高三生物专题光合作用与呼吸作用计算新人教版.docx

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高三生物专题光合作用与呼吸作用计算新人教版

光合作用与呼吸作用计算专题

理论基础

1、光合作用与呼吸作用中的反应式（4条）、呼吸作用中能量释放与转移中的有关数据应用。

2、光合速率：

光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。

光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。

[也可用O2释放量（或实验容器内O2增加量）表示、用植物重量（有机物）的增加量表示]。

由于绿色植物每时每刻（不管有无光照）都在进行呼吸作用，分解有机物，消耗氧气，产生二氧化碳；而光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气，只在有光条件下才能进行。

也就是植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以人们把在光照下测定的二氧化碳的吸收量（只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生的二氧化碳计算在内）称为表观光合速率或净光合速率。

如果我们在测光合作用速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则得到真正光合速率。

即：

真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率

光合作用实际产氧量=实侧的氧气释放量+呼吸作用耗氧量

光合作用实际CO2消耗量=实侧CO2消耗量+呼吸作用CO2释放量

光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量

3、呼吸速率：

呼吸作用指标，可用植物的单位鲜重、干重表示，在一定时间内所放出的二氧化碳的体积（QCO2）或所吸收的氧的体积（QO2）来表示。

综合训练

1、将某绿色植物置于密封的玻璃容器中，在一定条件下给以充足的光照，容器内CO2的含量每小时减少了36mg、放在黑暗条件下，容器内CO2含量每小时增加8mg，据实验测定，该植物在上述光照条件下每小时制造葡萄糖30mg。

回答：

（1）上述条件下，光照时细胞呼吸的强度与黑暗时细胞呼吸的强度_____（相等）

（2）在光照时该植物每小时葡萄糖的净生产量是_________mg。

（24.55mg）

（3）若在一昼夜中给4小时光照、20小时黑暗，此植物体内有机物的含量是

A增加B减少C不变D先减后增

2、（8分）将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如下表（数据均为标准状态下测得，单位mL）

在充分光照条件下

暗处

15℃

25℃

15℃

25℃

CO2减少量

22.4

44.8

—

—

CO2增加量

—

—

11.2

22.4

对上述结果仔细分析后回答下列问题：

（1）在25℃条件下，若这株植物在充分光照条件下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累葡萄糖g。

（0.06）

（2）在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖g。

（0.09）

（3）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖g.（0.39）

（4）从以上计算可知，种在新疆地区的西瓜比种在江浙一带的甜，其原因之一是。

（昼夜温差大、积累葡萄糖多）

3、藻类和草履虫在光下生活于同一溶液中。

已知草履虫每星期消耗0.1mol葡萄糖，藻类每星期消耗0.12mol葡萄糖。

现在该溶液中每星期葡萄糖的净产量为0.03mol。

这一溶液中每星期氧的净产量是

A.0.03molB.0.60molC.1.32molD.0.18mol

4、在光合作用下，要保持叶绿体中五碳化合物数量不变，同时合成1mol葡萄糖，暗反应中将产生多少摩尔三碳化合物

A2molB4molC6molD12mol

5、对某植物测得如下数据：

30℃

15℃黑暗

一定光照10h

黑暗下5h

释放O2640mg

释放CO2220mg

5h释放110mgCO2

若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照15h环境下，请预测该植物1d中积累的葡萄糖为

A.765mgB.1485mgC.315mgD.540mg

6、有一瓶子有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出CO2的体积之比是3：

5，这是因为

A有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸B有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸

C有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸D有1/4的葡萄糖用于有氧呼吸

7、现有一瓶酵母菌的葡萄糖液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图13-3所示，（假定两种呼吸作用产生CO2的速率相同），在氧浓度为a时发生的情况是

A．100％酵母菌进行发酵

B．30％的酵母菌进行发酵

C．60％的酵母菌进行发酵

D．酵母菌停止发酵

8、假设宇宙空间站内的绿色植物积累了120mol的O2，这些O2可供宇宙员血液中多少血糖分解，又有大约多少能量贮存在ATP中

A20mol，23220KJB120mol，57400KJ

C20mol，57400KJD120mol，23220KJ

9、在某湖泊生态系统的一条食物链中，若生产者通过光合作用产生了60mol的O2,则其所固定的太阳能中，流入初级消费者体内的能量最多可达

A.1255kJB.2510kJC.2870kJD.5740kJ

10、图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。

请据图5-10回答下列问题：

图5-10

（1）外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是_________________。

（3）该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是______，进行此种呼吸方式所用的底物是___________。

（3）当外界氧浓度为4～5％时，该器官CO2释放量的相对值为0．6，而O2吸收量的相对值为0.4。

此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_______倍，释放的能量约相当于有氧呼吸的_______倍，转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的________倍。

（4）图中阴影部分的面积代表？

（不同氧浓度下的无氧呼吸强度）

（5）由此可见，保存水果、蔬菜，应

A控制空气流通，使氧浓度保持在10%B控制空气流通，使氧浓度保持在5%

C不让空气流通，抑制有氧呼吸D保持通风良好，抑制无氧呼吸

解析根据图5-10所示曲线，在氧浓度大于10％时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明该非绿色组织此时进行的是有氧呼吸，呼吸底物主要是葡萄糖，因为以葡萄糖为呼吸底物时，根据有氧呼吸的反应方程式，吸收的氧气和释放的二氧化碳是相等的。

在氧浓度小于10％时，CO2的释放量大于氧气的吸收量，说明有一部分CO2是通过无氧呼吸释放出来的，所以在氧浓度小于10％时就是无氧呼吸和有氧呼吸并存。

第3小题的计算方法是：

在外界氧浓度为4～5％时，O2的吸收量相对值为0．4，则通过有氧呼吸释放的CO2的相对值也应为0．4，有氧呼吸分解1mol葡萄糖释放6molCO2，所以通过有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值应为0．4／6。

无氧呼吸释放的CO2的相对值为0．6-0．4＝0．2，按题意该非绿色组织无氧呼吸产物是酒精和CO2分解1mol葡萄糖释放2molCO2，所以通过无氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为0.2／2。

由此可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖约相当于有氧呼吸的倍数是：

*（0．2／2）/（0.4／6）＝1．5。

释放的能量无氧呼吸约相当于有氧呼吸的倍数是：

［（0．2／2）×196．65］÷［（0．4／6）×2870］＝0．1027。

无氧呼吸转移到ATP中的能量约相当于有氧呼吸的倍数是：

［（0．2／2）×61．08］÷［（0．4／6）×1255］＝0.073。

答案

（1）有氧呼吸和无氧呼吸

（2）有氧呼吸葡萄糖（3）1．50．10．07

当外界氧气浓度为4~5%时，该器官O2吸收量的相对值为0.4，所以有氧呼吸过程中CO2释放量相对值也为0.4，则无氧呼吸过程中CO2释放量相对值为0.2。

C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+能量C6H12O6+6O2+H2O酶6CO2+12H2O+能量

1216

Χ0.2У0.4

Χ/У=1.5

11、生产实践表明：

在一定范围内，提高CO2浓度，能提高光合作用。

如下图是对某农作物实验的结果，请据图分析并回答：

（Lx:

勒克斯，光照强度的单位。

A、B、C、D、E为曲线上的点，a、m、n为坐标轴上的点）

（1）曲线I表明_____________________。

（2）当CO2浓度为400mg·L－1时，光合作用最强的相应处是________。

曲线Ⅲ的最强光合作用需要的最低CO2浓度是________。

（3）这组实验的结论是__________________。

（4）m点表示________。

如果提高光照强度，则m点的位置将________移动。

（5）图中AB段和CD段影响光合作用的主要限制因子分别是________和________。

n点时的CO2浓度下，该农作物有机物和能量代谢的量变关系是________。

（6）若将该农作物放置于A点条件下5h，再移入E点条件下________h，实验前后的植物有机物含量不变，若将植物体放在含C18O2的环境下，一段时间后，植物周围的空气中有没有可能出现18O2？

为什么？

______________________________。

（7）欲提高温室栽培的叶菜类蔬菜的产量，图中信息告诉我们，应________；另外，还应适当多施________肥，并在夜间适当________温度。

（8）温室栽培农作物时，为满足CO2的供应，可以采取的措施是________等。

有时可见晴朗的白天，温室开窗透气，其对植物代谢的影响是_____________________。

答：

（1）光强为70Lx下，在CO2浓度较低范围内，随CO2浓度的增加，光合作用逐渐增强；超过一定浓度后，光合作用强度增加幅度减小，继续提高CO2浓度则光合作用强度不再增加

（2）700Lx光照500mg·L－1（3）CO2浓度和光照强度都会影响光合作用强度

（4）在光照强度为70Lx下，光合作用达到最强时，CO2浓度的最小值向右

（5）CO2浓度光照强度光合作用利用的CO2与呼吸作用产生的CO2量相等

光反应

（暗反应）

释放

（6）2.5有可能，因为C18O2H218O18O2空气的18O2

（7）适当提高CO2浓度和光照强度氮降低

（8）使用干冰或适当燃烧秸秆使空气流通，以补充一定量的CO2；可降低室内的空气湿度，以增强蒸腾作用从而促进作物对水分的吸收和运输，并促进矿质离子的运输；还可增强室内的光照强度，以促进光合作用

12、（6分）如图，将正在萌发的种子放在一广口瓶内，瓶内放一盛有足量NaOH溶液的小烧杯，广口瓶再与一水银液体压力计相连，在温度不变、一个标准大气压下进行实验，实验过程中，水银柱只升高到15.9cm就不再升高。

⑴此实验证明了_________，相关的反应式___________。

⑵若实验中瓶内只放萌发的种子，在开始的一段时间内,水银柱的变化为____________，理由是_____________________。

⑶水银柱升高15.9cm后，萌发的种子将进行_____________，最终种子将死亡，原因是____________。

答：

（1）萌发的种子进行的是有氧呼吸反应式略

（2）既不升高也不下降瓶内气体总体积不变（3）无氧呼吸无氧呼吸产生的酒精对种子有毒害作用

13（6分）小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给的。

有人做了这