第10講 光合作用與細胞呼吸的綜合（提升課） 基礎達標(61)1(2018四川廣元模擬)細胞中許多結構產(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C3B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質(zhì)基質(zhì)、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用于暗反應三碳化合物的還原，A正確；線粒體內(nèi)的H部分來自丙酮酸，用于有氧呼吸第三階段，還原氧氣生成水，B正確；葉綠體產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應，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的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，D正確。答案：C2(2018河北唐山模擬)下列關于光合作用和呼吸過程的敘述，錯誤的是()A光合作用光反應階段的產(chǎn)物可為有氧呼吸第三階段提供原料B有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物可為光合作用光反應階段提供原料C兩者產(chǎn)生氣體的階段都有水參與D兩者產(chǎn)生氣體的階段都與生物膜有關解析：光合作用光反應階段的產(chǎn)物O2可為有氧呼吸第三階段提供原料，A正確；有氧呼吸第三階段的產(chǎn)物H2O可為光合作用光反應階段提供原料，B正確；光合作用光反應可將H2O分解產(chǎn)生氧氣，有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸反應生成二氧化碳，C正確；光合作用光反應將H2O分解產(chǎn)生氧氣的場所是類囊體薄膜，有氧呼吸第二階段H2O與丙酮酸反應生成二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)，D錯誤。答案：D3如圖的縱坐標表示單位時間內(nèi)某種植物氣體吸收量或釋放量的變化。下列說法正確的是()注：不考慮橫坐標和縱坐標單位的具體表示形式，單位的表示方法相同。A若A代表O2吸收量，E點時光合積累的有機物量是12B若A代表O2吸收量，可以判斷D點開始進行光合作用C若A代表CO2釋放量，C點時植物根部釋放的CO2一定來自線粒體D若A代表CO2釋放量，提高大氣中的CO2濃度，E點可能向右下移動解析：若A代表O2吸收量，E點時光合作用積累的有機物量是8，A錯誤；若A代表O2吸收量，D點表示光補償點，光合作用從D點以前已經(jīng)開始，B錯誤；若A代表CO2釋放量，C點時植物根部釋放的CO2可能來自于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，C錯誤；若A代表CO2釋放量，提高大氣中的CO2濃度，光飽和點(E點)增大，向右下移動，D正確。答案：D4在環(huán)境中的CO2濃度恒定、溫度適宜的情況下，測定植物葉片在不同光照條件下CO2的吸收量，結果如表(表中負值表示CO2釋放量，正值表示CO2吸收量)：光照強度(klx)2.04.06.08. 09.010.0CO2吸收量(mg100 cm2h1)2.02.06.010.012.012.0下列選項中正確的是()A光照強度在8.09.0 klx之間時，細胞內(nèi)合成ATP的速率不變B光照強度在2.0 klx時，細胞內(nèi)不進行光合作用C光照強度在8.0 klx時，細胞既吸收CO2又吸收O2D超過9.0 klx時，光合速率不再增加，此時外界CO2濃度是其主要的環(huán)境制約因素解析：分析表中數(shù)據(jù)光照強度在8.09.0 klx之間時，二氧化碳吸收量發(fā)生改變，說明光合作用速率有所提高，細胞內(nèi)合成ATP的速率應該加快，A錯誤。光照強度在2.0 klx時，雖然二氧化碳吸收量為負值，是因為細胞內(nèi)光合作用速率小于呼吸作用速率，不能說明不進行光合作用，B錯誤。光照強度在8.0 klx時，二氧化碳吸收量為10，說明光合作用速率大于細胞呼吸速率，不需要從外界吸收O2，C錯誤。超過9.0 klx時，光合速率不再增加，此時外界環(huán)境制約因素不再是光照強度，而是CO2濃度，D正確。答案：D5如圖表示某植物在不同光照強度下，單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的相對變化。下列對植物生理過程分析正確的是()A光照強度為a時，光合作用強度不為零B光照強度為b時，光合作用與呼吸作用強度相等C光照強度為c時，光合作用強度是呼吸作用強度兩倍D光照強度為d時，光合作用從環(huán)境中吸收2單位CO2解析：光照強度為a時，氧氣生成總量為0，二氧化碳釋放為6，呼吸強度為6，光合強度為0，A錯。光照強度為b時，氧氣生成總量為3，CO2釋放量為3，光合強度小于呼吸強度，B錯。光照強度為c時，氧氣生成總量為6，而呼吸強度為6，光合強度等于呼吸強度，C錯。光照強度為d時，氧氣生成總量為8，二氧化碳釋放量為6，故凈光合速率實際光合速率呼吸速率862，D正確。答案：D6某科研小組進行了不同苯酚濃度(單位：mgL1)溶液處理對垂柳葉片凈光合速率影響的實驗(如圖所示)。下列說法正確的是()A隨苯酚溶液濃度的增加，垂柳葉片凈光合速率降低，光飽和點升高B在苯酚作用下，植物對光能的敏感性及利用能力下降C由實驗可知，影響植物光合速率的環(huán)境因素有光照強度、CO2濃度和溫度D若苯酚影響氣孔開放，則相同光照強度下提升苯酚溶液濃度，瞬間葉肉細胞內(nèi)C5的含量下降解析：由圖形分析可知隨苯酚溶液濃度的增加，垂柳葉片凈光合速率降低，光飽和點也降低，A錯誤。因為在苯酚作用下，凈光合速率下降，應是植物對光能的敏感性及利用能力下降，B正確。由實驗可知影響植物光合速率的環(huán)境因素有光照強度和苯酚的濃度，C錯誤。若苯酚影響氣孔開放，則相同光照強度下提升苯酚溶液濃度，瞬間葉肉細胞內(nèi)C5的含量是上升的，因為吸收的二氧化碳減少，利用的少，D錯誤。答案：B7科研人員研究了低溫對黑藻凈光合速率(放氧速率)和細胞呼吸速率(耗氧速率)的影響，其他條件相同且適宜，實驗結果如下圖所示。請回答下列問題：(1)黑藻進行光合作用產(chǎn)生氧氣的場所是_。伴隨著氧氣的產(chǎn)生，在葉綠體發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是_。(2)該實驗中測定耗氧速率需要在_條件下進行，當溫度為6 時，黑藻的放氧速率和耗氧速率的比值_(填“大于”“小于”或“等于”)1。(3)在某溫度條件下測得黑藻的放氧速率為30 mol/(mgh)，耗氧速率為15 mol/ (mgh)。在相同的條件下，一晝夜24 h中，白天至少光照_ h，才能確保植物的正常生長。解析：(1)黑藻光合作用光反應產(chǎn)生氧氣，場所是葉綠體的類囊體薄膜；同時還合成了ATP，即光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學能。(2)為了排除光合作用產(chǎn)生的氧氣的影響，測定耗氧速率需要在黑暗條件下進行；當溫度為6 時，黑藻的放氧速率和耗氧速率的比值大于1。(3)已知黑藻的放氧速率為30 mol/(mgh)，耗氧速率為15 mol/(mgh)，假設光照時間為x，則30x15(24x)，計算出x8，因此白天至少光照8h才能確保植物的正常生長。答案：(1)類囊體薄膜光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能(2)黑暗大于(3) 8素能提升(22)8如圖甲為在一定濃度CO2緩沖液，其他最適合條件下培養(yǎng)的植物，圖乙的a、b為培養(yǎng)過程中的一些相對值的變化，下列說法不正確的是()A若圖乙表示甲圖中植物葉肉細胞內(nèi)C3化合物的變化，則a到b可能是突然停止光照或光照減弱B若圖乙表示甲圖完全培養(yǎng)液中鎂離子的濃度，由a到b的變化說明植物對鎂離子的吸收的相對速率小于對水分的吸收相對速率C若圖乙表示甲圖植物呼吸速率的變化，則可能是由遮光改為照光D若圖乙表示甲圖植物光合速率由a到b變化，則可能是適當提高了CO2緩沖液的濃度解析：若圖乙表示甲圖中植物葉肉細胞內(nèi)C3化合物的變化，則a到b表示C3化合物的含量增多，可能是突然停止光照或光照減弱，導致光反應產(chǎn)生的ATP和H減少，C3化合物的還原減少所致，A正確；若圖乙表示甲圖完全培養(yǎng)液中鎂離子的濃度，由a到b表示鎂離子的濃度上升，這說明植物對鎂離子的吸收的相對速率小于對水分的吸收相對速率，B正確；圖示是在最適條件下進行的，若適當升高溫度，反而會降低酶的活性，導致細胞呼吸速率減慢，C錯誤；適當提高二氧化碳濃度可以加快光合作用速率，D正確。答案：C9在可以調(diào)節(jié)溫度的溫室里栽培番茄(自然光下)，研究晝夜溫差對番茄莖生長的影響。圖1是根據(jù)日溫均為26 ，夜溫在不同溫度下測定的數(shù)據(jù)繪制的曲線圖，圖2是根據(jù)晝夜恒溫條件下測定的數(shù)據(jù)繪制的曲線圖。據(jù)此下列說法正確的是()A晝夜恒溫要比晝夜具有一定的溫差更有利于番茄莖的生長B夜溫為20 比夜溫為10 時生長的快，可說明呼吸作用對莖的生長有重要作用C從圖中可以看出，晝夜溫差越大，對番茄莖的生長越有利D據(jù)圖可知，夜溫低有利于番茄積累有機物解析：5 時晝夜恒溫番茄莖的生長速度就小于有晝夜溫差的生長速度，A錯誤；從該圖中可以得知：夜間溫度為10 時生長速率反而小于夜間溫度20 時的速率，因此可以推斷，夜間過低的溫度影響了呼吸作用，造成了對植物生長不利的影響，B正確；從B選項解釋中可知，夜間過低的溫度影響了呼吸作用，造成了對植物生長不利的影響，因此并不是晝夜溫差越大對番茄莖的生長越有利，C錯誤；從圖甲看出，夜溫低時番茄莖的生長速度慢，說明夜溫低不利于番茄積累有機物，D錯誤。答案：B10某植物在停止供水和恢復供水條件下，氣孔開度(即氣孔開放程度)與光合速率的變化如圖所示。請回答：(1)停止供水后，光合速率下降。這是由于水是_的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)_的主要介質(zhì)。(2)在溫度、光照相同的條件下，圖中A點與B點相比，光飽和點低的是_點，其主要原因是_。(3)停止供水一段時間后，葉片發(fā)黃，原因是_。此時類囊體結構破壞，提供給碳反應的_減少。(4)生產(chǎn)實踐中，可適時噴施植物激素中的_，起到調(diào)節(jié)氣孔開度的作用。解析：(1)停止供水之后，光合速率會下降，這是因為水是光合作用光反應階段的原料，又是光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)運輸?shù)暮蜕锘瘜W反應發(fā)生的主要介質(zhì)。(2)依據(jù)圖示所示，在溫度和光照等都相同的情況下，A點的氣孔開度高于B點，二氧化碳吸收較B點好，故光飽和點較低的是B點。(3)供水停止一段時間之后，葉片中的葉綠素合成速度減緩或停止，使得類胡蘿卜素的黃色呈現(xiàn)出來，為此，葉片呈現(xiàn)黃色，此時，類囊體結構破壞，在其上發(fā)生的水的光解等過程減弱，使得提供給暗反應的NADPH和ATP減少。(4)生產(chǎn)實踐中，為了增加產(chǎn)量，可以通過適時噴施植物激素中的脫落酸來調(diào)節(jié)氣孔開度。答案：(1)光合作用運輸(2)B氣孔開度降低，CO2吸收減少(3)葉綠素合成速度變慢或停止(或葉綠素分解)，類胡蘿卜素的顏色顯露出來NADPH和ATP(4)脫落酸15(2017高考江蘇卷)科研人員對獼猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性進行了系列研究。圖1為光合放氧測定裝置示意圖，圖2為不同光照條件下果肉隨時間變化的光合放氧曲線。請回答下列問題：(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。長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色，原因是_。(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有_。氧電極可以檢測反應液中氧氣的濃度，測定前應排除反應液中_的干擾。(3)圖1在反應室中加入NaHCO3的主要作用是_。若提高反應液中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中不同時間段曲線的斜率代表光合放氧的速率，對1520 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，則短時間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有_(填序號：C5ATPHC3)，可推測2025 min曲線的斜率為_(填“正值”“負值”或“零”)。解析：分析圖2：圖中115 min氧氣濃度增加，細胞呼吸速率小于光合速率；1520 min氧氣濃度不變，細胞呼吸速率等于光合速率。(1)提取光合色素時需要加入無水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞)；由于光合色素能溶解在乙醇中，因此長時間浸泡在乙醇中的果肉薄片會變成白色。(2)圖1中影響光合放氧速率的因素有光照、溫度(水浴)、CO2(NaHCO3)濃度。氧電極可以檢測反應液中氧氣的濃度，測定前應排除反應液中溶解氧的干擾。(3)圖1中NaHCO3分解可產(chǎn)生CO2，因此在反應室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2。根據(jù)分析中二氧化碳影響光合速率的曲線圖可知，若提高反應液中NaHCO3濃度，即提高二氧化碳濃度，果肉放氧速率的變化是增大后穩(wěn)定。(4) 1520 min氧氣濃度不再變化的原因是光合產(chǎn)氧量與呼吸耗氧量相等；光照直接影響的是光反應，若在20 min后停止光照，則光反應產(chǎn)生的ATP和H減少，而光反應產(chǎn)生的ATP和H用于暗反應三碳化合物的還原，因此三碳化合物的還原減慢，而短時間內(nèi)二氧化碳的固定不受影響，因此C3增多，而C5減少。綜合以上可知，葉綠體中含量減少的物質(zhì)有；2025min停止光照后，光合作用產(chǎn)生氧氣速率減慢，而呼吸速率消耗氧氣速率不受影響，因此氧氣不斷減少，曲線的斜率為負值。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負值