资源简介

第12讲 光合作用与细胞呼吸相关知识与题型（解析版）

光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。其探究过程蕴含着丰富的生物学方法，其原理的应用对指导农业生产具有很重要的指导意义；以光合作用为落脚点的题目可考查考试说明中的各方面能力。呼吸作用的学习在于通过证明植物进行呼吸作用的实验，使学生掌握呼吸作用的概念，理解呼吸作用的过程。通过实验，培养学生的观察能力，分析试验现象的除试验结果。认同绿色植物在制造有机物方面以及释放氧气对与生物圈的重要意义故 “光合作用、呼吸作用” 是全国卷及自主命题省份卷的高频考点。

关于光合作用以及呼吸作用的过程不再赘述，本节内容主要对光合作用以及呼吸作用之间的关系以及相应的题目类型进行辨析、讲解。
题型一　光合作用和细胞呼吸过程图解的理解
解题技巧：解答此类题目最基本的是对光合作用和细胞呼吸的过程熟记以及理解，同时对细胞器（线粒体、叶绿体）的形态和结构有被比较清晰的认识，除此之外，在审题上要求做到细致，认真辨析。
借助细胞结构的综合分析
例1：图中为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项 叙述中正确的是(　 　)
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b


【答案】C
【解析】a表示叶绿体吸收CO2，b表示释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C 18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为：C18O2C6HO6C18O2，在较强光照下，光合作用大于呼吸作用，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用。以HO作原料进行光合作用，其18O全部生成18O2，在较强呼吸强度下，18O2主要被线粒体利用进行有氧呼吸。
2．柱状图的理解与分析
例2：将生长状况相同的等量某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化得到如下数据(下左图)由此可以得出的结论是（ ）
A．该植物在27℃时生长得最快，在29℃和30℃时将不表 现为生长现象
B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温 度中都是29℃
C．27℃、28℃、和29℃光合作用制造的有机物的量相等
D．30℃时，光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1 mg/h
【答案】B
【解析】在4个温度中，29℃暗处理后，有机物减少最多，说明呼吸作用最旺盛，此时此组叶片含有机物最少，而光照1 h(光照强度相同)后，有机物含量最多，说明光合作用制造的有机物最多。
关于代谢类物质变化的分析
例3：如上右图表示某高等植物体内的生 理过程，有关分析正确的是(　　)
A．阶段Ⅰ生成的NADPH将作为还原剂固定二氧化碳
B．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅱ、Ⅲ
C．过程⑤可为细胞吸收Mg2＋等离子提供动力，而不是过程④
D．过程④、⑤进行的场所有细胞质基质和线粒体
【答案】C
【解析】本题考查光合作用与细胞呼吸的比较。据图分析可知Ⅰ阶段代表光合作用的光反应阶段，Ⅱ阶段代表暗反应阶段，Ⅲ阶段代表细胞呼吸过程。阶段Ⅰ生成的NADPH作为还原剂还原CO2；Ⅱ阶段在叶肉细胞的叶绿体基质中进行，Ⅲ阶段的部分过程在细胞质基质中进行；过程④只在细胞质基质中进行。
4．关于实验装置、物质变化的分析
例4：把经过相同时间饥饿处理且长势相近的同种植物放在相同的透明玻璃钟罩内(密封)，玻璃钟罩内的烧杯中放有等量的不同物质，如下图所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是(　 　)
①②；③④ B．①③；①④ C．①④；②③ D．③④；①③
【答案】A
【解析】[本题考查与光合作用有关的探究实验，正确确定单一变量是解答本题的关键。探究光合作用是否需要CO2，单一变量是有无CO2，所以可以用装置①(有CO2)和装置②(无CO2)进行实验。探究CO2浓度对光合速率的影响，单一变量是CO2浓度，所以可以用装置③(浓度较低)和装置④(浓度较高)进行实验。
题型二　光合作用和细胞呼吸过程坐标图（曲线）的理解和分析
光合作用和细胞呼吸的坐标曲线图题分为单一曲线图题和复合曲线图题，此类题旨在全面考察学生的综合素质，关于曲线的理解和考察一直是高考命题的重点和热点。
解题技巧：此类题目关键是三看：一看变量(x、y轴)表示的意义，懂得横横纵坐标什么意思，找出两者的关系；二看曲线中的特殊点(起点、拐点、顶点、终点、交叉点)表示的意义；三看曲线的走向、变化趋势，对有些曲线还要明白切线斜率的含义。
分析图中为什么会有这种变化趋势：如果同一坐标系中有多条曲线，解题时要明确每条曲线的含义、变化及其原因，以及与此曲线代表的相关的影响因素有哪些等。
单一曲线的分析
例5： 如图为某植物在一定CO2浓度下温度与光合作用速率的关系 曲线。根据曲线分析，下列选项不正确的是(　　)
A．图中C点对应的温度表示该植物在此条件下光合作用的最适温度
B．图中CD段下降的原因可能是随着温度的升高，酶活性降低
C．在C点对应的温度下，如果增加环境中CO2浓度，C点可能会上移
D．在BC段，限制光合作用速率的因素除了温度之外还有光照强度
【答案】D
【解析】本题考查影响光合作用的因素。在BC段，影响光合作用速率的因素包括温度，但由于题干中没有提到光照强度，故D项结论无法得出。
2．复合曲线的分析
例6：农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是(　　)
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
【答案】D
【解析】题图中反映出光合作用酶的最适温度在25～30℃之间，没有反映出呼吸作用酶的最适温度，不能得出A项结论。阴影部分表示5～35℃时蔬菜光合作用量减去呼吸作用量，即净光合量，很明显是大于零的。植物有光饱和点时，光照强度大于光饱和点时，光合作用不再增强，产量不再提高。在25～30℃时，净光合量最大，蔬菜产量最高，因此，温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃。
题型三 细胞呼吸和光合作用的相关实验分析
1．探究光合作用实验
(1)实验类型:①萨克斯验证光合作用产物——淀粉的实验(经常考查暗处理的目的、酒精脱色处理的目的、照光与遮光对照、碘液的检验鉴定等)；恩格尔曼的实验(现象及结论、实验材料的优点、实验的巧妙之处)；鲁宾、卡门的实验(技术手段——放射性同位素标记法)。②教材实验——色素的提取与分离。③影响因素——光照、CO2、温度等。
(2)实验试剂及作用:①NaHCO3→提供CO2; ③油层→密封; ④开水冷却→排除水中气体。
(3)实验材料及方法:①绿色叶片、黑藻等——观察气泡(即O2)冒出的速率。②打孔器打取小的圆形叶片——观察叶片上浮的速率和数量。
【与光合作用相关的实验的注意事项:(1)鉴定光合作用是否产生了淀粉，需事先将植物做“饥饿”处理以消耗原有淀粉，排除原有产物对实验结果的干扰。宜将光合作用后的叶片做“脱色”处理，以消除色素对显色反应(淀粉遇碘变蓝色)的干扰。(2)若实验中的单一变量是光时，宜设置是否给予光照(遮光与否)的对照组。(3)NaHCO3溶液作为CO2的缓冲液，可使密闭容器内CO2深度保持稳定；NaOH溶液作为CO2的吸收剂，可去除空气中的CO2。】
2．细胞呼吸实验的类型
(1)探究细胞呼吸强度的实验：常用下面的实验装置探究植物或动物细胞的有氧呼吸强度，用NaOH溶液吸收细胞呼吸产生的CO2，瓶内气体减少量即为O2的消耗量，代表呼吸强度。乙瓶为对照。
（2）探究细胞呼吸方式的实验(以糖类为呼吸底物)：除了教材实验外，常用上面的实验装置来探究植物细胞或酵母菌的细胞呼吸方式。
装置1红色液滴左移表明细胞呼吸吸收了O2。
装置2红色液滴右移表明细胞进行了无氧呼吸，因为有氧呼吸O2的吸收量与CO2的释放量相等，无氧呼吸不吸收O2但释放CO2。
3．解决此类问题要从以下几方面入手： (1)明确实验目的。(2)根据实验目的确定实验类型，即是验证实验还是探究实验。(3)根据实验的目的和给定的实验条件确定实验的变量，要遵循单一变量原则、条件一致且适宜性原则等。
题型四　光合作用和细胞呼吸表格数据分析
1．数据表格 学会识别关键数据
例7：一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　)
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量(mol) 0.9 0.7 0.6 0





A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵-----------
D．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
【答案】C
【解析】如果无C2H5OH，只有CO2产生，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，如氧气浓度为d时的呼吸方式。如果产生的CO2和C2H5OH摩尔数相等，则说明酵母菌只进行无氧呼吸，如在氧气浓度为a时的呼吸方式。如果产生的CO2的摩尔数大于C2H5OH的摩尔数，说明酵母菌同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式，如氧气浓度为b和c的呼吸方式。氧气浓度为b时，通过无氧呼吸产生的CO2为0.7 mol，剩余的0.6 mol是有氧呼吸方式产生的。氧气浓度为c时，有氧呼吸产生0.9 mol的CO2，消耗0.15 mol葡萄糖，无氧呼吸消耗0.3 mol葡萄糖，故C错误。
例8：将状况相同的某种植物绿叶分成相同的四组，在不同温度下先案处理一小时，再用相同适宜的光照射1小时，测量重量变化（假设在有光和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到如下表的数据，不能得出的结论是（ ）
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理前后重量变化/mg 1 —2 —3 —1
光照前后重量变化/mg ＋4 ＋5 ＋6 ＋2





A．27℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2mg
B．28℃时该绿叶光照后比暗处理前重量增加3mg
C．29℃是该绿叶进行光合作用和呼吸作用的最适温度
D．30℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总量是3mg/h
【答案】C
例9:将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测量其重量变化，得到如下数据。以下说法错误的是（ ）
组别 1 2 3 4
温度(℃) 27 28 29 30
暗处理后的重量变化(mg) -1 -2 -3 -1
光照后和暗处理前的重量变化(mg) +3 +3 +3 +1






A．轮藻催化呼吸作用的酶的最适温度约为29℃。
B．第三组轮藻释放的氧气量最多
C．四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度
第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg

【答案】D
材料表格的分析
例10：分别在A、B、C三个研钵中加2 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。(注：“＋”表示加，“－”表示不加)试回答：
处理 A B C
SiO2(少量) ＋ ＋ ＋
CaCO3(少量) － ＋ ＋
95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋
蒸馏水(10 mL) － ＋ －





(1)A处理得到的溶液颜色是________，原因是______________________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是_________，原因是____________________________。
(3)C处理得到的溶液颜色是__________，原因是____________________________。
【答案】
(1)黄绿色　部分叶绿素受到破坏　(2)几乎无色　叶绿素不溶于水　(3)深绿色　大量叶绿素溶于乙醇中
题型五:光合作用和呼吸作用的有关计算
1．光合作用有光时才能进行；而呼吸作用每时每刻都在进行。
2．主要过程可以依据光合作用和细胞呼吸的过程来计算。根据化学计算比例原理，可以将反应式简化：光合作用：6CO2 ～C6H12O6 ～6O2 有氧呼吸：C6H12O6～6O2 ～6CO2 无氧呼吸(产生酒精)：C6H12O6 ～2 CO2～2C2H5OH酒精
3．光合作用以及呼吸作用的注意点：
(1)植物能正常生长的条件：一昼夜葡萄糖净积累大于0；
(2) CO2吸收量最大时的温度是光合作用的最适温度；CO2释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度；
(3) CO2吸收量为0时，不等于不进行光合作用，有可能呼吸作用释放的CO2量正好等于光合作用吸收的CO2量。
注意：（1）对于一株绿色植物而言，黑暗环境下，植物只进行呼吸作用
而将绿色植物置于适宜的光照条件下时，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时无法直接将光合作用与呼吸作用区分开，测得的数据，表示的是净光合作用。




例1：如上乙图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打 出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图甲)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是(　　)





A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
【答案】C
【解析】在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶片上浮的时间缩短，说明产生氧气的速率加快，光合作用的速率也加快，A错。叶片细胞只要有活性，就一定进行呼吸作用，D错。在一定范围内适当提高温度或增大光照强度或增大NaHCO3溶液浓度会提高光合作用速率。变式训练1：分析下列甲、乙、丙三图，下列说法正确的是(　　)





A．若图甲曲线表示阴生植物光合作用速率受光照强度 的影响，则阳生植物的曲线与其比较，b点向左移，c点向右移
B．图乙中t2℃时植物净光合作用强度最大
C．若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f代表胡萝卜素
D．用塑料大棚种植蔬菜时，应选用蓝紫色或红色的塑料大棚
例2：下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是(多选)(　　)





A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多
C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度
D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变
【答案】ABC
【解析】在一定温度范围内，随着温度的升高，光合速率逐渐增强；当温度到达一定程度时，光合速率不会继续升高；温度过高时，酶失活，光合速率下降。
变式训练2：如下左图曲线表示农田中昼夜温度变化(Ⅰ)，光照强度变化(Ⅱ)，植物吸收CO2的变化(Ⅲ)。请判断下列说法中，不正确的是(　　)





A．在曲线Ⅲ与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．在时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止
D．若能保证水分的供应，则可使曲线Ⅲ与时间轴所围成的面积增大
例3：某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定，得到如上中图所示的曲线，以下说法正确的是(多选) (　　)




图中d点光合速率最大，e点有机物积累最多
B．c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率
d、e之间的区段光合速率小于呼吸速率
D．进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段

【答案】ABD
【解析】a点只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体；在C选项中，当温度提高到30℃时，呼吸作用强度增加，而光合作用强度下降，所以a点上移，b点右移，d点上移。
变式训练3．如上右图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中正确的是(多选) (　　)




A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，a点上移，b点左移，d点下移
D．当植物缺镁时，b点将向右移

一、单选题
1．（甘肃省平凉市静宁县第一中学2019届高三上学期第二次模拟考试生物试题）如图表示人体呼吸作用过程中葡萄糖分解的两种途径。酶1、酶2和酶3依次存在于(　　)
A． 线粒体、线粒体和细胞质基质
B． 细胞质基质、线粒体和细胞质基质
C． 线粒体、细胞质基质和线粒体
D． 细胞质基质、细胞质基质和线粒体
2．（西藏林芝市第一中学2019届高三上学期第三次月考理综-生物试题）下面是人体细胞内常见的两种生理过程，有关说法正确的是(??)
过程①：C6H12O6＋6O2＋6H2O（酶）→6CO2＋12H2O＋能量
过程②：C6H12O6（酶）→2C3H6O3(乳酸)＋能量
A． 过程①只发生在细胞的线粒体中 B． 过程①的CO2中的O来自C6H12O6和O2
C． 过程②与过程①完全不同 D． 人体内葡萄糖的最终来源是植物的光合作用
4．（河北省武邑中学2019届高三上学期第二次调研考试生物试题）如图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中f～i表示相关过程，a～e表示相关物质。据图判断下列说法正确的是（　　）

A． i过程是有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程
B． 叶肉细胞中b的产生速率等于c的产生速率，则植株的干重保持不变
C． a中的O全部来自O2，H全部来自C6H12O6
D． f、g、h、i四个过程在植物体的全部细胞中都能发生
5．（成都市第七中学 2019 届高中毕业班阶段性检测理科）下列关于叶绿体和线粒体产生气体过程的叙述，错误的是( )
A． 产生气体的过程都有水的参与 B． 产生气体的过程都与生物膜有关
C． 产生气体的过程都有酶的催化 D． 产生气体的过程都会产生 ATP
6．（成都市第七中学 2019 届高中毕业班阶段性检测理科）下列有关实验分析正确的（ ）
A． 用 35S 标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是保温时间过长所致
B． 探究温度对淀粉酶活性的影响，不可用斐林试剂对产物进行检测
C． 重铬酸钾在酸性条件下与二氧化碳发生化学反应变成灰绿色
D． 分离叶绿体色素实验中，色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
7．（天津市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量明显的提高。下列推断合理的是（ ）
A． 冷害初期呼吸作用增强，不利于抵御寒冷
B． 低温持续使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉
C． 低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境
D． 低温使根细胞呼吸减弱，使根细胞吸收矿质元素能力下降
8．（三湘名校教育联盟2019届高三第一次大联考生物试题）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，下列叙述错误的是（ ）
A． 有氧呼吸和无氧呼吸，细胞产生的CO2都是在第二阶段形成的
B． 水是有氧呼吸的反应物，也是有氧呼吸的产物
C． ATP和NADH在有氧呼吸的各个阶段中都有产生
D． 呼吸产物中有酒精生成，说明细胞一定进行了无氧呼吸
9．（湖北省武汉市第六中学2017-2018学年高二下学期第8次月考生物试题）水是对生命活动起重要作用的物质，下列叙述中正确的是（　　）
A． 植物矿质元素的吸收与水分吸收的方式相同
B． 细胞有氧呼吸过程的第三阶段，既有水的生成，又有水的分解
C． 氨基酸用于合成蛋白质的过程中有水生成，DNA复制过程中没有水生成
D． 如果白天用含18O的水浇花草，周围空气中的H2O、O2中都可能检测出18O
10．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2019届高三上学期第一次调研考试生物试题）玻璃温室里栽培植物，对室内空气中CO2含量进行了24小时测定，下图曲线中能正确表示结果的是（横轴为日时间，纵轴为CO2浓度）（ ）
A． B． C． D．
11．（福建省三明市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）下列有关生物学知识的说法中正确的是（ ）
A． 淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是不同的
B． 有氧呼吸的酶存在于线粒体中，无氧呼吸的酶存在于细胞质基质中
C． 恩格尔曼的水绵实验和卡尔文的小球藻实验均运用了同位素标记法
D． 组成真核生物体的细胞不一定都有细胞核
12．（陕西省西安市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）下列有关高中生物实验中酸、碱性物质应用的说法，错误的是（ ）
A． 浓硫酸为橙色重铬酸钾溶液与酒精的反应提供酸性条件
B． 观察根尖细胞有丝分裂时用盐酸和酒精混合液使细胞相互分离
C． 用盐酸处理口腔上皮细胞有利于甲基绿、吡罗红进入细胞进行染色
D． 观察洋葱根尖有丝分裂实验中龙胆紫进入细胞，体现了膜的选择透过性
13．（四川省成都市外国语学校2019届高三上学期半期考试理综生物试题）为了探究光合作用产物的运输路径，某人设计如下实验：将一植株保留一叶片(a)和一幼嫩果实(c)，b为叶片和果实连接的茎；把处理好的植株放入一透明小室，并放到光合作用最适的温度和光照强度下培养；向小室充入一定量14CO2 ,密封小室，立即用仪器测定abc三处的放射性物质含量并记录；将测得的数据绘制成曲线图如下图。请回答下列问题。

（1）光合作用光反应为暗反应提供的能还原C3的物质是_________。
（2）14C在光合作用过程中的转移途径是__________________________________。
（3）叶片放射性含量在t0—t1下降的原因是：_______________________________；但呼吸速率和运输速率基本不变。
（4）果实放射性含量达到的S2_______(“是”或“否”)能表示果实从b得到的有机物放射性总量，因为 _________________________________。
（5）如果适当提高温度，图中S1的值将_______（填“增大”或“缩小”）。
14．（广西壮族自治区河池市高级中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）下图表示植物细胞代谢的某些过程，请根据题意回答问题。（图中数字代表物质，a 、b、c代表细胞器）

（1）该植物细胞发生渗透吸水的条件是____________________________________________
（2）图甲显示，在细胞器b中进行的能量变化为_____________________（用文字箭头作答）。
（3）图中⑤代表的物质其分子结构简式是___________________。
（4）缺氧时马铃薯块茎细胞产物和玉米根细胞产物不相同，直接原因是________________。
（5）将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图乙所示（数据均在标准状况下测得），据此回答：
① 在15℃、1klx光照条件下，该植物10小时光合作用固定CO2_________mL。
② 在无光条件下25℃比15℃释放CO2多，说明温度是通过影响_______________来影响代谢的。
（6）据图可知，影响C点光合速率的因素主要是_________________________。
45．（湖南省长沙市麓山国际实验学校2019学年高三上学期开学摸底考试生物试题）伏旱是发生在长江中下游7月中旬至8月中旬期间的旱象。在此期间气温高（午间气温高达35～42℃），少降水，而春播农作物正处在抽穗、扬花、灌浆期，需要大量水分补充、供给。2017年7月22日，研究人员测定了某植物的CO2吸收速率变化曲线如图1所示，气孔的开放率化曲线如图2所示。回答下列问题：

（1）据图1可知，曲线上A点代表的含义________________________________________，AB段凌晨内CO2释放速率逐渐变小，原因是________________________________________。
（2）图1中CD段光合速率减小，结合图2分析，光合速率变化的原因是__________；图1中F点代表的含义________________________________________。
（3）绿叶中的色素可用_____________提取，光反应产生的_____________在暗反应中将C3还原成有机物。有人提出图1中CD段光合速率变小的原因还可能是，中午温度过高，高温破坏了_____________膜结构，使叶绿体吸收光能效率降低，_______________反应受抑制。 实验小组尝试采用根部滴灌的方式，发现光合速率迅速恢复，分析原因可能是______ 。













14






第12讲 光合作用与细胞呼吸相关知识与题型（解析版）

光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。其探究过程蕴含着丰富的生物学方法，其原理的应用对指导农业生产具有很重要的指导意义；以光合作用为落脚点的题目可考查考试说明中的各方面能力。呼吸作用的学习在于通过证明植物进行呼吸作用的实验，使学生掌握呼吸作用的概念，理解呼吸作用的过程。通过实验，培养学生的观察能力，分析试验现象的除试验结果。认同绿色植物在制造有机物方面以及释放氧气对与生物圈的重要意义故 “光合作用、呼吸作用” 是全国卷及自主命题省份卷的高频考点。

关于光合作用以及呼吸作用的过程不再赘述，本节内容主要对光合作用以及呼吸作用之间的关系以及相应的题目类型进行辨析、讲解。
题型一　光合作用和细胞呼吸过程图解的理解
解题技巧：解答此类题目最基本的是对光合作用和细胞呼吸的过程熟记以及理解，同时对细胞器（线粒体、叶绿体）的形态和结构有被比较清晰的认识，除此之外，在审题上要求做到细致，认真辨析。
借助细胞结构的综合分析
例1：图中为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项 叙述中正确的是(　 　)
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b


【答案】C
【解析】a表示叶绿体吸收CO2，b表示释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C 18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为：C18O2C6HO6C18O2，在较强光照下，光合作用大于呼吸作用，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用。以HO作原料进行光合作用，其18O全部生成18O2，在较强呼吸强度下，18O2主要被线粒体利用进行有氧呼吸。
2．柱状图的理解与分析
例2：将生长状况相同的等量某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化得到如下数据(下左图)由此可以得出的结论是（ ）
A．该植物在27℃时生长得最快，在29℃和30℃时将不表 现为生长现象
B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温 度中都是29℃
C．27℃、28℃、和29℃光合作用制造的有机物的量相等
D．30℃时，光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1 mg/h
【答案】B
【解析】在4个温度中，29℃暗处理后，有机物减少最多，说明呼吸作用最旺盛，此时此组叶片含有机物最少，而光照1 h(光照强度相同)后，有机物含量最多，说明光合作用制造的有机物最多。
关于代谢类物质变化的分析
例3：如上右图表示某高等植物体内的生 理过程，有关分析正确的是(　　)
A．阶段Ⅰ生成的NADPH将作为还原剂固定二氧化碳
B．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅱ、Ⅲ
C．过程⑤可为细胞吸收Mg2＋等离子提供动力，而不是过程④
D．过程④、⑤进行的场所有细胞质基质和线粒体
【答案】C
【解析】本题考查光合作用与细胞呼吸的比较。据图分析可知Ⅰ阶段代表光合作用的光反应阶段，Ⅱ阶段代表暗反应阶段，Ⅲ阶段代表细胞呼吸过程。阶段Ⅰ生成的NADPH作为还原剂还原CO2；Ⅱ阶段在叶肉细胞的叶绿体基质中进行，Ⅲ阶段的部分过程在细胞质基质中进行；过程④只在细胞质基质中进行。
4．关于实验装置、物质变化的分析
例4：把经过相同时间饥饿处理且长势相近的同种植物放在相同的透明玻璃钟罩内(密封)，玻璃钟罩内的烧杯中放有等量的不同物质，如下图所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是(　 　)
①②；③④ B．①③；①④ C．①④；②③ D．③④；①③
【答案】A
【解析】[本题考查与光合作用有关的探究实验，正确确定单一变量是解答本题的关键。探究光合作用是否需要CO2，单一变量是有无CO2，所以可以用装置①(有CO2)和装置②(无CO2)进行实验。探究CO2浓度对光合速率的影响，单一变量是CO2浓度，所以可以用装置③(浓度较低)和装置④(浓度较高)进行实验。
题型二　光合作用和细胞呼吸过程坐标图（曲线）的理解和分析
光合作用和细胞呼吸的坐标曲线图题分为单一曲线图题和复合曲线图题，此类题旨在全面考察学生的综合素质，关于曲线的理解和考察一直是高考命题的重点和热点。
解题技巧：此类题目关键是三看：一看变量(x、y轴)表示的意义，懂得横横纵坐标什么意思，找出两者的关系；二看曲线中的特殊点(起点、拐点、顶点、终点、交叉点)表示的意义；三看曲线的走向、变化趋势，对有些曲线还要明白切线斜率的含义。
分析图中为什么会有这种变化趋势：如果同一坐标系中有多条曲线，解题时要明确每条曲线的含义、变化及其原因，以及与此曲线代表的相关的影响因素有哪些等。
单一曲线的分析
例5： 如图为某植物在一定CO2浓度下温度与光合作用速率的关系 曲线。根据曲线分析，下列选项不正确的是(　　)
A．图中C点对应的温度表示该植物在此条件下光合作用的最适温度
B．图中CD段下降的原因可能是随着温度的升高，酶活性降低
C．在C点对应的温度下，如果增加环境中CO2浓度，C点可能会上移
D．在BC段，限制光合作用速率的因素除了温度之外还有光照强度
【答案】D
【解析】本题考查影响光合作用的因素。在BC段，影响光合作用速率的因素包括温度，但由于题干中没有提到光照强度，故D项结论无法得出。
2．复合曲线的分析
例6：农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是(　　)
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
【答案】D
【解析】题图中反映出光合作用酶的最适温度在25～30℃之间，没有反映出呼吸作用酶的最适温度，不能得出A项结论。阴影部分表示5～35℃时蔬菜光合作用量减去呼吸作用量，即净光合量，很明显是大于零的。植物有光饱和点时，光照强度大于光饱和点时，光合作用不再增强，产量不再提高。在25～30℃时，净光合量最大，蔬菜产量最高，因此，温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃。
题型三 细胞呼吸和光合作用的相关实验分析
1．探究光合作用实验
(1)实验类型:①萨克斯验证光合作用产物——淀粉的实验(经常考查暗处理的目的、酒精脱色处理的目的、照光与遮光对照、碘液的检验鉴定等)；恩格尔曼的实验(现象及结论、实验材料的优点、实验的巧妙之处)；鲁宾、卡门的实验(技术手段——放射性同位素标记法)。②教材实验——色素的提取与分离。③影响因素——光照、CO2、温度等。
(2)实验试剂及作用:①NaHCO3→提供CO2; ③油层→密封; ④开水冷却→排除水中气体。
(3)实验材料及方法:①绿色叶片、黑藻等——观察气泡(即O2)冒出的速率。②打孔器打取小的圆形叶片——观察叶片上浮的速率和数量。
【与光合作用相关的实验的注意事项:(1)鉴定光合作用是否产生了淀粉，需事先将植物做“饥饿”处理以消耗原有淀粉，排除原有产物对实验结果的干扰。宜将光合作用后的叶片做“脱色”处理，以消除色素对显色反应(淀粉遇碘变蓝色)的干扰。(2)若实验中的单一变量是光时，宜设置是否给予光照(遮光与否)的对照组。(3)NaHCO3溶液作为CO2的缓冲液，可使密闭容器内CO2深度保持稳定；NaOH溶液作为CO2的吸收剂，可去除空气中的CO2。】
2．细胞呼吸实验的类型
(1)探究细胞呼吸强度的实验：常用下面的实验装置探究植物或动物细胞的有氧呼吸强度，用NaOH溶液吸收细胞呼吸产生的CO2，瓶内气体减少量即为O2的消耗量，代表呼吸强度。乙瓶为对照。
（2）探究细胞呼吸方式的实验(以糖类为呼吸底物)：除了教材实验外，常用上面的实验装置来探究植物细胞或酵母菌的细胞呼吸方式。
装置1红色液滴左移表明细胞呼吸吸收了O2。
装置2红色液滴右移表明细胞进行了无氧呼吸，因为有氧呼吸O2的吸收量与CO2的释放量相等，无氧呼吸不吸收O2但释放CO2。
3．解决此类问题要从以下几方面入手： (1)明确实验目的。(2)根据实验目的确定实验类型，即是验证实验还是探究实验。(3)根据实验的目的和给定的实验条件确定实验的变量，要遵循单一变量原则、条件一致且适宜性原则等。
题型四　光合作用和细胞呼吸表格数据分析
1．数据表格 学会识别关键数据
例7：一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　)
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量(mol) 0.9 0.7 0.6 0





A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵-----------
D．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
【答案】C
【解析】如果无C2H5OH，只有CO2产生，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，如氧气浓度为d时的呼吸方式。如果产生的CO2和C2H5OH摩尔数相等，则说明酵母菌只进行无氧呼吸，如在氧气浓度为a时的呼吸方式。如果产生的CO2的摩尔数大于C2H5OH的摩尔数，说明酵母菌同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式，如氧气浓度为b和c的呼吸方式。氧气浓度为b时，通过无氧呼吸产生的CO2为0.7 mol，剩余的0.6 mol是有氧呼吸方式产生的。氧气浓度为c时，有氧呼吸产生0.9 mol的CO2，消耗0.15 mol葡萄糖，无氧呼吸消耗0.3 mol葡萄糖，故C错误。
例8：将状况相同的某种植物绿叶分成相同的四组，在不同温度下先案处理一小时，再用相同适宜的光照射1小时，测量重量变化（假设在有光和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到如下表的数据，不能得出的结论是（ ）
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理前后重量变化/mg 1 —2 —3 —1
光照前后重量变化/mg ＋4 ＋5 ＋6 ＋2





A．27℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2mg
B．28℃时该绿叶光照后比暗处理前重量增加3mg
C．29℃是该绿叶进行光合作用和呼吸作用的最适温度
D．30℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总量是3mg/h
【答案】C
例9:将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测量其重量变化，得到如下数据。以下说法错误的是（ ）
组别 1 2 3 4
温度(℃) 27 28 29 30
暗处理后的重量变化(mg) -1 -2 -3 -1
光照后和暗处理前的重量变化(mg) +3 +3 +3 +1






A．轮藻催化呼吸作用的酶的最适温度约为29℃。
B．第三组轮藻释放的氧气量最多
C．四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度
第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg

【答案】D
材料表格的分析
例10：分别在A、B、C三个研钵中加2 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。(注：“＋”表示加，“－”表示不加)试回答：
处理 A B C
SiO2(少量) ＋ ＋ ＋
CaCO3(少量) － ＋ ＋
95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋
蒸馏水(10 mL) － ＋ －





(1)A处理得到的溶液颜色是________，原因是______________________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是_________，原因是____________________________。
(3)C处理得到的溶液颜色是__________，原因是____________________________。
【答案】
(1)黄绿色　部分叶绿素受到破坏　(2)几乎无色　叶绿素不溶于水　(3)深绿色　大量叶绿素溶于乙醇中
题型五:光合作用和呼吸作用的有关计算
1．光合作用有光时才能进行；而呼吸作用每时每刻都在进行。
2．主要过程可以依据光合作用和细胞呼吸的过程来计算。根据化学计算比例原理，可以将反应式简化：光合作用：6CO2 ～C6H12O6 ～6O2 有氧呼吸：C6H12O6～6O2 ～6CO2 无氧呼吸(产生酒精)：C6H12O6 ～2 CO2～2C2H5OH酒精
3．光合作用以及呼吸作用的注意点：
(1)植物能正常生长的条件：一昼夜葡萄糖净积累大于0；
(2) CO2吸收量最大时的温度是光合作用的最适温度；CO2释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度；
(3) CO2吸收量为0时，不等于不进行光合作用，有可能呼吸作用释放的CO2量正好等于光合作用吸收的CO2量。
注意：（1）对于一株绿色植物而言，黑暗环境下，植物只进行呼吸作用
而将绿色植物置于适宜的光照条件下时，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时无法直接将光合作用与呼吸作用区分开，测得的数据，表示的是净光合作用。




例1：如上乙图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打 出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图甲)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是(　　)





A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
【答案】C
【解析】在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶片上浮的时间缩短，说明产生氧气的速率加快，光合作用的速率也加快，A错。叶片细胞只要有活性，就一定进行呼吸作用，D错。在一定范围内适当提高温度或增大光照强度或增大NaHCO3溶液浓度会提高光合作用速率。变式训练1：分析下列甲、乙、丙三图，下列说法正确的是(　　)





A．若图甲曲线表示阴生植物光合作用速率受光照强度 的影响，则阳生植物的曲线与其比较，b点向左移，c点向右移
B．图乙中t2℃时植物净光合作用强度最大
C．若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f代表胡萝卜素
D．用塑料大棚种植蔬菜时，应选用蓝紫色或红色的塑料大棚
【答案】B
【解析】阳生植物需要较强的光照才能使光合作用强度与呼吸作用强度相等，所以甲图中的b 点应该右移；净光合作用强度＝总光合作用强度－呼吸作用强度，根据图示可知，温度为t2℃时，植物净光合作用强度约为6个相对单位，值最大；胡萝卜素主要吸收蓝紫光，故C错误；有色塑料大棚透光率差，光合作用强度低，故用塑料大棚种植蔬菜时，应选用无色塑料大棚。
例2：下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是(多选)(　　)





A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多
C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度
D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变
【答案】ABC
【解析】在一定温度范围内，随着温度的升高，光合速率逐渐增强；当温度到达一定程度时，光合速率不会继续升高；温度过高时，酶失活，光合速率下降。
变式训练2：如下左图曲线表示农田中昼夜温度变化(Ⅰ)，光照强度变化(Ⅱ)，植物吸收CO2的变化(Ⅲ)。请判断下列说法中，不正确的是(　　)





A．在曲线Ⅲ与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等
B．a点的形成是由夜间的低温造成的
C．在时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止
D．若能保证水分的供应，则可使曲线Ⅲ与时间轴所围成的面积增大
【答案】C
【解析】b点开始有光照，到f点无光照，b～f段制造有机物；c点和e点光合强度等于呼吸强度；a点呼吸作用减弱是夜间低温引起的；保证水分供应，能防止气孔关闭，提供更多CO2，积累更多有机物。

例3：某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定，得到如上中图所示的曲线，以下说法正确的是(多选) (　　)




图中d点光合速率最大，e点有机物积累最多
B．c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率
d、e之间的区段光合速率小于呼吸速率
D．进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
【答案】ABD
【解析】a点只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体；在C选项中，当温度提高到30℃时，呼吸作用强度增加，而光合作用强度下降，所以a点上移，b点右移，d点上移。
变式训练3．如上右图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中正确的是(多选) (　　)




A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，a点上移，b点左移，d点下移
D．当植物缺镁时，b点将向右移
【答案】AB
【解析】题图中d点CO2的吸收速率最大，光合速率也最大，e点温室内CO2的含量最低，说明植物积累的有机物最多；cd区段，光照强度不断增强，光合作用不断增强，结合CO2吸收速率的变化，可分析出光合速率大于呼吸速率；de区段CO2的吸收速率仍为正值，说明此段中光合速率仍大于呼吸速率，只是幅度越来越小；细胞呼吸在全天各个时段都能进行。



一、单选题
1．（甘肃省平凉市静宁县第一中学2019届高三上学期第二次模拟考试生物试题）如图表示人体呼吸作用过程中葡萄糖分解的两种途径。酶1、酶2和酶3依次存在于(　　)
A． 线粒体、线粒体和细胞质基质
B． 细胞质基质、线粒体和细胞质基质
C． 线粒体、细胞质基质和线粒体
D． 细胞质基质、细胞质基质和线粒体
【答案】B
【解析】高等动物有氧呼吸可以分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中，反应式为C6H12O6 2C3H4O3+4[H]+少量能量；
第二阶段：在线粒体基质中进行，反应式为2C3H4O3+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量；
第三阶段：在线粒体的内膜上进行，反应式为24[H]+6O212H2O+大量能量；
高等动物乳酸发酵：在细胞质基质中进行，反应式为C6H12O6 2C3H6O3+能量。
图示中酶1是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的场所，形成丙酮酸和[H]，场所是细胞质基质；酶2是有氧呼吸第二阶段和第三阶段，形成CO2和[H]，场所是线粒体；酶3是无氧呼吸的第二阶段，产物是乳酸，场所是细胞质基质；所以酶1、酶2、酶3的场所是细胞质基质、线粒体、细胞质基质，故选B。
2．（西藏林芝市第一中学2019届高三上学期第三次月考理综-生物试题）下面是人体细胞内常见的两种生理过程，有关说法正确的是(??)
过程①：C6H12O6＋6O2＋6H2O（酶）→6CO2＋12H2O＋能量
过程②：C6H12O6（酶）→2C3H6O3(乳酸)＋能量
A． 过程①只发生在细胞的线粒体中 B． 过程①的CO2中的O来自C6H12O6和O2
C． 过程②与过程①完全不同 D． 人体内葡萄糖的最终来源是植物的光合作用
【答案】D
【解析】过程①表示有氧呼吸反应式，发生在细胞质基质和线粒体中，A错误；过程①的CO2中的O来自C6H12O6和H2O，生成的H2O中的O来自O2，B错误；过程②与过程①的第一阶段相同，都是葡萄糖酵解，发生在细胞质基质中，C错误；人属于异养型生物，体内葡萄糖的最终来源是植物的光合作用，D正确。
3．（黑龙江省哈尔滨市第三中学2019届高三上学期第二次调研考试生物试题）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A． 细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B． 人体成熟红细胞也能进行细胞呼吸
C． 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D． 叶肉细胞在光下进行光合作用，不进行呼吸作用
【答案】D
【解析】不论有氧呼吸还是无氧呼吸，有机物的分解都必须在酶的催化作用下进行，A正确；人体成熟红细胞是活细胞，也能进行呼吸，B正确；酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，C正确；叶肉细胞在光照下进行光合作用，同时也进行呼吸作用，D错误；故选D。
4．（河北省武邑中学2019届高三上学期第二次调研考试生物试题）如图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中f～i表示相关过程，a～e表示相关物质。据图判断下列说法正确的是（　　）

A． i过程是有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程
B． 叶肉细胞中b的产生速率等于c的产生速率，则植株的干重保持不变
C． a中的O全部来自O2，H全部来自C6H12O6
D． f、g、h、i四个过程在植物体的全部细胞中都能发生
【答案】A
【解析】据图分析，图中f表示光反应，g表示暗反应，h表示有氧呼吸的第二和第三阶段，i表示有氧呼吸的第一阶段；a是水分子、b是氧气、c二氧化碳、d是[H]、e是ATP。
根据以上分析已知，i表示有氧呼吸的第一阶段，而无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，A正确；根据以上分析已知，b是氧气，c二氧化碳，如果叶肉细胞中氧气的产生速率等于二氧化碳的产生速率，说明叶肉细胞中有机物的积累量为0，而植物的其他细胞会通过呼吸作用消耗有机物，因此植株的干重会下降，B错误；a是有氧呼吸第三阶段产生的水分子，水分子的氧全部来自于氧气，而H来自于葡萄糖（C6H12O6）和水，C错误；植物的所有细胞都可以进行呼吸作用（h、i），而光合作用（f、g）只有叶肉细胞等可以发生，D错误。
5．（成都市第七中学 2019 届高中毕业班阶段性检测理科）下列关于叶绿体和线粒体产生气体过程的叙述，错误的是( )
A． 产生气体的过程都有水的参与 B． 产生气体的过程都与生物膜有关
C． 产生气体的过程都有酶的催化 D． 产生气体的过程都会产生 ATP
【答案】B
【解析】1、有氧呼吸的过程：
第一阶段：在细胞质基质中进行。
反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行。
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体内膜上进行。
反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（26ATP）
2、光合作用的过程
光反应阶段：H2OO2＋[H]（或NADPH）；ADP＋Pi＋能量ATP
暗反应阶段： CO2＋C5A2C3；C3＋ATP＋[H] C5＋（CH2O）
光反应阶段，水在光下分解生成氧气和[H]，同时产生ATP。有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水结合生成二氧化碳和[H]，产生少量的ATP。因此，两个过程都有水的参与和产生ATP，A、D正确；光反应阶段发生在类囊体薄膜上，与生物膜有关。有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质，与生物膜无关，B错误；由分析可知，光反应阶段和有氧呼吸的第二阶段均需要酶的催化，C正确。故选B。
6．（成都市第七中学 2019 届高中毕业班阶段性检测理科）下列有关实验分析正确的（ ）
A． 用 35S 标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是保温时间过长所致
B． 探究温度对淀粉酶活性的影响，不可用斐林试剂对产物进行检测
C． 重铬酸钾在酸性条件下与二氧化碳发生化学反应变成灰绿色
D． 分离叶绿体色素实验中，色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
【答案】B
【解析】35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌外，若搅拌不充分，少数蛋白质外壳吸附在细菌表面，沉淀物中存在少量的放射性，A错误；斐林试剂可用于检测还原糖，但需要进行水浴加热。因此，探究温度对淀粉酶活性的影响，不能用斐林试剂对产物进行检测，B正确；重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色，C错误；分离叶绿体色素实验中，色素带的宽度反映了色素的含量，D错误。故选B。
7．（天津市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量明显的提高。下列推断合理的是（ ）
A． 冷害初期呼吸作用增强，不利于抵御寒冷
B． 低温持续使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉
C． 低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境
D． 低温使根细胞呼吸减弱，使根细胞吸收矿质元素能力下降
【答案】D
【解析】根据题干信息分析，冷害初期，呼吸速率先升高，释放能量增加，有利于抵御寒冷；但持续冷害，会使呼吸减弱，供能不足，导致通过主动运输的方式吸收矿质离子的能力下降；持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，对可溶性糖消耗减少，使得细胞内可溶性糖的含量明显的提高冷害初期呼吸作用增强，释放能量增加，利于抵御寒冷，A错误；持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，使细胞呼吸减弱，而氧化酶与可溶性糖合成淀粉无关，B错误；低温使细胞内结合水含量增加，自由水含量降低，细胞液浓度上升，有利于适应低温环境，C错误；低温使根细胞呼吸减弱，提供能量减少，导致细胞吸收矿质营养能力下降，D正确。
8．（三湘名校教育联盟2019届高三第一次大联考生物试题）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，下列叙述错误的是（ ）
A． 有氧呼吸和无氧呼吸，细胞产生的CO2都是在第二阶段形成的
B． 水是有氧呼吸的反应物，也是有氧呼吸的产物
C． ATP和NADH在有氧呼吸的各个阶段中都有产生
D． 呼吸产物中有酒精生成，说明细胞一定进行了无氧呼吸
【答案】C
【解析】酵母菌的有氧呼吸的过程包括三个阶段：第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的NADH，并释放少量的能量；第二阶段是丙酮酸与H2O一起被彻底分解成CO2和NADH，释放少量的能量；第三阶段是前两个阶段产生的NADH与O2结合生成H2O，并释放大量的能量。酵母菌的无氧呼吸的过程包括两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同；第二阶段是丙酮酸在酶的催化下，分解为酒精和CO2。综上分析，A、B、D均正确，C错误。
9．（湖北省武汉市第六中学2017-2018学年高二下学期第8次月考生物试题）水是对生命活动起重要作用的物质，下列叙述中正确的是（　　）
A． 植物矿质元素的吸收与水分吸收的方式相同
B． 细胞有氧呼吸过程的第三阶段，既有水的生成，又有水的分解
C． 氨基酸用于合成蛋白质的过程中有水生成，DNA复制过程中没有水生成
D． 如果白天用含18O的水浇花草，周围空气中的H2O、O2中都可能检测出18O
【答案】D
【解析】白天用含有18O的水浇花草，植物通过蒸腾作用，周围空气中的水会含有O18，植物进行光合作用产生的氧气含有O18，植物有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应产生的二氧化碳，因此二氧化碳中也可能含有O18。线粒体进行有氧呼吸第三阶段产生水，核糖体的氨基酸脱水缩合反应过程也产生水，叶绿体、高尔基体等都可能产生水。细胞有氧呼吸第二阶段水参与反应，水产生于有氧呼吸的第三阶段。
植物对矿质元素的吸收是主动运输，而对水分吸收是自由扩散，A错误；有氧呼吸的第二阶段有水参与反应，有氧呼吸的第三阶段产生水，B错误；氨基酸用于合成蛋白质的过程中有水生成，DNA复制过程中也有水的生成，C错误；白天用含18O的水浇花草，通过蒸腾作用，周围空气中的H2O可能含有放射性；光合作用的光反应阶段产生的O2含有放射性，有氧呼吸过程产生的CO2中也可能检测出18O，D正确。
10．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2019届高三上学期第一次调研考试生物试题）玻璃温室里栽培植物，对室内空气中CO2含量进行了24小时测定，下图曲线中能正确表示结果的是（横轴为日时间，纵轴为CO2浓度）（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】夜晚植物只进行呼吸作用，消耗氧气产生二氧化碳；白天植物可以同时进行光合作用和呼吸作用，若光合作用大于呼吸作用，则二氧化碳浓度降低，若呼吸作用大于光合作用，则二氧化碳浓度升高。
0点到6点这一时间段，因为没有光照，所以植物只进行呼吸作用，消耗O2，产生CO2，使玻璃温室中的CO2浓度越来越高；6点太阳升起，植物进行呼吸作用的同时开始进行光合作用，而且随着光照的逐渐增强，光合作用的强度大于呼吸作用，消耗了更多的CO2，使玻璃温室中的CO2浓度逐渐降低；18点光照逐渐减弱趋近于0，植物的光合作用停止，而呼吸作用一直进行，所以玻璃温室中的CO2浓度又逐渐升高，故选D。
11．（福建省三明市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）下列有关生物学知识的说法中正确的是（ ）
A． 淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是不同的
B． 有氧呼吸的酶存在于线粒体中，无氧呼吸的酶存在于细胞质基质中
C． 恩格尔曼的水绵实验和卡尔文的小球藻实验均运用了同位素标记法
D． 组成真核生物体的细胞不一定都有细胞核
【答案】D
【解析】淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是相同的，都是葡萄糖，A错误；有氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中，无氧呼吸的酶存在于细胞质基质中，B错误；恩格尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在黑暗、无空气的环境中，用极细光束照射水绵或将临时装片暴露在光下，依据好氧细菌的分布得出“O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所”的结论，卡尔文用14C标记C02，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中碳元素在光合作用中转化为有机物中的碳的转移途径，可见，恩格尔曼的水绵实验没有运用同位素标记法，卡尔文的小球藻实验运用了同位素标记法，C错误；组成真核生物体的细胞不一定都有细胞核，例如哺乳动物成熟的红细胞就没有细胞核，D正确。
12．（陕西省西安市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）下列有关高中生物实验中酸、碱性物质应用的说法，错误的是（ ）
A． 浓硫酸为橙色重铬酸钾溶液与酒精的反应提供酸性条件
B． 观察根尖细胞有丝分裂时用盐酸和酒精混合液使细胞相互分离
C． 用盐酸处理口腔上皮细胞有利于甲基绿、吡罗红进入细胞进行染色
D． 观察洋葱根尖有丝分裂实验中龙胆紫进入细胞，体现了膜的选择透过性

【答案】D
【解析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离→漂洗→染色→制片→观察
重铬酸钾（橙色）在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色。浓硫酸为重铬酸钾溶液与酒精的反应提供酸性条件，A正确；质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精以1︰1配制为解离液使组织中的细胞分散开来，B正确；用盐酸处理口腔上皮细胞，增大细胞膜的通透性，有利于甲基绿、吡罗红进入细胞进行染色，C正确；观察植物细胞的有丝分裂，使用解离液时细胞已经死亡，细胞膜失去选择透过性，龙胆紫进入细胞将染色体染色，D错误。故选D。
13．（四川省成都市外国语学校2019届高三上学期半期考试理综生物试题）为了探究光合作用产物的运输路径，某人设计如下实验：将一植株保留一叶片(a)和一幼嫩果实(c)，b为叶片和果实连接的茎；把处理好的植株放入一透明小室，并放到光合作用最适的温度和光照强度下培养；向小室充入一定量14CO2 ,密封小室，立即用仪器测定abc三处的放射性物质含量并记录；将测得的数据绘制成曲线图如下图。请回答下列问题。

（1）光合作用光反应为暗反应提供的能还原C3的物质是_________。
（2）14C在光合作用过程中的转移途径是__________________________________。
（3）叶片放射性含量在t0—t1下降的原因是：_______________________________；但呼吸速率和运输速率基本不变。
（4）果实放射性含量达到的S2_______(“是”或“否”)能表示果实从b得到的有机物放射性总量，因为 _________________________________。
（5）如果适当提高温度，图中S1的值将_______（填“增大”或“缩小”）。
【答案】[H] 4CO2→14C3→(14CH2O) 用于光合作用的14CO2减少，产生含14C的有机物的速率下降 否 果实细胞呼吸会消耗部分含14C的有机物 缩小
【解析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原。根据题图，向小室充入一定量14CO2，放射性出现的先后顺序分别是a叶片、b叶片和果实连接的茎、c幼嫩果实，说明光合作用产物发生了运输，据此分析。
（1）光合作用光反应为暗反应提供的能还原C3的物质是光反应的产物[H]。
（2）CO2进入叶绿体后在叶绿体基质中首先与C5结合形成2C3，C3接受ATP释放的能量并被[H]还原为，经过一系列反应生成（CH2O），因此14C在光合作用过程中的转移途径是 4CO2→14C3→(14CH2O)。
（3）t0—t1时间段，a叶片中放射性降低，而b叶片和果实连接的茎部分放射性升高，叶片是光合作用的场所，由于向小室充入的14CO2 是一定的，随着光合作用的进行，14CO2 被不断消耗，而同时光合作用产生的有机物被呼吸作用消耗和运输，因此叶片放射性含量下降的原因包括：用于光合作用的14CO2减少，产生含14C的有机物的速率下降；但呼吸速率和运输速率基本不变。
（4）由于果实细胞呼吸会消耗部分含14C的有机物，所以果实放射性含量达到的S2不能表示果实从b得到的放射性有机物总量。
（5）实验中曲线是在最适宜温度条件下测定的，适当提高温度，光合作用减弱，则图2中的S1的值将变小。
14．（广西壮族自治区河池市高级中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）下图表示植物细胞代谢的某些过程，请根据题意回答问题。（图中数字代表物质，a 、b、c代表细胞器）

（1）该植物细胞发生渗透吸水的条件是____________________________________________
（2）图甲显示，在细胞器b中进行的能量变化为_____________________（用文字箭头作答）。
（3）图中⑤代表的物质其分子结构简式是___________________。
（4）缺氧时马铃薯块茎细胞产物和玉米根细胞产物不相同，直接原因是________________。
（5）将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图乙所示（数据均在标准状况下测得），据此回答：
① 在15℃、1klx光照条件下，该植物10小时光合作用固定CO2_________mL。
② 在无光条件下25℃比15℃释放CO2多，说明温度是通过影响_______________来影响代谢的。
（6）据图可知，影响C点光合速率的因素主要是_________________________。
【答案】细胞液浓度＞外界溶液浓度光能→ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能A-P~P~P（两者无氧呼吸第二阶段）酶的种类不同224酶活性 光照强度
【解析】根据题意和图示分析可知：
1、在甲图中细胞器b吸收光能，将①②转变成葡萄糖，可推知：细胞器b是叶绿体，①是水分子、②是二氧化碳；同时可以推知：细胞器a具有调节渗透压的功能，是液泡；K+在⑤协助下进入细胞中，可推知⑤是能量；葡萄糖变成④，并进入c与③生成⑤和②，可推知：细胞器c是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸、②是二氧化碳。
2、据图乙分析，纵坐标上二氧化碳的吸收量表示净光合作用吸收二氧化碳的量，在光照强度为0kLx时，曲线与纵坐标相交点表示呼吸作用强度．真正光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，积累葡萄糖的量=净光合作用生成葡萄糖的量。
（1）细胞器a具有调节渗透压的功能，是液泡。植物细胞发生渗透吸水的外在条件是细胞液（a）中浓度大于外界溶液浓度。
（2）图甲显示，在细胞器b是叶绿体，能进行光合作用，其中进行的能量变化为光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
（3）图中⑤代表的物质是ATP，其分子结构简式是A-P～P～P。
（4）缺氧时马铃薯块茎细胞产物和玉米根细胞产物不相同，直接原因是与无氧呼吸有关的酶有所不同。
（5）①在15℃、1千勒克司光照下，求该植物10小时光合作用吸收CO2，这是要求总光合作用量。图乙中纵坐标中的数值为净光合作用量，需加上呼吸量。所以由图可知，15℃、1千勒克司光照下净光合作用量为11.2mL，加上呼吸量11.2mL，总光合作用量为22.4mL，该植物10小时光合作用吸收CO2为22.4×10=224mL。
②在无光条件下25℃比15℃释放CO2多说明温度是通过酶的活性影响来影响代谢的。
（6）据图乙中两曲线变化情况分析可知：在C点所对应的光照强度下，15℃和25℃下吸收二氧化碳的量不同，说明了C点光合速率受温度影响；同时对于25℃温度曲线中，C点对应的光照强度未达到光饱和点，因此C点光合速率也受光照强度影响。
45．（湖南省长沙市麓山国际实验学校2019学年高三上学期开学摸底考试生物试题）伏旱是发生在长江中下游7月中旬至8月中旬期间的旱象。在此期间气温高（午间气温高达35～42℃），少降水，而春播农作物正处在抽穗、扬花、灌浆期，需要大量水分补充、供给。2017年7月22日，研究人员测定了某植物的CO2吸收速率变化曲线如图1所示，气孔的开放率化曲线如图2所示。回答下列问题：

（1）据图1可知，曲线上A点代表的含义________________________________________，AB段凌晨内CO2释放速率逐渐变小，原因是________________________________________。
（2）图1中CD段光合速率减小，结合图2分析，光合速率变化的原因是__________；图1中F点代表的含义________________________________________。
（3）绿叶中的色素可用_____________提取，光反应产生的_____________在暗反应中将C3还原成有机物。有人提出图1中CD段光合速率变小的原因还可能是，中午温度过高，高温破坏了_____________膜结构，使叶绿体吸收光能效率降低，_______________反应受抑制。 实验小组尝试采用根部滴灌的方式，发现光合速率迅速恢复，分析原因可能是______ 。
【答案】植物的呼吸作用（有氧呼吸）速率 气温降低，呼吸作用减缓气孔关闭，CO2吸收减少光合作用速率等于呼吸作用速率无水乙醇[H]和ATP类囊体光滴灌能够补充水分，增强叶片蒸腾作用加强，降低叶片温度减少高温对叶绿体的破坏
【解析】
图1表示某植物的CO2吸收速率随时间的变化，A点只有二氧化碳的释放，表示为呼吸速率；图2中：植物体气孔的开放率化与时间的关系，可以看出正午气孔开放度低，因为正午叶片蒸腾作用加强，气孔关闭。
（1）由分析可知：图1曲线上A点代表的含义表示植物的呼吸作用速率，AB段表示凌晨内CO2释放速率逐渐变小，因为气温降低，呼吸作用减缓。
（2）图1中CD段光合速率减小，由图2可知，正午植物体气孔关闭，CO2吸收减少，光合速率减慢。图1中F点二氧化碳的吸收速率为0，说明光合作用速率等于呼吸作用速率。
（3）绿叶中的色素可溶于无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取；光反应产生的ATP和[H]在暗反应中将C3还原成有机物。由于色素具有吸收光能的作用，故该推测应为中午温度过高，高温破坏了类囊体膜结构，使叶绿体吸收光能效率降低，光反应受到抑制，实验小组尝试采用根部滴灌的方式，发现光合速率迅速恢复，因为滴灌能够补充水分，增强叶片蒸腾作用加强，降低叶片温度减少高温对叶绿体的破坏。














14

展开更多......

收起↑