高考生物二轮专题1基本的生命系统—细胞：第3讲 细胞呼吸和光合作用
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| 名称 | 高考生物二轮专题1基本的生命系统—细胞：第3讲 细胞呼吸和光合作用 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-12 21:26:15 | ||
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文档简介
高考生物二轮专题1：基本的生命系统—细胞
第3讲 细胞呼吸和光合作用
1.根据细胞呼吸的相关知识,判断下列叙述的正误:
【易错点点通】
(1)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ,T2) ( × )
分析:马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸过程能生成ATP。
(2)马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生。(2019·全国卷Ⅱ,T2) ( × )
分析:马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制无氧呼吸,减少酸味的产生。
(3)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。(2018·全国卷Ⅲ,T5) ( √ )
(4)与风干前相比,风干种子中有机物的消耗减慢。(2018·全国卷Ⅱ,T4) ( √ )
(5)细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸。(2020·浙江卷,T6) ( √ )
(6)乳酸菌无氧呼吸的第二阶段需ATP水解提供能量。(2019·天津卷,T2) ( × )
分析:乳酸菌无氧呼吸的第二阶段不消耗ATP,也不生成ATP。
(7)高等植物细胞中,葡萄糖分解产生丙酮酸的过程发生在生物膜上。(2018·海南卷,T4)( × )
分析:高等植物细胞中,葡萄糖分解产生丙酮酸的过程发生在细胞质基质中。
(8)若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸。 ( × )
分析:若细胞既不吸收O2也不放出CO2,细胞也可能进行产物为乳酸的无氧呼吸。
(9)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧环境中。 ( × )
分析:破伤风芽孢杆菌为厌氧菌,适宜生活在无氧环境中。
(10)无氧呼吸不需要O2参与,最终有[H]的积累。 ( × )
分析:无氧呼吸第二阶段消耗[H],无[H]的积累。
(11)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 ( √ )
(12)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。 ( × )
分析:原核细胞无线粒体,也可进行有氧呼吸。
(13)细胞呼吸的结果如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。 ( √ )
【易混对对碰】
易混1 A:人体细胞呼吸过程产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质。 (× )
B:酵母菌细胞呼吸过程产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质。 (√ )
易混2 A:有氧呼吸三个阶段都有大量的ATP产生。 (× )
B:无氧呼吸只有第一阶段释放出少量能量,生成少量的ATP。 (√ )
易混3 A:细胞在没有氧气参与下,葡萄糖的分解发生在细胞质基质。 (√)
B:细胞在有氧气参与下,葡萄糖的彻底氧化分解发生在线粒体。 (×)
易混4 A:有氧呼吸过程中,有机物中能量的去向主要是热能。 (√)
B:无氧呼吸过程中,有机物中能量的去向主要是热能。 (×)
2.根据光合作用的相关知识,判断下列叙述的正误:
【易错点点通】
(1)提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂。(2020·江苏卷,T6) ( √ )
(2)研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏。(2020·江苏卷,T6) ( × )
分析:绿叶中色素的提取和分离实验中,研磨时需要加入碳酸钙(CaCO3),可防止研磨时叶绿素被破坏。
(3)在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作。(2019·江苏卷,T17) ( × )
分析:层析时,为了防止层析液挥发,需要用培养皿盖住小烧杯。
(4)高等植物细胞中,光合作用中的光反应只发生在生物膜上。(2018·海南卷,T4) ( √ )
(5)叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中。 ( √ )
(6)叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP。 ( × )
分析:叶绿体可通过光反应产生ATP。
(7)进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原。 ( √ )
(8)照光培养一段时间的绿藻,用黑布迅速将培养瓶罩上,绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快。 ( × )
分析:由于光反应下降,叶绿体内CO2的固定随之下降。
(9)暗反应中C原子的转移途径是CO2C3C5(CH2O)。 ( × )
分析:暗反应中C原子的转移途径是CO2C3(CH2O)。
(10)适宜条件下光合作用过程中,C5/C3的比值停止供应CO2后比停止前高。 ( √ )
【易混对对碰】
易混1 A:光合作用将光能转变为化学能,细胞呼吸将有机物中化学能转变为热能。 (×)
B:通过细胞呼吸,有机物中的能量只有一部分储存在ATP中。 (√)
易混2 A:类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成。 (×)
B:叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 (√)
易混3 A:暗反应在有无光的条件下都能进行,因此黑暗条件下叶绿体也能将CO2转化为糖类。 (×)
B:暗反应需要光反应产生的[H]和ATP的驱动才能进行。 (√)
高频考点一 细胞呼吸与光合作用的过程
1.图解光合作用和细胞呼吸的关系:
(1)过程:
(2)C、H、O三种元素的转移途径:
(3)光合作用与细胞呼吸中[H]
和ATP的来源及去路:
①比较[H]的来源和去路:
②比较ATP的来源与去路:
(4)图解四种状况下“光合作用与细胞呼吸”关系:
2.图解环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系:
(1)光补偿点的两种生理状态:
①整个植株:光合作用强度=细胞呼吸强度。
②叶肉细胞:光合作用强度>细胞呼吸强度。
(2)光补偿点、光饱和点移动方向:
①光补偿点的移动:
a.呼吸速率增加,其他条件不变时,光补偿点应右移,反之左移。
b.呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光补偿点应右移,反之左移。
②光饱和点的移动:
相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时,光饱和点C应右移(C'点右上移),反之左移(C'点左下移)。
【典例1】(2021·郑州一模)已知蛋白核小球藻的光合作用过程表示如图,其中 PSⅠ和 PSⅡ为光合色素与蛋白质组成的复合光反应系统。在盐胁迫(高浓度 NaCl)条件下,蛋白核小球藻的光反应复合体 PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤,电子传递速率降低,光反应速率降低,从而使光合作用减弱。下列分析错误的是 ( )
A.PSⅡ中的光合色素能利用吸收的光能,将H2O 分解为 O2和 H+
B.ATP 合成酶具有催化功能,并协助 H+实现跨膜运输
C.蛋白核小球藻光反应产生的 O2被细胞呼吸利用至少穿过四层生物膜
D.刚遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻,叶肉细胞内 C3含量上升、C5含量下降
关键信息 转化成已有知识
PSⅠ 和 PSⅡ由光合色素与蛋白质组成 光合色素能吸收光能,用于分解H2O
光反应复合体 PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤 光反应速率减弱,光反应向暗反应提供的ATP和NADPH减少,从而C3转变为的C5减少
光反应产生的 O2被细胞呼吸利用 光反应在叶绿体中进行,有氧呼吸第三阶段在线粒体中进行,光反应产生的 O2被细胞呼吸利用至少需要穿过类囊体薄膜、叶绿体膜和线粒体膜
【解析】选C。由图可知,PSⅡ上进行水的光解,该膜为类囊体薄膜,其中的光合色素能利用吸收的光能,将H2O分解为O2和H+,A正确;由图可知,ATP合成酶具有催化功能,催化ADP和Pi合成ATP,并协助H+实现跨膜运输,B正确;蛋白核小球藻光反应产生的O2被细胞呼吸利用至少穿过五层生物膜,分别是一层类囊体薄膜、两层叶绿体膜、两层线粒体膜,在线粒体内膜上被利用,C错误;刚遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻的光反应复合体PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤,电子传递速率降低,光反应速率降低,光反应提供的ATP和NADPH减少,C3的还原速率变低,C5产生速率变低,而C3的合成速率不变,C5消耗速率不变,故叶肉细胞内C3含量上升,C5含量下降,D正确。
长期遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻,叶肉细胞内 C3含量会怎样变化 原因是什么
变化是:叶肉细胞内C3含量先上升,后趋于稳定不变。
原因是:刚受到盐胁迫时,蛋白核小球藻的光反应复合体 PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤使光反应产生的NADPH和ATP减少,C3的还原速率变低,而C3的合成速率不变,故叶肉细胞内C3含量上升。长期遭遇盐胁迫,暗反应速率将在较低的水平稳定下来,C3含量也将趋于稳定。
【典例2】(2020·全国卷Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有 (答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是 (答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是 ,选择这两种作物的理由是 。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/(μmol·m-2·s-1) 1 200 1 180 560 623
关键信息 转化成已有知识
间作 作物之间高矮明显,能充分利用光照,减少竞争
光饱和点 光合速率达到最大时所需的最小光照强度
株高和光饱和点的关系 作物越高,光饱和点越高,作物越低,光饱和点越低
【解析】本题主要考查物质跨膜运输、细胞呼吸原理及其在生产中的应用、光合作用原理的应用。
(1)中耕过程中去除了杂草,减少了杂草和农作物之间的竞争;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根细胞的有氧呼吸,促进矿质元素的吸收,还可以促进好氧微生物活动,从而达到增产的目的。
(2)农田施肥时,肥料中的矿质元素只有溶解在水中,以离子形式存在,才能被作物根系吸收。
(3)间作应选取株高较高且光饱和点高的作物,充分利用上层较强的光照,同时选取株高较矮且光饱和点较低的作物,充分利用下层较弱的光照,由表格数据比较可知,作物A株高较高且光饱和点较高,可利用上层光照进行光合作用,作物C株高较低且光饱和点较低,能利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。
答案:(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用
(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)A和C 作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
1.(2021·合肥一模)光呼吸是O2/CO2偏高时与光合作用同时发生的生理过程,是经长期进化形成的适应机制。光呼吸和暗反应关系密切,机理如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.光呼吸可保证CO2不足时,暗反应仍能正常进行
B.光合作用的光反应强于暗反应容易导致光呼吸发生
C.光呼吸过程虽消耗有机物,但不产生ATP
D.抑制光呼吸能大幅度提高光合作用强度
【解析】选D。从图中可知,光呼吸可为暗反应提供CO2,可以保证CO2不足时,暗反应仍能正常进行,A正确;当光合作用的光反应强于暗反应时,O2/CO2偏高容易导致光呼吸发生,B正确;从图中可知,光呼吸过程消耗有机物和ATP,C正确;光呼吸可以为光合作用提供CO2,在O2/CO2偏高时使光合作用仍能正常进行,抑制光呼吸,在O2/CO2偏高时会降低光合作用强度,D错误。
2.(2020·全国卷Ⅰ改编)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是 ( )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若在细胞呼吸过程中有水的产生,则不能确定是否同时发生无氧呼吸
C.若细胞呼吸过程中无O2吸收也无CO2释放,则只进行产生乳酸的无氧呼吸
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【解析】选D。若CO2的生成量等于酒精的生成量,则说明不消耗氧气,故只有无氧呼吸,A正确;若在细胞呼吸过程中有水的产生,则该过程发生有氧呼吸,但是不能确定是否同时发生无氧呼吸,B正确;不消耗氧气,说明只进行无氧呼吸,产乳酸的无氧呼吸不会产生CO2,C正确;若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,若无氧呼吸产酒精,则消耗的氧气量小于CO2的生成量,若无氧呼吸产乳酸,则消耗的氧气量等于CO2的生成量,D错误。
【方法技巧】“三看法”判断细胞呼吸的类型
3.(2020·山东等级考改编)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列叙述错误的是 ( )
A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸只在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
【解析】选C。无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP,因此癌细胞要满足其生命活动,需大量吸收葡萄糖,A正确;无氧呼吸的第二阶段,丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP,无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段,B正确;癌细胞既进行无氧呼吸,也进行有氧呼吸,以无氧呼吸为主,因此丙酮酸被利用的场所为细胞质基质和线粒体基质,C错误;癌细胞主要进行无氧呼吸,其产生NADH的过程仅发生在第一阶段,因此消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D正确。
4.(新情境挑战题)甘蔗和玉米等植物的叶肉细胞在较低CO2条件下也能固定CO2,形成四碳二羧酸化合物(C4酸)进入维管束鞘细胞后释放CO2,从而提高维管束鞘细胞中的CO2浓度,为C3途径提供原料。这种浓缩CO2的机制称为C4途径。其过程如图所示,其中PEP为磷酸烯醇式丙酮酸,PEPC为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。
(1)玉米植株细胞中,C3途径进行的场所是 ,光反应为该过程提供的物质有 。
(2)通过C3途径和C4途径固定CO2时,与CO2结合的物质分别是 和 。
(3)RuBisco和PEPC分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶。二者固定CO2能力较强的是 ,试说明理由: 。
(4)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区,试说明C4途径的适应意义: 。
【解析】(1)根据图示分析可知,C3途径发生在维管束鞘细胞中,是在该细胞的叶绿体基质中发生的;该过程所需要的NADPH和ATP都是由光反应提供的。(2)根据图示分析可知,C4途径中与CO2结合的物质是PEP,C3途径中与CO2结合的物质是C5。(3)RuBisco和PEPC分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶,其中PEPC在较低浓度CO2条件下仍可催化CO2与PEP的结合,因此PEPC固定CO2的能力更强一些。(4)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区,这些地区的强光照、高温、干旱的条件会导致植物气孔开放程度降低,使得细胞中CO2浓度较低,而C4途径的存在可以浓缩CO2,保证光合作用的正常进行。
答案:(1)叶绿体基质 NADPH(或[H])和ATP (2)C5 PEP (3)PEPC PEPC在较低浓度CO2条件下仍可催化CO2与PEP的结合,因此PEPC固定CO2的能力更强一些 (4)强光照、高温、干旱条件会导致植物气孔开放程度降低,细胞中CO2浓度较低,C4途径的存在可以提高细胞中的CO2浓度,保证光合作用的正常进行
高频考点二 影响细胞呼吸、光合作用的因素
1.图析影响细胞呼吸的四类因素:
(1)温度:
(2)O2
(3)CO2浓度
(4)含水量
2.表解影响光合速率的三大因素:
(1)光照强度 ①原理:主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生②分析P点后的限制因素:
(2)CO2的浓度 ①原理:影响暗反应阶段C3的生成②分析P点后的限制因素:
(3)温度 主要影响暗反应,通过影响酶的活性而影响光合作用
3.分析一昼夜植物代谢强度变化的两条曲线:
(1)曲线:
(2)解读:
c点和g点:光合速率与呼吸速率相等
c～g段:能积累有机物的时间(光合速率大于呼吸速率)
g点:有机物积累最多的点
b点:甲中刚开始进行光合作用的点
一昼夜后能否积累有机物
图甲中c点和g点为光补偿点,此时光合作用速率与细胞呼吸速率相等,分别相当于图乙中的c点和g点;图乙中c点玻璃罩内CO2浓度最高,g点CO2浓度最低。
【典例】(2021·河北选择考)为探究水和氮对光合作用的影响,研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)施氮组,补充尿素(12 g·m-2);(3)水+氮组,补充尿素(12 g·m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见表。
注:气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题:
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括 等
(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的 ,提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与 离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动 两种物质的合成以及
的分解;RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到 分子上,反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率,这需要足量的CO2供应。据实验结果分析,叶肉细胞CO2供应量增加的原因是 。
关键信息 转化成解题突破口
实验目的 探究水和氮对光合作用的影响
实验分组 对照组、施氮组、水+氮组
表格数据 自由水与结合水的比值:对照组<施氮组<水+氮组;气孔导度:施氮组<对照组<水+氮组;叶绿素含量:对照组<施氮组<水+氮组;RuBP羧化酶活性:对照组<施氮组<水+氮组;光合速率:对照组<施氮组<水+氮组
【解析】本题考查的是自由水的作用、光合作用的过程和光合作用的影响因素。(1)①水是细胞内良好的溶剂;②细胞内的许多生物化学反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④水在生物体内流动,可以把营养物质运送到各个细胞,同时把细胞产生的代谢废物运送到排泄器官或者直接排出体外。矿质元素要溶解在水中才能被植物的根系吸收,所以施氮的同时补充水分有利于根系对氮的吸收。氮进入植物体后,会随着水分在蒸腾拉力的作用下一起往上运输,所以补充水分同时也有利于氮的运输。(2)叶绿素的元素组成:C、H、O、N、Mg,氮和镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动光反应中ATP和NADPH的合成以及水的分解。在暗反应中,RuBP羧化酶催化CO2+C5→C3,C3进而被还原为糖类。(3)由表中水+氮组分析可知,叶肉细胞CO2供应量增加的原因:气孔导度增大,对外界CO2的吸收增加;RuBP羧化酶的活性增强,CO2的固定效率增大。
答案:(1)①是细胞内良好的溶剂;②能够参与生化反应;③能为细胞提供液体环境;④能运送营养物质和代谢废物(写出两点即可) 吸收和运输
(2)镁 ATP、NADPH 水 C5(五碳化合物)
(3)气孔导度增大,对外界CO2的吸收增加;RuBP羧化酶的活性增强,CO2的固定效率增大
如图表示甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势,则甲、乙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甲植物(填“甲植物”或“乙植物”),判断的依据是光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙植物大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙植物大。
1.(2021·漳州模拟)细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中正确的是 ( )
A.当光照强度为a时,叶肉细胞内产生ATP的膜结构只有类囊体薄膜
B.若适当增加土壤中镁的含量,一段时间后,B植物的a点右移
C.光照强度在c点之后,限制A植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D.光照强度为x (b【解析】选D。当光照强度为a时,植物A、B都既进行光合作用又进行呼吸作用,光合作用产生ATP的场所是叶绿体中类囊体薄膜,细胞呼吸产生ATP场所包括细胞质基质和线粒体,因此叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜,A错误;若适当增加土壤中镁的含量一段时间后,植物吸收的镁增加使得细胞中叶绿素含量增加,植物的光合作用速率增加,而此时细胞呼吸速率不变,因此B植物的a点左移,B错误;光照强度在c点之后(d点之前),随着光照强度的增加,A植物的光合速率有明显升高,故光照强度在c点之后到d点之前,限制A植物P/R值增大的主要外界因素是光照强度,C错误;光照强度为x (b2,而细叶桉(A植物)P/R<2,因此一昼夜中细叶桉的干重将减少,蛤蒌的干重将增加,D正确。
2.(新情境挑战题)在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或储藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题:
(1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是 。在旗叶的叶肉细胞中,叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为
阶段提供了更多的场所。
(2)在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存,依据是 。“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的 和 ,另一部分输送至“库”。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对多个品种的小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明该指标对籽粒产量的影响越大。
不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
光合特性指标 时期
抽穗期 开花期 灌浆前期 灌浆中期 灌浆后期 灌浆末期
气孔导度* 0.30 0.37 0.70 0.63 0.35 0.11
胞间CO2浓度 0.33 0.33 0.60 0.57 0.30 0.22
叶绿素含量 0.22 0.27 0.33 0.34 0.48 0.45
*气孔导度表示气孔张开的程度。
①气孔导度主要影响光合作用中 的供应。以上研究结果表明,在
期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,有效的增产措施是 。
②根据以上研究结果,在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶 的品种进行进一步培育。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的是 (多选)。
A.阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B.阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C.使用O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
D.使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
【解析】(1)据图可知:旗叶靠近麦穗最上端,能接受较多的光照,故与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是光照强度;类囊体上附着有与光合作用相关的酶和色素,为光反应阶段提供了场所。
(2)光反应可为暗反应阶段提供[H]和ATP,同时暗反应可为光反应提供ADP、Pi和NADP+,故在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存;制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,故“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的呼吸作用,一部分用于生长发育,其余部分运输至“库”。
(3)①气孔导度表示气孔张开的程度,则气孔导度越大,植物吸收的二氧化碳越多,暗反应越有利;据表格数据可知:灌浆前期气孔导度最大,即此时对籽粒产量的影响最大;因“干旱导致气孔开放程度下降”,故为避免产量下降,应保证水分供应,即应合理灌溉。
②据表格可知:灌浆后期和末期,叶绿素含量指数最高,对于光合速率影响较大,故应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。
(4)据题干信息可知:本实验为“研究小麦旗叶与籽粒的‘源’‘库’关系”,且据以上分析可知,源物质可转移至库,也可用于自身生长发育等,故可从阻断向库的运输及检测自身物质方面入手:阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化、阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化,均为阻断向“库”的运输后检测的效果,A、B正确;使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化,而检测有机物的变化一般不用18O进行,这是由于水参与光反应产生氧气,不构成有机物,C错误、D正确。
答案:(1)光照强度 光反应 (2)光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+ 呼吸作用 生长发育 (3)①二氧化碳 灌浆前 合理灌溉 ②叶绿素含量高 (4)ABD
【加固训练】
植物光合作用的场所是叶绿体,其光合速率受多种外界因素的影响。
(1)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分代谢途径如图所示。
①酶R小亚基在 中的核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的 中与酶R大亚基组装成有催化功能的酶。
②进行光合作用时,酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在
(填场所)上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3,C3还需被
还原,被还原的C3一部分进一步合成糖类,另一部分合成X,X为 。在叶绿体中,糖类主要以淀粉形式储存。光合作用旺盛时,若植物合成的糖类以可溶性糖形式储存在叶绿体中,则可能导致叶绿体 。
(2)科研人员以甜瓜为对象,研究温度和CO2浓度对甜瓜净光合速率(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)的影响,结果如图。
①据图分析,甜瓜净光合速率并不与环境温度始终正相关,得出此结论的依据是 。
②一般而言,光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低。结合图中信息分析26 ℃、CO2浓度为1.2～1.6 mL·L-1时,净光合速率显著上升的原因是 。
【解析】(1)①通过分析可知,细胞核DNA上编码小亚基的遗传信息转录到RNA上,RNA通过核孔进入细胞质中,在细胞质中的核糖体上翻译形成小亚基,然后小亚基进入叶绿体内。叶绿体编码大亚基的DNA的遗传信息转录到RNA上后,在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基,在叶绿体的基质中小亚基和大亚基组装成有催化功能的酶R。
②光合作用过程中光反应阶段合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3,C3还原需要[H](或NADPH)作为还原剂。C3的还原产物除了糖类外,还有C5,因此X为C5(五碳化合物)。光合作用合成的糖类,若以大量可溶性糖的形式存在于叶绿体中,则可能使叶绿体内溶液的浓度升高,渗透压增大,进而导致叶绿体吸水涨破。
(2)①据图分析,当环境温度由12 ℃到26 ℃
再到30 ℃变化时,甜瓜净光合速率在增大,但当温度为36 ℃时,甜瓜净光合速率反而下降了,因此甜瓜净光合速率并不与环境温度始终正相关,得出此结论的依据是温度为36 ℃时的净光合速率低于温度为12 ℃、26 ℃和30 ℃的净光合速率。
②CO2是光合作用的原料,CO2浓度为1.2～1.6 mL·L-1时,CO2 浓度升高,暗反应速率增大,光合作用合成有机物的速率增大;同时,CO2 浓度升高抑制呼吸作用,呼吸速率下降;光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低,因此26 ℃时光合作用酶活性高于呼吸作用酶,所以26 ℃、 CO2 浓度为1.2～1.6 mL·L-1 时,净光合速率显著上升。
答案:(1)①细胞质 基质 ②类囊体薄膜 [H](或NADPH) 五碳化合物(C5) 吸水涨破
(2)①温度为36 ℃时的净光合速率低于温度为12 ℃、26 ℃和30 ℃的净光合速率 ②光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低,因此26 ℃时光合作用酶活性高于呼吸作用酶;CO2 浓度为1.2～1.6 mL·L-1 时,CO2 浓度升高,暗反应速率增大,光合作用合成有机物的速率增大;同时,CO2 浓度升高抑制呼吸作用,呼吸速率下降,所以26 ℃、 CO2 浓度为1.2～1.6 mL·L-1 时,净光合速率显著上升
热考题型 逆境对农作物的影响
逆境亦称为环境胁迫,是对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。逆境问题主要涉及环境条件对植物细胞代谢的影响,主要考查角度及原理分析如下:
角度 影响原理 主要表现
光胁迫 主要指不合乎植物生长需求的光照强度和光照条件,通过影响光反应来影响农作物的光合作用 影响植物叶绿素的合成;对类囊体膜造成损伤
CO2胁迫 CO2作为光合作用的反应物,CO2浓度低于CO2补偿点会通过影响暗反应影响光合作用强度 光合作用原料,CO2不足导致暗反应速率下降
温度胁迫 低温逆境和高温逆境,主要通过影响酶的活性和气孔开放程度来影响细胞代谢 叶绿体的结构遭到破坏和酶的活性受到抑制;引起气孔关闭影响CO2的吸收
水胁迫 水胁迫包括干旱和水淹两种情况。干旱时气孔关闭,影响CO2吸收而影响暗反应,进而影响光合作用;农作物被水淹时,根细胞进行无氧呼吸产生酒精,对细胞造成毒害
盐胁迫 矿质营养和盐分对光合作用的影响主要包括:①影响叶绿体中物质和结构的形成,如叶绿素(Mg);②盐胁迫影响根系吸水,进而会影响气孔开放程度;③重金属盐会影响叶绿素的合成和光合作用有关酶的活性
1.为研究干旱对苹果树生长发育的影响,科研人员将长势一致的苹果树幼苗均分三组,分别进行正常灌水、干旱、干旱后恢复供水处理。在幼苗枝条中部成熟叶片供给等量且适量的14CO2,一段时间后检测光合产物分布,实验结果如图1所示。测定正常灌水组和干旱处理组的部分相关指标,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)14CO2在叶肉细胞中利用的具体场所是 ,其转移的途径为 。
(2)图1结果表明,在正常灌水、干旱处理、干旱后恢复供水三种情况下,光合作用产物分配量最多的器官是 ,与干旱处理相比,干旱后恢复供水光合产物分配量明显增多的器官是 。
(3)据图2推测,干旱处理导致苹果树幼苗净光合速率显著下降的原因是 。
进一步推测,干旱后恢复供水处理,苹果树幼苗叶肉细胞中光合作用有关物质含量降低的是 。
【解析】(1)14CO2是参加暗反应的,在叶肉细胞中利用的具体场所是叶绿体基质,其转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)或14CO2→三碳化合物→有机物。
(2)由图1比较可知,三种情况下,光合作用产物分配量最多的器官是细根。与干旱处理相比,干旱后恢复供水光合产物分配量明显增多的器官是幼叶和茎尖。
(3)据图2推测,干旱处理导致苹果树幼苗净光合速率显著下降的原因是干旱导致气孔导度下降,使胞间 CO2 浓度下降,最终净光合速率下降。进一步推测,干旱后恢复供水处理,气孔导度上升,胞间 CO2 浓度上升,苹果树幼苗叶肉细胞中光合作用有关物质含量降低的是C5、ATP、NADPH。
答案:(1)叶绿体基质 14CO2→14C3→(14CH2O)(或14CO2→三碳化合物→有机物)
(2)细根 幼叶和茎尖 (3)干旱导致气孔导度下降,使胞间 CO2 浓度下降,最终净光合速率下降 C5、ATP、NADPH
2.绿茶是一种广受人们喜爱的饮品,具有减肥降脂的功效。如表是研究人员通过模拟一定量紫外线(UV)辐射和倍增CO2浓度对茶树生长影响的实验结果。分析回答问题:
组别 实验处理 叶绿素含量/(mg·g-1) 光合速率/(μmol·m-2·s-1)
10天 20天 30天
C1UV1 常态CO2浓度+无UV辐射 1.65 2.01 2.01 8.98
C2UV1 倍增CO2浓度+无UV辐射 1.73 2.41 2.45 14.58
C1UV2 常态CO2浓度+UV辐射 1.51 1.80 1.81 6.62
C2UV2 倍增CO2浓度+UV辐射 1.56 1.95 2.55 9.03
(1)绿茶叶片中的叶绿素位于叶绿体的 上,实验过程中需先用
(试剂)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。
(2)据表分析,C2UV1组光合速率明显高于C1UV1组的原因是 。
(3)由表中数据可知,C2UV2组与C1UV1组的光合速率差别 (填“显著”或“不显著”),结合另外两组实验数据分析,其原因可能是 。
【解析】(1)叶片中的叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上,叶片中的色素易溶于有机溶剂,实验过程中需先用无水乙醇提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。
(2)C2UV1组与C1UV1组对照:自变量是二氧化碳浓度高低,C2UV1组CO2浓度倍增,导致相应时间的叶绿素含量增加,吸收光能能力加强,光反应速率增大,同时CO2浓度倍增促进了暗反应,所以C2UV1组的光合速率明显高于C1UV1组。
(3)由表中数据可知,C2UV2组光合速率值为9.03 μmol·m-2·s-1,C1UV1组的光合速率值为8.98 μmol·m-2·s-1,二者差别不显著。由分析可知,相同的CO2浓度条件下,经过UV辐射处理,绿茶的叶绿素含量都会降低,原因可能是UV辐射破坏叶绿素导致光合速率下降;无 UV辐射时,倍增CO2浓度条件可增加叶绿素含量从而提高光合速率;有UV辐射时,倍增CO2浓度条件也可增加叶绿素含量从而提高光合速率;所以CO2浓度倍增提高了光合速率,UV辐射破坏叶绿素降低了光合速率,两种因素对光合作用的影响相互抵消,使得C2UV2组与C1UV1组的光合速率差别不显著。
答案:(1)类囊体薄膜 无水乙醇
(2)CO2浓度倍增,导致叶绿素含量增加,光反应速率增大,同时CO2浓度倍增提高了暗反应速率 (3)不显著 CO2浓度倍增提高了光合速率,UV辐射破坏叶绿素降低了光合速率,两种因素对光合作用的影响相互抵消
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第3讲 细胞呼吸和光合作用
1.根据细胞呼吸的相关知识,判断下列叙述的正误:
【易错点点通】
(1)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ,T2) ( × )
分析:马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸过程能生成ATP。
(2)马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生。(2019·全国卷Ⅱ,T2) ( × )
分析:马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制无氧呼吸,减少酸味的产生。
(3)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。(2018·全国卷Ⅲ,T5) ( √ )
(4)与风干前相比,风干种子中有机物的消耗减慢。(2018·全国卷Ⅱ,T4) ( √ )
(5)细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸。(2020·浙江卷,T6) ( √ )
(6)乳酸菌无氧呼吸的第二阶段需ATP水解提供能量。(2019·天津卷,T2) ( × )
分析:乳酸菌无氧呼吸的第二阶段不消耗ATP,也不生成ATP。
(7)高等植物细胞中,葡萄糖分解产生丙酮酸的过程发生在生物膜上。(2018·海南卷,T4)( × )
分析:高等植物细胞中,葡萄糖分解产生丙酮酸的过程发生在细胞质基质中。
(8)若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸。 ( × )
分析:若细胞既不吸收O2也不放出CO2,细胞也可能进行产物为乳酸的无氧呼吸。
(9)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧环境中。 ( × )
分析:破伤风芽孢杆菌为厌氧菌,适宜生活在无氧环境中。
(10)无氧呼吸不需要O2参与,最终有[H]的积累。 ( × )
分析:无氧呼吸第二阶段消耗[H],无[H]的积累。
(11)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 ( √ )
(12)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。 ( × )
分析:原核细胞无线粒体,也可进行有氧呼吸。
(13)细胞呼吸的结果如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。 ( √ )
【易混对对碰】
易混1 A:人体细胞呼吸过程产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质。 (× )
B:酵母菌细胞呼吸过程产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质。 (√ )
易混2 A:有氧呼吸三个阶段都有大量的ATP产生。 (× )
B:无氧呼吸只有第一阶段释放出少量能量,生成少量的ATP。 (√ )
易混3 A:细胞在没有氧气参与下,葡萄糖的分解发生在细胞质基质。 (√)
B:细胞在有氧气参与下,葡萄糖的彻底氧化分解发生在线粒体。 (×)
易混4 A:有氧呼吸过程中,有机物中能量的去向主要是热能。 (√)
B:无氧呼吸过程中,有机物中能量的去向主要是热能。 (×)
2.根据光合作用的相关知识,判断下列叙述的正误:
【易错点点通】
(1)提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂。(2020·江苏卷,T6) ( √ )
(2)研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏。(2020·江苏卷,T6) ( × )
分析:绿叶中色素的提取和分离实验中,研磨时需要加入碳酸钙(CaCO3),可防止研磨时叶绿素被破坏。
(3)在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作。(2019·江苏卷,T17) ( × )
分析:层析时,为了防止层析液挥发,需要用培养皿盖住小烧杯。
(4)高等植物细胞中,光合作用中的光反应只发生在生物膜上。(2018·海南卷,T4) ( √ )
(5)叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中。 ( √ )
(6)叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP。 ( × )
分析:叶绿体可通过光反应产生ATP。
(7)进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原。 ( √ )
(8)照光培养一段时间的绿藻,用黑布迅速将培养瓶罩上,绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快。 ( × )
分析:由于光反应下降,叶绿体内CO2的固定随之下降。
(9)暗反应中C原子的转移途径是CO2C3C5(CH2O)。 ( × )
分析:暗反应中C原子的转移途径是CO2C3(CH2O)。
(10)适宜条件下光合作用过程中,C5/C3的比值停止供应CO2后比停止前高。 ( √ )
【易混对对碰】
易混1 A:光合作用将光能转变为化学能,细胞呼吸将有机物中化学能转变为热能。 (×)
B:通过细胞呼吸,有机物中的能量只有一部分储存在ATP中。 (√)
易混2 A:类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成。 (×)
B:叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 (√)
易混3 A:暗反应在有无光的条件下都能进行,因此黑暗条件下叶绿体也能将CO2转化为糖类。 (×)
B:暗反应需要光反应产生的[H]和ATP的驱动才能进行。 (√)
高频考点一 细胞呼吸与光合作用的过程
1.图解光合作用和细胞呼吸的关系:
(1)过程:
(2)C、H、O三种元素的转移途径:
(3)光合作用与细胞呼吸中[H]
和ATP的来源及去路:
①比较[H]的来源和去路:
②比较ATP的来源与去路:
(4)图解四种状况下“光合作用与细胞呼吸”关系:
2.图解环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系:
(1)光补偿点的两种生理状态:
①整个植株:光合作用强度=细胞呼吸强度。
②叶肉细胞:光合作用强度>细胞呼吸强度。
(2)光补偿点、光饱和点移动方向:
①光补偿点的移动:
a.呼吸速率增加,其他条件不变时,光补偿点应右移,反之左移。
b.呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光补偿点应右移,反之左移。
②光饱和点的移动:
相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时,光饱和点C应右移(C'点右上移),反之左移(C'点左下移)。
【典例1】(2021·郑州一模)已知蛋白核小球藻的光合作用过程表示如图,其中 PSⅠ和 PSⅡ为光合色素与蛋白质组成的复合光反应系统。在盐胁迫(高浓度 NaCl)条件下,蛋白核小球藻的光反应复合体 PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤,电子传递速率降低,光反应速率降低,从而使光合作用减弱。下列分析错误的是 ( )
A.PSⅡ中的光合色素能利用吸收的光能,将H2O 分解为 O2和 H+
B.ATP 合成酶具有催化功能,并协助 H+实现跨膜运输
C.蛋白核小球藻光反应产生的 O2被细胞呼吸利用至少穿过四层生物膜
D.刚遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻,叶肉细胞内 C3含量上升、C5含量下降
关键信息 转化成已有知识
PSⅠ 和 PSⅡ由光合色素与蛋白质组成 光合色素能吸收光能,用于分解H2O
光反应复合体 PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤 光反应速率减弱,光反应向暗反应提供的ATP和NADPH减少,从而C3转变为的C5减少
光反应产生的 O2被细胞呼吸利用 光反应在叶绿体中进行,有氧呼吸第三阶段在线粒体中进行,光反应产生的 O2被细胞呼吸利用至少需要穿过类囊体薄膜、叶绿体膜和线粒体膜
【解析】选C。由图可知,PSⅡ上进行水的光解,该膜为类囊体薄膜,其中的光合色素能利用吸收的光能,将H2O分解为O2和H+,A正确;由图可知,ATP合成酶具有催化功能,催化ADP和Pi合成ATP,并协助H+实现跨膜运输,B正确;蛋白核小球藻光反应产生的O2被细胞呼吸利用至少穿过五层生物膜,分别是一层类囊体薄膜、两层叶绿体膜、两层线粒体膜,在线粒体内膜上被利用,C错误;刚遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻的光反应复合体PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤,电子传递速率降低,光反应速率降低,光反应提供的ATP和NADPH减少,C3的还原速率变低,C5产生速率变低,而C3的合成速率不变,C5消耗速率不变,故叶肉细胞内C3含量上升,C5含量下降,D正确。
长期遭遇盐胁迫的蛋白核小球藻,叶肉细胞内 C3含量会怎样变化 原因是什么
变化是:叶肉细胞内C3含量先上升,后趋于稳定不变。
原因是:刚受到盐胁迫时,蛋白核小球藻的光反应复合体 PSⅠ和PSⅡ的结构会受到损伤使光反应产生的NADPH和ATP减少,C3的还原速率变低,而C3的合成速率不变,故叶肉细胞内C3含量上升。长期遭遇盐胁迫,暗反应速率将在较低的水平稳定下来,C3含量也将趋于稳定。
【典例2】(2020·全国卷Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有 (答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是 (答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是 ,选择这两种作物的理由是 。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/(μmol·m-2·s-1) 1 200 1 180 560 623
关键信息 转化成已有知识
间作 作物之间高矮明显,能充分利用光照,减少竞争
光饱和点 光合速率达到最大时所需的最小光照强度
株高和光饱和点的关系 作物越高,光饱和点越高,作物越低,光饱和点越低
【解析】本题主要考查物质跨膜运输、细胞呼吸原理及其在生产中的应用、光合作用原理的应用。
(1)中耕过程中去除了杂草,减少了杂草和农作物之间的竞争;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根细胞的有氧呼吸,促进矿质元素的吸收,还可以促进好氧微生物活动,从而达到增产的目的。
(2)农田施肥时,肥料中的矿质元素只有溶解在水中,以离子形式存在,才能被作物根系吸收。
(3)间作应选取株高较高且光饱和点高的作物,充分利用上层较强的光照,同时选取株高较矮且光饱和点较低的作物,充分利用下层较弱的光照,由表格数据比较可知,作物A株高较高且光饱和点较高,可利用上层光照进行光合作用,作物C株高较低且光饱和点较低,能利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。
答案:(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用
(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)A和C 作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
1.(2021·合肥一模)光呼吸是O2/CO2偏高时与光合作用同时发生的生理过程,是经长期进化形成的适应机制。光呼吸和暗反应关系密切,机理如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.光呼吸可保证CO2不足时,暗反应仍能正常进行
B.光合作用的光反应强于暗反应容易导致光呼吸发生
C.光呼吸过程虽消耗有机物,但不产生ATP
D.抑制光呼吸能大幅度提高光合作用强度
【解析】选D。从图中可知,光呼吸可为暗反应提供CO2,可以保证CO2不足时,暗反应仍能正常进行,A正确;当光合作用的光反应强于暗反应时,O2/CO2偏高容易导致光呼吸发生,B正确;从图中可知,光呼吸过程消耗有机物和ATP,C正确;光呼吸可以为光合作用提供CO2,在O2/CO2偏高时使光合作用仍能正常进行,抑制光呼吸,在O2/CO2偏高时会降低光合作用强度,D错误。
2.(2020·全国卷Ⅰ改编)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是 ( )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若在细胞呼吸过程中有水的产生,则不能确定是否同时发生无氧呼吸
C.若细胞呼吸过程中无O2吸收也无CO2释放,则只进行产生乳酸的无氧呼吸
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【解析】选D。若CO2的生成量等于酒精的生成量,则说明不消耗氧气,故只有无氧呼吸,A正确;若在细胞呼吸过程中有水的产生,则该过程发生有氧呼吸,但是不能确定是否同时发生无氧呼吸,B正确;不消耗氧气,说明只进行无氧呼吸,产乳酸的无氧呼吸不会产生CO2,C正确;若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,若无氧呼吸产酒精,则消耗的氧气量小于CO2的生成量,若无氧呼吸产乳酸,则消耗的氧气量等于CO2的生成量,D错误。
【方法技巧】“三看法”判断细胞呼吸的类型
3.(2020·山东等级考改编)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列叙述错误的是 ( )
A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸只在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
【解析】选C。无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP,因此癌细胞要满足其生命活动,需大量吸收葡萄糖,A正确;无氧呼吸的第二阶段,丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP,无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段,B正确;癌细胞既进行无氧呼吸,也进行有氧呼吸,以无氧呼吸为主,因此丙酮酸被利用的场所为细胞质基质和线粒体基质,C错误;癌细胞主要进行无氧呼吸,其产生NADH的过程仅发生在第一阶段,因此消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D正确。
4.(新情境挑战题)甘蔗和玉米等植物的叶肉细胞在较低CO2条件下也能固定CO2,形成四碳二羧酸化合物(C4酸)进入维管束鞘细胞后释放CO2,从而提高维管束鞘细胞中的CO2浓度,为C3途径提供原料。这种浓缩CO2的机制称为C4途径。其过程如图所示,其中PEP为磷酸烯醇式丙酮酸,PEPC为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。
(1)玉米植株细胞中,C3途径进行的场所是 ,光反应为该过程提供的物质有 。
(2)通过C3途径和C4途径固定CO2时,与CO2结合的物质分别是 和 。
(3)RuBisco和PEPC分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶。二者固定CO2能力较强的是 ,试说明理由: 。
(4)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区,试说明C4途径的适应意义: 。
【解析】(1)根据图示分析可知,C3途径发生在维管束鞘细胞中,是在该细胞的叶绿体基质中发生的;该过程所需要的NADPH和ATP都是由光反应提供的。(2)根据图示分析可知,C4途径中与CO2结合的物质是PEP,C3途径中与CO2结合的物质是C5。(3)RuBisco和PEPC分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶,其中PEPC在较低浓度CO2条件下仍可催化CO2与PEP的结合,因此PEPC固定CO2的能力更强一些。(4)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区,这些地区的强光照、高温、干旱的条件会导致植物气孔开放程度降低,使得细胞中CO2浓度较低,而C4途径的存在可以浓缩CO2,保证光合作用的正常进行。
答案:(1)叶绿体基质 NADPH(或[H])和ATP (2)C5 PEP (3)PEPC PEPC在较低浓度CO2条件下仍可催化CO2与PEP的结合,因此PEPC固定CO2的能力更强一些 (4)强光照、高温、干旱条件会导致植物气孔开放程度降低,细胞中CO2浓度较低,C4途径的存在可以提高细胞中的CO2浓度,保证光合作用的正常进行
高频考点二 影响细胞呼吸、光合作用的因素
1.图析影响细胞呼吸的四类因素:
(1)温度:
(2)O2
(3)CO2浓度
(4)含水量
2.表解影响光合速率的三大因素:
(1)光照强度 ①原理:主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生②分析P点后的限制因素:
(2)CO2的浓度 ①原理:影响暗反应阶段C3的生成②分析P点后的限制因素:
(3)温度 主要影响暗反应,通过影响酶的活性而影响光合作用
3.分析一昼夜植物代谢强度变化的两条曲线:
(1)曲线:
(2)解读:
c点和g点:光合速率与呼吸速率相等
c～g段:能积累有机物的时间(光合速率大于呼吸速率)
g点:有机物积累最多的点
b点:甲中刚开始进行光合作用的点
一昼夜后能否积累有机物
图甲中c点和g点为光补偿点,此时光合作用速率与细胞呼吸速率相等,分别相当于图乙中的c点和g点;图乙中c点玻璃罩内CO2浓度最高,g点CO2浓度最低。
【典例】(2021·河北选择考)为探究水和氮对光合作用的影响,研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)施氮组,补充尿素(12 g·m-2);(3)水+氮组,补充尿素(12 g·m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见表。
注:气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题:
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括 等
(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的 ,提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与 离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动 两种物质的合成以及
的分解;RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到 分子上,反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率,这需要足量的CO2供应。据实验结果分析,叶肉细胞CO2供应量增加的原因是 。
关键信息 转化成解题突破口
实验目的 探究水和氮对光合作用的影响
实验分组 对照组、施氮组、水+氮组
表格数据 自由水与结合水的比值:对照组<施氮组<水+氮组;气孔导度:施氮组<对照组<水+氮组;叶绿素含量:对照组<施氮组<水+氮组;RuBP羧化酶活性:对照组<施氮组<水+氮组;光合速率:对照组<施氮组<水+氮组
【解析】本题考查的是自由水的作用、光合作用的过程和光合作用的影响因素。(1)①水是细胞内良好的溶剂;②细胞内的许多生物化学反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④水在生物体内流动,可以把营养物质运送到各个细胞,同时把细胞产生的代谢废物运送到排泄器官或者直接排出体外。矿质元素要溶解在水中才能被植物的根系吸收,所以施氮的同时补充水分有利于根系对氮的吸收。氮进入植物体后,会随着水分在蒸腾拉力的作用下一起往上运输,所以补充水分同时也有利于氮的运输。(2)叶绿素的元素组成:C、H、O、N、Mg,氮和镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动光反应中ATP和NADPH的合成以及水的分解。在暗反应中,RuBP羧化酶催化CO2+C5→C3,C3进而被还原为糖类。(3)由表中水+氮组分析可知,叶肉细胞CO2供应量增加的原因:气孔导度增大,对外界CO2的吸收增加;RuBP羧化酶的活性增强,CO2的固定效率增大。
答案:(1)①是细胞内良好的溶剂;②能够参与生化反应;③能为细胞提供液体环境;④能运送营养物质和代谢废物(写出两点即可) 吸收和运输
(2)镁 ATP、NADPH 水 C5(五碳化合物)
(3)气孔导度增大,对外界CO2的吸收增加;RuBP羧化酶的活性增强,CO2的固定效率增大
如图表示甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势,则甲、乙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甲植物(填“甲植物”或“乙植物”),判断的依据是光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙植物大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙植物大。
1.(2021·漳州模拟)细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中正确的是 ( )
A.当光照强度为a时,叶肉细胞内产生ATP的膜结构只有类囊体薄膜
B.若适当增加土壤中镁的含量,一段时间后,B植物的a点右移
C.光照强度在c点之后,限制A植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D.光照强度为x (b
2.(新情境挑战题)在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或储藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题:
(1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是 。在旗叶的叶肉细胞中,叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为
阶段提供了更多的场所。
(2)在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存,依据是 。“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的 和 ,另一部分输送至“库”。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对多个品种的小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明该指标对籽粒产量的影响越大。
不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
光合特性指标 时期
抽穗期 开花期 灌浆前期 灌浆中期 灌浆后期 灌浆末期
气孔导度* 0.30 0.37 0.70 0.63 0.35 0.11
胞间CO2浓度 0.33 0.33 0.60 0.57 0.30 0.22
叶绿素含量 0.22 0.27 0.33 0.34 0.48 0.45
*气孔导度表示气孔张开的程度。
①气孔导度主要影响光合作用中 的供应。以上研究结果表明,在
期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,有效的增产措施是 。
②根据以上研究结果,在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶 的品种进行进一步培育。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的是 (多选)。
A.阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B.阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C.使用O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
D.使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
【解析】(1)据图可知:旗叶靠近麦穗最上端,能接受较多的光照,故与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是光照强度;类囊体上附着有与光合作用相关的酶和色素,为光反应阶段提供了场所。
(2)光反应可为暗反应阶段提供[H]和ATP,同时暗反应可为光反应提供ADP、Pi和NADP+,故在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存;制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,故“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的呼吸作用,一部分用于生长发育,其余部分运输至“库”。
(3)①气孔导度表示气孔张开的程度,则气孔导度越大,植物吸收的二氧化碳越多,暗反应越有利;据表格数据可知:灌浆前期气孔导度最大,即此时对籽粒产量的影响最大;因“干旱导致气孔开放程度下降”,故为避免产量下降,应保证水分供应,即应合理灌溉。
②据表格可知:灌浆后期和末期,叶绿素含量指数最高,对于光合速率影响较大,故应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。
(4)据题干信息可知:本实验为“研究小麦旗叶与籽粒的‘源’‘库’关系”,且据以上分析可知,源物质可转移至库,也可用于自身生长发育等,故可从阻断向库的运输及检测自身物质方面入手:阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化、阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化,均为阻断向“库”的运输后检测的效果,A、B正确;使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化,而检测有机物的变化一般不用18O进行,这是由于水参与光反应产生氧气,不构成有机物,C错误、D正确。
答案:(1)光照强度 光反应 (2)光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+ 呼吸作用 生长发育 (3)①二氧化碳 灌浆前 合理灌溉 ②叶绿素含量高 (4)ABD
【加固训练】
植物光合作用的场所是叶绿体,其光合速率受多种外界因素的影响。
(1)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分代谢途径如图所示。
①酶R小亚基在 中的核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的 中与酶R大亚基组装成有催化功能的酶。
②进行光合作用时,酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在
(填场所)上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3,C3还需被
还原,被还原的C3一部分进一步合成糖类,另一部分合成X,X为 。在叶绿体中,糖类主要以淀粉形式储存。光合作用旺盛时,若植物合成的糖类以可溶性糖形式储存在叶绿体中,则可能导致叶绿体 。
(2)科研人员以甜瓜为对象,研究温度和CO2浓度对甜瓜净光合速率(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)的影响,结果如图。
①据图分析,甜瓜净光合速率并不与环境温度始终正相关,得出此结论的依据是 。
②一般而言,光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低。结合图中信息分析26 ℃、CO2浓度为1.2～1.6 mL·L-1时,净光合速率显著上升的原因是 。
【解析】(1)①通过分析可知,细胞核DNA上编码小亚基的遗传信息转录到RNA上,RNA通过核孔进入细胞质中,在细胞质中的核糖体上翻译形成小亚基,然后小亚基进入叶绿体内。叶绿体编码大亚基的DNA的遗传信息转录到RNA上后,在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基,在叶绿体的基质中小亚基和大亚基组装成有催化功能的酶R。
②光合作用过程中光反应阶段合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3,C3还原需要[H](或NADPH)作为还原剂。C3的还原产物除了糖类外,还有C5,因此X为C5(五碳化合物)。光合作用合成的糖类,若以大量可溶性糖的形式存在于叶绿体中,则可能使叶绿体内溶液的浓度升高,渗透压增大,进而导致叶绿体吸水涨破。
(2)①据图分析,当环境温度由12 ℃到26 ℃
再到30 ℃变化时,甜瓜净光合速率在增大,但当温度为36 ℃时,甜瓜净光合速率反而下降了,因此甜瓜净光合速率并不与环境温度始终正相关,得出此结论的依据是温度为36 ℃时的净光合速率低于温度为12 ℃、26 ℃和30 ℃的净光合速率。
②CO2是光合作用的原料,CO2浓度为1.2～1.6 mL·L-1时,CO2 浓度升高,暗反应速率增大,光合作用合成有机物的速率增大;同时,CO2 浓度升高抑制呼吸作用,呼吸速率下降;光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低,因此26 ℃时光合作用酶活性高于呼吸作用酶,所以26 ℃、 CO2 浓度为1.2～1.6 mL·L-1 时,净光合速率显著上升。
答案:(1)①细胞质 基质 ②类囊体薄膜 [H](或NADPH) 五碳化合物(C5) 吸水涨破
(2)①温度为36 ℃时的净光合速率低于温度为12 ℃、26 ℃和30 ℃的净光合速率 ②光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低,因此26 ℃时光合作用酶活性高于呼吸作用酶;CO2 浓度为1.2～1.6 mL·L-1 时,CO2 浓度升高,暗反应速率增大,光合作用合成有机物的速率增大;同时,CO2 浓度升高抑制呼吸作用,呼吸速率下降,所以26 ℃、 CO2 浓度为1.2～1.6 mL·L-1 时,净光合速率显著上升
热考题型 逆境对农作物的影响
逆境亦称为环境胁迫,是对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。逆境问题主要涉及环境条件对植物细胞代谢的影响,主要考查角度及原理分析如下:
角度 影响原理 主要表现
光胁迫 主要指不合乎植物生长需求的光照强度和光照条件,通过影响光反应来影响农作物的光合作用 影响植物叶绿素的合成;对类囊体膜造成损伤
CO2胁迫 CO2作为光合作用的反应物,CO2浓度低于CO2补偿点会通过影响暗反应影响光合作用强度 光合作用原料,CO2不足导致暗反应速率下降
温度胁迫 低温逆境和高温逆境,主要通过影响酶的活性和气孔开放程度来影响细胞代谢 叶绿体的结构遭到破坏和酶的活性受到抑制;引起气孔关闭影响CO2的吸收
水胁迫 水胁迫包括干旱和水淹两种情况。干旱时气孔关闭,影响CO2吸收而影响暗反应,进而影响光合作用;农作物被水淹时,根细胞进行无氧呼吸产生酒精,对细胞造成毒害
盐胁迫 矿质营养和盐分对光合作用的影响主要包括:①影响叶绿体中物质和结构的形成,如叶绿素(Mg);②盐胁迫影响根系吸水,进而会影响气孔开放程度;③重金属盐会影响叶绿素的合成和光合作用有关酶的活性
1.为研究干旱对苹果树生长发育的影响,科研人员将长势一致的苹果树幼苗均分三组,分别进行正常灌水、干旱、干旱后恢复供水处理。在幼苗枝条中部成熟叶片供给等量且适量的14CO2,一段时间后检测光合产物分布,实验结果如图1所示。测定正常灌水组和干旱处理组的部分相关指标,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)14CO2在叶肉细胞中利用的具体场所是 ,其转移的途径为 。
(2)图1结果表明,在正常灌水、干旱处理、干旱后恢复供水三种情况下,光合作用产物分配量最多的器官是 ,与干旱处理相比,干旱后恢复供水光合产物分配量明显增多的器官是 。
(3)据图2推测,干旱处理导致苹果树幼苗净光合速率显著下降的原因是 。
进一步推测,干旱后恢复供水处理,苹果树幼苗叶肉细胞中光合作用有关物质含量降低的是 。
【解析】(1)14CO2是参加暗反应的,在叶肉细胞中利用的具体场所是叶绿体基质,其转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)或14CO2→三碳化合物→有机物。
(2)由图1比较可知,三种情况下,光合作用产物分配量最多的器官是细根。与干旱处理相比,干旱后恢复供水光合产物分配量明显增多的器官是幼叶和茎尖。
(3)据图2推测,干旱处理导致苹果树幼苗净光合速率显著下降的原因是干旱导致气孔导度下降,使胞间 CO2 浓度下降,最终净光合速率下降。进一步推测,干旱后恢复供水处理,气孔导度上升,胞间 CO2 浓度上升,苹果树幼苗叶肉细胞中光合作用有关物质含量降低的是C5、ATP、NADPH。
答案:(1)叶绿体基质 14CO2→14C3→(14CH2O)(或14CO2→三碳化合物→有机物)
(2)细根 幼叶和茎尖 (3)干旱导致气孔导度下降,使胞间 CO2 浓度下降,最终净光合速率下降 C5、ATP、NADPH
2.绿茶是一种广受人们喜爱的饮品,具有减肥降脂的功效。如表是研究人员通过模拟一定量紫外线(UV)辐射和倍增CO2浓度对茶树生长影响的实验结果。分析回答问题:
组别 实验处理 叶绿素含量/(mg·g-1) 光合速率/(μmol·m-2·s-1)
10天 20天 30天
C1UV1 常态CO2浓度+无UV辐射 1.65 2.01 2.01 8.98
C2UV1 倍增CO2浓度+无UV辐射 1.73 2.41 2.45 14.58
C1UV2 常态CO2浓度+UV辐射 1.51 1.80 1.81 6.62
C2UV2 倍增CO2浓度+UV辐射 1.56 1.95 2.55 9.03
(1)绿茶叶片中的叶绿素位于叶绿体的 上,实验过程中需先用
(试剂)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。
(2)据表分析,C2UV1组光合速率明显高于C1UV1组的原因是 。
(3)由表中数据可知,C2UV2组与C1UV1组的光合速率差别 (填“显著”或“不显著”),结合另外两组实验数据分析,其原因可能是 。
【解析】(1)叶片中的叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上,叶片中的色素易溶于有机溶剂,实验过程中需先用无水乙醇提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。
(2)C2UV1组与C1UV1组对照:自变量是二氧化碳浓度高低,C2UV1组CO2浓度倍增,导致相应时间的叶绿素含量增加,吸收光能能力加强,光反应速率增大,同时CO2浓度倍增促进了暗反应,所以C2UV1组的光合速率明显高于C1UV1组。
(3)由表中数据可知,C2UV2组光合速率值为9.03 μmol·m-2·s-1,C1UV1组的光合速率值为8.98 μmol·m-2·s-1,二者差别不显著。由分析可知,相同的CO2浓度条件下,经过UV辐射处理,绿茶的叶绿素含量都会降低,原因可能是UV辐射破坏叶绿素导致光合速率下降;无 UV辐射时,倍增CO2浓度条件可增加叶绿素含量从而提高光合速率;有UV辐射时,倍增CO2浓度条件也可增加叶绿素含量从而提高光合速率;所以CO2浓度倍增提高了光合速率,UV辐射破坏叶绿素降低了光合速率,两种因素对光合作用的影响相互抵消,使得C2UV2组与C1UV1组的光合速率差别不显著。
答案:(1)类囊体薄膜 无水乙醇
(2)CO2浓度倍增,导致叶绿素含量增加,光反应速率增大,同时CO2浓度倍增提高了暗反应速率 (3)不显著 CO2浓度倍增提高了光合速率,UV辐射破坏叶绿素降低了光合速率,两种因素对光合作用的影响相互抵消
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