（新课标）高考生物二轮复习 素能演练提升4 专题2 细胞代谢 2 光合作用和细胞呼吸（含解析）.doc

素能演练提升(四)光合作用和细胞呼吸(满分:100分时间:45分钟)一、选择题(每小题4分,共60分)1.(2015江苏四市一模)下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中x、y、m、n代表物质。下列叙述正确的是()a.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中b.xy过程发生在细胞质基质中c.m、n分别代表乳酸和酒精d.y、m、n中的氧元素均来自于x解析:糖原水解主要发生在肝细胞中,肌细胞中的肌糖原不会水解成葡萄糖,a项错误;x是葡萄糖,y是丙酮酸,xy过程是呼吸作用的第一阶段,发生在细胞质基质中,b项正确;m是乳酸,n是水,c项错误;n是水,其中的氧元素来自于氧气,d项错误。答案:b2.(2015福建理综,3)在光合作用中,rubp羧化酶能催化co2+c5(即rubp)2c3。为测定rubp羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化c5与14co2的反应,并检测产物14c3的放射性强度。下列分析错误的是()a.菠菜叶肉细胞内rubp羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质b.rubp羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行c.测定rubp羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法d.单位时间内14c3生成量越多说明rubp羧化酶活性越高解析:本题解题的切入点是“rubp羧化酶能催化co2+c52c3”,实际考查光合作用暗反应中co2的固定过程。co2固定是光合作用暗反应中的过程,发生于叶绿体基质,a项正确。co2+c52c3在有光和无光的条件下都能进行,b项错误。用14c标记相应化合物测定rubp羧化酶活性的过程,运用了同位素标记法,c项正确。单位时间产物的生成量可表示酶活性的大小,d项正确。答案:b3.某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验,他们对温室内co2含量、o2含量及co2吸收速率进行了24 h测定,得到如下图所示的曲线,下列说法正确的是()a.图中d点光合速率最大,f点有机物积累最多b.进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段c.c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率d.d、e之间的区段光合速率小于呼吸速率解析:由曲线分析可知,e点有机物积累最多;ag过程始终都在进行细胞呼吸;ce段时温室内co2的含量下降,说明co2的吸收量大于co2的释放量,光合速率大于呼吸速率。答案:c4.下图是h随化合物在生物体内转移的过程,下列分析正确的是()a.产生的h可在过程中将五碳化合物还原b.h经转移到水中,其过程需co2参与c.能形成atp的过程有d.晴天时小麦过程比在阴雨天时旺盛解析:是光合作用光反应阶段,是光合作用暗反应阶段,光反应阶段产生的h用于暗反应中三碳化合物的还原;是有氧呼吸第三阶段,合成水需要的是o2,而不是co2;形成atp的过程有光合作用的光反应阶段,有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段,因此,图中过程能合成atp;晴天比阴雨天光照强度强,因此光反应强些。答案:d5.如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列叙述正确的是()(注:箭头所指为处理开始时间)a.t1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、o2释放增多b.t2t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高c.t3t4,光照强度不变、光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果d.t4后短暂时间内,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解析:水的光解在类囊体薄膜上进行,a项错误;t2t3,限制光合作用的主要因素是co2浓度(暗反应阶段限制光合作用),若在t2时刻增加光照,光合速率不会提高,b项错误;t3t4,光强充足且不变,光合速率提高是因为co2浓度提高,暗反应增强,此时,光反应也增强,c项错误;t4后,由于无光照,光反应停止,h和atp不再生成,c3的还原仍在进行,短暂时间内,叶绿体中adp和pi含量升高,而且光反应停止,还原的c3化合物的量减少,c3化合物还原后的直接产物的含量也降低,d项正确。答案:d6.(2015安徽理综,2)右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()a.co2的固定实质上是将atp中的化学能转变为c3中的化学能b.co2可直接被h还原,再经过一系列的变化形成糖类c.被还原的c3在有关酶的催化作用下,可再形成c5d.光照强度由强变弱时,短时间内c5含量会升高解析:本题考查光合作用过程。以暗反应阶段为切入点,考查暗反应过程、实质,以及与光反应阶段的联系。co2的固定实质上是co2与叶绿体基质中的c5结合生成c3,c3被h还原,再经一系列变化,生成有机物(糖类),释放出c5,其能量变化是atp中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能,综上分析,a、b两项错误,c项正确。光照强度由强变弱时,光反应阶段生成的h和atp减少,故c3的还原减慢,生成的c5减少,所以短时间内c5含量会减少,d项错误。答案:c7.(2015海南,9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如下图所示。下列叙述错误的是()a.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能b.叶温在3650 时,植物甲的净光合速率比植物乙的高c.叶温为25 时,植物甲的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值不同于植物乙的d.叶温为35 时,甲、乙两种植物的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值均为0解析:本题主要考查植物净光合速率的有关知识。植物光合作用所需能量都来自于太阳能,a项正确。据图可知,叶温在3650 时,植物甲的净光合速率大于植物乙,b项正确。植物光合作用强度与细胞呼吸强度的差值即为净光合速率,叶温在25 时植物甲的净光合速率比植物乙小,c项正确。叶温在35 时,植物甲的净光合速率等于植物乙,且都大于零,d项错误。答案:d8.某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下的光合速率和呼吸速率(密闭装置),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.ab.bc.cd.d解析:图甲中光照下co2的吸收量表示植物的净光合作用,a点表示有机物的积累量与细胞呼吸消耗的有机物量相等,即净光合速率=呼吸速率;图乙中,b、c为转折点,此时光合速率=呼吸速率;图丙中曲线表示净光合作用量,d点为光补偿点,此时光合速率=呼吸速率。答案:a9.利用下图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验,正确的是()a.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量b.在光下,如果有气泡产生,可说明光合作用产生氧气c.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验d.为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化解析:a项中试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗氧气量的差值,即表示净光合作用;b项中在光下,如果有气泡产生,若该气泡是二氧化碳,则说明呼吸作用强度大于光合作用强度,产生了多余的二氧化碳,若该气泡是氧气,则说明光合作用强度大于呼吸作用强度,产生了多余的氧气;c项中碳酸氢钠溶液的作用主要是为金鱼藻的光合作用提供二氧化碳,因此若探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验;d项中随着光合作用的进行,碳酸氢钠溶液的浓度在变化,不能保证单一变量,因此需要多套装置进行实验。答案:c10.(2015江西十校联考)酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧时,无氧呼吸会受到抑制,导致酒精产生停止。直接决定酒精产生与否的反应及其场所是()a.葡萄糖+o2丙酮酸,细胞质基质b.丙酮酸+h2oco2 +h,线粒体基质c.h+o2h2o,线粒体内膜d.酒精+o2co2,细胞质基质解析:有氧时无氧呼吸产生酒精的反应停止,是由于有o2存在并参与有氧呼吸,o2与h结合生成h2o,使h无法与丙酮酸结合生成酒精和co2,生成水的场所是线粒体内膜。答案:c11.(2015安徽宿州一模)如图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图,其中、表示生理过程,a、b、c、d表示物质。下列分析错误的是()a.在生物膜上发生的生理过程有和b.过程均发生在细胞质基质中c.a和b分别表示丙酮酸和hd.有氧呼吸包括图中的过程解析:图中是有氧呼吸第一阶段,是有氧呼吸第二阶段,是有氧呼吸第三阶段,是光合作用的光反应,是光合作用的暗反应;a是丙酮酸,b是h,c是adp、pi和nadp+,d是atp和nadph(或h),c项、d项都正确;有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,光反应在类囊体膜上进行,a项正确;有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行,暗反应在叶绿体基质进行,b项错误。答案:b12.图甲表示a、b、c、d条件下测得某植物种子萌发时co2和o2的体积变化的相对值。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。下列说法正确的是()甲乙a.a条件下,呼吸产物除co2外还有酒精和乳酸b.b条件下,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为15c.图乙中,当光照强度为x时,细胞中产生atp的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体d.图乙中,限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度解析:a条件下,该植物细胞只进行无氧呼吸,呼吸产物除co2外还有酒精,a项错误;b条件下,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为15,b项正确;图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系,蓝藻是原核生物,无线粒体和叶绿体,c项错误;图乙中,限制c点光合作用速率的因素不是光照强度,d项错误。答案:b13.一同学研究某湖泊中x深度生物光合作用和有氧呼吸时,设计了如下操作:取三个相同的透明玻璃瓶,标号a、b、c,并将a用不透光的黑布包扎起来;将a、b、c三个瓶子均在湖中x深度取满水,并测定c瓶中水的溶氧量;将a、b两瓶密封后再沉入x深度水体中,24 h后取出;测定a、b两瓶中水的溶氧量,三个瓶子的测量结果如右图所示。则24 h内x深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析正确的是()a.光合作用产生的氧气量为(k-w) mol/瓶b.光合作用产生的氧气量为(k-v) mol/瓶c.有氧呼吸消耗的氧气量为(k-v) mol/瓶d.有氧呼吸消耗的氧气量为v mol/瓶解析:分析操作步骤可知,c瓶为对照,测量的是实验前每瓶中的溶氧量,即原溶氧量=w mol/瓶;a瓶生物只能进行呼吸作用,测量的值为原溶氧量与有氧呼吸消耗的氧气量之差,即有氧呼吸消耗的氧气量=(w-v) mol/瓶;b瓶内的植物能进行光合作用,同时能进行呼吸作用,测量的结果为“光合作用产生的氧气量-有氧呼吸消耗的氧气量+原溶氧量”的值,即光合作用产生的氧气量=k-w+(w-v)=(k-v) mol/瓶,故b正确。答案:b14.右图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置,下列与之有关的叙述,错误的是()a.应向培养皿中倒入层析液b.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处c.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)d.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色解析:本题考查对本实验原理的理解程度,色素在滤纸上的扩散速度决定于在层析液中的溶解度,胡萝卜素扩散速度最快,在改进的装置中,a处应滴加滤液,层析液加入培养皿中,层析液沿灯芯向上扩散,到达a点后沿圆形滤纸扩散,得到四个不同颜色的同心圆,最大的一个是橙黄色。因此圆形滤纸上四个同心圆由外到内的顺序和滤纸条上由上到下的顺序一致。答案:d15.设置不同co2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果如图,据图判断,下列叙述正确的是()a.与d3浓度相比,d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的h多b.与d2浓度相比,d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的atp多c.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的k值分别为k1、k2、k3,则k1k2k3d.图中净光合速率曲线表示随co2浓度的增加,蓝藻通过光合作用制造o2的速率解析:光合速率=净光合速率+呼吸速率,与d3浓度相比,d1浓度下蓝藻的呼吸速率大,净光合速率与d3浓度下相同,所以d1浓度下蓝藻光合速率大,则单位时间内蓝藻细胞光反应生成的h多,a项正确;与d2浓度相比,d3浓度下呼吸速率小,产生的atp少,因此b项错误;d2浓度下蓝藻的净光合速率最大,最有利于蓝藻增殖,故d2浓度下的k值最大,故c项错误;净光合速率用氧气的释放量表示,光合作用速率用氧气的制造量表示,d项错误。答案:a二、非选择题(共40分)16.(10分)绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面的物质代谢简图表示了两者之间的关系,请根据图示分析回答下列问题。(1)过程是在上进行的,发生的能量变化是。(2)过程表示过程。(3)上述过程中,能产生atp的过程是(写代号)。(4)过程产生的atp的去向是,其作用是;过程中产生的atp的作用是。(5)若过程突然降低co2的供应,其他条件不变且适宜,则c3、c5、h、atp、c6h12o6如何变化?。解析:(1)光反应的场所是类囊体的薄膜,该过程中光能转变为活跃的化学能。(2)有氧呼吸第一阶段、第二阶段、第三阶段统称为有氧呼吸。(3)能产生atp的过程有光反应、有氧呼吸的三个阶段。(4)光反应产生的atp将转移到叶绿体基质中被利用,为暗反应提供能量;有氧呼吸三个阶段产生的atp为各项生命活动供能。(5)降低co2的供应直接影响c3的合成,最终使有机物的合成减少,c5、h、atp增多。答案:(除注明外,每空1分)(1)类囊体的薄膜光能转变为活跃的化学能(2)有氧呼吸(3)(4)转移到叶绿体基质中被利用为暗反应提供能量为各项生命活动供能(5)c3 和c6h12o6减少,c5、h、atp增多(3分)17.(10分)(2015山东理综,26)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定co2的细胞器是。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是。(2)图甲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 d的果实总光合速率(填“大于”或“小于”)第12 d的果实总光合速率。第36 d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。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的和减少,光合速率降低。图甲(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36 d,种子内含量最高的有机物可用染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由转化而来。图乙解析:本题综合考查了光合作用、光合色素及有机物鉴定,同时考查了识图能力。(1)光合作用固定二氧化碳的场所是叶绿体基质。种子细胞内蔗糖浓度高于细胞外,蔗糖进入细胞是从低浓度到高浓度,属于主动运输。(2)总光合速率等于呼吸速率与净光合速率之和,第12 d总光合速率为9.5,第24 d总光合速率接近9,所以第24 d的果实总光合速率小于第12 d的果实总光合速率。果皮变黄是因为叶绿素不断分解,而类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)含量基本不变,当叶绿素含量少于类胡萝卜素含量时,果皮显现黄色。光反应为暗反应提供h(nadph)和atp。(3)由题图信息可以看出可溶性糖和淀粉减少,脂肪增多,因此脂肪由可溶性糖和淀粉转化而来。答案:(除注明外,每空1分)(1)叶绿体主动运输(2)小于类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素)h(或nadph)(2分)atp(注:两空可颠倒)(3)苏丹(或苏丹)可溶性糖和淀粉(2分)18.(10分)(2015山西四校联考)下面甲、乙、丙、丁四个图中,其中图乙表示细胞气体交换情况;图丙表示光照强度与光合速率的关系;图丁表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24 h内o2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),a、b点对应时刻分别为6时和19时。请回答下列问题。(1)请给图甲确定一个实验目的:。(2)若绿色植物的一个细胞处于图乙状态,是否说明该植物一定是光合作用大于细胞呼吸?。(3)图丙中影响a点上下移动的主要外界因素是。若将图丙中绿色植物从b点条件突然转移至a点条件下,短时间内c3含量将。若提高温度,曲线的变化是(填“上移”“下移”“不动”或“信息不足,无法确定”)。(4)图丁中24 h内不进行光合作用的时段是;阴影部分表示的含义是。(5)在生产实践中,常采用施用农家肥的方法增加co2的浓度,其原理是 。解析:(1)由题意得知,图甲表示的是探究环境因素(光照强度)对光合作用强度的影响。(2)由于是绿色植物的一个细胞处于图乙状态,因此不能说明植物体本身光合作用大于细胞呼吸。(3)a点只进行细胞呼吸,影响因素主要是温度,若将图丙中的绿色植物从b点条件突然转移至a点条件下,光反应降低,提供的atp和h减少,短时间内c3含量将上升。若提高温度,曲线的变化由于信息不足,无法确定。(4)图丁表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24 h内o2吸收和释放速率的变化,24 h内不进行光合作用时氧气的释放量最小,吸收速率最大,所以时段是05和2024(或205)。阴影部分表示的含义是619时(ab点)有机物的积累量。(5)在生产实践中,常采用施用农家肥的方法增加co2的浓度,其原理是农家肥富含有机物,在微生物的作用下会释放出大量co2。答案:(除注明外,每空1分)(1)探究环境因素(光照强度)对光合作用强度的影响(2)不一定(3)温度上升信息不足,无法确定(4)05和2024 (或205)619时(ab点)有机物的积累量(2分)(5)农家肥富含有机物,在微生物的作用下会释放出大量co2(2分)19.(10分)有一位科学家做了这样一个实验,将10 g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来,在离体条件下分别测定其光合作用中co2的吸收量和呼吸作用中co2的释放量,测定结果如下图所示。aba曲线图表示在15 和30 的条件下,10 g叶肉细胞中叶绿体在不同光照条件下,每小时co2的吸收量;b曲线图表示在不同温度条件下,10 g叶肉细胞中线粒体呼吸作用每小时co2的释放量。请分析回答下列问题(以下光合作用、呼吸作用强度都用co2的吸收量或释放量表示)。(1)在温度为30 ,光照为8 000 lx的条件下,离体叶绿体的光合作用强度为g/(h10 g);在温度为15 ,光照为8 000 lx时,离体叶绿体的光合作用强度为g/(h10 g)。(2)离体线粒体在温度为15 和30 时的呼吸作用强度分别为g/(h10 g)和g/(h10 g)。(3)假定叶绿体和线粒体在叶肉细胞内的生理活性与离体状态下基本一致,在30 条件下的叶肉细胞