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文档简介
1、叶绿体类囊体薄膜上将光能(gungnng)转变为ATP中活跃化学能有机物中稳定(wndng)化学能光、CO2、温度(wnd)等温度、O2、H2O等第1页/共127页第一页,共128页。考点一 光合作用(gungh-zuyng)和呼吸作用的过程及内在关系 考情引领 高考对本知识点的考查侧重于光合作用与细胞呼吸的过程,物质、能量转化关系,对反应场所(chn su)及各阶段反应物、生成物确认也常作为考查点,题型既有选择题也有非选择题。第2页/共127页第二页,共128页。(1)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应(gngyng)CO2后比停止前高(2015山东卷,4D)()(2)大豆幼
2、苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止CO2供应(gngyng),短时间内叶绿体中C5和ATP含量都会升高(2013山东,25节选)()(3)在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质(2010天津,1改编)()(4)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水;无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累(2010课标全国,2改编)()错混诊断(zhndun)第3页/共127页第三页,共128页。(5)下图为细胞呼吸作用的过程,其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、H,而场所、所含酶的种类不同,只有场所能产生大量ATP(2012江苏,23改编)()答案(1)(2)(3)(4
3、)(5)提示(4)有氧呼吸中H在线粒体内膜上与O2结合产生水,无氧呼吸无H积累(jli),其产生的H被转入到酒精或乳酸中。第4页/共127页第四页,共128页。题组1 细胞呼吸和光合作用过程的考查1.(2015安徽江淮名校二次联考)下图表示萌发的小麦种子(zhng zi)中可能发生的相关生理过程,ae表示物质,表示过程。下列有关叙述正确的是()第5页/共127页第五页,共128页。A.催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B.图中物质c和H,它只在有氧呼吸过程中产生C.图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATPD.过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2解析图为细胞呼吸
4、过程模式图,为无氧呼吸,为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示(biosh)丙酮酸、CO2、H、O2、酒精;催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中;无氧呼吸的第一阶段也产生H,在第二阶段参与酒精或乳酸的生成。答案D第6页/共127页第六页,共128页。2.(2015苏锡常镇四市调研)下图表示(biosh)人体细胞内某些代谢过程,下列叙述错误的是()A.过程发生在核糖体中,缩合产生的水中的氢只来自于氨基B.过程需要O2,发生场所是线粒体C.过程中产生ATP,在缺氧条件下能够进行D.过程发生在细胞质基质(j zh)中,B物质是丙酮酸解析氨基酸脱水缩合时产生的水中的氢来自于氨基和羧基。答案A第
5、7页/共127页第七页,共128页。3.(2015河南洛阳(lu yn)一模)下图表示生物体内部分物质之间的变化,下列说法正确的是()A.过程a只能在植物的叶肉细胞内进行(jnxng)B.过程c的每个阶段都有H生成C.过程b能在酵母菌缺氧时进行(jnxng)D.过程d只有乳酸菌能进行(jnxng)第8页/共127页第八页,共128页。解析过程解析过程a表示光合作用,植物叶肉细胞可以进行,原核生物蓝藻也可以,表示光合作用,植物叶肉细胞可以进行,原核生物蓝藻也可以,A错误错误(cuw);过程;过程c为有氧呼吸,只有第一阶段和第二阶段产生为有氧呼吸,只有第一阶段和第二阶段产生H,B错误错误(cuw)
6、;过程;过程b为无氧呼吸,酵母菌属于兼为无氧呼吸,酵母菌属于兼性厌氧型生物,性厌氧型生物,C正确;过程正确;过程d为无氧呼吸,除了乳酸菌外,甜菜块根、玉米的胚等也可发生,为无氧呼吸,除了乳酸菌外,甜菜块根、玉米的胚等也可发生,D错错误误(cuw)。答案答案C第9页/共127页第九页,共128页。A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境(hunjng)中D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型,在有氧的环境(hunjng)中,破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制,C错。答案C3
7、.(2013课标,3)下列与微生物呼吸(hx)有关的叙述,错误的是()第10页/共127页第十页,共128页。(1)无氧呼吸只在第一阶段生成ATP,第二阶段不生成ATP,有氧呼吸生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。(2)葡萄糖分子不能直接(zhji)进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。(3)光合作用过程在叶绿体类囊体膜上消耗H2O,在叶绿体基质中产生H2O;有氧呼吸过程在线粒体基质中(第二阶段)消耗H2O,在线粒体内膜上(第三阶段)产生H2O。第11页/共127页第十一页,共128页。1.(2015安徽卷,2)右图为大豆叶片(ypin)光合作用暗反应
8、阶段的示意图。下列叙述正确的是()的固定实质(shzh)上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能可直接被H还原,再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C3在相关酶的催化作用下,可再形成C5D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高第12页/共127页第十二页,共128页。解析在暗反应中解析在暗反应中ATP中的能量转化到有机物中,成为稳定的化学能,不参与中的能量转化到有机物中,成为稳定的化学能,不参与CO2的固定,的固定,A错误;错误;CO2必须先必须先与与C5反应形成反应形成C3方可被方可被H还原,还原,B错误;错误;C3化合物被化合物被H还原后可再形成还原后可再形成C5,此过程中需要酶
9、参与,此过程中需要酶参与,C正确;光正确;光照强度由强变弱时,会造成照强度由强变弱时,会造成H和和ATP在短时间内减少,在短时间内减少,C5的合成速率下降,而其分解速率不变,所以的合成速率下降,而其分解速率不变,所以C5的含量的含量(hnling)会下降,会下降,D错误。错误。答案答案C第13页/共127页第十三页,共128页。A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(cny)C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供
10、,无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能,C错误。答案C2.(2014全国课标,6)关于光合作用和呼吸作用(h x zu yn)的叙述,错误的是()第14页/共127页第十四页,共128页。题组2考查光合作用和呼吸作用(h x zu yn)过程中物质和能量转化 1.关注有氧呼吸过程中水和CO2的产生(chnshng)和参与 2.光合作用和呼吸作用各元素的来源和去路的分析 3.光合作用和呼吸作用过程中ATP来源、去路的分析 4.光合作用和呼吸作用过程中H来源、去路的分析第15页/共127页第十五页,共128页。3.(2015高考山东信息卷)当往一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同(b tn)浓度
11、的O2时,其产生的酒精和CO2的量如下图所示。下列说法正确的是()第16页/共127页第十六页,共128页。A.培养液中的酵母菌数量增长曲线(qxin)是“J”型曲线(qxin)B.酵母菌的呼吸方式与基因没有关系2浓度为b时,酵母菌有氧呼吸产生的CO2的量为12.5 molD.随着培养液中O2浓度的变化,酵母菌的呼吸方式也可能发生改变解析“J”型增长只出现在理想状态下,在培养液中,空间、营养有限,酵母菌的数量先增加后减少,A项错误;基因控制生物的性状,不同生物的呼吸方式有差异,肯定与基因有关系,B项错误;由图可知,O2浓度为b时,产生了6.5 mol酒精,则根据无氧呼吸的反应式可知,酵母菌无氧
12、呼吸产生的CO2的量为6.5 mol,故有氧呼吸产生的CO2的量为6(mol),C项错误。答案D第17页/共127页第十七页,共128页。判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为底物)(1)产生CO2量消耗O2量有氧呼吸。(2)不消耗O2,产生CO2无氧呼吸(酒精发酵)。(3)释放CO2量吸收(xshu)O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)。(4)不吸收(xshu)O2,不释放CO2乳酸发酵或细胞已经死亡。(5)有水生成一定是有氧呼吸,有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。第18页/共127页第十八页,共128页。1.(2015重庆卷,4)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细
13、胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列(xili)叙述错误的是()注:适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图第19页/共127页第十九页,共128页。A.黑暗条件下,增大、减小B.光强低于光补偿点时,、增大C.光强等于光补偿点时,、保持不变D.光强等于光饱和点时,减小、增大解析光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度,当光强低于光补偿点时,光合速率小于呼吸速率,细胞吸收O2,释放CO2,故增大、减小,B错误(cuw)。答案B第20页/共127页第二十页,共128页。2.(2015安徽江淮名校二次联考)下面为光合作用的过程示意图,在适宜条件下栽培小麦(xiomi),如果突然
14、将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中的含量变化将会是()上升(shngshng)、b下降 、b都上升(shngshng)、b都下降 下降、b上升(shngshng)第21页/共127页第二十一页,共128页。解析由图可知,解析由图可知,a和和b为为H和和ATP,c为为CO2。如果突然将。如果突然将CO2降低降低(jingd)至极低水平,其固定形成的至极低水平,其固定形成的C3减少,减少,对对H和和ATP的利用量减少,使得的利用量减少,使得H和和ATP的含量都上升。的含量都上升。答案答案B第22页/共127页第二十二页,共128页。3.(2015广东卷,26)为推动生态文明建设
15、,国务院发布了大气污染防治行动计划,某科研小组开展酸雨与生态系统(shn ti x tn)关系的研究,下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量(mg/g)影响的结果。pH值值 5.8(对照)(对照)4.03.02.0桃树桃树2.20(100) 2.19(99.55) 2.13(96.82) 1.83(83.18)腊梅腊梅3.65(100) 3.58(98.08) 3.44(94.25) 2.95(80.82)木樨木樨1.07(100) 1.07(100) 1.05(98.13) 0.96(89.72)注:括号内为与同种注:括号内为与同种(tn zhn)植物对照实验的相对百分比。植物对照实验的
16、相对百分比。第23页/共127页第二十三页,共128页。第24页/共127页第二十四页,共128页。答案(答案(1)类囊体(薄膜)黄绿)类囊体(薄膜)黄绿H、ATP、氧气三碳化合物的还原、氧气三碳化合物的还原(2)增大)增大(zn d)pH含量降低对木樨的叶绿素含量降低的影响程度最小在正常生含量降低对木樨的叶绿素含量降低的影响程度最小在正常生长情况下,腊梅的叶绿素含量最高,木樨的叶绿素含量最低长情况下,腊梅的叶绿素含量最高,木樨的叶绿素含量最低(3)抵抗力部分生物死亡,生物多样性降低,营养结构变简单,生态系统自我调节能力下)抵抗力部分生物死亡,生物多样性降低,营养结构变简单,生态系统自我调节能
17、力下降,导致抵抗力稳定性下降降,导致抵抗力稳定性下降第25页/共127页第二十五页,共128页。改变条件后C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成(hchng)速率变化分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成(hchng)速率的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析,从某物质来源和去路的变化来确定其含量变化。如下面四幅模型图:第26页/共127页第二十六页,共128页。第27页/共127页第二十七页,共128页。光合作用与细胞(xbo)呼吸过程中H和ATP的来源和去向归纳(注:光合作用中H为NADPH,细胞(xbo)呼吸中H为NADH,二者
18、不是同种物质) 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸H来源来源H2O光解产生光解产生有氧呼吸第一、二阶段有氧呼吸第一、二阶段去向去向还原还原C3用于第三阶段还原用于第三阶段还原O2ATP来源来源光反应阶段产生光反应阶段产生三个阶段都产生三个阶段都产生去向去向用于用于C3还原供能还原供能用于各项生命活动用于各项生命活动(植物(植物C3的还原除外)的还原除外)第28页/共127页第二十八页,共128页。1.(2015海南卷,9)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势(qsh)如图所示。下列叙述错误的是()考点二光合作用与细胞考点二光合作用与细胞(xbo)呼吸的影响因呼吸的影响因素及应素
19、及应典例引领(ynlng)第29页/共127页第二十九页,共128页。A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在3650 时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C.叶温为25 时,植物甲的光合与呼吸作用(h x zu yn)强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35 时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用(h x zu yn)强度的差值均为0第30页/共127页第三十页,共128页。解析植物光合作用所需能量是太阳能,解析植物光合作用所需能量是太阳能,A正确;由题图可知:叶温在正确;由题图可知:叶温在3650 时,植物甲的净光合速率始终比时,植物甲的净光合速率始终比植物乙的高,植物乙的高,B
20、正确;植物进行光合作用时,总光合速率正确;植物进行光合作用时,总光合速率呼吸速率净光合速率,叶温为呼吸速率净光合速率,叶温为25 时,植物甲的净时,植物甲的净光合速率小于植物乙的净光合速率,所以光合速率小于植物乙的净光合速率,所以C正确;同理,叶温为正确;同理,叶温为35 时,植物甲与植物乙的净光合速率相同时,植物甲与植物乙的净光合速率相同(xin tn),但不为,但不为0,D错误。错误。答案答案D第31页/共127页第三十一页,共128页。2.(2014新课标,29)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。 据图回答下列(xili)问题。第32页/共127页第三十二页,共128页。(1)当CO2
21、浓度为A时,高光强下该植物的净光合速率为。CO2浓度在AB之间时,曲线表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于C时,曲线b和c所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中CO2浓度小于A时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO2量(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收(xshu)的CO2量。(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑这一因素的影响,并采取相应措施。第33页/共127页第三十三页,共128页。解析(解析(1)根据曲线图可知,当)根据曲线图可知,当CO2浓度为浓度为A时,
22、高光强下(曲线时,高光强下(曲线a)该植物的净光合速率为)该植物的净光合速率为0;分析坐标;分析坐标图中曲线的走势可以看出,当图中曲线的走势可以看出,当CO2浓度在浓度在AB之间时,曲线之间时,曲线a、b、c的净光合速率都随着的净光合速率都随着CO2浓度的增高浓度的增高而增高。(而增高。(2)由题图可知,影响净光合速率的因素为)由题图可知,影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当浓度和光强。当CO2浓度大于浓度大于c时,由于受光强时,由于受光强的限制,光反应产生的的限制,光反应产生的H和和ATP不足,暗反应受到限制,曲线不足,暗反应受到限制,曲线b和和c的净光合速率不再增加。(的净光合速率不
23、再增加。(3)当环境)当环境中的中的CO2浓度小于浓度小于A时,在图示的时,在图示的3种光强下,植物的净光合速率小于种光强下,植物的净光合速率小于0,说明该植物此时呼吸作用产生的,说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的量大于光合作用吸收的CO2量。(量。(4)据图可推测,光强和)据图可推测,光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率,因浓度都会影响植物的净光合速率,因此若要采取提高此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量浓度的措施来提高该种植物的产量(chnling),还应同时考虑光强这一因素的影响。,还应同时考虑光强这一因素的影响。答案(答案(1)0a、b、c(2)光
24、强()光强(3)大于()大于(4)光强)光强第34页/共127页第三十四页,共128页。高考对本知识点的考查常结合坐标曲线或柱形图模型,考查光合作用、细胞呼吸(hx)的影响因素及其在生产实践中的应用,对总光合速率、净光合速率与呼吸(hx)速率的考查也较多,强化对相关原理的分析及相关曲线模型的归纳整合与加强针对性训练是备考的关键。第35页/共127页第三十五页,共128页。1.影响细胞呼吸的影响细胞呼吸的4大外界因素大外界因素(yn s)(1)温度的影响)温度的影响酶活性酶活性(2)O2浓度的影响浓度的影响决定呼吸类型及强度决定呼吸类型及强度第36页/共127页第三十六页,共128页。(3)CO
25、2浓度的影响浓度的影响(yngxing)产物积累抑制反应进行产物积累抑制反应进行 (4)含水量的影响)含水量的影响(yngxing)自由水比例高、代谢旺盛自由水比例高、代谢旺盛注:涉及注:涉及“长期浸于水中长期浸于水中烂根烂根或或发黑发黑等等”,均由无氧呼吸产生酒精所致。,均由无氧呼吸产生酒精所致。第37页/共127页第三十七页,共128页。2.在相对在相对(xingdu)密闭的环境中密闭的环境中昼夜昼夜CO2含量的变化曲线图分析(含量的变化曲线图分析(O2变化与变化与CO2相反)相反)第38页/共127页第三十八页,共128页。(1)如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物(zhw)体内的有机
26、物总量增加(即植物(zhw)生长);(2)如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物(zhw)体内的有机物总量减少;(3)如果N点等于M点,说明经过一昼夜,植物(zhw)体内的有机物总量不变;(4)CO2含量最高点为C点(C点),CO2含量最低点为E点(E点)。注:图中光合速率与呼吸速率相等的点有C、C、E、E点。图中曲线与横轴围成的面积S2(S1S3)的代数和即为净光合量,若该值0,则植物(zhw)生长,若该值0,则植物(zhw)不生长。第39页/共127页第三十九页,共128页。(1)探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2(2015四川卷,3)()(2)用酵母菌发酵酿制果酒,选
27、择酸性重铬酸钾检测产生的酒精(2015四川卷,3)()(3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,光反应强度会降低,暗反应强度也降低(2011新课标,3改编)()(4)夏季连续阴天,大棚中白天(bi tin)适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量(浙江,4D)()错混诊断(zhndun)第40页/共127页第四十页,共128页。(5)如图是夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化,则甲植株在A点开始进行光合作用;乙植株在E点有机物积累量最多;曲线(qxin)BC段和DE段下降的原因相同(2012山东,2改编)()第41页/共127页第四十一页,共128页。答
28、案答案(d n)(1)(2)(3)(4)(5)提示(提示(5)甲植株在)甲植株在A点时光合速率与呼吸速率相等,乙植株在点时光合速率与呼吸速率相等,乙植株在18点时有机物积累最多;曲线点时有机物积累最多;曲线BC段下降段下降是由于夏季中午为防止水分过度蒸腾关闭气孔时导致是由于夏季中午为防止水分过度蒸腾关闭气孔时导致CO2供应减少;供应减少;DE段下降原因是光照减弱。段下降原因是光照减弱。第42页/共127页第四十二页,共128页。题组题组1以坐标曲线或柱形图形式以坐标曲线或柱形图形式(xngsh)考查光合速率与呼吸速率的影响因素考查光合速率与呼吸速率的影响因素1.(2015江西五校二次联考)下图
29、示某植物光合作用速率(sl)与环境因素之间的关系,据图分析,下列不正确的是()第43页/共127页第四十三页,共128页。A.甲图可表示在光线弱的情况下,光合作用(gungh-zuyng)速率受光强度的限制B.甲图可见,强光照下因光反应阶段受到限制,使光合作用(gungh-zuyng)速率不再增加C.乙图中C点表示光照强度为甲图的B时,植物光合作用(gungh-zuyng)的最适温度D.乙图出现CD段的原因是温度过高影响光合作用(gungh-zuyng)有关的酶的活性第44页/共127页第四十四页,共128页。解析分析甲图可知,该图显示温度和光照强度对光合作用的影响,在一定的范围内光合作用速率
30、随光照强度的解析分析甲图可知,该图显示温度和光照强度对光合作用的影响,在一定的范围内光合作用速率随光照强度的增加而增强,光照超过某一强度时,光合作用的速率不再增加,同一光照条件下,不同植物光合作用强度不同,增加而增强,光照超过某一强度时,光合作用的速率不再增加,同一光照条件下,不同植物光合作用强度不同,光合作用强度是多种影响因素综合作用的结果;分析题图乙可知,该曲线显示温度对光合作用强度的影响,温度光合作用强度是多种影响因素综合作用的结果;分析题图乙可知,该曲线显示温度对光合作用强度的影响,温度通过影响酶的活性而影响光合作用强度,在一定的范围内随温度升高,光合作用强度增强,超过最适宜温度后通过
31、影响酶的活性而影响光合作用强度,在一定的范围内随温度升高,光合作用强度增强,超过最适宜温度后.随随温度升高光合作用强度降低温度升高光合作用强度降低(jingd)。答案答案B第45页/共127页第四十五页,共128页。2.(2015河南商丘一模)对下图中各曲线(qxin)的解释,正确的是()A.图A表示青蛙耗氧量随其生活(shnghu)环境温度不同而变化的情况B.图B表示乳酸菌在代谢过程中CO2产生速率与O2浓度之间关系的曲线C.图C表示一片小树林中,一天内CO2浓度随时间的变化情况D.图D表示在大豆种子萌发成幼苗的过程中,有机物含量的变化情况第46页/共127页第四十六页,共128页。解析青蛙
32、为变温动物,在低温环境中,其代谢速率很低,耗氧量并不高,解析青蛙为变温动物,在低温环境中,其代谢速率很低,耗氧量并不高,A不正确;乳酸菌为厌不正确;乳酸菌为厌氧菌,它的无氧呼吸既不消耗氧菌,它的无氧呼吸既不消耗O2,也不产生,也不产生(chnshng)CO2,B不正确;一片小树林中一天内不正确;一片小树林中一天内CO2含量变化应为:光合作用含量变化应为:光合作用呼吸速率时,呼吸速率时,CO2浓度浓度呈下降趋势,二者拐点处为光合速率呼吸速率。呈下降趋势,二者拐点处为光合速率呼吸速率。答案答案D第47页/共127页第四十七页,共128页。3.以下甲、乙两图都表示某植物(zhw)的非绿色器官CO2释
33、放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是()A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B.甲图中氧浓度为b时的情况属于乙图中的CD段C.甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合(shh)贮藏的D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生第48页/共127页第四十八页,共128页。解析甲图中解析甲图中a氧气吸收量为氧气吸收量为0,对应乙图中,对应乙图中A点,只进行点,只进行(jnxng)无氧呼吸;据甲图中无氧呼吸;据甲图中b到到c的变化判的变化判断,断,CO2释放量减少,对应乙图中的释放量减少,对应乙图中的BC段;甲图中氧浓度为段;甲图中氧浓度为c时释放的时释放的CO2量最少,则消耗有机物量最少
34、,则消耗有机物最少,适于储藏;甲图中氧浓度为最少,适于储藏;甲图中氧浓度为d时,时,O2吸收量与吸收量与CO2释放量相等,说明只进行释放量相等,说明只进行(jnxng)有氧呼吸,有氧呼吸,无酒精产生。无酒精产生。答案答案B第49页/共127页第四十九页,共128页。(1)光合作用的影响(yngxing)因素:光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、矿质离子供应等。(2)细胞呼吸的影响(yngxing)因素:温度、O2浓度、CO2浓度、水分等。(3)植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”(如下图中n值为净光合速率,n值0时光合速率呼吸速率,植物生长取决于图中虚线变化。)第50页/共127页
35、第五十页,共128页。(4)提高大棚作物产量的措施:阴天时人工补光(最好补红光、蓝紫光);夜间适当降温以便降)提高大棚作物产量的措施:阴天时人工补光(最好补红光、蓝紫光);夜间适当降温以便降低呼吸低呼吸(hx)消耗。消耗。注:(注:(1)快速确认曲线图中)快速确认曲线图中“总光合速率总光合速率”与与“净光合速率净光合速率”:若光照强度为:若光照强度为“0”时,时,CO2吸收量吸收量(或光合速率)从(或光合速率)从“0”开始,则描述指标为开始,则描述指标为“总光合速率总光合速率”,若此时,若此时CO2吸收量从负值开始,则描述吸收量从负值开始,则描述指标应为净光合速率。指标应为净光合速率。(2)读
36、曲线图时必需)读曲线图时必需“全线全线”关注,不可就某些关注,不可就某些“片段片段”盲目下结论。盲目下结论。第51页/共127页第五十一页,共128页。题组题组2以表格数据信息为载体以表格数据信息为载体(zit)考查两大代谢的影响因素考查两大代谢的影响因素1.(2015四川卷,4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种(s zhn)主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是()(光补偿点:光合速率等于呼吸速率时的光强;光饱和点:达到最大光合速率所需的最小光强)物种物种指标指标马尾松马尾松苦槠苦槠石栎石栎青冈青冈光补偿点光补偿点/(molm2s1)14066372
37、2光饱和点光饱和点/(molm2s1)1 4251 255976924第52页/共127页第五十二页,共128页。A.光强大于140(molm2s1),马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B.光强小于1 255(molm2s1),影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度(nngd)C.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量D.在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加第53页/共127页第五十三页,共128页。解析由表格可知光强解析由表格可知光强140(molm2s1)正好是马尾松的光补偿点,当光强大于光补偿点时,光合速率大)正好是马尾松的光补
38、偿点,当光强大于光补偿点时,光合速率大于呼吸速率,此时叶肉细胞产生的于呼吸速率,此时叶肉细胞产生的O2不仅进入线粒体参与有氧呼吸,还有多余的不仅进入线粒体参与有氧呼吸,还有多余的O2释放到细胞外,释放到细胞外,A错误;由表错误;由表格可知光强格可知光强1255(molm2s1)正好是苦槠的光饱和点,当光强小于光饱和点时,限制光合速率的主要环境)正好是苦槠的光饱和点,当光强小于光饱和点时,限制光合速率的主要环境因素是光照强度,当光强大于光饱和点时,限制光合速率的主要环境因素是因素是光照强度,当光强大于光饱和点时,限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度,浓度,B错误;输入错误;输入(shr)生态生
39、态系统的总能量是生产者固定的太阳能,而非生产者积累的有机物的能量总和,系统的总能量是生产者固定的太阳能,而非生产者积累的有机物的能量总和,C 错误;由表格分析可知,青冈的错误;由表格分析可知,青冈的光补偿点和光饱和点均最小,耐阴性最强,随着林冠密集程度的增大,射入林内下层的光照越来越弱,故在与其光补偿点和光饱和点均最小,耐阴性最强,随着林冠密集程度的增大,射入林内下层的光照越来越弱,故在与其他林冠植物的竞争中耐阴的青冈可能处于优势,其数量最可能增加,他林冠植物的竞争中耐阴的青冈可能处于优势,其数量最可能增加,D正确。正确。答案答案D第54页/共127页第五十四页,共128页。2.在一定浓度(n
40、ngd)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,结果如表所示。据表中数据推测:当光照强度为3 klx时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为() 光合速率光合速率与呼吸速与呼吸速率相等时率相等时光照强度光照强度/klx光饱和光饱和点时光点时光照强度照强度/klxA植物植物13206B植物植物393015第55页/共127页第五十五页,共128页。注:当光照强度达到某一点后,再增大光照强度,光合强度不增加,这一点的光照强度称为光注:当光照强度达到某一点后,再增大光照强度,光合强度不增加,这一点的光照强度称为光饱和点。饱和点。解析黑暗条件下解析黑暗条件下CO2释放
41、量表示呼吸速率,释放量表示呼吸速率,A、B植物植物(zhw)的呼吸速率分别为的呼吸速率分别为6 mg/(100 cm2叶叶h)、)、15 mg/(100 cm2叶叶h)。光饱和点时)。光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率,等于真正光合吸收量表示净光合速率,等于真正光合速率与呼吸速率之差。在光照强度为速率与呼吸速率之差。在光照强度为3 klx时,时,A植物植物(zhw)的真正光合速率的真正光合速率20626mg/(100 cm2叶叶h),B植物植物(zhw)的真正光合速率为的真正光合速率为15mg/(100 cm2叶叶h)。因此,当光照。因此,当光照强度为强度为3 klx时,时,A植物植物(zh
42、w)与与B植物植物(zhw)固定的固定的CO2量的差值为量的差值为11。答案答案A第56页/共127页第五十六页,共128页。3.(2015山东青岛质检)将若干长势良好的葡萄幼苗置于密闭的恒温箱中,并控制每天8:0024:00为光照培养阶段,0:008:00为黑暗培养阶段,其他条件适宜。测量一天内恒温箱中CO2浓度(nngd)的变化,结果如下表所示,请分析回答下列问题。 光照阶段光照阶段黑暗阶段黑暗阶段时间时间8:009:0010:0011:0012:0024:001:002:003:004:005:006:007:00660420300180180270360450520570610640第
43、57页/共127页第五十七页,共128页。(1)光照培养阶段CO2浓度下降的原因是_,在叶肉细胞中利用CO2的具体部位是。(2)12:0024:00时间段,幼苗有机物的积累量为,据此分析农业(nngy)上为提高大棚作物产量应采取的措施是_。(3)8:0024:00时间段幼苗细胞内产生ATP的场所是,24:00停止光照,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量的变化是。(4)整个黑暗培养阶段幼苗呼吸速率的变化情况是_,影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是_。第58页/共127页第五十八页,共128页。解析(解析(1)光照培养阶段)光照培养阶段(jidun)CO2浓度变化取决于光合速率与呼吸速率的差值,叶
44、肉细胞中浓度变化取决于光合速率与呼吸速率的差值,叶肉细胞中CO2的具体消耗部位为叶绿体基质。(的具体消耗部位为叶绿体基质。(2)12:0024:00时间段,因时间段,因CO2浓度未发生变化,故有机浓度未发生变化,故有机物积累量为物积累量为0,欲提升光合速率宜补充,欲提升光合速率宜补充CO2。(。(3)8:0024:00时间段,幼苗细胞内产生时间段,幼苗细胞内产生ATP的生的生理过程包括光合作用和细胞呼吸,其场所为细胞质基质、叶绿体、线粒体;理过程包括光合作用和细胞呼吸,其场所为细胞质基质、叶绿体、线粒体;24:00停止光照,短时停止光照,短时间内叶肉细胞的叶绿体中间内叶肉细胞的叶绿体中C3因缺
45、乏因缺乏H和和ATP被还原量减少,即被还原量减少,即C3增多。(增多。(4)表中数据显示,整个)表中数据显示,整个暗培养阶段暗培养阶段(jidun)CO2变化量为变化量为24:001:00,1:002:00及及2:003:00三个时间段均为增三个时间段均为增加加90,而,而3:004:00增加增加70,4:005:00增加增加50,5:006:00增加增加40,6:007:00增加增加30,7:008:00增加增加20,故呼吸速率应为前,故呼吸速率应为前3 h不变后不变后5 h逐渐降低;由于该密闭装置逐渐降低;由于该密闭装置“恒温恒温”,故呼,故呼吸速率的影响因素主要是吸速率的影响因素主要是O
46、2浓度。浓度。第59页/共127页第五十九页,共128页。答案(答案(1)光合作用强度大于细胞呼吸强度叶绿体基质)光合作用强度大于细胞呼吸强度叶绿体基质(2)零(定时)零(定时(dn sh))通风、使用农家肥等(补充二氧化碳)通风、使用农家肥等(补充二氧化碳)(3)细胞质基质、叶绿体、线粒体增多)细胞质基质、叶绿体、线粒体增多(4)开始不变,后来逐渐降低氧气浓度)开始不变,后来逐渐降低氧气浓度第60页/共127页第六十页,共128页。解答与呼吸作用、光合作用相关的图表信息题应特别关注如下信息(1)光照强度为“0”意味着光合作用不能进行,此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。(2)光
47、照下吸收CO2量应为净光合量。(3)光照培养阶段(jidun),密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”,切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。(4)答题时务必关注题干信息中诸如“恒温”“最适温度”等关键信息。第61页/共127页第六十一页,共128页。1.(2015课标卷,29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物(chnw)的含量。处理方法和实验结果
48、如下:考点三光合作用与细胞考点三光合作用与细胞(xbo)呼吸相关实验探呼吸相关实验探究究典例引领(ynlng)第62页/共127页第六十二页,共128页。A组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量(hnling)为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量(hnling)为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);光合作用产物的相对含量(hnling)为94%。D组(对照组):光照时间为135 s;光合作用产物的相对含量(hnling)为100%。回答下列问题
49、:第63页/共127页第六十三页,共128页。(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是_;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要,这些反应发生(fshng)的部位是叶绿体的。(2)A、B、C三组处理相比,随着_的增加,使光下产生的能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。第64页/共127页第六十四页,共128页。解析(解析(1)C组只用了组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的组的94%,说明,说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用
50、,暗反应消耗了组黑暗条件下进行了部分光合作用,暗反应消耗了ATP和和H,为下一次的光照时间内光反应提供,为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料了充足的原料ADP、Pi和和NADP等,所以等,所以C组单位光照时间内,合成有机物的量较高。光合产物组单位光照时间内,合成有机物的量较高。光合产物生成在叶绿体基质中进行。(生成在叶绿体基质中进行。(2)A、B、C三组三组(sn z)实验中光照时间之和均为实验中光照时间之和均为67.5 s,但是处理,但是处理方法不同,结果也不一样,并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高,光合作用产物相对量越方法不同,结果也不一样,并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高
51、,光合作用产物相对量越高,可知光照时产生的高,可知光照时产生的ATP和和H在光照时没有用完,可以在黑暗中继续利用,还原在光照时没有用完,可以在黑暗中继续利用,还原C3化合物生成化合物生成糖类等有机物及糖类等有机物及C5化合物,化合物,C5化合物继续与化合物继续与CO2结合,因此提高了光合作用中结合,因此提高了光合作用中CO2的同化量。的同化量。第65页/共127页第六十五页,共128页。答案(答案(1)高于)高于C组只用了组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的组的94%光照基质光照基质(j zh)(2)单位时间内光照和黑暗交
52、替频率)单位时间内光照和黑暗交替频率ATP和和H第66页/共127页第六十六页,共128页。2.(2011全国卷,33)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理(chl)如下表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。编编号号组组1组组2组组3组组4组组5组组6组组7组组8处处理理葡萄糖溶葡萄糖溶液浸泡溶液浸泡溶液中通入液中通入空气空气葡萄糖溶液葡萄糖溶液浸泡溶液中浸泡溶液中通入通入CO2和和N2蒸馏水浸蒸馏水浸泡水中通泡水中通入空气入空气蒸馏水浸蒸馏水浸泡水中通泡水中通入入CO2和和N2光照
53、光照 黑暗黑暗 光照光照黑暗黑暗 光照光照 黑暗黑暗 光照光照 黑暗黑暗第67页/共127页第六十七页,共128页。回答问题。(1)光照条件下,组5叶片通过作用产生淀粉;叶肉细胞释放出的氧气来自于的光解。(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是,直接(zhji)能源物质是,后者是通过产生的。与组2相比,组4叶片无淀粉的原因是_。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中(有、无)淀粉。第68页/共127页第六十八页,共128页。解析由题干信息知,植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉,实验处理后淀粉的生成有两解析由题干信息知,植物在实验处理前
54、已耗尽了叶片中的淀粉,实验处理后淀粉的生成有两条途径:光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。(条途径:光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。(1)组)组5中的叶片环境中,有中的叶片环境中,有光照和光照和CO2,叶片通过光合作用产生淀粉,光合作用产生的氧气,叶片通过光合作用产生淀粉,光合作用产生的氧气(yngq)来自于水的光解。(来自于水的光解。(2)在黑暗条件下,组在黑暗条件下,组2和组和组6的溶液中通入空气,有氧气的溶液中通入空气,有氧气(yngq)存在,叶片能进行有氧呼吸。(存在,叶片能进行有氧呼吸。(3)组组2叶片没有光照处理,不能进行光合作用,但能以培养液中的葡萄糖
55、为原料,生成淀粉;消叶片没有光照处理,不能进行光合作用,但能以培养液中的葡萄糖为原料,生成淀粉;消耗的能量直接来源于耗的能量直接来源于ATP的水解,此时的的水解,此时的ATP是通过有氧呼吸产生的。组是通过有氧呼吸产生的。组4与组与组2相比,培养液相比,培养液中没有中没有O2,叶片不能进行有氧呼吸,缺少,叶片不能进行有氧呼吸,缺少ATP,不能合成淀粉。(,不能合成淀粉。(4)若组)若组7中只通入中只通入N2,没,没有有CO2,叶片不能进行光合作用;溶液中也没有葡萄糖,则叶片中无淀粉生成。,叶片不能进行光合作用;溶液中也没有葡萄糖,则叶片中无淀粉生成。第69页/共127页第六十九页,共128页。答
56、案(答案(1)光合)光合H2O(2)组)组2和组和组6(3)葡萄糖)葡萄糖ATP有氧呼吸组有氧呼吸组4叶片不能进行叶片不能进行(jnxng)有氧呼吸,淀粉的合成缺少有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP(4)无)无第70页/共127页第七十页,共128页。有关光合作用和细胞呼吸(hx)实验探究类题目是高考的重点、热点,题目区分度高,分值重,准确把握光合作用、细胞呼吸(hx)的生理过程、影响因素及相关原理,把握呼吸(hx)速率、光合速率测定实验设计原理,并能把握实验设计常规步骤是解答此类问题的关键。第71页/共127页第七十一页,共128页。1.生物呼吸类型生物呼吸类型(lixng)判定实验设计判定实验
57、设计探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子,呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响),某同学设计实验装置如图,请完善下面的结果(ji gu)预测。第72页/共127页第七十二页,共128页。(1)若甲液滴 ,乙液滴 ,则只进行(jnxng)有氧呼吸。(2)若甲液滴 ,乙液滴 ,则只进行(jnxng)无氧呼吸。(3)若甲液滴 ,乙液滴 ,则既进行(jnxng)有氧呼吸,又进行(jnxng)无氧呼吸。(4)物理误差的校正:除将装置中换为外其余均与乙装置相同。左移不动不动右移(yu y)左移右移(yu y)生物材料杀死的等量同种生物材料第73页/共127页第七十三页,共128页。2.
58、光合速率光合速率(sl)与呼吸速率与呼吸速率(sl)的测定的测定(1)测定装置)测定装置第74页/共127页第七十四页,共128页。(2)测定方法及解读测定呼吸强度a.装置烧杯中放入适宜浓度溶液用于b.玻璃钟罩处理,以排除光合作用干扰c.置于适宜温度环境中d.红色(hngs)液滴向移动(代表呼吸)测定净光合速率a.装置烧杯中放入适宜浓度的溶液,用于保证容器内,满足光合需求b.必须给予处理,且温度适宜c.红色(hngs)液滴向右移动(代表净光合速率)NaOH吸收(xshu)CO2遮光左耗氧量NaHCO3CO2浓度(nngd)恒定较强光照第75页/共127页第七十五页,共128页。判断与光合作用、
59、细胞呼吸相关实验探究中的做法(1)增加水中氧气泵入空气或放入绿色水生植物()(2)减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水()(3)除去容器中二氧化碳(r yng hu tn)碳酸氢钠溶液()(4)除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中()(5)除去叶中叶绿素酒精隔水加热()(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光()(7)如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光()(8)线粒体提取细胞匀浆离心()(9)保持容器中CO2浓度不变NaOH溶液()错混诊断(zhndun)第76页/共127页第七十六页,共128页。答案(答案(1)(2)(3)()(4)(5)(6)(7)(8)(9)提示(提示(3)除去)除去C
60、O2常用常用NaOH溶液。(溶液。(9)保持)保持(boch)容器中容器中CO2浓度不变常用浓度不变常用NaHCO3溶液。溶液。第77页/共127页第七十七页,共128页。题组题组1与细胞与细胞(xbo)呼吸相关实验探究呼吸相关实验探究1.(2015山东日照联考)下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式(fngsh)及其产物,有关分析不正确的是()A.装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量B.装置乙的有色液滴向左移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸C.装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳(r yng hu tn)D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,都需要设置对照实验第78页/
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