金版教程高考生物大二轮复习 第一编 专题整合突破 专题2 细胞的代谢 第2讲 光合作用与细胞呼吸.docx

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金版教程高考生物大二轮复习第一编专题整合突破专题2细胞的代谢第2讲光合作用与细胞呼吸

专题2细胞的代谢第2讲光合作用与细胞呼吸

1．[2015·天津七校联考]蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色。

某兴趣小组探究了水溶性物质M对光反应的影响，实验过程及结果如下表所示，对实验分析错误的是（　　）

A.实验乙、丁中Y物质是加入了细胞等渗溶液2mL

B．用细胞等渗溶液取代清水配制M溶液的目的是维持叶绿体的正常形态

C．本实验说明物质M和一定范围内增大光照强度都能促进光反应的进行

D．蓝色消失是因为光反应产生了[H]，实验过程中能观察到气泡持续产生

答案　D

解析　乙和丁作为对照和实验组的差别就应该是无M溶液，所以加入的物质是细胞等渗溶液2mL，A正确；叶绿体只有两层膜结构，放在清水里会造成叶绿体吸水涨破，B正确；光照强度降低，蓝色消失的时间延长，加入物质M的实验组比对照组蓝色消失的时间长，说明物质M和一定范围内增大光照强度都能促进光反应的进行，C正确；蓝色消失是由于被光反应所产生的[H]还原，无法证明气泡是否产生，D错误。

2．研究者探究不同光强（即光照强度）条件下，两种不同浓度CO2对某种蓝藻生长的影响，结果如下图所示。

下列关于实验的叙述，不正确的是（　　）

A．“●”和“▲”分别表示高浓度和低浓度CO2下的测量结果

B．若相同条件下测量O2释放量，可得到相似的实验结果

C．低光强时，不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著

D．高浓度CO2时，不同的光强对干重增加的影响不显著

答案　D

解析　由图可知在相同光照强度下，“●”的光合作用强度比“▲”高，二氧化碳浓度也是限制光合作用的一个重要因素，同等光照强度，二氧化碳浓度越高，光合作用强度也较大，所以“●”和“▲”应分别表示高浓度和低浓度CO2下的测量结果，故A正确。

光照强度也可以用氧气的释放量来表示，故B正确。

低光强下，由图可知不同的二氧化碳浓度对干重增加的影响不显著，而高光强下高浓度的二氧化碳对干重增加的影响显著，故C正确、D错误。

3．[2015·江西一模]酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧时，无氧呼吸会受到抑制，导致酒精产生停止。

直接决定酒精产生与否的反应及其场所是（　　）

A．葡萄糖＋O2→丙酮酸，细胞质基质

B．丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]，线粒体基质

C．[H]＋O2→H2O，线粒体内膜

D．酒精＋O2→CO2，细胞质基质

答案　C

解析　直接决定酒精产生与否在于氧气是否充足，而氧气所参与的反应是在线粒体内膜完成有氧呼吸的第三阶段。

4．[2015·岳阳质检]下图表示绿色植物细胞部分结构中的某些代谢过程，图中①～⑦代表各种物质。

有关叙述与事实不符的是（　　）

A．在有光的条件下，图中物质⑥可由⑤分解而来

B．图中④代表的是细胞生命活动可直接利用的一种能源物质

C．若该绿色植物长时间处于黑暗状态，则图中①→②→①的循环不能进行

D．进入相应结构的物质⑦中可能包含有图中的物质⑥

答案　B

解析　⑥是氧气，⑤是水，⑤→⑥是在类囊体膜上的水的光解过程；③可以代表ATP，光反应所产生的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，B错误；若该绿色植物长时间处于黑暗状态，没有光反应所产生的[H]和ATP，暗反应无法进行；能进入线粒体的有丙酮酸、水和氧气。

5．[2015·安庆五校联考]将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物光合作用吸收的CO2总量与呼吸作用CO2的释放量为指标，实验结果如下表所示。

下列对该植物数据表格分析正确的是（　　）

温度（℃）

20

25

30

35

40

45

光照下CO2

吸收总量（mg/h）

1.00

1.75

2.50

3.25

3.75

3.50

黑暗中CO2

释放量（mg/h）

0.50

0.75

1.00

1.50

2.25

3.00

A．昼夜不停地光照，温度为20℃时该植物不能生长

B．昼夜不停地光照，温度为45℃时，最有利于有机物的积累

C．每天交替进行12小时光照12小时黑暗，温度均保持在45℃条件下，能正常生长

D．每天交替进行12小时光照12小时黑暗，温度均保持在35℃条件下，能正常生长

答案　D

解析　光照下CO2吸收总量反映的是净光合作用，昼夜不停光照，温度为20℃时净光合大于0，植物能生长；昼夜不停地光照，40℃时，净光合作用最强，积累有机物最多；每天交替进行12小时光照12小时黑暗，温度均保持在45℃条件下，呼吸作用释放的二氧化碳总量为3×24＝72；光合作用消耗的二氧化碳总量为3.5×12＝42，植物不能生长；每天交替进行12小时光照12小时黑暗，温度均保持在35℃条件下，呼吸作用释放的二氧化碳1.5×24＝36，光合作用消耗的二氧化碳是3.25×12＝39，植物能正常生长。

6．[2015·武汉模拟]为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（　　）

A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

答案　B

解析　为了排除本来空气中的氧气的干扰，所以要求整个装置是无氧状态，这样才可以以好氧细菌的聚集地来确定叶绿体是否放出氧气；叶绿体在进行光合作用的时候才能够放出氧气，故需要设置叶绿体进行光合作用，而植物进行光合作用的必要条件是光照和以CO2做原料，故答案是B。

7．[2015·冀州模拟]下列关于光合作用的叙述，错误的是（　　）

A．光反应阶段不需要酶的参与

B．暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗

C．光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗

D．光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能

答案　A

解析　光合作用的光反应阶段需要酶的参与。

8.现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。

在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/（dm2·h）。

下列说法正确的是（　　）

A．该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度

B．（m2－m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量

C．m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小

D．m1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小

答案　A

解析　m1和m2只是表示某时刻被截取的部分的质量，而净光合作用和呼吸作用的大小是指一段时间内叶片质量的变化量。

设A、B两部分在实验前的干重为x，则m2－x表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小，x－m1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小，实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度。

因此m2－x＋x－m1＝m2－m1，该值表示B叶片被截取的部分在光照时间内光合作用制造的有机物总量，即实际光合作用强度。

9．[2015·太原模拟]某细胞器内的生物膜上正在不断消耗来自大气中的一种气体，下列有关说法正确的是（　　）

A．该气体的消耗在有光和无光条件下都能进行

B．该细胞器内含有能吸收、传递和转化光能的色素

C．消耗该气体的生理过程，不受光照强度和温度等环境因素的影响

D．能发生题中所述的生理过程的细胞，一定是能进行光合作用的植物细胞

答案　A

解析　细胞器中有生物膜结构，可见该细胞是真核细胞。

消耗来自大气中的气体，应该立刻会对应到O2和CO2。

其中O2在线粒体内膜上消耗，而CO2在叶绿体基质中被消耗。

对应题干，该气体是O2，A项正确；线粒体上不含光合作用色素，B项错误；光照强度不直接影响有氧呼吸，影响氢与O2结合的主要环境因素是温度，C项错误；能进行有氧呼吸的细胞不一定是能进行光合作用的细胞，D项亦错误。

10．下列关于如图曲线的叙述，正确的是（　　）

A．曲线a、b分别表示呼吸速率和真光合速率与温度的关系，自然条件若温度长期处于P点，该植物能正常生长

B．如果曲线a、b分别代表酶促反应速率与底物或酶浓度的关系，则a对应的横坐标是底物浓度

C．曲线b可表示在适宜环境条件下，叶肉细胞中叶绿素a的含量与光合速率的关系

D．如果曲线a、b代表物质穿膜运输不同方式的运输速率与被转运物质浓度之间的关系，曲线b代表的运输方式只在有氧时发生

答案　C

解析　A项中，自然条件下，若温度长期处于P点（光合作用强度＝呼吸作用强度），该植物不能正常生长。

B项中若a对应的是底物浓度，则酶浓度应足够大。

D项中曲线b代表的是主动运输或协助扩散，若为主动运输，无氧呼吸也可提供能量；若为协助扩散，不需要消耗能量，有氧无氧均可。

11．[2015·安徽十校联考]下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是（　　）

A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组

B．若向A瓶和B瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则E瓶内的溶液会变黄

C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率

D．实验前先将葡萄糖溶液煮沸的目的是除去CO2

答案　C

解析　本题考查“探究酵母菌的呼吸方式”实验。

该实验两装置为相互对照；B中含有酵母菌无氧呼吸产生的酒精，加入酸性重铬酸钾溶液后溶液呈现灰绿色，B错误；实验前先将葡萄糖溶液煮沸的目的是除去杂菌。

12．[2015·合肥质检]对某植物在不同环境条件下氧气的吸收量和释放量进行测定，结果如下表：

下列对结果的分析不合理的是（　　）

A．在5klx光照条件下5小时，10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时多2.5mg

B．在20℃时，分别用10和5（klx）光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量前者比后者多30mg

C．在10℃、10klx光照4.8小时后，转入20℃黑暗环境19.2小时，氧气变化量为0

D．该试验的自变量是光照强度、温度和光照时间，二氧化碳浓度等属于无关变量

答案　D

解析　本题考查光合作用和细胞呼吸的相关计算。

在5klx光照条件下5小时，10℃时光合作用产生的O2总量是（3.0＋0.5）×5＝17.5mg,20℃时光合作用产生的O2总量是（2.0＋1）×5＝15，因此10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时多2.5mg；在20℃时用10klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量为10×5－14×1＝36mg，在20℃时用5klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量为10×2－14×1＝6，故氧气增加量前者比后者多30mg；在10℃、10klx光照4.8小时后，转入20℃黑暗环境19.2小时，氧气变化量为4.0×4.8－19.2×1＝0；该试验的自变量是光照强度和温度，二氧化碳浓度等属于无关变量。

13．[2015·广东六校联考]为研究CO2浓度对针叶树光合作用的影响，研究人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗，盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2浓度为400和700μmol·mol－1的气室内，利用仪器测定了各树种的相关数值（光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照辐射强度，光饱和点表示光合速率开始达到最大时的光照辐射强度），结果如下表。

下列叙述不正确的是（　　）

A.随着环境中CO2浓度的升高，三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点

B．当环境CO2浓度为400μmol·mol－1时，长白落叶松有机物积累量最多

C．随着环境中CO2浓度的增加，最大净光合速率增加幅度最大的是红松

D．从光饱和点的变化推测，CO2浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高

答案　C

解析　本题考查光合作用及相关计算。

读表中数据知随CO2浓度升高，三种植物达到光补偿点时的光照辐射强度均降低；CO2为400μmol·mol－1时，长白落叶松的最大净光合速率最大即为5.7，有机物的积累量最多；从光合产量上看，CO2浓度增高，会提供更多的原料进行暗反应，提高最大光合速率；读表可知最大净光合速率增加幅度最大的是红皮云杉，增加了3.71μmolCO2m－2·s－1。

14．[2015·金版原创]如图表示不同条件下苹果果肉细胞呼吸强度的变化情况。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．该图表明苹果果肉细胞能进行光合作用

B．光照对苹果果肉细胞呼吸有抑制作用

C．低温、光照条件下更有利于贮存苹果果实

D．苹果果肉细胞产生CO2的场所可能是线粒体和细胞质基质

答案　A

解析　因为果肉细胞无叶绿体，不能进行光合作用，A项错误；通过对比该图可以说明光照对苹果果肉细胞呼吸有抑制作用，B项正确；低温、光照条件下果肉的呼吸强度更低，更有利于贮存苹果果实，C项正确；如果果肉细胞既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，则产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质，D项正确。

15．将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予一定的光照后小室中的CO2浓度如图1所示。

图2表示给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量。

据此分析下列说法错误的是（　　）

A．由图1可知，A、B植物叶片的光合作用强度受CO2浓度的影响

B．A植物在第5min时，光照突然降低而其他条件不变，C3的合成速率最后将减小

C．由图2可知，当光照强度为bklx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率是7mg/（m2·h）

D．若每日光照12小时，给予的光照强度为mklx（a

答案　D

解析　由图1可知，A、B植物叶片的光合作用强度表现出不同，说明光合作用强度受CO2浓度的影响，A项正确；A植物在第5min时，CO2浓度还较高，突然降低光照，C3含量会上升，由于[H]和ATP的产生减少，影响光合作用过程，最终导致C3的合成速率减小，B项正确；当光照强度为bklx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率是6＋1＝7mg/（m2·h），C项正确；B植物在光照强度为mklx（a

16．[2015·宝鸡九校联考]为探究环境因素对植物某些生理作用的影响，研究人员用密闭装置对生长状态一致的玉米植株进行分组实验，结果如下表：

实验编号

1

2

3

4

光照强度（lx）

1000

1000

1000

1000

温度（℃）

10

20

30

40

开始时CO2的相对量

5.0

5.0

5.0

5.0

12h后CO2的相对量

4.5

3.5

1.9

2.0

请分析回答：

（1）本实验的课题涉及到的无关变量有_________等（至少列举2个）。

（2）在以上研究过程中净光合作用量最大的是第________组，原因是______________。

（3）若将密闭装置放在黑暗中进行同样实验，发现12h后CO2的相对量均超过5.0，原因是

______________________________________________________。

（4）玉米植株处于20℃的黑暗环境中12h后CO2的相对量是5.4，则第二组装置中植株光合作用固定CO2的相对量为________。

答案　

（1）玉米植株生长状态、光照强度均为1000lx、密闭装置的容积、开始时CO2的相对量

（2）3　此温度条件下，CO2实验前后含量差值最大

（3）黑暗中植株只进行呼吸作用，释放了CO2　（4）1.9

解析　本实验自变量是温度，其他的都是无关变量，图中涉及到的有光照强度、开始时二氧化碳的相对量。

第三组二氧化碳的减少量最多，净光合作用最大。

黑暗环境中植物进行细胞呼吸，最终使二氧化碳的含量上升。

玉米处于20℃的黑暗环境中12h后CO2的相对量是5.4，则12h的呼吸作用为0.4；20℃时净光合速率为1.5，总光合速率为1.9。

17．[2015·江西联考]图1表示某植物叶肉细胞内的物质转化过程，图2装置中的甲、乙、丙三只广口瓶容积均为500mL，在乙瓶中用溶液培养法培养一株该植物（实验在恒温条件下进行，乙瓶中的植物及培养液的体积忽略不计，假设该植物呼吸作用利用的有机物只有葡萄糖）。

请据图分析并回答下列问题：

（1）叶绿体中增大膜面积的结构是________，线粒体中增大膜面积的结构是________。

（2）图1中在叶绿体膜上发生的生理过程是________，在人体细胞内能发生的是________过程，有ATP产生的是________过程（均填图中字母）。

（3）为检测图2装置中该植物的光合作用速率，关闭A打开B，先将装置置于黑暗环境中1小时，检测丙瓶内气体，发现氧气浓度下降了3%，则丙瓶内气体体积________（增加/减小/基本不变）。

再给予装置1小时适宜光照，检测丙瓶内气体，发现氧气浓度比初始状态上升了7%。

假如该植物合成的有机物全部为葡萄糖，则这1小时内该植物光合作用共产生氧气________mL。

打开A，从甲瓶的“取样品活塞”处抽取气体，直到将整个装置中的全部气体抽尽，得到的气体与实验前相比大约相差________mL。

（4）若乙瓶中通入18O标记的氧气，一段时间后检测叶片葡萄糖中________（可能/不可能）有18O标记。

答案　

（1）基粒（或类囊体）　嵴

（2）c　bd　bcd

（3）基本不变　130　130

（4）可能

解析　a表示光合作用暗反应，b过程表示细胞呼吸第二阶段，c表示水的光解，d表示有氧呼吸的第三阶段。

黑暗环境中关闭A打开B，丙瓶内氧气浓度下降了3%，乙丙两容器容积相同，并且相通，所以呼吸作用共消耗了30mL氧气，1小时光照，氧气浓度比初始状态上升了7%，净光合作用为100mL氧气，总光合作用为130mL。

打开A，从甲瓶的“取样品活塞”处抽取气体，直到将整个装置中的全部气体抽尽，甲瓶中KOH吸收装置中的二氧化碳，与实验前相比少吸收的正好是光合作用消耗掉的二氧化碳130mL。

18．[2015·陕西五校联考]光合作用和细胞呼吸是植物体的重要生理功能，请据图分析回答下列问题：

（1）在甲图的叶绿体中物质Ⅰ是_________，乙图中的物质Ⅳ通常是________。

与乳酸菌的发酵相比，图乙中呼吸过程中特有的步骤是________（填数字）。

②过程的发生场所是________。

（2）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图丙装置的烧杯内加入_______________________，水柱的高度变化表示的是_______（总光合速率/净光合速率），此时光照强度属于________变量。

若要用该装置研究CO2浓度对光合作用的影响，烧杯内应加入________。

（3）若用丙装置来测定温度对植物的呼吸速率的影响，烧杯中应该加入试剂________，还要将装置________处理。

为了排除无关变量对实验结果的干扰，需设置对照组，对照组与实验组的区别是

______________________________________________________。

答案　

（1）[H]　葡萄糖　②③　线粒体基质

（2）CO2缓冲液或NaHCO3溶液　净光合速率　无关　（一系列浓度梯度）NaHCO3溶液

（3）NaOH溶液　遮光　死植物，其他条件相同

解析　

（1）甲图的叶绿体中物质Ⅰ是光反应产生的[H]，Ⅱ是氧气，Ⅲ是二氧化碳，乙图中的物质Ⅳ通常是葡萄糖，Ⅴ是[H]，Ⅵ是氧气，Ⅶ是二氧化碳；与乳酸菌的发酵相比，图乙中呼吸过程中特有的步骤是发生在线粒体中的②③过程，②过程发生场所是线粒体基质。

（2）探究温度对光合作用的影响，温度是唯一的自变量，因此图丙装置中CO2和光照强度均为无关变量，烧杯内加入CO2缓冲液或NaHCO3溶液，以保持CO2的浓度平衡；水柱的高度变化表示的是光合作用的氧气净释放量，即净光合速率。

若要用该装置研究CO2浓度对光合作用的影响，烧杯内应加入（一系列浓度梯度）NaHCO3溶液，以提供不同浓度的CO2。

（3）若用丙装置来测定温度对植物的呼吸速率的影响，烧杯中应该加入NaOH溶液，以吸收装置内及呼吸作用产生的CO2，同时还要将装置遮光处理，以避免光合作用产生氧气，干扰实验结果；为了排除无关变量对实验结果的干扰，需设置加入死植物的同样装置作为对照组。