呼吸作用和光合作用的大题(教师).doc

基础课时案9　ATP与细胞呼吸的概念、类型及过程
1. (2012·安徽理综，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。
　　　试管编号
加入的物质　
细胞质基质
线粒体
酵母菌
A
B
C
D
E
F
葡萄糖
－
＋
－
＋
＋
＋
丙酮酸
＋
－
＋
－
－
－
氧气
＋
－
＋
－
＋
－
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
(1)会产生CO2和H2O的试管有______________，会产生酒精的试管有__________，根据试管__________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。
(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4­二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。
解析　酵母菌为兼性厌氧生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；在无氧条件下进行无氧呼吸，其场所是细胞质基质。(1)分析表格，试管A中加入的是丙酮酸，在有O2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管B中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生CO2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分解丙酮酸，所以C试管中有CO2和H2O产生，而D试管无。分析试管E、F，酵母菌在有氧条件下，能把C6H12O6彻底氧化分解产生CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生CO2和C2H5OH。从而可以判断，能产生CO2和H2O的试管有C、E，能产生酒精的试管有B、F。根据试管B、D、F的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。(2)根据题中的信息，DNP对[H]＋O2―→H2O过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，而不能形成ATP，由于[H]和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上，因此DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解不受影响，但产生的ATP将会大大减少。
答案　(1)C、E　B、F　B、D、F　(2)线粒体内膜　能
2．(2012·全国新课标，29)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。

(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在________h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为______mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为____mg/粒·d。
(4)若保持实验条件不变，120 h后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是________________。
解析　本题主要考查玉米种子萌发过程中胚、胚乳的作用。(1)胚乳是玉米种子贮存营养的结构。在种子萌发过程中，胚乳中的淀粉最终被水解为葡萄糖，再通过呼吸作用氧化分解为生命活动供能。(2)呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，从图可知，72～96 h之间种子的呼吸速率最大。每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5 (mg)。(3)胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时，胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。符合该特点的时间段为96～120 h，该时间段内，每粒胚乳干重减少量为118.1－91.1＝27 (mg)，其中呼吸消耗177.7－172.7＝5 (mg)，即胚乳中22 mg营养物质转化为幼苗的组成物质，转化速率为22 mg/粒·d。(4)如果继续保持黑暗条件玉米幼苗只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，故干重仍呈下降的趋势。
答案　(1)葡萄糖　细胞呼吸(或生物氧化)　(2)72～96
26．5　(3)22　(4)下降　幼苗细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合作用
3．(2014·海南卷)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题。

(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是__________，其产物是________。
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_________________。
(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。
解析　(1)在12～24 h期间，O2的吸收速率很低且几乎不变，而CO2的释放速率在增大，说明在此期间呼吸作用的主要方式是无氧呼吸，其进行的场所是细胞质基质，种子萌发过程中无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。(2)从第12 h至胚根长出期间，萌发的种子不进行光合作用制造有机物，只进行呼吸作用分解有机物，故萌发种子的干物质总量会减少。(3)胚根长出后O2的吸收速率迅速上升，说明萌发种子的有氧呼吸速率明显升高。
答案　(1)无氧　细胞质基质　酒精和二氧化碳　(2)减少　种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降　(3)有氧
4．下表是某运动员在运动时血液中乳酸浓度的变化情况。请回答下列问题。
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60

5
5
5
38
71
90
82
61
39
35
26
23
20
(1)从表中数据可以看出，运动员的无氧呼吸从第________min时已经明显增强，第________min时血液中乳酸浓度出现下降。
(2)该运动员在剧烈运动过程中，细胞内产生ATP的场所有________________。
(3)呼吸熵是指生物体在同一时间内，呼吸作用所释放的CO2和吸收O2的分子数之比。该运动员在剧烈运动时，若分解的有机物全是糖类，则图中可以正确反映呼吸熵随时间变化曲线的是________。

解析　(1)从表中可以看出，15 min时运动员体内的乳酸含量明显增多，故此时运动员的无氧呼吸已经明显增强；在30 min时运动员体内的乳酸浓度出现下降。
(2)人在剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以细胞内产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。(3)若人体细胞分解的有机物全部是糖类，则其在无氧呼吸过程中不产生CO2，而在有氧呼吸过程中产生的CO2与消耗的O2等量，故其呼吸熵始终为1，即图甲所示。
答案　(1)15　30　(2)细胞质基质、线粒体　(3)图甲
5．经研究证实ATP是细胞的能量“通货”。请分析回答问题。
(1)人体细胞中的ATP主要来自_________(填生理过程名称)，其分子结构简式是________。研究发现，正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_________________。
(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。
(3)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：
实验组编号
X物质的浓度(mg·mL－1)
细胞内ATP的浓度(mmol·mL－1)
细胞死亡/%
A
0
80
1
B
2
70
3
C
4
50
10
D
8
20
25
E
16
5
70
F
32
1
95
①该实验的因变量是_____________。
②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？_________________________。
③若用混有浓度为2 mg·mL－1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是_______________________。
解析　(1)ATP可以有以下来源：细胞呼吸、光合作用和化能合成作用，在人体内只有细胞呼吸这一种方式。ATP的结构简式为A－P～P～P。(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团组成的。因此3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(3)①由实验目的可知实验的自变量是X物质的浓度，因变量是不同X物质浓度下细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。②细胞的生命活动离不开能量，因此细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡百分率增加。③小肠中营养物质的消化需要酶来催化，酶属于生物大分子，将其从细胞内运输到消化道需要消耗能量，氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输，需要消耗能量，所以X物质阻碍消化酶的合成和分泌，从而影响小肠的消化功能；X物质妨碍主动运输，从而影响小肠吸收营养物质的功能。
答案　(1)细胞呼吸　A－P～P～P　ATP与ADP相互迅速转化　(2)腺苷　
(3)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率　②细胞内ATP的浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加　③X物质阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；X物质妨碍主动运输，影响营养物质的吸收
9．甲、乙两图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下面的问题。

(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是____________，如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示，原因是_________________。
(2)图乙中B点的CO2来自________________
(填细胞结构)，当O2浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是________________。
(3)温室生产过程中，施用有机肥比单纯施用化肥具有明显的增产效果。试从碳素营养的角度分析其中的原因是
_______________。
解析　(1)图甲所示细胞呼吸强度不随氧气浓度改变而变化，可见其与氧气浓度无关，最可能表示的是无氧呼吸。无氧呼吸产生乳酸的呼吸类型中不产生CO2，所以不能用CO2的产生量表示呼吸强度。(2)图乙表示氧气浓度对呼吸速率的影响。B点时，氧气浓度为0，只进行无氧呼吸，在细胞质基质中将葡萄糖分解为酒精和CO2。在M点以后，达到最大呼吸强度，主要是受到呼吸酶数量的限制。
(3)温室中施用有机肥后，土壤微生物将有机肥分解产生CO2，可提高温室内CO2含量，增强作物的光合作用，增加产量。
答案　(1)无氧呼吸　该生物无氧呼吸的产物是乳酸
(2)细胞质基质　呼吸酶的数量是有限的
(3)土壤微生物分解有机肥释放CO2
10．(改编题)对酵母菌呼吸作用类型的探究是同学们感兴趣的实验，现有生物兴趣小组分别进行了如下实验，请根据题设要求回答问题。

(1)本实验的自变量是________。进行有氧呼吸的实验装置是________。
(2)如果实验设计中缺少了质量分数为10%的NaOH溶液，而装置A中的澄清的石灰水变浑浊，则不一定说明________产生了二氧化碳，因为无法排除________使澄清的石灰水变浑浊的可能。
(3)橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应能使溶液变成灰绿色。利用这一原理可以鉴定酒精的存在。上图中装置________的酵母菌培养液取样鉴定，一定会使重铬酸钾溶液变成灰绿色。如果两装置的酵母菌培养液取样鉴定都能使重铬酸钾溶液变成灰绿色，请分析A装置产生该结果的原因是__________________。
(4)装置A中的酵母菌消耗和产生气体的场所分别是_________________。
(5)假如你是一名交通警察，请你设计一个简单的实验，检测汽车司机是否喝了酒。__________________。
解析　(1)氧气的有无影响酵母菌的呼吸方式，根据题图，该实验的自变量是氧气的有无。(2)装置A如果缺少质量分数为10%的NaOH溶液，则泵入的气体中可能含有二氧化碳，会使澄清的石灰水变混浊。(3)装置B中酵母菌进行无氧呼吸，肯定能产生酒精，使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色。如果装置A中的培养液也能使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色，则可能是因为氧气通入不足，酵母菌细胞进行了无氧呼吸。(4)装置A中酵母菌进行有氧呼吸，氧气在线粒体内膜被消耗，二氧化碳在线粒体基质中产生。
答案　(1)氧气　A　(2)有氧呼吸　空气中的CO2
(3)B　通入的氧气量不足　(4)线粒体内膜、线粒体基质
(5)将司机呼出的气体直接接触到用酸处理过的重铬酸钾溶液，若溶液变成灰绿色，则说明司机喝了酒
11．(2013·福建理综，26)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。

请回答相关问题。
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是________，分析图中A、B、C三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有________作用，其中________ mmol·L－1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，使光反应为暗反应提供的[H]和______减少；根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。_________________________。
解析　本题主要考查细胞呼吸及光合作用的相关知识。(1)有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和H2O反应生成CO2，发生的场所是线粒体基质；有氧呼吸第三阶段[H]与氧结合生成H2O，由图示信息知，A、B、C三点中，A点有氧呼吸速率最大，单位时间内与氧结合的[H]最多。(2)图中结果显示，起空白对照作用的清水组中的甜樱桃根有氧呼吸速率最低，表明淹水时，KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，且30 mmol·L－1的KNO3溶液的减缓作用效果最好。(3)叶绿素含量减少，光反应减弱，为暗反应提供的[H]和ATP减少；根系无氧呼吸与有氧呼吸均有CO2产生，所以不能用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标。
答案　(1)线粒体基质　A　(2)减缓　30　(3)ATP　不能，因为无氧呼吸可能会产生CO2
基础课时案10　光合作用的探究历程与基本过程
1. (2014·广东理综，26)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：
光照强度
叶色
平均叶面积/cm2

强
浅绿
13.6(100%)
826(100%)
4.33(100%)
中
绿
20.3(149%)
768(93%)
4.17(96%)
弱
深绿
28.4(209%)
752(91%)
3.87(89%)
注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照
(1)CO2以________方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的________。
(2)在弱光下，柑橘通过________和________来吸收更多的光能，以适应弱光环境。
(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量__________。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观察叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是________，最后发生改变的是________。
解析　(1)CO2等气体是以自由扩散的方式进入叶绿体，进入叶绿体的CO2首先与C5结合生成C3，C3的还原需要光反应提供ATP和[H]。(2)据题中表格数据可知，在弱光下，柑橘的叶色加深，平均叶面积增大，气孔密度变小。故柑橘通过增加叶绿素含量和增大叶面积来适应弱光环境。(3)分析表格数据可知，强光下平均每片叶的气孔总数为13.6×826×100＝1 123 360(个)，弱光下平均每片叶的气孔总数为752×28.4×100＝2 135 680(个)；强光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为4.33×13.6×10－4＝5.9×10－3(μmol)，弱光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为3.87×28.4×10－4＝1.1×10－2(μmol)，对强光下生长的柑橘适度遮阴，柑橘的光反应强度降低，光合速率相对下降。为适应弱光环境，柑橘叶合成更多叶绿素来增强吸收光的能力，以合成相对较多的有机物，有利于叶的生长，故最后发生改变的是平均叶面积。
答案　(1)自由扩散　五碳化合物　[H]/NADPH和ATP
(2)增加叶面积　提高叶绿素含量
(3)较少　较少　净光合速率　叶面积
2．(2014·山东高考信息卷)图1表示植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及在这两种膜上发生的生化反应；图2为某种细胞器的模式图。请回答下列问题。

(1)图1中膜结构________(填“甲”或“乙”)中的反应会发生在图2中，发生的场所是图2中的________(填标号)，图1中膜结构________(填“甲”或“乙”)中的反应昼夜不停。
(2)该叶肉细胞中，除了图1所示的两种膜结构所属的细胞器外，还有________具有双层膜结构；除了图2所示结构中含有色素外，还有________也含有色素。
(3)若图1中膜结构甲释放的O2的量与膜结构乙需要的O2的量相等，表明此时叶肉细胞的光合作用速率________(填“＜”、“＝”或“＞”)呼吸速率。
(4)图2中②处含有与光合作用________反应有关的酶，当光照强度减弱时，②处________(填“C3”或“C5”)含量会减少。
解析　识图、析图是解答本题的关键。(1)由图1中膜结构甲中含色素分子及能发生水的分解反应可以确定，膜结构甲为叶绿体的类囊体薄膜(同图2中的③)；细胞呼吸昼夜不停，光合作用只能发生在光下。(2)叶肉细胞中具有双层膜的结构有线粒体、叶绿体和细胞核；含有色素的结构有叶绿体和液泡。(3)叶肉细胞中光合速率等于细胞呼吸速率时，叶绿体产生的氧气的量正好与线粒体消耗的氧气的量相等。(4)图2中②是叶绿体基质，即发生暗反应的场所，光照强度会影响光合作用的光反应，光强减弱，光反应减弱，ATP、[H]的产量减少，C3的还原速率下降，C5的含量减少。
答案　(1)甲　③　乙　(2)细胞核　液泡　(3)＝
(4)暗　C5
3．(2014·山东日照一模)气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，其张开程度用气孔导度来表示，它反映了单位时间内进入叶片单位面积的CO2量。下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中气孔导度[单位：(mmolCO2·m－2·s－1)]的变化情况。请分析回答下列问题。
时刻
0：00
3：00
6：00
9：00
12：00
15：00
18：00
21：00
24：00
植物Ⅰ
38
35
30
7
2
8
15
25
38
植物Ⅱ
1
1
20
38
30
35
20
1
1
(1) 请在坐标图中画出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中气孔导度的变化曲线。

(2)据表分析可知，一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2的主要差异是_____________ 。
(3)沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物__________，影响其光合强度的主要环境因素除了水和CO2浓度之外，还有________(写出两种即可)等。
(4)下图表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程(①～④表示不同过程)。

凌晨3：00时，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能进行的生理过程有________(填图中序号)。过程①产生的C3的具体名称是__________，过程③除需要酶的催化外还需要________等物质的参与。
解析　经过长期的自然选择，沙漠植物形成了白天利用夜间吸收并储存的二氧化碳进行光合作用的特点，这样可以有效地避免白天气孔张开导致水分的大量丢失。凌晨3：00时没有光照，因此植物Ⅰ和植物Ⅱ都不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，即图中的①②；过程①产生的C3的具体名称是丙酮酸。
答案　(1)如图

(2)植物Ⅰ主要在夜间吸收CO2，植物Ⅱ主要在白天吸收CO2
(3)Ⅰ　光照、温度、无机盐等(任答两项即可)
(4)①②　丙酮酸　[H]和ATP
4.下图甲表示某绿色植物光合作用的部分过程，图中A、B、C表示三种化合物，图乙表示在密封恒温小室内测定的该植株上一组幼叶和成熟叶光合作用强度与光照强度间的关系图。据此回答下列问题。

(1)图甲所示过程发生的场所为________，图中B物质的作用是________。A、B、C中可循环利用的是________。
(2)图乙中曲线E代表________(填“幼叶”或“成熟叶”)的光合作用强度。当光照强度为0 klx时，E组叶肉细胞中能产生[H]的场所是_______________________。
(3)图乙中光照强度为3 klx时，相同时间内，等面积的E、F两组叶片合成葡萄糖的质量之比为________。光照强度为8 klx时，F组叶片的光合作用速率小于E组的，主要限制因素有_____________。
(4)若给植物只提供含18O的C18O2，一段时间后，植物周围空气中出现了18O2，请用文字或图解简要说明该现象的原因：____________。
解析　(1)据图甲可知该图表示暗反应，发生在叶绿体基质；A、B、C分别是C3、[H]、C5，[H]为暗反应中的还原剂。(2)由图乙可知，E组呼吸作用强度大于F组，所以E组代表幼叶。光照强度为0 klx时，叶片可以通过呼吸作用产生的[H]，其场所有细胞质基质、线粒体基质。(3)由于计算的是比值，因此可不用转换成葡萄糖的质量，而用二氧化碳的消耗总量代替。时间设定为1 h，面积设定为100 cm2，因此光照强度为3 klx时，1 h100 cm2，的E组叶片消耗的二氧化碳总量为20＋10＝30(mg)同样情况下F组叶片消耗的二氧化碳总量为10＋10＝20(mg)，因此合成葡萄糖的质量之比为3∶2。(4)若给植物只提供含18O的C18O2，C18O2参与光合作用的暗反应，其中的18O进入葡萄糖，含18O的葡萄糖经呼吸作用产生的水分子中也含18O，这样的水分子再参与光合作用被水解，产生的氧气就含有18O。
答案　(1)叶绿体基质　作还原剂　C　(2)幼叶　细胞质基质、线粒体基质　(3)3∶2　叶绿体中色素的含量、光合作用相关酶的含量　(4)C18O2→HO→18O2
5. (2011·全国新课标卷，29)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答下列问题。

(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是________________；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低)，其原因是________。
解析　(1)由题干提供的信息可推知，植物由1%CO2浓度环境转移到0.003%CO2浓度的环境中后，植物暗反应阶段的CO2固定速率减小，因此C3产生量减小，C5相对增加，由此可确定A为C3化合物，B为C5化合物。(2)在CO2浓度为1%的环境中物质B的浓度(C5化合物)比A的低，原因是CO2浓度相对高，CO2固定与C3化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中CO2固定和C3化合物还原的反应式：CO2＋C5―→2C3；2C3(CH2O)＋C5，可知C3化合物分子数比C5化合物分子数多。将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，影响了CO2的固定，C5化合物的消耗减少而合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，根据反应式可知，物质A的浓度要比B的浓度高。(4)由于0.003%CO2浓度下的暗反应强度比1%CO2浓度下的低，所以所需ATP和[H]少，因此所需的光照强度也较低。
答案　(1)C3化合物　(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍　当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累　(3)高　(4)低　CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少
6．(2014·江苏单科，31)为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同NaHCO3浓度(pH8.5,25 ℃)条件下测得的Pn曲线图。请回答下列问题。

(1)通过变换图1中光源，可研究________、________对光合作用的影响。
(2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系________(填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”)。
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为________；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增加的主要原因有________、________。
(4)培养基中的HCO与CO之间的离子平衡与pH有关，碱性条件下pH越高，HCO越少，CO越多，而CO几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0～10.0)对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有____________、________。
解析　(1)光照强度和光质均会影响光合速率，该实验可通过可调光源研究这两个因素对光合速率的影响。(2)光照的改变会使Pn改变，温度改变时Pn也随之改变，自变量不单一，无法确定光照与Pn的关系。(3)由图2可知：最大Pn值所对应的最低NaHCO3浓度为120 mg·L－1；在一定范围内，随NaHCO3浓度增加，Pn也增加；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增加可能是CO2达到了饱和点，也可能是CA数量有限不能分解更多的NaHCO3。(4)pH改变不仅影响HCO的含量，也会影响CA的活性，从而影响CO2的供应，因而导致Pn变化。
答案　(1)光强　光质　(2)难以确定　(3)120 mg·L－1
达到了CO2饱和点　CA量有限　(4)CO2(或HCO)供应量不同　CA(细胞)活性变化
7．(2014·安徽理综，29Ⅰ)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)

(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率________。与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是_________。
(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。
(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g－1、3.9 mg·g－1和4.1 mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是___________。
解析　(1)分析第一幅题图中信息可知，30 d幼苗的叶片净光合速率高于15 d幼苗；蓝光处理组单位时间内、单位叶面积上CO2的吸收量高于自然光处理组与红光处理组，而据第三幅图中信息可知，蓝光处理组叶肉细胞胞间CO2浓度较自然光处理组与红光处理组低，说明蓝光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率最高，据第二幅图中信息可知，其原因是蓝光处理组的气孔导度大，利于CO2的吸收，暗反应快。
(2)叶肉细胞间隙中的CO2进入被固定的部位，需跨过细胞膜、叶绿体的外膜和内膜，共3层膜，即3层磷脂双分子层。
(3)提高实验数据可信度，可采用多次测量的办法以及随机取样、重复测定等。
答案　(1)高　蓝　蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快　(2)3　
(3)随机取样进行重复测定
8．(2015·东北名校联考)有人对农田中甲、乙两植物做了有关光合作用的研究，图1是它们单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(O、B2、B1、C)下的生理状态。请据图分析回答问题。

(1)药用植物细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活，蒲公英则适宜生长在旷野路边。图1中，能代表蒲公英的曲线是________；当光照强度为B1时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有____________。
(2)图2中细胞器①利用CO2的场所和细胞器②产生CO2的场所分别是________、________；Ⅳ状态下影响O2消耗速率的环境因素主要是________。
(3)对甲植物来说图1四种不同光照强度(O、B1、B2、C)对应图2中的状态依次是________。
(4)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则D点之后限制增产的主要外界因素最可能是________。
(5)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

温度/℃
5
10
20
25
30
35
光照条件下CO2吸收量/(mg·h－1)
1
1.8
3.2
3.7
3.5
3
黑暗条件下CO2释放量/(mg·h－1)
0.5
0.75
1
2.3
3
3.5
温度在25～30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐________(填“增加”或“减少”)。假设呼吸作用昼夜不变，植物在25 ℃时，一昼夜中给植物光照15 h，则一昼夜CO2吸收量为________mg。
解析　(1)由题干分析可知，蒲公英生活在旷野路边，因此蒲公英需要较强的光照才可达到光饱和点，可判断甲植物为蒲公英；当光照强度为B1时，甲植物叶肉细胞既可进行光合作用也可进行呼吸作用，因此此时产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。(2)Ⅳ状态时叶肉细胞只进行呼吸作用，此时影响O2消耗速率的环境因素主要是温度。细胞器①为叶绿体，光合作用暗反应阶段利用CO2，其场所为叶绿体基质，细胞器②为线粒体，有氧呼吸第二阶段产生CO2，其场所为线粒体基质。(3)对甲植物来说，光照强度为0时，只进行呼吸作用；光照强度为B1时，光合作用强度＝呼吸作用强度；光照强度为B2时，光合作用强度<呼吸作用强度；光照强度为C时，光合作用强度>呼吸作用强度，分别对应图2中的Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ状态。(5)25 ℃时光合作用制造的有机物总量为6 mg/h，30 ℃时光合作用制造的有机物总量为6.5 mg/h，因此温度在25～30 ℃间光合作用制造的有机物总量逐渐增加。若呼吸作用昼夜不变，植物在25 ℃时，一昼夜中给植物光照15小时，则一昼夜CO2吸收量为15×3.7－9×2.3＝34.8(mg)。
答案　(1)甲　叶绿体、线粒体、细胞质基质　(2)叶绿体基质　线粒体基质　温度　(3)Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ　(4)CO2浓度　(5)增加　34.8
9．(2015·河南郑州质检)某学校研究小组利用叶面积相等的a、b两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响)。
实验一　将a、b两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度，结果如图1所示。

实验二　给予不同强度的光照，测定a、b两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图2所示。
请据图分析回答问题。
(1)在低浓度CO2时，固定CO2能力较强的植物是____。0～25 min影响b植物光合作用强度的主要因素是________。
(2)实验一从开始经过10 min，通过光合作用制造的有机物总量：a植物________(填“大于”、“等于”或“小于”)b植物，原因是_____________。
(3)若在第5 min时，光照强度突然降低，a植物C5含量在短时间内将________。
(4)25～40 min两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是______________。
(5)实验二中，若给予的光照强度为x klx(A＜x＜C)，每日光照12 h，一昼夜中a植物的干重将________。
解析　(1)在0～25 min内，CO2浓度逐渐下降导致光合作用速率下降，故影响b植物光合作用强度的主要因素是CO2浓度。(2)结合图2可知，a植物呼吸作用强度小于b植物，10 min内，两植物吸收的CO2量相同，即净光合作用量相同，所以a植物通过光合作用制造的有机物总量小于b植物。(3)当光照强度突然降低时，光反应产生的ATP和[H]减少，导致暗反应形成的C5减少，而此时C5消耗不变，故短时间内C5含量将下降。(4)由图1知，25～40 min内，由于植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等，导致两个密闭小室内CO2含量相对稳定。(5)当光照强度为A时，a植物一昼夜中有机物积累量为0，故当光照强度为x klx时，a植物干重将增加。
答案　(1)B　CO2浓度　(2)小于　10 min内，两植物从环境中吸收的CO2量是相同的，但A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度，所以A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物　(3)下降　(4)植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等　(5)增加
10．将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养，并置于室外，用CO2测定仪测定玻璃罩内CO2浓度某一天的变化情况，绘成曲线如图甲所示。图乙表示该植株处于光照下的一个叶肉细胞，a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO2量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO2量。请据图回答下列问题。(不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响)

（1）如图甲所示，从16时到18时，叶绿体内ATP合成速率的变化是 。若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度 （填“＞”、“=”或“＜”）E点时的光照强度。
（2）如图乙所示，适宜光照条件下，光反应产生的能够为暗反应所利用的物质是 ，暗反应中C3转变成葡萄糖的场所是叶绿体 （填“内”或“外”）。
（3）假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合作用强度一致，图乙表示该植株的一个进行光合作用的细胞，那么，当在图甲中D点时，图乙中a （填“＞”、“=”或“＜”）b。
（4）若先将该植物的叶片在同温度下暗处理1 h，暗处理后重量减少3 mg，随