- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
植物A有一个很特殊的CO2同化方式,夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,如图甲所示;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,如图乙所示.植物B的CO2同化过程如图丙所示,请回答下列问题:
(1)白天,影响植物A光合作用强度的外界因素有______.(答两项)
(2)植物A夜晚不能合成C6H12O6的原因是______,白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有______和______(填细胞器).
(3)在上午10:00点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,细胞的叶绿体中C3含量发生变化的是______(植物A/植物B),理由是______.
(4)植物A气孔开闭的特点与其生活的环境是相适应的,推测植物A生活的环境最可能是______.
(5)实验室探究光照强度对植物B生理代谢的影响时,测得相关代谢数据为:黑暗条件下,CO2释放量为0.5mol/(cm2叶•小时);光饱和时的光照强度为2.5千勒克斯;光照强度为3.0千勒克斯时测得光合作用释放O2量是1.0(mol/cm2叶•小时).当光照强度为2.5千勒克斯时,B植物光合作用固定的CO2量是______(mol/cm2叶•小时);如果光照强度不变,需要进一步提高光合速率,可采取的措施是______.
正确答案
解:(1)根据题意并结合图一二看出,白天时植物A的气孔是关闭的,植物利用的是夜间储存在液泡中的二氧化碳,因此白天空气中的二氧化碳浓度不是限制因素,其它因素包括光照强度、温度、含水量均是.
(2)夜晚时没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H],因此植物A夜晚不能合成C6H12O6.白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用植物A进行光合作用,同时细胞有氧呼吸产生的CO2也能用于光合作用,因此可来源于液泡和线粒体两种细胞器.
(3)由于A细胞的CO2是由细胞内部提供,故与环境中二氧化碳浓度无关,因此没有变化;而B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6,因此细胞的叶绿体中C3含量减少.
(4)由题意可知植物A夜晚气孔开放,白天气孔关闭,推测其生活环境的特点是可能是炎热,干旱.
(5)黑暗条件下,CO2释放量为0.5mol/(cm2叶•小时)表示呼吸作用速率;光饱和时的光照强度为2.5千勒克斯,光照强度为3.0千勒克斯时光合速率与2.5千勒克斯时相同,因此测得的光合作用释放O2量是1.0(mol/cm2叶•小时)可以表示光照强度为2.5千勒克斯时净光合速率.B植物光合作用固定的CO2量即为总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=1.0+0.5=1.5(mol/cm2叶•小时).
如果光照强度不变,需要进一步提高光合速率,可采取的措施是增加二氧化碳浓度和适当提高温度.
故答案为:
(1)温度、光照强度、水分等
(2)没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H]液泡 线粒体
(3)植物B A细胞的CO2是由细胞内部提供,故没有变化,B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6
(4)炎热干旱
(5)1.5 增加二氧化碳浓度和适当提高温度
解析
解:(1)根据题意并结合图一二看出,白天时植物A的气孔是关闭的,植物利用的是夜间储存在液泡中的二氧化碳,因此白天空气中的二氧化碳浓度不是限制因素,其它因素包括光照强度、温度、含水量均是.
(2)夜晚时没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H],因此植物A夜晚不能合成C6H12O6.白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用植物A进行光合作用,同时细胞有氧呼吸产生的CO2也能用于光合作用,因此可来源于液泡和线粒体两种细胞器.
(3)由于A细胞的CO2是由细胞内部提供,故与环境中二氧化碳浓度无关,因此没有变化;而B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6,因此细胞的叶绿体中C3含量减少.
(4)由题意可知植物A夜晚气孔开放,白天气孔关闭,推测其生活环境的特点是可能是炎热,干旱.
(5)黑暗条件下,CO2释放量为0.5mol/(cm2叶•小时)表示呼吸作用速率;光饱和时的光照强度为2.5千勒克斯,光照强度为3.0千勒克斯时光合速率与2.5千勒克斯时相同,因此测得的光合作用释放O2量是1.0(mol/cm2叶•小时)可以表示光照强度为2.5千勒克斯时净光合速率.B植物光合作用固定的CO2量即为总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=1.0+0.5=1.5(mol/cm2叶•小时).
如果光照强度不变,需要进一步提高光合速率,可采取的措施是增加二氧化碳浓度和适当提高温度.
故答案为:
(1)温度、光照强度、水分等
(2)没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H]液泡 线粒体
(3)植物B A细胞的CO2是由细胞内部提供,故没有变化,B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6
(4)炎热干旱
(5)1.5 增加二氧化碳浓度和适当提高温度
图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化.图乙表示水稻的叶肉细胞光合速率与光照强度的关系.请据图回答:
(1)图甲中,当光照强度为b时,光合速率______呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”).
(2)图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收______个单位的CO2.
(3)图乙中,当光照强度为X时,细胞中产生ATP的场所有______.
(4)如果增加环境中二氧化碳的浓度,则图乙中的b点的移动方向为______(填“左移”、“右移”或“不移动”).
(5)图乙中,c点后CO2的吸收量不再增加的主要环境因素为______.
(6)在图乙中的b点所处的状态时,叶绿体内ATP的移动方向是______.
正确答案
解:(1)图甲中:光照强度为a时,O2产生总量为0,只进行细胞呼吸,据此可知,呼吸强度为6;光照强度为b时,CO2释放量大于0,说明光合作用速率小于呼吸作用速率.
(2)光照强度为d时,O2产生总量为8,因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2.
(3)图乙中所示,光照强度为X时,水稻既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用,细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体.
(4)图乙中的b点表示光补偿点,增加环境中二氧化碳的浓度,光合速率增强,光补偿点减小,会向左移动.
(5)图乙中,c点时已经达到光饱和点,此时限制光合作用的因素不再是自变量光照强度,而是无关变量温度和二氧化碳浓度.
(6)图乙中的b点表示光补偿点,此时光合速率=呼吸速率,叶绿体内ATP的移动方向是从类囊体薄膜到叶绿体基质.
故答案为:
(1)小于
(2)2
(3)细胞质基质、线粒体和叶绿体
(4)左移
(5)二氧化碳浓度和温度
(6)从类囊体薄膜到叶绿体基质
解析
解:(1)图甲中:光照强度为a时,O2产生总量为0,只进行细胞呼吸,据此可知,呼吸强度为6;光照强度为b时,CO2释放量大于0,说明光合作用速率小于呼吸作用速率.
(2)光照强度为d时,O2产生总量为8,因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2.
(3)图乙中所示,光照强度为X时,水稻既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用,细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体.
(4)图乙中的b点表示光补偿点,增加环境中二氧化碳的浓度,光合速率增强,光补偿点减小,会向左移动.
(5)图乙中,c点时已经达到光饱和点,此时限制光合作用的因素不再是自变量光照强度,而是无关变量温度和二氧化碳浓度.
(6)图乙中的b点表示光补偿点,此时光合速率=呼吸速率,叶绿体内ATP的移动方向是从类囊体薄膜到叶绿体基质.
故答案为:
(1)小于
(2)2
(3)细胞质基质、线粒体和叶绿体
(4)左移
(5)二氧化碳浓度和温度
(6)从类囊体薄膜到叶绿体基质
取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致.照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、氧气是光反应阶段,水光解产生的,因此装装置内增加的氧气来自于水,A正确;
B、光照强度为a时,装置内氧气的增加量为0,说明此光照强度下光合作用强度与呼吸作用强度相等,B错误;
C、丙装置氧气增加量最多,说明光合作用最强,光合作用强度大于呼吸作用强度,装置内的CO2含量照光后比照光前低,C正确;
D、该图反映了光合作用强度与光照强度的关系,D正确.
故选:B.
为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn). 图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同NaHCO3浓度(pH 8.5,25℃)条件下测得的Pn曲线图. 请回答下列问题:
(1)通过变换图1 中光源,可研究______、______对光合作用的影响.
(2)在测定不同光照对 Pn 的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与Pn的关系______ (填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”).
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离 CO2浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的 HCO 获得 CO2.图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为______;在更高 NaHCO3 浓度下,Pn不再增加的主要原因有______、______.
(4)培养基中的 HCO 与 CO
之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO
越少,CO
越多,而CO
几乎不能被该藻利用. 在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有______、______.
正确答案
解:(1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.
(3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120m•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.
(4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.
故答案为:
(1)光强; 光质;
(2)难以确定;
(3)120 mg•L-1 达到了CO2饱和点; CA量有限;
(4)CO2(或 HCO3-)供应量不同; CA(细胞)活性变化.
解析
解:(1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.
(3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120m•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.
(4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.
故答案为:
(1)光强; 光质;
(2)难以确定;
(3)120 mg•L-1 达到了CO2饱和点; CA量有限;
(4)CO2(或 HCO3-)供应量不同; CA(细胞)活性变化.
如图表示绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时,分别在光照强度为①②③④时,单位时间内co2释放量和o2产生量的变化.下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、图中光照强度为①时,只有二氧化碳的释放,没有氧气的产生,因此此时不能进行光合作用,A正确;
B、光照强度为②时,该叶肉细胞CO2释放量大于0,说明此时呼吸作用速率>光合作用速率,B错误;
C、该实验中只改变光照强度,因此温度不变,呼吸速率不变,C正确;
D、光照强度为④时,图中看出,氧气的产生量为8单位,即光合作用要吸收8单位的二氧化碳,由于呼吸作用能够产生6单位的二氧化碳,因此细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳,D正确.
故选:B.
下列是某研究性学习小组为研究光合作用的条件和影响因素所做的一组实验.请分析:
①如图所示实验过程最能证明的是______.
②将一枝黑藻放在水中,如图示,改变灯与烧杯的距离测定光合作用的强度变化(通过计算藻枝放出的气泡数来测定光合作用的强度).本实验最可能的结果是______,由此得出的结论是______.
③现补充如下药品及器材:烧杯、酒精等、石棉网、碳酸氢钠溶液+稀醋酸(二氧化碳缓冲液)、自来水、乙醇、碘液,利用(2)小题中的实验装置,帮助设计(补充完成)一个实验“证明光合作用需要二氧化碳”.
a观察(评价)因子是______.
b实验步骤:
第一步:______.
第二步:______.
第三步:______.
第四步:将黑藻用酒精脱色,清水漂洗,用碘液处理后,制成临时装片,观察叶绿体颜色.
c实验结果:在显微镜下观察,A装置中的黑藻的叶绿体呈蓝色,B装置中的黑藻的叶绿体呈淡黄色.
d结论:______.
正确答案
解:①实验中遮光的呈棕色,表明没有淀粉生成,曝光的呈蓝色,说明光照下产生淀粉,因此图示实验过程最能证明光合作用需要光照.
②光照强度会影响光合作用速率,光照越强,光合作用越强,产生的氧气越多,因此本实验最可能的结果是灯与烧杯距离越近,黑藻放出的气泡数越多,由此得出光照强度影响光合作用.
③a观察(评价)因子即观察因变量,实验的自变量为是否加二氧化碳,因此实验的因变量是否产生淀粉,因此观察因变量为叶绿体被碘液染色后的颜色变化.
b在设计实验时,应遵循单一变量原则,而无关变量如:溶液的量、水温、光照时间、光照强度等应保持相同且适宜.
c加入二氧化碳缓冲液的装置会进行光合作用,产生淀粉,因此该装置中的黑藻的叶绿体呈蓝色,则另一组装置中的黑藻的叶绿体呈淡黄色.
d根据实验的探究目的可得,光合作用需要二氧化碳.
故答案为:
①光合作用需要光照
②灯与烧杯距离越近,黑藻放出的气泡数越多 光照强度影响光合作用
③a叶绿体被碘液染色后的颜色变化(是否合成淀粉)
b实验步骤:
第一步:取两套实验装置,分别编号A、B. A组烧杯中加入等量加热并冷却的清水和适量的NaHCO3、稀醋酸,B组中加入等量加热并冷却的清水.
第二步:A、B组中加入等量的经充分饥饿处理(置于黑暗中一段时间)的黑藻.
第三步:在适宜的条件下,给予两组适宜的光照一段时间后
d结论:光合作用需要二氧化碳.
解析
解:①实验中遮光的呈棕色,表明没有淀粉生成,曝光的呈蓝色,说明光照下产生淀粉,因此图示实验过程最能证明光合作用需要光照.
②光照强度会影响光合作用速率,光照越强,光合作用越强,产生的氧气越多,因此本实验最可能的结果是灯与烧杯距离越近,黑藻放出的气泡数越多,由此得出光照强度影响光合作用.
③a观察(评价)因子即观察因变量,实验的自变量为是否加二氧化碳,因此实验的因变量是否产生淀粉,因此观察因变量为叶绿体被碘液染色后的颜色变化.
b在设计实验时,应遵循单一变量原则,而无关变量如:溶液的量、水温、光照时间、光照强度等应保持相同且适宜.
c加入二氧化碳缓冲液的装置会进行光合作用,产生淀粉,因此该装置中的黑藻的叶绿体呈蓝色,则另一组装置中的黑藻的叶绿体呈淡黄色.
d根据实验的探究目的可得,光合作用需要二氧化碳.
故答案为:
①光合作用需要光照
②灯与烧杯距离越近,黑藻放出的气泡数越多 光照强度影响光合作用
③a叶绿体被碘液染色后的颜色变化(是否合成淀粉)
b实验步骤:
第一步:取两套实验装置,分别编号A、B. A组烧杯中加入等量加热并冷却的清水和适量的NaHCO3、稀醋酸,B组中加入等量加热并冷却的清水.
第二步:A、B组中加入等量的经充分饥饿处理(置于黑暗中一段时间)的黑藻.
第三步:在适宜的条件下,给予两组适宜的光照一段时间后
d结论:光合作用需要二氧化碳.
为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量,可采取的措施不包括( )
正确答案
解析
解:A、增施氮肥和磷肥,促进茎叶生长,这样可以增大光合作用面积,提高产量,A正确;
B、在一定范围内,提高CO2浓度可以提高光合作用效率,因此为了增产可适当地提高温室中CO2浓度,B正确;
C、适当增加光照时间,可提高光能利用率,提高产量,C正确;
D、植物叶片对绿光的吸收量最少,因此制作温室的薄膜不能改成绿色薄膜,否则会减产,D错误.
故选:D.
如图表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中,在保持一定的pH值和温度时,给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图.
(1)据图分析,该绿藻细胞的呼吸速率为______微摩尔/分.
(2)在图中乙处给予光照时,分析瞬间ATP的变化为______;
(3)若在图中丁处加入使光反应停止的试剂,则正确表示溶解氧变化的曲线是a~g中的______.
(4)若在图中丁处给予适宜条件,使溶解氧的变化如图中的b,预计1小时后,实际产生的氧气量为______微摩尔.
正确答案
解:(1)在光照开始之前,细胞只进行呼吸作用,呼吸作用第一阶段的场所为细胞质基质,第二、三两阶段发生在线粒体中.在0~4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩,因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分.
(2)在乙处给予光照时,此时光合作用的光反应产生ATP增加,光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜.在丙处添加CO2时,会促进暗反应的二氧化碳的固定,从而导致C5的数量减少,而C3的数量增多.
(3)若在丁处加入光反应抑制剂,此时绿藻细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,又恢复到0~4分时的状态,并且呼吸速率不变,因此e可以表示溶解氧变化的曲线.
(4)据图曲线b,净光合作用量为20÷2=10微摩尔/分;呼吸量为2.5微摩尔/分,由此计算出每分总光合作用量为12.5微摩尔/分.所以1小时实际产生氧气量=12.5微摩尔/分×60分﹦750微摩尔.
故答案为:
(1)2.5
(2)增加
(3)e
(4)750
解析
解:(1)在光照开始之前,细胞只进行呼吸作用,呼吸作用第一阶段的场所为细胞质基质,第二、三两阶段发生在线粒体中.在0~4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩,因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分.
(2)在乙处给予光照时,此时光合作用的光反应产生ATP增加,光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜.在丙处添加CO2时,会促进暗反应的二氧化碳的固定,从而导致C5的数量减少,而C3的数量增多.
(3)若在丁处加入光反应抑制剂,此时绿藻细胞不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,又恢复到0~4分时的状态,并且呼吸速率不变,因此e可以表示溶解氧变化的曲线.
(4)据图曲线b,净光合作用量为20÷2=10微摩尔/分;呼吸量为2.5微摩尔/分,由此计算出每分总光合作用量为12.5微摩尔/分.所以1小时实际产生氧气量=12.5微摩尔/分×60分﹦750微摩尔.
故答案为:
(1)2.5
(2)增加
(3)e
(4)750
盐藻是生活在海水中的绿藻.某研究小组以盐藻为材料利用如图所示装置进行实验,探究影响光合作用的因素.提供的试剂有:0.62mo1/L NaCl溶液(近似海水盐度)、2.0mol/L NaCI溶液、3.0mol/L NaCl溶液、CO2缓冲液.方法步骤:
第一步取如图所示装置3套,分成甲、乙、丙三组,处理如表所示:
第二步置于适宜的光照和温度条件下培养一段时间;
第三步记录有色液滴移动的情况,分析结果,得出结论.
请回答下列问题:
(1)该实验的目的是______.
(2)溶液①是______.若乙组由于瓶内气压升高使得有色液滴右移,则瓶内气压升高的原因是______.
(3)若甲、乙、丙三组有色液滴右移的刻度读数为:甲>乙>丙,则说明______.
(4)盐藻进行光合作用的场所是叶绿体.在其基质中进行的暗反应包括______和______两个阶段.若突然停止光照,短时间内C3化合物含量将______.请写出在类囊体薄膜上与能量转化有关的反应式______.
正确答案
解:(1)该实验的目的是探究不同浓度氯化钠溶液对盐藻光合作用的影响.
(2)溶液①是30mlCO2缓冲液.若乙组由于瓶内气压升高使得有色液滴右移,则瓶内气压升高的原因是盐藻光合作用产生的氧气多于细胞呼吸消耗的氧气,使瓶内气压升高,液滴右移.
(3)若甲、乙、丙三组有色液滴右移的刻度读数为:甲>乙>丙,则净光合作用强度大小关系是甲>乙>丙,说明NaCl溶液浓度对盐藻光合作用强度有影响:在一定范围内NaCl浓度越高光合作用强度越弱.
(4)盐藻进行光合作用的场所是叶绿体.在其基质中进行的暗反应包括CO2的固定和C3的还原两个阶段.若突然停止光照,光反应产物[H]和ATP的量会突然减少,导致三碳化合物的还原减弱,消耗的三碳化合物减少,剩余的增多,所以短时间内C3化合物含量将升高.请写出在类囊体薄膜上与能量转化有关的反应式ADP+Pi+能量ATP.
故答案为:
(1)探究不同浓度氯化钠溶液对盐藻光合作用的影响
(2)30mlCO2缓冲液 盐藻光合作用产生的氧气多于细胞呼吸消耗的氧气,使瓶内气压升高,液滴右移
(3)NaCl溶液浓度对盐藻光合作用强度有影响:在一定范围内NaCl浓度越高光合作用强度越弱
(4)CO2的固定 C3的还原 升高 ADP+Pi+能量ATP
解析
解:(1)该实验的目的是探究不同浓度氯化钠溶液对盐藻光合作用的影响.
(2)溶液①是30mlCO2缓冲液.若乙组由于瓶内气压升高使得有色液滴右移,则瓶内气压升高的原因是盐藻光合作用产生的氧气多于细胞呼吸消耗的氧气,使瓶内气压升高,液滴右移.
(3)若甲、乙、丙三组有色液滴右移的刻度读数为:甲>乙>丙,则净光合作用强度大小关系是甲>乙>丙,说明NaCl溶液浓度对盐藻光合作用强度有影响:在一定范围内NaCl浓度越高光合作用强度越弱.
(4)盐藻进行光合作用的场所是叶绿体.在其基质中进行的暗反应包括CO2的固定和C3的还原两个阶段.若突然停止光照,光反应产物[H]和ATP的量会突然减少,导致三碳化合物的还原减弱,消耗的三碳化合物减少,剩余的增多,所以短时间内C3化合物含量将升高.请写出在类囊体薄膜上与能量转化有关的反应式ADP+Pi+能量ATP.
故答案为:
(1)探究不同浓度氯化钠溶液对盐藻光合作用的影响
(2)30mlCO2缓冲液 盐藻光合作用产生的氧气多于细胞呼吸消耗的氧气,使瓶内气压升高,液滴右移
(3)NaCl溶液浓度对盐藻光合作用强度有影响:在一定范围内NaCl浓度越高光合作用强度越弱
(4)CO2的固定 C3的还原 升高 ADP+Pi+能量ATP
在长期干旱条件下,观赏植物蝴蝶兰可在夜间吸收CO2并贮存在细胞中,以适应这种恶劣环境.下图表示在正常和干旱条件下蝴蝶兰CO2吸收速率的昼夜变化,据图进行的有关分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、叶肉细胞在O〜4时不进行光合作用,但是要进行呼吸作用,有氧呼吸过程的一、二两个阶段会产生[H],三个阶段均能产生ATP,故A错误;
B、据题意可知,在长期干旱条件下,蝴蝶兰在白天10〜16时,由于光照过强蝴蝶兰的气孔是关闭的,因此此时吸收CO2的速率为0,故B正确;
C、在10〜16时,虽然吸收CO2的速率为0,但是不代表叶肉细胞没有CO2,在10点叶肉细胞中也积累了一定量的CO2,因此暗反应仍在进行,故C错误;
D、图中可以看出,在6点时光合作用开始出现,因此在横轴一下的区段都是呼吸作用大于光合作用,故D错误.
故选B.
如图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图.甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态?______
(2)根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的______段,其中光合作用强度最高的是______点,植株积累有机物最多的是______点
(3)乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为______,以致光反应产生的______和______逐渐减少,从而影响了暗反应强度,使______化合物数量减少,影响了CO2固定.
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,可能是因为______.
正确答案
解:(1)由于甲图曲线中C点和E点时外界环境中C02浓度变化为零,所以此时光合作用强度与呼吸作用强度相当,即呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量.
(2)根据甲图中AB段和FG段的C02的释放量保持不变,可推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段.由于D点时植株对C02的吸收量最大,所以光合作用强度最高.E点时C02的吸收和释放量为0,说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当,而E点之后,呼吸作用强度大于光合作用强度,有机物积累开始减少,所以植株积累有机物最多的是E点.
(3)乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为下午光照强度逐渐减弱,光反应减弱,产生的[H]和ATP减少,影响了暗反应强度,从而使C5化合物数量减少,影响了C02固定.
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为光照强,气温高,导致蒸腾作用强,水分散失多,气孔关闭,CO2供应不足.
故答案为:
(1)呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量
(2)BF D E
(3)光照强度逐渐减弱 ATP[H]C5
(4)温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2原料的供应
解析
解:(1)由于甲图曲线中C点和E点时外界环境中C02浓度变化为零,所以此时光合作用强度与呼吸作用强度相当,即呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量.
(2)根据甲图中AB段和FG段的C02的释放量保持不变,可推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段.由于D点时植株对C02的吸收量最大,所以光合作用强度最高.E点时C02的吸收和释放量为0,说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当,而E点之后,呼吸作用强度大于光合作用强度,有机物积累开始减少,所以植株积累有机物最多的是E点.
(3)乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为下午光照强度逐渐减弱,光反应减弱,产生的[H]和ATP减少,影响了暗反应强度,从而使C5化合物数量减少,影响了C02固定.
(4)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为光照强,气温高,导致蒸腾作用强,水分散失多,气孔关闭,CO2供应不足.
故答案为:
(1)呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量
(2)BF D E
(3)光照强度逐渐减弱 ATP[H]C5
(4)温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2原料的供应
如图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化.请据图回答.
(1)光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻,a植物叶片出现在______,c植物叶片出现在______.
(2)在6:00-8:00时之间,单位时间内吸收CO2最多的是植物叶片______.
(3)b植物叶片在晴天中午光照强烈时,光合作用速度出现了低谷,这一现象被称为光合作用的“午休现象”.产生这一现象的主要原因有______.
(4)从图中结果推测,三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是______>______>______.
(5)在一定的CO2浓度和适宜温度下,把某植物叶片置于5千勒克司(光合作用速度44mgCO2/l00cm2叶•小时)光照下14小时,其余时间置于黑暗中(呼吸作用速度6.6mgC02/100cm2叶•小时),则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量为______.
正确答案
解:(1)从图中分析发现光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻为该曲线与横坐标相交的点,a植物出现在19:00、5:00,c植物叶片出现在10:00、15:00.
(2)在6:00-8:00时之间,图中可见b植物上升的斜率最大,因此单位时间内吸收CO2最多的是b植物叶片.
(3)图甲中可以看出由于中午光照强烈,温度较高,为减少体内水分散失,气孔关闭,通过气孔进入的二氧化碳量减少,从而导致光合作用的暗反应减慢,光合作用速度减慢.
(4)三种植物一天内有机物积累量可以用图中横轴以上的面积减去横轴以下的面积,由此推测,三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是a>b>c.
(6)一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量=白天14小时的光合总产量-白天和晚上24小时的呼吸消耗量.先用CO2表示,白天14小时的光合净产量-晚上10小时的呼吸消耗量=(44×14小时-6.6
×24小时)×25%═114.4mgCO2.把CO2转变成葡萄糖,180g葡萄糖对应于44×6gCO2,则用葡萄糖表示为180×114.4÷(44×6)=78mg.
故答案为:
(1)19:00和5:00 10:00和15:00
(2)b
(3)中午光照强烈,为减少体内水分散失,气孔关闭,通过气孔进入的CO2量减少
(4)a>b>c
(5)78
解析
解:(1)从图中分析发现光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻为该曲线与横坐标相交的点,a植物出现在19:00、5:00,c植物叶片出现在10:00、15:00.
(2)在6:00-8:00时之间,图中可见b植物上升的斜率最大,因此单位时间内吸收CO2最多的是b植物叶片.
(3)图甲中可以看出由于中午光照强烈,温度较高,为减少体内水分散失,气孔关闭,通过气孔进入的二氧化碳量减少,从而导致光合作用的暗反应减慢,光合作用速度减慢.
(4)三种植物一天内有机物积累量可以用图中横轴以上的面积减去横轴以下的面积,由此推测,三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是a>b>c.
(6)一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量=白天14小时的光合总产量-白天和晚上24小时的呼吸消耗量.先用CO2表示,白天14小时的光合净产量-晚上10小时的呼吸消耗量=(44×14小时-6.6
×24小时)×25%═114.4mgCO2.把CO2转变成葡萄糖,180g葡萄糖对应于44×6gCO2,则用葡萄糖表示为180×114.4÷(44×6)=78mg.
故答案为:
(1)19:00和5:00 10:00和15:00
(2)b
(3)中午光照强烈,为减少体内水分散失,气孔关闭,通过气孔进入的CO2量减少
(4)a>b>c
(5)78
某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响,做了如下实验:将8株各有20个叶片、大小和长势相似的盆栽天竺葵植株,分别放在密闭的玻璃容器中,在不同实验条件下,利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化.实验结果统计如下表,请分析回答下列问题.
(1)1、3、5、7实验组台研究的实验变量是______.
(2)2、4、6、8实验中,叶肉细胞能产生ATP的场所有______.
(3)比较实验2和3不能得出正确的结论,其原因是______.
(4)根据表中实验数据,在图中绘制出该植物的呼吸作用速率变化曲线和光合作用实际固定CO2速率变化曲线.
(5)若突然将第3组中的光照强度改为3 000Lx(其他条件不变),则该植物叶绿体中ATP的含量变化是______,五碳化合物的含量变化是______.
(6)若研究光合作用中碳在植物体内的转移途径,则可采取______法.
(7)若以新鲜绿叶为材料提取叶绿体巾的色素,则需要使用的化学药品有二氧化硅、无水乙醇和碳酸钙等.其中无水乙醇的作用是______.
正确答案
解:(1)1、3、5、7实验组合研究的实验变量是温度.
(2)2、4、6、8实验没有光照,不能进行光合作用,只进行呼吸作用,所以产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体.
(3)实验2和3不能得出正确的结论,原因是温度和光照强度均不同,不符合单一变量原则.
(5)突然提高光照强度,光反应增强,光反应产生的ATP增多,其他条件不变则暗反应不变,消耗的ATP不变,在短时间内表现为ATP积累增多,暗反应不变,用于固定二氧化碳的五碳化合物的量不变,而光反应增强,三碳化合物的还原增多,新生成的五碳化合物增多,所以在短时间内表现为五碳化合物的积累量增多.
(6)研究光合作用中碳在植物体内的转移途径常用的方法是同位素标记法.
(7)在叶绿体色素的提取实验中无水乙醇的租用是溶解叶绿体中的色素.
故答案为:
(1)温度
(2)细胞质基质和线粒体
(3)变量不唯一
(4)
(5)增多 增多
(6)同位素标记
(7)溶解叶绿体中的色素
解析
解:(1)1、3、5、7实验组合研究的实验变量是温度.
(2)2、4、6、8实验没有光照,不能进行光合作用,只进行呼吸作用,所以产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体.
(3)实验2和3不能得出正确的结论,原因是温度和光照强度均不同,不符合单一变量原则.
(5)突然提高光照强度,光反应增强,光反应产生的ATP增多,其他条件不变则暗反应不变,消耗的ATP不变,在短时间内表现为ATP积累增多,暗反应不变,用于固定二氧化碳的五碳化合物的量不变,而光反应增强,三碳化合物的还原增多,新生成的五碳化合物增多,所以在短时间内表现为五碳化合物的积累量增多.
(6)研究光合作用中碳在植物体内的转移途径常用的方法是同位素标记法.
(7)在叶绿体色素的提取实验中无水乙醇的租用是溶解叶绿体中的色素.
故答案为:
(1)温度
(2)细胞质基质和线粒体
(3)变量不唯一
(4)
(5)增多 增多
(6)同位素标记
(7)溶解叶绿体中的色素
如图甲中I、II、III曲线分别表示夏季某一天24小时的温度、某植物的光合速率、表观光合速率的变化,乙图中曲线表示放有某植物的密闭玻璃罩内一天24小时的CO2浓度的变化,以下分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、甲曲线中12点左右是植物的光合速率并没有下降,而d点下降可能由于温度升高,呼吸速率上升,从而使表观光合速率下降,A错误;
B、乙曲线中EF段玻璃罩内CO2浓度下降加快是由于光照强度增加,光合作用消耗的二氧化碳增多引起的,B正确;
C、植物一天中含有机物最多的时刻在甲图中是e点,e点之后的表观光合速率将低于零;在乙图中则是H点,H点之后光合速率将小于呼吸速率,C正确;
D、植物在甲图中的c、e两点的生理状态与乙图中D、H两点的生理状态相同,即光合速率均等于呼吸速率,D正确.
故选:A.
在室外,将一长势良好的植物置于密闭玻璃罩内培养,用CO2测定仪测定某一天玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘成曲线如图甲所示.图乙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程.请分析回答问题.
(1)图甲中,从6时到10时,叶绿体内ATP合成速率的变化是______,A到E点中光合作用的起始点最可能是______点,D点处限制光合作用强度的主要外界因素有______.
(2)图甲中,影响A点上下移动的主要外界因素是______;BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为______.
(3)图乙中的Ⅰ和Ⅱ表示有关结构,a、b、c、d表示某些物质,则Ⅰ表示______,d表示______.卡尔文循环需要循环______次才能合成一个c,直接影响a生成b的外界因素有______.
(4)若光照突然停止而其他条件不变,则短时间内乙图中b的浓度变化将会如图中的______.
正确答案
解:(1)分析题图可知,从6时到10时光照强度逐渐升高,光反应阶段逐渐增强,产生的ATP和还原氢的速率加快,三碳化合物还原加快,光合作用过程加快,密闭玻璃罩内二氧化碳浓度快速降低;分析题图可知,C点开始密闭玻璃罩内二氧化碳增加的速度减慢,该点可能是光合作用的起始点;D点是密闭玻璃罩内二氧化碳增加的拐点,说明该点光合作用与呼吸作用相等,D点之后密闭玻璃罩内二氧化碳迅速降低,光合作用速率升高,此时限制光合作用的因素是温度和光照强度.
(2)A点无光照强度,此时只进行呼吸作用,影响A点上下移动的主要外界因素是温度;BC段温度较低,细胞呼吸速率较低,因此与AB段相比密闭玻璃罩内二氧化碳增加速率减慢.
(3)分析题图可知,Ⅰ是暗反应的场所,为叶绿体基质;d是细胞呼吸的中间产物丙酮酸;卡尔文循环过程中,3分子CO2参与循环,循环一次产生1分子3-磷酸甘油醛.而后2分子3-磷酸甘油醛再反应生成葡萄糖;由于二氧化碳的暗反应的原料,暗反应是酶促反应,酶的活性受温度的影响,因此影响二氧化碳固定形成三碳化合物的环境因素温度和二氧化碳浓度.
(4)若突然停止光照,光反应停止,不能继续产生ATP和还原氢,三碳化合物还原受阻,二氧化碳固定形成三碳化合物的过程仍然进行,因此短时间内三碳化合物含量上升,A、C下降错误,B虽然上升但是不能从0开始,因为在正常光照条件下三碳化合物处于相对稳定的水平,故选:D.
故答案应为:
(1)加快 C 光照强度和温度
(2)温度 低温使植物呼吸作用减弱
(3)叶绿体基质 丙酮酸 3 温度和二氧化碳浓度
(4)D
解析
解:(1)分析题图可知,从6时到10时光照强度逐渐升高,光反应阶段逐渐增强,产生的ATP和还原氢的速率加快,三碳化合物还原加快,光合作用过程加快,密闭玻璃罩内二氧化碳浓度快速降低;分析题图可知,C点开始密闭玻璃罩内二氧化碳增加的速度减慢,该点可能是光合作用的起始点;D点是密闭玻璃罩内二氧化碳增加的拐点,说明该点光合作用与呼吸作用相等,D点之后密闭玻璃罩内二氧化碳迅速降低,光合作用速率升高,此时限制光合作用的因素是温度和光照强度.
(2)A点无光照强度,此时只进行呼吸作用,影响A点上下移动的主要外界因素是温度;BC段温度较低,细胞呼吸速率较低,因此与AB段相比密闭玻璃罩内二氧化碳增加速率减慢.
(3)分析题图可知,Ⅰ是暗反应的场所,为叶绿体基质;d是细胞呼吸的中间产物丙酮酸;卡尔文循环过程中,3分子CO2参与循环,循环一次产生1分子3-磷酸甘油醛.而后2分子3-磷酸甘油醛再反应生成葡萄糖;由于二氧化碳的暗反应的原料,暗反应是酶促反应,酶的活性受温度的影响,因此影响二氧化碳固定形成三碳化合物的环境因素温度和二氧化碳浓度.
(4)若突然停止光照,光反应停止,不能继续产生ATP和还原氢,三碳化合物还原受阻,二氧化碳固定形成三碳化合物的过程仍然进行,因此短时间内三碳化合物含量上升,A、C下降错误,B虽然上升但是不能从0开始,因为在正常光照条件下三碳化合物处于相对稳定的水平,故选:D.
故答案应为:
(1)加快 C 光照强度和温度
(2)温度 低温使植物呼吸作用减弱
(3)叶绿体基质 丙酮酸 3 温度和二氧化碳浓度
(4)D
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