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精练4 理解概念、明晰过程,诠释光合、呼吸概念与过程问题一、选择题(每小题5分,共60分)1.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。如图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是()A.图中B物质可能是葡萄糖B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2C.PEP、RuBP均能与CO2结合D.夜间细胞液pH可能会下降2.某种铁线莲的根茎可作中药,有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果,相关叙述正确的是()遮光比例(%)叶绿素a /b叶绿素含量(mg /g)净光合速率(molm-2s-1)植株干重(g)04.82.18.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.2504.42.65.27.2704.12.92.74.8903.33.003.2A.遮光处理对其干重没有影响B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用3.下图表示某植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。下列说法正确的是()A.在M、N中与形成ATP有关的酶都在内膜与基质中B.在M、N中既可进行DNA分子的复制又能进行遗传信息的表达C.此图可示意叶肉细胞呼吸作用释放的CO2量小于光合作用吸收的CO2量D.该植物中具M的细胞可发生同化作用,不具M的细胞不能发生同化作用4.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是()A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量5.如图表示小麦细胞内的代谢过程。下列有关叙述正确的是()A.X、Y物质分别代表五碳化合物和三碳化合物B.过程可以产生ATP,过程需要消耗ATPC.发生在线粒体基质中,发生在叶绿体基质中D.四个过程既不消耗氧气也不产生氧气 6.下列有关线粒体和叶绿体的叙述,正确的是()A.普通光学显微镜观察时都需要染色B.都含有DNA、核糖体和双层膜结构C.外膜的蛋白质含量都高于内膜D.ATP和H的合成都在基质中完成7.图甲表示在一定的光照强度下,植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路,则图甲所示状态在图乙中的位置是()A.ab之间B.bc之间C.c点以后D.b点8.如图是某植物叶肉细胞中光合作用与细胞呼吸过程中相关物质变化示意图,下列叙述正确的是()A.过程发生于线粒体中B.光合作用与细胞呼吸产生的H均用于产生水C.当该细胞中过程强度大于过程时,则该植株一定表现为正常生长D.过程产生的H为碳反应中三碳酸分子提供磷酸基团,形成三碳糖9.将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图的曲线。下列有关说法正确的是()A.在A点时叶肉细胞中产生ATP的部位只有线粒体B.D点较B点CO2浓度高,是因为D点温度高,植物呼吸作用强C.D点时植物的光合作用强度和呼吸作用强度相等D.H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收最多,光合作用最强10.仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区,这些植物经长期适应和进化,发展出特殊的固定二氧化碳的方式景天酸代谢途径(见图)。下列相关说法错误的是()A.晚上气孔开放,CO2被PEP固定为OAA再被还原成苹果酸储存到液泡中B.白天这些多肉植物通过光反应可生成H和ATPC.白天气孔关闭,暗反应固定的CO2均来自细胞质基质中的苹果酸直接脱羧D.采用景天酸代谢途径可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分11.如图表示植物叶肉细胞中的部分生理过程,相关叙述正确的是()A.过程进行的场所是细胞质基质B.过程的产物除了CO2外还有ADPC.过程通常在黑暗条件下才能进行D.过程需要过程、提供ATP12.图表示不同条件下,植物叶肉细胞的CO2转移途径。某小组在密闭玻璃温室中进行植物栽培实验,他们对室内空气中的CO2含量进行24小时监测,并根据数据绘制了如图所示的曲线。下列分析正确的是() A.与曲线中a点相符B.与曲线中b点相符C.与曲线中c点相符D.与曲线中d点相符二、非选择题(共40分)13.(20分)甲图为植物细胞内的某种生理活动,乙图为植物在温度为15 (实线)和25 (虚线)时光照强度和氧气释放速度的变化关系,丙图为植物叶肉细胞内部分生理过程模式图。请据图分析下列问题:(1)甲图中过程植物需要从外界吸收二氧化碳,若要研究二氧化碳的去向,通常采用法。过程的正常进行需要光反应提供的,过程产生的C6H12O6被分解为二氧化碳的场所有。(2)当其他条件不变,乙图中光照由6 klx减弱为2 klx时,甲图中的物质会增多。(3)请根据乙图分析该植物在15 、10 klx的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是mg。(4)如果在阴雨天气,温室内光照强度小于5 klx,请据乙图判断采取什么措施可以有助于提高产量:。(5)丙图中可表示二氧化碳的是(序号);当丙图中箭头消失时,则A、C场所生理活动的强度关系是。14.(20分)研究者对黑藻的光合作用进行了大量研究。图1是根据相关实验绘制的曲线,图2为黑藻叶绿体结构和功能示意图。请分析回答问题:(1)黑藻是(有/无)核膜的细胞生物。科研小组将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20 ),以灯为光源,通过移动灯,改变光源与大试管间的距离,观测黑藻放出气泡的情况,结果如图1中曲线x所示。该实验研究的是对光合速率的影响,把作为光合速率的检测指标。(2)该小组在室温10 和30 时分别进行了实验,结果如曲线y和曲线z所示。D点的限制因素是。(3)当光源与大试管间的距离由45 cm逐渐改变为90 cm的过程中,图2中反应中的两个化学反应过程变慢的先后顺序是,因此导致A点的C3含量(大于/小于/等于)B点。(4)研究者分离出黑藻中的叶绿体(图2)在适宜条件下培养,由转移至的物质主要包括。(5)20世纪40年代卡尔文将14CO2注入小球藻悬浮液,给予实验装置不同时间(0t1t2t3t4t5)的光照,探明14CO2去向,结果见表。据表分析14C的转移途径为14CO2(用序号和箭头表示)。光照时间0t1t2t3t4t5分离出的放射性化合物无注:表中依次表示3-磷酸甘油酸、l,3-二磷酸甘油酸、3-磷酸甘油醛、己糖、C5化合物、淀粉答案全解全析一、选择题1.A在有氧呼吸过程中,进入线粒体的是丙酮酸,而不是葡萄糖,A错误;由图可知,光合作用(叶绿体)中CO2的来源有两个,一是线粒体,二是细胞质基质,B正确;由图可知,CO2与PEP或RuBP结合分别形成OAA或PGA,C正确;液泡内的液体称为细胞液,夜间苹果酸进入细胞液中,使细胞液pH下降,D正确。2.C当遮光比例为10%和30%时,植物干重都比不遮光条件下高,A错误;随着遮光比例的提高,叶绿素含量越来越高,而净光合速率是先增加后减少,最后降为0,B错误;由表格中数据可以看出,随着遮光比例的提高,叶绿素a/b的值会不断下降,C正确;遮光90%时,植物的净光合速率为0,即此时光合作用强度等于呼吸作用强度,D错误。3.B图示中的M表示叶绿体,N表示线粒体。在叶绿体中与形成ATP有关的酶分布在类囊体薄膜上,在线粒体中与形成ATP有关的酶分布在线粒体内膜与基质中,A错误;线粒体和叶绿体都含有少量的DNA分子,这些DNA分子既可进行复制,其上的遗传信息又能表达,B正确;题图显示,叶肉细胞呼吸作用释放的CO2除了供叶绿体光合作用外,还有部分释放到细胞外,说明图中叶肉细胞呼吸作用释放的CO2量大于光合作用吸收的CO2量,C错误;同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的过程,该植物中具叶绿体的细胞可发生同化作用,不具叶绿体的细胞也能发生同化作用,D错误。4.D利于水果保鲜的环境应是低氧和零上低温,A错误。C6H12O6分解成CO2的过程发生在细胞质基质和线粒体中,B错误。光合作用过程中光能转变为活跃的化学能储存在ATP中,之后ATP中活跃的化学能又转变为稳定的化学能储存在有机物中;细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP中的化学能,C错误。夏季连续阴天,大棚中作物白天光合作用不充分,应适当增加光照;晚上适当降低温度,减弱呼吸作用从而减少有机物的消耗,可提高作物产量,D正确。5.D分析题图可知,四个过程分别为细胞呼吸第一阶段、三碳化合物的还原、CO2的固定、细胞呼吸第二阶段。X、Y物质分别代表三碳化合物、丙酮酸,A错误;过程既不产生也不消耗ATP,B错误;发生在细胞质基质中,C错误;有氧呼吸第三阶段消耗氧气,光合作用光反应产生氧气,故四个过程既不消耗氧气也不产生氧气,D正确。6.B叶绿体呈绿色,用普通光学显微镜观察时不需要染色,A错误;线粒体和叶绿体都含有DNA、核糖体和双层膜结构,B正确;线粒体内膜的蛋白质含量高于外膜,C错误;叶绿体中ATP和H的合成在类囊体薄膜上完成,D错误。7.A分析题图可知:图乙曲线上a点表示叶肉细胞只进行呼吸作用,b点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,bc段(不包含b点)表示光合作用强度大于呼吸作用强度,ab段(不包括a、b两点)表示光合作用强度小于呼吸作用强度。图甲叶肉细胞中线粒体产生的CO2一部分进入叶绿体,另一部分释放到细胞外,叶绿体中产生的O2全部进入线粒体仍然不能满足线粒体对O2的需求,线粒体还需从细胞外吸收部分O2,说明光合作用强度小于呼吸作用强度,与图乙曲线上的ab段(不含a、b点)相对应,A项正确;B、C、D三项均错误。8.A过程是有氧呼吸第三阶段,发生于线粒体内膜,A正确;细胞呼吸产生的H用于产生水,而光合作用产生的H用于暗反应还原C3,B错误;该细胞中过程强度大于过程只能说明该细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度,但植物体还有大量的细胞不能进行光合作用,该植株不一定表现为正常生长,C错误;过程产生的H参与C3的还原,D错误。9.C在A点时植物只进行呼吸作用,叶肉细胞产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,A错误;B点到D点前,光合作用强度小于呼吸作用强度,所以从B点到D点的过程中一直有CO2的释放,D点CO2浓度比B点高,B错误;在D点和H点时,光合作用强度与呼吸作用强度相等,C正确;在H点时,光合作用强度等于呼吸作用强度,此时一天中积累有机物最多,D错误。10.C在热带干旱地区,仙人掌适应环境的方式是气孔白天关闭夜间开放。由图知,在夜间固定CO2的方式为CO2+PEPOAA苹果酸,最后苹果酶储存在液泡中,A正确;光反应的产物是H和ATP,B正确;白天暗反应固定的CO2除了来自苹果酸的直接脱羧外,还来自线粒体,C错误;白天气孔关闭,能有效降低蒸腾作用,防止水分大量散失,D正确。11.A分析图示可知,过程是细胞呼吸(有氧呼吸或无氧呼吸)的第一阶段,其进行的场所是细胞质基质,A正确;过程是有氧呼吸或无氧呼吸的第二阶段,若为前者,其产物除了CO2外,还有ATP和H,若为后者,产物除了CO2外还有C2H5OH,B错误;过程是暗反应过程中的CO2的固定,在有光和无光的条件下都能进行,C错误;过程是暗反应过程中的C3的还原,需要光反应过程提供的ATP和H,D错误。12.Ca点时植物只进行呼吸作用,与相符,A错误;b点时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等,与相符,B错误;c点时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等,与相符,C正确;d点与a点相同,植物只进行呼吸作用,与相符,D错误。二、非选择题13.答案(1)同位素示踪NADPH、ATP细胞溶胶、线粒体(2)C3(3)50(4)适当降低温度(5)A强于C解析(1)甲图中过程植物需要从外界吸收二氧化碳,若要研究二氧化碳的去向,通常采用同位素示踪法。过程的正常进行需要光反应提供的NADPH、ATP,过程产生的C6H12O6被分解为二氧化碳的场所有细胞溶胶和线粒体。(2)当其他条件不变,乙图中光照由6 klx减弱为2 klx时,光反应产生的H和ATP减少,被还原的C3减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故甲图中的C3会增多。(3)乙图中光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,15 时,该植物吸收氧气速率为每小时10 mg,在15 、10 klx斯的光照条件下每小时氧气的释放量为40 mg,为净光合作用量,根据真光合作用量=净光合作用量+呼吸消耗量,可知实际光合作用每小时产生的氧气量是10+40=50 (mg)。(4)乙图中光照强度小于5 klx时,15 时的氧气释放速率比25 时要快。因此如果在阴雨天气,温室内光照强度小于5 klx,可以适当降低温度,从而有助于提高产量。(5)光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳,故丙图中可表示二氧化碳的是。当丙图中箭头消失时,说明光合作用强度强于呼吸作用强度,则A、C场所生理活动的强度关系是A强于C。14.答案(1)有光照强度单位时间内氧气(气泡)的释放量(2)温度(3)先C3还原,后CO2的固定小于(4)ATP和H(5)解析(1)黑藻是由真核细胞构成的真核生物,所以是有核膜的细胞生物。依题意可知,该实验是通过改变光源与大试管间的距离来控制光照强度的,通过观测黑藻放出气泡的情况来检测光合速率的大小,因此该实验研究的是光照强度对光合速率的影响,用单位时间内氧气(气泡)的释放量作为光合速率的检测指标。(2)依题意并结合图1分析可知,D点是在10 条件下测得的光合速率,若将温度提高到20 和30 ,光合速率都将提高,因此D点的限制因素是温度。(3)图2中的反应表示暗反应,其中的两个化学反应过程分别为CO2的固定和C3的还原。当光源与大试管间的距离由45 cm逐渐改变为90 cm时,即光照强度由强变弱的过程中,因光反应产生的H和ATP减少,导致C3的还原过程减弱,造成C3在细胞中积累,进而抑制了CO2的固定,所以图2中反应中的两个化学反应过程变慢的先后顺序是先C3的还原,后CO2的固定,导致A点的C3含量小于B点。(4)图2中的是由类囊体薄膜堆叠而成的基粒,是光反应进行的场所,为叶绿体基质,是暗反应进行的场所。在适宜条件下光反应可为暗反应提供ATP和H,因此由转移至的物质主要包括ATP和H。(5)已知光照时间0t1t2t3t4t5,依据表中不同时刻分离出的放射性化合物的种类可推知:14C的转移途径为14CO2。
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