【专项冲击波】高考生物 讲练测系列 专题04 光合作用与细胞呼吸（教师版）.doc

【专项冲击波】2013高考生物 讲练测系列 专题04 光合作用与细胞呼吸（教师版）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()。考点突破考点一光合作用色素分布分离（橙黄色）胡萝卜素（黄色）叶黄素（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b快慢作用吸收传递光能胡萝卜素叶黄素大部分叶绿素a叶绿素b吸收转化光能特殊状态的叶绿素a组成类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素叶绿体基粒的类囊体薄膜上1、 光合作用的色素2、光合作用中光反应和暗反应的比较比较项目光反应暗反应反应场所叶绿体基粒叶绿体基质能量变化光能电能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能物质变化h2oho2nadp+ h+ 2e nadphatppiatpco2nadphatp（ch2o）adppinadp+h2o反应物h2o、adp、pi、nadp+co2、atp、nadph反应产物o2、atp、nadph（ch2o）、adp、pi、nadp+ 、h2o反应条件需光不需光反应性质光化学反应（快）酶促反应（慢）反应时间有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）例1、(2012年天津5)设置不同co2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是a.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的h多b.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的atp多c.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的k值分别为k1、k2、k3，则k1k2k3d.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物练习1、（2012四川30）回答下列i、ii小题。i. （7分）科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：（l）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入 ，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 。（2）该突变体和野生型水稻的o2释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推侧，突变体固定co2形成_的速率更快，对光反应产生的 消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。（3）如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是： 。答案：i.（1）caco3 最下端（2）较大 c3 nadph、atp (3)缺失叶绿素a不能完成光能转换解析：i.（1）提取叶绿体色素的过程中，叶绿素容易被酸性物质破坏，所以一般加入碳酸钙，防止色素被破坏；在叶绿体的色素的层析过程中，滤纸条上由上到下的色素分布分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，该突变植物缺乏叶绿素b，所以缺失的色素带是位于滤纸条的最下端。（2）据图可知，突变体和野生型水稻的呼吸作用速率不同，而且突变体的呼吸作用比野生型植株的呼吸作用强。在n点时，两者的氧气释放速率相等，即两者的净光合速率相等。而氧气的产生速率代表植物真正的光合速率，真正的光合速率等于植物的呼吸速率加上植物的净光合速率。所以n点时，突变体的氧气产生速率大于突变体。在光合作用的过程中，二氧化碳的固定，产物为三碳化合物；三碳化合物的还原需要消耗光反应阶段产生的atp、还原性辅酶氢。（3）在光合作用的光反应阶段，色素分子都能吸收光能、传递光能，但只有少数处于特殊状态的叶绿素a分子才能够将光能转化为电能。如果缺乏叶绿素a，则无法利用光能。考点二呼吸作用2c3h6o32c2h5oh2co24h能量2ch3cocoohc6h12o6(葡萄糖)(酒精)(乳酸)(丙酮酸)atp(少)热总反应式c6h12o6能量2c3h6o3酶c6h12o62c2h5oh2co2酶能量总反应式细胞质基质线粒体6co220hc6h12o64h能量6h2oatp(少)热c6h12o62ch3cocooh12h2oatp(多)6o2能量热呼吸链atp(少)热能量2ch3cocooh(葡萄糖)(丙酮酸)细胞质基质线粒体细胞膜1、细胞的有氧呼吸2、细胞内的无氧呼吸3、有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系）细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物终产物（co2、h2o）、能量中间产物（酒精、乳酸、甲烷等）、能量产能多少多，生成大量atp少，生成少量atp共同点氧化分解有机物，释放能量补充：光合作用与细胞呼吸的计算(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内 co2等原料的消耗或o2、(ch2o)等产物的生成量来表示。(2)呼吸速率：将植物置于黑暗中，光照强度为0时，实验容器中co2增加量、o2减少量或有机物减少量。(3)净光合速率又称表观光合速率，植物真正光合速率净光合速率呼吸速率。如下图所示：(4)光合作用实际产氧量实测的氧气释放量呼吸作用耗氧量。光合作用实际二氧化碳消耗量实测二氧化碳消耗量呼吸作用二氧化碳释放量。(5)一昼夜有机物的积累量(用co2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。例2、(2012年江苏23) 下图表示细胞呼吸作用的过程，其中 13代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质，下列相关叙述正确的是（ ）a.1 和 3 都具有双层生物膜b.1 和 2 所含酶的种类不同c.2 和 3 分别都能产生大量 atpd.甲、乙分别代表丙酮酸、h练习2、（2012年上海25）图9表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是a只发生在细胞有氧时 b只发生在细胞缺氧时c只发生在线粒体内 d只发生在细胞质基质内考点三光合作用有氧呼吸比较光合作用有氧呼吸场所叶绿体活细胞(细胞质基质和线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行atp来源产生于光反应阶段有氧呼吸的三个阶段atp去向用于暗反应中c3的还原可用于各项生命活动的能量供应h来源来自光反应中水的光解来自第一、二阶段h去向可作为还原剂用于暗反应阶段还原c3两阶段所产生的h均被用于第三阶段还原o2，产生h2o，释放大量能量影响因素光照、温度、co2浓度等o2浓度、温度、co2浓度等物质变化将无机物合成有机物将有机物分解为无机物能量变化光能化学能化学能atp、热能实质合成有机物，储存能量(合成代谢或同化作用)分解有机物，释放能量(分解代谢或异化作用)联系例3、（2012北京1）细胞中不能合成atp的部位是a线粒体的内膜 b叶绿体中进行光反应的膜结构c内质网的膜 d蓝藻（蓝细菌）中进行光反应的膜结构练习3、(2012年新课标29)将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 ，再通过 作用为种子萌发提供能量。（2）萌发过程中在 小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 mg。（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为 _ mg粒-1d-1。（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是 ，原因是 。答案：（1）葡萄糖 呼吸（或生物氧化）（2）7296 26.5（3）22（4）下降 幼苗呼吸作用消耗种子储存的有机物，且不能进行光合作用解析：（1）淀粉被分解成葡萄糖才能被细胞呼吸利用，为种子萌发提供能量。（2）衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量作为指标。由上面的曲线可以看出，在7296小时之间，单位时间内种子干重减少的最多，该时间段(24小时)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为（204.2177.7）=26.5mg。（3）子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量，因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质，转化速率=（胚乳减少的量种子干重减少的量）/单位时间。在7296小时内，转化速率为（161.7118.1）（204.2177.7）=17.3 mg粒-1d-1，96120小时内，转化速率为（118.191.1）（177.7172.7）=22 mg粒-1d-1，最大转化速率为22 mg粒-1d-1。（4）黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸消耗有机物而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。专项练习 1、(北京六十六中2013高三第一次质检)在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生h,下图是h随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是 a.h经转移到葡萄糖,首先h与c3结合,该转变过程属于暗反应 b.h经转移到水中,此过程需要氧气参与 c.h经过程一般在缺氧条件下才能进行 d.产生的h和产生的h全都来自水 2、（2012年上海10）人体内糖类代谢的中间产物可生成乳酸 乙醇 氨基酸 脂肪酸a b c d3、（河北大城一中2013高三第一次摸底）下图为某植物在夏季晴天一昼夜内co2吸收量的变化情况，以下判断正确的是该植物进行光合作用的时间区段是bg段该植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度ce段与fg段光合速率下降的原因完全相同若c、f时刻的光合速率相等，则该植物呼吸速率为c时刻大于f时刻该植物处于生长时期a. b. c. d. 4、（2012年上海12）图5为果实生长过程中细胞呼吸变化的示意图。据图分析，正确的是ai阶段，同化作用小于异化作用 bii阶段，同化作用等于异化作用ciii阶段，同化作用加剧导致果实变甜 div阶段，异化作用加剧导致果实含水量增加5、（2012年上海20）图7代表人体内有机物氧化分解过程(y代表彻底分解的产物)。下列说法错误的是a过程发生于线粒体内b过程产生的atp多于过程c若x代表糖类，则y代表co2和h20d若x代表氨基酸，则y代表co2、h2o和尿素答案：d解析：图中的x是有机物，y是co2和水，若x代表氨基酸，首先脱氨基形成丙酮酸，再形成乙酰辅酶a，再产生co2、h2o，没有尿素。6、（河北衡水中学2013高三第一次调研）如图所示，将等质量的正在萌发的小麦种子，分别放在内有一杯等体积的naoh溶液或蒸馏水并用塞子塞紧的两个瓶中，各瓶分别与一个水银流体压力计相连接，由此压力计水银柱升高的高度可以测量出某种气体的变化量。开始时两个水银流体压力计的水银柱a、b高度一致。将装置放在适宜的条件下使种子萌发，过一段时间后，会发现a、b高度是a.ab b.a=b c.ab d.at2，t1时不利于叶片贮藏dt1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1t2，t1时不利于叶片贮藏11、(2010高考课标全国卷)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是()a无氧呼吸的终产物是丙酮酸b有氧呼吸产生的h在线粒体基质中与氧结合生成水c无氧呼吸不需要o2的参与，该过程最终有h的积累d质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多12、(2011高考广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变co2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收co2并贮存在细胞中。(1)依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时_(填“有”或“无”)atp和h的合成，原因是_；此时段_(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是_；1016时无明显co2吸收的直接原因是_。(2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_。答案：(1)有呼吸作用能合成无叶绿体在无光时不能合成atp和h气孔关闭(2)长期干旱(长期缺水)遮阴(3)全能性基因的选择性表达解析：(1)由图1可知，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时，co2的吸收速率为3 mol/m2s，说明能利用外界环境中的co2，但co2的还原过程因没有atp和h而不能发生。atp和h不仅是光反应阶段的产物，也是呼吸作用的产物，活细胞都能进行呼吸作用；在干旱条件下，由于水的限制作用，气孔关闭，co2进入受阻，所以光合作用明显降低。(2)由图2可知，干旱条件下干重的增加量大约只有正常情况的四分之一，所以要使其较快生长，需要克服水分这一限制因素，阴生植物栽培时应避免强光照射。