第3章 专题5 光合作用和呼吸作用的综合-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物必修1同步课件 (苏教版))

生物学 必修1 SJ 1 5 专题5 光合作用和呼吸作用的综合 刷难关 2 1.[河南郑州2024高一上联考] 如图表示植物某个叶肉细胞的代谢过程，下列有关说法正确的是 ( ) C A.④⑤⑥⑦表示的生理过程中，每个阶段都释放能量，且都有一部分能量转移并储存于 中 B.鲁宾和卡尔文用同位素标记法证明了过程②释放的氧气来自水 C.若突然停止光照，短时间内过程③的中间产物 含量增加 D.过程③所需还原剂可由过程⑥供给 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 3 思路导引 分析题图可知，①是吸收水分的过程，②是光反应过程，③是暗反应过程，④是细胞 呼吸第一阶段，⑤是丙酮酸分解成酒精和 的过程，为无氧呼吸第二阶段，⑥是有氧呼吸第二 阶段，⑦是有氧呼吸第三阶段。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 4 解析 ⑤是无氧呼吸的第二阶段，此过程没有能量的释放，A错误；鲁宾和卡门用同位素标记法 分别标记了和，证明了过程②释放的氧气来自水，B错误；若突然停止光照， 和 的合成减少，固定后形成的不能被还原，而 生成的速率暂时不变，所以短时间内过 程③的中间产物含量增加，C正确；过程③所需还原剂 来自光反应，过程⑥有氧呼吸 第二阶段产生的还原剂（主要有 ）不能用于光合作用，D错误。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 5 2.[黑龙江绥化2024高一上期末] 下图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简 图，其中①～⑤代表生理过程， 代表物质，请回答： （1）图中代表的物质是____，某植物叶肉细胞中①过程产生的 进入相邻细胞中参与⑤过程， 至少需要穿过____层磷脂分子。 14 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 6 解析 ①过程由生成和，表示的生理过程是水的光解，参加后一阶段的反应，因此 为 ；⑤过程中与结合可以生成，说明是 ；①过程（光反应）发生在类囊体薄膜 上，⑤过程（有氧呼吸第三阶段）发生在线粒体内膜上，因此①过程产生的 进入相邻细胞 中参与⑤过程，至少需要穿过叶绿体类囊体膜 叶绿体的内膜和外膜 出细胞质膜 进相邻细 胞质膜 线粒体外膜和内膜，共计7层生物膜，生物膜是由磷脂双分子层构成的，因此至少需要 穿过 （层）磷脂分子。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 7 （2）①～⑤过程中，能够产生 的过程是__________（填序号），③过程发生的场所是_____ _______。在②过程中，如果用放射性同位素对 进行标记，则放射性同位素最先出现在___ （填字母）中。 ①③④⑤ 细胞质基质 解析 题图①～⑤过程中，光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段都能产生，故图中能够产生 的生理过程是①③④⑤，③过程（有氧呼吸第一阶段）发生的场所是细胞质基质。根据有氧呼吸 第二阶段的反应式来看，物质是，②过程（暗反应）中固定的产物是（图中 ），故 用放射性同位素标记，放射性最先出现在 中。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 8 （3）在适宜的光照条件下①过程为②过程提供的物质是______________，图中①②过程用反应 式表示：_ _____________________________。 和 解析 光合作用中①光反应为②暗反应提供和 ；①②表示光合作用过程，其反应式为 。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 9 （4）①～⑤过程中，有生成和必须有 参与的过程分别是________（填序号）。可在该植 物根细胞中进行的过程是________（填序号），能量转化情况为____________________________ ____________________。 ④、② ③④⑤ 有机物中稳定的化学能转化为热能和中的化学能 解析 题图中，④过程（有氧呼吸的第二阶段）产生；而②过程（暗反应）中 的固定必须 有 参与。植物根细胞没有叶绿体，不能进行光合作用；有线粒体，可以进行有氧呼吸，所以 ③④⑤过程能在根细胞中发生，该过程将有机物中稳定的化学能转化为热能和 中的化学能。 （5）图中③④⑤过程用总反应式表示：_ ____________________________________________。 能量 解析 图中③④⑤过程表示有氧呼吸，用总反应式表示如下： 能量。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 10 3.[山东滨州2024高一上期末统考] 植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、 浓度和营养 液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物，光合作用和细胞呼吸原理是植物工厂提高作物产量的重 要理论依据。请回答下列问题： （1）下图表示在密闭恒温小室内测定的、 两种萝卜植株光合作用强度与光照强度的关系。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 11 ①光照强度为时，的细胞中合成 的细胞器有________________。 线粒体和叶绿体 解析 光照强度为时，的吸收量为0，其光合作用速率等于呼吸作用速率，细胞中合成 的细胞器有线粒体和叶绿体。 ②当光照强度由突然增大，短时间内的叶绿体中 含量______。 减少 解析 若光照强度由突然增大，光反应产生和的速率增加，短时间内还原成 的 速率加快，生成的速率不变，故含量增加， 含量减少。 ③光照强度为条件下，每天给予黑暗、光照，则萝卜和 积累有机物较多的是___。 解析 光照强度为时，每天给予14小时黑暗、10小时光照，则积累的有机物为 光照时净光 合作用积累的有机物黑暗时呼吸作用消耗的有机物，同理 积累的 有机物为，因此积累有机物较多的是 。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 12 （2）与自然栽培模式不同，植物工厂几乎完全依靠 灯提供光源。不同光质配比及光处理周 期对萝卜植株叶绿素含量、总干重及其根冠比的影响如表所示。 组别 处理 结果 光质配比 光处理周期 叶绿素相对 含量 总干重/ 根冠比 A 红光∶蓝光 光照，黑暗 39.7 57 0.69 B 红光∶蓝光 光照，黑暗 40.4 42 1.43 C 红光∶蓝光 光照，黑暗 42.5 58 1.15 D 红光∶蓝光 光照，黑暗 44.25 86 1.94 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 13 ①据表分析，有机物积累最多的组别是___，从影响植物光合作用速率的自身因素分析，其原因 是__________________________________________________________________________________ _____________________________。 D 该组萝卜植株叶绿素的相对含量最高（该光质配比和光处理周期促进叶绿素的合成），利用光的能力最强，合成有机物最多 解析 据表分析，有机物积累最多（总干重最重）的组别是D组，从影响植物光合作用速率的自 身因素分析，其原因是该组萝卜植株叶绿素的相对含量最高（该光质配比和光处理周期促进叶绿 素的合成），利用光的能力最强，合成有机物最多。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 14 ②为增加萝卜产量，植物工厂可适当______（填“延长”或“缩短”）光照时间，并适当______ （填“提高”或“降低”）红蓝光比例，判断的依据是____________________________________ ______________________________________。 延长 提高 D组的红蓝光比例较高，且光照时间较长，该组萝卜的总干重最大，且根冠比最大 解析 D组红蓝光比例较大，光照时间较长，其有机物积累最多，因此为增加萝卜产量，植物工 厂可适当延长光照时间，适当提高红蓝光比例。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 15 （3）采摘后的萝卜在储存过程中有机物的含量会______（填“增加”“减少”或“不变”）， 为延长保质期，宜在________________条件下储存。 减少 零上低温、低氧 解析 采摘后的萝卜在储存过程中会进行细胞呼吸等，消耗有机物，为延长保质期，应该零上低温 处理以降低有氧呼吸相关酶活性，同时低氧处理以减少有氧呼吸，进而从总体上降低有机物的消耗。 题型1 分析光合作用和呼吸作用过程中物质和能量变化 16 4.[云南师大附中2024高一上月考] 如图为温度对光合作用的影响 曲线，下列叙述错误的是( ) C A.呼吸作用的最适温度高于光合作用 B.温度等于 时，光合作用积累的有机物的量在增加 C.温度高于 时，净光合速率增大 D.温度为时，光合作用产生的速率约为 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 17 解析 光照下二氧化碳的吸收速率代表净光合速率，黑暗条件下二氧化碳的释放速率代表呼吸速 率。由图中数据可知，呼吸作用的最适温度可能大于 ，而光合速率的最大值对应的温度在 左右，据此可推测，呼吸作用的最适温度高于光合作用的最适温度，A正确。温度等于 时，净光合速率达到最大，光合作用积累的有机物的量增加，B正确。结合图示可以看出，温度 等于时，净光合速率达到最大，后随温度升高，净光合速率下降，故温度高于 时，净 光合速率变小，C错误。光合作用产生的 表示总光合速率，总光合速率等于呼吸速率和净光合 速率之和，温度为时，光合作用产生的速率约为 ，D正确。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 18 5.Ⅰ.下图是某绿色植物的光合作用过程的图解，图中甲、乙、丙、丁表示能量或物质，①②表示 过程。据图回答： （1）甲的一部分可转变为丙中的__________________。 （活跃的）化学能 解析 叶绿体中的色素可以吸收、传递并转化光能，故甲为光能，光能经过光反应阶段，一部分 可以转化为丙 中活跃的化学能。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 19 （2）过程①称为___________。 的固定 解析 过程①是和结合生成，称为 的固定。 （3）植物光合作用强度受多种环境因素的影响。冬季蔬菜大棚主要通过改变______来提高光合 作用强度。为提高蔬菜产量，菜农常向大棚内施加有机肥以增加_____________的供应。 温度 无机盐和 解析 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和 浓度等，温度会影响光合作用酶的 活性。冬季温度低，利用大棚可以提高温度，可以提高光合作用酶的活性，进而提高光合作用强 度，因此冬季蔬菜大棚主要通过改变温度来提高光合作用强度。有机肥被土壤中微生物分解后产 生大量的 和无机盐，可以被蔬菜利用，提高产量。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 20 Ⅱ.研究小组在、满足需要的条件下，分别于、 条件，测定不同光照强度对该绿 色植物的总产生速率和 释放速率的影响，结果如表。请分析回答： 光照强度/ 1 2 3 4 5 6 的总产生速率/ 1 3 6 8 8 8 2 4 7 10 12 12 释放速率/ 9 7 4 2 2 2 2 0 （4）该绿色植物在下，光照强度为时， 的消耗场所是____________。 叶绿体基质 解析 据表分析，在下，当光照强度为时，的总产生速率为， 释放 速率为 ，说明该绿色植物既进行呼吸作用，也进行光合作用，光合作用的暗反应消耗 ，场所为叶绿体基质。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 21 （5）在下，当光照强度为时，该绿色植物的呼吸作用速率是___ 。 4 解析 该绿色植物处于、光照强度为条件下，植物有的释放，故呼吸速率 光合速 率，植物的呼吸速率为 。 （6）若该绿色植物长期生活在、 条件下，光照和黑暗环境各12小时，那么该绿色植物 ____（填“能”或“不能”）正常生长。 能 解析 在、光照强度为条件下，该植物真正光合速率为 ，呼吸速率为 ，在光照和黑暗各时，该植物总光合量为 ，总 呼吸量为 ，总光合量大于总呼吸量，故该绿色植物处于该条件下能正常生长。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 22 （7）分析数据，可以判定该绿色植物呼吸酶的最适温度应______（填“大于”“小于”或“等 于”） ，且该绿色植物呼吸速率与光照强度______（填“有关”或“无关”）。 小于 无关 解析 据表分析，该绿色植物在时细胞呼吸速率为，在 时细胞 呼吸速率为，可判断该绿色植物呼吸酶的最适温度应小于 ；而在相同温度下， 随着光照强度的增加，该绿色植物呼吸速率不发生改变，可知其呼吸速率与光照强度无关。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 23 思路导引 分析题图：叶绿体中的色素可以吸收、传递并转化光能，故甲为光能，丙为 。光能 经过光反应阶段，一部分可以转化为中活跃的化学能；在暗反应阶段与结合生成 ， 过程①是的固定，物质丁为。水光解产生氧气和 ，故乙为氧气。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 24 题表解读 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 25 6.[吉林省实验中学2023高一上期末] 如图表示某绿色植物部分生理过程，该植物叶片上的气孔白 天基本处于关闭状态，晚上开放。请据图回答问题。 （1）图中、 表示的生理过程发生的场所是____________，C物质产生的场所是______________ ____。 叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜 解析 分析题图可知，过程是暗反应中的固定，过程是暗反应中 的还原，发生的场所是 叶绿体基质；C物质是 ，是光反应阶段产生的，产生的场所是叶绿体类囊体薄膜。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 26 （2）在叶绿体进行光合作用时， 的转移途径是________________________________________。 从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体薄膜上 解析 在叶绿体进行光合作用时， 在叶绿体基质产生，其转移途径是从叶绿体基质中转移到 叶绿体类囊体薄膜上，参与光反应中 的合成。 （3）该植物夜晚能吸收 ，却不能合成有机物，其原因是________________________________ _______________________。 白天这类植物进行光合作用所需的 还可以由图中____（填数字）过程产生。 无光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供和 ② 解析 该植物夜晚能吸收 ，却不能合成有机物，其原因是没有光照，不能进行光反应，不能 为暗反应提供和。白天这类植物进行光合作用所需的 还可以由图中②（有氧呼吸 的第二阶段）提供。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 27 （4）图中氢元素从C物质到③过程产生的 的转移途径是__________________（用字母和箭头 表示）。 解析 C是，用于还原，经过一系列反应形成葡萄糖和 ，葡萄糖可用于有氧呼吸， 分解产生的在第三阶段与结合形成 ，所以题图中氢元素的转移途径是 。 （5）与乳酸菌的发酵相比，图中植物细胞呼吸过程中特有的步骤是______（填数字），这些特 有的过程发生的部位是________（填细胞器）。 ②③ 线粒体 解析 乳酸菌只进行无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同，所以与乳 酸菌的乳酸发酵相比，图中植物呼吸过程特有的步骤是有氧呼吸的第二、三阶段，即②③，发生 在线粒体中，场所分别为线粒体基质和线粒体内膜。 题型2 影响光合作用和呼吸作用的因素 28 7.[湖南长沙长郡中学2024高一上期末改编] 用某种大小相似的轮藻叶片，分组进行光合作用实验。 已知实验前叶片质量，在不同温度下分别暗处理 ，测其质量变化；然后在不改温度的前提下 立即光照 （光照强度相同），再测其质量变化，得到下表结果。以下说法错误的是( ) 组别 一 二 三 四 温度/ 27 28 29 30 暗处理后质量变化/ 光照后与暗处理前质量变化/ B A.该轮藻呼吸作用酶的最适温度约为 B.光照下，第一、二、三组轮藻释放的氧气量相等 C.光照下，第四组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度 D.光照下，第四组轮藻合成有机物总量为 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 29 解析 实验前叶片质量为无关变量，应相同，对比各组实验结果可知， 暗处理后叶片质量减 少最多，即时呼吸作用强度最大，说明该轮藻呼吸作用酶的最适温度约为 ，A正确；假 设实验前叶片质量都是，暗处理后第一、二、三组质量分别变为、、 ，再 光照后质量又分别变为、、，所以在光照 后，第一组的净光合作用强度为 ，第二组的净光合作用强度为 ，第三组的净光合作用强度 为 ，因此光照时，这三组的净光合作用强度是不同的，即氧气的释放量不相 等，B错误；光照后，第四组轮藻叶片质量比暗处理前增加，说明其光合作用强度大于呼吸作用 强度，C正确；假设实验前叶片质量是，暗处理后第四组质量为 ，则呼吸作用强度 为，再光照后质量变为 ，所以在光照下，其净光合作用强度为 ，光合作用强度呼吸作用强度净光合作用强度 ，即光照下，第 四组轮藻合成有机物总量为 ，D正确。 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 30 易错警示 （1）植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时,存在如下关系： ①光合作用实际产生量（叶绿体产氧量）实测植物释放量细胞呼吸 消耗量； ②光合作用实际消耗量（叶绿体消耗量）实测植物吸收量细胞呼吸 释放量； ③光合作用有机物净生产量（有机物积累量） 光合作用实际有机物生产量（叶绿体产生或合成 的有机物量） 细胞呼吸有机物消耗量。 （2）暗处理时，叶片只进行呼吸作用分解有机物；光照时植物既进行光合作用合成有机物，又 进行呼吸作用分解有机物；光照时只有光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物的量才会增加。 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 31 8.[湖北襄阳四中2024高一上月考] 图示实验装置是研究环境因素对植物光合作用影响的经典装置。 下列对实验过程中装置条件及实验结果的叙述错误的是( ) D A.为了实验的准确性，应设置一组容器内放置一盆等体积死植株的对照组 B.若溶液为 缓冲液，液滴移动距离可表示植株的净光合作用强度 C.若溶液为 缓冲液并遮光处理，液滴移动距离可表示植株的有氧呼吸强 度 D.若溶液为 溶液并将植株换为消毒的萌发种子，则该装置可用来判断 种子的呼吸方式 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 32 解析 为了实验的准确性，应设置一组容器内放置一盆等体积死植株的对照组，排除环境因素 （如气压、气温等）对实验的影响，A正确；若溶液为 缓冲液，则液滴的移动情况表示瓶内 的变化情况，故液滴移动距离可表示植株的净光合作用强度，B正确；若溶液为 缓冲液并 遮光处理，此时植株不能进行光合作用，只进行呼吸作用，有氧呼吸消耗氧气，产生等量的二氧 化碳被缓冲液吸收，故氧气的减少会导致液滴左移，液滴移动距离可表示植株的有氧呼吸强度， C正确；若溶液为 溶液并将植株换为消毒的萌发种子，此时液滴移动距离表示种子呼吸时 吸收氧气的量，但无法判断种子是否同时进行无氧呼吸，故无法判断具体的呼吸方式，D错误。 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 33 9.[江苏盐城响水中学2023高一下期末] 将一株绿色植物置于密闭透明的锥形瓶中，在黑暗条件下 放置一段时间后转移至恒定光照强度下培养，其他外界条件相同且适宜，测得瓶内 浓度变化 如图1所示； 图2是叶肉细胞中进行光合作用的示意图，Ⅱ和 Ⅰ是由蛋白质和光合色素组成 的复合物，是吸收、传递、转化光能的光系统。据图分析，回答下列问题： 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 34 （1）图1中， ，该绿色植物叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为__________，原因 是_______________________________。内，植物体内有机物总量最少的时刻在____ 时。 逐渐降低 密闭的锥形瓶中浓度逐渐降低 60 解析 ，由于植物光合速率大于呼吸速率，导致容器内的 浓度降低，暗反应速率 逐渐降低，叶肉细胞光合作用强度逐渐降低；而 浓度一直在上升，说明植物在黑 暗中，细胞进行呼吸作用一直消耗有机物，有机物不断减少，而后， 浓度不断降低， 说明植物在消耗积累有机物，因此在 时植物体内有机物总量最少。 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 35 （2）研究表明盐胁迫（高浓度 ）条件下，光反应速率降低，从而使光合作用减弱，据图2分 析，其可能的原因是__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ _______。 盐胁迫条件下，细胞失水，导致光反应底物的供应不足，产生的和减少；同时细胞失水使气孔关闭，导致供应不足，暗反应速率降低，从而使光合作用减弱 解析 据图2分析，盐胁迫条件下，细胞会失水，导致光反应底物的供应不足，产生的 和 减少；同时细胞失水，导致气孔关闭， 供应不足，使暗反应速率降低，从而使光合作 用减弱。 （3）若将复合光换成绿光，则图2中①②③过程会______（填“减弱”或“增强”）。 减弱 解析 植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光，复合光中有红光和蓝紫光，而植物对绿光几乎不吸 收，因此将复合光换成绿光，则①②③过程会减弱。 题型3 光合作用和呼吸作用的探究实验 36 $$