高考生物二轮复习精品练习：专题04《光合作用与呼吸作用》（含详解）

模块一　专题四　

一、选择题

1．(白银月考)绿色植物是主要的能量转换者，因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器，图乙是图甲中的色素分离结果，图丙是在图甲④结构中进行的生化反应，①～④分别代表图甲中叶绿体的结构。

下列相关叙述中，不正确的是(　D　)

A．图乙中的色素带由1到4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素

B．图甲中①和③的成分和结构相似

C．环境条件相对稳定的条件下，图甲④中的C3含量多于C5

D．如果突然降低CO2的浓度，图丙中的C3含量会一直下降

[解析]　图乙中下方有滤液细线，色素的扩散方向是从下向上的，所以1～4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。图甲中的①和③分别是叶绿体的内膜和外膜，它们的成分和结构相似。分析图丙中的过程要从两个方面进行：一是环境条件相对稳定时，暗反应中的两个过程、光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态，由于一个C5对应着两个C3，所以C3含量要比C5高；二是当环境条件突然改变时，如CO2浓度突然降低时，短时间内由于CO2固定过程减弱而C3的还原过程仍在进行，故C3含量降低而C5含量升高，但一段时间后，反应过程又达到一个新的平衡状态，所以C3含量不会一直下降。

2．(山东省菏泽市高三期末)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量，结果如图，则下列推论中正确的是(　C　)

A．光照强度为0klx时，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质

B．光照强度为1klx时，光合作用吸收的CO2多于呼吸作用释放的CO2

C．光照强度由5klx增强到7klx时，叶肉细胞中C3的合成速率增大

D．光照强度为10klx时，CO2浓度和色素含量是限制植物光合作用速率的主要外因

[解析]　A．光照强度为0klx时，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，A错误；B．表格中测得的CO2变化量是净光合作用，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为1klx时，容器内CO2增多是因为呼吸作用大于光合作用，B错误；C．光照强度由5klx增强为7klx时，二氧化碳的吸收量增加，因此叶肉细胞中C3化合物合成速率增大，C正确；D．光照强度由8klx增强为10klx时，CO2量不变，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳量为主要的环境因素，限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等，D错误。故选：C。

3．(郑州模拟)有人把玉米和向日葵的叶片从植株上切下后，分别放在保持高湿度、充足光照的容器内(保持叶片的生活状态)，叶片的含水量由于蒸腾作用而逐渐减少，然后测定叶片在水分亏缺情况下的相对光合作用强度，结果如下图所示。据图分析，水分亏缺对光合作用产生影响的原因最可能是(　D　)

A．水分亏缺直接影响植物的光合作用

B．水分亏缺对不同植物光合作用的影响程度和影响方式不同

C．水分亏缺影响光合作用是因为水分是光合作用的原料之一

D．水分亏缺影响光合作用主要是通过影响CO2进入叶内而起作用的

[解析]　由图可知，在水分亏缺为30%和50%时，向日葵和玉米已分别停止光合作用；植物所吸收的水分绝大部分用于蒸腾作用，可知水分亏缺对光合作用的影响不是原料水的不足(因为此时叶片的含水量是可以满足光合作用对水的需求的)，而是光合作用的另一原料CO2(CO2主要通过气孔从外界获取，而水分亏缺会导致气孔关闭)，结合玉米对CO2的利用效率高，可知水分亏缺主要是通过影响CO2进入叶内而影响光合作用的。

4．(吉林省辽源市高三期末)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(　C　)

A．A　　　 B．B　

C．C　　　 D．D

[解析]　A．粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，A正确；B．乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B正确；C．水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，但温度不能太低，C错误；D．植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为生根吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。故选：C。

5．如图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，对其描述不正确的是(　A　)

A．如果横坐标是CO2含量，则a为红光，b为白光

B．如果横坐标是CO2含量，则a为强光，b为弱光

C．如果横坐标是光照强度，a的CO2含量较高，b的CO2含量较低

D．如果横坐标是光照强度，a温度较适宜，b温度较低

[解析]　如果横坐标是CO2含量，则相同的CO2含量时，植物对白光的吸收值大于红光，因此光合作用强度较大，即a为白光，b为红光。

6．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 ℃、30 ℃，如图曲线表示该植物在30 ℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是(　A　)

A．a点上移，b点左移，m值增加

B．a点下移，b点左移，m值不变

C．a点上移，b点右移，m值下降

D．a点下移，b点不移，m值上升

[解析]　根据题意和图示分析可知：温度从30 ℃下降到25 ℃后，光合速率加快，呼吸速率减慢。图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率减慢，故a点上移；b点代表光补偿点，即b点呼吸速率等于光合速率，由于呼吸速率减慢，光合作用加快，需要降低光合作用强度，才能够b点呼吸速率等于光合速率，故b点左移；m代表最大净光合作用强度，由于降低温度后，导致光合作用强度增加，故m值增加。

二、非选择题

7．(东北三省三校一模)图一为夏日晴朗天气，光合作用强度的日变化曲线。请回答下列关于光合“午休”的问题：

(1)中午轻度缺水会使气孔关闭，导致胞间CO2浓度__降低__。

(2)水分亏缺使光合产物输出变慢，对光合作用产生__抑制__作用。

(3)气孔关闭会阻止O2溢出叶片，高氧浓度下产生图二光呼吸现象。光呼吸通过消耗光反应产生的过剩__[H]、ATP__，减少能量积累对叶绿体的伤害。光呼吸与有氧呼吸区别有__C、D__，相同点是__B__。

A．反应场所都是线粒体

B．都消耗O2释放CO2

C．光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP

D．光呼吸光下才能发生，有氧呼吸黑暗和光照都能发生

(4)综上所述，光合“午休”现象是多因素共同作用产生的，大田生产中可以采取__A__措施，避免或减轻此现象。

A．喷灌　　 B．遮光

C．降低温度　　 D．增施有机肥

[解析]　(1)中午轻度缺水会使气孔关闭，导致胞间CO2浓度降低。

(2)细胞代谢需要水参加，当水分亏缺会使光合产物输出变慢，对光合作用产生抑制作用。

(3)光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。光呼吸可消除多余的[H]和ATP，减少细胞受损的可能，有其正面意义。光呼吸与有氧呼吸区别有光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP；光呼吸光下才能发生，有氧呼吸黑暗和光照都能发生。相同点是都消耗O2释放CO2。

(4)植株会出现光合午休是由于中午温度过高，叶片部分气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合作用下降。因此大田生产中可以采取喷灌的措施，可以降低温度，提供足够水分等，避免或减轻午休现象。

8．(山东省济宁一模)生物制氢有良好的发展前景，[H]在产氢酶的作用下可以产生H2，产氢酶对O2敏感。下面是利用生物制H2的两种方法。

(1)真核生物绿藻在光照条件下可以产生H2。绿藻在光照条件下产生[H]的场所是__细胞质基质、线粒体、叶绿体__。绿藻产H2是生物代谢的一种调控结果，当细胞代谢活动平衡时，绿藻细胞内参与反应的C3的含量__大于__(填“小于”、“大于”或“等于”)C5的含量。产H2会导致绿藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因__绿藻光反应产生的[H]转变成H2，使参与暗反应[H]的减少，有机物生产量减少__。

(2)一些厌氧微生物在黑暗环境下，能将多种有机物发酵成各种有机酸，同时产生大量的H2。与上述绿藻制氢方法相比，这种方法制H2的优点是__不受光照条件限制、避免了氧气的干扰、产气量大__。在厌氧微生物产H2过程中无氧呼吸也会影响产氢酶的活性，其原因是：__厌氧菌无氧呼吸产生有机酸，导致溶液pH降低，影响产氢酶的活性__。

[解析]　(1)真核生物绿藻在光照条件下，既进行光合作用又进行呼吸作用，两过程都产生[H]，因此绿藻在光照条件下产生[H]的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。根据二氧化碳的固定的反应方程式可知，一个五碳化合物生成两个三碳化合物，因此绿藻细胞内参与反应的C3的含量大于C5的含量。当细胞代谢活动平衡时，绿藻光反应产生的[H]转变成H2，使参与暗反应[H]的减少，有机物生产量减少，因此H2会导致绿藻生长不良。

(2)一些厌氧微生物在黑暗环境下，能将多种有机物发酵成各种有机酸，同时产生大量的H2。与上述绿藻制氢方法相比，这种方法制H2的优点是不受光照条件限制、避免了氧气的干扰、产气量大。厌氧菌无氧呼吸产生有机酸，导致溶液pH降低，影响产氢酶的活性，因此在厌氧微生物产H2过程中无氧呼吸也会影响产氢酶的活性。

9．(2015·全国卷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__高于__(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是__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%__；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__光照__，这些反应发生的部位是叶绿体的__基质__。

(2)A、B、C三组处理相比，随着__光照和黑暗交替频率__的增加，使光下产生的　ATP和[H](或者ATP和还原型辅酶Ⅱ)－－－　　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。

[解析]　(1)因为每组处理的总时间均为135 s，C组光照黑暗交替处理，同时时间相等，D组全为光照，所以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%；单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组。由此说明光合作用中有些反应不需要光照，即暗反应，暗反应阶段发生在叶绿体基质中。(2)对比A、B、C三组实验，在总光照时间相同的情况下，随着光照和黑暗交替频率的增加，光合作用产物的相对含量也增加。究其根本原因是光照与黑暗的交替频率越高，光下产生的还原型辅酶Ⅱ和ATP越能及时利用并及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。