專題能力訓(xùn)練四光合作用和細(xì)胞呼吸一、判斷題1.細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量全部儲(chǔ)存在ATP中。()2.肌肉細(xì)胞中的線粒體比脂肪細(xì)胞數(shù)量多,是因?yàn)榧∪馐湛s需要消耗大量的能量。()3.在葉綠體中可進(jìn)行CO2的固定,但不能合成ATP。()4.有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP產(chǎn)生,但第三階段產(chǎn)生的ATP最多。()5.水是有氧呼吸的產(chǎn)物,也是有氧呼吸的反應(yīng)物。()6.藍(lán)藻細(xì)胞的能量來源于其線粒體的有氧呼吸過程。()7.無水乙醇在色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中起分離色素的作用,葉綠體色素在層析液中的溶解度越高,在濾紙上擴(kuò)散得就越慢。()8.細(xì)胞呼吸如果沒有水的產(chǎn)生,就一定是無氧呼吸。()9.人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的CO2/消耗的O2>1,即CO2既可在線粒體中又可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。()10.暗反應(yīng)中C原子的轉(zhuǎn)移途徑是14CO214C314C5(14CH2O)。()11.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。()12.葉綠體是綠色植物光合作用的場所,光合色素就分布在葉綠體的類囊體薄膜上,而與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。()13.黑暗處理后的短暫時(shí)間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低。()14.某一光照強(qiáng)度下,檢測到新鮮葉片沒有與外界進(jìn)行氣體交換,則可判斷出此葉片沒有進(jìn)行光合作用。()15.正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)CO2的固定加快。()16.將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時(shí)間的延長,玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是降低至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定。()17.葉綠體與線粒體增大膜面積的方式相同,且都具有流動(dòng)性。()18.細(xì)胞呼吸和光合作用中均能產(chǎn)生H,但二者還原的物質(zhì)不同。()19.線粒體產(chǎn)生的CO2擴(kuò)散到同一細(xì)胞中的葉綠體中被利用(不考慮類囊體膜),需穿過4層生物膜,擴(kuò)散到相鄰細(xì)胞中的葉綠體中被利用,需穿過6層生物膜。()20.化能合成作用也能像光合作用一樣將無機(jī)物合成為有機(jī)物,但所需要的能量來源不同。()答案:1.×2.3.×4.5.6.×7.×8.9.×10.×11.×12.13.14.×15.×16.17.×18.19.20.二、選擇題1.下列關(guān)于葉綠體和線粒體比較的敘述,正確的是()A.ATP和H在葉綠體中隨水的分解而產(chǎn)生,在線粒體中隨水的生成而產(chǎn)生B.都具有較大膜面積和復(fù)雜的酶系統(tǒng),有利于新陳代謝高效而有序地進(jìn)行C.光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能發(fā)生在葉綠體中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能發(fā)生在線粒體中D.葉綠體中可發(fā)生CO2C3C6H12O6,在線粒體中則會(huì)發(fā)生C6H12O6C3CO2答案:B解析:光反應(yīng)進(jìn)行的過程有水的光解和ATP的合成,而有氧呼吸第一、二階段都產(chǎn)生ATP和還原氫,第三階段由前兩個(gè)階段產(chǎn)生的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生大量能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠體通過類囊體堆疊成基粒來擴(kuò)大膜面積,而線粒體通過內(nèi)膜向內(nèi)凹陷成嵴擴(kuò)大膜面積,二者都有復(fù)雜的酶系統(tǒng)與其功能相對(duì)應(yīng),B項(xiàng)正確。線粒體不能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能,C項(xiàng)錯(cuò)誤。C6H12O6C3發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2019河北安平中學(xué)檢測)下圖表示葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分代謝過程,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.過程表示光合作用的暗反應(yīng),該過程不需要光照B.過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,活細(xì)胞內(nèi)都能進(jìn)行C.過程表示有氧呼吸第二階段,無氧條件下能持續(xù)進(jìn)行D.過程產(chǎn)生的H、ATP一般不用于過程答案:C解析:過程表示光合作用的暗反應(yīng),暗反應(yīng)不需要光照,A項(xiàng)正確。過程表示細(xì)胞呼吸的第一階段,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,活細(xì)胞都能進(jìn)行,B項(xiàng)正確。過程表示有氧呼吸的第二階段,無氧條件下不能進(jìn)行,C項(xiàng)錯(cuò)誤。過程產(chǎn)生的H與O2結(jié)合生成H2O,產(chǎn)生的ATP通常用于光合作用之外的生命活動(dòng),D項(xiàng)正確。3.(2019全國理綜)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為()A.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)C.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度減弱D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱答案:A解析:在黑暗中萌發(fā)的種子,進(jìn)行細(xì)胞呼吸,消耗有機(jī)物,種子中的有機(jī)物總量減少;種子在萌發(fā)時(shí)吸收水分,細(xì)胞中的自由水增多,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),A項(xiàng)正確。4.將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中,研究溫度對(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸的影響(其他實(shí)驗(yàn)條件都是理想的),實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:溫度/5101520253035光照下吸收CO2(mg·h-1)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中釋放CO2(mg·h-1)0.500.751.001.502.253.003.50下面對(duì)該表數(shù)據(jù)分析正確的是()A.晝夜不停地光照,在35 時(shí)該植物不能生長B.晝夜不停地光照,在20 時(shí)該植物生長得最快C.每天光照12 h,20 時(shí)該植物積累有機(jī)物最多D.每天光照12 h,30 時(shí)積累的有機(jī)物是10 時(shí)的2倍答案:C解析:根據(jù)表格數(shù)據(jù),光照下吸收CO2的量代表凈光合速率,黑暗中釋放CO2的量代表呼吸速率,因此凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。如果晝夜不停地光照,在35時(shí)該植物能生長,A項(xiàng)錯(cuò)誤。并且最適合植物生長的溫度是25,B項(xiàng)錯(cuò)誤。如果每天光照、黑暗各進(jìn)行12h,則植物積累的有機(jī)物的量=12×凈光合速率-12×呼吸速率,則在溫度為20時(shí),該植物積累的有機(jī)物為3.25×12-1.50×12=21(mg),為同種條件下最多,C項(xiàng)正確。30時(shí)每天交替進(jìn)行12h光照,12h黑暗,有機(jī)物積累是10時(shí)的一半,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2017全國理綜)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對(duì)不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對(duì)不同波長光的吸收值來繪制C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D.葉片在640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的答案:A解析:類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素,主要吸收藍(lán)紫光,基本不吸收紅光,A項(xiàng)錯(cuò)誤。各種色素的吸收光譜可以通過測量其對(duì)不同波長光的吸收值來繪制,B項(xiàng)正確。光合作用的作用光譜可用光合作用的強(qiáng)度隨光波長的變化來表示,通常用O2的釋放速率或CO2的吸收速率來表示光合作用強(qiáng)度,故C項(xiàng)正確。波長為640660nm 的光為紅光,葉綠素對(duì)其吸收量較大,在此波長光下釋放O2是由于葉綠素參與了光合作用,故D項(xiàng)正確。6.在CO2濃度為0.03%和適宜的恒定溫度條件下,測定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如下圖。下列有關(guān)分析正確的是()A.當(dāng)光照強(qiáng)度為1 klx時(shí),植物甲開始進(jìn)行光合作用B.當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí),植物乙的總光合速率是0C.若在C點(diǎn)時(shí)突然停止CO2供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)植物甲的葉綠體中C3的含量會(huì)增加D.D點(diǎn)時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要環(huán)境因素是CO2的濃度答案:D解析:光照強(qiáng)度為1klx時(shí),此時(shí)植物甲的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,A項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí),植物乙的總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=0+20=20mg/(100cm2葉·h),B項(xiàng)錯(cuò)誤。C點(diǎn)的限制因素主要是CO2濃度,因此突然停止CO2供應(yīng),CO2固定受阻,短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致C3的含量會(huì)減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤。D點(diǎn)時(shí)植物乙到達(dá)光飽和點(diǎn),因此光照強(qiáng)度不再是限制因素,而題中又提出“適宜的恒定溫度條件”,因此此時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的濃度,D項(xiàng)正確。三、非選擇題7.科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。請(qǐng)回答下列問題。圖1圖2(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量,以防止葉綠素降解。長時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)變成白色,原因是。 (2)圖1中影響光合放氧速率的因素有。氧電極可以檢測反應(yīng)液中氧氣的濃度,測定前應(yīng)排除反應(yīng)液中的干擾。 (3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3 的主要作用是。若提高反應(yīng)液中NaHCO3 濃度,果肉放氧速率的變化是(填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。 (4)圖2中不同時(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對(duì)1520 min 曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是;若在20 min 后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有(填序號(hào):C5ATP HC3),可推測2025 min 曲線的斜率為(填“正值”“負(fù)值”或“零”)。 答案:(1)CaCO3光合色素溶解在乙醇中(2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度溶解氧(3)提供CO2增大后穩(wěn)定(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等負(fù)值解析:(1)提取色素時(shí),加入CaCO3研磨的目的是防止色素被破壞。果肉薄片中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,故果肉薄片長時(shí)間浸泡在乙醇中會(huì)因色素溶解在乙醇中而變白。(2)光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度均會(huì)影響光合作用強(qiáng)度。測定放氧速率時(shí),應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾。(3)反應(yīng)室中加入NaHCO3的目的是為植物的光合作用提供原料CO2。若提高NaHCO3濃度,在一定范圍內(nèi)光合作用逐漸增強(qiáng),超過一定濃度,光合作用不再增大,故放氧速率的變化是先增大后穩(wěn)定。(4)由圖2可知1520minO2濃度不變,說明光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,光合作用釋放的O2量與細(xì)胞呼吸消耗的O2量相等。若突然停止光照,光反應(yīng)產(chǎn)物H、ATP的產(chǎn)生減少,C3的還原減慢,C5的消耗不變,故C5、ATP、H的含量下降。20min 時(shí)光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,20min后停止光照,則光合作用強(qiáng)度減小,此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,2025min 曲線下降,斜率為負(fù)值。8.(2019河北示范性高中4月聯(lián)考)某生物興趣小組在探究多種環(huán)境因素對(duì)水稻光合作用影響的活動(dòng)中,測得水稻吸收(用“+”表示)或釋放(用“-”表示)CO2的速率(單位:m·h-1)隨溫度變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。請(qǐng)回答下列問題。組別條件溫度102030354045A黑暗-5-10-18-34-40-34B適當(dāng)遮陰,CO2濃度為0.03%350-16-24-24C全光照,CO2濃度為0.03%58420-14D全光照,CO2濃度為1.22%10204028120(1)A組數(shù)據(jù)可表示水稻的隨溫度變化的情況。由表中數(shù)據(jù)可知,影響水稻光合速率的外界因素有  。 (2)分析表中數(shù)據(jù)可知,在相同溫度下,C組的光合速率明顯高于B組的,其原因是。(3)若對(duì)水稻進(jìn)行光照、黑暗處理各12 h,根據(jù)表格中信息,應(yīng)選擇光照為、CO2濃度為、光照下溫度為和黑暗下溫度為的條件,以保證水稻中有機(jī)物的積累量最多。 答案:(1)呼吸速率光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度(2)在溫度和CO2濃度都相同的情況下,C組的光照強(qiáng)度強(qiáng)于B組的,C組光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和H較多,促進(jìn)了C3的還原,使暗反應(yīng)加快,光合速率升高(3)全光照1.22%30 10 解析:(1)A組實(shí)驗(yàn)是在黑暗條件下測得的,可以表示水稻在不同溫度條件下的呼吸速率;根據(jù)表格信息判斷,此實(shí)驗(yàn)中影響光合速率的因素有溫度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度。(2)根據(jù)表格分析,B組與C組的唯一變量是光照強(qiáng)度,在溫度和CO2濃度都相同的情況下,C組的光照強(qiáng)度高于B組的光照強(qiáng)度,C組光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和H較多,促進(jìn)了C3的還原,使暗反應(yīng)加快,C組的光合速率升高,所以在相同溫度下,C組的光合速率明顯高于B組。(3)根據(jù)題意分析,對(duì)水稻進(jìn)行光照、黑暗處理各12h,欲使水稻中有機(jī)物積累的量最多,則光照條件下的凈光合速率與黑暗條件下的呼吸速率的差值應(yīng)該最大,因此應(yīng)選擇光照為全光照、CO2濃度為1.22%、光照下溫度為30和黑暗下溫度為10的條件。9.(2018全國理綜)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片,分別測定其凈光合速率,結(jié)果如下圖所示,據(jù)圖回答問題。(1)從圖可知,A葉片是樹冠(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是。 (2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應(yīng)受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過程中,常用的有機(jī)溶劑是。 答案:(1)下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片(2)暗(3)無水乙醇解析:(1)據(jù)圖可知,相同光照強(qiáng)度下,兩種葉片凈光合速率有所不同,且A葉片達(dá)到凈光合速率最大值時(shí)的光照強(qiáng)度小于B葉片達(dá)到凈光合速率最大值時(shí)的光照強(qiáng)度,所以A葉片是樹冠下層的葉片。(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開始下降,但測得放氧速率不變,說明光合作用的光反應(yīng)不變,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH不變,A葉片凈光合作用速率下降的原因是暗反應(yīng)受到抑制。(3)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,所以常用無水乙醇提取綠葉中的葉綠素。