高考生物大二轮复习 22光合作用与细胞呼吸(含解析)
人民警察招录条件-董事长秘书的职责
【金版教程】2015高考生物大二轮复习
2-2光合作用与细胞呼吸(含
解析)
Z作业测评·固效果
1.[2014·临沂
模拟]下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙
述正确的是( )
A. a过程的完成一定伴随H
2
O和CO
2
的生成
B.
在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞产生的A中不含有乳酸
C.
人体细胞中完成过程c的场所主要是线粒体
D. 人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响
解析:a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程,无氧呼吸过程不产生H
2
O,无氧 呼
吸
中的乳酸途径也不产生CO
2
;在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生
乳酸;c过
程表示ATP水解释放能量用于各项生命活动,而线粒体是细胞的“动力车间”,是主要的产
能场所,不是主要的耗能场所;在人体内,肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快,
故
a过程会受到二者的影响。
答案:D
2.[2014·蚌埠一模]下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.
细胞供糖不足时,无氧呼吸可将脂肪氧化为乳酸或酒精
B.
有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.
无氧呼吸不需要O
2
,导致该过程最终有[H]的积累
D.
质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
解析:细胞供糖不足时,脂肪需要先转化为糖类才可经
有氧呼吸或无氧呼吸供能,A错
误;有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水,B错误;无
氧呼吸产生的[H]用于生
成乳酸或酒精,C错误。
答案:D
3.[2014·吉林模拟]下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示
- 1 -
物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
B.
图中物质c为[H],它只在有氧呼吸过程中产生
C.
图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP
D.
①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O
2
解析:图为
细胞呼吸的全过程,①②为无氧呼吸,①④③为有氧呼吸,a、b、c、d、e
分别表示丙酮酸、CO<
br>2
、[H]、O
2
、酒精,故C错误,D正确;催化反应②和④的
酶分别存
在于细胞质基质和线粒体中,故A错误;无氧呼吸的第一阶段也产生[H],故B错误。
答案:D
4.[2014·吉林二模]研究发现,某些植物在秋冬受低温袭击时,呼吸速率先
升高后降
低;持续的冻害使根生长迟缓,吸收能力下降,但细胞内可溶性糖的含量有明显的升高。下列推断不合理的是( )
A. 冻害初期呼吸作用增强,放出的热量有利于抵御寒冷
B. 低温持续使淀粉合成酶活性减弱,影响可溶性糖合成淀粉
C.
持续低温使细胞内结合水含量降低,自由水含量增加,以适应低温环境
D.
低温使细胞呼吸减弱,限制根细胞吸收矿质营养,导致吸收能力下降
解析:呼吸作用分解有机物,释放
的能量一部分转移到ATP中储存起来,大部分以热能
形式散失。冻害初期,呼吸速率上升,释放大量热
量,有利于抵御寒冷,A正确;持续低温,
植物体温度降低,淀粉合成酶活性减弱,影响可溶性糖合成淀
粉,细胞内可溶性糖的含量明
显升高,B正确;自由水结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越弱,
持续低温使细胞
内自由水含量降低,结合水含量升高,适应低温环境,C错误;呼吸速率降低,产生AT
P减少,
为主动运输吸收矿质元素提供的能量减少,限制了根细胞吸收矿质营养,D正确。
- 2 -
答案:C
5.[2014·陕西二模]如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,
CO
2
释
放量和O
2
吸收量的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 氧浓度为a时,有氧呼吸最弱
B.
氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的15
C. 氧浓度为c时,适于贮藏该植物器官
D. 氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
解析:由题图可以看出,当氧浓度为
a时,只有CO
2
释放量,说明此时只进行无氧呼吸;
氧浓度为b时,CO
2
释放量=8,O
2
吸收量=3,所以无氧呼吸释放CO
2
=8-3=
5,消耗葡萄糖
=2.5,有氧呼吸释放的CO
2
=3,消耗葡萄糖=0.5,B正确
;氧浓度为c时,呼吸作用最弱适
于贮藏该植物器官;当氧浓度为d时,CO
2
释放量
=O
2
吸收量,说明只进行有氧呼吸,D错误。
答案:D
6.下图是酵母
菌细胞呼吸类型的探究装置图,下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼
吸,又同时进行无氧呼吸的是(
)
A. 装置1中液滴左移,装置2中液滴不移
B.
装置1中液滴左移,装置2中液滴右移
C. 装置1中液滴不动,装置2中液滴右移
D.
装置1中液滴右移,装置2中液滴左移
- 3 -
解析:当内
部小烧杯中盛装NaOH溶液时,可除去二氧化碳,若进行有氧呼吸,消耗氧
气,产生的二氧化碳被吸收
,气压变化,液滴左移;若进行无氧呼吸,内部气体体积不变,
液滴不移动。当内部小烧杯中盛装清水时
,若进行有氧呼吸,气压不变,液滴不移动;若进
行无氧呼吸,则气体增多,液滴右移。因此,若酵母菌
既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸时,
装置1中液滴左移、装置2中液滴右移。
答案:B
7.[2014·陕西模拟]细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛,以下分析不正确的是( )
A. 选用透气性好的“创可贴”,是为保证人体细胞的有氧呼吸
B.
要及时为板结的土壤松土透气,以保证根细胞的正常呼吸
C.
皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D.
慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸,使细胞获得较多能量
解析:选用透气性好的“创可贴”,是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖,A错误。
答案:A <
br>8.[2014·丰台期末]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. 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。
答案:A
9.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上的分离结果,以下说法正确的是( )
A. 色素分离的原理是由于四种色素在层析液中的溶解度不同
- 4 -
B. 水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙)>(丙+丁)
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.
四种色素中,丙和丁主要吸收光
解析:根据四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上扩
散速率快,溶解
度小的在滤纸上扩散速率慢,从而将它们分离;根据扩散距离可以判断出甲是叶绿素b、
乙是
叶绿素a、丙是叶黄素、丁是胡萝卜素,其中胡萝卜素的溶解度最大;水稻在收获时节,叶片
中叶绿素的含量降低;四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光。
答案:A
10.植物气孔是
由两个保卫细胞组成的,其张开度有多种调节机制,其中的一个调节机
制如下图,则下列说法错误的是(
)
SO
2
↓
抑制CO
2
固定的酶
↓
保卫细胞中CO
2
浓度相对提高
ABA→↓
气孔关闭
A. 当SO
2
浓度过高时,可能会抑制光合速率
B.
ABA在一定程度上可帮助植物免受SO
2
的破坏
C.
当SO
2
浓度过高时,植物体内C
3
的含量上升
D.
CO
2
进出保卫细胞的方式为自由扩散
解析:据图可知,当SO
2
浓度过高时,保卫细胞中CO
2
浓度相对提高,在ABA的作用下,
气孔关闭,导致光
合作用的原料CO
2
供应减少,抑制光合速率;ABA在CO
2
浓度过高时促
进保
卫细胞关闭,可帮助植物免受SO
2
的破坏;当SO
2
浓度过高
时,导致叶肉细胞CO
2
供应不足,而
C
3
的还原仍在继续,故植物
体内C
3
的含量下降;CO
2
进出保卫细胞的方式是自由扩散。
答案:C
11.下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述,正确的是( )
A. 叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等
B.
叶绿体白天进行着ATP的合成,夜晚进行着ATP的水解
C.
随CO
2
浓度的增大,叶绿体的光合速率增大,线粒体的呼吸速率减小
D.
线粒体产生的CO
2
在光照时全部扩散到叶绿体中,黑暗时全部扩散到细胞外
解析:
当叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率时,叶绿体放出氧气的速率与线粒
体消耗氧气的速率相等;
叶绿体白天也可进行ATP的水解;在其他条件一定的条件下,随CO
2
浓度的增大,叶绿体的
光合速率逐渐增大,但有最大值;光照条件下,当叶肉细胞的光合速
- 5 -
率小于呼吸速率时,线粒体产生的CO
2
只有一部分扩散到叶绿体中。
答案:A
12.在环境中CO
2
浓度一定、温度适宜的情况下,测定某植物
叶片在不同光照条件下的
光合作用速率,结果如表。(表中负值表示CO
2
释放量,正
值表示CO
2
吸收量)下列叙述中正确
的是( )
光照强度(klx)
光合作用速率
(CO
2
mg·100
cm·h)
A.光照强度在8.0~9.0
klx之间时,单位时间细胞内反应ADP+Pi→ATP的速率逐渐减
小
B.
光照强度在8.0~9.0 klx之间时,反应ATP→ADP+Pi只发生在细胞的叶绿体基质
C. 光照强度在8.0 klx时,细胞既释放二氧化碳又释放氧气
D. 超过9
klx时,光合作用速率主要受外界CO
2
浓度因素的影响
解析:光照强度在8.0~9.0 klx之间时,虽然细胞呼吸不变,但光合作用增强,所以
单位时间内ATP合成速率会加快;细胞的各个部位生命活动都需要能量,ATP→ADP+Pi的过
程
在细胞内是普遍存在的;光照强度在8.0
klx时,光合作用速率大于呼吸作用速率,故细
胞只释放氧气;光照强度超过9
klx时,CO
2
浓度成为光合作用的主要限制因素。
答案:D
13.某
学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验,将一枝伊乐藻浸在加有适宜培
养液的大试管中,以白炽
灯作为光源,移动白炽灯调节其与大试管的距离,分别在10 ℃、20 ℃
和30 ℃下进行实验,观
察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目,结果如图所示。
下列相关叙述不正确的是( )
-2-1
2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0
-2.0 2.0
6.0 10.0 12.0 12.0
A.
该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
- 6 -
B. A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度
C. B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D. 若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动
解析:白炽灯与大试管间距离的远近影响光照强度,设置10 ℃、20 ℃和30 ℃,表示
不同温度对光合速率的影响;A点时,光照强度相同,影响气泡产生的因素是温度;C点时,
不同的温度
下气泡产生量相同,影响因素是光照强度;B点时,光合作用强度等于呼吸作用强
度;在缺镁的培养液中
进行此实验,叶绿素的合成减少,吸收的光能减少,B点向左移动。
答案:D
14.夏季晴
朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO
2
吸收速率的变化如图所示。
下列说法
正确的是( )
A. 甲植株在a点开始进行光合作用
B.
乙植株在e点有机物积累量最多
C. 曲线b-c段和d-e段下降的原因相同
D.
两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
解析:图中两曲线可表示植物的净光合速率,a
点时光合速率等于呼吸速率,说明甲植
株在a点前就已经开始进行光合作用,A错误;乙植株在18时后
净光合速率小于0,该植株
在18时有机物的积累量最多,B错误;曲线b-c段下降的原因是气孔关闭
,乙植株因二氧化
碳供应不足导致光合速率下降,曲线d-e段光合速率下降的原因则是光照强度减弱,
C错误;
分析两曲线b-d段可知,中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象,这可能是由于<
br>乙植株气孔发生关闭造成的,而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭,D正
确。
答案:D
15.[2014·焦作一模]请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题。 (1)下表为某同学探究影响植物光合速率的因素所做的实验。据表可知,该实验的自变
量有___
_____________。(答不全不得分)。要比较不同颜色的光对光合速率的影响,应选择
-
7 -
的容器标号是________。
容器
1
2
3
4
5
植物种类
菠菜
菠菜
菠菜
秋海棠
秋海棠
部位
叶
叶
根
叶
叶
光质
红
黄
红
红
黄
温度(℃)
22
22
22
22
22
O
2
增加量
(mL8小时)
120
15
-10
80
10
(2)下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的
情况:图中四种色素都能溶解在层
析液中,其中________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”
)的溶解度最大。四种色素中,
甲和乙主要吸收________光。
(3)如下
图表示在光照充足,CO
2
浓度适宜的条件下,温度对某植物的CO
2
吸收量
或释放
量的影响。图中实线表示光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率。由图可知,光合作用、呼
吸作用都受温度的影响,其中与________作用有关的酶对高温更为敏感。若昼夜不停地光照,
该植物生长的最适宜温度约是________℃;若温度均保持在20
℃的条件下,长时间每天交替
进行12 h光照、12
h黑暗,该植物________(能或不能)正常生长。
- 8 -
解析:根据表中数据可知,温度是不变的,为常量,O
2
增加量应该为实验
检测指标,光
质、植物的种类和植物的部位都是不一样的,为该实验自变量。要比较不同颜色的光对光合
速率的影响,应选择光质作为唯一变量的容器,遵循实验的单一变量原则。(2)四种色素中在
层析液中溶解度最大的也是在滤纸条上扩散距离最远的。叶绿素b和叶绿素a主要吸收红光
和蓝紫光。(
3)图中实线表示的CO
2
的吸收量代表净光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率。
若
昼夜不停光照,该植物生长最适宜温度是净光合速率最大时的温度30 ℃。若温度均保持在
20
℃的条件下,长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,该植物光合作用制造量是12
h×(3.5+2)=66,呼吸作用消耗量是(12 h+12
h)×2=48,66-48=18,所以该植物能正常
生长。
答案:(1)光质、植物的种类、植物的部位 1和2(或4和5) (2)丁 红光和蓝紫
(3)
光合 30 能
16.[2014·安庆二模]“茶宜高山之阴,而喜日阳之早”,安
徽盛产茶叶,科技人员为
提高茶叶品质和产量,对茶进行了如下图所示的有关研究。请据图回答下列问题
:
- 9 -
(1)植物的光合速率受光照强度、
CO
2
浓度和温度等因素的影响,其中光照强度直接影响
光合作用的________
阶段,CO
2
浓度直接影响光合作用的________阶段。
(2)如图所示,从
8:00开始到10:00左右,净光合速率不断升高并出现第一个高峰。
影响的主要环境因素是光照强
度逐渐增加、________、________等。
(3)中午时分,光合速率下降,出现光合“
午休”现象。从图中的曲线分析,主要原因
是气温升高,植物为减少水分散失,气孔部分关闭,导致__
______________________。
(4)至下午15:00左右,净光合速率回升出
现第二个高峰,但峰值较低,限制的主要因
素可能是气温过高,呼吸作用增强,光照减弱以及_____
_______等。
(5)某兴趣小组的同学查资料得知茶树喜阴湿环境,他们设想,如在茶园空隙处
间行种
植一些高秆作物如玉米等,不仅可以增加经济收入,还可能有效缓解茶树的光合“午休”现
象。他们欲利用学校的一块正方形茶园进行探究,请完善以下实验:
①将该茶园均分为东、西两块,分别标为A组、B组,其中B组为实验组。
②____________________,对两组进行相同的栽培管理。
③在玉米生长
的不同时期,分别测量A、B两组茶树的________和胞间CO
2
浓度。
④如
果________________,则说明他们的设想是正确的,原因可能是间作玉米能提高
___
_____,降低光照强度和局部温度,提高茶叶的胞间CO
2
浓度等。
解析:(1
)光合作用中,光照强度直接影响光合作用的光反应阶段,CO
2
浓度直接影响光
合作
用的暗反应阶段。(2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO
2
浓度和温度等。(3)炎
热
夏季中午,气温升高,植物为减少水分散失,气孔部分关闭,导致胞间CO
2
浓度降
低,光合速
率下降,这就是植物的光合“午休”现象。(4)炎热夏季午后,光合“午休”结束,植物净
光
合速率回升出现第二个高峰,但由于气温过高,呼吸作用增强,光照减弱及胞间CO
2
浓度较低,
- 10 -
净光合速率峰值较低。(5)该实验
的自变量是茶树林是否间种玉米,因变量是茶树的净光合速
率和胞间CO
2
浓度。实验
组茶树间种适量的玉米,对照组不做任何处理。如果实验组茶树净光
合速率和胞间CO
2
浓度高于对照组,则说明同学们的设想是正确的,原因可能是间作玉米能提
高环境空气湿度,降低光照
强度和局部温度,提高茶叶的胞间CO
2
浓度等。
答案:(1)光反应 暗反应
(2)气温回升 CO
2
浓度适宜 (3)胞间CO
2
浓度降低
(4)胞
间CO
2
浓度较低 (5)②A组不处理,B组间种适量的玉米
③净光合速率 ④B组的净光合速
率和胞间CO
2
浓度高于A组 环境的空气湿度 <
br>17.将某种植物种子在水中浸透,然后按下图装置进行实验,实验开始时X液面位置与
Y液面位
置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回答下列问题:
时间(h)
0
1
2
3
4
X液面位置
5.0
7.0
9.0
11.0
13.0
时间
5
6
7
8
9
X液面位置
14.5
15.5
15.8
15.8
15.8
(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加____________水,使代谢增强。
(2)装置中使用NaOH的目的是____________________,X液面变化值表示
_
_______________。
(3)影响结果准确性的环境因素有_____________
_____(至少写两个)。为确保实验结果
只是由实验装置中种子的生理活动引起的,需设置另一个相
同装置,该装置除试管内金属网
上需要放____________、____________的同种
种子外,其他条件与上图装置相同。
(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变,原因是___________。
- 11
-
解析:(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由水,使代谢增
强。(2)装置中使
用NaOH的目的是吸收种子细胞呼吸产生的CO
2
,由于有氧呼
吸吸收的氧气体积与放出的二氧
化碳体积相等,二氧化碳被NaOH吸收,故装置内气体减少,压强降低
,X液面升高,且升高
值表示种子有氧呼吸消耗的O
2
体积。(3)影响结果准确性的
环境因素实际上是影响实验的无关
变量,除去自变量和因变量之外的就是无关变量,主要有气温(温度)
、气压、装置气密性等
因素,为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的,需设置另一个相
同装置,
也就是设置对照组,所以与实验组不同的应是金属网上需要放等量、煮熟(或死亡)的同种植<
br>物种子。(4)由于有氧呼吸持续进行,氧气减少,4 h后有氧呼吸减弱直至停止,无氧呼吸加
强,进行无氧呼吸释放的CO
2
被NaOH溶液吸收,管内气压没有明显变化。
答案:(1)自由
(2)吸收种子细胞呼吸产生的CO
2
种子有氧呼吸消耗的O
2
体积
(3)气温、气压、装置气密性(至少答出两个,其他答案合理也可) 等量 煮熟(或死亡)
(4)氧气减少,有氧呼吸减弱,而种子进行无氧呼吸释放的CO
2
被NaOH溶液吸收,管
内
气压没有明显变化
- 12 -