高考生物二轮复习专题限时训练光合作用与细胞呼吸A 6页

光合作用与细胞呼吸 1.下列有关细胞呼吸叙述正确的是( ) A．缺氧时，人体肌细胞产生的 CO2 量大于 O2 的消耗量 B．细胞中有机物的氧化放能是人体热量的主要来源 C．在炎热环境中，细胞呼吸将显著减弱以减少产热 D．细胞呼吸产物酒精需用溶于浓盐酸的重铬酸钾检测 2．在条件适宜的情况下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照 强度与自然光相同的绿色光照，瞬间叶绿体中的物质所发生的变化正确的是( ) A．ATP 含量下降 B．C3 的含量下降 C．合成 C5 的速率加快 D．NADPH 的含量上升 3．细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，我们称之为细胞代谢，以下对一株正常生 长发育的绿色植物细胞代谢的叙述，正确的观点是( ) A．光合作用产生的葡萄糖、O2 都可用于呼吸作用 B．光合作用和呼吸作用都是在生物膜上产生 ATP 的 C．有氧呼吸产生的 CO2、H2O、ATP 都能用于光合作用 D．能进行呼吸作用的细胞不一定能进行光合作用，能进行光合作用的细胞也不一定能 进行呼吸作用 4．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取绿叶中的色素， 并用层析液进行纸层析，图 Z41 为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。据此分 析叙述正确的是( ) 图 Z41 A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深 B．色素提取和分离原理是色素在无水乙醇中溶解度大小不同 C．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成 D．操作中如果滤液线触及层析液，会缩短得到四条色素带的时间 5．与下列生物代谢活动相关的叙述，正确的是( ) A．蓝藻和绿藻的光合作用都要依赖于类囊体薄膜上的叶绿素和藻蓝素 B．硝化细菌和发菜都是自养生物，它们将 CO2 和水制造成有机物所需的能量来源不同 C．酵母菌和醋酸菌有氧呼吸的主要场所都是线粒体 D．酵母菌有氧呼吸时，生成物 H2O 中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解 6．细胞中许多结构产生[H]与 ATP。下列关于[H]和 ATP 的叙述，错误的是( ) A．叶绿体内的[H]来自水，[H]用于还原 C3 B．线粒体内的[H]部分来自丙酮酸，[H]用于还原氧气 C．叶绿体、线粒体内的 ATP 均可用于植物的各种生命活动 D．适宜光照下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有 ATP 合成 7．科研人员为研究枇杷植株在不同天气条件下的光合特征，对其净光合速率和气孔导 度进行了测定，结果如下。下列有关叙述正确的是( ) 甲 乙 图 Z42 A．阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间一致 B．晴天时出现“午休”现象主要是因为光照过强抑制了光合作用 C．两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与光照强度无关 D．实验结果显示枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中 8．分别用相同光照强度的三种可见光照射同种植物的叶片，在不同 CO2 浓度下，测定 各组叶片的 CO2 补偿点、CO2 饱和点和最大净光合速率(各组呼吸速率相同且基本不变)，数据 如下表所示。下列叙述错误的是( ) 组别 光的 成分 CO2 补偿点 (μmol·mol－1) CO2 饱和点 (μmol·mol－1) 最大净光合速率 [μmol(CO2)· m－2·s－1] 甲 红光 83.1 1281.3 26.1 乙 黄光 91.8 1174.9 20.4 丙 蓝光 99.2 1334.6 33.4 (注：CO2 补偿点指叶片光合速率与呼吸速率相等时的外界环境中 CO2 浓度；CO2 饱和点 指叶片的光合速率达到最大时的最低 CO2 浓度。) A．叶绿体中主要吸收蓝紫光的色素有叶绿素和类胡萝卜素 B．环境中 CO2 浓度为 83.1 μmol·mol－1 时，甲组实验中，植物叶绿体释放 O2 的量与线 粒体消耗 O2 的量相等 C．环境中 CO2 浓度为 1174.9 μmol·mol－1 时，影响甲、丙两组植物光合作用的主要因 素不同 D．由表格分析，三种光中不宜用黄光作为大棚栽培的补充光源 9．为研究外界环境对细胞呼吸的影响，科研人员进行了如下实验：将一些苹果贮存在 密闭容器内，通入不同浓度的 O2 后，测定 O2 的消耗量和 CO2 的产生量，结果如下表所示。请 回答下列问题：(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖) O2 浓度 a b c d e CO2 产生量(mol/min) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0 O2 消耗量 (mol/min) 0 0.3 0.7 1.2 3.0 (1)当 O2 浓度为 a 时，细胞呼吸的场所是______________。 (2) 当 O2 浓 度 为 b 时 ， 苹 果 的 CO2 产 生 量 较 低 ， 原 因 是 ________________________________________________。 (3)请依据表中数据，在图 Z43 中绘出苹果在贮存过程中，其无氧呼吸产生 CO2 量的变 化曲线。 图 Z43 (4)在贮存苹果时，除了控制 O2 浓度外，还可以采取________(填“升高”或“降低”) 贮存温度的措施。理由是________________________________________。 10．图 Z44 表示光照较强时，水稻的叶肉细胞内物质转化过程。 H2O――→① [H]――→② (CH2O)――→③ [H]――→④ H2O 甲 图 Z44 (1)① 过 程 与 ________( 填 “a”“b”“c” 或 “d”) 相 同 ， ③ 过 程 与 ______( 填 “a”“b”“c”或“d”)相同。 (2) 用 14C 标 记 CO2 ， 14C 在 植 物 体 内 转 移 的 途 径 是 14CO2 → ________→(14CH2O)→________→14CO2。 (3)a、b、c、d 中消耗 ATP 的过程是________，①②③④中合成 ATP 的过程是________。 (4)①过程产生的[H]的移动方向是__________________________，③过程产生的[H]的 移动方向是______________________________________。 11．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，研究人员测定了不同 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 Z45 所示。回答下列问题： (1)依据实验结果，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)。 图 Z45 (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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．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： 图 Z46 (1)中午轻度缺水会使气孔关闭，导致胞间 CO2 浓度__________。 (2)水分亏缺使光合产物输出变慢，对光合作用产生________作用。 (3)气孔关闭会阻止 O2 逸出叶片，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____________，减少能量积累对叶绿体的伤害。光呼吸与有氧呼吸的区别 有________，相同点是________。 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．光呼吸在光下才能发生，有氧呼吸在黑暗和光照下都能发生 (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 ________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 答案 1．B [解析] 缺氧时，人体肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，不产生 CO2，进行有氧呼吸 时消耗氧气量等于呼出二氧化碳量，因此缺氧时产生的 CO2 量等于 O2 的消耗量，A 项错误。 人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能，B 项正确。在炎热环境中，主要通过增强 散热来调节体温平衡，细胞呼吸不会显著减弱，C 项错误。细胞呼吸产物酒精需用溶于浓硫 酸的重铬酸钾检测，D 项错误。 2．A [解析] 由于光反应变慢，所以 ATP 合成减少，导致 ATP 含量下降，A 项正确。 光反应为暗反应提供[H]、ATP 来还原 C3，光反应减弱后，导致 C3 的还原减弱，C3 消耗减少， 同时 CO2 固定生成 C3 的速率不变，则 C3 含量相对增多，B 项错误。光反应为暗反应提供[H]、 ATP 去还原 C3，光反应减弱后，导致 C3 的还原减弱，则合成 C5 的速率减慢，C 项错误。由于 光反应变慢，所以水的光解变慢，产生的 NADPH 减少，导致 NADPH 含量下降，D 项错误。 3．A [解析] 光合作用产生的葡萄糖和 O2，都可用于呼吸作用，A 项正确。有氧呼吸 的第一阶段和第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，这两个阶段均能够产生 ATP，B 项错误。光合作用暗反应阶段消耗的 ATP 只来自于光反应，C 项错误。所有活细胞都 能进行呼吸作用，即能够进行光合作用的细胞一定能够进行呼吸作用，D 项错误。 4．C [解析] 根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A 项 错误。色素提取的原理是无水乙醇能溶解色素，分离原理是色素在层析液中溶解度大小不同， B 项错误。和正常光照相比，强光照下叶绿素含量明显降低，类胡萝卜素含量增加，可见强 光照可抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，C 项正确。色素分离过程中如果滤液线 触及层析液，色素会溶解在层析液中，而得不到色素带，D 项错误。 5．B [解析] 蓝藻具有光合片层结构，但是没有叶绿体，因此不含类囊体，A 项错误。 硝化细菌为化能自养型生物，制造有机物时所需能量来自于物质氧化时释放的化学能；发菜 为光能自养型生物，制造有机物时所需能量来自于光能。它们都是自养生物，但它们将 CO2 和水制造成有机物所需的能量来源不同，B 项正确。醋酸菌属于原核生物，无线粒体，C 项 错误。酵母菌有氧呼吸时，生成物 H2O 中的氢来自有氧呼吸的第一、二阶段，即葡萄糖、丙 酮酸的分解，D 项错误。 6．C [解析] 叶绿体内[H]来自水的光解，用于还原 C3，A 项正确。线粒体内的[H]一 部分来自于葡萄糖的分解，一部分来自丙酮酸和水，两过程产生的[H]用于还原氧气生成水， B 项正确。叶绿体中产生的 ATP 只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，C 项错误。适宜 光照下，叶肉细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质中都能产生 ATP，D 项正确。 7．D [解析] 据题图分析，阴天时净光合速率下降的时间与气孔导度的下降时间不一 致，A 项错误。晴天中午温度较高、光照较强，枇杷植株叶片的气孔部分关闭，二氧化碳供 应不足，导致净光合速率下降，B 项错误。两种条件下枇杷净光合速率峰值出现的早晚均与 光照强度、温度有关，C 项错误。图示说明，阴天时光照强度较弱，净光合作用速率高于晴 天，说明枇杷植株适合种植在光线弱的荫蔽环境中，D 项正确。 8．C [解析] 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，A 项正确。 在甲组实验中，当环境中 CO2 浓度为 83.1 μmol·mol－1 时，植物处于 CO2 补偿点状态，即植 物叶绿体释放 O2 的量与线粒体消耗 O2 的量相等，B 项正确。甲、丙两组植物的 CO2 饱和点均 大于 1174.9 μmol·mol－1，所以当环境 CO2 浓度为 1174.9 μmol·mol－1 时，影响甲、丙两 组植物光合作用的主要因素都是 CO2 浓度，C 项错误。据表可知利用黄光组实验，在相同的 强度下光照，其最大净光合速率较甲(红光)、丙(蓝光)两组小，所以三种光中不宜用黄光作 为大棚栽培的补充光源，D 项正确。 9．(1)细胞质基质 (2)此时无氧呼吸受抑制，同时 O2 浓度低导致有氧呼吸也较弱 (3) (4)降低 低温环境中酶的活性低，细胞呼吸弱，消耗的有机物少 [解析] (1)当 O2 浓度为 a 时，氧气的消耗量为 0，因此苹果只进行无氧呼吸，无氧呼吸 的场所是细胞质基质。(2)当 O2 浓度为 b 时，苹果的 CO2 产生量较低，其原因是此时氧气浓 度低，使无氧呼吸受抑制，同时有氧呼吸也较弱。(3)由于有氧呼吸 CO2 产生量等于 O2 消耗 量，依据表中数据可知，苹果在贮存过程中，其无氧呼吸产生的 CO2 量在 O2 浓度为 a、b、c、 d、e 时分别为 1.2、1.0－0.3＝0.7、1.3－0.7＝0.6、1.6－1.2＝0.4、3.0－3.0＝0，变化 曲线图见答案。 (4)由于酶的活性受温度的影响，在低温环境中酶的活性低，细胞呼吸弱，消耗的有机 物少，所以在贮存苹果时，除了控制 O2 浓度外，还可以采取降低贮存温度的措施。 10．(1) c b (2)14C3 丙酮酸 (3)a ①③④ (4) 类囊体薄膜→叶绿体基质 细胞质基质与线粒体基质→线粒体内膜 [解析] (1)分析题图可知，①过程与 c 过程都表示光反应阶段，③过程与 b 都表示有氧 呼吸第一和第二阶段。(2)根据暗反应过程和有氧呼吸过程分析，二氧化碳中碳元素的转移 途径为二氧化碳→三碳化合物→有机物→丙酮酸→二氧化碳。(3)已知 a 表示暗反应，b 表 示有氧呼吸第一和第二阶段，c 表示光反应阶段，d 表示有氧呼吸第三阶段，其中只有暗反 应阶段消耗 ATP，其余过程都产生 ATP。同理在①②③④过程中，只有②过程消耗 ATP，其 余过程都产生 ATP。(4)①表示光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，产生的[H]移动 到叶绿体基质中参与暗反应过程。③表示有氧呼吸第一和第二阶段，发生于细胞质基质和线 粒体基质中，产生的[H]移动到线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段。 11．(1)CO2 浓度、光照强度(或温度) (2)在黑暗条件下，测定不同时刻的呼吸作用速率 (3)较高 高浓度 CO2 条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供的[H]和 ATP 增多， 光反应增强 [解析] (1)白天不同时间光照强度不同，温度也有差别，所以在环境浓度 CO2 条件下， 9：30 时限制水稻光合作用的环境因素是 CO2 浓度、光照强度和温度。(2)由于净光合速率＝ 总光合速率－呼吸速率，所以要了解两种 CO2 浓度下不同时刻光合速率的变化，需要在黑暗 条件下，测定不同时刻呼吸作用速率。(3)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，所以与环境浓度 CO2 相比，在高浓度 CO2 条件下，相 同时刻水稻的光反应速率较高。 12．(1)降低 (2)抑制 (3)[H]、ATP C、D B (4)A [解析] (1)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)从图(二)可以看出，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。光呼吸是在光照和高氧、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。该过程中氧气被消耗，并且会生成二氧化碳。 光呼吸与有氧呼吸的区别为光呼吸消耗 ATP，有氧呼吸产生 ATP；光呼吸在光下才能发生， 有氧呼吸在黑暗和光照下都能发生。二者的相同点是都消耗 O2 释放 CO2。(4)大田生产中， 喷灌可以降低温度，补充水分，减弱光合“午休”现象，比较切实可行。