2022年高考生物二轮复习专题二代谢串讲二细胞呼吸与光合作用课时作业34大题练 .pdf
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1、课时作业 3 大题练确保高分冲名校A卷1光合作用和细胞呼吸是绿色植物的两个非常重要的生理过程,请答复以下相关问题:(1) 光合作用是一个氧化复原反应,其中被氧化的物质是_,氧化后的气体产物是_;被复原的物质是_,复原后的终产物是_,复原过程发生的场所是_。(2) 将一定量的小球藻放入清水中,并提供适宜的温度和光照,小球藻开始释放O2,但很快就会停止,原因是_。这个现象同时也说明了_为_的正常进行提供了物质基础。(3) 将盛有适量小球藻和培养液的密闭容器放到黑暗的环境中,先通入18O2,然后给予适宜的光照,一段时间后,在小球藻合成的有机物中_( 填“能”或“不能” ) 检测到18O ,理由是 _
2、 _ 。解析: (1) 光合作用的反应式为:CO2H2O 光能叶绿体(CH2O)O2,在光反应中,H2O被氧化,分解为 H 和 O2,在暗反应中,CO2被固定后形成C3,C3在H 和 ATP的作用下被复原,经过一系列变化形成糖类,因此,CO2经光合作用被复原成有机物,暗反应阶段发生的化学反应是在叶绿体基质中进行的。(2) 由于清水中CO2含量过低,小球藻不能长时间进行暗反应,而暗反应为光反应提供ADP 、NADP等物质,因此光反应也会受到影响,最终导致整个光合作用不能持续进行。(3) 由于18O2参与细胞呼吸形成H182O ,H182O又可参与有氧呼吸第二阶段而形成 C18O2,C18O2最终
3、在叶绿体基质中经暗反应合成含有18O的糖类。答案: (1)H2O O2CO2糖类 ( 有机物 ) 叶绿体基质(2) 清水中缺乏CO2暗反应光反应(3) 能18O2经有氧呼吸产生的H182O再用于有氧呼吸,可产生C18O2, C18O2用于光合作用可产生C6H1812O6( 含18O的有机物 ) 2如图为植物叶肉细胞中两结构及物质转移示意图,下表为生理状况相同的幼苗在黑暗或 3 klx光照、不同温度条件下O2的变化速率。结合所学知识,答复以下问题:温度( )5 10 15 20 25 30 35 光照下 O2释放速率 (mg/h) 黑暗下 O2吸收速率 (mg/h) (1) 图中结构甲中嵴的作用
4、是_ ,结构乙的囊状结构薄膜上发生的酶促反应是_。(2) 图中 a 代表的物质是_, b_( 填“可以”或“不精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页可以” ) 代表葡萄糖,因为_。(3) 根据题表推测,图中结构甲中与呼吸作用相关的酶的最适温度_( 填“低于”“等于”或“高于”) 结构乙中与光合作用相关的酶的最适温度。为探究3 klx光照条件下幼苗生长的最适温度,应该设计的实验是_ 。(4) 在 3 klx 光照、 30 条件下幼苗叶肉细胞中物质b 的转移途径是_。假设每天用3 klx强度的光照射幼苗12 h ,当温度为
5、表中 _ 时,幼苗生长最快。解析: (1) 甲中嵴的作用是增大线粒体内膜面积,有利于有氧呼吸第三阶段酶的附着,乙是叶绿体,其囊状结构薄膜上发生的酶促反应是ADP PiATP 等。 (2) 图中 a 代表 CO2,b代表 O2,b 不可以代表葡萄糖,因为葡萄糖的分解发生在细胞质基质中。(3) 图中结构甲即线粒体是有氧呼吸的主要场所,根据黑暗下O2吸收速率随温度的变化可知,与呼吸作用相关的酶的最适温度为35 左右或35 以上,结构乙即叶绿体中进行光合作用,光合速率光照下O2释放速率黑暗下O2吸收速率,计算可知,与光合作用相关的酶的最适温度为25 左右,结构甲中与呼吸作用相关的酶的最适温度高于结构乙
6、中与光合作用相关酶的最适温度。表中数据是在3 klx光照条件下测定的,因此探究3 klx光照条件下幼苗生长( 有机物积累最多 ) 的最适温度,应选择在2030 之间设置更小的温度梯度进行实验。(4) 在3 klx光照、 30 条件下光合作用大于呼吸作用,所以物质b 除供给结构甲外,还释放到细胞外。假设每天用3 klx强度的光照射幼苗12 h ,通过计算各组温度下一天净积累量,如 20 时一天积累有机物量可表示为(3.24 1.51) 12 20.76 (mg) ,比较可知20 时积累有机物最多,幼苗生长最快。答案: (1) 增大线粒体内膜面积ATP的合成等(2)CO2不可以葡萄糖的分解发生在细
7、胞质基质(3) 高于在 2030 之间设置更小的温度梯度进行实验(4) 向甲和细胞外转移20 3图 1 表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,代表各物质,甲、乙代表两种细胞器。图2 表示该植物叶片CO2释放量与光照强度的关系,S代表有机物量。据图答复以下问题:(1) 图 1 中,甲、 乙两种细胞器的膜面积都很大,其中乙增加膜面积主要是通过_向内腔折叠形成_ 。(2) 假设该绿色植物长时间处于黑暗状态中,则图1 中“”的循环能否进行? _,原因是 _ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页_ 。(3) 假设已
8、知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和 30 ,图2 为 CO2浓度一定,环境温度为25 时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。a图 2 中的 A点时,图1 中能产生ATP的细胞器有 _;当光照强度处于图2 中BD时,光合作用有机物的净积累量为_( 填“S1”“S2”或“S3”) 。b当光照强度处于图2 中的 D 点时,图1 中物质的去向是扩散到乙和_,D点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是_。解析: (1) 由图 1 可知,甲为叶绿体,乙为线粒体。线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,增大了内膜面积,有利于细胞呼吸的进行。(2) 为CO2的固定,黑暗状态中过程因缺少光反应提
9、供的ATP和H 而无法正常进行,因此假设该绿色植物长时间处于黑暗状态中图 1 中不能正常进行。(3)a.A点时没有光照,不能进行光合作用,只进行细胞呼吸,故产生ATP的细胞器只有线粒体。当光照强度处于BD时,有机物的净积累量光合作用产生量呼吸作用消耗量,即图 2 中的S2。b. 当光照强度处于图2 中的 D点时, 光合作用强度大于呼吸作用强度,光合作用产生的O2除了扩散到乙中,还会释放到空气中。因为环境温度为光合作用的最适温度,而 D点为光饱和点, 此时影响光合作用的主要环境因素不再是光照强度,而是CO2浓度。答案: (1) 内膜嵴(2) 不能缺少光反应提供的ATP 和H (3)a. 乙( 线
10、粒体 ) S2B细胞外 ( 外界、大气 ) CO2浓度4图 1 为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和酒精浓度的变化曲线图,图2为甲、乙两植物CO2吸收量随光照强度变化的曲线图。请据图答复:(1) 图 1 中,AB段酵母菌呼吸作用发生的场所是_; BC段酵母菌呼吸的方式为 _ 。(2) 图 1 中,在T1T2时段,单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加的主要原因有_、_。(3) 图 2 中,在 A点时,乙植物细胞中可产生ATP的细胞器有 _ 。假设在 F 点突然停止光照,则短期内甲植物叶绿体中C3的含量将 _。(4) 图 2 中,当平均光照强度在B和 D之间时,将甲、乙两植物放在光照和黑暗
11、条件下各 12 h 。实验后,甲植物中有机物总量将_,乙植物中有机物总量将_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页解析: (1) 图 1 中,曲线 AB段酵母菌只进行有氧呼吸,其呼吸作用发生的场所为细胞质基质和线粒体。曲线BC段酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。(2) 在T1T2时段,由于酵母菌只进行有氧呼吸变为既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,而无氧呼吸产生的能量少,同时酵母菌种群数量又增多,导致单位时间内酵母菌消耗葡萄糖的量迅速增加。(3) 图 2 中 A点表示乙植物光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度,此时
12、乙植物细胞中产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体; 假设在 F点突然停止光照,则短期内甲植物进行光反应的产物ATP和H 减少, 从而影响 C3的复原, 其叶绿体中C3含量将增加。 (4) 图 2 中,当平均光照强度在 B和 D 之间时,对应甲植物的净光合速率最大值为( 用 CO2吸收量表示 )1.5 mg m2h1左右,甲植物的呼吸速率为2 mgm2h1,故光照和黑暗各12 h 后,甲植物中有机物总量将减少;同理分析可知,乙植物中有机物总量将增加。答案: (1) 细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸(2) 酵母菌进行无氧呼吸产生的能量少酵母菌种群数量增多(3) 线粒体、叶绿体增加(4) 减少增加
13、5图 1 是将适量的小麦种子置于密封的、有适量水的广口瓶内,在25 条件下,瓶内 CO2和 O2含量变化示意图; 图 2 是不同遮光处理对红掌( 半阴生高等植物) 净光合速率及其他指标的影响结果示意图( 曲线叶绿素a/b 表示叶绿素a 含量与叶绿素b 含量之比 ) 。 请答复以下问题:(1) 提取红掌中的色素使用的试剂是_;叶绿素主要吸收_光,用于光合作用。(2) 图 1 中,在Ot1期间,小麦种子的细胞呼吸方式是_,在此过程中产生的某种代谢产物用酸性重铬酸钾溶液检测呈_色。在t1t2期间,瓶内 O2含量降低主要是由种子细胞进行_引起的,该过程释放大量的CO2是在 _( 具体部位 ) 中产生的
14、。(3) 图 2 中,当遮光比例到达10% 以上时,随着遮光比例增加,叶绿素含量增大,其中_含量增加更多,以适应弱光环境。当遮光比例到达90% 时,就植物体内能进行光合作用的细胞来说, 叶绿体消耗的CO2量_( 填“大于”“等于”“小于”或“无法判断”)细胞呼吸产生的CO2量。(4)根 据遮 光 比例与 红 掌的 植株干 重关系 可 得出 的结论是_ 。解析: (1) 由于叶绿体中的色素可溶于有机溶剂,因此常用有机溶剂( 如无水乙醇或丙酮) 提取红掌中的色素。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上,其中叶绿素主要吸收红光和精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
15、 - - -第 4 页,共 15 页蓝紫光, 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2) 分析图 1 可知,Ot1期间, 密封广口瓶中O2含量没有变化,即小麦种子细胞未进行有氧呼吸,广口瓶内的CO2有少量增加的原因是小麦种子细胞进行无氧呼吸产生了CO2,此外,还产生了酒精,酒精与酸性重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色,因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。在t1t2期间,瓶内O2含量降低,减少的O2主要用于种子细胞的有氧呼吸。有氧呼吸第二阶段产生CO2,发生在线粒体基质中。(3)图 2 中当遮光比例到达10% 以上时,随着遮光比例增大,叶绿素含量增加,但叶绿素a 含量与叶绿素b 含量之比下降,说明叶绿素b 含量增
16、加更多。当遮光比例到达90% 时,由于植物个体净光合速率等于0, 对于该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说,叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量。 (4) 根据题图曲线可知,随遮光比例的增大,植株干重先增大后逐渐减小,因此可得出适当遮光处理可提高植株干重的结论。答案: (1) 无水乙醇 ( 或丙酮或有机溶剂) 红光和蓝紫(2) 无氧呼吸灰绿有氧呼吸线粒体基质(3) 叶绿素 b 大于(4) 适当遮光处理,可提高植株干重6铁皮石斛为药用草本植物,图1 为其叶肉细胞内的部分代谢过程;图2 为某科研小组测定的其在光照和黑暗条件下的CO2吸收速率。请答复以下问题:(1) 据图 1 分析,铁皮
17、石斛进行光反应的场所是_,此过程把光能转化为储存在 _中的化学能。研究发现铁皮石斛叶片变黄过程中叶绿素的含量明显减少,类胡萝卜素的含量基本不变,但黄叶基本不转化光能,由此推测 _( 色素 ) 参与光反应中能量的转化。(2) 铁皮石斛由光下进入暗处的短时间内叶肉细胞中C5的含量变化是_( 填“增加”或“减少” ) 。 据图 2 分析, 铁皮石斛不同于一般植物的特点是_;但其在黑暗中并不能产生糖类等光合产物的原因是_ 。(3) 实验人员研究发现铁皮石斛的气孔在暗处开放。综合题图和上述结果推测,铁皮石斛在光照下吸收CO2不足,而暗处可以_ ,进精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
18、纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页而提高光合速率。解析: (1) 铁皮石斛在叶绿体的类囊体薄膜上进行光反应,此过程把光能转化为储存在ATP中的化学能。 (2) 铁皮石斛由光下进入暗处,光反应提供的H 和 ATP减少, C3的复原减弱,则短时间内生成C5的量减少而消耗量不变,故其含量减少。在黑暗中铁皮石斛仍从外界吸收 CO2,但在黑暗中不能进行光反应,导致缺乏由光反应提供的ATP和H ,使暗反应不能进行,故铁皮石斛在黑暗中不能产生糖类等光合产物。(3) 结合铁皮石斛在暗处气孔开放和图 2,可推测铁皮石斛在光照下吸收CO2不足, 而暗处可以吸收CO2并储存起来, 为光照下进
19、行光合作用提供充足的CO2,进而提高光合速率。答案:(1)( 叶绿体 ) 类囊体薄膜ATP 叶绿素(2) 减少CO2吸收速率始终大于零黑暗中没有光反应提供的ATP和H (3) 吸收 CO2并储存起来,为光照下进行光合作用提供充足的 CO27图甲为某绿色植物叶肉细胞内发生的部分代谢,其中表示不同生理过程;表乙列出了在不同光照强度与温度条件下该植物所在环境中O2的变化量。请答复以下问题:光照强度klxO2变化量 (mg/h) 温度0 5 10 10 20 1 乙(1) 图甲中的 _( 填数字序号 ) 过程只能发生在生物膜上。该植物叶肉细胞在表乙中的 0 klx光照条件下能发生图甲中的_( 填数字序
20、号 ) 过程。(2)CO2浓度属于表乙所示实验中的_变量。植物光合作用过程中CO2浓度突然降低将导致短时间内叶绿体中C3含量降低,结合图甲中过程分析原因:_ _ 。(3) 该植物在 10 、 10 klx 的条件下培养4 h共产生 O2_mg。 假设此植物在20 、5 klx的条件下培养4.8 h后转入 10 、黑暗环境中继续培养19.2 h ,在此 24 h 中该植物不能正常生长,其原因为_ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页_ 。解析:(1) 图甲中必须在生物膜上进行的生理过程包括( 在类囊体薄膜上H2O光解产
21、生O2的过程 ) 和( 在线粒体内膜上H 与 O2结合产生H2O的过程 ) 。植物叶肉细胞在表乙中的0 klx 光照条件下不能进行光合作用,故只能发生图甲中的过程。(2)CO2浓度属于表乙所示实验中的无关变量。植物光合作用过程中CO2浓度改变后,短时间内叶绿体中C3含量的变化情况要从C3的来源和去路两方面分析。(3) 此植物在10 、 10 klx条件下的实际光合速率为4.5 mg/h ,故该植物在此条件下培养4 h 共产生 O218 mg。此植物在20 、 5 klx 条件下培养4.8 h 积累的有机物量与在10 、黑暗环境中培养19.2 h 消耗的有机物量相等,故此种情况下该植物不能正常生
22、长。答案: (1) (2) 无关CO2浓度降低导致过程减弱,使C3产生量减少,短时间内过程正常进行而使C3消耗量不变 ( 合理即可 ) (3)18 植物积累有机物是生长的基础,而此 24 h中该植物光照下积累的有机物量等于黑暗中消耗的有机物量( 合理即可 ) 8以下图1 是某植物绿叶的叶肉细胞代谢过程图解,其中数字表示过程,甲、乙表示物质;图2 是相关实验的简易装置图。请据图答复以下问题:(1) 图 1 中甲表示的物质是_ ,如果突然降低CO2的浓度,短时间内甲物质含量会_( 填“增加”“减少”或“不变”) 。(2) 如果叶肉细胞的呼吸速率大于光合速率,则过程消耗的O2除了来自过程外,还要_。
23、过程是在生物膜上进行的,该结构增加生物膜外表积的方式是_。(3) 图 2 所示的实验操作方法,测定的速率是 _( 填“总光合速率 ” 或 “ 净 光 合 速 率 ”) , 如 果 要 测 定 呼 吸 速 率 , 进 行 的 操 作 是_ 。为了排除外界环境因素对该实验的影响,需要设置对照组,设置方法是_ _ 。解析: (1) 图 1 中的甲物质是光反应产生的用于暗反应的物质H 和 ATP 。如果突然降低 CO2的浓度,暗反应减弱,短期内H 和 ATP积累,其含量会增加。(2) 过程是有氧呼吸的第三阶段。如果叶肉细胞的呼吸速率大于光合速率,则用于有氧呼吸第三阶段的O2除精选学习资料 - - -
24、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页了来自叶绿体的光合作用外,还有一部分要来自外界空气。有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,该结构通过向内折叠成嵴来增加生物膜外表积。(3) 图 2 所示的实验装置是在光下进行的,其中的CO2缓冲液可以使装置中的CO2浓度不变,所以该装置可以通过测量单位时间内O2的释放量来表示净光合速率。为了防止光合作用的影响,测定呼吸速率需要将该装置置于暗处,并将CO2缓冲液换为NaOH溶液。外界的温度和气压变化等会影响装置中有色液滴的移动,为了排除这方面造成的误差,要设置一个叶片为死亡状态的对照组。答案:(1)H和 ATP
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