2015高考生物二輪專題復習-第一篇-2-2-兩大基礎代謝——光合作用和呼吸作用專題整合演練提升

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專題二　兩大基礎代謝——光合作用和呼吸作用 (時間：30分鐘) 小題對點練 考點一　光合作用與細胞呼吸過程及內在關系 1．夏季晴朗的中午，部分植物會因為蒸騰作用過于劇烈而出現(xiàn)氣孔關閉的現(xiàn)象，植物通過關閉氣孔可減少水分的過度散失。氣孔關閉后，短時間內，植物葉綠體內C3、C5和ATP的含量的變化是 (　　)。 A．C3減少、C5增多、ATP減少 B．C3減少、C5增多、ATP增多 C．C3增多、C5減少、ATP減少 D．C3增多、C5減少、ATP增多 解析　題干所給條件：光照沒有減弱，氣孔關閉，即二氧化碳的吸收減弱，細胞內二氧化碳的含量降低，因此C3減少、C5增多、ATP增多。 答案　B 2．(2014山東泰安期末)右圖表示生物細胞內[H]的轉移過程，下列分析正確的是 (　　)。 A．①過程可以發(fā)生在葉綠體基粒上，且伴隨著ADP的產生 B．②過程一定發(fā)生在葉綠體基質中，且必須在光下才能進行 C．真核細胞的③過程發(fā)生在線粒體內膜上，且必須有氧氣參與 D．真核細胞的④過程發(fā)生在線粒體基質中，且必須有水參與反應 解析?、龠^程水的光解過程，發(fā)生在葉綠體基粒上，且伴隨著ATP的產生，A錯誤；②過程是暗反應，真核細胞發(fā)生在葉綠體基質中，有光無光都能進行，B不正確；真核細胞的③過程是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內膜上，且必須有氧氣參與，C正確；真核細胞的④過程發(fā)生在細胞質基質和線粒體基質中，有氧呼吸的第二階段需要水參與反應。D錯誤。 答案　C 3．(2014山東泰安期末)下圖表示生物細胞內[H]的轉移過程，下列分析正確的是 (　　)。 H2O[H](CH2O) A．①過程可以發(fā)生在葉綠體基粒上，且伴隨著ADP的產生 B．②過程一定發(fā)生在葉綠體基質中，且必須在光下才能進行 C．真核細胞的③過程發(fā)生在線粒體內膜上，且必須有氧氣參與 D．真核細胞的④過程發(fā)生在線粒體基質中，且必須有水參與反應 解析?、龠^程是光反應，可以發(fā)生在葉綠體基粒上，且伴隨著ATP的產生，A錯誤；②過程是光合作用的暗反應，也可發(fā)生在沒有葉綠體的原核細胞，且有光無光都能進行，B錯誤；真核細胞的③過程發(fā)生在線粒體內膜上，且必須有氧氣參與，C正確；真核細胞的④過程發(fā)生在細胞質基質和線粒體基質中，其中有氧呼吸的第二階段需要水參與反應，D錯誤。 答案　C 4．(2014山東臨沂質量檢測)下圖為細胞呼吸過程示意圖，其中數字代表反應發(fā)生的場所，字母代表有關物質。下列相關敘述正確的是 (　　)。 A．①、②、③中所含成分最多的都是水 B．E中的物質可以參與②中發(fā)生的生理過程 C．如果沒有D物質，只能有①、②場所中的過程發(fā)生 D．B物質以自由擴散的方式進行轉運 解析?、蹫榫€粒體內膜，所含成分最多的是磷脂和蛋白質，A錯誤；E中的物質為水，可以參與②中有氧呼吸第二階段發(fā)生的生理過程，B正確；如果沒有D物質(氧氣)，除了有①、②場所中的過程發(fā)生外無氧呼吸也可以發(fā)生，C錯誤；B物質[H]以主動運輸的方式進行轉運，D錯誤。 答案　B 5．下圖是真核細胞內呼吸作用的過程圖解，下列說法正確的是 (　　)。 A．圖中X表示O2，它可以通過植物的光合作用產生 B．物質Y可使溴麝香草酚藍水溶液發(fā)生的顏色變化為由藍色變成綠色 C．人體內不能完成④⑤過程 D．圖中催化②、③過程的酶存在于線粒體內膜上 解析　圖示中X表示O2，可以通過植物的光合作用產生，A正確；Y表示CO2，可使溴麝香草酚藍水溶液發(fā)生的顏色變化為由藍色變成綠色再變成黃色，B錯誤；人體內由于不含有酒精發(fā)酵所需的酶，故不能進行⑤過程，但能完成④過程，C錯誤；②過程為有氧呼吸第二階段，發(fā)生在線粒體基質，D錯誤。 答案　A 6．光合作用和有氧呼吸過程中都有[H]的生成和利用，下列分析中合理的是 (　　)。 A．從本質上講，二者都具有還原性，一定是同一種物質 B．從來源上看，前者來源于水的光解，后者可來源于葡萄糖、H2O C．從去路上看，前者產生的[H]用于還原C5，后者與O2結合生成H2O D．二者產生的[H]在還原底物時，都釋放出大量的能量，供給生物體生命活動所需 解析　光合作用和有氧呼吸過程中產生的[H]不是同一種物質，A錯誤；光合作用產生的[H]來自H2O的光解，用于還原C3，有氧呼吸過程中的[H]來自葡萄糖、水和丙酮酸，與O2結合釋放出大量能量供給生物體生命活動所需。 答案　B 7．如圖是植物葉肉細胞內發(fā)生的生理過程，下列敘述正確的是 (　　)。 A．植物葉肉細胞的葉綠體和線粒體中均可產生ATP和[H] B．光合作用與呼吸作用產生的ATP，均可用于對礦質元素的吸收等生命活動 C．光合作用在葉綠體內進行，有氧呼吸在線粒體中進行 D．線粒體中產生的CO2進入葉綠體內參與光合作用至少穿過6層膜結構 解析　選項A正確：葉肉細胞光合作用的光反應階段和細胞呼吸過程中均有ATP和[H]的合成。選項B錯誤：光合作用產生的ATP只能用于暗反應，細胞呼吸產生的ATP可用于各項生命活動。選項C錯誤：有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。選項D錯誤：線粒體與葉綠體均具有雙層膜，同一細胞內的線粒體產生的CO2進入該細胞的葉綠體內參與光合作用穿過膜的層數最少，穿過膜的層數是4。 答案　A 考點二　光合作用與細胞呼吸的影響因素及相關實驗探究 8．(2014安徽江南十校聯(lián)考)下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置，有關敘述正確的是 (　　)。 A．該實驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比實驗，其中乙組作為對照組 B．若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則E瓶內的溶液會變黃 C．可根據溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，來檢測CO2的產生速率 D．若C瓶和F瓶中溶液都變渾濁，不能據此判斷酵母菌的呼吸方式 解析　甲、乙構成對比實驗，二者均為實驗組；E瓶中酵母菌無氧呼吸產生酒精，加入酸性重鉻酸鉀可顯示“灰綠色”；C瓶、F瓶溶液均變渾濁，恰能證明酵母菌既可進行有氧呼吸，又能進行酒精發(fā)酵。 答案　C 9．利用如圖1所示的實驗裝置，測得溫度與酵母菌無氧呼吸速率的關系(如圖2所示)，下列有關敘述正確的是 (　　)。 A．試管中加水的目的是為細胞呼吸提供原料 B．葡萄糖溶液煮沸的目的是除雜菌及排除氧氣 C．可用溴麝香草酚藍水溶液檢測有無酒精產生 D．本實驗說明25 ℃為酵母菌無氧呼吸的最適溫度 解析　試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境及便于統(tǒng)計單位時間內產生的氣泡數，A錯；將葡萄糖溶液煮沸，可以殺滅雜菌并排除氧氣，B正確；溴麝香草酚藍水溶液用于檢測CO2，重鉻酸鉀用于檢測酒精，C錯；據圖中數據判斷，0～25 ℃范圍內，曲線均呈上升趨勢，由于25 ℃以后的實驗數據不詳，因此無法判斷25 ℃是否為酵母菌無氧呼吸的最適溫度，D錯。 答案　B 10．(2014山東濱州3月模擬)如圖表示環(huán)境因素對某株綠色植物光合作用速率的影響，據圖分析，正確的是 (　　)。 A．b點限制光合作用速率的因素是CO2濃度 B．與a點相比，b點C3含量多于a點 C．a點與b點光合作用速率差異的原因是光照強度和CO2濃度的不同 D．a點葉肉細胞的細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質中均可產生ATP 解析　b點之后提高光照強度，光合速率不變，而升高二氧化碳濃度則光合速率上升，故限制光合作用速率的因素是二氧化碳濃度，A正確。與a點相比，b點二氧化碳濃度較低，生成的三碳化合物較少，B錯誤。a點和b點光照強度相同，但二氧化碳濃度不同，故兩點光合速率不同，C錯誤。a點葉肉細胞進行光合作用和細胞呼吸，葉綠體基粒、細胞質基質和線粒體均可產生ATP，但葉綠體基質消耗ATP，D錯誤。 答案　A 大題沖關練 11．甲圖表示小麥葉肉細胞在特定條件下的生理狀態(tài)，乙圖表示小麥葉肉細胞內光合作用與細胞呼吸之間的物質變化關系圖(G、X、Y表示物質，①～⑤表示過程)，丙圖表示小麥葉片在不同光照強度下的光合作用速率。據圖回答下列問題。 (1)甲圖所示的生理狀態(tài)下，產生ATP的場所有________(用字母表示)。 (2)乙圖中的過程________發(fā)生于甲圖中的B場所。物質X、Y分別代表的是________。 (3)參考丙圖中光照強度和光合作用速率的關系，甲圖所示葉肉細胞所處環(huán)境中的光照強度為________。 (4)試參考丙圖分析，當光照強度大于7 klx時，光合作用速率不再增加的主要限制因素有________。 (5)當光照強度為6 klx時，面積為10 cm2的小麥葉片，1 h能合成的葡萄糖的質量為________mg。 解析　(1)因為甲圖所示的葉綠體能吸收CO2，所以表明類囊體薄膜A上可進行光反應產生ATP，另外，有氧呼吸的三個階段分別對應的部位是細胞質基質E、線粒體基質C、線粒體內膜D。(2)B為葉綠體基質，可進行暗反應②⑤。⑤表示二氧化碳的固定，則X表示三碳化合物；③表示有氧呼吸第一階段，則Y表示丙酮酸。(3)由甲圖可以看出，該小麥葉肉細胞的呼吸作用速率大于光合作用速率，在丙圖中表示為凈光合作用速率小于0，即光照強度大于0而小于約1 klx。(4)限制光合作用速率的主要因素有光照強度、二氧化碳濃度、溫度；光照強度為7 klx時已達到光飽和點，故此時的主要限制因素有二氧化碳濃度、溫度。(5)光照強度為6 klx時，面積為10 cm2的小麥葉片1 h能從外界吸收二氧化碳1 mg，從線粒體中吸收0.2 mg，共計1.2 mg，因此能合成的葡萄糖的質量約為0.8 mg。 答案　(1)A、C、D、E　(2)②⑤　三碳化合物和丙酮酸　(3)大于0而小于1 klx　(4)二氧化碳濃度、溫度　(5)0.8 12．圖1為測定植物光合速率的實驗裝置(注：兩裝置的不同之處在于裝置乙中的C為死植物)，圖2是某種綠色植物在光照等環(huán)境因素影響下的光合速率變化示意圖。請回答以下問題。 (1)大氣中的CO2可通過植物葉片表面的________進入植物體內。光合作用產生的有機物(C6H12O6)中的氧來源于原料中的________，有機物(C6H12O6)中的氧經細胞有氧呼吸后最終出現(xiàn)在產物________中。 (2)圖2中在t2時葉肉細胞內生成[H]的場所有________。t4后短暫時間內，細胞中的ATP和C3的含量變化分別是________。 (3)由圖2可看出影響植物光合速率的主要因素是________________。若圖2縱坐標表示的是凈光合速率，現(xiàn)要進一步研究該植物的總光合速率，應該對圖1實驗裝置做怎樣的處理？①________________；②________________。 解析　(1)CO2通過葉片表面的氣孔進入植物體內，參與暗反應CO2的固定，生成的C3被還原成C6H12O6，其中氧原子的轉移途徑為CO2→C3→C6H12O6，C6H12O6用于有氧呼吸，其氧原子的轉移途徑為C6H12O6→丙酮酸→CO2。(2)圖2中t2時細胞既進行光合作用也進行細胞呼吸，故產生[H]的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體；t4后短暫時間內，由于細胞內的光反應停止，[H]和ATP的含量減少，C3的消耗減少，故其含量增加。(3)植物的總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，所以要通過圖1裝置測定植物的呼吸速率，進行測定時必須進行遮光(或黑暗)處理，排除光照的影響，將裝置中的CO2緩沖液改為NaOH溶液，吸收裝置中的CO2，進而測定裝置中單位時間內氧氣的減少量，從而確定呼吸速率。 答案　(1)氣孔　CO2　CO2 (2)細胞質基質、線粒體、葉綠體　減少、增加 (3)光照強度和CO2濃度　將裝置甲、乙遮光，測定每小時呼吸作用消耗的氧氣量　將裝置的CO2緩沖液換成NaOH溶液 13．(2014山東泰安期末)某研究小組對一大豆新品種種子萌發(fā)和幼苗生長過程開展研究，首先將大豆種子置于水分(蒸餾水)、通氣、光照等條件適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測萌發(fā)種子的干重變化，結果如圖所示。據圖分析： (1)第2～6 d，種子從外界吸收__________，參與細胞內生化反應，導致干重增加。6 d后種子干重減少的主要原因是________________。 (2)種皮未突破前，種子以無氧呼吸為主，第4 d，實驗小組測得種子吸收的O2和釋放的CO2之比為1∶3，此時大豆細胞內有機物________________增多，該物質產生于細胞的________中，產生該物質的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是________________。第________d，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當。 (3)實驗小組在光照強度和CO2濃度等條件不變的情況下，測定不同溫度對大豆葉的凈光合速率和呼吸速率的影響，結果如下圖。據圖分析，大豆最適生長溫度是________________℃左右，在此溫度下，每100 mm2葉面積上1 h光合作用制造的葡萄糖是________________μmol。 (4)研究小組發(fā)現(xiàn)沙塵天氣影響大豆生長，分析認為：首先，沙塵天氣直接影響葉綠體中的________________產生，其次沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響光合作用的________________階段。 解析　(1)第2～6 d，種子從外界吸收水分，參與細胞內生化反應，導致干重增加。6 d后種子干重減少的主要原因是細胞呼吸，分解有機物。 (2)種皮未突破前，種子以無氧呼吸為主，第4 d，實驗小組測得種子吸收的O2和釋放的CO2之比為1∶3，此時無氧呼吸產生的CO2較多，此時大豆細胞內無氧呼吸產生的酒精增多，該物質產生于細胞的細胞基基質中，根據吸收的O2和釋放的CO2之比為1∶3可知，無氧呼吸消耗的葡萄糖是＝1，有氧呼吸消耗的葡萄糖是，產生該物質的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是， 第10 d，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當。 (3)據圖分析，大豆最適生長溫度是在凈光合速率最大時，即在18 ℃左右，在此溫度下，光合作用制造的有機物是凈光合速率與呼吸速率的和，即800＋300＝1 100 μmol/m2s，每100 mm2葉面積上1 h光合作用制造的葡萄糖是0.113 600/6＝66 μmol。 (4)研究小組發(fā)現(xiàn)沙塵天氣影響大豆生長，分析認為：首先，沙塵天氣直接影響葉綠體中的ATP和[H]的產生，其次沙塵堵塞大豆葉氣孔，吸收CO2減少，影響光合作用的暗反應階段。 答案　(1)水分　細胞呼吸，分解了有機物 (2)酒精　細胞質基質　　10 (3)18　66 (4)ATP和[H]　暗反應 9