專題03呼吸與光合作用

目錄

第一部分明晰學(xué)考要求·精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

第二部分基礎(chǔ)知識(shí)梳理·全面提升

第三部分考點(diǎn)精講精練·對(duì)點(diǎn)突破

考點(diǎn)01細(xì)胞呼吸類型及原理

考點(diǎn)02綠葉中色素提取與分離及光合作用原理

考點(diǎn)03光合作用與呼吸作用綜合

第四部分實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練·滿分必刷

考試目標(biāo)層次

知識(shí)內(nèi)容學(xué)考預(yù)測(cè)

A（了解水平）B（理解水平）C（應(yīng)用水平）

考點(diǎn)01細(xì)胞呼

√考點(diǎn)1中主要考察細(xì)胞

吸類型及原理

呼吸類型判斷以及影

考點(diǎn)02綠葉中

響呼吸作用因素；考點(diǎn)

色素提取與分

2中主要考察綠葉中色

√

離及光合作用

素提取與分離及光合

原理

作用影響因素；考點(diǎn)3

考點(diǎn)03光合作中主要考察光合作用

用與呼吸作用√與呼吸作用綜合應(yīng)用。

綜合

知識(shí)點(diǎn)一細(xì)胞呼吸類型及原理

一、細(xì)胞呼吸

1、細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化塘或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP

的過(guò)程。

①發(fā)生的場(chǎng)所：細(xì)胞內(nèi)

②分解的底物：生物體內(nèi)的有機(jī)物（糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等）

③呼吸產(chǎn)物：二氧化碳和水或不徹底的氧化產(chǎn)物（無(wú)氧呼吸）

④能量變化：將有機(jī)物中的化學(xué)能釋放出來(lái)

2、實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

①酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，可通過(guò)測(cè)定酵母菌在有

氧無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，來(lái)確定酵母菌細(xì)胞呼吸方式。

②CO2可使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。

③橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。

④結(jié)論：酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過(guò)呼吸產(chǎn)生大量二氧

化碳和水，無(wú)氧條件下，酵母菌通過(guò)呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量二氧化碳。

二、有氧呼吸

1、有氧呼吸的概念和實(shí)質(zhì)：

（1）概念：指細(xì)胞在有氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二

氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過(guò)程。

（2）實(shí)質(zhì)：細(xì)胞在氧氣的參與下，分解有機(jī)物，釋放能量。

2、有氧呼吸的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（主要）

3、線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶，少量的DNA。

4、有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖，反應(yīng)方程式可以簡(jiǎn)寫(xiě)成：

總反應(yīng)式：C6H12O6+6O2+6H2O——→（酶）6CO2+12H2O+能量

有氧呼吸場(chǎng)所反應(yīng)式

第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量

第二階段線粒體基質(zhì)2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量

第三階段線粒體內(nèi)膜24[H]+6O2→12H2O+大量能量

三、無(wú)氧呼吸

1、無(wú)氧呼吸的概念和實(shí)質(zhì)：

（1）概念：一般是指細(xì)胞在無(wú)氧的條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)

物（酒精或乳酸），同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。

（2）實(shí)質(zhì)：有機(jī)物不徹底的氧化分解，釋放能量。

2、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

3、方程式：

酶

CHO——→2CHOH（酒精）+2CO+少量能量

6126酶252

C6H12O6——→2C3H6O3(乳酸)+少量能量

4、微生物的無(wú)氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵

有氧呼吸無(wú)氧呼吸

不條件需氧不需氧

同場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（一），線粒體（二，三）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

點(diǎn)分解產(chǎn)物CO2和H2O乳酸或酒精和CO2

釋放能量較多較少

相反應(yīng)條件需酶和適宜溫度

同本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)所需

點(diǎn)過(guò)程第一階段相同

意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量

知識(shí)點(diǎn)二綠葉中色素提取與分離及光合作用原理

一、綠葉中色素的提取和分離

（1）實(shí)驗(yàn)原理：

①色素的提取原理：綠葉中色素不溶于水，易溶于無(wú)水乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑

②色素的分離原理：不同色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度快，反之

則慢。

實(shí)驗(yàn)材料：新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉），無(wú)水乙醇，層析液（由20份在60～90℃下分餾出來(lái)的石油醚、2

份丙酮和1份苯混合而成。93號(hào)汽油也可代用），二氧化硅和碳酸鈣。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

二、葉綠體的結(jié)構(gòu)：

1、葉綠體只存在于植物的綠色細(xì)胞中，扁平的橢球形或球形，雙層膜（透明的，有利于光照的透過(guò)）。

2、葉綠體內(nèi)部由多個(gè)類囊體堆疊成基粒，基粒上有色素，吸收光能的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。

每個(gè)基粒由2-100個(gè)類囊體組成，增大葉綠體內(nèi)的膜面積，擴(kuò)大色素酶附著面，擴(kuò)大了受光面積，有利于提

高光能的利用率。

3、基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)，基質(zhì)光合作用中暗反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所。

三、光合作用的探究歷程

①、1648年海爾蒙脫(比利時(shí))，把一棵2.3kg的柳樹(shù)苗種植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水澆灌

而不供給任何其他物質(zhì)，5年后柳樹(shù)增重到76.7kg，而土壤只減輕了57g。指出：植物的物質(zhì)積累

來(lái)自水

②、1771年英國(guó)科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容

易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死，證明：植物可以更新空氣。

③、1785年，由于空氣組成的發(fā)現(xiàn)，人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。

1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。

④、1864年,德國(guó)科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光。過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸

氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒(méi)有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。證明：綠

色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。

⑤、1880年，德國(guó)科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)。證明：葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用

的場(chǎng)所，氧是葉綠體釋放出來(lái)的。

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⑥、20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。第一組相植物提供H2O和

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CO2，釋放的是O2；第二組提供H2O和CO，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來(lái)自來(lái)水。

四、光合作用的過(guò)程CO2+H2O(光能）——→（葉綠體）(CH2O)+O2

1、光合作用的過(guò)程圖解

2、光合作用總反應(yīng)式中標(biāo)出各元素的來(lái)源和去路

3、光反應(yīng)和暗反應(yīng)

項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)

不需要光和色素，但需要多種酶、

條件需要光、色素和酶等

ATP和

場(chǎng)所葉綠體類囊體的薄膜上[H葉]綠體的基質(zhì)中

CO2的固定：CO2＋五碳化合物

水的光解：H2O→＋O2酶

――→三碳化合物

物質(zhì)轉(zhuǎn)化ATP的形成：ADP[＋HP]i＋光能

酶三碳化合物的還原：三碳化合物＋

――→ATP酶

――→(CH2O)＋五碳化合物

活[H躍]的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化

能量轉(zhuǎn)化光能→活躍的化學(xué)能

學(xué)能

聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi

[H]

知識(shí)點(diǎn)三光合作用與呼吸作用綜合

一、不同條件下葉綠體內(nèi)各物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

條件三碳化合物五碳化合物和ATP模型分析

[H]

光照由強(qiáng)到弱，

增加減少減少或沒(méi)有

CO2供應(yīng)不變

光照由弱到強(qiáng)，

減少增加增加

CO2供應(yīng)不變

光照不變，CO2由

減少增加增加

充足到不足

光照不變，CO2由

增加減少減少

不足到充足

二、影響光合作用的環(huán)境因素

(1)光照強(qiáng)度

①原理分析：光照強(qiáng)度影響光合速率的原理是通過(guò)影響光反應(yīng)階段，制約ATP和[H]的產(chǎn)生，進(jìn)而制約暗反

應(yīng)階段。

②圖像分析：A點(diǎn)時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)，但是仍然小于細(xì)

胞呼吸強(qiáng)度；B點(diǎn)時(shí)代謝特點(diǎn)為光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；BC段隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)

度也不斷增強(qiáng)；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)，限制C點(diǎn)的環(huán)境因素可能有溫度或二氧化碳濃度等。

(2)光照面積

①圖像分析：OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大，A點(diǎn)為光合作用面積的飽和點(diǎn)。

隨葉面積的增大，光合作用強(qiáng)度不再增加，原因是有很多葉被遮擋，光照不足。

OB段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于A點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加，但葉片隨葉面積的不

斷增加，呼吸量(OC段)不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC段)。

②應(yīng)用分析：適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長(zhǎng)。封行過(guò)早，使中下層葉子所受的光照往往在

光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。

(3)CO2濃度

①原理分析：CO2濃度影響光合作用的原理是通過(guò)影響暗反應(yīng)階段，制約C3生成。

②圖像分析：圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)，而圖2中的

A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度；兩圖中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)，兩圖都表示在一

定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度增加而增大。

③應(yīng)用分析：大氣中的CO2濃度處于OA′段時(shí)，植物無(wú)法進(jìn)行光合作用；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過(guò)“正其行，

通其風(fēng)”和增施農(nóng)家肥等措施增加CO2濃度，提高光合作用速率。

三、經(jīng)典圖例

1、夏季植物CO2氣體吸收與釋放典型曲線分析：

曲線分析：

①Oa段：凌晨3時(shí)～4時(shí)，溫度降低，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱，CO2釋放減少。

②b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽(yáng)出來(lái)，開(kāi)始進(jìn)行光合作用。

③bc段：光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。

④c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。

⑤ce段：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。

⑥d點(diǎn)：溫度過(guò)高，失水過(guò)多導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。

午休現(xiàn)象：由于中午氣溫過(guò)高，植物失水過(guò)多，為避免過(guò)度失水，植物關(guān)閉氣孔，同時(shí)導(dǎo)致吸收的CO2減少，

光合作用受阻的現(xiàn)象。

⑦e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。

⑧ef段：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。

⑨fg段：太陽(yáng)落山，光合作用停止，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。

2、有機(jī)物產(chǎn)生與消耗情況的分析：

①積累有機(jī)物時(shí)間段：ce段。c點(diǎn)和e點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，ce段由于光照強(qiáng)度增加，

光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故不斷積累有機(jī)物。

②制造有機(jī)物時(shí)間段：bf段。b點(diǎn)大約早上6時(shí)，太陽(yáng)升起，有光照，開(kāi)始進(jìn)行光合作用；f點(diǎn)大約為下午

6時(shí)，太陽(yáng)落山，無(wú)光，停止光合作用。

③消耗有機(jī)物時(shí)間段：Og段。一天24小時(shí)，細(xì)胞的生命活動(dòng)時(shí)刻進(jìn)行，即不停消耗能量，故細(xì)胞呼吸始終

進(jìn)行。

④一天中有機(jī)物積累最多時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)。白天，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，積累有機(jī)物；e點(diǎn)后，隨

著光照減弱，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，故e點(diǎn)時(shí)有機(jī)物積累量最多。

3、密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線：

①AB段：無(wú)光照，植物只進(jìn)行呼吸作用。

②BC段：溫度降低，呼吸作用減弱。

③CD段：4時(shí)候，微弱光照，開(kāi)始進(jìn)行光合作用，但光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度。

④D點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度。

⑤DH點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度＞呼吸作用強(qiáng)度，其中FG段表示“午休”現(xiàn)象。

⑥H點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度。

⑦HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度，直至光合作用完全停止。

經(jīng)過(guò)一天24小時(shí)后，CO2總濃度降低，說(shuō)明植物積累了有機(jī)物，植物生長(zhǎng)了。

考點(diǎn)01細(xì)胞呼吸類型及原理

【典型例題1】

（2022·江蘇·高考真題）下圖為生命體內(nèi)部分物質(zhì)與能量代謝關(guān)系示意圖。下列敘述正確的有（）

A．三羧酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡(luò)的中心，可產(chǎn)生大量的[H]和CO2并消耗O2

B．生物通過(guò)代謝中間物，將物質(zhì)的分解代謝與合成代謝相互聯(lián)系

C．乙酰CoA在代謝途徑中具有重要地位

D．物質(zhì)氧化時(shí)釋放的能量都儲(chǔ)存于ATP

1．水稻的劍葉是水稻的重要器官，劍葉細(xì)胞進(jìn)行的相關(guān)生理過(guò)程的圖解，如圖所示。劍葉有直立劍葉和水

平劍葉兩種類型，某生物科研小組在相同且適宜的光照下測(cè)定兩種劍葉的氣孔導(dǎo)度（氣孔開(kāi)放程度）、胞

間CO2濃度和凈光合速率，結(jié)果如下表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

劍葉類

-2-1-1-2-1

氣孔導(dǎo)度（molH2O·ms）胞間CO2濃度（μmolCO2·mol）凈光合速率（umolCO2·m·s）

型

直立劍

0.7625712

葉

水平劍

0.7516823

葉

A．晴朗的白天，劍葉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的過(guò)程是①②④

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B．若給水稻葉片提供CO2，水稻根中的糖類會(huì)含有O

C．水平劍葉與光照方向幾乎垂直，有利于最大程度地利用光能

D．水平劍葉比直立劍葉從胞間吸收的CO2更多，凈光合速率更強(qiáng)

2．下圖為不同生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過(guò)程的圖解（圖1表示不同O2體積分?jǐn)?shù)的氣體交換情況：圖2表

示葡萄糖分解代謝過(guò)程圖解，其中①-⑤表示過(guò)程、AB表示物質(zhì)）。據(jù)下圖回答問(wèn)題：

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(1)若圖1表示人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的代謝過(guò)程，則不應(yīng)該有過(guò)程（填標(biāo)號(hào)），產(chǎn)生的H2O含有

放射性，其放射性來(lái)自于反應(yīng)物中的。

(2)若某生物細(xì)胞呼吸方式有圖1中①③和①④⑤兩種，則其細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（可以/不可以）

用CO2釋放量來(lái)表示，原因是。

(3)若圖2表示某植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化，當(dāng)O2濃度達(dá)到25%以后，

O2吸收量不再繼續(xù)增加的內(nèi)因主要是；在點(diǎn)最適于儲(chǔ)存水果蔬菜，判斷理由

是。

有關(guān)細(xì)胞呼吸的7個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的可能是有氧呼吸，也可能是無(wú)氧呼吸，但一定不是乳酸發(fā)

酵。

(2)不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不

同。

(3)無(wú)氧呼吸只釋放少量能量，其余能量?jī)?chǔ)存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。

(4)水稻等植物長(zhǎng)期水淹后爛根的原因是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用。

(5)有氧呼吸與無(wú)氧呼吸產(chǎn)物最大的區(qū)別是無(wú)氧呼吸沒(méi)有水生成，并且無(wú)氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。

(6)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲(chóng)細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。

(7)原核生物無(wú)線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等，因?yàn)槠浼?xì)胞中含有與有

氧呼吸有關(guān)的酶。

考點(diǎn)02綠葉中色素提取與分離及光合作用原理

【典型例題1】

（2023·江蘇·高考真題）下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)敘述合理的是（）

A．用有機(jī)溶劑提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞

B．若連續(xù)多次重復(fù)畫(huà)濾液細(xì)線可累積更多的色素，但易出現(xiàn)色素帶重疊

C．該實(shí)驗(yàn)提取和分離色素的方法可用于測(cè)定綠葉中各種色素含量

D．用紅色莧菜葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可得到5條色素帶，花青素位于葉綠素a、b之間

1．研究人員以低葉綠素含量突變體水稻（YL，比野生型低50%）和其野生型（WT）為材料進(jìn)行光合作用實(shí)

驗(yàn)。在幼苗期先進(jìn)行低光強(qiáng)（LL）和高光強(qiáng)（HL）處理，培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測(cè)不同光照強(qiáng)度下的光合值，

結(jié)果如圖。下列分析合理的是（）

A．YL主要吸收藍(lán)紫光，WT主要吸收紅光和藍(lán)紫光

B．HL處理能夠有效提高YL和WT的光合速率

C．光強(qiáng)大于1000molm2s1，YL的生長(zhǎng)更有優(yōu)勢(shì)

D．維持葉片高葉綠素含量是提高光合速率的必要條件

2．Zn2+是我國(guó)土壤中典型的重金屬污染物。高羊茅、黑麥草、草地早熟禾等草坪草對(duì)Zn2+的吸收和耐受能

力有一定差異。回答下列問(wèn)題：

(1)Zn2+是生物體內(nèi)的元素，以方式進(jìn)入植物根細(xì)胞。過(guò)量的Zn2+進(jìn)入土壤最終會(huì)通過(guò)的

傳遞危害人類自身健康。

(2)研究人員以高羊茅、黑麥草、草地早熟禾等草坪草為材料，測(cè)定不同濃度Zn2+脅迫下草坪草光合速率的

影響，結(jié)果見(jiàn)下圖。

①三種草坪草中對(duì)Zn2+處理濃度最為敏感的是，在上述實(shí)驗(yàn)所設(shè)的濃度中，能促進(jìn)黑麥草凈光合速

率的最大Zn2+濃度為。

②隨著Zn2+濃度過(guò)度增加，會(huì)影響等元素的吸收，導(dǎo)致合成葉綠素的原料減少；同時(shí)，的活

性下降，從而使葉綠素含量下降。

2＋

(3)研究人員進(jìn)一步測(cè)定了在Zn脅迫下高羊茅的凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）

以及Zn2+含量，結(jié)果如下表。

表：Zn2+脅迫下高羊茅的光合指標(biāo)及重金屬含量

2+2+

Zn濃度凈光合速率Pn胞間CO2濃度Ci氣孔導(dǎo)度GsZn的含量

-1-2-1-1-2-1-1

（Mg·L）（μmolCO2·m·s）（μmolCO2·mol）（molH2O·m·S）（g·kg）

02.16201851.02

5003.06101921.38

8003.96052001.45

11004.16152201.79

14001.74581051.55

（注：凈光合速率常用光照條件下單位時(shí)間內(nèi)單位面積葉片（CO2吸收量或O2釋放量表示）

據(jù)表分析，隨Zn2+處理濃度的上升，高羊茅的凈光合速率先上升后下降，其中下降是否受氣孔因素的影

響？。隨Zn2+處理濃度的上升，高羊茅中Zn2＋含量也先上升后下降，從進(jìn)化的角度分析，這能體現(xiàn)

高羊茅對(duì)重金屬Zn2+脅迫的。實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)還不能反映高羊茅一天的有機(jī)物積累情況，原因

是。

1．葉綠體中的色素有4種，即葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素。

2．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。

3．吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。

4．葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許

多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

5．光合作用釋放的O2來(lái)自于H2O。

6．光反應(yīng)階段就是葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成[H]和O2，同時(shí)形成ATP的過(guò)程。

7．暗反應(yīng)過(guò)程是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，在多種酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的還原等過(guò)程。

考點(diǎn)03光合作用與呼吸作用綜合

【典型例題1】

（2024·江蘇·高考真題）科研人員對(duì)藍(lán)細(xì)菌的光合放氧、呼吸耗氧和葉綠素a含量等進(jìn)行了系列研究。圖1

是藍(lán)細(xì)菌光合作用部分過(guò)程示意圖，圖2是溫度對(duì)藍(lán)細(xì)菌光合放氧和呼吸耗氧影響的曲線圖。請(qǐng)回答下列

問(wèn)題：

+

(1)圖1中H從類囊體膜內(nèi)側(cè)到外側(cè)只能通過(guò)ATP合酶，而O2能自由通過(guò)類囊體膜，說(shuō)明類囊體膜具有的特

性是。碳反應(yīng)中C3在的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H2O），此過(guò)程發(fā)生的區(qū)域位于藍(lán)細(xì)菌的中。

(2)圖2中藍(lán)細(xì)菌光合放氧的曲線是（從“甲”“乙”中選填），理由為。

(3)在一定條件下，測(cè)定樣液中藍(lán)細(xì)菌密度和葉綠素a含量，建立葉綠素a含量與藍(lán)細(xì)菌密度的相關(guān)曲線，

用于估算水體中藍(lán)細(xì)菌密度。請(qǐng)完成下表：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?jiǎn)要操作步驟

測(cè)定樣液藍(lán)細(xì)菌數(shù)量按一定濃度梯度稀釋樣液，分別用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，取樣前需①

濃縮藍(lán)細(xì)菌②

③將濃縮的藍(lán)細(xì)菌用一定量的乙醇重新懸浮

④用錫箔紙包裹裝有懸浮液的試管，避光存放

建立相關(guān)曲線用分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素a含量，計(jì)算

1．在光照等條件下，番茄葉片葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用與有氧呼吸、以及細(xì)胞內(nèi)外交換的示意圖如下（數(shù)字

表示結(jié)構(gòu)，小寫(xiě)字母代號(hào)表示物質(zhì)的移動(dòng)情況），有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．圖中線粒體中2處釋放的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于3處

B．葉綠體內(nèi)發(fā)生光能轉(zhuǎn)變?yōu)镃6H12O6的化學(xué)能

C．物質(zhì)A進(jìn)入線粒體后徹底分解需要水的參與

D．h=c，d=g時(shí)的光照強(qiáng)度為番茄植株的光補(bǔ)償點(diǎn)

2．圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為A、B、C、D時(shí)的CO2釋放速率和O2產(chǎn)生速率的變化。圖乙

表示藍(lán)細(xì)菌的CO2吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）

A．圖甲中，光照強(qiáng)度為B時(shí)，水稻葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率

B．圖甲中，光照強(qiáng)度為D時(shí)，水稻葉肉細(xì)胞從周圍環(huán)境中吸收CO2的速率相對(duì)值為2

C．圖乙中，光照強(qiáng)度為X時(shí)，藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體

D．圖乙中，限制E、F、G點(diǎn)光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度

光合作用、細(xì)胞呼吸曲線中關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)

(1)CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或

光)補(bǔ)償點(diǎn)B是曲線與橫軸的交點(diǎn)，CO2(或光)飽和點(diǎn)C則是最大光合速率對(duì)應(yīng)的CO2濃度(或光照強(qiáng)度)，位

于橫軸上。

①呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。

②呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。

③陰生植物與陽(yáng)生植物相比，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都應(yīng)向左移動(dòng)。

(2)曲線上其他點(diǎn)(補(bǔ)償點(diǎn)之外的點(diǎn))的移動(dòng)方向：在外界條件的影響下，通過(guò)分析光合速率和呼吸速率的變化，

進(jìn)而對(duì)曲線上某一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)進(jìn)行具體分析，確定橫坐標(biāo)左移或右移，縱坐標(biāo)上移或下移，最后得到

該點(diǎn)的移動(dòng)方向。

①呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，曲線上的A點(diǎn)下移，其他點(diǎn)向左下方移動(dòng)，反之A點(diǎn)上移，其他點(diǎn)向

右上方移動(dòng)。

②呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，曲線上的A點(diǎn)不動(dòng)，其他點(diǎn)向左下方移動(dòng)，反

之向右上方移動(dòng)。

1．霸王棕是庭院中常見(jiàn)的觀賞植物，自然條件下，霸王棕24小時(shí)內(nèi)CO2的變化情況如圖所示。下列相關(guān)

敘述正確的是（）

A．CO2在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被固定不需要消耗能量

B．10：00~12：00曲線b下降的原因是氣孔部分關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足

C．10：00~12：00霸王棕的呼吸速率增大，總光合速率也增大

D．18：00時(shí)葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度

2．巴黎奧運(yùn)會(huì)男子100米自由泳決賽中，中國(guó)選手潘展樂(lè)奪得金牌，并打破該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的世界記錄。在激烈

的游泳運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生NADH的速度超過(guò)其再形成NAD+的速度，這時(shí)肌肉中形成的丙酮酸

由乳酸脫氫酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?，使NAD+再生，保證葡萄糖到丙酮酸能夠繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)生ATP。肌肉中的乳酸

擴(kuò)散到血液并隨著血液進(jìn)入肝細(xì)胞，在肝細(xì)胞內(nèi)通過(guò)葡糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰Ｏ铝姓f(shuō)法正確的是（）

A．激烈的游泳運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞產(chǎn)生的CO2與消耗的O2的比值始終等于1

B．有氧呼吸過(guò)程中，NADH在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜處被消耗

C．肌細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸需在肝細(xì)胞中重新合成葡萄糖，說(shuō)明這兩種細(xì)胞內(nèi)的核酸相同

D．丙酮酸被還原為乳酸的過(guò)程中會(huì)生成NAD+和少量的ATP，供給肌細(xì)胞使用

3．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)脂肪的合成與有氧呼吸過(guò)程有關(guān)，機(jī)理如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A．細(xì)胞內(nèi)包裹脂肪的脂滴膜最可能是由單層磷脂分子構(gòu)成的

B．Ca2+在線粒體內(nèi)膜上調(diào)控有氧呼吸的第三階段，進(jìn)而影響脂肪的合成

C．Ca2+進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的方式屬于協(xié)助擴(kuò)散

D．圖示過(guò)程為細(xì)胞呼吸能為生物體供能提供了直接有力的證據(jù)

4．水淹、灌溉不均勻等極易使植株根系供氧不足，造成低氧脅迫。某研究小組利用水培技術(shù)探究了低氧條

件對(duì)A、B兩個(gè)黃瓜品種根細(xì)胞呼吸的影響，測(cè)得第6天時(shí)根細(xì)胞中丙酮酸和乙醇的含量，結(jié)果如圖1、2

所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A．該實(shí)驗(yàn)的自變量是通氣情況、黃瓜品種，因變量是丙酮酸和乙醇的含量

B．氧氣充足時(shí)，黃瓜根細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)

C．正常通氣情況下，根細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，而在低氧脅迫情況下則進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

D．低氧脅迫情況下，品種A的根細(xì)胞中催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇的酶的活性低于品種B的

二、多選題

5．如圖為足球運(yùn)動(dòng)員在一次沖刺時(shí)，肌肉收縮過(guò)程中存量ATP、無(wú)氧呼吸和有氧呼吸釋放能量隨時(shí)間變化

的示意圖。下列分析正確的是（）

A．最開(kāi)始的6～8秒，運(yùn)動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)的ATP含量急劇減少

B．無(wú)氧呼吸時(shí)，葡萄糖中的能量主要轉(zhuǎn)化為熱能

C．運(yùn)動(dòng)員細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2意味著進(jìn)行了有氧呼吸

D．與60～90秒相比，10～40秒細(xì)胞呼吸消耗了更多的葡萄糖

6．線粒體內(nèi)膜上有核基因編碼的專門(mén)運(yùn)輸ATP和ADP的轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白AAC，AAC只能1：1交換ADP和ATP，

確保細(xì)胞正常代謝的能量需求。一種被稱為米酵菌酸的不飽和脂肪酸毒素，可以競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合在AAC的ATP

結(jié)合位點(diǎn)上。如圖表示線粒體外膜在線粒體上的ATP及H+的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A．ATP和ADP攜帶不等負(fù)電荷跨膜使線粒體內(nèi)膜兩側(cè)形成了膜電位差

B．線粒體內(nèi)膜是合成ATP的唯一場(chǎng)所，內(nèi)膜面積與外膜面積基本相同

C．線粒體內(nèi)外膜間隙內(nèi)容物的組成可能和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相似

D．誤食含米酵菌酸的食物可能會(huì)導(dǎo)致食物中毒

7．研究發(fā)現(xiàn)，精子運(yùn)動(dòng)依賴于Ca2+的內(nèi)流。樹(shù)鼩精子頭部及鞭毛處存在特異性Ca2+通道（CatSper）蛋白，

用Ca2+通道抑制劑HC-056456處理精子，精子的運(yùn)動(dòng)能力顯著降低，用HC-056456和孕酮共同處理精子，

精子的運(yùn)動(dòng)能力大大提高。下列敘述正確的是（）

A．Ca2+通過(guò)CatSper進(jìn)入樹(shù)鼩精子內(nèi)需要消耗ATP

B．Ca2+作為信息分子傳遞信息從而調(diào)節(jié)精子的運(yùn)動(dòng)

C．孕酮或能夠解除HC-056456對(duì)CatSper的抑制作用

D．樹(shù)鼩精子運(yùn)動(dòng)所需能量主要來(lái)源于有氧呼吸

8．有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品是純天然、無(wú)污染的AA級(jí)綠色產(chǎn)品，生產(chǎn)的全部過(guò)程中禁止使用人工合成物質(zhì)，而是在封

閉狀態(tài)下利用動(dòng)物、植物、微生物和土壤4種生產(chǎn)因素的有效循環(huán)進(jìn)行生產(chǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A．可增大農(nóng)作物種植密度，以提高有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量

B．生產(chǎn)毗鄰區(qū)的環(huán)境污染可能會(huì)影響有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)

C．使用有益天敵除蟲(chóng)和使用機(jī)械的方法除雜草都屬于生物防治

D．可大量種植轉(zhuǎn)基因新品種，以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

9．如圖為某植物葉肉細(xì)胞在A、B、C、D四種不同條件下的CO2相對(duì)交換示意圖（其中顯示了線粒體和葉

綠體兩種細(xì)胞器），下列相關(guān)敘述正確的是（）

A．圖中B條件可能是黑暗環(huán)境，此時(shí)植物不進(jìn)行光合作用

B．圖中只有在C、D條件下葉肉細(xì)胞才進(jìn)行光合作用

C．圖中D條件下，植物葉肉細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸速率

D．該植物處于圖中C條件下，體內(nèi)的有機(jī)物不會(huì)減少

三、非選擇題

10．卡爾文循環(huán)是由CO2產(chǎn)生糖的途徑，存在幾乎所有光合生物中，其過(guò)程如圖1所示?？栁难h(huán)中的

Rubisco在CO2少而O2很多的情況下能催化C5與O2結(jié)合產(chǎn)生一種二碳化合物，最終生成CO2和H2O，該過(guò)

程稱為光呼吸，如圖2所示?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題：

(1)圖1中，CO2固定的第一個(gè)產(chǎn)物是；NADPH在卡爾文循環(huán)中的作用是。

(2)光合作用產(chǎn)物中進(jìn)入篩管，再通過(guò)韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯Ｅc葡萄糖相比，光合作用產(chǎn)物以該物質(zhì)

的形式進(jìn)行運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是（答出1點(diǎn)）。

(3)由圖2可知，與光呼吸發(fā)生相關(guān)的細(xì)胞器有。研究發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)光照、干旱的條件下，植物的光呼吸

會(huì)增強(qiáng)，從CO2與O2的角度分析，其原因是。

(4)光呼吸會(huì)導(dǎo)致參與光合作用的碳流失，使光合產(chǎn)物生成量下降。請(qǐng)從Rubisco的角度提出一條利用現(xiàn)代生

物技術(shù)提高植物產(chǎn)量的研究思路：。

11．根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中CO2的固定途徑，綠色植物可以分為C3植物、C4植物和CAM植物。C4植物

的CO2補(bǔ)償點(diǎn)（光合速率與呼吸速率相等時(shí)的環(huán)境CO2濃度）比C3植物的低，通過(guò)C4途徑能固定低濃度CO2

生成C4，C4植物的CO2固定途徑如圖1所示。CAM植物的兩個(gè)CO2固定途徑在時(shí)間上是分開(kāi)的，其中晚上

氣孔開(kāi)放，從外界吸收CO2并以蘋(píng)果酸的形式儲(chǔ)存在液泡中，白天氣孔部分或全部關(guān)閉，CO2來(lái)自細(xì)胞內(nèi)部，

CAM植物的CO2固定途徑如圖2所示。C4植物和CAM植物都能適應(yīng)干旱環(huán)境?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)C3途徑（卡爾文循環(huán)）中與CO2分子結(jié)合的物質(zhì)X是；C4植物中進(jìn)行C3途徑的場(chǎng)所為細(xì)

胞。

(2)C4植物能適應(yīng)干旱環(huán)境是因?yàn)槿~肉細(xì)胞中的P酶與CO2的親和力（填“高”或“低”），C4植物、CAM

植物都能進(jìn)行C4途徑和C3途徑，CAM植物進(jìn)行卡爾文循環(huán)所需CO2的來(lái)源是（填過(guò)程）。

(3)現(xiàn)有C3植物甲、C4植物乙和CAM植物丙。將大小相近、生長(zhǎng)良好的植物甲和乙的幼苗置于光照、溫度等

條件適宜且有一定濃度CO2的同一透明密閉容器中，一段時(shí)間后，植物甲先停止生長(zhǎng)，原因是；

將植物丙置于干旱條件下培養(yǎng)，一段時(shí)間后，其葉肉細(xì)胞細(xì)胞液的pH在晚上會(huì)降低，原因是。

12．當(dāng)光照過(guò)強(qiáng)，植物吸收的光能超過(guò)植物所需時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光合速率下降，這種現(xiàn)象稱為光抑制。強(qiáng)光條

件下，葉肉細(xì)胞生成有毒物質(zhì)，會(huì)攻擊葉綠素和PSⅡ反應(yīng)中心的D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成

D1蛋白交聯(lián)聚合物，損傷光合結(jié)構(gòu)。下圖表示eATP與呼吸鏈對(duì)某植物光合作用的影響（細(xì)胞內(nèi)ATP為iATP，

細(xì)胞外ATP為eATP），由交替氧化酶（AOX）主導(dǎo)的呼吸途徑利于植物抵抗強(qiáng)光。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列

問(wèn)題：

(1)圖中eATP可能來(lái)源于線粒體、產(chǎn)生的iATP。eATP可能是調(diào)節(jié)細(xì)胞光合作用的信號(hào)分子，因?yàn)?/p>

eATP需要與結(jié)合后才能激發(fā)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，作用于PSI和PSⅡ發(fā)揮作用。

(2)PSⅠ和PSⅡ是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物，可實(shí)現(xiàn)光能的。鎘可使PSⅡ的活性降低，對(duì)

O2釋放有顯著的抑制作用，說(shuō)明PSⅡ上發(fā)生光反應(yīng)的過(guò)程。圖中NADPH和ATP將參與暗反應(yīng)中

過(guò)程。

(3)細(xì)胞色素氧化酶（COX）和AOX都位于線粒體內(nèi)膜上，氰化物可抑制COX的活性從而抑制細(xì)胞呼吸，植

物可通過(guò)AOX進(jìn)行抗氰呼吸，但該過(guò)程釋放的熱量更多。AOX和COX均能參與有氧呼吸的第階段。

與正常細(xì)胞呼吸相比，抗氰呼吸過(guò)程中生成的ATP（填“較多”或“較少”）。

(4)將強(qiáng)光下的植物移至正常光照下，葉肉細(xì)胞會(huì)修復(fù)D1蛋白。在該過(guò)程中，D1蛋白磷酸化比例和D1蛋白

交聯(lián)聚合物比例變化分別是（填“升高”“不變”或“降低”）。

(5)某科研小組提取并用紙層析法分離了該植物植株甲（因連續(xù)陰雨，葉片發(fā)黃）和植株乙（光照充足）葉

片的光合色素，且對(duì)色素帶進(jìn)行了比較。分離色素時(shí)，重復(fù)畫(huà)濾液細(xì)線2~3次的目的是。與乙相

比，甲的色素帶的主要特點(diǎn)是。

13．圖示為線粒體內(nèi)外膜的結(jié)構(gòu)示意圖，③是線粒體孔蛋白，負(fù)責(zé)將丙酮酸運(yùn)輸?shù)侥らg隙；④是線粒體丙

酮酸載體（MPC），負(fù)責(zé)將丙酮酸運(yùn)輸?shù)骄€粒體內(nèi)部。①細(xì)胞色素C氧化酶、②ATP合酶是內(nèi)膜上參與有

氧呼吸第三階段的蛋白質(zhì)。回答下列問(wèn)題：

(1)在有氧呼吸過(guò)程中，丙酮酸通過(guò)線粒體外膜和內(nèi)膜進(jìn)入線粒體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式分別是、。

(2)在無(wú)氧條件下，丙酮酸不能進(jìn)入線粒體的原因是。NADH積累在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，將丙酮酸還原

為。

(3)氰化鉀是一種劇毒物質(zhì)，專一性破壞線粒體內(nèi)膜上細(xì)胞色素C氧化酶的結(jié)構(gòu)，使其不能將電子傳遞給氧

氣，導(dǎo)致ATP不能正常形成。氰化鉀中毒會(huì)引起動(dòng)物體溫（“升高”/“降低”），此外，動(dòng)物中毒后血漿

pH會(huì)（“升高”/“降低”）。

(4)綠色植物的光反應(yīng)過(guò)程中，ATP的形成與光系統(tǒng)介導(dǎo)的H+濃度梯度也有關(guān)，當(dāng)類囊體膜兩側(cè)的H+濃度突

然消失，其他條件不變，短時(shí)間內(nèi)碳反應(yīng)中的C3的含量（“增加”/“不變”/“減少”）。

(5)為研究補(bǔ)光措施與效率，科研人員向離體葉綠體懸浮液中加入適量NaHCO3溶液和必要物質(zhì)，在適宜條件

下進(jìn)行閃光實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖2。

圖2實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是光合作用速率，a陰影部分的面積可用來(lái)表示一個(gè)光周期的光照時(shí)間內(nèi)[H]和ATP的

積累量，陰影a部分的面積（“大于”/“等于”/“小于”）陰影b部分的面積，原因是。

14．光合作用和呼吸作用是植物能量代謝和物質(zhì)代謝的中心樞紐，為植物細(xì)胞提供各種代謝所需的ATP和

碳骨架。為了研究氧苯酮對(duì)海生植物代謝的影響，分別用不同濃度的氧苯酮處理野生龍須菜，在無(wú)光條件

下以及80μmol/(m2·s?1)的光強(qiáng)下連續(xù)光照得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。光反應(yīng)過(guò)程圖解如圖2所示。據(jù)圖

分析，回答下列問(wèn)題：

(1)利用黑白瓶法測(cè)定龍須菜的代謝速率時(shí)，若測(cè)得白瓶、黑瓶的溶解氧初始濃度為W0μmol/g，8h后，測(cè)得

白瓶、黑瓶的溶解氧濃度分別為W1μmol/g和W2μmol/g，且W1＞W(wǎng)0＞W(wǎng)2，則龍須菜的呼吸速率和光合速

率分別為μmol/g·h?1、μmol/g·h?1。

(2)根據(jù)圖1可知，氧苯酮濃度對(duì)龍須菜凈光合速率的影響是；在不同環(huán)境條件下，氧苯酮濃

度對(duì)龍須菜呼吸速率的影響是。

(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，氧苯酮處理會(huì)直接傷害龍須菜PSⅡ受體側(cè)電子載體PQ或細(xì)胞色素b6f，限制了電子在

之間的傳遞。對(duì)ATP和NADPH生成量的影響是，其原因是。

15．1897年德國(guó)科學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn)，利用無(wú)細(xì)胞的酵母汁可以進(jìn)行乙醇發(fā)酵；還有研究發(fā)現(xiàn)，乙醇發(fā)酵的

酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗(yàn)證上述結(jié)論，利用下列材料和試劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

材料和試劑：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各類生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各類

小分子和離子）、葡萄糖溶液、無(wú)菌水。

實(shí)驗(yàn)共分6組，其中4組的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果如下表。

組別實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①葡萄糖溶液+無(wú)菌水－

②葡萄糖溶液+酵母菌+

③+

④葡萄糖溶液+A溶液－

⑤葡萄糖溶液+B溶液－

⑥+

注：“+”表示有乙醇生成，“－”表示無(wú)乙醇生成回答下列問(wèn)題。

(1)第③組和第⑥組實(shí)驗(yàn)處理分別是；。

(2)第⑤組無(wú)乙醇生成的原因是。

(3)若為了研究B溶液中離子M對(duì)乙醇發(fā)酵是否是必需的，可增加一組實(shí)驗(yàn)，該組的處理

是。

(4)如何檢測(cè)酵母汁中是否含有活細(xì)胞？（寫(xiě)出1種方法及應(yīng)用的相應(yīng)原理）方法：；原

理：。

(5)根據(jù)組合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可驗(yàn)證乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子。

16．下圖1是某植物體內(nèi)細(xì)胞呼吸的主要生化反應(yīng)示意圖，①~⑤表示過(guò)程，A~D表示物質(zhì)。

(1)圖1中物質(zhì)A是，物質(zhì)B可以利用溶液進(jìn)行鑒定。

(2)過(guò)程④和過(guò)程⑤產(chǎn)生的物質(zhì)不同，直接原因是。過(guò)程③發(fā)生的場(chǎng)所是.

(3)某同學(xué)利用圖2所示的裝置探究某種發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸方式(以發(fā)芽種子分解葡萄糖為例)，取甲、乙兩

套該裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。甲裝置試管中加入適量的NaOH溶液，目的是；乙裝置試管中應(yīng)加入

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

甲裝置液滴乙裝置液滴

不動(dòng)①只進(jìn)行產(chǎn)A的無(wú)氧呼吸

不動(dòng)右移②

左移右移③

④不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)A的無(wú)氧呼吸

17．植物葉綠體中的淀粉含量在白天和夜晚的變化很大，淀粉作為儲(chǔ)能物質(zhì)，可在夜間光合作用不能進(jìn)行

時(shí)，為植物提供充足的能量。如圖1為植物細(xì)胞中物質(zhì)的運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化過(guò)程。溫度對(duì)光合產(chǎn)物運(yùn)輸也會(huì)產(chǎn)生

14

影響，科學(xué)家把CO2供給甘蔗葉片吸收以后，分別置于不同條件下培養(yǎng)，相同時(shí)間后測(cè)定其光合產(chǎn)物碳水

化合物的運(yùn)輸情況，結(jié)果如圖2.回答下列問(wèn)題：

(1)卡爾文循環(huán)發(fā)生的場(chǎng)所是，為這個(gè)循環(huán)提供能量的物質(zhì)是，這個(gè)能量是通過(guò)（物質(zhì)）

吸收可見(jiàn)光能后轉(zhuǎn)化而來(lái)的。

(2)從圖2曲線可以看出，有機(jī)物運(yùn)輸?shù)淖钸m溫度是在22℃左右。低于最適溫度，可能的原因是植株呼吸作

用減弱，產(chǎn)生的減少，導(dǎo)致運(yùn)輸速度降低；高于最適溫度，可能的原因是植株呼吸作用增強(qiáng)，消耗

的增多，導(dǎo)致運(yùn)輸速度降低。

(3)在白天光合產(chǎn)物磷酸丙糖，除了用于合成蔗糖，還可用于合成。研究發(fā)現(xiàn)，白天在葉綠體中常見(jiàn)

到大的淀粉粒，而夜晚葉綠體中的淀粉粒則消失，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在夜晚蔗糖的合成速率和白天幾乎無(wú)差別。分

析這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是。

18．機(jī)體中糖類和脂質(zhì)與能量代謝密切相關(guān)。延胡索酸水合酶（FH）是有氧呼吸第二階段的重要酶。

(1)研究者將野生型小鼠FH基因敲除（無(wú)FH基因）后，構(gòu)建了FH基因敲除小鼠。發(fā)現(xiàn)正常飲食下基因敲除

小鼠體重下降和脂肪含量下降。

①因?yàn)橄嗤|(zhì)量的脂肪比糖類，徹底氧化分解比糖類釋放的能量多，所以它是人體細(xì)胞良好的

物質(zhì)，主要通過(guò)飲食攝入，也可以由、等物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)。

②分別檢測(cè)該小鼠促進(jìn)有氧呼吸的第二階段標(biāo)志蛋白CS和第三階段標(biāo)志蛋白CytC的含量，及細(xì)胞ATP生

成量。結(jié)果顯示，與正常脂肪細(xì)胞相比，。由此可知基因敲除小鼠的脂肪細(xì)胞中能源物質(zhì)氧化分解

產(chǎn)生的能量更多轉(zhuǎn)化為，打破了細(xì)胞呼吸的能量代謝平衡。

(2)根據(jù)上述研究，有人提出，肥胖者可以服用相關(guān)藥物抑制FH蛋白的功能來(lái)減肥。請(qǐng)問(wèn)該觀點(diǎn)是否可

行？。并說(shuō)明原因：。

19．下圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過(guò)程圖解；圖2表示某光

照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)率隨CO2濃度變化的情況。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是、。過(guò)程Ⅰ發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，該過(guò)程表示。

(2)過(guò)程Ⅱ發(fā)生的場(chǎng)所是，該過(guò)程形成的NADH中的能量通過(guò)呼吸鏈轉(zhuǎn)移到（填物質(zhì)名稱）中。線

粒體中產(chǎn)生的CO2擴(kuò)散到相鄰細(xì)胞的葉綠體中被利用至少要經(jīng)過(guò)層生物膜。

(3)圖2中限制D點(diǎn)光合作用速率的主要環(huán)境因素是。

(4)從生長(zhǎng)狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若

干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，最適溫度，測(cè)量圓葉片上浮至液

面所需時(shí)間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖3。請(qǐng)據(jù)此回答：

①該實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO2濃度或NaHCO3溶液對(duì)的影響。

②bc段曲線平緩的限制因素主要是。而c點(diǎn)以后曲線上行，其原因應(yīng)該是NaHCO3溶液濃度太大，

從而影響細(xì)胞代謝。

(5)在光能的驅(qū)動(dòng)下，蛋白質(zhì)及色素分子進(jìn)行電子傳遞，將來(lái)源于的電子傳遞給NADP+并與H+合成

了。

20．水稻苗期遇到低溫天氣，會(huì)導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。為挖掘新的水稻耐冷調(diào)控基因了解其耐冷機(jī)理，某團(tuán)隊(duì)利

用水稻苗期低溫敏感突變體ospus1進(jìn)行了相關(guān)研究。將突變體水稻ospus1置于低溫下種植，會(huì)出現(xiàn)葉綠體

發(fā)育缺陷、葉片白化現(xiàn)象?；钚匝酰≧OS）主要來(lái)源于有氧呼吸第三階段，能介導(dǎo)植物受非生物因素脅迫的

響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)ROS的積累是引起突變體水稻ospus1出現(xiàn)低溫白化的原因?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：

(1)突變體水稻ospus1白化苗中位于上的光合色素缺少，直接影響了光合作用的階段。

(2)有氧呼吸第三階段發(fā)生在線粒體，這里存在由復(fù)合物Ⅰ等分子構(gòu)成的電子傳遞鏈，能將NADH形

成電子和H+，并經(jīng)過(guò)一系列的電子傳遞最終傳遞給，該過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量能量。

(3)研究者欲獲得新的水稻耐冷調(diào)控基因，進(jìn)一步研究水稻的耐冷機(jī)理。請(qǐng)選取合適選項(xiàng)，完成獲得耐冷調(diào)

控基因的研究思路。

a．建立針對(duì)突變體水稻ospus1的誘變庫(kù)

b．建立針對(duì)野生型水稻的誘變庫(kù)

c．篩選低溫下表型為綠色的幼苗

d．篩選低溫下表型為白色的幼苗

e．篩選正常溫度下表型為綠色的幼苗

f．獲取耐冷調(diào)控基因并進(jìn)行克隆

(4)后續(xù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該耐冷調(diào)控基因與sop10蛋白的合成有關(guān)，該蛋白可以影響線粒體內(nèi)電子傳遞鏈中復(fù)合物

Ⅰ的合成。研究者從突變體水稻ospus1中篩選出的sop10突變體（ospuslsop10突變體）在低溫下種植，發(fā)

現(xiàn)其葉片正常，表現(xiàn)為耐冷的特性。請(qǐng)根據(jù)以上研究，分析水稻ospuslsop10突變體耐冷的機(jī)理。

21．為探究綠色植物的生理活動(dòng)，某生物興趣小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)方案：先把該植物放到黑暗處

一晝夜，然后再將植株上同樣大小的兩片葉片A、B分別罩上了透明塑料袋和黑色塑料袋，連接好其它實(shí)驗(yàn)

裝置，關(guān)閉閥門(mén)①和②后，放在陽(yáng)光下3～4小時(shí)。據(jù)圖分析回答。

(1)先把植物放到黑暗處一晝夜的目的是。

(2)A、B兩葉片分別罩上透明塑料袋和黑色塑料袋形成了實(shí)驗(yàn)，由此推測(cè)，此探究實(shí)驗(yàn)的變量

是。光照3～4小時(shí)后打開(kāi)閥門(mén)②，將黑色塑料袋中的氣體通入乙試管，結(jié)果發(fā)現(xiàn)澄清的石灰

水變，說(shuō)明B葉片進(jìn)行了作用。

(3)取下葉片A、B，用酒精脫色、漂洗后滴加碘液，觀察葉片顏色變化，變藍(lán)的是葉片。此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

了光合作用所需的條件是