加強(qiáng)提升課（一）光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系及其實(shí)驗(yàn)探究 (2016高考四川卷)葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過程，一定在生物膜上進(jìn)行的是()AO2的產(chǎn)生BH2O生成CH的消耗 DATP的合成解析：選A。氧氣是在光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的，場(chǎng)所在葉綠體的類囊體薄膜上，A正確；在核糖體上翻譯成蛋白質(zhì)，在細(xì)胞核中DNA轉(zhuǎn)錄形成RNA等過程中可產(chǎn)生水，B錯(cuò)誤；H的消耗可發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(C3的還原)，C錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生ATP在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。 (2015高考重慶卷)將下圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下，細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是()適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖A黑暗條件下，增大、減小B光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，、增大C光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，、保持不變D光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí)，減小、增大解析：選B。A項(xiàng)，圖示細(xì)胞為水稻葉肉細(xì)胞。在黑暗條件下、密閉容器中，該細(xì)胞不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸收O2，放出CO2，因此增大、減小。B項(xiàng)，光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，光合作用和細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，細(xì)胞吸收O2，放出CO2，此時(shí)在密閉容器中增大、減小。C項(xiàng)，光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，因此細(xì)胞吸收O2速度等于放出CO2速度，即、保持不變。D項(xiàng)，光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度最大，細(xì)胞光合作用吸收CO2速度大于細(xì)胞呼吸吸收O2的速度，因此減小、增大。 (2017高考北京卷)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此，對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是()A呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B凈光合作用的最適溫度約為25 C在025 范圍內(nèi)，溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大D適合該植物生長的溫度范圍是1050 解析：選D。從第二幅圖的曲線中可以看出，光合作用的最適溫度為30 左右，呼吸作用的最適溫度為55 左右，因此呼吸作用的最適溫度比光合作用的高，A項(xiàng)正確；從第一幅圖的曲線中可以看出，凈光合作用的最適溫度為25 左右，B項(xiàng)正確；通過第二幅圖的曲線，可以看出在025 范圍內(nèi)，光合作用曲線變化明顯大于呼吸作用曲線，C項(xiàng)正確；植物總光合作用大于呼吸作用時(shí)，即凈光合作用大于0時(shí)，適合植物的生長，從圖中可以看出，適合該植物生長的溫度范圍是1045 ，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2017高考全國卷)如圖是某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。 據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中、代表的物質(zhì)依次是_、_、_、_，H代表的物質(zhì)主要是_。(2)B代表一種反應(yīng)過程，C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是_。解析：(1)由分析可知，圖中表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物O2；是生成還原型輔酶(NADPH)的反應(yīng)物NADP；是生成ATP的原料ADPPi；代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定CO2的物質(zhì)C5；圖中H代表的物質(zhì)是呼吸作用過程中的還原型輔酶(NADH)。(2)細(xì)胞中生成ATP的場(chǎng)所除葉綠體外還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(C)和線粒體(D)。(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細(xì)胞缺氧，導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸。答案：(1)O2NADPADPPiC5NADH(或還原型輔酶)(2)C和D(3)在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 (2017高考江蘇卷)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(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)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(shí)間內(nèi)葉綠體中含量減少的物質(zhì)有_(填序號(hào)：C5ATPHC3)，可推測(cè)2025 min曲線的斜率為_(填“正值”“負(fù)值”或“零”)。解析：(1)由教材實(shí)驗(yàn)可知，CaCO3能防止葉綠素被破壞，葉綠體中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。長時(shí)間浸泡在乙醇中的果肉薄片會(huì)因光合色素溶解于乙醇中而變成白色。(2)圖1裝置中放氧量的多少與影響光合作用的因素(如光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度等)有關(guān)。要通過氧電極檢測(cè)反應(yīng)液中氧氣的濃度，應(yīng)排除反應(yīng)液中溶解氧的干擾。(3)反應(yīng)室中加入的NaHCO3能為光合作用提供CO2。若提高反應(yīng)液中NaHCO3濃度，一定范圍內(nèi)果肉細(xì)胞的光合作用增強(qiáng)，超過一定范圍后，受光照強(qiáng)度等因素的限制，光合作用不再增強(qiáng)。(4)1520 min曲線的斜率幾乎不變，是因?yàn)榇藭r(shí)光合作用產(chǎn)氧量與呼吸作用耗氧量相等。若突然停止光照，則光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H和ATP減少，暗反應(yīng)中C3的還原過程減弱而C3的合成速率不變，故短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5的含量減少。光照停止，光合作用的光反應(yīng)不再發(fā)生，則2025 min反應(yīng)液中無氧氣的釋放，只有呼吸作用消耗氧氣，故曲線的斜率為負(fù)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(fù)值課時(shí)作業(yè)1(2018山東濰坊模擬)如圖表示可在植物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一些生理過程，下列分析錯(cuò)誤的是()A不同條件下發(fā)生a過程的場(chǎng)所可能不同Ba、c、d均發(fā)生在生物膜上C在光照充足、條件適宜的條件下，ab，cdD根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)能發(fā)生a、c過程解析：選B。a過程為細(xì)胞呼吸，不同條件下發(fā)生a過程的場(chǎng)所可能不同，有氧時(shí)發(fā)生在線粒體中，無氧時(shí)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，A正確；在生物膜上發(fā)生的生理過程是d光反應(yīng)(場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上)和c有氧呼吸的第三階段(線粒體內(nèi)膜)；b暗反應(yīng)過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，a有氧呼吸的第一、第二階段場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；在光照充足，條件適宜的情況下，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，所以ab，cd，C正確；根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)不含葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以能發(fā)生a、c過程，D正確。2某一生物興趣小組利用如圖裝置(若干個(gè))開展了有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開活塞開關(guān)使水柱液面平齊，然后關(guān)閉活塞開關(guān)，4小時(shí)后，觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。下列敘述錯(cuò)誤的是()組號(hào)植物部位光質(zhì)(強(qiáng)度相同且適宜)溫度()兩側(cè)水柱高度差(mL/4 h)a天竺葵葉紅25240b天竺葵葉黃2530c紫羅蘭葉紅25160d紫羅蘭葉黃2520A.實(shí)驗(yàn)的自變量是植物的種類和光質(zhì)B若要研究不同植物的光合作用，應(yīng)選a組和c組C若燒杯中加入的是CO2的緩沖液，則U型管兩側(cè)的高度差是由于O2的變化引起的Da組天竺葵的凈光合速率為120 mL/h答案：D3(2018 北京朝陽模擬)下表是采用黑白瓶(不透光瓶可透光瓶)測(cè)定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時(shí)后平均氧濃度，并比較計(jì)算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是()水深(m)1234白瓶中O2濃度(g/m3)31.501黑瓶中O2濃度(g/m3)1.51.51.51.5A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣為 3 g/m3B水深2 m處白瓶中水生植物不能進(jìn)行水的光解但能進(jìn)行C3的還原C水深3 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體D水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進(jìn)行光合作用解析：選C。白瓶透光，瓶?jī)?nèi)水生植物可進(jìn)行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶?jī)?nèi)水生植物只能進(jìn)行呼吸作用。在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)表示瓶?jī)?nèi)水生植物呼吸作用所消耗的氧氣量為1.5 g/m3，白瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)表示瓶?jī)?nèi)水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量的差值。綜上分析可知：在水深1 m處，白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣量為31.54.5 g/m3，A錯(cuò)誤；水深2 m處白瓶中水生植物能進(jìn)行光合作用，也能進(jìn)行水的光解和C3的還原，B錯(cuò)誤；水深3 m處白瓶中水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量相等，因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體，C正確；在水深4 m處，白瓶中水生植物24小時(shí)制造的氧氣量為11.50.5 g/m3，能進(jìn)行光合作用，D錯(cuò)誤。4在研究溫度對(duì)發(fā)菜光合作用和呼吸作用的影響時(shí)，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列分析錯(cuò)誤的是()A發(fā)菜無葉綠體，但可進(jìn)行光合作用B光合作用和呼吸作用都有H的產(chǎn)生和消耗C25 后發(fā)菜制造的氧氣量逐漸下降D45 時(shí)，CO2固定和C3還原仍能進(jìn)行解析：選C。發(fā)菜是原核生物，無葉綠體，但含有光合色素，可以進(jìn)行光合作用；光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生H，暗反應(yīng)階段消耗H，有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生H，第三階段消耗H；發(fā)菜制造的氧氣量(真正光合作用量)氧氣釋放量(凈光合作用量)氧氣吸收量(呼吸作用量)，由圖可知，2535 時(shí)發(fā)菜制造的氧氣量大致相等；45 時(shí)，凈光合速率為0，即真正光合速率呼吸作用速率，此時(shí)光合作用仍可進(jìn)行，則CO2固定和C3還原仍能進(jìn)行。5某研究人員將某綠色植物放在溫度適宜的密閉容器內(nèi)(如圖1所示)，先黑暗處理后置于恒定光照下并測(cè)量容器內(nèi)氧氣的變化量，測(cè)量結(jié)果如圖2。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖1中通過變換光源可研究_、_對(duì)光合作用的影響。(2)將多株健壯的生長狀態(tài)相同且大小相似(假設(shè)干重相同)的該植株幼苗均分為甲、乙兩組，置于圖1的裝置中。甲組適宜光照處理，乙組黑暗處理，其他條件相同且適宜。10小時(shí)后，將甲、乙兩組中的植株烘干稱重，分別記為M甲、M乙。若MM甲M乙，則M的準(zhǔn)確含義是_。(3)圖2中，A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3的量將_。B點(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的光合作用速率_(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。在515 min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因?yàn)開。如果該植物的呼吸速率始終不變，則在515 min內(nèi)，該植物光合作用的平均速率(用氧氣產(chǎn)生量表示)是_mol/min。解析：(1)變換光源可用于探究不同的光照強(qiáng)度或者不同波長的光照對(duì)光合作用的影響。(2)M甲植株原來質(zhì)量?jī)艄夂献饔梅e累量，M乙植株原來質(zhì)量呼吸作用消耗量，所以，M甲M乙凈光合作用積累量呼吸作用消耗量總光合作用合成有機(jī)物量。(3)A點(diǎn)的環(huán)境變化主要是突然給予光照，則植物進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生H和ATP，促進(jìn)C3的還原，短時(shí)間內(nèi)C3合成速率不變，所以A點(diǎn)以后的短時(shí)間內(nèi)，葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3的量減少。B點(diǎn)氧氣量達(dá)到最大且保持不變，說明此時(shí)該植物整體的光合作用速率等于呼吸作用速率，則葉肉細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸作用速率。該實(shí)驗(yàn)裝置是一個(gè)密閉的容器，在515 min內(nèi)，光照強(qiáng)度不變，隨著光合作用的進(jìn)行，密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸降低，光合作用速率減弱，所以光反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的速率逐漸減小。由圖可知，呼吸速率(54)/50.2107(mol/min)，515 min內(nèi)該植物的平均凈光合速率(84)/100.4107(mol/min)，則真正光合速率0.21070.41070.6107(mol/min)，即6108min/min。答案：(1)光照強(qiáng)度光質(zhì)(或波長)(2)甲組植株在10小時(shí)內(nèi)(或?qū)嶒?yàn)過程中)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)減少大于光合作用使密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸降低，光合作用速率逐漸下降61086(2018四川綿陽診斷)為了探究不同遮光和溫度處理對(duì)水稻光合作用的影響，研究小組將生長發(fā)育狀況一致的A品種水稻均分為6組并置于人工氣候室中培養(yǎng)。1組模擬田間環(huán)境(對(duì)照組)，另5組分別如下表處理(實(shí)驗(yàn)組)，在維持CO2濃度等條件與對(duì)照組相同的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。測(cè)定各組葉片的凈光合速率結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組一實(shí)驗(yàn)組二實(shí)驗(yàn)組三實(shí)驗(yàn)組四實(shí)驗(yàn)組五實(shí)驗(yàn)處理遮光比例不遮光不遮光遮光30%遮光30%遮光50%遮光50%溫度253025302530實(shí)驗(yàn)結(jié)果凈光合速率mgCO2/(dm2h)11.259.1224.9021.5013.5110.40注：A品種水稻光合作用的最適溫度為25 ，呼吸作用的最適溫度為35 ?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測(cè)對(duì)水稻光合速率影響較大的環(huán)境因素是_，其依據(jù)是_。(2)在實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)組三的水稻光合作用強(qiáng)度升高，可考慮的措施是適當(dāng)提高_(dá)(填“光照強(qiáng)度”“CO2濃度”或“溫度”)。(3)從細(xì)胞代謝角度分析，在遮光比例相同時(shí)，溫度由25 升高到30 時(shí)凈光合速率降低的原因是_。(4)某小組研究弱光脅迫水稻光合產(chǎn)物向子粒轉(zhuǎn)運(yùn)的影響情況，做了如下實(shí)驗(yàn)：在灌漿期，當(dāng)對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組二、實(shí)驗(yàn)組四的水稻葉片分別固定等量的14CO2后，在24 h內(nèi)對(duì)三組水稻的等量葉片和子粒進(jìn)行放射性強(qiáng)度檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組二、實(shí)驗(yàn)四相比，葉片放射性強(qiáng)度低、子粒放射性強(qiáng)度高。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是_。答案：(1)光照強(qiáng)度在溫度不變的情況下，改變遮光比例凈光合速率變化較大(2)CO2濃度(3)光合作用速率(強(qiáng)度)減弱，呼吸作用速率(強(qiáng)度)增強(qiáng)(4)弱光(遮光)脅迫水稻光合產(chǎn)物向子粒的轉(zhuǎn)運(yùn)減弱