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1第4讲细胞呼吸与光合作用一、选择题1．下图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析不正确的是()A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先光反应产生[H]，然后用于暗反应C3还原B．③→⑤依次在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行C．不能产生[H]的过程有②④⑤D．能产生ATP的过程有①③④⑤解析：D[[H]经①→②转移到葡萄糖，表示光合作用过程，首先光反应阶段产生[H]，然后用于暗反应过程中三碳化合物的还原，A正确；③→⑤过程表示有氧呼吸，其三个阶段分别发生于细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，B正确；图中显示②④⑤利用[H]产生了其他化合物，并不产生[H]，C正确；能产生ATP的过程有①③⑤，而④是无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，D错误。]2．下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是()A．利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程中，发酵液中能够产生气泡B．稻田需要定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而变黑、腐烂C．破伤风是破伤风杆菌引起的，破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖D，作物种子贮藏前需要晒干，主要是为了减少结合水以抑制细胞呼吸解析：A[酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，A正确；水稻幼根会因缺氧进行无氧呼吸产生酒精而变黑、腐烂，B错误；破伤风杆菌是专性厌氧菌，只能进行无氧呼吸，容易在伤口深处繁殖，C错误；作物种子在贮藏前需要晒干，使其散失大量自由水，以抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，D错误。]3．如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是()2A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强C．低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关解析：C[番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，A正确；计算“8℃时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”与“15℃时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”，比较二者可知，B正确；图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于番茄果实的储存，C错误；温度降低会使与呼吸作用有关的酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D正确。]4．在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和[H]的产生过程，如图所示(e－为负电子)。下列分析正确的是()A．完成过程①需要叶绿体色素和酶的共同作用B．过程②发生在类囊体膜上并存在能量的转换C．NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应D．自养生物细胞的过程①②均发生在叶绿体中解析：B[过程①是水在光下分解，需要叶绿体色素分子吸收的光能，但不需要酶的催化，A错误；过程②表示NADPH的形成，发生在类囊体膜上并将色素分子吸收的光能转变成活跃的化学能储存起来，B正确；NADPH进入叶绿体基质并参与C3的还原反应，C错误；自养生物蓝藻为原核生物，没有叶绿体，因此自养生物细胞的过程①②不一定是在叶绿体中进行的，蓝藻是自养生物其细胞内无叶绿体，D错误。]35．迁移率是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，也可用于各种色素的鉴定，迁移率＝色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中各种色素的层析结果(部分数据)，下列相关叙述错误的是()溶剂移动距离色素1移动距离色素2移动距离色素3移动距离色素4移动距离实验组17.81.9实验组28.21.5实验组38.01.4平均移动距离8.07.60.8迁移率0.950.530.10A.可用菠菜等绿叶蔬菜的叶片作为该实验的材料B．色素3是叶绿素a，其迁移率为0.2C．色素4随层析液在滤纸条上的扩散速度最快D．色素2在滤纸条上移动的距离大约是4.2解析：C[提取与分离色素的实验可用含色素较多的菠菜叶作为实验材料，A正确。溶剂的平均移动距离为8.0，色素2的平均移动距离为0.53×8.0＝4.24，色素3的平均移动距离为(1.9＋1.5＋1.4)/3＝1.6，依据色素平均移动距离知：色素1、色素2、色素3、色素4分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b；叶绿素a的平均移动距离为1.6，其迁移率为0.2，B、D正确。色素4表示叶绿素b，根据纸层析法原理“四种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的扩散速度快”，结果是色素1胡萝卜素的扩散速度最快，C错误。]6．白天用H182O浇花草，周围空气中会出现18O，H182O中的18O进入CO2的途径是()A．经光反应进入O2，再经有氧呼吸第二阶段进入CO2B．经暗反应进入(CH2O)，再经有氧呼吸第二阶段进入CO2C．经暗反应进入(CH2O)，再经有氧呼吸第一阶段进入CO2D．直接经有氧呼吸第二阶段进入CO2解析：D[H2O既是光合作用的原料，又是光合作用的产物，在光合作用过程中，CO2＋H2O――→光叶绿体(CH2O)＋O2。其中，H2O中的O经光反应阶段进入O2，O2参与有氧呼吸第三阶段生成H2O。在细胞呼吸过程中，H2O参与有氧呼吸的第二阶段，H2O中的O经过转化进入CO24中。]7．将叶绿体悬浮液置于适宜光照下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是()A．可测定叶绿体悬浮液的净光合速率B．向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液后[H]的含量下降C．突然改用等强度红光照射C3含量上升D．改变悬浮液中pH对氧气释放无影响解析：B[题干中的关键信息是叶绿体悬浮液，这里只考虑光合作用，没有细胞呼吸，也就涉及不到净光合速率，而测得的数据是真正光合速率，A错误；向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液能提供暗反应所需的CO2，暗反应加速使光反应的产物[H]和ATP消耗更快，所以[H]含量下降，B正确；将适宜光照(白光)突然改用等强度红光照射，会使能被色素吸收利用的有效光增加，光反应速率上升，产生更多[H]和ATP，使C3还原加快，C3含量下降，C错误；改变悬浮液中pH会影响光合作用有关酶的活性，从而影响光反应的速率，氧气释放速率也会受到影响，D错误。]8．如图表示光合作用和细胞呼吸的部分过程，相关叙述错误的是()A．X物质表示C3，②过程除需[H]外，还需要光反应提供的ATPB．③④过程中产生的[H]与图中的[H]不同C．③④过程发生在线粒体中，④过程需要水的参与D．植物的同一个细胞中可以同时发生①②③④⑤过程解析：C[C3的还原需要光反应提供的[H](NADPH)和ATP，A正确；有氧呼吸的第一、二阶段均会产生[H](NADH)，光合作用的光反应阶段也会产生[H](NADPH)，两者不同，B正确；③过程发生在细胞质基质中，④过程发生在线粒体基质中，C错误；光照条件下，在植物的叶肉细胞中可同时发生光合作用和细胞呼吸，D正确。]9．(2020·高三衡水联考)研究人员在相同且适宜温度条件下分别测定了两个作物品种S1、S2的光饱和点(达到最大光合速率所需的最小光照强度)。当增加环境中CO2浓度后，测得S1的光饱和点没有显著改变，S2的光饱和点显著提高。下列叙述错误的是()5A．S1的光饱和点不变，可能是原条件下光反应产生的[H]和ATP不足B．S1的光饱和点不变，可能是原条件下CO2浓度未达到饱和C．S2的光饱和点提高，可能是原条件下光反应产生的[H]和ATP未达到饱和D．S2的光饱和点提高，可能是原条件下CO2浓度不足解析：B[增大CO2浓度后，暗反应速率提高，需要消耗光反应产生的[H](NADPH)和ATP，因此光饱和点升高。当增加环境中CO2浓度后，S1的光饱和点没有显著改变，说明原条件下光反应产生的[H]和ATP不足。而S2的光饱和点显著提高，说明原条件下光反应产生的[H]和ATP未达到饱和或CO2浓度不足。]10．下列关于细胞代谢的叙述，正确的是()A．甲图曲线e说明叶绿素能吸收紫外光，而不能吸收红外光B．乙图中的O2浓度为n时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等C．若提高丙图b点对应的温度，植株CO2的吸收量一定会有所增加D．若丁图曲线a表示植物总光合作用，则两曲线的交点表示有机物积累量为0解析：D[甲图曲线e说明类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，紫外光和红外光都是不可见光，不能被光合作用利用，A错误；乙图中的O2浓度为n时，O2吸收量与CO2释放量相对量之比为1∶2，说明此时细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相对量之比为1∶3，B错误；温度通过影响酶的活性而影响细胞代谢。若提高丙图b点对应的温度，植株CO2的吸收量可能增加，也有可能减少，C错误；若丁图曲线a表示植物总光合作用，则两曲线的交点表示总光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此有机物积累量为0，D正确。]二、非选择题611．下图为某生物兴趣小组利用大棚探究不同光照强度对桃树叶片光合作用影响的日变化曲线，实验期间分别于11h和15h打开和关闭通风口。请回答下列问题：CK组：自然光照(相对透光率为100%)T1组：一层黑色遮阳网(相对透光率为30.0%)T2组：两层黑色遮阳网(相对透光率为10.5%)(1)进行实验时，大棚覆盖的塑料薄膜应选用________(填颜色)；实验通过改变__________来设置不同的弱光环境，该实验的自变量是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)图中10～11h，限制各组光合速率的主要因素是________________________________________________________________________；此时实验组若除去黑色遮阳网，短时间内C5的含量将__________(填“增加”“基本不变”或“减少”)。17h，T2组叶肉细胞光合作用强度__________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸强度。(3)CK组、T1组、T2组的净光合速率分别于12h、13h、14h再次下降的原因可能是________________________________________________________________________________。若要证明上述推测成立，还需要测量细胞间CO2浓度和大棚CO2浓度，只有当净光合速率下降时，细胞间CO2浓度的变化趋势为________(填“上升”“下降”或“不变”)，同时大棚CO2的浓度与细胞间CO2的浓度的比值__________(填“上升”“下降”或“不变”)时，才能说明上述推测成立。答案：(1)无色(透明)黑色遮阳网的层数光照强度、时间(2)CO2浓度(或CO2含量)增加大于(3)大棚内温度升高，引起气孔关闭(气孔导度下降)，光合速率下降下降上升12．如图表示适宜光照条件下，水稻叶肉细胞的叶绿体中部分物质转化的示意图。据图7回答下列问题：(1)甲代表的物质来源于_________________________________________________(物质)。(2)植物缺Mg时，首先受限的是图中过程__________，原因是________________________________________________________________________。(3)将植物置于密闭玻璃容器内，给予适宜的光照、温度条件，一段时间后，首先受限的是图中过程________，进而导致光合速率下降。伴随过程②同时进行的物质变化还有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)甲代表的是