经典光合作用和呼吸作用

经典光合作用和呼吸作用（最后一卷素材） 2014-5-10 10:14 阅读(48)

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1、图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时（假设温度等其他条件最适宜）单位时间内CO2释放研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果．请回答：

（1）菠菜的叶肉细胞的叶绿体中有许多黄色、橙黄色的色素，合称为__________．图甲中光强度为a时，叶肉_________________

（2）图甲中光强度为b时，真正光合速率___________（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率；光强度肉细胞从周围吸收___________个单位的CO2，此时若适当提高温度，其O2产生量的相对值将___________（填“小”）．

（3）观察图乙发现随着CO2浓度升高，菠菜幼苗还原性糖的含量也有所增加，分析其主要原因是____________CO2浓度有利于菠菜幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：_________________________________．Rubscio酶可程，在密闭容器中一般通过测定_________________________________来表示该酶的活性．

考点：叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸的过程和意义．

分析：分析甲图：图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO2释放量和O2产生量的用产生的CO2量与光合作用消耗的CO2量的差值，而O2产生量代表真光合速率．光照强度为a时，没有氧气的释用，且呼吸速率为6；光照强度为b时，有CO2释放，说明此时真光合速率小于呼吸速率；光照强度为c时，没说明此时真光合速率=呼吸速率；当光照强度为d时，没有CO2释放，且O2产生量大于6，说明此时真光合速率大表示研究不同浓度的CO2对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果，随着CO2浓度的升高，还原糖含量逐渐增多气孔开度逐渐减小．

解答：解：（1）橙黄色的色素时胡萝卜素，黄色的色素时叶黄素，两者合称类胡萝卜素．图甲中光照强度为a胞只进行呼吸作用，因此产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体．

（2）图甲中CO2释放量是呼吸作用产生的CO2量与光合作用消耗的CO2量的差值，当光照强度为b时，有CO2释放合速率．甲图中O2产生量代表真光合速率，由图甲中a可知，呼吸速率为6，光照强度为d时，氧气产生量为合速率=真光合速率-呼吸速率=8-6=2．由于温度已是最适温度，若适当提高温度，相关酶的活性将下降，因此氧（3）二氧化碳是合成糖类的原料，二氧化碳浓度升高，会促进光合作用，导致产生和积累的还原糖增多，因此原性糖的含量也有所增加．由图乙可知，二氧化碳浓度升高时，气孔开度减小，蒸腾作用减弱，从而减少了水分于菠菜幼苗度过干旱时期．酶的活性可通过单位时间内反应物或产物的变化量来表示，本题可用单位时间内二氧故答案为：

（1）类胡萝卜素 细胞溶胶和线粒体

（2）小于 2 变小

（3）较高CO2浓度会促进光合作用，抑制细胞呼吸，产生并积累还原性糖 较高CO2浓度使气孔开度下降内CO2减少量（或吸收量）

点评：本题结合柱形图综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，解答本题的关键是柱形图的分析，尤其是甲吸作用产生的CO2量与光合作用消耗的CO2量的差值，而O2产生量代表真光合速率，进而准确判断各种光照强度小关系，再答题．

2、科研人员对温室大棚内栽种的油桃进行了相关研究：

甲图表示该植物光合作用速率（%）与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开．乙图光合量和净光合量．丙图表示自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内油桃光合速率曲线．根据上述有关（1）由甲图分析：

①新形成的嫩叶净光合速率较低，从光反应角度分析可能的原因是__________、___________导致___________吸最可能的原因是嫩叶呈折叠状，气孔开度少、___________导致吸收的二氧化碳少． ②CD段光合速率明显下降的最可能原因是___________、___________．

（2）由乙图分析：最有利于积累有机物的温度是___________；假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环___________

时，植物就不能生长． （3）由丙图分析

①7-8时限制光合速率的主要因素是___________，此时叶肉细胞内产生ATP的部位有___________、_________②分析两条曲线的变化规律可知：人工施加CO2的最佳时间是___________时，两个大棚同时通风的时间是____示． 考点：影响光合作用速率的环境因素．

分析：影响光合作用的环境因素包括：光照强度、二氧化碳浓度、温度、含水量和矿质元素的含量等；影响光量、酶的数量以及五碳化合物的含量等．

分析图解：图甲中，在一定范围内，随叶龄的增加光合速率增强，但是超过B点后，随着叶龄的增加而减慢；图呼吸作用消耗量；图丙看出，使用二氧化碳有助于提高植物的光合速率．

解答：解：（1）①由甲图分析：题中提出，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开，因此AB段少，导致光反应吸收光能少，因此新形成的嫩叶净光合速率较低；从暗反应的角度分析最可能的原因是嫩叶呈折需的酶含量少导致吸收的二氧化碳少．②CD段由于植物的叶龄较大，叶片的光合色素含量减少、酶含量减少或明显下降．

（2）由乙图分析：在25℃时，植物的净光合量最高，最有利于积累有机物．图中还看出，植物的实际光合量和呼吸速率在不断增强．假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，要保证植物生长，白天的净光合速图中则在温度达到35℃时，植物的净光合速率为20，呼吸速率=总光合速率-净光合速率=40-20=20，并且此后两度达到35℃时，就不能生长．

（3）①由丙图分析，7-8时光合速率不断增强，这是光照强度不断增加的结果，因此此时间段内限制光合速率肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质． ②丙图中看出，8点时自然种植的大棚的光合速率迅速下降，这是受到大棚中二氧化碳浓度的限制，而人工一次在增加，因此人工施加CO2的最佳时间是8时．但是人工施加CO2的大棚在10点时光合速率也下降，因此两个大于二氧化碳吸收用于合成有机物，因此图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量． 故答案为：

（1）①受光面积小、光合色素含量少 暗反应所需的酶含量少

②光合色素含量减少 酶含量减少或酶活性降低 （2）25℃35℃

（3）①光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质

②8 10 人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量

点评：本题考查了影响光合作用的因素以及光合作用和呼吸作用之间的关系，解答时考生要明确影响光合作用分析甲图时应结合两种因素分析光反应和暗反应过程；在解答乙图时，明确总光合速率=净光合速率+呼吸速率；境因素为二氧化碳浓度．

3、图甲表示一天中a、b、c三种植物叶片光合速率的变化，图乙表示a植物在不同光强下的氧气释放量．请据

（1）a植物在2000Lx光照强度下，光合作用制造的有机物量是呼吸消耗的有机物量的___________倍． （2）在6：00-8：00时之间，单位时间内吸收CO2最多的是___________植物叶片．

（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”__________________________________________________________________________． （4）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是___________．

（5）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，c植物叶片出现在______________________（时刻）． 考点：影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸的过程和意义．

分析：分析图解：图甲中，a植物的光合作用不会受到高温的影响，中午时光合速率并没有降低，因此该植物属中午光照和高温的影响，导致气孔关闭，二氧化碳供应减少，光合速率有所下降；c植物在夜间和光照强度较弱过强时反而释放二氧化碳，此种植物是长期生活在干旱调节下的植物．

图乙中，可以看出a植物的呼吸速率为6，纵轴以上表示净光合速率，因此光饱和点时植物的总光合速率=净光解答：解：（1）a植物在2000Lx光照强度下，图中可以看出植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=17+6=2此光合作用制造的有机物量是呼吸消耗的有机物量的23/6倍．

（2）在6：00-8：00时之间，图中可见b植物上升的斜率最大，因此单位时间内吸收CO2最多的是b植物叶片（3）图甲中可以看出由于中午光照强烈，温度较高，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的二氧化暗反应减慢，光合作用速度减慢．

（4）三种植物一天内有机物积累量可以用图中横轴以上的面积减去横轴以下的面积，由此推测，三种植物一天＞b＞c．

（5）图甲中，当光合速率为0（净光合速率）时，表示光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，即图中的10故答案为：

（1）23/6 （2）b

（3）中午光照强烈，温度较高，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的二氧化碳量减少 （4）a＞b＞c （5）10：00 15：00

点评：本题以曲线图为载体考查了三种不同植物的光合作用和呼吸作用，意在考查考生能理解所学知识的要点联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效

4、某研究小组中进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件密闭玻璃温室中，连续24h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率变化曲线．请结合图象分析回答下列问题：

（1）图1中当温度达到__________℃时，植物光合作用相关的酶失活．

（2）图1中，40℃与60℃时，CO2的吸收量均为0，二者的区别是_________________________．

（3）图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有__________个，在6h时叶肉细胞产生[H]的场所有__________时叶肉细胞中O2的移动方向为____________________．

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化；细胞呼吸的过程和意义． 分析：本题主要考查呼吸作用和光合作用的过程．

1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP． 2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物．

解答：解：（1）图1中的虚线始终为二氧化碳的释放，因此表示呼吸速率随温度变化的情况．而实线会低于0化的情况．图中看出，当温度达到55℃时，实线消失，只剩下虚线，表示植物不再进行光合作用，只进行呼吸（2）图2中，40℃时，实线表示的净光合速率为0，表明此温度条件下，光合速率等于呼吸速率；而60℃时，均为0，即表示此时光合速率和呼吸速率均为0．

（3）当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个，分肉细胞既能进行光合作用，又能进行呼吸作用．光合作用的光反应阶段水的光解产生[H]，有氧呼吸第一和第二的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体．在18h时叶肉细胞中光合作用产生的O2的用于有氧呼吸的第三阶段[H为由叶绿体到线粒体． 故答案为： （1）55

（2）前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均为0（植物死亡） （3）2 叶绿体、细胞质基质和线粒体 由叶绿体到线粒体

点评：本题以图形为载体，考查学生对光合作用过程和呼吸作用过程的联系．光合作用和呼吸作用过程是考查分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．

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