- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
如图所示均与植物光合作用有关，图甲表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线；图乙表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，光合效率受光照影响的变化曲线；图丙代表植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图．请据图回答：
（1）图甲中在a点时，气体进出叶绿体的状况是______．
（2）图甲中在c点时，结构M内ATP与ADP的流向是______．
（3）图乙中d点与e点相比，e点叶肉细胞中C3的含量______；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量______．（填“高”“低”或“基本一致”）
（4）将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标．实验结果如下表所示．
昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物能否生长？______．
正确答案
解：（1）图甲中在a点时，光照强度为0，植物只进行呼吸作用不进行光合作用，因此叶绿体中没有气体进出．
（2）图甲中c点为A植物的光饱和点，此时光合作用大于呼吸作用．结构M表示叶绿体，叶绿体中类囊体薄膜上发生光反应产生ATP，该ATP将进入叶绿体基质中参与暗反应；在暗反应中分解生成ADP后，ADP又可以移向类囊体薄膜继续参与光反应．
（3）图乙中d点与e点二氧化碳浓度相同，只是e点光照强于d点，因此e点光反应产生的ATP和[H]较多，三碳化合物还原旺盛，导致叶肉细胞中C3的含量低；e点与f点相比较，两点的光照强度相同，而e点的二氧化碳浓度高，因此e点时二氧化碳固定生成的C3多．
（4）表中光照下吸收CO2量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度．温度在35℃时植物的净光合速率为3.00mg/h，因此昼夜不停地光照植物能生长．
故答案为：
（1）没有气体进出
（2）ATP从叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质，ADP从叶绿体基质移向叶绿体囊状结构薄膜
（3）低 高
（4）能
解析
解：（1）图甲中在a点时，光照强度为0，植物只进行呼吸作用不进行光合作用，因此叶绿体中没有气体进出．
（2）图甲中c点为A植物的光饱和点，此时光合作用大于呼吸作用．结构M表示叶绿体，叶绿体中类囊体薄膜上发生光反应产生ATP，该ATP将进入叶绿体基质中参与暗反应；在暗反应中分解生成ADP后，ADP又可以移向类囊体薄膜继续参与光反应．
（3）图乙中d点与e点二氧化碳浓度相同，只是e点光照强于d点，因此e点光反应产生的ATP和[H]较多，三碳化合物还原旺盛，导致叶肉细胞中C3的含量低；e点与f点相比较，两点的光照强度相同，而e点的二氧化碳浓度高，因此e点时二氧化碳固定生成的C3多．
（4）表中光照下吸收CO2量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度．温度在35℃时植物的净光合速率为3.00mg/h，因此昼夜不停地光照植物能生长．
故答案为：
（1）没有气体进出
（2）ATP从叶绿体囊状结构薄膜移向叶绿体基质，ADP从叶绿体基质移向叶绿体囊状结构薄膜
（3）低 高
（4）能
（1）C与B相比较，光合速率慢，是因为______
（2）A与B相比较，光合速率快，原因是______；但在弱光下，两者光合速率基本相同，这是因为______
（3）综合上述，限制光合作用速率的因素有______
（4）在弱光下限制因素是______，在较强光照下，限制因素是______．
正确答案
CO2不足，影响暗反应的速率
温度升高，可以提高光合作用中酶的催化效率
在弱光下，光反应的产物[H]和ATP较少，从而影响了暗反应中CO2的还原
光照强度、温度和CO2浓度
光照强度
温度和CO2浓度
解析
解：（1）C与B相比较，自变量是CO2浓度，所以C曲线是由于CO2不足，影响暗反应的速率，导致光合速率慢．
（2）A与B相比较，自变量是温度，由于温度升高，可以提高光合作用中酶的催化效率，所以30℃条件下的A曲线表示的光合速率快．在弱光下，由于光反应的产物[H]和ATP较少，从而影响了暗反应中CO2的还原，所以两者光合速率基本相同．
（3）综合上述，限制光合作用速率的因素有光照强度、温度和CO2浓度．
（4）在弱光下限制因素是光照强度，在较强光照下，限制因素是温度和CO2浓度．
故答案为：
（1）CO2不足，影响暗反应的速率
（2）温度升高，可以提高光合作用中酶的催化效率 在弱光下，光反应的产物[H]和ATP较少，从而影响了暗反应中CO2的还原
（3）光照强度、温度和CO2浓度
（4）光照强度 温度和CO2浓度
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，既有内部因素（如酶的活性等），又有外界因素（如光照强度等），请根据图回答有关问题：
（1）若x代表光照强度，反映光照强度影响光合速率的曲线是______，它主要影响______阶段．
（2）在外部因素适宜时，反映影响光合速率的内部因素曲线是______，它对光合速率的影响有如下体现：
①当光照强度影响光合速率达到最大值时，此时限制因素最可能是______．
②当CO2浓度影响光合速率达到最大值时，此时限制因素最可能是______．
（3）在不同季节或一天的不同时间，植物光合作用速率一般不同，图B是用为验证温度对光合速率影响的重要实验装置，请回答：
①本实验的原理是：a______b______．
②在实验过程中可通过观察______ 来判断光合作用的强度．
正确答案
解：（1）光照强度是影响光合作用的外界因素，主要影响光反应阶段中水的光解和ATP的形成．若x代表光照强度，随着光照强度的增强，光反应生成的[H]和ATP越多，光合作用将逐渐增强；但是由于受到内在因素的限制，如：色素的含量、酶的活性等因素，光合作用将会达到饱和点，即对应图中曲线a．
（2）限制光合作用的内部因素有：酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等．由于题中提出“在外部因素适宜”，因此随着内因的变化，光合速率将不断增加，对应图中曲线b．
①由于色素具有吸收、传递、转换光能的作用，因此限制光能吸收的主要内因是色素的数量．
②二氧化碳主要用于暗反应中二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物固定成三碳化合物，因此当CO2浓度影响光合速率达到最大值时，此时限制因素最可能是五碳化合物的含量．
（3）①根据题意可知，实验的自变量为温度，因变量为光合作用强度，因此本实验的原理是：温度主要通过影响光合作用的酶的活性影响光合作用强度；一定时间内，光合作用产生的氧气的量可反映光合作用的强度．
②在实验过程中可通过观察一定时间内光合作用产生的O2气泡数来判断光合作用的强度．
故答案为：
（1）a 光反应
（2）b ①色素的数量 ②五碳化合物的含量
（3）①a温度主要通过影响光合作用的酶的活性影响光合作用强度
b一定时间内，光合作用产生的氧气的量可反映光合作用的强度
②一定时间内光合作用产生的O2气泡数
解析
解：（1）光照强度是影响光合作用的外界因素，主要影响光反应阶段中水的光解和ATP的形成．若x代表光照强度，随着光照强度的增强，光反应生成的[H]和ATP越多，光合作用将逐渐增强；但是由于受到内在因素的限制，如：色素的含量、酶的活性等因素，光合作用将会达到饱和点，即对应图中曲线a．
（2）限制光合作用的内部因素有：酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等．由于题中提出“在外部因素适宜”，因此随着内因的变化，光合速率将不断增加，对应图中曲线b．
①由于色素具有吸收、传递、转换光能的作用，因此限制光能吸收的主要内因是色素的数量．
②二氧化碳主要用于暗反应中二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物固定成三碳化合物，因此当CO2浓度影响光合速率达到最大值时，此时限制因素最可能是五碳化合物的含量．
（3）①根据题意可知，实验的自变量为温度，因变量为光合作用强度，因此本实验的原理是：温度主要通过影响光合作用的酶的活性影响光合作用强度；一定时间内，光合作用产生的氧气的量可反映光合作用的强度．
②在实验过程中可通过观察一定时间内光合作用产生的O2气泡数来判断光合作用的强度．
故答案为：
（1）a 光反应
（2）b ①色素的数量 ②五碳化合物的含量
（3）①a温度主要通过影响光合作用的酶的活性影响光合作用强度
b一定时间内，光合作用产生的氧气的量可反映光合作用的强度
②一定时间内光合作用产生的O2气泡数
正确答案
解析
解：A、叶片浮出水面的原因是叶片进行呼吸作用和光合作用，产生的气体浮在叶面上，A错误；
B、叶片进行光合作用会使养料重量增加，B错误；
C、NaHCO3溶液的作用是保持容器内二氧化碳的浓度稳定，C错误；
D、甲装置叶片上浮是因为进行呼吸作用产生的CO2充满叶肉细胞间隙，乙中是因为叶片进行光合作用产生的O2充满叶肉细胞间隙，D正确．
故选：D．
（1）从图或表中可以得出的结论是______．
（2）若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少．产生这一现象的原因是______，导致______、______消耗减少，从而抑制了光反应．
（3）据表中数据估计，呈现如图2量变关系时的灯与烧杯间的距离为______cm．
（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质，其产生部位是______、______．
正确答案
解：（1）由实验的结果可知，灯源与烧杯的距离越大，气泡产生的数量越少，得出光合速率随光照强度的变化而变化．
（2）由于的溶液中CO2量有限，随着光照较长时间的进行，溶液中CO2逐渐减少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应，光合作用越来越弱，从而产生的气泡数逐渐减少．
（3）图2中光合效率等于呼吸效率，光合作用产生的O2正好供给呼吸作用利用，呼吸作用产生的CO2正好供给光合作用，即植物的净光合作用为0，产生气泡数为0，对应表中灯与烧杯间的距离为45cm．
（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质来自于呼吸作用产生的ATP，呼吸作用的场所为细胞质基质和线粒体．
故答案为：
（1）光合速率随光照强度的变化而变化
（2）溶液中CO2减少[H]ATP
（3）45
（4）细胞质基质 线粒体
解析
解：（1）由实验的结果可知，灯源与烧杯的距离越大，气泡产生的数量越少，得出光合速率随光照强度的变化而变化．
（2）由于的溶液中CO2量有限，随着光照较长时间的进行，溶液中CO2逐渐减少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应，光合作用越来越弱，从而产生的气泡数逐渐减少．
（3）图2中光合效率等于呼吸效率，光合作用产生的O2正好供给呼吸作用利用，呼吸作用产生的CO2正好供给光合作用，即植物的净光合作用为0，产生气泡数为0，对应表中灯与烧杯间的距离为45cm．
（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质来自于呼吸作用产生的ATP，呼吸作用的场所为细胞质基质和线粒体．
故答案为：
（1）光合速率随光照强度的变化而变化
（2）溶液中CO2减少[H]ATP
（3）45
（4）细胞质基质 线粒体
扫码查看完整答案与解析