光合作用与呼吸作用的计算
光合作用与呼吸作用的计算
1、将某绿色植物置于密封的玻璃容器中，在一定条件下给以充足的光照，容器内CO2的含量每小时减少了36mg、放在黑暗条件下，容器内CO2含量每小时增加8mg，据实验测定，该植物在上述光照条件下每小时制造葡萄糖30mg。回答：
(1)上述条件下，光照时细胞呼吸的强度与黑暗时细胞呼吸的强度_____（相等）
(2)在光照时该植物每小时葡萄糖的净生产量是_________mg。（24.55 mg ）
(3) 若在一昼夜中给4小时光照、20小时黑暗，此植物体内有机物的含量是
A 增加 B减少 C 不变 D 先减后增
2、（8分）将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定
的条件和结果如下表（数据均为标准状态下测得，单位mL）
在充分光照条件下暗处
15℃25℃15℃25℃
CO2减少量22.4 44.8 ——
CO2增加量——11.2 22.4
对上述结果仔细分析后回答下列问题：
（1）在25 ℃条件下，若这株植物在充分光照条件下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小
时积累葡萄糖 g。(0.06)
（2）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 g。(0.09)
（3）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗
时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖 g.( 0.39)
（4）从以上计算可知，种在新疆地区的西瓜比种在江浙一带的甜，其原因之一是。(昼夜温差大、积累葡萄糖多)
3、藻类和草履虫在光下生活于同一溶液中。已知草履虫每星期消耗0.1 mol葡萄糖，藻类每星
期消耗0.12 mol葡萄糖。现在该溶液中每星期葡萄糖的净产量为0.03 mol。这一溶液中每星期
氧的净产量是
A.0.03 mol
B.0.60 mol
C.1.32 mol
D.0.18 mol
4、在光合作用下，要保持叶绿体中五碳化合物数量不变，同时合成1mol葡萄糖，暗反应中将产生多少摩尔三碳化合物
A 2mol
B 4mol
C 6mol
D 12mol
30℃
15℃黑暗
一定光照10 h黑暗下5 h
释放O2 640 mg释放CO2 220 mg 5 h释放110 mg CO2
若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照15 h环境下，请预测该植物1 d中积累
的葡萄糖为
A.765 mg
B.1485 mg
C.315 mg
D.540 mg
6、有一瓶子有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出CO2的体积之比是3：5，这是因为
A 有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸
B 有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸
C 有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸
D 有1/4的葡萄糖用于有氧呼吸
7、现有一瓶酵母菌的葡萄糖液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图13-3所示，（假定两种呼吸作用产生CO2的速率相同），在氧浓度为a时发生的情况是
A．100％酵母菌进行发酵
B．30％的酵母菌进行发酵
C．60％的酵母菌进行发酵
D．酵母菌停止发酵
8、假设宇宙空间站内的绿色植物积累了120mol的O2，这些O2可供宇宙员血液中多少血糖分解，又有大约多少能量贮存在ATP中
A 20mol，23220KJ
B 120 mol，57400KJ
C 20mol，57400KJ
D 120 mol，23220KJ
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
10、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_________________。
(3)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。
（4）图中阴影部分的面积代表？（不同氧浓度下的无氧呼吸强度）
（5）由此可见，保存水果、蔬菜，应
A 控制空气流通，使氧浓度保持在10%
B 控制空气流通，使氧浓度保持在5%
C 不让空气流通，抑制有氧呼吸
D 保持通风良好，抑制无氧呼吸
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，O
(暗反应) 光反应 释放 2的吸收量相对值为0．4，则通过有氧呼吸释放的CO 2的相对值也应为0．4，有氧呼吸分解1mol
葡萄糖释放6molCO 2，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CO 2
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CO 2分解1mol 葡萄糖
释放2molCO 2，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
当外界氧气浓度为4~5%时，该器官O 2吸收量的相对值为0.4，所以有氧呼吸过程中CO 2释放量相对值也为0.4，则无氧呼吸过程中CO 2释放量相对值为0.2。
C 6H 12O 6 酶 2C 2H 5OH+2CO 2+能量 C 6H 12O 6 +6O 2 +H 2O 酶 6CO 2+12H 2O+能量
1 2 1 6
Χ 0.2 У 0.4
Χ/У=1.5
11、生产实践表明：在一定范围内，提高CO 2浓度，能提高光合作用。如下图是对某农作物实验
的结果，请据图分析并回答：(Lx:勒克斯，光照强度的单位。A 、B 、C 、D 、E 为曲线上的点，a 、
m 、n 为坐标轴上的点)
(1)曲线I 表明_____________________。
(2)当CO 2浓度为400 mg ·L －1时，光合作用最强的
相应处是________。曲线Ⅲ的最强光合作用需要的
最低CO 2浓度是________。
(3)这组实验的结论是__________________。
(4)m 点表示________。如果提高光照强度，则m 点
的位置将________移动。
(5)图中AB 段和CD 段影响光合作用的主要限制因子分别是________和________。n 点时的CO 2
浓度下，该农作物有机物和能量代谢的量变关系是________。
(6)若将该农作物放置于A 点条件下5h ，再移入E 点条件下________h ，实验前后的植物有机物
含量不变，若将植物体放在含C 18O 2的环境下，一段时间后，植物周围的空气中有没有可能出现
18O 2？为什么？______________________________。
(7)欲提高温室栽培的叶菜类蔬菜的产量，图中信息告诉我们，应________；另外，还应适当多
施________肥，并在夜间适当________温度。
(8)温室栽培农作物时，为满足CO 2的供应，可以采取的措施是________等。有时可见晴朗的白
天，温室开窗透气，其对植物代谢的影响是_____________________。
答：(1)光强为70Lx 下，在CO 2浓度较低范围内，随CO 2浓度的增加，光合作用逐渐增强；超过
一定浓度后，光合作用强度增加幅度减小，继续提高CO 2浓度则光合作用强度不再增加(2)700Lx
光照 500mg ·L －1
(3)CO 2浓度和光照强度都会影响光合作用强度
(4)在光照强度为70Lx 下，光合作用达到最强时，CO 2浓度的最小值 向右
(5)CO 2浓度 光照强度 光合作用利用的CO 2与呼吸作用产生的CO 2量相等
(6)2.5 有可能，因为C 18O 2 H 218O 18O 2 空气的18O 2
(7)适当提高CO 2浓度和光照强度 氮 降低
(8)使用干冰或适当燃烧秸秆 使空气流通，以补充一定量的CO 2；可降低室内的空气湿度，以增
强蒸腾作用从而促进作物对水分的吸收和运输，并促进矿质离子的运输；还可增强室内的光照强度，以促进光合作用
12、 (6分)如图，将正在萌发的种子放在一广口瓶内，瓶内放一盛有足量NaOH溶液的小烧杯，广口瓶再与一水银液体压力计相连，在温度不变、一个标准大气压下
进行实验，实验过程中，水银柱只升高到15.9cm就不再升高。
⑴此实验证明了_________，相关的反应式___________。
⑵若实验中瓶内只放萌发的种子，在开始的一段时间内,水银柱的变化
为____________，理由是_____________________。
⑶水银柱升高15.9cm后，萌发的种子将进行_____________，最终种
子将死亡，原因是____________。
答：（1）萌发的种子进行的是有氧呼吸反应式略（2）既不升
高也不下降瓶内气体总体积不变（3）无氧呼吸无氧呼吸产生的酒精对种子有毒害作用
13（6分）小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给的。有人做了这样一个实验（图1—12甲），将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持25℃及充足的CO2，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调节到20℃，测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到5℃时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失量，测得的结果如图1—12中乙所示。请据图回答：
（1）叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有无影响？。
（2）叶片基部处于低温（5℃）状态时，后30分钟，CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关？。理由是。CO2的吸收速率下降的主要原因是。
答：（1）无（2）无关气体关闭与叶片水分散失有关，在前后30分钟内的水分散失量不变，说明气孔开闭状况也不变葡萄糖向穗的输送被抑制，叶片中葡萄糖量增加，使光合作用过程受到抑制，所以CO2吸收量下降。
14、9年11月21日，我国载人航天飞机“神舟”号首次试飞成功，这标志着我国的航天技术已居世界领先地位。在长期的航天飞行中，比较难以解决的问题是宇航员的食物和氧气供应问题。科学家发现，在太空舱内“饲养”小球藻可以很好地解决这个问题。因为小球藻经过光合作用，既可释放氧气，也能合成有机物。在一般光照条件下，每500g小球藻（鲜重）经光合作用每小时可释放氧气224mL（标准状况）。一名宇航员要维持正常的生命活动，每小时需氧化0．25mol
的葡萄糖来提供能量。请回答下列有关问题：
(1)在光照条件下，每kg 小球藻每小时可产生______g 葡萄糖。（0.6）
(2)若在航天舱内模拟地球赤道位置的白昼条件，正常情况航天舱内有两位宇航员工作，如果
维持宇航员生命活动所需的氧气全部来自小球藻的光合作用，则在太空舱内至少饲养小球藻
_______kg 。（600）
(3)若宇航员用18O 标记的水来培植小球藻，则经过一段时间后，首先出现含18
O 的应是
A ．小球藻的光合产物C 6H 12O 6
B ．小球藻的呼吸产物CO 2
C ．宇航员的呼吸产物
D ．宇航员的尿液
15、图13-4是一个测定植物组织(如萌发的种子)呼吸强度的实验装置示意图。呼吸强度是指单
位组织在单位时间内吸收O 2或释放CO 2的多少，可用释放CO 2mg/10g 组织/小时或吸收O 2mg/10g
组织/小时来表示。测定时分实验组和对照组两组，实验组在尼龙小篮中装20g 正在萌发的种子，对照组装有经过煮沸过的20g 正在萌发的种子，各瓶内装的Ba(OH)2溶液的量是相等的，将两组
实验装置置于15℃恒温条件下1小时，然后用0.001mol ／L 浓度的草酸[COOH COOH |]溶液对
Ba(OH)2溶液进行滴定。再将两组实验装置置于25℃恒温度下1小时，重复上述滴定过程。注意
在整个实验过程中要不断地进行摇动。滴定时用酚酞指示剂指示。滴定结果如表
13-6
根据上述内容。试回答下列问题：
(1)在漏斗内装有碱石灰的目的是_________。
(2)Ba(OH)2的作用是_______，在实验过程中要不断摇
动的目的是__________。
（3）请写出此实验过程中除呼吸作用方程式外的
两个反应方程式：_________________________________________
(4)根据上述滴定结果，萌发的种子在15℃时的呼吸强度为释放CO 2__________；在25℃的呼吸
强度为释放CO 2________________。
答：1）吸收进入瓶内的空气中的CO 2 （2）吸收CO 2防止在Ba （OH ）2溶液液面上结有BaCO 3
薄膜影响对CO 2的吸收 （3）Ba(OH)2+H 2CO 3
BaCO 3↓+2H 2O Ba(OH)2+H 2C 2O 4 BaC 2O 4↓+2H 2O （4）0.33mg/10g 组织/小时 0.66mg/16g 组织/小时
16、将酵母菌接种到一定浓度的淀粉糊溶液中，先在30℃条件下通气培养6小时，等菌体繁殖
到一定种群数量时进行如下实验，并回答相关的问题：
(1)通气培养可使酵母菌大量繁殖的原因是_________________。
(2)通入不同浓度的氧气，根据实测其产生的酒精和放出的二氧化碳
的量精确绘制成如图13-5所示的曲线。你认为在氧浓度为e 时，酵
母菌通过无氧呼吸分解的葡萄糖占葡萄糖总消耗量的比例为_____。
（3）如果在30℃、1．01×105Pa 下再培养6小时，经测定酵母菌吸
收199．2mLO 2，放出448．2mLCO 2，对此回答下列问题（假如30℃、
1.01×105Pa 下的1mol 气体的体积是24．gL ，相对原子质量：C=12，
H=1，O=16，回答量时小数点以下四舍五入）:
15℃ 25℃ 未煮过的萌发种子
35mL 20mL 煮过的萌发种子 50mL 50mL
①写出在此6小时中，酵母菌以葡萄糖为呼吸基质发生的相关变化的反应方程式：
_________________________________________________________________
②在上述反应中产生____________mg 酒精。
③在上述反应中________________mg 葡萄糖被分解。（1140）
（1）有氧呼吸释放能量多，有利于繁殖 （2）60% （3）①C 6H 12O 6?→?酶
2C 2H 5OH+2CO 2+能量 C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O ?→?酶6CO 2+12H 2O+能量 ②460 ③1140
17、(1999年上海高考试题)图13-6是测定光合作用速度的仪器。在密闭的小室内，
放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，缓冲液用以调节小室内CO 2的量，使其浓度保
持在0．03％，小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不
同强度光照条件下，测得小室内气体体积如表13-7所示（表中气体体积的单位是
微升/平方厘米叶面积／分。“+”表示增加，“-”表示减少。光强度单位为千勒
克司）。
表 13-7
图13-6
请回答：
(1)光强度为0时，小室内减少的气体是____________，减少的原因是___________。
(2)光强度增加时，小室内增加的气体是____________，增加的原因是____________。
(3)为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验
结果进行校正。那么对照组小室内应放置（ ）
A.同样大小新鲜叶片和水 B ．同样大小死叶片和缓冲溶液
C ．同样大小纸片和水
D ．同样大小死叶片和水
(4)请据表中数据，在图13-7方格内绘制O 2生成总量和光强度间关系曲线。
图13-7
20、将金鱼藻置于一烧杯中培养。在不同温度下，金
鱼藻光合速率(用每小时O 2释放量表示）与光照强度
关系如图4—8所示。呼吸速率 (用每小时O 2消耗量表示）与温度关系如下表。请据图表回答： 光强光 0 5 10 20 30 40
气体
体
积
-0.25 +0.5 +1.2 +1.7 +1.7 +1.7
温度0℃10℃20℃30℃40℃
mg·h-1 0.30 0.35 0.50 0.70 1.10
(1)从图中可见，金鱼藻的光合速率与等因素有关。
(2)金鱼藻的呼吸速率随温度升高而升高。其原因是。
(3)金鱼藻生成的O2若在同一细胞内被消耗，在其整个过程中，O2穿过了层磷脂分子层。
(4)20℃条件下，用15 klx的光强连续照射11.3 h，合成的葡萄糖约为 mg，其中约有mg用于呼吸作用。
(5)10℃条件下连续12h给以20 klx的光照，再转入30℃条件下连续 8 h黑暗处理，则金鱼藻20 h内，葡萄糖含量的消长变化为 mg。
(6)适宜光照和温度条件下的金鱼藻，开始时O2产生较快，但3d后O2生成减慢，其最主要原因是。
（1）光照强度和温度（2）一定范围内随温度升高，酶的活性随温度的升高而增强
（3）8 （4）90.40 5.65 （5）增加38.20
（6）水中CO2逐渐被光合作用消耗而没有得到及时补充
21、叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大。图6—10表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理
过程的关系。
（1）A点代表的意义是______________________。
（2）两条曲线所围成的部分代表什么？
_____________________________________。
（3）叶面积指数大约为_________时（用图中数字回答），
对农作物增产最有利。
（4）据图解释为什么农作物不能过度密植？
（1）光合作用的强度等于呼吸作用的强度（2）有机物的积累量（植物干重增加重）（3）5 （4）若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO2浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低
22、图7—7表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下O2吸收量
和CO2释放量的变化，请据图回答：
（1）外界O2浓度在10%以下时，该器官的主要呼吸方式是
_________，判断理由是_________。
（2）该器官释放CO2与吸收O2的两条曲线在P点相交后则重合
为一条曲线，则说明该器官的呼吸方式是_________，判断依据是
_________。
（3）当外界O2浓度为4%～5%时，该器官CO2释放量的相对值为
0.6，而O2吸收的相对值为4，此时，无氧呼吸的CO2释放量约相当
于有氧呼吸的_________倍，消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_________倍。
（1）无氧呼吸（1分） CO2的释放量多于O2的吸收量（2分）
（2）有氧呼吸（1分） CO2的释放量等于O2的吸收量（2分）
（3）0.5（1分） 1.5（1分）
23、.图8—6为大豆种子在萌发成幼苗的过程中的干重与鲜重的变化曲线。其中表示鲜重的曲线以及开始进行光合作用的时间分别是
A.c,M
B.a,O
C.b,N
D.d,S
24、图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率。实验开始时，用夹子夹紧橡皮管并使图中U 形管内两侧有色液体均处于“0”标志位。在25℃条件下两套装置都静置1h，实验结果如图所示。
（1）装置中加入NaOH溶液的目的是。
（2）装置A中有色液体的变化量表示。
（3）装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是；装置B 中有色液体的变化可能是造成的，设置B装置的目的是。
（4）计算大麦种子在25℃条件下的呼吸速率（用单位时间内O2的吸收速率表示，单位为mm3g-1h-1）。
答：（1）吸收呼吸产生的二氧化碳（2分）（2）大麦种子呼吸作用消耗氧的体积（2分）（3）灭菌是防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果（2分）由于环境温度上升而引起的气体膨胀（2分）对照（排除由物理因素引起的气体热膨胀对实验结果的干扰）（2分）（4）B内气体体积增加20 mm3，A内气体减少60 mm3，故A内实际吸收O2为80 mm3，O2吸收速率＝80 mm3／10g=8mm3g-1h-1（2分）
25、下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析：
⑴甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随__________________的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速度受__________________的限制，此时主要影响光合作用过程的__________________阶段。
⑵从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于_________________，此时光合作用的__________________阶段受到限制。
⑶乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的____________________________。出现CD段的原因是____________________________________。
⑷除图示之外影响光合作用的主要因素是__________________________。