光合呼吸.docx
《光合呼吸.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光合呼吸.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
光合呼吸
光合作用与呼吸作用
一、明确光合作用的场所与原理，解有关物质变化和能量转化问题
★母题探究★
1、（09·安徽卷）叶绿体是植物进行光合作用的场所。
下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（）
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在基质中
C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
2、根据下面光合作用图解，判断下列说法不正确的是（ ）
A．⑥过程发生于叶绿体基质中
B．⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上
C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、（CH2O）
D.①产生的[H]和ATP不仅用于还原C3化合物，还可用于矿质离子吸收等
3、（2011·舟山模拟）如图表示一株水稻叶肉细胞内的C5含量在24h内的变化过程，请据图分析：
（1）C5的产生和消耗主要发生于叶绿体的中。
（2）AB段和IJ段的C5含量维持在较低的水平，其主要原因是缺乏（化合物）所致。
G点时C5含量升高的主要原因是缺乏（物质）所致。
（3）（填字母）点的出现可能是由于白天该地区天气暂时由晴转阴所造成的。
★知识储备★
1、光合作用的场所、条件、物质与能量转化
比较项目
光反应阶段
碳反应阶段
条件
场所
物质转化
能量转化
联系
☺注意：
光反应产生的ATP的用途：
2、条件骤变时几种物质量的变化
改变条件
RuBP
和ATP
合成量
光照强→弱
光照弱→强，
减少CO2供应
CO2供应增加
★举一反三★
1.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是（）
A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加，C5迅速减少D.C3迅速减少，C5迅速增加
2．下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。
一段时间后，以下相关比较不正确的是（ ）
A．Y2的质量大于Y3的质量
B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量
D．试管①的质量大于试管②的质量
3.下列关于光合作用的描述中，正确的是（）
A．黑暗情况下叶肉细胞内无ATP产生
B．叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
4.下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（）
A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后；可完成碳反应
5.如图表示某植物的叶肉细胞在温室中、一定的光照强度（N点后停止光照）条件下，O点开始提供14C标记的质量分数为0.03%的CO2，叶肉细胞内C3和C5中14C含量相对值随时间的变化曲线。
分析回答：
（1）图中表示用14C标记C5含量相对值变化的曲线是________（填字母）。
（2）a曲线在P至N时间段内14C含量相对值稳定不变的原因是
（3）N点后，b曲线下降的原因是
（4）实验过程中，叶肉细胞内糖类中14C含量相
对值随时间变化的趋势是
二、对比分析，解答细胞呼吸过程中的物质与能量问题
★母题探究★
1、如图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题。
（1）在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质名称。
（2）在椭圆框内依次填出4、5、6所代表的能量的多少（“大量能量”或“少量能量”）。
（3）有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________。
（4）水的分解和合成分别发生在________和________阶段。
（5）产生二氧化碳的阶段是________，场所为________。
（6）吸进的氧气在________（场所）被消耗，参加________阶段的反应，其作用是__________。
（7）有氧呼吸和无氧呼吸完全相同的阶段是从________到________。
2、（2010·威海模拟）如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是（ ）
A.［H］经①→②转移到葡萄糖，首先［H］与C3结合，该转变过程属于暗反应
B.［H］经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与
C.［H］经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的［H］和①→②产生的［H］全部来自于水
★知识储备★
1、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
1
2
3
1
2
场所
反应物
生成物
能量与ATP
需氧否
反应式
总反应式
☺注意：
①;
②;
③;
④;
⑤.
2、呼吸类型判断
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
★举一反三★
1．人体内氢随化合物在生物体内代谢转移的过程如图所示。
下列分析中合理的是（ ）
A．①过程发生在核糖体上，水中的H只来自于—NH2
B．在缺氧的情况下，③过程中不会发生脱氢反应
C．M物质是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中
D．在氧气充足的情况下，②③过程发生于线粒体中
2．一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2
的量如表所示。
下列叙述错误的是（ ）
氧浓度（%）
a
b
c
d
产生CO2的量（mol）
0.9
1.3
1.5
3.0
产生C2H5OH的量（mol）
0.9
0.7
0.6
0
A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6mol
C．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
3．在物质的量相等的情况下，下列哪种物质在代谢过程中释放的能量最少（ ）
A．葡萄糖分解成乳酸 B．葡萄糖分解成CO2和H2O
C．丙酮酸彻底氧化分解D．ATP水解成ADP和Pi
4.下图Ⅰ表示人体有氧呼吸的过程，其中①～③表示相关过程，甲、乙表示相应物质。
请据图回答：
（1）图Ⅰ中①过程进行的场所是。
（2）图Ⅰ中物质乙表示，过程②的正常进行，还需要作为反应物。
（3）图Ⅰ中热能产生的意义在于。
（4）运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象，主要原因是肌细胞中产生了乳酸，图Ⅱ中代表乳酸浓度变化的曲线是。
现代健身提倡进行有氧运动，请举出一个具体的例子并说明此运动类型的优点。
三、明确联系，解答光合与呼吸综合题
★母题探究★
1、下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（）
A、无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B、CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C、光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D、夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
2、下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（）
A．1、3和4过程产生的[H]都能与氧气结合产生水
B．绝大多数生物体都能进行的过程是3
C．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5
D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能
3、图甲表示利用溶液培养法栽培某植物的简图，图乙表示该植物光合作用强度与光照强度的关系。
请分析回答下列问题：
（1）若用放射性32P标记培养液中的KH2PO4，则一段时间后在叶肉细胞中能够检测到放射性的结构或物质有。
（从下列选项中选择，用序号表示）
A、核糖核酸B、脂肪C、ATP
D、高尔基体E、辅酶IIF、核糖
（2）若该装置不通气，则培养一段时间后发现叶片发黄（此时培养液中不缺Mg2+）。
分析原因可能是。
正常通气状况下，当植物缺乏Mg2+时，图乙中曲线b点位置应（填“左移”、“右移”或“不变”）
（3）在曲线a点，该植物叶肉细胞中能够产生ATP的部位是和。
（4）正常通气状况下，培养较长时间后，图甲装置中含Ca2+量最大的叶是。
★知识储备★
1、光合作用与需氧呼吸的关系
比较
光合作用
呼吸作用
区别
场所
原料
条件
物质变化
能量变化
实质
意义
联系
☺注意：
①物质变化：
C;
H;
O;
②能量变化：
;
③[H]和ATP的来源和去路比较
来源
去路
[H]
光合作用
有氧呼吸
ATP
光合作用
★举一反三★
1．下图是植物体内几项生理活动关系示意图，请回答：
（1）通过[①]________把[A]________转变成储存在________中的稳定的化学能。
（2）影响[②]________的生态因素主要是________，能量B中约有________%转移到ATP中。
（3）以上四种作用中能产生水的有________。
在碳循环中，通过细胞呼吸不能将碳归还无机环境的是________（填序号）。
（4）[③]________在________条件下进行，能量C中约有________%转移到ATP中。
（5）在啤酒生产中，酵母菌大量繁殖时，通过上图中________（填序号）获得能量；发酵时，通过________（填序号）（获得能量）。
2．下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：
（1）图中物质b和g分别是________和________。
（2）物质a分布在叶绿体的________。
（3）过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所是________。
（4）上述Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是________，ATP的结构简式是
________；必须有氧气参与进行的是________。
（5）较强光照下，Ⅰ过程中d的移动方向是________。
（6）假如白天突然中断CO2的供应，则在短时间内f量的变化是________（增加、减少）；
假如该植物从光照条件下移到黑暗处，h量的变化是________（增加、减少）。
四、把握关键点，解相关计算与曲线题
★母题探究★
1、将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。
研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于黑暗和5klx、10klx条件下的光合作用和呼吸作用。
结果如下图所示（横坐标为时间，单位：
小时）。
对以上结果分析正确的是，该叶片（ ）
A．20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍
B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mg
C．在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少
D．在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6mg
2、将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同的温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测其质量的变化，得到如下数据。
可以得出的结论是（）
A.该植物光合作用的最适温度是27℃B.该植物呼吸作用的最适温度是29℃
C.27℃-29℃的净光合速率相等D.30℃的实际光合速率为2mg/h
3、右图表示某植物在不同温度下，在一定光照条件下，实际的光合作用量（曲线Ⅰ）和呼吸量（曲线Ⅱ）的变化情况（可见光合作用量＝实际光合量－呼吸量），试回答：
（1）这株植物重量增加最快时，温度约为℃。
（2）曲线AB段表示
（3）曲线BC段表示
（4）曲线DC段表示
（5）可见光合作用量／实际光合作用量的值，设为0.5是近似℃时的比值。
（6）20℃时的实际光合作用量大致与℃的实际光合作用量相等。
（7）这个植物的重量在℃后开始减少。
4、下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素都控制在最适范围。
下列分析错误的是（）
A.甲图中的a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
B.乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生产量多
C.图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度
D.丙图中随着温度的升高，曲线的走势将稳定不变
5、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℃。
下图表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系。
未命名.JPG（3.78KB）
2010-3-421:
49
（1）若将温度提高到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度等不变），从理论上，图中相应点的移动和m值的变化应该是：
a点、b点、m值。
（2）若适当提高CO2浓度，a，b，m三点怎么移动？
★知识储备★
1、速率的表示方法
（1）光合速率的表示方法：
单位：
（2）呼吸速率的表示方法：
2、图解与计算
真正光合速率＝＋。
3、影响光合作用的因素
因素
曲线
含义
光照
强度
阳生（阴生）植物：
在一定范围内，随着光照强度的增大，光合作用速率增大；超出一定范围，光合作用速率达到最大。
A点：
只进行细胞呼吸
B点：
光合速率＝呼吸速率（光的补偿点）
表现为既不吸收也不释放CO2
C点：
光合速率达到最大（光的饱和点）
表现为再增大光强，光合速率不再加快
CO2
浓度
1、单独分析A或B的含义：
在一定范围内，随着CO2浓度的增大，光合作用速率增大；超出一定范围，光合作用速率达到最大。
2、A为C3植物，B为C4植物，因为C4植物能利用低浓度的CO2进行光合作用。
矿质
元素
N：
蛋白质合成的必需元素
P：
合成ATP的重要元素
Mg：
合成叶绿素的必需元素
K：
有利于光合产物（有机物）的运输
水
是光合作用的原料和反应介质
影响气孔的关闭，进而影响CO2的吸收
温度
在一定范围内，随着温度的升高，光合作用速率随着加快；超出一定范围，光合作用速率达到最大。
4、提高作物产量的途径
途径
措施或方法
延长光时
补充光照
增大光合作用面积
间作、合理密植
提高光合作用效率
控制适宜光强、提高CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适量必需矿质元素）
提高净光合作用速率
维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）
★举一反三★
1.在下曲线图中，有M、N、O、P、Q五个点，对它们的含义的叙述正确的是（）
①M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度弱于呼吸作用强度 ②N点时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度 ③Q点时，光照强度不再是影响光合作用速率的主要因素 ④P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度
A．①②B．①③C．③④C．②④
2.（2006四川理综）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如下图。
下列相关叙述，正确的是
A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移
B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移
C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移
D．如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移
3．有人测定了甲、乙两种植物的叶片在不同温度条件下的光合速率和呼吸速率，并分别与30℃时测定的数据比较，结果如图所示。
下列分析中不正确的是（ ）
A．温度超过40℃时植物甲的O2释放量下降
B．温度为55℃时植物乙不能积累有机物
C．植物乙比植物甲更耐高温
D．在47℃时植物甲的光合速率为0，表明植物甲死亡
4．下图是在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量（用CO2的吸收量表示）的关系图。
请据图回答：
（1）曲线B所表示的是植物的受光强度和光合作用合成量的关系。
（2）a、b点表示。
（3）叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用净合成量为mg。
（4）将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12小时，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照小时。
（5）在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物。
5.某科学家做了如下实验，将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别研究光合作用中CO2吸收量（A图）和呼吸作用中的释放量（B图）。
请根据下图回答：
（1）当光照强度为8klx（千勒克斯）、温度分别为15℃和30℃的条件下，离体叶绿体的光合作用强度分别是、µg·h-1·（10g）-1。
通过上述计算你得出的结论是：
。
（2）假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变，在30℃条件下的叶肉细胞既不吸收，也不释放CO2，此时的光照强度就为。
这种情况下呼吸作用释放的CO2正好
。
（3）假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变，在温度为30℃，光照强度为8klx的情况下照光10h，再转入暗处，温度也为30℃，这10g叶肉细胞24h能积累葡萄糖µg。
若其他条件相同，黑暗条件下的温度为15℃，则能积累的葡萄糖是µg。
比较上述计算结果，说明
6.将一株植物置于密闭的容器中，用红外线测量仪，测量时间均为1小时。
测定时的条件和结果如表（数据均在标准状况下测得，单位：
ml）。
在充分光照下
暗处
15℃
25℃
15℃
25℃
CO2减少量
22.4
56.0
—
—
CO2增加量
—
—
11.2
22.4
（1）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。
（2）在15℃条件下，这株植物在充分光照下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则积累葡萄糖。
（3）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则积累葡萄糖。
（4）如果光照时的温度为25℃，光照时间10小时，黑暗下温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖。
（1）105mg
（2）30mg（3）330mg（4）540mg
通关练习
1．进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供给CO2，能表示叶绿体中[H]含量的变化曲线是（ ）
2．.一生长着大量绿藻的池塘，一天内池水中CO2浓度变化正确的是（ ）
3.将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。
用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是（ ）
A．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量多，光合作用最强
B．CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
C．D点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等
D．D点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，使植物细胞呼吸强
4．下图表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。
甲图为盛夏的某一晴天，乙图为春天的某一晴天。
对两图的相关原因分析不正确的是（ ）
A．甲图中有机物积累最多的是G点，两图中B点植物干重均低于A点时的干重
B．植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可以增加OA的绝对值
C．两图中DE时间段叶绿体中C3含量均大大减少
D．甲图中E点和G点相比，叶绿体中的ATP含量较多
5.在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度，下列措施及方法正确的是（ ）
①由于温室内、外温差大，在温室薄膜（或玻璃）上结成一层水膜，要及时擦干，以防透光率降低
②适当的增加光照，以补充冬季阳光不足
③尽量增加空气湿度，以降低植物体内水的蒸腾
④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度
⑤向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用强度
⑥冬季温室内温度要维持恒定
A．①②④
B．①②④⑥
C．②③⑤⑥
D．③④⑥
6．科学家研究小麦20°C时光合作用强度与光照强度的关系，得到如下图所示曲线，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移
B．a点时的叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体
C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动
D．外界条件均适宜时，c点后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体
7．如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，a、b、c分别表示不同的代谢过程。
以下表述正确的是（ ）
A．水参与c中第二阶段的反应B．b在叶绿体囊状结构上进行
C．a中产生的O2参与c的第二阶段D．X从叶绿体的基质移向叶绿体的囊状结构
8．玉米是我省主要的农作物，常用作农业科研的重要材料。
图一表示玉米细胞的某一生理状态，图二表示两个环境因素对光合速率的影响情况。
请据图回答：
（1）图一所示生理状态____________（能/不能）在图二曲线中找到对应点，若玉米长期处于图一所示生理状态则不能正常生长，原因是________________________________________。
（2）请在图一中用箭头标出此状态时氧气的移动方向。
（3）图二中M点限制光合速率的主要因素是____________，b点以后的主要限制因素是____________。
（4）图二中两个环境因素影响的光合作用过程分别是____________；____________。
请根据图2信息，提出一项增加大田玉米产量的可行性建议：
______________________________________。
9.下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析：
甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速度受的限制，此时主要影响光合作用过程的阶段。
从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于，此时光合作用的阶段受到限制。
乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的。
出现CD段的原因是。
除图示之外影响光合作用的主要因素是。
（5）请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下，光合作用速度变化的曲线。
10.请回答下列有关光合作用的问题。
（1）光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。
其中，光照强度直接影响光合作用的________过程；二氧化碳浓度直接影响光合
升级会员 