高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用练习

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1. [2023·江苏徐州期末]如图表示蚕豆叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中部分化合物的变化。相关叙述正确的是( )
A. 物质A、B作为还原剂参与相同的代谢过程
B. 过程①④在生物膜上进行且均能合成
C. 过程②③依赖酶的催化且都需要 的参与
D. 过程①②③④只发生在叶绿体和线粒体中
2. [2023·天津和平区期末]某密闭温室大棚内浓度的变化如图所示，其中、两点的温度相同。下列说法错误的是( )
A. 经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加
B. 经一昼夜后大棚内 浓度增加
C. 、 两点时温室大棚中植物有机物的含量分别为最高和最低
D. 、 两点时叶肉细胞的光合作用速率大于细胞呼吸的速率
3. [2022·江苏淮安期末]研究小麦时光合作用强度与光照强度的关系，得到下图曲线，下列有关叙述错误的是( )
A. 点时叶肉细胞产生 的细胞器只有线粒体
B. 其他条件适宜，当植物缺 时， 点将向右移动
C. 在 条件下研究时， 段位置会下移， 点会上移
D. 点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关
4. [2022·江苏如皋高一开学考试]（多选）农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是( )
A. 光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度
B. 阴影部分表示 时蔬菜的净光合速率大于零
C. 光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D. 温室栽培该蔬菜时，温度最好控制在
5. [2022·江苏淮安期末]为提高小麦产量，科研人员对小麦的光合作用和呼吸作用进行研究，下图表示其光合作用与有氧呼吸（部分过程）之间的关系，请回答下列问题。
（1） 图中物质、物质分别代表、。
（2） 图中过程①在叶绿体的上进行；过程④是在细胞的中进行的。
（3） 在大田种植条件下，小麦有明显的“光合午休”现象，从而使光合速率下降。为减弱温室种植小麦出现的“光合午休”现象，科研人员将生长状态一致的某品种小麦分为5组，第1组在田间生长，另外4组在人工气候室中生长，并保持其光照和浓度等条件与第1组相同，于中午12:30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：
根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是。
6. [2022·江苏徐州期末]荷花既能食用又有观赏价值，研究人员培育出一新品种荷花，其叶绿素含量仅为普通荷花的，下图1为荷花光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①～⑤表示相关生理过程，表示相关物质；图2表示在时不同光照强度下两种荷花的净光合速率。请回答下列问题。
（1） 图1中代表，①将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素有，这些色素的作用有，对其提取使用的试剂是。
（2） 图2中光照强度为时，图1中能发生的生理过程有（填数字序号）。图1中③④⑤过程产生的（填“能”或“不能”）用于②过程。
（3） 据图2可知，光照强度低于时，新品种荷花的净光合速率低于普通荷花，引起这种差异的主要原因是新品种荷花的，光合速率较低。光照强度为时，新品种荷花的净光合速率高于普通荷花，研究人员测得此光照条件下两种荷花相关的生理指标如下表所示，结合图2和表格分析，除光照充足弥补了色素缺乏对新品种荷花光合速率的影响外，还可能的原因是新品种荷花，固定速率更快，光合速率更高。
（4） 切好的新鲜藕片暴露在空气中极易褐变，这与细胞内的多酚氧化酶有关，但将刚切好的新鲜藕片迅速放在开水中焯烫后，可减轻褐变程度，原因是。
7. 为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在高温条件下设置正常、中度干旱和重度干旱三组来进行一系列实验，结果如图所示。回答下列问题：
（1） 研究人员发现，随着高温干旱时间的延长，大豆叶片逐渐变黄，这主要是由大豆叶肉细胞叶绿体中的上的叶绿素含量降低引起的。
（2） 分析图中数据可知，第大豆净光合速率下降的主要原因是。
由题图可以推断，第大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是。
（3） 请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱（写出实验设计思路）：。
8. 光质对植物的生长、发育、光合特性、产量、品质等方面均有较大影响。例如，红光处理的番茄幼苗的叶绿素含量增加，气孔导度及蒸腾速率有所提高，光合速率显著高于其他处理；蓝光处理的叶绿素含量略低，但光合速率仍显著高于对照组。最近的研究显示，在自然光（白光，）中添加远红光，波长为能显著提高温室番茄的产量，这对大棚蔬菜瓜果的生产具有重要意义。
（1） 叶绿体内吸收红光的色素是。
（2） 蓝光处理的叶绿素含量略低，但光合速率仍显著高于对照组，原因可能是。
（3） 在白光中额外添加远红光，尽管净光合速率下降，但番茄产量却上升了。据图所示结果分析，可能的原因是。
（4） 设为一定的白光强度（强度表示为），为一定的远红光强度（强度表示为）。现欲探究促进番茄产量的最佳条件配比，试阐述实验设计思路：。
微专题三 光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计
分层作业
1. B
[解析]、物质为为，为，作为还原剂，参与暗反应，参与有氧呼吸第三阶段，项错误；过程①为光反应过程，在类囊体膜上进行，④为有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，均能合成，项正确；过程②为暗反应过程，③为有氧呼吸第一、二阶段，都依赖酶的催化，但都不需要参与，项错误；过程③包括有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，项错误。
2. C
[解析]由图可知，一昼夜后大棚内浓度下降，减少的用于合成有机物，因此，植物体内有机物积累量增加，项正确；浓度下降，说明光合作用总强度大于细胞呼吸，因此大棚内浓度增加，项正确；点时温室大棚中植物有机物含量最低，点时最高，项错误；、两点时温室大棚内植物的光合作用速率等于细胞呼吸的速率，故叶肉细胞的光合速率要大于细胞呼吸速率，项正确。
3. C
[解析]图示二氧化碳吸收量代表净光合作用强度，二氧化碳释放量代表呼吸作用强度，当温度升高为时，因为在适宜温度范围内，所以呼吸作用和光合作用强度都会增大，两者的差值变化情况不知，段变化情况不知，但点表示呼吸作用强度，点会下移，项错误。
4. BD
[解析]由图可知，光合作用酶的最适温度为左右，呼吸作用酶的最适温度高于，项错误；净光合速率总光合作用-呼吸作用消耗，阴影部分表示时蔬菜的净光合速率大于零，积累了有机物，项正确；由题干可知本题研究的是温度对植物光合作用的影响，此实验结果中看不出光照强度的影响，项错误；由图可知，温度为时，净光合速率最大，积累有机物的量最多，因此温室栽培该蔬菜时温度最好控制在，项正确。
5. （1） （三碳化合物）;丙酮酸
[解析]分析题图，图中①为水的光解；②为的还原；③为有氧呼吸第一阶段；④为有氧呼吸第二阶段；⑤为二氧化碳的固定。表示，表示丙酮酸。
（2） 类囊体膜;线粒体基质
[解析]由分析可知，过程①表示光反应过程，发生场所为叶绿体类囊体膜。过程④为有氧呼吸的第二阶段，发生场所为线粒体基质。
（3） 相对湿度
[解析]由表格信息可知，在相同温度条件下，不同的相对湿度，导致的光合速率变化幅度较大，因此中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。
6. （1） ; 类胡萝卜素、叶绿素; 吸收、传递和转化光能; 无水乙醇
题图1分析：①~⑤表示的生理过程依次为光合作用的光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第三阶段； 表示的物质依次为 、 、 、 、丙酮酸、 。图2表示光照强度对净光合速率的影响， 点时两植物的净光合速率相等。
[解析]图1中的是指有氧呼吸第一、二阶段产生的，①是光反应，叶绿体中类囊体膜上的类胡萝卜素和叶绿素这两类光合色素可吸收、传递并转化光能。光合色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取光合色素。
（2） ①②③④⑤; 不能
[解析]图2中光照强度为时，净光合速率大于0，说明植物体内存在光合作用和呼吸作用，因此图1中能发生的生理过程有①②③④⑤。图1中③④⑤过程为有氧呼吸过程，产生的不能用于②暗反应过程。
（3） 叶绿素含量低，光反应产生的及少; 气孔开度大
[解析]根据题意可知：与普通荷花相比，新品种荷花的叶绿素含量较低，光反应形成和少，导致光合速率低，因此光照强度低于时，新品种荷花的净光合速率低于普通荷花。根据表格可知，新品种荷花的气孔开度大于普通荷花，可固定较多的，暗反应效率高，因此在光照条件下，新品种荷花的净光合速率会高于普通荷花。
（4） 高温下多酚氧化酶变性失活，抑制了褐变过程
[解析]将藕在开水中焯烫，高温使细胞内的多酚氧化酶失活，不能催化褐变反应，可减轻褐变程度。
7. （1） 类囊体膜（基粒）
（2） 气孔导度下降，胞间含量降低; 气孔导度下降，胞间含量反而升高
（3） 将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和土壤湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、土壤湿度适宜的条件下培养，丙组在温度适宜、土壤干旱的条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较
8. （1） 叶绿素（叶绿素和叶绿素）
[解析]叶绿素和叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，故叶绿体内吸收红光的色素是叶绿素和叶绿素。
（2） 蓝光可促进气孔开放，增加了叶片的胞间浓度（或蓝光使类胡萝卜素含量增加）
[解析]蓝光处理的叶绿素含量略低，但光合速率仍显著高于对照组，原因可能是蓝光可促进气孔开放，增加了叶片的胞间浓度（或蓝光使类胡萝卜素含量增加）。
（3） 添加远红光后，番茄光合作用制造的有机物在各器官中的分配占比发生了变化，分配到番茄果实中的有机物占比上升，所以尽管净光合速率下降，但番茄产量却增加了
[解析]由图分析：添加远红光后，番茄光合作用制造的有机物在各器官中的配比发生了变化，分配到果实中的有机物比例上升，分配到叶中的有机物比例下降，所以虽然净光合速率下降，但是番茄产量却升高了。
（4） 设定白光强度为，测定该白光强度和各远红光强度配比时的番茄产量；而后改变白光强度为，测定其和各远红光强度配比时的番茄产量；同理，依次求得各白光强度和各远红光强度配比时的番茄产量，在以上实验组中，找到番茄产量最高的组别即为最佳白光强度和远红光强度的配比
[解析]结合题意可知，本实验的目的是“探究促进番茄产量的最佳条件配比”，则实验的自变量为和的关系，因变量为番茄产量，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，整个实验过程中，除光照以外，其他条件相同且适宜。实验设计思路为：设定白光强度为，测定该白光强度和各远红光强度配比时的番茄产量；而后改变白光强度为，测定其和各远红光强度配比时的番茄产量；同理，依次求得各白光强度和各远红光强度配比时的番茄产量，在以上实验组中，找到番茄产量最高的组别即为最佳白光强度和远红光强度的配比。
组别
1组
2组
3组
4组
5组
实验处理
温度/
36
36
36
31
25
相对湿度/%
17
27
52
52
52
实验结果
光合速率/
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
品种
气孔开度/
胞间
还原糖/鲜重
普通荷花
0.10
250
2.72
新品种荷花
0.18
250
3.86