高考生物二轮复习专题限时训练光合作用与细胞呼吸B

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光合作用与细胞呼吸 1.下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是( ) A．破伤风杆菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸 B．探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验属于对比实验，其中有氧呼吸组属于对照组，无 氧呼吸组属于实验组 C．剧烈运动时，因细胞无氧呼吸产生大量的乳酸，会使肌肉酸胀乏力 D．肌细胞内的肌质体由大量的变形的内质网组成 2．图 Z47 为人体细胞内葡萄糖代谢过程简图，①～③是生化反应过程，甲～丁代表相 关物质。下列说法错误的是( ) 图 Z47 A．①②③过程都伴有 ATP 的生成 B．甲、乙、丙、丁表示的物质各不同 C．①②过程均有乙生成，但催化①②过程的酶不同 D．图示生理过程既能发生在真核生物的细胞中，也能发生在原核生物的细胞中 图 Z48 3．为研究细胞呼吸，取图 Z48 中装置 2 组，甲组为 A 处放一定质量的某种种子、B 处 放一定量 NaOH 溶液；乙组为 A 处放等量同种种子、B 处放等量蒸馏水。相同时间后，观察 液滴移动情况，下列叙述正确的是( ) A．乙组液滴一定是右移或不移动 B．甲组液滴移动的量可代表种子呼吸产生的 CO2 量 C．设计乙组装置是测定种子消耗的 O2 量与产生的 CO2 量的差值 D．为了提高实验精确度，可再设置一个 A 中为等量煮熟的种子，B 中为等量 NaOH 溶液 的丙装置 4．下表是某科研小组研究光合作用强度时所得到的部分结果，请结合温度影响酶活性 的曲线和 CO2 浓度影响光合作用速率的曲线判断，相关分析正确的是( ) 甲 乙 图 Z49 改变的条件 M N 测定的光合作用强度 P K A．若改变的条件为温度，且 P>K，则 M>N B．若改变的条件为温度，且 M>N，则 P>K C．若改变的条件为 CO2 浓度，且 M>N，则 P>K D．若改变的条件为 CO2 浓度，且 P>K，则 M>N 5．图 Z410 中的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是 ( ) 图 Z410 A．若 A 代表 O2 吸收量，E 点时光合作用积累的有机物量是 12 B．若 A 代表 O2 吸收量，可以判断 D 点开始进行光合作用 C．若 A 代表 CO2 释放量，C 点时植物根部释放的 CO2 一定来自线粒体 D．若 A 代表 CO2 释放量，提高大气中的 CO2 浓度，E 点向右下方移动 6．图 Z411 为夏季某绿色植物连续两昼夜内 CO2 吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S3 表示曲线与时间轴围成的面积。下列对该植物的分析叙述正确的是( ) 图 Z411 A．a 点时植物开始进行光合作用 B．b 点时该植物根尖分生区细胞消耗[H]的场所是线粒体和叶绿体 C．c 点时光合作用消耗的 CO2 量与呼吸作用产生的 CO2 量相等 D．该植物两昼夜积累的有机物总量等于 S1＋S3 7．将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中，保持适宜的 pH 和温度，改变其他条件，测定 细胞悬浮液中溶解氧的浓度，结果如图 Z412 所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法，正确的 是( ) 图 Z412 A．前 5 分钟只进行呼吸作用 B．第 4 分钟只发生光能转化为化学能 C．第 7 分钟 C5 的数量瞬间增加 D．9～12 分钟光合作用速率等于呼吸作用速率 图 Z413 8．植物的光合作用速率既与自身因素有关，也受多种外界因素影响。图 Z413 是两株 植物在一定的光照强度和温度条件下测定的 CO2 浓度对光合作用影响的实验结果。请回答： (1)光合作用过程中，细胞吸收的 CO2 首先与________结合，所形成的产物接受________ 提供的能量并被________还原，最终形成有机物。BC 段影响玉米光合速率的主要环境因素 为________________。B 点时，小麦植株光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”) 呼吸作用速率。 (2)C 点时两者光合作用速率是否相等。________(填“是”“否”或“不一定”)，说 明理由：________________________________。 (3)研究发现，CO2 浓度为 A 时，玉米叶肉细胞 C3 的生成速率明显大于小麦，试分析玉米 净 光 合 作 用 为 0 时 所 需 CO2 浓 度 低 于 小 麦 的 直 接 原 因 是 ________________________________________________________________(假设两植物呼吸 强度相等)。 9.实验小组以羊草为实验对象探究了提高 CO2 浓度对羊草光合作用的影响以及土壤 湿度对羊草气孔阻力(气孔的开放程度越小，气孔阻力越大)的影响，实验结果如图 Z414 所示，请回答下列问题： 图 Z414 (1)由图甲可知，提高 CO2 浓度能提高植物的光合作用速率，植物叶肉细胞中固定 CO2 的场所为______________；增大 CO2 浓度的瞬间，叶肉细胞中 C5 的含量会________(填“升 高”或“降低”)。 (2)分析图甲，17：00 之后，增大 CO2 浓度对光合作用的促进作用不明显，其主要原因 是________________________________________________________。 (3)分析图乙，在土壤湿度较________(填“高”或“低”)时，施加有机肥更有利于促 进羊草的光合作用，其原因是________________________________________。 10．发菜是一种陆生蓝藻，在大气 CO2 浓度下，某实验研究了光照强度和温度对发菜光 合作用、呼吸作用的影响，结果如图 Z415 所示，请回答下列问题： 图 Z415 (1)据图甲所示，假设其他条件不变，光照强度从 125 μmol·m－2·s－1 增加到 150 μmol·m－2·s－1 时，光反应终产物量________(填“随之减小”“随之增加”或“基本不 变”)。光照强度超过 150 μmol·m－2·s－1 后，抑制光合作用的环境因素主要是________。 (2)结合图乙分析，图甲实验过程中的温度应控制在________，发菜实际光合速率最大 时的温度是________。 (3) 温 度 影 响 发 菜 实 际 光 合 速 率 的 两 个 原 因 是 ________________________________________。 11．油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。回答下列有关光合作用的 问题： 图 Z416 (1)图甲所示油菜果皮细胞内反应属于光合作用的__________阶段，物质 X 是________。 在本阶段内，最终接受 X 和活化叶绿素 a 释放的 e－的物质是____________。 (2)油菜果皮细胞内通过光合作用固定 CO2 的场所是________________，固定 CO2 的化合 物是__________。光合作用合成的糖，大部分转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成 ________。 (3)图乙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 会 降 低 光 合 作 用 速 率 ， 请 分 析 原 因 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 1．C [解析] 破伤风杆菌是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，A 项错误。该实验需设置有 氧和无氧两种条件的对比实验，两组互为对照，B 项错误。剧烈运动时，因细胞无氧呼吸产 生大量的乳酸，会使肌肉酸胀乏力，C 项正确。肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组 成的，D 项错误。 2．B [解析] ①②③过程分别表示有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，都伴有 ATP 的 生成，A 项正确。甲、乙、丙、丁表示的物质分别为丙酮酸、[H]、H2O、H2O，B 项错误。有 氧呼吸的第一阶段、第二阶段均有[H]生成，但催化相应过程的酶不同 ，C 项正确。真核生 物和原核生物的细胞中都能发生有氧呼吸过程，D 项正确。 3．C [解析] 乙组 B 处放等量蒸馏水，对装置内气体变化无影响，液滴移动情况是由 呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的，若种子仅以葡萄糖为底物进行有氧呼 吸，则消耗的氧气量和释放的二氧化碳量相等，液滴不移动；若种子进行无氧呼吸，则不消 耗氧气，但释放二氧化碳，使装置内气压增大，液滴右移；但种子还可能以脂肪等为底物进 行细胞呼吸，若以脂肪为底物进行有氧呼吸，则消耗的氧气量大于释放的二氧化碳量，液滴 左移，A 项错误。甲组 B 处放一定量 NaOH 溶液，能吸收二氧化碳，所以甲组装置内的气压 变化仅由氧气量变化引起，B 项错误。乙组 B 处放等量蒸馏水，对装置内气体变化无影响， 液滴移动情况是由呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的，C 项正确。本实验 是探究细胞呼吸的方式，不需要再设置一个 A 中为等量煮熟的种子，B 中为等量 NaOH 溶液 的丙装置，D 项错误。 4．D [解析] 据题图可知，当温度超过最适温度时，随温度增大，酶的活性减弱，导 致光合作用强度减弱，故若改变的条件为温度，且 P>K，则 M>N 或 M＜N，A 项错误。据 A 项 分析，若改变的条件为温度，且 M>N，则 P>K 或 P＜K，B 项错误。据题图可知，S 点为 CO2 补偿点，Q 点是 CO2 饱和点。若改变的条件为 CO2 浓度，当 M>N，且 M、N 处于 CO2 饱和点之后 时，则光合作用强度不变，即 P＝K，当 M>N，且 M、N 处于 CO2 饱和点之前时，则光合作用 强度随 CO2 浓度增大而增强，即 P>K，C 项错误。据 C 项分析，若改变的条件为 CO2 浓度，且 P>K，则说明一定是在 CO2 饱和点之前提高了 CO2 浓度，即 M>N，D 项正确。 5．D [解析] 若 A 代表 O2 吸收量，E 点时光合作用积累的有机物量是 8，A 项错误。若 A 代表 O2 吸收量，D 点表示光补偿点，光合作用在 D 点以前已经开始，B 项错误。若 A 代表 CO2 释放量，C 点时植物根部释放的 CO2 来自细胞质基质或线粒体，C 项错误。若 A 代表 CO2 释放量，提高大气中的 CO2 浓度，光饱和点(E 点)增大，向右下方移动，D 项正确。 6．C [解析] 根据图示内容分析，a 点表示植物吸收 CO2 的量为 0，即表示光合作用强 度等于呼吸作用强度，在 a 点之前植物已开始进行光合作用，A 错误；植物根尖分生区细胞 内没有叶绿体，而有线粒体，所以在 b 点只进行呼吸作用，消耗[H]的场所是线粒体，B 错 误；c 点时植物吸收 CO2 量为 0，即光合作用强度等于呼吸作用强度，C 正确；S1＋S3 表示植 物在白天积累的有机物总量，D 错误。 7．D [解析] 由题图可知，前 4 分钟处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，第 4 分 钟时开始进行光照，即 4 分钟之后，开始进行光合作用，A 项错误。第 4 分钟细胞既进行光 合作用也进行细胞呼吸，既有光能转变成化学能，也有有机物中的化学能转变成活跃的化学 能储存在 ATP 中或转变成热能，B 项错误。由曲线可知，第 7 分钟添加二氧化碳，二氧化碳 浓度增大，使二氧化碳固定的速度加快，消耗的五碳化合物增加，而三碳化合物还原产生五 碳化合物的速率暂时不变，因此五碳化合物含量下降，C 项错误。由题图曲线可知，9～12 分钟，密闭容器中氧气浓度不变，说明光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等， 即光合速率与呼吸速率相等，D 项正确。 8．(1)C5 ATP [H] 光照强度(或温度) 等于 (2)不一定 两者的呼吸作用速率不清楚 (3)玉米光合作用暗反应过程中相关酶的活性高(或玉米暗反应中固定 CO2 的酶的活性 高) [解析] (1)细胞吸收的 CO2 参与暗反应过程中的 CO2 固定过程，即与五碳化合物结合形 成三碳化合物；三碳化合物的还原需要光反应产生的 ATP 和[H]的作用，最终形成有机物。 BC 段玉米的净光合速率达到稳定状态，说明影响其光合速率的因素不是二氧化碳浓度，而 是光照强度或者温度。B 点时，小麦的净光合速率为 0，说明小麦植株的光合速率与呼吸速 率相等。(2)C 点表示两种植物的净光合速率相等，但是两种植物的呼吸速率不一定相等， 所以两者的光合速率也不一定相等。(3)根据题意分析，在相同光照强度、温度和二氧化碳 浓度的条件下，且两者的呼吸速率相等，而 A 点玉米叶肉细胞中 C3 的生成速率明显大于小 麦，说明玉米利用较低浓度的二氧化碳的能力较强，可能是因为玉米光合作用暗反应过程中 相关酶的活性高。 9．(1)叶绿体基质 降低 (2)17：00 之后光照较弱，光合作用速率受光反应产生的 ATP 和[H]的限制 (3)高 土壤湿度高时，气孔阻力小，有利于叶肉细胞吸收 CO2 [解析] (1)植物叶肉细胞通过暗反应固定 CO2 的场所为叶绿体基质；增大 CO2 浓度的瞬 间，较多的 C5 与 CO2 结合，形成 C3，导致叶肉细胞中 C5 的含量会降低。(2)17：00 之后，光 照减弱，光合作用速率受光反应产生的 ATP 和[H]的限制，所以增大 CO2 浓度对光合作用的 促进作用不明显。(3)在土壤湿度较高时，气孔阻力较小，气孔开放程度较大，有利于 CO2 的吸收，此时施加有机肥更有利于促进羊草的光合作用。 10．(1)基本不变 光强 (2)15 ℃ 25 ℃ (3)温度影响光合作用酶的活性；温度影响光合色素的合成 [解析] (1)据图甲分析，当光照强度为 100～150 μmol·m－2·s－1 时，蓝藻的净光合速 率达到最大值，且维持相对稳定，则光反应终产物氧气的量基本不变。当光照强度超过 150 μmol·m－2·s－1 后，净光合速率不断下降，可能是因为光照强度太高，抑制了光合作用的 进行。(2)由图甲分析可知呼吸速率为 20，对应图乙的温度是 15 ℃；图乙显示当温度为 25 ℃ 时，光合速率达到最大值。(3)温度一方面影响了光合作用过程中酶的活性，另一方面影响 了光合色素的合成，从而影响光合作用的进行。 11．(1)光反应 H＋ NADP＋(氧化型辅酶Ⅱ) (2)叶绿体的基质 五碳化合物 淀粉 (3)小于 类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素) 叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光 反应供给暗反应的 NADPH 和 ATP 减少，光合速率降低 [解析] (1)图甲所示为叶绿素 a 吸收光能以及水的分解过程，属于光合作用的光反应阶 段。物质 X 为水分解产物 H＋，NADP＋能接受 H＋和叶绿素 a 释放的电子生成 NADPH。(2)在光 合作用的暗反应阶段，二氧化碳被五碳化合物固定成三碳化合物，场所为叶绿体基质。光合 作用合成的糖，大部分转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成淀粉。(3)分析柱形图可 知，第 12 天的果实总光合速率＝呼吸作用速率＋净光合作用速率＝3.5＋6＝9.5 μmol CO2·m －2·s－1，第 24 天的果实总光合速率＝呼吸作用速率＋净光合作用速率＝2＋6.5＝8.5 μmol CO2·m－2·s－1，故第 12 天的果实总光合速率大于第 24 天的果实总光合速率。第 36 天后果 皮逐渐变黄，这是由于叶绿素含量减少而类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素)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 NADPH 和 ATP 减少，光合速率 降低。