【名校专题攻略】高考生物专题复习专题二 第三讲 光合作用与细胞呼吸.ppt

1 2010 重庆高考 下图为光能在叶绿体中转换的示意图 u v w x y代表参与光能转换的物质 下列选项 错误的是 a u在光合作用中的作用是吸收和传递光能b v吸收光能后被激发 使h2o分解 产生电子流c w为co2的还原剂 其能量是稳定化学能的来源之一d u至y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行 解析 本题主要考查光能在叶绿体中的转换 意在考查理解能力和获取信息的能力 由图可知 u代表具有吸收和传递光能作用的色素 v代表处于特殊状态下的叶绿素a w代表nadph h x代表nadp y代表 ch2o u在光合作用中的作用是吸收和传递光能 v在吸收光能后被激发 连续不断地丢失电子和获得电子 从而形成电子流 w既是还原剂 又能为暗反应提供能量 u至y的能量转换经历 光能 电能 活跃的化学能 稳定的化学能 在叶绿体囊状结构薄膜上发生的是光能 电能 活跃的化学能 由活跃的化学能 稳定的化学能是在叶绿体基质中进行的 d错 答案 d 1 比较光反应与暗反应 2 光合作用的制约因素及相关应用多种因素可对光合作用产生影响 总结如下 2 2010 上海高考改编 右图为线粒体的结构示意图 其中不可能发生的反应是 a 处发生水的消耗b 处产生atpc 处产生二氧化碳d 处发生 h 与o2的结合反应 解析 本题考查线粒体的结构与细胞的有氧呼吸过程 意在考查考生对细胞呼吸过程的理解 图示中 为线粒体外膜和内膜间的空隙 为线粒体基质 为线粒体的内膜 a项正确 处是有氧呼吸第二阶段的场所 b项错误 线粒体中产生atp的部位是线粒体基质和内膜 c正确 处为线粒体基质 在此处可产生二氧化碳 d正确 h 与o2的结合是在线粒体内膜上进行的 答案 b 1 有氧呼吸与光合作用比较 2 呼吸作用的制约因素及相关应用 1 影响细胞呼吸的内部因素 不同种类植物的呼吸速率不同 如旱生植物的小于水生植物的 阴生植物的小于阳生植物的 同一植物不同器官的呼吸速率不同 如生殖器官的大于营养器官的 同一植物在不同生长发育时期的呼吸速率不同 如植物在开花期呼吸速率升高 成熟期呼吸速率下降 2 影响细胞呼吸的外部因素 呼吸速率与温度的关系 如图1所示 最适温度时 呼吸速率最强 超过最适温度 呼吸酶活性降低 甚至变性失活 呼吸速率受抑制 低于最适温度 酶活性下降 呼吸速率受抑制 应用 生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温 降低细胞呼吸 以减少有机物的消耗 从而提高产量 呼吸速率与o2浓度的关系 如图2所示 o2浓度为零时只进行无氧呼吸 浓度为10 以下 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 浓度为10 以上 只进行有氧呼吸 应用 生产中常降低氧的浓度以抑制细胞呼吸 减少有机物消耗来延长蔬菜 水果的保鲜时间 呼吸速率与含水量的关系 如图3所示 在一定范围内 细胞呼吸强度随含水量的增加而加强 随含水量的减少而减弱 应用 在储藏作物种子时 将种子风干 以减弱细胞呼吸 减少有机物的消耗 例1 2010 福建高考 东海原甲藻 简称甲藻 是我国东海引发赤潮的藻种之一 研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息 一 某研究小组探究ph对甲藻光合作用的影响 设计了以下实验 将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养 各组藻液ph分别设定为6 0 7 0 8 0 9 0 10 0 在黑暗中放置12h 然后在适宜光照等相同条件下培养 随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率 将实验结果绘制成下图 1 本实验除了通过测定氧气释放量 还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率 2 黑暗放置过程中 藻液ph会有所变化 因此在测定氧气释放量前 需多次将各组ph分别调到 这是控制实验的 变量 3 若甲藻长时间处于ph10 0条件下 甲藻 能 不能 正常生长繁殖 请据图分析并说明原因 4 实验表明 甲藻光合作用适宜ph6 0 9 0 但海水在该ph条件下 一般不会发生赤潮 原因是发生赤潮除了与ph 温度 光照强度等因素有关外 最主要还与海水的 有关 二 研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响 根据实验结果得出 甲藻生长繁殖的适宜温度为15 30 最适温度为25 左右 当温度为9 和33 时 甲藻不能正常生长繁殖 请根据这些信息在图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线 解析 一 1 从图中看 净光合速率 真正光合速率 呼吸作用速率 光合作用消耗二氧化碳产生氧气 而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳 因此可以通过测定氧气释放量或二氧化碳的吸收量来计算净光合速率 2 黑暗环境中 甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液ph下降 因此在测定氧气释放量前 需多次将各组ph分别调到原设定的ph 以保证实验的自变量达到原设定值 3 从图中看 当甲藻处于ph10 0条件下 甲藻的净光合速率为负值 也就是说甲藻合成的有机物小于消耗的有机物 因此若甲藻长时间处于ph10 0条件下 甲藻不仅不能积累有机物 还要消耗体内已经合成的有机物 从而使得甲藻不能正常生长繁殖 4 赤潮是由于海水中的n p等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象 二 在画净光合速率随温度变化的示意曲线时 要找到几个特殊的点 一个是25 时净光合速率最大 另外是9 和33 时净光合速率为零 最后是15 30 净光合速率为正值 答案 一 1 co2 2 原设定的ph自 3 不能因为长时间处于ph10 0条件下 甲藻的净光合速率为负值 甲藻不能正常生长繁殖 4 富营养化 n p含量 二 从光反应与暗反应过程分析光照强度与 co2浓度改变对c3 c5 atp或adp的影响 1 某校生物兴趣小组利用玉米为实验材料 研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率 绘制了下列四幅图 除哪项外 图中a点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等 解析 a项中 光照下co2的吸收量表示植物的净光合作用 即真光合作用速率 呼吸作用速率 故a点表示光合作用有机物的积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等 b项中 从0点到6 温室里co2浓度升高 a点为转折点 此时光合作用速率 呼吸作用速率 b点也为转折点 此时光合作用速率 呼吸作用速率 c项中 光合作用速率曲线与呼吸作用速率曲线相交于a点 说明此时光合作用速率 呼吸作用速率 d项中 曲线表示净光合作用 故a点时 光合作用速率 呼吸作用速率 答案 a 例2 下图 表示人体有氧呼吸的过程 其中 表示相关过程 甲 乙表示相应物质 请据图回答 1 图 中 过程进行的场所是 2 图 中物质乙表示 过程 的正常进行 还需要 作为反应物 3 图 中热能产生的意义在于 4 运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象 主要原因是肌细胞中产生了乳酸 图 中代表乳酸浓度变化的曲线是 现代健身提倡进行有氧运动 请举出一个具体的例子并说明此运动类型的优点 解析 1 由图 中的物质转化及能量转移途径可知 表示细胞有氧呼吸第一阶段 此阶段进行场所是细胞质基质 2 图 中乙物质代表co2 过程 表示丙酮酸氧化分解为co2的过程即有氧呼吸第二阶段 该过程需要水分参与 3 图 中热能用以维持人体的体温 4 由图 分析 跑步过程中 由于需消耗大量能量 细胞进行无氧呼吸产生乳酸 乳酸在细胞中积累 跑步结束后 乳酸被运到肝脏 在肝脏中转化为其他物质 所以乳酸含量下降 所以图 曲线c符合人体跑步及跑步结束后的乳酸变化规律 人体进行有氧运动不会导致细胞因无氧呼吸而产生大量乳酸 伤害肌肉等 答案 1 细胞质基质 2 二氧化碳水 3 维持人体正常的体温 4 c如慢跑等 优点是不会导致细胞因无氧呼吸产生大量乳酸 使肌肉酸痛乏力 三种呼吸类型的快捷确认方法 1 消耗o2 有氧呼吸 2 有h2o生成 有氧呼吸 3 无气体产生 产生乳酸的无氧呼吸 对微生物 称为乳酸发酵 4 有co2生成 co2产生量 o2消耗量 有氧呼吸 co2产生量 o2消耗量 有氧呼吸与无氧呼吸并存 只生成co2不消耗o2 产生酒精的无氧呼吸 对微生物 称为酒精发酵 co2产生量 o2消耗量 呼吸底物不仅仅是糖类 可能有脂质参与 2 如图表示某植物细胞内的代谢过程 下列有关叙述不正确的是 a x y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸b 过程都产生 h c 过程发生在线粒体基质中 过程发生在叶绿体基质中d 四个过程既不消耗氧气也不产生氧气 解析 由图可知 过程是细胞呼吸的第一个阶段 该阶段发生在细胞质基质中 过程是细胞呼吸的第二个阶段 过程是光合作用的暗反应中的还原阶段 过程是暗反应中的co2的固定阶段 因此y物质是丙酮酸 x物质是三碳化合物 答案 c 例3 2010 上海高考 右图中 代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果 则右图 所示结果最有可能来自 a 水培的洋葱叶b 生长的柳树幼叶c 培养的衣藻d 秋冬的银杏落叶 解析 图 的结果显示无叶绿素a和叶绿素b a b c项的细胞中都含有叶绿素 只有d项所述细胞中几乎不含叶绿素 答案 d 叶绿体中的色素及其吸收光谱与分离结果归纳 3 某同学进行叶绿体中色素的提取与分离实验后 绘制了四种光合色素在滤纸上的分离情况图 图1所示 据图分析 1 溶解度最大的色素是 填序号 2 主要吸收红光的色素是 3 另一同学由于研磨绿叶过程中粗心大意 漏加了某些试剂或药品 导致实验结果不理想 图2所示 请指出该同学