资源简介

　光合作用与呼吸作用的区别与联系
1．利用表格厘清光合作用和需氧呼吸的区别
项目 光合作用 需氧呼吸
物质 变化 无机物→有机物 有机物→无机物
能量 变化 光能→化学能(储能) 稳定的化学能→活跃的化学能(放能)
实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量，供细胞利用
场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体)
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
2．利用流程图厘清两个联系
(1)物质联系
①C元素：CO2碳反应(CH2O)需氧呼吸Ⅰ
C3H4O3需氧呼吸ⅡCO2
②O元素：H2O光反应O2需氧呼吸ⅢH2O
③H元素：H2O光反应NADPH碳反应
(CH2O)需氧呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]需氧呼吸ⅢH2O
(2)能量联系
1．下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述，错误的是(　　)
A．线粒体和叶绿体都能合成蛋白质
B．光合作用和细胞呼吸都能产生ATP
C．水体的pH影响藻类的细胞呼吸和光合作用
D．光合作用产生的葡萄糖可进入线粒体被氧化分解
2．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过程在叶绿体中进行，3、4、5过程在线粒体中进行
C．1过程产生NADPH参与2过程，3和4过程产生的NADH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
3．如图表示叶肉细胞中叶绿体和线粒体两种细胞器的关系，图中m、n表示单位时间内相关气体的变化量(m>0，n>0)，下列有关叙述错误的是(　　)
A．叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，在线粒体中则不会发生C6H12O6→C3→CO2
B．图中叶肉细胞的光合速率小于需氧呼吸速率
C．若光强等于光补偿点时，则m3＝n1
D．该细胞在夏季正午光合速率下降的原因是m2减少
4．将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(　　)
适宜培养条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图
A．黑暗条件下，①增大、④减小
B．光强低于光补偿点时，①、③增大
C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变
D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大
5．下图是某植物叶肉细胞中与能量代谢有关的细胞器。下表是某生物小组在光照、CO2浓度及其他外界条件适宜且恒定的条件下，测得某植物净光合速率(单位：μmol·dm-2·h-1)及呼吸速率(单位：μmol·dm-2·h-1)的相对值(如表)。请回答下列问题。
温度(℃) 20 25 30 35 40 45 50 55
净光合速率相对值 2 4 5 3 0 －4 －3 －2
呼吸速率相对值　 2 3 3.5 4.5 5 4.5 3 2
(1)图中物质c是________________。提取A中的色素时需加入________________以防止色素被破坏。图中A、B增大膜面积的结构分别是________________。
(2)依据表中信息推测，50～55 ℃时光合速率较45 ℃发生改变的主要原因是
___________________________________________________________________。
(3)40 ℃时该植物叶肉细胞中O2的移动方向是__________________________，需氧呼吸过程中，葡萄糖中碳元素的转移途径是________________________________。
(4)表中温度为________________时，该植物光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。若每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，则该植物能正常生长的温度范围为________________(填表中温度)。
　光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
1．模型构建
单位时间内光合作用随CO2浓度(光照强度)变化坐标图
2．模型判断
据图可知，OA表示呼吸作用释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示：
条件改变 △BCD面积 光(CO2) 补偿点 光(CO2) 饱和点
适当提高温度 减少 右移 左移
适当增大光照 强度(CO2浓度) 增加 左移 右移
适当减少光照 强度(CO2浓度) 减少 右移 左移
植物缺少 Mg元素 减少 右移 左移
注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
1．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 ℃，如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(　　)
A．下移、右移、上移　 B．下移、左移、下移
C．上移、左移、上移 D．上移、右移、上移
2．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，下图表示该植物处于25 ℃环境中，在密闭透明容器中植物光合作用强度随光照强度变化。下列叙述正确的是(　　)
A．c点叶肉细胞内的ATP是由线粒体和叶绿体共同产生的
B．b点时容器内O2和CO2的浓度均保持不变
C．将温度提高到30 ℃时，a点上移，b点左移，d点下移
D．当植物缺镁时，b点将向左边移动
　开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析
1．自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线
a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。
b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。
e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
bf段：制造有机物的时间段。
ce段：积累有机物的时间段。
一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)。
(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。
2．密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线
(注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。)
AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。
BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。
CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。
D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。
H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。
I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长)。
1．如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。下列叙述错误的是(　　)
A．图中B点和I点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同
B．图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用
C．如果S1＋S3＋S5＞S2＋S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值
D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度
2．某研究小组进行某植物的栽培实验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，下列说法中错误的是(　　)
图1
图2
A．图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用相关的酶失活
B．6 h时，图2叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞溶胶
C．18 h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D．该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时，在两图中的描述点共有4个
7/7　光合作用与呼吸作用的区别与联系
1．利用表格厘清光合作用和需氧呼吸的区别
项目 光合作用 需氧呼吸
物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物
能量变化 光能→化学能(储能) 稳定的化学能→活跃的化学能(放能)
实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量，供细胞利用
场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体)
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
2．利用流程图厘清两个联系
(1)物质联系
①C元素：CO2(CH2O)C3H4O3CO2
②O元素：H2OO2H2O
③H元素：H2ONADPH(CH2O)[H]H2O
(2)能量联系
1．下列有关细胞呼吸和光合作用的叙述，错误的是(　　)
A．线粒体和叶绿体都能合成蛋白质
B．光合作用和细胞呼吸都能产生ATP
C．水体的pH影响藻类的细胞呼吸和光合作用
D．光合作用产生的葡萄糖可进入线粒体被氧化分解
D　[蛋白质合成的场所是核糖体，线粒体、叶绿体中含有核糖体，可以合成蛋白质，A正确；光合作用和细胞呼吸都能产生ATP，B正确；pH能通过影响酶的活性进而影响光合作用和细胞呼吸，C正确；葡萄糖不能进入线粒体，必须先在细胞溶胶中分解成丙酮酸后才能进入线粒体继续氧化分解，D错误。]
2．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过程在叶绿体中进行，3、4、5过程在线粒体中进行
C．1过程产生NADPH参与2过程，3和4过程产生的NADH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
C　[2碳反应过程消耗的ATP只能来自过程1光反应产生的ATP，A错误；1、2过程在叶绿体中，3过程在细胞溶胶中，4、5过程在线粒体中，B错误；1光反应过程产生的NADPH参与2碳反应过程，3呼吸作用第一阶段和4需氧呼吸第二阶段过程产生的NADH与氧结合产生水，C正确；光合作用的场所是叶绿体，叶绿体主要在叶肉细胞中，故主要是叶肉细胞中能进行光合作用1、2过程，高等植物所有的细胞都可以进行需氧呼吸3、4、5过程，D错误。]
3．如图表示叶肉细胞中叶绿体和线粒体两种细胞器的关系，图中m、n表示单位时间内相关气体的变化量(m>0，n>0)，下列有关叙述错误的是(　　)
A．叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，在线粒体中则不会发生C6H12O6→C3→CO2
B．图中叶肉细胞的光合速率小于需氧呼吸速率
C．若光强等于光补偿点时，则m3＝n1
D．该细胞在夏季正午光合速率下降的原因是m2减少
B　[叶绿体中可以发生 CO2 →C3 →C6H12O6，C的转移途径，线粒体中不能利用葡萄糖，所以不能发生 C6H12O6 →C3 →CO2的途径，A正确；图中的细胞，需要从外界吸收二氧化碳，向外界释放氧气，故此时光合作用速率大于呼吸作用速率，B错误；光强等于光补偿点时，该图中的叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率，光合作用吸收的 CO2等于呼吸作用释放的 CO2，则 m3＝n1，C正确；夏季正午，叶肉细胞为了减少蒸腾作用，气孔关闭，此时二氧化碳吸收减少，即 m2减少，D正确。]
4．将题图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(　　)
适宜培养条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图
A．黑暗条件下，①增大、④减小
B．光强低于光补偿点时，①、③增大
C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变
D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大
B　[黑暗条件下，细胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧气产生的CO2扩散至细胞外，因此①增大、④减小，A正确；光强低于光补偿点时，即光合作用强度小于呼吸作用强度，此时①增大、③减小，B错误；光强等于光补偿点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，②、③保持不变，C正确；光强等于光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，②减小、④增大，D正确。]
5．下图是某植物叶肉细胞中与能量代谢有关的细胞器。下表是某生物小组在光照、CO2浓度及其他外界条件适宜且恒定的条件下，测得某植物净光合速率(单位：μmol·dm-2·h-1)及呼吸速率(单位：μmol·dm-2·h-1)的相对值(如表)。请回答下列问题。
温度(℃) 20 25 30 35 40 45 50 55
净光合速率相对值 2 4 5 3 0 －4 －3 －2
呼吸速率相对值　 2 3 3.5 4.5 5 4.5 3 2
(1)图中物质c是________________。提取A中的色素时需加入________________以防止色素被破坏。图中A、B增大膜面积的结构分别是________________。
(2)依据表中信息推测，50～55 ℃时光合速率较45 ℃发生改变的主要原因是___________________________________________________________________。
(3)40 ℃时该植物叶肉细胞中O2的移动方向是__________________________，需氧呼吸过程中，葡萄糖中碳元素的转移途径是__________________________。
(4)表中温度为________________时，该植物光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。若每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，则该植物能正常生长的温度范围为____________________(填表中温度)。
解析：(1)根据题意可知，图中的物质c是葡萄糖分解产生的，进入线粒体，故c是丙酮酸。在提取色素时，为防止色素被破坏，需要加入碳酸钙。图A为叶绿体，叶绿体增大膜面积的结构是基粒。B为线粒体，线粒体增大膜面积的结构是嵴。(2)50～55 ℃时，总光合速率均为0，比45 ℃光合速率弱的原因是温度过高，与光合作用有关的酶活性丧失，光合速率降为0。(3)根据题意可知，40 ℃时植株的净光合速率为0，即植株的光合速率和呼吸速率相等，但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，故叶肉细胞产生的氧气移动方向是从叶绿体移向线粒体和细胞外；需氧呼吸过程中，葡萄糖中碳元素的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。(4)植物光合作用制造的有机物为总光合速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，根据题中表格可知，在20 ℃时，该植物的光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的2倍。如果每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，那么光照期间积累的有机物需要满足黑暗期间呼吸作用消耗的有机物，植物才能正常生长，即12小时的净光合量，大于12小时呼吸消耗量，所以该植物正常生长的温度范围是25～30 ℃。
答案：(1)丙酮酸　碳酸钙(或CaCO3)　基粒(和类囊体)、嵴　(2)温度过高，与光合作用有关的酶活性丧失，光合速率降为0　(3)从叶绿体移向线粒体和细胞外　葡萄糖→丙酮酸→CO2　(4)20 ℃　25～30 ℃
　光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
1．模型构建
单位时间内光合作用随CO2浓度(光照强度)变化坐标图
2．模型判断
据图可知，OA表示呼吸作用释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示：
条件改变 △BCD面积 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点
适当提高温度 减少 右移 左移
适当增大光照 强度(CO2浓度) 增加 左移 右移
适当减少光照 强度(CO2浓度) 减少 右移 左移
植物缺少Mg元素 减少 右移 左移
注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
1．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 ℃，如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(　　)
A．下移、右移、上移　　　 B．下移、左移、下移
C．上移、左移、上移 D．上移、右移、上移
C　[图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃”可知，当温度从30 ℃降到25 ℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点(d点)时吸收的CO2增多，d点上移。b点表示光合作用强度＝细胞呼吸强度，在25 ℃时细胞呼吸强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度，即b点左移。]
2．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，下图表示该植物处于25 ℃环境中，在密闭透明容器中植物光合作用强度随光照强度变化。下列叙述正确的是(　　)
A．c点叶肉细胞内的ATP是由线粒体和叶绿体共同产生的
B．b点时容器内O2和CO2的浓度均保持不变
C．将温度提高到30 ℃时，a点上移，b点左移，d点下移
D．当植物缺镁时，b点将向左边移动
B　[c点时叶肉细胞既可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，故细胞内的ATP是由线粒体、叶绿体和细胞溶胶共同产生的，A错误；b点时光合速率等于呼吸速率，容器内O2和CO2的浓度均保持不变，B正确；已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，将温度提高到30 ℃时，呼吸速率增强，光合速率减弱，a点上移，b点右移，d点上移，C错误；当植物缺镁时，叶绿素含量减少，光合作用能力降低，光补偿点增大，b点右移，D错误。]
　开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析
1．自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线
a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。
b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。
e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
bf段：制造有机物的时间段。
ce段：积累有机物的时间段。
一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)。
(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。
2．密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线
(注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。)
AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。
BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。
CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。
D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。
H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。
I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长)。
1．如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。下列叙述错误的是(　　)
A．图中B点和I点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同
B．图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用
C．如果S1＋S3＋S5＞S2＋S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值
D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度
D　[B点和I点植物既不吸收二氧化碳也不释放二氧化碳，光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点，A正确；图中DE段植物只进行细胞呼吸，不是直线的原因是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度，B正确；S1＋S3＋S5为无光时呼吸的消耗量，S2＋S4为有光时净光合量，若前者大于后者，则有机物积累量为负，C正确；图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同，D错误。]
2．某研究小组进行某植物的栽培实验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，下列说法中错误的是(　　)
图1
图2
A．图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用相关的酶失活
B．6 h时，图2叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞溶胶
C．18 h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D．该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时，在两图中的描述点共有4个
D　[图1中的虚线始终为二氧化碳的释放，从图中看出，当温度达到55 ℃时，光合作用不再吸收二氧化碳，只剩下细胞呼吸释放二氧化碳的曲线，表示植物不再进行光合作用，只进行细胞呼吸，A正确；图2中6 h时，二氧化碳的吸收速率为0，此时光合作用强度与细胞呼吸强度相等，因此叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞溶胶，B正确；图2中18 h时，二氧化碳的吸收速率等于0，说明植物的光合作用强度等于细胞呼吸强度，植株的叶肉细胞的叶绿体产生的O2量必须大于线粒体消耗的O2量，才能保证非叶肉细胞的O2供应，而使植物的光合作用强度等于需氧呼吸的强度，C正确；图2中当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，处于室内二氧化碳浓度曲线的拐点，因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个，图1中，光合作用与细胞呼吸相等的温度条件是40 ℃，故两图中的描述点共3个，D错误。]
重点突破练(五)　光合作用与细胞呼吸加强练
一、选择题
1．下列有关细胞呼吸的说法错误的是(　　)
A．细胞呼吸一定需要酶的催化
B．需氧呼吸的第二、三阶段一定在线粒体中进行
C．有H2O生成一定不是厌氧呼吸
D．产生CO2一定不是厌氧呼吸产生乳酸的过程
B　[细胞呼吸的进行需要相关酶进行催化，A正确；真核生物的需氧呼吸的第二、三阶段的场所分别是线粒体基质和线粒体内膜，蓝细菌是原核生物，能进行需氧呼吸但没有线粒体，B错误；水是需氧呼吸的产物，C正确；厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，D正确。]
2．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是(　　)
A．在A点时叶肉细胞中产生ATP的部位只有线粒体
B．D点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，植物细胞呼吸强
C．D点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等
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
C　[温室内的CO2浓度的变化是由光合作用吸收的CO2量与细胞呼吸释放的CO2量的差值引起的。当细胞呼吸强度大于光合作用强度时，温室内的CO2浓度逐渐上升，反之则下降。在A点时没有光照，叶肉细胞不能进行光合作用，但能进行细胞呼吸，此时叶肉细胞中产生ATP的部位有细胞溶胶和线粒体，A项错误；D点较B点CO2浓度高，是因为在AD段植物细胞呼吸强度大于光合作用强度，B项错误；H为曲线上的两个转折点，表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等，C项正确；H点CO2浓度最低，是因为在DH段光合作用强度大于细胞呼吸强度，光合作用吸收的CO2量多于细胞呼吸释放的CO2量，但光合作用最强点并不是H点，D项错误。]
3．如图表示20 ℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，下列说法中不正确的是(　　)
A．S1＋S3可表示玉米呼吸作用消耗的有机物量
B．S1＋S2＋S3可表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．S2－S1表示玉米光合作用有机物的净积累量
D．若植株缺Mg，则B点右移、D点左移
B　[玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此可用S1＋S3表示呼吸作用消耗量，A正确；S2＋S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，B错误；玉米光合作用有机物净积累量＝光合作用总量－呼吸作用消耗量＝S2＋S3－(S1＋S3)＝S2－S1，C正确；若植株缺Mg，则会缺少叶绿素，达到光补偿点所需的光照强度会增大，B点右移，同时达到光饱和点所需的光照强度将会减小，D点左移，D正确。]
4．为研究高浓度CO2处理对某种植物的影响，研究人员将对照组植物以大气CO2浓度处理150天、实验组植物以高浓度CO2处理相同时间，随即将两组植物均转移至大气CO2浓度条件进行恢复实验30天，结果如图所示，下列相关分析不合理的是(　　)
A．高浓度CO2处理使植物表观光合速率明显提高
B．恢复初始几天实验组表观光合速率一定大于恢复结束时
C．气孔开放度上升植物表观光合速率可能下降
D．气孔开放度下降是植物对高浓度CO2环境的适应
B　[识图可知，高浓度CO2处理使植物表观光合速率明显提高，A正确；识图可知，恢复初始几天实验组气孔开放度小于恢复结束时，所以恢复初始几天实验组表观光合速率不一定大于恢复结束时，B错误；识图可知，气孔开放度上升植物表观光合速率可能下降，C正确；气孔开放度下降是植物对高浓度CO2环境的适应，D正确。]
5．图1表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图，A、B点对应时刻分别为6点和19点。图2表示光照强度与植物光合速率的关系。下列有关说法错误的是(　　)
图1　　　　　　　　图2
A．图1中24小时内不进行光合作用的时段是0～5点和20～24点
B．图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量
C．图2中限制A～C段光合速率的主要外界因素是光照强度
D．图2的C点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞溶胶、线粒体、叶绿体
D　[据图分析，图1中0～5点和20～24点氧气吸收速率一直保持最大，只进行细胞呼吸，A正确；图中6时和19时光合速率＝呼吸速率，故图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量，B正确；图2中A～C段光合速率随光照强度的增大而增大，说明此段限制光合速率的主要外界因素是光照强度，C正确；图2的C点时，每个细胞都能进行细胞呼吸，合成ATP的场所都有细胞溶胶、线粒体，而能够进行光合作用的细胞产生ATP的场所还含有叶绿体，D错误。]
6．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是(　　)
A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2
C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度
D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸作用强度
B　[分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的O2的量(代表光合作用强度)，故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入NaHCO3溶液是为光合作用提供CO2，B错误；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度，C正确；若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度，D正确。]
7．图甲为某绿色植物在不同温度下光合作用氧气释放速度和光强度的关系。图乙为该植物在不同温度下，某一光照强度时光合作用产生的氧气总量与时间的关系，下列叙述错误的是(　　)
图甲
图乙
A．图乙是在光强度为2.5千勒克斯下的测定值
B．植物在温度为25 ℃时的细胞呼吸速率比15 ℃时大
C．光照强度为2.5千勒克斯时，植物在25 ℃时光合作用速率等于15 ℃时的光合作用速率
D．光照强度为4千勒克斯时，25 ℃时该植物光合作用速率大于15 ℃时光合作用速率，主要原因是温度影响了光合作用酶的活性
C　[氧气的产生总量表示总光合作用量，而氧气的释放速率是指净光合作用速率，因此图乙中氧气产生总量，是在光照强度为2.5千勒克斯下的测定值，A正确；图甲中，25 ℃条件下曲线与纵轴的交点更低，即细胞呼吸速率更大，B正确；光照强度为2.5千勒克斯时，两条曲线相交表明二者的净光合速率相等，但25 ℃时细胞呼吸速率更大，真正的光合速率＝细胞呼吸速率＋净光合速率，所以植物在25 ℃时光合作用速率大于15 ℃时的光合作用速率，C错误；在4千勒克斯光强度下，25 ℃时该植物光合作用速率大于15 ℃时的光合作用速率，出现这一现象的原因是温度影响了酶的活性，D正确。]
8．研究小组同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和需氧呼吸时，设计了如下操作：
①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a瓶用不透光的黑布包起来；
②将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；
③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；
④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。则24小时内X深度水体中生物光合作用和需氧呼吸情况的分析正确的是(　　)
A．光合作用产生的氧气量为(k－v) mol/瓶
B．光合作用产生的氧气量为(k－w) mol/瓶
C．需氧呼吸消耗的氧气量为(k－v) mol/瓶
D．需氧呼吸消耗的氧气量为v mol/瓶
A　[根据以上分析已知，c瓶中的含氧量即为初始含氧量，a瓶用不透光的黑布包起来，则只能进行需氧呼吸，因此需氧呼吸消耗的氧气量为(w－v)mol/瓶，C、D错误；b瓶既进行需氧呼吸又进行光合作用，而a和b两瓶需氧呼吸强度相等，则光合作用产生氧气量＝净光合作用产生的氧气量＋呼吸作用消耗的氧气量＝k－w＋(w－v)＝(k－v)mol/瓶，A正确，B错误。故选A。]
二、非选择题
9．科学家发现的光合作用可用下列图解表示，据图回答下列问题。
(1)图中A表示________________。B表示________________，其场所是________________。
(2)图中类囊体含有的色素可以用______________(试剂)提取出来。
(3)A过程的产物有①________________、②________________和NADPH。
(4)假如白天突然中断CO2的供应，则三碳化合物的含量短时间内将____________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(5)写出概括光合作用的化学反应式：__________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)根据题意和图示分析可知：图中A表示光反应，B表示碳反应，其场所是叶绿体基质。(2)图中类囊体含有的色素不溶于水，溶于有机溶剂，所以可以用95%的酒精或丙酮提取出来。(3)A过程的产物有①O2，②是ATP，此外还有NADPH。(4)假如白天突然中断CO2的供应，则五碳化合物不能被固定形成三碳化合物，所以三碳化合物的含量短时间内将下降。(5)光合作用的总反应式为：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O。
答案：(1)光反应　碳反应　叶绿体基质　(2)95%的酒精　(3)O2　ATP　(4)下降　(5)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O
10．下图为毛白杨和云杉两种植物在温度、水分适宜的条件下，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。请据图回答下列问题。
(1)光照强度为a时，毛白杨将________________(填“吸收”或“释放”)O2，此时云杉生理状态的特点是______________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)光照强度为b时，毛白杨叶肉细胞中产生ATP的场所有___________________________________________________________________。
(3)光照强度为d时，限制光合速率增加的因素是________________。
(4)能否比较图中c点光照强度下两植物光合速率大小的关系？请判断并说明理由。_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)据图分析可知，光照强度为a时，云杉的光合速率与呼吸速率的比值等于1，但毛白杨的光合速率与呼吸速率的比值小于1，故说明毛白杨的光合速率小于细胞呼吸速率，有氧气的净消耗，此时毛白杨将吸收氧气；此时由于云杉的光合速率与呼吸速率的比值等于1，故云杉生理状态的特点是光合作用等于细胞呼吸。(2)光照强度为b时，毛白杨叶肉细胞不仅进行光合作用还进行细胞呼吸，因此产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体。(3)光照强度为d时，限制光合速率增加的因素是二氧化碳浓度等。(4)图中c点光照强度下两植物光合速率与呼吸速率的比值相等，但呼吸速率的大小不确定，所以二者光合速率的大小不能确定。
答案：(1)吸收　光合作用等于呼吸作用　(2)细胞溶胶、线粒体、叶绿体　(3)二氧化碳浓度等　(4)不能，光合速率与呼吸速率的比值相等，但呼吸速率的大小不确定
11．如图是在一定温度条件下测定特定生物细胞呼吸和光合作用强度的装置图(细胞呼吸的底物为葡萄糖，不考虑装置内微生物的影响)。请回答下列相关问题。
图1　　　　　　　　图2
(1)图1装置中X为清水，一段时间后(小鼠存活)玻璃管中红色液滴________________(填“向左”“向右”或“不移动”)，原因是___________________________________________________________________。
(2)若图1装置中X仍为清水，将小鼠换成含有酵母菌的培养液，则玻璃管中红色液滴的变化情况是____________________________________，原因是酵母菌是________________生物。
(3)如果要在上述(2)的基础上测定酵母菌需氧呼吸释放CO2的量，该如何改动图1装置？____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)若图2装置的锥形瓶中植物能正常生长，则Y应为________________，这种情况下玻璃管中红色液滴将向右移动，原因是__________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)图1中的小鼠进行需氧呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，且产生的二氧化碳不会被烧杯中的清水吸收，所以装置中的气体体积不变，红色液滴不移动。(2)将小鼠换成含有酵母菌的培养液，X仍然是清水，由于酵母菌是兼性厌氧型微生物，开始时进行需氧呼吸，红色液滴不移动；后来进行厌氧呼吸，产生了二氧化碳，使得装置中气体体积增大，则红色液滴右移。(3)根据题(2)分析可知，若将图1装置中的清水换成氢氧化钠，小鼠换成酵母菌，其他条件不变，可以用红色液滴的移动距离来测定酵母菌需氧呼吸释放CO2的量。(4)若图2装置的锥形瓶中植物能正常生长，说明植物的光合作用大于细胞呼吸，则Y应为二氧化碳缓冲液，由于光合作用产生的O2量大于细胞呼吸消耗的O2量，则红色液滴右移。
答案：(1)不移动　小鼠细胞呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等　(2)刚开始红色液滴不移动，一段时间后向右移动　兼性厌氧型　(3)用NaOH溶液代替清水，其他条件不变　(4)NaHCO3溶液(或CO2缓冲液)　光合作用产生的O2量大于细胞呼吸消耗的O2量
阶段综合测评(二)　(第三章)
一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下列有关ATP的叙述，正确的是(　　)
A．一个ATP分子水解可以生成一个脱氧核苷酸分子和两个磷酸分子
B．植物叶肉细胞的线粒体基质、叶绿体基质和细胞溶胶中都能产生ATP
C．长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中平均每摩尔葡萄糖生成的ATP量与安静时相等
D．在耗氧量相同的情况下，植物叶肉细胞和根尖细胞产生的ATP量可能相等
D　[一个ATP分子水解可以生成一个腺苷酸分子和三个磷酸分子，A错误；叶绿体中能产生ATP的场所是类囊体膜，B错误；剧烈运动时，骨骼肌细胞通过厌氧呼吸分解葡萄糖，产能较少，C错误；在耗氧量相同的情况下，植物叶肉细胞和根尖细胞产生的ATP量可能相等，D正确。]
2．下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是(　　)
A．使酶促反应速率最大时的温度下酶活性一定最佳
B．在酶的催化效率实验中鸡肝或马铃薯块茎若未制成匀浆则与制成匀浆实验结果不同
C．若添加了淀粉和蔗糖酶溶液的试管内呈现轻度阳性反应则说明蔗糖酶不纯净
D．不同温度条件下酶促反应所需的最适pH不同
B　[酶促反应的速率除了与酶活性有关外，还与底物浓度、酶浓度等条件有关，故使酶促反应速率最大时的温度下酶活性不一定最佳，A错误；在酶的催化效率实验中，鸡肝或马铃薯块茎若未制成匀浆，释放的酶的量较少，与制成匀浆实验结果不同，B正确；若添加了淀粉和蔗糖酶溶液的试管内呈现轻度阳性反应，则说明蔗糖酶不纯净或淀粉不纯净，C错误；不同温度条件下酶促反应所需的最适pH基本相同，D错误。]
3．检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列描述正确的是(　　)
A．如果产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，则酵母菌只进行需氧呼吸
B．如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变为黄色，则酵母菌只进行厌氧呼吸
C．无论进行需氧呼吸还是厌氧呼吸，酵母菌都能产生CO2
D．酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾溶液变为灰绿色
C　[如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌能进行需氧呼吸或者厌氧呼吸，A错误；如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，则证明酵母菌产生了二氧化碳，酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸都产生CO2，B错误，C正确；酵母菌发酵时进行厌氧呼吸产生酒精和CO2，发酵液能使重铬酸钾溶液变为灰绿色，D错误。]
4．下图表示生物体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．②过程既有水参与，又有水产生
B．植物种子萌发过程中可能发生①→③的过程
C．①②③过程中都需要酶参与，都有能量释放
D．在剧烈运动中，人体细胞主要通过③过程获得能量
A　[②过程中需氧呼吸的第二阶段需要水参与，第三阶段的产物是水，A正确；植物种子萌发过程中进行需氧呼吸或产酒精的厌氧呼吸，所以不可能发生①→③的过程，B错误；①②③过程中都需要酶参与，由于③过程是厌氧呼吸的第二阶段，所以不释放能量，C错误；剧烈运动中，人体细胞主要通过需氧呼吸提供能量，即①②过程，D错误。]
5．将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是(　　)
A．甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸
B．乙条件下，需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖多
C．丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少
D．丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体
D　[甲条件下，酵母菌只能进行厌氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，没有乳酸，A错误；乙条件下，需氧呼吸释放3 mol的二氧化碳，厌氧呼吸释放的二氧化碳就是8 mol－3 mol＝5 mol，根据需氧呼吸的方程式释放3 mol的二氧化碳需要消耗0.5 mol的葡萄糖，根据厌氧呼吸的方程式可知，释放5 mol的二氧化碳需要消耗2.5 mol的葡萄糖，因此需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖少，B错误；甲条件下，酵母菌只能进行厌氧呼吸，产生的ATP最少，丙条件下，酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，产生的ATP并不是最少的，C错误；丁条件下，氧气吸收量等于二氧化碳释放量，说明酵母菌只能进行需氧呼吸，产生二氧化碳的场所是线粒体基质，D正确。]
6．某兴趣小组在室温下进行了酵母菌厌氧呼吸的探究实验(如图)，下列分析错误的是(　　)
A．滴管中冒出气泡是反应产生了CO2的结果
B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C．若试管中的水换成冷水，气泡速率下降
D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
D　[酵母菌进行厌氧呼吸的产物是CO2和酒精，滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果，A正确；分析题图可知，试管中加水的目的是排出空气，制造无氧环境，B正确；试管中的水换成冷水，温度下降，酶活性降低，细胞呼吸的速率减慢，气泡释放的速度下降，C正确；被分解的葡萄糖中的能量，一部分释放出来，另一部分存留在酒精中，释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分转移到ATP中，D错误。]
7．下图是关于物质A和物质B对某种酶催化活性影响的曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．底物浓度不能改变酶催化活性
B．物质B的结构可能与底物相似
C．在ab范围内，减小底物浓度可以消除物质A对该种酶的影响
D．在ab范围内，增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响
C　[酶的催化活性与温度、pH等条件有关，与底物浓度无关，A正确；加入物质B，底物浓度较低时，反应速率降低，可能是物质B与底物结构相似，竞争与酶的结合，B正确；由图可知，在ab范围内，底物浓度较低时，物质A同样可以提高酶活性，C错误；底物浓度增大到一定程度后，只加酶的曲线与加酶和物质B的曲线重叠，说明增大底物浓度可以消除物质B对该种酶的影响，D正确。]
8．如图为某同学在其他条件最适宜的情况下，研究pH对两种酶的活性的影响，下列叙述正确的是(　　)
A．酶活性可用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示
B．曲线①②可分别表示胰蛋白酶和胃蛋白酶
C．导致A1、A6酶活性变化的原因不同
D．适当升高温度，B1和B2一定变小，但对应的pH一定不变
D　[酶促反应速率可用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示，A错误；由图可知，酶①最适pH<酶②，故酶①应该是胃蛋白酶，酶②是胰蛋白酶，B错误；导致A1、A3、A4、A6几点酶活性变化的原因相同，均是酶的空间结构被破坏，C错误；之前是最适温度，若升高温度，酶活性降低，则B1和B2一定变小，但升高温度不会影响酶的最适pH，故对应的pH一定不变，D正确。]
9．下列物质出入细胞的过程中，需要载体蛋白的转运但不需要ATP提供能量的是(　　)
A．动物细胞呼吸产生的二氧化碳排出细胞
B．植物的根细胞从土壤溶液中吸收钾离子
C．胰岛β细胞合成的胰岛素分泌到细胞外
D．葡萄糖由高浓度一侧转运至低浓度一侧
D　[动物细胞呼吸产生的二氧化碳排出细胞，属于扩散，不需要载体，也不需要ATP提供能量，A错误；植物的根细胞从土壤溶液中吸收钾离子，属于主动转运，需要载体和能量，B错误；胰岛β细胞合成的胰岛素分泌到细胞外，属于胞吐，需要能量，不需要载体，C错误；葡萄糖由高浓度一侧转运至低浓度一侧，属于易化扩散，需要载体蛋白的转运，不需要ATP提供能量，D正确。]
10．下列有关物质进出细胞方式的叙述，正确的是(　　)
A．酵母菌产生的酒精和CO2排出细胞都需要消耗ATP
B．人的肝细胞吸收氨基酸和葡萄糖都需要载体
C．植物根毛细胞吸收K＋的速率与土壤溶液中K＋浓度成正比
D．胰岛β细胞分泌胰岛素的过程属于主动转运，需消耗ATP
B　[酵母菌产生的酒精和CO2排出细胞的方式都是扩散，都不需要消耗ATP，A错误；人的肝细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式都是主动转运，都需要载体的协助，B正确；植物根毛细胞吸收K＋的方式是主动转运，转运速率与载体和能量有关，C错误；胰岛β细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐，需消耗ATP，D错误。]
11．如图表示北方的一个贮藏白菜地窖中，随着氧气的消耗，二氧化碳浓度的变化情况，下列叙述错误的是(　　)
A．AB段白菜主要进行需氧呼吸，CD段白菜主要进行厌氧呼吸
B．BC段CO2浓度几乎不上升的原因是细胞厌氧呼吸不释放CO2
C．从B点开始，O2浓度是限制需氧呼吸的主要因素
D．为了较长时间贮藏大白菜，应把地窖里的O2浓度控制在BC段范围内
B　[AB段O2浓度相对较高，该阶段白菜主要通过需氧呼吸产生CO2，而CD段O2浓度接近0，则白菜主要进行厌氧呼吸产生CO2，A正确；BC段CO2浓度几乎不上升，主要原因是O2浓度相对较低，需氧呼吸和厌氧呼吸都较弱，CO2释放较少，B错误；从B点开始，O2浓度逐渐趋近为零，成为限制需氧呼吸的主要因素，C正确；BC段呼吸作用最弱，消耗的有机物最少，有利于较长时间贮存大白菜，D正确。]
12．人进食后，胃壁细胞质中含有H＋－K＋泵的囊泡会转移到细胞膜上。胃壁细胞通过H＋－K＋泵逆浓度梯度向胃液中分泌H＋同时吸收K＋，如下图所示。下列分析不正确的是(　　)
A．H＋－K＋泵属于载体蛋白，其形成与内质网、高尔基体密切相关
B．H＋－K＋泵专一性转运两种离子与其结构的特异性有关
C．胃壁细胞分泌H＋使胃液的酸性增强，分泌过程不消耗能量
D．胃壁细胞质中的H＋、K＋不能通过扩散的方式运输到胃液中
C　[H＋－K＋泵属于载体蛋白，通过囊泡转移到细胞膜上，其形成与内质网、高尔基体密切相关，A正确；H＋－K＋泵专一性转运两种离子与其结构的特异性有关，B正确；胃壁细胞分泌H＋使胃液的酸性增强，分泌H＋时以逆浓度梯度的形式进行，运输方式为主动转运，需要消耗能量，C错误；H＋、K＋的运输需要载体蛋白，不能通过扩散的方式运输到胃液中，D正确。]
13．某实验小组用人工脂双层膜制作渗透装置，膜两侧装入不同浓度的KCl溶液。向脂双层膜中加入裸鲤卵毒素，一定时间后测得膜两侧溶液中的K＋浓度差如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．制备人工脂双层膜时应以磷脂分子为原料
B．酒精通过细胞膜和人工脂双层膜的速率可能无差异
C．裸鲤卵毒素可能作为嵌入脂双层膜中的K＋通道
D．加入裸鲤卵毒素后，K＋通过主动转运穿过脂双层膜
D　[人工脂双层膜是模拟细胞膜制备的不含蛋白质的结构，组成细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质，而组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，A正确；酒精通过细胞膜的方式为扩散，因此酒精通过细胞膜和人工脂双层膜的速率可能无差异，B正确；根据图中数据可知：加入裸鲤卵毒素后，脂双层膜两侧溶液中的K＋浓度差降低，说明K＋发生了跨膜运输，而脂双层膜对离子的通透性极小，因此裸鲤卵毒素可能作为嵌入脂双层膜中的K＋通道，C正确；加入裸鲤卵毒素后，脂双层膜两侧溶液中的K＋浓度差降低，因此K＋是顺浓度梯度通过脂双层膜的，其运输方式为易化扩散，D错误。]
14．科研小组在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，对甲、乙两种植物的光合作用与细胞呼吸进行研究，实验结果如下表。下列说法错误的是(　　)
光合速率与 呼吸速率相 等时吸光照 强度(klx) 光饱和时 光照强度 (klx) 光饱和时的CO2 吸收量(mg· 100 cm-2·h-1) 呼吸强度 (mg·100 cm-2·h-1)
甲植物 1 3 11 5.5
乙植物 3 9 30 15
A．测定两种植物的呼吸强度需在黑暗条件下进行
B．当光照强度为1 klx时，甲植物叶肉细胞不与外界进行气体交换
C．当光照强度为3 klx时，甲与乙固定CO2量的差值为1.5 mg·100 cm-2·h-1
D．当光照饱和时，提高CO2浓度，乙植物CO2吸收量仍为30 mg·100 cm-2·h-1
D　[测定植物的呼吸强度需避免光合作用的影响，故需在黑暗条件下进行，A正确；当光照强度为1 klx时，甲植物光合速率与呼吸速率相等，叶肉细胞不与外界进行气体交换，B正确；当光照强度为3 klx时，甲固定CO2量为11＋5.5＝16.5，乙固定CO2量为15，甲与乙固定CO2量的差值为1.5 mg·100 cm-2·h-1，C正确；当光照饱和时，提高CO2浓度，乙植物CO2吸收量会大于30 mg·100 cm-2·h-1，D错误。]
15．下图中纵坐标表示植物某种气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是(　　)
(注：不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式，单位的表示方法相同。)
A．若F点以后进一步提高光照强度，光合作用强度会一直不变
B．若A代表O2吸收量，D点时，叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2
C．C点时，叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体
D．若A代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，E点可能向右下移动
D　[图中E点表示光饱和点，故F点以后提高光照强度，光合作用强度将不再增加，但是当光照太强时会引起气孔关闭，导致光合作用减弱，A错误；若A代表O2吸收量，D点表示光补偿点，即此时植物的光合作用产生的氧气量与细胞呼吸消耗的氧气量相等，植物只有叶肉细胞等可以进行光合作用，而植物的所有细胞都可以进行细胞呼吸，因此D点叶肉细胞吸收的氧气少于释放的氧气，B错误；C点时，光照强度为0，此时植物只能进行细胞呼吸，因此产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体，C错误；若A代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，光饱和点(E点)增大，向右下移动，D正确。]
16．如图表示将某绿色植物放在密闭且透明的容器内，在适宜的光照和温度条件下培养，植株吸收或生成CO2的速率随时间的变化如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．T1～T3时间段，植株的净光合速率逐渐下降
B．T2时刻，该植株固定CO2的速率为8 mg·h－l
C．T3时刻之后，容器中CO2浓度保持不变
D．若减弱光照强度，则T在坐标轴上的相应位置将左移
D　[密闭容器内二氧化碳的含量一定，随着光合作用的进行，二氧化碳浓度逐渐降低，所以T1～T3时间段，植株的净光合速率逐渐下降，A正确；T2时刻，该植株固定CO2的速率为总光合速率，即总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝4＋4＝8(mg·h-1)，B正确；T3时刻之后，植株的光合速率等于呼吸速率，容器中CO2浓度保持不变，C正确；减弱光照强度，光合强度减弱，二者的平衡时间需要更长的时间，故T在坐标轴上的相应位置将右移，D错误。]
17．某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是(　　)
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条
B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
B　[叶黄素缺失突变体叶片不能合成叶黄素，叶黄素主要吸收蓝紫光，进行红光照射测定光吸收差异不显著，而色素带缺叶黄素这个条带，自上而下位于第2条，ACD错误，B正确。]
18．某喜温植物幼苗在低温锻炼(10 ℃、6天)后，接着进行冷胁迫(2 ℃、12 h)，其细胞内超氧化物歧化酶 (SOD，该酶能减缓植株的衰老)活性的动态变化图如下。下列相关分析错误的是(　　)
A．该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力
B．未锻炼组冷胁迫后SOD活性降低是由于其空间结构发生了改变
C．无论是否锻炼胁迫后SOD降低化学反应活化能的能力均降低
D．低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫后SOD活性相对较稳定
B　[据图可知，未锻炼的植物冷胁迫前后酶活性下降程度明显高于经过锻炼的植物，无论胁迫前还是胁迫后，锻炼后的SOD活性都明显上升，A正确；低温会使酶的活性降低，但其空间结构不改变，B错误；无论是否锻炼胁迫后SOD活性均降低，C正确；低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫下活性下降更慢，SOD活性相对较稳定，D正确。]
19．一般地说，光照强，光合作用增强。但某种植物在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降，其原因是(　　)
A．蒸腾作用太强，体内水分不足
B．光照太强光合作用下降
C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应
D．气孔关闭，CO2不足
D　[夏天光照最强的中午，由于蒸腾作用过强而导致细胞失水，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，碳反应减弱，导致光合作用下降，故选D。]
20．将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩A、B中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光(黑暗)处理，其他条件相同。下列分析正确的是(　　)
A．A玻璃罩中的CO2含量将持续降低
B．B玻璃罩中植株的干重将持续降低
C．甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同
D．甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度
B　[在适宜强度的光照下，A玻璃罩中的甲植株，初始时光合作用强度大于呼吸作用强度，导致CO2含量逐渐降低，当CO2含量减少到一定程度时，光合作用强度与呼吸作用强度相等，A玻璃罩中CO2含量维持在较低水平，A错误；B玻璃罩中的乙植株进行遮光(黑暗)处理，不能进行光合作用，但可通过细胞呼吸消耗有机物，因此B玻璃罩中植株的干重将持续降低，B正确；甲植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是叶绿体、细胞溶胶和线粒体，乙植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是细胞溶胶和线粒体，因此二者形成ATP的场所不完全相同，C错误；在某一时刻，甲植株的光合作用强度会等于乙植株的呼吸作用强度，D错误。]
二、非选择题(本大题共5小题，共60分)
21．(18分)据图回答下列问题。
图1　　　　　　　　图2
图3
(1)用相同培养液分别培养水稻和番茄幼苗，一段时间后培养液中离子浓度如图1所示。Mg2+在叶肉细胞中的用途为________________；一段时间后水稻培养液中Mg2+浓度增大的原因是_________________________________________。
(2)将新鲜的黑藻植物叶片放入有少量红墨水、浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到的细胞状态如图2所示，此时部位①颜色为________________，部位②颜色为________________。如改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验，则部位②颜色为________________，部位③颜色为________________。
(3)将某植物花瓣切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d和e组(每组的细条数量相等)，取上述5组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花瓣细条的长度如图3所示(只考虑水分交换)。使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度在________________浓度范围内。实验结束时细胞液浓度最高的一组为__________________。从细胞膜结构组成的角度分析，蔗糖不能进入到花瓣细胞的原因是_________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)Mg2+是植物细胞内合成叶绿素的原料；据图1分析，一段时间后水稻培养液中Mg2+浓度增大了，说明其吸收Mg2+的速度慢于吸收水的速度。(2)新鲜的黑藻植物叶片放入有少量红墨水、浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁分离过程；由于细胞壁是全透性的，细胞膜具有选择透过性，红墨水中的溶质能穿过细胞壁不能穿过细胞膜，所以①处为红色；②中含有叶绿体，所以为绿色。由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色液泡，不含叶绿体，所以如改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验，则部位②为无色，部位③为紫色。(3)实验前的长度与实验后的长度比值小于1，说明细胞发生了吸水，实验前的长度与实验后的长度比值等于1，说明细胞液浓度与外界溶液浓度接近，实验前的长度与实验后的长度比值大于1，说明细胞发生了失水。根据实验结果分析，该植物花冠细胞的细胞液浓度处于实验中的蔗糖溶液浓度0.4 ～0.5 mol/L之间，故欲使实验前后花冠细条长度保持不变，应将细条浸泡在0.4～0.5 mol/L蔗糖溶液中。根据以上分析可知，实验后e组细胞液浓度最高。由于细胞膜上无运输蔗糖的载体蛋白，所以蔗糖不能进入到花瓣细胞。
答案：(每空2分)(1)合成叶绿素　吸收Mg2+的速度慢于吸收水的速度　(2)红色　绿色　无色　紫色　(3)0.4～0.5 mol/L　e　细胞膜上无运输蔗糖的载体
22．(10分)细胞的生命活动离不开酶和ATP，据图回答下列问题。
图1　　　　　　　图2
(1)在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图1所示。乙、丙试管温度的大小关系为乙________________丙。如果适当提高甲试管的温度，则A点如何移动？____________(填“上移”“下移”或“不移动”)。
(2)若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉和盐酸，在温度相同的条件下反应，测得乙试管反应速率远大于丁试管，该结果说明酶具有________________，具有该特性的原因是____________________________________________________。
(3)图2表示ATP酶复合体的结构和主要功能，ATP酶复合体的存在说明生物膜具有的功能有________________(填两项)。图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输方式为________________。
(4)科学家发现，一种与ATP相似的物质GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP与GDP容易相互转化的原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)据图示可知，甲、乙、丙三支试管的反应速度为甲>乙>丙，且均低于最适温度，故所处的温度为甲>乙>丙，适当提高甲试管的温度，反应速度加快，但A点取决于底物的多少，不会移动。(2)淀粉能够水解，但水解速率要远小于酶水解，说明酶具有高效性，原因是酶降低活化能的作用更显著。(3)通过分析图示可知，ATP酶复合体可以控制H＋进出细胞，且将H＋的势能转化为ATP中活跃的化学能，故ATP酶复合体的存在说明生物膜具有物质运输、能量转换的功能。图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输是顺浓度梯度运输，且需要载体，故其运输方式为易化扩散。(4)GTP与ATP类似，GTP与GDP容易相互转化的原因是远离鸟苷(G)的高能磷酸键容易水解和形成。
答案：(除注明外，每空1分)(1)大于　不移动　(2)高效性　酶降低活化能的作用更显著(2分)　(3)物质运输、能量转换(2分)　易化扩散　(4)远离鸟苷(G)的高能磷酸键容易水解和形成(2分)
23．(10分)图1表示人体细胞内需氧呼吸的过程，其中a～c表示相关反应阶段，甲、乙表示相应物质。图2表示某装置中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。请据图回答下列问题。
图1　　　　　　　　图2
(1)图1中物质甲表示________________，物质乙表示________________。图1中a、b、c所代表的反应阶段中，产生能量最多的是________________(填图中字母)，该反应进行的场所是________________。
(2)图2中A点时，小麦种子细胞内产生CO2的场所是________________。影响A点位置高低的主要环境因素是________________。
(3)为了有利于贮存小麦种子，贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的________________点所对应的浓度。图2中B点以后，CO2释放量增加，主要原因是______________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)据分析可知，c表示需氧呼吸第三阶段，这一阶段产生的物质甲表示H2O，b表示需氧呼吸第二阶段，这一阶段产生的物质乙表示CO2。在需氧呼吸的过程中产生能量最多的是第三阶段，即图1中的c，第三阶段进行的场所是线粒体内膜。(2)图2中A点时，氧浓度为0，小麦种子细胞只进行厌氧呼吸，细胞内产生CO2的场所是细胞溶胶，影响厌氧呼吸程度的主要原因是相关酶活性的大小，而影响酶活性的主要环境因素是温度。(3)分析图2，在氧浓度为5%时，CO2释放的相对值最低，说明此时细胞呼吸程度最低，有机物消耗得最慢，因此，为了有利于贮存小麦种子，贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度。图2中B点以后，CO2释放量增加，主要原因是O2浓度上升，需氧呼吸加快。
答案：(除注明外，每空1分)(1)H2O　CO2　c　线粒体内膜(2分)　(2)细胞溶胶　温度　(3)B　O2浓度上升，需氧呼吸加快(2分)
24．(12分)如图为不同光照条件下，测得某生态林中植物甲和植物乙光合速率的变化曲线。请回答下列问题。
(1)C点时，植物乙CO2的固定速率________________(填“等于”“大于”或“小于”)植物甲CO2的固定速率。植物乙适宜在弱光条件下生存，据图分析其原因是______________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)光强为1 200 lx～2 400 lx时，植物乙的光合速率基本不变，可能的限制因素是__________________________。(答出两点即可)
(3)将一定量的植物甲的叶片放入密闭容器，在适宜温度下给予1 000 lx的光照，容器内CO2浓度变化情况为___________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)根据题干分析已知，C点表示甲乙两种植物的净光合速率相等，即光合作用与呼吸作用的差值相等；由于乙的呼吸作用强度小于甲，所以乙的光合作用强度小于甲，即植物乙CO2的固定速率小于植物甲CO2的固定速率。图中可以看出乙与横坐标的交点较低，所以植物乙光补偿点低，适宜在弱光条件下生存。(2)光强为1 200 lx～2 400 lx时，植物乙的光合速率基本不变，说明与光照强度无关，可能与温度、二氧化碳浓度、酶的浓度、色素的含量等因素有关。(3)据图分析可知，1 000 lx强度下甲的净光合速率大于0，即光合速率大于呼吸速率。所以在密闭容器内，植物甲叶片进行光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放的CO2量，使容器内CO2浓度逐渐降低，光合作用强度也随之降低，当光合作用吸收的CO2量与呼吸作用放出的CO2量相等时容器内CO2浓度不变。
答案：(每空3分)(1)小于　植物乙光补偿点较低(3分)　(2)CO2浓度、酶的活性(温度)、酶量、色素含量等　(3)先下降，后维持相对稳定
25．(10分)某科研小组在测定某种植物在不同温度下的总光合速率时，根据记录数据绘制的柱状图如图1所示，图2为该植物叶肉细胞内进行的碳反应示意图。请回答下列问题。
图1
图2
(1)据图1分析，该实验中光照强度和温度分别属于________________变量。
(2)据图1可知，其他因素不变的情况下，光照下该植物较适合生长在________________ ℃的环境中；在15 ℃时，总光合作用速率为呼吸作用速率的________________倍。
(3)当温度从5 ℃升至20 ℃时，图2中a、b过程均会加速，原因是____________________________；当光照强度由强变弱时，图2中A、B、C的含量较先受到影响的是________________。
解析：(1)由图1的坐标轴可知，自变量是温度，因变量是净光合速率(用光照下CO2的吸收量表示)和呼吸速率(用黑暗中CO2的释放量表示)，因此光照强度是无关变量，要保持相同且适宜。(2)植物的生长与净光合速率有关，净光合速率越大，越有利于生长。分析图1可知，在25 ℃光照下吸收的CO2量最多，因此表明该温度下较适合植物生长。在15 ℃黑暗中释放的CO2是1 mg/h，而光照下吸收的CO2是2.5 mg/h，表明呼吸速率和净光合速率分别为1 mg/h和2.5 mg/h。总光合作用速率＝呼吸速率＋净光合速率＝1 mg/h＋2.5 mg/h＝3.5(mg/h)。因此总光合速率是呼吸速率的3.5倍。(3)根据以上分析可知，图2中过程a和b需要多种酶的催化，而酶的活性受到温度的影响。由图1及(2)的分析可知，光合作用的最适宜温度是25 ℃，因此从15 ℃升高到25 ℃，与光合作用有关的酶活性升高，所以过程a和b均会加速。光照强度由强变弱，会导致光反应减弱，因此ATP和NADPH的生成会先受到影响而减少。
答案：(每空2分)(1)无关、自　(2)25　3.5　(3)温度升高，相应酶活性增加　C
33/33

展开更多......

收起↑