2025屆高考生物二輪復習專題四細胞代謝的兩個重要過程-細胞呼吸與光合作用作業(yè)含解析

PAGE7-專題四細胞代謝的兩個重要過程——細胞呼吸與光合作用1．下列關于高等植物細胞代謝的敘述正確的是()A．弱光條件下，暗反應所需的ATP來源于光反應和細胞呼吸B．葉肉細胞中形成NADH的場全部細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體C．光反應發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，且光照越強光合速率越快D．CO2的固定和C3的還原是在葉綠體基質(zhì)中通過卡爾文循環(huán)完成的解析：光合作用中暗反應所需的ATP只來源于光反應，A錯誤；NADH在細胞呼吸時產(chǎn)生，不在葉綠體中形成，B錯誤；光反應發(fā)生在葉綠體類嚢體薄膜上，在肯定范圍內(nèi)存在光照越強植物光合速率越快的現(xiàn)象，高于光飽和點后光照強度增加，光合速率不再加快，C錯誤；植物通過卡爾文循環(huán)完成暗反應，暗反應包括CO2的固定和C3的還原，D正確。答案：D2．某種呼吸鏈突變型酵母菌在氧氣足夠時，丙酮酸不能徹底氧化分解。下列說法正確的是()A．突變型酵母菌呼吸鏈中斷的部位為線粒體，野生型酵母菌在氧氣足夠時呼吸產(chǎn)物有H2O生成B．突變型酵母菌不能產(chǎn)生[H]和H2O，能產(chǎn)生酒精和少量ATPC．氧氣足夠時，突變型酵母種群的增殖速率大于野生型D．野生型酵母菌分解C6H12O6時，若CO2產(chǎn)生量∶O2消耗量>4∶3，則有氧呼吸占優(yōu)勢解析：由于某種呼吸鏈突變型酵母菌在氧氣足夠時丙酮酸不能徹底氧化分解，說明是有氧呼吸其次和第三階段受阻，呼吸鏈中斷部位應當是線粒體，野生型在氧氣足夠時可以產(chǎn)生CO2和H2O，A正確；突變型酵母菌不能產(chǎn)生H2O，但是能產(chǎn)生[H]、酒精和少量ATP，B錯誤；突變型酵母菌不能進行有氧呼吸，只能在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生酒精和少量ATP，在氧氣足夠時繁殖速率低于野生型，C錯誤；野生型酵母菌分解C6H12O6時，若CO2產(chǎn)生量∶O2消耗量＝4∶3，此時有氧呼吸產(chǎn)生3個單位CO2，消耗有機物1/2單位，無氧呼吸產(chǎn)生1個單位CO2，消耗有機物1/2個單位，兩者消耗有機物相等；故CO2產(chǎn)生量∶O2消耗量大于4∶3時，無氧呼吸占優(yōu)勢，D錯誤。答案：A3．科學家發(fā)覺，大多數(shù)癌細胞的線粒體缺少嵴，因此即使在有氧狀況下，癌細胞也主要依靠無氧呼吸供應能量。下列相關敘述錯誤的是()A．癌細胞中的乳酸含量比正常細胞中的多B．癌細胞消耗的葡萄糖量比正常細胞的多C．癌細胞的線粒體功能缺陷是由原癌基因突變導致的D．癌細胞的線粒體缺陷主要影響有氧呼吸的第三階段解析：由分析可知，癌細胞主要靠無氧呼吸供能，因此癌細胞中的乳酸含量比正常細胞中的多，A正確；癌細胞主要依靠無氧呼吸供能，消耗等量的葡萄糖，無氧呼吸產(chǎn)生的能量遠遠少于有氧呼吸產(chǎn)生的能量，據(jù)此可推想癌細胞比正常細胞消耗的葡萄糖多，B正確；據(jù)題目信息不能推想出癌細胞的線粒體功能缺陷是由原癌基因突變導致的，C錯誤；由分析可知，癌細胞的線粒體缺陷主要影響有氧呼吸的第三階段，D正確。答案：C4．如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實呼吸強度變更的影響。下列有關敘述正確的是()A．番茄果實細胞產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)B．光照對番茄果實呼吸的抑制作用2℃時比15℃時更強C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實D．貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細胞內(nèi)酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞有關解析：番茄果實細胞有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，故產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì)；由題圖可看出，2℃時，黑暗條件下與光照條件下呼吸強度差值比15℃時大，即2℃時間照對番茄果實呼吸的抑制作用更強；低溫條件下呼吸強度較低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強度高，所以低溫、光照條件下更利于番茄果實的儲存；低溫僅抑制酶的活性，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。答案：B5．探討人員利用圖示裝置測定某植物種子的呼吸速率。下列相關敘述錯誤的是()A．試管內(nèi)加入的試劑是NaOH溶液B．為解除其他因素干擾，可另設一裝置，除換用煮熟的種子外，其余條件均與圖示相同C．紅墨水向右移動的距離可代表種子呼吸作用產(chǎn)生的CO2量D．若呼吸作用產(chǎn)生的CO2量小于消耗的O2量，可能是因為種子的脂肪含量較高解析：試管內(nèi)加入的試劑是NaOH溶液，汲取裝置里的CO2，紅墨水的移動只與氧氣的變更有關，可以測定種子的呼吸速率，A正確；種子表面可能存在微生物，會進行呼吸，為解除其他因素干擾，可另設一裝置，除換用煮熟的種子外，其余條件均與圖示相同，B正確；紅墨水向右移動是汲取O2的結(jié)果，產(chǎn)生的CO2(可能來自有氧呼吸也可能來自無氧呼吸)被NaOH溶液汲取，所以向右移動的距離可代表種子呼吸作用汲取的O2量，而不能表示產(chǎn)生的CO2量，C錯誤；呼吸底物為脂肪時消耗的O2量大于產(chǎn)生的CO2量，D正確。答案：C6．光合作用的發(fā)覺是眾多科學家不斷努力的結(jié)果。1937年，英國科學家希爾首次獲得了離體葉綠體懸浮液，將此懸浮液(含水，不含CO2)與黃色的高鐵(Fe3＋)鹽混合，照光后發(fā)覺葉綠體有氣泡放出、溶液由黃色變?yōu)闇\綠色(Fe2＋)。在遮光下，則沒有氣泡產(chǎn)生，也沒有顏色變更。下列敘述錯誤的是()A．試驗過程中可以檢測到糖的生成B．試驗表明氧氣是葉綠體在光照的條件下產(chǎn)生的C．溶液顏色變更的緣由是葉綠體在光照條件下生成的還原劑將Fe3＋還原為Fe2＋D．與恩格爾曼的水綿試驗相比，希爾的試驗解除了細胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)的影響解析：懸浮液中不含CO2，暗反應無法正常進行，糖類無法生成，A錯誤；試驗現(xiàn)象是在照光后發(fā)覺葉綠體有氣泡放出、在遮光下沒有氣泡產(chǎn)生，說明氧氣的產(chǎn)生肯定要有光照，B正確；試驗在光照條件下，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色(Fe2＋)，說明光反應階段的產(chǎn)物[H]可以將Fe3＋還原為Fe2＋，C正確；希爾的試驗將葉綠體離體，與細胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)分開，解除了其他結(jié)構(gòu)在光合作用中可能造成的影響，D正確。答案：A7．Rubisco是植物細胞內(nèi)參加光合作用固定CO2的酶。下表是不同溫度對兩品種水稻中Rubisco活性(μmol·mg－1·min－1)影響的有關數(shù)據(jù)。以下敘述錯誤的是()水稻品種21℃24℃27℃30℃兩優(yōu)1.131.251.030.80豐優(yōu)1.071.030.950.79A.Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中，其合成可能受核基因限制B．Rubisco只在植物綠色組織中表達，其催化的反應消耗大量的ATPC．Rubisco在不同品種水稻細胞內(nèi)活性不同，可能與其分子結(jié)構(gòu)的微小變更有關D．通過表中數(shù)據(jù)不能確定Rubisco的最適溫度解析：Rubisco是催化暗反應的酶，分布在葉綠體基質(zhì)中，其合成可能受核基因限制，A正確；Rubisco只在植物綠色組織中表達，其催化的反應為C5和CO2結(jié)合生成C3，不消耗ATP，B錯誤；結(jié)構(gòu)確定功能，Rubisco在不同品種水稻細胞內(nèi)活性不同，可能與其分子結(jié)構(gòu)的微小變更有關，C正確；表中的數(shù)據(jù)太少，通過表中數(shù)據(jù)不能確定Rubisco的最適溫度，D正確。答案：B8．將葉綠體破壞并離心，得到類囊體懸浮液和葉綠體基質(zhì)后進行圖示處理，一段時間后再向四支試管中加入6-二氯酚靛酚(藍色染料，簡單被還原劑還原成無色)。下列相關說法錯誤的是()A．只有試管①能產(chǎn)生氣泡B．加入6-二氯酚靛酚后只有試管④顯藍色C．試管②中ATP/ADP的比值比試管①低D．①與③比較說明類囊體進行光反應須要在光照條件下解析：氣泡是由于光反應產(chǎn)生氧氣的原因，在四支試管中，只有試管①能滿意光反應的條件：光照＋葉綠體的類囊體膜，A正確；②和④號試管均不含還原劑，顯藍色(①③類囊體本身有綠色，顏色不考慮)，B錯誤；試管①進行光反應能產(chǎn)生ATP，消耗ADP，試管②中ATP/ADP的比值比試管①低，C正確；①與③的變量在于是否有光照，①能產(chǎn)生氣泡而③不能，說明①能進行光合作用而③不能，因此①與③比較說明類囊體進行光反應須要在光照條件下，D正確。答案：B9．納米銀具有廣譜長久的抗菌性能而被廣泛應用，科研人員利用小球藻進行試驗以探究納米銀釋放到水環(huán)境中可能帶來的風險，試驗結(jié)果如下。下列說法正確的是()A．隨納米銀濃度的提高，對小球藻光合作用的促進作用加強B．隨納米銀濃度的提高，對小球藻呼吸作用的抑制作用加強C．測量小球藻呼吸作用溶解氧的消耗量應在光照條件下進行D．納米銀中的Ag＋不會通過影響酶而影響小球藻的生命活動解析：光合作用釋放氧氣，呼吸作用消耗氧氣，圖中隨納米銀濃度的提高，a圖中溶氧量下降，說明光合作用放氧量下降，所以對小球藻光合作用有抑制作用，且隨濃度上升抑制作用加強；b圖溶氧量上升，說明呼吸作用耗氧量下降，所以對小球藻的呼吸作用有抑制作用，且隨濃度上升抑制作用加強，故A錯誤，B正確；測定呼吸作用溶氧量時要在黑暗條件下，C錯誤；Ag＋為重金屬，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，Ag＋會使酶變性，進而影響小球藻的生命活動，故D錯誤。答案：B10．圖甲表示黑藻在相宜溫度下O2釋放速率隨光照強度的變更。圖乙表示將黑藻放在相宜溫度的密閉環(huán)境中，(不同時間內(nèi)光照強度不同)測得的CO2濃度隨時間的變更狀況。下列敘述錯誤的是()A．圖甲中，當光照強度相對值為2時，黑藻的氧氣產(chǎn)生速率相對值為0B．圖甲中，當光照強度相對值為7時，若要提高黑藻光合速率，可適當增加CO2濃度C．圖乙中黑藻的光合速率等于呼吸速率的時間段是4～6h、8～10hD．由圖乙分析，黑藻在該密閉環(huán)境中經(jīng)過12h后有機物的含量上升解析：由圖甲可知，光照強度相對值為2時，黑藻的氧氣釋放速率為0，其呼吸作用消耗氧氣的速率為2，所以其產(chǎn)生氧氣的速率為2，A錯誤；圖甲中，當光照強度相對值為7時，接著增加光照強度黑藻光合速率不能提高，已知黑藻處于相宜溫度下，故可通過增加環(huán)境中CO2濃度來提高光合速率，B正確；圖乙中，在4～6h、8～10h內(nèi)，黑藻光合作用固定CO2的量與呼吸作用釋放CO2的量相等(即光合速率等于呼吸速率)，導致密閉環(huán)境中CO2濃度沒有發(fā)生變更，C正確；據(jù)圖乙可知，黑藻在該密閉環(huán)境中經(jīng)過12h后，密閉玻璃容器中的二氧化碳濃度比起始時的濃度低，所以黑藻光合速率大于呼吸速率，有機物含量上升，D正確。答案：A11．為探究環(huán)境因子對土壤表層微生物呼吸作用的影響，科研工作者在田間裸地上進行了相關試驗，結(jié)果如圖所示。請據(jù)此回答：(1)據(jù)圖分析，該試驗的自變量是____________________，土壤表層微生物進行細胞呼吸的最適土壤水分含量大約為________，土壤水分含量超過50%時，隨著含水量的增加，土壤表層微生物呼吸速率漸漸下降，對此現(xiàn)象合理的說明是____________________________________________________________________________________________________。(2)土壤水分含量的變更會影響土壤表層微生物的呼吸速率，該現(xiàn)象說明細胞內(nèi)的自由水具有的作用是____________________________(至少答出兩點)。溫度影響微生物呼吸速率的緣由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)土壤表層微生物呼吸速率的日變更趨勢主要與________有關；在該地區(qū)，不同年份土壤表層微生物呼吸的年際差異特征顯著，這種年際差異特征主要與年平均____________親密相關。解析：(1)據(jù)圖分析，該試驗的自變量是土壤溫度和土壤水分含量。土壤表層微生物進行細胞呼吸的最適土壤水分含量大約為50%。在肯定范圍內(nèi)，隨著土壤水分含量的上升，土壤微生物的呼吸速率增加，但含水量超過肯定范圍，會導致土壤中氧含量降低，從而影響土壤微生物的有氧呼吸。(2)土壤水分含量的變更會影響土壤表層微生物的呼吸速率，該現(xiàn)象說明細胞中的自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑，供應反應介質(zhì)；參加物質(zhì)運輸；作為反應物參加化學反應。溫度影響微生物呼吸速率的緣由是影響呼吸相關酶的活性。(3)大多數(shù)狀況下，一天中土壤含水量變更不大，所以引起土壤表層微生物呼吸速率變更的主要因素是土壤溫度；不同的年份降水量往往有差異，而氣溫變更不大，所以在不同年份，年累積土壤表層微生物呼吸的年際差異特征顯著，這種年際差異特征與年平均土壤水分含量親密相關。答案：(1)土壤溫度、土壤水分含量50%隨著含水量的上升，氧含量降低，從而影響了土壤微生物的有氧呼吸(2)自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑；供應反應介質(zhì)；參加物質(zhì)運輸；作為反應物參加化學反應影響呼吸相關酶的活性(3)土壤溫度土壤水分含量12．為探討臭氧脅迫對油菜光合特性的影響，探討人員將生理狀況相同的油菜幼苗均分為甲乙兩組，甲組培育在經(jīng)活性炭過濾的空氣中，乙組培育在含有肯定濃度臭氧且經(jīng)活性炭過濾的空氣中，其他條件相同且相宜。一段時間后測定，發(fā)覺甲組的光合產(chǎn)物合成量、光合放氧速率和光合色素含量均高于乙組。請回答以下問題：(1)在測定光合色素含量時，首先要進行光合色素的________，再進行定量測定。光合色素汲取的光能的用途有________________________________________________________________________________________________________________________(答兩點)。(2)依據(jù)試驗結(jié)果和光合作用的過程分析，臭氧使油菜光合產(chǎn)物合成量削減的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)進一步探討發(fā)覺，乙組油菜幼苗光合放氧速率下降是可復原的。請以甲、乙兩組油菜幼苗為試驗材料，設計試驗驗證這一結(jié)論。要求：簡要寫出試驗思路和預期結(jié)果。解析：(1)在測定光合色素含量時，首先要從綠葉中提取色素，并對提取的色素進行分別，再進行定量測定。光合色素的功能是汲取、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，在光能的作用下將水光解為[H]和氧氣，同時合成ATP。(2)由題干可知，乙組光合色素含量低于甲組，可推知臭氧脅迫使光合色素含量降低，葉綠體汲取光能削減，使得光反應產(chǎn)生的ATP和[H]的量削減，進而使暗反應中C3的還原減弱，使光合產(chǎn)物合成量削減。(3)將題干所述試驗結(jié)束后的甲、乙兩組油菜幼苗，分別培育在經(jīng)活性炭過濾的空氣中，在相同且相宜的條件下培育一段時間，然后測定甲、乙兩組的光合放氧速率，假如甲、乙兩組的光合放氧速率相等，則說明乙組油菜幼苗光合放氧速率下降是可復原的。答案：(1)提取和分別將水分解成氧和[H](或答：用于水的光解)；在酶的催化作用下，促進ADP和Pi形成ATP(2)臭氧脅迫使光合色素含量降低，葉綠體汲取光能削減，使得ATP和[H]生成削減，進而影響暗反應中C3的還原，使光合產(chǎn)物合成量削減(3)試驗思路：將甲乙兩組油菜幼苗分別培育在經(jīng)活性碳過濾的空氣中，在相同且相宜的條件下培育一段時間，然后測定甲乙兩組的光合放氧速率。預期結(jié)果：甲乙兩組的光合放氧的速率相等(相當)。13．火龍果性涼、熱量低，是近年來新興的保健水果。火龍果在海南可以全年開花與結(jié)果，但海南的冬春季，日照時間較短，須要人工進行補光，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的火龍果?；卮鹣铝袉栴}。(1)火龍果在掛果時期進行補光，目的是有利于________________，促進果實生長。從光的顏色考慮，補光時應選擇的光源是___________________________________