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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,是因為肌肉收縮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有氧呼吸過程。(　　) 7.人長時間劇烈運動時,骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量比安靜時多。(　　) 8.細(xì)胞呼吸如果沒有水的產(chǎn)生,就一定是無氧呼吸。(　　) 9.人體劇烈運動時,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.根尖分生區(qū)細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(　　) 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.細(xì)胞呼吸中的[H]和光合作用中的[H]實質(zhì)上不是一種物質(zhì)。(　　) 17.葉綠體與線粒體增大膜面積的方式相同,且都具有流動性。(　　) 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。(　　) 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CO2→C3→C6H12O6,在線粒體中則會發(fā)生C6H12O6→C3→CO2 2.下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程會發(fā)生在人體內(nèi)的是(　　) A.O2中的O轉(zhuǎn)移到H2O和CO2中 B.CO2中的C轉(zhuǎn)移到C6H12O6中 C.C6H12O6中的H轉(zhuǎn)移到C2H5OH中 D.H2O中的O轉(zhuǎn)移到O2中 3.仔細(xì)分析下列四幅圖,下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.圖1中的甲和乙分別表示綠色植物葉肉細(xì)胞中的兩種細(xì)胞器,在光照充足時,乙同化作用所需的原料,來自細(xì)胞外 B.植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,在其他條件充足且適宜的情況下,將溫度由30 ℃調(diào)至25 ℃,圖2中A點上移,C點將左移,E點將向左下移動 C.在其他條件適宜、底物充足的情況下,酶的濃度與酶作用底物的消耗速率之間的關(guān)系符合圖3中曲線③ D.圖4表示細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程,乳酸菌細(xì)胞內(nèi),過程①產(chǎn)生[H]和ATP、過程③消耗[H] 4.將某綠色植物放在特定的實驗裝置中,研究溫度對光合作用和細(xì)胞呼吸的影響(其他實驗條件都是理想的),實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實驗結(jié)果如表所示: 溫度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2(mgh-1) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中釋放CO2(mgh-1) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下面對該表數(shù)據(jù)分析正確的是(　　) A.晝夜不停地光照,在35 ℃時該植物不能生長 B.晝夜不停地光照,在20 ℃時該植物生長得最快 C.每天光照12 h,20 ℃時該植物積累有機(jī)物最多 D.每天光照12 h,30 ℃時積累的有機(jī)物是10 ℃時的2倍 5.(2017全國Ⅲ理綜)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是(　　) 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640~660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 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,植物甲開始進(jìn)行光合作用 B.當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時,植物乙的總光合速率是0 C.若在C點時突然停止CO2供應(yīng),短時間內(nèi)植物甲的葉綠體中C3的含量會增加 D.D點時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 三、非選擇題 7.科研人員對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間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題。 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。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色,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中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對15~20 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,則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有　　　　　　(填序號:①C5　②ATP?、踇H]?、蹸3),可推測20~25 min 曲線的斜率為　　　　(填“正值”“負(fù)值”或“零”)。 8. 為了探究生長條件對植物光合作用的影響,某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組,置于人工氣候室中,甲組模擬自然光照,乙組提供低光照,其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間(T)后,測定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。 (1)據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時,影響甲組植物光合作用的限制因子是　　　　　　　　。 (2)b光照強(qiáng)度下,要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高,可以考慮的措施是提高　　　　　　　　　(填“CO2濃度”或“O2濃度”)。 (3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后,再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度,得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 9.(2018全國Ⅱ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,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　　　　　　　　。  專題能力訓(xùn)練四　光合作用和細(xì)胞呼吸 一、判斷題 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.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和氫,第三階段由前兩個階段產(chǎn)生的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生大量能量,A項錯誤;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)與其功能相對應(yīng),B項正確;線粒體不能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能,C項錯誤;C6H12O6→C3發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,D項錯誤。 2.A　解析 人體細(xì)胞有氧呼吸,O2中的O轉(zhuǎn)移到H2O,H2O又可作為細(xì)胞呼吸的原料,與丙酮酸反應(yīng)將O轉(zhuǎn)移到CO2中,A項正確;CO2中的C轉(zhuǎn)移到C6H12O6中發(fā)生在光合作用的暗反應(yīng)過程,B項錯誤;人體無氧呼吸產(chǎn)生的是乳酸,不是酒精,C項錯誤;H2O的光解過程,發(fā)生在植物細(xì)胞中,不可能在人體內(nèi),D項錯誤。 3.D　解析 在光照充足時,葉綠體同化作用所需的原料,既來自細(xì)胞外也來自線粒體釋放的CO2,A項錯誤;在其他條件充足且適宜的情況下,將溫度由30 ℃調(diào)至25 ℃,光合強(qiáng)度增強(qiáng),呼吸強(qiáng)度減弱,A點上移,C點將左移,E點將向右上移動,B項錯誤;隨著酶濃度的增加,在底物充足時,底物的消耗量逐漸增大,消耗速率也增大,符合圖3中曲線②,C項錯誤;乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生乳酸,在細(xì)胞內(nèi),過程①產(chǎn)生[H]和ATP,過程③消耗[H],D項正確。 4.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 ℃時該植物能生長,A項錯誤;并且最適合植物生長的溫度是25 ℃,B項錯誤;如果每天光照、黑暗各進(jìn)行12 h,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,該植物積累的有機(jī)物為3.2512-1.5012=21(mg),為同種條件下最多,C項正確;30 ℃時每天交替進(jìn)行12 h光照,12 h黑暗,有機(jī)物積累是10 ℃時的一半,D項錯誤。 5.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項錯誤。各種色素的吸收光譜可以通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制,B項正確。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項正確。波長為640~660 nm 的光為紅光,葉綠素對其吸收量較大,在此波長光下釋放O2是由于葉綠素參與了光合作用,故D項正確。 6.D　解析 光照強(qiáng)度為1 klx時,此時植物甲的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,A項錯誤;當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時,植物乙的總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=0+20=20 mg/(100 cm2葉h),B項錯誤;C點的限制因素主要是CO2濃度,因此突然停止CO2供應(yīng),CO2固定受阻,短時間內(nèi)導(dǎo)致C3的含量會減少,C項錯誤;D點時植物乙到達(dá)光飽和點,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”,因此此時限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的濃度,D項正確。 三、非選擇題 7.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?、佗冖邸∝?fù)值 解析 (1)提取色素時,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,故果肉薄片長時間浸泡在乙醇中會因色素溶解在乙醇中而變白。(2)光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度均會影響光合作用強(qiáng)度。測定放氧速率時,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增大后穩(wěn)定。(4)由圖2可知15~20 min O2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。20 min 時光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,20 min后停止光照,則光合作用強(qiáng)度減小,此時細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,20~25 min 曲線下降,斜率為負(fù)值。 8.答案 (1)光照強(qiáng)度　(2)CO2濃度　(3)乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的,而非遺傳物質(zhì)的改變造成的 解析 (1)據(jù)圖判斷,光照強(qiáng)度低于a時,兩條曲線基本是相同的,說明此時影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。(2)b光照強(qiáng)度下,甲組植物已達(dá)到光飽和點,再增加光照強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度也不再增加。要使其光合作用強(qiáng)度升高,可以考慮影響光合作用的其他環(huán)境因素,如提高CO2濃度等。O2濃度不是影響光合作用的環(huán)境因素。(3)乙組處于低光照的環(huán)境中,與甲組相比光合作用強(qiáng)度偏低,這種差異是環(huán)境不同造成的,而乙組植株的遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變,將其產(chǎn)生的種子播種后得到的盆栽苗置于與甲組相同的環(huán)境中,盆栽苗的光合作用強(qiáng)度就會與甲組植株相同。 9.答案 (1)下層　A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需光照強(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的光照強(qiáng)度小于B葉片達(dá)到凈光合速率最大值時的光照強(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,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。