高考生物二轮专题复习 专题二第2讲 光合作用和细胞呼吸课件 新人教版.ppt

第2讲光合作用和细胞呼吸 叶绿体类囊体薄膜上 h atp 多种酶 co2的固定 c3的还原 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 1 以碳的转移为例 写出光合作用与细胞呼吸的联系 2 光合作用与细胞呼吸是怎样完成能量转换的 考点一透彻分析光合作用与细胞呼吸的过程下列有关光合作用和细胞呼吸的相关叙述中 不正确的是 a 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 2013全国 3d b 叶绿体在光下和黑暗中均能合成atp 2012全国大纲 2b c 离体的叶绿体基质中添加atp h 和co2后 可完成碳反应 暗反应 2011浙江 1d d 有氧呼吸产生的 h 在线粒体内膜上与氧结合生成水 2010新课标卷改编 2b 自主尝试 提醒 两个生理过程中特别注意的是 植物吸收蓝紫光的百分比比红光高 但红光提供的能量多 白光中的绿光光合效率低 所以应是红光光合效率高 无光的情况下 co2固定产生的c3达到饱和 会抑制该过程的进行 无氧呼吸第一阶段产生的 h 用作还原剂形成乳酸或酒精 第二阶段不产生atp 水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用 玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用 解析 酵母菌为兼性厌氧型微生物 进行有氧呼吸时 呼吸产物是co2和水 进行无氧呼吸时 呼吸产物是酒精和co2 黑暗条件下叶绿体不能合成atp 暗反应需要的外部条件atp h 及co2 有氧呼吸的第三个阶段在线粒体内膜上完成 答案 b 链接提升 1 物质转化关系 1 从反应式确定元素的来源和去向 光合作用总反应式 o2中氧原子全部来自水 co2中碳经c3进入 ch2o 有氧呼吸反应式 产生的h2o中的氧原子全部来自o2 与反应物h2o中氧原子无关 2 光合作用与有氧呼吸的物质转化 3 h 和atp的来源 去向分析 h2o光解产生 有氧呼吸第一 二阶段 还原c3 用于第三阶段还原o2 光反应阶段产生 三个阶段都产生 用于c3还原供能 用于各项生命活动 植物的c3还原除外 2 能量转化关系 跟踪训练1下列物质转化过程会发生在人体内的是 a h2o中的o转移到o2中b co2中的c转移到c6h12o6中c c6h12o6中的h转移到c2h5oh中d o2中的o转移到h2o中 解析 a所述过程是水的光解 发生在光合作用光反应阶段 b所述过程发生在光合作用的暗反应阶段 都不会发生在人体内 c中的物质变化发生在无氧呼吸过程中 人体无氧呼吸只能产生乳酸 d中的物质变化发生在有氧呼吸过程中 人体能够进行有氧呼吸 所以d项正确 d 跟踪训练2如图表示某种生理作用的过程 其中甲 乙 丙代表有关生理过程发生的场所 代表有关物质 下列有关叙述中 正确的是 a 该图表示光合作用的生理过程b 酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程c 物质 表示丙酮酸 物质 表示atpd 丙表示线粒体内膜 该处能产生大量的atp d 解析 该图表示有氧呼吸过程 甲 乙分别表示细胞质基质 线粒体基质 酵母菌是真核生物 可以在甲 乙中发生生理过程 乳酸菌是原核生物 只能在甲中发生生理过程 物质 表示丙酮酸 物质 表示 h 丙表示线粒体内膜 在该处 h 和氧气反应生成水 同时产生大量能量 生成大量atp 考点二分析影响光合作用和细胞呼吸的因素 2013 高考重庆卷 图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图 下列有关叙述 正确的是 a t1 t2 叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加 基质中水光解加快 o2释放增多b t2 t3 暗反应 碳反应 限制光合作用 若在t2时刻增加光照 光合速率将再提高c t3 t4 光照强度不变 光合速率的提高是由于光反应速率不变 暗反应增强的结果d t4后短暂时间内 叶绿体中adp和pi含量升高 c3化合物还原后的直接产物含量降低 自主尝试 解析 水的光解发生在类囊体膜上 而不是叶绿体基质中 a项错误 t2 t3 限制光合作用的是暗反应 要想提高光合速率 应提高co2浓度 b项错误 t3 t4 光合速率提高是因为暗反应增强 同时也促进了光反应的进行 光反应和暗反应是相互联系 相互依存的整体 c项错误 t4后短暂时间内 细胞原有的atp被消耗生成adp和pi 但是因无光 不能合成atp 所以adp和pi含量升高 且c3化合物还原后的直接产物也因不断消耗而减少 d项正确 答案 d 2 分析影响细胞呼吸的因素 影响酶的活性 决定呼吸类型和强度 自由水含量较高时呼吸旺盛 在零上低温下贮存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培过程中 增加昼夜温差以减少有机物的消耗 提高产量 常利用降低氧的浓度抑制细胞有氧呼吸 降低有机物消耗这一原理来延长蔬菜 水果的保鲜时间 贮藏作物种子时 将种子风干 以减弱细胞呼吸 减少有机物的消耗 跟踪训练 2013 江苏省泰州中学高三期中考试 如图1为在光合作用的最适温度和最适光照条件下 测得的co2浓度与某植物o2释放量的关系示意图 图2是在光合作用的最适温度和最适光照及黑暗条件下 co2浓度分别为mc和md时测定的该植物体内c3和c5的含量 共获得a b c d四条曲线 结果如图所示 请据图回答 1 影响oa段长短的环境因素有 至少答两点 不同植物在相同条件下oa段长短不同 直接原因是 不同 根本原因是 2 c点与d点相比o2释放量较低 制约因素是 该因素值的降低 会 不会 影响光反应的速率 理由是 3 当co2浓度为mc时测定c3和c5的含量 获得的曲线是图2中的 图1中曲线超过d点后变平的原因是受到 制约 温度 o2浓度 co2浓度 呼吸酶的活性 线粒体的数量 遗传物质 基因 的差异 co2浓度 会 co2浓度降低会使c3合成速率减慢 导致 h 和atp积累 继而使光反应的速率降低 b和c 酶活性和数量 叶绿体或色素的数量 解析 本题利用坐标曲线图考查光合作用和细胞呼吸的关系 以及光合作用过程中c3和c5含量变化的相关知识 1 o点时无光照 此时植物细胞只进行细胞呼吸 oa段表示细胞呼吸吸收的o2量 此时能够影响细胞呼吸的外界因素有温度 o2浓度 co2浓度等 不同植物在相同条件下oa段长短不同 直接原因是线粒体的数量不同 根本原因是遗传物质 基因 的差异 2 图1中c点与d点相比o2释放量还在增加 因此限制cd段的因素是横坐标所示因素即co2浓度 该因素值的降低会使c3合成速率减慢 导致 h 和atp积累 继而使光反应的速率降低 因此会影响光反应的速率 3 观察图2曲线 因黑暗条件下只进行暗反应 则c3含量增加 c5含量减 少 可知曲线a b表示c3含量变化 曲线c d表示c5含量变化 又因mc时co2浓度比md时低 则mc时暗反应固定的co2比md时的少 故c3含量低 对应曲线b 此时光照适宜 产生的 h 和atp不变 则mc时c5含量会比md时的高 对应曲线c 图1中曲线超过d点后变平 此时o2释放量不再增加 原因是受到酶活性和数量的制约 考点三光合作用与细胞呼吸的相关测定某生物兴趣小组利用如图装置 若干个 开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究 实验开始时打开活塞开关 使水柱液面平齐 然后关闭活塞开关 8小时后 观察记录实验数据如下表 请根据以上图表回答下列问题 1 上表探究性实验课题中的自变量是 研究不同植物的光合作用 最好选择的容器标号是 2 若容器1的烧杯中加入的是co2的缓冲液 u型管左侧液面的变化是 填上升或下降 植物的净光合作用速率是 ml h 为了更准确的测定 应对实验结果进行校正 排除非生物因素对实验结果的影响 如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低 则校正之后的净光合速率比原来 大或小 3 利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率 实验思路是 植物的种类和光质 1和3 上升 15 大 对装置进行遮光处理 烧杯中盛放氢氧化钠溶液 或能吸收co2的液体 测量单位时间内水柱移动的距离 解析 1 表中实验课题的自变量有两个 植物的种类和光质 研究不同植物的光合作用 根据单一变量原则 自变量为植物的种类 其他条件均适宜 红光更有利于植物的光合作用 所以最好选择的容器标号为1和3 2 若容器1的烧杯中加入的是co2的缓冲液 装置内不断产生氧气 会使u型管左侧液面上升 由表中容器1两侧液柱高度差为240ml 8h可知 每小时液柱差高度变化为30ml 因为原来两液面高度相同 所以每小时氧气变化量为15ml h 此即净光合作用速率 如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低 说明实验受温度 大气压的影响 原装置气体体积减小 则容器1校正之后的净光合速率比原来大 3 要测量天竺葵植株的呼吸速 率 必须避免光合作用的发生 要对装置进行遮光处理 又因为呼吸作用中吸收氧气和放出二氧化碳的量相等 烧杯中盛放氢氧化钠溶液 吸收掉二氧化碳 则装置中氧气的变化量即为植物的呼吸速率 拓展 1 为防止气压 温度等物理因素所引起的误差 应设置对照实验 将所测的生物材料灭活 如将种子煮熟 其他条件均不变 2 测量呼吸速率时 如果实验材料是种子 为防止微生物呼吸对实验结果的干扰 应对装置及所测种子进行消毒处理 链接提升 1 光合作用速率表示方法 通常以一定时间内co2等原料的消耗量或o2 ch2o 等产物的生成量来表示 但由于测量时的实际情况 光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率 2 表观光合速率与真正光合速率的辨别在有光条件下 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 称为表观光合速率 而植物真正光合速率 表观光合速率 呼吸速率 如图所示 3 表观光合速率与真正光合速率的判定 1 若为坐标曲线形式 当光照强度为0时 co2吸收值为0 则为表观光合速率 若是负值则为真正 实际 光合速率 2 若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值 则为表观光合速率 3 有机物积累量一般为表观光合速率 制造量一般为真正 实际 光合速率 4 呼吸速率将植物置于黑暗中 实验容器中co2增加量 o2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率 5 有机物积累量的表示方法一昼夜有机物的积累量 用co2的量表示 可用下式表示 积累量 白天从外界吸收的co2量 晚上呼吸释放的co2量 6 表观 净 光合速率的测定方法 如图 1 nahco3溶液作用 玻璃瓶中的nahco3溶液保证了容器内co2浓度的恒定 满足了绿色植物光合作用的需求 2 植物光合速率指标 植物光合作用释放氧气 使容器内气体压强增大 毛细管内的水滴右移 单位时间内水滴右移的体积即是表观 净 光合速率 3 条件 整个装置必须置于光下 跟踪训练取一植物形态 大小 生长状况相同的四片叶片按图示进行实验 烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应 气体的变化可以通过观察油滴的运动判断 不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响 1 在一定时间内 装置a中油滴不移动 则光合作用与细胞呼吸强度 填 一定 或 不一定 相等 2 在适宜的光照下 在一段时间内装置b中油滴将向 移动 原因是 3 将装置c突然从光下移动到黑暗处 短时间内c3的含量 填 升高 或 降低 4 某同学想直接利用装置b d证明光是光合作用的必要条件 是否可行 理由是 不一定 左 b装置中不存在co2 植物只进行细胞呼吸消耗o2 而释放的co2被naoh吸收 导致装置内气压变小 液滴左移 升高 不可行 因为装置d与装置b中都不存在co2 都不能进行光合作用 解析 1 若装置a植物在一段时间内进行有氧呼吸与光合作用 呼吸底物为糖类 光合作用吸收co2体积等于释放o2体积 有氧呼吸吸收o2体积等于释放co2体积 两种生理过程都不会引起气体体积改变 因此无法根据油滴是否移动比较两个生理过程的强弱 2 装置b中naoh吸收co2导致容器内无co2 植物无法进行光合作用 但消耗氧气进行呼吸作用 导致容器内压强减小 油滴左移 3 装置c从光下突然移到黑暗处 h 和atp的产生减少 c3的还原受阻 导致细胞内c3含量升高 4 装置b和d中都有naoh溶液 导致容器中无co2 植物无法进行光合作用 因此不能用于探究光合作用的相关实验 1 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸 2013全国 3a 肺炎双球菌属于原核生物 细胞中只有核糖体一种细胞器 与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中 2 光合作用推动碳循环过程 促进了生物群落中的能量循环 2013天津 3a 光合作用可促进物质循环 但是能量不能循环 3 叶片黄化 叶绿体对红光的吸收增多 2012福建 1d 叶片黄化 说明叶片缺少叶绿素 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 因此叶片黄化 叶绿体对红光的吸收减少 4 有氧呼吸产生的 h 在线粒体基质中与氧结合生成水 2010全国新课标 2b 有氧呼吸前两个阶段产生的 h 在线粒体内膜上与氧结合生成水 5 破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 2011海南 3c 破伤风杆菌属于厌氧菌 在有氧条件下 其繁殖受抑制 6 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 2011浙江 1c 植物在冬季光合速率低的主要原因是光照强度弱 气温低 7 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后 光反应强度和暗反应强度都降低 2011全国新课标 3b 由于叶绿素的合成需要镁元素 故在缺镁的培养液中番茄幼苗叶绿素合成受影响 所以光反应强度降低 导致 h 和atp含量下降 进而使暗反应强度也跟着降低 8 乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸 2010北京 2b 乳酸杆菌进行无氧呼吸 在细胞质基质中产生乳酸 9 光反应为暗反应提供的物质是 h 和h2o 2010海南 4a 光反应产生atp 为暗反应提供能量 合成 h 为暗反应提供还原剂 10 在叶肉细胞中 co2的固定和产生场所分别是叶绿体基质和线粒体内膜 2010天津 1c co2的固定发生在暗反应阶段 场所为叶绿体基质 co2的产生发生在有氧呼吸的第二阶段 场所为线粒体基质 题型四坐标曲线题坐标曲线图借助数学模型的方法来分析生物学现象 解释生命活动规律的各种变化过程 长叶刺葵是棕榈科热带植物 为了解其引种到重庆某地后的生理状况 某研究小组在水分充足 晴朗无风的夏日 观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图 据图分析 1 光合作用消耗atp最快的时刻是 根吸水能力最强的时刻是 2 直接引起蒸腾速率变化的生理指标是 推测导致12 00时光合速率出现低谷的环境因素主要是 填 光照 或 co2 3 在14 00时若适当提高co2浓度 短时间内叶绿体中 h 含量的变化是 10 00 12 00 气孔导度 光照 降低 解题指导 1 首先分析横坐标和纵坐标的含义 横坐标 表示一天中的各时刻点 纵坐标 表示长叶刺葵的光合速率 蒸腾速率及气孔导度的相对值 2 分析各曲线的变化趋势 如光合速率曲线 从8 00 10 00光合速率逐渐增强 在10 00时 出现拐点开始下降 在12 00光合速率出现低谷 原因可能是光照因素引起 此时气孔导度大 co2供应相对充足 3 联系学过的知识点作答 如 光合作用消耗atp最快的时刻 要联系光合速率最大时的点 根吸水能力最强的时刻要联系蒸腾速率最大时刻的点 体现蒸腾速率变化的生理指标应是气孔的大小 应从气孔导度曲线反映出来 方法总结 坐标曲线类的解题路线指导1 识标 识别坐标图中纵 横坐标的含义 找出纵 横坐标的关系 再结合教材 联系相关的生物学知识 从而正确把握坐标曲线 2 明点 找出关键的点 起点 转折点和终点 及其表示的生物学意义 有时还可以添加辅助线 找出重要的点 3 描线 揭示各段曲线的变化趋势及其含义 一般横坐标是自变量 纵坐标是因变量 坐标上的曲线实际上是 横坐标 对 纵坐标 的影响结果 描述曲线可以是 横坐标的变化对纵坐标如何影响 或反过来 纵坐标随横坐标的变化而如何变化 4 作答 由曲线联系相应的知识点 合理作答 1 将一植株放在密闭玻璃罩内 置于室外一昼夜 获得实验结果如图所示 下列有关说法错误的是 a 图甲中的光合作用开始于c点之前 结束于f点之后b 到达图乙中的d点时 玻璃罩内的co2浓度最高c 图甲中的f点对应图乙中的g点d 经过这一昼夜之后 植物体的有机物含量会增加 c 解析 图甲c点和f点时 光合作用强度等于呼吸作用强度 光合作用开始于c点之前 结束于f点之后 a项正确 图乙中的d点之前 呼吸作用强度大于光合作用强度 环境中co2浓度不断升高 d点之后到h点之前 光合作用强度大于呼吸作用强度 环境中co2浓度不断降低 h点之后 呼吸作用强度大于光合作用强度 环境中co2浓度又开始不断升高 但不能升高到d点对应的co2浓度 b项正确 在图甲中的f点 光合作用强度等于呼吸作用强度 对应图乙中的h点 c项错误 根据图甲可直接看出 玻璃罩内的co2浓度降低 植物体的有机物含量会增加 d项正确 2 研究人员用菠萝和柳蜜桃为实验材料 测量在30 65 范围内光合作用和呼吸作用速率 结果如图所示 注 以30 时记录的实验数据作为对照 下列说法错误的是 a 高温下两种植物的光合作用均受到抑制且菠萝更加敏感b 当温度为45 时 两种植物均可生长c 50 时菠萝细胞中产生atp的场所是线粒体d 两种植物在生长季节长期处于不致死的高温环境下 果实 甜度会下降 c 3 拓展 2012 高考江苏卷 糖耐量受损 igt 的人表现为空腹血糖浓度正常 负荷 如饮食 后血糖浓度升高异常 为了探究运动时igt的干预情况 受试者于餐后进行中等强度持续运动30min 定时采样测定血糖浓度及胰岛素含量 实验结果如图所示 由此可初步推测 多选 bcd a 餐后60min时 胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组b 餐后适度运动可降低igt人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度c 餐后适度运动使igt人群胰岛素分泌高峰提前 血糖浓度下降d 餐后适度运动可以减轻igt人群胰岛b细胞的分泌负担 解析 胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素 分析题图可以看出血糖浓度的降低先于胰岛素 故a的推测错误 运动组血糖比对照组血糖相对低 餐后相对对照组的胰岛素浓度 运动组的胰岛素分泌高峰提前 升高幅度降低 故b c的推测正确 餐后适度运动 血糖浓度相对降低 由此可减轻igt人群胰岛b细胞的分泌负担 故d的推测正确 4 拓展 2012 高考安徽卷 留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术 喷施赤霉素和2 4 d对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示 下列有关分析不正确的是 d a 喷施赤霉素和2 4 d能有效减少留树保鲜过程中的落果b 留树保鲜过程中赤霉素与2 4 d对落果的调控有协同作用c 喷施赤霉素和2 4 d能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高d 赤霉素 2 4 d与内源脱落酸对落果的调控有协同作用 解析 由留树天数和落果率的曲线信息可获知 随天数延长 落果率逐渐升高 且落果率由低到高的顺序为 赤霉素 2 4 d赤霉素 2 4 d 赤霉素 2 4 d 故c项正确 赤霉素 2 4 d能防止落果 脱落酸促进落果 赤霉素 2 4 d二者与脱落酸对落果的调控有拮抗