中考生物 光合作用与呼吸作用专题突破.docx
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中考生物光合作用与呼吸作用专题突破
光合作用与呼吸作用专题突破
(一)坐标曲线、柱状图类
1.(2009·江苏高考)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。
实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图所示。
下列有关分析正确的有(多选)( )
A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C.实验2~4天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
D.实验2~4天,光合速率下降可能是由叶片内CO2 浓度下降引起的
解析:
由题中图示曲线信息可知,实验条件下,随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势;对比甲、乙图示可知,叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降;由于2~4天光合速率下降早于叶绿素含量下降,因此,光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的;实验条件下,随时间推移,植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭,导致CO2 吸收减少,使光合速率下降。
答案:
ABD
2.(2009·江苏高考)某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响,进行了甲、乙两组实验,实验装置如图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。
一段时间内产生CO2总量的变化趋势是( )
解析:
酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,两种呼吸产物中都有二氧化碳,但分解同样多的葡萄糖时,有氧呼吸的产气量比无氧呼吸要多,所以甲脱气后应进行无氧呼吸,乙不脱气应先进行有氧呼吸,其产气要快,产气量比甲要多。
答案:
A
3.(2009·北京模拟)把土豆依次放在空气、氮气和空气中各贮藏一周。
在实验室中测定其CO2的释放量,实验结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.土豆的无氧呼吸不产生CO2
B.在第一周只进行了有氧呼吸
C.在第二周暂时没有呼吸作用
D.第三周的无氧呼吸先强后弱
解析:
土豆(马铃薯块茎)无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,故A正确。
第一周在空气中既有无氧呼吸(内部细胞),又有有氧呼吸(外部细胞);第二周在氮气中,只进行无氧呼吸,无CO2产生;第三周有氧呼吸消耗无氧呼吸产生的中间产物,CO2的释放量剧增,无氧呼吸强度减小,故B、C、D错误。
答案:
A
4.如图表示氧气浓度对培养液中草履虫、乳酸菌、酵母菌呼吸作用的影响,则呼吸曲线a、b、c分别代表了( )
A.酵母菌、乳酸菌、草履虫
B.草履虫、乳酸菌、酵母菌
C.乳酸菌、酵母菌、草履虫
D.酵母菌、草履虫、乳酸菌
解析:
题干文字说明中要求分别指出三种生物的呼吸曲线,图像中提供了三条曲线的走向。
分析后可知:
b为需氧型生物的呼吸曲线,c为厌氧型生物的呼吸曲线,a先下降后上升为兼性厌氧型生物的呼吸曲线。
经过对错误选项的排除,可得到正确答案。
答案:
D
5.(2009·成都模拟)如图是植物氧气释放和吸收速度有关的资料,植物受12小时黑暗,随后进行12小时光照,温度不变,结果如图所示。
下面是在24小时的实验时间内通过植物呼吸消耗的氧的总体积,哪个是最正确的估计( )
A.600cm3B.1000cm3
C.1200cm3D.1800cm3
解析:
在24h中,不论光照还是黑暗,呼吸作用一直进行着,在温度不变的条件下,呼吸速率一般认为不变,则24h植物呼吸消耗O2的体积为50×24=1200(cm3)。
答案:
C
6.(2010·济宁模拟)图甲表示A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。
图乙表示A植物光合速率在不同光照强度环境条件下,光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。
a点与c点相比较,c点时叶肉细胞中C3的含量;b点与c点相比较,b点时叶肉细胞中C5的含量依次是( )
A.低、基本一致
B.高、高
C.高、基本一致
D.低、高
解析:
a、c两点光照强度相同,c点CO2浓度高于a点CO2浓度,且两点CO2浓度都未达到饱和,故c点CO2的固定要强于a点,C3生成比a点多;b、c两点,CO2浓度相同,b点光照强度大于c点的,b点光反应强于c点,生成更多的[H]和ATP,使暗反应中C3的还原加快,单位时间内生成更多的C5,另一方面由于b、c两点CO2 浓度相同,故CO2的固定速度相同,C5消耗相同,因此,b点比c点C5含量高。
答案:
B
7.生物体内有机物氧化分解的总过程中,完全在线粒体内进行的是( )
A.C6H12O6+6O2
CO2 +6H2O+能量
B.丙酮酸和水形成CO2+[H]
C.C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+能量
D.丙酮酸转化成乳酸
答案:
B
8.如图所示农田一昼夜温度变化Ⅰ、光照强度变化Ⅱ和植物吸收CO2变化Ⅲ数据绘制成的曲线,则下列说法不正确的是( )
A.在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时,光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等
B.a点的形成是由夜间的低温造成的
C.从时间轴上的c点开始合成有机物,到e点有机物的合成停止
D.增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应
解析:
此题考查光合作用和细胞呼吸的关系。
c、e两点表示植物光合作用吸收CO2 和细胞呼吸放出CO2的量相等,此时植物光合作用合成有机物的量和细胞呼吸消耗有机物的量相等,c点之前、e点之后也进行光合作用。
答案:
C
9.(2010·南京模拟)下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。
在下列各选项中,不正确的是( )
A.①图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低
B.③图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低
C.④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2 浓度,当光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度
D.②图中Y因素最有可能代表光照强度
解析:
②图中Y因素最有可能代表温度,而不是光照强度;光照强度增加到一定程度时,光合速率不再增加,但是不会下降。
答案:
D
10.如图中曲线a表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量的变化,曲线b表示有氧呼吸释放的CO2量的变化,则表示无氧呼吸释放的CO2量的变化是下列图中的( )
解析:
本题考查考生获取信息的能力以及对细胞呼吸的理解应用能力。
水稻有氧呼吸与无氧呼吸均可以产生二氧化碳,进行有氧呼吸时,消耗氧气的物质的量与释放二氧化碳的物质的量是相等的,所以无氧呼吸释放的二氧化碳的量等于两条曲线之差。
答案:
B
▲一生长着大量绿藻的池塘,一天内池水中CO2 浓度变化正确的是( )
解析:
白天绿藻进行光合作用强于细胞呼吸,CO2 浓度逐渐减少,至傍晚二者相等,以后细胞呼吸强于光合作用,CO2 浓度逐渐升高,至清晨二者相等。
答案:
D
(二)分类
11.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。
酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A.线粒体、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
解析:
有氧呼吸过程可分为三个阶段。
第一阶段是葡萄糖氧化分解生成丙酮酸,进行的场所是细胞质基质,是在酶1的作用下完成的;第二、三阶段是丙酮酸在线粒体内彻底分解,生成CO2和H2O,是在酶2的作用下进行的。
在缺氧的条件下,葡萄糖氧化分解为乳酸,该过程在细胞质基质中进行,所以酶3存在于细胞质基质中。
答案:
C
12.根据下面光合作用图解,判断下列说法不正确的是( )
A.⑥过程发生于叶绿体基质中
B.⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上
C.图示①~④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O)
D.②不仅用于还原C3化合物,还可用于矿质离子吸收等
解析:
光反应中生成的ATP专用于暗反应还原C3化合物之需,不能用于其它生命活动。
答案:
D
13.(2010·威海模拟)如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是( )
A.[H]经①→②转移到葡萄糖,首先[H]与C3结合,该转变过程属于暗反应
B.[H]经②→①转移到水中,此过程称需要氧气参与
C.[H]经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的[H]和①→①产生的[H]和①→②产生的[H]全部来自于水
解析:
考查光合作用、有氧呼吸和无氧呼吸的生理过程及联系。
在有氧呼吸过程中,第一阶段也可以产生少量的[H],其来源是葡萄糖。
答案:
D
14.下图表示高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系,下列说法正确的有( )
A.2过程消耗的ATP来自1、3、4、5过程产生的ATP
B.1、2过程在叶绿体中,3、4、5过程在线粒体中进行
C.1过程产生的[H]参与2过程,3和4过程产生的[H]与氧结合产生水
D.高等植物所有的细胞都可以进行1、2、3、4、5过程
解析:
本题考查光合作用与呼吸作用的过程。
2过程消耗的ATP来自1过程,A选项错误;3过程在细胞质基质中进行,B选项错误;并非高等植物所有的细胞都可以进行光合作用,如高等植物的根尖细胞不能进行光合作用,D选项错误。
答案:
C
15.下图是植物体内几项生理活动关系示意图,请回答:
(1)通过[①]________把[A]________转变成储存在________中的稳定的化学能。
(2)影响[②]________的生态因素主要是________,能量B中约有________%转移到ATP中。
(3)以上四种作用中能产生水的有________。
在碳循环中,通过细胞呼吸不能将碳归还无机环境的是(填序号)。
________。
(4)[③]________在________条件下进行,能量C中约有________%转移到ATP中。
(5)在啤酒生产中,酵母菌大量繁殖时,通过上图中________(填序号)获得能量;发酵时,通过________(填序号)(获得能量)。
解析:
此题主要考查光合作用和细胞呼吸过程中物质与能量代谢关系,涉及多个知识点,是一道两者联系较为典型的综合题。
明确光合作用、有氧呼吸、两种无氧呼吸的概念、能量变化的相互关系,以及它们与环境的关系是解答此题的关键。
影响细胞呼吸的因素较多,主要是空气(氧气)和温度。
有氧呼吸虽然消耗水,但第三阶段却能产生较多的水。
两种无氧呼吸均不能生成水。
能否生成水以及能否将碳归还无机环境都要根据产物来分析。
细胞呼吸产生的能量中只有一部分转移到ATP中,大部分以热能形式散失,以各种生物最常利用的葡萄糖为例可以计算出能量转化效率。
有氧呼吸中,1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2870kJ,其中1161kJ转移到ATP中,而无氧呼吸产生乳酸的过程释放的总能量为196.65kJ,其中只有61.08kJ转移到ATP中。
酵母菌只有在有氧条件下才能大量繁殖后代;微生物的无氧呼吸通常称为发酵。
答案:
(1)光合作用 光能 糖类(通常指葡萄糖)
(2)有氧呼吸 空气(氧气)和温度 40.45 (3)①、② ③ (4)无氧呼吸 无氧 31.06 (5)② ④
16.(2008·宣武模拟)图中为某植物细胞部分结构示意图,据图分析,下列四项叙述中正确的是( )
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C.以C18O2作原料进行光合作用,在较强光照下,测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D.以H
O作原料进行光合作用,在较强呼吸作用下,测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
解析:
a表示叶绿体吸收CO2 ,b表示释放O2,e表示线粒体吸收O2,f表示释放CO2,c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用,d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。
以C18O2作原料进行光合作用,18O的转移为:
C18O2
C6H
O6
C18O2,在较强光照下,光合作用大于呼吸作用,呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用。
以H
O作原料进行光合作用,其18O全部生成18O2,在较强呼吸强度下,18O2主要被线粒体利用进行有氧呼吸。
答案:
C
17.一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1小时后测得该容器中O2减少24mL,CO2增加48mL,则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的( )
A.1/3B.1/2C.2倍D.3倍
解析:
有氧呼吸过程中每消耗1mol葡萄糖生成6molCO2,同时消耗6molO2;无氧呼吸过程中每消耗1mol葡萄糖生成2molCO2,不消耗O2。
由于在相同状况下,气体的体积比等于物质的量之比,则由“1小时后测得该容器中O2减少24mL”可知,有氧呼吸产生24mLCO2 ,无氧呼吸产生24mLCO2,则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。
答案:
D
18.(2010·烟台模拟)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。
通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量
9mol
12.5mol
15mol
30mol
产生酒精的量
9mol
6.5mol
6mol
0mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
解析:
考查有氧呼吸与无氧呼吸反应式的应用,以及获取信息的能力。
酵母菌所产生二氧化碳的量可能是有氧呼吸和无氧呼吸的总和;无氧呼吸产生的酒精与二氧化碳的物质的量相同,所以a浓度时没有进行有氧呼吸;b浓度时有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率;c浓度时无氧呼吸产生二氧化碳为6mol,有氧呼吸产生二氧化碳为9mol,有氧呼吸分解1mol葡萄糖产生6mol二氧化碳,而无氧呼吸分解1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳,所以设用于无氧呼吸的葡萄糖为x,则2x/6(1-x)=6/9,推出x=2/3;d浓度时没有产生酒精,说明没有进行无氧呼吸。
答案:
D
19.对某植物作如下处理:
(甲)持续光照20min,(乙)先光照5s后再黑暗处理5s,连续交替40min。
若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项( )
A.O2:
甲<乙,有机物,甲=乙
B.O2:
甲=乙,有机物,甲=乙
C.O2:
甲<乙,有机物,甲<乙
D.O2:
甲=乙,有机物,甲<乙
解析:
给予植物间歇光照,光反应产物能被及时利用,光能利用率高,故在相同的光照时间内生成的O2量较多,有机物合成总量较多。
答案:
C
20.(2008·海淀模拟)将某种绿色植物的叶片,放在特定的实验装置中。
研究在10℃、20℃的温度条件下,分别置于黑暗和5klx、10klx条件下的光合作用和呼吸作用。
结果如下图所示(横坐标为时间,单位:
小时)。
对以上结果分析正确的是,该叶片( )
A.20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍
B.在10℃、5klx的光照下,每小时光合作用产生的氧气量是3mg
C.在5klx光照下,10℃时积累的有机物比20℃时少
D.在20℃、10klx光照下,每小时光合作用产生的氧气量是6mg
解析:
20℃时呼吸速率为2mg/2小时=1mg/h,10℃时为1mg/2小时=0.5mg/h,前者是后者的2倍。
10℃、5klx的光照下,每小时产生的O2量为6mg/2+1mg/2=3.5mg。
5klx光照下,10℃时氧气释放速度为6mg/2h=3mg/h,20℃时为4mg/2h=2mg/h。
20℃、10klx光照下,每小时光合作用产生的氧气量是:
(10mg+2mg)/2=6mg/h。
故只有D项正确。
答案:
D
21.(2008·上海)请回答下列有关光合作用的问题。
(1)光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。
其中,光照强度直接影响光合作用的________过程;二氧化碳浓度直接影响光合作用的________过程。
(2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克司时,光合速度不再增加。
当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时,光合速度的限制因素是______________。
②根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司,温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。
(3)丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
①当在________千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物的光合速度相同。
②A植物在光照强度为9千勒克司时,2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg。
(计算结果保留一位小数。
相对原子质量C—12,H—1,O—16)
③A植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜),要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于________千勒克司。
解析:
(1)光是光反应的必要条件,光照强度直接影响光合作用的光反应过程。
CO2的固定发生在暗反应,CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。
(2)据甲图可知,温度为10℃,光强大于L1千勒克司时,光合速度不再增加;温度为30℃,光强小于L3千勒克司时,限制光合速度的因素是光照强度而不是温度。
据甲图知光强为L2千勒克司,温度分别为10℃、20℃和30℃的光合速度分别为2、4、4,在乙图中标出。
(3)由丙图知当光照强度为6千勒克司时,A和B植物光合速度都是8mg/h,两种植物光合速度相同。
A植物在光强为9千勒克司,2小时单位叶面积可积累葡萄糖为(8×2)/44×1/6×180=10.9mg。
由图丙可知A植物每小时产生4mgCO2,当光强为6千勒克司时,每小时吸收4mgCO2,净积累量等于呼吸作用消耗量,当植物白天12小时,黑夜12小时,要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于6千勒克司。
答案:
(1)光反应 暗反应
(2)①L1 光照强度 ②如图所示
(3)①6 ②10.9 ③6
22.测定植物光合作用强度常采用“半叶法”:
将处于正常生活状态的植物对称叶片的一半(见图中A所示)剪下置于暗处,另一半(见图中B所示)则留在植株上,在光下进行光合作用;经过一段时间后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片(如图中虚线方块所示),分别烘干称重,获得相应数据,然后计算出该植物光合作用强度(单位:
mg/dm2·h)。
Ⅰ.请根据以下具体实验步骤回答相关问题:
(1)选择测定样品:
在田间选定处于正常生活状态的、有代表性的植物叶片(如叶片在植株上的部位、叶龄、受光条件等)若干片,用小纸牌编号。
(2)叶片基部处理:
用刀片小心环剥实验叶片叶柄的韧皮部,但不能伤及木质部,其目的是使所选定叶片中的有机物既不能________,也不能________,而且又不能影响
______________________________________________。
(3)剪取样品:
按编号次序分别剪下对称叶片的一半(即图中的A部分),注意不能伤及中间主叶脉,按编号顺序置于湿润的暗处。
经过5小时后,再依次剪下叶片的另一半(即图中的B部分),同样按编号置于湿润的暗处。
在实验过程中,尽可能使光下和暗处的________保持一致。
(4)称重比较:
将各个同标号叶片的A、B两部分按对应部位叠在一起,在无粗叶脉处放上1cm×1cm金属模板,用刀片沿金属板的边缘切下两个方形叶块,分别烘干至恒重,称重并分别记录为WA、WB。
用公式ΔW=WB-WA计算,则ΔW表示
________________________________________________________________________。
(5)假设每次截取的叶片面积为d,每次光照时间为t,则该植物光合作用强度K可以表示为________________________________________________________________________。
(6)请设计一个表格用于记录实验数据(假设实验选定的叶片为4片)。
Ⅱ.用实验Ⅰ的方法测定的是该植物实际光合作用强度,若要测定该植物的净光合作用强度,则需要测定该植物的呼吸作用强度。
请在进行实验Ⅰ的同时设计补充实验,测定呼吸作用强度。
(1)实验设计要点:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)有关计算方法及其含义:
________________________________________________________________________。
解析:
Ⅰ.
(2)本实验是以有机物增加量为标志来研究植物光合作用强度的。
因此,实验中既不能使有机物运出叶片,也不能让有机物从其他部位运入叶片,而且又不能影响叶片中水分和矿质养料的供应。
(3)根据单一变量原则,实验中要尽可能使光下和暗处叶片所处的温度保持一致。
(4)WB是进行光合作用叶片的重量,WA是未进行光合作用叶片的重量。
因此,ΔW为截取部分在5小时内光合作用合成的有机物量。
Ⅱ.实验设计要点是避免叶片对照部分进行细胞呼吸,因此要立即将其烘干至恒重,并称重记录。
将叶片的剩余部分放在与受光照叶片相同温度的湿润的暗处,用以测定与进行光合作用叶片相同温度条件下的细胞呼吸强度。
以ΔW′=WC-WD,计算出黑暗中的叶片被截取部分在5小时内呼吸作用分解的有机物量。
答案:
Ⅰ.
(2)运出叶片 从其它部位运入叶片 水分和无机盐的供应 (3)温度
(4)光照下的叶片被截取部分在5小时内光合作用合成的有机物量
(5)
(6)
叶片编号
WB
WA
ΔW
1
2
3
4
平均值
Ⅱ.
(1)①将剪下对称叶片的一半,在无粗叶脉处放上1cm×1cm金属模板,用刀片沿金属板的边缘切下1个方形叶块(记为C),立即烘干至恒重,称重并记录(记为WC) ②将叶片的剩余部分放在与受光照叶片相同温度的湿润的暗处 ③实验结束时,在放置于暗处的叶片与C对应的无粗叶脉处取下1cm×1cm叶块(记为D),立即烘干至恒重,称重并记录(记为WD)
(2)ΔW′=WC-WD,则ΔW′表示黑暗中的叶片被截取部分在5小时内呼吸作用分解有机物的量
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