1、光合作用与细胞呼吸的关系一、选择题1下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是()A光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料B有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料C两者产生气体的阶段都有水参与D两者产生气体的阶段都与生物膜有关解析：选D光合作用光反应阶段的产物O2可作为有氧呼吸第三阶段的原料；有氧呼吸第三阶段的产物H2O可作为光合作用光反应阶段的原料；光合作用光反应可将H2O分解产生O2，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成CO2；光合作用光反应将H2O分解产生O2的场所是类囊体薄膜，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成CO2的场所是线粒体基质。2下列关于植
2、物细胞中“O”转移途径的叙述，正确的是()A根尖细胞中的H2O，其中O可转移到O2中B叶肉细胞吸收的CO2，其中的O可以转移到丙酮酸中C马铃薯块茎细胞中的C6H12O6，其中的O可以转移到C2H5OH中D为叶肉细胞提供O2，其中的O只能转移到H2O中解析：选B由于根尖细胞不能进行光合作用，所以根尖细胞中的H2O，其中的O不能转移到O2中，A错误；叶肉细胞可以进行有氧呼吸也可以进行光合作用，CO2首先通过光合作用将O转移到 C6H12O6中，然后再通过有氧呼吸第一阶段转移到丙酮酸中，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸(C3H6O3)，所以细胞中C6H12O6的O不能转移到C2H5OH中，
3、C错误；为叶肉细胞提供O2，其中的O先转移到H2O中，然后H2O再参与有氧呼吸和光合作用，将其中的O转移到更多的物质中，D错误。3关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析：选C光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量
4、由宿主细胞的呼吸作用提供。4如图甲为25 时小麦光合速率随光照强度变化的曲线，图乙为小麦细胞内光合作用和呼吸作用相关酶的活性与温度的关系，下列说法错误的是()Aa点可代表小麦呼吸作用强度Bc点时限制光合速率的因素不再是光照强度，很可能是CO2浓度C光合作用酶的最适温度与呼吸作用酶的最适温度不相同D当温度从25 升高到30 时，b点将左移解析：选D图甲中a点代表无光照，此时小麦细胞只进行呼吸作用，因此可代表呼吸作用强度，A正确；图甲中c点代表光饱和点，ac段影响光合速率的因素是光照强度，c点以后，光合速率不再变化，则此时的限制因素可能为CO2浓度、温度、内因(如叶绿体含量、酶数量)等，B正确；从
5、图乙可知光合作用酶的最适温度约25 ，呼吸作用酶的最适温度约30 ，C正确；当温度从25 升高到30 时，光合速率降低，呼吸作用达到最大速率，因此达到光补偿点时的光照强度将增大，b点将右移，D错误。5两株同种生长状况基本相同的植物，分别置于透明的玻璃罩内，如图甲、乙所示，在相同自然条件下，测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙、丁曲线所示。下列说法正确的是()A装置甲的植物叶绿体中，在14点时C3含量比10点时高B一昼夜中，装置乙中植物积累的有机物比甲多Cab段和cd段，曲线下降的原因相同De点时，气孔关闭导致光合作用基本停止解析：选B装置甲的植物叶绿体中，在14点时玻璃罩内二氧化碳因光合作用
6、消耗而含量不足，固定减少，C3含量比10点时低，而C5含量比10点时高，A错误；丙和丁图中横轴以上与曲线围成的面积表示净光合强度，据图分析，一昼夜中，装置乙中植物积累的有机物比甲多，B正确；ab段下降的原因是二氧化碳供应不足，cd段下降的原因是光照不足，C错误；e点时，气孔部分关闭导致光合作用下降，但没有停止，D错误。6三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(以CO2吸收速率表示，Pn)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，下列分析正确的是()A与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量
7、开始减少C17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度解析：选D 与11：00时相比，13：00时胞间的CO2浓度较低，叶绿体中合成C3的速率减慢，A错误。 14：00后叶片的净光合速率虽然下降，但仍然大于0，植株积累有机物的量仍在增加，B错误。17：00后叶片的Ci快速上升是光合速率小于呼吸速率的结果，不会导致叶片暗反应速率远高于光反应速率，C错误；叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度，D正确。7.取生长旺盛的天竺葵叶片，用打孔器打出小圆片若干并抽取叶片细胞内空气，均分后置于不同浓
8、度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，记录圆叶片上浮至液面所需时间，其结果绘制的曲线如图所示。相关叙述错误的是()AYZ段平缓的限制因素可能是光照强度BY点比X点细胞内的C5含量高CZ点后曲线上行，应该是叶片细胞失水，代谢受影响导致DY点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体解析：选BYZ段平缓，说明随着CO2浓度的增加光合作用不再增强，则限制因素可能是光照强度，A正确；Y点与X点相比，CO2浓度较高，CO2的固定加快，则Y点细胞内的C5含量低，B错误；Z点后光照不变，CO2浓度高，而曲线上行，说明光合作用减弱，原因可能是叶片细胞失水，代谢受影响导致，C正确；Y点既有光合作用又
9、有呼吸作用，则叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体，D正确。8在温度适宜的条件下，测定植物叶片在不同光照强度下的CO2吸收量，结果如下表。下列有关叙述正确的是()光照强度(klx)02.04.06.08.010.0CO2吸收量(mg100cm2h1)4.004.08.010.010.0A该植物叶片在光照强度小于2.0 klx的条件下，不进行光合作用B光照强度为6.0 klx时，植物叶片合成葡萄糖的量为12 mg100 cm2h1C光照强度为8.0 klx时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度D光照强度为10.0 klx时，该植物在缺镁环境中的CO2吸收量不变解析：选C分析表格数据可知
10、，当光照强度为2.0 klx时，测得叶片CO2吸收量为0，说明此光照强度下光合速率等于呼吸速率，即光照强度小于2.0 klx的条件下植物既进行光合作用又进行呼吸作用，A错误；光照强度为6.0 klx时，植物叶片共消耗CO2为12 mg100cm2h1，根据光合作用生成葡萄糖的总反应：消耗6 mol CO2生成1 mol C6H12O6，故合成葡萄糖量为(12180)(644)8.2 mg100 cm2h1，B错误；光照强度为8.0 klx时，植物光合速率达最大值，此时限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，C正确；植物如果缺镁会影响叶绿素的合成，使光反应强度降低，从而影响暗反应，D错误。9某学
11、校研究小组利用生长状况相同且质量相等的A、B两种植物的幼苗，进行了以下实验(假设光照对呼吸作用无影响)：甲图中，两种幼苗分别被培植于内含CO2缓冲液(维持CO2浓度不变)的无色透明气球内，气球放置在水槽中，气球体积可变。初始时指针指向正中位置，指针会因两侧气球的沉浮变化而发生偏转。乙图表示A、B两种植物幼苗随着光照强度的变化，O2的释放量变化曲线。据图分析，下列说法错误的是()A光照强度为乙图中a时，则甲图中指针将向左偏转B光照强度为乙图中c时，A植物制造的有机物总量比B植物少C甲图中，细胞代谢产生的直接能源物质是ATP，产生场所包括线粒体、叶绿体和细胞质基质D当光照强度为乙图中d时，每日光照
12、12小时，一昼夜中两植物的O2释放量的差值为12 mg解析：选A乙图中光照强度为a时，A中的O2增加，气压上升，浮力增大，B中的O2消耗气压下降，浮力减小，所以甲图中指针将向右偏转，A错误；乙图中光照强度为c时，两植物的净光合速率相同，但B植物的呼吸速率较高，根据真正光合速率净光合速率呼吸速率，所以A植物制造的有机物总量比B植物少，B正确；甲图中，ATP是细胞代谢产生的直接能源物质，主要由光合作用和呼吸作用产生，产生的场所主要有叶绿体、细胞质基质和线粒体，C正确；光照强度为d时，每日光照12小时，A植物一昼夜中的O2释放总量为61212160 mg，B植物一昼夜中的O2释放总量为8122127
13、2 mg，所以一昼夜中两植物的O2释放量的差值为726012 mg，D正确。10如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图，表示有关过程，X、Y、Z和W表示相关物质。据图判断下列说法错误的是()AX、Y、Z物质分别表示C3、丙酮酸和ATPB过程中能产生ATP的有C过程分别表示C3的还原和CO2的固定D光合速率小于呼吸速率时，过程产生的CO2会释放到细胞外解析：选B据图分析可知，Z是ATP，Y是丙酮酸，X是C3，A正确；光合作用的光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，而光合作用暗反应阶段中C3的还原过程不能产生ATP，B错误；图中表示C3的还原过程，表示CO2的固定过程，C正
14、确；光合速率小于呼吸速率时，叶肉细胞会有CO2的净释放，即过程产生的CO2会释放到细胞外，D正确。二、非选择题11(2021北京密云区模拟)某植物净光合速率变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_，CO2浓度在ab之间时，曲线_表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光照强度下，该植物呼吸作用产生的CO2量_(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO
15、2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。解析：(1)由图可知，当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0 ，CO2浓度在ab之间时，曲线A、B、C都表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)当CO2浓度大于c时，净光合速率在不同光照强度下不同，所以限制因素是光照强度。(3)当CO2浓度小于a时，净光合速率均小于0，此时呼吸作用大于光合作用。(4)据图可知，CO2浓度和光照强度都会影响净光合速率，从而影响植物的产量，所以除提高CO2浓度外，还需要考虑光照强度。答案：(1)0A、B、C(2)光照强度(3)大于(4)光照强度12为了研究某种树木
16、树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：(1)从图可知，A叶片是树冠_(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_。(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_。解析：(1)根据题图中的曲线可知，A叶片净光合速率最大时，对应的光照强度约为1 200 molm2s1，B叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2 000 molm2s1，即A
17、叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片，因此A叶片位于树冠下层。(2)当光照强度达到一定数值时，A叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。答案：(1)下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗(3)无水乙醇13(2021太原名校联考)取生长旺盛的绿叶，用直径为1 cm 打孔器打出小圆片若干(注意避开大叶脉)，抽出小圆片内的气体，并在黑暗处用清水处理使小圆片细胞间隙充满水，然后平均分装到盛有等量的富含不同浓度CO2的溶液的小烧杯中，置于光照强度和温度恒定且适宜的条件下，测得各组小圆片上浮
18、至液面所需平均时间，将记录结果绘制成曲线如图1所示。(1)与a浓度相比，b浓度时小圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上H的生成速率_(填“快”“相等”或“慢”)，此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有_。(2)当CO2浓度大于c时，随着CO2浓度的增大，小圆片中有机物的积累速率_(填“加快”“不变”或“减慢”)。(3)另取若干相同的小圆片分别置于温度相同且适宜、CO2溶液浓度为a的小烧杯中，选用40 W的台灯作为光源，通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验，根据实验结果绘制成图2曲线(X10)。该实验的目的是_。限制B点净光合速率的主要外界因素是_，C点的含义是_时光源与小烧杯之间的距离。解析：(
19、1)据图1分析可知，b浓度大于a浓度，b浓度时，叶圆片上浮时间较短，叶肉细胞的类囊体薄膜上H的生成速率快，此时叶圆片光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。(2)CO2浓度大于c时，叶肉细胞的细胞外液浓度大于细胞液浓度，细胞失水增多，影响光合作用的进行，所以随着CO2浓度的增大，小叶片中有机物的积累速率减慢。(3)由题意可知，该实验的目的是探究光照强度对光合速率的影响。图2中B点刚刚达到光饱和点，此时限制光合作用的因素不是自变量光照强度，而是CO2浓度。C点时，O2的释放速率为0，表示光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率。答案：(1)快叶绿体、线粒体(2)减慢
20、(3)探究光照强度对光合速率的影响CO2浓度小圆片光合速率等于细胞呼吸速率(净光合速率为零)14某种番茄的黄化突变体与野生型相比，叶片中的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合速率(总光合速率呼吸速率)、呼吸速率及相关指标如表所示。请回答下列问题：材料叶绿素a/b类胡萝卜素/叶绿素净光合速率/(mol CO2m2s1)细胞间CO2浓度/(mol CO2m2s1)呼吸速率/ (mol CO2m2s1)突变体9.300.325.66239.073.60野生型6.940.288.13210.864.07(1)叶绿体中色素分布在_上，可用_(试剂)提取；如图为野生型番茄叶片四种色素在滤纸条上的分离结果，
21、其中_(填标号)色素带含有镁元素。(2)番茄细胞中可以产生CO2的具体部位是_。(3)番茄的黄化突变可能_(填“促进”或“抑制”)叶绿素a向叶绿素b转化的过程。(4)番茄的突变体叶片中叶绿体对CO2的消耗速率比野生型降低了_(molm2s1)。研究人员认为气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是_。解析：(1)叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，因为色素能溶于有机溶剂，所以常用无水乙醇进行提取。图中的c表示叶绿素a，d表示叶绿素b，叶绿素含有镁元素，所以是c和d。(2)能产生CO2的部位是进行有氧呼吸第二阶段的线粒体基质和进行无氧呼吸的细胞质基质。(3)分析表中数据可知，在突变体中叶绿素a/b的比值比野生型高，说明番茄的黄化突变可能是抑制了叶绿素a向叶绿素b的转化过程。(4)突变体中CO2的消耗速率是5.663.609.26(molm2s1)，而野生型中CO2消耗速率是8.134.0712.20(molm2s1)，则番茄的突变体中叶绿体对CO2的消耗速率比野生型降低了12.209.262.94(molm2s1)，但因为番茄突变体叶片的细胞间CO2浓度高于野生型，说明气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素。答案：(1)类囊体薄膜(基粒)无水乙醇 c、d(2)细胞质基质和线粒体基质 (3)抑制(4)2.94番茄突变体叶片中的细胞间CO2浓度高