高考生物分子与细胞细胞的能量供应和利用课时检测十二光合作用与细胞呼吸的关系.docx

课时检测(十二) 光合作用与细胞呼吸的关系一、选择题1下列关于植物细胞内与能量转换有关的两种细胞器中进行的生理过程描述正确的是()A两种细胞器中水的消耗都发生在基质中B两种细胞器中产生的H可以相互利用C(CH2O)H和H(CH2O)发生在两种细胞器中D在这两种细胞器的有关生物膜结构上，都能产生ATP解析：选D植物细胞内与能量转换有关的细胞器是线粒体和叶绿体，线粒体中水的消耗发生在有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，叶绿体中水的消耗发生在光反应阶段，场所为类囊体薄膜，A错误；两种细胞器中产生的H不是同一种物质，不能相互利用，线粒体中产生的H与氧结合生成水，叶绿体中的H参与C3的还原，B错误；(CH2O)H表示细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，C错误；线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上都能产生ATP，D正确。2下列关于细胞的能量供应和利用的叙述，正确的是()A叶片气孔关闭时，叶肉细胞的呼吸速率不受影响B光照下叶片气孔关闭时，叶绿体中C3含量降低，C5增加C哺乳动物所有细胞代谢所需ATP都来源于线粒体D葡萄糖进入肾小管上皮细胞时ATP含量会显著下降解析：选B叶片气孔关闭时，气体交换受阻，叶肉细胞的呼吸速率受到影响，A错误；叶片气孔关闭时，叶肉细胞内CO2浓度降低，CO2的固定受阻，因此叶绿体中C5含量增加，C3含量降低，B正确；哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体，其细胞代谢所需的ATP来源于细胞质基质，C错误；葡萄糖经主动运输进入肾小管上皮细胞，需要消耗能量，伴随着ATP的分解，但由于ATP与ADP的转化十分迅速，其含量不会显著降低，D错误。3如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()(CH2O)O2CO2H2O能量A过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B过程产生的能量全部储存在ATP中C过程产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD过程和中均能产生H，二者还原的物质不同解析：选D过程分别表示有氧呼吸和光合作用。若题中所述细胞为真核细胞，则过程进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程均发生在细胞质中。过程通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在ATP中。过程产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是H2O。过程通过光反应产生的H，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的H，用于第三阶段还原O2，生成H2O，因此二者还原的物质不同。4(2018山西大学附中检测)光合作用和有氧呼吸过程中都有H的生成和利用，下列分析中合理的是()A从本质上讲，二者都具有还原性，是同一种物质，数量相同，功能相同B从来源上看，前者来源于水的光解，后者来源于丙酮酸和产物中的H2OC二者产生的H在还原底物时，都释放出大量的能量，供给生物体生命活动所需D从去路上看，前者产生的H用于还原C3，后者与O2结合生成H2O解析：选D光合作用在光反应过程中产生的H为NADPH，有氧呼吸过程中产生的H为NADH，二者都具有还原性，但不是同一种物质，功能不同；有氧呼吸中H来源于葡萄糖、丙酮酸和反应物H2O；光合作用H2O的光解产生H，在还原底物时消耗能量；光合作用中H参与还原C3生成(CH2O)和C5，有氧呼吸中H与O2反应生成H2O。5取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，平均分成四组，各置于相同的密闭装置内，在其他条件相同且适宜的情况下，分别置于四种不同温度下(t1t2t3t4)。测得光照相同时间后各装置内O2的增加值及黑暗条件下各装置内O2的消耗值相对值(mgh)，结果如表所示。经分析可知，下列叙述错误的是()温度气体变化值t1t2t3t4光照下O2的增加值2.76.012.512.0黑暗下O2的消耗值2.04.08.012.0A.在实验的温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而升高B在实验的四种温度下，植物在t3温度时经光合作用制造有机物的量最多C光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值与细胞呼吸消耗的O2值相等D在实验的四种温度下，若均给予24小时光照，植物有机物的积累量均大于0解析：选B光照下O2增加值指净光合速率，黑暗下O2消耗值代表呼吸速率，据表分析，随着温度升高，呼吸速率上升，A正确；实际光合速率净光合速率呼吸速率，t3温度下实际光合速率12.58.020.5，t4温度下实际光合速率12.012.024.0，故植物在t4温度时经光合作用制造有机物的量最多，B错误；光照相同时间后，t4温度下装置内O2的增加值为12.0，细胞呼吸消耗的O2值也是12.0，C正确；在实验的四种温度下，净光合速率都大于0，D正确。6(2018长沙调研)某研究小组在密闭恒温玻璃室内进行植物栽培实验，连续48 h测定室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)，下列叙述错误的是()A前24 h和后24 h该植物积累的有机物量相同B48时植物体内有机物总量增加C图中光合作用强度等于呼吸作用强度的点有4个D2127时的时间段叶肉细胞中产生的H来自细胞呼吸解析：选A分析题图可知，前24 h和后24 h相比，前者室内的CO2浓度高，所以前者积累的有机物比后者少，A错误；48时与0时相比，室内CO2浓度减小，说明植物体内有机物总量增加，B正确；图中植物呼吸速率与光合速率相等是室内CO2浓度的最高点和最低点，即6时、18时、30时、42时，图中共有4个，C正确；2127时的时间段叶肉细胞中CO2的吸收速率是负值，且保持不变，说明植物只进行呼吸作用，所以产生的H来自细胞呼吸，D正确。7图1、图2分别表示两种植物在其他条件均适宜的情况下，光合速率和呼吸速率随光照强度变化而变化的研究情况。下列有关叙述错误的是()A该项研究中两种植物所处的环境温度相同且保持不变B两图中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的净光合速率C图2代表的植物可能更适宜生活于弱光照环境中D植物处于图中CP所示光照强度时，叶肉细胞消耗的O2大多需经过5层生物膜解析：选A该项研究中除光照强度外，其他条件都处于两种植物生长的最适宜状态，故所处环境温度不一定相同，A错误；图中的光合速率是植物进行光合作用的总光合速率，而净光合速率总光合速率呼吸速率，B正确；图2代表的植物的光饱和点较低，所以更适宜生活于弱光照环境中，C正确；植物处于图中CP所示光照强度时，光合速率和呼吸速率相等，所以叶肉细胞中叶绿体产生的O2大多需经过5层生物膜进入线粒体参与有氧呼吸，D正确。8(2018南京一模)如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是()ACO2浓度小于a时，甲不能进行光合作用B适当增加光照强度，a点将左移CCO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等D甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强解析：选B图中a点时甲叶片的CO2净吸收速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，说明 a点之前就已经进行了光合作用；适当增加光照强度，光合速率会加快，a点将向左移动；CO2浓度为b时，甲、乙净光合作用强度相等但呼吸速率不一定相等，所以总光合速率不一定相等；CO2浓度达到饱和点后，光合作用强度不再增加。9(2018衡阳八中联考)某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行)，结果如图所示。下列相关分析合理的是()A由图1可知呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为A时，O2的吸收量等于CO2的释放量B图1中DE段CO2的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性C由图2可知乙品种比甲品种呼吸速率低，且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中D图2中F点时甲的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体解析：选C无氧呼吸不吸收O2，只释放CO2，底物为葡萄糖时有氧呼吸吸收的O2量和释放的CO2量刚好相等，O2浓度为A时，无氧呼吸和有氧呼吸CO2释放量相等，则O2的吸收量等于总CO2释放量的1/2，A错误；因研究是在最适温度下进行的，故图1中DE段CO2的释放量有所下降的原因不可能是温度抑制了酶的活性，B错误；图2中，分析曲线与纵轴的交点可知，乙品种比甲品种的呼吸速率低，且乙品种在较小的光照强度下其光合速率即达到最大值，故品种乙更适于生长在弱光环境中，C正确；图2中甲的叶肉细胞在F点只进行呼吸作用，故消耗ADP产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体，D错误。10如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法错误的是()A图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动B若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变C一定光照条件下，如果再适当升高温度，真正光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化D若图乙表示甲图植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度解析：选B图甲装置在较强光照下，植物光合作用强度大于呼吸作用强度，植物所需CO2由CO2缓冲液提供，而产生的O2会使装置中气体体积增大，因此有色液滴向右移动，如果再放到黑暗环境中，植物呼吸消耗O2而产生的CO2会被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动，A正确。若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，虽然光照条件不变，但由于无CO2供应，暗反应不能为光反应提供ADP与NADP等物质，从而影响光反应的进行，产生NADPH的速率将下降，B错误。在光合作用最适温度时再升高温度，与光合作用有关的酶活性会下降，真正光合速率下降，而一般情况下与呼吸作用有关的酶的最适温度较高，此时酶活性会随温度升高而升高，因此呼吸速率会升高，C正确。光合速率由a到b变化，说明光合速率升高了，影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，适当提高CO2浓度会增大光合速率，D正确。11(2018临沂检测)将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即光照1 h，再测其重量变化，结果如下表，分析表中数据可判定()组别1234温度()25272931暗处理后质量变化(mg)1231光照后与暗处理前质量变化(mg)3331A.光照的1 h内，第4组合成葡萄糖总量为2 mgB光照的1 h内，第1、2、3组释放的氧气量相等C光照的1 h内，四组光合强度均大于呼吸强度D本实验中呼吸作用酶的适宜温度是25 解析：选C在第4组实验测定结果中，植物叶片每小时呼吸消耗葡萄糖的质量为1 mg，而2 h后重量增加1 mg，因此1 h时间内合成葡萄糖总量1123(mg)，A错误；由表中数据可得，第1组实验中，植物叶片在1 h内的净光合产量314(mg)，第2组实验中，1 h内的净光合产量325(mg)，第3组实验中，1 h内的净光合产量336(mg)，因此第3组叶片净光合作用最强，释放的氧气量最多，第1组释放的最少，B错误；四组实验中，光照1 h后，与暗处理前相比，叶片重量均增加，说明光合强度均大于呼吸强度，C正确；本实验的温度梯度为2 ，表格中29 时暗处理叶片重量减少最多，说明实验中与呼吸作用相关酶的适宜温度在29 左右，D错误。12(2018烟台检测)下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述错误的是()A利用15N标记某丙氨酸，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离的核糖体无放射性B给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO214C3(14CH2O)C给水稻提供14CO2，则其根细胞在缺氧状态有可能出现14C2H5OHD小白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到HO，呼出的二氧化碳也可能含有18O解析：选A附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体均可利用氨基酸合成蛋白质；光合作用暗反应阶段可发生CO2的固定和C3的还原，给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO214C3(14CH2O)；植物通过光合作用将14CO2合成葡萄糖并运输到根细胞，缺氧时根细胞可进行无氧呼吸产生14C2H5OH；小白鼠吸入18O2，经有氧呼吸第三阶段形成HO，HO可随尿液排出，也可参与有氧呼吸第二阶段反应产生C18O2。二、非选择题13为探究环境因素对光合强度的影响，多个兴趣小组设计实验进行了研究。实验材料和用具：100 mL量筒、20500 W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等。实验步骤：准备6套如图所示的装置，编号为16。在可乐瓶中各加入约500 mL 0.01 g/mL的NaHCO3溶液后用冷开水充满。取6等份黑藻分别放入16号装置中。将6套装置放入暗室中，然后分别用20 W、50 W、75 W、100 W、200 W和500 W的台灯等距离照射16号装置，观察气泡的产生情况。30 min后停止光照，测量光合作用释放的O2的体积。实验结果：不同光照条件下O2的释放量(mL)组次20 W50 W75 W100 W200 W500 W一1.85.09.012.021.019.0二1.85.38.011.520.018.0三2.05.08.012.020.019.0均值1.875.108.3311.8320.3318.67对该实验进行分析，回答有关问题：(1)该实验中的自变量是_。列出实验中的两个无关变量：_。(2)根据装置图，上表中各组次的实验数据是如何读出的？_。(3)将实验处理结果绘成柱形图。(4)上表中测得的O2量并非光合作用实际产生的O2量，其原因是_。解析：(1)据题干分析可知，该实验中的自变量是光照强度。实验中的无关变量有CO2(或NaHCO3溶液)浓度、温度、pH、黑藻。(2)根据装置图，表中各组次的实验数据是通过量筒中收集到的液体的体积读出的。(3)根据表格中的数据，横坐标为光照强度，纵坐标为O2释放量绘制出不同光照强度下O2的释放量的柱形图。(4)黑藻自身的细胞呼吸会消耗O2，故通过该实验测得的O2量并非光合作用实际产生的O2量。答案：(1)光照强度CO2(或NaHCO3溶液)浓度、温度、pH、黑藻(任选两项)(2)读量筒中收集到的液体的体积(3)如图所示：(4)黑藻自身的呼吸作用会消耗O214(2016全国卷)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*100806