专题训练3 细胞呼吸与光合作用（word版）-【精英1号】2024年高中生物学考笔记·专题提升训练

专题训练3　细胞呼吸与光合作用 1．[2021·宁波市九校期末联考]种子收获后，要充分晾晒才能入库，这样做的目的是(　　) A．减少种子中自由水的含量 B．增强种子的呼吸作用强度 C．减少种子中有机物的含量 D．增强种子的光合作用强度 【答案】A 【解析】影响细胞呼吸的因素主要有温度、氧气浓度(二氧化碳浓度、氮气浓度等)、水分等，在保存食品时，要抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，所以水果蔬菜保存需要低温、低氧和一定湿度的环境，而粮食保存需要低温、低氧和干燥的环境。通过晾晒减少种子中自由水的含量，进而抑制了种子的呼吸作用强度，减少了种子中有机物的消耗，A正确；通过晾晒减少种子中自由水的含量，只能减弱种子的呼吸作用强度，而不会增强，B错误；通过晾晒减少种子中自由水的含量，能使种子中有机物的消耗更慢，C错误；种子不进行光合作用，D错误。 2．[2021·宁波市九校期末联考]下图代表新鲜菠菜叶光合色素纸层析的结果。若以秋冬的银杏落叶为材料，得到的色素带最可能是(　　) A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【解析】据图示分析，由下而上的色素依次为叶绿素b(黄绿色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶黄素(黄色)、胡萝卜素(橙黄色)，若以秋冬的银杏落叶为材料，由于在低温条件下叶绿素已分解，落叶中主要含叶黄素、胡萝卜素，所以得到的色素带最可能是③④，D正确。 3．新鲜的蔬菜、水果长时间贮藏、保鲜所需要的条件应为(　　) A．低温、湿度适中、低氧 B．低温、干燥、低氧 C．高温、湿度适中、高氧 D．高温、干燥、高氧 【答案】A 【解析】生产中常利用抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长水果保鲜时间。在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，同时产生酒精，一样不利于水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。另外低温能够抑制与呼吸有关酶的活性，降低细胞呼吸的强度，同时水果蔬菜需要一定的湿度，因此水果、蔬菜储藏需要(零上)低温、低氧、湿度适中的条件，这样可以降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，达到长时间储藏、保鲜的效果，A正确。 4．光合作用可分为光反应和碳反应2个阶段，下列叙述正确的是(　　) A．光反应不需要酶，碳反应需要多种酶 B．光反应消耗水，碳反应消耗ATP C．光反应储存能量，碳反应消耗能量 D．光反应固定二氧化碳，碳反应还原二氧化碳 【答案】B 【解析】光反应需要酶，例如ATP的合成需要ATP合成酶，碳反应也需要酶，A错误；光反应消耗H2O，碳反应消耗ATP，B正确；碳反应将活跃的化学能转变成稳定的化学能，储存能量，C错误；光反应不固定二氧化碳，碳反应固定二氧化碳，D错误。 5．[2023·浙江精诚联盟检测]细胞呼吸为细胞生活提供能量，以下关于细胞呼吸的说法正确的是(　　) A．葡萄糖通过易化扩散进入线粒体参与需氧呼吸 B．需氧呼吸释放的能量大部分储存在ATP中 C．需氧呼吸中，[H]在线粒体内膜与O2结合生成水 D．厌氧呼吸每个阶段都有ATP生成 【答案】C 【解析】葡萄糖的分解在细胞质基质，不进入线粒体，A错误；需氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；需氧呼吸中，第三个阶段是氧气与[H]结合成水，并放出大量能量，该过程是在线粒体内膜中进行，C正确；厌氧呼吸只在第一阶段有ATP生成，第二阶段不产生ATP，D错误。 6．[2023·嘉兴检测]温室或大棚种植蔬菜时，为了提高蔬菜产量，往往选择有颜色的玻璃、塑料薄膜或悬挂灯管补充光源，选择什么颜色最好？(　　) A．绿色、蓝色 B．绿色、黄色 C．红色、蓝色 D．红色、黄色 【答案】C 【解析】植物中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故选C。 7．[2021·杭州七县市期末]用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程的氧原子，则18O转移的途径是(　　) A．葡萄糖→丙酮酸→氧 B．葡萄糖→氧→水 C．葡萄糖→丙酮酸→水 D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 【答案】D 【解析】有氧呼吸的第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。由需氧呼吸过程中的物质变化可知，葡萄糖中的氧原子通过需氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸，然后通过需氧呼吸的第二阶段进入二氧化碳中，即D正确。 8．[2023·6浙江卷]小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确的是(　　) A．有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合 B．有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行 C．有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放 D．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 【答案】A 【解析】有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合，A正确；有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二和第三阶段分别在线粒体基质和线粒体内膜中进行，无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行，B错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能散失，但无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程，大部分能量存留在酒精，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化，只是酶的种类不同，D错误。 9．[2021·浙江温州十校联考]两位同学的叶绿体色素提取和分离实验的结果如图，则关于这2种结果的分析正确的是(　　) A．甲同学可能绿叶研磨不够充分 B．甲同学选用的材料可能叶片较薄 C．乙同学将滤纸色素线部分浸在层析液中 D．乙同学研磨时加入的酒精浓度过高 【答案】C 【解析】碳酸钙能防止研磨中色素尤其是叶绿素被破坏，甲同学显示叶绿素含量较低，所以甲同学可能是因为研磨时未加入碳酸钙而导致叶绿素被破坏，A错误；甲同学选用的材料可能叶片已发黄，几乎不含叶绿素，B错误；乙同学可能将滤纸色素线部分浸在层析液中，使滤纸上的色素溶解到层析液中去了，C正确；二氧化硅能使绿叶研磨得充分，色素释放出来，所以乙同学也可能是因为研磨时未加入SiO2而导致色素相对含量低，D错误。 10．[2021·宁波市九校期末联考]癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法正确的是(　　) A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收少量的葡萄糖 B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在线粒体基质中被利用 D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少 【答案】D 【解析】由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A错误；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C错误；由分析可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生[H]，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少，D正确。 [2023·台州八校联考]阅读下列材料，回答第11、12题。 硅藻是一类最重要的浮游植物，分布极其广泛，尤其是在温带和热带海区，是一类具有叶绿体的单细胞植物，常由几个或很多个体联结成各式各样的群体。因为硅藻种类多、数量大，被称为海洋的“草原”。下图为一探究装置。 11．关于硅藻和蓝细菌，下列说法错误的是(　　) A．都在叶绿体进行光合作用 B．都在核糖体合成蛋白质 C．都具有细胞壁 D．都以DNA为遗传物质 【答案】A 【解析】蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，A错误；硅藻和蓝藻都有核糖体，且蛋白质的合成场所在核糖体，B正确；硅藻和蓝藻都具有细胞壁，但细胞壁的组成成分不同，C正确；硅藻和蓝藻都有细胞结构，都以DNA为遗传物质，D正确。 12．关于如图所示装置，下列说法错误的是(　　) A．在温度、光照等适宜且相同条件下，图B试管中硅藻的繁殖速度更快 B．取A装置中发酵液加入酸性重铬酸钾溶液，溶液变灰绿色 C．D装置中进行的细胞呼吸释放的能量大多合成ATP D．光照条件下，能出现气泡的是ABC 【答案】C 【解析】图A装置进行酒精发酵，产生酒精和CO2，图D装置进行乳酸发酵，产生乳酸，因此B试管会获得CO2，而CO2是光合作用的原材料，有利于硅藻繁殖，故在温度、光照等适宜且相同条件下，图B试管中硅藻的繁殖速度更快，A正确；因为图A装置进行酒精发酵会产生酒精，故取A装置中发酵液加入酸性重铬酸钾溶液，溶液变灰绿色，B正确；图D装置进行乳酸发酵，进行的细胞呼吸释放的能量大多以热能的形式散失，少部分合成ATP，C错误；光照条件下，试管B和试管C中的硅藻因进行光合作用产生O2从而出现气泡，A装置因产生CO2从而出现气泡，装置D不出现气泡，D正确。 13．[2023·1浙江卷]为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 【答案】C 【解析】探究酵母菌进行的是需氧呼吸还是厌氧呼吸或两者均有的实验，酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量，酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量，酵母菌无论进行的是需氧呼吸还是厌氧呼吸，均能产生CO2，但消耗等量的葡萄糖产生CO2的量不同，此外，酵母菌的厌氧呼吸还产生酒精，故可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，需氧呼吸时葡萄糖氧化分解彻底，释放的能量多，厌氧呼吸时葡萄糖氧化分解不彻底，还有许多能量储存在酒精中，释放的能量少。选C。 14．[2023·浙江四校检测]为探究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图甲、乙中a～f所示装置(呼吸底物是葡萄糖)，图丙表示细胞呼吸过程，请据图回答问题： (1)若要验证酵母菌能进行需氧呼吸并检测其产物，需要用到图甲中的装置是________(用字母按顺序表示)；其中最后一个锥形瓶内的溶液可用________替代，它在本实验中的最终颜色将变成________色。 (2)图乙中，X烧杯中放置NaOH溶液，则e装置中液滴移动的原因是________________。实验过程中需要将装置e和f放入相同的恒温水浴锅中，目的是______________。 (3)图丙是酵母菌的细胞呼吸过程，产生物质B的过程的酶存在于细胞的________(填字母：A细胞质基质、B叶绿体基质、C线粒体基质)，其中①③④过程释放的能量大部分________。 (1)c－a－b　溴麝香草酚蓝溶液　黄　(2)酵母菌进行了需氧呼吸，消耗了锥形瓶内存在的氧气　控制温度相同且适宜，防止温度不同对实验结果造成干扰 (3)AC　以热能的形式散失 【解析】(1)连接c→a→b，给装置通空气，b中石灰水变浑浊，说明酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸可以产生二氧化碳。其中最后一个锥形瓶内的溶液检测二氧化碳可用溴麝香草酚蓝溶液替代，溴麝香草酚蓝溶液在本实验中的最终颜色由蓝绿再变黄。(2)图乙中，X烧杯中放置NaOH溶液，若酵母菌进行了需氧呼吸，消耗了锥形瓶内存在的氧气，产生的CO2被NaOH溶液吸收，则e装置中液滴移动。为了防止温度不同对实验结果造成干扰，则需要将装置e和f放入相同的恒温水浴锅中控制温度相同且适宜。(3)图丙是酵母菌的呼吸过程，产生物质B(CO2)的过程有无氧呼吸的第二阶段和有氧呼吸的第二阶段，其产生场所分别为A细胞质基质和C线粒体基质，细胞呼吸过程中释放的能量大部分以热能的形式散失，所以①③④过程释放的能量大部分以热能的形式散失。 15．某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH试纸、100 W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题： (1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究__________________________。在相同时间内，用________玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收____________光，吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为____________。 (2)用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是________________________，引起溶液pH的改变。 (3)若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时五碳糖和三碳酸的含量与密封前相比分别为________________。 (4)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将________________，其主要原因是______________________________。 (1)光波长对光合作用的影响　绿色　红光和蓝紫　H＋、e－和O2　(2)黑藻将溶液中的CO2转化为有机物　(3)下降、下降　(4)减弱、减弱　高温导致酶的结构改变，活性下降 【解析】本实验的目的为探究环境因素对光合作用的影响，根据所给的实验材料可推知所要探究的环境因素有pH、光波长、光照强度等。(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，来制造不同波长的光，可以用于探究光波长对光合作用的影响。由于叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以在相同时间内，用绿色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为H＋、e－和O2。(2)二氧化碳含量可以改变溶液pH，黑藻将溶液中的CO2转化为有机物，所以可以用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化。(3)若将烧杯口密封，持续一段时间，会使外界二氧化碳不能及时补充，导致五碳糖和三碳酸的含量与密封前相比均下降。(4)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，由于高温导致酶的结构改变，酶活性下降，其光合作用的强度和呼吸作用的强度均将减弱。 16．[2023·宁波九校检测]室内栽培常春藤能够有效清除甲醛污染，其处理甲醛的具体过程如图1所示(其中HCHO为甲醛，RU5P和HU6P是中间产物)。甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，为此研究人员设计了研究甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验，结果如图2、图3所示。(甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶)。 (1)图1中循环①的名称是________，需要光反应提供物质。b代表________，若突然停止光照，短时间内b的含量将________(“增加”、“减少”、“基本不变”)。 (2)为追踪循环②中甲醛的碳同化路径，可采用的特殊处理方法是________。推测细胞同化甲醛(HCHO)的场所应是________。 (3)在研究甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验中，自变量是________，除此之外，还有________(答出两点即可)等环境因素，也能影响常春藤的生长。 (4)气孔的相对开放程度下降，会直接影响________阶段，从而抑制光合速率。研究表明，在一个单位甲醛浓度下，气孔开放度下降，但可溶性糖的含量增加，据图分析可能原因是________________。 (5)综合以上信息，推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆途径：________(答出两点即可)。 (1)卡尔文循环　五碳糖(RUBP、C5等)　减少　(2)14C标记甲醛　叶绿体基质　(3)甲醛浓度(有无甲醛及甲醛浓度)　光照强度、温度、CO2浓度等　(4)暗(碳)反应　甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用　(5)植物通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；同时FALDH酶的活性提高，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用 【解析】(1)图1中循环①可以把二氧化碳合成为有机物，名称是卡尔文循环，需要光反应提供ATP、NADPH等物质。b代表可与二氧化碳结合固定二氧化碳的五碳糖(RUBP、C5等)，若突然停止光照，形成b所需的ATP减少，短时间内b的来源减少，含量将减少。(2)为追踪循环②中甲醛的碳同化路径，可借鉴卡尔文的研究方法，用14C标记甲醛。据图可知，同化甲醛(HCHO)的场所应是叶绿体基质。(3)研究甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验中，自变量是甲醛浓度(有无甲醛及甲醛浓度)，除此之外，光照强度、温度、CO2浓度等环境因素会影响光合作用，也能影响常春藤的生长。(4)气孔的相对开放程度下降，会直接影响二氧化碳的吸收，影响暗反应阶段，从而抑制光合速率。研究表明，在一个单位甲醛浓度下，气孔开放度下降，但可溶性糖的含量增加，据图分析可能原因是甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用。(5)据图2可知，在1个单位甲醛浓度下，常春藤叶肉细胞中FALDH酶的活性提高，增强对甲醛的代谢能力，从而起到抗逆作用，同时通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收，减少甲醛的危害。 学科网（北京）股份有限公司 $$