高考生物二轮复习光合作用和细胞呼吸名师讲义

1 / 18高考生物二轮复习光合作用和细胞呼吸名师讲义本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 光合作用和细胞呼吸1光合作用光反应阶段产生的H可在叶绿体基质中作为还原剂。()【答案】分析：光反应阶段产生的H，用于暗反应中 c3 的还原，暗反应的场所是叶绿体基质。2叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。()【答案】分析：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。3叶绿体在光下和黑暗中均能合成 ATP。()【答案】分析：叶绿体只在光反应阶段合成 ATP，而光反应需在光下进行。4将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内co2 浓度可出现的变化趋势是一直保持稳定，不变化。()【答案】分析：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合2 / 18作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用强度和呼吸强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。5及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。()【答案】分析：积水过多，根细胞因缺氧会进行无氧呼吸产生酒精，对细胞有害。及时排涝，可以防止酒精毒害。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。()【答案】分析：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破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖。()【答案】分析：破伤风杆菌属于厌氧菌，在有氧条件下，其繁殖受抑制。8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。()【答案】分析：叶肉细胞中 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。9乳酸杆菌在细胞质基质中产生乳酸。()【答案】分析：乳酸杆菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生乳酸。3 / 18影响光合作用速率的环境因素【典例 1】(XX西安模拟)当其他条件最适宜时，北沙参在不同温度和光照强度条件下的光合速率如下图所示，光合速率以干重增加速率(mg/单位叶面积h)表示。请回答下列问题：(1)25条件下，1klx 光照强度时叶肉细胞中产生 ATP 的场所是_，5klx 光照强度时的真正光合速率_(大于、等于、小于)P 点代表的真正光合速率。(2)15条件下，光照强度由 2klx 变为 10klx 后，北沙参光合速率逐渐增大。开始阶段光合速率小于 8mg/单位叶面积h，原因可能是_。(3)15条件下，P 点以后北沙参光合速率不再增大的限4 / 18制因素是_。若将 co2 浓度降低为大气中co2 浓度值，则叶绿体中H合成速率将会_(变大、不变、变小)，P 点向_方向移动。(4)25条件下，北沙参黑暗处理 1h 后再在 12klx 光照强度下照射 1h，则实验期间干重积累量约为_mg/单位叶面积h。【解析】(1)25条件下，1klx 光照强度时叶肉细胞既进行光合作用也进行有氧呼吸，因此产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。真正光合速率净光合速率呼吸速率，因此 25条件下，5klx 光照强度时的真正光合速率是 6410(mg/单位叶面积h)，P 点代表的真正光合速率是 8210(mg/单位叶面积h)，即二者相等。(2)15条件下，光照强度由 2klx 变为 10klx 后，北沙参光合速率逐渐增大。开始阶段光合速率小于 8mg/单位叶面积h，是由于光照强度弱，光反应产生的H和ATP 少。(3)从曲线图分析，15条件下，P 点以后北沙参光合速率不再增大的限制因素是温度。若将 co2 浓度降低为大气中 co2 浓度值，则形成的 c3 减少，消耗的H减少，叶绿体中H合成速率将会变小，P 点相应向左下方向移动。(4)25条件下，北沙参黑暗处理 1h，消耗有机物 4mg/5 / 18单位叶面积h，然后再在 12klx 光照强度下照射1h，有机物积累量为 14mg/单位叶面积h，则实验期间干重积累量约为 14410mg/单位叶面积h。【答案】(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体等于(2)光照强度弱，光反应产生的 ATP 和H少(3)温度变小左下(4)10(1)解答此类问题的常规思路。三种速率的表示方式：项目表示方法真正光合速率(又称实际光合速率)净光合速率(又称表观光合速率)呼吸速率具体表达：a真正光合速率_b光合作用实际产氧量_c光合作用实际 co2 的固定量_(2)准确识图获取解题信息。25条件下，5klx 光照强度时北沙参的净光合速率和真正光合速率分别是多少？6 / 18P 点时北沙参的净光合速率和真正光合速率分别是多少？【答案】(1)提示：项目表示方法真正光合速率(又称实际光合速率)o2 的产生量、co2 的固定量、有机物的制造量净光合速率(又称表观光合速率)o2 的释放量、co2 的吸收量、有机物的积累量呼吸速率 o2 的吸收量、co2 的释放量、有机物的消耗量a.净光合速率呼吸速率bo2 的释放量细胞呼吸耗氧量cco2 的吸收量细胞呼吸 co2 的释放量(2)提示：6mg/单位叶面积h10mg/单位叶面积h提示：8mg/单位叶面积h10mg/单位叶面积h【总结提升】解读真正光合速率和净(表现)光合速率的曲线图(1)图示：(2)解读。A 点：只进行细胞呼吸无光合作用。7 / 18AB 段：光合作用细胞呼吸。B 点：光合作用细胞呼吸，称其为光补偿点。B 点以后：光合作用细胞呼吸，其中 c 点对应的光照强度称为光饱和点。细胞呼吸【典例 2】(XX安徽高考)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入 AF 试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)注：“”表示加入了适量的相关物质， “”表示未加入相关物质。(1)会产生 co2 和 H2o 的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)(2)有氧呼吸产生的H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP 使分布在_的酶无法合成 ATP。若将 DNP加入试管 E 中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)继续进行。8 / 18【解析】(1)A 管有氧气，但无线粒体不能进行有氧呼吸，B 管可进行无氧呼吸，c 管在氧气存在下可进行有氧呼吸的第二、三阶段，D 管中葡萄糖不能在线粒体中被分解，故无反应，E 和 F 管分别进行有氧呼吸和无氧呼吸。(2)H与氧结合形成水的过程发生在有氧呼吸的第三阶段，场所位于线粒体内膜，DNP 虽不影响该反应的进行，但影响 ATP 的形成，导致该过程的能量全部以热能形式散失。【答案】(1)c、EB、FB、D(2)线粒体内膜能(1)酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的比较。项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所反应条件反应产物产能多少(2)关于酵母菌的细胞呼吸过程。Ho2H2o 的过程发生在酵母菌的_，该过程的意义是_9 / 18_。酵母菌产生 co2 的场所有_。【答案】(1)提示：项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所细胞质基质、线粒体细胞质基质反应条件需氧不需氧反应产物 co2、H2o、能量酒精、二氧化碳、能量产能多少生成大量 ATP 生成少量 ATP(2)提示：线粒体内膜上产生大量能量细胞质基质、线粒体基质【总结提升】细胞呼吸方式的判断方法(1)根据原料判断：消耗 o2有氧呼吸。(2)根据产物判断。有 H2o 生成有氧呼吸是否产10 / 18生 co2 无 co2 产生只进行无氧呼吸产物为乳酸有 co2 生成 co2 产生量o2 消耗量只进行有氧呼吸 co2 产生量o2 消耗量既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 o2 消耗量0只进行无氧呼吸产物为酒精和 co2产生酒精酒精量co2 量进行无氧呼吸酒精量co2 量既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸产生乳酸产生乳酸不产生 co2只进行无氧呼吸产生乳酸和co2既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸光合作用和细胞呼吸的实验设计【典例 3】某生物兴趣小组探究某植物光合强度，设计了如图装置进行实验。假设实验期间均处于适宜且相对稳定的环境条件下。请分析回答有关问题：(1)实验一：测定植物的净光合作用强度时，烧杯中加入_(NaHco3/NaoH)溶液。将装置置于_的条件下。1h 后装置中红墨水滴移动的方向是_，移动刻度为 10cm。(2)实验二：测定植物细胞呼吸强度时，烧杯中加入11 / 18_(NaHco3/NaoH)溶液。将装置置于_的条件下。1h 后装置中红墨水滴向左移动，原因是_。读取移动刻度为 2cm。(3)根据上述实验，假设红墨水滴每移动 1cm，植物体内的 o2 增加或减少 1g，且昼夜温度控制相等，那么该植物的细胞呼吸速率是_g/h；给予光照 12h，黑暗 12h，则 24h 葡萄糖的积累量是_g。【解析】(1)测定植物的净光合作用强度时，将装置置于光照充足且密闭的条件下。烧杯中加入 NaHco3 溶液来保证装置中 co2 含量恒定。1h 后装置红墨水滴向右移动。(2)测定植物细胞呼吸强度时，将装置置于黑暗密闭的条件下。烧杯中加入 NaoH 溶液。由于植物进行细胞呼吸时吸收 o2，释放 co2，co2 被 NaoH 溶液吸收，使容器内气压减小，红墨水滴左移。(3)根据上述实验，假设红墨水滴每移动 1cm，植物体内的 o2 增加或减少 1g，那么该植物的细胞呼吸速率是2g/h，净光合速率是 10g/h。则给予光照 12h，黑暗 12h，则 24h 葡萄糖的积累量是(1012212)180/(326)g90g。【答案】(1)NaHco3光照充足且密闭向右12 / 18(2)NaoH遮光(黑暗)且密闭植物在黑暗条件下进行细胞呼吸，吸收氧气，释放 co2，释放的 co2 被 NaoH 溶液吸收，容器中气压减小(3)290(1)解决此类问题的常规思路是明确测定指标和原理：测定植物呼吸速率测定植物净光合速率测定指标原理(2)计算技巧。已知净光合速率为 a，呼吸速率为 b，给予光照时间为c，则一昼夜积累的因变量的量为_。若由 o2 或 co2 的量求葡萄糖的量，则需利用它们与葡萄糖分子个数比为_的关系。【答案】(1)提示：测定植物呼吸速率测定植物净光合速率测定指标单位时间内液滴左移的体积单位时间内液滴右移的体积原理植物进行细胞呼吸时吸收 o2，释放 co2，co2 被NaoH 吸收，使容器内气压减小，毛细管内的水滴左移NaHco3 溶液保证了容器中 co2 的恒定，给予适当的光照强13 / 18度，光合作用大于细胞呼吸，植物释放 o2，使容器内气压增大，毛细管内的水滴右移(2)提示：acb(24c)61【总结提升】生物学实验中常用实验条件的控制方法(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氢氧化钠溶液。(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 体积不变NaHco3 溶液。1(XX天津理综)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过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B过程产生的能量全部储存在 ATP 中c过程产生的(cH2o)中的氧全部来自 H2oD过程和中均能产生H，二者还原的物质不同【解析】过程分别表示有氧呼吸和光合作用。若14 / 18题中所述细胞为真核细胞，则过程进行的场所是细胞质基质和线粒体，过程只发生在叶绿体中；若题中所述细胞为原核细胞，则过程均发生在细胞质中，A 错误；过程通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有小部分储存在 ATP 中，B 错误；过程产生的(cH2o)中的氧全部来自 co2，而不是 H2o，c 错误；过程通过光反应产生的H，用于暗反应还原 c3，而有氧呼吸第一、二阶段产生的H，用于第三阶段还原 o2，生成H2o，因此二者还原的物质不同，D 正确。【答案】c2在相同的适宜条件下按下表设计进行实验，培养810h，并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是()A.甲组不产生 co2 而乙组产生B甲组的酒精产量与丙组相同c丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组【解析】酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成 co2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成 co2 和酒精。依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生 co2。由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少。能量转换率有氧呼吸高于无氧呼吸，丁15 / 18组能量转换率较丙组高。乙组细胞不完整，有氧呼吸弱于丁组，丁组的氧气消耗量大于乙组。【答案】D3(XX重庆高考)下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()At1t2，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Bt2t3 暗反应限制光合作用。若在 t2 时刻增加光照，光合速率将再提高ct3t4，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Dt4 后短暂时间内，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，c3还原后的直接产物含量降低【解析】本题以坐标图为信息载体，考查光照、co2 浓度对光合作用的影响及光合作用的过程。水的光解、o2 释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A 项错误；t2t3，限制光合速率的因素为 co2 浓度，此时光照充足且恒定(即达到光饱和)，若增加光照，光合速率不会提高，B 项错误；t3t4，暗反应增