2027届高中生物一轮复习讲义 第三单元 第15课时 光合作用和细胞呼吸的综合分析

第15课时光合作用和细胞呼吸的综合分析

考点一细胞呼吸、光合作用的物质和能量转化

整合-必备知识

光合作用CH配有氧呼吸

各项

ATP

二)-生命

NADPHNADP*ATPADP+Pi

ADP+Pi活动

4fH2

°2吸收H0

释放2

在叶绿体中主要在线粒体中

(1)物质方面

c暗反HC有氧呼吸rCHC有氧呼峰CO

821raseO2

物

质

方2

而

一，、光反应ZAcmi暗反应'UC行班呼吸

HH.O----------NADPH-------►CH)Q“

6第一、二阶段

一|H1有氧呼吸II。

回第三阶段H-

训练如果用蜴0标记土壤中的水，那么植物产生的二兔化碳和氧气是否含有出0?如果有,

写出18。的转移途径。

提示有，H2I8O经过光合作用的光反应转移给H2*o经过有氧呼吸的第二阶段转移给

,8

CO2O

(2)能量方面

暗

把储存在

反

反有机

应

ATP、应

一物中细胞储存在

NADPH用于

的化呼吸

中的化ATP中的生命

学能花季能

学能活动

(3)ATP、NADH和NADPH的来源与去路

米源第一阶段（葡萄糖）、第二阶段

仃氧（丙酮酸和水）

NADH

呼吸空宜第三阶段还原0?,产生H?O（释

放大量能址）

来源光反应水的光解产生

《ADPH湍

”一用于暗反应还原C,

第三阶段产生最多

来源三阶段均W

有氧

呼吸去留作为各项生命活动的贪接能源

物质并非唯一，还有

壁-光反应GTP、UTP等

光合

祚而匡的主要用于C：,的还原

|强化:迁移应用

考向一细胞呼吸、光合作用的物质和能量变化

1.（2025•豫北名校期末联考）如图表示某自养型牛.物进行光合作川和细胞呼吸的过程示意图,

图中①〜④表示反应过程°下列叙述正确的是（）

A.反应①②发生的场所只能分别是类囊体薄膜和线粒体内膜

B.反应③④分别表示CO?的固定和有氧呼吸的第•、二阶段

C.反应①产生的ATP可用于反应③和其他消耗能量的反应

D.NADP+是氧化型辅酶I,是光合作用产生的「的最终受体

答案C

解析若该自养型生物为箔细菌，则其反应①②发生的场所不在类囊体薄膜和线粒体内膜，

A错误；反应③表示暗反应过程，包括CO2的固定和C3的还原，B错误；反应①产生的ATP

可用于反应③和其他消耗空量的反应，如叶绿体内基因的表达等，C正确：NADP+是彖化型

辅酶n,D错误。

2.（2025・河北，4）对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是（）

A.类囊体膜上消耗HzO,而线粒体基质中生成HzO

B.叶绿体基质中消耗CO”而线粒体基质中生成CO2

C.类囊体膜上生成02,而线粒体内膜上消耗02

D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物

答案A

解析类囊体膜上进行水的光解消耗H?0,而线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，不生成

H20,A错误；叶绿体基质中进行暗反应，消耗CO2进行二氧化碳的固定，线粒体基质中进

行有氧呼吸第二阶段，涉及丙酮酸和水反应生成CC）2,B正确；类囊体膜上进行水的光解生

成02,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，消耗02和NADH生成水，C正确；叶绿体基

质中进行暗反应，合成糖类等有机物，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，分解有机物（丙

酮酸），生成CO?和NADH,D正确。

考点二“三率”的关系及测定

整合-必备知识

1.微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系

净光合速率

总

光呼吸速率

合

速

率

净光合速率

（以光合速率大于呼吸速率为例）

2.光合速率与呼吸速率的常用表示方法

项目含义表示方法（单位面积的叶片在单位时间内的变化量）

02产牛.（牛・成）速82固定速率或

真正光植物在光下实际合有机物产生（制

率或叶绿体释放上绿体吸收C02

合速率成有机物的速率造、生成）速率

。2量量

植物或叶片或叶植物或叶片或

净光植物有机物的扰案

肉细胞0?释放尸肉细胞C02有机物积累速率

合速率速率

速率吸收速率

单位面积的叶片在

黑暗中吸收黑暗中C02释

呼吸速率单位时间内分解有有机物消耗速率

速率放速率

机物的速率

点拨总光合速率=净光合速率+呼吸速率

①光合作用消耗的(302量=从环境中吸收的C02量+呼吸释放的C02量

②光合作用产生的。2量=释放到环境中的量+呼吸住用消耗的。2量

3.自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的变化

CO2的吸收速率

图1自然环境中一昼夜植物co2吸收速率变化

图2密闭容器中一昼夜CO2浓度变化

(1)图1的B点、图2的B'C段形成的原因：凌晨约2时〜4时，温度降低，细胞呼吸减

弱，CO?释放量减少。

(2)图1的C点、图2的C'点：此时开始出现光照，光合作用启动。

(3)图1的D点、图2的D'点：此时光合作用强度笠土细胞呼吸强度。

(4)图1的E点、图2的F'G'段形成的原因：温度过高，部分气孔关闭，COz供应不足,

出现“光合午休”现象。

(5)图1的F点、图2的H点：此时光合作用强度笠工细胞呼吸强度，之后光合作用强度小

于细胞呼吸强度。

(6)图1的G点、图2的匕点：此时光照强度降为0,光合作用停止。

(7)图2所示一昼夜密闭容器中植物能(填“能”或“不能”)正常生长，原因是J'点低于A'

点，说明一昼夜密闭容器中C02浓度减少，即总光合作用量大于总细胞呼吸量。

4.测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法

(1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化

啾有色液滴off有色液滴

毛细管f毛细管

绿色植物—绿色植物

NaOH溶液击NaHCO：,溶液

(吸收CO?)(提供CO?)

“黑暗”下，有色液滴“光照”下，有色液滴

左移距离代表有铳呼吸右移距离代表释放O2的

消耗5量，即呼吸速率址，即净光合速率

①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，即“真正光合速率”。

②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。与

图中两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相

同。

（2）“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量

A卬=%-卬八（A卬

表示截取部分叶片

在〃卜时内光合作用

合成的有机物）

同一叶片，给截取对称位置真正光合速率=AW

予遮光和光照面积均为5的叶的平均值/（Sxr）.

处理且阻止两片，烘干称乖，即单位时间单位面

部分的物质和记为WA和％积的叶片制造的有

能用转移机物的垃

将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值,曝光的一

半测得的数据变化值代友净光合作用强度值,最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是

该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。

⑶“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化

?①从某一水层取样，装入若干个等体积黑瓶和白

瓶中,并分别测得初始溶辄址

评）一段时间后,分别

测出黑、白瓶的溶

辄量并算出平均值

&④计算

a.“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量;“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。

h.在有初始值的情况下，黑瓶中0?的减少量（或C02的噌加最）为有氧呼吸晶;白瓶中。2的

增加量（或CO2的减少量）为净光合作用量:二者之和为真正光合作用量。

C.在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量一黑瓶中测得的现有量=真正光合作汨量。

（4）“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量

本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合

速率（S为叶圆片面积）。

在1。时将整个.在12时将整个一

在〃装置移动至熙暗中，叶装置移动至光照中,券”

在：俏附移走的在12时移走的在14时移走的

叶圆片X（干重xg）叶圆片Y（干重yg）叶圆片Z（干重zg）

净光合速率=（z-y）/2S；呼吸速率=（x—y）/2S；真正光合速率=净光合速率+呼吸速定=9

+z-2v)/2S»

强化-迁移应用

考向二“三率”的关系及测定

3.（2023・北京，3）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO?吸收速率的影响如图。对此图

理解错误的是（）

#、

第

宅

d芋

。

A.在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升

D.在高光强下，M点左侧COn吸收速率升高与光合酶活性增强相关

C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用

D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大

答案C

解析CO2吸收速率代表净光合速率，在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因

是呼吸速率上升，植物需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2

吸收速率升高，主要原因是随着温度的升高，光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速

率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO?吸收速率最大，即净光

合速率最大，光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。

4.某同学欲测定植物叶片的总光合速率，做如图所示实验,在叶柄基部做环剥处理（仅限制

叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cn?的叶圆片烘

干后称其质量，测得叶圆片的总光合速率=（7y—6z—x）/6（g.cm-2.h」）。不考虑取叶圆月的机

械损伤和温度微小变化对叶片生理活动的影响，则M处的实验条件是（）

环剥后的叶柄,_,

M

上午10时移走的叶下午4时移走的叶叶阑片（干而7申1

国片（干重x克）网片（干重y克）'恻片（十照克）

A.下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时

B.下午4时后将整个实验装置遮光3小时

C.下午4时后将整个实验装置遮光1小时

D.下午4时后在阳光下照射3小时

答案C

解析上午10时叶圆片干重为x克，下午4时叶圆片干重为y克，这段时间内叶圆片既进行

了光合作用，又进行了细胞呼吸，因此（y-x）/6（gcmP.h」）可表示这段时间内叶圆片的净光

合速率；已测得叶圆片的总光合速率，因此叶圆片的呼吸速率可求得为（7y-6z—x）/6-（y-

x）/6=（y-z）（g-cm-2.h-,）,因此M处的实脸条件是下午4时后将整个实脸装置遮光1小时，C

符合题意。

考向三光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析

5.（2024.新课标，31）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d）,分别置于密闭装置

中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间⑺后

测定装置内02浓度，结果如图所示，其中M为初始02浓度，c、d组02浓度相同。回答下

列问题：

⑴太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是

_______________________________，原因是__________________________________________

⑵光照，时间时，a组CO?浓度____________（填“大于”“小于”或“等于"）b组。

（3）若延长光照时间，c、d组02浓度不再增加，则光照/时间时，a、b、c中光合速率最大的

是组，判断依据是____________________________________________________________

（4）光照/时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会

（填“升高”“降低”或“不变”）。

答案（1）红光和蓝紫光光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫

光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（2）大于（3）b密闭容器中，c的O2浓度不再增加，说明

此时由于CO?不足，导致光合速率减弱，光合速率等于呼吸速率；a组02浓度等于初始浓度，

也意味着光合速率等于呼吸速率；而b组此时的光合速率仍然大于呼吸速率。综上所述，b

组的光合速率最大（4）升高

解析（2）b组02浓度高于a组，说明光合速率大于呼吸速率，整体表现为吸收C02,释放

O2o因此，a组CO2浓度元于b组。（4）d组02浓度等于c组是由于密闭容器中CCh的限制，

此时光合速率等于呼吸速率，打开容器之后，提供了更多的C02,此时即便以C组的光照强

度照光仍然可以使幼苗的光合速率上升，大于呼吸速率。

课时精练

［分值：100分］

［1〜5题，每题6分：6〜9题,每题7分。共58分］

一、选择题

1.（2025・黄石二模）如图是某植株叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。下列

叙述错误的是（）

0：co2

①②③④

A.若细胞①处于黑暗环境中，那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率

B.若将该植株置于细胞②对应的光照强度下••段时间，则植株的干重将减小

C.细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO?量为Ni与N2的和

D.对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量Ni小于m?

答案D

解析细胞①处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，因此该细胞单位时间内放出的CO2量

即为呼吸速率，A正确；细胞②对应的光照强度下光合作用强度等于呼吸作用强度，但由于

植林中存在不能进行光合作用的细胞，会消耗有机物，所以若将该植株置于细胞②对应的光

照强度下一段时间，则植株的干重将减小，B正确：细胞③光合作用强度大于呼吸作用强度，

光合作用所需的CCh来源于外来的CO2和呼吸作用产生的CO2,故光合作用所利用的CO2

量为N］与N2的和，C正确；细胞④表示细胞从外界吸收02并释放CO2,吸收02与释放CO?

的量相等,物质的量Ni等于im,D错误。

2.（2025•巴中二模）如图为植物叶肉细胞内的部分代谢过程，①〜⑦为相关生理过程。下列叙

述正确的是（）

无机盆无机盐5艇

A.干旱缺水时和植物缺铁时，首先受到影响的均为过程③

B.转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用

C.若过程③中02的产生量等于过程⑥中02的吸收量，则该细胞所在植株的有机物总量将

增加

D.图中过程③©⑥⑦均可产生ATP

答案B

解析干旱缺水时，会引起叶片气孔关闭，首先受到影响的是过程④，A错误；过程①表示

水分子进入细胞，其方式有自由扩散和协助犷散，过程②表示无机盐离子进入细胞，主要通

过主动运输，因此转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用，B正确；图中光反应过档③中

02的产生量等于有氧呼吸过程⑥中。2的消耗量，则该叶肉细胞净光合作用量等于0,该细胞

所在植株的有机物总量将减少，C错误；无氧呼吸第二阶段不产生ATP（过程⑦），因此图中

产生ATP的过程有③@⑥，D错误。

3.如图为某绿色植物自然状态下一天中的CO?量的变化情况。据图分析，下列叙述错误的

是（）

7

娟

0

1

.

骑

O

。

A.一天中的光合作用时间大于12小时

B.一天中该植物干重最大的时刻是18：00

C.中午时b曲线下降原因是气孔关闭，CO?供应不足

D.一天中呼吸作用产生的CO?量可用两曲线之间围成的面积表示

答案C

解析据题图分析可知，6:00之前有CO?的消耗，18:00之后仍然有CO?的消耗，说明这

些时间段内都能进行光合作用，故一天中的光合作用时间大于12小时，A正确：据图可知,

18:（X）时CO2吸收量接近。，净光合速率接近0,此后细胞呼吸速率大于光合速率，消耗更

多的有机物，故大约18:00时该植物干重最大，B正确；中午曲线b吸收CO2速率下降，

代表净光合速率下降，但是CO?的消耗量增加，即总光合速率增强，由于总光合速率=净光

合速率+呼吸速率，故曲线b下降的原因是该植物的呼吸速率增强，C错误：据图可知，一

天中呼吸作用产生的CO2量可以通过计算两曲线（a和b）之间围成的面积来得到，这是因为曲

线a表示CO?消耗量，代表总光合速率，曲线b表示CO?吸收量，代表净光合速率，呼吸速

率=总光合速率一净光合速率，D正确。

4.（2025•郑州一模）用不同强度的光照射某种植物叶片，并将其每100cn?叶面积的CO?吸收

速率表示在图中。假设每天光照为14小时，昼间的光照强度超过光饱和点，而夜晚为完全黑

暗，根据如图所示数据计算该植物每100cm?叶面枳每天会从外界净吸收的CO?量是（）

CO2吸收速率4mg/（ioocm2叶面积♦小时）］

A.370mgB.300mgC.360mgD.440mg

答案A

解析由题图可知，该植物在光照强度为光饱和点时的争光合速率为30mg/（100cm?叶面

积•小时），呼吸速率为5mg/（100cm2叶面积•小时）；由题意可知，该植物每天光照为14小时,

黑暗时间为10小时。故该植物每100cn?叶面积每天会从外界净吸收的CO?量=14X30-

5X10=370（mg）,A正确。

5.生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源，

B植株无光源，中间用挡板隔开（挡板既能遮光又能隔绝气体交换）（如图甲）。然后在适宜条件

下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率，得

到图乙曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响，下列叙述错误的是（）

光合作用速率

甲乙

A.a点对应的时刻为测定的起始时刻

B.ab、cd段限制光合速率的因素均为CO?浓度

C.b点为撤去挡板的时刻

D.c点时A植株光合速率等于B植株

答案D

解析观察图乙，a点之疔没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作，所以a

点对应的时刻为测定的起始时刻，A正确：ab段挡瓶存在，A植株的光合作用消抖.CQ2,导

致容器内CO2浓度逐渐降低，限制光合速率，cd段挡板报去后，B植株的呼吸作用释放CO?

被A植株利用，但随CO?消耗，CO2浓度再次成为限制因素，因此ab、cd段光合作用均受

CCh浓度限制，B正确；ab段，A植株光合速率逐渐降低，由于有适宜光源，因此ab段A

植株光合速率下降的原因是随着容器内COz浓度逐渐降低，在b点之后，光合速率又逐渐上

升，说明b点对应撤去挡板的时刻，C正确；挡板打开后，B植林有光照，但因为距离远，

光照强度小于A植株，所以c点时A植株光合速率大于B植株，D错误。

6.氧化石麋烯（GO）是一种纳米材料，被广泛应用于农业生产中。研究人员为探究GO是否

会影响植物的生长发育，利用黑麦草进行相关实验，得到如表数据。下列叙述正确的是（）

净光合速

组GO浓度总叶绿素/气孔导度/(pimol胞间二氧化碳浓度/

率/(pimol

别Z(mg-g-,)（mg-g-1）HaOm2*s-1)（gmolCOa-mol'）

CO2-m2-s')

103.3115.230.314185.25

2103.4715.700.324182.25

3203.1914.530.309191.50

4303.0213.850.288194.75

5402.8313.250.282201.75

6502/513.000.280200.20

A.净光合速率可用黑麦草单位时间内CCh的固定量表示

B.第3〜6组净光合速率降低是由于GO引起黑麦草叶片气孔部分关闭

C.推测20〜50GO可能会破坏叶绿体结构，降低总叶绿素含量

D.I：述实验说明少量GO释放到土壤中就会抑制植物的生长

答案C

解析净光合速率可用黑麦草单位时间内CO2的吸收量表示，A错误；第3〜6组净光合速

率降低的原因是叶绿素含量下降，因为第3〜6组气孔导度虽然下降，但胞间二氧化碳浓度反

而上升，可见第3〜6组净光合速率降低的原因不是GO引起黑麦草叶片气孔部分关闭，B错

误；上述实脸不能说明少量GO释放到土康中就会抑制植物的生长，因为第2组实脸绐果表

现为净光合速率上升，D错误。

7.（2026.湖北部分高中协作体联考）在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同

的叶圆片，抽出空气，利用装置图甲，进行光合速率测定。图乙是利用装置图中测得的数据

绘制成的坐标图。下列叙述错误的是（）

活塞若色液

橡皮寒

刻度管

L容器

空W缓冲液

瞬-叶圆片

甲乙

A.从图乙可看出，F植物适合在较弱光照下生长

B.光照强度为Iklx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴左移

C.光照强度为3klx时，，E、F两种植物的叶圆片产生Ch的速率相等

D.光照强度为6klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短

答案C

解析根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点比E植物低，则两植物中F适合在较弱光照

下生长，A正确；光照强度为Iklx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E

植物叶圆片会吸收装置中的。2,使液滴左移，B正确；光照强度为3klx时，E、F两种植物

叶圆片释放0?的速率相等，但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片，故光照强

度为3klx时，E、F两种植物的叶圆片产生02的速率不相等，C错误：光照强度为6klx时，

E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，E植物叶圆片释放的。2

多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。

8.（2026•安徽鼎尖名校大联考）某研究者为探究某种植物光合速率与呼吸速率对生长发育的影

响，进行如下实验：选取长势一致的该植物幼苗，均分为7组，分别置于20°C、23℃、26°C、

29℃、32℃、35℃、38℃的恒温环境中（光照强度、CXh浓度等其他条件均相同且适宜）。

每组幼苗先暗处理1h,再光照1h,测定从实验初始到光照结束时的干重变化量（结果如表）。

下列叙述正确的是（）

温度/℃20232629323538

从实验初始到光照结

13431-1-4

束时的干重变化/mg

暗处理1h后干重变化

-2-4-6-8-10-8-8

量/mg

A.该植物进行光合作用时，当光照强度突然增强，短时间内Cs的量将会减少

B.23℃和29℃时，该植物的净光合速率相等

C.35c时，该植物幼苗的总光合速率为7mg/h

D.26c恒温24h条件下，只有光照时间超过9h,该植物幼苗才能正常生长

答案D

解析当光照强度突然增强时，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，从而促进C］的

还原，Cs的生成速率增加，此时Cs的消耗速率尚未改变，故Cs的量增加，A错误；据题意，

暗处理Ih的干重变化量（设为x）即呼吸速率，从实脸初始到光照结束时的干重变化（设为y）

是1h的光合作用与2h呼吸作用带来的有机物变化量，总光合速率等于y+2x,净光合速率

等于y+x,23℃时的净光合速率=3+4=7（mg/h）,29℃时的净光合速率=3+8=1l（mg/h）,

35℃时的总光合速率=-l+8X2=15（mg/h）,B、C错误；26℃恒温24h条件下，需通过

“有机物积累量＞0”判断植.物能否正常生长，26℃时的呼吸速率=6mg/h,净光合速率=4

4-6=10mg/h,设光照时间为th,则黑暗时间为（24-t）h,即101—6（24—即只有光照

时间超过9h,该植物幼苗才有有机物积累，才能正常生长，D正确。

9.芝麻是我国主要的油料作物之一，也是四大食用油料作物的佼佼者。科研人员以室内盆栽

为实验材料，测定了黑芝麻、白芝麻在中度干旱土壤中的相关代谢指标，结果如图所示。下

列叙述错误的是()

T匚I黑芝麻

ynI

g65.f350.()名白芝麻

E()

60.n)300.0

)250.()

、55.n)

芸50.(k200.0

把J150.0

45.nk

热

猴)1(X)0

n)50.0

事.

n)0

=1()20

实验天数/d

图2

ST

Z.

J口黑芝麻

U7(

P.凶白芝麻

IU6C

)i5(

#4(

劣

液2(

虫M

去I

史102()

实验天数/d

图3

A.随着实验天数的增加，白芝麻和黑芝麻的叶绿素含量都降低，且白芝麻组的叶绿素含量

降低幅度较黑芝麻组的大

B.若实验第10d与第20d时的气孔导度、呼吸速率、懒的量及活性均相同，则与实验第10

d时相比，实验第20d时白芝麻暗反应速率升高

C.干旱条件下黑芝麻根细胞内的可溶性氨基酸含量可能会升高，从而提高根的细胞液浓度

进而提高植物根系的吸水力

D.实验进行到第50天时，白芝麻的净光合作用速率降为0,此时其叶肉细胞的光合作用速

率大于呼吸作用速率

答案B

解析由图1可知，白芝麻的叶绿素含量低于黑芝麻，随着实验天数的增加，白芝麻和黑芝

麻的叶绿素含量都降低，白芝麻组的叶绿素含量降低幅度较黑芝麻组的大，A正确：若实睑

第10d与第20d时的气孔导度、呼吸速率、酶的量及活性均相同，但据图2、3可知，第20

d白芝麻胞间CCh浓度升高但净光合速率下降，说明白芝麻的暗反应速率降低，B错误；白

芝麻植株的净光合作用速率降为0,整个植株的光合作月速率等于呼吸作用速率,但由于只

有叶肉细胞能进行光合作用，故此时其叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，D正确。

二、非选择题

10.(14分)(2025•安徽，16)为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了

油菜的野生型(WT)及MP/P基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝渍)条件

下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。

0

•8

/76

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博

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0

三1

0

回答下列问题。

(1)据图1分析，低氧胁迫LN/P/P基因过量表达会使根细胞有氧呼吸,原因

是.。有

氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为中储存的能量。

(2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入

分子A、B或C时，E增多并累积(图2a)；当加入F、G或H时，E也同样累积(图2b)。根

据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：

加入AE枳累

。♦I

(a)A-B—C-D—►E-j-F-G-H

丙二酸阳遇

E积累加入G

(b)A-B-*C-D-

丙二酸阻遏

图2

说明：字母A~H表示一系列分子。

(3)科研小组还发现，低氧条件下，MP/P基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结

合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是__________________________________________________

__________________________________________________________________________________O

(4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质(最终电子受体)是

，而最终提供电子的物质(最终电子供体)是。

答案(1)增强在低氧胁迫时，OE的根细胞氧浓度明显高于WTNADH(2)有氧呼吸第

二阶段是从A到II再到A的循环过程(3)OE根细胞呼吸速率高于WT,令•利于根细胞吸收

N、Mg等矿质元素，促进0E光合速率的增加，且光合速率的增加量高于呼吸速率的增加量

(4)NADP+H20

解析(1)比较图1左图可知，低氧胁迫下，OE组会使根细胞有氧呼吸增强；比较图1右图

可知，低氧胁迫下，OE组的氧浓度明显高于WT组。(2)丙二酸的加入会导致E积累：分子

A、B、C和F、G、H均为E的前体或可通过代谢转化为E,表明有氧呼吸第二阶段代谢路

径具有循环性。故提出：假设物质H能转化为A。(3)低氧条件下，与野生型相比，MP/P基

因过量表达株的根有氧呼吸增强，消耗了更多的有机物，则MP/P基因过量表达株需要更多

的光合产物输出：对于植株来说，进行光合作用的细胞主要是叶肉细胞，而进行呼吸作用的

细胞是整个植株所有的细胞，因此低氧条件下，MP/P基因过量表达株的叶片净光合速率高

于野生型，由此才能满足低氧条件下，MP/P基因过量表达株的根有氧呼吸增强。(4)光反应

中水在光下分解为H+、O2和e，e一经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH,因此，

+

光反应中最终的电子供体是H2O,最终的电子受体是NADPo

11.(14分)何首乌块根可入药，具有极高的药用价值。图1为何首乌叶肉细胞进行光合作用

和有氧呼吸的过程，图中A代表细胞结构，3-磷酸丙糖(PGAL)是一种重要的三碳化合物，既

参与光合作用，又参与呼吸作用，光合作用过程中，部分PGAL被磷酸转运器转入细胞质基

质中生成蔗糖，何首乌合成的淀粉主要运输到块根储存。研究发现，保卫细胞中淀粉积累会

导致气孔开放程度降低。图2为某何首乌植株氧气吸收速率和氧气释放速率随时间的变化曲

线，其中，0〜4h为无光条件，4〜8h光照强度逐渐增加，其他条件相同且适宜。回答下列

问题：

氧气吸

收速率a

4『时间/h

氧气释b.............................XJ—

放速率

图2

(1)结构A是,水释放的高能电子经过一-系列的传递，最后在A的表面与

电子受体以及才结合，使高能电子的能量转移并储存在NADPH中。

(2)图1中⑥过程产生CO2的场所是。卡尔文循环过程中，每产生6个PGAL就会有

1个PGAL离开卡尔文循环，若离开卡尔文循环的PGAL为4个，则需要次卡尔文

循环。

(3)研究人员发现去除何首乌的块根后，植株光合速率降低，分析导致这一结果的原因可能是

(4)图2中该何首乌植株消耗氧气的过程是有氧呼吸的第阶段。在4〜6h之间，该绿

色植物的光合作用速率(填“大于”“小于”或“等于")呼吸作用速率。

答案（1）叶绿体类囊体（薄膜）NADp+（或氧化型辅酶H）（2）线粒体基质12（3）去除块

根后，保卫细胞中淀粉积累，导致气孔导度下降，CO?供应减少，使得