1 光合作用与呼吸作用相关计算 一、知识基础

二、相关练习 1．对不同地区农作物的光合作用速率、作物产量及太阳辐射量作比较，如下表所示： 作物 甘蔗 玉米 甜菜 地区 夏威夷 以色列 英国 纬度 21° 32° 52° 太阳辐射[J/（cm2·a）] 4000 6000 2650 作物固定的总能量[J/（cm2·a）] 306 405 203 作物产量[J/（cm2·a）] 190 185 144 下列说法中不正确的是（ ）A A．对太阳能利用率最低的是英国甜菜 B．以色列玉米呼吸作用的消耗率最大 C．高的太阳辐射量，能使作物有高的光合作用量，但不一定有高的作物产量 D．作物产量高的地区，往往不是太阳辐射高的热带，而是在昼夜温差大的温带 2．将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光强相同），测其重量变化，得到如下表的数据。可以得出的结论是（ ）B 组别 一 二 三 四 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前重量变化/mg +3 +3 +3 +1 2

A．该植物光合作用的最适温度约是27℃ B．该植物呼吸作用的最适温度约是29℃ C．27~29℃下的净光合速率相等 D．30℃下的真正光合作用速率为2mg/h 3．右图为某绿色植物在25℃时光照强度与氧气释放速度之间的关系，下列叙述不正确的是（ ）C A．在500lux下，此植物能进行光合作用 B．在1000lux下，此植物每小时氧气的释放量为0ml C．在1500lux下，光合作用产生氧气的速度为5ml/h D．在4000lux下，此植物氧气的释放量为15ml 4．一学生做了这样一个实验：将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于气密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第5分钟起给予光照。实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化，结果如右图。请据图分析回答： （1）在0～5分钟之间氧气量减少的原因是 。 （2）给予光照后氧气量马上增加的原因是 。 （3）在5～20分钟之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为 。 （4）加入少量的NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升，这是因为 。 （5）加入NaHCO3溶液后，平均每分钟释放 摩尔的氧气。

（1）呼吸作用消耗了容器中的氧气 （2）光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量 （3）光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降 （4）NaHCO3产生CO2使容器中的CO2浓度增加 3

（5）5×10-8 5．在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如下表（假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变）。 记录时间/min 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 甲种植物/mg·L-1 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48

乙种植物/mg·L-1 150 110 75 50 30 18 8 8 8 8 （1）对上表的有关分析，错误的是（ ） A．在0~25min期间，甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减小 B．在0~25min期间，CO2含量逐渐降低是有氧呼吸减弱的结果 C．在0~25min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2的含量 D．上表数据说明，乙植物比甲植物固定CO2的能力强 （2）从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势是 。 （3）从记录的结果看，当CO2浓度降到一定水平后不再降低了，维持在这个水平上，其原因是 。 （4）如果甲种植物是C3植物，那么乙种植物最可能是C4

植物，原因是 。右图所示

的是 种植物的叶片结构示意图。 （5）如果将大小、长势相似的甲种植物和乙种植物培养在同一个密闭钟罩内进行实验，请你根据上表数据预测本实验的结果，并说明理由。 预测实验结果： 理由： （1）B （2）逐渐降低后保持稳定 （3）叶片的光合作用和呼吸作用强度相等 （4）C4植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用 乙 （5）预测实验结果：甲植物逐渐衰弱，最后死亡；乙植物生长良好。 理由：乙种植物能在CO2浓度为8mg/L的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗，而甲植物不能；结果是甲植物体内的碳通过呼吸作用产生CO2的形式逐渐转移乙植物体内。 6．下图是在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用 4

合成量（用CO2的吸收量表示）的关系图。请据图回答： （1）曲线B所表示的是 植物的受光强度和光合作用合成量的关系。 （2）a、b点表示 。 （3）叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用净合成量为 mg。 （4）将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12小时，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照 小时。 （5）在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物 。

（1）阴性 （2）在此光照强度下阳性植物和阴性植物光合作用合成量与呼吸作用所消耗的有机物相等 （3）3 （4）6 （5）大 7．将一株植物置于密闭的容器中，用红外线测量仪，测量时间均为1小时。测定时的条件和结果如表（数据均在标准状况下测得，单位：ml）。 在充分光照下 暗处 15℃ 25℃ 15℃ 25℃ CO2减少量 22.4 56.0 — — CO2增加量 — — 11.2 22.4 （1）在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖 。 （2）在15℃条件下，这株植物在充分光照下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则积累葡萄糖 。 （3）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则积累葡萄糖 。

CO2mL 2 5 （4）如果光照时的温度为25℃，光照时间10小时，黑暗下温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖 。 （1）105mg （2）30mg （3）330mg （4）540mg 8．请围绕与O2有关的实验，分析并回答问题： （1）将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理1h，罩内CO2含量增加了25mg，再给以1h的充足光照，罩内CO2减少了36mg，共合成葡萄糖45mg。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，则光下呼吸作用强度为 CO2/mg·h-1。上述连续2h的实验，植物净积累葡萄糖 mg。 （2）有人利用图1中甲图水生动物耗O2量测定装置，研究一定水温下金鱼耗O2量随水中气分压而变化的规律，结果如下图。乙图中流量计（A）用于控制和测定水流量，呼吸室（B）中放金鱼，C为恒温电热器。

①放入金鱼前，需分别采集呼吸室入水口和出水口的水样，并测定溶O2量，其目的是 。 ②乙图结果是选择体重相似的健康金鱼实验的结果，为何实验金鱼的体重要相似？ 。限制P点、Q点下金鱼耗O2量的因子分别是 、 。由图推知，金鱼属于 （真“恒”或“变”）温动物。 ③金鱼能忍受缺O2。5℃下分别生活在氧分压为0mmHg和20mmHg氧分压中12h的金鱼，前者组织和水样中的 等含量明显高于后者。

（1）30 7.5 （2）①作为对照，排队水中其他生物或有机物的耗O2量对结果的干扰，以校正误差。 ②不同体重的金鱼耗氧量有差别 氧分压 温度 变 ③乳酸 6

9．某科学家做了如下实验，将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别研究光合作用中CO2吸收量（A图）和呼吸作用中的释放量（B图）。请根据下图回答：

（1）当光照强度为8klx（千勒克斯）、温度分别为15℃和30℃的条件下，离体叶绿体的光合作用强度分别是 、 µg·h-1·(10g)-1。通过上述计算你得出的结论是： 。 （2）假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变，在30℃条件下的叶肉细胞既不吸收，也不释放CO2，此时的光照强度就为 。这种情况下呼吸作用释放的CO2正好 。 （3）假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变，在温度为30℃，光照强度为8klx的情况下照光10h，再转入暗处，温度也为30℃，这10g 叶肉细胞24h能积累葡萄糖 µg。若其他条件相同，黑暗条件下的温度为15℃，则能积累的葡萄糖是 µg。比较上述计算结果，说明 。

（1）4 8 温度影响光合作用强度 （2）1.5klx 全部被叶绿体吸收参与光合作用 30 37.75 昼夜温差大，有利于植物体有机物的积累 10．图3表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。图4表示该植物在不同温度（150C和250C）下，某一光强度时氧气释放量和时间的关系，请据图回答： 7

①当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时，则它们分别是在光强度为________和________千勒克司下的测定值。 ②若该植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量／呼吸消耗的O2量）为0.8，在250C条件下，1小时内呼吸作用放出的CO2量为________毫升。 ③若该植物的呼吸为0.8，在250C、4千勒克司光强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小量还应从外界吸收CO2_______毫升。 ④在4千勒克司光强度下，250C时该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖量是250C时的________倍，这主要是因为________。 ①4 2.5 ②16 ③54 ④1.4 温度影响光合作用中酶的活性 11．下图表示A、B两种植物随着光照强度的变化，吸收CO2和释放CO2的变化图解。请据图回答：

（1）当光照强度为零时，植物细胞中可以产生ATP的结构是 。 （2）在光照强度为Z时，A植物光合作用产生的葡萄糖为 mg/m2·h。 （3）对B植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12小时，平均光照强度在 klux以上才能使CO2的吸收量超过CO2的释放量。 （4）当平均光照强度在X和Y之间（白天和黑夜的时间各为12小时），A植物一昼夜中有机物总量的变化是 ，B植物一昼夜中有机物总量的变化是 。

（1）线粒体、细胞质基质 （2）6.8 （3）X （4）减少 增加