1、1基础保分专题四 光合作用与细胞呼吸NO.1 学前自主测评选择题练明高频考点考点一 光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化1(2018广安模拟)下列关于人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸相同点的叙述，错误的是( )A都能生成三磷酸腺苷B都在生物膜上完成反应C都需要多种酶的催化D都能产生丙酮酸和 NADH解析：选 B 人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生 ATP(三磷酸腺苷)；无氧呼吸在细胞质基质中进行，有氧呼吸在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜上进行；人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸都需要一系列酶的催化；人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸都能产生丙酮酸和 NADH。2光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要
2、的能量分别来自( )A细胞呼吸产生的 ATP 和光能B都是细胞呼吸产生的 ATPC光能和光反应产生的 ATPD都是光反应产生的 ATP解析：选 C 在光合作用的光反应过程中，利用吸收的光能分解水分子；三碳化合物形成糖类发生于暗反应，需要的能量来自光反应产生的 ATP。3如图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中表示过程。相关叙述错误的是( )A过程都能合成 ATPB过程总是同时进行C过程都在生物膜上进行D过程产生的H还来自水解析：选 B 据图可知，过程依次是光合作用的光反应阶段、光合作用的暗反应阶段、有氧呼吸的第三阶段、有氧呼吸的第一、二阶段。其中都能合成 ATP；过程不
3、一定同时进行，如晚上仅进行(有氧呼吸)而不进行(光合作用)；过2程是光合作用的光反应阶段，场所是类囊体薄膜，过程是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜；过程是有氧呼吸的第一、二阶段，产生的H除了来自葡萄糖之外，还来自水。4(2019 届高三泰安质检)将酵母菌研磨离心后，得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未离心的匀浆分别装入 A、B、C 和 D、E、F 六支试管中，各加入等量等浓度的葡萄糖溶液，将其中 A、B、C 三支试管放置于有氧条件下，D、E、F 三支试管放置于无氧条件下，均保温一段时间。下列叙述错误的是( )A用斐林试剂检验还原糖，砖红色最深的是 B 和
4、 EB用酸性重铬酸钾检验，橙色变为灰绿色的是 D 和 FC能够将葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水的只有 CD用溴麝香草酚蓝水溶液检验，溶液变成黄色的有 A、C、D、E解析：选 D 由题意可知，用斐林试剂检验还原糖，砖红色最深是含葡萄糖量最多的，B 和 E 只含有线粒体，不能直接利用葡萄糖，故二者的砖红色是最深的；能使酸性重铬酸钾检验，由橙色变成灰绿色是含有酒精的试管，即 D 和 F；能够将葡萄糖彻底氧化分解成CO2和 H2O 的只有 C；用溴麝香草酚蓝水溶液检验，溶液变成黄色的有 C、D、F。5正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是
5、( )AO 2的产生停止BCO 2的固定加快CATP/ADP 比值下降DNADPH/NADP 比值下降解析：选 B 正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP 和H(即 NADPH)停止产生；光照停止，暗反应中 C3的还原受影响，C 5减少，CO 2的固定减慢。考点二 光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用6. 用 14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示。下列相关叙述错误的是(
6、)A叶肉细胞利用 14CO2的场所是叶绿体基质BOA 段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降CAB 段三碳化合物浓度不变的原因是 14CO2消耗殆尽3DB 点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无H和 ATP 的供应解析：选 C 叶肉细胞中固定 CO2的场所是叶绿体基质；从题图分析，OA 段三碳化合物的含量持续上升，说明消耗的五碳化合物越来越多，因此五碳化合物的含量有所下降；AB 段三碳化合物浓度不变的原因是三碳化合物生成的量与被还原的量基本相等；黑暗条件下叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供H和 ATP 等物质，导致三碳化合物的还原受阻，其含量上升。7长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始
7、浸水到变黑腐烂的过程中，细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )A阶段根细胞的有氧呼吸速率下降B阶段根细胞的无氧呼吸速率上升C阶段曲线下降的主要原因与阶段不同D细胞在 a 点的有氧呼吸强度小于 b 点解析：选 D 阶段开始浸水，随着时间的推移，溶氧量逐渐减少，所以有氧呼吸速率下降；阶段随着氧浓度的降低，无氧呼吸速率上升；阶段细胞长期进行无氧呼吸，供能不足，且产生的酒精对细胞有毒害作用，导致呼吸速率下降；a 点既有较弱的有氧呼吸，也有较弱的无氧呼吸，而 b 点进行较强的无氧呼吸，不进行有氧呼吸。8为了研究缺失叶黄素的植株(甲)和正常的植株(乙)光合速率的差异，某实验小组设计实验并测
8、得相关数据如下表(温度和 CO2浓度等条件均适宜)。下列有关叙述正确的是( )光合速率与呼吸速率相等时的光照强度(klx)光合速率达到最大值时的最小光照强度(klx)光合速率最大值时 CO2吸收量mg/(100 cm2h)黑暗条件下CO2释放量mg/(100 cm2h)植株甲 1 3 12 6植株乙 3 9 30 14A植株甲因缺少叶黄素而使得叶片呈现黄色，且呼吸速率降低B光照强度为 3 klx 时，植株甲光合作用所需 CO2只来源于呼吸作用C光照强度为 1 klx 时，植株乙的光合速率大于其呼吸速率D光照强度为 3 klx 时，甲、乙两植株固定 CO2速率的差为 4 mg/(100 cm2h
9、)解析：选 D 据表格数据分析，植株甲的呼吸速率比植株乙低，叶黄素呈黄色，缺少叶黄素会使叶片呈现其他色素的颜色，一般为绿色。光照强度为 3 klx 时植株甲光合速率达到最大值，光合作用所需 CO2来自呼吸作用和外界环境。植株乙的光合速率呼吸速率时的光照强度为 3 klx，所以在光照强度为 1 klx 时，植株乙的呼吸速率大于其光合速率。4光照强度为 3 klx 时，植株甲光合速率达到最大值，固定 CO2量呼吸作用释放 CO2量光合作用净吸收 CO2量61218 mg/(100 cm2h)；光照强度为 3 klx 时植株乙光合速率呼吸速率14 mg/(100 cm2h)，即此光照强度下甲、乙两植
10、株固定 CO2速率的差为 4 mg/(100 cm2h)。9(2018南京模拟)科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关叙述错误的是( )A光照强度增大是导致 ab 段、lm 段 Pn 增加的主要原因B致使 bc 段、mn 段 Pn 下降的原因是气孔关闭C致使 ef 段、op 段 Pn 下降的原因是光照强度逐渐减弱D适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施解析：选 B 早晨日出后光照强度不断增大，使得露地栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培条件下的油桃在 bc 段 Pn 下降，主要原因是日出后旺盛的光合作
11、用消耗大量 CO2，使大棚内密闭环境中 CO2浓度迅速下降；而露地栽培的油桃在 mn 段 Pn下降，是因环境温度过高导致部分气孔关闭，吸收少量 CO2导致的。15 时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致。适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥可以增加土壤中 CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施。10仙人掌生长在高温、干旱的环境中，形成了一定的适应性特征。下图表示仙人掌在 24 h 内，光合作用和气孔导度(气孔张开程度)的变化。据图分析，下列描述正确的是( )A白天进行光合作用，夜间进行呼吸作用B白天蒸腾作用强，散失的水分多于夜间C白天可以进行光反应，但不能从
12、外界吸收 CO2D夜间同化 CO2，所以暗反应只在夜间进行解析：选 C 由图分析可知，仙人掌在白天和夜晚既可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用；据图分析可知，白天气孔导度小，说明其蒸腾作用不强；白天光照强，可以进行光反应，但是气孔导度小(为 0)，不能从外界吸收 CO2；暗反应包括 CO2的固定和三碳化合物的还原，其中三碳化合物的还原需要光反应提供的 ATP 和H，因此暗反应在白天也进5行。非选择题练通综合交汇11(2019 届高三南京联考)图甲表示在不同温度条件下 CO2浓度对某植物净光合速率的影响；图乙表示将该种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，叶肉细胞中 C5的相对含量随细胞间隙 CO
13、2浓度的变化曲线。请回答下列问题：(1)据图甲可知，当 CO2浓度分别为 600 molL 1 和 1 200 molL 1 时，更有利于该植物生长的温度分别是_。当 CO2浓度为 200 molL 1 时，28 条件下该植物净光合速率明显低于 20 和 15 ，原因可能是_。(2)CO2在 RuBP 羧化酶作用下与 C5结合生成 C3，据图乙分析，AB 的变化是由于叶肉细胞吸收 CO2速率_，在此阶段暗反应消耗 ATP 的速率_；BC 保持稳定的内因是受到_限制。(3)研究发现，绿色植物中 RuBP 羧化酶具有双重活性，催化如下图所示的两个方向的反应，反应的相对速率取决于 O2和 CO2的相
14、对浓度。在叶绿体中，在 RuBP 羧化酶催化下 C5与_反应，形成的_进入线粒体放出 CO2，称之为光呼吸。光合产物 1/3 以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是_。解析：(1)据图分析，当 CO2浓度为 600 molL 1 时，20 条件下的净光合速率最高；当 CO2浓度为 1 200 molL 1 时，28 条件下的净光合速率最高；当 CO2浓度为200 molL1 时，28 条件下该植物净光合速率明显低于 20 和 15 ，可能是因为实际光合速率都不高，而 28 时的呼吸速率较高。(2)据图乙分析，AB 之间随着细胞间隙 CO2浓度的逐渐增
15、加，细胞吸收 CO2速率在逐渐增加，与 C5结合生成的 C3增加，因此叶肉细胞中 C5的相对含量逐渐下降，该过程需要光反应提供的 ATP 和H，因此消耗 ATP 的速率增加；BC 随着细胞间隙 CO2浓度的逐渐增加，细胞吸收 CO2速率保持相对稳定，受 RuBP 羧化酶6数量(浓度)的限制。(3)据图分析，RuBP 羧化酶的作用是催化 C5与 CO2结合生成三碳酸，或者催化 O2与 C5结合生成三碳酸和二碳化合物，其中后者的产物二碳化合物进入线粒体放出 CO2；高浓度 CO2可减少光呼吸，导致光呼吸消耗的有机物减少，因此 CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加。答案：(1)20 、28 实际光
16、合速率都不高，而 28 时的呼吸速率很强 (2)增加 增加 RuBP 羧化酶数量(浓度) (3)O 2 二碳化合物(C 2) 高浓度 CO2可减少光呼吸12(2018南通模拟)将金鱼藻放在盛有一定浓度的碳酸氢钠溶液的密闭容器中培养，先用 10 000 lx 的光照处理金鱼藻 5 min，再用 5 000 lx 的光照处理 5 min，最后用 1 000 lx 的光照处理 5 min，最后进行黑暗处理。定时测定金鱼藻产生的气泡数量结果如表所示。请据此回答下列问题：时间(min) 1 3 5 7 10 12 14 16气泡(个/ min)38 40 24 15 5 3 0 0(1)实验中用一定浓度
17、的碳酸氢钠溶液培养金鱼藻的目的是_。(2)叶绿体中限制绿色植物对光能利用的主要物质是_，这些物质可以溶解在_(填溶剂名称)中。(3)实验中气泡的主要气体产生于光合作用的_阶段。实验开始 14 min 后，气泡产生数量为 0，说明此时金鱼藻光合作用产生气体速率_呼吸作用消耗该气体的速率。(4)实验开始 5 min 后，若将装置由 5 000 lx 光下转移到 10 000 lx 光下，此时叶绿体内 C5含量可能_(填“增加” “减少”或“基本不变”)，试解释：_。解析：(1) 一定浓度的碳酸氢钠溶液可提供金鱼藻光合作用需要的 CO2。(2)叶绿体中的光合色素能够吸收、转化光能，是限制绿色植物对光
18、能利用的主要物质；这些光合色素可以溶解在无水乙醇等有机溶剂中。(3)实验中气泡的主要气体是 O2，产生于光合作用的光反应阶段。实验开始 14 min 后，气泡产生数量为 0，说明此时没有 O2的释放，因此金鱼藻光合作用产生 O2速率小于或等于呼吸作用消耗 O2的速率。(4)实验开始 5 min 后，若将装置由5 000 lx 光下转移到 10 000 lx 光下，此时光照强度增强，光反应产生的 ATP 和H增多，C3的还原增强，产生 C5增多，同时培养液中 CO2供应减少，CO 2固定时利用的 C5减少，所以叶绿体内 C5含量可能增加。答案：(1)提供金鱼藻光合作用需要的 CO2 (2)光合色
19、素 无水乙醇(或其他有机溶剂) 7(3)光反应 小于或等于 (4)增加 光照增强，光反应产生的 ATP、H增多，C 3还原增强，产生 C5增多，同时培养液中 CO2供应减少，CO 2固定时利用的 C5减少13(2018长春实验中学模拟)茶叶有降压、提神和保健等功效。某科研人员在晴朗夏季的一天中探究茶树净光合速率和胞间 CO2浓度的日变化规律，结果如下图。请据图回答下列问题：(1)图中曲线表示净光合速率的是_(填“实线”或“虚线”)。从胞间 CO2浓度分析，与 12 点相比，14 点时叶肉细胞中 C3含量_(填“高”或“低”)。(2)茶树在中午时分会出现光合“午休”现象。从图中的曲线分析，主要原
20、因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔_(填“部分关闭”或“全部关闭”)，导致胞间CO2浓度降低。(3)研究 CO2在植物体内的转移途径时，采用的方法是_法，CO 2中的氧经光合作用和有氧呼吸后转移到终产物_中。(4)由于茶树光合“午休”影响产量，为减缓光合“午休” ，该科研人员打算间作高茎玉米。请设计实验进行探究。(间作是指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。)该实验的目的是_。该实验的自变量是_。该实验须在_时间进行。检测净光合速率与胞间 CO2浓度，若_，说明科研人员的研究达到预期目的。解析：(1)晴朗夏季的中午，植物会出现光合“午休”现象，导致净
21、光合速率降低，胞间 CO2浓度中午后可恢复，图中实线表示净光合速率。与 12 点相比，14 点时胞间 CO2浓度较高，有较多的 CO2被固定为 C3，叶肉细胞中 C3含量高。(2)气孔是 CO2进出叶片的通道，据图可知，中午前后胞间 CO2浓度降低，但仍保持一定浓度，气孔应是部分关闭。(3)研究CO2在植物体内的转移途径时，可采用同位素标记法，CO 2中的氧经光合作用转移到有机物中，再经有氧呼吸第二阶段后转移到终产物 CO2中。(4)该实验的目的是探究间作高茎玉米能否减缓茶树光合“午休” 。根据实验目的可确定该实验的自变量是是否间作高茎玉米。间作高茎玉米的为实验组，不间作高茎玉米的为对照组。晴
22、朗夏季的中午，植物会出现光合“午休”现象，该实验需在晴朗夏季中午检测实验组和对照组的净光合速率与胞间 CO28浓度。若间作高茎玉米能减缓茶树光合“午休” ，则实验组的净光合速率与胞间 CO2浓度均高于对照组。答案：(1)实线 高 (2)部分关闭 (3)同位素标记 CO 2 (4)探究间作高茎玉米能否减缓茶树光合“午休” 是否间作高茎玉米 晴朗夏季 实验组的净光合速率与胞间 CO2浓度均高于对照组教师备选题1下列有关生命活动中，细胞内物质含量或比值的关系，正确的是( )AO 2与 CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高B细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时高C一般情况下，等质量物质有氧呼
23、吸，产生 CO2与吸入 O2的比值，脂肪比葡萄糖高D长期处于较低浓度 CO2条件下，C 3与 C5含量比较，前者比后者高解析：选 D 线粒体需要消耗 O2进行有氧呼吸，将 CO2排出到细胞质中，细胞质基质中的 O2浓度高于线粒体内，而线粒体内的 CO2浓度高于细胞质基质，因此人体细胞内 O2与CO2的比值，线粒体内比细胞质基质低。自由水所占比例越高，新陈代谢越旺盛，因此细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时低。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，产生CO2与吸入 O2的比值为 1，利用脂肪进行有氧呼吸时，产生 CO2小于吸入 O2，因此等质量脂肪和葡萄糖进行有氧呼吸时，产生 CO2与吸入 O2的
24、比值脂肪比葡萄糖低。长期处于较低浓度 CO2条件下，一个 C5形成两个 C3，C 3与 C5含量比较，前者比后者高。2科研工作者在同一环境条件下测定了生长状态相同的美国红枫和北美枫香的净光合速率(光合速率与呼吸速率的差值)及蒸腾速率的日变化，结果如图所示。下列叙述正确的是( )A北美枫香和美国红枫光合作用消耗 ATP 最快的时刻分别是 14：00 和 13：00B北美枫香和美国红枫积累有机物最多的时刻分别是 11：00 和 15：009C美国红枫正午前后净光合速率下降与气孔关闭引起的 CO2供应不足有关D在该实验条件下北美枫香对水的需求量大于美国红枫对水的需求量解析：选 C 光合作用包括光反应
25、阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生的 ATP 和H为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗 ATP 也就越快，图中未显示呼吸速率，因此无法确定两者消耗 ATP 最快的时刻。净光合速率0，说明有机物积累量0，在实验条件下，北美枫香和美国红枫的净光合速率都大于 0，所以不能确定有机物积累最多的时刻。美国红枫正午前后，光照强度过强，部分气孔关闭引起的 CO2供应不足，影响了暗反应的进行，光合速率下降，净光合速率下降。蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，北美枫香在该实验条件下的蒸腾速率小于美国红枫的蒸腾速率，即在该实验条件下北美枫香对水的需求量小于美国红枫对水的需求量。
26、NO.2 练后循图忆知考 点 一 光 合 作 用 与 细 胞 呼 吸 的 物 质 和 能 量 转 化 保 分 类 考 点自 主 学 通 查清易错小点(判断正误)1植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸()(2018全国卷，T5A)2人体细胞内 O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高(2015山东卷，T4B)()3磷酸是光反应中合成 ATP 所需的反应物()10(2014全国卷，T2A)4无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有H的积累()5光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与()(2014全国卷，T6B)6葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧时()7若用含有 18O 的水浇灌番茄，
27、则番茄周围空气中含有 18O 的物质有H O、 18O2、C 18O2()1828光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和 ATP()9破坏叶绿体外膜后，O 2不能产生()10离体叶绿体基质中添加 ATP、NADPHH和 CO2后，可完成暗反应()11光照下叶绿体中的 ATP 主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的()理清知识主干1掌握光合作用与细胞呼吸的过程(1)物质转变过程：(据图填空)物质名称：a：光合色素，b：O 2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH(H)，f： ，g：CO 2，h： 。C5 C3生理过程及场所： 生理过程 光反应 暗反应有氧呼吸第一阶段
28、有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜(2)相应元素转移过程：(将“ ”中的内容补充完整)元素 转移过程11COH(3)能量转换过程：(填图)2外界条件变化时，C 5、C 3、H、ATP 等物质的量的变化模式图(据图填空)(1)光照强度变化：(2)CO2浓度变化：练通高考能力1如图表示光合作用和有氧呼吸过程中 C、H、O 三种元素的转移途径以及能量转换过程。图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是( )12A在元素转移途径中，与、与表示的生理过程相同B在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有C在有氧呼吸过程中，产生能量
29、最多的过程是DATP 中的化学能可以转变为有机物中的化学能而不能转变为光能解析：选 D 和都表示光反应中水分子在光照下的分解，和都表示有氧呼吸第三阶段中 O2与H反应生成水；小麦根尖成熟区细胞中有线粒体、没有叶绿体，因而可以发生有氧呼吸过程(即)，但不能进行光合作用；在有氧呼吸过程中，产生能量最多的是第三阶段，即或；ATP 中的化学能可以转变为有机物中的化学能，也可以转变为光能，如萤火虫发光由 ATP 供能。2(2018南通模拟)图 1 表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，其中C3在不同代谢过程中表示不同的化合物；图 2 表示该细胞中的一种生物膜和其上所发生的部分生化反应。下列叙述
30、错误的是( )A图 1 中属于光合作用的过程有B图 2 中生物膜是线粒体内膜C图 2 中蛋白 M 能催化合成 ATPD图 1 中过程发生在图 2 中的生物膜上解析：选 D 分析图示可知：图 1 中的过程表示 CO2固定，过程表示 C3的还原，过程均属于光合作用的暗反应；图 2 显示，该生物膜上发生 4H O 2 2H 2O 和 ATP的生成反应，由此可知该膜为线粒体内膜；图 2 蛋白 M 能催化合成 ATP；图 1 中过程表示有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，而图 2 的生物膜为线粒体内膜。3下图表示某植物叶片暗反应中 C3和 C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在阶段处于适宜环境条件下，阶段
31、改变的环境条件是降低光照强度或者降低 CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是( )13A图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的 ATPB图中阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C阶段甲上升是因为叶绿体中H和 ATP 的积累D阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低解析：选 D 根据题意和题图可知，物质甲是 C5，物质乙是 C3，阶段改变的条件是降低了 CO2浓度。阶段改变的条件影响暗反应的进行，所以阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低。考 点 二 光 合 作 用 与 细 胞 呼 吸 的 影 响 因 素 及 应 用 增 分 类 考 点讲 练 贯 通 知识深化拓展1影响光合速率的三大因素曲线分析(
32、据图填空)原理：主要影响光反应阶段ATP 和H的产生。分析 P 点后的限制因素：Error!原理：影响暗反应阶段 C 3的生成。分析 P 点后的限制因素：Error!CO 2浓度过高会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用主要影响 暗反应，通过影响 酶的活性而影响光合作用2密闭环境中一昼夜 CO2和 O2含量的变化分析(据图填空)(1)光合速率等于呼吸速率的点是 C、E。(2)图甲中 N 点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是 N 点低于 M 点，说明一昼夜14密闭容器中 CO2浓度降低，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。(3)图乙中 N 点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是 N 点
33、低于 M 点，说明一昼夜密闭容器中 O2浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长3自然环境中一昼夜植物光合作用曲线分析(据图填空)(1)积累有机物时间段： 段。ce(2)制造有机物时间段： 段。bf(3)消耗有机物时间段： 段。Og(4)一天中有机物积累最多的时间点： 点。e(5)一昼夜有机物的积累量表示为： SP SM SN(SP、 SM、 SN表示面积)。常考题点练通影响细胞呼吸的因素及其应用1(2019 届高三福建四地六校联考)如图表示 O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，有关叙述错误的是( )AO 2浓度为 0 时，细胞中能够产生H的场所是细胞质基质BO 2浓度低于
34、20%时，30 、35 两温度对有氧呼吸速率影响不大C由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度介于 30 和 35 之间D与 b 点相比，限制 c 点有氧呼吸速率的外界因素有 O2浓度和温度解析：选 C 分析题图可知，O 2浓度为 0 时，细胞只能进行无氧呼吸，此时产生H的场所只有细胞质基质。O 2浓度低于 20%时，30 和 35 对应的两曲线重合在一起，说明此 O2浓度下两温度对有氧呼吸速率影响不大。由题图可知，细胞有氧呼吸的最适温度在 30 左右，可能高于 30 也可能低于 30 。与 b 点相比，限制 c 点有氧呼吸速率的外界因素有 O2浓度和温度。152(2018成都一诊)某种植物的干种子在
35、黑暗条件下能正常萌发，实验测得该过程中，CO2释放量( Q )和 O2吸收量( Q )的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答CO2 O2下列问题：(1)干种子吸水后，自由水比例大幅度增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是_(至少答出两点)。(2)种子萌发过程中的 1230 h 之间，细胞呼吸的产物是_和 CO2。若种子萌发过程中缺氧，将导致种子萌发速率变慢甚至造成其死亡，原因是_。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括_(至少答出两点)。解析：(1)题中信息明确告知“自由水比例大幅度增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快” ，所以答案一定与自由
36、水的功能有关。(2)根据题图可知，种子萌发过程中的1230 h 之间，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，进行无氧呼吸产生酒精和 CO2，其中酒精对细胞有毒害作用，且无氧呼吸产生的能量较少，不能满足其生命活动所需，因此将导致种子萌发速率变慢甚至造成其死亡。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后的幼苗需要进行光合作用合成有机物，因此还需要适宜的光照、充足的 CO2和必需矿质元素(无机盐)等环境条件。答案：(1)自由水是细胞内的良好溶剂、细胞内的许多反应都需要水的参与、水参与物质运输等 (2)酒精、水 缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足其生命活动的需要，同时无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 (3)适
37、宜的光照、CO 2和必需矿质元素(无机盐)等补偿点、饱和点及其移动问题3(2018淮南质检)如图为不同种植物在最适温度下的光补偿点与光饱和点的相对值。下列叙述正确的是( )A植物在光补偿点时，叶肉细胞不释放氧气B增大 CO2浓度，植物的光补偿点减小，饱和点增大C适当提高温度可以提高植物的光饱和点16D最适宜在树林下套种的是植物解析：选 B 植物在光补偿点时，整株植物光合速率等于呼吸速率，但其叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，会释放氧气；增大 CO2浓度，植物的光补偿点减小，饱和点增大；本实验数据是在最适温度条件下测得的，升高温度不利于光合作用的进行，故光饱和点应下降；树林下光照强度较低，三种植物中
38、植物光补偿点最低，适宜在树林下套种。4科研人员通过相关实验研究了温度对某植物生长的影响，实验结果如表所示(光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度；光饱和点是指光合速率达到最大时的光照强度)。请回答下列问题：温度()最大净光合速率(mol O2m2 s1 )光补偿点(molm 2 s1 )光饱和点(molm 2 s1 )呼吸速率(mol O2m2 s1 )17 11.6 18.7 2 010.6 0.8520 12.1 24.2 1 063.8 1.1225 11.5 33.4 1 726.5 1.4930 9.8 59.7 2 752.9 1.9535 6.9 57.6 1 429.5
39、 1.68(1)研究表明，在高温环境中该植物幼苗部分叶绿素被破坏，部分气孔关闭。叶绿素被破坏，会使光反应产生_减少，进而影响暗反应中 C3的还原；部分气孔关闭，会使暗反应中_过程受阻，从而致光合速率下降。(2)该植物的光合作用和呼吸作用相比，对高温较敏感的是_。该植物生长的适宜温度约为表中的_。在 25 条件下，当光照强度达到光饱和点时该植物的总光合速率为_。(3)与 30 相比，35 时该植物的呼吸速率较小，其主要原因是_。17 时该植物的光饱和点较高的主要原因是_。解析：(1)该植物幼苗的部分叶绿素被破坏，会使光反应产生的H(NADPH)和 ATP 减少，进而影响暗反应中 C3的还原；部分
40、气孔关闭，会影响植物对 CO2的吸收，使暗反应中 CO2的固定过程受阻。(2)由表格数据可以看出，该植物光合速率随温度的变化比呼吸速率要明显，在较低的温度下光合速率即下降，所以对高温更敏感的是光合作用。分析表中数据可知，该植物的最大净光合速率出现在 20 ，所以该植物生长的适宜温度约为 20 。在25 条件下，当光照强度达到光饱和点时该植物的总光合速率为11.51.4912.99(mol O2m2 s1 )。(3)表格数据显示，35 时该植物的呼吸速率小于 30 时的呼吸速率，主要原因是温度升高，使酶的活性降低，呼吸速率下降。温度17较低时，该植物利用光能的能力较弱，在较强光照下才能达到最大光
41、合速率，所以 17 时其光饱和点较高。答案：(1)H(NADPH)和 ATP CO 2的固定 (2)光合作用 20 12.99 mol O2m2 s1 (3)温度较高，酶的活性降低 温度较低，该植物利用光能的能力较弱，导致其在较强光照下才能达到最大光合速率(合理即可)技 法 点 拨 环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系(1)光补偿点的两种生理状态：整个植株：光合作用强度呼吸作用强度。叶肉细胞：光合作用强度呼吸作用强度。(2)光补偿点、光饱和点移动方向：光补偿点的移动：a呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。b呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点
42、应右移，反之左移。光饱和点的移动：相关条件的改变(如增大 CO2浓度)使光合速率增大时，光饱和点C 应右移(C点右上移)，反之左移(C点左下移)。总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系5某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关叙述正确的是( )A依图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为 35 B图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是 25 18C每天光照 10 h，最有利于水绵生长的温度是 25 D在 5 时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的 2 倍解析：选 B 图中纵坐标表示光照下 CO2的吸收量(即净光合速率)或黑暗中 CO2的释放量(即
43、呼吸速率)。由于没有对高于 35 条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，而且在 35 以前，随温度升高，呼吸速率也逐渐增强，因此不能认为水绵细胞呼吸作用的最适温度为 35 。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可看出，在 25 时水绵细胞在光照下 CO2的吸收量最多，即积累有机物的速率最大。每天光照 10 h，最有利于水绵生长的温度应是 20 ，因为在 20 时，每天光照 10 h，一昼夜水绵积累的有机物量最多，约为 3.25101.51411.5(mg)。在 5 时，水绵细胞产生氧气的速率是 1.5 mg/h，消耗氧气的速率是 0.5 mg/h，因此水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速
44、率的 3倍。6(2019 届高三湖南十校联考)图 1 为 25 环境中甲、乙两种植物在不同光照强度下 CO2吸收量的变化曲线，图 2 表示在一定光照强度下温度对图 1 中一种植物 CO2吸收量和释放量的影响情况单位：mg/(m 2h)。请回答：(1)图 1 的 B 点时，甲种植物的根尖分生区细胞中能合成 ATP 的场所有_。在 B 点时甲种植物的叶肉细胞的光合作用强度_(填“”)呼吸作用强度。(2)将图 2 中的植物放在 A 点所对应的温度条件下(其他条件与图 2 的相同)，一段时间后，该植物体内有机物的量会_(填“增加” “不变” “减少”或“无法判断”)。(3)图 2 中植物为图 1 中的
45、_(填“甲种植物”或“乙种植物”)。(4)据图分析，当光照强度达到 C 点时，限制甲种植物 CO2吸收量的主要环境因素是_。(5)由于洪涝灾害乙种植物很长一段时间处于水淹条件下，请写出该条件下这种植物根部细胞呼吸作用中能量的转化情况_。解析：(1)甲种植物的根尖分生区细胞无叶绿体，只能通过细胞呼吸合成 ATP，场所为细胞质基质和线粒体。图 1 中 CO2的吸收量代表净光合速率，在 B 点时甲种植物的净光合速率等于 0，因为有些细胞只进行呼吸作用，故对于甲种植物的叶肉细胞而言，在 B 点时光合作用强度大于呼吸作用强度。(2)图 2 表示在一定光照强度下温度对植物 CO2吸收量和释放量的影响情况，在 A 点所对应的温度条件下，CO 2的吸收量大于 0，说明植物的净光合速率大于 0，因此经过一段时间后，该植物体内有机物的量会增加。(3)图 2 中植物在 25 19条件下黑暗环境中的呼吸速率为 2 mg/(m2h)，对应图 1 中的甲种植物。(4)CO 2吸收量代表净光合速率，当光照强度达到 C 点时，再继续增大光照强度，净光合速率不再提高，且由图 2 可知，25 时甲种植物净光合速率最大，说明 C 点限制甲种植物 CO2吸收量的主要环境因素是 CO2浓度。(5)乙种植物很长一段时间
