光合作用与呼吸作用一轮复习ppt课件.ppt

高考大题专攻系列 一 光合作用和细胞呼吸的综合应用 答题必备 关于光合作用和细胞呼吸的计算 一般不根据化学反应式计算CO2 O2或葡萄糖含量的变化 而是根据光合作用和细胞呼吸的关系来推断相关数量 通常有以下两种考查方式 考查角度一光合作用和细胞呼吸的相关计算 1 计算光合速率 1 计算公式 真正 总 光合速率 净 表观 光合速率 呼吸速率 2 公式解读 3 实例分析 这类计算常常借助曲线图考查 如纵坐标给出黑暗中CO2的释放量为a 即呼吸速率 横坐标上某一光照强度对应的曲线上CO2的吸收量为b 即净光合速率 可以计算出真正光合速率 即a b 2 判断有机物积累量 1 理论依据 植物在黑暗条件下只进行呼吸作用 在光照条件下既进行光合作用 又进行呼吸作用 当净光合速率 0时 植物会积累有机物 2 实例分析 如下图表示植物在密闭大棚中 一昼夜内CO2浓度的变化 比较B D两点积累有机物的多少 分析 D点比B点光合作用时间长 且净光合速率 0 故D点积累的有机物较多 典题例证 2015 北京高考 研究者用仪器检测拟南芥叶片在光 暗转换条件下CO2吸收量的变化 每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现 1 在开始检测后的200s内 拟南芥叶肉细胞利用光能分解 同化CO2 而在实验的整个过程中 叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 和热能 ATP中的化学能 水 细胞呼吸 2 图中显示 拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在 mol m 2 s 1范围内 在300s时CO2 达到2 2 mol m 2 s 1 由此得出 叶片的总 真正 光合速率大约 molCO2 m 2 s 1 本小题所填数值保留至小数点后一位 2 4 2 8 0 2 0 6 释放量 3 从图中还可看出 在转入黑暗条件下100s以后 叶片的CO2释放 并达到一个相对稳定的水平 这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程 4 为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物 可利用 技术进行研究 逐渐减少 14C同位素示踪 典题技法归纳 2015 江苏高考 为了研究2个新育品种P1 P2幼苗的光合作用特性 研究人员分别测定了新育品种与原种 对照 叶片的净光合速率 蛋白质含量和叶绿素含量 结果如下图所示 请回答下列问题 1 图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片 在 相同的实验条件下 测得的单位时间 单位叶面积 的释放量 2 光合作用过程中 CO2与C5结合生成 消耗的C5由 经过一系列反应再生 光照强度 CO2浓度 O2 C3 C3 3 由图可知 P1的叶片光合作用能力最强 推断其主要原因有 一方面是其叶绿素含量较高 可以产生更多的 另一方面是其蛋白质含量较高 含有更多的 4 栽培以后 P2植株干重显著大于对照 但籽实的产量并不高 最可能的生理原因是 P2光合作用能力强 但向籽实运输的光合产物少 H 和ATP 参与光合作用的酶 母题变式 1 新育品种与原种光合酶的最适温度都是 2 净光合速率除可检测O2释放量外 还可检测 3 若突然转为阴天 则该植物的C3含量 C5含量 25 CO2吸 收量 有机物积累量 增加 减少 4 2014 全国卷 某植物净光合速率的变化趋势如图所示 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时 曲线 表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高 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 0 A B和C 光强 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 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 1 0A B和C 2 光强 3 4 大于 光强 4 2015 全国卷 为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响 科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A B C D四组实验 各组实验的温度 光照强度和CO2浓度等条件相同 适宜且稳定 每组处理的总时间均为135s 处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量 处理方法和实验结果如下 A组 先光照后黑暗 时间各为67 5s 光合作用产物的相对含量为50 B组 先光照后黑暗 光照和黑暗交替处理 每次光照和黑暗时间各为7 5s 光合作用产物的相对含量为70 C组 先光照后黑暗 光照和黑暗交替处理 每次光照和黑暗时间各为3 75ms 毫秒 光合作用产物的相对含量为94 D组 对照组 光照时间为135s 光合作用产物的相对含量为100 回答下列问题 1 单位光照时间内 C组植物合成有机物的量 填 高于 等于 或 低于 D组植物合成有机物的量 依据是 C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要 这些反应发生的部位是叶绿体的 高于 C组只用了D组一半的光照时间 其光合作用产物的相对含量却是D组的94 光照 基质 2 A B C三组处理相比 随着 的增加 使光下产生的 能够及时利用与及时再生 从而提高了光合作用中CO2的同化量 光照和黑暗交替频率 ATP和还原型辅酶 答案 1 高于C组只用了D组一半的光照时间 其光合作用产物的相对含量却是D组的94 其他合理答案也可 光照基质 2 光照和黑暗交替频率 其他合理答案也可 ATP和还原型辅酶 类题精练 2016 太原模拟 如图表示某一生长迅速的植物在夏季24h内CO2净吸收量和净释放量 单位 mg 请回答 1 在 时 该植物既没有CO2的净吸收 也没有CO2的净释放 说明植物此时刻 2 测定植物呼吸速率比较简单的方法是 假设该植物在24h内呼吸速率不变 则该植物的呼吸速率为 mg h 最高光合速率约为 mg h 光合作用强度与呼吸作用强度相等 18 00和6 00 85 测定在黑暗条件下单位时间内CO2释放量 10 3 该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为 用字母表示 4 若某一阶段 该植物体对CO2的吸收量与释放量总是符合图中所示的曲线 说明该植物正处于生长旺盛状态 因为这一阶段 A C B A C的总面积大于B的面积 表示植物光合作用大于呼吸作用 答案 1 18 00和6 00光合作用强度与呼吸作用强度相等 2 测定在黑暗条件下单位时间内CO2释放量1085 3 A C B 4 A C的总面积大于B的面积 表示植物光合作用大于呼吸作用 同化作用大于异化作用 植物积累较多的有机物 A C的总面积大于B的面积 表示植物光合作用大于呼吸作用 答题必备 掌握实验中气体和溶液的关系是解答此类试题的关键 结合下面装置图分析光合速率与呼吸速率的测定方法 考查角度二光合速率和呼吸速率的实验测定方法 1 测定原理 1 NaOH溶液和CO2的关系 甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸 由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2 所以单位时间内红色液滴左移的体积为细胞呼吸O2的吸收速率 可以代表呼吸速率 2 NaHCO3溶液和CO2的关系 乙装置在光照条件下植物进行光合作用与细胞呼吸 由于NaHCO3溶液保证了容器中CO2浓度的恒定 NaHCO3溶液能在CO2缺少的情况下分解产生CO2 所以单位时间内红色液滴右移的体积为植物O2的释放速率 可以代表净光合速率 2 测定方法 1 将植物 甲装置 放于黑暗中一段时间 记录红色液滴移动的距离 计算呼吸速率 2 将同一植物 乙装置 放于光下一段时间 记录红色液滴移动的距离 计算净光合速率 3 根据呼吸速率和净光合速率 可以计算真正光合速率 考查角度二光合速率和呼吸速率的实验测定方法 2014 江苏高考 为研究浮游藻类的光合作用 将一种绿藻培养至指数生长期 并以此为材料 测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率 Pn 图1为光合放氧测定装置的示意图 图2是不同NaHCO3浓度 pH8 5 25 条件下测得的Pn曲线图 请回答下列问题 1 通过变换图1中光源 可研究 对光合作用的影响 2 在测定不同光照对Pn的影响时 如不精确控制温度 则测得的光照与Pn的关系 填 呈正相关 呈负相关 或 难以确定 难以确定 光强光质 3 由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低 藻细胞光合作用主要通过胞内碳酸酐酶 CA 分解水中的HC获得CO2 图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为 在更高NaHCO3浓度下 Pn不再增加的主要原因有 达到了CO2饱和点 120mg L 1 CA量有限 4 培养基中的与之间的离子平衡与pH有关 碱性条件下pH越高 越少 越多 而几乎不能被该藻利用 在测定不同pH 7 0 10 0 对光合作用的影响时 导致Pn发生变化的因素有 CO2 或HCO3 供应量不同CA 细胞 活性变化 答案 1 光强光质 2 难以确定 3 120mg L 1达到了CO2饱和点CA量有限 4 CO2 或 供应量不同CA 细胞 活性变化 类题精练 2016 郑州模拟 如图所示是研究光合作用和呼吸作用的实验装置 根据相关知识回答问题 1 甲装置试管中收集的气体可以使带火星的木条复燃 说明绿色植物的光合作用释放出 氧气 2 孙武同学利用甲装置进行了进一步探究 实验结果如下表 由此得出的结论是 光照越强 光合作用越强 3 利用乙装置研究绿色植物的细胞呼吸时 为防止光合作用的干扰 应对该装置进行 处理 一段时间后 玻璃管中红墨水向 填 左 右 移动 左 遮光 答案 1 氧气 2 光照越强 光合作用越强 或光照越弱 光合作用越弱 3 遮光左 答题必备 解决种子萌发方面的问题 主要从以下三个方面分析 1 萌发条件 1 外部因素 适宜的温度 水分和充足的氧气 2 内部因素 具有活性的胚 考查角度三种子萌发过程中的光合作用和细胞呼吸 2 物质变化 1 水分的变化 种子吸水使自由水增多 代谢增强 2 有机物种类的变化 随着萌发的进行 种子细胞呼吸增强 有机物种类增多 3 干重变化 先降低后增加 1 种子萌发初期 不能进行光合作用制造有机物 同时进行细胞呼吸消耗有机物 为种子萌发提供能量 干重下降 复杂有机物被分解为简单有机物 细胞内有机物种类增多 2 子叶出土后 由于可以利用叶绿体进行光合作用制造有机物 光合作用强度逐渐大于细胞呼吸强度 因此干重逐渐增加 2013 山东高考 大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图 1 阶段 和 大豆种子的鲜重增加明显 阶段 中 水进入种子胚细胞的穿 跨 膜运输方式为 阶段 中 种子胚细胞内水的主要存在形式是 自由水 自由扩散 2 阶段 期间 大豆种子胚细胞合成的 解除种子休眠 促进种子萌发 阶段 中根向地生长的原因是 分布不均 使根的近地侧生长受到 3 若测得阶段 种子吸收O2与释放CO2的体积比为1 3 则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为 抑制 赤霉素 或GA 生长素 或IAA 6 1 4 大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时 若突然停止CO2供应 短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为 大田种植大豆时 正其行 通其风 的主要目的是通过 提高光合作用强度以增加产量 增加CO2浓度 升高 或增加 升高 或增加 3 根据题意假设O2的吸收量为1mol 则CO2的释放量为3mol 则有氧呼吸时 所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量 有氧呼吸消耗葡萄糖的量 6 1 答案 1 自由扩散自由水 2 赤霉素 或GA 生长素 或IAA 抑制 3 6 1 4 升高 或增加 升高 或增加 增加CO2浓度 类题精练 2013 全国卷 某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70 为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化 某研究小组将种子置于温度 水分 蒸馏水 通气等条件适宜的黑暗环境中培养 定期检测萌发种子 含幼苗 的脂肪含量和干重 结果表明 脂肪含量逐渐减少 到第11d时减少了90 干重变化如图所示 回答下列问题 1 为了观察胚乳中的脂肪 常用 染液对种子胚乳切片染色 然后在显微镜下观察