第2講 細胞呼吸與光合作用第課時 提能增分檢測卷一、選擇題1如圖為某植物葉片衰老過程中光合作用和呼吸作用的變化曲線，下列分析正確的是()A從第40 d開始葉片的有機物含量迅速下降B葉片衰老對植物來說只是消極地導致死亡的過程C據(jù)圖推測葉片衰老時，葉綠體結構解體先于線粒體結構解體D57 d前呼吸作用較弱，所以葉片生命活動所需ATP有一部分由光合作用提供解析：選C從第40 d開始，雖然葉片光合作用強度開始下降、呼吸作用強度基本沒有變化，但由于光合作用強度大于呼吸作用強度，葉片產(chǎn)生的有機物大于呼吸消耗的有機物，仍會輸出有機物，因此40 d以后的一段時間內(nèi)葉片有機物含量不會迅速下降；葉片衰老是正常的生命現(xiàn)象，不是消極的死亡過程；第40 d后，光合作用強度逐漸減小，可能是由于光合作用的場所葉綠體結構被破壞，到第60 d以后呼吸作用強度才開始下降，此時線粒體結構可能被破壞；光合作用光反應產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應，其他生命活動所需的ATP均來自細胞呼吸。2(2018·北京豐臺區(qū)一模)科研工作者在同一環(huán)境條件下(夏季晴天)測定了生長狀態(tài)相同的北美楓香和美國紅楓的凈光合速率(光合速率與呼吸速率的差值)及蒸騰速率的日變化情況，結果如圖所示。下列敘述正確的是()A北美楓香和美國紅楓光合作用消耗ATP最快的時刻分別是14：00和13：00B北美楓香和美國紅楓積累有機物最多的時刻分別是11：00和15：00C美國紅楓正午前后凈光合速率下降與氣孔關閉引起的CO2供應不足有關D在該實驗條件下北美楓香根吸水能力大于美國紅楓根吸水能力解析：選C光合作用包括光反應階段和暗反應階段，光反應階段產(chǎn)生的ATP和H為暗反應階段提供能量和還原劑，光合速率越大消耗ATP也就越快，圖中未顯示呼吸速率，因此無法確定光合速率大小，也就無法確定消耗ATP的快慢，A錯誤；凈光合速率>0，說明有機物一直在積累，北美楓香和美國紅楓積累有機物最多的時刻應該是由凈光合速率>0變?yōu)閮艄夂纤俾?的時刻，B錯誤；正午前后，光照強度過強，氣孔關閉引起CO2供應不足，影響了暗反應的進行，光合速率下降，凈光合速率下降，C正確；蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收，根吸水的主要動力是蒸騰作用產(chǎn)生的拉力，蒸騰作用越強，根吸水能力越強，在該實驗條件下北美楓香根吸水能力小于美國紅楓根吸水能力，D錯誤。3將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在一定光照強度下測定葉片光合作用強度(以CO2吸收速率表示)，測定結果如圖所示。下列敘述正確的是()A如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移B如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移C如果光照強度適當增強，a點右移，b點右移D如果光照強度適當增強，a點左移，b點右移解析：選Da點、b點分別是CO2補償點、CO2飽和點，在a點濃度時，光合速率等于呼吸速率；b點濃度時，光合速率達到最大。如果光照強度適當降低，則光合作用強度會降低，a點應右移，b點左移；如果光照強度適當增強，則光合作用強度會增加，a點左移，b點右移。4利用下面實驗裝置進行與光合作用有關的實驗，下列敘述正確的是()A試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量B在光下，如果有氣泡產(chǎn)生，可說明光合作用產(chǎn)生氧氣C為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進行實驗D為了探究光照強度對光合作用的影響，用一套裝置慢慢向光源靠近，觀察氣泡產(chǎn)生速率的變化解析：選C試管中收集的氣體量代表了凈光合作用產(chǎn)生的氧氣量，即光合作用氧氣產(chǎn)生量和呼吸作用消耗量的差值，A錯誤；如果光照在光補償點以下，可放出二氧化碳，B錯誤；為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，自變量為二氧化碳濃度，因此可以用不同濃度的碳酸氫鈉溶液進行實驗，C正確；為了探究光照強度對光合作用的影響，應該選用多套裝置設置不同的距離，D錯誤。5為研究環(huán)境因素對某植物光合作用強度的影響，設計圖甲所示實驗裝置若干(已知密閉小室內(nèi)的CO2充足，光照不影響溫度變化)，在相同溫度等條件下進行實驗，一段時間后測量每個小室中的氣體釋放量，繪制曲線如圖乙。下列敘述正確的是()A若距離s突然由a變?yōu)閎，短時間內(nèi)葉綠體中C5含量增加Bc點時該植物葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體Cab段表示該植物光合作用逐漸減弱，cd段表示呼吸作用逐漸增強Dd點時該植物只進行呼吸作用，不進行光合作用解析：選B若距離s突然由a變?yōu)閎，則光照減弱，光反應減弱，C3還原產(chǎn)生C5的速率減小，而短時間內(nèi)C5的消耗速率不變，所以葉綠體中C5含量減少，A錯誤。c點時氣體釋放量為0，表示該植物的光合作用強度等于呼吸作用強度，此時該植物葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器是葉綠體和線粒體，B正確。ab段表示該植物光合作用強度逐漸減弱，cd段釋放的CO2量增加，是因為光合作用強度逐漸減弱，但呼吸速率不變(溫度不變)，C錯誤。d點時氣體釋放量仍在增加，該植物仍在進行光合作用，只是光合作用強度小于呼吸作用強度，D錯誤。6如圖表示一株生長迅速的植物在夏季24 h內(nèi)CO2的吸收量和釋放量，光合速率和呼吸速率用單位時間內(nèi)CO2的吸收量和CO2的釋放量表示(圖中a、b、c表示相應圖形的面積)。下列敘述不合理的是()A在18：00時和6：00時，該植物光合作用強度與呼吸作用強度相等B假設該植物在24 h內(nèi)呼吸速率不變，最大光合速率為85 mg/hC該植物在一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為acbD中午12：00時左右，葉片上部分氣孔關閉，光合速率下降，與植物光合速率最大時相比，此時該植物葉綠體內(nèi)C5的含量下降解析：選D題圖顯示，在18：00時和6：00時，該植物在單位時間內(nèi)CO2的吸收量CO2的釋放量0，說明此時該植物的光合作用強度與呼吸作用強度相等；假設該植物在24 h內(nèi)呼吸速率不變，據(jù)圖可知，在沒有光照時，其呼吸速率為10 mg/h，最大凈光合速率為75 mg/h，而最大光合速率呼吸速率最大凈光合速率107585(mg/h)；該植物上午積累的有機物為c，下午積累的有機物為a，晚上呼吸消耗的有機物為b，所以一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為acb；中午12：00時左右，葉片上部分氣孔關閉，使植物從外界吸收的CO2減少，導致CO2的固定過程減弱，消耗的C5減少，而C3的還原在一段時間內(nèi)正常進行，仍然有C5的生成，所以C5的含量應上升。7寒富蘋果葉片發(fā)育的好壞是果樹產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎，通過對寒富蘋果葉片發(fā)育過程中光合特性的研究，探究葉片發(fā)育過程中光合生產(chǎn)能力，可為寒富蘋果的栽培管理提供科學依據(jù)。以下是某研究小組的研究結果，有關說法正確的是()注：植物總光合速率呼吸速率凈光合速率。A可用單位時間內(nèi)O2的產(chǎn)生量衡量凈光合速率B圖1中A點和B點表示在相應光照強度下，植物不進行光合作用C圖2中萌芽后的前25 d凈光合速率較低與葉片發(fā)育時細胞呼吸較強有關D圖1顯示隨著寒富蘋果葉片的發(fā)育，葉片對強光的利用能力降低解析：選C單位時間內(nèi)O2的產(chǎn)生量表示總光合速率，凈光合速率的表示方法一般有單位時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量和有機物的積累量，A錯誤；據(jù)圖可知A點、B點時凈光合速率為0，此時光合速率等于呼吸速率，即植物依然有一定強度的光合作用，B錯誤；萌芽后的前25 d，凈光合速率偏低，原因是葉片光合作用能力較低及葉片發(fā)育時需要較強的呼吸作用提供能量，C正確；圖1顯示，葉片發(fā)育60 d時在強光下的凈光合速率大于15 d時的凈光合速率，說明隨著寒富蘋果葉片的發(fā)育，葉片對強光的利用能力增強，D錯誤。8某興趣小組的同學針對北方春季某密閉的農(nóng)業(yè)大棚中番茄一晝夜的光合作用和呼吸作用情況展開了調(diào)查，調(diào)查結果如圖所示。下列關于該結果的分析正確的是()Ae點時大棚中CO2濃度最高，氧氣濃度最低B該大棚中的番茄一晝夜的凈積累量等于Sm(SMSN)(S表示面積)Cb點時葉肉細胞中產(chǎn)生H的場所有葉綠體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜Dd點時番茄葉肉細胞的光合作用強度等于呼吸作用強度解析：選B從d點(18點)到第二天早上6點，作物一直在向外釋放CO2，大棚中的CO2濃度一直在升高，氧氣濃度一直在降低；從6點到18點，CO2濃度一直在下降，所以CO2濃度最高、氧濃度最低的點應為b點，A錯誤。Sm是白天的凈積累量，減去(SMSN)，即為一晝夜的凈積累量，B正確。b點時葉肉細胞同時進行光合作用和呼吸作用，細胞中產(chǎn)生H的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體類囊體薄膜，C錯誤。d點時大棚內(nèi)番茄的光合作用強度等于呼吸作用強度，由于存在根等只進行呼吸作用的部位，所以番茄葉肉細胞的光合作用強度大于呼吸作用強度，D錯誤。9(2018·全國名校名師原創(chuàng))某研究小組利用特定的實驗裝置來研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響(其他實驗條件均相同且適宜)，根據(jù)結果繪制成如圖所示曲線。下列關于該實驗的敘述正確的是()A溫度高于35 時，該植物不能正常生長的原因是不能進行光合作用B25 和30 時，該植物的CO2消耗量基本相等C該植物的呼吸作用最適溫度為35 D溫度由5 升高到25 的過程中，該植物積累的有機物量逐漸減少解析：選B由圖可知，溫度高于35 時呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用消耗的CO2量，即光合作用強度小于呼吸作用強度，凈光合速率小于零，該植物不能正常生長，而且高于35 的一定溫度范圍內(nèi)，該植物仍能進行光合作用，A錯誤。CO2消耗量表示總光合作用量，25 和30 時該植物的CO2消耗量基本相等，B正確。圖中溫度高于35 的一定范圍內(nèi)，隨溫度升高呼吸作用產(chǎn)生的CO2量增加，所以35 并非該植物呼吸作用的最適溫度，C錯誤。凈光合作用量總光合作用量呼吸作用量，該植物積累的有機物量可用凈光合作用量表示，溫度由5 升高到25 的過程中，該植物的凈光合作用逐漸增強，即該植物積累的有機物量逐漸增加，D錯誤。10(2019屆高三·漯河模擬)圖甲為研究光合作用的實驗裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個葉圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間(見圖乙)，以研究光合速率與NaHCO3溶液濃度的關系。有關分析正確的是()A在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率逐漸減小B在bc段，單獨增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時間C在c點以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降D因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個實驗過程中葉圓片不能進行呼吸作用解析：選C在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率逐漸增大；光合作用有最適溫度，超過最適溫度后，再提高溫度光合速率反而下降，葉圓片上浮至液面的時間延長；c點以后，NaHCO3溶液濃度過高，導致葉肉細胞失水，使得細胞代謝水平下降；整個實驗過程中葉圓片可以通過葉綠體產(chǎn)生的氧氣進行有氧呼吸。二、非選擇題11染料二氯靛酚鈉(DCPIP)的氧化態(tài)呈藍紫色，被還原時可逐步呈現(xiàn)粉紅色至無色。將純凈新鮮的葉綠體平均分成甲、乙兩份，分別加入等量適量的0.35 mol·L1NaCl溶液和0.035 mol·L1NaCl溶液，搖勻制成懸液甲液和乙液。進行下列實驗：取干凈的試管4支，編成1、2、3、4號，在黑暗處按上圖所示分別加入等量適量的懸液或試劑，并充入適量且等量的CO2緩沖液。將4支試管置于光照強度相同且適宜的光源下，再向每支試管中加入2滴藍紫色的二氯靛酚鈉溶液，搖勻，觀察。實驗現(xiàn)象和結果：1號試管產(chǎn)生氣泡，溶液由藍紫色逐漸變成粉紅色，最終呈無色；其余3支試管無氣泡，溶液均呈藍紫色?；卮鹣铝袉栴}：(1)分析實驗現(xiàn)象與結果：1號試管氣泡中的氣體成分是_。2號試管沒有氣體產(chǎn)生，原因可能是_。1號試管藍紫色消失的原因是_。(2)用多支1號試管探究光照強度對光合速率的影響，得到如圖所示的實驗結果。a點的含義是_。若降低試管中CO2的濃度，b點將向_方向移動。解析：(1)1號試管中葉綠體光合作用較強，可釋放氧氣，氣泡中的氣體成分是氧氣。2號試管中0.035 mol·L1NaCl溶液濃度過低，葉綠體的雙層膜和類囊體膜可能通過滲透作用吸水漲破，導致不能進行光反應，不能產(chǎn)生氧氣。1號試管中光反應產(chǎn)生的H(NADPH)還原二氯靛酚鈉，使其從氧化態(tài)的藍紫色變成還原態(tài)的無色。(2)圖中縱坐標表示氣體(氧氣)產(chǎn)生速率，代表實際光合速率，a點的含義是葉綠體能進行光合作用的最小光照強度。b點代表最大光合速率，對應的光照強度代表光飽和點，降低試管中CO2的濃度，光合作用強度、光飽和最大光合速率均降低，b點將向左下方移動。答案：(1)氧氣0.035 mol·L1NaCl溶液濃度過低，葉綠體可能通過滲透作用吸水漲破，不能進行光反應光反應分解H2O產(chǎn)生H，還原二氯靛酚鈉(DCPIP)，使其從氧化態(tài)變成還原態(tài)而顯無色(2)葉綠體能進行光合作用的最小光照強度左下12(2019屆高三·大連聯(lián)考)某科研小組測定某種植物在不同溫度下的總光合速率時，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)繪制的柱狀圖如圖1所示。圖2為該植物葉肉細胞內(nèi)進行的暗反應示意圖。請回答下列問題：(1)據(jù)圖1分析，該實驗中光照強度屬于_變量，溫度屬于_變量。(2)其他因素不變的情況下，據(jù)圖1可知，在光照下該植物較適合生長在_的環(huán)境中；在15 時，總光合速率為呼吸速率的_倍。(3)當溫度從5 升至20 時，圖2中a、b過程均會加速，原因是_；當光照強度由強變?nèi)鯐r，圖2中A、B、C的含量先受到影響的是_。解析：(1)據(jù)圖1可知，該實驗的自變量為不同的溫度，光照強度屬于無關變量。(2)光照下植物吸收CO2的速率表示凈光合速率，黑暗條件下植物釋放CO2的速率表示呼吸速率。從圖1可知，25 時該植物的凈光合速率最大，最適宜植物生長?？偣夂纤俾蕛艄夂纤俾屎粑俾?，所以15 時，總光合速率為呼吸速率的(2.51)/13.5倍。(3)在最適溫度之前，酶的活性隨著溫度的升高而增加。圖2為該植物葉肉細胞內(nèi)暗反應示意圖，其中A、B、C依次代表C5、C3、H(NADPH)，光照強度由強變?nèi)踔苯訉е鹿夥磻內(nèi)?，使H(NADPH)的含量最先受到影響而減少，進而影響C5和C3的含量。答案：(1)無關自(2)253.5(3)溫度升高，相應酶活性增加C8