高考生物提分秘籍：专题05《细胞呼吸与光合作用》热点难点突破（含答案）

1．下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述，正确的是(　　)

A．有氧条件下，肌肉细胞吸收与释放的气体量相等

B．成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATP

C．有氧或无氧条件下，神经元产生CO2的场所相同

D．剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH

解析：人体有氧条件下，肌肉细胞消耗的氧气量等于产生的CO2量，A正确；成熟的红细胞没有线粒体，因此通过无氧呼吸产生ATP，B错误；神经元无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，C错误；正常情况下，人体剧烈运动时产生的乳酸通过血浆中缓冲物质的缓冲作用，pH会保持在相对稳定的状态，D错误。

答案：A

2.如图为研究酵母菌细胞呼吸的实验装置，排尽注射器中的空气，吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌，在适宜温度下进行如图所示实验。下列分析正确的是(　　)

A．该实验装置用于研究酵母菌的无氧呼吸

B．装置中的气体是在线粒体的基质中产生

C．烧杯中加水的主要目的是制造无氧环境

D．若升高水温注射器中气体产生速率加快

答案：A

3．松土是农作物栽培的传统耕作措施。相关看法不合理的是(　　)

A．可以增加土壤的透气性，促进植物对无机盐的吸收

B．能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解

C．容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素

D．降低土壤微生物的呼吸作用强度，减少二氧化碳排放

答案：D

4．下列关于光合作用和细胞呼吸在实际生活中的应用叙述，正确的是(　　)

A．破伤风芽孢杆菌适合生活在有氧的环境中

B．净光合速率长期为0时，植物停止生长

C．夏季晴天光照强度最大时，小麦光合速率最高

D．人体剧烈运动时所需能量主要由无氧呼吸提供

解析：破伤风芽孢杆菌只能进行有氧呼吸，适合生活在无氧的环境中，A错误；净光合速率长期为0时，没有有机物积累，植物停止生长，B正确；夏季晴天光照最强时，因蒸腾作用过强，小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料二氧化碳减少，小麦的光合速率反而下降，C错误；人体剧烈运动时所需能量主要由有氧呼吸提供，D错误。

【答案】C

17.下图为细胞质基质中合成的前体蛋白进入线粒体基质并成为成熟蛋白的过程。下列有关判断正确的是(　　)

A.高尔基体是前体蛋白加工的主要场所

B.肽酶切割信号肽的过程中产生水

C.成熟蛋白可催化脱氢反应及CO2的产生

D.有氧呼吸有关的酶均以图示方式进入线粒体

【答案】C

18.将酵母菌及相应结构分别装入A～F试管中，进行了下表所示实验。相关叙述，不正确的是(　　)

注：“＋”表示加入相关物质，“－”表示未加入相关物质

A.会产生CO2和H2O的试管有CE

B.会产生酒精的试管有BF

C.最终只能得到丙酮酸的试管是C

D.根据试管BDF可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所

【解析】会产生CO2和H2O的试管有CE；会产生酒精的试管有BF；根据试管BDF可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。

【答案】C

19.以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(　　)

A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点

B.甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的D点

C.甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的

D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生

【答案】B

20.将提取的完整线粒体和叶绿体的悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的A 、B试管中，给予充足光照，都会产生气泡。假如将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，短时间内，A、B两试管产生气泡的量分别有什么变化？(　　)

A.前者基本不变，后者逐渐减少直至停止

B.两者均保持基本不变

C.后者不变，前者逐渐减少直至停止

D.两者均逐渐减少直至停止

【解析】丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段，产生了CO2，而叶绿体利用CO2进行光合作用产生O2，将上述两支试管移入黑暗的环境中，光合作用会受到影响，即前者基本不变，后者逐渐减少直至停止。

【答案】A

21.如图是某研究小组在探究酵母菌呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析不合理的是(　　)

A.为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶

B.实验中发现C瓶先变浑浊后又澄清了，说明实验成功

C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测D瓶中物质会出现灰绿色

D.C瓶和E瓶也可用溴麝香草酚蓝水溶液，可观察到水溶液由黄变绿再变蓝

【答案】D

22.细胞内可能发生如图所示的生理过程，下列说法正确的是(　　)

A.③过程的三个阶段产生的[H]最终与氧气反应生成水

B.马铃薯块茎既能进行③过程，也能进行①过程

C.产生相同能量时，③过程消耗的葡糖糖的量高于①或②过程

D.③过程的第二阶段在线粒体内膜上完成

【解析】根据图示内容分析①表示产生乳酸的无氧呼吸，②表示产生酒精的无氧呼吸，③表示有氧呼吸；有氧呼吸只有第一二阶段产生[H]，A错误；能够产生乳酸的几种特殊的生物如马铃薯块茎、玉米的胚、甜菜块根等，马铃薯块茎既能进行③过程，也能进行①过程，B正确；有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖可以产生38 mol ATP，而无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖可以产生2 mol ATP，C错误；③过程的第二阶段在线粒体基质完成，D错误。

【答案】B

23.有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：①C6H12O6→丙酮酸；②丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]；③[H]＋O2→H2O，下列与此相关的叙述中正确的是(　　)

A.第③阶段反应极易进行，无需酶的催化

B.第②阶段无ATP生成，第③阶段形成较多的ATP

C.第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料

D.第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同

【答案】C

24.呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是(　　)

A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱

B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度

C.为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点

D.C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化

【解析】从题干中获取信息，理解呼吸熵是解题的关键。根据呼吸熵的含义可知，呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强；B点氧分压大于A点，B点呼吸熵小于A点，故B点有氧呼吸强度大于A点；C点时只进行有氧呼吸，有机物消耗较快，不利于产品的保存；C点以后呼吸熵为1，细胞只进行有氧呼吸，在一定范围内，随着氧分压的增大，细胞呼吸强度仍会加强。

【答案】B

25.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(　　)

【解析】生物体中的水包括自由水和结合水，生物体的生命活动越旺盛，自由水的含量越高，反之，自由水的含量越低；种子贮存的过程中，自由水的含量低，所以其生命活动弱，故A项正确；乳酸菌是厌氧菌，有氧气存在时会抑制乳酸发酵的进行，故B项错误；水果保鲜时，零上低温能降低酶的活性从而降低细胞呼吸，故C项正确；植物是以主动运输的方式吸收矿质离子的，需要消耗细胞呼吸产生的能量，所以疏松土壤有利于根进行有氧呼吸，产生大量能量，故D项正确。

①探究实验应遵循单一变量原则，因此需将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管A、B两侧。

②一段时间后观察两侧液面的变化。

【答案】(1)(有无)氧气　温度、pH、培养液量、培养液浓度等(只写1个不给分)

(2)细胞质基质和线粒体(缺一不可)

(3)实验步骤　①等量　②(两侧)液面

实验结果预测和结论：

A侧液面上升，B侧液面下降

A侧液面下降，B侧液面上升

③有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多

31.线粒体是有氧呼吸的主要场所，科学家在研究线粒体组分时，首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜，经离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜，破裂的内膜自动闭合成小泡，然后用尿素处理这些小泡，实验结果如图所示。请分析回答：

图1

(1)研究发现，在适宜成分溶液中，线粒体含F0－F1内膜小泡能完成有氧呼吸第________阶段的反应，其反应式为

__________________________________________________________________。

(2)线粒体内膜上的F0－F1颗粒物是ATP合成酶(见图2)，其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的______尾部组成，其功能是在跨膜H＋浓度梯度推动下合成ATP。为了研究ATP合成酶的结构与合成ATP的关系，用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡分开，检测处理前后ATP的合成。若处理之前，在________条件下，含________颗粒内膜小泡能合成ATP；处理后含________颗粒内膜小泡不能合成ATP，说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成。

(3)将线粒体放入低渗溶液中，外膜涨破的原理是__________________。用________方法能将外膜与内膜及其他结构分开。线粒体基质中可能含有________(填选项前的字母)。

a.DNA　b.丙酮酸　c.葡萄糖　d.染色质　e.核苷酸  f.RNA聚合酶

【答案】(1)三　24[H]＋6O212H2O＋大量能量

(2)疏水　有跨膜H＋浓度梯度　含F0－F1　含F0

(3)渗透作用　差速离心　abef

32.图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭，晚上开放的特殊方式适应干旱环境。

(1)图甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO2固定的有_______________，推测C是_________________。

(2)干旱条件下，菠萝细胞白天产生CO2的具体部位是________________；菠萝细胞夜间pH下降，原因是________________________(写出两点)。

(3)将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，推测该植物可通过__________________以增强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是____________________。

【解析】(1)据图甲知，PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，其中能参与CO2固定的有PEP、RuBP；进入线粒体的是C，出来的是CO2，故推测C是丙酮酸；(2)干旱条件下，菠萝细胞白天气孔关闭，据图知，产生CO2部位一是苹果酸在细胞质基质产生，二是线粒体产生；菠萝细胞夜间合成苹果酸以及呼吸产生CO2形成H2CO3，会导致细胞中pH下降；(3)将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，推测该植物可通过增加叶绿素的含量以增强对弱光的适应能力；同一植株的底部叶片衰老，酶活性降低，所以呼吸作用强度比顶部叶片弱一些。

【答案】(1)PEP、RuBP(缺一不得分)　丙酮酸　(2)细胞质基质、线粒体基质　夜间菠萝细胞合成苹果酸；夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3　(3)增加叶绿素含量　底部叶片衰老，酶活性降低

33．科研人员选择冬季大棚中的番茄和草莓，在保持两种植物生长所需的温度、水分、肥料等相同且适宜的条件下，每天14：00～15：00观察并测定光合速率，结果如下图。

（1）本实验的自变量是____________________________________________。

（2）在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物，且每种植物　　　　一致的植株进行实验。

（3）随空气质量指数上升，空气中细颗粒物浓度增大，透光度降低，光合作用的　　　　阶段减弱，为下一阶段提供的　　　　减少。同时污染物浓度增加，温度随之降低，直接影响了细胞内　　　　，光合速率下降。

（4）科研人员进一步研究空气质量对番茄和草莓光合速率的影响，结果如下表。

（注：光合有效辐射是指绿色植物进行光合作用过程中，能够被光合色素吸收并转化的太阳辐射能量。）

①当空气质量由三级升为四级时，番茄光合速率下降13%，草莓光合速率下降7%，造成这一结果的主要原因是__________________________________。

②当污染进一步加剧到五级时，导致草莓光合速率下降的主要原因是________________________________________________________________。

（5）综上所述，在空气质量处于四级中度污染以上时，番茄棚和草莓棚应分别采取　　　　　　　　、　　　　　　　　措施来维持植物的光合速率。

【答案】（1）空气质量指数和植物的种类　（2）长势（生长状况）　

（3）光反应　ATP、[H]　（与光合作用有关）酶的活性　（4）①光合有效辐射明显下降　②棚温下降　（5）增加光照强度　增加棚温

35.研究小组在透明的密闭温室里，进行水稻种子的萌发及幼苗发育的研究。测得温室中的氧气浓度如下图所示，请回答问题：

(1)水稻种子的主要储能物质是________，种子萌发时需要浸种的目的是___________。

(2)温室中的水稻光合作用开始时间__________(填“早于”“等于”或“晚于”)第10天，第10天～17天之间氧气浓度增加的原因是______________。种子萌发17天以后限制氧气浓度增加的外界因素可能是_________。

(3)相关的研究结果表明，用蓝光处理比用白光处理能显著抑制水稻幼苗株高的增长。若要通过实验验证该观点，请简述实验思路：____________________________________________。

【答案】(1)淀粉　增加种子的含水量，促进种子的新陈代谢(或细胞呼吸)　(2)早于　幼苗光合作用产生的氧气量大于幼苗(和其他微生物)有氧呼吸消耗的氧气量　二氧化碳浓度　(3)将生长状况相同的水稻幼苗等量分为实验组和对照组，分别对两组幼苗进行蓝光和白光处理，其他条件相同且适宜，一段时间后测量并比较两组幼苗的株高

36．大气CO2浓度增加不仅导致全球气候变暖，也影响植物光合作用，为研究高浓度CO2对水稻光合作用的影响，测定了不同CO2浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合作用速率的变化，如图所示。回答下列问题：

(1)依据上述实验结果，在环境浓度CO2条件下，9：30时限制水稻光合作用的环境因素是________________________________(答两点)。

(2)环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，水稻的净光合速率不同。要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化，还需要进行的实验是_____________________________________________________。

(3)若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率________(填“较高”、“相同”或“较低”)，其原因是

_____________________________________________________________________________________。

答案：(1)CO2浓度、光照强度(或温度)　(2)在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸作用速率　(3)较高　高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和 ATP 增多，光反应增强

37．将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验结果如表：

(1)影响光合作用的外界因素有__________________________(至少答出两项)，________是该实验的自变量。

(2)昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度是______；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，该植物积累有机物最多的温度是________________。

(3)该实验的装置如图：

光照条件下测定数据时，甲溶液为________________。为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要设置对照，并对实验结果进行校正。对照组应如何设置？______________

______________________________________________________。

解析：(1)影响光合作用的外界因素有二氧化碳浓度、水分多少、光照时间、光照强弱、光照成分、温度、无机盐、pH。根据表格中数据可推知：温度是该实验的自变量。(2)表中光照下O2释放量表示净光合速率，黑暗中O2吸收量表示呼吸作用强度，在持续的光照下，表中数据表明该植物生长的最适温度是25 ℃左右。有机物积累量＝光照下积累的有机物量－黑暗下消耗的有机物量，故每天光照12小时，黑暗12小时，在20 ℃时该植物的有机物积累量最大。(3)光照条件下测定数据时，甲溶液为二氧化碳缓冲液(碳酸氢钠溶液)，即当二氧化碳浓度增高时吸收二氧化碳，当二氧化碳浓度降低时放出二氧化碳。做对照实验时，其他条件应与该实验装置完全相同，所不同的是所放叶片不能进行光合作用和呼吸作用，即同样大小的死叶片，这样才具有可比性。

答案：(1)二氧化碳浓度、水分多少、光照时间、光照强弱、光照成分、温度、无机盐、pH　温度　(2)25 ℃　20 ℃　(3)二氧化碳缓冲液(碳酸氢钠溶液)　同样大小的死叶片，其余保持相同