- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
下列是四幅关于光合作用和细胞呼吸（以葡萄糖作为底物）的图，有关叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、从图乙的曲线可知b点后的限制因素是温度或二氧化碳浓度，故当提高二氧化碳浓度时，b点一般会向右上方移动，A正确；
B、在氧气浓度为a时，有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，即YZ、XY表示无氧呼吸释放的二氧化碳量，当无氧呼吸和有氧呼吸释放相同的二氧化碳时，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的葡萄糖多，B错误；
C、据图丙可知，温度为t4时，光合作用强度与呼吸作用强度相等，即净光合作用为0，C错误；
D、胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光；叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光，而e只有一个波峰，说明是类胡萝卜素，D错误．
故选：A．
（九）分析有关植物光合作用和呼吸作用的材料，回答下列问题．
图1表示绿色植物细胞部分结构中的某些代谢过程，图中①-⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器．图2表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度的变化曲线．图3表示某草场在不同温度下光合作用中氧气释放量与光强度之间的关系．
（1）图1中B是______．图中代表细胞生命活动可直接利用的一种能源物质的是______．（填编号）
（2）B中的色素主要吸收______光．该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环______（能/不能）进行，原因是______．
（3）当光照强度处于图2中的d时，图1中⑥的去向有______、______．
（4）若图2中，a点所对应得时间为夜间0点，b点所对应的时间是早晨6点，则阴影部分面积所表示的含义是______．
（5）据图3，25℃时呼吸速率是15℃时的______倍，其原因是______．
（6）若光照强度为8klx，光照时间为12小时，白天温度为25℃，夜晚为15℃，则全天该草场积累的葡萄糖为______mg．若其它条件保持不变，夜晚温度降至5℃，则全天积累的葡萄糖为______mg．由上述数据比较可以得出的结论是______．
正确答案
叶绿体
③
红橙光、蓝紫光
不能
没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行
线粒体
外界
该植物在0-6点之间CO2的释放总量
2
25℃时呼吸作用的酶的活性比15℃的强
450
506.25
昼夜温差大有利于有机物的积累
解析
（1）由图中吸收光可判定图1中B是叶绿体，光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程．光合作用光反应是一个非常复杂的物质与能量转变过程，它需要类囊体上多种蛋白复合体和电子传递体的参与，才能将光能转变成电能，进而转变电势能和化学能，由图可知③④是ATP和ADP相互转化的过程，三磷酸腺苷（ATP）是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源 所以③是ATP．
（2）叶绿体中叶绿素a叶绿素b主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光．所以叶绿体主要吸收蓝紫光和红橙光．光合反应的光反应阶段的第一阶段水在光下分解，为暗反应阶段提供还原态氢，光合反应的光反应阶段的第二阶段生成ATP，为暗反应阶段提供能量．没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行．
（3）植物不但能进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，还进行呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳．当环境中二氧化碳浓度极低时，光合作用进行得很慢，释放出来的氧气还没有呼吸作用消耗的氧气多．随着二氧化碳浓度的升高，光合作用加快，释放的氧气增多．光合作用释放的氧气与呼吸作用消耗的氧气相等时的二氧化碳浓度，就是光合作用的二氧化碳补偿点．超过光补偿点光合作用释放的氧气大于呼吸作用消耗的氧气时所以此时图1中⑥O2的去向有线粒体进行呼吸作用和外界由气孔排出．
（4）该植物在0-6点之间只进行呼吸作用，a点所对应得时间为夜间0点，b点所对应的时间是早晨6点，则阴影部分面积所表示的含义是在0-6点之间CO2的释放总量．
（5）2 温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性．一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，所以25℃时呼吸作用的酶的活性比15℃的强．
（6）照强度为8klx，光照时间为12小时，白天温度为25℃要的释放速度为50mg/h则释放氧的总量为50×12=600mg，由6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O计算可知积累的有机物为600×180÷192=562.5夜晚为15℃，12小时消耗的氧气为12×10=120mg，C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O则消耗的葡萄糖为120×180÷192=112.5所以全天该草场积累的葡萄糖为562.5-112.5=450mg，若其它条件保持不变，夜晚温度降至5℃则呼吸消耗的氧气为12×5=60，则消耗的葡萄糖，60×180÷192=56.25，所以全天该草场积累的葡萄糖为562.5，56.25=506.25mg． 由上述数据比较可以得出的结论是昼夜温差大有利于有机物的积累．
故答案为：
（1）叶绿体 ③（2）红橙光、蓝紫光 不能 没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行
（3）线粒体、外界（4）该植物在0-6点之间CO2的释放总量 （5）2 25℃时呼吸作用的酶的活性比15℃的强（6）450 506.25 昼夜温差大有利于有机物的积累
某科研小组对种植在智能（电脑控制）密闭温室内的某植物进行了相关研究，得出数据见下表．请分析回答下列问题：
（注：光照强度单位：klx，净光合速率单位：CO2 mg/100cm2•h）
（1）从表中看出温度为______℃时，该植物呼吸作用最强．此时叶肉细胞产生CO2的场所是______．
（2）25℃和30℃条件下，光照强度分别为______klx时，该植物的光合速率等于呼吸速率；光照强度为______klx时制造的有机物相等．
（3）在25℃条件下，光照强度小于8klx，光反应提供的______不足，影响有机物的生成；光照强度大于10klx，限制光合作用的自身因素主要是______．
（4）为了提高该植物的产量，在水肥适宜的条件下，智能温室的环境条件应设定为______．
（5）大田中，检测到土壤轻度缺镁，适量追施镁肥一段时间后，植物的光合速率将______．若同时增施农家肥，既可防止土壤板结，又可增加空气中的______浓度，有利于提高农作物的产量．
正确答案
解：（1）分析表格中的信息可知，光照强度为0时，30℃净光合速率负值最大，为4，该值是植物呼吸作用强度；此时叶肉细胞进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质．
（2）植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等时，净光合速率为0，25℃条件下净光合速率为0对应的光照强度是2kLx，30℃条件下净光合速率为0对应的光照强度是4kLx；光照强度为6kLx时，25℃条件下植物实际光合作用强度是2+5=7，25℃条件下植物实际光合作用强度是4+3=7．
（3）分析题图可知，在25℃条件下，光照强度小于8klx时，随着光照强度增加，光合作用强度增大，说明此光照强度范围内限制光合作用的因素是光照强度，由于光反应产生的还原氢和ATP不足影响了暗反应的进行；光照强度大于10klx，光照强度增加，光合作用不再增强，此时限制光合作用的自身因素主要是光合色素的量、酶的活性（数量）、C5的量等．
（4）提高该植物的产量，要提高净光合作用产量，由表格信息可知，同等光照条件下，25℃时净光合作用最大，且光的饱和点是10kLx，因此为了提高该植物的产量，在水肥适宜的条件下，智能温室的环境条件应设定为温度为25℃，光照为10 Klx．
（5）Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg会影响叶绿素的合成而影响光合作用，因此如果土壤轻度缺镁，适量追施镁肥一段时间后，植物的光合速率将增强；农家肥被分解者分解，既可以提高无机盐，又可以增加温室内二氧化碳的浓度从而提高光合作用速率，有利于农作物产量的提高．
故答案为：
（1）30℃线粒体
（2）2、4 6
（3）[H]和ATP 光合色素的量、酶的活性（数量）、C5的量等
（4）温度为25℃，光照为10 Klx
（5）增强 CO2
解析
解：（1）分析表格中的信息可知，光照强度为0时，30℃净光合速率负值最大，为4，该值是植物呼吸作用强度；此时叶肉细胞进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质．
（2）植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等时，净光合速率为0，25℃条件下净光合速率为0对应的光照强度是2kLx，30℃条件下净光合速率为0对应的光照强度是4kLx；光照强度为6kLx时，25℃条件下植物实际光合作用强度是2+5=7，25℃条件下植物实际光合作用强度是4+3=7．
（3）分析题图可知，在25℃条件下，光照强度小于8klx时，随着光照强度增加，光合作用强度增大，说明此光照强度范围内限制光合作用的因素是光照强度，由于光反应产生的还原氢和ATP不足影响了暗反应的进行；光照强度大于10klx，光照强度增加，光合作用不再增强，此时限制光合作用的自身因素主要是光合色素的量、酶的活性（数量）、C5的量等．
（4）提高该植物的产量，要提高净光合作用产量，由表格信息可知，同等光照条件下，25℃时净光合作用最大，且光的饱和点是10kLx，因此为了提高该植物的产量，在水肥适宜的条件下，智能温室的环境条件应设定为温度为25℃，光照为10 Klx．
（5）Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg会影响叶绿素的合成而影响光合作用，因此如果土壤轻度缺镁，适量追施镁肥一段时间后，植物的光合速率将增强；农家肥被分解者分解，既可以提高无机盐，又可以增加温室内二氧化碳的浓度从而提高光合作用速率，有利于农作物产量的提高．
故答案为：
（1）30℃线粒体
（2）2、4 6
（3）[H]和ATP 光合色素的量、酶的活性（数量）、C5的量等
（4）温度为25℃，光照为10 Klx
（5）增强 CO2
下列有关光合作用的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、植物吸收绿光最少，但只要吸收了就能用于光合作用，故实验室中用绿色灯照明时，绿色植物能进行进行光合作用合成有机物，A错误；
B、叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，故有温室大棚种植蔬菜时，补充蓝紫光有利于提高产量，B正确；
C、叶绿体中的色素吸收可见光进行光合作用，而可见光包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光，故用无色透明的薄膜建成的温室大棚，植物的光合作用高效率高于蓝色薄膜建成的大棚，C正确；
D、一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，D正确．
故选：A．
如图图象不能表达的生物学意义是（ ）
正确答案
解析
解：A、二氧化碳使光合作用的原料，因此在一定范围内，植物光合速率会随着CO2浓度的升高而升高，但是到达一定浓度会受到其它因素的影响达到饱和点，A正确；
B、光照强度直接影响光合作用的光反应，光反应又为暗反应提供ATP和[H]，因此在一定范围内，植物光合速率会随着光照强度的增强而增强，但是会受到二氧化碳浓度等因素的影响达到饱和点，B正确；
C、已经发生质壁分离的细胞放在清水中，细胞会不断吸水，但是由于受到细胞壁的限制，细胞不会无限制吸水，C正确；
D、呼吸作用需要酶的催化，酶的活性受温度的影响，在一定范围内，酶的活性随温度的升高而升高，但是超过一定范围会随温度的升高而降低，D错误．
故选：D．
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