2019年高考生物二轮专题训练：第5讲 光合作用与细胞呼吸（含解析）

第5讲 光合作用与细胞呼吸

专题跟踪训练(五)

一、单选题

1．(2018·湖南省、江西省十四校联考)下图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析不正确的是(　　)

A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先光反应产生[H]然后用于暗反应C3的还原

B．③→⑤依次在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行

C．不能产生[H]的过程有②④⑤

D．能产生ATP的过程有①③④⑤

[解析]　[H]经①→②转移到葡萄糖，表示光合作用过程，首先光反应阶段产生[H]，然后用于暗反应过程中三碳化合物的还原，A正确；③→⑤过程表示有氧呼吸，其三个阶段分别发生于细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，B正确；图中显示②④⑤利用[H]产生了其他化合物，并不产生[H]，C正确；能产生ATP的过程有①③⑤，而④不是无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，D错误。

[答案]　D

2．(2018·湖南省、江西省十四校联考)下列有关呼吸作用的叙述，错误的是(　　)

A．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同

B．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

C．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码

D．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供

[解析]　酵母菌有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，A正确；病毒的核酸复制发生在宿主细胞中，需要宿主细胞提供原料、酶、能量等，B正确；细菌是原核生物，没有细胞核，遗传物质主要存在于拟核中，因此其与呼吸作用有关的酶由拟核中的基因编码，C正确；人体在剧烈运动时所需要的能量由葡萄糖分解提供，此时由于供O2不足肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，而乳酸不能再分解供能，将和碳酸氢钠生成乳酸钠排出体外，D错误。

[答案]　D

3．(2018·新疆第一次适应性检测)下列与叶肉细胞相关的叙述，正确的是(　　)

A．Mg是组成叶绿体中各种色素的必需元素

B．ATP彻底水解后的产物是组成RNA的基本单位

C．叶肉细胞可作为观察植物细胞质壁分离和复原的材料

D．生命活动所需能量主要由线粒体氧化分解葡萄糖提供

[解析]　Mg是组成叶绿素的必需元素，但是叶绿体中的胡萝卜素和叶黄素不含镁元素，A错误；ATP彻底水解后的产物是磷酸、核糖和腺嘌呤，而组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，B错误；叶肉细胞含有绿色的叶绿体，可作为观察植物细胞质壁分离和复原的材料，C正确；葡萄糖的分解发生于细胞质基质，线粒体不能利用葡萄糖，D错误。

[答案]　C

4．(2018·江苏省南通市调研)发生在叶肉细胞中的生理过程，需要消耗ATP的是(　　)

A．水分解为氧气和还原氢

B．三碳化合物的还原

C．氧气和还原氢结合生成水

D．二氧化碳进入叶绿体中

[解析]　水在光下分解为氧气和还原氢，不需要消耗ATP，A错误；三碳化合物的还原需要光反应提供的[H]和ATP，B正确；氧气和还原氢结合生成水的过程为有氧呼吸第三阶段，可以释放能量产生大量的ATP，C错误；二氧化碳进入叶绿体的方式是自由扩散，不需要消耗ATP，D错误。

[答案]　B

5．(2018·河北省邯郸市质量检测)细胞呼吸是细胞重要的生命活动，下列说法错误的是(　　)

A．夏季连续阴天，大棚中白天适当增强光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量

B．中耕松土、稻田定期排水，有利于根系有氧呼吸，防止幼根因酒精中毒而腐烂

C．细胞呼吸的每个阶段都会合成ATP，生物体内合成ATP的能量都来自细胞呼吸

D．低氧、零上低温有利于贮存水果、蔬菜，其原理都是降低了细胞呼吸

[解析]　夏季连续阴天，大棚中白天适当增强光照以利于有机物的合成，夜晚适当降低温度以减少有机物的消耗，可增加有机物的积累，有利于提高作物产量，A正确；中耕松土可增加土壤的含氧量，有利于根系有氧呼吸，稻田定期排水，可防止幼根因无氧呼吸积累酒精而导致中毒、腐烂，B正确；有氧呼吸的每个阶段都会合成ATP，生物体内合成ATP的能量除了来自细胞呼吸外，还来自光合作用，C错误；低氧、零上低温有利于贮存水果、蔬菜，其原理都是降低了细胞呼吸，减少有机物的消耗，D正确。

[答案]　C

6．(2018·湖南省株洲市质量检测)下图是向含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后，O2的消耗量和CO2的产生量变化曲线。据图判断，下列分析正确的是(　　)

A．曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示O2的消耗量和CO2的产生量

B．O2浓度为b时，约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

C．O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质

D．O2浓度为d时，细胞呼吸形成的ATP全部来于线粒体

[解析]　酵母菌为兼性厌氧菌，其进行有氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳；进行无氧呼吸，产生二氧化碳，当氧气浓度小于d时，曲线Ⅱ均高于曲线Ⅰ，说明曲线Ⅰ为总的呼吸产生的二氧化碳，曲线Ⅱ为有氧呼吸氧气的消耗量，A错误。O2浓度为b时，O2的消耗量为6，CO2的产生量为10，说明有氧呼吸消耗的葡萄糖为1，无氧呼吸CO2的产生量为4，无氧呼吸消耗的葡萄糖为2，即约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，B正确。O2浓度为c时，O2的消耗量为10，CO2的产生量为12，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，其产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，C错误。O2浓度为d时，O2的消耗量和CO2的产生量相等，说明其只进行有氧呼吸，细胞呼吸形成的ATP来自细胞质基质和线粒体，D错误。

[答案]　B

7．(2018·北京市顺义区统练)下图表示科研人员研究温度对番茄茎生长速率的影响，据图分析相关说法错误的是(　　)

A．在昼夜温度相同条件下，番茄茎生长随温度升高而加快

B．在昼夜温差为6 ℃时，番茄茎的生长最快

C．昼夜温差存在可减少呼吸作用对有机物的消耗

D．昼夜温差越大，对番茄茎的生长越有利

[解析]　据图可知，在5 ℃～25 ℃范围内，昼夜温度相同条件下，番茄茎生长随温度升高而加快，A正确；据图可知，在日温为26 ℃，夜温为20 ℃时，即昼夜温差为6 ℃时，番茄茎的生长速率为30 mm/d，是此段时间内的最快生长速度，B正确；昼夜温差存在可增加有机物的积累量，减少呼吸作用对有机物的消耗，C正确；从该图中可以得知：夜间温度为10 ℃时生长速率反而小于夜间温度为25 ℃时的生长速率，因此可以推断，夜间过低的温度反而影响了呼吸作用，造成了对植物生长不利的影响，因此并不是昼夜温差越大对番茄茎的生长越有利，D错误。

[答案]　D

8．(2018·武邑调研)将一绿色植物放在密闭装置内，在恒定且适宜温度下，依次经过如下处理：①黑暗中放置一段时间；②持续给予一定强度的光照；③持续光照，并添加NaHCO3溶液。测得装置内O2浓度的变化如图，下列分析错误的是(　　)

A．AB段植物呼吸作用的速率是恒定的

B．B点开始进行光照处理

C．BD段光合作用速率大于呼吸作用速率

D．CD段光合作用的限制因素是CO2浓度

[解析]　据图分析可知，黑暗中植物进行呼吸作用的速率是恒定的，即图中的AB段，A正确；图中氧气含量是从B点开始增加的，说明B点开始进行光合作用，即B点开始进行光照处理，B正确；BC段光合作用速率大于呼吸作用速率，CD段光合作用速率等于呼吸作用速率，C错误；由于装置是密闭的，随着光合作用的进行，二氧化碳含量下降，最终光合作用与呼吸作用的速率相等，氧气含量不变，故CD段二氧化碳是限制光合作用的主要因素，D正确。

[答案]　C

9．(2018·浙江省杭州模拟)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。下列分析正确的是(　　)

A．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多

B．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃相等

C．如果该植物原重X kg，置于暗处4 h后重(X－1) kg，然后光照4 h后重(X＋2) kg，则总光合速率为3/4 kg·h－1

D．若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线

[解析]　图中虚线表示的是CO2的吸收量，即光合作用净合成量，实线表示的是呼吸消耗量。在25 ℃时，CO2吸收量最大，即光合作用净合成量最大，积累的有机物最多，A项错误；在光照时间相同的情况下，30 ℃时光合作用的总量为3.50(净合成量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.50 mg/h,35 ℃时光合作用的总量为3.00(净合成量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.50 mg/h，二者相同，B项正确；结合B选项，总光合作用应为[2(X－1)＋2]/4，C错误；B曲线是在不同温度下的曲线，D错误。

[答案]　B

10．(2018·河北省唐山市模拟)将叶绿体悬浮液置于适宜光照下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(　　)

A．可测定叶绿体悬浮液的净光合速率

B．向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液[H]含量下降

C．突然改用等强度红光照射C3含量上升

D．改变悬浮液中pH对氧气释放无影响

[解析]　离体叶绿体释放出的氧气为实际光合作用产生的氧气，所以该实验可测定叶绿体悬浮液的实际光合速率，A项错误；向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液，可使溶液中用于光合作用的CO2含量增加，生成的C3增加，进而使C3被还原时消耗的[H]增加，导致[H]含量下降，B项正确；突然改用等强度红光照射，则叶绿体色素吸收利用的光能增多，导致光反应产生的[H]和ATP增加，使C3的还原增强，消耗的C3增加，所以短时间内C3含量下降，故C项错误；产生氧气的光反应需要酶的催化，而酶的催化活性受pH影响，故D项错误。

[答案]　B

11．(2018·贵州省贵阳市一模)下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是(　　)

A．正常进行光合作用的细胞，停止CO2供应后叶肉细胞内C5/C3的比值降低

B．细胞呼吸产生的ATP可用于肌肉收缩、主动运输等生命活动

C．对真核生物而言，细胞呼吸产生ATP一定是在线粒体中

D．光合作用产生的[H]可进入线粒体参与H2O的生成

[解析]　正常进行光合作用的细胞，停止CO2供应后C5的生成不变，C3的生成减少，C5/C3的比值升高，A项错误；细胞呼吸产生的ATP可用于肌肉收缩、主动运输等耗能的生命活动，B项正确；对真核生物而言，细胞呼吸可以在细胞质基质中产生ATP，C项错误；光合作用产生的[H]用于暗反应中三碳化合物的还原过程，不进入线粒体参与H2O的生成，D项错误。

[答案]　B

12．(2018·江西师大附中统考)如图为高等绿色植物光合作用和呼吸作用之间的能量转变示意图，图中①～⑥代表物质，据图判断下列说法不正确的是(　　)

A．①和⑤产生后在细胞中的主要分布位置不同

B．④转变成CO2的过程不全部发生在一种细胞器内

C．仅给植物饲喂C18O2，则植物所释放氧气只能是16O2

D．光能突然增强，短时间内可能会导致①/②值增大，而后该值下降最终趋于稳定

[解析]　①⑤都表示ATP，其中①产生后用于暗反应中三碳化合物的还原，分布在叶绿体基质中，⑤用于生命活动的消耗，分布在细胞质基质和线粒体中，A正确；④葡萄糖转变成CO2的过程中第一阶段可以发生在细胞质基质中，第二、三阶段可以发生在线粒体中，B正确；光合作用过程中释放的氧气来源于水的光解，给植物饲喂C18O2，光合作用产生的水中含有18O，因此植物所释放的氧气有18O2，C错误；光能突然增强，光反应加快，ATP产生加快，短时间内可能会导致ATP与ADP的比值增大，最后ATP与ADP的比值保持相对稳定，D正确。

[答案]　C

二、非选择题

13．(2018·宁夏回族自治区银川市一模)图甲为三种植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)光合作用强度与光照强度之间的关系，图乙表示相关生理过程，请回答下列问题。

(1)影响图甲中b点上下移动的主要外界因素是________；光照强度为a点时，植物Ⅰ既没有CO2的吸收也没有CO2的释放，其原因是______________________________________。

(2)图甲中的三种植物最适合于生活在荫蔽环境下的是________。

(3)连接图乙中“1”和“2”两个过程的关键物质是____________。

(4)若研究CO2中C在光合作用中的转移途径，通常采用________________方法。正常进行光合作用的叶片，若突然停止供给CO2，请在下图中绘出叶绿体中[H](即NADPH)含量在短时间内的变化曲线。

[解析]　本题以图文信息为情境，综合考查学生对光合作用和呼吸作用过程及其影响因素等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需从图示中提取信息，分析图甲曲线的变化趋势，从中把握所蕴含的生物学信息，明辨图乙数字序号所示生理过程的名称。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。(1)图甲中b点对应的光照强度为零，植物不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，影响图甲中b点上下移动的主要外界因素是温度。光照强度为a点时，植物Ⅰ光合作用消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量，所以植物Ⅰ既没有CO2的吸收也没有CO2的释放。(2)图甲中，植物Ⅲ的光饱和点(光合作用强度达到最大值时所需要的最小光照强度)低于植物Ⅰ、Ⅱ，说明植物Ⅲ最适合于生活在荫蔽环境下。(3)图乙中的“1”是光反应，“2”是暗反应。可见，连接图乙中“1”和“2”两个过程的关键物质是ATP和[H]。(4)研究CO2中C在光合作用中的转移途径，通常采用同位素标记(同位素示踪)方法。正常进行光合作用的叶片，若突然停止供给CO2，则CO2和C5结合形成C3的CO2固定过程也随之停止，进而引起C3还原过程减弱甚至停止，所以叶绿体中[H](即NADPH)的含量在短时间内会增加(相关变化的曲线图见答案)。

[答案]　(1)温度　光合作用消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量

(2)植物Ⅲ

(3)ATP和[H]

(4)同位素标记(同位素示踪)

14．(2018·新疆乌鲁木齐地区诊断)研究人员将某植物置于CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)的密闭容器内，图1中的Ⅰ、Ⅱ表示某一时段细胞内的两项生理过程，图2表示容器内CO2和O2浓度的变化情况，请据图回答问题：

(1)在该研究过程中，光照强度属于________变量，过程Ⅱ中的[H]是指________，该物质经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时______________________。

(2)图1中的物质C一般是指__________，硝化细菌合成物质C利用的是________能。

(3)从气体进出细胞的情况分析，图1所示生理状态对应于图2中的__________时间段。

(4)20～24 h时，据图推测该植物的呼吸方式是__________________________________，理由是__________________ _______________________________________________________。

[解析]　本题以图文信息为情境，综合考查学生对有氧呼吸过程、光合作用过程及其影响因素、细胞呼吸类型的判断等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需从图示中提取信息，明辨图1中Ⅰ、Ⅱ所示生理过程和字母所示物质的名称，分析图2曲线的变化趋势，从中把握所蕴含的生物学信息。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。(1)光照强度是影响光合作用强度的环境因素之一，在一天24 h内，光照强度在发生变化，所以在该研究过程中，光照强度属于自变量。过程Ⅱ表示有氧呼吸，其中的[H]是指NADH，该物质经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量能量。(2)图1中的物质C是光合作用合成的有机物，一般是指葡萄糖(糖类)。硝化细菌合成物质C利用的是将土壤中的氨氧化释放的化学能。(3)图1中的Ⅰ表示光合作用，产生的O2除了用于Ⅱ所示的有氧呼吸外，还有一部分释放到细胞外，说明光合速率大于呼吸速率；图2中的8～17 h，O2浓度不断增加，说明光合速率大于呼吸速率。可见，图1所示生理状态对应于图2中的8～17 h时间段。(4)20 h后两条曲线开始出现不对称，植物CO2的释放量大于O2的吸收量，说明在20～24 h，该植物的呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸。

[答案]　(1)自　NADH　释放出大量能量

(2)葡萄糖(糖类)　化学

(3)8～17 h

(4)有氧呼吸和无氧呼吸　20 h后两条曲线开始出现不对称，植物CO2的释放量大于O2的吸收量

15．(2018·江西省质量监测)下图甲为适宜温度下衣藻的O2释放速率与光照强度的关系；下图乙为适宜温度下，将衣藻置于密闭玻璃容器中，每2 h测一次CO2浓度的相对值(假设细胞呼吸强度恒定)。回答下列问题：

(1)据图甲判断，光照强度相对值低于4时，影响衣藻光合作用的限制因素是____________。图甲中光照强度相

对值为7时，要使衣藻的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高____________(填“CO2浓度”“光照强度”或“温度”)。

(2)图乙所示实验中有2 h是没有光照的，这个时间段为__________h。

(3)图乙实验过程中4～6 h平均光照强度________(填“小于”“等于”或“大于”)8～10 h平均光照强度，判断依据是______________________________________________________________________________。

[解析]　本题主要考查光合作用。要求学生熟知光合作用的过程，以及影响光合作用的因素。(1)据图甲判断，光照强度相对值低于4时，影响衣藻光合作用的限制因素是光照强度。图甲中光照强度相对值为7时，此时限制衣藻光合作用强度的因素不是光照强度，且图甲为适宜温度下测得的，因此使衣藻的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高CO2浓度。(2)据图乙分析，衣藻置于密闭玻璃容器中，每2 h测一次CO2浓度变化情况，4～6 h内细胞呼吸与光合作用强度相等，所以没有光照的时间应该在此之前，而0～2 h内二氧化碳浓度上升较慢，所以应该是呼吸作用大于光合作用，2～4 h内二氧化碳浓度上升很快，所以此时没有光照，因此没有光照的这个时间段为2～4 h。(3)图乙实验过程中4～6 h与8～10 h内细胞呼吸与光合作用强度相等，且两时间段内细胞呼吸强度相等，但是4～6 h CO2浓度较大，所以此时的光照强度小于8～10 h的光照强度。

[答案]　(1)光照强度　CO2浓度

(2)2～4

(3)小于　两时间段内细胞呼吸强度相等，但是容器内4～6 h CO2浓度较高