人教版2022年高三第二輪復習-專題二-第2講-光合作用與細胞呼吸

第2講光合作用與細胞呼吸[考綱要求]1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。3.細胞呼吸(Ⅱ)。[構建網(wǎng)絡]考點一細胞呼吸1．細胞呼吸的過程圖解2．影響細胞呼吸的環(huán)境因素分析項目溫度氧氣濃度水分影響原理影響酶活性打算呼吸類型和強度自由水含量較高時呼吸旺盛坐標曲線[錯混診斷]1．有氧和無氧時，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同(2021·新課標Ⅱ，3D)(√)2．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水(2010·課標全國，2B)(×)3．無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累(2010·課標全國，2C)(×)4．人體在猛烈運動時所需要的能量由乳酸分解供應(2022·新課標Ⅱ，6C)(×)5．無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸(2010·課標全國，2A)(×)6．葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細胞有氧時(2022·上海，25A)(×)7．準時排澇，能防止根細胞受酒精毒害(2022·福建，1B)(√)8．無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮(2009·浙江，4A)(×)題組一從細胞呼吸的過程與方式進行考查1．人的肌肉組織分為快肌纖維和慢肌纖維兩種，快肌纖維幾乎不含有線粒體，與短跑等猛烈運動有關；慢肌纖維與慢跑等有氧運動有關。下列敘述錯誤的是()A．消耗等摩爾葡萄糖，快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的ATP多B．兩種肌纖維均可在細胞質基質中產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATPC．短跑時快肌纖維無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，故產(chǎn)生酸痛感覺D．慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP主要來自于線粒體內膜答案A解析由題意可知，快肌纖維進行無氧呼吸，慢肌纖維進行有氧呼吸。慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP主要來自于線粒體內膜。消耗等摩爾葡萄糖時，快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的ATP要少。兩種肌纖維均可在細胞質基質中產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATP，短跑時快肌纖維無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，故產(chǎn)生酸痛感覺。2．不同種類的生物在不同的條件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列對呼吸作用方式的推斷不正確的是()A．若只釋放CO2，不消耗O2，則細胞只進行無氧呼吸B．若CO2的釋放量多于O2的吸取量，則細胞既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸C．若CO2的釋放量等于O2的吸取量，則細胞只進行有氧呼吸D．若既不吸取O2也不釋放CO2，則說明該細胞已經(jīng)死亡答案D解析動物細胞或乳酸菌，無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸，此時細胞既不吸取O2，也不釋放CO2，故D錯誤。技法提煉推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>吸取O2量→同時進行有氧呼吸和無氧呼吸(酒精發(fā)酵)。(4)不吸取O2，不釋放CO2→乳酸發(fā)酵或細胞已經(jīng)死亡。(5)有水生成肯定是有氧呼吸，有二氧化碳生成肯定不是乳酸發(fā)酵。題組二以曲線圖形式考查細胞呼吸類型、過程及影響因素3.現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培育液，通入不同濃度的O2時，產(chǎn)生酒精和CO2的量如圖所示，下列說法不正確的是()A．曲線a表示CO2量，曲線b表示酒精量B．O2濃度為c時，酵母菌無氧呼吸消耗的葡萄糖量約占葡萄糖總消耗量的eq\f(3,4)C．曲線a、b初始端的量相等，故不能確定此時酵母菌是否進行有氧呼吸D．酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物可用溴麝香草酚藍水溶液和酸性重鉻酸鉀溶液鑒定答案C解析隨O2濃度上升，酵母菌無氧呼吸減弱，有氧呼吸增加，所以酒精產(chǎn)生量削減，CO2產(chǎn)生量增加，故曲線a表示CO2量，曲線b表示酒精量。當O2濃度為c時，產(chǎn)生的酒精量約為7mol，所以酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量也約為7mol，CO2的總產(chǎn)生量約為14mol，說明有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量也約為14－7＝7(mol)，再依據(jù)無氧呼吸和有氧呼吸的反應式可知，無氧呼吸消耗的葡萄糖量為7×eq\f(1,2)＝eq\f(7,2)(mol)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量為7×eq\f(1,6)＝eq\f(7,6)(mol)，因此無氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖總消耗量的3/4。曲線a、b的初始端CO2與酒精的生成量相等，此時酵母菌不進行有氧呼吸。溴麝香草酚藍水溶液和酸性重鉻酸鉀溶液分別用于鑒定無氧呼吸的產(chǎn)物CO2和酒精。4．(2022·海南，26)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸取速率的變化趨勢如圖所示。請據(jù)圖回答問題：(1)在12～24h期間，呼吸速率漸漸增加，在此期間呼吸作用的主要方式是________呼吸，該呼吸方式在細胞中發(fā)生的部位是______________，其產(chǎn)物是____________________。(2)從第12h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質總量會________，主要緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)胚根長出后，萌發(fā)種子的__________呼吸速率明顯上升。答案(1)無氧細胞質基質酒精和二氧化碳(2)削減種子不進行光合作用制造有機物，同時進行呼吸作用消耗有機物，使有機物的總量下降(3)有氧解析(1)據(jù)圖可知，在12～24h期間，氧氣吸取量很少，而二氧化碳釋放量很多，表明此時的呼吸作用主要是無氧呼吸；無氧呼吸的場所是細胞質基質，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。(2)第12h到胚根長出期間，種子不進行光合作用制造有機物，同時進行呼吸作用消耗有機物，使有機物的總量下降。(3)胚根長出后，氧氣的吸取量明顯增多，說明有氧呼吸的速率明顯提高。技法提煉細胞呼吸的曲線識別技巧(1)下降型曲線：呼吸反應速率漸漸減緩，一般受生成物含量的影響，隨生成物的增多而減緩，如CO2濃度。(2)上升型曲線：呼吸反應速率漸漸加快，一般受反應物含量的影響，隨反應物的增多而加快，如O2含量。題組三探究外界因素對細胞呼吸速率的影響5．為爭辯淹水時KNO3溶液濃度對甜櫻桃根呼吸的影響，設四組盆栽甜櫻桃，其中一組淹入清水，其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定時測定甜櫻桃根有氧呼吸速率，結果如圖。下列說法正確的是()A．櫻桃根細胞無氧呼吸生成CO2的場所是線粒體B．圖中A、B、C三點，在單位時間內與氧結合的還原氫最多的是C點C．淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用D．試驗過程中可以改用CO2的產(chǎn)生量作為檢測有氧呼吸速率的指標答案C解析甜櫻桃根細胞無氧呼吸生成CO2的場所是細胞質基質，有氧呼吸的主要場所是線粒體，A錯誤；圖中A、B、C三點，在單位時間內與氧結合的還原氫最多的是A點，B錯誤；由圖知KNO3濃度越高，有氧呼吸速率越強，說明淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用，C正確；植物有氧呼吸和無氧呼吸都可以產(chǎn)生CO2，所以試驗過程中不行以改用CO2的產(chǎn)生量作為檢測有氧呼吸速率的指標，D錯誤。6．某同學用如圖所示的裝置，探究不同濃度2,4－D溶液對大豆種子細胞呼吸速率的影響，結果如表所示。組別2,4－D溶液濃度(mol/L)有色液滴移動的距離(mm)0min10min20min30min40min50minA001.12.23.34.45.5B10－1206.513.019.526.032.5C10－1008.016.024.032.040.0D10－807.515.022.530.037.5(1)在試驗變量中，有色液滴移動的距離應為______變量。(2)試驗裝置中NaOH溶液的作用是________________________，因而有色液滴移動的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若某一階段大豆種子照舊存活，但不見液滴移動，此時大豆種子中產(chǎn)生ATP的場所是________________________________________________________________________。(4)與D組相比，當2,4－D溶液濃度為10－12mol/L時，有色液滴在單位時間內移動的距離更________。答案(1)因(2)吸取有氧呼吸釋放出的CO2有氧呼吸消耗O2后引起左側瓶內氣體體積減小，氣壓下降(3)細胞質基質(4)小解析(1)變量包括自變量、因變量和無關變量，自變量為試驗過程中試驗者設置的變量，因變量是由于自變量的變化而引起變化的量，無關變量應為試驗過程中除自變量和因變量之外的其他因素，題中2,4－D溶液的濃度應為自變量，有色液滴的移動距離應為因變量。(2)裝置中NaOH溶液的作用是吸取二氧化碳，故二氧化碳的產(chǎn)生量并不影響裝置中的壓強，但種子細胞有氧呼吸吸取氧氣后，裝置內壓強減小，有色液滴左移。綜上所述，導致有色液滴移動的唯一因素為有氧呼吸吸取氧氣的量。(3)有色液滴不動表明裝置內沒有氧氣的消耗，也就是細胞此時不進行有氧呼吸，故此時種子只進行無氧呼吸，其場所應為細胞質基質。(4)依據(jù)表格可以看出，B組(10－12mol/L)移動的速度小于D組(10－8mol/L)的。試驗歸納1.測定組織細胞呼吸速率的裝置與原理(1)裝置(如圖所示)(2)指標：細胞呼吸速率常用單位時間CO2釋放量或O2吸取量來表示。(3)原理：組織細胞呼吸作用吸取O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸取，使容器內氣體壓強減小，刻度管內的有色液滴左移。單位時間內液滴左移的體積即表示呼吸速率。(4)物理誤差的校正①假照試驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。②假照試驗材料是種子，為防止微生物呼吸對試驗結果的干擾，應對裝置及所測種子進行消毒處理。③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對比試驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。2．有關細胞呼吸方式探究的裝置與試驗分析(1)最常用的試驗裝置如圖所示：(2)試驗材料分析：①裝置一、二中試劑的作用分別是NaOH溶液吸取CO2，蒸餾水作為對比。②在利用葡萄糖作為能源物質的條件下，有氧呼吸氣體體積不變，無氧呼吸氣體體積增加。(3)試驗結果分析裝置一裝置二結果紅色液滴左移紅色液滴不動只進行有氧呼吸紅色液滴不動紅色液滴右移只進行無氧呼吸紅色液滴左移紅色液滴右移既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸考點二光合作用1．色素的吸取光譜2．光合作用的過程圖解[錯混診斷]1．磷酸是光反應中合成ATP所需的反應物(2022·新課標Ⅱ，6A)(√)2．光合作用中葉綠素吸取光能不需要酶的參與(2022·新課標Ⅱ，6B)(√)3．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸取綠光(2021·新課標Ⅱ，2D)(×)4．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸取峰值不同(2021·新課標Ⅱ，2C)(√)5．光反應為暗反應供應[H]和H2O(2010·海南，4A)(×)6．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質中(2009·安徽，1B)(×)7．番茄幼苗在缺鎂的培育液中培育一段時間后，光反應強度會降低，暗反應強度也降低(2011·新課標，3改編)(√)8．離體的葉綠體基質中添加ATP、[H]和CO2后，可完成碳(暗)反應(2011·浙江，1D)(√)題組一從光合作用的過程進行考查1.如圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是()A．該反應的場所是葉綠體的類囊體B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶的參與C．提高溫度肯定能促進C6H12O6的生成D．在無光條件下，有利于暗反應進行答案B解析圖示為光合作用的暗反應階段，該反應進行的場所是葉綠體基質，故A錯誤；C3生成C6H12O6需在多種酶的催化下，利用ATP供應的能量，通過[H]的還原進行，故B正確；若該生理過程已在最適溫度條件下進行，提高溫度反而會降低酶的活性，會使反應減慢，故C錯誤；在無光條件下，暗反應會因[H]和ATP的缺乏受到限制，故D錯誤。2．(2022·新課標Ⅰ，2)正常生長的綠藻，照光培育一段時間后，用黑布快速將培育瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不行能發(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＋比值下降答案B解析正常生長的綠藻，照光培育一段時間，說明綠藻可以正常進行光合作用，用黑布遮光后，轉變了綠藻光合作用的條件，此時間合作用的光反應停止，光反應的產(chǎn)物O2、ATP和[H](即NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D項所敘述現(xiàn)象會發(fā)生；光照停止，暗反應中C3還原受影響，C5削減，CO2的固定減慢，B項所敘述現(xiàn)象不會發(fā)生。思維建模模型法分析影響因素驟變時物質量的變化條件曲線光照強度由強到弱、CO2供應不變光照強度由弱到強、CO2供應不變光照不變、CO2量由充分到不足光照不變、CO2量由不足到充分題組二以曲線分析或試驗分析形式考查影響光合速率的環(huán)境因素3．現(xiàn)有a、b、c三種燈泡，其發(fā)出光波的波長與光輻射強度的關系如圖甲所示，現(xiàn)需從中選擇一種燈泡用于溫室中給植物補光，期望最大限度地增加光合作用的強度。為此某同學設計了圖乙所示的試驗裝置。(注：葉綠體中的色素主要吸取430～450nm的藍紫光和640～660nm的紅光)(1)請推斷三種燈泡與圖甲中的曲線間的對應關系：a燈對應曲線________，b燈對應曲線________，c燈對應曲線________。(橫線上均填序號)(2)如賜予白熾光照射，金魚藻在不同光照強度下光合速率如圖丙曲線Ⅰ變化(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。①與B點相比，A點葉綠體中的C3含量________(較高、較低、相等、無法推斷)。②制約A點光合作用的因素主要是___________________________________________。③在B點時，____________可能導致曲線由Ⅰ變?yōu)棰颉?3)若給該裝置通入C18O2，一段時間后，裝置內消滅了18O2，請用文字或圖解簡要說明：________________________________________________________________________。答案(1)②①③(2)①較高②光照強度③增加CO2濃度(3)C18O2→Heq\o\al(18,2)O→18O2解析由題意和題圖可看出，圖乙的裝置Ⅱ中光合作用最強，裝置Ⅰ中光合作用最弱，即b燈泡照射最有利于光合作用，對應圖甲中的曲線①，a燈泡照射不利于光合作用，對應圖甲中的曲線②，c燈泡與圖甲中曲線③對應，溫室中選擇b燈泡能最大限度地增加光合作用強度。(2)圖丙中，A點的光照強度比B點的弱，所以A點處的C3含量較B點處的高；A點時間合速率并未達到最大值，也就是說光照強度還未達到飽和狀態(tài)，連續(xù)增加光照強度還能提高光合速率，故限制其光合作用的因素主要是光照強度。(3)若該密閉裝置通入C18O2，參與光合作用，其中的氧進入葡萄糖和水分子中，水分子再參與光合作用被光解，產(chǎn)生氧氣，即C18O2→Heq\o\al(18,2)O→18O2。總結提升分析光照強度、CO2濃度、溫度與光合速率的變化曲線(1)曲線圖(2)圖形分析：在P點之前，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因素。隨著該因素的不斷增加，光合速率不斷提高。在Q點時，橫坐標所表示的因素不再是影響光合速率的因素，要提高光合速率，可適當提高圖示的其他因素的含量或強度等。考點三多角度理解光合作用與細胞呼吸的關系1．兩者關系圖解讀2．解讀真正光合速率和凈(表觀)光合速率的曲線圖(1)圖示(2)解讀[錯混診斷]1．CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中(2009·浙江，4B)(×)2．光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中化學能轉變成熱能和ATP(2009·浙江，4C)(×)3．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產(chǎn)量(2009·浙江，4D)(√)4．凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長(2022·海南，7D)(√)題組一從光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系進行考查1．如圖是綠色植物體內能量供應及利用的示意圖，下列說法有誤的是()A．A過程中合成ATP的部位是在葉綠體類囊體薄膜上B．B過程中的ATP用于還原三碳化合物(C3)C．A、C過程中合成ATP所需的能量來源相同D．D過程中能量的去向是用于耗能的生命活動答案C解析A中合成ATP所需能量來源于光能，C中合成ATP所需能量來源于有機物的氧化分解釋放的能量。2．(2022·天津，2)下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是()A．過程①只在線粒體中進行，過程②只在葉綠體中進行B．過程①產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中C．過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2OD．過程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質不同答案D解析過程①②分別是有氧呼吸、光合作用。A項，在有線粒體的真核生物細胞中，過程①發(fā)生的場所是細胞質基質和線粒體，過程②只發(fā)生在葉綠體中。而在原核細胞中，過程①②都發(fā)生在細胞質基質中。B項，過程①通過有氧呼吸氧化分解有機物，釋放的能量一部分以熱能形式散失，一部分轉移至ATP中。C項，過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自CO2，而不是來自H2O，H2O中的氧在光反應過程中通過水的光解產(chǎn)生O2。D項，過程①的第一、二階段產(chǎn)生的[H]，用于第三階段還原O2，生成H2O；過程②通過光反應產(chǎn)生的[H]，用于暗反應還原C3，因此二者還原的物質不同?？偨Y提升1.光合作用與有氧呼吸的物質轉化關系2．光合作用與細胞呼吸的能量轉化關系3．光合作用與有氧呼吸中[H]和ATP的來源、去向分析項目光合作用有氧呼吸[H]來源H2O光解產(chǎn)生有氧呼吸第一、二階段去向還原C3用于第三階段還原O2ATP來源光反應階段產(chǎn)生三個階段都產(chǎn)生去向用于C3還原供能用于各項生命活動(植物的C3還原除外)題組二利用坐標曲線考查影響光合作用和呼吸作用的因素3．(2022·四川，6)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點是使光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài)．與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D．大豆植株開頭積累有機物時的最低光照強度單作大于間作答案D解析A項，當光照強度為0時，植物只進行細胞呼吸，由坐標圖中數(shù)據(jù)可知，桑樹間作時的呼吸強度比單作時的大，大豆間作時的呼吸強度比單作時的小。B項，由坐標圖中數(shù)據(jù)可知，與單作相比，間作時桑樹光合作用的光飽和點增大，大豆光合作用的光飽和點減小。C項，由坐標圖中數(shù)據(jù)可知，在較低光照強度范圍內，大豆間作時的光合速率比單作時增加，在較高光照強度范圍內，大豆間作時的光合速率比單作時減弱。D項，由坐標圖中數(shù)據(jù)可知，單作時大豆開頭積累有機物時的最低光照強度大于間作時的。4．(2022·新課標Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)當CO2濃度為a時，高光強下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a～b之間時，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于c時，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是______________。(3)當環(huán)境中CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸取的CO2量。(4)據(jù)圖可推想，在溫室中，若要實行提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應當同時考慮________這一因素的影響，并實行相應措施。答案(1)0A、B、C(2)光強(3)大于(4)光強解析(1)依據(jù)曲線圖可知，當CO2濃度為a時，高光強下(曲線A)該植物的凈光合速率為0；分析坐標圖中曲線的走勢可以看出，當CO2濃度在a～b之間時，曲線A、B、C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。(2)由題圖可知，影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強。當CO2濃度大于c時，由于受光強的限制，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP不足，暗反應受到限制，曲線B和C的凈光合速率不再增加。(3)當環(huán)境中的CO2濃度小于a時，在圖示的3種光強下，植物的凈光合速率小于0，說明該植物此時呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸取的CO2量。(4)據(jù)圖可推想，光強和CO2濃度都會影響植物的凈光合速率，因此若要實行提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應同時考慮光強這一因素的影響?？偨Y提升光合速率與呼吸速率的關系的曲線解讀(1)圖1中，①在肯定范圍內，隨葉面積指數(shù)的增大，光合作用實際量和呼吸量均增加；②超過A點后，光合作用實際量不再隨葉面積指數(shù)的增加而增加，緣由是葉片相互遮擋；③干物質的量＝光合作用實際量－呼吸量。干物質的量為零時，即葉面積指數(shù)為D時，光合速率＝呼吸速率。(2)圖2中，①在肯定范圍內，光合速率和呼吸速率都會隨溫度的上升而增加；②細胞呼吸的最適溫度高于光合作用，所以超過20℃時，光合速率增加緩慢，但呼吸速率增加很快，且可推斷20℃時凈光合速率最大；③凈光合速率＝光合速率－呼吸速率，即兩曲線之間的距離n代表了相應溫度下的凈光合速率，n＝0時，光合速率＝呼吸速率。題組三光合作用與細胞呼吸的相關計算5．如圖表示一株生長快速的植物在夏季24h內CO2的吸取量和釋放量(單位：mg)，光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸取量和CO2釋放量表示。下列表述不合理的是()A．在18時和6時，該植物光合作用強度與呼吸作用強度相等B．假設該植物在24h內呼吸速率不變，則該植物的呼吸速率為10mg/h，最大光合速率為85mg/hC．該植物在一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為A＋C－BD．中午12時左右，與曲線最高點所對應的時間相比，該植物葉綠體內C5的含量下降答案D解析在18時和6時，CO2吸取量和CO2釋放量相等，該植物光合作用強度與呼吸作用強度相等，A正確。假設該植物在24h內呼吸速率不變，從圖示可知，該植物的呼吸速率為10mg/h，最大光合速率為75mg/h＋10mg/h＝85mg/h，B正確。A、C表示光合作用合成的有機物，B表示呼吸作用消耗的有機物，該植物在一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為A＋C－B，C正確。中午12時左右，由于氣溫過高，氣孔關閉，CO2吸取量下降，與曲線最高點所對應的時間相比，該植物葉綠體內C5的含量上升，D錯誤。6．棉花是關系國計民生的戰(zhàn)略物資，也是僅次于糧食的其次大農(nóng)作物?？蒲腥藛T利用棉花植株進行了不同試驗。請分析回答：(1)棉花葉肉細胞中，完成“光能→電能→活躍化學能”轉化過程的部位是________，固定CO2的場所是________。(2)圖1為選取至少具有15個棉鈴(果實)的植株，去除不同比例的棉鈴，進行爭辯棉花去鈴后對葉片光合作用的影響。分析可知，葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈________(填正或負)相關，其中對比組棉花植株的CO2固定速率相對值是________。(3)圖2為在適宜光強條件下，棉花光合速率和呼吸速率隨溫度變化的曲線。溫度主要是通過影響________來影響棉花光合速率和呼吸速率。(4)圖2中，30℃時棉花凈光合速率是______________________μmolO2·mg－1葉綠素·h－1，棉花光合作用生產(chǎn)量最大時的溫度是________。答案(1)類囊體薄膜葉綠體基質(2)正28(3)酶的活性(4)15035℃解析(1)光反應中發(fā)生光能→電能→活躍化學能的變化，光反應發(fā)生的場所是類囊體薄膜；暗反應中發(fā)生CO2固定，暗反應發(fā)生的場所為葉綠體基質。(2)由圖1可知，去除棉鈴的百分率越低，即棉鈴數(shù)量越多，光合速率越高，即葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈正相關；去除棉鈴的百分率為0，即不去除棉鈴時為對比組，此時棉花植株的CO2固定速率相對值是28。(3)溫度通過影響酶的活性影響光合速率和呼吸速率。(4)圖2中放氧速率為凈光合速率，耗氧速率為呼吸速率，30℃時棉花凈光合速率是150μmolO2·mg－1葉綠素·h－1；棉花光合作用生產(chǎn)量最大時即為凈光合速率和呼吸速率之和最大時，圖2中35℃時棉花光合作用生產(chǎn)量最大。易錯警示有關光合作用和細胞呼吸的計算問題辨析(1)光合作用所需CO2的來源有兩個：細胞呼吸產(chǎn)生的，從四周空氣中吸取的(若是水生植物，則是從四周的水中吸取的)。(2)光合作用釋放O2的去向有兩個：細胞呼吸、釋放到四周的空氣中(當光合速率大于呼吸速率時)。(3)光合作用制造(等同生產(chǎn)、合成)的葡萄糖的去向有兩個：細胞呼吸消耗、積累(當光合速率大于呼吸速率時)。(4)當在光照下光合作用與呼吸作用同時進行時：光合作用實際產(chǎn)氧量＝實測的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量；光合作用實際二氧化碳消耗量＝實測的二氧化碳吸取量＋呼吸作用二氧化碳釋放量；光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量＝光合作用實際葡萄糖生產(chǎn)量－呼吸作用葡萄糖消耗量。題組四光合作用與細胞呼吸的試驗測定與探究7．利用如圖所示的試驗裝置進行與光合作用有關的試驗，下列說法正確的是()A．試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量B．在光下，假如有氣泡產(chǎn)生，可以說明光合作用產(chǎn)生氧氣C．為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響，可以用不同濃度的NaHCO3溶液進行試驗D．為了探究光照強度對光合作用的影響，用一套裝置漸漸向光源靠近，觀看氣泡產(chǎn)生的速率的變化答案C解析收集到的氣體量為氧氣的釋放量，即光合作用產(chǎn)生的氧氣量減去呼吸作用消耗的氧氣量；假如光照很弱，光合作用小于呼吸作用時，釋放的氣體為二氧化碳；探究光照強度對光合作用的影響需要設置多組裝置。8．(2022·江蘇，31)為爭辯浮游藻類的光合作用，將一種綠藻培育至指數(shù)生長期，并以此為材料，測定了藻細胞在不同條件下的凈光合速率(Pn)。圖1為光合放氧測定裝置的示意圖；圖2是不同NaHCO3濃度(pH8.5,25℃)條件下測得的Pn曲線圖。請回答下列問題：(1)通過變換圖1中光源，可爭辯________、________對光合作用的影響。(2)在測定不同光照對Pn的影響時，如不精確把握溫度，則測得的光照與Pn的關系____________(填“呈正相關”、“呈負相關”或“難以確定”)。(3)由于弱堿性的藻培育液中游離CO2濃度很低，藻光合作用主要通過胞內碳酸酐酶(CA)分解水中的HCOeq\o\al(－,3)獲得CO2。圖2中達到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為____________；在更高NaHCO3濃度下，Pn不再增加的主要緣由有______________________、______________。(4)培育基中的HCOeq\o\al(－,3)與COeq\o\al(2－,3)之間的離子平衡與pH有關，堿性條件下pH越高，HCOeq\o\al(－,3)越少，COeq\o\al(2－,3)越多，而COeq\o\al(2－,3)幾乎不能被該藻利用。在測定不同pH(7.0～10.0)對光合作用的影響時，導致Pn發(fā)生變化的因素有______________________、______________________。答案(1)光強光質(2)難以確定(3)120mg·L－1達到了CO2飽和點CA量有限(4)CO2(或HCOeq\o\al(－,3))供應量不同CA(細胞)活性變化解析(1)可調光源可通過調整轉變光照強度、光質(光的波長)等，因此可用來爭辯光照強度和光質對光合作用的影響。(2)本試驗中溫度屬于無關變量，應保持相同且適宜。溫度過高或過低都會影響酶的活性，從而影響光合作用，導致難以確定光照對Pn的影響。(3)由圖2可以看出，達到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為120mg·L－1，在更高NaHCO3濃度下Pn值不再增加，可能是由于達到了CO2飽和點，或者是胞內的CA量有限，不能分解水中的HCOeq\o\al(－,3)獲得CO2。(4)依據(jù)題中信息分析，pH在7.0～10.0時，一方面會影響HCOeq\o\al(－,3)分解產(chǎn)生CO2，從而影響Pn；另一方面pH也會影響細胞中CA的活性，從而影響Pn。技法提煉1.光合速率的測定方法(1)條件：整個裝置必需在光下，光是植物進行光合作用的條件。(2)NaHCO3溶液作用：燒杯中的NaHCO3溶液保證了容器內CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。(3)植物光合速率測定指標：植物光合作用釋放氧氣，使容器內氣體壓強增大，毛細管內的有色液滴右移。單位時間內有色液滴右移的體積即表示光合速率。2．光合作用、細胞呼吸試驗的設計技巧(1)試驗設計中必需留意三點①變量的把握手段，如光照強度的大小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)進行把握，不同溫度可用不同恒溫裝置把握，CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調整。②對比原則的應用，不能僅用一套裝置通過漸漸轉變其條件進行試驗，而應當用一系列裝置進行相互對比。③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)典型的方法①“黑白瓶法”：用黑瓶(無光照的一組)測得的為呼吸作用強度值，用白瓶(有光照的一組)測得的為凈光合作用強度值，綜合兩者即可得到真光合作用強度值。②梯度法：用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的裝置，可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響?？键c四葉綠體中色素的提取和分別1．葉綠體中色素提取和分別的流程2．葉綠體色素提取和分別試驗的特別現(xiàn)象分析(1)提取液顏色淺的緣由①研磨不充分，色素未充分提取出來。②稱取綠葉過少或加入95%的乙醇過多，色素濃度小。③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。(2)色素帶呈弧形的緣由是濾紙條未剪去兩角。(3)濾紙條上只有兩條色素帶，緣由是使用的葉片中葉綠素被破壞或不含葉綠素。(4)濾紙條上看不見色素帶的緣由①遺忘畫濾液細線。②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全溶解到層析液中。[錯混診斷]1．用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素(2022·四川，4C改編)(×)2．在25°C的試驗條件下可順當完成光合色素的提取與分別(2022·北京，5A)(√)3．葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上集中就越慢(2022·重慶，1C)(×)4．利用紙層析法可分別出4種葉綠體色素(2022·海南，9C)(√)5．葉綠素a和葉綠素b主要吸取紅光和藍紫光(2022·海南，9A)(√)題組一從色素提取與分別的原理進行考查1．下列是關于綠葉中色素的提取和分別試驗的說法，其中正確的是()A．色素提取的原理是色素在層析液中的溶解度不同B．研磨葉片時加CaCO3的作用是使研磨更加充分C．試驗材料葉子要新穎，顏色要深綠，目的是提取到較多的色素D．層析液可用丙酮代替答案C解析本試驗的原理有兩項：一是色素提取的原理，即葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，可以用其提取葉綠體中的色素；二是色素分別的原理，即綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上集中得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上集中得慢，A錯誤；SiO2和CaCO3的作用是?？键c，SiO2可使研磨得更充分，CaCO3可防止研磨中色素被破壞，兩者不能混淆，B錯誤；層析液由20份在60～90℃下分餾出來的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成，也可用93號汽油代替，但不能用丙酮代替，丙酮可以作為色素的提取劑，D錯誤。2．提取光合色素，進行紙層析分別，對該試驗中各種現(xiàn)象的解釋，正確的是()A．未見色素帶，說明材料可能為黃化葉片B．提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素bC．濾紙條由上到下第3條帶呈現(xiàn)黃綠色D．胡蘿卜素位于濾紙條的最上方，是由于其在提取液中的溶解度最低答案B解析未見色素帶最常見的緣由是層析液沒及了濾液細線，導致色素溶解于層析液中，也可能是遺忘畫濾液細線；假如材料為黃化葉片，仍能消滅色素帶，A錯誤。色素在層析液中的溶解度和集中速度：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b，因此在濾紙條上色素帶由上到下的挨次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，顏色分別為橙黃色、黃色、藍綠色和黃綠色，C、D錯誤。此類題型較常見，只要理解分別的原理，牢記試驗現(xiàn)象，基本沒太大難度，還有一些變式，如分析只消滅2條或3條色素帶的緣由，色素帶顏色較淺、色素帶變窄的緣由等。題組二從操作步驟與結果進行考查3．對“綠葉中色素的提取和分別”試驗，下列描述正確的是()A．將5g新穎完整的菠菜葉，放入研缽中，加入無水乙醇、石英砂、CaCO3以后，快速研磨B．用毛細吸管吸取少量濾液，沿濾紙上的鉛筆線處當心均勻地畫出一條濾液細線，并連續(xù)快速地重復畫2～3次C．把畫好細線的濾紙條插入層析液中，并不斷搖擺，以求加快色素在濾紙條上的集中D．色素分子是有機物，不溶于水，所以研磨過程中加入無水乙醇是為了溶解色素答案D解析稱取綠葉應剪碎后放入研缽內，放入少許SiO2和CaCO3，再加入10mL無水乙醇，進行快速、充分地研磨，A錯誤。先用鉛筆畫線，沿鉛筆線處當心均勻地畫出一條濾液細線，為了增加色素含量，實行多次畫濾液細線的方法，但是必需待濾液干后，再畫一兩次，B錯誤。把畫好濾液細線的濾紙條插入層析液中，靜置一段時間讓色素分別，C錯誤。色素的提取原理為葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，可以用其提取葉綠體中的色素，D正確。4．下列各項中，最可能是以年輕、發(fā)黃的菠菜作為材料，進行“綠葉中色素的提取與分別”試驗時所觀看到的現(xiàn)象是()答案B解析年輕、發(fā)黃的菠菜葉綠素分解，只有類胡蘿卜素。A中葉綠素含量最多，故錯誤。B中沒有葉綠素，故正確。C中還有葉綠素，故錯誤。D中無類胡蘿卜素，且色素帶位置錯誤，故錯誤。專題突破練(A組)1．下圖是細胞代謝過程中某些物質變化過程，下列敘述正確的是()A．真核細胞中催化過程①②③的酶都位于細胞質基質中B．酵母菌細胞中過程③⑤進行的場所不同，但都能合成ATPC．過程①④⑤都需要氧氣的參與才能正常進行D．葉肉細胞中過程⑤產(chǎn)生的ATP可用于過程⑥中C3的還原答案A解析酵母菌細胞中過程③不能合成ATP；過程①不需要氧氣的參與；葉肉細胞中過程⑤產(chǎn)生的ATP可用于各項生命活動，但不包括暗反應中C3的還原，光反應產(chǎn)生的ATP用于暗反應。2．某校生物愛好小組用玉米作為試驗材料，爭辯不同條件下的光合作用速率和呼吸作用速率，繪出圖甲、乙和丙，圖中光合速率與呼吸速率并不相等的點是()A．a(chǎn)B．bC．cD．d答案A解析3．下圖為某同學繪制的某綠色植物的葉肉細胞在光照強度分別為a、b、c、d時，單位時間內CO2和O2釋放量的變化圖。下列有關敘述正確的是()A．光照強度為a時，該細胞可能只有呼吸作用B．光照強度為b時，該細胞只能進行無氧呼吸C．光照強度為c時，該細胞有機物積累量為零D．光照強度為d時，該細胞的實際光合速率為8個單位答案A解析光照強度為a時，只有CO2的釋放，說明此時呼吸作用強度大于光合作用強度或者是沒有光合作用，A項對；光照強度為b時，無CO2釋放，也無O2釋放，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣恰好被呼吸作用消耗，B項錯；光照強度為c時，既有CO2釋放，也有O2釋放，不行能成立，C項錯；光照強度為d時，實際光合速率應當是測出的表觀光合速率(8個單位)加上被呼吸消耗的那部分，D項錯。4．(2022·安徽，29Ⅰ)某課題小組爭辯紅光與藍光對花生幼苗光合作用的影響，試驗結果如圖所示。(注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高)(1)與15d幼苗相比，30d幼苗的葉片凈光合速率____。與對比組相比，________光處理組的葉肉細胞對CO2的利用率高，據(jù)圖分析，其緣由是________________________________________。(2)葉肉細胞間隙CO2至少需要跨________層磷脂雙分子層才能到達CO2固定的部位。(3)某同學測定30d幼苗的葉片葉綠素含量，獲得紅光處理組的3個重復試驗數(shù)據(jù)分別為2.1mg·g－1、3.9mg·g－1和4.1mg·g－1。為提高該組數(shù)據(jù)的可信度，合理的處理方法是____________________。答案(1)高藍藍光促進了氣孔開放，CO2供應充分，暗反應加快(2)3(3)隨即取樣進行重復測定解析(1)由圖分析可知，30d幼苗的CO2吸取量和氣孔導度都比15d幼苗大，說明30d幼苗的葉片光合作用強度比15d幼苗大，凈光合速率高。與自然光相比，藍光組氣孔導度大，CO2供應充分，暗反應加快，葉肉細胞對CO2的利用率高。(2)CO2固定的部位是葉綠體基質，因此葉肉細胞間隙的CO2至少需要穿過細胞膜、葉綠體外膜和內膜(共3層膜，即3層磷脂雙分子層)才能到達CO2固定的部位。(3)30d幼苗的葉片葉綠素含量在紅光處理組的3個重復試驗數(shù)據(jù)的差異是由試驗誤差造成的，為了減小誤差，提高該組數(shù)據(jù)的可信度，可以隨即取樣進行重復測定，并取平均值作為試驗的最終結果。5．(2022·福建，26)氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2，[H]可參與暗反應，低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉變?yōu)闅錃狻?1)萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的______________________________________。(2)CCCP(一種化學物質)能抑制萊茵衣藻的光合作用，誘導其產(chǎn)氫。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。為探究缺硫對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響，設完全培育液(A組)和缺硫培育液(B組)，在特定條件下培育萊茵衣藻，肯定時間后檢測產(chǎn)氫總量。試驗結果：B組>A組，說明缺硫對萊茵衣藻產(chǎn)氫有________作用。為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關系，則需增設兩試驗組，其培育液為______________________________和__________________________。(3)產(chǎn)氫會導致萊茵衣藻生長不良，請從光合作用物質轉化的角度分析其緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫的緣由是______________________________，因此可通過篩選高耐氧產(chǎn)氫藻株以提高萊茵衣藻產(chǎn)氫量。答案(1)類囊體薄膜(2)促進添加CCCP的完全培育液添加CCCP的缺硫培育液(3)萊茵衣藻光反應產(chǎn)生的[H]轉變?yōu)镠2，參與暗反應的[H]削減，有機物生成量削減(4)氧氣抑制產(chǎn)氫酶的活性解析(1)在光合作用過程中，葉綠素a等光合色素捕獲光能的過程屬于光反應過程，光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，故光反應發(fā)生在類囊體薄膜上。(2)A組為對比組，產(chǎn)氫量：B組>A組，說明缺硫能促進萊茵衣藻產(chǎn)氫；依據(jù)單一變量原則，爭辯CCCP對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響時，可將自變量設置為是否添加CCCP，爭辯缺硫對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響時，可設置完全培育液和缺硫培育液進行對比，而既要爭辯CCCP和缺硫對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響，又要爭辯兩者的相互關系，可設置如下四組試驗：完全培育液缺硫培育液添加CCCP添加CCCP的完全培育液添加CCCP的缺硫培育液不添加CCCP不添加CCCP的完全培育液不添加CCCP的缺硫培育液(3)光反應產(chǎn)生的[H]和ATP用于暗反應中C3的還原，而產(chǎn)氫則意味著部分[H]轉變?yōu)闅錃猓瑓⑴c暗反應的[H]削減，會使暗反應產(chǎn)生的有機物削減。(4)由題干信息“低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉變?yōu)闅錃狻笨芍?，氧氣能夠抑制產(chǎn)氫酶的活性。6．(2022·浙江，30)某種細胞分裂素對某植物光合作用和生長的影響如下表所示。細胞分裂素濃度(g·L－1)葉綠素含量(mgchl·gFW－1)光合速率(μmolCO2·m－2·s－1)希爾反應活力(μmolDCIPRed·mgchl·h－1)葉片氮含量(%)生物量(g·plant－1)01.586.5213.551.8317.650.51.827.8225.661.9422.951.02.348.6432.261.9827.442.02.158.1527.541.9623.56注：①chl—葉綠素；FW—鮮重；DCIPRed—還原型DCIP；plant—植株。②希爾反應活力測定的基本原理：將葉綠體加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光，水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，而溶液中的DCIP被還原并發(fā)生顏色變化，這些變化可用儀器進行測定。請回答：(1)希爾反應模擬了葉綠體光合作用中____________階段的部分變化。氧化劑DCIP既可用于顏色反應，還可作為________。希爾反應活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到，也可通過測定________________得到。(2)從表中可知，施用細胞分裂素后，________含量提高，使碳(暗)反應中相關酶的數(shù)量增加。(3)幼苗葉片中的細胞分裂素主要由________________產(chǎn)生。合理施用細胞分裂素可延遲________________，提高光合速率，使總初級生產(chǎn)量大于________，從而增加植物的生物量。答案(1)光反應氫載體氧氣釋放速率(2)葉片氮(3)根(或根尖分生組織)葉片年輕呼吸量解析(1)依據(jù)題中希爾反應活力測定的基本原理可知，該反應利用的原理是水的光解反應，因此希爾反應模擬了光合作用葉綠體中光反應階段的部分變化。氧化劑DCIP在光照條件下接受了水的光解產(chǎn)生的還原性氫，故其可作為氫載體。希爾反應中，溶液中的DCIP被還原發(fā)生顏色變化的同時，還產(chǎn)生O2，因此，也可通過測定氧氣的釋放速率得到希爾反應活力。(2)由于氮是組成酶的重要元素，所以施用細胞分裂素后，葉片氮含量提高可使碳(暗)反應中相關酶的數(shù)量增加。(3)細胞分裂素主要由根(或根尖分生組織)產(chǎn)生，運往所需部位。合理施用細胞分裂素可延遲葉片年輕，提高光合速率；假如總初級生產(chǎn)量－呼吸量>0，則生物量增加，因此要增加植物的生物量，總初級生產(chǎn)量要大于呼吸量。7．(2022·淮南四調)為了提高設施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益，科研人員對溫室栽種的作物進行了相關爭辯。表中數(shù)據(jù)為在密閉試驗裝置內，賜予不同光照強度時所測得的該作物氧氣釋放量；圖1表示該作物相對光合速率(即不同葉齡時的凈光合速率與B點時的比值)與葉齡的關系，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片充分開放；圖2中曲線1、2分別表示作物在適宜的光照強度下不同溫度時的實際光合量和凈光合量。請回答：光照強度(klx)02468101214O2釋放量(μL·cm－2葉面積·min－1)－0.200.20.40.81.21.21.2(1)綠色植物釋放O2的同時還產(chǎn)生______________；由表可知，在光照強度為4klx時，該作物光合作用的實際產(chǎn)氧量為________μL·cm－2葉面積·min－1。(2)圖1中AB段相對光合速率上升，從光反應角度分析緣由是________________________，CD段相對光合速率明顯下降的緣由是_______________________________________。(3)由圖2分析，假如植物生活在12小時間照，12小時黑暗的環(huán)境中，則在環(huán)境溫度高于約________不能正常生長，緣由是_____________________________________________。(4)依據(jù)以上爭辯結果，該溫室作物白天生長的最佳環(huán)境條件是________________________________________________________________________。答案(1)[H]和ATP0.4(2)幼葉開放，葉面積增大，光合色素含量增多葉片年輕，葉綠素含量削減，相關酶活性降低(3)35℃此時凈光合量與呼吸量相等，大于35℃則凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長(4)光照強度為10klx、室溫為25℃解析(1)綠色植物光合作用過程中，光反應階段釋放O2的同時還產(chǎn)生[H]和ATP用于暗反應。表中所測氧氣的釋放量代表凈光合量。光照強度為0時，氧氣的釋放量代表呼吸量，所以在光照強度為4klx時，該作物光合作用的實際產(chǎn)氧量＝凈光合量＋呼吸量＝0.4μL·cm－2葉面積·min－1。(2)已知圖1中A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片充分開放，即AB段表示幼葉開放，葉面積增大，光合色素含量增多，所以該段相對光合速率上升。而CD段葉片年輕，葉綠素含量削減，相關酶活性降低，所以相對光合速率明顯下降。(3)若植物生活在12小時間照、12小時黑暗的環(huán)境中，該植物一天中有機物的積累量＝光照時有機物的積累量－黑暗時有機物的消耗量＝12×凈光合量－12×呼吸量。由此可見，只有凈光合量大于呼吸量時，植物才能積累有機物，正常生長。分析圖2可知環(huán)境溫度為35℃時，該植物凈光合量與呼吸量相等，高于35℃時，凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長。(4)由表中數(shù)據(jù)可知，光照強度為10klx時，植物凈光合量最大；由圖2可知環(huán)境溫度為25℃時，植物凈光合量最大。所以該溫室作物白天生長的最佳環(huán)境條件是光照強度為10klx、室溫為25℃。8．下圖1表示番茄葉肉細胞內兩個重要的生理過程，圖2是某科研小組利用密閉的透亮?????玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的裝置。請回答下列問題：(1)圖1中，②過程進行的場所是__________________，④過程進行的場所是__________________。①～④過程中，能為該細胞合成蛋白質供能的過程是________。(2)在適宜的溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置中通入14CO2。當反應進行到0.5s時，14C消滅在C3中；反應進行到5s時，14C消滅在(CH2O)中。該試驗是通過把握________(條件)來探究CO2中碳原子的轉移路徑，用到的試驗方法為__________________。(3)將圖2所示的裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜(零點開頭)小室內植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖3所示曲線。觀看裝置中液滴的位置，c點時刻的液滴位于起始位置的________側，液滴移到最右點是在一天中的________點。在12點之后的下午某時間段內，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)……25273137……該組試驗數(shù)據(jù)是在圖3所示曲線的________間獲得的。假如要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設置對比試驗________________________________________________________________________。答案(1)葉綠體的類囊體薄膜細胞質基質和線粒體基質③④(2)反應時間同位素標記法(3)左18(g)e～f設置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光放在和A相同的環(huán)境條件下解析(1)由圖分析：①②過程產(chǎn)生了有機物，在進行光合作用，②過程為光反應過程，在葉綠體類囊體薄膜上進行；③④過程消耗有機物產(chǎn)生CO2，進行呼吸作用，④過程進行的場所是細胞質基質和線粒體基質；③④過程呼吸作用為蛋白質合成供能。(2)該試驗的自變量為反應時間，用到的試驗方法是同位素標記法。(3)裝置中CO2緩沖液能夠使裝置內的CO2濃度保持相對穩(wěn)定。由圖可知，c點之前，植物光合作用速率小于呼吸作用速率，O2消耗速率大于產(chǎn)生速率，裝置中氣體體積削減，因此c點時刻液滴位于起始位置的左側，液滴移到最右點表明植物積累有機物最多，是在一天中的18時(g)；由液滴移動的刻度可知，植物氧氣釋放速率在增加，對應圖中的e～f之間；圖中測定的是凈光合速率，欲測定該植物真正光合作用的速率，須知道植物的呼吸作用速率，可設置如圖2一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條件下。專題突破練(B組)1.右圖表示人體內某些代謝過程，下列分析錯誤的是()A．①過程發(fā)生在核糖體上，水中的氫只來自于氨基B．②過程需要氧的參與并發(fā)生在線粒體中C．在缺氧的狀況下，③過程中會有ATP的產(chǎn)生D．M物質是丙酮酸，④過程發(fā)生在細胞質基質中答案A解析①表示氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程，發(fā)生在核糖體上，水中的氫來自氨基和羧基，故A錯誤；②表示有氧呼吸的第三階段：[H]和氧氣反應生成水并釋放大量的能量，該過程發(fā)生在線粒體內膜上，故B正確；③表示細胞呼吸的第一階段，無論是有氧呼吸的第一階段還是無氧呼吸的第一階段都能釋放少量的能量，合成少量的ATP，故C正確；M物質是細胞呼吸第一階段的產(chǎn)物——丙酮酸，④是無氧呼吸的其次階段，場所在細胞質基質中，故D正確。2．細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應用廣泛，下列有關敘述不正確的是()A．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體細胞的有氧呼吸B．要準時為板結的土壤松土透氣，以保證根細胞的正常呼吸C．皮膚破損較深的患者，應準時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清D．慢跑可以促進人體細胞的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量答案A解析選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為了給創(chuàng)口處供應有氧環(huán)境，防止厭氧型微生物的生存，A項錯誤；準時給板結的土壤松土透氣，是為了保證根細胞的正常呼吸，防止無氧呼吸產(chǎn)生酒精對根細胞造成損害，B項正確；皮膚破損較深時，簡潔形成無氧環(huán)境，使破傷風桿菌大量繁殖，所以需準時注射破傷風抗毒血清，C項正確；人假如猛烈運動會導致氧的供應不足，而使肌細胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸而使肌肉酸脹乏力，慢跑可以促進人體細胞的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量，D項正確。3．某生物愛好小組爭辯溫度對蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，試驗結果如圖所示。據(jù)此提出以下結論，其中合理的是()A．光照越強，該蔬菜新品種的產(chǎn)量越高B．溫室栽培該蔬菜時溫度最好把握在25～30℃C．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度D．陰影部分表示5～35℃時蔬菜的凈光合速率小于零答案B解析圖示虛線和實線可分別表示光合速率和呼吸速率。此試驗爭辯的是溫度對某蔬菜新品種產(chǎn)量的影響，A錯誤。溫度為25～30℃，凈光合速率(凈光合速率＝總光合速率－呼吸速率)最大，積累有機物的量最多，B正確。由圖可知，光合作用酶的最適溫度為27℃左右，呼吸作用酶的最適溫度高于35℃，C錯誤。陰影部分表示5～35℃時蔬菜的凈光合速率大于零，積累了有機物，D錯誤。4．(2022·廣東，26)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結果見下表。請回答下列問題：光照強度葉色平均葉面積(cm2)氣孔密度(個·mm－2)凈光合速率(μmolCO2·m－2·s－1)強淺綠13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中綠20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深綠28.4(209%)752(91%)3.87(89%)注：括號內的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參照。(1)CO2以________________方式進入葉綠體后，與________________結合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應供應的________________。(2)在弱光下，柑橘通過____________________________和________________________來吸取更多的光能，以適應弱光環(huán)境。(3)與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)______，單位時間內平均每片葉CO2吸取量________。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標中，最先發(fā)生轉變的是________________，最終發(fā)生轉變的是________。答案(1)自由集中五碳化合物(C5)[H]和ATP(2)增加葉綠素含量提高平均葉面積(3)少多凈光合速率葉面積解析(1)依據(jù)光合作用的過程可知，暗反應階段葉片通過氣孔吸取CO2，CO2進入細胞后以自由集中的方式進入葉綠體，進而被C5固定形成C3，在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原為糖類和C5。(2)通過表格數(shù)據(jù)可以看出：弱光下，植物為了適應環(huán)境，通過增加葉綠素含量(葉色為深綠)和提高平均葉面積(是強光下的209%)來吸取更多的光能。(3)柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)＝平均葉面積×氣孔密度，通過計算可知，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)最少，但凈光合速率最大，說明單位時間內平均每片葉CO2吸取量最多。在遮陰條件下，植物接受的光照削減，會首先影響其光合速率，凈光合速率隨之轉變。為了適應弱光環(huán)境，植物要合成更多的葉綠素來盡量提高光合速率，一段時間后，植物葉面積也會變大，以便通過增加氣孔總數(shù)來提高光合速率。5．(2022·山東，26)我省某經(jīng)濟植物光合作用的爭辯結果如圖。(1)圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的________________________________________________________________________上。需先用____________(填溶劑名稱)提取葉片中的色素，再測定葉綠素含量。用紙層析法進一步分別色素時，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是____________。據(jù)圖分析，該植物可通過__________________以增加對弱光的適應力量。(2)圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣孔導度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢。8∶00到12∶00光照強度增加而凈光合速率降低，主要緣由是______________________________________________________________________________________________。18∶00時葉肉細胞內產(chǎn)生ATP的細胞器有____________________。(3)試驗過程中，若去除遮光物，短時間內葉肉細胞的葉綠體中C3化合物含量________。答案(1)類囊體薄膜(或類囊體，基粒)無水乙醇(或丙酮)葉綠素a增加葉綠素含量(2)呼吸作用增加，光合速率與呼吸速率的差值減小線粒體、葉綠體(3)削減解析(1)葉綠素存在于葉綠體中的類囊體薄膜上。依據(jù)綠葉中色素的提取和分別試驗可知，提取色素時需先用無水乙醇(或丙酮)溶解色素。依據(jù)層析結果可知，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是葉綠素a。據(jù)圖甲可知，遮光率越高，葉綠素含量越多，所以該植物可通過增加葉綠素含量來增加對弱光的適應力量。(2)分析圖乙，從8∶00到12∶00，光照強度漸漸增加，溫度漸漸上升，凈光合速率漸漸降低，氣孔導度基本不變，由此可知凈光合速率降低的主要緣由是溫度上升，呼吸速率加快，光合速率與呼吸速率的差值減小。18∶00時凈光合速率為0，此時葉肉細胞內既進行光合作用，又進行細胞呼吸，故產(chǎn)生ATP的細胞器有線粒體和葉綠體。(3)若除去遮光物，則光照強度增大，導致光反應增加，[H]、ATP含量增多，這樣C3被還原的量增多，故短時間內C3的含量會削減。6．氣孔是植物葉片與外界進行氣體交換的主要通道，其張開程度用氣孔導度來表示，它反映了單位時間內進入葉片單位面積的CO2量。下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導度的變化(單位：mmolCO2·m－2·s－1)。請分析回答：時刻0∶003∶006∶009∶0012∶0015∶0018∶0021∶0024∶00植物Ⅰ383530728152538植物Ⅱ11203830352011(1)請在坐標圖中畫出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中氣孔導度的變化曲線。(2)據(jù)表分析可知，一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸取CO2的主要差異是________________________________________________________________________。(3)沙漠植物的氣孔導度變化更接近于植物________，影響其光合強度的主要環(huán)境因素除了水和CO2濃度之外，還有________________________(寫出兩種即可)等。(4)下圖表示植物葉肉細胞中發(fā)生的物質代謝過程(①～④表示不同過程)。凌晨3∶00時，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能進行的生理過程有____________________(填圖中序號)。過程①產(chǎn)生的C3的具體名稱是__________________，過程③除需要酶的催化外還需要______________________等物質的參與。答案(1)如圖所示(2)植物Ⅰ主要在夜間吸取CO2，植物Ⅱ主要在白天吸取CO2(3)Ⅰ光照、溫度、無機鹽等(任答兩項即可)(4)①②丙酮酸[H]和ATP(缺一不行)解析由于長期自然選擇的緣由，沙漠植物形成了白天利用夜間吸取并儲存的二氧化碳進行光合作用的特點，這樣可以有效地避開白天氣孔張開導致的水分大量丟失。凌晨3∶00時，由于沒有光照因此植物不能進行光合作用，植物Ⅰ和植物Ⅱ都只能進行呼吸作用，因此進行的生理過程有①②，過程①產(chǎn)生的C3的具體名稱是丙酮酸。7．為了探討某種植物的一些生理特性，