专题二第2讲细胞呼吸与光合作用专题检测高考化.docx
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专题二第2讲细胞呼吸与光合作用专题检测高考化
专题二第2讲细胞呼吸与光合作用
[基础等级评价]
1．（原创题）在上海世博会E片区，是以英国贝丁顿“零能耗”社区为原型的“世博零碳
馆”。
整个小区只使用可再生资源产生的能源，不需要向大气排放CO2。
下列有关叙
述错误的是（ ）
A．“零碳馆”房顶植物吸收的CO2将参与暗反应合成有机物
B．碳在叶肉细胞内的转化途径为：
CO2→C3→（CH2O）→丙酮酸→CO2
C．人在剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸的产物
D．生物圈中生物的呼吸作用大于光合作用是引起“温室效应”的主要原因
解析：
叶肉细胞既进行光合作用，又进行细胞呼吸。
人只有有氧呼吸产生CO2，无氧
呼吸不产生CO2。
化石燃料的大量燃烧是引起温室效应的主要原因。
答案：
D
2．如图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图，
层析后得到不同的色素带，在暗室内用红
光照射四条色素带，可以看到较暗的是（ ）
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝
紫光；因此，用红光照射时，较暗的色素带即为能吸收红光的色素带，为③④。
答案：
C
3．（原创题）下列有关影响植物光合作用和细胞呼吸因素的叙述中，不正确的是（ ）
A．每天适当升高温度可同时提高光合作用和细胞呼吸强度
B．光照一定而环境中CO2含量突然升高时，叶肉细胞中的C3含量会相对增多
C．当缺O2时，丙酮酸只能在细胞质基质中被分解或转化
D．用缺镁培养液培养小麦幼苗时，幼苗的光合作用受影响，而呼吸作用不受影响
解析：
植物缺镁导致叶绿素不能合成，光合作用受影响，细胞呼吸最终也会受到影响。
答案：
D
4．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供
给CO2，能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是（ ）
解析：
突然停止供给CO2，暗反应受到抑制，[H]的消耗量减少，[H]积累增多。
随着
时间延长，由于叶绿体内部因素的限制，[H]含量达到最大后不再增加。
答案：
B
5．如图曲线a表示某种植物在20℃、CO2浓度为0.03%的环境
中随着光照强度的变化光合作用合成量的变化；在B点时改
变某种条件，结果发生了如曲线b的变化。
下列分析不正确
的是（ ）
A．在B点时改变的某种条件可能是温度适当增加
B．在B点时改变的某种条件可能是增加CO2浓度
C．图中A点与B点相比较，A点时叶绿体中NADPH（[H]）的含量少
D．C点时的限制因素可能是光照强度
解析：
图中A点与B点相比较，A点时光照强度弱，光反应弱，产生的NADPH少，
而暗反应正常进行，则A点时叶绿体中NADPH的含量少；从曲线看出C点时光照
强度是充足的，限制因素可能是CO2浓度和温度。
答案：
D
6．（2010·浙江高考）试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移
栽。
研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验
在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答：
（1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的，据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基
中________和________更高。
（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线．图中
b～c段CO2浓度升高缓慢是因为____________________________，c～d段CO2浓度
急剧下降是因为试管苗________________________，若d点时打开培养瓶塞，试管苗
的光合速率________。
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、________和________可缩短试管苗的适
应过程。
解析：
（1）由甲图知，不管是否加入蔗糖，在一定范围内提高光照强度，植物的光合速
率都会提高；加了蔗糖后光合速率和光饱和点明显降低。
（2）乙图中b～c段为23∶00～
7∶00，此阶段长时间无光照，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，产生的CO2
积累到一定程度会制约呼吸作用的进行，因此CO2浓度上升缓慢；c～d段开始有了
光照，且最初CO2浓度较高，因此有利于植物进行光合作用，这样CO2浓度急剧下
降；d点时CO2浓度很低，如果打开瓶塞，则补充了CO2，有利于植物进行光合作用。
答案：
（1）光合速率 光饱和点
（2）CO2浓度过高使细胞呼吸减弱 进行光合作用吸收了CO2 提高
（3）适当提高CO2浓度 适当提高光照强度
[发展等级评价]
（限时40分钟，满分100分）
一、选择题（每小题4分，共48分）
1．氢是环保能源。
科学家发现有一种蓝藻，在进行光合作用时可产生氢气。
下列有关
说法正确的是（ ）
A．蓝藻和衣藻都没有核膜
B．蓝藻产生氢气离不开叶绿体
C．蓝藻产生氢伴随着水的光解过程
D．该过程不受环境条件的影响
解析：
蓝藻是原核生物，没有核膜和叶绿体，衣藻是真核生物，有核膜。
氢来源于水
的光解。
答案：
C
2．在物质的量相等的情况下，下列哪种物质在代谢过程中释放的能量最少（ ）
A．葡萄糖分解成乳酸 B．葡萄糖分解成CO2和H2O
C．丙酮酸彻底氧化分解D．ATP水解成ADP和Pi
解析：
A、B、C三项都属于细胞呼吸过程，释放的能量都大于ATP水解释放的能量。
答案：
D
3．如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是（ ）
A．催化2→3的酶存在于线粒体内膜上
B．产生的8主要用于合成ATP
C．6部分来自叶绿体
D．3全部释放到大气中
解析：
从图中可判断1～8分别是葡萄糖、丙酮酸、CO2、H2O、[H]、O2、H2O、能
量。
丙酮酸产生CO2，属于有氧呼吸的第二阶段，在线粒体的基质中进行；有氧呼吸
产生的能量仅有40%储存在ATP中，其余以热能的形式散失；在晴朗的白天，植物
光合作用很强，不仅要从外界吸收CO2，而且植物有氧呼吸产生的CO2也通过扩散作
用进入叶绿体，参与光合作用，同时光合作用释放的大量O2也通过扩散作用进入线
粒体参与有氧呼吸。
答案：
C
4．如图表示某种植物叶肉细胞内的物质转化过程，下列有关分析中错误的是（ ）
A．在生物膜上发生的生理过程是a、c、d三个过程
B．在b、c、d三个过程中均有ATP的产生
C．伴随b过程的增强，将产生更多的[H]
D．在光照充足、条件适宜的情况下，a过程强于b过程
解析：
图中a表示暗反应，场所是叶绿体基质，b是有氧呼吸第一、二阶段，场所分
别是细胞质基质和线粒体基质，c是光反应，场所是类囊体薄膜，d是有氧呼吸第三
阶段，场所是线粒体内膜。
答案：
A
5．（2010·合肥模拟）在密闭、透光的玻璃钟罩内，
放着一株盆栽棉花。
右图是夏季晴朗的一天
中，钟罩内某物质的变化曲线。
该曲线可以表示（ ）
A．一昼夜中，棉花呼吸强度的变化
B．一昼夜中，棉花体内有机物总量的变化
C．一昼夜中，钟罩内氧气浓度的变化
D．一昼夜中，钟罩内二氧化碳浓度的变化
解析：
呼吸作用强度受温度的影响较大，夏季白天温度高，呼吸作用强度高；黑夜温
度低，呼吸作用强度低。
白天光照较强时，光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物
总量增加，氧气浓度升高，二氧化碳浓度降低；晚上或光照强度较弱时，呼吸作用强
度大于光合作用强度，有机物总量降低，氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高。
答案：
D
6．（2010·烟台模拟）人体内氢随化合物在生物体内代谢转移的过程如图所示。
下列分析
中合理的是（ ）
A．①过程发生在核糖体上，水中的H只来自于—NH2
B．在缺氧的情况下，③过程中不会发生脱氢反应
C．M物质是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中
D．在氧气充足的情况下，②③过程发生于线粒体中
解析：
氨基酸脱水缩合形成蛋白质是在核糖体上完成的，水中的H来自于氨基和羧
基。
在缺氧的情况下，无氧呼吸在细胞质基质进行③过程，产生丙酮酸，也会发生脱
氢反应，并进一步产生乳酸。
答案：
C
7．一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2
的量如表所示。
下列叙述错误的是（ ）
氧浓度（%）
a
b
c
d
产生CO2的量（mol）
0.9
1.3
1.5
3.0
产生C2H5OH的量（mol）
0.9
0.7
0.6
0
A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6mol
C．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
解析：
如果无C2H5OH产生，只有CO2产生，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，如氧
气浓度为d时的呼吸方式。
如果产生的CO2和C2H5OH摩尔数相等，则说明酵母菌
只进行无氧呼吸，如在氧气浓度为a时的呼吸方式。
如果产生的CO2的摩尔数大于
C2H5OH的摩尔数，说明酵母菌同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式，如氧
气浓度为b和c的呼吸方式。
氧气浓度为b时，通过无氧呼吸产生的CO2为0.7摩尔，
剩余的0.6摩尔是有氧呼吸方式产生的，氧浓度为c时，用于酒精发酵的葡萄糖约为
67%。
答案：
C
8．（改编题）某研究性学习小组探究水稻在不同温度条件下光合作用强度的变化规律，在
获取有关实验数据后，他们绘制下列4种坐标图用来处理数据。
你认为最合理的坐
标图是（ ）
解析：
A选项坐标图用来处理数据时，能同时体现不同温度下的净光合作用强度和呼
吸作用强度的变化规律，从而反映不同温度下的真正光合作用强度的变化规律。
B选
项坐标图用来处理数据时，体现的是不同二氧化碳浓度下的净光合作用强度和呼吸作
用强度的变化规律。
C选项坐标图用来处理数据时，只体现不同温度下的净光合作用
强度的变化规律。
D选项坐标图用来处理数据时，体现的是不同二氧化碳浓度下的净
光合作用强度的变化规律。
答案：
A
9．（2010·南京模拟）某校生物兴趣小组用沉水性植物
水绵进行光合作用的实验。
将水绵浸没在加有适
宜培养液的大试管中，以人工白炽灯作为光源，
移动白炽灯调节其与大试管的距离，测定在不同
距离下水绵产生的气泡速率，其他条件不变，结
果如图所示。
下列相关叙述中不正确的是（ ）
A．b点的限制因素为光照强度
B．c点与a点的干重相比较，c点较a点低
C．a点时水绵能产生ATP的细胞结构只有线粒体和细胞质基质
D．如果培养液中缺乏Mg2＋，在同样情况下完成该实验，则a点应向左移
解析：
与光源的距离远近代表光照的强弱，限制b点上升的原因与光照距离有关。
就
植物而言，c点～a点一直在积累有机物，因此a点时的干重比c点时的多。
a点时光
合作用强度与呼吸作用强度相等，产生ATP的细胞结构除线粒体、细胞质基质外，
还有叶绿体。
缺Mg2＋将导致叶绿素合成量减少，从而使光合作用强度降低，为维持a
点（光合作用强度和呼吸作用强度相等），应提高光照强度来提高光合作用强度，a点
应向左移。
答案：
C
10．有人测定了甲、乙两种植物的叶片在不同温度条件下的光合速率和呼吸速率，并分
别与30℃时测定的数据比较，结果如图所示。
下列分析中不正确的是（ ）
A．温度超过40℃时植物甲的O2释放量下降
B．温度为55℃时植物乙不能积累有机物
C．植物乙比植物甲更耐高温
D．在47℃时植物甲的光合速率为0，表明植物甲死亡
解析：
本题以曲线图形式考查温度对不同植物光合作用和呼吸作用的影响，渗透获取
信息能力的考查。
从图示可知，随着温度的升高，不论光合速率还是呼吸速率，植物
甲均比植物乙先下降，说明植物乙比植物甲更耐高温。
温度超过40℃时植物甲的光合
速率下降，其O2释放量也随之下降。
在55℃时，植物乙的光合速率为0，即不能进
行光合作用，故其也不能积累有机物。
在47℃时，虽然植物甲的光合速率为0，但仍
能进行呼吸作用，说明植物甲未死亡。
答案：
D
11．（2010·深圳模拟）下图表示不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分
比。
下列正确的说法是（ ）
A．跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大
B．1500米跑时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相当
C．100米跑时，所需ATP主要由有氧呼吸产生
D．马拉松跑时，肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比为1∶1
解析：
由图中信息可知，跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越小；1500米跑时，
有氧呼吸与无氧呼吸供能相等，但是无氧呼吸消耗的葡萄糖远大于有氧呼吸消耗的葡
萄糖；100米跑时，所需ATP主要由无氧呼吸产生。
人体无氧呼吸不需要氧气，也不
产生CO2，而进行有氧呼吸时吸收的O2等于释放的CO2，因此，马拉松跑时，肌肉
细胞虽然既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，但是呼吸释放的CO2与吸收的O2之比
始终相等，为1∶1。
答案：
D
12．某同学研究甲湖泊中某深度生物的光合作用和有氧呼吸。
具
体操作如下：
取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包
以黑胶布，再包以铅箔。
用a、b、c三瓶从待测水体深度取
水，测定瓶中水内氧含量。
将a瓶、b瓶密封再沉入待测水
体深度，经24小时后取出，测两瓶中氧含量，结果如图所示。
则24小时内待测深
度水体中生物光合作用和有氧呼吸的情况是（ ）
A．24小时内待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是vmol/瓶
B．24小时内待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是kmol/瓶
C．24小时内待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是（k－v）mol/瓶
D．24小时内待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是（k－v）mol/瓶
解析：
c瓶是对照，a瓶和c瓶的差值能反映的是呼吸作用强度，b瓶和c瓶的差值
反映的是光合作用强度和呼吸作用强度的差，b瓶和a瓶的差值反映的是总光合作
用强度。
答案：
D
二、非选择题（共52分）
13．（18分）如图为成熟的绿色植物叶肉细胞内部分代谢图解，其中
①～⑤表示生理过程，A～E表示物质。
据图分析回答：
（1）在过程①中，细胞生成物质B的同时，还产生了________。
物质C从细胞外进入细胞内并参与过程③，如果物质C的供应
突然停止，ATP的含量变化是___________________________。
（2）过程②～⑤顺利进行都需要的有机物是
_______________________________________________________________________。
（3）物质E包括
_______________________________________________________________________。
（4）物质B参与过程⑤的场所是________。
如果物质B严重不足时，C6H12O6分解的
反应式为______________________________________________________________。
（5）Mg2＋是合成叶绿素的必需元素，Mg2＋通过细胞膜的方式为________，细胞外的
Mg2＋进入叶绿体至少穿过________层膜结构。
解析：
据图可知，图中各过程为：
①表示光反应，②表示C3的还原，③表示CO2
的固定，④表示有氧呼吸第一阶段，⑤表示有氧呼吸第二、三阶段；各物质为：
A
表示H2O，B表示O2，C表示CO2，D表示[H]和ATP，E表示[H]和丙酮酸。
在
光反应（①）过程中，发生了水的分解和ATP的合成，在生成B（O2）的同时，还产生
了[H]和ATP。
如果CO2的供应突然停止，则C3的合成量减少，C3还原过程消耗
的ATP减少，但同时光反应不受影响，因而ATP的合成量不变，所以，细胞内ATP
的含量升高。
图中过程②～⑤都需要在酶的催化下进行。
O2参与过程⑤（有氧呼吸
第三阶段），其发生场所是线粒体内膜。
如果氧气不足，细胞内发生无氧呼吸，葡萄
糖被氧化分解为酒精和CO2，同时释放少量能量。
Mg2＋以主动运输的方式通过细
胞膜，细胞外的Mg2＋进入叶绿体至少需穿过1层细胞膜和2层叶绿体膜共3层膜
结构。
答案：
（1）[H]（NADPH）、ATP 升高
（2）酶 （3）丙酮酸、[H] （4）线粒体内膜
C6H12O6
2C2H5OH＋2CO2＋能量 （5）主动运输 3
14．（14分）（2010·福建高考）东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的藻种之一，研
究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、
10.0，在黑暗中放置12h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组
氧气释放量并计算净光合速率。
将实验结果绘制成下图。
（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定________吸收量来计算净光合速
率。
（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组
pH分别调到_____________________________________________________________，
这是控制实验的________变量。
（3）若甲藻长时间处于pH10.0条件下，甲藻______（能、不能）正常生长繁殖，请据图
分析并说明原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH6.0～9.0。
但海水在该pH条件下，一般不会发生
赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水
的________有关。
解析：
（1）从图中看，净光合速率＝真正光合速率－呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量和二氧化碳的吸收量来计算净光合速率。
（2）黑暗环境中，甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液pH下降，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到原设定的pH，以保证实验的自变量达到原设定值。
（3）从图中看，当甲藻处于pH10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说甲藻合成的有机物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间处于pH10.0条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。
（4）赤潮是由于海水中的N、P等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象。
答案：
（1）CO2
（2）原设定的pH 自
（3）不能 因为长时间处于pH10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常
生长繁殖 （4）富营养化（N、P含量）
15．（20分）下图甲表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学
探究“影响植物光合速率的因素”的实验装置图。
试回答：
（1）图甲曲线中，当光照强度在W点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有
________________________________________________________________________。
（2）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变
的情况下，将温度调节到25℃，图甲曲线中X点将向________移动，Y点将向________
移动。
（3）利用图乙装置来探究“影响植物光合速率的因素”实验中，若在灯与广口瓶之间放
一隔热装置（假设对透光性无影响），这时我们可用这个装置来探究光照强度与光合速
率的关系。
________是自变量，可以通过改变广口瓶与灯的________来改变这一自变
量，也可通过变换灯管的功率来改变。
（4）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X。
有人推测根
部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。
他们做了如下实验：
从该植株上剪取大
小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶
片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系。
一段时间后，可以测得有关数据。
（注：
气孔导度越大，气孔开启程度越大。
）
①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以改正。
②方案完善后，测得有关数据，得到下表的结果。
分 组
测量指标
培养液中X的浓度/mol·m－3
5×10－5
5×10－4
5×10－3
叶片中X的浓度/
mol·g－1（鲜重）
2.47
2.97
9.28
叶片中的气孔导度/
mol·m－2·a－1
0.54
0.43
0.27
由此可以推测，随着培养液中X浓度的增大，植物光合作用强度________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
本题主要考查光合作用的相关知识，考查学生的理解、实验与探究、获取信息
等能力。
图甲X点表示细胞不进行光合作用，只进行呼吸作用；Y点表示呼吸速率与
光合速率相等，W点表示光合速率大于呼吸速率。
图甲显示的是30℃时的曲线，当
温度调至25℃时，光合作用加强，呼吸作用减弱。
（3）、（4）详见答案。
答案：
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体
（2）下 左 （3）光照强度 距离 （4）①a.样
本量太小。
应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”。
b.缺乏空白对
照。
应增加一个对照组，即将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中。
②降低 随着
培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，CO2吸收减少
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