1、专题跟踪检测（四） 光合作用与细胞呼吸一、选择题1(2017兰州模拟)下列有关探究光合作用过程的描述，正确的是()A将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光，光照一段时间，遮光部分遇碘变蓝B载有水绵和好氧细菌的临时装片，用透过三棱镜的光照射一段时间，绿光区域聚集细菌最多C向绿色植物提供HO和CO2，光照一段时间，释放的气体含有18O2D向小球藻提供14CO2，光照一段时间，14C5先于14C3出现解析：选C将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光，光照一段时间，光照部分遇碘变蓝，A错误；载有水绵和好氧细菌的临时装片，用透过三棱镜的光照射一段时间，绿光区域聚集细菌最少，B错误；光合作用释放的O2来自于水的光
2、解，C正确；向小球藻提供14CO2，首先生成14C3，随后14C5出现，D错误。2(2017合肥质检)将盆栽植物天竺葵浇上含18O的水后，置于密闭的玻璃钟罩内，再把整个装置放在室外阳光下，并保持适宜的温度条件。一周后玻璃钟罩内的空气及天竺葵中的下列哪些物质可能含有18O()O2水蒸气CO2葡萄糖氨基酸脂肪A中含有，中没有B中含有，中没有C中含有，中没有D中都可能含有解析：选D植物体内的水能够通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到空气中，水还可经过光合作用生成氧气，存在于周围的空气中；植物体内水中的氧经呼吸作用转移到二氧化碳中，二氧化碳也会释放到周围的空气中；二氧化碳中的氧，通过光合作用又可转移到葡萄
3、糖，进而进入脂肪和氨基酸等有机物中。3(2016天津高考)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是()A红光，ATP下降B红光，未被还原的C3上升C绿光，H下降 D绿光，C5上升解析：选C叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此当突然改用光照强度与白光相同的红光照射时，光反应增强，ATP、H、C5含量上升，ADP、C3含量减少；当突然改用光照强度与白光相同的绿光照射时，光反应减弱，ATP、H、C5含量减少，ADP、C3含量增多。4(2018届高三成都联考)如图表示某植物的非
4、绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()AO2浓度为a时，最适于贮藏该植物器官BO2浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍CO2浓度为c时，无氧呼吸最弱DO2浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等解析：选BO2浓度为a时，O2吸收量为0，此时只进行无氧呼吸，产生大量酒精，不利于贮藏该植物器官，A错误；O2浓度为b时，有氧呼吸释放CO2量O2吸收量3，无氧呼吸释放CO2量为(83)5，据反应式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.5，无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5，B正确；O2浓度为c时，有氧呼吸释放CO2量为4，无氧呼吸释放CO2量为(6
5、4)2，故无氧呼吸不是最弱，最弱时无氧呼吸释放CO2量应为0，C错误；O2浓度为d时，CO2释放量O2吸收量，说明只进行有氧呼吸，D错误。5(2018届高三南昌摸底)下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中ag为物质，为反应过程)。下列判断错误的是()A图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B图中表示水分的吸收，表示水的光解C将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18ODd为还原型辅酶解析：选D图中a为叶绿体中的光合色素，能够吸收光能，少数叶绿素a能够将光能转变为活跃的化学能储存在ATP(c)中
6、，A正确；表示根毛区细胞吸收水分的过程，表示水的光解过程，B正确；b物质为氧气，可参与有氧呼吸第三阶段产生水，产生的水再参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，二氧化碳参与光合作用过程能够产生(CH2O)，C正确；d为ADP，D错误。6在某装置中加入葡萄糖以培养酵母菌，在适宜温度下培养一段时间后，经检测，装置中葡萄糖减少了X mol，气体的体积总量增加了Y mol，下列分析正确的是()A此过程中葡萄糖分解成丙酮酸的场所有细胞质基质和线粒体B此过程酵母菌在线粒体基质中产生的CO2量为(6X3Y) molCX mol葡萄糖分解后，其中的能量的去路是形成ATPD反应结束后向装置中加入酸性重铬酸钾溶液，则装
7、置内溶液会变黄解析：选B葡萄糖分解成丙酮酸发生在细胞质基质中。据题干信息可知，此过程中酵母菌无氧呼吸产生的CO2量为Y mol，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为Y/2 mol，则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为(XY/2) mol，故此过程中酵母菌在线粒体基质中产生的CO2量为(6X3Y) mol。X mol葡萄糖分解后，其中的能量的去路包括以热能形式散失、形成ATP和存留在酒精中等。酒精与酸性重铬酸钾溶液反应呈灰绿色。7(2014天津高考)下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()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
8、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，A错误。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，B错误。过程产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是H2O，C错误。过程的第一、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，过程通过光反应产生的H，用于暗反应还原C3，D正确。8(2017潍坊模拟)某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究
9、不同条件下的光合速率和呼吸速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是()AaBbCcDd解析：选A图甲中，光照下CO2的吸收量表示植物的净光合速率，即真正光合速率减去呼吸速率，故a点表示有机物的积累量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等，此时光合速率大于呼吸速率。图乙中，b、c两点为转折点，此时光合速率等于呼吸速率；图丙中，d点为光的补偿点，表示光合速率等于呼吸速率。9下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CO
10、2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若图乙表示图甲植物光合速率由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，植物光合强度大于细胞呼吸强度，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又被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动。若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，虽
11、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。在光合作用最适温度时再升高温度，与光合作用有关的酶的活性会下降，真正光合速率下降；而一般情况下与细胞呼吸有关的酶的最适温度相对较高，此时酶活性会随温度升高而升高，因此呼吸速率会升高。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。10将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在天气晴朗时的早6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气
12、体的相对含量，变化情况如图所示。下列对此过程的分析正确的是()A只有在8时光合强度与呼吸强度相等B在916时之间，光合速率呼吸速率，O2浓度不断上升C该植物体内17时的有机物积累量小于19时的有机物积累量D该植物从20时开始进行无氧呼吸解析：选B8时和17时，光合强度都与呼吸强度相等；17时光合速率呼吸速率，植物体内积累有机物最多；最终CO2释放量大于O2吸收量，说明植物进行了无氧呼吸，但并非从20时开始进行无氧呼吸。二、非选择题11(2018届高三湘潭联考)科研人员从小鼠细胞中分离出线粒体，并将其放入测定仪内的生理盐水中保持活性，然后按图示顺序向生理盐水中依次加入相应物质，其中X物质不包括还
13、原氢，从加入线粒体开始测定O2消耗速率，结果如图所示。请据图分析：(1)线粒体内与有氧呼吸有关的高能磷酸化合物是_。(2)图中X物质表示_。(3)区间内，线粒体中进行的化学反应属于有氧呼吸的第_阶段。(4)图示4个区间()中，线粒体内有水生成的区间是_，一定有CO2产生的区间是_。解析：区间，线粒体内存留的H消耗O2，随ADP量减少，O2消耗速率减小，此时线粒体中不一定发生丙酮酸分解产生CO2的反应。区间，加入ADP和Pi，O2消耗速率增大，随H量减少，O2消耗速率减小，此时线粒体中不一定发生丙酮酸分解产生CO2的反应。分析区间结束时加入X物质后，O2消耗速率增大，得出X物质可提供H，应为丙酮
14、酸。区间，丙酮酸分解产生CO2和H(有氧呼吸第二阶段)，随H量增多，O2消耗速率增大(第三阶段)。区间，同区间。4个区间中，O2消耗过程都有水产生。答案：(1)ATP、ADP(2)丙酮酸(3)二和三(4)12为研究影响植物光合速率的因素，科研人员进行了相关实验。请据图回答：(1)图1所示a过程发生的场所是_，图中的ATP来自_过程。(2)由图2可知，在15 时，光合速率为呼吸速率的_倍，假设每天光照按12小时计算，则最有利于植物生长的温度是_。(3)为研究某植物遭遇连续干旱时光合速率下降的原因，人们进行了如下的实验。步骤一：选取_的该植株若干，平均分为两组，实验开始前对所有植株正常浇水，并给予
15、正常光照及其他理想条件。步骤二：实验开始后，实验组_，其他条件均不变。步骤三：从实验第一天开始，每隔三天取样一次(早晨8：309：30取样，叶片取自幼苗顶端第56片叶)，分别测定叶片光合色素含量、胞间CO2浓度、叶片光合速率等数据，并绘制图像如下：(a曲线为对照组，b曲线为干旱实验组)据图分析，06天内，丙图中b曲线下降的原因是_；6天后，乙图中b曲线上升的原因是_。解析：(1)由题图可知，图1所示过程是光合作用的暗反应阶段，发生的场所是叶绿体基质，图中的ATP来自光反应。(2)由题图可知，图2黑暗中释放CO2的量表示呼吸速率，光照下吸收CO2的量代表净光合速率，真正光合速率呼吸速率净光合速率
16、。由图2可知，在15 时，呼吸速率为1，净光合速率为2.5，则真正光合速率呼吸速率净光合速率3.5，因此光合速率为呼吸速率的3.5倍。假设每天光照12小时，则一天中植物有机物的积累量白天12小时的净光合作用量夜间12小时的呼吸量，代入图中数据可知，最有利于植物生长的温度是20 。(3)实验要遵循单一变量和对照原则。06天内，实验组光合色素的含量逐渐下降，胞间CO2浓度也逐渐降低，从而光合速率也随之下降。6天后光合速率继续下降，当光合速率小于呼吸速率时，会造成胞间CO2逐渐积累，所以乙图中b曲线上升是由于叶片光合作用消耗的CO2小于呼吸作用释放的CO2。答案：(1)叶绿体基质光反应(2)3.52
17、0 (3)生理、生长状态一致停止浇水使土壤逐渐干旱光合色素含量下降，胞间CO2浓度降低光合作用消耗的CO2小于呼吸作用释放的CO213阳光穿过森林会在地上投下“光斑”。如图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子在“光斑”照耀前后光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。请据图分析回答：(1)图中_(填“甲”或“乙”)代表O2释放速率。请写出判断理由_。(2)A点以后植物是否继续进行光合作用？_。请说明理由_。(3)图中A点以后叶绿体中_(填“C3”或“C5”)含量会暂时增加，此时ATP的移动方向是_。(4)若对该植物作如下处理：(甲)持续光照10分钟，再黑暗处理10分钟；(乙)光照5秒后再黑暗处理5
18、秒，连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是：甲_乙(填“多于”“少于”“等于”或“无法确定”)，原因是_。解析：(1)光照强度与光斑照耀有关，光照强度直接影响光反应从而影响O2的释放速率，当光斑开始照耀或移开时甲曲线变化明显，说明甲代表O2释放速率。(2)由于A点后植物叶片仍能吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在进行光合作用。(3)A点后光斑移开，光照减弱，光反应产生的ATP和H减少，C3消耗减少、生成速率不变，故C3含量暂时增加。ATP由生成部位移向消耗部位，即由类囊体薄膜移向叶绿体基质。(4)题图中光斑移开后，一段时间内叶片还能进行较强的光合作用，故在光照和黑暗交替进行条件下，光下产生的H和ATP能够及时利用和再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量，所以，乙条件下制造的有机物总量大于甲。答案：(1)甲光斑开始时，(O2)释放速率迅速增加；光斑移开时，(O2)释放速率迅速下降(2)是A点后植物叶片依然在吸收CO2和释放O2，说明叶片仍在进行光合作用(3)C3从类囊体薄膜移向叶绿体基质(4)少于随着光照和黑暗的交替进行，(乙)光下产生的H和ATP能够及时利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量