1、1专题能力训练四 光合作用和细胞呼吸一、判断题1.细胞呼吸产生的能量全部储存在 ATP 中。( )2.肌肉细胞中的线粒体比脂肪细胞数量多,是因为肌肉收缩需要消耗大量的能量。( )3.在叶绿体中可进行 CO2的固定,但不能合成 ATP。 ( )4.有氧呼吸的三个阶段都有 ATP 产生,但第三阶段产生的 ATP 最多。( )5.水是有氧呼吸的产物,也是有氧呼吸的反应物。( )6.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程。( )7.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP 的量比安静时多。( )8.细胞呼吸如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。( )9.人体剧烈运动时,产生的 CO2/
2、消耗的 O21,即 CO2既可在线粒体中又可在细胞质基质中产生。( )10.根尖分生区细胞产生 ATP 的场所有线粒体和细胞质基质。( )11.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用。( )12.叶绿体是绿色植物光合作用的场所,光合色素就分布在叶绿体的类囊体薄膜上,而与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。( )13.黑暗处理后的短暂时间内,叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高,C 3化合物还原后的直接产物含量降低。( )14.某一光照强度下,检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换,则可判断出此叶片没有进行光合作用。( )15.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑
3、布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内 CO2的固定加快。 ( )16.细胞呼吸中的H和光合作用中的H实质上不是一种物质。( )17.叶绿体与线粒体增大膜面积的方式相同,且都具有流动性。( )18.细胞呼吸和光合作用中均能产生H,但二者还原的物质不同。( )219.线粒体产生的 CO2扩散到同一细胞中的叶绿体中被利用(不考虑类囊体膜),需穿过 4 层生物膜,扩散到相邻细胞中的叶绿体中被利用,需穿过 6 层生物膜。( )20.化能合成作用也能像光合作用一样将无机物合成为有机物,但所需要的能量来源不同。( )二、选择题1.下列关于叶绿体和线粒体比较的叙述,正确的是( )A.ATP 和H在叶绿体
4、中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而产生B.都具有较大膜面积和复杂的酶系统,有利于新陈代谢高效而有序地进行C.光能转变成化学能发生在叶绿体中,化学能转变成光能发生在线粒体中D.叶绿体中可发生 CO2C 3C 6H12O6,在线粒体中则会发生 C6H12O6C 3CO 22.下列物质转化过程会发生在人体内的是( )A.O2中的 O 转移到 H2O 和 CO2中B.CO2中的 C 转移到 C6H12O6中C.C6H12O6中的 H 转移到 C2H5OH 中D.H2O 中的 O 转移到 O2中3.仔细分析下列四幅图,下列有关说法正确的是( )A.图 1 中的甲和乙分别表示绿色植物叶肉细胞中的两
5、种细胞器,在光照充足时,乙同化作用所需的原料,来自细胞外3B.植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25 和 30 ,在其他条件充足且适宜的情况下,将温度由 30 调至 25 ,图 2 中 A 点上移, C 点将左移, E 点将向左下移动C.在其他条件适宜、底物充足的情况下,酶的浓度与酶作用底物的消耗速率之间的关系符合图 3 中曲线D.图 4 表示细胞内糖分解代谢过程,乳酸菌细胞内,过程产生H和 ATP、过程消耗H4.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的),实验以 CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示:温度/ 5 10 15
6、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黑暗中释放 CO2(mgh-1) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50下面对该表数据分析正确的是( )A.昼夜不停地光照,在 35 时该植物不能生长B.昼夜不停地光照,在 20 时该植物生长得最快C.每天光照 12 h,20 时该植物积累有机物最多D.每天光照 12 h,30 时积累的有机物是 10 时的 2 倍5.(2017 全国理综)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如 O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(
7、 )A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中 ATP 的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用 CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在 640660 nm 波长光下释放 O2是由叶绿素参与光合作用引起的46.在 CO2浓度为 0.03%和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如下图。下列有关分析正确的是( )A.当光照强度为 1 klx 时,植物甲开始进行光合作用B.当光照强度为 3 klx 时,植物乙的总光合速率是 0C.若在 C 点时突然停止 CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中 C3的含量
8、会增加D.D 点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是 CO2的浓度三、非选择题7.科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图 1 为光合放氧测定装置示意图,图 2 为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题。图 1图 25(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量 ,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是 。 (2)图 1 中影响光合放氧速率的因素有 。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中 的干扰。 (3)图 1 在反应室中加入 NaHCO3 的主要作用是 。若提高反应液中 NaHCO3 浓度,果肉放氧速
9、率的变化是 (填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图 2 中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对 1520 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是 ;若在 20 min 后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有 (填序号:C 5 ATP H C 3),可推测 2025 min 曲线的斜率为 (填“正值”“负值”或“零”)。 8.为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间( T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时
10、间、单位叶面积吸收 CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题。(1)据图判断,光照强度低于 a 时,影响甲组植物光合作用的限制因子是 。 (2)b 光照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高 (填“CO2浓度”或“O 2浓度”)。 (3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养 T 时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是 。 9.(2018 全国理综)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的 A、B 两种叶片,分别测定其净光合速率,结
11、果如图所示,据图回答问题。6(1)从图可知,A 叶片是树冠 (填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是 。 (2)光照强度达到一定数值时,A 叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。 (3)若要比较 A、B 两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是 。 7专题能力训练四 光合作用和细胞呼吸一、判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.二、选择题1.B 解析 光反应进行的过程有水的光解和 ATP 的合成,而有
12、氧呼吸第一、二阶段都产生 ATP 和氢,第三阶段由前两个阶段产生的氢与氧结合产生大量能量,A 项错误;叶绿体通过类囊体堆叠成基粒来扩大膜面积,而线粒体通过内膜向内凹陷成嵴扩大膜面积,二者都有复杂的酶系统与其功能相对应,B项正确;线粒体不能把化学能转变成光能,C 项错误;C 6H12O6C 3发生在细胞质基质中,D 项错误。2.A 解析 人体细胞有氧呼吸,O 2中的 O 转移到 H2O,H2O 又可作为细胞呼吸的原料,与丙酮酸反应将O 转移到 CO2中,A 项正确;CO 2中的 C 转移到 C6H12O6中发生在光合作用的暗反应过程,B 项错误;人体无氧呼吸产生的是乳酸,不是酒精,C 项错误;H
13、 2O 的光解过程,发生在植物细胞中,不可能在人体内,D项错误。3.D 解析 在光照充足时,叶绿体同化作用所需的原料,既来自细胞外也来自线粒体释放的 CO2,A 项错误;在其他条件充足且适宜的情况下,将温度由 30 调至 25 ,光合强度增强,呼吸强度减弱, A点上移, C 点将左移, E 点将向右上移动,B 项错误;随着酶浓度的增加,在底物充足时,底物的消耗量逐渐增大,消耗速率也增大,符合图 3 中曲线,C 项错误;乳酸菌进行无氧呼吸,产生乳酸,在细胞内,过程产生H和 ATP,过程消耗H,D 项正确。4.C 解析 根据表格数据,光照下吸收 CO2的量代表净光合速率,黑暗中释放 CO2的量代表
14、呼吸速率,因此净光合速率=总光合速率-呼吸速率。如果昼夜不停地光照,在 35 时该植物能生长,A 项错误;并且最适合植物生长的温度是 25 ,B 项错误;如果每天光照、黑暗各进行 12 h,则植物积累的有机物的量=12净光合速率-12呼吸速率,则在温度为 20 时,该植物积累的有机物为 3.2512-1.5012=21(mg),为同种条件下最多,C 项正确;30 时每天交替进行 12 h 光照,12 h 黑暗,有机物积累是 10 时的一半,D 项错误。5.A 解析 类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,基本不吸收红光,A 项错误。各种色素的吸收光谱可以通过测量其对不同波长光的吸收值来
15、绘制,B 项正确。光合作用的作用光谱可用光合作用的强度随光波长的变化来表示,通常用 O2的释放速率或 CO2的吸收速率来表示光合作用强度,故 C 项正确。波长为 640660 nm 的光为红光,叶绿素对其吸收量较大,在此波长光下释放 O2是由于叶绿素参与了光合作用,故 D 项正确。86.D 解析 光照强度为 1 klx 时,此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度,A 项错误;当光照强度为 3 klx 时,植物乙的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20 mg/(100 cm 2叶 h),B 项错误; C 点的限制因素主要是 CO2浓度,因此突然停止 CO2供应,CO 2固定受阻,短时
16、间内导致 C3的含量会减少,C 项错误; D 点时植物乙到达光饱和点,因此光照强度不再是限制因素,而题中又提出“适宜的恒定温度条件”,因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要因素是 CO2的浓度,D 项正确。三、非选择题7.答案 (1)CaCO 3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、温度、CO 2(NaHCO3)浓度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后稳定 (4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等 负值解析 (1)提取色素时,加入 CaCO3研磨的目的是防止色素被破坏。果肉薄片中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故果肉薄片长时间浸泡在乙醇中会因色素溶解在乙醇中而变白。(2)光照强度、温度、CO 2浓度均
17、会影响光合作用强度。测定放氧速率时,应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)反应室中加入 NaHCO3的目的是为植物的光合作用提供原料 CO2。若提高 NaHCO3浓度,在一定范围内光合作用逐渐增强,超过一定浓度,光合作用不再增大,故放氧速率的变化是增大后稳定。(4)由图 2 可知 1520 min O2浓度不变,说明光合作用强度与细胞呼吸强度相等,光合作用释放的 O2量与细胞呼吸消耗的 O2量相等。若突然停止光照,光反应产物H、ATP 的产生减少,C 3的还原减慢,C 5的消耗不变,故 C5、ATP、H的含量下降。20 min 时光合作用强度与细胞呼吸强度相等,20 min 后停止光照,则光合作用
18、强度减小,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度,2025 min 曲线下降,斜率为负值。8.答案 (1)光照强度 (2)CO 2浓度 (3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的解析 (1)据图判断,光照强度低于 a 时,两条曲线基本是相同的,说明此时影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2) b 光照强度下,甲组植物已达到光饱和点,再增加光照强度,光合作用强度也不再增加。要使其光合作用强度升高,可以考虑影响光合作用的其他环境因素,如提高 CO2浓度等。O2浓度不是影响光合作用的环境因素。(3)乙组处于低光照的环境中,与甲组相比光合作用强度偏低,这种差
19、异是环境不同造成的,而乙组植株的遗传物质未发生改变,将其产生的种子播种后得到的盆栽苗置于与甲组相同的环境中,盆栽苗的光合作用强度就会与甲组植株相同。9.答案 (1)下层 A 叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于 B 叶片 (2)暗 (3)无水乙醇解析 (1)据图可知,相同光照强度下,两种叶片净光合速率有所不同,且 A 叶片达到净光合速率最大值时的光照强度小于 B 叶片达到净光合速率最大值时的光照强度,所以 A 叶片是树冠下层的叶片。9(2)光照强度达到一定数值时,A 叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光合作用的光反应不变,光反应产生的 ATP 和 NADPH 不变,A 叶片净光合作用速率下降的原因是暗反应受到抑制。(3)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以常用无水乙醇提取绿叶中的叶绿素。
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