1.光合速率也稱____________,是指一定量的植物(如一定的葉面積)在單位時間內(nèi)進行的____________(如釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳)。2.光合速率的表示方法:植物葉片在單位時間、單位面積釋放________或消耗____________的量。
1.光強度在一定范圍內(nèi),光合速率隨光強度的增加而_________,當光強度達到一定值時,光強度再增加,光合速率也不會增加,此時的光強度稱為_____________。但在光強度達到全日照之______,光合作用已達到光飽和點時的速率。2.溫度:低于最適溫度,隨著溫度升高,光合速率加快;超過最適溫度,隨著溫度升高,酶的活性_________,光合速率_________。不同種類的植物光合作用的最適溫度________,一
般溫帶植物的最適溫度為25 ℃左右,在0 ℃條件下光合作用可能_____________或____________。3.CO2濃度大氣中CO2濃度約為0.035%,當這一濃度增加至______以內(nèi)時,光合速率隨CO2濃度的增加而________,在CO2濃度達到一定值時,光合速率達到最大值。
1.實驗假設:在一定范圍內(nèi),光合速率隨光強度的增加而_________。2.實驗過程(1)組裝下圖裝置三套,分別編號為甲、乙、丙;(2)分別向三支試管內(nèi)加入________的小球藻和5%的NaHCO3溶液;
增加
(3)記錄有色液滴的起始位置;(4)取三只100 W燈泡,分別置于距甲、乙、丙10 cm、20 cm、50 cm處,一段時間后,記錄液滴位置。3.變量分析(1)自變量:光強度,通過100 W燈泡距實驗裝置的距離遠近控制。(2)因變量:光合速率,通過單位時間內(nèi)O2的釋放量測定,以單位時間內(nèi)有色液滴的移動距離作為檢測指標。(3)無關變量:各組實驗植物(如金魚藻、小球藻)的數(shù)量相同,溫度、CO2濃度相同。
4.實驗拓展(1)設置溫度作為自變量用上述裝置探究溫度對光合速率的影響,可通過將試管分別置于裝有不同溫度水的燒杯中來控制溫度。(2)設置CO2濃度作為自變量用上述裝置探究CO2濃度對光合作用的影響,可通過往試管內(nèi)分別加入不同濃度的NaHCO3溶液來控制CO2濃度。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)大棚栽培時,適當提高二氧化碳的濃度,可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。(   )(2)夏天的中午,植物出現(xiàn)“午休”的現(xiàn)象是植物葉片的氣孔關閉導致的。(   )(3)植物光合作用積累的有機物最多時的溫度就是植物光合作用最強的時候。(   )(4)隨著溫度的不斷增強,光合作用的強度也不斷增強。(   )
2.案例分析:圖甲是某植物葉肉細胞的葉綠體中進行光合作用的過程,圖乙是“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的實驗裝置。請回答:(1)圖甲中的物質(zhì)①②分別是_________、_____________。
(2)若突然停止光照,則短時間內(nèi)葉綠體中五碳糖的含量將__________(填“增加”“減少”或“基本不變”)。(3)某興趣小組用圖乙所示的裝置進行實驗,探究環(huán)境因素對光合作用的影響。①本實驗可通過觀察___________________________來判斷光合速率的大小。②若要探究光強度對光合作用的影響,則需調(diào)節(jié)自動控溫器使裝置的溫度處于______________的條件下。若實驗用的光源只有一個且功率恒定,則可以通過調(diào)節(jié)____________________來控制光強度的變化。
單位時間內(nèi)收集的氧氣量
裝置與光源的距離
【解析】(1)根據(jù)題圖分析可知,圖甲中的物質(zhì)①②分別是ATP、NADPH。(2)若光照突然停止,光反應停止,光反應的產(chǎn)物ATP、NADPH減少,三碳酸還原生成五碳糖的速率減慢,而短時間內(nèi)CO2的固定速率不變,即五碳糖的消耗不變,故五碳糖的含量減少。(3)①光合作用的光反應階段發(fā)生水的光解,產(chǎn)生氧氣,可以通過單位時間內(nèi)收集的氧氣量來判斷光合速率的大小。②若要探究光強度對光合作用的影響,則溫度為無關變量,應保持最適且恒定,故需調(diào)節(jié)自動控溫器使裝置的溫度處于適宜且恒定的條件下。若實驗用的
光源只有一個且功率恒定,則可以通過調(diào)節(jié)裝置與光源的距離來控制光強度的變化。
1.光強度(1)在一定范圍內(nèi),光合速率隨光強度的增加而增加;當光強度升高到一定數(shù)值后,光強度再增加,光合速率也不會增加,此時的光強度稱為光飽和點。
①A點:光強度為零,只進行細胞呼吸。②B點:光合速率等于呼吸速率,為光補償點。這時的光合作用強度主要是受光反應產(chǎn)物的限制。③C點:是光合作用達到最大值時所需要的最小光強度,即光飽和點。繼續(xù)增加光強度,植物的光合作用強度也不再增加或者增加很少。此時的光合作用強度是受碳反應中酶活性和二氧化碳濃度的影響。(2)表觀光合速率和真正光合速率的關系:真正光合速率(總光合作用速率)=表觀光合速率(凈光合作用速率)+呼吸速率。
2.溫度(1)每種植物光合作用都有一個最適溫度。低于該溫度,隨著溫度升高,光合速率加快;超過該溫度,酶的活性減弱或喪失。(2)低溫導致酶的活性降低,引起植物的光合速率降低,在一定范圍內(nèi)(AB段)隨著溫度的升高,酶活性升高進而引起光合速率也增強;B點為酶的最適溫度,光合速率最大;BC段隨
溫度升高,酶的活性下降,植物光合速率降低。(3)溫室中白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合速率;晚上適當降低溫室的溫度,以降低細胞呼吸,保證植物有機物積累。3.二氧化碳濃度
(1)圖1中縱坐標表示凈光合速率,A點表示光合速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度,即CO2補償點,而圖2中縱坐標表示總光合速率,A′點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度;兩圖中的B和B′點都表示CO2飽和點,兩圖都表示在一定范圍內(nèi),光合速率隨CO2濃度增加而增大。(2)大氣中的CO2濃度處于OA′段時,植物無法生長;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過“正其行,通其風”和增施農(nóng)家肥等措施增加CO2濃度,提高光合速率。
4.礦質(zhì)元素缺少N會影響酶的合成,缺少P會影響ATP的合成;缺少Mg會影響葉綠素的合成。5.水分水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學反應的介質(zhì)。水分還能影響氣孔的開閉,間接影響二氧化碳進入植物體內(nèi)(如夏季的“午休”現(xiàn)象)。在生產(chǎn)上的應用:預防干旱;適時適量灌溉。
6.多因子對光合速率的影響P點時,限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子,隨其因子的不斷加強,光合速率不斷提高。當?shù)絈點時,橫坐標所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取適當提高圖示中的其他因子。
7.探究光強度對光合作用的影響實驗分析設計思路(一)(1)打出小圓形葉片(30片):用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出(直徑=1 cm)。(2)抽出葉片內(nèi)氣體:用注射器抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)。(3)小圓形葉片沉水底:將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中,小圓形葉片全部沉到水底。(4)將燒杯編號1、2、3后,分別加入等體積的NaHCO3溶液,并分別加入10片抽去氣體的葉片。
(5)將3只燒杯分別置于燈下距光源不同的距離處,同步開啟電源后計時,觀察并記錄同一時間段內(nèi)各燒杯中小圓形葉片浮起的數(shù)量。設計思路(二)
【提醒】1.表觀光合速率與真正光合速率的內(nèi)涵及表示方法
(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。(2)綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行,測得的數(shù)據(jù)為凈(表觀)光合速率。(3)真正光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸速率。(4)光合速率與呼吸速率的常用表示方法
2.光合作用、細胞呼吸曲線中“補償點”及“飽和點”的移動B點:CO2(或光)補償點,光合速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度(或光強度)。C點:CO2(或光)飽和點,是最大光合速率對應的CO2濃度(或光強度),位于橫軸上。
(1)呼吸速率增強,A點下移;呼吸速率減弱,A點上移。(2)呼吸速率增強,其他條件不變時,CO2(或光)補償點B應右移,反之左移。(3)光合速率下降時,CO2(或光)補償點B應右移,反之左移。(4)光合速率增大時,CO2(或光)飽和點C點右移;反之左移。(5)與陽生植物相比,陰生植物CO2(或光)補償點和飽和點都應向左移動。
下列為有關環(huán)境因素對植物光合作用影響的關系圖
有關描述錯誤的是( D )A. 圖1中,若光強度適當增強,則a點左移,b點右移B.圖2中,若CO2濃度適當增大,則a點左移,b點右移C.圖3中,a點與b點相比,a點時葉綠體中三碳酸分子含量相對較多D.圖4中,當溫度高于25 ℃時,光合作用制造的有機物的量開始減少
【解析】圖4中“光照下CO2的吸收量”為植物凈光合量(植物有機物積累量),“黑暗中CO2的釋放量”為植物呼吸量,故當溫度高于25 ℃時,只是植物光合作用積累的有機物的量開始減少,而不是植物光合作用制造的有機物的量(植物總光合量)開始減少。
1.已知某植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,如圖表示該植物處于25 ℃環(huán)境中植物光合作用強度隨光強度變化的坐標圖,下列敘述中不正確的是(   )A. a點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體B.b點植物的光合作用強度與細胞呼吸強度相等C.當植物缺鎂時,b點將右移D.若將溫度提高到30 ℃,a點上移,b點左移
【解析】a點時葉肉細胞只進行細胞呼吸,產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體,A正確;b表示光合作用的光補償點,此時光合作用強度等于細胞呼吸強度,B正確;b點表示光合速率等于呼吸速率,當植物缺Mg時,光合速率降低,只有增大光強度才能提高光合速率,才能等于呼吸速率,即植物缺Mg時,b點將向右移動,C正確;根據(jù)題意可知,溫度從25 ℃提高到30 ℃后,光合速率減慢,呼吸速率加快。圖中a點代表呼吸速率,現(xiàn)呼吸速率加快,故a點上移;d點表示光補償點,現(xiàn)光合速率減慢,呼吸速率上升,故b點右移,D錯誤。
2.圖甲表示植物在不同光強度下單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化,圖乙表示植物光合作用速率與光強度的關系曲線。假設不同光強度下細胞呼吸強度相等,
下列說法正確的是(   )A.若圖甲代表水稻,圖乙代表藍細菌,則圖甲的c時與圖乙的C時細胞中產(chǎn)生ATP的場所都有細胞溶膠、線粒體和葉綠體B.若圖甲與圖乙為同一植物,則相同溫度下,圖甲的b相當于圖乙的B點C.光強度為d時,圖甲植物單位時間內(nèi)從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2D.圖乙中的B點影響光合作用速率的環(huán)境因素主要是CO2濃度
【解析】藍細菌是原核細胞,沒有線粒體和葉綠體等細胞器,A錯誤;圖甲的b光強度時,O2產(chǎn)生總量表示實際光合作用速率,CO2釋放量表示呼吸作用產(chǎn)生的CO2量與光合作用消耗的CO2量的差值,因此細胞呼吸速率大于光合作用速率,圖乙的B光強度時,實際光合作用消耗的CO2量與細胞呼吸釋放的CO2量相等,即細胞呼吸速率等于光合作用速率,B錯誤;圖甲中光強度為a時,細胞呼吸速率為6,光強度為d時,細胞實際光合速率為8,需要從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2,C正確;圖乙中B點影響光合作用速率的環(huán)境因素主要是光強度,D錯誤。
3.下圖為某葉片凈光合速率(總光合速率與呼吸速率的差)與空氣溫度、光強度的日變化曲線。請據(jù)圖分析
下列敘述錯誤的是(   )A. 5~11時,凈光合速率上升的直接原因可能是光反應增強B.13~16時,凈光合速率持續(xù)下降,可能是溫度過低抑制光合酶活性C.11~15時,凈光合速率呈逐漸下降趨勢,可能是呼吸速率上升所致D.12~15時,凈光合速率呈逐漸下降趨勢,可能是光強度下降所致
【解析】5~11時,光強度逐漸增大,凈光合速率上升的直接原因可能是光反應增強,A正確;13~16時,凈光合速率持續(xù)下降,可能是由于光強度減弱,B錯誤;11~15時,可能是空氣溫度升高,呼吸速率上升,導致了凈光合速率的下降,C正確;12~15時,光強度有所下降,可能是光強度下降引起凈光合速率下降,D正確。
1.綠色植物24 h內(nèi)有機物的“制造”“消耗”與“積累”(1)典型圖示(2)曲線解讀①積累有機物時間段:ce段。②制造有機物時間段:bf段。③消耗有機物時間段:Og段。④一天中有機物積累最多的時間點:e點。⑤一晝夜有機物的積累量:SP-SM-SN(SP、SM、SN分別表示P、M、N的面積)。
2.在密閉環(huán)境中,一晝夜CO2含量的變化曲線圖和O2含量的變化曲線圖的比較
下圖是在24小時測得大棚內(nèi)CO2含量和番薯CO2吸收速率的變化曲線圖,下列有關敘述錯誤的是(   )A. a點CO2釋放量減少可能是由于溫度降低導致細胞呼吸作用減弱B.d點是由于溫度升高,蒸騰作用過強導致氣孔關閉,CO2供應減少C.如果N點低于M點,說明經(jīng)過一晝夜,植物體內(nèi)的有機物總量增加D.番薯通過光合作用制造有機物的時間段是ce段
【解析】a點只有呼吸作用,因此CO2釋放量的變化可能是由溫度降低引起的,A項正確;d點對應時間溫度升高,CO2吸收速率的變化與氣孔關閉有關,B項正確;根據(jù)實線的含義,若N點低于M點,說明大棚內(nèi)的CO2含量減少,CO2被植物吸收用于合成有機物,C項正確;根據(jù)虛線的含義可以推出與橫坐標的交點c、e點表示CO2的吸收速率為0,即光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2含量相等,根據(jù)虛線可以看出c點之前就開始進行光合作用,D項錯誤。
1.如圖是夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi),某野外植物CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1~S5表示曲線與橫軸圍成的面積。
下列敘述錯誤的是(   )A. 圖中B點和I點,該植物的光合作用強度和細胞呼吸強度相同B.圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定,影響植物的細胞呼吸C.如果S1+S3+S5>S2+S4,表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機物的積累量為負值D.圖中S2明顯小于S4,造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度
【解析】B和I點植物既不吸收二氧化碳也不釋放二氧化碳,光合作用強度等于細胞呼吸強度,為光補償點,A正確;圖中DE段植物只進行細胞呼吸,不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定,溫度影響酶的活性,進而影響植物的細胞呼吸強度,B正確;S1+S3+S5為無光時呼吸的消耗量,S2+S4為有光時凈光合量,若前者大于后者,則有機物積累量為負值,C正確;圖中S2明顯小于S4,造成這種情況的主要外界因素最可能是光強度不同,D錯誤。
2.如圖表示一株生長迅速的植物在夏季24 h內(nèi)CO2的吸收量和釋放量,凈光合速率和呼吸速率分別用單位時間內(nèi)CO2的吸收量和CO2的釋放量表示(圖中A、B、C表示相應圖形的面積,假設該植物在24 h內(nèi)呼吸速率不變)。
下列表述不合理的是(   )A.若白天光強度維持在6:00時的光強度,不利于該植物的生長B.該植物在最大光合速率時,每小時產(chǎn)生57.95 mg的葡萄糖C.該植物6:00~18:00有機物積累量的代數(shù)式可表示為C+AD.該植物在B對應時段內(nèi)不能進行光合作用,只能進行細胞呼吸
3.如圖甲表示仙人掌科植物特殊的光合作用碳反應方式:夜間氣孔打開,固定CO2產(chǎn)生蘋果酸儲存于液泡;白天氣孔關閉,蘋果酸脫羧釋放CO2,用于卡爾文循環(huán),①②③代表不同的物質(zhì)。圖乙表示三種植物葉片光合速率的日變化。
請回答下列問題:(1)圖甲中,蘋果酸分解產(chǎn)生的CO2與①__________(填物質(zhì))結(jié)合生成②,進而形成③__________(填物質(zhì))。(2)圖甲中的植物夜晚能吸收CO2,卻不能合成C6H12O6的原因是:夜晚沒有光照,光反應不能正常進行,無法為碳反應提供所需的________________。(3)圖甲所示的植物最可能是圖乙中的______(填“A”“B”或“C”)種植物。推測這種植物最可能的生活環(huán)境是____________。
炎熱干旱
(4)在上午10:00時,突然降低環(huán)境中CO2濃度后的較短時間內(nèi),A植物和B植物細胞中三碳酸含量變化的差異是______________________________________________________。(5)圖乙中植物C葉片在晴天中午光照強烈時,光合速率卻沒有出現(xiàn)低谷,從該植物固定CO2的酶的特點分析可能的原因是___________________________________。
植物A中三碳酸含量基本不變,植物B中三碳酸含量下降
該植物有能利用較低濃度CO2的酶
【解析】從圖甲可以看出,CO2在細胞溶膠中轉(zhuǎn)化為蘋果酸,并暫時儲存于液泡中,蘋果酸可進入細胞溶膠分解產(chǎn)生CO2進入葉綠體進行光合作用。仙人掌類植物特殊的CO2同
化方式能夠?qū)O2儲存在細胞中,在干旱導致氣孔關閉時可釋放用于光合作用,因此這種植物的耐旱能力較強,可對應圖乙中的A植物。圖乙中B植物在中午時氣孔關閉,導致光合速率減慢。(1)圖甲中,蘋果酸分解產(chǎn)生的CO2參與碳反應,與①五碳糖結(jié)合生成②,進而形成③三碳糖。(2)根據(jù)圖甲可知,植物在夜晚將CO2轉(zhuǎn)化成蘋果酸儲存在液泡中,等到了白天再釋放出來,用于自身的光合作用。在夜晚不能進行完整的光合作用,因為雖然能吸收CO2,但是沒有光反應提供所需要的ATP和NADPH。(3)圖甲植物能夠?qū)O2儲
存在細胞中,在干旱導致氣孔關閉時可釋放用于光合作用,因此這種植物的耐旱能力較強,可對應圖乙中的A植物。(4)在上午10:00時,突然降低環(huán)境中CO2濃度后的較短時間內(nèi),A植物可以利用細胞溶膠中的CO2進行光合作用,所以細胞中三碳酸含量基本不變;而B植物光合作用減弱,細胞中三碳酸含量降低。(5)圖乙C植物葉片在晴天中午光照強烈時,該植物的酶能利用較低濃度的CO2,所以CO2吸收速率沒有出現(xiàn)低谷。
1.光合作用與需氧呼吸的比較
2.光合作用和需氧呼吸中元素的變化C:CO2 有機物 丙酮酸 CO2。O:H2O O2 H2O CO2 H2O和有機物。H:H2O NADPH C6H12O6 [H] H2O
3.光合作用與細胞呼吸之間的氣體變化下圖為葉肉細胞內(nèi)線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示圖①:表示黑暗中,只進行細胞呼吸;圖②:表示呼吸速率>光合速率;圖③:表示呼吸速率=光合速率;圖④:表示呼吸速率<光合速率。
植物光合作用受到多種環(huán)境因素的影響,現(xiàn)將某綠色植物置于密閉的容器中,測量其光合作用強度(用單位時間內(nèi)CO2的吸收量表示)與光強度、溫度等因素的關系,結(jié)果如圖所示。回答下列相關問題:(1)在溫度為22 ℃,光強度為1 klx時,該植物葉肉細胞的光合作用強度________(填“大于”“等于”或“小于”)葉肉細胞的呼
吸作用強度,原因是__________________________________________________________________________________________________。(2)A點時該植物產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是___________________,B點時適當提高CO2濃度,則B點會______(填“左”或“右”)移。(3)C點光合作用強度與D點相比,是D點的______倍。E點時,該植物固定的CO2來源于__________________________。(4)某科研小組發(fā)現(xiàn)藍光在促進氣孔開放方面具有更強的作用。據(jù)此分析,與紅光相比,藍光照射下植物的光飽和點________(填“更高”或“更低”)。
該條件下葉肉細胞的光合速率等于整個植株的呼吸速率,因此葉肉細胞的光合速率大于葉肉細胞的呼吸速率
外界環(huán)境和細胞呼吸產(chǎn)生
【解析】(1)溫度為22 ℃,光強度為1 klx時,植物體的光合作用強度等于細胞呼吸強度,但葉肉細胞的光合作用強度幾乎就是植物體的光合作用強度,而葉肉細胞的細胞呼吸強度遠小于植物體的細胞呼吸強度。(2)黑暗狀態(tài)下植物只能通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP,產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是細胞溶膠和線粒體;因B點是光補償點,當升高CO2濃度時,光合作用增強,而細胞呼吸幾乎不變,因此達到光補償點需要的光強度會降低,B點左移。(3)C點植物光合作用強度可表示為33.6,D點可表示為44.8,因此C點光合作用強度是D點的3/4;在光飽和點時,光合作用強度大于細胞呼吸強度,因此固定的CO2有兩個來源,既需要細
胞呼吸產(chǎn)生的,也需要從外界吸收。(4)因藍光促進氣孔開放的效果更強,植物可吸收的CO2也就更多,因此對應的光飽和點也就更高。
1.細胞中許多結(jié)構(gòu)產(chǎn)生[H]與ATP。下列關于[H]和ATP的敘述錯誤的是(   )A.葉綠體內(nèi)的[H]來自水,[H]用于還原三碳酸B.線粒體內(nèi)的[H]部分來自丙酮酸,[H]用于還原氧氣C.葉綠體、線粒體內(nèi)的ATP均可用于植物的各種生命活動D.適宜光照下葉肉細胞的細胞溶膠、線粒體和葉綠體中都有ATP合成
【解析】葉綠體內(nèi)的[H]來自水的光解,[H]用于碳反應中三碳酸的還原,A正確;線粒體內(nèi)的[H]部分來自丙酮酸,用于需氧呼吸第三階段還原氧氣生成水,B正確;葉綠體產(chǎn)生的ATP只能用于碳反應,不能用于其他生命活動,C錯誤;適宜光照下,植物葉肉細胞可以同時進行光合作用和細胞呼吸,所以可以產(chǎn)生ATP的場所有細胞溶膠、線粒體和葉綠體,D正確。
2.如圖表示植物葉肉細胞中發(fā)生的生化反應,其中a、b表示相關無機物,①~④表示相關過程。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是(   )A. a物質(zhì)在類囊體膜上被消耗B.③過程與②過程消耗的[H]不是同一種物質(zhì)C.細胞吸收離子所需的能量大部分是由②過程產(chǎn)生的D.④過程發(fā)生在細胞溶膠中
【解析】a物質(zhì)是H2O,在進行光合作用時,在類囊體膜上被分解形成[H]和O2,A正確;③過程消耗的[H]是NADPH,而②過程消耗的[H]是NADH,B正確;②為需氧呼吸第三階段,產(chǎn)生的ATP最多,可用于各項生命活動,C正確;④包括需氧呼吸第一、二階段,分別發(fā)生在細胞溶膠和線粒體基質(zhì)中,D錯誤。
3.下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖(字母代表場所,序號代表物質(zhì))。據(jù)圖回答下列問題:(1)圖中①和④依次代表______和__________,A和C依次代表____________和____________。
(2)圖中能合成ATP的場所為_____________(用字母表示)。A中合成的NADPH能夠為碳反應提供____________。(3)二氧化碳還原為糖的一系列反應稱為___________循環(huán),產(chǎn)物三碳糖能在B中作為原料合成____________________。
【解析】分析題圖:圖示表示光合作用和細胞呼吸的具體過程,其中A表示光反應階段的場所——類囊體膜,B表示碳反應階段的場所——葉綠體基質(zhì),C表示需氧呼吸第一階段的場所——細胞溶膠,D表示需氧呼吸的第二階段和第三階段的場所——線粒體;圖中①是O2,②為NADP+,③為
ADP+Pi,④為五碳糖。(1)根據(jù)以上分析已知,①是O2,④為五碳糖,A表示類囊體膜,C表示細胞溶膠。(2)光反應和需氧呼吸的三個階段都可以產(chǎn)生ATP,即可以產(chǎn)生ATP的場所有A、C、D。(3)二氧化碳還原為糖的一系列反應稱為卡爾文循環(huán),產(chǎn)物三碳糖能在B葉綠體基質(zhì)中作為原料合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等有機物。
1.如圖表示某綠色植物在不同溫度下CO2的吸收量或釋放量,
下列說法正確的是(   )A.若一天光照12小時,黑暗12小時,25 ℃下一天中積累的有機物最多B.若光照下將該植物從25 ℃轉(zhuǎn)移到30 ℃條件下,葉綠體內(nèi)NADPH的合成速率將加快C.在35 ℃、光照下,葉綠體所需的CO2都來自線粒體D.若一天光照12小時,黑暗12小時,15 ℃條件下該植物葉綠體一天內(nèi)固定CO2的量為30 mg
【解析】一天24小時,12小時光照、12小時黑暗,有機物積累量=(凈光合作用量-細胞呼吸量)×12,由柱形圖可知,
溫度為20 ℃時,凈光合作用強度與細胞呼吸強度之差最大,因此有機物的積累最多,A錯誤;25 ℃總光合作用大約為6 mg/h,30 ℃總光合作用為6.5 mg/h,將該植物從25 ℃轉(zhuǎn)移到30 ℃條件下,植物總光合作用增加,所以葉綠體內(nèi)NADPH的合成速率將加快,B正確;在35 ℃、光照下凈光合作用大于0,所以葉綠體所需的CO2來自線粒體和外界環(huán)境,C錯誤;若一天光照12小時,黑暗12小時,15 ℃條件下該植物葉綠體一天內(nèi)固定CO2的量=總光合作用×12=(1+2.5)×12=42 mg,D錯誤。
2.氮素作為果樹生長發(fā)育最重要的礦質(zhì)元素之一。國內(nèi)某團隊研究了不同氮素水平對果樹光合作用的影響。實驗結(jié)果如下表。
下列相關敘述正確的是(   )A.氮是葉肉細胞中蛋白質(zhì)、DNA、淀粉、葉綠素的組成元素B.若氮素水平不斷升高,則該植物凈光合速率持續(xù)增大C.氮素水平從300 kg·hm-2到600 kg·hm-2時,植物凈光合速率變化不大只是由于氣孔導度的限制D.若要測定該果樹葉片O2的產(chǎn)生量,則還需在黑暗條件下測定葉片O2的吸收量
【解析】淀粉的組成元素是C、H、O,不含氮元素,A錯誤;本實驗只做了4個不同氮素水平的實驗,并不能得出隨著氮素水平的升高,該植物光合速率持續(xù)增大的結(jié)論,B錯誤;氮素水平從300 kg·hm-2到600 kg·hm-2時,植物的凈光合速率變化不大不只是由于氣孔導度的限制,C錯誤;從表格中可知凈光合速率,若要測定該果樹葉片O2的產(chǎn)生量,即總光合速率,則還需在黑暗條件下測定葉片O2的吸收量,D正確。
3.為探究減輕番茄遭受鹽脅迫的影響,科研人員研究了硝酸鈣對番茄遭受氯化鈉脅迫的緩解作用,實驗結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)據(jù)圖可知番茄遭受鹽脅迫的影響可通過_____________________檢測。
苗高和葉綠素含量
(2)葉綠素存在于番茄葉綠體的_____________中,可采用__________法分離色素。番茄遭受鹽脅迫時,葉綠素含量減少會導致光反應產(chǎn)物________________減少,使_________循環(huán)中三碳酸還原減弱,光合作用產(chǎn)物增加相對減少,從而影響苗高。(3)由圖可知,在氯化鈉濃度相同時,不同濃度的硝酸鈣處理下,可測得番茄葉片的葉綠素含量_______________(填“差異顯著”或“差異不顯著”);在加入硝酸鈣后,在不同氯化鈉濃度溶液中都獲得了苗高的結(jié)果,表明硝酸鈣使番茄對氯化鈉脅迫的適應性范圍________。
【解析】(1)據(jù)圖可知番茄遭受鹽脅迫的影響可通過苗高和葉綠素含量檢測。(2)葉綠素存在于番茄葉綠體的類囊體膜中,可采用紙層析法分離色素??栁难h(huán)中,三碳酸接受光反應產(chǎn)生的ATP的能量并被NADPH還原,形成三碳糖和五碳糖,而番茄遭受鹽脅迫時,葉綠素含量減少,導致光反應產(chǎn)物ATP和NADPH減少,使三碳酸還原減弱,光合作用產(chǎn)物增加相對減少。(3)由圖可知,在氯化鈉濃度相同時,不同濃度的硝酸鈣處理下,可測得番茄葉片的葉綠素含量差異不顯著。在加入硝酸鈣后,在不同氯化鈉濃度溶液中都獲

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第五節(jié) 光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學能

版本: 浙科版 (2019)

年級: 必修1《分子與細胞》

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