届高考生物二轮复习课后加餐训练专题1细胞系统第3讲第2课时光合作用与细胞呼吸.docx

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届高考生物二轮复习课后加餐训练专题1细胞系统第3讲第2课时光合作用与细胞呼吸

第3讲细胞系统的功能——能量的供应和利用

第2课时　光合作用与细胞呼吸（难点增分课）

一、选择题

1．（2014·全国卷Ⅰ）正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是（　　）

A．O2的产生停止

B．CO2的固定加快

C．ATP/ADP比值下降

D．NADPH/NADP＋比值下降

解析：

选B　黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。

ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。

光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。

2．（2013·全国卷Ⅱ）关于叶绿素的叙述，错误的是（　　）

A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素

B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用

C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同

D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光

解析：

选D　镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。

3．（2014·海南高考）关于小麦光合作用的叙述，错误的是（　　）

A．类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应

B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高

C．进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原

D．净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长

解析：

选B　类囊体上产生的ATP可用于暗反应；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降；进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原；净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。

4．（2014·全国卷Ⅱ）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是（　　）

A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物

B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与

C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供

D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

解析：

选C　光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。

光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。

乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量主要是由有氧呼吸提供的。

病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。

5．（2015·安徽高考）下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。

下列叙述正确的是（　　）

A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能

B．CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类

C．被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5

D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高

解析：

选C　ATP为C3的还原提供能量，并将能量转移到（CH2O）等有机物中，CO2的固定不需要能量。

暗反应中，必须经过CO2的固定和C3的还原才能形成有机物。

在暗反应中，一部分C3经过一系列变化形成C5，一部分C3还原成（CH2O）等有机物。

在CO2供应不变的情况下，光照强度由强变弱时，光反应提供的[H]、ATP减少，导致C3还原过程减弱，但此时CO2的固定仍在进行，故短时间内C3含量上升，C5含量下降。

6．（2015·重庆高考）将下图所示细胞置于密闭容器中培养。

在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。

下列叙述错误的是（　　）

A．黑暗条件下，①增大、④减小

B．光强低于光补偿点时，①、③增大

C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变

D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大

解析：

选B　图示细胞为水稻叶肉细胞，在黑暗条件下、密闭容器中，该细胞不进行光合作用，只进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2，因此①增大、④减小。

光强低于光补偿点时，光合作用和细胞呼吸同时进行，但细胞呼吸强度大于光合作用强度，细胞吸收O2，放出CO2，此时在密闭容器中①增大、③减小。

光强等于光补偿点时，细胞呼吸强度等于光合作用强度，因此细胞吸收O2速度等于放出CO2速度，即②、③保持不变。

光强等于光饱和点时，光合作用强度最大，细胞光合作用吸收CO2速度大于细胞呼吸吸收O2的速度，因此②减小、④增大。

7．（2014·天津高考）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。

下列叙述正确的是（　　）

A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行

B．过程①产生的能量全部储存在ATP中

C．过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自H2O

D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同

解析：

选D　过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。

若题中所述细胞为真核细胞，则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程①②均发生在细胞质中；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中；过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自CO2，而不是H2O；过程①通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O，因此二者还原的物质不同。

8．（2015·福建高考）在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5（即RuBP）→2C3。

为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。

下列分析错误的是（　　）

A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质

B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行

C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法

D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高

解析：

选B　CO2＋C5（RuBP）―→2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。

RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。

CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。

对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪C元素的转移途径，这种方法是同位素标记法。

单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。

9．（2015·四川高考）在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。

下列分析正确的是（　　）

　　　　物种

指标

马尾松

苦槠

石栎

青冈

光补偿点　（μmol·m－2·s－1）　　　

140

66

37

22

光饱和点（μmol·m－2·s－1）

1425

1255

976

924

（光补偿点：

光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：

达到最大光合速率所需的最小光强）

A．光强大于140μmol·m－2·s－1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体

B．光强小于1255μmol·m－2·s－1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度

C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量

D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加

解析：

选D　光强大于140μmol·m－2·s－1，即光强大于马尾松幼苗的光补偿点，此时光合速率大于呼吸速率，故叶肉细胞产生的O2一部分进入线粒体，一部分释放到外界。

光强小于1255μmol·m－2·s－1，即光强小于苦槠幼苗光饱和点，此时光合速率随着光强增大而增大，故影响苦槠幼苗光合速率的环境因素主要是光强。

输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而不是生产者积累有机物的能量总和。

根据表格可知青冈的光补偿点较低，可判断青冈在弱光环境中具有优势，故随着林冠密集程度增大，森林中光照减弱，青冈的种群密度将增加。

二、非选择题

10.（2014·海南高考）某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如下图所示。

据图回答问题：

（1）在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是____________，其产物是______________。

（2）从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

（3）胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。

解析：

（1）分析题图，第12～24h期间，种子的O2吸收量很少，却释放很多CO2，表明此阶段呼吸方式主要为无氧呼吸。

豆科植物种子无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和CO2。

（2）第12h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，种子的干物质总量会下降。

（3）胚根长出后，O2吸收明显增多，这说明有氧呼吸速率明显提高。

答案：

（1）无氧　细胞质基质　CO2和乙醇

（2）减少　在此期间只有呼吸作用消耗有机物，没有光合作用合成有机物　（3）有氧

11．（2015·山东高考）油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。

（1）油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是________。

光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。

种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是________。

（2）下图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。

分析可知，第24天的果实总光合速率________（填“大于”或“小于”）第12天的果实总光合速率。

第36天后果皮逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而______________（填色素名称）的含量基本不变。

叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供给暗反应的________和________减少，光合速率降低。

（3）图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。

第36天，种子内含量最高的有机物可用________染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由____________转化而来。

解析：

（1）光合作用进行的场所是叶绿体。

种子细胞内的蔗糖浓度高于细胞外，说明蔗糖的跨膜运输方向为由低浓度到高浓度（逆浓度梯度运输），由此可知蔗糖的跨膜方式为主动运输。

（2）图甲中给出的是果实呼吸速率和净光合速率的柱形图，总光合速率为净光合速率＋呼吸速率，故第24天的果实总光合速率（6.5＋2＝8.5μmol8CO2·m－2·g－1）小于第12天的果实总光合速率（3.5＋6＝9.5μmolCO2·m－2·g－1）。

果皮变黄，是因为叶绿素被分解了，导致叶绿素含量减少，而类胡萝卜素含量基本不变。

叶绿素含量减少导致光反应减慢，导致供给暗反应的ATP和[H]减少，进而导致光合速率降低。

（3）据图乙可知，第36天含量最高的有机物为脂肪，脂肪可以用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液进行检测；可溶性糖和淀粉减少的同时脂肪在增加，可推知脂肪是由可溶性糖和淀粉转化而来的。

答案：

（1）叶绿体　主动运输　

（2）小于　类胡萝卜素（或：

叶黄素和胡萝卜素）　[H]（或：

NADPH）　ATP（注：

两空可颠倒）　（3）苏丹Ⅲ（或：

苏丹Ⅳ）　可溶性糖和淀粉

12．（2015·北京高考）研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2