一、基礎(chǔ)知識(shí)必備
1、有氧呼吸
（1）概念:細(xì)胞在氧的參與下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過(guò)程。
（2）過(guò)程
階段
具體過(guò)程
發(fā)生場(chǎng)所
與氧的關(guān)系　
第一階段
C6H12O6→ 2丙酮酸+4[H]+ATP(少)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　
無(wú)關(guān)
第二
階段
2丙酮酸+6H2O → 6CO2+20[H]+ATP(少)
線粒體基質(zhì)　
無(wú)關(guān)
第三
階段
6O2+24[H] → 12H2O+ATP(大量)
線粒體內(nèi)膜　
必須
有氧
（3）反應(yīng)式 C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+能量
2、無(wú)氧呼吸
（1）概念:細(xì)胞在無(wú)氧條件下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物不徹底地氧化分解,產(chǎn)生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸),釋放出少量能量,生成少量ATP的過(guò)程。
（2）過(guò)程
階段
具體過(guò)程
發(fā)生場(chǎng)所
第一
階段
C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+ATP(少量)
細(xì)胞質(zhì)
基質(zhì)　
第二
階段
2C3H4O3+4[H] → 2C2H5OH(酒精)+2CO2
或者2C3H4O3+4[H]→ 2C3H6O3(乳酸)
（3）反應(yīng)式
(1)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的反應(yīng)式:C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+少量能量。
(2)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的反應(yīng)式:C6H12O6 → 2C3H6O3+少量能量。
二、通關(guān)秘籍
1、有氧呼吸過(guò)程中各元素的去向

反應(yīng)物中的葡萄糖、水、氧氣分別在第一、二、三階段被利用。產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在第二、三階段形成。
應(yīng)用
分析
用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口
既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境,避免厭氧病原菌的繁殖,有利于傷口的痊愈
板結(jié)的土壤要及時(shí)松土透氣
使根細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸,有利于根系的生長(zhǎng)和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖,促使微生物對(duì)有機(jī)物的分解,有利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收
稻田需要定期排水
水稻的根細(xì)胞比較適應(yīng)無(wú)氧呼吸,但仍然需要進(jìn)行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足,水稻的根細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵,時(shí)間一長(zhǎng)酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用
傷口較深時(shí)需到醫(yī)院治療
破傷風(fēng)是由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起的。較深的傷口里缺少氧氣,破傷風(fēng)芽孢桿菌在厭氧環(huán)境中生存并大量繁殖
提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)
有氧運(yùn)動(dòng)是指在人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。相反,無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中,肌細(xì)胞因氧氣不足,要靠乳酸發(fā)酵來(lái)獲取能量,因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周?chē)纳窠?jīng)末梢,所以這時(shí)人會(huì)有肌肉酸脹、乏力的感覺(jué)

三、基礎(chǔ)知識(shí)必備
1、葉綠體的結(jié)構(gòu)及其中的色素
（1）.葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能分析表
名稱(chēng)
葉綠體
分布
主要存在于綠色植物的葉肉細(xì)胞和幼莖的皮層細(xì)胞中
形態(tài)
扁平的橢球形或球形
結(jié)構(gòu)
雙層膜內(nèi)含有幾個(gè)到幾十個(gè)基粒(由許多片層結(jié)構(gòu)的薄膜堆疊而成),基粒之間充滿了基質(zhì)
主要
成分
類(lèi)囊體的薄膜上分布有進(jìn)行光合作用所需的色素和酶,基質(zhì)中有進(jìn)行光合作用所需的酶,及少量的DNA和RNA
功能
葉綠體中的色素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能,葉綠體是真核生物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所
圖示

①外膜,②內(nèi)膜,③基粒,④基質(zhì)
（2）葉綠體中的色素及色素的吸收光譜

2、實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取和分離
（1）實(shí)驗(yàn)原理
綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑(無(wú)水乙醇或丙酮)中,因此,可以用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑來(lái)提取葉綠體中的色素。根據(jù)綠葉中色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,從而在擴(kuò)散過(guò)程中將色素分離開(kāi)來(lái)。
（2）實(shí)驗(yàn)流程


3、光合作用
（1）光合作用的概念
綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程。
（2）光合作用的過(guò)程
比較項(xiàng)目
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
過(guò)程模型

實(shí)質(zhì)
光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,并放出O2
同化CO2形成有機(jī)物(酶促反應(yīng))
時(shí)間
短促,以微秒計(jì)
較緩慢
條件
色素、光、酶、水、ADP、Pi
多種酶、ATP、[H]、CO2、C5
場(chǎng)所
在葉綠體內(nèi)的類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行
在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行
物質(zhì)轉(zhuǎn)化
(1)水的光解:2H2O→ 4[H]+O2；
(2)ATP的合成:ADP+Pi+能→ATP
(1)CO2的固定:CO2+C5→ 2C3;
(2)C3的還原:2C3 → (CH2O)+C5
能量轉(zhuǎn)化
光能→ATP中活躍的化學(xué)能
ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
關(guān)系
(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；
(2)沒(méi)有光反應(yīng),暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行;沒(méi)有暗反應(yīng),有機(jī)物無(wú)法合成；
(3)光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量準(zhǔn)備階段,暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù),是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。

四、通關(guān)秘籍
1、不同顏色溫室大棚的光合效率
（1）無(wú)色透明大棚能透過(guò)日光中各種色光,有色大棚主要透過(guò)同色光,其他光被其吸收,所以無(wú)色透明的大棚中植物的光合效率最高。
（2）葉綠素對(duì)綠光吸收最少,因此綠色塑料大棚中植物的光合效率最低。
（3）不同顏色的溫室大棚光合效率不同,單色光中,紅光下光合速率最快,藍(lán)紫光次之,綠光最差。
2、葉綠體的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)
(1)葉綠體內(nèi)有許多基粒和類(lèi)囊體,擴(kuò)大了受光面積,類(lèi)囊體的薄膜上還分布著許多吸收光能的色素分子,便于光能的吸收。
(2)類(lèi)囊體的薄膜上以及葉綠體基質(zhì)內(nèi)分布著多種光合作用所必需的酶,有利于光合作用的進(jìn)行。
2、影響光合作用的因素
（1）光照強(qiáng)度:直接影響光反應(yīng)的速度,光反應(yīng)產(chǎn)物[H]和ATP的數(shù)量多少會(huì)影響暗反應(yīng)的速度。
（2）溫度:影響光合作用過(guò)程,特別是影響暗反應(yīng)中酶的催化效率,從而影響光合速率。
（3）CO2濃度:CO2是暗反應(yīng)的原料,CO2濃度高低直接影響光合速率。
（4）礦質(zhì)元素:礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如鎂是葉綠素的組成成分,氮對(duì)酶的含量有影響,磷是ATP的組成成分。
（5）水分:水既是光合作用的原料之一,又是植物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),另外還能影響氣孔的開(kāi)閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體。
（6）日變化:光合速率在一天中有變化,一般與太陽(yáng)輻射進(jìn)程相符合,但也有例外,如炎熱夏天,中午前后光合速率下降(氣孔關(guān)閉,CO2供給不足)。
五、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建


一、 選擇題
1.下列關(guān)于葉綠體和線粒體比較的敘述,正確的是(　　)
A.ATP和[H]在葉綠體中隨水的分解而產(chǎn)生,在線粒體中隨水的生成而產(chǎn)生
B.都具有較大膜面積和復(fù)雜的酶系統(tǒng),有利于新陳代謝高效而有序地進(jìn)行
C.光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能發(fā)生在葉綠體中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能發(fā)生在線粒體中
D.葉綠體中可發(fā)生CO2→C3→C6H12O6,在線粒體中則會(huì)發(fā)生C6H12O6→C3→CO2
【答案】 B
【解析】 光反應(yīng)進(jìn)行的過(guò)程有水的光解和ATP的合成，而有氧呼吸第一、二階段都產(chǎn)生ATP和還原氫，第三階段由前兩個(gè)階段產(chǎn)生的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生大量能量，A項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠體通過(guò)類(lèi)囊體堆疊成基粒來(lái)擴(kuò)大膜面積,而線粒體通過(guò)內(nèi)膜向內(nèi)凹陷成嵴擴(kuò)大膜面積，二者都有復(fù)雜的酶系統(tǒng)與其功能相對(duì)應(yīng)，B項(xiàng)正確。線粒體不能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能，C項(xiàng)錯(cuò)誤。C6H12O6→C3發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2019河北安平中學(xué)檢測(cè))下圖表示葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分代謝過(guò)程,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A.過(guò)程①表示光合作用的暗反應(yīng),該過(guò)程不需要光照
B.過(guò)程②發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,活細(xì)胞內(nèi)都能進(jìn)行
C.過(guò)程③表示有氧呼吸第二階段,無(wú)氧條件下能持續(xù)進(jìn)行
D.過(guò)程③產(chǎn)生的[H]、ATP一般不用于過(guò)程①
【答案】 C
【解析】 過(guò)程①表示光合作用的暗反應(yīng),暗反應(yīng)不需要光照,A項(xiàng)正確。②過(guò)程表示細(xì)胞呼吸的第一階段,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,活細(xì)胞都能進(jìn)行,B項(xiàng)正確。過(guò)程③表示有氧呼吸的第二階段,無(wú)氧條件下不能進(jìn)行,C項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)程③產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合生成H2O,產(chǎn)生的ATP通常用于光合作用之外的生命活動(dòng),D項(xiàng)正確。
3.(2019全國(guó)Ⅲ理綜)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為(　　)
A.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)
C.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度減弱 D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱
【答案】 A
【解析】 在黑暗中萌發(fā)的種子,進(jìn)行細(xì)胞呼吸,消耗有機(jī)物,種子中的有機(jī)物總量減少;種子在萌發(fā)時(shí)吸收水分,細(xì)胞中的自由水增多,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),A項(xiàng)正確。
4.將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中,研究溫度對(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸的影響(其他實(shí)驗(yàn)條件都是理想的),實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:
溫度/℃
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2(mg·h-1)
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中釋放CO2(mg·h-1)
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
下面對(duì)該表數(shù)據(jù)分析正確的是(　　)
A.晝夜不停地光照,在35 ℃時(shí)該植物不能生長(zhǎng)
B.晝夜不停地光照,在20 ℃時(shí)該植物生長(zhǎng)得最快
C.每天光照12 h,20 ℃時(shí)該植物積累有機(jī)物最多
D.每天光照12 h,30 ℃時(shí)積累的有機(jī)物是10 ℃時(shí)的2倍
【答案】 C
【解析】 根據(jù)表格數(shù)據(jù),光照下吸收CO2的量代表凈光合速率,黑暗中釋放CO2的量代表呼吸速率,因此凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。如果晝夜不停地光照,在35℃時(shí)該植物能生長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。并且最適合植物生長(zhǎng)的溫度是25℃,B項(xiàng)錯(cuò)誤。如果每天光照、黑暗各進(jìn)行12h,則植物積累的有機(jī)物的量=12×凈光合速率-12×呼吸速率,則在溫度為20℃時(shí),該植物積累的有機(jī)物為3.25×12-1.50×12=21(mg),為同種條件下最多,C項(xiàng)正確。30℃時(shí)每天交替進(jìn)行12h光照,12h黑暗,有機(jī)物積累是10℃時(shí)的一半,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.(2017全國(guó)Ⅲ理綜)植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.類(lèi)胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成
B.葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制
C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示
D.葉片在640~660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的
【答案】 A
【解析】 類(lèi)胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素,主要吸收藍(lán)紫光,基本不吸收紅光,A項(xiàng)錯(cuò)誤。各種色素的吸收光譜可以通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制,B項(xiàng)正確。光合作用的作用光譜可用光合作用的強(qiáng)度隨光波長(zhǎng)的變化來(lái)表示,通常用O2的釋放速率或CO2的吸收速率來(lái)表示光合作用強(qiáng)度,故C項(xiàng)正確。波長(zhǎng)為640~660nm 的光為紅光,葉綠素對(duì)其吸收量較大,在此波長(zhǎng)光下釋放O2是由于葉綠素參與了光合作用,故D項(xiàng)正確。
6.在CO2濃度為0.03%和適宜的恒定溫度條件下,測(cè)定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如下圖。下列有關(guān)分析正確的是(　　)

A.當(dāng)光照強(qiáng)度為1 klx時(shí),植物甲開(kāi)始進(jìn)行光合作用
B.當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí),植物乙的總光合速率是0
C.若在C點(diǎn)時(shí)突然停止CO2供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)植物甲的葉綠體中C3的含量會(huì)增加
D.D點(diǎn)時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要環(huán)境因素是CO2的濃度
【答案】 D
【解析】 光照強(qiáng)度為1klx時(shí),此時(shí)植物甲的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,A項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí),植物乙的總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=0+20=20mg/(100cm2葉·h),B項(xiàng)錯(cuò)誤。C點(diǎn)的限制因素主要是CO2濃度,因此突然停止CO2供應(yīng),CO2固定受阻,短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致C3的含量會(huì)減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤。D點(diǎn)時(shí)植物乙到達(dá)光飽和點(diǎn),因此光照強(qiáng)度不再是限制因素,而題中又提出“適宜的恒定溫度條件”,因此此時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2的濃度,D項(xiàng)正確。
7．[2020·廣東中山測(cè)試]下圖所示為自然狀態(tài)下甘蔗一個(gè)葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)

A．過(guò)程①中類(lèi)胡蘿卜素主要吸收的是紅外光和藍(lán)紫光
B．過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，過(guò)程③不只發(fā)生在線粒體中
C．過(guò)程③釋放的能量大部分儲(chǔ)存于ATP中
D．過(guò)程④釋放的能量可以用于ATP的合成
【答案】 B
【解析】　①是光反應(yīng)，葉綠體中的類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，A錯(cuò)誤；過(guò)程②是暗反應(yīng)，只發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，過(guò)程③是細(xì)胞呼吸，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，B正確；過(guò)程③是細(xì)胞呼吸，釋放的能量大部分以熱能的形式散失，C錯(cuò)誤；過(guò)程④表示ATP的水解，釋放的能量可用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，但是不可以用于ATP的合成，D錯(cuò)誤。
8．[2020·湖北黃岡聯(lián)考]下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過(guò)程，a～e表示物質(zhì)，①～④表示過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
B．圖中物質(zhì)c為[H]，它只在有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生
C．圖中①②過(guò)程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATP
D．①④③過(guò)程為有氧呼吸的三個(gè)階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2
【答案】 D
【解析】　③表示有氧呼吸的第三階段，在線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行；④表示有氧呼吸的第二階段，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；圖中物質(zhì)c為[H]，它能在有氧呼吸、無(wú)氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；圖中①②過(guò)程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為酒精，C錯(cuò)誤；①④③過(guò)程為有氧呼吸的三個(gè)階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2，D正確。
9．如圖表示某一植物的非綠色器官在不同的O2濃度下氣體交換的相對(duì)值的變化，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．圖中曲線QR段下降的主要原因是O2濃度增加，有氧呼吸受到抑制
B．以葡萄糖為底物的情況下，Q點(diǎn)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，P點(diǎn)只進(jìn)行有氧呼吸
C．若圖中AB段與BC段的長(zhǎng)度相等，此時(shí)有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的量
D．O2濃度調(diào)節(jié)到P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度，更有利于水果的運(yùn)輸
【答案】 B
【解析】　圖中曲線QR段下降的主要原因是O2濃度增加，無(wú)氧呼吸受到抑制，A錯(cuò)誤。以葡萄糖為底物的情況下，Q點(diǎn)不吸收O2，說(shuō)明只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；P點(diǎn)O2吸收量等于CO2生成量，說(shuō)明只進(jìn)行有氧呼吸，B正確。若圖中的AB段與BC段長(zhǎng)度相等，說(shuō)明有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，根據(jù)反應(yīng)式可知，此時(shí)有氧呼吸消耗的葡萄糖量與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量之比是1：3，C錯(cuò)誤。圖中R點(diǎn)時(shí)CO2的釋放量表現(xiàn)為最低，則有機(jī)物的分解量最少，即呼吸作用最弱，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度更有利于蔬菜、水果的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，D錯(cuò)誤。
10．[2020·河北唐山考試]運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：在跑步開(kāi)始的5分鐘內(nèi)，心跳顯著增快，心臟泵血加劇，但其程度是不均勻的，被稱(chēng)為“心臟適應(yīng)期”。跑步持續(xù)5分鐘后，心臟已經(jīng)適應(yīng)，心搏有力，泵血均勻，并隨時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)量的大小作出相應(yīng)的調(diào)整。在跑步20分鐘以內(nèi)，提供能量的主要是體內(nèi)儲(chǔ)存的糖原，跑步20分鐘以后，糖原大部分被消耗，供能的主要來(lái)源轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的脂肪。下列相關(guān)敘述與事實(shí)不相符的是(　　)
A．在有氧運(yùn)動(dòng)中，糖和脂肪都能分解，產(chǎn)生二氧化碳和水
B．有氧運(yùn)動(dòng)中脂肪氧化供能比等量糖類(lèi)氧化供能耗氧量少
C．以鍛煉心肺功能為目的的跑步，時(shí)間不應(yīng)少于5分鐘
D．以減肥健美為目的的跑步，時(shí)間不應(yīng)少于20分鐘
【答案】 B
【解析】　糖和脂肪的組成元素都為C、H、O三種，在有氧運(yùn)動(dòng)中，糖和脂肪都能分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，A正確；與糖類(lèi)相比，脂肪分子中C、H所占比例較大，O所占比例較小，因此，在有氧運(yùn)動(dòng)中，脂肪氧化供能比等量糖類(lèi)氧化供能耗氧量多，B錯(cuò)誤；在跑步開(kāi)始的5分鐘內(nèi)為“心臟適應(yīng)期”，跑步持續(xù)5分鐘后，心臟已經(jīng)適應(yīng)，心搏有力，泵血均勻，并隨時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)量的大小作出相應(yīng)的調(diào)整，因此，以鍛煉心肺功能為目的的跑步，時(shí)間不應(yīng)少于5分鐘，C正確；在跑步20分鐘以內(nèi)，提供能量的主要是體內(nèi)儲(chǔ)存的糖原，跑步20分鐘以后，糖原大部分被消耗，供能的主要來(lái)源轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的脂肪，因此，以減肥健美為目的的跑步，時(shí)間不應(yīng)少于20分鐘，D正確。
11．(2020·衡水中學(xué)月考)為了測(cè)量某植物的光合速率，在不同溫度條件下，給植物一定強(qiáng)度的光照，植物的初始質(zhì)量為M，光照12 h后質(zhì)量為M＋X，再黑暗處理12 h后，其質(zhì)量為M＋Y。不同溫度條件下測(cè)定的X和Y如表所示(M、X、Y為植物體干重量)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
溫度/℃
15
20
25
30
35
X/g
1.0
2.4
3.2
4.8
4.0
Y/g
0.4
1.6
2.1
3.2
2.0
A.該植物的總光合速率可表示為(2X－Y)/12
B．適當(dāng)延長(zhǎng)光照和黑暗處理時(shí)間可減少實(shí)驗(yàn)誤差
C．該植物置于30 ℃的光照環(huán)境下比較有利于有機(jī)物的積累
D．在15～35 ℃的溫度范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率先上升后下降
【答案】 D
【解析】 在光照下，植物進(jìn)行12 h光合作用后質(zhì)量增加X(jué)，則X為凈光合作用量。再黑暗處理12 h后，呼吸作用消耗量為X－Y，總光合作用量＝凈光合作用量＋呼吸作用消耗量＝X＋ (X－Y)＝2X－Y，故總光合速率可表示為(2X－Y)/12，A項(xiàng)正確；測(cè)量時(shí)出現(xiàn)誤差不可避免，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)短就測(cè)量，取平均值后，均攤在每小時(shí)內(nèi)的誤差就較大；如果適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，取平均值后，均攤在每小時(shí)內(nèi)的誤差就較小，更接近實(shí)際值，B項(xiàng)正確；在光照條件下，該植物在30 ℃下凈光合速率最大，最有利于有機(jī)物積累，C項(xiàng)正確；在15～35 ℃的溫度范圍內(nèi)，12 h呼吸作用消耗量(X－Y)依次是0.6、0.8、1.1、1.6、2.0，由此可知，細(xì)胞呼吸速率一直在上升，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
12．(2020·張家口檢測(cè))下圖表示適宜條件下玉米葉肉細(xì)胞發(fā)生的部分代謝過(guò)程示意圖，其中A～D為不同的反應(yīng)過(guò)程，①～④代表不同的物質(zhì)。下列相關(guān)敘述有誤的是(　　)

A．A、B過(guò)程最終把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，發(fā)生在葉綠體
B．C、D過(guò)程把穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，主要場(chǎng)所是線粒體
C．適宜條件下，①物質(zhì)產(chǎn)生后，除部分釋放外，其余的在線粒體內(nèi)膜參與生成H2O
D．NADPH轉(zhuǎn)化形成的②物質(zhì)積累到一定程度時(shí)，會(huì)轉(zhuǎn)移至線粒體被還原
【答案】 D
【解析】 過(guò)程A為光反應(yīng)，過(guò)程B為暗反應(yīng)，玉米利用葉綠體通過(guò)光合作用把光能最終轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，A正確； C、D過(guò)程是有氧呼吸，發(fā)生的主要場(chǎng)所是線粒體，細(xì)胞通過(guò)有氧呼吸實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能到活躍化學(xué)能的轉(zhuǎn)變，B正確；適宜條件下，玉米葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，故①物質(zhì)(氧氣)產(chǎn)生后，一部分釋放，一部分轉(zhuǎn)移到線粒體被利用，C正確；NADP＋在葉綠體不會(huì)大量積累，也不會(huì)轉(zhuǎn)移至線粒體被還原，D錯(cuò)誤。
三、非選擇題
13.科研人員對(duì)獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進(jìn)行了系列研究。圖1為光合放氧測(cè)定裝置示意圖,圖2為不同光照條件下果肉隨時(shí)間變化的光合放氧曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

圖1

圖2
(1)取果肉薄片放入含乙醇的試管,并加入適量　　　　　　,以防止葉綠素降解。長(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)變成白色,原因是　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有　　　　　　　　　　　　　　　　。氧電極可以檢測(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度,測(cè)定前應(yīng)排除反應(yīng)液中　　　　　的干擾。?
(3)圖1在反應(yīng)室中加入NaHCO3 的主要作用是　　　　　　　。若提高反應(yīng)液中NaHCO3 濃度,果肉放氧速率的變化是　　　　　　　　(填“增大”“減小”“增大后穩(wěn)定”或“穩(wěn)定后減小”)。?
(4)圖2中不同時(shí)間段曲線的斜率代表光合放氧的速率,對(duì)15~20 min 曲線的斜率幾乎不變的合理解釋是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;若在20 min 后停止光照,則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有　　　　　　(填序號(hào):①C5?、贏TP?
③[H]?、蹸3),可推測(cè)20~25 min 曲線的斜率為　　　　(填“正值”“負(fù)值”或“零”)。?
【答案】 (1)CaCO3　光合色素溶解在乙醇中　(2)光照、溫度、CO2(NaHCO3)濃度　溶解氧　(3)提供CO2　增大后穩(wěn)定　(4)光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等?、佗冖邸∝?fù)值
【解析】(1)提取色素時(shí),加入CaCO3研磨的目的是防止色素被破壞。果肉薄片中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,故果肉薄片長(zhǎng)時(shí)間浸泡在乙醇中會(huì)因色素溶解在乙醇中而變白。(2)光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度均會(huì)影響光合作用強(qiáng)度。測(cè)定放氧速率時(shí),應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾。(3)反應(yīng)室中加入NaHCO3的目的是為植物的光合作用提供原料CO2。若提高NaHCO3濃度,在一定范圍內(nèi)光合作用逐漸增強(qiáng),超過(guò)一定濃度,光合作用不再增大,故放氧速率的變化是先增大后穩(wěn)定。(4)由圖2可知15~20minO2濃度不變,說(shuō)明光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,光合作用釋放的O2量與細(xì)胞呼吸消耗的O2量相等。若突然停止光照,光反應(yīng)產(chǎn)物[H]、ATP的產(chǎn)生減少,C3的還原減慢,C5的消耗不變,故C5、ATP、[H]的含量下降。20min 時(shí)光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等,20min后停止光照,則光合作用強(qiáng)度減小,此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,20~25min 曲線下降,斜率為負(fù)值。
14.(2019河北示范性高中4月聯(lián)考)某生物興趣小組在探究多種環(huán)境因素對(duì)水稻光合作用影響的活動(dòng)中,測(cè)得水稻吸收(用“+”表示)或釋放(用“-”表示)CO2的速率(單位:m·h-1)隨溫度變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
組別
條　件
溫　　度
10℃
20℃
30℃
35℃
40℃
45℃
A
黑暗
-5
-10
-18
-34
-40
-34
B
適當(dāng)遮陰,CO2濃度為0.03%
3
5
0
-16
-24
-24
C
全光照,CO2濃度為0.03%
5
8
4
2
0
-14
D
全光照,CO2濃度為1.22%
10
20
40
28
12
0
(1)A組數(shù)據(jù)可表示水稻的　　　　　　　隨溫度變化的情況。由表中數(shù)據(jù)可知,影響水稻光合速率的外界因素有　??　。?
(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,在相同溫度下,C組的光合速率明顯高于B組的,其原因是　　　　　　　　。
(3)若對(duì)水稻進(jìn)行光照、黑暗處理各12 h,根據(jù)表格中信息,應(yīng)選擇光照為　　　　　、CO2濃度為　　　　、光照下溫度為　　　　和黑暗下溫度為　　　　的條件,以保證水稻中有機(jī)物的積累量最多。?
【答案】 (1)呼吸速率　光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度
(2)在溫度和CO2濃度都相同的情況下,C組的光照強(qiáng)度強(qiáng)于B組的,C組光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]較多,促進(jìn)了C3的還原,使暗反應(yīng)加快,光合速率升高 (3)全光照　1.22%　30 ℃　10 ℃
【解析】 (1)A組實(shí)驗(yàn)是在黑暗條件下測(cè)得的,可以表示水稻在不同溫度條件下的呼吸速率;根據(jù)表格信息判斷,此實(shí)驗(yàn)中影響光合速率的因素有溫度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度。
(2)根據(jù)表格分析,B組與C組的唯一變量是光照強(qiáng)度,在溫度和CO2濃度都相同的情況下,C組的光照強(qiáng)度高于B組的光照強(qiáng)度,C組光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]較多,促進(jìn)了C3的還原,使暗反應(yīng)加快,C組的光合速率升高,所以在相同溫度下,C組的光合速率明顯高于B組。
(3)根據(jù)題意分析,對(duì)水稻進(jìn)行光照、黑暗處理各12h,欲使水稻中有機(jī)物積累的量最多,則光照條件下的凈光合速率與黑暗條件下的呼吸速率的差值應(yīng)該最大,因此應(yīng)選擇光照為全光照、CO2濃度為1.22%、光照下溫度為30℃和黑暗下溫度為10℃的條件。
15.(2018全國(guó)Ⅱ理綜)為了研究某種樹(shù)木樹(shù)冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來(lái)自樹(shù)冠不同層的A、B兩種葉片,分別測(cè)定其凈光合速率,結(jié)果如下圖所示,據(jù)圖回答問(wèn)題。


(1)從圖可知,A葉片是樹(shù)冠　　　　(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依據(jù)是　　　　　　　　。?
(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降,但測(cè)得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的　　　反應(yīng)受到抑制。?
(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過(guò)程中,常用的有機(jī)溶劑是　　　　　　　　。?
【答案】(1)下層　A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片　(2)暗　(3)無(wú)水乙醇
【解析】(1)據(jù)圖可知,相同光照強(qiáng)度下,兩種葉片凈光合速率有所不同,且A葉片達(dá)到凈光合速率最大值時(shí)的光照強(qiáng)度小于B葉片達(dá)到凈光合速率最大值時(shí)的光照強(qiáng)度,所以A葉片是樹(shù)冠下層的葉片。
(2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降,但測(cè)得放氧速率不變,說(shuō)明光合作用的光反應(yīng)不變,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH不變,A葉片凈光合作用速率下降的原因是暗反應(yīng)受到抑制。
(3)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,所以常用無(wú)水乙醇提取綠葉中的葉綠素。
16．植物的光合作用是合成有機(jī)物的主要途徑。下圖一是光合作用過(guò)程示意圖，其中A、B、C代表物質(zhì)；圖二表示在不同條件下某植株的光合作用速率。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

(1)圖一中A代表的物質(zhì)是______________________________________________________________。
(2)充足光照下，光合作用利用的CO2主要來(lái)自______，也有部分是由細(xì)胞的________(填場(chǎng)所)產(chǎn)生的。
(3)磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器能將磷酸丙糖運(yùn)出的同時(shí)將無(wú)機(jī)磷酸等量運(yùn)入葉綠體。當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無(wú)機(jī)磷酸相對(duì)含量降低時(shí)，________(填“促進(jìn)”或“抑制”)磷酸丙糖的外運(yùn)，同時(shí)______________________的合成量增加。
(4)圖二是利用密閉大棚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果，這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的自變量有____________________；30 ℃時(shí)，給提供飽和CO2濃度的大棚通風(fēng)，圖一中C物質(zhì)合成速率________(填“增加”“減小”或“不變”)。
(5)冬季晴天大棚蔬菜的生產(chǎn)除了應(yīng)適當(dāng)升溫外，還可采取施用有機(jī)肥的方法達(dá)到增產(chǎn)的目的，原因是______________________________________________________________________________________。
【答案】(1)ATP和[H]　(2)大氣　線粒體(基質(zhì))　(3)抑制　淀粉　(4)溫度和二氧化碳濃度　減小　(5)有機(jī)肥被微生物分解既可提高環(huán)境中的二氧化碳濃度也可為植物提供無(wú)機(jī)鹽
【解析】(1)分析圖一可知，A表示[H](NADPH)和ATP，B表示三碳化合物(C3)，C表示五碳化合物(C5)。(2)充足光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，光合作用利用的CO2主要來(lái)自大氣，也有部分來(lái)自線粒體。(3)由題中信息可知，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器能將磷酸丙糖運(yùn)出的同時(shí)將無(wú)機(jī)磷酸等量運(yùn)入葉綠體，結(jié)合題圖可知，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無(wú)機(jī)磷酸相對(duì)含量降低時(shí)，會(huì)抑制磷酸丙糖的外運(yùn)，磷酸丙糖的外運(yùn)被抑制后，淀粉的合成量增加。(4)根據(jù)坐標(biāo)曲線圖可知，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的自變量有溫度和二氧化碳濃度。C表示五碳化合物，30 ℃時(shí)，給提供飽和CO2濃度的大棚通風(fēng)，將導(dǎo)致大棚中CO2濃度降低，二氧化碳濃度降低，會(huì)使C3的含量減少，因此會(huì)導(dǎo)致五碳化合物的合成速率減小。(5)由于有機(jī)肥被微生物分解既可以提高環(huán)境中二氧化碳的濃度，也可以為植物提供無(wú)機(jī)鹽，故可以采取施用有機(jī)肥的方法達(dá)到增產(chǎn)的目的。
17．[2020·安徽滁州調(diào)研]玉米與其他植物間行種植稱(chēng)為間作，單獨(dú)種植玉米稱(chēng)為單作。玉米與大豆間作可增產(chǎn)(已知玉米株高大于大豆)。下圖是玉米與大豆間作和玉米單作在不同光照強(qiáng)度下測(cè)得的單株玉米吸收CO2的速率(假設(shè)間作與單作農(nóng)作物間的株距、行距均相同)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

(1)光照強(qiáng)度為a時(shí)，間作和單作光合速率無(wú)明顯差別，導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是________________。
(2)光照強(qiáng)度為c時(shí)，間作的光合速率比單作高，從環(huán)境角度分析，間作時(shí)對(duì)________和________的利用優(yōu)于單作。
(3)光照強(qiáng)度為b時(shí)，單作玉米的葉綠體固定CO2的速率為_(kāi)_______μmol·m－2·s－1。
(4)光照強(qiáng)度為d時(shí)，玉米間作時(shí)平均每個(gè)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生[H]和ATP的量比單作時(shí)______(多、少、相等)。
【答案】(1)光照強(qiáng)度低(弱)　(2)CO2　光能　(3)15　(4)多
【解析】(1)分析題圖可知：當(dāng)光照強(qiáng)度等于或小于a時(shí)，間作和單作的光合速率無(wú)明顯差別；當(dāng)光照強(qiáng)度大于a后，間作的光合速率逐漸高于單作；因此當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，導(dǎo)致間作和單作光合速率無(wú)明顯差別的主要原因是光照強(qiáng)度低。(2)影響光合作用的環(huán)境因素有光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等。當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，間作的光合速率比單作高，說(shuō)明間作時(shí)對(duì)CO2和光能(或光照)的利用優(yōu)于單作。(3)當(dāng)光照強(qiáng)度為零時(shí)，縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為玉米的呼吸速率＝5μmol·m－2·s－1，光照強(qiáng)度為b時(shí)，單作玉米吸收CO2的速率即凈光合速率＝10μmol·m－2·s－1，而葉綠體固定CO2的速率即總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝10＋5＝15μmol·m－2·s－1。(4)間作和單作的情況下玉米的呼吸速率相等，均為5μmol·m－2·s－1；光照強(qiáng)度為d時(shí)，間作的凈光合速率為17μmol·m－2·s－1，而單作的凈光合速率為10μmol·m－2·s－1，因此玉米間作時(shí)的總光合速率(22μmol·m－2·s－1)大于單作時(shí)的總光合速率(15μmol·m－2·s－1)，即玉米間作時(shí)每個(gè)葉肉細(xì)胞中光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP的量比單作時(shí)多。
18．下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖(NADPH指[H])，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)甲可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，參與這一過(guò)程的兩類(lèi)色素為_(kāi)_____________________，其中大多數(shù)高等植物的______________________需在光照條件下合成。
(2)在甲發(fā)育形成過(guò)程中，細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白，在細(xì)胞質(zhì)中合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi)，在__________________________(填場(chǎng)所)組裝；核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到甲內(nèi)，在____________________________(填場(chǎng)所)組裝。
(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下，可被氧化為_(kāi)___________________________后進(jìn)入乙，繼而在乙的____________________________(填場(chǎng)所)徹底氧化分解成CO2；甲中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH，NADPH中的能量最終可在乙的______________________(填場(chǎng)所)轉(zhuǎn)移到ATP中。
(4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí)，可參與的代謝過(guò)程包括__________________________(填序號(hào))。
①C3的還原　②內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸?、跦2O裂解釋放O2
④酶的合成
【答案】(1)葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素　葉綠素　(2)類(lèi)囊體膜上　基質(zhì)中 (3)丙酮酸　基質(zhì)中　內(nèi)膜上　(4)①②④
【解析】(1)甲表示葉綠體，是光合作用的場(chǎng)所；乙是線粒體，是有氧呼吸的主要場(chǎng)所；參與光反應(yīng)階段的將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的兩類(lèi)色素是葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素，其中大多數(shù)高等植物的葉綠素需要在光照條件下合成。(2)光反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜，因此細(xì)胞核編碼的參與光反應(yīng)中心的蛋白，在細(xì)胞質(zhì)中合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體內(nèi)，在類(lèi)囊體薄膜上組裝；二氧化碳的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，因此核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體內(nèi)，在葉綠體基質(zhì)中組裝。(3)在氧氣充足的條件下，葉綠體產(chǎn)生的三碳糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸，然后進(jìn)入線粒體基質(zhì)中，徹底氧化分解成CO2；圖中葉綠體中過(guò)多的還原能可通過(guò)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，在細(xì)胞質(zhì)中合成NADPH，NADPH中的能量最終可在線粒體內(nèi)膜上轉(zhuǎn)移到ATP中。(4)葉綠體光反應(yīng)產(chǎn)生ATP，因此圖中線粒體為葉綠體提供的ATP用于光反應(yīng)以外的生命活動(dòng)，如C3的還原、內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸、酶的合成等，而H2O裂解釋放O2屬于光反應(yīng)。
19．[2019·全國(guó)卷Ⅰ]將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開(kāi)度減小?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力________________________。
(2)與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)________________________，出現(xiàn)這種變化的主要原因是________________________。
(3)有研究表明：干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。
【答案】(1)增強(qiáng) (2)降低　 氣孔開(kāi)度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少
(3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。
將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進(jìn)行ABA處理，另一組作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小，對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。
【解析】(1)干旱處理后，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，使根細(xì)胞的吸水能力增強(qiáng)。(2)干旱處理后，葉片氣孔開(kāi)度減小，從外界吸收的CO2減少，使該植物的光合速率降低。(3)要驗(yàn)證干旱條件下ABA引起氣孔開(kāi)度減小，需要取ABA缺失突變體植株，在正常條件下測(cè)定其氣孔開(kāi)度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定其氣孔開(kāi)度，預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。再將上述干旱處理后的ABA缺失突變體植株隨機(jī)分為兩組，一組不做處理(對(duì)照組)，一組進(jìn)行ABA處理(實(shí)驗(yàn)組)，在干旱條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度，預(yù)期結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組氣孔開(kāi)度減小，對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。
20．(2020·山東等級(jí)考)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽(yáng)能合成糖類(lèi)，相關(guān)裝置及過(guò)程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過(guò)程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類(lèi)的合成過(guò)程相同。

(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為_(kāi)______。
(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變，原因是______________________________________。
(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類(lèi)的積累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是____________________________________________________。
(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是__________。人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴(lài)程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。
【答案】　(1)模塊1和模塊2　五碳化合物(或C5)　(2)減少　模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足　(3)高于　人工光合作用系統(tǒng)沒(méi)有呼吸作用消耗糖類(lèi)(或植物呼吸作用消耗糖類(lèi))　(4)葉片氣孔開(kāi)放程度降低，CO2的吸收量減少。
【解析】　(1)根據(jù)題圖可知，模塊1利用太陽(yáng)能發(fā)電裝置將吸收的光能轉(zhuǎn)換為電能，模塊2利用電能電解水生成H＋和O2，并發(fā)生能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。該系統(tǒng)中的模塊1和模塊2相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能。模塊3將大氣中的CO2轉(zhuǎn)換為糖類(lèi)，相當(dāng)于光合作用的暗反應(yīng)。暗反應(yīng)中的CO2的固定為CO2和C5結(jié)合生成C3，C3在光反應(yīng)提供的NADPH和ATP的作用下被還原，隨后經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)形成糖類(lèi)和C5，故該系統(tǒng)中模塊3中的甲為五碳化合物(C5)，乙為三碳化合物(C3)。(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則CO2濃度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物(C3)的還原短時(shí)間內(nèi)仍正常進(jìn)行，因此短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致三碳化合物(C3)含量減少。暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋，若該系統(tǒng)氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，則模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足，從而導(dǎo)致模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變。(3)由于植物中糖類(lèi)的積累量＝光合作用合成糖類(lèi)的量－細(xì)胞呼吸消耗糖類(lèi)的量。與植物相比，該系統(tǒng)沒(méi)有呼吸作用消耗糖類(lèi)，所以在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類(lèi)的積累量高于植物。(4)干旱條件下，土壤含水量低，導(dǎo)致植物葉片氣孔開(kāi)放程度降低，CO2的吸收量減少。因此，干旱條件下，很多植物光合作用速率降低。
21．某研究小組為探究CO2濃度和光照強(qiáng)度對(duì)天竺葵植株光合作用的綜合影響，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，利用緩沖液維持密閉小室內(nèi)CO2濃度的相對(duì)恒定，在室溫25 ℃的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，對(duì)相應(yīng)裝置準(zhǔn)確測(cè)量的結(jié)果如下表所示?；卮鹨韵聠?wèn)題：

甲
組別
實(shí)驗(yàn)條件
液滴移動(dòng)(mL/h)
光照強(qiáng)度(lx)
CO2(%)

1
0
0.05
左移2.24
2
800
0.03
右移6.00
3
1 000
0.03
右移9.00
4
1 000
0.05
右移11.20
5
1 500
0.05
右移11.20
6
1 500
0.03
右移9.00
(1)圖甲裝置內(nèi)液滴移動(dòng)的距離可反映出裝置內(nèi)______的含量變化情況。
(2)與組別4比較可知，限制組別3液滴右移的主要環(huán)境因素是______________。
(3)若將實(shí)驗(yàn)裝置中的CO2緩沖液改為蒸餾水，則在光照強(qiáng)度為0時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)指標(biāo)的含義是_______________。
(4)若利用甲裝置測(cè)定光合作用強(qiáng)度，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，應(yīng)增加一個(gè)乙裝置，乙裝置應(yīng)在甲裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，乙裝置中應(yīng)放置的是_______________。簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟一：測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度，即將甲、乙裝置遮光處理、放在溫度等條件相同的環(huán)境中，30 min后分別記錄甲、乙兩裝置液滴移動(dòng)的方向和刻度。
步驟二：測(cè)定植株的凈光合速率，即______________________________________________，30 min后分別記錄甲、乙兩裝置液滴移動(dòng)的方向和刻度。
【答案】(1)氧氣(或O2)　(2)CO2濃度　(3)天竺葵植株釋放的CO2量與吸收的O2量的差值　(4)等量天竺葵死植株　將甲、乙裝置放在光照充足，適宜溫度等條件相同的環(huán)境中
【解析】　(1)植物光合作用吸收的CO2全部來(lái)自CO2緩沖液。植物光合作用制造的O2量等于植物釋放的O2量＋植物呼吸消耗的O2量。圖甲裝置內(nèi)液滴移動(dòng)的距離可代表裝置內(nèi)植物光合作用釋放的O2的含量變化。(2)第3、4兩組對(duì)比，CO2濃度增大，植物光合作用釋放的O2量增多，故限制第3組裝置液滴右移的主要環(huán)境因素是CO2濃度。(3)如果將實(shí)驗(yàn)裝置中的CO2緩沖液改為蒸餾水，蒸餾水可排除實(shí)驗(yàn)中溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。在光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物光合作用光反應(yīng)停止，而呼吸作用吸收O2、釋放CO2，故實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)為天竺葵植株釋放的CO2量與吸收的O2量的差值。(4)光照引起裝置內(nèi)的溫度升高，小室內(nèi)氣體的物理性膨脹影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，應(yīng)增加一個(gè)乙裝置進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將甲裝置內(nèi)的天竺葵植株換成等量的天竺葵死植株，注意小燒杯中放CO2緩沖液而不是蒸餾水，其他裝置和條件不變。測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度，首先應(yīng)該排除光合作用的影響，故應(yīng)將裝置放在黑暗的環(huán)境中，在黑暗中天竺葵植株只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用，呼吸作用的O2利用量等于O2吸收量，呼吸作用的CO2產(chǎn)生量等于CO2釋放量。測(cè)定植株的凈光合速率，將甲、乙裝置放在光照充足，適宜溫度等條件相同的環(huán)境中，在甲、乙兩裝置的燒杯中加入NaHCO3溶液，可以補(bǔ)充光合作用吸收消耗的CO2，確保裝置中液滴移動(dòng)是光合作用釋放的O2引起的。
22．(2020·深圳高級(jí)中學(xué)測(cè)試)很多植物通過(guò)光合作用，不僅有葡萄糖的合成，還有淀粉和蔗糖生成。某種植物葉肉細(xì)胞的暗反應(yīng)、蔗糖與淀粉合成代謝途徑如下圖所示(Pi代表無(wú)機(jī)磷酸，三碳糖磷酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)化形成葡萄糖)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器位于________， 其功能是_____________。在葉綠體和線粒體中，Pi參與合成的物質(zhì)包括______________等。
(2)在碳同化過(guò)程中，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合的反應(yīng)屬于________過(guò)程，該反應(yīng)的產(chǎn)物接受________(填數(shù)字標(biāo)號(hào))被還原。
(3)若蔗糖合成或輸出受阻，則進(jìn)入葉綠體的________數(shù)量減少，會(huì)使________大量積累在葉綠體膜附近，最終導(dǎo)致光反應(yīng)中合成________數(shù)量下降，碳同化循環(huán)減速。此時(shí)過(guò)多的三碳糖磷酸，一方面可用于_______，以維持暗反應(yīng)的進(jìn)行，另一方面可用于_______，以維持光反應(yīng)的進(jìn)行。
(4)光合作用旺盛時(shí)，許多植物合成的糖類(lèi)通常會(huì)以淀粉的形式臨時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導(dǎo)致葉綠體________。
【答案】(1)葉綠體內(nèi)膜上　由葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)出三碳糖磷酸，同時(shí)向葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)Pi　ATP、核酸　(2)CO2固定　①和②　(3)Pi　三碳糖磷酸　ATP　轉(zhuǎn)化為五碳化合物　淀粉的合成　(4)吸水漲破
【解析】　(1)圖中顯示的是光反應(yīng)和暗反應(yīng)及蔗糖的合成過(guò)程，磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器位于葉綠體內(nèi)膜上，其功能是由葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)出三碳糖磷酸，同時(shí)向葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn) Pi。在葉綠體和線粒體中，Pi參與合成的物質(zhì)包括ATP和核酸等。(2)由圖可知，在碳同化過(guò)程中，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合的反應(yīng)屬于碳固定過(guò)程，該反應(yīng)的產(chǎn)物C3接受①[H]和②ATP被還原。(3)若蔗糖合成或輸出受阻，三碳糖磷酸轉(zhuǎn)化脫去Pi的過(guò)程受阻，形成的Pi減少，則進(jìn)入葉綠體的Pi數(shù)量減少，已經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)的三碳糖磷酸不能及時(shí)消耗，會(huì)積累在葉綠體膜附近，由于Pi是合成ATP的原料，最終導(dǎo)致光反應(yīng)中合成ATP的數(shù)量下降，碳同化減速。此時(shí)過(guò)多的三碳糖磷酸，一方面可用于轉(zhuǎn)化為五碳化合物，與二氧化碳結(jié)合，以維持暗反應(yīng)的進(jìn)行，另一方面可用于淀粉的合成，既能消除三碳糖磷酸的積累，又能提供Pi，以維持光反應(yīng)的進(jìn)行。(4)光合作用合成的糖類(lèi)，如以大量可溶性糖的形式存在，使得葉綠體滲透壓升高引起吸水，而過(guò)度吸水則可能導(dǎo)致葉綠體吸水漲破。

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