小专题4 细胞呼吸与光合作用.docx

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小专题4细胞呼吸与光合作用

1.（2014·漳州七校二次联考）下列物质转化过程有可能发生在人体内的是（　D　）

A.H2O中的O转移到O2中

B.CO2中的O转移到H2O中

C.C6H12O6中的O转移到C2H5OH中

D.H2O中的O转移到CO2中

解析:

光合作用过程中,H2O中的O转移到O2中,人体内CO2通过呼吸排出体外,A、B错误。

人体无氧呼吸的产物是乳酸,C错误。

有氧呼吸第二阶段,H2O中的O转移到CO2中,D正确。

2.（2014·全国Ⅱ卷）关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是（　C　）

A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物

B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与

C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供

D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

解析:

光合作用的光反应中需ADP和磷酸合成ATP,A正确;光合作用中叶绿素可以吸收光能,不需要酶的催化,B正确;乳酸是无氧呼吸的产物,不能继续分解,人体剧烈运动时所需要的能量是由葡萄糖通过呼吸作用提供的,C错误;病毒无独立的代谢系统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供,D正确。

3.（2014·淄博模拟）1951年,卡尔文因发现光合作用合成己糖（葡萄糖）反应中CO2的固定途径获得诺贝尔奖。

卡尔文将14CO2注入小球藻悬浮液,给予实验装置不同时间（0

光照时间

0

t1

t2

t3

t4

t5

分离出的

放射性

化合物

无

①

①②

①②③

①②③④⑤

①②③④⑤⑥

注:

表中①～⑥依次代表3

磷酸甘油酸（C3H7O7P）;1,3

二磷酸甘油酸（C3H8O10P2）;3

磷酸甘油醛（C3H7O7P）;己糖;C5;淀粉

A.不同时间的产物为本实验的自变量

B.t1时,①中的3个碳原子都具有放射性

C.14C的转移途径为14CO2→①→②→③→④⑤→⑥

D.只做光照时间为t5的实验,也能确定出放射性化合物出现的先后顺序

解析:

本实验的自变量是光照时间,因变量是放射性化合物的种类,A错误。

根据表中结果只能推断出①中含有放射性,但不能确定①中的3个碳原子都具有放射性,B错误。

根据放射性化合物出现的先后顺序可以推断出14C的转移途径,C正确。

只做光照时间为t5的实验,只能判断出①～⑥物质中含有放射性,但不能确定其顺序,D错误。

4.（2014·厦门模拟）小球藻是单细胞真核藻类,在生物柴油生产方面具有应用潜力。

下图表示温度对小球藻净光合速率的影响。

相关叙述正确的是（　D　）

A.35～45℃,光合作用速率小于呼吸作用速率

B.35℃条件下,与呼吸作用有关的酶活性最小

C.O2是在叶绿体的基质中通过光反应产生的

D.暗反应的速率会影响O2的产生速率

解析:

由图分析,35～45℃,光合作用速率大于呼吸作用速率。

该曲线不能判断呼吸速率最小时的温度。

光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上。

5.（2014·南通二次调研）如图是细胞代谢过程中某些物质变化过程,下列叙述正确的是（　A　）

A.真核细胞中催化过程①②③的酶都位于细胞质基质

B.酵母菌细胞中过程③⑤进行的场所不同,但都能合成ATP

C.过程①④⑤都需要氧气的参与才能正常进行

D.叶肉细胞中过程⑤产生的ATP可用于过程⑥中C3的还原

解析:

①②③为无氧呼吸过程,真核细胞中催化该过程的酶都位于细胞质基质,A正确;酵母菌细胞中过程③进行的场所是细胞质基质,⑤（有氧呼吸第二、三阶段）进行的场所是线粒体,无氧呼吸第二阶段不合成ATP,B错误;过程①不需要氧气的参与,C错误;叶肉细胞中过程⑤产生的ATP可用于各种生命活动,过程⑥中C3的还原所需能量是光合作用中光反应阶段产生的,D错误。

6.（2014·福州八中高三质检）某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。

他取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,用直径1cm的打孔器打取小叶圆片各10片,并设法抽去气体使之下沉,置于光下。

取100mL三角瓶四个,编号1、2、3、4,按下表操作（光照、温度相同且适宜）并记录结果。

下列评价或修改不合理的是（　B　）

编号

实验处理

30min内上浮

叶圆片数（片）

叶圆片

来源

叶圆片

数（片）

自来

水（mL）

NaHCO3（g）

1

A

10

40

0

2

2

B

10

40

1

6

3

C

10

40

3

4

4

D

10

40

5

5

A.制备的叶圆片在投入三角瓶之前可进行黑暗处理

B.应将四组实验分别置于不同强度的光照条件下

C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果

D.自变量二氧化碳浓度的控制不严格

解析:

本实验观察的是叶圆片的上浮情况,所以制备的叶圆片放于黑暗处进行饥饿处理,使实验现象更为准确,A正确;实验要保证单一变量,所以光照强度应相等,B错误;实验中选取的小叶圆片,分别来自四株植物,实验材料本身存在的差异,会影响实验结果,C正确;该实验中没有考虑空气中也存在CO2,也可溶解于水中,产生实验误差,D正确。

7.（2014·盐城一模）某实验室利用酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。

甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。

定期测得的数据如图所示。

下列说法中正确的是（　B　）

A.在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为6∶5

B.甲、乙两发酵罐消耗的葡萄糖量之比为4∶3

C.甲发酵罐实验结果表明有氧气存在酵母菌无法进行无氧呼吸

D.该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量

解析:

甲发酵罐中原有6mol氧气,则有氧呼吸产生的CO2为6mol,又因无氧呼吸产生的酒精的总量为18mol,则无氧呼吸产生的CO2量为18mol,甲发酵罐总共产生CO2为24mol。

乙发酵罐只有无氧呼吸且产生的酒精总量为15mol,所以乙发酵罐无氧呼吸产生的CO2量为15mol。

甲、乙发酵罐最终产生的CO2之比为24∶15=8∶5,A错误。

根据产生CO2的量计算出消耗葡萄糖的量:

甲发酵罐中有氧呼吸消耗葡萄糖1mol、无氧呼吸消耗葡萄糖9mol,乙发酵罐消耗的葡萄糖量7.5mol,两者之比为（1+9）∶7.5=4∶3,B正确。

酵母菌是异养兼性厌氧型生物,从图中看出时间为2时,虽有氧气存在,酵母菌已开始无氧呼吸,C错误;因酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,所以通入过多氧气会抑制无氧呼吸,从而抑制酒精的产量,D错误。

8.（2014·烟台模拟）如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。

下列叙述中错误的是（　B　）

A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低

B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高

C.ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度

D.bc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件

解析:

CO2浓度一定时,光合作用强度在一定范围内随光照强度的增强而增强。

曲线中a点转向b点时,CO2浓度不变、光照增强。

由于光反应产生的[H]、ATP增加,致使暗反应中C3消耗加快,因此C3浓度降低,A、C正确。

光照强度相同时,高CO2浓度下光合作用强度高。

曲线中d点转向b点时,由于CO2浓度增加,导致CO2固定增加、C5消耗加快,因此C5浓度降低,B错误。

bc段接近水平趋势,光合作用强度不再受光照强度限制,此时CO2浓度和温度才是影响因素,D正确。

9.（2014·漳州质检）如图为在充足的CO2和25℃温度条件下,测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率,已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。

下列有关叙述不正确的是（　C　）

A.若将温度提高到30℃的条件下,则图中b点将右移,c点将下移

B.该植物叶片全天置于图中c点的光照条件下,则吸收CO2240mg/（100cm2叶·小时）

C.在a点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体

D.该植物叶片的呼吸速率是5mg/（100cm2叶·小时）

解析:

在a点条件下,植物叶片只进行有氧呼吸,所以产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。

10.（2014·福州质检）为研究提高大棚内CO2浓度对油桃光合作用的影响,测得自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内油桃光合速率变化曲线如图。

请据图分析以下正确的是（　B　）

A.由曲线变化规律可知人工施加CO2最佳时间为10时

B.7～8时限制光合速率的主要环境因素是光照强度

C.17时叶肉细胞内产生ATP部位有叶绿体、线粒体

D.阴影部分面积表示两种处理的一昼夜净光合速率差

解析:

图中显示在8时以后,自然种植的大棚内油桃有机物积累量低于人工施加CO2的大棚内油桃有机物积累量,所以人工施加CO2最佳时间应为8时,A错误;7～8时光照强度逐渐加强,随着光照强度增强,油桃有机物的积累量上升,B正确;17时,叶肉细胞一定进行呼吸作用,产生ATP部位一定有线粒体和细胞质基质,C错误;阴影部分面积表示两种处理的油桃,在一昼夜时间内有机物积累量的差值,D错误。

11.（2014·福建四校联考）青桐木是一种多用途油料植物。

研究者选取长势一致、无病虫害的青桐木幼苗随机均分为6组,用均质土壤盆栽,放在自然光照下的塑料大棚中培养,每10天轮换植株的位置,测量并计算相关的数据。

结果如下表。

注:

“+”表示施氮肥;“-”表示不施氮肥

组别

处理方式

叶绿素

光合速率

土壤含水量

氮肥

（μg·cm-2）

（mol·m-2）

1

80%

-

216.09

12.11

2

80%

+

475.27

19.26

3

50%

-

323.14

12.77

4

50%

+

518.78

14.60

5

30%

-

449.06

15.03

6

30%

+

529.18

14.09

（1）每10天轮换植株的位置是为了控制实验的　　　　变量。

（2）第2组与第1组对比,第4组与第3组对比,可知施氮肥处理引起光合速率上升。

从表中数据分析,原因可能是　　　　　　　　,促使光反应阶段产生的　　　　增加。

（3）第6组与第5组对比,可知施氮肥处理引起光合速率降低。

原因可能是含水量30%的土壤在施氮肥以后,土壤溶液浓度升高,根对水分的吸收减少,叶片气孔开放程度降低,导致　　　　吸收量减少,引起光合作用过程的　　　　阶段形成的产物减少。

（4）本实验的目的是　。

解析:

（1）从表格可知,研究的自变量为含水量和是否施氮肥,而植株的位置也可能影响实验结果,所以为无关变量。

（2）第2组与第1组对比,第4组与第3组对比,可知施氮肥处理引起光合速率上升。

从表中数据可见,第2组的叶绿素含量高于第1组,第4组的叶绿素含量高于第3组。

叶绿素的作用是吸收、传递、转化光能,所以可促使光反应阶段产生的[H]、ATP增加。

（3）气孔开放程度降低,而CO2从气孔进入叶片,所以吸收量减少。

它参与的是暗反应阶段。

（4）本实验的自变量为含水量和是否施氮肥,所以目的为探究土壤含水量和施氮肥对青桐木光合速率（和叶绿素含量）的影响。

答案:

（1）无关

（2）叶绿素含量增加　[H]、ATP

（3）CO2　暗反应

（4）探究土壤含水量和施氮肥对青桐木光合速率（和叶绿素含量）的影响

12.（2014·日照二模）下面是实验小组在夏季利用某植物进行的有关生理活动实验探究,分析回答:

叶片的生长情况

不遮光

遮光50%

遮光75%

幼叶长（cm）

2.5

3.1

1.7

幼叶宽（cm）

1.7

2.3

1.0

图2

（1）实验小组在该植物种子吸水萌发过程中,测得的O2吸收速率、CO2释放速率的变化如图1所示。

b点以后,种子细胞的呼吸方式为　　　　;a点以前,曲线②低于①的原因是　 

　。

（2）实验小组利用幼苗在不同遮光条件下对叶绿素含量、叶片生长状况进行了检测。

实验分三组:

A组不遮光、B组遮光50%、C组遮光75%,测定的叶绿素含量及叶片生长的相关数值如图2所示。

与A、C组相比,B组的叶绿素　　　　（填“a”或“b”）增长更快,它对光合作用的增强影响更大的原因是　。

与B组相比,A组光照条件更好,光合作用应该更强,但测定的结果是B组的叶片生长更好,除了上述原因外,还可能是因为 

　。

（3）研究发现,该植物具有特殊的固定CO2方式:

夜间气孔开放,吸收CO2转化成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO2参与光合作用,如图3所示。

①白天,该植物进行光合作用所需的CO2来源于　　　　和苹果酸的分解;如果突然降低环境中的CO2,短时间内三碳化合物的含量变化为　　　　。

夜晚,该植物不能合成C6H12O6,原因是缺少暗反应所需的　。

②根据气孔开闭的特点,推测该植物生活在　　　　　　　　的环境中,从进化角度看,这是　　　　的结果。

解析:

（1）种子萌发初期,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,有氧呼吸过程产生的CO2量与消耗的氧气量相等,无氧呼吸不消耗O2但释放CO2,所以曲线①代表CO2释放速率,曲线②代表O2吸收速率。

当曲线①②重合时,植物只进行有氧呼吸。

（2）叶绿体中色素具有吸收、传递、转化光能的作用,其中仅有少数特殊状态下的叶绿素a能将光能进行转化。

图中显示B组与A、C组相比,叶绿素a增长更快。

A组与B组相比,除了色素含量少以外,A组中光照太强,部分气孔关闭,CO2供应不足影响暗反应,导致光合作用不强。

（3）该植物白天光合作用所需的CO2来源于苹果酸的分解和细胞呼吸。

若环境中CO2浓度降低也不会影响叶肉细胞中CO2的固定。

夜晚由于缺少光反应产生的ATP和[H],叶肉细胞中暗反应不能进行。

白天气孔关闭,减少水分的散失,使得植物更适应炎热干旱的环境,这种特性是长期自然选择形成的生物适应环境的一种表现。

答案:

（1）有氧呼吸　有氧呼吸消耗的O2与释放的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2但释放CO2

（2）a　只有一少部分叶绿素a能将吸收的光能进行转换

不遮光时光照太强,部分气孔关闭,CO2供应不足影响暗反应,导致光合作用不强

（3）①细胞呼吸　基本不变　ATP和[H]

②炎热干旱　自然选择