- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
如图图1为绿色植物紧密联系的两个生理过程(甲和乙);图2为该植物在盛夏一昼夜中吸收和释放二氧化碳的情况,其中S1、S2、S3分别表示曲线与时间轴围城的面积;图3表示该植物在适宜的光照、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.请据图回答:
(1)图1中过程甲表示______.过程乙的完成,需首先经过______过程将葡萄糖分解为丙酮酸,再经过______过程将丙酮酸彻底氧化分解释放能量.
(2)图2中曲线ab段上升的原因是______,e点进行的生理过程可用图1中的______(甲/乙)过程表示,e点凹陷的原因是图1中的______(用数字标号表示)过程减弱.
(3)如图2所示,已知该植物能正常生长,则一昼夜该植物有机物的积累总量为______(用S1、S2、S3的数学关系来表示),该植物一昼夜中有机物积累量最多的时刻是曲线上______点对应的时间.
(4)图3中45摄氏度时叶肉细胞中产生[H]的细胞结构是______.
(5)图3中,植物在不同温度条件下,光合速率最大值(用单位时间内有机物的合成量表示)______(单位),当温度达到______摄氏度时,光合作用有关的酶的活动降为0.
(6)如果该植物每周合成的葡萄糖总量为1.35mol,消耗0.35mol葡萄糖.则不考虑无氧呼吸的情况下,该植物每周净释放氧气______克.
正确答案
解:(1)图中可以看出,甲过程是光合作用,乙过程是呼吸作用,完成呼吸作用需要经过糖酵解过程和三羧酸循环过程将丙酮酸彻底氧化分解释放能量.
(2)图2中曲线ab段上升,该时间段是上半夜,温度降低,呼吸作用较弱,二氧化碳释放量减少.e点是中午光照强烈时期,叶片的气孔会关闭,阻碍了二氧化碳的吸收,使光合作用减慢.而呼吸作用仍然正常进行.
(3)一昼夜该植物有机物的积累总量=白天光合作用积累量-夜间呼吸作用消耗量=S2-(S1+S3).在白天,光合作用一直大于呼吸作用,知道f点时光合作用刚好等于呼吸作用,因此该植物一昼夜中有机物积累量最多的时刻f点对应的时间.
(4)图3中45摄氏度时,净光合速率小于呼吸速率,说明此时仍然有较弱的光合作用,因此叶肉细胞中产生[H]的过程有光合作用和呼吸作用,产生[H]的细胞结构是叶绿体、线粒体、细胞质基质.
(5)由于光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此图3中,植物在30℃温度条件下,光合速率最大值.当温度达到55摄氏度时,净光合速率和呼吸速率的曲线重合,说明此时已经不进行光合作用,与光合作用有关的酶的活动降为0.
(6)如果该植物每周合成的葡萄糖总量为1.35mol,消耗0.35mol葡萄糖,则一周内葡萄糖净合成量为1mol,不考虑无氧呼吸,光合作用过程中生长的葡萄糖和氧气的比例为1:6,因此每周净释放氧气为6mol,6×32=192g.
故答案为:
(1)光合作用 糖酵解 三羧酸循环
(2)温度降低,呼吸作用减弱 甲和乙 ①
(3)S2─S1─S3 f
(4)叶绿体、线粒体、细胞质基质
(5)8.8(8.5-9)55
(6)192
解析
解:(1)图中可以看出,甲过程是光合作用,乙过程是呼吸作用,完成呼吸作用需要经过糖酵解过程和三羧酸循环过程将丙酮酸彻底氧化分解释放能量.
(2)图2中曲线ab段上升,该时间段是上半夜,温度降低,呼吸作用较弱,二氧化碳释放量减少.e点是中午光照强烈时期,叶片的气孔会关闭,阻碍了二氧化碳的吸收,使光合作用减慢.而呼吸作用仍然正常进行.
(3)一昼夜该植物有机物的积累总量=白天光合作用积累量-夜间呼吸作用消耗量=S2-(S1+S3).在白天,光合作用一直大于呼吸作用,知道f点时光合作用刚好等于呼吸作用,因此该植物一昼夜中有机物积累量最多的时刻f点对应的时间.
(4)图3中45摄氏度时,净光合速率小于呼吸速率,说明此时仍然有较弱的光合作用,因此叶肉细胞中产生[H]的过程有光合作用和呼吸作用,产生[H]的细胞结构是叶绿体、线粒体、细胞质基质.
(5)由于光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此图3中,植物在30℃温度条件下,光合速率最大值.当温度达到55摄氏度时,净光合速率和呼吸速率的曲线重合,说明此时已经不进行光合作用,与光合作用有关的酶的活动降为0.
(6)如果该植物每周合成的葡萄糖总量为1.35mol,消耗0.35mol葡萄糖,则一周内葡萄糖净合成量为1mol,不考虑无氧呼吸,光合作用过程中生长的葡萄糖和氧气的比例为1:6,因此每周净释放氧气为6mol,6×32=192g.
故答案为:
(1)光合作用 糖酵解 三羧酸循环
(2)温度降低,呼吸作用减弱 甲和乙 ①
(3)S2─S1─S3 f
(4)叶绿体、线粒体、细胞质基质
(5)8.8(8.5-9)55
(6)192
下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果,请回答相关问题.
(1)由甲图可推知,与M点相比,N点限制单株光合强度的外界因素有______(写出两种),甲实验结果给我们的启示是______,在栽培农作物时要注意______.
(2)测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg,图乙中阴影部分所表示的O2释放量______(从“大于、等于、小于”中选填)300mg.假设该植物在24小时内呼吸速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量是mg.若适当增加植物生长环境中CO2的浓度,图乙中的B点将向______(左/右)移动.在生产实践中,常采用施用农家肥的方法促进植物生长,其原理______.
(3)将对称叶片上侧遮光下侧曝光(如图丙),并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移.在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g).则(b-a)所代表的是12小时内下侧截取叶片光合作用制造的有机物的______.(填总量/净量)
正确答案
解:(1)与M点相比,N点种植密度过高,导致植株相互遮挡阳光,空气不流通,影响光强和二氧化碳供应,降低光合速率,故要合理密植.
(2)该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分;图乙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为10,故24小时呼吸量为240,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+240=540mg.适当增加植物生长环境中CO2的浓度,光合速率提高,实际光合量增加,故B右移.农家肥富含有机物,土壤中的微生物通过分解作用(呼吸作用)产生CO2和无机盐,促进其光合作用.
(3)b=叶片重量+12小时光合作用制造的有机物总量-呼吸量,a=叶片重量-呼吸量,故(b-a)所代表的是12小时内下侧截取叶片光合作用制造的有机物的总量.
故答案为:
(1)光照强度、二氧化碳浓度 合理密植
(2)大于 540 右农家肥富含有机物,土壤中的微生物通过分解作用(呼吸作用)产生CO2和无机盐,促进其光合作用
(3)总量
解析
解:(1)与M点相比,N点种植密度过高,导致植株相互遮挡阳光,空气不流通,影响光强和二氧化碳供应,降低光合速率,故要合理密植.
(2)该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分;图乙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为10,故24小时呼吸量为240,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+240=540mg.适当增加植物生长环境中CO2的浓度,光合速率提高,实际光合量增加,故B右移.农家肥富含有机物,土壤中的微生物通过分解作用(呼吸作用)产生CO2和无机盐,促进其光合作用.
(3)b=叶片重量+12小时光合作用制造的有机物总量-呼吸量,a=叶片重量-呼吸量,故(b-a)所代表的是12小时内下侧截取叶片光合作用制造的有机物的总量.
故答案为:
(1)光照强度、二氧化碳浓度 合理密植
(2)大于 540 右农家肥富含有机物,土壤中的微生物通过分解作用(呼吸作用)产生CO2和无机盐,促进其光合作用
(3)总量
有人用低温处理不同品种的水稻秧苗,实验中水稻光合速率和叶绿素含量的变化如图所示,请回答:
(1)在叶肉细胞中,CO2产生和固定的场所分别是线粒体基质和______.
(2)由图中曲线的走势分析,品种______更加耐寒.
(3)据图可知低温处理能影响光合作用,究其原因,除了低温能影响叶绿素含量外,低温还能______,从而导致光合速率下降.
(4)继续研究水稻品种1的叶片发育过程,记录相关指标变化如下表:
注:“-”表示未测到数据
①B叶片的净光合速率较低,根据题意分析其原因可能是:叶绿素含量低,导致光能吸收不足,使光反应产生的______较少;由于______,导致CO2供应不足,从而使净光合速率较低.
②A叶片的净光合速率为负值,是因为其______所致.要测出各组真正的光合速率,每组均需再设置一组实验,处理方法是______.
正确答案
解:(1)二氧化碳的产生是有氧呼吸第二阶段产生的,在线粒体基质,也可以是无氧呼吸在细胞质基质中产生,但二氧化碳固定是在叶绿体基质中.
(2)由图可知品种2叶绿素含量下降较缓慢应更耐寒.
(3)低温还可以通过影响酶的活性降低光合作用有关的酶活性.
(4)①据表分析,B叶片净光合速率较低的原因是叶绿素含量低,导致光能吸收不足,使光反应产生的[H]和ATP较少;气孔相对开放度较低②
②据表分析,由于A叶片呼吸速率(细胞呼吸速率、有氧呼吸速率)强于光合速率,所以其净光合速率为负值.要测出各组真正的光合速率,需要测定呼吸作用速率,故每组均需再设置一组对叶片进行遮光(黑暗状态)处理,其他条件相同且适宜的实验.
故答案为:
(1)叶绿体基质
(2)2
(3)降低光合作用有关酶的活性
(4)①[H]和ATP 气孔相对开放度较低 ②呼吸速率(细胞呼吸速率、有氧呼吸速率)强于光合速率 对叶片进行遮光(黑暗状态)处理,其他条件相同且适宜
解析
解:(1)二氧化碳的产生是有氧呼吸第二阶段产生的,在线粒体基质,也可以是无氧呼吸在细胞质基质中产生,但二氧化碳固定是在叶绿体基质中.
(2)由图可知品种2叶绿素含量下降较缓慢应更耐寒.
(3)低温还可以通过影响酶的活性降低光合作用有关的酶活性.
(4)①据表分析,B叶片净光合速率较低的原因是叶绿素含量低,导致光能吸收不足,使光反应产生的[H]和ATP较少;气孔相对开放度较低②
②据表分析,由于A叶片呼吸速率(细胞呼吸速率、有氧呼吸速率)强于光合速率,所以其净光合速率为负值.要测出各组真正的光合速率,需要测定呼吸作用速率,故每组均需再设置一组对叶片进行遮光(黑暗状态)处理,其他条件相同且适宜的实验.
故答案为:
(1)叶绿体基质
(2)2
(3)降低光合作用有关酶的活性
(4)①[H]和ATP 气孔相对开放度较低 ②呼吸速率(细胞呼吸速率、有氧呼吸速率)强于光合速率 对叶片进行遮光(黑暗状态)处理,其他条件相同且适宜
如图是在一定的CO2浓度和温度条件下,某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量(用CO2的吸收量表示)的关系图.请据图回答:
(1)曲线B所表示的是______植物的受光强度和光合作用合成量的关系.
(2)a、b点表示______.
(3)叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为______吨.
(4)将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间,然后放于暗处(光强度为Q时)12小时,要使此时叶的干物质量与照射前一样,则需光照______小时.
(5)在同等条件下,阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物______.
正确答案
阴性
阳性植物和阴性植物在此受光强度下,光合作用合成量与呼吸作用消耗量相等
3
6
大
解析
解:(1)阳性植物又叫喜光植物,在光照充足的强光下才能生长得好.阴性植物又叫喜阴植物,一般生长在光照较弱的环境中.这是它们在长期进化过程中形成的适应性特征.所以曲线B所表示的是阴性植物的受光强度和光合作用合成量的关系,曲线A所表示的就是阳性植物的受光强度和光合作用合成量的关系.
(2)分析题图可知,a、b点表示阳性植物和阴性植物在此受光强度下,CO2的吸收量为零值,其含义是它们在此时的光合作用合成量(CO2吸收量)与呼吸作用消耗量(CO2的释放量)相等,即表面上看,光合强度为零,实际光合强度并不是零,而是大于零.当CO2吸收量为负值时,其含义是指它们的呼吸作用消耗量大于光合作用合成量.
(3)再分析题图可以发现,阳性植物叶片在光强度为Y时的光合作用合成量为12 mg/100cm2/h,那么叶面积为25cm2的阳性植物叶片在同样光强度下的合成量为100cm2叶片合成量的四分之一,即3 mg.
(4)该阳性植物叶片在光强度为Q时,在12个小时内的CO2吸收量为4××12=12mg;在光强度为X的条件下放置多少小时,其CO2的吸收量才能达到12 mg呢?列式计算如下:12÷(8×
)=6小时.
(5)由于阳性植物的生长发育、新陈代谢等生命活动,要比阴性植物旺盛,在同等条件下,为维持其生命活动的正常进行所需要的能量更多,所以其呼吸作用强度要大于阴性植物.
故答案为:
(1)阴性
(2)阳性植物和阴性植物在此受光强度下,光合作用合成量与呼吸作用消耗量相等
(3)3
(4)6
(5)大
在农业生产上,合理密植有助于提高单位面积农作物的产量,其主要原因是( )
正确答案
解析
解:合理密植是指在单位面积上,栽种作物或树木时密度要适当,行株距要合理.合理密植,有利于充分利用光能,提高光合效率.种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用,种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低.
只有合理密植才是最经济的做法,所以合理密植有助于提高农作物的单位面积产量,其主要原因是阳光得以充分利用.
故选:A.
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的变化曲线是______;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]的具体部位是______.
(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可能是______,此时甲、乙植物固定CO2量的情况是______(相等、甲多于乙、乙多于甲).
(3)若在图中b2点时光照突然增强,短时间内叶绿体内C3含量将______(上升、下降).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______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)若在图中b2点时光照突然增强,光反应产生的[H]和ATP增多,被还原的C3增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内叶绿体内C3含量将下降.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 细胞质基质、线粒体和叶绿体 线粒体基质和类囊体薄膜
(2)光照强度 温度和CO2浓度 甲多于乙
(3)下降 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)若在图中b2点时光照突然增强,光反应产生的[H]和ATP增多,被还原的C3增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故短时间内叶绿体内C3含量将下降.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 细胞质基质、线粒体和叶绿体 线粒体基质和类囊体薄膜
(2)光照强度 温度和CO2浓度 甲多于乙
(3)下降 右
(4)黑暗
如图表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速率与光照强度和温度的关系.根据图中曲线分析,限制a、b两点光合速率的主要环境因素分别是( )
正确答案
解析
解:据图分析:曲线表示的是植物的光合速率随着光照强度和温度的变化趋势,光照强度未达到饱和时,影响因素为光照强度,即限制a点的环境因素是光照强度;a点之后到光照强度达到饱和点之前,三曲线不重叠,可推知影响因素为光照强度和温度;光照强度达到饱和点之后,即限制b点的环境因素是温度.
故选:B.
如图甲表示某植物叶肉细胞内两个重要的生理过程,图乙表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与光照强度和温度的关系,图丙表示某植物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.请回答下列问题:
(1)图甲中,③过程进行的场所是______.图示中[H]用于______.①~④过程中,能为该细胞合成蛋白质供能的过程是______.
(2)当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时,限制该植株光合速度的主要环境因素是______.
(3)图丙在a、b、c、d四种浓度中,最适合该植物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.
(4)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,依据______的原理提取绿叶中色素,采用法分离色素.如果滤纸条上的色素带颜色较浅,其原因可能是______、______(至少答2点).
正确答案
解:(1)图甲中,①表示光合作用的光反应阶段,[H]用于暗反应阶段还原三碳化合物,②表示光合作用的暗反应阶段,③表示有氧呼吸的第三阶段,反应的场所是线粒体内膜,④表示有氧呼吸的第一阶段.其中可以为细胞合成蛋白质的生命活动功能的过程是有氧呼吸的第一阶段和第三阶段.
(2)图乙中,温度为30℃时,光照强度小于12千勒克司时,限制植物光合作用的主要因素是光照强度.
(3)图丙中,c有机物消耗的最少,最适合储存,有氧呼吸的反应式是C6H12O6+6O26CO2+6H2O,无氧呼吸的反应式是C6H12O6
2C2H5OH+2CO2,由图中数据可以得出,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍.
(4)叶绿素的提取和分离实验滤纸条上色素带颜色较浅原因可能是画滤液细线的时候较轻或者是滤液细线浸入到了层析液中影响到了实验结果.
故答案为:
(1)线粒体内膜 暗反应阶段还原三碳化合物 ③④
(2)光照强度
(3)c 5
(4)滤液细线画的较轻 滤液细线浸入到了层析液中
解析
解:(1)图甲中,①表示光合作用的光反应阶段,[H]用于暗反应阶段还原三碳化合物,②表示光合作用的暗反应阶段,③表示有氧呼吸的第三阶段,反应的场所是线粒体内膜,④表示有氧呼吸的第一阶段.其中可以为细胞合成蛋白质的生命活动功能的过程是有氧呼吸的第一阶段和第三阶段.
(2)图乙中,温度为30℃时,光照强度小于12千勒克司时,限制植物光合作用的主要因素是光照强度.
(3)图丙中,c有机物消耗的最少,最适合储存,有氧呼吸的反应式是C6H12O6+6O26CO2+6H2O,无氧呼吸的反应式是C6H12O6
2C2H5OH+2CO2,由图中数据可以得出,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍.
(4)叶绿素的提取和分离实验滤纸条上色素带颜色较浅原因可能是画滤液细线的时候较轻或者是滤液细线浸入到了层析液中影响到了实验结果.
故答案为:
(1)线粒体内膜 暗反应阶段还原三碳化合物 ③④
(2)光照强度
(3)c 5
(4)滤液细线画的较轻 滤液细线浸入到了层析液中
某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行,且忽略光照对呼吸作用的影响):
实验一 将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度,结果如图1所示.
实验二 给予不同强度的光照,测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量,结果如图2所示.
请据图分析回答:
(1)在低浓度二氧化碳时,固定CO2能力较强的植物是______.0~25min期间,影响B植物光合作用强度的主要因素是______.
(2)当实验一从开始经过10min,A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物______,原因是______.
(3)若A植物在第5min时,光照突然降低,C5含量在短时间内将______.
(4)25~40min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是______.
(5)实验二中,若给予的光照强度为x klx(a<x<b),每日光照12小时,一昼夜中A植物的干重将______,B植物的干重将______.
正确答案
解:(1)题干中告知A、B两叶片面积相等,图1中可知A植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度一直维持在0.8mmol/L,说明此时A植株光合作用速率=呼吸速率,即光合作用吸收的二氧化碳量等于其呼吸作用释放的量,而B植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度维持在0.4mmol/L,说明此时B植株光合作用速率=呼吸速率,与A植株相比说明B植株在低二氧化碳浓度下的光合作用强度更好.0~25min期间密室中二氧化碳含量一直在减少,说明此时光合作用强度大于呼吸作用,但由于密室中二氧化碳的减少的幅度越来越小,即随着密室中二氧化碳含量减少光合速率也在减小直到密室中二氧化碳含量不变化,说明此阶段影响B植株光合作用的因素是二氧化碳浓度.
(2)由图1中10分钟内,A、B植株吸收的二氧化碳量一样多,即净光合作用量相同,由图2在光照强度为零时只进行呼吸作用,而A植物呼吸强度为1小于B植物呼吸强度为2,题干中的光合作用指的是真光合作用,真光合作用=净光合作用量+呼吸作用量,所以10分钟内A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物.
(3)当光照突然降低,将会影响光反应阶段,产生的[H]和ATP减少,将会会影响暗反应阶段碳三的还原,消耗的碳三化合物少,生成碳五的量将减少.
(4)25~40min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定,说明此时呼吸作用产生的CO2等于光合作用消耗的,所以小室中CO2不变.
(5)图2中曲线代表的是净光合作用吸收二氧化碳量,所以植物真光合作用=呼吸作用+净光合作用.A植物在a点净光合为1,b点净光合为6,所以在a~b之间平均净光合为3.5.B植物在a点净光合为-1,b点净光合为2,所以在a~b之间平均净光合为0.5,光照强度为零时只进行呼吸作用,可知A呼吸作用为1,B为2,所以当光照为X时光照12小时,A植株的真光和≈(3.5+1)×12=54,一昼夜每时每刻都进行呼吸作用,即呼吸作用时间为24小时,呼吸作用消耗的=1×24=24,所以净光合=54-24=30,A植株干重增加,B植株真光和≈(2+0.5)×12=30,呼吸作用消耗的=2×24=48,所以净光合=30-48=-18,B植株干重减少.
故答案为:
(1)B CO2浓度.
(2)少 小于 10min内,两植物从环境中吸收的CO2量是相同的,但A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度,所以A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物.
(3)下降.
(4)植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗CO2的量相等.
(5)增加 减少.
解析
解:(1)题干中告知A、B两叶片面积相等,图1中可知A植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度一直维持在0.8mmol/L,说明此时A植株光合作用速率=呼吸速率,即光合作用吸收的二氧化碳量等于其呼吸作用释放的量,而B植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度维持在0.4mmol/L,说明此时B植株光合作用速率=呼吸速率,与A植株相比说明B植株在低二氧化碳浓度下的光合作用强度更好.0~25min期间密室中二氧化碳含量一直在减少,说明此时光合作用强度大于呼吸作用,但由于密室中二氧化碳的减少的幅度越来越小,即随着密室中二氧化碳含量减少光合速率也在减小直到密室中二氧化碳含量不变化,说明此阶段影响B植株光合作用的因素是二氧化碳浓度.
(2)由图1中10分钟内,A、B植株吸收的二氧化碳量一样多,即净光合作用量相同,由图2在光照强度为零时只进行呼吸作用,而A植物呼吸强度为1小于B植物呼吸强度为2,题干中的光合作用指的是真光合作用,真光合作用=净光合作用量+呼吸作用量,所以10分钟内A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物.
(3)当光照突然降低,将会影响光反应阶段,产生的[H]和ATP减少,将会会影响暗反应阶段碳三的还原,消耗的碳三化合物少,生成碳五的量将减少.
(4)25~40min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定,说明此时呼吸作用产生的CO2等于光合作用消耗的,所以小室中CO2不变.
(5)图2中曲线代表的是净光合作用吸收二氧化碳量,所以植物真光合作用=呼吸作用+净光合作用.A植物在a点净光合为1,b点净光合为6,所以在a~b之间平均净光合为3.5.B植物在a点净光合为-1,b点净光合为2,所以在a~b之间平均净光合为0.5,光照强度为零时只进行呼吸作用,可知A呼吸作用为1,B为2,所以当光照为X时光照12小时,A植株的真光和≈(3.5+1)×12=54,一昼夜每时每刻都进行呼吸作用,即呼吸作用时间为24小时,呼吸作用消耗的=1×24=24,所以净光合=54-24=30,A植株干重增加,B植株真光和≈(2+0.5)×12=30,呼吸作用消耗的=2×24=48,所以净光合=30-48=-18,B植株干重减少.
故答案为:
(1)B CO2浓度.
(2)少 小于 10min内,两植物从环境中吸收的CO2量是相同的,但A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度,所以A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物.
(3)下降.
(4)植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗CO2的量相等.
(5)增加 减少.
菰是水稻的一种,其茎基部膨大可作蔬菜食用,称茭白.科学家对菰的光合作用特性进行研究,将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养,利用红外CO2分析仪分析CO2的变化,所得结果如下图1所示,科学家进一步制作出了光饱和点和光补偿点与温度的对应关系图如图2、图3所示,请回答问题:
(1)研究发现一突变体层析时滤纸条上色素带从上向下的第二条缺失,则该突变体相对于正常品系吸收光的能力减弱.在温度为______时,菰叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同.
(2)若光照和黑暗各占一半,且光照时的光照强度一直和图1 中的光照强度一样,则菰的功能叶在10℃时生长状况为______.
(3)用 CO2消耗来表示,35℃时菰叶片的真正光合速率约为______μmol•m-2•s-1.
(4)图2 的曲线是在温度为______℃时作出来的.A点产生ATP 的场所有______.
(5)种植菰的最适条件是温度______℃,光照强度______(μmol•m-2•s-1)
(6)研究发现,在一天中,菰叶片中细胞间隙 CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,请简要解释出现这种现象的原因______.
正确答案
解:(1)层析时滤纸条上色素带从上向下的第二条是叶黄素,其缺失导致正常品系吸收蓝紫光的能力减弱.从图1中可以看出,在温度为3℃、50℃时,净光合速率为0,表示此时叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同.
(2)在15℃时,从图1中知道,净光合速率为10-15之间,呼吸速率为2.5,当对叶片进行光照和黑暗时间各占一半时,其生长状况为干重将增加.
(3)总光合作用=呼吸作用+净光和作用,用 CO2消耗来表示,35℃时菰叶片的真实光合速率=4.5+20=24.5μmol•m-2•s-1.
(4)图二表示的是光照强度对净光合速率的影响,自变量光照强度,温度属于无关变量,在实验设计中应相同且适宜,故从图1中可以看出最适的温度为30℃.A点能进行光合作用和呼吸作用,故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体.
(5)从图1中可以看出最适的温度为30℃,此时净光合速率最大,图2中可以看出光照强度1040μmol•m-2•s-1时净光合速率也最大.
(6)菰叶片中细胞间隙 CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,这是因为净光合速率越大,二氧化碳的消耗就越快,留在叶片间隙中(外界环境中)的二氧化碳浓度就越低.
故答案为:
(1)蓝紫3℃、50℃
(2)干重将增加
(3)24.5
(4)30 细胞溶胶、线粒体、叶绿体
(5)30 1040
(6)净光合速率越大,二氧化碳的消耗就越快,留在叶片间隙中(外界环境中)的二氧化碳浓度就越低
解析
解:(1)层析时滤纸条上色素带从上向下的第二条是叶黄素,其缺失导致正常品系吸收蓝紫光的能力减弱.从图1中可以看出,在温度为3℃、50℃时,净光合速率为0,表示此时叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同.
(2)在15℃时,从图1中知道,净光合速率为10-15之间,呼吸速率为2.5,当对叶片进行光照和黑暗时间各占一半时,其生长状况为干重将增加.
(3)总光合作用=呼吸作用+净光和作用,用 CO2消耗来表示,35℃时菰叶片的真实光合速率=4.5+20=24.5μmol•m-2•s-1.
(4)图二表示的是光照强度对净光合速率的影响,自变量光照强度,温度属于无关变量,在实验设计中应相同且适宜,故从图1中可以看出最适的温度为30℃.A点能进行光合作用和呼吸作用,故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体.
(5)从图1中可以看出最适的温度为30℃,此时净光合速率最大,图2中可以看出光照强度1040μmol•m-2•s-1时净光合速率也最大.
(6)菰叶片中细胞间隙 CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,这是因为净光合速率越大,二氧化碳的消耗就越快,留在叶片间隙中(外界环境中)的二氧化碳浓度就越低.
故答案为:
(1)蓝紫3℃、50℃
(2)干重将增加
(3)24.5
(4)30 细胞溶胶、线粒体、叶绿体
(5)30 1040
(6)净光合速率越大,二氧化碳的消耗就越快,留在叶片间隙中(外界环境中)的二氧化碳浓度就越低
《齐民要术》中,要求栽种农作物要“正其行,通其风”,原理是( )
正确答案
解析
解:“正其行,通其风”可以确保通风透光,为光合作用提供充足的光照和二氧化碳,从而有利于提高光合作用的效率.
故选:A.
下面坐标图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况.你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与曲线中C点相符的是( )
正确答案
解析
解:A、分析该图可知,线粒体产生的二氧化碳一部分被叶绿体吸收,另一部分释放到细胞外,说明呼吸作用大于光合作用,与C点不相符,A错误;
B、分析该图可知,线粒体产生的二氧化碳全部释放到细胞外,叶绿体不吸收二氧化碳,说明此时只进行呼吸作用、不进行光合作用,与C点不相符,B错误;
C、分析该图可知,线粒体产生的二氧化碳全部被叶绿体吸收,叶绿体只吸收线粒体产生的二氧化碳,说明光合作用与呼吸作用相等,与C点不相符,C错误;
D、分析该图可知,叶绿体吸收的二氧化碳来自线粒体和细胞外,说明此时光合作用大于呼吸作用,与C点相符,D正确.
故选:D.
图l表示某植物在密闭容器内24小时,用红外线测量仪测得植物CO2吸收速率与时间的关系曲线;图2表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响,图中实线表示实际光合作用速率,虚线表示呼吸速率.据图分析回答下列问题:
(1)图1中k点植物体内产生ATP的场所是______.图中光合作用强度等于呼吸作用强度的点是______.在df段,植物的光合作用强度______(填大于、等于或小于)呼吸作用强度;f点与d点相比,此植物体内有机物含量会______.
(2)在图1中植物进行呼吸作用的时间是______段(填图中代码);植物积累有机物最多的点是______.导致ab段CO2的释放速率比ka段低的原因是______.
(3)分析图2可知,光合作用、细胞呼吸都受温度的影响,其中与______作用有关的酶对高温更为敏感;在光合作用和细胞呼吸过程中,有关酶的作用机理是______.
(4)若昼夜不停地光照,图2植物生长的最适温度约是______;若温度保持在25℃的条件下,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,该植物______(填“能”或“不能”)正常生长;若该植物在密闭环境中,温度为40℃时,体内最可能积累______.
正确答案
解:(1)图1中k点植物z只进行呼吸作用,没有光合作用,所以植物体内产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体.曲线中e、h两点时吸收速率等于释放速率,即表明光合作用等于呼吸作用强度;df段处于横坐标以上,说明植物的光合作用强度大于呼吸作用强度;由于d到f点光合作用都是大于呼吸作用的,所以f点与d点相比植物体内有机物含量增加.
(2)植物一直进行呼吸作用,即进行呼吸作用的时间是k-p段;在h点以前,植物的光合作用大于呼吸作用,有机物一直在积累,所以植物积累有机物最多的点是h.由于ab段气温比ka段的低,影响呼吸酶的活性,从而导致呼吸作用强度降低,所以ab段CO2的释放速率比ka段低.
(3)分析图甲知,光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与光合作用有关的酶对高温更为敏感,在光合作用和呼吸作用过程中酶能够降低化学反应的活化能.
(4)若昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度约是30℃,若温度均保持在25℃的条件下,光合速率为4,呼吸速率为2,净光合作用=总光合作用-呼吸作用=6×12-2×24=24>0,所以植物能正常生长.若该植物在密闭环境中,温度为40℃时,有氧呼吸强度大于光合作用,则氧气不足,导致植物进行无氧呼吸,产生酒精.
故答案为:
(1)细胞质基质和线粒体 c、h 大于 增加
(2)k-p h ab段气温比ka段的低,影响呼吸酶的活性,从而导致呼吸作用强
度降低
(3)光合 酶能降低化学反应的活化能
(4)30℃能 酒精
解析
解:(1)图1中k点植物z只进行呼吸作用,没有光合作用,所以植物体内产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体.曲线中e、h两点时吸收速率等于释放速率,即表明光合作用等于呼吸作用强度;df段处于横坐标以上,说明植物的光合作用强度大于呼吸作用强度;由于d到f点光合作用都是大于呼吸作用的,所以f点与d点相比植物体内有机物含量增加.
(2)植物一直进行呼吸作用,即进行呼吸作用的时间是k-p段;在h点以前,植物的光合作用大于呼吸作用,有机物一直在积累,所以植物积累有机物最多的点是h.由于ab段气温比ka段的低,影响呼吸酶的活性,从而导致呼吸作用强度降低,所以ab段CO2的释放速率比ka段低.
(3)分析图甲知,光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与光合作用有关的酶对高温更为敏感,在光合作用和呼吸作用过程中酶能够降低化学反应的活化能.
(4)若昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度约是30℃,若温度均保持在25℃的条件下,光合速率为4,呼吸速率为2,净光合作用=总光合作用-呼吸作用=6×12-2×24=24>0,所以植物能正常生长.若该植物在密闭环境中,温度为40℃时,有氧呼吸强度大于光合作用,则氧气不足,导致植物进行无氧呼吸,产生酒精.
故答案为:
(1)细胞质基质和线粒体 c、h 大于 增加
(2)k-p h ab段气温比ka段的低,影响呼吸酶的活性,从而导致呼吸作用强
度降低
(3)光合 酶能降低化学反应的活化能
(4)30℃能 酒精
科研小组在一定浓度的C02和适宜温度条件下,对甲、乙两种植物的光合作用与细胞吸进行研究,实验结果如下表.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、测定两种植物的呼吸强度需在黑暗条件下进行,排除光合作用的影响,A正确;
B、当光照强度为1klx时,甲植物的光合速率与呼吸速率相等,进行光合作用的主要是叶肉细胞,而进行呼吸作用的是所有的细胞,因此叶肉细胞通过光合作用固定的CO2量大于通过呼吸作用产生的CO2量,B正确;
C、当光照饱和时适当提高CO2浓度,乙植物CO2吸收量将大于30mg/100cm2•h,C错误;
D、当光照强度为3Klx时,甲植物的C02吸收量为11mg/100cm2•h,呼吸强度为5.5mg/1OOcm2•h,故甲植物固定的CO2量为11+5.5=16.5mg/1OOcm2•h;乙植物的C02吸收量为0,呼吸强度为15mg/1OOcm2•h,故甲植物固定的CO2量为0+15=15mg/1OOcm2•h.因此甲与乙固定CO2量的差值为1.5mg/100cm2•h,D正确.
故选:C.
甲、乙两图分别表示光照强度和空气中CO2浓度对某绿色植物光合作用的影响,其中S1 S2 S3的面积大小表示有关生理过程产生或消耗有机物的量.丙图示探究叶片光合作用速率的装置.请据图回答以下问题:
(1)在甲图中,呼吸作用消耗有机物的量可表示为______,光合作用产生有机物的量可表示为______(用S1S2S3和数学符号).
(2)若将图丙中的CO2缓冲液换成1%的NaOH溶液,则植物幼苗叶绿体中C5含量将______,产生[H]的速率将______.
(3)在图丙的装置中,若改变光照强度:从无到有且逐步增加,发现液滴的移动过程是先______,直至液滴不再移动,此时的光照强度对应于甲图的______点,此时液滴不再移动的原因是______.
(4)若图乙表示在光合作用最适温度下测得的气体体积变化,现将温度适当升高(已知呼吸作用最适温度大于光合作用),则乙图中G点将如何移动(上移,下移,不移动)______.
正确答案
解:(1)从图可知,呼吸消耗的有机物为呼吸速率与时间乘积,因此可以用S1+S2表示,光合作用产生的有机物=净光合作用量+呼吸消耗量=(S3-S1)+(S1+S2),因此光合作用产生有机物的量可表示为S2+S3.
(2)若将图丙中的CO2缓冲液换成1%的NaOH溶液,植物将缺少二氧化碳的供应,因此暗反应中二氧化碳固定受阻,导致叶绿体中C5含量将在短时间内增加,三碳化合物减少,利用的ATP和[H]减少,从而使光反应产生[H]的速率将降低.
(3)在图丙的装置中,没有光照,叶片只进行呼吸作用,消耗装置中的氧气,而二氧化碳量不变,因此气体总量减少,液滴向左移动;随着光照强度的不断增强,当光合作用等于呼吸作用时,光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量,小液滴将停止移动.
(4)若将温度适当升高,则光合速率酶活性降低,呼吸速率酶的活性升高,所以G点下移.
故答案为:
(1)S1+S2 S2+S3
(2)在短时间内增加 降低
(3)向左移动 B 此时光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量
(4)下移
解析
解:(1)从图可知,呼吸消耗的有机物为呼吸速率与时间乘积,因此可以用S1+S2表示,光合作用产生的有机物=净光合作用量+呼吸消耗量=(S3-S1)+(S1+S2),因此光合作用产生有机物的量可表示为S2+S3.
(2)若将图丙中的CO2缓冲液换成1%的NaOH溶液,植物将缺少二氧化碳的供应,因此暗反应中二氧化碳固定受阻,导致叶绿体中C5含量将在短时间内增加,三碳化合物减少,利用的ATP和[H]减少,从而使光反应产生[H]的速率将降低.
(3)在图丙的装置中,没有光照,叶片只进行呼吸作用,消耗装置中的氧气,而二氧化碳量不变,因此气体总量减少,液滴向左移动;随着光照强度的不断增强,当光合作用等于呼吸作用时,光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量,小液滴将停止移动.
(4)若将温度适当升高,则光合速率酶活性降低,呼吸速率酶的活性升高,所以G点下移.
故答案为:
(1)S1+S2 S2+S3
(2)在短时间内增加 降低
(3)向左移动 B 此时光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量
(4)下移
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