下载文档原格式
2020年⾼考⽣物⼆轮专项提升专题4.1光合作⽤和呼吸作⽤（疑难突破）（解析版）专题4.1 光合作⽤和呼吸作⽤疑难突破1．(2015·全国Ⅰ，29)为了探究不同光照处理对植物光合作⽤的影响，科学家以⽣长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。
各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作⽤产物的含量。
处理⽅法和实验结果如下：A组：先光照后⿊暗，时间各为67.5 s；光合作⽤产物的相对含量为50%。
B组：先光照后⿊暗，光照和⿊暗交替处理，每次光照和⿊暗时间各为7.5 s；光合作⽤产物的相对含量为70%。
C组：先光照后⿊暗，光照和⿊暗交替处理，每次光照和⿊暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作⽤产物的相对含量为94%。
D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作⽤产物的相对含量为100%。
回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量________(填“⾼于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是__________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作⽤中有些反应不需要________，这些反应发⽣的部位是叶绿体的________。
(2)A、B、C三组处理相⽐，随着____________________________________________________的增加，使光下产⽣的________________能够及时利⽤与及时再⽣，从⽽提⾼了光合作⽤中CO2的同化量。
【答案】(1)⾼于C组只⽤了D组⼀半的光照时间，其光合作⽤产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和⿊暗交替频率A TP和[H]【解析】(1)C组只⽤了D组⼀半的光照时间，其光合作⽤产物的相对含量却是D组的94%，说明C组⿊暗条件下进⾏了部分光合作⽤，暗反应消耗了ATP和[H]，为下⼀次的光照时间内光反应提供了充⾜的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以单位光照时间内，C组合成有机物的量⾼于D组。
4 光合作用和细胞呼吸1．图Z41是叶肉细胞内细胞呼吸和光合作用示意图，下列叙述正确的是( )图Z41A．①过程属于有氧呼吸，发生在线粒体内B．②过程产生的[H]为①过程提供原料C．③过程消耗ATPD．当该细胞中②过程强度大于①过程强度时，则植株一定表现为正常生长2．下列有关光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是( )A．在叶绿体、线粒体中分别完成光合作用、有氧呼吸全过程B．在叶绿体基质、线粒体基质中均能形成和利用[H]C．在叶绿体内膜上有氧气的形成，在线粒体内膜上有氧气的利用D．在叶绿体中光能可转变成化学能，在线粒体中化学能可转变成热能3．某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图Z42所示，据图分析，下列有关说法正确的是( )图Z42A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25 ℃D．在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍4．“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指在运动过程中，人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。
如图Z43所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。
结合所学知识分析，下列说法正确的是( )图Z43A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸B．运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能的形式散失，其余储存在ATP中D．若运动强度长期超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力5．如图Z44表示不同二氧化碳浓度下，温度对某植物光合速率影响的曲线。
分析曲线并判断，下列说法错误的是( )图Z44A．光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响B．曲线a在20 ℃和40 ℃左右时光合速率相近的原因相同C．温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于暗反应的进行D．适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度6．有人对农田中甲、乙两种植物做了有关光合作用的研究，图(1)是它们单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图(2)表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图(1)中四种不同光照强度(O、B2、B1、C)下的生理状态。
.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。
主要考查的内容有光合作用和呼吸作用它们的影响因素、速率变化、物质和能量的变化、物质检测、相关计算、实验分析。
．在题型方面，非选择题和选择题都有，但非选择题较为突出；在命题形式方面，多以文字题、图标题的形式呈现。
多数情况下，高考的四道非选择题有一道出在本专题且常结合生产实际进行综合考查，多数题目通过文字、坐标图或表格给出一定的信息，对学生的能力要求也较高。
．年的考纲无变化，备考时对光合作用的过程、各类环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习，还要重视光合作用和细胞呼吸的综合，重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。
考点光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系．光合作用和细胞呼吸的过程图解图分析回答问题：()由图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为，总光合速率可表示为。
()恒定在上述℃温度下，维持小时光照，小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重了。
【解题思路】()从图中分析可知，无光处理叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，该植物的呼吸速率可表示为，光照处理重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即＋代表净光合速率、＋代表实际光合速率。
()在如图所示实验中，要使植物叶片增重最多，则净光合速率－呼吸速率的差值最大，而代表呼吸速率，＋代表净光合速率，则要求最大时，即温度℃。
若只是持续给予小时光照，则该温度下，每小时的净光合速率：＋＝＋＝，因此该植物叶片增重×－×＝。
【答案】（）＋（）() 光合作用与细胞呼吸各量关系的分析方法①光合作用所需的来源有两个：细胞呼吸产生的，从周围空气中吸收的(若是沉水植物，则是从周围的水中吸收的)。
②光合作用释放的去向有两个：细胞呼吸、释放到周围的空气中(当光合速率大于呼吸速率时)。
③光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖的去向有两个：细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。
【知识网络】知识点一、光合作用和细胞呼吸过程1．光合作用与细胞呼吸的联系(1)光合作用和细胞呼吸的关系图：(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系：①物质变化：C ：CO 2――――→暗反应有机物――→呼吸Ⅰ丙酮酸―――→呼吸ⅡCO 2H ：H 2O―――→光反应[H] ――――→暗反应 (CH 2O)――――――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]―――→呼吸ⅢH 2OO ：H 2O―――→光反应O 2―――→呼吸ⅢH 2O②能量变化：光能―――→光反应ATP――――→暗反应 (CH 2O)――――→呼吸作用⎩⎪⎨⎪⎧ATP 热能―→各项生命活动 2．光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP 的来源、去向分析知识点二、光合作用和呼吸作用速率测定利用典型装置测定光合、呼吸速率(如下图)(1)净光合速率的测定：①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。
单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。
③条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。
(2)呼吸速率的测定(如上图)：①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。
单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。
③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
高频考点一细胞呼吸例1．（2019全国卷II·2）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。
下列叙述正确的是A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生【答案】B【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP，C错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。
专题突破练4 光合作用与细胞呼吸一、单项选择题1.(2021内蒙古包头一模)在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤,播下一粒种子,将玻璃瓶密封,放在靠近窗户能照到阳光的地方,室内温度保持在30 ℃左右。
不久,这粒种子萌发长成幼苗。
若要预测这株植物幼苗能够生存多长时间,下列叙述错误的是( )A.要预测植物生存的时间,需要知道土壤含水量和土壤中各种无机盐的含量B.瓶中植物生存时间的长短,与植物种类无关C.植物体内有机物积累速率是影响植物生存时间的重要因素D.瓶中CO2总量会影响植物生存时间的长短2.(2021山东德州一模)癌细胞在氧含量正常的情况下,利用葡萄糖转变为乳酸来产生ATP作为能量的主要来源。
研究发现,线粒体中产生的NO,一方面可与O2竞争性结合,另一方面扩散到细胞质基质中促进葡萄糖转变为乳酸。
下列说法错误的是( )A.NO能抑制线粒体中葡萄糖的氧化分解过程B.细胞发生癌变时,线粒体中的NO水平升高C.与正常细胞相比,癌细胞中丙酮酸的生成速率高D.与正常细胞相比,癌细胞中葡萄糖的能量利用率低3.(2021湖南模拟)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,其肌细胞和其他组织细胞无氧呼吸的产物不同。
下图表示金鱼在缺氧状态下,细胞中的部分代谢途径。
下列叙述错误的是( )A.金鱼的肌细胞和其他组织细胞中与无氧呼吸有关的酶不完全相同B.物质X是丙酮酸,该物质产生于细胞质基质C.肌糖原能够水解成葡萄糖,以补充血糖D.金鱼肌细胞的有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO24.(2021浙江稽阳联谊学校联考)细胞呼吸过程中,葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
研究发现,人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关。
细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料,下列叙述正确的是( )A.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能会缩短其寿命B.eNAMPT的合成加工过程经过的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体C.人体细胞有氧呼吸产生的NADH中的氢来自水和葡萄糖D.人和哺乳动物无氧呼吸过程中会有NADH的积累5.下图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程,图中序号表示相关的生理过程。
4.光合作用与细胞呼吸一、单项选择题1.(2021福建福州检测)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
下图为细胞呼吸过程简图,其中①~⑤为不同过程。
下列叙述正确的是()A.原核细胞的过程①发生在细胞质基质,真核细胞的过程③发生在线粒体基质B.酵母菌在有氧条件下会发生图中过程①②③,无氧条件下发生图中过程①④⑤C.图中[H]存在的形式主要为NADPH,过程④⑤不产生ATPD.过程②④⑤存在差异的主要原因之一是起催化作用的酶不同2.(2021天津检测)下图是酵母菌细胞呼吸过程示意图,物质a、b表示相关代谢的最终产物。
下列相关叙述正确的是()A.条件Y下,物质a产生的场所为线粒体内膜B.条件X下,试剂甲与酒精反应产生的现象是溶液变成橙色C.条件X下,ATP的产生只发生在葡萄糖→丙酮酸的过程中D.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解并产生物质a和b3.(2021湖南衡阳模拟)下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是()A.鲁宾与卡门的实验和卡尔文的小球藻实验均应用了同位素标记法B.恩格尔曼用极细的光束照射水绵相当于设置了一组对比实验C.普利斯特利第一次成功地探知植物生长需要CO2D.萨克斯采用碘蒸气处理叶片的方法,证明了叶片在光下能产生淀粉4.(2021北京石景山模拟)将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下,如果在2 h时,将环境中某一条件改变,此时,叶肉细胞中的C3、C5、ATP含量变化如图所示。
那么改变的条件是()A.加强光照B.减弱光照C.提高CO2浓度D.降低温度5.(2021山东青岛选科测试)下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置,氧气传感器可监测O2浓度的变化,下列叙述错误的是()A.该实验的目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响B.加入NaHCO3溶液是为了保持容器内一定浓度的CO2C.单位时间内,红色光下测得的O2浓度高于自然光下测得的O2浓度D.若将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的细胞呼吸强度6.各取质量分数为10%的无菌葡萄糖溶液100 mL,加入少许且等量的酵母菌溶液,混匀、密封,按下图装置进行实验,测得甲、乙装置中产生的CaCO3沉淀均为10 g。
高三生物考前题型专练4 光合作用与细胞呼吸一、单项选择题1.如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( )A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B.供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C.结构A释放的O2可进入线粒体中D.如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加2.如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内。
下列分析错误的是( )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3.为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如下图所示。
以下说法正确的是( )A.与C点相比，限制A点CO2吸收量的主要因素是温度B.与A点相比，B点条件下限制CO2吸收量的主要因素是光照强度C.与D点相比，限制C点玉米吸收CO2的主要因素是土壤含水量D.与C点相比，A点施肥过少，限制了CO2吸收量4.如图所示是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是( )选项现象结论甲装置乙装置A 液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸B 液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸C 液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸D 液滴左移滴液右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸5.蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为( )A.低温、干燥、低氧B.低温、湿度适中、低氧C.高温、干燥、高氧D.高温、湿度适中、高氧6.如图表示在不同温度下对漂浮刚毛藻的光合作用速率和呼吸作用速率测定的结果。
对此有关叙述错误的是( )A.测定光合放氧速率时，各温度条件下CO2的浓度必须相同B.测定呼吸耗氧速率时，必须在无光条件下进行且供氧充足C.若连续光照，则35℃时漂浮刚毛藻的净光合作用速率最大D.若连续光照而温度保持在40℃，则漂浮刚毛藻有可能死亡7.为探究北方大棚温度与草莓产量之间的关系，某校同学将生长状况相同的草莓均分成四组，在不同温度下分别暗处理1小时，再光照1小时(光照强度相同)，测定其质量变化，得到表中数据。
专题04 细胞呼吸与光合作用核心素养1.从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用的基本过程，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化；通过图文结合，将代谢具体过程与线粒体、叶绿体的结构相对应，直观地体会结构与功能相适应；细胞呼吸内在机制基本相同，细胞都以ATP作为能量货币，从细胞代谢的角度，进一步认识生物界的统一性，为深入认识生命有共同起打基础；结合线粒体起、有氧呼吸与无氧呼吸的关系等内容，形成进化思想观念。
（生命观念）2.学会运用证据和逻辑来评价论点。
探索光合作用过程的科学史中众多的事实证据，以及科学家所采用的科学方法，以证据、逻辑为基础来建构概念，从而帮助学生在概念学习过程中，训练、提升科学思维品质。
（科学思维）3.体验科学探究的过程，学习控制变量、观察和检测因变量，能设置对照实验、认识对比实验，并能运用所掌握的科学方法和探究技能，开展全过程、开放性的探究。
（科学探究）4. 关注细胞呼吸和光合作用的有关原理在生产、生活中的应用，引导学生尝试应用所学生物学知识解决生产、生活中的实际问题，关注生物科学技术与社会的关系。
（社会责任）考点精讲考点一、细胞呼吸的过程细胞呼吸的过程图如下：【图解解读】①细胞呼吸中[H]和A TP的来和去路：来去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸[H] 葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP 三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动（除暗反应外）基质中进行；二者的实质都是氧化分解有机物、释放能量，形成ATP。
③线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场所，葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。
无线粒体的真核生物只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等。
一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸，其场所为细胞质基质和细胞膜。
④不同生物无氧呼吸的产物不同，直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是基因的选择性表达。
第4讲 细胞呼吸与光合作用答案：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2 叶绿体类囊体薄膜上 H 2O ――→光H ＋＋O 2ADP ＋Pi ――→能量、酶ATP光能转变为ATP 和NAPH 中活跃的化学能 CO 2＋C 5――→酶2C 3 有机物中稳定的化学能 光、CO 2、温度等 C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶12H 2O ＋6CO 2＋能量 □102C 3H 4O 3＋6H 2O ――→酶6CO 2＋20[H]＋能量(少) □1124[H]＋6O 2――→酶12H 2O ＋能量(多) □12C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2＋能量(少) □13温度、O 2、H 2O 等1．(教材必修1 P95“思考·讨论”)包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的道理是什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示：创造疏松通气环境，避免厌氧菌繁殖。
2．(教材必修1 P99“旁栏思考”)植物工厂里为什么不用发绿光的光源？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________提示：绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。
3．(教材必修1 P103“相关信息”改编)光合作用过程中NADPH是怎样形成的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。
专题能力训练四光合作用和细胞呼吸一、判断题1.细胞呼吸产生的能量全部储存在ATP中。
( )2.肌肉细胞中的线粒体比脂肪细胞数量多,是因为肌肉收缩需要消耗大量的能量。
( )3.在叶绿体中可进行CO2的固定,但不能合成ATP。
( )4.有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,但第三阶段产生的ATP最多。
( )5.水是有氧呼吸的产物,也是有氧呼吸的反应物。
( )6.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体的有氧呼吸过程。
( )7.无水乙醇在色素的提取和分离实验中起分离色素的作用,叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散得就越慢。
( )8.细胞呼吸如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。
( )9.人体剧烈运动时,若CO2产生量与O2消耗量的比值大于1,则CO2既可在线粒体中又可在细胞质基质中产生。
( )10.暗反应中C原子的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。
( )11.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。
( )12.叶绿体是绿色植物光合作用的场所,光合色素就分布在叶绿体的类囊体膜上,而与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和叶绿体基质中。
( )13.黑暗处理后的短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低。
( )14.某一光照强度下,检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换,则可判断出此叶片没有进行光合作用。
( )15.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快。
( )16.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定。
( )17.叶绿体与线粒体增大膜面积的方式相同,且都具有流动性。
( )18.细胞呼吸和光合作用中均能产生[H],但二者还原的物质不同。
( )19.线粒体产生的CO2扩散到同一细胞中的叶绿体中被利用(不考虑类囊体膜),需穿过4层生物膜,扩散到相邻细胞中的叶绿体中被利用,需穿过6层生物膜。
提能专训(四)光合作用和细胞呼吸1．(2013·宁夏银川一中二次模拟)研究小组同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操作：①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光的黑布包起来；②将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。
则24小时内X深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析，正确的是() A．光合作用产生的氧气量为(k－v) mol/瓶B．光合作用产生的氧气量为(k－w) mol/瓶C．有氧呼吸消耗的氧气量为(k－v) mol/瓶D．有氧呼吸消耗的氧气量为v mol/瓶答案：A解析：本题考查光合作用和呼吸作用的综合分析，意在考查分析和理解能力。
据题干可知c瓶中测得的数据应为实验开始时水中的原始溶氧量。
由于a瓶用黑布包裹，因此24 h内只进行呼吸作用，呼吸作用的耗氧量为(w－v)。
b瓶中的生物既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此b瓶中氧气的变化量(k－w)表示净光合作用的量，那么总光合量＝净光合量＋呼吸量＝(k－w)＋(w－v)＝k－v。
2．(2013·西北工业大学附中第四次适应性训练)分析下列甲、乙、丙三图，下列说法正确的是()A．图甲曲线表示的是某植物的光合速率受光照强度的影响，若将植物在缺镁培养液中培养一段时间，其他条件相同，则曲线与此时比较，b点向左移，c点向右移B．图乙在光照强度相同时，t2℃植物净光合作用量最大，此温度下最有利于植物生长C．若图丙代表两类色素的吸收光谱图，则f代表类胡萝卜素D．根据图丙，用塑料大棚种植蔬菜时，为了提高产量应选用蓝紫色或红色的塑料薄膜答案：B解析：若将植物在缺镁培养液中培养一段时间，其他条件相同，植物叶绿素的合成减少，则需要增强光照才能达到光的补偿点，图甲中b点向右移，所能利用的最大光照强度减小，c点向左移；图丙中f为叶绿素，在光合作用过程中能吸收红光和蓝紫光，e 为类胡萝卜素，在光合作用过程中能吸收蓝紫光；用塑料大棚种植蔬菜时，为了提高产量应选用无色的塑料薄膜。
细胞呼吸与光合作用之间物质和能量的关系一、选择题1．如图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中氧的转移过程。
下列叙述正确的是()A．过程①②④都有ATP生成B．过程②⑤所需[H]全部来源于①C．过程①③⑤都需在生物膜上进行D．过程②③可相互提供物质解析：选D过程④为CO2的固定，不产生ATP，A错误；过程②所需[H]来自有氧呼吸的第一、二阶段，B错误；过程③是有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行，过程⑤是C3的还原，发生在叶绿体基质中，C错误。
2.(2022·沈阳一模)下图表示菠菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。
下列叙述错误的是()A．过程①②③不在生物膜上进行B．参与过程②③⑤的酶的种类不同C．过程②③④⑤都有ATP产生D．过程③产生的[H]全部来自丙酮酸解析：选D过程①为光合作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质中；过程②为有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质；过程③为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质，均不在生物膜上进行，A正确。
过程②③为有氧呼吸的过程，其催化反应的酶都为呼吸酶，过程⑤为光合作用光反应阶段，其催化反应的酶为光合作用酶，他们的酶的种类不相同，B正确。
过程②③④为有氧呼吸的三个过程，均有ATP产生，过程⑤为水的光解过程，有ATP产生，C正确。
过程③(有氧呼吸第二阶段)是丙酮酸和H2O反应产生CO2和[H]，释放少量能量，产生的[H]部分来自丙酮酸，部分来自H2O，D错误。
3．下图表示不同条件下叶片与外界净气体交换模式图，叶片的大小及生理状况相似。
下列说法正确的是()A．①的细胞中产生ATP的场所只有线粒体和细胞质基质B．单位时间内，叶片②的光合速率大于呼吸速率C．③的叶肉细胞中线粒体和叶绿体之间没有气体交换D．提高外界温度，叶片②的O2释放速率一定会增加解析：选B①的细胞只进行呼吸作用或同时进行光合作用和呼吸作用，故产生ATP 的场所可能还有叶绿体的类囊体薄膜，A错误；叶片②细胞吸收外界CO2，释放O2，故呼吸速率小于光合速率，B正确；③的叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，且呼吸速率等于光合速率，此时细胞不与外界进行其他交换，但细胞内的线粒体和叶绿体之间仍有气体交换，C错误；叶片②细胞同时进行光合作用和呼吸作用，但叶片②所处的环境可能已经是光合速率最大时的条件，继续提高外界温度，叶片②的O2释放速率可能会降低，D错误。
高考生物二轮复习专题专练(4) 光合作用和细胞呼吸中的“物质与能量观”从“高度”上研究高考[典例]如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。
据图分析，下列叙述错误的是()A．水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过3层膜B．NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPHC．产生的ATP可用于暗反应D．电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节[解析]水光解产生O2的场所是叶绿体的类囊体膜上，产生的O2可被有氧呼吸第三阶段利用，其场所在线粒体内膜，氧气从叶绿体类囊体膜开始，穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，经过线粒体两层膜后才能被利用，所以至少要穿过4层膜，A错误；光反应中NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH，提供给暗反应，B正确；由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢、色素合成等其他消耗能量的反应，C正确；电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节，D正确。
[答案]A从“深度”上提升知能(一)细胞呼吸和光合作用的物质、能量转化关系[图示关系][图示解读]1．物质转化2.能量变化3．光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路分析(二)不同条件下的物质含量变化的分析1．连续光照和间隔光照下有机物合成量的分析(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。
(2)持续光照条件下，会造成对NADPH、ATP的利用不充分使其有一定积累；光照和黑暗间隔条件下，NADPH、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比持续光照处理有机物的积累量要多。
2．分析C3、C5等物质含量变化的一般思路(1)绘制光合作用模式简图(2)从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：从“宽度”上拓展训练1．(2022·山东高考)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。
该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。
下列说法错误的是()A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成解析：选C根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，植物细胞内只有10%～25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸产生的CO2也会被标记，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的含碳产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。
2．(2022·辽阳模拟)如图表示植物细胞代谢的过程，下列有关叙述正确的是()A．过程①可表示渗透吸水，对④⑤⑥⑦⑧过程研究，发现产生的能量大部分储存于ATP 中B．过程④发生在细胞质基质中，过程②产生的能量可用于矿质离子的吸收过程C．过程③产生的C6H12O6的氧全部来自CO2，过程⑧可在根尖细胞线粒体内膜上进行D．就叶肉细胞来说，若②O2的释放量大于⑧O2的吸收量，则该植物体内有机物的量将增加解析：选C过程①表示渗透吸水，过程④⑤⑥⑦⑧产生的能量大部分以热能的形式散失掉了，少部分储存于ATP中，A错误；过程④表示细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中。
过程②表示光反应阶段，该阶段产生的能量只能用于暗反应阶段，不可用于矿质离子的吸收过程，B错误；过程③表示暗反应阶段，产生的C6H12O6中的氧来自CO2，过程⑧表示有氧呼吸第三阶段，可在根尖细胞线粒体内膜上进行，C正确；就叶肉细胞来说，若过程②O2的释放量大于过程⑧O2的吸收量，说明叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，但整个植株所有细胞的呼吸作用可能大于或等于所有叶肉细胞的光合作用，则该植物体内有机物的量可能会减少或不变，D错误。
3．(2022·石家庄二模)在适宜的光照条件下，向某一密闭环境通入14CO2，并改变其浓度，测定不同时间叶片中葡萄糖、C5和C3三种化合物中14C的变化情况，实验结果如图。
下列分析正确的是()A．图中曲线a、b、c分别表示C5、C3、葡萄糖的含量变化B．在暗反应阶段中14C的转移途径是14CO2→14C5→14C3→(14CH2O)C．0～20分钟内该叶片光合作用强度等于呼吸强度，维持动态平衡D．第15分钟时，14CO2浓度由0.003%变成1%，NADPH和ATP都减少解析：选D0～5分钟内，CO2供给稳定，C3与C5含量保持稳定，葡萄糖含量增多，故曲线c为葡萄糖的含量变化，5分钟时突然降低CO2浓度，C5与CO2固定生成C3速度减慢，C3的还原正常进行，故C3减少，C5增多，所以a应当是C3含量、b应当是C5含量，A错误；在暗反应阶段中14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)，B错误；由曲线c可知，实验过程中葡萄糖的含量整体呈上升趋势，可知实验过程中该叶片光合作用强度大于呼吸强度，葡萄糖积累，C错误；第15分钟时，14CO2浓度由0.003%变成1%，CO2浓度升高，那么C3的含量就会升高，消耗的NADPH和ATP将会增多，而产生的NADPH和ATP基本不变，因此NADPH和ATP的含量都减少，D正确。
4．人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。
动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。
据图回答以下问题：(1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是________。
(2)过程⑤中酶B的名称为______________，使用它的原因是______________________。
(3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是_______________________________________________________________________________________________。
解析：(1)有氧呼吸主要在线粒体内，而无氧呼吸在细胞质基质。
人线粒体呼吸链受损，会导致有氧呼吸异常。
丙酮酸能够分解转化成代谢产物X，场所在细胞质基质中，可以得出X 是无氧呼吸的产物乳酸。
(2)酶B可以使过氧化氢分解为水和氧气，所以为过氧化氢酶，其作用是催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害作用。
(3)代谢物X为乳酸，过程④可以将其分解，避免了乳酸的大量积累，维持细胞内的pH稳定；是机体进行正常生命活动的必要条件。
答案：(1)有氧乳酸(C3H6O3)(2)过氧化氢酶催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害(3)避免乳酸的积累，维持细胞内的pH；是机体进行正常生命活动的必要条件[微课微练·一点一评]一、选择题1．如图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。
下列相关叙述正确的是()A．①和②都具有双层生物膜B．①和②都能产生少量A TPC．②和③所含酶的种类相同D．甲、乙分别代表NADH、丙酮酸解析：选B①表示细胞质基质，②表示线粒体基质，二者都不含生物膜，A错误；①中进行的是有氧呼吸的第一阶段，②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，都会释放少量的能量，产生少量的ATP，B正确；②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，③中进行的是有氧呼吸的第三阶段，由于酶的专一性，两者所含酶的种类不同，C错误；甲是有氧呼吸第一阶段生成的物质，表示丙酮酸；乙能与氧气结合生成水，表示NADH，D错误。
2．(2022·衡阳三模)人体正常细胞中的P53蛋白能促进丙酮酸进入线粒体，以维持正常的代谢途径。
癌细胞中的P53蛋白功能异常，从而影响了细胞呼吸过程。
下列说法错误的是() A．丙酮酸在细胞质基质中转化为乳酸的过程不会生成ATPB．人体细胞中的丙酮酸只有进入线粒体才能被氧化分解产生CO2C．P53蛋白功能异常会导致癌细胞从内环境中摄取更多的葡萄糖D．与正常细胞相比，癌细胞分解等质量的葡萄糖会产生更多热能解析：选D丙酮酸在细胞质基质中转化为乳酸的过程为无氧呼吸第二阶段，不会生成ATP，A正确；人体细胞只有进行有氧呼吸的第二阶段时才能产生CO2，因此丙酮酸只有进入线粒体才能被分解产生CO2，B正确；P53蛋白功能异常会导致癌细胞从内环境中摄取更多的葡萄糖以满足自身对能量的需求，C正确；癌细胞中的丙酮酸不能进入线粒体，不能被彻底地氧化分解，因此与正常细胞相比，癌细胞分解等质量的葡萄糖释放的热能较少，D错误。
3．(2022·丹东二模)缺氧状态下，金鱼的大部分组织(如大脑、肝脏和心脏)细胞中进行正常的乳酸发酵，生成的乳酸能够通过血液循环被运输到骨骼肌细胞中进行一系列物质转化，产生的终产物则是乙醇，其生理机制如图。
下列相关分析错误的是()A．金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中生存一段时间B．图中①②③过程均发生在细胞质基质中C．金鱼体内同时存在催化产生乳酸和酒精的酶D．金鱼肌细胞和其他细胞无氧呼吸产物不同的根本原因是基因不同解析：选D金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中进行无氧呼吸提供能量，可在缺氧环境中生存一段时间，A正确；①过程无氧呼吸产生乳酸，发生的场所是细胞质基质，②过程表示葡萄糖被氧化分解成丙酮酸，发生的场所是细胞质基质；过程③是丙酮酸经过不彻底地氧化形成酒精，发生的场所也是细胞质基质，B正确；据图分析可知，金鱼体内可产生乳酸和酒精，说明金鱼体内同时存在催化产生乳酸和酒精的酶，C正确；金鱼肌细胞和其他细胞无氧呼吸产物不同的根本原因是基因的选择性表达，D错误。
4．(2022·枣庄模拟)卡尔文等人研究了CO2转化为糖的途径：用放射性14C标记的CO2(即14CO2)供小球藻进行光合作用，追踪14C的去向。
在不同时间段对产物进行了分析，下列有关该实验的叙述错误的是()A．光照几分之一秒时，放射性首先出现在C3中，说明CO2可以转化成C3B．光照几秒后，将检测到六碳糖中含有放射性C．实验条件不变的情况，C3和C5的含量保持相对稳定D．如果突然中断供应CO2，C5就会积累，C3浓度则急剧上升解析：选D光照几分之一秒时，放射性首先出现在一种三碳化合物(C3)中，说明CO2可以转化成C3，A正确；六碳糖是光合作用的产物之一，其是由C3被还原后生成的，故光照几秒后，可检测到其中含有放射性，B正确；条件不变的情况下，小球藻的光合速率相对稳定，C3和C5的含量也保持相对稳定，C正确；如果突然中断CO2供应，导致CO2的固定速率降低，C5就会积累，C3的还原仍可进行，因此C3浓度急剧下降，D错误。
