重点培优 光合作用命题热点研究

重点培优光合作用命题热点研究（点击进入“专题验收评价”）

“源”是指制造及供应同化物的部位，“库”则是指储存或消耗同化物的部位。输出光合产物的叶片即为源；接受光合产物的生长中心，包括正在长大的果实、种子或芽等即为库。正常情况下，植物体内代谢源与库之间是相互协调的，在对光合产物的需求量大时，叶的光合速率也较大，反之亦然。培优点(一)

光合作用中“源”“库”问题分析[应用体验]1.(2023·浙江1月选考)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响0，实验结果见表1。回答下列问题：

表1项目甲组乙组丙组处理注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。库源比1/21/41/6单位叶面积叶绿素相对含量78.775.575.0净光合速率/(μmol·m－2·s－1)9.318.998.75果实中含13C光合产物/mg21.9637.3866.06单果重/g11.8112.2119.59续表(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是____________________________________________。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的____________结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的____________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有__________________________________(答出2点即可)。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率______(填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量______(填“增加”或“减少”)。库源比升高导致果实单果重变化的原因是________________________________________。(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。表2根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是____________________________________________。果实位置果实中含13C光合产物/mg单果重/g第1果26.9112.31第2果18.0010.43第3果2.148.19(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10g以上为合格)的是哪一项？________(A.除草B.遮光C.疏果D.松土)。解析：(1)叶绿体中的色素易溶于乙醇，因此用乙醇作为提取液。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的五碳糖(C5)结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能，合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有CO2是光合作用的原料和13C可被仪器检测。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低；果实中含13C光合产物的量增多；据题表1可知，库源比升高，导致单果重变小，原因是库源比升高，光合作用合成有机物总量减少，可提供给果实的有机物相应减少。(4)根据题表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配(离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多)。(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的措施是疏果，C项正确。答案：(1)叶绿体的色素为脂溶性物质，易溶于乙醇(2)五碳糖(或C5)

ATP和NADPH

CO2是光合作用的原料、13C可被仪器检测(3)降低增加光合作用合成的有机物总量减少，可提供给果实的有机物相应减少(4)就近分配(5)C2.人们已深入了解阳生植物改变源—库关系对其光合作用及光合产物的影响，而对阴生植物的研究却不多见。本实验用人工温室培养(温度适宜、自然采光)的人参为材料，测定去除部分人参叶片对存留叶片光合作用及物质生产日变化的影响，相关数据如图。请回答下列问题：(1)据图1分析可知，去除部分叶片能够在一定程度上________(填“提高”或“降低”)人参存留叶片光合速率。(2)据图2分析，去除部分叶片组人参存留叶片胞间CO2浓度比对照组________，其原因是_____________________________________，要进一步提高人参的产量，可采取的措施是______________________。(3)研究还发现，去除部分叶片组人参存留叶片中的可溶性糖和淀粉含量减少，但可溶性蛋白质的含量却显著增加，据此推测，去除部分叶片组人参存留叶片光合速率增加的原因可能是：一方面，去除部分叶片后，光合作用产物的源减少，导致存留叶片中可溶性糖和淀粉往库的运输量________，减少了存留叶片中光合产物的积累，从而促进光合速率的提高；另一方面，存留叶片中可溶性蛋白质含量增加，很可能是存留叶片合成了更多的________________，从而促进了碳反应的进行，进而提高了光合速率。解析：(1)据图1分析可知，去除部分叶片组的人参存留叶片光合速率整体大于对照组，因此去除部分叶片能够在一定程度上提高人参存留叶片光合速率。(2)据图2分析可知，由于去除部分叶片组人参存留叶片的光合速率提高，消耗的CO2比对照组更多，胞间CO2浓度更低，因此去除部分叶片组人参存留叶片胞间CO2浓度比对照组低。若要进一步提高人参的产量，可适当提高温室中的CO2浓度。(3)由题意可知，去除部分叶片组人参存留叶片光合速率增加的原因可能是：一方面，去除部分叶片后，光合作用产物的源减少，导致存留叶片中可溶性糖和淀粉往库的运输量增加，减少了存留叶片中光合产物的积累，从而促进光合速率的提高；另一方面，存留叶片中可溶性蛋白质含量增加，很可能是存留叶片合成了更多的与光合作用相关的酶(蛋白质)从而促进了碳反应的进行，进而提高了光合速率。答案：(1)提高(2)低去除部分叶片组人参存留叶片的光合速率提高，消耗的CO2比对照组更多，胞间CO2浓度更低适当提高温室中的CO2浓度(3)增加与光合作用相关的酶1.C3与C4植物：C3植物的CO2固定是C5(五碳糖)与CO2结合形成C3(三碳酸)；C4植物的CO2固定是先合成四碳化合物，然后再释放CO2形成三碳化合物。与C3植物相比，C4植物具有生长能力强、CO2利用效率高、需水分少、更耐强光等优点。2.光呼吸现象：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，特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2，但不能转换成ATP，而使光合产物被白白地耗费掉。培优点(二)

C3、C4植物的光合过程对比及光呼吸过程分析[应用体验]3.(2023·湖南高考)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L－1(K越小，酶对底物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是__________(填具体名称)，该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成__________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过____________长距离运输到其他组织器官。(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度________(填“高于”或“低于”)水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是___________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是_____________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。解析：(1)玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2的固定过程不同，但C3的还原过程是相同的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2固定的直接产物是3­磷酸甘油酸，然后直接被NADPH还原成3­磷酸甘油醛。3­磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖可以进入筛管，

再通过韧皮部运输到植株各处。(2)干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2减少，而玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度高于水稻。(3)将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，只是提高了叶绿体中CO2浓度，而植物的光合作用强度受到很多因素的影响，则在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化的原因可能是水稻中相关酶活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；或是受到ATP和NADPH等物质含量的限制；也可能是因为蓝细菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。答案：(1)3­磷酸甘油醛蔗糖维管组织(或韧皮部的筛管)

(2)高于高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸(3)酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同4.光呼吸可使水稻和小麦等作物的光合效率降低20%至50%，造成减产。光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco酶是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP(五碳糖，C5)与进入叶绿体的CO2结合，经Rubisco酶催化生成2分子的PGA(三碳酸，C3)，进行光合作用；当CO2浓度低而O2浓度高时，RuBP与O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG(2­磷酸乙醇酸，C2)，后者在相关酶的作用下生成乙醇酸(光呼吸的底物)，乙醇酸通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/4的PG则以CO2的形式释放，具体过程如图1所示。请回答下列问题：(1)在红光照射条件下，参与光反应的主要色素是________；据图1可推知，Rubisco酶主要分布在叶绿体基质中，催化CO2与C5结合，生成2分子C3，影响该反应的内部因素有______________________________(写出2点即可)。在光照条件下，Rubisco酶可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的NADPH将其还原，也可以催化RuBP与O2反应；推测O2与CO2比值________时，有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)从图1看出，正常光合作用的叶片突然停止光照后，叶片会出现快速释放CO2的现象(CO2猝发)，试解释这一现象产生的原因：________________________________________。从能量代谢分析，光呼吸与需氧呼吸最大的区别是__________________。(3)水稻、小麦属于C3植物，而高粱、玉米属于C4植物，其特有的C4途径如图2所示。根据图2中信息推测，PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力________。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点，进一步推测C4植物光呼吸比C3植物的________。解析：(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在红光照射条件下，参与光反应的主要色素是叶绿素；分析题意可知，Rubisco酶主要分布在叶绿体基质中，影响碳反应(卡尔文循环)的内部因素有Rubisco酶活性、Rubisco酶含量、C5含量、pH等；在光照条件下，Rubisco酶可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的NADPH将其还原，也可以催化RuBP与O2反应，推测O2与CO2比值高时，有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)突然停止光照后，光反应过程停止，C3还原受阻，叶绿体基质中剩余的C5加氧反应产生CO2，叶片会出现快速释放CO2的现象；需氧呼吸是一个消耗有机物，释放能量的过程，故光呼吸与需氧呼吸最大的区别是光呼吸需要消耗ATP，需氧呼吸能产生ATP。(3)CO2的浓度较低时也能发生C4途径，故PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力强；在维管束鞘细胞中形成高浓度CO2，导致O2与CO2的比值降低，C4植物光呼吸比C3植物的弱。答案：(1)叶绿素(或叶绿素a和b)

Rubisco酶活性、Rubisco酶含量、C5含量、pH等高(2)叶绿体基质中剩余的C5加氧反应产生CO2光呼吸消耗ATP，需氧呼吸产生ATP

(3)强弱人工光合系统是指通过人工进行与植物光合作用同样的化学反应的技术。模仿利用阳光、水和空气中的二氧化碳生成氧和碳水化合物的植物，使用阳光人工吸收二氧化碳，生成氧、甲酸、碳化氢和乙醇等。培优点(三)

人工光合反应系统与流程分析[应用体验]5.(2023·杭州二中3月模拟)我国科学家实现了CO2到淀粉的从头合成。图中C1模块是用无机催化剂把CO2还原为甲醇，C3模块是将甲醇转换为C3，C6模块是用C3合成C6，Cn模块是将C6再聚合成为淀粉。下列叙述错误的是

(

)A.图中由CO2到GAP的过程相当于叶绿体中CO2的固定B.由GAP到G­6­P的过程在叶绿体内需要NADPH作还原剂C.Cn模块合成淀粉的过程伴随着水的生成D.在固定等量CO2的情况下，该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量少答案：D

解析：分析题图可知，图中由CO2到GAP(C3)的过程相当于叶绿体中CO2的固定过程，A正确；由GAP到G­6­P的过程相当于C3被还原的过程，该过程在叶绿体内需要光反应产物NADPH作还原剂，B正确；Cn模块将C6再聚合成为淀粉，合成淀粉的过程是脱水缩合过程，伴随着水的生成，C正确；在植物体中，淀粉的积累量＝光合作用的产生量－呼吸作用的消耗量，而在人工途径中只模拟光合作用过程，淀粉的积累量＝光合作用的产生量，因此在固定等量CO2的情况下，该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量多，D错误。6.(2020·山东高考改编)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。(1)该系统中执行叶绿体中光反应功能的模块是____________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_______________________________。(3)干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是__________________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。解析：(1)根据题图可知，模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解H2O生成H＋和O2，并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2执行叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应。暗反应中CO2和C5结合生成C3，故该系统中模块3中的甲为五碳化合物(C5)，乙为三碳化合物(C3)。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则CO2浓度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物(C3)的还原短时间内仍正常进行，因此短时间内乙(C3)的含量减少。暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋，若该系统气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足，模块2中的能量转换效率也会发生改变。(3)干旱条件下，土壤含水量低，导致植物叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少。因此，干旱条件下，很多植物光合作用速率降低。答案：(1)模块1和模块2五碳化合物(或C5)

(2)减少模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足(3)叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少对植物产生伤害的环境称为逆境或胁迫，胁迫可分为生物胁迫和非生物胁迫两大类。非生物胁迫主要有水分(干旱和淹涝)、温度(高温和低温)、盐碱、环境污染等理化逆境；生物胁迫主要包括病害、虫害、杂草等。研究植物对胁迫的适应性和抵抗性对于农牧业生产等具有重要意义。培优点(四)

胁迫对光合作用的影响[应用体验]7.干旱胁迫会提高植物体内ABA(脱落酸)的含量，抑制CTK(细胞分裂素)的合成及运输。叶片和根系中CTK/ABA的值降低，气孔导度也显著降低。干旱使IAA(生长素)和GA(赤霉素)也有一定程度的减少。下列说法错误的是(

)A.干旱胁迫抑制CTK的合成进而引起叶绿素合成减少，会导致光合速率下降B.植物体内IAA含量变化会影响乙烯的合成C.根部产生的ABA可被传递给叶片，从而降低叶片气孔导度D.ABA和CTK可以通过协同作用提高植物抗干旱的能力答案：D

解析：细胞分裂素(CTK)具有促进细胞分裂，延缓叶片衰老等作用，干旱胁迫会抑制CTK的合成及运输，进而引起叶绿素合成减少，会导致光合速率下降，A正确；植物体内IAA含量上升会促进乙烯的合成，B正确；根部产生的ABA可被传递给叶片，从而降低叶片气孔导度，C正确；ABA含量上升和CTK含量下降增强了植物抗旱能力，所以ABA和CTK可以通过拮抗作用提高植物抗干旱的能力，D错误。8.(2023·湖州吴兴区月考)某研究机构开展了外源Spd对低温胁迫下甜瓜幼苗光合作用影响的实验，实验结果如表，请回答下列相关问题：组别叶绿素a/叶绿素b气孔导度/(mmol·m－2·s－1)胞间二氧化碳浓度/(μL/L)净光合速率/(μmol·m－2·s－1)组1：常温＋蒸馏水2.20.2217514组2：常温＋Spd2.20.2721020组3：低温＋蒸馏水1.70.063304.5组4：低温＋Spd20.1427012注意：叶绿素a/叶绿素b比值越大，光能转化为化学能的效率越高；本实验其他条件保持一致且适宜。(1)利用________提取叶绿素，通过________法将叶绿素a和b分开，再通过一定方法测得叶绿素a和b的含量，从而获得每组的叶绿素a/叶绿素b的值。与组1相比，组3施加低温处理后，会引起甜瓜幼苗在光反应中合成的能源物质________减少，较长一段时间后，当光合速率达到稳定时，组3叶肉细胞内五碳糖的含量会________(填“上升”“基本不变”或“下降”)。(2)从表中可知，组3低温引起______________________________的下降是净光合速率下降的主要原因。(3)已知低温会导致类囊体膜被破坏、自由基(氧化各种生物大分子)含量升高，抑制植物的光合作用。该研究机构可开展利用________观察类囊体膜结构的完整性。解析：(1)叶绿素能溶解在有机溶剂中，可利用95%的酒精提取叶绿素；色素在层析液中溶解度不同，在滤纸上扩散的速度不同，可通过纸层析法将叶绿素a和b分开；与组1相比，组3中叶绿素a/叶绿素b的值降低，光能转化为化学能的效率降低，会导致光反应中合成的能源物质ATP和NADPH减少；较长一段时间后，光反应速率减小，达到稳定时光反应会影响碳反应进而导致碳反应减弱，则植物叶肉细胞内五碳糖的含量会下降。(2)与组1相比，组3气孔导度虽然下降，但胞间二氧化碳浓度增多，说明气孔导度不是限制净光合速率的因素，故叶绿素a与叶绿素b的比例下降是组3中净光合速率下降的主要原因。(3)类囊体膜结构属于亚显微结构，在电子显微镜下才能够观察到。答案：(1)95%的酒精纸层析ATP、NADPH下降(2)叶绿素a与叶绿素b的比例(3)电子显微镜专题验收评价验收评价（一）细胞呼吸一、选择题1.(2023·绍兴期末)若判定人体在运动时肌肉细胞是否进行了厌氧呼吸，应检测体内积累的

(

)A.CO2

B.乳酸

C.酒精

D.ADP答案：B

解析：人体肌肉细胞进行厌氧呼吸时产生的是乳酸，不会产生CO2和酒精；正常情况下，人体细胞内的ATP和ADP保持动态平衡的相对稳定状态。2.(2023·宁波九校期末)某同学在煮沸冷却后的牛奶中加入少许酸奶，在适宜条件下繁殖乳酸菌，下列说法正确的是

(

)A.发酵瓶密封一段时间后需要通气B.乳酸菌厌氧呼吸过程不产生ATPC.乳酸菌在无氧条件下会产生乳酸D.若有氧气混入，乳酸菌的线粒体就会利用丙酮酸答案：C

解析：乳酸菌为厌氧菌，不需要通气，A错误；乳酸菌厌氧呼吸第一阶段能产生少量ATP，B错误；乳酸菌在无氧条件下会产生乳酸，进行乳酸发酵，C正确；乳酸菌是原核生物，没有线粒体，D错误。3.(2023·温州乐清期中)呼吸熵是指生物体在同一时间内，释放的二氧化碳与吸收的氧气的体积之比或摩尔数之比，若细胞分别以等量葡萄糖和油脂为底物，进行完全的需氧呼吸，测得的呼吸熵各是

(

)A.＝1，＞1B.＝1，＜1C.＝1，＝1 D.＜1，＞1答案：B

解析：由题意可知，以葡萄糖为底物的需氧呼吸释放的二氧化碳量与吸收的氧气量相等，呼吸熵等于1；等量的油脂氧化分解消耗的氧气多于葡萄糖，吸收的氧气量大于二氧化碳的释放量，故呼吸熵小于1。阅读下列材料，回答4～5题。克雷布斯选用呼吸速率非常高的鸽胸肌为实验材料证明了细胞内的需氧呼吸的部分阶段反应是按照特定的顺序进行循环反应，该循环反应称为克雷布斯循环，因为循环的第一个产物是柠檬酸，又名柠檬酸循环，后来的研究证实该循环为需氧呼吸的第二阶段。4.下列关于克雷布斯循环的叙述，正确的是

(

)A.克雷布斯循环发生在线粒体基质中B.克雷布斯循环以葡萄糖作为直接底物C.克雷布斯循环的产物有二氧化碳和水D.克雷布斯循环过程中释放的能量全部转移到合成的ATP中答案：A

解析：克雷布斯循环为需氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，以丙酮酸和水作为直接底物，没有水生成，循环过程中释放的能量大部分以热能形式散失，少部分能量转移到ATP中，A正确。5.下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是

(

)A.需氧呼吸就是克雷布斯循环B.需氧呼吸和厌氧呼吸都是一系列酶促反应过程C.厌氧呼吸的产物可以为需氧呼吸提供原料D.厌氧呼吸就是细胞把葡萄糖彻底分解成水和二氧化碳的过程答案：B

解析：需氧呼吸包括三个阶段，而克雷布斯循环仅为需氧呼吸的第二阶段，A错误；需氧呼吸和厌氧呼吸都是一系列酶促反应过程，需要多种酶的参与，B正确；厌氧呼吸的产物为酒精、二氧化碳或乳酸，而需氧呼吸的原料是葡萄糖、氧气和水，C错误；需氧呼吸就是细胞有氧条件下把葡萄糖彻底分解成水和二氧化碳，并释放能量的过程，厌氧呼吸过程是不彻底的氧化分解，D错误。6.传统“酒驾”检测时，交警可让司机对填充了吸附有硅胶颗粒的装置吹气，若发现硅胶变色达到一定程度，即可证明司机是酒后驾车。装置内的试剂及判断酒驾的现象为

(

)A.硅胶颗粒中含有重铬酸钾，硅胶最后的颜色为灰绿色B.硅胶颗粒中含有重铬酸钾，硅胶最后的颜色为橙黄色C.硅胶颗粒中含有溴麝香草酚蓝，硅胶最后的颜色为黄色D.硅胶颗粒中含有溴麝香草酚蓝，硅胶最后的颜色为灰绿色答案：A

解析：

“酒驾”检测的实质是检测酒精的含量，所以硅胶颗粒中应含有重铬酸钾；若司机是酒后驾车，吹出的气体中含有酒精，硅胶最后的颜色为灰绿色。7.(2023·宁波期末)如图①～④表示细胞呼吸中的物质变化过程，下列叙述错误的是

(

)A.酵母细胞中③④进行的场所不同B.肌肉细胞中①②③④能同时进行C.肝脏细胞中④需要O2的参与D.①②、①③的产物不同，直接原因是酶的种类不同答案：B

解析：③表示厌氧呼吸的第二阶段，在细胞溶胶中进行；④表示需氧呼吸的第二、三阶段，反应场所是线粒体，A正确；肌肉细胞中不能进行③产生酒精的厌氧呼吸，B错误；④表示需氧呼吸的第二、三阶段，第三阶段需要O2的参与，C正确；①②、①③的产物不同，直接原因是酶的种类不同，D正确。8.(2023·杭州重点中学一模)下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，正确的是

(

)A.选择酵母菌为实验材料的原因是其为兼性厌氧型细菌B.不能通过测定CO2产生的多少判断酵母菌的细胞呼吸方式C.在检测酒精产生时应延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖D.在测定厌氧呼吸时锥形瓶中加入酵母菌培养液后应立即连通盛有澄清石灰水的锥形瓶答案：C

解析：酵母菌属于真菌，选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是兼性厌氧型真菌，A错误；需氧呼吸产生的CO2多于厌氧呼吸，故能通过测定CO2产生的多少判断酵母菌的细胞呼吸方式，B错误；为避免葡萄糖与酸性重铬酸钾发生颜色反应，影响实验结果，可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定，C正确；为了防止厌氧呼吸装置中原有氧气的干扰，加入酵母菌培养液后应封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，D错误。9.(2023·全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是

(

)A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP答案：C

解析：在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，A正确；在无氧条件下，a～b时间内植物根细胞释放CO2，推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程，B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精跨膜运输的方式为扩散，不需要消耗ATP，D正确。10.如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列叙述正确的是

(

)A.ab段只进行需氧呼吸B.bc段CO2的释放速率不变C.ab段细胞中有机物的能量利用效率大于cd段D.氧气消耗速率可代表人体细胞呼吸总速率答案：C

解析：

ab段氧气消耗速率逐渐升高，血液中的乳酸不为0，说明该阶段主要进行需氧呼吸，也能进行厌氧呼吸，A错误。bc段氧气消耗速率逐渐升高，需氧呼吸不断加强，CO2的释放速率逐渐升高，B错误。ab段主要进行需氧呼吸，也有少量厌氧呼吸；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高，说明该段厌氧呼吸加强。消耗等量有机物，需氧呼吸释放的能量较多，因此ab段细胞中有机物的能量利用效率大于cd段，C正确；人体细胞呼吸总速率＝需氧呼吸速率＋厌氧呼吸速率，厌氧呼吸不消耗氧气，因此氧气消耗速率不能代表人体细胞呼吸总速率，D错误。11.包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。研究人员开发了一种水凝胶贴片(如图所示)，其中填充着活性长链合球菌(蓝细菌)，有助于治疗慢性伤口的愈合。下列叙述错误的是

(

)A.透气性好的“创可贴”和水凝胶贴片都可防止伤口处厌氧菌感染B.该水凝胶贴片上的蓝细菌能通过光合作用产生氧气C.消化道内长期溃疡的伤口，适宜使用该种水凝胶贴片D.与一般“创可贴”相比，该水凝胶贴片更有利于伤口细胞吸收氧气答案：C

解析：透气性好的“创可贴”和水凝胶贴片都能为创口处提供有氧环境，可防止伤口处厌氧菌感染，A正确；该水凝胶贴片上的蓝细菌能通过光合作用产生氧气，B正确；消化道无光照，水凝胶贴片中的蓝细菌不能进行光合作用，因此该水凝胶贴片不能在消化道伤口处使用，C错误；氧气溶解在水凝胶中有利于皮肤吸收，所以与一般“创可贴”相比，该水凝胶贴片更有利于伤口细胞吸收氧气，D正确。12.生物通过呼吸产生CO2量和消耗O2量的比值称为呼吸熵。研究黑暗处理对不同品系坛紫菜呼吸熵的影响，结果如图。下列叙述正确的是

(

)A.D2时，洞头本地菜细胞消耗O2的场所是线粒体内膜，产生CO2的场所是线粒体基质B.D2时，浙东1号的呼吸熵接近1，说明浙东1号呼吸底物中只有糖类C.D6时，浙东1号的呼吸熵小于洞头本地菜，说明浙东1号呼吸底物中油脂比例更高D.D12时，两个品种的呼吸熵比较接近，说明两个品系坛紫菜呼吸速率基本相等答案：C

解析：分析题图可知，D2时洞头本地菜呼吸熵大于1，说明需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行，细胞消耗O2的场所是线粒体内膜，而CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同产生的，因此产生CO2的场所是线粒体基质和细胞溶胶，A错误；D2时，浙东1号的呼吸熵接近1，可能浙东1号呼吸底物只有糖类，也可能呼吸底物中同时存在油脂和糖类并且进行需氧呼吸和厌氧呼吸，B错误；呼吸底物中含有油脂时，消耗的O2多，产生的CO2少，因此D6时，浙东1号的呼吸熵小于洞头本地菜，说明浙东1号呼吸底物中油脂比例更高，C正确；呼吸熵是呼吸产生CO2量和消耗O2量的比值，不能表示呼吸速率的大小，D错误。二、非选择题13.(2023·衢州月考)临床研究发现，肿瘤细胞中葡萄糖的能量利用率低，靠大量摄取葡萄糖获得能量满足自身生长繁殖的需要。根皮素是一种葡萄糖转运蛋白的抑制剂，主要存在于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮，具有抗肿瘤的能力，而且对正常细胞没有细胞毒性。(1)在氧气充足的环境下，大部分哺乳动物细胞吸收葡萄糖，经过系列反应彻底氧化分解为________，糖类中稳定的化学能最终转变为__________________________。(2)“肿瘤细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能”，最初科学家认为是由缺氧导致的。为验证该推测，科学家将肿瘤细胞放入________条件下培养，发现肿瘤细胞依然不能高效产能，由此否定了该推测。(3)研究发现，肿瘤细胞会选择性地抑制线粒体膜上丙酮酸载体的活性或使其部分载体缺失，从而抑制需氧呼吸的________阶段，据此可推断肿瘤细胞进行的呼吸方式主要是________，经过该呼吸过程葡萄糖中的能量大部分存留在________中。(4)根皮素可以抑制肿瘤细胞生长而发挥抗肿瘤作用，分析其原因是____________________________________________。解析：(1)在氧气充足的环境下，葡萄糖经过系列反应彻底氧化分解为CO2和H2O，糖类中稳定的化学能最终转变为热能及ATP中活跃的化学能。(2)科学家认为是由缺氧导致肿瘤细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能，所以应该给肿瘤细胞提供较为充足的氧气环境，若在氧气充足条件下培养，发现肿瘤细胞依然不能高效产能，即可推翻该推测。(3)线粒体是需氧呼吸第二、第三阶段的场所，抑制线粒体膜上丙酮酸载体的活性或使其部分载体缺失，会抑制需氧呼吸的第二阶段和第三阶段，据此推断肿瘤细胞无法进行需氧呼吸，所以呼吸方式主要是厌氧呼吸；动物细胞厌氧呼吸的产物是乳酸，所以葡萄糖中的能量转化为乳酸中的化学能和热能及少量ATP中的化学能，大部分能量储存在乳酸中。(4)结合题意可知，根皮素是一种葡萄糖转运蛋白的抑制剂，根皮素能通过抑制葡萄糖转运蛋白的活性，抑制肿瘤细胞获取葡萄糖，肿瘤细胞会因为缺少营养物质而被抑制生长、增殖，从而发挥其抗肿瘤的作用。答案：(1)CO2和H2O热能及ATP中活跃的化学能(2)氧气充足(3)第二、第三厌氧呼吸乳酸(4)根皮素能通过抑制葡萄糖转运蛋白的活性，抑制肿瘤细胞获取葡萄糖，肿瘤细胞会因为缺少营养物质而被抑制生长、增殖14.图1是真核生物细胞呼吸的主要物质变化示意图，①～④表示其中的过程。图2、3分别表示O2浓度、温度对植物组织CO2释放速率的影响。请回答下列问题：(1)人体肌肉细胞厌氧呼吸的终产物是________。图1中物质X为__________，葡萄糖分解产生X的反应式为_______________________。(2)根据图2和图3可知，在蔬菜保鲜贮藏中，应采取________和________的措施。(3)图1中，在细胞溶胶中进行的是________(填标号)过程，在线粒体中进行的是________(填标号)过程。图2中O2浓度为a、b时，厌氧呼吸较强的是__________(填“a”或“b”)。解析：(1)人体肌肉细胞厌氧呼吸的终产物是乳酸；图1中④为乙醇发酵第二阶段，故图1中X为乙醇和CO2，葡萄糖分解产生X的反应式见答案。(2)根据图2和图3可知，在蔬菜保鲜贮藏中，应采取适当降低O2浓度和适当降低温度的措施。(3)需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段以及厌氧呼吸的第二阶段都在细胞溶胶中进行，因此图1中，在细胞溶胶中进行的是①③④过程；需氧呼吸的第二和第三阶段都在线粒体中进行，因此在线粒体中进行的是②过程。O2能抑制厌氧呼吸，且O2浓度越高，抑制作用越强，因此图2中厌氧呼吸较强的是a。验收评价（二）光合作用一、选择题1.(2023·宁波北仑开学考)在我国西北地区，夏季日照时间长，昼夜温差大，那里产出的瓜果往往特别甜。这是因为

(

)A.白天光合作用微弱，晚上呼吸作用微弱B.白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用强烈C.白天光合作用微弱，晚上呼吸作用强烈D.白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用微弱答案：D

解析：由于白天光照较强，光合作用旺盛，积累了大量的有机物(糖类)，而夜晚温度较低，与呼吸作用有关的酶的活性较低，呼吸作用微弱，有机物消耗少，因此一昼夜后，瓜果积累的有机物多，会特别甜。2.(2023·绍兴期末)用14C标记参与光合作用的二氧化碳，可以发现14C转移途径是

(

)A.二氧化碳→三碳酸→糖类

B.二氧化碳→ATP→糖类C.二氧化碳→NADPH→糖类

D.二氧化碳→NADP＋→NADPH答案：A

解析：用14C标记参与光合作用的CO2，而CO2主要参与光合作用的碳反应过程。14CO2进入叶绿体基质中先与C5结合产生2个14C3(三碳酸)，然后2个14C3在NADPH和ATP的作用下生成糖类，即14CO2的转移途径为14CO2→三碳化合物(三碳酸)→糖类。3.(2023·杭州重点中学期中联考)恩格尔曼把载有水绵(具有带状叶绿体)和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵的局部区域，如图所示。一段时间后，好氧细菌将大量聚集的区域是

(

)A.①

B.②C.③ D.④答案：A

解析：用极细的光束照射水绵，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中，即图中①部位。4.(2023·湖北高考)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是

(

)A.呼吸作用变强，消耗大量养分B.光合作用强度减弱，有机物合成减少C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫D.叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少答案：D

解析：植物呼吸作用的最适温度往往高于光合作用，气温升高，植物呼吸作用增强，消耗的有机物增多，造成作物减产，A正确；温度升高，可能导致光合作用相关酶的活性降低，光合作用强度降低，有机物合成减少，B正确；温度升高，蒸腾作用增强，植物易失水萎蔫，从而影响正常的生命活动，造成减产，C正确；据题干信息可知，高温往往使叶片变黄、变褐，推测高温导致叶绿素降解，光反应产生的NADPH和ATP减少，NADH在细胞呼吸过程中产生，D错误。5.(2023·温州乐清期中)在晴朗夏季，将某一植株放在密闭玻璃罩内置于室外一昼夜，利用CO2传感器监测玻璃罩内CO2浓度，实验结果如图所示。该植株叶片叶肉细胞光合作用消耗的CO2量与细胞呼吸产生的CO2量最可能在何时相等

(

)A.e时

B.f时

C.g时

D.h时答案：A

解析：由题图可知，f、h时，植株净光合速率为0，即植株光合作用消耗的CO2量与细胞呼吸产生的CO2量相等。由于叶片叶肉细胞净光合速率大于植株净光合速率，而e时，植株净光合速率小于0，g时，植株净光合速率大于0，故该植株叶片叶肉细胞净光合速率为0，即其光合作用消耗的CO2量与细胞呼吸产生的CO2量相等的时间最可能在e时。6.(2023·湖北高考)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是

(

)A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强B.Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获D.PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2答案：C

解析：据图可知，在强光下，PSⅡ与LHCⅡ分离，减弱PSⅡ光复合体对光能的捕获，避免强光造成损伤；在弱光下，PSⅡ与LHCⅡ结合，增强PSⅡ光复合体对光能的捕获，有利于弱光条件下吸收足够的光能。LHCⅡ和PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，会导致类囊体膜上LHCⅡ不能与PSⅡ分离，PSⅡ与LHCⅡ结合增多，从而使PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确。Mg是构成叶绿素的元素，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg2＋含量减少，PSⅡ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱，B正确。弱光下PSⅡ与LHCⅡ结合，有利于对光能的捕获，C错误。类囊体膜上的PSⅡ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收光能并分解水产生H＋、电子和O2，D正确。7.希尔发现离体的叶绿体中加入二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后能释放氧气，同时蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原态的DCPIPH2。某小组进行了实验验证，实验分组和结果如下表，各试管加入试剂后密闭。下列叙述错误的是

(

)实验分组甲试管乙试管丙试管丁试管叶绿体悬浮液/mL1.0—1.0—DCPIP/mL0.50.50.50.50.5mol/L蔗糖溶液/mL4.05.04.05.0光照或黑暗光照光照黑暗黑暗上层液体颜色无色蓝色蓝色蓝色A.叶绿体悬浮于灭菌蒸馏水中制成叶绿体悬浮液B.甲试管除了颜色变化外，还有ATP生成C.若试管不密闭，会影响DCPIPH2的生成D.蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不会变色答案：A

解析：叶绿体是具膜细胞器，在蒸馏水中会吸水涨破，因此应该用蔗糖溶液配制叶绿体悬浮液，A错误；甲试管中含有叶绿体并进行光照，可以进行光合作用产生ATP，B正确；若试管不密闭，空气中的氧气会影响DCPIPH2的生成，C正确；蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不会变色，被还原后才会变无色，D正确。8.(2023·杭州期末)某科研小组为研究高温对植物光合速率的影响，将甲、乙两种植物从25℃环境移入40℃环境中培养，测得相关数据如图1所示。图2表示在25℃环境中，光强度对这两种植物光合速率的影响。下列叙述错误的是(

)A.40℃对植物甲光反应的影响比碳反应更大B.40℃时植物乙的光能捕获率大于植物甲C.25℃环境中，两种植物的光补偿点相同、光饱和点不同D.25℃环境时光强度从D降为C，植物乙叶肉细胞三碳糖合成速率保持稳定答案：B

解析：据图1可知，40℃时植物甲的光能捕获率大幅度下降，而其气孔导度下降幅度不大，因此40℃对植物甲光反应的影响比碳反应更大，A正确；40℃时植物甲的光能捕获率下降幅度大于植物乙，但是不能说明此时植物乙的光能捕获率大于植物甲，B错误；据图2可知，在25℃环境中，植物甲、乙的光补偿点(A)相等，但是两者的光饱和点不同，C正确；在25℃环境中，植物乙在C点时已经达到了光饱和点，因此25℃环境中光强度从D降为C，植物乙叶肉细胞三碳糖合成速率保持稳定，D正确。9.(2023·浙睿联盟第二次联考)已知植物合成叶绿素和Rubisco酶(碳反应中催化CO2固定的关键酶)都需要消耗氮元素。某植物突变体中叶绿素含量仅为野生型的49%，研究人员探究了不同氮肥水平对该植物野生型和突变体叶片中Rubisco酶含量的影响，结果如图所示。下列说法正确的是

(

)A.相比野生型，突变体更倾向于将氮元素用于合成Rubisco酶B.本实验的自变量是不同氮肥水平，因变量是类囊体膜上Rubisco酶含量C.对野生型和突变体光合色素分别提取与分离，滤纸条上色素带的宽度与位置存在差异D.Rubisco酶在植物细胞内仅起催化作用，能利用ATP与NADPH提供能量将CO2固定为三碳酸答案：A

解析：由图分析可知，在每一组氮处理下，突变体的Rubisco酶含量均高于野生型，故突变体更倾向于将氮元素用于合成Rubisco酶，A正确；本实验的自变量是不同氮肥水平和植物种类，因变量是叶绿体基质中Rubisco酶含量，B错误；色素带的宽度与色素含量有关，滤纸条上仅部分色素带的宽度存在差异，色素带的位置不存在差异，C错误；Rubisco酶催化CO2的固定不需要利用ATP与NADPH，D错误。10.(2023·杭州二模)夏季晴朗的白天，取某种绿色植物顶部向阳的叶片(阳叶)和下部荫蔽的叶片(阴叶)进行不离体光合作用测试；在8：00～18：00，每隔1h测定一次，结果如图所示。下列相关叙述错误的是

(

)A.一天之内，阳叶在18：00时的有机物积累总量大于8：00时的B.8：00时，阴叶消耗NADPH的场所为线粒体基质C.由图可知，阴叶的胞间CO2浓度与净光合速率呈负相关D.阴叶的胞间CO2浓度比阳叶高的原因可能是阴叶的光强度相对弱答案：B

解析：

8：00～18：00阳叶的净光合速率大于0，故阳叶在18：00时的有机物积累总量大于8：00时的，A正确；NADPH用于C3的还原，消耗NADPH的场所是叶绿体基质，B错误；由图中曲线的变化趋势可知，阴叶的胞间CO2浓度与净光合速率呈负相关，C正确；阴叶的净光合速率比阳叶的低，但胞间CO2浓度比阳叶的高，原因可能是与阳叶相比，阴叶的光强度相对弱，光反应速率低，产生的NADPH和ATP少，C3还原速率低，进而造成CO2固定速率低，而阴叶、阳叶呼吸速率接近，从而导致阴叶的胞间CO2浓度高，D正确。二、非选择题11.(2023·台州模拟)科学家已成功研制了“人造叶绿体”，该研究从菠菜中分离出类囊体，与多种酶一起包裹在磷脂构成的油包水小液滴中，该系统在光照条件下实现了CO2的固定。“人造叶绿体”的结构及相关反应过程如图所示，CETCH循环是一种新的二氧化碳—有机物化学循环。回答下列问题：(1)由图可推测“人造叶绿体”外膜由________层磷脂分子组成，且磷脂分子的“头部”在“人造叶绿体”的________(填“内”或“外”)侧。光照条件下，水在“人造叶绿体”的类囊体中被分解成________。(2)A物质与叶绿体中的________(填化合物)相似，不断地被消耗和合成，若突然停止CO2供应，短时间内A物质的量将

________。(3)研究发现，在乙醛酸还原成乙醇酸的反应过程中，“人造叶绿体”内NADPH含量降低，ATP的含量提高，由此推测乙醛酸还原和三碳酸还原的不同之处可能是___________________________________。(4)有机物乙醇酸产生的场所相当于________。下列各项中能用于检测该“人造叶绿体”有效性的是________(多选)。A.乙醇酸B.ATP

C.O2

D.蔗糖(5)若要研究CO2参与CETCH循环时碳的去向，实验思路是_____________________。解析：(1)“人造叶绿体”膜外侧是油，内侧是水，因此“人造叶绿体”外膜由一层磷脂分子组成。磷脂分子的“头部”具有亲水性，“尾部”具有疏水性，所以磷脂分子的“头部”在“人造叶绿体”的内侧。光照条件下，水分解产生H＋、e－和O2。(2)A物质可与CO2反应，进行CO2的固定，在叶绿体光合作用的碳反应阶段CO2被C5固定形成C3，因此A物质与C5相似。若突然停止CO2供应，CO2与A物质反应速率减慢，A物质消耗速率降低，而A物质合成速率不变，因此短时间内A物质的量将增多。(3)三碳酸还原需要ATP和NADPH的供应，而“人造叶绿体”内NADPH含量降低，但ATP的含量提高，推测乙醛酸还原只需消耗NADPH，不消耗ATP。(4)有机物乙醇酸的产生不需要光照，与光合作用碳反应相似，其场所是叶绿体基质。若想检测“人造叶绿体”的有效性，可以检测反应物的减少量和产物的生成量，即乙醇酸、ATP和O2。(5)若要研究CO2参与CETCH循环时碳的去向，可用放射性同位素标记法，对CO2中的碳元素进行14C标记，研究含有放射性的物质及其出现的位置。答案：(1)一内H＋、e－和O2

(2)五碳糖(或C5)增多(3)乙醛酸的还原只需消耗NADPH，不消耗ATP

(4)叶绿体基质ABC

(5)对CO2中的碳元素进行14C标记，研究含有放射性的物质及其出现的位置12.(2023·浙江6月选考)植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。回答下列问题：(1)光为生菜的光合作用提供________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因________作用失水造成生菜萎蔫。(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为____________________，最有利于生菜产量的提高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以____________，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有________________________________________________________________________________。解析：(1)叶绿体中的光合色素能够吸收、传递和转化光能，光为生菜的光合作用提供了能量。若营养液中的离子浓度过高，大于根细胞的细胞液浓度，可导致根细胞发生渗透失水，造成生菜萎蔫。(2)据图乙分析可得出A、B、C组的干重都比CK组高的原因，参见答案；由图甲、乙分析可知，B组(红光∶蓝光＝3∶2)的氮含量、叶绿素含量以及干重均最高，因此当红、蓝光的配比为红光∶蓝光＝3∶2时，最有利于生菜产量的提高。(3)由图丙分析可知，温度为25℃时，高CO2浓度下和大气CO2浓度下生菜的光合速率均较高，且该温度条件的高CO2浓度下与大气CO2浓度下生菜的光合速率的差