专题(四) 光合作用和细胞呼吸A B(2份打包)(含解析)-2024年高考生物二轮复习强化练(2份打包)

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名称 专题(四) 光合作用和细胞呼吸A B(2份打包)(含解析)-2024年高考生物二轮复习强化练(2份打包)
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科目 生物学
更新时间 2024-01-24 17:16:03

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专题(四) 光合作用和细胞呼吸B
1.米切尔的化学渗透假说提出:ATP的合成是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的。贾格道夫等科学家通过巧妙实验为ATP合成的化学渗透机制提供了早期证据。假说内容及实验过程如图所示,下列相关叙述错误的是(  )
A.类囊体中的H+通过被动运输的方式运至类囊体外侧
B.第三步将类囊体置于pH=8的缓冲介质中是为了类囊体膜内外形成H+浓度梯度
C.实验在黑暗中进行的目的是避免光照产生O2
D.该实验可证明ATP合成的直接动力来自H+浓度梯度
2.光呼吸是植物利用光能,吸收O2并释放CO2的过程。研究者将4种酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路),如图虚线所示。
据图分析,下列推测错误的是(  )
A.光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上
B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害
D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
3.研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。如图表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的CO2吸收量。下列相关分析正确的是(  )
A.e点突变体的暗反应速率与普通莲藕相同
B.d点和f点限制突变体光合速率的主要因素相同
C.光照强度小于p,突变体的净光合速率更低的原因是光照不足
D.突变体的光饱和点比普通莲藕的大,可能是突变体的气孔开放程度较大或固定CO2的酶的活性较高,吸收固定CO2的速率更快
4.近年来全球气候变化日益加剧,多重联合胁迫对作物生长发育及产量的不利影响日益严重。研究者设计了如图所示实验,研究环境胁迫对苗期玉米净光合速率的影响。下列叙述错误的是(  )
A.25天最适条件培养的目的是保证各组玉米在胁迫干预前长势一致
B.双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大
C.双重胁迫有助于提高冷害本身对玉米造成伤害的恢复程度
D.该实验说明适度冷害胁迫进行炼苗有利于提高作物产量
5.试管苗的光合作用能力较弱,需要逐步适应外界环境才能往大田移栽,研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验。图甲是在适宜温度、CO2浓度的培养条件下,试管苗在不同光照强度下的光合速率;图乙是在不加蔗糖的培养条件下,测得的密闭试管中一天24小时的CO2浓度变化。结果分析正确的是(  )
A.由图甲可知,试管苗在不加蔗糖的培养液中的光饱和点更低、光合速率更高
B.图乙bc段上升缓慢的原因是呼吸作用释放的CO2比光合作用吸收的CO2少
C.图乙11:00时忽然提高光照强度,试管苗叶肉细胞叶绿体中的C5减少、C3增多
D.不加蔗糖、适当提高CO2浓度的培养条件可缩短试管苗的适应过程
6.取野生拟南芥(W)和转基因拟南芥(T)数株各均分为三组后,分别喷施蒸馏水、寡霉素(抑制ATP合成酶的活性)和NaHSO3,24 h后各组再均分为两组,分别进行正常条件和高盐条件处理8 h并测定W和T的光合速率,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.寡霉素可通过抑制ATP的合成来抑制C3的还原,从而降低光合速率
B.高盐条件下可通过降低气孔导度使CO2供应不足,从而降低光合速率
C.喷施NaHSO3可促进光合作用,且减缓高盐条件引起的光合速率的下降
D.通过转基因技术可提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
7.(多选)(2023·扬州高三下学期期中考试)光呼吸是绿色植物在光照和高氧低二氧化碳情况下,与光合作用同时发生的一个损耗能量的副反应。如图为某植物体内光合作用和光呼吸的示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.由图可知,参与光呼吸的细胞器是过氧化物酶体和线粒体
B.消耗等量的C5,光呼吸存在时,叶绿体内C3的合成量减少
C.高O2环境中,C2和C6H12O6均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O
D.夏季中午,植物气孔关闭时,可通过光呼吸产生的CO2进行光合作用
8.(多选)(2022·江苏,15)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有(  )
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
9.(2023·常州高三期末)如图表示在狗尾草的叶肉细胞和维管束鞘细胞中完成的部分物质代谢关系,其中的①~⑧代表代谢过程。请分析并回答下列问题:
(1)代谢过程④⑤⑧中,属于吸能反应的有______________。CO2固定的最初稳定产物天冬氨酸通过__________(填结构名称)从叶肉细胞进入维管束鞘细胞中,经过一系列反应后转变为苹果酸。过程⑤发生的场所很可能在__________(填细胞器名称),卡尔文循环发生的场所是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与陆生草本植物狗尾草不同, 沉水草本植物龙舌草在同一叶肉细胞内就能完成类似代谢过程,据此推测龙舌兰叶肉细胞中的叶绿体具有________种类型。 其中分布于细胞边缘的叶绿体能将CO2初步固定为草酰乙酸,则该种叶绿体内的基粒数量较________(填“多”或“少”)。
(3)为进一步探究龙舌草昼夜酸度变化趋势与光合作用的关系,研究小组进行了相关实验并得出如图甲、乙所示的结果。
①在低CO2浓度处理条件下,龙舌草叶片昼夜酸度变化规律是________________________, 苹果酸的变化规律是______________________,可见其昼夜酸度变化基本上是由苹果酸产生的CO2造成的。
②龙舌草光合作用所需的CO2除了由苹果酸提供外,还有_____________________________
__________________________________________________________________________等,以适应水体中低CO2浓度的环境。
10.(2023·山东·21)当植物吸收的光能过多时,过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤,使PSⅡ活性降低,进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散,减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能:①修复损伤的PSⅡ;②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验,结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同,且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
(1)该实验的自变量为____________________。该实验的无关变量中,影响光合作用强度的主要环境因素有__________________________(答出2个因素即可)。
(2)根据本实验,________(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱,理由是___________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)据图分析,与野生型相比,强光照射下突变体中流向光合作用的能量________(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型,根据本实验推测,原因是________________
_______________________________________________________________________________。
专题(四) 光合作用和细胞呼吸B
1.C [实验在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP产生的影响,排除光照的作用,用以证明实验中产生的ATP是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的,C错误;该实验可证明ATP合成的直接动力来自H+浓度梯度,即H+顺浓度梯度由类囊体膜内流向膜外的同时驱动了ATP的合成,D正确。]
2.A [图中光呼吸代谢支路发生在叶绿体中,所以C5和O2的结合发生在叶绿体中,A错误。]
3.D [据图可知,突变体的呼吸速率大于普通莲藕的呼吸速率,e点光照强度时,突变体与普通莲藕的净光合速率相同,说明突变体的暗反应速率大于普通莲藕,A错误;d点限制突变体光合速率的主要因素是光照强度,f点限制突变体光合速率的主要因素可能是叶绿素含量、CO2浓度等,B错误;根据题干“叶绿素含量仅为普通莲藕的56%”可知,光照强度小于p,突变体的净光合速率更低的原因是叶绿素含量不足,C错误。]
4.D
5.D [在不同光照强度下,不加蔗糖试管苗光合速率始终高于加蔗糖试管苗,在不加蔗糖的培养液中的试管苗的光合速率和光饱和点更高,A错误;图乙bc段为黑暗条件,不进行光合作用,bc段上升缓慢的原因是凌晨温度较低,相关酶活性降低,且CO2浓度过高使呼吸速率减慢,导致CO2释放速率减慢,B错误;图乙中11:00时光照强度较高,达到光饱和点,此时忽然提高光照强度,试管苗叶肉细胞光合速率基本不变,叶绿体中的C5、C3含量基本不变,C错误;由图甲和图乙推知,采用无糖培养基、增加光照强度、延长光照时间、增加CO2浓度等措施均可缩短试管苗的适应过程,D正确。]
6.D [寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性,光合作用过程中,寡霉素可通过抑制光反应过程中ATP的合成来抑制C3的还原,从而降低光合速率,A正确;高盐条件下,各组的光合速率均低于正常条件下,可推知,高盐条件下可通过降低气孔导度使CO2供应不足,从而降低光合速率,B正确;比较图中W+蒸馏水和W+NaHSO3两组的柱状图可知,施加NaHSO3之后,植物在正常和高盐状态下的光合速率均有提高,说明喷施NaHSO3可促进光合作用,减缓高盐条件引起的光合速率的下降,C正确;比较图中W+蒸馏水和T+蒸馏水两组可知,该条件下转基因拟南芥在正常和高盐条件下的光合速率均比野生拟南芥的光合速率高,所以转基因技术能提高光合作用的效率;比较图中正常条件下W+蒸馏水、W+寡霉素两组光合速率的差值和T+蒸馏水、T+寡霉素两组光合速率的差值,可知施加了寡霉素之后,转基因拟南芥光合速率下降的幅度更小,所以转基因技术能减弱寡霉素对光合作用的抑制作用,D错误。]
7.BD [光呼吸形成的C3进入叶绿体参与暗反应,故参与光呼吸的细胞器是过氧化物酶体、线粒体和叶绿体,A错误;消耗等量的C5,光呼吸存在时,C5与O2结合生成C3和C2,故叶绿体内C3的合成量减少,B正确;由图可知,C2需在过氧化物酶体中转化为中间产物进入线粒体,C6H12O6(葡萄糖)不进入线粒体,C错误;气孔关闭导致植物吸收CO2减少,光呼吸增强,光呼吸产生的CO2可用于进行光合作用,D正确。]
8.BC [由题图分析可知,三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,呼吸链会消耗O2,A错误;代谢中间物(例如,丙酮酸、乙酰CoA等)将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B正确;丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂肪、核酸的代谢相互联系在一起,具有重要地位,C正确;物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中,一部分以热能的形式散失,D错误。]
9.(1)④⑧ 胞间连丝 线粒体 维管束鞘细胞的叶绿体基质 (2)2 少 (3)①夜晚升高, 白天降低 夜晚积累,白天消耗 ②从水体中吸收的CO2、从水体中吸收的HCO、自身细胞呼吸产生的CO2
解析 (2)图中叶肉细胞不能进行卡尔文循环,龙舌草在同一叶肉细胞内就能完成类似代谢过程,因此龙舌草叶肉细胞中的叶绿体具有2种类型;分布于细胞边缘的叶绿体能将CO2初步固定为草酰乙酸,主要进行暗反应,基粒是光反应的场所,因此这种细胞中基粒数量较少。(3)①由图甲可知, 在低CO2浓度处理条件下,龙舌草昼夜酸度变化为夜晚升高, 白天降低;结合图乙可知,在低CO2浓度处理条件下,龙舌草叶片苹果酸夜晚积累,白天消耗。②龙舌草可以从水体中吸收CO2、从水体中吸收HCO、利用自身细胞呼吸产生的CO2以及利用苹果酸产生的CO2等进行光合作用。
10.(1)光、H蛋白 CO2浓度、温度、水分、矿质元素等 (2)不能 突变体中PSⅡ损伤小,但不含有H蛋白,不能修复;野生型中PSⅡ损伤大,但能修复 (3)少 突变体的NPQ强度高,能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型中H蛋白的修复作用
解析 (1)以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验,结合题图分析,实验的自变量有光、H蛋白;影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分、矿质元素等。(2)据图分析,强光照射下突变体的NPQ强度比野生型的高,能减少强光对PSⅡ复合体的损伤。但是野生型含有H蛋白,能对损伤后的PSⅡ进行修复,故不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。(3)据图分析,强光照射下突变体中NPQ强度高,而NPQ能将过剩的光能耗散,从而使流向光合作用的能量减少;突变体的NPQ强度高,能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型中H蛋白的修复作用,这样导致突变体的PSⅡ活性高,能为暗反应提供较多的NADPH和ATP,促进暗反应进行,因此突变体的暗反应强度高于野生型。专题(四) 光合作用和细胞呼吸A
1.当同时给予植物红光和远红光照射时,光合作用的速率大于分开给光的速率,这一现象称为双光增益效应,如图1所示;出现这一现象的原因是光合作用过程中存在两个串联的光系统,即光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ),其作用机理如图2所示。下列相关说法正确的是(  )
A.光系统Ⅰ位于叶绿体类囊体,光系统Ⅱ位于叶绿体基质
B.双光增益是通过提高单位时间内光合色素对光能的吸收量来实现的
C.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ通过电子传递链串联起来,最终提高了光能的利用率
D.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ产生的氧化剂都可以氧化水,从而生成氧气
2.(2023·南京市第九中学高三检测)景天科植物的叶子有一个很特殊的CO2固定方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,其部分代谢途径如图所示。下列分析正确的是(  )
A.如果白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率将随之提高
B.由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
C.白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D.景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解
3.根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。在适宜温度、水分和一定的光照强度下,测得两类植物CO2的吸收速率随大气CO2浓度变化的情况,绘制成如图所示的曲线(CO2补偿点时的光合速率与呼吸速率相等)。下列有关叙述正确的是(  )
A.在大气CO2浓度达到补偿点后,C3植物和C4植物开始进行光合作用
B.在大气CO2浓度达到饱和点后,限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度
C.图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物光合作用制造的有机物一样多
D.干旱会导致气孔开度减小,在同等程度干旱条件下,C3植物比C4植物生长得更好
4.(2023·湖北,11)高温是制约世界粮食安全的因素之一,高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃,水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因,下列叙述错误的是(  )
A.呼吸作用变强,消耗大量养分
B.光合作用强度减弱,有机物合成减少
C.蒸腾作用增强,植物易失水发生萎蔫
D.叶绿素降解,光反应生成的NADH和ATP减少
5.某生物兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度,并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.若b点时天气突然转阴,叶肉细胞叶绿体中C3含量降低
B.一天中不同时间的不同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率可能相同
C.cd段最可能是光照强度过强损坏了叶绿体,致使光合速率下降
D.若a点时叶片的净光合速率为0,则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变
6.(多选)(2023·淮安高三期末)如图为线粒体结构及功能示意图,下列叙述正确的是(  )
A.在线粒体基质葡萄糖分解产生丙酮酸
B.线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,需要与细胞质基质中的ADP进行交换
C.三羧酸循环只能以丙酮酸为分解底物,产生的CO2以自由扩散的方式释放
D.NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2
7.(多选)光合作用暗反应过程中,CO2与C5在Rubisco酶的催化下生成3-磷酸甘油酸(PGA)。但是当O2浓度较高时,O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5反应后生成二磷酸乙醇酸(PG),最终释放CO2,该过程称为光呼吸(其过程如图所示)。正在进行光合作用的绿色植物叶片在光照停止后,CO2释放量突然增加,称为“CO2的猝发”。下列说法不正确的是(  )
A.光呼吸现象的发生取决于CO2和O2浓度的比例
B.光照过强导致气孔关闭,若植物细胞呼吸强度不变,则CO2的产生量减少
C.若突然停止光照,PG的生成量会减少
D.O2与C5反应的过程必须在光下进行
8.(多选)(2023·山东,17)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是(  )
A.甲曲线表示O2吸收量
B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.O2浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
9.(2023·镇江高三学情调查)叶绿体中催化CO2固定的酶R由大亚基和小亚基组装而成,其合成过程及部分代谢途径如图1所示。图1中合成的蔗糖可从叶肉细胞进入筛管-伴胞复合体(SE-CC),再运输到植物体的其他部位,图2为蔗糖进入SE-CC的途径之一。请回答下列问题:
(1)据图1分析,活化的酶R催化____________产生C3-Ⅰ,C3-Ⅰ还原为C3-Ⅱ,这一步骤需要光反应产生的________作为还原剂。在叶绿体中,C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为________。
(2)图1中酶R的大亚基在__________________合成,叶绿体是具有半自主性的细胞器,由图1分析,其原因为________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)由图2可知,蔗糖由叶肉细胞运输到韧皮部薄壁细胞的过程是通过_________________(结构)完成的。进入韧皮部薄壁细胞的蔗糖又可借助膜上单向载体,顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间中,此转运方式应属于____________________。
(4)图2中SE-CC的细胞膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),蔗糖从细胞外空间通过__________方式进入SE-CC中,筛管中的蔗糖浓度________(填“低于”“高于”或“等于”)叶肉细胞。
(5)使用细胞呼吸抑制剂会____________蔗糖向SE-CC中的运输速率,其原因是___________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
10.(2023·江苏省苏锡常镇高三调研)催化CO2和C5结合的酶(Rubisco)是一种双功能酶,在O2浓度高时也能催化O2和C5结合,引发光呼吸,导致光合效率降低。研究发现,蓝细菌具有羧酶体,可降低其光呼吸。如图1为蓝细菌的结构模式图及部分代谢过程示意图。请回答下列问题:
(1)蓝细菌的遗传物质存在的场所有________(填图1中序号),其光合片层相当于叶绿体中______________的功能。
(2)蓝细菌暗反应的场所有________________________。图中A物质是____________,C物质的作用有____________________________。结合图示和所学知识分析,蓝细菌光呼吸较低的原因有______(填字母)。
a.蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径,能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平
b.羧酶体的外壳会阻止O2进入、CO2逃逸,保持羧酶体内高CO2浓度环境
c.蓝细菌无线粒体,无法通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2,胞内O2/CO2较高
(3)菠菜是一种C3植物,其光呼吸显著高于蓝细菌。科研人员制作了特殊的实验装置,开展探究光照强度和CO2浓度双因素对菠菜叶片光合作用强度影响的实验。
实验材料:新鲜的菠菜叶片、打孔器、12支注射器、5 W白色LED灯、不同浓度的NaHCO3溶液等。
实验装置制作:如图2所示。
实验注意事项和数据分析:
①打孔器打出的圆形小叶片装入注射器中,注射器吸入清水排出空气,并用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2~3次,目的是__________________________。将处理过的圆形小叶片放入________处盛有清水的烧杯中待用。
②进行实验,记录实验结果。以NaHCO3溶液浓度为X轴、注射器离圆心的距离为Y轴,各注射器内圆形小叶片上浮所用平均时间为Z轴,绘制三维柱形图(图3)。A1、B1和C1 3支注射器实验的自变量是__________________,该实验结果除了能说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关外,还能说明___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
专题(四) 光合作用和细胞呼吸A
1.C [绿色植物进行光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,故两个光系统位于类囊体薄膜上,A错误;单位时间内光合色素对光能的吸收量取决于光照强度、光合色素的量等,由题图可知,双光增益现象得益于PSⅠ和PSⅡ之间形成电子传递链,相互促进,最终提高了光能的利用率,B错误,C正确;由题图可知,只有光系统Ⅱ产生的氧化剂可以氧化水,D错误。]
2.B [白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率不会提高,因为此时叶肉细胞的气孔是关闭的,A错误;由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区,因为气孔白天关闭正好应对高温干旱的环境,避免了水分大量蒸发,同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行,B正确;白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用,进而合成葡萄糖,可知白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关,C错误;景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外,还有细胞呼吸产生的CO2,D错误。]
3.B [在大气CO2浓度达到补偿点前,C3植物和C4植物已经开始了光合作用,A错误;图中曲线是在最适温度下测得的,则在大气CO2浓度达到饱和点后,限制C4植物光合速率的主要环境因素是光照强度,B正确;图中两条曲线的交叉点代表此时C3植物和C4植物光合作用积累的有机物一样多,C错误;由图可知,在低CO2浓度的情况下,C4植物净光合速率大于C3植物,则在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好,D错误。]
4.D [在一定温度范围内,随着温度的升高,呼吸酶的活性增强,呼吸作用变强,消耗大量养分,A正确;高温使气孔导度变小,光合作用强度减弱,有机物合成减少,B正确;高温使作物蒸腾作用增强,植物易失水发生萎蔫,C正确;高温使作物叶绿素降解,光反应生成的NADPH和ATP减少,D错误。]
5.B [若b点时天气突然转阴,则光反应速率下降,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,暗反应中C3的还原速率下降,叶肉细胞叶绿体中C3含量升高,A错误;图中a、b、c中的b点是上午某个时间点,d、e、b中的b点是下午某个时间点,一天中不同时间的不同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率可能相同,B正确;cd段光照强度过强导致部分气孔关闭,细胞吸收的CO2减少,光合速率下降,C错误;若a点时叶片的净光合速率为0,则此时叶片的真正光合速率等于呼吸速率,而幼苗的根、茎等器官只进行呼吸作用分解有机物,则此状态下苦菊幼苗的干重下降,D错误。]
6.BD [葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸,A错误;分析图示可知,三羧酸循环的底物有丙酮酸、脂肪酸等,产生的CO2以自由扩散的方式释放,C错误。]
7.BCD [光照过强导致气孔关闭,O2与C5反应后释放CO2,若此时植物细胞呼吸强度不变,则CO2的产生量增多,B错误;O2与C5反应发生在光合作用暗反应过程中,在无光的条件下也能进行,D错误。]
8.BC [分析题图可知,甲曲线表示CO2释放量,乙曲线表示O2吸收量,A错误。O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等,而且细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,故此时该器官只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,B正确。O2浓度为0时,该器官只进行无氧呼吸,O2浓度为a时,该器官同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,O2浓度为b时,该器官只进行有氧呼吸,故O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C正确。O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官,因为无氧呼吸会产生酒精,不一定能满足某些生物组织的储存,且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小,据图,此时气体交换相对值CO2为0.6,O2为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生,0.3是无氧呼吸产生,按有氧C6∶O2∶CO2=1∶6∶6,无氧呼吸C6∶CO2=1∶2,算得C6(葡萄糖)的相对消耗量为0.05+0.15=0.2;而b点时,O2和CO2的相对值为0.7,算得C6的相对消耗量约为0.117,明显比a点时要低,所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小,D错误。]
9.(1)CO2固定 NADPH C5 (2)叶绿体基质中的核糖体 叶绿体内的DNA能指导部分叶绿体蛋白质的合成,同时叶绿体的活动还受核基因调控 (3)胞间连丝 协助扩散 (4)主动运输 高于 (5)降低 SU载体将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中是主动运输,动力由H+在膜两侧浓度差(或H+浓度梯度、H+电化学势能)提供;细胞呼吸抑制剂使ATP合成减少,会使膜两侧H+浓度差降低
解析 (1)据图1分析可知,活化的酶R催化CO2固定产生C3-Ⅰ,C3-Ⅰ还原为C3-Ⅱ,这一步骤需要光反应产生的NADPH作为还原剂。暗反应过程中需要CO2和C5化合物不断结合以固定CO2,因此在叶绿体中,C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成C5以维持卡尔文循环,因此X为C5。(2)据图1分析可知,酶R的大亚基是由位于叶绿体基质中的DNA控制形成的,合成场所是叶绿体基质中的核糖体。叶绿体内的DNA能指导部分叶绿体蛋白质的合成,同时叶绿体的活动还受核基因调控,因此叶绿体是具有半自主性的细胞器。(3)根据图2可知,蔗糖由叶肉细胞运输到韧皮部薄壁细胞的过程是通过胞间连丝完成的。进入韧皮部薄壁细胞的蔗糖又可借助膜上单向载体,顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间中,该过程需要载体,不消耗能量,为协助扩散。(4)据图2可知,“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体)依靠H+的浓度差产生的电化学势能将蔗糖逆浓度梯度运输进入SE-CC,为主动运输,即蔗糖从细胞外空间通过主动运输方式进入SE-CC中,因此筛管中的蔗糖浓度高于叶肉细胞。(5)由于SU载体将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中是主动运输,动力由H+在膜两侧浓度差(H+浓度梯度、H+电化学势能)提供;而膜两侧H+浓度差的维持需要H+逆浓度梯度运输,该过程为主动运输,消耗能量,使用细胞呼吸抑制剂会使细胞呼吸减弱,ATP合成减少,从而使膜两侧H+浓度差降低,因此会降低蔗糖向SE-CC中的运输速率。
10.(1)① 类囊体(薄膜) (2)细胞质基质和羧酶体 H+ (为C3还原)提供能量和还原剂 ab (3)①使圆形小叶片内的气体溢出 黑暗(或无光照) ②光照强度 光照强度越低,CO2浓度对光合作用速率的影响越显著(或CO2浓度越低,光照强度对光合速率的影响越显著)
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