第29题 光合作用和细胞呼吸-2021年高考生物逐题必刷200题

第29题 光合作用和细胞呼吸 1．气孔由保卫细胞组成，是蒸腾作用水蒸气从体内排到体外的主要出口，也是光合作用、呼吸作用与外界气体交换的“大门”，影响着蒸腾、光合和呼吸。图1是植物在正常情况下气孔开度与保卫细胞内K+和蔗糖含量的日变化曲线，图2 是气孔开度在红光照射下对蓝光的反应。回答下列问题： （1）影响绿色植物光合作用速率的因素主要有光照强度、温度、CO2浓度、水和无机盐含量等，其中光合作用的原料是　 　，温度影响的是　 　过程。 （2）气孔开度可影响光合作用的原料供应，结合图1 分析，气孔开度变化与　 　有关，且在不同时间段起主要作用的物质　 　（填“相同”或“不同”）。 （3）图2说明叶片保卫细胞存在接受红光信号和蓝光信号的　 　，故气孔开度可受红光和蓝光的影响。进一步研究发现，蓝光通过激活保卫细胞的离子载体和有机物合成来调节保卫细胞的渗透压进而导致气孔开放，综合图1推测保卫细胞吸水和失水与气孔开闭的关系是　 　。 （4）干旱条件下，植物体内ABA增多，ABA作为逆境信号抑制蓝光诱导的气孔开放，这种调节机制的意义是　 　。 【解答】解：（1）光合作用的原料是二氧化碳和水，温度会影响光合酶的活性，光合作用的光反应和暗反应阶段都需要酶的催化，故温度影响光反应和暗反应。 （2）分析图1可以看出，在不同K+和蔗糖浓度时，气孔开度也不同，说明气孔开度变化与K+和蔗糖浓度变化有关。K+和蔗糖含量在不同时间段时的含量大小不同，在13：00之前，K+比蔗糖含量大，在13：00之后，K+比蔗糖含量小，所以在不同时间段起主要作用物质类型不同。 （3）分析图2可以看出，在红光能够促进气孔开度增加并在达到较高水平的条件下，蓝光会进一步刺激气孔开度增加，红光和蓝光都能影响气孔开度，说明叶片保卫细胞存在接受红光信号和蓝光信号的受体。蓝光通过激活保卫细胞的离子载体和有机物合成，来调节保卫细胞的渗透压进而导致气孔开放。结合图1可知，当保卫细胞内钾离子和蔗糖浓度较高时，保卫细胞渗透压较高，细胞吸水，气孔开放。可以推测保卫细胞吸水和失水与气孔开闭的关系是：保卫细胞吸水使气孔开放，保卫细胞失水使气孔关闭。 （4）干旱条件下，植物体内ABA增多，ABA作为逆境信号抑制蓝光诱导的气孔开放，避免因蒸腾作用过强，导致植物失水过多，提高植物的抗旱能力。 故答案为： （1）水、CO2 光反应和暗反应 （2）K+浓度和蔗糖浓度 不同 （3）受体 保卫细胞吸水使气孔开放，保卫细胞失水使气孔关闭 （4）避免水分过度散失，提高抗旱能力 2．植物的功能性状是植物生态学领域近年来研究的热点内容之一，比叶面积（简称SLA）是叶片面积与叶片干重的比值，是植物叶性状的一个重要指标。研究人员对淮北相山的5种植物叶片进行叶面积和叶干重的测量和称重，并计算出比叶面积，结果如下表： 不同植物的比叶面积/（m2/kg） 物种 扁担木 柘树 构树 木荆 酸枣 SLA平均值 24.69 30.50 16.97 22.06 20.83 （1）光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的　 　上，该物质主要捕状可见光中的　 　，合成糖类等有机物的阶段是　 　，场所是　 　。 （2）已知伴随着植物单位叶面积中干物质含量的增加，叶片厚度相对增加，使得叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力增大，从上表数据分析可以得出　 　（填植物名称）是最适合生活在相对干旱的环境下，原因是　 　。 （3）研究还发现，植物的叶面积系数与产量关系密切。叶面积系数（单位土地面积上时叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均　 　。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是　 　。 【解答】解：（1）光合作用中捕获光能的物质是光合色素，分布在叶绿体的上类囊体薄膜上，光合素素有两大类：叶绿素和类胡萝卜素，主要捕获可见光中的红光和蓝紫光；暗反应阶段合成糖类等有机物，场所是叶绿体基质。 （2）从上表数据分析可以得出，构树的SLA最小，叶片厚，叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力增大，水分不易散失，因此构树更适合生活在相对干旱的环境下。 （3）分析题图可知：当叶面积系数小于 a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加。当叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低。 故答案为： （1）类囊体薄膜 红光和蓝紫光 暗反应 叶绿体基质 （2）构树 构树的 SLA 最小，叶片厚，叶片内部的水分向叶片表面扩散的距离或阻力增大，水分不易散失，因此更适合生活在相对