光合作用和呼吸作用二轮复习专题PPT课件.pptx

专题二两大基础代谢光合作用和细胞呼吸,考纲要求1.光合作用的基本过程（）。2.影响光合作用速率的环境因素（）。3.细胞呼吸（）。,叶绿体类囊体薄膜上,将光能转变为ATP中活跃化学能,有机物中稳定化学能,光、CO2、温度等,温度、O2、H2O等,考点一光合作用和呼吸作用的过程及内在关系,考情引领高考对本知识点的考查侧重于光合作用与细胞呼吸的过程，物质、能量转化关系，对反应场所及各阶段反应物、生成物确认也常作为考查点，题型既有选择题也有非选择题。,（1）适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高（2015山东卷，4D）（）（2）大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量都会升高（2013山东，25节选）（）（3）在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质（2010天津，1改编）（）（4）有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累（2010课标全国，2改编）（）,错混诊断,（5）下图为细胞呼吸作用的过程，其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、H，而场所、所含酶的种类不同，只有场所能产生大量ATP（2012江苏，23改编）（）答案（1）（2）（3）（4）（5）提示（4）有氧呼吸中H在线粒体内膜上与O2结合产生水，无氧呼吸无H积累，其产生的H被转入到酒精或乳酸中。,题组1细胞呼吸和光合作用过程的考查1.（2015安徽江淮名校二次联考）下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，ae表示物质，表示过程。下列有关叙述正确的是（）,A.催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B.图中物质c和H，它只在有氧呼吸过程中产生C.图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATPD.过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2解析图为细胞呼吸过程模式图，为无氧呼吸，为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精；催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中；无氧呼吸的第一阶段也产生H，在第二阶段参与酒精或乳酸的生成。答案D,2.（2015苏锡常镇四市调研）下图表示人体细胞内某些代谢过程，下列叙述错误的是（）,A.过程发生在核糖体中，缩合产生的水中的氢只来自于氨基B.过程需要O2，发生场所是线粒体C.过程中产生ATP，在缺氧条件下能够进行D.过程发生在细胞质基质中，B物质是丙酮酸解析氨基酸脱水缩合时产生的水中的氢来自于氨基和羧基。答案A,3.（2015河南洛阳一模）下图表示生物体内部分物质之间的变化，下列说法正确的是（）,A.过程a只能在植物的叶肉细胞内进行B.过程c的每个阶段都有H生成C.过程b能在酵母菌缺氧时进行D.过程d只有乳酸菌能进行,解析过程a表示光合作用，植物叶肉细胞可以进行，原核生物蓝藻也可以，A错误；过程c为有氧呼吸，只有第一阶段和第二阶段产生H，B错误；过程b为无氧呼吸，酵母菌属于兼性厌氧型生物，C正确；过程d为无氧呼吸，除了乳酸菌外，甜菜块根、玉米的胚等也可发生，D错误。答案C,A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制，C错。答案C,3.（2013课标，3）下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是（）,（1）无氧呼吸只在第一阶段生成ATP，第二阶段不生成ATP，有氧呼吸生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。（2）葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。（3）光合作用过程在叶绿体类囊体膜上消耗H2O，在叶绿体基质中产生H2O；有氧呼吸过程在线粒体基质中（第二阶段）消耗H2O，在线粒体内膜上（第三阶段）产生H2O。,1.（2015安徽卷，2）右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是（）,A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能B.CO2可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高,解析在暗反应中ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2必须先与C5反应形成C3方可被H还原，B错误；C3化合物被H还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C正确；光照强度由强变弱时，会造成H和ATP在短时间内减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。答案C,A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能，C错误。答案C,2.（2014全国课标，6）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是（）,题组2考查光合作用和呼吸作用过程中物质和能量转化,1.关注有氧呼吸过程中水和CO2的产生和参与2.光合作用和呼吸作用各元素的来源和去路的分析3.光合作用和呼吸作用过程中ATP来源、去路的分析4.光合作用和呼吸作用过程中H来源、去路的分析,3.（2015高考山东信息卷）当往一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如下图所示。下列说法正确的是（）,A.培养液中的酵母菌数量增长曲线是“J”型曲线B.酵母菌的呼吸方式与基因没有关系C.O2浓度为b时，酵母菌有氧呼吸产生的CO2的量为12.5molD.随着培养液中O2浓度的变化,酵母菌的呼吸方式也可能发生改变解析“J”型增长只出现在理想状态下，在培养液中，空间、营养有限，酵母菌的数量先增加后减少，A项错误；基因控制生物的性状，不同生物的呼吸方式有差异，肯定与基因有关系，B项错误；由图可知，O2浓度为b时，产生了6.5mol酒精，则根据无氧呼吸的反应式可知，酵母菌无氧呼吸产生的CO2的量为6.5mol，故有氧呼吸产生的CO2的量为12.56.56（mol），C项错误。答案D,判断细胞呼吸类型的五大方法（以葡萄糖为底物）（1）产生CO2量消耗O2量有氧呼吸。（2）不消耗O2，产生CO2无氧呼吸（酒精发酵）。（3）释放CO2量吸收O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸（酒精发酵）。（4）不吸收O2，不释放CO2乳酸发酵或细胞已经死亡。（5）有水生成一定是有氧呼吸，有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。,1.（2015重庆卷，4）将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是（）注：适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图,A.黑暗条件下，增大、减小B.光强低于光补偿点时，、增大C.光强等于光补偿点时，、保持不变D.光强等于光饱和点时，减小、增大解析光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，当光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，细胞吸收O2，释放CO2，故增大、减小，B错误。答案B,2.（2015安徽江淮名校二次联考）下面为光合作用的过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将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,解析由图可知，a和b为H和ATP，c为CO2。如果突然将CO2降低至极低水平，其固定形成的C3减少，对H和ATP的利用量减少，使得H和ATP的含量都上升。答案B,3.（2015广东卷，26）为推动生态文明建设，国务院发布了大气污染防治行动计划，某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究，下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量（mg/g）影响的结果。,注：括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。,答案（1）类囊体（薄膜）黄绿H、ATP、氧气三碳化合物的还原（2）增大pH含量降低对木樨的叶绿素含量降低的影响程度最小在正常生长情况下，腊梅的叶绿素含量最高，木樨的叶绿素含量最低（3）抵抗力部分生物死亡，生物多样性降低，营养结构变简单，生态系统自我调节能力下降，导致抵抗力稳定性下降,改变条件后C3、C5、H、ATP的含量及（CH2O）合成速率变化分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后C3、C5、H、ATP的含量及（CH2O）合成速率的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从某物质来源和去路的变化来确定其含量变化。如下面四幅模型图：,光合作用与细胞呼吸过程中H和ATP的来源和去向归纳（注：光合作用中H为NADPH，细胞呼吸中H为NADH，二者不是同种物质）,1.（2015海南卷，9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是（）,考点二光合作用与细胞呼吸的影响因素及应,典例引领,A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在3650时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0,解析植物光合作用所需能量是太阳能，A正确；由题图可知：叶温在3650时，植物甲的净光合速率始终比植物乙的高，B正确；植物进行光合作用时，总光合速率呼吸速率净光合速率，叶温为25时，植物甲的净光合速率小于植物乙的净光合速率，所以C正确；同理，叶温为35时，植物甲与植物乙的净光合速率相同，但不为0，D错误。答案D,2.（2014新课标，29）某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题。,（1）当CO2浓度为A时，高光强下该植物的净光合速率为。CO2浓度在AB之间时，曲线表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。（2）CO2浓度大于C时，曲线b和c所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。（3）当环境中CO2浓度小于A时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量（填“大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的CO2量。（4）据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑这一因素的影响，并采取相应措施。,解析（1）根据曲线图可知，当CO2浓度为A时，高光强下（曲线a）该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在AB之间时，曲线a、b、c的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。（2）由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的H和ATP不足，暗反应受到限制，曲线b和c的净光合速率不再增加。（3）当环境中的CO2浓度小于A时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。（4）据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。答案（1）0a、b、c（2）光强（3）大于（4）光强,高考对本知识点的考查常结合坐标曲线或柱形图模型，考查光合作用、细胞呼吸的影响因素及其在生产实践中的应用，对总光合速率、净光合速率与呼吸速率的考查也较多，强化对相关原理的分析及相关曲线模型的归纳整合与加强针对性训练是备考的关键。,1.影响细胞呼吸的4大外界因素（1）温度的影响酶活性（2）O2浓度的影响决定呼吸类型及强度,（3）CO2浓度的影响产物积累抑制反应进行（4）含水量的影响自由水比例高、代谢旺盛注：涉及“长期浸于水中烂根或发黑等”，均由无氧呼吸产生酒精所致。,2.在相对密闭的环境中昼夜CO2含量的变化曲线图分析（O2变化与CO2相反）,（1）如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加（即植物生长）；（2）如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；（3）如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；（4）CO2含量最高点为C点（C点），CO2含量最低点为E点（E点）。注：图中光合速率与呼吸速率相等的点有C、C、E、E点。图中曲线与横轴围成的面积S2（S1S3）的代数和即为净光合量，若该值0，则植物生长，若该值0，则植物不生长。,（1）探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2（2015四川卷，3）（）（2）用酵母菌发酵酿制果酒，选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精（2015四川卷，3）（）（3）番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低（2011新课标，3改编）（）（4）夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量（浙江，4D）（）,错混诊断,（5）如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化，则甲植株在A点开始进行光合作用；乙植株在E点有机物积累量最多；曲线BC段和DE段下降的原因相同（2012山东，2改编）（）,答案（1）（2）（3）（4）（5）提示（5）甲植株在A点时光合速率与呼吸速率相等，乙植株在18点时有机物积累最多；曲线BC段下降是由于夏季中午为防止水分过度蒸腾关闭气孔时导致CO2供应减少；DE段下降原因是光照减弱。,题组1以坐标曲线或柱形图形式考查光合速率与呼吸速率的影响因素,1.（2015江西五校二次联考）下图示某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，据图分析，下列不正确的是（）,A.甲图可表示在光线弱的情况下，光合作用速率受光强度的限制B.甲图可见，强光照下因光反应阶段受到限制，使光合作用速率不再增加C.乙图中C点表示光照强度为甲图的B时，植物光合作用的最适温度D.乙图出现CD段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性,解析分析甲图可知，该图显示温度和光照强度对光合作用的影响，在一定的范围内光合作用速率随光照强度的增加而增强，光照超过某一强度时，光合作用的速率不再增加，同一光照条件下，不同植物光合作用强度不同，光合作用强度是多种影响因素综合作用的结果；分析题图乙可知，该曲线显示温度对光合作用强度的影响，温度通过影响酶的活性而影响光合作用强度，在一定的范围内随温度升高，光合作用强度增强，超过最适宜温度后.随温度升高光合作用强度降低。答案B,2.（2015河南商丘一模）对下图中各曲线的解释，正确的是（）,A.图A表示青蛙耗氧量随其生活环境温度不同而变化的情况B.图B表示乳酸菌在代谢过程中CO2产生速率与O2浓度之间关系的曲线C.图C表示一片小树林中，一天内CO2浓度随时间的变化情况D.图D表示在大豆种子萌发成幼苗的过程中，有机物含量的变化情况,解析青蛙为变温动物，在低温环境中，其代谢速率很低，耗氧量并不高，A不正确；乳酸菌为厌氧菌，它的无氧呼吸既不消耗O2，也不产生CO2，B不正确；一片小树林中一天内CO2含量变化应为：光合作用呼吸速率时，CO2浓度呈下降趋势，二者拐点处为光合速率呼吸速率。答案D,3.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。下列相关叙述错误的是（）,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时的情况属于乙图中的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a氧气吸收量为0，对应乙图中A点，只进行无氧呼吸；据甲图中b到c的变化判断，CO2释放量减少，对应乙图中的BC段；甲图中氧浓度为c时释放的CO2量最少，则消耗有机物最少，适于储藏；甲图中氧浓度为d时，O2吸收量与CO2释放量相等，说明只进行有氧呼吸，无酒精产生。答案B,（1）光合作用的影响因素：光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、矿质离子供应等。（2）细胞呼吸的影响因素:温度、O2浓度、CO2浓度、水分等。（3）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”（如下图中n值为净光合速率，n值0时光合速率呼吸速率，植物生长取决于图中虚线变化。）,（4）提高大棚作物产量的措施：阴天时人工补光（最好补红光、蓝紫光）；夜间适当降温以便降低呼吸消耗。注：（1）快速确认曲线图中“总光合速率”与“净光合速率”：若光照强度为“0”时，CO2吸收量（或光合速率）从“0”开始，则描述指标为“总光合速率”，若此时CO2吸收量从负值开始，则描述指标应为净光合速率。（2）读曲线图时必需“全线”关注，不可就某些“片段”盲目下结论。,题组2以表格数据信息为载体考查两大代谢的影响因素,1.（2015四川卷，4）在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（）（光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强）,A.光强大于140（molm2s1），马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B.光强小于1255（molm2s1），影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度C.森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量D.在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加,解析由表格可知光强140（molm2s1）正好是马尾松的光补偿点，当光强大于光补偿点时，光合速率大于呼吸速率，此时叶肉细胞产生的O2不仅进入线粒体参与有氧呼吸，还有多余的O2释放到细胞外，A错误；由表格可知光强1255（molm2s1）正好是苦槠的光饱和点，当光强小于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是光照强度，当光强大于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，B错误；输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而非生产者积累的有机物的能量总和，C错误；由表格分析可知，青冈的光补偿点和光饱和点均最小，耐阴性最强，随着林冠密集程度的增大，射入林内下层的光照越来越弱，故在与其他林冠植物的竞争中耐阴的青冈可能处于优势，其数量最可能增加，D正确。答案D,2.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，结果如表所示。据表中数据推测：当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为（）,注：当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度称为光饱和点。A.11B.2C.9D.20解析黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分别为6mg/（100cm2叶h）、15mg/（100cm2叶h）。光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率，等于真正光合速率与呼吸速率之差。在光照强度为3klx时，A植物的真正光合速率20626mg/（100cm2叶h），B植物的真正光合速率为15mg/（100cm2叶h）。因此，当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为11。答案A,3.（2015山东青岛质检）将若干长势良好的葡萄幼苗置于密闭的恒温箱中，并控制每天8：0024：00为光照培养阶段，0：008：00为黑暗培养阶段，其他条件适宜。测量一天内恒温箱中CO2浓度的变化，结果如下表所示，请分析回答下列问题。,（1）光照培养阶段CO2浓度下降的原因是_，在叶肉细胞中利用CO2的具体部位是。（2）12：0024：00时间段，幼苗有机物的积累量为，据此分析农业上为提高大棚作物产量应采取的措施是_。（3）8：0024：00时间段幼苗细胞内产生ATP的场所是，24：00停止光照，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量的变化是。（4）整个黑暗培养阶段幼苗呼吸速率的变化情况是_，影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是_。,解析（1）光照培养阶段CO2浓度变化取决于光合速率与呼吸速率的差值，叶肉细胞中CO2的具体消耗部位为叶绿体基质。（2）12：0024：00时间段，因CO2浓度未发生变化，故有机物积累量为0，欲提升光合速率宜补充CO2。（3）8：0024：00时间段，幼苗细胞内产生ATP的生理过程包括光合作用和细胞呼吸，其场所为细胞质基质、叶绿体、线粒体；24：00停止光照，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3因缺乏H和ATP被还原量减少，即C3增多。（4）表中数据显示，整个暗培养阶段CO2变化量为24：001：00，1：002：00及2：003：00三个时间段均为增加90，而3：004：00增加70，4：005：00增加50，5：006：00增加40，6：007：00增加30，7：008：00增加20，故呼吸速率应为前3h不变后5h逐渐降低；由于该密闭装置“恒温”，故呼吸速率的影响因素主要是O2浓度。,答案（1）光合作用强度大于细胞呼吸强度叶绿体基质（2）零（定时）通风、使用农家肥等（补充二氧化碳）（3）细胞质基质、叶绿体、线粒体增多（4）开始不变，后来逐渐降低氧气浓度,解答与呼吸作用、光合作用相关的图表信息题应特别关注如下信息（1）光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。（2）光照下吸收CO2量应为净光合量。（3）光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。（4）答题时务必关注题干信息中诸如“恒温”“最适温度”等关键信息。,1.（2015课标卷，29）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：,考点三光合作用与细胞呼吸相关实验探究,典例引领,A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。D组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：,（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量（填“高于”“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要，这些反应发生的部位是叶绿体的。（2）A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。,解析（1）C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和H，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。光合产物生成在叶绿体基质中进行。（2）A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和H在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。,答案（1）高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质（2）单位时间内光照和黑暗交替频率ATP和H,2.（2011全国卷，33）为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。,回答问题。（1）光照条件下，组5叶片通过作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于的光解。（2）在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是。（3）组2叶片中合成淀粉的原料是，直接能源物质是，后者是通过产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_。（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中（有、无）淀粉。,解析由题干信息知，植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉，实验处理后淀粉的生成有两条途径：光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。（1）组5中的叶片环境中，有光照和CO2，叶片通过光合作用产生淀粉，光合作用产生的氧气来自于水的光解。（2）在黑暗条件下，组2和组6的溶液中通入空气，有氧气存在，叶片能进行有氧呼吸。（3）组2叶片没有光照处理，不能进行光合作用，但能以培养液中的葡萄糖为原料，生成淀粉；消耗的能量直接来源于ATP的水解，此时的ATP是通过有氧呼吸产生的。组4与组2相比，培养液中没有O2，叶片不能进行有氧呼吸，缺少ATP，不能合成淀粉。（4）若组7中只通入N2，没有CO2，叶片不能进行光合作用；溶液中也没有葡萄糖，则叶片中无淀粉生成。,答案（1）光合H2O（2）组2和组6（3）葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP（4）无,有关光合作用和细胞呼吸实验探究类题目是高考的重点、热点，题目区分度高，分值重，准确把握光合作用、细胞呼吸的生理过程、影响因素及相关原理，把握呼吸速率、光合速率测定实验设计原理，并能把握实验设计常规步骤是解答此类问题的关键。,1.生物呼吸类型判定实验设计,探究某生物材料的细胞呼吸类型（假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响），某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。,（1）若甲液滴，乙液滴，则只进行有氧呼吸。（2）若甲液滴，乙液滴，则只进行无氧呼吸。（3）若甲液滴，乙液滴，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。（4）物理误差的校正：除将装置中换为外其余均与乙装置相同。,左移,不动,不动,右移,左移,右移,生物材料,杀死的等,量同种生物材料,2.光合速率与呼吸速率的测定（1）测定装置,（2）测定方法及解读测定呼吸强度a.装置烧杯中放入适宜浓度溶液用于b.玻璃钟罩处理，以排除光合作用干扰c.置于适宜温度环境中d.红色液滴向移动（代表呼吸）测定净光合速率a.装置烧杯中放入适宜浓度的溶液，用于保证容器内，满足光合需求b.必须给予处理，且温度适宜c.红色液滴向右移动（代表净光合速率）,NaOH,吸收CO2,遮光,左,耗氧量,NaHCO3,CO2浓度恒定,较强光照,判断与光合作用、细胞呼吸相关实验探究中的做法（1）增加水中氧气泵入空气或放入绿色水生植物（）（2）减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水（）（3）除去容器中二氧化碳碳酸氢钠溶液（）（4）除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中（）（5）除去叶中叶绿素酒精隔水加热（）（6）除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光（）（7）如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光（）（8）线粒体提取细胞匀浆离心（）（9）保持容器中CO2浓度不变NaOH溶液（）,错混诊断,答案（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）提示（3）除去CO2常用NaOH溶液。（9）保持容器中CO2浓度不变常用NaHCO3溶液。,题组1与细胞呼吸相关实验探究,1.（2015山东日照联考）下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析不正确的是（）,A.装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量B.装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸C.装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,都需要设置对照实验,解析甲装置中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH可吸收呼吸产生的二氧化碳，则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行有氧呼吸，但不能说明种子萌发只进行有氧呼吸，B错误；丙装置中澄清石灰水可检测二氧化碳，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。答案B,题组2光合速率影响因素实验探究,1.（2015安徽卷，29）科研人员探究了不同温度（25和0.5）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。,（1）由图可知，与25相比，0.5条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测浓度的变化来计算呼吸速率。,（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案；称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。将甲、乙瓶分别置于25和0.5条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。a.；b。,解析（1）由图可知，与25相比，0.5条件下的CO2生成速率较低，主要原因是温度较低，导致酶的活性较低，呼吸速率较慢，所以其主要原因是：低温降低了细胞呼吸相关酶活性；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。（2）根据单一变量原则，控制唯一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证唯一变量的作用，所以，选取的果实成熟度还应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数称为重复。重复的作用有二，一是降低实验误差，扩大实验的代表性；二是估计实验误差的大小，判断实验可靠程度，所以，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。,答案（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性CO2O2（2）a.选取的果实成熟度还应一致b.每个温度条件下至少有3个平行重复实验,2.（2015北京卷，31）研究者用仪器检测拟南芥叶片在光暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。,（1）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解，同化CO2，而在实验的整个过程中，叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。（2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在（molm2s1）范围内，在300s时CO2达到2.2（molm2s1）。由此得出，叶片的总（真正）光合速率大约是（molCO2m2s1）。（本小题所填数值保留至小数点后一位）,（3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。（4）为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用技术进行研究。,解析（1）光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能，把水和二氧化碳转变成储存能量的有机物，同时释放出氧气的过程；而细胞呼吸是把有机物进行氧化分解，把有机物中稳定的化学能转变成活跃的化学能（ATP中的）和热能供生命活动利用。（2）由图分析可以得到在前200s有光照时CO2的吸收维持在0.20.6（molm2s1）之间（此时为光合作用的测量值，是植物光合作用对CO2吸收真实值与细胞呼吸作用释放CO2的差值），在300s时为黑暗环境中，植物只进行细胞呼吸作用，所以植物的真实光合作用应该是光合作用CO2的测量值与细胞呼吸作用CO2的释放量之和。（3）转入黑暗条件下100s以后，也就是在300s以后，可以看到“点”的重心逐渐上升，也就是说明叶片释放的CO2量在逐步减少。（4）探究碳元素的去向，往往采用的是14C同位素示踪技术。,答案（1）水细胞呼吸ATP中的化学能（2）0.20.6释放量2.42.8（3）逐渐减少（4）14C同位素示踪,3.（2015海南名校摸底）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罩内（如图所示）。其中每个装置中培养皿中溶液的体积相等，每个装置都是密封的，放置在光照和其他条件都适宜的地方。请回答下列问题：,（1）该实验的目的是_。其中NaHCO3的作用是_。（2）如果某同学误将NaOH溶液当做NaHCO3加入了培养皿中（每组浓度不变），则三组幼苗中光合作用下降速度最快的是。,（3）如果用这三套装置验证光照强度可以影响光合作用速率，请简述实验改进的方法（不必答出实验结果）。（4）如果将某个装置从适宜光照下突然移到黑暗处，则上图中能表示叶肉细胞中C3变化趋势的是_，理由是_。,解析（1）三套装置不同的是NaHCO3的浓度，由于NaHCO3的作用是维持装置中CO2浓度的相对稳定，NaHCO3浓度越高的装置中CO2浓度也越大，所以该实验探究的是CO2浓度对光合作用（或植物生长）的影响。（2）NaOH溶液的作用是吸收装置中的CO2，NaOH浓度越高吸收速率越快，所以C装置中CO2浓度下降速率最快，所以该装置中幼苗光合作用的下降速率也最快。（3）验证光照强度可以影响光合作用速率，则光照强度就是实验的自变量，其他则为无关变量，需要保持一致，因此要使三套装置中NaHCO3溶液浓度保持一致。光照强度可以通过不同功率的白炽灯进行控制。（4）光反应为暗反应阶段中的C3的还原提供H和ATP，所以突然停止光照后，由于缺乏H和ATP，导致C3还原速率变慢而CO2固定速率不变，所以短时间内C3含量升高。随着时间的延长，暗反应停止，C3含量又下降。,答案（1）探究CO2浓度对光合作用（或植物生长）的影响维持装置中CO2浓度的相对稳定（其他合理答案也可）（2）C（3）三套装置中NaHCO3溶液浓度相同，用功率不同的白炽灯照射每套装置，其他条件适宜（其他合理答案也可）（4）A停止光照后，由于缺乏H和ATP，导致C3还原速率变慢而CO2固定速率暂时不变，所以短时间内C3含量升高，时间再长，暗反应停止，C3含量又下降,2.（2015浙江省嘉兴等五校联考）下图是测定绿色植物光合作用速率的实验装置示意图，广口瓶装有碳酸氢钠溶液以维持溶液中二氧化碳浓度。请回答下列问题：,（1）某兴趣小组利用上述装置探究不同波长的光对光合作用速率的影响，准备了3套装置，在暗室中用等强度（小于光饱和点）的绿光、蓝光、红光的灯源等距离地分别照射13号装置，30min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积（mL）。实验结果如下表：,O2释放量/mL,（1）用这一方法测量得到的为光合作用速率。由于各组呼吸速率相同，故单位时间内收集的水量可作为光合速率的指标。（2）由于二氧化碳浓度和光强度相同，故成为实验结果不同的限制因素。请比较3组叶绿体中ATP和NADPH浓度大小关系（用组别编号比较）。（3）本实验将3套装置放入暗室的目的是_。（4）该实验设计存在不合理之处，请指出其中一处：。,（5）下图为红、绿、蓝三种光的不同光强度和光合速率的关系。若以上述实验结果为依据，可知曲线为蓝光。,解析该方法测定的是氧气释放量，它影响到排水量，它反映植物净光合速率；由于二氧化碳浓度和光强度相同，故不同波长的光成为实验结果不同的限制因素；根据表中数据可知，红光效果好于蓝光好于绿光，因而叶绿体中ATP和NADPH浓度大小关系是321；本实验将3套装置放入暗室的目的是排除室内其他波长的光对实验结果的干扰；该实验设计不合理之处是没有黑暗的对照组；根据表中结果可知曲线表示蓝光。,答案（1）表观（净）真正（总）（2）不同波长的光（光的波长）321（3）排除室内其他波长的光对实验结果的干扰（4）没有黑暗的对照组（不同波长的光热效应不同，导致温度难控制或其他合理答案）（5）,光合作用、细胞呼吸实验的设计技巧（1）实验设计中必须注意三点变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡（或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同）进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。对照原则的应用。不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。无论哪种装置,在光下测得的数值均为“净光合作用强度”值。,（2）典型的方法“黑白瓶法”：用黑瓶（无光照的一组）测得的为呼吸作用强度值，用白瓶（有光照的一组）测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。（3）解答光合作用与细胞呼吸实验探究题时务必要关注的信息是加“NaOH”还是“NaHCO3”；给予“光照”处理还是“黑暗”处理；是否有“在温度、光照最适宜条件下”等信息。,影响两大基础代谢的因素及相关曲线模型辨析,1.高考常考的植物“三率”（总光合速率、净光合速率、呼吸速率）问题归纳,研判规律,（1）植物“三率”间的内在关系呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值（CO2释放量或O2吸收量）。净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测得的值小室内CO2减少（或增加）量或小室内O2增加（或减少）量。真正光合速率净光合速率呼吸速率。,（2）植物“三率”的常用表示方法在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率净光合速率呼吸速率。表示方法如下表。,2.高考常考的“三率”相关模式图整合,注：上图2中F点，图3中D点、E点，图4中B点均与图6对应，即光合速率呼吸速率。,1.图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是（）,趁热打铁,A.若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的