2020生物重難點1.2 光合作用與呼吸作用(二)(解析版)

1、重難點01光合作用與呼吸作用（二）（建議用時：30分鐘）【命題趨勢】光合作用與呼吸作用是高中教材較詳細介紹的兩個細胞生理活動，課程標準和考試說明都對這兩個代謝過程的學生掌握程度做了明確的要求，要在理解的基礎上，能在較復雜的情景中綜合運用其進行分析、推理、判斷和評價。因此該部分歷來是高考的熱點重點和難點，一道跑不了的非選擇題大題和若干選擇題。其中又以光合作用的考查內(nèi)容更多樣，包括葉綠體結(jié)構(gòu)成分、光合作用基本過程、探究影響光合作用速率的環(huán)境因素為背景設計的實驗，分析光合作用與呼吸作用對環(huán)境中氣體含量變化的影響等?！緷M分技巧】1熟練掌握光合作用和有氧呼吸的基本過程，通過抓住物質(zhì)變化和能量變化來分析各

2、種簡略或詳細的圖解。（反應場所可以變，物質(zhì)能量變化不會變）2深入認識光合作用和細胞呼吸總反應式，了解反應式所體現(xiàn)的對光合作用及呼吸作用有影響的各個因素，理清因果關系，避免“懂得卻說不清”的尷尬。3學會讀圖、讀表，練習用語言描述圖、表的含義，明確題干所給的信息?！颈貍渲R】1光合色素的含量和功能；葉綠體的結(jié)構(gòu)、線粒體的結(jié)構(gòu)，以及發(fā)生在各個結(jié)構(gòu)中的反應過程（圖解描述）2光合作用和細胞呼吸的總反應式（以葡萄糖為產(chǎn)物或反應物，包括有氧呼吸和無氧呼吸），描述各個反應式中各個部分對反應結(jié)果的影響（包括反應物、能量來源去路、反應條件等）。3從生物整體的角度認識不同生理過程，認識光合作用與呼吸作用在物質(zhì)變化和

3、能量變化上的聯(lián)系。例如：C元素的轉(zhuǎn)移：能量轉(zhuǎn)換過程：【限時檢測】1.（2020吉林東北師大附中高三上摸底14）圖1表示細胞呼吸的過程，圖2表示細胞呼吸時氣體交換的相對值的情況，圖3表是氧氣濃度對呼吸速率的影響，下列相關敘述中，正確的是（）曲門二輒也顒團2二氯化窩|秫帖某些植物細胞中可以同時發(fā)生圖1所示的所有過程圖3中能表示氧氣濃度對人體呼吸速率的影響圖3中C點時細胞的呼吸方式與圖2中氧濃度為d時一致圖2中氧氣濃度為d時，細胞中能通過圖1所示過程產(chǎn)生CO2和H2O【答案】D【解析】圖1中，是酒精發(fā)酵，是乳酸發(fā)酵，植物細胞中不能同時發(fā)生兩個過程，A錯誤；人體無氧呼吸不能產(chǎn)生CO2,因此圖3中不能表

4、示氧氣濃度對人體呼吸速率的影響，B錯誤；圖3中C點時細胞呼吸方式為技能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸，且此時呼吸消耗的有機物最少,與圖2中氧濃度為c時一致，C錯誤；圖2中氧氣濃度為d時，細胞只進行有氧呼吸，能通過圖1所示過程產(chǎn)生的CO2和H2O表示，D正確（2019浙江4月選考27）生物利用的能源物質(zhì)主要是糖類和油脂，油脂的氧原子含量較糖類中的少而氫的含量多?？捎靡欢〞r間內(nèi)生物產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與消耗02的摩爾數(shù)的比值來大致推測細胞呼吸底物的種類。下列敘述錯誤的是將果蔬儲藏于充滿氮氣的密閉容器中，上述比值低于1嚴重的糖尿病患者與其正常時相比，上述比值會降低富含油脂的種子在萌發(fā)初期，上述比值低于1

5、某動物以草為食，推測上述比值接近1【答案】A【解析】果蔬中利用的能源物質(zhì)為糖類，儲藏于充滿氮氣的密閉容器中，產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與消耗02的摩爾數(shù)的比值應當?shù)扔?，A選項錯誤；嚴重的糖尿病患者利用的葡萄糖會減少，產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與消耗02的摩爾數(shù)的比值相比正常時會降低，B選項正確；富含油脂的種子在萌發(fā)初期主要利用油脂為能源物質(zhì)，故產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與消耗02的摩爾數(shù)的比值低于1，C選項正確；某動物以草為食，則主要的能源物質(zhì)為糖類，則產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與消耗02的摩爾數(shù)的比值接近1，D選項正確。故錯誤的選項選擇A。（2017新課標皿卷3）植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應

6、（如02的釋放）來繪制的。下列敘述錯誤的是類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示葉片在640660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的【答案】A【解析】類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，A錯誤；吸收光譜就是通過不同色素對不同波長光的吸收值來繪制的，B正確；光合作用光反應階段色素對光的吸收會直接影響到暗反應階段對CO2的利用，所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；葉綠素主要吸收紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉片在640660n

7、m波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。（2017北京卷2）某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關系如圖。據(jù)此，對該植物生理特性理解錯.誤.的是-ID010SO4i）60鍛度呼吸作用的最適溫度比光合作用的高凈光合作用的最適溫度約為25C在025C范圍內(nèi)，溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大適合該植物生長的溫度范圍是1050C【答案】D【解析】由題目所給曲線可以看出，呼吸作用的最適溫度約為53C,而光合作用的最適溫度約為30C,A正確；凈光合速率達到最大值對應的溫度（即最適溫度）約為25C,B正確。在025C范圍內(nèi)，與呼吸速率變化曲線相比，光合速率變化曲線升高得更快，說明溫度變化

8、對光合速率的影響比對呼吸速率的大，C正確。超過45C,呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，說明呼吸作用消耗的有機物多于光合作用產(chǎn)生的有機物，沒有有機物的積累，不適合該植物的生長，D錯誤。5.（2020四川內(nèi)江市一模3）洋蔥是常用的實驗材料，具有綠色的管狀葉（甲葉）和紫色的鱗片葉乙葉）。下列有關敘述錯誤的是可利用無水乙醇提取甲葉中的色素不能選用乙葉作為觀察葉綠體的實驗材料可選用甲葉作為觀察植物細胞有絲分裂的實驗材料可用質(zhì)壁分離與復原實驗估測乙葉細胞的細胞液濃度答案】C【解析】綠色的管狀葉（甲葉）含葉綠體，因此可以用無水乙醇提取甲葉中的色素,A正確；紫色的鱗片葉（乙葉）無葉綠體，不能

9、作為觀察葉綠體的實驗材料，B正確；甲葉細胞是已分化的成熟植物組織細胞，不能作為觀察植物細胞有絲分裂的實驗材料，C錯誤，為正選項；乙葉為成熟植物細胞，含紫色大液泡，可進行質(zhì)壁分離與復原實驗，從而估測乙葉細胞的細胞液濃度，D正確（2017海南卷10）將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關說法正確的是A離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B若將葉綠體置于紅光下，則不會有氧氣產(chǎn)生若將葉綠體置于藍紫光下，則不會有氧氣產(chǎn)生水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量【答案】A【解析】光合作用的場所是葉綠體，離體的葉綠體在自然光下通過光反應能將水分解產(chǎn)生氧氣，A正確。葉綠體中的色素既能

10、吸收紅光，也能吸收藍紫光,BC錯誤。水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣不僅不需要ATP提供能量，還能產(chǎn)生ATP,D錯誤。（2019江蘇卷28）葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細胞核DNA編碼的小亞基共同組裝而成，其合成過程及部分相關代謝途徑如下圖所示。請回答下列問題：細胞核DNARNA（1）合成酶R時，細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息到RNA上,RNA進入細胞質(zhì)基質(zhì)后指導多肽鏈合成；在葉綠體中，參與大亞基肽鏈合成的RNA中，種類最多的是（2）進行光合作用時，組裝完成的酶R需ATP參與激活，光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學能是在上（填場所）完成的?；罨妮t催化CO2固定產(chǎn)生C3化合物（C3

11、-l），C3-1還原為三碳糖（C3-II），這一步驟需要作為還原劑。在葉綠體中C3-II除了進一步合成淀粉外，還必須合成化合物X以維持卡爾文循環(huán)，X為。作為光合作用的重要成分，X在葉綠體中的濃度受多種因素調(diào)控，下列環(huán)境條件和物質(zhì)代謝過程，與X濃度相關的有(填序號)。外界環(huán)境的CO2濃度葉綠體接受的光照強度受磷酸根離子濃度調(diào)節(jié)的C3-11輸出速度酶R催化X與02結(jié)合產(chǎn)生C2化合物的強度4)光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體。答案】(1)轉(zhuǎn)錄tRNA類囊體【H】C5(五碳化合物)(4)吸水漲破解析】光庾應睛反應光皆

12、作用團呈的團解佐暗反應階段中，一些三礁N合物經(jīng)過復奈的變化-球成荷苗糟:另一些三礁化合物醫(yī)過重新窮合衛(wèi)形靂五礁住合物從而使暗圧應不斷地進行下去.)分析圖示：細胞核中的DNA通過轉(zhuǎn)錄形成RNA，RNA通過核孔出細胞核，進入細胞質(zhì)，在核糖體上進行翻譯形成小亞基。葉綠體中的DNA通過轉(zhuǎn)錄形成RNA,在葉綠體中的核糖體上進行翻譯形成大亞基。大亞基和小亞基組合形成酶R，催化二氧化碳的固定形成C3。(1)通過分析可知，細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到RNA上，再通過核糖體上的翻譯形成小亞基。葉綠體編碼大亞基的DNA，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯，形成大亞基，在此過程中需要一種mRNA，61種tRNA，故需要RNA

13、種類最多的是tRNA(2)光合作用過程中合成ATP是在葉綠體的類囊體薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定產(chǎn)生C3化合物(C3-I),C3-I還原為三碳糖(C3-II),需要H作為還原劑。C3的還原的產(chǎn)物除了C3-II還有一分子的C5O(3)外界環(huán)境的CO2濃度，直接影響二氧化碳的固定，間接影響c3的還原，進而影響C5的濃度，故符合題意；葉綠體接受的光照強度，直接影響光反應產(chǎn)生的H和ATP,間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故符合題意；磷酸根離子濃度，直接影響ATP的合成，間接影響C3的還原以及C3-II輸出速度，進而影響C5的濃度，故符合題意；酶R催化X與02結(jié)合產(chǎn)生C2化合物的強弱；直

14、接影響酶R催化二氧化碳的固定，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故符合題意；故選。（4）光合作用合成的糖類，如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體吸水漲破。（2020晉冀魯豫名校高三上學期聯(lián)考7）為探究長期高溫和增施CO2（采用智能型二氧化碳發(fā)生器）對黃瓜葉片凈光合速率的影響，某小組進行了相關實驗。實驗設置了四個組：常溫（2025C）高溫（3540C）常溫（2025C+CO2（10001500molL-i）高溫（3540C）+CO2（1001500molL-1部分實驗結(jié)果如圖所示回答下列問題：1）在上述基礎上，欲利用所學知識測量高溫下黃瓜總光合速率方法為。單純高TOC o 1-5

15、h z溫的凈光合速率低于單純常溫，可能的原因是。（2）個月之內(nèi)通過組的對比可知增施CO2可直接影響階段從而提高凈光合速率。（3）實驗過程中發(fā)現(xiàn)，陰天無須額外增施CO2原因是。（4）據(jù)圖分析，短期來看，條件下增施CO2效果更明顯，長期來看，該條件下增施CO2后期凈光合速率下降，試從光合作用產(chǎn)物角度分析可能的原因【答案】（1）在高溫、黑條件下，測量黃瓜呼吸速率，將呼吸速率與凈光合速率的值相加即可高溫條件下與光合作用相關的酶活性降低（或高溫下葉綠素被破壞等，合現(xiàn)即可）（2）高溫與高溫+CO2（或常溫與常溫+CO2）暗反應（3）陰天光照不足導致光合速率低，而呼吸速率影響不大，因此CO2足夠暗反應所需（

16、合理即可,2分）（4）高溫淀粉（有機物）積累在葉片中，發(fā)生反饋抑制而使光合速率下降【解析】據(jù)圖分析，該實驗的自變量有溫度、是否用二氧化碳處理和處理時間，因變量是凈光合速率、圖中顯示高溫+co2處理的凈光合速率較高，且處理36天時最高；僅用高溫處理的凈光合速率最低，據(jù)此答題。（1）總光合速率等于凈光合速率+呼吸速率，題中已經(jīng)測出在高溫條件下黃瓜的凈光合速率，則只需在黑暗條件下測出高溫下黃瓜的呼吸速率即可。單純高溫與單純低溫相比，溫度較高，抑制了光合作用有關的酶的活性，從而使單純高溫的凈光合速率較低。（2）由圖分析可知，高溫+CO2與單獨高溫相比，凈光合速率較高，常溫+CO2與常溫相比，凈光合速率

17、高，說明增施CO2能提高凈光合速率，主要原因可能是CO2可直接影響暗反應階段從而提高凈光合速率。（3）陰天條件下，光照強度低，影響光合作用強度的因素主要是光照強度，所以即使增施ZO2濃度對光合作用的影響不大。（4）據(jù)圖分析，短期內(nèi)高溫條件下，增施CO2凈光合速率增加明顯，隨著處理天數(shù)的延長，凈光合速率反而下降，很可能的原因是暗反應階段產(chǎn)生的淀粉（有機物）積累在葉片中，發(fā)生反饋抑制而使光合速率下降。（2020福建省質(zhì)檢30）為研究低鉀條件對某種農(nóng)作物2個品種光合作用的影響，科研人員進行實驗，結(jié)果如下表。7旨掠葉駅素會量相對值）呼吸速率rm1rS1光補償點屮i邊1rS-1星大凈光合連率（pmolm

18、1S1甲口口種低鉀處理組183.089.816.4正常最理組252.549.S24.4種低鉀處理組263.272,7IR.5正常處理組282.942.025.5注：光補償點是指由于光照強度的限制，光合速率與呼吸速率相等時的光照強度?；卮鹣铝袉栴}：TOC o 1-5 h z1）提取葉綠素時，為了使研磨充分，應加入。（2）當乙品種的最大凈光合速率為25.5ymolm-2S-1時，光合速率ymolm-2S-1。此時增大光照強度，光合速率不再增加，這主要是受光合作用過程反應的限制。3）低鉀處理后，2個品種光補償點均增大，主要原因是。4）據(jù)表分析，為提高產(chǎn)量，在缺鉀土壤中種植該種農(nóng)作物時，可采取的相應措

19、施是（寫出兩點即可)。【答案】(1)二氧化硅(SiO2)(2)28.4暗(3)低鉀處理后，2個品種葉綠素含量均減少，光反應減弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光強才能維持光合速率與呼吸速率相等，因此光補償點增大(4)選種乙品種；施加適量鉀肥【解析】(1)葉綠體中色素的提取與分離實驗中，加入二氧化硅(SiO2)可以使研磨更充分。(2)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，乙品種的最大凈光合速率為25.5ymolm-2S-1，呼吸速率為2.9ymolm-2S-1，因此總光合速率為25.5+2.9=28.4卩molm-2S-1。光照強度達到飽和點后，受暗反應限制，ATP和NADPH不能夠及時利用，導致光反應所需的ADP、Pi和NADP+不足，繼續(xù)增大光照強度，光合速率不再增加。光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度。從表格數(shù)據(jù)分析可知，低鉀處理后2個品種葉綠素含量均減少，吸收光能能力減弱，產(chǎn)生的ATP和NADPH減少