光合作用1．某生物小组以状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，具体处理方法和实验结果如下表所示，下列相关叙述，错误的是( )组别处理方法光合作用产物的相对含量甲先光照后黑暗，时间各为67.5s50%乙先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s70%丙先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)94%丁光照时间为135s100%A.光照相同的时间，甲组光合作用产物的相对含量少于丙组B．实验表明，光合作用的某些过程不需要光照，该过程发生于叶绿体基质C．该实验表明光合作用的暗反应与光反应无关D．实验中叶绿体产生的ATP和[H]没有被光照时的暗反应全部消耗【答案】C 【解析】甲组处理不能保证光反应持续进行，为暗反应提供[H]和ATP，而丙组能，故丙组光合作用合成有机物较多，A项正确，C项错误；甲、乙、丙组都表明暗反应不需要光照，在叶绿体基质中进行，光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，B项正确；光照时的暗反应消耗前面光反应提供的[H]和ATP，在其进行暗反应的同时也在进行光反应继续合成[H]和ATP，D项正确。2．绿硫细菌可利用光能将CO2转化为有机物，其细胞内含有叶绿素c和叶绿素d。下列有关叙述正确的是A．培养绿硫细菌的培养基中不需要添加碳源B．叶绿素c和叶绿素d存在于叶绿体的类囊体薄膜上C．绿硫细菌的可遗传变异来源为基因突变和染色体变异D．该细菌吸收Mg2＋所消耗的ATP来源于细胞质基质和线粒体【答案】A 【解析】绿硫细菌能够进行光合作用合成有机物，故培养基中不需要添加碳源，A正确；绿硫细菌不含叶绿体和线粒体，也没有染色体，B、C、D错误。3．甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了实验。下列相关叙述，错误的是( )
图Ⅰ 图ⅡA．图Ⅰ所示的实验可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量大部分变成了热能B．图Ⅱ所示的实验可以探究酵母菌是否进行有氧呼吸C．应设置一组对照实验与Ⅱ形成对照，以排除外界环境因素的干扰D．如果将Ⅱ中的NaOH溶液换成清水，则可探究酵母菌吸收O2和释放CO2的体积差【答案】A 【解析】图Ⅰ所示的实验可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量有部分转化为热能，A错误；图Ⅱ所示的实验可以根据着色液是否左移探究酵母菌是否进行有氧呼吸，B正确；应设置一组酵母菌死亡而其他条件与Ⅱ相同的对照实验，以排除外界环境因素的干扰，C正确；如果将Ⅱ中的NaOH溶液换成清水，酵母菌吸收O2和释放CO2的体积差可以导致着色液移动，D正确。4．三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，以下分析正确的是( )A．与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B．14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少C．17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D．叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度【答案】D
【解析】与11：00相比，13：00时Ci低，CO2固定减弱，C3合成速率相对较低，A错误；14：00后Pn下降，有机物的合成速率下降，但有机物仍有积累，B错误；17：00后叶片的Ci快速上升是由于光合速率小于呼吸速率，释放出的CO2在胞间积累，C错误；叶片的Pn先后两次下降，第一次是气孔关闭，CO2浓度下降引起，第二次是光照强度减弱引起光反应速率降低导致的，D正确。5．在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量，结果如图，则下列推论中正确的是( )A．光照强度为0klx时，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质B．光照强度为1klx时，光合作用吸收的CO2多于呼吸作用释放的CO2C．光照强度由5klx增强到7klx时，叶肉细胞中C3的合成速率增大D．光照强度为10klx时，CO2浓度和色素含量是限制植物光合作用速率的主要外因【答案】 C【解析】A．光照强度为0klx时，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，A错误；B．表格中测得的CO2变化量是净光合作用，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为1klx时，容器内CO2增多是因为呼吸作用大于光合作用，B错误；C．光照强度由5klx增强为7klx时，二氧化碳的吸收量增加，因此叶肉细胞中C3化合物合成速率增大，C正确；D．光照强度由8klx增强为10klx时，CO2量不变，此时光合作用等于呼吸作用，二氧化碳量为主要的环境因素，限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等，D错误。故选：C。6．植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B．叶温在36~50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C．叶温为25℃时，植物甲的光合作用与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合作用与呼吸作用强度的差值均为0
【答案】D【解析】植物光合作用所需能量的最终源头是太阳能，A正确；由题图可知：叶温在36~50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高，B正确；植物进行光合作用时，总光合速率﹣呼吸速率=净光合速率，叶温为25℃时，植物甲的净光合速率小于植物乙的净光合速率，C正确；同理，叶温为35℃时，植物甲与植物乙的净光合速率相同，但不为0，D错误。7．下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)测定夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并比较计算后的数据。下列有关分析正确的是( )水深(m)1234白瓶中O2浓度(g/m3)＋3＋1.50－1黑瓶中O2浓度(g/m3)－1.5－1.5－1.5－1.5A.水深1m处白瓶中水生植物24小时制造的氧气为3g/m3B．水深2m处黑瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行C3的还原C．水深3m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体D．水深4m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用【答案】C【解析】白瓶透光，瓶内生物可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶内生物只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据表示瓶内生物呼吸作用所消耗的氧气量，为1.5g/m3，白瓶中所测得的数据表示瓶内生物光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量的差值。综上分析可知：在水深1m处白瓶中水生植物24小时制造的氧气量为3＋1.5＝4.5(g/m3)，A错误；水深2m处黑瓶中水生植物不能进行光合作用，也就不能进行水的光解和C3的还原，B错误；水深3m处白瓶中水生植物光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量相等，因此产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体，C正确；在水深4m处白瓶中水生植物24小时制造的氧气量为－1＋1.5＝0.5(g/m3)，能进行光合作用，D错误。8．某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是（ ）A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度【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.以测定植物在黑暗中CO2的释放量和光照下CO2的吸收量为指标，研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果记录如表所示。下列有关分析中正确的是（ ）组别一二三四五温度（℃）1520253035黑暗中CO2的释放量（mg／h）1．01．51．83．03．2光照下CO2的吸收量（mg／h）2．53．33．83．43．2A．该植物在25℃条件下，单位时间内光合作用制造的有机物最多B．在35℃条件下，光照12h，黑暗12h，经过一昼夜植物能生长C．在15℃条件下，该植物的净光合作用速率为1．5mg／hD．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物总量与30℃时相等【答案】D【解析】当温度为25℃时净光合作用速率为3．8mg/h，呼吸作用消耗速率为1．8mg/h，所以实际光合作用速率为3．8+1．8=5．6mg/h，而在30℃时依据公式可得实际光合作用速率为3．4+3．0=6．4mg/h，A错误；在35℃条件下，该植物实际光合作用速率为3．2+3．2=6．4mg/h，而呼吸作用速率为3．2mg/h，所以经过光照12h，黑暗12h后有机物的积累量为0，植物不能生长，B错误；在15℃条件下，该植物的净光合作用速率等于光照下CO2的吸收量，为2．5mg/h，C错误；、光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物总量与30℃时分别为（3．4+3．0）和（3．2+3．2），都是6．4mg/h，D正确。10．下列关于下图的表述中，正确的是（ ） A．若X代表实验温度，则Y可代表某种酶的催化活性，且该酶的最适温度接近乙
B．若X代表含氧量，则Y可代表苹果细胞呼吸总强度，且保鲜苹果的最佳氧浓度接近乙C．若X代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离，则Y可代表色素在层析液中的溶解度D．若X代表细胞壁与原生质层间的距离，则Y可代表在质壁分离与复原中液泡色素的浓度【答案】A【解析】在一定的温度范围内，随温度的升高，酶的催化活性逐渐增强，超过最适温度后，随温度的升高，酶的催化活性逐渐降低，故若X代表实验温度，Y代表某种酶的催化活性，则该酶的最适温度接近乙，A正确；若X代表含氧量，Y代表苹果细胞呼吸总强度，则保鲜苹果时应选择呼吸总强度的最低的氧浓度，B错误；若X代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离，则甲、乙、丙、丁分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和橙黄色，即Y可代表各种色素的含量，C错误；植物细胞在发生质壁分离与复原过程中，细胞壁与原生质层间的距离越大，液泡不断失水最后不变，其中色素的浓度应该一直增加，最后保持不变，D错误。11.如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和细胞呼吸速率曲线，下列叙述错误的是( )A．光合作用中温度主要影响暗反应阶段B．光合作用、细胞呼吸都受到温度的影响，其中与细胞呼吸有关的酶的适宜温度更高C．温度在30℃左右时真正光合作用速率最大D．若温度保持在25℃，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物不能正常生长【答案】D【解析】光合作用暗反应阶段需要更多的酶参加，因此温度主要影响暗反应阶段，A项正确；由图示可知光合作用最适温度为30℃，细胞呼吸的最适温度为40℃，B项正确；由图示可知温度为30℃时，净光合作用速率与细胞呼吸速率之和最大，C项正确；温度保持在25℃时，光照条件下净光合速率为4，黑暗条件下的呼吸速率为2.5，因此，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能正常生长，D项错误。12．下表是某科研小组研究光合作用强度时所得到的部分结果，请结合温度影响酶的曲线和CO2浓度影响光合作用速率的曲线判断，相关分析正确的是（ ）
A．若改变的条件为温度，且P>K，则M>NB．若改变的条件为温度，且M>N，则P>KC．若改变的条件为CO2浓度，且M>N，则P>KD．若改变的条件为CO2浓度，且P>K，则M>N【答案】D【解析】据图可知，当温度超过最适温度时，随温度增大，酶的活性减弱，导致光合作用强度减弱，故若改变的条件为温度，且P>K，则M>N或M＜N，A错误；据A项分析，若改变的条件为温度，且M>N，P>K或P＜K，B错误；据图可知，S点为CO2补偿点，Q点是CO2饱和点，若改变的条件为CO2浓度，当M>N处于CO2浓度饱和点之后时，则光合作用强度不变即P=K，当M>N处于CO2浓度饱和点之前时，则光合作用强度随CO2浓度增大而增强，即P>K，C错误；据C项分析，若改变的条件为CO2浓度，且P>K，则说明一定是在CO2浓度饱和点之前提高了CO2浓度，即M>N，D正确。13.在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表所示。据表中数据推测：当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为 光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx光饱和点时光照强度/klxA植物13206B植物393015注：当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度称为光饱和点。A．11B．2C．9D．20【答案】A【解析】黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分别为6mg/(100cm2叶·h)、15mg/(100cm2叶·h)。光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率，等于真正光合速率与呼吸速率之差。在光照强度为3klx时，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26[mg/(100cm2叶·/h)]，B植物的真正光合速率为15[mg/(100cm2叶·/h)]。因此，当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2为11。14
．下图表示某绿色植物部分生理过程，该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态，晚上开放。请据图回答问题。(1)图中a、b表示的两个生理过程和C物质产生的场所是____________________________________________________________。(2)在叶绿体中，ADP的转移途径是__________________________________。(3)植物夜晚能吸收CO2，却不能合成(CH2O)，其原因是_______________________________________________________________。白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由图中________过程产生(填数字)。(4)图中H元素从C物质到③产生的H2O的转移途径是________(用字母和箭头表示)。(5)与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生的部位在________(填细胞器)。(6)在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下，测定该植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx光饱和时光照强度/klx光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·h)黑暗条件下CO2释放量(mg/100叶·h)cm2小麦39328当光照强度为3klx时，小麦固定的CO2的量为________(mgCO2/100cm2叶·h)，当光照强度为9klx时，小麦固定的CO2的量为________(mgCO2/100cm2叶·h)。【答案】(1)叶绿体基质、叶绿体类囊体薄膜上(类囊体)(2)从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体上(3)没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP ②(4)C→D→E→G→H2O(5)②③ 线粒体 (6)8 40【解析】(1)图中a为暗反应中二氧化碳的固定，b为三碳化合物的还原，两个过程均发生在叶绿体基质中；C物质是光反应过程的产物，其产生场所是叶绿体类囊体薄膜；(2)叶绿体中的ADP在叶绿体基质中生成，在类囊体薄膜上参与生成ATP；(5)乳酸菌只能进行无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段反应是一样的。(6)当光照强度为3
klx时，光合作用速率等于细胞呼吸速率，细胞呼吸速率为8mgCO2/100cm2叶·小时，故该植物固定的CO2的量为8mgCO2/100cm2叶·小时；当光照强度为9klx时，该植物光合作用强度达到最大，净光合作用速率为32mgCO2/100cm2叶·小时，此时该植物固定的CO2的量为32＋8＝40mgCO2/100cm2叶·小时。15．下图甲是在25℃时，a、b两种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量的变化曲线图，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题。(1)比较a、b植物的细胞呼吸，其中细胞呼吸较强的是________植物，当光照强度在达到Z点之前，限制a植物光合作用的主要环境因素是_________。(2)当平均光照强度在X和Y之间(不包括X、Y)，假设白天和黑夜的时间各为12h，a植物一昼夜中有机物积累量的变化是________(减少或增加)。(3)对b植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平均光照强度在________klx以上才能使CO2的吸收量超过CO2的释放量。(4)若已知a植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃和30℃，若将温度提高到30℃，(其他条件不变)理论上图中P、M点的位置如何变化？_________________________________________________________________。(5)某同学用图乙所示装置进行实验，将灯缓慢移近广口瓶，并记录不同距离时，观察测量指标的变化情况。实验结果发现，观察测量指标的变化不明显。请你根据该实验设计方案的不合理之处，简述设计实验的正确思路：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)a 光照强度 (2)减少 (3)X (4)P点右移，M点下移 (5)用多组相同装置，只更换灯泡功率(或只改变广口瓶与光源之间的距离)进行对照实验【解析】(1)由图甲可知，a、b两曲线与纵坐标的交点即为这两种植物的呼吸作用强度，因此，a植物的呼吸作用强度为2mg/m2h，b植物的呼吸作用强度为1mg/m2h。Z点为a植物的光饱和点，光照强度在Z点之前，限制a植物光合作用的主要环境因素为光照强度。(2)若光照强度为Y，假设白天和黑夜的时间各为12h，则a植物白天积累的有机物量为2×12＝24(mg/m2)，夜晚消耗的有机物量为2×12＝24(mg/m2)，一昼夜有机物积累量为0。因此，当平均光照强度在X和Y之间时，a植物一昼夜有机物积累量小于0，即有机物积累量在减少。(3)b植物呼吸作用强度为1mg/(m2h)，假设白天和黑夜的时间各为12h，夜晚CO2的释放量为1×12＝12(mg/m2)，要使CO2的吸收量大于CO2的释放量，则B植物的净光合作用强度应大于＝1(mg/m2·h)，即光照强度大于Xklx。
16．大气CO2浓度增加不仅导致全球气候变暖，也影响植物光合作用。为研究高浓度CO2对水稻光合作用的影响，测定了不同CO2浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合作用速率的变化，如下图所示。回答下列问题。(1)依据上述实验结果，在环境浓度CO2条件下，9：30时限制水稻光合作用的环境因素是____________(答两点)。(2)环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，水稻的净光合速率不同。要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化，还要进行的实验是___________。(3)若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率________(填“较高”“相同”或“较低”)，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)CO2浓度、光照强度(或温度) (2)在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸作用速率 (3)较高高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和ATP增多，光反应增强【解析】(1)题图显示在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下的净光合速率不同，而且9：30～11：30净光合速率逐渐增加，因此9：30时限制水稻光合作用的环境因素是CO2浓度、光照强度等。(2)实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化，还需要进行的实验是：在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸作用速率。(3)题图显示在环境浓度CO2条件下的净光合速率低于高浓度CO2条件下的净光合速率。若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显，则与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率较高，其原因是高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和ATP增多，光反应增强。17．如图中甲表示该植物的细胞代谢状况；乙表示某兴趣小组在一定条件下测得的某绿色植物光照强度与光合速率的关系；丙是该小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间的关系曲线。请分析回答有关问题。
(1)图甲所示的该植物细胞代谢情况，可用图乙中a、b、c、d四点中的哪一点来表示？________。(2)图乙中的a点表示________________，c点时，叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自________过程。(3)在一天24小时光照条件下，光照强度大于________klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该植物24小时内每100cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为________mg。(4)若图乙曲线表示该植物在30℃时，光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下将温度降到25℃，理论上分析c点将________(填“左移”“右移”或“不变”)。(5)由图丙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是________点；j点与e点相比，植物体内有机物含量________(填“增加”“减少”或“不变”)。【答案】(1)d (2)细胞呼吸强度 细胞呼吸 (3)2 162 (4)左移 (5)h 减少【解析】(1)图甲所示的该植物细胞从外界吸收二氧化碳，释放氧气，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度，可用图乙中d点表示。(2)图乙中的a点光照强度为零，不能进行光合作用，表示细胞呼吸强度。c点时，光合作用刚好等于呼吸作用，因此叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自细胞呼吸过程。(3)在一天24小时光照条件下，当有机物合成大于有机物分解时，植物会出现生长，即光照强度大于2
klx时，植物才会表现出生长现象，植物叶片置于8klx光照下9小时，光合作用每小时共吸收CO2(12＋6)×9＝162(mg)，在黑暗处植物不吸收二氧化碳，而是释放二氧化碳。(4)将温度调至25℃时，光合作用速率增强，呼吸作用速率减慢，则在同一光照强度下光合作用产生O2的量增加，呼吸作用消耗O2的量减少，O2的释放量增加，所以c点向左移动。(5)丙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量，光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，因此二氧化碳量最少时就是氧气积累最多时。j点与e点相比二氧化碳量升高，即有机物分解的多，有机物含量减少。18．有两种植物，一种在强光下生长，一种在弱光下生长。从这两种植物上各取一片彼此相似的叶片，分别放在两个透明盒子中。在适宜温度条件下，逐渐增加光照强度，测定放氧速率的数据如下表，请回答有关问题。(1)由表中数据可以推测，取自强光下生长植物的叶片是________；光照强度直接影响光合作用的____________过程，该过程可将光能转化为____________中的化学能。(2)如果在某光照强度下，叶片放氧速率为零，其生理学含义是____________。如果用此光照强度照射大田作物，则作物很难正常生长，分析原因是_____________________________________________________________________________________________________。(3)光照强度>600μmol光子·m－2·s－1时，叶片A放氧速率主要被____________限制，此时叶肉细胞呼吸作用产生的CO2转移途径是____________________________。(4)若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图，则大约在175μmol光子·m－2·s－1时两条曲线相交，此点的生物学含义是________________________________________。【答案】(1)A光反应[H]和ATP (2)光合速率等于呼吸速率夜晚植物只进行呼吸作用，综合一天的总呼吸量大于光合作用，所以作物很难正常生长 (3)CO2浓度从线粒体进入叶绿体进行光合作用 (4)阳生植物和阴生植物的净光合速率相等或A、B两叶片净光合速率相等【解析】(1)从实验数据看出叶片A在强光下的放氧速率明显大于叶片B，因此叶片A取自强光下生长的植物。光照强度直接影响植物光合作用的光反应过程，在光反应过程中光能转化为[H]和ATP中的化学能。(2)在某光强下，叶片放氧速率为零，但植物细胞呼吸消耗氧气，因此在该光照强度下光合速率和细胞呼吸速率相等。白天光合速率与细胞呼吸速率相等，植物不能生长，植物夜间只进行细胞呼吸不进行光合作用，因此从全天看植物细胞呼吸消耗的有机物的量大于光合作用合成的有机物的量。(3)光照强度>600μmol光子·m－2·s－1时，放氧速率达到最大，光合作用达到饱和点，此光照强度下限制光合速率的因素主要是CO2浓度。此时光合作用速率远大于细胞呼吸速率，线粒体中产生的CO2从线粒体进入叶绿体进行光合作用。(4)放氧速率是植物的净光合速率，因此两曲线相交点的含义是A、B两叶片净光合速率相等。
19．图甲中Ⅰ～Ⅴ表示植物细胞某些代谢过程，a～e表示相关物质。图乙表示温室中该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线，请据图回答下列问题：(1)水参与光合作用的场所是叶绿体________。给植物提供HO，一段时间后周围环境中检测出C18O2，原因是HO________________。水分过多会影响光合作用，其原因是什么？________________________________________________________________________。(2)a与e发生反应的场所是________。(3)图甲Ⅰ～Ⅴ过程中，能产生ATP的是________(用图中数字表示)，在乳酸菌细胞中能进行的过程是________(用图中数字表示)。(4)要想使叶绿体内C3的含量短时间内快速下降，可以改变的环境分别是________或____________。(5)图乙中表示光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物的点是________。【答案】(1)类囊体(基粒片层)薄膜 参与有氧呼吸第二阶段(或和丙酮酸反应会产生二氧化碳) 这是因为土壤水分太多，根系通气不良，使根系供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精对植物有毒害作用(或影响根部对矿质元素的主动运输)，合理即可，从而间接影响光合作用(2)线粒体内膜(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ Ⅴ(4)减少CO2 增加光照强度(5)A点【解析】(1)水参与光合作用的光反应，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜。有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应产生二氧化碳和[H]，给植物提供HO，一段时间后周围环境中可检测出C18O2
。土壤水分太多，根系通气不良供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精对植物细胞有毒害作用，从而间接影响光合作用。(2)由甲图可知，甲中Ⅰ是光合作用的光反应阶段，a是氧气，e是有氧呼吸第一、二阶段产生的还原氢，氧气与还原氢反应生成水的场所是线粒体内膜。(3)分析甲图可知，产生ATP的反应是光反应及有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，即图中的Ⅰ、Ⅴ、Ⅱ、Ⅲ，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，所以在乳酸菌细胞中进行的只能是图中的Ⅴ。(4)减少CO2，则CO2被C5固定形成的C3减少；增强光照，光反应产生的[H]和ATP增加，被还原的C3增加，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，则C3的含量将减少。因此，减少CO2或增强光照都会使叶绿体内C3的含量短时间内快速下降。(5)光合作用制造的有机物为总光合作用，图乙中从空气中吸收CO2的量表示净光合作用，当净光合作用为0时，表示总光合作用与呼吸作用相等，因此A点可表示光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物。20．下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸过程及其关系的图解，其中Ⅰ～Ⅳ表示相关过程，a～e表示有关物质，请据图回答下列问题：(1)Ⅰ为Ⅱ提供的d和e被用于Ⅱ中________过程。(2)Ⅲ过程发生的场所是________。a物质可以在光合作用________阶段被消耗，可以在有氧呼吸第________阶段产生。a中的氢元素最终来源于有氧呼吸反应物________(填物质名称)中的氢。(3)若为Ⅱ过程提供用14C标记的c物质后，检测到14C在光合作用中的转移途径为________，该种研究方法称为____________。图中c物质产生后进入相邻叶肉细胞中被利用至少穿过________层磷脂分子层。(4)若为该植物提供18O标记的O2，光照条件下放置一段时间后能在下列________(填字母)中检测到18O。A．水 B．二氧化碳C．葡萄糖D．丙酮酸【答案】(1)C3的还原(2)细胞质基质 光反应 三 葡萄糖和水(3)14CO2→14C3→14C6H12O6 同位素标记法 12(4)ABCD【解析】(1)光反应过程为暗反应过程提供[H]和ATP，d和e分别是[H]和ATP，用于C3的还原。(2)有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，a是水分子，可以在光合作用的光反应阶段被消耗，可以在有氧呼吸第三阶段产生。有氧呼吸产生的H2O中的氢元素来源于第一、第二阶段的反应物，最终来源于有氧呼吸反应物葡萄糖和水。(3)14C在光合作用中的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)，该种研究方法为同位素标记法。物质c为二氧化碳，产生后进入相邻叶肉细胞内被利用，要依次穿过线粒体双层膜、细胞膜、相邻细胞的细胞膜、叶绿体双层膜，共穿过6层膜，即12层磷脂分子。(4)在适宜光照条件下为植物提供含18O的O2，则18O参与有氧呼吸第三阶段可生成HO，HO参与有氧呼吸第二阶段可产生C18O2，则C18O2参与光合作用生成的葡萄糖中也会检测到18O，葡萄糖又会分解为丙酮酸，故丙酮酸中也可检测到18O。
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