- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同.用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图的曲线.下列对曲线的分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图中b和d点时容器中CO2浓度刚好达到平衡,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,即为光补偿点,故A错误;
B、a点时叶肉细胞只进行呼吸作用,产生ATP的部位有细胞质基质和线粒体,故B错误;
C、图中b点表示光合作用的光补偿点,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,因此植物进行光合作用开始于b点之前,故C正确;
D、c点时,容器中的CO2浓度是呈下降趋势,因此光合作用强度大于呼吸作用强度,故D错误.
故选C.
下列图甲~丁均表示光合作用与某些影响因素的关系.下列各项表述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C4植物能够利用较低浓度的二氧化碳,A正确;
B、阴生植物适宜生活在较弱光照条件下,因此其光补偿点和光饱和点均低于阳生植物,并且只要有光照的条件下,植物就进行光合作用,B正确;
C、影响光合作用的因素有光照强度、CO2浓度和温度等,并且光照强度在c值之前,三线重合,限制光合作用速率增加的主要因素是光照强度,C错误;
D、温度会影响酶的活性,温度低时,酶活性弱导致光合速率低,而当温度过高时又会抑制酶的活性,导致光合速率下降,因此图乙和图丁均能反应该因素,D正确.
故选:C.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根细胞通过主动运输的方式吸收K+,A错误;
B、秋季植物叶片变黄后叶肉细胞内含叶黄素和胡萝卜素,B错误;
C、在无氧条件下,生物的无氧呼吸作用强度大,损失的有机物多.在低氧浓度下,无氧呼吸和有氧呼吸的强度都比较弱,利于储存,C错误;
D、条件适宜时突然停止光照,光反应产生的[H]和ATP减少,被还原的三碳酸减少,而CO2被C5固定形成三碳酸的过程不变,故叶绿体中三碳酸的含量增加,D正确,
故选:D.
将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如图所示(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高),下列相关叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、叶肉细胞中,捕获光能的色素含量最多的是叶绿素a,最少的是叶黄素,A正确;
B、分析题图曲线可知,一定的条件下,PEPC酶可以提高气孔导度,气孔导度越大,气孔开放程度越高,二氧化碳进入叶肉细胞的速度快,光合作用强度增强,B正确;
C、分析题图曲线可知,当光照强度低于8×102μmol•m-2•s-1时,随光照强度增加,气孔导度和光合作用速率增强,说明影响光合作用的因素主要是光照强度,C错误;
D、分析题图可知,转基因水稻光的饱和点较原种水稻高,光照强度大于8×102μmol•m-2•s-1时,转基因水稻的光合速率大于原种,因此转基因水稻更适宜栽种在光照较强的环境中,D正确.
故选:C.
为某植物在适宜的光照、CO2浓度环境中,在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线.请回答下列问题:(注:有机物指葡萄糖,单位:mol)
(1)光合作用和呼吸作用发生的场所分别是在______.光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是______℃.
(2)若在20℃与37℃积累的有机物量相等,则20℃光反应产生的______ (填“大于”“等于”或“小于”)30℃;若30℃时因某种原因部分气孔突然关闭,则五碳化合物的含量______.当环境温度高于60℃时,与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性情况是______
(3)从该植物的叶绿体中提取出色素并层析分离后得到4条色素带(如图2).如果在色素提取过程中没有加碳酸钙(主要作用是防止叶绿素被破坏),则显著变化的色素带为______.
(4)在40℃时,该植物光合作用产生的氧气用于呼吸作用时需穿过______层磷脂分子.
正确答案
解:(1)光合作用的场所在叶绿体、呼吸作用的场所在线粒体,据图1分析,光合作用和呼吸作用都受温度的影响,与呼吸作用有关酶的最适温度更高.曲线与横轴的交点即40℃表示光合作用与呼吸作用的速率相等.
(2)在20℃与37℃积累的有机物量相等,但30℃时呼吸作用速率较20℃时高,所以真正的光合作用速率大,光反应产生的[H]大于20℃;30℃时因某种原因部分气孔突然关闭,二氧化碳固定减少,五碳化合物含量增加.据图分析,环境温度处于60℃以上时,与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性情况是基本失活.
(3)在色素提取过程中,没有加碳酸钙,叶绿素可能被破坏,即3、4色素带会变化,而1、2色素带不受影响.
(4)光和作用产生氧气的场所是叶绿体薄膜,进入线粒体用于呼吸作用的场所是线粒体基质,需穿过8层磷脂分子.
故答案为:
(1)叶绿体和线粒体 40
(2)小于 增加 基本失活
(3)3、4
(4)8
解析
解:(1)光合作用的场所在叶绿体、呼吸作用的场所在线粒体,据图1分析,光合作用和呼吸作用都受温度的影响,与呼吸作用有关酶的最适温度更高.曲线与横轴的交点即40℃表示光合作用与呼吸作用的速率相等.
(2)在20℃与37℃积累的有机物量相等,但30℃时呼吸作用速率较20℃时高,所以真正的光合作用速率大,光反应产生的[H]大于20℃;30℃时因某种原因部分气孔突然关闭,二氧化碳固定减少,五碳化合物含量增加.据图分析,环境温度处于60℃以上时,与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性情况是基本失活.
(3)在色素提取过程中,没有加碳酸钙,叶绿素可能被破坏,即3、4色素带会变化,而1、2色素带不受影响.
(4)光和作用产生氧气的场所是叶绿体薄膜,进入线粒体用于呼吸作用的场所是线粒体基质,需穿过8层磷脂分子.
故答案为:
(1)叶绿体和线粒体 40
(2)小于 增加 基本失活
(3)3、4
(4)8
图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响.其中实线表示真正光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率.图乙为该植物在适宜条件下,光合作用速率随光照强度变化的示意图.请据图回答:
(1)由图甲可知,与______作用有关的酶对高温更为敏感.温度会影响光合作用的______阶段.
(2)乙图中用______的量表示椬物的光合作用速率,图中c点表示______.
(3)当环境温度为40℃时,该植物的有机物净积累量为______mg/h.理论上预计,在温度为______条件下,椬物生长状况达到最佳,已知乙图是在此温度条件下绘制而成的曲线,理论上分析,如果温度改变为45℃,图中b点将向______移.
(4)乙图曲线中,当光照强度为O时,叶肉细胞中产生ATP的细胞器有______.
正确答案
解:(1)由甲图可知,在高温时,真正光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降的快,说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感.光合作用的光反应和暗反应都需要酶参与,所以都会受到温度的影响.
(2)从乙图纵坐标可知,此图中用单位时间氧气释放量(或氧气释放速率)表示植物的光合作用速率.图中c点表示此光照条件下植物的光合速率达到最大.
(3)由甲图可知,当环境温度为40℃时,真正光合作用速率等于呼吸作用速率,所以该植物的有机物净积累量=真正光合作用速率-呼吸作用速率=0mg/h.在温度为30℃条件下,真正光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大,即植物的有机物净积累量最多,理论上,此时的植物生长状况达到最佳.乙图b点代表光合作用速率等于呼吸作用速率,若将乙图从30℃改变为45℃,从甲图可知,植物的呼吸作用速率加快,要使光合作用速率等于呼吸作用速率,应增大光照强度,所以乙图中的b点应向右移.
(4)乙图中,当光照强度为0时,叶肉细胞只进行呼吸作用,此时能产生ATP的细胞器只有线粒体.
故答案为:
(1)光合 光反应和暗反应
(2)单位时间氧气释放量(或氧气释放速率) 此光照条件下植物的光合速率达到最大(光饱和点)
(3)0 30℃右
(4)线粒体
解析
解:(1)由甲图可知,在高温时,真正光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降的快,说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感.光合作用的光反应和暗反应都需要酶参与,所以都会受到温度的影响.
(2)从乙图纵坐标可知,此图中用单位时间氧气释放量(或氧气释放速率)表示植物的光合作用速率.图中c点表示此光照条件下植物的光合速率达到最大.
(3)由甲图可知,当环境温度为40℃时,真正光合作用速率等于呼吸作用速率,所以该植物的有机物净积累量=真正光合作用速率-呼吸作用速率=0mg/h.在温度为30℃条件下,真正光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大,即植物的有机物净积累量最多,理论上,此时的植物生长状况达到最佳.乙图b点代表光合作用速率等于呼吸作用速率,若将乙图从30℃改变为45℃,从甲图可知,植物的呼吸作用速率加快,要使光合作用速率等于呼吸作用速率,应增大光照强度,所以乙图中的b点应向右移.
(4)乙图中,当光照强度为0时,叶肉细胞只进行呼吸作用,此时能产生ATP的细胞器只有线粒体.
故答案为:
(1)光合 光反应和暗反应
(2)单位时间氧气释放量(或氧气释放速率) 此光照条件下植物的光合速率达到最大(光饱和点)
(3)0 30℃右
(4)线粒体
某同学在学习了“植物的生长具有向光性”后,想进一步弄清向光性的表现程度与光照强弱是否有关.
(1)他从互联网上查阅相关资料,获得如下材料:
研究表明,植物的向光性与光照强度有关,其关系如右图所示.
该同学根据上述曲线可得到的结论是______.
(2)为验证此结论,他设计了如下实验.实验步骤如下:
①选取生长健壮、长度、大小基本相同的燕麦胚芽鞘60株,
随机均分成6组,依次编号为A、B、C、D、E、F.
②将6组胚芽鞘分别种植于6个相同的暗室内,A~E组在距胚芽鞘0.5m处分别利用功率为30W,60W、90W、120W、150W的白炽灯照射,F组不用灯光照射.
③培养10天后,测量每株胚芽鞘的弯曲度(与竖直方向的夹角,向光弯曲为正值,背光弯曲为负值),将数据记录于下表,并计算出每组的平均值.
实验分析:
①每组胚芽鞘都为10株的理由是控制______变量,使每组所用胚芽鞘数相同、避免偶然因素造成______的误差等.
②由于白炽灯通电后的热效应,步骤②中因白炽灯的功率不同,已引入一个无关变量,该无关变量是______.为控制该变量,你的建议是______.
③该同学根据实验所得数据发现与要验证的结论并不完全吻合,分析其原因最可能是______.
④该同学在测量时还发现,每组胚芽鞘的总长度(L)表现为LF<LA<LB<LC<LD≈LE.产生这一结果的主要环境因素是______.
正确答案
解:(1)根据曲线图可知,在一定光照范围内,随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小;超过某一光照强度后,随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大. (2)①光照强度为自变量,胚芽鞘的弯曲度为因变量,每组胚芽鞘都为10株为无关变量,无关变量应保持相同.胚芽鞘的数目不能过少,过少可能会由于偶然因素导致实验数据不准确.
②由于白炽灯通电后的热效应,胚芽鞘周围的温度会升高,所以可将胚芽鞘置于透明的恒温箱中或在胚芽鞘与白炽灯之间放置透明水柱,这样可保证温度不变,遵循单一变量原则.
③光照强度不够会导致胚芽鞘的弯曲度不准确.
④F组因无光而不进行光合作用,所以胚芽鞘总长度最短,随着光照强度的增加,弯曲度(总长度)依次增大(E组除外).
故答案为:
(1)在一定光照范围内,随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小;超过某一光照强度后,随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大
(2)①无关 实验数据 ②温度 将胚芽鞘置于透明的恒温箱中、在胚芽鞘与白炽灯之间放置透明水柱 ③光照强度不够 ④光照强度
解析
解:(1)根据曲线图可知,在一定光照范围内,随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小;超过某一光照强度后,随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大. (2)①光照强度为自变量,胚芽鞘的弯曲度为因变量,每组胚芽鞘都为10株为无关变量,无关变量应保持相同.胚芽鞘的数目不能过少,过少可能会由于偶然因素导致实验数据不准确.
②由于白炽灯通电后的热效应,胚芽鞘周围的温度会升高,所以可将胚芽鞘置于透明的恒温箱中或在胚芽鞘与白炽灯之间放置透明水柱,这样可保证温度不变,遵循单一变量原则.
③光照强度不够会导致胚芽鞘的弯曲度不准确.
④F组因无光而不进行光合作用,所以胚芽鞘总长度最短,随着光照强度的增加,弯曲度(总长度)依次增大(E组除外).
故答案为:
(1)在一定光照范围内,随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小;超过某一光照强度后,随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大
(2)①无关 实验数据 ②温度 将胚芽鞘置于透明的恒温箱中、在胚芽鞘与白炽灯之间放置透明水柱 ③光照强度不够 ④光照强度
细辛是一种在森林下生活的植物,滨藜是一种在沙漠中生活的植物.如图是光照强度对两种植物(甲、乙)光合作用强度影响的曲线.请据图作答:
(1)图中代表滨藜光合作用强度变化曲线是______;b1点时植物叶肉细胞内产生ATP的部位有______,水参与反应并产生[H]的部位有______.
(2)图中e点时,限制甲植物增产的主要环境因素是______,限制乙植物增产的主要环境因素是______,此时固定CO2量较多的植物是______.
(3)图中b1点的含义是______.若将植物移植到缺Mg的环境中培养,一段时间后b2点将向______移.
(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响,则该实验需在______一条件下进行.
正确答案
解:(1)由于滨藜是一种在沙漠中生活的植物,其为阳生植物,达到光饱和点和光补偿点所需要的光照强度比较大,所以图1中代表滨藜光合作用强度变化曲线是甲.b1点时植物叶肉细胞内光合作用强度等于呼吸作用强度,故产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质.光反应阶段水在光下分解成[H]和氧气,有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成[H]和二氧化碳,故水参与反应并产生[H]的部位有类囊体薄膜、线粒体基质.
(2)由图分析可知,图中e点时,光照强度增加,甲的净光合速率增加,故限制甲植物增产的主要环境因素是光照强度.图中e点时,光照强度增加,乙的净光合速率不再增加,故限制乙植物增产的主要环境因素是CO2浓度、温度.图中e点时,植物甲和乙的净光合速率相等,但甲的呼吸速率大于乙,故此时固定CO2量较多的植物是甲.(3)图中b1点是净光合速率为0,故其含义是光合作用强度等于呼吸作用强度.Mg是合成叶绿素所必需的元素,缺Mg,则叶绿素无法合成,植物的光合作用强度降低,而呼吸速率不变,b2点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,若将植物移植到缺Mg的环境中培养,则需增大光照强度才能保证光合作用强度等于呼吸作用强度,故一段时间后b2点将向右移.
(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响,则该实验需在黑暗条件下进行,排除光合作用的影响.
故答案为:
(1)甲 叶绿体、线粒体、细胞质基质(缺一不可) 类囊体薄膜(基粒或叶绿体)、线粒体基质(线粒体)(缺一不可)
(2)光照强度 CO2浓度、温度 甲
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度(答速率也可) 右
(4)黑暗
解析
解:(1)由于滨藜是一种在沙漠中生活的植物,其为阳生植物,达到光饱和点和光补偿点所需要的光照强度比较大,所以图1中代表滨藜光合作用强度变化曲线是甲.b1点时植物叶肉细胞内光合作用强度等于呼吸作用强度,故产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质.光反应阶段水在光下分解成[H]和氧气,有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成[H]和二氧化碳,故水参与反应并产生[H]的部位有类囊体薄膜、线粒体基质.
(2)由图分析可知,图中e点时,光照强度增加,甲的净光合速率增加,故限制甲植物增产的主要环境因素是光照强度.图中e点时,光照强度增加,乙的净光合速率不再增加,故限制乙植物增产的主要环境因素是CO2浓度、温度.图中e点时,植物甲和乙的净光合速率相等,但甲的呼吸速率大于乙,故此时固定CO2量较多的植物是甲.(3)图中b1点是净光合速率为0,故其含义是光合作用强度等于呼吸作用强度.Mg是合成叶绿素所必需的元素,缺Mg,则叶绿素无法合成,植物的光合作用强度降低,而呼吸速率不变,b2点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,若将植物移植到缺Mg的环境中培养,则需增大光照强度才能保证光合作用强度等于呼吸作用强度,故一段时间后b2点将向右移.
(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响,则该实验需在黑暗条件下进行,排除光合作用的影响.
故答案为:
(1)甲 叶绿体、线粒体、细胞质基质(缺一不可) 类囊体薄膜(基粒或叶绿体)、线粒体基质(线粒体)(缺一不可)
(2)光照强度 CO2浓度、温度 甲
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度(答速率也可) 右
(4)黑暗
回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题.
(1)关于图1成熟叶肉细胞说法错误的是______(多选)
A、该细胞的形态存在一定的科学错误
B、该细胞为成熟细胞,不能表达DNA聚合酶
C、c过程输送的物质是ATP和NADPH
D、b和f不可能同时存在
E、叶绿体白天进行着ATP的合成,夜晚进行着ATP的水解
(2)请选择下列合适的选项编号并用箭头连接:一定光照强度下,叶肉细胞叶绿体利用本细胞线粒体产生的气体进行暗反应的途径.______(有干扰项)
①卡尔文循环
②三羧酸循环
③氧气与H+结合形成水,同时形成大量ATP
④二氧化碳穿过2层磷脂分子层进入细胞质基质
⑤丙酮酸进入线粒体,氧化成二碳化合物
⑥二氧化碳进入叶绿体基质
⑦活化叶绿素a促进水光解,释放出氧气
⑧二氧化碳穿过4层磷脂分子层进入细胞质基质
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值.从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并封闭.然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量.24h后,测定各黑白瓶中溶氧量.若测得某水层初始溶氧量为A mg/L,白瓶溶氧量为B mg/L,黑瓶溶氧量为C mg/L,则该水层总光合速率为______mg/L*D.若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量______.(增加/减少)
某经济植物光合作用的研究结果如图甲乙.
(4)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响,据图分析,该植物可通过______以增强对弱光的适应能力.
(5)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势.8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是______.
正确答案
解:(1)A、该细胞为植物细胞,但没有画出细胞壁,故该细胞形态存在一定的科学错误,A正确;B、该细胞为成熟细胞,仍然能表达DNA聚合酶,B错误;C、c过程输送的物质为光合作用为呼吸作用提供的物质,即氧气,C错误;D、b叶绿体释放氧气出细胞和f线粒体释放二氧化碳出细胞不可能同时存在,D正确;E、叶绿体白天进行着ATP的合成和水解,夜晚进行着ATP的水解,E错误.故选:BCE.
(2)一定光照强度下,叶肉细胞叶绿体利用本细胞线粒体产生的气体进行暗反应的途径:⑤丙酮酸进入线粒体,氧化成二碳化合物→②三羧酸循环→⑧二氧化碳穿过4层磷脂分子层进入细胞质基质→⑥二氧化碳进入叶绿体基质→①卡尔文循环.
(3)黑暗下,植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此黑瓶中氧气的变化量为呼吸作用速率;光照下,植物进行光合作用和呼吸作用,因此白瓶中氧气的变化量为真光合作用速率与呼吸作用速率的差值.若测得某水层初始溶氧量为A mg/L,白瓶溶氧量为B mg/L,黑瓶溶氧量为C mg/L,则该水层总光合速率为B-Cmg/L*D.若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,光照停止,光反应产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量增加.
(4)分析柱形图可知,遮光的百分比越大,叶绿素含量越多,因此可以判断该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力.
(5)净光合作用速率=实际光合作用速率-呼吸速率,8:00到12:00光照强度增强,但气孔导度相对稳定,CO2供应受限制,实际光合作用速率增加,但幅度不大,且由于该时间段内温度升高,呼吸作用速率也增加,实际光合作用增加的速率小于呼吸作用增加的速率,因此净光合作用速率下降.
故答案为:
(1)BCE
(2)⑤→②→⑧→⑥→①
(3)B-C 增加
(4)增加叶绿素含量
(5)呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小
解析
解:(1)A、该细胞为植物细胞,但没有画出细胞壁,故该细胞形态存在一定的科学错误,A正确;B、该细胞为成熟细胞,仍然能表达DNA聚合酶,B错误;C、c过程输送的物质为光合作用为呼吸作用提供的物质,即氧气,C错误;D、b叶绿体释放氧气出细胞和f线粒体释放二氧化碳出细胞不可能同时存在,D正确;E、叶绿体白天进行着ATP的合成和水解,夜晚进行着ATP的水解,E错误.故选:BCE.
(2)一定光照强度下,叶肉细胞叶绿体利用本细胞线粒体产生的气体进行暗反应的途径:⑤丙酮酸进入线粒体,氧化成二碳化合物→②三羧酸循环→⑧二氧化碳穿过4层磷脂分子层进入细胞质基质→⑥二氧化碳进入叶绿体基质→①卡尔文循环.
(3)黑暗下,植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此黑瓶中氧气的变化量为呼吸作用速率;光照下,植物进行光合作用和呼吸作用,因此白瓶中氧气的变化量为真光合作用速率与呼吸作用速率的差值.若测得某水层初始溶氧量为A mg/L,白瓶溶氧量为B mg/L,黑瓶溶氧量为C mg/L,则该水层总光合速率为B-Cmg/L*D.若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,光照停止,光反应产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量增加.
(4)分析柱形图可知,遮光的百分比越大,叶绿素含量越多,因此可以判断该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力.
(5)净光合作用速率=实际光合作用速率-呼吸速率,8:00到12:00光照强度增强,但气孔导度相对稳定,CO2供应受限制,实际光合作用速率增加,但幅度不大,且由于该时间段内温度升高,呼吸作用速率也增加,实际光合作用增加的速率小于呼吸作用增加的速率,因此净光合作用速率下降.
故答案为:
(1)BCE
(2)⑤→②→⑧→⑥→①
(3)B-C 增加
(4)增加叶绿素含量
(5)呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小
甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度条件下光合作用速率与环境因素之间的关系,下列相关描述中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图中,在A点上限制光合作用速率的主要因素是光照强度,在B点上限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度,A正确;
B、从乙图可以看出,当超过一定温度后,光合作用速率会随着温度的升高而降低,B正确;
C、温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率,C正确;
D、若光照强度突然由A变为B表现为光照增强,光反应产生的[H]和ATP增加,被还原的C3增加,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内叶肉细胞中C3的含量会减少,D错误.
故选:D.
微藻是一类低等植物的总称,大多为单细胞,广泛分布在海洋、淡水湖泊等水域,许多种类有很高的经济价值,如图l是其中的蓝藻细胞模式图.请回答:
(1)蓝藻类微藻含有叶绿素a,只分布于光合作用片层上.光合作用片层相当于叶绿体的______,是光反应的场所,暗反应在______中完成.
(2)图2表示甲、乙两种微藻在不同水温下的净光合放氧率:
①若在我省将这两种微藻混合培养,一年中先出现生长高峰的是______;在炎热的夏季具生长优势的是______.
②在20℃至30℃之间,微藻乙的呼吸耗氧率随温度升高逐渐增加,而净光合放氧率相对稳定的原因是______.
(3)保持微藻的培养条件不变,当微藻密度超过一定值,会造成净光合放氧率降低.请从影响光合作用因素的角度分析,主要原因是______.
(4)与高等植物相比,微藻的结构简单,而固定CO2的能力却比高等植物高10倍以上,原因可能是微藻______
A.繁殖能力强 B.适应环境的能力强
C.体积小有利于物质交换 D.没有生物膜分隔形成的叶绿体.
正确答案
解:(1)蓝藻类微藻含有叶绿素a,只分布于光合作用片层上.光合作用片层相当于叶绿体中光反应的场所类囊体,则暗反应在蓝藻的细胞质中.
(2)①在一年中,气温从低温逐渐上升,到夏天的时候温度最高,过了夏天气温又逐渐下降.由于甲植物在10℃~20℃其净光合速率达到最高值,因此一年中先出现生长高峰的是甲;在炎热的夏季温度较高,这种高温不适宜甲植物的生长,而乙植物在20℃~30℃其净光合速率达到最高值,因此乙植物这种季节具生长优势.
②净光合放氧率=实际光合放氧率增加值-呼吸耗氧率增加值,在20℃至30℃之间,微藻乙的呼吸耗氧率虽然随温度升高逐渐增加,但由于实际光合放氧率增加值和呼吸耗氧率增加值基本相等,因此净光合放氧率可保持相对稳定.
(3)保持微藻的培养条件不变,当微藻密度超过一定值,就会由于微藻密度过大导致接受的光照不足,而呼吸作用总量在增加,因此会造成净光合放氧率降低.
(4)与高等植物相比,微藻的结构简单,而固定CO2的能力却比高等植物高10倍以上,这是由于单细胞生物的繁殖能力强、适应环境的能力强、体积小有利于物质交换.虽然蓝藻没有叶绿体,但不是的微藻均没有叶绿体,如衣藻、绿藻等低等植物也属于微藻,它们具有叶绿体.
故答案为:
(1)类囊体 细胞质
(2)①甲 乙 ②在该温度范围内微藻乙实际光合放氧率增加值和呼吸耗氧率增加值基本相等
(3)微藻密度过大导致接受的光照不足
(4)ABC
解析
解:(1)蓝藻类微藻含有叶绿素a,只分布于光合作用片层上.光合作用片层相当于叶绿体中光反应的场所类囊体,则暗反应在蓝藻的细胞质中.
(2)①在一年中,气温从低温逐渐上升,到夏天的时候温度最高,过了夏天气温又逐渐下降.由于甲植物在10℃~20℃其净光合速率达到最高值,因此一年中先出现生长高峰的是甲;在炎热的夏季温度较高,这种高温不适宜甲植物的生长,而乙植物在20℃~30℃其净光合速率达到最高值,因此乙植物这种季节具生长优势.
②净光合放氧率=实际光合放氧率增加值-呼吸耗氧率增加值,在20℃至30℃之间,微藻乙的呼吸耗氧率虽然随温度升高逐渐增加,但由于实际光合放氧率增加值和呼吸耗氧率增加值基本相等,因此净光合放氧率可保持相对稳定.
(3)保持微藻的培养条件不变,当微藻密度超过一定值,就会由于微藻密度过大导致接受的光照不足,而呼吸作用总量在增加,因此会造成净光合放氧率降低.
(4)与高等植物相比,微藻的结构简单,而固定CO2的能力却比高等植物高10倍以上,这是由于单细胞生物的繁殖能力强、适应环境的能力强、体积小有利于物质交换.虽然蓝藻没有叶绿体,但不是的微藻均没有叶绿体,如衣藻、绿藻等低等植物也属于微藻,它们具有叶绿体.
故答案为:
(1)类囊体 细胞质
(2)①甲 乙 ②在该温度范围内微藻乙实际光合放氧率增加值和呼吸耗氧率增加值基本相等
(3)微藻密度过大导致接受的光照不足
(4)ABC
如图甲表示A、B两种植物光合速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,A植物光合速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)图甲中的“a”点表示______.如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗,则b点的移动方向是______.
(3)在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从______向______方向移动.如下图所示中与c点相符合的是______.
(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”或“基本一致”)
(5)当光照强度为g时,比较植物A、B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果应分别为M1______M2、N1______N2.
(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是:
①______;
②______.
正确答案
解:(1)A植物光的补偿点和饱和点比B植物大,A植物为阳生植物,较长时间连续阴雨的环境中,生长会受到显著影响.
(2)a点对应的光照强度为0、此时植物细胞不进行光合作用,该点表示植物呼吸作用速率;如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗,A植物叶绿素的含量降低,光合作用强度减弱,呼吸作用不变,光的补偿点升高,即b点右移.
(3)c点是光的饱和点,此时光合作用强度最大,叶绿体基质中进行暗反应,ATP水解产生ADP,ADP移向类囊体膜进行光反应合成ATP;此时光合作用大于呼吸作用,光合作用吸收的二氧化碳来自细胞呼吸和外界环境,与D图相符.
(4)e点与d点相比较,二氧化碳浓度相同,e点光照强度大,光反应产生的ATP和还原氢多,三碳化合物还原速率快,二氧化碳固定产生的三碳化合物不变,因此细胞中三碳化合物含量低;e点与f点相比较,光照强度相同,二氧化碳浓度不同,e点二氧化碳浓度高于f点,二氧化碳固定产生的三碳化合物多,光反应产生的还原氢和ATP数量不变,三碳化合物被还原速率不变,因此细胞中三碳化合物含量高.
(5)分析题图可知,光照强度为g时,比较植物A、B净光合作用强度的曲线相交与一点,说明A、B的有机物积累速率M1、M2相等;由于A植物的呼吸作用强度大于植物B,因此实际光合作用强度N1>N2.
(6)农家肥含有丰富 有机物,被分解者分解形成二氧化碳、无机盐等无机物,二氧化碳可以为光合作用提供原料而提高光合作用的强度进而提高农作物的产量,无机盐可以为植物提供矿质营养进而增加农作物的产量.
故答案应为:
(1)A
(2)植物呼吸作用速率 向右
(3)叶绿体基质 类囊体薄膜 D
(4)低 高
(5)=>
(6)①农家肥被微生物分解后为农作物提供二氧化碳 ②农家肥被微生物分解后为农作物提供矿质元素
解析
解:(1)A植物光的补偿点和饱和点比B植物大,A植物为阳生植物,较长时间连续阴雨的环境中,生长会受到显著影响.
(2)a点对应的光照强度为0、此时植物细胞不进行光合作用,该点表示植物呼吸作用速率;如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗,A植物叶绿素的含量降低,光合作用强度减弱,呼吸作用不变,光的补偿点升高,即b点右移.
(3)c点是光的饱和点,此时光合作用强度最大,叶绿体基质中进行暗反应,ATP水解产生ADP,ADP移向类囊体膜进行光反应合成ATP;此时光合作用大于呼吸作用,光合作用吸收的二氧化碳来自细胞呼吸和外界环境,与D图相符.
(4)e点与d点相比较,二氧化碳浓度相同,e点光照强度大,光反应产生的ATP和还原氢多,三碳化合物还原速率快,二氧化碳固定产生的三碳化合物不变,因此细胞中三碳化合物含量低;e点与f点相比较,光照强度相同,二氧化碳浓度不同,e点二氧化碳浓度高于f点,二氧化碳固定产生的三碳化合物多,光反应产生的还原氢和ATP数量不变,三碳化合物被还原速率不变,因此细胞中三碳化合物含量高.
(5)分析题图可知,光照强度为g时,比较植物A、B净光合作用强度的曲线相交与一点,说明A、B的有机物积累速率M1、M2相等;由于A植物的呼吸作用强度大于植物B,因此实际光合作用强度N1>N2.
(6)农家肥含有丰富 有机物,被分解者分解形成二氧化碳、无机盐等无机物,二氧化碳可以为光合作用提供原料而提高光合作用的强度进而提高农作物的产量,无机盐可以为植物提供矿质营养进而增加农作物的产量.
故答案应为:
(1)A
(2)植物呼吸作用速率 向右
(3)叶绿体基质 类囊体薄膜 D
(4)低 高
(5)=>
(6)①农家肥被微生物分解后为农作物提供二氧化碳 ②农家肥被微生物分解后为农作物提供矿质元素
荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化间下表.
注:“-”表示未测数据.
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②______,导致______.
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累______;D的叶肉细胞中,ATP含量将______.
(3)与A相比,D合成生长素的能力______;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是______.
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是______的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是______.
正确答案
气孔开放度相对低
二氧化碳供应不足
酒精
增多
低
基粒
细胞分裂
基因的选择性表达
解析
解:(1)根据题意和图表分析可知:B的总叶绿素含量只有1.1,气孔相对开放度只有55,都是最低的,所以会导致光能吸收不足和二氧化碳供应不足,净光合速率偏低.
(2)由于将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,A的叶肉细胞吸收不到氧气,进行无氧呼吸,产生酒精;D的叶肉细胞中,缺少CO2,光反应产生的ATP不能用于暗反应,因而含量增多.
(3)D的新叶已成熟,不再生长,因而合成生长素的能力低,生长素主要由植物的分生区产生.新叶成熟后光合作用增强,因此叶绿体中基粒增多.
(4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是细胞分裂和生长的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,是细胞分化的结果,而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达.
故答案为:
(1)气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足
(2)酒精 增多
(3)低 基粒
(4)细胞分裂 基因的选择性表达
某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验,连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线假定(呼吸作用强度恒定),下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用,所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体,故A正确;
B、植物光合作用吸收绿光最少,所以使用相同强度绿光进行实验时,光合作用减弱,呼吸作用不变,吸收CO2将减少,所以c点上移,故B错误;
C、植物前24小时比后24小时积累的有机物少,最可能是前24小时比后24小时的平均光照强度弱,故C正确;
D、呼吸速率与光合速率相等时,从外界吸收CO2速率为零,则呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个,即6、18、36、42小时,故D正确.
故选B.
厚叶女贞是常见的绿化植物,菠菜是常见的绿色食用植物,以此为材料来研究环境因素对于光合作用的影响.选取大小形态相同的厚叶女贞与菠菜的叶圆片,用注射器逐出叶片细胞间隙中的空气,使得叶圆片可以下沉到水底.同时将这两类植物叶圆片培养在含有适宜浓度的NaHCO3培养液中,通过检测叶圆片开始上浮的时间,探究光照强度和温度对厚叶女贞、菠菜的光合作用影响,结果如下表格所示,请回答:菠菜和厚叶女贞叶圆片在不同光照和温度下的开始上浮时间(min)
注:表中“*”表示未见上浮
(1)培养液中加入NaHCO3的目的之一是为光合作用的______阶段提供CO2,与______结合后形成3-磷酸甘油酸.
(2)从表格数据分析,在相同条件下,菠菜叶圆片光合速率显著______厚叶女贞叶圆片.菠菜叶圆片光合速率随温度升高和光照强度的增强而______.在______条件下,明显不利于厚叶女贞叶圆片的上浮.
正确答案
解:(1)培养液中加入NaHCO3的目的之一是为光合作用的碳阶段提供CO2,与RUBP结合后形成3-磷酸甘油酸.
(2)从表格数据分析,在相同条件下,菠菜叶圆片光合速率显著快于厚叶女贞叶圆片.菠菜叶圆片光合速率随温度升高和光照强度的增强而增强.在低温弱光条件下,明显不利于厚叶女贞叶圆片的上浮.
故答案为:
(1)碳 RUBP
(2)快于 增强 低温弱光
解析
解:(1)培养液中加入NaHCO3的目的之一是为光合作用的碳阶段提供CO2,与RUBP结合后形成3-磷酸甘油酸.
(2)从表格数据分析,在相同条件下,菠菜叶圆片光合速率显著快于厚叶女贞叶圆片.菠菜叶圆片光合速率随温度升高和光照强度的增强而增强.在低温弱光条件下,明显不利于厚叶女贞叶圆片的上浮.
故答案为:
(1)碳 RUBP
(2)快于 增强 低温弱光
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