【学霸笔记：同步精讲】27　第三章　重点突破练(五)　光合作用和细胞呼吸 课件--高中生物学苏教版必修第一册

(共45张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第三章　细胞中能量的转换和利用
重点突破练(五)　光合作用和细胞呼吸
题号
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√
题组一　叶绿体与光能的捕获
1．下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
14
题号
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C　[叶绿体中的色素是有机物，可溶于无水乙醇中，A正确；Mg2+是构成叶绿素的成分，可由植物的根从土壤中吸收，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用，C错误；叶绿素的合成需要光照，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的，D正确。]
14
题组二　绿色植物光合作用的过程
2．科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如下表：
题号
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实验组别 光照时间(s) 放射性物质分布
1 2 大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物)
2 20 12种磷酸化糖类
3 60 除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等
√
根据上述实验结果分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段
B．每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分布
C．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类
D．实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
题号
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C　[该实验是利用放射性的14CO2探究光合作用中碳元素的转移途径，题表结果表明CO2参与光合作用的暗反应过程，A正确；每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活，防止细胞内化学反应的进行，才能测定放射性物质分布，B正确；CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3-磷酸甘油酸(三碳化合物)，C错误；表中实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等，D正确。]
题号
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3．(12分)如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H])，请回答下列问题：
题号
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(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为__________________________，其中大多数高等植物的__________需在光照条件下合成。
(2)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为__________后进入乙，继而在乙的__________(填场所)被彻底氧化分解成CO2。
(3)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括____________ (填序号)。
①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2　④酶的合成
题号
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叶绿素、类胡萝卜素(3分)
叶绿素
丙酮酸　
基质中
①②④(3分)
[解析]　(1)由题图可知甲为叶绿体，乙为线粒体。植物通过光合作用将光能转化为化学能，参与光合作用的两类色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中大多数高等植物的叶绿素需在光照条件下合成。(2)叶绿体输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为丙酮酸后进入线粒体，在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2。(3)线粒体产生的ATP被叶绿体利用时，可参与叶绿体内C3的还原、内外物质运输、有关酶的合成等代谢过程，水裂解释放O2利用的是光能。
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题组三　细胞呼吸——能量的转化和利用
4．(多选)如下所示为水稻细胞中葡萄糖的氧化分解过程。若过程②发生在细胞质基质中，则下列说法不正确的是(　　)
C6H12O6丙酮酸＋[H]CO2＋a
A．细胞质基质中会出现[H]的大量积累
B．物质a和CO2中的氧原子都来自丙酮酸
C．水分子作为反应物参与过程②的反应
D．过程②中存在能量的释放和ATP的合成
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√
√
ACD　[若过程②发生在细胞质基质中，说明水稻细胞中发生的是无氧呼吸，[H]会将丙酮酸还原，生成CO2和酒精，A错误；据图分析可知，物质a为酒精，物质a和CO2中的氧原子都来自丙酮酸，B正确；无氧呼吸过程中不消耗水，C错误；无氧呼吸的第二阶段不释放能量，D错误。]
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√
5．马铃薯块茎进行无氧呼吸时，只能释放少量能量，那么未释放的其他能量(　　)
A．贮藏在葡萄糖中
B．存留于乙醇中
C．存留于乳酸中
D．以热能形式散失
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C　[马铃薯块茎在缺氧时，进行无氧呼吸，有机物分解不彻底，产生乳酸，并释放出少量能量，其他能量存留于乳酸中。释放的能量中有少部分用于形成ATP，其余以热能形式散失。]
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6．玉米根部细胞中含有两种脱氢酶，在氧气不足的情况下，可以催化不同类型的无氧呼吸，如图所示(甲～丙表示物质，①～③表示生理过程)。下列说法错误的是(　　)
A．甲为丙酮酸，丙为酒精
B．乙只能在细胞质基质中生成
C．①～③过程中均有ATP的合成
D．长时间淹水的情况下，玉米根部细胞内可发生①②③过程
题号
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C　[分析题图可知，甲为丙酮酸，乙为乳酸，丙为酒精，A正确；无氧呼吸的场所是细胞质基质，所以乙(乳酸)只能在细胞质基质中生成，B正确；①～③过程中，只有①过程中有ATP的合成，C错误；长时间淹水的情况下，玉米根部细胞会因氧气供应不足而发生①②③过程，D正确。]
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题组四　影响光合作用的环境因素
7．右图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合
速率的影响。下列有关叙述错误的是(　　)
A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度降低
B．曲线中d点转向b点时，叶绿体中C5浓度升高
C．ab段影响光合速率的主要因素是光照强度
D．bc段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件
题号
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B　[a点转向b点时，光反应增强能提供更多的[H]和ATP用于C3的还原，故C3浓度会下降；d点转向b点时CO2浓度增加，会有更多的C5用于CO2的固定，故C5浓度会下降；ab段表示随光照强度的增大，光合速率增加，故光照强度是影响光合速率的主要因素；bc段光照强度已经饱和，温度等成为光合速率的影响因素。]
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√
8．如图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．d点时的光合作用强度比c点时弱
B．de段光合作用强度上升的主要原因是
光照强度逐渐增强
C．光合作用开始的时间在a点，而不是b点
D．植物从b点后开始积累有机物，到f点时有机物积累最多
题号
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B　[分析曲线图可知，d点时CO2的吸收量少于c点时的吸收量，所以d点时的光合作用强度比c点时弱，A正确；de段光合作用强度上升的主要原因是光照强度逐渐减弱，温度稍微降低，气孔张开，吸收的CO2逐渐增加，B错误；从a点开始CO2的释放量逐渐减少，说明从a点开始进行光合作用，b点表示的是光合作用强度等于细胞呼吸强度，C正确；b点以后光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物开始积累有机物，f点以后光合作用强度小于细胞呼吸强度，f点时有机物积累最多，D正确。]
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9．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养。假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同，用CO2测定仪测得了夏季一天中该玻璃罩内CO2的浓度变化情况，绘制成如图所示曲线，下列有关说法正确的是(　　)
题号
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√
A．BC段较AB段CO2增加减慢，是因为低温使植物细胞呼吸减弱
B．CO2下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
C．FG段CO2下降不明显，是因为光照减弱，光合作用减弱
D．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量最多，光合作用最强
题号
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A　[AC段处于黑夜，由图可知BC段较AB段CO2增加减慢，是因为此时温度较低，细胞呼吸减弱，A正确；CO2下降从D点开始，D点光合作用强度等于细胞呼吸强度，植物进行光合作用是从D点之前开始的，B错误；FG段CO2下降不明显，是因为光照强度太强，部分气孔关闭，CO2供应减少导致光合作用减弱，C错误；H点CO2浓度最低，说明此时玻璃罩内CO2被吸收得最多，植物积累的有机物最多，并不是光合作用最强，D错误。]
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10．(10分)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①～④表示相关生理过程；图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化，净光合作用速率是指总光合作用速率与细胞呼吸速率之差。分析图示，回答下列问题：
题号
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图1
图2
(1)图1中过程②属于有氧呼吸的第__________阶段，过程③发生的场所是_______________。
(2)图2中C点时该植物总光合作用速率_____(填“>”“＝”或“<”) 细胞呼吸速率。B点对应的条件下，该植物能完成图1中的生理过程有_______________(填序号)。
(3)当光照强度突然增大，在其他条件不变的情况下，叶肉细胞中C3含量短时间内会__________(填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时，限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是____________________。
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一、二
叶绿体类囊体膜
>
①②③④(3分)
减少　
CO2浓度
(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4 h，B点对应的条件下6 h，接着放置在C点对应的条件下14 h，则在这24 h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为_______mg。
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260　
(5)研究小组另选甲、乙两种植物，分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片，在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率，所得数据如表所示：
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光照强度/klx 0 1 3 5 7 9 11 13
CO2吸收速率 (μmol·m-2·s-1) 叶片甲 －5 0.5 5 16 25 29 30 30
叶片乙 －4 1.5 5 8 10 12 12 12
从表中可以看出光照强度为__________klx时，甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。
1
[解析]　(1)图1中过程②表示有氧呼吸第一、二阶段；过程③表示光合作用的光反应阶段，发生的场所是叶绿体类囊体膜。
(2)图2中C点对应的光照强度为植物的光饱和点，此时植物的净光合速率>0，故该植物总光合作用速率>细胞呼吸速率；B点对应的光照强度为光的补偿点，此点表示光合速率等于呼吸速率，即植物可同时进行光合作用和细胞呼吸，故该植物能完成图1中的生理过程有①②③④。
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(3)当光照强度突然增大，则光反应增强，产生的NADPH和ATP增多，在其他条件不变的情况下，C3还原加快，而CO2的固定速率基本不变，故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少。C点对应的光照强度为植物的光饱和点，由于是在最适温度下进行的，故限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是CO2浓度。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4 h，B点对应的条件下6 h，接着放置在C点对应的条件下14 h，则在这24 h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为14×20－5×4＝260(mg)。
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(5)CO2固定速率表示总光合速率，CO2吸收速率表示净光合速率，光照强度为0时的CO2吸收速率可表示呼吸速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。当光照强度为1 klx时，甲的总光合速率(0.5＋5)等于乙的总光合速率(1.5＋4)。
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11．有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是(　　)
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
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C　[风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A正确、C错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B正确；风干种子中自由水含量减少，结合水与自由水的比值较风干前大，D正确。]
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12．如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述不正确的是(　　)
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A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C．低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实
D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
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C　[番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，A正确；由题图可看出，8 ℃时黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15 ℃时大，即光照对番茄果实呼吸的抑制作用更强，B正确；图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件更有利于番茄果实的储存，C错误；温度降低会使与细胞呼吸有关的酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D正确。]
题组六　光合作用和细胞呼吸原理的应用
13．下列有关细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是(　　)
A．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性
B．稻田定期排水，可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C．破伤风芽孢杆菌在氧气充足环境下易大量繁殖
D．人体骨骼肌细胞处于剧烈运动状态下进行细胞呼吸时，葡萄糖分解过程中消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量
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D　[有氧呼吸的产物水是由[H]和O2结合而成的，且O2中18O不具有放射性，故不能在水中检测到放射性，A错误；水稻无氧呼吸产生酒精，B错误；破伤风芽孢杆菌是厌氧菌，在O2不足环境下易大量繁殖，C错误；人体骨骼肌细胞处于剧烈运动状态下进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸不产生CO2，所以葡萄糖分解过程中消耗的O2量等于产生的CO2量，D正确。]
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14．(10分)植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况，为了探究植物对遮阴的反应，研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射(P)以及蓝光(B)、红光(R)在光合有效辐射中所占的比例。然后，将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、B、C三组，分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周，测定叶片中叶绿素的含量，结果如表所示。
题号
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环境条件 光合有效辐射(P) (μmol· m-2·s-1) 蓝光比例 (B/P) 红光比 例(R/P) 叶绿素a含量(mg·g-1) 叶绿素b含量(mg·g-1)
阳光直射 10 500 0.25 0.39 1.21 0.28
建筑遮阴 1 160 0.36 0.29 1.45 0.39
冠层遮阴 800 0.33 0.27 1.58 0.45
回答下列问题：
(1)实验后A→B→C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是_______________________________________________________ ________。B、C组植物叶片中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比更适应遮阴环境，原因是_________________________________________
__________________________________________________________________________________。
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叶绿素含量上升；有利于提高植物对光能的利用率，适应遮光　
环境
B、C组叶绿素a/叶绿素b的值小于A组，叶绿素b在蓝光下吸收峰值大于叶绿素a，有利于在遮阴环境中利用蓝光进行光合作用　
(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中，三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是__________组。
(3)将一定数量的实验后的B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中，进行同样时长的光合作用，取叶片作脱色处理，在碘液中浸泡一段时间，取出观察，着色最深的是处于__________环境中的叶片。
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C　
阳光直射　
(4)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照会引起图中被遮挡嫩叶叶柄左侧生长速率加快，叶柄向右弯曲，这种生理反应的意义在于_________________________ _________________________________________________________________________________________________________。
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减少叶片之间的相互遮挡，增大光合作用的有效面积，提高对光能的利用率；积累更多光合产物，有利于植物的生长、发育和繁殖(合理即可)
[解析]　(1)实验后A→B→C三组植物叶片中叶绿素含量上升，有利于植物吸收光能，提高对光能的利用率，适应遮光环境。在遮阴环境中，光合有效辐射降低，蓝光所占的比例增大，红光所占的比例减小，B、C组叶绿素a/叶绿素b的值小于A组，而叶绿素b在蓝光下吸收峰值大于叶绿素a，有利于在遮阴环境中利用蓝光进行光合作用。
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(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中，由于C组叶绿素a、叶绿素b的含量大于A组、B组的，故C组植物吸收、利用的光能较多，光反应产生的ATP和NADPH较多。
(3)将一定数量的实验后的B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中，进行同样时长的光合作用，由于阳光直射条件下的光照强度最大，故阳光直射条件下植物通过光合作用产生的淀粉最多，叶片经脱色处理后，在碘液中浸泡一段时间，着色最深。
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(4)根据题意，光照会引起图中被遮挡嫩叶叶柄左侧生长速率加快，叶柄向右侧弯曲。叶柄向右侧弯曲，可减少叶片之间的相互遮挡，增大嫩叶叶片光合作用的有效面积，提高了对光能的利用率；同时有利于积累更多光合产物，从而有利于植物的生长、发育和繁殖。
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谢 谢！