第11講光合作用的影響因素及與細(xì)胞呼吸的關(guān)系‖A級·基礎(chǔ)練‖一、選擇題1．關(guān)于在一定條件下某葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體和線粒體有關(guān)生理活動(dòng)的敘述，正確的是()A．含有的DNA都能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成B．光照下線粒體可以直接利用葉綠體產(chǎn)生的O2和葡萄糖C．光照下兩者產(chǎn)生的ATP都能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)D．若突然增加光照強(qiáng)度，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中化合物C5比ADP先減少解析：選A葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體和線粒體中都含有少量的DNA，因此都能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，A正確；葡萄糖氧化分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，線粒體不能利用葡萄糖，B錯(cuò)誤；葉綠體光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用暗反應(yīng)過程，C錯(cuò)誤；若突然增加光照強(qiáng)度，光合作用產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則ADP減少；由于ATP和[H]增加，導(dǎo)致C3的還原生成C5增加，因此短時(shí)間內(nèi)C5增加，D錯(cuò)誤。2．如圖表示細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程，相關(guān)描述正確的是()A．能夠在生物膜上完成的過程是2、5、6、7、8B．過程3、4的進(jìn)行需要同種酶的催化C．圖中7過程需要1過程的參與，而8過程中同時(shí)進(jìn)行了2過程D．在綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi)，線粒體通過2過程合成的ATP比葉綠體通過2過程合成的ATP用途單一解析：選C圖中2表示ATP的合成，可發(fā)生在線粒體內(nèi)膜和類囊體薄膜上；5表示發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的有氧呼吸的第三階段；6表示發(fā)生在類囊體薄膜上的光反應(yīng)過程中的水在光下分解；7表示發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中的光合作用的暗反應(yīng)階段；8表示無氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二階段，無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸的第一、第二階段分別發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過程3表示轉(zhuǎn)錄，需要RNA聚合酶催化，過程4表示逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中7過程需要ATP水解供能，即1過程的參與，8(細(xì)胞呼吸)過程中，有機(jī)物分解釋放的能量部分用于合成ATP，所以8過程中同時(shí)進(jìn)行了2過程，C項(xiàng)正確；在綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi)，線粒體通過2過程合成的ATP可用于除了暗反應(yīng)以外的細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)，葉綠體通過2過程合成的ATP只能用于三碳化合物的還原，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是()A．磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物B．光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與C．馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2D．病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的細(xì)胞呼吸提供能量解析：選C光合作用的光反應(yīng)中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸，A項(xiàng)正確；光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與，B項(xiàng)正確；馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；病毒無獨(dú)立的代謝系統(tǒng)，病毒核酸的復(fù)制所需要的能量由宿主細(xì)胞的細(xì)胞呼吸來提供，D項(xiàng)正確。4．如圖為綠色植物部分物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換過程的示意圖，下列敘述正確的是()A．過程①發(fā)生在葉綠體中，過程③發(fā)生在線粒體中B．過程①產(chǎn)生NADH，過程③消耗NADPHC．若葉肉細(xì)胞中過程②速率大于過程③，則植物干重增加D．過程③中ATP的合成與放能反應(yīng)相聯(lián)系，過程④與吸能反應(yīng)相聯(lián)系解析：選D過程①為光合作用的光反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體中，過程③是有氧呼吸或無氧呼吸過程，不一定發(fā)生在線粒體中，A錯(cuò)誤；過程①產(chǎn)生NADPH，過程③消耗NADH，B錯(cuò)誤；若葉肉細(xì)胞中過程②速率大于過程③，則植物干重不一定增加，因?yàn)檫€有其他不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞通過呼吸消耗有機(jī)物，C錯(cuò)誤；過程③中ATP的合成需要能量，與放能反應(yīng)相聯(lián)系；過程④是ATP的水解，釋放能量，與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，D正確。二、非選擇題5．如圖為水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)部分生理過程示意圖，其中①～⑤表示過程，Ⅰ～Ⅵ表示物質(zhì)。請據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)圖中Ⅲ與__________(填序號)表示的物質(zhì)相同，圖中Ⅰ與Ⅳ表示的物質(zhì)________(填“相同”或“不相同”)。(2)圖中消耗ADP的場所有____________________________________；若該水稻植株長期處于黑暗狀態(tài)，則圖中①→②→①的循環(huán)________(填“能”或“不能”)進(jìn)行，原因是______________________________________________________________________________________________________________。(3)為探究黃光培養(yǎng)條件下水稻幼苗的葉綠素含量是否發(fā)生改變，假設(shè)你是實(shí)驗(yàn)小組成員，請寫出實(shí)驗(yàn)思路：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)據(jù)圖分析，圖中①表示二氧化碳的固定，②表示三碳化合物的還原，③表示有氧呼吸第一階段，④表示有氧呼吸第三階段，⑤表示有氧呼吸第二階段；Ⅰ表示NADPH，Ⅱ表示氧氣，Ⅲ表示二氧化碳，Ⅳ表示NADH，Ⅴ表示氧氣，Ⅵ表示二氧化碳。(2)圖中光反應(yīng)、有氧呼吸的三個(gè)階段都可以產(chǎn)生ATP，因此消耗ADP產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體；若該水稻植株長期處于黑暗狀態(tài)，由于沒有光反應(yīng)提供的ATP和[H]，暗反應(yīng)不能進(jìn)行，所以圖中①→②→①的循環(huán)(暗反應(yīng))不能進(jìn)行。(3)根據(jù)題意分析可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是光照的種類，因變量是葉綠素的含量，則實(shí)驗(yàn)思路為分別取白光(或自然光)和黃光條件下培養(yǎng)的試管苗葉片，提取其中的色素并分離，通過比較濾紙條上葉綠素a、葉綠素b色素帶的寬窄(或顏色的深淺)來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。答案：(1)Ⅵ不相同(2)葉綠體類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體不能沒有光反應(yīng)提供的ATP和[H]，暗反應(yīng)不能進(jìn)行(3)分別取白光(或自然光)和黃光條件下培養(yǎng)的試管苗葉片，提取其中的色素并分離，通過比較濾紙條上葉綠素a、葉綠素b色素帶的寬窄(或顏色的深淺)來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變6．(2019屆唐山?？?如圖表示溫室栽培的草莓凈光合速率日變化曲線示意圖(在C點(diǎn)打開通風(fēng)口，一小時(shí)后關(guān)閉)，請據(jù)圖分析以下問題：(1)在B點(diǎn)，草莓產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有______________________________________________。(2)BC段速率下降的原因是________________________________，EF段速率下降的主要原因是______________________________。(3)在7～19時(shí)的時(shí)間內(nèi)，草莓有機(jī)物的積累量_________________________(填“升高”“降低”或“不變”)，原因是__________________________________________________________________________________。解析：(1)在B點(diǎn)時(shí)，草莓同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，在線粒體中可通過有氧呼吸第二、三階段產(chǎn)生ATP，在葉綠體中可通過光反應(yīng)產(chǎn)生ATP。(2)C點(diǎn)以前溫室封閉，由于草莓光合作用吸收CO2，導(dǎo)致溫室內(nèi)CO2濃度降低，使BC段凈光合速率下降，EF段光照強(qiáng)度逐漸下降，導(dǎo)致凈光合速率下降。(3)7～19時(shí)的凈光合速率始終大于0，說明有機(jī)物的合成大于分解，草莓有機(jī)物的積累量升高。答案：(1)葉綠體和線粒體(2)光合作用消耗大量CO2，使得溫室內(nèi)CO2濃度降低，導(dǎo)致凈光合速率下降光照逐漸減弱導(dǎo)致凈光合速率下降(3)升高因?yàn)樵?～19時(shí)的凈光合速率始終大于零，說明有有機(jī)物積累‖B級·提升練‖一、選擇題1．下列對光合作用圖解分析不正確的是()A．圖示為真核生物的光合作用過程B．若突然停止CO2供應(yīng)，則短時(shí)間內(nèi)三碳化合物的含量將上升C．圖中①為O2，②為ATPD．若用3H標(biāo)記的H2O進(jìn)行示蹤，可發(fā)現(xiàn)H元素的轉(zhuǎn)移途徑為H2O→[H]→糖類解析：選B由于有葉綠體的存在，所以應(yīng)為真核生物的光合作用，A正確；若突然停止CO2的供應(yīng)，則短時(shí)間內(nèi)三碳化合物的形成減少，消耗不變，含量降低，B錯(cuò)誤；圖中①為水的分解產(chǎn)物O2，②為光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP，C正確；光反應(yīng)中水分解產(chǎn)生[H]，為暗反應(yīng)提供還原劑，并進(jìn)入到有機(jī)物中，D正確。2．(2020屆九江期中)如圖是不同NaCl濃度對發(fā)菜光合速率和呼吸速率的影響曲線。下列描述錯(cuò)誤的是()A．發(fā)菜細(xì)胞中無葉綠體，但含有能吸收光能的色素B．發(fā)菜生長的最適NaCl濃度約為615mol/LC．在測定的NaCl濃度范圍內(nèi)發(fā)菜均可正常生長D．NaCl濃度對發(fā)菜呼吸速率的影響不大解析：選C發(fā)菜是藍(lán)藻的一種，屬于原核生物，體內(nèi)無葉綠體，但含有能吸收光能的色素，A正確；圖中氯化鈉濃度在615mol/L時(shí)凈光合速率最大，故發(fā)菜生長的最適NaCl濃度為615mol/L，B正確；圖示表明在氯化鈉濃度低于640mol/L范圍內(nèi)可正常生長，超過此濃度則不能正常生長，C錯(cuò)誤；圖中C線表示呼吸速率，由圖可以看出NaCl濃度對發(fā)菜呼吸速率的影響不大，D正確。3．(2019屆山東青島質(zhì)檢)甲圖表示某種植物從外界吸收二氧化碳的速率與光照強(qiáng)度和溫度的關(guān)系，乙圖表示植物體內(nèi)兩種生理活動(dòng)，則下列說法不正確的是()A．在甲圖A點(diǎn)之前(不含A點(diǎn))表示光照太弱，植物沒有進(jìn)行光合作用B．與乙圖所對應(yīng)的狀態(tài)是甲圖中的A點(diǎn)C．在10℃時(shí)，限制甲圖B點(diǎn)二氧化碳吸收速率不再增大的環(huán)境因素包括二氧化碳濃度D．溫度對二氧化碳吸收速率有影響是由于溫度影響了有關(guān)生理活動(dòng)中酶的活性解析：選AA點(diǎn)時(shí)光合速率與呼吸速率相等，因此，在A點(diǎn)之前植物已經(jīng)進(jìn)行光合作用，只是光合速率小于呼吸速率。4．(2019屆安徽省淮北市高三考試)某研究小組在溫室大棚內(nèi)測得某植株在適宜溫度、CO2濃度為0.03%時(shí)，光照強(qiáng)度與CO2吸收量的關(guān)系，結(jié)果如圖所示(B為光補(bǔ)償點(diǎn)，D為光飽和點(diǎn))。下列有關(guān)說法正確的是()A．圖中CD段、DE段分別表示實(shí)際光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度B．植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量＝S1＋S2＋S4，實(shí)際光合作用吸收CO2的總量＝S2＋S3＋S4C．適當(dāng)提高溫度，有利于該植物有機(jī)物的積累D．當(dāng)適當(dāng)提高大棚內(nèi)的CO2濃度時(shí)，B點(diǎn)將向右移，D點(diǎn)將向左移解析：選B圖中CD段是二氧化碳吸收量，是凈光合量，DE段是二氧化碳釋放量，是呼吸量，可以用CD＋DE表示實(shí)際光合作用強(qiáng)度，DE表示呼吸作用強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；據(jù)圖可知植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量為S1＋S2＋S4，實(shí)際光合作用吸收CO2的總量＝S2＋S3＋S4，B正確；該溫度條件已是適宜溫度，再提高溫度不利于有機(jī)物積累，C錯(cuò)誤；適當(dāng)提高大棚內(nèi)的CO2濃度時(shí)，光合速率加快，光補(bǔ)償點(diǎn)減小，B點(diǎn)將向左移，同時(shí)光飽和點(diǎn)增大，D點(diǎn)將向右移，D錯(cuò)誤。二、非選擇題5．(2019屆江蘇二模)擬柱胞藻是一種水華藍(lán)藻，其色素分布于光合片層上。擬柱胞藻優(yōu)先利用水體中的CO2，也能利用水體中的HC(胞外碳酸酐酶催化HC分解為CO2)?？蒲腥藛T用不同濃度的CO2馴化培養(yǎng)擬柱胞藻，20天后依次獲得藻種1、2、3。測定藻種1、2、3胞外碳酸酐酶活力并探究不同濃度NaHCO3溶液對藻種1、2、3生長的影響，結(jié)果如圖。請回答：(1)擬柱胞藻細(xì)胞產(chǎn)生O2的場所是____________，產(chǎn)生O2來自____________(過程)。(2)經(jīng)過20天的馴化培養(yǎng)，藻種1、2、3中種群數(shù)量最大的是____________，原因是____________________________________________。(3)據(jù)圖1分析，在低濃度CO2水體中，擬柱胞藻能保持一定的競爭優(yōu)勢，這是因?yàn)開___________________________________________________。(4)圖2中，B點(diǎn)凈光合速率比A點(diǎn)高的原因是____________________________________________________；A點(diǎn)之前藻種1、2、3凈光合速率相等的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由題意得，擬柱胞藻細(xì)胞為原核生物，沒有葉綠體結(jié)構(gòu)，故產(chǎn)生O2的場所是光合色素所在的光合片層中；光合作用中產(chǎn)生水的過程為水的光解(光反應(yīng))。(2)由題圖1中可得，藻種1、2、3的馴養(yǎng)環(huán)境中的CO2含量依次升高，則環(huán)境中的CO2含量最高的藻種3光合速率高，有機(jī)物積累量多，繁殖速度快，種群數(shù)量最大。(3)根據(jù)圖1分析可得，藻種1、2、3的馴養(yǎng)環(huán)境中的CO2含量依次升高，碳酸酐酶的活力依次降低，故低濃度CO2水體中，擬柱胞藻能保持一定的競爭優(yōu)勢是因?yàn)榈蜐舛鹊腃O2含量環(huán)境中，碳酸酐酶的活力高，能夠充分利用水體中的HCOeq\o\al(－,3)離子分解得到CO2。(4)分析圖2可得，A、B兩點(diǎn)的凈光合速率差異主要是由于HCOeq\o\al(－,3)離子的含量不同導(dǎo)致，B點(diǎn)HCOeq\o\al(－,3)濃度高，分解產(chǎn)生的CO2多，凈光合速率高；A點(diǎn)之前三種藻類凈光合速率相等同樣也是由于HCOeq\o\al(－,3)濃度過低，分解產(chǎn)生的CO2過少，限制了光合作用。答案：(1)光合片層水的光解(2)藻種3CO2濃度高，光合速率快，繁殖速度快(3)碳酸酐酶的活力高，充分利用水體中的HCOeq\o\al(－,3)(4)NaHCO3溶液濃度較高，分解產(chǎn)生的CO2多HCOeq\o\al(－,3)濃度過低，分解產(chǎn)生的CO2過少，成為光合作用的限制因子6．(2019屆張店區(qū)月考)小麥?zhǔn)潜狈街饕r(nóng)作物，研究環(huán)境條件變化對其產(chǎn)量影響對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很重要。(1)科研人員測定小麥一晝夜凈光合速率(Pn)的變化，發(fā)現(xiàn)小麥與其他植物一樣出現(xiàn)了“午睡”現(xiàn)象。一般認(rèn)為，午后溫度較高，植物通過蒸騰作用使葉片降溫，同時(shí)，植物體也會(huì)________葉片氣孔開度來避免過度失水對細(xì)胞造成的損傷。(2)科研人員測定了同一株小麥兩種不同向光角度的葉片(接收直射光照面積不同)午后部分指標(biāo)，結(jié)果如表。凈光合速率(Pn)葉片溫度(TL)胞間CO2濃度(Ci)直立葉12.937.5250平展葉8.837.7264對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：直立葉和平展葉葉片溫度無明顯差異，說明二者的氣孔開度____________。由表中的數(shù)據(jù)可見氣孔開閉引起的胞間CO2濃度不足不是造成“午睡”現(xiàn)象的唯一因素，請從凈光合速率和胞間CO2濃度角度分析原因。(3)科研人員推測，午間強(qiáng)光照可能會(huì)導(dǎo)致由色素和蛋白質(zhì)組成的光系統(tǒng)Ⅱ發(fā)生損傷，導(dǎo)致____________速率下降，進(jìn)而抑制葉片的光合作用。D1是對光系統(tǒng)Ⅱ活性起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵蛋白，科研人員使用蛋白質(zhì)凝膠電泳技術(shù)檢測不同光照條件下的D1蛋白含量，結(jié)果如圖1所示，分析可知____________________________________________________________，從而在一定程度上導(dǎo)致“午睡”現(xiàn)象。(4)水楊酸(