高考总复习优化设计二轮用书生物学(适用于新高考新教材)4.细胞呼吸和光合作用

4细胞呼吸和光合作用1.(2023·山东威海二模)线粒体功能失调时,其内部的细胞色素c被释放到细胞质基质中,不仅直接影响水和大量能量的产生,还会导致细胞凋亡。线粒体自噬性降解可消除功能失调的线粒体对细胞的不良影响,同时缓解因O2堆积后产生的氧自由基对细胞的损伤。下列说法错误的是()A.细胞色素c分布在线粒体内膜上B.细胞色素c引发的细胞凋亡受到严格的基因调控C.线粒体的自噬性降解与线粒体内部产生的水解酶有关D.氧自由基可能通过诱发线粒体DNA突变对细胞造成损伤2.(2023·河南三模)落地生根、仙人掌等景天酸代谢植物的叶片,晚上气孔开放,在细胞质基质中的PEP羧化酶作用下,CO2与PEP结合形成OAA(草酰乙酸),进一步还原为苹果酸积累在液泡中;白天气孔关闭,苹果酸转运出液泡后在NADP—苹果酸酶作用下氧化脱羧放出CO2进行光合作用。下列相关分析正确的是()A.景天酸代谢植物主要在夜间进行光合作用的暗反应阶段B.景天酸代谢植物固定CO2的场所有细胞质基质和叶绿体基质C.景天酸代谢植物细胞液的pH在夜间逐渐升高、白天逐渐降低D.景天酸代谢途径是植物定向变异的结果,是植物适应干旱的特征之一3.(2023·辽宁模拟)癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP的现象,称为“瓦堡效应”。肝癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如下图所示。下列叙述正确的是()注:NADH是一种氢的载体,也可用[H]表示。A.过程①和③都能产生少量的ATPB.“瓦堡效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖越多,释放的能量越少C.过程③产生的NAD+对①过程具有抑制作用D.过程②会消耗①过程产生的NADH4.(2023·湖北应城模拟)某水稻品种在光照强度为8~10μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于细胞呼吸释放的CO2量;日照时长短于12h才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1d后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温度为35℃/25℃,光照强度为2μmol/(s·m2),每天光照时长为14h。下列说法错误的是()A.在该人工气候室的条件下,该水稻种子能正常萌发并长出绿叶B.若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,将光照强度换为10μmol/(s·m2),其他条件不变,该水稻能繁育出新的种子C.在使用植物生长调节剂解除水稻种子休眠时,需考虑施用的浓度、时间和气候条件等D.在水稻植株正常生长过程中,存在分子水平上的基因表达稳态、激素分泌稳态和酶活性的稳态5.(2023·湖北武汉一模)为研究气温升高对淡水湖泊生态系统的影响,生态学家开展了水体增温实验,发现水体增温4℃时,浮游植物和浮游动物的生物量均下降,营养级间的能量传递效率降低。下列说法错误的是()A.水体增温导致浮游植物生物量显著下降的原因是其呼吸速率下降B.水体增温可能会引发水体中O2含量减少和CO2含量升高C.水体增温持续可能会导致水体中顶级消费者最先消失D.水体增温导致呼吸速率加快是能量传递效率明显降低的主要原因6.(2023·山东联考模拟)当同时给予植物红光和远红光照射时,光合作用的效率大于分开给光的效率,这一现象称为双光增益效应,如图1所示;出现这一现象的原因是光合作用过程中存在两个串联的光系统,即光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,其作用机理如图2所示。以下相关说法正确的是()图1图2A.光系统Ⅰ位于叶绿体类囊体,光系统Ⅱ位于叶绿体基质B.双光增益是通过提高单位时间内光合色素对光能的吸收量来实现的C.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ通过电子传递链串联起来,最终提高了光能的利用率D.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ产生的氧化剂都可以氧化水,从而生成氧气7.(2023·湖南岳阳三模)新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。某科研小组采用无土栽培的方法,研究正常通气与低氧条件对两个新疆棉品种(甲、乙)根系细胞呼吸的影响,一周后测得根系中丙酮酸和乙醇含量,实验结果如下图所示,下列说法不正确的是()A.正常通气情况下,新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸B.正常通气情况下,新疆棉根系细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质C.低氧条件下,新疆棉根系细胞吸收无机盐能力下降D.低氧条件下,催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种乙8.(2023·山东威海二模)为研究光照强度对植物光合作用强度的影响,将若干株玉米置于22℃的封闭温室内,水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度,测量此过程中不同光照强度下玉米单位时间内气体的释放量,绘制曲线如下图所示。下列说法正确的是()A.光照强度低于c时,释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的CO2B.光照强度为c时,单位时间内玉米光合作用产生O2的量为(n-m)μmolC.光照强度为d时,玉米叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量等于细胞呼吸消耗O2的量D.与光照强度为d时相比,光照强度为e时玉米叶绿体基质中CO2含量增多答案：1.C解析由题干信息可知,线粒体功能失调时,细胞色素c被释放到细胞质基质中,会直接影响水和大量能量的产生,而水和大量能量的产生是有氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内膜,因此可推知细胞色素c分布在线粒体内膜上,A项正确;细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种程序性死亡,B项正确;在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬,因此线粒体的自噬性降解与溶酶体内部水解酶有关,溶酶体内的水解酶在核糖体上合成,C项错误;自由基会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,因此氧自由基可能通过诱发线粒体DNA突变对细胞造成损伤,D项正确。2.B解析暗反应过程需要光反应阶段提供的NADPH和ATP等,夜间无光照,不能进行暗反应阶段,A项错误;分析题意可知,景天酸植物可通过暗反应过程在叶绿体基质中完成CO2的固定,也可在细胞质基质中完成CO2与PEP结合形成OAA的过程,B项正确;景天酸植物在夜间不能进行光合作用,有CO2的积累,pH降低,白天进行光合作用,有CO2的消耗,pH升高,C项错误;变异是不定向的,D项错误。3.D解析据图可知,①表示细胞呼吸的第一阶段,能产生少量的ATP,③表示无氧呼吸的第二阶段,不产生ATP,A项错误;癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖厌氧呼吸(无氧呼吸)产生ATP的现象,称为“瓦堡效应”,癌细胞消耗的葡萄糖越多,释放的能量也越多,B项错误;过程③产生的NAD+是过程①形成NADH的原料,对①过程具有促进作用,C项错误;②表示丙酮酸彻底氧化分解形成CO2和水,表示有氧呼吸第二、三阶段,有氧呼吸第三阶段要消耗前两个阶段产生的NADH,因此过程②会消耗①过程产生的NADH,D项正确。4.B解析水稻种子能正常萌发并长出绿叶需要适宜的温度、水分、氧气,这些人工气候室的条件均满足,A项正确;该水稻品种日照时长短于12h才能开花,而题干条件每天光照时长为14h,无法正常开花,且光照强度换为10μmol/(s·m2)无法积累有机物生长,因此不能繁育出新的种子,B项错误;在使用植物生长调节剂解除水稻种子休眠时,需考虑施用的浓度、时间和气候条件等,确保浓度、时间适宜和气候条件适合种子萌发,C项正确;植物正常生长时,存在分子水平上的基因表达稳态、激素分泌稳态和酶活性的稳态,调控机体正常生命活动,D项正确。5.A解析水体增温导致浮游植物生物量显著下降的原因是其呼吸速率加快,消耗有机物的速率加快,所以水体增温可能会引发水体中O2含量减少和CO2含量升高,A项错误,B项正确;因为能量流动是单向流动、逐渐递减的,故最高营养级获得的能量较少,故水体增温持续可能会导致水体中顶级消费者最先消失,C项正确;水体增温导致呼吸速率加快,通过细胞呼吸散失的能量增加,则流向下一个营养级的能量减少,则能量传递效率明显降低,D项正确。6.C解析绿色植物进行光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,故两个光系统都位于类囊体薄膜上,A项错误;单位时间内光合色素对光能的吸收量取决于光照强度、光合色素的量等,由图可知,双光增益现象得益于PSⅠ和PSⅡ之间形成电子传递链,相互促进,最终提高了光能的利用率,B项错误,C项正确;由图可知,只有光系统Ⅱ可以氧化水,D项错误。7.D解析正常通气情况下,新疆棉根系细胞会存在有氧呼吸,图中显示正常通气情况下,甲品种和乙品种都有乙醇产生,所以新疆棉根系细胞还存在无氧呼吸,新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,A项正确;正常通气情况下,新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,综上所述,新疆棉根系细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质,B项正确;低氧条件下,图中数据表明,两个品种的新疆棉根系细胞产生乙醇的量明显增加,新疆棉根系细胞主要进行无氧呼吸,释放的能量少,主动运输受阻,所以吸收无机盐的能力下降,C项正确;低氧条件下,甲品种根细胞中的丙酮酸含量低于乙品种,而产生的乙醇含量却高于乙品种,故催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种甲,D项错误。8.B解析光照强度处于在a和b之间时,植物只进行细胞呼吸,处于b和d之间时,