题型1 光合作用和细胞呼吸综合应用题
1．(2016·温州模拟)高等植物光合作用中光反应与碳反应的关系如图所示，①、②表示物质，方框表示场所。请回答：
(1)光反应的场所是________，光反应中光能被吸收并转化为________和________中的化学能。
(2)②是__________________，它是碳反应的直接产物，既可以离开卡尔文循环，也可以在卡尔文循环中继续转变成________________。
(3)与正常植物光合作用进行对照，缺镁植物释放①的速率较________，产生②的速率较________。
2．(2016·慈溪期中联考)图1是某植物细胞内部分物质转化示意图，①～④表示生理过程。图2是在“探究光强度对某植物光合作用影响”的活动中得到的实验结果。请回答：
(1)图1的①～④中属于需氧呼吸生理过程的是________(填标号)，需氧呼吸的场所是________和________。
(2)图1的①～④中属于光合作用碳反应的是________(填标号)，完成④过程需要光反应提供的物质是______和________。在其他条件不变的情况下，若突然停止光照，则三碳酸分子含量的瞬时变化是________(填“增加”或“减少”)。
(3)图2中，如果连续阴雨一星期，白天的光强度始终为A，则这段时间内，该植物体内有机物含量将________(填“增加”或“减少”)。
3．(2016·余姚中学高二开学考)图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题：
1
(1)光合色素存在于图甲的[ ]________中，其中叶绿素主要吸收红光和________光。图乙过程发生在图甲的[ ]________中(在[ ]内填写图中的相应编号)。
(2)图乙中，物质①是____________，该物质在光反应产物________和____________的作用下形成物质②。若3个CO2分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子，其中有________个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开循环，可在叶绿体内作为合成____________、蛋白质和脂质等大分子物质的原料，也可运送到叶绿体外转变成________。 (3)若图乙中CO2供应停止，则短时间内RuBP的含量将________(填“增加”“减少”或“基本不变”)。
4．(2016·余杭中学等四校高三期中)甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡，气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)；初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针复零。请分析并回答：
(1)光合作用过程中，碳反应可向光反应提供________________。在适宜光照条件下，指针将向________偏转。
(2)c点的含义：此距离情况下植物________________。
(3)ce段说明___________________________________________________________________。 (4)e点时，植物A叶肉细胞中光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。此时叶肉细胞内合成ATP的结构有________________。
(5)f点与a、b、c、d点相比，指针的偏转方向相反，原因是气球内气体量________。 (6)若去掉培养液中的CO2缓冲液，指针将________偏转。
5．(2015·嘉兴高三基础测试)植物体中能量转变和利用的部分变化如下图所示。请回答问题：
(1)Ⅰ过程仅发生在含有________的细胞中，H2O在光下裂解产生O2、H和________。
2
＋
(2)Ⅱ过程在线粒体中进行，包括两个阶段。这两个阶段的名称分别是________________________________________________________________________。 糖类中的化学能除了转移至ATP中之外，还转变成为________________而散失。 (3)图示中物质X、Y具有相同的作用，作为具有________性的物质参与下一阶段的反应。 (4)下列生理过程中，需要消耗ATP的是________(不定项选择)。
①渗透作用 ②蛋白质合成 ③肌肉收缩 ④三碳糖的形成 ⑤神经细胞去极化时Na内流 6．(2015·考试院仿真卷)图甲表示植物光合作用中的光反应，其中数字表示物质，a和b表示结构。图乙为“探究环境因素对光合作用的影响”的实验装置，广口瓶装有碳酸氢钠溶液以维持溶液中二氧化碳浓度(说明：题中“[ ]”填数字或字母，“________”填文字)。
＋
请回答：
(1)叶片中的光合色素存在于图甲中的[ ]________。“光合色素的提取与分离”实验中，用________液将光合色素在滤纸上分离，其中扩散最快的色素是________。
(2)图甲中，水中的氢转移到[ ]________物质中，该物质在卡尔文循环中的作用是________________。
(3)某研究小组利用图乙装置探究不同波长的光对黑藻光合作用的影响，光合作用速率常用图甲中[ ]______的相对释放量表示，其释放量可依据图乙中________________估算。
3
答案解析
1．(1)类囊体膜 ATP(或NADPH) NADPH(或ATP)
(2)三碳糖[或丙糖(磷酸)] RuBP(或核酮糖二磷酸、五碳糖) (3)小(或慢) 小(或慢)
解析 (1)类囊体膜上含有色素和与光反应有关的酶，所以光反应的场所是基粒的类囊体膜，光反应中光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能。(2)②是三碳糖，它是碳反应的直接产物，卡尔文循环生成的三碳糖既可以离开卡尔文循环参与其他反应，也可以在卡尔文循环中继续转变成RuBP。(3)与正常植物光合作用进行对照，缺镁植物由于叶绿素含量低，因此光反应较弱，所以释放氧气的速率较小，产生的ATP和NADPH较少，影响碳反应的进行，产生②的速率也随之变小。 2．(1)①② 细胞溶胶 线粒体 (2)③④ ATP NADPH 增加 (3)减少
解析 (1)图1的①～④过程中属于需氧呼吸的是①需氧呼吸的第一阶段和②需氧呼吸的第二阶段。需氧呼吸的场所是细胞溶胶、线粒体。(2)图1的①～④过程中属于光合作用的碳反应的是③④，③过程是CO2的固定，④是三碳酸分子还原成三碳糖的过程。碳反应过程需要光反应提供的物质是ATP、NADPH。在其他条件不变的情况下，若突然停止光照，光反应产生的NADPH和ATP减少，被还原的三碳酸分子减少，而CO2被RuBP固定形成三碳酸分子的过程不变，故三碳酸分子含量增加。(3)图2中， 如果连续阴雨一星期，白天的光强度始终为A，净光合作用量为0，而夜晚只有呼吸作用，故这段时间内，该植物体内有机物含量将减少。 3．(1)Ⅲ 类囊体膜 蓝紫 Ⅱ (叶绿体)基质 (2)三碳酸 ATP NADPH 5 淀粉 蔗糖 (3)增加
解析 (1)图甲中，Ⅰ表示叶绿体膜、Ⅱ表示叶绿体基质、Ⅲ表示类囊体膜。光合色素只存在于类囊体膜上，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。碳反应发生的场所是叶绿体基质。(2)图乙中，①表示CO2和RuBP结合生成的三碳酸分子，该物质在光反应产物ATP和NADPH的作用下形成物质②三碳糖。若3个CO2分子进入卡尔文循环可形成6个三碳糖，其中有5个三碳糖经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开卡尔文循环，离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质和脂质等大分子物质的原料，也可运送到叶绿体外转变成蔗糖。(3)若碳反应中CO2供应停止，则短时间内生成三碳酸分子的量下降，RuBP的含量将增加。 4．(1)ADP、Pi、NADP 右 (2)氧气释放量最大
(3)随灯光距离的增大，氧气释放量减少
＋
4
(4)大于 线粒体、叶绿体、细胞溶胶 (5)减少 (6)不
解析 (1)光合作用过程中，碳反应向光反应提供ADP、Pi、NADP，适宜光照条件下，A组光合速率大于呼吸速率，产生氧气，气球体积增大，指针向右偏移。(2)实验研究光强度对光合作用的影响，实验的自变量为光强度，c点表示O2释放量最大，净光合速率最大。(3)ce段表示随灯光距离的增大，氧气释放量逐渐减小，e点降为0。(4)e点时，指针的偏转为零，说明植株的光合速率等于呼吸速率，对于植物叶片而言，光合速率大于呼吸速率；此时合成ATP的结构有叶绿体、线粒体和细胞溶胶。(5)f点与a、b、c、d点相比，指针的偏转方向相反，说明细胞的呼吸速率大于光合速率，氧气的释放量逐渐减少，气球内的气体量减少。(6)若去掉培养液中的CO2缓冲液，光合作用吸收的CO2量和释放的O2量相同，指针将不偏转。 5．(1)光合色素(或叶绿素) e(电子) (2)柠檬酸循环、电子传递链 热能 (3)还原 (4)②③④
解析 (1)Ⅰ过程表示光合作用，光反应吸收、传递和转化光能需要光合色素，色素吸收光后，水在光下被裂解产生O2、H和e(电子)。(2)Ⅱ过程表示需氧呼吸第二和第三阶段，名称分别为柠檬酸循环和电子传递链。经过细胞呼吸，糖类中的化学能转变为热能和ATP中的化学能。(3)图中物质X指的是NADPH，Y指的是NADH(或[H])，两者都作为还原剂参与反应。(4)水分子通过膜的扩散称为渗透作用，不消耗ATP；蛋白质的合成是吸能反应，需要消耗ATP；肌肉收缩和三碳糖的形成也需要消耗ATP；神经细胞去极化时Na内流方式是易化扩散，不需要消耗ATP。
6．(1)b 类囊体膜 层析 胡萝卜素 (2)② NADPH 提供氢和能量 (3)① O2 量筒中收集的液体体积
解析 (1)叶片中的光合色素存在于图甲中的[b]类囊体膜上。分离光合色素的方法是纸层析法，所用到的液体为层析液。因胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，所以随层析液在滤纸上扩散最快。(2)分析图甲可知，①为O2，②为NADPH，③为NADP，④为ATP，⑤为ADP。图甲中，水中的氢转移到[②]NADPH中，该物质在卡尔文循环(碳反应)中的作用是提供氢和能量用于三碳酸分子的还原。(3)光合作用速率常用图甲中[①]O2的相对释放量表示。O2不易溶于水，广口瓶内黑藻的光合作用释放的O2导致瓶内气体压强增大，将水压入量筒中，所以O2的释放量可以依据图乙中量筒中收集的液体体积估算。
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高考生物考前特训总复习 第一部分 热点题型专练 题型1 光合作用和细胞呼吸综合应用题
