【生物】2019届一轮复习人教版第11讲光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素 考点

【生物】2019届一轮复习人教版第11讲光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素 考点

第11讲　光合作用和细胞呼吸的关系及影响因素 ‎[考纲明细]　1.影响光合速率的环境因素(Ⅱ)　2.光合作用与细胞呼吸的综合应用 板块一　知识·自主梳理 一、光合作用与细胞呼吸的关系 ‎1．细胞呼吸与光合作用过程图解 ‎(1)物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH([H])，f：C5，g：CO2，h：C3。‎ ‎(2)生理过程及场所 ‎2．光合作用与有氧呼吸的联系 ‎(1)物质方面 C：CO2C6H12O6C3H4O3CO2‎ O：H2OO2H2O H：H2O[H]C6H12O6[H]H2O ‎(2)能量方面 光能ATP中活跃化学能C6H12O6中稳定的化学能 特别提醒 ‎ (1)光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)简化的表示方式，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)简化的表示方式，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。‎ (2)还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋或H2，只能写成[H]、NADH或NADPH。‎ 二、光合作用的影响因素及应用 ‎1．光质 ‎(1)原理 ‎①叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。‎ ‎②叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。‎ ‎③单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。‎ ‎(2)应用 ‎①大棚薄膜的选择：无色透明大棚能透过日光中各色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。‎ ‎②补充单色光的选择：蓝紫光。‎ ‎2．光照强度 ‎(1)原理 光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。‎ ‎(2)植物三率间关系 ‎①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。‎ ‎②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。‎ ‎③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。‎ ‎(3)曲线模型及分析 ‎3．CO2浓度 ‎(1)曲线分析 图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。C和C′点都表示CO2饱和点。‎ ‎(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等措施增大CO2浓度，提高光合作用速率。‎ ‎4．温度 ‎(1)曲线分析 AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大 B点：酶的最适温度，光合速率最大 BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零。‎ ‎(2)应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗。‎ ‎5．多因子变量对光合作用速率的影响 ‎(1)曲线分析 P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。‎ Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。‎ ‎(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率；也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。‎ 板块二　考点·题型突破 考点1‎ 光合作用与呼吸作用的关系 ‎[2017·全国卷Ⅱ]下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。‎ 据图回答下列问题：‎ ‎(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是____________、_____________、_____________、______________，[H]代表的物质主要是______________。‎ ‎(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。‎ ‎(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是 ‎__________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)根据题目示意图可知，过程A和B分别代表光合作用的光反应和暗反应，①是水光解的产物且不参与暗反应，为氧气，②和③分别是合成NADPH、ATP的原料，即②是NADP＋、③是ADP和磷酸，④参与CO2的固定，为C5，[H]参与了有氧呼吸过程，为还原型辅酶Ⅰ(NADH)。‎ ‎(2)在植物叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体薄膜，即除了A过程，ATP的合成还发生在C和D。‎ ‎(3)C中的丙酮酸可以转化为酒精，是因为细胞质基质中存在与无氧呼吸过程相关的酶，在缺氧条件下叶肉细胞可以发生无氧呼吸。‎ ‎[答案]　(1)O2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　NADH(或答：还原型辅酶Ⅰ)　(2)C和D　(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸 题型一　光合作用与细胞呼吸过程的判断 ‎1．[2017·宿州质检]下图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中①～⑤表示生理过程，A～D表示物质。下列分析错误的是(　　)‎ A．在生物膜上发生的生理过程有③和④‎ B．①②⑤过程均发生在细胞质基质中 C．A和B分别表示丙酮酸和[H]‎ D．有氧呼吸包括图中的①②③过程 答案　B 解析　由图可知，①、②、③依次为有氧呼吸的第一、二、三阶段，④为光反应，⑤为暗反应，A为丙酮酸，B为[H]，C为ADP和Pi、NADP＋，D为ATP和[H]，C、D正确；在生物膜上发生的生理过程有有氧呼吸的第三阶段③(线粒体内膜)和光反应④(类囊体膜)，A正确；有氧呼吸的第一阶段①在细胞质基质中完成，有氧呼吸的第二阶段②在线粒体基质中完成，暗反应阶段⑤在叶绿体基质中完成，B错误。‎ ‎2．下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，下列叙述正确的是(　　)‎ ‎(CH2O)＋O2CO2＋H2O＋能量 A．过程①只能在线粒体中进行，过程②只能在叶绿体中进行 B．过程①产生的能量全部都储存在ATP中 C．过程②产生的O2中的氧来自H2O D．过程①和②中均能产生[H]，且二者还原的物质相同 答案　C 解析　图中过程①表示有氧呼吸过程，发生在细胞质基质和线粒体中，少数原核生物也能进行有氧呼吸，但是没有线粒体，过程②表示光合作用，场所一般为叶绿体，但是蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用，A错误；有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；光合作用产生的O2中的氧全部来自于H2O，C正确；光合作用光反应阶段产生的[H]用于暗反应中三碳化合物的还原，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段中氧气的还原，D错误。‎ ‎3．[2018·山东德州一模]下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的 B．乙中的ATP用于固定二氧化碳和还原三碳化合物 C．甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同 D．丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等 答案　C 解析　从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是暗反应，丙是有氧呼吸，丁是ATP的水解。有氧呼吸丙产生的ATP不能用于光合作用的暗反应，A错误；光反应过程中产生的ATP只用于还原三碳化合物，B错误；光反应合成ATP所需的能量来源于光能，而丙过程合成ATP所需的能量来自有机物中的化学能，C正确；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体但不消耗ATP，D错误。‎ 技法提升 ‎　光合作用与细胞呼吸中[H]和ATP的来源、去路 比较项目 来源 去路 ‎[H]‎ 光合作用 光反应中水的光解 用于暗反应中C3的还原 有氧呼吸 产生于第一、二阶段 消耗于第三阶段，与O2结合生成H2O ATP 光合作用 产生于光反应阶段，其中的能量来自光能 用于暗反应过程中C3的还原，其中的能量转变成有机物中稳定的化学能 有氧呼吸 三个阶段均能产生，但第三阶段相对较多 用于各项生命活动 题型二　线粒体与叶绿体之间物质转化问题 ‎4．如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中 B．图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸 C．两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP D．影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照 答案　C 解析　根据题图所示信息可判断，图1所示是叶绿体的类囊体薄膜，其上进行的是光合作用的光反应，图示生化反应是水的光解，[H]来自水。图2所示是线粒体内膜，其上进行的是有氧呼吸的第三阶段，[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H2O，A、B错误；光合作用光反应阶段除了进行水的光解，还进行ATP合成，主要影响因素为光照，有氧呼吸第三阶段产生的能量少部分用于合成ATP，主要影响因素为温度，C正确、D错误。‎ ‎5．[2017·山东日照质检]如图为某植物细胞部分结构示意图。据图分析，下列四项叙述中，正确的是(　　)‎ A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程 B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程 C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b 答案　C 解析　a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用，A、B错误；以C18O2作原料进行光合作用然后再进行呼吸作用，18O的转移途径为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d，C正确；以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c，D错误。‎ 考点2‎ 光合作用的影响因素及应用 ‎[2016·全国卷Ⅰ]为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：‎ ‎(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是________。‎ ‎(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。‎ ‎(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是____________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)在光饱和点(b点)之前，甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。‎ ‎(2)光饱和点之后，光合作用的限制因子是温度、CO2浓度等。‎ ‎(3)对比甲组、乙组曲线可知，在低光照下培养后乙组植物的光合能力比甲组的低，但其子代在甲组的条件下培养，光合能力与甲组相同，这说明低光照培养未能改变植物的遗传特性，乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素引起的，而不是遗传物质改变造成的。‎ ‎[答案]　(1)光照强度 ‎(2)CO2浓度 ‎(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的 题型一　单一因素对光合作用影响的分析和探究 ‎1. [2017·枣庄调研]植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法错误的是(　　)‎ A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只是线粒体 B．该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2叶·h)‎ C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg D．b点代表光合速率等于呼吸速率 答案　A 解析　在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误；a点的纵坐标表示呼吸速率，B正确；c点光照强度下，11小时光照每100 cm2叶片吸收CO2的量为11×10＝110(mg)，晚上每100 cm2叶片细胞呼吸释放CO2的量为13×5＝65(mg)，一昼夜每100 cm2叶片净吸收CO2量为45 mg，C正确；b点CO2吸收速率为0，即光合速率等于呼吸速率，D正确。‎ ‎2．某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃。如图为该植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是(　　)‎ A．a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响 B．b点时植物才开始进行光合作用 C．若将温度从25 ℃提高到30 ℃时，a点上移，d点下移 D．c点时该植物的O2产生量为V1＋V2‎ 答案　D 解析　据图分析，a点时叶肉细胞进行呼吸作用，但不进行光合作用，细胞呼吸受多种因素的影响，不是只受温度的影响，A错误；b点时植物光合作用产生的O2量等于呼吸作用吸收的O2量，在此之前植物就开始光合作用，B错误；若将温度从25 ℃提高到30 ℃，光合作用减弱，产生的O2量减少，但呼吸作用增强，吸收的O2量增加，故a、d点均上移，C错误；c点时该植物的O2产生量为V1＋V2，D正确。‎ 知识拓展 ‎　关于环境因素影响光合速率的三点说明 ‎ (1)温度改变对光合作用的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。‎ ‎ (2)CO2浓度对光合作用的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用。‎ ‎ (3)光对光合作用的影响：光照不但影响光反应，而且光是叶绿素合成的必要条件，因此植物在暗处呈黄色。‎ 题型二　多因素对光合速率影响的分析 ‎3．[2017·西藏日喀则第一高级中学期中]下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示的因素外，其他环境因素均控制在最适范围。下列分析错误的是(　　)‎ A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 B．乙图中d点比c点在相同时间内叶肉细胞中生成C5的速率快 C．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，曲线走势将稳定不变 答案　D 解析　从甲图中可以看出，光照强度和二氧化碳的浓度不是a点光合速率的限制因素，可能是叶绿体中色素和酶的数量，A正确；乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增加，产生的ATP和[H]增加，因此相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多，生成C5的速率快，B正确；图中M、N、P三点限制因素分别为三条曲线的横坐标即光照强度、光照强度、温度，C正确；丙图中，随着温度的升高，曲线走势有可能下降，因为超过最适浓度，酶的活性降低，D错误。‎ ‎4．在下列曲线图中，有M、N、O、P、Q五个点，对它们含义的叙述中正确的是(　　)‎ ‎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，光照强度不再是限制光合速率的因子，CO2浓度是限制光合速率的主要因素　④P点前，限制光合速率的主要因素是光照强度 A．①② B．①③ ‎ C．③④ D．②④‎ 答案　C 解析　M点时，光照强度为0，植物叶肉细胞只进行呼吸作用，①错误；N点净光合速率为0，说明光合作用强度和呼吸强度相等，O点在M点与N点之间，所以植物体的光合作用强度小于呼吸作用强度，②错误；Q点光照强度时，随着光照强度的增加，光合速率不再改变，光照强度不再是影响光合速率的主要因素，③正确；P点前，随光照强度增大光合速率增大，影响光合速率的主要因素是光照强度，④正确。‎ 技法提升 ‎　解答光合作用相关曲线的基本步骤 明标 即明确横坐标和纵坐标所表示的含义 找点 即找出曲线中的起点、止点、顶点、交点和转折点等关键点。‎ 如光照强度(或CO2浓度)对光合作用强度影响的曲线中，在光照强度为0时，曲线在纵坐标上对应的点表示细胞呼吸所释放的CO2量或消耗的O2量；曲线在横坐标上的交点为光补偿点(或CO2补偿点)‎ ‎，即表示光合作用强度与细胞呼吸强度相同时的光照强度(或CO2浓度)‎ 析线 即找出曲线上升、下降或波动等变化趋势，并找出变化的原因。如夏天一天中的光合作用曲线，往往会呈现“M”型变化，其“午休”效应出现的原因是缺水导致气孔关闭，使得CO2供应不足 找因 在受多种因素影响时，找出曲线的限制因素。方法是对纵坐标或横坐标画垂线、或者只看某一条曲线的变化，从而将多因素转变为单一因素，进而确定限制因素 考点3‎ 光合速率与呼吸速率的关系 ‎[2017·全国卷Ⅰ]植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：‎ ‎(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是____________________________。甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。‎ ‎(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)甲、乙植物在同一密闭小室中适宜条件下照光培养，由于植物进行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量，因此密闭小室中的CO2浓度降低，植物的光合速率也随之降低；甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，当甲种植物净光合速率为0时，对应的CO2浓度大于乙种植物的CO2补偿点，故乙种植物净光合速率大于0。‎ ‎(2)在光照条件下植物进行光合作用释放O2，使小室中的O2浓度升高，而有机物分解产生的NADH在有氧呼吸第三阶段中需与O2‎ 结合而形成水，所以O2增多时，有氧呼吸会增加。‎ ‎[答案]　(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低　大于0　(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加 题型一　光合速率和呼吸速率的数量关系题 ‎1．将生理状况相同的某种绿叶均分成四组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其质量变化，得到如下表的数据。可以得出的结论是 (　　)‎ 组别 一 二 三 四 温度(℃)‎ ‎27‎ ‎28‎ ‎29‎ ‎30‎ 暗处理后质量变化(mg)‎ ‎－1‎ ‎－2‎ ‎－3‎ ‎－1‎ 光照后与暗处理前相比质量变化(mg)‎ ‎＋3.5‎ ‎＋3‎ ‎＋3‎ ‎＋1‎ A．该植物光合作用的最适温度约是27 ℃‎ B．该植物呼吸作用的最适温度约是29 ℃‎ C．27～29 ℃下的净光合速率相等 D．30 ℃下的真正光合速率为2 mg/h 答案　B 解析　绿叶暗处理1 h，再光照1 h，那么绿叶进行了2 h的呼吸作用和1 h的光合作用。结合表中数据可计算出27～30 ℃的呼吸速率分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h，光合作用制造的有机物总量(总光合速率)分别为3.5＋1＋1＝5.5(mg/h)、3＋2＋2＝7(mg/h)、3＋3＋3＝9(mg/h)、1＋1＋1＝3(mg/h)，故该植物光合作用和呼吸作用最适温度均约为29 ℃，A、D错误，B正确；27～29 ℃净光合速率分别为5.5－1＝4.5(mg/h)、7－2＝5(mg/h)、9－3＝6 (mg/h)，C 错误。‎ ‎2．[2017·吉林九校二模]图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示水稻CO2吸收速率与光照强度的关系。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2‎ C．图甲中的c点和图乙中的h点对应 D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度 答案　B 解析　分析甲图可知，光照强度为a时，O2产生总量为0，只进行细胞呼吸，据此可知，呼吸强度为6，光照强度为b时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3单位，呼吸作用释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用大于光合作用，A错误；光照强度为d时，O2产生总量为8单位，需要消耗的CO2也为8单位减去自身呼吸产生的CO2的6单位，单位时间内需从外界吸收CO2为2单位，B正确；图甲中的c点和图乙中的f点对应，C错误；图乙中，限制g点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是CO2浓度或温度等，D错误。‎ 技法提升 ‎　植物“三率”的判定 ‎(1)根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。‎ ‎(2)根据关键词判定 项目 表示方法 呼吸速率 线粒体释放CO2量(m1)；黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2量(葡萄糖消耗量)‎ 线粒体吸收O2量(n1)；黑暗条件下细胞(植物体)吸收O2量 净光合速率 细胞(植物体)吸收的CO2量(m2)；植物(叶片)积累葡萄糖量 细胞(植物体)释放的O2量(n2)‎ 真正光合速率 叶绿体利用、固定CO2量m1＋m2；植物(叶绿体)产生葡萄糖量 叶绿体产生、释放O2量n1＋n2‎ 题型二　密闭环境中植物光合速率与呼吸速率的曲线分析题 ‎3．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况，则下列相关说法不正确的是(　　)‎ A．图中曲线表示植物积累有机物的区段是bf B．g点与a点相比，植物体内有机物含量更高 C．de段CO2浓度下降趋于平缓的原因主要是CO2供应不足 D．b、c、d三点的C3含量满足c＞b，c>d 答案　D 解析　分析题图，当测定的二氧化碳浓度下降时，表示光合速率大于呼吸速率，即植物积累有机物，因此图中曲线积累有机物的区段是bf段，A正确；g点CO2浓度低于a点，植物积累有机物，植物体内有机物含量升高，B正确；de段气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下降，CO2浓度下降趋于平缓，C正确；bc段光照逐渐增强，[H]和ATP增多，C3含量减少，即c＜b，cd段CO2供应减少，C3含量减少，即c>d，D错误。‎ ‎4.在天气晴朗的夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养。每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度，绘制成右图所示的曲线(水平虚线表示实验开始时玻璃罩内CO2浓度)。据图得出的判断不正确的是(　　)‎ A．d点和h点表示光合速率等于呼吸速率 B．bc段和ab段曲线斜率差异可能主要是温度造成的 C．光合速率最大值可能出现在h点 D．呼吸速率最小值可能出现在b点 答案　C 解析　图中d点和h点时，玻璃罩内的CO2浓度达到平衡，此时光合速率等于呼吸速率，A正确；在夜间只进行呼吸作用，但是ab段上升速率快，而bc段变缓，这是由于凌晨温度较低，呼吸作用减弱，B正确；h点时光合作用积累的有机物最多，但光合速率不是最大，C错误；b点之前，CO2增加的速率快，b点之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出现在b点，D正确。‎ 技法提升 ‎　密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线 曲线分析 AB段 无光照，植物只进行呼吸作用 BC段 温度降低，呼吸作用减弱 CD段 ‎4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度＜呼吸作用强度 D点 光合作用强度＝呼吸作用强度 DH段 光合作用强度＞呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象 H点 光合作用强度＝呼吸作用强度 HI段 光照继续减弱，光合作用强度＜呼吸作用强度，直至光合作用完全停止 题型三　开放环境中植物光合速率与呼吸速率的曲线分析题 ‎5．如图表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏某一晴天，乙图是在春季的某一晴天。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．植株有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可增加OA的绝对值 C．两图中DE时间段叶绿体中三碳化合物含量均大大减少 D．甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多 答案　C 解析　G点光合作用强度与呼吸作用强度相等，以后呼吸作用强度大于光合作用强度，故有机物积累最多的是G点，两图中AB段只进行呼吸作用，故B点植物干重均低于A点时的干重，A正确；有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可提高呼吸强度，B正确；甲图DE时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率略有下降，三碳化合物来源减少，去路未变，含量减少，乙图是由于光照强度减弱，光反应减弱，导致光合速率减弱，三碳化合物来源不变，去路减少，含量会升高，C错误；甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多，D正确。‎ 技法提升 ‎　开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析 ‎(1)曲线分析 MN和PQ 夜晚植物只进行细胞呼吸 NA和EP 清晨和傍晚光照较弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度 A点和E点 光合作用强度等于细胞呼吸强度，CO2的吸收和释放达到动态平衡 A～E 光合作用强度大于细胞呼吸强度 C点 叶片表皮气孔部分关闭，出现“光合午休”现象 E点 光合作用产物的积累量最大 N点 开始进行光合作用 A点 开始积累有机物 ‎ (2)一昼夜有机物的积累量的计算方法(用CO2表示)‎ 一昼夜有机物的积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用释放的CO2量，即S3－(S1＋S4)。‎ 题型四　光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动 ‎6．下面为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是(　　)‎ A．图1中，若光照强度适当增强至最适状态，a点左移，b点右移 B．图2中，若CO2浓度适当增大至最适状态，a点右移，b点左移 C．图3中，a点与b点相比，a点时叶绿体中C3含量相对较多 D．图3中，限制b点光合作用的主要因素是光照强度和CO2浓度 答案　B 解析　由图示分析可知：图1中，a点表示CO2补偿点，b点表示CO2饱和点，当光照强度适当增强至最适状态，光合速率增大，b点右移，要使光合速率等于呼吸速率，a点左移，A正确；图2中，a点表示光补偿点，b点表示光饱和点，根据图1分析过程可知a点左移，b点右移，B错误；图3中，b点时，光照强度和CO2浓度均是光合作用的限制因素，a点和b点的光照强度相同，a点的CO2浓度高于b点的CO2浓度，故a点时叶绿体中C3含量比b点多，C、D正确。‎ ‎7．科学家研究小麦20 ℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图曲线。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．在25 ℃条件下研究时，cd段位置会上移，a点会下移 B．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动 D．c点之后小麦光合作用强度不再增加，可能与叶绿体中酶的浓度有关 答案　B 解析　图中二氧化碳吸收量代表光合作用强度，二氧化碳释放量代表呼吸作用强度。当温度升高为25 ℃时，因为在适宜温度范围内，所以呼吸作用和光合作用强度都会增大，因此cd段会上移，a点会下移，A正确；a点时，光照强度为零，故小麦只通过呼吸作用产生ATP，进行的场所是细胞质基质和线粒体，其中线粒体是细胞器，B错误；Mg是植物合成叶绿素的必需元素，叶绿素在光合作用时可以吸收和传递光能，在其他条件适宜的情况下，当缺少Mg元素时，叶绿素的合成就会受阻，从而使光合作用的强度降低，由于呼吸作用的强度不受影响，所以要让光合作用和呼吸作用相等，就必须要增加光照强度以提高光合作用强度，因此b点右移，C正确；据图可知，c点是光饱和点，c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大，此时影响的因素可能是色素含量、酶的浓度等，D正确。‎ 技法提升 ‎　光合作用与呼吸作用中点移动问题 ‎(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。‎ ‎(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，‎ CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。‎ ‎(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。‎ ‎(4)在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。‎ 题型五　植物是否生长的判断题 ‎8．将某种植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响，实验以该植物叶绿体光合作用吸收的CO2总量与线粒体呼吸作用CO2的释放量为指标，实验结果如下表所示。下列对该植物数据表格分析正确的是(　　)‎ 温度(℃)‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ 光照下叶绿体CO2吸收总量(mg/h)‎ ‎1.00‎ ‎1.75‎ ‎2.50‎ ‎3.25‎ ‎3.75‎ ‎3.50‎ 黑暗中CO2释放量(mg/h)‎ ‎0.50‎ ‎0.75‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.25‎ ‎3.00‎ A．昼夜不停地光照，温度为20 ℃时该植物不能生长 B．昼夜不停地光照，温度为45 ℃时，最有利于有机物的积累 C．每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在45 ℃条件下，能正常生长 D．每天交替进行12 h光照12 h黑暗，温度均保持在35 ℃条件下，能正常生长 答案　D 解析　温度为20 ℃时，光照下CO2吸收总量为1.00 mg/h，该值表示真光合速率，真正光合速率大于呼吸速率，净光合速率大于0，昼夜不停地光照，该植物能够正常生长，A错误；昼夜不停地光照，温度为35 ℃时有机物积累最多，B错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在45 ℃时，该植物的有机物积累量为3.50×12－3.00×24＝－30(mg)<0，不能正常生长，C 错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在35 ℃时，该植物的有机物积累量＝12×3.25－24×1.5＝3(mg)，故该植物可以正常生长，D正确。‎ 技法提升 ‎　“昼夜有机物积累量法”判断植物是否生长 昼夜有机物积累量＝实际光合速率×光合时间－呼吸速率×24小时＝净光合速率×光照时间－呼吸速率×黑暗时间。‎ ‎①昼夜有机物积累量>0，植物生长。‎ ‎②昼夜有机物积累量≤0，植物不生长，长时间小于0，植物将死亡。‎ 微专题二 光合速率和呼吸速率的测定 一　　装置图法测定光合速率与呼吸速率 气体体积变化法测光合作用O2产生或CO2消耗的体积 ‎(1)装置中溶液的作用 在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2，能保证容器内CO2浓度的恒定。‎ ‎(2)测定原理 ‎①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。‎ ‎②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于 NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。‎ ‎③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。‎ ‎(3)测定方法 ‎①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。‎ ‎②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。‎ ‎③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。‎ ‎(4)物理误差的校正 为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 ‎ ‎1．[2017·郑州质检]如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述正确的是(　　)‎ A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光强下植物的净光合速率 B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度 C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真光合速率 D ‎．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度 答案　A 解析　NaHCO3溶液可以维持装置内二氧化碳浓度的恒定，U形管中液面高度的变化是装置中氧气量的变化造成的，可以代表净光合速率，A正确；NaOH可以吸收二氧化碳，U形管液面高度的变化由装置中氧气量的变化造成，而无氧呼吸不消耗氧气，不能用来测定无氧呼吸的强度，B错误；由于植物光下同时进行光合作用和呼吸作用，所以光下无法测得真光合速率，C错误；在单位时间内，有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，无论有氧呼吸强度多大，U形管中液面都不会发生变化，D错误。‎ ‎2．利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题：‎ ‎(1)实验前，应________(填“打开”或“关闭”)活塞，记录有色液滴的位置。‎ ‎(2)忽略装置内其他微生物的干扰，可利用装置________来探究该植物的呼吸作用类型，此时应对实验装置进行________处理，若________________________________，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生CO2，但不伴随ATP合成的生理过程是_______________________。‎ ‎(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置________来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。‎ 答案　(1)关闭　(2)甲和乙　完全遮光　装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移　无氧呼吸的第二阶段　(3)甲和丙 解析　(1)可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映呼吸作用和光合作用，故需记录有色液滴的位置(或所在的刻度)；另外，装置必须密闭，即要关闭活塞。‎ ‎(2)可利用装置甲和装置乙来探究该植株的呼吸作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，可吸收植株呼吸作用产生的CO2，若呼吸作用消耗氧气，则有色液滴向左移；装置乙内无吸收CO2的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知，若植物进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，则装置乙中的有色液滴会向右移。无氧呼吸的第二阶段有CO2产生，但不产生ATP。‎ ‎(3)装置甲内无CO2，而装置丙内有CO2，且CO2浓度在一段时间内不变，故这两套装置适合用于验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。‎ 技法提升 ‎　光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制 ‎(1)增加水中O2——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；‎ ‎(2)减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；‎ ‎(3)除去容器中CO2——氢氧化钠溶液；‎ ‎(4)除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中；‎ ‎(5)除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；‎ ‎(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；‎ ‎(7)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光；‎ ‎(8)线粒体提取——细胞匀浆离心。‎ 二　　“半叶法”测定光合作用有机物的产生量 将叶片一半遮光，一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度，曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)‎ 光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。‎ ‎3．某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是mg/(dm2·h)。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)MA表示6 h后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量；MB表示6 h后______________＋____________________－呼吸作用有机物的消耗量。‎ ‎(2)若M＝MB－MA，则M表示_____________________________。‎ ‎(3)真光合速率的计算方法是_____________________________。‎ ‎(4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。____________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 答案　(1)叶片初始质量　光合作用有机物的总产量　(2)B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量 ‎(3)M值除以时间再除以面积，即M/(截取面积×时间)‎ ‎(4)‎ 将从测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在暗中保存几小时后再烘干称重，根据二者干重差即可计算出叶片的呼吸速率 解析　叶片A部分遮光，虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。叶片B部分不做处理，既能进行光合作用，又可以进行呼吸作用。分析题意可知，MB表示6 h后叶片初始质量＋光合作用有机物的总产量－呼吸作用有机物的消耗量，MA表示6 h后叶片初始质量－呼吸作用有机物的消耗量，则MB－MA就是光合作用6 h有机物的总产量(B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量)。由此可计算真光合速率，即M值除以时间再除以面积。‎ 三　　黑白瓶法测定溶氧量的变化 通过净光合作用强度和呼吸作用强度推算总光合作用强度的试题是常见题型，掌握常见的“黑白瓶”问题的测定原理，是解答此类试题的关键。具体方法如下： ‎ ‎(1)“黑瓶”不透光，测定的是呼吸作用量(强度)；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量(强度)。总光合作用量(强度)＝净光合作用量(强度)＋呼吸作用量(强度)。‎ ‎(2)有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为呼吸作用量(强度)；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量(强度)；二者之和为总光合作用量(强度)。‎ ‎(3)没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。‎ ‎4．用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是 (　　)‎ 透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙 ‎4.9 mg ‎5.6 mg ‎3.8 mg A．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是线粒体内膜 B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低 D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1 mg 答案　B 解析　由于丙瓶为不透光瓶，里面的浮游植物只进行呼吸作用，产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误；由于丙瓶中生物只进行呼吸作用，经过一昼夜后，丙瓶中氧气少了4.9 mg－3.8 mg＝1.1 mg，B正确；乙瓶中进行了光合作用，O2增多，则CO2减少，丙瓶是消耗O2释放CO2，因此乙瓶pH比丙高，C错误；在一昼夜内，乙瓶实际光合作用释放O2为净光合作用释放＋呼吸作用消耗＝5.6－4.9＋1.1＝1.8(mg)，D错误。‎ ‎5．下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法测定夏季某池塘不同深度水体中，初始平均O2浓度与24小时后平均O2浓度比较后的数据。下列有关分析正确的是 (　　)‎ 水深(m)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 白瓶中O2浓度(g/m2)‎ ‎＋3‎ ‎1.5‎ ‎0‎ ‎－1‎ 黑瓶中O2浓度(g/m2)‎ ‎－1.5‎ ‎－1.5‎ ‎－1.5‎ ‎－1.5‎ A．水深1 m处白瓶中水生植物24小时产生的O2为 3 g/m2‎ B．水深2 m处白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率 C．水深3 m处白瓶中水生植物不进行光合作用 D．水深4 m处白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体 答案　D 解析　‎ 根据题意可知，黑瓶中水生植物只能进行呼吸作用，白瓶中水生植物既能进行光合作用又能进行呼吸作用，在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据即为正常的呼吸消耗量。由表中数据可知，在水深1 m处白瓶中水生植物产生的O2量＝3＋1.5＝4.5(g/m2)，A错误；水深2 m处白瓶中水生植物光合速率＝1.5＋1.5＝3.0[g/(m2·d)]，呼吸速率为1.5 g/(m2·d)，B错误；水深3 m处白瓶中水生植物光合作用量等于呼吸作用量，即1.5 g/m2，C错误；水深4 m处白瓶中藻类植物能进行光合作用和呼吸作用，故白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，D正确。‎ 四　　叶圆片上浮法分析影响光合作用的因素 利用“真空渗入法”排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。‎ ‎6．下图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成的曲线图。下列分析错误的是(　　)‎ A．图1中在d点时光合速率达到最大，此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度 B．图1中c点与b点相比，叶绿体中[H]的合成速率不变 C．从图2分析，bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度，而c点以后曲线上行，其原因最可能是NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢 D．适当地增加光照强度重复图2实验，b点将向下移动 答案　B 解析　图1表示光合作用增长率，只要光合作用增长率为正值，植物光合作用速率都在不断增加，所以在增长率达到0时(即d点)光合作用速率达到最大，此时CO2浓度仍在继续上升，故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2而是光照强度，A正确；图1中c点和b点相比，光合作用强度增长率虽不变，但光合作用速率在不断增加，所以叶绿体中[H]的合成速率增大，B错误；bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度，曲线上升表明光合作用减弱(产生的氧气减少)，而c点之后NaHCO3增加，可能导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢，故而导致光合作用降低，C正确；由于bc段的限制因素主要是光照强度，因此适当地增加光照强度重复此实验，b点光合速率提高，即b点将向下移动，D正确。‎ 五　　间隔光照法测定光合速率 光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。‎ ‎7．[2015·全国卷Ⅰ]为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：‎ A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。‎ B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。‎ C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。‎ D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是____________________________________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶绿体的________。‎ ‎(2)A、B、C三组处理相比，随着____________的增加，使光下产生的________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。‎ 答案　(1)高于　C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%　光照　基质 ‎(2)光照和黑暗交替频率　ATP和还原型辅酶Ⅱ 解析　(1)C组与D组相比，C组的光照总时间为D组的一半，而光合产物接近D组的光合产物，说明C组在单位光照时间内合成有机物的量高于D组，从而也说明光合作用的有些过程不需要光照，这些过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中。‎ ‎(2)A、B、C三组中光照与黑暗交替频率依次增加，而三组的光合产物也依次增加，说明随着光照与黑暗交替频率的增加，光反应产生的还原型辅酶Ⅱ和ATP能被充分利用与及时再生，从而产生更多的有机物。‎ 板块三　方向·真题体验 ‎1．[2017·天津高考]某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是(　　)‎ A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型 B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型 C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度 D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度 答案　D 解析　突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸收能力低于野生型，则光反应强度低于野生型，A正确；突变型水稻叶片固定CO2酶的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的CO2吸收速率大于野生型，则暗反应强度高于野生型，B正确；光照强度低于P时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，则限制其光合速率的因素主要是光照强度，C正确；光照强度高于P 时，突变型水稻的光合速率随着光照强度增大而增大，故此时限制突变型水稻光合速率的主要环境因素是光照强度，D错误。‎ ‎2．[2017·北京高考]某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)‎ A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B．净光合作用的最适温度约为25 ℃‎ C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃‎ 答案　D 解析　据图可知，总光合作用的最适温度约为30 ℃，呼吸作用的最适温度要高于50 ℃，净光合作用的最适温度约为25 ℃，A、B正确；在0～25 ℃范围内，随着温度升高，光合速率曲线的升高幅度要远大于呼吸速率，这说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C正确；净光合作用是指一定时间内光合作用合成量与呼吸作用消耗量的差值，也称为净积累量，只有净积累量为正值时，植物才能生长，在45～50 ℃范围内，呼吸速率比光合速率大，净积累量为负值，植物不能生长，D错误。‎ ‎3．[2016·四川高考]‎ 三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。如图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线，以下分析正确的是(　　)‎ A．与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高 B．14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少 C．17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D．叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 答案　D 解析　与11：00时相比，13：00时叶片净光合速率下降，此现象是因13：00时气孔关闭导致吸收CO2减少引起的“光合午休”，此时叶绿体中合成C3的速率相对较低，A错误；14：00后叶片的Pn下降，但仍大于零，植株积累有机物的量仍在增多，B错误；17：00后因光照强度的降低，光反应减弱，产生的[H]和ATP均减少，暗反应速率也降低，C错误；Pn第一次下降，是因气孔关闭，胞间CO2浓度限制了光合速率，Pn第二次下降是光照强度降低引起的，D正确。‎ ‎4．[2015·四川高考]在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是(　　)‎ ‎ 物种 指标　　　　‎ 马尾松 苦槠 石栎 青冈 光补偿点(μmol·m－2·s－1)‎ ‎140‎ ‎66‎ ‎37‎ ‎22‎ 光饱和点(μmol·m－2·s－1)‎ ‎1425‎ ‎1255‎ ‎976‎ ‎924‎ 注：光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强。‎ A．光强大于140 μmol·m－2·s－1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体 B．光强小于1255 μmol·m－2·s－1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度 C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量 D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加 答案　D 解析　光强大于光补偿点，马尾松幼苗叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度，则光合作用产生的O2一部分进入线粒体，一部分释放到细胞外，A错误；在适宜CO2浓度和温度下，光强小于光饱和点时，光照强度是影响苦槠幼苗光合速率的环境因素，B错误；输入该生态系统的总能量是该生态系统中生产者合成有机物的总量，不是生产者积累有机物的量，C错误；分析表格可知，青冈的光补偿点和光饱和点都较低，在该生态系统中属于较耐阴的树种，所以群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加，D正确。‎ ‎5．[2015·海南高考]将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0‎ ‎。之后保持不变。在上述整时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是(　　)‎ A．降低至一定水平时再升高 B．持续保持相对稳定状态 C．降低至一定水平时保持不变 D．升高至一定水平时保持相对稳定 答案　C 解析　密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量。根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变，说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降，然后净光合速率为0保持不变，密闭容器内的CO2浓度保持不变，所以C正确。‎ ‎6．[2016·全国卷Ⅱ]BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见表。‎ 试管编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯的距离(cm)‎ ‎20‎ 遮光*‎ ‎100‎ ‎80‎ ‎60‎ ‎40‎ ‎20‎ ‎50 min后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色 注：遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm 的地方。‎ 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：‎ ‎(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由____________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。‎ ‎(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_______________________________。‎ ‎(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草__________________________________________________。‎ 答案　(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用　不可靠的　(2)黄色　水草不进行光合作用，只进行呼吸 作用，溶液中CO2浓度高于3号试管　(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等 解析　(1)1号试管中没有放水草，是对照组，2～7号试管中有水草，若50 min后1号试管中溶液是浅绿色，2～7号试管发生了明显的颜色变化，这些变化是由不同光照强度下水草的呼吸作用和光合作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，说明环境能导致溶液中CO2浓度下降，则2至7号试管的实验结果是不可靠的。‎ ‎(2)2号试管因遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO2，但能通过呼吸作用释放CO2，所以试管内CO2浓度最高，X代表的颜色应为黄色。‎ ‎(3)5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。‎ 限时规范特训 一、选择题 ‎1．下图表示在某温度下光照强度对植物光合作用的影响。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．m点之前植物细胞没有光合作用但一直进行呼吸作用 B．其他条件不变，提高温度后m点可能左移也可能右移 C．n点之后植物吸收CO2量不再增加只与叶绿体中酶数量有关 D．光照强度为n时，该植物从环境中吸收的CO2总量可用“a＋b”表示 答案　B 解析　据图分析，m点为光补偿点，表示绿色植物光合作用速率和呼吸作用速率相等，在此之前光合速率小于呼吸速率，A错误；根据题干信息可知，该图是在某温度下进行的，提高温度后酶的活性可能升高或者降低，所以m点可能左移也可能右移，B正确；n点之后植物吸收CO2的量不再增加，其内部因素为叶绿体中酶的数量和活性，以及色素的含量，外部因素可能有温度、二氧化碳浓度等，C错误；光照强度为n时，该植物从环境中吸收的CO2总量可用b表示，D错误。‎ ‎2．如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．过程①中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光 B．过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体 C．过程③释放的能量大部分储存于ATP中 D．过程④一般与吸能反应相联系 答案　D 解析　过程①中类胡萝卜素主要吸收的是蓝紫光，A错误；过程②属于光合作用暗反应，只发生在叶绿体基质中，过程③为呼吸作用，发生在细胞质基质和线粒体中，B错误；过程③释放的能量小部分储存于ATP中，C错误；过程④是ATP分解释放能量，一般与吸能反应相联系，D正确。‎ ‎3．[2017·北师大附中期中]下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是(　　)‎ A．适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2‎ B．只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP C．无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP D．叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 答案　D 解析　叶绿体合成ATP需要色素、酶和光照，不需要氧气，线粒体进行有氧呼吸第二阶段合成ATP不需要O2，A错误；线粒体合成的ATP不提供给叶绿体，B错误；无光条件下，叶绿体不产生ATP，C错误；叶绿体和线粒体中都能合成ATP，都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应，D正确。‎ ‎4．用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下列结论错误的是(　　)‎ A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O B．光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2‎ C．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2‎ D．有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6‎ 答案　D 解析　光合作用过程中氧气的产生来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B 正确；有氧呼吸的产物H2O是由有氧呼吸的第三阶段[H]与氧气结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是葡萄糖酵解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D错误。‎ ‎5．下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述，错误的是(　　)‎ A．光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料 B．有氧呼吸第三阶段的产物可为光合作用光反应阶段提供原料 C．两者产生气体的阶段都有水参与 D．两者产生气体的阶段都与生物膜有关 答案　D 解析　光合作用光反应阶段的产物O2可为有氧呼吸第三阶段提供原料，A正确；有氧呼吸第三阶段的产物H2O可为光合作用光反应阶段提供原料，B正确；光合作用光反应可将H2O分解产生氧气，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成二氧化碳，C正确；光合作用光反应可将H2O分解，产生氧气的场所是类囊体薄膜，有氧呼吸第二阶段H2O与丙酮酸反应生成二氧化碳的场所是线粒体基质，D错误。‎ ‎6．图甲表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程，图乙表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。下列叙述正确的是(　　)‎ A．图甲中物质X和Y的生成场所分别在叶绿体基质和线粒体基质 B．图甲中①②③④四个过程不能在同一个细胞中进行 C．图乙中光照强度为B时，细胞内物质X的产生速率比物质Y产生速率要快 D．图乙中光照强度小于A时，两曲线重合的原因主要是受二氧化碳浓度的限制 答案　C 解析　图甲中物质X的产生是在光合作用的暗反应阶段，暗反应发生在叶绿体基质中，物质Y的产生是在有氧呼吸的第一阶段，其发生在细胞质基质中，A错误；图甲中①③是光合作用，②④是细胞呼吸，可以在同一个细胞中进行，B错误；分析图乙，光照强度为B时，光合作用强度大于呼吸作用强度，细胞内物质X的产生速率比物质Y产生速率要快，C正确；分析图乙，光照强度小于A时，二氧化碳的浓度不同，但两曲线重叠，说明二氧化碳浓度不是限制光合作用的因素，光照强度才是限制因素，D错误。‎ ‎7．如图为光照强度与光合作用固定CO2的量(光合量)之间的关系，对这一曲线的叙述，错误的是(　　)‎ A．在A点时，光合量与呼吸量相等 B．在过B点后，再提高光照强度，光合量不再提高 C．在B点时，总的光合量为7 mg/m2‎ D．在A点时，总的光合量为0‎ 答案　D 解析　在A点时，光合作用速率等于呼吸作用速率，所以光合量与呼吸量相等，A正确；在过B点后，已达光饱和点，所以再提高光照强度，光合量不再提高，B正确；由于呼吸量为1，所以在B点时，总的光合量为6＋1＝7(mg/m2)，C正确；在A点时，净光合量为0，总的光合量为1 mg/m2，D错误。‎ ‎8．如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是(　　)‎ A．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B．适当增加光照强度，a点将左移 C．CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D．甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强 答案　B 解析　图中a点时甲叶片的CO2净吸收速率为0，此时光合速率等于呼吸速率，说明a点之前就已经进行了光合作用，A错误；适当增加光照强度，光合速率会加快，a点将向左移动，B正确；CO2浓度为b时，甲、乙净光合速率相等但呼吸速率不一定相等，所以总光合速率不一定相等，C错误；CO2浓度达到饱和点后，光合作用强度不再增加，D错误。‎ ‎9．甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡。气球内的培养液 中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)；初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针复零。下列相关描述，不正确的是(　　)‎ A．在适宜光照条件下，指针将向右偏转 B．该实验的自变量为光照强度，c点的含义为O2释放量最大 C．ce段说明随灯光距离的增大，O2释放量减少 D．f点与a、b、c、d点的指针的偏转方向相同，但数值较小 答案　D 解析　在适宜光照条件下，A幼苗进行光合作用并释放氧气，使气球受到的浮力增大，气球上升，指针向右偏转，A正确；灯泡到水面的距离不同会使A幼苗接受的光照强度不同，因此该实验的自变量为光照强度，起初灯泡到水面的距离较近，光照强度大，此时光合速率大于呼吸速率，A幼苗释放氧气，指针向右偏转，氧气释放越多，指针向右偏转的格数越多，因此c点表示氧气释放量最大，B正确；从c点到e点指针向右偏转的格数逐渐减少，说明氧气的释放量逐渐减少，C正确；e点以后都表示光合速率小于呼吸速率或只进行呼吸作用，气球内氧气减少，导致A幼苗处气球所受浮力减小(小于B幼苗处气球)，指针向左偏转，D错误。‎ ‎10.如图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是(　　)‎ A．与y点相比，x点叶绿体中的C3含量较低 B．在y点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ C．制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量 D．制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度 答案　D 解析　与y点相比较，x点光照强度较弱，光反应产生的[H]和ATP较少，C3消耗减少，又因为CO2继续与C5固定形成C3，C3产生不变，所以C3含量升高，A错误；曲线Ⅰ已经表示黄豆在适宜温度下的光合作用速率与光照强度的关系，再升高温度，酶活性减弱，光合速率会下降，B错误；x点随着光照强度的增强，光合速率也在增加，所以制约x点光合作用的因素主要是光照强度，C错误；z点的光合速率不再随着光照强度的增加而增加，而且此时温度处于最适状态，所以限制因素最可能是二氧化碳浓度，D正确。‎ 二、非选择题 ‎11．[2017·安徽安庆二模]科研人员以水稻幼苗为实验材料，在适合生长的氮浓度范围内，探究光照强度等环境因素适宜的条件下不同氮素水平对水稻叶片光合作用的影响，实验结果如表所示。‎ 氮素水平(mmol·L－1)‎ ‎5(低氮)‎ ‎10(中氮)‎ ‎15(偏高氮)‎ ‎20(高氮)‎ 叶绿素含量(μg·cm－2)‎ ‎86‎ ‎99‎ ‎103‎ ‎103‎ 净光合速率 ‎19.4‎ ‎20.7‎ ‎21.4‎ ‎22.0‎ ‎(μmol·m－2·s－1)‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)光合色素分布在叶绿体的________上，其作用是__________。‎ ‎(2)由表可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐________。高氮组与偏高氮组相比，其叶绿素含量相同，但高氮组叶片净光合速率高，原因最可能是__________________________。‎ ‎(3)给该植物浇灌HO，实验结果发现叶肉细胞中出现了(CHO)。分析其最可能的转化途径：________________________。‎ 答案　(1)类囊体薄膜　吸收、传递、转化光能 ‎(2)提高　参与光合作用的酶数量增多(或ADP、NADP＋、mRNA等物质数量增多)‎ ‎(3)HO→C18O2→(CHO)(其他表述方式也可)‎ 解析　(1)光合作用所需的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，色素分子能吸收、传递光能，并能将光能转化为电能。‎ ‎(2)分析表中数据，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐提高，但叶绿素含量先增加，当氮素水平达到一定水平后，叶绿素含量不再改变，即偏高氮组与高氮组相等，影响光合作用的内在因素主要是酶和色素，N也是组成酶的重要元素，色素含量相等，因此主要从酶的数量的角度来分析。‎ ‎(3)给该植物浇灌HO，HO参与细胞呼吸产生C18O2，C18O2参与光合作用产生(CHO)。‎ ‎12．[2017·宁夏育才中学月考]为了提高绿色植物的生态效益，研究者做了相关实验，并绘出如下三幅图。请回答下列问题：‎ ‎(1)光照条件下，图1中的②上进行的生理过程产生的物质有________，空气中CO2浓度变化时首先会影响图1的[　]________中化学反应的速率。([　]中填数字序号)‎ ‎(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知，在光照强度为4 klx之前，影响光合速率的主要环境因素为________，由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是________ ℃之间。‎ ‎(3)图3表示该植物夜间在O2浓度分别为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是________；当O2浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡萄糖量的________倍 。‎ 答案　(1)ATP、[H]和O2　④　叶绿体基质　(2)光照强度　10～30　(3)有氧呼吸　5‎ 解析　(1)图1表示的结构是叶绿体，②是叶绿体的基粒，光照条件下，叶绿体基粒的类囊体薄膜上可以发生光反应，其产物有ATP、[H]和O2。CO2主要参与光合作用的暗反应，故空气中CO2浓度变化时首先会影响图1的④叶绿体基质中的暗反应速率。‎ ‎(2)据图2分析可知，在光照强度为4 klx之前，影响光合速率的主要环境因素为光照强度；温度为20 ℃时的光合速率大于10 ℃和30 ℃时的，由此可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是10～30 ℃之间。‎ ‎(3)据图3分析可知，d点时CO2释放量和O2吸收量相等，此时细胞的呼吸方式是有氧呼吸。当O2浓度为a时，有氧呼吸释放的CO2的量为3，无氧呼吸释放的CO2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3÷6 ＝0.5，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为5÷2＝2.5，所以无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡萄糖量的5倍。‎ ‎13．[2018·广东省实验中学月考]生物兴趣小组在夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行了24 h的检测，结果如图1。图2是表示叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系的图解。请回答下列问题：‎ ‎(1)图1中所测气体为________。该大棚内的蔬菜经过一昼夜后是否积累有机物？________(填“是”或“否”)。‎ ‎(2)与它们各自的前一阶段相比，EC段和DB段叶肉细胞内的C3含量的变化趋势分别是________、________。‎ ‎(3)对应图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有________，而对应图1中的DB段，图2中应该进行的气体转移途径有________。(以上均用图中字母表示)‎ ‎(4)如图2所示，在氧气不足条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解 的速率将会________。适宜光照条件下，光反应产生的并能够为暗反应所利用的能源物质是________，该植物细胞把暗反应产物转变成丙酮酸的场所是________。‎ ‎(5)大棚蔬菜一天中有机物积累量最大是在图1中的________(用图中字母表示)点，若要进一步提高大棚蔬菜的产量，可采取的措施是夜间________。‎ 答案　(1)氧气　是　(2)减少　增加　(3)c、d　a、c、d、e　(4)减慢　ATP　细胞质基质　(5)B　适当降低温度 解析　(1)据图分析可知，5～7 h，刚开始可能没有光照，后来光照较弱，蔬菜开始可能只进行有氧呼吸，后来有氧呼吸强度大于光合作用强度，该时间段图中气体相对浓度减小，说明该气体为氧气。图1显示，F点的氧气浓度大于A点的氧气浓度，说明经过一昼夜后大棚内氧气浓度增加，因此植物体内有有机物的积累。‎ ‎(2)据图分析可知，在E点之前就开始进行光合作用，E点之前大棚内氧气浓度低、二氧化碳浓度高，二氧化碳与C5反应生成C3，故C3的含量较高，从E点到C点，氧气浓度逐渐上升，则二氧化碳浓度逐渐下降，故C3的含量下降；CD段由于气温高，气孔关闭，叶肉细胞中二氧化碳浓度低，则此时C3的含量也较低，从D点到B点气孔逐渐开放，叶肉细胞中二氧化碳浓度升高，则C3的含量也增加。‎ ‎(3)图1中B点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，图2中对应该点应该进行的气体交换途径有c和d；图1中DB段表示光合作用强度大于呼吸作用强度，图2中进行的气体交换途径有a、c、d、e。‎ ‎(4)在氧气不足时，[H]与氧气反应生成水的速度减慢，则[H]会积累，从而造成线粒体内丙酮酸分解形成[H]的速度减慢。光反应中产生的ATP和[H]在暗反应中被利用，ATP为暗反应提供能量。暗反应的产物为葡萄糖，葡萄糖转变成丙酮酸的场所是细胞质基质。‎ ‎(5)图1中从E点到B点光合作用强度都大于呼吸作用强度，这段时间内植物体内的有机物一直在积累，B 点之后光合作用强度小于呼吸作用强度，因此，一天之内在B点时植物体内积累的有机物量最多。在夜间适当降低温度，能够减少呼吸作用消耗有机物的量，有利于提高大棚蔬菜的产量。‎