高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第11讲 光合作用与细胞呼吸的综合应用课件.ppt

第11讲光合作用与细胞呼吸的综合应用 第三单元细胞的能量供应和利用 考纲要求光合作用与细胞呼吸的综合应用 考点光合作用与细胞呼吸的关系 微专题突破一 五法 突破光合速率与呼吸速率的综合应用问题 聚焦热点题型4光合作用与细胞呼吸的综合应用题 知识网络答题语句 课时作业 重温高考演练模拟 内容索引 考点 光合作用与细胞呼吸的关系 1 细胞呼吸与光合作用过程图解 1 物质名称 b o2 c atp d adp e nadph h f c5 g co2 h c3 突破重点难点 2 生理过程及场所 2 光合作用与细胞呼吸物质及能量转化 1 光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向 2 光合作用和细胞呼吸中atp的来源及去路分析 光合作用中atp的来源及去路来源 光反应 类囊体薄膜上 去路 暗反应 叶绿体基质中 细胞呼吸中atp的来源和去路atp合成 a b c都产生atp 场所为细胞质基质和线粒体 atp分解为各项生命活动供能 3 光合作用和细胞呼吸中 h 的来源和去路分析 特别提醒 光合作用中产生的 h 是还原型辅酶 nadph 简化的表示方式 而细胞呼吸中产生的 h 是还原型辅酶 nadh 简化的表示方式 二者不是一种物质 尽管书写形式相同 还原氢的书写形式一定不能写成h h 或h2 只能写成 h nadh或nadph 3 利用曲线和图解分析真正光合速率和净光合速率 命题点一光合作用与细胞呼吸基本过程的判断1 下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图 下列叙述正确的是a 过程 只能在线粒体中进行 过程 只能在叶绿体中进行b 过程 产生的能量全部都储存在atp中c 过程 产生的o2中的氧来自h2od 过程 和 中均能产生 h 且二者还原的物质相同 答案 解析 探究命题方向 图中过程 表示有氧呼吸过程 发生在细胞质基质和线粒体中 少数原核生物也能进行有氧呼吸 但是没有线粒体 过程 表示光合作用 场所一般为叶绿体 但是蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用 有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失 少部分储存在atp中 光合作用产生的 ch2o 中的氧全部来自二氧化碳 水中的氧变成氧气 光合作用光反应阶段产生的 h 用于暗反应中三碳化合物的还原 有氧呼吸第一 二阶段产生的 h 用于第三阶段中氧气的还原 命题点一光合作用与细胞呼吸基本过程的判断2 2016 郑州一中月考 如图表示细胞内过程 相关描述正确的是a 能够在生物膜上完成的过程是2 5 6 7 8b 过程3 4的进行需要同种酶的催化c 图中7过程需要1过程的参与 而8过程中同时进行了2过程d 在绿色植物的叶肉细胞内 线粒体通过2过程合成的atp比叶绿体通过2过程合成的atp用途单一 答案 解析 图中2表示atp的合成 可发生在线粒体内膜和类囊体薄膜上 5表示发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段 6表示发生在类囊体薄膜上的光反应过程中的水在光下分解 7表示发生在叶绿体基质中的光合作用的暗反应阶段 8表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一 第二阶段 无氧呼吸的场所是细胞质基质 有氧呼吸的第一 第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中 a错误 过程3表示转录 需要rna聚合酶催化 过程4表示逆转录 需要逆转录酶催化 b错误 图中7过程需要atp水解供能 即1过程的参与 8 细胞呼吸 过程中 有机物分解释放的能量部分用于合成atp 所以8过程中同时进行了2过程 c正确 在绿色植物的叶肉细胞内 线粒体通过2过程合成的atp可用于除了暗反应外的细胞的各项生命活动 叶绿体通过2过程合成的atp只能用于三碳化合物的还原 d错误 命题点二以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用与细胞呼吸的关系3 如图为某植物细胞部分结构示意图 据图分析 下列四项叙述中正确的是a a b箭头表示的是o2进出细胞的过程b e f箭头表示的是co2进出细胞的过程c 以c18o2作原料进行光合作用 在较强光照下 测得含18o的呼吸作用产物的主要去向是图中的dd 以ho作原料进行光合作用 在较强呼吸作用下 测得含18o的光合作用产物的主要去向是图中的b 答案 解析 a表示叶绿体吸收co2 b表示叶绿体释放o2 e表示线粒体吸收o2 f表示线粒体释放co2 c表示叶绿体产生的o2被线粒体利用 d表示线粒体产生的co2被叶绿体利用 以c18o2作原料进行光合作用 18o的转移途径为c18o2 有机物 c18o2 在较强光照下 光合作用速率大于呼吸作用速率 呼吸产物c18o2主要被叶绿体利用 即主要去向是图中的d 以ho作原料进行光合作用 18o全部生成氧气 在较强呼吸作用下 氧气主要被线粒体利用 进行有氧呼吸 即主要去向是图中的c 命题点二以叶绿体和线粒体为载体分析光合作用与细胞呼吸的关系4 如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图 下列有关叙述正确的是a 图1 2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中b 图1中的 h 来自水 图2中的 h 来自丙酮酸c 两种生物膜除产生上述物质外 还均可产生atpd 影响图1 2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照 答案 解析 根据题图所示信息可判断 图1所示是叶绿体的类囊体薄膜 其上进行的是光合作用的光反应 图示生化反应是水的光解 h 来自水 图2所示是线粒体内膜 其上进行的是有氧呼吸的第三阶段 h 来自葡萄糖 丙酮酸和h2o 聚焦热点题型4 光合作用与细胞呼吸的综合应用题 技法必备1 植物 三率 间的内在关系 1 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 单位时间内一定量组织的co2释放量或o2吸收量 2 净光合速率 植物绿色组织在有光条件下测得的值 单位时间内一定量叶面积所吸收的co2量或释放的o2量 3 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 一 植物 三率 的含义 关系及判定 2 植物 三率 的判定 1 根据坐标曲线判定 当光照强度为0时 若co2吸收值为负值 该值绝对值代表呼吸速率 该曲线代表净光合速率 当光照强度为0时 若co2吸收值为0 该曲线代表真正光合速率 2 根据关键词判定 特别提醒光合速率与植物生长 1 当净光合速率 0时 植物因积累有机物而生长 2 当净光合速率 0时 植物不能生长 3 当净光合速率 0时 植物不能生长 长时间处于此种状态 植物将死亡 题型突破1 2016 全国名校大联考 夏季晴朗的一天 甲 乙两株同种植物在相同条件下co2吸收速率的变化如图所示 下列说法正确的是a 甲植株在a点开始进行光合作用b 乙植株在e点有机物积累量最多c 曲线b c段和d e段下降的原因相同d 两曲线b d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 答案 解析 图中光合作用开始的点在a点之前 即co2吸收速率开始变化的点 故a错误 图中6 18时有机物一直在积累 18时植物体内有机物积累量最大 故b错误 曲线b c段下降的原因是光照太强 气孔关闭 叶片吸收的co2少 d e段下降的原因是光照强度减弱 故c错误 2 2016 合肥二模 对某植物在不同环境条件下o2的吸收量和释放量进行测定 结果如下表 下列对结果的分析不正确的是 答案 解析 a 在5klx光照条件下5h 10 时光合作用产生的o2总量比20 时多2 5mgb 在20 时 分别用10klx和5klx光照10h 黑暗14h o2增加量前者比后者多30mgc 在10 10klx光照4 8h后 转入20 黑暗环境19 2h o2变化量为0d 该实验的自变量是光照强度 温度和光照时间 co2浓度等属于无关变量 黑暗中单位时间内o2的吸收量代表呼吸速率 光下测定的单位时间内o2的释放量是净光合速率 在5klx光照条件下5h 10 时光合作用产生的o2总量是3 5 5 17 5mg 20 时光合作用产生的o2总量是3 5 15mg 在20 时 用10klx和5klx光照10h 黑暗14h o2的增加量分别是5 10 1 14 36mg 2 10 1 14 6mg 前者比后者多30mg 在10 时 用10klx光照4 8h 积累o2量为4 4 8 19 2mg 20 黑暗环境19 2h 消耗o2量为1 19 2 19 2mg o2变化量为0 该实验的自变量是光照强度与温度 光照时间 co2浓度等属于无关变量 3 图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a b c d时 单位时间内co2释放量和o2产生总量的变化 图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系 下列说法正确的是 答案 a 图甲中 光照强度为b时 光合速率等于呼吸速率b 图甲中 光照强度为d时 单位时间内细胞从周围吸收2个单位的co2c 图乙中 当光照强度为x时 细胞中产生atp的场所有细胞质基质 线粒体和叶绿体d 图乙中 限制e f g点光合作用速率的因素主要是光照强度 解析 分析甲图可知 光照强度为b时 co2释放量和o2产生总量相等 都为3单位 细胞呼吸释放的co2首先供应叶绿体进行光合作用 剩余部分释放到外界 说明此时细胞呼吸大于光合作用 a项错误 光照强度为d时 水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率 光照强度为a时 co2释放量即为呼吸速率 则光照强度为d时 o2产生总量为8单位 需要消耗的co2也为8单位 所以单位时间内需从外界吸收co2为2单位 b项正确 图乙中所示生物为蓝藻 蓝藻不含线粒体和叶绿体 c项错误 图乙中 限制g点光合作用速率的因素不是光照强度 可能是二氧化碳浓度及温度等 d项错误 技法必备1 曲线中补偿点和饱和点的移动规律co2 或光 补偿点和饱和点的移动方向 一般有左移 右移之分 其中co2 或光 补偿点b是曲线与横轴的交点 co2 或光 饱和点c则是最大光合速率对应的co2浓度 或光照强度 位于横轴上 二 光合作用与细胞呼吸的 关键点 移动 1 呼吸速率增加 其他条件不变时 co2 或光 补偿点b应右移 反之左移 2 呼吸速率基本不变 相关条件的改变使光合速率下降时 co2 或光 补偿点b应右移 反之左移 3 阴生植物与阳生植物相比 co2 或光 补偿点和饱和点都应向左移动 2 曲线上其他点 补偿点之外的点 的移动方向在外界条件的影响下 通过分析光合速率和呼吸速率的变化 进而对曲线上某一点的纵 横坐标进行具体分析 确定横坐标左移或右移 纵坐标上移或下移 最后得到该点的移动方向 题型突破4 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 如图表示30 时光合作用与光照强度的关系 若温度降到25 原光照强度和二氧化碳浓度不变 理论上图中相应点a b d的移动方向分别是a 下移 右移 上移b 下移 左移 下移c 上移 左移 上移d 上移 右移 上移 答案 解析 图中a b d三点分别表示细胞呼吸强度 光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度 由题干 光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 可知 当温度从30 降到25 时 细胞呼吸强度降低 a点上移 光合作用强度增强 所以光饱和点 d点 时吸收的co2增多 d点上移 b点表示光合作用强度 细胞呼吸强度 在25 时细胞呼吸作用强度降低 光合作用强度增强 在除光照强度外其他条件不变的情况下要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等 需降低光照强度 即b点左移 5 如图为植物光合作用强度随光照强度变化的曲线图 下列叙述错误的是a a点时叶肉细胞产生atp的细胞器只有线粒体b b点时植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等c 已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 此图表示该植物处于25 环境中 若将温度提高到30 时 则a点上移 b点左移 d点下移d 当植物缺镁时 b点将右移 答案 解析 a点时叶肉细胞只进行呼吸作用 叶肉细胞产生atp的细胞器只有线粒体 a正确 b点时氧气的吸收量和释放量为0 表明叶绿体产生的氧气刚好用于线粒体的呼吸作用 光合作用强度等于呼吸作用强度 b正确 根据题意可知 温度从25 提高到30 后 光合速率减慢 呼吸速率加快 因此b点右移 d点表示最大光合速率 光合速率减慢 d点上移 c错误 b点表示光合速率等于呼吸速率 当植物缺mg时 光合速率降低 只有增大光照强度提高光合速率 才能等于呼吸速率 即植物缺镁时 b点将右移 d正确 6 下列为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图 有关描述错误的是 答案 a 图1中 若光照强度适当增强 可使a点左移 b点右移b 图2中 若co2浓度适当增大 也可使a点左移 b点右移c 图3中 a点与b点相比 a点时叶绿体中c3含量相对较多d 图4中 当温度高于25 时 光合作用制造的有机物的量开始减少 解析 图4中 光照下co2的吸收量为植物净光合量 植物有机物积累量 黑暗中co2的释放量为植物呼吸量 故当温度高于25 时 植物光合作用积累的有机物的量开始减少 而不是植物光合作用制造的有机物的量 植物总光合量 开始减少 技法必备1 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 1 开始进行光合作用的点 b 2 光合作用与呼吸作用相等的点 c e 3 开始积累有机物的点 c 4 有机物积累量最大的点 e 三 自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析 2 密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线 1 光合作用强度与呼吸作用强度相等的点 d h 2 该植物一昼夜表现为生长 其原因是i点co2浓度低于a点co2浓度 说明一昼夜密闭容器中co2浓度减小 即植物光合作用 呼吸作用 植物生长 特别提醒解答呼吸作用 光合作用曲线综合题应特别关注的信息 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 题型突破7 科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率 pn 日变化情况 并将检测结果绘制成下图 下列相关说法错误的是 答案 a 光照强度增大是导致ab段 lm段pn增加的主要原因b 致使bc段 mn段pn下降的原因是气孔关闭c 致使ef段 op段pn下降的原因是光照逐渐减弱d 适时浇水 增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施 解析 早晨日出后光照强度不断增大 使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升 大棚栽培条件下的油桃在bc段pn下降 主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量co2 使大棚内密闭环境中co2浓度迅速下降 而露地栽培的油桃在mn段pn下降 是因为环境温度过高导致气孔关闭 不能吸收co2 15时以后 两种栽培条件下的光合速率持续下降 是光照强度逐渐减弱所致 适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭 增施农家肥从而增加co2浓度是提高大田作物产量的重要措施 8 2016 昆明摸底 夏季晴天 将装有某绿色植物的密闭玻璃罩置于室外 从凌晨0时开始 定期测定玻璃罩中某种气体含量 结果如图 下列分析正确的是a 本实验测定的气体是co2b 该植物进行光合作用的起始时间是6时c 若9时和12时合成有机物的速率相等 则9时的呼吸速率小于12时的d 与0时相比较 24时该植物的干重减少 答案 解析 本实验测定的气体是o2 a错误 6时和18时的光合速率和呼吸速率相等 光合作用的起始时间应在6时之前 b错误 该曲线的斜率代表速率 9时的净光合速率大于12时的 若9时和12时真正光合速率相等 则9时的呼吸速率小于12时的 c正确 24时的o2含量高于0时的 说明植物一昼夜内有机物的积累量大于0时的 d错误 9 在天气晴朗的夏季 将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养 每隔一段时间用co2浓度检测仪测定玻璃罩内co2浓度 绘制成下图所示的曲线 水平虚线表示实验开始时玻璃罩内co2浓度 据图得出的判断不正确的是 答案 a d点和h点表示光合速率等于呼吸速率b bc段和ab段曲线斜率差异可能主要是温度造成的c 光合速率最大值可能出现在h点d 呼吸速率最小值可能出现在b点 解析 图中d点和h点时 玻璃罩内的co2浓度达到平衡 此时光合速率等于呼吸速率 在夜间只进行呼吸作用 但是ab段上升速率快 而bc段变缓 这是由于凌晨温度较低 呼吸作用减弱 h点时光合作用积累的有机物最多 但光合速率不是最大 b点之前 co2增加的速率快 b点之后 co2增加的速率慢 因此呼吸速率最小值可能出现在b点 微专题突破 一 五法 突破光合速率与呼吸速率的综合应用问题 1 装置图法 测定光合速率与呼吸速率 1 测定装置 2 测定方法及解读 测定呼吸速率a 装置烧杯中放入适宜浓度naoh溶液用于吸收co2 b 玻璃钟罩遮光处理 以排除光合作用干扰 c 置于适宜温度环境中d 红色液滴向左移动 单位时间内左移距离代表呼吸速率 测定净光合速率a 装置烧杯中放入适宜浓度的co2缓冲液 用于保证容器内co2浓度恒定 满足光合作用需求 b 必须给予较强光照处理 且温度适宜 c 红色液滴向右移动 单位时间内右移距离代表净光合速率 2 黑白瓶法 测定光合速率与呼吸速率黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶 只有呼吸作用 而白瓶既能进行光合作用又能进行呼吸作用 所以用黑瓶 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 测得的为表观 净 光合作用强度值 综合两者即可得到真正光合作用强度值 3 半叶法 测光合作用有机物的生产量将叶片一半遮光 一半曝光 遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度值 曝光的一半测得的数据变化值代表表观 净 光合作用强度值 综合两者可计算出真正光合作用强度值 需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理 以防止有机物的运输 4 叶片上浮法 探究影响光合作用的因素利用 真空渗入法 排除叶肉细胞间隙的空气 充以水分 使叶片沉于水中 在光合作用过程中 植物吸收co2放出o2 由于o2在水中溶解度很小而在细胞间积累 结果使原来下沉的叶片上浮 根据在相同时间内上浮叶片数目的多少 或者叶片全部上浮所需时间的长短 即能比较光合作用的强弱 5 梯度法 探究影响光合作用的因素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 特别提醒 1 注意变量的控制手段 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 不同温度可用不同的恒温装置控制 co2浓度的大小可用不同浓度的co2缓冲液调节 2 不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验 而应该用一系列装置进行相互对照 3 无论哪种装置 在光下测得的数值均为 净光合作用强度值 对点集训1 2016 济南二模 为探究光照强度对光合作用的影响 某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组 在25 条件下进行了一系列实验 下列说法正确的是a 在无光条件下 液滴向左移动b 在有光条件下 液滴向右移动c 在有光条件下 液滴向右移动的距离代表光合速率d 随光照强度的增强 液滴向右移动的距离逐渐增大 答案 解析 由于co2缓冲液维持装置中的co2含量不变 所以引起装置中气压变化的原因是o2的变化 无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸 消耗o2 液滴左移 a项正确 有光条件下 绿色植物既进行细胞呼吸消耗o2 又进行光合作用产生o2 若光合作用 呼吸作用 液滴右移 若光合作用 呼吸作用 液滴不移动 若光合作用 呼吸作用 液滴左移 b项错误 在有光条件下 液滴向右移动的距离代表净光合速率 c项错误 在达到光饱和点之前随光照强度的增强 液滴向右移动的距离逐渐增大 d项错误 2 用等体积的三个玻璃瓶甲 乙 丙 同时从某池塘水深0 5m处的同一位置取满水样 立即测定甲瓶中的氧气含量 并将乙 丙瓶密封后沉回原处 一昼夜后取出玻璃瓶 分别测定两瓶中的氧气含量 结果如下 不考虑化能合成作用 有关分析合理的是a 丙瓶中浮游植物的细胞产生 h 的场所是线粒体内膜b 在一昼夜内 丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1 1mgc 在一昼夜后 乙瓶水样的ph比丙瓶的低d 在一昼夜内 乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1 1mg 答案 解析 本实验中氧气含量甲瓶 丙瓶 1 1mg 可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸消耗的氧气量 乙瓶 甲瓶 0 7mg 可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量 因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量 1 1mg 0 7mg 1 8mg b正确 d错误 丙瓶中浮游植物的细胞产生 h 的场所有细胞质基质 线粒体基质 a错误 一昼夜后 乙瓶水样中的co2含量下降 因此其ph上升 而丙瓶中只进行细胞呼吸 co2含量上升 ph下降 乙瓶水样的ph比丙瓶的高 c错误 3 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片 用打孔器将叶片打出若干圆片 圆片平均分成甲 乙 丙三组 甲组立即烘干处理并测得圆片干重为a 乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内 丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照 乙组和丙组其他条件一致 一小时后 测得乙装置内圆片干重为b 丙装置内圆片干重为c 下列叙述正确的是a c a为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率b c b为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率c a b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率d 实验过程中 乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定 答案 解析 c a为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率 c b为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率 a b为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率 乙装置随着o2浓度下降 叶肉细胞呼吸速率也下降 4 下图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下 光合作用强度增长率随co2浓度变化的情况 图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小 部位相同的若干圆叶片 抽取叶片细胞内的气体 平均分成若干份 然后置于不同浓度的nahco3溶液中 给予相同的一定强度光照 测量圆叶片上浮至液面所需时间 其记录结果绘成的曲线图 下列分析错误的是 答案 a 图1中在d点时光合速率达到最大 此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度b 图1中c点与b点相比 叶绿体中 h 的合成速率不变c 从图2分析 bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度 而c点以后曲线上行 其原因最可能是nahco3浓度过大 导致细胞失水 从而影响细胞代谢d 适当增加光照强度重复图2实验 b点将向下移动 解析 图1中从a点至d点光合作用强度一直在增加 在d点时光合作用强度增长率为0 因此在该点光合作用强度达到最大值 此时co2已不再是限制因素 由题干 适宜温度下 可知此时限制光合作用速率的主要环境因素可能是光照强度 图1中c点和b点相比 c点的光合作用强度大 叶绿体中 h 的合成速率增加 从图2分析 bc段曲线平缓说明co2不再是限制因素 限制因素可能是光照强度 c点以后曲线上行 其原因最可能是nahco3浓度过大 导致细胞失水 从而影响细胞代谢 适当增加光照强度重复图2实验 光合作用强度会增加 产生的o2更多 叶片上浮的时间更短 b点将向下移动 5 如图表示在不同温度下 测定某植物叶片重量变化情况 均考虑为有机物的重量变化 的操作流程及结果 据图分析回答问题 1 由图分析可知 该植物的呼吸速率可表示为 总光合速率可表示为 在13 16 之间 随着温度的升高 呼吸作用强度将 填 增强 减弱 或 不变 实际光合作用的强度将 填 增强 减弱 或 不变 答案 解析 x y 2x 增强 增强 呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示 所以是x 净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示 而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量 所以是y 2x 在13 16 之间 随着温度的升高 呼吸作用强度很明显在逐渐增强 光合作用强度也在逐渐增强 2 恒定在上述 温度下 维持10小时光照 10小时黑暗 该植物叶片增重最多 增重了 mg 答案 解析 14 30 单位时间的净光合作用的积累量是y x 10小时的积累量是10 y x 再黑暗10小时 只有细胞呼吸 消耗的有机物的量是10x 经过10小时光照 10小时黑暗 剩余的有机物的量是10y 据题图可知 在14 时增重最多 增加的量是30mg 6 如图甲为探究光合作用的装置图 图乙为不同co2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图 请据图回答有关问题 1 若用图甲所示装置来探究co2是否为光合作用的原料 则还应该再增加一个装置 做法是 在设置对照实验时 一般将要探究的因素设为自变量 其他因素必须保持一致 本实验中是否有co2是自变量 根据题意可知增加的一组实验装置中应该没有co2 将质量分数为1 的 nahco3溶液换成等量的质量分数为1 的naoh溶液 其他条件与图甲所示装置相同 答案 解析 2 若用图甲所示装置来探究元素x是否为植物的必需矿质元素 则还应该再增加一个装置 做法是 答案 解析 将水槽中的完全培 养液替换成等量的只缺少元素x的完全培养液 其他条件与图甲所示装置相同 若探究元素x是否为植物的必需矿质元素 可以采用水培法 增加的装置中应将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素x的完全培养液 其他条件与图甲所示装置相同 3 若将图甲所示装置中的质量分数为1 的nahco3溶液换成等量的质量分数为1 的naoh溶液 则在开始的短暂时间内 植物的叶绿体中c3与c5相对含量的变化情况是 答案 解析 c3相对含量下降 c5相对含量上升 若将nahco3溶液替换为naoh溶液 则短时间内co2含量减少 使co2的固定减弱 c3合成减少而消耗仍在继续 所以c3相对含量降低 c5相对含量升高 4 图乙中 若环境温度保持在35 每日光照12小时 两昼夜后测定 植物体干重将 填 增加 减少 或 不变 答案 解析 减少 由图乙可知 当环境温度为35 时 光照下有机物净积累量为0 所以每日光照12小时 没有有机物的积累 但是黑暗中的12小时仍有有机物的消耗 所以最终结果是植物体干重减少 知识网络答题语句 构建知识网络 1 表述光合作用与细胞呼吸物质变化的不同 光合作用是将无机物合成有机物 细胞呼吸是将有机物分解为无机物或分解为小分子有机物 2 表述光合作用与细胞呼吸能量变化的不同 光合作用是将光能转化为化学能贮存在有机物中 细胞呼吸是将有机物分解 产生atp的过程 3 如果用o2的变化量表示净光合速率 准确的表述应是 一定时间内o2的释放量 4 真正光合速率 净光合速率和呼吸速率三者的关系 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 必背答题语句 重温高考演练模拟 1 2 3 4 5 1 2016 四川 1 叶肉细胞内的下列生理过程 一定在生物膜上进行的是a o2的产生b h2o的生成c h 的消耗d atp的合成 答案 解析 o2产生于光反应中 场所是叶绿体类囊体薄膜上 a正确 生成h2o的生理过程较多 未必都在 生物膜 上进行 如蛋白质合成时产生水 其场所是核糖体 b错误 消耗 h 的过程有有氧呼吸第三阶段 无氧呼吸第二阶段或光合作用暗反应 场所不一定有膜结构 如细胞质基质 叶绿体基质 c错误 atp的合成场所有细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 叶绿体类囊体薄膜 不一定有膜结构 d错误 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2 2015 重庆 4 将下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 答案 适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图 解析 1 2 3 4 5 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 在黑暗条件下 叶肉细胞只进行呼吸作用 不进行光合作用 细胞吸收o2 释放co2 故 增大 减小 a正确 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 当光强等于光补偿点时 光合速率等于呼吸速率 细胞不吸收o2 也不释放co2 保持不变 c正确 光饱和点是指光合速率达到最大时的最低光照强度 当光强等于光饱和点时 光合速率大于呼吸速率 细胞吸收co2 释放o2 减小 增大 d正确 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3 下图表示植物细胞内光合作用 呼吸作用中 h 的转移过程 相关叙述正确的是a 过程 伴随有atp的消耗b 过程 发生时的产物还有c3c 过程 需要消耗水d 过程 发生在线粒体的基质中 答案 解析 过程 属于光反应 产生 h 的过程中伴随着atp的产生 a错误 过程 表示暗反应中c3的还原 此过程需消耗c3 b错误 过程 代表有氧呼吸第一和第二阶段 其中第二阶段需要消耗水 c正确 过程 表示有氧呼吸第三阶段 发生在线粒体内膜上 d错误 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 4 2016 全国甲 31 btb是一种酸碱指示剂 btb的弱碱性溶液颜色可随其中co2浓度的增高而由蓝变绿再变黄 某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用 进行了如下实验 用少量的nahco3和btb加水配制成蓝色溶液 并向溶液中通入一定量的co2使溶液变成浅绿色 之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中 其中6支加入生长状况一致的等量水草 另一支不加水草 密闭所有试管 各试管的实验处理和结果见下表 遮光是指用黑纸将试管包裹起来 并放在距日光灯100cm的地方 1 2 3 4 5 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响 回答下列问题 1 本实验中 50min后1号试管的溶液是浅绿色 则说明2至7号试管的实验结果是由 引起的 若1号试管的溶液是蓝色 则说明2至7号试管的实验结果是 填 可靠的 或 不可靠的 不同光强下水草的光合作用与呼吸作用 不可靠的 答案 解析 1 2 3 4 5 依题意并结合表中信息可知 距日光灯的距离表示光照的强弱 2号试管遮光 其内的水草不能进行光合作用 但能进行呼吸作用 3 7号试管内的水草在有光的条件下 溶液颜色的变化是光合作用吸收的co2量与呼吸作用释放的co2量的综合作用的结果 1号试管为对照组 其中的nahco3可维持co2浓度的相对稳定 2 7号试管为实验组 综上所述 若50min后 1号试管的溶液是浅绿色 则说明2 7号试管的实验结果是由水草在不同光强下光合作用与呼吸作用引起的 若1号试管的溶液是蓝色 表明即使无水草 也会引起溶液颜色变化 因而2 7号试管的实验结果是不可靠的 1 2 3 4 5 2 表中x代表的颜色应为 填 浅绿色 黄色 或 蓝色 判断依据是 答案 解析 黄色 水草不进行光合作用 只进行呼吸作用 溶液中co2浓度高于 3号试管 2号试管因遮光 其内的水草不能进行光合作用消耗co2 但能通过呼吸作用释放co2 所以试管内co2浓度最高 x代表的颜色应为黄色 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3 5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化 说明在此条件下水草 答案 解析 5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同 均为浅绿色 说明在此条件下水草并未引起溶液中co2含量变化 这意味着其光合作用强度与呼吸作用强度相等 作用强度等于呼吸作用强度 吸收与释放的co2量相等 光合 1 2 3 4 5 5 2014 新课标 29 某植物净光合速率的变化趋势如下图所示 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a b之间时 曲线 表示了净光合速率随co2浓度的增高而增高 0 a b c 答案 解析 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a b之间时 曲线a b和c的净光合速率都随着co2浓度的增高而增高 1 2 3 4 5 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 答案 解析 光强 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 1 2 3 4 5 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 答案 解析 大于 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 1 2 3 4 5 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 答案 解析 光强 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 1 2 3 4 5 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 下图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程 下列有关说法正确的是a 过程 产生 h 过程 消耗 h 过程 既产生也消耗 h b 过程 只发生在叶绿体基质 过程 只发生在线粒体基质c 过程 消耗co2释放o2 过程 消耗o2释放co2d 若叶肉细胞内过程 的速率大于过程 的速率 则甘蔗的干重必然增加 答案 解析 过程 分别为光反应 暗反应和呼吸作用 光反应中水的光解产生 h 暗反应中消耗 h 和atp 呼吸作用中第一 第二阶段产生 h 第三阶段消耗 h a正确 暗反应只发生在叶绿体基质 过程 发生在细胞质基质和线粒体 b错误 光反应不消耗co2 只是释放o2 c错误 叶肉细胞内过程 的速率大于过程 的速率 则甘蔗的干重不一定增加 因为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量 而图示仅为叶肉细胞中能量代谢 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉 下列结论错误的是a 光合作用的产物o2中的o全部来自原料中的h2ob 光合作用的产物c6h12o6中的o全部来自原料中的co2c 有氧呼吸的产物h2o中的o全部来自原料中的o2d 有氧呼吸的产物co2中的o全部来自原料中的c6h12o6 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 光合作用过程中氧气来自光反应过程中水的光解 因此产物o2中的o全部来自原料中的h2o a正确 光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段 其中的o全部来自原料中的co2 b正确 有氧呼吸的产物h2o是在有氧呼吸的第三阶段由 h 与氧气结合形成的 因此有氧呼吸的产物h2o中的o全部来自原料中的o2 c正确 有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的 丙酮酸是葡萄糖分解产生的 因此有氧呼吸的产物co2中的o来自原料中的c6h12o6和h2o d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2017 宜昌质检 某科学家在研究光合作用时 做了一个如图所示的实验 实验前 他向一个密闭容器的溶液中加进了adp 磷酸盐 光合色素 五碳糖及有关的酶等 如图甲所示 实验时 按图乙的限制条件 光照 co2等 进行 并不断测定有机物的生成率 随着时间的推移 绘出了曲线图 如图乙所示 下列对此有关的描述错误的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a 曲线ab段平坦 是因为无co2 不进行暗反应 所以不能生成有机物 但有光反应进行b 出现bc段是因为既有co2 又有ab段产生的 h 和atp 能进行暗反应生成有机物c 曲线cd段迅速下降的原因是c3 h 和atp不足d 这位科学家设计的图甲装置相当于植物的叶绿体 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ab段有光照无co2 不能生成有机物 相当于光合作用的光反应阶段 a项正确 bc段有co2 利用ab段产生的 h 和atp最终将co2还原成有机物 相当于光合作用的暗反应阶段 b项正确 曲线cd段迅速下降的原因是ab段提供的 h 和atp被消耗而不足 c3由于不被消耗而积累 c项错误 图甲装置有进行光合作用的原料和色素 酶等 能将co2最终转化成有机物 故甲装置相当于叶绿体 d项正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验 下列叙述正确的是a 试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量b 在光下 如果有气泡产生 可说明光合作用产生氧气 答案 解析 c 为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响 可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验d 为了探究光照强度对光合作用的影响 用一套装置慢慢向光源靠近 观察气泡产生速率的变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 试管中收集的气体量是光合作用的净产氧量 a错误 在光下有气泡产生不能确定是光合作用产生的氧气 b错误 为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响 可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验 c正确 探究光照强度对光合作用的影响时 距光源不同距离处 应设置不同装置 观察气泡产生速率的变化 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 将某种植物置于co2浓度适宜 水分充足的环境中 温度分别保持在5 15 25 和35 条件下 改变光照强度 测定co2的吸收速率 得到图1所示结果 处理图1中有关数据得到图2 图3 下列叙述不正确的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a 图1中的自变量是温度和光照强度b 当光照强度大于7时 25 与15 条件下植物的有机物的合成速率相同c 图2表示在5 35 条件下该植物光饱和点的变化d 图3表示在5 35 条件下该植物呼吸速率的变化 解析 题图中co2的吸收速率指的是净光合速率 有机物的合成速率应该是净光合速率加上呼吸速率 当光照强度大于7时 25 与15 条件下植物的净光合速率相等 但由于呼吸速率不同 故有机物的合成速率也不相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 利用溴甲酚紫指示剂 酸碱指示剂 ph变色范围 5 2 黄色 6 8 紫色 检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如下 相关叙述不正确的是a 黑暗处理的目的是使金鱼藻不进行光合作用b 溴甲酚紫指示剂变为黄色是因为溶液ph减小c 图中实验操作3 5能证明光合作用吸收co2d 该实验可证明呼吸作用释放co2 光合作用释放o2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 根据2 3过程可知 黑暗中金鱼藻只进行细胞呼吸 产生co2使ph下降 导致指示剂由紫色变为黄色 a b项正确 根据3 5过程可知 在适宜的光照条件下 金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度 吸收co2 使ph上升 导致指示剂由黄色变为紫色 c正确 在本实验中 证明了绿色植物进行光合作用吸收co2 并没有证明光合作用释放o2 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 如图曲线表示在适宜温度 水分和一定的光照强度下 甲 乙两种植物叶片的co2净吸收速率与co2浓度的关系 下列分析正确的是a co2浓度大于a时 甲才能进行光合作用b 适当增加光照强度 a点将左移c co2浓度为b时 甲 乙总光合作用强度相等d 甲 乙光合作用强度随co2浓度的增大而不断增强 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对于甲植物而言 a点时co2净吸收速率为0 说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度 故在a点之前 甲植物已经开始进行光合作用 适当增加光照强度 光合作用速率增大 a点将左移 co2浓度为b时 甲 乙的净光合作用强度相等 而总光合作用强度 净光合作用强度 呼吸作用强度 由图可知 甲的呼吸作用强度大于乙的 故b点时 甲的总光合作用强度大于乙的 在一定范围内 随co2浓度的增大 甲 乙的光合作用强度增强 超过这一范围 随co2浓度的增大 光合作用强度不再增强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 如图表示的是在适宜的光照 co2浓度等条件下 某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线 下列有关说法中错误的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a 与光合作用相比 与呼吸作用有关的酶的最适温度更高b 在40 之前 总光合作用速率大于呼吸作用速率c 温度在30 时总光合作用速率最大d 40 时 该植物不再进行光合作用 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 图中实线表示净光合作用速率 虚线表示呼吸作用速率 总光合作用速率 净光合作用速率 呼吸作用速率 由题图可知 温度为30 时 总光合作用速率最大 即 总 光合作用的最适温度为30 而呼吸作用的最适温度为42 左右 和光合作用相比 与呼吸作用有关的酶的最适温度更高 a c项正确 40 之前 净光合作用速率大于0 这说明总光合作用速率大于呼吸作用速率 b项正确 40 时 该植物仍在进行光合作用 只是光合作用速率等于呼吸作用速率 d项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 右图表示20 时玉米co2吸收量与光照强度的关系 sa sb sc依次表示有关物质量的相对值 下列说法中错误的是a sa sb sc表示光合作用总量b sc sa表示净光合作用量c 光照强度从b到d点变化过程中 c3逐渐减少d 若提高co2浓度 则b点左移 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由图可知 玉米光合作用总量 呼吸作用消耗量 净光合作用量 sb sc a错误 净光合作用量 总光合作用量 呼吸作用消耗量 sb sc sa sb sc sa b正确 从b到d点 光照强度逐渐增强 光反应提供的 h 和atp增多 c3的还原加快 因而逐渐减少 c正确 若提高co2浓度 光合作用速率上升 在较低的光照强度下就可使光合作用强度等于呼吸作用强度 故b点左移 d正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率 做如图所示实验 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1cm2的叶圆片烘干后称其重量 测得叶片的光合作用速率 3y 2z x 6g cm 2 h 1 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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a 下午4时后在阳光下照射3小时再遮光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6小时d 下午4时后将整个实验装置遮光3小时 解析 依据选项 逆向推导 符合题干信息的就为正确选项 依题意 光合速率 净光合速率 呼吸速率 净光合作用速率为 y x 6g cm 2 h 1 还需测定呼吸速率 所以遮光3小时 呼吸速率为 y z 3g cm 2 h 1 光合作用速率 y x 6 y z 3 3y 2z x 6g cm 2 h 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 如图甲是某同学 探究影响植物光合速率的因素 的实验装置图 试回答 1 装置中隔在灯与反应瓶之间的盛水玻璃柱的具体作用是 此种处理是在调整实验的 变量 吸收灯光的