高中生物 重点强化练26　光合作用与细胞呼吸的综合分析

重点强化练26光合作用与细胞呼吸的综合分析(分值∶55分)(第1～5题，每题5分，共25分。)一、选择题1．(2026·安徽六安联考)如图所示为甘蔗一叶肉细胞内的系列反应过程，下列叙述正确的是()A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光B．过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体C．过程④产生NADPH，过程②消耗NADPH，过程③既产生也消耗[H]D．过程②的速率大于过程③的速率，甘蔗的干重不一定会增加答案D解析过程①为光反应，该过程需要的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿体中的叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)主要吸收蓝紫光，A错误；过程②是暗反应，只发生在叶绿体基质，过程③是细胞呼吸，发生在细胞质基质和线粒体中，B错误；过程①为光反应，产生NADPH，过程②为暗反应，消耗NADPH，过程③为细胞呼吸，既产生也消耗NADH，过程④不产生NADPH，C错误；甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的，某一个细胞光合速率大于细胞呼吸速率，甘蔗的干重不一定增加，D正确。2．如图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下，某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片O2生成速率与CO2浓度的关系。下列叙述正确的是()A．若将纵轴改为“CO2的吸收速率”，坐标系的生物学意义不变B．若将甲、乙植株置于同一玻璃钟罩内甲植株将先于乙死亡C．适当提高温度，a点将左移D．a点时，甲植株叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等答案B解析若将纵轴改为“CO2的吸收速率”则表示净光合速率，而O2的生成速率表示总光合速率，故坐标系的生物学意义改变，A错误；由于甲植物能够进行光合作用的CO2浓度高于乙，故若将甲、乙植株置于同一玻璃钟罩内甲植株将先于乙死亡，B正确；适当提高温度，则温度将不再是光合作用的最适温度，与光合速率有关酶的活性会下降，则a点将右移，C错误；a点时，甲植株叶片总光合速率为零，叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，D错误。3．(2025·天津耀华中学月考)为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者做了以下相关实验：将长势相同的该植物幼苗分成若干组，分别置于如图所示的7组不同温度下(其他条件相同且适宜)，暗处理1h，再光照1h；测其干重变化，得到如图所示的结果。下列叙述正确的是()A．该植物进行光合作用时，当光照强度突然减小时，C5的含量将会增加B．24小时恒温30℃条件下，只有光照时间超过8小时，该植物幼苗才能正常生长C．32℃时植物的光合速率等于呼吸速率D．34℃时植物的光合速率大于呼吸速率答案B解析当光照强度突然减小时，短时间内光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，三碳化合物的还原减弱，C5的生成速率减慢，但是二氧化碳固定形成三碳化合物的过程不受影响，即C5的消耗速率不变，故C5的量减少，A错误；30℃条件下呼吸速率是3mg/h，光照1h后与暗处理前的重量变化＝光合速率－2×呼吸速率，故光合速率＝3＋2×3＝9(mg/h)，设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温30℃条件下，至少需要光照X小时以上，该植物幼苗才能正常生长，则有9X－3×24＝0，可求出X＝8，因此光照时间超过8小时，该植物幼苗才能正常生长，B正确；32℃时，暗处理1h后的重量变化是－4mg，说明呼吸速率是4mg/h，光照1h后与暗处理前的变化是0mg，光合速率－2×呼吸速率＝0，此条件下光合速率是8mg/h，光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍，C错误；34℃时呼吸速率是2mg/h，光照1h后比暗处理前减少了3mg，光照1h后与暗处理前的重量变化＝光合速率－2×呼吸速率，说明此时光合速率为1mg/h，故34℃时植物的光合速率小于呼吸速率，D错误。4．(2025·江苏东台一中月考)如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响，已知其他条件相同且适宜。下列叙述错误的是()A．P点时表示植物净光合速率等于呼吸速率B．P点对应的温度为该野生型小麦生长的最适温度C．P点时若突然降低光照，短时间内C3的消耗速率降低D．在温度5～25℃的区间，温度是限制光合作用的主要因素答案B解析图中虚线表示呼吸速率，实线表示净光合速率，P点时表示植物的净光合速率等于呼吸速率，A正确；野生型小麦生长在最适温度条件下，净光合速率应最大，由此可知该野生型小麦生长的最适温度约为25℃，B错误；若突然降低光照，则光反应产生的NADPH和ATP减少，降低暗反应C3的还原，故P点时若突然降低光照，短时间内C3的消耗速率降低，C正确；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，由图中数据可知，在温度5～25℃的区间，总光合速率分别可表示为1.5(0.5＋1)、2.5(0.75＋1.75)、3.5(2.5＋1)、4.75(1.5＋3.25)、6(2.25＋3.75)，随温度升高，总光合速率增大，说明温度是限制光合作用的主要因素，D正确。5．(2025·衡水中学质检)番茄叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的过程如图1所示(①～④表示过程)。某实验室用水培法栽培番茄进行相关实验的研究，在CO2充足的条件下番茄植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示。下列叙述正确的是()A．图1中，晴朗的白天番茄叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④B．图2中，9～10h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度C．培养时若水循环不充分导致植物萎蔫，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高D．图2中，10h对应的图1中的①与③的强度相同答案A解析图1中，①过程中H2O分解产生O2和H＋，是光合作用的光反应阶段，合成ATP，②过程中H＋将CO2还原成C6H12O6的过程是光合作用的暗反应阶段，消耗光反应产生的ATP，④过程是C6H12O6分解成CO2和H＋，是有氧呼吸的第一和第二阶段，产生少量的ATP，③过程是H＋与O2结合生成水，是有氧呼吸的第三阶段，产生大量ATP，A正确；图2中，9～10h间，光合速率迅速下降的原因可能是环境中温度迅速下降，也可能是突然停止光照，但细胞呼吸也受到温度影响，而呼吸速率并没有明显下降，故不是温度变化，B错误；培养时若水循环导致植物萎蔫，原因是蒸腾作用导致植物体内水分散失，C错误；10h时，光合速率为0，但呼吸速率仍维持在最高水平，因此10h对应的图1中的①与③的强度不同，D错误。二、非选择题6．(16分)(2026·吴忠开学考)如图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意图，其中A、B表示物质，Ⅰ～Ⅳ表示生理过程。据图回答下列问题：(1)(2分)图中物质B是______。在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是图中的______。(2)Ⅰ过程为Ⅱ过程提供____________。Ⅱ、Ⅳ过程发生的场所分别是____________、____________。(3)在物质变化的同时，伴随着能量的变化。Ⅰ过程的能量变化是________________________________________________________________________。在植物生长过程中，叶肉细胞内转化能量最多的生理过程是图中的______(填数字)。(4)硝化细菌不能进行光合作用，但可通过____________作用将CO2和H2O合成有机物。同时，硝化细菌体内还会发生图中的______(填数字)过程。答案(1)二氧化碳(CO2)C5(2)NADPH和ATP叶绿体基质线粒体(3)光能转化为储存在NADPH和ATP中的化学能Ⅰ(4)化能合成Ⅲ、Ⅳ解析(1)CO2与C5反应生成C3，故物质B是二氧化碳(CO2)。在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是C5。(2)图中Ⅰ过程代表光反应，Ⅱ过程代表暗反应，光反应为暗反应提供NADPH和ATP。Ⅱ过程代表暗反应，暗反应发生的场所是叶绿体基质，Ⅳ过程表示有氧呼吸的第二、三阶段，发生场所是线粒体。(3)Ⅰ过程代表光反应，该过程的能量变化是光能转化为储存在NADPH和ATP中的化学能。在植物生长过程中，光合作用大于呼吸作用，叶肉细胞内转化能量最多的生理过程是图中的Ⅰ过程(光反应)。(4)硝化细菌不能进行光合作用，但可进行化能合成作用，利用无机物氧化释放的能量将CO2和H2O合成有机物。同时，硝化细菌能进行有氧呼吸，体内会发生图中的Ⅲ(有氧呼吸第一阶段)、Ⅳ(有氧呼吸第二、三阶段)过程。7．(14分)(2026·吉林一中月考)科学家研究酸橙夏季光合作用，图1所示为种植酸橙的大棚内光照强度和CO2浓度日变化，图2所示为酸橙的净光合速率和气孔导度日变化。回答下列问题：(1)酸橙叶肉细胞光合作用过程中，吸收光能的分子位于__________________(填具体位置)，水在光照下被分解时，丢失的电子最终传递给______生成NADPH，NADPH在光合作用暗反应中的作用是____________________________________________________________。(2)酸橙在图1所示的时间段内______(填“有”或“没有”)有机物积累，理由是________________________________________________________________________。(3)图2中10：00前影响酸橙净光合速率的主要环境因素是____________。12：00～14：00时酸橙的净光合速率下降，但不一定是由于气孔导度下降而导致净光合速率下降的，还需要测定12：00～14：00时酸橙叶肉细胞的胞间CO2浓度变化，若酸橙叶肉细胞的胞间CO2浓度并未降低，则此时导致酸橙叶肉细胞净光合速率下降的原因可能是_________________(答出一点)。答案(1)类囊体薄膜NADP＋提供还原剂和能量(2)有该时间段内大棚中CO2浓度明显降低，说明酸橙幼苗吸收的CO2量大于释放的CO2量，有有机物积累(或该时间段内，酸橙净光合速率一直大于零，因此有有机物积累)(3)光照强度温度过高，与光合作用有关的酶活性下降，导致光合速率减慢；光照过强，色素分子或类囊体薄膜结构受损等；也可能是温度升高，与呼吸作用有关的酶活性升高，呼吸作用增强解析(1)酸橙叶肉细胞光合作用过程中，吸收光能的分子为光合色素，光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，水在光照下被分解时，丢失的电子最终传递给NADP＋生成NADPH，NADPH可以为暗反应提供还原剂和能量。(2)由图1可知，大棚内CO2浓度明显降低，说明酸橙吸收的CO2量大于释放的CO2量，有有机物积累，说明酸橙在图1所示的光照