光合色素及光合作用的基本过程光合作用的影响因素及应用（练）解析版

第4章细胞的能量供应及利用

考点13光合色素及光合作用的基本过程

考点14光合作用的影响因素及应用（精练）

1.（2022春•信阳校级月考）在进行光合色素的提取和分离实捡时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色

素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环，如图。下列说法错误的是（）

A.提取色素时加入少许CaCO3保护色素和少许SiO2有助「充分研磨

B.若提取的是缺镁叶片中的色素，则①②两圈色素环颜色较淡

C.①©两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光

D.①色素环呈现橙黄色，③色素环呈现蓝绿色

【分析】色素分离实验的原理是色素在层析液中溶解度不同，溶解度从大到小依次是胡萝卜素、叶黄素，

叶绿素a、叶绿素b,溶解度越大，扩散的越快。

【解答】解：A、提取色素时加少许SiO2可使研磨更充分，加少许CaCO3可保护色素，A正确；

B、镁是合成叶绿素的原料，若叶片缺镁，则叶绿素含量少，会使最内侧的两圈色素环为叶绿素a、叶绿

素b的颜色较淡，B错误；

C、外侧的①②两圈色素环的色素为胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光，C正确：

D、①色素环为胡萝卜素，呈现橙黄色，③色素环为叶绿素a,呈现蓝绿色，D正确。

故选：B,

【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验

的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学

习过程中注意积累.

2.（2020•云南模拟）为探究pH对叶绿素稳定性的影响，某科研小组进行了如卜.实验。下列叙述错误的

是（）

组号叶绿素溶液/mLpH值处理时间/min溶液颜色

①3.08.010绿色

②3.07.010绿色

③3.06.010黄绿色

④3.05.010黄褐色

A.叶绿素可用无水乙醉提取

B.该实验设置了四个实验组，是一个对比实验

C.该实验说明叶绿素在酸性条件下不稳定，在碱性条件下稳定

D.由该实验结果推测，酸雨可能会造成茂类植物光合作用能力下降

【分析】I、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色索时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研

磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不

同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、

叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。

2、分析表格数据：在pH为7或8的环境中，色素溶液的颜色均为绿色，但在酸性环境下色素溶液的颜

色由绿色变成黄绿色或黄褐色，说明酸性环境下的叶绿素可能因稳定性较差而被分解。据此答题。

【解答】解:A、叶绿素可用无水乙醇提取，A正确；

B、该实验设置了四个实验组，是一个对比实验，B正确；

C、在pH为7或8的环境中，色素溶液的颜色均为绿色，但这不能说明叶绿素在碱性环境中不会被破坏，

如碱性增强时色素可能会被破坏，C错误；

D、由该实验结果推测，酸雨可能破坏叶绿素会造成藻类植物光合作用能力下降，D正确：

故选：Co

【点评】本题结合表格数据，考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细

节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注

意积累。

3.（2022•东城区二模）贝口阿托菌利用氧化H2s产生的能量固定CO2合成有机物，下列微生物与贝口阿

托菌在生态系统中属于同一组成成分的是（）

A.乳酸菌B.大肠杆菌C.蓝细菌D.酵母菌

【分析】生态系统的生物成分：

牛产者消费者分解者

营养方式自养异养异养

主要生物绿色植物动物营腐生生活的细菌和真菌

地位生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分

制造有机物，储存能量，

加快生态系统的物质循环，有分解有机物，供生产者重

作用为消费者提供食物和栖

利于植物的传粉和种子的传播新利用

息场所

【解答】解：贝日阿托菌利用氧化H2s产生的能量固定C02合成有机物，属于生产者。

A、乳酸菌属于分解者，A错误：

B、大肠杆菌属于分解者，B错误；

C、蓝细菌能进行光合作用合成有机物，属于生产者，C正确；

D、酵母菌是一种真菌，属于分解者，D错误。

故选：Co

【点评】本题考查生态系统的结构，要求考生识记生态系统的组成成分，尤其是生物成分的种类及对应

的生物类别，再根据题干要求做出准确的判断。

4.如图表示植物细胞中的某些代谢过程，其中①〜⑥代表各种物质。下列叙述错误的是（）

A.光照强度是影响①②间循环速率的重要因素

B.③转化为④时光能就转化成了活跃的化学能

C.物质⑤和⑥进行跨膜运输时都不需消耗能量

D.的循环速率与③④的循环速率相互制约

【分析】据图分析•：图中①是五碳化合物、②是三碳化合物、③是ATP、④是ADP和Pi、⑤是水、⑥

氧气。

【解答】解：A、光反应产生的［H］和ATP用于三碳化合物的小原，所以光照强度是影响①②间循环速率

的重要因素，A正确；

B、③转化为④时活跃的化学能就转化成了有机物中稳定的化学能，B错误；

C、物质⑤和⑥进行跨膜运输时的方式都是自由扩散，所以都不需消耗能量，c正确；

D、光反应产生的［印和ATP用于三碳化合物的还原，所以①②的循环速率与③④的循环速率相互制约，

D正确。

故选：Bo

【点评】本题考杳光合作用的相关知识，意在考查考生对图形的提取信息分析能力，理解所学知识点，

把握知识间的内在联系综合运用解决问题的能力。

5.（2022•石家庄三模）将正常生长的绿萝盆栽，由夏季中午炎热环境转移到温度适宜但光照强度相同的

环境中培养，短时间内叶绿体会发生的变化的是（）

A.H2O在光下分解速率减弱

B.卡尔文循环减弱

C.逆的比值下降

ATP

Co

D.—的比值上升

05

【分析】在夏季正午，由于气温过高，植物的气孔关闭，吸收二氧化碳减少。由夏季中午炎热环境转移

到温度适宜但光照强度相同的环境中培养，植物吸收的二氧化碳增多，光合速率加快。

【解答】解：A、结合题意可知，环境变化中光照强度不变，故H2O在光卜.分解速率不变，A错误；

B、进入细胞的二氧化碳增多，则卡尔文循环增强，B错误；

C、环境变化中光照强度不变，虽然温度变化酶的活性发生了改变，但是细胞内ATP和ADP的相互转化

是时刻不停且动态平衡的，血的比值几乎不变，C错误：

ATP

Co

D、进入细胞的二氧化碳增多，CO2+C5-C3的过程加快，短时间内」的比值上升，D正确。

C5

故选：Do

【点评】本题考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，掌握物质变化和能量变化

过程，能结合所学的知识准确判断各选项。

6.（2021春•济南市校级期末）用一定浓度的NaHSCh溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内检测到叶绿体中

C3的含量下降，C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是（）

A.促进叶绿体中CO2的固定

B.抑制叶绿体中C3的还原

C.抑制叶绿体中［H］的形成

D.促进叶绿体中ATP的合成

【分析】1、叶绿体中C3的含量下降，C5的含量上升的原因有两种：

①C3的合成量减少，C3消耗量不变，则C3的含量下降；C5的合成量不变，C5消耗量减少，则C5的含

量上升；这种情况是由于暗反应中二氧化碳的含量降低，CO2的固定减弱，C3的还原暂时不变导致；

②C3的消耗量增加，C3合成量不变，则C3的含量下降；C5的合成量增加，C5消耗量不变，则C5的含

量上升：这种情况是由于［H］和ATP的量增多，原因是光反应加强，C3的还原加快，C02的固定暂时不

变导致。

2、叶绿体中C3的含量上升，C5的含量下降的原因有两种：

①C3的合成量增加，C3消耗量不变，则C3的含量上升；C5的合成量不变，C5消耗量增加，则C5的含

量下降；这种情况是由于暗反应中二氧化碳的含量上升，导致能够使CO2的固定加快，C3的还原暂时不

变引起；

②C3的消耗量减少,C3合成量不变,则C3的含量卜升：Q的合成量减少,C5消耗量不变,则C5的含

量下降；这种情况是由于光照减弱，光反应减弱，［H］和ATP含量减少，C3的还原减慢，C02的固定暂

时不变导致。

【解答】解：A、若NaHS03溶液促进叶绿体中C02的固定，则CO2被C5固定形成的C3增加1,则消耗

的C5增加，故C5的含量将减少，C3的含量将增加，A错误；

B、若NaHS03溶液抑制叶绿体中C3的还原，则被还原的C3减少，生成的C5减少，而C02被C5固定

形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少，B错误；

C、若NaHSO3溶液抑制叶绿体中［H］的形成，意味着暗反应中C3的还原过程变慢，生产的C5减少，而

CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少，C错误；

D、若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成，则被还原的C3增多，消耗的C3增加，生成的C5增多，

而C02被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将减少，C5的含量将增加，D正确。

故选：Do

【点评】本题主耍考查光合作用中光反应和喑反应的相关知识点，要求学生掌握光合作用日光反应和喑

反应的过程及关系，并结合所学知识判断各选项，难度适中。要注意，光反应离不开光，暗反应有光无

光均可进行。光反应需要暗反应提供的ADP和Pi,暗反应需要光反应提供的ATP和［H］,两者相互依存，

是统一不可分割的整体。

7.(2022春•开封期末)植物进行光合作用时，CO2与C5结合后被RuBP竣化前(Rubisco)催化生成1

分子不稳定的C6化合物，并立即分解为2分子C3化合物。Rubisco在催化反应前必须被激活，CO2可

与Rubisco的活性中心结合使其与Mg2+结合而被活化，光照时叶绿体基质中的H+和Mg?*浓度升高也

可调节Rubisco的活性。下列相关分析错误的是（）

A.CO2既是Rubisco的底物，又是活性调节物，低浓度CO2可使C5含最增多

B.增强光照时，叶绿体基质中Rubisco对C5的亲和力增强，C3合成速率加快

C.激活的Rubisco催化合成不稳定C6的过程需光反应提供ATP和NADPH

D.对正常进行光合作用的植物停止光照后，C3的消耗速率将会降低

【分析】植物的光合作用包括光反应和暗反应阶段，光反应阶段的场所是叶绿体类囊体薄膜，完成水的

光解和ATP的合成，产生NADPH、ATP和氧气，NADPH、ATP用于暗反应阶段C3的还原；暗反应阶

段的场所是叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和C3的还原，产生糖类等有机物。

【解答】解：A、CO2与C5结合后能被RuBP段化酶催化，而且CO2可与Rubisco的活性中心结合使其

与Mg2+结合而被活化，故CO?既是Rubisco的底物，乂是活性调节物。低浓度C02会使二氧化碳固定

速率减慢，消耗的C5减少，而C3还原生成C5的速率不变，故C5含量会增多，A正确；

R、增强光照时叶绿体基质中的H+和M/+浓度升高使Rubisco的活性增强,进而对CQ?与C5结合后的

催化效率更高，生成C6化合物更快，C3合成速率加快，B正确：

C、激活的Rubisco催化合成不稳定C6的过程不需光反应提供ATP和NADPH,NADPH、ATP用于暗反

应阶段的C3的还原过程，C错误；

D、对正常进行光合作用的植物停止光照后，光反应停止，无NADPH、ATP生成，暗反应速率降低，

C3的消耗速率将会降低，D正确。

故选：Cu

【点评】本题旨在考查学生理解光合作用过程的物质变化、光合作用的影响因素等知识要点，把握知识

的内在联系，形成知识网络，并结合题干信息进行推理、综合解答问题。

阅读下列材料，回答8题。

材料I:燃料乙醇是一种可再生能源。利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着

重大意义。目前，用于纤维素酶生产的主要是真菌。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株

的相关研究，过程如图：

材料II:科学家通过开发生物燃料替代化石燃料，可实现节铠减排。如图为生物燃料生产装置示意图:

8.结合材料II的信息，下列分析合理的是（）

A.光照时，微藻产生ADP和NADP+供给暗反应

B.该体系产油量的高低不受温度和pH等影响

C.图中①为C02,外源添加可增加产物生成量

D.图中②为暗反应阶段产生的酒精等有机物质

【分析】I、光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能讲行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应

价段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的.

2、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和［H］,氧直接以分子的形成释

放出去，［H］则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二

是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中

的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应，

【解答】解：A、光照时，微藻光反应产生ATP和NADPH供给喑反应，A错误；

B、温度和pH影响能活性，该体系产油量的高低受温度和pH等影响，B错误；

C、图中①为海洋微藻呼吸作用产生的CO2,外源添加C02可促进海洋微藻的光合作用，进而增加产物

生成量，C正确；

D、图中②为呼吸作用产生的酒精等有机物质，暗反应阶段没有酒精的生成，D错误。

故选：Co

【点评】本题考查学生从题中获取相关信息，并结合所学九台作用的过程做出正确判断，属丁识记和理

解层次的内容，难度适中。

9.（2022•韶关二模）德国马普研究所人员在《科学》杂志发表论文，宣布成功制造了人造叶绿体，并利

用光和该系统实现了CO2到有机物的转化（如图所示），下列说法错误的是（）

A.TEM模块具有吸收和转换光能的作用

B.CETCH循环模块需要TEM模块生成的［H］来还原CO?

C.在同等条件下人造叶绿体可能比植物叶肉细胞积累的有机物更多

D.若人造叶绿体得以广泛运用，一定程度上可以抵消碳排放，实现碳中和

【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，①光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜

K）：水的光解产牛NADPH与氧气，以及ATP的形成：②光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的某

质中）：C02被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和［H］的作用下还原生成糖类等有机物。光合作

用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过

程。

【解答】解：AB、分析题图，TEM模块模拟光反应阶段，CETCH循环模块模拟的是暗反应阶段，故

TEM模块具有吸收和转换光能的作用，并生成［H］和ATP,还原C3,不能直接还原CO2,A正确，B错

误；

C、同等条件下，植物叶肉细胞在进行光合作用合成有机物的同时也进行了呼吸作用，消耗了一部分有

机物，而人造叶绿体只进行光合作用合成有机物，所以在同等条件下人造叶绿体可能比植物叶肉细胞积

累的有机物更多，C正确；

D、人造叶绿体只吸收C02,不会进行呼吸作用，不能产生二氧化碳，若得以广泛运用，一定程度上可

以抵消碳排放，实现碳中和，D正确。

故选：Bo

【点评】本题以人造叶绿体为情境，考查叶绿体的结构和功能以及光合作用的过程，旨在考查考生的理

解能力、获取信息的能力和综合运用能力，以及生命观念、科学思维的核心素养。

10.（2020•山东模拟）如图表示在一定的光照强度和温度下，植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情

况，下列有关说法错误的是（）

光合作用增长速率

°CO1浓度

A.与D点相比，C点时细胞内［H］的含量较高

B.与A点相比，B点时细胞内的C5含量较低

C.图中C点时光合作用速率达到最大值

D.图中D点以后限制光合速率的主要环境因素是光照强度或温度

【分析】图中，光合作用增长速率类似于加速度，因此只要增长速率大于零，光合作用强度就不断增加。

图中可以看出，BC段增长速率最大，到D点是增长速率降为。，此时光合作用强度达到最大。

影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、C02浓度等，一般光合作用达到饱和点时，自变量将

不再成为限制因素。

【解答】解：A、与D点相比，C点时细胞内C02含量少，C02固定产生的C3少，需要的［H］少，因此

积累【H】的含量较高，A正确；

B、与A点相比，B点时细胞内的CO2含量多，CO2固定消髭的C5多，因此枳累的C5含量较低，B正

确；

C、图中纵轴代表光合作用增长率，D点之前光合速率一直在增长，因此D点光合速率最大，C错误；

D、横坐标表示二氧化碳浓度，D点时光合速率不再随着二氧化碳浓度的升高而加快，说明D点时二氧

化碳不再是限制因素，此时限制光合作用速率的主要环境因素是光强和温度，D正确。

故选：Co

【点评】本题考杳了光合作用和呼吸作用的有关知识，要求考生识记光合作用和有氧呼吸过程中的物质

变化，掌握影响光合作用的环境因素以及作用机理，同时具有一定的曲线和实验分析能力。

II.(2022•长沙模拟)自工业革命以来，全球环境中的03浓度增加了一倍多。科学家研究了增加03对玉

米光合作用的影响，结果如表所示，下列说法不正确的是1)

净光合速率(pmol气孔导度(mobm叶绿素含量胞间CO2浓度百粒重(g)每穗籽粒

-m2>s1)-2*s'1)(g*m-2)(gmohmol1)数量

未添加03组280.140.51.030.3391

添加03组220.10.521.327.3417

A.03可能通过影响玉米光合作用的喑反应，使玉米产量下降

B.气孔导度主要通过影响细胞水分含量来影响光合作用的强度

C.环境CO2浓度、气孔导度会影响CO2的供应而影响光合作用

D.03导致的玉米减产是通过减少籽粒重量，而不是籽粒的数量

【分析】分析表格：自变量为是否添加03,因变量为净光合速率、气孔导度、叶绿素含量胞间C02浓度、

百粒重、每穗籽粒数量。表中显示：未添加03组净光合速率、气孔导度、百粒重都比添加03组高。

【解答】解•：A、由表可知：添加03组中气孔导度和百粒重量小于未添加03组，胞间二氧化碳浓度大

于未添加03组，而光合作用的暗反应消耗二氧化碳生成有机物，所以03可能通过影响二氧化碳浓度影

响光合作用，A正确；

B、气孔导度主要通过影响细胞内二氧化碳含量来影响光合作用，B错误；

C、环境中CO2浓度、气孔导度都会影响细胞内C02的供应量，从而影响光合作用，C正确；

D、由表可知：添加O?组的百粒重小干未添加03组,而每穗籽粒数量大干未添加03组,所以03是通

过减少籽粒重量导致玉米减产，D正确。

故选：Bo

【点评】本题结合表格，主要考查影响光合速率的环境因素，要求考生识记影响光合速率的环境因素，

能正确分析表格，明确自变量与因变量，进而得出正确的结论，再结合所学知识判断各选项，属于考纲

中识记和理解层次的考查。

12.（2022•衡阳二模）细胞呼吸和光合作用的原理在农业生产中具有广泛的运用。下列有关叙述中，错误

的是（）

A.中耕松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收

B.农作物生长发自过程中，及时去掉哀老变黄的叶片有利于有机物的积累

C.合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物的光合作用强度

D.温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证02供应

【分析】1、绿色植物的光合作用是绿色植物通过叶绿体，利田光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的

有机物，并释放出氧气的过程。影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度等。为

了提高农作物的产量，就要充分的利用光能，合理密植、间作套种充分的利用光能的重要措施，增加光

合作用的有效面积等。

2、细胞呼吸原理的应用：

1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于极细胞对矿质离子的主动吸收。

2）利用酹母菌发酵产生酒精的掠埋酿酒，利用具发醉产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。

3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。

4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。

5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽抱杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。

6）提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸

张乏力。

7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。

8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。

【解答】解：A、松土可以增加土壤中的空气含量，有助于植物根系细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞

对无机盐的吸收，A正确；

B、在作物种植过程中，及时云除老叶等措施，减少有机物的消耗，增加有机物的积累，从而实现增产

的目的，B正确：

C、种植过密，植物叶片相互遮羔，被遮羔的叶片不能光合作用彳日仍然要呼吸作用消耗有机物，这样有

机物积累减少；种植过稀，部分光能得不到利用，光能利用率低；增施农家肥，土壤中的微生物会将有

机物分解为无机盐和CO2,从而有利于植物的光合作用，故合理密植和增施有机肥均有利于提高农作物

的光合作用强度，C正确；

D、温室种植农作物时，为促进光合作用，白天要适时通风，以保证CO2供应，D错误。

故选：D。

【点评】本题考查细胞呼吸和光合作用的相关知识，要求考生识记影响光合作用速率和细胞呼吸速率的

环境因素，能理论联系实际，运用所学的知识合理解释生活中的生物学问题。

13.（2022•山东模拟）下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述正确的是（）

A.“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2以提高光合作用效率

B.“晾晒种子”能延长储存时间，是因为自由水大量转化为结合水，细胞呼吸速率降低

C.“落红不是无情物，化作春泥更护花"，反映了有机质可以被植物重新吸收利用

D.”轮作”是利用了不同作物对光照强度需求的差弁，从而提高了光能的利用率

【分析】1、提高农作物的光能的利用率的方法有：

（I）延长光合作用的时间；

（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；

（3）光照强弱的控制；

（4）必需矿质元素的供应；

（5）二氧化碳的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。

2、在一定范围内，水的含量增加，呼吸作用增强。

【解答】解：A、“正其行，通其风”，保证空气流通，能为植物提供更多的二氧化碳提高光合作用速率，

A正确；

B、“晾晒种子”能延长储存时间，是因为晾晒丢失大量自由水，降低种子的含水量，降低细胞呼吸速率,

B错误；

C、植物能够在土壤中吸收无机盐，不从土壤中吸收有机物，“落红不是无情物，化作春泥更护花“，原理

是落叶中的有机物被土壤微生物分解为无机物，被植物吸收利用，C错误；

D、”轮作”是利用了不同作物对矿质元素需求的差异，从而提高了土壤中矿质元素的利用率，D错误。

故选：Ao

【点评】本题考查学生对生物学原理在农、业生产上的应用相关知识的了解•，要求学生掌握无合作用和呼

吸作用的过程，属于理解和应用层次的内容，难度适中。

14.（2022秋•锦州期末）原本牛活在干旱地区的多肉植物,经研究发现某CO2固定过程非常特殊,被称为

景天酸代谢途径，其光合作用产生的中间产物苹果酸在CO2的固定和利用过程中起到重要作用。过程

如图所示。据图分析，下列说法错误的是（）

A.进行景天酸代谢的植物白天进行光反应，积累ATP和NADPH,晚上进行暗反应合成有机物

B.图示的代谢方式可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水，从而使该类植物适应干旱环境

C.与常见的C3代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物

D.多肉植物在其原生地环境中，其液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化

【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜二）：水的光解产生［H］与氧气，以及ATP的

形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：C02被C5固定形成C3,C3在光反应提供的

ATP和［H］的作用下还原生成有机物。

题图分析：图示植物进行景天酸代谢途径，夜晚气孔打开，白天关闭，其光合作用的二氧化碳来源于苹

果酸分解和细胞呼吸，夜间气孔开放吸收的二氧化碳可以合成苹果酸，苹果酸储存在液泡口，因此这些

植物适宜生存在干旱环境中。

【解答】解：A、白天在光照条件下，景天酸代谢的植物通过光反应可生成［H］和ATP,用于暗反应，A

错误；

B、图示景天酸代谢途径，白天气孔关闭减少水分的流失，因此可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水，

从而使该类植物适应干旱环境，B正确；

C、由丁景天酸代谢途径植物晚上气孔张开，不断吸收二氧化碳用于合成苹果酸，减少了空气中的二氧

化碳，因此，与常见的C3代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物，C正确：

D、多肉植物在晚上吸收二氧化碳生成苹果酸进入液泡中（pH值降低），白天苹果酸分解产生二氧化碳

用于暗反应（pH值升高），因此这些植物的液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化，D

正确。

故选：Ao

【点评】本题考杏梢物的二氧％碳的利用途径，牛物与环境的适应性，主要考杳学牛的识图能力和利用

,题图信息解决问题的能力，根据题干信息进行推理的能力。

15.（2023•武进区校级模拟）如图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化曲

B.a-b段大部分叶表皮细胞能产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体

C.M点时该植物体内叶肉细胞消耗的二氧化碳量等于该细胞呼吸产生的二氧化碳量

D.该植物c点和d点有机物含量相同

【分析】植物净光合速率=总光合速率-呼吸速率。植物体中绿色部分能进行光合作用，主要是叶肉细

胞，而植物全部细胞均进行呼吸作用。光合速率等于呼吸速率时，植物既不释放氧气也不吸收氧气。其

含义是叶肉细胞消耗的二氧化碳与所有细胞产生的二氧化碳的量相等。

【解答】解：A、M点之前，30%遮光条件下的净光合速率低于不遮光条件下的净光合速率，A错误：

B、植物叶片表皮是透明的，表皮细胞中不含叶绿体，故表皮细胞产生ATP场所只有是细胞质基质和线

粒体，B正确；

C、M点植物的光合速率等于呼吸速率，但对于单叶肉细胞而言，叶肉细胞的光合作用消耗的二氧化碳

远远大于呼吸作用产生的二氧化碳，C错误；

D、c点到d点，植物一直在进行光合作用，有机物一直在积累，故d点有机物多于c点，D错误。

故选：

【点评】本题考查植物光合作用和呼吸作用相关知识。要求学生具备举一反三的能力。

16.（2022•辽宁二模）将长势相同的黑藻分为A、B两组，将A组分别放入装有300mL自来水的4只烧杯

中，放入光照培养箱中，控制不同光照强度（单位：Lux）；将B组分别放入等量自来水且溶解有不同

浓度NaHCO3的4只烧杯中，在光照强度为1500Lux的条件下培养，并用溶解氧传感器检测A、B两

组烧杯中黑藻的放氧情况（单位：mg・L］），每2分钟采集一次数据，连续采集10分钟，实验结果如

图所示（忽略不同注照强度对水温的影响），下列叙述正确的是（）

A组实验结果B组实筠结果

A.本次实验的自变量有光照强度、NaHCCh浓度和处理时间

B.A组中光照强度为4500Lux时，8-10分钟溶解氧量几乎没有变化，是因为该环境下光合速率已经

达到最大强度

C.B组中NaHCO3浓度为2%时，溶解氧含量几乎没有变化，说明黑藻的叶肉细胞中光合速率与呼吸速

率相等

D.为了简化实验，A组可以将1个盛有黑藻的烧杯放在光照培养箱中，光照强度由强变弱，依次检测

放氧量并绘出曲线

【分析1分析题文和图形：本实验的自变量有光照强度、NaHCO3浓度和处理时间，因变量为黑藻的放

氧情况，其表示的是净光合速率。

【解答】解：A、自变量是人为改变的量，结合图示结果可到，该实验的自变量有光照强度、NaHCOs

浓度和处理时间，A正确；

B、A组中光照强度为4500Lux时，随植物光合作用进仃，自来水中CO2浓度降低，植物光合速率卜降,

与呼吸速率大概相等，溶解氧量几乎不发生变化，B错误；

C、B组实验结果中的2%NaHCO3,烧杯溶解氧量几乎未发生变化，说明植物净光合速率为0,而植物细

胞除了进行光合作用的叶肉细胞外，还有一些只进行呼吸作用的细胞，所以此时叶肉细胞口光合速率》

呼吸速率，C错误；

D、若A组将I个盛有黑藻的烧杯放在光照培养箱中，光照强度由强变弱，当光照强度改变时，烧杯中

的CO2浓度也改变，无法测出光照强度的影响，D错误。

故选：Ao

【点评】本题主要考查光合作用的相关知识，要求考生明确实验目的和实验原理，对实验设计的单一变

量原则和对照原则的应用及分析题图曲线获取信息并根据信息进行推理、判断获取结论是本题考查的重

点°

17.如图所示均与植物光合作用有关，图甲表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线：

图表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,光合效率受光照影响的变化曲线：图丙代表植物的

一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图.请据图回答：

（1）图甲中在a点时，细胞内的气体交换状态对应图丙中的（填图中字母）.

（2）图甲中在c点时，结构M内ATP的流向是__________________________________________________

（3）图甲中A植物在c点之前限制光合作用的主要环境因素是,c点之后限制光合作用

的主要环境因素是若图甲中A植物为阳生植物，则B植物为

（4）图乙中d点与e点相比，e点叶肉细胞中C3的含量；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中

C3的含量.（填“高”“低”或“基本一致”）

（5）图丙中q表示的物质是；在图丙的M中发生生理过程的总反应式是.

（6）进行光合作用光反应、有氧呼吸第二阶段的场所分别是（用文字表述）、

，捕获光能的色素中含量最多的是.

（7）某大棚蔬菜生产基地在种植蔬菜时，棚内还种植了一些蘑菇，结果发现蔬菜的产量有了明显提高.依

据上述实验结果，说明蘑菇细胞代谢使大棚内升高，蔬菜光合作用增强

（8）将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余实验条件都

是理想的），实验以C02的吸收量与释放最为指标.实验结果如表所示

温度（℃）5101520253035

光照F吸收CO2（mg/h）1.001.752.503.253.753.53.00

黑暗中释放CO2（mg/h）0.500.751.001.502.253.003.50

下列对该表数据分析正确的是（）

A.昼夜不停地光照，温度在35C时该植物不能生长

B.昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30℃

C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该植物积累的有机物最多

D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度在30C时，该植物积累的有机物是温度在10C时的

2倍.

【分析1本题解答关键是从题图中获取有效信息.甲曲线图中，a点只进行光合作用，c点既进行光合作

用，又进行呼吸作用.解答第（2）小题关键从光反应的暗反应的场所考虑.比较图乙中d点与e点、e

点与f点，着重从光照强度和二氧化碳浓度通过影响光合作用的物质变化而导致三碳化合物景的改变.看

植物是否生长关键看植物有机物的积累量，有机物的积累量=实际光合作用-呼吸作用消耗.

【解答】解：（1）图甲中在a点时，细胞只进行呼吸作用，即只能从外界吸收氧气进入线粒体，线粒体

释放二氧化碳进入外界环境，所以丙图中各箭头存在的是m、n.

（2）图甲中c点为A植物的光饱和点，此时光合作用大于呼吸作用.结构M表示叶绿体，叶绿体中类

爨体薄膜上发生光反应产生ATP,该ATP将进入叶绿体基质中参与暗反应.因此结构M内ATP从叶绿

体囊状结构薄膜移向叶绿体基质.

（3）由图甲可知，A植物在c点之前限制光合作用的主要环境因素是光照强度，c点之后光照强度增加，

光合作用不再增强，故限制光合作用的主要环境因素是CO2浓度、温度.图甲中A植物的补偿点和饱和

点高于B植物.因此若图甲中A植物为阳生植物，则B植物为阴生植物.

（4）图乙中d点与e点二氧化碳浓度相同，只是e点光照强于d点，因此e点光反应产生的ATP和[H]

较多，三碳化合物还原旺盛，导致叶肉细胞中C3的含量低；e点与f点相比较，两点的光照强度相同，

而e点的二氧化碳浓度高，因此e点时二氧化碳固定生成的C3多.

（5）图丙中q表示的物质是CO2.在图丙的M叶绿体中发生的是光合作用，总反应式是：CO2+H2O

光能

+°2-

（6）光合作用光反应的场所是叶绿体囊状结构薄膜,有氧呼吸第二阶段的场所是线粕体基质.捕获光能

的色素中含量最多的是叶绿素a.

（7）蘑菇是分解者，分解有机物释放二氧化碳，使大棚内82浓度升高，蔬菜光合作用增强.

（8）A、表中光照下吸收C02量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度，温度在35℃

对植物的净光合速率为3.00mg/h,因此昼夜不停地光照植物能生长，A错误：

B、昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度为净光合作用速率最大点，故最适温度为25℃,B错误；

C、如果12小时光照12小时黑暗，这种条件下计算一昼夜有机物的积累，我们可以采用光照下和黑暗

的每个小时净吸收量的剩余值来进行简单的计算，可以看出每小时差值分别是：5℃=0.5、10℃=1.0、

15c=1.5、20℃=1.75、25℃=1.530℃=1.5>35℃=-0.5,可看出第四组即20℃时该植物积累有机物

最多，C正确；

D、从（3）中看出10℃时积景的有机物是30℃时的1.0xl2N）.5xl2=2倍，题干叙述正相反，D错误.

故选：C.

故答案为：

(I)n

（2）ATP从叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质

（3）光照强度CO2浓度、温度阴生植物

（4）低高

光能

(5)CO2CO2+H2O叶绿体’(CHzO)+O2

（6）叶绿体囊状结构薄膜线粒体基质叶绿素a

(7)CO2浓度

(8)C

【点评】本题具有一定的综合性，难度适中，要求考生具有扎实的基础知识，识记光合作月过程，理解

影响光合作用的环境因素，并且要求考生具有分析图解并结合图解推理判断的能力.

18.（2021•重庆模拟）如图甲是某植物的光合速率与光照强度、CO2浓度和温度之间的关系，图乙是仙人

掌固定CO2的过程图.请回答下列问题：

co2

一

夜晚U化合场

之co2

白昼

、循环

（1）甲图中与其他两条曲线均互为对照的是曲线，曲线H中，当光照强度达到B点后，影响光合

速率的主要外界因素为.

（2）若保持C点的光照强度，突然将植株由曲线HI的培养环境转移到曲线II的环境中培养，短时间内

叶绿体基质中（物质）的含量会增加.

（3）仙人掌的气孔在夜间张开，CO2进入叶中被固定在一种碳四化合物中，白天气孔关闭，干旱条件

CO2供应不足时由碳四化合物释放CO2进行卡尔文循环，并合成C3（卡尔文循环中所直接制造出来的碳

水化合物是C3,而不是葡萄糖）.仙人掌细胞进行卡尔文循环的场所是,仙人掌这种

固定C02的特殊途径对适应干旱条件有何重要意义？

（4）实验证明，离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用，原因是

•

【分析】分析题图可知，图甲中表示光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用速率的影响；图乙表示

C4植物二氧化碳的碳原子的转移途径，夜晚二氧化碳进入叶肉细胞形成四碳化合物，白天叶肉细胞中的

四碳化合物释放出二氧化碳，二氧化碳形成三碳化合物，然后被光反应产生的还原氢还原形成有机物.

【解答】解：（1）对照组之间只能有一个变量不同，曲线II与III对照，温度是自变量，与I对照，二氧

化碳浓度是自变量；比较曲线I和1【，当光照强度达到饱和点后，因C02足量，因此光照强度、二氧化

碳浓度不是影响光合作用的因素，影响光合作用速率的主要外界因素应为温度.

（2）C点的光照强度是光的饱和点，此时突然将植株由曲线III的培养环境转移到曲线II的环境中培养,

温度降低，温度通过影响酶活性影响光合作用，由于光反应需要的酶较少，主要受光照强度的影响，暗

反应是一系列的酶促反应，受温度的影响较大，所以温度降低时受到影响的主要是暗反应阶段：由于暗

反应速率降低消耗的山］和ATP数量减少，因此短时间内叶绿体基质中［H］和ATP含量增加.

(3)卡尔文循环是暗反应的一部分，其反应场所是叶绿体基质；干旱条件下，植物因防止水分过度蒸发

而关闭气孔，导致光合作用的原料C02不足，仙人掌在夜间固定CO2,白天释放CO2用于光合作用，保

证了光合作用的正常进行，又会防止通过蒸腾作用散失较多的水分.

(4)由于叶绿体是光合作用的场所，细胞器内含有进行光合作用所需的色素和酶等条件，因此离体的叶

绿体在适宜的条件下也能进行光合作用.

故答案为：

(I)H温度

(2)[H]和ATP

(3)叶绿体基质

白天干旱条件下，仙人掌气孔关闭，C02的来源不足，这种特殊的CO2固定途径使仙人掌在干旱条

件C02供应不足时光合作用仍能正常进行

(4)叶绿体是光合作用的场用，细胞器内含有讲行光合作用所需的色素和醐

【点评】分析题图获取信息是解题的突破口，对「影响光合作用的因素的综合理解应用，把握知识的内

在联系，并利用相关知识通过分析、比较、综合等方法对某些生物学问题进行解弹、推理、判断的能力

是本题考查的重点.

19.(2023春•南阳期末)研究发现，不同程度的干旱胁迫对桅子叶绿体的结构会造成影响。在与田间土壤

持水量相同的情况下培养桅子植株，其叶绿体外膜结构较完整，囊状结构堆叠紧密，基粒排列整齐、

规整。而在一定干旱胁迫下，其叶绿体囊状结构排列紊乱，基粒变形、弯曲、排列混乱。卜.图为光下

桅子某生物膜的部分结构及相应反应示意图。回答下列问题：

(1)如图表示在桓子的上发生的过程：水分解成02、/和光

能转化成电能，最终转化为中的化学能。

(2)为研究叶绿体的完整性与光合作用的关系，研究人员用物理、化学方法制备了结构完整性不同的叶

绿体。

A组：双层膜结构完整；

B组：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂；

C组：双层膜瓦解，类囊体松散略有损伤；

D组：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段。

将以上四组叶绿体放在相同强度光照下进行实验，测定其相对放氧量，发现B、C、D组放氧量均大于A

组，请结合生物学结构与功能观推测其原因是____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________