10．取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片按如图所示的装置进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断。(不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响)

(1)适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是________，原因是________________________________________________________________________。

(2)适宜的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是________。放置一段时间后，装置中的O₂消耗完，这时油滴的移动情况是________，写出此时的反应方程式：________________。

(3)分析装置C中的油滴移动情况与光合作用和呼吸作用的关系：________________________________________________________________________

________________。

(4)能否直接用C、D装置证明光合作用需要CO₂，为什么？________________。如果用B、C装置证明光合作用需要CO₂，应该将叶片进行怎样的处理？________________。

(5)要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置________。

解析：(1)根据光合作用和有氧呼吸的总反应式，消耗的气体与产生的气体等量，A装置内的清水不影响气压变化，则压强不变，油滴不移动。(2)B装置内的NaOH溶液能吸收CO₂，则无CO₂不能进行光合作用，有氧呼吸消耗O₂使压强减小，则油滴向左移动。B装置中的O₂消耗完，则叶片只能进行无氧呼吸产生酒精和CO₂，而CO₂又能被NaOH溶液吸收，压强不变，油滴不移动。(3)C装置中CO₂缓冲液提供一定浓度的CO₂，且保持不变，若光合作用产生的O₂量大于呼吸作用消耗的O₂量，则压强增大，油滴向右移动；若光合作用产生的O₂量等于呼吸作用消耗的O₂的量，则压强不变，油滴不移动；若光合作用产生的O₂量小于呼吸作用消耗的O₂量，则压强减小，油滴向左移动。(4)证明光合作用需要CO₂，则自变量为CO₂，其他条件都相同，但C、D装置不符合单一变量原则。叶片饥饿处理消耗原有淀粉，有利于检测是否新产生淀粉。(5)测定叶片细胞呼吸的强度，需要排除光合作用的干扰，所以装置应遮光。

答案：(1)不移动　光合作用吸收的CO₂体积等于释放出的O₂体积，呼吸作用吸收的O₂体积等于释放出的CO₂的体积　(2)向左移动　不移动　C₆H₁₂O₆2C₂H₅OH(酒精)+2CO₂+能量　(3)①当光合作用强度大于呼吸作用强度时，向右移动；②当光合作用强度等于呼吸作用强度时，不移动；③当光合作用强度小于呼吸作用强度时；向左移动(因为CO₂缓冲液在CO₂浓度低时可以释放出CO₂，而在浓度高时要吸收CO₂，从而保证装置内CO₂浓度的稳定)

(4)不能　不符合单一变量原则　饥饿处理　(5)D

9．黑藻在我国是一种比较常见的水生植物。因其取材方便，常作为生物学实验的材料。如图丙表示植物细胞与外界环境间、叶绿体与线粒体间的气体交换，图丁表示光照强度与光合速率的关系。请据图回答：

(1)如图甲所示，如果适当缩短光源与实验装置的距离，则单位时间内黑藻放出的气泡数量________(填“增加”、“减少”或“不变”)。

(2)黑藻的叶肉细胞处于丙图状态时，对应图丁曲线中________。

(3)图丁中如果其他条件不变，CO₂浓度增大，B点往________方向移；如果A点时CO₂释放量为a μmol/(m²·s)，C点时的CO₂吸收量为b μmol/(m²·s)，则在C点时O₂的产生量为________μmol/(m²·s)。

(4)图丁中曲线的意义是：_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)图丙中由②进入叶绿体中的CO₂与________结合形成三碳化合物，随后发生三碳化合物的还原，此过程需要消耗光反应产生的________和________。

(6)如果给黑藻培养液通入¹⁴CO₂，光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死黑藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30秒的时间，CO₂就已经转化为许多种类的化合物。要想探究CO₂转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：本题综合考查光合作用与呼吸作用的相关知识，图甲是验证光照强度对光合作用的影响，以氧气的释放量作为观察指标。当缩短光源与实验装置之间的距离时，光照强度增强，光合作用增强，黑藻放出的气泡数量增多。由图丙可以看出，该细胞光合作用大于呼吸作用，对应图丁曲线中B点以后。图丁中如果其他条件不变，CO₂浓度增大，暗反应增强，B点向左移。A点时的CO₂释放量代表呼吸速率，C点时的CO₂吸收量为净光合速率，因此C点时实际光合作用量(O₂的产生量)＝呼吸量+净光合作用量。图丁曲线表示光照强度与光合速率之间的关系，在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，当光照强度超过一定限度后，光合速率不再增加。图丙中由②进入叶绿体中的CO₂参与光合作用的暗反应过程，CO₂与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的[H]和ATP的作用下形成糖类。

由于多种产物是随时间的延长逐步产生的，所以，当时间缩短到一定程度时，就会只检测到一种物质，该物质就是CO₂转化成的第一种产物。

答案：(1)增加　(2)B点以后　(3)左　(a+b)　(4)在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，但超过一定范围(光饱和点)后，光合速率不再增加　(5)五碳化合物　[H]　ATP　(6)缩短光照时间，当检测到的化合物只有一种时，这种化合物就是第一个产物

8．右图表示某池塘中几类生物在一昼夜内释放或吸收CO₂量的变化，下列有关叙述正确的是(　)

A．曲线A可以代表池塘中藻类光合作用强度变化

B．曲线B可以代表池塘中腐生生物呼吸作用强度变化

C．2时左右CO₂释放量下降与水温较低有关

D．18时左右曲线B所代表的生物不进行呼吸作用

解析：曲线A代表的是呼吸作用；曲线B代表的是池塘中生产者的光合作用；18时左右曲线B所代表的生物依然要进行呼吸作用。

答案：C

7．(广雅中学测试)以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO₂释放量和O₂吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(　)

A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点

B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段

C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的

D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生

解析：甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO₂不吸收O₂，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中氧浓度为b时，CO₂的释放量远远大于O₂的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的AC段之间，B错误；贮藏植物器官应选择CO₂产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c点)，C正确；氧浓度为d时，CO₂释放量与O₂的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。

答案：B

6．下图为植物所固定的太阳能的限制因素图解，有关分析正确的是(　)

A．影响植物固定太阳能的因素除了光、水、CO₂、矿质营养外，还有温度和氧气

B．对于所有生态系统的植物来说，水都是它们固定太阳能的一个重要限制因素

C．通过取食流入下一营养级的能量只有净生产量的10%-20%

D．图中的营养是指落叶和枯枝中能被植物再利用的有机营养

解析：影响植物固定太阳能的因素不包括氧气。对于所有生态系统的植物来说，水都是它们固定太阳能的一个重要限制因素。通过取食流入下一营养级的能量大约为总生产量的10%-20%。图中的营养是指土壤中能被植物吸收利用的矿质元素。

答案：B

5．阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，它会随太阳的运动和枝叶的摆动而移动。如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后的光合作用过程中吸收CO₂和释放O₂的有关曲线，此曲线说明(　)

A．“光斑”照射前，光合作用无法进行

B．“光斑”照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加

C．“光斑”照射后O₂释放曲线的变化说明暗反应对光反应有限制作用

D．CO₂曲线AB段的变化说明暗反应的进行与光照无关

解析：O₂释放速率代表光反应速率(虚线)，CO₂吸收速率代表暗反应速率(实线)，“光斑”照射前，有O₂释放，说明能进行光合作用；“光斑”照射开始后，O₂释放速率急剧增大，CO₂吸收速率相对较慢，说明光反应和暗反应不是同步增加的；随后O₂释放速率明显下降，与CO₂吸收速率相当，说明暗反应对光反应有限制作用；AB段“光斑”移开，光照减弱，光反应减弱，最终导致暗反应也慢慢减弱。

答案：C

4．(创新预测)近年来科学家的研究报告指出：大气圈的臭氧层严重受损，造成紫外线增强的现象。紫外线为高能量的光线，在生物体内易激发超氧化物的形成，致使脂质氧化而破坏其功能。据此前提，植物短暂的暴露在高紫外光下，其光合作用能力立即受抑制的原因主要是因为(　)

A．光合酶受到破坏　 　　　B．囊状结构薄膜受到破坏

C．暗反应受抑制 　　　　D．DNA受到破坏

解析：构成叶绿体中囊状结构薄膜的成分主要是脂质和蛋白质，高能量的紫外线在生物体内易激发超氧化物的形成，致使脂质氧化，而使光反应的场所破坏，使光合能力下降。

答案：B

3．图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO₂浓度的变化，图乙表示棚内植株在b点时消耗的CO₂总量与消耗的O₂总量之比(体积比)，其中正确的是(　)

解析：图甲ab段和cd段分别表示在凌晨0时至6时和晚上18时至24时，植物呼吸大于光合；图甲中b点之后，大棚的CO₂浓度开始下降，说明b点时棚内植株光合作用的强度等于呼吸作用的强度，即消耗的CO₂总量与消耗的O₂总量相等，其体积比为1∶1。

答案：B

2．右图表示植物叶肉细胞的两个重要的生理过程中C、H、O的转化，下列有关叙述中不正确的是　　　　　　　

A．a、c过程产生[H]时也产生ATP

B．甲、乙过程中的[H]转移途径相同

C．进行甲、乙过程的环境条件有差异

D．植物进行a过程也需要酶

解析：图中的a、b、c、d过程分别表示水的光解、CO₂的固定和还原、有氧呼吸的第二阶段、有氧呼吸的第三阶段。水的光解产生[H]，同时也产生ATP。甲、乙过程中[H]的转移途径分别是：叶绿体类囊体膜转移到叶绿体基质、线粒体基质转移到线粒体内膜，其环境条件有差异。

答案：B

专题二　 细胞的代谢

　　　 第二讲　光合作用与细胞呼吸

1．(高考变式)炎热夏季中午，为了防止失水过多，植物往往采取应急措施。此时叶肉细胞(　)

A．三碳化合物含量上升

B．光反应产物不足以支持暗反应的需求

C．有机物积累速率明显下降

D．叶绿体基质中ADP含量增加

解析：炎热夏季中午，植物为了防止失水过多，叶片上的气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，影响了暗反应中二氧化碳的固定，进而影响了光合作用的进行，导致有机物积累速率下降。

答案：C