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3、光合作用过程
【难点2】外界因素对反应过程的影响
此类题型较上一种题型较为困难,要求在透彻理解光合作用、细胞呼吸过程的基础上,对内外界因素的变化而引起的一系列反应做出判断。考查形式多样,有文字描述类、坐标曲线类、表格类等。 【典例9】(2017 北京)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此,对该植物生理特性理解错误的是( )
真题精析
A. 呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B. 净光合作用的最适温度约为25℃
C. 在0~25℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 D. 适合该植物生长的温度范围是10~50℃ 【答案】D
【解析】由图可知,呼吸作用的最适温度约为50℃,总光合作用的最适温度约为30℃,A项正确;由最上图可知,植物体在25℃时,净光合速率最高,说明该温度为净光合作用的最适温度,故B项正确;在0~25 ℃范围内,总光合曲线的上升幅度比呼吸曲线上升幅度大,说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸
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速率的大,故C项正确;由图可知,超过45℃,净光合速率为负值,说明没有有机物的积累,植物不能正常生长,故D项错误。
【典例10】(2016 天津)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是( ) A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3上升 B.绿光,[H]下降 D.绿光,C5上升 【答案】C
【典例11】(2015 海南)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0,之后保持不变。在上述时间段内,玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是( ) A. 降低至一定水平时再升高 B. 持续保持相对稳定状态 C. 降低至一定水平时保持不变 D. 升高至一定水平时保持相对稳定 【答案】C
【解析】在适宜的光照条件下,密闭容器内培养的植物会同时进行光合作用和呼吸作用,并且光合作用较强.由于密闭容器内的二氧化碳含量有限,随着光合作用的持续进行,二氧化碳逐渐被消耗,浓度降低,进而光合作用强度跟着降低;当二氧化碳浓度降低到一定水平时,植物的光合作用和呼吸作用强度相等,则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定,故选C。
【典例12】(2018 新课标I)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。 回答下列问题:
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(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是____________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是_________,判断的依据是____________________________________________。 (3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是__________________。
(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的_________(填“O2”或“CO2”)不足。 【答案】 (1)甲
(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2
(4)夏日晴天中午12:00时,植物为了减少蒸腾作用对水分的散失,叶片上的部分气孔会关闭,导致细胞间的二氧化碳的含量下降,从而引起光合速率下降。
【典例13】(2018 全国II)(节选)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:
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(1)从图可知,A叶片是树冠_________(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是______________________。
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
【答案】(1)下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗
【典例14】(2016 江苏 选编)为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2。请回答以下问题:
(1)最适宜在果树林下套种的品种是_______,最适应较高光强的品种是_______。
(2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的_______,而S3在光饱和点时可能___(填序号)。 ①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应已基本饱和
(3)在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
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淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的________。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或________,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由________糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。 【答案】(1)S2 S3 (2)ATP和[H]①②③ (3)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖
抢分秘籍 此类题型主要考察外界因素对于光合作用的影响,涉及外界CO2浓度变化、光照强度变化时各种光合产 [H] 减少 增多 相对增加 相对减少 ATP 减少 增多 相对增加 相对减少 O2产生量 减少 增多 减少 增加 C3 上升 下降 下降 上升 C5 下降 上升 上升 下降 (CH2O) 减少 增加 相对减少 相对增加 物的量的变化;以及对于光合作用强度的影响过程,可参照以下规律:
1、光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响 光照强→弱 CO2供应不变 光照弱→强 CO2供应不变 光照不变 CO2供应减少 光照不变 CO2供应增加 2、环境因素对光合作用强度的影响
(1)光照强度、光质对光合作用强度的影响
光饱和点 光合作用强度
CO2吸收
光照强度
(O2释放)
CO2释放(O2吸收)光合作用强度等于 细胞呼吸强度(光补偿点)
光照强度
细胞呼吸强度