资源简介

周测12　光合作用和细胞呼吸的综合应用
一、选择题(本题包括17小题,每小题3分,共51分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2024·岳阳高一期末)光合作用和细胞呼吸无论从物质还是能量上都有紧密联系,如图a至d表示叶肉细胞中的物质转化过程。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.在生物膜上进行的生理过程有c、d
B.人体细胞中也可发生的过程有b、d
C.过程c中固定的光能是生物圈主要的能量源头
D.一昼夜中旺盛生长的植物体内ATP产生量b+d>c
2.如图表示某植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸的示意图。其中a、b代表反应过程,c、d、e代表细胞结构。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图中①代表的物质是O2
B.图中[H]代表的物质是NADPH
C.结构d、e均具双层膜
D.无氧条件下ATP的合成只发生在结构d
3.(2024·黄山高一期末)如图表示某高等植物叶肉细胞中的a、b两种细胞器及相关生理活动。下列说法正确的是 (　　)
A.a细胞器内生理活动的强度大于b细胞器内生理活动的强度
B.a、b两种细胞器都能产生ATP,产生的ATP均能运输出去
C.改变光照强度一定会改变a细胞器中生理活动的强度
D.图示叶肉细胞中存在有机物的积累,该植物一定能正常生长
4.如图表示温度对某绿色植物细胞光合作用和细胞呼吸的影响,下列关于此图的分析,错误的是 (　　)
A.F点表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等
B.植物有机物积累量最大时对应的最低温度约为10 ℃
C.图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量为30
D.H、J点表示光合作用制造的有机物量是细胞呼吸消耗有机物量的2倍
5.(2024·石家庄高一期末)如图所示为菠菜叶肉细胞内的系列反应过程,下列说法正确的是 (　　)
A.过程①消耗 CO2 释放O2,过程③消耗O2 释放 CO2
B.过程①产生NADPH,过程②消耗NADPH,过程③既产生[H]也消耗[H]
C.过程①②都发生在叶绿体,过程③④分别发生在细胞质基质和线粒体
D.光合速率等于呼吸速率时过程②储存的能量等于过程④释放的能量
6.图a中试管甲与试管乙敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气释放量的影响,结果如图b曲线所示。据图分析,下列叙述不正确的是 (　　)
A.甲曲线和乙曲线不同的原因是小球藻对光的利用能力不同
B.Q点的氧气释放量为零,表示光合作用强度为零
C.P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气
D.适当增加培养液中的CO2浓度,Q点将左移
7.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,图示曲线是在25 ℃环境下测得的。下列叙述不正确的是 (　　)
A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.若将温度提高到30 ℃,a点上移,b点左移,d点下移
D.当植物缺镁时,b点将向右移
8.(2024·芜湖高一期末)如图表示实验室条件下,花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量变化情况。据图分析,下列说法错误的是 (　　)
A.光照强度为a时,花生和田七都能进行光合作用
B.增大环境中CO2浓度,b、d点均会右移
C.光照强度为c时,花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率
D.通过比较两条曲线可知,花生比田七更适合生长在弱光照环境中
9.将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,如图曲线表示该容器内氧气量的变化情况。请据图分析判断,下列说法错误的是 (　　)
A.0~5 min时,密闭容器内氧气量减少的原因是细胞呼吸消耗氧气
B.第10 min时,小麦叶肉细胞中合成ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
C.第15 min时,叶片的光合作用速率等于细胞呼吸速率
D.假设小麦叶片的呼吸速率一直保持不变,则在5~15 min内小麦叶片的实际平均光合作用速率(用氧气产生量表示)是4×10-8 mol/min
10.用某种大小相似的轮藻叶片,分组进行光合作用实验。已知实验前叶片质量,在不同温度下分别暗处理1 h,测其质量变化,立即光照1 h(光照强度相同),再测其质量变化,得到如表结果。下列说法错误的是 (　　)
组别 一 二 三 四
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理后质量变化/mg -1 -2 -3 -1
光照后与暗处理前质量变化/mg +3 +3 +3 +1
A.该轮藻细胞呼吸酶的最适温度约为29 ℃
B.光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量相等
C.光照后,第四组轮藻光合作用强度大于细胞呼吸强度
D.光照下,第四组轮藻合成有机物总量为3 mg
11.细菌紫膜质是一种从盐生盐杆菌的细胞膜中发现的特殊膜转运蛋白,该物质可吸收光能转运H+,使膜两侧产生H+浓度梯度。科学家曾利用细菌紫膜质、牛心线粒体ATP合酶、解偶联剂(能破坏H+浓度梯度)等材料构建人工脂质囊泡,进行了相关实验(结果如图所示)。下列相关分析错误的是 (　　)
A.该人工脂质囊泡由两层磷脂分子构成,囊泡中的细菌紫膜质通过协助扩散转运H+
B.实验结果表明,ATP的合成需要同时具有H+浓度梯度和ATP合酶
C.根据实验结果可推测,增加细菌紫膜质的量可增加ATP的合成量,增加解偶联剂的量可使ATP合成量减少
D.在线粒体中能合成大量ATP,说明线粒体中可能也存在构建H+浓度梯度的生理机制
12.人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.模块1和2模拟的是在叶绿体类囊体薄膜上进行的反应过程
B.模块3为模块2提供的物质有ADP、Pi和NADP+等
C.甲、乙两种物质分别是五碳化合物和三碳化合物
D.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量更少
13.在水分、温度适宜条件下对美花石斛和春石斛光合作用特性进行研究,结果如图所示,下列叙述正确的是 (　　)
A.a光照强度下春石斛叶肉细胞产生ATP的场所是叶绿体和线粒体
B.b光照强度下美花石斛叶肉细胞产生的O2扩散途径仅从叶绿体到线粒体
C.若将光照强度从a换至b,短时间内美花石斛叶绿体中的三碳化合物含量将减少
D.据图分析,春石斛相对于美花石斛更适宜在阴生环境中生活
二、多项选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分。每小题有不止一个选项符合题目要求。)
14.(2024·洛阳高一期末)如图表示夏季晴天,某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2的浓度变化,假设一昼夜5 时日出,19时日落,玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度变化情况,绘制成如图曲线,下列有关说法正确的是 (　　)
A.bc段较ab段CO2浓度增加速度减慢,可能是低温使植物细胞呼吸减弱
B.CO2浓度下降从d点开始,说明植物进行光合作用是从d点开始的
C.fg 段CO2浓度下降不明显,是因为光照强度减弱,光合作用减弱
D.h点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,光合作用最强
15.(2024·山东泰安一中高一期末)将小球藻培养在密闭玻璃瓶内,实验在保持适宜温度的暗室中进行,5 min后开始持续给予充足恒定光照,20 min时补充一次NaHCO3(维持瓶内CO2含量的稳定),实验结果如图。下列叙述错误的是 (　　)
A.加入NaHCO3后,短时间内小球藻叶绿体中ATP含量降低
B.0~5 min,氧气含量下降的原因是小球藻仅进行细胞呼吸不进行光合作用
C.若实验再持续进行,则密闭玻璃瓶内的氧气含量最终可能不再发生变化
D.20 min后,小球藻光合速率提高是光反应速率不变、暗反应速率增强的结果
16.(2024·西安高一期末)研究发现,玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环(固定CO2的初产物为C3,简称C3途径)外,还有另一条固定CO2的途径,固定CO2的初产物为C4,简称C4途径,这种植物为C4植物,其固定CO2的途径如图。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。C4植物的叶肉细胞有正常的叶绿体,维管束鞘细胞含没有基粒的叶绿体。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.低浓度CO2条件下,C3植物可能比C4植物生长得好
B.高温条件下,C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭
C.C4植物进行光合作用的场所是叶肉细胞的叶绿体
D.维管束鞘细胞中的CO2浓度高于叶肉细胞中的CO2浓度
17.韭菜含有丰富的营养成分,谚语云“韭者懒人菜”。《齐民要术》等古书中有关于韭菜选种、种植的记载:①(买韭子)以铜铛盛水,于火上微煮韭子,须臾芽生者好;芽不生者,是浥郁矣。②若旱种者,但无畦与水耳,耙、粪悉同。③(韭)剪而复生,久而不乏也。④(韭)至冬,移根藏于地屋荫中,培以马粪,暖而即长,高可尺许,不见风日,其叶黄嫩,谓之韭黄。下列相关的理解中,错误的是 (　　)
A.①中可根据种子生芽的情况来鉴定种子质量的好坏
B.②中耙地松土可促进根有氧呼吸,施用有机肥(粪)可促进韭菜生长
C.④中韭菜移根于温暖不见光的地方可长成韭黄,说明叶绿素的合成需要光照
D.将④中韭黄作为材料进行光合色素的提取和分离,在滤纸条上的第二和第三条带将消失
二、非选择题(本题包括3小题,共49分。)
18.(16分)如图表示某绿色植物部分生理过程,该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态,晚上开放。请据图回答问题:
(1)图中a、b表示的生理过程发生的场所是　　　　　　　　,C物质产生的场所是　　　　　　　　　　　　。
(2)在叶绿体中,ADP的转移途径是______________________________________________
___________________________________。
(3)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成有机物,其原因是　 　　　　。白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由图中　　　(填数字)过程产生。
(4)图中氢元素从C物质到③产生H2O的转移途径是_____________________________
(用字母和箭头表示)。
(5)与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是　　　(填数字),这些过程发生的部位是　　　　(填细胞器)。
19.(16分)将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图1、图2所示。据图回答下列问题:
(1)图1中所测气体为　　　　,图1中光合作用速率和细胞呼吸速率相等的点是 　。
(2)该植株经过一昼夜后有机物总量　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图2中,与f点相比,fg段叶肉细胞内的C5含量的变化趋势是　　　　,图2中ef段植物吸收CO2速率下降的原因是_________________________________________________
_____________________________________________________________。
e点叶绿体产生O2与固定CO2的比值　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)1。
(4)到达图2中的　　　点时,玻璃罩内CO2浓度最高,图1中的I点对应图2中的　　　点。
20.(17分)(2023·抚州高一期末)某科研小组利用某种蔬菜探究光照强度对植物光合作用的影响,图1是在光合作用适宜温度20 ℃下测定的不同光照强度下该植株的氧气释放量(35 ℃为该植物呼吸相关酶的适宜温度),图2测定的是不同光照条件下的气孔开度和胞间CO2浓度,请回答下列相关问题:
(1)A点时,该植株的叶肉细胞内产生ATP的场所有　　　　　　　　　　　　　　,在该点叶肉细胞的光合速率　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率,其原因是_______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)在光照强度为6 klx时,若每天光照时间和黑暗时间保持不变,则每天光照大于　　　　　 h才能保持该植株正常生长。
(3)(3分)若将温度升高到35 ℃,A点和B点的移动情况是 　。
(4)(6分)结合图2分析,图1中BC段光合速率下降的可能原因是________________________
_________________________________________________________________________。
根据该实验结果,请对夏季种植该蔬菜时提出合理的建议: 　。
参考答案及解析
一、选择题(本题包括17小题,每小题3分,共51分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2024·岳阳高一期末)光合作用和细胞呼吸无论从物质还是能量上都有紧密联系,如图a至d表示叶肉细胞中的物质转化过程。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.在生物膜上进行的生理过程有c、d
B.人体细胞中也可发生的过程有b、d
C.过程c中固定的光能是生物圈主要的能量源头
D.一昼夜中旺盛生长的植物体内ATP产生量b+d>c
答案　D
解析　过程c是光合作用中水的光解阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行,过程d是有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜上进行,A正确;过程b是有氧呼吸第一、二阶段,过程d是有氧呼吸第三阶段,可以发生在人体细胞中,B正确;一昼夜中旺盛生长的植物体内ATP产生量b+d题点　光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系
难度　基础题
2.如图表示某植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸的示意图。其中a、b代表反应过程,c、d、e代表细胞结构。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图中①代表的物质是O2
B.图中[H]代表的物质是NADPH
C.结构d、e均具双层膜
D.无氧条件下ATP的合成只发生在结构d
答案　A
解析　图中①代表的物质是光反应中水分解的产物,且能释放出来,为O2,A正确;图中[H]是细胞呼吸产生的,为NADH,B错误;a表示光反应阶段,b表示暗反应阶段,c表示细胞质基质,d表示线粒体,e表示基粒,线粒体具有双层膜,但是基粒上的类囊体薄膜是单层的,C错误;结构d为线粒体,无氧条件下细胞呼吸ATP的合成只发生在第一阶段,场所为细胞质基质,D错误。
题点　光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系
难度　基础题
3.(2024·黄山高一期末)如图表示某高等植物叶肉细胞中的a、b两种细胞器及相关生理活动。下列说法正确的是 (　　)
A.a细胞器内生理活动的强度大于b细胞器内生理活动的强度
B.a、b两种细胞器都能产生ATP,产生的ATP均能运输出去
C.改变光照强度一定会改变a细胞器中生理活动的强度
D.图示叶肉细胞中存在有机物的积累,该植物一定能正常生长
答案　A
解析　a细胞器(叶绿体)吸收的CO2多于b细胞器(线粒体)释放的CO2,因此a细胞器内生理活动的强度大于b细胞器内生理活动的强度,A正确;a、b两种细胞器都能产生ATP,但a细胞器(叶绿体)光反应产生的ATP被暗反应消耗,不能运出用于其他生命活动,B错误;当光照强度达到饱和后,增加光照强度,光合作用强度不会改变,因此,增大光照强度不一定会提高a细胞器(叶绿体)中生理活动的强度,C错误;图示叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度,存在有机物的积累,但是植物的其他器官只能进行细胞呼吸,消耗有机物,故总体来看,该植物不一定能正常生长,D错误。
题点　光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系
难度　基础题
4.如图表示温度对某绿色植物细胞光合作用和细胞呼吸的影响,下列关于此图的分析,错误的是 (　　)
A.F点表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等
B.植物有机物积累量最大时对应的最低温度约为10 ℃
C.图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量为30
D.H、J点表示光合作用制造的有机物量是细胞呼吸消耗有机物量的2倍
答案　C
解析　单位时间内从空气中吸收CO2的量是净光合速率,单位时间内有机物积累量最大时,最低温度约为10 ℃,B正确;图中光合作用单位时间内固定的CO2最大量为单位时间内从空气中吸收CO2的量与细胞呼吸O2的消耗量之和的最大值,是60,C错误;H、J点表示净光合速率=细胞呼吸速率,而真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率,所以图中H、J点表示光合作用制造的有机物量是细胞呼吸消耗有机物量的2倍,D正确。
题点　真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的计算
难度　中档题
5.(2024·石家庄高一期末)如图所示为菠菜叶肉细胞内的系列反应过程,下列说法正确的是 (　　)
A.过程①消耗 CO2 释放O2,过程③消耗O2 释放 CO2
B.过程①产生NADPH,过程②消耗NADPH,过程③既产生[H]也消耗[H]
C.过程①②都发生在叶绿体,过程③④分别发生在细胞质基质和线粒体
D.光合速率等于呼吸速率时过程②储存的能量等于过程④释放的能量
答案　B
解析　由图可知,过程①代表光反应,不消耗CO2,过程②代表暗反应,消耗CO2,过程③代表细胞呼吸,消耗O2释放CO2,A错误;过程①(光反应)产生NADPH,过程②(暗反应)消耗NADPH,过程③(细胞呼吸)既产生[H](NADH)又消耗[H](NADH),B正确;过程①②代表光合作用,发生在叶绿体内,过程③代表细胞呼吸,发生在细胞质基质和线粒体,过程④代表ATP的水解,与细胞内的吸能反应相联系,发生在细胞耗能的部位,C错误;光合速率等于呼吸速率时说明光合作用合成的有机物量等于细胞呼吸消耗的有机物量,但过程②储存的能量大于过程④释放的能量,因为还有一部分能量以热能形式散失,并没有转移到ATP中,D错误。
题点　光合作用与细胞呼吸在物质和能量上的联系
难度　中档题
6.图a中试管甲与试管乙敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气释放量的影响,结果如图b曲线所示。据图分析,下列叙述不正确的是 (　　)
A.甲曲线和乙曲线不同的原因是小球藻对光的利用能力不同
B.Q点的氧气释放量为零,表示光合作用强度为零
C.P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气
D.适当增加培养液中的CO2浓度,Q点将左移
答案　B
解析　镁是合成叶绿素的原料之一,与试管甲中的小球藻相比,试管乙中的小球藻生活在缺镁的环境中,其细胞内叶绿素含量降低,导致对光的利用能力减弱,A正确;图b中的氧气释放量表示净光合作用强度,净光合作用强度=真正(总)光合作用强度-细胞呼吸强度,Q点的氧气释放量为零,因此该点光合作用强度等于细胞呼吸强度,B错误;P点时光照强度为零,小球藻只进行细胞呼吸,因此P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气,C正确;适当增加培养液中的CO2浓度,光合作用强度会增大,而细胞呼吸强度不受影响,Q点将左移,D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
7.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,图示曲线是在25 ℃环境下测得的。下列叙述不正确的是 (　　)
A.a点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B.b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.若将温度提高到30 ℃,a点上移,b点左移,d点下移
D.当植物缺镁时,b点将向右移
答案　C
解析　a点时叶肉细胞只进行细胞呼吸,因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确。b点为光补偿点,此时植物的光合作用强度与细胞呼吸强度相等,B正确。温度从25 ℃提高到30 ℃后,光合速率减慢,呼吸速率加快,图中a点代表呼吸速率,故a点上移;由于光合速率减慢,呼吸速率加快,而光合速率要等于呼吸速率,需要增大光照强度,故b点右移;d点表示最大光合速率,由于光合速率减慢,故d点上移,C错误。b点表示光合速率等于呼吸速率,当植物缺镁时,光合速率降低,只有增大光照强度才能提高光合速率,从而等于呼吸速率,即植物缺镁时,b点将向右移动,D正确。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
8.(2024·芜湖高一期末)如图表示实验室条件下,花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量变化情况。据图分析,下列说法错误的是 (　　)
A.光照强度为a时,花生和田七都能进行光合作用
B.增大环境中CO2浓度,b、d点均会右移
C.光照强度为c时,花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率
D.通过比较两条曲线可知,花生比田七更适合生长在弱光照环境中
答案　D
解析　光照强度为a时,是田七的光补偿点,此时光合作用强度等于细胞呼吸强度,而花生的光合作用强度小于细胞呼吸强度,故此时花生和田七都能进行光合作用,A正确;b点为田七的光饱和点,d点为花生的光饱和点,若增大环境中的CO2浓度,田七和花生的光合速率会增大,光饱和点都会右移,B正确;光照强度为c时,两种植物的净光合速率相同,但据图可知,花生的细胞呼吸强度大于田七的细胞呼吸强度,故花生的真正光合速率大于田七的真正光合速率,C正确;通过比较两条曲线可知,花生的光补偿点和光饱和点都更大,故其比田七更适合生长在强光照环境中,D错误。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
9.将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,如图曲线表示该容器内氧气量的变化情况。请据图分析判断,下列说法错误的是 (　　)
A.0~5 min时,密闭容器内氧气量减少的原因是细胞呼吸消耗氧气
B.第10 min时,小麦叶肉细胞中合成ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
C.第15 min时,叶片的光合作用速率等于细胞呼吸速率
D.假设小麦叶片的呼吸速率一直保持不变,则在5~15 min内小麦叶片的实际平均光合作用速率(用氧气产生量表示)是4×10-8 mol/min
答案　D
解析　0~5 min时,没有光照,此时叶片细胞进行有氧呼吸,消耗氧气,导致容器内氧气量减少,A正确;第10 min时,有光照,此时叶片细胞同时进行有氧呼吸和光合作用,有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中都会产生ATP,光合作用在叶绿体类囊体薄膜上产生ATP,B正确;第15 min时,容器内氧气量保持不变,说明此时叶片细胞既不释放氧气也不吸收氧气,即光合作用产生的氧气全部被有氧呼吸消耗完,因此,此时光合作用速率等于细胞呼吸速率,C正确;小麦叶片的细胞呼吸速率为(5-4)/5×10-7=1/5×10-7(mol/min),5~15 min内小麦叶片的平均净光合作用速率为(8-4)/10×10-7=2/5×10-7(mol/min),则5~15 min内小麦叶片的平均光合作用速率为1/5×10-7+2/5×10-7=3/5×10-7(mol/min),即6×10-8 mol/min,D错误。
题点　光合作用综合
难度　中档题
10.用某种大小相似的轮藻叶片,分组进行光合作用实验。已知实验前叶片质量,在不同温度下分别暗处理1 h,测其质量变化,立即光照1 h(光照强度相同),再测其质量变化,得到如表结果。下列说法错误的是 (　　)
组别 一 二 三 四
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理后质量变化/mg -1 -2 -3 -1
光照后与暗处理前质量变化/mg +3 +3 +3 +1
A.该轮藻细胞呼吸酶的最适温度约为29 ℃
B.光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量相等
C.光照后,第四组轮藻光合作用强度大于细胞呼吸强度
D.光照下,第四组轮藻合成有机物总量为3 mg
答案　B
解析　实验前叶片质量为无关变量,应相同,对比各组实验结果可知,29 ℃暗处理后植物重量减少最多,即29 ℃细胞呼吸强度最大,说明该轮藻细胞呼吸酶的最适温度约为29 ℃,A正确;假设实验前叶片质量都是10 mg,暗处理后第一、二、三组叶片质量分别变为9 mg、8 mg、7 mg,再光照后质量又分别变为13 mg、13 mg、13 mg,所以在光照1 h后,第一组的净光合作用强度为13-9=4(mg/h),第二组的净光合作用强度为13-8=5(mg/h),第三组的净光合作用强度为13-7=6(mg/h),因此光照时,这三组的净光合作用强度是不同的,释放的氧气量不相等,B错误;光照后,第四组轮藻叶片质量比暗处理前增加,说明其光合作用强度大于细胞呼吸强度,C正确;假设实验前叶片质量是10 mg,暗处理1 h后第四组叶片质量为9 mg,则细胞呼吸强度为10-9=1(mg/h),再光照1 h后质量又变为11 mg,所以在光照下,其净光合作用强度为11-9=2(mg/h),真正光合作用强度=细胞呼吸强度+净光合作用强度=3(mg/h),即光照下,第四组轮藻合成有机物总量为3 mg,D正确。
题点　真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的计算
难度　中档题
11.细菌紫膜质是一种从盐生盐杆菌的细胞膜中发现的特殊膜转运蛋白,该物质可吸收光能转运H+,使膜两侧产生H+浓度梯度。科学家曾利用细菌紫膜质、牛心线粒体ATP合酶、解偶联剂(能破坏H+浓度梯度)等材料构建人工脂质囊泡,进行了相关实验(结果如图所示)。下列相关分析错误的是 (　　)
A.该人工脂质囊泡由两层磷脂分子构成,囊泡中的细菌紫膜质通过协助扩散转运H+
B.实验结果表明,ATP的合成需要同时具有H+浓度梯度和ATP合酶
C.根据实验结果可推测,增加细菌紫膜质的量可增加ATP的合成量,增加解偶联剂的量可使ATP合成量减少
D.在线粒体中能合成大量ATP,说明线粒体中可能也存在构建H+浓度梯度的生理机制
答案　A
解析　在光照条件下,囊泡中的细菌紫膜质能逆浓度跨膜运输H+,则跨膜运输的方式是主动运输,A错误;ATP合酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,实验结果表明,ATP的合成需要同时具有H+浓度梯度和ATP合酶,B正确;细菌紫膜质能逆浓度跨膜运输H+,增加细菌紫膜质的量可提高膜两侧H+的浓度差,进而增加ATP的合成量,增加解偶联剂破坏了膜两侧H+浓度差进而使ATP合成量减少,C正确;线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,在线粒体中能合成大量ATP,说明线粒体中可能也存在构建H+浓度梯度的生理机制,D正确。
12.人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.模块1和2模拟的是在叶绿体类囊体薄膜上进行的反应过程
B.模块3为模块2提供的物质有ADP、Pi和NADP+等
C.甲、乙两种物质分别是五碳化合物和三碳化合物
D.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量更少
答案　D
解析　由图可知,模块1和2模拟的是水的光解和能量转换,属于光反应过程,在叶绿体类囊体薄膜上进行,A正确;模块3模拟的是暗反应过程,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+等,B正确;CO2能与五碳化合物结合形成三碳化合物,甲物质与CO2结合形成乙物质,因此甲物质是五碳化合物,乙物质是三碳化合物,C正确;该系统只合成糖类,不消耗糖类,所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量多,D错误。
题点　光合作用的过程
难度　基础题
13.在水分、温度适宜条件下对美花石斛和春石斛光合作用特性进行研究,结果如图所示,下列叙述正确的是 (　　)
A.a光照强度下春石斛叶肉细胞产生ATP的场所是叶绿体和线粒体
B.b光照强度下美花石斛叶肉细胞产生的O2扩散途径仅从叶绿体到线粒体
C.若将光照强度从a换至b,短时间内美花石斛叶绿体中的三碳化合物含量将减少
D.据图分析,春石斛相对于美花石斛更适宜在阴生环境中生活
答案　C
解析　a光照强度下春石斛叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质,A错误;b光照强度下美花石斛叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度,叶肉细胞产生的O2从叶绿体扩散到线粒体和细胞外,B错误;据图分析,美花石斛的光补偿点低,更适宜在阴生环境中生活,D错误。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
二、多项选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分。每小题有不止一个选项符合题目要求。)
14.(2024·洛阳高一期末)如图表示夏季晴天,某植物放在密闭的玻璃罩内一昼夜CO2的浓度变化,假设一昼夜5 时日出,19时日落,玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2测定仪测得了一天内该玻璃罩内CO2浓度变化情况,绘制成如图曲线,下列有关说法正确的是 (　　)
A.bc段较ab段CO2浓度增加速度减慢,可能是低温使植物细胞呼吸减弱
B.CO2浓度下降从d点开始,说明植物进行光合作用是从d点开始的
C.fg 段CO2浓度下降不明显,是因为光照强度减弱,光合作用减弱
D.h点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,光合作用最强
答案　A
解析　bc段较ab段CO2浓度增加速度减慢,结合横坐标时间可知,此时只有细胞呼吸,因此,该现象出现的原因是低温使植物细胞呼吸减弱,A正确;d点时光合作用速率等于细胞呼吸速率,植物进行光合作用从d点之前就开始了,只不过光合作用速率低于细胞呼吸速率,B错误;fg段CO2浓度下降速率较慢,是因为光照强、气温高,部分气孔关闭,CO2供应不足,光合作用减弱,C错误;h点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,植物体内积累的有机物最多,但不能说明此时光合作用最强,D错误。
题点　光合作用的日变化曲线模型
难度　中档题
15.(2024·山东泰安一中高一期末)将小球藻培养在密闭玻璃瓶内,实验在保持适宜温度的暗室中进行,5 min后开始持续给予充足恒定光照,20 min时补充一次NaHCO3(维持瓶内CO2含量的稳定),实验结果如图。下列叙述错误的是 (　　)
A.加入NaHCO3后,短时间内小球藻叶绿体中ATP含量降低
B.0~5 min,氧气含量下降的原因是小球藻仅进行细胞呼吸不进行光合作用
C.若实验再持续进行,则密闭玻璃瓶内的氧气含量最终可能不再发生变化
D.20 min后,小球藻光合速率提高是光反应速率不变、暗反应速率增强的结果
答案　D
解析　加入NaHCO3后,短时间内CO2浓度上升,暗反应速率加快,消耗的ATP增加,而光反应速率暂时不变,故小球藻叶绿体中ATP含量降低,A正确;在0~5 min之间,小球藻在暗室中只进行细胞呼吸,不进行光合作用,小球藻不断吸收O2,释放CO2,因此氧气含量下降,B正确;若实验再持续进行,密闭玻璃瓶内的NaHCO3不断被消耗,CO2浓度下降,小球藻光合速率随之下降,当小球藻光合速率与呼吸速率相等时,密闭玻璃瓶内的氧气含量可能不再发生变化,C正确;20 min后,加入的NaHCO3使玻璃瓶内CO2浓度上升,小球藻暗反应速率增强,进而使光反应速率增强,最终提高光合速率,D错误。
题点　光合作用的影响因素
难度　基础题
16.(2024·西安高一期末)研究发现,玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环(固定CO2的初产物为C3,简称C3途径)外,还有另一条固定CO2的途径,固定CO2的初产物为C4,简称C4途径,这种植物为C4植物,其固定CO2的途径如图。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。C4植物的叶肉细胞有正常的叶绿体,维管束鞘细胞含没有基粒的叶绿体。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.低浓度CO2条件下,C3植物可能比C4植物生长得好
B.高温条件下,C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭
C.C4植物进行光合作用的场所是叶肉细胞的叶绿体
D.维管束鞘细胞中的CO2浓度高于叶肉细胞中的CO2浓度
答案　D
解析　由于C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,故C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用,而C3植物则不能,因此低浓度CO2条件下,C4植物可能比C3植物生长得好,A错误;高温条件下,植物细胞气孔关闭,供应的CO2减少,但C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,故C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用,B错误;C4植物的叶肉细胞有正常的叶绿体,维管束鞘细胞含没有基粒的叶绿体,结合图示可知,C4植物卡尔文循环发生在维管束鞘细胞内,而光反应需要类囊体薄膜上的光合色素吸收光能,因此C4植物进行光合作用的场所是叶肉细胞的叶绿体和维管束鞘细胞的叶绿体,C错误;C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍,在叶肉细胞中,PEP羧化酶可将CO2转化为C4,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco酶附近的CO2浓度,因此维管束鞘细胞中的CO2浓度高于叶肉细胞中的CO2浓度,D正确。
题点　C4植物
难度　中档题
17.韭菜含有丰富的营养成分,谚语云“韭者懒人菜”。《齐民要术》等古书中有关于韭菜选种、种植的记载:①(买韭子)以铜铛盛水,于火上微煮韭子,须臾芽生者好;芽不生者,是浥郁矣。②若旱种者,但无畦与水耳,耙、粪悉同。③(韭)剪而复生,久而不乏也。④(韭)至冬,移根藏于地屋荫中,培以马粪,暖而即长,高可尺许,不见风日,其叶黄嫩,谓之韭黄。下列相关的理解中,错误的是 (　　)
A.①中可根据种子生芽的情况来鉴定种子质量的好坏
B.②中耙地松土可促进根有氧呼吸,施用有机肥(粪)可促进韭菜生长
C.④中韭菜移根于温暖不见光的地方可长成韭黄,说明叶绿素的合成需要光照
D.将④中韭黄作为材料进行光合色素的提取和分离,在滤纸条上的第二和第三条带将消失
答案　D
解析　将④中韭黄作为材料进行光合色素的提取和分离,韭黄是将韭菜移根于温暖不见光的地方,因不能合成叶绿素而长成的,所以滤纸条从下到上第一和第二条带(即叶绿素b和叶绿素a带)将消失,D错误。
题点　光合作用与细胞呼吸在生产实践中的综合应用
难度　基础题
二、非选择题(本题包括3小题,共49分。)
18.(16分)如图表示某绿色植物部分生理过程,该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态,晚上开放。请据图回答问题:
(1)图中a、b表示的生理过程发生的场所是　　　　　　　　,C物质产生的场所是　　　　　　　　　　　　。
(2)在叶绿体中,ADP的转移途径是______________________________________________
___________________________________。
(3)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成有机物,其原因是　 　　　　。白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由图中　　　(填数字)过程产生。
(4)图中氢元素从C物质到③产生H2O的转移途径是_____________________________
(用字母和箭头表示)。
(5)与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是　　　(填数字),这些过程发生的部位是　　　　(填细胞器)。
答案　(1)叶绿体基质　叶绿体类囊体薄膜　(2)从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体薄膜上
(3)没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP　②　(4)C→D→E→H2O　(5)②③　线粒体
解析　分析题图可知,a过程是暗反应中CO2的固定,b过程是暗反应中三碳化合物的还原,①表示有氧呼吸的第一阶段,②表示有氧呼吸的第二阶段,③表示有氧呼吸的第三阶段;A是C5,B是C3,C是NADPH,D是葡萄糖(C6H12O6),E是[H](NADH),F是CO2,G是O2。(1)过程a是暗反应中CO2的固定,过程b是暗反应中三碳化合物的还原,发生的场所是叶绿体基质;C物质是NADPH,是光反应阶段产生的,场所是叶绿体类囊体薄膜。(2)在叶绿体中,ADP在叶绿体基质中产生,其转移途径是从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体薄膜上,参与光反应中ATP的合成。(4)C物质是NADPH,用于还原三碳化合物,形成葡萄糖,葡萄糖可用于有氧呼吸,其分解产生的[H]与O2结合在有氧呼吸第三阶段形成H2O,所以氢元素的转移途径是C→D→E→H2O。(5)乳酸菌进行无氧呼吸,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同,所以植物呼吸过程中特有的步骤是有氧呼吸的第二、三阶段,即②③,其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜。
题点　光合作用与细胞呼吸综合
难度　基础题
19.(16分)将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图1、图2所示。据图回答下列问题:
(1)图1中所测气体为　　　　,图1中光合作用速率和细胞呼吸速率相等的点是 　。
(2)该植株经过一昼夜后有机物总量　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图2中,与f点相比,fg段叶肉细胞内的C5含量的变化趋势是　　　　,图2中ef段植物吸收CO2速率下降的原因是_________________________________________________
_____________________________________________________________。
e点叶绿体产生O2与固定CO2的比值　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)1。
(4)到达图2中的　　　点时,玻璃罩内CO2浓度最高,图1中的I点对应图2中的　　　点。
答案　(1)O2　G、I　(2)增加　(3)下降　中午光照过强,温度过高,气孔部分关闭,CO2吸收速率下降　等于　(4)d　h
解析　(1)由图1中MG段气体相对浓度逐渐降低,GH段气体相对浓度逐渐增加,可推测有光照一段时间后气体增加,光合作用强度小于细胞呼吸强度时气体减少,则图1中所测气体为O2,G点时玻璃罩内O2浓度最低,此时净光合速率为0;I点时玻璃罩内O2浓度最高,此时净光合速率为0,故图1中光合作用速率和细胞呼吸速率相等的点是G、I。(2)由图1分析可知,N点的O2含量高于M点,表明一昼夜内O2的净积累量大于0,总光合量大于总呼吸量,即有机物总量增加。(3)图2中,与f点相比,fg段叶肉细胞CO2的固定速率增快,而C5的合成基本不变,故C5含量将逐渐下降,图2中ef段的形成主要是因为中午光照过强,温度过高,植物为避免蒸腾作用散失过多水分,气孔部分关闭,导致CO2供应减少。根据光合作用反应式可知,e点叶绿体产生O2与固定CO2的比值等于1。(4)图2中的d点之前,细胞呼吸速率大于光合作用速率,CO2释放速率大于0,d点以后光合作用速率大于细胞呼吸速率,CO2浓度降低,所以d点时玻璃罩内CO2浓度最高。图1中的I点光合作用速率和细胞呼吸速率相等,且O2浓度达到最大值,对应图2中的h点。
题点　光合作用综合
难度　中档题
20.(17分)(2023·抚州高一期末)某科研小组利用某种蔬菜探究光照强度对植物光合作用的影响,图1是在光合作用适宜温度20 ℃下测定的不同光照强度下该植株的氧气释放量(35 ℃为该植物呼吸相关酶的适宜温度),图2测定的是不同光照条件下的气孔开度和胞间CO2浓度,请回答下列相关问题:
(1)A点时,该植株的叶肉细胞内产生ATP的场所有　　　　　　　　　　　　　　,在该点叶肉细胞的光合速率　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率,其原因是_______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)在光照强度为6 klx时,若每天光照时间和黑暗时间保持不变,则每天光照大于　　　　　 h才能保持该植株正常生长。
(3)(3分)若将温度升高到35 ℃,A点和B点的移动情况是 　。
(4)(6分)结合图2分析,图1中BC段光合速率下降的可能原因是________________________
_________________________________________________________________________。
根据该实验结果,请对夏季种植该蔬菜时提出合理的建议: 　。
答案　(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体　大于　植物的根等非绿色器官只能进行细胞呼吸,因此叶肉细胞的光合速率只有大于呼吸速率才能维持该点时植株的光合速率等于呼吸速率
(2)9.6　(3)A点向右移动,B点向左下方移动
(4)强光照破坏了类囊体的结构(或叶绿体的结构),使植物的光合速率下降　在晴朗的夏季中午要适当遮光
解析　(2)在6 klx时,该植株的净光合速率为0.6,呼吸速率为0.4,设一天光照xh,植株维持正常生长,0.6x>0.4(24-x),解得x>9.6,因此每天光照大于9.6 h。(3)据题干信息,图1曲线是在光合作用适宜温度20 ℃下测定的,当升高到35 ℃,植物的光合速率下降,而呼吸速率上升,因此要达到光合速率与呼吸速率相等,则所需的光照强度应增加,因此A点向右移动;同时升高温度后净光合速率下降,达到最大净光合速率所需的光照强度下降,则B点向左下方移动。(4)分析图1可知,当光照强度超过6 klx时,植物的光合速率下降,结合图2分析,光照强度超过6 klx时,气孔开度下降,但是胞间CO2浓度却上升,说明叶绿体对CO2的利用率下降,由此推断可能是强光照破坏了类囊体的结构(或破坏了叶绿体的结构),使其光合速率下降。根据该实验结果可推知,过高的光照强度会造成该蔬菜减产,因此在夏季中午光照强烈时要适当遮光。
题点　光合作用综合
难度　中档题

展开更多......

收起↑