ATP和ADP的相互转化速率大于安静状态下的转化速率。(4)物质出入细胞时，协助扩散不消耗ATP，主动运输、胞吞和胞吐消耗ATP。(5)生命活动所需要的ATP主要来自有氧呼吸。(6)无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量储存在不彻底的氧化产物(乳酸或酒精)中，没有释放出来。核心考点三光合作用和细胞呼吸的物质和能量转化1．光合作用和细胞呼吸过程(1)物质转变过程图中b～h表示的物质依次是O2、ATP、ADP、NADPH、C5、CO2、C3。①～⑤表示的生理过程的具体场所依次是类囊体薄膜、叶绿体基质、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。(2)相应元素转移过程(3)能量转化过程2．外界条件变化时，C5、C3、NADPH、ATP物质的量的变化模式图(1)光照强度变化(2)CO2浓度变化真题感悟常考题型一细胞呼吸的过程

(2023·广东卷)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是()A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳【解析】游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H](还原型辅酶Ⅰ)，这两个阶段产生的[H](还原型辅酶Ⅰ)在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水。故选A。典例1A

(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是()A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATPB．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成典例2C【解析】有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段在线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。故选C。(2023·全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是()A．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP典例3C【解析】植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；a阶段无二氧化碳产生，b阶段二氧化碳释放较多，a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现，B正确；无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，C错误；酒精跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。故选C。(2023·山东卷)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是()A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒典例4B【解析】玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，说明细胞质基质内H＋转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度运输，液泡中H＋浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确；转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。故选B。归纳提升：对细胞呼吸的场所、过程、条件要精确把握(1)原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜上。真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。(3)如果某生物无O2的吸收和CO2的释放，则该生物只进行无氧呼吸(产物为乳酸)或已死亡。(4)无氧呼吸的产物中没有水，如果细胞呼吸的产物中有水，则一定是进行了有氧呼吸。(5)由于酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸均可以产生CO2，故不能依据有无CO2的产生来判断酵母菌的细胞呼吸方式。(6)无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物的成熟红细胞；原核细胞无线粒体，但大多数可进行有氧呼吸。真题感悟常考题型二光合作用的过程(2023·湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是()典例5CA．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强B．Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2【解析】叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；Mg2＋是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误；PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H＋、电子和O2，D正确。故选C。(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是()A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢典例6D【解析】叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。故选D。(2023·山东卷)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。典例7(1)该实验的自变量为_______________________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有______________(答出2个因素即可)。(2)根据本实验，________(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。拟南芥种类、光照强度CO2浓度、温度不能强光照射下突变体的NPQ相对值比野生型的NPQ相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量______(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是________________________________________________。少突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤【解析】

(1)据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结合题图分析实验的自变量有拟南芥种类和光照强度。影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。(2)据图分析，强光照射下突变体的NPQ相对值比野生型的NPQ相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。(3)据图分析，强光照射下突变体中NPQ相对值较大，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。

(2023·湖南卷)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L－1(K越小，酶对底物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：典例8(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是_______________(填具体名称)，该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成_________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过____________长距离运输到其他组织器官。3-磷酸甘油醛蔗糖维管组织(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度______(填“高于”或“低于”)水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。高于高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同【解析】

(1)玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2固定的直接产物是3-磷酸甘油酸，然后直接被还原成3-磷酸甘油醛。3-磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的主要糖类，蔗糖在长距离运输时通过维管组织。(2)干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2减少，而玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度高于水稻。(3)将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度，而植物的光合作用强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到最大，对CO2的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。归纳提升：分析光合作用中物质含量变化的方法1．过程图法分析C3、C5等物质含量变化的一般程序(1)绘制光合作用模式简图(2)从物质的生成和消耗两个方面综合分析，如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化2．连续光照和间隔光照下有机物合成量的分析(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)一直光照条件下，NADPH和ATP过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下，NADPH和ATP基本不积累，能够被充分利用。因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比持续光照处理时有机物积累量要多。核心考点四总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系1．光合作用与细胞呼吸的内在联系2．四种状况下“光合与呼吸”的关系(1)A点：只进行细胞呼吸。(2)AB段：总光合速率<呼吸速率。(3)B点：为光补偿点，总光合速率＝呼吸速率。(4)B点以后：总光合速率>呼吸速率。(5)C点：C点对应的光照强度为光饱和点。4．呼吸速率和净光合速率的测定方法注：在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，此即“总光合速率”。真题感悟常考题型光合作用和细胞呼吸的强弱与植物生长发育的关系

(2023·湖北卷)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是()A．呼吸作用变强，消耗大量养分B．光合作用强度减弱，有机物合成减少C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少典例1D【解析】高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。故选D。

(2023·新课标卷)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物典例2关于这些措施，下列说法合理的是()A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度【解析】措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；措施③风干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利用率，促进光合作用，B错误；措施②春化处理是为了促进花芽形成，⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误；措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。故选A。A

(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是()A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率典例3D【解析】初期容器内CO2浓度较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2浓度下降O2浓度上升，A错误；由于密闭容器内的CO2浓度下降，O2浓度上升，从而使植物光合速率逐渐降低，呼吸作用逐渐升高，直至两者平衡趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。(2022·广东卷)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。典例4回答下列问题：(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量______，原因可能是_________________________________。(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。高遮阴条件下植物合成较多的叶绿素糖类等有机物(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：实验材料：选择前期_______________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以_________为对照，并保证除_______________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是_______________________________________________。培养条件A组遮光比例探究能提高作物产量的具体的最适遮阴比例是多少【解析】

(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。(2)比较图b中B1叶绿素含量为5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1组的净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，B组的平均净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75，高于A组的11.8，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。(3)为了排除无关变量对实验结果的干扰，实验材料应选择前期培养条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗进行实验，在重复实验中以A组作为对照组，B组和C组作为实验组，并保证除遮阴比例外其他环境条件一致；如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮阴比例是多少。

(2023·浙江1月卷)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。典例5回答下列问题：(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是_______________________________。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的______结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的_______________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有___________________________________________________________(答出2点即可)。叶绿体中的色素易溶于无水乙醇C5ATP和NADPH研究光合产物从源分配到库生成过程；研究净光合积累有机物的量(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率_________(填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量_________(填“增加”或“减少”)。库源比降低导致果实单果重变化的原因是___________________________________________________________________________________________________。降低增加库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是________________________________________________________________________。离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10g以上为合格)的是哪一项？______。A．除草

B．遮光C．疏果

D．松土C【解析】

(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇，因此用乙醇作为提取液。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的C5结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能，合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有研究光合产物从源分配到库生成过程，研究净光合积累有机物的量等。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低；果实中含13C光合产物的量增多；库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。(4)根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多。(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的是疏果，减小库和源的比值，能提高果实产量，故选C。归纳提升：分析环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系1．光补偿点的移动(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。2．光饱和点的移动相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，光饱和点C应右移(C′点右上移)，反之左移(C′点左下移)。核心考点五光合作用与呼吸作用的影响因素及应用1．光合速率影响因素的曲线分析(1)环境因素：光照强度、CO2浓度和温度等(2)内部因素：光合色素的含量、酶活性等①阳生植物与阴生植物对光能的利用能力不同，阳生植物的光补偿点与光饱和点均大于阴生植物的。②植物叶面积指数、叶龄不同，对光能的利用能力不同。图甲：合理密植有利于有机物的积累。图乙：成熟叶片的光合作用最强。2．影响细胞呼吸的四类曲线3．密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化曲线(1)光合速率等于呼吸速率的点是C、E。(2)图甲中N点低于虚线，说明一昼夜CO2含量降低，净光合速率大于0，植物有机物的积累量大于0，该植物一昼夜表现为生长。(3)图乙中N点低于虚线，说明一昼夜O2含量降低，净光合速率小于0，植物有机物的积累量小于0，该植物一昼夜没有生长。4．自然环境中一昼夜植物光合作用曲线分析(1)积累有机物的时间段：ce段。(2)制造有机物的时间段：bf段。(3)消耗有机物的时间段：Og段。(4)一天中有机物积累最多的时间点：e点。(5)一昼夜有机物的积累量：SP－SM－SN。常考题型光合作用和呼吸作用的影响因素(2022·海南卷)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是()真题感悟典例1BA．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C．四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短【解析】本实验是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，自变量为CO2浓度(NaHCO3溶液浓度)，温度和光照为无关变量，A错误；当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气时，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率，B正确；四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片上浮需要的时间最长，说明其光合速率最小，C错误；若在4℃条件下进行本实验，由于低温会使酶的活性降低，净光合速率可能降低，故各组叶圆片上浮所需时长可能均会延长，D错误。故选B。

(2022·北京卷)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出()A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高C．CO2浓度为200μL·L－1时，温度对光合速率影响小D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高典例2D【解析】分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，A正确；分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L－1时，最适温度为25℃左右；当CO2浓度为370μL·L－1时，最适温度为30℃；当CO2浓度为1000μL·L－1时，最适温度可能超过40℃，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高，B正确；分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L－1时，光合速率随温度的升高而改变程度不大，而CO2浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较大，所以表明CO2浓度为200μL·L－1时，温度对光合速率影响小，C正确；分析题图可知，10℃条件下，CO2浓度为200μL·L－1至370μL·L－1时，光合速率有显著提高，而CO2浓度由370μL·L－1升高至1000μL·L－1时，光合速率几乎不变，所以不能表明10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。故选D。

(2023·浙江6月卷)植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。典例3回答下列问题：(1)光为生菜的光合作用提供_________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因_________作用失水造成生菜萎蔫。能量渗透(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为___________________，最有利于生菜产量的提高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。与CK组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，