重难聚焦练③　光合作用与细胞呼吸的重要命题
一、单项选择题
1． 图1是“质壁分离和复原实验”的部分操作图，图2是“叶绿体中色素分离”的结果，以下相关说法不正确的是            (　　)


A．盖玻片下最好是成熟的植物组织细胞
B．实验中用吸水纸引流常需要重复几次
C．图2中b代表的是叶绿素b
D．出现图2结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙
答案　C
解析　用于质壁分离和复原实验的植物细胞，应该是成熟的植物细胞，故A正确；图1实验中用吸水纸引流重复几次的目的是让材料充分浸润在蔗糖溶液或清水中，故B正确；图2中b代表的是胡萝卜素，故C错；图2实验正常情况下所得到的结果应是叶绿素的量多，从图2滤纸条上看，叶绿素量反而少，说明研磨时，可能没加碳酸钙，叶绿素被破坏，D正确。【来源：21cnj*y.co*m】
2． 下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是         (　　)
A．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程没有[H]的产生
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量合成ATP
D．有氧呼吸时葡萄糖进入线粒体需经过两层膜
答案　C
解析　无氧呼吸不需要O2的参与，在第一阶段有[H]的产生，A错误；有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水，B错误；无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量合成ATP，第二阶段不产生ATP，C正确；C6H12O6在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中进一步分解，D错误。【出处：21教育名师】
3． 叶绿体与线粒体是植物细胞内两种重要的细胞器，在光照条件下，它们各自产生的部分物质是可以循环利用的。下列有关叙述正确的是       (　　)
①叶绿体中合成的葡萄糖可进入线粒体内直接被氧化分解
②线粒体产生的二氧化碳可进入叶绿体内被利用　③叶绿体产生的氧气可进入线粒体内被利用　④线粒体产生的水可进入叶绿体内被利用【版权所有：21教育】
A．①②③        B．②③④
C．①③④        D．①②④
答案　B
解析　叶绿体中合成的葡萄糖只有在细胞质基质中被分解成丙酮酸后才能进入线粒体被进一步氧化分解，①错误。叶绿体产生的氧气可以进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体有氧呼吸产生的CO2和H2O可以进入叶绿体参与光合作用，②③④正确。
4． 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于短时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是     (　　)21*cnjy*com




答案　B
解析　光合作用稳定时，ATP与ADP的转化也相对稳定；突然中断CO2的供给使C3骤减，ATP因失去作用对象而终止水解，此时的光反应继续利用ADP合成ATP。当ADP和NADP＋耗尽后，光反应也停止，不再产生O2。
5． 如图所示为真核生物细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是 (　　)


A．①②③    B．②③④    C．①③④    D．①②④
答案　B
解析　①表示有氧呼吸全过程，其中第二、三阶段发生在线粒体中。②和③表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。④表示ATP的合成，可发生在细胞质基质中。
6． 苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A mol的CO2，其植物体叶片在正常生长时，消耗同样数量的葡萄糖可产生CO2         (　　)
A．A mol    B．2A mol    C．3A mol    D．4A mol
答案　C
解析　根据呼吸作用的反应式可知，消耗同样数量的葡萄糖，有氧呼吸产生的CO2量是无氧呼吸的3倍。苹果内部腐烂，细胞进行无氧呼吸，而正常生长的叶片的呼吸方式是有氧呼吸。2·1·c·n·j·y
二、双项选择题
7． 光合作用和有氧呼吸过程中都有[H]的生成利用，下列分析中合理的是  (　　)
A．从本质上讲，二者都具有还原性，一定是同一种物质
B．从来源上看，前者来源于水的光解，后者可来源于葡萄糖、H2O和丙酮酸
C．从去路上看，前者产生的[H]用于还原C3，后者与O2结合生成H2O
D．二者产生的[H]在还原底物时，都释放出大量的能量，供给生物体生命活动所需
答案　BC
解析　光合作用和有氧呼吸过程中产生的[H]不是同一种物质，光合作用产生的[H]来自H2O的光解，用于还原C3，有氧呼吸过程中的[H]来自葡萄糖、水和丙酮酸，与O2结合释放出大量能量供给生物体生命活动所需。21教育网
8． 如图表示高等植物体内光合作用和呼吸作用的部分代谢途径，下列有关叙述中，正确的是                 (　　)


A．叶肉细胞中，只要线粒体消耗O2，光合作用就不缺少ATP和CO2
B．过程②需要ATP，过程③④产生ATP
C．对于正常光合作用的叶片，如果突然降低光照强度，过程①②都会减弱
D．叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质中都含有与合成ATP相关的酶
答案　CD
解析　叶肉细胞中，线粒体产生的能量并不能用于光合作用，故A错；过程②是C3的还原，需要ATP，过程①③④分别是水的光解、呼吸作用第一和第二阶段、呼吸作用第三阶段，几个阶段都会产生ATP，故B错；对于正常光合作用的叶片，突然降低光照强度，导致①光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，而[H]和ATP分别是②C3的还原的还原剂和能量，所以过程②也会减弱，C正确；叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质中都能够产生ATP，含有与合成ATP相关的酶，D项正确。21教育名师原创作品
三、非选择题
9． 将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养，并置于室外，用CO2测定仪测定玻璃罩内CO2的浓度在一天内的变化情况，绘成曲线如图甲所示。图乙表示该植株处于光照下的一个叶肉细胞，a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO2量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO2量。请据图回答下列问题(不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响)：　　21*cnjy*com


(1)如图甲所示，从16时到18时，叶绿体内ATP的合成速率的变化是________________。若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度________(填“＞”“＝”或“＜”)E点时的光照强度。
(2)如图乙所示，适宜光照条件下，光反应产生的能够为暗反应所利用的物质是________________________，暗反应中C3转变成葡萄糖的场所是叶绿体________(填“内”或“外”)。
(3)假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致，图乙表示该植株的一个进行光合作用的细胞，那么，当在图甲中D点时，图乙中a________(填“＞”“＝”或“＜”)b。21·世纪*教育网
(4)若先将该植物的叶片在同温度下暗处理1 h，暗处理后重量减少3 mg，随后立即再光照1 h，光照后比暗处理前重量增加3 mg。则该植物叶片光照1 h的真正光合速率为__________。
答案　(1)逐渐减小　＜　(2)ATP和[H](缺一不可)　内
(3)＜　(4)9 mg/h
解析　(1)从16时到18时，光照强度逐渐减小，光反应强度逐渐减弱，因此叶绿体内ATP的合成速率逐渐减小；D点和E点时的光合速率与呼吸速率相等，若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点和E点时的呼吸速率相等，而D点时的二氧化碳浓度大于E点时的二氧化碳浓度，因此D点时的光照强度小于E点时的光照强度。(2)光反应产生的ATP和[H]在暗反应中被利用；C3在叶绿体基质中转化成葡萄糖。(3)图甲中D点表示植物体的光合速率与呼吸速率相等，而在植物体内只有部分细胞能进行光合作用，因此就每一个能进行光合作用的细胞来说，其光合速率必定大于呼吸速率，即图乙中a小于b。(4)暗处理1 h后重量减少3 mg，说明呼吸速率为3 mg/h，光照1 h积累的有机物为3＋3＝6(mg)，表示净光合速率，真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝3＋6＝9(mg/h)。【来源：21·世纪·教育·网】
10．如图1表示菜豆叶肉细胞内某生理过程，图2表示温度、光照强度对菜豆光合作用速率的影响，据图完成下列问题。




(1)图1代表的生理过程是________________，甲代表的物质是________，乙代表的物质是____________。
(2)影响图2中光合速率的因素有________个，O点影响光合速率的主要因素是_______。
(3)从图2知，温度为15 ℃的条件下，光照强度为4 klx时的光合速率小于光照强度为
12 klx时的光合速率，其原因是光照强度为4 klx时图1中的________较少，影响(CH2O)的生成。在25 ℃条件下，5 klx光照强度时的真正光合速率______(填“大于”“等于”或“小于”)P点代表的真正光合速率。
(4)在图2中的P点对应的温度和光照强度下，菜豆叶肉细胞中产生ATP的场所有
________________________________________________________________________。
答案　(1)光合作用　CO2　[H]和ATP　(2)2　光照强度　(3)乙　等于　(4)叶绿体、线粒体、细胞质基质www.21-cn-jy.com
解析　(1)图1所示生理过程是光合作用，甲为暗反应的原料CO2，乙为光反应为暗反应提供的ATP和[H]。(2)影响图2中光合速率的因素有温度和光照强度，O点时影响光合速率的主要因素是光照强度。(3)温度为15 ℃条件下，光照强度为4 klx时光合速率小于光照强度为12 klx时的光合速率，主要是因为光照强度较弱，光反应产生的[H]和ATP较少，影响暗反应中有机物的生成。由图2可知，25 ℃条件下，5 klx光照强度时的真正光合速率＝6＋4＝10[mg/(单位叶面积·h)]，P点代表的真正光合速率＝8＋2＝10[mg/(单位叶面积·h)]。(4)在图2中的P点，菜豆叶肉细胞既进行细胞呼吸又进行光合作用，叶肉细胞内的叶绿体、线粒体和细胞质基质均能产生ATP。
11．气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，其张开程度用气孔导度来表示，它反映了单位时间内进入叶片单位面积的CO2量。下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中气孔导度的变化(单位：mmol CO2·m－2·s－1)。请分析回答：
时刻
0：00
3：00
6：00
9：00
12：00
15：00
18：00
21：00
24：00

植物Ⅰ
38
35
30
7
2
8
15
25
38

植物Ⅱ
1
1
20
38
30
35
20
1
1

(1)请在坐标图中画出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中气孔导度的变化曲线。


(2)据表分析可知，一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2的主要差异是__________________
_______________________________________________________________。
(3)沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物________，影响其光合强度的主要环境因素除了水和CO2浓度之外，还有________________________(写出两种即可)等。
(4)下图表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程(①～④表示不同过程)。


凌晨3：00时，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能进行的生理过程有____________________(填图中序号)。过程①产生的C3的具体名称是__________________，过程③除需要酶的催化外还需要______________________等物质的参与。21·cn·jy·com
答案　(1)如图所示


(2)植物Ⅰ主要在夜间吸收CO2，植物Ⅱ主要在白天吸收CO2　(3)Ⅰ　光照、温度、无机盐等(任答两项即可)www-2-1-cnjy-com
(4)①②　丙酮酸　[H]和ATP(缺一不可)
解析　由于长期自然选择的原因，沙漠植物形成了白天利用夜间吸收并储存的二氧化碳进行光合作用的特点，这样可以有效地避免白天气孔张开导致的水分大量丢失。凌晨3：00时，由于没有光照因此植物不能进行光合作用，植物Ⅰ和植物Ⅱ都只能进行呼吸作用，因此进行的生理过程有①②，过程①产生的C3的具体名称是丙酮酸。
12．“茶宜高山之阴，而喜日阳之早”，安徽盛产茶叶，科技人员为提高茶叶品质和产量，对茶进行了如图所示的有关研究。请据图回答下列问题：2-1-c-n-j-y


(1)植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的__________过程，CO2浓度直接影响光合作用的__________________过程。
(2)如图所示，从8：00开始到10：00左右，净光合速率不断升高并出现第一个高峰。影响的主要环境因素是光照强度逐渐增加、____________、__________________等。
(3)中午时分，光合速率下降，出现光合“午休”现象。从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致_______________________。
(4)至下午15：00左右，净光合速率回升出现第二个高峰，但峰值较低，限制的主要因素可能是气温过高，呼吸作用增强，光照减弱以及____________________________等。
(5)某兴趣小组的同学查资料得知茶树喜阴湿环境，他们设想，如在茶园空隙处间行种植一些高秆作物如玉米等，不仅可以增加经济收入，还可能有效缓解茶树的光合“午休”现象。他们欲利用学校的一块正方形茶园进行探究，请完善以下实验：
①将该茶园均分为东、西两块，分别标为A组、B组，其中B组为实验组，A组为对
照组。
②________________________________________________________________________，
对两组进行相同的栽培管理。
③在玉米生长的不同时期，分别测量A、B两组茶树的_____________和胞间CO2浓度。
④如果__________________________________________________________________，
则说明他们的设想是正确的，原因可能是间作玉米能提高____________________，降低光照强度和局部温度，提高茶叶的胞间CO2浓度等。版权所有
答案　(1)光反应　暗反应　(2)气温回升　CO2浓度适宜
(3)胞间CO2浓度降低　(4)胞间CO2浓度较低
(5)②A组不处理，B组间行种适量的玉米　③净光合速率
④B组的净光合速率和胞间CO2浓度高于A组　环境的空气湿度
解析　(1)光合作用中，光照强度直接影响光合作用的光反应过程，CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。(2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度和温度等。(3)炎热夏季中午，气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致胞间CO2浓度降低，光合速率下降，这就是植物的光合“午休”现象。(4)炎热夏季午后，光合“午休”结束，植物净光合速率回升出现第二个高峰，但由于气温过高，呼吸作用增强，光照减弱及胞间CO2浓度较低，净光合速率峰值较低。(5)该实验的自变量是茶树林是否间种玉米，因变量是茶树的净光合速率和胞间CO2浓度。实验组茶树间种适量的玉米，对照组不做任何处理。如果实验组茶树净光合速率和胞间CO2浓度高于对照组，则说明同学们的设想是正确的，原因可能是间作玉米能提高环境空气湿度，降低光照强度和局部温度，提高茶叶的胞间CO2浓度等。21cnjy.com