高考人教版通用生物核心一轮复习热点题组·全过关1.5.4 能量之源——光与光合作用

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练热点题组·全过关
※考点一光合作用的过程
1.如图为光合作用示意图。

下列说法错误的是( )
A.①表示O2，④表示CO2
B.暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)
C.C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②
D.增加光照强度，C3的含量将减少
【解析】选C。

在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和氧气，因此，①表示O2，④表示暗反应中与C5反应的CO2；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP 和[H]的参与下被还原成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的ATP 和[H]增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少。

2.在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶，既能与CO2结合，催化CO2与C5反应生成C3，也能与O2结合，催化C5的分解。

CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制现象。

下列分析正确的是( )
A.植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上
B.R酶催化CO2与C5反应时需要[H]和ATP
C.增大CO2浓度后，植物叶肉细胞内C3/C5的值增大
D.增大O2/CO2的值，有利于提高植物的净光合速率
【解析】选C。

CO2的固定发生于叶绿体基质中，A错误；[H]和ATP 用于C3的还原，B错误；增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3，因此叶肉细胞内C3/C5的值增大，C正确；增大O2/CO2的值后，CO2的固定减弱，呼吸作用加快，植物的净光合速率下降，D错误。

※考点二影响光合作用的因素
3.图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻O2净释放量的影响，试管A的结果如图乙所示。

据图分析，下列叙述正确的是( )
A.Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零
B.P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气，适当降低温度，P点将下移
C.在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移
D.降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应右移
【解析】选C。

Q点时小球藻净光合速率为零，但光合作用强度不为零，A项错误；P点对应的数值的绝对值代表呼吸速率，若适当降低温度，呼吸速率会下降，则P点将上移，B项错误；装置B中缺镁影响叶绿素的合成，小球藻光合速率低，Q点应右移，C项正确；CO2浓度降低，光合速率下降，R点应向左下移，D项错误。

4.(预测题)实验小组以羊草为实验对象探究了提高CO2浓度对羊草光
合速率的影响，实验结果如图所示，下列说法不正确的是 ( )
A.9：00时植物叶肉细胞固定CO2的场所是叶绿体，释放CO2的场所是线粒体
B.17：00之后，增大CO2浓度对光合作用的促进作用不明显，其主要原因是光照较弱
C.12：00时左右限制两条曲线光合速率的因素是相同的
D.增大CO2浓度的瞬间，叶肉细胞中C5的含量会减少
【解析】选C。

9：00时既进行光合作用又进行细胞呼吸，因此固定CO2的场所是叶绿体，释放CO2的场所是线粒体；17：00之后，光照减弱，光合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；12：00时左右限制两条曲线光合速率的因素分别是CO2浓度和光照强度；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的含量减少。

【延伸探究】CO2浓度为350 μmol/mol时，12：00时的植物的重量小于(填“大于”或“小于”)17：00时的重量，原因是：12：00到17：00光合作用大于呼吸作用，植物积累有机物，因此植物的重量增加。

5.酸雨是指pH小于5.6的降水，会损伤植物叶片的气孔结构，对植物有很大的伤害。

为探究酸雨对植物光合作用的影响，某科研小组将若干长势一致的某山茶幼苗均分为四组，分别用pH为2.0、2.5、3.5和5.6(对照)的溶液模拟酸雨进行处理，每周两次。

一年后，测定四组植物在不同光照强度下的净光合速率，如图所示。

请回答：
(1)净光合速率可通过______________________来表示。

(写出一种即可)
(2)用pH为2.0的酸雨处理后，山茶幼苗的净光合速率降低，有机物积累量减少，从代谢角度分析，其原因是
①__________________________________________________________；
②__________________________________________________________。

(3)某同学据曲线分析得出结论：随着酸性增强，酸雨对山茶幼苗光合作用的抑制作用增强。

请判断该结论是否正确，并写出判断依据：
____。

【解析】(1)净光合速率可以用单位时间内CO2吸收量、单位时间内O2释放量或单位时间内有机物积累量来表示。

(2)由题干可知，pH为2.0的酸雨会损伤植物叶片的气孔结构，导致CO2吸收量减少，暗反应速率降低，合成有机物的量减少。

净光合速率=总光合速率-呼吸速率，pH为2.0时细胞呼吸速率增大，消耗的有机物增多，最终导致有机物积累量减少。

(3)由曲线可知，随着酸性增强，酸雨对山茶幼苗光合作用的抑制作用不一定增强，因为pH为3.5的净光合速率大于pH为5.6的净光合速率。

★答案★：(1)单位时间内CO2吸收量/单位时间内O2释放量/单位时间内有机物积累量
(2)气孔结构损伤，CO2吸收量减少，暗反应速率降低，合成有机物的量减少细胞呼吸速率增大，消耗的有机物增多
(3)错误，pH为3.5的净光合速率大于pH为5.6的净光合速率
※考点三光合作用和呼吸作用的关系
6.(2020·济南模拟)如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，①～⑤表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。

请据图判断下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATP
B.①～⑤过程中能产生ATP的有①②③④
C.②⑤过程分别表示C3的还原和CO2的固定
D.光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2会释放到细胞外
【解析】选B。

据图可知，物质X是CO2固定的产物，所以X表示C3，物质Y是葡萄糖氧化分解成CO2的中间产物，所以Y表示丙酮酸，物质Z是光反应产生的，用于暗反应的ATP，A正确；图中①过程表示光反应，能产生ATP，②过程表示暗反应中C3的还原，消耗ATP而不能产生ATP，③过程表示有氧呼吸的第一阶段，能产生ATP，④过程表示有氧呼吸的第二阶段，能产生ATP，⑤过程表示暗反应中CO2的固定，不能产生ATP，B错误，C正确；光合速率小于呼吸速率时，④过程产生的CO2要比⑤过程消耗的CO2多，所以会有一部分CO2释放到细胞外，D 正确。

7.(2017·全国卷Ⅰ)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。

已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。

回答下列问题：
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。

培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因
是____________________。

甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_______________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。

(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是
_____________________________________
__________________。

【解析】(1)将正常生长的甲、乙两种植物放入同一密闭小室中，适宜条件下给予光照，甲、乙两种植物都进行光合作用，当光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量时，密闭小室中的CO2浓度逐渐下降，受CO2浓度的制约，光合作用速率也随之降低。

当密闭小室中CO2浓度下降到CO2补偿点时，植物的光合速率等于呼吸速率，净光合速率为0。

因为甲种植物CO2补偿点大于乙种植物，所以当密闭小室中CO2浓度达到甲种植物CO2补偿点时，乙种植物光合速率大于呼吸速率，即净光合速率大于0。

(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，给予光照，甲种植物可进行光合作用，通过光合作用释放了O2，O2与NADH反应生成水，这是有氧呼吸的第三阶段。

故光合作用产生O2增多时，使细胞的有氧呼吸增加。

★答案★：(1)植物在光下进行光合作用，吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之下降大于0
(2)甲种植物在光下进行光合作用，释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加
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