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第5章 细胞的能量供应和利用
微专题突破三 光合作用与呼吸作用的综合题型
?光合作用与细胞呼吸的联系
1.物质联系
2.能量代谢
1.如图表示光合作用与有氧呼吸的部分过程,下列叙述错误的是( )
A.①②过程为暗反应,可发生在叶绿体基质中
B.③过程发生在细胞质基质中,④过程需水参与
C.③④过程释放的能量大部分储存在ATP中
D.①②③④过程可以在一个细胞内同时进行
【解析】 ①过程表示CO2的固定,②过程表示C3的还原,①②过程表示光合作用中的暗反应,可发生在叶绿体基质中,A正确;③过程表示有氧呼吸的第一阶段,葡萄糖转化成丙酮酸,该过程发生在细胞质基质中,④过程是丙酮酸和水生成CO2和[H],B正确;③④过程释放的能量少部分储存在ATP中,大部分以热能的形式散失,C错误;光合作用和有氧呼吸过程可以在一个叶肉细胞内同时进行,D正确。故选C。
?总(真)光合速率、净(表观)光合速率和呼吸速率的关系
1.表示方法
总(真正)光合速率 O2产生速率 CO2固定(或消耗)速率 有机物产生(或制造、生成)速率
净(表观)光合速率 O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率
呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 黑暗中有机物消耗速率
2.关系曲线解读
(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(图中A点)。
(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数值为净(表观)光合速率。
(3)总(真正)光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率。
(4)分析图
A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0。
AB段:总(真正)光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0。
B点:总(真正)光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0。
B点以后:总(真正)光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0。
3.与植物生长的关系
(1)当净(表观)光合速率>0时,植物因积累有机物而生长。
(2)当净(表观)光合速率=0时,植物不能生长。
(3)当净(表观)光合速率<0时,植物不能生长,若长时间处于此种状态,植物将死亡。
2.如图是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解,据图判断下列说法错误的是( )
A.A、C表示叶绿体释放氧气的量,A+C可以表示总光合速率
B.B、C表示线粒体吸收氧气的量,B+C可以表示呼吸速率
C.黑暗中,A、C的量为零
D.叶肉细胞的净光合速率可以用C或D来表示
【解析】 图示中,左侧为叶绿体,右侧为线粒体,A、B、C为氧气,D、E、F为二氧化碳。叶绿体吸收二氧化碳,放出氧气,A、C表示叶绿体释放氧气的量,A+C可以表示总光合速率,A正确;线粒体吸收氧气,放出二氧化碳,B、C表示线粒体吸收氧气的量,B+C可以表示呼吸速率,B正确;黑暗中植物不进行光合作用,A、C的量为零,C正确;净光合速率可以用A或E表示,D错误。故选D。
?自然和密闭环境中一昼夜植物光合作用曲线分析
1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
a点:夜间温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放减少。
开始进行光合作用的点:b。
结束光合作用的点:m。
光合速率与呼吸速率相等的点:c、h。
有机物积累量最大的点:h。
de段下降的原因是气孔关闭,CO2吸收减少;fh段下降的原因是光照强度减弱。
2.密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化
(1)光合速率等于呼吸速率的点:C、E。
(2)图(一)中若N点低于虚线,则该植物一昼夜表现为生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中CO2含量减少,即总光合量大于总呼吸量,植物生长。
(3)图(二)中若N点低于虚线,则该植物一昼夜不能生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中O2含量减少,即总光合量小于总呼吸量,植物不能生长。
3.如图为某种植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况。判断正确的是( )
A.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
B.ce段下降主要是部分气孔关闭造成的
C.ce段与fg段光合速率下降的原因相同
D.该植物进行光合作用的时间区段是bg
【解析】 影响bc段光合速率的外界因素除了光照强度,还有温度等,A错误;ce段下降主要是温度过高,光照过强,导致部分气孔关闭,CO2吸收量减少造成的,B正确;ce段光合速率下降的原因是温度过高,光照过强,导致气孔关闭,CO2吸收量减少,而fg段下降则是因为光照强度降低,C错误;当二氧化碳释放减少时说明出现光合作用,故a时刻开始进行光合作用,因此该植物进行光合作用的时间区段是ah,D错误。故选B。