人教生物必修1微专题强化练（3）细胞呼吸和光合作用（含解析）

人教生物必修1微专题强化练
(三)　细胞呼吸和光合作用
(20分钟　50分)
一、选择题(共7题,每题4分,共28分)
1.生长于较弱光照条件下的植物,当提高CO2浓度时,其光合作用速率并未随之增加,主要限制因素是 (　　)
A.呼吸作用和暗反应 　　 B.光反应
C.暗反应 　　 D.呼吸作用
【解析】选B。生长于较弱光照条件下的植物光反应弱,生成的ATP和NADPH少,即使提高CO2浓度,暗反应的速率也不会提高,所以光合速率并未随之增加,B正确。
2.下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是 (　　)
A.光合作用与细胞呼吸总是同时进行的
B.光合作用形成的糖类和O2可在细胞呼吸中被利用
C.光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸
D.光合作用在叶绿体中进行,需要消耗O2
【解析】选B。光合作用必须有光才能进行,细胞呼吸时刻进行,A错误;光合作用形成的糖类和O2可在细胞呼吸中被利用来氧化分解供能,B正确;光合作用产生的ATP只用于暗反应,C错误;光合作用在叶绿体中进行,需要消耗CO2,会释放O2,D错误。
3.下列有关叶绿体和线粒体的叙述,正确的是 (　　)
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.线粒体经有氧呼吸第二阶段产生的CO2可被叶绿体利用
C.叶绿体产生的O2除供自身利用外,还可被线粒体利用
D.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上,可利用层析法提取
【解析】选B。叶绿体增大膜面积的方式是形成类囊体,线粒体增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴,A错误;线粒体基质产生CO2属于有氧呼吸第二阶段,产生的CO2可被叶绿体基质利用参与暗反应,B正确;叶绿体产生的氧气自身不用,C错误;与光合作用光反应有关的色素分布在类囊体薄膜上,利用层析法分离,D错误。
　　　　　　【归纳总结】
线粒体和叶绿体在结构和功能上的异同点
(1)结构上不同:线粒体形状是短棒状,圆球形;内膜向内折叠形成嵴;基质中含有与有氧呼吸有关的酶。叶绿体形状是扁平的椭球形或球形;内膜光滑无折叠,基粒由类囊体堆叠而成;基质中含有大量与光合作用有关的酶。
(2)结构上相同之处:都是双层膜结构,基质中都有酶,都含有少量的DNA和RNA。
(3)功能上不同之处:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所,是植物细胞的“养料制造车间”。
(4)功能上相同之处:都需要水作为生理功能的原料,都能产生ATP。
4.研究光照强度和光合作用的关系,得到如图曲线,下列叙述错误的是 (　　)
A.A点时植物只进行呼吸作用
B.B光照强度下光合速率等于呼吸速率
C.D点光合速率达到最大
D.DE段的限制因素是光照强度
【解析】选D。图中A点时,光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用,A正确;图中B的光照强度表示光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率,B正确;D点时达到光饱和点,此时光合速率也达到了最大值,C正确;DE段限制光合作用的因素不再是自变量光照强度,而是无关变量温度或二氧化碳浓度等因素,D错误。
　　　【补偿训练】
　　如图为一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。下列四个选项中,与曲线中A、B、C三点相符的是 (　　)
　A.①②③　　　　B.②③①
C.②③④　　 D.①②④
【解析】选C。分析①图可知,线粒体产生的二氧化碳一部分被叶绿体吸收,另一部分释放到细胞外,说明呼吸作用大于光合作用,与曲线图AB之间的点相符;图②中线粒体产生的二氧化碳只散失到细胞外,表明细胞只进行呼吸作用,对应曲线图中的A点;图③中线粒体产生的二氧化碳刚好给叶绿体利用,此时的光合作用强度等于呼吸作用强度,对应于曲线图的B点;图④中线粒体的二氧化碳提供给叶绿体不足,还需从细胞外吸收,表示光合作用大于呼吸作用,对应曲线图中的C点,故选C。
5.如图表示甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,相关叙述正确的是 (　　)
A.过程①中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
B.过程②属于暗反应阶段,发生在类囊体的薄膜上
C.过程③释放的能量大部分储存于ATP中
D.过程④释放的能量可用于各项生命活动
【解析】选D。过程①中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,A错误;过程②属于暗反应阶段,发生在叶绿体基质,B错误;③表示有机物氧化分解释放能量的过程,释放的能量少部分储存于ATP中,大部分以热能形式散失,C错误;过程④细胞呼吸释放的能量,可用于各项生命活动,D正确。
　　　　　　【延伸思考】
试写出图中所示的能量转化过程。
提示:光能→ATP中的化学能→(CH2O)中的化学能→ATP中的化学能+热能
6.(2022·日照高一检测)某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图为30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃,理论上图中a、b、c的移动方向分别是(　　)
A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移
C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移
【解析】选C。由题可知,植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,该图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系,当温度从30 ℃降到25 ℃时,细胞呼吸强度降低,a点上移;光合作用强度增强,所以光饱和点时吸收的CO2增多,c点上移的同时右移;b点光合作用强度等于细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸强度降低,光合作用强度增强,在除光照强度外其他条件不变的情况下,要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光照强度,即b点左移,C正确,A、B、D错误。
7.图为某植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是 (　　)
A.a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响
B.b点时该植物的O2产生量为N1
C.d点的呼吸速率大于b点
D.c点为该植物的光饱和点
【解析】选B。a点时的光照强度为0,叶肉细胞只进行呼吸作用,但影响呼吸作用的因素有很多,不只是受温度的影响,如空气中的氧气量,A错误;b点时该植物的光合速率和呼吸速率相等,而该植物的呼吸作用速率要在无光条件下测量,即光照强度为0时的O2消耗量N1,此时植物光合作用的O2产生速率为N1,B正确;光照强度的大小不影响植物呼吸速率,植物在处于25 ℃环境中时a、b、d三点的呼吸速率应该是相同的,C错误;c点时对应的光合作用速率无法确定是否达到最大,因此c点不一定为该植物的光饱和点,D错误。
　　　【补偿训练】
　　如图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放速率。该植物在2 000 lx光照强度下,每小时光合作用所产生的氧气量(mL)是 (　　)
A.12　　B.17　　C.18　　D.23
【解析】选D。由图可知,当光照强度为0时,每小时氧气释放量是-6 mL,即每小时细胞呼吸消耗的氧气量为6 mL,当光照强度为2 000 lx时,每小时氧气释放量是17 mL,则光合作用每小时产生的氧气为23 mL,故D正确,A、B、C错误。
二、非选择题(共2题,共22分)
8.(10分)《本草图经》记载“紫苋,主气痢;赤苋,主血痢。”某生物兴趣小组利用紫苋叶肉细胞进行探究光合作用与呼吸作用的实验。如图表示紫苋光照强度与O2释放量的关系曲线图。请据图回答下列问题:
(1)据图判断,光照强度低于A时,紫苋__________(填“有”或“无”)光合作用。
(2)A点的含义是__________。
(3)C点光照强度下,要使紫苋的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高________________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。
(4)曲线上E点的O2释放量比F点的低,这是因为______________。
【解析】(1)图中A点属于光补偿点,即光合作用强度=呼吸作用强度。光照强度低于A时,紫苋有光合作用,因为DA段O2吸收量逐渐减少,说明光合作用和呼吸作用同时存在,且呼吸作用强度高于光合作用强度。
(2)A点净光合作用强度等于0,所以A点的含义是光补偿点,即光合作用强度=呼吸作用强度。
(3)C点的光照强度大于光饱和点,B点之后,随着光照强度的增加,光合作用强度不再增加。限制光合作用强度的因素可能是CO2浓度、温度、叶绿素含量、酶活性等。
(4)O2释放量代表净光合作用强度。F点的光照强度高于E点,F点的总光合作用强度高于E点,而呼吸作用强度基本保持不变,所以曲线上F点的O2释放量比E点的高。
答案:(1)有
(2)光补偿点(或光合作用强度与呼吸作用强度相等)
(3)CO2浓度
(4)E点光照相对较弱,光合作用产生的O2量相对较少
9.(12分)图1表示绿色植物光合作用与细胞有氧呼吸之间的关系,图2表示某植物吸收CO2速率随光照强度变化的情况。回答下列问题:
(1)图1中过程①进行的场所是____________,①~⑤过程中,产生ATP的过程有__________(填序号)。
(2)图2中a点状态发生在图1中的生理过程有________(填序号),图2中b点对应的光照强度突然增加,图1中X物质的变化是________。
(3)图2中c点状态时植物的总光合作用速率为______mg·h-1·s-1,此时限制光合作用的主要环境因素是______________。
【解析】(1)图1中①为光反应,可产生ATP,光反应的场所是类囊体薄膜。③有氧呼吸的第一阶段、④有氧呼吸的第二阶段都能合成ATP,⑤为二氧化碳的固定,不产生ATP,②为C3的还原,消耗ATP。所以①~⑤过程中,产生ATP的过程有①③④。
(2)a点光照强度为0,只进行呼吸作用,故发生在图1中的生理过程有③④。图2中b点对应的光照强度突然增加,光反应强度增加,导致光反应产生的ATP和NADPH增多,使X物质,即C3还原速率加快,短时间内的CO2固定速率不变,所以C3的含量减少。
(3)图2中c点为光饱合点,植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=20+5=25 mg·h-1·s-1,此时限制光合作用的主要环境因素是温度和CO2浓度。
答案:(1)类囊体膜(基粒)　①③④
(2)③④　减少　(3)25　温度和CO2浓度
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