高考生物二輪總復習專題能力訓練四光合作用和細胞呼吸

專題能力訓練四光合作用和細胞呼吸一、判斷題1.細胞呼吸產生的能量全部儲存在ATP中。()2.肌肉細胞中的線粒體比脂肪細胞數(shù)量多,是因為肌肉收縮需要消耗大量的能量。()3.在葉綠體中可進行CO2的固定,但不能合成ATP。()4.有氧呼吸的三個階段都有ATP產生,但第三階段產生的ATP最多。()5.水是有氧呼吸的產物,也是有氧呼吸的反應物。()6.藍藻細胞的能量來源于其線粒體的有氧呼吸過程。()7.無水乙醇在色素的提取和分離實驗中起分離色素的作用,葉綠體色素在層析液中的溶解度越高,在濾紙上擴散得就越慢。()8.細胞呼吸如果沒有水的產生,就一定是無氧呼吸。()9.人體劇烈運動時,若CO2產生量與O2消耗量的比值大于1,則CO2既可在線粒體中又可在細胞質基質中產生。()10.暗反應中C原子的轉移途徑是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。()11.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用。()12.葉綠體是綠色植物光合作用的場所,光合色素就分布在葉綠體的類囊體膜上,而與光合作用有關的酶分布在類囊體膜上和葉綠體基質中。()13.黑暗處理后的短暫時間內,葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產物含量降低。()14.某一光照強度下,檢測到新鮮葉片沒有與外界進行氣體交換,則可判斷出此葉片沒有進行光合作用。()15.正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細胞的葉綠體內CO2的固定加快。()16.將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內,在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時間的延長,玻璃容器內CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定。()17.葉綠體與線粒體增大膜面積的方式相同,且都具有流動性。()18.細胞呼吸和光合作用中均能產生[H],但二者還原的物質不同。()19.線粒體產生的CO2擴散到同一細胞中的葉綠體中被利用(不考慮類囊體膜),需穿過4層生物膜,擴散到相鄰細胞中的葉綠體中被利用,需穿過6層生物膜。()20.化能合成作用也能像光合作用一樣將無機物合成為有機物,但所需要的能量來源不同。()二、選擇題1.(2022廣東韶關二模)某研究所人員成功制造了人造葉綠體,并利用光和該系統(tǒng)實現(xiàn)了CO2到有機物的轉化(如下圖所示)。下列說法錯誤的是()A.TEM模塊具有吸收和轉換光能的作用B.CETCH循環(huán)模塊需要TEM模塊生成的[H]來還原CO2C.同等條件下人造葉綠體可能比植物葉肉細胞積累的有機物多D.若人造葉綠體得以廣泛運用,一定程度上可以抵消碳排放,實現(xiàn)碳中和2.(2022全國乙理綜)某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)容器內CO2含量初期逐漸降低,之后保持相對穩(wěn)定。關于這一實驗現(xiàn)象,下列解釋合理的是()A.初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩(wěn)定C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率3.將某綠色植物放在特定的實驗裝置中,研究溫度對光合作用和細胞呼吸的影響(其他實驗條件都是理想的),實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如下表所示。溫度/℃5101520253035光照下CO2吸收量1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中CO2釋放量0.500.751.001.502.253.003.50下面對該表數(shù)據(jù)分析正確的是()A.晝夜不停地光照,在35℃時該植物不能生長B.晝夜不停地光照,在20℃時該植物生長得最快C.每天光照12h,20℃時該植物積累有機物最多D.每天光照12h,30℃時積累的有機物是10℃時的2倍4.(2022廣西容縣檢測)下圖表示在天氣晴朗、陽光明媚的上午10時測定的某植物枝條上不同位置葉片的凈光合速率。下列表述正確的是()注枝條基部葉定為1,向上依次增加。A.第5片和第15片葉的總光合速率相等B.第10片葉的葉綠體利用的CO2來自線粒體內膜和外界環(huán)境C.限制第5片葉光合速率的主要因素是葉綠素含量,限制第15片葉光合速率的主要因素是光照強度D.若突然出現(xiàn)多云天氣,則該葉片短時間內C5含量將降低三、非選擇題5.下圖為某高等植物葉肉細胞在光照條件下發(fā)生的物質和能量變化示意圖。請回答下列問題。(1)物質a是,突然停止光照,短時間內葉肉細胞中C5相對含量的變化趨勢是;黑暗條件下,物質b生成CO2的場所是。

(2)在光照適宜的條件下,給該植物提供適量的H218O,一段時間后在生成的糖類中檢測到放射性,則18O的轉移途徑是(3)已知d、c分別表示不同氣體進出細胞的過程,若外界的光照強度恰好是該植物的光補償點(植株的光合速率等于呼吸速率時的光照強度),此時植株的葉肉細胞存在(填“c”或“d”或“c和d”),原因是

。

6.某生物興趣小組在探究多種環(huán)境因素對水稻光合作用影響的活動中,測得水稻吸收(用“+”表示)或釋放(用“”表示)CO2的速率(單位:m/h)隨溫度變化的部分數(shù)據(jù)如下表所示。請回答下列問題。組別條件溫度10℃20℃30℃35℃40℃45℃A黑暗51018344034B適當遮陰,CO2的體積分數(shù)為0.03%350162424C全光照,CO2的體積分數(shù)為0.03%5842014D全光照,CO2的體積分數(shù)為1.22%10204028120(1)A組數(shù)據(jù)可表示水稻的隨溫度變化的情況。由表中數(shù)據(jù)可知,影響水稻光合速率的外界因素有

。

(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,在相同溫度下,C組的光合速率明顯高于B組的,其原因是

。

(3)若對水稻進行光照、黑暗處理各12h,根據(jù)表格中信息,應選擇光照為、CO2的體積分數(shù)為、光照下溫度為和黑暗下溫度為的條件,以保證水稻中有機物的積累量最多。

7.某學校研究小組利用葉面積相等的A、B兩種植物的葉片分別進行了以下兩組實驗(假設兩組實驗在相同且適宜的溫度下進行,且忽略光照對呼吸作用的影響)。實驗一:將A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中,給予充足的光照,利用紅外測量儀每隔5min測定小室中的CO2濃度,結果如圖甲所示。實驗二:給予不同強度的光照,測定A、B兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量,結果如圖乙所示。請據(jù)圖分析回答下列問題。甲乙(1)實驗一中固定CO2能力較強的植物是;實驗一0~10min期間,A植物通過光合作用制造的有機物總量比B植物;實驗過程中,若突然降低光照強度,則葉綠體中ADP、C3和C5中的量會在短時間內增加。

(2)實驗一25~40min期間,兩個密閉小室內CO2濃度維持相對穩(wěn)定的原因是。

(3)從實驗二結果看,若單獨種植A、B兩種植物,種植密度過大,則凈光合速率下降幅度較大的是B植物,判斷的依據(jù)是

。

答案:一、判斷題1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.×11.×12.√13.√14.×15.×16.√17.×18.√19.√20.√二、選擇題1.B解析:由題圖可知,TEM模塊模擬光反應階段,CETCH循環(huán)模塊模擬暗反應階段,故TEM模塊具有吸收和轉換光能的作用,并生成[H]和ATP,還原C3,不能直接還原CO2,A項正確,B項錯誤。同等條件下,植物葉肉細胞在進行光合作用合成有機物的同時也進行了細胞呼吸,消耗了部分有機物,而人造葉綠體只進行光合作用合成有機物,所以同等條件下人造葉綠體可能比植物葉肉細胞積累的有機物多,C項正確。人造葉綠體只吸收CO2,不會進行呼吸作用,不產生二氧化碳,若得以廣泛運用,一定程度上可以抵消碳排放,實現(xiàn)碳中和,D項正確。2.D解析:適宜且恒定的溫度和光照條件下,初期光合速率大于呼吸速率,導致容器內O2含量逐漸升高,CO2含量逐漸降低,光合速率逐漸降低,呼吸速率逐漸升高,A、B、C三項錯誤;容器內CO2濃度保持相對穩(wěn)定時,光合速率等于呼吸速率,D項正確。3.C解析:根據(jù)表格數(shù)據(jù),光照下吸收的CO2量代表凈光合速率,黑暗中釋放的CO2量代表呼吸速率,凈光合速率=總光合速率呼吸速率。如果晝夜不停地光照,在35℃時該植物能生長,A項錯誤。最適合植物生長的溫度是25℃,B項錯誤。如果每天光照、黑暗各進行12h,則植物積累的有機物的量=12×凈光合速率12×呼吸速率,則在溫度為20℃時,該植物積累的有機物的量為3.25×121.50×12=21(mg),為同種條件下最多,C項正確。30℃時每天交替進行12h光照,12h黑暗,有機物積累是10℃時的一半,D項錯誤。4.D解析:總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,由題圖可看出第5片和第15片葉的凈光合速率相等,但不代表總光合速率相等,A項錯誤。題圖中顯示第10片葉凈光合速率最大,且大于零,說明光合速率大于呼吸速率,有氧呼吸過程中二氧化碳的產生部位是線粒體基質,因此,其葉綠體利用的CO2來自線粒體基質和外界環(huán)境,B項錯誤。第5片葉是成熟葉,限制其光合速率的應該是光照強度,第15片葉接受的光照較強,可能導致該葉片的氣孔關閉,二氧化碳吸收減少,進而導致葉片光合速率降低,C項錯誤。若突然出現(xiàn)多云天氣,光照強度下降,光反應產生的[H]和ATP減少,導致C3還原速率下降,C5生成減少,而二氧化碳的固定還在正常進行,因此,該葉片短時間內C5含量將降低,D項正確。三、非選擇題5.答案:(1)[H]減少細胞質基質和線粒體基質(2)H218OC18O2C6H1218O(3)c和d植株的光合速率等于呼吸速率時,葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率,此時葉肉細胞有c(O2)的釋放和d(CO2)的吸收解析:(1)光合作用過程中,光反應產生的[H]和ATP用于暗反應中C3的還原,物質a是[H]。突然停止光照,短時間內[H]和ATP不再生成,C3還原過程減慢,但CO2固定正常進行,所以C5相對含量減少。據(jù)題圖分析可知,物質b為丙酮酸,黑暗條件下,丙酮酸可在細胞質基質中通過無氧呼吸第二階段生成酒精和CO2,也可在線粒體基質中通過有氧呼吸第二階段生成CO2。(2)在光照適宜的條件下,H218O首先通過有氧呼吸第二階段生成C18O2,C18O2通過暗反應中CO2的固定和C3的還原反應,生成含有18O的糖類。(3)若外界光照強度恰好是該植物的光補償點,此時植株的光合速率等于呼吸速率,由于植株中部分細胞不能進行光合作用,所以葉肉細胞中的光合速率應大于其呼吸速率,此時葉肉細胞中有c(O2)的釋放和d(CO6.答案:(1)呼吸速率光照強度、溫度、CO2體積分數(shù)(2)在溫度和CO2體積分數(shù)都相同的情況下,C組的光照強度高于B組的,C組光反應階段產生的ATP和[H]較多,促進了C3的還原,使暗反應加快,光合速率升高(3)全光照1.22%30℃10℃解析:(1)A組實驗是在黑暗條件下測得的,可以表示水稻在不同溫度條件下的呼吸速率;根據(jù)表格信息判斷,此實驗中影響光合速率的因素有溫度、光照強度和CO2體積分數(shù)。(2)根據(jù)表格分析,B組與C組的唯一變量是光照強度,在溫度和CO2體積分數(shù)都相同的情況下,C組的光照強度高于B組的光照強度,C組光反應階段產生的ATP和[H]較多,促進了C3的還原,使暗反應加快,C組的光合速率升高,所以在相同溫度下,C組的光合速率明顯高于B組。(3)根據(jù)題意分析,對水稻進行光照、黑暗處理各12h,欲使水稻中有機物積累的量最多,則光照條件下的凈光合速率與黑暗條件下的呼吸速率的差值應該最大,因此應選擇光照為全光照、CO2體積分數(shù)為1.22%、光照下溫度為30℃和黑暗下溫度為10℃的條件。7.答案:(1)B(植物)少ADP和C3(2)兩種植物葉片的CO2吸收量與CO2釋放量相等(3)B植物的光飽和點大于A植物,B植物比A植物更適于生活在強光下;種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導致B植物凈光合速率下降幅度比A植物大解析:(1)由題圖可知,與A植物相比,B植物葉片在密閉小室內的CO2濃度更低,說明B植物固定CO2的能力更強;實驗一從開始經(jīng)過10min,A植物和B植物葉片在小室中CO2的減少量相同,都是0.8,植物凈光合產量相同,但是分析圖乙可知,A植物的呼吸作用強度小于B植物的呼吸作用強度,而植物制造有機物的量=植物凈光合產量+植物呼吸消耗的有機