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2019-2020年高考生物二輪復習 專題能力提升練4 細胞呼吸與光合作用 一、單項選擇題(共9個小題，每小題6分，共54分) 1.(xx蘭州二模)下圖為生物細胞中的某種代謝過程示意圖，以下說法錯誤的是(　　) A.催化該過程的酶存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中 B.后一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的ATP中的能量不可能來自前一環(huán)節(jié)ATP的分解 C.該過程能產(chǎn)生4分子[H] D.該代謝過程也存在于病毒中 【解析】選D。圖示為葡萄糖分解為丙酮酸的過程，反應場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，A項正確；后一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的ATP中的能量來自有機物的氧化分解，B項正確；1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸和4分子[H]，C項正確；病毒體內(nèi)不能發(fā)生細胞呼吸過程，D項錯誤。 2.關于光合作用和細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　) A.磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物 B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C.人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的復制需要宿主細胞的細胞呼吸提供能量 【解析】選C。光反應利用ADP和磷酸合成ATP，A項正確；葉綠素等吸收光能不需要酶的參與，B項正確；人在劇烈運動時無氧呼吸和有氧呼吸同時進行，無氧呼吸生成的乳酸在人體內(nèi)不能再分解供能，C項錯誤；病毒無細胞結構，其核酸復制所需能量來自宿主細胞的細胞呼吸，D項正確。 3.(xx福建高考)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是(　　) A.菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質(zhì) B.RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行 C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法 D.單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 【解題指導】(1)關鍵知識：同位素標記法的應用、暗反應進行的場所與條件、酶活性的檢測方法。 (2)思維流程：同位素標記法 14CO2+C5214C3，檢測產(chǎn)物的放射性強度 【解析】選B。本題主要考查與光合作用過程中暗反應有關的實驗分析。A項中，菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化C5與14CO2的反應屬于光合作用過程的暗反應階段，反應場所是在葉綠體基質(zhì)中，故正確。B項中，上述反應在有光、無光條件下都能進行，故錯誤。C項中，由題干中的信息“檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度”可知，測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法，故正確。D項中，由題干中的信息“RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3”可知，單位時間內(nèi)14C3生成量越多，說明RuBP羧化酶活性越高，故正確。 4.(xx天水三模)在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如下表。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是(　　) CO2的釋放量 O2的吸收量 a 10 0 b 8 3 c 6 4 d 7 7 A.a條件下，沒有[H]和乳酸的產(chǎn)生 B.b條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多 C.c條件下，種子消耗的葡萄糖最少 D.d條件下，產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì) 【解析】選D。a條件下，種子只進行無氧呼吸，有[H]而無乳酸的生成，A項錯誤；b條件下，根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應式計算可得，種子有氧呼吸消耗的葡萄糖為1/2，無氧呼吸消耗的葡萄糖為5/2，B項錯誤；a、b、c、d條件下葡萄糖的消耗量分別是：5、3、5/3、7/6，C項錯誤；d條件下，種子只進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2的場所只有線粒體基質(zhì)，D項正確。 【規(guī)律技法】計算葡萄糖消耗量的常用步驟 (1)根據(jù)O2吸收量計算有氧呼吸消耗的葡萄糖量及CO2的釋放量。 (2)無氧呼吸CO2的釋放量=CO2的總釋放量-有氧呼吸CO2的釋放量。 (3)根據(jù)無氧呼吸CO2的釋放量計算無氧呼吸消耗的葡萄糖量。 5.百合以氣孔白天關閉、夜間開放的特殊方式適應高溫干旱環(huán)境。下圖為百合葉肉細胞內(nèi)的部分代謝示意圖，據(jù)圖分析錯誤的是(　　) A.圖中B物質(zhì)可能是葡萄糖 B.線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)均能產(chǎn)生CO2 C.PEP、RuBP均能與CO2結合 D.夜間細胞液pH可能會下降 【解析】選A。圖中物質(zhì)B在線粒體內(nèi)進行代謝，B物質(zhì)可能是丙酮酸，A項錯誤；圖中產(chǎn)生CO2的場所為線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)，B項正確；圖中細胞內(nèi)的CO2分別與PEP、RuBP結合，C項正確；夜間由于氣孔開放，細胞液中儲存CO2而使pH下降，D項正確。 【加固訓練】如圖是綠色植物體內(nèi)能量供應及利用的示意圖，下列說法錯誤的是(　　) A.A中合成ATP的部位是在類囊體薄膜上 B.B中的ATP用于還原三碳化合物 C.A、C中合成ATP所需的能量來源相同 D.D中能量的去向是用于耗能的生命活動 【解析】選C。圖示A過程為光反應合成ATP，場所在類囊體薄膜上，A項正確；B過程為暗反應消耗的ATP用于三碳化合物的還原，B項正確；A中合成ATP的能量來自光能，C中合成ATP的能量來自有機物中的化學能，C項錯誤；D為細胞呼吸產(chǎn)生的ATP的水解，能量用于耗能的生命活動，D項正確。 6.(xx天津高考)下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是(　　) (CH2O)+O2CO2+H2O+能量 A.過程①只在線粒體中進行，過程②只在葉綠體中進行 B.過程①產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中 C.過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2O D.過程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同 【解析】選D。本題考查呼吸作用和光合作用的過程。過程①為有氧呼吸過程，真核細胞的反應場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過程②為光合作用，綠色植物在葉綠體中進行，藍藻無葉綠體也能進行光合作用，故A項錯誤；有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中，故B項錯誤；光合作用所產(chǎn)生的糖類中的氧來自CO2，故C項錯誤；過程①和②都能產(chǎn)生[H]，前者產(chǎn)生的[H]與氧結合產(chǎn)生水并釋放大量能量，后者產(chǎn)生的[H]用于C3的還原，故D項正確。 7.下圖表示某油料作物種子在黑暗且適宜條件下萌發(fā)過程中的干重變化，據(jù)圖判斷下列說法正確的是(　　) A.導致種子干重增加的主要元素是碳元素 B.有絲分裂和減數(shù)分裂是種子萌發(fā)過程中細胞增殖的主要方式 C.7天后干重減少是因為脂肪等在萌發(fā)過程中氧化分解 D.10天后，使萌發(fā)種子干重(含幼苗)增加的必需條件是充足的水分和無機鹽 【解題指導】題干和曲線中的重要信息： (1)種子始終放在黑暗條件中培養(yǎng)，因此種子只能進行細胞呼吸，不能進行光合作用。 (2)從曲線看出，前7天種子的干重增加，這說明脂肪在不斷轉變成糖類等其他形式的有機物。 (3)7天后干重減少，因為種子萌發(fā)分解有機物釋放能量。 【解析】選C。脂肪中C、H含量高，轉化成糖類過程需要添加O，所以使萌發(fā)種子干重增加的主要元素是氧元素，不是碳元素，A項錯誤；種子萌發(fā)過程中的細胞增殖方式為有絲分裂，無減數(shù)分裂，B項錯誤；無光，種子不能進行光合作用，因此7天后由于細胞呼吸使種子干重下降，C項正確；種子萌發(fā)為幼苗后，必須提供光照才能使干重增加，D項錯誤。 8.(xx海南高考)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　) A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自太陽能 B.葉溫在36～50℃時，植物甲的凈光合速率比植物乙的高 C.葉溫為25℃時，植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的 D.葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0 【解題指導】(1)題干關鍵信息：“凈光合速率”“隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢”。 (2)圖示信息：從曲線可看出兩種植物的凈光合速率隨溫度的變化先增后減，不同溫度下影響不同。 【解析】選D。本題考查溫度對光合作用的影響。植物的光合作用所需要的能量來自太陽能，A項正確；由曲線可知在36～50℃時，植物甲的凈光合速率高于植物乙，B項正確；植物光合與呼吸作用強度的差值即凈光合速率，由曲線可知在葉溫為25℃時，植物甲的凈光合速率小于植物乙，C項正確；由曲線可知，葉溫為35℃時，甲、乙兩種植物的凈光合速率相等，但不為0，故D項錯誤。 9.(xx四川高考)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(見下表)。下列分析正確的是(　　) 　　　物　種 指　標　　　 馬尾松 苦櫧 石櫟 青岡 光補償點 (μmolm-2s-1) 140 66 37 22 光飽和點 (μmolm-2s-1) 1 425 1 255 976 924 (光補償點：光合速率等于呼吸速率時的光強； 光飽和點：達到最大光合速率所需的最小光強) A.光強大于140μmolm-2s-1，馬尾松幼苗葉肉細胞中產(chǎn)生的O2全部進入線粒體 B.光強小于1 255μmolm-2s-1，影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度 C.森林中生產(chǎn)者積累有機物的能量總和，即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 D.在群落演替過程中，隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會增加 【解題指導】(1)題干關鍵詞：“適宜溫度”“大氣CO2濃度”“光補償點”“光飽和點”。 (2)題表信息：“光補償點”“光飽和點”的含義。 【解析】選D。本題考查光合作用的影響因素。A項，光強大于140μmolm-2s-1，馬尾松幼苗葉肉細胞光合速率大于呼吸速率，產(chǎn)生的O2部分進入線粒體，其余釋放到細胞外，故錯誤。B項，題干條件“適宜溫度和大氣CO2濃度”， 1 255μmolm-2s-1是苦櫧的光飽和點，小于1 255μmolm-2s-1時影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是光照，故錯誤。C項，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者積累有機物的能量總和+生產(chǎn)者的呼吸消耗，故錯誤。D項，相對其他植物，青岡的光補償點和光飽和點均較低，屬陰生植物，所以隨著林冠密集程度增大，更適宜其生存，故正確。 二、非選擇題(共2個小題，共46分) 10.(21分)(xx浙江高考)某植物葉肉細胞光合作用的碳(暗)反應、蔗糖與淀粉合成代謝途徑如圖所示。圖中葉綠體內(nèi)膜上的磷酸轉運器轉運出1分子三碳糖磷酸的同時轉運進1分子Pi(無機磷酸)。 請回答： (1)磷除了是光合作用相關產(chǎn)物的組分外，也是葉綠體內(nèi)核酸和　　　　的組分。 (2)卡爾文循環(huán)中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的還原反應屬于　　　　　　　　。 (3)若蔗糖合成或輸出受阻，則進入葉綠體的　　　　　數(shù)量減少，使三碳糖磷酸大量積累于　　　　中，也導致了光反應中合成的　　　　數(shù)量下降，卡爾文循環(huán)減速。上述這種三碳糖磷酸對卡爾文循環(huán)的調(diào)節(jié)屬于　　　　　　　　　　　。此時過多的三碳糖磷酸將用于　　　　，以維持卡爾文循環(huán)運行。 【解題指導】(1)圖示信息：卡爾文循環(huán)產(chǎn)生三碳糖磷酸，又被轉運到葉綠體外，三碳糖磷酸產(chǎn)生蔗糖并提供Pi。 (2)隱含信息：光反應過程利用Pi合成ATP，卡爾文循環(huán)需要ATP，三碳糖磷酸起到負反饋調(diào)節(jié)作用。 【解析】(1)磷是光合作用相關產(chǎn)物的組分，同時還是葉綠體內(nèi)部核酸以及多種膜中磷脂的組分。 (2)卡爾文循環(huán)中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的還原反應消耗光反應產(chǎn)生的ATP，因而屬于吸能反應。 (3)由題圖可知，若蔗糖合成或輸出受阻，則同時產(chǎn)生的Pi有所積累，導致進入葉綠體中的Pi數(shù)量大幅減少。此時三碳糖磷酸大量積累在葉綠體基質(zhì)中，由于光反應中Pi的利用減少，導致光反應中合成ATP的數(shù)量下降，使卡爾文循環(huán)減速。上述三碳糖磷酸對卡爾文循環(huán)存在負反饋調(diào)節(jié)機制，如三碳糖磷酸含量過多，也可參與淀粉的合成，以維持卡爾文循環(huán)的正常進行。 答案：(1)磷脂　(2)吸能反應 (3)Pi　葉綠體基質(zhì)　ATP　負反饋調(diào)節(jié)　淀粉合成 【加固訓練】(xx福建高考)氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2，[H]可參與暗反應，低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉變?yōu)闅錃狻? (1)萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的　　　　　　　　。 (2)CCCP(一種化學物質(zhì))能抑制萊茵衣藻的光合作用，誘導其產(chǎn)氫。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。為探究缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫的影響，設完全培養(yǎng)液(A組)和缺硫培養(yǎng)液(B組)，在特定條件下培養(yǎng)萊茵衣藻，一定時間后檢測產(chǎn)氫總量。 實驗結果：B組>A組，說明缺硫?qū)θR茵衣藻產(chǎn)氫有　　　　作用。 為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關系，則需增設兩實驗組，其培養(yǎng)液為　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　。 (3)產(chǎn)氫會導致萊茵衣藻生長不良，請從光合作用物質(zhì)轉化的角度分析其原因： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫的原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　，因此可通過篩選高耐氧產(chǎn)氫藻株以提高萊茵衣藻產(chǎn)氫量。 【解題指導】(1)關鍵知識：實驗設計中應遵循單因子變量原則和等量原則設置對照實驗。 (2)隱含信息：低氧時，產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉變?yōu)闅錃?，使暗反應減弱，光合作用減弱，萊茵衣藻生長不良；自然條件下，產(chǎn)氫酶活性被氧氣抑制，萊茵衣藻不產(chǎn)氫。 【解析】本題考查光合作用光反應和暗反應的過程和場所，以探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響為依托考查實驗設計的相關知識。 (1)光合作用分光反應和暗反應，光反應吸收光能，其場所是葉綠體的類囊體薄膜。 (2)完全培養(yǎng)液的A組即標準對照組，與B組缺硫的實驗組相比，結果是產(chǎn)氫總量B組>A組，即B組缺硫組產(chǎn)氫多，說明缺硫促進產(chǎn)氫。實驗設計中應遵循單因子變量原則和等量原則。在探究CCCP的有無對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響時，可設置完全培養(yǎng)液和加CCCP的培養(yǎng)液兩個培養(yǎng)實驗，為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關系，可在此基礎上再設置添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液的培養(yǎng)實驗。 (3)結合題意，根據(jù)光合作用的全過程，若反應產(chǎn)氫，會導致光反應產(chǎn)生的[H]轉變?yōu)镠2，那么暗反應中C3→(CH2O)減弱，導致還原產(chǎn)物(有機物)減少，萊茵衣藻生長不良。 (4)萊茵衣藻的產(chǎn)氫酶對氧氣極為敏感，當有氧氣存在時抑制了產(chǎn)氫酶的活性，使氫產(chǎn)生減少。 答案：(1)類囊體薄膜 (2)促進　添加CCCP的完全培養(yǎng)液　添加CCCP的缺硫培養(yǎng)液 (3)萊茵衣藻光反應產(chǎn)生的[H]轉變?yōu)镠2，參與暗反應的[H]減少，有機物生成量減少 (4)氧氣抑制產(chǎn)氫酶的活性 11.(25分)(xx哈爾濱一模)對某植物的光合作用和細胞呼吸進行研究，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如下三條曲線，圖甲表示光合速率與光照強度之間的關系(O2濃度為15%)，圖乙表示細胞呼吸速率與O2濃度之間的關系，圖丙表示光合速率和細胞呼吸速率與溫度之間的關系。請據(jù)圖回答下列問題： (1)在光合作用過程中，光反應為暗反應提供了兩種物質(zhì)，光反應的場所是　　　　　　　　　　。請寫出在光反應中形成這兩種物質(zhì)的反應式：①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)影響圖甲中a曲線A點上下移動的主要外界因素是　　　　??；圖乙中細胞呼吸有關曲線的數(shù)據(jù)需在　　　　條件下測量。 (3)由圖丙可知，40℃時，植物體　　　　(填“能”或“不能”)顯示生長現(xiàn)象；而5℃時的狀態(tài)可用圖甲中　　　　(填“A”“B”或“C”)點表示。 (4)用大棚種植蔬菜時，白天應控制光照強度為　　　　點對應的光照強度，溫度為　　　　℃最佳。 【解析】(1)在光合作用過程中，光反應的場所是類囊體薄膜，光反應為暗反應提供ATP和[H]。反應式分別是： ADP+Pi+能量ATP　2H2OO2+4[H] (2)圖甲中a曲線上的A點的絕對值表示植物的呼吸強度，影響A點上下移動的主要外界因素是溫度；圖乙中細胞呼吸有關曲線的數(shù)據(jù)需在無光或黑暗條件下測量。 (3)由圖丙可知，40℃時，植物體由于呼吸速率大于真正光合速率，故不能生長，而5℃時的真正光合速率=呼吸速率，可用圖甲中B點表示。 (4)由圖甲可知，C點(光飽和點)對應的光照強度時，植物的凈光合速率開始達到最大；由圖丙可知溫度為25℃時，凈光合速率最大。 答案：(1)類囊體薄膜 ADP+Pi+能量ATP　2H2OO2+4[H] (2)溫度　無光(或黑暗) (3)不能　B　(4)C　25