【全国百强校】高三生物总复习 9 光合、呼吸专题.pdf

高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 1 18 第二学期 第九周 课程内容 必修 1 第五章 光合 呼吸专题复习 2014 2015 学年 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 2 18 光合与呼吸的区别与联系 一 区别 1 作用不同 呼吸作用是新陈代谢过程一项最基本的生命活动 它是为生命活动的各项 具体过程提供能量 ATP 所以呼吸作用在一切生物的生命活动过程是一刻都不能停止 的 呼吸作用的停止意味着生命的结束 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代 谢 一切生物的生命活动都直接或间接地依赖于光合作用制造的有机物和固定的太阳能 2 过程不同 呼吸作用和光合作用表面看起来是 2 个相反的过程 如 光合作用把 H2O 分解 生成 O2和 H 呼吸作用把 H 与 O2结合生成 H2O 光合作用需要能量 呼吸作用释放能 量 光合作用把 CO2和 H2O 合成有机物 呼吸作用把有机物分解成 CO2和 H2O 但这 是两个不同的生理过程 在整个新陈代谢过程中的作用是不同的 3 能量的来源去路不同 光合作用所需要的能量来自光能 光反应过程产生的 ATP 主要用于暗反应 最终贮存在有 机物中 很少用于植物体的其他生命活动过程 呼吸作用过程释放的能量来自有机物 主 要是用于植物体的各项生命活动过程 包括光合作用产物的运输 二 联系 在植物体内 这二个过程是互相联系 互相制约的 光合作用的产物是呼吸作用的原料 呼吸作用的产物也是光合作用的原料 如图 1 联系点之一 氧气 二氧化碳 光合作用的光反应中 水分解生成 H 和氧气 而氧气又可用于呼吸作用 在有氧呼吸的第 三阶段 氧气与 H 结合 生成水 呼吸作用生成的水也可用于光合作用 如图 因此 植物释放氧气量 光合作用产氧量 呼吸作用耗氧量 同样 光合作用把二氧化碳和水合成 有机物 如葡萄糖 而呼吸作用则分解有机物 生成二氧化碳 呼吸作用产生的二氧化 碳可用于光合作用 如图 因此 植物释放二氧化碳量 呼吸作用产生的二氧化碳量 光 合作用消耗二氧化碳量 H2O H2O O2 光合作用 光合作用 呼吸作用 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 3 18 C6H12O6 C6H12O6 2 联系点之二 有机物 光合作用合成的有机物 葡萄糖 正好是呼吸作用的原料 植物的净生产量 光合作用生 产量 呼吸作用消耗的有机物量 3 联系点之三 水 水是光合作用的原料 也是光合作用的产物 同时水也是呼吸作用的原料和产物 呼吸作 用产生的水可用于光合作用 光合作用把水分解产生的氧气也可用于呼吸作用 从而产生 水 可见水和氧气也有密切的联系 如图 O2 O2 二者之间的联系 光照 条件 图解 CO2 O2来路和去路 含义 说明 光下或 黑暗处 没有叶绿体的植物细 胞 只进行呼吸作用 消耗有机物 绿色植物的非绿 色部分 也称非 同化器官 黑暗 黑暗时 叶绿体不活 动 细胞只进行呼吸 作用 环境中 O2减少 量或 C O2释放量代表 呼吸速率 绿色植物之绿色 部分 如叶肉细 胞 测呼吸速率 一般在黑暗条件 下 弱光照 呼吸作用强度大于光 合作用强度 天刚亮或近黄昏 的一段时间 较强光照 光合作用等于呼吸作 用 一天中 早晨或 傍晚的某一时刻 强光照 光合作用大于呼吸作 用 光合所需 CO2 一部分来自呼吸作用 产生 一部分从外界 环境中吸收 白 天 大 多 数 时 间 是植物生长 发育的基础 CO2 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 呼吸作用 HO2 呼吸作用 光合作用 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 4 18 影响光合 呼吸速率的因素 1 光合速率 1 1 光合速率的概念 光合速率是光合作用强度的指标 它是指在单位时间内 单位面积的叶片合成有机物的速 率 由于有机物的测定比较困难 通常测定光合作用过程中 CO2的吸收量 或 O2的释放 量 来表示光合速率 由于光合作用过程中吸收 CO2的同时 还要进行呼吸作用释放 CO2 这些 CO2未出植物体又被光合作用利用 或光合作用释放的 O2的一部分又被呼吸 作用所消耗 所以光照下测定的 CO2吸收量 或 O2的释放量 称为可见 或表观 光 合速率 因此 真正光合速率是指植物在光下实际合成有机物的量 即在单位时间内 单 位面积的叶片从外界吸收和自身呼吸释放的 CO2量 或单位时间内 单位面积的叶片释 放到外界环境和自身呼吸消耗的 O2量 光合作用和呼吸作用的总反应式 1 2 光合速率的计算公式 实际光合速率 可见光合速率 呼吸速率 具体可表示为 实际光合速率 从外界吸收的 CO2 呼吸释放的 CO2或实际光合速率 释放到外界的 O2 呼吸消耗的 O2 光合速率的单位应为 CO2或 O2量 单位面积 单位时间 其中 CO2或 O2量常用毫克数表 示 单位面积常用平方分米 有时也用平方米 平方厘米 单位时间常用小时表示 呼 吸速率通常在黑暗条件下测定 可见光合速率通常在光下测定 2 呼吸速率 2 1 呼吸速率的概念 呼吸速率是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率 它是植物呼吸作用强弱的 生理指标 因为测定有机物的速率是非常困难的 所以一般以测定植物体释放 CO2或吸收 O2的量来表示呼吸速率 2 2 呼吸速率的计算公式 呼吸速率 释放 CO2的量或吸收 O2的量 单位与光合速率相同 3 影响光合速率的因素 3 1 内部因素 植物种类不同 同一植物在不同的生长发育阶段 同一植物不同部位的叶片 光合速率不同 同一叶片的不同生长发育时期 叶龄与光合速率的关系坐标曲线 见图 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 5 18 注意 光照强度与光合速率的坐标曲线 见下图 光补偿点 光合作用和呼吸作用相 等时的光照强度 光饱和点 光合速率最大的光照强度 阳生植物的光补偿点和 光饱和点大于阴生植物的光补偿点和光饱和点 3 2 2 CO2浓度 1 分析 CO2浓度与光合速率的坐标曲线 见图 CO2的补偿点 进行光合作用 的最低 CO2浓度 CO2的饱和点 光合作用最大的 CO2浓度 3 2 3 温度 温度与光合 呼吸速率影响的坐标曲线 见图 1 植物进行光合作用的最适温度 250C 2 光合作用的最适温度不一定是植物生长的最适温度 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 6 18 3 2 4 矿质元素 几种矿度元素的作用 4 影响呼吸速率的因素 4 1 内部因素 1 不同种类的植物呼吸速率不同 例如 旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生 植物 2 同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同 例如 幼苗期 开花期呼吸 速率升高 成熟期呼吸速率下降 3 同一植物的不同器官呼吸速率不同 例如 生殖 器官大于营养器官 幼嫩器官大于衰老器官 4 2 环境因素 4 2 1 温度 4 2 2 O2的浓度 O2的浓度为 0 时 只进行无氧呼吸 O2的浓度为 10 以下 既进行有氧呼吸 又进 行无氧呼吸 O2的浓度为 10 以上 只进行有氧呼吸 4 2 3 CO2的浓度 CO2浓度过高时有一定的抑制 光合 呼吸气体代谢及表示方式 一 黑暗状况下 这时绿色植物只进行呼吸作用 不进行光合作用 1 气体代谢特点 此状况下 绿色植物从外界吸收 O2 并将呼吸作用产生的 CO2释放到体外 如图所示 此时 CO2的释放速率等于 O2的吸收速率 2 表示方法 呼吸作用相对强度可用三种方式表示 用 CO2释放量 或实验容器内的 CO2增加量 表示 用 O2吸收量 或实验容器内的 O2减少量 表示 元素 作用 Mg N 叶绿素成分 N S 酶的成分 P ATP 的成分 Mn K 酶的辅助因子 Fe 光合电子传递 Cu 质体蓝素成分 Cl 水解反应 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 7 18 用植物重量 有机物 减轻量表示 二 有光状况下 这时绿色植物同时进行光合作用和呼吸作用 1 气体代谢特点 此状况下 气体代谢可分为三种情况 1 当光合作用强度大于呼吸作用强度时 植物光合作用所利用的 CO2 用 M 表示 除 来自植物呼吸作用产生的 用 M1表示 外 不足的 CO2部分从外界吸收 用 M2表示 如图所示 植物光合作用产生的 O2 用 N 表示 除用于植物自身的呼吸作用消耗 用 N1表示 外 多余部分的 O2释放到植物体外环境中 用 N2表示 2 当光合作用强度等于呼吸作用强度时 环境中的 O2和 CO2的量没有变化 植物光合 作用吸收的 CO2的量等于呼吸作用释放的 CO2的量 光合作用释放的 O2的量等于呼吸作 用吸收的 O2的量 如图所示 3 当光合作用强度小于呼吸作用强度时 植物呼吸作用利用的 O2 用 Q 表示 除来自 光合作用产生的 用 Q1表示 外 不足的部分从外界吸收 用 Q2表示 植物呼吸作用 产生的 CO2 用 P 表示 除用于植物自身的光合作用需求 用 P1表示 外 多余部分的 CO2释放到植物体外环境中 用 P2表示 如图所示 分析 1 图和 2 图 可得出如下数量关系 M M1 M2 N N1 N2 P P1 P2 Q Q1 Q2 2 表示方法 光合作用与呼吸作用相对强度的表示方式有 1 光合作用强度大于呼吸作用强度时 光合作用强度的表示方式为 用 O2释放量 或实验容器内的 O2增加量 表示 用 CO2吸收量 或实验容器内的 CO2减少量 表示 用植物重量 有机物 增加量表示 此时光合作用产生 O2的速率等于环境中 O2增加的速率与呼吸作用利用 O2的速率之和 即 N N1 N2 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 8 18 2 当光合作用强度等于呼吸作用强度时 此时 环境中的 O2和 CO2的量没有变化 植物光合作用吸收的 CO2的量等于呼吸作用释 放的 CO2的量 光合作用释放的 O2的量等于呼吸作用吸收的 O2的量 3 当光合作用强度小于呼吸作用强度时 呼吸作用强度表示方式为 用 CO2释放量 或实验容器内的 CO2增加量 表示 用 O2吸收量 或实验容器内的 O2减少量 表示 用植物重量 有机物 减轻量表示 此时 呼吸作用产生 CO2的速率等于环境中 CO2增加的速率与光合作用利用 CO2的速率 之和 即 P P1 P2 总光合速率 呼吸速率 净光合速率 可用如下坐标表示 a 为总光合曲线 起点为原点 b 为净光合曲线 起点在原点之下 二者均用 CO2吸收 量 或 O2释放量 表示 但是含义是不同的 c 为实验条件下呼吸速率 注意 一要辨析清楚相关概念 一般 生产量 合成量 制造量 实际值 叶绿 体 O2释放量 等词表示总光合作用量 积累量 增加量 测得值 产量 叶 片 O2释放量 等词表示净光合作用量 二要读懂曲线表示的含义 包括曲线的起点 交 叉点 最高点的含义 并能根据题意正确处理坐标系中横纵坐标所示数值 三要注意呼吸 速率的大小及变化 一般认为在实验田条件下 如果温度不变 呼吸速度在光下和黑暗处 相等 事实上 相同温度下 光下与黑暗处呼吸速率相差很大 有时要专门考虑 做题时 需具体分析 光合作用与呼吸作用难点 1 光合作用 光合作用中光反应和暗反应的关系 复习光合作用的具体过程 弄清楚光反应和暗反应的关系是解决这类当光照强度或 CO2浓 度改变而引起细胞内的 C3化合物 C5化合物 H ATP 和 C6H12O6含量如何变化的题目 的关键 列表比较光反应暗反应的反应性质 与温度的关系 场所 必要条件 物质变 化 能量变化和联系 影响光合作用的因素及与生产实践的关系 影响光合作用的因素 光 光照强弱直接影响光反应 光的波长也会影响光合作用 温 度 温度高低会影响酶的活性 CO2浓度 CO2是光合作用的原料 直接影响暗反应 水 分 水既是光合作用的原料 又是体内各种化学反应的介质 特别地 水分还影响气孔的 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 9 18 开闭 间接影响 CO2进入植物体 矿质元素 矿质元素是光合作用产物进一步合成许多有 机物所必需的物质如叶绿素 酶等 提高作物净光合速率的措施 在生产实践中 采取通风透光 施用固体二氧化碳 干 冰 使用农家肥料 可以使土壤中微生物的数量增多 活动增强 分解有机物 放出 CO2 植物的秸秆通过深耕埋于地下 可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳 使用 NH4HCO3肥料等 光合作用与细胞呼吸的关系 植物的光合作用和呼吸作用共同完成有机物和能量的代谢 光合作用为呼吸作用提供分解 的物质 呼吸作用为光合作用提供原料 注意 代谢类型 范围 反应场所 条件 能量 代谢 物质代谢 联系等方面进行比较 以加深对光合作用与呼吸作用关系的理解 光合作用的测定方法及相关实验设计 光合速率可根据植物对 CO2吸收量 O2释放量或干物质 有机物 的积累量来进行测 定 改良半叶法 采用烫伤 环割或化学试剂处理等方法来损伤叶柄韧皮部活细胞 保 留木质部 以防止光合产物从叶中输出 同时保证水和无机盐正常供应 然后 将对称叶 片的一侧取下置于暗中 另一侧保留在植株上保持光照 一定时间后 测定光下和暗中叶片的干重差 既为光合作用的积累的干物质量 通过公式 计算出光合速率 公式 两组叶圆片干重之差值 除以叶面积及照光时间 得到光合强度 即 光合速率 W2 W1 S mg dm 2 h 1 W2 照光圆片干重 mg W1 未照光圆片干重 mg S 圆片总面积 dm t 照光时间 h 2 呼吸作用 考查细胞呼吸的过程 1 细胞呼吸过程中相应元素的来去 2 细胞呼吸的底物 产物分析 考查影响细胞呼吸的因素 1 细胞含水量对细胞呼吸的影响 2 氧浓度对细胞呼吸的影响 3 温度 pH 对细胞呼吸的影响 考查植物绿色器官光合作用和呼吸作用的关系 考查细胞呼吸与生产 生活实际的联系 考查细胞呼吸的实验分析的实验设计 与呼吸作用有关的实验题 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 10 18 一 呼吸强度的测定 应用一 呼吸强度是指单位组织在单位 时间内吸收 O2或释放 CO2的多少 可 用吸收 O2mg 10g 组织 小时 或释 放 CO2mg 10g 组织 小时 来表示 右图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 测定 时分实验组和对照组 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 150C 恒温条件下 1 小时 然后用 0 001 mol L 的草酸 HOOC COOH 溶液对 Ba OH 2溶液进行滴定 再将两组实验装置 置于 250C 恒温下 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 滴定时用酚肽指示剂指示 滴定结果如下表 150C 250C 未煮过的萌发种子 35mL 20mL 煮过的萌发种子 50mL 50mL 根据上述内容 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 根据上述滴定结果 萌发的种了在 150C 时的呼吸强度为释放 CO2 在 250C 的呼吸强度为释放 CO2 分析 因为实验是通过测定释放 CO2的量来反映呼吸强度大小 所以外界空气中的 CO2 不能进入瓶中 否则会干扰实验结果 实验中 Ba OH 2的作用是吸收 CO2 形成 BaCO3 草酸可以中和 Ba OH 2 根据消耗的草酸量可以推算出与 CO2反应消耗的 Ba OH 2 进而知道产生 CO2的量 相关反应式为 CO2 H2O H2CO3 H2CO3 Ba OH 2 BaCO3 2H2O Ba OH 2 H2C2O4 BaC2O4 2H2O 煮过的种子消耗 50mL 草酸 说明装置中共有 Ba OH 20 05 mmol 150C 下 对照组中消耗 35mL 草酸 说明有 0 015m mol 的 Ba OH 2与 CO2反应 根据反应式可知 CO2的量为 0 015 mmol 质量为 0 66mg 所 以呼吸强度为 0 66mg 20g 1h 0 33mg 10g 组织 小时 同理 可以算出 250C 的 呼吸强度为 0 66mg 10g 组织 小时 参考答案 1 吸收进入瓶内的空气中的 CO2 2 吸收 CO2防止的 Ba OH 2溶液液面 上结有 BaCO3薄膜 影响对 CO2的吸收 3 0 33mg 10g 组织 小时 0 66mg 10g 组 织 小时 二 呼吸商的测定 应用二 在科学研究中常用呼吸商 RQ 消耗的氧体积 释放的二氧化碳体积 表示生物用于有氧呼 吸的能源物质不同 测定发芽种子呼吸商的装置如下图 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 11 18 关闭活塞 在 250C 下经 20 分钟读出刻度管中着色液移动距离 设装置 1 和装置 2 的着 色液分别向左移动 x 和 y mm x 和 y 值反映了容器内气体体积的减少 请回答 1 装置 1 的小瓶中加入 NaOH 溶液的目的是 2 x 代表 值 y 代表 值 3 若测得 x 200 mm y 30 mm 则该发芽种子的呼吸商是 4 为使测得的 x 和 y 值更精确 还应再设置一对照装置 对照装置的容器和小瓶中应 分别放入 设对照的目的是 分析 装置 1 中加入 NaOH 溶液的目的是为了吸收种子呼吸作用产生的 CO2 这样装置 1 中气体体积的变化就是由发芽种子进行呼吸作用消耗 O2所造成的 因此 着色液向左移 动的距离可以代表种子呼吸作用消耗 O2的体积 装置 2 中放蒸馏水 不能吸收 CO2 气 体体积的变化是由于瓶内 O2 CO2的变化共同造成的 从消耗 O2角度分析 装置内气压 下降 着色液向左移动 从释放 CO2角度分析 装置内气压上升 着色液向右移动 因 此 着色液移动的距离表示两者的体积之差 向左移动表明消耗 O2的体积大于释放 CO2 的体积 根据计算公式得 RQ 200 30 200 0 85 因为装置 1 和装置 2 内气体体 积变化受内外温度 压强变化的影响 所以必须设置对照实验 根据单因子变量原则 应 该用等量死的发芽种子和 5mL 蒸馏水 参考答案 1 吸收呼吸产生的 CO2 2 消耗 O2的体积 消耗 O2和释放 CO2的体 积之差 3 0 85 4 死的发芽种子和蒸馏水 用于校正装置 1 和 2 内因物理因素 或 非生物因素 引起的容积变化 三 呼吸类型的探究 应用三 日常生活中人们常用安琪酵母发面蒸馒头 某学生于是想探究酵母菌的细胞呼吸 方式 设计实验如下 1 实验目的 探究酵母菌的细胞呼吸方式 2 实验原理 细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同 有氧条件下释放的能量比无 氧条件释放的多 每种方式所释放的能量中都有一部分以 形式散失 从而导 致细胞周围的环境温度 3 材料用具 酵母菌培养液 质量分数为 5 的葡萄糖溶液 液体石蜡油 蒸馏水 保 温瓶 温度计 棉花 4 实验步骤 将质量分数为 5 的葡萄糖溶液加热后冷却备用 取 3 只大小一致的保温瓶 编号为 A B C 作为对照 在 3 只保温瓶中分别加入等量 A 瓶再加入 B 瓶中再加入 C 瓶中再加入 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 12 18 3 个保温瓶中均放入温度计 用棉花轻轻塞上瓶口 并保证保温瓶通气 24 小时后 观察并记录 3 个保温瓶的温度数据 5 实验结果预测及结论 若升高的温度 TA TB TC 说明 若升高的温度 TB TA TC 说明 若升高的温度 TA TB TC 说明 分析 首先根据呼吸作用的知识完成实验原理 然后根据实验步骤可以知道 本实验最终 是根据温度变化判断酵母菌的呼吸类型 因为 C 组是对照 所以应该加入蒸馏水 其目的 是用于校正装置 A 和 B 内因物理因素 或非生物因素 引起的温度变化 参考答案 2 热能 升高 4 备用的葡萄糖溶液 适量的酵母菌培养液 与 A 等量的酵母菌培养液和液体石蜡油 与 A 等量的蒸馏水 5 酵母菌只进行有氧呼吸 酵母菌只进行无氧呼吸 酵母菌既能进行有氧呼吸 也能进 行无氧呼吸 四 呼吸产物的验证 应用四 已知橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应 变成灰绿色 下面 是某兴趣小组为证实 酵母菌分解葡萄糖时只在无氧条件下能产生酒精 设计的实验 用开水配制 5 葡萄糖溶液 200mL 冷却到室温 260C 后 加入 20g 新鲜的食用酵 母菌 配制成酵母菌培养液 用注射器分别吸取 100mL 含酵母菌的葡萄糖溶液注入带有橡皮塞并抽去空气的锥形瓶 A B 中 如图 在适宜条件 无菌 25 350C 等 中培养数小时 从 A B 瓶中各取 2mL 酵母菌培养液的滤液 分别注入 1 2 两支干净的试管中 向试 管中分别滴加 0 5mL 溶有 0 1g 重铬酸钾的浓硫酸溶液 体积分数为 95 97 并轻轻 振荡 使它们混合均匀 观察试管中的溶液颜色变化 请回答该实验中的一些问题 1 配制培养液时 用开水配制并等到葡萄糖溶液冷却后再加入新鲜食用酵母菌的原因 是 2 为什么要用注射器吸取溶液注入锥形瓶内 若实验室中只有敞口的 锥形瓶 可采用什么方法使实验能继续进行 3 请你预测检测的结果 1 2 两支试管中的溶液颜色分别 是 4 重铬酸钾可以检测有无酒精存在 想一想 这一原理在日常生活中可以有什么用 处 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 13 18 分析 观察装置可以发现 锥形瓶 A 中应该进行有氧呼吸 锥形瓶 B 中应该进行无氧呼 吸 用开水配制葡萄糖溶液 锥形瓶加塞并抽去空气 用注射器向锥形瓶内注入酵母菌培 养液等措施都是为了保证 B 瓶中无氧 此外 还可以通过在液面覆盖石蜡油措施来创设无 氧条件 由于锥形瓶 A 中没有酒精产生 锥形瓶 B 中有酒精产生 所以试管 1 中溶液颜色 是橙色 试管 2 中溶液变成灰绿色 参考答案 1 用开水配置可排除掉水中的 O2 冷却后再加入新鲜食用酵母菌是防止酵 母菌死亡和酶遇高温失活 2 避免空气时入试管 尽量使试管内保持无氧状态 在锥形 瓶 B 的液面覆盖石蜡油以隔绝空气 3 橙色 灰绿色 4 重铬酸钾可以检测有无酒精 存在的这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒 具体做法是 让司机呼出的气体直接 接触到载有用硫酸处理过的橙色重铬酸钾硅胶 如果呼出的气体中含有酒精 重铬酸钾就 会变成灰绿色的硫酸铬 例 1 在高等植物细胞中 线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器 请回答以下问题 1 叶绿体中合成 ATP 的能量来源是 合成的 ATP 用于 释放的氧气的 来源是 CO2除来自大气外还来源于 2 线粒体中合成 ATP 的能量来源是 合成的 ATP 用于 吸收的氧气 除来自大气外还来自于 3 将提取完整线粒体和叶绿体悬浮液 分别加入盛有丙酮酸溶液和 NaHCO3溶液的两 支大小相同试管中 给充足光照 都会产生气泡 请问这两种气泡成分是否一样 请解释 原因 4 假如将上述两支试管移人黑暗的环境中 保持温度不变 两支试管产生气泡的量分 别有什么变化 为什么 答案 1 光照 二氧化碳的还原 水的分解 呼吸作用 2 有机物的分解 生命活动 光合作用 3 不一样 因为丙酮酸要线粒体中进行有氧呼吸 产生二氧化碳 而叶绿体利用 NaHCO3产生的二氧化碳进行光合作用产生氧气 4 前者基本不变 后者逐渐减少直到停止 因为光是光合作用的必需条件 在温度恒 定时 呼吸作用基本稳定 例 2 从经过饥饿处理的植物同一叶片上陆续取下面积相同的叶片 如图 称其干重 在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下分析 1 叶圆片 2 比叶圆片 1 重 原因是 2 叶圆片 3 比叶圆片 2 轻 原因是 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 14 18 3 假设从上午 10 时到晚上 10 时这段时间内 温度不变 呼吸作用速率不变 则这段 时间内一个叶圆片制造的有机物为 g 答案 1 叶圆片在光照下进行光合作用 把从空气中吸收的二氧化碳和从根吸收来的 水转化为有机物 虽然此时也有呼吸作用分解有机物 但由于光合强度大于呼吸强度 所 以圆片 2 比圆片 1 重 2 在黑暗中 叶圆片只有呼吸作用 即有机物只分解 没有合 成 所以圆片 3 比圆片 2 轻 3 叶圆片只有在日光下照射下的上午 10 时到下午 4 时这段时间内进行光合作用 制造 有机物 这段时间同时也进行呼吸作用 因此 这段时间内叶圆片制造的有机物 叶圆片 2 的重量 这段时间内呼吸消耗量 而从下午 4 时到晚上 10 时这段时间只有呼吸作用 消 耗有机物量为消耗有机物量为 y z 由于从上午 10 时到晚上 10 时这段时间内的呼吸速 率不变 即日光照射下的呼吸速率与黑暗中的呼吸速率相同 所以这段时间内叶圆片制造 的有机物 y x y z 2y x z g 例 3 将一株植物 假设叶面积为 1 平方分米 置于黑暗的密闭容器中 测得容器中每小 时增加 CO211mg 而将它移到光下 其它条件不变 则容器中 CO2每小时减少 33mg 如果这株植物光合作用合成的有机物都是 C6H12O6试问 1 这株植物每小时 分解的 C6H12O6量为 2 这株植物每小时净增的 C6H12O6量为 3 这株 植物在光下每小时合成的 C6H12O6的总量为 解题分析 解这道题目的关键是要引导学生根据题目所给条件分析出呼吸速率 可见光合 速率 实际光合速率 然后用呼吸作用和光合作用的总反应式来解 解得 1 7 5mg 2 22 5mg 3 30 0mg 例 4 测定某绿色植物叶片光合作用的强度 必须先测出该叶片呼吸作用的强度 测定呼 吸作用的强度 必须将叶片置于无光的环境中 然后测出某一时间内环境中氧气的减少量 或二氧化碳的增加量 现测出某叶片在环境温度为 250C 的无光条件下 环境中氧气减少 的速率是 1 5mg h 1 若将该叶片置于温度为 250C 并有较强光照的环境中 环境中氧气增加的速率是 2 5mg h 计算该叶片光合作用吸收二氧化碳的速率 2 若将该叶片置于温度 250C 并有较弱光照的环境中 测得在 2h 内环境中氧气减少了 2 5mg 计算该叶片光合作用合成葡萄糖的速率 假定光合作用合成的有机物都是葡萄 糖 解析 叶片在无光环境中只进行呼吸作用 因此该环境中 O2减少的速率即为叶片呼吸作 用吸收 O2的速率 即 1 5mg h 1 在有较强光照的条件下 光合作用产生 O2的速率是环境中 O2的境加速率 2 5mg h 与吸呼作用消耗 O2的速率 1 5mg h 之和 注 植物在 250C 有较强光照 的条件下 呼吸作用消耗 O2的速率与 250C 无光条件下呼吸作用消耗 O2的速率相同 由此可得出在较强光照条件下 该叶片光合作用产生 O2的速率为 2 5mg h 1 5mg h 4 0mg h 根据光合作用反应式 6CO2 6O2的关系 可得出叶片光 合作用吸收 CO2的速率为 4mg h 44 32 5 5mg h 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 15 18 2 若该叶片置于温度为 250C 并有较弱光照的环境中 叶片光合作用强度小于呼吸作用 强度 环境中 O2减少 叶片呼吸作用消耗 O2速率 1 5mg h 是植物从外界吸收 O2的 速率 2 5mg h 2 1 25mg h 与光合作用产生 O2的速率之和 因此植物光合作用产生 O2的速率等于 1 5mg h 1 25mg h 0 25mg h 根据光合作用反应式 C6H12O6 6O2的关系 可得出光合作用合成葡萄糖的速率为 180 192 0 25mg h 0 234mg h 例 5 如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下 O2吸收量与 CO2释放量的变化情 况 请据图回答 1 外界氧浓度在 3 以下时 该器官的呼吸作用方式主要是 作出这种判 断的理由是 2 外界氧浓度在 5 15 时 该器官的呼吸作用方式是 作出这种判断的 理由 3 该器官 CO2的释放量与 O2的吸收量两条曲线在 B 点相交后重合为一条曲线 这表 明该器官的呼吸作用方式是 作出这种判断的理由是 4 当外界氧浓度为 10 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 无氧呼吸的 CO2释放量的相对值约相当于有氧呼吸的 CO2释放量的相对值的 倍 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 形成 ATP 的数量约相当于有氧呼吸的 倍 解析 根据题意可知 该非绿色器官只能进行呼吸作用 根据氧浓度 或是否消耗氧 的 不同 进行无氧呼吸与有氧呼吸 1 据图表可知 当外界氧浓度在 3 以下时 该器官司不吸收氧气 但有二氧化碳释 放 由此可判断出该器官的呼吸作用方式主要是无氧呼吸 2 据图表可知 当外界氧浓度在 5 15 时 该器官吸收氧气 释放二氧化碳 但二 氧化碳释放量大于氧气的吸收量 根据有氧呼吸反应式 6O2 6CO2的关系和无氧呼吸反 应式 0O2 2CO2的关系 可推知有氧呼吸时氧气吸收量与二氧化碳释放量相等 多余的 二氧化碳为无氧呼吸所产生 由此可判断出 该器官的呼吸作用方式主要是有氧呼吸和无 氧呼吸 判断理由是 CO2释放量大于 O2的吸收量 3 据图表可知 在 B 点氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等 根据有氧呼吸反应式 6O2 6CO2的关系 可推知有氧呼吸时氧气吸收量与二氧化碳释放量相等 由此可判断出 该器官的呼吸作用方式是有氧呼吸 4 据图表可知 当外界氧浓度为 10 时 该器官同时进行有氧呼吸与无氧呼吸 根据 有氧呼吸反应式 6O2 6CO2的关系 可推知有氧呼吸时氧气吸收量与二氧化碳释放量相 等 根据无氧呼吸反应式 0O2 2CO2的关系 可得知无氧呼吸不吸收氧气 但释放二氧 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 16 18 化碳 因此可知 有氧呼吸氧气吸收量的相对值为 0 4 从而推知有氧呼吸二氧化碳释放 量的相对值为 0 4 无氧呼吸二氧化碳释放量的相对值为 0 6 0 4 0 2 因而无氧呼吸的 CO2释放量的相对值约相当于有氧呼吸的 0 2 0 4 0 5 倍 根据有氧呼吸的反应式 C6H12O6 6CO2的关系 可求出葡萄糖的相对值 即 180 0 4 264 根据无氧呼吸的反应式 C6H12O6 2CO2的关第 可求出葡萄糖的相对值 180 0 2 88 由此可求出无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 1 5 倍 无氧呼吸释放的能量为 180 0 2 88 196 65 80 45kJ 有氧呼吸释放能量为 180 0 4 264 2870 782 73kJ 无氧呼吸释放的能量约相当于有氧呼吸的 80 45 782 73 0 1 倍 无氧呼吸形成的 ATP 数为 180 0 2 88 61 08 30 54 0 82 个 有氧呼吸形成的 ATP 数为 180 0 4 264 1161 30 54 10 37 个 所以 无氧呼吸形成 ATP 的数量约相当于有氧呼吸的 0 82 10 37 0 079 倍 例 6 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率 做了如图所示实验 在叶柄基部作 环剥处理 仅限制叶片有机物的输入和输出 于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面 积为 1 cm2的叶圆片烘干后称其重量 测得叶片的叶绿体光合作用速率 12 6 23 hcmg xzy 不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶 生理活动的影响 则 M 处的实验条件是 A 下午 4 时后将整个实验装置遮光 3 小时 B 下午 4 时后将整个实验装置遮光 6 小时 C 下午 4 时后在阳光下照射 1 小时 D 晚上 8 时后在无光下放置 3 小时 解析 文字信息 叶绿体的光合作用速率指总合速率 题干给出的 测得叶片的叶绿体光 合作用速率 12 6 23 hcmg xzy 就是实验所要测定的总光合速率 我们知道 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 净光合速率是在光下测定的 呼吸速率是 在暗处测得的 上午 10 时至下午 4 时的实验条件未给出 可能是光照也可能是遮光 其 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 17 18 有机物量的变化值为 12 6 hcmg xy 则 M 处的有机物量的变化值为 12 366 23 hcmg zyxyxzy 分析数值 对照选项 M 处应是测呼吸速率 答案为 A 例 7 菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体 菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供 给植物 植物为菌根真菌提供糖类等有机物 下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性 影响的实验结果 组别 光合作用速率 molCO2 m 2 s 1 气孔导度 mmol m 2 s 1 细胞间 CO2浓度 mol mol 1 叶绿素 相对含量 25 C 有菌根 8 8 62 50 39 无菌根 6 5 62 120 33 15 C 有菌根 6 4 58 78 31 无菌根 3 8 42 157 28 5 C 有菌根 4 0 44 80 26 无菌根 1 4 17 242 23 气孔导度是描述气孔开放程度的量 请回答下列问题 1 菌根真菌与玉米的种间关系是 2 25 C 条件下 与无菌根玉米相比 有菌根玉米叶肉细胞对 CO2的利用率 3 15 C 条件下 与无菌根玉米相比 有菌根玉米光合作用速率高 据表分析 其原因 有 促进了光反应 促进了暗反应 4 实验结果表明 菌根能提高玉米的光合作用速率 在 条件下提高的比例最大 5 在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种 可提高部分牧草的菌根形 成率 下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结 果 图中种群密度数值应采用样方调查结果的 值 据图推测 两种牧草中菌根依赖程度更高的是 接种菌根真菌后 该试验区生态系统抵抗力稳定性提高 原因是 答案 1 互利共生 2 高 3 叶绿素相对含量高 利于吸收光能 高三生物 第二学期 新课预习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 18 18 气孔导度大 CO2供给充分 4 5 C 或低温 5 平均 优质牧草 A 物种丰富度升高 生态系统营养结构复杂 自我调 节能力升高 解析 本题考查生物种间关系 光合作用以及种群 群落和生态系统稳定性等相关知识 1 从题干中的信息可以看出菌根真菌和玉米是互利共生关系 2 通过 25 C 条件下 对有菌根与无菌根玉米的对比 可以看出有菌根的情况下 光合作用速率高 而细胞间 CO2浓度低 因此有菌根玉米叶肉细胞对 CO2的利用率高 3 从表格中的数据可以看 出 15 C 条件下 有菌根玉米叶绿素相对含量较高 能充分吸收和利用光能 促进了光反 应 使光合速率提高 15 C 条件下 有菌根玉米气孔导度较高 CO2供给充足 促进了暗 反应 使光合速率提高 4 在 5 C 15 C 和 25 C 条件下 菌根提高玉米光合作用速 率的比例分别为 4 0 1 4 2 86 6 4 3 8 1 68 8 8 6 5 1 35 因此在 5 C 的条件下提高 比例最大 高三生物 第二学期 巩固练习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 2 15 1 生物体内有机物氧化分解 释放能量的生物氧化总过程中 完全在线粒体内进行的是 A 丙酮酸和水形成 CO2和 H B ADP Pi 能量 ATP C C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 能量 D 丙酮酸转化成乳酸 2 在检验酵母菌细胞呼吸产物时 常用到一些特殊的颜色反应 下列描述不正确的是 A 二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 B 二氧化碳可使溴麝香草本分蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C 乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D 乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 3 下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别 表中描述错误的一项是 有氧呼吸 无氧呼吸 A 呼吸场所 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 B 是否需氧 需氧气参加 不需氧气参加 C 分解产物 二氧化碳 水 二氧化碳 酒精或二氧化碳 乳酸 D 释放能量 较多 较少 4 下列关于植物的细胞呼吸的叙述 正确的是 A 细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜 B 是否产生二氧化碳是有氧呼吸与无氧呼吸的主要区别 C 高等植物进行有氧呼吸 低等植物进行无氧呼吸 D 种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸 5 下列各项 利用了细胞呼吸原理的是 真空包装水果可延长保存期 沼气发酵 利用葡萄 粮食和酵母菌制酒 温室大棚适当 增加二氧化碳 肥料提高光合效率 A B C D 6 一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌 1 小时后测得该容器中 O2减少 24mL CO2增加 48mL 则在 1 小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的 A 1 3 倍 B 1 2 倍 C 2 倍 D 3 倍 7 分虽在 I II III 三个研钵中加 2g 剪碎的新鲜菠菜绿叶 并按下表所示添加试剂 经研 磨 过滤得到三种不同颜色的溶液 即 深绿色 黄绿色 几乎无色 处理 I II III SiO2 少量 CaCO3 少量 95 乙醇 10 mL 蒸馏水 10 mL 酶 酶 高三生物 第二学期 巩固练习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 3 15 注 表示加 表示不如 则 I II III 三个研钵中的溶液颜色分别是 A 几乎无色 黄绿色 深绿色 B 深绿色 几乎无色 黄绿色 C 黄绿色 深绿色 几乎无色 D 黄绿色 几乎无色 深绿色 8 对 绿叶中色素的提取和分离 实验 下列叙述正确的是 A 将 5g 新鲜完整的菠菜叶 放入研钵中 加入无水乙醇 石英砂 CaCO3以后 迅速研磨 B 用毛细吸管吸取少量滤液 沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线 并连续迅速地重复 画 2 3 次 C 把画好细线的滤纸条插入层析液中 并不断摇晃 以求加快色素在滤纸条上的扩散 D 色素分子是有机物 不溶于水 所以研磨过程加入无水乙醇是为了溶解色素 9 某同学在做色素分离实验时 发现滤纸条的色素带有重叠现象 其原因可能是 A 滤液过少 B 层析液没及滤液细线 C 层析液过少 D 滤纸条没经干燥处理 10 如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图 请判定 A 和 B 分 别为何种色素 A 叶绿素 类胡萝卜素 B 类胡萝卜素 叶绿素 C 叶绿素 叶绿素 a D 叶绿素 a 叶绿素 b 11 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器 下列有关叶绿体的叙述不正确的是 A 叶绿体中的色素都分布在类囊体膜上 B 与光合作用有关的色素和酶都分布在类囊体膜上 C 与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和基质中 D 叶绿体的双层膜都属于选择透过性膜 12 恩格尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中 进行局部照光处 理 照光的部位聚集大量的好氧细菌 这个实验不能证明 A 光合作用需要光 B 产生氧需要光 C 光合作用产生的氧来自于水 D 光合作用中氧由叶绿体释放 13 如图所示的是测定金鱼藻光合作用的实验装置 表中数据是在适宜 恒定 温度条件下 改变灯源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数 如下表所示 请仔细分析后回答下列问题 灯源与烧杯的距离 cm 10 15 20 25 30 35 40 45 气泡数 个 min 18 15 10 8 6 4 2 0 高三生物 第二学期 巩固练习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 4 15 1 从图或表中可以得出的结论是 2 若将灯与烧杯间的距离固定在 15cm 处 温度适宜 光照较长时间后发现产生的气泡数 逐渐减少 产生这一现象的原因是 导致 消耗减少 从而抑制了光反应 3 据表中数据估计 呈现如下图量变关系时的灯与烧杯间的距离为 cm 4 金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质 其产生部位是 1 酵母菌被广泛用于发酵 为研究酒精发酵的产物 某研究小组设计了如图所示的装置图 1 号 2 号试管中均加入 3mL 蒸馏水和少许 0 1 BTB 溶液至蓝绿色 若为较强酸性时 BTB 溶 液呈黄色 下列有关评价合理的是 A 1 号试管可以去除或将 1 号试管中 BTB 溶液换成澄清石灰水 B 该装置无法检验 CO2的生成 仍需再补充其他装置 C 温度偏高 导致发酵管内 O2少 酵母菌繁殖速度减慢 不利于发酵 D 为使发酵管中尽量少地含有 O2 应先将葡萄糖液煮沸 待冷却后加入鲜酵母 再加入少 许石蜡油 使之浮于混合液表面 2 酵母菌进行无氧呼吸的反应式 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 下列对这一过程 的理解正确的是 A 从反应式可以看出 该反应既不消耗 H2O 也不生成 H2O 因此酿酒可以在完全干燥的条 件下进行 B 进行无氧呼吸消耗 1 mol C6H12O6产生酒精的过程中 以热能形式散失的能量大于 1 709kJ C 将发酵好的面切成小块 上屉蒸熟 做出的馒头松软且有弹性 主要是因为面团中有许多 含有 CO2的小气泡受热膨胀 D 因为酶的催化作用具有专一性 所以用酵母菌酿酒只能以 C6H12O6为原料 而不能以淀粉 为原料 3 经测定 蚕豆种子在发芽的早期 二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大 3 4 倍 这说明此 时的蚕豆是 A 只进行有氧呼吸 B 无氧呼吸比有氧呼吸占优势 酶 高三生物 第二学期 巩固练习 第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 5 15 C 只进行无氧呼吸 D 有氧呼吸比无氧呼吸占优 4 如图中曲线 a 表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所 释放的 CO2总量的变化 曲线 b 表示有氧呼吸释放 的 CO2量的变化 则表示无氧呼吸释放的 CO2量的 变化是下图中的 5 下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述 错误的是 A 光合作用和细胞呼吸都包括一系列氧化还原反应 B 光合作用和细胞呼吸必须在有水的条件下进行 C 光合作用的全部反应是细胞呼吸全部反应的逆转 D 光合作用和细胞呼吸都是能量转化过程 6 早上起来 小明发现他种植的向日葵比昨晚明显长高了许多 则该向日葵与昨晚相比 有 机物含量及鲜重变化分别是 A 增加 增加 B 减少 减少 C 增加 减少 D 减少 增加 7 图 1 中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率 装置中的种子事先用水浸泡过并在稀释 的清毒剂中清洗过 不影响种子生命力 实验开始时 用夹子夹紧橡皮管并使图中 U 型管 内两侧有色液体均处于 0 标志位 在 250C 条件下两套装置都静置 4h 所得实验结果如图 2 所示 图甲表示装置 A 测得的数据 图乙表示装置 B 测得的数据 1 装置中加入 NaOH 溶液的目的是 2 装置 A 中有色液体的高度变化量表示 不考虑环境因素的影响