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第五章 細胞的能量供應和利用 本 章 整 合 1．(2018全國卷Ⅲ改編)下列關于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　C　) A．植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸 B．動物細胞有時也可進行無氧呼吸 C．有氧呼吸和無氧呼吸的產物分別是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP [解析]　有氧呼吸的產物是二氧化碳、水。無氧呼吸的產物是酒精、二氧化碳或乳酸。故C錯。 2．(2018北京卷)光反應在葉綠體類囊體上進行，在適宜條件下，向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP，照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色，該反應過程中(　D　) A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化 C．不需要光合色素參與 D．會產生氧氣 [解析]　光反應產生[H]和O2，并合成ATP，DCIP被還原，需要光合色素參與。 3．(2017全國卷Ⅲ)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是(　A　) A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成 B．葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制 C．光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示 D．葉片在640～660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 [解析]　類胡蘿卜素不吸收紅光，A錯誤；葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應來繪制的，因此可用CO2吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；葉綠素吸收640～660 nm的紅光，導致水光解釋放氧氣，D正確。 4．(2018全國卷Ⅰ)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。 回答下列問題： (1)當光照強度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是 甲 。 (2)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是 甲 ，判斷的依據(jù)是 光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。 。 (3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是 乙 。 (4)某植物夏日晴天中午1200時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進入葉肉細胞的 CO2 (填“O2”或“CO2”)不足。 [解析]　(1)由曲線可以看出，當光照強度大于a時，甲植物對光能利用率更高。(2)種植密度過大，光照強度降低，由曲線可知，甲植物的凈光合速率下降更快。(3)在光照強度低時，同等光照強度下，乙植物的凈光合速率大于甲植物，屬于陰生植物，更適合林下種植。(4)在中午1200時，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，其原因是氣孔關閉，二氧化碳進入葉肉細胞少。 5．(2018全國卷Ⅱ)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測定其凈光合速率，結果如圖所示。據(jù)圖回答問題： (1)從圖可知，A葉片是樹冠 下層 填(“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據(jù)是 A葉片的凈光合速率達到最大時所需光照強度低于B葉片 。 (2)光照強度達到一定數(shù)值時，A葉片的凈光合速率開始下降，但測得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的 暗 反應受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提取葉綠素的過程中，常用的有機溶劑是 無水乙醇 。 [解析]　(1)由兩曲線可知，在A葉片的凈光合速率達到最大時，所需的光照強度低于B葉片，更適合下層。(2)放氧速率不變，說明光反應沒有變化，只能是暗反應受到抑制。(3)光合色素是脂溶性的，能溶于有機溶劑，常用無水乙醇。 6．(2018全國卷Ⅲ)回答下列問題 (1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質分布在葉綠體的 類囊體薄膜上 上，該物質主要捕獲可見光中的 紅光和藍紫光 。 (2)植物的葉面積與產量關系密切，葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質積累速率之間的關系如圖所示。由圖可知：當葉面積系數(shù)小于a時，隨葉面積系數(shù)增加群體光合速率和干物質積累速率均 升高 。當葉面積系數(shù)超過b時，群體干物質積累速率降低，其原因是 葉面積系數(shù)超過b時，群體光合速率不變，但群體呼吸速率升高，因此群體凈光合速率降低，干物質積累速率降低 。 (3)通常，與陽生植物相比，陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度 低 (填“高”或“低”)。 [解析]　(1)光合色素分布在葉綠體類囊體薄膜上，主要吸收藍紫光和紅光。(2)凈光合速率＝光合速率－呼吸速率。當 葉面積系數(shù)超過b時，群體光合速率不變，但群體呼吸速率升高，因此群體凈光合速率降低，干物質積累速率降低。(3)陰生植物與陽生植物相比，更能適應低光照強度，在凈光合作用速率為零時，所需光照強度更低。 7．(2017全國卷Ⅱ)下圖是某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。 據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中①、②、③、④代表的物質依次是 O2 、 NADP＋ 、 ADP＋Pi 、 C5 ，[H]代表的物質主要是 NADH(或還原型輔酶Ⅰ) 。 (2)B代表一種反應過程，C代表細胞質基質，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在 C和D (填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是 在缺氧條件下進行無氧呼吸 。 [解析]　(1)由分析可知，圖中①表示光合作用光反應階段水光解的產物O2；②是生成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的反應物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反應階段參與固定CO2的物質C5；圖中[H]代表的物質是呼吸作用過程中的還原型輔酶I(NADH)。(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質基質(C)和線粒體(D)。(3)細胞質基質中的丙酮酸可以轉化成酒精的原因是植物細胞缺氧，導致細胞進行無氧呼吸。 8．(2017全國卷Ⅰ)植物的CO2補償點是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2濃度，已知甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的?；卮鹣铝袉栴}： (1)將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是 植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低 。甲種植物凈光合速率為0時，乙種植物凈光合速率 大于0 (填“大于0”“等于0”或“小于0”)。 (2)若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是 甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當O2增多時，有氧呼吸會增加 。 [解析]　(1)甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，培養(yǎng)后兩種植物的光合速率都降低的原因是植物在光下光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量，總體上兩種植物都要從小室中吸收CO2，因此，小室中的CO2濃度會降低，從而影響兩種植物的光合速率。從題干獲知，甲種植物的CO2補償點大于乙種植物，因此，當甲種植物的凈光合速率為0時，對于乙種植物來說，外界的CO2濃度是超過其CO2補償點的，乙種植物的光合速率一定大于呼吸速率，即凈光合速率大于0。(2)甲種植物在光下經光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機物分解產生的NADH發(fā)生作用形成水發(fā)生在有氧呼吸過程中，所以當O2增多時，有氧呼吸會增加。