素养提升课(四) 光合作用和细胞呼吸的关系及综合应用 例1 C [解析] 呼吸作用和光合作用不一定是同时进行的,如夜晚只能进行呼吸作用,A错误;光合作用光反应产生的ATP只能用于暗反应,B错误;光合作用的产物是糖类,而糖类是细胞呼吸利用的主要物质,C正确;光合作用与呼吸作用都可在叶肉细胞中进行,D错误。 例2 A [解析] 据题图可知,a可发生水的光解,为光反应,b为暗反应,c有氧气参与,为有氧呼吸第三阶段,d为有氧呼吸第一、二阶段,A错误;O中的氧元素能通过有氧呼吸第二阶段进入C18O2,若a过程中用O,一段时间后能在d过程检测出C18O2,B正确;C18O2中的氧元素能进入有机物中,从而使有机物带上18O标记,C正确;光反应的产物有NADPH和ATP,若突然降低光照强度,光反应产生的NADPH和ATP减少,D正确。 例3 D [解析] M是叶绿体,能利用CO2合成有机物,因此a是CO2;N是线粒体,能利用光合作用产生的O2将有机物氧化分解释放能量,因此b是O2,A正确。结合题图所示可知,线粒体产生的a(CO2)一部分用于光合作用,一部分释放到细胞外,说明该叶肉细胞呼吸速率大于光合速率,即呼吸作用消耗的O2多于光合作用产生的O2,因此玻璃箱中b(O2)的含量可能正在减少,此时光合速率小于呼吸速率,该叶肉细胞的净光合速率小于0,B、C正确。a是CO2,在线粒体基质中产生,在叶绿体基质中被消耗,D错误。 例4 B [解析] 图甲中,CO2吸收速率表示净光合速率,CO2产生速率表示呼吸速率,叶绿体消耗CO2的速率是指总光合速率,根据总光合速率=净光合速率+呼吸速率可知,温度为 30 ℃时,叶绿体消耗 CO2的速率=8+2=10 mmol/(cm2·h); 40 ℃时,叶绿体消耗CO2的速率=5+5=10 mmol/(cm2·h),A正确。40 ℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等,均为5 mmol/(cm2·h),若白天和黑夜时间相等,则黑夜(12小时)呼吸作用消耗5×12=60 mmol/cm2,白天(12小时)有机物积累量为5×12=60 mmol/cm2,一昼夜之后,植物有机物积累量为0,植物不能正常生长,B错误。补充适量的镁元素,有利于叶绿素的合成,可能使龙血树的光合速率增加,则光补偿点可能会降低 ,即D点左移,C正确。图乙中影响 C、D 、E 三点光合速率的主要环境因素都是光照强度,D正确。 例5 (1)细胞质基质、线粒体、叶绿体(类囊体薄膜) O2 (2)50 200 160 (3)其他条件相同,新鲜叶片改为经消毒的死叶片 [解析] (1)图甲中,新鲜绿叶可以进行光合作用和呼吸作用,可以产生ATP的具体位置有细胞质基质、 线粒体 、叶绿体(类囊体薄膜);光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气,二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定,因此试管中气体含量的变化就是氧气含量的变化。(2)根据图乙可知呼吸作用每小时吸收的氧气体积是光照强度为0时的气体体积变化,据图可知,是50 mL;由于总光合量=净光合量+呼吸量,光照强度为15 klx时,1小时气体体积变化量为150 mL,所以1小时光合作用产生的气体量为150+50=200 mL;新鲜绿叶呼吸作用每小时消耗50 mL氧气,根据新鲜绿叶的呼吸商为0.8可知,新鲜绿叶呼吸作用每小时释放0.8×50=40 mL二氧化碳,而光合作用每小时一共需要200 mL二氧化碳,所以新鲜绿叶还需从外界吸收二氧化碳160 mL。(3)为了使实验结果更具说服力,本实验还应设置对照实验,即把新鲜叶片改为经消毒的死叶片进行对照,以排除温度、大气压等环境中的物理因素对实验结果的影响。 例6 B [解析] 影响b~c段光合速率的外界因素主要是光照强度,除此之外还有温度等, A错误;c~e段光合速率下降的原因是温度过高,光照过强,部分气孔关闭,CO2吸收量减少,而f~g段光合速率下降则是因为光照强度降低,B正确,C错误;当CO2释放量减少时说明出现光合作用,因此该植物进行光合作用的时间区段是a~h,D错误。 例7 C [解析] B点前,莴苣已开始进行光合作用,B点时,大棚内CO2浓度达到最高,莴苣的光合速率等于呼吸速 ... ...
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