高考生物二轮总复习专题能力训练四光合作用和细胞呼吸

专题能力训练四光合作用和细胞呼吸一、判断题1.细胞呼吸产生的能量全部储存在ATP中。()2.肌肉细胞中的线粒体比脂肪细胞数量多,是因为肌肉收缩需要消耗大量的能量。()3.在叶绿体中可进行CO2的固定,但不能合成ATP。()4.有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,但第三阶段产生的ATP最多。()5.水是有氧呼吸的产物,也是有氧呼吸的反应物。()6.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体的有氧呼吸过程。()7.无水乙醇在色素的提取和分离实验中起分离色素的作用,叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散得就越慢。()8.细胞呼吸如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。()9.人体剧烈运动时,若CO2产生量与O2消耗量的比值大于1,则CO2既可在线粒体中又可在细胞质基质中产生。()10.暗反应中C原子的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。()11.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。()12.叶绿体是绿色植物光合作用的场所,光合色素就分布在叶绿体的类囊体膜上,而与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和叶绿体基质中。()13.黑暗处理后的短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低。()14.某一光照强度下,检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换,则可判断出此叶片没有进行光合作用。()15.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快。()16.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定。()17.叶绿体与线粒体增大膜面积的方式相同,且都具有流动性。()18.细胞呼吸和光合作用中均能产生[H],但二者还原的物质不同。()19.线粒体产生的CO2扩散到同一细胞中的叶绿体中被利用(不考虑类囊体膜),需穿过4层生物膜,扩散到相邻细胞中的叶绿体中被利用,需穿过6层生物膜。()20.化能合成作用也能像光合作用一样将无机物合成为有机物,但所需要的能量来源不同。()二、选择题1.(2022广东韶关二模)某研究所人员成功制造了人造叶绿体,并利用光和该系统实现了CO2到有机物的转化(如下图所示)。下列说法错误的是()A.TEM模块具有吸收和转换光能的作用B.CETCH循环模块需要TEM模块生成的[H]来还原CO2C.同等条件下人造叶绿体可能比植物叶肉细胞积累的有机物多D.若人造叶绿体得以广泛运用,一定程度上可以抵消碳排放,实现碳中和2.(2022全国乙理综)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是()A.初期光合速率逐渐升高,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,之后呼吸速率保持稳定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.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。温度/℃5101520253035光照下CO2吸收量1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中CO2释放量0.500.751.001.502.253.003.50下面对该表数据分析正确的是()A.昼夜不停地光照,在35℃时该植物不能生长B.昼夜不停地光照,在20℃时该植物生长得最快C.每天光照12h,20℃时该植物积累有机物最多D.每天光照12h,30℃时积累的有机物是10℃时的2倍4.(2022广西容县检测)下图表示在天气晴朗、阳光明媚的上午10时测定的某植物枝条上不同位置叶片的净光合速率。下列表述正确的是()注枝条基部叶定为1,向上依次增加。A.第5片和第15片叶的总光合速率相等B.第10片叶的叶绿体利用的CO2来自线粒体内膜和外界环境C.限制第5片叶光合速率的主要因素是叶绿素含量,限制第15片叶光合速率的主要因素是光照强度D.若突然出现多云天气,则该叶片短时间内C5含量将降低三、非选择题5.下图为某高等植物叶肉细胞在光照条件下发生的物质和能量变化示意图。请回答下列问题。(1)物质a是,突然停止光照,短时间内叶肉细胞中C5相对含量的变化趋势是;黑暗条件下,物质b生成CO2的场所是。

(2)在光照适宜的条件下,给该植物提供适量的H218O,一段时间后在生成的糖类中检测到放射性,则18O的转移途径是(3)已知d、c分别表示不同气体进出细胞的过程,若外界的光照强度恰好是该植物的光补偿点(植株的光合速率等于呼吸速率时的光照强度),此时植株的叶肉细胞存在(填“c”或“d”或“c和d”),原因是

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6.某生物兴趣小组在探究多种环境因素对水稻光合作用影响的活动中,测得水稻吸收(用“+”表示)或释放(用“”表示)CO2的速率(单位:m/h)随温度变化的部分数据如下表所示。请回答下列问题。组别条件温度10℃20℃30℃35℃40℃45℃A黑暗51018344034B适当遮阴,CO2的体积分数为0.03%350162424C全光照,CO2的体积分数为0.03%5842014D全光照,CO2的体积分数为1.22%10204028120(1)A组数据可表示水稻的随温度变化的情况。由表中数据可知,影响水稻光合速率的外界因素有

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(2)分析表中数据可知,在相同温度下,C组的光合速率明显高于B组的,其原因是

。

(3)若对水稻进行光照、黑暗处理各12h,根据表格中信息,应选择光照为、CO2的体积分数为、光照下温度为和黑暗下温度为的条件,以保证水稻中有机物的积累量最多。

7.某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行,且忽略光照对呼吸作用的影响)。实验一:将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度,结果如图甲所示。实验二: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,结果如图乙所示。请据图分析回答下列问题。甲乙(1)实验一中固定CO2能力较强的植物是;实验一0~10min期间,A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物;实验过程中,若突然降低光照强度,则叶绿体中ADP、C3和C5中的量会在短时间内增加。

(2)实验一25~40min期间,两个密闭小室内CO2浓度维持相对稳定的原因是。

(3)从实验二结果看,若单独种植A、B两种植物,种植密度过大,则净光合速率下降幅度较大的是B植物,判断的依据是

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答案:一、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.×11.×12.√13.√14.×15.×16.√17.×18.√19.√20.√二、选择题1.B解析:由题图可知,TEM模块模拟光反应阶段,CETCH循环模块模拟暗反应阶段,故TEM模块具有吸收和转换光能的作用,并生成[H]和ATP,还原C3,不能直接还原CO2,A项正确,B项错误。同等条件下,植物叶肉细胞在进行光合作用合成有机物的同时也进行了细胞呼吸,消耗了部分有机物,而人造叶绿体只进行光合作用合成有机物,所以同等条件下人造叶绿体可能比植物叶肉细胞积累的有机物多,C项正确。人造叶绿体只吸收CO2,不会进行呼吸作用,不产生二氧化碳,若得以广泛运用,一定程度上可以抵消碳排放,实现碳中和,D项正确。2.D解析:适宜且恒定的温度和光照条件下,初期光合速率大于呼吸速率,导致容器内O2含量逐渐升高,CO2含量逐渐降低,光合速率逐渐降低,呼吸速率逐渐升高,A、B、C三项错误;容器内CO2浓度保持相对稳定时,光合速率等于呼吸速率,D项正确。3.C解析:根据表格数据,光照下吸收的CO2量代表净光合速率,黑暗中释放的CO2量代表呼吸速率,净光合速率=总光合速率呼吸速率。如果昼夜不停地光照,在35℃时该植物能生长,A项错误。最适合植物生长的温度是25℃,B项错误。如果每天光照、黑暗各进行12h,则植物积累的有机物的量=12×净光合速率12×呼吸速率,则在温度为20℃时,该植物积累的有机物的量为3.25×121.50×12=21(mg),为同种条件下最多,C项正确。30℃时每天交替进行12h光照,12h黑暗,有机物积累是10℃时的一半,D项错误。4.D解析:总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由题图可看出第5片和第15片叶的净光合速率相等,但不代表总光合速率相等,A项错误。题图中显示第10片叶净光合速率最大,且大于零,说明光合速率大于呼吸速率,有氧呼吸过程中二氧化碳的产生部位是线粒体基质,因此,其叶绿体利用的CO2来自线粒体基质和外界环境,B项错误。第5片叶是成熟叶,限制其光合速率的应该是光照强度,第15片叶接受的光照较强,可能导致该叶片的气孔关闭,二氧化碳吸收减少,进而导致叶片光合速率降低,C项错误。若突然出现多云天气,光照强度下降,光反应产生的[H]和ATP减少,导致C3还原速率下降,C5生成减少,而二氧化碳的固定还在正常进行,因此,该叶片短时间内C5含量将降低,D项正确。三、非选择题5.答案:(1)[H]减少细胞质基质和线粒体基质(2)H218OC18O2C6H1218O(3)c和d植株的光合速率等于呼吸速率时,叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,此时叶肉细胞有c(O2)的释放和d(CO2)的吸收解析:(1)光合作用过程中,光反应产生的[H]和ATP用于暗反应中C3的还原,物质a是[H]。突然停止光照,短时间内[H]和ATP不再生成,C3还原过程减慢,但CO2固定正常进行,所以C5相对含量减少。据题图分析可知,物质b为丙酮酸,黑暗条件下,丙酮酸可在细胞质基质中通过无氧呼吸第二阶段生成酒精和CO2,也可在线粒体基质中通过有氧呼吸第二阶段生成CO2。(2)在光照适宜的条件下,H218O首先通过有氧呼吸第二阶段生成C18O2,C18O2通过暗反应中CO2的固定和C3的还原反应,生成含有18O的糖类。(3)若外界光照强度恰好是该植物的光补偿点,此时植株的光合速率等于呼吸速率,由于植株中部分细胞不能进行光合作用,所以叶肉细胞中的光合速率应大于其呼吸速率,此时叶肉细胞中有c(O2)的释放和d(CO6.答案:(1)呼吸速率光照强度、温度、CO2体积分数(2)在温度和CO2体积分数都相同的情况下,C组的光照强度高于B组的,C组光反应阶段产生的ATP和[H]较多,促进了C3的还原,使暗反应加快,光合速率升高(3)全光照1.22%30℃10℃解析:(1)A组实验是在黑暗条件下测得的,可以表示水稻在不同温度条件下的呼吸速率;根据表格信息判断,此实验中影响光合速率的因素有温度、光照强度和CO2体积分数。(2)根据表格分析,B组与C组的唯一变量是光照强度,在温度和CO2体积分数都相同的情况下,C组的光照强度高于B组的光照强度,C组光反应阶段产生的ATP和[H]较多,促进了C3的还原,使暗反应加快,C组的光合速率升高,所以在相同温度下,C组的光合速率明显高于B组。(3)根据题意分析,对水稻进行光照、黑暗处理各12h,欲使水稻中有机物积累的量最多,则光照条件下的净光合速率与黑暗条件下的呼吸速率的差值应该最大,因此应选择光照为全光照、CO2体积分数为1.22%、光照下温度为30℃和黑暗下温度为10℃的条件。7.答案:(1)B(植物)少ADP和C3(2)两种植物叶片的CO2吸收量与CO2释放量相等(3)B植物的光饱和点大于A植物,B植物比A植物更适于生活在强光下;种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致B植物净光合速率下降幅度比A植物大解析:(1)由题图可知,与A植物相比,B植物叶片在密闭小室内的CO2浓度更低,说明B植物固定CO2的能力更强;实验一从开始经过10min,A植物和B植物叶片在小室中CO2的减少量相同,都是0.8,植物净光合产量相同,但是分析图乙可知,A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度,而植物制造有机物的量=植物净光合产量+植物呼吸消耗的有机