细胞呼吸和光合作用的综合应用(含详细解析).doc

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1、......细胞呼吸和光合作用的综合应用(40分钟　100分)1.(12分)科学家在黑暗条件下，将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(图1)，当叶绿体基质和类囊体腔均达到pH=4时也不能产生ATP(图2)，将其转移到pH=8的碱性溶液中(图3)发现能产生ATP。回答下列问题：(1)该实验是研究叶绿体中ATP产生的机理，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是________________________________________。(2)绿色植物在光合作用时，叶绿

2、体中ATP的合成部位是__________，叶绿体依靠光反应中__________过程在类囊体腔部位积累H+产生类似于图3的条件。(3)图3实验状态下，叶绿体________(填“会”或“不会”)释放氧气，其原因是________________________。【解题指南】解答本题的关键是：(1)三图所示只有图3叶绿体中能产生ATP。(2)实验条件是离体的叶绿体、黑暗的环境条件。.专业资料.......(3)三图的主要不同是不同部位pH不同(H+浓度不同)。【解析】(1)由实验结果可知，三种条

3、件下只有图3的条件才能产生ATP，与图1、图2相比，图3的条件是类囊体腔中的pH低于叶绿体基质，即类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。(2)绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是类囊体薄膜上，叶绿体中水的光解会产生H+，H+积累形成类似于图3的条件。(3)由于实验在黑暗条件下进行，叶绿体内无法进行水的光解，因此不能释放氧气。答案：(1)类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质(或类囊体腔中的pH低于叶绿体基质)(2)类囊体薄膜上　水的光解　(3)不会　在黑暗条件下，叶绿体不能进行水的光解，不

4、能释放氧气2.(12分)(2017·武汉模拟)下图1为植物光合作用与有氧呼吸的过程示意图，图中字母表示有关物质，序号表示相关生理过程，请据图回答问题：(1)写出下列符号所表示的含义：C________，D________，①________。.专业资料.......(2)若图1中化合物B的含量在24小时内发生的变化如下图2所示，请回答：G点时化合物B含量升高主要是_____________________________________所致。________段的出现可能是由白天天气暂时由晴转阴造

5、成的。请在图3中画一条曲线，表示上图中的EH段(10h至14h)水稻叶肉细胞中C3含量的变化趋势。(设a点为10h的C3含量)【解析】本题主要考查植物的光合作用与呼吸作用，意在考查考生的理解能力。(1)由图1可知，A、B、C、D、E、F分别表示CO2、C5、O2、[H]、水、[H]，①表示暗反应过程，②表示O2进入线粒体的过程，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段。(2)在12～14h内，气温过高，植物为了减弱蒸腾作用，气孔张开程度减小，甚至关闭，导致进入叶肉细胞内的CO2含量减少

6、，使C3合成量减少，C5含量增加。天气由晴转阴时，光反应受阻，产生的ATP和[H]减少，使C3的还原变慢，C5的产生量减少，同时C5仍与CO2结合生成C3，所以此条件下的C5含量会降低。C3与C5.专业资料.......的含量变化相反，所以参照C5的含量变化即可画出C3的含量变化图。答案：(1)O2　[H]　暗反应(2)温度过高，气孔关闭，叶肉细胞吸收CO2减少　CD　如图：3.(12分)对黄瓜植株不同着生位置的叶片的结构及光合作用进行研究，部分结果如下，分析回答问题：(1)上位叶(着生于植株上

7、部)的光合作用速率和CO2固定速率均明显高于下位叶(着生于植株基部)，其主要原因是下位叶接受的光照较弱，光反应产生的______________较少，影响了暗反应中________的还原，从而影响了对CO2的固定。(2)上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶。若下图中的曲线Ⅰ表示上位叶在不同的光照强度下的光合速率(以吸收CO2的相对值表示)，则表示下位叶的光合速率的曲线最可能是______。.专业资料.......(3)观察上位叶和下位叶的结构，发现下位叶的叶绿体数量多、体积大，叶绿体中的基

8、粒数和每个基粒中的类囊体数量都比较多。上述项目中，能在光学显微镜下观察到的是________。这种结果表明，生物体的结构和______是相适应的。【解析】(1)弱光下，光反应产生[H]和ATP减少，影响了暗反应中C3的还原，从而影响了对CO2的固定。(2)由题可知，上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶，则上位叶光合速率也明显高于下位叶。若曲线Ⅰ表示上位叶在不同的光照强度下的光合速率，则图中曲线Ⅳ光补偿点高于曲线Ⅰ，而曲线Ⅱ光合作用强度与曲线Ⅰ无明显差异，只有曲线Ⅲ光补偿点和光饱和点均低于曲