届高三生物二轮复习第一部分专题一细胞系统光合作用与细胞呼吸课后加餐训练卷12.docx

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届高三生物二轮复习第一部分专题一细胞系统光合作用与细胞呼吸课后加餐训练卷12

　　“光合作用与细胞呼吸”

一、选择题

1．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（　　）

A．叶肉细胞在光照下既能进行光合作用，又能进行细胞呼吸

B．有机物进行有氧呼吸时，消耗的O2和CO2的比值为1∶1

C．人在剧烈运动时产生的CO2是无氧呼吸的产物

D．橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与CO2发生化学反应，变成灰绿色

2．以下与生物体内“能量”有关的叙述，正确的是（　　）

A．生物体内的能源物质都含有高能磷酸键

B．细胞呼吸就是为生命活动直接供能的过程

C．光合作用虽是储能过程，但也有高能磷酸键的断裂

D．ATP能降低化学反应的活化能，提高能量利用率

3．植物叶片中有一种酶，是叶片中含量最高的蛋白质，其功能是催化反应C5＋CO2→2C3。

由此推断这种酶（　　）

A．主要分布在细胞质基质中

B．在低温环境中会失活，导致光合速率降低

C．是固定CO2的关键酶，其催化活性可能比其他酶低

D．由叶绿体中的基因控制合成，与细胞核基因无关

4．下图表示人体细胞内某些代谢过程，下列叙述错误的是（　　）

A．①过程发生在核糖体中，缩合产生的水中的氢只来自于氨基

B．②过程需要氧，发生场所是线粒体

C．③过程中产生ATP，在缺氧条件下能够进行

D．④过程发生在细胞质基质中，B物质是丙酮酸

5.

右图表示某高等植物叶肉细胞中的甲、乙两种细胞器及相关生理活动。

下列说法正确的是（　　）

A．甲细胞器内生理活动的强度小于乙细胞器内生理活动的强度

B．甲、乙两种细胞器都能产生ATP，产生的ATP均能从细胞器中运出

C．图示叶肉细胞中有有机物的积累，但该植物不一定能正常生长

D．改变光照强度一定会改变甲细胞器中生理活动的强度

6．动物细胞中，葡萄糖的部分代谢过程如下图。

下列说法正确的是（　　）

A．乙来源于甲和C6H12O6，丙和丁代表不同化合物

B．有氧条件下，过程①、②发生在线粒体基质中

C．过程③发生在线粒体内膜上，可产生大量能量

D．用18O标记C6H12O6，在物质丙中可检测到18O

7．玉米与其他植物间行种植称为间作，单独种植称为单作。

玉米与大豆间作可增产（已知玉米株高大于大豆）。

下图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的玉米吸收CO2的速率（假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同）。

下列说法正确的是（　　）

A．光照强度为a，玉米叶肉细胞中没有还原氢生成

B．光照强度为b，影响两曲线的主要因素是CO2浓度

C．光照强度为c，单作时玉米固定CO2的速率为10μmol·m－2·s－1

D．实验表明，超过一定光照强度，间作时玉米能更有效地利用光能增加产量

8.某研究小组用氧电极法测定了温度对发菜（一种蓝藻）的光合作用和细胞呼吸的影响，结果如右图。

据图分析正确的是（　　）

A．发菜细胞光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度

B．25℃时若增大光照强度，发菜的光合速率一定会增大

C．45℃时发菜产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体

D．实验表明，35℃是发菜生长的最适温度

9．下图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。

下列分析正确的是（　　）

A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP

B．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度

C．Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中[H]和ATP的积累

D．Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低

10．某生物兴趣小组利用番茄的非绿色器官进行相关实验，并将得到的数据绘成如下图所示的曲线。

则对图中各点的分析及推断不正确的是（　　）

A．a点时，细胞只进行无氧呼吸，要满足植物正常生长需消耗的有机物多

B．b点时，无氧呼吸减弱与O2的吸收量增加有关

C．c点时，细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体

D．细胞呼吸时，相关物质的变化趋势表现出不同步的关系

二、非选择题

11．光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如下图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。

光呼吸过程中O2被消耗，并且会生成CO2。

光呼吸损耗的能量大约抵消了30%光合作用储备能量，因此降低光呼吸曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。

但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的作用。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了________为原料，但光合作用在________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生________。

（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“

”和O2反应，也能催化物质“

”和CO2反应，推测O2/CO2值____（填“高”或“低”）时有利于光合作用而不利于光呼吸。

（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，________供应减少。

此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的________，而光呼吸产生的________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。

12．沙尘暴对植物光合速率、蒸腾速率、气孔导度和呼吸速率都有明显的影响。

下表是所研究的沙尘对云杉净光合速率影响的实验结果（气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用、细胞呼吸及蒸腾作用）。

请回答下列问题：

总叶绿素含量

（mg/g）

气孔导度相

对值（%）

净光合速率

[μmolCO2/（m2·s）]

对照组

4.71

94

5.54

实验组

3.11

65

3.69

（1）沙尘导致总叶绿素含量降低，其原因是叶绿素的形成需要________。

沙尘中的颗粒物导致光照强度下降，影响了光合作用的________阶段。

沙尘能阻塞气孔，使气孔导度下降，影响了光合作用的________阶段，导致光合作用减弱，同时还会使______________作用降低。

净光合速率降低的原因是_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）该实验还可以实验组和对照组叶肉细胞中三碳化合物（C3）的含量作为检测指标，以分析沙尘对光反应和暗反应的影响，其原理是_______________________________________

________________________________________________________________________。

若实验结果是实验组和对照组叶肉细胞中三碳化合物含量无显著差异，则原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

13．下图甲、乙装置用于测定大豆幼苗和小白鼠在不同环境条件下的代谢情况。

在室温条件下，用不同功率的白炽灯（会产生热）照射，30min后分别测定大豆幼苗所在图甲装置和小白鼠所在图乙装置中液滴的移动情况，并将测定结果绘制成曲线，如图丙所示；另将图甲装置置于黑暗的环境中，30min后液滴刻度为4cm。

请据图回答下列问题：

（已知液滴的起始刻度为6cm,缓冲液可维持装置内的CO2浓度）

（1）当白炽灯功率为a时，引起图甲装置液滴移动的生理作用是__________________，此时，细胞内产生ATP的场所包括__________________________。

（2）当白炽灯功率为________时，大豆幼苗的光合作用速率等于细胞呼吸速率；此时，光合作用产生O2的速率＝________cm/h（用液滴移动速率表示）。

（3）由图丙可知，在不同功率的白炽灯照射下，小白鼠的呼吸速率不同，其原因可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

此时，参与调节的神经中枢主要是________。

（4）若将大豆幼苗和小白鼠放在同一个装置中（空间足够、缓冲液作用不变）进行探究实验，则当白炽灯功率为b时，两者能否长期共存？

________（填“能”或“不能”）；液滴的起始刻度依然为6cm，当白炽灯功率为e时，30min后，液滴的刻度是________cm。

答案

1．选A　叶肉细胞在光照下既能进行光合作用，又能进行细胞呼吸。

有机物进行有氧呼吸时，如果是以糖类为唯一底物消耗的O2和产生的CO2比值为1∶1，不消耗CO2。

人在剧烈运动时会同时进行无氧呼吸，但无氧呼吸产生的是乳酸，CO2一定是有氧呼吸产生的。

在酸性条件下橙色的重铬酸钾与酒精作用，变成灰绿色。

2．选C　生物体内的能源物质包括脂肪、糖类、ATP等，脂肪、糖类不含有高能磷酸键；细胞呼吸所释放的能量，只有转移至ATP中，才能为生命活动供能；在光合作用的暗反应阶段，会发生ATP的水解，释放的能量用于三碳化合物的还原，因此有高能磷酸键的断裂；酶能降低化学反应的活化能。

3．选C　题干反应是CO2的固定过程，发生在叶绿体基质中；在低温下，酶的活性受到抑制，但酶的空间结构并没有改变，故低温下酶不会失活；该酶是固定CO2的关键酶，根据该酶在叶片中含量最高，说明该酶的活性可能比其他酶的活性低；根据题中的信息，不能确定该酶是由细胞核基因控制合成的，还是由叶绿体基因控制合成的，或者由两类基因共同控制合成的。

4．选A　分析图形可知，①过程是氨基酸脱水缩合，发生在核糖体中，缩合产生的水中的氢来自于氨基和羧基；②过程是有氧呼吸第三阶段，需要氧气参与，发生场所是线粒体；③过程是细胞呼吸第一阶段，能产生少量的ATP，有无氧气条件下都能够进行；④过程为无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质中，B物质是丙酮酸。

5．选C　分析图示可知，甲细胞器是叶绿体，乙细胞器是线粒体，叶绿体光合作用吸收的CO2，除了来自于线粒体有氧呼吸释放的CO2外，还来自于外界环境，说明此时甲细胞器内生理活动（光合作用）的强度大于乙细胞器内生理活动（有氧呼吸）的强度；ATP的产生途径是光合作用和细胞呼吸，因此甲、乙两种细胞器都能产生ATP，但叶绿体光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段，不能从叶绿体中运出；题图显示，该叶肉细胞中光合作用强度大于细胞呼吸强度，因此该叶肉细胞中存在有机物的积累，但整个植物体不一定存在有机物积累，所以该植物不一定能正常生长；当光照强度达到光饱和后，再增加光照强度，光合作用强度也不会改变。

6．选C　分析图示可知，甲是丙酮酸，乙是[H]，丙是产物水，丁是原料水。

过程①表示细胞呼吸第一阶段，场所是细胞质基质；②表示有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质；③表示有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。

③过程可释放大量能量。

丙中水中的氧来自氧气，不是来自葡萄糖。

7．选D　分析曲线可知，光照强度为a时，叶肉细胞光合作用和细胞呼吸强度相等，两者均产生还原氢；光照强度为b，影响两曲线的主要因素是光照强度；光照强度为c，单作时玉米固定CO2的速率为10＋5＝15μmol·m－2·s－1；曲线表明超过c点光照强度后，间作时玉米能更有效地利用光能增加产量。

8．选A　有氧呼吸消耗氧气，光合作用释放氧气，图示相应的两条曲线所对应的纵坐标的最大值不同，说明发菜细胞光合作用和细胞呼吸的酶具有的最适温度不同；25℃时，若在光饱和点的基础上再增大光照强度，发菜的光合速率不会增大，发菜细胞是原核细胞，无线粒体；图示显示，在25℃时，两条曲线的差值最大，是发菜生长的最适温度。

9．选D　因为暗反应中1molC5＋1molCO2生成2molC3，所以在适宜条件下，叶肉细胞内C3是C5的2倍，因此图中甲是C5，乙是C3。

图中物质甲与CO2结合形成乙，该过程只需要酶的催化，不需要消耗ATP；据图分析，本题改变的条件应是降低CO2浓度；CO2浓度降低，由于CO2供应量减少，C5消耗减少，而C3还原正常，所以C5（甲）含量会上升；低CO2浓度下的光的饱和点也低。

10．选C　a点时，细胞只进行无氧呼吸，因为无氧呼吸产生的能量少，所以要满足植物的能量需求，需要消耗的有机物多。

b点时，O2浓度升高，抑制了无氧呼吸，无氧呼吸明显减弱。

c点时，细胞开始只进行有氧呼吸，此时产生ATP的场所是细胞质基质（进行有氧呼吸的第一阶段）、线粒体（进行有氧呼吸的第二和第三阶段），而此实验材料是番茄的非绿色器官，所以不能进行光合作用。

由图可知，细胞呼吸时ATP的产生量、CO2浓度、O2吸收量表现出不同步的现象。

11．解析：

（1）由图可知光呼吸和光合作用都利用了五碳化合物为原料，光合作用在暗反应中C3还原时会实现C5的再生。

由图可知而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解产生了CO2。

（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“CCCCC”和O2反应，也能催化物质“CCCCC”和CO2反应，要有利于光合作用而不利于光呼吸的话，应是CO2浓度高，因此推测O2/CO2值低时。

（3）气孔关闭会导致CO2供应减少。

因为题意中说光呼吸是一个耗能的过程，所以此时光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的[H]和ATP，而由图可知光呼吸又可以产生CO2作为暗反应的原料。

答案：

（1）五碳化合物　暗　CO2

（2）低　（3）CO2　[H]和ATP　CO2

12．解析：

（1）叶绿素的形成需要光照。

光照减弱，光反应减弱。

沙尘能阻塞气孔，植物吸收CO2的量减少，暗反应减弱；同时由于吸收的氧气量减少，细胞呼吸减弱；蒸腾作用也会受到影响。

表中显示净光合速率下降，说明光合速率下降的幅度大于呼吸速率下降的幅度。

（2）若沙尘只影响光反应，则CO2的固定产物C3的量不变，但还原过程减慢，所以与对照组相比，C3含量升高。

若只影响暗反应，则CO2固定生成的C3减少，C3还原速率不变，所以与对照组相比C3含量降低。

若沙尘既影响光反应又影响暗反应且程度相似，则C3含量基本不变。

答案：

（1）光照　光反应　暗反应　细胞呼吸和蒸腾　光合速率下降的幅度大于呼吸速率下降的幅度　

（2）若沙尘只影响光反应，则C3含量上升；若只影响暗反应，则C3含量下降　沙尘对光反应和暗反应均有影响且程度相似

13．解析：

（1）装置中液滴的起始刻度为6cm，将图甲装置置于黑暗环境中，30min后液滴刻度为4cm，说明大豆幼苗的呼吸强度为2cm/30min，当白炽灯的功率为a时，图甲装置中液滴的刻度为5.5cm，所以，引起装置内液滴移动的生理作用包括光合作用和有氧呼吸；此时，细胞内产生ATP的场所包括叶绿体、细胞质基质和线粒体。

（2）液滴的起始刻度为6cm，当白炽灯功率为b时，图甲装置中液滴刻度仍为6cm，说明在此条件下，大豆幼苗的光合速率等于呼吸速率；黑暗处理30min，图甲装置中液滴刻度为4cm，由此可知大豆幼苗的呼吸速率＝2cm/30min＝4cm/h，即在30min内，大豆幼苗通过光合作用产生O2的速率＝4cm/h。

（3）不同功率的白炽灯产生的热量不同，所以需要从小白鼠是恒温动物、装置中温度低两个角度来分析呼吸速率的变化；动物的体温调节中枢位于下丘脑。

（4）由图丙可知，当白炽灯功率为b时，大豆幼苗的光合速率等于呼吸速率，而小白鼠只进行细胞呼吸，将两者放置于同一装置中，总光合速率小于总呼吸速率，因此两者不能长期共存。

白炽灯功率为e时，图甲装置（大豆幼苗）中液滴右移的速率＝（9.5－6）/30＝3.5cm/30min，图乙装置（小白鼠）中液滴左移的速率＝（6－5）/30＝1cm/30min，将两者放在一起30min后，液滴将向右移，移动的距离＝3.5－1＝2.5（cm），即液滴刻度＝6＋2.5＝8.5（cm）。

答案：

（1）光合作用和细胞呼吸（有氧呼吸）　叶绿体、细胞质基质和线粒体　

（2）b　4　（3）小白鼠是恒温动物，低功率白炽灯产热少，装置中温度低，小白鼠通过细胞呼吸产热（答案合理即可）　下丘脑　（4）不能　8.5

“光合作用与细胞呼吸”课后加餐训练卷

（二）[难点多练]

一、选择题

1．光合作用是生物界最重要的物质代谢与能量代谢。

下列关于光合作用的叙述，正确的是（　　）

A．给绿色植物提供H

O，只会在植物释放的O2中发现18O

B．根据光合作用释放的O2量，可以计算光合作用中有机物的积累量

C．停止光照，暗反应很快会停止；停止供应CO2则光反应不受影响

D．温室大棚采用红色薄膜可以有效提高作物产量

2．下列有关叙述正确的有几项（　　）

①线粒体中大量产生ATP时，一定伴随着氧气的消耗　②叶绿体中大量产生ATP时，一定伴随着氧气的产生　③在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多　④ATP与ADP的转化速率越快，细胞代谢耗能越多　⑤夜间，叶绿体C3的还原所需的ATP可以来自线粒体

A．二项　　　　　　　　　B．三项

C．四项D．五项

3．磷酸化是指在某些物质分子上加入一个磷酸基团，如三磷酸腺苷（ATP）就是由二磷酸腺苷（ADP）磷酸化而来。

下列结构中不能发生ADP磷酸化的是（　　）

A．细胞质基质B．叶绿体基质

C．叶绿体类囊体薄膜D．线粒体内膜

4．下面为细胞中某生理作用部分过程的概念简图，关于此图的解释，正确的是（　　）

①该生理作用是光反应　②乙处为线粒体基质　③X是ATP　④H＋不一定来自丙酮酸　⑤此图所示过程发生在线粒体内膜

A．①③B．②③⑤

C．②③④⑤D．①③④⑤

5．某科学家设计了一个光合作用的实验。

实验前，他向一个密闭容器的溶液中加进了适量的ATP、NADPH、NaHCO3、被膜破裂的叶绿体等，然后在光合作用的最适温度下，按图示的条件进行Ⅰ、Ⅱ两个阶段的实验，并绘制了相关的曲线图。

下列关于该实验说法正确的是（　　）

A．从B点以后，可以检测到“电子流”，容器内氧气浓度最高点是D点

B．曲线DE段下降的原因是容器内ATP、NADPH被逐渐消耗完

C．CD段限制糖合成速率的外部因素最可能是光照强度

D．把实验中的“被膜破裂的叶绿体”改成“叶绿体色素”，将得到同样的实验结果

6．下面为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意简图。

结合所学知识分析下列相关叙述中正确的有（　　）

①在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用　②卡尔文循环的具体场所应为叶绿体类囊体膜　③将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化不受影响　④C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O

A．零项B．一项

C．二项D．三项

7.

右图表示20℃时玉米光合速率与光照强度的关系，SA、SB、SC依次表示有关物质量的相对值，下列说法中不准确的是（　　）

A．SA＋SB＋SC表示光合作用总量

B．SC－SA表示净光合作用量

C．若植物缺少镁元素，D点左移

D．若提高CO2浓度，则B点左移

8．RuBP羧化酶催化C5与CO2结合生成C3。

将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量，得到下图所示的结果。

据图作出的推测不合理的是（　　）

A．a→b，叶肉细胞吸收CO2速率增加

B．b→c，叶片的光合速率等于呼吸速率

C．a→b，暗反应消耗ATP的速率增加

D．b→c，RuBP羧化酶量限制了光合速率

9．对某植物测得如下数据：

若该植物处于白天均温25℃，晚上均温15℃，光照（日均8klx）12h环境下，则该植物一昼夜中积累的葡萄糖为（　　）

25℃

15℃

8klx光照10h

黑暗下5h

8klx光照10h

黑暗下5h

吸收CO2880mg

释放CO2220mg

吸收CO2440mg

释放CO2110mg

A.132mg　　　　　　B．180mg

C．360mgD．540mg

10．将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等（气体含量相对值为1），在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如下图所示。

下列对此过程的分析正确的是（　　）

A．只有在8时光合作用强度与呼吸作用强度相等

B．在9～16时之间，光合速率>呼吸速率，O2浓度不断上升

C．该植物体内17时有机物积累量小于19时的有机物积累量

D．该植物从20时开始进行无氧呼吸

二、非选择题

11．理论上有多种方法可用来测定植物的总光合作用速率，结合题意回答问题：

（1）在光照适宜、温度恒定的条件下，用图一的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量并绘成如图二所示的曲线。

该绿色植物前30min实际光合作用速率的平均值为________ppm/min。

（2）在图三中，将某一植株上对称叶片的一部分（U）遮光，另一部分（V）不遮光，并设法使两部分之间的物质不发生转移。

用适宜光照照射6h后，在U和V的对应部位截取等面积的叶片，烘干称重，分别为MU和MV（单位：

mg）。

则该植物细胞实际光合作用速率为__________________mg/h。

（3）取同一植物上形态、大小、长势均相同的两个叶片，用图四的装置进行实验（不考虑其他外界因素的影响）。

在相同的温度下处理6h后，测得甲、乙装置中液滴移动的距离分别为L1和L2（单位：

mL），则实验条件下该植物实际光合作用速率为________mL/h。

12．为探究CO2浓度上升及紫外线（UV）辐射强度增加对农业生产的影响，研究人员人工模拟一定量的UV辐射和CO2浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表。

请分析回答：

分组及

实验处理

株高（cm）

叶绿素含量

（mg·g－1）

光合速率

（μmol·

m－2·s－1）

15d

30d

45d

15d

30d

45d

A

对照（自然条件）

21.5

35.2

54.3

1.65

2.0

2.0

8.86

B

UV辐射

21.1

31.6

48.3

1.5

1.8

1.8

6.52

C

CO2浓度倍增

21.9

38.3

61.2

1.75

2.4

2.45

14.28

D

UV辐射和CO2浓度倍增

21.5

35.9

55.7

1.55

1.95

2.25

9.02

（1）番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的具体部位分别是_____________________。

（2）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于______________，加快了暗反应的速率；另一方面是由于________含量增加，使光反应速率也加快。

D组光合速率与对照组相比无显著差异，说明CO2浓度倍增对光合作用可以________UV辐射增强对光合作用的影响。

（3）由表可知，CO2浓度倍增可促进番茄幼苗生长。

有研究者认为，这可能与CO2参与了植物生