第三单元第11讲课后达标检测

第11讲光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课)考点一光合作用与细胞呼吸的关系[学生用书P76]1．光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源、去路的比较比较项目来源去路[H]光合作用光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂，用于还原C3有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成，其合成所需能量来自色素吸收、转化的太阳能用于暗反应阶段C3还原，其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，其合成所需能量来自有机物的分解水解释放的能量直接用于除暗反应以外的各项生命活动2.光合速率与呼吸速率的关系(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数据为呼吸速率(A点)。(2)绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。(3)总(真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析A点只呼吸不光合植物释放CO2吸收O2AB段呼吸光合植物释放CO2吸收O2B点光合＝呼吸植物外观上不与外界发生气体交换B点后光合呼吸植物吸收CO2释放O23．光合作用与细胞呼吸的关系图示1．(2016·天津和平一模)下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是()A．过程①产生[H]，过程②消耗[H]，过程③既产生也消耗[H]B．过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体基质C．过程①消耗CO2释放O2，过程③消耗O2释放CO2D．若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，甘蔗的干重必然增加解析：选A。过程①②③分别为光反应、暗反应和呼吸作用，光反应中水的光解产生[H]，暗反应中消耗[H]和ATP，呼吸作用中第一、二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，A正确；暗反应只发生在叶绿体基质，过程③发生在细胞质基质和线粒体，B错误；光反应不消耗CO2，只是释放O2，C错误；叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率，甘蔗的干重不一定增加，因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量，而图示仅为叶肉细胞中能量代谢，D错误。2．如图表示某种植物的叶肉细胞中的A、B两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是()A．A细胞器内生理活动的强度小于B细胞器内生理活动的强度B．A、B两种细胞器都能产生ATP，产生的ATP都从细胞器中运出C．图示叶肉细胞中有有机物的积累，细胞能够正常生长D．改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动的强度解析：选C。从题图来看，A是叶绿体，B是线粒体，B中产生的二氧化碳不能满足A中光合作用的需要，说明光合作用强度大于呼吸作用强度；A、B两种细胞器都能产生ATP，线粒体中产生的ATP可运出线粒体，参与需能的生命活动，叶绿体中产生的ATP并不运出叶绿体，而是在叶绿体内部参与暗反应；由于光合作用强度大于呼吸作用强度，因此图示叶肉细胞中有有机物的积累，细胞能够正常生长；改变光照强度不一定会改变光合作用强度。3．(2016·四川德阳一诊)某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下，以下说法正确的是()光照强度(klx)0(黑暗)abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333①若只考虑光照强度，该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量为7/3mg②光照强度为aklx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡③当该水层中的溶氧量达到30mg/L时，光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素④若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下，瓶中光合生物细胞的C3含量会增加，C5含量会减少A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④解析：选B。黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为：原初溶氧量－24小时后氧含量，即10－3＝7(mg/L·24h)，故该深度湖水中生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量为7/3(mg/L)，而所有生物氧气消耗量需乘以体积，①错误；光照强度为aklx时，白瓶中溶氧量不变，说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照强度为aklx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡，②正确；由表中数据可知，当该水层中的溶氧量达到30mg/L时，白瓶中含氧量不再增加，所以此时光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素，③正确；若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下，光照减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，C3的还原减慢，二氧化碳的固定继续进行，所以瓶中光合生物细胞的C3含量会增加，C5含量会减少，④正确。考点二光合作用与细胞呼吸的相关计算[学生用书P77]1．表格分析项目表示方法净光合速率CO2吸收量、O2释放量、C6H12O6积累量真正光合速率CO2固定量、O2产生量、C6H12O6制造量呼吸速率(遮光条件下测得)CO2释放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量2.相关计算植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在如下关系：(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。(2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2消耗量＋细胞呼吸CO2释放量。(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。3．以净光合速率的大小来判断植物能否正常生长(自然状态下以一天24小时为单位)(1)净光合速率大于0时，植物因积累有机物而正常生长。(2)净光合速率等于0时，植物因无有机物积累不能生长。(3)净光合速率小于0时，植物因有机物量减少而不能生长，且长时间处于此种状态下植物将死亡。1．(曲线类)(2016·河南六市联考)将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用强度和呼吸作用强度，结果如图。据图所作的推测中，正确的是()A．该叶片在20℃、10klx的光照下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25mgB．该叶片在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少C．该叶片在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是3mgD．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比解析：选A。叶片在20℃、10klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2×(44/32)＝8.25mg；在5klx光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的多；在10℃、5klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(6＋1)/2＝3.5mg；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和真正光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。2．(表格类)在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是()光合速率与呼吸速率相等时的光照强度(klx)光饱和时的光照强度(klx)光饱和时的CO2吸收速率(mg/100cm2叶·小时)黑暗条件下CO2释放速率(mg/100cm2叶·小时)A植物13115.5B植物393015A.与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物B．当光照强度超过9klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应C．当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率是45mgCO2/100cm2叶·小时D．当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定CO2速率的差值为4mgCO2/100cm2叶·小时解析：选D。第一步，理解表中各数据的含义并获取有效信息，第二步，明确总光合速率和净光合速率的异同，这是解题的关键。由表可知，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度是植物的光补偿点，A植物的光补偿点低，则A植物属于弱光条件下生长的植物。B植物光饱和时的光照强度是9klx，此时光反应产生的[H]和ATP不会限制暗反应，则光照强度超过9klx时，B植物光合速率不再增加的原因是暗反应跟不上光反应。光饱和时CO2吸收速率表示净光合速率，黑暗条件下CO2释放速率表示呼吸速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此，当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率＝30＋15＝45(mgCO2/100cm2叶·小时)。当光照强度为3klx时，对B植物来说，此光照强度是光补偿点，因此总光合速率＝呼吸速率＝15mgCO2/100cm2叶·小时，对A植物来说，此光照强度是光饱和点，因此总光合速率＝11＋5.5＝16.5(mgCO2/100cm2叶·小时)，因此差值为1.5mgCO2/100cm2叶·小时。3．(柱形图类)某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如下图所示，据图分析下列有关说法正确的是()A．据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃B．图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃C．每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25℃D．在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍解析：选B。图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25℃时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20℃，因为在20℃时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5mg(3.25×10－1.5×14＝11.5)(用CO2吸收量表示)。在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5(用CO2吸收量表示)，消耗氧气的速率是0.5(用CO2释放量表示)，可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍。考点三光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动[学生用书P78]CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向(如下图)：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则是最大光合速率对应的CO2浓度(或光照强度)，位于横轴上。(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。1.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移解析：选C。图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃”可知当温度从30℃降到25℃时，细胞呼吸强度降低，a点上移；光合作用强度增强，所以光饱和点(d点)时吸收的CO2增多，d点上移。b点表示光合作用强度＝细胞呼吸强度，在25℃时细胞呼吸作用强度降低，光合作用强度增强，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然与细胞呼吸强度相等，需降低光照强度以使光合作用强度与细胞呼吸强度相等，即b点左移。2．(2016·正定中学月考)如图所示，在图甲装置A与装置B中敞口培养相同数量的小球藻，以研究光照强度(其他条件均为最适)对小球藻产生氧气的影响。装置A的曲线如图乙。