高中生物熱點(diǎn)微練11　光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合運(yùn)用

熱點(diǎn)微練11光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合運(yùn)用1.(2021·貴陽市質(zhì)檢)科學(xué)家將小球藻裝在一個密閉透明的玻璃容器中，通過一個通氣管向玻璃容器中通入CO2，通氣管上有一個開關(guān)，可控制CO2的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)來控制光照的有無。請回答下列問題：(1)在探究環(huán)境因素對光合作用影響的實(shí)驗(yàn)過程中，科學(xué)家得到如圖所示曲線。圖中改變的條件是________(“停止光照”或“停止CO2供應(yīng)”)，簡述判斷理由：__________________________________________________________________________________________。(2)科學(xué)家向小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照，結(jié)果如下表。根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析回答下列問題：實(shí)驗(yàn)組別光照時間/s放射性物質(zhì)分布甲2大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物)乙2012種磷酸化糖類丙60除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等①本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的________(填“光反應(yīng)”或“暗反應(yīng)”)階段。②每組照光后需將小球藻進(jìn)行處理，使酶失活，其目的是________________，這樣測定的數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確反映光照時間內(nèi)放射性物質(zhì)的分布。③14CO2進(jìn)入葉綠體后，放射性首先出現(xiàn)在________中。答案(1)停止光照停止光照后，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH、ATP減少，影響C3的還原，導(dǎo)致C3含量升高；C5用于CO2的固定，不受停止光照的影響，C5含量下降(合理即可)(2)①暗反應(yīng)②終止相關(guān)反應(yīng)(合理即可)③3-磷酸甘油酸(或三碳化合物)解析分析題中曲線可知，改變條件后，C3含量上升，C5含量下降，則改變的條件可能是增大CO2濃度或停止光照。(1)分析題圖可知，改變條件后，(短時間內(nèi))C3含量上升，C5含量下降。停止光照的情況下，NADPH和ATP合成停止，C3的還原過程受阻，C3的消耗量減少，C3含量上升，C5的生成量減少，而短時間內(nèi)CO2的固定速率不變，故C5含量下降。(2)①分析題中信息可知，實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段。②對每組照光后的小球藻進(jìn)行處理，使酶失活的目的是終止相關(guān)反應(yīng)。③光照時間為2s時，在三碳化合物中檢測出放射性物質(zhì)，因此放射性首先出現(xiàn)在三碳化合物中。2.(2020·合肥市調(diào)研)植物的光合作用是合成有機(jī)物的主要途徑。下圖一是光合作用過程示意圖，其中A、B、C代表物質(zhì)；圖二表示在不同條件下某植株的光合作用速率。請據(jù)圖分析回答：(1)圖一中A代表的物質(zhì)是____________________________________________________。(2)充足光照下，光合作用利用的CO2主要來自________，也有部分是由細(xì)胞的________________________________________________________________________(填場所)產(chǎn)生的。(3)磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器能將磷酸丙糖運(yùn)出的同時將無機(jī)磷酸等量運(yùn)入葉綠體。當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無機(jī)磷酸相對含量降低時，________(填“促進(jìn)”或“抑制”)磷酸丙糖的外運(yùn)，同時________的合成量增加。(4)圖二是利用密閉大棚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果，這一實(shí)驗(yàn)過程中的自變量有________________________________________________________________________；30℃時，給提供飽和CO2濃度的大棚通風(fēng)，圖一中C物質(zhì)合成速率________(填“增加”“減小”或“不變”)。(5)冬季晴天大棚蔬菜的生產(chǎn)除了應(yīng)適當(dāng)升溫外，還可采取施用有機(jī)肥的方法達(dá)到增產(chǎn)目的，原因是________________________________________________________________。答案(1)ATP和NADPH(2)大氣線粒體(基質(zhì))(3)抑制淀粉(4)溫度和二氧化碳濃度減小(5)有機(jī)肥被微生物分解既可提高環(huán)境中的二氧化碳濃度也可為植物提供無機(jī)鹽解析(1)分析圖一可知，A表示NADPH和ATP，B表示三碳化合物(C3)，C表示五碳化合物(C5)。(2)充足光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，光合作用利用的CO2主要來自大氣，也有部分來自線粒體。(3)由題中信息可知，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器能將磷酸丙糖運(yùn)出的同時將無機(jī)磷酸等量運(yùn)入葉綠體，結(jié)合題圖可知，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無機(jī)磷酸相對含量降低時，會抑制磷酸丙糖的外運(yùn)，磷酸丙糖的外運(yùn)被抑制后，淀粉的合成量增加。(4)根據(jù)坐標(biāo)曲線圖可知，該實(shí)驗(yàn)過程中的自變量有溫度和二氧化碳濃度。C表示五碳化合物，30℃時，給提供飽和CO2濃度的大棚通風(fēng)，將導(dǎo)致大棚中CO2濃度降低，二氧化碳濃度降低，會使C3的含量減少，因此會導(dǎo)致五碳化合物的合成速率減小。(5)由于有機(jī)肥被微生物分解既可以提高環(huán)境中二氧化碳的濃度，也可以為植物提供無機(jī)鹽，故可以采取施用有機(jī)肥的方法達(dá)到增產(chǎn)目的。3.(2021·開封市摸底調(diào)研)小麥?zhǔn)浅Ｒ姷霓r(nóng)作物，某科研小組以小麥為實(shí)驗(yàn)材料做了有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)。下面圖中，甲圖表示光合作用部分過程；乙圖表示某植株葉片在光斑(陽光穿過上層葉片的空隙會在下層葉片上形成光斑，它會隨太陽的運(yùn)動而移動)照射前后吸收CO2和釋放O2的情況；丙圖表示植物細(xì)胞有氧呼吸過程(以葡萄糖為底物)圖解。丙(1)甲圖CO2中O的最終去向是________。(2)乙圖中C點(diǎn)時，該植物葉肉細(xì)胞葉綠體光合作用所需CO2的來源是________________________。(3)丙圖中的數(shù)字，哪兩個代表同一物質(zhì)________。(4)乙圖中B點(diǎn)葉肉細(xì)胞間隙的O2濃度________(填寫“>”“<”或“＝”)A點(diǎn)葉肉細(xì)胞間隙的O2濃度。(5)丙圖中8代表的是________。答案(1)有機(jī)物(2)線粒體與從外界環(huán)境吸收(3)4和7(4)>(5)能量(ATP)解析甲圖表示光合作用的暗反應(yīng)，包括CO2的固定和C3的還原；乙圖中起初沒有光斑時，光照強(qiáng)度弱，光合作用強(qiáng)度弱，O2釋放速率和CO2吸收速率都很低，光斑開始時，光照強(qiáng)度增大，光反應(yīng)速率增大，O2釋放速率迅速增大，而暗反應(yīng)提供給光反應(yīng)的ADP、Pi和NADP＋供應(yīng)不足，限制光反應(yīng)速率，因此AB段O2釋放速率下降，BC段達(dá)到穩(wěn)定，光斑移開，光照強(qiáng)度下降到原水平，光反應(yīng)瞬時下降到原水平，暗反應(yīng)逐漸減弱至原穩(wěn)定狀態(tài)；丙圖中，1代表葡萄糖，2代表丙酮酸，3代表二氧化碳，4代表水，5代表[H]，6代表氧氣，7代表水，8代表ATP。(1)甲圖中CO2中的O最終去向是有機(jī)物。(2)乙圖中C點(diǎn)時有氧氣釋放，因此光合速率大于呼吸速率，此時該植株葉肉細(xì)胞葉綠體光合作用所需二氧化碳的來源為線粒體和外界環(huán)境。(3)由題圖分析可知，4和7均代表水。(4)圖中A點(diǎn)之前沒有光照，葉片只能進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣，因此A點(diǎn)時，葉肉細(xì)胞間隙的O2濃度很低；A點(diǎn)之后光斑開始，葉片光合作用增強(qiáng)，A到B之間雖然氧氣釋放速率逐漸降低，但是到達(dá)B點(diǎn)時，光合作用已經(jīng)產(chǎn)生了大量氧氣，因此B點(diǎn)葉肉細(xì)胞間隙的氧氣濃度大于A點(diǎn)葉肉細(xì)胞間隙的氧氣濃度。(5)丙圖是植物細(xì)胞有氧呼吸過程圖解，在三個階段中都產(chǎn)生了ATP，因此8代表的是ATP。4.(2021·山西省八校聯(lián)考)黃瓜是人們餐桌上的常見蔬菜，某科研小組在晴朗的白天，分別對生長在強(qiáng)光下和弱光下的黃瓜幼苗吸收CO2的速率[單位：g/(cm2·h)]、氣孔阻力(氣孔開度減小，氣孔阻力增大)等生理指標(biāo)進(jìn)行了測定，結(jié)果如圖。請據(jù)圖回答下列問題。(1)由圖1可知，與強(qiáng)光下相比，弱光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率下降的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)10：00～12：00，光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，但實(shí)驗(yàn)測得強(qiáng)光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降，請結(jié)合圖2分析原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若要測定強(qiáng)光和弱光對黃瓜幼苗光合色素的影響，需提取光合色素進(jìn)行研究，則提取色素的原理是____________________________________________________________________________________________________________________________________________，分離色素的方法是________。(4)溫度在一天中會發(fā)生變化，科研小組若要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的總光合速率，還要測定這一時段幼苗的________，若在白天進(jìn)行該過程，需采取的措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)弱光下光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP比強(qiáng)光下少，還原C3生成有機(jī)物的量少(2)該時段氣孔阻力增大，黃瓜幼苗吸收CO2的速率減慢(3)綠葉中的光合色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，可用無水乙醇提取綠葉中的光合色素紙層析法(4)呼吸速率遮光處理解析(1)與強(qiáng)光下相比，弱光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率下降，主要原因是弱光下光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP比強(qiáng)光下少，還原C3生成有機(jī)物的量少。(2)結(jié)合題圖可知，從10：00到12：00，光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，但氣孔阻