1、1特训 1 光合作用和细胞呼吸的基本原理1(2018江西名校质检)已知玉米叶肉细胞中有 CO2“泵” ，使其能在较低的 CO2浓度下进行光合作用，水稻没有这种机制。图 1为玉米幼苗体内光合作用与有氧呼吸的部分过程图；图 2为玉米和水稻在不同胞间 CO2浓度下的光合速率情况。回答下列问题：(1)图 1中能产生 ATP的过程有_(填图中序号)；过程需要光反应提供的物质有_。(2)要比较图 2中两条曲线的交点对应的玉米和水稻向外界释放 O2速率的关系，还应了解的情况是_。(3)由图 2可知，随着胞间 CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化而水稻的光合速率逐渐上升。请从暗反应酶的角度分析原因：_。(
2、4)已知环境中的 CO2需要通过植物的气孔才能进入植物胞间，气孔导度越大，气孔开放程度越高。请说出一种情况来说明导致玉米幼苗光合速率降低的主要因素不是气孔导度：_。答案 (1) ATP 与H (2)玉米和水稻的呼吸速率 (3)水稻暗反应相关的酶活性比玉米的高(或水稻暗反应相关的酶数量比玉米的多) (4)玉米幼苗气孔导度下降，但胞间CO2浓度却升高解析 (1)图 1中过程和过程分别为有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，这两个阶段均可产生 ATP。过程为光合作用暗反应中 CO2的固定，过程为光合作用暗反应中 C3的还原，过程需要消耗光反应产生的 ATP与H。(2)图 2中两条曲线交点处表示玉米和水稻的实
3、际光合速率相等，要比较这两种植物向外界释放 O2的速率大小，即这两种植物的净光合作用速率大小，还需知道这两种植物的呼吸速率。(3)随着胞间 CO2浓度的升高，玉米的光合速率先升高，后不再变化，而水稻的光合速率仍然逐渐上升，从暗反应酶的角度分析，这2是因为水稻暗反应相关的酶活性(数量)比玉米的高(多)，能够固定更多的 CO2。(4)如玉米幼苗气孔导度下降，但胞间 CO2浓度却升高，则可说明此时导致植物光合速率降低的主要因素不是气孔导度。2(2018福建联盟考试)菠萝植株的叶肉细胞在干旱条件下有一个很特殊的 CO2同化方式，夜间气孔开放，吸收 CO2生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸经脱
4、羧作用释放 CO2用于光合作用，如图所示。下表是在土壤中不同含水量的条件下，测得的菠萝植株的部分生理特征。根据相关内容回答下列问题：指标处理 土壤含水量/%叶长度/cm叶宽度/cm叶绿素含量/(mgg1 FW)X 25 42.8 3.3 0.78轻度缺水 13 38.2 3.1 0.63重度缺水 6 38.1 3.1 0.52(1)图中，能参与 CO2固定的物质有_。PGA 即暗反应中的_。(2)干旱条件下，白天当光照、温度等适宜时，菠萝叶肉细胞的光合速率最可能_(填“小于” “等于”或“大于”)呼吸速率，原因是_。(3)干旱条件下，菠萝叶肉细胞夜间 pH会有所下降，原因是_。(4)表中 X组
5、起_作用。据表分析，在干旱环境条件下，菠萝产量会降低，原因是_。答案 (1)PEP、C 5 C 3 (2)大于 光合作用中 CO2的吸收量大于细胞呼吸中 CO2的释放量(合理即可) (3)夜间菠萝叶肉细胞吸收 CO2合成苹果酸并储存在液泡中(合理即可) (4)对照 干旱条件下，菠萝植株的叶面积减小，叶绿素含量下降，光合作用减弱，产生的有机物减少(合理即可)3解析 (1)由图示可知，参与 CO2固定的物质有 PEP和 C5，分析图中 PGA所处的位置及参与的反应可知，PGA 即 C3。(2)由于干旱条件下，白天菠萝植株叶肉细胞的气孔关闭，不与外界环境进行气体交换，而光照、温度适宜，光合作用消耗的
6、 CO2来自叶肉细胞自身呼吸产生的 CO2和苹果酸经脱羧作用产生的 CO2，说明叶肉细胞经光合作用消耗的 CO2多于其经细胞呼吸产生的 CO2，故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。(3)干旱条件下，由于夜间菠萝叶肉细胞吸收 CO2合成苹果酸并储存在液泡中，故 pH会有所下降。(4)由表格数据可知，X组为适宜的土壤含水量，起到了对照作用，在干旱环境条件下，菠萝产量会降低的原因为叶面积减小，叶绿素含量下降，光合作用减弱，产生的有机物减少。3(2018福建毕业班质检)在光合作用中 NADP 与 NADPH可相互转化(如图 1)。为探究外界因素对植物绿叶中 NADP 含量的影响，取某双子叶植物小圆叶片等
7、量分为 3组，进行以下实验：组别 处理甲组 25 ，光照 1 h黑暗 5 min重新光照乙组 25 ，光照 1 h黑暗 5 min不再光照丙组 42 ，光照 1 h黑暗 5 min重新光照各组均黑暗处理 5 min后开始测定 NADP 含量，结果如图 2。回答下列问题：(1)NADPH转化为 NADP 的过程发生在叶绿体的_中(填场所)。(2)图 2中_(填“a 与 d”“d与 e”或“c 与 f”)NADP 含量的差异，反映出高温(42 )抑制该植物的暗反应。(3)ab段 NADP 含量下降的原因是_。(4)资料显示：抗霉素 A能够影响该植物的光合作用，导致 NADP 含量减少。请在上述实验
8、的基础上，补充实验加以验证(简要写出实验思路即可)：_4_。答案 (1)基质 (2)a 与 d (3)黑暗处理初期暗反应积累了 NADP ，重新光照时，光反应迅速生成 NADPH，消耗 NADP ，而暗反应中消耗的 NADPH较少 (4)增设 1组实验，加入抗霉素 A，其他条件与甲组相同，测定 NADP 含量，与甲组进行比较(或取同种植物小圆叶片若干，等量分为 2组：一组加入抗霉素 A，另一组不加；在光照、25 等适宜条件下，测定叶片中的 NADP 含量，比较两组的结果)解析 (1)分析图 1可知，NADPH 在暗反应过程中转化为 NADP ，该过程发生在叶绿体基质中 。 (2)要 反 映 高
9、 温 (42 )抑 制 该 植 物 的 暗 反 应 ， 需 要 将 高 温 (42 )与 常 温 (25 )下 的 实验 结 果 进 行 对 照 ， 其 他 条 件 应 相 同 ， 因 此 应 将 丙 组 与 甲 组 作 对 照 ， 即 比 较 图 2中 a与 d NADP 含 量的差异。(3)NADP 在光合作用的光反应中参与生成 NADPH，导致 NADP 含量下降；暗反应中 NADPH可以转换为 NADP ，导致 NADP 含量上升。黑暗处理初期暗反应中 NADPH转换为 NADP 积累了 NADP ，重新光照时，光反应迅速生成 NADPH，大量消耗 NADP ，而暗反应过程中生成 NA
10、DP 较少，因此黑暗 5 min后再重新光照，ab 段 NADP 含量下降。(4)要验证抗霉素 A能够影响该植物的光合作用，导致 NADP 含量减少，可增设 1组实验，加入抗霉素 A，其他条件与甲组相同，测定 NADP 含量并与甲组比较；或取同种植物小圆叶片若干，等量分为 2组：一组加入抗霉素 A，另一组不加；在光照、25 等适宜条件下，测定叶片中的 NADP 含量，比较两组的结果。4(2018包头质检)图甲是某研究小组将适量的大豆种子置于密封的、有适量水的广口瓶内，在 25 条件下测得的瓶内 CO2和 O2含量变化的示意图。图乙是不同遮光处理对某种半阴生高等植物净光合速率及其他指标的影响结果
11、的示意图。请回答下列问题：(1)图甲中 O t1，广口瓶内的 O2含量不变，而 CO2有少量增加，主要原因是_。(2)图甲中 t1 t2，大豆种子进行细胞呼吸产生 CO2的场所是_。(3)若测得图甲中 t1 t2广口瓶内 O2消耗量与 CO2产生量的比例为 12，则此时种子细胞5内无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为_(假设呼吸底物为葡萄糖)。(4)图乙中，当遮光比例达到 10%以上时，随着遮光比例的增加，叶绿素总量略有增大，其中叶绿素 b含量增加更多，这有利于半阴生植物_。当遮光比例达到 70%时，就植物体内能进行光合作用的细胞来说，叶绿体同化的 CO2量_(填“大于”“等于
12、” “小于”或“无法判断”)线粒体释放的 CO2量。(5)该研究小组发现，同一大豆植株底部叶片的细胞呼吸比顶部叶片弱的内因可能是_。答案 (1)大豆种子的无氧呼吸产生了 CO2 (2)细胞质基质和线粒体(或细胞质基质和线粒体基质) (3)31 (4)适应弱光环境 大于 (5)底部叶片细胞衰老，酶活性降低解析 (1)分析图甲可知， O t1期间，密封广口瓶中 O2含量没有变化，即大豆种子细胞不进行有氧呼吸，广口瓶内的 CO2有少量增加的原因是大豆种子细胞进行无氧呼吸产生了CO2。(2)在 t1 t2期间，瓶内 O2含量降低，且减少的 O2量与放出的 CO2量的比例不是11，说明同时进行有氧呼吸和
13、无氧呼吸，减少的 O2主要用于种子细胞的有氧呼吸。有氧呼吸的第二阶段产生 CO2，发生在线粒体基质中，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质。(3)若测得图甲中 t1 t2广口瓶内 O2消耗量与 CO2产生量的比例为 12，由有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应方程式可知，两种呼吸方式产生的二氧化碳量相等，此时种子细胞内无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为 31。(4)图乙中当遮光比例达到 10%以上时，随着遮光比例增大，叶绿素总量略有增加，其中叶绿素 b含量增加更多，这有利于半阴生植物适应弱光环境；当遮光比例达到 70%时，由于植物个体净光合速率大于 0，就该植物体内能进行光合作用的
14、细胞来说，叶绿体同化的 CO2量大于细胞呼吸过程中线粒体释放的 CO2量。(5)同一大豆植株底部叶片的细胞呼吸比顶部叶片弱的内因可能是底部叶片细胞衰老，酶活性降低。5(2018怀化模拟)下图甲表示春季晴天某密闭蔬菜大棚内一昼夜 CO2浓度的变化。将绿色盆栽植物置于透明密闭容器内暗处理后，测得容器内 CO2和 O2浓度相等(气体含量相对值为 1)。在天气晴朗时的早 6时将植物和透明密闭容器一起移至阳光下，日落后移至暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图乙所示。结合所学知识，请回答下列问题：(1)植物细胞产生 CO2的具体部位是_；利用 CO2的具体部位是_。(2)甲图中，a 时刻之后的较
15、短时间内，叶绿体中的 C3含量将_，ab 时段产生 ATP6总量最多的细胞器是_。(3)图乙中光合作用强度与细胞呼吸强度相等的时刻是_，假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致，那么在该时刻该植株的一个进行光合作用的细胞中 C3的产生速率_(填“” “”或“”)丙酮酸的产生速率。(4)图乙中该植物 17时的有机物积累量_(填“” “”或“”)19 时的有机物积累量，该植物 20时以后的呼吸方式为_。答案 (1)细胞质基质和线粒体基质 叶绿体基质 (2)下降 叶绿体 (3)8 时和 17时 (4) 有氧呼吸和无氧呼吸解析 分析曲线图甲可知， Oa 段，CO 2浓度逐渐增加，说
16、明呼吸速率大于光合速率；ab 段，CO 2浓度逐渐减小，说明呼吸速率小于光合速率；b 点以后，CO 2浓度逐渐增加，说明呼吸速率大于光合速率，其中 a点和 b点，光合速率等于呼吸速率。分析曲线图乙可知，两条曲线在 20时前沿水平虚线上下对称，说明装置内只进行有氧呼吸和光合作用；20时后不对称且释放的 CO2量大于有氧呼吸消耗的 O2量，说明植物除进行有氧呼吸外还进行无氧呼吸。(1)植物细胞有氧呼吸第二阶段可以产生 CO2，发生在线粒体基质中；植物细胞无氧呼吸也可以产生 CO2，发生在细胞质基质中；植物细胞光合作用光反应消耗 CO2，发生在叶绿体基质中。(2)根据以上分析可知，图甲中 a时刻后，
17、光合速率大于呼吸速率，生成有机物的速率增加，而 CO2的浓度在下降，因此短时间内 C3含量减少；ab 段，CO 2浓度不断下降，说明光合速率大于呼吸速率，则产生 ATP总量最多的细胞器是叶绿体。(3)密闭容器内植物的光合作用曲线中，曲线的拐点表示光合速率与呼吸速率相等，即图 2中的 8时和 17时；由于此时只有绿色部位的细胞能够进行光合作用，而植物体内所有细胞都能进行细胞呼吸消耗有机物，所以进行光合作用的细胞中 C3的产生速率大于丙酮酸的产生速率。(4)图乙中该植物 17时的 CO2含量低于 19时的，所以有机物积累量较大；20 时后两条曲线不对称且释放的 CO2量大于有氧呼吸消耗的 O2量，说明植物除进行有氧呼吸外还进行无氧呼吸。
