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重难大题集训(一) 光合作用和细胞呼吸的综合应用
1.(2020·西北狼联盟高三一诊模拟)在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)实验,结果如图所示。补光的光强度为150 μmol·m-2·s-1,补光时间为上午7:00~10:00,温度适宜,请回答下列问题:
(1)某同学通过对实验结果分析得出只要对温室中植物进行补光就可以提高光合作用的结论,该结论正确吗?________,理由是___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度。若680 nm补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将________(填“上升”“不变”或“下降”),原因是________________
_______________________________________________________________________________。
(3)若450 nm补光组在9:00时突然停止补光瞬间,C3化合物的含量会________(填“减少”“不变”或“增加”)。680 nm补光组在10:00时若要增加光合速率可以采取的措施是_______________________________________________________________________________。
答案 (1)不正确 给植株补充580 nm光源与白光对照组相比,该植株的CO2吸收速率降低 (2)上升 因为光合色素增加,植物吸收、传递、转换光能增多,所以可以利用更大的光照强度 (3)增加 提高CO2浓度(开棚通风等提高CO2浓度的措施都可以)
解析 (1)据图分析可知,给植株补充580 nm光源与白光对照组相比,该植株的CO2吸收速率降低,所以对温室中植物进行补光就可以提高光合作用的结论是错误的。(2)若680 nm补光后植株的光合色素增加,则植物吸收、传递、转换光能增多,可以利用更大的光照强度,所以光饱和点会上升。(3)450 nm补光组在9:00时突然停止补光瞬间,光反应减弱,[H]和ATP的生成减少,C3的还原减慢,短时间内C3的来源不变,最终导致C3的含量增加。
2.(2020·四川省成都市石室中学高三一诊模拟)细辛是一种在森林下部生活的植物,滨藜是一种在沙漠中生活的植物。下图是光照强度对两种植物光合作用强度影响的曲线(甲、乙)。请据图作答:
(1)图中代表滨藜光合作用强度变化曲线的是______,判断依据是_______________________。
(2)甲曲线上b1点时植物叶肉细胞内光合作用吸收的CO2来自__________________________,叶肉细胞中水参与反应并产生[H]的部位有__________________________________________。
(3)据图分析,光照强度为b2和c时,限制乙植物光合作用的主要环境因素分别是___________和______________。
(4)图中e点甲植物合成的有机物量________(填“等于”“大于”或“小于”)乙植物。
答案 (1)甲 滨藜生活在沙漠适应较强光照,甲曲线对应的光饱和点(或光补偿点)更大 (2)细胞呼吸释放出的和大气中 叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质
(3)光照强度 CO2浓度、温度 (4)大于
解析 (1)根据题干信息得知,细辛适合生活在较弱光照环境中,滨藜适合生活在较强光照环境中,前者的光补偿点和光饱和点都比后者低,所以甲曲线对应的是滨藜,乙曲线对应的是细辛。(2)根据图像得知光照强度为b1时,植物的光合作用强度和细胞呼吸强度相同,但植物的所有细胞都要进行细胞呼吸而只有叶肉细胞等进行光合作用,所以叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度,其所需的CO2除了来自细胞呼吸外还需要从环境中吸收。细胞有氧呼吸第二阶段需要水的参与并生成[H],光合作用光反应阶段水被光解为氧气和[H]。前者发生于线粒体基质,后者发生于叶绿体类囊体薄膜。(3)乙曲线中光照强度由b2增加到b1时,光合作用随着光照强度的增大而增大,说明光照强度是该点的主要影响因素。在光照强度大于c之后,光照强度继续增加光合作用强度不再增强,说明光合作用的限制因素不再是光照强度而是CO2浓度、温度。(4)植物合成的有机物指的是其总光合作用量,图中e点两植物的净光合量相同,而甲的细胞呼吸比乙的强,总光合量等于净光合量+细胞呼吸量,因此图中e点甲植物合成的有机物量大于乙植物。
3.(2020·