资源简介 第三单元第11讲 能量之源——光合作用知能达标训练真题演练1．(2011·江苏卷)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是A．光吸收差异显著，色素带缺第2条 B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条C．光吸收差异显著，色素带缺第3条 D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条解析 水稻的叶黄素缺失，则对蓝紫光的吸收减少，对红光的吸收无明显差异，A、C项错误。 色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素，叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则色素层析条带从上至下缺第2条，故B项正确。D项错误。答案 B2．(2011·高考海南卷)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是A．红枫叶片不含叶绿素 B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用解析 红枫叶片含叶绿体，叶绿体中的色素(包括叶绿素)吸收光能用于光合作用；叶片红色是花青素的作用。答案 C3．(2011·高考浙江卷)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反应解析 光合作用光反应的场所是叶绿体内类囊体薄膜，破坏叶绿体外膜不会影响光反应的进行，仍然会有O2产生，A项错误。植物叶片在衰老过程中，部分色素(如叶绿素)遭到破坏，各种色素的比例发生改变：叶绿素含量相对减少，叶黄素和类胡萝卜素含量相对增多，B项错误。与夏季相比，冬季温度较低，低温直接影响光合作用所需酶的活性，温度是影响光合速率的主要原因，C项错误。碳反应的场所是叶绿体基质，碳反应所需条件为ATP、[H]、CO2，所以在离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反应，D项正确。答案 D4．(2011·新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是A．光反应强度升高，暗反应强度降低 B．光反应强度降低，暗反应强度降低C．光反应强度不变，暗反应强度降低 D．光反应强度降低，暗反应强度不变解析 镁是构成叶绿素的重要成分，缺镁植物不能合成叶绿素。叶绿素含量降低使幼苗吸收光能的能力减弱，光合作用的光反应强度降低，故A、C项错误；因为暗反应需要光反应提供[H]和ATP，故光反应强度降低后，为暗反应提供的[H]和ATP减少，暗反应的强度也降低，故B项正确、D项错误。答案 B5．(2011·高考福建卷)下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是A．在9∶30～11∶00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B．在11∶00～12∶30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C．在17∶00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D．在18∶30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应解析 在9∶30～11∶00之间，随着光照的增强、温度的升高，植株的蒸腾作用加强，叶片上部分气孔关闭，CO2进入植物体内的量减少。因玉米为C4植物，能利用低浓度的CO2，其暗反应过程无明显影响；而花生为C3植物，所以CO2吸收减少，导致暗反应过程减缓，A项正确。花生净光合速率对应的有机物量即为花生的单位叶面积有机物积累量，由图示可知，在11∶00～12∶30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的少，B项错误。在17：00时，两者的净光合速率相等，则玉米和花生单位叶面积从外界吸收的CO2量相等，向外界释放的O2量也相等，C项正确。在18∶30时，玉米仍进行光合作用，只是光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为0，故此时玉米既能进行光反应也能进行暗反应，D项正确。答案 B6．(2011·高考海南卷)某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如下图所示)，其中A不密封，B、C密封；B内培养皿中盛有Ba(OH)2溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。回答问题：(1)根据上述实验设计判断，该实验的目的是____________________________________。(2)从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C中的________(大、小)，原因是_______________________________________________________。A中的幼苗生长量比C中的______________(大、小)，原因是_____________________。解析 (1)分析题干可知，本实验的唯一变量是CO2的浓度，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用的影响。(2)由于A不密封，B、C密封，而且B中的Ba(OH)2溶液吸收玻璃钟罩内的CO2，所以三个玻璃钟罩中CO2的浓度大小为A>C>B，由于幼苗的光合作用需要CO2，所以幼苗生长量的大小为A>C>B。答案 (1)探究二氧化碳浓度对光合作用的影响 (2)小 B中Ba(OH)2溶液吸收二氧化碳，导致幼苗光合作用强度降低 大 A不密封，外界的二氧化碳可以进入玻璃钟罩内，增强光合作用强度，C密封，幼苗只能利用玻璃钟罩内的二氧化碳进行光合作用限时检测(限时45分钟 满分80分)一、选择题(每小题3分，共36分)1．(2012·辽宁抚顺六校协作体一模)下列关于叶绿体的色素叙述错误的是A．矿质元素能影响叶绿素的合成B．提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂C．低温条件下色素合成受阻D．黄化苗中无叶绿素，但有其他色素存在解析 Mg是合成叶绿素的主要元素；提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶)，形成色素液，层析液的作用是溶解并分离不同色素，这是两个不同的过程；低温会降低酶的活性进而影响反应速度；黄化苗因缺光而不能产生叶绿素，所以变黄，但有其他色素存在。答案 B2．光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是(多选)A．光反应和暗反应互相提供物质和能量B．炎热的夏季中午，植物的“光合午休”现象是因为暗反应受阻，但光反应正常进行C．在其他条件适宜的情况下，光照突然停止，暗反应中C3合成速率降低D．光反应和暗反应的条件不同，可单独进行解析 光反应和暗反应可相互提供物质，但不能相互提供能量；光合作用的光反应和暗反应是一个统一整体，停止光照后，[H]和ATP不再产生，细胞中C3积累，C5合成减少，从而导致C3合成速率降低。答案 BC3．(2011·中山模拟)对叶绿体进行成分分析时，发现某部位的磷酸含量较多。该部位最可能是叶绿体的A．外膜 B．内膜C．基粒 D．基质解析 光合作用的暗反应阶段需消耗ATP，进行ATPADP＋Pi＋能量的过程，暗反应的场所是叶绿体基质。而光反应则消耗ADP和Pi，合成ATP。答案 D4．(2012·山东淄博一模)炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞A．三碳化合物含量上升 B．光反应产物不能满足暗反应的需求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，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，这时二氧化碳的固定减弱，三碳化合物含量下降；这时光反应正常进行，ATP和还原性氢的量没有变，光反应产物相对过剩，ATP的利用减少，叶绿体基质中ADP含量减少。答案 C5．如图为光合作用过程示意图，如果在适宜条件下栽培的小麦，突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是A．a上升、b下降 B．a、b都上升C．a、b都下降 D．a下降、b上升解析 根据图示信息可推出，c是CO2，a、b分别是ATP和[H]。光照不变，光反应顺利进行，[H]和ATP合成正常，CO2供应不足，CO2固定减弱，C3相对含量减少，导致C3还原消耗的[H]和ATP也减少，故a、b在叶绿体中相对含量上升。答案 B6．(2010·高考天津卷)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜A．①③ B．②③C．①④ D．②④解析 植物细胞的光合作用包括光反应和暗反应，光反应包括水的光解和ATP的生成，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上；暗反应包括CO2的固定和C3的还原，发生在叶绿体的基质中。植物细胞的细胞呼吸包括三个阶段，其中第二阶段是前一个阶段产生的丙酮酸和水结合生成CO2，该过程发生在线粒体基质中。答案 A7．(2012·湖北部分重点中学联考)下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是A．1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3C．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能解析 本题综合考查对光合作用和细胞呼吸过程的理解。由图可知：1为光合作用的光反应、2为光合作用的暗反应、3为细胞呼吸的第一阶段、4为有氧呼吸的第二阶段、5为有氧呼吸的第三阶段。光反应产生的[H]主要用于C3的还原，不会与氧结合生成水，故A错误。3为细胞呼吸的第一阶段，无论是需氧型生物，还是厌氧型生物均可进行该过程，故B正确。细胞呼吸的第一、二阶段产生的ATP都很少，绿色植物生命活动所需能量主要由有氧呼吸的第三阶段(过程5)提供，故C正确。光合作用光反应阶段产生的ATP只用于光合作用的暗反应，故D正确。答案 A8．将某绿色植物的叶片放在特定的装置中，用红外线测量仪进行测量，测定的条件和结果见下表：黑暗时O2吸收量(mg/h) 6 000勒克斯光照时O2释放量(mg/h)10℃ 0.5 3.620℃ 1.2 3.1若将该叶片先置于20℃、6 000勒克斯光照条件下10小时，然后置于10℃黑暗条件下，则该叶片一昼夜葡萄糖积累的量为A．2.91 B．11.25C．22.5 D．33.75解析 根据题意可知该叶片一昼夜制造的O2的剩余量为：3.1×10－0.5×14＝24。在光合作用时一分子葡萄糖对应6分子氧气，则剩余的葡萄糖为：＝22.5。答案 C9.(2011·潍坊模拟)如图所示，原来置于黑暗环境中的绿色植物移到光下后，CO2的吸收量发生了改变。据图判断下列叙述中正确的是A．曲线AB段表示绿色植物呼吸速率减慢B．曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用C．B点时植物既进行光合作用，也进行细胞呼吸D．整段曲线表明，随光照强度增加，光合速率增加，呼吸速率也增加解析 随光照强度的增加，AB段呼吸速率不变，故A项错误；光合作用必须在光照下进行，但细胞呼吸有光无光均可发生，故B项错误；图示曲线表示随着光照强度的增加，光合速率增加，但光照强度基本不会影响呼吸速率，故呼吸速率基本不变，故D项错误。答案 C10．(2011·郑州二模)某地区天气晴朗时，中午12时的光照最强烈，测得大田小麦植株上部叶片光合作用在上午11时左右时速率最高，而下部叶片在中午12时左右时速率最高。以下对限制小麦光合作用的主要外部因素的分析，不正确的是A．11时之前，光照是全部叶片的限制因素B．11时至12时之间，上部叶片的限制因素是光照，下部的是二氧化碳C．12时之后，光照将成为下部叶片的限制因素D．12时，上部叶片的限制因素是二氧化碳解析 上部叶片接受的光照较下部强。由题意知：11时上部叶片达到最大光合速率，说明11时前，限制全部叶片光合速率的主要因素是光强；12时光强达到最强，下部叶片达到最大光合速率，说明12时前光强仍是限制下部叶片光合的主要因素。此时限制上部叶片光合速率的主要因素是CO2浓度；12时后光强渐弱，光强成为限制光合速率的主要因素。答案 B11．(2011·杭州学军中学)图表示某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”的实验改进装置，下列叙述，错误的是A．应向培养皿中倒入层析液B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C．实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色解析 所有的色素都从a处扩散，呈橙黄色的胡萝卜素扩散速度最快，因此在若干个同心圆中，最大的一个圆是橙黄色。答案 D12．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用 ，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次为A．①②③④ B．②④①③C．④②③① D．③②①④解析 由于甲在提取过程中用的是水，而色素不溶于水，因此得到的提取液中不含色素，得到的结果对应②；乙的操作正常，得到的结果对应④；丙在研磨过程中没有加入CaCO3，部分色素分子被破坏，得到的结果对应①；丁在研磨过程中没有加入SiO2，使研磨不充分，提取的色素含量较少，得到的结果对应③。答案 B二、综合题(共3小题，满分44分)13．(14分)(2012·皖南八校模拟)原产于南美洲的水蕴草是多年生的草本沉水植物，在亚洲地区繁殖已经成为池塘中常见的野草。下图丙表示该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。请回答，(1)图丙中光反应发生在[ ]________中，反应中的能量变化是________。(2)如图甲所示，如果适当缩短光源与实验装置的距离，则单位时间内放出的气泡数量________。(填“增加”、“减少”或“不变”)(3)水蕴草的叶肉细胞处于图丙状态时，对应图丁曲线中________。(4)图丁中限制A～C段光合速率的主要因素是________________________。(5)将水蕴草放在特定实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35光照下吸收CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.15 3.75 3.53 3.00黑暗下释放CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.25 1.75 2.25 3.00 3.50①在昼夜不停的光照下，该植物生长的最适宜温度是________，在35℃时，该植物每小时实际光合作用速率是________。(用CO2吸收量表示)②每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度保持在30℃的条件下，该植物________(填“能”或“不能”)生长。解析 (1)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示意图，当光合作用大于细胞呼吸时，光合作用产生的O2除供给线粒体的细胞呼吸外，剩余的氧气通过气孔排出。当光合作用强度和细胞呼吸相等时，叶绿体产生的O2刚好够线粒体利用，而线粒体细胞呼吸产生的CO2也刚好供给叶绿体光合作用。图中a代表叶绿体的类囊体薄膜结构时，b代表叶绿体基质，光合作用的光反应阶段主要发生在a上。(2)适当缩短光源与实验装置的距离，则光合作用增强，光合速率增大，O2的释放速率增大。(3)图丙状态显示，光合作用产生的O2有一部分通过叶片气孔排出，可以判断此时水蕴草的光合作用大于细胞呼吸，故应对应图丁曲线的B点之后。(4)图丁中限制A～C段光合速率的主要因素是光照强度．(5)根据图表数据可得，25℃下净光合速率最大，最适宜该植物生长。在35℃时，该植物的实际光合速率为3 mg/h＋3.5 mg/h＝6.5mg/h。该植物在30℃下进行12小时光照总的CO2的吸收量为78.36mg，一天进行24小时的细胞呼吸可释放72mg，故在该种情况下，该植物能生长。答案 (1)[a]类囊体薄膜 光能转化为ATP中活跃的化学能 (2)增加 (3)B点以后 (4)光照强度 (5)①25℃ 6.5mg/h ②能14．(15分)(2010·上海卷)分析有关植物光合作用的资料，回答问题。在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司) 光饱和时光照强度(千勒克司) 光饱和时CO2吸收量[mg/(100 cm2叶·小时)] 黑暗条件下CO2释放量[mg/(100 cm2叶·小时)]A植物 1 3 11 5.5B植物 3 9 30 15(1)与B植物相比，A植物是在________光照条件下生长的植物，判断的依据是________________________________________________________________________。(2)当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率________，造成这种现象的实质是________跟不上________________反应。(3)当光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率是________[mg CO2/(100 cm2叶·小时)]。当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为________[mg CO2/(100 cm2叶·小时)]。解析 本题考查植物光合作用速率的相关知识。(1)根据植物对光照的需求不同，将植物分为阳生植物和阴生植物，阴生植物对光照强度要求低。分析图表可知，在光饱和时B植物所需的光照强度远大于A植物，A为弱光下生长的阴生植物。(2)分析图表，当光照强度为9千勒克司时，B植物的光合作用达到饱和，此时光合作用强度不再随光照强度的增加而增加，主要限制因素是CO2的浓度，从而使暗反应固定的CO2不足以满足光反应的需要。(3)图中B植物在光照强度为9千勒克司时，CO2的吸收量为30 mg/(100 cm2小叶·小时)，即净光合速率为30 mgCO2/(100 cm2叶·小时)，由于黑暗下CO2的释放量(即呼吸速率)为15 mg/(100 cm2叶·小时)，则此时B植物的总光合速率为30＋15＝45[mgCO2/(100 cm2叶·小时)]。当光照强度为3千勒克司时，A植物的CO2吸收量为11mg/(100cm2叶·小时)，黑暗条件下，A植物的CO2释放量为5.5 mg/(100cm2叶·小时)，则在光照强度为3千勒克司时，A植物固定的CO2量为11＋5.5＝16.5[mg/(100 cm2叶·小时)]；而B植物在光照强度为3千勒克司时，光合速率与呼吸速率相等，CO2的固定量为15 mg/(100cm2叶·小时)，故二者的差值为1.5 mgCO2/(100cm2叶·小时)。答案 (1)弱 A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物)(2)不再增加 暗反应 光 (3)45 1.515．(15分)(2011·高考广东卷)中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。Ⅰ.提取叶绿素Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25℃)下进行实验，方法和结果如下表。实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色① 3.0 Y 10 绿色② 3.0 7.0 10 绿色③ 3.0 6.0 10 黄绿色④ 3.0 5.0 10 黄褐色注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的X应该为________，原因是_____________________________。(2)表中Y应该为________，原因是__________________________________________。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于__________________食品，否则________________________________________________________________________。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。解析 (1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇或丙酮提取绿叶中的色素。(2)该实验探究pH对叶绿素稳定性的影响，所以实验变量为pH的大小，所以我们要设置一系列pH梯度，即pH为8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通过对实验结果的分析，在pH为6.0、5.0的酸性条件下叶绿素会分解，所以天然叶绿素不适用于酸性食品。(4)由于各种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；反之，则慢。所以，我们可用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。答案 (1)无水乙醇或丙酮 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 (2)8.0 pH梯度差为1.0，所以Y为8.0 (3)酸性 叶绿素分解，食品变为黄绿色或黄褐色 (4)方法：用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。主要步骤：①制备滤纸条：将预先准备的干燥滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形，在距该端1 cm处画一铅笔细线。②画滤液细线：用毛细吸管吸取叶绿素粗产品，沿铅笔线均匀地画滤液细线。③纸层析法分离色素：将滤纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中(不要将滤液细线浸没在层析液中)。④观察实验结果。第三单元第10讲 细胞的能量“通货”——ATP主要来源——细胞呼吸知能达标训练真题演练1．(2011·高考海南卷)关于细胞呼吸的叙述，正确的是A．种子风干脱水后呼吸强度增强 B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析 种子风干脱水后自由水含量降低，细胞代谢缓慢，细胞呼吸强度减弱；土壤淹水后，植物根系缺氧导致根系细胞进行无氧呼吸；破伤风杆菌能够侵入人体深部的组织细胞，进行无氧呼吸并大量繁殖，有氧条件能抑制破伤风杆菌的繁殖；小麦种子萌发过程中，自由水含量上升，代谢加快，有氧呼吸加强。答案 B2．(2011·上海单科)下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞 B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞C．酸奶生产中的乳酸菌 D．受涝的植物根细胞解析 动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸。植物的常态根细胞在受涝(缺氧)条件下呼吸作用产生乙醇。答案 D3．(2011·高考海南卷)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]解析 大部分植物细胞进行无氧呼吸时产生CO2和乙醇，少数植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如马铃薯块茎、甜菜块根等。有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，产生丙酮酸和[H]，第二阶段在线粒体基质中进行，产生CO2和[H]，第三阶段在线粒体内膜上进行，产生水。有氧呼吸的三个阶段均释放能量，其中第三阶段释放能量最多。乳酸菌的无氧呼吸可以分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，也产生[H]，第二阶段是丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，被[H]还原为乳酸，因此，乳酸菌细胞内过程①产生[H]，过程③消耗[H]。答案 B4.(2011·山东理综)某兴趣小组在室温下进行了了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列分析错误的是A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中解析 酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，气泡内的气体是CO2，A项正确；加水可以防止酵母菌与空气的接触，创造无氧环境，B项正确，若将水换成冷水，会降低酵母菌体内呼吸酶的活性，反应速率降低，气泡释放速率下降，C项正确，被分解的葡萄糖中的能量有三个去向：一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精中，D项错误。答案 D5．(2010·全国新课标)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多解析 无氧呼吸的终产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物；有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程中产生的[H]最终进到酒精或乳酸中，没有积累；质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多，产生的水多，消耗的O2也多，这与脂肪中H与O的比值较高有关。答案 D6．(2011·安徽理综)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示10～30℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B．与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏C．t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏D．t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1解析 与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，有利于叶片贮藏；与t2相比，t1时乙烯产生量的高峰出现时间提前且峰值高，不利于叶片贮藏；t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1>t2(因t1、t2在10～30℃之间，在此温度范围内，温度越高，酶活性越强，乙烯的产生量越多)，t1时不利于叶片贮藏。答案 C限时检测(限时45分钟 满分80分)一、选择题(每小题3分，共36分)1．(2012·山东聊城模拟)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离 ②32P标记的ATP是新合成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中ATP既有合成又有分解A．①②③④ B．①②③C．①②④ D．②③④解析 32P在ATP中出现，但ATP含量变化不大，说明ATP既有合成也有分解(两过程处于动态平衡)。因放射性出现在ATP的末端磷酸基团中，说明该磷酸基团容易脱离，否则就不会有放射性出现。答案 C2．(2011·济南一模)下列生理过程中，不消耗ATP的一组是A．蛋白质的合成和加工 B．染色体的复制和运动C．CO2还原和胰岛素分泌 D．质壁分离和复原解析 氨基酸合成蛋白质、染色体运动、胰岛素的分泌需要消耗能量，CO2的还原需要消耗光反应产生的ATP，质壁分离与复原是水分通过渗透作用进出液泡而导致的，该过程不消耗ATP。答案 D3．下列有关ATP的叙述，正确的是①人长时间剧烈运动时，骨髓肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 ②若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加 ③人在寒冷时细胞产生ATP的量增加 ④人在饥饿时，细胞中ATP含量降低，ADP的含量增加，ATP的分解大于合成A．①② B．②③C．③④ D．①④解析 人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中所需ATP增多，这时有氧呼吸不足以供给细胞所需的ATP，需要进行无氧呼吸来补充不足的ATP，所以每摩尔葡萄糖生成ATP的量要比安静时减少。由于Na＋跨膜运输为主动运输，所以细胞内Na＋浓度偏高时为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加。人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞呼吸加强，产生的热量和ATP的量都增加。对于正常生活的细胞来说，ATP与ADP的相互转化始终处于动态平衡之中，人在饥饿时，细胞依然是处于正常生活的状态。答案 B4．(2011·湛江模拟)如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于A．线粒体、线粒体和细胞质基质 B．线粒体、细胞质基质和线粒体C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体解析 此题考查细胞呼吸各阶段场所的知识，酶1催化的是有氧呼吸第一阶段反应，由于反应场所是细胞质基质，因此酶1存在于细胞质基质；酶2催化的反应是有氧呼吸第二、三阶段反应，由于反应在线粒体中进行，则酶2存在于线粒体；酶3是催化无氧呼吸的酶，存在于细胞质基质。答案 C5．将酵母菌研磨离心后得到的上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)，以及未经离心的酵母菌匀浆，分别置于甲、乙、丙三支试管中。向试管中滴加等量的丙酮酸后，可获得终产物CO2和水的试管是A．甲和乙 B．乙C．丙 D．乙和丙解析 本题考查细胞呼吸的反应场所。酵母菌即可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所只有细胞质基质，在有氧条件下丙酮酸只有在线粒体中才能被分解成CO2和水，乙和丙中含有线粒体。答案 D6．(2012·江苏淮州中学一次调查)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是A．葡萄糖→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→氧C．氧→氧→水 D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳解析 在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。答案 D7．(2011·江西九江模拟)1861年巴斯德发现，利用酵母菌酿酒的时候，如果发酵容器存在氧气，会导致酒精产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是A．酒精＋O2→丙酮酸 细胞质基质 B．丙酮酸＋O2→CO2 线粒体基质C．[H]＋O2→H2O 线粒体内膜 D．H2O→O2＋[H] 类囊体膜解析 利用酵母菌酿酒时，如果有氧气存在，酵母菌就会进行有氧呼吸，在有氧呼吸的第三阶段，[H]与O2结合而产生水。答案 C8．(2011·厦门模拟)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示(两种细胞呼吸速率相等)，在氧浓度为a时A．酵母菌只进行无氧呼吸 B．2/3的葡萄糖用于无氧呼吸C．1/3的葡萄糖用于无氧呼吸 D．酵母菌停止发酵解析 解答本题首先根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，判断氧浓度为a时的无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量，进而判断细胞呼吸类型及其分解葡萄糖的比例。酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2的物质的量之比是1∶1。位于a点时酒精的产生量是6 mol，则CO2的生成量也为6 mol。图中实际CO2的生成量为15 mol，用CO2的总生成量减去无氧呼吸产生CO2的量，等于有氧呼吸产生CO2的量(15 mol－6 mol＝9 mol)。有氧呼吸每消耗1 mol的葡萄糖产生6 mol CO2，生成9 mol CO2则消耗了1.5 mol的葡萄糖；无氧呼吸每消耗1 mol葡萄糖产生2 mol CO2，生成6 mol CO2则消耗了3 mol的葡萄糖。因此，有氧呼吸与无氧呼吸共消耗了4.5 mol的葡萄糖，用于无氧呼吸的葡萄糖是3 mol，占2/3。答案 B9．利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于A．降低呼吸强度 B．降低水分吸收C．促进果实成熟 D．促进光合作用解析 贮藏种子、果蔬必须降低呼吸作用强度，减少有机物的消耗。增加CO2浓度、低温均可以降低呼吸作用强度。答案 A10．第十一届国际果蔬食品博览会于2010年9月23日至30日在中国北方著名的果品和蔬菜生产加工基地——烟台举行，当地的苹果果形端正、皮薄甜脆、汁多爽口，享誉全国。为了尽量延长新鲜苹果的贮藏时间，贮藏条件最好是A．低O2、适当的湿度、零上低温 B．低O2、适当的湿度、零下低温C．无O2、保持干燥、零上低温 D．无CO2、保持干燥、零下低温解析 本题考查影响细胞呼吸的因素。要长时间贮藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。答案 A11．如图所示，将等质量的正在萌发的小麦种子，分别放在内有一杯等体积的NaOH溶液或蒸馏水并用塞子塞紧的两个瓶子，各瓶分别与一个水银流体压力计相连接，由此压力计水银柱升高的高度可以测量出某种气体的变化量。开始时两个水银流体压力计的水银柱a、b高度一致。将装置放在适宜的条件下使种子萌发，过一段时间后，会发现a、b高度是A．a＞b B．a＝bC．a≥b D．a＜b解析 小麦种子萌发过程中进行有氧呼吸，消耗O2产生等体积的CO2，加蒸馏水的瓶中气体体积无变化，加NaOH溶液的瓶中产生的CO2被小杯中的NaOH溶液吸收，使该瓶中气体体积明显减小，水银柱升高。答案 D12．(2012·江苏南师附中测试)下图是某高二生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件)，你觉得不可能出现的是A．甲、乙装置水滴都左移 B．甲、乙装置水滴都右移C．甲装置水滴不动，乙装置水滴左移 D．甲装置水滴右移，乙装置水滴左移解析 由甲图中的信息可知，在光照条件下，甲图中水滴的移动与植物进行光合作用释放的氧气和呼吸作用吸收的氧气有关，当光合作用强度大于呼吸作用强度时，水滴右移，当两者相等时，水滴不动，当光合作用强度小于呼吸作用强度时，水滴左移；无光照条件下，甲图的水滴的移动只与植物进行呼吸作用吸收的氧气有关，因而左移；对于乙图，水滴的移动只与动物的呼吸作用吸收的氧气有关，因而左移。所以甲、乙装置水滴不可能都右移。答案 B二、综合题(共3小题，满分44分)13．(14分)下图为细胞呼吸过程，其中a、b表示物质，①～④表示主要步骤，请回答下列问题：(1)图中a、b表示的物质分别是________、________；(2)图中②、③过程中都有CO2产生，其场所分别是________、________。(3)过程①除产生能量外，还产生________；在①～④过程中释放能量最多的是________。(4)②和④过程一般不会同时发生在同一生物体内，其原因是_________________________。答案 (1)丙酮酸 乳酸 (2)细胞质基质 线粒体 (3)[H] ③ (4)同一生物含有同一途径的无氧呼吸酶14．(15分)(2011·南通模拟)如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是____________________________。(2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是____________________________。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的__________________。(5)长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是______________________。你认为氧浓度应调节到______________点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：________________________________________________________________________。答案 (1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制，此时有氧呼吸程度也较弱(2)P 氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2的总量(3)(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)如图(点线)所示。(4)一样多 1/3(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少15．(15分)(2012·苏北四市二次联考)某校生物兴趣 小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：(1)甲、乙两组的实验变量是________，实验中需控制的无关变量主要有________。(2)酵母菌产生CO2的场所是________。(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：实验步骤：①将________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；②一段时间后观察________的变化。实验结果预测和结论：①如果________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；②如果________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；③__________________________________________________________________。答案 (1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等(2)细胞质基质和线粒体 (3)①等量 ②(两侧)液面实验结果预测和结论：①A侧液面上升，则B侧液面下降 ②A侧液面下降，B侧液面上升③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多第三单元第9讲 降低化学反应活化能的酶知能达标训练真题演练1．(2011·高考海南卷)关于酶的叙述，正确的是A．酶提供了反应过程所必需的活化能B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸解析 酶能降低化学反应所需要的活化能；酶本身是活细胞产生的具有催化作用的有机物，多数酶是蛋白质，催化反应结束后，酶本身不发生变化；酶的活性与温度、pH有关，高温、pH过高或过低都会影响酶分子的结构，使酶活性降低甚至失活。答案 C2．(2011·高考天津卷)下列有关酶的叙述正确的是A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸解析 酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A项错误。酶在酶促反应前后不发生变化，可通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，但不能提供能量，B项错误。胰蛋白酶可分解动物组织细胞间的物质从而将组织分散成单个细胞，C项正确。DNA连接酶可连接两个DNA片段形成磷酸二酯键，D项错误。答案 C3．(2011·高考福建卷)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是A．在细胞内发挥作用 B．由活细胞产生的蛋白质C．在特定分子结合后起作用 D．在发挥作用后还能保持活性解析 酶可在细胞内和细胞外发挥作用，A项错误。激素，酶和神经递质并非都是蛋白质。部分激素是蛋白质；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；神经递质的化学本质有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素、氨基酸类和一氧化氮等，这些物质不是蛋白质，故B项错误。激素与靶细胞细胞膜上的受体结合，神经递质与突触后膜上的受体结合，酶与相应的底物结合后起作用，C项正确。激素发挥作用后就被灭活，神经递质发挥作用后可被降解，而酶发挥作用后仍具有活性，D项错误。答案 C4.(2011·高考海南卷)某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是A．甲 B．乙C．丙 D．丁解析 酶能降低化学反应的活化能，提高反应速率，缩短反应时间，但不改变反应结果。甲曲线反应速率减慢，不正确；乙曲线同样未能体现酶的高效性，不正确；丙曲线反应物浓度不可能迅速下降后又上升，不正确；丁曲线反应物浓度迅速下降且达到一定浓度后保持平衡状态，正确。答案 D5.(2011·新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析 酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解。在蛋白酶的作用下，甲酶没有变化，因此甲酶能够抗该种蛋白酶降解，故甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是具有催化功能的RNA，故A项正确、B项错误；因为用该种蛋白酶处理后，乙酶活性逐渐降低，所以乙酶的化学本质是蛋白质，C项正确；在蛋白酶的作用下，蛋白质的空间结构受到破坏，进而使蛋白质的分子结构发生改变，D项正确。答案 B6．(2011·全国理综)某同学从温度为55 ℃～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择__________作为该酶作用的物质，反应液中应加入__________溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。解析 (1)该脂肪酶是从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出来的，其作用是催化脂肪的水解，所以应选用脂肪作为该酶作用的物质。酶的作用需要适宜的温度和酸碱度，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(2)蛋白质与双缩脲试剂发生反应，使溶液呈现紫色，所以该酶的化学本质为蛋白质。(3)该细菌生活在温度为55℃～65℃的泉水中，如果要测定该酶催化作用的最适温度，应该在55℃～65℃的范围内设置一系列温度梯度的对照组，分别测定该酶的活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。答案 (1)脂肪 缓冲 (2)蛋白质 (3)在一定温度范围(包括55℃～65℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。限时检测(限时45分钟 满分74分)一、选择题(每小题3分，共30分)1．(2012·泰州模拟)在国家的“863”计划生物和医药技术领域课题中，工业酶技术获得了重点支持，下列有关酶的叙述正确的是①对底物有严格的选择性 ②酶在体内不能更新 ③温度越高酶的活性越大 ④酶制剂通常在低温下保存 ⑤酶能降低化学反应的活化能 ⑥酶只能在细胞内发挥催化作用 ⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物A．①④⑤⑦ B．②④⑤⑦C．②③④⑥ D．①②⑥⑦解析 绝大多数酶是蛋白质，在体内不能储存，所以要不断更新；温度过高可导致酶失活；酶在细胞内或细胞外都可发挥催化作用。答案 A2．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明A．RNA具有生物催化作用 B．酶是由RNA和蛋白质组成的C．酶的化学本质是蛋白质 D．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA解析 RNaseP酶中的蛋白质除去后，提高Mg2＋浓度，其中的RNA可发挥该酶的催化活性，可以说明RNA具有生物催化作用。答案 A3．(2011·上海理综)下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是A．① B．②C．③ D．④解析 从图中可以看出图形①参与酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质不变，故图形①应为酶。答案 A4．科学家研究发现水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质A．在4℃条件下易变性 B．只含有C、HC．也能催化淀粉合成 D．含有羧基解析 由题意可知，该物质是淀粉酶，淀粉酶的化学本质是蛋白质。组成蛋白质的一条肽链，一端含游离氨基，另一端含游离羧基。答案 D5．(2012·辽宁抚顺一次联考)生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下五种酶的作用对象分别是①肽酶 ②解旋酶 ③纤维素酶 ④ATP水解酶 ⑤DNA连接酶A．碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团B．肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键C．肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键D．R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基解析 肽酶破坏的是肽键，解旋酶破坏的是碱基间氢键，纤维素酶破坏植物细胞壁(植物细胞壁由纤维素和果胶组成)，ATP水解酶破坏的是高能磷酸键，高能磷酸键断裂释放化学能供给生命活动的需要；DNA连接酶连接的是被限制酶切开的核苷酸之间的磷酸二酯键，形成重组DNA分子。答案 B6．(2012·辽宁本溪摸底)生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂。它不仅能改善养殖环境、畜禽品质和降低饲料成本，还能提高饲料营养成分的利用率，使质量较差的饲料能和优质饲料具有同样的饲喂效果，从而提高饲料行业和养殖行业的经济效益，所以生态酶的研究及其应用前景大为广阔。下列有关生态酶或酶的叙述正确的是A．组成酶的基本单位都是氨基酸B．低温、高温、过酸、过碱都会使生态酶失活C．物质的跨膜运输、CO2的固定和还原都需要酶的参与D．酶催化效率高是因为其降低活化能的作用更显著解析 组成酶的基本单位可以是氨基酸，也可以是核糖核苷酸；低温不会使生态酶失活；物质的被动运输不需要酶的参与。答案 D7.如图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是A．若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快B．若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平C．若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多D．若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多解析 本题考查一系列酶促反应相互之间的影响，意在考查考生的理解能力。若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度变慢；因E2催化的反应并没有被抑制，所以B不一定会积累到较高水平；因B还会被E2催化反应，故E1的催化速度比E5快时，B的产量不一定比A多。答案 C8.在其他条件适宜的情况下，下列因素对酶活性的影响可用图示表示的是A．温度 B．反应物浓度C．pH D．抑制剂浓度解析 温度过高或过酸、过碱都会使酶失活。抑制剂会抑制酶的活性，反应速率也会随之降低。在酶一定量的条件下，反应速率随反应物浓度的增加而增加，但当反应物达到一定量时，由于酶数量的限制，反应速率不再增加，所以选B。答案 B9．(2011·辽宁大连24中质检)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”中，对实验的处理如表所示。试管组别 实验处理加入3%H2O2(mL) 温度 加入试剂试管1 2 常温 /试管2 2 90℃ /试管3 2 常温 2滴3.5%FeCl3溶液试管4 2 常温 2滴20%肝脏研磨液对该实验的有关分析不正确的是A．在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B．试管2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组C．若试管4和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化作用D．若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4和试管3解析 根据表格信息，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因素如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类、酶或无机催化剂，因此可以证明酶的高效性。答案 B10．(2012·全国百校精粹模拟)某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率B．曲线①作为实验对照C．P对该酶的活性有抑制作用D．若反应温度不断升高，则A点持续上移解析 在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而增强，但超过最适温度，酶的活性随温度升高而减弱，最后变性失活，故A点不会随温度的升高而持续上升。答案 D二、综合题(共3小题，满分44分)11．(14分)请你解读与酶有关的图示、曲线：(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题：图1和图2分别表示了酶具有________。洗衣粉中加入的A之所以能够耐酸碱、耐受表面活性剂和较高温度，是因为它是通过________精心设计改造生产出来的；控制其合成的直接模板主要分布在细胞的________中。(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线，请分析回答：图3当pH从5上升到7，酶活性的变化过程是________________；从图示曲线我们还可以得出的结论是________________________________________________________________________。(3)图4和图5是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，请分析回答：图4中A点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是________。从图5可以得出的结论是：在底物足量条件下，___________________________________________________。解析 洗衣粉中的A指酶，是基因工程或蛋白质工程的产物。除了pH以外，温度等其他因素也能影响酶的活性。答案 (1)高效性和专一性(特异性) 蛋白质工程(或基因工程) 细胞质 (2)先上升后下降 随着pH的变化酶的最适温度不变(温度影响酶活性) (3)酶的浓度(数量)和活性 酶促反应速率与酶浓度呈正相关12．(15分)某同学用如下三组实验探究温度对酶活性的影响。5 min后把酶溶液分别倒入同一水槽中的另一试管，摇匀，在原温度下维持5 min后，各滴加1～2滴碘液。某学生按要求操作，结果发现：(1)在0℃的试管中溶液颜色变蓝，原因是________________________。(2)在60℃的试管中溶液颜色不变蓝，原因是____________________________。(3)在100℃的试管中反复滴加碘液，每一次溶液的颜色均由蓝色变为无色。对该结果，有的同学认为，100℃高温下酶仍有活性，淀粉被催化完全水解；有的同学认为，在高温下淀粉与碘的复合物不稳定，从而使溶液由蓝色变为无色。现提供必要的器材和试剂(可根据你的实验需要自行选择)，请你设计实验分别对上述两种解释加以探究。实验步骤：操作①：_______________________________________________________________________；预测实验结果与结论：___________________________________________________________。操作②：_______________________________________________________________________；预测实验结果与结论：___________________________________________________________。解析 本题主要考查温度对酶活性影响的实验，意在考查考生对实验现象的分析与推理能力。酶的活性易受温度的影响。(1)在0℃的试管中，淀粉酶的活性受到抑制，淀粉几乎未分解，加入碘液后溶液颜色变蓝；(2)在60℃的试管中，淀粉酶的活性很高，催化淀粉彻底水解，加入碘液后溶液颜色不变蓝。(3)若100℃时淀粉酶有活性，则淀粉被水解为还原糖，加斐林试剂后应出现砖红色沉淀；若高温下淀粉与碘的复合物不稳定，则冷却至室温加碘液后，溶液会出现蓝色且不褪色。答案 (1)温度太低，淀粉酶活性很低，淀粉几乎未分解 (2)温度适宜，淀粉酶催化淀粉彻底水解 (3)操作①在上述(经加酶100℃处理的)试管中加人斐林试剂，混匀后水浴加热2min，观察实验结果 如果出现砖红色沉淀，结论是在100℃时淀粉酶仍有活性；如果不出现砖红色沉淀，结论是在100℃时淀粉酶已失去活性 操作②将上述(经加酶100℃处理的)试管冷却至室温，再反复滴加碘液，观察实验结果如果先出现蓝色，又变为无色，结论是高温下淀粉与碘的复合物稳定；如果出现蓝色且不再褪色，结论是高温下淀粉与碘的复合物不稳定13．(15分)根据以下探究影响酶活性因素的实验，回答问题。Ⅰ.为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响，实验操作步骤如下：①在1～5号试管中分别加入0.5%的唾液1 mL。②加完唾液后，向各试管中加入相应的缓冲液3 mL。使各试管中的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。③分别向1～5号试管中加入0.5%的淀粉液2 mL，然后放入37 ℃温水中恒温水浴。④反应过程中，每隔1 min从第3号试管中取出一滴反应液滴在比色板上，加1滴碘液显色。待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果如下表：项目 1 2 3 4 5pH 5.00 6.20 6.80 7.40 8.00颜色 ＋＋ ＋ 橙黄色 ＋ ＋＋注：“＋”表示蓝色程度。(1)实验设计中，因变量是________。实验过程中选择37℃恒温的理由是________。(2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明________。(3)如果反应速率过快，应当对唾液进行怎样的处理？________。(4)该实验得出的结论是________。Ⅱ.为探究高温对酶活性的影响，某同学设计了如下实验；实验步骤与结果：(1)①取两支洁净试管，编号为1和2。②在1号管中加入2mL 3%的新鲜过氧化氢溶液，2号管中加入1mL20%的新鲜肝脏研磨液，分别置于100℃恒温水浴5分钟。③将2号管中的肝脏研磨液加入1号管，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴5分钟，结果未观察到气泡产生。(2)结果分析：推断观察不到气泡产生的两种可能原因：________，________。解析 Ⅰ.本实验的目的是验证pH对酶活性的影响，所以在实验过程中，PH是唯一的自变量，其他的条件都是无关变量，应保持一致；从实验结果分析，第三组是对照组，选择37℃的原因有两个，一是保证温度恒定，排除温度对实验过程的干扰，二是37℃是唾液淀粉酶的最适催化温度。颜色变化为因变量，通过观察颜色的变化来判断淀粉的分解情况。如果反应速率过快，应当适当地稀释酶溶液，降低反应速率；根据实验目的，从反应的结果分析，该实验的结论是唾液淀粉酶催化的最适pH是6.80，高于或低于此值，酶的活性都会降低。Ⅱ.由于过氧化氢具有热不稳定性，实验过程中高温可使底物过氧化氢全部分解，从而观察不到气泡产生；也可能是因为高温使过氧化氢酶变性失活，不能催化过氧化氢分解产生气体。答案 Ⅰ.(1)颜色变化 保证温度恒定，排除温度对实验过程的干扰；37℃是唾液淀粉酶的最适催化温度 (2)淀粉已经完全分解 (3)适当稀释唾液 (4)唾液淀粉酶催化的最适pH是6.80，高于或低于此值，酶的活性都会降低。Ⅱ.(2)高温使过氧化氢酶变性，失去活性 高温使底物过氧化氢全部分解(或既有过氧化氢酶变性，又有底物被全部分解)第三单元第12讲 光合作用和细胞呼吸中相关曲线的拓展知能达标训练真题演练1．如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是________。(2)在Ⅰ中发生的过程称为________，在Ⅰ中含有的参与此过程的物质是________。(3)在Ⅰ中发生的反应与Ⅱ中发生反应的物质联系是________。(4)图乙中，从________点开始合成有机物，至________点有机物合成终止。(5)AB段C3含量较高，其主要原因是__________________________。(6)E点C3含量较少，其原因是__________________________________。(7)E点与D点相比，叶绿体中[H]含量较________(填“高”或“低”)。答案 (1)H2O、CO2、C3、C5(2)光反应 色素和酶(3)光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi等(4)B H (5)无光不进行光反应，C3不能被还原(6)气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱(7)高2．(2011·南京二模)下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题。(1)图1中B是________。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给植物CO2后的60 s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质最可能是________(填图中序号)。(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环________(能/不能)进行，原因是____________________________。(3)当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有____________________ 。(4)图2中O～D间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为________；光合作用有机物的净积累量为________。(用S1、S2、S3表示)(5)若图2为植物25℃时CO2吸收量随光照强度的变化曲线。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，请在图中画出30℃时(原光照强度和CO2浓度不变)相应的CO2吸收量随光照强度的变化曲线(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置)。解析 (1)图1中B是叶绿体。在光合作用过程中二氧化碳最终转化为葡萄糖。(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环不能进行，原因是没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行。(3)当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有扩散到线粒体和外界。(4)图2中O～D间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为S1＋S3，光合作用有机物的净积累量为S2－S1。(5)光合作用的最适温度为25℃，超过最适温度后，趋势右移。答案 (1)叶绿体 ②(2)不能 没有光反应提供的ATP与[H]，暗反应不能进行 (3)扩散到线粒体和外界(4)S1＋S3 S2－S1(5)见下图3．(2011·广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。图1 正常和长期干旱条件下蝴蝶兰CO2吸收速率的日变化图2 正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量(1)依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0～4时________(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成，原因是___________________________________________________________；此时段________(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是__________________________________________________________________________________________；10～16时无明显CO2吸收的直接原因是______________________________________。(2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免________，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当________。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的________，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_________________________________________________________。解析 (1)0～4时虽无光照，光合作用无法进行，但细胞呼吸仍在进行，仍能产生ATP和[H]；虽然此时段从外界吸收CO2，由于光反应无法进行，叶绿体中缺乏ATP和[H]，所以暗反应无法进行。10～16时温度过高，为避免水分丢失过多，此时段气孔关闭，所以CO2的吸收不明显。(2)从图2可以看出，正常情况下的干重增加量远大于干旱情况下的，所以要使蝴蝶兰较快生长，即较快积累干重，应避免干旱。 由于蝴蝶兰为阴生植物，若给予过强的光照，会使叶绿体受到破坏，从而影响其光合作用，所以栽培蝴蝶兰要注意适当的遮光。(3)利用细胞的全能性，通过植物组织培养技术可以用已分化的细胞在短时间内培养出大批幼苗。细胞分化的根本原因在于基因的选择性表达。答案 (1)有 细胞呼吸过程中能产生ATP和[H] 无 光反应无法进行，叶绿体中缺乏ATP和[H]，所以暗反应无法进行 气孔关闭 (2)干旱 遮光 (3)全能性 基因的选择性表达4．(2011·四川卷)有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件，以获得最大生物量(注：生物量指单位体积的藻体干重)。(1)在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有________，还需定时向培养液通入空气，目的是提供________。海藻光合速率随不同光照强度的变化曲线如下图，图中B点表示最佳的________培养条件。(2)该海藻在无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡萄糖等有机物，目的是提供________________________________________________________________________。(3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表：葡萄糖浓度(g/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0海藻生物量(g/L) 0.84 0.93 1.00 1.03 0.79 0.67要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计________的实验。(4)综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件是________。解析 (1)培养液必须含有海藻生长必需的矿质元素，海藻才能在培养液中正常生活；定期通入空气，以保证光合作用所需的CO2；B点光合作用速率最大，为海藻光合作用的最佳光照条件。(2)保证植物在无光条件下生长，必须提供有机物，以满足其异养生活所需的碳源和能源。(3)从表格中的数据可以看出，在适宜的条件下随葡萄糖浓度的增加，海藻生物量先增加后减少，要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需在0.2～0.6 g/L之间设置更小的浓度梯度进一步做实验。(4)综合分析，获得该海藻最大生物量的培养条件应包括适宜的光照、适量的葡萄糖。答案 (1)各种必需矿质元素 CO2 光照 (2)碳源和能源 (3)在0.2～0.6 g/L之间更细分的浓度梯度 (4)适宜光照、添加适宜浓度的葡萄糖限时检测(限时45分钟 满分80分)一、选择题(每小题3分，共24分)1．如图表示同一植物在不同条件下进行光合作用时有关中间产物的量的变化情况。下列判断中正确的是A．曲线a可表示C5量的变化 B．曲线a可表示还原氢量的变化C．曲线b可表示三磷酸腺苷量的变化 D．曲线b可表示C3量的变化解析 突然停止光照，C3量会增加(曲线a)，C5和三磷酸腺苷量都会减少(曲线b)。答案 C2．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃、30℃，如图所示曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，从理论上讲，图中相应点的移动分别是A．a点上移，b点左移，m值增大 B．a点不移，b点左移，m值不变C．a点上移，b点右移，m值减小 D．a点下移，b点不移，m值增大答案 A3．(2012·漳州模拟)在密闭、透光的玻璃钟罩内，放着一株盆栽棉花。如图是夏季晴朗的一天中，钟罩内某物质的变化曲线。该曲线可以表示A．一昼夜中，棉花呼吸强度的变化B．一昼夜中，棉花体内有机物总量的变化C．一昼夜中，钟罩内氧气浓度的变化D．一昼夜中，钟罩内二氧化碳浓度的变化解析 0～6时和夜间18～24时，曲线呈上升趋势，这是由于植物细胞呼吸释放CO2的结果；6～18时曲线一直下降，这是由于植物在进行光合作用时，消耗玻璃罩内的CO2，其浓度下降。故此图为一昼夜中钟罩内二氧化碳浓度的变化。答案 D4．(2010·巢湖模拟)在苹果表面贴上深色的字，成熟后的苹果表面便出现字迹。下列说法正确的是A．字迹处的CO2利用率提高 B．字迹处的糖含量增加C．字迹处的ATP合成量增加 D．字迹处的叶绿素含量下降解析 叶绿素的形成需要光诱导。答案 D5．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等B．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等解析 A项，光照相同时间，光合作用制造有机物的量等于有机物净积累量加上细胞呼吸消耗有机物量，35℃时光合作用制造有机物量为3＋3.5＝6.5mg/h,30℃时为3.5＋3＝6.5mg/h，所以A项正确。答案 A6．下列有关光合作用的叙述，正确的是A．在光合作用过程中，NADPH可产生于叶肉细胞、幼茎的皮层细胞以及植物的根尖分生区细胞中B．在其他条件均正常时，若CO2的供应减少，则细胞中C3含量上升、C5含量下降C．若给予阳生植物充足的光照并保证充足的CO2，则可提高其光合作用速率D．在某一光照强度下，检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换，则可判断出此叶片没有进行光合作用解析 阳生植物光饱和点高，强光和高浓度CO2能提高光合作用效率。答案 C7．(2012·山东潍坊一模)如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。下列分析合理的是A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3化合物含量低B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为ⅡC．制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度解析 x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3化合物的浓度较y点时高，A项不正确；题目中提到已是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B项不正确；制约x点的光合作用因素是光照强度，C项不正确；在适宜温度下和同等光照强度条件下提高CO2浓度可大幅度提高光合作用速率，D项正确。答案 D8．关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是A．叶绿体色素与ATP的合成有关B．叶绿体色素参与ATP的分解C．叶绿体色素与O2和NADPH的形成有关D．叶绿体色素能吸收和转换光能解析 色素的作用是吸收、传递、转化光能，与ATP分解无关。答案 B二、综合题(共2小题，满分56分)9．(28分)(2011·高考江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是________；曲线BC段酵母菌呼吸的方式是________。(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有________、________。(3)在T1－T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有________、________。(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有________、________和用血球计数板计数时出现错误等。解析 (1)酵母菌为兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。AB段无乙醇产生，故在AB段酵母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。(2)随着培养时间的推移，酵母菌数量减少的原因有营养物质的消耗、有毒物质(如乙醇)的积累和培养液pH的变化。(3)T1～T2时段，一方面，酵母菌数量多，分解掉的葡萄糖量增多；另一方面，酵母菌进行无氧呼吸，因无氧呼吸释放的能量少，故达到维持酵母菌正常生命活动所需能量时需消耗的葡萄糖的量大大增加。(4)用血球计数板计数时因取样时未将培养液摇匀而从底部取样，会导致测量值比实际值偏高。另外，若未染色，显微镜下统计的是所有酵母菌的总数，包括活菌和死菌，也会导致测量值比实际值偏高。答案 (1)细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸(2)乙醇含量过高 培养液的pH下降 (3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种群数量增多 (4)取样时培养液未摇匀，从底部取样 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体10．(28分)(2012·广州普通高中毕业班综合测试)研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验1、2的结果分别用图中的(1)、(2)表示，请据图回答问题：(1)实验1除满足植物对水和无机盐的需要外，还必须在适宜的________________等外界条件下进行。(2)实验1的自变量是____________________，图(1)中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是______________________________________________________________。日温26 ℃、夜温20 ℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？____________，理由是____________________________________________________________________________。(3)图(2)表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化，据图分析：①番茄植株光合作用产生的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是______________。②该番茄植株经过一昼夜，是否积累了有机物？__________，理由是______________________________________________________________________________________。③根据图(2)在图(3)中以A为起点画出该密闭容器内CO2含量变化的曲线。解析 从图(1)可以看出，横坐标为不同的夜温(即自变量)，纵坐标为番茄的相对生长速率(即因变量)，其实验原理为温度影响植物细胞内物质的合成和细胞的分裂等，从而影响植物的生长；图(1)只能说明在日温26 ℃时，夜温20 ℃为番茄生长的最适夜温，要想得出番茄生长的最适温度组合，需设置不同的日温－夜温组合为自变量进行实验。图(2)中的横坐标为一昼夜的时间，纵坐标为密闭容器中的O2的相对含量，由于是密闭的容器，所以其值就反映了植物光合作用产生的氧气量与呼吸作用吸收的氧气量的差值，图(2)中B、C点分别表示一天中两个光照强度较低时，光合作用强度与呼吸作用强度相等的点(大约在6∶00和18∶00)。C点比B点高，是因为经过白天的光合作用，到C点时密闭容器中的氧气量增加了，B点不为零，是因为原容器中有一定量的氧气，利用此原理，可在图(3)中画出CO2的变化曲线；比较容器中A点和D点的氧气含量，可以得知植物一昼夜是否积累了有机物。D点低于A点，说明容器中的氧气经历一昼夜后含量在下降，也表明植物的光合作用总合成量小于呼吸作用总分解量。答案 (1)光照强度和CO2浓度(2)夜温 a点的夜温过低导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行 不一定 没有在其他日温和夜温条件下对番茄植株的生长速率进行实验 (3)①B、C ②否 24 h后密闭容器内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物 ③如图 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