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題型1　光合作用和細胞呼吸綜合應(yīng)用題 1．(2016溫州模擬)高等植物光合作用中光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系如圖所示，①、②表示物質(zhì)，方框表示場所。請回答： (1)光反應(yīng)的場所是________，光反應(yīng)中光能被吸收并轉(zhuǎn)化為________和________中的化學能。 (2)②是__________________，它是碳反應(yīng)的直接產(chǎn)物，既可以離開卡爾文循環(huán)，也可以在卡爾文循環(huán)中繼續(xù)轉(zhuǎn)變成________________。 (3)與正常植物光合作用進行對照，缺鎂植物釋放①的速率較________，產(chǎn)生②的速率較________。 2．(2016慈溪期中聯(lián)考)圖1是某植物細胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖，①～④表示生理過程。圖2是在“探究光強度對某植物光合作用影響”的活動中得到的實驗結(jié)果。請回答： (1)圖1的①～④中屬于需氧呼吸生理過程的是________(填標號)，需氧呼吸的場所是________和________。 (2)圖1的①～④中屬于光合作用碳反應(yīng)的是________(填標號)，完成④過程需要光反應(yīng)提供的物質(zhì)是______和________。在其他條件不變的情況下，若突然停止光照，則三碳酸分子含量的瞬時變化是________(填“增加”或“減少”)。 (3)圖2中，如果連續(xù)陰雨一星期，白天的光強度始終為A，則這段時間內(nèi)，該植物體內(nèi)有機物含量將________(填“增加”或“減少”)。 3．(2016余姚中學高二開學考)圖甲是菠菜葉肉細胞中的葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；圖乙是光合作用的碳反應(yīng)過程示意圖，其中①②表示物質(zhì)。請回答下列問題： (1)光合色素存在于圖甲的[　]________中，其中葉綠素主要吸收紅光和________光。圖乙過程發(fā)生在圖甲的[　]________中(在[　]內(nèi)填寫圖中的相應(yīng)編號)。 (2)圖乙中，物質(zhì)①是____________，該物質(zhì)在光反應(yīng)產(chǎn)物________和____________的作用下形成物質(zhì)②。若3個CO2分子進入卡爾文循環(huán)可形成6個物質(zhì)②分子，其中有________個物質(zhì)②分子經(jīng)過一系列變化再生成RuBP，其余的離開循環(huán)，可在葉綠體內(nèi)作為合成____________、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料，也可運送到葉綠體外轉(zhuǎn)變成________。 (3)若圖乙中CO2供應(yīng)停止，則短時間內(nèi)RuBP的含量將________(填“增加”“減少”或“基本不變”)。 4．(2016余杭中學等四校高三期中)甲圖中，A、B分別為培植于無色透明氣球內(nèi)、質(zhì)量相等的某植物幼苗，氣球可膨脹、收縮；其中B已死亡，氣球內(nèi)的培養(yǎng)液中均含CO2緩沖液(維持氣球內(nèi)CO2濃度不變)；初始時指針指向正中零的位置。乙圖為相同時間內(nèi)測得的燈泡距離與指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)的關(guān)系曲線，每次實驗后指針復零。請分析并回答： (1)光合作用過程中，碳反應(yīng)可向光反應(yīng)提供________________。在適宜光照條件下，指針將向________偏轉(zhuǎn)。 (2)c點的含義：此距離情況下植物________________。 (3)ce段說明___________________________________________________________________。 (4)e點時，植物A葉肉細胞中光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。此時葉肉細胞內(nèi)合成ATP的結(jié)構(gòu)有________________。 (5)f點與a、b、c、d點相比，指針的偏轉(zhuǎn)方向相反，原因是氣球內(nèi)氣體量________。 (6)若去掉培養(yǎng)液中的CO2緩沖液，指針將________偏轉(zhuǎn)。 5．(2015嘉興高三基礎(chǔ)測試)植物體中能量轉(zhuǎn)變和利用的部分變化如下圖所示。請回答問題： (1)Ⅰ過程僅發(fā)生在含有________的細胞中，H2O在光下裂解產(chǎn)生O2、H＋和________。 (2)Ⅱ過程在線粒體中進行，包括兩個階段。這兩個階段的名稱分別是________________________________________________________________________。 糖類中的化學能除了轉(zhuǎn)移至ATP中之外，還轉(zhuǎn)變成為________________而散失。 (3)圖示中物質(zhì)X、Y具有相同的作用，作為具有________性的物質(zhì)參與下一階段的反應(yīng)。 (4)下列生理過程中，需要消耗ATP的是________(不定項選擇)。 ①滲透作用　②蛋白質(zhì)合成?、奂∪馐湛s?、苋继堑男纬伞、萆窠?jīng)細胞去極化時Na＋內(nèi)流 6．(2015考試院仿真卷)圖甲表示植物光合作用中的光反應(yīng)，其中數(shù)字表示物質(zhì)，a和b表示結(jié)構(gòu)。圖乙為“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的實驗裝置，廣口瓶裝有碳酸氫鈉溶液以維持溶液中二氧化碳濃度(說明：題中“[　]”填數(shù)字或字母，“________”填文字)。 請回答： (1)葉片中的光合色素存在于圖甲中的[　]________。“光合色素的提取與分離”實驗中，用________液將光合色素在濾紙上分離，其中擴散最快的色素是________。 (2)圖甲中，水中的氫轉(zhuǎn)移到[　]________物質(zhì)中，該物質(zhì)在卡爾文循環(huán)中的作用是________________。 (3)某研究小組利用圖乙裝置探究不同波長的光對黑藻光合作用的影響，光合作用速率常用圖甲中[　]______的相對釋放量表示，其釋放量可依據(jù)圖乙中________________估算。 答案解析 1．(1)類囊體膜　ATP(或NADPH)　NADPH(或ATP) (2)三碳糖[或丙糖(磷酸)]　RuBP(或核酮糖二磷酸、五碳糖) (3)小(或慢)　小(或慢) 解析　(1)類囊體膜上含有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶，所以光反應(yīng)的場所是基粒的類囊體膜，光反應(yīng)中光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學能。(2)②是三碳糖，它是碳反應(yīng)的直接產(chǎn)物，卡爾文循環(huán)生成的三碳糖既可以離開卡爾文循環(huán)參與其他反應(yīng)，也可以在卡爾文循環(huán)中繼續(xù)轉(zhuǎn)變成RuBP。(3)與正常植物光合作用進行對照，缺鎂植物由于葉綠素含量低，因此光反應(yīng)較弱，所以釋放氧氣的速率較小，產(chǎn)生的ATP和NADPH較少，影響碳反應(yīng)的進行，產(chǎn)生②的速率也隨之變小。 2．(1)①②　細胞溶膠　線粒體 (2)③④　ATP　NADPH　增加 (3)減少 解析　(1)圖1的①～④過程中屬于需氧呼吸的是①需氧呼吸的第一階段和②需氧呼吸的第二階段。需氧呼吸的場所是細胞溶膠、線粒體。(2)圖1的①～④過程中屬于光合作用的碳反應(yīng)的是③④，③過程是CO2的固定，④是三碳酸分子還原成三碳糖的過程。碳反應(yīng)過程需要光反應(yīng)提供的物質(zhì)是ATP、NADPH。在其他條件不變的情況下，若突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，被還原的三碳酸分子減少，而CO2被RuBP固定形成三碳酸分子的過程不變，故三碳酸分子含量增加。(3)圖2中， 如果連續(xù)陰雨一星期，白天的光強度始終為A，凈光合作用量為0，而夜晚只有呼吸作用，故這段時間內(nèi)，該植物體內(nèi)有機物含量將減少。 3．(1)Ⅲ　類囊體膜　藍紫　Ⅱ　(葉綠體)基質(zhì) (2)三碳酸　ATP　NADPH　5　淀粉　蔗糖 (3)增加 解析　(1)圖甲中，Ⅰ表示葉綠體膜、Ⅱ表示葉綠體基質(zhì)、Ⅲ表示類囊體膜。光合色素只存在于類囊體膜上，其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。碳反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)。(2)圖乙中，①表示CO2和RuBP結(jié)合生成的三碳酸分子，該物質(zhì)在光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH的作用下形成物質(zhì)②三碳糖。若3個CO2分子進入卡爾文循環(huán)可形成6個三碳糖，其中有5個三碳糖經(jīng)過一系列變化再生成RuBP，其余的離開卡爾文循環(huán)，離開卡爾文循環(huán)的三碳糖在葉綠體內(nèi)作為合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料，也可運送到葉綠體外轉(zhuǎn)變成蔗糖。(3)若碳反應(yīng)中CO2供應(yīng)停止，則短時間內(nèi)生成三碳酸分子的量下降，RuBP的含量將增加。 4．(1)ADP、Pi、NADP＋　右 (2)氧氣釋放量最大 (3)隨燈光距離的增大，氧氣釋放量減少 (4)大于　線粒體、葉綠體、細胞溶膠 (5)減少 (6)不 解析　(1)光合作用過程中，碳反應(yīng)向光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP＋，適宜光照條件下，A組光合速率大于呼吸速率，產(chǎn)生氧氣，氣球體積增大，指針向右偏移。(2)實驗研究光強度對光合作用的影響，實驗的自變量為光強度，c點表示O2釋放量最大，凈光合速率最大。(3)ce段表示隨燈光距離的增大，氧氣釋放量逐漸減小，e點降為0。(4)e點時，指針的偏轉(zhuǎn)為零，說明植株的光合速率等于呼吸速率，對于植物葉片而言，光合速率大于呼吸速率；此時合成ATP的結(jié)構(gòu)有葉綠體、線粒體和細胞溶膠。(5)f點與a、b、c、d點相比，指針的偏轉(zhuǎn)方向相反，說明細胞的呼吸速率大于光合速率，氧氣的釋放量逐漸減少，氣球內(nèi)的氣體量減少。(6)若去掉培養(yǎng)液中的CO2緩沖液，光合作用吸收的CO2量和釋放的O2量相同，指針將不偏轉(zhuǎn)。 5．(1)光合色素(或葉綠素)　e－(電子) (2)檸檬酸循環(huán)、電子傳遞鏈　熱能 (3)還原 (4)②③④ 解析　(1)Ⅰ過程表示光合作用，光反應(yīng)吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能需要光合色素，色素吸收光后，水在光下被裂解產(chǎn)生O2、H＋和e－(電子)。(2)Ⅱ過程表示需氧呼吸第二和第三階段，名稱分別為檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈。經(jīng)過細胞呼吸，糖類中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP中的化學能。(3)圖中物質(zhì)X指的是NADPH，Y指的是NADH(或[H])，兩者都作為還原劑參與反應(yīng)。(4)水分子通過膜的擴散稱為滲透作用，不消耗ATP；蛋白質(zhì)的合成是吸能反應(yīng)，需要消耗ATP；肌肉收縮和三碳糖的形成也需要消耗ATP；神經(jīng)細胞去極化時Na＋內(nèi)流方式是易化擴散，不需要消耗ATP。 6．(1)b　類囊體膜　層析　胡蘿卜素 (2)②　NADPH　提供氫和能量 (3)①　O2　量筒中收集的液體體積 解析　(1)葉片中的光合色素存在于圖甲中的[b]類囊體膜上。分離光合色素的方法是紙層析法，所用到的液體為層析液。因胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，所以隨層析液在濾紙上擴散最快。(2)分析圖甲可知，①為O2，②為NADPH，③為NADP＋，④為ATP，⑤為ADP。圖甲中，水中的氫轉(zhuǎn)移到[②]NADPH中，該物質(zhì)在卡爾文循環(huán)(碳反應(yīng))中的作用是提供氫和能量用于三碳酸分子的還原。(3)光合作用速率常用圖甲中[①]O2的相對釋放量表示。O2不易溶于水，廣口瓶內(nèi)黑藻的光合作用釋放的O2導致瓶內(nèi)氣體壓強增大，將水壓入量筒中，所以O(shè)2的釋放量可以依據(jù)圖乙中量筒中收集的液體體積估算。