整合点2　“共同担当”的细胞呼吸与光合作用

整合点2“共同担当”的细胞呼吸与光合作用01.知识整合02.教考衔接03.专题强化练7内容索引01.知识整合一、完善光合作用与细胞呼吸原理及关系图解1．自绘简图——深度理解物质转变过程填出图中序号代表的物质名称：①______，②______，③______，④______，⑤______，⑥______。O2NADPHC3C5C3H4O3C2H5OH2．光合作用与细胞呼吸中的物质变化关系(1)“三种”元素转移途径(2)NADPH、NADH和ATP的来源和去路3．四种状况下“光合与呼吸”的关系二、影响细胞呼吸和光合作用的因素及相关模型解读1．把握影响细胞呼吸的“四类”曲线酶活性消耗无氧细胞呼吸无氧呼吸特别提醒(1)不要认为有氧呼吸的全过程都需要O2。有氧呼吸只有第三阶段消耗O2。(2)原核生物没有线粒体，但有些原核生物因为含有与有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸；无线粒体的真核生物或真核细胞只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。(3)写细胞呼吸的反应式时不能用ATP来代替能量，细胞呼吸释放的能量包括储存在ATP中的能量和以热能形式散失的能量。2.掌握影响光合作用因素的3类曲线光反应温度3．两条变化曲线的比较CO2浓度02.教考衔接一、判断题1．(高考重组)判断下列有关细胞呼吸叙述的正误(1)(2024·江西卷)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(

)(2)(2024·安徽卷)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。(

)(3)(2024·湖北卷)有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HCO。(

)(4)(全国乙卷)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。(

)××√×(5)(湖北卷)癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸。(

)(6)(浙江6月卷)有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合。(

)(7)(广东卷)还原型辅酶Ⅰ参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物。(

)(8)(广东卷)在游泳过程中，氧化型辅酶Ⅰ参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物。(

)(9)(山东卷)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。(

)×√√×√(10)(河北卷)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体。(

)(11)(河北卷)呼吸作用中有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中。(

)(12)(浙江6月卷)制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2。(

)(13)(江苏卷)用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式。(

)××××2．(高考重组)判断下列有关光合作用叙述的正误(1)(2024·新课标卷)干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少。(

)(2)(2024·贵州卷)幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH。(

)(3)(2024·江西卷)光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上。(

)(4)(2024·北京卷)可用月季花瓣大量提取叶绿素。(

)(5)(湖北卷)光合作用强度减弱，有机物合成减少是高温下作物减产的原因之一。(

)√√√×√(6)(湖北卷改编)高温下作物减产的原因是叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少。(

)(7)(新课标卷改编)合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理，有助于促进作物的光合作用。(

)(8)(湖南卷改编)光合作用强度减弱的原因可能是叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低。(

)(9)(湖南卷)在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降。(

)(10)(辽宁卷)合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。(

)×√×√√二、选择题1．(2025·河北卷)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H2O，而线粒体基质中生成H2OB．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2D．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：类囊体膜上发生水的光解，产生O2，线粒体基质中发生丙酮酸的分解，消耗丙酮酸和H2O，产生NADH、CO2和少量能量，A错误；叶绿体基质中发生CO2的固定，消耗CO2，线粒体基质中丙酮酸分解生成CO2，B正确；类囊体膜上水的光解产生O2，线粒体内膜上消耗NADH和O2并生成H2O，C正确；叶绿体基质中发生暗反应可以产生糖类，线粒体基质中发生丙酮酸的分解，D正确。2．(2025·重庆卷)在T细胞凋亡和坏死过程中，ATP生成速率和氧气消耗速率如图甲、乙所示下列说法错误的是(

)A．可根据氧气的消耗速率计算ATP生成的总量B．有氧呼吸中氧气的消耗发生在线粒体的内膜C．在t1时，凋亡组产生的乳酸比坏死组多D．在t2时，凋亡组产生的CO2比坏死组多答案：A解析：图乙中凋亡组的氧气消耗速率在t2、t3时显著高于坏死组，且图甲中凋亡组ATP生成速率也更高，说明两者存在关联性。但T细胞是动物细胞，有氧呼吸产生水、二氧化碳、大量ATP，无氧呼吸产生乳酸和少量ATP，在无氧条件下，细胞无氧呼吸也可以产生ATP，因此只根据氧气的消耗速率无法计算ATP生成的总量，A错误；有氧呼吸第三阶段消耗氧气，场所在线粒体内膜，B正确；在t1时，凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等，凋亡组ATP生成速率大于坏死组，

因此凋亡组无氧呼吸产生的乳酸比坏死组多，C正确；在t2时，凋亡组氧气消耗速率大于坏死组，因此凋亡组产生的CO2比坏死组多，D正确。3．(2025·甘肃卷)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是(

)A．状态3呼吸不需要氧气参与B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大答案：C解析：线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，所以需要氧气参与，A错误，B错误；葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确；NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段，所以相比丙酮酸，以NADH为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。4．(2025·河南卷)甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(

)A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量答案：B解析：酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中，催化的反应不需要消耗氧气，需要消耗水和丙酮酸，A错误；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率，B正确；酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少，有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段，C错误；在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸，生成ATP减少，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量，D错误。5．(2025·北京卷)右图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(

)选项部位1部位2部位3部位4A大量少量少量无B大量大量少量无C少量大量无少量D少量无大量大量答案：C解析：部位1是线粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段的反应，产生少量ATP，部位2是线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶段的反应，可以产生大量ATP，部位3是线粒体外膜，没有ATP生成，部位4是细胞质基质，可以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，C正确。6.(2025·山东卷)“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是(

)A．应使用干燥的定性滤纸B．绿叶需烘干后再提取色素C．重复画线前需等待滤液细线干燥D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代答案：B解析：光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确；提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误；重复画线前需等待滤液细线干燥，否则会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确；提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。三、非选择题1．(2025·安徽卷)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NtPIP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，结果见图甲。回答下列问题。(1)据图甲分析，低氧胁迫下，NtPIP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。增强在低氧胁迫下，NtPIP基因的过量表达株(OE)的根细胞呼吸速率和氧气浓度均明显高于WT组NADH解析：据图甲分析，低氧条件下，与野生型组相比，NtPIP基因过量表达株(OE)组氧气浓度升高且呼吸速率增加，故低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强。第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳(无机物)、NADH(储存大量能量)并释放出少量的能量(绝大部分以热能形式散失，少量用于合成ATP)，其中的化学能大部分被转化为NADH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(图乙a)；当加入F、G或H时，E也同样累积(图乙b)。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：________________________。假设物质H能转化为A解析：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；当加入F、G或H时，E也同样累积，再结合根据图乙中显示的代谢路径，可知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存在循环特性，即H→A，故提出：假设物质H能转化为A。(3)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP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___________________________________________________________。低氧条件下，NtPIP基因过量表达株，根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率解析：由(1)可知，低氧条件下，与野生型相比，NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率。(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________。NADP＋H2O解析：光反应中水在光下分解为H＋、O2和e－，e－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NADP＋。2．(2025·云南卷)不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤(压实组)和未压实的土壤(疏松组)种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。组别苹果酸/(μmol·g-1)酒精/(μmol·g-1)压实组0.271±0.0056.114±0.013疏松组0.467±0.0042.233±0.040回答下列问题：(1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为________(填“有氧”或“无氧”)呼吸的中间产物。有氧解析：有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为有氧呼吸的中间产物。(2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是__________________________，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更________(填“多”或“少”)，原因是________________________________；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔________，光合作用__________________阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。压实组黄瓜根系中酒精含量更高多压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放能量少开度减小暗反应解析：相较于疏松组，压实组黄瓜根系中酒精含量更高，而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物，所以压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强。为维持根系细胞正常生命活动，由于压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放的能量较少，为获得足够能量维持生命活动，压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱，叶片气孔开度减小，二氧化碳进入减少，光合作用暗反应阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。(3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有___________________________________________________________(答出2点即可)。合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等解析：为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有合理施肥，避免不当施肥导致土壤结构破坏；适度翻耕，疏松土壤；减少大型农业机械的不必要碾压等。03.专题强化练71．(2025·天津武清一模)能无限制增殖的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，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(

)A．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用B．癌细胞中，丙酮酸转化为乳酸的过程只能生成少量ATPC．“瓦堡效应”导致耗能较多的癌细胞需要大量吸收葡萄糖D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少答案：B解析：由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，C正确；由题意可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用(主要进行无氧呼吸)产生的NADH比正常细胞(主要进行有氧呼吸)少，D正确。2．(2025·江西赣州一模)人体剧烈运动时，骨骼肌细胞中部分糖代谢过程如图所示，其中甲、乙、丙表示物质，①②表示过程。下列有关糖代谢过程的叙述，错误的是(

)A.①②过程发生的场所是细胞质基质B．①②过程能实现NAD＋的循环利用C．丙是CO2和乳酸，会降低血浆pHD．乙是ATP，为骨骼肌运动提供能量答案：C解析：①②过程为无氧呼吸的第一、二阶段，发生的场所是细胞质基质，A正确；①过程产生NADH，②过程消耗NADH，产生NAD＋，能实现NAD＋的循环利用，B正确；人剧烈运动时，部分骨骼肌细胞会因缺氧进行无氧呼吸而产生乳酸，丙是乳酸，血浆中含有酸钾缓冲对，因此乳酸的产生不会导致血浆pH下降，C错误；乙是无氧呼吸第一阶段释放出来的ATP，可以为骨骼肌运动提供能量，D正确。3．(2025·安徽模拟)由我国农科院自主研发的首个无人化垂直植物工厂，以LED节能灯为光源，多层立体栽培，采用浅液流种植床进行水培生产，其生产效率和单位土地产值显著提高。下列叙述错误的是(

)A．若将红蓝光灯更换为绿光灯，植物吸收光能的效率下降，不利于增产B．通过增大昼夜温差来提高光合作用与呼吸作用的速率，从而实现蔬菜的增产C．浅液流种植时，需要定时向营养液中通入空气以利于根细胞的有氧呼吸D．多层立体栽培提高了空间利用率和单位面积产量，节约了耕地资源答案：B解析：植物吸收光能的效率与光源的波长有关，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，因此若将红蓝光灯更换为绿光灯，植物吸收光能的效率下降，不利于增产，A正确；通过增大昼夜温差来提高光合作用与呼吸作用的差值，从而实现蔬菜的增产，而不是提高光合作用与呼吸作用的速率，B错误；浅液流种植时，需要定时向营养液中通入空气以利于根细胞的有氧呼吸，防止无氧呼吸产物对细胞的危害，C正确；采用浅液流种植床进行水培生产，其生产效率和单位土地产值显著提高，因此多层立体栽培提高了空间利用率和单位面积产量，节约了耕地资源，D正确。

4．(2025·安徽蚌埠一模)为研究温度对植物生长的影响，研究人员将某种藻类随机均分成四组，在不同温度下先分别暗处理1h，紧接着再光照1h(光照强度相同)，测其质量，结果如下表所示：若每天用上述光照强度照射6h，其余时间黑暗，则最适宜该藻类生长的温度是(

)温度/℃051015初始质量/mg50505050暗处理后质量/mg49.5494844光照后质量/mg53.5555654A．0℃

B．5℃C．10℃

D．15℃答案：B解析：暗处理时，植物只能进行呼吸作用消耗有机物，因此每小时呼吸速率可用初始质量－暗处理后质量的差值来代表；光照条件下，植物既可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，则光照1h植物增加的质量可以代表植物每小时的净光合速率，即用光照后质量－暗处理后质量的差值来代表。用上述光照强度照射6小时，其余时间黑暗，则植物在一天24小时的净光合速率＝6×每小时的总光合速率－24×每小时的呼吸速率＝6×(每小时的呼吸速率＋每小时的净光合速率)－24×每小时的呼吸速率＝6×每小时的净光合速率－18×每小时的呼吸速率＝6×(光照后质量－暗处理后质量)－18×(初始质量－暗处理后质量)＝6×光照后质量－18×初始质量＋12×暗处理后质量，将表中各温度下的数据带入公式，可得，0℃下，该藻类一天24小时的净光合速率＝6×53.5－18×50＋12×49.5＝15；5℃下，该藻类一天24小时的净光合速率＝6×55－18×50＋12×49＝18；10℃下，该藻类一天24小时的净光合速率＝6×56－18×50＋12×48＝12；15℃下，该藻类一天24小时的净光合速率＝6×54－18×50＋12×44＝－48。该藻类一天24小时的净光合速率越大，积累的有机物越多，越有利于其生长，5℃该藻类积累的有机物最多，因此最适宜生长，B正确，A、C、D错误。5．(2025·江西萍乡一模)古诗词是中国人民智慧的结晶，许多诗词中蕴含丰富的生物学原理。下列叙述错误的是(

)A．“春色满园关不住，一枝红杏出墙来。”——植物的向光性主要与背光侧生长素含量较多有关B．“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝。”——春天植物在光合作用时，水的光解发生在类囊体薄膜上C．“晓来谁染霜林醉？总是离人泪。”——低温导致叶绿素的分解，使得枫叶呈现红色D．“落红不是无情物，化作春泥更护花。”——微生物通过分解作用为植物提供物质和能量答案：D解析：植物的向光性是由于生长素在背光侧分布较多，导致细胞伸长生长较快，A正确；春天水温升高，藻类繁殖使江水变绿，水的光解是光反应阶段的过程，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，B正确；低温会影响叶绿素的合成或导致叶绿素分解，从而使枫叶呈现红色(植物细胞液泡中花青素的颜色)，C正确；微生物分解有机物后，能为植物提供矿质元素等物质，但分解过程中释放的能量会以热能形式散失，或用于微生物自身代谢，植物无法直接利用这部分能量，D错误。6．(2025·湖北武汉一模)将银边天竺葵的叶片分为如下图所示的W、X、Y、Z四个区域，再将叶片置于适宜光照条件下48小时。若要验证光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件，可以不需要检测淀粉含量的区域是(不考虑实验过程中区域间有机物的转移)(

)A．W区B．X区C．Y区D．Z区答案：D解析：W区为白色区域，无叶绿素，有光照。该区域可用于探究没有叶绿素时，即使有光照，植物能否进行光合作用合成淀粉，A不符合题意；X区为绿色区域，有叶绿素，有光照。此区域作为正常能进行光合作用的对照区域，用于验证在有光照和叶绿素的条件下，植物可以进行光合作用合成淀粉，B不符合题意；Y区遮光绿色区域，有叶绿素，但无光照。该区域可用于探究没有光照时，即使有叶绿素，植物能否进行光合作用合成淀粉，C不符合题意；遮光白色区域，无叶绿素，无光照。该区域不具备光合作用的两个必要条件(光照和叶绿素)，无论是否检测其淀粉含量，都无法对“光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件”，D符合题意。7．(2025·江西九江一模)某实验小组欲探究O3浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个O3浓度(环境大气O3浓度和1.5倍环境大气O3浓度)和三个温度处理[环境温度(CK)、冠层红外增温＋1.5℃和冠层红外增温＋2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率(饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率)，结果如图所示。下列叙述错误的是(

)A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定B．实验表明，O3对饱和光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强C．实验结果表明，O3浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻饱和光合速率的抑制作用答案：B解析：测定饱和光合速率时，各组需选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行测定，目的是控制无关变量对实验结果的干扰，A正确；实验并未进行自变量为O3暴露时间的实验，不能得出O3对光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强的结论，B错误；实验结果表明，O3浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率，C正确；冠层红外增温＋2℃处理下，1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率大于CK组中1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率，推测增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻光合速率的抑制作用，D正确。8．(2025·山东菏泽一模)低浓度CO2会促进蛋白激酶HT1磷酸化，并激活蛋白激酶CBCl，使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀，导致气孔开放。CO2浓度升高时，蛋白质复合物MPK4/MPK12与HT1结合，抑制HT1的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是(

)A．HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列，但HT1的空间结构会发生变化B．被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀，满足植物对CO2的需求C．MPK4/MPK12与HT1结合，会导致植物的蒸腾作用强度降低D．降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率答案：D解析：蛋白质发生磷酸化不会改变氨基酸序列，但会改变蛋白质的空间结构，A正确；低浓度CO2会促进蛋白激酶HT1磷酸化，并激活下游的蛋白激酶

CBCl，CBCl激活后可促进保卫细胞吸水膨胀，使气孔开放，满足植物对CO2的需求，B正确；CO2浓度升高时，蛋白质复合物MPK4/MPK12与HT1结合，抑制HT1的活性导致气孔关闭，而气孔是植物蒸腾失水的主要通道，气孔关闭会使蒸腾作用强度降低，C正确；降低MPK4/MPK12基因表达水平，MPK4/MPK12含量减少，对HT1抑制作用减弱，气孔开放程度可能增加，但CO2固定速率不仅取决于气孔开放程度，还受光合作用相关酶等多种因素影响，所以不能得出一定会提高CO2固定速率的结论，D错误。9．(2025·安徽卷)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是(

)A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关答案：C解析：用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确；

调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确；

实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误；

同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。

10．(2025·山东枣庄一模)(不定项)英国植物学家罗伯特·希尔1937年发现，在离体叶绿体的悬浮液中(无CO2)加入氧化剂，在光照条件下可以释放O2，现在把这种现象称为希尔反应。下列有关说法正确的是(

)A．希尔反应发生的场所是叶绿体基质B．如果不加入氧化剂，O2不会持续产生C．希尔反应证明了产生的O2全部来源于水D．希尔反应证明氧气的产生和糖类的合成是相对独立的过程答案：BD解析：希尔反应是指离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应，即光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；据题干信息可知，希尔反应的发生需要加入氧化剂，故不加入氧化剂，则O2不会持续产生，B正确；希尔反应并不能证明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部来自H2O，因为它也可能来自其他含氧的物质，C错误；希尔反应的悬浮液中没有CO2，不能合成糖类，说明水光解产生氧气与糖类的合成不是同一个化学反应，二者是相对独立的过程，

D正确。11．(2025·山东卷)(不定项)在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H＋和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌—藻体，另1份形成致密菌—藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，2种菌—藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是(

)A．菌—藻体不能同时产生O2和H2B．菌—藻体的致密程度可影响H2生成量C．H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜D．培养至72h，致密菌—藻体暗反应产生的有机物多于松散菌—藻体答案：ACD解析：单细胞藻叶绿体类囊体薄膜上进行水的光解产生O2，同时产生的电子和H＋用于NADPH的合成，在叶绿体基质中蛋白F利用H＋和NADPH生成H2，产生O2与产生H2的过程既有联系又相对独立，两者可以同时进行，A错误。根据题干和题图可知，混合均匀后的致密菌—藻体比松散菌—藻体产生的H2多，故推测菌—藻体的致密程度可影响H2生成量，B正确。题干指出单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H＋和光合作用产生的NADPH生成H2，故H2产生的场所是叶绿体基质，C错误。培养至72h，致密菌—藻体产生的H2含量明显高于松散菌—藻体，说明致密菌—藻体消耗了较多的光反应产物NADPH用于生成H2。已知任意时刻2体系之间的光反应速率无差异，故致密菌—藻体用于暗反应产生有机物的NADPH会减少，即暗反应产生的有机物少于松散菌—藻体，D错误。12．(2025·黑吉辽蒙卷)(不定项)下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是(

)A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成C．无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中答案：AB解析：①为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH)，发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水)，发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确。有氧呼吸第三阶段(③)中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确。①(有氧呼吸第一阶段)可正常进行，但②(有氧呼吸第二阶段)需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，不进行②过程，C错误。无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精)，未转移到ATP中，D错误。13．(12分)(2025·山西太原一模)玉米的叶肉细胞和维管束鞘细胞均有叶绿体，进行光合作用时存在特殊的C4途径，其暗反应过程如图甲所示。叶肉细胞中含有PEP羧化酶，维管束鞘细胞中含有Rubisco，PEP羧化酶固定CO2的能力约是Rubisco的60倍。请回答下列问题。(1)卡尔文循环中，Rubisco催化的底物是CO2和________。C5(或“核酮糖-1，5-二磷酸”或“RuBP”或“五碳化合物”)

解析：卡尔文循环中，Rubisco催化CO2和C5反应生成C3。(2)在适宜光照和温度条件下，当CO2浓度达到饱和后，玉米的光合作用强度不再增加，其原因可能是_______________________(答出1点即可)。受到ATP、NADPH等物质含量的限制；酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高解析：当CO2浓度达到饱和后，玉米的光合作用强度不再增加，可能是受光反应阶段提供的ATP、NADPH等物质含量的限制，也可能是暗反应有关的酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高。(3)科研人员在高温、光照充足的环境中，测定了玉米和小麦(暗反应过程无C4途径)的叶片在发生水分亏缺情况下的相对光合作用强度，结果如图乙所示，图中表示玉米的曲线是________，判断的依据是___________________________________________________________。B在玉米和小麦亏缺等量水分时，部分气孔关闭，CO2吸收量均减少，由于玉米进行光合作用时存在特殊的C4途径，能够利用较低浓度的CO2，因此玉米光合作用强度比小麦高解析：在玉米和小麦亏缺等量水分时，部分气孔关闭，CO2吸收量均减少，由于玉米进行光合作用时存在特殊的C4途径，能够利用较低浓度的CO2，因此玉米光合作用强度比小麦高，故B表示玉米。14．(14分)(2025·广东湛江一模)国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照(CK)、遮阴10%(S1)、遮阴20%(S2)、遮阴30%(S3)、遮阴4