光合作用和呼吸作用专题演练答案

-1-光合作用和呼吸作用专题演练光合作用与细胞呼吸的相关计算总结下列相关概念的含义与它们之间的关系1．呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。2．净光合速率和真正光合速率(1)净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。(2)真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。3．光合速率与呼吸速率的关系4．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。5．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。易错警示植物进行光合作用的同时，一定进行着呼吸作用，但在进行呼吸作用时不一定进行光合作用，因为光合作用只有在有光存在时才能进行，而呼吸作用无时无刻不在进行着。因此在计算时不要忽略无光照时呼吸作用也存在。6.光合作用速率关系曲线图中各点移动问题1．CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：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。2．曲线上其他点(补偿点之外的点)的移动方向：在外界条件的影响下，通过分析光合速率和呼吸速率的变化，进而对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，确定横坐标左移或右移，纵坐标上移或下移，最后得到该点的移动方向。(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，曲线上的A点下移、其他点向左下方移动，反之-2-A点上移、其他点向右上方移动。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，曲线上的A点不动，其他点向左下方移动，反之向右上方移动。典型题演练：1.如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是()A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3C．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能解析据图可知，1、2、3、4、5分别是光反应、暗反应、有氧呼吸第一、第二、第三阶段。五个过程中，1、3、4、5都能合成ATP，但1过程合成的ATP只能用于光合作用的暗反应；有氧呼吸合成的ATP可供给各种生命活动所需能量，其中5过程产生最多，故A正确；1、2过程表示光合作用，4、5过程属于有氧呼吸过程，并不是所有细胞都能进行光合作用和有氧呼吸，因此只有3过程在具有细胞结构的生物体内都能进行，故B正确。1、3和4过程都有[H]的产生，其中1过程产生的[H]在暗反应阶段用于还原C3,3、4过程产生的[H]在5过程中与氧结合产生水，故C错误。光合作用的暗反应除需要光反应提供ATP和[H]外，还需要多种酶参与，故D正确。答案C2．下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是()A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ、ⅢB．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水C．过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2＋等提供动力D．过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体答案A解析据图可知，阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，①表示光反应产生ATP，②表示C3的还原，③～⑤分别表示二氧化碳的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于类囊体的薄膜上)、Ⅲ中的⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)，故A正确；阶段Ⅰ生成的[H]将作为还原剂还原C3，故B错误；过程④和⑤都合成ATP，为细胞吸收Mg2＋等提供动力，①过程产生的ATP只能用于暗反应，故C错误；过程③进行的场所是叶绿体基质，过程④进行的场所是细胞质基质，过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体，D错误。3.如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是()-3-A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD．以H182O作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b解析a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以H182O作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸强度下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。答案C4．如图甲表示某种植物光合作用强度(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)()A．图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4B．处于图甲中a、b、c、d、e任意一点，图乙中都有m1＝n10，m2＝n20C．图甲中e点以后，图乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D．图甲中c点时，图乙中有m1＝n1＝m4＝n4答案D解析图乙中m1～m4分别表示线粒体产生、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1～n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体产生的O2量。图甲中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为图乙中的m3，A错误；若在e点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸消耗，n2＝0，B错误；图甲中e点以后，图乙中n4不再增加，即达到光饱和点，其主要原因是叶绿体中的色素等有限，来不及吸收和利用那么多的光能，C错误；图甲中c点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，故有m1＝n1＝m4＝n4，D正确。5．选用甲、乙两种植物进行光合作用的探究实验，测定两种植物在不同条件下单位时间内的O2释放量(mL)，实验结果如下表。下列说法正确的是()灯泡的功率(单位：W)2050751002003000.1%CO2浓度甲植物3.416.028.240.556.556.5乙植物2.69.119.255.775.6102.60.03%CO2浓度甲植物2.311.219.827.627.527.6乙植物1.88.418.954.275.2101.8A.在阳光不充足的地区，甲植物与乙植物相比，光照强度最可能限制甲植物的正常生长B．在100W、CO2浓度为0.03%的条件下，提高光照强度能提高甲植物的光合作用强度C．光照强度由300W逐渐增大至400W的过程中，甲植物CO2吸收量可能保持相对稳定D．光照强度由300W逐渐增大至400W的过程中，乙植物O2释放量保持相对稳定答案C解析甲植物的光饱和点小于乙植物，因此光照强度弱最可能限制乙植物的正常生长。-4-在光照强度为100W、CO2浓度为0.03%时，甲植物的光合作用已经达到最大，光照强度再增大时，光合速率基本不变。光照强度由300W逐渐增大至400W的过程中，乙植物的光合作用强度可能进一步增强，O2释放量可能进一步上升，但甲植物光合作用强度基本不变，CO2吸收量可能会保持相对稳定。6.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呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等解析该图纵坐标分别表示光照下二氧化碳的吸收量(即植物积累的有机物量)和黑暗中二氧化碳的释放量(即呼吸作用)，因此，光合作用制造的有机物应该是两条曲线的数值之和。35℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5＋3)mg/h,30℃时光合作用制造的有机物的量为(3.5＋3)mg/h，故光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等；制造有机物最多的应该不是25℃而是30～35℃，积累量最多的才是25℃；光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二者曲线的交点。答案A7.用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别暗处理1h，测其质量变化，立即再光照1h(光照强度相同、保持相应温度不变)，再测其质量变化。得到如下表结果：组别1234温度/℃27282930暗处理后质量变化/mg－1－2－3－1光照后与暗处理前质量变化/mg＋3＋3＋3＋1以下说法错误的是()A．光照1h内，第4组轮藻合成有机物总量为3mgB．光照1h内，第1、2、3组轮藻释放的O2量相等C．光照1h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度D．该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在28℃至30℃之间答案B解析光照后与暗处理前质量变化中包含的是“1h光合作用制造有机物的量－2h呼吸作用消耗有机物的量”，故光照1h内，第4组轮藻合成有机物总量为1＋2×1＝3(mg)，A项正确；光照1h内释放的O2量代表的是净光合速率，也可用光照1h内积累的有机物量来表示，故第1、2、3组轮藻光照1h内积累的有机物量分别为4(3＋1)、5(3＋2)、6(3＋3)，B项错误；光照1h内，四组轮藻光合作用强度分别是5mg/h、7mg/h、9mg/h、3mg/h，四组轮藻呼吸作用强度分别是1mg/h、2mg/h、3mg/h、1mg/h，C项正确；从暗处理后1h的质量变化可知，该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在29℃左右，即28℃至30℃之间，D项正确。8．下列对该表数据分析正确的是()温度(℃)5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00-5-黑暗中释放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50A.昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长B．昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃时的2倍答案C解析光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量。35℃时该植物的有机物积累量为3，能正常生长。植物生长最快时的温度为25℃。每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物为：3.25×12－1.5×12＝21mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有的温度中20℃时有机物积累量最多。每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在10℃时该植物积累的有机物为：1.75×12－0.75×12＝12mg；在30℃时该植物积累的有机物为：3.5×12－3.0×12＝6mg；在10℃时该植物积累的有机物是30℃时的2倍。9.如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸