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微专题2 光合作用与细胞呼吸的综合应用
一、光合作用与细胞呼吸的联系
1.过程联系
上图表示叶肉细胞内部分代谢过程, 表示物质,甲~戊表示过程,请写出序号代表的物质。
(1) 物质: ①_______, ②_____, ③______, ④_________。
ATP
丙酮酸
(2) 过程:[甲]⑤_________,[乙]有氧呼吸⑥___________,[丙]⑦_________,[丁]有氧呼吸⑧___________,[戊]有氧呼吸⑨___________。
光反应
第二阶段
暗反应
第一阶段
第二阶段
2.物质联系
(1) 碳元素 ⑩_________
丙酮酸
(2) 氧元素 _______
3.能量联系
正误判断
1.大棚中利用白天适当提高温度,夜间适当降低温度等措施来增产。( )
√
2.光合作用产生的 可以供给呼吸作用,呼吸作用产生的 也可用于光合作用。
( )
√
考向1 光合作用与细胞呼吸基本过程的判断
(2021·成都诊断)下图表示植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中氢元素的转移途径,下列叙述正确的是( )。
A.过程①在叶绿体内膜上进行,过程④在线粒体内膜上进行
B.过程②所需的ATP来源于过程①和过程③④
C.图中的 实际上是指还原型辅酶
D.适宜光照下叶肉细胞中过程①的速度大于④
D
[解析] 过程①是光反应阶段,发生在叶绿体类囊体膜上;过程④是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,A错误。过程②是暗反应阶段,所需的ATP来源于过程①,B错误。过程①产生的 实际上是指还原型辅酶 ,过程③产生的 实际上是指还原型辅酶 ,C错误;适宜光照下叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度,故过程①光反应阶段的速度大于④有氧呼吸第三阶段的,D正确。
.(2021·辽源联考)下列有关光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( ) 。
A.两者产生气体的阶段都有水的参与
B.用 浇灌植物,周围空气中的 、 、 都能检测到
C.光合作用光反应阶段的产物可为有氧呼吸第三阶段提供原料
D. 在叶绿体中的固定过程伴随着ATP和 的消耗
D
[解析] 光反应阶段,水在光下分解产生 和 ;有氧呼吸第二阶段,丙酮酸与水彻底氧化分解生成 和 ,因此光合作用和呼吸作用产生气体的阶段都有水的参与,A正确;用 浇灌植物,被植物吸收后,大部分 通过蒸腾作用散失在周围的空气中,少部分 参与光合作用和呼吸作用等代谢过程, 参与光反应阶段会被分解产生 和 ,参与有氧呼吸第二阶段会与丙酮酸一起被彻底分解生成 和 ,所以周围空气中的 、 、 都能检测到 ,B正确;光合作用光反应阶段产生的 可在有氧呼吸第三阶段与 结合生成 ,C正确; 在叶绿体中的固定过程不消耗ATP和 , 的还原过程伴随着ATP和 的消耗,D错误。
考向2 光合作用和细胞呼吸在物质和能量代谢上的联系
下图为某植物细胞部分结构示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )。
A. 、 箭头表示 进出细胞的过程
B. 、 箭头表示 进出细胞的过程
C.以 为原料进行光合作用,在较强光照下,测得含 的呼吸作用产物的主要去向是图中
D.以 为原料进行光合作用,在较强呼吸作用下,测得含 的光合作用产物的主要去向是图中
C
[解析] 表示叶绿体吸收 , 表示叶绿体释放 , 表示线粒体吸收 , 表示线粒体释放 , 表示叶绿体产生的 被线粒体利用, 表示线粒体产生的 被叶绿体利用,A、B错误。以 为原料进行光合作用, 的转移途径为 有机物 ,在较强光照下,光合作用速率大于呼吸作用速率,呼吸产物 主要被叶绿体利用,即主要去向是图中 ,C正确。以 为原料进行光合作用, 全部生成 ,在较强呼吸作用下, 主要被线粒体利用,进行有氧呼吸,即主要去向是图中 ,D错误。
.下图表示某高等植物叶肉细胞中甲、乙两种细胞器及相关生理活动。下列说法正确的是( )。
A.甲细胞器内生理活动强度小于乙细胞器内生理活动强度
B.甲、乙两种细胞器都能产生ATP,产生的ATP均能从细胞器中运出
C.改变光照强度一定会改变甲细胞器中的生理活动强度
D.图示叶肉细胞中存在有机物的积累,但该植物不一定能正常生长
D
[解析] 据图分析,甲是叶绿体,乙是线粒体,叶绿体光合作用吸收的 来自线粒体释放的 和外界中的 ,因此此时光合作用强度大于呼吸作用强度,A错误;叶绿体光反应产生的ATP不能从叶绿体中运出,B错误;当光照强度达到饱和后,增加光照强度,光合作用过程不会改变,C错误;若白天有机物的积累量小于夜间植物呼吸的消耗量,则该植物不能正常生长,D正确。
二、真正光合作用和净光合作用的关系及其速率测定
1.液滴移动法
(1) 甲装置条件下植物只进行细胞呼吸,由于 溶液吸收了细胞呼吸产生的 ,所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的①_____吸收速率,可代表②_______速率。
甲(暗处理)
呼吸
(2) 乙装置条件下植物进行光合作用和细胞呼吸,由于 溶液保证了容器内 浓度的恒定,所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的 释放速率,可代表③_________速率。
乙(照光适宜)
净光合
(3) 真正光合速率=④________________________。
(4) 物理误差的校正:为防止环境气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置校对组,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离,采用“同向⑤________,异向⑥_______”的原则对实验结果进行校正。
净光合速率 呼吸速率
相减
相加
2.黑白瓶法——测水体中溶氧量的变化
(1)用“黑瓶 ” “黑瓶 ”“白瓶 ”在同一水域同时取等量的样本。
(2)立即测定“黑瓶 ”中初始含氧量,记为A。
(3) 后测定“黑瓶 ”中的含氧量,记为B,则 是水体中所有生物的⑦_________。
(4) 后测定“白瓶 ”中的含氧量,记为C,则 是水体中生产者的⑧___________, 是水体中生产者的⑨_____________。
耗氧量
净放氧量
实际产氧量
3.圆叶片称重法——测定有机物的变化量
下图表示以有机物的变化量测定光合速率( 为叶圆片面积)。
净光合速率=⑩____________;呼吸速率= ________________;总光合速率=净光合速率 呼吸速率= _________________。
4.半叶法——测定光合作用有机物的产生量
如图所示,“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不作处理,并采用适当的方法(可在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射一段时间后,在 、 的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为 、 ,获得相应数据,则可计算出 叶片被截取部分在这段时间内光合作用合成的有机物总量为 ___________。
正误判断
1.植物光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所固定的二氧化碳量。( )
×
2.光合作用强度可用一定时间内原料消耗或产物生成的量来定量表示。( )
√
3.植物光下放置一段时间后,干重增加量即是这段时间光合作用产生的有机物量。
( )
×
考向3 光合速率与呼吸速率的测定
下图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙中 、 为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法不正确的是( )。
B
A.图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动,再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B.若将图甲中 缓冲液换成质量分数为 的 溶液,其他条件不变,则植物幼苗叶绿体产生 的速率将不变
C.一定光照条件下,如果再适当升高温度,真光合速率会发生图乙中从 到 的变化,同时呼吸速率会发生从 到 的变化
D.若图乙表示图甲植物光合速率由 到 的变化,则原因可能是适当提高了 缓冲液的浓度
[解析] 图甲装置在较强光照下,植物光合作用强度大于细胞呼吸强度,植物所需 由 缓冲液提供,而产生的 会使装置中气体体积增大,因此有色液滴向右移动;如果再放到黑暗环境中,植物呼吸消耗 而产生的 又被 缓冲液吸收,因此有色液滴向左移动。若将图甲中 缓冲液换成质量分数为 的 溶液,虽然光照条件不变,但由于无 供应,暗反应不能为光反应提供ADP、 与 等物质,从而影响光反应的进行,产生 的速率将下降。在光合作用最适温度时再升高温度,与光合作用有关的酶活性会下降,真光合速率下降,即发生图乙中从 到 的变化,而一般情况下与细胞呼吸有关的酶的最适温度较高,此时酶活性会随温度升高而升高,因此呼吸速率会升高,即发生图乙中从 到 的变化。光合速率由 到 变化,说明光合速率升高了,影响光合速率的因素有光照强度、 浓度、温度等,适当提高 浓度会增大光合速率。
.某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题,设计了如图所示装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题:
(1) 先测定植物呼吸作用强度,方法步骤如下:
①甲、乙两装置的 中都放入_____________,装置乙作为对照。
②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行_______处理,放在温度等相同且适宜的环境中。
③ 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。
[解析] 要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度,在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下,使植物只进行呼吸作用。用 溶液除去玻璃钟罩内的 ,植物进行呼吸作用消耗一定量的 ,释放等量的 ,而 被 溶液吸收,根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用强度。
溶液
遮光
(2) 测定植物净光合作用强度,方法步骤如下:
①甲、乙两装置的 中放入_____________________________。
②把甲、乙装置放在_____________________________________。
③ 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。
溶液,装置乙作为对照
光照充足、温度等相同且适宜的环境中
[解析] 在测定净光合作用强度时要满足光合作用所需的条件:充足的光照、一定浓度的 。光合作用过程中消耗一定量 ,产生等量 ,而 溶液可保证装置内 浓度的恒定,因此,玻璃钟罩内气体体积的变化只受 释放量的影响,而不受 减少量的影响。
(3) 实验进行 后,记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如下表:
实验 后红墨水滴移动情况
测定植物呼吸作用强度 甲装置 _____(填“左”或“右”)移
右移
乙装置 测定植物净光合作用强度 甲装置 _____(填“左”或“右”)移
乙装置 右移
左
右
(4) 假设红墨水滴每移动 ,植物体内的葡萄糖增加或减少 ,那么该植物的呼吸速率是____ ;白天光照 ,一昼夜葡萄糖的积累量是_____(不考虑昼夜温差的影响) 。
4
84
[解析] 对照实验装置乙种红墨水滴右移是环境因素(如气压等)对实验产生的的影响的结果。实验装置甲同样也受环境因素的影响,因此,植物呼吸作用消耗 量等于玻璃钟罩内气体体积的改变量,即该植物的呼吸速率为 半小时;净光合速率为 半小时,白天光照 的净光合作用量是 ,一昼夜葡萄糖的积累量是 的光合作用实际生产量减去的呼吸作用消耗量,等同于 的净光合作用量减去 的呼吸作用消耗量,即 。
A.图甲中 时光合作用速率等于呼吸作用速率
B.图甲中光照强度为 时,叶绿体向外界释放3个单位的
C.图乙中 点时水稻叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用
D.图乙中,限制 、 、 点光合作用速率的因素主要是光照强度
考向4 真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系
(2021·嘉峪关三模)图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 、 、 、 时,单位时间内 释放量和 产生总量的变化;图乙表示水稻植株 吸收速率与光照强度的关系。有关说法正确的是( )。
甲
乙
C
[解析] 光照强度为 时, 释放量大于0,说明此时光合作用速率小于呼吸作用速率,A错误。图甲中光照强度为 时, 产生总量为0,只进行细胞呼吸,据此可知,呼吸强度为6;光照强度为 时, 产生总量为8,则光合作用 总吸收量为8个单位,由于呼吸作用产生的 为6个单位,所以单位时间内细胞从环境中吸收 个单位的 ,叶绿体向外界释放2个单位的 ,B错误。图乙表示水稻植株 吸收速率与光照强度的关系, 点时植物的光合速率等于呼吸速率,由于植物体内存在不进行光合作用的细胞,所以 点时水稻叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用,C正确。据图乙可知, 随光照强度增加,光合作用增强,故限制 、 点光合作用速率的因素主要是光照强度,而限制 点光合作用速率的因素是温度、 浓度等,D错误。
.将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份,在不同温度下分别暗处理 ,再光照 (光照强度相同),测其质量变化,得到如下表数据。由此可以得出的结论是( )。
组别 一 二 三 四
温度 27 28 29 30
暗处理后质量变化 -1 -2 -3 -1
光照后与暗处理前质量变化 +3 +3 +3 +1
A. 是该植物光合作用的最适温度
B.上述条件下, 时该植物呼吸作用消耗有机物最多
C. 净光合速率相等
D. 下实际光合速率为
B
[解析] 光合速率=光照后与暗处理前质量变化 暗处理后质量变化,经过计算可知, 、 、 、 的光合速率依次是 、 、 、 ,故给出的实验条件下 时光合速率最快,即植物光合作用的最适温度是 ,A错误;结合表中数据可知, 、 、 、 的呼吸速率依次是 、 、 、 ,故 时植物呼吸速率最快,消耗有机物最多,B正确;净光合速率=光照后与暗处理前质量变化 暗处理后质量变化,经过计算可知, 、 、 的净光合速率依次是 、 和 ,C错误; 下实际光合速率=光照后与暗处理前质量变化 暗处理后质量变化 ,D错误。
三、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析
(一)光合作用和有氧呼吸综合曲线解读
1.各点(段)的光合作用和呼吸作用分析
曲线对应点 细胞生理活动 ATP产生场所 植物组织外观表现 图示
点 只进行细胞呼吸,不进行光合作用 ①_____________________ 从外界吸收 ,向外界排出
细胞质基质和线粒体
曲线对应点 细胞生理活动 ATP产生场所 植物组织外观表现 图示
段(不含 、 点) 呼吸速率②_____光合速率 ④________________________________ 从外界吸收 ,向外界排出
点 光合速率③_____呼吸速率 与外界不发生气体交换
续表
>
细胞质基
质、线粒
体、叶绿体
=
曲线对应点 细胞生理活动 ATP产生场所 植物组织外观表现 图示
点之后 光合速率⑤_____呼吸速率 从外界吸收 ,向外界释放 ,此时植物可更新空气
续表
>
2.关键点的移动分析
(1) 点:与呼吸强度相关,呼吸强度增加或减小, 点相应⑥_____________。
下移或上移
(2) 点:光合速率等于呼吸速率。若环境改变(如 浓度降低)使光合速率降低,则需通过提高光照强度以提高光合速率,使光合速率与呼吸速率相等,即 点⑦________。反之, 点则⑧_______。
右移
左移
(3) 点:主要与光合速率相关,若环境改变(如 浓度降低)使暗反应速率降低,消耗的 和ATP减少,故较弱光照即可满足需求,即 点⑨_______, 点⑩_______移动。反之则 点 _______、 点 _______移动。
左移
左下
右移
右上
甲
(二)对比分析自然环境及密闭容器中“速率变化曲线”和“含量变化曲线”
说明:甲图代表 内植物净光合速率的变化曲线,乙图代表 内密闭环境中 含量变化曲线;甲中 与乙中的 一一对应。
项目 甲 乙
光合速率与呼吸速率相等 净光合速率等于0,即 点和 点 曲线的最高点(C)和最低点(G)
能积累有机物的时间(光合速率大于呼吸速率) 净光合速率大于0,即 (不含 、 点) 曲线下降时,即 (不含 、 点)
有机物积累最少和最多的点 点和 点 _____________
开始进行光合作用的时间 点 点之前( 点)
一昼夜后能否积累有机物 计算: 是否大于0 比较 点时 浓度是否比 点时低
点和 点
正误判断
1.若适当提高温度,光合作用的增加值小于呼吸作用的增加值,则光补偿点增大。( )
√
2.适时使用 发生器可以缓解夏季中午农作物的“光合午休”现象。( )
×
3.气孔开度减小和与光合作用有关的酶的活性降低均可降低光饱和点。( )
√
考向5 不同条件下光合作用和细胞呼吸速率曲线的分析
下图甲、乙均为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系,请据图回答下列问题:
甲
乙
(1) 图甲表示在光照弱的情况下,光合作用速率随___________的增加成正比增加,此时主要影响光合作用的_________阶段。
[解析] 光合作用速率受光照强度、温度和 浓度等影响,本题只研究了光照强度和温度对植物光合作用的影响。由图甲可以看出,光照弱时,光合速率随光照强度的增加而上升,此时外界条件主要影响光反应,而与温度无关。而当光照强度超过某一值时,温度又成了限制因素。
(2) 由图甲可知,光照强度超过某一强度时,光合作用速率不再增加,且有稳定的趋势,这种变化主要取决于_______,此时光合作用的_________阶段受到限制。
光照强度
光反应
温度
暗反应
(3) 图乙中 点表示光照强度为 时的光合作用速率,出现 段的原因是_______________________________。
(4) 请在图甲中绘制 时植物光合作用速率变化的曲线。
[答案] 如图1
图1
酶活性降低,光合作用速率减慢
(5) 根据图甲,在图乙绘制光照强度为 时,不同温度下光合作用速率变化曲线。
[答案] 如图2
图2
[解析] 由图乙可以看出,在 时,植物光合速率大于 的而小于 的,可在图甲中相应位置画出曲线;由图甲可以看出,在光照强度为 时,光合速率与温度变化无关,可在图乙中相应位置画出曲线。
.(2021·嘉陵关三模)图甲表示上午10时记录的某植物一枝条上不同位置叶片的净光合速率,图乙表示该枝条某一位置叶片的净光合速率、气孔导度、胞间 浓度的日变化情况。回答下列问题:
甲
乙
(1) 由图甲可看出第5片和第15片叶的净光合速率相等,与此相关的细胞结构有______________________________,限制第5片叶光合速率的主要环境因素可能是________。
[解析] 净光合作用速率=实际光合作用速率-呼吸作用速率,光合作用的场所是叶绿体,呼吸作用的场所是线粒体和细胞质基质,所以相关的细胞结构有叶绿体、线粒体和细胞质基质;图甲中第10片叶净光合作用强度最大,所以限制第5片叶的主要环境因素是光照强度。
叶绿体、线粒体、细胞质基质
光照强度
(2) 图乙叶片中叶绿体利用的 除了来自胞外,还来自_____________(填结构);10时叶片中 相对含量_______(填“大于”、“等于”或“小于”)12时;若在16时突然出现多云天气,则该叶片短时间内 含量将_______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
线粒体基质
大于
降低
[解析] 叶绿体利用的 除了来自胞外,还来自线粒体基质(发生有氧呼吸第二阶段);10时胞间 浓度大于12时,所以 固定得更多, 含量大于12时;若在16时突然出现多云天气,光照强度降低,产生的 和ATP减少, 的形成减少,而 的消耗量短时间内不变,所以 含量降低。
(3) 据图乙分析, 时叶片的胞间 浓度降低,主要原因是__________________________________________________;这_______(填“能”或“不能”)说明该植物叶片净光合速率出现“低谷”的主要原因是气孔导度减小。
气孔导度减小,气孔部分关闭,外界进入的 量减少
不能
[解析] 分析图乙可知, 时叶片的胞间 浓度降低,主要原因是气孔导度减小,气孔部分关闭,外界进入的 量减少;12~14时,净光合速率降低,但气孔导度小并不是主要影响因素,因为该时间段气孔导度小,而胞间 浓度升高,所以不能说明该植物叶片净光合速率出现“低谷”的主要原因是气孔导度减小。
考向6 光 补偿点、饱和点的移动问题分析
(2021·菏泽一模)在适宜温度和大气 浓度条件下,测得某森林中四种主要乔木幼苗叶片的生理指标(见下表),下列分析正确的是( )。
物种指标 构树 刺槐 香樟 胡颓子
光补偿点 6 4 1.8 1.1
光饱和点 13 9 3.5 2.6
A
(光补偿点:光合速率等于呼吸速率时的光照强度。光饱和点:达到最大光合速率所需的最小光照强度)
A.光照强度为 时,胡颓子幼苗的净光合速率小于零
B.光照强度为 时,影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和 浓度
C.若将光照强度突然由 增加到 ,香樟幼苗叶绿体中的 会增加
D.光照强度大于 时,构树幼苗光合作用固定的 全部来自外界
[解析] 表中数据显示的是幼苗叶片的生理指标,胡颓子幼苗叶片的光补偿点为 ,此时胡颓子幼苗叶片的净光合速率等于零,但就整个幼苗来说,净光合速率小于零,A正确;据表可知,刺槐的光饱和点为 ,因此光照强度为 时,影响刺槐幼苗光合速率的环境因素不包括光照强度,B错误;若光照强度突然增加,香樟幼苗叶绿体中的 会减少,C错误;光合作用固定的 来自线粒体,不足的部分再由外界补充,D错误。
.下图为某植物在适宜的自然条件下, 吸收速率与光照强度的关系曲线。下列判断不正确的是( )。
A.若温度降低, 点将上移
B.若植物缺 , 点将左移
C.若 浓度升高, 点将右移
D.若水分不足, 点将左移
B
[解析] 若温度降低,则酶活性下降,呼吸作用强度下降, 点上移,A正确;如果植物缺 ,会影响叶绿素的合成,光合作用下降, 点将右移,B错误;若 浓度升高,则光合作用强度增加, 点将右移,C正确;水分不足会影响光合作用, 点会左移,D正确。
考向7 光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析
将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得有关 的实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )。
甲
乙
A.图甲中光合作用开始于 点之前,结束于 点之后
B.到达图乙中 点时,玻璃罩内 浓度最高
C.图甲中 点对应图乙中 点
D.经过这一昼夜之后,植物体内有机物含量会增加
C
[解析] 图甲 点之后玻璃罩内 浓度降低,说明光合作用开始于 点之前, 点之后玻璃罩内 浓度增高,说明光合作用结束于 点之后,A正确;图乙中 点之前光照强度弱,光合作用小于呼吸作用,玻璃罩内 浓度增加, 点时光合作用与呼吸作用相等, 点之后光合作用大于呼吸作用,玻璃罩内 浓度降低,因此 点时玻璃罩内 浓度最高,B正确;分析图甲可知, 点是由于光照强度减弱, 浓度由降低向增加转化的拐点,此点之前,光合作用强度大于呼吸作用强度,此点之后光合作用强度小于呼吸作用强度,该点光合作用强度与呼吸作用强度相等,对应图乙中 点,而不是 点,C错误;分析图甲可知,这一昼夜之后 点玻璃罩内 浓度小于开始时 点的 浓度,减少的这部分通过光合作用合成有机物储存在植物体内,因此植物体内有机物含量增加,D正确。
在凌晨2~3点时,由于温度降低,植物细胞呼吸速率下降,产生并释放 的速率下降,如图中 时。 时刻开始进行光合作用,其后随着光照强度的增大,植物光合速率加快,释放 的速率减小。当光合速率继续增加到与细胞呼吸速率相等时,植物不释放也不吸收 ,如图中 时。
从上午到中午,光照强度持续增加,光合速率持续上升,吸收 的速率持续增加。在中午时间段,由于温度升高,蒸腾作用增强,植物关闭气孔,但同时也阻止了 进入叶肉细胞,导致光合速率下降,这个现象叫“午休”现象,如图中 时。中午过后,温度下降,气孔又打开,植物吸收 速率增大,光合速率又会上升。一般在14点以后,光照减弱,光合速率下降,释放 的速率减小。在18点左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度,释放 的速率等于0,如图中 时。随着光照持续减弱,光合作用强度持续减弱,光合作用强度弱于细胞呼吸强度,植物只释放 。当光照为0时,植物只进行细胞呼吸,释放 。
.(2020·成都模拟)图甲为某植物光合速率随环境条件变化的曲线。图乙表示该植物两昼夜吸收或释放的 变化, 表示曲线与时间轴围成的面积。请据图回答下列问题:
甲
乙
(1) 光合作用过程中, 和有机物 中的氧分别来源于原料中的_______和______。
[解析] 光合作用产生的 中的氧全部来自 ,产生的有机物中的氧来自 。
(2) 图甲中若在 时刻增加光照,光合作用速率将_______。 ,限制光合作用速率的主要外界因素是___________。 后短暂时间内, 还原后的直接产物含量将
_______(填“减少”、“增加”或“不变”)。
不变
浓度
减少
[解析] 由于 时刻光照强度已经充足,故增加光照强度,光合速率不变;根据 时提高 浓度光合速率提高,说明 的限制因素主要是 浓度; 时刻光照停止, 还原后的直接产物的含量会减少。
(3) 图乙中 段波动的主要外界因素是_______,第二天中____(填字母)点积累的有机物最多。
温度
[解析] 图乙中 段只进行细胞呼吸,其波动的影响因素主要是温度;第二天中 点之前均在积累有机物, 点之后会消耗有机物,故 点时积累的有机物最多。
(4) 图乙中 明显小于 ,造成这种情况的外界因素是_________________。如果 ,则该植物在这两昼夜内_______(填“能”或“不能”)生长。
光照强度和温度
不能
(5) 将该植物放在常温下暗处理 ,质量减少 ,再用适当光照射 ,测其质量比暗处理前增加 ,则该植物的实际光合速率是____ 。
5
[解析] (4)图乙中 明显小于 ,说明净光合速率差别较大,可能是由这两天白天光照强度不同或温度不同(空气中 浓度较稳定)造成的;如果 (有机物消耗量) (有机物积累量),则这两昼夜内植物不能生长。(5) 由暗处理知呼吸速率 ;光照后比暗处理前增加 ,所以光照 内植物质量增加量 ,净光合速率 ,实际光合速率 。