光合作用學(xué)案1

#3030例11．下圖表示葉面積指數(shù)與光合作用和呼吸作用兩個(gè)生理過程的關(guān)系，請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問題：（提示：葉面積指數(shù)是指單位土地面積上的植物葉的總面積，葉面積指數(shù)在一定范圍內(nèi)越大，葉片交錯(cuò)重疊程度越大。）（1）圖中凈光合作用為零時(shí)所對(duì)應(yīng)的葉面積指數(shù)是。

*一光合作用b—呼吸作用fiSW葉西積托皴b點(diǎn)表示：八CO?的濃度（mmoVL）CC)2的吸收量(mg/m*2,h)1.6Ii物植*一光合作用b—呼吸作用fiSW葉西積托皴b點(diǎn)表示：八CO?的濃度（mmoVL）CC)2的吸收量(mg/m*2,h)1.6Ii物植A物植B1.20.80.4A植物B植物10203040時(shí)間/minc光照強(qiáng)度（klx）在低濃度二氧化碳時(shí)，固定CO2能力較強(qiáng)的植物是。0?25min期間，影響B(tài)植物光合作用強(qiáng)度的主要因素一TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)實(shí)驗(yàn)一從開始經(jīng)過10min,A植物通過光合作用制造的有機(jī)物總量比B植物,原因是。若A植物在第5min時(shí)，光照突然降低，C5含量在短時(shí)間內(nèi)將。25?40min期間兩個(gè)密閉小室內(nèi)CO2含量相對(duì)穩(wěn)定的原因。實(shí)驗(yàn)二中，若給予的光照強(qiáng)度為xklx(aVxVb),每日光照12小時(shí)，一晝夜中A植物的干重將，B植物的干重將。溫度：溫度誦過影響酶的活性來(lái)影響光合作用強(qiáng)度(主要影響暗反應(yīng))應(yīng)用：溫室栽培可適當(dāng)提高晝夜溫差。在正常的光照強(qiáng)度下，提高溫度會(huì)促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會(huì)促進(jìn)呼吸作用。所以植物凈光合作光合作用呼吸作用用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。I例13?以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A.15溫度：溫度誦過影響酶的活性來(lái)影響光合作用強(qiáng)度(主要影響暗反應(yīng))應(yīng)用：溫室栽培可適當(dāng)提高晝夜溫差。在正常的光照強(qiáng)度下，提高溫度會(huì)促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會(huì)促進(jìn)呼吸作用。所以植物凈光合作光合作用呼吸作用用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。I例13?以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A.15C時(shí)每小時(shí)光合作用消耗的CO2量為3.5mgB?圖中最有利于植物積累有機(jī)物的溫度為20CC.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物量與呼吸50鈕光照下32的吸收童—黒暗下32的釋放量作用消耗的有機(jī)物量相等D.溫度高于25°C時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物量開始減少⑷葉齡:①隨幼葉不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率不斷增加0壯葉時(shí)，葉面積、葉綠體都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率基本穩(wěn)定；03老葉時(shí)，隨葉齡增加，葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率下降。葉齡/礦質(zhì)離干光合速率A應(yīng)用:農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉。礦質(zhì)離子(N、P、K)：CD下降的原因是根細(xì)胞滲透作用失水

⑹水：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。自由水越少，代謝越旺盛,抗性越弱；水分少，還會(huì)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，吸收C02減少。應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉二、綜合因素的影響（）光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線（）光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線II和III光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO濃度不同2光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線I和II光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同光照強(qiáng)度為a?b，曲線I、II光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高作用強(qiáng)度0.04z）301C[竝^濃度（0.04Z）2口龍[[CQ濃度（O.Olz）20^^光照強(qiáng)度曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)充入適量的CO2.，進(jìn)一步提高光合速率，當(dāng)溫度適宜時(shí)，要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。總之，可根據(jù)具體情況，通過提高光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度等來(lái)充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。注：各種環(huán)境因子對(duì)植物光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用，而是綜合作用。但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時(shí)，應(yīng)抓關(guān)鍵因子。例14.科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是D.光照強(qiáng)度為a?c，曲線I、III光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高例15.觀察一片樹林時(shí)發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)光穿過枝葉的空隙，會(huì)在地上投下圓形的光斑，光斑隨著太陽(yáng)的偏移枝葉的擺動(dòng)而移動(dòng)。下圖顯示在白天適宜溫度下人工照射某植物葉片形成光斑，并從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CO2吸收速率和O2釋放速率的變化情況。它」史-富鼻一聶濟(jì)/鄒、2D4太陽(yáng)的偏移枝葉的擺動(dòng)而移動(dòng)。下圖顯示在白天適宜溫度下人工照射某植物葉片形成光斑，并從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CO2吸收速率和O2釋放速率的變化情況。它」史-富鼻一聶濟(jì)/鄒、2D4JtStUFff請(qǐng)據(jù)圖分析回答：1)光斑開始之前的一段時(shí)間，植物葉片光合速率與呼吸速率之間的大小關(guān)系是光斑開始照射后的5秒內(nèi)，02釋放速率和CO2吸收速率的變化是圖中C點(diǎn)時(shí)，光反應(yīng)速率暗反應(yīng)速率(大于、小于或等于)。CD段02釋放速率迅速恢復(fù)至原水平的原因是，而此時(shí)，C02吸收速率延續(xù)了一段時(shí)間后才下降，原因是從光斑開始照射到A點(diǎn)，影響02釋放速率的因素主要是光照強(qiáng)度，從A到C點(diǎn)限制O2釋放速率的因素主要例16.在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在C02濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到C02濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖?；卮饐栴}：⑴圖中物質(zhì)A是(C3化合物、C5化合物)。⑵在CO濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A2的低，原因是；將CO濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度2升高的原因是。⑶若使該植物繼續(xù)處于CO濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的(低、高)。⑷CO2濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的(高、低)，其原因。例17.景天科植物所特有的CO2固定途徑是：晚上氣孔開放，吸收CO2,并被固定成草酰乙酸，再進(jìn)一步還原成蘋果酸，累積于液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸便會(huì)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)，被氧化脫羧，放出CO2，參與卡爾文循環(huán)。以下有關(guān)景天科植物的說法，正確的是()白天只進(jìn)行光反應(yīng)，晚上只進(jìn)行暗反應(yīng)白天只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，晚上只進(jìn)行光合作用

晚上也可產(chǎn)生氧氣，更新空氣可進(jìn)行兩次C02的固定例18.景天科植物A有一個(gè)很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中(如圖一所示)；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖二所示)。十字花科植物B的CO2同化過程如圖三所示，請(qǐng)回答下列問題:氣孔開啟草觀乙酸巴1輔物氣孔開啟草觀乙酸巴1輔物人白天/弋亂關(guān)闔捕翦日白天r!葉垛體(1)在葉綠體中，吸收光能的色素分布在的薄膜上；可以用TOC\o"1-5"\h\z提取葉綠體中的色素；研磨時(shí)，加入CaCO3的目的。⑵植物A夜晚能吸收CO2，卻不能合成(CH2O)的原因白天植物A進(jìn)行光合作用所需的CO2的來(lái)源有。在上午10:00點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，植物A和植物B細(xì)胞中C3含量的變化分別。植物A氣孔開閉的特點(diǎn)與其生活環(huán)境是相適應(yīng)的推測(cè)植物A生活環(huán)境最可能<將植物B放入密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培養(yǎng)，用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪成下圖的曲線。其中A-B段CO2相對(duì)含量升高是因?yàn)橛绊態(tài)-D段CO2相對(duì)含量下降的主要環(huán)境因素是，在一天當(dāng)中，植物B有機(jī)物積累量最多是在曲線的點(diǎn)。例19.右圖表示光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法錯(cuò)誤的是()②過程需多種酶參與，且需ATP供能適宜條件下，③過程在活細(xì)胞中都能進(jìn)行⑤過程產(chǎn)生的能量最多①③④過程產(chǎn)生的［H］都能與氧結(jié)合產(chǎn)生水例20.I、下圖中甲為測(cè)定光合作用速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測(cè)得。在不同強(qiáng)度的光照條件下，測(cè)得的氣體體積如圖乙所示。圖丙為葉肉細(xì)胞中有關(guān)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)模

式圖。（注：假設(shè)在不同光照強(qiáng)度下，植物葉片的呼吸速率不變。）（1）式圖。（注：假設(shè)在不同光照強(qiáng)度下，植物葉片的呼吸速率不變。）（1）標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中液滴所在位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克斯時(shí)（不同光照強(qiáng)度照射的時(shí)間相等），液滴所在位置應(yīng)在實(shí)驗(yàn)初始標(biāo)記白J左側(cè)或右側(cè)）位置處。（2）對(duì)葉片來(lái)說，光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)對(duì)應(yīng)圖丙中存在的箭頭有（填字母）。（3）在圖乙中，光照強(qiáng)度為5千勒克斯時(shí)，植物1小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氣體量為毫升（假設(shè)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，植物體的溫度不變）。（4）為了防止無(wú)關(guān)因子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組裝置與實(shí)驗(yàn)組裝置的區(qū)別是。如果對(duì)照組在相同光照情況下，刻度管中的紅色液滴向右移了5毫米，其原因。（5）如果將試管中的CO2緩沖液改為水，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)指標(biāo)。（6）丙圖中可表示O2的字母是，圖中c（可以、不可以）表示葡萄糖的去向，原因是圖A15°C25圖A15°C25°C時(shí)間（分）圖BII.圖A表示某綠色植物光合作用中光照強(qiáng)度和氧氣釋放速率的關(guān)系。圖B表示該植物在不同溫度（和25oC）下，某一光照強(qiáng)度時(shí)氧氣量和時(shí)間的關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖回答:（7）當(dāng)圖B縱坐標(biāo)分別表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的凈量和總量時(shí)，則它們分別是在光照強(qiáng)度為和千勒克斯下的測(cè)定值。（8）若該植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）為0.8,在25°C、4千勒克斯光照強(qiáng)度下，該植物進(jìn)行光合作用時(shí)除完全利用呼吸所產(chǎn)生的CO2外，每小時(shí)還應(yīng)從外界吸收CO2毫升。

例21．某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖A所示）。請(qǐng)回答下列問題：C3121620千勒克司）C3121620千勒克司）（1）將該裝置放在自然環(huán)境下，測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是；裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的點(diǎn)。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)，獲得以下數(shù)據(jù)：每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)g24293234該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B曲線的段獲得的。（3）圖B中e與f相比，e點(diǎn)時(shí)刻C3的合成速率，與b相比，a點(diǎn)形成的原因可能是。為測(cè)定該植物真正光合作用的速率，設(shè)置了對(duì)照組，對(duì)照組置于遮光條件下，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同。測(cè)得單位時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組讀數(shù)為M,對(duì)照組讀數(shù)為N,該植物真正光合作用的速率是。（4）圖C表示植物在不同光照強(qiáng)度下單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生量的變化。不考慮光照對(duì)溫度的影響，圖C植物在光強(qiáng)為d時(shí)單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞需要從周圍環(huán)境吸收—個(gè)單位的CO2。（5）給予不同強(qiáng)度的光照，測(cè)定A、B兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結(jié)果如圖D所示。當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，比較A、B植物的有機(jī)物積累速率Ma、Mb和有機(jī)物合AB成速率Na、NB的大小，結(jié)果應(yīng)分別為MAMB、NANB（填＞、＜或=）此時(shí)ABABABA植物葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是。參考答案例1．C例2．（1）丙酮酸遮光（2）af（3）右移（4）180基本不變例3．B例4．C例5．A例6．B例7．C例8．（1）光合作用速率等于呼吸作用速率（2）BFDE（3）光照強(qiáng)度減弱氣孔關(guān)閉減少增加減少增加減慢例9．（1）O葉綠體（2）二線粒體基質(zhì)2（3）ATP、［H］（或答能量和還原劑）（4）A—P?P?P（5）F>C>A呼吸作用的強(qiáng)度與溫度有關(guān)，在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，呼吸作用的強(qiáng)度增加，圖示情況下，三點(diǎn)的溫度F>C>A16．8（6）①B、C②否密閉裝置內(nèi)的02含量比實(shí)驗(yàn)前低（說明番茄植株細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物總量多于光合作用合成的有機(jī)物總量，因此沒有積累有機(jī)物例10．隨光照強(qiáng)度的減弱,光合速率降低化能合成作用消費(fèi)者或分解者例11．（1）0或10（2）有機(jī)物的積累量（植物干重增加量）（3）8植物種植過密，葉片相互遮擋光照，有效光合作用面積未增加4-6例12．（1）BCO2的濃度（2）少因?yàn)楣夂献饔弥圃煊袡C(jī)物的總量等于有機(jī)物的積累量加上呼吸作用的消耗量，而A、B的有機(jī)物積累量相等，但A植物呼吸作用的消耗量更少（3）減少（4）光合作用吸收的CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量（5）增加減少例13．A例14．D例15.（1）光合速率大于呼吸速率（2）O2釋放速率快速增加，CO2吸收速率緩慢上升（3）等于（4）隨著光斑的移開，光照強(qiáng)度降低到原來(lái)水平有光斑期間積累了大量的ATP和［H］,可使暗反應(yīng)持續(xù)一段時(shí)間（5）暗反應(yīng)速率（C02吸收速率）例16.（1）C3化合物⑵暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍。當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累。⑶高⑷低CO2濃度低時(shí)，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需ATP和［H］少。例17.D例18.（1）類囊體無(wú)水乙醇防止研磨時(shí)色素分子被破壞（2）沒有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的ATP、[H]蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放的和呼吸作用產(chǎn)生的⑶植物A基本不變，植物B下降（4）炎熱干旱（5）植物的細(xì)胞呼吸速率大于光合作用速率光照強(qiáng)度F例