高考生物一輪復(fù)習(xí)大題加固練一光合作用與細(xì)胞呼吸綜合題解析

1、大題加固練(一)光合作用與細(xì)胞呼吸綜合題1為研究城市環(huán)境污染和某植物生命活動的關(guān)系，研究者測定了不同污染程度下該植物葉片光合色素的含量，獲得的數(shù)據(jù)處理成下面的柱狀圖。請分析回答下列問題：(1)提取葉片中光合色素時常使用_(試劑)研磨法來獲取色素，為使_，還可加入少許二氧化硅。(2)紙層析法是分離葉片光合色素的簡便方法。若研究者用該方法能否獲得上述實驗數(shù)據(jù)？為什么？_。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使_(色素類型)的含量減少。(4)污染加劇導(dǎo)致葉片中光合色素含量的變化會直接影響光合作用的_階段，使其產(chǎn)生的_減少，進(jìn)而導(dǎo)致葉片中制造有機物的量_。(5)請用化學(xué)反應(yīng)式來概括光合作用的過程_。解析：(

2、1)色素能夠溶解在有機溶劑中，可以用無水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用紙層析法只能在濾紙上觀察到分離的色素帶，不能定量分析色素含量。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使葉綠素a和葉綠素b的含量減少，類胡蘿卜素含量不變。(4)葉綠素a和葉綠素b的含量減少直接影響光合作用的光反應(yīng)階段，光反應(yīng)產(chǎn)生ATP、H減少，葉片中制造有機物的量減少。答案：(1)無水乙醇(有機溶劑)研磨更充分(2)否，利用紙層析法只能在濾紙上觀察到分離的色素帶，不能定量分析色素(3)葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)(4)光反應(yīng)ATP、H減少(5)CO2H2O(CH2O)O22下面圖1表示某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)甲、乙兩個重要生

3、理過程中C、H、O的變化(其中數(shù)字代表過程，A、B、C代表物質(zhì))；圖2表示當(dāng)光照和CO2濃度足夠的條件下，溫度對該植物光合作用和呼吸作用的影響。其中實線表示光照時CO2的消耗量，虛線表示黑暗時CO2的產(chǎn)生量。請據(jù)圖回答：(1)圖1中，甲過程發(fā)生的場所為_，該生理過程的能量變化為_。乙過程中A消耗于該過程的第_階段，其發(fā)生的場所為_。乙過程產(chǎn)生的水，其氫的來源是_(不考慮中間產(chǎn)物)。(2)圖1中，若甲過程其他條件不變，光照由強變?nèi)?，則短時間內(nèi)中間產(chǎn)物C3的含量將_(請“增加”“減少”或“不變”)。(3)由圖2可知，與_作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感，相關(guān)酶的作用機理是_。(4)若晝夜不停地光照，圖2

4、植物在溫度為_條件下，生長狀況達(dá)到最佳。若在此溫度條件下，每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗處理，則該植物在24 h內(nèi)積累的葡萄糖為_mg(保留小數(shù)點后一位)。解析：(1)甲代表了整個光合作用的過程，發(fā)生場所為葉綠體，該過程中的能量變化是光能活躍的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能。前兩階段所產(chǎn)生的還原性氫與氧結(jié)合生成水是有氧呼吸的第三階段，這個過程發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上。有氧呼吸產(chǎn)生的水中的氫，來源于葡萄糖和水。(2)光照由強變?nèi)酰夥磻?yīng)階段所產(chǎn)生的還原性氫和ATP的量減少，C3的還原減少，C3含量將增加。(3)與光合作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感，相關(guān)酶作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(4)在30 時，該植

5、物對二氧化碳的吸收量最多，意味著有機物的積累量達(dá)到最大，植物生長狀況達(dá)到最佳。在光照的12 h中從外界吸收的二氧化碳的量是5×1260(mg)，12 h的黑暗中呼吸作用釋放的二氧化碳的量是3×1236(mg)，最終被固定的二氧化碳的量為603624(mg)，根據(jù)光合作用的產(chǎn)物是葡萄糖的化學(xué)反應(yīng)式，可計算出24 h積累的葡萄糖的量是16.4 mg。答案：(1)葉綠體光能活躍的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能三線粒體內(nèi)膜葡萄糖和水(2)增加(3)光合降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(4)30 16.43羊草和大針茅是兩種常見牧草。某研究小組在不同土壤含水量的條件下，分別在14時和16時測得羊草和大針茅的

6、相對光合速率見表。請分析回答下列問題：14時16時羊草大針茅羊草大針茅土壤含水量(相對值)4981.9%80.2%82.2%80.2%1935.0%54.0%45.2%65.0%1116.0%24.0%34.7%40.1%環(huán)境因素光照強度(klx)9350氣溫( )28.028.0大氣相對濕度(%)3333CO2濃度(ppm)311311注：以午前光合高峰時的光合速率作為100%；土壤含水量49為水分充足，19為干旱。(1)綠色植物吸收光能的色素分布在葉綠體的_，在實驗室中可用_法來分離。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，環(huán)境因素中氣溫、大氣相對濕度、CO2濃度為該實驗研究的_變量。土壤含水量相對值為1

7、9時，羊草在14時的光反應(yīng)速率比16時_。從表中可以看出，當(dāng)環(huán)境因素相同時，羊草和大針茅的相對光合速率隨土壤含水量減小而_，原因是_。兩種植物相比，_更適應(yīng)干旱的環(huán)境。解析：(1)在綠色植物中，與光合作用有關(guān)的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，分離色素的方法是紙層析法。(2)本實驗的變量有兩個：土壤含水量和光照強度，其他為無關(guān)變量，如環(huán)境因素中的氣溫、大氣相對濕度和CO2濃度等。土壤含水量為19時，羊草14時的光合作用速率為35.0%，低于16時的光合作用速率(45.2%)，所以羊草在14時的光反應(yīng)速率較低。土壤含水量減少，植物缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉程度加劇，CO2吸收量減少，導(dǎo)致光合速率隨土壤含水量

8、減小而降低。兩種植物相比較，大針茅在干旱的環(huán)境中光合速率下降沒有羊草明顯，所以大針茅更適應(yīng)干旱環(huán)境。答案：(1)類囊體薄膜(基粒)紙層析(2)無關(guān)低降低(減小、下降)土壤含水量減少，植物缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉程度加劇，CO2吸收量減少大針茅4(2017·湖北武漢調(diào)研)某實驗小組將菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片(面積和質(zhì)量相同)，裝入含蒸餾水的注射器中，排出葉片內(nèi)的氣體，使葉圓片下沉。然后將葉圓片分別放入不同濃度的NaHCO3溶液中進(jìn)行實驗(NaHCO3溶液為光合作用提供原料，且濃度變化對溶液pH的影響忽略不計，其他實驗條件相同)，觀察第1片葉圓片上浮所需時間(min)，結(jié)果如圖。請分析回答：(1

9、)當(dāng)NaHCO3溶液濃度為1%4%時，相同濃度下，幼葉上浮時間均比成熟葉長，可能是幼葉的光合作用能力比成熟葉_(填“強”或“弱”)。有人推測幼葉與成熟葉光合作用能力差異可能是葉片中光合色素的含量不同，為尋求證據(jù)，可以用_分別提取菠菜幼葉、成熟葉的色素，再用_法分離色素，觀察并比較二者色素帶的寬度及顏色深淺。(2)在NaHCO3溶液濃度為0的溶液中，葉圓片直至實驗結(jié)束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO3直接影響光合作用的_階段。當(dāng)濃度超過5%，葉圓片也不上浮，最可能的原因是濃度過大，導(dǎo)致_。(3)當(dāng)NaHCO3溶液濃度為3%時，適當(dāng)提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時間延長，該現(xiàn)象不能表明提高后的溫度

10、已超過總光合作用的最適溫度，請說明理由：_。解析：(1)葉圓片上浮是由于光合作用產(chǎn)生了氧氣，氧氣釋放越多，浮力越大，上升越快，幼葉上浮時間比成熟葉長，可能是幼葉光合作用能力弱，釋放的O2量比成熟葉少。葉綠體中色素的提取用無水乙醇，分離色素用紙層析法。(2)NaHCO3為光合作用提供二氧化碳，二氧化碳參與暗反應(yīng)。NaHCO3濃度過大會導(dǎo)致細(xì)胞滲透失水，細(xì)胞失水過多會導(dǎo)致死亡。(3)適當(dāng)提高溶液溫度，對光合作用和呼吸作用都會產(chǎn)生影響，葉圓片上浮時間延長，說明葉圓片釋放氧氣的速率減小，即凈光合作用速率減小。答案：(1)弱無水乙醇紙層析(2)暗反應(yīng)細(xì)胞滲透失水過多而死亡(其他合理答案亦可)(3)葉圓片

11、上浮時間延長，只能表明凈光合作用速率降低(或只能表明總光合作用與呼吸作用的差值降低)5金魚藻是一種高等沉水植物，有關(guān)研究結(jié)果如圖所示(圖中凈光合速率是指實際光合速率與呼吸速率之差，以每克鮮重每小時釋放O2的微摩爾數(shù)表示)。據(jù)圖回答下列問題：(1)該研究探討了_對金魚藻_的影響。(2)圖a中當(dāng)光照強度大于1.5×103 lx時，葉綠體中ATP的移動方向是_。(3)該研究中凈光合速率隨pH變化而變化的主要原因是_。(4)該研究中凈光合速率達(dá)到最大時所需的最低光照強度為_。在黑暗中，金魚藻的呼吸速率是每克鮮重每小時消耗氧氣_mol。圖c是在最適宜光照強度下測得的數(shù)據(jù)，假定光照強度對溫度沒有

12、影響，在白天NaHCO3的濃度為20 mg/L的條件下光照12小時，一天中O2的積累量為_mol。解析：(1)題中實驗探究了光照強度、二氧化碳濃度(不同濃度碳酸氫鈉溶液提供不同濃度的二氧化碳)、pH對金魚藻凈光合速率的影響。(2)圖a中光照強度大于1.5×103 lx時，金魚藻在進(jìn)行光合作用，在葉綠體的類囊體上形成的ATP參與在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)。(3)凈光合速率實際光合速率呼吸速率，pH對光合作用中酶和呼吸作用中酶的活性都會產(chǎn)生影響，從而對凈光合速率也產(chǎn)生影響。(4)根據(jù)圖b可知，凈光合速率剛達(dá)到最大時對應(yīng)的光照強度為12.5×103 lx，即為達(dá)到最大凈光合速率所

13、需的最小光照強度。根據(jù)圖a，光照強度為0時，金魚藻只進(jìn)行呼吸作用，呼吸速率為每克鮮重每小時消耗氧氣8 mol。在碳酸氫鈉濃度為20 mg/L時，凈光合速率為25 mol O2·g1·h1，在一天內(nèi)光照12小時金魚藻積累或釋放的氧氣量為25×12，再黑暗12小時金魚藻消耗的氧氣量為8×12，則一天中積累的氧氣量為25×128×12204(mol)。答案：(1)光照強度、二氧化碳濃度、pH凈光合速率(2)類囊體葉綠體基質(zhì)(3)pH影響光合作用和細(xì)胞呼吸中酶的活性(4)12.5×103 lx82046圖一表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強

14、度分別為a、b、c、d時(其他條件不變且適宜)，單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，圖二表示葉肉細(xì)胞中葉綠體和線粒體兩種細(xì)胞器間的氣體交換，請回答下列問題：(1)除圖中所示條件外，影響光合作用的外界因素還有_(至少回答兩點)。(2)水稻葉肉細(xì)胞的呼吸作用強度為_個單位。光照強度為a、b、c、d時，可分別用圖二中的_、_、_、_表示。(3)若光照強度長期為c，該綠色植物_(填“能”或“不能”)正常生長。光照強度為d時，單位時間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收_個單位的CO2。解析：(1)影響光合作用的外界因素除了光照強度外，還有溫度、CO2濃度等。(2)(3)光照強度為a時葉肉細(xì)胞只釋放CO2，不產(chǎn)生O

15、2，說明該條件下只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用，此時，呼吸作用強度為6個單位，可用圖二中的丁表示。光照強度為b時有CO2的釋放，光合作用速率小于呼吸作用速率，可用圖二中的丙表示。光照強度為c時，O2產(chǎn)生總量為6個單位，此時凈光合速率為0，可用圖二中的乙表示，若長期處于該條件下，植物不能正常生長。光照強度為d時，光合作用大于呼吸作用，可用圖二中的甲表示，單位時間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收的CO2為862個單位。答案：(1)溫度、CO2濃度(2)6丁丙乙甲(3)不能27(2017·河北唐山模擬)為了更好地提高溫室大棚栽種作物的經(jīng)濟效益，科研人員對某作物進(jìn)行了溫度和O2濃度的相關(guān)研究。圖1表示在適宜

16、的光照、CO2濃度等條件下測得的溫度與光合、呼吸的關(guān)系，圖2中曲線表示不同O2濃度下葉表面溫度與光合作用速率的關(guān)系(已知O2可與C5結(jié)合，生成一個三碳化合物和一個二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用)。請回答下列問題：(1)圖1中，當(dāng)溫度達(dá)到_時，植物不再進(jìn)行光合作用。在溫度為30 時，葉肉細(xì)胞內(nèi)的H用于_。(2)圖1中，40 與60 時，CO2的吸收量均為0，二者的區(qū)別是前者_(dá)，后者_(dá)。(3)結(jié)合暗反應(yīng)的過程，解釋圖2中高O2濃度更能抑制光合作用速率的原因：_。(4)根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室大棚作物白天(適宜的光照)在0.03% CO2濃度時，生長的最佳環(huán)境條件是_。解析：(1)由圖1可知

17、，實線表示光合作用CO2的吸收量，虛線表示呼吸作用CO2的產(chǎn)生量，溫度大于40 時，凈光合強度為負(fù)值，即呼吸大于光合；當(dāng)溫度達(dá)到55 時，凈光合作用強度等于呼吸作用強度，植物總光合作用為0，即不再進(jìn)行光合作用；當(dāng)溫度為30 時，葉肉細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生的H用于暗反應(yīng)C3的還原，而呼吸作用中產(chǎn)生的H與O2結(jié)合生成水。(2)圖1中，在40 時，凈光合速率為0，光合速率等于呼吸速率；在60 時，溫度過高導(dǎo)致植物死亡，細(xì)胞代謝停止。(3)根據(jù)題干信息，可知當(dāng)氧氣濃度較高時，會與更多的C5結(jié)合，用于CO2固定的C5相應(yīng)減少，生成的C3減少，從而降低了光合作用速率。(4)由兩

18、圖分析可知，溫度為30 、O2濃度為1.5%時，凈光合速率最大，最適宜植物生長。答案：(1)55 與O2結(jié)合形成水、還原三碳化合物(C3)(2)光合速率等于呼吸速率光合速率和呼吸速率均為0(植物死亡)(3)高O2與更多的C5結(jié)合，減少了用于還原的C3，從而降低了光合作用速率(4)溫度為30 ，O2濃度為1.5%8如圖是將綠色植物置于密閉容器內(nèi)，探究植物代謝的影響因素的實驗示意圖。毛細(xì)管中水滴移動后移動針筒的位置，使水滴始終位于X的位置，針筒的讀數(shù)可以顯示容器內(nèi)氧氣體積的改變量(單位mL/h)(“”表示增加，“”表示減少)：溫度( )1015202530354045適宜光照4122032291595黑暗46111725352318(1)黑暗條件下測定氧氣的吸收量須將碳酸氫鈉溶液換作_。10 時在適宜光照下該植物是否能正常生長？_(填“是