核“芯”1-光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合運用題

(二)大題沖關(guān)——練核“芯”核“芯”1光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合運用題(時間：20分鐘)1.(2021·山東濟南調(diào)研)某生物興趣小組從某森林中選取甲、乙兩種植物做了相關(guān)研究。下圖1表示甲植物葉肉細(xì)胞中光合作用、細(xì)胞呼吸過程中[H]的轉(zhuǎn)移過程；圖2表示甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖1中過程________(填圖1中序號)發(fā)生在生物膜上；圖2中曲線甲的P點條件下，CO2的產(chǎn)生及消耗情況是_____________________________________________________________________________________________________________(用圖1中的標(biāo)號說明)。(2)若要比較甲、乙兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，常用有機溶劑________提取葉片中色素。若用18O標(biāo)記環(huán)境中的18O2，用文字與箭頭寫出18O進(jìn)入(CH2O)的過程：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，則凈光合速率下降幅度較大的植物是____________，判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________。(4)將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是_________________________________________________________________________________________________。答案(1)①③②過程中消耗的CO2量等于④過程中產(chǎn)生的CO2量(2)無水乙醇18O2→Heq\o\al(18,2)O→C18O2→(CHeq\o\al(18,2)O)(3)甲種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，而甲植物隨光照強度降低其凈光合速率下降幅度比乙大(合理即可)(4)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，CO2的固定速率減少，暗反應(yīng)和光反應(yīng)隨之降低，光合速率也隨之降低(合理即可)2.(2021·河南名校聯(lián)盟)某研究小組將繡球植株分組并給予不同遮光處理，一段時間后測定繡球植株葉片在不同光照強度下的凈光合速率(實際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)晴朗的白天，繡球植株進(jìn)行光合作用所固定的CO2來源于_____________________________________________________(答出兩點)。據(jù)圖分析可知，科研小組測定的凈光合速率是以__________________________來表示。(2)為了解繡球植株葉片在晴朗白天的實際光合速率，研究小組還測定了植株葉片的呼吸速率，具體操作是測定植株葉片____________________________，其結(jié)果如表。組別全光組50%遮光組75%遮光組呼吸速率/[μmolCO2·(m2·s)－1]0.530.360.41(3)根據(jù)上述圖表結(jié)果推測，繡球植株葉片適應(yīng)遮光環(huán)境的機制可能是____________，從而保證植株在遮光環(huán)境中的正常生長。答案(1)細(xì)胞呼吸和外界空氣單位時間和單位面積繡球植株葉片吸收的CO2量(2)在黑暗(或無光)條件下CO2釋放速率(3)植株在遮光條件下通過提高光合作用速率增加有機物量，同時降低葉片呼吸速率以減少自身消耗(答案合理即可)解析(1)根據(jù)題意，晴朗的白天，繡球植株同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，則光合作用所固定的CO2主要來源于內(nèi)部的細(xì)胞呼吸釋放和從外界空氣中吸收。據(jù)圖分析，從凈光合速率的單位是[μmolCO2·(m2·s)－1]可知，科研小組測定的凈光合速率是以單位時間和單位面積繡球植株葉片吸收的CO2量來表示。(2)依據(jù)植株光合速率和呼吸速率關(guān)系，即凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率，為了解繡球植株葉片在晴朗白天下的實際光合速率，研究小組需要測定植株葉片在黑暗(或無光)條件下CO2的釋放速率。(3)據(jù)圖分析，在相同光照強度[尤其是低于400μmol·(m2·s)－1光照強度]下，50%和75%遮光組植株的凈光合速率明顯高于全光組，說明繡球植株在遮光條件下可以提高葉片光能利用率來提高光合作用強度，保證有機物的正常制造量。從葉片呼吸速率測定結(jié)果可以看出，50%和75%的遮光組植株呼吸速率明顯低于全光組，說明植株在遮光環(huán)境下通過降低葉片呼吸速率以減少自身消耗。故植株在遮光環(huán)境下通過調(diào)整葉片光合作用和呼吸作用強度以確保自身有機物正常積累量，從而保證自身正常生長。3.(2021·河南天一大聯(lián)考)壬基酚(NP)廣泛應(yīng)用于殺蟲劑、塑料產(chǎn)品、涂料、洗滌劑及紡織業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域。近年來，NP的廣泛應(yīng)用及不當(dāng)處理引起的環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重。為了評價NP的水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險，某小組研究了不同濃度的NP對小球藻(一種單細(xì)胞真核藻類)的影響，設(shè)置了0.635(mmol·L－1)、1.905(mmol·L－1)、3.175(mmol·L－1)和4.445(mmol·L－1)4個濃度和1個對照組，測定了藻液細(xì)胞密度、葉綠素a含量等指標(biāo)，結(jié)果如圖1、圖2所示?；卮鹣铝袉栴}：圖1圖2(1)若繼續(xù)培養(yǎng)，在不更換培養(yǎng)液的情況下，對照組的小球藻種群數(shù)量將會呈現(xiàn)________形增長。據(jù)圖1分析，不同濃度的NP對小球藻生長的影響是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)小球藻細(xì)胞中，葉綠素存在的具體部位是________________________；若用紙層析法分離小球藻細(xì)胞中的光合色素，則從上向下數(shù)濾紙條上葉綠素a的位置為第________個條帶。(3)根據(jù)圖2分析，較高濃度的NP可能阻礙了小球藻對光能的吸收和轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致____________________合成受阻，從而影響了小球藻對C3的還原，最終導(dǎo)致光合效率和光能轉(zhuǎn)化效率下降。(4)已知光補償點是指光合速率等于呼吸速率時的光照強度；光飽和點是指光合速率剛達(dá)到最大時的光照強度。若高濃度的NP主要通過抑制小球藻的光反應(yīng)來抑制光合作用，則在高濃度NP的環(huán)境下，小球藻的光補償點和光飽和點的變化分別為________(填“升高”或“下降”)。答案(1)“S”在一定范圍內(nèi)，低濃度的NP促進(jìn)小球藻生長，高濃度的NP抑制小球藻生長，且隨NP濃度升高，對小球藻生長的抑制效果增強(答案合理即可)(2)葉綠體類囊體薄膜(或葉綠體基粒、葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜)3(3)ATP和NADPH(4)升高、下降(順序不能顛倒)解析(1)在不更換培養(yǎng)液的情況下，若繼續(xù)培養(yǎng)，由于空間、資源等有限，對照組的小球藻最終將呈“S”形增長；據(jù)圖1分析可知，低濃度的NP可促進(jìn)小球藻的生長，高濃度的NP可抑制小球藻的生長，且隨NP濃度升高，小球藻生長受到的抑制作用增強。(2)小球藻屬于真核生物，葉綠素位于葉綠體的類囊體薄膜上；用紙層析法分離葉綠體中