高考光合作用与呼吸作用专题(高中生物光合作用与呼吸作用)

【12海南】26. (10分) 取生理状态相同的某植物叶片，分离得到大量的叶肉细胞，将等量的叶肉细胞分别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中，并在适宜的条件下，测定该叶肉细胞的光合作用强度，实验结果如图所示。

据图回答下列问题：

(1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后，随着蔗糖浓度升高，叶肉细胞的光合作用强度 ____，从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是____。

(2)如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响，最好将叶肉细胞放在浓度为____的蔗糖溶液中，原因是____。

(3)除蔗糖浓度外，如果分别改变叶肉细胞悬浮液中CO2浓度和温度也能影响叶肉细胞的光合作用强度，原因是____。

【答案】（10分）

（1）下降（1分）

在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水（3分，其他合理答案也给分）

（2）0. 2 mol•L-1（1分）

这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态（3分，其他合理答案也给分）

（3）CO2是光合作用的原料，温度可以影响酶的活性（2分）

【解析】本题考查考生对光合作用影响因素、物质的跨膜运输和酶活性的影响等知识的掌握。

（1）从实验结果的图示可看出，随着蔗糖浓度升高，光合作用达到最大值后，若蔗糖浓度继续升高，则叶肉细胞的光合作用强度下降。因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时，会导致叶肉细胞失水，从而影响叶肉细胞光合作用的进行。

（2）从图示可看出，叶肉细胞在浓度为0. 2 mol•L-1的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度，此时便于研究光照强度等因素对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响。

（3）植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响，其中CO2是植物进行光合作用的原料之一，而酶的活性会受温度的影响。

【试题点评】本题考查光合作用及影响光合作用的因素，涉及到物质跨膜运输、细胞吸水失水、温度和二氧化碳浓度等因素对光合作用的影响，综合性强，考查了学生对知识的理解迁移能力，难度中等。

【12上海】(五)回答下列有关光合作用的问题。(12分)'

表3为某地夏季晴朗的某天，玉米和花生净光合速

率测定值。图17表示玉米CO2同化途径。玉米叶肉细胞中有一种酶，通过系列反应将CO2 “泵”入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行。这种酶被形象地称为“CO2泵”。而花生缺乏类似的“CO2泵”。

49• 11：00时，光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，作为光合原料之一的________减少，导致花生光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率反而有所升高，原因是________________________。

50．如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“CO2泵’’的活性降低，则在短时间内，维管束鞘细胞中ATP的含量变化呈____趋势，原因是________________。

51．与11：00时相比，17：00时，玉米光合作用速率的限制因素是____________。

52．假设用表中11：00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟，则玉米积累的葡萄糖总量比花生多________mg／m2。(相对原子量：C-12，O-16，H-1)

53．卡尔文循环需要光反应过程中产生的H+，H+最初来源于物质_____________。

54．NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性，从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差。若将NH4+注入叶绿体基质，下列过程中会被抑制的是_____________。

【答案】

49. CO2

玉米内有CO2泵，故在进入植物内CO2减少的情况下，玉米仍可以维持较高的细胞内CO2浓度；此时光照强度增强，促进光合作用加强

50. 上升

此时卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响

51. 光照强度

52. 360

53. 水

54. B

【解析】

49. 叶孔开度下降，CO2进入叶肉细胞受阻，故CO2减少，导致花生光合作用速率降低。玉米内有CO2泵，故在进入植物内CO2减少的情况下，玉米仍可以维持较高的细胞内CO2浓度；此时光照强度增强，促进光合作用加强。

50. 当注入抑制剂后，卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响，故ATP的含量呈上升趋势。

51. 与11：00时相比，17：00时，外界环境中光照强度较小，温度和CO2浓度基本相同。故光合作用速率受光照强度限制。

52. 从外界吸收的CO2是植物积累的葡萄糖的量是相对应的，两者物质的量之比为1:6。由表3可知每小时每平方米玉米比花生吸收CO2的物质的量为72mmol，所以在10分钟内玉米多吸收CO212mmol，产生的葡萄糖为2mmol，即360 mg/m2

53. 在光反应中，叶绿体利用光能将水分解为氧气和还原态的氢。

54. 光反应过程中，ATP的中的能量来源于H+的电化学势能。本题中，注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差，电化学势能为零，所以无法合成ATP。

【试题评价】本题主要考查光合作用的相关知识，考查学生的理解、分析和计算能力，试题难度较难。

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