高考生物大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案: 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第10講 光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用學(xué)案
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1、 第10講 光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用 [考綱要求] 光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用。 考點(diǎn)一 光合作用與細(xì)胞呼吸的過程比較 1.物質(zhì)名稱:b:O2,c:ATP,d:ADP,e:NADPH([H]),f:C5,g:CO2,h:C3。 2.生理過程及場(chǎng)所 序號(hào) ① ② ③ ④ ⑤ 生理 過程 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 有氧呼吸 第一階段 有氧呼吸 第二階段 有氧呼吸 第三階段 場(chǎng)所 葉綠體類 囊體薄膜 葉綠體 基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì) 線粒體 基質(zhì) 線粒體 內(nèi)膜 1.光合作用與細(xì)胞呼吸中物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化 (1)光合作用和有氧呼吸中各種
2、元素的去向 C:CO2有機(jī)物丙酮酸CO2 H:H2O[H](CH2O)[H]H2O O:H2OO2H2OCO2有機(jī)物 (2)光合作用與有氧呼吸中[H]和ATP的來源、去路 比較項(xiàng)目 來源 去路 [H] 光合作用 光反應(yīng)中水的光解 用于暗反應(yīng)中C3的還原 有氧呼吸 產(chǎn)生于第一、二階段 消耗于第三階段,與O2結(jié)合生成H2O ATP 光合作用 產(chǎn)生于光反應(yīng)階段,其中的能量來自光能 用于暗反應(yīng)過程中C3的還原,其中的能量轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 有氧呼吸 三個(gè)階段均能產(chǎn)生,但第三階段相對(duì)較多 用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(光合作用的暗反應(yīng)除外) (3)光合作用
3、與有氧呼吸中的能量轉(zhuǎn)化 2.不同光照條件下葉肉細(xì)胞的氣體代謝特點(diǎn) 曲線 光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的關(guān)系 氣體代謝特點(diǎn) 圖示 A點(diǎn) 只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 吸收O2,釋放CO2 AB段 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 吸收O2,釋放CO2 B點(diǎn) 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度 不與外界發(fā)生氣體交換 B點(diǎn)后 光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 吸收CO2,釋放O2 命題點(diǎn)一 光合作用與細(xì)胞呼吸基本過程的判斷 1.下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過程示意圖,下列敘述正確的是( ) (CH2O)+O2CO2+H2O+能量 A.過程①只能在線粒體中進(jìn)行,
4、過程②只能在葉綠體中進(jìn)行 B.過程①產(chǎn)生的能量全部都儲(chǔ)存在ATP中 C.過程②產(chǎn)生的O2中的氧來自H2O D.過程①和②中均能產(chǎn)生[H],且二者還原的物質(zhì)相同 答案 C 解析 圖中過程①表示有氧呼吸過程,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中,少數(shù)原核生物也能進(jìn)行有氧呼吸,但是沒有線粒體。過程②表示光合作用,場(chǎng)所一般為葉綠體,但是藍(lán)藻沒有葉綠體也能進(jìn)行光合作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;有氧呼吸過程中產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失,少部分儲(chǔ)存在ATP中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自二氧化碳,O2中的氧全部來自H2O,C項(xiàng)正確;光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原,有
5、氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]用于第三階段中氧氣的還原,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(2017·重慶第八中學(xué)月考)如圖表示細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程,相關(guān)描述正確的是( ) A.能夠在生物膜上完成的過程是2、5、6、7、8 B.過程3、4的進(jìn)行需要同種酶的催化 C.圖中7過程需要1過程的參與,而8過程中同時(shí)進(jìn)行了2過程 D.在綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi),線粒體通過2過程合成的ATP比葉綠體通過2過程合成的ATP用途單一 答案 C 解析 圖中2表示ATP的合成,可發(fā)生在線粒體內(nèi)膜和類囊體薄膜上;5表示發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的有氧呼吸的第三階段;6表示發(fā)生在類囊體薄膜上的光反應(yīng)過程中的水在光下分解;7表
6、示發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中的光合作用的暗反應(yīng)階段;8表示無氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二階段,無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),有氧呼吸的第一、第二階段分別發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;過程3表示轉(zhuǎn)錄,需要RNA聚合酶催化,過程4表示逆轉(zhuǎn)錄,需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中7過程需要ATP水解供能,即1過程的參與,8(細(xì)胞呼吸)過程中,有機(jī)物分解釋放的能量部分用于合成ATP,所以8過程中同時(shí)進(jìn)行了2過程,C項(xiàng)正確;在綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi),線粒體通過2過程合成的ATP可用于除了暗反應(yīng)以外的細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng),葉綠體通過2過程合成的ATP只能用于三碳化合物的還原,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)二 以葉綠體和線
7、粒體為載體分析光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 3.下面是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體的代謝簡(jiǎn)圖,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.細(xì)胞①處于黑暗環(huán)境中,該細(xì)胞單位時(shí)間釋放的CO2量即為呼吸速率 B.細(xì)胞②沒有與外界發(fā)生O2和CO2的交換,可斷定此時(shí)光合速率等于呼吸速率 C.細(xì)胞③處在較強(qiáng)光照條件下,細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為N1與N2的和 D.分析細(xì)胞④可得出,此時(shí)的光照強(qiáng)度較弱且N1小于M2 答案 D 解析 結(jié)合圖示可知,細(xì)胞①中僅線粒體中有氣體的消耗和生成,故應(yīng)處在黑暗環(huán)境中,此時(shí)細(xì)胞單位時(shí)間內(nèi)釋放的CO2量可表示呼吸速率,A項(xiàng)正確;細(xì)胞②沒有與外界進(jìn)行氣體交換,
8、此時(shí)光合速率與呼吸速率相等,B項(xiàng)正確;細(xì)胞③需要從外界環(huán)境吸收CO2,并向細(xì)胞外釋放O2,此時(shí)細(xì)胞所處環(huán)境的光照強(qiáng)度大于光補(bǔ)償點(diǎn),細(xì)胞所利用的CO2包括細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的N2和從環(huán)境中吸收的N1,C項(xiàng)正確;細(xì)胞④中,線粒體利用的O2除來自葉綠體外,還要從細(xì)胞外吸收,說明此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和光合作用的過程中,O2的凈消耗量(吸收量)M2與CO2的凈生成量N1相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.如圖為植物的某個(gè)葉肉細(xì)胞中兩種膜結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的生化反應(yīng)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.圖1、2中的兩種生物膜依次存在于線粒體和葉綠體中 B.圖1中的[H]來自水,圖2中的
9、[H]來自丙酮酸 C.兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質(zhì)外,還均可產(chǎn)生ATP D.影響圖1、2中兩種膜上生化反應(yīng)的主要外界因素分別是溫度和光照 答案 C 解析 根據(jù)題圖所示信息可判斷,圖1所示是葉綠體的類囊體薄膜,其上進(jìn)行的是光合作用的光反應(yīng),圖示生化反應(yīng)是水的光解,[H]來自水。圖2所示是線粒體內(nèi)膜,其上進(jìn)行的是有氧呼吸的第三階段,[H]來自葡萄糖、丙酮酸和H2O,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行光合作用的光反應(yīng),產(chǎn)生ATP,在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行有氧呼吸第三階段,產(chǎn)生大量ATP,C項(xiàng)正確;圖2表示線粒體內(nèi)膜,其上進(jìn)行的是有氧呼吸第三階段,不受光照影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)二 光合作用與細(xì)胞
10、呼吸的綜合應(yīng)用 1.真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的辨析 (1)內(nèi)在關(guān)系 ①細(xì)胞呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。 ②凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。 ③真正光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率。 (2)判定方法 ①根據(jù)坐標(biāo)曲線判定 a.當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),若CO2吸收值為負(fù)值,該值的絕對(duì)值代表細(xì)胞呼吸速率,該曲線代表凈光合速率,如圖甲。 b.當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),光合速率也為0,該曲線代表真正光合速率,如圖乙
11、。 ②根據(jù)關(guān)鍵詞判定 檢測(cè)指標(biāo) 細(xì)胞呼吸速率 凈光合速率 真正(總) 光合速率 CO2 釋放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 釋放量 產(chǎn)生量 有機(jī)物 消耗量(黑暗) 積累量 制造量、產(chǎn)生量 2.光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng) (1)細(xì)胞呼吸對(duì)應(yīng)點(diǎn)(A點(diǎn))的移動(dòng):細(xì)胞呼吸增強(qiáng),A點(diǎn)下移;細(xì)胞呼吸減弱,A點(diǎn)上移。 (2)補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))的移動(dòng) ①細(xì)胞呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。 ②細(xì)胞呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí),CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左
12、移。 (3)飽和點(diǎn)(C點(diǎn))和D點(diǎn)的移動(dòng):相關(guān)條件的改變(如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí), C點(diǎn)右移,D點(diǎn)上移的同時(shí)右移;反之,移動(dòng)方向相反。 3.植物光合作用和細(xì)胞呼吸的日變化曲線分析 (1)自然環(huán)境中一晝夜植物CO2吸收或釋放速率的變化曲線 a點(diǎn):凌晨,溫度降低,細(xì)胞呼吸減弱,CO2釋放減少。 b點(diǎn):有微弱光照,植物開始進(jìn)行光合作用。 bc段:光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 c點(diǎn):上午7時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 ce段:光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 d點(diǎn):溫度過高,部分氣孔關(guān)閉,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。 e點(diǎn):下午6時(shí)左右,光合作用強(qiáng)度等于
13、細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 ef段:光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 fg段:沒有光照,光合作用停止,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。 bf段:制造有機(jī)物的時(shí)間段。 ce段:積累有機(jī)物的時(shí)間段。 一晝夜有機(jī)物的積累量=S1-(S2+S3)。 (S1、S2、S3分別表示曲線和橫軸圍成的面積)。 (2)密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線 (注意:分析光合作用或細(xì)胞呼吸速率的變化時(shí),應(yīng)分析曲線變化趨勢(shì)的快慢,也就是斜率。) AB段:無光照,植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。 BC段:溫度降低,細(xì)胞呼吸減弱(曲線斜率下降)。 CD段:4時(shí)后,微弱光照,開始進(jìn)行光合作用,但光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 D點(diǎn):隨光照
14、增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 DH段:光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。 H點(diǎn):隨光照減弱,光合作用強(qiáng)度下降,光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 HI段:光照繼續(xù)減弱,光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,直至光合作用完全停止。 I點(diǎn)低于A點(diǎn):一晝夜,密閉容器中CO2濃度減小,即光合作用大于細(xì)胞呼吸,植物能正常生長(zhǎng)(若I點(diǎn)高于A點(diǎn),植物不能正常生長(zhǎng))。 命題點(diǎn)一 真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的分析 1.(2017·北京,2)某植物光合作用、細(xì)胞呼吸與溫度的關(guān)系如下圖。據(jù)此,對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是( ) A.細(xì)胞呼吸的最適溫度比光合
15、作用的高 B.凈光合作用的最適溫度約為25 ℃ C.在0~25 ℃范圍內(nèi),溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大 D.適合該植物生長(zhǎng)的溫度范圍是10~50 ℃ 答案 D 解析 由圖可知,細(xì)胞呼吸的最適溫度為50 ℃左右,光合作用的最適溫度為30 ℃左右,A項(xiàng)正確;由最上圖可知,植物體凈光合速率最適溫度約為25 ℃,B項(xiàng)正確;在0~25 ℃范圍內(nèi),總光合速率曲線的上升幅度比呼吸速率曲線上升幅度大,說明溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的影響大,C項(xiàng)正確;由圖可以看出,當(dāng)溫度超過45 ℃時(shí),凈光合速率小于0,植物不能正常生長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a
16、、b、c、d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示藍(lán)藻光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系,下列說法正確的是( ) A.圖甲中,光照強(qiáng)度為b時(shí),光合速率等于呼吸速率 B.圖甲中,光照強(qiáng)度為d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收2個(gè)單位的CO2 C.圖乙中,當(dāng)光照強(qiáng)度為x時(shí),細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 D.圖乙中,限制e、f、g點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度 答案 B 解析 分析甲圖可知,光照強(qiáng)度為b時(shí),CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量相等,都為3個(gè)單位,細(xì)胞呼吸釋放的CO2首先供應(yīng)葉綠體進(jìn)行光合作用,剩余部分釋放到外界,說明此時(shí)細(xì)胞呼吸大于光合作用,A項(xiàng)錯(cuò)
17、誤;光照強(qiáng)度為d時(shí),水稻葉肉細(xì)胞光合速率大于細(xì)胞呼吸速率,光照強(qiáng)度為a時(shí),CO2釋放量即為細(xì)胞呼吸速率,則光照強(qiáng)度為d時(shí),O2產(chǎn)生總量為8個(gè)單位,需要消耗的CO2也為8個(gè)單位,所以單位時(shí)間內(nèi)需從外界吸收CO2為2個(gè)單位,B項(xiàng)正確;圖乙中所示生物為藍(lán)藻,藍(lán)藻不含線粒體和葉綠體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙中,限制g點(diǎn)光合作用速率的因素不是光照強(qiáng)度,可能是二氧化碳濃度及溫度等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)二 光合作用與細(xì)胞呼吸曲線中“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)方向的分析 3.已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,如圖表示30 ℃時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到2
18、5 ℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變),理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是( ) A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移 C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移 答案 C 解析 圖中a、b、d三點(diǎn)分別表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度、光補(bǔ)償點(diǎn)和在光飽和點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)度。由題干“光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃”可知,當(dāng)溫度從30 ℃降到25 ℃時(shí),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度降低,a點(diǎn)上移;光合作用強(qiáng)度增強(qiáng),所以光飽和點(diǎn)(d點(diǎn))時(shí)吸收的CO2增多,d點(diǎn)上移。b點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,在25 ℃時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度降低,光合作用強(qiáng)度增強(qiáng),在除光照強(qiáng)度外其他條件不
19、變的情況下要使光合作用強(qiáng)度仍然與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,需降低光照強(qiáng)度,即b點(diǎn)左移。 4.(2018·長(zhǎng)沙明德中學(xué)質(zhì)檢)下圖表示光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某植物光合速率的影響。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí),葉綠體中C3濃度降低 B.曲線中d點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí),葉綠體中C5濃度升高 C.a(chǎn)b段影響光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度 D.bc段影響光合速率的限制性因素可能是溫度等其他條件 答案 B 解析 a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí),光反應(yīng)增強(qiáng)能提供更多的還原氫和ATP用于C3的還原,故C3濃度會(huì)下降;d點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時(shí)二氧化碳濃度增加,會(huì)有更多的C5用于二氧化碳的固定,故C5濃度會(huì)下降;ab
20、段表示隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng),光合速率增加,故光照是影響光合速率的主要因素;bc段光照強(qiáng)度已經(jīng)飽和,溫度等成為光合速率的影響因素。 命題點(diǎn)三 光合作用和細(xì)胞呼吸的日變化曲線分析 5.科研人員檢測(cè)晴朗天氣下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況,并將檢測(cè)結(jié)果繪制成下圖。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.光照強(qiáng)度增大是導(dǎo)致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是氣孔關(guān)閉 C.致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐漸減弱 D.適時(shí)澆水、增施農(nóng)家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施 答案 B 解析 早晨太陽出來后光照強(qiáng)度不斷增大,使得露地栽培和大
21、棚栽培的油桃的光合速率迅速上升,A項(xiàng)正確;大棚栽培條件下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是太陽出來后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚內(nèi)密閉環(huán)境中CO2濃度迅速下降,而露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是因?yàn)榄h(huán)境溫度過高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,不能吸收CO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;15時(shí)以后,兩種栽培條件下的光合速率持續(xù)下降,是光照強(qiáng)度逐漸減弱所致,C項(xiàng)正確;適時(shí)澆水從而避免植物因缺水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,增施農(nóng)家肥從而增加CO2濃度是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施,D項(xiàng)正確。 6.在天氣晴朗的夏季,將用全素營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的植株放入密閉的玻璃罩內(nèi)放在室外進(jìn)行培養(yǎng)。每隔一段時(shí)間用CO2濃度檢測(cè)儀測(cè)定玻璃罩內(nèi)CO2濃度,繪制成下圖所
22、示的曲線(水平虛線表示實(shí)驗(yàn)開始時(shí)玻璃罩內(nèi)CO2濃度)。據(jù)圖得出的判斷不正確的是( ) A.d點(diǎn)和h點(diǎn)表示光合速率等于呼吸速率 B.bc段和ab段曲線斜率差異可能主要是溫度造成的 C.光合速率最大值可能出現(xiàn)在h點(diǎn) D.呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn) 答案 C 解析 圖中d點(diǎn)和h點(diǎn)時(shí),玻璃罩內(nèi)的CO2濃度達(dá)到平衡,此時(shí)光合速率等于呼吸速率,A項(xiàng)正確;在夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,但是ab段上升速率快,而bc段變緩,這是由于凌晨溫度較低,細(xì)胞呼吸減弱,B項(xiàng)正確;h點(diǎn)時(shí)光合作用積累的有機(jī)物最多,但光合速率不是最大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;b點(diǎn)之前,CO2增加的速率快,b點(diǎn)之后,CO2增加的速率慢,因此呼吸速
23、率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn),D項(xiàng)正確。 重溫高考 演練模擬 1.(2017·海南,5)關(guān)于生物體內(nèi)能量代謝的敘述,正確的是( ) A.淀粉水解成葡萄糖時(shí)伴隨有ATP的生成 B.人體大腦活動(dòng)的能量主要來自脂肪的有氧氧化 C.葉肉細(xì)胞中合成葡萄糖的過程是需要能量的過程 D.硝化細(xì)菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量 答案 C 解析 淀粉是在淀粉酶的作用下被水解成葡萄糖的,該過程沒有ATP的生成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;人體大腦活動(dòng)的能量主要來自葡萄糖的有氧氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;暗反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖的過程需要光反應(yīng)提供的能量,C項(xiàng)正確;硝化細(xì)菌生成有機(jī)物的能量來自其將NH3和HNO2氧化的過程,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
24、2.(2016·四川,1)葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過程,一定在生物膜上進(jìn)行的是( ) A.O2的產(chǎn)生 B.H2O的生成 C.[H]的消耗 D.ATP的合成 答案 A 解析 O2產(chǎn)生于光反應(yīng)中,場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜上,A項(xiàng)正確;生成H2O的生理過程較多,未必都在“生物膜”上進(jìn)行,如蛋白質(zhì)合成時(shí)產(chǎn)生水,其場(chǎng)所是核糖體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;消耗[H]的過程有有氧呼吸第三階段、無氧呼吸第二階段和光合作用暗反應(yīng),場(chǎng)所不一定有膜結(jié)構(gòu),如細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體基質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;ATP的合成場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜,不一定有膜結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2015·海南,9)植物
25、甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢(shì)如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能 B.葉溫在36~50 ℃時(shí),植物甲的凈光合速率比植物乙的高 C.葉溫為25 ℃時(shí),植物甲的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的差值不同于植物乙的 D.葉溫為35 ℃時(shí),甲、乙兩種植物的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的差值均為0 答案 D 解析 植物光合作用所需要的能量都來自于太陽能,A項(xiàng)正確;分析曲線可知,葉溫在36~50 ℃時(shí),植物甲的凈光合速率比植物乙的高,B項(xiàng)正確;光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的差值即凈光合速率,葉溫為25 ℃時(shí),植物甲的凈光合速率小于植物乙的,C
26、項(xiàng)正確;葉溫為35 ℃時(shí),甲、乙兩種植物的光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的差值相等,均大于0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2015·重慶,4)將下圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 注:適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖。 A.黑暗條件下,①增大、④減小 B.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),①③增大 C.光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),②③保持不變 D.光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),②減小、④增大 答案 B 解析 在黑暗條件下,葉肉細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用,細(xì)胞吸收O2,釋放CO2,故①增大、④減小,A項(xiàng)正確;光補(bǔ)償點(diǎn)是指
27、光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度,當(dāng)光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),光合速率小于呼吸速率,細(xì)胞吸收O2,釋放CO2,故①增大、③減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),光合速率等于呼吸速率,細(xì)胞不吸收O2,也不釋放CO2,②、③保持不變,C項(xiàng)正確;光飽和點(diǎn)是指光合速率達(dá)到最大時(shí)的最低光照強(qiáng)度,當(dāng)光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),光合速率大于呼吸速率,細(xì)胞吸收CO2,釋放O2,②減小、④增大,D項(xiàng)正確。 5.(2017·全國(guó)Ⅰ,30) 植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度,已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,回答下列問題: (1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一
28、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_________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________。甲種植物凈光合速率為0時(shí),乙種植物凈光合速率________(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(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是_________________
29、__________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)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 大于0 (2)甲種植物在光下進(jìn)行光合作用釋放的O2,使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的[H]發(fā)生
30、作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸增加 解析 (1)在適宜條件下照光培養(yǎng)時(shí),由于光合速率大于呼吸速率,導(dǎo)致密閉容器內(nèi)CO2 濃度下降,進(jìn)而導(dǎo)致光合作用速率降低。題干信息表明甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,因此甲種植物凈光合速率為0時(shí)(即CO2補(bǔ)償點(diǎn)時(shí))的二氧化碳濃度已超過乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn),因此其凈光合速率大于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(shí)間后,由于植物進(jìn)行光合作用能釋放氧氣,因此植物的有氧呼吸增加。 1.關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B
31、.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C.人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的細(xì)胞呼吸提供能量 答案 C 解析 光合作用的光反應(yīng)中有ATP的合成,需要原料ADP和磷酸,A項(xiàng)正確;光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與,B項(xiàng)正確;乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物,在人體內(nèi)不能繼續(xù)分解供能,人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量是由葡萄糖分解提供的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;病毒無獨(dú)立的代謝系統(tǒng),病毒核酸的復(fù)制所需要的能量由宿主細(xì)胞的細(xì)胞呼吸來提供,D項(xiàng)正確。 2.(2018·天津南開中學(xué)模擬)下圖所示為甘蔗葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過程,下列有關(guān)說法正確的是( ) A.過程①產(chǎn)生
32、[H],過程②消耗[H],過程③既產(chǎn)生也消耗[H] B.過程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì),過程③只發(fā)生在線粒體基質(zhì) C.過程①消耗CO2釋放O2,過程③消耗O2釋放CO2 D.若葉肉細(xì)胞內(nèi)過程②的速率大于過程③的速率,則甘蔗的干重必然增加 答案 A 解析 過程①②③分別為光反應(yīng)、暗反應(yīng)和細(xì)胞呼吸,光反應(yīng)中水的光解產(chǎn)生[H],暗反應(yīng)中C3的還原消耗[H],細(xì)胞呼吸中第一、第二階段產(chǎn)生[H],第三階段消耗[H],A項(xiàng)正確;暗反應(yīng)只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,細(xì)胞呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;光反應(yīng)不消耗CO2,只是釋放O2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞內(nèi)過程②的速率大于過程③的速率,但甘蔗的干重不一定
33、增加,因?yàn)楦收岣芍卦黾拥臈l件是整個(gè)植株的有機(jī)物合成量大于消耗量,而圖示僅為葉肉細(xì)胞中能量代謝,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.下圖表示某高等綠色植物體內(nèi)的部分生理過程,有關(guān)分析正確的是( ) A.能夠在葉肉細(xì)胞生物膜上進(jìn)行的生理過程有Ⅰ、Ⅲ B.階段Ⅰ生成的[H]可作為還原劑用于⑤過程生成水 C.過程①、④、⑤可為葉肉細(xì)胞吸收Mg2+等提供動(dòng)力 D.過程③、④、⑤進(jìn)行的場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 答案 A 解析 據(jù)圖可知,階段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表光反應(yīng)、暗反應(yīng)、細(xì)胞呼吸,過程①表示光反應(yīng)產(chǎn)生ATP,②表示C3的還原,過程③~⑤分別表示二氧化碳的固定、無氧呼吸、有氧呼吸。能夠在葉
34、肉細(xì)胞生物膜上進(jìn)行的生理過程有Ⅰ(光反應(yīng)發(fā)生于類囊體薄膜上)、Ⅲ中的過程⑤(有氧呼吸的第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上),A項(xiàng)正確;階段Ⅰ生成的[H]將在過程②中作為還原劑還原C3,不能用于⑤過程,B項(xiàng)錯(cuò)誤;過程④和⑤都合成ATP,可為細(xì)胞吸收Mg2+等提供動(dòng)力,但過程①產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;過程③進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),過程④進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),過程⑤進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2017·武漢二中質(zhì)檢)對(duì)某植物在不同環(huán)境條件下O2的吸收量和釋放量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如下表所示,下列對(duì)結(jié)果的分析不正確的是( ) 光照強(qiáng)度(klx) O2變化量(mg/h
35、) 溫度 0 5 10 10 ℃ -0.5 +3.0 +4.0 20 ℃ -1 +2.0 +5.0 A.在5 klx光照條件下5 h,10 ℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量比20 ℃時(shí)多2.5 mg B.在20 ℃時(shí),分別用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,轉(zhuǎn)入20 ℃黑暗環(huán)境19.2 h,O2變化量為0 D.該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度、溫度和光照時(shí)間,CO2濃度等屬于無關(guān)變量 答案 D 解析 黑暗中單位時(shí)間內(nèi)O2的吸收量代表呼吸速率,光下測(cè)定的單位時(shí)間內(nèi)O2的釋放
36、量是凈光合速率,在5 klx光照條件下5 h,10 ℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量是3.5×5=17.5 mg,20 ℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量是3×5=15 mg,前者比后者多2.5 mg,A項(xiàng)正確;在20 ℃時(shí),用10 klx和5 klx光照10 h,黑暗14 h,O2的增加量分別是5×10-1×14=36 mg、2×10-1×14=6 mg,前者比后者多30 mg,B項(xiàng)正確;在10 ℃時(shí),用10 klx光照4.8 h,積累O2的量為4×4.8=19.2 mg,20 ℃黑暗環(huán)境19.2 h,消耗O2的量為1×19.2=19.2 mg,O2變化量為0,C項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度與溫度,光
37、照時(shí)間、CO2濃度等屬于無關(guān)變量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.夏季晴天,將裝有某綠色植物的密閉玻璃罩置于室外,從凌晨0時(shí)開始,定期測(cè)定玻璃罩中某種氣體含量,結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是( ) A.本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的氣體是CO2 B.該植物進(jìn)行光合作用的起始時(shí)間是6時(shí) C.若9時(shí)和12時(shí)合成有機(jī)物的速率相等,則9時(shí)的呼吸速率小于12時(shí)的 D.與0時(shí)相比較,24時(shí)該植物的干重減少 答案 C 解析 由圖可知,該氣體相對(duì)值先減少后增加,本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的氣體是O2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;6時(shí)和18時(shí)的光合速率和呼吸速率相等,光合作用的起始時(shí)間應(yīng)在6時(shí)之前,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該曲線的斜率代表速率,9時(shí)的凈光合速率大于12時(shí)的
38、,若9時(shí)和12時(shí)真正光合速率相等,則9時(shí)的呼吸速率小于12時(shí)的,C項(xiàng)正確;24時(shí)的O2含量高于0時(shí)的,說明植物一晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累量大于0,即該植物的干重增加了,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2018·貴州一中月考)下圖為桑葉光合速率隨土壤水分減少的日變化曲線圖,圖中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為降雨后第2、8、15天測(cè)得的數(shù)據(jù)。若光照強(qiáng)度的日變化相同,則據(jù)圖判斷不正確的是( ) A.在水分充足時(shí)桑葉沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象 B.曲線Ⅱ雙峰形成與光照強(qiáng)度的變化有關(guān) C.導(dǎo)致曲線Ⅲ日變化的主要因素是土壤含水量 D.適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解桑葉“午休”程度 答案 C 解析 曲線Ⅰ為降雨后第2天(水分充足)測(cè)
39、得的數(shù)據(jù),曲線Ⅰ沒有出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,A項(xiàng)正確;曲線Ⅱ和曲線Ⅲ分別是降雨后第8天和第15天測(cè)得的數(shù)據(jù),此時(shí)土壤含水量減少,并都出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,即中午溫度高,為降低蒸騰作用,氣孔關(guān)閉,導(dǎo)致這種曲線變化的主要因素是光照強(qiáng)度,而導(dǎo)致曲線Ⅲ光合速率低的主要因素是土壤含水量,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)曲線Ⅰ可知,適時(shí)進(jìn)行灌溉可以緩解桑葉“午休”程度,D項(xiàng)正確。 7.某同學(xué)研究甲湖泊中X深度生物的光合作用和有氧呼吸。具體操作如下:取三個(gè)相同的透明玻璃瓶a、b、c,將a先包以黑膠布,再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測(cè)水體深度取水,測(cè)定c瓶中水內(nèi)氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測(cè)水體深度,經(jīng)24 h取出,測(cè)
40、兩瓶氧含量,結(jié)果如圖所示。則24 h待測(cè)深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是( ) A.24 h待測(cè)深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是v mol/瓶 B.24 h待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是k mol/瓶 C.24 h待測(cè)深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k-v) mol/瓶 D.24 h待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k-v) mol/瓶 答案 D 解析 根據(jù)題意知,a瓶生物在黑暗條件下僅能進(jìn)行有氧呼吸,24 h待測(cè)深度水體中生物進(jìn)行有氧呼吸消耗的氧氣量為(w-v)mol/瓶;b瓶生物在光照條件下,氧氣的增加量(k-w)mol/瓶即為瓶?jī)?nèi)生物
41、24 h進(jìn)行光合作用和有氧呼吸凈積累的氧氣量(凈光合量),故24 h待測(cè)深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量=呼吸消耗的氧氣量+凈光合量=(w-v)+(k-w)=(k-v)mol/瓶。 8.(2017·全國(guó)Ⅱ,29)下圖是表示某植物葉肉細(xì)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(zhì)依次是____________、____________、____________、____________,[H]代表的物質(zhì)主要是______________________。 (2)B代表一種反應(yīng)過程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還
42、發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是_____________________。 答案 (1)O2 NADP+ ADP和Pi C5 NADH (2)C和D (3)在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 解析 (1)光合作用光反應(yīng)階段,水光解形成NADPH和氧氣,因此圖中①是O2;②可形成NADPH,應(yīng)為NADP+;③可形成ATP,應(yīng)為ADP+Pi;三碳化合物還原可形成有機(jī)物和五碳化合物,因此④表示C5。細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的[H]代表的物質(zhì)主要是NADH。 (2)圖中A表示光反應(yīng)階段,B表示暗反應(yīng)階段,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
43、(可發(fā)生有氧呼吸的第一階段),D代表線粒體(可發(fā)生有氧呼吸的第二階段和第三階段),其中光反應(yīng)階段、有氧呼吸的三個(gè)階段都能合成ATP,而暗反應(yīng)階段不但不能合成ATP還會(huì)消耗ATP。因此,ATP合成除發(fā)生在A過程,還發(fā)生在C和D。 (3)植物葉肉細(xì)胞中,有氧條件下,丙酮酸進(jìn)入線粒體最終分解形成二氧化碳和水;在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸,轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳。 9.將某種植物置于CO2濃度適宜、水分充足的環(huán)境中,溫度分別保持在5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃條件下,改變光照強(qiáng)度,測(cè)定CO2的吸收速率,得到圖1所示結(jié)果。處理圖1中有關(guān)數(shù)據(jù)得到圖2、圖3。下列敘述不正確的是( ) A
44、.圖1中的自變量是溫度和光照強(qiáng)度 B.當(dāng)光照強(qiáng)度大于7時(shí),25 ℃與15 ℃條件下植物的有機(jī)物的合成速率相同 C.圖2表示在5~35 ℃條件下該植物光飽和點(diǎn)的變化 D.圖3表示在5~35 ℃條件下該植物呼吸速率的變化 答案 B 解析 題圖中CO2的吸收速率指的是凈光合速率,有機(jī)物的合成速率應(yīng)該是凈光合速率加上呼吸速率。當(dāng)光照強(qiáng)度大于7時(shí),25 ℃與15 ℃條件下植物的凈光合速率相等,但由于呼吸速率不同,故有機(jī)物的合成速率不相同。 10.某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合作用速率,做如圖所示實(shí)驗(yàn)。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出),于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面
45、積為1 cm2的葉圓片烘干后稱其重量,測(cè)得葉片的光合速率=(3y-2z-x)/6 g·cm-2·h-1(不考慮取葉圓片后對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉片生理活動(dòng)的影響)。則M處的實(shí)驗(yàn)條件是( ) A.下午4時(shí)后在陽光下照射3小時(shí)再遮光3小時(shí) B.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí) C.下午4時(shí)后在陽光下照射6小時(shí) D.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí) 答案 D 解析 依據(jù)選項(xiàng),逆向推導(dǎo),符合題干信息的就為正確選項(xiàng)。依題意,光合速率=凈光合速率+呼吸速率,凈光合速率為(y-x)/6 g·cm-2·h-1,還需測(cè)定呼吸速率,所以遮光3小時(shí),呼吸速率為(y-z)/3 g·
46、cm-2·h-1,光合速率=(y-x)/6+(y-z)/3=(3y-2z-x)/6 g·cm-2·h-1。 11.圖甲為某植物光合速率隨環(huán)境條件變化的曲線。圖乙表示該植物兩晝夜吸收或釋放CO2的變化,S1~S5表示曲線與X軸圍成的面積。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題: (1)光合作用過程中,O2和有機(jī)物(C6H12O6)中的氧分別來源于原料中的________和________。 (2)圖甲中若在t2時(shí)刻增加光照,光合速率將________(填“增大”“減小”或“不變”),t2→t3,限制光合作用速率的主要外界因素是________。t4后短暫時(shí)間內(nèi),C3還原后的直接產(chǎn)物含量將_______
47、_(填“增多”“減少”或“不變”)。 (3)圖乙DE段波動(dòng)的主要外界因素是________。第二天中________點(diǎn)(填字母)植株積累的有機(jī)物最多。 (4)圖乙中S2明顯小于S4,造成這種情況的外界因素是________________。如果S1+S3+S5>S2+S4,則該植物在這兩晝夜內(nèi)________(填“能”或“不能”)生長(zhǎng)。 (5)將該植物放在常溫下暗處理2 h,質(zhì)量減少2 mg,再用適當(dāng)光照射2 h,測(cè)其質(zhì)量比暗處理前增加6 mg,則該植物的實(shí)際光合速率是________ mg/h。 答案 (1)H2O CO2 (2)不變 CO2濃度 減少 (3)溫度 I (4)光照強(qiáng)
48、度和溫度 不能 (5)5 解析 (1)光合作用產(chǎn)生的O2中的氧全部來自水,產(chǎn)生的有機(jī)物中的氧來自CO2。(2)由于t2時(shí)刻光照強(qiáng)度已經(jīng)充足,故增加光照,光合速率不變;根據(jù)t3時(shí)提高CO2濃度光合速率增大,說明t2→t3的限制性因素主要是CO2濃度;t4時(shí)刻光照停止,C3還原后的直接產(chǎn)物含量會(huì)減少。(3)圖乙DE段只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,其波動(dòng)的影響因素主要是溫度;第二天中I點(diǎn)光合速率等于細(xì)胞呼吸速率,I點(diǎn)之后呼吸速率大于光合速率,消耗有機(jī)物,且沒有有機(jī)物的積累,故I點(diǎn)時(shí)積累的有機(jī)物最多。(4)圖乙中S2明顯小于S4,說明凈光合速率差別較大,可能是這兩天白天中的光照強(qiáng)度不同或溫度不同(空氣中CO2濃度
49、較穩(wěn)定);由于S1+S3+S5(有機(jī)物消耗量)>S2+S4(有機(jī)物積累量),故這兩晝夜內(nèi)植物不能生長(zhǎng)。(5)由暗處理知呼吸速率=2÷2=1(mg/h);光照后比暗處理前增加6 mg,所以光照2 h內(nèi)植物重量增加量=6+2(暗處理減少2 mg)=8(mg),計(jì)算知凈光合速率=8÷2=4(mg/h),所以實(shí)際光合速率=1+4=5(mg/h)。 12.科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測(cè)定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。請(qǐng)回答下列問題: (1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量________,以防止葉綠素降解。長(zhǎng)時(shí)間
50、浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)變成白色,原因是______________________________________。 (2)圖1中影響光合放氧速率的因素有________________________________。氧電極可以檢測(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度,測(cè)定前應(yīng)排除反應(yīng)液中________的干擾。 (3)圖1 在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要作用是____________。若提高反應(yīng)液中NaHCO3 濃度, 果肉放氧速率的變化是____________(填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。 (4)圖2 中不同時(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對(duì)15~20 min 曲線
51、的斜率幾乎不變的合理解釋是____________________________;若在20 min后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有________(填序號(hào):①C5?、贏TP?、踇H] ④C3 ),可推測(cè)20~25 min曲線的斜率為________(填“正值”“負(fù)值”或“零”)。 答案 (1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后穩(wěn)定 (4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等 ①②③ 負(fù)值 解析 (1)為防止葉綠素降解,可加入適量的CaCO3,由于葉綠體中的色素均可溶解于有機(jī)溶劑無水乙醇中,故長(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇
52、中的果肉薄片,將因色素溶解變成白色。 (2)影響光合放氧速率的因素包括光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度(或NaHCO3濃度)等,為排除反應(yīng)室內(nèi)原有O2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,實(shí)驗(yàn)測(cè)定前需排除反應(yīng)液中的溶解氧。 (3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3的主要目的是為果肉細(xì)胞光合作用提供CO2,若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度,則在一定范圍內(nèi)可提高光合放氧速率,達(dá)到一定速率后將穩(wěn)定。 (4)圖2中15~20 min曲線斜率不變,意味著此時(shí)間段果肉細(xì)胞不再繼續(xù)向裝置中釋放O2,這表明凈光合速率為0,即果肉細(xì)胞光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等;若在20 min后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)被削弱,[H]、ATP及C5均會(huì)減少,此時(shí)光合產(chǎn)氧量將小于呼吸耗氧量,曲線斜率將呈現(xiàn)“負(fù)值”。
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