高考生物(深化复习命题热点提分)专题4 光用和细胞呼吸

闪堕市安歇阳光实验学校专题04 光合作用和细胞呼吸
1．下列有关探究光合作用过程的描述，正确的是( )
A．将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光，光照一段时间，遮光部分遇碘变蓝
B．载有水绵和好氧细菌的临时装片，用透过三棱镜的光照射一段时间，绿光区域聚集细菌最多
C．向绿色植物提供H182O和CO2，光照一段时间，释放的气体含有18O2
D．向小球藻提供14CO2，光照一段时间，14C5化合物先于14C3化合物出现
【解析】将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光，光照一段时间，光照部分遇碘变蓝，A错误；载有水绵和好氧细菌的临时装片，用透过三棱镜的光照射一段时间，绿光区域聚集细菌最少，B错误；光合作用释放的O2来自于水的光解，C正确；向小球藻提供14CO2，首先生成14C3化合物，随后14C5化合物出现，D错误。

【答案】C
2．下列有关光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．在叶绿体、线粒体中分别完成光合作用、有氧呼吸全过程
B．在叶绿体基质、线粒体基质中均能形成和利用[H]
C．在叶绿体内膜上有氧气的形成，在线粒体内膜上有氧气的利用
D．叶绿体中光能可转变成化学能，线粒体中化学能可转变成热能
【答案】D
3．将盆栽植物天竺葵浇上含18O的水后，置于密闭的玻璃钟罩内，再把整个装置放在室外阳光下，并保持适宜的温度条件。

一周后玻璃钟罩内的空气及天竺葵中下列哪些物质可能含有18O( )
①O2②水蒸气③CO2④葡萄糖⑤氨基酸⑥脂肪
A．①②中含有，③④⑤⑥中没有
B．①②③中含有，④⑤⑥中没有
C．①②③④中含有，⑤⑥中没有
D．①②③④⑤⑥中都可能含有
【解析】植物体内的水能够通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到空气中，水还可经过光合作用生成氧气，存在于周围的空气中；植物体内水中的氧经呼吸作用转移到二氧化碳中，二氧化碳也会释放到周围的空气中；二氧化碳中的氧，通过光合作用又可转移到葡萄糖，进而进入脂肪和氨基酸等有机物中。

【答案】D
4．如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。

下列相关叙述正确的是( )
A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
D．氧浓度为d 时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
【答案】B
5．下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。

下列判断错误的是( ) A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c 中
B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O
D．d为还原性辅酶Ⅱ
【解析】叶绿体中的光合色素a能够吸收光能，少数状态的叶绿素a能够将光能转变为活跃的化学能储存在ATP c中，A正确；①表示根毛区细胞吸收水分过程，③表示水的光解过程，B正确；b物质为氧气，可参与有氧呼吸第三阶段产生水，产生的水再参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，二氧化碳参与光合作用过程能够产生(CH2O)，C正确；d为ADP，D错误。

【答案】D
6．如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。

下列叙述正确的是( ) A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
【解析】分析示意图，过程①应为有氧呼吸，它发生的场所是细胞质基质和线粒体，②过程应为光合作用或化能合成作用，它发生的场所是真核细胞的叶绿体、原核细胞的细胞质或进行化能合成作用的生物细胞中；过程①产生的能量一部分储存在ATP中，还有一部分以热能的形式散失；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2；有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生[H]，光合作用的光反应阶段也能产生[H]，但过程①产生的[H]用于还原O2，过程②产生的[H]用于还原C3化合物。

【答案】D
7．某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是( )
A．a B．b
C．c D．d
【答案】A
8．如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。

下列说法不正确的是( )
A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化
D．若图乙表示甲图植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度
【解析】图甲装置在较强光照下，植物光合作用强度大于呼吸作用强度，植物所需二氧化碳由CO2缓冲液提供，而产生的氧气会使装置中气体体积增大，因此有色液滴向右移动，如果再放到黑暗环境中，植物呼吸消耗氧气而产生的二氧化碳又被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动，A正确。

若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，虽然光照条件不变，但由于无二氧化碳提供，即暗反应不能为光反应提供ADP与NADP＋等物质，从而影响光反应的进行，产生NADPH的速率将下降，B错误。

在光合作用最适温度时再升高温度，与光合作用有关的酶活性会下降，真光合速率下降，而一般情况下与呼吸作用有关的酶的最适温度较高，此时酶活性会随温度升高而升高，因此呼吸速率会升高，C正确。

光合速率由a到b变化，说明光合速率升高了，影响光合速率的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度等，适当提高二氧化碳浓度会增大光合速率，D正确。

【答案】B
9．还原氢[H]在生物的生理活动中起重要作用，下列有关叙述不正确的是( )
A．高等植物的光合作用中，[H]产生自水的光解
B．光合作用中，[H]的作用是在暗反应中将二氧化碳还原为糖等有机物C．有氧呼吸中，[H]的受体是氧气，该过程释放大量的能量
D．无氧呼吸中，[H]的受体是丙酮酸等中间代谢产物
【答案】B
10．提取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。

下列叙述中与实验结果不符合的是( )
A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C．葡萄糖能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D．水是在细胞质基质中生成的
【解析】有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段[H]与氧气结合生成水在线粒体内膜上进行。

【答案】D
11．下列有关叶绿体中色素提取和分离实验的叙述，错误的是( ) A．在层析液中溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快
B．在提取色素时向研钵中放入少许碳酸钙的目的是防止研磨过程中色素被破坏
C．在实验操作中，滤纸条的一端要剪去两角，滤液细线要画得粗而直D．在滤纸条上从下到上依次出现黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色4条色素带
【解析】在实验操作中，滤纸条的一端要剪去两角，滤液细线要画得细而直。

叶绿体的四种色素在滤纸条上随层析液扩散速度由快到慢依次呈现是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，故滤纸条从下到上依次出现黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色4条色素带。

【答案】C
12．对下列两幅图的相关描述，不正确的是( )
A．对绿色植物来说，图Ⅰ描述过程主要发生在叶肉细胞中
B．图Ⅰ显现出该植物细胞正处于光合速率大于细胞呼吸速率的状态
C．对黑暗中的绿色植物来说，图Ⅱ氧气浓度为6%时，只进行有氧呼吸D．图Ⅱ氧气浓度大于18%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素
【答案】C
13．如图甲为25 ℃时小麦光合作用速率随光照强度变化的曲线，图乙为小麦细胞内光合作用和呼吸作用相关酶的活性与温度的关系，下列说法不正确的是( )
A．A点可代表小麦呼吸作用的强度
B．C点时限制光合速率的因素不再是光照强度，很可能是CO2浓度
C．光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度不相同
D．当温度从25 ℃升高到30 ℃时，B点将左移
【解析】A点时光照强度为0，小麦只进行呼吸作用，故A点可代表小麦呼吸作用的强度。

C点为光饱和点，限制因素可能是温度和CO2浓度，由于此时温度为光合作用的最适温度，故限制因素应该是CO2浓度。

由图乙可知，光合作用的最适温度为25 ℃，呼吸作用的最适温度为30 ℃。

B点时，光合速率＝呼吸速率，当温度从25 ℃升高到30 ℃时，呼吸速率加快，而光合速率减弱，故只有提高光照强度光合速率才能与呼吸速率相等，B点将右移。

【答案】D
14.植物的光合作用受温度和光照强度的影响，如图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。

下列分析正确的是( )
A．在－5～0 ℃时，温度和光照强度都是限制光合作用的因素
B．在10～30 ℃时，温度是限制光合作用的主要因素
C．在光照强度相同的情况下，0 ℃时的光合作用强度一定小于15 ℃时的光合作用强度
D．在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强度时的光合作用强度
【答案】C
15．某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。

甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。

实验过程中，每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量，记录数据并绘成坐标曲线图。

下列有关叙述正确的是( )
A．实验结束时，消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐
B．甲、乙两发酵罐分别在第4 h和第0 h开始进行无氧呼吸
C．甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养厌氧型生物
D．该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量
【解析】从图中信息可知，乙发酵罐产生的酒精总量为15 mol，由于乙发酵罐中酵母菌只进行无氧呼吸，故消耗的葡萄糖量为7.5 mol，甲发酵罐酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量为9 mol，有氧呼吸消耗葡萄糖量为1 mol，故甲发酵罐消耗的葡萄糖较多，A正确；甲发酵罐的无氧呼吸开始于第2 h，B 错误；甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌是异养兼性厌氧型生物，C错误；通入过多氧气会抑制无氧呼吸，得到酒精量会减少，D错误。

【答案】A
16．某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法正确的是( )
A．依图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 ℃
B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃
C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25 ℃
D．在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
【答案】B
17．某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。

(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率________。

与对照组相比，________________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是
___________________________________________________________________ _____
_______________________________________________________________ _________。

(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。

(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g－1、3.9 mg·g－1和4.1 mg·g－1。

为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是
___________________________________________________________________ _____
_______________________________________________________________ _________。

【答案】(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快(2)3 (3)随机取样进行重复测定
18．为研究影响植物光合速率的因素，科研人员进行了相关实验。

请据图回答：
(1)图1所示a过程发生的场所是________，图中的ATP来自________过程。

(2)由图2可知，在15 ℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的________倍，假设每天光照按12小时计算，则最有利于植物生长的温度是________。

(3)为研究某植物遭遇连续干旱时光合作用速率下降的原因，人们进行了如下的实验。

步骤一：选取________的该植株若干，平均分为两组，实验开始前对所有植株正常浇水，并给予正常光照及其他理想条件。

步骤二：实验开始后，实验组________________，其他条件均不变。

步骤三：从实验第一天开始，每隔三天取样一次(早晨8：30～9：30取样，叶片取自幼苗顶端第5～6片叶)，分别测定叶片光合色素含量、胞间CO2浓度、叶片光合速率等数据，并绘制图象如下：(a曲线为对照组，b曲线为干旱实验组)
据图分析，0～6天内，丙图中b曲线下降的原因是
________________________；6天后，乙图中b曲线上升的原因是
______________________________________________。

【答案】(1)叶绿体基质光反应(2)3.5 20 ℃
(3)生理、生长状态一致停止灌水使土壤逐渐干旱光合色素含量下降，胞间CO2浓度降低光合作用消耗的CO2小于呼吸作用释放的CO2 19．某生物兴趣小组为了研究甲、乙两种植物的光合作用，在不同条件下测量A、B两种植物的光合作用速率，下表表示该实验的结果，请回答下列问题。

CO 2浓度
灯泡的功率(单位：W)
20 50 75 100 200 300
0．1%
A植物 3.4 16.0 28.2 40.5 56.5 56.5
B植物 2.6 9.1 19.2 55.7 75.6
102.
6
0．03%
A植物 2.3 11.2 19.8 27.6 27.5 27.6
B植物 1.8 8.4 18.9 54.2 75.2
101.
8
(1)该实验研究的影响光合作用的外界因素有________________和
________________。

(2)在相同CO2浓度下，A植物达到最大光合作用速率时所需要的光照强度________(填“大于”或“小于”)B植物达到最大光合速率时所需要的光照强度。

请根据表格选择一个最适合A植物生长的环境条件
___________________________________________________________________ ____________。

(3)在CO2浓度为0.1%时，当灯泡功率由300 W换成200 W后，A植物短时间内叶肉细胞中C3含量如何变化？________，C5含量如何变化？________，如果继续降低到100 W，C3和C5含量变化趋势分别为________和________。

(4)如果CO2浓度由0.1%降至0.03%，对B植物而言，在哪种光照强度下对光合作用速率的影响最小？________。

(写灯泡功率)
【答案】(1)CO2浓度光照强度(2)小于CO2浓度为0.1%，灯泡功率为200 W (3)不变不变增加减少(4)75 W
20．在不同温度条件下，研究某植物的光合速率与光照强度之间的变化关系，得到下图所示结果。

请回答下列问题：
(1)上图表明影响植物光合作用强度的环境因素有________________；当光照强度为5 klx时，与25 ℃相比，15 ℃条件下叶绿体产生O2的速率________。

(2)在25 ℃条件下，AB段光合作用较弱是由于________，导致光反应为暗反应提供的____________不足，从而限制了暗反应的进行。

(3)为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力，科学家在黑暗条件下进行了如下实验。

实验在黑暗条件下进行的目的是________________。

根据实验结果可以推测叶绿体中形成ATP的动力来自______________________。

【答案】(1)光照强度、温度小(2)光照强度较低[H]和ATP (3)避免光照对ATP合成的影响类囊体薄膜两侧的pH差(或类囊体膜内侧pH小于外侧)
21．图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。

图2表示该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。

据图回答下列问题：
(1)图1中，甲、乙两种细胞器的膜面积都很大，其中乙增加膜面积主要是通过________向内腔折叠形成________。

(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态中，则图1中“⑥→⑤→⑥”的循
环能否进行？
___________________________________________________________________ _____，
原因是
_________________________________________________________________。

(3)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，图2为CO2浓度一定，环境温度为25 ℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。

①图2中的A点时，图1中能产生ATP的细胞器有________；当光照强度处于图2中B～D间，光合作用有机物的净积累量为____________(填图中字母)。

②当光照强度处于图2中的D点时，图1中“物质⑦”的去向是扩散到乙和________，D点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是
______________。

【解析】(1)由图1可知，甲为叶绿体，乙为线粒体。

由线粒体结构特点可知，线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，以增大内膜面积，有利于有氧呼吸。

(2)图1中的“⑥→⑤”为CO2的固定，“⑤→⑥”为C3化合物的还原。

黑暗状态中，“⑤→⑥”过程缺少光反应提供的ATP和[H]，因此无法进行，所以图1中的“⑥→⑤→⑥”循环不能进行。

(3)①A点没有光照，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，故产生ATP的细胞器只有线粒体。

有机物的净积累量为光合作用所产生量减去呼吸作用消耗量，即S2。

②当光照强度处于图2中的D 点时，光合作用速率大于呼吸作用速率，光合作用产生的氧气除扩散到乙，还会释放到空气中。

D点为光饱和点，此时影响光合作用的主要因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度。

【答案】(1)内膜嵴(2)不能缺少光反应提供的ATP和[H] (3)①乙(线粒体) S2②细胞外(外界、大气) 二氧化碳浓度。