- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
某植物放置在密闭的玻璃钟罩中,首先将其放在光照下,然后突然将其放置在室内黑暗中一段时间,然后开启室内光源,测得密闭容器中CO2含量的变化如图,则下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、黑暗中,由于缺少光照,植物体无法进行光合只进行呼吸作用,释放出二氧化碳,导致浓度上升,A正确;
B、在DE段CO2浓度不变,说明光合强度=呼吸强度,B正确;
C、从图中可以看出,BC段二氧化碳浓度不断上升,说明呼吸强度大于光合强度或只进行呼吸作用,消耗了有机物,而CD段CO2浓度逐渐降低,说明光合作用大于呼吸作用,此段又积累了部分有机物,由于二氧化碳的消耗最终合成了有机物,故比较B、D两点二氧化碳浓度可知,B点时积累的有机物高,C正确;
D、BC段二氧化碳浓度不断上升,即转为黑暗,光反应无法进行,[H]的量减少,D错误.
故选:D.
光合作用中光反应的产物是( )
正确答案
解析
解:光合作用的光反应阶段中主要发生两个物质变化:水的光解和ATP的合成.
通过水的光解,产生了氧气和[H];通过ATP的合成产生了ATP.因此光反应阶段的产物有:O2、[H]、ATP.
故选:A.
(2015秋•孝感期末)如图所示为叶绿体的结构与功能示意图,请据图完成下列填空:
(1)图中I是______,可利用______(填方法)将其上的色素分离出来.
(2)I上发生物质变化是______,影响该阶段的主要环境因素是______
(3)暗反应的进行需要光反应提供______
(4)光合作用过程中ADP的转运方向是______
(5)若用放射性同位素标记14CO2,则14C的转移途径是______.
(6)若突然减少CO2的供应,则短时间内叶肉细胞中C3的量会______.
正确答案
解:(1)据图分析,图中I是类囊体薄膜或基粒,分离光合作用色素的方法是纸层析法.
(2)I类囊体薄膜上发生的反应是水的光解和ATP的合成,影响该阶段的主要环境因素是光照强度.
(3)光反应可以为暗反应提供[H]和ATP.
(4)光合作用过程中ADP的转运方向是由Ⅱ叶绿体基质转移到Ⅰ类囊体薄膜.
(5)二氧化碳在光合作用过程中,首先与五碳化合物结合被固定为三碳化合物,再被还原为葡萄糖.
(6)突然减少CO2的供应,二氧化碳减弱,三碳化合物生成减少,短时间内其去路不变,叶肉细胞中C3的量会减少.
故答案为:
(1)类囊体薄膜或基粒 纸层析法
(2)水的光解和ATP的合成 光照强度
(3)[H]和ATP
(4)由Ⅱ转移到Ⅰ,或是由叶绿体基质转移到叶绿体基粒
(5)CO2→C3→C6H12O6
(6)减少
解析
解:(1)据图分析,图中I是类囊体薄膜或基粒,分离光合作用色素的方法是纸层析法.
(2)I类囊体薄膜上发生的反应是水的光解和ATP的合成,影响该阶段的主要环境因素是光照强度.
(3)光反应可以为暗反应提供[H]和ATP.
(4)光合作用过程中ADP的转运方向是由Ⅱ叶绿体基质转移到Ⅰ类囊体薄膜.
(5)二氧化碳在光合作用过程中,首先与五碳化合物结合被固定为三碳化合物,再被还原为葡萄糖.
(6)突然减少CO2的供应,二氧化碳减弱,三碳化合物生成减少,短时间内其去路不变,叶肉细胞中C3的量会减少.
故答案为:
(1)类囊体薄膜或基粒 纸层析法
(2)水的光解和ATP的合成 光照强度
(3)[H]和ATP
(4)由Ⅱ转移到Ⅰ,或是由叶绿体基质转移到叶绿体基粒
(5)CO2→C3→C6H12O6
(6)减少
根据下面光合作用图解回答问题:
(1)图中编号所代表的物质分别是:①______;②______;③______;④______.
(2)阶段⑤发生的场所是______,阶段⑥发生的场所是______.
(3)光合作用中的能量转换是:光能______
(4)如果小麦在适宜条件下栽培,突然将③降低至极低水平,则小麦叶片中的三碳化合物的含量会______,其原因是______.
(5)写出影响光合作用的几个因素:______.
正确答案
解:(1)根据题意和图示分析可知,图中编号所代表的物质分别是:,①是[H],②是ATP,③是CO2,④是(CH2O),⑤是光反应,⑥是暗反应.
(2)阶段⑤是光反应,发生的场所是叶绿体的灯囊体薄膜;阶段⑥是暗反应,发生的场所是叶绿体基质.
(3)光合作用中的能量转换是:光能转换成化学能,并贮存在有机物中.
(4)在适宜条件下栽培的小麦,突然将③降低至极低水平(其他条件不变),三碳化合物不能生成,原有的三碳化合物继续还原生成五碳化合物,直至全部消耗,导致五碳化合物积累,含量增加,三碳化合物减少.
(5)影响光合作用的因素有:光照强度、温度、CO2的浓度、水分、矿质元素等.
故答案为:
(1)[H]ATP CO2 (CH2O)
(2)叶绿体的灯囊体薄膜 叶绿体基质
(3)转换成化学能
(4)减少 三碳化合物不能生成
(5)光照强度、温度、CO2的浓度、水分、矿质元素
解析
解:(1)根据题意和图示分析可知,图中编号所代表的物质分别是:,①是[H],②是ATP,③是CO2,④是(CH2O),⑤是光反应,⑥是暗反应.
(2)阶段⑤是光反应,发生的场所是叶绿体的灯囊体薄膜;阶段⑥是暗反应,发生的场所是叶绿体基质.
(3)光合作用中的能量转换是:光能转换成化学能,并贮存在有机物中.
(4)在适宜条件下栽培的小麦,突然将③降低至极低水平(其他条件不变),三碳化合物不能生成,原有的三碳化合物继续还原生成五碳化合物,直至全部消耗,导致五碳化合物积累,含量增加,三碳化合物减少.
(5)影响光合作用的因素有:光照强度、温度、CO2的浓度、水分、矿质元素等.
故答案为:
(1)[H]ATP CO2 (CH2O)
(2)叶绿体的灯囊体薄膜 叶绿体基质
(3)转换成化学能
(4)减少 三碳化合物不能生成
(5)光照强度、温度、CO2的浓度、水分、矿质元素
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.图表示叶面积与光合作用和呼吸作用两个重要生理过程的关系,则当叶面积指数大约为多少时对农作物增产最有利( )
正确答案
解析
解:叶面积指数与植物的光合作用、呼吸作用都有关系.对农作物增产有利,应该是净光合作用(光合作用-呼吸作用)高.
叶面积指数大约为5时,光合作用强度与呼吸作用强度之差最大,即农作物积累量最大,对农作物增产最有利.
故选:B.
某同学设计了一个探究实验,把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃罩内(如图所示).其中每个装置中培养皿中溶液的体积相等,每个装置都是密封的,放置在光照和其他条件都适宜的地方.请回答下列问题:
(1)该实验的目的是______.其中NaHCO3的作用是______.
(2)如果某同学误将Na(OH)溶液当做NaHCO3加入了培养皿中(每组浓度不变),则三组幼苗中光合作用下降速度最快的是______.
(3)如果用这三套装置验证光照强度可以影响光合作用速率,请简述实验改进的方法(不必答出实验结果).______.
(4)如果将某个装置从适宜光照下突然移到黑暗处,则图2中能表示叶肉细胞中C3变化趋势的是______,理由是______.
正确答案
解:(1)每套装置不同的是NaHCO3的浓度,由于NaHCO3的作用是维持装置中二氧化碳浓度,浓度越高的装置中二氧化碳浓度也越大,所以该实验探究的是二氧化碳浓度对光合作用(或植物生长)的影响.
(2)Na(OH)溶液的作用是吸收装置中的二氧化碳,浓度越高吸收速率越快,所以C装置中二氧化碳浓度下降速率最快,所以要该装置中幼苗光合作用的下降速率也最快.
(3)验证光照强度可以影响光合作用速率,则光照强度就是实验的自变量,其他则为无关变量,需要保持一致,因此要将每套装置中NaHCO3溶液浓度保持一致.光照强度可以通过不同功率的白炽灯进行控制.
(4)光反应为暗反应阶段中的C3的还原提供[H]和ATP,所以突然停止光照后,由于缺乏[H]和ATP,导致C3还原速率变慢而二氧化碳固定速率不变,所以短时间内C3含量升高.随着时间的延长,暗反应停止,C3含量又下降,所以图中曲线A符合题意.
故答案为:
(1)探究二氧化碳浓度对光合作用(或植物生长)的影响 维持装置中二氧化碳浓度的相对稳定
(2)C
(3)每套装置中NaHCO3溶液浓度相同,用功率不同的白炽灯照射每套装置,其他条件适宜
(4)A 停止光照后,由于缺乏[H]和ATP,导致C3还原速率变慢而二氧化碳固定速率暂时不变,所以短时间内C3含量升高,时间再长,暗反应停止,C3含量又下降
解析
解:(1)每套装置不同的是NaHCO3的浓度,由于NaHCO3的作用是维持装置中二氧化碳浓度,浓度越高的装置中二氧化碳浓度也越大,所以该实验探究的是二氧化碳浓度对光合作用(或植物生长)的影响.
(2)Na(OH)溶液的作用是吸收装置中的二氧化碳,浓度越高吸收速率越快,所以C装置中二氧化碳浓度下降速率最快,所以要该装置中幼苗光合作用的下降速率也最快.
(3)验证光照强度可以影响光合作用速率,则光照强度就是实验的自变量,其他则为无关变量,需要保持一致,因此要将每套装置中NaHCO3溶液浓度保持一致.光照强度可以通过不同功率的白炽灯进行控制.
(4)光反应为暗反应阶段中的C3的还原提供[H]和ATP,所以突然停止光照后,由于缺乏[H]和ATP,导致C3还原速率变慢而二氧化碳固定速率不变,所以短时间内C3含量升高.随着时间的延长,暗反应停止,C3含量又下降,所以图中曲线A符合题意.
故答案为:
(1)探究二氧化碳浓度对光合作用(或植物生长)的影响 维持装置中二氧化碳浓度的相对稳定
(2)C
(3)每套装置中NaHCO3溶液浓度相同,用功率不同的白炽灯照射每套装置,其他条件适宜
(4)A 停止光照后,由于缺乏[H]和ATP,导致C3还原速率变慢而二氧化碳固定速率暂时不变,所以短时间内C3含量升高,时间再长,暗反应停止,C3含量又下降
屋顶种植植物既利于室内降温又利于改善空气质量.为了提高屋顶植物的生态效益,有人做了相关实验,绘出下列四图.请回答有关的问题.
(1)图甲中a物质形成过程中,位于叶绿体的类囊体薄膜上的______将光能转换成化学能.
(2)图乙表示在二氧化碳充足条件下,某植物光合速率与光照强度和温度的关系.在温度为10℃,光照强度大于______klx后,该植株光合速率不再随光照强度的增加而增加.当温度为20℃时,光照强度由4klx瞬时上升至12klx,此刻该植株叶绿体内C5的含量将______.当温度为30℃、光照强度小于12klx,限制该植株光合速率主要外界因素是______.
(3)图丙表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a,b,c,d时,CO2释放量和O2吸收量的关系图.若细胞呼吸的底物是葡萄糖,则在O2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量的______倍.
(4)图丁表示在适宜的条件下,一定时间内某无机盐离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化.在自然情况下,土壤中该无机盐离子的浓度比根细胞中该无机盐离子的浓度______(填“低”或“高”),幼根表皮细胞通过______方式吸收土壤中该无机盐离子.
正确答案
解:(1)叶绿体中的色素能够将光能转化为化学能.
(2)据图乙分析,温度为10℃,光照强度为4klx时该植物已经达到光饱和点,所以光合速率不再随光照强度的增加而增加.温度为20℃时,光照强度由4klx瞬时上升至12klx,光反应加快,三碳化合物的消耗增加,五碳化合物的生成增加,短时间内五碳化合物的去路不变,所以此刻该植株叶绿体内C5的含量将增加.当温度为30℃、光照强度小于12klx,二氧化碳供应充足,所以限制该植株光合速率主要外界因素是光照强度.
(3)据图丙分析,在O2浓度为b时,有氧呼吸氧气的吸收量为3,无氧呼吸二氧化碳的释放量为8-3=5,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸消耗的葡萄糖量为0.5,无氧呼吸消耗的葡萄糖量为2.5,所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖量的5倍.
(4)据图丁分析,在自然情况下,土壤中该无机盐离子的浓度比根细胞中该无机盐离子的浓度低,幼根表皮细胞通过主动运输的方式吸收土壤中该无机盐离子.
故答案为:
(1)色素
(2)4 升高(或增加) 光照强度
(3)5
(4)低 主动运输
解析
解:(1)叶绿体中的色素能够将光能转化为化学能.
(2)据图乙分析,温度为10℃,光照强度为4klx时该植物已经达到光饱和点,所以光合速率不再随光照强度的增加而增加.温度为20℃时,光照强度由4klx瞬时上升至12klx,光反应加快,三碳化合物的消耗增加,五碳化合物的生成增加,短时间内五碳化合物的去路不变,所以此刻该植株叶绿体内C5的含量将增加.当温度为30℃、光照强度小于12klx,二氧化碳供应充足,所以限制该植株光合速率主要外界因素是光照强度.
(3)据图丙分析,在O2浓度为b时,有氧呼吸氧气的吸收量为3,无氧呼吸二氧化碳的释放量为8-3=5,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸消耗的葡萄糖量为0.5,无氧呼吸消耗的葡萄糖量为2.5,所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖量的5倍.
(4)据图丁分析,在自然情况下,土壤中该无机盐离子的浓度比根细胞中该无机盐离子的浓度低,幼根表皮细胞通过主动运输的方式吸收土壤中该无机盐离子.
故答案为:
(1)色素
(2)4 升高(或增加) 光照强度
(3)5
(4)低 主动运输
图甲表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系;图乙表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下,O2吸收量和CO2释放量之间的关系.下列解释不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图甲L点时,叶绿体中进行光合作用,光反应需要暗反应提供的ADP和Pi,故ADP从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动,A正确;
B、图乙中CO2释放量表示有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放总量,O2吸收量等于有氧呼吸CO2释放量,由纵轴、CO2释放量和O2吸收量共同围成的面积表示无氧呼吸生成的CO2总量,B正确;
C、图甲中的P点代表呼吸作用强度,影响呼吸作用强度大小的因素是温度(温度影响酶的活性),所以影响图甲中曲线上的P点上下移动的主要外界因素是温度,C错误;
D、在N点产生的CO2的量最少,通常认为N点是呼吸强度最弱的点,N点对应的O2的浓度,表明有氧呼吸和无氧呼吸的强度都比较弱,N点对应的O2的浓度下比较适合蔬菜、水果的保鲜储存,D正确.
故选:C.
下列哪一组是光合作用暗反应所必需的物质( )
正确答案
解析
解:植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解,产生ATP和[H],同时释放氧气,ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原,暗反应主要发生的是二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,所以在暗反应阶段必须参与的物质是二氧化碳、ATP和还原剂[H].
故选:A.
取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四片叶子按图所示进行实验,烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应,气体的变化量可以通过观察油滴的移动来判断.(不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响)
(1)适宜的光照下,装置A中油滴的移动情况是______,适宜的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是______,此时装置B中的净光合量______零(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)装置C中的油滴在______情况下不移动,若考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用对装置C的影响,对照组的设置是______,如果将C装置突然从光下移动到黑暗处,短时间内叶肉细胞中的C3物质含量变化是______.
(3)能直接证明光合作用需要二氧化碳的装置是______,若用B、D装置证明光和作用需要光,需进行改进的是______,要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置______.
正确答案
解:(1)植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等,同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳,因此气体压强不变,所以A装置液滴不移动.B装置中NaOH吸收了CO2,植物无法进行光合作用,细胞呼吸消耗氧气,产生的CO2被吸收,气体压强减小,有色液滴左移,净光合作用量小于零.
(2)C装置CO2缓冲液维持CO2相对稳定,因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化,当光合作用强度等于呼吸作用强度时,氧气的净释放为0,此时油滴不动.若考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用对装置C的影响,对照组的设置是叶片换成大小相同的死叶片,其他同装置C.如果将C装置突然从光下移动到黑暗处,光反应产生的[H]和ATP提供减少,C3化合物还原减慢,因此短时间内叶肉细胞中的C3物质含量上升.
(3)直接证明光合作用需要二氧化碳作为原料的是B和C两组对照,实验处理过程是先在黑暗环境中饥饿处理,消耗掉原有的淀粉,再光照处理产生淀粉,酒精脱色,滴加碘液染色观察.证明光合作用需要光的实验就是把B、D组中NaOH溶液换成CO2缓冲液,保证CO2的供应,测细胞呼吸时防止光合作用对其影响,所以对其黑暗或遮光处理.
故答案为:
(1)不移动 向左移动 小于
(2)光合作用强度(速率)等于呼吸作用强度(速率)
叶片换成大小相同的死叶片,其他同装置C 上升
(3)B和C 把NaOH换成CO2缓冲液 D
解析
解:(1)植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等,同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳,因此气体压强不变,所以A装置液滴不移动.B装置中NaOH吸收了CO2,植物无法进行光合作用,细胞呼吸消耗氧气,产生的CO2被吸收,气体压强减小,有色液滴左移,净光合作用量小于零.
(2)C装置CO2缓冲液维持CO2相对稳定,因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化,当光合作用强度等于呼吸作用强度时,氧气的净释放为0,此时油滴不动.若考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用对装置C的影响,对照组的设置是叶片换成大小相同的死叶片,其他同装置C.如果将C装置突然从光下移动到黑暗处,光反应产生的[H]和ATP提供减少,C3化合物还原减慢,因此短时间内叶肉细胞中的C3物质含量上升.
(3)直接证明光合作用需要二氧化碳作为原料的是B和C两组对照,实验处理过程是先在黑暗环境中饥饿处理,消耗掉原有的淀粉,再光照处理产生淀粉,酒精脱色,滴加碘液染色观察.证明光合作用需要光的实验就是把B、D组中NaOH溶液换成CO2缓冲液,保证CO2的供应,测细胞呼吸时防止光合作用对其影响,所以对其黑暗或遮光处理.
故答案为:
(1)不移动 向左移动 小于
(2)光合作用强度(速率)等于呼吸作用强度(速率)
叶片换成大小相同的死叶片,其他同装置C 上升
(3)B和C 把NaOH换成CO2缓冲液 D
如图表示在夏季晴朗的白天,植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变而变化的情况,下列对这一环境因素的改变分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、突然停止光照,光反应产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,A错误;
B、突然增加CO2浓度,CO2被C5固定形成的C3增加,则消耗的C5增加,故C5的含量将减少,B错误;
C、降低环境温度,光合作用的过程均会变慢,故C3的C5的含量都将减少,C错误;
D、增加光照强度,光反应产生的[H]和ATP增多,被还原的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将减少,C5的含量将增加,D正确.
故选:D.
为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具:乳熟期的温室盆栽水稻,1mmol/L NaHSO3溶液,蒸馏水,喷壶,光合分析测定仪等.
②实验步骤:
第一步:选取若干______的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组.
第二步:每天傍晚分别将等量的______、______喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,次日上午测定光合速率.
③结果与分析:实验结果见图1,经分析可以得出的结论是______.
(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力,推测其作用部位是叶绿体的______,进而加快对图2 中______(填字母A~D)物质的利用.
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2mol/L 硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1mmol/L NaHSO3效应相同,两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应.请在答题纸的方框内用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1000 勒克斯).
正确答案
解:(1)②第一步:实验分组编号,即选取若干株型、长势、叶片均一的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组.
第二步:该实验中自变量为是否喷施NaHSO3溶液,因变量是水稻光合速率,其它为无关变量,在实验过程中要排除无关变量对实验结果的干扰,所用实验材料的株型、长势等条件要基本相同;实验操作分对照组和实验组,对照组喷洒一定量的蒸馏水,实验组喷洒1mmol/LNaHSO3溶液.
③根据图1,在不同光照强度下,喷洒NaHSO3溶液的植株光合速率均高于喷洒蒸馏水的对照组,说明NaHSO3溶液在不同光照强度下均能提高水稻植株的光合速率.
(2)光合作用的光反应阶段可以产生ATP,场所在叶绿体的类囊体薄膜上;ATP可以参与暗反应过程,图2中A表示二氧化碳,B表示C3,C表示光合作用产物糖类,D表示C5,光反应增强,ATP和[H]增多,可促进暗反应过程中C3的还原进而促进二氧化碳的固定和C5的利用.
(3)根据题中信息,0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3溶液效应相同,可促进水稻光合作用效率,但二者无累加效应和抑制效应,即二者混合使用效果和分别使用的效果是一样的.据此信息结合图1可作出对应的条形图:
故答案为:
(1)②株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1 mmol/L NaHSO3 溶液
③不同光照强度下低浓度NaHSO3 溶液均可提高水稻光合速率
(2)类囊体 A、B、D
(3)见下图
解析
解:(1)②第一步:实验分组编号,即选取若干株型、长势、叶片均一的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组.
第二步:该实验中自变量为是否喷施NaHSO3溶液,因变量是水稻光合速率,其它为无关变量,在实验过程中要排除无关变量对实验结果的干扰,所用实验材料的株型、长势等条件要基本相同;实验操作分对照组和实验组,对照组喷洒一定量的蒸馏水,实验组喷洒1mmol/LNaHSO3溶液.
③根据图1,在不同光照强度下,喷洒NaHSO3溶液的植株光合速率均高于喷洒蒸馏水的对照组,说明NaHSO3溶液在不同光照强度下均能提高水稻植株的光合速率.
(2)光合作用的光反应阶段可以产生ATP,场所在叶绿体的类囊体薄膜上;ATP可以参与暗反应过程,图2中A表示二氧化碳,B表示C3,C表示光合作用产物糖类,D表示C5,光反应增强,ATP和[H]增多,可促进暗反应过程中C3的还原进而促进二氧化碳的固定和C5的利用.
(3)根据题中信息,0.2μmol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3溶液效应相同,可促进水稻光合作用效率,但二者无累加效应和抑制效应,即二者混合使用效果和分别使用的效果是一样的.据此信息结合图1可作出对应的条形图:
故答案为:
(1)②株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1 mmol/L NaHSO3 溶液
③不同光照强度下低浓度NaHSO3 溶液均可提高水稻光合速率
(2)类囊体 A、B、D
(3)见下图
如图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与需氧呼吸过程及其关系的图解,其中A-D表示相关过程,a-e表示有关物质.
(1)A过程表示______,它为B过程提供了[d]______和[e]______.
(2)图中b物质表示______.
(3)B、C过程进行的场所分别是______、______.
(4)柠檬酸循环为卡尔文循环提供的物质是______,卡尔文循环的产物将在______转换成蔗糖.
(5)在光照充足的条件下,叶肉细胞产生ATP的场所有______.
正确答案
解:(1)据图分析,A是光反应阶段,光反应可以为暗反应提供d即NADPH 和e即ATP.
(2)图中b物质表示光反应产生的氧气.
(3)B是暗反应阶段,进行的场所叶绿体基质,C是有氧呼吸第二阶段,期场所是线粒体基质.
(4)柠檬酸循环即有氧呼吸第二阶段为暗反应卡尔文循环提供的物质是二氧化碳,暗反应的产物在叶绿体外转变为蔗糖.
(5)光照充足的条件下,光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,叶肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶、叶绿体、线粒体.
故答案为:
(1)光反应 NADPH ATP
(2)氧气
(3)叶绿体基质 线粒体基质
(4)二氧化碳 叶绿体外(或细胞溶胶)
(5)细胞溶胶、叶绿体、线粒体
解析
解:(1)据图分析,A是光反应阶段,光反应可以为暗反应提供d即NADPH 和e即ATP.
(2)图中b物质表示光反应产生的氧气.
(3)B是暗反应阶段,进行的场所叶绿体基质,C是有氧呼吸第二阶段,期场所是线粒体基质.
(4)柠檬酸循环即有氧呼吸第二阶段为暗反应卡尔文循环提供的物质是二氧化碳,暗反应的产物在叶绿体外转变为蔗糖.
(5)光照充足的条件下,光合作用与呼吸作用都可以产生ATP,叶肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶、叶绿体、线粒体.
故答案为:
(1)光反应 NADPH ATP
(2)氧气
(3)叶绿体基质 线粒体基质
(4)二氧化碳 叶绿体外(或细胞溶胶)
(5)细胞溶胶、叶绿体、线粒体
某兴趣小组的同学为研究光合作用和呼吸作用,取同种植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片设计了一组实验如下图.烧杯中的营养液保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应,气体量的变化可以通过观察有色液滴的位置进行判断.请回答下列问题:
(1)该组实验中叶肉细胞内合成ATP的场所或细胞器有______个,叶绿体中含光合色素的结构称为______,含量最高的色素为______.
(2)该组实验应当考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用产生的系统误差,因此每组均需要设置对照组,对照组应为______.
(3)设置对照组后发现系统误差可以忽略.适宜的光照下,装置A中有色液滴的移动情况是______,短时间内装置B中有色液滴的移动情况是______.原因是______.装置C中有色液滴的移动情况会随着光照条件的变化而变化,适宜光照条件下,装置C中有色液滴的移动情况是______.此时突然将C装置从光下移动到黑暗处,极短时间内叶肉细胞中的C3物质含量变化是______,C5物质含量变化是______.当装置C中有色液滴不移动时,叶片的光合作用速率______呼吸作用速率(填“大于”、“小于”或“等于”).要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置______(填字母).
正确答案
解:(1)据图分析,该组实验中叶肉细胞可以进行光合作用与呼吸作用,都可以产生ATP,所以合成ATP的场所或细胞器有细胞质基质、线粒体和叶绿体共3个场所.光合作用色素所在的场所是类囊体薄膜或基粒,其中叶绿素a的含量最高.
(2)为排除环境因素等无关变量对实验的影响,需要做对照试验,对照组为叶片换成大小相同的死叶片,其他同各组装置.
(3)适宜的光照下,装置A中容器中光合作用消耗的二氧化碳量等于呼吸作用氧气的释放量,有色液滴不移动.装置B中由于二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收,不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,有氧气量的净消耗,容器内气压下降,液滴左移.装置C中,二氧化碳供应充足,容器内光合作用与呼吸作用的共同作用有氧气的净释放,气压增大,液滴右移.突然将C装置从光下移动到黑暗处,供应降低,[H]和ATP生成减少,三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,最终导致极短时间内叶肉细胞中的C3物质含量上升,同时五碳化合物的生成减少,去路不变,最终导致五碳化合物含量下降.当装置C中有色液滴不移动时,叶片的光合作用速率等于呼吸速率.测定叶片细胞呼吸的强度时应该使人的氧气减少量作为唯一变量,故最好选择装置D.
故答案为:
(1)3 类囊体薄膜或者基粒 叶绿素a
(2)叶片换成大小相同的死叶片,其他同各组装置
(3)不移动 向左移动 叶肉细胞呼吸消耗氧气,而产生的CO2被装置内NaOH或者叶片内光合作用全部吸收,因此有色液滴左移 向右移动 上升 下降 等于 D
解析
解:(1)据图分析,该组实验中叶肉细胞可以进行光合作用与呼吸作用,都可以产生ATP,所以合成ATP的场所或细胞器有细胞质基质、线粒体和叶绿体共3个场所.光合作用色素所在的场所是类囊体薄膜或基粒,其中叶绿素a的含量最高.
(2)为排除环境因素等无关变量对实验的影响,需要做对照试验,对照组为叶片换成大小相同的死叶片,其他同各组装置.
(3)适宜的光照下,装置A中容器中光合作用消耗的二氧化碳量等于呼吸作用氧气的释放量,有色液滴不移动.装置B中由于二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收,不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,有氧气量的净消耗,容器内气压下降,液滴左移.装置C中,二氧化碳供应充足,容器内光合作用与呼吸作用的共同作用有氧气的净释放,气压增大,液滴右移.突然将C装置从光下移动到黑暗处,供应降低,[H]和ATP生成减少,三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,最终导致极短时间内叶肉细胞中的C3物质含量上升,同时五碳化合物的生成减少,去路不变,最终导致五碳化合物含量下降.当装置C中有色液滴不移动时,叶片的光合作用速率等于呼吸速率.测定叶片细胞呼吸的强度时应该使人的氧气减少量作为唯一变量,故最好选择装置D.
故答案为:
(1)3 类囊体薄膜或者基粒 叶绿素a
(2)叶片换成大小相同的死叶片,其他同各组装置
(3)不移动 向左移动 叶肉细胞呼吸消耗氧气,而产生的CO2被装置内NaOH或者叶片内光合作用全部吸收,因此有色液滴左移 向右移动 上升 下降 等于 D
图甲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,图乙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吸收量的关系图,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图甲看不出温度超过30℃时光合作用的变化,所以不能确认光合作用的最适温度为30℃,A错误;
B、在温度为20℃、光照强度小于8千勒克司的范围内,随光照强度的增加,光合作用在逐渐增强,所以此范围内限制该植株光合速度的因素是光照强度,B错误;
C、由图乙可知,氧浓度为d时,二氧化碳的释放量=氧气的吸收量,即完全有氧呼吸,而最适合植物器官储藏的氧环境应该是低氧,C错误;
D、由图乙可知氧浓度为b时,氧气的吸收量为3,二氧化碳的释放量为8,而有氧呼吸分解1摩尔葡萄糖消耗6摩尔氧气产生6摩尔二氧化碳,所以氧气的吸收量为3时,有氧呼吸分解葡萄糖的摩尔数是0.5产生二氧化碳的摩尔数是3,根据总二氧化碳的释放量为8,所以无氧呼吸产生的二氧化碳量是8-3=5,无氧呼吸分解1摩尔葡萄糖产生2摩尔二氧化碳,所以无氧呼吸产生二氧化碳为5时分解葡萄糖的量为2.5,2.5÷0.5=5,所以厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸消耗葡萄糖的量的5倍,D正确.
故选:D.
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