專題10-光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用(精練)(新高考專用)(解析版)

光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用1、(2020·河北石家莊辛集中學(xué)期末)如圖表示某高等綠色植物體內(nèi)的生理過程，下列有關(guān)分析不正確的是()A．階段Ⅰ生成的NADPH可作為還原劑用于⑥過程生成水B．Ⅲ的某些反應(yīng)階段能夠在生物膜上進行C．過程③進行的場所是葉綠體基質(zhì)D．影響過程Ⅱ的外界因素主要是CO2濃度和溫度【答案】A【解析】光合作用中階段Ⅰ生成的NADPH只能用于暗反應(yīng)，不能用于⑥有氧呼吸的過程，A錯誤；Ⅲ中的有氧呼吸第三階段是在線粒體內(nèi)膜上進行的，B正確；過程③是CO2的固定，進行的場所是葉綠體基質(zhì)，C正確；影響過程Ⅱ暗反應(yīng)的外界因素主要是CO2濃度和溫度，D正確。2、在CO2濃度為0.03%和適宜的恒定溫度條件下，測定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如圖。下列有關(guān)分析正確的是()A．a(chǎn)點時，植物甲不進行光合作用B．c點時，植物甲和植物乙制造的有機物一樣多C．b點時，植物乙的葉肉細(xì)胞中只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體能產(chǎn)生ATPD．d點時，主要是CO2濃度限制了植物乙光合速率的增大【答案】D【解析】a點時的光照強度為植物甲的光補償點，此時植物甲的光合作用強度等于細(xì)胞呼吸強度，A錯誤；c點時，植物甲和植物乙的凈光合作用強度相同，但細(xì)胞呼吸強度不同，因此植物甲和植物乙制造的有機物不一樣，B錯誤；b點時同時進行光合作用和細(xì)胞呼吸，因此產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，C錯誤；d點時植物乙達(dá)到光飽和點，因此光照強度不再是限制因素，而題中又提出“適宜的恒定溫度條件”，因此此時限制植物乙光合速率增大的主要環(huán)境因素是CO2濃度，D正確。為探究光照強度對光合作用的影響，某興趣小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置若干組，在25℃條件下進行了一系列實驗。下列說法正確的是()A．在無光條件下，液滴向左移動B．在有光條件下，液滴向右移動C．在有光條件下，液滴向右移動的距離代表總光合速率D．隨著光照強度的增強，液滴向右移動的距離逐漸增大【答案】A【解析】由于CO2緩沖液維持裝置中的CO2含量不變，所以引起裝置中氣壓變化的原因是O2的變化。在無光條件下，綠色植物只進行細(xì)胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A項正確；在有光條件下，綠色植物既進行細(xì)胞呼吸消耗O2，又進行光合作用產(chǎn)生O2，若光合作用＞細(xì)胞呼吸，液滴右移，若光合作用＝細(xì)胞呼吸，液滴不移動，若光合作用＜細(xì)胞呼吸，液滴左移，B項錯誤；在有光條件下，液滴向右移動的距離代表凈光合速率，C項錯誤；在達(dá)到光飽和點之前隨著光照強度的增強，液滴向右移動的距離逐漸增大，D項錯誤。4、(2021·四川省達(dá)州市高三二診)將只含有小球藻的培養(yǎng)液置于密閉恒溫箱中，8：00至24：00給予恒定光照強度，24：00至次日8：00為黑暗條件，每隔1小時檢測恒溫箱中CO2濃度。下列分析不正確的是()培養(yǎng)條件光照階段黑暗階段測定時間8：009：0010：0011：0012：00～24：001：002：003：004：005：006：007：008：00CO2濃度(μL/L)570420290220180270360450540600645680695A.12：00～24：00小球藻的光合速率等于呼吸速率B．在黑暗階段，小球藻的呼吸速率逐漸增強C．24小時的實驗結(jié)束后，小球藻的總干重減少D．給小球藻提供C18O2，一段時間后可能檢測到18O2【答案】B【解析】據(jù)表分析，12：00～24：00時間段，CO2濃度始終維持在180μL/L，說明該時間段內(nèi)光合作用消耗的二氧化碳總量等于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳總量，A正確；小球藻置于密閉的恒溫箱中，整個黑暗培養(yǎng)階段每個小時的二氧化碳變化量在1：00～4：00為90μL/L，隨著細(xì)胞呼吸的進行二氧化碳變化量逐漸減小，故呼吸速率開始不變，然后逐漸降低，B錯誤；24小時的實驗結(jié)束后，CO2濃度有所增加，故小球藻的總干重減少，C正確；給小球藻提供C18O2，則產(chǎn)生的18O首先出現(xiàn)在光合作用產(chǎn)生的有機物和水中，而產(chǎn)生的H218O參與光反應(yīng)，產(chǎn)生的18O2能釋放到植物周圍空氣中，D正確。5、(2020·江西省高三第二次大聯(lián)考)RuBP羧化酶催化C5與CO2結(jié)合生成C3。將某種植物置于適宜的光照和溫度條件下，測定葉片不同的細(xì)胞間隙CO2濃度下葉肉細(xì)胞中C5的含量，得到如下圖所示的結(jié)果。據(jù)圖作出的推測合理的是()A．b→a，葉肉細(xì)胞吸收CO2的速率增加B．b→c，RuBP羧化酶量限制了光合速率C．b→a，光反應(yīng)產(chǎn)生ATP的速率增加D．b→c，葉片的光合速率等于呼吸速率【答案】B【解析】b→a，葉肉細(xì)胞中C5的含量增加，細(xì)胞間隙CO2濃度較低，則葉肉細(xì)胞吸收CO2的速率降低，A項錯誤；b→c，C5的含量相對穩(wěn)定，則葉肉細(xì)胞的光合速率相對穩(wěn)定，此時，RuBP羧化酶量限制了光合速率，B項正確；由于該種植物置于適宜的光照和溫度條件下，所以其光反應(yīng)速率不變，C項錯誤；b→c在適宜的光照和溫度條件下，葉片的光合速率大于呼吸速率，D項錯誤。6、下面甲、乙兩圖分別表示一天內(nèi)某叢林水分的失與得(A、B)和CO2的吸收與釋放(m、N、L)的變化情況(S代表面積)。請據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是()A．若SB－SA＞0，則多余的水分用于光合作用等生理過程B．若SB－SA＞0，且Sm－SN－SL＞0，則叢林中樹木的凈光合作用大于0C．從暗反應(yīng)的角度考慮，若在一晝夜內(nèi)SN＋SL＜Sm，植物就能正常生長D．若SB－SA＜0，僅從環(huán)境推測，當(dāng)日氣溫可能偏高或土壤溶液濃度偏低【答案】D【解析】分析題圖可知，SB是植物細(xì)胞吸收的水分，SA是植物通過蒸騰作用散失的水分，SB－SA＞0，多余的水分用于光合作用等生理過程，A正確；SB－SA＞0，代表植物細(xì)胞吸收的水分大于蒸騰作用散失的水分，Sm－SN－SL＞0，代表有機物的積累量大于0，B正確；若在一晝夜內(nèi)SN＋SL＜Sm，說明有機物的積累量大于0，該植物能正常生長，C正確；SB－SA＜0，代表植物細(xì)胞吸收的水分小于蒸騰作用散失的水分，從環(huán)境推測，可能的原因是當(dāng)日氣溫可能偏高，蒸騰作用強，或者土壤溶液濃度高，細(xì)胞不能吸水，甚至失水，D錯誤。7、(2021·廣東省惠州市高三調(diào)研)下列有關(guān)光合作用和呼吸作用的敘述，正確的是()A．無氧呼吸的第一、二階段均可產(chǎn)生[H]B．馬拉松比賽中人體主要通過無氧呼吸獲得能量C．CO2固定不需要光照，但需要酶的催化D．光合作用過程中產(chǎn)生的(CH2O)中的氧一部分來自H2O，一部分來自CO2【答案】C【解析】無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，并用于第二階段將丙酮酸還原為酒精和CO2或者乳酸，A錯誤；馬拉松比賽中人體主要是從分解有機物產(chǎn)生二氧化碳和水的過程中獲得能量，也能從產(chǎn)生乳酸的過程中獲得少量能量，B錯誤；暗反應(yīng)中CO2的固定過程需要酶的催化且不消耗ATP，C正確；光合作用產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自CO2，D錯誤。8、(2020·湖南省五市十校高三第二次聯(lián)考)下列關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述，正確的是()A．同一細(xì)胞中同時存在催化丙酮酸生成乳酸或酒精的酶B．白天用含18O的水澆灌黃瓜植株，則黃瓜植株周圍空氣中含18O的物質(zhì)可能有H218O、18O2、C18O2C．人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供D．黑暗條件下綠豆萌發(fā)成豆芽的過程中有機物總量先減少后增加【答案】B【解析】同一細(xì)胞中不可能同時存在催化丙酮酸生成乳酸或酒精的酶，A錯誤；如果白天用含18O的水澆黃瓜植株，含有18O的水通過蒸騰作用進入周圍空氣，再通過光合作用過程中水的光解形成氧氣進入空氣，含有18O的水參與有氧呼吸的第二階段形成含18O的二氧化碳進入空氣，因此周圍空氣中可能檢測出H218O、18O2、C18O2，B正確；人體在劇烈運動時所需要的能量由葡萄糖分解提供，此時肌肉細(xì)胞會進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，而乳酸不能再分解供能，C錯誤；黑暗條件下綠豆萌發(fā)成豆芽的過程中不斷消耗有機物，而又不能進行光合作用合成有機物，因此有機物總量將減少，D錯誤。9、圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強度分別為a、b、c、d時，單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，圖乙表示水稻CO2吸收速率與光照強度的關(guān)系。下列有關(guān)說法正確的是()A．圖甲中，光照強度為b時，光合速率等于呼吸速率B．圖甲中，光照強度為d時，單位時間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收2個單位的CO2C．圖甲中的c點和圖乙中的h點對應(yīng)D．圖乙中，限制e、f、g點光合速率的因素主要是光照強度【答案】B【解析】圖甲中：光照強度為a時，O2產(chǎn)生總量為0，只進行細(xì)胞呼吸，據(jù)此可知，呼吸強度為6；光照強度為b時，CO2釋放量大于0，說明光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率，A錯誤；光照強度為d時，O2產(chǎn)生總量為8，則光合作用總吸收二氧化碳為8，因而單位時間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收8－6＝2個單位的CO2，B正確；圖甲中的c點O2產(chǎn)生總量為6，與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2相等，所以和圖乙中的f點對應(yīng)，C錯誤；限制g點光合作用速率的因素是溫度、CO2濃度等，而限制e、f點光合作用速率的因素主要是光照強度，D錯誤。10、(2020·海南省高三下學(xué)期新高考線上診斷性測試)請回答下列問題：(1)某研究小組對甲、乙兩種植物的葉肉細(xì)胞在不同光照強度下的相關(guān)生理過程進行了測定，得到了下表所示數(shù)據(jù)(光照強度的單位為千勒克斯，CO2的吸收和釋放速率的單位不作要求)：項目光合速率與呼吸速率相等時的光照強度光飽和時的光照強度光飽和時植物吸收CO2的速率黑暗條件下CO2釋放的速率甲131810乙383015當(dāng)光照強度為2千勒克斯時，甲植物光合作用產(chǎn)生的O2的去向是_____________________，乙植物光合作用產(chǎn)生的O2的去向是________________________。當(dāng)光照強度為8千勒克斯時，乙植物的總光合速率是________。(2)如圖所示裝置可以測定一些生理活動強度(僅考慮以葡萄糖為呼吸作用底物)：①若甲燒杯中為酵母菌培養(yǎng)液，乙燒杯中為NaOH溶液，液滴向左移動，則單位時間內(nèi)移動的距離可代表____________________。②若甲燒杯中為小球藻培養(yǎng)液，乙燒杯中為______________，裝置置于適宜光照強度條件下，液滴向________移動，則單位時間內(nèi)移動的距離可以代表小球藻凈光合作用強度?！敬鸢浮?1)一部分供線粒體有氧呼吸消耗，一部分釋放到體外全部供線粒體有氧呼吸消耗45(2)①酵母菌有氧呼吸的強度②NaHCO3溶液(或CO2緩沖液)右【解析】(1)光照強度為2千勒克斯時，甲光合作用＞呼吸作用，甲葉片釋放的O2一部分供線粒體有氧呼吸消耗，一部分釋放到體外；同理乙植物在此時光合作用＜呼吸作用，乙葉片釋放的O2全部供線粒體有氧呼吸消耗。乙植物在光照強度為8千勒克斯時已經(jīng)達(dá)到光飽和點，乙葉綠體產(chǎn)生的氧氣量為45。(2)①酵母菌有氧呼吸消耗氧氣，NaOH溶液將呼吸作用釋放的二氧化碳吸收使內(nèi)部體積變小，液滴左移，單位時間內(nèi)移動的距離可代表酵母菌有氧呼吸的強度。②若甲燒杯中為小球藻培養(yǎng)液，乙燒杯中為CO2緩沖液，裝置置于一定的光照強度下，若液滴向右移動，單位時間內(nèi)移動的距離可以代表小球藻凈光合作用強度。11、植物A有一個很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中(如圖一所示)；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖二所示)。植物B的CO2同化過程如圖三所示，請回答下列問題：(1)植物A氣孔開閉的特點與其生活環(huán)境是相適應(yīng)的，推測植物A的生活環(huán)境可能是__________________。植物A夜晚能吸收CO2，卻不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反應(yīng)必需的____________________；白天植物A進行光合作用所需的CO2是由________和________釋放的。(2)在上午10：30時，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時間內(nèi)，植物A和植物B細(xì)胞中C3含量的變化分別是______________、______________。(3)將植物B放入密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進行培養(yǎng)，用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪成下圖的曲線。在一天當(dāng)中，植物B有機物積累量最多是在曲線的________點。據(jù)圖分析，一晝夜后玻璃罩內(nèi)植物B體內(nèi)有機物的含量將會________?！敬鸢浮?1)炎熱干旱A(chǔ)TP、NADPH蘋果酸(脫羧作用)細(xì)胞呼吸(2)基本不變降低(3)F增加【解析】(1)植物A的氣孔在白天關(guān)閉，晚上開放，而氣孔的開閉與蒸騰作用有關(guān)，據(jù)此推測植物A可能生活在炎熱干旱的環(huán)境中；植物A夜晚不能進行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供ATP、NADPH，所以吸收的CO2不能合成(CH2O)；白天植物A進行光合作用所需要的CO2由蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生。(2)在上午10：30時，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時間內(nèi)，植物A由于氣孔關(guān)閉，不吸收CO2，C3的含量基本不變；而植物B吸收的CO2減少，CO2的固定減弱，細(xì)胞中C3的含量降低。(3)據(jù)圖分析，F(xiàn)點CO2濃度最低，說明此時玻璃罩內(nèi)CO2被吸收得最多，植物積累有機物最多；由于G點的CO2濃度比A點低，說明一晝夜后玻璃罩內(nèi)植物B體內(nèi)有機物的含量增加。12、小球藻細(xì)胞中的葉綠體和線粒體采用一定方法分離后，進行了如下實驗：將葉綠體和線粒體分別加入甲、乙兩支試管中，甲中盛有適宜濃度的NaHCO3溶液，乙中盛有適宜濃度的丙酮酸溶液，當(dāng)處于充足光照且其他條件適宜的環(huán)境中，兩支試管內(nèi)都會產(chǎn)生氣泡。請分析回答：(1)提取小球藻葉綠體中色素并分離的過程中，在濾紙條上擴散速度最快的色素是_________，其中葉綠素主要吸收_________光，其分子中含有_______(填“Fe2＋”“Ca2＋”或“Mg2＋”)。(2)從小球藻細(xì)胞中分離得到葉綠體和線粒體的常用方法是__________________。(3)甲中的氣泡產(chǎn)生于光合作用的________階段，該階段同時產(chǎn)生的NADPH轉(zhuǎn)移途徑是__________________；乙中的氣體可使______