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热点微练 11 光合作用与细胞呼吸的综合
运用
(时间：15分钟)
1.(2021·贵阳市质检)科学家将小球藻装在一个密闭透明的玻璃容器中，通过一
个通气管向玻璃容器中通入 CO ，通气管上有一个开关，可控制 CO 的供应，
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容器周围有光源，通过控制电源开关来控制光照的有无。请回答下列问题：
(1)在探究环境因素对光合作用影响的实验过程中，科学家得到如图所示曲线。
图中改变的条件是________(“停止光照”或“停止CO 供应”)，简述判断理
2
由： 。
(2)科学家向小球藻培养液中通入 14CO 后，分别给予小球藻不同时间的光照，
2
结果如下表。根据表中实验结果分析回答下列问题：
实验组别 光照时间(s) 放射性物质分布
甲 2 大量3－磷酸甘油酸(三碳化合物)
乙 20 12种磷酸化糖类
除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机
丙 60
酸等
①本实验利用小球藻研究的是光合作用的________(填“光反应”或“暗反
应”)阶段。
②每组照光后需将小球藻进行处理，使酶失活，其目的是________________，
这样测定的数据才能准确反映光照时间内放射性物质的分布。③14CO 进入叶绿体后，放射性首先出现在________中。
2
答案 (1)停止光照 停止光照后，光反应为暗反应提供的[H]、ATP减少，影响
C 的还原，导致C 含量升高；C 用于CO 的固定，不受停止光照的影响，C 含
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量下降(合理即可)
(2)①暗反应 ②终止相关反应(合理即可) ③3－磷酸甘油酸(或三碳化合物)
解析 分析题中曲线可知，改变条件后，C 含量上升，C 含量下降，则改变的
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条件可能是增大CO 浓度或停止光照。(1)分析题图可知，改变条件后，(短时间
2
内)C 含量上升，C 含量下降。停止光照的情况下，[H]和ATP合成停止，C 的
3 5 3
还原过程受阻，C 的消耗量减少，C 含量上升，C 的生成量减少，而短时间内
3 3 5
CO 的固定速率不变，故C 含量下降。(2)①分析题中信息可知，实验利用小球
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藻研究的是光合作用的暗反应阶段。②对每组照光后的小球藻进行处理，使酶
失活的目的是终止相关反应。③光照时间为2 s时，在三碳化合物中检测出放射
性物质，因此放射性首先出现在三碳化合物中。
2.(2020·合肥市调研)植物的光合作用是合成有机物的主要途径。下图一是光合
作用过程示意图，其中A、B、C代表物质；图二表示在不同条件下某植株的光
合作用速率。请据图分析回答：(1)图一中A代表的物质是________________。
(2)充足光照下，光合作用利用的 CO 主要来自________，也有部分是由细胞的
2
________(填场所)产生的。
(3)磷酸转运器能将磷酸丙糖运出的同时将无机磷酸等量运入叶绿体。当细胞质
基质中无机磷酸相对含量降低时，________(填“促进”或“抑制”)磷酸丙糖
的外运，同时________的合成量增加。
(4)图二是利用密闭大棚进行实验所得结果，这一实验过程中的自变量有
________________；30 ℃时，给提供饱和CO 浓度的大棚通风，图一中C物质
2
合成速率________(填“增加”“减小”或“不变”)。
(5)冬季晴天大棚蔬菜的生产除了应适当升温外，还可采取施用有机肥的方法达
到增产目的，原因是 。
答案 (1)ATP和[H] (2)大气 线粒体(基质) (3)抑制 淀粉 (4)温度和二氧
化碳浓度 减小 (5)有机肥被微生物分解既可提高环境中的二氧化碳浓度也可
为植物提供无机盐
解析 (1)分析图一可知，A表示[H](NADPH)和ATP，B表示三碳化合物(C )，
3
C表示五碳化合物(C )。(2)充足光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，光
5
合作用利用的CO 主要来自大气，也有部分来自线粒体。(3)由题中信息可知，
2
磷酸转运器能将磷酸丙糖运出的同时将无机磷酸等量运入叶绿体，结合题图可
知，当细胞质基质中无机磷酸相对含量降低时，会抑制磷酸丙糖的外运，磷酸
丙糖的外运被抑制后，淀粉的合成量增加。(4)根据坐标曲线图可知，该实验过
程中的自变量有温度和二氧化碳浓度。C表示五碳化合物，30 ℃时，给提供饱
和CO 浓度的大棚通风，将导致大棚中 CO 浓度降低，二氧化碳浓度降低，会
2 2使C 的含量减少，因此会导致五碳化合物的合成速率减小。(5)由于有机肥被微
3
生物分解既可以提高环境中二氧化碳的浓度，也可以为植物提供无机盐，故可
以采取施用有机肥的方法达到增产目的。
3.(2021·开封市摸底调研)小麦是常见的农作物，某科研小组以小麦为实验材料
做了有关光合作用的实验。下面图中，甲图表示光合作用部分过程；乙图表示
某植株叶片在光斑(阳光穿过上层叶片的空隙会在下层叶片上形成光斑，它会随
太阳的运动而移动)照射前后吸收CO 和释放O 的情况；丙图表示植物细胞有
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氧呼吸过程(以葡萄糖为底物)图解。
丙
(1)甲图CO 中O的最终去向是________。
2
(2)乙图中 C 点时，该植物叶肉细胞叶绿体光合作用所需 CO 的来源是
2
________________________。
(3)丙图中的数字，哪两个代表同一物质________。
(4)乙图中B点叶肉细胞间隙的O 浓度________(填写“>”“<”或“＝”)A点叶肉
2
细胞间隙的O 浓度。
2
(5)丙图中8代表的是________。
答案 (1)有机物 (2)线粒体与从外界环境吸收 (3)4和7 (4)> (5)能量(ATP)解析 甲图表示光合作用的暗反应，包括 CO 的固定和C 的还原；乙图中起初
2 3
没有光斑时，光照强度弱，光合作用强度弱，O 释放速率和CO 吸收速率都很
2 2
低，光斑开始时，光照强度增大，光反应速率增大，O 释放速率迅速增大，而
2
暗反应提供给光反应的ADP、Pi和NADP＋供应不足，限制光反应速率，因此
AB段O 释放速率下降，BC段达到稳定，光斑移开，光照强度下降到原水平，
2
光反应瞬时下降到原水平，暗反应逐渐减弱至原稳定状态；丙图中，1代表葡
萄糖，2代表丙酮酸，3代表二氧化碳，4代表水，5代表[H]，6代表氧气，7代
表水，8代表ATP。(1)甲图中CO 中的O最终去向是有机物。(2)乙图中C点时
2
有氧气释放，因此光合速率大于呼吸速率，此时该植株叶肉细胞叶绿体光合作
用所需二氧化碳的来源为线粒体和外界环境。(3)由题图分析可知，4和7均代
表水。(4)图中A点之前没有光照，叶片只能进行呼吸作用消耗氧气，因此 A点
时，叶肉细胞间隙的O 浓度很低；A点之后光斑开始，叶片光合作用增强，A
2
到B之间虽然氧气释放速率逐渐降低，但是到达 B点时，光合作用已经产生了
大量氧气，因此B点叶肉细胞间隙的氧气浓度大于A点叶肉细胞间隙的氧气浓
度。(5)丙图是植物细胞有氧呼吸过程图解，在三个阶段中都产生了ATP，因此8代
表的是ATP。
4.(2021·山西省八校联考)黄瓜是人们餐桌上的常见蔬菜，某科研小组在晴朗的
白天，分别对生长在强光下和弱光下的黄瓜幼苗吸收 CO 的速率[单位：g/
2
(cm2·h)]、气孔阻力(气孔开度减小，气孔阻力增大)等生理指标进行了测定，结
果如图。请据图回答下列问题。
(1)由图1可知，与强光下相比，弱光下黄瓜幼苗吸收CO 的速率下降的主要原
2
因是________________________________________________________。
(2)10：00～12：00，光照强度不断增强，但实验测得强光下黄瓜幼苗吸收 CO
2
的速率却下降，请结合图2分析原因：
_______________________________________________________。
(3)若要测定强光和弱光对黄瓜幼苗光合色素的影响，需提取光合色素进行研究，
则提取色素的原理是___________________________________________，
分离色素的方法是________。
(4)温度在一天中会发生变化，科研小组若要测定黄瓜幼苗一天中某一时段的总
光合速率，还要测定这一时段幼苗的________，若在白天进行该过程，需采取
的措施是________________________________________________________。
答案 (1)弱光下光反应产生的[H]和ATP比强光下少，还原C 生成有机物的量
3
少
(2)该时段气孔阻力增大，黄瓜幼苗吸收CO 的速率减慢
2
(3)绿叶中的光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇提取绿叶
中的光合色素 纸层析法(4)呼吸速率 遮光处理
解析 (1)与强光下相比，弱光下黄瓜幼苗吸收CO 的速率下降，主要原因是弱
2
光下光反应产生的[H]和ATP比强光下少，还原C 生成有机物的量少。(2)结合
3
题图可知，从10：00到12：00，光照强度不断增强，但气孔阻力增大，气孔开
度减小，黄瓜幼苗吸收CO 的速率减慢，导致光合速率下降。(3)若要测定强光
2
和弱光对黄瓜幼苗光合色素的影响，需提取光合色素进行研究，提取色素时可
用无水乙醇，原理是绿叶中的光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中；分离
色素用纸层析法，原理是光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层
析液在滤纸条上扩散得快。(4)要测定黄瓜幼苗一天中某一时段的总光合速率，
还要测定这一时段幼苗的呼吸速率，若要在白天测定幼苗的呼吸速率，需要进
行遮光处理。
