- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
图示绿色植物光合作用与呼吸作用两者间的关系.据图分析,需要色素参与的过程和各种细胞都能进行的过程分别是( )
正确答案
解析
解:分析题干示意图可知,1表示光合作用的光反应阶段,需要色素吸收光能,在叶绿体的类囊体薄膜上进行;2表示暗反应阶段,在叶绿体基质中进行;3表示呼吸作用的第一阶段,在细胞质基质中进行,在所有活细胞都可以进行这一过程;4表示有氧呼吸的第二阶段,5表示有氧呼吸的第三阶段.4和5只在进行有氧呼吸的细胞中发生.
故选:B
图中甲为测定某植物净光合速率的实验装量,乙是在不同条件下对该植物雌株和雄株的净光合速率在不同时间段进行测定的结果.
请据图回答下列问题:
(1)利用甲装置测定植物的净光合速率需要在光下进行,原因是______,其中的碳酸氢钠缓冲液的作用是______,如果要测定实际光合速率,还需要在______测定呼吸速率.
(2)比较乙图中的曲线,可以看出______和______都会影响植物的净光合速率.
(3)如果某农民有两块土地,一块水分条件较好,一块水分条件较差,请你根据乙图中的信息给该农民种植该植物方面提供些建议:______.
正确答案
解:(1)在光下植物同时进行呼吸作用和光合作用,测定的数值直接代表净光合速率,因此利用甲装置测定植物的净光合速率需要在光下进行.碳酸氢钠缓冲液的作用是保持装置中C02浓度不变,如果要测定实际光合速率,还需要在暗处测定呼吸速率.
(2)比较乙图中的曲线,可以看出水分条件和植物的性别都会影响植物的净光合速率.
(3)如果某农民有两块农田,一块水分条件较好,一块水分条件较差,根据乙图中的信息可以建议该农民在水分条件好的土地中种雄株,在水分条件不好的土地中种雌株.
故答案为:
(1)在光下植物同时进行呼吸作用和光合作用,测定的数值直接代表净光合速率 保持装置中C02浓度不变 暗处
(2)水分条件 植物的性别
(3)在水分条件好的土地中栽种雄株,在水分条件不好的土地中栽种雌株
解析
解:(1)在光下植物同时进行呼吸作用和光合作用,测定的数值直接代表净光合速率,因此利用甲装置测定植物的净光合速率需要在光下进行.碳酸氢钠缓冲液的作用是保持装置中C02浓度不变,如果要测定实际光合速率,还需要在暗处测定呼吸速率.
(2)比较乙图中的曲线,可以看出水分条件和植物的性别都会影响植物的净光合速率.
(3)如果某农民有两块农田,一块水分条件较好,一块水分条件较差,根据乙图中的信息可以建议该农民在水分条件好的土地中种雄株,在水分条件不好的土地中种雌株.
故答案为:
(1)在光下植物同时进行呼吸作用和光合作用,测定的数值直接代表净光合速率 保持装置中C02浓度不变 暗处
(2)水分条件 植物的性别
(3)在水分条件好的土地中栽种雄株,在水分条件不好的土地中栽种雌株
如图甲为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱表示各种波长下植物的光合作用效率).图乙表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,①一⑦代表各种物质,A、B代表两种细胞器.请据图回答:
(1)图甲中的叶绿素a是以新鲜绿叶为材料提取的,提取叶绿体中的色素需要使用的化学药品有______.将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上,将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间,观察到的现象是______.
(2)当叶绿素a缺乏时,图乙中______过程产生⑥的量会______,此过程发生的主要能量变化是______.
(3)图乙中⑥以______方式进入A中,参与的生化反应过程是______.把该植物突然从光下移到黑暗处,其他条件不变,则图乙中①④的含量变化分别是______;若该绿色植物长时间处于黑暗状态时,则图乙中①→②→①的循环______ (能/不能)进行,原因是______.
(4)在密闭的温室环境中,如遇阴雨天,可采取______措施提高产量.
(5)为了探究高温(30℃)对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响程度的差异,研究小组设计了下表所示的实验方案.
①若实验测得c=d,则说明______.
②有人认为上述实验方案可去掉1、3组,由2、4组直接比较就能达到目的.你认为该做法是否可行?______.请简述理由:______.
正确答案
解:(1)提取叶绿体中的色素需要使用的化学药品有无水乙醇(溶解色素)、CaCO3(防止色素被破坏)、SiO2(充分研磨).色素主要吸收红光和蓝紫光,则将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上,将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间,观察到的现象是原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗.
(2)由于只有少数的叶绿素a能将光能转变成电能,所以当叶绿素a缺乏时,图乙中光反应过程产生⑥氧气的量会减少,能量变化是光能转化为ATP中活跃的化学能.
(3)光反应产生的O2 以自由扩散的形式运输到细胞外,参与有氧呼吸的第三阶段,反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量.
如果把该植物突然从光下移到黑暗处,光反应因缺少光能不能进行光反应,则[H]和ATP减少,则暗反应中三碳化合物不能被还原形成有机物和五碳化合物,此时二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物的速率不变,因此三碳化合物含量增加,五碳化合物含量减少.
若该绿色植物长时间处于黑暗状态,则无法进行光反应,无法合成ATP与[H],从而直接影响暗反应:2C3化合物+4[H]+ATP→(CH2O)+C5化合物+H2O.
(4)在密闭的温室环境中,如遇阴雨天,可采取降低温度(抑制呼吸作用)、补充光照、增加CO2含量(提高光合作用)等措施提高产量.
(5)①表格中c与d表示不同温度下玉米植株吸收的二氧化碳的量,若实验测得c=d,说明高温对玉米叶片光合作用的影响不大.
②如果上述实验方案去掉1、3组,仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异,由于缺乏自身对照,是不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小.
故答案为:
(1)无水乙醇、CaCO3、SiO2 原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗
(2)光反应 减少 光能转化为ATP中活跃的化学能
(3)自由扩散 与[H]结合生成水,释放大量能量
减少、增多 不能 没有光反应提供的ATP与[H],暗反应不能进行
(4)降低温度、补充光照、增加CO2含量
(5)①高温对玉米叶片光合作用的影响不大
②不可行 (仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异)缺乏自身对照,不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小.
解析
解:(1)提取叶绿体中的色素需要使用的化学药品有无水乙醇(溶解色素)、CaCO3(防止色素被破坏)、SiO2(充分研磨).色素主要吸收红光和蓝紫光,则将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上,将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间,观察到的现象是原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗.
(2)由于只有少数的叶绿素a能将光能转变成电能,所以当叶绿素a缺乏时,图乙中光反应过程产生⑥氧气的量会减少,能量变化是光能转化为ATP中活跃的化学能.
(3)光反应产生的O2 以自由扩散的形式运输到细胞外,参与有氧呼吸的第三阶段,反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量.
如果把该植物突然从光下移到黑暗处,光反应因缺少光能不能进行光反应,则[H]和ATP减少,则暗反应中三碳化合物不能被还原形成有机物和五碳化合物,此时二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物的速率不变,因此三碳化合物含量增加,五碳化合物含量减少.
若该绿色植物长时间处于黑暗状态,则无法进行光反应,无法合成ATP与[H],从而直接影响暗反应:2C3化合物+4[H]+ATP→(CH2O)+C5化合物+H2O.
(4)在密闭的温室环境中,如遇阴雨天,可采取降低温度(抑制呼吸作用)、补充光照、增加CO2含量(提高光合作用)等措施提高产量.
(5)①表格中c与d表示不同温度下玉米植株吸收的二氧化碳的量,若实验测得c=d,说明高温对玉米叶片光合作用的影响不大.
②如果上述实验方案去掉1、3组,仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异,由于缺乏自身对照,是不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小.
故答案为:
(1)无水乙醇、CaCO3、SiO2 原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗
(2)光反应 减少 光能转化为ATP中活跃的化学能
(3)自由扩散 与[H]结合生成水,释放大量能量
减少、增多 不能 没有光反应提供的ATP与[H],暗反应不能进行
(4)降低温度、补充光照、增加CO2含量
(5)①高温对玉米叶片光合作用的影响不大
②不可行 (仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异)缺乏自身对照,不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小.
为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn).图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同NaHCO3浓度(PH8.5,25℃)条件下测得的Pn 曲线图.请回答下列问题:
(1)通过变换图1中光源,可研究______、______对光合作用的影响.
(2)在测定不同光照对Pn的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与Pn的关系______(填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”).
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO3-获得CO2.图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为______;在更高NaHCO3浓度下,Pn不再增加的主要原因有______、______.
(4)培养基中的HCO3-与CO32-之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO3-越少,CO32-越多,而CO32-几乎不能被该藻利用.在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有______、______.
正确答案
解:(1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.
(3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120m•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.
(4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.
故答案为:
(1)光强 光质
(2)难以确定
(3)120mg•L-1 达到了CO2饱和点 CA量有限
(4)CO2(或HCO3-)供应量不同 CA(细胞)活性变化
解析
解:(1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.
(3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120m•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.
(4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.
故答案为:
(1)光强 光质
(2)难以确定
(3)120mg•L-1 达到了CO2饱和点 CA量有限
(4)CO2(或HCO3-)供应量不同 CA(细胞)活性变化
某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和35℃.科研人员在夏季晴朗的某一天中,测得了该植物的净光合速率(单位面积的叶片在单位时间内吸收CO2的量)和光合有效辐射(太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量)的日变化曲线(图甲),以及胞间CO2浓度和气温的日变化曲线(图乙).
(1)胞间的CO2被叶肉细胞吸收后,在______内与______结合生成三碳化合物(C3),C3在光反应产生的______的作用下,进一步转化为糖类等有机物.
(2)结合图甲和图乙分析,6:00~10:00时净光合速率快速上升,是由于______逐渐增大,温度较适宜,并且胞间CO2浓度______.
(3)结合图甲和图乙分析,12:00~14:00时,气温升高,植物的蒸腾作用增强,导致植物叶片上的______部分关闭,但胞间CO2浓度反而略有升高,其原因是______.
正确答案
解:(1)CO2与C5结合是暗反应阶段,场所在叶绿体的基质.C3在光反应产ATP和[H]的作用下,进一步转化为糖类等有机物.
(2)由甲图可知,6:00~10:00时,植物净光合速率随光合有效辐射增强而增大,温度较适宜,由乙图可知此时胞间CO2浓度相对较高.
(3)结合图甲和图乙分析,12:00~14:00时,气温升高,植物的蒸腾作用增强,导致植物叶片上的气孔部分关闭,但由于14:00时气温为35℃,为该植物呼吸作用的最适温度,呼吸作用增强,产生CO2增多,使得胞间CO2浓度升高,气温35℃,抑制光合作用有关酶的活性,使光合速率下降,净光合速率降低,叶肉细胞消耗CO2减少.
故答案为:
(1)叶绿体基质 五碳化合物(C5) ATP和[H](或NADPH)
(2)光合有效辐射 相对较高
(3)气孔 气温升高有利于细胞呼吸,叶肉细胞呼吸释放的CO2增多;净光合速率降低,叶肉细胞消耗CO2减少
解析
解:(1)CO2与C5结合是暗反应阶段,场所在叶绿体的基质.C3在光反应产ATP和[H]的作用下,进一步转化为糖类等有机物.
(2)由甲图可知,6:00~10:00时,植物净光合速率随光合有效辐射增强而增大,温度较适宜,由乙图可知此时胞间CO2浓度相对较高.
(3)结合图甲和图乙分析,12:00~14:00时,气温升高,植物的蒸腾作用增强,导致植物叶片上的气孔部分关闭,但由于14:00时气温为35℃,为该植物呼吸作用的最适温度,呼吸作用增强,产生CO2增多,使得胞间CO2浓度升高,气温35℃,抑制光合作用有关酶的活性,使光合速率下降,净光合速率降低,叶肉细胞消耗CO2减少.
故答案为:
(1)叶绿体基质 五碳化合物(C5) ATP和[H](或NADPH)
(2)光合有效辐射 相对较高
(3)气孔 气温升高有利于细胞呼吸,叶肉细胞呼吸释放的CO2增多;净光合速率降低,叶肉细胞消耗CO2减少
下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于在有氧条件下无氧呼吸受抑制,因此无氧条件下细胞呼吸较低氧条件下旺盛;零下低温,虽然细胞呼吸速率很低,但温度过低水果容易被冻坏,因此无氧和零下低温均不利于水果保鲜,A错误;
B、叶肉细胞在光照下进行光合作用,同时也进行呼吸作用,B错误;
C、细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸.无氧呼吸所需要的酶都在细胞质基质中;有氧呼吸所需要的酶不是都在线粒体中,有氧呼吸有三个阶段,第一个阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体中,C错误;
D、夏季连续阴天,光照强度减弱,光合作用合成的有机物减少,夏季的气温较高,细胞呼吸作用较强,细胞呼吸分解的有机物较多,不利于植物生长,所以大棚中白天适当增加光照,提高光合作用强度,夜晚适当降低温度,降低细胞呼吸强度从而增加净光合作用强度,可提高作物产量,D正确.
故选:D.
回答下列有关光合作用的问题.
叶绿体一般呈椭球形,有窄面与宽面之分,如图1所示.
(1)细胞内的叶绿体在不同光照条件下能够运动,这种运动改变椭球形的方向.在弱光下,叶绿体以______面接受光照,原因是______.
(2)叶绿体中把光能转为电能的物质是______.图2表示当影响光合作用的因素X、Y变化时,光合作用合成量和光强度的关系.
(3)图中X1、X2、X3的差异是由于______影响了光合作用的______所导致.要提高大棚作物的光合作用合成量,由X3增加为X1,最常采取的简便而有效的措施是______.
(4)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于______影响了光合作用的______所致.
在一定光照和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同浓度的CO2条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题.
(5)相同时间内,相同叶面积的A与B相比,A的呼吸速率是B的______,产生这种差异的可能原因是______.
(6)若A植物与B植物的受光总面积分别是1.2m2、2.5m2,在CO2浓度为20mg/L的环境中,先光照13小时,再黑暗11小时,则一天中A植物比B植物少增重______g葡萄糖(相对原子量:H-1,C-12,O-16.取小数点后两位).
正确答案
解:(1)根据生物总是适宜一定的环境的观点,细胞内的叶绿体在不同光照条件下能够运动,这种运动改变椭球形的方向.在弱光下,叶绿体以宽面接受光照,原因是可以接受更多光照.
(2)叶绿体中通过光合作用能把光能转变为电能进而转变为化学能,叶绿体中把光能转为电能的物质是叶绿素a.
(3)分析图2曲线可知,光合作用随光照强度的变化而变化,同一光照强度下,X1、X2、X3不同,光合作用强度不同,所以X1、X2、X3代表的可能是不同的温度或二氧化碳的浓度,影响了光合作用的暗反应阶段所致,要提高大棚作物的光合作用合成量,由X3增加为X1,最常采取的简便而有效的措施是施放干冰增加二氧化碳浓度或适当提高温度.
(4)分析图2的第二个曲线图可知Y1、Y2、Y3的变化没有改变平衡点,只是改变了达到平衡时所用的时间,所以图中Y1、Y2、Y3的差异是由于光质影响了光合作用的光反应所致.
(5)黑暗条件下植物释放二氧化碳的量代表呼吸作用,由图表可知,黑暗条件下A植物二氧化碳的释放量为4mg/100cm2叶•小时,B植物二氧化碳的释放量为8mg/100cm2叶•小时,所以相同时间内,相同叶面积的A与B相比,A的呼吸速率是B的1/2,产生这种差异的可能原因是植物A与植物B呼吸酶活性不同.
(6)由图表分析,在CO2浓度为20mg/L的环境中,CO2浓度达到饱和状态,CO2饱和时植物吸收CO2的量(mg/100cm2叶•小时)是,A植物6,B植物8,这代表净光合作用强度,因此先光照13小时,再黑暗11小时,植物光合作用的积累用二氧化碳的吸收量表示是,A为6×13-11×4═34mg/100cm2叶,B为10×13-11×8═42mg/100cm2叶,若A植物受光总面积是1.2m2,植物光合作用的积累用二氧化碳的吸收量表示,A是34×12000/100═4080mg,B是42×25000/100═10500mg,二者之差是
10500mg-4080mg═6420mg.然后换算成葡萄糖的积累量是180/x═6×44/6420,解得x═4377mg═4.38g.
故答案应为:
(1)宽面 可以接受更多光照
(2)叶绿素a (3)二氧化碳浓度或温度 暗反应 施放干冰增加二氧化碳浓度或适当提高温度
(4)光质 光反应 (5)1/2 植物A与植物B呼吸酶活性不同
(6)4.38g
解析
解:(1)根据生物总是适宜一定的环境的观点,细胞内的叶绿体在不同光照条件下能够运动,这种运动改变椭球形的方向.在弱光下,叶绿体以宽面接受光照,原因是可以接受更多光照.
(2)叶绿体中通过光合作用能把光能转变为电能进而转变为化学能,叶绿体中把光能转为电能的物质是叶绿素a.
(3)分析图2曲线可知,光合作用随光照强度的变化而变化,同一光照强度下,X1、X2、X3不同,光合作用强度不同,所以X1、X2、X3代表的可能是不同的温度或二氧化碳的浓度,影响了光合作用的暗反应阶段所致,要提高大棚作物的光合作用合成量,由X3增加为X1,最常采取的简便而有效的措施是施放干冰增加二氧化碳浓度或适当提高温度.
(4)分析图2的第二个曲线图可知Y1、Y2、Y3的变化没有改变平衡点,只是改变了达到平衡时所用的时间,所以图中Y1、Y2、Y3的差异是由于光质影响了光合作用的光反应所致.
(5)黑暗条件下植物释放二氧化碳的量代表呼吸作用,由图表可知,黑暗条件下A植物二氧化碳的释放量为4mg/100cm2叶•小时,B植物二氧化碳的释放量为8mg/100cm2叶•小时,所以相同时间内,相同叶面积的A与B相比,A的呼吸速率是B的1/2,产生这种差异的可能原因是植物A与植物B呼吸酶活性不同.
(6)由图表分析,在CO2浓度为20mg/L的环境中,CO2浓度达到饱和状态,CO2饱和时植物吸收CO2的量(mg/100cm2叶•小时)是,A植物6,B植物8,这代表净光合作用强度,因此先光照13小时,再黑暗11小时,植物光合作用的积累用二氧化碳的吸收量表示是,A为6×13-11×4═34mg/100cm2叶,B为10×13-11×8═42mg/100cm2叶,若A植物受光总面积是1.2m2,植物光合作用的积累用二氧化碳的吸收量表示,A是34×12000/100═4080mg,B是42×25000/100═10500mg,二者之差是
10500mg-4080mg═6420mg.然后换算成葡萄糖的积累量是180/x═6×44/6420,解得x═4377mg═4.38g.
故答案应为:
(1)宽面 可以接受更多光照
(2)叶绿素a (3)二氧化碳浓度或温度 暗反应 施放干冰增加二氧化碳浓度或适当提高温度
(4)光质 光反应 (5)1/2 植物A与植物B呼吸酶活性不同
(6)4.38g
如图表示A、B两种植物随着光照强度的变化,CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图,据图分析回答:
(1)比较A、B植物呼吸作用,较强的是______植物.
(2)当光照强度达到Z点后,限制A植物光合作用的因素主要是______(答出两点),如果在图中M点突然停止光照,短期内叶绿体内C3 化合物的含量将会______.
(3)当平均光照强度在X和Y之间(白天和黑夜的时间各为 12h),A植物一昼夜中有机物积累量的变化是______(减少或增加),当光照强度在Z时B植物一昼夜(白天和黑夜的时间各为 12h)中有机物的合成量是______mg.
(4)某同学想探究温度对A植物光合作用的影响,则应选择图中______点对应的光照强度,在该实验中,自变量是______,观察测量因变量的指标是______.
正确答案
解:(1)根据题意和图示分析可知:当没有光照时,A植物呼吸释放CO2量为2个单位,B植物呼吸释放CO2量为1个单位,所以A植物的呼吸作用较强.
(2)影响光合作用的环境因素主要包括:光照强度、温度和二氧化碳浓度等.图中Z点已经达到光合作用的饱和点,即增强光照光合速率不再增强,因此限制A植物光合作用的因素主要是温度、二氧化碳浓度.如果突然停止光照,将直接影响光反应,因此短期内由于光反应产生的ATP和NADPH减少,导致C3还原受阻,而C3的形成过程不变,故C3的含量会增加.
(3)根据图示分析可知:当平均光照强度在X和Y之间,A植物净光合作用小于2,由于白天和黑夜的时间各为12h,因此白天积累的不够夜间消耗,一昼夜中有机物积累量的变化是减少.在光照强度为Z时,A植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=6+1=7mg/(m2h),折合成葡萄糖=7×180÷(44×6)=mg/(m2h).YINCI 当光照强度在Z时B植物一昼夜(白天和黑夜的时间各为 12h)中有机物的合成量是
×12=57.27mg.
(4)探究温度对A植物光合作用的影响,应选择M点对应的光照强度,在该实验中,自变量是温度,观察测量因变量的指标是二氧化碳的吸收量或氧气的释放量.
故答案为:
(1)A
(2)温度、二氧化碳浓度 增加
(3)减少 57.27
(4)M 温度 二氧化碳的吸收量或氧气的释放量
解析
解:(1)根据题意和图示分析可知:当没有光照时,A植物呼吸释放CO2量为2个单位,B植物呼吸释放CO2量为1个单位,所以A植物的呼吸作用较强.
(2)影响光合作用的环境因素主要包括:光照强度、温度和二氧化碳浓度等.图中Z点已经达到光合作用的饱和点,即增强光照光合速率不再增强,因此限制A植物光合作用的因素主要是温度、二氧化碳浓度.如果突然停止光照,将直接影响光反应,因此短期内由于光反应产生的ATP和NADPH减少,导致C3还原受阻,而C3的形成过程不变,故C3的含量会增加.
(3)根据图示分析可知:当平均光照强度在X和Y之间,A植物净光合作用小于2,由于白天和黑夜的时间各为12h,因此白天积累的不够夜间消耗,一昼夜中有机物积累量的变化是减少.在光照强度为Z时,A植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=6+1=7mg/(m2h),折合成葡萄糖=7×180÷(44×6)=mg/(m2h).YINCI 当光照强度在Z时B植物一昼夜(白天和黑夜的时间各为 12h)中有机物的合成量是
×12=57.27mg.
(4)探究温度对A植物光合作用的影响,应选择M点对应的光照强度,在该实验中,自变量是温度,观察测量因变量的指标是二氧化碳的吸收量或氧气的释放量.
故答案为:
(1)A
(2)温度、二氧化碳浓度 增加
(3)减少 57.27
(4)M 温度 二氧化碳的吸收量或氧气的释放量
如图1代表典型的阳生植物; 2代表典型的阴生植物; α表示植物在黑暗中呼吸放出CO2的量 β表示光补偿点(即光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量时的光照强度).曲线中正确的是( )
正确答案
解析
解:阳生植物较之阴生植物而言细胞呼吸强度高,因此α1的值>α2的值,且阳生植物光补偿点也明显高于阴生植物,因此β1>β2.
故选:C.
(1)光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中______过程.光合作用和呼吸作用都受温度影响,其中与______作用有关的酶的最适温度更高.
(2)光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是______℃.在温度为40℃的条件下,该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源是______.
正确答案
C3的还原(或三碳化合物的还原,或CO2的还原)
呼吸
40
由线粒体移向叶绿体(自身呼吸产生的)和从细胞外(外界环境吸收)吸收的
解析
解:(1)实线代表净光合作用速率曲线,虚线代表呼吸作用速率曲线.
光合作用光反应阶段产生的[H]和ATP,用于暗反应中三碳化合物的还原的过程.温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率,由图可知:与光作用有关的酶的最适温度约为30℃,而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃,可见,与呼吸作用有关的酶的最适温度更高.
(2)净光合速率=真光合速率-呼吸速率,当光合速率与呼吸速率相等时,净光合速率为零,对应的温度是40℃.在温度为40℃的条件下,苎麻的呼吸速率与光合速率相等,说明苎麻叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率,所以该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2除来自自身呼吸产生外,还来自外界环境.
故答案为:
(1)C3的还原(或三碳化合物的还原,或CO2的还原) 呼吸
(2)40 由线粒体移向叶绿体(自身呼吸产生的)和从细胞外(外界环境吸收)吸收的
图是在光照条件下玉米叶肉细胞内发生的生理过程,结合图示分析回答下面的问题:
(1)该细胞中B物质的生成场所是______.
(2)在夏季光照较强的上午,从O2、CO2进出细胞的角度分析,图中的不妥当之处是______.
(3)参与图中所示生理过程的物质A在细胞内的存在形式是______,该细胞内生成A的细胞器有______.
(4)该植物在光照充足的条件下,停止二氧化碳的供应,C5含量的变化是______;在二氧化碳供给充足时,该植物从暗处转移到光照处,C3含量的变化情况是______.
正确答案
解:(1)B是ATP,叶肉细胞中合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸,场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质.
(2)夏季某个光照较强的上午,植物的光合作用大于呼吸作用,线粒体中有氧呼吸产生的CO2直接被叶绿体吸收用于光合作用,不应该释放到细胞外;由于光合作用大于呼吸作用,线粒体吸收的二氧化碳来子叶绿体,不用从外界吸收.
(3)A物质是水,在细胞内的存在形式自由水,植物细胞内能产生水的细胞器有线粒体,其有氧呼吸的第三阶段产生水,叶绿体,暗反应阶段产生水,核糖体,氨基酸脱水缩合形成水.
(4)光照充足时,停止对该植物供应二氧化碳,二氧化碳固定消耗的五碳化合物减少,短时间内三碳化合物还原生成五碳化合物的速率不变,因此细胞中C5化合物含量增加,在二氧化碳供给充足时,该植物从暗处转移到光照处,C3含量的变化情况是减少.
故答案为:
(1)叶绿体、细胞质基质、线粒体
(2)线粒体中参与有氧呼吸产生的CO2不应该释放到细胞外,进入线粒体中参与有氧呼吸的O2不应从外界吸收
(3)自由水 线粒体、核糖体、叶绿体
(4)增加 减少
解析
解:(1)B是ATP,叶肉细胞中合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸,场所是叶绿体、线粒体和细胞质基质.
(2)夏季某个光照较强的上午,植物的光合作用大于呼吸作用,线粒体中有氧呼吸产生的CO2直接被叶绿体吸收用于光合作用,不应该释放到细胞外;由于光合作用大于呼吸作用,线粒体吸收的二氧化碳来子叶绿体,不用从外界吸收.
(3)A物质是水,在细胞内的存在形式自由水,植物细胞内能产生水的细胞器有线粒体,其有氧呼吸的第三阶段产生水,叶绿体,暗反应阶段产生水,核糖体,氨基酸脱水缩合形成水.
(4)光照充足时,停止对该植物供应二氧化碳,二氧化碳固定消耗的五碳化合物减少,短时间内三碳化合物还原生成五碳化合物的速率不变,因此细胞中C5化合物含量增加,在二氧化碳供给充足时,该植物从暗处转移到光照处,C3含量的变化情况是减少.
故答案为:
(1)叶绿体、细胞质基质、线粒体
(2)线粒体中参与有氧呼吸产生的CO2不应该释放到细胞外,进入线粒体中参与有氧呼吸的O2不应从外界吸收
(3)自由水 线粒体、核糖体、叶绿体
(4)增加 减少
图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度.该装置放在20℃环境中.实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X.30分钟后,针筒的容量需要调至0.6mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置.据此实验回答下列问题:
(1)若装置中的绿色植物是种植在烧杯内土壤中的,则一定要用塑料袋等将烧杯口扎紧、密封,以排除______.
(2)用这一方法测量光合作用速率,比实际光合速率低,原因是______,而要测定这一值,必须再设计一个装置,方法是再取一个与图中相同的装置______.
(3)若以每小时释放出的氧气量来代表光合作用速率,上小题中添加的装置在30分钟后,针筒的容量需要调至0.1mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置,则该植物的实际光合作用速率是______mL/h.
(4)若在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处;但将温度提升至30℃时,增加光照强度,则针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上.比较两个实验可以得出的结论是______.
正确答案
解:(1)若装置中的绿色植物是种植在烧杯内土壤中的,则一定要用塑料袋等将烧杯口扎紧、密封,以排除土壤中微生物代谢活动的干扰.
(2)用这一方法测量光合作用速率,比实际光合速率低,原因是植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气,而要测定这一值,必须再设计一个装置,方法是再取一个与图中相同的装置对玻璃瓶进行遮光处理.这样植物不进行光合作用,不产生氧气,消耗的氧气就是呼吸作用消耗的.
(3)若以每小时释放出的氧气量来代表光合作用速率,上小题中添加的装置在30分钟后,针筒的容量需要调至0.1mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置,说明呼吸作用强度时0.1×2mL/h,则该植物的实际光合作用速率是=净光合作用强度+呼吸作用强度=0.8+0.2=1.0mL/h.
(4)增加光照强度,针筒的容量仍维持在0.6mL读数处,说明光合作用强度没有增加,此时已经达到光合作用的饱和点,光照强度不再是限制因素;温度从20℃提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,说明产生的气体增多,光合作用速率增大,即在光照充足的条件下,提高温度可提高光合作用的速率.
故答案为:
(1)土壤中微生物代谢活动的干扰
(2)植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气 对玻璃瓶进行遮光处理
(3)1.0
(4)在光照充足的条件下,在一定范围内提高温度可提高光合作用速率
解析
解:(1)若装置中的绿色植物是种植在烧杯内土壤中的,则一定要用塑料袋等将烧杯口扎紧、密封,以排除土壤中微生物代谢活动的干扰.
(2)用这一方法测量光合作用速率,比实际光合速率低,原因是植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气,而要测定这一值,必须再设计一个装置,方法是再取一个与图中相同的装置对玻璃瓶进行遮光处理.这样植物不进行光合作用,不产生氧气,消耗的氧气就是呼吸作用消耗的.
(3)若以每小时释放出的氧气量来代表光合作用速率,上小题中添加的装置在30分钟后,针筒的容量需要调至0.1mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置,说明呼吸作用强度时0.1×2mL/h,则该植物的实际光合作用速率是=净光合作用强度+呼吸作用强度=0.8+0.2=1.0mL/h.
(4)增加光照强度,针筒的容量仍维持在0.6mL读数处,说明光合作用强度没有增加,此时已经达到光合作用的饱和点,光照强度不再是限制因素;温度从20℃提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,说明产生的气体增多,光合作用速率增大,即在光照充足的条件下,提高温度可提高光合作用的速率.
故答案为:
(1)土壤中微生物代谢活动的干扰
(2)植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气 对玻璃瓶进行遮光处理
(3)1.0
(4)在光照充足的条件下,在一定范围内提高温度可提高光合作用速率
(2015秋•衡水校级月考)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是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,其他条件不变,理论上图中相应点的移动情况是( )
正确答案
解析
解:根据题意和图示分析可知: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;c点表示光饱和点,现光合速率减慢,故c点将左移;d点表示最大光合速率,现光合速率减慢,故d点下移.
故选:B.
为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,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)光合作用暗反应首先将CO2转化为______,利用光反应产生的______,进一步形成淀粉和蔗糖.
(2)由图1和图2可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率逐渐下降,植株叶片中淀粉和蔗糖的含量逐渐增加,本实验中对照组(空白对照组)植株叶片中蔗糖的含量是______;已知棉铃(果实)是叶片光合产物的输入库,所以,果实的发育会______叶片光合产物的输出和光合作用的进行,此过程主要接受棉铃中正在发育的______合成的______的调节.
(3)依据上述实验可推测,叶片光合产物的积累将会______植物的光合作用;
(4)验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测______叶片的光合产物含量和光合速率.与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是______,则支持上述推测.
(5)在上述推测的基础上,有人认为,由于“库(棉铃)”的持续吸引,叶片中光合产物的______大于______,引发叶片中______含量增加,导致叶片衰老脱落.
正确答案
解:(1)光合作用暗反应首先将CO2转化为三碳化合物,再利用光反应产生的[H]和ATP,进一步形成淀粉和蔗糖.
(2)本实验中对照组(空白对照组)即为不去棉铃,在图2中找到其植株叶片中蔗糖的含量是6%;已知棉铃(果实)是叶片光合产物的输入库,所以,果实的发育会促进叶片光合产物的输出和光合作用的进行,此过程主要接受棉铃中正在发育的种子合成的生长素的调节.
(3)根据化学反应平衡原理,产物的积累会抑制正反应的进行,即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行.
(4)如果去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片,与只去除棉铃植株的叶片相比,光合生物积累较少,对光合作用抑制程度较低,因此光合速率较高,证明(4)题的推测.
(5)脱落酸能导致叶片衰老脱落,由于“库(棉铃)”的持续吸引,叶片中光合产物的输出量大于产生量,引发叶片中脱落酸含量增加,使叶片衰老脱落.
故答案为:
(1)三碳化合物[H]ATP
(2)6% 促进 种子 生长素
(3)抑制
(4)末遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升
(5)输出量 产生量 脱落酸
解析
解:(1)光合作用暗反应首先将CO2转化为三碳化合物,再利用光反应产生的[H]和ATP,进一步形成淀粉和蔗糖.
(2)本实验中对照组(空白对照组)即为不去棉铃,在图2中找到其植株叶片中蔗糖的含量是6%;已知棉铃(果实)是叶片光合产物的输入库,所以,果实的发育会促进叶片光合产物的输出和光合作用的进行,此过程主要接受棉铃中正在发育的种子合成的生长素的调节.
(3)根据化学反应平衡原理,产物的积累会抑制正反应的进行,即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行.
(4)如果去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片,与只去除棉铃植株的叶片相比,光合生物积累较少,对光合作用抑制程度较低,因此光合速率较高,证明(4)题的推测.
(5)脱落酸能导致叶片衰老脱落,由于“库(棉铃)”的持续吸引,叶片中光合产物的输出量大于产生量,引发叶片中脱落酸含量增加,使叶片衰老脱落.
故答案为:
(1)三碳化合物[H]ATP
(2)6% 促进 种子 生长素
(3)抑制
(4)末遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升
(5)输出量 产生量 脱落酸
图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,甲、乙代表两种细胞器,①~⑦代表各种物质.图2表示该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量.据图回答下列问题:
(1)图1甲、乙中能产生[H]的场所分别是______,光照下表现出生长现象的植株,其CO2消耗量______(大于/小于∕等于)进入乙中的⑦的量.
(2)在光照充足、高温或干旱条件下,某些植物的光合作用强度会下降,其主要原因是图1中的______ (用箭头连接序号表示)环节的反应强度下降.此时,C5的生成速率相对于高温(或干旱)前要______(大/小).
(3)若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℃,图2为CO2浓度一定、环境温度为25°C时,不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度.
①当光照强度处于图2中的0-D间,光合作用有机物的净积累量为______(用图中符号表示).
②请在图2中用虚线曲线绘出环境温度为30℃时,光合作用强度随光照强度的变化.(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置)
正确答案
解:(1)图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构,图中甲是叶绿体,乙是线粒体,丙是细胞质基质,其中可以产生[H]的场所是叶绿体的类囊体薄膜、线粒体基质和细胞质基质.进入线粒体的⑦指的是氧气,光照下表现出生长现象的植株,光合作用大于呼吸作用,二氧化碳的吸收量大于进入线粒体的氧气量.
(2)在光照充足、高温或干旱条件下,为了减少植物体内水分的散失,叶片的气孔关闭,导致二氧化碳的吸收减少,暗反应阶段的二氧化碳的固定环节下降,导致光合作用速率下降,此时,五碳化合物的生成速率相对于高温前要小.
(3)①光照强度处于图2中的0-D间,0-D段呼吸消耗量为S1+S3,0-D段光合作用制造的有机物量=S2+S3,0-D段光合作用有机物的净积累量=S2+S3-(S1+S3)=S2-S1.
②由题干可知光合作用最适温度为25℃,当温度升高为30℃时呼吸作用达到最适温度,所以呼吸作用强度增强,因此A点代表的呼吸作用强度会上移,B点代表的光合等于呼吸作用强度会右移,C点代表的光饱合点会上移.
故答案为:
(1)叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质、细胞质基质 大于
(2)⑥→⑤小
(3)①S3-S2
②
解析
解:(1)图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构,图中甲是叶绿体,乙是线粒体,丙是细胞质基质,其中可以产生[H]的场所是叶绿体的类囊体薄膜、线粒体基质和细胞质基质.进入线粒体的⑦指的是氧气,光照下表现出生长现象的植株,光合作用大于呼吸作用,二氧化碳的吸收量大于进入线粒体的氧气量.
(2)在光照充足、高温或干旱条件下,为了减少植物体内水分的散失,叶片的气孔关闭,导致二氧化碳的吸收减少,暗反应阶段的二氧化碳的固定环节下降,导致光合作用速率下降,此时,五碳化合物的生成速率相对于高温前要小.
(3)①光照强度处于图2中的0-D间,0-D段呼吸消耗量为S1+S3,0-D段光合作用制造的有机物量=S2+S3,0-D段光合作用有机物的净积累量=S2+S3-(S1+S3)=S2-S1.
②由题干可知光合作用最适温度为25℃,当温度升高为30℃时呼吸作用达到最适温度,所以呼吸作用强度增强,因此A点代表的呼吸作用强度会上移,B点代表的光合等于呼吸作用强度会右移,C点代表的光饱合点会上移.
故答案为:
(1)叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质、细胞质基质 大于
(2)⑥→⑤小
(3)①S3-S2
②
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