2020版高考二轮专题生物复习全国Ⅱ：专题二　细胞代谢

专题二细胞代谢考纲要求1.物质出入细胞的方式()。2.ATP在能量代谢中的作用()。3.酶在代谢中的作用()。4.光合作用的基本过程()。5.影响光合作用速率的环境因素()。6.细胞呼吸()。知识主线思维串联微专题1物质出入细胞的方式1.“三看法”快速判断物质出入细胞的方式 生物膜具有选择透过性的物质基础：主要与“膜载体种类与数量”有关，其次与“磷脂双分子层骨架”有关2.巧借模型图速判物质运输方式3.巧用两种抑制剂确定运输方式4.影响物质跨膜运输的两大因素物质浓度、O2浓度(1)物质浓度差(在一定的浓度梯度范围内)(2)O2浓度易错提醒：不同物质进出细胞的方式可不同，同一物质出入不同细胞的方式也可不同(如人体红细胞吸收葡萄糖，为协助扩散，而小肠上皮细胞吸收葡萄糖则为主动运输)，甚至同一物质进出同一细胞的方式亦可不同(如水分子，可通过自由扩散方式进出细胞，还可通过“水通道蛋白”进出细胞)题型一结合细胞吸水与失水及其原理考查科学思维与实验探究能力1.在m、n两种溶液中，分别放入某植物的同一类成熟细胞，观察实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是()A.在m、n两种溶液中，水分跨膜运输的方式相同B.由图可知，在m溶液中该植物细胞的细胞液浓度越来越小C.n溶液中的溶质分子从M点开始进入该植物细胞的细胞液D.N点时该植物细胞的细胞液浓度与初始浓度相同解析 该植物细胞在m溶液中发生质壁分离，液泡因失水而体积变小，细胞液浓度会变大，B错误；n溶液中的溶质分子在M点之前就已经开始缓慢进入该植物细胞的细胞液，C错误；从失水量的变化情况来看，O、N两点时细胞体积相同，但是N点后该植物细胞复原后吸水膨胀，故N点时该植物细胞的细胞液浓度大于初始浓度，D错误。答案A2.(2019海南卷，27)在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。(1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是_。(2)实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是_。(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论_。解析(1)物质通过简单的扩散方式进出细胞即自由扩散，该过程不需要载体和能量，受细胞内外浓度差的影响。(2)由图可知，b可能是协助扩散或主动运输，b需要载体协助，当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，载体数目饱和，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。(3)协助扩散与主动运输的区别在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸产生的能量较多，无氧呼吸产生的能量较少，故实验设计的自变量是有无氧气，因变量是细胞对b的吸收速率。设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。答案(1)物质通过简单的扩散方式进出细胞(2)载体数量饱和(3)思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散题型二考查物质进出细胞方式的判定及实验探究3.(2019四川成都石室模拟)下列关于物质进出细胞的叙述，错误的是()A.人的成熟红细胞离体培养在无氧的环境中，会影响其对离子的吸收B.同样大小的物质有些能通过，有些不能，体现了细胞膜的选择透过性C.植物根系通过主动运输吸收矿物质离子的快慢与温度等因素相关D.细胞主动运输吸收离子的过程中往往伴随ATP的水解解析人的成熟红细胞进行无氧呼吸，不需要氧气参与，A错误；同样大小的物质有些能通过有些不能，体现了细胞膜的选择透过性，B正确；温度会影响物质分子运动速率，呼吸作用释放能量的过程也会因相关酶活性降低而受抑制，故主动运输的快慢与温度等因素相关，C正确；细胞主动运输吸收离子的过程消耗能量，往往伴随ATP的水解，D正确。答案A题型三围绕物质跨膜运输的影响因素，考查科学探究的能力4.有人认为小肠上皮细胞是以主动运输而不是以协助扩散的方式吸收葡萄糖的，请设计实验加以研究确定：(1)实验步骤：第一步：取甲、乙两组生理状态相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中；第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件， _；第三步： _。(2)预测实验结果并分析：若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则_；_。答案(1)第二步：乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同第三步：一段时间后，测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率(2)说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输若甲组细胞对葡萄糖的吸收速度高于乙组，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输关注与物质出入细胞相关的5个易错点(1)从高浓度到低浓度的物质运输方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。(2)影响协助扩散运输速率的因素除物质浓度差外，不要漏掉载体蛋白数量。(3)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。(4)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外，不要漏掉协助扩散。(5)对于信息题，一定要根据给出的信息并结合物质运输方式的特征来确定物质运输的方式主要关注是否“耗能”、是否“逆浓度梯度”，是否需“载体蛋白或通道蛋白”等予以确认。微专题2酶与ATP1.酶及其作用特性(1)巧记酶的“二、一、一、一”(2)酶的三大特性提醒：具有专一性的物质并非都是酶：载体蛋白、神经递质、抗体、tRNA等物质也具有专一性。 (3)常考必记的7类酶(4)酶的作用特性及影响酶活性的因素的曲线酶的两大特性影响酶促反应速率的因素相关曲线分析(请依次写出图1图4的横轴标识)图1pH图2温度图3底物浓度图4酶浓度注：反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(或pH)。(5)与酶相关实验设计2类分析与5种方法探究酶的最适温度或最适pH的实验设计2.ATP与能量(1)ATP结构剖析(2)ATP的再生与利用(3)能源物质的分类题型一考查酶的作用特性及酶活性的影响因素1.(2019四川自贡一模)下列有关酶特性的实验描述，错误的是()A.探究温度对酶活性的影响，可选择H2O2作为底物B.探究酶的高效性，可选择酶和无机催化剂进行对照实验C.鉴定淀粉酶的化学本质，可选择双缩脲试剂进行检验D.通过淀粉酶水解淀粉、蔗糖的实验，可验证酶的专一性解析高温下过氧化氢会分解，探究温度对酶活性的影响，不能选择H2O2作为底物，A错误；酶的高效性是和无机催化剂相对而言的，因此如果探究过氧化氢酶的高效性，可选择酶和无机催化剂进行对照，B正确；淀粉酶的化学本质是蛋白质，鉴定淀粉酶的化学本质，可选择双缩脲试剂进行检验，C正确；通过淀粉酶水解淀粉、蔗糖的实验，可验证酶的专一性，D正确。答案A2.(2019广东七校联考)如图是研究过氧化氢酶作用的实验结果，下列表述正确的是()A.a图能说明酶催化作用具有专一性B.b图能说明酶能提高反应的活化能C.c图说明酶作用的最适宜温度是30 D.d图中增加酶用量不能提高生成物的总量解析图a可说明酶的作用具有高效性；图b可说明酶能明显降低化学反应的活化能；图c表明过氧化氢酶在30 时比15 时活性更高，但30 未必为最适温度。答案D3.在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的蔗糖溶液和等量的蔗糖酶溶液，在不同的温度条件下(均低于最适温度)反应，产物量随时间的变化曲线如右图。请回答下列问题：(1)甲、乙、丙三支试管所处的温度大小为_。随着反应的进行，甲试管中酶促反应的速率的变化情况：_。若适当提高甲试管的温度，则A点如何移动？_。甲、乙曲线不同的原因可能是_。(2)若乙试管：3 mL 3%的过氧化氢溶液2滴过氧化氢酶溶液；丙试管：3 mL 3%的过氧化氢溶液2滴3.5%的FeCl3溶液。则乙、丙曲线的不同说明酶具有_，若适当增加过氧化氢的量，则丙试管的曲线中B点会_移动。解析(1)由于实验温度均低于最适温度，而甲、乙、丙的反应速率为甲乙丙，所以甲、乙、丙试管所处的温度也满足这一关系；随着反应的进行，底物不断被消耗，反应速度稳定一段时间后不断下降；若适当提高温度，则只改变反应速率，不改变反应的平衡点，所以A点不移动；甲、乙曲线不同，即反应平衡点不同，这是因为甲、乙试管中底物的量不同。(2)乙、丙试管中的自变量为催化剂的种类，所以乙、丙曲线的不同可以反映酶的高效性；若增加底物的量，会改变反应的平衡点，故B点上移。答案(1)甲乙丙稳定一段时间后不断下降(或不断下降)不动(或不移动、保持不变)底物的量不同(2)高效性向上 (1)影响因素归纳：影响酶活性的因素主要有温度、pH、抑制剂和激活剂等，而影响酶促反应速率的因素有酶活性、底物浓度或酶的浓度等。它们的作用机理有所不同，分析如下： (2)准确分析影响酶活性因素曲线的2个关键点找准自变量与因变量明确酶活性制约因素题型二结合与酶相关实验考查科学探究能力4.(2019四川成都石室模拟)为了探究温度、pH对酶活性的影响，某同学进行了下列实验设计，其中最合理的是()A.探究温度对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液，用气球收集B.探究温度对酶活性的影响时，选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，斐林试剂鉴定C.探究pH对酶活性的影响时，选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液，观察气泡产生速率D.探究pH对酶活性的影响时，选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，碘液鉴定解析温度对过氧化氢的分解有较大影响，因此不能选择过氧化氢为底物的实验来研究温度对酶活性的影响，A错误；用斐林试剂检测还原糖的产生，需要水浴加热，在加热过程中对酶的活性会有影响，因此不能选择斐林试剂，B错误；过氧化氢分解速率的不同可以通过观察气泡产生速率来判断，C正确；酶具有专一性，蔗糖酶无法分解淀粉，D错误。答案C5.(2019陕西西安质检)为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验：试管编号AB实验步骤1加入2 mL 5%H2O2溶液加入2 mL 5%H2O2溶液25滴2%H2O2酶溶液5滴2%H2O2酶溶液30.5 mL 5%NaOH溶液0.5 mL 5%HCl溶液4观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率(1)上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：_；_。(2)一般情况下，不能用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，原因是_。(3)设计实验验证温度能影响淀粉酶的活性(简单写出设计思路，也可用示意图表示)： _解析(1)为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，应保证反应开始时酶的反应条件pH就不同，而酶具有高效性，如果先让底物与酶接触，那么酶会迅速催化底物分解，随后再调各组的pH，已不能保证最终的反应结果是在相应pH下反应的结果，而且为了反映不同pH对酶活性的影响，还应该添加pH7的一组作为对照，故本实验的两处明显错误为：步骤2、3顺序颠倒；缺少pH7的对照组。(2)由于过氧化氢自身可分解，且随着温度升高，分解速率加快，而探究温度对酶活性的影响的实验中温度为自变量，各组中设置了不同温度，这对过氧化氢自身分解这一无关变量产生了不同的影响，故不能用 H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响。 (3)若验证温度能影响淀粉酶的活性，则温度为实验自变量，淀粉分解的速率为因变量，实验中应保证酶与底物是在相应温度下反应的，故可对酶和底物同时在相应温度下保温，具体实验思路为：设置一系列温度梯度，在此温度下同时处理淀粉溶液和淀粉酶溶液，保温至相应温度后，将同一温度的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，再保温一段时间，使用碘液检测。答案(1)步骤2、3顺序颠倒缺少pH7的对照组(2)温度影响过氧化氢的分解(3)设置一系列温度梯度，在此温度下同时处理淀粉溶液和淀粉酶溶液，保温至相应温度后，将同一温度的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，再保温一段时间，使用碘液检测酶相关实验设计必记4个关键点(1)探究酶的高效性时，应设置“无机催化剂”作对照组。(2)验证酶的专一性，既可用同一种酶(如淀粉酶)作用于不同的底物(如淀粉和蔗糖)，也可以用不同的酶(如淀粉酶和蛋白酶)作用于同一底物(如淀粉)。(3)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者接触，且探究酶活性受温度影响时，不宜用H2O2作底物，也不宜用斐林试剂作检测试剂。(4)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶，底物为淀粉、蔗糖两种，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂。题型三ATP及其与ADP间的相互转化6.(2019天津卷，2)下列过程需ATP水解提供能量的是()A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段解析唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的，不需要消耗ATP水解释放的能量，A错误；生长素的极性运输是细胞的主动运输，需要消耗ATP水解释放的能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解产生H和氧气，不需要消耗ATP水解释放的能量，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下转化成乳酸，此过程既不产生ATP，也不消耗ATP，D错误。答案B7.图甲为ATP的结构，图乙为ATP与ADP相互转化的关系式，以下说法正确的是()A.图甲高能磷酸键的断裂一般与放能反应联系在一起B.图甲是mRNA、质粒及某些酶共有的碱基之一，是RNA基本单位之一C.图乙中反应向右进行时，图甲中键断裂并释放能量D.图乙中反应向左进行时，能量只能来自细胞呼吸解析高能磷酸键断裂时释放大量能量，用于吸能反应，故与高能磷酸键断裂相联系的一般是吸能反应，放能反应一般与高能磷酸键的形成相联系，A错误；图甲中为腺嘌呤、为腺嘌呤核糖核苷酸；DNA与RNA中都含有腺嘌呤，质粒为环状DNA，酶的化学本质为蛋白质或RNA，腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一，B正确；图乙中反应向右进行时，表示ATP水解成ADP和Pi，此时右侧那个远离腺苷的高能磷酸键断裂并释放能量，C错误；图乙中ADP转化为ATP所需的能量可来自光合作用的光反应或细胞呼吸释放的能量，D错误。答案B(1)ATP、磷脂及核酸的组成元素相同。ATP中含有的五碳糖为核糖。(2)一个ATP分子中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂和形成。(3)吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP，人体在运动状态下ATP和ADP的相互转化速率大于安静状态下的转化速率，但决不可说成“ATP分解速率大于ATP合成速率”。(4)几种常考化合物中“A”的辨析微专题3细胞呼吸及其影响因素1.细胞呼吸整合2.把握影响细胞呼吸的“四类”曲线3.细胞呼吸的三大意义题型一考查细胞呼吸的过程、类型及判定1.(2019全国卷，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生解析马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A错误；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B正确；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量，形成少量ATP，C错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生，D错误。答案B2.(2019山东日照联考)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，下列叙述错误的是()A.有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2都是在第二阶段B.有氧呼吸产生的H2O中的氢来自于葡萄糖和H2OC.呼吸产物中有酒精生成，说明细胞一定进行了无氧呼吸D.有氧呼吸时CO2与O2浓度的比值，细胞质基质大于线粒体内解析有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2都是在第二阶段，A正确；有氧呼吸第三阶段产生的H2O中的氢来自于第一阶段反应物葡萄糖和第二阶段的丙酮酸与H2O，而丙酮酸中的氢来源于葡萄糖，B正确；酒精是酵母菌无氧呼吸的标志性产物，呼吸产物中有酒精生成，说明细胞进行了无氧呼吸，C正确；有氧呼吸时，线粒体内产生CO2、消耗O2，又由于O2自由扩散顺浓度梯度运输进入细胞，细胞质基质中O2浓度高于线粒体内，细胞质基质中CO2浓度低于线粒体内，则CO2与O2浓度的比值，细胞质基质应小于线粒体内，D错误。答案D题型二细胞呼吸的影响因素及相关实验探究3.(2019广东六校联考)某生物研究小组为了验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精，他们依据“酒精具有还原性，可使酸性重铬酸钾变为灰绿色”的原理进行实验，装置如图。分析回答：(1)A装置中滴加石蜡油的目的是_。(2)A、D装置中“注射器”的作用是_。(3)实验10 min后，从A、D两装置中各抽取2 mL溶液，加入等量酸性重铬酸钾溶液后摇匀，均出现了灰绿色。甲、乙两同学对于D装置出现灰绿色提出了不同的解释：甲同学认为D装置也产生了酒精；乙同学认为是由于D装置中的葡萄糖未消耗完导致的。甲同学解释的依据是_。乙同学解释的依据是_，若设计实验判断此依据是否正确，其基本思路是_。若实验结果是由乙同学分析的原因导致，则实验操作应如何改进？_。(4)在培养后期对培养液稀释100倍后，用血细胞计数板计数，显微镜观察时，甲同学在调焦清楚后，只看到血细胞计数板的横线而看不到竖线，此时应该将视野_。解析(1)本实验目的是验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精，A装置为无氧呼吸装置，滴加石蜡油的目的是隔绝空气，造成无氧的环境。(2)A、D装置中“注射器”的作用是便于取等量样液用于检测是否产生酒精。 (3)甲同学解释的依据是供氧不足或局部缺氧可能导致酵母菌无氧呼吸产生酒精； 乙同学解释的依据是葡萄糖具有还原性，也可能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色。若设计实验判断此依据是否正确，可直接取2 mL葡萄糖溶液，直接向其中加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色是否变化。 若实验结果是由乙同学分析的原因导致，即葡萄糖具有还原性导致酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色，则实验操作时必需保证葡萄糖消耗完，因此可延长反应时间，等到A、D装置中的葡萄糖消耗完再抽取溶液进行检测。(4)甲同学在调焦清楚后，只看到血细胞计数板的横线而看不到竖线，此时可将视野调暗。 答案(1)隔绝空气，营造无氧环境(2)便于取等量样液用于检测(3)供氧不足或局部缺氧可能导致酵母菌无氧呼吸产生酒精葡萄糖具有还原性，也可能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色直接向2 mL葡萄糖溶液中加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化延长反应时间，等A、D装置中的葡萄糖消耗完，再抽取溶液进行检测(4)调暗微专题4光合作用及其影响因素1.光合作用关键点整合2.光照强度与CO2浓度骤变时C3、C5、H、ATP变化归纳3.把握影响光合作用因素的3类曲线点悟：水分与矿质元素的影响(1)水分：光合作用的原料，通过影响气孔导度影响CO2浓度进而影响光合作用的暗反应；(2)矿质元素：影响与光合作用有关酶的合成以及叶绿体中色素的合成。题型一考查光合作用的相关色素及结构1.(高考改编题)关于叶绿素提取的叙述，错误的是()A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B.加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分解析菠菜绿叶富含叶绿素，可用作提取叶绿素的材料，A正确；加入碳酸钙可避免研磨过程中液泡中的有机酸等物质对叶绿素的破坏，B正确；用乙醇提取到的叶绿体色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，C错误；研磨加石英砂的目的是为了研磨更充分，D正确。答案C2.(2019江苏卷，17)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是()A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b解析研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏，A错误；层析液由有机溶剂配制而成，B错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，C错误；对照图示结果分析可知，该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b，D正确。答案D题型二围绕光合作用的过程及影响因素考查生命观念及科学思维能力3.如图为温室大棚中某种植物在水肥充足、温度适宜条件下，光合速率受环境因素影响的变化曲线，其中A为曲线条件下植物的光补偿点(呼吸速率等于光合速率时的光照强度)，回答下列问题：(1)由图可知，当光照强度为0时，该植物光合速率也为0，从光合作用的过程分析，主要原因是_。(2)在曲线A条件下，植物叶肉细胞进行光合作用所需的CO2来自_。在曲线B条件下，限制植物光合速率的主要环境因素不包括_(答出两点)。(3)在B条件下，CO2浓度由曲线条件变为曲线条件，则短时间内植物叶肉细胞中C5的含量会_。(4)图中光合速率的数据是如何得到的？_。解析(1)无光照条件下，光反应不能进行，从而不能产生暗反应所需的ATP与H，则暗反应就不能进行，最终导致光合速率为0。(2)在曲线A条件下，整个植株的光合速率等于呼吸速率，但此时叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，所以叶肉细胞进行光合作用所需CO2来自呼吸作用(线粒体)和外界环境。在曲线B条件下，植物的光合速率达到最大，由于水肥充足、温度适宜，光照强度也达到光饱和点，所以这些因素不是限制植物光合速率的主要环境因素。(3)在B条件下，CO2浓度由曲线条件变为曲线条件，即CO2浓度降低，使CO2和C5结合生成C3的速率减小，而短时间内C5的生成速率不变，则C5含量增加。(4)题图中光合速率表示总光合速率，因为活的细胞时刻进行着呼吸作用，所以总光合速率不能直接测得。根据总光合速率净光合速率呼吸速率，可以通过测得一定条件下的净光合速率和呼吸速率，来计算得出总光合速率。 答案(1)没有光照，光反应无法产生ATP与H，导致暗反应中C3的还原无法正常进行(合理即可)(2)呼吸作用(线粒体)和外界环境光照强度、温度、水分等(答出两点，合理即可)(3)增加(4)先在不同光照强度条件下测得植物相应净光合速率的大小和在其他条件相同的黑暗条件下测得植物呼吸速率的大小，再将净光合速率和呼吸速率相加(合理即可)4.植物光合作用可受多种环境因素的影响，如图是在不同温度条件下测得的光照强度对小麦O2吸收速率的影响。请回答下列问题：(1)由图可知，B点的生物学含义是_，C点时，影响小麦O2吸收速率的主要环境因素是_。(2)若适当提高周围环境中的CO2浓度，D点将向_移动。此时叶绿体产生的O2的去向是_(填“线粒体”“细胞外”或“线粒体和细胞外”)。(3)小麦灌浆期是影响产量的关键时期，如果在这一时期遇到连绵阴雨天气，则小麦的产量会受到严重影响，其主要原因是_减弱，直接影响了光合作用的_阶段。在栽培管理中，如果遇到严重干旱，小麦叶片会发黄，其可能原因是_，出现这种情况后会使提供给暗反应的_(填物质)减少。解析(1)B点时植物的O2吸收速率为0，光合速率等于呼吸速率，即光合作用产生氧气的速率等于有氧呼吸消耗氧气的速率。从图形分析，15 时，C点以后光照强度增加，但光合速率不变，此时影响O2吸收速率的因素主要是温度；25 时，C点以后光合速率随光照强度增加而增大，此时影响O2吸收速率的因素主要是光照强度。(2)提高环境中CO2浓度，植物的最大光合速率变大，达到最大光合速率的光照强度增大，因此D点向右下方移动。(3)连绵阴雨天气使光照强度减弱，直接影响光合作用的光反应，使光反应产生的H和ATP减少，从而使小麦产量受到严重影响。叶绿素含量高时叶片呈绿色，若叶肉细胞内叶绿素含量下降(叶绿素分解或叶绿素合成减慢)，则类胡萝卜素的颜色就会呈现出来，从而使叶片发黄。叶绿素含量下降，光合色素吸收和转化的光能减少，光反应减弱，提供给暗反应的H和ATP减少。答案(1)光合作用产生氧气的速率等于有氧呼吸消耗氧气的速率光照强度和温度(2)右下方线粒体和细胞外(3)光照强度光反应叶绿素分解(或叶绿素合成速率变慢或停止)，类胡萝卜素的颜色呈现出来ATP和H快速推断“光补偿点”与“光饱和点”变化动态(1)光补偿点的移动呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。 (2)光饱和点的移动：相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，光饱和点C应右移(C点右上移)，反之左移(C点左下移)。重点题型2光合作用与细胞呼吸的关系及相关实验探究1.光合作用与细胞呼吸的关系(1)剖析光合作用与细胞呼吸中H、ATP来源与去路 (2)“图解法”理解光合作用与细胞呼吸内在关系过程联系物质联系能量联系2.光合速率与细胞呼吸速率关系曲线分析(1)常考的植物“三率”问题解读(2)开放和密闭环境中一昼夜气体动态变化分析开放环境中一昼夜植物光合作用曲线分段解读密闭环境中一昼夜气体变化动态分析3.光合作用与细胞呼吸相关实验探究(1)生物细胞呼吸类型判定的实验设计(2)呼吸速率和光合速率的3种常用测定方法液滴移动法其他2种方法注：在实验操作过程中，无法直接测定植物的总光合速率，因此，常在光照下测定植物的净光合速率，在黑暗中测定呼吸速率，两者之和即为植物的总光合速率。1.(2017全国卷，29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和细胞呼吸的示意图。据图回答下列问题：(1)图中代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。解析(1)光合作用光反应阶段，水光解形成NADPH和氧气，因此图中是O2；可形成NADPH，应为NADP；可形成ATP，应为ADPPi；三碳化合物还原可形成有机物和五碳化合物，因此表示C5。细胞呼吸过程中产生的H代表的物质主要是NADH。(2)图中A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段，C代表细胞质基质(可发生细胞呼吸的第一阶段)，D代表线粒体(可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，其中光反应阶段、有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，而暗反应阶段不但不能合成ATP还会消耗ATP。因此，ATP合成发生在A过程，还发生在C和D。(3)植物叶肉细胞中，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体最终分解形成二氧化碳和水；在缺氧条件下，转化成酒精和二氧化碳。答案(1)O2NADPADP和PiC5NADH(2)C和D(3)缺氧2.(2018全国卷，30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。解析(1)由题图可知，乙的光饱和点及光补偿点都比甲低，因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生长优势。当光照强度大于a时，甲种植物光合作用强度高于乙种植物，因此甲种植物对光能的利用率较高。(2)根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，甲种植物净光合速率下降幅度较大。(3)乙种植物的光补偿点较低，所以更适合在光照较弱的林下种植。(4)夏日晴天中午温度过高，气孔部分关闭，因此进入叶肉细胞的CO2不足，叶片的光合速率明显下降。答案(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲种植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲种植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO23.(2019天一大联考)某科研小组将某植物置于温度适宜、密闭透明的玻璃罩内，在不同光照强度条件下测定并计算出CO2释放量和O2产生量(如图所示)，假定光照强度不影响呼吸速率，下列有关分析错误的是()A.甲曲线表示O2产生量B.m值是在黑暗条件下测得的C.A点时植物的光合速率等于呼吸速率D.CO2浓度是限制C点变化的主要外界因素解析依题意和图示，当光照强度为0时，甲曲线从0开始，说明该曲线表示的是实际光合速率(真光合速率)，即O2产生量，A正确；乙曲线从m开始逐渐变小，应表示呼吸作用释放的CO2量，故m值是在黑暗条件下测得的，B正确；当植物的光合速率等于呼吸速率时，CO2的释放量等于0，应为B点时，C错误；C点时，光合作用达到饱和，光照强度不再是限制光合作用的外界因素，又已知植物处于温度适宜、密闭透明玻璃罩内的条件下，此时限制光合作用的外界因素主要是CO2浓度，D正确。答案C4.(2019云南昆明质量检测)为探究影响黑藻光合作用强度的环境因素，某小组设计了如下“迷你实验”装置，回答下列问题：(1)在可乐瓶里加入100 g黑藻，然后加入0.01 g/mL碳酸氢钠溶液至满，将、夹紧，松开，在适宜光照等条件下，可通过测定_来定量表示净光合速率，依据的原理是_。(2)用该装置探究二氧化碳浓度对光合作用强度影响时，随着碳酸钠溶液浓度的增加，直接影响光合作用过程的_阶段，导致净光合速率变化的趋势是_。(3)利用该装置，还可以探究_(答出两点即可)对黑藻光合作用强度的影响。解析(1)在适宜光照条件下，植物的光合速率大于呼吸速率，因此植物释放出的氧气可使可乐瓶中液体排出到量筒，通过测定单位时间内收集到的液体体积可定量表示净光合速率。(2)碳酸氢钠为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与光合作用的暗反应，随着碳酸氢钠溶液浓度的增加，净光合速率先随着二氧化碳浓度的增加而增大，因为受光及温度等因素的限制，二氧化碳浓度增大到一定值后会趋于稳定，当碳酸氢钠浓度过高后，会影响植物吸水甚至植物会出现失水现象，则会引起光合速率降低。(3)影响光合速率的外界因素有二氧化碳、温度、光照强度等，因此利用该装置，除了探究二氧化碳浓度对光合作用强度影响，还可以探究光照强度、光质、温度等对黑藻光合作用强度的影响。答案(1)单位时间内收集到的液体体积适宜光照等条件下，黑藻光合速率大于呼吸速率，释放的氧气使可乐瓶中液体排出到量筒(2)暗反应先增加趋于稳定后再降低(3)光照强度、光质、温度等长句应答满分突破(二)角度一曲线模型分析类1.2016全国卷29(3)、(4)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是，其特性有_(答出两点即可)。答案(3)不变60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性(其他合理答案也可)角度二数据处理、分析类2.2016全国卷，29(1)(2)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示： 对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/(mgCO2dm2h1)11.115.122.123.720.7回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_，依据是_；并可推测，(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。答案(1)湿度(或相对湿度)在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案也可)角度三科学思维、探究类3.2011全国卷