第二讲细胞呼吸与光合作用

第二讲 细胞呼吸与光合作用 主备人 邱红岩 使用人 时 间 考纲要求 1 光合作用的基本过程 II 2 影响光合作用速率的 II 3 细胞呼吸 II 课前知识梳理 1 有氧呼吸三个阶段的比较 阶段 项目 第一阶段第二阶段第三阶段 场所 线粒体内膜 反应物葡萄糖丙酮酸 H2O H O2 生成物 产生 ATP 的 数量 少量少量大量 与氧的关系不参与不参与参与 2 细胞呼吸的反应式 1 有氧呼吸的反应式 2 酵母菌无氧呼吸的反应式 3 人和高等动物及乳酸菌无氧呼吸的反应式 3 线粒体和叶绿体的比较 1 它们都有 层膜 不同的是叶绿体两层膜都是光滑的 线粒体的内膜向内折叠形成 嵴 2 线粒体中与细胞呼吸有关的酶分布于内膜和 中 中绿体中与光合作用有关的酶 分布于 中 3 线粒体增大膜面积的方式是 叶绿体增大膜面积的方式是由 形成 4 叶绿体中的色素 1 叶绿体中与光合作用有关的色素分布于 上 2 叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 5 光合作用过程 1 光反应的场所是 参与光反应的反应物是 H2O ADP 和 Pi NADP 为暗反应提供的物质是 ATP 和 NADPH 实现的能量转变是 2 暗反应的场所是 主要包括 等生理过程 实现的能量转变是 自我测试 1 叶绿体的 DNA 能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成 下列叙述中错误的是 A 叶绿体 DNA 能够转录 B 叶绿体 DNA 是遗传物质 C 叶绿体内存在核糖体 D 叶绿体功能不受细胞核调控 2 右图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布 在图示结构上 A 生物膜为叶绿体内膜 B 可完成光合作用的全过程 C 发生的能量转换是 光能 电能 化学能 D 产生的 ATP 可用于植物体的各项生理活动 3 光能转化成骨骼肌细胞内 ATP 中的能量需经过的主要重过程依次是 光合作用 细胞呼吸 消化吸收 主动运输 A B C D 4 若白天光照充足 下列哪种条件对作物增产有利 A 昼夜恒温 25oCB 白天温度 30oC 夜间温度 15oC C 昼夜恒温 15oCD 白天温度 30oC 夜间温度 25oC 5 在叶绿体中色素的提取和分离实验中 使用无水乙醇和层析液的目的分别是 A 防止叶绿素被破坏和提取B 色素的提取和分离 C 色素的分离和提取D 提取和防止叶绿素被破坏 6 用含 18O 的水浇灌植物 经光照后18O 可最先发现于 A 生成的葡萄糖中B 生成的淀粉中 C 合成的蛋白质中D 周围的空气中 7 恩吉尔曼的实验不能证明的是 A 光合作用的过程中必须要有光 B 光合作用的过程中一定有氧气放出 C 光合作用是在叶绿体上进行的 D 二氧化碳是光合作用过程中必需的原料 8 某同学在做提取叶绿体中的色素的实验时 收集到的色素提取液为淡绿色 分析产生该 结果可能的原因 研磨不充分 色素未能充分提取出来 丙酮加入量太多 稀释了色素提取液 丙酮加得太少 色素未提取出来 未加入碳酸钙粉末 叶绿素分子被破坏 A B C D 9 下图表示德国科学家萨克斯的实验 叶片光照 24h 后 经脱色 漂洗 并用碘液处理 结果有锡箔覆盖的部分呈棕色 而不被锡箔覆盖的部分成蓝色 本实验说明 光合作用需要 CO2 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出氧 光合作用制造淀粉 A B C D 10 关于叶肉细胞在光照条件下产生 ATP 的描述 正确的是 A 无氧条件下 光合作用是细胞 ATP 的唯一来源 B 有氧条件下 线粒体 叶绿体和细胞质基质都能产生 ATP C 线粒体和叶绿体合成 ATP 都依赖氧 D 细胞质中消耗的 ATP 均来源于线粒体和叶绿体 11 在实验条件下 测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度 E 受温度变化的影响 正确 结果是 12 酵母菌无氧呼吸产生 Amol 的二氧化碳 人在正常情况下消耗同样葡萄糖 可形成二氧 化碳 A 2 3AmolB 1 12AmolC 6AmolD 3Amol 课堂点拨提升 点拨一 光反应和暗反应中 C3 C5 ATP 和 CO2之间的转化关系 思考 1 停止光照 短时间内 C3 C5 ATP ADP 相对含量变化 思考 2 停止 CO2的供应 短时间内 C3 C5 ATP ADP 相对含量变化 例一 如图是某绿色植物的某种活动 请据图回答 1 该生理活动的名称是 图中编号 所表示的生理过程是 2 它主要在叶内细胞内被称为 的细 胞器中进行的 3 图中字母 A B C 各自所代表的名称是 A B C 4 需要消耗物质 A 和 B 的生理过程 是 5 如果在该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏 则这一生理过程的两个阶段中 最 先受到影响的阶段是 6 离体的某细胞器稳定的进行如图所示的生理过程 如果突然中断 CO2的供应 短暂 时间内该细胞器中 C3 C5 填多或减少 点拨二 环境因子对光合作用的影响及应用 1 植物的光合作用既受其内部因素的影响 又受外部环境条件的影响 内部因素 有遗传物质决定 植物种类不同 光合速率不同 主要与植物细胞内的 和 有关 光 CO2浓度 含水量和矿质元素 温度 2 单因子变量对光合作用的影响 1 光照 光照时间 光质 光照强度 光合作用的动力 外部因素外部因素 分析说明 a 点的含义 b 点的含义 ac 段的含义 ac 段的主要影响因素 cd 段的含义 cd 段的主要影响因素 2 CO2浓度 含水量及矿质元素 如图所示 3 温度 如下图所示 分析说明 AB 段的含义 BC 段的含义 3 多因子对光合作用速率影响的分析 如图所示 光光 合合 速速 率率 CO2浓度 含浓度 含 水水 量或矿质元素量或矿质元素 A O 图一图一 图二图二 图三图三 曲线分析 P 点时 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随其因子的不断增强 光合速率不断提高 当到 Q 点时 横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子 要想 提高光合速率 可采取适当提高图示中的其他因子的方法 4 应用 农业生产过程中可根据实际情况 适当的改变相应因素 以提高光和速率 达到 增产的目的 例二 08 年上海 36 请回答下列有关光合作用的问题 1 光合作用受到温度 二氧化碳和光照强度的影响 其中 光照强度直接影响光合作用 的 过程 二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程 2 甲图表示在二氧化碳充足的条件下 某植物光合速度与光照强度和温度的关系 1 在温度为 10 光照强度大于 千勒克司时 光合速度不再增加 当温度为 30 光照强度小于 L3千勒克司时 光合速度的限制因素是 2 根据甲图 在乙图的坐标上标出光照强度为 L2千勒克司 温度分别为 10 20 和 30 时的光合速度 3 丙图表示 A B 两种植物的光合速度与光照强度的关系 1 当在 千勒克司光照强度条件下 A B 两种植物的光合速度相同 2 A 植物在光照强度为 9 千勒克司时 2 小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg 计算 结果保留一位小数 相对原子质量 C 12 H 1 O 16 3 A 植物在 1 天内 12 小时白天 12 小时黑夜 要使有机物积累最为正值 白天平均光 照强度必须大于 千勒克司 点拨三 光合作用与呼吸作用的关系 1 光合作用与呼吸作用过程的关系图 2 从具体过程中寻找物质循环和能量流动的关系 物质转化关系 CO2的转化 作用 呼吸 H2O 的转 光合作用 呼吸 有氧呼吸 2 能量流动 单向 递减 光能 光光 光ATP 光光 光 CH2O ATP 热能 生命活动 例三 实验用放射性 14C 标记的 CO2来测定金鱼藻的光合作用速率是否受 CO2浓度的影响 下列叙述正确的是 呼吸呼吸 A 新产生的淀粉内含 14C B CO2的浓度减少 氧气的产生会增加 C CO2的浓度增加 氧气的产生会增加 D 放出的氧气含有放射性的 14C 变式训练 1 光合作用受光照强度 CO2浓度 温度等 影响 图中 4 条曲线 a b c d 为不同光照强 度和不同 CO2浓度下 马铃薯净光合速率随温度变 化的曲线 a 光照非常弱 CO2很少 远小于 0 03 b 适当遮荫 相当于全光照的 1 25 CO2 浓度为 0 03 c 全光照 晴天不遮荫 CO2浓度为 0 03 d 全光照 CO2浓度为 1 22 请据图回答 1 随着光照强度和 CO2浓度的提高 植物光合作用 以净光合速率为指标 最适温度 的变化趋势是 2 当曲线 b 净光合速率降为零时 真光合速率是否为零 为什么 第二讲 细胞呼吸与光合作用 主备人 邱红岩 使用人 时 间 考纲要求 1 光合作用的基本过程 II 2 影响光合作用速率的 II 3 细胞呼吸 II 课前知识梳理 1 有氧呼吸三个阶段的比较 阶段 项目 第一阶段第二阶段第三阶段 场所 线粒体内膜 反应物葡萄糖丙酮酸 H2O H O2 生成物 产生 ATP 的 数量 少量少量大量 与氧的关系不参与不参与参与 2 细胞呼吸的反应式 1 有氧呼吸的反应式 2 酵母菌无氧呼吸的反应式 3 人和高等动物及乳酸菌无氧呼吸的反应式 3 线粒体和叶绿体的比较 1 它们都有 层膜 不同的是叶绿体两层膜都是光滑的 线粒体的内膜向内折叠形成 嵴 2 线粒体中与细胞呼吸有关的酶分布于内膜和 中 中绿体中与光合作用有关的酶 分布于 中 3 线粒体增大膜面积的方式是 叶绿体增大膜面积的方式是由 形成 4 叶绿体中的色素 1 叶绿体中与光合作用有关的色素分布于 上 2 叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 5 光合作用过程 1 光反应的场所是 参与光反应的反应物是 H2O ADP 和 Pi NADP 为暗反应提供的物质是 ATP 和 NADPH 实现的能量转变是 2 暗反应的场所是 主要包括 等生理过程 实现的能量转变是 自我测试 1 叶绿体的 DNA 能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成 下列叙述中错误的是 A 叶绿体 DNA 能够转录 B 叶绿体 DNA 是遗传物质 C 叶绿体内存在核糖体 D 叶绿体功能不受细胞核调控 2 右图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布 在图示结构上 A 生物膜为叶绿体内膜 B 可完成光合作用的全过程 C 发生的能量转换是 光能 电能 化学能 D 产生的 ATP 可用于植物体的各项生理活动 3 光能转化成骨骼肌细胞内 ATP 中的能量需经过的主要重过程依次是 光合作用 细胞呼吸 消化吸收 主动运输 A B C D 4 若白天光照充足 下列哪种条件对作物增产有利 A 昼夜恒温 25oCB 白天温度 30oC 夜间温度 15oC C 昼夜恒温 15oCD 白天温度 30oC 夜间温度 25oC 5 在叶绿体中色素的提取和分离实验中 使用无水乙醇和层析液的目的分别是 A 防止叶绿素被破坏和提取B 色素的提取和分离 C 色素的分离和提取D 提取和防止叶绿素被破坏 6 用含 18O 的水浇灌植物 经光照后18O 可最先发现于 A 生成的葡萄糖中B 生成的淀粉中 C 合成的蛋白质中D 周围的空气中 7 恩吉尔曼的实验不能证明的是 A 光合作用的过程中必须要有光 B 光合作用的过程中一定有氧气放出 C 光合作用是在叶绿体上进行的 D 二氧化碳是光合作用过程中必需的原料 8 某同学在做提取叶绿体中的色素的实验时 收集到的色素提取液为淡绿色 分析产生该 结果可能的原因 研磨不充分 色素未能充分提取出来 丙酮加入量太多 稀释了色素提取液 丙酮加得太少 色素未提取出来 未加入碳酸钙粉末 叶绿素分子被破坏 A B C D 9 下图表示德国科学家萨克斯的实验 叶片光照 24h 后 经脱色 漂洗 并用碘液处理 结果有锡箔覆盖的部分呈棕色 而不被锡箔覆盖的部分成蓝色 本实验说明 光合作用需要 CO2 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出 氧 光合作用制造淀粉 A B C D 10 关于叶肉细胞在光照条件下产生 ATP 的描述 正确的是 A 无氧条件下 光合作用是细胞 ATP 的唯一来源 B 有氧条件下 线粒体 叶绿体和细胞质基质都能产生 ATP C 线粒体和叶绿体合成 ATP 都依赖氧 D 细胞质中消耗的 ATP 均来源于线粒体和叶绿体 11 在实验条件下 测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度 E 受温度变化的影响 正确 结果是 12 酵母菌无氧呼吸产生 Amol 的二氧化碳 人在正常情况下消耗同样葡萄糖 可形成二氧 化碳 A 2 3AmolB 1 12AmolC 6AmolD 3Amol 课堂点拨提升 点拨一 光反应和暗反应中 C3 C5 ATP 和 CO2之间的转化关系 思考 1 停止光照 短时间内 C3 C5 ATP ADP 相对含量变化 思考 2 停止 CO2的供应 短时间内 C3 C5 ATP ADP 相对含量变化 例一 如图是某绿色植物的某种活动 请据图回答 1 该生理活动的名称是 图中编号 所表示的生理过程是 2 它主要在叶内细胞内被称为 的细 胞器中进行的 3 图中字母 A B C 各自所代表的名称是 A B C 4 需要消耗物质 A 和 B 的生理过程 是 5 如果在该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏 则这一生理过程的两个阶段中 最 先受到影响的阶段是 6 离体的某细胞器稳定的进行如图所示的生理过程 如果突然中断 CO2的供应 短暂 时间内该细胞器中 C3 C5 填多或减少 点拨二 环境因子对光合作用的影响及应用 1 植物的光合作用既受其内部因素的影响 又受外部环境条件的影响 内部因素 有遗传物质决定 植物种类不同 光合速率不同 主要与植物细胞内的 和 有关 光 CO2浓度 含水量和矿质元素 温度 2 单因子变量对光合作用的影响 1 光照 光照时间 光质 光照强度 光合作用的动力 分析说明 a 点的含义 b 点的含义 ac 段的含义 ac 段的主要影响因素 cd 段的含义 cd 段的主要影响因素 外部因素外部因素 2 CO2浓度 含水量及矿质元素 如图所示 3 温度 如下图所示 分析说明 AB 段的含义 BC 段的含义 3 多因子对光合作用速率影响的分析 如图所示 曲线分析 P 点时 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随其因子的不断增强 光合速率不断提高 当到 Q 点时 横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子 要想 提高光合速率 可采取适当提高图示中的其他因子的方法 4 应用 农业生产过程中可根据实际情况 适当的改变相应因素 以提高光和速率 达到 增产的目的 例二 08 年上海 36 请回答下列有关光合作用的问题 1 光合作用受到温度 二氧化碳和光照强度的影响 其中 光照强度直接影响光合作用 光光 合合 速速 率率 CO2浓度 含浓度 含 水水 量或矿质元素量或矿质元素 A O 图一图一 图二图二 图三图三 的 过程 二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程 2 甲图表示在二氧化碳充足的条件下 某植物光合速度与光照强度和温度的关系 1 在温度为 10 光照强度大于 千勒克司时 光合速度不再增加 当温度为 30 光照强度小于 L3千勒克司时 光合速度的限制因素是 2 根据甲图 在乙图的坐标上标出光照强度为 L2千勒克司 温度分别为 10 20 和 30 时的光合速度 3 丙图表示 A B 两种植物的光合速度与光照强度的关系 1 当在 千勒克司光照强度条件下 A B 两种植物的光合速度相同 2 A 植物在光照强度为 9 千勒克司时 2 小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg 计算 结果保留一位小数 相对原子质量 C 12 H 1 O 16 3 A 植物在 1 天内 12 小时白天 12 小时黑夜 要使有机物积累最为正值 白天平均光 照强度必须大于 千勒克司 点拨三 光合作用与呼吸作用的关系 1 光合作用与呼吸作用过程的关系图 2 从具体过程中寻找物质循环和能量流动的关系 物质转化关系 CO2的转化 作用 呼吸 H2O 的转 光合作用 呼吸 有氧呼吸 2 能量流动 单向 递减 光能ATP CH2O ATP 热能生命活动 光光 光 光光 光 例三 实验用放射性 14C 标记的 CO2来测定金鱼藻的光合作用速率是否受 CO2浓度的影响 下列叙述正确的是 A 新产生的淀粉内含 14C B CO2的浓度减少 氧气的产生会增加 C CO2的浓度增加 氧气的产生会增加 D 放出的氧气含有放射性的 14C 变式训练 1 光合作用受光照强度 CO2浓度 温度等 影响 图中 4 条曲线 a b c d 为不同光照强 度和不同 CO2浓度下 马铃薯净光合速率随温度变 化的曲线 a 光照非常弱 CO2很少 远小于 0 03 b 适当遮荫 相当于全光照的 1 25 CO2 浓度为 0 03 c 全光照 晴天不遮荫 CO2浓度为 0 03 d 全光照 CO2浓度为 1 22 请据图回答 呼吸呼吸 1 随着光照强度和 CO2浓度的提高 植物光合作用 以净光合速率为指标 最适温度 的变化趋势是 2 当曲线 b 净光合速率降为零时 真光合速率是否为零 为什么 3 在大田作物管理中 能够提高净光合速率的是 A 通风B 增施有机肥C 延长生育期D 施碳酸氢铵 点拨四 影响植物呼吸速率的因素 1 内部因素 1 由遗传物质所决定 不同种类的植物呼吸速率不同 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 如幼苗 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 如生殖器官大于营养器官 2 环境因素 1 温度 呼吸作用在最适温度时最强 超过最适温度 酶的活性 甚至变性 呼吸受 抑制 低于最适温度 酶活性 呼吸 受抑制 2 O2的浓度 由图分析可得 O2浓度为零时只进行 浓度为 10 以下时 既进行 又 进行无氧呼吸 浓度为 10 以上时 只进行 3 CO2浓度 从化学平衡的角度分析 CO2浓度增加 呼吸速率下降 呼呼 吸吸 的的 速速 率率 温度温度 oC 3 实践应用 1 无土栽培通空气 农业松土是为了加强根部的 保证供给能量 促进矿质 元素吸收 2 粮油种子的贮藏 必须降低含 量 使种子处于风干状态 使呼吸作用降至最低 以减少 消耗 如果种子含水量过高 呼吸加强 使贮藏的种子堆中 上升 反过来又进一步促进种子的呼吸 使种子品质变坏 3 在果实和蔬菜的保鲜中 常通过控制 以降低它的代谢强度 达到保鲜的目的 例如 某些果实和蔬菜可放在 下或降低空气中的氧气含量及增加二氧化碳的浓度 减弱呼吸作用 使整个器官 水平降低 延缓老化 4 大棚蔬菜温室控制 阴天和晚上适当 温度 降低呼吸作用 减少 的消 耗 例四 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下 O2吸收量和 CO2生成量的 变化 请据图回答 1 图中曲线 OR 区段 CO2生成量急剧减少的主要原因是 2 点的生物学含义 是无氧呼吸消失点 由纵轴 CO2生成量和 O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义 是 3 在原图中绘出无氧呼吸产生的 CO2随氧气浓度变化而变化的曲线 4 若图中的 AB 段与 BC 段的距离等长 说明此时有氧呼吸释放的 CO2与无氧呼吸释放 的 CO2相比 填 一样多 或 更多 或 更少 有氧呼吸消耗的葡 萄糖量是无氧呼吸的 5 在长途运输新鲜蔬菜时 常常向塑料袋中充入氮气 目的是 你认 为氧浓度应调节到 点的对应浓度 更有利于蔬菜的运输 试说明理 由 课后延伸训练 1 下列关于叶绿体和光合作用的描述中 正确的是 A 叶片反射绿光故呈绿色 因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小 B 叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素 C 光照下叶绿体中的 ATP 主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的 D 光合作用强烈时 暗反应过程直接将 3 个 CO2分子合成一个三碳化合物 2 植物在有氧呼吸与无氧呼吸过程中 产生同样数量 ATP 所消耗葡萄糖的摩尔数是 A 前者比后者约多 9 倍 B 后者比前者约多 9 倍 C 前者比后者约多 18 倍 D 后者比前者约多 18 倍 3 某学生在玻璃温室里进行植物栽培实验 为此他对室内空气中 CO2含量进行了 24h 测定 下图曲线中能正确表示其测定结果的是 横坐标为时间 纵坐标为 CO2浓度 4 在有氧呼吸过程中 需要水与生成水分别发生在 A 第一阶段和第二阶段B 第二阶段和第三阶段 C 第三阶段和第一阶段D 第三阶段和第二阶段 5 有一种蓝色染色剂 DCPIP 二氯酚靛酚 被还原后成为白色 下面条件下能使 DCPIP 产生最大程度颜色变化的是 A 分离的叶绿体 置于黑暗中B 分离的叶绿体 置于光下 C 叶绿体提取液 置于黑暗中D 叶绿体基质提取液 置于光下 6 下图中四幅坐标图像是有关生物的生理过程的描述 下列针对这四幅图像的叙述不正确 的是 A 图 1 中光强度为 B 时光合作用强度与呼吸作用强度相等 B 图 2 中氧气浓度为 B 点对应值时植物既不进行有氧呼吸也不进行无氧呼吸 C 图 3 中 A 曲线可表示胃蛋白酶 B 曲线可表示胰蛋白酶 D 图 4 中 A 曲线表示变温动物 B 曲线表示恒温动物 7 生长旺盛的叶片 剪成 5 毫米见方的小块 抽去叶内气体 做下列处理 见图及图注 这四个处理中 沉入底部的叶片小块最先浮起的是 8 生长于较弱光照条件下的植物 当提高 CO2浓度时 其光合作用速度并未随之增加 主 要限制因素是 A 呼吸作用和暗反应 B 光反应 C 暗反应 D 呼吸作用 9 如图表示的是光照强度与光合作用强度 之间关系的曲线 该曲线是通过实测一片叶子在 不同光照强度条件下的 CO2吸收和释放的情况 你认为下列四个选项中 能代表细胞中发生的情况与曲 线中 b 点相符的是 10 在寒冷的冬天 利用温室进行蔬菜种植 可以提高效益 但需要调节好温室的光照 湿 度 温度和气体 以提高产品的质量 下列措施及方法正确的是 建造温室大棚时使用蓝紫色的塑料薄膜 以提高光合作用强度 适当增加光照 以补充冬季阳光的不足 尽量增加空气湿度 以降低植物的蒸腾作用 向温室内定期施放二氧化碳气体 以增加光合作用强度 向温室内定期释放氧气 以降低细胞呼吸强度 温室内尽量保持昼夜温差 以利于有机物的积累 A B C D 11 下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是 甲图表示人的成熟红细胞中 ATP 生成速率与氧气浓度的关系 乙图表示冬季蔬菜大机中一天内 CO2的浓度变化 丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与 CO2产生的关系 a 点时 ATP 产生量最大 丁图表示小鼠的离体细胞内酶活性与温度的关系 A B C D 12 用含 14C 标记的 CO2提供给绿藻进行光合作用 分别测定 CH2O C5 和 C3中14含 量 图 A 图 B 表示一部分实验结果 曲线 a b c 分别表示 CH2O C5 和 C3三种化合物 中 的一种 回答下列问题 1 曲线 a b c 分别表示 2 根据图 A 的实验分析 光合作用固定的 14C 的总量在光照时间内直线上升 但化 合物 a b 中的 14C 量基本不变 其原因是 3 图 A 中 当变黑暗时 化合物 a 中 14C 量突然增加的原因是 4 图 B 中 化合物 b 的 14C 量在 CO2突然降低时而一时增加 其原因是 13 将金鱼藻置于一只三角烧瓶内培养 经测定 在不同温度下 金鱼藻光合速率 用每小 时 O2释放量表示 与光强度关系如图所示 呼吸速率 用每小时 O2消耗量表示 与温度关 系如 表格数据 请分析问答 温度 0 10 20 30 40 呼吸速率 mg h 1 0 300 350 500 701 10 1 从图中可见 金鱼藻的光合速率受 等因素的影响 2 从表中可知 金鱼藻的呼吸速率随温度的升高而升 高 其原因是 温度超出表中所列范围并逐渐升高 金鱼藻的呼 吸速率将 其原因是 3 供给 H218O 一天后测定 除水外 18O 将出现在什么 物质内 4 若加入一些细菌和小型水生植食动物 制成一个密闭的生态瓶 设在 20 时 这 些 细菌和动物的总呼吸速率与金鱼藻相同 则生态瓶每天在 20klx 光强度下照射时间应不少 于 小时 5 利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭的小室 容积为 1L 中的 CO2浓度变化 在密闭但可以透光的小室中分别放置叶面积都是 10cm2的 A B 两种植物的叶片 在充足 的 光照条件下测量 测量结果记录于下表 单位 mg L 记录时间 min 051015202530354045 A 种植物叶片1501138358504848484848 B 种植物叶片150110755035188888 从表中可以看出密闭小室中的 CO2浓度变化趋势是逐渐降低 原因是 从记录的结果看 当 CO2浓度降低到一定水平后不再降低了 维持在这个水平上 其原 因 是 14 某班学生选取了一江苏一水体中的 4 种生物 栅藻 单细胞绿藻 水绵 多细胞绿藻 菹草 高等植物 和颤藻 蓝藻 用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下 A B 两组同时开展平行实验 进行有关光合作用的研究 请分析回答下列问题 1 这 4 种生物中 含有叶绿体的有 2 A 组的实验结果如上图所示 据图推测 一年中最早出现生长高峰的生物可能是 夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是 3 B 组测得的栅藻净光合放氧率明显低于 A 组 仔细对比发现 两组实验条件的唯一 差别是 B 组接种栅藻的浓度明显高于 A 组 实验在短时间内完成 水中也不缺乏各种营养 造成 B 组栅藻净光合放氧率低的主要原因是 4 在富营养化水体中 浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡 这种情形下 导 致水体缺氧的主要原因有 和 15 现有如下实验材料和用具 请设计实验 探究大豆苗生长的最佳日温和夜温组合 实验材料和用具 大豆苗若干 已配置好的完全营养液 型号相同的培养瓶若干 可控温 箱 天平 量尺等 温度组合范围 日温 20 30oC 夜温 17 22oC 处理编号日温夜温设计意图 组合 130oC22oC高日温 高夜温 组合 2 组合 3 组合 4 1 请你参照组合 1 的处理 设计出另外三个有代表性的日温和夜温组合方案 并写出你 的设计意图 填写在表中 2 实验处理的相同因素很多 请写出你认为最重要的三点 3 组合 处理的对照是 4 为了保证实验数据的客观性 与他人在同等条件下获得的数据相比误差小 实验方 案中应注意 5 经过一段时间的培养后测量 并记录数据 通 过分析数据可判断 6 你预期的最佳温度组合是 16 如图是一种可测定种子呼吸作用的密闭系统 装置 U 形毛细玻璃管 带刻度 作为检压计 锥形 瓶内放入一盛有 20 KOH 溶液的小烧杯 杯中插入 一根滤纸折叠条 瓶底放入一些蒸馏水 整个装置密封 并放置到 20oC 恒温环境 打开三 通活塞 T 等 U 形管两侧液柱平衡后关闭 T 开始计时 1 小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是 2 检压计 U 形管 左管口与大气相通 实验时室内气压的微小变化对读数都产生影响 必须进行校正 具体方法是 3 若用该装置继续测定单位质量小麦种子呼吸时 CO2释放与 O2消耗量的比值 请写出 主要的方法步骤 4 干重相同的油菜和小麦种子相比 萌发时有氧呼吸 CO2释放量与 O2消耗量的比值 油菜种子 填 大 等 或 小 于小麦种子 答案 知识梳理 1 细胞质基质 线粒体基质 丙酮酸 H CO2 H H2O 2 C6H12O6 6H2O 6O26CO2 12H2O 能量 光 C6H12O62C2H5OH 2CO2 少量能量 C6H12O62 C3H6O3 少量能量 光 光 3 两 基质 类囊体膜和基质 内膜向内折叠形成嵴 基粒和类囊体 4 类囊体膜 红光和蓝紫光 蓝紫光 5 叶绿体类囊体膜 光能 电能 活跃的化学能 CO2的固定 C3的还原 活 跃的化学能 稳定的化学能 自我测试 1 5 D C A B B 6 10 D D A C B 11 12 C D 点拨提升 一 停止光照 短时间内 C3 C5 ATP ADP 停止 CO2的供应 短时间内 C3 C5 ATP ADP 例一 1 光合作用 水的光解 2 叶绿体 3 ATP H 糖类等有机物 4 C3的还原 5 6 减少 增多 二 1 光合作用总反应式 CO2 H2O CH2O O2 2 有氧呼吸反应式 CH3COCOOH 6O2 C6H12O6 6H2O 6CO2 12H2O 能量 例二 1 光反应 暗反应 2 1 L 光照强度 2 见下图 3 1 6 2 10 9 3 6 例三 A 变式训练 1 1 逐渐提高 2 不为 0 因为在 b 实验条件下 呼吸速率不为 0 3 A B D 例四 1 氧气浓度增加 无氧呼吸受抑制 光能光能 叶绿体叶绿体 酶酶 H H 2 P 氧浓度逐渐增大的过程中 无氧呼吸生成的 CO2总量 3 所绘曲线应能表现下降趋势 并经过 Q B 以及 P 点的横轴上的投影点 如图 点线 所示 4 一样多 1 3 5 降低氧浓度 减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较 低 同时又抑制了无氧呼吸 蔬菜中的有机物消耗最少 延伸训练 1 5 B D C B B 6 11 B C B C A D 12 1 C3 C5 CH2O 2 化合物 a b 或 C3 C5 合成量和转变成其他化合物的量相等 C5固定 CO2 还原 C3 和 C5成动态平衡 2 分 3 由化合物 a 转变成其他化合物 或还原 C3 的反应停止 而生成化合物 a 或 C3 正常进行而积累 2 分 4 生成化合物 b 的反应正常进行 由化合物 b 转变成其他化合物 或 C5 固定 CO2 的反应减慢 化合物 b 或 C5 被利用减少而积累 2 分 13 1 温度 光照强度 2 温度升高 与呼吸有关的酶的活性提高 下降 高温使酶的结构破坏 活性下降 直至失活 3 O2 4 3 2 分 5 CO2被叶片吸收进行光合作用 光合速率与呼吸速率相等 14 1 栅藻 水绵和菹草 2 菹草 颤藻 3 栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足 4 藻类呼吸的耗氧量增加 藻类死亡导致微生物增殖 耗氧量增加 15 1 处理编号日温夜温设计意图 组合 130oC22oC高日温 高夜温 组合 230oC17oC高日温 低夜温 组合 320oC22oC高日温 高夜温 组合 420oC17oC高日温 低夜温 2 每组大豆苗的数量相等 长势相同 各组的光照强度 时间相同 各组培 养液的量相等 3 其他几个组合处理 4 每一组处理应保证相当数量的重复设置 或每一组处理都培养若干棵豆苗 5 豆苗的干重 或鲜重 株高 某一组合是否为最佳生长温度组合 6 较高日温 25 30oC 较低夜温如 17oC 或相应组合的编号 16 1 增大对 CO2的吸收能力 2 锥形瓶中加入与实验组等量的死种子 其他 处理及装置与实验组完全相同 记录相同时间内的读数变化 3 锥形瓶中不加入 KOH 溶液 代之等量清水 用等质量的小麦种子在相同环 境下进行与上述实验相同的操作 测出相同时间密闭系统的气体积净变化量 再计算 出 CO2释放量 4 小 3 在大田作物管理中 能够提高净光合速率的是 A 通风 B 增施有机肥 C 延长生育期 D 施碳酸氢铵 点拨四 影响植物呼吸速率的因素 1 内部因素 1 由遗传物质所决定 不同种类的植物呼吸速率不同 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 如幼苗 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 如生殖器官大于营养器官 2 环境因素 1 温度 呼吸作用在最适温度时最强 超过最适温度 呼呼 吸吸 的的 速速 率率 温度温度 oC 酶的活性 甚至变性 呼吸受 抑制 低于最适温度 酶活性 呼吸 受抑制 2 O2的浓度 由图分析可得 O2浓度为零时只进行 浓度为 10 以下时 既进行 又 进行无氧呼吸 浓度为 10 以上时 只进行 3 CO2浓度 从化学平衡的角度分析 CO2浓度增加 呼吸速率下降 3 实践应用 1 无土栽培通空气 农业松土是为了加强根部的 保证供给能量 促进矿质 元素吸收 2 粮油种子的贮藏 必须降低含 量 使种子处于风干状态 使呼吸作用降至最低 以减少 消耗 如果种子含水量过高 呼吸加强 使贮藏的种子堆中 上升 反过来又进一步促进种子的呼吸 使种子品质变坏 3 在果实和蔬菜的保鲜中 常通过控制 以降低它的代谢强度 达到保鲜的目的 例如 某些果实和蔬菜可放在 下或降低空气中的氧气含量及增加二氧化碳的浓度 减弱呼吸作用 使整个器官 水平降低 延缓老化 4 大棚蔬菜温室控制 阴天和晚上适当 温度 降低呼吸作用 减少 的消 耗 例四 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下 O2吸收量和 CO2生成量的 变化 请据图回答 1 图中曲线 OR 区段 CO2生成量急剧减少的主要原因是 2 点的生物学含义 是无氧呼吸消失点 由纵轴 CO2生成量和 O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义 是 3 在原图中绘出无氧呼吸产生的 CO2随氧气浓度变化而变化的曲线 4 若图中的 AB 段与 BC 段的距离等长 说明此时有氧呼吸释放的 CO2与无氧呼吸释放 的 CO2相比 填 一样多 或 更多 或 更少 有氧呼吸消耗的葡 萄糖量是无氧呼吸的 5 在长途运输新鲜蔬菜时 常常向塑料袋中充入氮气 目的是 你认 为氧浓度应调节到 点的对应浓度 更有利于蔬菜的运输 试说明理 由 课后延伸训练 1 下列关于叶绿体和光合作用的描述中 正确的是 A 叶片反射绿光故呈绿色 因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小 B 叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素 C 光照下叶绿体中的 ATP 主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的 D 光合作用强烈时 暗反应过程直接将 3 个 CO2分子合成一个三碳化合物 2 植物在有氧呼吸与无氧呼吸过程中 产生同样数量 ATP 所消耗葡萄糖的摩尔数是 A 前者比后者约多 9 倍 B 后者比前者约多 9 倍 C 前者比后者约多 18 倍 D 后者比前者约多 18 倍 3 某学生在玻璃温室里进行植物栽培实验 为此他对室内空气中 CO2含量进行了 24h 测定 下图曲线中能正确表示其测定结果的是 横坐标为时间 纵坐标为 CO2浓度 4 在有氧呼吸过程中 需要水与生成水分别发生在 A 第一阶段和第二阶段B 第二阶段和第三阶段 C 第三阶段和第一阶段D 第三阶段和第二阶段 5 有一种蓝色染色剂 DCPIP 二氯酚靛酚 被还原后成为白色 下面条件下能使 DCPIP 产生最大程度颜色变化的是 A 分离的叶绿体 置于黑暗中B 分离的叶绿体 置于光下 C 叶绿体提取液 置于黑暗中D 叶绿体基质提取液 置于光下 6 下图中四幅坐标图像是有关生物的生理过程的描述 下列针对这四幅图像的叙述不正确 的是 A 图 1 中光强度为 B 时光合作用强度与呼吸作用强度相等 B 图 2 中氧气浓度为 B 点对应值时植物既不进行有氧呼吸也不进行无氧呼吸 C 图 3 中 A 曲线可表示胃蛋白酶 B 曲线可表示胰蛋白酶 D 图 4 中 A 曲线表示变温动物 B 曲线表示恒温动物 7 生长旺盛的叶片 剪成 5 毫米见方的小块 抽去叶内气体 做下列处理 见图及图注 这四个处理中 沉入底部的叶片小块最先浮起的是 8 生长于较弱光照条件下的植物 当提高 CO2浓度时 其光合作用速度并未随之增加 主 要限制因素是 A 呼吸作用和暗反应 B 光反应 C 暗反应 D 呼吸作用 9 如图表示的是光照强度与光合作用强度 之间关系的曲线 该曲线是通过实测一片叶子在 不同光照强度条件下的 CO2吸收和释放的情况 你认为下列四个选项中 能代表细胞中发生的情 况与曲线中 b 点相符的是 10 在寒冷的冬天 利用温室进行蔬菜种植 可以提高效益 但需要调节好温室的光照 湿 度 温度和气体 以提高产品的质量 下列措施及方法正确的是 建造温室大棚时使用蓝紫色的塑料薄膜 以提高光合作用强度 适当增加光照 以补充冬季阳光的不足 尽量增加空气湿度 以降低植物的蒸腾作用 向温室内定期施放二氧化碳气体 以增加光合作用强度 向温室内定期释放氧气 以降低细胞呼吸强度 温室内尽量保持昼夜温差 以利于有机物的积累 A B C D 11 下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是 甲图表示人的成熟红细胞中 ATP 生成速率与氧气浓度的关系 乙图表示冬季蔬菜大机中一天内 CO2的浓度变化 丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与 CO2产生的关系 a 点时 ATP 产生量最大 丁图表示小鼠的离体细胞内酶活性与温度的关系 A B C D 12 用含 14C 标记的 CO2提供给绿藻进行光合作用 分别测定 CH2O C5 和 C3中14含 量 图 A 图 B 表示一部分实验结果 曲线 a b c 分别表示 CH2O C5 和 C3三种化 合 物中的一种 回答下列问题 1 曲线 a b c 分别表示 2 根据图 A 的实验分析 光合作用固定的 14C 的总量在光照时间内直线上升 但化合 物 a b 中的 14C 量基本不变 其原因是 3 图 A 中 当变黑暗时 化合物 a 中 14C 量突然增加的原因是 4 图 B 中 化合物 b 的 14C 量在 CO2突然降低时而一时增加 其原因是 13 将金鱼藻置于一只三角烧瓶内培养 经测定 在不同温度下 金鱼藻光合速率 用每小 时 O2释放量表示 与光强度关系如图所示 呼吸速率 用每小时 O2消耗量表示 与 温度关系如表格数据 请分析问答 温度 0 10 20 30 40 呼吸速率 mg h 1 0 300 350 500 701 10 1 从图中可见 金鱼藻的光合速率受 等因素的影响 2 从表中可知 金鱼藻的呼吸速率随温度的升高而升 高 其原因是 温度超出表中所列范围并逐渐升高 金鱼藻的呼 吸速率将 其原因是 3 供给 H218O 一天后测定 除水外 18O 将出现在什么 物质内 4 若加入一些细菌和小型水生植食动物 制成一个密闭的生态瓶 设在 20 时 这 些 细菌和动物的总呼吸速率与金鱼藻相同 则生态瓶每天在 20klx 光强度下照射时间应不少 于 小时 5 利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭的小室 容积为 1L 中的 CO2浓度变化 在密闭但可以透光的小室中分别放置叶面积都是 10cm2的 A B 两种植物的叶片 在充足 的 光照条件下测量 测量结果记录于下表 单位 mg L 记录时间 min 051015202530354045 A 种植物叶片1501138358504848484848 B 种植物叶片150110755035188888 从表中可以看出密闭小室中的 CO2浓度变化趋势是逐渐降低 原因是 从记录的结果看 当 CO2浓度降低到一定水平后不再降低了 维持在这个水平上 其原 因 是 14 某班学生选取了一江苏一水体中的 4 种生物 栅藻 单细胞绿藻 水绵 多细胞绿藻 菹草 高等植物 和颤藻 蓝藻 用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下 A B 两组同时开展平行实验 进行有关光合作用的研究 请分析回答下列问题 1 这 4 种生物中 含有叶绿体的有 2 A 组的实验结果如上图所示 据图推测 一年中最早出现生长高峰的生物可能是 夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是 3 B 组测得的栅藻净光合放氧率明显低于 A 组 仔细对比发现 两组实验条件的唯一 差别是 B 组接种栅藻的浓度明显高于 A 组 实验在短时间内完成 水中也不缺乏各种营养 造成 B 组栅藻净光合放氧率低的主要原因是 4 在富营养化水体中 浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡 这种情形下 导 致水体缺氧的主要原因有 和 15 现有如下实验材料和用具 请设计实验 探究大豆苗生长的最佳日温和夜温组合 实验材料和用具 大豆苗若干 已配置好的完全营养液 型号相同的培养瓶若干 可控温 箱 天平 量尺等 温度组合范围 日温 20 30oC 夜温 17 22oC 处理编号日温夜温设计意图 组合 130oC22oC高日温 高夜温 组合 2 组合 3 组合 4 1 请你参照组合 1 的处理 设计出另外三个有代表性的日温和夜温组合方案 并写出你 的设计意图 填写在表中 2 实验处理的相同因素很多 请写出你认为最重要的三点 3 组合 处理的对照是 4 为了保证实验数据的客观性 与他人在同等条件下获得的数据相比误差小 实验方 案中应注意 5 经过一段时间的培养后测量 并记录数据 通 过分析数据可判断 6 你预期的最佳温度组合是 16 如图是一种可测定种子呼吸作用的密闭系统 装置 U 形毛细玻璃管