2020年高考生物学霸纠错笔记:光合作用和细胞呼吸
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2020年高考生物学霸纠错笔记:光合作用和细胞呼吸

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时间:2020-12-23

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资料简介
一、没有掌握细胞呼吸的过程、场所及细胞呼吸方式的判断技巧 1.下图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。下列有关叙述错误的是 A.实验自变量是氧浓度,因变量是 CO2 和酒精生成量 B.在氧气浓度为 a 或 d 时,酵母菌的呼吸方式都只有一种 C.在氧气浓度为 c 时,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的 3 倍 D.实验结果表明,有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制 分析:基础知识掌握不牢,没有掌握呼吸作用的过程,对呼吸作用的反应式、生物的呼吸方式、有氧呼吸 和无氧呼吸的区别等知识不清楚,是做错题的主要原因。首先,熟练掌握呼吸作用过程图解。其次,识记 不同种生物呼吸作用的类型和反应式。 解析:该实验的目的是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式的影响,自变量是氧浓度。根据图解可知,实 验的因变量是 CO2 和酒精生成量,A 项正确。在氧气浓度为 a 时,酵母菌产生的 CO2 量和酒精量相等,说明 此时酵母菌只进行无氧呼吸;在氧气浓度为 d 时,呼吸作用的产物只有 CO2,没有酒精产生,说明此时酵母 菌只进行有氧呼吸,故 B 项正确。在氧气浓度为 c 时,酵母菌无氧呼吸产生酒精 10 mol(无氧呼吸产生 CO2 也是 10 mol),根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖为 10÷2=5(mol),此时酵母菌 细胞呼吸产生的 CO2 总量是 20 mol,则有氧呼吸产生 CO2 为 20-10=10(mol),根据有氧呼吸反应式可推 知,此时酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖为 10÷6=5/3(mol),因此,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼 吸消耗葡萄糖的 5/3÷5=1/3,故 C 项错误。实验结果表明,有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制,D 项正 确。 答案:C 有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸 无氧呼吸 反应 条件 需要 O2、酶和适宜的温度 不需要 O2,需要酶和适宜的温度 呼吸 场所 第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线 粒体中 全过程都在细胞质基质中 不 同 点 分解 产物 CO2 和 H2O CO2 和酒精或乳酸 释放 能量 1 mol 葡萄糖释放能量 2 870 kJ,其中 1 161 kJ 转移至 ATP 中,生成 38 molATP 1 mol 葡萄糖释放能量 196.65 kJ(生成 乳酸)或 225.94 kJ(生成酒精),其中均 有 61.08 kJ 转移至 ATP 中,生成 2 mol ATP 不 同 点 特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物没有彻底分解,能量没完全释放 相同点 其实质都是:分解有机物,释放能量,生成 ATP 供生命活动需要 相互 联系 ①第一阶段完全相同 ②实质相同:分解有机物,释放能量 ③意义相同:为生命活动提供能量,为物质转化提供原料 ④无氧呼吸进化为有氧呼吸 1.细胞内糖分解代谢过程如图所示,①~④代表生理过程,甲~丁代表物质。下列叙述错误的是 A.①过程有[H]的产生,②③④过程均有[H]的消耗 B.甲、乙、丁分别代表的是 CO2、酒精、乳酸 C.①②发生于线粒体中,③④发生于细胞质基质中 D.动物细胞内,过程②比过程①释放的能量多 【答案】C【解析】丙是丙酮酸,①过程是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,有[H]的产生,②是有氧呼吸第二、 三阶段,甲为 CO2,③是产生乳酸的无氧呼吸第二阶段,丁是乳酸,④是产生酒精的无氧呼吸第二阶段, 乙是酒精,②③④过程均有[H]的消耗,A、B 正确;②发生于线粒体中,①③④发生于细胞质基质中,C 错误;动物细胞内,有氧呼吸第二、三阶段比有氧呼吸第一阶段释放的能量多,D 正确。 二、对呼吸作用的影响因素及应用理解不到位 2.如图是外界条件对植物呼吸速率的影响曲线图,以下分析不正确的是 A.从甲图中可知,细胞呼吸最旺盛时的温度是 B 点对应的温度 B.乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸,曲线Ⅱ表示无氧呼吸 C.甲图 BC 段产生的原因是温度升高,导致酶的活性降低 D.曲线Ⅱ最终趋于平衡,可能是受到呼吸酶数量的限制 【错因分析】基础知识掌握不牢,读图识图不准确,不能根据乙图中细胞呼吸的强弱判断呼吸的类型, 对有氧呼吸和无氧呼吸的影响因素判断不准而错选。 【试题解析】从甲图看出,B 点时细胞呼吸速率最高,A 正确;乙图中曲线Ⅰ随着氧气浓度增加,呼吸 速率逐渐下降,为无氧呼吸,曲线Ⅱ随着氧气浓度增加,呼吸速率逐渐上升,为有氧呼吸,B 错误;甲 图 BC 段产生的原因是温度超过了酶的最适温度,导致酶的活性降低,C 正确;由于受到温度或呼吸酶 数量的限制,有氧呼吸速率最终趋于饱和,D 正确。 【参考答案】B 影响细胞呼吸的因素及其应用 1.内因:遗传因素(决定酶的种类和数量) ①不同种类的植物呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率 下降。 ③同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。 2.外因——环境因素 ①温度 a.温度影响呼吸作用,主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如图。 b.生产上常利用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。大棚蔬菜的栽培过程中在夜间适当降低温度, 可降低呼吸作用速率,减少有机物的消耗,提高产量。 ②O2 的浓度 a.在 O2 浓度为零时只进行无氧呼吸;O2 浓度为 10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2 浓度 为 10%以上时,只进行有氧呼吸。(如图) b.生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 ③CO2 浓度 CO2 是呼吸作用的产物,对细胞呼吸有抑制作用,实验证明,在 CO2 浓度升高到 1%~10%时,呼吸作用 明显被抑制。(如图) ④水 在一定范围内,呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢。2.为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分 别装入①~⑥试管中,加入不同的物质,进行了如下表所示的实验。 细胞质基质 线粒体 酵母菌 类别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 葡萄糖 - + - + + + 丙酮酸 + - + - - - 氧气 + - + - + - 注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。 下列有关叙述中,不正确的是 A.会产生酒精的试管有②⑥ B.会产生 CO2 和 H2O 的试管有③⑤ C.根据试管①③⑤的实验结果,可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所 D.根据试管②④⑥的实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所 【答案】C 【解析】在无氧条件下,酵母菌在细胞质基质中产生酒精,会产生酒精的试管是②⑥,A 正确;有氧条 件下,酵母菌在线粒体中产生 CO2 和水,故会产生 CO2 和 H2O 的试管只有③⑤,B 正确;根据试管①③⑤ 的实验结果,不能判断酵母菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,C 错误;根据试管②④⑥的 实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质,D 正确。 易错点 3 不会正确分析光合作用条件骤变时各物质量的变化 3.进行正常光合作用的叶片,如果叶绿体中[H]的含量相对稳定,在 a 点时突然停止供给 CO2,下列能表示 叶绿体中[H]含量变化的曲线是A. B. C. D. 【错因分析】基础知识掌握不牢,对光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的具体过程掌握不准确,判断 无从下手,另外缺乏判断物质含量变化的技巧也容易得出错误的结论。 【试题解析】二氧化碳进入细胞与五碳化合物形成三碳化合物,三碳化合物在 ATP 和[H]的作用下进行 还原。如果突然停止二氧化碳的供应,三碳化合物含量降低,利用的 ATP 和[H]减少,那么在细胞中[H] 的含量应是上升的,A、C 错误。但上升后不会一直上升而会维持在相对稳定范围内,B 正确,D 错误。 【参考答案】B 过程法分析 C3 和 C5 的含量变化 当外界条件改变时,光合作用中 C3、C5 及 ATP 和 ADP 含量变化可以采用如图分析: (1)停止光照时:光停,ATP 下降,ADP 上升,C3 上升,C5 下降,分析如下: (2)CO2 供应停止时:CO2 停,ATP 上升,ADP 下降,C3 下降,C5 上升,分析如下:3.在光照最强的夏季的中午,绿色植物的光合作用强度反而会降低,此时,细胞内 C3、C5 以及 ATP 含量的 变化依次是 A.增加、减少、减少 B.减少、增加、增加 C.减少、增加、减少 D.增加、减少、增加 【答案】B 【解析】本题考查光合作用过程中细胞内 C3、C5 以及 ATP 含量变化的基本知识。在光照最强的夏季的 中午,绿色植物叶片的气孔关闭,CO2 供应不足,C3 含量减少,C5 含量增加,光反应产生[H]、ATP 速率 不变,C3 还原所需的 ATP 减少,使细胞中 ATP 含量增多。故本题正确答案是 B,A、C、D 错误。 四、对影响光合作用的环境因素及应用缺乏综合理解 4.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。下列各选项中,不正确的是 A.①图中的 X 因素可表示 CO2 浓度B.②图中 Y 因素有可能代表温度 C.③图中,b 点是曲线与横轴的交点,阴生植物的 b 点值一般比阳生植物的高 D.④图中 Z 因素(Z3>Z2>Z1)可以表示 CO2 浓度,当光照强度小于 c 值时,限制光合速率增加的主要因素 是光照强度 【错因分析】不理解光合作用过程中环境因素对光合作用的影响,缺乏运用所学知识来分析,判断图解 的能力是出错的主要原因,曲线判断方法:在曲线上升阶段,其限制因素是横坐标表示的因素,当曲线 达到最大值并趋于稳定后,限制因素要从横坐标以外的因素考虑。 【试题解析】①图中的 X 因素可表示 CO2 浓度,因为 a 点表示 CO2 达到一定浓度时,植物才能进行光合 作用,A 正确;②图中的 Y 因素有可能是温度,因为当温度超过一定限度后,酶的活性会降低,导致光 合速率降低,B 正确;③图中,b 点是光补偿点,阴生植物对光的利用能力弱,光补偿点的值和光饱和 点的值一般要比阳生植物的低,C 错误;图④中,Z 因素(Z3>Z2>Z1)可以表示 CO2 浓度,当光照强度小于 c 值时,随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快,因此光照强度小于 c 值时,限制光合速率增加的主 要因素是光照强度,D 正确。 【参考答案】C 一、影响光合作用的因素及应用 1.内部因素 (1)与植物自身的遗传特性有关,以阴生植物、阳生植物为例,如图所示: (2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会影响光合作用,如图所示: 2.其他单一因素对光合作用的影响 因素 原理分析 关键点及线段 应用 光照 强度 光照强度通过影响光反应速率,影响 ATP 及[H]的产生速率,进而影响暗反 应速率 ①A—细胞呼吸强度,B—光补偿点, C—光饱和点 ②AC 段,光合作用速率随光照强度的 增加而增加 ③C 点后光合作用速率不再随光照强 度的增加而变化。 ④阴生植物的 B 点前移,C 点较低, 如图中虚线所示 间作套种时农作物 的种类搭配、林带树 种的配置等都是这 一原理的具体运用 温度 温度通过影响酶的活性进而影响光合 作用速率(主要是暗反应) ①B 点对应的温度为最适生长温度 ②AB 段,随温度升高光合作用速率升 官 ③BC 段,随温度升高光合作用速率降 低 ①冬天利用温室大 棚提高温度 ②温室中,增加昼夜 温差,减少夜晚有机 物的消耗,有利于有 机物的积累 CO2 浓 度、 矿质 离子 浓度 CO2 浓度影响暗反应中 CO2 的固定,矿 质离子影响与光合作用有关的色素、酶、 膜结构的形成 ①AB 段,随 CO2 浓度或矿质离子浓度 的增加光合作用速率升高 ②B 点后,随 CO2 浓度的增加光合作 用速率不再升高 ③B 点后,随矿质离子浓度的增加光 合作用速率下降(细胞失水) ①增加大田中的空 气流动,以增加 CO2 浓度 ②温室中可使用 CO2 发生器,以增加 CO2 浓度 ③合理施肥,补充土 壤中的矿质元素绿叶 的面 积 叶面积指数=叶片总面积/土地面积。通 过影响光合作用强度及细胞呼吸强度 来影响干物质的积累,图中阴影部分面 积即干物质的积累量 ①OB 段,随叶面积指数的不断增大, 进行光合作用的叶片面积也在增加, 总光合作用速率增加; ②BA 段,随叶面积指数的不断增大, 叶片重叠较严重,进行光合作用的叶 片面积基本不再增加,总光合作用速 率几乎不增加; ③OA 段,随叶面积指数的增大,进行 细胞呼吸的叶片面积增加,总呼吸速 率增加 适当间苗,合理密植, 适当修剪,避免徒长 4.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围。 下列分析正确的是 A.甲图中,a 点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量 B.乙图中 d 点与 c 点相比,相同时间内叶肉细胞中 C3 含量高 C.丙图中,随着温度的继续升高,曲线走势将稳定不变 D.图中 M、N、P 点的限制因素分别是 CO2 浓度、温度、光照强度 【答案】A 【解析】据图分析,甲图中 a 点的限制因素不是二氧化碳浓度和光照强度,则影响因素可能是温度、 叶绿体中色素的含量和酶的含量等,A 正确;乙图中 d 点与 c 点相比,光照强度增加,光反应增强,还 原的 C3 多,所以 d 点 C3 含量低,B 错误;丙图中,随着温度的升高,曲线走势有可能下降,因为超过 最适浓度,酶的活性降低,C 错误;图中 M、N、P 三点的限制因素分别是光照强度、光照强度和温度, D 错误。 五、不能正确解答光合作用和细胞呼吸综合类试题5.分析下面有关光合作用和呼吸作用的三张曲线图,下列说法正确的是 A.甲图中 c 点时的温度如果对应是乙图的 t1,则当温度变成 t2 时,c 点向左上方移动 B.从乙图可以看出,温度接近 t4 时,总光合作用强度等于呼吸作用强度,因而是该植物能正常生长的 极限温度 C.如果乙图的光强度位于光饱和点,那么白天环境温度为 t2 时,植物能获得最佳的生长收益 D.从丙图可知,用于地膜覆盖、大棚种植等的塑料薄膜的颜色最好为红色或蓝紫色,这样有助于促进 作物的光合作用 【错因分析】基础知识掌握不牢、识图读图不准确,不理解坐标图中曲线的含义,总光合速率和净光合速 率区分不速率区分不清,是选错的主要原因。不理解所有进行光合作用的细胞的含义是错选的原因;不能 实现图形的转换,也是错选的主要原因。区分总光合速率和净光合速率是解答光合作用与呼吸作用综合题 的关键,常用词可表示为: 总光合速率:光照条件下氧气产生量、二氧化碳固定量(利用量)、有机物的制造量(产生量); 净光合速率:光照条件下氧气的释放量、二氧化碳的吸收量、有机物的积累量; 呼吸速率:黑暗条件下氧气的吸收量、二氧化碳的释放量、有机物的消耗量等。 【试题解析】本题考查环境因素对光合作用强度的影响等相关知识。由图示信息可知,甲图中 c 点时的温 度如果对应是乙图的 t1,则当温度变成 t2 时,总光合作用增强,需要的光照强度也应增大,又由于总光合 作用与呼吸作用的差值增大,所以 c 点应向右上方移动,A 错误;温度接近 t4 时,总光合作用强度等于呼 吸作用强度,由于植物白天既进行光合作用又进行呼吸作用,晚上只进行呼吸作用,白天植物没有积累营 养物质,晚上一直消耗营养物质,所以 t4 温度条件下,植物不能生存,B 错误;如果乙图的光强度位于光 饱和点,那么白天环境温度为 t2 时,植物总光合作用与呼吸作用的差值最大,能获得最佳的生长收益,C 正确;由于叶绿体中的色素能够吸收红橙黄绿青蓝紫 7 种光质,所以白色的塑料薄膜用于地膜覆盖、大棚 种植最有助于促进作物的光合作用,D 错误。【参考答案】C 1.常考易错的植物“三率” (1)植物“三率”间的内在联系 ①呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间 内一定量组织的 CO2 释放量或 O2 吸收量。 ②净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的 CO2 量 或释放的 O2 量。 ③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。 (2)植物“三率”的判定 ①根据坐标曲线判定:当光照强度为 0 时,若 CO2 吸收值为负值,该值绝对值代表呼吸速率,该曲 线代表净光合速率,当光照强度为 0 时,若 CO2 吸收值为 0,该曲线代表真正光合速率。 ②根据关键词判定: 检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 2.光合作用和细胞呼吸综合曲线解读 (1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(A 点)。 (2)绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。 (3)各点(段)的光合作用和呼吸作用分析 曲线对应点 细胞生理活动 ATP 产生场所 植物组织外观表现 图示A 点 只进行细胞呼吸, 不进行光合作用 只在细胞质基质和 线粒体 从外界吸收 O2,向 外界排出 CO2 AB 段(不含 A、B 点) 呼吸量>光合量 从外界吸收 O2,向 外界排出 CO2 B 点 光合量=呼吸量 与外界不发生气体 交换 B 点之后 光合量>呼吸量 细胞质基质、线粒 体、叶绿体 从外界吸收 CO2,向 外界排出 O2——此 时植物可更新空气 5.图 1 是甲、乙两种植物在不同光照强度下的光合速率的曲线;图 2 表示将甲植物放在 CO2 浓度不同的环 境条件下,光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答下列问题: (1)图 1 的 a 点表示_____________,在 c 点时,叶绿体中 ATP 的移动方向是_____________。图 2 中 e 点与 d 点相比较,e 点的叶肉细胞中 C3 的含量_____________;e 点与 f 点相比较,e 点时叶肉细 胞中 C3 的含量_____________。 (2)在有氧条件下,生长中的植物细胞内的葡萄糖先在_________(填细胞结构)中脱氢,生成_____。 (3)图 1 中,如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的是________, 在晴转阴瞬间,叶肉细胞中 C5 相对量的变化趋势是____________________________。光照强度为 10 千勒克斯时,甲、乙植物的实际光合作用速率差值为_____________mgCO2/(100cm2·h)。 【答案】(1)呼吸速率 从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动 低 高 (2)细胞质基质 丙酮酸 (3)甲植物 减少 6【解析】(1)a 点时,光照强度为零,此时植物细胞只通过呼吸作用释放 CO2,所以此点表示甲植物的 呼吸作用速率。c 点时,甲植物的光合作用强度最大,ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动。图 2 中,e 点的光照强度大于 d 点,光反应速率较快,合成的 ATP、[H]多,因而还原的 C3 多,所以 e 点的 C3 含量低。e 点二氧化碳浓度较 f 点高,暗反应固定形成的 C3 多,且光照强度相同,C3 还原速率相等,因 此 e 点时叶肉细胞中 C3 的含量高。(2)在有氧条件下,生长中的植物细胞内的葡萄糖先在细胞质基质 中脱氢,分解成丙酮酸。(3)图 1 中,如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中,生长受 到显著影响的是甲植物,因为甲植物受光照强度影响较大。在晴转阴瞬间,叶肉细胞内光反应减弱,生 成的[H]和 ATP 减少,导致暗反应过程中 C3 的还原速率减慢,产生的 C5 减少,同时二氧化碳的固定导致 C5 大量被消耗,导致叶肉细胞中的 C5 含量减少。实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。光照强度为 10 千勒克斯时,甲植物的实际光合作用速率为 12+4=16[mgCO2/(100cm2·h)],乙植物的实际光合作用 速率为 8+2=10[mgCO2/(100cm2·h)],所以光照强度为 10 千勒克斯时,甲、乙两植物的实际光合作 用速率差值为 16﹣10=6[mgCO2/(100cm2·h)]。 一、有氧呼吸 有氧呼吸可以分为三个阶段: 第一阶段:在细胞质基质中进行 反应式:1C6H12O6(葡萄糖)→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)(葡萄糖) 第二阶段:在线粒体基质中进行 反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O →20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP) 第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的 反应式:24[H]+6O2 →12H2O+大量能量(34ATP) 二、无氧呼吸 无氧呼吸可以分为二个阶段: 第一阶段:在细胞质基质中进行 反应式:1C6H12O6(葡萄糖)→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)(葡萄糖) 第二阶段:在细胞质基质中进行 反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]→C2H5OH+2CO2(或者乳酸) 三、细胞呼吸原理的应用 (1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。 (3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。 (4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。 (5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。 (6)提倡慢跑等有氧运动,不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉 酸胀乏力。 (7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。 (8)果蔬、鲜花要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 四、光合作用的过程 (1)光反应与暗反应的关系 (2)光反应与暗反应的比较 比较项目 光反应 暗反应 实质 光能转换为化学能,并放出 O2 同化 CO2 形成有机物(酶促反应) 时间 短促,以微妙计 较缓慢 条件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多种酶、ATP、[H]、CO2、C5 过程 场所 在叶绿体内的类囊体薄膜上进行 在叶绿体基质中进行 物质转化 (1)水的光解: (1)CO2 的固定: CO2+ C52H2O 4[H]+ O2 (2)ATP 的合成: ADP+ Pi+能量 ATP 2 C3 ( 3 ) C3 的 还 原 : 2 C3- (CH2O)+ C5 能量转化 光能→ATP 中活跃的化学能 ATP 中活跃的化学能→有机物 中稳定的化学能 关系 (1)光反应为暗反应提供 ATP 和[H];暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi; (2)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成; (3)光反应是暗反应的物质和能量准备阶段,暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化 的完成阶段。 1.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是 A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成 ATP D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 【答案】B 【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,无葡萄糖,A 错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段, 葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸,B 正确;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸 属于无氧呼吸的第一阶段,会生成少量 ATP,C 错误;马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧 呼吸,酸味会减少,D 错误。 2.若将 n 粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到 n 株黄化苗。那么,与萌发前的这 n 粒干种子相比,这些 黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为 A.有机物总量减少,呼吸强度增强 B.有机物总量增加,呼吸强度增强 C.有机物总量减少,呼吸强度减弱 D.有机物总量增加,呼吸强度减弱 →光 →酶 →酶 ATP ADP+Pi→→[ H] 、酶【答案】A 【解析】根据题意分析,种子萌发时,吸水膨胀,种皮变软,呼吸作用逐渐增强,将储藏在子叶或胚乳 中的营养物质逐步分解,转化为可以被细胞吸收利用的物质,所以种子萌发过程中,呼吸作用强度增加, 而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述,BCD 不符合题意,A 符合题意。故选 A。 3.如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙 醇提取液。下列叙述正确的是 A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作 D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b 【答案】D 【解析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素,纸层析后,形成的色素带从上到下依次是:胡萝卜素(橙 黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素 a(蓝绿色)、叶绿素 b 黄绿色。由图可知,菠菜含有四种色素,蓝 藻(原核生物)只含有叶绿素 a 和胡萝卜素。研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素,A 错误;层析液可 以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以用 92 号汽油代替,B 错误;层析时,为了防止层析液挥发,需 要用培养皿盖住小烧杯,C 错误;由图可知,蓝藻只有两条色素带,不含有叶绿色 b,D 正确,故选 D。 4.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是 A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成 ATP 【答案】C【解析】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸,无氧时可进行无氧呼吸,A 正确;食物链上的营养级同 化的能量有三个去向:呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用,B 正 确;有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是 CO2 和 H2O、CO2 和酒精,某些组织或器官是乳酸,C 错误;植 物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成 ATP,D 正确。 5.光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂 DCIP,照光后 DCIP 由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 A.需要 ATP 提供能量 B.DCIP 被氧化 C.不需要光合色素参与 D.会产生氧气 【答案】D 6.下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是 A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B.若细胞既不吸收 O2 也不放出 CO2,说明细胞已停止无氧呼吸 C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收 O2 与释放 CO2 的摩尔数不同 【答案】C 【解析】与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率快,A 错误。某些植物组织细胞无氧 呼吸产物为乳酸,产生乳酸的无氧呼吸过程,既不吸收 O2 也不放出 CO2,B 错误。降低氧气浓度,有氧 呼吸减弱,有机物消耗减慢,C 正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收 O2 与释放 CO2 的摩尔数相同, D 错误。 7.植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如 O2 的释放)来绘制的。下列叙述 错误的是 A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中 ATP 的合成 B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C.光合作用的作用光谱也可用 CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在 640~660 nm 波长光下释放 O2 是由叶绿素参与光合作用引起的 【答案】A 【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A 错误;吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘 制的,B 正确;光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对 CO2 的利用,所以光合 作用的作用光谱也可用 CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示,C 正确;叶绿素主要吸收红光,类胡萝 卜素主要吸收蓝紫光,叶片在 640~660 nm 波长光下释放 O2 是由叶绿素参与光合作用引起的,D 正确。 8.某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是 A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B.净光合作用的最适温度约为 25 ℃ C.在 0~25 ℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D.适合该植物生长的温度范围是 10~50 ℃ 【答案】D 【解析】由题目所给曲线可以看出,呼吸作用的最适温度约为 53 ℃,而光合作用的最适温度约为 30 ℃,A 正确;净光合速率达到最大值对应的温度(即最适温度)约为 25 ℃,B 正确。在 0~25 ℃范围 内,与呼吸速率变化曲线相比,光合速率变化曲线升高得更快,说明温度变化对光合速率的影响比对 呼吸速率的大,C 正确。超过 45 ℃,呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳,说明呼 吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物,没有有机物的积累,不适合该植物的生长,D 错误。 9.如图为“探究酵母菌的细胞呼吸方式”的实验装置图。下列说法错误的是A.酵母菌为兼性厌氧型真菌,有氧呼吸和无氧呼吸均有水的生成 B.为检验空气中的 CO2 是否被 A 瓶吸收完全,可在 B 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶 C.实验过程中可能会发现 C 瓶中澄清石灰水先变浑浊后又澄清了 D.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短,来检测 CO2 的产生速率 【答案】A 【解析】本题考查的是探究酵母菌呼吸方式的相关知识。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳, 没有水产生,A 错误;由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以在 B 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥 形瓶,可检验空气中的二氧化碳是否被 A 瓶吸收完全,B 正确;实验中发现 C 瓶先变浑浊后又澄清了, 说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳,且量较多,C 正确;由于有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸快而多, 所以可根据臭麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短,来检测 CO2 的产生速率,D 正确。 10.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为 a、b、c、d 时,CO2 释放量和 O2 吸收量的变化。下列相关叙 述正确的是 A.氧浓度为 a 时,最适于储藏该植物器官,此时呼吸产物除 CO2 外还有酒精和乳酸 B.氧浓度为 b 时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 5 倍 C.氧浓度为 c 时,只进行有氧呼吸 D.氧浓度为 d 时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 【答案】B 【解析】据图可知,CO2 的释放量在氧浓度为 c 时最少,因此氧浓度为 c 时细胞呼吸最弱,最适合储藏 该植物器官;氧浓度为 b 时,氧气的吸收量的相对值为 3,CO2 的释放量的相对值为 8,通过计算可知 无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 5 倍;氧浓度为 c 时,CO2 释放量大于 O2 吸收量,说明此时存在 无氧呼吸和有氧呼吸;氧浓度为 d 时,O2 的吸收量与 CO2 的释放量相等,说明该器官可以只进行有氧呼 吸,而无氧呼吸被完全抑制。 11.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图。下列叙述正确的是A.20 h 内,果肉细胞产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.50 h 后,30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O2,密闭罐中 CO2 浓度会增加 C.50 h 后,30 ℃的有氧呼吸速率比 2 ℃和 15 ℃慢,是因为温度高使酶活性降低 D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大 【答案】B 【解析】果肉细胞不能进行光合作用,其产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体,A 项错误;50 h 后, 30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸已将 O2 消耗殆尽,以 后仅进行无氧呼吸,故密闭罐中 CO2 浓度会增加,B 项正确、C 项错误;由于酶具有最适温度,若超过 最适温度,有氧呼吸速率会降低,D 项错误。 12.如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列与此图相关的说法错误的是 A.如果 A 代表某结构,则 A 为类囊体 B.形成 C、D 的过程需要能量,而产生 B 的过程不需要能量 C.突然降低环境中 CO2 浓度,B 的产生速率下降 D.C3 中不仅有来自 CO2 中的碳,也有来自 CO2 中的氧 【答案】B 【解析】结构 A 上发生的是光合作用的光反应阶段,结构 A 表示的是类囊体,A 正确;类囊体上的色素 吸收的光能一部分被用来进行水的光解形成氧气和[H],一部分用来形成 ATP,B 错误;突然降低环境中 的二氧化碳浓度,暗反应减弱,光反应也随之减弱,所以氧气的产生速率会下降,C 正确;二氧化碳中 的碳和氧均参与了三碳化合物的合成,D 正确。 13.研究人员在相同且适宜温度条件下分别测定了两个作物品种 S1、S2 的光饱和点(光饱和点是达到最大 光合速率所需的最小光照强度)。当增加环境中 CO2 浓度后,测得 S1 的光饱和点没有显著改变,S2 的光饱和点显著提高。下列叙述不正确的是 A.S1 的光饱和点不变,可能是原条件下光反应产生的[H]和 ATP 不足 B.S1 的光饱和点不变,可能是原条件下 CO2 浓度未达到饱和 C.S2 的光饱和点提髙,可能是原条件下光反应产生的和 ATP 未达到饱和 D.S2 的光饱和点提高,可能是原条件下 CO2 浓度不足 【答案】B 【解析】光饱和点时限制光合作用的主要环境因素是温度或二氧化碳浓度,增加环境中 CO2 浓度后,测 得 S1 的光饱和点没有显著改变,可能的原因是光反应产生的[H]和 ATP 不足,A 正确;S1 的光饱和点不 变,可能是原条件下 CO2 浓度也已经达到饱和,B 错误;增大二氧化碳浓度后,暗反应速率提高,需要 消耗光反应剩余的还原氢和 ATP,因此 S2 的光的饱和点升高,C 正确;S2 的光饱和点提高,可能是原条 件下 CO2 浓度不足,还没有达到二氧化碳饱和点,D 正确。 14.如图是晴朗夏季时段,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列分析错误的是 A.bc 段对应的曲线变化的主要原因是光照增强 B.ce 段对应的曲线变化的主要原因是温度过高,酶失活 C.ef 段对应的曲线变化的主要原因是气孔打开,CO2 供应增加 D.fg 段对应的曲线变化的主要原因是光照减弱 【答案】B 【解析】由题图曲线可知,上午由于光照强度增强,光合作用强度增强,因此 bc 段对应的曲线变化的 主要原因是光照增强,A 正确;e 点对应的现象是光合“午休”现象,ce 段光合作用强度下降的原因是 气孔关闭,二氧化碳供应不足,B 错误;ef 段光合“午休”现象逐渐消失,气孔打开,二氧化碳供应 增加,光合作用强度增强,C 正确;fg 段处于一天的下午,光照强度减弱,导致光合作用强度减弱,D 正 确。 15.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理 想的),实验以 CO2 的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示:温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收 CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗下释放 CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下列对该表数据分析正确的是 A.该植物呼吸作用酶的最适温度约为 25 ℃ B.昼夜不停地光照,温度在 35 ℃时该植物不能生长 C.昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度是 30 ℃ D.每天光照 12 小时,30 ℃时积累的有机物是 10 ℃时的 2 倍 【答案】D 【解析】本题考查温度对光合作用与呼吸作用的影响相关知识。黑暗条件下植物只进行呼吸作用,据 图表可知 25℃条件下,该植物的呼吸速率并不是最大的,故 25 ℃不是呼吸作用酶的最适温度,A 错误; 昼夜不停地光照,该植物一直能进行光合作用,在 35 ℃条件下,净光合速率为 3mg/h,有有机物的积 累,植物能生长,B 错误;昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度是 25℃,因为此条件下净光合 速率最大,C 错误;每天光照 12 小时,30 ℃时积累的有机物量是:(3.50-3.00)×12=6(mg),10 ℃ 时积累的有机的量是:(1.75-0.75)×12=12(mg),两者的比值为 0.5,D 正确。 16.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 ℃和 30 ℃。下图表示该植物在 30 ℃时光合强 度与光照强度的关系。若将温度降低到 25 ℃的条件下(原光照强度和 CO2 浓度等不变),从理论上讲, 图中相应点的移动应该是 A.a 点上移,b 点左移,m 值增加 B.a 点不移,b 点左移,m 值不变 C.a 点上移,b 点右移,m 值下降 D.a 点下降.b 点不移,m 值上升 【答案】A 【解析】根据题意和图示分析可知:温度从 30 ℃下降到 25 ℃后,光合速率加快,呼吸速率减慢,图 中 a 点代表呼吸速率,现呼吸速率减慢,所以 a 点上移;b 点代表光补偿点,即 b 点呼吸速率等于光合 速率,由于呼吸速率减慢,光合作用加快,需要降低光合作用强度,才能够使 b 点呼吸速率等于光合速率,所以 b 点左移;m 代表最大净光合作用强度,由于升高温度后,导致光合作用强度增加,所以 m 值 增加,故选 A。 17.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片 中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。 (1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力_______________________。 (2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会_______________________,出现这种变化的 主要原因是_______________________。 (3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由 ABA 引起的。请以该种植 物的 ABA 缺失突变体(不能合成 ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思 路和预期结果。 【答案】(1)增强 (2)降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的 CO2 减少 (3)取 ABA 缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度,预期结果 是干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行 ABA 处理,另一组作 为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度,预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小,对照 组气孔开度不变。 【解析】(1)经干旱处理后,根细胞的溶质浓度增大,渗透压增大,对水分子吸引力增大,植物根细 胞的吸水能力增强。(2)据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小,导致叶片细胞吸收 CO2 减少,暗反应减弱,因此光合速率会下降。(3)根据题意分析可知,实验目的为验证干旱条件下 气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由 ABA 引起的,故实验应分为两部分:①证明干旱条件下 植物气孔开度变化不是缺水引起的;②证明干旱条件下植物气孔开度减小是 ABA 引起的。该实验材料 为 ABA 缺失突变体植株(不能合成 ABA),自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中 ABA 的 有无,因变量均为气孔开度变化,据此设计实验。①取 ABA 缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开 度,经干旱处理后,再测定气孔开度,预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影 响 ABA 缺失突变体植株气孔开度变化,即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起 。②将上述干 旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行 ABA 处理,另一组作为对照组,一 段时间后,分别测定两组的气孔开度,预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。 可说明干旱条件下植物气孔开度减小是 ABA 引起的。 的18.回答与光合作用有关的问题: (1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有 0.1%CO2 的溶液培养小球藻 一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中 3-磷酸甘油酸的含量会______。为 3-磷 酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是______。若停止 CO2 供应,短期内小球藻细胞中 RuBP 的 含量会______。研究发现 Rubisco 酶是光合作用过程中的关键酶,它催化 CO2 被固定的反应,可 知该酶存在于叶绿体______中。 (2)在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条自上而下 两条带中的色素合称为______。分析叶绿素 a 的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的______光。 环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象主要与_____抑制叶绿素的合成有关。 【答案】(1)增加 ATP 和 NADPH 增加 基质 (2)类胡萝卜素 蓝紫光和红 低温 【解析】(1)环境中的 CO2 含量增加,则会促进碳反应中 CO2 的固定这一环节,使 3-磷酸甘油酸的含 量增加;3-磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量,所以提供能量的物质是 ATP 和 NADPH;若 停止 CO2 供应,则会使 CO2 固定的速率降低,反应消耗的 RuBP 会减少,故使得短期内小球藻细胞中 RuBP 的含量会增加;CO2 被固定的反应发生在叶绿体基质,故 Rubisco 酶也是存在于叶绿体基质中。(2) 光合色素的分离和提取实验中,滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素,合称类胡 萝卜素;叶绿素 a 主要吸收蓝紫光和红光;秋天叶片变黄主要是由于温度降低导致叶绿素的合成受到 抑制。 19.下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。 据图回答下列问题: ( 1 ) 图 中 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 代 表 的 物 质 依 次 是 _______________________ 、 _______________________、_______________________、_________________,[H]代表的物质主 要是_________________。 (2)B 代表一种反应过程,C 代表细胞质基质,D 代表线粒体,则 ATP 合成发生在 A 过程,还发生在 _________________(填“B 和 C”“C 和 D”或“B 和 D”)。 (3)C 中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________。 【答案】(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ) (2)C 和 D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸 【解析】(1)由图可知 A、B 过程分别为光合作用的光反应和暗反应,图中类囊体膜上发生水的光解, 产生 NADPH 和①氧气;暗反应阶段消耗 ATP 和 NADPH,产生②NADP+、③(ADP 和 Pi);暗反应过 程为卡尔文循环,CO2+C5 化合物→2C3 化合物(二氧化碳的固定),所以④为 C5。呼吸作用的第一阶段的 场所为 C 细胞质基质,在第一阶段中,各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶 A;呼吸作 用的第二、三阶段的场所为 D 线粒体,在第二阶段中,乙酰辅酶 A(乙酰 CoA)的二碳乙酰基,通过三 羧酸循环转变为 CO2 和氢原子;在第三阶段中,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,与之 生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶 I(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生 ATP 的生理过程有:光合 作用光反应阶段(A)和有氧呼吸的三个阶段(C 和 D)。(3)酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。 20.黄瓜是人们餐桌上的常见蔬菜,某科研小组在晴朗的白天,分别对生长在强光下和弱光下的黄瓜幼苗 吸收 CO2 的速率(单位:g·cm-2·h-1)、气孔阻力(气孔开度减小,气孔阻力增大)等生理指标进行了 测定,结果如图。请据图回答下列问题: (1)黄瓜幼苗固定 CO2 的具体场所是_________________,若一天中温度不变,强光下黄瓜幼苗制造有 机物的最大速率为__________g·cm-2·h-1(以 CO2 的质量表示)。由图 1 可知强光下吸收二氧化碳 的速率更强,主要原因是强光下光反应产生的_______________比弱光多,还原 C3 生成有机物的量 多。 (2)实验测得 10:00~12:00 间光照强度不断增强,因______________增大,强光下黄瓜幼苗吸收 CO2 的速率却下降。 (3)若要测定强光和弱光对黄瓜幼苗光合色素的影响,提取色素要用到____________________试剂, 研磨时同时加入 SiO2 和 CaCO3,加人 CaCO3 的目的是_______________________________。 (4)温度在一天中会发生变化,科研小组若要测定黄瓜幼苗一天中某一时段的光合速率,还要测定幼 苗的_____________________________,若在白天进行该过程,需采取__________________措施。 【答案】(1)叶绿体基质 7 [H]和 ATP (2)气孔阻力 (3)无水乙醇 防止色素(或叶绿素)被破坏 (4)呼吸速率 遮光或黑暗(处理) 【解析】(1)暗反应固定二氧化碳,黄瓜幼苗固定 CO2 的场所是叶绿体基质;黄瓜幼苗制造有机物的量 (实际光合量)=净光合量+呼吸消耗量,因一天中温度不变,故呼吸消耗量不变,所以当净光合量最大 时黄瓜幼苗制造有机物的量才能达到最大,即黄瓜幼苗制造有机物的最大速率为 6+1=7(g·cm-2·h-1); 由图 1 曲线可知在强光下幼苗固定 CO2 的能力更强,主要原因是光照强,光反应快,为暗反应提供更多 的 ATP 和[H]。(2)从图 2 中可以看出,从 10:00 时到 12:00 时之间,气孔阻力增大,部分气孔关闭, 由气孔进入的二氧化碳量减少,导致暗反应速率下降。(3)叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,如 丙酮、无水乙醇等,所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素;在提取叶绿体色素的过程中,使用二氧 化硅有助于研磨充分,碳酸钙的作用是防止研磨过程中叶绿体色素被破坏。(4)光合速率=净光合速率+ 呼吸速率,据图 1 中曲线可以知道一天中任一时段的净光合速率数值,所以要测定黄瓜幼苗一天中某一 时段的光合速率,还需要测定幼苗的呼吸速率,才能计算出黄瓜幼苗的光合速率;如果在白天进行该实 验,须采取遮光措施后再测定,这样可以避免光合作用产生或消耗气体对实验结果的干扰。

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