專題二 作業(yè)（四）光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素

專題二作業(yè)（四）光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素一、選擇題1．(2023·漳州二模)植物細(xì)胞的葡萄糖的代謝途徑包括糖酵解(EMP，葡萄糖逐步分解為丙酮酸)—三羧酸循環(huán)(TCA，丙酮酸進(jìn)入線粒體中被徹底氧化分解)途徑和戊糖磷酸途徑(PPP)，當(dāng)EMP—TCA途徑受阻時，PPP途徑的運(yùn)行可維持有氧呼吸的正常進(jìn)行，保證植物的生長、發(fā)育及對環(huán)境的適應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，雙氯芬酸可通過抑制細(xì)胞線粒體內(nèi)膜電子傳遞鏈上酶的活性而影響細(xì)胞呼吸。下列敘述正確的是()A．雙氯芬酸會抑制葡萄糖分解為丙酮酸、NADHB．三羧酸循環(huán)中釋放的能量絕大部分儲存在ATP中C．有氧呼吸第一、二階段為第三階段順利進(jìn)行直接供能D．雙氯芬酸可促使植物選擇PPP途徑以適應(yīng)環(huán)境變化解析：選D雙氯芬酸可通過抑制細(xì)胞線粒體內(nèi)膜電子傳遞鏈上酶的活性而影響細(xì)胞呼吸，即抑制有氧呼吸的第三階段，不會抑制葡萄糖分解為丙酮酸的過程，A錯誤；丙酮酸氧化分解釋放的能量大部分以熱能的形式散失，只有少部分儲存在ATP中，B錯誤；有氧呼吸第三階段是放能過程，不需要為該過程供能，C錯誤；根據(jù)題意分析，雙氯芬酸可抑制EMP—TCA途徑，故可促使植物選擇PPP途徑以適應(yīng)環(huán)境變化，D正確。2．(2023·西寧二模)當(dāng)植物的光合速率大于呼吸速率時，植物積累有機(jī)物，從而能正常生長。下列有關(guān)植物光合作用和呼吸作用的敘述，錯誤的是()A．某植物葉片的凈光合速率>0時，該植株的有機(jī)物可能會減少B．光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP可為植物吸收礦質(zhì)元素提供能量C．玉米胚乳細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時只在第一階段產(chǎn)生少量的能量D．有機(jī)物經(jīng)呼吸作用徹底氧化分解后釋放的能量大部分以熱能形式散失解析：選B真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，某植物葉片的凈光合速率>0時，整個植株的呼吸速率可能大于光合速率，有機(jī)物消耗大于有機(jī)物合成，會出現(xiàn)有機(jī)物減少的情況，A正確；光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP僅用于暗反應(yīng)階段，B錯誤；玉米胚乳細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時只在第一階段產(chǎn)生少量的能量，C正確；有機(jī)物經(jīng)呼吸作用徹底氧化分解后釋放的能量絕大部分以熱能形式散失，其余的能量儲存在ATP中，D正確。3．(2023·延慶區(qū)一模)研究人員在適宜溫度、水分和一定CO2濃度條件下，分別測定了甲、乙兩個作物品種CO2吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列說法不正確的是()A．限制P點(diǎn)CO2吸收速率的因素可能是CO2濃度B．光照強(qiáng)度為b時，甲、乙總光合作用強(qiáng)度相等C．光照強(qiáng)度為a時，甲的總光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等D．光照強(qiáng)度為c時，甲、乙光合作用強(qiáng)度的差異可能與相關(guān)酶的數(shù)量有關(guān)解析：選B在P點(diǎn)之后隨著光照強(qiáng)度的增加，CO2的吸收速率不再變化，此時限制CO2吸收速率的因素不再是光照強(qiáng)度，可能是CO2的濃度，A正確；光照強(qiáng)度為b時，甲、乙的CO2吸收速率相等，此時甲、乙的凈光合速率相等，總光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率，據(jù)圖不能確定甲、乙的呼吸速率，即不能確定甲、乙總光合作用強(qiáng)度大小，B錯誤；光照強(qiáng)度為a時，CO2的吸收速率為0，表明甲的凈光合速率為0，總光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，C正確；光照強(qiáng)度為c時，甲、乙光合作用強(qiáng)度的差異可能與CO2的濃度相關(guān)，也可能是作物品種之間的差異，導(dǎo)致相關(guān)酶的活性與數(shù)量也存在差異，D正確。4．(2023·石家莊模擬)A、B兩種植物在不同溫度下(其他條件適宜)光合速率和呼吸速率如圖所示。下列說法正確的是()A．溫度由40℃升至45℃，植物B葉綠體中ATP的合成速率增大B．環(huán)境溫度由57℃降至30℃，植物B光合速率將升高C．若A植物長期處于45℃環(huán)境中，有機(jī)物積累量比30℃條件下低D．A植物光合作用比呼吸作用對高溫更敏感，可能是光合作用有關(guān)酶的最適溫度更低解析：選D溫度由40℃升至45℃，植物B光合速率開始下降，故植物B葉綠體中ATP的合成速率減小，A錯誤；結(jié)合題圖可知，當(dāng)環(huán)境溫度為47℃時，植物B光合速率降至0，推測此時溫度過高使植物B中與光合作用有關(guān)的酶失活，故環(huán)境溫度由57℃降至30℃，植物B光合速率不會變化，B錯誤；當(dāng)環(huán)境溫度為45℃時，植物A的光合速率為30℃時的100%，且細(xì)胞呼吸速率為30℃時的100%，故若A植物長期處于45℃環(huán)境中，有機(jī)物積累量與30℃條件下相當(dāng)，C錯誤；從題圖中可以看出，植物A的光合速率在較低溫度下就開始下降，因此與呼吸作用相比，植物A的光合作用對高溫較為敏感，可能是光合作用有關(guān)酶的最適溫度更低，故在較低溫度下與光合作用有關(guān)的酶活性開始下降，光合速率開始下降，D正確。5．連續(xù)48h測定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收(或釋放)速率，得到如圖所示曲線(整個過程中呼吸作用強(qiáng)度恒定)。下列有關(guān)敘述正確的是()A．實(shí)驗的前3小時葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)B．若改用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗，c點(diǎn)的位置將下移，48小時凈積累量為負(fù)值C．由圖可知在植物葉肉細(xì)胞中，呼吸速率與光合速率相等的時刻為第6、18、30、42小時D．實(shí)驗中該植物前24小時有機(jī)物積累量小于后24小時有機(jī)物積累量解析：選D實(shí)驗的前3小時CO2釋放速率不變，說明葉肉細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)，A錯誤；若改用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗，光合作用減弱，吸收的CO2減少，c點(diǎn)的位置將上移，B錯誤；由圖可知，植物呼吸速率與光合速率相等的時刻為第6、18、30、42小時，但由于植物還有很多不進(jìn)行光合作用的部位進(jìn)行著呼吸作用，故在這4個時刻，葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，C錯誤；分析曲線可知，48時室內(nèi)CO2濃度低于24時室內(nèi)CO2濃度，故該植物前24小時有機(jī)物積累量小于后24小時有機(jī)物積累量，D正確。6．某森林中三種主要喬木對光照的需求如下表。在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，下列分析正確的是()物種指標(biāo)馬尾松石櫟青岡光補(bǔ)償點(diǎn)/Lux1403722光飽和點(diǎn)/Lux1425976924A.光強(qiáng)為1000Lux時，馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的O2均用于呼吸作用B．光強(qiáng)小于976Lux時，限制石櫟光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度C．流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量即森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和D．馬尾松與青岡進(jìn)行套種或間作能充分利用光照等環(huán)境資源解析：選D由表中數(shù)據(jù)可知，光強(qiáng)為1000Lux時大于馬尾松的光補(bǔ)償點(diǎn)，此時光合速率大于呼吸速率，馬尾松產(chǎn)生的O2除用于呼吸作用外，還釋放到空氣中，A錯誤；光強(qiáng)小于976Lux時，石櫟未達(dá)到光飽和點(diǎn)，限制光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強(qiáng)度，B錯誤；流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量即森林中生產(chǎn)者固定有機(jī)物的能量總和，C錯誤；分析題表可知，馬尾松光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)較高，而青岡光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)較低，二者進(jìn)行套種或間作都能充分利用光照等環(huán)境資源，提高光能利用率，D正確。7．(2023·重慶聯(lián)考)科研人員測定了在最適溫度條件下，隨光照強(qiáng)度增加，綠色植物在不同時刻CO2吸收速率的變化，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是()A．光合作用的暗反應(yīng)不需要光照，因此黑暗條件下暗反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行B．若圖中曲線在光照0.2min時CO2吸收速率為0，此時葉肉細(xì)胞中光合速率等于呼吸速率C．光照2～10min時CO2吸收速率上升較慢的主要限制因素是光照強(qiáng)度D．適當(dāng)提高環(huán)境溫度，綠色植物在光照6min時的CO2吸收速率下降解析：選D光合作用的暗反應(yīng)不需要光照，但是暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH，因此黑暗條件下暗反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行，A錯誤；若圖中曲線在光照0.2min時CO2吸收速率為0，此時綠色植物的光合速率等于呼吸速率，其中葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率，B錯誤；光照2～10min時，光照強(qiáng)度在增加，但是CO2吸收速率上升較慢，主要原因可能是CO2濃度等的限制，C錯誤；圖示曲線在最適溫度條件下測定，適當(dāng)提高環(huán)境溫度會導(dǎo)致綠色植物在光照6min時的CO2吸收速率下降，D正確。8．(2023·河南十校聯(lián)考)如圖表示某植物在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收量和釋放量情況，其中b、c兩點(diǎn)分別表示光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的CO2釋放量可以表示植物在黑暗環(huán)境中細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B．b點(diǎn)的含義是植物的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等時所對應(yīng)的光照強(qiáng)度C．c點(diǎn)的含義是植物的光合作用強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的最小光照強(qiáng)度D．若該植物生存環(huán)境中的CO2濃度下降，則b點(diǎn)會右移，c點(diǎn)會左移，d點(diǎn)會右上移解析：選D若該植物生存環(huán)境中的CO2濃度下降，則補(bǔ)償呼吸需要更大的光照強(qiáng)度，同時由于CO2的限制，光合作用速率降低，所以b點(diǎn)會右移，c點(diǎn)會左移，d點(diǎn)會左下移，D錯誤。二、非選擇題9．(2023·鄭州模擬)鐵皮石斛是多年生草本植物，常被用做中藥材。研究人員以人工栽培的鐵皮石斛為實(shí)驗材料探究其光合作用的特點(diǎn)。(1)在適宜的光照和溫度條件下，向鐵皮石斛植株供應(yīng)CO2，測定不同的細(xì)胞間隙CO2濃度下葉肉細(xì)胞中C5的含量，得到圖1所示結(jié)果。據(jù)圖推測，A→B，葉肉細(xì)胞吸收CO2的速率____(填“加快”或“減慢”)；B→C，葉片的光合速率____(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率，限制光合速率的內(nèi)部因素可能是葉綠體基質(zhì)中________________________________________。(2)研究人員還測定了鐵皮石斛在有光和黑暗條件下的CO2吸收速率和氣孔開放程度，結(jié)果如圖2、圖3所示，請據(jù)圖回答問題：①黑暗條件下，一般植物通過呼吸作用釋放CO2，圖中所示的結(jié)果顯示鐵皮石斛不同于一般植物的特點(diǎn)是__________________________________。②科研人員進(jìn)一步測定了鐵皮石斛中某酸性物質(zhì)的含量變化，發(fā)現(xiàn)酸性物質(zhì)在暗期上升、光期下降，推測CO2能夠在暗期________________，在光期________。但是在暗期鐵皮石斛并不能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物，原因是________________________________________________。③圖中A點(diǎn)之后，B點(diǎn)之前影響光合速率的主要因素是________，B點(diǎn)時光合作用所需CO2的來源有________________________________。解析：(1)CO2被植物吸收后，與C5結(jié)合形成C3，據(jù)圖分析，A→B隨著細(xì)胞間隙CO2相對濃度的升高，細(xì)胞中C5含量逐漸下降，說明光合速率逐漸增大，葉肉細(xì)胞吸收CO2的速率逐漸加快；B→C隨著細(xì)胞間隙CO2相對濃度的升高，C5含量不再發(fā)生改變，說明此時光合速率已達(dá)到最大值，故此時葉片的光合速率大于呼吸速率；由于實(shí)驗是在適宜的光照和溫度條件下進(jìn)行，此時限制光合速率不再繼續(xù)增大的內(nèi)部因素可能是葉綠體基質(zhì)中與暗反應(yīng)相關(guān)酶的數(shù)量不足。(2)①根據(jù)圖像分析可知，不同于一般植物的是，暗期鐵皮石斛CO2吸收速率始終大于0。②鐵皮石斛中酸性物質(zhì)在暗期上升、光期下降，推測發(fā)生這種情況可能的原因是鐵皮石斛在光期條件下吸收CO2不足，但可以在暗期通過開放氣孔來吸收CO2并將CO2轉(zhuǎn)化成酸性物質(zhì)儲存起來，之后在光期釋放出來，從而為光合作用提供充足的CO2；光合作用過程中CO2轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物需要光反應(yīng)過程提供NADPH和ATP，由于黑暗條件下缺少暗反應(yīng)所需的NADPH和ATP，故暗期鐵皮石斛并不能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物。③分析圖2，實(shí)驗的自變量是一天中不同時間和光照強(qiáng)度，因變量是CO2吸收速率，圖中A點(diǎn)之前為暗期，