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2026人教版高中生物学必修1
题型整合练　光合作用与细胞呼吸的综合
题型1　光合作用与细胞呼吸中物质与能量的联系
1.(2025天津一中月考)如图所示为自然状态下甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,下列相关说法正确的是(　　)
A.叶绿体中参与过程①的两类光合色素都主要吸收蓝紫光和红光
B.在过程②中,NADPH和ATP分别为C3的还原供氢和供能
C.过程③有氧或无氧条件都能发生,该过程既产生[H]也消耗[H]
D.若过程①②的速率大于过程③的速率,甘蔗植株的干重一定会增加
2.(2025山西运城期末)某细胞内部分代谢过程如图所示,其中①~⑤表示代谢过程,a~f表示代谢过程中产生的物质。下列叙述正确的是(　　)
A.该生物一定是真核生物
B.若在代谢过程中细胞内物质d浓度下降,则物质a在短时间内含量上升
C.图中属于细胞呼吸过程的是③④⑤,且一定是有氧呼吸,e是NADPH,f是丙酮酸
D.光照较强,其他条件适宜时,④过程产生的d能够满足该细胞②过程的需求
3.(2025河北衡水期末)西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法正确的是(　　)
A.图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④
B.图2中,9~10 h,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C.图1中①过程和④过程产生的[H]是同一种物质
D.图2中,10 h时对应的图1中的①与③的强度相同
4.在一定浓度的CO2和适当温度条件下,测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率,给出了光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系图(图1)和CO2的转移方向图(图2),回答下列问题:
(1)在图1中b点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图1中c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从　　　　　　　移向　　　　　　　。
(3)在一昼夜中,将该植物叶片置于8 klx光照下10小时,其余时间置于黑暗中,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为　　　　mg。
(4)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,图1曲线是在30 ℃时得到的。若将温度降低到25 ℃(原光照强度和CO2浓度不变),理论上b点将向　　　移动。
(5)图1曲线中a、c两点分别对应图2中甲、乙、丙、丁中的　　　　　。
图2
题型2　光合作用和细胞呼吸的综合图像分析
5.(2025河南郑州月考)在相同、适宜的条件下,测得甲、乙植物同一天的CO2吸收速率变化情况如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.b点时,甲、乙植物的叶绿体固定CO2的速率不一定相等
B.对于乙植物来说,bc段下降和de段下降的原因是一样的
C.甲植物可能存在特殊途径从而适应低浓度CO2的环境
D.一天后,甲、乙植物的有机物均得到了积累
6.(2025黑龙江省实验中学月考)将某种植物栽培于玻璃温室内,图示为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况,则下列相关说法不正确的是(　　)
A.图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf
B.与a点相比,g点植物体内有机物含量更高
C.de段CO2浓度下降趋于平缓的原因是植物部分气孔关闭,吸收CO2减少
D.玻璃罩内的O2浓度在bg段一直上升
7.(2025山西太原月考)下图中纵坐标表示植物某种气体吸收量或释放量的变化。下列有关说法错误的是(　　)
注:不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式,单位的表示方法相同。
A.若F点以后进一步提高光照强度,光合作用强度可能降低
B.若A代表O2吸收量,D点时叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2
C.C点时,叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体
D.若A代表CO2释放量,适当增加环境中的CO2浓度,E点可能向右下移动
8.(2025江西上饶期中)下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,不同温度对某植物光合作用和呼吸作用影响的柱形图,据图分析下列有关说法错误的是(　　)
A.图示温度中,每天光照12小时,最有利于植物生长的温度是25 ℃
B.图示温度中,光照下植物积累有机物速率最大时的温度是25 ℃
C.据图可知,该植物呼吸作用的最适温度不一定为35 ℃
D.在5 ℃时,该植物O2产生速率是O2消耗速率的3倍
9.(2025山东济宁月考)为研究CO2浓度和温度升高对三角褐指藻光合速率和呼吸速率的影响,科学家分别检测高浓度CO2(HC)和低浓度CO2(LC)、20 ℃和24 ℃条件下三角褐指藻的光合速率和呼吸速率,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.本实验的自变量是CO2浓度和温度
B.CO2浓度升高的条件下,20 ℃环境可能更有利于培育三角褐指藻
C.20 ℃时,CO2浓度升高导致三角褐指藻光合速率和呼吸速率均增大
D.24 ℃时,CO2浓度升高对三角褐指藻光合作用影响较小,但抑制其呼吸作用
10.(2025山东泰安一中月考)将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内,测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A.用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5 min容器内的气体,可观察到溶液由蓝变绿再变黄
B.B点时,小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率
C.若小麦叶片的呼吸速率保持不变,则5~15 min叶片产生O2的速率为6×10-5 mol/min
D.与A点相比,B点时叶绿体基质中C3含量减少
11.(2025湖北黄冈月考)为研究光照强度对某植物光合作用的影响,在适宜条件下用图甲所示实验装置开展实验(密闭小室内的CO2含量在实验过程中充足,光照不影响温度变化)。一段时间后测定植株气体释放速率,结果如图乙所示,回答下列问题。
　
(1)图乙中,cd段植株释放的气体是　　　。若将图甲中的白光源替换成等强度的绿光源重复实验,则图乙中的c点将会向　　　移动。
(2)经测量,图乙中H=1.5,I=4,J=5。当植物与光源的距离为a且每天仅光照6 h时,推测植物　　　(填“能”或“不能”)正常生长。
(3)在强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用所能利用的量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,即出现“光抑制”现象。研究中发现植物叶绿素b缺失能减弱光抑制现象。为证明此观点,请完善以下实验设计思路:
①取图甲所示装置若干个,均分为两组并编号为A、B。
②取等量野生型植株和叶绿素b缺失植株分别放入A、B组装置中。
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④预期结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
1.C 2.B 3.A 5.B 6.D 7.B 8.A 9.D
10.C
1.C　①过程表示光反应,光合色素中,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误。在过程②暗反应中,NADPH为C3的还原供氢和供能,ATP为C3的还原提供能量,B错误。甘蔗叶肉细胞有氧呼吸和无氧呼吸都会生成ATP;有氧呼吸中,第一阶段和第二阶段产生[H],第三阶段[H]和O2反应生成水;无氧呼吸中,第一阶段产生[H],第二阶段[H]与丙酮酸反应生成酒精和CO2,C正确。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,若叶肉细胞内光合作用(过程①②)速率大于细胞呼吸(过程③④)速率,当非光合作用细胞消耗的有机物多于光合作用细胞积累的有机物时,甘蔗植株的干重不会增加,D错误。
2.B　
题图解读
题图代谢过程包括有氧呼吸和光合作用,部分原核生物也可以进行有氧呼吸和光合作用,该生物不一定是真核生物,A错误;若CO2浓度下降,CO2固定形成的C3减少,C3还原所需NADPH和ATP减少,而短时间内光反应产生NADPH和ATP的量不变,则NADPH和ATP含量上升,B正确;题图中⑤④③表示有氧呼吸过程,e代表的物质是NADH而非NADPH,C错误;光照较强,其他条件适宜时,光合作用速率一般大于细胞呼吸速率,细胞呼吸产生的CO2不能够满足该细胞光合作用的需求,D错误。
3.A　
题图解读　图1:①光合作用的光反应阶段产生的[H]为NADPH;②光合作用的暗反应阶段;④有氧呼吸的第一、二阶段,产生的[H]为NADH;③有氧呼吸的第三阶段。
由以上分析可知,C错误;图1中,晴朗的白天,西红柿叶肉细胞能进行光合作用和呼吸作用,产生ATP的过程是①③④,A正确;图2中,9~10 h,光合速率迅速下降,而呼吸速率变化不明显(突破点),由于温度会同时影响光合速率和呼吸速率,因此排除温度的变化,光合速率迅速下降可能是突然停止光照,B错误;10 h时,光合速率为0,但呼吸速率仍维持在较高水平,对应的图1中的①与③的强度不同,D错误。
4.答案　(1)叶绿体、线粒体、细胞质基质　(2)叶绿体基质　类囊体膜　(3)36　(4)左　(5)乙、丁
解析　(1)图1中b点的光照强度是光补偿点,光合速率=呼吸速率,该植物叶肉细胞进行呼吸作用和光合作用,细胞中产生ATP的部位是叶绿体、线粒体、细胞质基质。(2)图1中c点的光照强度是光饱和点,光合作用中暗反应消耗ATP,产生的ADP再转移到叶绿体类囊体膜上用于合成ATP,暗反应的场所是叶绿体基质,即叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质移向类囊体膜。(3)8 klx光照下,该植物叶片的净光合速率为12 CO2 mg/(100 cm2叶·小时),该植物叶片的呼吸速率为6 CO2 mg/(100 cm2叶·小时),该植物叶片在一昼夜中CO2的净吸收量=光照条件下CO2的净吸收量-黑暗条件下CO2的产生量,据此分析:
(4)该植物光合作用最适温度为25 ℃,呼吸作用最适温度为30 ℃,温度由30 ℃降低到25 ℃,其他条件不变,则光合速率增大,呼吸速率减小,光补偿点左移,即在较低的光照强度下,光合作用强度就可以与呼吸作用强度相等。(5)图1中,a点叶片只进行呼吸作用,对应图2中乙(线粒体产生的CO2全部排到细胞外);c点叶片光合作用强度大于呼吸作用强度,对应图2中丁(叶绿体吸收的CO2来自线粒体和细胞外)。
5.B　b点时,甲、乙植物的净光合速率相等,但呼吸速率不一定相等,因此,能进行光合作用的细胞中,叶绿体固定CO2的速率(总光合速率)不一定相等,A正确。对于乙植物来说,bc段下降的原因是中午气温高,部分气孔关闭,导致CO2吸收减少;de段下降的原因是光照强度降低,光合速率降低,导致CO2吸收减少,B错误。甲植物中午部分气孔关闭导致CO2吸收减少时,仍能保持较高的光合速率,推测甲植物可能存在特殊途径从而适应低浓度CO2的环境,C正确。题图中,0~24时,横轴上方曲线围成的面积大于横轴下方曲线围成的面积,说明一天后,甲、乙植物白天积累的有机物大于夜间消耗的有机物,有机物得到了积累,D正确。
归纳总结
绿色植物一昼夜内有机物的
“制造”“消耗”与“积累”
6.D　当玻璃罩内CO2浓度下降时,表示植物光合速率大于呼吸速率,即植物积累有机物,因此题图中曲线积累有机物的区段是bf段,A正确;g点玻璃罩内CO2浓度低于a点,说明经过一昼夜,植物光合作用消耗的CO2量大于呼吸作用产生的CO2量,积累了有机物,B正确;de段植物部分气孔关闭,CO2吸收减少,光合速率下降,CO2浓度下降趋于平缓,C正确;玻璃罩内的O2浓度在bf段上升,在ab、fg段下降,D错误。
7.B　若F点以后进一步提高光照强度,可能会导致光照强度过大,灼伤叶绿体,从而使光合作用强度下降,A正确;若A代表O2吸收量,D点光照强度为光补偿点,此时植物的光合作用产生O2量=细胞呼吸消耗O2量,由于植物只有部分细胞可以进行光合作用,而几乎所有细胞都可以进行细胞呼吸,则D点时叶肉细胞的光合速率>呼吸速率,叶肉细胞释放O2,B错误;C点时光照强度为零,植物只进行呼吸作用,叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,C正确;若A代表CO2释放量,适当增加环境中的CO2浓度,光合作用速率增加,有机物积累增加,E点向右下移动,D正确。
8.A　在一昼夜中植物积累的有机物(可用一昼夜CO2的吸收总量来表示)越多,越有利于植物生长。每天光照12小时,一昼夜植物的CO2吸收总量=12×光照下吸收CO2的量-12×黑暗中释放CO2的量,结合题图可知,温度为20 ℃时,该植物一昼夜CO2的吸收总量最大,A错误。光照下有机物的积累速率即净光合速率,可用CO2吸收速率来表示,据题图可知,温度为25 ℃时,该植物在光照下CO2吸收速率最大,即积累有机物速率最大,B正确。题图中,随着温度的增大,黑暗中释放CO2的量(可表示细胞呼吸速率)增多,但没有高于35 ℃后的相关数据,因此无法判断该植物呼吸作用的最适温度,C正确。该植物O2产生速率可用CO2固定速率来表示,温度为5 ℃时,CO2固定速率=光照下CO2吸收速率+黑暗中CO2释放速率=1 mg/h+0.5 mg/h=1.5 mg/h,该植物呼吸作用O2消耗速率为0.5 mg/h,因此该植物O2产生速率是O2消耗速率的3倍,D正确。
易混易错
光合速率、细胞呼吸速率
和净光合速率的表示方法
表示方法
(总)光合速率 光照下,O2产生速率、CO2固定速率、有机物制造速率
呼吸速率 黑暗下,O2消耗速率、CO2释放速率、有机物消耗速率
净光合速率 光照下,O2释放速率、CO2吸收速率、有机物积累速率
9.D　净光合速率=光合速率-呼吸速率,结合题图可知,与24 ℃环境下相比,20 ℃环境下HC组三角褐指藻净光合速率更大,即CO2浓度升高的条件下,20 ℃环境更有利于培育三角褐指藻,B正确。
10.C　0~5 min为黑暗条件,叶片只进行呼吸作用,吸收O2、释放CO2,可用溴麝香草酚蓝溶液检测容器中的CO2,可观察到溶液由蓝变绿再变黄,A正确。密闭容器中O2浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小,题图中从B点开始,容器内O2浓度不再改变,则B点时叶片的光合作用速率=呼吸作用速率,B正确。已知小麦叶片的呼吸速率保持不变,结合题图计算如下,可知C错误。
0~5 min黑暗条件下测得细胞呼吸速率
=(5-4)×10-7 mol÷5 min
=2×10-8 mol/min
5~15 min光照条件下测得净光合作用速率
=(8-4)×10-7 mol÷(15-5)min
=4×10-8 mol/min
总光合作用速率(O2产生速率)
=呼吸速率+净光合速率
=2×10-8 mol/min+4×10-8 mol/min
=6×10-8 mol/min
与A点相比,B点时容器内的CO2含量减少,C3的生成减少、C3的还原不变,则C3含量减少,D正确。
11.答案　(1)CO2　左　(2)能　(3)③将所有装置置于距离光源0~a cm范围内的某相同位置处,其他条件相同且适宜,培养一段时间后测量各装置中的氧气含量　④B装置中的氧气含量大于A装置
解析　(1)图乙中cd段光照强度弱,植株的光合作用速率<细胞呼吸速率,气体释放量从c点开始增加,可知植株释放的气体是CO2。植物对绿光的利用率低于白光,将白光换成等强度的绿光后,植物光合速率减小,c点(光合速率=呼吸速率)将会左移。(2)由(1)可知,H=1.5代表植物的呼吸速率;J=5是植物距离光源为a时的净光合作用速率。要想植物正常生长,一天后需存在有机物的积累,每天光照6 h,一天有机物的积累量=5×6-1.5×(24-6)=3>0,因此该植物能正常生长。(3)本实验是验证实验,实验结果唯一,B装置中植物叶绿素b缺失,光抑制减弱,光合速率大于A装置中的植物。
实验目的 验证植物叶绿素b缺失能减弱光抑制现象
自变量 植物类型
因变量 光合速率
观测指标 氧气释放速率
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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