專題二 細(xì)胞的代謝 2.2 光合作用與細(xì)胞呼吸測試(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)一、選擇題1(2016寧夏銀川一中一模)下圖表示綠色植物光合作用和細(xì)胞呼吸過程中化合物在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程，對該過程的分析錯(cuò)誤的是()A過程，H在基粒產(chǎn)生到葉綠體基質(zhì)被利用B過程需要氧氣參與，可以發(fā)生在植物體的根、莖等細(xì)胞內(nèi)C合成的(CH2O)大于消耗的(CH2O)，植物表現(xiàn)生長現(xiàn)象D產(chǎn)生的H和產(chǎn)生的H均來自H2O解析：產(chǎn)生的H來自葡萄糖和H2O，產(chǎn)生的H來自H2O。答案：D2下圖中代表有氧呼吸的相關(guān)場所，甲代表有關(guān)物質(zhì)，下列相關(guān)敘述正確的是()C6H12O6甲CO2A和都具有雙層生物膜B中所含的酶在乳酸菌中都能找到C和中都能產(chǎn)生HD甲一定進(jìn)入線粒體解析：據(jù)圖可判斷，圖中分別表示有氧呼吸第一、二階段的場所，為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，主要為線粒體，甲代表丙酮酸，A錯(cuò)誤；中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，而乳酸菌是厭氧菌，不含與有氧呼吸有關(guān)的酶，B錯(cuò)誤；有氧呼吸第一、二階段都能產(chǎn)生H，C正確；進(jìn)行有氧呼吸原核生物細(xì)胞中無線粒體，D錯(cuò)誤。答案：C3(2016江西兩校聯(lián)考)下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中ag為物質(zhì)，為反應(yīng)過程)。下列判斷錯(cuò)誤的是()A圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在c中B圖中表示水分的吸收，表示水的光解C將b物質(zhì)用18O標(biāo)記，最終在(CH2O)中能檢測到放射性18ODd為還原性輔酶解析：葉綠體中的光合色素a能夠吸收光能，少數(shù)狀態(tài)的葉綠素a能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，A正確；表示根毛區(qū)細(xì)胞吸收水分過程，表示水的光解過程，B正確；b物質(zhì)為氧氣，可參與有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水，產(chǎn)生的水再參與有氧呼吸第二階段產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳參與光合作用過程能夠產(chǎn)生(CH2O)，C正確；d為ADP，D錯(cuò)誤。答案：D4某生物興趣小組利用番茄的非綠色器官進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并將得到的數(shù)據(jù)繪成如圖所示的曲線。則對圖中各點(diǎn)的分析及推斷不正確的是()Aa點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，要滿足植物正常生長需消耗的有機(jī)物多Bb點(diǎn)時(shí)，無氧呼吸減弱與O2的吸收量增加有關(guān)Cc點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D細(xì)胞呼吸時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的變化趨勢表現(xiàn)出不同步的關(guān)系答案：C5(2016全國卷，4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()A葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的解析：提取綠葉中色素的原理是葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑如無水乙醇中，A正確。葉綠素分子中含有鎂元素，鎂元素可以由植物根細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸方式從土壤溶液中吸收，也可以在葉面施肥后由葉片吸收，B正確。葉綠體中的色素吸收可見光用于光合作用，其中吸收的主要是可見光中的紅光和藍(lán)紫光，紅外光和紫外光不屬于可見光，C錯(cuò)誤。葉綠素的合成需要光，在黑暗條件下葉綠素不能合成，黑暗中生長的植物幼苗葉片主要呈現(xiàn)類胡蘿卜素(葉黃素和胡蘿卜素)的顏色，即幼苗葉片表現(xiàn)為黃色，D正確。答案：C6甲圖、乙圖均表示氧濃度對呼吸作用(底物為葡萄糖)的影響。下列相關(guān)敘述中正確的是()A甲圖中，氧濃度為a時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸，呼吸產(chǎn)物中有乳酸或酒精B甲圖中，氧濃度為d時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸C乙圖中，儲(chǔ)存種子或水果時(shí)，A點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度最適宜D根據(jù)乙圖可知，氧濃度較低時(shí)抑制有氧呼吸，氧濃度較高時(shí)促進(jìn)有氧呼吸解析：從甲圖中可以看出，在氧濃度為a時(shí)，只釋放CO2而不吸收O2，說明只進(jìn)行無氧呼吸，但能產(chǎn)生CO2的無氧呼吸不可能產(chǎn)生乳酸，A錯(cuò)誤。甲圖中，氧濃度為d時(shí)，O2的吸收量等于CO2的釋放量，說明只進(jìn)行有氧呼吸，B正確。乙圖中，A點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度為0，此時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞不利，所以氧濃度為0時(shí)不適于儲(chǔ)存種子或水果，C錯(cuò)誤。氧氣不會(huì)抑制有氧呼吸，D錯(cuò)誤。答案：B7(2016安徽二模)下圖為光合作用過程的示意圖，在適宜條件下栽培的小麥，如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中的含量變化將會(huì)是()Aa上升、b下降Ba、b都上升Ca、b都下降 Da下降、b上升解析：根據(jù)圖示信息可知，a、b分別代表H、ATP；c是CO2，CO2濃度直接影響暗反應(yīng)中二氧化碳的固定，在適宜條件下栽培的小麥，如果突然將二氧化碳降低至極低水平(其他條件不變)，則二氧化碳的固定速率減慢，生成的三碳化合物減少，三碳化合物的還原速率減慢，消耗的ATP和H減少，所以葉綠體中ATP和H的含量升高。答案：B8圖示適宜條件下某植物葉肉細(xì)胞代謝的部分過程，下列敘述錯(cuò)誤的是()AX、Y物質(zhì)可分別代表三碳化合物和丙酮酸B過程可以產(chǎn)生H，過程需要消耗HC過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)，過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)D四個(gè)過程中既沒有消耗O2，也沒有產(chǎn)生O2解析：由圖可知，為光合作用暗反應(yīng)過程，分別為有氧呼吸的第一、第二階段，故X為三碳化合物，Y為丙酮酸，A正確；有氧呼吸的前兩個(gè)階段都產(chǎn)生H，為三碳化合物的還原，需要光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H和ATP，B正確；有氧呼吸第一、第二階段進(jìn)行的場所分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，暗反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)，C錯(cuò)誤；光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生O2，有氧呼吸第三階段消耗O2，D正確。答案：C9(2016安徽江淮名校二次聯(lián)考)下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程，ae表示物質(zhì)，表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A催化反應(yīng)和的酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B圖中物質(zhì)c和H，它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生C圖中過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATPD過程為有氧呼吸的三個(gè)階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2解析：題圖為細(xì)胞呼吸過程模式圖，為無氧呼吸，為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精；催化反應(yīng)和的酶分別存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中；無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生H，在第二階段參與酒精或乳酸的生成。答案：D10右圖表示某高等植物葉肉細(xì)胞中的甲、乙兩種細(xì)胞器及相關(guān)生理活動(dòng)。下列說法正確的是()A甲細(xì)胞器內(nèi)生理活動(dòng)的強(qiáng)度小于乙細(xì)胞器內(nèi)生理活動(dòng)的強(qiáng)度B甲、乙兩種細(xì)胞器都能產(chǎn)生ATP，產(chǎn)生的ATP均能從細(xì)胞器中運(yùn)出C圖示葉肉細(xì)胞中有有機(jī)物的積累，但該植物不一定能正常生長D改變光照強(qiáng)度一定會(huì)改變甲細(xì)胞器中生理活動(dòng)的強(qiáng)度解析：分析圖示可知，甲細(xì)胞器是葉綠體，乙細(xì)胞器是線粒體，葉綠體光合作用吸收的CO2，除了來自于線粒體有氧呼吸釋放的CO2外，還來自于外界環(huán)境，說明此時(shí)甲細(xì)胞器內(nèi)生理活動(dòng)(光合作用)的強(qiáng)度大于乙細(xì)胞器內(nèi)生理活動(dòng)(有氧呼吸)的強(qiáng)度；ATP的產(chǎn)生途徑是光合作用和細(xì)胞呼吸，因此甲、乙兩種細(xì)胞器都能產(chǎn)生ATP，但葉綠體光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)階段，不能從葉綠體中運(yùn)出；題圖顯示，該葉肉細(xì)胞中光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，因此該葉肉細(xì)胞中存在有機(jī)物的積累，但整個(gè)植物體不一定存在有機(jī)物積累，所以該植物不一定能正常生長；當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到光飽和后，再增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度也不會(huì)改變。答案：C11玉米與其他植物間行種植稱為間作，單獨(dú)種植稱為單作。玉米與大豆間作可增產(chǎn)(已知玉米株高大于大豆)。下圖是玉米與大豆間作和玉米單作在不同光照強(qiáng)度下測得的玉米吸收CO2的速率(假設(shè)間作與單作農(nóng)作物間的株距、行距均相同)。下列說法正確的是()A光照強(qiáng)度為a，玉米葉肉細(xì)胞中沒有還原氫生成B光照強(qiáng)度為b，影響兩曲線的主要因素是CO2濃度C光照強(qiáng)度為c，單作時(shí)玉米固定CO2的速率為10 molm2s1D實(shí)驗(yàn)表明，超過一定光照強(qiáng)度，間作時(shí)玉米能更有效地利用光能增加產(chǎn)量解析：分析曲線可知，光照強(qiáng)度為a時(shí)，葉肉細(xì)胞光合作用和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等，兩者均產(chǎn)生還原氫；光照強(qiáng)度為b，影響兩曲線的主要因素是光照強(qiáng)度；光照強(qiáng)度為c，單作時(shí)玉米固定CO2的速率為10515 molm2s1；曲線表明超過c點(diǎn)光照強(qiáng)度后，間作時(shí)玉米能更有效地利用光能增加產(chǎn)量。答案：D12右圖表示20 時(shí)玉米光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，SA、SB、SC依次表示有關(guān)物質(zhì)量的相對值，下列說法中不準(zhǔn)確的是()ASASBSC表示光合作用總量BSCSA表示凈光合作用量C若植物缺少鎂元素，D點(diǎn)左移D若提高CO2濃度，則B點(diǎn)左移解析：由圖可知，玉米光合作用總量呼吸消耗量凈光合量SBSC；凈光合作用量總光合量呼吸消耗量SBSCSASBSCSA；若植物缺少鎂元素，葉綠素含量減少，光合速率下降，D點(diǎn)左移；若提高CO2濃度，光合速率上升，在降低的光照強(qiáng)度下光合強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度，B點(diǎn)左移。答案：A二、非選擇題13(2016全國卷，31)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見下表。試管編號1234567水草無有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050 min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍(lán)色藍(lán)色*遮光是指用黑紙將試管包裹起來，并放在距日光燈100 cm的地方。若不考慮其他生物因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中，50 min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由_引起的；若1號試管的溶液是藍(lán)色，則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是_(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的顏色應(yīng)為_(填“淺綠色”“黃色”或“藍(lán)色”)，判斷依據(jù)是_。(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草_。解析：(1)1號試管中沒有加水草，50 min后1號試管的溶液顏色仍為淺綠色，說明無關(guān)變量不會(huì)引起溶液顏色的變化，2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是由水草的光合作用、呼吸作用引起的；若1號試管的溶液是藍(lán)色，說明無水草的光照條件下溶液中CO2含量減少了，無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的。(2)2號試管進(jìn)行了遮光，水草不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2，而且與3號試管(光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度)相比，2號試管溶液中的CO2含量更多，顏色應(yīng)為黃色。(3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下溶液中CO2含量沒有變化，水草的光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，吸收與釋放的CO2量相等。答案：(1)不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答案可酌情給分)不可靠的(2)黃色水草不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號管(3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，吸收與釋放的CO2量相等14(2016山東濰坊一模)某生物小組利用圖1裝置培養(yǎng)某植株幼苗，通過測定不同時(shí)段密閉玻璃罩內(nèi)幼苗的O2釋放速率來測量光合速率，結(jié)果如圖2所示。請據(jù)圖回答：(1)植物根尖細(xì)胞對培養(yǎng)液中不同無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，原因是_。若用缺鎂的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)，葉肉細(xì)胞內(nèi)_合成減少，從而影響植物對光的吸收。(2)在光下，根尖細(xì)胞內(nèi)合成H的場所有_。(3)曲線中t1t4時(shí)段，玻璃罩內(nèi)CO2濃度最高點(diǎn)和最低點(diǎn)依次是_和_；t4時(shí)補(bǔ)充CO2，此時(shí)葉綠體內(nèi)C3的含量_。(4)根據(jù)測量結(jié)果t4時(shí)玻璃罩內(nèi)O2的量與t0時(shí)相比增加了128 mg，此時(shí)植株積累葡萄糖的量為_mg。若t5時(shí)溫度升高至35 ，植株光合速率的變化是_(升高/不變/降低)。解析：(1)細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量直接決定了細(xì)胞對離子吸收的選擇透過性，Mg2是葉綠素的組成成分，故缺Mg2時(shí)，葉綠素合成減少。(2)根尖細(xì)胞無葉綠體，光下產(chǎn)生H的場所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)(進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)產(chǎn)生)。(3)曲線t1t2段細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，CO2濃度一直上升，至t2時(shí)呼吸速率與光合速率相等，之后在t2t4期間，光合速率大于呼吸速率，故小室中CO2濃度一直下降，因此，t1t4時(shí)間段，t2時(shí)CO2濃度最高，t4時(shí)最低，若此時(shí)補(bǔ)充CO2則可形成更多的C3。(4)若t4時(shí)比t0時(shí)O2凈增128 mg，根據(jù)反應(yīng)式6CO212H2OC6H12O66O26H2O，可計(jì)算出此時(shí)植株積累葡萄糖量為180128/(632)120(mg)；由于原為適宜溫度25 ，則溫度提高至35 時(shí)，對植物光合作用不利，故速率下降。答案：(1)細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量不同葉綠素(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)(3)t2t4增多(4)120降低15研究人員以某綠色植物為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了如圖所示的研究。甲圖為葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的部分化學(xué)反應(yīng)，乙圖反映光照強(qiáng)度對光合速率的影響。丙圖為適宜光照條件下，溫度對該綠色植物光合作用強(qiáng)度、呼吸作用強(qiáng)度的影響曲線，實(shí)線為光照下CO2的吸收速率，虛線為黑暗中CO2的釋放速率。根據(jù)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合題意回答下列問題：(1)甲圖中ad過程均發(fā)生在細(xì)胞器內(nèi)的是_；四個(gè)過程中不能合成ATP的是_。(2)結(jié)合丙圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以推斷出，乙圖是在_條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定的。若將溫度提高15 ，B點(diǎn)位置變化情況是_(填“左移”“右移”或“不移動(dòng)”)。(3)由丙圖可以看出，與光合作用相關(guān)酶的最適溫度約為_。若使該植物白天處于最佳生長狀態(tài)，應(yīng)提供的光照強(qiáng)度和溫度分別為_。解析：(1)由于甲圖所示反應(yīng)發(fā)生在葉肉細(xì)胞內(nèi)，圖中ad過程分別表示光合作用的光反應(yīng)階段(發(fā)生于葉綠體類囊體薄膜上)、有氧呼吸第三階段(發(fā)生于線粒體內(nèi)膜上)、光合作用的暗反應(yīng)階段(發(fā)生于葉綠體基質(zhì)中)、有氧呼吸的第一、二階段(分別發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)中)，其中不能合成ATP的是光合作用的暗反應(yīng)階段，即c。(2)乙圖中A點(diǎn)對應(yīng)的是該植物的細(xì)胞呼吸速率，當(dāng)細(xì)胞呼吸速率為3 mg/h時(shí)，對應(yīng)丙圖中的溫度有兩個(gè)：28 和52 ，由于溫度為52 時(shí)凈光合速率小于0，故乙圖是在28 條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定的。若將溫度提高15 ，即達(dá)到43 ，呼吸速率增大(幾乎為最大值)，而光合速率減小，因此若使光合速率仍等于呼吸速率，則需增加光照強(qiáng)度，故B點(diǎn)右移。(3)總光合速率最高時(shí)對應(yīng)的溫度即為光合作用相關(guān)酶的最適溫度，由于丙圖中提供的是凈光合速率和呼吸速率，因此將每個(gè)溫度下兩曲線對應(yīng)的數(shù)值相加即可求出總光合速率。25 、30 、35 、40 對應(yīng)總光合速率分別約為72.59.5,83.411.4,74.411.4,4.759.7，可見與光合作用相關(guān)酶的最適溫度約為35 。結(jié)合乙、丙兩圖可以看出，若使該植物白天處于最佳生長狀態(tài)，應(yīng)提供的光照強(qiáng)度應(yīng)在6 klx以上、溫度為30 。答案：(1)a、b、cc(2)28右移(3)356 klx以上光照、30