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二輪專題突破 第一部分 專題二細胞的代謝 第4講光合作用與細胞呼吸 1 光合作用的基本過程 2 影響光合作用速率的環(huán)境因素 3 細胞呼吸 欄 目 導 航 葉綠體類囊體薄膜上 將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍化學能 有機物中穩(wěn)定化學能 光 CO2 溫度等 溫度 O2 H2O等 1 有機物分解釋放的能量只有小部分用于合成ATP 2 有氧呼吸產(chǎn)生的 H 在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水 3 人體細胞中CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 4 無氧呼吸的最終產(chǎn)物是丙酮酸 5 無氧呼吸兩個階段都能產(chǎn)生ATP 6 徹底氧化相同質(zhì)量的脂肪和糖類 消耗的氧氣量相同 7 葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光 8 液泡中色素吸收的光能用于光合作用 9 葉綠體和線粒體中含有DNA RNA和核糖體 10 一般情況下暗反應停止光反應不會變化 11 北方中午光合速率下降主要由水分缺乏引起 12 在葉肉細胞中 CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 13 光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能 細胞呼吸過程中化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP 14 冬季植物光合速率低主要原因是光照時間短 15 光照較弱時 葉肉細胞中可能沒有淀粉的積累 16 夏季連續(xù)陰天 大棚中白天適當增加光照 夜晚適當降溫 可以提高作物產(chǎn)量 1 水果 蔬菜和種子的貯存條件有哪些不同 為什么 提示 1 蔬菜和水果應貯存在 零上低溫 濕度適中 低氧 的條件下 2 種子應貯藏在 零上低溫 干燥 低氧 條件下 兩種貯存手段均需降低呼吸作用 減少有機物的消耗 但由于水果和蔬菜本身的特點需要一定的濕度才能保持新鮮度 故二者在貯藏條件上存在差異 2 夏季晴朗的白天的中午 下午的黃昏光合作用都會減弱 說出其中的原因 提示 夏季晴朗的白天的中午 有些植物會關(guān)閉氣孔 這直接限制暗反應 下午的黃昏光照較弱 直接限制的是光反應 3 寫出魯賓 卡門實驗的思路 提示 分別用同位素標記二氧化碳和水中的氧 再分別培養(yǎng)兩組植物 最終檢測什么產(chǎn)物中含有標記氧 1 真題重組判正誤 1 2017 全國 T2B 葉肉細胞中光合作用的暗反應發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 2 2016 全國 T1D 在葉綠體中可進行CO2的固定但不能合成ATP 3 2014 全國 T6D 病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量 4 2014 全國 T6B 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 5 2014 全國 T6A 磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物 2 2018 全國 T5 下列關(guān)于生物體中細胞呼吸的敘述 錯誤的是 A 植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸B 食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失C 有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)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 C 解析 植物在黑暗中有氧時可進行有氧呼吸 無氧時可進行無氧呼吸 A正確 食物鏈上的營養(yǎng)級同化的能量有三個去向 呼吸散失 傳遞給下一個營養(yǎng)級 除了最高營養(yǎng)級 和被分解者分解利用 B正確 有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是CO2和H2O CO2和酒精 某些組織或器官是乳酸 C錯誤 植物光合作用的光反應階段和呼吸作用過程中都可以合成ATP D正確 3 2016 全國 T4 關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述 錯誤的是 A 葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B 構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C 通常 紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D 黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 C 解析 葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機溶劑中 A正確 鎂屬于組成細胞的無機鹽 可以以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收 進而參與葉綠素的合成 B正確 一般情況下 光合作用所利用的光都是可見光 可見光不包括紅外光和紫外光 C錯誤 葉綠素的合成需要光 黑暗中生長的植物幼苗 因沒有光照而導致葉綠素合成受阻 使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來 因而葉片呈黃色 D正確 4 2014 全國 T2 正常生長的綠藻 照光培養(yǎng)一段時間后 用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上 此后綠藻細胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是 A O2的產(chǎn)生停止B CO2的固定加快C ATP ADP比值下降D NADPH NADP 比值下降 B 解析 用黑布將培養(yǎng)瓶罩上 光反應停止 氧氣的產(chǎn)生停止 A正確 同時NADPH和ATP的產(chǎn)生停止 使暗反應C3的還原速度減慢 從而導致二氧化碳的固定減慢 B錯誤 ADP生成ATP減少 使ATP ADP比值下降 C正確 NADPH的產(chǎn)生減少 NADPH NADP比值下降 D正確 5 2015 全國 T29 為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響 科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A B C D四組實驗 各組實驗的溫度 光照強度和CO2濃度等條件相同 適宜且穩(wěn)定 每組處理的總時間均為135s 處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量 處理方法和實驗結(jié)果如下 A組 先光照后黑暗 時間各為67 5s 光合作用產(chǎn)物的相對含量為50 B組 先光照后黑暗 光照和黑暗交替處理 每次光照和黑暗時間各為7 5s 光合作用產(chǎn)物的相對含量為70 C組 先光照后黑暗 光照和黑暗交替處理 每次光照和黑暗時間各為3 75ms 毫秒 光合作用產(chǎn)物的相對含量為94 D組 對照組 光照時間為135s 光合作用產(chǎn)物的相對含量為100 回答下列問題 1 單位光照時間內(nèi) C組植物合成有機物的量 填 高于 等于 或 低于 D組植物合成有機物的量 依據(jù)是 C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應不需要 這些反應發(fā)生的部位是葉綠體的 2 A B C三組處理相比 隨著 的增加 使光下產(chǎn)生的 能夠及時利用與及時再生 從而提高了光合作用中CO2的同化量 高于 光照 基質(zhì) 光照和黑暗交替頻率 ATP和 H 或者ATP和還原型輔酶II C組只用了D組一半的光照時間 其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94 解析 1 光合作用的過程依據(jù)是否必須有光的參與可以劃分為光反應和暗反應 光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上 其物質(zhì)變化包括水的光解和ATP的合成 生成 H 和ATP 用于葉綠體基質(zhì)中暗反應 C組光照時間為67 5s D組光照時間為135s 即C組只用了D組一半的光照時間 但光合產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94 由此可推知C組合成的有機物量高于D組合成的有機物量 2 本題探究不同光照處理下對植物光合作用的影響 在其他條件和處理相同的情況下 A B C三組實驗的自變量是光照與黑暗交替的頻率 因變量是光合產(chǎn)物的相對含量 由A B C三組實驗結(jié)果可看出 隨著光照與黑暗交替頻率的增加 光合作用產(chǎn)物相對含量增加 C組光照與黑暗交替頻率較高 光反應所生成的 H 和ATP能夠及時的利用及時的再生 甲 甲 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 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 填 O2 或 CO2 不足 乙 CO2 解析 據(jù)圖可知 甲植物的凈光合速率變化幅度明顯大于乙植物 因此可以得出甲植物對光能的利用率明顯高于乙植物 且乙植物的光飽和點和光補償點都比較低 屬于陰生植物 甲植物屬于陽生植物 1 由圖分析可知 當光照強度大于a時 相同光照強度下 甲植物的凈光合速率大于乙 有機物的積累較多 對光能的利用率較高 2 甲 乙兩種植物單獨種植時 如果種植密度過大 植株接受的光照強度相對較弱 光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大 因此種植密度過大 導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大 3 從圖中可以看出 乙植物的光飽和點以及光補償點都比甲植物低 適合在光照強度相對更弱的環(huán)境中生長 林下的光照強度更低 因此更適合在林下種植的是植物乙 4 夏日晴天中午12 00時 植物為了減少蒸騰作用對水分的散失 葉片上的部分氣孔會關(guān)閉 導致細胞間的二氧化碳的含量下降 從而引起光合速率下降 7 2016 全國 T29 為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響 某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組 1組在田間生長作為對照組 另4組在人工氣候室中生長作為實驗組 并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同 于中午12 30測定各組葉片的光合速率 各組實驗處理及結(jié)果如表所示 回答下列問題 1 根據(jù)本實驗結(jié)果 可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是 其依據(jù)是 并可推測 填 增加 或 降低 麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用 午休 的程度 2 在實驗組中 若適當提高第 組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率 其原因是 3 小麥葉片氣孔開放時 CO2進入葉肉細胞的過程 填 需要 或 不需要 載體蛋白 填 需要 或 不需要 消耗ATP 濕度 或相對濕度 在相同溫度條件下 相對濕度改變時光合速率變化較大 四 該實驗組的環(huán)境溫度未達到光合作用的最適溫度 不需要 不需要 增加 解析 1 根據(jù)本實驗結(jié)果可知 相同溫度條件下 小麥光合速率隨相對濕度的增加而明顯加快 但相對濕度相同時 小麥光合速率隨溫度的變化不明顯 由此可推知中午時對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度 并可推測 增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用 午休 的程度 2 比較實驗組二 三 四可推知 小麥光合作用的最適溫度在31 左右 而第四組的25 還遠低于最適溫度 所以在實驗組中 若適當提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率 3 CO2是以自由擴散方式進入葉肉細胞的 所以該過程不需要載體蛋白 也不需要消耗ATP 8 2018 全國 T29 回答下列問題 1 高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的 上 該物質(zhì)主要捕獲可見光中的 2 植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)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(zhì)積累速率之間的關(guān)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(zhì)積累速率均 當葉面積系數(shù)超過b時 群體干物質(zhì)積累速率降低 其原因是 類囊體膜 藍紫光和紅光 增加 群體光合速率不變 但群體呼吸速率仍在增加 故群體干物質(zhì)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 填 高 或 低 低 解析 1 高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)是葉綠素和類胡蘿卜素 分布在葉綠體的類囊體薄膜上 葉綠體上的色素主要捕獲紅光和藍紫光 2 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(zhì)積累速率均上升 當葉面積系數(shù)大于b時 由于群體光合速率不變 而群體呼吸速率仍在上升 導致群體凈光合速率降低 干物質(zhì)積累速率下降 3 由于陰生植物的呼吸作用強度小于陽生植物 即陰生植物通過呼吸作用放出的CO2比陽生植物少 因此陰生植物光合作用吸收CO2量與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強度比陽生植物低 考點一細胞呼吸 1 理清細胞呼吸中 H 和ATP的來源和去路 2 判斷細胞呼吸類型的五大方法 以葡萄糖為底物 1 產(chǎn)生CO2量 消耗O2量 有氧呼吸 2 不消耗O2 產(chǎn)生CO2 無氧呼吸 酒精發(fā)酵 3 釋放CO2量 吸收O2量 同時進行有氧呼吸和無氧呼吸 酒精發(fā)酵 4 不吸收O2 不釋放CO2 乳酸發(fā)酵或細胞已經(jīng)死亡 5 有水生成一定是有氧呼吸 有二氧化碳生成一定不是乳酸發(fā)酵 3 影響細胞呼吸的 四類 曲線 1 甲圖 溫度通過影響與細胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響呼吸速率 2 乙圖 圖中O2濃度為0時 并非細胞呼吸強度為0 而是只進行無氧呼吸 大于0小于10 時兩種呼吸類型均有 大于等于10 時只進行有氧呼吸 圖中AB BC 但是氧濃度為C點時 無氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速率并不相同 圖中R點時 細胞呼吸釋放出的CO2總量最小 由此可知 在貯藏種子或蔬菜水果保鮮時應保持低溫 低氧而非無氧 3 丙圖 自由水含量較高時細胞呼吸旺盛 4 丁圖 CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物 對細胞呼吸具有抑制作用 1 細胞呼吸的實質(zhì)是氧化分解有機物 釋放能量 無論是否有氧氣的參與 都是生物氧化過程 2 細胞呼吸的底物是有機物而并不只是糖類 糖類是主要的能源物質(zhì) 3 線粒體只能利用丙酮酸 不能吸收利用葡萄糖 4 真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸 如蛔蟲細胞 哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸 5 原核生物無線粒體 但有些原核生物仍可進行有氧呼吸 如藍藻 硝化細菌等 因為其細胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶 題型1涉及有氧呼吸與無氧呼吸的考查1 2018 山東泰安期末 下圖是人體內(nèi)不完整的細胞呼吸示意圖 有關(guān)敘述正確的是 A 細胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體B 在有氧條件下 過程 將受到抑制C 與 過程相比 能夠徹底分解有機物D 過程 產(chǎn)生的ATP最多 過程 需要水的參與 C 解析 人體細胞有氧呼吸會產(chǎn)生CO2 無氧呼吸產(chǎn)生乳酸 在有氧呼吸第二階段會產(chǎn)生CO2 其場所為線粒體基質(zhì) A錯誤 在有氧條件下 無氧呼吸過程 會受到抑制 過程為有氧呼吸的第二階段 不受影響 B錯誤 為有氧呼吸 為無氧呼吸 有氧呼吸能徹底氧化分解有機物 C正確 過程 為有氧呼吸的第三階段 產(chǎn)生的ATP最多 過程 為有氧呼吸的第二階段 需要水的參與 D錯誤 B 解析 由題意可知呼吸熵越大 細胞無氧呼吸越強 有氧呼吸越弱 A錯誤 B點呼吸熵大于1 但比A點要低 B點的有氧呼吸強度要大于A點有氧呼吸的強度 B正確 C點時呼吸熵為1 說明完全進行有氧呼吸 為了減少有機物的損耗 應是在低氧條件下 C錯誤 C點后在一段范圍內(nèi) 細胞呼吸強度隨氧分壓增強而增強 但到一定程度后不再增加 D錯誤 C 解析 U型管中水柱的變化反映的是種子有氧呼吸消耗的O2量 A錯誤 若U型管中水柱高度達到平衡后不再變化 說明裝置內(nèi)氧氣消耗完畢 種子可以進行無氧呼吸 B錯誤 用該裝置測定葉片的細胞有氧呼吸速率 應該將裝置至于黑暗環(huán)境中 以避免光合作用的干擾 C正確 乳酸菌的細胞呼吸不產(chǎn)生氣體 將KOH溶液換為蒸餾水 不會出現(xiàn)水柱高度的變化 D錯誤 4 2018 山西太原期末 選取體長 體重一致的斑馬魚隨機均分成對照組和訓練組 其中訓練組每天進行運動訓練 持續(xù)不斷驅(qū)趕斑馬魚游動 對照組不進行 訓練一段時間后 分別測量兩組斑馬魚在靜止時及相同強度運動后的肌肉乳酸含量 結(jié)果如下圖 下列敘述正確的是 C A 乳酸是由丙酮酸在線粒體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的B 靜止時斑馬魚所需ATP主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中生成C 運動訓練可降低無氧呼吸在運動中的供能比例D 運動訓練可降低斑馬魚靜止時的無氧呼吸強度解析 乳酸是由葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的 A錯誤 靜止時斑馬魚所需ATP主要由有氧呼吸提供 線粒體是有氧呼吸的主要場所 B錯誤 訓練組運動后乳酸含量較低 說明運動訓練可降低無氧呼吸在運動中的供能比例 C正確 訓練組靜止時乳酸含量與對照組相同 說明運動訓練不影響斑馬魚靜止時的無氧呼吸強度 D錯誤 5 科研人員探究了不同溫度 25 和0 5 條件下密閉容器內(nèi)藍莓果實的CO2生成速率的變化 結(jié)果見圖1和圖2 1 由圖可知 與25 相比 0 5 條件下果實的CO2生成速率較低 主要原因是 隨著果實儲存時間的增加 密閉容器內(nèi)的 濃度越來越高 抑制了果實的細胞呼吸 該實驗還可以通過檢測 濃度變化來計算呼吸速率 2 某同學擬驗證上述實驗結(jié)果 設計如下方案 稱取兩等份同一品種的藍莓果實 分別裝入甲 乙兩個容積相同的瓶內(nèi) 然后密封 將甲 乙瓶分別置于25 和0 5 條件下儲存 每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度 記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率 低溫降低了細胞呼吸相關(guān)酶的活性 CO2 O2 為使實驗結(jié)果更可靠 請給出兩條建議 以完善上述實驗方案 不考慮溫度因素 a b 選取的果實成熟度應一致 每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗 解析 1 由圖可知 與25 相比 0 5 條件下的CO2生成速率較低 主要原因是溫度較低導致酶的活性較低 呼吸速率較慢 所以其主要原因是低溫降低了細胞呼吸相關(guān)酶的活性 隨著果實儲存時間的增加 密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高 抑制了果實的細胞呼吸 該實驗還可以通過檢測O2濃度變化來計算細胞呼吸速率 2 根據(jù)單一變量原則 控制唯一變量而排除其他無關(guān)變量的干擾從而驗證唯一變量的作用 所以 選取的果實成熟度也應一致 根據(jù)可重復性原則 同一處理在實驗中出現(xiàn)的次數(shù)稱為重復 重復的作用有二 一是降低實驗誤差 擴大實驗的代表性 二是估計實驗誤差的大小 判斷實驗可靠程度 所以 每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗 考點二光合作用 1 光合作用的兩個階段及聯(lián)系 2 外界條件變化時 C5 C3 H ATP等物質(zhì)量的變化模型構(gòu)建 1 光照強度變化 2 CO2濃度變化 3 分析影響光合作用的3類曲線 1 葉綠體中的色素能吸收 傳遞 轉(zhuǎn)換光能 不能制造能量 2 藍藻沒有葉綠體 但含有葉綠素和藻藍素 能進行光合作用 3 葉綠體和線粒體中含有DNA RNA和核糖體 4 液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用 5 光反應停止 暗反應不會立刻停止 因為光反應產(chǎn)生 H 和ATP還可以維持一段時間的暗反應 題型1涉及光合色素及光合作用過程的考查1 2017 全國 T3 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 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 660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 A 解析 類胡蘿卜素不吸收紅光 主要吸收藍紫光 A錯誤 吸收光譜就是通過不同色素對不同波長光的吸收值來繪制的 B正確 光合作用光反應階段色素對光的吸收會直接影響到暗反應階段對CO2的利用 所以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 C正確 葉綠素可以吸收紅光 類胡蘿卜素不吸收紅光 只能吸收藍紫光 葉片在640 660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 D正確 2 2018 福建福州檢測 關(guān)于光合作用探究歷程的相關(guān)實驗 下列說法錯誤的是 A 饑餓處理后 天竺葵葉片曝光部分可向遮光部分運輸小分子有機物B 受到均勻光照 好氧菌分布在水綿帶狀葉綠體所有受光照部位C 改變水中HO的所占比例 小球藻釋放的氧氣中18O2的所占比例也隨之改變D 供給小球藻14CO2 葉綠體內(nèi)含14C的三碳化合物和五碳化合物不斷積累 D 解析 葉片被遮光以后 不能進行光合作用 仍然要進行呼吸作用 呼吸作用需要的小分子有機物 如葡萄糖 是由曝光部分運輸而來 A正確 如果實驗用臨時裝片完全暴露在光下 即受到均勻光照后 好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位的周圍 由此說明了氧是由葉綠體釋放出來的 葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所 B正確 因為光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的光解 因此 改變水中HO的所占比例 小球藻釋放的氧氣中18O2的所占比例也隨之改變 C正確 在光合作用的暗反應階段 14CO2與五碳化合物在相應酶的作用下被固定形成C3化合物 進而在ATP和 H 的作用下生成糖類等有機物 因此14C先后出現(xiàn)在三碳化合物與糖類中 不會出現(xiàn)在五碳化合物中且含14C的三碳化合物不會不斷積累 D錯誤 3 2018 湖北孝感期末 用一定濃度的NaHSO3溶液噴灑到小麥的葉片上 短期內(nèi)檢測到葉綠體中C3的含量下降 C5的含量上升 NaHSO3溶液的作用可能是 A 促進葉綠體中CO2的固定B 抑制葉綠體中C3的還原C 促進葉綠體中ATP的合成D 抑制葉綠體中有機物的輸出 C 解析 若NaHSO3溶液促進葉綠體中CO2的固定 則CO2被C5固定形成的C3增加 消耗的C5增加 故C5的含量將減少 C3的含量將增加 A錯誤 若NaHSO3溶液抑制葉綠體中C3的還原 則C3被還原生成的C5減少 消耗的C3減少 而CO2被C5固定形成的C3的過程不變 故C5的含量將減少 C3的含量將增加 B錯誤 若NaHSO3溶液促進葉綠體中ATP的合成 則被還原的C3增加 生成的C5增加 而CO2被C5固定形成的C3的過程不變 故C5的含量將增加 C3的含量將減少 C正確 若NaHSO3溶液抑制葉綠體中有機物的輸出 意味著暗反應中C3的還原過程變慢 生成的C5減少 而CO2被C5固定形成的C3的過程不變 故C5的含量將減少 C3的含量將增加 D錯誤 C 解析 從圖示可知 用CTK處理比正常葉片中 用蒸餾水處理 葉綠素含量下降慢 說明細胞分裂素能延緩該植物離體葉片的衰老 A正確 而用CTK ABA處理組比CTK中的葉綠素含量下降快 說明CTK對該植物離體葉片的作用可被ABA削弱 B正確 NADPH是光反應產(chǎn)生 通過光合色素吸收光能使水光解產(chǎn)生 ABA組葉綠體中葉綠素含量下降快于CTK組 光反應慢 形成NADPH速率慢 C錯誤 ABA處理組葉綠素含量比對照組下降快 說明ABA能加速秋天銀杏樹的葉由綠變黃的過程 D正確 5 2018 河南洛陽一質(zhì)檢 下圖所示為研究光照強度和CO2濃度對某植物光合作用速率的影響 下列有關(guān)敘述中不正確的是 A A B點 葉綠體中C3濃度降低B B D點 葉綠體中C5濃度升高C 曲線A B點 葉綠體中C5生成速率降低D D點時 限制光合作用速率的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等 C 解析 A B點 光照強度增強 光反應產(chǎn)生的ATP和 H 多 C3被還原的多 所以葉綠體中C3濃度降低 A正確 B D點 B點二氧化碳濃度比D點高 二氧化碳與C5固定形成C3 所以D點C5利用的少 葉綠體中C5濃度升高 B正確 曲線A B點 C3被還原的多 所以葉綠體中C5生成速率加快 C錯誤 D點時 限制光合作用速率的環(huán)境因素不是光照強度 可能有CO2濃度和溫度等 D正確 6 2018 全國 T30 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(jié)果如圖所示 據(jù)圖回答問題 1 從圖可知 A葉片是樹冠 填 上層 或 下層 的葉片 判斷依據(jù)是 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 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 下層 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 暗 無水乙醇 解析 1 由于上層葉片對陽光的遮擋 導致下層葉片接受的光照強度較弱 因此下層葉片凈光合速率達到最大值時所需要的光照強度較上層葉片低 據(jù)此分析圖示可推知 A葉片是樹冠下層的葉片 2 光合作用包括光反應和暗反應兩個階段 氧氣產(chǎn)生于光反應階段 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 說明光反應速率不變 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 綠葉中的葉綠素等光合色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中 可以用無水乙醇提取葉綠素 7 2016 全國 T30 為了探究生長條件對植物光合作用的影響 某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲 乙兩組 置于人工氣候室中 甲組模擬自然光照 乙組提供低光照 其他培養(yǎng)條件相同 培養(yǎng)較長一段時間 T 后 測定兩組植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度 即單位時間 單位葉面積吸收CO2的量 光合作用強度隨光照強度的變化趨勢如圖所示 回答下列問題 1 據(jù)圖判斷 光照強度低于a時 影響甲組植物光合作用的限制因子是 2 b光照強度下 要使甲組的光合作用強度升高 可以考慮的措施是提高 填 CO2濃度 或 O2濃度 3 播種乙組植株產(chǎn)生的種子 得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后 再測定植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度 得到的曲線與甲組的相同 根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是 光照強度 CO2濃度 乙組光合作用強度與甲組的不同是由環(huán)境因素 低光照引起的 而非遺傳物質(zhì)的改變造成的 解析 1 題圖顯示 光照強度低于a時 甲組植物的光合作用強度隨光照強度的增加而增加 因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強度 2 b光照強度下 甲組植物的光合作用強度不再隨光照強度的增加而增加 因此限制甲組植物光合作用的因子不再是光照強度 而是CO2濃度等 所以 要使甲組的光合作用強度繼續(xù)升高 可以考慮的措施是提高CO2濃度 3 依題意可知 導致甲 乙兩組光合作用強度差異的原因是光照強度不同 即甲組模擬自然光照 乙組提供低光照 播種乙組植株產(chǎn)生的種子所得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后 其植株葉片隨光照強度變化的光合作用強度曲線與甲組的相同 據(jù)此能夠得到的初步結(jié)論是 乙組光合作用強度與甲組的不同 是由環(huán)境因素低光照引起的 而非遺傳物質(zhì)的改變造成的 8 2018 河南新鄉(xiāng)二模 為研究葉面施肥對大豆植株光合作用的影響 科研人員用適宜濃度的氮肥 尿素 鉀肥 硫酸鉀 磷肥 過磷酸鈣 和硼肥 硼酸 分別噴施處于生長期的大豆葉片 相關(guān)實驗結(jié)果見下表 請回答下列問題 1 根據(jù)上表信息 分析實驗過程中影響大豆植株光合作用的內(nèi)部因素是 影響大豆植株光合作用的外界因素有 等 2 實驗過程中對實驗組的處理要求是 3 在預實驗過程中 噴施溶液的濃度過高時會出現(xiàn) 燒苗 現(xiàn)象 該現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是 4 由表中數(shù)據(jù)可知 使用適宜濃度的磷肥 硼肥可以使大豆葉片的光反應和暗反應均增強 試結(jié)合表中數(shù)據(jù)分別說明其原因 葉綠素含量 或光合色素含量 光照強度 CO2濃度 水分 礦質(zhì)元素 噴施溶液的量相等 葉片細胞發(fā)生質(zhì)壁分離 或滲透失水 失去過多水分而死亡 葉綠素含量增多 對光能的轉(zhuǎn)化 能力增強 胞間CO2濃度升高 CO2吸收量增多 解析 1 表中信息顯示 葉面施肥的各實驗組的葉綠素含量和凈光合速率均高于對照組 說明影響大豆植株光合作用的內(nèi)部因素是葉綠素含量 或光合色素含量 光照強度 CO2濃度 水分 礦質(zhì)元素等外界因素均會影響大豆植株的光合作用 2 葉面施肥的量為無關(guān)變量 依據(jù)實驗設計遵循的等量原則應控制相同 即實驗過程中對實驗組的處理要求是噴施溶液的量相等 3 噴施溶液的濃度過高時 出現(xiàn) 燒苗 現(xiàn)象的主要原因是 噴施溶液的濃度大于細胞液濃度 導致葉片細胞因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離 最終因失去過多水分而死亡 4 由表中數(shù)字可知 與對照組和使用適宜濃度的氮肥 鉀肥的實驗組相比 使用適宜濃度的磷肥 硼肥的實驗組 其葉綠素含量增多 色素分子吸收的光能多 對光能的轉(zhuǎn)化能力增強 導致光反應增強 同時 胞間CO2濃度升高 CO2吸收量增多 致使暗反應增強 考點三光合作用與細胞呼吸的綜合 1 圖解光合作用與細胞呼吸的過程 2 圖解總光合速率與呼吸速率的關(guān)系 1 圖示 2 解讀 A點 只進行細胞呼吸 AB段 總光合速率呼吸速率 C點 為光飽和點 3 總 真 光合速率 凈光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系 1 關(guān)系式 總光合速率 凈光合速率 呼吸速率 2 三種速率的表示方法 3 總光合速率無法直接測得 只能通過測得的凈光合速率數(shù)值與呼吸速率數(shù)值計算得到 題型1涉及光合作用與細胞呼吸過程關(guān)系的考查1 2018 廣東江門一模 光合作用和呼吸作用都能產(chǎn)生ATP和 H 下列有關(guān)敘述中正確的是 A ATP中的腺苷含有N元素和2個高能磷酸鍵B ATP可以作為復制DNA分子的原料C ATP和 H 都是光合作用和呼吸作用的最終產(chǎn)物D H 是還原型輔酶 和還原型輔酶 的簡化表示方式 D 解析 ATP中的腺苷是由腺嘌呤與核糖結(jié)合而成 含有N元素 不含高能磷酸鍵 A錯誤 ATP中遠離腺苷的兩個磷酸基團被水解掉后所得的物質(zhì)是腺嘌呤核糖核苷酸 可以作為合成RNA分子的原料 B錯誤 H 是光合作用和呼吸作用的中間產(chǎn)物 C錯誤 H 是還原型輔酶 NADH 和還原型輔酶 NADPH 的簡化表示方式 D正確 2 2017 全國 T29 下圖是表示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 代表的物質(zhì)依次是 H 代表的物質(zhì)主要是 2 B代表一種反應過程 C代表細胞質(zhì)基質(zhì) D代表線粒體 則ATP合成發(fā)生在A過程 還發(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 O2 NADP ADP Pi C5 NADH 或還原型輔酶 C和D 在缺氧條件下進行 無氧呼吸 解析 1 分析圖示 A過程為光合作用的光反應階段 B過程是光合作用的暗反應階段 圖中 為水光解產(chǎn)生的O2 由 和H2O產(chǎn)生 與NADPH H 即還原型輔酶 可知 是NADP 由 轉(zhuǎn)化成ATP可知 是ADP Pi 由 與CO2結(jié)合生成C3可知 為C5 呼吸作用過程中的 H 代表的物質(zhì)主要是NADH 還原型輔酶 2 光合作用的光反應階段 A 可產(chǎn)生ATP 而暗反應階段 B 不產(chǎn)生ATP 有氧呼吸的三個階段都產(chǎn)生ATP 其中細胞質(zhì)基質(zhì)中進行有氧呼吸的第一階段 C 線粒體中進行有氧呼吸的第二和第三階段 D 3 在缺氧條件下 植物細胞可進行無氧呼吸 將丙酮酸轉(zhuǎn)化成酒精 3 2018 山西太原期末 如圖為某植物葉肉細胞內(nèi)發(fā)生的生理過程圖解 請據(jù)圖回答 1 A物質(zhì)是 B物質(zhì)是 C物質(zhì)是 這些物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞绞?2 場所 是通過 結(jié)構(gòu) 來增大膜面積的 酶1作用的部位是場所 中的 光合作用的光反應為暗反應提供 物質(zhì) 場所 是指 3 在場所 中 如果用放射性同位素對B物質(zhì)示蹤 則放射性最先出現(xiàn)在 物質(zhì)中 E物質(zhì)在場所 的 上生成 4 長期水淹的植物會出現(xiàn)爛根現(xiàn)象 是因為圖中 物質(zhì) 的積累造成的 5 植物根尖細胞中產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有 H2O O2 CO2 自由擴散 類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì) H 和ATP 細胞質(zhì)基質(zhì) E 線粒體內(nèi)膜 F 酒精 細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 解析 1 分析圖形可知 A物質(zhì)是由根從土壤溶液中吸收的H2O 能參與光合作用的光反應 B物質(zhì)是光反應產(chǎn)生并釋放的O2 C物質(zhì)是參與暗反應的CO2 這些物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞蕉际亲杂蓴U散 2 圖中場所 是光合作用的場所葉綠體 是通過類囊體薄膜來增大膜面積的 圖中酶1催化的是暗反應 其作用的部位是葉綠體中的葉綠體基質(zhì) 光合作用的光反應為暗反應提供 H 和ATP 場所 是無氧呼吸進行的場所細胞質(zhì)基質(zhì) 3 圖中場所 是有氧呼吸的主要場所線粒體 如果用放射性同位素對B物質(zhì) O2 示蹤 則參與有氧呼吸第三階段反應 與 H 結(jié)合生成水 故放射性最先出現(xiàn)在E物質(zhì) H2O 中 E物質(zhì)在場所 的線粒體內(nèi)膜上 有氧呼吸第三階段的場所 生成 4 長期水淹的植物會出現(xiàn)爛根現(xiàn)象 是因為無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用 即圖中 F 酒精的積累造成的 5 植物根尖細胞沒有光合作用能力 但可以進行細胞呼吸 其細胞呼吸會產(chǎn)生ATP 因此根尖細胞中產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 題型2涉及光合作用與細胞呼吸影響因素及其應用的考查4 2017 全國 T30 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 回答下列問題 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 甲種植物凈光合速率為0時 乙種植物凈光合速率 填 大于0 等于0 或 小于0 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 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(chǎn)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 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) 剛開始時小室內(nèi)CO2濃度較高 光合作用強度大于呼吸作用強度 一段時間后 CO2濃度降低 暗反應受阻 進而使兩種植物的光合速率都降低 甲種植物的CO2補償點大于乙種植物的 因此當甲種植物的光合速率為0時 CO2濃度達到甲種植物的CO2補償點 此時乙種植物光合作用強度仍大于呼吸作用強度 凈光合速率大于0 2 將甲種植物密閉在無O2 但其他條件適宜的小室中 該小室內(nèi)是有CO2的 植物可以進行光合作用 甲種植物在光下進行光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加 而O2與有機物分解產(chǎn)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 5 2018 湖南衡陽一模 為研究磁場處理時間對金魚藻光合作用的影響 研究者給予金魚藻不同磁場處理時間 在適宜條件下培養(yǎng)后對藻液中溶解氧濃度進行了測定 表格為測定結(jié)果 圖為金魚藻在24h內(nèi)O2的吸收量和釋放量 S1 S2 S3表示相應圖形面積 據(jù)此分析回答 1 本實驗的因變量是 經(jīng)處理后藻液中溶解氧的濃度增加明顯 說明其光合作用能力增強 這可能是磁場影響了金魚藻本身的 等 2 用同位素18O標記藻液中的H2O 在金魚藻體內(nèi)發(fā)現(xiàn)含放射性18O的有機物 18O轉(zhuǎn)移途徑是 3 圖中表示葉綠體吸收CO2的區(qū)段是 用字母表示 金魚藻一晝夜最大光合速率為 mg h 一晝夜有機物積累量為 用代數(shù)式表示 溶解氧的濃度 數(shù)量 葉綠素含量 酶的數(shù)量與活性 葉綠體數(shù)量等 H2O CO2 C3 有機物 ad和eh 85 S1 S3 S2 解析 1 分析可知 該實驗的自變量是磁場處理時間 因變量是溶解氧的濃度 經(jīng)處理后藻液中溶解氧的濃度增加明顯 說明處理使得光合作用能力增強 可能是磁場影響了金魚藻本身的數(shù)量 葉綠素含量 酶的數(shù)量與活性 葉綠體數(shù)量等 2 用同位素18O標記藻液中的H2O 該水先參與有氧呼吸第二階段 與丙酮酸反應生成含有同位素的二氧化碳 再參與光合作用暗反應 與五碳化合物結(jié)合生成三碳化合物 最后三碳化合物還原生成含有同位素的有機物 因此18O轉(zhuǎn)移途徑是H2O CO2 C3 有機物 3 當葉綠體吸收二氧化碳的時候 說明植物體進行光合作用 圖乙中ad和eh段有光照 有光合作用 所以圖乙中ad和eh段葉綠體吸收二氧化碳 金魚藻最大光合速率 凈光合作用 細胞呼吸 75 10 mg h 85mg h 圖中S1 S3可以表示白天有機物的積累量 S2可以表示夜間有機物的消耗量 所以一晝夜積累的有機物S1 S3 S2 題型3自然環(huán)境與密閉環(huán)境中光合作用變化的分析6 某研究小組進行某植物的栽培實驗 圖1表示在適宜的光照 CO2濃度等條件下測得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線 圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中 連續(xù)24h測定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線 據(jù)圖分析 下列說法中錯誤的是 D A 圖1中 當溫度達到55 時 植物光合作用相關(guān)的酶失活B 6h時 圖2葉肉細胞產(chǎn)生 H 的場所有葉綠體 線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)C 18h時 圖2葉肉細胞中葉綠體產(chǎn)生的O2量大于線粒體消耗的O2量D 該植株在進行光合作用且吸收CO2的量為0時 在兩圖中的描述點共有4個 解析 圖1中的虛線始終為二氧化碳的釋放 從圖中看出 當溫度達到55 時 光合作用不再吸收二氧化碳 只剩下細胞呼吸釋放二氧化碳的曲線 表示植物不再進行光合作用 只進行細胞呼吸 A正確 圖2中6h時 二氧化碳的吸收速率為0 此時光合作用強度與細胞呼吸強度相等 因此葉肉細胞產(chǎn)生 H 的場所有葉綠體 線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì) B正確 圖2中18h 二氧化碳的吸收速率等于0 說明植物的光合作用強度等于細胞呼吸強度 植株的葉肉細胞的葉綠體產(chǎn)生的O2量必須大于線粒體消耗的O2量 才能保證非葉肉細胞的O2供應 而使植物的光合作用強度等于有氧呼吸的強度 C正確 圖2中當光合速率等于呼吸速率時 凈光合速率為0 處于室內(nèi)二氧化碳濃度曲線的拐點 因此圖2中光合速率和呼吸速率相等的時間點有2個 圖1中 光合作用與細胞呼吸相等的溫度條件是40 故兩圖中的描述點共3個 D錯誤 7 2018 河北衡水一模 某興趣小組從晴朗夏季的某天早晨6點 a 到下午6點 h 測量了某植株吸收CO2速率的變化情況 其結(jié)果如圖所示 請回答下列相關(guān)問題 1 測量期間 在 點該植株的干重最大 理由是 2 該植株在d點和f點通過光合作用消耗CO2的速率不一定相等 理由是 3 ce段 該植株吸收CO2速率下降的直接原因是 fg段植株吸收CO2速率下降的主要原因是 4 在c點 若給該植株提供14C標記的二氧化碳 則14C的轉(zhuǎn)移途徑是二氧化碳 葡萄糖 二氧化碳 g bg段 不包括b和g點 該植株一直在積累有機物 且積累量大于ab段有機物的消耗量 該植株在d點和f點的呼吸作用速率不一定相等 部分氣孔關(guān)閉 CO2供應減少 光照強度減弱 光反應速率變慢 導致暗反應消耗CO2速率變慢 三碳化合物 丙酮酸 解析 1 根據(jù)分析可知 b g為光補償點 此時光合速率與呼吸速率相等 說明bg段 不包括b和g點 該植株一直在積累有機物 且積累量大于ab段有機物的消耗量 因此在g點時該植株的干重最大 2 據(jù)圖分析 d點和f點的凈光合速率相等 而該植株在d點和f點的呼吸作用速率不一定相等 因此該植株在這兩點通過光合作用消耗CO2的速率不一定相等 3 圖中ce段 光照太強 溫度過高 導致植株的部分氣孔關(guān)閉 CO2供應減少 導致該植株吸收二氧化碳速率降低 fg段 光照強度減弱 光反應速率變慢 導致暗反應消耗CO2速率變慢 4 根據(jù)光合作用暗反應過程和有氧呼吸過程分析 首先被14C標記的二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成含有14C的三碳化合物 然后在光反應產(chǎn)生的ATP和 H 的作用下 三碳化合物還原生成含有14C的葡萄糖等有機物 接著葡萄糖通過有氧呼吸第一階段產(chǎn)生含有14C的丙酮酸 三碳化合物 再通過有氧呼吸第二階段生成含有14C的二氧化碳 8 2018 山東濟南期末 圖甲是一個完全透光的密閉小室 內(nèi)有利用完全培養(yǎng)液培育的大豆幼苗和一個裝有飽和NaHCO3溶液的燒杯 將該小室置于自然環(huán)境中 圖乙是晴朗夏季的一晝夜 該小室內(nèi)O2增加或減少速率的變化曲線 請回答下列相關(guān)問題 1 圖甲中飽和NaHCO3溶液的作用是 2 圖乙中 a點之前 大豆幼苗葉肉細胞內(nèi)合成ATP的場所有 從日出到日落這段時間內(nèi) 小室內(nèi)氧氣含量的變化規(guī)律是 3 當 寫出含有S1 S2 S3的表達式 時 反映該小室一晝夜大豆幼苗的有機物總量是增加的 為大豆幼苗的光合作用提供CO2 細胞質(zhì)基質(zhì)和 ab段逐漸降低 bf段逐漸升高 fg段逐漸降低 線粒體 S2 S1 S3 解析 1 圖甲中飽和NaHCO3溶液的作用是 為大豆幼苗的光合作用提供CO2 2 圖乙中 a點之前 沒有光照 大豆幼苗葉肉細胞不能進行光合作用 但能進行呼吸作用 因此葉肉細胞內(nèi)合成ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 ab段和fg段 小室內(nèi)O2增加的速率均小于零 說明呼吸速率大于光合速率 小室內(nèi)氧氣含量都逐漸降低 bf段小室內(nèi)O2增加的速率大于零 說明呼吸速率小于光合速率 小室內(nèi)氧氣含量都逐漸升高 可見 從日出到日落這段時間內(nèi) 小室內(nèi)氧氣含量的變化規(guī)律是 ab段逐漸降低 bf段逐漸升高 fg段逐漸降低 3 分析乙圖可知 S1 S3分別表示0 bh f 24h時間段內(nèi)有機物的消耗量 S2表示b fh時間段內(nèi)有機物的積累量 若該小室一晝夜大豆幼苗的有機物總量是增加的 則需滿足S2 S1 S3 1 自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線 圖甲 1 a點 凌晨3時 4時 溫度降低 細胞呼吸減弱 CO2釋放減少 2 b點 上午6時左右 有微弱光照 開始進行光合作用 3 bc段 不含b c點 光合作用強度小于細胞呼吸強度 4 c點 上午7時左右 光合作用強度等于細胞呼吸強度 5 ce段 不含c e點 光合作用強度大于細胞呼吸強度 6 d點 溫度過高 部分氣孔關(guān)閉 出現(xiàn) 午休 現(xiàn)象 7 e點 下午6時左右 光合作用強度等于細胞呼吸強度 8 ef段 不含e f點 光合作用強度小于細胞呼吸強度 9 fg段 沒有光照 光合作用停止 只進行細胞呼吸 圖乙 1 積累有機物時間段 ce段 2 制造有機物時間段 bf段 3 消耗有機物時間段 為Og段 4 一天中有機物積累最多的時間點 e點 5 一晝夜有機物的積累量表示為 SP SM SN SP SM SN表示面積 題型4涉及光合作用與細胞呼吸關(guān)鍵點的移動9 將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室 調(diào)節(jié)小室CO2濃度 在一定光照強度下測定葉片光合作用強度 以CO2吸收速率表示 測定結(jié)果如圖所示 下列敘述正確的是 A 如果光照強度適當降低 a點左移 b點左移B 如果光照強度適當降低 a點左移 b點右移C 如果光照強度適當增強 a點右移 b點右移D 如果光照強度適當增強 a點左移 b點右移 D 解析 a點 b點分別是CO2補償點 CO2飽和點 在a點濃度時 光合速率等于呼吸速率 b點濃度時 光合速率達到最大 如果光照強度適當降低 則光合作用強度會降低 a點應右移 b點左移 如果光照強度適當增強 則光合作用強度會增加 a點左移 b點右移 10 已知某植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25 和30 如圖表示30 時光合作用與光照強度的關(guān)系 若溫度降到25 原光照強度和二氧化碳濃度不變 理論上圖中相應點a b d的移動方向分別是 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 C 解析 圖中a b d三點分別表示細胞呼吸強度 光補償點和在光飽和點時的光合作用強度 由題干 光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25 和30 可知 當溫度從30 降到25 時 細胞呼吸強度降低 a點上移 光合作用強度增強 所以光飽和點 d點 時吸收的CO2增多 d點上移 b點表示光合作用強度 細胞呼吸強度 在25 時細胞細胞呼吸強度降低 光合作用強度增強 在除光照強度外其他條件不變的情況下要使其仍然與細胞呼吸強度相等 需降低光照強度以使光合作用強度與細胞呼吸強度相等 即b點左移 注 適當提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎上 光照強度或CO2濃度的改變均是在飽和點之前 典例1 2016 全國 T31 BTB是一種酸堿指示劑 BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍變綠再變黃 某同學為研究某種水草的光合作用和呼吸作用 進行了如下實驗 用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍色溶液 并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色 之后將等量的綠色溶液分別加入到7支試管中 其中6支加入生長狀況一致的等量水草 另一支不加水草 密閉所有試管 各試管的實驗處理和結(jié)果見下表 借助光合作用與細胞呼吸強化科學探究 遮光是指用黑紙將試管包裹起來 并放在距日光燈100cm的地方 若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響 回答下列問題 1 本實驗中 50min后1號試管的溶液是淺綠色 則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是由 引起的 若1號試管的溶液是藍色 則說明2至7號試管的實驗結(jié)果是 填 可靠的 或 不可靠的 2 表中X代表的顏色應為 填 淺綠色 黃色 或 藍色 判斷依據(jù)是 3 5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化 說明在此條件下水草 不同光強下水草的光合作用與呼吸作用 不可靠的 黃色 水草不進行光合作用 只進行呼吸作用 溶液中CO2濃度高于3號管 光合作用強度等于呼吸作用強度 吸收與釋放的CO2量相等 解析 1 依題意并結(jié)合表中信息可知 距日光燈的距離表示光照的強弱 1號試管為對照組 其中的NaHCO3可維持CO2濃度的相對穩(wěn)定 2 7號試管為實驗組 2號試管遮光 其內(nèi)的水草不能進行光合作用 但能進行呼吸作用 3 7號試管內(nèi)的水草在有光的條件下 可進行光合作用和呼吸作用 溶液顏色的變化是由光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量共同決定的 綜上所述 若50min后 1號試管的溶液是淺綠色 則說明2 7號試管的實驗結(jié)果是由不同光強下水草的光合作用與呼吸作用引起的 若1號試管的溶液是藍色 則說明2 7號試管的實驗結(jié)果是不可靠的 2 2號試管遮光 其內(nèi)的水草不能進行光合作用消耗CO2 但能通過呼吸作用釋放CO2 所以試管內(nèi)CO2濃度最高 X代表的顏色應為黃色 3 5號試管中的溶液顏色與對照組1號試管的相同 均為淺綠色 說明在此條件下水草的光合作用強度等于呼吸作用強度 1 探究光合作用強度的實驗設計方法 1 指示劑顯色法例如上述例題利用BTB這種酸堿指示劑檢測水生植物引起的CO2濃度的變化 2 液滴移動法 氣體體積變化法 黑暗條件下 裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量 適宜光照下 裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率 真光合速率 凈光合速率 呼吸速率 3 黑白瓶法 取三個玻璃瓶 一個用黑膠布包上 并包以錫箔 從待測的水體深度取水 保留一瓶以測定水中原來的溶氧量 初始值 將剩余的兩個黑 白瓶沉入取水深度 經(jīng)過一段時間 將其取出 并進行溶氧量的測定 有初始值的情況下 黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量 白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量 二者之和為總光合作用量 沒有初始值的情況下 白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量 4 葉圓片稱重法測定單位時間 單位面積葉片中淀粉的生成量 如圖所示以有機物的變化量測定光合速率 S為葉圓片面積 凈光合速率 z y 2S 呼吸速率 x y 2S 總光合速率 凈光合速率 呼吸速率 x z 2y 2S 5 半葉片法將植物對稱葉片的一部分 A 遮光或取下置于暗處 另一部分 B 則留在光下進行光合作用 即不做處理 并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移 一定時間后 在這兩部分葉片的對應部位截取同等面積的葉片 分別烘干稱重 記為MA MB 開始時二者相應的有機物含量應視為相等 照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量 超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量 再通過計算可得出光合速率 6 葉圓片上浮法首先通過對葉片打孔 抽氣 沉底的材料處理 然后根據(jù)不同的實驗目的給予不同的單一變量操作 最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間 7 梯度法用一系列不同光照強度 溫度或CO2濃度裝置 可探究光照強度 溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響 2 光合作用與細胞呼吸實驗的設計技巧 1 實驗設計中必須注意的三點 變量的控制手段 如光照強度的強弱可用不同功率的燈泡 或相同功率的燈泡 但與植物的距離不同 進行控制 不同溫度可用不同恒溫裝置控制 CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié) 對照原則的應用 不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗 而應該用一系列裝置進行相互對照 無論哪種裝置 在光下測得的數(shù)值均為 凈光合作用強度 值 2 解答光合作用與細胞呼吸的實驗探究題時必須關(guān)注的信息是加 NaOH 還是加 NaHCO3 給予 光照 處理還是 黑暗 處理 是否有 在溫度 光照最適宜條件下 等信息 訓練1 取某植物生長旺盛的綠葉 用打孔器打出許多葉圓片 再用氣泵抽出葉圓片中的氣體直至葉圓片沉入水底 然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中 給予一定的光照 記錄每個燒杯中葉圓片上浮至液面所用的平均時間 下列說法錯誤的是 A 本實驗是研究CO2濃度對光合作用強度的影響B(tài) 葉片必須先在暗處放置幾小時 消耗葉片中的淀粉C 葉肉細胞產(chǎn)生的O2從葉綠體擴散到線粒體和細胞外D 一定范圍內(nèi)增強光照強度 可以縮短葉圓片上浮的平均時間 B 解析 該實驗的自變量是不同濃度的NaHCO3溶液 可以為光合作用提供CO2 所以該實驗是研究CO2濃度與光合作用強度的關(guān)系 A正確 該實驗的因變量是光合作用產(chǎn)生的氧氣量 并不是淀粉的含量 所以實驗前不需要消耗掉葉片中的淀粉 B錯誤 葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的氧氣首先提供給發(fā)生有氧呼吸的線粒體 再擴散到細胞外 C正確 一定范圍內(nèi)增強光照強度 則光合作用產(chǎn)生的氧氣增多 可以縮短葉圓片上浮的平均時間 D正確 D 解析 c瓶是對照 a和c的差值能反映呼吸強度 b和c的差值反映的是光合作用和細胞呼吸強度的差 b和a的差值反映的是總光合作用強度 訓練3 某同學欲測定植物葉片葉綠體的光合速率 做如圖所示實驗 在葉柄基部做環(huán)剝處理 僅限制葉片有機物的輸入和輸出 于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片 烘干后稱其重量 M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮