- 探究：环境因素对光合作用强度的影响
- 共1687题
图1是仙人掌类植物特殊的CO2同化方式，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线；图3表示B植物不同光照强度条件下O2和C02的释放量．请据图分析并回答：
（1）图1所示细胞在夜间能产生ATP的场所有______，物质a表示______．图1所示植物对应图2中的______类植物（填字母），从生物进化的角度看，该特殊的CO2同化方式是______的结果．
（2）图2中的B植物中午12点左右出现的光合作用暂时下降，其原因是______．
（3）图2中的A类植物在10～16时______（能/不能）进行光合作用的暗反应，原因有______．
（4）图2中的C植物光合作用速率，除了受光照强度温度等外界环境因素的影响，还受到其内部因素的影响．请写出两个内部影响因素______．
（5）从图3可知，若控制B植物幼苗的光照强度为c，且每天光照12h，再黑暗12h交替进行，则B植物幼苗能否正常生长？答：______，原因是______．
正确答案
解：（1）在夜间细胞中的叶绿体不能进行光合作用，故不能产生ATP；而细胞质基质和线粒体能进行细胞呼吸的相关过程，故能产生ATP．在有氧呼吸过程中，线粒体只能将来自于细胞质基质的丙酮酸继续分解产生二氧化碳和水，因此图中物质a表示丙酮酸．图2曲线反映的一天24h内细胞吸收CO2的速率，其中曲线A在夜晚吸收较多，白天因气孔关闭，不能从外界吸收CO2，故其对应图1中所示植物；从生物进化的角度看，该特殊的CO2同化方式是自然选择的结果．
（2）图2中的B植物中午12点左右出现的光合作用暂时下降，这是由于中午温度过高，植物为防止蒸腾作用过强而暂时关闭气孔，从而影响光合作用的暗反应阶段，也就影响了光合作用．
（3）从图2曲线可知A类植物在10～16时吸收CO2速率为0，这是由于该植物液泡中的苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2进入叶绿体进行光合作用，同时，②该植物也可通过呼吸作用产生的CO2进入叶绿体进行光合作用．
（4）影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，此外还受到其内部因素的影响，如：叶绿体色素的种类和数量，以及光合作用有关酶活性．色素主要在光反应中吸收、传递和转换光能，酶要催化光合作用．
（5）图3中，c点表示的是净光合速率，此时的净光合速率等于夜间的呼吸速率，则白天净储存的有机物正好满足晚上的呼吸消耗，B植物幼苗不能正常生长．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体 丙酮酸 A 自然选择
（2）中午温度过高，植物为防止蒸腾作用过强而暂时关闭气孔，从而影响光合作用的暗反应阶段，也就影响了光合作用．
（3）能 液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO2用于暗反应/呼吸作用产生的CO2用于暗反应
（4）叶绿体色素的种类和数量，以及光合作用有关酶活性
（5）不能，因为白天净储存的有机物正好满足晚上的呼吸消耗．
解析
解：（1）在夜间细胞中的叶绿体不能进行光合作用，故不能产生ATP；而细胞质基质和线粒体能进行细胞呼吸的相关过程，故能产生ATP．在有氧呼吸过程中，线粒体只能将来自于细胞质基质的丙酮酸继续分解产生二氧化碳和水，因此图中物质a表示丙酮酸．图2曲线反映的一天24h内细胞吸收CO2的速率，其中曲线A在夜晚吸收较多，白天因气孔关闭，不能从外界吸收CO2，故其对应图1中所示植物；从生物进化的角度看，该特殊的CO2同化方式是自然选择的结果．
（2）图2中的B植物中午12点左右出现的光合作用暂时下降，这是由于中午温度过高，植物为防止蒸腾作用过强而暂时关闭气孔，从而影响光合作用的暗反应阶段，也就影响了光合作用．
（3）从图2曲线可知A类植物在10～16时吸收CO2速率为0，这是由于该植物液泡中的苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2进入叶绿体进行光合作用，同时，②该植物也可通过呼吸作用产生的CO2进入叶绿体进行光合作用．
（4）影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，此外还受到其内部因素的影响，如：叶绿体色素的种类和数量，以及光合作用有关酶活性．色素主要在光反应中吸收、传递和转换光能，酶要催化光合作用．
（5）图3中，c点表示的是净光合速率，此时的净光合速率等于夜间的呼吸速率，则白天净储存的有机物正好满足晚上的呼吸消耗，B植物幼苗不能正常生长．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体 丙酮酸 A 自然选择
（2）中午温度过高，植物为防止蒸腾作用过强而暂时关闭气孔，从而影响光合作用的暗反应阶段，也就影响了光合作用．
（3）能 液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO2用于暗反应/呼吸作用产生的CO2用于暗反应
（4）叶绿体色素的种类和数量，以及光合作用有关酶活性
（5）不能，因为白天净储存的有机物正好满足晚上的呼吸消耗．
图示中甲、乙显示植物光合作用与光照强度之间的关系和相关生理过程；丙、丁表示种植蔬菜的大棚剖面图（棚顶的草席是用草制成的覆盖物）和一天中大棚内CO2浓度变化的曲线，其中在c-d期间打开大棚通风口．请据图回答：
（1）图甲三种植物中最适合间作的两种是______；叶肉细胞在a、b点时都可产生ATP的细胞器是______．
（2）图乙中“2”过程场所是______．过程“1”是“2”的基础，其原因是______．
（3）图丙大棚通风后，由图丁曲线可知，CO2浓度有所上升，但浓度仍低于棚外，其原因是______；盖草席后，CO2浓度迅速上升，但f点以后上升趋缓，其原因是______．
（4）从图丁曲线变化分析，增施CO2气肥最佳的区段是______．
正确答案
解：（1）间作的两种植物对光的需求不同，应选择一种阳生植物和一种阴生植物，图甲中I为阳生植物，Ⅲ为阴生植物，因此它们适合间作．a点光照强度为0，植物只进行呼吸作用，b点植物既进行呼吸作用也进行光合作用，因此产生ATP的场所为线粒体．
（2）图乙中2过程表示暗反应，暗反应发生在叶绿体基质中，并且光反应为暗反应提供ATP和[H]．
（3）大棚内植物光合作用强度大于呼吸作用，因此光合作用消耗的二氧化碳大于呼吸产生的二氧化碳，导致大棚内CO2浓度低于棚外．盖草席后，由于夜间只进行呼吸作用，因此CO2浓度迅速上升；从时间看，f点表示夜间，此时温度较低，呼吸作用较弱，释放CO2减少，因此f点以后上升趋缓．
（4）在光合作用较强，大棚内CO2急剧减少的ac段补充CO2最有利于植物光合作用．
故答案为：
（1）I和Ⅲ线粒体
（2）叶绿体基质 过程“1”能为过程“2”提供ATP、[H]
（3）光合作用强度大于呼吸作用强度，消耗CO2
夜里温度降低，呼吸作用减弱，释放CO2减少
（4）ac
解析
解：（1）间作的两种植物对光的需求不同，应选择一种阳生植物和一种阴生植物，图甲中I为阳生植物，Ⅲ为阴生植物，因此它们适合间作．a点光照强度为0，植物只进行呼吸作用，b点植物既进行呼吸作用也进行光合作用，因此产生ATP的场所为线粒体．
（2）图乙中2过程表示暗反应，暗反应发生在叶绿体基质中，并且光反应为暗反应提供ATP和[H]．
（3）大棚内植物光合作用强度大于呼吸作用，因此光合作用消耗的二氧化碳大于呼吸产生的二氧化碳，导致大棚内CO2浓度低于棚外．盖草席后，由于夜间只进行呼吸作用，因此CO2浓度迅速上升；从时间看，f点表示夜间，此时温度较低，呼吸作用较弱，释放CO2减少，因此f点以后上升趋缓．
（4）在光合作用较强，大棚内CO2急剧减少的ac段补充CO2最有利于植物光合作用．
故答案为：
（1）I和Ⅲ线粒体
（2）叶绿体基质 过程“1”能为过程“2”提供ATP、[H]
（3）光合作用强度大于呼吸作用强度，消耗CO2
夜里温度降低，呼吸作用减弱，释放CO2减少
（4）ac
（1）适当遮光，叶绿素含量会增加，叶片对______光的吸收能力将显著增强．
（2）曲线ab段叶肉细胞内能合成[H]的场所有______；曲线cd段，植物体内有机物总量的变化情况是______（增加、减少、不变）．
（3）M点时，对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量______（填“大于”“等于”或“小于”）细胞呼吸产生的CO2量．
（4）若将植物突然转移到高温、强光、干燥的环境中，此时叶肉细胞内C3含量的变化是______．30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响，与曲线Ⅰ相比，曲线Ⅱ出现“午休”现象的原因是______．
（5）6：30左右，在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度，光合速率基本不变，因为此时限制光合速率的主要因素是______．
Ⅱ．凤眼莲原产南美州，作为入侵生物对我国生态环境构成威胁．科研人员对某地生长的凤眼莲、玉米的光合作用特性进行测量，获得如下数据：
与玉米相比较，能说明凤眼莲生长较快的原因是：
①______，因此强光条件下能大量积累有机物；
②______，因此弱光条件下也能积累有机物．
正确答案
红光和蓝紫
细胞质基质、线粒体基质（或线粒体）、类囊体薄膜（或叶绿体）
增加
大于
减少
气孔关闭
光照强度
最大净光合速率高
光补偿点低
解析
解：Ⅰ．（1）适当遮光，叶绿素含量会增加，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故叶片对红光和蓝紫光的吸收能力将显著增强．
（2）曲线ab段叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用，故能合成[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．曲线cd段，净光合速率大于0，故植物体内有机物总量的变化情况是增加．
（3）M点时，净光合速率=0，即所有细胞的呼吸速率=所有能进行光合作用的细胞的光合速率，而能进行光合作用的细胞只是一部分细胞，故对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量大于细胞呼吸产生的CO2量．
（4）若将植物突然转移到高温、强光照、干燥的环境中，气孔关闭，二氧化碳浓度降低，故此时叶肉细胞内C3物质含量的变化是减少．30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响，与曲线Ⅰ相比，曲线Ⅱ出现“午休”现象的原因是植物气孔关闭．
（5）6：30左右光照强度弱，故此时限制光合速率的主要因素是光照强度．
Ⅱ．从图表中数据可知，与玉米相比较，凤眼莲净光合速率高，强光下积累大量有机物；另光补偿点低，弱光下也能积累较多的有机物．
故答案为：
Ⅰ．（1）红光和蓝紫
（2）细胞质基质、线粒体基质（或线粒体）、类囊体薄膜（或叶绿体） 增加
（3）大于
（4）减少 植物气孔关闭
（5）光照强度
Ⅱ．①最大净光合速率高
②光补偿点低
正确答案
解析
解：A、图中可以看出，S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，因此玉米光合作用有机物净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S2+S3-（S1+S3）=S2-S1，A错误；
B、S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，B正确；
C、若土壤中缺Mg，则会缺少叶绿素，达到光补偿点所需的光照强度会增大，B点右移，同时达到光饱和点所需的光照强度将会减小，D点左移，C正确；
D、玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，D正确．
故选：A．
（2015春•南充校级月考）如图表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线，图二表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线，请分析回答：
（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是______．
（2）若将植物体放在含C18O2的环境下，一段时间后，植物周围的空气中有没有可能出现18O2？______．（填“可能”、“不可能”）
（3）在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是______．
（4）e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中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”、“基本一致”）
（5）增施农家肥可以提高光合效率的原因是______．
正确答案
解：（1）根据图一可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值，既A植物属于阳生植物，并且阳生植物的呼吸作用也较强，所以在连续阴雨的环境中，光照强度较弱，A植物受到的影响大．
（2）该C18O2参与光合作用生成了H218O，H218O再参与光合作用就可生成18O2，故植物体在含C18O2的环境中生长，一段时间后植物体周围空气中有可能出现18O2．
（3）c点时，A植物进行光合作用且强度最大，ATP从类囊体薄膜（光反应）向叶绿体基质（暗反应）方向移动．
（4）e点的光照强度大于d点，光反应强度大，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3多，所以e点的 C3含量低；e点的CO2浓度比f点的高，因而固定的CO2多，合成的C3也多，所以e点C3含量高．
（5）增施农家肥可以提高光合效率的原因是增加CO2的供应或提供必需的矿质元素等．
故答案为：
（1）A
（2）可能
（3）从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
（4）低 高
（5）增加CO2的供应或提供必需的矿质元素等（合理即可）
解析
解：（1）根据图一可知A植物需要较强的光照才能达到光合作用的最大值，既A植物属于阳生植物，并且阳生植物的呼吸作用也较强，所以在连续阴雨的环境中，光照强度较弱，A植物受到的影响大．
（2）该C18O2参与光合作用生成了H218O，H218O再参与光合作用就可生成18O2，故植物体在含C18O2的环境中生长，一段时间后植物体周围空气中有可能出现18O2．
（3）c点时，A植物进行光合作用且强度最大，ATP从类囊体薄膜（光反应）向叶绿体基质（暗反应）方向移动．
（4）e点的光照强度大于d点，光反应强度大，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3多，所以e点的 C3含量低；e点的CO2浓度比f点的高，因而固定的CO2多，合成的C3也多，所以e点C3含量高．
（5）增施农家肥可以提高光合效率的原因是增加CO2的供应或提供必需的矿质元素等．
故答案为：
（1）A
（2）可能
（3）从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
（4）低 高
（5）增加CO2的供应或提供必需的矿质元素等（合理即可）
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