浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第五节 光合作用将光能转化为化学能巩固练习

重点突破练5　光合作用与细胞呼吸加强练

(建议用时：40分钟)

一、选择题

1．下列有关细胞呼吸的说法错误的是(　　)

A．细胞呼吸一定需要酶的催化

B．需氧呼吸的第二、三阶段一定在线粒体中进行

C．有H2O生成一定不是厌氧呼吸

D．产生CO2一定不是厌氧呼吸产生乳酸的过程

B　[细胞呼吸的进行需要相关酶进行催化，A正确；真核生物的需氧呼吸的第二、三阶段的场所分别是线粒体基质和线粒体内膜，蓝细菌是原核生物，能进行需氧呼吸但没有线粒体，B错误；水是需氧呼吸的产物，C正确；厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，D正确。]

2．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是(　　)

A．在A点时叶肉细胞中产生ATP的部位只有线粒体

B．D点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，植物细胞呼吸强

C．D点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等

D．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强

C　[温室内的CO2浓度的变化是由光合作用吸收的CO2量与细胞呼吸释放的CO2量的差值引起的。当细胞呼吸强度大于光合作用强度时，温室内的CO2浓度逐渐上升，反之则下降。在A点时没有光照，叶肉细胞不能进行光合作用，但能进行细胞呼吸，此时叶肉细胞中产生ATP的部位有细胞溶胶和线粒体，A项错误；D点较B点CO2浓度高，是因为在AD段植物细胞呼吸强度大于光合作用强度，B项错误；D、H为曲线上的两个转折点，表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等，C项正确；H点CO2浓度最低，是因为在DH段光合作用强度大于细胞呼吸强度，光合作用吸收的CO2量多于细胞呼吸释放的CO2量，但光合作用最强点并不是H点，D项错误。]

3．图示曲线表示夏季时，某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率日变化。据图分析下列有关叙述正确的是(　　)

A．一天中适当遮光均会显著增强净光合速率

B．a～b段叶肉细胞内合成[H]的场所只有细胞溶胶和线粒体

C．M点时该植物体内叶肉细胞消耗的CO2量一般大于该细胞呼吸产生的CO2量

D．6∶30左右在不遮光的条件下限制该植物光合速率的主要因素是CO2浓度

C　[曲线图显示：在5∶30至7∶30时段，30%遮光时的净光合速率低于不遮光时的净光合速率，在7∶30至17∶30时段，30%遮光时的净光合速率高于不遮光时的净光合速率，A错误；a～b段进行80%遮光处理，此时净光合速率小于零，说明该植物的实际光合速率小于细胞呼吸速率。因此叶肉细胞内合成[H]的场所有细胞溶胶、线粒体和叶绿体，B错误；M点时，该植物体的净光合速率为零，此时植物体内所有能进行光合作用的细胞消耗的CO2量等于所有细胞呼吸产生的CO2量，由于植物体内存在不能进行光合作用的细胞，因此该植物体内叶肉细胞消耗的CO2量一般大于该细胞呼吸产生的CO2量，C正确；6∶30左右，光照强度弱，在不遮光的条件下，该植物体的净光合速率随光照强度的增加而增加，说明限制该植物光合速率的主要因素是光照强度，D错误。]

4．为研究高浓度CO2处理对某种植物的影响，研究人员将对照组植物以大气CO2浓度处理150天、实验组植物以高浓度CO2处理相同时间，随即将两组植物均转移至大气CO2浓度条件进行恢复实验30天，结果如图所示，下列相关分析不合理的是(　　)

A．高浓度CO2处理使植物表观光合速率明显提高

B．恢复初始几天实验组表观光合速率一定大于恢复结束时

C．气孔开放度上升植物表观光合速率可能下降

D．气孔开放度下降是植物对高浓度CO2环境的适应

B　[识图可知，高浓度CO2处理使植物表观光合速率明显提高，A正确；识图可知，恢复初始几天实验组气孔开放度小于恢复结束时，所以恢复初始几天实验组表观光合速率不一定大于恢复结束时，B错误；识图可知，气孔开放度上升植物表观光合速率可能下降，C正确；气孔开放度下降是植物对高浓度CO2环境的适应，D正确。]

5．图1表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图，A、B点对应时刻分别为6点和19点。图2表示光照强度与植物光合速率的关系。下列有关说法错误的是(　　)

A．图1中24小时内不进行光合作用的时段是0～5点和20～24点

B．图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量

C．图2中限制A～C段光合速率的主要外界因素是光照强度

D．图2的C点时，每个细胞合成ATP的场所都有细胞溶胶、线粒体、叶绿体

D　[据图分析，图1中0～5点和20～24点氧气吸收速率一直保持最大，只进行细胞呼吸，A正确；图中6时和19时光合速率＝呼吸速率，故图1的阴影部分可表示6～19点有机物的积累量，B正确；图2中A～C段光合速率随光照强度的增大而增大，说明此段限制光合速率的主要外界因素是光照强度，C正确；图2的C点时，每个细胞都能进行细胞呼吸，合成ATP的场所都有细胞溶胶、线粒体，而能够进行光合作用的细胞产生ATP的场所还含有叶绿体，D错误。 ]

6．下图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是(　　)

A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响

B．加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2

C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度

D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸作用强度

B　[分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的O2的量(代表光合作用强度)，故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A正确；加入NaHCO3溶液是为光合作用提供CO2，B错误；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度，C正确；若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度，D正确。]

7．图甲为某绿色植物在不同温度下光合作用氧气释放速度和光强度的关系。图乙为该植物在不同温度下，某一光照强度时光合作用产生的氧气总量与时间的关系，下列叙述错误的是(　　)

A．图乙是在光强度为2.5千勒克斯下的测定值

B．植物在温度为25 ℃时的细胞呼吸速率比15 ℃时大

C．光照强度为2.5千勒克斯时，植物在25 ℃时光合作用速率等于15 ℃时的光合作用速率

D．光照强度为4千勒克斯时， 25 ℃时该植物光合作用速率大于15 ℃时光合作用速率，主要原因是温度影响了光合作用酶的活性

C　[氧气的产生总量表示总光合作用量，而氧气的释放速率是指净光合作用速率，因此图乙中氧气产生总量，是在光照强度为2.5千勒克斯下的测定值，A正确；图甲中，25 ℃条件下曲线与纵轴的交点更低，即细胞呼吸速率更大，B正确；光照强度为2.5千勒克斯时，两条曲线相交表明二者的净光合速率相等，但25 ℃时细胞呼吸速率更大，真正的光合速率＝细胞呼吸速率＋净光合速率，所以植物在25 ℃时光合作用速率大于15 ℃时的光合作用速率，C错误；在4千勒克斯光强度下，25 ℃时该植物每小时光合作用产生的葡萄糖是15 ℃时的(50＋20)/(40＋10)＝1.4倍，出现这一现象的原因是温度影响了酶的活性，D正确。]

8.研究小组同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和需氧呼吸时，设计了如下操作：

①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a瓶用不透光的黑布包起来；

②将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；

③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；

④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。则24小时内X深度水体中生物光合作用和需氧呼吸情况的分析正确的是(　　)

A．光合作用产生的氧气量为(k－v) mol/瓶

B．光合作用产生的氧气量为(k－w) mol/瓶

C．需氧呼吸消耗的氧气量为(k－v) mol/瓶

D．需氧呼吸消耗的氧气量为v mol/瓶

A　[根据以上分析已知，c瓶中的含氧量即为初始含氧量，a瓶用不透光的黑布包起来，则只能进行需氧呼吸，因此需氧呼吸消耗的氧气量为(w－v)mol/瓶，C、D错误；b瓶既进行需氧呼吸又进行光合作用，而a和b两瓶需氧呼吸强度相等，则光合作用产生氧气量＝净光合作用产生的氧气量＋呼吸作用消耗的氧气量＝ k－w＋(w－v)＝(k－v)mol/瓶，A正确、B错误，因此，本题答案选A。]

二、非选择题

9．科学家发现的光合作用可用下列图解表示，据图回答下列问题：

(1)图中A表示________________。B表示________________，其场所是________________。

(2)图中类囊体含有的色素可以用________________(试剂)提取出来。

(3)A过程的产物有①________________、②________________和[H]。

(4)假如白天突然中断CO2的供应，则三碳化合物的含量短时间内将____________(填“上升”“下降”或“不变”)。

(5)写出概括光合作用的化学反应式：______________________________

_______________________________________________________________。

解析：(1)根据题意和图示分析可知：图中A表示光反应，B表示碳反应，其场所是叶绿体基质。(2)图中类囊体含有的色素不溶于水，溶于有机溶剂，所以可以用95%的酒精或丙酮提取出来。(3)A过程的产物有①O2，②是ATP，此外还有[H]。(4)假如白天突然中断CO2的供应，则五碳化合物不能被固定形成三碳化合物，所以三碳化合物的含量短时间内将下降。(5)光合作用的总反应式为：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O

答案：(1)光反应　碳反应　叶绿体基质　(2)95%的酒精　(3)O2　ATP　(4)下降　(5)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O

10．下图为毛白杨和云杉两种植物在温度、水分适宜的条件下，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。请据图回答下列问题：

(1)光照强度为a时，毛白杨将________________(填“吸收”或“释放”)O2，此时云杉生理状态的特点是__________________________________

_______________________________________________________________。

(2)光照强度为b时，毛白杨叶肉细胞中产生ATP的场所有_______________________________________________________________。

(3)光照强度为d时，限制光合速率增加的因素是________________。

(4)能否比较图中c点光照强度下两植物光合速率大小的关系？请判断并说明理由。__________________________________________________________

_______________________________________________________________。

解析：(1)据图分析可知，光照强度为a时，云杉的光合速率与呼吸速率的比值等于1，但毛白杨的光合速率与呼吸速率的比值小于1，故说明毛白杨的光合速率小于细胞呼吸速率，有氧气的净消耗，此时毛白杨将吸收氧气；此时由于云杉的光合速率与呼吸速率的比值等于1，故云杉生理状态的特点是光合作用等于细胞呼吸。(2)光照强度为b时，毛白杨叶肉细胞不仅进行光合作用还进行细胞呼吸，因此产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体。(3)光照强度为d时，限制光合速率增加的因素是二氧化碳浓度等。(4)图中c点光照强度下两植物光合速率与呼吸速率的比值相等，但呼吸速率的大小不确定，所以二者光合速率的大小不能确定。

答案：(1)吸收　光合作用等于呼吸作用　(2)细胞溶胶、线粒体、叶绿体　(3)二氧化碳浓度等　(4)不能，光合速率与呼吸速率的比值相等，但呼吸速率的大小不确定

11．如图是在一定温度条件下测定特定生物细胞呼吸和光合作用强度的装置图(细胞呼吸的底物为葡萄糖，不考虑装置内微生物的影响)。请回答下列相关问题：

(1)图1装置中X为清水，一段时间后(小鼠存活)玻璃管中红色液滴________________(填“向左”“向右”或“不移动”)，原因是_______________________________________________________________。

(2)若图1装置中X仍为清水，将小鼠换成含有酵母菌的培养液，则玻璃管中红色液滴的变化情况是____________________________________，原因是酵母菌是________________生物。

(3)如果要在上述(2)的基础上测定酵母菌需氧呼吸释放CO2的量，该如何改动图1装置？_______________________________________________________

_______________________________________________________________。

(4)若图2装置的锥形瓶中植物能正常生长，则Y应为________________，这种情况下玻璃管中红色液滴将向右移动，原因是____________________。

解析：(1)图1中的小鼠进行需氧呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，且产生的二氧化碳不会被烧杯中的清水吸收，所以装置中的气体体积不变，红色液滴不移动。(2)将小鼠换成含有酵母菌的培养液，X仍然是清水，由于酵母菌是兼性厌氧型微生物，开始时进行需氧呼吸，红色液滴不移动；后来进行厌氧呼吸，产生了二氧化碳，

使得装置中气体体积增大，则红色液滴右移。(3)根据题(2)分析可知，若将图1装置中的清水换成氢氧化钠，小鼠换成酵母菌，其他条件不变，可以用红色液滴的移动距离来测定酵母菌需氧呼吸释放CO2的量。

(4)若图2装置的锥形瓶中植物能正常生长，说明植物的光合作用大于细胞呼吸，则Y应为二氧化碳缓冲液，由于光合作用产生的O2量大于细胞呼吸消耗的O2量，则红色液滴右移。

答案： (1) 不移动　小鼠细胞呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等　(2)刚开始红色液滴不移动，一段时间后向右移动　兼性厌氧型　(3)用NaOH溶液代替清水，其他条件不变　(4)NaHCO3溶液(或CO2缓冲液)

光合作用产生的O2量大于细胞呼吸消耗的O2量