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1、高考微题组一细胞呼吸与光合作用非选择题1.(2016全国理综)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离cm20遮光*1008060402050 min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮
2、光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100 cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题。(1)本实验中,50 min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”),判断依据是。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草。答案(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的(2)黄色水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与
3、释放的CO2量相等解析(1)依题意并结合表中信息可知,距日光灯的距离代表不同的光强。2号试管遮光,其内的水草不能进行光合作用,但能进行呼吸作用。有光条件下,37号试管内溶液颜色的变化是水草光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的综合反映。1号试管为对照组,其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定,27号试管为实验组。综上所述,若50 min后,1号试管的溶液是浅绿色,则说明27号试管的实验结果是由光合作用与呼吸作用引起的。若1号试管的溶液是蓝色,则说明27号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管进行了遮光处理,其内的水草不能进行光合作用消耗CO2,但能通过呼吸作用释放CO2,所以
4、试管内CO2浓度高于3号试管,X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同,均为浅绿色,说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收和释放的CO2量相等。2.(2018江苏)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指H),请回答下列问题。(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为,其中大多数高等植物的需在光照条件下合成。(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在(填场所)组
5、装。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为后进入乙,继而在乙的(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的(填场所)转移到ATP中。(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括(填序号)。C3的还原内外物质运输H2O裂解释放O2酶的合成答案(1)叶绿素、类胡萝卜素叶绿素(2)类囊体膜上基质中(3)丙酮酸基质中内膜上(4)解析本题考查光合作用与呼吸作用的相关知识,属于对生命观念和科学思维的考查。(1)甲为叶绿体,与光合作用有关的色素包括叶绿素、类胡萝卜素,其中叶绿素的合成需要光照条件。(2)光反应发生
6、在类囊体膜上,与光反应有关的中心蛋白应该被组装在类囊体膜上;Rubisco(催化CO2固定的酶)是暗反应过程需要的酶,暗反应发生在叶绿体基质中,Rubisco(催化CO2固定的酶)的小亚基应在叶绿体基质中组装。(3)丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二、三阶段的反应;丙酮酸被分解成二氧化碳发生在线粒体基质中;有氧呼吸前两阶段产生的H在线粒体内膜上与氧气结合,生成水的同时产生能量,其中一部分能量转移到ATP中。NADPH可在线粒体内膜上被利用。(4)光合作用的暗反应阶段C3化合物的还原需要ATP;某些物质的运输以及蛋白质的合成也需要ATP供能;H2O裂解释放O2发生在光反应阶段,该阶段不消耗AT
7、P。3.(2017全国理综)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题。(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是。甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是。答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低大于0
8、(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加解析植物在适宜光照条件下,光合作用强度大于细胞呼吸强度,会使容器内CO2的浓度降低。CO2是植物光合作用的原料,其浓度降低会使光合速率也降低。O2浓度增大,则有氧呼吸强度增大。由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,故甲种植物净光合速率为0时,所对应的CO2浓度大于乙种植物的CO2补偿点,此时乙种植物净光合速率大于0。4.图1表示空气中的CO2含量对某绿色植物光合作用的影响,图2表示一天24 h蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线(水
9、平虚线为实验开始时大棚内的CO2浓度)。据图回答下列问题。(1)两图中光合作用强度和呼吸作用强度相等的点有,此时细胞中能产生H的部位有。图2中积累有机物最多的点是。(2)经过24 h后,大棚内植物有机物的含量会(填“增加”“减少”或“不变”)。据图分析原因是。(3)图2中A点所进行的生理反应表达式为。(4)图1中限制N点的主要外界因素是和。N点时叶肉细胞叶绿体中的ADP的运动方向是。(5)若将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,下列有关说法正确的是。A.甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同B.甲、乙两叶片的光合作用强度在一段时间后都将逐
10、渐下降C.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲叶片的呼吸作用强度一定比乙低D.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲固定CO2的能力较弱(6)某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验后,绘制了四种光合色素在滤纸上的分离情况(如图3所示),据图分析,溶解度最大的色素是(填序号)。图3答案(1)M、D、H细胞质基质、叶绿体、线粒体H(2)增加I点CO2浓度低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物(3)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(4)光照强度温度从叶绿体基质到类囊体薄膜(5)B(6)丁解析(1)在图1中,M点为
11、光合作用补偿点,在图2中,D点CO2浓度最高,H点CO2浓度最低,这两个时刻光合作用强度与细胞呼吸强度相等,此时细胞内既进行光合作用又进行细胞呼吸,产生H的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体。图2从D点到H点,CO2浓度一直在下降,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度,有机物在积累,到H点时,积累最多。(2)观察整条曲线,可以看出,24时的I点CO2浓度略低于0时A点,说明总的来说,光合作用合成的有机物大于呼吸作用消耗的有机物,大棚内植物有机物的含量会略有积累。(3)在A点,植物细胞在氧气充足的情况下进行有氧呼吸,书写反应式时注意箭头和反应条件的准确性。(4)图1中N点为CO2饱和点,CO2不再影响
12、光合作用强度,这时光照强度和温度会对光合作用强度产生影响;N点正在进行光合作用,叶绿体中的ADP会由叶绿体基质向类囊体薄膜运动。(5)甲、乙是两种不同的植物,因此两叶片的光合作用强度不一定相同,A项错误;由于甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,都能进行光合作用,所以随着时间的推移,小室中的CO2越来越少,导致光合作用强度都逐渐下降,B项正确;由于密闭小室中CO2浓度的变化与光合作用和细胞呼吸都有关,所以无法判断甲叶片和乙叶片光合作用强度和细胞呼吸强度的高低,C项错误,D项错误。(6)色素的扩散距离与色素的溶解度有密切的关系,丁扩散距离最远,说明其
13、溶解度最大。5.(2018全国理综)回答下列问题。(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的上,该物质主要捕获可见光中的。(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是。(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度(填“高”或“低”)。答案(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在
14、增加,故群体干物质积累速率降低(3)低解析本题主要考查光合作用的场所、过程及曲线分析。(1)光反应发生在类囊体薄膜上,光合色素主要吸收蓝紫光和红光。(2)由曲线推知,当叶面积系数小于a时,群体光合速率及干物质积累速率随叶面积系数的增加而增加。当叶面积系数超过b时,群体光合速率不再变化,但群体呼吸速率仍在增加,所以群体干物质积累速率降低。(3)与阳生植物相比,阴生植物光补偿点低,即光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低。6.(2017江苏)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题。图1图2(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是。(2)图1中影响光合放氧速率的因素有。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中的干扰。(3)图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是。若提高反应液中NaHCO3 浓度,果肉放氧速率的变化是(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对1520 min 曲线的斜率几乎不变的合
