秘籍01 细胞呼吸和光合作用-备战2021年高考生物抢分秘籍

秘籍01 细胞呼吸和光合作用 高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆ 典例1图1表示某植物固定和还原CO2的过程，图2是外界环境因素对光合作用速率的影响。请据图回答： （1）从图2中可以看出，除了光照强度外，影响光合速率的因素还有_______________。当图2的乙图中d点对应的光照强度突然降至c点对应的光照强度时，则图1中的物质A在短时间会______（填“增加”或“减少”）。 （2）如果将某植物在缺乏镁元素的土壤中栽种，________将合成不足，会直接影响图1中的物质____（填“A” “B”或“C”）的生成。 （3）使用农家肥或合理控制作物的种植密度可以提高产量，请结合图2中的甲图进行解释：________________________________________________________。 （4）如果30 ℃是某作物的光合作用的最适温度，则该植株在30℃______（填“一定”或“不一定”）生长最快，理由是__________________________________________________________。 【答案】（1）温度、CO2浓度 减少 （2）叶绿素 C （3）在一定范围内提高CO2的浓度会提高光合作用的速率，使用农家肥和合理控制种植密度可以增加CO2的浓度 （4）不一定 植物生长速率与净光合速率大小有关，从图2乙中不能确定30 ℃时净光合速率最大 【解析】图1表示某植物固定和还原CO2的过程，其中a为CO2固定过程，物质A为五碳化合物，B为三碳化合物；b为C3的还原过程，物质C为[H]；从图2中横坐标中可以看出，光照强度影响光合速率，另外从甲图中的两条曲线的差异可以看出，CO2浓度也影响光合速率，从乙图中的两条曲线的差异可以看出，温度也是影响光合速率的因素。（1）结合前面的分析可知，影响光合速率除光照强度外，还有CO2浓度和温度。物质A为五碳化合物（C5），当光照强度突然由d降低至c时，则ATP和[H]供应减少，C3的还原减慢，但CO2会继续和C5反应生成C3，所以C5的量会减少。（2）叶绿素合成需要镁元素，所以缺乏镁元素会影响叶绿素的合成。叶绿素在光反应过程中能吸收并转换光能，直接影响图1中ATP和物质C([H])的生成。（3）从图2中的甲图可以看出，两条曲线的差异是由于CO2浓度不同引起的，在一定范围内提高CO2的浓度可以提高光合速率。农家肥中的有机物可以被微生物分解产生CO2被植株所利用，合理密植可以保持良好的通风状况，增加农田中的CO2浓度。（4）图2中的纵坐标表示的是实际光合作用速率，而植物的生长速率取决于植物的净光合速率，净光合速率＝实际光合速率–呼吸速率，虽然30 ℃是光合作用的最适温度，但不知此温度下呼吸速率的大小，所以无法确定净光合速率是否是最大的。 光合作用“限制因素”的判断 （1）限制因素在曲线图中一般为横轴所示因素，即相关实验的自变量。 （2）限制因素可变，如“饱和点”的出现会改变限制因素，总结如下： a点前限制因素为光照强度，之后为其他因素，外因如CO2浓度、温度等，内因如酶的活性、色素的含量等。b点前限制因素为CO2浓度，之后为其他因素，外因如光照强度、温度等，内因如酶的活性等。a、b点之后只有改变其他限制因素才能提高光合作用强度。 典例2 A、B两种高等植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。分析回答下列问题： （1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上，该物质主要捕获可见光中的___________。 （2）相同条件下，两者的呼吸强度较小的是___________植物，理由是___________。 （3）A、B两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是___________，判断的依据是___________。A、B两种植物中，更适合在林下种植的是___________。 （4）植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的___________(填“O2"或“CO2”)不足。 【答案】（1）类囊体薄膜 红光和蓝紫光 （2）A 当光照强度为零时，A的呼吸强度为2 μmol·m-2·s-1，小于B植物的5 μmol·m-2·s-1 （3）B B植物的净光合速率随光照强度的变化增加幅度比A的大 A （4）CO2 【解析】（1）高等植物捕获光能的色素分布在叶绿体类囊体膜上，主要吸收红光和蓝紫光。（2）从图中曲线知，纵坐标为净光合作用速率，当光照强度为零时，纵坐标的值为该植物的呼吸速率，植物A 的呼吸速率为2 μmol·m-2·s-1，小于植物B的5 μ mol