9．将一棵大小适宜的绿色植物，置于一封闭的玻璃罩内，5小时后，发现氧气比原来增加 300mp，则由此推断，该植物在5小时光合作用制造的葡萄糖的总量应是(　　 )

A．281．25mg　　　　　　　　　　 B．大于281．25mg

C．小于281．25mg　　　　　　 D．无法确定

8．在下列4种实验条件下，测定了不同光照强度对光合作用速率的影响，实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如下图所示：

图5-14

表5-1

从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是(　　 )

表5-2

7．据测定，豌豆种子发芽早期CO₂的释放量比O₂的吸收量多3-4倍，这是因为种子此时(　　 )

A．种皮尚未破裂，种子内部缺氧，无氧呼吸比有氧呼吸强

　　 B．种子萌发时，光合作用比呼吸作用强

　　 C．种子萌发时，呼吸作用比光合作用强

　　 D．萌发时，种皮破裂，有氧呼吸大于无氧呼吸

6．图5-14是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量b跟(　　 )

图5-14

　　　　　 A．1∶2　　　 B．2∶1　　　　 C．8∶9　　　　 D．9∶8

5．如图5-13为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO₂量制成的曲线。下列叙述正确的是(　　 )

图5-13

A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用

　　 B．曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用

　　 C．在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等

　　 D．整段曲线表明，随光照强度的递增，光合作用增强，呼吸作用减弱

4．将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是(　　 )

　　　 A.C₃增加，葡萄糖减少　 　　　　　　 B．C₃与葡萄糖都减少

　　　 C.C₃与葡萄糖都增加　　　　　　　　 D．C₃突然减少，葡萄糖突然增加

3．下列关于光合作用暗反应的叙述中，不正确的是(　　 )

　　 A．暗反应是一种酶促反应　　　　　　 B．暗反应是使CO₂变成葡萄糖的反应

　　 C．暗反应是一种循环进行的反应　　　 D．暗反应只在暗处进行

2．下列有关光合作用的叙述，正确的一组是(　　 )

　　 ①光反应需光不需要酶　 ②光合作用有水生成　 ③最后阶段有氧气的释放　 ④葡萄糖中的氢来自水　 ⑤将不含能量的CO₂转变成富含能量的有机物

　　 A.①③　　　　　 B．①②⑤　　　　　 C．③④　　　　 D．②④⑤

1．在光合作用过程中，以分子态释放氧及ATP的产生都离不开(　　 )

A．叶绿素和CO₂　　　　　　　 B．水和CO₂

C．水、叶绿素和光能　　　　 D．水、光能和CO₂

2．能量流动

　　 能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的太阳能。流入生态系统的总能量就是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。能量流动的渠道是食物链和食物同。流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的能量。如羊吃草，不能说草中的能量都流入了羊体内，流入羊体内的能量应是指草被羊消化吸收后转变成羊自身的组成物质中所含的能量，而未被消化吸收的食物残渣的能量则未进入羊体内，不能算流入羊体内的能量。一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中；三是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；四是流入下一个营养级的生物体内。在生态系统内，能量流动与碳循环是紧密联系在一起的。

　 　能量流动的特点是单向流动和逐级递减。单向流动：是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级。一般不能逆向流动。这是由于动物之间的捕食关系确定的。如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流人后一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。能量在沿食物链传递的平均效率为10%-20%，即一个营养级中的能量只有10%-20%的能量被下一个营养级所利用。

　　 能量金字塔是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，按营养级由低到高绘制成的图形成金字塔形，称为能量金字塔。从能量金字塔可以看出：在生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损耗的能量也就越多；营养级越高，得到的能量也就越少。在食物链中营养级一般不超过5个，这是由能量流动规律决定的。

研究能量流动规律有利于帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流动向对人类最有益的部分。在农业生态系统中，根据能量流动规律建立的人工生态系统，就是在不破坏生态系统的前提下，使能量更多地流向对人类有益的部分。

[经典例题解析]

例题1　 下列有关光合作用的叙述中，错误的是(　 　)

A．叶绿体离开叶肉细胞便不能进行光合作用

B．温度降到0℃时依然有植物进行光合作用

C．叶绿素吸收的光能要转移给ADP形成ATP

D．光反应和暗反应都有许多酶参与催化作用

解析　 A是错的，叶绿体是进行光合作用的基本单位，进行光合作用所需要的色素和全部的酶都在叶绿体中，科学家在研究叶绿体的结构和光合作用过程时都是通过离体叶绿体进行的，离体叶绿体是能够进行光合作用的；B是对的，植物进行光合作用的最低温度、最适温度和最高温度，在不同的植物是不一样的这与植物的原始地理分布有关，分布在热带地区的植物，植物正常生长发育所需要的温度较高，但在寒冷地区分布的植物，进行光合作用所需的温度就较低，特别是分布在北极圈内的植物和高原植物，是能够在0℃左右的条件下正常生长发育的；C也是对的，叶绿素吸收光能后，其中的一个电子由基态被激发到激发态而成为高能电子，经传递而离开叶绿体，此时叶绿素分子中就缺失一个电子，叶绿素分子就从水中夺取一个电子，水就被分解，而在电子传递过程中，高能电子中的能量就释放出来用于将ADP和Pi合成ATP。D是对的，在整个光合作用过程中进行的每一步反应都是需要酶来催化的。

　　 答案　 A

例题2　 图5-8所示，某植物上的绿叶经阳光照射24小时后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆视部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明(　　 )

图5-8

　　 ①光合作用需要二氧化碳　 ②光合作用需要光　 ③光合作用需要叶绿素　 ④光合作用放出氧气　 ⑤光合作用制造淀粉

　　 A.①②　　　 B.③⑤　　　 C.②⑤　　　 D.①③

　　 解析　 这是一道关于光合作用的条件、产物的分析题。光照24小时，叶片裸露的部分进行光合作用，脱色后用碘处理变蓝，说明有淀粉生成，应选⑤；有锡箔覆盖的位置，因没有光，不能进行光合作用，未产生淀粉，用碘处理不变蓝，说明光合作用需要光，没有光就不能进行光合作用，应选②。

　　 答案　 C

　　 例题3　 (1998年上海高考试题)对某植物作如下处理：(甲)持续光照　 10秒钟；(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟。若其他新不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是(　　 )

　　 A.甲多于乙　　　 B．甲少于乙　　 C．甲和乙相等　　　 D．无法确定

　　 解析　 光合作用的过程分为光反应和暗反应两个过程，两者在不同的酶的催化作用下独立进行的。在一般情况下，光反应的速度比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应及时消耗掉，原因是催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的。持续光照，光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率。但中间间隔5秒钟无光，有利于充分利用前5秒钟的光反应的产物，从而提高了对光能的利用率。在光照强度和光照总时间不变的情况下，制造的有机物相对多一些。

　　 答案　 B

例题4　 图5-9表示绿色植物在水分充足的条件下，光合作用的速度与环境因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题：

图5-9

　　 (1)从图中曲线可知影响光合作用的主要非生物因素是_______________________。

　　 (2)根据你对图中曲线的分析，你认为光合作用强度与温度之间的关系是________。

　　 (3)你认为在温度为40℃，光照强度为c时，限制光合作用进行的内在因素是_______，外界因素可能是___________。

　　 (4)在光照强度为b的条件下，温度为30℃时，限制光合作用的内在因素是__________，如果大棚栽培蔬菜，在这种情况下应采取什么措施有利于蔬菜的生长？_____________。原因是___________________________。

　　 (5)在光照强度为b、温度为20℃时，限制光合作用的内在因素是_____________，如果大棚栽培蔬菜，此时应采取什么措施有利于蔬菜的生长？_______________。原因是________。

　　 解析　 影响光合作用的因素很多，如水分、光照强度、温度、CO₂浓度等均对光合作用产生影响。根据题于部分的要求，已不考虑水对光合作用的影响。从图中曲线可以看出，光照强度与温度的关系是：在一定的光照强度范围内，光合作用强度随着光照强度的增加而增加。光合作用强度与温度的关系是：在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强。温度对光合作用过程中的光反应影响不大，但对暗反应的影响很大，主要是影响暗反应过程中的酶的活性，所以在光照充足，温度较低的条件下，光合作用的强度主要是受暗反应的限制，此时适当提高温度有利于植物的生长。光照强度主要影响光合作用的光反应过程，对暗反应过程没有直接影响。在温度适宜，光照强度较低的条件下，限制光合作用强度的主要内在因素是光反应，此时适当降低温度有利于植物的生长。如果光照条件和温度都适宜时，限制光合作用强度的主要因素是CO₂的浓度、酶的数量和酶的最大活性的限制。

　　 答案　 (1)光照强度和温度　 (2)在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强 　(3)暗反应过程中的酶的数量和酶的最大活性　 CO₂　 (4)光反应 　适当降低温度 　降低呼吸消耗 　(5)暗反应中酶的活性 　适当提高温度 　提高暗反应过程中酶的活性

例题5　 用含¹⁸O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，¹⁸O的转移途径是(　　 )

　　 A．葡萄糖→丙酮酸→水　　　　　　　 B．葡萄糖→丙酮酸→氧

　　 C．葡萄糖→氧→水　　　　　　　　　 D．葡萄糖→丙酮酸→CO₂

　　 解析　 葡萄糖的有氧呼吸过程可分为3个阶段，第一阶段是葡萄糖在无氧参与的情况下分解成丙酮酸，同时产生[H]和少量的ATP；第二阶段是丙酮酸分解成CO₂，同时产生[H]和少量的ATP；第三阶段是第一阶段和第二阶段产生的[H]还原从空气中吸收进来的氧，生成水，同时产生了大量的ATP。从C₆H₁₂O₆H氧化分解产生H₂O和CO₂的全过程可以看出，葡萄糖中¹⁸O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO₂。

　　 答案　 D

例题6　 图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O₂吸收量和CO₂释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：

图5-10

　　 (1)外界氧浓度在10%以下时，该器官的呼吸作用方式是_______________________。

　　 (2)该器官的CO₂释放与O₂的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是__________________，进行此种呼吸方式所用的底物是________________。

　　 (3)当外界氧浓度为4-5%时，该器官CO₂释放量的相对值为0．6，而O₂吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_______倍，释放的能量约相当于有氧呼吸的_______倍，转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的________倍。

　　 解析　 根据图5-10所示曲线，在氧浓度大于10%时，O₂的吸收量与CO₂的释放量相等，说明该非绿色组织此时进行的是有氧呼吸，呼吸底物主要是葡萄糖，因为以葡萄糖为呼吸底物时，根据有氧呼吸的反应方程式，吸收的氧气和释放的二氧化碳是相等的。在氧浓度小于　 10%时，CO₂的释放量大于氧气的吸收量，说明有一部分CO₂是通过无氧呼吸释放出来的，所以在氧浓度小于10%时就是无氧呼吸和有氧呼吸并存。第3小题的计算方法是：在外界氧浓度为4-5%时，O₂的吸收量相对值为0．4，则通过有氧呼吸释放的CO₂的相对值也应为0．4，有氧呼吸分解1mol葡萄糖释放6molCO₂，所以通过有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值应为0．4／6。无氧呼吸释放的CO₂的相对值为0．6-0．4＝0．2，按题意该非绿色组织无氧呼吸产物是酒精和CO₂分解1mol葡萄糖释放2molCO₂，所以通过无氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为0.2／2。由此可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖约相当于有氧呼吸的倍数是：*(0．2／2)/(0.4／6)＝1．5。释放的能量无氧呼吸约相当于有氧呼吸的倍数是：［(0．2／2)×196．65］÷［(0．4／6)×2870］＝0．1027。无氧呼吸转移到 ATP中的能量约相当于有氧呼吸的倍数是：［(0．2／2)×61．08］÷［(0．4／6)×1255］＝0.073。

　　 答案　 (1)有氧呼吸和无氧呼吸 　(2)有氧呼吸 　葡萄糖　 (3)1．5　 0．1　 0．07

例题7　 (1997年上海高考试题)在A、B两玻管内盛有稀葡萄糖溶液20mL。在A管内加入一不定数目的某种单细胞真核生物，在B管内加入数目相同的另一种单细胞真核生物，再向两玻管液体内充入空气后，迅速将玻管密封，放置在光照明亮处。实验员每隔一定时间从两破管内分别取出少量溶液，测定内含O₂和CO₂浓度，历经3h，其数值变化如图5-11所示。然后撤去光照，再重复上述测定工作，双历经3h。问：

图5-11

(1)A管内液体呈何种颜色？____________。说明判断依据。____________________。

(2)在最初3h内，两玻管内的葡萄糖浓度是否都下降了？清说明理由。____________

___________________________________________________________________。

　　 (3)撤去光照后3h内，AB出两管液体中O₂和CO₂浓度将发生怎样的变化？解释变化的原因，并把变化情况画在上述两图的右半部分。

　　 解析　 根据题意，在A、B两试管内分别装有两种单细胞真核生物，开始充入空气，后密封，说明与外界不再发生物质交换。从实验结果分析：

　　 A管内O₂浓度在增加，CO₂浓度却下降，说明A管内的单细胞真核生物能够吸收CO₂释放O₂。由此可确定A管内的单细胞真核生物是一种能够进行光合作用的藻类，细胞内含有叶绿素，所以A管内液体的颜色应是绿色的。在最初实验的3h内，由于有光照，从实验结果分析光合作用大于呼吸作用，所以培养液中的葡萄糖含量增加。撤去光照后，A管内的藻类就不能进行光合作用，但呼吸作用照常进行，所以O₂的浓度开始下降，CO₂的浓度开始上升。

　　 B管内的实验结果是CO₂浓度增加而O₂的浓度却下降，说明其内的单细胞真核生物消耗O₂释放CO₂，由此可确定B管内的单细胞真核生物只能进行有氧呼吸，培养液中的葡萄糖被这种生物消耗而下降。这种单细胞产核生物有可能是酵母菌。光照对这种生物的代谢不发生影响。撤去光照，呼吸作用照常进行，O₂浓度继续下降，CO₂浓度继续上升。

答案　 (1)绿色　 A管中单细胞真核生物能进行光合作用，其细胞内必含有叶绿素　 (2)A管内葡萄糖浓度不会下降　 A管内光合作用强度大于呼吸作用，糖类合成大于消耗，B管内葡萄糖浓度会下降，B管内生物不能制造有机物，可要消耗葡萄糖进行呼吸作用。(3)见图5-12。

图5-12

　　 例题8　 为提高大棚蔬菜的产量，应采取的正确措施是(　　 )

　　 A.在白天适当降温　　　　　　　　　　 B．在夜间适当提高温度

　　 C．在白天和夜间都适当提高温度　 D．在白天适当提高温度，在夜间适当降低温度

　　 解析　 本题考查光合作用和呼吸作用的条件。在白天(有光)蔬菜既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，且光合作用远大于呼吸作用。故适当提高温度，使酶的活性增强，就会使光合作用制造更多的有机物。当然呼吸作用也会增强，但适当提高温度使呼吸作用增加的幅度比光合作用小，蔬菜在白天就能积累更多的有机物。在夜间(无光)，植物不能进行光合作用，只能进行呼吸作用分解有机物，故夜间适当降低温度，使酶的活性降低，代谢减慢，分解有机物减少，从而提高大棚蔬菜的产量。

　　 答案　 D

　　 例题9　 在某湖泊生态系统的一条食物链中，若生产者通过光合作用产生了60mol的O₂,则其所固定的太阳能中，流入初级消费者体内的能量最多可达(　　 )

　　 A.1255kJ　　　　　　 B.2510kJ　　　　　　 C.2870kJ　　　　　　 D.5740kJ

　　 解析　 生产者通过光合作用产生了60mol氧气，则制造的葡萄糖是10mol，即生产者固定的太阳能为10×2870kJ。计算流入初级消费者体内的能量最多为多少，应按传递效率最高计算，即10×2870kJ×20%=5740kJ。

　　 答案　 D

　　 例题10　 生态系统中，以CO₂的循环开始于(　　 )

　　 A．CO₂在生物体的内扩散作用　　　　　　　 B．绿色植物固定CO₂的光合作用

　　 C．各种动物对有机物的同化作用　　　　　 D．生物分解有机物的呼吸作用

　　 解析　 因为CO₂进入生物群落首先通过绿色植物的光合作用，将CO₂和水合成贮存能量的有机物，在生物群落内部，碳以有机物的形式流动，最后通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用，将有机物转变成CO₂和水而重新释放到大气中。所以 CO₂进入生物群落的循环开始于绿色植物固定CO₂的光合作用。

　　 答案　 B

本周强化练习：

[能力训练]

一

(学生课外完成，教师课内重点讲解)