- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
请回答下列有关小麦细胞代谢的相关问题:
(1)图甲曲线中,当光照强度为a点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有______.当光照强度为600lx时,光合作用过程中二氧化碳的同化总量为______umol/(m2.s),当光照强度______(大于、小于、等于)200lx时,细胞会表现出乙图细胞的生理状态.大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为甲图中的______ (a、b、c、d)点最为理想.
(2)图丙表示某小麦的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的关系图,在图丙a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度是______;若细胞呼吸的底物是葡萄糖,则在氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的______倍.
(3)若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以植物对CO2的吸收量与释放量为指标.实验结果如表所示.
则昼夜不停地给予光照,该小麦生长的最适宜温度是______℃;每天交替进行12h光照、12h黑暗,温度均保持在30℃的条件下,该植物能否生长?______,为什么?______.
正确答案
细胞质基质、线粒体
23
大于
d
c
5
25
能生长
因为12h光照下植物积累的有机物比12h黑暗中消耗的有机物多
解析
解:(1)图甲曲线中,当光照强度为a点时,叶肉细胞只能进行呼吸作用,故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体.当光照强度为600lx时,光合作用过程中二氧化碳的同化总量为18+5=23umol/(m2.s),当光照强度大于200lx时,细胞会表现出乙图细胞的生理状态光合作用强度大于呼吸作用强度.d点为光的饱和点,大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为甲图中的d点最为理想.
(2)在图丙中c浓度下,CO2释放量最少,有机物的消耗最少,故在图丙a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度是c.图丙中在氧浓度为b时,有氧呼吸氧气消耗量为3,则消耗葡萄糖的量为0.5.无氧呼吸释放二氧化碳的量为8-3=5,则消耗葡萄糖的量为2.5.因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量为是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的5倍.
(3)从表格可以看出,25℃时光照下吸收CO2速率最快,有机物积累最快,故昼夜不停地给予光照,该小麦生长的最适宜温度是25℃.因为30℃时12h光照下植物积累的有机物比12h黑暗中消耗的有机物多,所以温度均保持在30℃的条件下,该植物能生长.
故答案为:
(1)细胞质基质、线粒体 23 大于 d
(2)c 5
(3)25 能生长 因为12h光照下植物积累的有机物比12h黑暗中消耗的有机物多
Ⅰ.某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图1,A所示).
(1)将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图1,B所示曲线,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是______;装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的______点.
(2)在实验过程中某段光照时间内,记录液滴的移动,获得以下数据:
该组实验数据是在B曲线的______段获得的.
(3)e与f相比,e点时刻C3的合成速率______,与b相比,a点形成的原因可能是______.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,该如何设置对照实验?
对照实验:______.若在单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率:______.
Ⅱ.如图2表示某生态系统相关内容模式图,请据图回答下列问题:
(1)如果去掉图2中的箭头④,用该图表示生态系统中的食物网,其中A、B、C和D都只代表一个物种,则图2中共有______条食物链,B与A的关系为______.若因某种原因使物种D灭亡,会导致该生态系统的抵抗力稳定性______.
(2)如果图2表示碳循环,则B的作用是______,表示呼吸作用的标号有______.图中缺少的循环途径是化石燃料的燃烧,如果该途径在短期内剧增,会导致温室效应.
(3)如果用图2表示能量流动,且D表示不同类型的能量,则④表示的能量是______,据图分析可知能量流动具有______.
正确答案
解:Ⅰ.(1)影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等.图A是密闭装置,内有二氧化碳缓冲液,说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了.装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的,只在有氧气释放,液滴就会右移.图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多.
(2)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,在B曲线上所对应的区段是de和fg.
(3)e点与f点相比,e点的氧气释放速率慢,即光合速率慢,消耗的C3少,那么C3的合成速率就慢.与b相比,a点形成的原因可能是温度较低.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.测得单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|.
Ⅱ.(1)如果去掉图2中的箭头④,用该图表示生态系统中的食物网,其中A、B、C和D都只代表一个物种,则图2中共有4条食物链,B以A为食,B与A都以C为食,所以B与A的关系为捕食和竞争,因某种原因使物种D灭亡,会使该系统的营养结构遍简单,导致该生态系统的抵抗力稳定性降低.
(2)如果图2表示碳循环,则B为分解者,作用是将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物归还到无机环境,促进生态系统的物质循环.表示呼吸作用的为箭头指向D大气的,有①③⑦.
(3)如果用图2表示能量流动,且D表示不同类型的能量,则④表示的能量是进入生态系统的太阳光能,能量流动具有单向流动、逐级递减的特点.
故答案为:
Ⅰ.(1)光照强度、温度 18(或g)
(2)de 或fg
(3)慢 a点时刻温度较低
(4)设置如A一样的装置,遮光放在和A相同的环境条件下作对照 M-N
Ⅱ.(1)4 捕食和竞争 降低
(2)将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物归还到无机环境,促进生态系统的物质循环 ①③⑦
(3)太阳光能 单向流动逐级递减
解析
解:Ⅰ.(1)影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等.图A是密闭装置,内有二氧化碳缓冲液,说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了.装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的,只在有氧气释放,液滴就会右移.图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多.
(2)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,在B曲线上所对应的区段是de和fg.
(3)e点与f点相比,e点的氧气释放速率慢,即光合速率慢,消耗的C3少,那么C3的合成速率就慢.与b相比,a点形成的原因可能是温度较低.
(4)如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.测得单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率=M-N或M+|N|.
Ⅱ.(1)如果去掉图2中的箭头④,用该图表示生态系统中的食物网,其中A、B、C和D都只代表一个物种,则图2中共有4条食物链,B以A为食,B与A都以C为食,所以B与A的关系为捕食和竞争,因某种原因使物种D灭亡,会使该系统的营养结构遍简单,导致该生态系统的抵抗力稳定性降低.
(2)如果图2表示碳循环,则B为分解者,作用是将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物归还到无机环境,促进生态系统的物质循环.表示呼吸作用的为箭头指向D大气的,有①③⑦.
(3)如果用图2表示能量流动,且D表示不同类型的能量,则④表示的能量是进入生态系统的太阳光能,能量流动具有单向流动、逐级递减的特点.
故答案为:
Ⅰ.(1)光照强度、温度 18(或g)
(2)de 或fg
(3)慢 a点时刻温度较低
(4)设置如A一样的装置,遮光放在和A相同的环境条件下作对照 M-N
Ⅱ.(1)4 捕食和竞争 降低
(2)将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物归还到无机环境,促进生态系统的物质循环 ①③⑦
(3)太阳光能 单向流动逐级递减
研究人员用菠萝和柳蜜桃两种植物为实验材料,测量在30℃~65℃范围内光合作用和呼吸作用速率以及细胞离子渗出量,结果如图所示(注:以30℃时记录的实验数据作为对照).下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.由图可知高温情况下两种植物光合作用和呼吸作用都下降剧烈,且光合作用发生剧烈变化的温度比呼吸作用要低,故A正确;
B.由图可知在40℃时光合作用与呼吸作用都处于活性最高的阶段,从40℃开始再增加温度菠萝的光合作用开始下降,但是还没有停止生长,故B错误;
C.由图可知高温情况下离子渗透急剧增加,生物膜不能控制物质进出细胞,说明高温影响生物膜的结构和功能,而ATP的合成场所主要是生物膜(线粒体内膜和类囊体薄膜),即合成速率会大大降低,故C正确;
D.两种植物在生长季节长期处于不致死的高温环境下,光合作用对高温较为敏感,会下降较多,不利于有机物的积累,所以“果实”甜度会下降,故D正确.
故选B.
某研究性学习小组为了研究温度和光照强度对光合作用的影响,分别在15℃和25℃的环境中,测定了不同光照强度(千勒克司)下,某种植物光合作用中氧气的释放速率(mL/h)(忽略光照对植物呼吸作用的影响,CO2浓度适宜),有关数据见下表.请分析回答下列问题:
(1)在绿色植物的光合作用过程中,氧气是在______阶段产生的,该阶段进行的场所是______.
(2)25℃的环境中,该植物呼吸作用消耗氧的速率是______.
(3)15℃的环境中,光照强度为0.5千勒克司时,该植物光合作用中氧气释放的速率为0,这表明______,光照强度为2.5千勒克司时,该植物光合作用产生氧气的速率是______.
(4)15℃的环境中,光照强度为1.5千勒克司时,限制该植物光合作用强度的主要环境因素是______,当光照强度为4.0千勒克司时,限制该植物光合作用强度的主要环境因素是______.
正确答案
解:(1)光合作用产生的氧气是光反应阶段产生的,而是在叶绿体的类囊体薄膜(基粒)上进行的.
(2)光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,此时氧气的消耗速率代表呼吸速率.所以25℃的环境中,该植物呼吸作用消耗氧的速率是20mL/h.
(3)15℃的环境中,光照强度为0.5千勒克司时,该植物光合作用中氧气释放的速率为0,即净光合作用速率为0,而净光合作用速率=光合作用速率-呼吸作用速率,说明此时植物光合作用速率和呼吸作用速率相等.15℃的环境中,该植物呼吸作用速率是10mL/h,光照强度为2.5千勒克司时,该植物净光合作用速率为30mL/h,所以光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=10+30=40mL/h.
(4)15℃的环境中,光照强度在0-4.0千勒克司时,随着光照强度的增强,光合作用速率逐渐增强,所以光照强度为1.5千勒克司时,限制该植物光合作用强度的主要环境因素是光照强度;当光照强度大于4.0千勒克司时,随着光照强度的增强,光合作用速率不再改变,所以光照强度为4.0千勒克司时,限制该植物光合作用强度的主要环境因素是温度.
故答案为:
(1)光反应 叶绿体的类囊体薄膜(基粒)上
(2)20mL/h
(3)植物光合作用产生的氧和呼吸作用消耗的氧相等 40mL/h
(4)光照强度 温度
解析
解:(1)光合作用产生的氧气是光反应阶段产生的,而是在叶绿体的类囊体薄膜(基粒)上进行的.
(2)光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,此时氧气的消耗速率代表呼吸速率.所以25℃的环境中,该植物呼吸作用消耗氧的速率是20mL/h.
(3)15℃的环境中,光照强度为0.5千勒克司时,该植物光合作用中氧气释放的速率为0,即净光合作用速率为0,而净光合作用速率=光合作用速率-呼吸作用速率,说明此时植物光合作用速率和呼吸作用速率相等.15℃的环境中,该植物呼吸作用速率是10mL/h,光照强度为2.5千勒克司时,该植物净光合作用速率为30mL/h,所以光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=10+30=40mL/h.
(4)15℃的环境中,光照强度在0-4.0千勒克司时,随着光照强度的增强,光合作用速率逐渐增强,所以光照强度为1.5千勒克司时,限制该植物光合作用强度的主要环境因素是光照强度;当光照强度大于4.0千勒克司时,随着光照强度的增强,光合作用速率不再改变,所以光照强度为4.0千勒克司时,限制该植物光合作用强度的主要环境因素是温度.
故答案为:
(1)光反应 叶绿体的类囊体薄膜(基粒)上
(2)20mL/h
(3)植物光合作用产生的氧和呼吸作用消耗的氧相等 40mL/h
(4)光照强度 温度
如图表示某植物光合速率与环境因素之间的关系,甲图为光合作用的氧气产生速率,乙图是测定的氧气释放速率.请据图分析下列选项中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、图甲中可以看出,OS段两温度曲线重合,说明温度在此段不是限制因素,因此限制因素主要是光照强度,而光照主要影响光合作用的光反应,故A正确;
B、甲图中B、C两点的光照强度相同,而温度不同,因此两点出现差异的主要限制因素是温度,故B正确;
C、当光照强度为4千勒克斯,温度为15度时,图乙中看出氧气的释放速率为40毫升/小时,而该条件下的呼吸作用消耗速率为10毫升/小时,因此该植物氧气产生速率为50毫升/小时,故C正确;
D、在甲图C点,若光照不变,增加CO2供应,则二氧化碳固定加强,则C5减少,C3增多,导致消耗的ATP增加,因此ATP的量减少,故D错误.
故选:D.
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的,其外界因素有光照强度、CO2含量、温度等,其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物等,请根据如图分析:
(1)如果X代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响______阶段,该阶段发生的部位是______.此时光合作用强度随光照强度的变化可用曲线______来表示.
(2)如果X代表温度,温度主要通过影响______来影响光合作用强度.
(3)如果X代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用强度,主要是影响______的产生.当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的______.
正确答案
解:(1)分析曲线,如果x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响光合作用的光反应阶段,其场所在叶绿体类囊体薄膜,光照强度对光合作用强度的影响是,在一定范围内,随着光照强度的增大光合作用强度不断增大,直到达到最大,再继续增大光照强度,光合速率都不再增加,故可用曲线a、c表示.
(2)光合作用是一个酶促反应,酶的活性受温度的影响,如果x代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度.
(3)二氧化碳作为光合作用的原料,参与光合作用的暗反应阶段,与五碳化合物结合形成三碳化合物,如果x代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用强度,主要是影响三碳化合物的含量,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的五碳化合物的含量.
故答案应为:
(1)光反应 叶绿体类囊体薄膜 a、c
(2)酶的活性
(3)三碳化合物 五碳化合物
解析
解:(1)分析曲线,如果x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响光合作用的光反应阶段,其场所在叶绿体类囊体薄膜,光照强度对光合作用强度的影响是,在一定范围内,随着光照强度的增大光合作用强度不断增大,直到达到最大,再继续增大光照强度,光合速率都不再增加,故可用曲线a、c表示.
(2)光合作用是一个酶促反应,酶的活性受温度的影响,如果x代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度.
(3)二氧化碳作为光合作用的原料,参与光合作用的暗反应阶段,与五碳化合物结合形成三碳化合物,如果x代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用强度,主要是影响三碳化合物的含量,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的五碳化合物的含量.
故答案应为:
(1)光反应 叶绿体类囊体薄膜 a、c
(2)酶的活性
(3)三碳化合物 五碳化合物
某学校生物兴趣小组用伊乐藻I进行光合作用的实验,他们将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20℃),可观察到光下枝条放出气泡.他们以太阳灯作为光源,移动太阳灯使之与大试管的距离不同,结果如图1中曲线表示(伊乐藻光合速率用单位时间O2释放量表示),Ⅱ进行呼吸作用的实验,如图3是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置.
(1)B点的含义是______.
(2)该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验,结果如曲线2和曲线3,D、E、F点的限制因素主要是______.BC段的限制因素主要是______.
(3)该小组分离出伊乐藻中的叶绿体(见图2叶绿体的模式图)在适宜条件下培养,在b上发生的能量转换为______,由b转移至c的物质主要包括______.
(4)如该小组继续以该绿色植物叶片为材料做叶绿体色素的提取和分离实验,则划滤液细线的要求是______,分离出四条色素带从上到下依次是______.
(5)关闭活塞,在适宜温度下,30分钟后,读取有色液滴向______(左/右)移动.
(6)为了使测得的有色液滴移动数值更准确,必须进行校正.校正装置的容器和小瓶中应分别放入______、______.
正确答案
解:(1)图中B点时所测的净光合速率为零,说明该光照强度时植物光合作用速率等于呼吸作用速率;
(2)D、E、F三点是在光照强度相同,但温度分别是10℃、20℃和30℃时所测的光合强度,此时的限制因素主要是温度,BC段时三条曲线重叠,此时的限制因素主要是光照强度太低的缘故;
(3)在叶绿体的类囊体的薄膜b上发生了光反应,其能量转换为光能→活跃的化学能;由b转移至c的物质主要包括光反应为暗反应提供的ATP、[H];
(4)做绿色植物叶片的色素提取和分离实验,要求滤液细线细、直、齐、均匀等,分离出四条色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.
(5)关闭活塞,在适宜温度下,植物进行有氧呼吸,吸收了氧气,产生的CO2被NaOH的作用是吸收,容器内气体减少,所以30分钟后,读取有色液滴向左移动.
(6)为了使测得的有色液滴移动数值更准确,必须做对照实验,以排除无关变量的干扰,对照组加与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的伊乐藻以及与实验组等量的20%NaOH,其余制作与实验组相同.
故答案是:
(1)当光强为一定值时,植物光合作用速率等于呼吸作用速率
(2)温度 光照强度
(3)光能→活跃的化学能 ATP、[H]
(4)细 直 齐 均匀等 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
(5)左
(6)与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的伊乐藻 与实验组等量的20%NaOH
解析
解:(1)图中B点时所测的净光合速率为零,说明该光照强度时植物光合作用速率等于呼吸作用速率;
(2)D、E、F三点是在光照强度相同,但温度分别是10℃、20℃和30℃时所测的光合强度,此时的限制因素主要是温度,BC段时三条曲线重叠,此时的限制因素主要是光照强度太低的缘故;
(3)在叶绿体的类囊体的薄膜b上发生了光反应,其能量转换为光能→活跃的化学能;由b转移至c的物质主要包括光反应为暗反应提供的ATP、[H];
(4)做绿色植物叶片的色素提取和分离实验,要求滤液细线细、直、齐、均匀等,分离出四条色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.
(5)关闭活塞,在适宜温度下,植物进行有氧呼吸,吸收了氧气,产生的CO2被NaOH的作用是吸收,容器内气体减少,所以30分钟后,读取有色液滴向左移动.
(6)为了使测得的有色液滴移动数值更准确,必须做对照实验,以排除无关变量的干扰,对照组加与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的伊乐藻以及与实验组等量的20%NaOH,其余制作与实验组相同.
故答案是:
(1)当光强为一定值时,植物光合作用速率等于呼吸作用速率
(2)温度 光照强度
(3)光能→活跃的化学能 ATP、[H]
(4)细 直 齐 均匀等 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
(5)左
(6)与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的伊乐藻 与实验组等量的20%NaOH
红外线CO2分析仪可用于测定混合气体中CO2的浓度及其变化量.将水稻的成熟绿叶组织放在密封透明的小室内给以适宜光照,在不同CO2浓度下测定光合作用效率.图甲为光合作用增长率随CO2浓度变化的情况.图乙是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图,其中a、b表示物质,①~④表示生理过程.请分析回答:
(1)图甲中光合作用增长率最大的是______段.在E点时光合作用速率最大,此时光合作用速率的重要限制因子是______或______.
(2)图中物质a是______,过程①②发生的场所是______.
(3)在图乙表示的物质变化过程中,活跃的化学能转化为稳定的化学能的过程发生在______过程(填写序号).
(4)若用18O标记①过程中的H2O,那么在④过程的最终产物中,有可能检测到18O的物质是______.
(5)在大田生产中,地表CO2浓度对植物的光合作用有重要影响.请写出一种利用生物学的原理提高地表CO2浓度的方法并简析原因______.
正确答案
解:(1)图甲分析可知,光合作用增长率最大的是CD段,在E点时光合作用速率最大.在E点时二氧化碳浓度不再是限制因素,因此此时光合作用速率的重要限制因子是光照强度和温度.
(2)图中光反应过程中水的光解产生氧气和[H],光合作用光反应的场所为叶绿体基粒.暗反应的场所为叶绿体基质.
(3)图乙中,光能变为ATP活跃的化学能发生过程是光反应,活跃的化学能转化为稳定的化学能的过程发生在过程②暗反应.
(4)若用18O标记①过程中的H2O,H2O光解形成O2,参与④过程中有氧呼吸的第三阶段形成水.
(5)在大田生产中,施加农家肥可以提高周围空气中的二氧化碳量从而提高产量,因为微生物可以分解作用分解有机物来增加地表二氧化碳浓度.
故答案为:
(1)CD 光照强度 温度
(2)氧气 叶绿体(叶绿体基粒和叶绿体基质)
(3)②
(4)水
(5)施加农家肥 通过微生物的分解作用(呼吸作用)增加地表二氧化碳浓度
解析
解:(1)图甲分析可知,光合作用增长率最大的是CD段,在E点时光合作用速率最大.在E点时二氧化碳浓度不再是限制因素,因此此时光合作用速率的重要限制因子是光照强度和温度.
(2)图中光反应过程中水的光解产生氧气和[H],光合作用光反应的场所为叶绿体基粒.暗反应的场所为叶绿体基质.
(3)图乙中,光能变为ATP活跃的化学能发生过程是光反应,活跃的化学能转化为稳定的化学能的过程发生在过程②暗反应.
(4)若用18O标记①过程中的H2O,H2O光解形成O2,参与④过程中有氧呼吸的第三阶段形成水.
(5)在大田生产中,施加农家肥可以提高周围空气中的二氧化碳量从而提高产量,因为微生物可以分解作用分解有机物来增加地表二氧化碳浓度.
故答案为:
(1)CD 光照强度 温度
(2)氧气 叶绿体(叶绿体基粒和叶绿体基质)
(3)②
(4)水
(5)施加农家肥 通过微生物的分解作用(呼吸作用)增加地表二氧化碳浓度
取生长旺盛的绿叶,用直径为1cm打孔器打出小圆片若干(注意避开大叶脉),抽出小叶圆片内的气体,并在黑暗处用清水处理使小叶圆片细胞间隙充满水,然后平均分装到盛有等量的含不同浓度的CO2溶液的小烧杯中,置于光温恒定且适宜的条件下,测得各组小叶圆片上浮至液面所需平均时间,将记录结果绘制成曲线如图1.
(1)与a浓度相比,b浓度时小叶圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上[H]的生成速率______ (填“快”、“相等”或“慢”),此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有______、______.
(2)图1中,当CO2浓度大于c时,随着CO2浓度的增大,小叶圆片中有机物的积累速率______ (填“加快”、“不变”或“减慢”).
(3)另取若干相同的小叶圆片分别置于溶液CO2浓度为a的小烧杯中,选用40W的台灯作为光源,通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验(实验温度保持相同且适宜),根据实验结果绘制成图2曲线(X1>0).
①该实验的目的是______.
②限制B点净光合速率的主要外界因素是______;C点表示______时光源与小烧杯之间的距离.
正确答案
解:(1)据图1分析,b的二氧化碳浓度高于a的二氧化碳浓度,叶圆片上浮时间较短,叶肉细胞的类囊体薄膜上[H]的生成速率快,此时叶圆片光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体.
(2)CO2浓度大于c时,叶肉细胞的细胞外液浓度大于细胞液浓度,细胞失水增多,影响光合作用的进行,所以随着CO2浓度的增大,小叶圆片中有机物的积累速率减慢.
(3)①该实验的自变量是光源与小烧杯之间的距离即光照强度,因变量是净光合速率,所以探究的是光照强度对光合作用速率的影响.
②图2中B点刚刚达到光饱和点,此时限制光合作用的因素不是自变量光照强度,而是二氧化碳浓度.C点时氧气的释放速率为0,表示光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率.
故答案为:
(1)快 叶绿体 线粒体
(2)减慢
(3)①探究光照强度对光合作用速率的影响
②CO2浓度 小圆片光合作用速率等于呼吸作用速率(或答“净光合作用速率为零”或答“小圆片光合作用强度等于呼吸作用强度”)
解析
解:(1)据图1分析,b的二氧化碳浓度高于a的二氧化碳浓度,叶圆片上浮时间较短,叶肉细胞的类囊体薄膜上[H]的生成速率快,此时叶圆片光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体.
(2)CO2浓度大于c时,叶肉细胞的细胞外液浓度大于细胞液浓度,细胞失水增多,影响光合作用的进行,所以随着CO2浓度的增大,小叶圆片中有机物的积累速率减慢.
(3)①该实验的自变量是光源与小烧杯之间的距离即光照强度,因变量是净光合速率,所以探究的是光照强度对光合作用速率的影响.
②图2中B点刚刚达到光饱和点,此时限制光合作用的因素不是自变量光照强度,而是二氧化碳浓度.C点时氧气的释放速率为0,表示光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率.
故答案为:
(1)快 叶绿体 线粒体
(2)减慢
(3)①探究光照强度对光合作用速率的影响
②CO2浓度 小圆片光合作用速率等于呼吸作用速率(或答“净光合作用速率为零”或答“小圆片光合作用强度等于呼吸作用强度”)
分析有关植物光合作用的资料,回答问题:
菠萝、仙人掌等植物有一个特殊的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,如图一(1)所示;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2,如图一(2)所示.
(1)该类植物夜晚能吸收CO2,却不能合成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______.
(2)此类植物气孔开闭的特点是与其生活的环境是相适应的,由此推测其生活的环境最可能是______.
(3)假设该植物在白天时叶绿体对CO2吸收速率为4.8umol/h,则光合作用的葡萄糖的制造速率为______umol/h.
(4)图二表示一昼夜(0时至24时)在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2相对含量的变化,据图分析:
①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点是______、______.
②该番茄植株经过一昼夜后,是否积累了有机物?______.
正确答案
解:(1)该类植物夜晚能吸收CO2,却不能合成C6H12O6,原因是没有光照,无法进行光反应合成ATP和NADPH,就缺少暗反应中的C3还原所必需的能量和还原剂.白天芦荟利用的CO2来源于:苹果酸经脱羧作用释放的CO2和细胞呼吸产生的CO2.
(2)生物的习性都是在进化过程,经过自然选择保留下来的,故芦荟的原生活环境应该是炎热干旱缺水,导致植物为了保水而在白天关闭气孔.
(3)根据光合作用的化学反应方程式:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O可知,二氧化碳的吸收量:葡萄糖的生成量=6:1,因此该植物在白天时叶绿体对CO2吸收速率为4.8umol/h,则光合作用的葡萄糖的制造速率为0.8umol/h.
(4)①密闭容器中O2的含量达到最高点或最低点,就表明植物光合作用吸收的O2量和细胞呼吸释放的O2量相等.
②通过比较A点和D 点的O2含量,密闭装置内的O2含量比实验前低,说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量,因此没有积累有机物.
故答案为:
(1)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和NADPH
苹果酸经脱羧作用释放的 呼吸作用产生的(或有氧呼吸产生的或线粒体产生的)
(2)炎热干旱
(3)0.8
(4)①B C ②否
解析
解:(1)该类植物夜晚能吸收CO2,却不能合成C6H12O6,原因是没有光照,无法进行光反应合成ATP和NADPH,就缺少暗反应中的C3还原所必需的能量和还原剂.白天芦荟利用的CO2来源于:苹果酸经脱羧作用释放的CO2和细胞呼吸产生的CO2.
(2)生物的习性都是在进化过程,经过自然选择保留下来的,故芦荟的原生活环境应该是炎热干旱缺水,导致植物为了保水而在白天关闭气孔.
(3)根据光合作用的化学反应方程式:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O可知,二氧化碳的吸收量:葡萄糖的生成量=6:1,因此该植物在白天时叶绿体对CO2吸收速率为4.8umol/h,则光合作用的葡萄糖的制造速率为0.8umol/h.
(4)①密闭容器中O2的含量达到最高点或最低点,就表明植物光合作用吸收的O2量和细胞呼吸释放的O2量相等.
②通过比较A点和D 点的O2含量,密闭装置内的O2含量比实验前低,说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量,因此没有积累有机物.
故答案为:
(1)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和NADPH
苹果酸经脱羧作用释放的 呼吸作用产生的(或有氧呼吸产生的或线粒体产生的)
(2)炎热干旱
(3)0.8
(4)①B C ②否
在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如图.下列有关分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、光照强度为1千勒克斯时,为植物甲的光补偿点,此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度,A错误;
B、当光照强度为3千勒克斯时,为植物乙的光补偿点,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20mg/100cm2叶•小时,B错误;
C、c点时植物甲已经达到光饱和点,此时的限制因素主要是二氧化碳浓度,因此突然停止CO2的供应,二氧化碳固定受阻,短时间内导致C3的含量会减少,C错误;
D、d点时植物乙达到光饱和点,因此光照强度不再是限制因素,而题中又提出“适宜的恒定温度条件”,因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度,D正确.
故选:D.
如图表示在一定范围内,不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系,其中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、叶片色素主要吸收红光和蓝紫光,对其它波长的光也有吸收,白光含有红光和蓝紫色,还含有其它波长的光,所以白光下的光合作用强度大于红光下光合作用强度,故A错误;
B、CO2是光合作用的原料,所以CO2含量较高时,光合作用强度较大,故B正确;
C、水稻是阳生植物,强光下光合作用强度大于弱光,故C正确;
D、温度通过影响酶活性来影响光合作用强度,所以温度较高时光合作用强度大于温度较低,故D正确.
故选:A.
如图为置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后,根据其吸收CO2量制成的曲线.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、曲线AB段光照强度较低,绿色植物光合作用强度小于呼吸作用强度,植物表现为释放CO2,A错误;
B、曲线BD段表示光照强度较高,绿色植物光合作用强度大于呼吸作用强度,植物表现为吸收CO2,B错误;
C、B点表示绿色植物光合作用强度等于呼吸作用强度,植物表现为不吸收CO2也不释放CO2,C正确;
D、由曲线可知,随光照强度递增,光合作用增强,但达到一定程度时,光合作用强度不再随之变化,在整个过程中可认为呼吸作用强度不变,D错误.
故选:C.
如图表示某绿色植物在15℃和25℃条件下,光照强度和氧气释放速度的关系.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当光照强度等于0时,植物只进行呼吸作用,图中可以看出该植物在25℃时比15℃多吸收氧气10毫升/小时,故A正确;
B、在光照强度等于5千勒克司时,两条线重合,说明两种温度条件下的净光合作用相等,而制造有机物的量=净光合作用+呼吸作用量,因此25℃条件下制造有机物的量多,故B错误;
C、在光照强度为5千勒克司之前,15℃条件下净光合作用强,因此适当地降低温度有利于温室内该植物的增产,故C正确;
D、当光照强度超过8千勒克司时,15℃下该植物的净光合作用量不再增加,光照不是限制因素,即光合作用的光反应不是限制因素,因此制约因素主要是碳(暗)反应,故D正确.
故选:B.
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的.其外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等;其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等.请回答下列问题.
(1)光照强度的大小影响光合速率主要是影响光合作用的______阶段,此时内部限制性因素最可能是______.
(2)植物吸收CO2的多少,主要是影响光合作用______的产生,此时内部限制性因素最可能是______.
(3)温度影响植物的光合速率主要影响______.
(4)如果如图中若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是______;植物长期处于e温度条件下,植物能不能正常生长?______,原因是______.
(5)叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积.叶面积指数越大,叶片交错重叠程度越大.如果右图横坐标x代表叶面积与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示______.
正确答案
解:(1)光能是在光合作用的光反应中通过色素的吸收、传递、转换转换成活跃的化学能,因此光照强度主要是影响光合作用的光反应阶段,此时内部限制性因素最可能是色素的数量.
(2)CO2的含量通过影响CO2固定、三碳化合物的产生来影响光合作用,此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量.
(3)在一定的温度范围内,随着温度升高,酶的活性增强,超过了一定的温度范围,随着温度升高,酶的活性反而下降.因此温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率.
(4)干物质量表示净光合作用量,光合实际量=净光合作用量+呼吸量,因此若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是a;图中C温度条件下看出,干物质量大于0,表示始终有有机物的积累,因此植物长期处于C温度条件下,植物能正常生长.
(5)由于光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,因此若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示在叶面积指数0-C时,有机物的积累量.
故答案为:
(1)光反应 色素的数量
(2)三碳化合物 五碳化合物的含量
(3)酶的活性
(4)a 能 光合作用净积累量大于零
(5)在叶面积指数0-C时,有机物的积累量
解析
解:(1)光能是在光合作用的光反应中通过色素的吸收、传递、转换转换成活跃的化学能,因此光照强度主要是影响光合作用的光反应阶段,此时内部限制性因素最可能是色素的数量.
(2)CO2的含量通过影响CO2固定、三碳化合物的产生来影响光合作用,此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量.
(3)在一定的温度范围内,随着温度升高,酶的活性增强,超过了一定的温度范围,随着温度升高,酶的活性反而下降.因此温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率.
(4)干物质量表示净光合作用量,光合实际量=净光合作用量+呼吸量,因此若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是a;图中C温度条件下看出,干物质量大于0,表示始终有有机物的积累,因此植物长期处于C温度条件下,植物能正常生长.
(5)由于光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,因此若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示在叶面积指数0-C时,有机物的积累量.
故答案为:
(1)光反应 色素的数量
(2)三碳化合物 五碳化合物的含量
(3)酶的活性
(4)a 能 光合作用净积累量大于零
(5)在叶面积指数0-C时,有机物的积累量
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