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2016届高三生物二轮复习配套作业专题二 细胞的代谢 第2讲.doc


第 2 讲 光合作用和细胞呼吸 配套作业

一、选择题 1.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含有线粒体,与短跑 等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是(A) A.消耗等摩尔葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的 ATP 多 B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和 ATP C.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉 D.慢跑时慢肌纤维产生的 ATP 主要来自于线粒体内膜 解析:由题意可知,快肌纤维进行无氧呼吸,慢肌纤维进行有氧呼吸。慢跑时慢肌纤维 产生的 ATP 主要来自于线粒体内膜。 消耗等摩尔葡萄糖时, 快肌纤维比慢肌纤维产生的 ATP 要少。两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和 ATP,短跑时快肌纤维无氧呼吸 产生大量乳酸,故产生酸痛感觉。

2.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同浓度的 O2 时,产生酒精和 CO2 的量如图所示,下列说法不正确的是(C)

A.曲线 a 表示 CO2 量,曲线 b 表示酒精量 B.O2 浓度为 c 时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量约占葡萄糖总消耗量的 3/4 C.曲线 a、b 初始端的量相等,故不能确定此时酵母菌是否进行有氧呼吸 D.酵母菌无氧呼吸的产物可用溴麝香草酚蓝水溶液和酸性重铬酸钾溶液鉴定 解析:随 O2 浓度升高,酵母菌无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,所以酒精产生量减少,

CO2 产生量增加,故曲线 a 表示 CO2 量,曲线 b 表示酒精量。当 O2 浓度为 c 时,产生的酒 精量约为 7mol,所以酵母菌无氧呼吸产生的 CO2 量也约为 7 mol,CO2 的总产生量约为 14 mol,说明有氧呼吸产生的 CO2 量也约为 14-7=7(mol),再根据无氧呼吸和有氧呼吸的反 1 7 1 7 应式可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖量为 7× = (mol),有氧呼吸消耗的葡萄糖量为 7× = 2 2 6 6 (mol),因此无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消耗量的 3/4。曲线 a、b 的初始端 CO2 与 酒精的生成量相等, 此时酵母菌不进行有氧呼吸。 溴麝香草酚蓝水溶液和酸性重铬酸钾溶液 分别用于鉴定无氧呼吸的产物 CO2 和酒精。

3.为研究淹水时 KNO3 溶液浓度对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一 组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的 KNO3 溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时 测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。下列说法正确的是(C)

A.樱桃根细胞无氧呼吸生成 CO2 的场所是细胞质基质和线粒体基质 B.图中 A、B、C 三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是 C 点 C.淹水时 KNO3 对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用 D.实验过程中可以改用 CO2 的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标 解析:甜樱桃根细胞无氧呼吸生成 CO2 的场所是细胞质基质,有氧呼吸的主要场所是 线粒体,A 错误;图中 A、B、C 三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是 A 点,B 错误;由图知 KNO3 浓度越高,有氧呼吸速率越强,说明淹水时 KNO3 对甜樱桃根有氧呼吸 速率降低有减缓作用,C 正确;植物有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生 CO2,所以实验过程中 不可以改用 CO2 的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标,D 错误。

4.如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是(B)

A.该反应的场所是叶绿体的类囊体 B. C3 生成 C6H12O6 需要[H]、ATP 和多种酶的参与 C.提高温度一定能促进 C6H12O6 的生成 D.在无光条件下,有利于暗反应进行 解析:图示为光合作用的暗反应阶段,该反应进行的场所是叶绿体基质,故 A 错误; C3 生成 C6H12O6 需在多种酶的催化下,利用 ATP 提供的能量,通过[H]的还原进行,故 B 正 确; 若该生理过程已在最适温度条件下进行, 提高温度反而会降低酶的活性, 会使反应减慢, 故 C 错误;在无光条件下,暗反应会因[H]和 ATP 的缺乏受到限制,故 D 错误。

5.如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图,下列说法有误的是(C)

A.A 过程中合成 ATP 的部位是在叶绿体类囊体薄膜上 B.B 过程中的 ATP 用于还原三碳化合物(C3) C.A、C 过程中合成 ATP 所需的能量来源相同 D.D 过程中能量的去向是用于耗能的生命活动 解析:A 中合成 ATP 所需能量来源于光能,C 中合成 ATP 所需能量来源于有机物的氧 化分解释放的能量。

6.如图表示一株生长迅速的植物在夏季 24 h 内 CO2 的吸收量和释放量(单位:mg),光 合作用速率和呼吸作用速率用 CO2 吸收量和 CO2 释放量表示。下列表述不合理的是(D)

A.在 18 时和 6 时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等 B.假设该植物在 24 h 内呼吸速率不变,则该植物的呼吸速率为 10 mg/h,最大光合速 率为 85 mg/h C.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为 A+C-B D.中午 12 时左右,与曲线最高点所对应的时间相比,该植物叶绿体内 C5 的含量下降 解析:在 18 时和 6 时,CO2 吸收量和 CO2 释放量相等,该植物光合作用强度与呼吸作 用强度相等,A 正确。假设该植物在 24 h 内呼吸速率不变,从图示可知,该植物的呼吸速 率为 10 mg/h,最大光合速率为 75 mg/h+10 mg/h=85 mg/h,B 正确。A、C 表示光合作用 合成的有机物,B 表示呼吸作用消耗的有机物,该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可 表示为 A+C-B,C 正确。中午 12 时左右,由于气温过高,气孔关闭,CO2 吸收量下降, 与曲线最高点所对应的时间相比,该植物叶绿体内 C5 的含量升高,D 错误。

7.利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验,下列说法正确的是(C)

A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量 B.在光下,如果有气泡产生,可以说明光合作用产生氧气 C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的 NaHCO3 溶液进行实

验 D.为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生 的速率的变化 解析:

收集到的气体量为氧气的释放量,即光合作用产生的氧气量减去呼吸作用消耗的氧气 量;如果光照很弱,光合作用小于呼吸作用时,释放的气体为二氧化碳;探究光照强度对光 合作用的影响需要设置多组装置。

8.提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是(B) A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片 B.提取液呈绿色是因为含有叶绿素 a 和叶绿素 b C.滤纸条由上到下第 3 条带呈现黄绿色 D.胡萝卜素位于滤纸条的最上方,是因为其在提取液中的溶解度最低 解析:未见色素带最常见的原因是层析液没及了滤液细线,导致色素溶解于层析液中, 也可能是忘记画滤液细线;如果材料为黄化叶片,仍能出现色素带,A 错误。色素在层析液 中的溶解度和扩散速度:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a>叶绿素 b,因此在滤纸条上色素带由 上到下的顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b,颜色分别为橙黄色、黄色、蓝绿 色和黄绿色,C、D 错误。

9.(2015· 黄山质检)下图表示单位面积的放牧量与草场净初级生产量的关系,图中水平 虚线代表未放牧时的草场净初级生产量。下列有关叙述不正确的是(B)

A.放牧量在 b 点时,草场可持续发展并能获得较高的经济效益 B.放牧量在 0 和 b 时,草场实际生产量相等 C.适当的放牧活动能调节种间关系,提高草场稳定性 D.从图可知,经营草场确定放牧量时要遵循协调与平衡的原理 解析:由图可知,当放牧量在 b 时,放牧量较大,净初级生产量高,所以草场可持续发 展并能获得较高的经济效益,A 正确;放牧量在 0 与 b 时,净初级生产量相等,但放牧量不 等,所以草场实际生产量不等,B 错;由图可知,当不放牧时,草场净初级生产量为 m,当 放牧量为 a 时,草场净初级生产量增加,但当放牧量大于 c 时,草场净初级生产量为负值, 所以适当放牧能调节种间关系,提高草场稳定性,C 正确;从图可知,要想使草场放牧获得 最大经济效益,要遵循协调与平衡原理,D 正确。

10.(2015· 衡阳联考)图示一株生长迅速的植物在夏季 24 h 内 CO2 的吸收量和释放量, 光合作用速率和呼吸作用速率用单位时间内 CO2 的吸收量和 CO2 的释放量表示(图中 A、 B、 C 表示相应图形的面积)。下列叙述错误的是(B)

A.6:00 时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等 B.该植物在一昼夜中有机物积累量的代表式可表示为 A+C C.假设该植物在 24 h 内呼吸速率不变,最大光合速率为 85mg/h

D.12∶00 时左右,叶片上部分气孔关闭,与植物光合速率最大时相比,此时叶绿体内 C5 的含量上升 解析:由图可知,6:00 时,该植物的净光合速率为 0,表明该植物光合作用强度与呼 吸作用强度相等,A 正确;该植物在白天积累的有机物量为 A+C,夜间消耗的有机物量为 B,所以一昼夜中有机物积累量为 A+C-B,B 错;该植物光合速率最大值为 75+10=85 mg/h,C 正确;12:00 时,叶片上部分气孔关闭,这时植物对二氧化碳的固定减少,C5 的 含量上升,D 正确。

11. (2015· 重庆考前冲刺)科研小组把沉水植物聚草置于有适宜培养液的试管中, 研究外 界因素对聚草光合速率的影响。其实验结果如图所示(实验测得的光合速率是单位时间内聚 草释放的氧气量),下列叙述正确的是(B)

A.分析实验结果可知温度、CO2 浓度、光照强度会对光合速率产生影响 B.20 ℃时,试管距光源 15~45 cm 内光合速率未改变,内因可能是类囊体上色素含 量有限 C.因光反应的限制,图中 C 点时,叶绿体中 C3 的含量小于 A 点 D.图中 B 点表示,此时聚草只能完成细胞呼吸,不能进行光合作用 解析:由实验结果可知温度和光照强度会对光合速率产生影响,但不能推出 CO2 浓度 对光合作用的影响,A 项错误。20 ℃时,试管距光源 15~45 cm 内光合速率未改变,内因 可能是类囊体上色素含量有限,B 项正确。图中 C 点时,因光反应的限制,叶绿体中 C3 的 含量高于 A 点,C 项错误。图中 B 点时聚草的氧气释放量为 0,即此时的光合速率与呼吸 速率相等,D 项错误。

12.在一定浓度的 CO2 和适宜温度条件下,测定不同光照条件下,放有某双子叶植物 片的密闭装置中 CO2 的变化量,结果如下表。分析表中数据,不正确的结论是(B)

光照强度/klx

1.0 +2.0

3.0 -2.0

5.0 -6.0

7.0 -10.0

8.0 -12.0

10.0 -12.0

A.光照强度为 1.0 klx 时,光合作用吸收的 CO2 少于呼吸作用释放的 CO2 B.光照强度为 2.0 klx 时,该植物光合速率为 0 C.光照强度由 5.0 klx 增强为 7.0 klx 时,叶肉细胞中 C3 化合物合成速率增大 D.光照强度为 9.0 klx 时,叶绿体中色素的含量是限制植物光合速率的内因 解析:密闭装置中 CO2 的变化量代表净光合速率(实际光合速率—呼吸速率)。光照强度 为 1.0 klx 时,密闭装置中 CO2 的量增加,说明呼吸速率大于光合速率。光照强度为 2.0 klx 时,密闭容器中 CO2 减少,说明光合速率大于呼吸速率,而不是光合速率为 0。光照强度由 5.0 klx 增强为 7.0 klx 时,光合作用的光反应增强,生成的[H]和 ATP 增加,C3 还原加强, 消耗增加,会促使 C3 化合物合成速率增大,以满足需要。光强为 8.0 klx 时,增大光强,光 合速率不再增加,可能是叶绿体中的色素含量有限。

13.(2015· 唐山三模)下列关于叶绿体和线粒体产生气体过程的叙述,错误的是(D) A.产生气体的过程都有水的参与 B.产生气体的过程都会产生 ATP C.产生气体的过程都受温度的影响 D.产生气体的过程都与生物膜有关 解析:叶绿体是光合作用的场所,线粒体是有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所,光合 作用中光反应阶段分解水,而产生氧气,有氧呼吸第二阶段水和丙酮酸继续分解,产生二氧 化碳,产生气体的过程都有水的参与,故 A 选项正确;光合作用中光反应阶段,产生 ATP, 有氧呼吸第二阶段中水和丙酮酸继续分解,产生少量 ATP,两个产生气体的过程都会产生 ATP,故 B 正确;光反应 ATP 合成需要有酶的催化,有氧呼吸第二阶段需要酶的参与,而 酶的活性受温度影响,故 C 正确;光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行,而有氧呼吸第二阶 段在线粒体基质中进行,与生物膜无关,故 D 错误。

14.(2015· 安庆三模)为验证酵母菌的无氧呼吸,下列四组实验装置中,左瓶内的溶液为

混有酵母菌的葡萄糖溶液,右瓶内的溶液为澄清的石灰水。其中设计正确的是(D)

解析:验证酵母菌的无氧呼吸,正确的实验设计装置,应为左瓶产生的 CO2 气体,能 通入右瓶的澄清的石灰水中,D 正确。

二、非选择题 15.现有 a、b、c 三种灯泡,其发出光波的波长与光辐射强度的关系如图甲所示,现需 从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光, 期望最大限度地增加光合作用的强度。 为此某同 学设计了图乙所示的实验装置。(注:叶绿体中的色素主要吸收 430~450 nm 的蓝紫光和 640~660 nm 的红光)

(1)请判断三种灯泡与图甲中的曲线间的对应关系: a 灯对应曲线________,b 灯对应曲线________,c 灯对应曲线________。(横线上均填 序号) (2)如给予白炽光照射, 金鱼藻在不同光照强度下光合速率如图丙曲线Ⅰ变化(适宜温度、 CO2 浓度为 0.03%)。 ①与 B 点相比,A 点叶绿体中的 C3 含量________(填“较高”、“较低”、“相等”或“无法判 断”)。 ②制约 A 点光合作用的因素主要是_______________________。 ③在 B 点时,________可能导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ。 (3)若给该装置通入 C18O2, 一段时间后, 装置内出现了 18O2, 请用文字或图解简要说明: ___________________________________

______________________________________________________。 解析:由题意和题图可看出,图乙的装置Ⅱ中光合作用最强,装置Ⅰ中光合作用最弱, 即 b 灯泡照射最有利于光合作用,对应图甲中的曲线①,a 灯泡照射不利于光合作用,对应 图甲中的曲线②,c 灯泡与图甲中曲线③对应,温室中选择 b 灯泡能最大限度地增加光合作 用强度。(2)图丙中,A 点的光照强度比 B 点的弱,所以 A 点处的 C3 含量较 B 点处的高;A 点时光合速率并未达到最大值, 也就是说光照强度还未达到饱和状态, 继续增加光照强度还 能提高光合速率,故限制其光合作用的因素主要是光照强度。(3)若该密闭装置通入 C18O2, 参与光合作用, 其中的氧进入葡萄糖和水分子中, 水分子再参与光合作用被光解, 产生氧气,
18 即 C18O2→H18 2 O → O 2。 18 答案:(1)② ① ③ (2)①较高 ②光照强度 ③增加 CO2 浓度 (3)C18O2→H2 O→ 18

O2

16.甲图表示绿色植物叶肉细胞中的部分结构,①~⑥表示物质;乙图表示该植物叶片 CO2 吸收量随光照强度逐渐增加的变化曲线,S1、S 2、S3 分别表示所属范围的面积;丙图表 示在恒温密闭玻璃温室内,连续 48 小时测定室内 CO2 浓度及植物 CO2 的吸收速率。据图回 答下列问题:

(1)叶绿体中的色素分布于________上。提取绿叶中的色素时,为保护色素,要加入的 化学药品是________,其中叶绿素主要吸收________光。 (2)甲图中,在供给植物 CO2 后的 60 秒内,相隔不同时间取样,杀死细胞并分析细胞代 谢产物,发现 7 秒后的代谢产物多达 12 种,而 5 秒内的代谢产物主要是一种物质,该物质

最可能是________(填图中序号)。

(3)若该绿色植物长时间处于黑暗状态,则甲图①→②→①的循环____________(填“能” 或“不能”)进行,原因是__________________________________________________________ __________________________________________________________。 (4) 当 光 照 强 度 处 于 乙 图 中 的 D 点 时 , 甲 图 中 ⑥ 的 去 向 是

__________________________________________________________。 (5)乙图中 0~D 间此幼苗呼吸作用消耗有机物的量为________, 光合作用有机物的净积 累量为________。(用 S1、S2、S3 表示) (6)丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间有______个,叶绿体吸收 CO2 速率最大 的时刻是第________小时,前 24 小时比后 24 小时的平均光照强度________。 (7)如果使用相同强度绿光进行实验,丙图中 c 点的位置将________(填“上移”、“下移” 或“不变”)。 解析:(1)叶绿体中的色素分布于类囊体(基粒)膜上,提取色素时为保护色素,往往要加 入碳酸钙;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)根据图甲及卡 尔文循环,甲图中①为 C5 化合物,②为 C3 化合物,③为 ATP 及[H],④为 ADP+Pi,⑤为 水,⑥为氧气。CO2 最先和 C5 结合固定到 C3 里面,所以②C3 是最早出现放射性的地方,之 后 C3 变成各种化合物。(3)根据光合作用过程,如果该植物长期处于黑暗状态,因为缺少光 反应产生的[H]和 ATP,则卡尔文循环不能进行。(4)乙图中当植物处于 D 点时,植物光合作 用大于呼吸作用, 故甲图中光合作用产生的⑥氧气一方面满足线粒体有氧呼吸的需求, 另一 方面扩散到外界环境。(5)根据乙图,光照强度为 0 时,绿色植物只进行细胞呼吸,故 A 点 放出的 CO2 表示呼吸作用的强度,随着光照强度的增加呼吸强度是不变的,所以 0~D 时间 段内,呼吸作用消耗的总量就是横线下面矩形的面积,即 S1+S3;S1 表示光照强度由 0→B 时光合作用的净积累量(为负);S2 表示光照强度由 B→D 时的光合作用有机物的净积累量; S1+S3 表示 0→D 时段绿色植物呼吸作用消耗的有机物量;S2+S3 表示光合作用产生的有机

物总量。所以当光照强度由 0→D 时,绿色植物呼吸作用消耗的有机物量为 S1+S3,光合作 用的净积累量为 S2-S1。(6)图中虚线是在恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率,当吸 收速率为零时, 表示植物不从外界吸收二氧化碳, 此时光合作用所需的所有二氧化碳全由呼 吸作用提供,所以此时呼吸速率与光合速率相等。即在 6、18、30、42 时,呼吸速率与光合 速率相等;据曲线分析,CO2 吸收速率的最大时对应的时间是 36 h,因此,叶绿体利用 CO2 速率最大的时刻是 36 h 时;由曲线图看出,前 24 小时比后 24 小时的平均 CO2 吸收速率低, 因此,前 24 小时比后 24 小时的平均光照强度弱。(7)因为植物对绿光几乎不吸收,故如用 绿光进行实验,则植物光合作用强度下降,而呼吸作用强度不变,故室内 CO2 浓度上升, 即 c 点上移。 答案:(1)类囊体(基粒)膜 CaCO3 红光和蓝紫 (3) 不能 (2)② (4)扩散到线粒体和外界

没有光反应提供的 ATP 和 [H],暗反应不能进行

(5)S1+S3 S2-S1 (6)4 36 弱 (7)上移


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