训练(3) 细胞呼吸和光合作用-2024年高二生物暑假作业（江苏专版）

训练(三)　细胞呼吸和光合作用 知识点一　图解细胞呼吸和光合作用的物质转化过程 1．相应物质转移过程 2．相应元素转移过程 元素 转移过程 C O H 知识点二　细胞呼吸和光合作用的影响因素及应用 1．影响细胞呼吸的因素的相关曲线 2．影响光合作用的因素的相关曲线 3．光合作用曲线中特殊点含义及移动情况分析 (1)曲线中特殊点含义分析 ①A点：只进行细胞呼吸。AB段：光合速率________呼吸速率。B点以后：______________________________。 ②B点：光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)，细胞呼吸释放的CO2________用于光合作用。 ③C点：光饱和点(光合速率达到最大时的最低光照强度)，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加。 ④D点的含义：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)曲线中的“关键点”移动 ①细胞呼吸对应点(图中A点)的移动：细胞呼吸增强，A点________；细胞呼吸减弱，A点________。 ②光补偿点(图中B点)的移动 细胞呼吸速率提高，其他条件不变时，光补偿点________，反之________。 细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点______________，反之____________。 ③光饱和点(图中C点)和D点的移动：其他相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点________，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。 1．如图是某同学构建的植物叶肉细胞代谢过程图，下列相关叙述错误的是(　　) A．若突然降低光照强度，C3的含量会升高 B．若a过程中用HO，一段时间后能在d过程检测出C18O2 C．若b过程中用C18O2，一段时间后能检测出含18O的(CH2O) D．图中d过程和c过程分别发生在细胞质基质和线粒体内膜上 2．人骨骼肌细胞在氧充足时，将葡萄糖彻底氧化分解，在缺氧时，进行无氧呼吸产生乳酸。乳酸会刺激呼吸中枢，通过调节使人体吸收更多的氧，其过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．在高海拔地区生活的人，血液中的红细胞的数量较多 B．在氧充足或缺氧时，a过程都会产生ATP并释放能量 C．b过程有NADH的产生和消耗，c过程发生在细胞质基质中 D．通过乳酸调节人体吸收更多氧的过程属于正反馈调节 3．作物种子贮藏过程中的损耗是影响粮食安全的重要因素，抑制作物种子的呼吸作用是减少损耗的有效手段。研究表明，作物种子呼吸速率与其含水量密切相关，如下图所示，下列叙述正确的是(　　) A．种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞发生了质壁分离 B．种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞代谢水平增强 C．种子含水量降至14%以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量较少，细胞线粒体损伤 D．种子含水量升至16%左右时，作物1种子较作物2种子更耐贮藏 4．在缺氧条件下，细胞中的丙酮酸可通过图示途径分别生成乙醇和乳酸。下列有关叙述错误的是(　　) A．①过程伴随少量能量释放，②过程不产生ATP B．经图示途径后葡萄糖的大部分能量仍保存在产物乳酸或乙醇中 C．②过程需要消耗由①过程产生的NADH D．人体成熟红细胞通过①③④途径供能 5．1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气，这就是著名的希尔反应。下列叙述错误的是(　　) A．希尔反应让当时的科学界认识到光合作用产生的O2很可能不来源于CO2 B．光合作用中的NADPH与希尔反应中的铁盐，作用是类似的 C．希尔的实验可以说明水的光解与糖的合成并不是同一个反应 D．光合作用并非整个过程都直接需要光照 6．通过研究发现，光合作用暗反应过程中CO2的固定需要RuBP羧化酶的催化，下图是在适宜温度和光照条件下测得的某植物在不同CO2浓度下叶肉细胞中C5的相对含量变化。下列有关叙述正确的是(　　) A．A→B，叶肉细胞吸收CO2的速率降低 B．B→A，光反应产生NADPH的速率增加 C．B→C，叶片的光合速率大于呼吸速率 D．B→C，RuBP羧化酶量是限制光合速率的唯一因素 7．下图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．过程①需要消耗光反应提供的ATP和NADPH，ATP和NADPH在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成 B．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大 C．在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程 D．过程④受阻时，过程②③的进行能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制 8．(多选)图1为某植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况，图2为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的物质和能量转变示意图，图中①～⑥代表物质。据图判断下列说法不正确的是(　　) A．图1中该植物进行光合作用的时间区段是ah段，ce段与fg段光合速率下降的原因不相同 B．图1中若c、f时刻的光合速率相等，则该植物呼吸速率为c时刻大于f时刻 C．图2中①中的能量转化成④中的能量，给植物提供C18O2，则植物释放的CO2中没有18O D．图2中光照突然增强，短时间内可能会导致①与②的比值增大，随后该比值减小，最终基本不变 9．研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光，测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1。为进一步探究在自然光照条件下补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因，研究人员测定了叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数和基粒数，结果如图2。请回答下列问题： (1)该实验的自变量为____________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出两点)。 (2)吸收红光和蓝光的光合色素主要分布在________________上，常用________(填试剂名称)提取光合色素，利用纸层析法分离光合色素的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)据图1分析，14－16时，三组光合速率均降低的主要原因是________。若要促进黄瓜的生长，则最有效的补光措施是________________________。 (4)结合图1与图2可知，叶绿体中淀粉的转化和运出________(填“有利于”或“不利于”)光合作用的进行。据图2分析，补蓝光对黄瓜光合速率的影响不明显，原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出两点)。 1．在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　) A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 2．运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是(　　) A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 答案 训练(三)　细胞呼吸和光合作用 [考点突破] 知识点二　1.酶的活性　抑制　2.温度、CO2浓度　ATP、NADPH　温度、光照强度　3.(1)①小于　光合速率大于呼吸速率　②全部　④达到光饱和点C时，该植物吸收CO2的速率　(2)①下移　上移　②右移　左移　右移　左移　③右移 [综合演练] 1．D　若突然停止光照，光反应阶段产生的NADPH和ATP减少，暗反应生成C3生成量不变，而C3还原减少，故C3的含量会升高，A正确；HO中的氧元素经a光反应阶段产生18O2，随后该18O2被有氧呼吸第三阶段利用生成HO，进而可以在d有氧呼吸第二阶段与丙酮酸一起生成C18O2，B正确；b为暗反应，C18O2中的氧元素能进入有机物中，从而使有机物(CH2O)带上标记，C正确；据图可知，d为有氧呼吸第一、二阶段，场所为细胞质基质和线粒体基质，c为有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜，D错误。 2．D　在高海拔地区生活的人，能够适应高海拔低氧环境，可能原因是血液中的红细胞的数量较多，运输氧气能力较强，A正确；过程a表示有氧呼吸或者无氧呼吸的第一阶段，这个过程都会产生ATP并释放能量，B正确；b过程表示有氧呼吸第二和第三阶段，b过程有NADH的产生和消耗；c过程表示无氧呼吸第二阶段，发生于细胞质基质中，C正确；人体缺氧后，无氧呼吸产生乳酸进行调节。使人体吸收更多氧气，从而抑制无氧呼吸产生乳酸，这属于负反馈调节，D错误。 3．B　种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，但细胞并未发生质壁分离，A错误；种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞新陈代谢越旺盛，B正确；种子含水量降至14%以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量相对较多，代谢较慢，C错误；种子含水量升至16%左右时，作物2种子呼吸速率较低，更耐贮藏，D错误。 4．D　图示途径为无氧呼吸过程，无氧呼吸①阶段伴随少量能量释放，②过程不产生ATP，A正确；无氧呼吸为葡萄糖被不完全氧化分解，只有少部分能量释放，大部分能量仍保存在乳酸、乙醇等有机物内，B正确；②过程为无氧呼吸的第二阶段，要消耗①过程产生的NADH，C正确；人体成熟红细胞无线粒体，进行无氧呼吸，但其无氧呼吸的产物不是乙醇，其通过①②途径供能，D错误。 5．B　希尔反应中悬浮液中没有CO2，所以光合作用产生的O2很可能不来源于CO2，A正确；希尔反应中的铁盐是氧化剂，这与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)作用是类似的，而不是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，B错误；希尔的实验中没有合成糖的原料CO2，但能进行水的光解，说明水的光解与糖的合成并不是同一个反应，C正确；光合作用的暗反应阶段有无光照均可进行，D正确。 6．C　A→B，环境中CO2浓度升高，细胞中C5的含量降低，则叶肉细胞吸收CO2的速率增加，A错误；B→A，环境中CO2浓度降低，叶肉细胞吸收CO2的速率降低，细胞中C5的含量升高，光合作用速率降低，则光反应产生NADPH的速率不会增加，B错误；B→C，植物体中C5的含量相对稳定，说明吸收的二氧化碳相对稳定，植物体的光合作用等于呼吸作用，但是植物体中还有不进行光合作用的细胞，所以叶片的光合速率大于呼吸速率，C正确；B→C，环境中CO2浓度升高，C5的含量相对稳定，则叶肉细胞的光合速率相对稳定，此时，RuBP羧化酶量是限制光合速率的因素之一，D错误。 7．A　过程①为CO2的固定，不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH，ATP和NADPH在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成，A错误；突然中断CO2供应，导致C3含量减少，暗反应利用的ATP减少，导致ATP积累增多，而ADP含量减少，故会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大，B正确；在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程，在叶绿体基质中会进行葡萄糖合成淀粉，在细胞质基质中进行葡萄糖和果糖合成蔗糖，C正确；过程④蔗糖输出受阻时，则进入叶绿体的Pi减少，磷酸丙糖大量积累，过多的磷酸丙糖用于淀粉的合成，即过程②③合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制，D正确。 8．BC　分析图1，a点以前植物只进行呼吸作用，a点以后开始进行光合作用，ab段，光合作用小于呼吸作用，b点以后植物的光合作用大于呼吸作用，g点光合作用等于呼吸作用；gh段表示呼吸作用大于光合作用，h点以后植物进行呼吸作用，即图1中该植物进行光合作用的时间区段是ah段；ce段下降主要是由于光合午休导致气孔关闭使二氧化碳吸收减少，导致光合作用减弱，fg段下降是由于接近傍晚，光照强度减弱是导致光合作用强度下降的主要原因，A正确；呼吸作用速率等于真光合作用速率—净光合作用速率，由于c点净光合作用速率大于f点净光合作用速率，因此若c、f时刻的光合速率相等，则c点的呼吸作用速率低于f点的呼吸作用速率，B错误；①ATP中的能量用于三碳化合物的还原，形成④(CH2O)，ATP中活跃的化学能转化成(CH2O)中稳定的化学能；给植物提供C18O2，会通过光合作用过程出现在有机物中，而后通过有氧呼吸过程转移到二氧化碳中，故植物释放的CO2中含有18O，C错误；光照突然增强，短时间内会产生更多的ATP，因而消耗的ADP会增多，可能会导致①ATP与②ADP的比值增大，随后该比值减小，最终达到新的平衡，保持基本不变，D正确。 9．解析　(1)据题干和图1，该实验的自变量是时间和不同波长的光，影响光合作用强度的主要环境因素有光照强度、CO2浓度、温度、水分等。 (2)光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。 由于光合色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇进行提取；由于不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散得快，溶解度小的扩散得慢，故纸层析法可将光合色素分离。 (3)分析图1，14－16时，三组光合速率均比8－14时降低，主要的原因是光照强度下降。分析图1，在10：00前适当补充红光对黄瓜的生长最有效，若要促进黄瓜的生长，则最有效的补光措施是补充红光。 (4)依据图1、2结果分析，补充红光时叶绿体内淀粉粒数量较少，光合速率比对照组大，说明光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行；据图2数据分析，与对照组相比，补充蓝光时细胞内叶绿体数相同，但由于基粒数量减少，不利于光合作用光反应的进行，同时叶绿体内淀粉粒积累增多，不利于光合作用暗反应的进行。 答案　(1)时间和不同波长的光　CO2浓度、温度、光照强度 (2)类囊体薄膜　无水乙醇　不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散得快，反之则慢 (3)光照强度下降　补充红光 (4)有利于　与对照组相比，补充蓝光组的基粒数量较少，不利于光合作用光反应的进行；补充蓝光组的叶绿体内淀粉粒积累增多，不利于光合作用暗反应的进行 [提升演练] 1．C　CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 2．A　由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$