- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
如图中甲表示某兴趣小组在一定条件下测得的某绿色植物光照强度与光合速率的关系;乙表示该植物的细胞代谢状况;丙是该小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间的关系曲线.请分析回答:
(1)图甲中的a点表示______,c点时,叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自______过程.
(2)图乙所示的该植物细胞代谢情况,可用图甲中a、b、c、d四点中的哪一点来表示?______.
(3)在一天24小时光照条件下,光照强度大于______klx时,植物才会表现出生长现象.在相同温度下,将该植物叶片置于8klx光照下9小时,然后移到黑暗处15小时,则该植物24小时内每100cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为______mg.
(4)若图甲曲线表示该植物在30℃时,光照强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下将温度降到25℃,理论上分析c点将______(左移、右移、不变).
(5)由图丙可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是______点;j点与e点相比,植物体内有机物含量______(增加、减少、不变).
正确答案
解:(1)图甲中的a点光照强度为零,不能进行光合作用,表示细胞呼吸强度.c点时,光合作用刚好等于呼吸作用,因此叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自细胞呼吸过程.
(2)图乙所示的该植物细胞从外界吸收二氧化碳,释放氧气中,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度,可用图甲中d点表示.
(3)在一天24小时光照条件下,当有机物合成大于有机物分解时,植物会出现生长,即光照强度大2klx时,植物才会表现出生长现象.植物叶片置于8klx光照下9小时,光合作用每小时共吸收:(12+6)×9=162,在黑暗处植物不吸收二氧化碳,释放二氧化碳.
(4)将温度调至25℃时,光合作用速率增强,呼吸作用速率减慢,则在同一光照强度下光合作用产生O₂的量增加,呼吸作用消耗O₂的量减少,O₂的释放量增加,所以C点向左移动.j点与e点相比,由于j点时二氧化碳浓度比e点时高,植物体内有机物含量减少.
(5)丙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量,光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,因此二氧化碳量最少是就是氧气积累最多时.j点与e点相比二氧化碳量升高,即有机物分解的多,有机物含量减少.
故答案为:
(1)细胞呼吸强度 细胞呼吸
(2)d
(3)2 162
(4)左移
(5)h 减少
解析
解:(1)图甲中的a点光照强度为零,不能进行光合作用,表示细胞呼吸强度.c点时,光合作用刚好等于呼吸作用,因此叶肉细胞光合作用消耗的CO2来自细胞呼吸过程.
(2)图乙所示的该植物细胞从外界吸收二氧化碳,释放氧气中,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度,可用图甲中d点表示.
(3)在一天24小时光照条件下,当有机物合成大于有机物分解时,植物会出现生长,即光照强度大2klx时,植物才会表现出生长现象.植物叶片置于8klx光照下9小时,光合作用每小时共吸收:(12+6)×9=162,在黑暗处植物不吸收二氧化碳,释放二氧化碳.
(4)将温度调至25℃时,光合作用速率增强,呼吸作用速率减慢,则在同一光照强度下光合作用产生O₂的量增加,呼吸作用消耗O₂的量减少,O₂的释放量增加,所以C点向左移动.j点与e点相比,由于j点时二氧化碳浓度比e点时高,植物体内有机物含量减少.
(5)丙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量,光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,因此二氧化碳量最少是就是氧气积累最多时.j点与e点相比二氧化碳量升高,即有机物分解的多,有机物含量减少.
故答案为:
(1)细胞呼吸强度 细胞呼吸
(2)d
(3)2 162
(4)左移
(5)h 减少
提高棚载西瓜含糖量的适宜措施包括( )
正确答案
解析
解:A、适当增加光照时间可以延长植物进行光合作用的时间,有利于增加产量,A正确;
B、适当增加光照强度,可以增强光合作用,有利于提高产量,B正确;
C、增加大鹏内的二氧化碳浓度可以促进光合作用,有利于提高产量,C正确;
D、增加大棚内的夜间温度,会增强呼吸作用,不利于增加产量,D错误.
故选:ABC.
分析下列甲、乙、丙图,说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于阴生植物适宜生活在较低光照条件下,因此光补偿点和光饱和点均低于阳生植物,因此阳生植物的曲线与此比较,b点和c点均向右移,A错误;
B、有机物积累即为净光合作用量,图乙中看出,t2℃时总光合作用-呼吸作用的差值最大,有机物积累最多,B正确;
C、由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此f代表叶绿素,C错误;
D、色素虽对红光和蓝紫光吸收最多,但也吸收其他光,因此用塑料大棚种植蔬菜时,应选用无色的塑料大棚,D错误.
故选:B.
黑藻在我国是一种比较常见的水生植物,因其取材方便,常作为生物学实验的材料.右图甲表示光合用用实验,图乙表示光照强度与黑藻光合速率的关系曲线,图丙表示黑藻细胞与外界环境间、叶绿体和线粒体间的气体交换.请据图回答:
(1)除光合作用外,黑藻还可以作为______实验的材料.对于图甲实验当适当缩短光源与实验装置的距离(假设温度不变),则单位时间内黑藻放出的气泡数量会______.
(2)上述现象对应图乙所示曲线的______段,对应图丙中的______细胞气体交换国科,写出产生该气泡的化学反应式:______.
(3)图乙中影响a点上下移动的主要外界因素是______与b点相比较,c点时黑藻叶肉细胞中三碳化合物的含量______.
(4)图丙中,细胞B叶绿体内ADP的移动方向是______,细胞C内产生ATP的场所是______.
(5)图乙中,如果a点时CO2释放量为 μmol/(m2•s),C点时的CO2吸收量为b μmol/(m2•s),则C点时
CO2的消耗量为______μmol/(m2•s).
正确答案
解:(1)由于黑藻的叶片大而薄,因此可以作为用高倍显微镜观察叶绿体实验的材料.对于图甲实验当适当缩短光源与实验装置的距离(假设温度不变),相当于光照强度增强,光合作用增强,因此则单位时间内黑藻放出的气泡数量会增加.
(2)气泡即为氧气,有氧气释放说明光合作用大于呼吸作用,对应图乙所示曲线的bc段,对应图丙中的A细胞气体交换.
(3)图乙中a点时只进行呼吸作用,影响呼吸作用的主要外界因素是温度.与b点相比较,c点时光照强度强,因此光反应产生的ATP和[H]多,它将促进暗反应中三碳化合物的还原,因此黑藻叶肉细胞中三碳化合物的含量减少.
(4)图丙中,细胞B的光合作用等于呼吸作用,因此叶绿体内ADP的移动方向是从叶绿体基质(暗反应场所)移向囊状结构薄膜(光反应场所),细胞C中呼吸作用大于光合作用,因此产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体.
(5)图乙中,如果a点时CO2释放量为a μmol/(m2•s),该值表示呼吸速率;C点时的CO2吸收量为b μmol/(m2•s),该值表示净光合速率,则C点时CO2的消耗量(光合作用总量)为(a+b)μmol/(m2•s).
故答案为:
故答案为:
(1)用高倍显微镜观察叶绿体 增加
(2)bc A
(3)温度 减少
(4)从叶绿体基质移向囊状结构薄膜 叶绿体、细胞质基质和线粒体
(5)a+b
解析
解:(1)由于黑藻的叶片大而薄,因此可以作为用高倍显微镜观察叶绿体实验的材料.对于图甲实验当适当缩短光源与实验装置的距离(假设温度不变),相当于光照强度增强,光合作用增强,因此则单位时间内黑藻放出的气泡数量会增加.
(2)气泡即为氧气,有氧气释放说明光合作用大于呼吸作用,对应图乙所示曲线的bc段,对应图丙中的A细胞气体交换.
(3)图乙中a点时只进行呼吸作用,影响呼吸作用的主要外界因素是温度.与b点相比较,c点时光照强度强,因此光反应产生的ATP和[H]多,它将促进暗反应中三碳化合物的还原,因此黑藻叶肉细胞中三碳化合物的含量减少.
(4)图丙中,细胞B的光合作用等于呼吸作用,因此叶绿体内ADP的移动方向是从叶绿体基质(暗反应场所)移向囊状结构薄膜(光反应场所),细胞C中呼吸作用大于光合作用,因此产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体.
(5)图乙中,如果a点时CO2释放量为a μmol/(m2•s),该值表示呼吸速率;C点时的CO2吸收量为b μmol/(m2•s),该值表示净光合速率,则C点时CO2的消耗量(光合作用总量)为(a+b)μmol/(m2•s).
故答案为:
故答案为:
(1)用高倍显微镜观察叶绿体 增加
(2)bc A
(3)温度 减少
(4)从叶绿体基质移向囊状结构薄膜 叶绿体、细胞质基质和线粒体
(5)a+b
有2种植物,一种在强光下生长,一种阴生生长.从这2种植物上各取一片彼此相似叶片,分别放在两个透明盒子中.在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定放氧速率的数据如下表,请回答有关问题:
(1)由表中数据可以推测,取自强光下的叶片是______;光照强度直接影响光合作用的______过程,该过程可将光能转化为______中的化学能.
(2)如果在某光强下,叶片放氧速率为零,其生理学含义是______.如果用此光强照射大田作物,则作物很难正常生长,分析原因是______.
(3)光照强度>600μmol光子/m2•s时,叶片A放氧速率主要被______限制.叶肉细胞呼吸作用产生的CO2转移途径是______.
(4)若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图,则大约在175μmol光子/m2•s时两条曲线相交,此点的生物学含义是______.
正确答案
解:(1)根据表格中数据可知,A植物达到最大光合速率所需的光照强度比B植物大,故推测A植物为强光下生长植物,B植物为弱光下生长植物;光照强度直接影响光反应过程;该反应能将光能转化为NADPH、ATP中活跃的化学能.
(2)透明盒子内氧气的量与光合作用(产生氧气)和呼吸作用(消耗氧气)有关,若叶片放氧速率为O,说明光合作用产生的氧气恰好被细胞呼吸消耗,即光的补偿点(或光合速率等于呼吸速率);此光强数值是指单叶而言,若大田中作物在此光强难以正常生长,原因可能是达到单叶光补偿点时,群体内部,特别是中下层的叶片的光照强度仍在之下,这些叶子不但不制造养分,反而变成消耗器官,所以生产上要注意合理密植或夜晚植物只进行呼吸作用,综合一天的总呼吸量大于光合作用,所以作物很难正常生长.
(3)光照强度>600μmol 光子/m2•s时,此时限制光合速率的因素主要是CO2浓度;此时植物的光合速率大于呼吸速率,叶肉细胞呼吸作用产生的CO2从线粒体进入叶绿体进行光合作用.
(4)A、B两叶片放氧速率表示净光合速率,若两者曲线相交,表明在此光照强度下二者的净光合速率相等.
故答案为:
(1)A 光反应 NADPH、ATP(有ATP即可得分)
(2)光合速率等于呼吸速率 达到单叶光补偿点时,群体内部,特别是中下层的叶片的光照强度仍在之下,这些叶子不但不制造养分,反而变成消耗器官,所以生产上注意合理密植.(或:夜晚植物只进行呼吸作用,综合一天的总呼吸量大于光合作用,所以作物很难正常生长)
(3)CO2浓度 从线粒体进入叶绿体进行光合作用
(4)阳生植物和阴生植物的净光合速率相等(A、B两叶片净光合速率相等)
解析
解:(1)根据表格中数据可知,A植物达到最大光合速率所需的光照强度比B植物大,故推测A植物为强光下生长植物,B植物为弱光下生长植物;光照强度直接影响光反应过程;该反应能将光能转化为NADPH、ATP中活跃的化学能.
(2)透明盒子内氧气的量与光合作用(产生氧气)和呼吸作用(消耗氧气)有关,若叶片放氧速率为O,说明光合作用产生的氧气恰好被细胞呼吸消耗,即光的补偿点(或光合速率等于呼吸速率);此光强数值是指单叶而言,若大田中作物在此光强难以正常生长,原因可能是达到单叶光补偿点时,群体内部,特别是中下层的叶片的光照强度仍在之下,这些叶子不但不制造养分,反而变成消耗器官,所以生产上要注意合理密植或夜晚植物只进行呼吸作用,综合一天的总呼吸量大于光合作用,所以作物很难正常生长.
(3)光照强度>600μmol 光子/m2•s时,此时限制光合速率的因素主要是CO2浓度;此时植物的光合速率大于呼吸速率,叶肉细胞呼吸作用产生的CO2从线粒体进入叶绿体进行光合作用.
(4)A、B两叶片放氧速率表示净光合速率,若两者曲线相交,表明在此光照强度下二者的净光合速率相等.
故答案为:
(1)A 光反应 NADPH、ATP(有ATP即可得分)
(2)光合速率等于呼吸速率 达到单叶光补偿点时,群体内部,特别是中下层的叶片的光照强度仍在之下,这些叶子不但不制造养分,反而变成消耗器官,所以生产上注意合理密植.(或:夜晚植物只进行呼吸作用,综合一天的总呼吸量大于光合作用,所以作物很难正常生长)
(3)CO2浓度 从线粒体进入叶绿体进行光合作用
(4)阳生植物和阴生植物的净光合速率相等(A、B两叶片净光合速率相等)
如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响.下列有关叙述中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、曲线中a点转向b点时,光照强度增强,光反应产生的[H]和ATP增加,促进暗反应还原C3,叶绿体中C3浓度降低,A正确;
B、曲线中d点转向b点时,CO2浓度增加,CO2用与暗反应中和C5固定生成C3,因此叶绿体中C5浓度降低,C3浓度增加,B错误;
C、ab段光合作用反应速率未达到最高点,只要受横坐标光照强度影响,C正确;
D、bc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其它条件,与横坐标的影响因素无关,D正确.
故选:B.
回答下列有关气孔的问题.
气孔是陆生植物与外界环境气体交换和水分进出的主要通道和调节结构.其在叶片上的分布、密度、形状、大小以及开闭情况显著地影响着叶片的光合、蒸腾等生理代谢的速率.下表显示了陆生双子叶植物气孔的分布.
(1)据表中数据,分析陆生双子叶植物的气孔分布的生理意义.______.
某同学将同一部位的菠菜叶表皮制成临时装片,使表皮分别置于蒸馏水和20%KCl溶液中.图甲和图乙是在显微镜下观察到的不同气孔图象.该同学测定了气孔在不同时间内的大小(以气孔孔口面积h表示),将实验结果绘制成曲线如图丙所示.
(2)保卫细胞与气孔的开闭有关.若图甲转变成图乙,则保卫细胞发生了什么变化?______.
A.细胞吸水,气孔关闭 B.细胞失水,气孔张开
C.细胞吸水,气孔张开 D.细胞失水,气孔关闭
(3)图丙中,代表浸在蒸馏水中气孔变化的曲线是______.
(4)图丙曲线b中,在t1和t2时的气孔图象分别如图______和图______所示.t1至t2时间段出现的变化原因是______.
(5)若将表皮置于30%蔗糖溶液中,气孔的大小随着时间也会改变.在图丙中画出曲线,表示气孔大小变化趋势.
(6)若保卫细胞内的二氧化碳浓度下降,则气孔是开还是闭?______.不同种植物的气孔H值(气孔h值总和)在一天中变化不同,图丁表示两类植物在一天中H值变化.
(7)白天吸收的水分量大于夜间的是植物______.适应于极度干旱环境下生存的是植物______.
正确答案
解:(1)据表中数据可知:陆生双子叶植物叶片下表皮的气孔比上表皮多,这样可以避开了直射的阳光,防止植物体内的水分过度损失.
(2)图甲转变成图乙时,保卫细胞细胞失水,气孔关闭.
(3)将菠菜叶表皮细胞浸在蒸馏水中时,保卫细胞逐渐吸水,气孔孔口面积逐渐增大,即对应于曲线a.
(4)图丙曲线b中,在t1时,保卫细胞气孔孔口面积较小,是细胞失水导致的,对应于图乙;t2时,保卫细胞气孔孔口面积较大,对应于图甲.t1至t2时间段,保卫细胞气孔孔口面积逐渐增大,这是细胞质壁分离后逐渐吸水导致的,即发生了质壁分离的复原.
(5)若将表皮置于30%蔗糖溶液中,保卫细胞会失水发生质壁分离,所以气孔孔口面积逐渐减小.
(6)二氧化碳影响气孔气孔运动,低浓度二氧化碳浓度促进气孔张开,高浓度浓度二氧化碳使气孔迅速关闭,关闭.所以保卫细胞内的二氧化碳浓度下降时,气孔是开的.
(7)由图可知:Ⅱ植物白天气孔孔口面积大,吸收的水分量多,而晚上气孔孔口面积小,吸收的水分少;Ⅰ植物在白天时,气孔关闭,可以防止水分散失,适应于极度干旱环境下生存.
故答案:(1)避开了直射的阳光,防止植物体内的水分过度损失
(2)D
(3)a
(4)乙 甲 细胞吸水发生质壁分离的复原
(5)略
(6)开
(7)ⅡⅠ
解析
解:(1)据表中数据可知:陆生双子叶植物叶片下表皮的气孔比上表皮多,这样可以避开了直射的阳光,防止植物体内的水分过度损失.
(2)图甲转变成图乙时,保卫细胞细胞失水,气孔关闭.
(3)将菠菜叶表皮细胞浸在蒸馏水中时,保卫细胞逐渐吸水,气孔孔口面积逐渐增大,即对应于曲线a.
(4)图丙曲线b中,在t1时,保卫细胞气孔孔口面积较小,是细胞失水导致的,对应于图乙;t2时,保卫细胞气孔孔口面积较大,对应于图甲.t1至t2时间段,保卫细胞气孔孔口面积逐渐增大,这是细胞质壁分离后逐渐吸水导致的,即发生了质壁分离的复原.
(5)若将表皮置于30%蔗糖溶液中,保卫细胞会失水发生质壁分离,所以气孔孔口面积逐渐减小.
(6)二氧化碳影响气孔气孔运动,低浓度二氧化碳浓度促进气孔张开,高浓度浓度二氧化碳使气孔迅速关闭,关闭.所以保卫细胞内的二氧化碳浓度下降时,气孔是开的.
(7)由图可知:Ⅱ植物白天气孔孔口面积大,吸收的水分量多,而晚上气孔孔口面积小,吸收的水分少;Ⅰ植物在白天时,气孔关闭,可以防止水分散失,适应于极度干旱环境下生存.
故答案:(1)避开了直射的阳光,防止植物体内的水分过度损失
(2)D
(3)a
(4)乙 甲 细胞吸水发生质壁分离的复原
(5)略
(6)开
(7)ⅡⅠ
已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,如图表示植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系.若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),理论上图中相应点的移动应该是( )
正确答案
解析
解:根据题意可知:温度从25℃提高到30℃后,光合速率减慢,呼吸速率加快.图中a点代表呼吸速率,现呼吸速率加快,故a点下移;b点呼吸速率等于光合速率,现呼吸速率加快,光合作用减慢,故b点右移、m点下移.
故选:C.
空气中CO2和O2的含量、光照强度、温度等均会直接或间接影响植物的光合作用和细胞呼吸,请分析回答:
(1)秋天多数植物叶片变黄,叶片中色素的种类和数量发生变化,可采用______法分离变黄叶片色素样品,以判断叶片变黄原因.还可比照如图1正常绿叶中叶绿素和类胡萝卜素两类色素的吸收光谱图探究原因.先用分光光度计测定该植物变黄的叶片色素样品的吸收光谱,再根据色素的吸收光谱与色素的含量呈正相关进行推断.如果样品吸收光谱______,则叶片变黄可能主要是由于叶片中叶绿素降解引起;如果样品吸收光谱______,则可能主要是由于叶片中类胡萝卜素含量增加引起.
(2)在适宜条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系如图2甲,细胞呼吸与O2浓度之间的关系如图2乙,请据图回答:
①图2甲A点叶肉细胞中产生ATP的结构是______,C点后CO2吸收量不再增加的原因是______
②图2乙虚线起初下降的原因是______,由此推知果蔬的保存O2浓度以______为宜
正确答案
解:(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,所以探究叶片变黄的原因可以采用纸层析法法分离变黄叶片色素样品,以判断叶片变黄原因.还可比照如图1正常绿叶中叶绿素和类胡萝卜素两类色素的吸收光谱图探究原因.先用分光光度计测定该植物变黄的叶片色素样品的吸收光谱,再根据色素的吸收光谱与色素的含量呈正相关进行推断.如果样品吸收光谱A曲线的波峰降低(叶绿素吸收的光量减少)则叶片变黄可能主要是由于叶片中叶绿素降解引起;如果样品吸收光谱 B曲线的波峰升高(类胡萝卜素吸收的光量增加),则可能主要是由于叶片中类胡萝卜素含量增加引起.
(2)①分析图2中的甲,A点只进行光合作用,所以A点叶肉细胞中产生ATP的结构是细胞质基质和 线粒体,C点后随光照强度增加,光合作用不再增强,原因是受叶绿体及其所含的色素和酶的数量限制.
②分析图2中的乙,其中虚线代表有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的和,有氧时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸作用由于氧气浓度低呼吸作用也很弱,所以氧气浓度小于5%时随氧气浓度升高,二氧化碳所释放的总量减少,即呼吸越弱;由此推知果蔬的保存O2浓度以 5%为宜.
故答案应为:
(1)纸层析法 A曲线的波峰降低(叶绿素吸收的光量减少) B曲线的波峰升高(类胡萝卜素吸收的光量增加)
(2)①细胞质基质和线粒体 受叶绿体及其所含的色素和酶的数量限制
②O2抑制无氧呼吸,O2此时浓度较低,有氧呼吸较弱 5%
解析
解:(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,所以探究叶片变黄的原因可以采用纸层析法法分离变黄叶片色素样品,以判断叶片变黄原因.还可比照如图1正常绿叶中叶绿素和类胡萝卜素两类色素的吸收光谱图探究原因.先用分光光度计测定该植物变黄的叶片色素样品的吸收光谱,再根据色素的吸收光谱与色素的含量呈正相关进行推断.如果样品吸收光谱A曲线的波峰降低(叶绿素吸收的光量减少)则叶片变黄可能主要是由于叶片中叶绿素降解引起;如果样品吸收光谱 B曲线的波峰升高(类胡萝卜素吸收的光量增加),则可能主要是由于叶片中类胡萝卜素含量增加引起.
(2)①分析图2中的甲,A点只进行光合作用,所以A点叶肉细胞中产生ATP的结构是细胞质基质和 线粒体,C点后随光照强度增加,光合作用不再增强,原因是受叶绿体及其所含的色素和酶的数量限制.
②分析图2中的乙,其中虚线代表有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的和,有氧时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸作用由于氧气浓度低呼吸作用也很弱,所以氧气浓度小于5%时随氧气浓度升高,二氧化碳所释放的总量减少,即呼吸越弱;由此推知果蔬的保存O2浓度以 5%为宜.
故答案应为:
(1)纸层析法 A曲线的波峰降低(叶绿素吸收的光量减少) B曲线的波峰升高(类胡萝卜素吸收的光量增加)
(2)①细胞质基质和线粒体 受叶绿体及其所含的色素和酶的数量限制
②O2抑制无氧呼吸,O2此时浓度较低,有氧呼吸较弱 5%
请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题:
(1)上表为某同学探究影响植物光合作用因素所做的实验.据图表可知,探究的影响因素有______.要比较不同颜色的光对光合作用的影响,可以选择的容器标号是______.
(2)如图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下.温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响.图中实线表示光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率.分析图解可知,光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与______作用有关的酶对髙温更为敏感;若昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度约是______;要测出图中虛线有关数据,则实验必须保证的环境条件是______.
正确答案
解:(1)分析表格可知,该实验中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光质下的光合作用强度;容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用强度;容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光质下的光合作用强度.因此要比较不同颜色的光对光合作用的影响,可以选择的容器标号是1和2或4和5.
(2)图中可以看出,光合作用的最适温度为30℃,超过该温度后,光合作用强度开始下降,而呼吸作用在42℃是最强,因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感;对生长最适宜,即要求净光合作用量最大,净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率,图中对应30℃;要测出植物呼吸作用有关数据,则不能进行光合作用,因此实验必须保证没有光照(或黑暗条件),并且其他条件适宜.
故答案为:
(1)光质、植物的部位、植物种类 1和2或4和5
(2)光合 30℃没有光照(或黑暗条件)而其他条件适宜
解析
解:(1)分析表格可知,该实验中容器1和2或容器4和5均探究了同一植物相同部位在不同光质下的光合作用强度;容器1和3探究了同一植物不同部位的光合作用强度;容器1和4或容器2和5均探究了不同植物在相同光质下的光合作用强度.因此要比较不同颜色的光对光合作用的影响,可以选择的容器标号是1和2或4和5.
(2)图中可以看出,光合作用的最适温度为30℃,超过该温度后,光合作用强度开始下降,而呼吸作用在42℃是最强,因此光合作用有关的酶对髙温更为敏感;对生长最适宜,即要求净光合作用量最大,净光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率,图中对应30℃;要测出植物呼吸作用有关数据,则不能进行光合作用,因此实验必须保证没有光照(或黑暗条件),并且其他条件适宜.
故答案为:
(1)光质、植物的部位、植物种类 1和2或4和5
(2)光合 30℃没有光照(或黑暗条件)而其他条件适宜
将生长状况相同的若干幼苗分别都按如图装置处理,并将装置置于不同光照强度下处理4小时,记录量筒和电子称的读数变化,结果如下表所示(假定1ml培养液为1g,植物吸收的水分全部散失,各组幼苗呼吸强度相同).回答下列问题:
注:“-”代表减少
(1)培养液中需要加入多种无机盐离子,比如叶绿素合成所需要的______,各种无机盐离子进入根毛细胞的方式为______.
(2)实验过程中K+浓度逐渐降低,而Ca2+浓度逐渐增大,主要原因是______.
(3)由组别1的实验结果可知幼苗细胞呼吸过程中产生的CO2与消耗的O2的差值为______g.光照强度为______lx时幼苗光合作用强度等于细胞呼吸强度.
(4)组别6中幼苗的叶绿体固定的CO2与产生的O2的差值为______g,当光照为1000-2000lx时限制幼苗光合作用的主要因素是______.
(5)光照大于3000lx后,随光照继续增强,光合作用强度______,最可能的原因是______.
正确答案
解:(1)叶绿素合成需要的镁离子,各种无机盐离子进入根毛细胞需要消耗能量,借助于载体,故属于主动运输.
(2)幼苗对K+的相对吸收速率大于水,幼苗对Ca2+的相对吸收速率小于水,故K+浓度逐渐降低,而Ca2+浓度逐渐增大
(3)植物在0光强下,光合为0,所以质量的变化原因只能是呼吸作用.而植物的呼吸作用会吸收氧气,放出二氧化碳,根据反应式可知,呼吸作用除了放出二氧化碳和吸收氧气之外,其他物质还都在植物体内,所以变化量就是二者的差值.由组别1的实验结果可知幼苗细胞呼吸过程中产生的CO2与消耗的O2的差值为2.6-1=1.6,电子秤的数值变化和量筒水的变化相等的时候,即200lx时,植物既不吸收气体,也不释放气体的时候,即光合速率等于呼吸速率.
(4)植物的呼吸速率是不变的,所以第6组植物呼吸放出的二氧化碳要比吸收的氧气多的量同第1组即为1.6克.然后植物的质量反而增加了0.6+1.8(净光合),增加原因肯定是吸收的二氧化碳比放出的氧气多2.4克,所以真光合二氧化碳比氧气的质量多了2.4+1.6=4.0克.当光照为1000-2000lx时限制幼苗光合作用的主要因素是CO2浓度.
(5)光照大于3000lx后,随光照继续增强,量筒的量逐渐减少,故光合作用强度逐渐减弱.最可能是因为气孔部分关闭,导致CO2进入叶肉细胞减少.
故答案为:(1)镁离子(Mg2+或Mg,) 主动运输
(2)幼苗对K+的相对吸收速率大于水,幼苗对Ca2+的相对吸收速率小于水
(3)1.6 200
(4)4.0 CO2浓度
(5)逐渐减弱 气孔部分关闭,导致CO2进入叶肉细胞减少
解析
解:(1)叶绿素合成需要的镁离子,各种无机盐离子进入根毛细胞需要消耗能量,借助于载体,故属于主动运输.
(2)幼苗对K+的相对吸收速率大于水,幼苗对Ca2+的相对吸收速率小于水,故K+浓度逐渐降低,而Ca2+浓度逐渐增大
(3)植物在0光强下,光合为0,所以质量的变化原因只能是呼吸作用.而植物的呼吸作用会吸收氧气,放出二氧化碳,根据反应式可知,呼吸作用除了放出二氧化碳和吸收氧气之外,其他物质还都在植物体内,所以变化量就是二者的差值.由组别1的实验结果可知幼苗细胞呼吸过程中产生的CO2与消耗的O2的差值为2.6-1=1.6,电子秤的数值变化和量筒水的变化相等的时候,即200lx时,植物既不吸收气体,也不释放气体的时候,即光合速率等于呼吸速率.
(4)植物的呼吸速率是不变的,所以第6组植物呼吸放出的二氧化碳要比吸收的氧气多的量同第1组即为1.6克.然后植物的质量反而增加了0.6+1.8(净光合),增加原因肯定是吸收的二氧化碳比放出的氧气多2.4克,所以真光合二氧化碳比氧气的质量多了2.4+1.6=4.0克.当光照为1000-2000lx时限制幼苗光合作用的主要因素是CO2浓度.
(5)光照大于3000lx后,随光照继续增强,量筒的量逐渐减少,故光合作用强度逐渐减弱.最可能是因为气孔部分关闭,导致CO2进入叶肉细胞减少.
故答案为:(1)镁离子(Mg2+或Mg,) 主动运输
(2)幼苗对K+的相对吸收速率大于水,幼苗对Ca2+的相对吸收速率小于水
(3)1.6 200
(4)4.0 CO2浓度
(5)逐渐减弱 气孔部分关闭,导致CO2进入叶肉细胞减少
某生物兴趣小组利用图1装置(若干个)开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究,实验开始时打开活塞开关,使水柱液面平齐,关闭活塞开关,一段时间后,测量左侧水柱上升量,获得如1表的实验数据.
表一:实验结果
表二:不同温度下某植物真正光合作用速率和细胞呼吸速率
请根据以上图表回答下列问题:
(1)表1的探究性实验课题中的自变量是______.研究不同植物的光合作用,最好选择的容器标号是______.
(2)若装置图的烧杯中加入CO2的缓冲液,则表1获得的数据代表的是______(填“真正光合用强度”或“净光合作用强度”).
(3)利用图示装置测量天竺葵植株的有氧呼吸速率,实验思路是______.
(4)根据表2数据分析回答:
①光合作用和呼吸作用都受温度的影响,其中与______作用有关的酶对较高温度更为敏感.
②温度为______条件下,有机物积累量为0,在这个温度条件下植物根尖细胞中产生ATP的场所是______.
③在答题卷相应坐标系中画出植物在15~60℃范围内的真正光合作用速率的变化曲线.
正确答案
解:(1)分析表格可知,该实验的自变量是植物的种类和光质,若要研究不同植物的光合作用,植物的种类为自变量,其他无关变量都应相同,所以选表格中的1和3.
(2)若装置图的烧杯中加入CO2的缓冲液,则植物就可以进行光合作用,又可以进行呼吸作用,所以表1获得的数据代表的是净光合作用强度.
(3)利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率的实验思路是对装置进行遮光处理,烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸收CO2的液体),测量单位时间内水柱移动的距离.
(4)①分析题表格2数据可知,光合作用和呼吸作用都受温度的影响,其中光合作用对高温更敏感,原因是与光合作用有关的酶对高温更敏感.
②温度为40℃条件下,光合作用与呼吸作用相等,有机物积累量为0,在这个温度条件下植物根尖细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体.
③在作图时,首先根据曲线图将各温度下的净光合速率计算出,利用净光合速率=真光合速率-呼吸速率,由此连线作图即可
故答案应为:
(1)植物的种类和光质 1和3
(3)净光合作用强度
(3)对装置进行遮光处理,烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸收CO2的液体),测量单位时间内水柱移动的距离
(4)①光合 ②40℃细胞质基质、线粒体
③
解析
解:(1)分析表格可知,该实验的自变量是植物的种类和光质,若要研究不同植物的光合作用,植物的种类为自变量,其他无关变量都应相同,所以选表格中的1和3.
(2)若装置图的烧杯中加入CO2的缓冲液,则植物就可以进行光合作用,又可以进行呼吸作用,所以表1获得的数据代表的是净光合作用强度.
(3)利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率的实验思路是对装置进行遮光处理,烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸收CO2的液体),测量单位时间内水柱移动的距离.
(4)①分析题表格2数据可知,光合作用和呼吸作用都受温度的影响,其中光合作用对高温更敏感,原因是与光合作用有关的酶对高温更敏感.
②温度为40℃条件下,光合作用与呼吸作用相等,有机物积累量为0,在这个温度条件下植物根尖细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体.
③在作图时,首先根据曲线图将各温度下的净光合速率计算出,利用净光合速率=真光合速率-呼吸速率,由此连线作图即可
故答案应为:
(1)植物的种类和光质 1和3
(3)净光合作用强度
(3)对装置进行遮光处理,烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸收CO2的液体),测量单位时间内水柱移动的距离
(4)①光合 ②40℃细胞质基质、线粒体
③
下列是某植物的光合作用和细胞呼吸的有关坐标曲线图.图甲是植物在20℃、空气CO2浓度和不同光照强度下,单位时间内光合作用CO2体积变化量曲线;图乙是在不同O2浓度条件下,单位时间内无氧呼吸与有氧呼吸的CO2 释放体积量变化曲线;图丙是在图甲H 点条件下测得的相关曲线.假定呼吸底物全部为葡萄糖,且图甲与图乙的总呼吸速率始终相同;图甲中氧气吸收量(有氧呼吸)用a表示数值;图乙中有氧与无氧呼吸总共释放的二氧化碳量用b表示数值.请据图回答:
(1)图甲G点的含义是______.与此生理活动有关的细胞器是______.
(2)图甲为图乙中氧浓度为A点时测量的光合作用随光照强度变化的速率曲线.则光照强度为F时,光合作用固定的CO2量表示为______(仅用字母a表示).
(3)图乙中,当O2浓度为______范围时,a=b.当O2浓度为B时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是______(用字母a、b表示).
(4)在图丙的M点条件下测得该植物光照强度与净光合速率(以CO2吸收量表示)的关系曲线,则该曲线相对于图甲曲线的H点的移动情况是______.
正确答案
解:(1)(1)图甲G点为光补偿点,此时的光合作用速率等于呼吸作用速率,光合作用的场所是叶绿体,有氧呼吸的主要场所是线粒体.
(2)有氧呼吸产物为葡萄糖.所以有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳的量相同都为a.又因为图乙中有氧呼吸无氧呼吸二氧化碳释放量相同,故光照强度为零时二氧化碳释放总量为2a,即图二中图线与纵坐标焦点为2a,所以,光合作用吸收的CO2量=光合作用净吸收量+呼吸作用释放量=2a+5a=7a.
(3)图甲中氧气吸收量(有氧呼吸)用a表示数值,图乙中有氧与无氧呼吸总共释放的二氧化碳量用b表示数值,由于有氧呼吸吸收的氧气摩尔数等于释放的二氧化碳的摩尔数,因此当a=b,表示植物只进行有氧呼吸,在图乙中对应C-E段.当O2浓度为B时,有氧呼吸过程中吸收a的氧气,因此释放的二氧化碳也为a,则无氧呼吸释放的二氧化碳量为(b-a);由于有氧呼吸过程中:葡萄糖:二氧化碳=1:6,因此消耗葡萄糖为;无氧呼吸过程中:葡萄糖:二氧化碳=1:2,因此消耗葡萄糖为
,则无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是
.
(4)在图丙的M点条件下二氧化碳浓度高于空气二氧化碳浓度,其净光合速率明显高,因此提高二氧化碳浓度能提高光合作用的饱和点,即图甲曲线的H点会向右上方移动.
故答案为:
(1)光合作用速率等于呼吸作用速率 叶绿体、线粒体
(2)7a
(3)C-E(或O2浓度大于C点)
(4)向右上方移动
解析
解:(1)(1)图甲G点为光补偿点,此时的光合作用速率等于呼吸作用速率,光合作用的场所是叶绿体,有氧呼吸的主要场所是线粒体.
(2)有氧呼吸产物为葡萄糖.所以有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳的量相同都为a.又因为图乙中有氧呼吸无氧呼吸二氧化碳释放量相同,故光照强度为零时二氧化碳释放总量为2a,即图二中图线与纵坐标焦点为2a,所以,光合作用吸收的CO2量=光合作用净吸收量+呼吸作用释放量=2a+5a=7a.
(3)图甲中氧气吸收量(有氧呼吸)用a表示数值,图乙中有氧与无氧呼吸总共释放的二氧化碳量用b表示数值,由于有氧呼吸吸收的氧气摩尔数等于释放的二氧化碳的摩尔数,因此当a=b,表示植物只进行有氧呼吸,在图乙中对应C-E段.当O2浓度为B时,有氧呼吸过程中吸收a的氧气,因此释放的二氧化碳也为a,则无氧呼吸释放的二氧化碳量为(b-a);由于有氧呼吸过程中:葡萄糖:二氧化碳=1:6,因此消耗葡萄糖为;无氧呼吸过程中:葡萄糖:二氧化碳=1:2,因此消耗葡萄糖为
,则无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是
.
(4)在图丙的M点条件下二氧化碳浓度高于空气二氧化碳浓度,其净光合速率明显高,因此提高二氧化碳浓度能提高光合作用的饱和点,即图甲曲线的H点会向右上方移动.
故答案为:
(1)光合作用速率等于呼吸作用速率 叶绿体、线粒体
(2)7a
(3)C-E(或O2浓度大于C点)
(4)向右上方移动
回答下列有关光合作用的问题.
为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,某研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量.结果如图1.
(1)棉花叶肉细胞进行光合作用的场所是______,捕获光能的色素中含量最多的是______.
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率______.本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是______.
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中______增加.
(4)已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量和输出量均______.根据图1图2信息可知,光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低的原因是光合作用的产物______而抑制了光合作用.
(5)研究中还发现有些棉花植株的叶片不同部位的颜色不同,而且这样的植株棉铃也少而小.研究者将该种植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图3所示.然后在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色.推测没有出现蓝色的部位是______.
(6)图4为在适宜光强条件下,棉花光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线.30℃时,棉花净光合速率是______μmolO2•mg-1叶绿素•h-1,下列温度中,棉花光合作用生产量最大时的温度是______.
A.15℃B.25℃C.35℃D.40℃
正确答案
解:(1)棉花叶肉细胞进行光合作用的场所是叶绿体,叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,其中捕获光能的色素中含量最多的是叶绿素a.
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率不断下降.本实验中不去除棉铃的即为对照组,因此对照组植株的CO2固定速率相对值是28.
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中蔗糖和淀粉的含量不断增加.
(4)已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量和输出量均减少.因此根据图1图2信息可知,光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低的原因是光合作用的产物在叶片中积累而抑制了光合作用.
(5)研究者将该种植物在黑暗中放置48h,这是进行饥饿处理,让叶片消耗掉原有的有机物,然后用锡箔纸遮蔽叶片两面.从图3中可以看出,遮光部位不能进行光合作用,不产生淀粉,因此用碘液处理没有蓝色出现;而叶片中看出,中间部位为绿色,能够进行光合作用,而周围呈黄白色,缺少叶绿素,不能进行光合作用,因此a处也没有出现蓝色.
(6)分析曲线可知,图4中实线表示光合作用的放氧量,即为净光合作用速率,图中看出30℃时,棉花净光合速率是150μmolO2•mg-1叶绿素•h-1.棉花光合作用生产量即为总光合作用量,总光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,图中可以看出,在35℃时棉花光合作用生产量最大.
故答案为:
(1)叶绿体 叶绿素a
(2)逐渐下降 28
(3)淀粉和蔗糖的含量
(4)减少(降低) 在叶片中积累
(5)a、c和e
(6)150 C
解析
解:(1)棉花叶肉细胞进行光合作用的场所是叶绿体,叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,其中捕获光能的色素中含量最多的是叶绿素a.
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率不断下降.本实验中不去除棉铃的即为对照组,因此对照组植株的CO2固定速率相对值是28.
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中蔗糖和淀粉的含量不断增加.
(4)已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量和输出量均减少.因此根据图1图2信息可知,光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低的原因是光合作用的产物在叶片中积累而抑制了光合作用.
(5)研究者将该种植物在黑暗中放置48h,这是进行饥饿处理,让叶片消耗掉原有的有机物,然后用锡箔纸遮蔽叶片两面.从图3中可以看出,遮光部位不能进行光合作用,不产生淀粉,因此用碘液处理没有蓝色出现;而叶片中看出,中间部位为绿色,能够进行光合作用,而周围呈黄白色,缺少叶绿素,不能进行光合作用,因此a处也没有出现蓝色.
(6)分析曲线可知,图4中实线表示光合作用的放氧量,即为净光合作用速率,图中看出30℃时,棉花净光合速率是150μmolO2•mg-1叶绿素•h-1.棉花光合作用生产量即为总光合作用量,总光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,图中可以看出,在35℃时棉花光合作用生产量最大.
故答案为:
(1)叶绿体 叶绿素a
(2)逐渐下降 28
(3)淀粉和蔗糖的含量
(4)减少(降低) 在叶片中积累
(5)a、c和e
(6)150 C
设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果见右图,据图判断,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图中,d1浓度和d3浓度相比,净光合速率相等,但是d1浓度的呼吸速率大于d3浓度,因此d1浓度下实际光合作用强,单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多,故A正确;
B、蓝藻的种群数量与呼吸速率呈正相关,图中可以看出,d2浓度下呼吸速率最大,d1浓度的呼吸速率大于d3浓度,因此蓝藻种群对应的K值大小关系为k2>k1>k3,故B错误;
C、虽然密闭条件下无法与外界环境进行气体交换,但是蓝藻能进行光合作用产生氧气,因此无法判断蓝藻是否为碱性厌氧生物,故C错误;
D、与d2浓度相比,d3浓度下呼吸速率慢,因此单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP少,故D正确.
故选:AD.
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