专题光合作用和细胞呼吸Word下载.docx
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分析图丙中的过程要从两个方面进行:
一是环境条件相对稳定时,暗反应中的两个过程、光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态,由于一个C5对应着两个C3,所以C3含量要比C5高;
二是当环境条件突然改变时,如CO2浓度突然降低时,短时间内由于CO2固定过程减弱而C3的还原过程仍在进行,故C3含量降低而C5含量升高,但一段时间后,反应过程又达到一个新的平衡状态,所以C3含量不会一直下降。
3、(2018·
山东省菏泽市高三期末)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量,结果如图,则下列推论中正确的是( )
A.光照强度为0klx时,叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质
B.光照强度为1klx时,光合作用吸收的CO2多于呼吸作用释放的CO2
C.光照强度由5klx增强到7klx时,叶肉细胞中C3的合成速率增大
D.光照强度为10klx时,CO2浓度和色素含量是限制植物光合作用速率的主要外因
A.光照强度为0klx时,叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体,A错误;
B.表格中测得的CO2变化量是净光合作用,只要有光照,植物就进行光合作用,光照强度为1klx时,容器内CO2增多是因为呼吸作用大于光合作用,B错误;
C.光照强度由5klx增强为7klx时,二氧化碳的吸收量增加,因此叶肉细胞中C3化合物合成速率增大,C正确;
D.光照强度由8klx增强为10klx时,CO2量不变,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,二氧化碳量为主要的环境因素,限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等,D错误。
故选:
C。
4、(2018·
郑州模拟)有人把玉米和向日葵的叶片从植株上切下后,分别放在保持高湿度、充足光照的容器内(保持叶片的生活状态),叶片的含水量由于蒸腾作用而逐渐减少,然后测定叶片在水分亏缺情况下的相对光合作用强度,结果如下图所示。
据图分析,水分亏缺对光合作用产生影响的原因最可能是( )
A.水分亏缺直接影响植物的光合作用
B.水分亏缺对不同植物光合作用的影响程度和影响方式不同
C.水分亏缺影响光合作用是因为水分是光合作用的原料之一
D.水分亏缺影响光合作用主要是通过影响CO2进入叶内而起作用的
D
由图可知,在水分亏缺为30%和50%时,向日葵和玉米已分别停止光合作用;
植物所吸收的水分绝大部分用于蒸腾作用,可知水分亏缺对光合作用的影响不是原料水的不足(因为此时叶片的含水量是可以满足光合作用对水的需求的),而是光合作用的另一原料CO2(CO2主要通过气孔从外界获取,而水分亏缺会导致气孔关闭),结合玉米对CO2的利用效率高,可知水分亏缺主要是通过影响CO2进入叶内而影响光合作用的。
5、(2018·
吉林省辽源市高三期末)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( )
选项
应用
措施
目的
A.
种子贮存
晒干
降低自由水含量,降低细胞呼吸
B.
乳酸菌制作酸奶
密封
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C.
水果保鲜
零下低温
降低酶的活性,降低细胞呼吸
D.
栽种庄稼
疏松土壤
促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离子
A.A B.B C.C D.D
A.粮油种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,A正确;
B.乳酸菌是严格厌氧的微生物,所以整个过程要严格密封,B正确;
C.水果保鲜的目的既要保持水分,又要降低呼吸作用,所以低温是最好的方法,但温度不能太低,C错误;
D.植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程,需要能量和载体蛋白,植物生长过程中的松土,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸作用,从而为生根吸收矿质离子提供更多的能量,D正确。
6、如图表示在一定范围内,不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系,对其描述不正确的是( )
A.如果横坐标是CO2含量,则a为红光,b为白光
B.如果横坐标是CO2含量,则a为强光,b为弱光
C.如果横坐标是光照强度,a的CO2含量较高,b的CO2含量较低
D.如果横坐标是光照强度,a温度较适宜,b温度较低
A
如果横坐标是CO2含量,则相同的CO2含量时,植物对白光的吸收值大于红光,因此光合作用强度较大,即a为白光,b为红光。
7、已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃,如图曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。
若将温度调节到25℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移动分别是( )
A.a点上移,b点左移,m值增加
B.a点下移,b点左移,m值不变
C.a点上移,b点右移,m值下降
D.a点下移,b点不移,m值上升
根据题意和图示分析可知:
温度从30℃下降到25℃后,光合速率加快,呼吸速率减慢。
图中a点代表呼吸速率,现呼吸速率减慢,故a点上移;
b点代表光补偿点,即b点呼吸速率等于光合速率,由于呼吸速率减慢,光合作用加快,需要降低光合作用强度,才能够b点呼吸速率等于光合速率,故b点左移;
m代表最大净光合作用强度,由于降低温度后,导致光合作用强度增加,故m值增加。
8、(2016·
江苏卷)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是( )
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10mL提取液,研磨时一次性加入10mL乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失
B
应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;
即使菜叶剪碎不够充分,叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素,B项正确;
鲜菠菜中含有较多水分,因此不能为获得10mL提取液而一次性加入10mL乙醇,C项错误;
层析完毕后,叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失,D项错误。
9、(2017·
福建八县期中联考)甲图是细胞呼吸示意图,乙图是某细胞器结构示意图,下列说法中正确的是( )
A.①、②、④阶段均产生少量能量
B.水参与第④阶段的反应,该反应发生在乙图中的b处
C.人体细胞分解等量的葡萄糖,③阶段释放CO2的量是④阶段的1/3
D.①、⑤分别发生在乙图中的a、c处
无氧呼吸第二阶段(②③阶段)不产生能量,A错误;
有氧呼吸第二阶段(④阶段)发生在线粒体基质(乙图b)中,有水的参与,B正确;
人体细胞的无氧呼吸过程是①②,C错误;
①⑤分别表示有氧呼吸第一、三阶段,分别发生在细胞质基质和线粒体内膜,乙图中的a、c分别代表线粒体外膜和内膜,D错误。
10、(2017·
山东菏泽期中)下列关于植物呼吸作用的叙述正确的是( )
A.呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B.是否产生二氧化碳是有氧、无氧呼吸的主要区别
C.高等植物无氧呼吸过程中有[H]的积累,有氧呼吸过程中无[H]的积累
D.无氧呼吸过程同有氧呼吸一样每一阶段都有ATP生成
有氧呼吸过程中,呼吸作用的中间产物丙酮酸可通过线粒体双层膜,A正确;
植物体有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,B错误;
高等植物无氧呼吸过程和有氧呼吸过程中均无[H]的积累,C错误;
无氧呼吸的第一阶段有ATP的生成,第二阶段没有,D错误。
11、(2017·
吉林普高第二次调研)下图表示玉米种子在暗处萌发初期淀粉和葡萄糖含量的变化情况,在此环境中约经过20天左右幼苗死亡,并被细菌感染而腐烂。
下列分析正确的是( )
A.图中表示葡萄糖变化情况的曲线是乙
B.种子萌发过程中有机物总量的变化趋势为越来越少
C.在此环境下种子萌发过程中会发生光合作用和细胞呼吸
D.幼苗被细菌感染后,便没有CO2释放
玉米种子在暗处萌发初期,淀粉会不断水解为葡萄糖,导致淀粉的含量下降,葡萄糖的含量上升,因此图中表示葡萄糖变化情况的曲线是甲,A错误;
种子萌发过程中因细胞呼吸不断消耗有机物,所以有机物的总量越来越少,B正确;
在暗处,种子萌发过程中不会发生光合作用,但会发生细胞呼吸,C错误;
幼苗被细菌感染后,仍有CO2释放,D错误。
12、(2017·
湖南岳阳一模)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发,测得的气体量的变化结果。
下列说法正确的是( )
CO2释放量
O2吸收量
甲
12
乙
8
6
丙
10
A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸
B.在乙条件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比无氧呼吸多
C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体
甲条件下只释放CO2,不吸收氧气,进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸,不产生乳酸,A错误;
乙条件下消耗氧气的量为6,则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,无氧呼吸产生二氧化碳的量为8-6=2,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,消耗的葡萄糖中有氧呼吸和无氧呼吸相等,B错误;
丙条件下只进行有氧呼吸,但不能判断有氧呼吸强度达到了最大值,C错误;
乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体,D正确。
13、(2017·
湖北黄冈第一次调研)从叶绿体分离出类囊体膜并给予光照,发现能使DCPIP(二氯酚靛酚)溶液被还原并发生颜色变化,同时有氧气释放。
此实验证明( )
A.类囊体吸收光能后,产生O2和还原性物质
B.光合作用在类囊体上进行
C.光合作用的产物O2来自H2O,而不是CO2
D.类囊体上的光反应能产生O2,而暗反应使DCPIP被还原
根据题干信息分析,从叶绿体分离出类囊体膜并给予光照,发现能使二氯酚靛酚溶液被还原并发生颜色变化,说明类囊体吸收光能后产生了还原剂,又因为有氧气释放,说明产生了氧气,A正确。
14、(2017·
四川广元二模)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含有ATP合成
叶绿体内的[H]来自水的光解,[H]用于暗反应三碳化合物的还原,A正确;
线粒体内的[H]部分来自丙酮酸,用于有氧呼吸第三阶段,还原氧气生成水,B正确;
叶绿体产生的ATP只能用于暗反应,不能用于其他生命活动,C错误;
适宜光照下,植物叶肉细胞可以同时进行光合作用和细胞呼吸,所以可以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,D正确。
15、(2017·
河北唐山一模)下列关于光合作用和呼吸过程的叙述,错误的是( )
A.光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料
B.有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料
C.两者产生气体的阶段都有水参与
D.两者产生气体的阶段都与生物膜有关
光合作用光反应阶段的产物O2可为有氧呼吸第三阶段提供原料,A正确;
有氧呼吸第三阶段的产物H2O可为光合作用光反应阶段提供原料,B正确;
光合作用光反应可将H2O分解产生氧气,有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成二氧化碳,C正确;
光合作用光反应将H2O分解产生氧气的场所是类囊体薄膜,有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成二氧化碳的场所是线粒体基质,D错误。
16、(2017·
山东临沂一模)下图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中A~C表示相关物质。
有关分析错误的是( )
A.图中A为氧气,可部分释放到空气中
B.图中B为NADPH,外界CO2浓度升高时,B的含量暂时升高
C.该过程消耗的NADP+和C来自于叶绿体基质
D.该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中
水的光解产物是氧气和H+,若光合作用强度大于呼吸作用强度,氧气会部分释放到空气中,A正确;
图中B是在NADP+、H+和电子参与下形成的,为NADPH,当外界CO2浓度升高时,暗反应中生成的三碳化合物增多,则消耗的NADPH增多,导致NADPH的含量暂时降低,B错误;
叶绿体基质中,暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP+、ADP,C正确;
光合作用光反应过程中,将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中,D正确。
17、(2017·
四川绵阳二诊)在一定条件下某叶肉细胞内叶绿体和线粒体有关生理活动的叙述,正确的是( )
A.光照下叶绿体和线粒体直接为对方利用的物质有O2、CO2和葡萄糖
B.光照下两者在发生氧化反应时都释放能量供各项生命活动利用
C.若突然增加光照强度,则短时间内叶绿体中化合物C5比ADP先减少
D.若突然增加CO2浓度,则短时间内叶绿体中化合物C3比ADP先增加
细胞呼吸时线粒体能利用的底物是丙酮酸,不是葡萄糖,A错误;
光反应中产生的ATP只能提供给暗反应,B错误;
若突然增加光照强度,则短时间内产生的ATP和[H]增加,三碳化合物的还原加快,C3的还原消耗ATP,生成ADP和C5,则短时间内叶绿体中化合物C5与ADP同时增加,C错误;
若突然增加CO2浓度,二氧化碳的固定加快,C3先增多,C3还原消耗ATP生成ADP,则短时间内叶绿体中C3比ADP先增加,D正确。
18、(2017·
广东惠州第一次调研)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。
一段时间后,关闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
B.叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质,暗反应全过程都消耗ATP和[H]
C.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D.b点后叶肉细胞内没有有机物的合成
题图显示,Oa段叶肉细胞中含放射性的C3浓度上升,说明消耗的五碳化合物(C5)增多,所以C5浓度有所下降,A正确;
暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原,其中C3的还原需要消耗ATP和[H],B错误;
ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定,C错误;
b点后,在黑暗条件下,光反应不能进行,但之前还剩余部分的[H]和ATP,因此短时间内暗反应仍可进行,仍有部分有机物合成,D错误。
二、非选择题
1、(10分)(2017·
辽宁大连一模)在自然界中,洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。
不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。
研究人员采用无土栽培的方法,研究了低氧胁迫对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇含量,结果如下表所示。
请回答:
(1)黄瓜细胞产生丙酮酸的场所是________,丙酮酸分解产生乙醇的过程________(能/不能)生成ATP。
(2)由表中信息可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为________________,低氧胁迫下,黄瓜根系细胞________受阻。
(3)实验结果表明,品种A耐低氧能力比B强,其原因可基于下图(图为对上表中实验数据的处理)做进一步解释。
请在下图中相应位置绘出表示品种B的柱形图。
答案:
(1)细胞质基质 不能
(2)有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸
(3)
解析:
(1)丙酮酸是细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)第一阶段的产物,该过程的场所是细胞质基质。
丙酮酸分解产生乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段,此过程不能生成ATP。
(2)表中信息显示:
对于同一品种的黄瓜而言,低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇,且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下,而乙醇是无氧呼吸的产物,说明正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,低氧胁迫下,黄瓜根系细胞有氧呼吸受阻。
(3)将柱形图所示的品种A的丙酮酸或乙醇的含量与表中品种A在正常通气、低氧情况下的丙酮酸或乙醇的含量对比可推知:
柱形图所示的品种A的丙酮酸或乙醇的含量=低氧情况下丙酮酸或乙醇的含量-正常通气情况下的丙酮酸或乙醇的含量,所以在绘制表示品种B的柱形图时,图中品种B的丙酮酸的含量=0.34-0.19=0.15(μmol·
g-1),乙醇的含量=4.00-2.49=1.51(μmol·
g-1)。
相应的图形见答案。
2、(15分)(2017·
山东青岛一模)研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究,A组培养在完全培养液中,B组培养在缺Mg2+的培养液中,其他条件相同且适宜。
一段时间后,持续提供14C标记的CO2进行光合作用,然后检测并比较14C标记的有机化合物的量。
请回答下列问题。
(1)该实验的目的是_________________________________。
(2)B组14C标记的(CH2O)的量比A组低,原因是_________________________________________
_________。
(3)在检测过程中,发现6s后有十余种产物含有放射性,而0.5s内只发现一种产物含有放射性,这种产物最可能是________。
(4)实验中的“其他条件”主要是指________(至少答两项)。
若在实验过程中突然停止14CO2供应,则此时两组实验中14C5的含量均会__________,(CH2O)/C3比值会________。
(1)探究Mg2+对植物光合作用的影响
(2)缺少Mg2+不利于叶绿素的合成,光反应产生的[H]和ATP不足,C3的还原减少,形成(CH2O)减少
(3)C3
(4)温度、光照、pH等(答出两项即得分) 升高 升高
(1)该实验的自变量为镁离子,说明该实验的目的是探究Mg2+对植物光合作用的影响。
(2)由于缺少Mg2+不利于叶绿素的合成,导致光反应产生的[H]和ATP不足,C3的还原减弱,形成(CH2O)减少,所以B组14C标记的(CH2O)的量比A组低。
(3)根据题干信息提供14C标记的CO2进行光合作用,二氧化碳与五碳化合物反应,生成三碳化合物,0.5s内发现的唯一的含放射性的物质应该是三碳化合物。
(4)实验中的“其他条件”指的是无关变量,如温度、光照、pH等。
若在实验过程中突然停止14CO2供应,则生成的三碳化合物减少,消耗的五碳化合物也减少,导致两组实验中14C5的含量均升高,(CH2O)/C3比值也升高。
3、(15分)(2017·
广东惠州模拟)研究人员以甲、乙两地种源的某种树种为实验材料,研究不同水淹程度对该树种生长和光合作用的影响。
实验结果如下图表所示,请回答:
(实验时间为50天,下表为实验结束时测得的数据)
(1)从表中可知,耐涝性强的是________地种源树种。
(2)为测量该树种的呼吸速率,应将实验材料放置于________条件下。
若实验过程中呼吸速率恒定为3μmolCO2/(m2·
s),据图分析,乙地树种在轻度水淹20天的条件下,实际光合速率为________。
(3)请描述甲地树种的水淹程度和生物量增长率的关系______________________________________。
(4)实验第20天,乙地D组植株死亡,研究人员发现其浸没在水中的根系发黑,原因是__________________________。
(1)甲
(2)黑暗或无光或遮光 13μmolCO2/(m2·
s)
(3)甲地该树种随着水淹程度的增加,生物量增长率先增加后减少;
在轻度水淹下,生物量增长率达到最大
(4)根系长时间浸泡在水中,导致细胞进行无氧呼吸产生酒精,酒精有毒害作用使细胞死亡而发黑
(1)根据表格信息分析,随着水淹程度的增加,甲地的树干生长相对增长率先增加后减少,但水淹情况下的均大于正常浇灌情况下的,而乙地树种的树干生长相对增长率逐渐下降,甚至树种死亡;
甲地树种的生物量增长率先增加后减少,且下降的幅度比乙地小,所以耐涝性强的是甲地种源树种。
(2)为测量该树种的呼吸速率,应该排除光合作用的影响,所以应将实验材料放置于黑暗或无光或遮光条件下。
已知实验过程中呼吸速率恒定为3μmol
CO2/(m2·
s),则乙地树种在轻度水淹(B组)20天的条件下,实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=10+3=13[μmolCO2/(m2·
s)]。
(3)根据表格分析,甲地该树种随着水淹程度的增加,生物量增长率先增加后减少;
在轻度水淹下,生物量增长率达到最大。
(4)实验第20天,乙地D组植株死亡,是因为根系长时间浸泡在水中,导致细胞进行无氧呼吸产生酒精,酒精有毒害作用使细胞死亡而发黑。
4、(2018·
东北三省三校一模)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:
(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溢出叶片,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