特训13 光合作用与细胞呼吸综合应用题李仕才1．(2022·浙江4月学考)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容和结果见下表。品种光照处理叶绿素a含量(mg/cm2)叶绿素b含量(mg/cm2)类胡萝卜素含量(mg/cm2)光合作用速率[μmolCO2/(m2·s)]A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列问题：(1)据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照________，导致其卡尔文循环中再生出________的量改变，从而影响光合作用速率。(2)表中的光合色素位于叶绿体的________膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变____________，这有利于品种B利用可见光中较短波长的________光。(3)实验结果表明，经弱光处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其________来适应弱光环境。品种________的耐荫性较高。答案 (1)下降 RuBP (2)类囊体 宽 蓝紫(3)比例 B解析 据表可知，品种A在弱光下，光合色素的含量都下降；而品种B的叶绿素a和叶绿素b的含量显著升高，更有利于对光中较短波长蓝紫光的吸收，同时在弱光照下，品种B的光合速率要大于品种A，故品种B耐荫性更高。2．(2022·浙江11月学考)为探究环境因素对光合作用的影响，进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别放入A～D四组烧杯中，在25℃环境中进行实验，实验内容与结果见下表。组别烧杯中液体成分处理条件检测结果A富含CO2的纯水光照＋B富含CO2的纯水黑暗－C富含CO2的葡萄糖溶液光照＋＋6\nD富含CO2的葡萄糖溶液黑暗＋注：“＋”表示检出淀粉，“＋＋”表示检出淀粉含量较高，“－”表示未检出淀粉。回答下列问题：(1)本实验的可变因素是________________________________________________________。(2)如何去除植物叶片中的淀粉？_________________________________________________。(3)据表分析，将CO2作为光合作用原料的是________组。在植物体内，CO2转变为有机物的途径为________循环，其产物可运至叶绿体外转变成________，并运到植物体其他部位供细胞利用。(4)检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是____________，而在块茎中，淀粉长期贮存在____________中。答案 (1)葡萄糖和光照 (2)暗处理(3)A、C 卡尔文 蔗糖 (4)叶绿体基质 白色体解析 (1)本实验探究的是葡萄糖和光照对光合作用的影响，由表可知设置的变量有两个：葡萄糖和光照的有无。(2)实验之前可进行一段时间的暗处理，耗尽植物叶片中的淀粉。(3)据表分析，A、C组都有光照条件，可以进行光合作用，所以A、C组吸收CO2作为光合作用的原料。在植物体内，CO2转变为有机物的途径为卡尔文循环，其产物可运至叶绿体外转变成蔗糖，并运到植物体其他部位供细胞利用。(4)D组叶片处于黑暗条件下，因此不能进行光合作用，但可以直接利用葡萄糖合成淀粉。叶肉细胞合成淀粉的场所是叶绿体基质。而在不见光的块茎中，白色体是长期贮存淀粉的场所。3．(2022·浙江4月学考)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图。回答下列问题：(1)本实验的因变量是______________。由图中曲线对比可知，经________处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的__________________光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇到较低温天气，除升温方法外，可对植物进行______处理以减少叶绿素的损失。(2)提取上述四组该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的________。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第46\n组得到的色素带中，从上到下的第________条色素带均明显变窄。(3)若用不同波长的光照射叶绿素a提取液并测定________，可得到叶绿素a的吸收光谱。答案 (1)叶绿素含量 光＋0℃ 红光和蓝紫 遮光(2)碳酸钙 三、四 (3)吸光率解析 (1)由题图可知，该实验的因变量是植物叶片中叶绿素的含量。由图可知，在光＋0℃处理时该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此光合速率降低。若遇较低温天气，还可对该植物进行遮光处理以减少叶绿素的损失。(2)光合色素的提取过程，需加碳酸钙防止色素被破坏，分离结果从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，第4组叶绿素含量降低直接导致相应色素带明显变窄。(3)可通过测定吸光率得到叶绿素a的吸收光谱。4．(2022·浙江名校协作体高三下学期考试)某同学利用黑藻探究“光强度对光合速率的影响”，设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一定光强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表不同的细胞结构，①～⑤代表不同的物质。请回答下列问题：(1)图甲结构a、b、c中存在光合色素的是________(用字母表示)，分离光合色素用____________(填试剂)。(2)图甲中①在b内参与需氧呼吸的________________阶段，④代表________(物质)，能够产生⑤____________的细胞器有________(用字母表示)。(3)若适宜光强度下，图乙装置中有色小液滴向右移动。当CO2浓度突然降低，则短期内叶绿体中NADPH的含量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内____________________量。答案 (1)a 层析液(2)柠檬酸循环(或第二) 丙酮酸 ATP a、b(3)增加 光合作用释放O2(或O2的释放)解析 (1)图甲结构a表示叶绿体、b表示线粒体、c表示液泡，其中存在光合色素的是a6\n叶绿体，分离光合色素用层析液。(2)图甲中①表示水，在b内参与需氧呼吸的柠檬酸循环(或第二阶段)，④代表丙酮酸，能够产生⑤ATP的细胞器有a叶绿体、b线粒体。(3)若适宜光强度下，图乙装置中有色小液滴向右移动，可知光合作用释放O2，导致液滴的移动。当CO2浓度突然降低，三碳酸分子合成减少，则短期内叶绿体中NADPH的合成不变，利用减少，含量将增加。一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内光合作用释放O2(或O2的释放)量。5．(2022·杭州重点中学高三期中)图甲是探究影响黑藻光合作用的环境因素的实验装置，实验材料除了图中标注之外，还有不同颜色的玻璃纸，光源位置固定且光强度相同，广口瓶的溶液中含有适量的NaHCO3，图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答下列问题：(1)本实验可以用来研究__________对黑藻光合速率的影响，黑藻的光合速率可用单位时间________________________表示，该数据________(填“大于”“小于”或“等于”)黑藻的真正光合速率。(2)图乙中叶绿体内产生的产物三碳糖主要的去向和转变成的物质分别是______________、________。(3)研究发现，叶肉细胞在没有光照条件下，仍有三碳糖运出叶绿体，可能的原因是________________________。若短期内三碳糖的输出受阻，叶绿体内的NADPH的含量会______(填“增加”“减少”或“不变”)。答案 (1)光质(不同波长的光或者不同颜色的光) 排出液体的体积(或O2的释放量) 小于 (2)叶绿体外 蔗糖 (3)淀粉转化为三碳糖 增加解析 (1)6\n据图分析，图甲装置的自变量是不同颜色的光，因变量是量筒中的水分多少，故该实验可以用来探究不同光质对黑藻光合速率的影响，光合速率可用单位时间排出液体的体积(或O2的释放量)来表示，此数据表示净光合速率，所以小于黑藻的真正光合速率。(2)图乙中叶绿体内产生的产物三碳糖主要转移至叶绿体外转变为蔗糖，供植物体所有细胞利用。(3)叶肉细胞在没有光照条件下，仍有三碳糖运出叶绿体，可能的原因是在叶绿体基质中淀粉转变为三碳糖；若短期内三碳糖的输出受阻，碳反应被抑制，进而导致光反应产生的NADPH的含量会积累而增加。6．(2022·金丽衢十二校高三第一次联考)下图1表示某植物体内发生的代谢过程示意图，图2表示A、B两种植物随着光强度的变化，CO2吸收量或CO2释放量的变化曲线图，据图回答下列问题：(1)图1所示生理过程实质为__________循环，过程b发生时，物质乙会接受来自ATP的____________和能量。(2)图1过程的三碳糖在叶绿体内绝大部分用于______________。(3)图2中当光强度达到Z点后，限制A植物光合作用的因素主要是____________________(答出两点)。如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体内物质乙的含量将会__________(填“增加”“减少”或“不变”)。(4)当平均光强度在X和Y之间(白天和黑夜的时间各为12h)，A植物叶肉细胞中产生ATP的场所有________________，在此条件下B植物一昼夜中有机物积累量的变化是____________(填“减少”或“增加”)。答案 (1)卡尔文 磷酸基团 (2)RuBP再生(3)CO2浓度和温度 增加 (4)叶绿体、线粒体和细胞溶胶 增加解析 (1)图1所示生理过程实质为卡尔文循环，过程b发生时，物质乙会接受来自ATP的磷酸基团和能量。(2)图1过程的三碳糖在叶绿体内绝大部分用于RuBP再生。(3)影响光合作用的环境因素主要包括：光强度、温度和CO2浓度等。图中Z点已经达到光合作用的饱和点，即增强光照光合速率不再增加，因此限制A植物光合作用的因素主要是温度、CO26\n浓度。如果突然停止光照，将直接影响光反应，因此短期内由于光反应产生的ATP和NADPH减少，导致三碳酸分子还原受阻，从而使叶绿体内三碳酸分子的含量增加。(4)根据图示分析可知：当平均光强度在X和Y之间，A植物净光合作用小于2，由于白天和黑夜的时间各为12h，因此白天积累的不够夜间消耗，一昼夜中有机物积累量的变化是减少。B植物净光合作用大于1，夜晚消耗后还有积累，因此一昼夜中有机物积累量的变化是增加。6
