专题光合呼吸

1、专题二、细胞代谢,考情分析】 细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容，在高考中是出题的热点。 从考试内容来看，本模块的所有知识点均有考查的可能性。主要知识有酶的有关实验，光合作用和呼吸作用的过程、影响二者的因素及在生产实践上的应用等； 从考查角度上看，大多围绕光合作用和呼吸作用的过程，通过生理过程的发生部位、反应物、生成物、影响因素、相互联系等方面对学生能力进行考查。 从考查的形式看，本模块内容的考试题既有选择题，又有简答题，其中包括图表题、分析说明题和实验设计题等。在考查酶、ATP等知识时，大多以选择题的形式出现；考查光合作用和呼吸作用等生理过程时，多以简答题形式出现，往往与实验设计、实验分析

2、结合，进行综合考查,生物体内能源物质总结,细胞中重要的能源物质： 植物细胞中储存能量的物质： 动物细胞中储存能量的物质： 生物体内储存能量的物质： 进行各项生命活动的主要能源物质： 进行各项生命活动的直接能源物质： 进行各项生命活动的最终能源物质,葡萄糖,淀粉,糖原,脂肪,糖类,ATP,太阳能,重点突破：光合作用与细胞呼吸,1光合作用过程图解,2光合作用中光反应与暗反应的比较,1元素的去向 (1)O元素：H2OO2，CO2(CH2O) (2)C元素：CO2C3 2光反应的产物有O2、H、ATP，暗反应的产物是ADP、Pi和(CH2O)。光反应产生的ATP只能用于暗反应过程，不可用于其它生理过程

3、,3.单一因素对光合作用影响的图象,多因素对光合作用的影响,二、细胞呼吸,1有氧呼吸的过程与场所,注意：.H和ATP的来源、去向分析,图解分析,2012山东）2.夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 甲植株在a点开始进行光合作用 B.乙植株在e点有机物积累量最多 C.曲线bc 段和de段下降的原因相同 D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭,光合,答案】D 【解析】本题考查运用影响光合作用的因素分析曲线，获得信息，解决问题的能力。由图可知，CO2吸收速率代表净光合作用速率，a点的含义为光合作用速率等于呼吸作用速率，开始进行

4、光合作用的时间是在a点以前水平线转折点；e点代表此刻开始光照消失，只进行呼吸作用，而有机无积累最多时，应发生在傍晚时光合作用速率等于呼吸作用速率，据图应在18时；18时以后，呼吸作用强于光合作用；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，为了减少水分蒸发，有些气孔关闭，从而使CO2供应不足，光合作用速率降低；而甲植物无此现象可能是与自身气孔无法关闭有关；bd段随时间的的进行，光照强度逐渐降低，从而使光合作用速率逐渐降低,1(2011新课标全国卷)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

5、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,解析： 答案：B,例2. ( 2011福建卷)下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(时间单位、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是(,A在9301100之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓 B在11001230之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多 C在1700时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D在1830时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应,解析：依据图中曲线可知，在9301100之间，花生净光合速率下降的原因是CO2不足，导致暗反应过程减慢；在11001230之间，花生的净光

6、合速率低于玉米，因此花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的少。由于净光合速率可用单位叶面积释放O2速率表示，因此在1700时，玉米与花生的净光合速率相等即单位面积释放的O2速率相同。在1830时，玉米净光合速率等于零，表明此时光合等于呼吸，故仍能进行光合作用，即光反应与暗反应都能进行。 答案：B,归纳.光合速率与呼吸速率的关系 (1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率,有关光合作用的计算,1）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用,2）光合作用实际产氧量 = 实测的氧气释放量 +呼吸作用耗氧量,3）光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗 量 + 呼吸作用CO2释放量,5）

7、计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时，然后列出方程予以计算,4）光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用 葡萄糖生产量 - 呼吸作用葡萄糖消耗量,注意：真正光合速率净光合速率呼吸速率。 表观(净)光合速率通常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。 真正(实际)光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有机物制造量来表示。 呼吸速率通常用黑暗中CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量来表示,例3(2011海南卷)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是,A植物细胞能进行过程和或过程和 B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和 C动物细胞内，过程比过程释放的能量多 D乳酸菌细胞内，

8、过程产生H，过程消耗H,解析：植物细胞能进行过程和、和、和；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即和或和；动物细胞中过程(有氧呼吸第二、三阶段)比过程(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段()产生的H，在第二阶段(或)消耗。 答案：B,4.(2011山东理综)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如下图)。下列分析错误的是(,A滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中,解析：酵母菌无氧呼吸的产物是

9、酒精和CO2，气泡内的气体是CO2，A项正确；加水可以防止酵母菌与空气的接触，创造无氧环境，B项正确；若将水换成冷水，会降低酵母菌体内呼吸酶的活性，反应速率降低，气泡释放速率下降，C项正确；被分解的葡萄糖中的能量有三个去向：一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精中，D项错误。 答案：D,细胞呼吸方式的判断方法 细胞呼吸方式的判断是细胞代谢中的难点之一。以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2的释放量和O2的消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下,注意,练习1(2011浙江温州八校联考)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变

10、化。下列相关叙述正确的是(,A氧浓度为a时，细胞呼吸最弱 B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍 C氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸相等 D氧浓度为d时，该器官只进行有氧呼吸,解析：据图可知，CO2的释放量在氧气浓度为c点时最少，因此c点时细胞呼吸最弱。氧气浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO2的释放量为8，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸不相等，此时O2的吸收量为4，CO2的释放量为6，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5倍。氧气浓度为d点，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，说明只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全

11、抑制。 答案：D,练习2(2011浙江理综)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是() A破坏叶绿体外膜后，O2不能产生 B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变 C与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应,解析：植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，碳反应(暗反应)在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响O2的产生；离体的叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，获得ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应，故D正确；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化

12、；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。 答案：D,练习3图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系，有关说法正确的是(,A图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 B图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2 C图乙中，光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 D图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度,B,练习4(2011山东潍坊一模)如图曲线表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境

13、中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线的变化。下列分析合理的是(,A与y点相比较，x点时叶绿体中C3化合物含量低 B在y点时，适当升高温度可导致曲线由变为 C制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量 D制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度,解析：x点时，光照强度较弱，光反应提供的H和ATP较少，C3化合物的浓度较y点时高，A项不正确；题目中提到已是在适宜温度下，如果升高温度，光合速率会下降，B不正确；制约x点时光合作用的因素应该是光照强度，故C不正确。 答案：D,2012山东）24.（9分）哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。 （1）图中X物质

14、为 。在有氧条件下，该物质和水彻底分解成二氧化碳和H，该过程在 中进行。 （2）血糖浓度升高时，葡萄糖进入肝细胞后可合成 ，多余的葡萄糖还可以转化成 以储存能量。 （3）胰腺中 分泌的胰高血糖素，与肝细胞膜上的受体结合后调节糖代谢过程，这反映了细胞膜具有 的功能。 （4）用14C标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中，发现血浆中的白蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌的过程中，依次出现放射性的细胞器是,呼吸,答案】（1）丙酮酸 线粒体 （2）肝糖原（或肝糖元） 脂肪 （3）胰岛A细胞 细胞间信息交流（或细胞间信息传递） （4）核糖体、内质网、高尔基体,2012全国大纲卷）31. 金鱼藻是一种高

15、等沉水植物，有关研究结果如下图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每棵鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。(1)该研究探讨了 对金鱼藻 的影响，其中，因变量是 。 (2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 微摩尔。 （3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是,答案】（1）光照强度、二氧化碳浓度和pH 光合速率 净光合速率（或每小时每克释放氧气的微摩尔数 （2）12.5 8 （3）pH通过影响酶的活性来影响净光合速率的；在小于最适pH的范围内，随着pH的增大，酶的活性升高，净光合速率不断增大；在高于最适pH

16、的范围内，随着pH的增大，酶的活性降低，净光合速率不断减小。 【解析】（1）NaHCO3能提供CO2；不同浓度的NaHCO3能提供CO2浓度不同。因变量亦称反应变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果；该实验的因变量为净光合速率（或每小时每克释放氧气的微摩尔数。(2)由第二幅图可以直接看出，光照度为12.5lx时，金鱼藻的净光合速率达到最大。光照强度为0时，金鱼藻只能进行呼吸作用；由第一幅图可以直接看出，每克鲜重每小时消耗氧气8微摩尔。(3)见答案。 【考点定位】本题综合考查影响光合作用的因素和识图能力、数据处理能力和实验分析能力，属于对识记、理解层次的考查,1. (2011江苏卷)某研究组

17、获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是() A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,色素的种类和作用,解析：叶黄素缺失，则对蓝紫光的吸收减少，对红光的吸收无明显差异，排除A、C项。色素分析条带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则色素分析条带从上往下缺第2条，故D项错误。 答案：B,2(2011福建南平市检测)下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是() A叶绿体放出氧气的速率有可

18、能与线粒体消耗氧气的速率相等 B叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解,C随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小 D线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中，黑暗时全部扩散到细胞外 答案：A,3(2011海南卷)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是() A红枫叶片不含叶绿素 B红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D液泡中的色素吸收的光能用于光合作用 解析：红枫是一种植物，含有叶绿素，能吸收光能进行光合作用，其叶片红色掩盖了叶绿素的颜色。 答案：C,2012新课标）29（11分）将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示，若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，通过_作用为种子萌发提供能量。 （2）萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg,3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒-1d-1。 （4）若保持实验条件不变，1