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一、选择题
1．下列关于细胞呼吸的叙述中，正确的是( )
A．真核生物细胞内线粒体是有氧呼吸的主要场所，原核生物细胞中没有线粒体，只能进行无氧呼吸
B．[H]只在有氧呼吸过程中产生，无氧呼吸过程中不产生
C．人体细胞中参与有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中
D．细胞呼吸过程中分解有机物必需有水和氧气参与才能释放其储存的能量
【解析】 真核生物细胞内线粒体是有氧呼吸的主要场所，有些没有线粒体的原核生物细胞也能进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，A错误。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，都在细胞质基质中进行，都产生丙酮酸和少量[H]，B错误。人体细胞属于真核细胞，参与有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中，C正确。细胞呼吸有有氧呼吸和无氧呼吸两种方式，而细胞进行有氧呼吸分解有机物时必需有水和氧气参与才能释放其储存的能量，进行无氧呼吸时不需要氧气参与，D错误。
【答案】 C
2．(2021·金华十校高三期末联考)下图为某植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述中正确的是( )
A．a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响
B．c点为该植物的光饱和点
C．d点的呼吸速率大于b点
D．b点时该植物的O2产生量为N1
【解析】 a点时的光照强度为0，叶肉细胞只进行呼吸作用，但影响呼吸作用的因素有很多，不只受温度的影响，A错误；c点时对应的光合作用无法确定是否达到最大值，因此不愿定为该植物的光饱和点，B错误；在条件不变的状况下，a、b、d三点的呼吸速率是相同的，C错误；b点时该植物的光合速率和呼吸速率相等，而呼吸作用的O2消耗量为N1，D正确。
【答案】 D
3．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响状况，除各图中所示因素外，其他因素均把握在最适范围。下列分析不正确的是( )
甲 乙 丙
A．甲图中a点的内在限制因素可能是叶绿体中酶的数量或色素的数量不足
B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3与C5的生成量都多
C．丙图中，随着温度的上升，曲线走势将稳定不变
D．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
【解析】 a点时，随着CO2浓度和光照强度的增加，光合速率不再增加，此时影响光合速率的内在因素可能是叶绿体中参与光合作用的酶的数量或色素的数量，A正确。d点与c点相比，由于d点的光照强度比c点的强，光反应供应更多的ATP和[H]，光合速率加快，导致相同时间内叶肉细胞中C3与C5的生成量都多，B正确。在确定温度范围内，随着温度的上升，光合速率渐渐增加，当温度达到确定程度时，光合速率不会连续上升，由于温度过高时，酶失活，光合速率下降，C错误。甲与乙、丙图中的自变量分别是光照强度、温度，但甲、乙图还分别有另一个自变量，即CO2浓度和温度，但M、N点不受另一个自变量的影响，所以M、N点的限制因素只有光照强度，P点的限制因素只有温度，D正确。
【答案】 C
4．(2021·南京、盐城三模)把等量的不同植物的不同器官放在封闭容器中，并将它们置于相同强度不同颜色的光照下。8 h后，对容器中的氧气含量进行测量，得到下表所示的试验数据。下列相关分析正确的是( )
容器
植物
器官
光的颜色
温度(℃)
O2增加量(mL)
1
天竺葵
叶
红
22
120
2
天竺葵
叶
黄
22
15
3
天竺葵
根
红
22
－10
4
紫罗兰
叶
红
22
80
5
紫罗兰
叶
黄
22
－10
A.该试验的自变量包括植物种类、植物器官、光的颜色和温度
B．容器2和容器4可用来争辩不同颜色的光对光合作用的影响
C．从试验数据可知容器1中的植物光合作用速率最大
D．容器3和容器5所得试验数据表示的生物学含义不同
【解析】 该试验的自变量包括植物种类、植物器官、光的颜色，不包括温度，A错误；容器2和容器4的植物种类、光的颜色不同，存在两个自变量，不能用来争辩不同颜色的光对光合作用的影响，B错误；该试验测得的数据是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值，不同植物呼吸作用速率不同，无法比较实际光合作用速率的大小，C错误；容器3的植物材料是天竺葵的根，根细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，测得的数值为呼吸作用耗氧量，容器5中的植物材料是紫罗兰的叶，既可进行光合作用又可进行呼吸作用，所得试验数据表示净光合作用强度，两者生物学含义不同，D正确。
【答案】 D
5．(2021·上饶高三压轴卷)争辩发觉，汞离子对植物的细胞膜、线粒体的嵴和叶绿体的类囊体有破坏作用。植物受汞污染后( )
A．有氧呼吸其次阶段减弱，导致第一、第三阶段减弱
B．有氧呼吸第三阶段减弱，第一、其次阶段不受影响
C．叶肉细胞的光反应速率下降，导致暗反应速率下降
D．根尖细胞吸取无机盐的力气下降，吸水力气不受影响
【解析】 有氧呼吸第三阶段场所在线粒体内膜上进行，线粒体的嵴是其内膜的一部分，故有氧呼吸第三阶段减弱，导致第一、其次阶段也受影响；叶肉细胞中的光反应场所是类囊体，由于类囊体被汞离子破坏，故光反应速率下降，导致暗反应速率下降；由于根尖细胞呼吸作用强度下降，故其吸取无机盐的力气下降，吸水力气也受到影响。
【答案】 C
6．(2022·上海高考改编)下图表示叶绿体色素提取分别试验中纸层析的结果，据图推断用作试验材料的叶片颜色为( )
A．红色 B．黄色
C．绿色 D．紫色
【解析】 叶绿体色素提取分别试验中，在纸层析上，从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。而从上图可看出来，胡萝卜素、叶黄素相对浓度明显低于叶绿素a、叶绿素b，故叶片呈绿色。
【答案】 C
7．(2021·东城区二模)为争辩CO2浓度对针叶树光合作用的影响，争辩人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗，盆栽于模拟自然光照和人工调整CO2浓度为400和700 μmol·mol－1的气室内，利用仪器测定了各树种的相关数值(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照辐射强度，光饱和点表示光合速率开头达到最大时的光照辐射强度)，结果如下表。下列叙述不正确的是( )
相关数值
CO2浓度
树种
最大净光合速率(μmolCO2·m－2·s－1)
光补偿点(μmol·m－2·s－1)
光饱和点
(μmol·m－2·s－1)
400
700
400
700
400
700
红松
1.66
4.54
261
95
957
1350
红皮云杉
1.92
5.63
200
135
850
1300
长白落叶松
5.7
6.87
125
120
1150
1500
A.随着环境中CO2浓度的上升，三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点
B．当环境CO2浓度为400 μmol·mol－1时，长白落叶松有机物积累量最多
C．随着环境中CO2浓度的增加，最大净光合速率增加幅度最大的是红松
D．从光饱和点的变化推想，CO2浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高
【解析】 读表中数据知随CO2浓度上升，三种植物达到光补偿点时的光照辐射强度均降低；CO2为400 μmol·mol－1时，长白落叶松的最大净光合速率最大即为5.7，有机物的积累量最多；从光合产量上看，CO2浓度增高，会供应更多的原料进行暗反应，提高最大光合速率；读图知最大光合速率增加幅度最大的是红皮云杉，增加了3.71 μmol CO2·m－2·s－1。
【答案】 C
8．(2021·大纲全国卷改编)某争辩小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸取CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸取或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸取或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸取或释放CO2的量)，下列叙述有误的是( )
A．CO2进出叶肉细胞均通过自由集中方式进行
B．图形A＋B＋C的面积表示该植物在确定时间内单位面积叶片光合作用吸取的CO2总量
C．若适当提高温度，降低光照，则A的面积会减小，B的面积会增大
D．由图形C可推想该植物存在另一个释放CO2的途径
【解析】 依据坐标图分析，A为叶肉细胞吸取外界CO2的量，而B＋C的总和则是植物自身产生CO2的量，两部分的CO2都会被植物的叶肉细胞所吸取，即光合作用固定的CO2。遮光之后，植物主要进行呼吸作用产生CO2，C段则表示植物可能通过其他途径产生CO2。CO2属于小分子，进出细胞都是通过自由集中的方式进行的。题干中提到适宜条件是针对光合作用，所以提高温度、降低光照都会使光合作用减弱，所以A的面积会变小，而呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度要高，所以提高温度会增大呼吸作用的速率，而光照的转变对呼吸作用无影响，所以B的面积会变大。
【答案】 B
9．(2021·海南高考)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子始终浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡缘由的分析，合理的是( )
A．缺乏胚芽生长所必需的养分物质
B．不能通过光合作用合成有机物
C．呼吸作用产生的能量均以热能释放
D．呼吸作用的产物对其产生毒害作用
【解析】 小麦种子消毒后虽有生活力，但始终浸没在无菌水中，不能进行光合作用；由于无菌水中无氧气，小麦种子长期进行无氧呼吸产生大量的酒精对细胞有毒害作用。
【答案】 D
10．(2021·海南高考)关于细胞代谢的叙述，错误的是( )
A．无氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程
B．有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水
C．某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物
D．光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂
【解析】 无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段是完全相同的，都产生少量的ATP和[H]，有氧呼吸的第三阶段是指在线粒体内膜上前两个阶段产生的[H]与氧气氧化生成水，故A项错误、B项正确；硝化细菌可利用氧化环境中氨气产生的能量合成糖类等有机物，故C项正确；光合作用光反应阶段水的光解产生的[H]在暗反应阶段叶绿体基质中作为还原剂还原C3化合物，故D项正确。
【答案】 A
11．(2021·北京高考改编)为争辩棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，争辩者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图
图1 图2
下列叙述错误的是( )
A．由图1知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率渐渐下降，空白对比组植株的CO2固定速率相对值是28
B．由图2知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加
C．由图示曲线可推想，叶片中光合产物的积累会促进光合作用
D．光合作用暗反应消耗光反应产生的ATP和[H]，在叶绿体基质中进行
【解析】 依据图1可以看出，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而图2则说明光合作用下降的缘由是光合作用的产物在叶片中积累，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
【答案】 C
12．(2021·成都高三摸底)将酵母菌进行离心处理，然后在有氧的条件下进行以下模拟试验。最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的试管是( )
甲 乙 丙 丁
A．甲、乙、丙 B．甲和丙
C．乙和丙 D．甲、乙、丙、丁
【解析】 由题干信息细胞呼吸产生CO2和H2O，可知酵母菌进行的是有氧呼吸，且丙酮酸与水反应发生在线粒体基质中，生成水的反应发生在线粒体内膜上，由此推断图乙和图丙符合题意。
【答案】 C
二、非选择题
13．(2021·上饶高三模拟)回答下列有关光合作用的问题。
Ⅰ.下图表示在20 ℃条件下，A、B两种植物的光合速率随光照强度转变的变化曲线。
(1)在较长时间连续阴雨的环境中，A、B植物相比，受到影响较大的是________植物。
(2)当光照强度为a时，比较A、B植物的有机物积累速率MA、MB和有机物合成速率NA、NB的大小，结果应分别为MA________MB、NA________NB(填“>”“<”或“＝”)。
Ⅱ.科学家通过对绿色植物转换CO2的争辩中知道：①在确定浓度范围内，绿色植物对外界CO2的转换为定值(实际光合作用消耗的CO2量＝外界CO2量×转换率＋呼吸作用CO2释放量)；②绿色植物光合作用利用的CO2来自于外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放CO2为0.6μmol/h，现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据，实际光合量用葡萄糖表示。
外界CO2浓度(μmol/h)
实际光合量(μmol/h)
1.2
2.4
3.6
4.8
光照强度(klx)
1
0.1
0.1
0.1
0.1
2
0.27
0.44
0.61
0.78
(3)从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有___________________
_____________________________________________________________。
当光照强度为1 klx时，实际光合量都为0.1 μmol。缘由是__________________________________________________________________。
当光照强度为2 klx时，当实际光合量0.27 μmol/h时，植物从外界吸取CO2为________μmol/h，植物对外界CO2转换率为________。
(4)设外界CO2浓度为6.0 μmol/h，则该条件下绿色植物的实际光合量为________μmol/h。
【解析】 Ⅰ(1)由图可知，A植物光合作用需要的光饱和点远大于B植物，因此在较长时间连续阴雨的环境中，受到影响较大的是A植物。(2)光照强度为a时，A、B植物的净光合作用速率相等，因此有机物积累速率相等，有机物合成速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，比较图中(0，－4)点CO2释放量，不难发觉A植物呼吸作用的强度比B植物大，因此此光照强度下A植物有机物合成速率大于B植物有机物合成速率。
Ⅱ(3)表中涉及影响光合作用的因素有光照强度和外界二氧化碳浓度；当光照强度为1 klx时，光照强度较低，光反应产生的[H]和ATP有限，影响了暗反应速率，因此即使外界二氧化碳浓度增加，实际光合量也不会增加；当光照强度为2 klx、实际光合量0.27 μmol/h时，光合作用所需的二氧化碳为0.27×6＝1.62 μmol/h，已知呼吸作用释放CO2为0.6 μmol/h，则植物从外界吸取CO2为1.62－0.6＝1.02 μmol/h；植物对外界CO2转换率为1.02/1.2＝0.85 (4)若外界CO2浓度为6.0 μmol/h，则该条件下绿色植物的实际光合量为(6.0×0.85＋0.6)/6＝0.95。
【答案】 (1)A (2)＝ > (3)外界CO2的浓度、光照强度 光照强度为限制因素，此时间合作用强度＝呼吸作用强度，光合作用中所需的CO2全部由呼吸作用供应 1.02 0.85 (4)0.95
14．(2021·福建高考)为争辩淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如下图。
请回答：
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是________，分析图中A、B、C三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有________作用，其中________mmol·L－1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量削减，使光反应为暗反应供应的[H]和________削减；根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增加，试验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。______________________________________________
______________________________________________________________。
【解析】 依据有氧呼吸的相关过程，通过读图分析A、B、C三点有氧呼吸速率的凹凸解答(1)题；通过不同浓度KNO3溶液条件下的相关曲线相互对比解答(2)题；依据光合作用的过程和有氧呼吸、无氧呼吸的产物比较解答(3)题。
(1)有氧呼吸三个阶段发生的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，CO2在其次阶段产生。由图可知，A点时有氧呼吸速率最高，所以A点在单位时间内与氧结合的[H]最多。(2)由图可知，在确定浓度范围内，KNO3溶液浓度越大，有氧呼吸速率下降的幅度越小，说明淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用。(3)光反应为暗反应供应[H]和ATP。叶绿素含量削减，光反应减弱，故光反应为暗反应供应的[H]和ATP削减；植物根细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时均产生CO2，故CO2无法作为检测有氧呼吸速率的指标。
【答案】 (1)线粒体基质 A (2)减缓 30
(3)ATP 不能，由于无氧呼吸可能会产生CO2
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