資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
高一生物（2019人教版）必修1同步教案
5.4　光合作用與能量轉(zhuǎn)化
第2課時(shí)　光合作用的原理和應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo) 素養(yǎng)目標(biāo)
1．說明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過程。 2．掌握光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化。 3．理解影響光合作用的環(huán)境因素。 4．簡述化能合成作用。 1．科學(xué)思維——構(gòu)建光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程模型，理解二者之間的關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)建模的能力。 2．社會(huì)責(zé)任——通過觀察、搜集，用所學(xué)知識(shí)分析光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
分點(diǎn)突破(一)　光合作用的原理
基礎(chǔ)·
1．光合作用的概念和反應(yīng)式
(1)概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。
(2)反應(yīng)式：。
2．光合作用的探究歷程
(1)19世紀(jì)末，科學(xué)界普遍認(rèn)為：C與H2O結(jié)合成甲醛。
(2)1928年：甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成。
(3)1937年，英國希爾：離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣。
(4)1941年，魯賓和卡門：研究了光合作用中氧氣的來源(氧氣來源于H2O)。
(5)1954年，美國阿爾農(nóng)：光照下，葉綠體可合成ATP；1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。
3．光合作用的過程
(1)光反應(yīng)階段
①場所：葉綠體的類囊體薄膜。
②條件：、色素和有關(guān)的。
③物質(zhì)變化
Ⅰ.水的光解：。
Ⅱ.ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP。
④能量變化：將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能。
(2)暗反應(yīng)階段
①場所：葉綠體基質(zhì)中。
②條件：的催化。
③物質(zhì)變化
Ⅰ.CO2的固定：CO2＋C52C3
Ⅱ.C3的還原：
④能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解產(chǎn)生氧氣
(1)是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？
提示：希爾的實(shí)驗(yàn)只能說明水的光解產(chǎn)生氧氣，但沒有說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部來自水，具有實(shí)驗(yàn)的局限性。
(2)是否能夠說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)為什么？
提示：能夠說明。希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有合成糖的另一種必需原料——CO2, 因此，該實(shí)驗(yàn)說明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)階段。
2．景天、落地生根等葉子具有特殊的CO2固定方式。夜晚氣孔開放，吸進(jìn)CO2，與PEP結(jié)合形成OAA，進(jìn)一步還原為蘋果酸，積累于液泡中。白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸便運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，放出CO2，參與卡爾文循環(huán)，形成葡萄糖、淀粉等。據(jù)此探究回答下列問題：
(1)景天、落地生根等植物晚上吸收CO2，能否合成葡萄糖或淀粉？為什么？
提示：不能，晚上沒有光照，不能產(chǎn)生NADPH和ATP。
(2)推測景天、落地生根這類植物的光合作用特征適合什么生存環(huán)境？
提示：高溫干旱的環(huán)境。
二、在“系統(tǒng)思維”中提能
1．光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較
(1)區(qū)別
項(xiàng)目 光反應(yīng) 暗反應(yīng)(碳反應(yīng))
實(shí)質(zhì) 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并釋放O2 同化CO2，合成有機(jī)物
需要條件 外界條件：光照 內(nèi)部條件：色素、酶 外界條件：無需光照 內(nèi)部條件：酶
反應(yīng)場所 葉綠體類囊體的薄膜上 葉綠體的基質(zhì)中
物質(zhì)變化 ①水的光解：水分解成NADPH和O2 ②ATP的合成：在相關(guān)酶的作用下，ADP和Pi形成ATP ①CO2的固定：CO2＋C52C3 ②C3的還原：2C3(CH2O)＋C5
能量變化 光能→活躍的化學(xué)能 活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
相應(yīng)產(chǎn)物 O2、ATP和NADPH 糖類等有機(jī)物
(2)聯(lián)系
①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供兩種重要物質(zhì)：NADPH和ATP，NADPH既可作還原劑，又可提供能量；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供三種物質(zhì)：ADP、Pi以及NADP＋。
②暗反應(yīng)有光無光都能進(jìn)行。若光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，但時(shí)間不長，故晚上一般認(rèn)為只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用。
2．光合作用過程中的物質(zhì)變化
(1)光合作用過程中C、O元素轉(zhuǎn)移途徑
(2)光合作用總反應(yīng)式與C、H、O元素的去向
應(yīng)用·
1．(2021·江蘇無錫高一檢測)在科學(xué)家對(duì)光合作用的探究歷程中，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．恩格爾曼以水綿為實(shí)驗(yàn)材料，證明光合作用是發(fā)生在葉綠體的受光部位
B．希爾利用離體葉綠體在適當(dāng)條件下，可以發(fā)生水的光解并產(chǎn)生氧氣
C．魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法，證明光合作用中氧氣來自二氧化碳
D．阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨
解析：C　恩格爾曼采用水綿、好氧細(xì)菌和極細(xì)光束進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光合作用的場所是葉綠體，A正確；希爾利用離體葉綠體在適當(dāng)條件下，可以發(fā)生水的光解并產(chǎn)生氧氣，B正確；魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明光合作用釋放的O2來自水，C錯(cuò)誤；阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨，D正確。
2．(2021·江蘇徐州高一檢測)光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)，如圖表示光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH
B．停止光照，葉綠體中ATP和NADPH含量下降
C．ATP的移動(dòng)方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)
D．植物在暗處可大量合成(CH2O)
解析：D　在光反應(yīng)過程中，色素吸收光能將水光解產(chǎn)生 H＋與O2，將光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能，光反應(yīng)產(chǎn)生的 NADPH和ATP用于暗反應(yīng)過程中還原C3，A正確；停止光照，則葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH含量下降，B正確；ATP的產(chǎn)生發(fā)生在類囊體薄膜的光反應(yīng)階段，移動(dòng)到葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)過程，C正確；植物在暗處，由于沒有光照，則產(chǎn)生的ATP和NADPH不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)物(CH2O)減少，D錯(cuò)誤。
3．(2022·山東濟(jì)南高一檢測)如圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高
B．被還原的C3在相關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5
C．CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能
D．CO2可直接被NADPH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類
解析：B　光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，ATP和NADPH合成減少，C3還原減慢，C5生成量減少，而C5的消耗暫時(shí)不變，所以短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)減少，A錯(cuò)誤；C3在有關(guān)酶的催化作用下，能形成糖類、水和C5，B正確；CO2的固定實(shí)質(zhì)上是CO2與C5反應(yīng)生成C3，ATP不參與CO2的固定，ATP用于C3的還原，C錯(cuò)誤；CO2不能直接被NADPH還原，需要形成C3后才能被NADPH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類，D錯(cuò)誤。
分點(diǎn)突破(二)　光合作用的應(yīng)用
基礎(chǔ)·
1．光合作用的強(qiáng)度
(1)概念：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。
(2)表示方法
單位時(shí)間內(nèi)光合作用
(3)影響光合作用的因素
2．探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
3．在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用
實(shí)例 原理
間作套種 不同植物對(duì)光照的需求不同
冬季大棚溫度白天適當(dāng)提高，晚上適當(dāng)降低 白天提高溫度，促進(jìn)光合作用；夜間降溫，抑制呼吸作用
“正其行、通其風(fēng)” 增大CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行
合理灌溉 缺少水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足
4．化能合成作用
(1)概念：利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物。
(2)實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用土壤中的氨(NH3)氧化成亞硝酸(HNO2)，進(jìn)而氧化成硝酸(HNO3)的過程中所釋放的化學(xué)能將CO2和H2O合成糖類，供自身利用。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．夏季中午，光照強(qiáng)、溫度高，但植物的光合作用強(qiáng)度反而減弱，原因是什么？
提示：光照過強(qiáng)、溫度高→氣孔關(guān)閉→CO2供應(yīng)不足→光合作用強(qiáng)度減弱。
2．大棚種植使用有機(jī)肥有利于增產(chǎn)，請(qǐng)從影響光合作用的因素分析原因。
提示：有機(jī)肥被微生物分解產(chǎn)生無機(jī)鹽和CO2，無機(jī)鹽被植物吸收利用，CO2能增加大棚內(nèi)的CO2濃度，提高作物的光合速率。
3．光合作用的產(chǎn)物除碳水化合物外，還有類脂、有機(jī)酸、氨基酸和蛋白質(zhì)等。在不同條件下，各種光合產(chǎn)物的質(zhì)和量均有差異，例如， 氮肥多，蛋白質(zhì)形成也多，氮肥少，則糖的形成較多，而蛋白質(zhì)的形成較少；藍(lán)紫光下合成蛋白質(zhì)較多，山區(qū)的小麥蛋白質(zhì)含量高、質(zhì)地好就是這個(gè)原因，在紅光下則合成碳水化合物較多。據(jù)此探究回答下列問題：
(1)試推測在植物光合作用過程中，氮肥多，蛋白質(zhì)形成也多，氮肥少，則糖的形成較多的原因可能是什么？
提示：合成蛋白質(zhì)需要大量的氮元素，而糖類不含氮元素。
(2)依據(jù)題意，大棚種植的作物要提高蛋白質(zhì)的含量，應(yīng)該采取什么措施？
提示：適當(dāng)補(bǔ)充氮肥；適當(dāng)補(bǔ)充藍(lán)紫光。
二、在“系統(tǒng)思維”中提能
1．探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)的分析
(1)本實(shí)驗(yàn)中的數(shù)值并不代表真正的光合速率，而是光合作用的凈產(chǎn)值，即光合作用與細(xì)胞呼吸的差值。
(2)用注射器使葉片中的氣體溢出后，放在黑暗環(huán)境中待用的目的是防止在有光的條件下產(chǎn)生O2，使葉片浮上來。
(3)也可將水溶液換成NaHCO3溶液(或者CO2緩沖液)，以持續(xù)提供CO2。
(4)本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，可以通過更換燈泡大小或改變燈和試管之間的距離來改變光照強(qiáng)度。
(5)因變量是光合作用強(qiáng)度，可通過觀測單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的圓形小葉片上浮的數(shù)量或者是浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長短來衡量光合作用的強(qiáng)弱。
2．關(guān)注光合作用與細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須注意的三點(diǎn)
①變量的控制手段，如光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡，但與植物的距離不同)進(jìn)行控制，不同溫度可用不同恒溫裝置控制，CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié)。
②對(duì)照原則的應(yīng)用，不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)該用一系列裝置進(jìn)行相互對(duì)照。
③無論哪種裝置，在光下測得的數(shù)值均為“凈光合作用強(qiáng)度”值。
(2)解答光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)必須關(guān)注的信息是加“NaOH”還是加“NaHCO3”；給予“光照”處理還是“黑暗”處理；是否有“在溫度、光照最適宜條件下”等信息。
應(yīng)用·
1．(2021·江蘇蘇州高一檢測)在云南地區(qū)栽種的蘋果比陜西地區(qū)栽種的同種蘋果甜度低，其主要原因是(　　)
A．陜西地區(qū)晝夜溫差較大
B．陜西地區(qū)較為寒冷
C．云南地區(qū)蘋果樹的呼吸作用較弱
D．云南地區(qū)蘋果樹吸收的水分較少
解析：A　光合作用制造有機(jī)物，呼吸作用分解有機(jī)物。當(dāng)光合作用制造的有機(jī)物大于呼吸作用分解的有機(jī)物時(shí)，植物體內(nèi)的有機(jī)物就積累起來，有機(jī)物中的淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄蕴恰Ｖ参锏墓夂献饔煤秃粑饔枚寂c溫度有關(guān)，我國陜西地區(qū)，白天溫度高，光合作用強(qiáng)，生成的有機(jī)物多；晚上溫度低，呼吸作用微弱，消耗的有機(jī)物少，因此蘋果內(nèi)積累的有機(jī)物就多，A正確。
特別提醒
溫室生產(chǎn)中晝夜溫差越大，作物產(chǎn)量越高嗎？
白天適當(dāng)提高溫度，可有利于提高光合產(chǎn)量，夜晚不進(jìn)行光合作用，適當(dāng)降低溫度可降低呼吸速率從而減少有機(jī)物消耗，故適當(dāng)提高晝夜溫差可提高作物有機(jī)物積累量，從而提高作物產(chǎn)量。然而，晝夜溫差并非越大越好，如夜晚溫度過低時(shí)，會(huì)影響呼吸相關(guān)酶的活性，當(dāng)呼吸作用被過度抑制時(shí)，必將減弱植物根對(duì)礦質(zhì)元素離子的吸收等代謝過程，這對(duì)作物生長顯然不利。
2．圖甲為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)葉圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測量每個(gè)培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間(如圖乙)，以研究光合速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是(　　)
A．在a～b段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率逐漸減小
B．在b～c段，單獨(dú)增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時(shí)間
C．在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含O2，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中葉片不能進(jìn)行呼吸作用
解析：C　在a～b段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間變短，表明光合速率逐漸增大；在b～c段，單獨(dú)增加光照或溫度可以縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間，但單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度不能縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間；在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降；凡是活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用。
方法點(diǎn)撥
小圓形葉片上浮實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)關(guān)注點(diǎn)
(1)葉片上浮的原因是光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面認(rèn)為只是光合作用產(chǎn)生了O2。
(2)打孔時(shí)要避開大的葉脈，因?yàn)槿~脈中沒有葉綠體，而且會(huì)延長小圓形葉片上浮的時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(3)為確保溶液中CO2含量充足，小圓形葉片可以放入NaHCO3溶液中。
3．關(guān)于硝化細(xì)菌的化能合成作用和藍(lán)細(xì)菌的光合作用，下列敘述正確的是(　　)
A．硝化細(xì)菌進(jìn)行有氧呼吸的主要場所是線粒體
B．藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體
C．硝化細(xì)菌可利用NH3氧化過程釋放的能量合成有機(jī)物
D．藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞吸收光能的色素是葉綠素和類胡蘿卜素
解析：C　硝化細(xì)菌為原核生物，體內(nèi)無線粒體，A錯(cuò)誤；藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞為原核生物，無葉綠體，無類胡蘿卜素，其能進(jìn)行光合作用是因?yàn)楹腥~綠素和藻藍(lán)素，B、D錯(cuò)誤；化能合成作用過程中，硝化細(xì)菌通過NH3氧化為亞硝酸和硝酸的過程中釋放的能量合成有機(jī)物，C正確。
4．圖甲是某植株在適宜濃度CO2下，測定不同溫度和光照強(qiáng)度下的光合速率。圖乙是植株放置在密閉的容器中，改變光合作用的環(huán)境條件，測量光合作用強(qiáng)度?；卮鹣铝袉栴}：
(1)圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，限制植物光合速率的主要因素是____________。P點(diǎn)時(shí)，植物在25 ℃條件下比在15 ℃條件下光合速率高，原因是___________________________
___________。
(2)若環(huán)境中CO2的濃度降低，曲線上的P點(diǎn)將向____________(填“左下”或“右上”)移動(dòng)。
(3)若將環(huán)境條件由圖乙中的b點(diǎn)變?yōu)閏點(diǎn)，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體內(nèi)C3的含量變化為_______
_______。在圖乙的c點(diǎn)時(shí)，增強(qiáng)光照，光合作用強(qiáng)度增大的原因是______________________
______________。
(4)通過以上信息可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以通過_______________、________________和________________等手段來達(dá)到增產(chǎn)的目的。
解析：(1)圖甲中，曲線處于上升階段時(shí)，限制因素是自變量光照強(qiáng)度。P點(diǎn)時(shí)，溫度升高，與光合作用有關(guān)的酶的活性增強(qiáng)，故在25 ℃條件下比在15 ℃條件下光合速率高。(2)若環(huán)境中CO2濃度降低，則圖甲葉綠體中二氧化碳的固定減弱，暗反應(yīng)降低后抑制光反應(yīng)，[H]合成速率將會(huì)變小，光合作用強(qiáng)度降低，P點(diǎn)將向左下方移動(dòng)。(3)將環(huán)境條件由圖乙中的b點(diǎn)變?yōu)閏點(diǎn)，二氧化碳濃度增加，二氧化碳的固定增加，故則短時(shí)間內(nèi)葉綠體內(nèi)C3的含量變化為增加。在圖乙的c點(diǎn)時(shí)，增強(qiáng)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增多，有利于暗反應(yīng)的進(jìn)行，最終導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度增加。(4)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以通過增大光照強(qiáng)度、提高CO2濃度、適當(dāng)升高溫度來達(dá)到增產(chǎn)的目的。
答案：(1)光照強(qiáng)度　溫度升高，與光合作用有關(guān)的酶活性增強(qiáng)　(2)左下　(3)增加　光照增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增多，有利于暗反應(yīng)的進(jìn)行　 (4)增大光照強(qiáng)度　提高CO2濃度　適當(dāng)升高溫度
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(一圖串盡主干知識(shí))
微專題培優(yōu)(五)　光合作用的題型分析
條件突然改變
1．過程法分析C3和C5等物質(zhì)含量變化
當(dāng)外界條件改變時(shí)，光合作用中C3、C5及ATP和ADP的含量變化可以采用下圖分析
(1)停止光照時(shí)
光停，ATP↓，ADP↑，C3↑，C5↓，分析如下
過程①停止 ↓ 過程②停止 ↓ 過程③停止 ↓ 過程④停止 a.ATP不再產(chǎn)生 b.原有ATP仍繼續(xù)水解，直至全部消耗 ADP積累，含量增加；ATP減少
a.C3不再還原成C5和(CH2O) b.原有C5仍繼續(xù)參與CO2的固定，直至全部消耗 C3積累，含量增加；C5減少
(2)停止CO2供應(yīng)時(shí)
CO2停，C5↑，C3↓，ATP↑，ADP↓，分析如下
過程④停止 ↓ 過程③停止 ↓ 過程②停止 ↓ 過程①停止 a.C3不再生成 b.原有C3繼續(xù)還原生成C5和(CH2O)，直至全部消耗 C5積累，含量增加；C3減少
a.ATP不再水解 b.原有ADP繼續(xù)合成ATP，直至全部消耗 ATP積累，含量增加；ADP減少
2．模型法表示C3和C5等物質(zhì)含量變化
特別提醒
分析光合作用相關(guān)物質(zhì)含量變化的注意點(diǎn)
(1)以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化，而非長時(shí)間。
(2)以上各物質(zhì)變化中，C3和C5含量的變化是相反的，NADPH和ATP含量的變化是一致的。
[針對(duì)訓(xùn)練]
1．將單細(xì)胞綠藻置于25 ℃、適宜的光照及充足的CO2條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，突然停止光照，發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)的C3的含量突然上升，這主要是由于(　　)
A．暗反應(yīng)停止，不能形成NADPH和ATP
B．暗反應(yīng)仍進(jìn)行，C3繼續(xù)形成C5
C．光反應(yīng)仍能形成NADPH和ATP，促進(jìn)了C3的形成并得到積累
D．光反應(yīng)停止，不能形成NADPH和ATP，C3不能被還原，積累了C3
解析：D　停止光照則光反應(yīng)不能進(jìn)行，不能形成ATP和NADPH，從而使C3的還原停止，所以C3的含量升高。
2．如圖表示在夏季晴朗的白天，植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量隨一種環(huán)境因素的改變而變化的情況，下列對(duì)這一環(huán)境因素改變的分析正確的是(　　)
A．突然停止光照
B．突然增加CO2濃度
C．降低環(huán)境溫度
D．增加光照強(qiáng)度
解析：D　突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對(duì)含量將增加、C5的相對(duì)含量將減少；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5的量增加、C3還原速率不變，植物細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量增加、C5相對(duì)含量減少；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速率均下降，C3和C5的相對(duì)含量不會(huì)大幅度地改變；增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，被還原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對(duì)含量將減少、C5的相對(duì)含量將增加。
3．夏季晴朗中午，某植物出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)(　　)
A．三碳化合物含量上升
B．有機(jī)物積累速率明顯下降
C．葉綠體基質(zhì)中ADP含量增加
D．光反應(yīng)產(chǎn)物不能滿足暗反應(yīng)的需求
解析：B　中午，氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收量下降，短時(shí)間內(nèi)，二氧化碳的固定減慢，三碳化合物含量下降，A錯(cuò)誤；“午休”時(shí)，二氧化碳吸收量下降，暗反應(yīng)速率下降，進(jìn)而導(dǎo)致光合速率下降，有機(jī)物積累速率明顯下降，B正確；暗反應(yīng)減慢，消耗ATP的速率減慢，葉綠體基質(zhì)中ADP含量減少，C錯(cuò)誤；“午休”時(shí)，二氧化碳供應(yīng)不足導(dǎo)致光合作用的暗反應(yīng)減弱，光反應(yīng)產(chǎn)物可以滿足暗反應(yīng)的需求，D錯(cuò)誤。
單因子和多因子對(duì)光合作用的影響
1．單因子變量對(duì)光合速率的影響
(1)光照強(qiáng)度(如圖)
①曲線分析
a．A點(diǎn)：只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用，釋放CO2 ,吸收O2。
b．AB段：呼吸作用＞光合作用，釋放CO2 ,吸收O2。
c．B點(diǎn)：呼吸作用＝光合作用，外觀上不與外界發(fā)生氣體交換。
d．B點(diǎn)后：光合作用＞呼吸作用，吸收CO2 , 釋放O2。
②應(yīng)用：a.種植大棚時(shí)，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，提高光合速率，積累更多的有機(jī)物；b.陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。
(2)CO2濃度
①曲線分析
圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。
②應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。
(3)溫度
①曲線分析：溫度主要通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合速率。
②應(yīng)用：冬季，溫室栽培白天可適當(dāng)提高溫度，晚上可適當(dāng)降低溫度，以減少細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物。
2．多因子變量對(duì)光合速率的影響
(1)曲線分析
P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。
Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子，影響因素主要為各曲線所表示的因子。
(2)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度，以提高光合速率。
[針對(duì)訓(xùn)練]
4．圖1是某高等植物葉肉細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中a～h為氣體的相對(duì)值；圖2為光照強(qiáng)度對(duì)該葉肉細(xì)胞CO2吸收量的影響，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．在圖2甲時(shí)，圖1中b、c、d、e的值均為零
B．在圖2乙時(shí)，圖1中該葉肉細(xì)胞中h＝c
C．圖2中光照強(qiáng)度在丁點(diǎn)及之后，光合速率與呼吸速率相等
D．圖1中當(dāng)b、e為零且a、f不為零時(shí)，該葉肉細(xì)胞呼吸速率大于光合速率
解析：C　圖2的甲時(shí)只有呼吸作用，葉綠體不能吸收CO2和釋放氧氣，只有線粒體吸收氧氣和釋放CO2，因此圖1中b、c、d、e的值均為零，A正確；圖2的乙時(shí)，光合作用＝呼吸作用，因此線粒體釋放的CO2被葉綠體剛好全部吸收，即h＝c，B正確；圖2中光照強(qiáng)度在丁點(diǎn)及之后，光合作用達(dá)到飽和，此時(shí)光合速率大于呼吸速率，C錯(cuò)誤；圖1中當(dāng)b、e為零且a、f不為零時(shí)，說明線粒體除了吸收葉綠體產(chǎn)生的氧氣，還需要從外界吸收氧氣，因此葉肉細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，D正確。
5．植物的光合作用受溫度(T)和光照強(qiáng)度(L)的影響。如圖表示植物在3種不同的光照強(qiáng)度下消耗CO2的情況。分析在－5～0 ℃和20～30 ℃溫度范圍內(nèi)，光合作用的限制因素分別是(　　)
A．L；T B．T和L都不是　　
C．T；L D．T；T
解析：C　在－5～0 ℃范圍內(nèi)光合速率不隨光照增強(qiáng)而增大，但隨溫度升高而增強(qiáng)，所以限制因素是溫度；20～30 ℃范圍內(nèi)，光合速率不隨溫度升高而增大，而隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增大，所以限制因素是光照強(qiáng)度。
光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系
1．物質(zhì)方面
(1)C：CO2(CH2O)C3H4O2CO2。
(2)O：H2OO2H2O。
(3)H：H2ONADPH(CH2O)[H]H2O
2．能量方面
光能ATP和NADPH(CH2O)
[針對(duì)訓(xùn)練]
6．如圖是生物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．A過程一定伴隨O2的釋放，D過程不需要O2的直接參與
B．A過程產(chǎn)生的ATP可用于B過程中C3的還原
C．A、C中合成ATP所需的能量來源不相同
D．C過程葡萄糖中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)移到ATP中
解析：D　根據(jù)題圖所示，A是光合作用的光反應(yīng)，產(chǎn)物有O2、ATP和NADPH，其中ATP和NADPH可以參與B暗反應(yīng)中C3的還原，D是ATP的水解過程，不需要O2的直接參與，A、B正確；A(光合作用光反應(yīng)階段)產(chǎn)生的ATP的來源是光能，C的能量來源是細(xì)胞呼吸中有機(jī)物分解釋放的一部分能量，C正確；呼吸作用C過程葡萄糖中的化學(xué)能只有少部分轉(zhuǎn)移到ATP中，大部分以熱能形式散失，D錯(cuò)誤。
7．如圖表示高等植物細(xì)胞的兩個(gè)重要生理過程中C、H、O的變化，某同學(xué)在分析時(shí)，做出了如下判斷，你認(rèn)為判斷有誤的是(　　)
A．甲為光合作用，乙為有氧呼吸
B．甲中的H2O在類囊體薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗與產(chǎn)生都在線粒體中
C．甲和乙過程中都有還原性物質(zhì)的產(chǎn)生與消耗
D．甲過程全在葉綠體中進(jìn)行，乙過程全在線粒體中進(jìn)行
解析：D　甲是將CO2和H2O合成有機(jī)物的過程，為光合作用；乙是將有機(jī)物分解為無機(jī)物的過程，為有氧呼吸。有氧呼吸的第一階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的，第二、三階段是在線粒體中進(jìn)行的。
光合速率與呼吸速率的測定裝置
1．裝置中溶液的作用
在測細(xì)胞呼吸速率時(shí)，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在測凈光合速率時(shí)，NaHCO3溶液可提供CO2，保證容器內(nèi)CO2濃度的恒定。
2．測定原理
(1)甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。
(2)乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。
特別提醒
在光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算題中，學(xué)生容易混淆“總光合速率”和“凈光合速率”。正確區(qū)分兩者的關(guān)鍵是獲取試題中的關(guān)鍵詞，并根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行區(qū)分。如表所示為常見的與“總光合速率”和“凈光合速率”有關(guān)的關(guān)鍵詞。
項(xiàng)目 常用關(guān)鍵詞
總(真) 光合速率 O2產(chǎn)生(生成)速率 CO2固定速率 有機(jī)物產(chǎn)生(制造、生成)速率
凈 光合速率 O2釋放速率 CO2吸收速率 有機(jī)物 積累速率
呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2釋放速率 黑暗中有機(jī)物消耗速率
[針對(duì)訓(xùn)練]
8.如圖為某研究小組測定光照強(qiáng)度對(duì)植物葉片光合作用影響的實(shí)驗(yàn)裝置。將該裝置先放在黑暗條件下一段時(shí)間，然后給予不同強(qiáng)度的光照。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　)
A．溫度、CO2濃度和有色液滴的移動(dòng)距離都是無關(guān)變量
B．CO2緩沖液的作用是維持容器中CO2濃度的穩(wěn)定
C．如果有色液滴向右移動(dòng)，說明該植物不進(jìn)行光合作用
D．如果有色液滴向左移動(dòng)，說明該植物不進(jìn)行光合作用
解析：B　依題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)植物葉片光合作用的影響，自變量是光照強(qiáng)度，因變量是光合作用強(qiáng)度，有色液滴的移動(dòng)距離作為觀測的指標(biāo)，溫度、CO2濃度等都是無關(guān)變量；CO2緩沖液的作用是維持容器中CO2濃度的穩(wěn)定；有色液滴移動(dòng)的距離是由裝置內(nèi)O2的變化量引起的，如果有色液滴向右移動(dòng)，說明光合作用釋放的氧氣量大于呼吸作用吸收的氧氣量；如果有色液滴向左移動(dòng)，說明光合作用釋放的氧氣量小于呼吸作用吸收的氧氣量。
9．將一株小麥密閉在無色玻璃鐘罩內(nèi)，在室內(nèi)調(diào)溫25 ℃，給予恒定適宜的光照60 min，然后遮光處理60 min。全程用CO2傳感器測定鐘罩內(nèi)CO2濃度的變化，得到圖2曲線。
(1)若要獲得小麥的真正光合速率，________(填“需要”或“不需要”)另設(shè)對(duì)照組。0～60 min小麥的真正光合速率為________ μmol CO2/(L·h)。
(2)實(shí)驗(yàn)10 min時(shí)，小麥葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用所需CO2的來源是____________________
_________________________________________________。在停止光照的瞬間，葉綠體內(nèi)C3的含量________。
解析：(1)前60 min測定凈光合速率，后60 min測定呼吸速率，不必另設(shè)對(duì)照組。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(2 000－800)＋(1 200－800)＝1 600 μmol CO2/(L·h)。(2)光合作用旺盛，葉綠體需要較多CO2，其來源為線粒體供給和胞外吸收。停止光照，葉綠體內(nèi)缺少NADPH和ATP，不能進(jìn)行還原C3的過程，故C3含量增多。
答案：(1)不需要　1 600　(2)線粒體供給和胞外吸收　增多(或升高)
光合作用的日變化曲線分析
1．自然條件下光合作用的晝夜變化曲線分析
(1)MN和PQ：夜晚植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中CO2量增加，O2量減少。
(2)N～P：光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行。
(3)NA和EP：清晨和傍晚光照較弱，光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，環(huán)境中CO2量增加，O2量減少。
(4)A點(diǎn)和E點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，CO2的吸收和釋放達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量不變，環(huán)境中CO2量不變，O2量不變。
(5)A～E：光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；植物體內(nèi)有機(jī)物的總量增加，環(huán)境中CO2量減少，O2量增加。
(6)C點(diǎn)：葉片表皮氣孔部分關(guān)閉，出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。
(7)E點(diǎn)：光合作用產(chǎn)物的積累量最大。
(8)一晝夜有機(jī)物的積累量＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用釋放的CO2量，即S2－(S1＋S3)。
2．在相對(duì)密閉的環(huán)境中，一晝夜內(nèi)CO2和O2含量的變化曲線圖的比較
項(xiàng)目 一晝夜內(nèi)CO2含量的變化曲線圖 一晝夜內(nèi)O2含量的變化曲線圖
圖示
如果d點(diǎn) 低于a點(diǎn) 說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加 說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少
如果d點(diǎn) 高于a點(diǎn) 說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少 說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加
如果d點(diǎn)與 a點(diǎn)一樣高 說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變 說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變
b、c兩點(diǎn) 表示此時(shí)刻光合作用速率與呼吸作用速率相等
ab段 表示黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用，或光照較弱，光合作用速率小于呼吸作用速率
cd段 表示光照較弱，光合作用速率小于呼吸作用速率，或黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用
bc段 光照較為適宜，光合作用速率大于呼吸作用速率
[針對(duì)訓(xùn)練]
10．(2021·江蘇揚(yáng)州高一期中)如圖表示夏季晴天某植物放在密閉透明玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度變化的曲線(實(shí)線)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．H點(diǎn)時(shí)，植物產(chǎn)生ATP的場所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
B．光合作用是從D點(diǎn)開始的，因?yàn)镈點(diǎn)后CO2濃度開始下降
C．E點(diǎn)時(shí)，植物的光合速率與呼吸速率相同
D．經(jīng)過一晝夜該植物的干重有所增加
解析：D　由題圖分析可知，H點(diǎn)是CO2濃度變化曲線的拐點(diǎn)，此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所應(yīng)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體，A錯(cuò)誤；D點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度也等于呼吸作用強(qiáng)度，光合作用在D點(diǎn)前就已開始，B錯(cuò)誤；圖中D、H點(diǎn)代表光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，E點(diǎn)代表此時(shí)玻璃罩內(nèi)CO2的濃度與起始相同，植物體內(nèi)的有機(jī)物積累量為0，C錯(cuò)誤；與初始時(shí)相比，一晝夜內(nèi)玻璃罩中CO2濃度下降，說明一晝夜內(nèi)該植物體內(nèi)有機(jī)物有積累，植物的干重有所增加，D正確。
11．夏季晴朗的一天，甲、乙兩株不同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用
B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多
C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同
D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉
解析：D　圖中甲植株光合作用開始的點(diǎn)在a點(diǎn)之前，即CO2吸收速率開始變化的點(diǎn)，A錯(cuò)誤；圖中乙植株6～18時(shí)有機(jī)物一直在積累，18時(shí)植物體內(nèi)有機(jī)物積累量最大，B錯(cuò)誤；曲線b～c段下降的原因是光照過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，葉片吸收的CO2少，d～e段下降的原因是光照強(qiáng)度減弱，C錯(cuò)誤；甲植株沒有出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象，可能的原因是氣孔無法關(guān)閉，D正確。
[應(yīng)用體驗(yàn)]
1．(2022·江蘇淮安高一月考)夏季大棚種植，常見設(shè)施有人工照明、通風(fēng)口等，對(duì)于其中的生物學(xué)原理分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．人工照明能延長光合作用時(shí)間，可以提高有機(jī)物的制造量
B．大棚應(yīng)持續(xù)通風(fēng)，可降氧、降溫、降濕度，抑制細(xì)胞呼吸
C．在大棚內(nèi)施加農(nóng)家肥，利用微生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2，可以提高棚內(nèi)CO2濃度
D．棚內(nèi)CO2濃度高時(shí)能抑制細(xì)胞呼吸，但對(duì)光合作用有利
解析：B　人工照明能延長光合作用時(shí)間，可以提高有機(jī)物的制造量，A正確；大棚通風(fēng)可降溫、降濕度，抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，但不能持續(xù)通風(fēng)，持續(xù)通風(fēng)不能降低氧氣含量，B錯(cuò)誤；在大棚內(nèi)施加農(nóng)家肥，利用微生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2，可以提高棚內(nèi)CO2濃度，有利于光合作用制造更多的有機(jī)物，C正確；棚內(nèi)CO2濃度高時(shí)能抑制細(xì)胞呼吸，但對(duì)光合作用有利，可以提高產(chǎn)量，D正確。
2．為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素，將同一品種玉米苗置于25 ℃條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．施肥與CO2吸收量無關(guān)
B．與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)條件下限制CO2吸收量的主要因素是光照強(qiáng)度
C．與D點(diǎn)相比，限制C點(diǎn)玉米吸收CO2的主要因素是土壤含水量
D．與C點(diǎn)相比，A點(diǎn)施肥過少，限制了CO2的吸收
解析：C　據(jù)題圖可知，土壤含水量低于40%，施肥與CO2吸收量無關(guān)，但是高于40%后，施肥的一組CO2吸收量高，A錯(cuò)誤；A點(diǎn)和B點(diǎn)的光照強(qiáng)度相同，因此與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)條件下限制CO2吸收量的因素是土壤含水量，B錯(cuò)誤；C點(diǎn)處于兩線重合的部位，因此施肥與否對(duì)C點(diǎn)光合作用強(qiáng)度無影響，又因C點(diǎn)與D點(diǎn)的光照強(qiáng)度相同，因此C點(diǎn)條件下限制光合作用強(qiáng)度的因素是土壤含水量，C正確；與C點(diǎn)相比，A點(diǎn)光照強(qiáng)度弱，限制了CO2的吸收，D錯(cuò)誤。
3．(2021·江蘇無錫高一期中)如圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖甲中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量
B．圖乙中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的生成量多
C．圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素主要是CO2濃度
D．圖丙中，隨著溫度的升高，曲線走勢有可能下降
解析：C　圖甲中a點(diǎn)隨著光照強(qiáng)度的增加，光合速率不變，此時(shí)限制光合速率的內(nèi)部因素可能是葉綠體中酶的活性和數(shù)量，A正確；圖乙中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度增加，光合速率增大，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的生成量多，B正確；題圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素主要是溫度，C錯(cuò)誤；圖丙中，隨著溫度的升高，酶活性可能下降，導(dǎo)致曲線走勢下降，D正確。
4．(2021·浙江寧波高一期末)某校生物興趣小組以玉米為實(shí)驗(yàn)材料，研究不同條件下的光合作用速率和呼吸作用速率，繪制了如圖所示的四幅圖，圖中a點(diǎn)不可以表示光合作用速率與呼吸作用速率相等的是(　　)
解析：A　圖A中光照條件下，植物既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，植物吸收CO2進(jìn)行光合作用，積累有機(jī)物，故CO2吸收量代表凈光合作用量，凈光合作用量＝光合作用量－呼吸作用量，而黑暗條件下，植物只進(jìn)行呼吸作用，釋放CO2，消耗有機(jī)物，A符合題意；圖B中a點(diǎn)溫室內(nèi)空氣中的CO2濃度不變，說明光合作用量＝呼吸作用量，B不符合題意；圖C中a點(diǎn)光合作用速率和呼吸作用速率曲線相交，說明光合作用量＝呼吸作用量，C不符合題意；圖D中在a點(diǎn)綠色植物既不吸收CO2，也不釋放CO2，說明光合作用量＝呼吸作用量，D不符合題意。
5．植物的光合作用受CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度的影響。如圖為在一定CO2濃度和適宜溫度條件下，測得的某植物在不同光照強(qiáng)度下的光合作用速率。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．在a點(diǎn)所示條件下，該植物細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是線粒體
B．b點(diǎn)時(shí)該植物的實(shí)際光合作用速率為0
C．若將該植物置于c點(diǎn)條件下光照9小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中，則每平方米葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為15 mg
D．適當(dāng)提高CO2濃度，則圖中a點(diǎn)下移，b點(diǎn)左移，c點(diǎn)上移
解析：C　在a點(diǎn)所示條件下，該植物細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)時(shí)該植物的凈光合作用速率為0，B錯(cuò)誤；若將該植物置于c點(diǎn)條件下光照9小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中，則每平方米葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為10×9－5×15＝15 mg，C正確；適當(dāng)提高CO2濃度，光合作用強(qiáng)度會(huì)適當(dāng)增加，呼吸作用強(qiáng)度不變，則圖中a點(diǎn)不移動(dòng)，b點(diǎn)左移，c點(diǎn)右上方移，D錯(cuò)誤。
6．將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響(其他實(shí)驗(yàn)條件都是理想的)，實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。
溫度/ ℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2/(mg/h) 1．00 1．75 2．50 3．25 3．75 3．50 3．00
黑暗中釋放CO2/(mg/h) 0.50 0.75 1．00 1．50 2．25 3．00 3．50
下列對(duì)該表數(shù)據(jù)分析正確的是(　　)
A．晝夜不停地光照，在5 ℃時(shí)該植物不能生長
B．晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度是30 ℃
C．每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，溫度均保持在20 ℃，該植物積累的有機(jī)物最多
D．每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，溫度為30 ℃時(shí)，該植物積累的有機(jī)物是溫度為10 ℃時(shí)的2倍
解析：C　從題表中可看出，5 ℃時(shí)晝夜不停地光照，該植物每小時(shí)吸收CO2 1 mg，一晝夜吸收1×24＝24 mg，植物能生長，A錯(cuò)誤；從題表中可看出，晝夜不停地光照，每小時(shí)CO2的凈吸收量25 ℃時(shí)最多，所以該植物生長最快，B錯(cuò)誤；每天交替進(jìn)行12 h光照、12 h黑暗，一晝夜有機(jī)物的積累量可以采用每小時(shí)光照下吸收CO2和黑暗中釋放CO2的差值來進(jìn)行簡單的計(jì)算，每小時(shí)差值分別是5 ℃—0.50、10 ℃—1．00、15 ℃—1．50、20 ℃—1．75、25 ℃—1．50、30 ℃—0.50、35 ℃—－0.50，可看出20 ℃時(shí)該植物積累有機(jī)物最多，C正確；從C項(xiàng)的分析可知，10 ℃時(shí)積累的有機(jī)物是30 ℃時(shí)的(1．00×12)÷(0.50×12)＝2倍，題干敘述剛好相反，D錯(cuò)誤。
7．以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是(　　)
A．光照相同時(shí)間，35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 ℃時(shí)相等
B．光照相同時(shí)間，在20 ℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多
C．溫度高于25 ℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少
D．其他條件不變，光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí)，兩曲線的交點(diǎn)將向左下方移動(dòng)
解析：A　分析題意與圖像可知，圖中的虛線代表凈光合作用，實(shí)線代表呼吸作用。在光照下，光合作用制造的有機(jī)物總量(真光合作用量)＝呼吸作用消耗的有機(jī)物量(呼吸作用量)＋有機(jī)物的凈積累量(凈光合作用量)，即某溫度下圖中實(shí)線所對(duì)應(yīng)的量加上虛線所對(duì)應(yīng)的量就是真光合作用量。根據(jù)上面的等式關(guān)系可以推斷出：光照相同時(shí)間，35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 ℃時(shí)相等；光照相同時(shí)間，在25 ℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多；溫度高于25 ℃時(shí)，有機(jī)物的凈積累量開始減少；兩曲線的交點(diǎn)表示某溫度時(shí)，有機(jī)物的凈積累量與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等，當(dāng)其他條件不變，光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí)，凈光合作用量增大，兩曲線的交點(diǎn)將向右上方移動(dòng)。
8．(2021·湖南長沙高一期末)將銀邊天竺葵(其葉片如圖1所示)放在黑暗中兩天后，根據(jù)圖2所示，處理枝條上的一片葉(Z處使用不透光的黑紙兩面遮光)。然后將整株植物置于陽光下4 h，取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后，滴加碘液顯色，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的描述正確的是(　　)
A．葉片置于黑暗中兩天的目的是使葉片脫色
B．要研究葉綠素對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組分別是Y和W部位
C．X和Y兩部分顯色結(jié)果對(duì)照，能證明光合作用是否需要水
D．顯色后X為藍(lán)色，Y和Z為棕黃色(碘液的顏色)
解析：D　黑暗處理是為了消耗掉葉片中原有的淀粉，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾；要研究葉綠素對(duì)光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)為X部位，對(duì)照組為W部位；X、Y兩部分顯色結(jié)果對(duì)照，證明光合作用需要CO2；X處能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生淀粉，而Y、Z處不能進(jìn)行光合作用，無淀粉產(chǎn)生，因此顯色后X處為藍(lán)色，Y、Z處為棕黃色。
9．某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開展了對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度測試的研究課題，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。請(qǐng)你利用這些裝置完成光合作用強(qiáng)度的測試實(shí)驗(yàn)，并分析回答有關(guān)問題：
(1)先測定植物的呼吸作用強(qiáng)度，方法步驟如下：
①甲、乙兩裝置的D中都放入________，乙裝置作為對(duì)照。
②將甲、乙裝置的玻璃瓶進(jìn)行________處理，放在溫度等相同且適宜的環(huán)境中。
③30 min后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和距離。
(2)測定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟如下：
①甲、乙兩裝置的D中放入____________，乙裝置作為對(duì)照。
②把甲、乙裝置放在________________________________________________________
③30 min后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和距離。
(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行30 min后，記錄的甲、乙裝置中紅墨水滴移動(dòng)情況如表：
實(shí)驗(yàn)30 min后紅墨水滴移動(dòng)情況
測定植物呼吸作用強(qiáng)度 甲裝置 ______(填“左”或“右”)移1．5 cm
乙裝置 右移0.5 cm
測定植物凈光合作用強(qiáng)度 甲裝置 ______(填“左”或“右”)移4．5 cm
乙裝置 右移0.5 cm
(4)假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1 g，那么該植物的呼吸速率是________g/h；白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是________g(不考慮晝夜溫差的影響)。
解析：(1)要測定光合作用強(qiáng)度必須先測定呼吸作用強(qiáng)度，在測定呼吸作用強(qiáng)度時(shí)一定要將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗條件下，使植物只進(jìn)行呼吸作用。用NaOH溶液除去玻璃瓶內(nèi)的CO2，植物進(jìn)行呼吸作用消耗一定體積的O2，釋放等體積的CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)玻璃瓶內(nèi)氣體體積的減少量即可計(jì)算出呼吸作用強(qiáng)度。(2)在測定凈光合作用強(qiáng)度時(shí)要滿足光合作用所需的條件：充足的光照，一定濃度的CO2(由NaHCO3溶液提供)，一定的溫度。光合作用過程中消耗一定體積CO2，產(chǎn)生等體積O2，而NaHCO3溶液可保證裝置內(nèi)CO2濃度的恒定，因此，玻璃瓶內(nèi)氣體體積的變化只受O2釋放量的影響，而不受CO2消耗量的影響。(3)對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置乙中紅墨水滴右移是環(huán)境因素(如氣壓等)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃瓶內(nèi)氣體體積的改變量，即該植物的呼吸速率為(1．5＋0.5)×2＝4 g/h；凈光合速率為(4．5－0.5)×2＝8 g/h，白天光照15 h的凈光合作用量是8×15＝120 g，一晝夜葡萄糖的積累量等于15 h的光合作用實(shí)際產(chǎn)生量減去24 h的呼吸作用消耗量，等同于15 h的凈光合作用量減去9 h的呼吸作用消耗量，即120－4×9＝84 g。
答案：(1)①NaOH溶液?、谡诠狻?2)①NaHCO3　溶液?、诠庹粘渥恪囟鹊认嗤疫m宜的環(huán)境中　(3)左　右　(4)4　84
10．如圖甲為測定光合速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一經(jīng)消毒的新鮮葉片和CO2緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測得。在不同強(qiáng)度的光照條件下，測得的氣體體積變化如圖乙所示。
(1)標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中紅色液滴所在位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，試管內(nèi)變化的氣體是___
____。
(2)若圖甲植物的光照強(qiáng)度為15 klx，則1 h光合作用產(chǎn)生的氣體量為________ mL。若此時(shí)植物葉片的呼吸熵(呼吸時(shí)產(chǎn)生的CO2體積和消耗的O2體積比值)為0.8，則植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，還需從外界吸收________mL CO2。
(3)為了防止無關(guān)因子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別是________________________________________________________
_____________________________________________________。
解析：(1)由于試管中存在CO2緩沖液，所以在不同光照強(qiáng)度下，液滴位置改變的實(shí)質(zhì)是O2的消耗和釋放。(2)光合作用產(chǎn)生O2的量應(yīng)包括積累量和葉片消耗量為150＋50＝200 mL，同時(shí)，凈產(chǎn)生的O2量等于凈消耗的CO2量為200－0.8×50＝160 mL。(3)設(shè)置對(duì)照時(shí)可將新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片；除葉片本身會(huì)影響實(shí)驗(yàn)外，環(huán)境因素也可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
答案：(1)O2　(2)200　160　(3)新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片
[課時(shí)跟蹤檢測]
[基礎(chǔ)鞏固練]
知識(shí)點(diǎn)一　光合作用的原理
1．(2021·江蘇徐州高一檢測)光合作用是生物界中重要的物質(zhì)與能量代謝過程，下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是(　　)
A．希爾反應(yīng)是指離體的葉綠體能進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)
B．在光反應(yīng)階段光能只轉(zhuǎn)化成ATP中的化學(xué)能
C．卡爾文用同位素示蹤法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探明了暗反應(yīng)中從C5到C3再到C5的循環(huán)過程
D．自養(yǎng)生物是專指能夠通過光合作用制造有機(jī)物的生物
解析：A　離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)，A正確；在光反應(yīng)階段，光能被葉綠體內(nèi)的色素捕獲后，能將光能轉(zhuǎn)化成ATP和NADPH中的化學(xué)能，B錯(cuò)誤；卡爾文用同位素示蹤法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探明了CO2中的碳在暗反應(yīng)中從CO2到C3再到(CH2O)的過程，C錯(cuò)誤；自養(yǎng)生物是指能夠通過光合作用或化能合成作用制造有機(jī)物的生物，D錯(cuò)誤。
2．下列關(guān)于光合作用的敘述，正確的是(　　)
A．綠色植物所有的細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用
B．光合作用的產(chǎn)物既有有機(jī)物，也有無機(jī)物
C．光合作用的光反應(yīng)只在光下進(jìn)行，暗反應(yīng)只在黑暗中進(jìn)行
D．光合作用的暗反應(yīng)需要酶，光反應(yīng)不需要酶
解析：B　綠色植物含有葉綠體的細(xì)胞才能進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；光合作用的產(chǎn)物中糖類等是有機(jī)物，O2是無機(jī)物，B正確；光合作用的光反應(yīng)需要光，只在白天進(jìn)行，暗反應(yīng)有光無光都能進(jìn)行，C錯(cuò)誤；光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)都需要酶，D錯(cuò)誤。
3．(2022·北京高一月考)離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對(duì)含量的變化是(　　)
A．C3 化合物減少，C5化合物增多
B．C3 化合物增多，C5化合物增多
C．C3 化合物減少，C5化合物減少
D．C3 化合物增多，C5化合物減少
解析：A　突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，導(dǎo)致消耗的C5化合物減少，所以C5化合物的含量在短時(shí)間內(nèi)上升；而合成C3化合物的原料減少，所以短時(shí)間內(nèi)C3化合物的含量下降，A正確。
4．如圖是綠色植物光合作用過程示意圖。下列與此圖相關(guān)的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．如果A代表某結(jié)構(gòu)，則A為類囊體
B．形成C、D的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中
C．突然降低環(huán)境中CO2濃度，B的產(chǎn)生速率下降
D．C3中不僅有來自CO2中的碳，也有來自CO2中的氧
解析：B　結(jié)構(gòu)A上發(fā)生的是光合作用的光反應(yīng)階段，結(jié)構(gòu)A表示的是類囊體，A正確；光反應(yīng)類囊體上的色素吸收的光能一部分被用來進(jìn)行水的光解形成氧氣和NADPH，一部分用來形成ATP，故形成C、D的過程發(fā)生在類囊體上，B錯(cuò)誤；突然降低環(huán)境中的二氧化碳濃度，暗反應(yīng)減弱，光反應(yīng)也隨之減弱，所以氧氣的產(chǎn)生速率會(huì)下降，C正確；二氧化碳中的碳和氧均參與了三碳化合物的合成，所以C3中不僅有來自CO2中的碳，也有來自CO2中的氧，D正確。
5．(2021·江蘇南通高一檢測)如圖表示某植物在不同光照強(qiáng)度下光合作用速率(用CO2吸收量表示)的變化，據(jù)圖分析，相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．該植物在A點(diǎn)時(shí)只能進(jìn)行呼吸作用
B．AB段植物的光合速率小于呼吸速率
C．BC段植物的光合速率大于呼吸速率
D．限制C點(diǎn)光合強(qiáng)度的因素是光照強(qiáng)度
解析：D　A點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為0，此時(shí)植物只能進(jìn)行呼吸作用，A正確；AB段，有二氧化碳的釋放，植物的光合速率小于呼吸速率，B正確；BC段，植物需要從外界吸收二氧化碳，植物的光合速率大于呼吸速率，C正確；C點(diǎn)后光合作用速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，此時(shí)光照強(qiáng)度不再是限制光合速率的因素，D錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二　光合作用的應(yīng)用
6．已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃。如圖表示該植物在25 ℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度提高到30 ℃的條件下(其他條件不變)，從理論上講，圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)應(yīng)該是(　　)
A．a(chǎn)點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，m點(diǎn)上移
B．a(chǎn)點(diǎn)不移，b點(diǎn)左移，m點(diǎn)不移
C．a(chǎn)點(diǎn)下移，b點(diǎn)右移，m點(diǎn)下移
D．a(chǎn)點(diǎn)下移，b點(diǎn)不移，m點(diǎn)上移
解析：C　溫度由25 ℃升高到30 ℃，對(duì)于呼吸作用而言，達(dá)到最適溫度，呼吸速率增大；對(duì)于光合作用而言，超過最適溫度，光合速率下降。因此，a點(diǎn)因呼吸作用加強(qiáng)而向下移；b點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，一方面呼吸作用加強(qiáng)，需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與呼吸作用消耗量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物，另一方面光合速率下降，產(chǎn)生有機(jī)物的速率也下降，也需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與原來等量的有機(jī)物，所以b點(diǎn)右移；因溫度超過光合作用最適溫度，酶活性下降，光合作用強(qiáng)度降低，m點(diǎn)下移，故選C。
7．(2021·江蘇徐州高一檢測)圖乙是將甲置于自然環(huán)境中，測定南方一晴天一晝夜密閉透明小室內(nèi)氧氣的增加或減少量而得到的。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．12時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足造成的
B．若該植株培養(yǎng)液中缺Mg，那么A點(diǎn)應(yīng)向右移動(dòng)
C．AB段的限制因素主要是CO2濃度
D．小室內(nèi)O2總量最大時(shí)刻是17時(shí)
解析：C　12時(shí)光合作用降低是因?yàn)楣庹仗珡?qiáng)，溫度太高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收減少，A正確；A點(diǎn)代表的是光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，如果缺鎂會(huì)影響葉綠素的形成，葉綠素參與光合作用的形成，光合作用減少，A點(diǎn)應(yīng)向右移動(dòng)，B正確；AB段是上午8時(shí)到10時(shí)，光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用不斷增加，此時(shí)限制因素主要是光照強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；A點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)光合作用等于呼吸作用，AC段光合作用大于呼吸作用，C點(diǎn)以后光合作用小于呼吸作用或者不進(jìn)行光合作用，因此小室內(nèi)氧氣最大值應(yīng)是17時(shí)，D正確。
8．(2021·江蘇南通高一檢測)在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物，以下不能提高作物產(chǎn)量的措施是(　　)
A．增加CO2濃度 B．增大室內(nèi)晝夜溫差
C．延長光照時(shí)間 D．用綠色玻璃作室頂
解析：D　二氧化碳是光合作用的原料，原料越多合成的有機(jī)物就越多，所以適度增加室內(nèi)二氧化碳濃度能增產(chǎn)，A錯(cuò)誤；白天適當(dāng)提高溫度可以促進(jìn)光合作用的進(jìn)行，讓植物合成更多的有機(jī)物；而夜晚適當(dāng)降溫則可以抑制其呼吸作用，使其減少分解有機(jī)物。這樣有利于積累有機(jī)物增加產(chǎn)量，B錯(cuò)誤；延長光照時(shí)間，能增大光合作用時(shí)間，有利于提高作物產(chǎn)量，C錯(cuò)誤；色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對(duì)綠光基本不吸收，用綠色玻璃作室頂，透過的光主要是綠光，所以不會(huì)提高溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物的產(chǎn)量，D正確。
9．下列關(guān)于硝化細(xì)菌的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．將二氧化碳和水合成糖類化合物所需能量為光能
B．將二氧化碳和水合成糖類化合物所需能量為化學(xué)能
C．硝化細(xì)菌細(xì)胞中含有將二氧化碳和水合成有機(jī)物的一系列酶
D．硝化細(xì)菌和綠色植物一樣都是自養(yǎng)型生物
解析：A　硝化細(xì)菌能將土壤中的氨氧化成亞硝酸，進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸，硝化細(xì)菌能夠利用這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中釋放出的化學(xué)能，將二氧化碳和水合成為糖類，這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng)，所以硝化細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物，A錯(cuò)誤，B、D正確；硝化細(xì)菌能夠?qū)⒍趸己退铣蔀樘穷?，所以硝化?xì)菌細(xì)胞中含有將二氧化碳和水合成有機(jī)物的一系列酶，C正確。
[素養(yǎng)提升練]
10．(多選)(2021·山東青島高一期中)如圖表示某植物在不同溫度下的光合速率和呼吸速率。下列有關(guān)分析中正確的是(　　)
A．25 ℃時(shí)光合速率最大
B．35 ℃時(shí)仍能積累有機(jī)物
C．32 ℃時(shí)凈光合速率等于呼吸速率
D．35 ℃時(shí)呼吸速率最大
解析：BC　25 ℃時(shí)，植物的凈光合速率最大，不代表總光合速率最大，總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，從圖中可以看出30 ℃和35 ℃時(shí)的光合速率均大于25 ℃時(shí)的，A錯(cuò)誤；35 ℃時(shí)，植物的凈光合速率為3．00 mg/h，因此仍能積累有機(jī)物，B正確；32 ℃時(shí)，凈光合速率等于呼吸速率，則光合速率是呼吸速率的兩倍，C正確；僅由題圖無法判斷35 ℃之后的呼吸速率大小，故無法得出35 ℃時(shí)呼吸速率最大，D錯(cuò)誤。
11．(多選)(2021·江蘇連云港高一檢測)如圖表示光合作用與細(xì)胞呼吸過程中部分物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖中①②過程消耗ATP，③④⑤過程產(chǎn)生ATP
B．①②過程在葉綠體中進(jìn)行，③④⑤過程在線粒體中進(jìn)行
C．①過程產(chǎn)生的NADPH參與②過程，③和④過程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水
D．高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行①②③④⑤過程
解析：ABD　分析圖可知，①過程表示光反應(yīng)階段，②過程表示暗反應(yīng)階段，①產(chǎn)生的ATP用于②過程，③④⑤表示有氧呼吸全過程，三個(gè)階段都產(chǎn)生ATP，A錯(cuò)誤；真核細(xì)胞中，①②過程在葉綠體中進(jìn)行，③過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，④⑤過程在線粒體中進(jìn)行，B錯(cuò)誤；①光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH參與②暗反應(yīng)中C3的還原，③和④過程產(chǎn)生的[H]都在第三階段與氧結(jié)合產(chǎn)生水，C正確；高等植物所有的細(xì)胞不一定都可以進(jìn)行①②過程，如高等植物的根尖細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，因此不能進(jìn)行①②過程，D錯(cuò)誤。
12．(多選)如圖曲線表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．CO2濃度大于a時(shí)，甲才能進(jìn)行光合作用
B．適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，a點(diǎn)將左移
C．CO2濃度為b時(shí)，甲、乙總光合作用強(qiáng)度相等
D．甲、乙光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的增大而不斷增強(qiáng)
解析：ACD　對(duì)于甲植物而言，a點(diǎn)時(shí)CO2凈吸收速率為0，說明此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，在a點(diǎn)之前，甲植物已經(jīng)開始進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，光合速率增大，a點(diǎn)將左移，B正確；CO2濃度為b時(shí)，甲、乙的凈光合作用強(qiáng)度相等，而總光合作用強(qiáng)度＝凈光合作用強(qiáng)度＋呼吸作用強(qiáng)度，故甲、乙總光合作用強(qiáng)度不一定相等，C錯(cuò)誤；在一定范圍內(nèi)，隨CO2濃度的增大，甲、乙的光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，超過這一范圍，隨CO2濃度的增大，光合作用強(qiáng)度不再變化，D錯(cuò)誤。
13．(多選)(2021·江蘇南通高一期末)如圖是莧菜葉肉細(xì)胞光合作用與有氧呼吸過程中的物質(zhì)變化示意圖，其中①②③④表示過程。相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．過程①④都有[H]的產(chǎn)生
B．過程④產(chǎn)生的[H]來自于水和有機(jī)物
C．過程①②③④能在植物的所有細(xì)胞中進(jìn)行
D．②④分別發(fā)生在葉綠體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
解析：AB　過程①產(chǎn)生[H]，②消耗[H]，③消耗[H]，④產(chǎn)生[H]，A正確；過程④表示有氧呼吸的第一、二階段，產(chǎn)生的[H]來自于水和有機(jī)物(葡萄糖、丙酮酸)，B正確；過程①②表示光合作用，在有光的條件下、且在含有葉綠體的細(xì)胞內(nèi)才能進(jìn)行；③④表示呼吸作用，在所有細(xì)胞中任何時(shí)候都可以進(jìn)行，C錯(cuò)誤；②表示暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，④表示有氧呼吸的第一、二階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，D錯(cuò)誤。
14．(多選)(2022·浙江溫州高一月考)如圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，乙表示水稻葉肉細(xì)胞在相同條件下CO2吸收量與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，葉綠體中C3的含量是C5的兩倍
B．乙中限制g點(diǎn)CO2吸收量的主要因素是光照強(qiáng)度
C．甲中的b光照強(qiáng)度應(yīng)小于乙中f點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度
D．適當(dāng)提高CO2濃度后再測定，乙中的f點(diǎn)將向左移動(dòng)
解析：CD　a光照條件下，細(xì)胞釋放二氧化碳，不產(chǎn)生氧氣，此時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，葉綠體中C3的含量與C5不存在兩倍的關(guān)系，A錯(cuò)誤；g點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度已達(dá)到最大值，g點(diǎn)及其以后限制光合作用強(qiáng)度的因素不再是光照強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；b光照條件下釋放的二氧化碳與氧氣的產(chǎn)生總量相等，說明光合作用小于呼吸作用，乙中ef段(不包括f點(diǎn))表示光合作用小于呼吸作用，C正確；f點(diǎn)是光的補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，適當(dāng)提高CO2濃度，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，故f點(diǎn)將向左移動(dòng)，D正確。
15．(多選)用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙，同時(shí)從某池塘水深0.6 m處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的氧氣含量，結(jié)果如表所示(不考慮化能合成作用)。有關(guān)分析不合理的是(　　)
透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙
4．3 mg 5．6 mg 3．2 mg
A.丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
B．在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量約為1．1 mg
C．在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低
D．在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用產(chǎn)生的氧氣量約為3．5 mg
解析：CD　一晝夜后丙瓶氧氣含量比甲瓶減少4．3－3．2＝1．1 mg，又由于丙不透光，即瓶中生物進(jìn)行了有氧呼吸，故丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A、B正確；一晝夜后乙瓶氧氣含量比甲瓶增加5．6－4．3＝1．3 mg，又由于乙瓶透光，即光合作用中釋放了氧氣，消耗了二氧化碳，故乙瓶水樣的pH比丙瓶的高，C錯(cuò)誤；在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實(shí)際光合作用產(chǎn)生的氧氣量＝有氧呼吸消耗的氧氣量＋光合作用釋放的氧氣量，約為1．1＋1．3＝2．4 mg，D錯(cuò)誤。
16．(多選)將下列裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能得出的結(jié)論是(　　)
A．小球藻產(chǎn)生O2和酵母菌產(chǎn)生CO2均在生物膜上進(jìn)行
B．小球藻光合作用和呼吸作用的共同產(chǎn)物有ATP、 CO2和H2O
C．乙試管中小球藻與丙試管中小球藻的光合速率相同
D．實(shí)驗(yàn)后期甲瓶和丁瓶中的生物都只進(jìn)行無氧呼吸
解析：ABC　酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2的部位是線粒體基質(zhì)，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，都不在生物膜上，A錯(cuò)誤；CO2只是呼吸作用的產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；甲裝置中酵母菌進(jìn)行呼吸作用時(shí)能產(chǎn)生CO2，而丁裝置中乳酸菌只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，即乙試管能夠比丙試管得到更多的CO2，所以乙試管小球藻的光合速率比丙試管高，C錯(cuò)誤；甲瓶中含有少量空氣，酵母菌在實(shí)驗(yàn)初期時(shí)主要進(jìn)行有氧呼吸，但在實(shí)驗(yàn)后期只進(jìn)行無氧呼吸，丁裝置中乳酸菌是厭氧型生物，不管實(shí)驗(yàn)前期還是后期，乳酸菌只進(jìn)行無氧呼吸，D正確。
17．(2022·江蘇南京高一檢測)如圖表示某農(nóng)作物葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用的過程，已知在葉綠體類囊體薄膜上存在兩個(gè)不同的光系統(tǒng)：光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)，是以串聯(lián)的方式協(xié)同作用的。請(qǐng)回答下列問題：
(1)類囊體上的光合色素的作用是________________________；在提取葉綠體中的色素實(shí)驗(yàn)中用到CaCO3的作用是________________________。
(2)結(jié)合圖分析光系統(tǒng)Ⅰ與________________________有關(guān)(填寫光反應(yīng)中的相關(guān)物質(zhì)變化過程)。
(3)寫出圖中編號(hào)或字母所代表的過程或物質(zhì)：②__________________，F(xiàn)是具有催化作用的________________________。
解析：(1)類囊體上的光合色素的作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能；在提取葉綠體中的色素實(shí)驗(yàn)中用到CaCO3的作用是中和有機(jī)酸，防止葉綠體中葉綠素被破壞。(2)結(jié)合圖分析可知，E是NADPH，推斷光系統(tǒng)Ⅰ與NADP＋的還原有關(guān)。(3)分析題圖可知，②過程中有二氧化碳參與，為CO2的固定過程；光反應(yīng)過程中，伴隨能量變化，D是ATP，C是ADP和磷酸，F(xiàn)是具有催化作用的ATP合成酶。
答案：(1)吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能　防止葉綠體中葉綠素被破壞　(2)NADP＋的還原　 (3)CO2的固定　ATP合成酶
18．(2021·江蘇蘇州高一檢測)如圖1表示某綠色植物進(jìn)行光合作用的示意圖，圖2為外界因素對(duì)光合作用影響的關(guān)系圖。請(qǐng)分析并回答下列問題：
(1)圖1中a、b兩個(gè)生理過程發(fā)生的場所是__________，若適當(dāng)提高CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)圖中C的含量變化是____________(填“上升”“下降”或“不變”)。
(2)圖1中物質(zhì)D為____________，D的生成量可代表光合作用的強(qiáng)度。除此外，下列選項(xiàng)____________(填序號(hào))也能夠代表光合作用強(qiáng)度。
①O2的產(chǎn)生量 ②C3的量 ③C5的量 ④CO2的固定量
(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該植物夜晚雖然能吸收CO2，卻不能合成D，原因可能是____________
__________________________________________________。
(4)圖2中，如果X代表CO2的含量，則X主要通過影響____________過程來影響光合速率。
解析：(1)圖1中a表示二氧化碳的固定，b表示三碳化合物的還原，均為暗反應(yīng)中的物質(zhì)變化，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。若適當(dāng)提高CO2濃度，二氧化碳的固定會(huì)增強(qiáng)，C3含量會(huì)增多，短時(shí)間內(nèi)C3的還原速率不變，因此三碳化合物的還原利用的NADPH和ATP增多，從而導(dǎo)致NADPH(即圖1中C)含量下降。(2)圖1中物質(zhì)D為光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物，即(CH2O)(或有機(jī)物、糖類)。光合作用過程中糖類的生成量、O2的產(chǎn)生量和CO2的固定量等均能代表光合作用強(qiáng)度。即①④正確。(3)在夜間沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能生成NADPH和ATP，因此暗反應(yīng)中三碳化合物的還原將無法進(jìn)行。(4)CO2參與光合作用的暗反應(yīng)，所以如果X代表CO2的含量，則X主要通過影響暗反應(yīng)過程來影響光合速率。
答案：(1)葉綠體基質(zhì)　下降　(2)(CH2O)(或有機(jī)物、糖類)?、佗堋?3)沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP　 (4)暗反應(yīng)
19．如圖為某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖甲表示在光照弱的情況下，光合作用隨__________的增加成正比增加，這種情況下，可以認(rèn)為此時(shí)主要影響光合作用的____________階段。
(2)從圖甲可見，光照強(qiáng)度超過某一強(qiáng)度時(shí)，光合作用速率不再增加，且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，這種變化主要決定于__________，此時(shí)光合作用的__________階段受到限制。
(3)圖乙中C點(diǎn)表示光照強(qiáng)度為B時(shí)，植物生長的__________，出現(xiàn)CD段的原因是______
_______________________________________________________________。
(4)請(qǐng)?jiān)趫D甲中繪制50 ℃時(shí)植物光合作用速率變化的曲線。
(5)根據(jù)圖甲，在圖乙繪制光照強(qiáng)度為A時(shí)，不同溫度下光合作用速率變化曲線。
解析：(1)甲圖表示在光照弱的情況下，說明光照沒有達(dá)到飽和點(diǎn)，則光合作用隨光照強(qiáng)度的增加成正比增加，這種情況下，可判斷此時(shí)影響光合作用的過程是光反應(yīng)階段。(2)從圖甲可見，光照強(qiáng)度超過某一強(qiáng)度時(shí)，即達(dá)到光照飽和點(diǎn)，光合作用的速度不再增強(qiáng)，且有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，這種變化主要決定于溫度，溫度能影響酶的活性，此時(shí)光合作用的暗反應(yīng)階段受到限制，導(dǎo)致光合作用速率不再增大。(3)圖乙中C點(diǎn)時(shí)光合作用速率最大，表示光照強(qiáng)度為B時(shí)，植物生長的最適溫度。當(dāng)溫度超出一定的范圍后，溫度升高，酶活性降低，光合作用速率降低，導(dǎo)致光合作用速率反而逐漸減弱。(4)根據(jù)圖乙可知，50 ℃時(shí)光合作用速率介于20～30 ℃之間(圖解見答案)。(5)光照強(qiáng)度為A時(shí)，限制光合作用速率的因素是光照強(qiáng)度，因而不同溫度下光合作用速率變化曲線相同(圖解見答案)。
答案：(1)光照強(qiáng)度　光反應(yīng)　(2)溫度　暗反應(yīng)　(3)最適溫度　酶活性降低，光合作用速率降低
20．(2021·江蘇南京高一檢測)如圖1表示種植菠菜的某密閉大棚內(nèi)24小時(shí)O2含量的變化情況，圖2表示光合作用和呼吸作用的部分過程(Ⅰ～Ⅶ代表物質(zhì)，①～⑤代表過程)。請(qǐng)回答下列問題：
(1)菠菜植株光合作用產(chǎn)生的O2量和細(xì)胞呼吸消耗的O2量相等的點(diǎn)是________(用圖中字母回答)。大棚內(nèi)的菠菜經(jīng)過一晝夜后________(填“有”或“沒有”)有機(jī)物的積累。
(2)圖1中BC段O2含量變化的直接原因是光合作用過程中________階段增強(qiáng)，該階段發(fā)生的場所為____________。
(3)圖2中①被稱為________，Ⅲ表示________，Ⅳ產(chǎn)生后運(yùn)至________(具體場所)，最終與Ⅴ結(jié)合。
解析：(1)分析圖1曲線，氧氣含量下降，說明呼吸作用大于光合作用或只進(jìn)行呼吸作用；氧氣含量上升，說明光合作用大于呼吸作用。圖1中B、C兩點(diǎn)表示氧氣含量的平衡點(diǎn)，此時(shí)菠菜植株光合作用產(chǎn)生的O2量和細(xì)胞呼吸消耗的O2量相等。根據(jù)圖中的A點(diǎn)和D點(diǎn)的氧氣含量，D點(diǎn)氧氣含量有所降低，說明經(jīng)過一晝夜，總光合作用產(chǎn)生的氧氣小于總呼吸作用消耗的氧氣，因此大棚內(nèi)的菠菜經(jīng)過一晝夜后并沒有有機(jī)物的積累，反而有機(jī)物含量降低。(2)光合作用的光反應(yīng)階段水在光下分解產(chǎn)生氧氣，因此圖1中BC段O2含量變化的直接原因是光合作用過程中光反應(yīng)階段增強(qiáng)，該階段發(fā)生的場所為(葉綠體)類囊體薄膜。(3)圖2中①被稱為CO2的固定，Ⅲ表示CO2；Ⅳ表示[H]，根據(jù)有氧呼吸第三階段的場所和物質(zhì)變化可知，[H]產(chǎn)生后運(yùn)至線粒體內(nèi)膜，最終與Ⅴ(氧氣)結(jié)合生成水。
答案：(1)B、C　沒有　(2)光反應(yīng)　(葉綠體)類囊體薄膜　(3)CO2的固定　CO2　線粒體內(nèi)膜
21．如圖甲為探究光合作用的裝置圖，圖乙表示不同地區(qū)A、B、C三類植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖分析并回答：
(1)若用圖甲所示裝置來探究CO2是否為光合作用的原料，則還應(yīng)該再增加一個(gè)裝置，做法是____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
(2)若用圖甲所示裝置來探究元素X是否為植物的必需礦質(zhì)元素，則還應(yīng)該再增加一個(gè)裝置，做法是______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________。
(3)在上午10點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，圖乙中植物A和植物B細(xì)胞中C3含量的變化分別是________________________。
(4)m點(diǎn)是曲線C與x軸交點(diǎn)，影響m點(diǎn)向左移動(dòng)的因素有________(多選)。
A．植物缺鎂 B．調(diào)整溫度使之更適宜
C．天氣轉(zhuǎn)陰 D．CO2濃度適當(dāng)上升
E．CO2濃度適當(dāng)下降
(5)在一定的二氧化碳濃度和適宜溫度下，把圖乙中A植物的葉片置于5千勒克斯(光合作用總速率為44 mg CO2/100 cm2葉·小時(shí))光照下14小時(shí)，其余時(shí)間置于黑暗中(細(xì)胞呼吸速率為6．6 mg CO2/100cm2葉·小時(shí))，則一天內(nèi)該植物每25cm2葉片葡萄糖積累量為________mg(用CO2的凈吸收量表示)。
解析：(1)在設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般將要探究的因素設(shè)為變量，其他因素必須保持一致。本實(shí)驗(yàn)中是否有CO2就是自變量，根據(jù)題意可知增加的一組實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)該沒有CO2，所以增加一組應(yīng)為將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的NaHCO3溶液換成等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的NaOH溶液，其他條件同圖甲所示裝置。(2)若探究元素X是否為植物的必需礦質(zhì)元素，可以采用水培法，增加的裝置中應(yīng)將水槽中的完全培養(yǎng)液替換成等量的只缺少元素X的完全培養(yǎng)液，其他條件與圖甲所示裝置相同。(3)由圖乙可知，上午10點(diǎn)時(shí)A植物不從外界吸收CO2，此時(shí)突然降低環(huán)境中CO2濃度對(duì)A植物的光合作用沒有影響，即C3含量幾乎不變；而對(duì)植物B來說，突然降低環(huán)境中CO2濃度，其吸收CO2量減少，合成的C3量將下降。(4)m點(diǎn)是曲線C與x軸交點(diǎn)，表示此時(shí)光合速率＝呼吸速率，m點(diǎn)左移即表示提高光合速率，可采取的措施有適當(dāng)調(diào)整溫度至最適溫度、提高CO2濃度，故選B、D。(5)光合作用吸收CO2凈量＝光合作用吸收CO2總量－呼吸作用釋放CO2量＝44×14－6．6×24＝458．6 mg CO2/100 cm2，則一天內(nèi)該植物每25 cm2葉片葡萄糖積累量為114．4 mg CO2/25 cm2。
答案：(1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的NaHCO3溶液換成等量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的NaOH溶液，其他條件與圖甲所示裝置相同　(2)將水槽中的完全培養(yǎng)液替換成等量的只缺少元素X的完全培養(yǎng)液，其他條件與圖甲所示裝置相同　(3)A基本不變，B下降　(4)BD　(5)114．4
22．研究小組分別于20 ℃、30 ℃下，測定不同光照強(qiáng)度對(duì)單細(xì)胞綠藻平均每個(gè)細(xì)胞O2的總產(chǎn)生速率和CO2釋放速率的影響，結(jié)果如表所示：
光照強(qiáng)度/klx 1 2 3 4 5 6
O2的總產(chǎn)生速率/ (nmol·h－1) 20 ℃ 1 3 6 8 8 8
30 ℃ 2 4 7 10 12 12
CO2釋放速率/ (nmol·h－1) 20 ℃ 9 7 4 2 2 2
30 ℃ 2 0 －3 －6 －8 －8
請(qǐng)分析回答：
(1)該綠藻氧氣的產(chǎn)生場所和消耗場所分別是________、________。(填膜結(jié)構(gòu))
(2)在20℃下，當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，細(xì)胞中能合成還原性物質(zhì)的細(xì)胞器有__________。
(3)若該綠藻長期生活在20 ℃、5 klx條件下，則________(填“能”或“不能”)正常生長。
(4)在30 ℃下，當(dāng)光照強(qiáng)度為2 klx時(shí)，平均每個(gè)細(xì)胞的CO2固定速率是_____ nmol·h－1。
(5)分析數(shù)據(jù)，可以判定該綠藻細(xì)胞呼吸酶的最適溫度應(yīng)________(填“大于”“小于”或“等于”)30 ℃，且該綠藻細(xì)胞呼吸速率與光照強(qiáng)度________(填“有關(guān)”“無關(guān)”或“無法確定”)。
解析：(1)綠藻光合作用產(chǎn)生氧氣，發(fā)生在類囊體薄膜，有氧呼吸第三階段消耗氧氣，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜。(2)在20 ℃、1 klx條件下，綠藻細(xì)胞既能進(jìn)行光合作用，也能進(jìn)行呼吸作用，這兩種生理過程都可以產(chǎn)生還原性物質(zhì)，故能產(chǎn)生還原性物質(zhì)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其中屬于細(xì)胞器的是葉綠體和線粒體。(3)該綠藻長期生活在20 ℃、5 klx條件時(shí)真正光合速率為8 nmol·h－1，CO2釋放速率為2 nmol·h－1，呼吸速率為2＋8＝10(nmol·h－1)，即此時(shí)光合速率小于呼吸速率，植物體內(nèi)有機(jī)物不斷減少，綠藻不能正常生長。(4)在30 ℃下，當(dāng)光照強(qiáng)度為2 klx時(shí)，平均每個(gè)細(xì)胞氧氣的總產(chǎn)生速率為4 nmol·h－1，據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知，光合作用中產(chǎn)生的氧氣量與固定的二氧化碳量相等，因此，這一條件下平均每個(gè)細(xì)胞二氧化碳的固定速率為4 nmol·h－1。(5)光照強(qiáng)度為1 klx，在20 ℃時(shí)呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率為1＋9＝10(nmol·h－1)，而在30 ℃時(shí)呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率為2＋2＝4(nmol·h－1)，這說明在20 ℃時(shí)呼吸酶的活性比30 ℃時(shí)大，則呼吸酶的最適溫度應(yīng)小于30 ℃。在光照強(qiáng)度為2 klx時(shí)，20 ℃和30 ℃時(shí)呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率分別為7＋3＝10(nmol·h－1)、0＋4＝4(nmol·h－1)。同理，可以計(jì)算出在不同的光照強(qiáng)度下，同一溫度下呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率相等，因此可以說明光照強(qiáng)度與該綠藻細(xì)胞呼吸速率無關(guān)。
答案：(1)類囊體薄膜　線粒體內(nèi)膜　(2)葉綠體、線粒體　(3)不能　(4)4　(5)小于　無關(guān)
23．(2021·江蘇徐州高一檢測)圖甲表示綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)某些生理過程的物質(zhì)變化，其中a、b、c表示物質(zhì)，①～⑤表示生理過程。圖乙表示某科研小組在黃瓜幼苗光合作用的最適溫度條件下，探究環(huán)境因素對(duì)其光合作用影響時(shí)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)回答：
(1)圖甲中物質(zhì)a是________，①過程發(fā)生的場所是______________。物質(zhì)c是_______，⑤過程發(fā)生的場所是________________。
(2)光照強(qiáng)度直接影響光合作用的________(用圖甲中數(shù)字回答)階段，若將在陽光下正常生長的綠色植物移入暗室，短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中C3的含量________。
(3)圖乙中a點(diǎn)時(shí)CO2產(chǎn)生的場所是____________，黃瓜幼苗從________點(diǎn)之后開始進(jìn)行光合作用。
(4)圖乙中，若植物呼吸作用的強(qiáng)度不變，d點(diǎn)真正的光合速率固定的CO2為___mg·h-1。
(5)據(jù)圖乙分析，p點(diǎn)之前限制黃瓜幼苗光合作用速率的因素是____________________。當(dāng)CO2濃度為600mg·L－1時(shí)，d點(diǎn)的CO2吸收量高于c點(diǎn)，主要的影響因素是____________。
解析：(1)據(jù)圖甲分析可知，a是水參與光反應(yīng)后被光解的產(chǎn)物O2，①表示光反應(yīng)過程，發(fā)生的場所是葉綠體的類囊體薄膜。物質(zhì)c為有氧呼吸第一階段的產(chǎn)物之一丙酮酸，過程⑤是有氧呼吸第三階段，發(fā)生的場所是線粒體內(nèi)膜。(2)光照強(qiáng)度直接影響光合作用的①光反應(yīng)過程。光反應(yīng)需要利用光能，若將在陽光下正常生長的綠色植物移入暗室，短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞中C3的含量升高，因?yàn)橥蝗煌Ｖ构庹?，光反?yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH 減少，C3的還原減少，而其來源不變。(3)圖乙中a點(diǎn)時(shí)植物只進(jìn)行有氧呼吸，CO2是有氧呼吸第二階段的產(chǎn)物之一，產(chǎn)生的場所是線粒體基質(zhì)。圖乙中m點(diǎn)黃瓜幼苗開始有CO2的吸收，從此時(shí)開始進(jìn)行光合作用。(4)圖乙中，若植物呼吸作用的強(qiáng)度不變，仍為20 mg·L－1，d點(diǎn)的凈光合作用強(qiáng)度為120 mg·L－1，則d點(diǎn)真正的光合速率固定的CO2為20 mg·L－1＋120 mg·L－1＝140 mg·h－1。(5)據(jù)圖分析，p點(diǎn)之前時(shí)光照強(qiáng)度為70 lx和350 lx的光合速率相同，而光照強(qiáng)度為800 lx時(shí)的光合速率較大，說明p點(diǎn)前限制黃瓜幼苗光合作用速率的因素是CO2濃度和光照強(qiáng)度。當(dāng)CO2濃度為600 mg·L－1時(shí)，d點(diǎn)的光照強(qiáng)度大于c點(diǎn)，光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH多，促進(jìn)了C3的還原過程，進(jìn)而促進(jìn)了CO2的固定過程，因而CO2吸收量高于c點(diǎn)。
答案：(1)O2　葉綠體類囊體薄膜　丙酮酸　線粒體內(nèi)膜　(2)①　升高　(3)線粒體基質(zhì)　m　(4)140 　 (5)CO2濃度和光照強(qiáng)度　光照強(qiáng)度　
[階段驗(yàn)收評(píng)估]
(時(shí)間：75分鐘　滿分：100分)　
一、選擇題Ⅰ(本題共15小題，每小題2分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1．(2021·江蘇揚(yáng)州高一檢測)如圖為影響酶促反應(yīng)的溫度、pH和底物濃度與反應(yīng)速率關(guān)系的曲線圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．曲線乙、丙分別表示pH、溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響
B．在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率將增大
C．圖中D點(diǎn)與F點(diǎn)酶促反應(yīng)速率很小都是因?yàn)槊傅慕Y(jié)構(gòu)被破壞
D．將處于G點(diǎn)條件下的該酶溶液調(diào)整到H點(diǎn)條件下，酶活性顯著升高
解析：B　根據(jù)圖示分析可知，曲線丙、乙分別表示pH、溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)的限制因素是酶的濃度，故在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率將增大，B正確；D點(diǎn)為低溫條件，酶的空間結(jié)構(gòu)未被破壞，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖示分析可知，丙曲線是pH值對(duì)酶活性的影響，因G點(diǎn)條件下pH過低，酶的空間結(jié)構(gòu)可能已被破壞，故將酶溶液調(diào)整到H點(diǎn)條件下，酶活性也不能顯著升高，D錯(cuò)誤。
2．如圖甲表示過氧化氫酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝b時(shí)酶催化H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化曲線。若在酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件，以下分析正確的是(　　)
A．pH＝a時(shí)，e點(diǎn)下移，d點(diǎn)左移
B．pH＝c時(shí)，e點(diǎn)為0
C．溫度降低時(shí)，e點(diǎn)不移動(dòng)，d點(diǎn)右移
D．H2O2量增加時(shí)，e點(diǎn)不移動(dòng)，d點(diǎn)左移
解析：C　O2的最大釋放量只與H2O2的量有關(guān)，與酶的活性無關(guān)。與pH＝b時(shí)相比，pH＝a時(shí)酶的活性下降，e點(diǎn)不變，d點(diǎn)右移；pH＝c時(shí)酶失活，但H2O2不穩(wěn)定，在過氧化氫酶失活時(shí)，H2O2仍能分解，e點(diǎn)不為0；溫度降低時(shí)酶的活性降低，e點(diǎn)不變，但H2O2完全分解所用的時(shí)間延長，d點(diǎn)右移；增加H2O2量，即O2生成量增加，e點(diǎn)上移，d點(diǎn)右移。
3．(2021·北京高一期中)在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分離出細(xì)胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端P(磷酸)已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象能說明(　　)
①ATP中遠(yuǎn)離A的P容易脫離
②32P標(biāo)記的ATP是重新合成的
③ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)
④該過程中ATP既有合成又有分解
A．①②③④ B．①②③
C．①②④ D．②③④
解析：C　由于部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記，說明ATP中遠(yuǎn)離A的P容易脫離，形成ADP，①正確；部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記，說明32P標(biāo)記的ATP是重新合成的，②正確；由于題干中沒有說明ATP供能的過程，所以不能說明ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，③錯(cuò)誤；ATP含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記，說明該過程中ATP既有合成又有分解，④正確。
4．(2022·浙江杭州高一月考)下列有關(guān)人體細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述中，正確的是(　　)
A．寒冷時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率增大
B．緊張狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)ATP的合成速率大大超過分解速率
C．劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率無明顯變化
D．饑餓時(shí)，細(xì)胞內(nèi)ATP的合成速率大大超過分解速率
解析：A　為維持體溫，寒冷時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率上升，A正確；ATP和ADP的轉(zhuǎn)化處于動(dòng)態(tài)平衡中，細(xì)胞內(nèi)ATP的合成速率不會(huì)大大超過分解速率，B、D錯(cuò)誤；劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，消耗能量增加，肌肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率迅速加快，C錯(cuò)誤。
5．(2021·江蘇蘇州高一期末)細(xì)胞呼吸的原理在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列敘述與細(xì)胞呼吸無關(guān)的是(　　)
A．中耕松土以利于作物的生長
B．適當(dāng)降低溫度以利于種子儲(chǔ)存
C．合理施肥以防止作物出現(xiàn)“燒苗”
D．密閉發(fā)酵以利于酵母菌產(chǎn)生酒精
解析：C　中耕松土有利于根系有氧呼吸，從而產(chǎn)生更多的能量，有利于植物吸收礦質(zhì)營養(yǎng)，進(jìn)而有利于光合作用的進(jìn)行，有利于作物的生長 ，與題意不符，A錯(cuò)誤；適當(dāng)降低溫度能降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，從而有利于種子儲(chǔ)存，與題意不符，B錯(cuò)誤；合理施肥即根據(jù)農(nóng)作物對(duì)礦質(zhì)元素的需求適量的使用肥料，可防止作物出現(xiàn)“燒苗”，因而更有利于植物的生長，與細(xì)胞呼吸沒有密切的關(guān)系，與題意相符，C正確；酵母菌是兼性厭氧微生物，在無氧條件下可以進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，即密閉發(fā)酵有利于酵母菌產(chǎn)生酒精，與題意不符，D錯(cuò)誤。
6．如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)的CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．氧濃度為a時(shí)，最適于儲(chǔ)藏該植物器官
B．氧濃度為b時(shí)，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C．氧濃度為c時(shí)，無氧呼吸最弱
D．氧濃度為d時(shí)，有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等
解析：B　氧濃度為a時(shí)，只有二氧化碳的釋放量，沒有氧氣的吸收量，此時(shí)植物只進(jìn)行無氧呼吸，會(huì)消耗大量的有機(jī)物，因此在a氧濃度下不適于儲(chǔ)藏該植物器官，A錯(cuò)誤；氧濃度為b時(shí)，二氧化碳的釋放量大于氧氣的吸收量，此時(shí)植物同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，根據(jù)無氧呼吸的反應(yīng)式可知，無氧呼吸消耗葡萄糖的量為(8－3)÷2＝2．5，根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖的量為3÷6＝0.5，可見該濃度下，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，B正確；氧濃度為c時(shí)，二氧化碳的釋放量大于氧氣的吸收量，此時(shí)植物同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，而氧濃度為d時(shí)，二氧化碳的釋放量等于氧氣的吸收量，此時(shí)植物只進(jìn)行有氧呼吸，因此氧濃度為d時(shí)，無氧呼吸最弱，C、D錯(cuò)誤。
7．(2021·江蘇揚(yáng)州高一期末)蘋果皮薄甜脆、汁多爽口、富有營養(yǎng)，為了盡量延長新鮮蘋果的儲(chǔ)藏時(shí)間，儲(chǔ)藏條件最好是(　　)
A．低氧、適當(dāng)?shù)臐穸?、零上低?br/>B．無氧、保持干燥、零上低溫
C．低氧、適當(dāng)?shù)臐穸?、零下低?br/>D．無氧、保持干燥、零下低溫
解析：A　水果保鮮，目的之一是希望保存更多的有機(jī)物，降低其有機(jī)物被呼吸消耗，因此應(yīng)使細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度處于最低點(diǎn)。無氧條件下細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，消耗更多的有機(jī)物，低氧條件下，無氧呼吸被抑制，總的呼吸強(qiáng)度較低，因此選用低氧條件。在低溫條件下，呼吸酶的活性降低，更有利于有機(jī)物的保存。但若溫度處于零下，會(huì)凍傷水果，因此選用零上低溫。干燥環(huán)境下，水果水分易丟失，因此應(yīng)選用適當(dāng)?shù)臐穸?。綜上分析，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。
8．下列過程存在無氧呼吸的是(　　)
A．植物葉片在光下放出O2
B．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的糖分解為H2O和CO2
C．酵母菌細(xì)胞不產(chǎn)生酒精的呼吸過程
D．蘋果貯藏期間果肉積累酒精
解析：D　A項(xiàng)存在著光合作用和細(xì)胞呼吸，B、C兩項(xiàng)存在的是有氧呼吸，D項(xiàng)是無氧呼吸。
9．某興趣小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無氧呼吸的探究實(shí)驗(yàn)(如圖)，
下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．滴管中冒出的氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO2的結(jié)果
B．試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境
C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降
D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中
解析：D　酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2，氣泡內(nèi)的氣體是CO2，A正確；加水可以防止酵母菌與空氣的接觸，制造無氧環(huán)境，B正確；若將水換成冷水，會(huì)降低酵母菌體內(nèi)呼吸酶的活性，反應(yīng)速率降低，氣泡釋放速率下降，C正確；被分解的葡萄糖中的能量有三個(gè)去向：一部分轉(zhuǎn)移至ATP，一部分以熱能形式散失，其余的存留在酒精中，D錯(cuò)誤。
10．(2021·江蘇揚(yáng)州高一檢測)圖甲、乙、丙、丁表示環(huán)境因素對(duì)植物光合作用的影響示意圖，對(duì)圖中曲線描述正確的是(　　)
A．若植物長期處于圖甲所示環(huán)境中，則該植物能正常生長
B．從圖乙中可看出，在25 ℃左右時(shí)該植物生長最快
C．圖丙中曲線ab段形成的原因是由于光照強(qiáng)度降低所致
D．圖丁中b點(diǎn)時(shí)，甲、乙兩植物的真光合速率相等
解析：B　從圖甲看出，經(jīng)過一晝夜后，玻璃罩內(nèi)CO2濃度升高，說明呼吸作用大于光合作用，因此長期在圖甲的環(huán)境中，植物無法生長，A錯(cuò)誤；從圖乙中可看出，25 ℃左右植物的凈光合作用(真正光合作用－呼吸作用)最大，所以生長最快，B正確；圖丙中ab段是由于外界溫度過高，植物關(guān)閉氣孔，導(dǎo)致吸收的CO2減少所致，C錯(cuò)誤；圖丁中b點(diǎn)植物甲和乙的凈光合作用相等，但由于不知道二者的呼吸作用大小，所以無法比較兩者真正光合作用速率，D錯(cuò)誤。
11．(2021·江蘇南京高一檢測)如圖橫軸表示色素種類，縱軸表示光合色素在濾紙條中的擴(kuò)散速度，下列說法正確的是(　　)
A．分離色素時(shí)濾液細(xì)線需浸沒在層析液中
B．乙醇是水溶性有機(jī)溶劑，四種色素均易溶于乙醇、水或丙酮中
C．四種色素中含量最多的是乙
D．發(fā)黃菠菜葉中含量顯著減少的是丙和丁
解析：D　色素能溶于層析液，所以分離色素時(shí)濾液細(xì)線不能浸沒在層析液中，A錯(cuò)誤；色素能溶有機(jī)溶劑而不能溶于水，B錯(cuò)誤；四種色素中葉綠素a含量最大，即丙最多，C錯(cuò)誤；發(fā)黃菠菜葉中含量顯著減少的是丙葉綠素a和丁葉綠素b，D正確。
12．(2022·天津高一月考)把小球藻培養(yǎng)液放在明亮處一段時(shí)間后，向其中滴加酚紅pH指示劑(遇堿變紅)，培養(yǎng)液變?yōu)榧t色；若將此培養(yǎng)液分為兩份，一份放在暗處，一份放在明處，結(jié)果放在明處的仍為紅色，而在暗處的又恢復(fù)為原色。其原因是(　　)
A．光合作用消耗了CO2 B．光合作用產(chǎn)生了氧
C．光合作用產(chǎn)生了CO2 D．光合作用消耗了氧
解析：A　綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，利用CO2作為原料，所以把小球藻培養(yǎng)液放在明亮處一段時(shí)間后，培養(yǎng)液中的CO2減少使得堿性增強(qiáng)，培養(yǎng)液變?yōu)榧t色；在暗處的小球藻只進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2，使得培養(yǎng)液中的酸性增強(qiáng)，所以培養(yǎng)液又恢復(fù)為原色。
13．某同學(xué)研究甲湖泊中x深度生物光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取三個(gè)相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測水體深度取水，測定瓶中水內(nèi)氧含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)24小時(shí)取出，測兩瓶氧含量，結(jié)果如圖所示。則24小時(shí)待測深度水體中生物光合作用和需氧呼吸的情況是(　　)
A．24小時(shí)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是v mol/瓶
B．24小時(shí)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是k mol/瓶
C．24小時(shí)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k－v)mol/瓶
D．24小時(shí)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k－v)mol/瓶
解析：D　分析a、b、c三瓶，a瓶中生物只進(jìn)行有氧呼吸，b瓶中生物即進(jìn)行光合作用又進(jìn)行有氧呼吸，c瓶未進(jìn)行處理為對(duì)照瓶，由a、c瓶可得出24小時(shí)待測深度水體中氧氣量是k－w＋(w－v)＝(k－v)mol/瓶。
14．(2021·江蘇南京高一檢測)如圖表示夏季晴天，某植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化情況，假設(shè)5時(shí)日出，19時(shí)日落，玻璃罩內(nèi)的植物生理狀態(tài)與自然環(huán)境中的相同。用CO2測定儀測得了一天中該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如圖所示的曲線，下列說法正確的是(　　)
A．CO2濃度下降從D點(diǎn)開始，說明植物進(jìn)行光合作用是從D點(diǎn)開始的
B．該植物經(jīng)過一晝夜有機(jī)物有所增加
C．H點(diǎn)CO2濃度最低，說明此時(shí)植物對(duì)CO2的吸收最多，光合作用最強(qiáng)
D．曲線中該植物光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn)有D、F、H三個(gè)點(diǎn)
解析：B　D點(diǎn)CO2濃度開始下降，說明光合速率大于呼吸速率，因此光合作用在D點(diǎn)之前就開始，A錯(cuò)誤；I點(diǎn)比A點(diǎn)低，說明密閉玻璃罩內(nèi)一晝夜CO2濃度減少，CO2用于合成有機(jī)物，因此該植物經(jīng)過一晝夜有機(jī)物有所增加，B正確；H點(diǎn)CO2濃度最低，說明此時(shí)植物對(duì)CO2的吸收量多，光合作用積累的有機(jī)物最多，但此時(shí)光合作用速率等于呼吸速率，光合作用不是最強(qiáng)，C錯(cuò)誤；曲線中該植物光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn)有D和H兩個(gè)點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
一、選擇題Ⅱ(本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)
15．(2021·江蘇連云港高一檢測)在光合作用的探究歷程中，人們利用離體的葉綠體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，逐漸探明了水的光解和NADPH的產(chǎn)生過程，如圖所示(e－為負(fù)電子)。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．完成過程①需要葉綠體中的色素，有無光照都可進(jìn)行
B．過程②發(fā)生在類囊體薄膜上并存在能量的轉(zhuǎn)換
C．NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與合成C3的反應(yīng)
D．自養(yǎng)生物細(xì)胞的過程①②均發(fā)生在葉綠體中
解析：ACD　過程①是水在光下分解，需要葉綠體中的色素吸收的光能，故此過程必須在光照環(huán)境下才能發(fā)生，A錯(cuò)誤；過程②表示NADPH的形成，發(fā)生在類囊體薄膜上，同時(shí)此過程把光能轉(zhuǎn)化成的化學(xué)能儲(chǔ)存在NADPH中，B正確；在暗反應(yīng)過程中，NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與C3的還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；過程①②不一定是在葉綠體中進(jìn)行，如自養(yǎng)生物藍(lán)細(xì)菌為原核生物并沒有葉綠體，也能發(fā)生過程①②，D錯(cuò)誤。
16．(2021·江蘇徐州高一檢測)正常生長的綠藻，光下培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　)
A．O2的產(chǎn)生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP的值上升
D．NADPH/NADP＋的值下降
解析：AD　用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上使光反應(yīng)停止，O2的產(chǎn)生停止，A正確；光反應(yīng)停止后，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，抑制暗反應(yīng)，因此CO2的固定應(yīng)減慢，B錯(cuò)誤；由于光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP減少，而ADP的含量相對(duì)增多，因此ATP/ADP的值下降，C錯(cuò)誤；光反應(yīng)停止，NADPH的產(chǎn)生減少，NADP＋的含量相對(duì)增多，因此NADPH/NADP＋的值下降，D正確。
17．(2022·河北滄州高一月考)圖甲表示某種植物光合作用強(qiáng)度受光照強(qiáng)度影響的變化曲線，圖乙表示該植物在兩種光照強(qiáng)度條件下，光合作用強(qiáng)度受CO2濃度影響的變化曲線，據(jù)圖分析正確的是(　　)
A．曲線①表示光照強(qiáng)度為n時(shí)的光合作用強(qiáng)度變化
B．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)相比較，c點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量高
C．b點(diǎn)與c點(diǎn)相比較，b點(diǎn)葉肉細(xì)胞中C5的含量高
D．影響c點(diǎn)光合作用強(qiáng)度的因素只有CO2濃度
解析：BC　由于n點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度較m點(diǎn)的光照強(qiáng)度低，所以②對(duì)應(yīng)n點(diǎn)的光照強(qiáng)度，①對(duì)應(yīng)m點(diǎn)的光照強(qiáng)度；a點(diǎn)與c點(diǎn)相比較兩者在同一光照強(qiáng)度下產(chǎn)生的ATP和NADPH一樣多，還原C3的能力是相同的，但由于c點(diǎn)的二氧化碳濃度高，生成的C3多，所以c點(diǎn)的C3含量高；在二氧化碳濃度相同的條件下消

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