專題強(qiáng)化練3綜合分析光合作用與細(xì)胞呼吸1.(2020浙江杭州二中?？?如圖表示高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.2過程需要各種酶參與,但不需要ATP供能B.1、2過程在葉綠體中進(jìn)行,3、4、5過程在線粒體中進(jìn)行C.1過程產(chǎn)生NADPH參與2過程,3和4過程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水D.高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行1、2、3、4、5過程2.(2022浙江樂清知臨中學(xué)月考)ATP酶復(fù)合體存在于生物膜上,其主要功能是將生物膜一側(cè)的H+搬運(yùn)到另一側(cè),并催化ATP的形成。如圖表示ATP酶復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和主要功能,下列分析正確的是()A.葉綠體中含有的ATP酶復(fù)合體分布在類囊體膜和基質(zhì)中B.ATP酶復(fù)合體具有運(yùn)輸和催化作用C.圖中H+從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)的跨膜運(yùn)輸需要細(xì)胞代謝提供能量D.ATP酶復(fù)合體在線粒體中參與需氧呼吸的第二階段和第三階段3.下列關(guān)于綠色植物葉肉細(xì)胞生理活動(dòng)的敘述,正確的是()A.葉綠體放出氧氣的速率有可能與線粒體消耗氧氣的速率相等B.葉綠體白天進(jìn)行著ATP的合成,夜晚進(jìn)行著ATP的水解C.隨著CO2濃度的增大,葉綠體的光合速率增大,線粒體的呼吸速率減小D.線粒體產(chǎn)生的CO2在光照時(shí)全部擴(kuò)散到葉綠體中,黑暗時(shí)全部擴(kuò)散到細(xì)胞外4.(2022浙江精誠(chéng)聯(lián)盟月考)取某一植物生長(zhǎng)狀態(tài)一致的新鮮葉片,用打孔器打出若干圓片,平均分成四組各置于相同的密閉裝置內(nèi),在其他條件相同且適宜的情況下,分別置于四種不同的溫度下(t1<t2<t3<t4),測(cè)得光照相同時(shí)間后各裝置內(nèi)O2的增加值及黑暗條件下各裝置內(nèi)O2的消耗值,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高B.在四種溫度下,植物在t3溫度時(shí)光合作用生成O2總量最多C.t4溫度下,將裝置置于光下8h后,再置于黑暗中8h,結(jié)果裝置內(nèi)O2總量不變D.光下葉肉細(xì)胞中O2濃度最高的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體5.(2021浙江東陽(yáng)中學(xué)階段考改編)光呼吸途徑的存在是植物進(jìn)化的結(jié)果,它能保證自然狀態(tài)下當(dāng)環(huán)境變化導(dǎo)致氣孔關(guān)閉時(shí)光合作用原料的供應(yīng)。光呼吸是植物在光的驅(qū)動(dòng)下將光合產(chǎn)物氧化生成CO2和水的生化過程,其和光合作用的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.“光呼吸”的發(fā)生必須要在有光的條件下,而“需氧呼吸”則無(wú)需在有光條件下B.“光呼吸”消耗ATP,而“需氧呼吸”產(chǎn)生ATPC.“光呼吸”產(chǎn)生的CO2可以作為卡爾文循環(huán)的原料D.“光呼吸”和卡爾文循環(huán)均需要消耗O26.(2021浙江嘉興質(zhì)量檢測(cè))為了研究?jī)蓚€(gè)新品種幼苗P1、P2的光合作用特性,研究人員分別測(cè)定了新品種與原種葉片的CO2吸收速率,結(jié)果如下圖所示。已知幼苗呼吸作用最強(qiáng)時(shí)的溫度高于光合作用最強(qiáng)時(shí)的溫度。下列敘述最合理的是()A.該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、時(shí)間和植物品種B.15℃時(shí)P1、P2光合作用制造的有機(jī)物量相等C.P1參與光合作用的酶的最適溫度為25℃D.在25~40℃范圍內(nèi),P1的CO2吸收速率受溫度影響比P2大7.(2022浙江金衢六校聯(lián)盟期中改編)為研究馬尾松的光合作用,將長(zhǎng)勢(shì)相同的馬尾松幼苗分別放在陽(yáng)光充足的林窗處和蔭蔽的林下,測(cè)定其光合速率、氣孔阻力等指標(biāo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。10:00時(shí)將林下一部分馬尾松幼苗移至林窗處,并測(cè)定其光合速率(記作P值)。下列敘述正確的是()A.7:00時(shí)限制林下馬尾松幼苗光合作用的因素主要是CO2濃度B.P值并未迅速上升至b點(diǎn),原因可能是葉綠體內(nèi)五碳糖含量不足C.10:00~12:00時(shí)林窗組光合速率下降會(huì)導(dǎo)致植物有機(jī)物含量減少D.12:00~14:00時(shí)林窗組光合速率下降與氣孔阻力的變化有關(guān)8.(2021浙江嘉興教學(xué)測(cè)試)在光強(qiáng)度等條件適宜的情況下,測(cè)定了某幼苗在不同溫度下的CO2吸收速率;在黑暗條件下,測(cè)定了該幼苗在不同溫度下的CO2釋放速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。溫度/℃CO2吸收速率/(μmolCO2·dm-2·h-1)CO2釋放速率/(μmolCO2·dm-2·h-1)151.01.0202.01.5255.02.0304.03.5354.04.0400.05.045-4.04.550-3.03.055-2.02.0回答下列問題:(1)該幼苗的光合作用和細(xì)胞呼吸相比,對(duì)高溫較敏感的是。該幼苗光合速率最大的一組溫度為。若每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗,該幼苗生長(zhǎng)最快的一組溫度為。

(2)卡爾文循環(huán)中,與CO2結(jié)合的物質(zhì)是,三碳酸接受來(lái)自NADPH的氫和來(lái)自ATP的磷酸基團(tuán)后形成三碳糖。

(3)光照條件下,40℃時(shí)該幼苗葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的O2的移動(dòng)方向是從葉綠體移向。50~55℃時(shí)該幼苗的光合速率為,原因是。

9.(2020浙江七彩陽(yáng)光聯(lián)盟階段性評(píng)估)如圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖,請(qǐng)回答下列問題:(1)甲表示葉綠體,用于吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的光合色素位于其中的上;植物的光合速率會(huì)隨著光波長(zhǎng)的變化而變化,與各種光合色素的不同有關(guān),而紙層析法是利用了不同色素在層析液中的不同進(jìn)行的分離實(shí)驗(yàn)。

(2)從甲運(yùn)出的三碳糖是經(jīng)循環(huán)生成的,其中有一部分經(jīng)轉(zhuǎn)化為進(jìn)入細(xì)胞器乙參與需氧呼吸第階段,從而降解為CO2,并釋放出能量。

(3)當(dāng)可利用的CO2減少時(shí),會(huì)導(dǎo)致部分NADPH離開甲經(jīng)歷圖中變化最后在乙中參與電子傳遞鏈,主要作用是(從物質(zhì)、能量變化角度分別說(shuō)明)。

答案全解全析綜合分析光合作用與細(xì)胞呼吸1.C分析題圖可知,過程1表示光合作用的光反應(yīng)階段,過程2表示碳反應(yīng)階段,過程3表示細(xì)胞呼吸的第一階段,過程4、5分別表示需氧呼吸的第二、三階段。過程2碳反應(yīng)階段需要各種酶參與,且消耗ATP,A錯(cuò)誤;1、2過程在葉綠體中進(jìn)行,3過程在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行,4、5過程在線粒體中進(jìn)行,B錯(cuò)誤;1光反應(yīng)過程產(chǎn)生的NADPH參與2碳反應(yīng)過程,3細(xì)胞呼吸第一階段和4需氧呼吸第二階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水,C正確;光合作用的場(chǎng)所是葉綠體,并非高等植物所有的細(xì)胞都含有葉綠體,葉綠體主要在葉肉細(xì)胞中,故主要是葉肉細(xì)胞中能進(jìn)行1、2過程,高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行3、4、5過程,D錯(cuò)誤。3.A當(dāng)綠色植物葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相當(dāng)時(shí),葉綠體放出氧氣的速率與線粒體消耗氧氣的速率相等。葉綠體白天既進(jìn)行著ATP的合成(光反應(yīng)),也進(jìn)行著ATP的水解(碳反應(yīng)),夜晚沒有光照,葉綠體不能進(jìn)行光合作用。在一定的范圍內(nèi),隨CO2濃度的增大,葉綠體的光合速率增大,氧氣的產(chǎn)生量增加,這可能會(huì)使線粒體的呼吸速率加快。當(dāng)呼吸作用強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度相當(dāng)或呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度時(shí),線粒體產(chǎn)生的CO2在光照時(shí)全部擴(kuò)散到葉綠體中;黑暗時(shí)由于不進(jìn)行光合作用,葉綠體不吸收CO2,因此線粒體產(chǎn)生的CO2全部擴(kuò)散到細(xì)胞外。2.B光反應(yīng)可產(chǎn)生ATP,反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜,而葉綠體基質(zhì)中發(fā)生的碳反應(yīng)不產(chǎn)生ATP,所以葉綠體中含有的ATP酶復(fù)合體分布在類囊體膜中,A錯(cuò)誤;由題意可知,ATP酶復(fù)合體主要功能是將生物膜一側(cè)的H+搬運(yùn)到另一側(cè),并催化ATP的形成,說(shuō)明ATP酶復(fù)合體具有運(yùn)輸和催化作用,B正確;由題圖可知,圖中H+從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的,不需要細(xì)胞代謝提供能量,且可以將ADP和Pi合成ATP,C錯(cuò)誤;ATP酶復(fù)合體存在于生物膜上,需氧呼吸的第二階段在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,第三階段在生物膜(線粒體內(nèi)膜)上進(jìn)行,所以ATP酶復(fù)合體只參與需氧呼吸的第三階段,D錯(cuò)誤。4.B黑暗條件下氧氣的消耗值代表植物呼吸作用強(qiáng)度,據(jù)題圖可知,在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高,A正確。光合作用O2生成總量是光下O2增加值和黑暗中O2消耗值之和,據(jù)題圖可知植物在t3溫度時(shí)光合作用O2生成值約為13+8=21(mg/h);在t4溫度時(shí)光合作用O2生成值為12+12=24(mg/h),根據(jù)以上分析,植物在t4溫度時(shí)光合作用生成O2總量比t3溫度時(shí)多,B錯(cuò)誤。根據(jù)B選項(xiàng)的分析可知,t4溫度下將裝置置于光下8h后,再置于黑暗中8h,植物光合作用O2生成值為24×8=192(mg),植物呼吸作用O2消耗值為12×16=192(mg),因此裝置內(nèi)O2總量不變,C正確。類囊體膜是光反應(yīng)的場(chǎng)所,氧氣是光反應(yīng)的產(chǎn)物,故光下葉肉細(xì)胞中O2濃度最高的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體,D正確。5.D光呼吸是植物在光的驅(qū)動(dòng)下將光合產(chǎn)物氧化生成CO2和水的生化過程,所以“光呼吸”的發(fā)生必須要在有光的條件下,而“需氧呼吸”則無(wú)需在有光條件下,A正確;由題干示意圖可以看出,“光呼吸”需要消耗ATP,細(xì)胞“需氧呼吸”過程中會(huì)產(chǎn)生ATP用于其他生命活動(dòng),B正確;“光呼吸”需要消耗氧氣,卡爾文循環(huán)不需要消耗O2,D錯(cuò)誤。思路點(diǎn)撥據(jù)圖分析:光呼吸需要以五碳糖為原料,光合作用在碳反應(yīng)階段又生成了五碳糖,實(shí)現(xiàn)了該物質(zhì)的再生,而且光呼吸最終將該物質(zhì)徹底氧化分解成CO2;光呼吸消耗氧氣,生成二氧化碳。6.D分析題圖可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和植物品種,A錯(cuò)誤;15℃時(shí)P1、P2凈光合作用強(qiáng)度相等,但兩者的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度關(guān)系未知,故P1、P2總光合作用強(qiáng)度不一定相等,即制造的有機(jī)物量不一定相等,B錯(cuò)誤;同理,由題圖可知25℃時(shí)P1的凈光合速率最高,是光合作用與呼吸作用相關(guān)酶共同作用的結(jié)果,不一定是參與光合作用的酶的最適溫度,C錯(cuò)誤;由各曲線的斜率可知,在25~40℃范圍內(nèi),P1凈光合速率下降比P2快,故此范圍內(nèi)P1凈光合速率受溫度影響比P2大,即P1的CO2吸收速率受溫度影響比P2大,D正確。7.B據(jù)題圖分析可知,7:00時(shí)林窗比林下馬尾松幼苗光合速率大,故限制林下馬尾松幼苗光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度,A錯(cuò)誤;林下馬尾松幼苗光反應(yīng)速率低,導(dǎo)致碳反應(yīng)生成的五碳糖含量低,因此10點(diǎn)時(shí)從林下移至林窗的馬尾松幼苗,由于五碳糖含量低,光合速率并未迅速上升至b點(diǎn),B正確;10:00~12:00時(shí)林窗組的凈光合速率依舊大于0,所以有機(jī)物含量在增加,C錯(cuò)誤;據(jù)題圖可知,12:00~14:00時(shí)林窗組氣孔阻力下降,氣孔開度上升,有利于二氧化碳吸收,故此時(shí)段光合速率下降與氣孔阻力的變化無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。8.答案(1)光合作用35℃25℃(2)五碳糖(3)線粒體和細(xì)胞外0與光合作用有關(guān)的酶活性喪失解析分析表格數(shù)據(jù),在相同溫度下,CO2吸收速率的變化幅度比CO2釋放速率的變化幅度大,CO2吸收速率表示凈光合速率,黑暗條件下CO2釋放速率表示呼吸速率,溫度影響酶的活性,此表格數(shù)據(jù)說(shuō)明光合作用對(duì)溫度更敏感。(1)該幼苗的光合作用和細(xì)胞呼吸相比,對(duì)高溫較敏感的是光合作用。CO2吸收速率表示凈光合速率,CO2釋放速率表示呼吸速率,總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,呼吸速率在40℃之后開始下降,總光合速率在35℃之后開始下降,則對(duì)高溫敏感的是光合作用。題中幼苗的光合速率是指總光合速率,將表格中相同溫度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求和,可知該幼苗光合速率最大的一組溫度為35℃。若每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗,該幼苗生長(zhǎng)最快的一組即(凈光合速率×12-呼吸速率×12)最大的一組,計(jì)算可知,25℃時(shí)該幼苗生長(zhǎng)最快。(2)卡爾文循環(huán)中,與CO2結(jié)合的物質(zhì)是五碳糖。(3)光照條件下,40℃時(shí)整株幼苗的CO2吸收速率為0,因此幼苗葉肉細(xì)胞中光合速率大于呼吸速率,葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的O2的移動(dòng)方向是從葉綠體移向線粒體和細(xì)胞外。50~55℃時(shí)該幼苗向外釋放的CO2量與黑暗時(shí)測(cè)得的呼吸作用釋放的CO2量相同,因此光合速率為0,原因是與光合作用有關(guān)的酶活性喪失。9.答案(1)類囊體膜吸收光譜溶解度(2)卡爾文丙酮酸二(3)CO2減少會(huì)導(dǎo)致葉綠體中NADPH積累,經(jīng)圖中變化可將過多的NADPH重新轉(zhuǎn)化為NADP+,以維持這兩種物質(zhì)的平衡;同時(shí)可將NADPH中儲(chǔ)存的化學(xué)能經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存到ATP中解析(1)光合色素位于葉綠體的類囊體膜上;植物的光合速率會(huì)隨著光波長(zhǎng)的變化而變