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課時(shí)作業(yè)4 光合作用和細(xì)胞呼吸 1．(2016臨沂市二模)關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．有氧呼吸過程中，葡萄糖進(jìn)入線粒體分解為CO2和H2O B．有氧呼吸過程中，O2和H2O的利用不在同一階段 C．人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，無氧呼吸增強(qiáng)、有氧呼吸減弱 D．等質(zhì)量脂肪和糖類進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2與吸收O2的比值前者高 答案　B 解析　A項(xiàng)，有氧呼吸過程中，葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)入線粒體分解為CO2和H2O。B項(xiàng)，有氧呼吸過程中，H2O的利用在第二階段、O2的利用在第二階段。C項(xiàng)，有氧呼吸無氧呼吸皆增強(qiáng)，有氧呼吸還是占主導(dǎo)，但是有氧呼吸不足以供能，所以還有無氧呼吸參與。D項(xiàng)，等質(zhì)量脂肪和糖類進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2與吸收O2的比值前者低。 2.請根據(jù)圖判斷，下列關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述，正確的是(　　) A．a(chǎn)過程是光合作用，只有在光下的葉綠體中才能進(jìn)行 B．c過程代表有氧呼吸，C6H12O6在線粒體中徹底氧化分解成CO2和H2O C．b過程代表無氧呼吸，所有植物細(xì)胞都屬于該類型 D．c過程三個(gè)階段和b、d過程的第一階段都可以生成ATP 答案　D 3．下列關(guān)于小球藻細(xì)胞光合作用與有氧呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．都能產(chǎn)生[H]并且利用[H] B．都需要以水作為反應(yīng)的原料 C．都會(huì)受N、P等礦質(zhì)元素的影響 D．都能產(chǎn)生ATP并用于各項(xiàng)生命活動(dòng) 答案　D 4．(2016廣元市二診)如圖表示夏季晴朗白天植物光合速率的變化，下列分析中，不正確的是(　　) A．若A、B兩曲線表示不同CO2濃度下同一植物兩個(gè)生理狀況相同的葉片的光合速率，則曲線A表示較高濃度CO2環(huán)境下的光合速率 B．若兩曲線表示相同CO2濃度條件下同一植物兩個(gè)生理狀況相同的葉片的光合速率，那么曲線A表示較強(qiáng)光照下的光合速率 C．產(chǎn)生c點(diǎn)的主要原因是中午氣溫過高，抑制了酶的活性 D．影響ab段和de段變化的主要限制因子都是光照強(qiáng)度 答案　C 解析　由圖可知，在7～9時(shí)，光合作用速率上升，9～11時(shí)光合作用速率下降，原因是氣孔關(guān)閉，吸收的二氧化碳減少，11～14時(shí)光合作用速率上升，14時(shí)以后光合作用下降，原因是光照強(qiáng)度下降。若A、B兩曲線表示不同CO2濃度下同一植物兩個(gè)生理狀況相同的葉片的光合速率，其它條件相同時(shí)，CO2濃度高時(shí)光合作用速率增強(qiáng)，A項(xiàng)正確；若兩曲線表示相同CO2濃度條件下同一植物兩個(gè)生理狀況相同的葉片的光合速率，影響光合作用的因素是光照強(qiáng)度，曲線A表示較強(qiáng)光照下的光合速率，B項(xiàng)正確；產(chǎn)生c點(diǎn)的主要原因是中午氣溫過高，氣孔關(guān)閉，吸收的二氧化碳減少，使光合作用下降，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ab段光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，de段光照強(qiáng)度逐漸減弱，所以限制因子都是光照強(qiáng)度，D項(xiàng)正確。 5．(2016洛陽市考前練習(xí)四)某生物小組以狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135 s，具體處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) 組別 處理方法 光合作用產(chǎn)物 的相對含量 甲 先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5 s 50% 乙 先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5 s 70% 丙 先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗處理時(shí)間各為3.75 s 94% 丁 光照時(shí)間為135 s 100% A.光照相同的時(shí)間內(nèi)，光合作用合成有機(jī)物量最少的是甲組和丙組 B．該實(shí)驗(yàn)是研究光照時(shí)間的長短對植物光合作用產(chǎn)物的影響 C．實(shí)驗(yàn)表明，光合作用的某些過程不需要光照，該過程發(fā)生于葉綠體基質(zhì) D．實(shí)驗(yàn)中葉綠體產(chǎn)生的ATP和[H]沒有被光照時(shí)的暗反應(yīng)全部消耗 答案　A 解析　據(jù)表分析：該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照與黑暗的交替頻率，因變量是光合作用產(chǎn)物的相對含量。其中丁組為對照組，甲乙丙組為實(shí)驗(yàn)組，且甲乙丙組的光照與黑暗處理時(shí)間相等。四組實(shí)驗(yàn)中，甲乙丙組的光照總時(shí)間都是67.5 s，而甲乙丙三組中光合作用產(chǎn)物的相對含量的排序是丙＞乙＞甲，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)是研究光照時(shí)間的長短對植物光合作用產(chǎn)物的影響，B項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)表明，光合作用的光反應(yīng)需要光照，暗反應(yīng)有光無光都可以進(jìn)行，暗反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)，C項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)表明，調(diào)整光照后暗反應(yīng)還在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，因?yàn)楣庹諘r(shí)產(chǎn)生的[H]和ATP在光照時(shí)沒有被暗反應(yīng)消耗完，暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，D項(xiàng)正確。 6．(2016張家口市考前模擬)提倡有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是避免肌肉細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。下圖所示為人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關(guān)系。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)b段為有氧呼吸，bc段為有氧呼吸和無氧呼吸，cd段為無氧呼吸 B．運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于c后，肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量將大于O2消耗量 C．無氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能散失，其余儲(chǔ)存在ATP中 D．若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長時(shí)間超過c，會(huì)因?yàn)槿樗岽罅糠e累而使肌肉酸脹乏力 答案　D 解析　ab段血液中乳酸含量處于低水平無變化，為有氧呼吸。bc段為有氧和無氧呼吸同時(shí)存在，cd段因?yàn)橛醒鯕獯罅肯?，所以存在有氧呼吸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；人體肌肉細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2，因此CO2產(chǎn)生量仍等于氧氣消耗量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；無氧呼吸有機(jī)物中的能量大部分留在乳酸中。選D項(xiàng)。 7．(2016石家莊質(zhì)檢二)將某植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在25 ℃恒溫條件下，測定該植物對某氣體的吸收或釋放量隨光照強(qiáng)度的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)所測的氣體應(yīng)為________。 (2)b點(diǎn)時(shí)罩內(nèi)該氣體量保持不變的情況下，其葉肉細(xì)胞中該氣體的產(chǎn)生量________(大于/等于/小于)消耗量。 (3)植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25 ℃和30 ℃，若將溫度從25 ℃提高到30 ℃時(shí)，a點(diǎn)將________移。 (4)若其他條件不變，對該植物追施適量氮肥，光合作用增強(qiáng)，原因是N元素是參與光合作用中的許多重要物質(zhì)如________(至少一例)的組成成分。 (5)光照條件下若玻璃罩內(nèi)低氧高二氧化碳時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的Rubisco酶催化C5與CO2反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)高氧低二氧化碳情況下，該酶卻催化C5與O2反應(yīng)，經(jīng)一系列變化后生成CO2，這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸。 ①在低氧高二氧化碳條件下，Rubisco酶所催化反應(yīng)的具體場所是________。 ②在北方夏季晴朗的中午，細(xì)胞內(nèi)O2/CO2值________(升高/降低)，此時(shí)有利于________(光呼吸/光合作用)過程。 答案　(1)O2 (2)大于 (3)上 (4)葉綠素、酶、膜蛋白、磷脂、NADPH (5)①葉綠體基質(zhì)?、谏摺」夂粑? 解析　據(jù)圖分析：隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合強(qiáng)度不斷變強(qiáng)直到d點(diǎn)及以后，d點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)，a點(diǎn)時(shí)無光照，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，b點(diǎn)光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點(diǎn)。據(jù)此分析作答。(1)據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度，因變量應(yīng)該是氧氣的變化量，所以實(shí)驗(yàn)所測的氣體應(yīng)為氧氣。(2)b點(diǎn)時(shí)罩內(nèi)該氣體量保持不變的情況下，整個(gè)植株的光合速率等于呼吸速率，此時(shí)還有許多細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用而要呼吸作用消耗有機(jī)物，所以葉肉細(xì)胞中該氣體的產(chǎn)生量大于消耗量。(3)a點(diǎn)時(shí)無光照，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，將溫度從25 ℃提高到30 ℃時(shí)，呼吸酶的活性增強(qiáng)，a點(diǎn)上移，(4)N元素是參與光合作用中的許多重要物質(zhì)如葉綠素、酶、膜蛋白、磷脂、NADPH的組成成分，所以對該植物追施適量氮肥，光合作用增強(qiáng)。(5)①在低氧高二氧化碳條件下，光合作用的暗反應(yīng)能夠順利進(jìn)行，Rubisco酶所催化反應(yīng)的具體場所是葉綠體基質(zhì)。②北方夏季晴朗的中午，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)O2/CO2值升高，此時(shí)有利于光呼吸過程。 8．(2016“皖南八校”三模)如圖是采用黑、白瓶法測得的某池塘夏季白天不同深度水層每小時(shí)的平均氧濃度變化曲線，縱軸表示水池深度(假定不同深度的水溫不變)，橫軸表示瓶中氧氣的變化量(gm－2h－1)。回答下列問題： (1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是________，無關(guān)變量是________。 (2)水深2米時(shí)，每平方米的生產(chǎn)者一小時(shí)制造的氧氣量約為________g，此時(shí)衣藻產(chǎn)生[H]的場所有________，若將白瓶衣藻從2米深處移到3米深處，則該植物細(xì)胞中C3的合成速率將________。 (3)由圖可知，該植物能良好生長的深度范圍應(yīng)在________以上，理由是_______________________________________________________ _________________________________________________________。 答案　(1)池塘中水的深度　溫度、二氧化碳濃度等 (2)6　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(基質(zhì))和葉綠體(類囊體膜)　降低 (3)3 m　水深3 m處凈光合速率為0，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，植物要正常生長必需要有有機(jī)物積累 解析　影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等。圖中黑暗條件下，氧氣的變化量代表呼吸速率；光照條件下，氧氣的變化量代表凈光合速率。實(shí)際光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率。本題主要考查用黑白瓶法測定光合作用速率的實(shí)驗(yàn)，理順光合作用相關(guān)知識(shí)，針對各題問題具體分析作答。(1)根據(jù)題意和題圖分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究某池塘夏季白天不同深度水層每小時(shí)的平均氧濃度變化，自變量是池塘中水的深度，即光照強(qiáng)度，因變量是每小時(shí)的平均氧濃度，無關(guān)變量是溫度、二氧化碳濃度等。(2)白瓶中測得的O2變化量為凈光合作用產(chǎn)生量，黑瓶測定的氧氣變化量為呼吸速率，則光照適宜時(shí)，據(jù)圖中的數(shù)據(jù)得知，水深2 m處每平方米的水藻1小時(shí)O2釋放量，即凈光合速率為3 g，黑瓶中測得的呼吸速率為3 g，根據(jù)真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，故水深2 m處每平方米的水藻1小時(shí)制造的O2的總量為3＋3＝6 g。此時(shí)衣藻光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生[H]，所以產(chǎn)生[H]的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(基質(zhì))和葉綠體(類囊體膜)。將白瓶衣藻從2米深處移到3米深處，光照強(qiáng)度降低，光反應(yīng)減弱，[H]和ATP的生成減少，三碳化合物的還原受阻，從而抑制暗反應(yīng)的進(jìn)行，故該植物細(xì)胞中C3的合成速率將降低。(3)據(jù)圖分析可知，水深3 m處凈光合速率為0，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，植物要正常生長必需要有有機(jī)物積累，所以該植物能良好生長的深度范圍應(yīng)在3 m以上。 9．(2016臨沂市二模)為了探究光質(zhì)對葉用萵苣光合作用的影響，科學(xué)家設(shè)計(jì)了4組不同光質(zhì)分別處理長勢相同的萵苣幼苗，第40天測定相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如下。 組別 A B C D 光質(zhì) 白光 白光＋紅光 白光＋藍(lán)光 白光＋紅 光＋藍(lán)光 葉綠素含量/ mgg－1 葉綠素a 0.52 0.54 0.42 0.63 葉綠素b 0.12 0.12 0.09 0.14 凈光合速率/μ mol (CO2)m－2s－1 4.9 5.3 5.6 3.2 氣孔導(dǎo)度/mmol (H2)m－2s－1 234 214 240 184 據(jù)表回答： (1)在本實(shí)驗(yàn)過程中，A組的作用是________，同時(shí)補(bǔ)充紅光和藍(lán)光會(huì)________(填“促進(jìn)”或“抑制”)萵苣生長。實(shí)驗(yàn)中選用紅、藍(lán)兩種光源作為補(bǔ)充光源的依據(jù)是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若用上述4組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的萵苣葉分別進(jìn)行色素的提取與分離，則濾紙條自上而下第三條色素帶呈________色，該色素帶顏色最深的是________組。 (3)4組實(shí)驗(yàn)中D組凈光合速率最低，最可能的原因是______________。與C組相比，D組葉肉細(xì)胞中的C3含量________(填“較高”“相等”或“較低”)。 (4)大棚種植萵苣時(shí)，人工增加一定強(qiáng)度電場或提高CO2濃度都會(huì)提高凈光合速率，若同時(shí)增加電場強(qiáng)度和提高CO2濃度對萵苣產(chǎn)量有何影響？請簡要寫出探究思路： __________________________________________________________ _________________________________________________________。 答案　(1)對照　抑制　綠葉中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光 (2)藍(lán)綠　D (3)氣孔導(dǎo)度小，二氧化碳供應(yīng)不足　較低 (4)選用4個(gè)大棚，其中3個(gè)分別施加一定強(qiáng)度電場、高濃度二氧化碳、一定強(qiáng)度電場和高濃度二氧化碳，第4個(gè)不做處理，其他條件均相同，若干天后分別多次測定萵苣干重計(jì)算平均值，比較干重平均值的變化得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 解析　(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同的光質(zhì)對光合作用的影響，A組白光的目的是空白對照，葉綠體色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，所以B、C兩組光合作用增加較多，D組顯示同時(shí)補(bǔ)充紅光和藍(lán)光會(huì)抑制萵苣生長。(2)葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中，濾紙條從上到下第三條是葉綠素a，呈現(xiàn)藍(lán)綠色，D組實(shí)驗(yàn)葉綠素含量最多，所以色素帶顏色最深的是D。(3)D組葉綠素含量最高，而光合作用最低，可能是氣孔導(dǎo)度較低，二氧化碳供應(yīng)不足導(dǎo)致的，所以與C組相比，二氧化碳的固定減弱，導(dǎo)致C3含量降低。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和設(shè)計(jì)的一般原則，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：選用4個(gè)大棚，其中3個(gè)分別施加一定強(qiáng)度電場、高濃度二氧化碳、一定強(qiáng)度電場和高濃度二氧化碳，第4個(gè)不做處理，其他條件均相同，若干天后分別多次測定萵苣干重計(jì)算平均值，比較干重平均值的變化得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 10．(2016九江市二模)取生長旺盛的綠葉，用直徑為1 cm打孔器打出小圓片若干(注意避開大葉脈)，抽出小葉圓片內(nèi)的氣體，并在黑暗處用清水處理使小葉圓片細(xì)胞間隙充滿水，然后平均分裝到盛有等量的不同濃度的富含CO2溶液的小燒杯中，置于光照強(qiáng)度和溫度恒定且適宜的條件下，測得各組小葉圓片上浮至液面所需平均時(shí)間，將記錄結(jié)果繪制成曲線如圖1。 (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究____________________________________。 (2)與a濃度相比，b濃度時(shí)小葉圓片葉肉細(xì)胞的類囊體薄膜上[H]的生成速率________(填“快”“相等”或“慢”)，此時(shí)小圓片的葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有________。 (3)當(dāng)CO2濃度大于c時(shí)，隨著CO2濃度的增大，小葉圓片中有機(jī)物的積累速率________(填“加快”“不變”或“減慢”)。 (4)另取若干相同的小葉圓片分別置于溫度保持相同且適宜，溶液CO2濃度為a的小燒杯中，選用40 W的臺(tái)燈作為光源，通過改變光源與小燒杯之間的距離進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成圖2曲線(X1＞0)。限制AB段凈光合速率的主要外界因素是________，C點(diǎn)的含義是________時(shí)光源與小燒杯之間的距離。 答案　(1)二氧化碳濃度對光合作用速率的影響 (2)快　葉綠體、線粒體 (3)減慢 (4)CO2濃度　小圓片光合作用速率等于呼吸作用速率(凈光合作用速率為零) 解析　據(jù)圖分析：圖1是葉圓片沉浮法測定光合作用的相關(guān)曲線，圖示結(jié)果表明隨著二氧化碳濃度的增加，葉圓片上浮的時(shí)間先縮短后延長。圖2臺(tái)燈與試管的距離在X1～X2時(shí)，隨著光照的減弱，光合速率不變；臺(tái)燈與試管的距離大于X2 cm時(shí)，隨著光照的增強(qiáng)，光合速率逐漸減弱；臺(tái)燈與試管的距離為X3時(shí)，凈光合速率等于0，據(jù)此答題。(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是光源與小燒杯之間的距離即光照強(qiáng)度，因變量是凈光合速率，所以探究的是光照強(qiáng)度對光合作用速率的影響。(2)據(jù)圖1分析，b的二氧化碳濃度高于a的二氧化碳濃度，葉圓片上浮時(shí)間較短，葉肉細(xì)胞的類囊體薄膜上[H]的生成速率快，此時(shí)葉圓片光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生ATP，所以產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體。(3)CO2濃度大于c時(shí)，葉肉細(xì)胞的細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水增多，影響光合作用的進(jìn)行，所以隨著CO2濃度的增大，小葉圓片中有機(jī)物的積累速率減慢。(4)圖2中B點(diǎn)剛剛達(dá)到光飽和點(diǎn)，此時(shí)限制光合作用的因素不是自變量光照強(qiáng)度，而是二氧化碳濃度。C點(diǎn)時(shí)氧氣的釋放速率為0，表示光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率。