高考微题组一细胞呼吸与光合作用1.(2015黑龙江哈尔滨第六中学模拟考试)沙尘暴对植物光合速度、蒸腾速度、气孔导度和呼吸速度都有明显的影响。下表是所研究的沙尘对云杉相对净光合速率影响的实验结果(气孔导度表示的是气孔张开的程度,影响光合作用、呼吸作用及蒸腾作用)。请据表回答下列问题。相对净光合速率对照组4.71945.54实验组3.11653.69(1)沙尘暴导致云杉光合作用速率下降的因素有、。(2)若科学研究发现,沙尘暴对云杉光合作用暗反应阶段影响更大,则检测实验组和对照组叶肉细胞中C5的含量,实验组的C5的含量(填“高”“低”或“相同”)。(3)某实验小组同学用菠菜叶片做实验材料探究光照强度对光合作用的影响,实验过程中,用打孔器避开大的叶脉打出若干小圆叶片,为了避免影响实验结果,对小圆叶片的处理和选择应注意。该组同学以同一时间段内多组实验装置中小圆形叶片浮起的数量作为观察指标,实验装置中加入的液体应含有。同学们在实验中发现,将小圆叶片直接放入实验装置中,小圆叶片均未沉底,无法获得所需实验结果,应对小圆叶片进行处理,使小圆叶片全部沉底。答案:(1)总叶绿素含量气孔导度(2)高(3)大小相同,生理状态相同NaHCO3(或CO2)抽出叶片中细胞与细胞间的气体2.在生态系统的物质循环中,叶绿体和线粒体两种细胞器扮演着非常重要的角色。图13分别表示温度、光照强度和CO2浓度对某一正常生长的植物代谢的影响(在研究某环境因素对该植物代谢的影响时,其他条件均为最适状态)。(1)图1中的两条曲线分别代表某植物的真正光合作用速率和细胞呼吸速率,则表示真正光合作用速率的是(填“曲线a”或“曲线b”);比较两曲线可看出,与有关的酶对高温更为敏感。(2)结合图1,图2中植物的CO2吸收相对量是在温度为时测定的。(3)对于图2和图3而言,与图1的两曲线交点含义相同的点分别是和。当细胞间隙的CO2浓度处于XZ段时,随着CO2浓度的增加,不考虑CO2浓度对呼吸作用的影响,叶绿体内固定CO2的反应速率(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)如果将该植物放在一个密闭的装置中,并对该装置进行黑暗处理,测得该装置中CO2释放量O2吸收量且O2吸收量=0,则该植物中进行的相关反应的反应式为。导学号74870163答案:(1)曲线a光合作用(2)30 (3)DG增大(4)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量解析:(1)已知两曲线分别表示真正光合作用速率和细胞呼吸速率,根据题干信息可知,植物正常生长,且测定温度对植物光合作用的影响时光照条件是最适的,故曲线a应表示真正光合作用速率。另外,曲线a(真正光合作用速率)的峰值对应的温度较低,所以与光合作用有关的酶对高温更为敏感。(2)图1中植物的最大光合速率为8,是在30 条件下测得的,而图2中植物的总光合速率的最大值也为8,故图2中的数值是在30 时测得的。(3)图1的两曲线交点表示该植物的光合作用速率等于细胞呼吸速率,而对于图2和图3而言,D、G可表示与之相同的含义。根据图3可知,当CO2浓度处于XZ段时,随着CO2浓度增加,纵坐标的数值变大,即净光合速率增大,由于题干信息“不考虑CO2浓度对呼吸作用的影响”,叶绿体固定CO2的反应速率随CO2浓度的增加而增大。(4)在黑暗的环境中,植物只进行细胞呼吸,不进行光合作用。当O2吸收量=0时,表示该植物只进行无氧呼吸,又因为有CO2的释放,说明该植物无氧呼吸产生酒精和CO2。3.为探究影响光合作用强度的因素,某实验小组将一定量的小球藻浸入盛有适宜培养液的两支试管中,1号试管和2号试管的CO2浓度分别设置为0.05%和0.03%,以白炽台灯作为光源,移动台灯改变光源与试管的距离进行实验。根据实验结果绘制成图中曲线1、曲线2。请分析回答下列问题。(1)测定净光合速率除了测定O2释放量外,还可以测定吸收量。(2)据图可知,限制D点净光合速率的主要因素是,限制EF段净光合速率的主要因素是。F点的含义是。(3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验,实验结果见下表(CO2浓度为0.05%)。请根据预实验的结果,分析并设计探究实验思路。温度/1020304050光照下释放O2/(mgh-1)9.6714.6719.6721.6719.33在实验过程中控制自变量的方法是。该实验中还应控制好的两个主要无关变量是。预实验中温度为时,光合速率最大。此时,叶绿体中ADP的移动方向是。答案:(1)单位时间CO2(2)CO2浓度光照强度植物光合作用速率等于细胞呼吸速率(3)用水浴锅依次控制好温度,必须设40 组,另外在3040 、4050 各至少设置一组光照强度(光照时间和距离)、小球藻的数量40叶绿体基质到类囊体薄膜解析:(1)可以用CO2的吸收量表示净光合速率。(2)BD段净光合速率相等,说明光照强度不是限制因素,而AC段对应的净光合速率大于BD段,所以,限制D点光合速率的主要因素是CO2浓度。EF段表示光源距离试管越远,净光合速率越小,则限制EF段光合作用的主要因素是光照强度。(3)表中的自变量是温度,控制温度可以采用水浴锅。分析表中数据,40 时氧气的释放速率最大,因此预实验时,该温度条件下小球藻光合速率最大,则设置温度时必须设置该温度,然后在3040 和4050 各至少设置一组。该实验中需控制光照强度、小球藻数量、CO2浓度等无关变量。进行光合作用时,叶绿体中ADP从叶绿体基质中向类囊体移动。4.图1表示空气中的CO2含量对某绿色植物光合作用的影响,图2表示一天24 h蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线(水平虚线为实验开始时大棚内的CO2浓度)。据图回答下列问题。(1)两图中光合作用强度和呼吸作用强度相等的点有,此时细胞中能产生H的部位有。图2中积累有机物最多的点是。(2)经过24 h后,大棚内植物有机物的含量会(填“增加”“减少”或“不变”)。据图分析原因是。(3)图2中A点所进行的生理反应表达式为。(4)图1中限制N点的主要外界因素是和。N点时叶肉细胞叶绿体中的ADP的运动方向是。(5)若将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,下列有关说法正确的是。A.甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同B.甲、乙两叶片的光合作用强度在一段时间后都将逐渐下降C.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲叶片的呼吸作用强度一定比乙低D.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲固定CO2的能力较弱(6)某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验后,绘制了四种光合色素在滤纸上的分离情况(如图3所示),据图分析,溶解度最大的色素是(填序号)。另一同学由于研磨绿叶过程中粗心大意,漏加了某些试剂或药品,导致实验结果不理想(如图4所示),请指出该同学漏加的试剂或药品是。导学号74870164答案:(1)M、D、H细胞质基质、叶绿体、线粒体H(2)增加I点CO2浓度低于A点,说明光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物(3)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(4)光照强度温度从叶绿体基质到类囊体薄膜(5)B(6)丁碳酸钙(CaCO3)解析:(1)在图1中,M点为光合作用补偿点,在图2中,D点CO2浓度最高,H点CO2浓度最低,这两个时刻光合作用强度与细胞呼吸强度相等,此时细胞内既进行光合作用又进行细胞呼吸,产生H的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体。图2从D点到H点,CO2浓度一直在下降,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度,有机物在积累,到H点时,积累最多。(2)观察整条曲线,可以看出,24时的I点CO2浓度略低于0时A点,说明总的来说,光合作用合成的有机物大于呼吸作用消耗的有机物,大棚内植物有机物的含量会略有积累。(3)在A点,植物细胞在氧气充足的情况下进行有氧呼吸,书写反应式时注意箭头和反应条件的准确性。(4)图1中N点为CO2饱和点,CO2不再影响光合作用强度,这时光照强度和温度会对光合作用强度产生影响;N点正在进行光合作用,叶绿体中的ADP会由叶绿体基质向类囊体薄膜运动。(5)甲、乙是两种不同的植物,因此两叶片的光合作用强度不一定相同,A项错误;由于甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同体积、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,都能进行光合作用,所以随着时间的推移,小室中的CO2越来越少,导致光合作用强度都逐渐下降,B项正确;由于密闭小室中CO2浓度的变化与光合作用和细胞呼吸都有关,所以无法判断甲叶片和乙叶片细胞呼吸强度的高低,C项错误;如果一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则说明甲固定CO2的能力较强,D项错误。(6)色素的扩散距离与色素的溶解度有密切的关系,丁扩散距离最远,说明其溶解度最大。观察图4,可以看到有其他色素,而没有叶绿素,说明研磨时没有加碳酸钙,破坏了叶绿素。5.(1)科学家用菠菜作实验材料,首次研制成功一种固态太阳能电池。在光照条件下,叶绿体中一部分叶绿素a能把传输到有机半导体上,完成电池的生成。在这一过程中,直接参与电池生成的结构是叶绿体中的,同时该结构上的的合成受到抑制。(2)为了探究菠菜呼吸强度的变化规律,研究人员在不同的温度、氧气条件下,测定新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量(表中为相对值),其数据如下表所示。请据表分析回答下列问题。O2/%CO2温度/0.11.03.010.020.040.036.23.61.24.45.45.31031.253.75.921.533.632.62046.435.26.438.965.567.23059.821.48.856.61001024048.217.37.142.474.273.5为了使实验数据真实反映呼吸强度的变化,该实验应在条件下进行。分析表中的实验数据,发现在温度、氧含量分别为的条件下所测数据最可能是错误的。表中数据反映:当氧含量从20%上升到40%时,植物的呼吸强度保持相对稳定,原因是。如果要探究菠菜叶呼吸的最适温度,应该在温度范围内再设置系列温度梯度进行实验。就表中数据分析,蔬菜贮藏的最佳环境条件是。此条件下植物细胞内二氧化碳的产生场所是。答案:(1)光能转化为电能类囊体薄膜ATP、NADPH(或H)(2)遮光(无光、黑暗)