天津市高考生物一轮复习 专题2 细胞代谢2光合作用和呼吸作用教案 新人教版

1 天津外国语大学附属外国语学校生物一轮复习专题二天津外国语大学附属外国语学校生物一轮复习专题二 细胞代谢细胞代谢 小专题二小专题二 光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸 核心考点整合核心考点整合 考点整合一 光合作用过程 1 光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段 二者的比较如下 阶段 项目 光反应阶段 暗反应阶段 所需条件 必须有 进行场所 物质变化 能量转换 光能转变为 联系 物质联系 光反应阶段产生的 在暗反应阶段用于还原 能量联系 光反应阶段生成的 在暗反应阶段将其储存的 释放出来 帮助 形成 ATP 中的化学能则转化为储存在 糖类中的 知识总结 叶绿体在离体条件下 只需保持其正常生存状态的条件 即可正常发挥 其生理作用 在植物体中 并非是每个细胞都存在叶绿体 如高等植物的根细胞就没 有 进行光合作用的生物不一定都有叶绿体 但必须都有相关的 和 如 因其为原核细胞 没有叶绿体等典型的细胞器 靠细胞质中的色素和酶进行光合作用 考点整合二 影响光合作用速率的主要因素及其在生产中的应用 表示光合作用强度指标表示光合作用强度指标 单位时间 的吸收 单位时间 的释放 单位时间 的制造量 单位 时间有机物的增加量 有机物的积累量 单位时间干物质的增加量 干物质的积累量 这些指标应该考虑到都不是纯粹光合作用强度 而是光合作用和同时进行的呼吸作用 的抵消数值 所以 计算真正光合作用的强度应该用这些指标再加上同时呼吸作用的消 耗 解此类题要注意三个点 1 光照强度为 0 时的数值表示植物纯粹进行 的数值 2 上述指标为零时为植物 的强度相等 叫做补偿点 3 达到某光照强度 之后 以上数值保持最大并且不再变化 为植物达到的最大光合作用强度 叫做 2 出现饱和点的原因是因为除光照之外的其他因素的影响 或者 等 1 光照强度为 0 此时二氧化碳的释放表示植物的 2 补偿点 此时植物的 强度相等 3 饱和点 此时植物的光合作用强度受其他条件影响达到最大 此时植物真正光合作 用强度用图上 加上 二氧化碳的释放量 注意 注意 这里只是表示在不同光照条件下的光合作用强度变化 而温度应该保持不变 也 就是说在白天和黑夜只有光照的变化 而温度应假设是没有变化的 这样才能保证植物 白天和夜晚的呼吸强度没有变化 1 2 3 3 上述图形中的光合速率是一个相对速率 并不是一个定量的分析 在实验设计中的应用在实验设计中的应用 设计呼吸强度的实验应该用植物的 器官或者在 条件下 保证只 进行呼吸作用 如果用 CO2 或者 O2 体积变化量表示呼吸或者光合作用强度必须设置空白对照 以 抵消由于其他因素而导致的气体体积变化 用台灯远近表示光照强度变化是也要设置对照抵消因温度变化而引起的呼吸强度变 化 水生植物的光合作用强度可以用叶片的上浮速度表示 O2 的积累量 光合作用产生 O2 大于同时间呼吸吸收 O2 量 考点整合三 细胞呼吸的原理及其在生产中的应用 4 1 有氧呼吸的过程 类型 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 过程 1 分子葡萄糖分解成 2 分子的 产 生少量的 并且 释放少量的 这 一阶段不需要 O 2 的参 与 丙酮酸和 彻底分 解成 同 时释放出少量的能量 这一阶段不需要 的参与 前两个阶段产生的 结合生成 同时释放大量的能 量 此阶段需要 O 2 的 参与 反应式 总反应式 2 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 3 影响细胞呼吸的主要因素及其在生产中的应用 因素 对呼吸作用的影响 在生产中的应用 5 温度 温度通过影响与细胞呼吸有 关的酶的活性而影响呼吸作 用 在一定范围内 细胞的 呼吸速率随温度的升高而明 显加快 但超过一定的温度 后 细胞的呼吸速率反而会 减慢 O2 浓度 在一定范围内 随 O 2 浓度 的 增加 有氧呼吸速率增加 超过一定浓度 O 2 浓度再增 加 有氧呼吸速率不再增加 CO 2 浓度 增加 CO 2 的浓度对呼吸作用 有明显的抑制效应 含水量 在一定范围内 呼吸速率随 含水量的增加而增加 随含 水量的减少而降低 1 在大棚蔬菜的栽培过程中 夜间适当降温 抑制呼吸作用 减少有机物的消耗 可达到增 产的目的 2 无土栽培通入空气 农耕松土 等都是为了增加氧气的含量 加强根部的有氧 呼吸 保证能量供应 促进矿质元素的吸收 3 贮藏蔬菜和水果时 通过控制细胞呼吸强 度以降低其代谢强度 达到保鲜的目的 如置 于低温环境或降低空气中的含氧量及增加 CO 2 的 浓度 降低器官代谢速率 延缓老化达到保鲜 效果 4 作物种子的贮藏 必须降低含水量 使种子呈风干状态 使呼吸作用降至最低 以 减少有机物消耗 知识总结 判细胞呼吸类型 1 根据反应物 产物来判断 如果要消耗氧气 则一定存在有氧呼吸 但是不能排 除无氧呼吸 如果产物有水 则一定存在有氧呼吸 如果产物中有酒精或乳酸 则一定 存在无氧呼吸 但要注意 产物中如果有二氧化碳 要分情况讨论 2 根据反应中的物质的量的关系进行判断 不消耗氧气 释放二氧化碳 只进行无 氧呼吸 酒精量等于二氧化碳的量 只进行无氧呼吸 二氧化碳的释放量大于氧气的吸 收量 既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 多余的二氧化碳来自于无氧呼吸 酒精量小 于二氧化碳量 既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 多余的二氧化碳来自于有氧呼吸 3 根据反应场所来判断 有氧呼吸 第一阶段在细胞质基质中 第二 三阶段在线 粒体中 无氧呼吸 在细胞质基质中 考点整合四 光合作用和呼吸作用之间的关系 1 光合作用和呼吸作用中物质和能量的变化关系 1 物质变化 2 能量变化 各项生命活动 6 2 总光合速率 净光合速率和呼吸速率三者之间的关系 7 8 知识总结 光合作用和呼吸作用中 H ATP 的来源和去路 项目 来源 去路 光合 作用 光反应中 作为暗反应阶段的还原剂 H 有氧 呼吸第 阶段产生用于 光合 作用 在光反应阶段合成 ATP 其合成 所需能量来自于色素吸收转换的 太阳能 用于暗反应中 C 3 还原时的能量之 需 以稳定的化学能储存在有机 物中 ATP 有氧 呼吸 第 阶段产生 其 中第 阶段产生最多 能量 来自于有机物的分解 作为能量 训练热身训练热身 1 如图表示某植物的叶肉细胞在温室中 一定的光照强度 N 点后停止光照 条件下 叶肉细胞内 C3 和 C5 中 14C 含量相对值随时间的变化曲线 分析回答 1 图中表示用 14C 标记 C5 含量相对值变化的曲线是 填字母 2 a 曲线在 P 至 N 时间段内 14C 含量相对值稳定不变的原因是 3 N 点后 b 曲线下降的原因是 4 实验过程中 叶肉细胞内糖类中 14C 含量相对值随时间变化的趋势是 2 下列关于光合作用的描述中 正确的是 A 黑暗情况下叶肉细胞内无 ATP 产生 B 叶绿体的类囊体薄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 3 请回答与光合作用有关的问题 9 1 甲 乙 丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示 据图回答 强光下上述三种植物固定 CO2能力最强的植物是 乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 a b c d 当光照强度从 a 到 b 时 植物光合作用强度增加最快 2 植物光合作用产生的 O2来自 H2O 还是来自 CO2 请写出简单实验思路证明你的结 论 4 如图是光照强度 CO2 浓度 温度对光合速率的影响的曲线 据图回答下列有关问题 1 图 1 表明 光照强度对光合速率的影响是 限制 CD 段的主要的内部因素内部因素最可能是 2 若图 1 表示在适宜的温度下某玉米幼苗光合作用强度的变化 曲线 CD 段产生的原 因是光合作用受到 等外界条件的影响 3 根据图 2 信息 适当提高 CO2 浓度可以促进植物的光合作用 试举出两种可以 增加大田种植作物周围 CO2 浓度的方法 4 图 2 中当 CO2 浓度由 F 点突然降到 E 点时 叶绿体中 C3 的含量将会 5 图 3 表明在一定的温度范围内 随着温度的升高 光合速率不断增强 超过这一 范围 光合速率反而迅速下降 产生这一现象的根本原因是温度影响了 5 为了探究植物呼吸强度的变化规律 研究者在遮光状态下 测得了相同的新鲜菠菜 10 叶在不同温度和 O2 含量条件下的 CO2 释放量 结果如下表 表中数据为相对值 下列 有关分析 错误的是 O 2 含量 CO 2 释放量 温度 0 1 1 0 3 0 10 0 20 0 40 0 3 6 23 61 24 45 45 3 10 31 253 75 921 533 332 9 20 46 435 26 438 965 556 2 30 59 841 48 856 6100 0101 6 A 根据变化规律 表中 10 1 0 条件下的数据很可能是错误的 B 温度为 3 O2 含量为 3 0 是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合 C O2 含量从 20 0 升至 40 0 时 O2 含量限制了呼吸强度的继续升高 D 在 20 条件下 O2 含量从 0 1 升高到 3 0 的过程中 细胞无氧呼吸逐渐减弱 6 如图是验证酵母菌细胞呼吸类型的实验装置 两套装置的培养条件一致 不考虑环 境中物理因素的影响 下列相关叙述不正确的是 A 若装置 1 中的红色液滴向左移 移动距离可表明酵母菌有氧呼吸所消耗的氧气量 B 若酵母菌只进行无氧呼吸 则装置 1 中红色液滴不移动 装置 2 中红色液滴向右移 C 若酵母菌只进行有氧呼吸 则装置 1 中红色液滴不移动 装置 2 中红色液滴向左移 D 若酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 则装置 1 中红色液滴向左移 装置 2 中红 色液滴向右移 7 某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验 他们对温室内 CO2 含量 O2 含量及 CO2 吸收速率进行了 24 h 测定 得到如图所示曲线 则以下说法有几种是正确 的 11 c e 两点的光合速率为零 c d 之间的区段光合速率大于呼吸速率 de 段光合速率小于呼吸速率 进行细胞呼吸的区段只有 ab 段和 fg 段 A 1 种说法正确 B 2 种说法正确 C 3 种说法正确 D 4 种说法正确 8 在人和植物体内都会发生的物质转化过程是 葡萄糖彻底氧化 葡萄糖转化为乙醇 葡萄糖脱水缩合 葡萄糖分解为丙酮酸 A B C D 9 如图为线粒体的结构示意图 其中不可能发生的反应是 A 处发生三羧酸循环 有氧第二阶段 B 处产生 ATP C 处产生二碳化合物 D 处发生 H 与 O2 的结合反应 10 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后 与对照组相比 其叶片光合作用强度 下降 原因是 A 光反应强度升高 暗反应强度降低 B 光反应强度降低 暗反应强度降低 C 光反应强度不变 暗反应强度降低 D 光反应强度降低 暗反应强度不变 11 有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究 结果如下表 净光合速率以 12 2 CO的吸收速率表示 其他条件适宜且相对恒定 下列相关分析 不正确的是 光强 mmol 光子 2 ms 00 10 20 30 40 50 60 70 80 9 光能得用率 2 302 202 001 801 601 501 401 301 20 龙 眼 净光合速率 umol 2 CO 2 ms 0 62 505 106 557 457 908 208 508 508 50 光能得用率 1 201 050 900 850 800 750 700 650 60 茫 果 净光合速率 umol 2 CO 2 ms 2 11 103 705 406 507 257 607 607 607 60 A 光强大于 0 1mmol 光子 2 s m 随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少 B 光强小于 0 5mmol 光子 2 s m 限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量 C 光强大于 0 7mmol 光子 2 s m 限制净光合速率的主要生态因素是 2 CO浓度 D 龙眼的最大光能利用率大于芒果 但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果 12 下列四种现象中 可以用右图表示的是 A 在适宜条件下光合作用强度随 CO2含量的变化 B 条件适宜 底物充足时反应速率随酶量的变化 C 一个细胞周期中 DNA 含量随时间的变化 D 理想条件下种群数量随时间的变化 13 下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述 正确的是 13 A 无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 B 的固定过程发生在叶绿体中 分解成的过程发生在线粒体中 2 CO 6126 OHC 2 CO C 光合作用过程中光能转变为化学能 细胞呼吸 过程中化学能转变为热能和 ATP D 夏季连续阴天 大棚中白天适当增加光照 夜 晚适当降低温度 可提高作物产量 14 在 a b c d 条件下 测得某植物种子萌发 时和体积变化的相对值如右表 若底物是 2 CO 2 O 葡萄糖 则下弄叙述中正确的是 A a 条件下 呼吸产物除 外还有酒精和乳酸 2 CO B b 条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C c 条件下 无氧呼吸最弱 D d 条件下 产生的全部来自线粒体 2 CO 15 下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图 下列现象中能说明酵母菌既进行 需氧呼吸 同时又进行厌氧呼吸的是 A 装置 1 中液滴左移 装置 2 中液滴不移B 装置 1 中液滴左移 装置 2 中液滴右 移 2 CO 释放量 2 O 吸收量 a100 b83 c64 d77 14 C 装置 1 中液滴不动 装置 2 中液滴右移D 装置 1 中液滴右移 装置 2 中液滴左 移 16 将长势相同 数量相等的甲 乙两个品种的大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明 玻璃罩内 在光照 温度等相同且适宜的条件下培养 定时测定玻璃罩内的 CO2含量 结果如图 下列有关叙述正确的是 A 甲植株比乙值株固定 CO2的能力强 B 0 20min 期间 影响甲品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是光照 C 0 25min 期间乙植株释放 O2速率的变化趋势是增强 D 30 45min 期间两个玻璃罩内 CO2含量相对稳定的原因是呼吸速率和光合速率相等 17 将某种植物置于 CO2浓度较高的环境中 温度分别保持在 5 15 25 和 35 下 变化光照强度 测定该条件下 CO2的吸收速率 得到图甲所示的结果 在图甲基础 上 可得出不同温度下 X 的值 如图乙所示 整个实验中 植物光合作用所需的水分充 足 且各温度下相应的呼吸速率不变 下列分析正确的是 15 A 图乙中的 X 是不同温度下该植物的呼吸作用速率 B 光照强度小于 1 时 该植物的呼吸速率大于光合速率 C 光照强度为 4 时 最有利于该植物积累有机物的温度是 25 D 光照强度小于 4 时 光合作用的限制因素包括光照强度 温度 18 下列有关碗豆的叙述 正确为是 A 萌发初期 种子的有机物总重量增加 B 及时排涝 能防止根细胞受酒精毒害 C 进人夜间 叶肉细胞内 ATP 合成停止 D 叶片黄化 叶绿体对红光的吸收增多 19 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 用 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 K1 K2 K3 D 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 20 下图表示细胞呼吸作用的过程 其中 1 3 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 2 都具有双层生物膜 16 B 1 和 2 所含酶的种类不同 C 2 和 3 都能产生大量 ATP D 甲 乙分别代表丙酮酸 H 21 试管苗的光合作用能力较弱 需要逐步适应外界环境才能往大田移栽 研究人员进 行了 改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程 的实验 实验在适宜温度下进行 图甲和图乙表示其中的两个实验结果 请回答 1 图甲的实验是在大气 CO2 浓度下进行的 据图分析 试管苗在不加蔗糖的培养基 中 和 更高 2 图乙是试管苗在密闭 无糖培养基条件下测得的 24 h 内 CO2 浓度变化曲线 图中 b c 段 CO2 浓度升高缓慢是因为 c d 段 CO2 浓度急剧下降是因为试管苗 若 d 点时打开培养瓶塞 试 管苗的光合速率 4 根据上述实验结果推知 采用无糖培养基 和 可缩短试管苗的适应过程 22 不同生态环境对植物光合速率会产生影响 某课题组测定生长于 A 地 平原 和 B 地 山区 银杏叶片不同时间的光合速率 结果如图 17 1 植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素 在某些环境因素影响下 部 分结合型叶绿素与蛋白质分离 成为游离型叶绿素 A B 两地银杏叶片中叶绿素含量测 定结果见下表 A 地银杏叶绿素 含量 mg g B 地银杏叶绿素 含量 mg g 采样日期 月 日 总量 游离型 结合型 总量 游离型 结合型 7 1 2 34 0 11 2 23 2 43 0 21 2 22 8 1 2 30 0 12 2 18 2 36 0 29 2 07 9 1 1 92 0 21 1 71 2 11 0 58 1 53 10 1 1 58 0 29 1 29 1 75 0 81 0 94 11 1 1 21 0 41 0 80 1 44 1 05 0 39 请画出总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图 从表中数据分析 导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是 2 为提取银杏叶片中的叶绿素 研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外 还应加入 经快速研磨 过滤 将滤液收 集到试管中 塞上橡皮塞 将试管置于适当的光照下 2 3 min 后 试管内的氧含量 18 23 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 A F 试管中 加入不同的物质 进行了如下实验 见下表 试管编号 加入的物质 细胞质基质 A B 线粒体 C D 酵母菌 E F 葡萄糖 丙酮酸 氧 气 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 24 荔枝叶片发育过程中 净光合速率及相关指标的变化间下表 表示未测数据 叶片发育情况 叶面积 最 大面积的 总叶绿素含 量 气孔相对开 放度 净光合速率 A 新叶展开前 19 2 8 B 新叶展开中 871 1551 6 C 新叶展开完成 1002 9812 7 D 新叶已成熟 10011 11005 8 1 B 的净光合速率较低 推测原因可能是 叶绿素含量低 导致光能吸收不足 导致 2 将 A D 分别置于光温恒定的密闭容器中 一段时间后 A 的叶肉细胞中 将开始 积累 D 的叶肉细胞中 ATP 含量将 3 与 A 相比 D 合成生长素的能力 与 C 相比 D 的叶肉细胞的叶绿体中 数量明显增多的结构是 4 叶片发育过程中 叶片面积逐渐增大 是 的结果 D 的叶肉细胞与表皮细胞 的形态 结构和功能差异显著 其根本原因是 25 分析有关植物光合作用的资料 回答问题 在一定浓度的 CO2 和适当的温度条件下 测定 A 植物和 B 植物在不同光照条件下的光合 速率 结果如下表 据表中数据回答问题 光合速率与呼吸 速率相等时光照 强度 千勒克司 光饱和时光照强 度 千勒克司 光饱和时 CO 2 吸 收量 mg 100 黑暗条件下 CO 2 释放量 mg 100 19 cm 2 叶 小时 cm 2 叶 小时 A 植物 1 3 11 5 5 B 植物 3 9 30 15 1 与 B 植物相比 A 植物是在 光照条件下生长的植物 判断的依据是 2 当光照强度超过 9 千勒克司时 B 植物光合速率 造成这种现象的 实质是 跟不上 反应 3 当光照强度为 9 千勒克司时 B 植物的总光合速率是 mgCO2 100 cm2 叶 小时 当光照强度为 3 千勒克司时 A 植物与 B 植物固定的 CO2 量的差值为 mgCO2 100 cm2 叶 小时 26 中国