第4讲 细胞呼吸与光合作用
1.(2016年10月浙江选考卷) 真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 阶段A 为糖酵解,该阶段的产物是丙酮酸和物质① B. 阶段B 为柠檬酸循环,该过程产生大量ATP C. 阶段A 和阶段B 为阶段C 提供[H]和ATP
D. 阶段C 为电子传递链,有关酶存在于线粒体内膜
解析 阶段A 是需氧呼吸的第一阶段,其产物除了有丙酮酸和ATP 外,还有[H],A 错误;阶段B 为需氧呼吸的第二阶段,该阶段不能大量产生ATP ,B 错误;阶段A 和B 可以为阶段C 提供[H],但不能提供ATP ,C 错误;阶段C 是需氧呼吸的第三阶段,该过程发生于线粒体内膜,所以相关酶存在于线粒体内膜上,D 正确。 答案 D
2. (2016·浙江4月选考卷) 细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。下列有关叙述正确的是( ) A. 在线粒体内膜上进行 B. 不产生CO 2 C. 必须在有O 2条件下进行 D. 形成大量ATP
解析 糖酵解为需氧呼吸的第一阶段,在细胞溶胶中进行,产生少量ATP ,不消耗氧气。 答案 B
3. (2015·浙江10月选考卷) 下列关于人体需氧呼吸的叙述,正确的是( ) A. 电子传递链产生的ATP 最多
B. 柠檬酸循环中O 2与[H]结合生成水
C. 与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上 D. 丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳
解析 O 2与[H]结合发生在需氧呼吸第三阶段;与糖酵解有关的酶分布在细胞溶胶中;丙酮酸在线粒体基质中分解产生二氧化碳。 答案 A
4.(2016年10月浙江选考卷) 【加试】 在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种
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绿叶蔬菜进行补充光源(补光) 试验,结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m·s,补光时间为上午7:00~10:00,温度适宜。
下列叙述正确的是( )
A. 给植株补充580 nm光源,对该植株的生长有促进作用 B. 若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将下降
C. 若450 nm补光组在9:00时突然停止补光,则植株释放的O 2量增大
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D. 当对照组和450 nm补光组CO 2吸收速率都达到6(μmol·m·s) 时,450 nm补光组从温室中吸收的CO 2总量比对照组少
解析 与对照组相比,补充580 nm光源,CO 2的吸收速率较低,所以补充580 nm光源不能促进植物生长,A 错误;光合色素增加则光饱和点会升高,B 错误;由于补充450 nm 光源可促进植物的光合作用,所以突然停止了补光后,释放O 2的量应降低,C 错误;补光时间为上
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午7:00~10:00,当CO 2吸收速率都达到6(μmol·m·s) 时,之前的补光组吸收速率明显大于对照组,所以补光组吸收的CO 2总量应大于对照组,D 错误。 答案 D
5. (2016·浙江4月选考卷) 某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验,对照组:
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25 ℃,600 μmol·ms (光强单位) ,处理16天;实验组:5 ℃,
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60 μmol·ms ,先处理8天,再恢复到对照组条件处理8天。实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关 B. 实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高
C.5 ℃低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是不可恢复的
D. 若在第4天给实验组植株提供对照组条件,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升 解析 光合速率与气孔导度呈正相关;低温使酶的活性降低,但不会破坏酶的空间结构;受二氧化碳限制,RuBP 不会瞬间上升。 答案 B
6. (2016·浙江4月选考卷) 叶绿体中的色素,蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下,请回答:
(1)该膜是________膜,其上含有色素和催化光反应的________。光反应中,色素吸收的光能转变为ATP 等物质中的________。
(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和________。ATP 为碳反应提供了能量和________。
(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于________的液面,滤纸条上最宽色素带所含的色素是________。
答案 (1)类囊体(光合) 酶 化学能 (2)NADPH 磷酸基团 (3)层析液 叶绿素a
7.(2016年10月浙江选考卷) 在高光强环境下,将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥,一段时间后测定其叶绿素和Rubisco 酶(该酶催化CO 2和RuBP 反应) 的含量,结果如图所示。
请回答:
(1)实验表明,突变型的________含量比野生型低,采用________法分离突变型植株叶片色素,与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅,变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第________条。
+
(2)光反应中光能转化为ATP 与NADPH 中的________其中NADPH 是NADP 被水中的
________
还原而成的。NADPH 参与________的还原,形成碳反应的第一个糖。
(3)高氮肥下,突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析,限制野生型植株光合速率的因素是________________。
解析 此题考查知识点主要有:叶片的色素提取和分离、光合作用的过程、影响光合速率的因素等。(1)由左图可知,在低氮肥和高氮肥条件下,突变型的植株比野生型植物叶绿素a 含量低,但叶绿素b 的含量相同;根据色素在层析液中溶解度的不同,溶解度大的扩散快,故分离植株中叶片色素我们常使用纸层析法;纸层析法最终形成的色素条带,从上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b ,由于突变型的植株比野生型植物叶绿素a 含量低,故变浅的色素带位于履职一条从上至下的第三条。(2)光反应的能量变化是光能转化为
+-+
ATP 和NADPH 中活跃的化学能;光反应中,水中的氢(H+e ) 在光下将NADP 还原为NADPH ;NADPH 是一种强还原剂,参与三碳酸的还原,形成碳反应中的三碳糖。(3)高氮肥条件下,突变型植株的光合速率远大于野生型植株,但由左图可知,突变型的植株比野生型植物叶绿素a 含量低,故影响因素不是叶绿素a 的含量,所以影响因素是Rubisco 酶,由右图可知,突变型植株的Rubisco 酶含量高于野生型植株,因为Rubisco 酶催化CO 2和RuBP 反应,从而提高突变型植株的的光合速率。故限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco 酶的含量低。
+-
答案 (1)叶绿素a 纸层析 三 (2)(活跃) 化学能 氢(H+e ) 3-磷酸甘油酸 (3)Rubisco酶的含量低
考点1 需氧呼吸的概念和过程(b/b)
1. (2015·浙江学业水平考试) 需氧呼吸过程中,合成大量ATP 的阶段发生在( ) A. 细胞溶胶中 B. 线粒体内膜上 C. 线粒体外膜上 D. 线粒体基质中 解析 需氧呼吸第三阶段产生大量ATP ,场所为线粒体内膜。 答案 B
考点2 厌氧呼吸的概念和过程(b/b)
2.(2016年9月台州市选考质量评估,10) 下列有关厌氧呼吸的叙述,错误的是( ) A. 产生少量ATP B. 可产生水 C. 可释放二氧化碳 D.在细胞溶胶中进行
解析 厌氧呼吸在细胞溶胶中进行,把葡萄糖等不彻底的分解成酒精和CO 2或乳酸,产生少量能量,但不产生水。 答案 B
3.(2016年第一学期浙江省名校协作体高三试题,18) 下列关于人体肌肉细胞厌氧呼吸的叙述中,正确的是( )
A. 会有特殊分子携带氢和电子传递给氧生成水 B. 葡萄糖分解产生酒精和二氧化碳 C. 产物在肌肉细胞中再生成葡萄糖 D. 全过程都在细胞溶胶中进行
解析 厌氧呼吸过程中NADPH 不与氧生成水;A 错误;动物和人的厌氧呼吸生成乳酸,B 错误;乳酸生成后运输到肝脏中转化成丙酮酸,C 错误。 答案 D
考点3 需氧呼吸和厌氧呼吸的异同(-/b)
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4. (2015·浙江学业水平考试) 给小鼠静脉注射适宜浓度的C 标记的葡萄糖溶液,该葡萄糖
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分子参与细胞呼吸所生成的下列物质,最先形成的具有C 的是(
)
A. 水 B. 乳酸 C. 丙酮酸 D. 二氧化碳 解析 葡萄糖首先通过柠檬酸循环形成丙酮酸。 答案 C
5. (2016·平阳中学月考) 关于人体细胞内需氧呼吸和厌氧呼吸的比较,正确的是( ) A. 二氧化碳只在需氧呼吸中产生 B. 葡萄糖只能作为需氧呼吸的底物 C. 还原氢只在需氧呼吸过程中产生 D. 需氧呼吸只在线粒体中进行
解析 需氧呼吸、厌氧呼吸的主要底物均是葡萄糖;需氧呼吸第一、二阶段及厌氧呼吸第一阶段均产生还原氢;需氧呼吸第一阶段发生在细胞溶胶中。 答案 A
考点4 影响细胞呼吸的环境因素及在实践中的应用(b/b)
6. (2016·杭州七校联考) 酵母菌在面粉发酵过程中,产生的能使面团膨胀的物质是( ) A. 酒精 B. 水 C. 二氧化碳 D. 氧气 解析 面粉发酵过程中,酵母菌产生大量CO 2使面团膨胀。 答案 C
7.(2016年8月温州市选考模拟,20) 某植物器官的呼吸强度(用CO 2释放量表示) 与O 2吸收量的关系如图所示,分析正确的是( )
A. A 点时释放的CO 2全部是厌氧呼吸的产物 B. A 点时细胞呼吸的产物中还有乙醇
C. B 点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO 2释放量相等 D.O 2浓度越低,呼吸强度越小
解析 A 点释放的CO 2为需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物,A 错误;植物厌氧呼吸生成乙醇和CO 2,B 正确,B 点时,消耗的O 2等于生成的CO 2,表明只进行有氧呼吸,C 错误;从图中看,O 2浓度大约5%时,呼吸强度最小,D 错误。 答案 B
考点5 叶绿体中的色素和叶绿素的吸收光谱(a/a) 8. 判断正误
(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上( ) (2)叶绿素a 和叶绿素b 都含有镁元素( )
(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光( ) (4)无色透明的大棚中植物的光合效率最高( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ 考点6 光合作用的概念和过程(b/b)
9.(2016年9月台州市选考质量评估,30) 美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究,最终探明了光合作用中碳的转化途径,因此获得了1961年的诺贝尔化学奖。下图为简化的卡尔文循环示意图,①②③表示相关物质,请回答问题:
(1)卡尔文循环中,3-磷酸甘油酸在①和ATP 的作用下被还原为③____________,其中的①为3-磷酸甘油酸的还原提供了________和能量,②在____________(场所) 重新形成①,所以卡尔文循环只有在________条件下才能一轮一轮循环不已。
(2)对培养小球藻的试管,先进行一定强度的光照后,再黑暗处理,暗处理后短时间内3-
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磷酸甘油酸的含量会________。如果加入O 标记CO 2,则会形成________,进而产生O 2。 (3)提取并分离小球藻中的光合色素,滤纸条上从上至下第二个色素带的颜色是________。 解析 (1)3-磷酸甘油酸在NADPH 和ATP 作用下被还原为三碳糖(③),在此过程中ATP 既提供氢,又提供能量。光反应只有在有光的条件下才能进行。(2)暗处理后,NADPH 和ATP 减
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少,3-磷酸甘油酸消耗减少,其含量会增加。加入C O 2,先生成H 2O ,进而生成O 2。 答案 (1)三碳糖 氢 类囊体(基粒) 有光
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(2)增加 H 2O (3)黄色
考点7 环境因素对光合速率的影响(-/c)
10. (2016·嘉兴模拟) 植物的光合作用受光强度、CO 2浓度等环境因素的影响(如图) 。下列叙述错误的是( )
A. A 点条件下NADPH 的合成速率大于B 点 B. B 点条件下RuBP 的再生速率小于C 点 C. x 一般大于大气中CO 2浓度
D. A 点对应的光强度一般大于全日照
解析 A 点为光饱和点,此光照强度为光合作用最强时的光照强度。 答案 D
考点8 光合色素的提取与分离(b/b)
11. (2016·杭州七校联考) 如图为光合色素分离的实验结果(四条色素带距滤液细线由近及远分别编号为①②③④),下列叙述不正确的是( )
A.③④色素带中不含镁元素
B.①②色素带主要吸收红光和蓝紫光
C. 若研磨时未添加SiO 2,则四条色素带均变窄
D.④色素带中的色素在层析液中的溶解度最小
解析 ④③②①分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b ,其中胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,随层析液在滤纸上扩散得最快,故距滤液细线最远。 答案 D
考点9 探究环境因素对光合作用的影响(c/c)
12. (2015·浙江10月选考卷) 图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量NaHCO 3。图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答:
(1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的______表示。 (2)若变换图甲中的光源,可改变光的________或________。
(3)图乙所示的生理过程为________循环,该循环从一个________开始,每形成1分子三碳糖需经过________轮该循环。三碳糖大部分运至叶绿体外转变成________,供植物细胞利用。 解析 由甲图所示的测氧装置,可确定光合速率的检测指标;光的类型包括光强与光质;从RuBP 开始,因为CO 2含一个碳原子,需经三轮循环,形成一分子三碳糖。
答案 (1)氧气释放量 (2)强度 波长 (3)卡尔文 RuBP(五碳糖) 3 蔗糖 考点10 光合作用与细胞呼吸的异同(-/b)
13. (2016·温州十校联考) 如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中 B. 图1中的[H]来自水,图2中的[H]来自丙酮酸 C. 两种生物膜均可产生ATP
D. 影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照 解析 根据题图所示信息可判断,图1所示是叶绿体的类囊体膜,其上进行的是光合作用的光反应,图示生化反应是水的光解,[H]来自水。图2所示是线粒体内膜,其上进行的是需氧呼吸的第三阶段,[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H 2O ,影响膜上生化反应的主要外界因素是温度,与光照无关。 答案 C
1. 下列关于人体需氧呼吸的叙述中,正确的是( ) A. 各阶段产生的还原氢都和氧反应生成水 B. 释放的能量都以ATP 的形式储存起来
C. 柠檬酸循环产生的还原氢最多,释放的能量最多 D. 产生的水中的氧原子不全部来自参加反应的氧气
解析 需氧呼吸释放的能量一部分转换为ATP 中活跃的化学能,一部分转换为热能;柠檬酸循环产生的还原氢最多,第三阶段释放的能量最多;产生的水中的氧原子全部来自参加反应的氧气。 答案 A
2. 下图是需氧呼吸过程的示意图,①②③表示反应阶段。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖中的大部分能量在①阶段释放 B.②阶段所需的酶均分布于线粒体基质 C.③阶段的电子传递需要酶的参与 D.①②阶段为③阶段顺利进行直接供能
解析 葡萄糖中的大部分能量在③阶段释放;②阶段所需的酶少量分布在线粒体嵴上;③阶段无需①②阶段直接供能。 答案 C
3. 下列有关细胞呼吸的叙述中,不正确的是( ) A. 动植物细胞需氧呼吸的最终产物相同 B. 需氧呼吸和厌氧呼吸过程都有热能释放
C. 细胞呼吸过程中,有机物中的化学能逐步释放 D. 没有线粒体的细胞消耗的能量全部来自厌氧呼吸
解析 没有线粒体的蓝细菌等原核细胞也可以进行需氧呼吸,产生ATP 供生命活动利用。 答案 D
4. 将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO 2处理48 h后,贮藏在温度为1 ℃的冷库内,另一份则始终在1 ℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO 2释放量(mol)和O 2吸收量(mol),计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是( )
A. 贮藏前用CO 2处理后的蓝莓无法进行厌氧呼吸 B. 第10 d时,细胞中的ATP 完全来自线粒体
C. 第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO 2处理组
D. 第40 d未处理组蓝莓需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖多 解析 根据曲线中第10 d 后二氧化碳与氧气的比值大于1,可知贮藏前用CO 2处理后的蓝莓可进行厌氧呼吸;第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1,细胞只进行需氧呼吸,此时细胞内ATP 来自线粒体和细胞溶胶;第20 d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大,说明未处理组蓝莓厌氧呼吸释放的二氧化碳量更多,因此,未处理组蓝莓厌氧呼吸产生的酒精量高于CO 2处理组;第40 d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2,假设需氧呼吸吸收的氧气量为a ,则厌氧呼吸释放的二氧化碳量也为a ,根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式,可以得出需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。 答案
C
5. 根据下面光合作用图解,判断下列说法正确的是( )
A.⑤过程发生于叶绿体基质中 B.⑥过程发生于叶绿体类囊体膜上
C. 图示①~④依次为NADPH 、ATP 、CO 2、三碳糖
D.②不仅用于还原三碳酸分子,还可促进③与RuBP 的结合
解析 根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示NADPH 、ATP 、CO 2、三碳糖、光反应和碳反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上,碳反应发生在叶绿体的基质中。三碳酸分子的还原过程中需要ATP ,CO 2固定过程中不需要ATP 。 答案 C
6. 在做“光合色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用) ,其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为( )
A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④
解析 光合色素不溶于水,甲用水作为提取剂,提取不到色素,实验结果为②;乙为正常操作,实验结果为④;CaCO 3能保护叶绿素分子,丙未加CaCO 3,叶绿素含量减少,所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄,实验结果为①;丁同学由于未加SiO 2,导致叶片研磨不充分,最终导致各种色素的含量均减少,实验结果为③。 答案 B
7. 如图表示20 ℃时玉米光合作用强度与光强度的关系,S 1、S 2、S 3表示所在部位的面积,下列说法中不正确的是( )
A.S 1+S 3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量 B.S 2+S 3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C. 若土壤中缺Mg ,则B 点右移,D 点左移 D.S 2-S 3表示玉米光合作用有机物的净积累量
解析 图示中,S 1+S 3表示玉米在该光强度范围内呼吸作用消耗的有机物量,S 2+S 3表示光合作用产生的有机物总量,S 2表示玉米光合作用有机物的净积累量。B 点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,缺Mg 时,光合作用强度减弱。 答案 D
8. 将同一菠菜叶片用打孔器打成叶圆片若干,分组进行如下实验。已知叶片实验前,在不同温度下分别暗处理1 h ,测其质量变化,立即再光照1 h(光照强度相同) ,再测其质量变化,得到如下结果:
。 解析 27 ℃时,暗处理1 h后质量减少1 mg,即呼吸速率为1 mg/h;接着光照1 h,质量比暗处理前(即初始质量) 增加3 mg,则光照1 h期间质量增加了3+1=4 mg,即表观光合速率为4 mg/h;所以27 ℃时真正光合速率为1+4=5 mg/h。同理,可求出28 ℃、29 ℃、30 ℃时的真正光合速率分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。 答案 29 ℃ 3 mg/h
9. 某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。如图所示,“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理) 阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A 、B 的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为M A 、
2
M B ,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm·h)。若M =M B -M A ,则M 表示____________________________________________________________________。
解析 如图所示,A 部分遮光,这半片叶片虽不能进行光合作用,但可照常进行呼吸作用。另一半B 部分叶片既能进行光合作用,又可以进行呼吸作用。题中M B 表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量,M A 表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量。所以,M =M B -M A ,
就是光合作用有机物经过
6
小时干物质的积累数(B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量) 。这样,M 值除以时间再除以
2
面积就可测得真正光合速率(单位:mg/dm·h)。
答案 B 叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
易错点1 细胞呼吸中[H]、ATP 的来源和去路
1. 供氧充足条件下,水稻根细胞中产生ATP 的结构为________,人成熟红细胞中产生[H]的结构为________。
答案 细胞溶胶、线粒体 细胞溶胶
易错点2 氧浓度对细胞呼吸方式和强度的影响
无氧时,细胞只进行较强的厌氧呼吸;低氧时,细胞进行微弱的需氧呼吸,同时,厌氧呼吸受到抑制也较弱;高氧时,厌氧呼吸消失,细胞只进行较强的需氧呼吸。具体如图所示:
2. (2016·台州中学月考) 长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.Ⅰ阶段根细胞的需氧呼吸速率下降
B.Ⅱ阶段根细胞的厌氧呼吸速率上升
C.Ⅲ阶段曲线下降的主要原因与Ⅰ阶段不同
D. 细胞在a 点的需氧呼吸强度小于b 点
解析 Ⅰ阶段开始浸水,溶解氧逐渐减少,所以需氧呼吸速率下降;Ⅱ阶段随着氧浓度的降低,厌氧呼吸速率上升;Ⅲ阶段由于细胞长期进行厌氧呼吸,供能不足,且厌氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,呼吸速率下降;a 点既有较弱需氧呼吸也有较弱厌氧呼吸,b 点进行较强的厌氧呼吸,不进行需氧呼吸。
答案 D
易错点3 ATP 产生量与O 2供给量的关系
甲图解读:A 点表示细胞通过厌氧呼吸产生少量ATP ;AB 段表示随O 2供给量增多,需氧呼吸增强,ATP 的产生量增加;BC 段表示O 2供给量超过一定范围后,ATP 的产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP 、磷酸等。
乙图解读:仅可表示人和哺乳动物的成熟红细胞,其ATP 来自厌氧呼吸,且其厌氧呼吸强度与O 2供给量无关。
3. (2016·嘉兴月考) 将三组生理状态相同的某种植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,
下列分析正确的是( )
A. 有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B. 该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C. 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D. 与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
解析 第一组和第二组对比说明,有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收,A 项正确;第一组第三组对比说明,幼根对该离子的吸收与温度的变化有关,温度较高时,吸收离子较快,B 项错误;氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子,需要厌氧呼吸供能,C 项错误;第一组和第二组对比说明,氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收,D 项错误。 答案 A
易错点4 水果、蔬菜和种子的贮存条件的异同
蔬菜和水果应贮存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。种子应贮藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。两种贮存手段均需降低呼吸作用,减少有机物的消耗,但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度,故二者在贮藏条件上存在差异。
4. (2016·杜桥中学月考) 下列有关细胞呼吸原理在实践中应用的叙述,不正确的是( )
A. 稻田定期排水,以防止酒精中毒而烂根
B. 花盆经常松土,以促进根吸收矿质离子
C. 用透气纱布包扎伤口,以抑制厌氧菌的繁殖
D. 无氧保存蔬菜、水果,以降低有机物消耗
解析 无氧条件下,蔬菜、水果进行较强的厌氧呼吸,消耗大量有机物,同时产生厌氧呼吸产物毒害细胞。蔬菜和水果应贮存在低氧的条件下。
答案 D
物的叙述,正确的是( )
A. 红枫叶片不含叶绿素
B. 红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C. 红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D. 液泡中色素吸收的光能用于光合作用
解析 红枫叶片含叶绿素,可进行光合作用,红枫叶片呈红色是因液泡中含有花青素,花青素是不能吸收光能进行光合作用的。
答案 C
易错点6 光反应与碳反应的关系
碳反应的进行离不开光反应提供的ATP 和NADPH ,其中ATP 为碳反应提供能量和磷酸基
+团,NADPH 为碳反应提供能量和还原剂;同时,碳反应为光反应提供ADP 、Pi 、NADP 等。
6. (2016·德清月考) 下列有关光合作用的叙述,正确的是( )
A. 碳反应的进行离不开光反应提供的NADH 和ATP
B. 碳反应所需的ATP 来自细胞呼吸和光反应
C. 停止CO 2供应,碳反应停止,光反应亦会停止
D. 光反应和碳反应的进行均离不开叶绿体
解析 光反应为碳反应提供NADPH ,而非NADH ,A 项错误;碳反应所需的ATP 只来自光反应;B 项错误;蓝细菌等原核生物不含有叶绿体,也可进行光合作用,D 项错误。
答案 C
易错点7 环境条件骤变,短时间内光合作用相关物质含量的变化
光强度和二氧化碳浓度突然改变,分析C 3、RuBP 、NADPH 、ATP 的含量及C 6H 12O 6合成量的短时间内的变化时,要将光反应和碳反应过程结合起来,从具体的反应过程提炼出模型:“来路→某物质→去路”,通过其来路和去路的变化来确定含量的变化。如下面四幅模型图:
7. 正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A.O 2的产生停止 B.CO 2的固定加快
+C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP比值下降
解析 正常生长的绿藻,照光培养一段时间,说明绿藻可以正常进行光合作用,用黑布遮光后,改变了绿藻光合作用的条件,此时光合作用的光反应停止,光反应的产物O 2、ATP 和NADPH 停止产生,所以A 、C 、D 项所叙述现象会发生;光照停止后,碳反应中三碳酸分子的还原受影响,RuBP 减少,CO 2的固定减慢,B 项所叙述现象不会发生。
答案 B
易错点8 条件改变时,相关曲线上“饱和点、补偿点”等关键点的移动
如图,要解决条件改变时A 、B 、C 、D 点如何移动,首先需要搞清楚各个点代表的含义;其次需要搞清楚条件的改变对细胞呼吸强度和光合作用强度的正负影响以及对二者的影响大小;最后,分别分析确定各点的移动方向。
8. 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示30 ℃时光合作用与光强度的关系。若温度降到25 ℃(原光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、右上移 B. 下移、左移、左下移
C. 上移、左移、右上移 D. 上移、右移、右上移
解析 图中A 、B 、D 三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为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;B 点表示光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸作用强度降低,光合作用强度增强,在除光强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光强度以使光合作用强度与细胞呼吸强度相等,即B 点左移。当温度从30 ℃降到25 ℃时,光合酶活性增大,光饱和点右移,光饱和时吸收的CO 2增多,D 点右上移。
答案 C
易错点9 光合色素的提取与分离
光合色素的“提取”与“分离”是两个不同的实验,原理不同,方法亦不同,不能将二者混淆。
9. 光合色素能溶于有机溶剂,所用的提取液是________,采用的是研磨法。分离光合色素所用是________液,四种光合色素在该液中的溶解度不同,溶解度高的随该液在滤纸上扩散得________,色素带位于滤纸条的________方,采用的方法是________。
答案 95%的乙醇 层析 快 最上 纸层析法
(时间:20分钟)
一、选择题
1. 细胞呼吸的实质是( )
A. 分解有机物,贮存能量 B. 合成有机物,贮存能量
C. 分解有机物,释放能量 D. 合成有机物,释放能量
解析 细胞呼吸即有机物在细胞内的氧化分解,该过程为放能反应,释放能量。 答案 C
2. 需氧呼吸的三个阶段中,二氧化碳产生于( )
A. 第一阶段 B. 第二阶段
C. 第三阶段 D. 第一和第二阶段
解析 需氧呼吸的第二阶段——柠檬酸循环产生二氧化碳。
答案 B
18183. 用含O 的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子,O 转移的途径是( )
A. 葡萄糖→丙酮酸→水 B. 葡萄糖→丙酮酸→氧气
C. 葡萄糖→氧→水 D. 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
解析 需氧呼吸的产物水中的氧原子全部来自氧气,而不是来自葡萄糖,A 、C 两项错误;需氧呼吸消耗氧气,而不产生氧气,B 项错误。
答案 D
4. 下列有关糖酵解的叙述,正确的是( )
A. 只发生在细胞有氧时 B. 只发生在细胞缺氧时
C. 只发生在线粒体内 D. 只发生在细胞溶胶内
解析 糖酵解是需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段,两者都发生在细胞溶胶内,故D 项正确。 答案 D
5. 下列有关生物进行厌氧呼吸的叙述,错误的是( )
A. 均能产生CO 2
B. 种子淹水过久,会由需氧呼吸转变为厌氧呼吸
C. 均能产生ATP
D. 葡萄经酵母菌的厌氧呼吸可酿成葡萄酒
解析 厌氧呼吸有两种类型,一是产生乳酸的乳酸发酵,二是产生酒精和二氧化碳的酒精发酵,A 错误;种子淹水过久,种子获得的氧气减少,细胞呼吸方式发生转变,B 正确;厌氧呼吸的第一阶段产生ATP ,C 正确;酵母菌厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳,所以可以利用酵母菌酿酒,D 正确。
答案 A
6. 某项科学研究认为,碳酸饮料中的苯甲酸钠类化合物可严重破坏人体肝细胞中线粒体的结构。线粒体是细胞内( )
A. 合成蛋白质的主要场所 B. 需氧呼吸的主要场所
C. 合成脂质的主要场所 D. 光合作用的主要场所
解析 线粒体是肝细胞需氧呼吸的主要场所。
答案 B
7. 洪涝灾害发生时,农作物根系往往会发黑甚至坏死,进而导致整株植物的死亡,其原因主要是( )
A. 湿度大,病菌繁殖快,植物体被感染
B. 长期的阴雨天气导致植物体营养匮乏
C. 植物吸水过度,导致部分细胞涨破
D. 厌氧呼吸产物的大量积累导致组织坏死
解析 洪涝灾害发生时,农作物根系需氧呼吸所需O 2的供应不足,厌氧呼吸增强,产生更多的厌氧呼吸产物——酒精,酒精导致根细胞中毒死亡。
答案 D
8. 利用地窖储藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO 2浓度较高,有利于( )
A. 降低呼吸强度 B. 降低水分吸收
C. 促进果实成熟 D. 促进光合作用
解析 地窖中O 2浓度低,CO 2浓度高,抑制植物的有氧呼吸,降低有机物的消耗,有利于种子、果蔬的储存。
答案 A
9. 离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用,如果突然停止光照,短暂时间内叶绿体中三碳酸与五碳糖相对含量的变化是( )
A. 三碳酸增多,五碳糖减少 B. 三碳酸增多,五碳糖增多
C. 三碳酸减少,五碳糖增多 D. 三碳酸减少,五碳酸减少
解析 离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断光照,光反应停止,导致
[H]和ATP 减少,三碳酸的消耗减少,三碳酸的剩余量增多;五碳糖化合物消耗量不变,但是生成量减少,所以总量减少。
答案 A
10. 在光合作用中,不需要酶参与的过程是( )
A.CO 2与RuBP 合成反应 B. 叶绿素吸收光能
C. 三碳酸的还原 D.ATP 的合成
解析 叶绿素吸收光能不需要酶参与。
答案 B
11. 光合作用过程中,不在叶绿体的类囊体膜上进行的是( )
A.O 2的产生 B.NADPH 的产生
C.ATP 变成ADP D. 低能电子被激发为高能电子
解析 ATP 变成ADP 发生在碳反应过程,发生场所是叶绿体基质。
答案 C
12. 光合作用过程中能在叶绿体的类囊体薄膜上完成的能量转换过程是( )
A. 光能→稳定的化学能
B. 光能→活跃的化学能
C. 活跃的化学能→稳定的化学能
D. 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
解析 光合作用包括光反应和碳反应阶段,其中光反应阶段发生在类囊体薄膜上,该生物膜上有色素,能够发生水的光解,并能合成ATP ,即在叶绿体的类囊体薄膜上能将光能转化成ATP 中活跃的化学能。
答案 B
13. 确定藻类是否进行光反应,最好是检测其( )
A. 葡萄糖的形成情况 B. 淀粉的形成情况
C. 氧气的释放情况 D.二氧化碳的吸收情况
解析 光反应的产物是ATP 、NADPH 、O 2,测定光反应是否进行,最可行的是检测其O 2释放状况。
答案 C
1414. 一位科学工作者用含C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是( )
A.CO 2→叶绿素→ATP B.CO 2→三碳酸→ATP
C.CO 2→三碳酸→葡萄糖 D.CO 2→叶绿素→葡萄糖
解析 CO 2首先与RuBP 反应形成三碳酸,之后再转化为葡萄糖。
答案 C
15. 对绿色植物光合作用最有效的一组光是( )
A. 红光和黄绿光 B. 黄光和蓝紫光
C. 红光和橙光 D. 红光和蓝紫光
解析 叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以红光和蓝紫光对光合作用最有效。
答案 D
16. 没有在光合作用碳反应中被消耗的物质是( )
A.NADPH 和ATP B.CO 2
C.RuBP 和酶 D. 三碳酸分子
解析 RuBP 和酶均可循环利用,不曾被消耗。
答案 C
17. 如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 大豆叶片白天进行光反应,晚上进行碳反应
B.CO 2可直接被NADPH 还原,再经过一系列的变化形成糖类
C. 被还原的三碳酸分子在相关酶的催化作用下,可再形成RuBP
D. 光强度由强变弱时,短时间内RuBP 含量会升高
解析 碳反应的进行离不开光反应的产物ATP 和NADPH ,无光条件下碳反应也不能进行,A 项错误;在碳反应中,绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳首先与RuBP 结合,形成三碳酸分子,三碳酸分子接受ATP 释放的能量并被NADPH 还原,再经一系列变化形成糖类,另一部分形成RuBP ,B 项错误;三碳酸分子被NADPH 还原后可再形成RuBP ,此过程中需要酶参与,C 项正确;光强度由强变弱时,会造成NADPH 和ATP 在短时间内减少,RuBP 的合成速率下降,而其分解速率不变,所以RuBP 的含量会下降,D 项错误。
答案 C
18. 关于光合色素的提取与分离实验的操作,正确的是( )
A. 使用定性滤纸过滤研磨液
B. 将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C. 在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2~3次
D. 研磨叶片时,用70%的乙醇溶解色素
解析 色素易被滤纸吸附,故用单层尼龙布过滤,A 错误;每次重复画色素滤液细线时,需等干燥后再进行,C 错误;由于叶绿体中的色素不溶于水,因此研磨叶片时需用95%的乙醇,D 错误。
答案 B
19. 【加试】 下列关于需氧呼吸和厌氧呼吸的相同点的叙述,不正确的是( )
A. 都能产生丙酮酸 B.都能产生水
C. 都能产生ATP D. 都能产生NADH
解析 厌氧呼吸不会产生水。
答案 B
20.(2016年9月台州市选考质量评估,26) 【加试】 下图是某植物在晴天和阴天两种不同的环境条件下,净光合速率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是( )
A. 由a ~b 段可以看出,此时限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度和CO 2浓度
B. 在f ~h 对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加
C.h ~i 段的变化可能与植物体内脱落酸的含量增加有关
D.j 点时,叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率
解析 a ~b 段是在阴天环境下,限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度,A 错误;f
~
h 对应时段,净光合速率先减少后增加,但一直大于0,所以有机物总量一直增加,B 错误;脱落酸会促进叶的衰老与脱落,光合速率会降低,C 正确;j 点时,整个植物的光合速率等于呼吸速率,D 错误。
答案 C
21. 【加试】 下表是在适宜条件下测得某植物叶绿体色素吸收光能的情况,有关分析不正确的是( )
A.O 2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致
B. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,叶绿体中三碳酸的量会增加
C. 该植物缺乏Mg 时,叶绿素a 吸收的光能百分比的减少幅度更大
D. 环境温度降低,该植物对光能的利用能力降低
解析 植物进行光合作用时,光反应阶段能吸收光能并产生[H]和ATP ,释放出氧气,因此在一定范围内,色素吸收利用光能越多,氧气释放量越大,A 正确;当光波长由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,植物吸收光能的百分比增加,光反应阶段加快,造成[H]和ATP 增多,三碳酸的还原加快,因此三碳酸的含量会减少,B 错误;当植物缺乏Mg 时,
叶绿素a 不能合成,因此叶绿素a 吸收光能的减少幅度更大,C 正确;当环境温度降低时,酶的活性降低,植物对光能的利用能力降低,D 正确。
答案 B
二、非选择题
22.(2016年第一学期浙江省名校协作体高三试题,30) 下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。请回答以下问题:
(1)上图所示的生理过程为__________循环,该循环的关键步骤是__________,NADPH 在该循环中的作用为________。
(2)淀粉运出叶绿体时先水解成TP 或葡萄糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,然后与________一起合成蔗糖,再运出叶肉细胞。
(3)若将光照撤离,短时间内叶绿体中RuBP 的含量________(填“下降”,“上升”或“不变”),此时叶肉细胞中产生ATP 的场所是________。
1818(4)在供给C O 2较长时间后,光合产物中含O 的除糖类外,还有________。
解析 (1)题图生理过程为卡尔文循环,该循环的关键步骤是三碳酸的还原,NADPH 既供氢又供能。(3)若将光照撤离,NADPH 和ATP 无法生成短时间内RuBP 的含量会下降,此时叶肉
181818细胞中产生ATP 的场所是线粒体和细胞溶液。(4)供给C O 2较长时间后,会生成H 2O 和含O
1818的蔗糖。H 2O 在光反应中生成O 2。
答案 (1)卡尔文 三碳酸的还原(CO2的还原、每个三碳酸分子接受来自NADPH 的氢和来自ATP 的磷酸基团,形成三碳糖均给分) 供氢(作还原剂) 和供能(写全才给分)
(2)果糖
(3)下降 线粒体和细胞溶胶(写全才给分)
1818(4)H2O 、O 2(或H 2O 、O 2,写全才给分,多写糖类脂质蛋白质不扣分,多写CO 2不给分)
23. 图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位;图乙是光合作用的碳反应过程示意图,其中①②表示物质。请回答下列问题:
(1)利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中,加入95%乙醇的作用是________________;分离色素的过程中,应注意滤纸上的滤液细线要高于________的液面;分离后,在滤纸条上会呈现四条色素带,其中离滤液细线最远的色素是________(填相应的色素名称) 。
(2)光合色素存在于图甲的[ ]________中,其中叶绿素主要吸收红光和________光。图乙过程发生在图甲的[ ]________中。(在[ ]内填写图中的相应编号)
(3)图乙中,物质①是________,该物质在光反应产物________的作用下形成物质②。若3个CO 2分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子,其中有________个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP ,其余的离开循环,可在叶绿体内作为合成________、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。
答案 (1)作为提取色素的溶剂 层析液 胡萝卜素 (2)Ⅱ 类囊体薄膜 蓝紫 Ⅲ 基质 (3)3-磷酸甘油酸 ATP 和NADPH 5 淀粉
24. 【加试】 下面是关于植物光合作用的问题。请回答:
(1)光反应发生在叶绿体的________中,H 2O 在光反应中裂解为________。
1414(2)若以CO 2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含C 的三碳化合物是________。该三碳化合物在NADPH 的氢和ATP 的________等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。
181818(3)给某植物提供C O 2和H 2O ,释放的氧气中含有O 是由于________,H 2O 又作为原料参与
了光合作用之故。
(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同的________下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25 ℃降为5 ℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度________(选填:<、≤、=、≥、>)25 ℃。
+1818答案 (1)类囊体膜 H 、O 2和电子 (2)三碳酸 磷酸基团 (3)CO 2中的部分氧转移到H 2
O 中 (4)光强度 ≥
第4讲 细胞呼吸与光合作用
1.(2016年10月浙江选考卷) 真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 阶段A 为糖酵解,该阶段的产物是丙酮酸和物质① B. 阶段B 为柠檬酸循环,该过程产生大量ATP C. 阶段A 和阶段B 为阶段C 提供[H]和ATP
D. 阶段C 为电子传递链,有关酶存在于线粒体内膜
解析 阶段A 是需氧呼吸的第一阶段,其产物除了有丙酮酸和ATP 外,还有[H],A 错误;阶段B 为需氧呼吸的第二阶段,该阶段不能大量产生ATP ,B 错误;阶段A 和B 可以为阶段C 提供[H],但不能提供ATP ,C 错误;阶段C 是需氧呼吸的第三阶段,该过程发生于线粒体内膜,所以相关酶存在于线粒体内膜上,D 正确。 答案 D
2. (2016·浙江4月选考卷) 细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。下列有关叙述正确的是( ) A. 在线粒体内膜上进行 B. 不产生CO 2 C. 必须在有O 2条件下进行 D. 形成大量ATP
解析 糖酵解为需氧呼吸的第一阶段,在细胞溶胶中进行,产生少量ATP ,不消耗氧气。 答案 B
3. (2015·浙江10月选考卷) 下列关于人体需氧呼吸的叙述,正确的是( ) A. 电子传递链产生的ATP 最多
B. 柠檬酸循环中O 2与[H]结合生成水
C. 与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上 D. 丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳
解析 O 2与[H]结合发生在需氧呼吸第三阶段;与糖酵解有关的酶分布在细胞溶胶中;丙酮酸在线粒体基质中分解产生二氧化碳。 答案 A
4.(2016年10月浙江选考卷) 【加试】 在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种
-2-1
绿叶蔬菜进行补充光源(补光) 试验,结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m·s,补光时间为上午7:00~10:00,温度适宜。
下列叙述正确的是( )
A. 给植株补充580 nm光源,对该植株的生长有促进作用 B. 若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将下降
C. 若450 nm补光组在9:00时突然停止补光,则植株释放的O 2量增大
-2-1
D. 当对照组和450 nm补光组CO 2吸收速率都达到6(μmol·m·s) 时,450 nm补光组从温室中吸收的CO 2总量比对照组少
解析 与对照组相比,补充580 nm光源,CO 2的吸收速率较低,所以补充580 nm光源不能促进植物生长,A 错误;光合色素增加则光饱和点会升高,B 错误;由于补充450 nm 光源可促进植物的光合作用,所以突然停止了补光后,释放O 2的量应降低,C 错误;补光时间为上
-2-1
午7:00~10:00,当CO 2吸收速率都达到6(μmol·m·s) 时,之前的补光组吸收速率明显大于对照组,所以补光组吸收的CO 2总量应大于对照组,D 错误。 答案 D
5. (2016·浙江4月选考卷) 某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验,对照组:
-2-1
25 ℃,600 μmol·ms (光强单位) ,处理16天;实验组:5 ℃,
-2-1
60 μmol·ms ,先处理8天,再恢复到对照组条件处理8天。实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关 B. 实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高
C.5 ℃低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是不可恢复的
D. 若在第4天给实验组植株提供对照组条件,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升 解析 光合速率与气孔导度呈正相关;低温使酶的活性降低,但不会破坏酶的空间结构;受二氧化碳限制,RuBP 不会瞬间上升。 答案 B
6. (2016·浙江4月选考卷) 叶绿体中的色素,蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下,请回答:
(1)该膜是________膜,其上含有色素和催化光反应的________。光反应中,色素吸收的光能转变为ATP 等物质中的________。
(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和________。ATP 为碳反应提供了能量和________。
(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于________的液面,滤纸条上最宽色素带所含的色素是________。
答案 (1)类囊体(光合) 酶 化学能 (2)NADPH 磷酸基团 (3)层析液 叶绿素a
7.(2016年10月浙江选考卷) 在高光强环境下,将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥,一段时间后测定其叶绿素和Rubisco 酶(该酶催化CO 2和RuBP 反应) 的含量,结果如图所示。
请回答:
(1)实验表明,突变型的________含量比野生型低,采用________法分离突变型植株叶片色素,与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅,变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第________条。
+
(2)光反应中光能转化为ATP 与NADPH 中的________其中NADPH 是NADP 被水中的
________
还原而成的。NADPH 参与________的还原,形成碳反应的第一个糖。
(3)高氮肥下,突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析,限制野生型植株光合速率的因素是________________。
解析 此题考查知识点主要有:叶片的色素提取和分离、光合作用的过程、影响光合速率的因素等。(1)由左图可知,在低氮肥和高氮肥条件下,突变型的植株比野生型植物叶绿素a 含量低,但叶绿素b 的含量相同;根据色素在层析液中溶解度的不同,溶解度大的扩散快,故分离植株中叶片色素我们常使用纸层析法;纸层析法最终形成的色素条带,从上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b ,由于突变型的植株比野生型植物叶绿素a 含量低,故变浅的色素带位于履职一条从上至下的第三条。(2)光反应的能量变化是光能转化为
+-+
ATP 和NADPH 中活跃的化学能;光反应中,水中的氢(H+e ) 在光下将NADP 还原为NADPH ;NADPH 是一种强还原剂,参与三碳酸的还原,形成碳反应中的三碳糖。(3)高氮肥条件下,突变型植株的光合速率远大于野生型植株,但由左图可知,突变型的植株比野生型植物叶绿素a 含量低,故影响因素不是叶绿素a 的含量,所以影响因素是Rubisco 酶,由右图可知,突变型植株的Rubisco 酶含量高于野生型植株,因为Rubisco 酶催化CO 2和RuBP 反应,从而提高突变型植株的的光合速率。故限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco 酶的含量低。
+-
答案 (1)叶绿素a 纸层析 三 (2)(活跃) 化学能 氢(H+e ) 3-磷酸甘油酸 (3)Rubisco酶的含量低
考点1 需氧呼吸的概念和过程(b/b)
1. (2015·浙江学业水平考试) 需氧呼吸过程中,合成大量ATP 的阶段发生在( ) A. 细胞溶胶中 B. 线粒体内膜上 C. 线粒体外膜上 D. 线粒体基质中 解析 需氧呼吸第三阶段产生大量ATP ,场所为线粒体内膜。 答案 B
考点2 厌氧呼吸的概念和过程(b/b)
2.(2016年9月台州市选考质量评估,10) 下列有关厌氧呼吸的叙述,错误的是( ) A. 产生少量ATP B. 可产生水 C. 可释放二氧化碳 D.在细胞溶胶中进行
解析 厌氧呼吸在细胞溶胶中进行,把葡萄糖等不彻底的分解成酒精和CO 2或乳酸,产生少量能量,但不产生水。 答案 B
3.(2016年第一学期浙江省名校协作体高三试题,18) 下列关于人体肌肉细胞厌氧呼吸的叙述中,正确的是( )
A. 会有特殊分子携带氢和电子传递给氧生成水 B. 葡萄糖分解产生酒精和二氧化碳 C. 产物在肌肉细胞中再生成葡萄糖 D. 全过程都在细胞溶胶中进行
解析 厌氧呼吸过程中NADPH 不与氧生成水;A 错误;动物和人的厌氧呼吸生成乳酸,B 错误;乳酸生成后运输到肝脏中转化成丙酮酸,C 错误。 答案 D
考点3 需氧呼吸和厌氧呼吸的异同(-/b)
14
4. (2015·浙江学业水平考试) 给小鼠静脉注射适宜浓度的C 标记的葡萄糖溶液,该葡萄糖
14
分子参与细胞呼吸所生成的下列物质,最先形成的具有C 的是(
)
A. 水 B. 乳酸 C. 丙酮酸 D. 二氧化碳 解析 葡萄糖首先通过柠檬酸循环形成丙酮酸。 答案 C
5. (2016·平阳中学月考) 关于人体细胞内需氧呼吸和厌氧呼吸的比较,正确的是( ) A. 二氧化碳只在需氧呼吸中产生 B. 葡萄糖只能作为需氧呼吸的底物 C. 还原氢只在需氧呼吸过程中产生 D. 需氧呼吸只在线粒体中进行
解析 需氧呼吸、厌氧呼吸的主要底物均是葡萄糖;需氧呼吸第一、二阶段及厌氧呼吸第一阶段均产生还原氢;需氧呼吸第一阶段发生在细胞溶胶中。 答案 A
考点4 影响细胞呼吸的环境因素及在实践中的应用(b/b)
6. (2016·杭州七校联考) 酵母菌在面粉发酵过程中,产生的能使面团膨胀的物质是( ) A. 酒精 B. 水 C. 二氧化碳 D. 氧气 解析 面粉发酵过程中,酵母菌产生大量CO 2使面团膨胀。 答案 C
7.(2016年8月温州市选考模拟,20) 某植物器官的呼吸强度(用CO 2释放量表示) 与O 2吸收量的关系如图所示,分析正确的是( )
A. A 点时释放的CO 2全部是厌氧呼吸的产物 B. A 点时细胞呼吸的产物中还有乙醇
C. B 点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO 2释放量相等 D.O 2浓度越低,呼吸强度越小
解析 A 点释放的CO 2为需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物,A 错误;植物厌氧呼吸生成乙醇和CO 2,B 正确,B 点时,消耗的O 2等于生成的CO 2,表明只进行有氧呼吸,C 错误;从图中看,O 2浓度大约5%时,呼吸强度最小,D 错误。 答案 B
考点5 叶绿体中的色素和叶绿素的吸收光谱(a/a) 8. 判断正误
(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上( ) (2)叶绿素a 和叶绿素b 都含有镁元素( )
(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光( ) (4)无色透明的大棚中植物的光合效率最高( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ 考点6 光合作用的概念和过程(b/b)
9.(2016年9月台州市选考质量评估,30) 美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究,最终探明了光合作用中碳的转化途径,因此获得了1961年的诺贝尔化学奖。下图为简化的卡尔文循环示意图,①②③表示相关物质,请回答问题:
(1)卡尔文循环中,3-磷酸甘油酸在①和ATP 的作用下被还原为③____________,其中的①为3-磷酸甘油酸的还原提供了________和能量,②在____________(场所) 重新形成①,所以卡尔文循环只有在________条件下才能一轮一轮循环不已。
(2)对培养小球藻的试管,先进行一定强度的光照后,再黑暗处理,暗处理后短时间内3-
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磷酸甘油酸的含量会________。如果加入O 标记CO 2,则会形成________,进而产生O 2。 (3)提取并分离小球藻中的光合色素,滤纸条上从上至下第二个色素带的颜色是________。 解析 (1)3-磷酸甘油酸在NADPH 和ATP 作用下被还原为三碳糖(③),在此过程中ATP 既提供氢,又提供能量。光反应只有在有光的条件下才能进行。(2)暗处理后,NADPH 和ATP 减
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少,3-磷酸甘油酸消耗减少,其含量会增加。加入C O 2,先生成H 2O ,进而生成O 2。 答案 (1)三碳糖 氢 类囊体(基粒) 有光
18
(2)增加 H 2O (3)黄色
考点7 环境因素对光合速率的影响(-/c)
10. (2016·嘉兴模拟) 植物的光合作用受光强度、CO 2浓度等环境因素的影响(如图) 。下列叙述错误的是( )
A. A 点条件下NADPH 的合成速率大于B 点 B. B 点条件下RuBP 的再生速率小于C 点 C. x 一般大于大气中CO 2浓度
D. A 点对应的光强度一般大于全日照
解析 A 点为光饱和点,此光照强度为光合作用最强时的光照强度。 答案 D
考点8 光合色素的提取与分离(b/b)
11. (2016·杭州七校联考) 如图为光合色素分离的实验结果(四条色素带距滤液细线由近及远分别编号为①②③④),下列叙述不正确的是( )
A.③④色素带中不含镁元素
B.①②色素带主要吸收红光和蓝紫光
C. 若研磨时未添加SiO 2,则四条色素带均变窄
D.④色素带中的色素在层析液中的溶解度最小
解析 ④③②①分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b ,其中胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,随层析液在滤纸上扩散得最快,故距滤液细线最远。 答案 D
考点9 探究环境因素对光合作用的影响(c/c)
12. (2015·浙江10月选考卷) 图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量NaHCO 3。图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答:
(1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的______表示。 (2)若变换图甲中的光源,可改变光的________或________。
(3)图乙所示的生理过程为________循环,该循环从一个________开始,每形成1分子三碳糖需经过________轮该循环。三碳糖大部分运至叶绿体外转变成________,供植物细胞利用。 解析 由甲图所示的测氧装置,可确定光合速率的检测指标;光的类型包括光强与光质;从RuBP 开始,因为CO 2含一个碳原子,需经三轮循环,形成一分子三碳糖。
答案 (1)氧气释放量 (2)强度 波长 (3)卡尔文 RuBP(五碳糖) 3 蔗糖 考点10 光合作用与细胞呼吸的异同(-/b)
13. (2016·温州十校联考) 如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中 B. 图1中的[H]来自水,图2中的[H]来自丙酮酸 C. 两种生物膜均可产生ATP
D. 影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照 解析 根据题图所示信息可判断,图1所示是叶绿体的类囊体膜,其上进行的是光合作用的光反应,图示生化反应是水的光解,[H]来自水。图2所示是线粒体内膜,其上进行的是需氧呼吸的第三阶段,[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H 2O ,影响膜上生化反应的主要外界因素是温度,与光照无关。 答案 C
1. 下列关于人体需氧呼吸的叙述中,正确的是( ) A. 各阶段产生的还原氢都和氧反应生成水 B. 释放的能量都以ATP 的形式储存起来
C. 柠檬酸循环产生的还原氢最多,释放的能量最多 D. 产生的水中的氧原子不全部来自参加反应的氧气
解析 需氧呼吸释放的能量一部分转换为ATP 中活跃的化学能,一部分转换为热能;柠檬酸循环产生的还原氢最多,第三阶段释放的能量最多;产生的水中的氧原子全部来自参加反应的氧气。 答案 A
2. 下图是需氧呼吸过程的示意图,①②③表示反应阶段。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖中的大部分能量在①阶段释放 B.②阶段所需的酶均分布于线粒体基质 C.③阶段的电子传递需要酶的参与 D.①②阶段为③阶段顺利进行直接供能
解析 葡萄糖中的大部分能量在③阶段释放;②阶段所需的酶少量分布在线粒体嵴上;③阶段无需①②阶段直接供能。 答案 C
3. 下列有关细胞呼吸的叙述中,不正确的是( ) A. 动植物细胞需氧呼吸的最终产物相同 B. 需氧呼吸和厌氧呼吸过程都有热能释放
C. 细胞呼吸过程中,有机物中的化学能逐步释放 D. 没有线粒体的细胞消耗的能量全部来自厌氧呼吸
解析 没有线粒体的蓝细菌等原核细胞也可以进行需氧呼吸,产生ATP 供生命活动利用。 答案 D
4. 将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO 2处理48 h后,贮藏在温度为1 ℃的冷库内,另一份则始终在1 ℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO 2释放量(mol)和O 2吸收量(mol),计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是( )
A. 贮藏前用CO 2处理后的蓝莓无法进行厌氧呼吸 B. 第10 d时,细胞中的ATP 完全来自线粒体
C. 第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO 2处理组
D. 第40 d未处理组蓝莓需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖多 解析 根据曲线中第10 d 后二氧化碳与氧气的比值大于1,可知贮藏前用CO 2处理后的蓝莓可进行厌氧呼吸;第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1,细胞只进行需氧呼吸,此时细胞内ATP 来自线粒体和细胞溶胶;第20 d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大,说明未处理组蓝莓厌氧呼吸释放的二氧化碳量更多,因此,未处理组蓝莓厌氧呼吸产生的酒精量高于CO 2处理组;第40 d,未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2,假设需氧呼吸吸收的氧气量为a ,则厌氧呼吸释放的二氧化碳量也为a ,根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式,可以得出需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。 答案
C
5. 根据下面光合作用图解,判断下列说法正确的是( )
A.⑤过程发生于叶绿体基质中 B.⑥过程发生于叶绿体类囊体膜上
C. 图示①~④依次为NADPH 、ATP 、CO 2、三碳糖
D.②不仅用于还原三碳酸分子,还可促进③与RuBP 的结合
解析 根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示NADPH 、ATP 、CO 2、三碳糖、光反应和碳反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上,碳反应发生在叶绿体的基质中。三碳酸分子的还原过程中需要ATP ,CO 2固定过程中不需要ATP 。 答案 C
6. 在做“光合色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用) ,其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为( )
A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④
解析 光合色素不溶于水,甲用水作为提取剂,提取不到色素,实验结果为②;乙为正常操作,实验结果为④;CaCO 3能保护叶绿素分子,丙未加CaCO 3,叶绿素含量减少,所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄,实验结果为①;丁同学由于未加SiO 2,导致叶片研磨不充分,最终导致各种色素的含量均减少,实验结果为③。 答案 B
7. 如图表示20 ℃时玉米光合作用强度与光强度的关系,S 1、S 2、S 3表示所在部位的面积,下列说法中不正确的是( )
A.S 1+S 3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量 B.S 2+S 3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C. 若土壤中缺Mg ,则B 点右移,D 点左移 D.S 2-S 3表示玉米光合作用有机物的净积累量
解析 图示中,S 1+S 3表示玉米在该光强度范围内呼吸作用消耗的有机物量,S 2+S 3表示光合作用产生的有机物总量,S 2表示玉米光合作用有机物的净积累量。B 点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,缺Mg 时,光合作用强度减弱。 答案 D
8. 将同一菠菜叶片用打孔器打成叶圆片若干,分组进行如下实验。已知叶片实验前,在不同温度下分别暗处理1 h ,测其质量变化,立即再光照1 h(光照强度相同) ,再测其质量变化,得到如下结果:
。 解析 27 ℃时,暗处理1 h后质量减少1 mg,即呼吸速率为1 mg/h;接着光照1 h,质量比暗处理前(即初始质量) 增加3 mg,则光照1 h期间质量增加了3+1=4 mg,即表观光合速率为4 mg/h;所以27 ℃时真正光合速率为1+4=5 mg/h。同理,可求出28 ℃、29 ℃、30 ℃时的真正光合速率分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。 答案 29 ℃ 3 mg/h
9. 某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。如图所示,“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理) 阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A 、B 的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为M A 、
2
M B ,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm·h)。若M =M B -M A ,则M 表示____________________________________________________________________。
解析 如图所示,A 部分遮光,这半片叶片虽不能进行光合作用,但可照常进行呼吸作用。另一半B 部分叶片既能进行光合作用,又可以进行呼吸作用。题中M B 表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼吸作用有机物的消耗量,M A 表示6小时后初始质量-呼吸作用有机物的消耗量。所以,M =M B -M A ,
就是光合作用有机物经过
6
小时干物质的积累数(B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量) 。这样,M 值除以时间再除以
2
面积就可测得真正光合速率(单位:mg/dm·h)。
答案 B 叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
易错点1 细胞呼吸中[H]、ATP 的来源和去路
1. 供氧充足条件下,水稻根细胞中产生ATP 的结构为________,人成熟红细胞中产生[H]的结构为________。
答案 细胞溶胶、线粒体 细胞溶胶
易错点2 氧浓度对细胞呼吸方式和强度的影响
无氧时,细胞只进行较强的厌氧呼吸;低氧时,细胞进行微弱的需氧呼吸,同时,厌氧呼吸受到抑制也较弱;高氧时,厌氧呼吸消失,细胞只进行较强的需氧呼吸。具体如图所示:
2. (2016·台州中学月考) 长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中,细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.Ⅰ阶段根细胞的需氧呼吸速率下降
B.Ⅱ阶段根细胞的厌氧呼吸速率上升
C.Ⅲ阶段曲线下降的主要原因与Ⅰ阶段不同
D. 细胞在a 点的需氧呼吸强度小于b 点
解析 Ⅰ阶段开始浸水,溶解氧逐渐减少,所以需氧呼吸速率下降;Ⅱ阶段随着氧浓度的降低,厌氧呼吸速率上升;Ⅲ阶段由于细胞长期进行厌氧呼吸,供能不足,且厌氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,呼吸速率下降;a 点既有较弱需氧呼吸也有较弱厌氧呼吸,b 点进行较强的厌氧呼吸,不进行需氧呼吸。
答案 D
易错点3 ATP 产生量与O 2供给量的关系
甲图解读:A 点表示细胞通过厌氧呼吸产生少量ATP ;AB 段表示随O 2供给量增多,需氧呼吸增强,ATP 的产生量增加;BC 段表示O 2供给量超过一定范围后,ATP 的产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP 、磷酸等。
乙图解读:仅可表示人和哺乳动物的成熟红细胞,其ATP 来自厌氧呼吸,且其厌氧呼吸强度与O 2供给量无关。
3. (2016·嘉兴月考) 将三组生理状态相同的某种植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,
下列分析正确的是( )
A. 有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B. 该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C. 氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D. 与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
解析 第一组和第二组对比说明,有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收,A 项正确;第一组第三组对比说明,幼根对该离子的吸收与温度的变化有关,温度较高时,吸收离子较快,B 项错误;氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子,需要厌氧呼吸供能,C 项错误;第一组和第二组对比说明,氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收,D 项错误。 答案 A
易错点4 水果、蔬菜和种子的贮存条件的异同
蔬菜和水果应贮存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。种子应贮藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。两种贮存手段均需降低呼吸作用,减少有机物的消耗,但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度,故二者在贮藏条件上存在差异。
4. (2016·杜桥中学月考) 下列有关细胞呼吸原理在实践中应用的叙述,不正确的是( )
A. 稻田定期排水,以防止酒精中毒而烂根
B. 花盆经常松土,以促进根吸收矿质离子
C. 用透气纱布包扎伤口,以抑制厌氧菌的繁殖
D. 无氧保存蔬菜、水果,以降低有机物消耗
解析 无氧条件下,蔬菜、水果进行较强的厌氧呼吸,消耗大量有机物,同时产生厌氧呼吸产物毒害细胞。蔬菜和水果应贮存在低氧的条件下。
答案 D
物的叙述,正确的是( )
A. 红枫叶片不含叶绿素
B. 红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C. 红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D. 液泡中色素吸收的光能用于光合作用
解析 红枫叶片含叶绿素,可进行光合作用,红枫叶片呈红色是因液泡中含有花青素,花青素是不能吸收光能进行光合作用的。
答案 C
易错点6 光反应与碳反应的关系
碳反应的进行离不开光反应提供的ATP 和NADPH ,其中ATP 为碳反应提供能量和磷酸基
+团,NADPH 为碳反应提供能量和还原剂;同时,碳反应为光反应提供ADP 、Pi 、NADP 等。
6. (2016·德清月考) 下列有关光合作用的叙述,正确的是( )
A. 碳反应的进行离不开光反应提供的NADH 和ATP
B. 碳反应所需的ATP 来自细胞呼吸和光反应
C. 停止CO 2供应,碳反应停止,光反应亦会停止
D. 光反应和碳反应的进行均离不开叶绿体
解析 光反应为碳反应提供NADPH ,而非NADH ,A 项错误;碳反应所需的ATP 只来自光反应;B 项错误;蓝细菌等原核生物不含有叶绿体,也可进行光合作用,D 项错误。
答案 C
易错点7 环境条件骤变,短时间内光合作用相关物质含量的变化
光强度和二氧化碳浓度突然改变,分析C 3、RuBP 、NADPH 、ATP 的含量及C 6H 12O 6合成量的短时间内的变化时,要将光反应和碳反应过程结合起来,从具体的反应过程提炼出模型:“来路→某物质→去路”,通过其来路和去路的变化来确定含量的变化。如下面四幅模型图:
7. 正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A.O 2的产生停止 B.CO 2的固定加快
+C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP比值下降
解析 正常生长的绿藻,照光培养一段时间,说明绿藻可以正常进行光合作用,用黑布遮光后,改变了绿藻光合作用的条件,此时光合作用的光反应停止,光反应的产物O 2、ATP 和NADPH 停止产生,所以A 、C 、D 项所叙述现象会发生;光照停止后,碳反应中三碳酸分子的还原受影响,RuBP 减少,CO 2的固定减慢,B 项所叙述现象不会发生。
答案 B
易错点8 条件改变时,相关曲线上“饱和点、补偿点”等关键点的移动
如图,要解决条件改变时A 、B 、C 、D 点如何移动,首先需要搞清楚各个点代表的含义;其次需要搞清楚条件的改变对细胞呼吸强度和光合作用强度的正负影响以及对二者的影响大小;最后,分别分析确定各点的移动方向。
8. 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示30 ℃时光合作用与光强度的关系。若温度降到25 ℃(原光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、右上移 B. 下移、左移、左下移
C. 上移、左移、右上移 D. 上移、右移、右上移
解析 图中A 、B 、D 三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为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;B 点表示光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸作用强度降低,光合作用强度增强,在除光强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光强度以使光合作用强度与细胞呼吸强度相等,即B 点左移。当温度从30 ℃降到25 ℃时,光合酶活性增大,光饱和点右移,光饱和时吸收的CO 2增多,D 点右上移。
答案 C
易错点9 光合色素的提取与分离
光合色素的“提取”与“分离”是两个不同的实验,原理不同,方法亦不同,不能将二者混淆。
9. 光合色素能溶于有机溶剂,所用的提取液是________,采用的是研磨法。分离光合色素所用是________液,四种光合色素在该液中的溶解度不同,溶解度高的随该液在滤纸上扩散得________,色素带位于滤纸条的________方,采用的方法是________。
答案 95%的乙醇 层析 快 最上 纸层析法
(时间:20分钟)
一、选择题
1. 细胞呼吸的实质是( )
A. 分解有机物,贮存能量 B. 合成有机物,贮存能量
C. 分解有机物,释放能量 D. 合成有机物,释放能量
解析 细胞呼吸即有机物在细胞内的氧化分解,该过程为放能反应,释放能量。 答案 C
2. 需氧呼吸的三个阶段中,二氧化碳产生于( )
A. 第一阶段 B. 第二阶段
C. 第三阶段 D. 第一和第二阶段
解析 需氧呼吸的第二阶段——柠檬酸循环产生二氧化碳。
答案 B
18183. 用含O 的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子,O 转移的途径是( )
A. 葡萄糖→丙酮酸→水 B. 葡萄糖→丙酮酸→氧气
C. 葡萄糖→氧→水 D. 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
解析 需氧呼吸的产物水中的氧原子全部来自氧气,而不是来自葡萄糖,A 、C 两项错误;需氧呼吸消耗氧气,而不产生氧气,B 项错误。
答案 D
4. 下列有关糖酵解的叙述,正确的是( )
A. 只发生在细胞有氧时 B. 只发生在细胞缺氧时
C. 只发生在线粒体内 D. 只发生在细胞溶胶内
解析 糖酵解是需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段,两者都发生在细胞溶胶内,故D 项正确。 答案 D
5. 下列有关生物进行厌氧呼吸的叙述,错误的是( )
A. 均能产生CO 2
B. 种子淹水过久,会由需氧呼吸转变为厌氧呼吸
C. 均能产生ATP
D. 葡萄经酵母菌的厌氧呼吸可酿成葡萄酒
解析 厌氧呼吸有两种类型,一是产生乳酸的乳酸发酵,二是产生酒精和二氧化碳的酒精发酵,A 错误;种子淹水过久,种子获得的氧气减少,细胞呼吸方式发生转变,B 正确;厌氧呼吸的第一阶段产生ATP ,C 正确;酵母菌厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳,所以可以利用酵母菌酿酒,D 正确。
答案 A
6. 某项科学研究认为,碳酸饮料中的苯甲酸钠类化合物可严重破坏人体肝细胞中线粒体的结构。线粒体是细胞内( )
A. 合成蛋白质的主要场所 B. 需氧呼吸的主要场所
C. 合成脂质的主要场所 D. 光合作用的主要场所
解析 线粒体是肝细胞需氧呼吸的主要场所。
答案 B
7. 洪涝灾害发生时,农作物根系往往会发黑甚至坏死,进而导致整株植物的死亡,其原因主要是( )
A. 湿度大,病菌繁殖快,植物体被感染
B. 长期的阴雨天气导致植物体营养匮乏
C. 植物吸水过度,导致部分细胞涨破
D. 厌氧呼吸产物的大量积累导致组织坏死
解析 洪涝灾害发生时,农作物根系需氧呼吸所需O 2的供应不足,厌氧呼吸增强,产生更多的厌氧呼吸产物——酒精,酒精导致根细胞中毒死亡。
答案 D
8. 利用地窖储藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO 2浓度较高,有利于( )
A. 降低呼吸强度 B. 降低水分吸收
C. 促进果实成熟 D. 促进光合作用
解析 地窖中O 2浓度低,CO 2浓度高,抑制植物的有氧呼吸,降低有机物的消耗,有利于种子、果蔬的储存。
答案 A
9. 离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用,如果突然停止光照,短暂时间内叶绿体中三碳酸与五碳糖相对含量的变化是( )
A. 三碳酸增多,五碳糖减少 B. 三碳酸增多,五碳糖增多
C. 三碳酸减少,五碳糖增多 D. 三碳酸减少,五碳酸减少
解析 离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断光照,光反应停止,导致
[H]和ATP 减少,三碳酸的消耗减少,三碳酸的剩余量增多;五碳糖化合物消耗量不变,但是生成量减少,所以总量减少。
答案 A
10. 在光合作用中,不需要酶参与的过程是( )
A.CO 2与RuBP 合成反应 B. 叶绿素吸收光能
C. 三碳酸的还原 D.ATP 的合成
解析 叶绿素吸收光能不需要酶参与。
答案 B
11. 光合作用过程中,不在叶绿体的类囊体膜上进行的是( )
A.O 2的产生 B.NADPH 的产生
C.ATP 变成ADP D. 低能电子被激发为高能电子
解析 ATP 变成ADP 发生在碳反应过程,发生场所是叶绿体基质。
答案 C
12. 光合作用过程中能在叶绿体的类囊体薄膜上完成的能量转换过程是( )
A. 光能→稳定的化学能
B. 光能→活跃的化学能
C. 活跃的化学能→稳定的化学能
D. 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
解析 光合作用包括光反应和碳反应阶段,其中光反应阶段发生在类囊体薄膜上,该生物膜上有色素,能够发生水的光解,并能合成ATP ,即在叶绿体的类囊体薄膜上能将光能转化成ATP 中活跃的化学能。
答案 B
13. 确定藻类是否进行光反应,最好是检测其( )
A. 葡萄糖的形成情况 B. 淀粉的形成情况
C. 氧气的释放情况 D.二氧化碳的吸收情况
解析 光反应的产物是ATP 、NADPH 、O 2,测定光反应是否进行,最可行的是检测其O 2释放状况。
答案 C
1414. 一位科学工作者用含C 的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是( )
A.CO 2→叶绿素→ATP B.CO 2→三碳酸→ATP
C.CO 2→三碳酸→葡萄糖 D.CO 2→叶绿素→葡萄糖
解析 CO 2首先与RuBP 反应形成三碳酸,之后再转化为葡萄糖。
答案 C
15. 对绿色植物光合作用最有效的一组光是( )
A. 红光和黄绿光 B. 黄光和蓝紫光
C. 红光和橙光 D. 红光和蓝紫光
解析 叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以红光和蓝紫光对光合作用最有效。
答案 D
16. 没有在光合作用碳反应中被消耗的物质是( )
A.NADPH 和ATP B.CO 2
C.RuBP 和酶 D. 三碳酸分子
解析 RuBP 和酶均可循环利用,不曾被消耗。
答案 C
17. 如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 大豆叶片白天进行光反应,晚上进行碳反应
B.CO 2可直接被NADPH 还原,再经过一系列的变化形成糖类
C. 被还原的三碳酸分子在相关酶的催化作用下,可再形成RuBP
D. 光强度由强变弱时,短时间内RuBP 含量会升高
解析 碳反应的进行离不开光反应的产物ATP 和NADPH ,无光条件下碳反应也不能进行,A 项错误;在碳反应中,绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳首先与RuBP 结合,形成三碳酸分子,三碳酸分子接受ATP 释放的能量并被NADPH 还原,再经一系列变化形成糖类,另一部分形成RuBP ,B 项错误;三碳酸分子被NADPH 还原后可再形成RuBP ,此过程中需要酶参与,C 项正确;光强度由强变弱时,会造成NADPH 和ATP 在短时间内减少,RuBP 的合成速率下降,而其分解速率不变,所以RuBP 的含量会下降,D 项错误。
答案 C
18. 关于光合色素的提取与分离实验的操作,正确的是( )
A. 使用定性滤纸过滤研磨液
B. 将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C. 在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2~3次
D. 研磨叶片时,用70%的乙醇溶解色素
解析 色素易被滤纸吸附,故用单层尼龙布过滤,A 错误;每次重复画色素滤液细线时,需等干燥后再进行,C 错误;由于叶绿体中的色素不溶于水,因此研磨叶片时需用95%的乙醇,D 错误。
答案 B
19. 【加试】 下列关于需氧呼吸和厌氧呼吸的相同点的叙述,不正确的是( )
A. 都能产生丙酮酸 B.都能产生水
C. 都能产生ATP D. 都能产生NADH
解析 厌氧呼吸不会产生水。
答案 B
20.(2016年9月台州市选考质量评估,26) 【加试】 下图是某植物在晴天和阴天两种不同的环境条件下,净光合速率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是( )
A. 由a ~b 段可以看出,此时限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度和CO 2浓度
B. 在f ~h 对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是先减少后增加
C.h ~i 段的变化可能与植物体内脱落酸的含量增加有关
D.j 点时,叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率
解析 a ~b 段是在阴天环境下,限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度,A 错误;f
~
h 对应时段,净光合速率先减少后增加,但一直大于0,所以有机物总量一直增加,B 错误;脱落酸会促进叶的衰老与脱落,光合速率会降低,C 正确;j 点时,整个植物的光合速率等于呼吸速率,D 错误。
答案 C
21. 【加试】 下表是在适宜条件下测得某植物叶绿体色素吸收光能的情况,有关分析不正确的是( )
A.O 2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致
B. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,叶绿体中三碳酸的量会增加
C. 该植物缺乏Mg 时,叶绿素a 吸收的光能百分比的减少幅度更大
D. 环境温度降低,该植物对光能的利用能力降低
解析 植物进行光合作用时,光反应阶段能吸收光能并产生[H]和ATP ,释放出氧气,因此在一定范围内,色素吸收利用光能越多,氧气释放量越大,A 正确;当光波长由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,植物吸收光能的百分比增加,光反应阶段加快,造成[H]和ATP 增多,三碳酸的还原加快,因此三碳酸的含量会减少,B 错误;当植物缺乏Mg 时,
叶绿素a 不能合成,因此叶绿素a 吸收光能的减少幅度更大,C 正确;当环境温度降低时,酶的活性降低,植物对光能的利用能力降低,D 正确。
答案 B
二、非选择题
22.(2016年第一学期浙江省名校协作体高三试题,30) 下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。请回答以下问题:
(1)上图所示的生理过程为__________循环,该循环的关键步骤是__________,NADPH 在该循环中的作用为________。
(2)淀粉运出叶绿体时先水解成TP 或葡萄糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,然后与________一起合成蔗糖,再运出叶肉细胞。
(3)若将光照撤离,短时间内叶绿体中RuBP 的含量________(填“下降”,“上升”或“不变”),此时叶肉细胞中产生ATP 的场所是________。
1818(4)在供给C O 2较长时间后,光合产物中含O 的除糖类外,还有________。
解析 (1)题图生理过程为卡尔文循环,该循环的关键步骤是三碳酸的还原,NADPH 既供氢又供能。(3)若将光照撤离,NADPH 和ATP 无法生成短时间内RuBP 的含量会下降,此时叶肉
181818细胞中产生ATP 的场所是线粒体和细胞溶液。(4)供给C O 2较长时间后,会生成H 2O 和含O
1818的蔗糖。H 2O 在光反应中生成O 2。
答案 (1)卡尔文 三碳酸的还原(CO2的还原、每个三碳酸分子接受来自NADPH 的氢和来自ATP 的磷酸基团,形成三碳糖均给分) 供氢(作还原剂) 和供能(写全才给分)
(2)果糖
(3)下降 线粒体和细胞溶胶(写全才给分)
1818(4)H2O 、O 2(或H 2O 、O 2,写全才给分,多写糖类脂质蛋白质不扣分,多写CO 2不给分)
23. 图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位;图乙是光合作用的碳反应过程示意图,其中①②表示物质。请回答下列问题:
(1)利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中,加入95%乙醇的作用是________________;分离色素的过程中,应注意滤纸上的滤液细线要高于________的液面;分离后,在滤纸条上会呈现四条色素带,其中离滤液细线最远的色素是________(填相应的色素名称) 。
(2)光合色素存在于图甲的[ ]________中,其中叶绿素主要吸收红光和________光。图乙过程发生在图甲的[ ]________中。(在[ ]内填写图中的相应编号)
(3)图乙中,物质①是________,该物质在光反应产物________的作用下形成物质②。若3个CO 2分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子,其中有________个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP ,其余的离开循环,可在叶绿体内作为合成________、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。
答案 (1)作为提取色素的溶剂 层析液 胡萝卜素 (2)Ⅱ 类囊体薄膜 蓝紫 Ⅲ 基质 (3)3-磷酸甘油酸 ATP 和NADPH 5 淀粉
24. 【加试】 下面是关于植物光合作用的问题。请回答:
(1)光反应发生在叶绿体的________中,H 2O 在光反应中裂解为________。
1414(2)若以CO 2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含C 的三碳化合物是________。该三碳化合物在NADPH 的氢和ATP 的________等物质存在的情况下,被还原为三碳糖磷酸。
181818(3)给某植物提供C O 2和H 2O ,释放的氧气中含有O 是由于________,H 2O 又作为原料参与
了光合作用之故。
(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同的________下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25 ℃降为5 ℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度________(选填:<、≤、=、≥、>)25 ℃。
+1818答案 (1)类囊体膜 H 、O 2和电子 (2)三碳酸 磷酸基团 (3)CO 2中的部分氧转移到H 2
O 中 (4)光强度 ≥