1、“光合作用与细胞呼吸”学前诊断一、选择题1(2016四川高考)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是()AO2的产生BH2O的生成CH的消耗 DATP的合成解析：选A叶肉细胞中O2的产生只能发生在叶绿体的类囊体薄膜上；叶肉细胞中H2O的产生可以发生在线粒体内膜、核糖体、高尔基体等处；叶肉细胞中H的消耗可以发生在线粒体内膜、叶绿体基质等处；叶肉细胞中ATP的合成可以发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 、叶绿体类囊体薄膜上。2(2016全国卷甲)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外
2、光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的解析：选C提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中。叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收。叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光。叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，故黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色。3(2015安徽高考)右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列
3、叙述正确的是()ACO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能BCO2可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高解析：选CATP为C3的还原提供能量，并将能量转移到(CH2O)等有机物中，CO2的固定不需要能量。暗反应中，必须经过CO2的固定和C3的还原才能形成有机物。在暗反应中，一部分C3经过一系列变化形成C5，一部分C3被还原成(CH2O)等有机物。在CO2供应不变的情况下，光照强度由强变弱时，光反应提供的H、ATP减少，导致C3的还原过程减弱，但此时CO2的固定仍在进行，故短时间内C
4、3含量上升，C5含量下降。4(2014全国卷)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析：选B黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。5(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
5、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。6(2015福建高考)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO
6、2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()A菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高解析：选BCO2C5(RuBP)2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪C元素的转移途径，这种方法是同位素标记法。
7、单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。7(2014全国卷)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，人体在剧烈运动时所需的能量主要是由有氧呼吸提供的，因此人体在剧烈运动时所需要的能量由葡萄糖分解提供。病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细
8、胞的呼吸作用提供。8(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；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；过程产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是H2O；过程通过光反应
9、产生的H，用于暗反应还原C3，而有氧呼吸第一、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。9(2015重庆高考)将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是()A黑暗条件下，增大、减小B光强低于光补偿点时，、增大C光强等于光补偿点时，、保持不变D光强等于光饱和点时，减小、增大解析：选B图示细胞为水稻叶肉细胞，在黑暗条件下、密闭容器中，该细胞不进行光合作用，只进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2，因此增大、减小。光强低于光补偿点时，光合作用和细胞呼吸同时进行，但细胞呼吸强度大于光合作用强度，细
10、胞吸收O2，放出CO2，此时在密闭容器中增大、减小。光强等于光补偿点时，细胞呼吸强度等于光合作用强度，因此细胞吸收O2速度等于放出CO2速度，即、保持不变。光强等于光饱和点时，光合作用强度最大，细胞光合作用吸收CO2速度大于细胞呼吸作用吸收O2的速度，因此减小、增大。10(2016四川高考)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(Pn，以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，以下分析正确的是()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开始减少C17：00后叶片的C
11、i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CO2浓度低，叶绿体中合成C3的速率和C3含量均相对较低。14：00后叶片的Pn(净光合速率)下降，但仍然大于0，故植株积累有机物的量继续增加。17：00后叶片的Ci(胞间CO2浓度)快速上升，但光照减弱，光反应为暗反应提供的H和ATP减少，导致暗反应速率降低。叶片的Pn(净光合速率)先后两次下降，第一次下降的主要原因是叶片气孔关闭，CO2浓度降低，导致暗反应受阻；第二次下降的主要原因是光照强度减弱，使光反应减弱。二、非选择题11(2016浙江
12、高考)下面是关于植物光合作用的问题。请回答：(1)光反应发生在叶绿体的_中，H2O在光反应中裂解为_。(2)若以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于_，HO又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由25 降为5 的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度(填“”“”“”“”或“”)25 。解析：(
13、1)光反应发生在叶绿体的类囊体膜中，H2O在光反应中裂解为H、O2和电子。(2)卡尔文循环中首先是1分子CO2在酶的催化作用下与1分子五碳糖(RuBP)结合，形成1个六碳分子，这个六碳分子随即分解成2个三碳酸分子(即3磷酸甘油酸)。然后每个三碳酸分子接受来自NADPH的氢和ATP的磷酸基团形成三碳糖磷酸。(3)给某植物提供C18O2和H2O，光合作用过程中18O的去路是6C18O212H2OC6HO66O26HO，其中产物HO又作为光反应的原料，在水的光解中产生18O2。(4)光饱和点是指达到最大光合速率时的最低光强度，因此测定光饱和点时需要测定在不同光强度下的光合速率。在一定条件下，某植物在
14、温度由25 降为5 的过程中，光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时光合作用的最适温度应该不低于25 。答案：(1)类囊体膜H、O2和电子(2)三碳酸磷酸基团(3)C18O2中的部分氧转移到HO中(4)光强度12(2016全国乙卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植
15、物光合作用的限制因子是。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析：(1)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度低于a时，随光照强度的增加，光合作用强度逐渐升高，说明限制其光合作用强度的主要因素为光照强度。(2)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度高于b时，随光照强度的增加，光合作用强度不变，说明受其他环境因素的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中
16、的CO2，故提高CO2浓度可使b光照强度下甲组的光合作用强度升高。(3)由题目信息可知，乙组和甲组是同一种植物，只是环境中的光照强度不同，虽然乙组植物在低光照环境中的光合作用强度低，但其子代在模拟自然光照下其光合作用强度仍然能够升高，说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。答案：(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的13(2016全国丙卷)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对
17、照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度( )3636363125相对湿度(%)1727525252实验结果光合速率(mg CO 2dm2h1)11.115.122.123.720.7回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是，其依据是；并可推测，(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因
18、是。(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析：(1)根据表格信息可知，对照组、实验组一、实验组二在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大；实验组二、实验组三、实验组四在相同湿度条件下，随温度的变化，光合速率变化不大。因此可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是湿度。根据上述结论，增加麦田环境的相对湿度可提高小麦的光合速率，降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)与实验组四相比，实验组三的温度高6 ，光合速率有所提高，说明实验组四的环境温度未达到光合作用的最适温度，故适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白，不需要消耗ATP。答案：(1)湿度(或相对湿度)在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案可酌情给分)增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案可酌情给分)(3)不需要不需要