高考生物艺考生大二轮总复习 上篇 专题二 细胞的.docx

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高考生物艺考生大二轮总复习上篇专题二细胞的

第4讲细胞呼吸与光合作用

一、选择题

1．下图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析不正确的是（　　）

A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先光反应产生[H]，然后用于暗反应C3还原

B．③→⑤依次在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行

C．不能产生[H]的过程有②④⑤

D．能产生ATP的过程有①③④⑤

解析：

D　[[H]经①→②转移到葡萄糖，表示光合作用过程，首先光反应阶段产生[H]，然后用于暗反应过程中三碳化合物的还原，A正确；③→⑤过程表示有氧呼吸，其三个阶段分别发生于细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，B正确；图中显示②④⑤利用[H]产生了其他化合物，并不产生[H]，C正确；能产生ATP的过程有①③⑤，而④是无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，D错误。

]

2．下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是（　　）

A．利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程中，发酵液中能够产生气泡

B．稻田需要定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而变黑、腐烂

C．破伤风是破伤风杆菌引起的，破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖

D，作物种子贮藏前需要晒干，主要是为了减少结合水以抑制细胞呼吸

解析：

A　[酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，A正确；水稻幼根会因缺氧进行无氧呼吸产生酒精而变黑、腐烂，B错误；破伤风杆菌是专性厌氧菌，只能进行无氧呼吸，容易在伤口深处繁殖，C错误；作物种子在贮藏前需要晒干，使其散失大量自由水，以抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，D错误。

]

3．如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。

下列有关叙述中不正确的是（　　）

A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质

B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强

C．低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实

D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关

解析：

C　[番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，A正确；计算“8℃时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”与“15℃时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”，比较二者可知，B正确；图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于番茄果实的储存，C错误；温度降低会使与呼吸作用有关的酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D正确。

]

4．在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和[H]的产生过程，如图所示（e－为负电子）。

下列分析正确的是（　　）

A．完成过程①需要叶绿体色素和酶的共同作用

B．过程②发生在类囊体膜上并存在能量的转换

C．NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应

D．自养生物细胞的过程①②均发生在叶绿体中

解析：

B　[过程①是水在光下分解，需要叶绿体色素分子吸收的光能，但不需要酶的催化，A错误；过程②表示NADPH的形成，发生在类囊体膜上并将色素分子吸收的光能转变成活跃的化学能储存起来，B正确；NADPH进入叶绿体基质并参与C3的还原反应，C错误；自养生物蓝藻为原核生物，没有叶绿体，因此自养生物细胞的过程①②不一定是在叶绿体中进行的，蓝藻是自养生物其细胞内无叶绿体，D错误。

]

5．迁移率是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，也可用于各种色素的鉴定，迁移率＝色素移动距离/溶剂移动距离。

下表是叶绿体中各种色素的层析结果（部分数据），下列相关叙述错误的是（　　）

溶剂移动

距离

色素1移

动距离

色素2移

动距离

色素3移

动距离

色素4移

动距离

实验组1

7.8

1.9

实验组2

8.2

1.5

实验组3

8.0

1.4

平均移

动距离

8.0

7.6

0.8

迁移率

0.95

0.53

0.10

A.可用菠菜等绿叶蔬菜的叶片作为该实验的材料

B．色素3是叶绿素a，其迁移率为0.2

C．色素4随层析液在滤纸条上的扩散速度最快

D．色素2在滤纸条上移动的距离大约是4.2

解析：

C　[提取与分离色素的实验可用含色素较多的菠菜叶作为实验材料，A正确。

溶剂的平均移动距离为8.0，色素2的平均移动距离为0.53×8.0＝4.24，色素3的平均移动距离为（1.9＋1.5＋1.4）/3＝1.6，依据色素平均移动距离知：

色素1、色素2、色素3、色素4分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b；叶绿素a的平均移动距离为1.6，其迁移率为0.2，B、D正确。

色素4表示叶绿素b，根据纸层析法原理“四种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的扩散速度快”，结果是色素1胡萝卜素的扩散速度最快，C错误。

]

6．白天用H

O浇花草，周围空气中会出现18O，H

O中的18O进入CO2的途径是（　　）

A．经光反应进入O2，再经有氧呼吸第二阶段进入CO2

B．经暗反应进入（CH2O），再经有氧呼吸第二阶段进入CO2

C．经暗反应进入（CH2O），再经有氧呼吸第一阶段进入CO2

D．直接经有氧呼吸第二阶段进入CO2

解析：

D　[H2O既是光合作用的原料，又是光合作用的产物，在光合作用过程中，CO2＋H2O

（CH2O）＋O2。

其中，H2O中的O经光反应阶段进入O2，O2参与有氧呼吸第三阶段生成H2O。

在细胞呼吸过程中，H2O参与有氧呼吸的第二阶段，H2O中的O经过转化进入CO2中。

]

7．将叶绿体悬浮液置于适宜光照下，一段时间后发现有氧气放出。

下列相关说法正确的是（　　）

A．可测定叶绿体悬浮液的净光合速率

B．向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液后[H]的含量下降

C．突然改用等强度红光照射C3含量上升

D．改变悬浮液中pH对氧气释放无影响

解析：

B　[题干中的关键信息是叶绿体悬浮液，这里只考虑光合作用，没有细胞呼吸，也就涉及不到净光合速率，而测得的数据是真正光合速率，A错误；向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液能提供暗反应所需的CO2，暗反应加速使光反应的产物[H]和ATP消耗更快，所以[H]含量下降，B正确；将适宜光照（白光）突然改用等强度红光照射，会使能被色素吸收利用的有效光增加，光反应速率上升，产生更多[H]和ATP，使C3还原加快，C3含量下降，C错误；改变悬浮液中pH会影响光合作用有关酶的活性，从而影响光反应的速率，氧气释放速率也会受到影响，D错误。

]

8．如图表示光合作用和细胞呼吸的部分过程，相关叙述错误的是（　　）

A．X物质表示C3，②过程除需[H]外，还需要光反应提供的ATP

B．③④过程中产生的[H]与图中的[H]不同

C．③④过程发生在线粒体中，④过程需要水的参与

D．植物的同一个细胞中可以同时发生①②③④⑤过程

解析：

C　[C3的还原需要光反应提供的[H]（NADPH）和ATP，A正确；有氧呼吸的第一、二阶段均会产生[H]（NADH），光合作用的光反应阶段也会产生[H]（NADPH），两者不同，B正确；③过程发生在细胞质基质中，④过程发生在线粒体基质中，C错误；光照条件下，在植物的叶肉细胞中可同时发生光合作用和细胞呼吸，D正确。

]

9．（2020·高三衡水联考）研究人员在相同且适宜温度条件下分别测定了两个作物品种S1、S2的光饱和点（达到最大光合速率所需的最小光照强度）。

当增加环境中CO2浓度后，测得S1的光饱和点没有显著改变，S2的光饱和点显著提高。

下列叙述错误的是（　　）

A．S1的光饱和点不变，可能是原条件下光反应产生的[H]和ATP不足

B．S1的光饱和点不变，可能是原条件下CO2浓度未达到饱和

C．S2的光饱和点提高，可能是原条件下光反应产生的[H]和ATP未达到饱和

D．S2的光饱和点提高，可能是原条件下CO2浓度不足

解析：

B　[增大CO2浓度后，暗反应速率提高，需要消耗光反应产生的[H]（NADPH）和ATP，因此光饱和点升高。

当增加环境中CO2浓度后，S1的光饱和点没有显著改变，说明原条件下光反应产生的[H]和ATP不足。

而S2的光饱和点显著提高，说明原条件下光反应产生的[H]和ATP未达到饱和或CO2浓度不足。

]

10．下列关于细胞代谢的叙述，正确的是（　　）

A．甲图曲线e说明叶绿素能吸收紫外光，而不能吸收红外光

B．乙图中的O2浓度为n时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等

C．若提高丙图b点对应的温度，植株CO2的吸收量一定会有所增加

D．若丁图曲线a表示植物总光合作用，则两曲线的交点表示有机物积累量为0

解析：

D　[甲图曲线e说明类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，紫外光和红外光都是不可见光，不能被光合作用利用，A错误；乙图中的O2浓度为n时，O2吸收量与CO2释放量相对量之比为1∶2，说明此时细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相对量之比为1∶3，B错误；温度通过影响酶的活性而影响细胞代谢。

若提高丙图b点对应的温度，植株CO2的吸收量可能增加，也有可能减少，C错误；若丁图曲线a表示植物总光合作用，则两曲线的交点表示总光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此有机物积累量为0，D正确。

]

二、非选择题

11．下图为某生物兴趣小组利用大棚探究不同光照强度对桃树叶片光合作用影响的日变化曲线，实验期间分别于11h和15h打开和关闭通风口。

请回答下列问题：

CK组：

自然光照（相对透光率为100%）

T1组：

一层黑色遮阳网（相对透光率为30.0%）

T2组：

两层黑色遮阳网（相对透光率为10.5%）

（1）进行实验时，大棚覆盖的塑料薄膜应选用________（填颜色）；实验通过改变__________来设置不同的弱光环境，该实验的自变量是__________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）图中10～11h，限制各组光合速率的主要因素是

________________________________________________________________________

；此时实验组若除去黑色遮阳网，短时间内C5的含量将__________（填“增加”“基本不变”或“减少”）。

17h，T2组叶肉细胞光合作用强度__________（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸强度。

（3）CK组、T1组、T2组的净光合速率分别于12h、13h、14h再次下降的原因可能是________________________________________________________________________

________。

若要证明上述推测成立，还需要测量细胞间CO2浓度和大棚CO2浓度，只有当净光合速率下降时，细胞间CO2浓度的变化趋势为________（填“上升”“下降”或“不变”），同时大棚CO2的浓度与细胞间CO2的浓度的比值__________（填“上升”“下降”或“不变”）时，才能说明上述推测成立。

答案：

（1）无色（透明）　黑色遮阳网的层数　光照强度、时间　

（2）CO2浓度（或CO2含量）　增加　大于

（3）大棚内温度升高，引起气孔关闭（气孔导度下降），光合速率下降　下降　上升

12．如图表示适宜光照条件下，水稻叶肉细胞的叶绿体中部分物质转化的示意图。

据图回答下列问题：

（1）甲代表的物质来源于_________________________________________________（物质）。

（2）植物缺Mg时，首先受限的是图中过程__________，原因是________________________________________________________________________。

（3）将植物置于密闭玻璃容器内，给予适宜的光照、温度条件，一段时间后，首先受限的是图中过程________，进而导致光合速率下降。

伴随过程②同时进行的物质变化还有________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）甲代表的是H＋来自于水的光解。

（2）Mg是组成叶绿素的重要元素，缺Mg时会影响叶绿素的合成，进而影响光反应中水的光解、ATP和NADPH的合成。

（3）将植物置于密闭玻璃容器内，随着光合作用的持续进行，容器内二氧化碳含量逐渐减少，首先会抑制暗反应的进行，由于C3含量减少，进而会影响[H]的消耗。

过程②应属于暗反应过程中C3的还原，需要ATP供能，NADPH供氢。

答案：

（1）水　

（2）①　Mg是组成叶绿素的重要元素，缺乏时会影响光反应（或水的光解），进而影响NADPH的合成　（3）②　ATP水解生成ADP和磷酸、C3接受ATP释放的能量被[H]还原生成C5和（CH2O）

13．如图所示为绿色植物叶肉细胞内碳元素的转移路径。

回答下列问题：

CO2

三碳化合物甲

C6H12O6

三碳化合物乙

CO2

（1）图中进行过程①②的场所依次是__________，过程③④一定有能量释放的是__________（填序号）。

（2）图中②过程合成的葡萄糖__________（填“能”或“不能”）在线粒体内被分解，从酶的角度分析，理由是_____________________________________________________________。

（3）将一株绿色植物置于二氧化碳被14C标记的环境中，然而该植株光合作用合成的葡萄糖中有的碳元素并不是14C，原因是________________________________________________。

（4）图中②过程的快慢与光反应提供______________的量有一定联系，而这两种物质的合成离不开吸收光能的色素。

为了探究弱光和强光对某种绿色植物的叶片内各种光合色素含量的影响，请简要写出实验设计思路并利用所学知识进行检测：

____________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）图中过程①表示CO2的固定，过程②表示C3的还原，过程③表示有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，过程④表示有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸的第二阶段。

CO2的固定和C3的还原的场所都是叶绿体基质；有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段有能量释放，有氧呼吸第二阶段有能量释放，但无氧呼吸的第二阶段没有能量释放。

（2）催化葡萄糖初步分解的酶位于细胞质基质，因此在线粒体中不能分解葡萄糖。

（3）将该植物置于二氧化碳被14C标记的环境中以前，体内原有的葡萄糖没有被14C标记，这些葡萄糖用于呼吸作用产生的CO2可用于光合作用形成葡萄糖，这些葡萄糖中有些碳元素未被14C标记。

（4）详细见答案所示。

答案：

（1）叶绿体基质、叶绿体基质　③

（2）不能　初步分解葡萄糖的酶分布在细胞质基质中，而线粒体没有该酶（意思对即可）

（3）该植物呼吸作用产生的CO2可能不含14C，而该CO2可用于光合作用合成葡萄糖（合理即可）

（4）[H]和ATP　将某种生理状态、大小等相同的绿色植株平均分为甲、乙、丙3组，甲组给予弱光照、乙组给予自然光照、丙组给予强光照，其他条件相同且适宜，一段时间后取每组相同部位的等量叶片进行色素的提取和分离，比较滤纸条上各种色素带的宽度（意思对即可）

一、选择题

1．如图是探究酵母菌进行呼吸方式的装置，下列叙述正确的是（　　）

A．若装置1中的液滴左移，说明酵母菌只进行有氧呼吸

B．若装置2中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸

C．装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移，说明酵母菌两种呼吸方式都能产生CO2

D，还需设置一既不加酵母菌也不加NaOH溶液和清水的对照组，以排除外界因素的干扰

解析：

C　[装置1中NaOH溶液可吸收呼吸作用产生的CO2，液滴左移距离代表消耗氧气的体积，但不能说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误；装置2中的液滴右移，说明呼吸作用产生的CO2量多于消耗的氧气，不能说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移，说明酵母菌两种呼吸方式都能产生CO2，C正确；两组实验相互对照，排除了外界因素的干扰，不需要设置既不加酵母菌也不加NaOH溶液和清水的对照组，D错误。

]

2．下图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．实验自变量是氧浓度，因变量是CO2和酒精的生成量

B．在氧气浓度为a或d时，酵母菌的呼吸方式都只有一种

C．在氧气浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的3倍

D．实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制

解析：

C　[该实验的目的是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式的影响，自变量是氧浓度。

据图可知，实验的因变量是CO2和酒精的生成量，A正确。

在氧气浓度为a时，酵母菌产生CO2的量和产生酒精的量相等。

说明此时酵母菌只进行无氧呼吸；在氧气浓变为d时，呼吸作用的产物只有CO2，没有酒精，说明此时酵母菌只进行有氧呼吸，故B正确。

在氧气浓度为c时，酵母菌无氧呼吸产生酒精10mol（无氧呼吸产生CO2也是10mol），根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖为10mol÷2＝5mol。

此时酵母菌细胞呼吸产生的CO2总量是20mol，则有氧呼吸产生CO2的量为20mol－10mol＝10mol，根据有氧呼吸反应式可推知，此时酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖为10mol÷6＝5/3mol。

因此，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的5/3÷5＝1/3，故C错误。

实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制，D正确。

]

3．某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响（用容器内CO2的变化量表示）。

结果如下（“＋”表示增加，“－”表示减少），下列说法正确的是（　　）

温度

（℃）

10

15

20

25

30

35

40

45

适宜

光照

－12

－17

－23

－26

－35

－26

－24

－15

黑暗

＋6

＋11

＋18

＋25

＋35

＋40

＋32

＋20

A.由表中数据可知，光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同

B．在适宜光照下，35℃时的光合速率小于呼吸速率

C．由表可知，在适宜光照下，最有利于植物生长的温度是30℃

D，在黑暗情况下，叶肉细胞内无ATP的形成

解析：

C　[黑暗条件下，不同温度下CO2的数值表示不同温度下的呼吸速率，而光照条件下的数值表示不同温度下的净光合作用数值，从表中数据可知，呼吸作用酶的最适温度为35℃，光合作用的最适温度约为30℃，故A错误；适宜光照下，35℃时植物的光合作用速率为66，呼吸作用速率为40，光合速率大于呼吸速率，故B错误；根据表格可知，植物在30℃时的净光合速率最大，因此最有利于植物的生长，故C正确；黑暗时，叶肉细胞不进行光合作用，进行呼吸作用，有ATP的合成，故D错误。

]

4．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。

在叶柄基部作环剥处理（仅限叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率＝

g·cm－2·h－1（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。

则M处的实验条件是（　　）

A．下午4时后在阳光下照射3小时再遮光3小时

B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时

C．下午4时后在阳光下照射6小时

D．下午4时后将整个实验装置遮光3小时

解析：

D　[计算光合作用时，也要计算出呼吸作用的强度，题干中只有光照条件，没有遮光的条件，所以M应是在遮光条件下进行数据测量，假设遮光a小时，根据实际光合速率＝呼吸速率＋净光合速率。

即（3y－2z－x）/6＝（y－x）/6＋（y－z）/a，解得a＝3小时，所以下午4时后将整个实验装置遮光3小时，故选D。

]

5．为研究臭氧层破坏对植物的影响，实验人员将生理状况相似的若干大豆幼苗随机均分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组。

均给予每天光照12小时，黑暗12小时处理，光照处理时Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组的紫外线辐射强度分别控制为臭氧层不被破坏、臭氧层强度减少3.6%和臭氧层强度减少5.1%。

检测和计算各组每天的净光合速率、气孔张开程度和叶绿素含量，结果如下表：

组别

净光合速率

[μmol/（m2·s）]

气孔张开程度

（cm/s）

叶绿素含量

（μg/cm2）

Ⅰ

17.02

5.56

31.03

Ⅱ

10.70

3.57

29.37

Ⅲ

6.62

2.86

26.05

下列说法不合理的是（　　）

A．Ⅰ为对照组，Ⅱ、Ⅲ为实验组

B．根据实验结果分析可知，臭氧层被破坏，导致植物气孔张开程度下降、叶绿素含量下降

C．叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，它们都不能吸收紫外光

D．实验中若适当降低黑暗处理时的温度，对大豆幼苗每天有机物的积累量没有影响

解析：

D　[研究臭氧层破坏对植物的影响，实验的自变量为臭氧层破坏程度。

Ⅰ为自然条件下的对照组，Ⅱ、Ⅲ为实验组，A正确；据表中数据可知，臭氧层被破坏程度大时，植物气孔张开程度小，叶绿素含量少，B正确；一般情况下，光合作用可利用的光都是可见光，C正确；适当降低黑暗处理时的温度，可降低呼吸作用，增加大豆幼苗每天有机物的积累量，D错误。

]

6．（2019·高三东北三省名校联考）如图是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解，相关叙述正确的是（　　）

A．过程①表示光合作用暗反应，无光条件下能正常进行

B．过程②发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行

C．过程③表示有氧呼吸第二阶段，无氧条件下能正常进行

D．过程③产生的[H]、ATP、CO2都用于过程①

解析：

B　[过程①表示光合作用的暗反应阶段，有光和无光在短时间内都可以进行，但是当暗反应将光反应提供的ATP和[H]消耗尽后，暗反应无法正常进行；过程②表示细胞呼吸（有氧呼吸和无氧呼吸）的第一阶段，场所是细胞质基质，所有活细胞都能进行；过程③表示有氧呼吸的第二阶段，在无氧条件下，丙酮酸无法进入线粒体，在细胞质基质中被还原为酒精和H2O或乳酸；过程③产生的[H]在有氧呼吸第三阶段与O2结合生成H2O，ATP供给各种生命活动所需要的能量，而CO2，则一部分供给光合作用，一部分释放到空气中。

]

7．（2020·高三襄阳模拟）为探究不同光照强度对羊草光合作用的影响，研究人员在种植羊草的草地上随机选取样方，用透明玻璃罩将样方中所有羊草罩住形成密闭气室，并与二氧化碳传感器相连，定时采集数据，结果如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．四条曲线分别表示在夏季某天中不同时段采集到的数据

B．四条曲线分别表示羊草在不同光照强度下的光合速率

C．200s时，曲线①和曲线④相应数值之差为净光合速率

D．整个实验过程中密闭气室内温度必须保持一致

解析：

D　[四条曲线分别为在相同时段不同光照强度条件下采集到的数据，可