高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图甲、乙、丙、丁四个图中，其中图甲中所用的灯泡功率不同，图乙表示细胞气体交换情况；图丙表示光照强度与光合速率的关系；图丁表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内0₂吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h），A、B点对应时刻分别为6时和19时。请回答下列问题：

（1）请给图甲确定一个实验目的                                     。
（2）若绿色植物的一个细胞处于图乙中状态，是否说明该植物体一定是光合作用强度大于细胞呼吸强度?       。
（3）图丙中影响A点上下移动的主要外界因素是           。若将图丙中绿色植物从B点条件突然转移至A点条件下，短时间内C₃含量将           。若提高温度，曲线的变化是             (上移；下移；不动；信息不足，无法确定)。
（4）丁图中24小时内不进行光合作用的时段是                  ；阴影部分表示的含义是                                 。
（5）在生产实践中，常采用施用农家肥的方法增加CO₂的浓度，其原理是        。

根据下面光合作用图解，请回答：

⑴ 图中编号所代表的物质分别是：
① _____________；② ____________；③ __________; ④______________。
⑵ 暗反应中需要光反应提供的物质是____________ 和_____________。
⑶ 图中5是___________ 阶段，反应场所是叶绿体的__________________，
图中6是____________阶段，反应场所是叶绿体的___________________。

下图表示叶绿体的结构和功能，请回答：

（1）图中[  ]_________上的叶绿素约占该结构上所有色素的_________。
（2）光反应是在[  ]_________上进行的，因为这里分布着__________________；暗反应是在[  ]_________中进行的，因为这里分布着_________。
（3）光反应的生理意义是：光反应所产生的[3]_________和[  ]_________，是暗反应所必需的_________和_________。
（4）暗反应包括[6]_________和[  ]_________。
（5）若突然降低CO₂的浓度，则叶绿体中下列物质的含量变化是[3]_________。

下面是某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的物质变化示意简图，其中①～⑤表示生理过程。据图回答：

（1）表示光合作用的是图①～⑤过程中的  ▲  过程；表示有氧呼吸的是图①～⑤过程中的  ▲  过程。
（2）图中①过程正常进行所必需的外界条件是  ▲  。①过程除了表示出来的反应之外，还应该有的一个反应是  ▲  ，从而为②过程的进行提供必要的物质。
（3）④⑤过程发生在  ▲  中（填一种细胞器）。
（4）若用¹⁸O标记①过程中的H₂O，那么在④和⑤过程的最终产物中，有可能检测到¹⁸O的物质是  ▲  。

某研究小组中进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续48 h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率变化曲线；图3为适宜CO₂浓度条件下，温度和光照强度对该植物的CO₂吸收速率的影响曲线。请结合图像分析回答下列问题：



（1）图1中当温度达到          时，植物不再进行光合作用。在温度为30 ℃时，叶肉细胞内的[H]用于还原                   。
（2）图2中实验开始3 h内叶肉细胞产生ATP的场所有             。经过连续48 h的培养，与0 h相比48 h时该植物的有机物量是          （填“不变”、“增加”或“减少”）。
（3）图3中E点时，25 ℃条件下产生的氧气量         （填“等于”、“大于”或“小于”）15 ℃条件下产生的氧气量。
（4）当光照强度为8 klx，温度为25 ℃时，该植物5 h中单位面积光合作用所消耗的CO₂共为      mg，要消耗同等量的CO₂，在15 ℃条件下，用10 klx的光持续照射      h。

右图是光合作用过程的图解，请据图回答：(8分)

(1)光合作用过程可以分为两个阶段：②表示                 阶段，③表示            阶段。
(2)图中表示CO固定过程的序号是      。
(3)写出图中所示物质的名称： B：       
C：           
(4)②阶段为③阶段提供       和       。
(5)经过②和③阶段，A最终转化成储存在       中的化学能。(用图中字母表示)

某人利用小球藻为实验材料做了下列两个实验，最初各个试管中小球藻的量相同，请回答：

（1）实验一：在相同培养液中，装置a和b分别培养小球藻（抽去空气），将两个装置都同时放在阳光下。一段时间后观察，B、C两试管哪个更绿？___________。实验中B试管的小球藻能长时间存活吗？___________。
（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入¹⁴CO₂，密闭容器周围有固定的充足且适宜的光源。当反应进行到0.5s时，发现¹⁴C出现在一种三碳化合物（C₃）中。当反应进行到5s时，¹⁴C还出现在一种五碳化合物（C₅）和一种六碳糖（C₆）中，该实验是通过控制___________来探究CO₂中碳原子的转移路径的。在该实验中，如果发现0.5s时，C₅的含量较高，若要降低其含量，可改变的实验条件是______________________。
（3）用高速离心法打破叶绿体膜后，类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP、[H]和¹⁴CO₂，结果在这种基质中检出含¹⁴C的光合产物。光合作用中类囊体薄膜的作用是_________________。在基质中加入ATP、[H]的作用是______________________。如果不加入上述物质而只给予光照，反应能否进行？___________。

下图一为某植物在不同O₂浓度条件下，无氧呼吸与有氧呼吸的CO₂释放体积量变化曲线，图二为不同光照强度条件下，光合作用CO₂体积变化量曲线。假定在图一图二情况下，呼吸速率相同，呼吸底物全部为葡萄糖；图一中氧气的吸收量用a表示数值，有氧与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示数值。请据图回答下列问题：

（1）图一中，当O₂浓度为                 范围时，a=b。O₂浓度为A时，有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO₂量的比值是           ，a与b的关系式是            。O₂浓度为B时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比是              。
（2）图二为氧浓度为A点时测量的光合作用随光照强度变化的速率曲线。则光照强度为F时，光合作用吸收的CO₂量可表示为             （仅用数字和字母表示）。
（3）当植物从光照强度F点突然降至0，则光合作用过程中五碳化合物含量的变化是       。

下图表示在适宜的光照条件下，测得的温度影响水稻CO₂吸收量和呼吸作用产生CO₂量的曲线。请分析并回答下列问题：

（1）在温度为30℃时，叶肉细胞内的［H］用于_______________________。若CO₂浓度降低，叶绿体中［H］合成速率将会       （变大、变小、不变）。
（2）40℃时，CO₂的吸收量为0的原因是_____________。
（3）当温度达到55℃时，两曲线重合的原因是                  。
（4）在30℃前，实线随温度升高而逐渐升高的原因是                                。

下面是水稻叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的示意简图，请回答：

（1）图1中物质b是 氧气 ，过程⑤发生的场所是 线粒体内膜 ．较强光照下，①过程中d的移动方向是 叶绿体基质移向类囊体薄膜 ．
（2）图中①～⑤过程中，能够产生物质c的过程有     ．
（3）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，主要是图中过程     （填序号）受阻．
（4）如图2表示将某种植物放在不同浓度CO₂环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线．若与b点相比，a点叶肉细胞中C₃的相对含量    （填“高”、“低”或“无法比较”）．

某种番茄的黄化突变体与野生型相比，叶片中的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合作用速率（实际光合作用速率一呼吸速率）、呼吸速率及相关指标见下表。

（1）叶绿体中色素分布在       上，可                         提取；下图为野生型叶片四种色素在滤纸条上的分离结果，其中                  （填标号）色素带含有镁元素。

（2）番茄细胞中可以产生CO₂的具体部位是             。
（3）番茄的黄化突变可能__           __（促进／抑制）叶绿素a向叶绿素b转化的过程。
（4）突变体叶片叶绿体对CO₂的消耗速率比野生型降低了__          __umolCO₂．cm^-2．s^-1．研究人员认为气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是

为研究某植物光合作用的环境影响因素，在天气晴朗的某一天里，科学家检测了该植物幼苗的光合速率及其主要环境影响因素的日变化情况（光合有效辐射，是指太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量），结果如下图所示。请回答下列问题：

（1））叶绿体内光合色素分布的场所是______， CO₂与RuBP结合的场所是叶绿体的___________。
（2）6：00幼苗净光合速率较低的主要环境原因是_______________________。此时若适当升高胞间CO₂浓度，则净光合速率将会__________（明显变大/基本不变/明显变小）。据图2可知，若仅考虑环境因素，在12：00和16：00这两个时刻的环境条件下，幼苗的光饱和点______________（基本相同/明显不同）。
（3）研究表明，14：00一16：00幼苗的气孔开放程度都较大，但14：00总光合速率最小，主 要生理原因是光合作用有关酶的活性__________（较大/较小）。14：00一16：00胞间CO₂浓度明显下降的环境原因主要是_____________和光合有效辐射减小。

磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构（下图）。在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质（Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1:1的反向交换方式进行）。

（1）光合作用光反应产生的______可以被卡尔文循环所利用，将物质C转化为磷酸丙糖。图1中物质C的名称是________。
（2）据图推测，磷酸转运器的化学本质是____。
（3）图中B是由       （物质）产生的，为保证此过程的高效进行，应该采用    光。（白光、红光、蓝紫光）
（4）据图分析，下列描述正确的是______（多选）。

A．磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉

B．若磷酸转运器的活性受抑制，则经此转运器转运进叶绿体的磷酸会减少

C．若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则不利于淀粉的合成

D．若磷酸丙糖运出过少，可能会抑制卡尔文循环

（二）将小麦绿色叶片放在温度适宜的密闭容器内，测量在不同的光照条件下容器内氧气量的变化，结果如图。

（5）b点时，叶片的光合作用速率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。a点以后的短时间内，叶片细胞内C₃的量将______。
（6）在5～15 min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为___________。
（7）如果叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是__________mol/min。
（8）请写出有氧呼吸作用反应的总方程式：             。

如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

(1)图中物质b和g分别是________和________。
(2)物质a分布在叶绿体的______________，提取该物质时加入CaCO₃的目的是___________________。
(3)过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所依次是___________和___________。
(4)上述Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是____________，ATP的结构简式是____________，必须有氧气参与进行的是______________。
(5)较强光照下，Ⅰ过程中d的移动方向是_______________________________。

将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.25	3.75	3.5	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

(1) 昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物能否生长？________________。
（2）昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是多少度？______________。
（3）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在10℃的条件下，该植物能否生长？       ，原因是______________________________。
（4）根据表中数据绘出光合作用吸收CO₂量与温度之间关系的曲线。