内容正文:
课时冲关16 光合作用和细胞呼吸的综合分析 对应学生用书P392
[基础对点练]
一、单项选择题
1.(2025山西太原期中)下列关于光合作用与呼
吸作用的说法,错误的是 ( )
A.光合作用和有氧呼吸过程中均能合成 ATP
B.只有绿色部位才能进行光合作用和呼吸作用
C.光合作用和呼吸作用过程中产生的还原氢
不同
D.光合作用和有氧呼吸过程中均需要 H2O 的
参与
解析:B [光合作用光反应阶段能合成 ATP并
主要用于暗反应,有氧呼吸的三个阶段均能合
成 ATP,用于细胞的生命活动,A 正确;所有的
活细胞均能进行呼吸作用,植物体的绿色部位
含有叶绿体,在光照下可进行光合作 用,B 错
误;光合作用过程中产生的还原氢是 NADPH,
即还原型辅酶Ⅱ,呼吸作用过程中产生的还原
氢是 NADH,即还原型辅酶Ⅰ,C正确;光合作
用的光反应阶段有 H2O 的分解,在有氧呼吸的
第二阶段中,H2O 与丙酮酸反应生 成 CO2 和
[H],D正确.]
2.(2025广东中山市调研)将一株生长正常的某
种植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下
光照培养.从照光开始,净光合速率随着时间
延长逐渐下降直至为0,之后保持不变.在上述
整个时间段内,玻璃容器内 CO2 浓度表现出的
变化趋势是 ( )
A.降低至一定水平时再升高
B.持续保持相对稳定状态
C.降低至一定水平时保持不变
D.升高至一定水平时保持相对稳定
解析:C [密闭容器内的植物在光照条件下既
能进行光合作用也能进行呼吸作用,植物净光
合速率=实际光合速率-呼吸速率,净光合速
率只要大于0,则光合作用消耗的 CO2 量就大
于呼吸作用释放的CO2 量;根据题意,从照光开
始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,
之后保持不变,说明密闭容器内的 CO2 浓度从
光照开始就下降,当净光合速率随着时间延长
逐渐下降直至为0时,密闭容器内的 CO2 浓度
停止下降,然后净光合速率为0,保持不变,密闭
容器内的CO2 浓度也保持不变,C正确.]
3.(2025广州市综合测试)在“探究 NaCl对光合
作用的影响”的实验中,用含有100(mmolL-1)
NaCl的完全营养液培养水稻幼苗,测定其光合
作用速率和气孔导度,结果如图所示.下列叙
述正确的是 ( )
A.单位时间单位叶面积的 O2 释放量可代表真
光合速率
B.必须增加用完全不含 NaCl的营养液培养幼
苗作为对照
C.该实验缺乏对照无法确定气孔导度与光合作
用速率有关
D.气孔导度降低使C3 减少,进而减少对光反应
产物的消耗
解析:D [单位时间单位叶面积的 O2 释放量可
代表净光合速率,A 错误;由题图可知,本实验
设置了前后自身对照,无需增加对照组,结合图
可知,NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度
下降,且随处理时间的延长,抑制作用越明显,
B、C错误;气孔导度降低导致 CO2 吸收减少,
C3 的合成减少,进而减少了对光反应产物的消
耗,D正确.]
4.(2025湖南长沙一中调
研)如图表示某植物一昼夜
之内叶绿体中C3 相对含量
的变化.下列说法中错误
的是 ( )
A.从B 点开始合成光合产
物(CH2O)
B.AB 段C3 含量较高与没有接受光照有关
C.E 点时,C3 含量极低与二氧化碳的供应有关
D.E 点时,叶绿体中 ATP的含量比D 点时低
解析:D [AB 段 C3 含量不变,对应的时间是
0~6h.没有光照,C3 含量较高与没有接受光
照有关,B 点开始 C3 含量降低,表示 C3 被还
原,开始合成有机物,A、B正确;E 点时,光照过
强,温度较高,导致气孔部分关闭,二氧化碳供
应减少,生成的 C3 含量低,C 正确;E 点时,光
照充足,叶绿体中光反应产生的 ATP的含量较
D 点时高,D错误.]
5.(2025福建厦门双十学校质检)研究者将对称
叶片一半遮光,另一半照光处理.经过一段时
间后,在对称部位截取同等面积(实验处理前干
重相同)的叶片,烘干称重,用于相关速率的计
算.不考虑光照条件对叶片呼吸速率的影响,
下列说法正确的是 ( )
A.遮光处理后叶绿体基质中 C3 的含量比照光
处理后低
B.照光处理时类囊体薄膜上可发生 NADP+ 与
电子和 H+ 结合
C.照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼
吸作用引起的
D.要计算光合作用速率还需测定同等面积叶片
的初始干重
解析:B [遮光后,光反应停止,短时间内 C3 被
还原成 C5 的 过 程 减 弱 乃 至 停 止,而 C5 固 定
CO2 的过程仍能继续,故遮光后 C3 含量会比照
光时的C3 含量高,A 错误;照光处理时类囊体
薄膜上可产生 NADPH,故可发生 NADP+ 与电
子和 H+ 结合,B正确;照光处理后与遮光处理
后叶片的干重差(单位时间内)代表真正光合作
用速率,无需测定同等面积叶片的初始干重,C、
D错误.]
015
高考总复习 生物学
6.(2025四川绵阳模拟)水稻的剑叶是水稻的重
要器官,剑叶细胞进行的相关生理过程的图解,
如图所示.剑叶有直立剑叶和水平剑叶两种类
型,某生物科研小组在相同且适宜的光照下测
定两种剑叶的气孔导度(气孔开放程度)、胞间
CO2 浓度和净光合速率,结果如表所示.下列
叙述错误的是 ( )
剑叶
类型
气 孔 导 度
(molH2O
m-2s-1)
胞间CO2 浓
度 (μmolCO2
mol-1)
净 光 合
速率
(μmolCO2
m-2
s-1)
直立
剑叶 076 257 12
水平
剑叶 075 168 23
A.晴朗的白天,剑叶细胞中产生ATP的过程是
①②④
B.若给水稻叶片提供C18O2,水稻根中的糖类会
含有18O
C.水平剑叶与光照方向几乎垂直,有利于最大
程度地利用光能
D.水平剑叶比直立剑叶从胞间吸收的 CO2 更
多,净光合速率更强
解析:A [图中①~④依次表示光反应、暗反
应、有氧呼吸第三阶段、有氧呼吸第一、二阶段,
晴朗的白天,剑叶细胞即可进行光合作用,也可
进行呼 吸 作 用,产 生 ATP 的 过 程 是 ① ③ ④,
A 错误;若给水稻叶片提供 C18O2,其合成的糖
类含有18O,经 运 输 到 水 稻 根 中 的 糖 类 会 含 有
18O,B正确;水平剑叶与光照方向几乎垂直,有
利于光照的吸收,有利于最大程度地利用光能,
C正确;二者气孔导度相差不大,水平剑叶对应
的胞间CO2 浓度低于直立剑叶,说明水平剑叶
比直立剑叶从胞间吸收的 CO2 更多,净光合速
率更强,D正确.]
[素养提升练]
二、不定项选择题
7.(2025山东德州期末)如图表示25℃时,葡萄
和草莓在不同光照强度条件下CO2 吸收量的变
化曲线.下列叙述正确的是 ( )
A.M 点时葡萄的净光合速率为10(mgm-2h-1)
B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别
是25℃和30℃,若将环境温度改变为30℃,
其他条件不变,则P 点将右移
C.对草莓而言,若白天和黑夜的时间各为12h,
则平均光照强度在Xklx以上才能正常生长
D.光照强度为Y klx时,葡萄和草莓光合作用
合成有机物的量相等
解析:BC [CO2 吸收量可用来表示植物的净光
合速率,M 点时葡萄的净光合速率为8(mg
m-2h-1),A 错误;结合选项分析,环境温度改
变为30℃后,葡萄呼吸速率升高,光合速率下
降,P 点为葡萄光合速率等于呼吸速率时所需
的光照强度,因此P 点将右移,B正确;如果每
天交替进行光照12h、黑暗12h,则植物一昼夜
积累的有机物的量=净光合速率×12h-呼吸
速率×12h=(净光合速率-呼吸速率)×12h,
草莓黑暗时呼吸释放 CO2 的量为1(mgm-2
h-1),当植物一昼夜积累的有机物的量大于0
时,植 物 才 能 正 常 生 长,因此平均光照强度在
Xklx以上草莓才能正常生长,C正确;光照强度为
Yklx时,葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量
相等,但由于二者呼吸速率不相同,因此葡萄和草
莓光合作用合成有机物的量不相等,D错误.]
8.(2025安徽六安检测)据
图分析,下列有关植物进
行光合作用和细胞呼吸的
叙述,正确的是 ( )
A.植物长时间处于黑暗
中时,②③④⑥过程都会发生
B.晴朗夏天的中午,③④将减弱,净光合速率
降低
C.晴朗夏天的上午10时左右,北方植物的叶肉
细胞中①多于⑥
D.进行②和③时,物质从产生部位到利用部位
都将穿过8层膜
解析:B [植物叶肉细胞长时间处于黑暗环境
下,不 能 进 行 光 合 作 用,只 能 进 行 细 胞 呼 吸,
②③④⑥过程都不会发生,A 错误;晴朗夏天的
中午,植物为了降低蒸腾作用,大量气孔关闭,
影响了叶肉细胞吸收二氧化碳,导致暗反应减
弱,进而导致光合作用强度减弱,B 正确;晴朗
夏天的上午10时左右,光合作用强度大于细胞
呼吸强度,故没有①二氧化碳的释放,C 错误;
叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器,物质从产生部
位 到 利 用 部 位 都 穿 过4层 膜,8层 磷 脂 分 子,
D错误.]
三、非选择题
9.(2025安徽皖南八校联考模拟)为研究CO2 浓
度增加对植物光合作用的影响,下表是研究人
员以大豆、水稻、棉花为实验材料进行的三组实
验,实验处理如 下:甲 组 提 供 大 气 CO2 浓 度
(375μmolmol-1);乙组提供 CO2 浓度倍增
环境(750μmolmol
—1);丙组先在CO2 浓度倍
增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气
CO2 浓度.整个生长过程保证充足的水分供
应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率(单
位:μmolm-2s-1).回答下列问题.
115
第二单元 细胞的能量供应和利用
植物种类组别 大豆 水稻 棉花
甲组 242 238 258
乙组 351 346 335
丙组 183 175 189
(1)大气中的CO2 主要是通过 (填结构)
进入植物叶肉细胞间隙,再进入叶绿体中.CO2
参与光合作用的 阶段,在光照充足的条件
下,CO2 浓度增加,其单位时间内与 结合形
成的C3 增加,产生的糖类等有机物也会增加,
从而使光合作用速率提高.
(2)实验过程中发现,在 CO2 浓度倍增时,光合
作用速率并未倍增,试从暗反应过程的角度分
析原因 .
(3)丙组的光合作用速率比甲组低.有研究表
明:高 浓 度 CO2 会 降 低 固 定 CO2 的 酶———
Rubisco酶的活性(Rubisco酶需要中性或微碱
性的环境,才能与作为辅因子的 Mg2+ 更好的结
合,发挥酶的作用),请分析高浓度 CO2 会使
Rubisco酶活性降低的可能原因:
.
(4)假如表中所测数据为叶绿体的 O2 释放量,
其代表 (填“真”或“净”)光合作用速率.
解析:(1)大气中的CO2 主要是通过气孔进入植
物叶肉细胞间隙,再进入叶绿体中;CO2 参与光
合作用的暗反应阶段,与 C5 结合生成 C3;CO2
是暗反应的原料,在光照充足的条件下,CO2 浓
度增加,其单位时间内与 C5 结合形成的 C3 增
加,产生的糖类等有机物也会增加,从而使光合
作用速率提高.
(2)CO2 参与光合作用的暗反应阶段,在光照充
足的情况下,在 CO2 浓度倍增时,CO2 固定加
快,但由于C5 再生速率(主要通过 C3 还原过程
实现)不够快,故光合作用速率并未倍增.
(3)分析题意,高浓度 CO2 会降低固定 CO2 的
酶———Rubisco酶的活性,因为 Rubisco酶需要
中性或 微 碱 性 的 环 境,才 能 与 作 为 辅 因 子 的
Mg2+ 更好的结合,而高浓度 CO2 会使 H+ 浓度
增加,pH 降低,影响了 Mg2+ 与 Rubisco酶 结
合,导致 Rubisco酶活性下降,因此高浓度 CO2
会使 Rubisco酶活性降低.
(4)叶绿体中氧气的释放可用于呼吸作用消耗
和植物释放到外界(净光合速率)的两部分,假
如表中所测数据为叶绿体的 O2 释放量,其代表
真光合作用速率.
答案:(1)气孔 暗反应 C5
(2)C5 再生速率不够快(合理即可)
(3)高浓度CO2 会使 H+ 浓度增加,pH 降低,影
响了 Mg2+ 与 Rubisco酶结合,导致 Rubisco酶
活性下降
(4)真
10.(2025安徽江南十校联考模拟)水稻是我国
重要的粮食作物之一,开展水稻高产攻关是促
进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举
措.为获得优质的水稻品种,科学家开展了多
项研究.请回答下列问题.
(1)水稻叶肉细胞中的类胡萝卜素主要吸收
,光合作用产物中的
可以进入筛管,通过韧皮部运输到植株
各处.科研人员将水稻植株置于透明且密闭
的容器内,给予适宜强度的光照,并通入一定
比例的18O2 和CO2,结果在光合作用产生的有
机物中检测到了18O,请写出该过程中氧元素
的转移途径:
.(用相关物质和箭头表示)
(2)如图是研究人员用不同浓度的赤霉素溶液
处理水稻,测量其光合作用的相关指标.
①从图中可知,赤霉素会 (填“提高”“降
低”或“不影响”)光饱和点.赤霉素会影响光
合作用,具体表现是低浓度的赤霉素促进光合
作用,高浓度的赤霉素则抑制光合作用,其反
应的作用机理最可能是
.
②强光下,激发态叶绿素会与氧分子反应形成
单线态氧而损伤叶绿体,然而类胡萝卜素可快
速淬灭激发态叶绿素,起保护叶绿体的作用.
缺乏类胡萝卜素的突变体光合速率下降,原因
可能是
.
解析:(1)水稻叶肉细胞中的类胡萝卜素主要
吸收蓝紫光,光合作用的产物 有 一 部 分 是 淀
粉,还有一部分是蔗糖.蔗糖可以进入筛管,
再通过韧皮部运输到植株各处.当通入一定
量的18O2 时,首先氧气中的氧元素会进入线粒
体中参与有氧呼吸的第三阶段,转移至 H218O
中;产生的 H218O 会参与有氧呼吸的第二阶
段,与丙酮酸结合后可转移至 C18O2 中;从线
粒体中释放出的 C18O2 会进入叶绿体中参与
光合作用的暗反应阶段,生成糖类(CH218O),
该过程中氧元素的转移途径为18O2→H218O→
C18O2→(CH218O).
(2)①据图可知,与对照组相比,赤霉素能提高
光饱和点.由图中曲线可知,随着赤霉素浓度
的增加,叶绿素含量、光合速率都先上升后下
降,说明低浓度的赤霉素促进光合作用,高浓
度的赤霉素抑制光合作用,其反应的生理原因
最可能是叶绿素的含量改变,导致光合速率也
随之改变;
②缺乏类胡萝卜素的突变体无法淬灭激发态
叶绿 素 而 使 叶 绿 体 受 损,所 以 其 光 合 速 率
下降.
答案:(1)蓝紫光 蔗 糖 18O2 →H218O→
C18O2→(CH218O)
(2)①提高 叶绿素的含量改变,导致光合速
率也随之改变 ②该突变体无法淬灭激发态
叶绿素而使叶绿体受损
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高考总复习 生物学