世纪金榜高考专题辅导与训练生物届高考复习课时冲关练三光合作用和细胞呼吸.docx
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世纪金榜高考专题辅导与训练生物届高考复习课时冲关练三光合作用和细胞呼吸
课时冲关练(三)
光合作用和细胞呼吸
(45分钟,100分)
一、选择题(共6小题,每小题6分,共36分)
1.下列关于叶绿体和线粒体比较的叙述,正确的是 ( )
A.叶绿体中可发生CO2→三碳酸分子→C6H12O6,在线粒体中则会发生C6H12O6→三碳酸分子→CO2
B.ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而产生
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.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
【解析】选D。
葡萄糖必须在细胞溶胶中分解为丙酮酸才能进入线粒体继续分解,A项错误。
在线粒体内丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,同时生成ATP,NADH和氧气结合生成水,产生大量ATP,B项错误。
化学能转变成热能和ATP发生在线粒体中,C项错误。
叶绿体类囊体形成的基粒和线粒体内膜形成的嵴都增加生物膜面积,同时含有大量酶,D项正确。
2.(2014·浙江四市联考)下列各项中,最可能是以衰老、发黄的菠菜叶为材料,进行“光合色素的提取与分离”实验时所观察到的现象是 ( )
【解析】选B。
衰老、发黄的菠菜叶中叶绿素分解,只有类胡萝卜素。
A项中叶绿素含量最多,故A项错误。
B项中叶绿素完全没有,正确。
C项中还有叶绿素,错误。
D项中无类胡萝卜素,且色素带位置错误。
【知识总结】叶绿体中色素的种类和吸收光谱
色素种类
颜色
吸收光谱
滤纸条
上位置
叶绿素
(约占3/4)
叶绿素a
蓝绿色
主要吸收红
光和蓝紫光
中下层
叶绿素b
黄绿色
最下层
类胡萝卜素
(约占1/4)
胡萝卜素
橙黄色
主要吸收
蓝紫光
最上层
叶黄素
黄色
中上层
3.(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于光合作用和呼吸作用(细胞呼吸)的叙述,错误的是 ( )
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(细胞呼吸)提供能量
【解题指导】
(1)隐含信息:
人体在剧烈运动时以需氧呼吸为主,同时进行厌氧呼吸提供能量;核酸的复制需要能量。
(2)关键知识:
光合作用的过程、细胞呼吸的方式、病毒的生理特点。
【解析】选C。
本题主要考查光合作用和细胞呼吸的有关知识。
A项中,ATP是由ADP和磷酸合成的,所以磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物,正确。
B项中,光合作用中吸收光能是由色素蛋白复合体来完成的,此过程不需要酶的参与,正确。
C项中,人体在剧烈运动时,氧气供应不能满足要求,细胞会进行厌氧呼吸,此时乳酸是其产物而不是反应物,乳酸不会被分解释放能量,错误。
D项中,病毒核酸的复制是在宿主细胞内完成的,所需能量由宿主细胞呼吸作用(细胞呼吸)提供,正确。
4.(能力挑战题)(2014·金华二模)研究者将棉花植株的A、B、C3个品系从30℃环境移入40℃环境进行高温培养,从而研究高温对盛花期棉花植株光合速率的影响,测得相关数据如下图1。
图2表示温度对C品系的棉花植株真正光合作用速率和呼吸速率的影响,图中实线表示光合作用速率,虚线表示呼吸速率。
下列有关说法不正确的是 ( )
A.3个品系中适合在高温条件下生存的是A品系
B.高温培养条件下A品系蒸腾速率上升更显著,更有效地散热,保护了叶绿体的结构和功能
C.3个品系光合速率均下降的原因是高温导致CO2供应不足,类囊体薄膜的功能下降
D.在温度持续40℃的条件下,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,棉花能正常生长
【解析】选D。
由图1知3个品系中A品系在高温条件下光合速率最大,最适合生存,所以A项正确。
又由图1知3个品系中A品系在高温条件下蒸腾速率最大,更能有效地散热,从而保护叶绿体的结构和功能,所以B项正确。
3个品系光合速率均下降的原因从图1分析知,气孔开放度均降低,进而导致CO2供应不足;而且光能捕获效率均下降,使类囊体膜上的色素吸收、传递、转换光能的功能下降,光反应减弱,所以C项正确。
真正光合作用速率是植物进行光合作用的总的速率=净光合速率+呼吸速率,由图2知40℃的条件下,有光照时,真正光合作用速率与呼吸速率相等,有机物无积累,而无光照条件下光合作用停止,不产生有机物,但细胞呼吸仍然继续,仍然要消耗有机物,则棉花不能正常生长,所以D项错误。
5.(2014·绍兴一模)植物长期浸水会导致根部变黑腐烂。
植物根从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如下图所示。
下列叙述不正确的是
( )
A.Ⅰ阶段根细胞的需氧呼吸速率下降
B.Ⅱ阶段根细胞的厌氧呼吸速率上升
C.Ⅲ阶段曲线下降的主要原因与Ⅰ阶段不同
D.细胞在a点的需氧呼吸强度小于b点
【解题指导】解答本题关键是分析氧气含量:
由植物根系浸水,可知植物根系氧气含量越来越低,即Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ氧气含量越来越低,最后无氧。
【解析】选D。
Ⅰ阶段根细胞氧气浓度下降,需氧呼吸速率下降,A项正确。
Ⅱ阶段根细胞氧气浓度越来越低,厌氧呼吸速率上升,B项正确。
Ⅲ阶段曲线下降的主要原因是大部分根细胞被酒精毒害,导致呼吸速率下降,与Ⅰ阶段不同,C项正确。
细胞在a点还有一定强度的需氧呼吸,而b点完全进行厌氧呼吸,没有需氧呼吸,D项错误。
6.(能力挑战题)下面甲图为研究光合作用的实验装置,用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片,再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底,然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙),以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。
有关分析正确的是 ( )
A.在ab段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐减小
B.在bc段,单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度,都可以缩短叶圆片上浮的时间
C.在c点以后,因NaHCO3溶液浓度过高,使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D.因配制的NaHCO3溶液中不含氧气,所以整个实验过程中叶圆片不能进行细胞呼吸
【解题指导】解答本题需明确:
(1)随NaHCO3溶液浓度的增加,溶液中二氧化碳含量逐渐增大,光合速率相应逐渐增大。
(2)NaHCO3溶液浓度过大,又会造成叶肉细胞失水,导致细胞代谢减弱。
【解析】选C。
据本实验原理可知,叶圆片上浮的时间可表示光合作用强度,两者呈负相关。
在ab段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐增大,A项错误。
在bc段,单独增加光照或温度,都可以缩短叶圆片上浮的时间,但增加NaHCO3溶液浓度,上浮时间先缩短后增加,B项错误。
NaHCO3溶液浓度过高,叶肉细胞失水,导致细胞代谢减弱,C项正确。
实验中,光合作用可以释放氧气,叶圆片可以进行细胞呼吸,D项错误。
二、非选择题(共4小题,共64分)
7.(16分)(2014·浙江高考)某种细胞分裂素对植物光合作用和生长的影响如下表所示。
细胞分
裂素浓
度(g·
L-1)
叶绿素
含量
(mgchl·
gFW-1)
光合速率
(μmol
CO2·
m-2·s-1)
希尔反应活
力(μmol
DCIPRed·
mgchl·
h-1)
叶片
氮含
量
(%)
生物
量(g·
plant-1)
0
1.58
6.52
13.55
1.83
17.65
0.5
1.82
7.82
25.66
1.94
22.95
1.0
2.34
8.64
32.26
1.98
27.44
2.0
2.15
8.15
27.54
1.96
23.56
注:
①chl-叶绿素;FW-鲜重;DCIPRed-还原型DCIP;plant-植株。
②希尔反应活力测定的基本原理:
将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,产生氧气等,而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化,这些变化可用仪器进行测定。
请回答:
(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中 阶段的部分变化。
氧化剂DCIP既可利用于颜色反应,还可作为 。
希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定 得到。
(2)从表中可知,施用细胞分裂素后, 含量提高,使碳反应中相关酶的数量增加。
(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由 产生。
合理施用细胞分裂素可延迟 ,提高光合速率,使总初级生产量大于 ,从而增加植物的生物量。
【解题指导】
(1)关键知识:
光合作用过程和细胞分裂素的作用。
(2)表中信息:
不同细胞分裂素浓度对植物光合作用和生长的影响,根据表中数据可知适宜浓度的细胞分裂素才能促进光合速率的提高,细胞分裂素浓度为1.0(g·L-1)时光合作用的各项指标最高。
表格下方的文字说明与光合作用光反应的联系。
【解析】本题主要考查细胞分裂素的作用及对光合作用影响因素分析的相关知识。
(1)希尔反应类似于光反应阶段还原氢产生的变化。
氧化剂DCIP既可利用于颜色反应,还可作为氢载体。
希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定氧气释放速率得到。
(2)从表中可知,施用细胞分裂素后,叶片氮含量增加,使碳反应中相关酶的数量增加。
(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由根尖产生。
合理施用细胞分裂素可延迟叶片衰老,提高光合速率,使总初级生产量大于呼吸消耗量,从而增加植物的生物量。
答案:
(1)光反应 氢载体 氧气释放速率
(2)叶片氮
(3)根(或根尖分生组织) 叶片衰老 呼吸(量)
8.(16分)(2014·宁波二模)测定透明密闭玻璃罩内某植物在单位时间内CO2的吸收量或O2消耗量(相对值)随温度的变化,结果如下图所示,请分析回答下列问题:
(1)植物光合作用有关的酶分布在叶绿体的 。
温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为 ℃。
(2)该植物光反应的产物中,被碳反应利用的物质是 。
在供给C18O2较长时间后,叶肉细胞线粒体内能够检测出含18O的物质有
(写出两种)。
(3)图中A点时该植物的叶肉细胞中氧气的扩散方向是
。
B、D点时植物光合作用制造的有机物 (填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸消耗的有机物。
【解析】
(1)光合作用过程包括光反应和碳反应两个阶段,光反应的场所是类囊体膜,碳反应的场所是叶绿体基质;温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为20℃。
(2)光合作用中,光反应为碳反应提供ATP、NADPH;供给C18O2较长时间后,通过光合作用,18O转移到葡萄糖中和水中;葡萄糖在细胞溶胶中分解为丙酮酸,然后丙酮酸进入线粒体进一步分解;水可以直接扩散到线粒体中,也可以经光反应分解产生18O2再扩散到线粒体中。
(3)A点时,实际光合作用速率与呼吸速率相等,光合作用产生的O2部分扩散到线粒体,部分扩散出细胞;B、D点均在横轴的上方,净光合速率均大于0,植物光合作用实际制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物。
答案:
(1)类囊体膜(或光合膜)和基质 20
(2)ATP、NADPH 丙酮酸、水、氧气(写葡萄糖不可)
(3)部分扩散到线粒体,部分扩散出细胞 大于
9.(16分)植物光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2相等时的光强度称为光补偿点。
光强度增加到某一点时,再增加光强度,光合强度也不增加,该点的光强度称为光饱和点。
a~d4种植物的单个植株在自然CO2浓度及最适温度下的光补偿点和光饱和点如下表。
植物种类
光补偿点(klx)
光饱和点(klx)
a
1~2
30~80
b
0.2~0.3
50~80
c
0.5~1.5
20~50
d
0.1~0.2
5~10
(1)植物细胞产生CO2的具体部位是 ;利用CO2的具体部位是 。
(2)光强度为0.4klx时,表格中 植物的细胞呼吸产生的CO2多于光合作用吸收的CO2。
(3)仅考虑温度和CO2含量的影响,在温度较高、CO2较少的密闭温室中,植物的光补偿点较 。
大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高,主要原因是 。
【解析】
(1)植物体内产生二氧化碳的部位可以是需氧呼吸的第二阶段,在线粒体基质中进行;也可以是厌氧呼吸的第二阶段,在细胞溶胶中产生;二氧化碳的利用是在光合作用的碳反应(发生在叶绿体基质)中。
(2)植物的细胞呼吸产生的CO2多于光合作用吸收的CO2,说明细胞呼吸强度大于光合作用强度,由表中内容可知a和c在0.4klx时还未达到光补偿点,说明光合作用强度小于细胞呼吸强度。
(3)在温度较高、CO2较少的密闭温室中,植物的细胞呼吸较强,因此植物的光补偿点较高;大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高,主要原因是大田玉米植株之间有相互遮光的现象。
答案:
(1)线粒体基质和细胞溶胶 叶绿体基质
(2)a、c
(3)高
大田玉米植株间存在遮光现象(CO2浓度增加)
10.(16分)(2014·河南名校联考)如图表示黄豆种子在适宜萌发的条件下,鲜重的变化情况及对应阶段萌发种子形态变化图(图甲)和成长的幼苗体内的生理过程图(图乙),图丙曲线Ⅰ表示黄豆植株光合作用速率与光强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%),在y点改变某条件,曲线变为Ⅱ。
请根据图回答下列问题:
(1)图甲中,在种子萌发阶段的第Ⅱ、Ⅲ阶段种子干重比第Ⅰ阶段干重明显 。
(2)图甲中,在第Ⅱ阶段,种子呼吸产生的CO2大大超过O2的消耗,此时种子呼吸方式以图乙中的 (填数字)阶段为主。
(3)图乙中仅能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程是 过程,图乙中的Ⅱ过程发生的场所是 。
(4)图丙在y点曲线由Ⅰ变为Ⅱ的可能原因是 ,制约z点光合作用的主要内部因素是 。
【解析】
(1)图甲中,在第Ⅱ、Ⅲ阶段,种子干重比第Ⅰ阶段干重要显著减少,原因是从第Ⅱ阶段开始,充分吸水后的细胞代谢开始活跃,到第Ⅲ阶段代谢更加活跃,但此时仅有呼吸消耗,没有光合作用。
(2)图甲中第Ⅱ阶段,种子呼吸产生的CO2大大超过O2消耗,可以判断出此时种子的呼吸方式主要是厌氧呼吸,即图乙Ⅲ阶段中的④,而随后主要进行需氧呼吸,即图乙Ⅲ阶段中的⑤。
(3)图乙中能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程是Ⅰ(光合作用的光反应),具体场所是叶绿体类囊体膜;图乙中的Ⅱ过程是光合作用的碳反应,其发生场所是叶绿体基质。
(4)图丙中y点是光饱和点,能使光合作用速率提高(即曲线由Ⅰ变为Ⅱ)的可能原因是CO2浓度升高,制约z点光合作用的内部因素主要是叶绿体中色素的含量和酶的最大活性。
答案:
(1)减少
(2)④ (3)Ⅰ 叶绿体基质
(4)CO2浓度升高 叶绿体中色素的含量和酶的最大活性
【讲评建议】在讲解本题时,请提醒学生注意以下几点:
解答第
(1)小题:
从图甲看种子鲜重增加,无法直接判断种子的干重变化,如果换一个角度,从种子是否进行光合作用考虑,则较容易得出正确答案。
种子萌发过程中不能进行光合作用,但呼吸消耗有机物,可判断种子干重在Ⅱ、Ⅲ阶段减少。
解答第
(2)小题:
要依据“种子呼吸产生的CO2大大超过O2的消耗”,需氧呼吸过程中,消耗氧气量与产生二氧化碳量相等,厌氧呼吸不消耗氧气,但可以产生二氧化碳,可确定种子在第Ⅱ阶段的呼吸方式以厌氧呼吸为主。
解答第(3)小题:
第一空要依据图乙中Ⅰ产生氧气,Ⅱ消耗二氧化碳,判断Ⅰ、Ⅱ分别代表光反应、碳反应,否则无法作出正确判断。
解答第(4)小题:
审题时看清“内部因素”,若忽略此信息,易错答为外部影响因素。
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