1、光合作用与细胞呼吸的综合应用光合作用与细胞呼吸的综合应用 一、选择题 1.(2019 安康模拟)关于在一定条件下某叶肉细胞内叶绿体和线粒体有关生理活动的叙述， 正 确的是( ) A.含有的 DNA 都能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 B.光照下线粒体可以直接利用叶绿体产生的 O2和葡萄糖 C.光照下两者产生的 ATP 都能用于各项生命活动 D.若突然增加光照强度，则短时间内叶绿体中化合物 C5比 ADP 先减少 答案 A 解析 叶肉细胞内叶绿体和线粒体中都含有少量的 DNA，因此都能够通过转录和翻译控制 某些蛋白质的合成， A 正确； 葡萄糖氧化分解发生在细胞质基质中， 线粒体不能利用葡
2、萄糖， B 错误；叶绿体光合作用产生的 ATP 只能用于光合作用暗反应过程，C 错误；若突然增加 光照强度，光合作用产生的 ATP 和H增多，则 ADP 减少；由于 ATP 和H增加，导致 C3 的还原生成 C5增加，因此短时间内 C5增加，D 错误。 2.如图表示细胞内部分物质转变过程，相关描述正确的是( ) A.能够在生物膜上完成的过程是 2、5、6、7、8 B.过程 3、4 的进行需要同种酶的催化 C.图中 7 过程需要 1 过程的参与，而 8 过程中同时进行了 2 过程 D.在绿色植物的叶肉细胞内， 线粒体通过 2 过程合成的 ATP 比叶绿体通过 2 过程合成的 ATP 用途单一 答
3、案 C 解析 图中 2 表示 ATP 的合成， 可发生在线粒体内膜和类囊体膜上； 5 表示发生在线粒体内 膜上的有氧呼吸的第三阶段；6 表示发生在类囊体膜上的光反应过程中的水在光下分解；7 表示发生在叶绿体基质中的光合作用的暗反应阶段；8 表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第 二阶段，无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在细胞质基质 和线粒体基质中， A 项错误； 过程 3 表示转录， 需要 RNA 聚合酶催化， 过程 4 表示逆转录， 需要逆转录酶催化，B 项错误；图中 7 过程需要 ATP 水解供能，即 1 过程的参与，8(细胞呼 吸)过程中，有机物分解释放的能量部分用
4、于合成 ATP，所以 8 过程中同时进行了 2 过程，C 项正确；在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过 2 过程合成的 ATP 可用于除了暗反应以外 的细胞的各项生命活动，叶绿体通过 2 过程合成的 ATP 只能用于三碳化合物的还原，D 项 错误。 3.关于光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是( ) A.磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物 B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 C.马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乙醇和 CO2 D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的细胞呼吸提供能量 答案 C 解析 光合作用的光反应中有 ATP 的合成，需要原料 ADP 和磷酸，A 项正确；光合作用中 叶绿素吸收光
5、能不需要酶的参与， B 项正确； 马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸， C 项错误； 病毒无独立的代谢系统， 病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的细胞呼吸来提供， D 项 正确。 4.(2018 福建宁德高三第二次质检)下图为绿色植物部分物质和能量转换过程的示意图， 下列 叙述正确的是( ) A.过程发生在叶绿体中，过程发生在线粒体中 B.过程产生 NADH，过程消耗 NADPH C.若叶肉细胞中过程速率大于过程，则植物干重增加 D.过程中 ATP 的合成与放能反应相联系，过程与吸能反应相联系 答案 D 解析 过程为光合作用的光反应，发生在叶绿体中，过程是有氧呼吸或无氧呼吸过程， 不一定发生在线
6、粒体中，A 错误；过程产生 NADPH，过程消耗 NADH，B 错误；若叶 肉细胞中过程速率大于过程， 则植物干重不一定增加， 因为还有其他不能进行光合作用 的细胞通过呼吸消耗有机物， C 错误； 过程中 ATP 的合成需要能量， 与放能反应相联系； 过程是 ATP 的水解，释放能量，与吸能反应相联系，D 正确。 5.将某种植物置于 CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在 5 、15 、25 和 35 条件下，改变光照强度，测定 CO2的吸收速率，得到图 1 所示结果。处理图 1 中有 关数据得到图 2、图 3。下列叙述不正确的是( ) A.图 1 中的自变量是温度和光照强度 B.当
7、光照强度大于 7 时，25 与 15 条件下植物有机物的合成速率相同 C.图 2 表示在 535 条件下该植物光饱和点的变化 D.图 3 表示在 535 条件下该植物呼吸速率的变化 答案 B 解析 题图中 CO2的吸收速率指的是净光合速率，有机物的合成速率应该是净光合速率加 上呼吸速率。当光照强度大于 7 时，25 与 15 条件下植物的净光合速率相等，但由于呼 吸速率不同，故有机物的合成速率不相同。 6.对某植物在不同环境条件下 O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表所示，下列对结 果的分析不正确的是( ) 光照强度(klx) O2变化量( mg/h) 温度 0 5 10 10 0.5 3
8、.0 4.0 20 1 2.0 5.0 A.在 5 klx 光照条件下 5 h,10 时光合作用产生的 O2总量比 20 时多 2.5 mg B.在 20 时，分别用 10 klx 和 5 klx 光照 10 h，黑暗 14 h，O2增加量前者比后者多 30 mg C.在 10 、10 klx 光照 4.8 h 后，转入 20 黑暗环境 19.2 h，O2变化量为 0 D.该实验的自变量是光照强度、温度和光照时间，CO2浓度等属于无关变量 答案 D 解析 黑暗中单位时间内 O2的吸收量代表呼吸速率， 光下测定的单位时间内 O2的释放量是 净光合速率，在 5 klx 光照条件下 5 h,10 时
9、光合作用产生的 O2总量是 3.5517.5(mg)， 20 时光合作用产生的 O2总量是 3515(mg)， 前者比后者多 2.5 mg， A 项正确； 在 20 时， 用 10 klx 和 5 klx 光照 10 h， 黑暗 14 h， O2的增加量分别是 51011436(mg)、 210 1146(mg)，前者比后者多 30 mg，B 项正确；在 10 时，用 10 klx 光照 4.8 h，积累 O2的量为 44.819.2(mg)，20 黑暗环境 19.2 h，消耗 O2的量为 119.219.2(mg)，O2 变化量为 0，C 项正确；该实验的自变量是光照强度与温度，光照时间、C
10、O2浓度等属于无 关变量，D 项错误。 7.(2019 南昌质检)将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃 罩 a、b 中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光(黑暗)处理，其他条件相同。下列分析正确的 是( ) A.a 玻璃罩中的 CO2含量将持续降低 B.b 玻璃罩中植株的干重将持续降低 C.甲、乙两植株的叶肉细胞中形成 ATP 的场所均不同 D.甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的细胞呼吸强度 答案 B 解析 在适宜强度的光照下， a 玻璃罩中的植物甲， 初始时光合作用强度大于细胞呼吸强度， 导致 CO2含量逐渐降低，当 CO2含量降低到一定程度时，光合作用强度与细胞呼吸
11、强度相 等，a 玻璃罩中 CO2含量维持在较低水平，A 错误；b 玻璃罩中的乙植株进行遮光(黑暗)处 理，不能进行光合作用，但可通过细胞呼吸消耗有机物，因此 b 玻璃罩中植株的干重将持续 降低，B 正确；甲植株的叶肉细胞中形成 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，乙 植株的叶肉细胞中形成 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体，因此二者形成 ATP 的场所不完 全相同，C 错误；在某一时刻，甲植株的光合作用强度会等于乙植株的细胞呼吸强度，D 错 误。 8.如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物 CO2吸收量随光照强度变化的情况。当光 照强度为 c 时， 两植物的有机物积累速率分别为 A
12、1、 B1， 两植物有机物合成速率分别为 A2、 B2，下列比较结果正确的是( ) A.A1B1；A2B2 B.A1B1；A2B2 C.A1B1；A2B2 D.A1B1；A2B2 答案 D 解析 根据纵坐标为 CO2的吸收速率可知，A、B 均代表净光合速率，光照强度为 c 时，二 者净光合速率相等， 所以 A1B1； 因为总光合速率净光合速率呼吸速率， 由题图可知， 呼吸速率 AB，所以总光合速率 A2B2，D 项正确。 9.下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是( ) A.能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有、 B.阶段生成的H可作为还原剂用于过程生成水 C.过程、可为
13、叶肉细胞吸收 Mg2 等提供动力 D.过程、进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体 答案 A 解析 据图可知，阶段、分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，过程表示光反应 产生 ATP， 表示 C3的还原， 过程分别表示二氧化碳的固定、 无氧呼吸、 有氧呼吸。 能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有(光反应发生于类囊体膜上)、 中的过程(有 氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)，A 项正确；阶段生成的H将在过程中作为还 原剂还原 C3，不能用于过程，B 项错误；过程和都合成 ATP，可为细胞吸收 Mg2 等 提供动力，但过程产生的 ATP 只能用于暗反应，C 项错误；过程进行的场所是叶绿体
14、基质，过程进行的场所是细胞质基质，过程进行的场所是细胞质基质和线粒体，D 项错误。 10.某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和细胞呼吸速 率，绘出图甲、乙和丙，图中 a、b、c、d 四点中光合速率与呼吸速率并不相等的点是( ) A.a B.b C.c D.d 答案 A 解析 图甲中虚线表示净光合速率，净光合速率真正光合速率呼吸速率，因此 a 点的光 合速率是呼吸速率的 2 倍，A 符合题意。 二、非选择题 11.(2018 哈尔滨三中高三一模)如图为水稻叶肉细胞内部分生理过程示意图，其中表 示过程，表示物质。请据图回答相关问题： (1)图中与_(填序号)表示的物质
15、相同，图中与表示的物质_(填“相 同”或“不相同”)。 (2)图中消耗 ADP 的场所有_；若该水稻植株长期处 于黑暗状态，则图中的循环_(填“能”或“不能”)进行，原因是 _。 (3)为探究黄光培养条件下水稻幼苗的叶绿素含量是否发生改变，假设你是实验小组成员， 请写出实验思路：_ _ _。 答案 (1) 不相同 (2)叶绿体类囊体膜、细胞质基质、线粒体 不能 没有光反应提供 的 ATP 和H， 暗反应不能进行 (3)分别取白光(或自然光)和黄光条件下培养的试管苗叶片， 提取其中的色素并分离， 通过比较滤纸条上叶绿素 a、 叶绿素 b 色素带的宽窄(或颜色的深浅) 来判断叶绿素含量是否发生改变
16、 解析 据图分析，图中表示二氧化碳的固定，表示三碳化合物的还原，表示有氧呼吸 第一阶段，表示有氧呼吸第三阶段，表示有氧呼吸第二阶段；表示 NADPH，表示 氧气，表示二氧化碳，表示 NADH，表示氧气，表示二氧化碳。 (1)根据以上分析可知，图中和都表示二氧化碳；表示 NADPH，表示 NADH。 (2)图中光反应、 有氧呼吸的三个阶段都可以产生 ATP， 因此消耗 ADP 产生 ATP 的场所有叶 绿体类囊体膜、细胞质基质、线粒体；若该水稻植株长期处于黑暗状态，由于没有光反应提 供的 ATP 和H，暗反应不能进行，所以图中的循环(暗反应)不能进行。 (3)根据题意分析可知，实验的自变量是光照
17、的种类，因变量是叶绿素的含量，则实验思路 为分别取白光(或自然光)和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并分离，通过比 较滤纸条上叶绿素 a、 叶绿素 b 色素带的宽窄(或颜色的深浅)来判断叶绿素含量是否发生 改变。 12.(2018 唐山模考)下图表示温室栽培的草莓净光合速率日变化曲线示意图(在C点打开通风 口，一小时后关闭)，请据图分析以下问题： (1)在 B 点，草莓产生 ATP 的细胞器有_。 (2)BC 段速率下降的原因是_， EF 段速率下降的主要原因是_。 (3)在 7 时19 时的时间内，草莓有机物的积累量_ (填“升高”“降低”或“不变”)，原因是_。 答案 (1)叶绿
18、体和线粒体 (2)光合作用消耗大量 CO2，使得温室内 CO2浓度降低，导致净光合速率下降 光照逐渐减 弱导致净光合速率下降 (3)升高 因为在 7 时19 时的时间内净光合速率始终大于零，说明有有机物积累 解析 (1)在 B 点时， 草莓同时进行光合作用和细胞呼吸， 在线粒体中可通过有氧呼吸第二、 三阶段产生 ATP，在叶绿体中可通过光反应产生 ATP。(2)C 点以前温室封闭，由于草莓光 合作用吸收 CO2，导致温室内 CO2浓度降低，使 BC 段净光合速率下降，EF 段光照强度逐 渐下降，导致净光合速率下降。(3)7 时19 时的净光合速率始终大于 0，说明有机物的合成 大于分解，草莓有
19、机物的积累量升高。 13.(2018 武汉高中毕业生五月训练)现有甲、乙两种不同的单细胞真核生物，请结合以下实 验回答相关问题： 实验：两个相同的密闭培养瓶中盛有等体积蒸馏水(适量)，分别加入相同数目的甲、乙两 种细胞， 白天在室外适宜条件下培养一段时间， 定时测定瓶内 O2浓度变化及甲、 乙细胞数目。 实验：将实验中蒸馏水换为等量适宜浓度的葡萄糖溶液，另分别加入等量甲、乙细胞在 相同条件下进行培养和测定。 (1)实验结果表明，实验中甲全部死亡，而乙正常生存，实验中甲、乙均正常生存，从 同化类型的角度分析，以上实验结果可以推测_。 (2)实验中，乙的培养瓶内 O2浓度上升，其原因是_ _， 在
20、培养后期，O2浓度上升的速率_(填“逐渐 加快”“逐渐减慢”或“不变”)。 (3)若实验中， 甲培养 2 h 后瓶内 O2浓度降为零， 但 23 h 内活细胞数目未出现明显减少， 请从细胞代谢的角度解释原因： _。 答案 (1)甲为异养型生物，乙为自养型生物 (2)乙的光合速率大于呼吸速率，释放 O2，导 致 O2浓度上升 逐渐减慢 (3)当 O2浓度降为 0 后， 甲细胞进行无氧呼吸以维持生命活动， 故活细胞数目未明显减少 解析 (1)实验中甲全部死亡，而乙正常生存，实验中甲、乙均正常生存，说明甲在光 下不能制造氧气或不能合成有机物， 属于异养型生物。 乙能生存， 说明能在光下制造有机物， 释放氧气，从同化类型看，属于自养型生物。(2)实验中的培养瓶内 O2浓度上升是由于乙 的光合速率大于呼吸速率，释放 O2，使 O2浓度上升。培养后期，由于 CO2浓度降低，光合 作用逐渐减弱， 释放 O2的速率逐渐减慢。 (3)若实验中， 甲培养 2 h 后瓶内 O2浓度降为零， 甲细胞进行无氧呼吸以维持生命活动，故活细胞数目未明显减少。
