題析光合作用、細(xì)胞呼吸計(jì)算題類(lèi)型及方略

題析光合作用、細(xì)胞呼吸計(jì)算題類(lèi)型及方略呼吸作用與光合作用知識(shí)內(nèi)容紛繁,生理過(guò)程復(fù)雜,以其為背景的試題已漸成生物學(xué)科計(jì)算類(lèi)試題中的主流。該類(lèi)試題類(lèi)型與突破方略大致歸納為如下幾類(lèi)：題型一：通過(guò)計(jì)算,定性考查不同呼吸作用方式的強(qiáng)度例1、經(jīng)測(cè)定：豌豆種子在發(fā)芽早期，CO2的釋放量比O2的吸收量大3~4倍，這說(shuō)明此時(shí)的豌豆（）A?只進(jìn)行需氧呼吸 B?只進(jìn)行厭氧呼吸C?需氧呼吸占優(yōu)勢(shì) D?厭氧呼吸占優(yōu)勢(shì)點(diǎn)撥：當(dāng)厭氧呼吸釋放的CO2量相當(dāng)于需氧呼吸的1/3時(shí)，二種呼吸的強(qiáng)度相等（消耗的C6H12O6相等）。由于需氧呼吸時(shí)CO2的釋放量等于O2的吸收量，當(dāng)CO2的釋放量比O261262222的吸收量大3~4倍時(shí)，說(shuō)明厭氧呼吸釋放的CO2量相當(dāng)于需氧呼吸的2~3倍。答案：D題型二：通過(guò)計(jì)算，定量考查不同呼吸作用方式的強(qiáng)度molA弋置一a oEmolA弋置一a oE%不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的相對(duì)量如右圖所示。請(qǐng)問(wèn)，在氧濃度為a時(shí)的情況是（ ）A?酵母菌只進(jìn)行厭氧呼吸B?被分解的葡萄糖中約33%用于厭氧呼吸C?被分解的葡萄糖中約67%用于厭氧呼吸D?酵母菌停止厭氧呼吸點(diǎn)撥：當(dāng)氧濃度為a時(shí)，CO2的產(chǎn)生總量為15mol,由需氧呼吸與厭氧呼吸共同產(chǎn)生：厭氧呼吸產(chǎn)生量為6mol,需氧呼吸產(chǎn)生量為9mol。它們分解的葡萄糖的量分別為3mol和1.5mol,共消耗葡萄糖量為4.5mol,其中用于發(fā)酵的為1.5/4.5=1/3。答案：B題型三：圍繞呼吸作用的反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算TOC\o"1-5"\h\z例3、人們采用玉米經(jīng)酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精來(lái)替代汽油。若每噸玉米可轉(zhuǎn)化為m噸葡萄糖，現(xiàn)有生產(chǎn)46噸酒精，理論上需要玉米（ ）A.90噸 B.90噸C.罟噸D.90m噸點(diǎn)撥：生產(chǎn)過(guò)程是：玉米—葡萄糖—酒精，關(guān)鍵是弄清相應(yīng)物質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系；1噸玉米—m噸葡萄糖，C6H12O6—2C2H5OH,葡萄糖與酒精的式量分別為180、46。612 6 2 5答案：B題型四：對(duì)同種細(xì)胞不同呼吸作用方式中原料與產(chǎn)物的計(jì)算例4、處于平靜狀態(tài)和劇烈移動(dòng)狀態(tài)下的骨骼肌細(xì)胞，分解葡萄糖過(guò)程中消耗的O2與產(chǎn)生的CO2的體積比分別為（ ）A.等于1、小于1 B.等于1、等于1C.小于1、大于1 D.等于1、等于0點(diǎn)撥：動(dòng)物細(xì)胞厭氧呼吸沒(méi)有CO2生成，而需氧呼吸時(shí)O2消耗量與CO2生成量相等，呼吸作用的結(jié)果不會(huì)影響氣體數(shù)量的變化。答案：B題型五：以表格信息載體為背景，考查光合作用與呼吸作用時(shí)間不相等時(shí)的綜合計(jì)算例5、將某植物體形態(tài)、大小、生理狀況相同的綠葉分成四等份，在不同溫度下分別暗處理1h,再用適當(dāng)?shù)南嗤墓庹丈?h,測(cè)其重量變化（假設(shè)在光下和黑暗條件下，細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物量相同），得到下表的數(shù)據(jù)。請(qǐng)分析并回答問(wèn)題：組別1234溫度/C27282930暗處理后重量變化/mg-1-2-3-1光照后與暗處理前重量變彳化mg+3+3+3+1根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，該綠葉細(xì)胞呼吸速率最高的溫度 ；27°C時(shí)綠葉的凈光合速率是 mg/h;30C時(shí)真光合速率為： mg/h。

點(diǎn)撥：每種溫度下葉片都經(jīng)過(guò)的生理過(guò)程是：暗處理lh后重量變化表示葉片1h時(shí)的呼吸量；光照后與暗處理前重量變化表示葉片的凈光合作用量，該數(shù)值有二種計(jì)算方法。一為光照下的lh總光合作用量（真光合作用量）一2h的呼吸量。二為光照下的lh凈光合作用量—lh的呼吸量。顯然，29C時(shí)葉片呼吸作用最強(qiáng)；27C時(shí)綠葉的凈光合速率可用方法二計(jì)算，30C時(shí)真光合速率可用方法一計(jì)算。答案：29C4 3光照下co2光照下co2iR收量黒暗中eg釋放量例6、右圖表示某植物在不同溫度下的光合速率和呼吸速率。對(duì)右圖的分析中，正確的是（）A.25°C時(shí)光合速率最大B.35C時(shí)呼吸速率最大C.32C時(shí)光合速率等于呼吸速率D.35C時(shí)仍能積累有機(jī)物點(diǎn)撥：光合速率指單位時(shí)間內(nèi)制造的有機(jī)物總量，圖中可用co2的吸收總量（某一溫度下所對(duì)應(yīng)的實(shí)線縱坐標(biāo)與虛線縱坐標(biāo)相加）；呼吸速率直接參看某一溫度下實(shí)線所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)；積累有機(jī)物量指凈光合作用，可參看某一溫度下虛線所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)（只有大于0，就表示能積累）。答案：D題型七：以文字信息題為背景，考查光合作用與呼吸作用中的計(jì)算例7、一綠色植物置于密閉的玻璃容器中，在一定條件下不給光照，C0的含量每小時(shí)2增加8mg；如給予充足的光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg，據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖30mg。請(qǐng)回答：（1）上述條件下，光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度是否相等？（2）在光照時(shí)該植物每小時(shí)葡萄糖的凈生產(chǎn)量 mg。（3）若一晝夜中先光照4小時(shí)，接著處置在黑暗的情況下20小時(shí)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量的變化是 。點(diǎn)撥：（I）設(shè)有光照情況下，光合作用每小時(shí)消耗CO量為X,由光合作用方程式可得

如下關(guān)系式：6C0—CHO,計(jì)算得X=44mg。而實(shí)際上，容器內(nèi)CO的含量每小時(shí)僅減261262少36mg，即呼吸作用每小時(shí)產(chǎn)生CO2量為8mg，與黑暗條件下相同，即光照時(shí)的呼吸強(qiáng)度與黑暗時(shí)的呼吸強(qiáng)度是相等的。(2)設(shè)每小時(shí)呼吸作用消耗葡萄糖的量為Y,同理由關(guān)系式CHO—6CO，計(jì)算得Y=5.45mg。所以，光照時(shí)植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量為:30mg—612625.45mg=24.55mg。(3)4小時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖量為30mgx4=120mg,24小時(shí)消耗的葡萄糖量為5.45mgx24=130.8mg，植物體內(nèi)葡萄糖將減少10.8mg。答案：(1)相等 (2)24.55 (3)減少(或減少了10.8)題型八：以實(shí)驗(yàn)流程為背景，考查光合作用與呼吸作用中的計(jì)算例8、從經(jīng)過(guò)饑餓處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積相同的葉圓片(見(jiàn)下圖，)稱(chēng)其干重。在不考慮葉片內(nèi)有機(jī)物向其他部位轉(zhuǎn)移的情況下進(jìn)行分析，其中不正確的是()A.葉圓片y比葉圓片x重B.(y-x)g可代表光合作用中有機(jī)物的凈增加量C.在下午4時(shí)至10點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)，呼吸作用的速率可表示為y-zD.假使全天溫度保持不變，則從上午10時(shí)到下午4時(shí)，一個(gè)葉圓片制造的有機(jī)物為2y－x－z點(diǎn)撥：上午10時(shí)至下午4點(diǎn)葉片進(jìn)行光合作用和呼吸作用，(y—x)g可代表光合作用中有機(jī)物的凈增加量；下午4時(shí)至10點(diǎn)，葉片只進(jìn)行呼吸作用，(y—z)表示的是6個(gè)小時(shí)有機(jī)物的消耗量。呼吸速率應(yīng)為單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的消耗量。答案：C題型九：以離體實(shí)驗(yàn)為背景，全面考查光合作用與呼吸作用中的計(jì)算例9、有一位科學(xué)家做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將10g葉肉細(xì)胞中的葉綠體和線粒體分離開(kāi)來(lái),在離體別CP吸收量(ug/h/3g)1.51.005101520253035溫度9B條件測(cè)定在離體別CP吸收量(ug/h/3g)1.51.005101520253035溫度9B條件測(cè)定其光合作用中CO2的吸收量和呼吸作用中CO2的釋放量，測(cè)定結(jié)果如下圖所示：A曲線表示：在15°C和30°C的條件下，葉綠體在不同光照條件下，每小時(shí)C02的吸收量；B曲線表示：在不同溫度條件下，線粒體呼吸作用每小時(shí)CO2的釋放量。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題(以下光合作用、呼吸作用強(qiáng)度都用：02的吸收量或釋放量表示)：(1)在溫度為30C，光照為8000勒克司的條件下離體葉綠體的光合作用強(qiáng)度為—聘/h/10g：在溫度為15C,光照為8000勒克司時(shí)，離體葉綠體的光合作用強(qiáng)度 聘／h／10g。(2)離體線粒體在溫度為15C和30C時(shí)的呼吸作用強(qiáng)度分別為 聘/h/10g和 gg/h/10go(3)假定葉綠體和線粒體在葉肉細(xì)胞內(nèi)的生理活性與離體狀態(tài)下基本一致，在30C條件下的葉肉細(xì)胞內(nèi)既不吸收CO2也不釋放CO2的光照強(qiáng)度為 勒克司，此時(shí)光合作用正好補(bǔ)償呼吸作用的消耗，呼吸作用所釋放出的CO2正好用于 o(4)假定離體葉綠體和線粒體在葉肉細(xì)胞內(nèi)的生理活性基本一致，在溫度為30C，光照強(qiáng)度為8000LUX時(shí)，光照10小時(shí)，然后轉(zhuǎn)入無(wú)光條件下，溫度也為30C,10克葉肉組織一晝夜能積累葡萄 毫克。如果黑暗條件下的溫度平均為15C，則10克葉肉組織一晝夜能積累葡萄 毫克。點(diǎn)撥：葉綠體和線粒體在離體條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；光合作用和呼吸作用強(qiáng)度用CO2的吸收量或釋放量表示。常規(guī)下（不離體）計(jì)算遵循的原則是：光合作用CO2實(shí)際消