专题强化训练4 光合作用与细胞呼吸一.docx
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专题强化训练4光合作用与细胞呼吸一
专题强化训练4 光合作用与细胞呼吸
（一）
一、选择题
1.（2018·广东肇庆二模）在人体细胞呼吸过程中,下列变化一定不发生在细胞质基质中的是（ D ）
A.丙酮酸的生成B.丙酮酸的转化
C.乳酸的生成D.CO2的生成
解析:
丙酮酸为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段的产物,发生在细胞质基质中;丙酮酸的转化属于无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质中;乳酸为无氧呼吸第二阶段的产物,发生在细胞质基质中;在人体内CO2只能由有氧呼吸产生,发生在线粒体中。
2.（2018·乌鲁木齐模拟）下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是（ D ）
A.能进行无氧呼吸的细胞不含线粒体
B.破伤风杆菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量
C.人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质
D.糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞
解析:
真核生物在缺氧条件下能进行无氧呼吸,但含有线粒体;破伤风杆菌的代谢类型是厌氧型,所以其大量繁殖需要无氧呼吸提供能量;人体无氧呼吸只能形成乳酸,其过程发生在细胞质基质中;糖类彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水,它们都可通过自由扩散运出细胞。
3.（2018·福建三明模拟）细胞有氧呼吸产生的NADH,与氧结合形成水。
2,4
二硝基苯酚（DNP）对该代谢过程没有影响,但能抑制ATP合成。
DNP作用于不同类型细胞的结果如下表,从结果得出的推论错误的是（ C ）
选项
DNP作用于细胞的结果
推论
A
肝细胞呼吸释放的能量主要去向是热能
DNP可使哺乳动物体温上升
B
抑制洋葱根尖对K+的吸收
根尖对K+吸收是主动运输过程
C
神经细胞钠离子通道活性升高
该神经细胞的静息电位会变大
D
采摘后果实的呼吸强度下降
DNP对果实有一定的保鲜效果
解析:
肝细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中,大部分以热能形式散失,并维持体温,DNP能抑制ATP合成,所以DNP可使哺乳动物体温上升;DNP能抑制ATP合成,从而抑制洋葱根尖对K+的吸收,说明K+的吸收需要消耗能量,所以判断根尖对K+吸收是主动运输过程;DNP使神经细胞钠离子通道活性升高,不会对静息电位直接产生影响,因为静息电位形成与K+的外流有关;DNP使采摘后果实的呼吸强度下降,减少了有机物的消耗,说明DNP对果实有一定的保鲜效果。
4.（2018·福建厦门模拟）关于光合作用探究历程的相关实验,下列说法错误的是（ D ）
A.饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部分可向遮光部分运输小分子有机物
B.受到均匀光照,好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位
C.改变水中
O所占的比例,小球藻释放的氧气中18O2所占的比例也随之改变
D.供给小球藻14CO2,叶绿体内含14C的三碳化合物和五碳化合物不断
积累
解析:
叶片被遮光以后,不能进行光合作用,仍然要进行呼吸作用,呼吸作用需要的小分子有机物（如葡萄糖）,是由曝光部分运输而来;如果实验用临时装片完全暴露在光下,即受到均匀光照后,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围,由此说明了氧是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所;因为光合作用产生的氧气来自水的光解,因此,改变水中
O所占的比例,小球藻释放的氧气中18O2所占的比例也随之改变;在光合作用的暗反应阶段,14CO2与五碳化合物在相应酶的作用下被固定形成C3化合物,进而在ATP和[H]的作用下生成糖类等有机物,因此14C先后出现在三碳化合物与糖类中,不会在五碳化合物和三碳化合物中不断积累。
5.（2018·江苏徐州一模）如图表示某植物叶肉细胞中部分物质变化途径,其中①～④代表有关生理过程。
相关叙述错误的是（ C ）
A.过程③、④不在生物膜上进行
B.过程①、②、④都有ATP生成
C.过程③产生的C6H12O6中的氧来自H2O和CO2
D.过程④产生的[H]并不全都来自C6H12O6
解析:
图示表示光合作用与呼吸作用的过程,过程①表示水的光解,过程②表示有氧呼吸的第三阶段,过程③表示暗反应阶段三碳化合物的还原,过程④表示有氧呼吸的第一、二阶段。
三碳化合物的还原,发生在叶绿体基质中,有氧呼吸的第一、二阶段,发生在细胞质基质和线粒体基质中;光合作用的水的光解,有氧呼吸的三个阶段都有ATP的生成;光合作用暗反应阶段产生的葡萄糖中的氧来自二氧化碳中的氧;有氧呼吸的第一阶段产生的[H]来自葡萄糖,第二阶段产生的[H]来自丙酮酸和水。
6.（2018·河北唐山一模）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（ B ）
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,[H]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:
离体叶绿体释放出的氧气为实际光合作用产生的氧气,所以该实验可测定叶绿体悬浮液的实际光合速率;向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液,可使溶液中用于光合作用的CO2含量增加,生成的C3增加,进而使C3被还原时消耗的[H]增加,导致[H]含量下降;突然改用等强度红光照射,则叶绿体色素吸收利用的光能增多,导致光反应产生的[H]和ATP增加,使C3的还原增强,消耗的C3增加,短时间内C3含量下降;产生氧气的光反应需要酶的催化,而酶的催化活性受pH影响。
7.（2018·河北衡水中学模拟）下图表示某自养型生物细胞光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程,下列叙述错误的是（ C ）
H2O
[H]
（CH2O）
[H]
H2O
A.图中过程①③④都能产生ATP
B.过程③需要水参与,能产生CO2
C.过程①和过程④离不开叶绿体和线粒体
D.过程①和过程③产生的[H]不是同种物质
解析:
由图示可知,过程①为光反应阶段,发生在叶绿体类囊体薄膜上;过程②为暗反应阶段,发生在叶绿体基质中,需要光反应产生的[H]和ATP,同时需要多种酶;过程③为有氧呼吸第一、二阶段,发生在细胞质基质和线粒体基质中;过程④为有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上。
光反应、有氧呼吸各阶段都能产生ATP;有氧呼吸第二阶段需要H2O参与,能产生CO2;原核生物如蓝藻,能进行光合作用和有氧呼吸,但没有叶绿体和线粒体;光反应和有氧呼吸过程产生的[H]不是同种物质。
8.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用无水乙醇提取绿叶中的色素,并用层析液进行纸层析,如图为滤纸层析的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。
据此叙述正确的是（ C ）
A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深
B.色素提取和分离原理是色素在无水乙醇中溶解度大小不同
C.强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成
D.操作中如果滤液线触及层析液,会缩短得到四条色素带的时间
解析:
对比正常光照和强光照下四种色素带的宽度,可发现Ⅰ（胡萝卜素）和Ⅱ（叶黄素）在强光下更多,Ⅲ（叶绿素a）和Ⅳ（叶绿素b）在强光下减少,因此强光照可能抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,使强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更浅;色素提取的原理是色素可溶解于无水乙醇,色素分离的原理是色素在层析液中溶解度不同因而在滤纸条上的扩散速率不同;操作中如果滤液线触及层析液,将得不到分离的色素带。
9.（2018·天津六校联考）如图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。
相关叙述错误的是（ D ）
A.①过程发生在线粒体内膜上
B.产生B的过程一定会产生[H]
C.在人体剧烈运动过程中,可发生①③
D.在黑暗条件下,①②③过程都有ATP产生
解析:
图中①过程表示有氧呼吸第三阶段,[H]与氧结合形成水,故①过程发生在线粒体内膜上;③过程表示有氧呼吸第二阶段,水与丙酮酸反应产生CO2和[H],因此B表示丙酮酸,产生B丙酮酸的过程是细胞呼吸第一阶段,该阶段一定会产生[H];在人体剧烈运动过程中,可发生①有氧呼吸第三阶段和③有氧呼吸第二阶段;②过程表示光反应,在黑暗条件下,光反应不能进行。
10.（2018·百所名校模拟）下表是某哺乳动物CO2产生量随环境温度变化的测量值,下列推断不合理的是（ B ）
环境温度（℃）
10
20
30
40
CO2产生量相对值
9.8
6.9
5.5
6.2
A.产生的CO2的O元素部分来自细胞中参加反应的H2O
B.产生的CO2大部分产生于线粒体,少部分产生于细胞质基质
C.不同温度条件下,CO2产生量相对值不同,相关酶的活性基本相同
D.从40℃移至10℃环境时,该动物体内促甲状腺激素释放激素分泌增多
解析:
CO2产生于有氧呼吸的第二阶段,其O元素部分来自细胞中参加反应的H2O;哺乳动物只有有氧呼吸过程产生CO2,即产生的CO2全部来自线粒体;哺乳动物属于恒温动物,不同温度条件下,代谢强度不同,所以CO2产生量相对值不同,但体内温度保持相对稳定,所以相关酶的活性基本相同;从40℃移至10℃环境时,该动物皮肤毛细血管收缩,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素促进代谢增加产热,从而维持体温恒定。
二、非选择题
11.（2018·宁夏银川二模）将小球藻细胞中的叶绿体和线粒体采用一定方法分离后,进行了如下实验:
将叶绿体和线粒体分别加入甲、乙两支试管中,甲中盛有适宜浓度的NaHCO3溶液,乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液,当处于充足光照且其他条件适宜的环境中,两支试管内都会产生气泡。
请分析回答:
（1）提取小球藻叶绿体中色素并分离过程中,在滤纸条上扩散速度最快的色素是 ,其中叶绿素主要吸收 光,其分子中含有 （填“Fe”“Ca”或“Mg”）。
（2）从小球藻细胞中分离得到叶绿体和线粒体的常用方法是
。
（3）甲中的气泡产生于光合作用的 阶段,该阶段同时产生的[H]转移途径是 ;
乙中的气体可使 水溶液由蓝变绿再变黄。
（4）若原实验在黑暗且其他条件相同的环境中进行,则甲、乙两支试管内的实验现象分别是 ,原因是
。
解析:
（1）胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,其在滤纸条上的扩散速度最快;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,其分子中含有Mg。
（2）由于不同的细胞器比重不同,从小球藻细胞中分离得到叶绿体和线粒体的常用方法是差速离心法。
（3）叶绿体是光合作用的场所,则甲中的气泡产生于光合作用的光反应阶段,即水的光解产生的氧气,该阶段同时产生的[H]由类囊体薄膜向叶绿体基质转移,用于三碳化合物的还原;线粒体是有氧呼吸的主要场所,可将丙酮酸分解为二氧化碳,则乙试管会进行有氧呼吸的第二、三两个阶段产生二氧化碳,二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
（4）若原实验在黑暗且其他条件相同的环境中进行,黑暗条件下甲试管光合作用不能进行,不能产生气泡,而乙试管线粒体仍能将丙酮酸分解,产生CO2,因此甲试管中无气泡生成,乙试管中有气泡生成。
答案:
（1）胡萝卜素 红光和蓝紫 Mg
（2）差速离心法
（3）光反应 从类囊体薄膜向叶绿体基质 溴麝香草酚蓝
（4）甲试管中无气泡产生,乙试管中有气泡产生
黑暗条件下甲试管中光合作用（光反应阶段）不能进行,乙试管通过呼吸作用（细胞呼吸）产生CO2
12.（2018·湖北重点中学模拟）研究发现,植物的Rubisco酶具有“两面性”,CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。
请回答下列问题:
（1）在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化反应的产物是 ,该产物被还原生成糖类的过程还需要 （物质）。
Rubisco酶的“两面性”与酶的 （特性）相矛盾。
（2）与光呼吸相区别,研究人员常把有氧呼吸称为“暗呼吸”。
从反应条件上看,光呼吸需要光,暗呼吸 ;从反应场所上看,光呼吸发生在叶绿体和线粒体中,暗呼吸发生在
中。
（3）夏季中午,部分植物会出现“光合午休”现象,此时光合作用速率明显减弱,而CO2产生速率明显增强,其中CO2产生速率明显增强原因是
。
解析:
（1）当CO2浓度较高时,Rubisco酶催化C5与CO2反应,产物是C3,C3的还原需要[H]和ATP;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,因此Rubisco酶的“两面性”与酶的专一性相矛盾。
（2）“暗呼吸”即有氧呼吸在有光和无光的条件下均能进行,其场所是细胞质基质和线粒体。
（3）夏季中午的环境温度过高,蒸腾作用过于旺盛,水分散失严重,植物气孔关闭,导致叶片内CO2浓度较低、O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,光呼吸增强,CO2产生速率明显增强。
答案:
（1）C3 [H]和ATP 专一性
（2）有光无光都可以进行 细胞质基质和线粒体
（3）光合午休现象与气孔关闭有关,气孔关闭会阻止O2溢出叶片,高氧浓度下产生光呼吸现象,导致CO2产生速率明显增强
13.（2018·天津南开三模）大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图所示。
请回答。
（1）阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子鲜重增加明显,阶段Ⅰ中,水进入种子胚细胞的跨膜运输方式为 。
（2）阶段Ⅱ期间,大豆种子胚细胞合成的 可解除种子休眠,促进种子萌发。
阶段Ⅲ中根向地生长的原因是 分布不均,使根的近地侧生长受到 。
（3）若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3,则此时种子胚细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖之比为 。
（4）大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止光照,短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为 。
大田种植大豆时,“正其行,通其风”的主要目的是通过 提高光合作用强度以增加产量。
解析:
（1）水分子的跨膜运输方式是自由扩散。
（2）打破种子的休眠,促进种子萌发的激素是赤霉素;生长素对植物的作用具有双重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
根的生长表现为向地性,原因是在根水平放置时,生长素的运输受重力的影响,近地一侧生长素浓度高于远地一侧,近地侧生长素浓度高生长受到抑制,远地侧生长素浓度低生长较快。
（3）设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖为X,则无氧呼吸产生的二氧化碳为2X,有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y,有氧呼吸过程吸收的氧气为6Y,产生的二氧化碳为6Y,由题意可得关系式:
6Y∶（6Y+2X）=1∶3,解得X∶Y=6∶1,所以此时种子胚细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖之比为1∶6。
（4）大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止光照,光反应产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内叶绿体中C5和ATP含量均减少。
“正其行,通其风”的目的是通过增加二氧化碳浓度来增强光合作用强度以增加产量。
答案:
（1）自由扩散
（2）赤霉素 生长素 抑制 （3）1∶6
（4）下降、下降 增加二氧化碳浓度
14.（2018·江西南昌四模）番茄喜温不耐热,适宜的生长温度为15～33℃。
研究人员在实验室控制的条件下,研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。
实验中白天保持25℃,从每日16:
00时至次日6:
00时,对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理,在实验的第0、3、6、9天的9:
00进行相关指标的测定。
（1）图1结果显示,夜间6℃处理后,番茄植株干重 对照组。
从光合作用和呼吸作用角度分析可能是
。
（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度,结果如图2所示。
图中结果表明:
夜间6℃低温处理,导致 ,使 供应不足,直接影响了光合作用过程中的暗反应,最终使净光合速率降低。
（3）在适宜光照下番茄叶肉细胞能产生ATP的场所有
,研究发现其他条件不变的情况下,相同光照和黑暗时间内,随光暗交替频率的增强,光合作用积累的有机物越多,原因是
。
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配,使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组,果实的光合产物分配比率明显低于对照组,这一变化可能有利于 。
解析:
（1）夜间6℃处理后,番茄植株干重低于对照组,可能的原因是低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制。
（2）夜间6℃低温处理,导致气孔开放度下降,二氧化碳供应不足,影响了光合作用过程中的暗反应,最终使净光合速率降低。
（3）在适宜光照下番茄叶肉细胞能进行光合作用和呼吸作用,其产生ATP的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质。
由于光暗交替,使光下产生的ATP和还原氢能够及时利用和及时再生,从而提高光合作用中CO2的同化量,使光合作用积累的有机物增多。
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配,使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组,果实的光合产物分配比率明显低于对照组,意义在于适应低温环境的自我保护。
答案:
（1）低于 低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制
（2）气孔开放度下降 CO2
（3）线粒体、叶绿体和细胞质基质 光下产生的ATP和还原氢能够及时利用和及时再生,从而提高光合作用中CO2的同化量
（4）植物适应低温环境
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