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文档简介

1、高考专题-呼吸作用与光合作用一、近五年考查角度剖析年份题号考查角度2019新课标1卷选择题第2题光合作用的过程、影响光合作用的因素、和ATP含量分析新课标卷选题第6题非选择题第29题光合作用的过程、影响光合作用的因素及农业上的运用、细胞呼吸的过程及意义2019新课标全国非选择题第29题光合作用与呼吸作用的综合运用2019甲卷选题第4题非选择题第29题光合色素的提取实验及分析、光合作用与呼吸作用的综合运用乙卷非选择题第30题光合作用与呼吸作用的综合运用丙卷非选择题第29题影响光合作用的因素及应用2019甲卷非选择题第30题影响光合作用的因素及应用乙卷非选择题第29题光合作用的过程、光合作用与呼吸

2、作用的综合运用丙卷选择题第2、3题光合色素光谱分析及光合作用过程2019甲卷非选择题第30题 光合作用与呼吸作用的综合运用、影响光合作用的因素及应用乙卷非选择题第30题光合色素的提取实验、影响光合作用的因素及应用丙卷选择题第5题非选择题第29题呼吸作用过程、光合作用与呼吸作用的综合运用专题五 细胞呼吸考点清单考点一、细胞呼吸的概念和种类、过程1、细胞呼吸的概念和种类概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。分类2、细胞呼吸的过程(1)有氧呼吸含义:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量

3、,生成大量ATP的过程。过程反应式:C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量。与有机物在体外燃烧相比,有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;一部分能量储存在ATP中。(2)无氧呼吸场所:全过程是在细胞质基质中发生的。条件:无氧和多种酶。过程:第一阶段葡萄糖丙酮酸、H和少量能量第二阶段乙醇发酵丙酮酸酒精CO2大多数植物、酵母菌等乳酸发酵丙酮酸乳酸高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等不同生物无氧呼吸的产物不同生物无氧呼吸产物植物大多数植物细胞酒精和CO2马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等乳酸动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等

4、酒精和CO2考点二、有氧呼吸与无氧呼吸的异同点1、细胞呼吸中H和ATP的来源和去路:来源去路H有氧呼吸:C6H12O6和H2O无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:与O2结合生成水无氧呼吸:还原丙酮酸ATP有氧呼吸:三个阶段都产生无氧呼吸:只在第一阶段产生用于各项生命活动2、有氧呼吸与无氧呼吸过程比较类型项目有氧呼吸无氧呼吸是否消耗氧气消耗不消耗反应场所细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜细胞质基质产物CO2和水酒精和CO2或乳酸能量产生大量少量相同点都是氧化分解有机物释放能量并生成ATP的过程;第一阶段完全相同考点三、细胞呼吸的意义、影响因素及应用1意义(1)为生物体的生命活动提供能量。(2)是体

5、内各物质相互转化的枢纽,为体内其他化合物的合成提供原料,其相互联系的物质是丙酮酸。2影响细胞呼吸的环境因素(1)温度影响原理:温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。曲线分析A:a为该酶的最适温度,细胞呼吸速率最快。B:温度低于a时,随温度降低,酶活性下降,细胞呼吸受抑制。C:温度高于a时,随温度升高,酶活性下降,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制。实际应用保鲜:水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中,可延长保鲜时间。促进生长:温室中栽培蔬菜时,夜间适当降低温度,可降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高蔬菜的产量。(2)氧气浓度影响原理:氧气促进有氧呼吸,抑制无氧呼吸。曲线分析A:点时,氧浓度为零,细胞只进行无

6、氧呼吸。B:氧浓度为010%时,随氧浓度的升高,无氧呼吸速率减慢。B点时,有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量;C、D点:横坐标相同,无氧呼吸停止。C:氧浓度在020%时,随氧浓度升高,有氧呼吸速率逐渐加快。D:随氧浓度的升高,细胞呼吸速率先减慢后加快,最后趋于稳定。E:氧浓度为5%左右时,细胞呼吸强度最弱。实际应用A.保鲜:低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。B.促进生长:农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量,促进根部有氧呼吸,促进生长。C.防止无氧呼吸:陆生植物长时间水淹,土壤中氧含量降低,植物因无氧呼吸产生的酒精积累而烂根。D.控制呼吸方式:制葡萄酒时,初期进行有氧呼吸,

7、使酵母菌大量繁殖,发酵时严格控制无氧环境,促进酵母菌的无氧呼吸。E.包扎伤口应选用透气的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸3二氧化碳(1)影响原理:CO2是细胞呼吸的终产物,积累过多会抑制细胞呼吸。(2)曲线分析(3)实际应用保鲜:地窖中CO2浓度高,有利于蔬菜水果的储存。抑菌:薯片等食品充气保存,可抑制微生物的繁殖。4水含量(1)影响原理各种生化反应需溶解在水中才能进行,自由水含量升高,新陈代谢加快。水是有氧呼吸的反应物之一,含水量会影响细胞呼吸的进行。(2)实际应用抑制细胞呼吸:晒干的种子自由水含量降低,细胞呼吸减慢,更有利于储存。促进细胞呼吸:浸泡的种子自由水含量升高,细胞呼吸加快,有利于种

8、子的萌发。考点四 细胞呼吸类型的判断1、“三看法”判断细胞呼吸的类型(1)“一看”反应物和产物(2)“二看”物质的量的关系不消耗O2,释放CO2只进行无氧呼吸产生酒精。无CO2释放只进行无氧呼吸产生乳酸。酒精产生量等于CO2量只进行无氧呼吸产生酒精。CO2释放量等于O2的吸收量进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和乳酸发酵的无氧呼吸。CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自酒精发酵。酒精产生量小于CO2量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。(3)“三看”反应场所2、植物组织细胞呼吸类型曲线解读(1)图中各点表示的生物学意义:Q点:不耗O2,产生C

9、O2只进行无氧呼吸P点:耗O2量产生CO2量只进行有氧呼吸QP段:产生CO2量>耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸R点:产生CO2最少组织细胞呼吸最弱点(2)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,同时保持低温、适宜湿度条件。3、实验法判断生物呼吸类型(以发芽种子为例)实验结果预测和结论:实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸4探究酵母菌细胞的呼吸方式(1)实验原理(2)实验步骤配制酵母菌培养液(酵母菌葡萄糖溶液)。检测C

10、O2的产生,装置如图所示:检测酒精的产生:自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。(3)实验现象条件澄清石灰水的变化1、2两试管的变化甲组变混浊快无变化乙组变混浊慢出现灰绿色(4)实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量CO2。(5)实验中的关键步骤(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气

11、消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。细胞呼吸的5个易混易错点(1)误认为有氧呼吸的全过程都需要O2:有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2,只有第三阶段需要O2。(2)误认为O2一定抑制无氧呼吸:也有例外,如哺乳动物成熟的红细胞的无氧呼吸不受O2的影响。(3)呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成不一定是有氧呼吸,但对动物和人体而言,有CO2生成一定是有氧呼吸,因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。(4)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸,如成熟红细胞,蛔虫等,一些原核生物无线粒体,但能进行有氧呼吸。(

12、5)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。题型总结题型一 有氧呼吸和无氧呼吸过程分析例1(2019·大连摸底)人体内下列反应可在线粒体中发生的是()C3H6O3(乳酸)的生成丙酮酸的氧化分解氧气的生成水的利用二氧化碳的生成ATP的生成ABC D例2.如图表示萌发的小麦种子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()A催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B图中物质c为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

13、,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2变式1. (2019·福建福州一中质检)下列关于线粒体的说法,正确的是()A具有线粒体的真核细胞不能进行无氧呼吸B没有线粒体的原核细胞不能进行有氧呼吸C含有核糖体的线粒体可以进行转录和翻译D葡萄糖在线粒体中可被分解为二氧化碳和水变式2(2019·吉大附中模拟)将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后置于有氧的条件下。下列叙述不正确的是()A甲试管中最终产物为CO2和H2OB乙试管中不发生反应C丙试管中有大量的ATP产生

14、D丙试管中有CO2产生变式3如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径,有关说法正确的是()A催化过程的酶均分布于细胞质基质B过程中均有ATP生成C过程均能发生在酵母细胞中D过程中的二氧化碳产生于线粒体内膜上变式4(2019·石家庄五校联合摸底)细胞内糖分解代谢过程如图所示,代表生理过程,甲丁代表物质。下列叙述错误的是()A过程有H产生,过程均有H有消耗B甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸C发生于线粒体中,发生于细胞质基质中D动物细胞内,过程比过程释放的能量多题型二 影响呼吸速率的因素及实践应用例1(2019·淮安调研)下列关于细胞呼吸原理的应用,正确的是()A水果蔬

15、菜的保存要求零下低温、低氧、湿度适宜B用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡C稻田定期排水可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害D温室种植蔬菜,要提高产量,夜晚可适当降低温度例2(2019·宁德高三质检)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图。下列叙述正确的是()A20 h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加C50 h后,30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢,是因为温度高使酶活性降低D实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大例3(2019·大连模拟

16、)如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况,根据所提供的信息,以下判断正确的是()AN点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明其只进行无氧呼吸BM点是贮藏该器官的最适O2浓度,此时无氧呼吸的强度最低C该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解DL点时,该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质变式1(2019·广东深圳模拟)松土是农作物栽培的传统耕作措施。相关看法不合理的是()A可以增加土壤的透气性,促进植物对无机盐的吸收B能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解C容易造成水土流失,可能成为沙尘暴的一种诱发因素D降低土壤微生物的呼吸作

17、用强度,减少二氧化碳排放变式2(2019·文登统考)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。下列说法正确的是()A樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是线粒体B图中A、B、C三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是点CC淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用D实验过程中可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标变式3细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中,表中有关措施与目的,正确的是()选项应用措施目的A贮藏种子晒干降低有机物含量

18、,降低细胞呼吸B酵母菌酿酒密封加快酵母菌繁殖,有利于酒精发酵C水果保鲜低温降低酶的活性,降低细胞呼吸D水稻生长定期排水提高酶的活性,促进有氧呼吸题型三 细胞呼吸类型的判断例1下列有关人体细胞呼吸的说法,正确的是()AH只在有氧呼吸的第二阶段产生,第三阶段与O2结合形成水B无氧呼吸第二阶段能产生少量ATPC以葡萄糖为底物时,若细胞CO2释放量等于O2吸收量则细胞只进行有氧呼吸D有氧呼吸的第三阶段ADP的消耗量最大例2. (2019·成都模拟)细胞呼吸是生物非常重要的生命活动。请回答:如图表示人体细胞内有氧呼吸的过程,其中ac表示相关过程,甲、乙表示相应物质。图中物质甲表示_,物质乙表示

19、_。图中a、b、c所代表的过程中,产生能量中最多的是_,该反应进行的场所是_。图中O2的作用是_。(2)下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,在实验过程中酵母菌始终保持活性(忽略实验室的温度和大气压强对实验结果的影响)。红色液滴移动情况结论.向_移动进行有氧呼吸,同时可能进行无氧呼吸.不移动_据图填写上表内容。若仍然通过观察液滴的移动情况来确定酵母菌是否只进行有氧呼吸,应如何完善实验设计?_。变式1(2019·福建六校联考)如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图,下列叙述有几项是正确的()酵母菌属于兼性厌氧菌相同时间后,C、E浑浊度相同为使实验更精确,可在D瓶的液面覆盖一层

20、油脂甲、乙两实验属于对比实验,其中的无关变量需要相同且适宜B和D中是否有酒精生成可用溴麝香草酚蓝进行检测A瓶中的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,使实验结果更可靠A五项B四项C三项D两项变式2.(2019·高考海南卷)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题:(1)在1224 h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是_呼吸,该呼吸方式在细胞中发生的部位是_,其产物是_。(2)从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会_,主要原因是_。(3)胚根长出后,萌发种子的_呼吸速率明显升高。 (2019·高考海南卷)下列

21、有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是()A分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 (2019·高考北京卷)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程()A在无氧条件下不能进行 B只能在线粒体中进行C不需要能量的输入 D需要酶的催化 (2019·高考上海卷)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有()酒精乳酸CO2H2OATPABC D

22、 (高考新课标全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是()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C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同 (2019·高考安徽卷)科研人员探究了不同温度(25 和 0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图1和图2。(1)由图可知,与25 相比,0.5 条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是_;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的_浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸,该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果,设计

23、如下方案:称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a_;b_。课时作业1(2019·河南洛阳模拟)如图为ATP与ADP相互转化的关系式,下列说法正确的是()AATP经DNA酶水解后的产物是合成RNA的原料之一B细胞内基因的选择性表达过程伴随着ATP的水解C酶1和酶2的功能不同的根本原因是组成二者基本单位的种类、数量和排列顺序不同DATP与ADP相互转化的能量供应机

24、制发生在所有生物体内,体现了生物界的统一性2(2019·福建福州一中质检)下列关于线粒体的说法,正确的是()A具有线粒体的真核细胞不能进行无氧呼吸B没有线粒体的原核细胞不能进行有氧呼吸C含有核糖体的线粒体可以进行转录和翻译D葡萄糖在线粒体中可被分解为二氧化碳和水3(2019·河北保定一中质检)葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内,18O2进入细胞后,最先出现的具有放射性的化合物是()A丙酮酸B乳酸C二氧化碳 D水4下图表示有氧呼吸的过程,其中关于过程和过程的叙述,正确的是()葡萄糖丙酮酸CO2H2O能量A均需要酶的催化 B

25、均需要氧气的参与C均释放大量能量 D均在线粒体中进行5(2019·吉林长春东北师大附中模拟)如图所示为真核生物细胞呼吸的部分过程,可在细胞质基质中发生的是()A BC D6(2019·辽宁沈阳四校协作体模拟)下列关于在人体细胞呼吸过程中,H的来源和用途的叙述,最准确的是()选项呼吸类型H的来源H的用途A有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成酒精7(2019·四川广安、遂宁、内江、眉山四市诊断)下列细胞结构,在细胞呼吸过程中不能产生CO2的是()A肝细胞的线粒体基质B

26、乳酸杆菌的细胞质基质C酵母菌的线粒体基质D水稻根细胞的细胞质基质8(2019·甘肃兰州月考)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,错误的是()A消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸比有氧呼吸产生的H少B成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸产生ATP的C剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境pH的相对稳定D无氧呼吸时,只在第一阶段释放能量9(2019·重庆一中高三质检)下图是与酵母菌呼吸作用相关的实验装置。以下说法中不正确的是()A一段时间后可用重铬酸钾溶液检测装置甲、乙的呼吸方式B若将装置甲改成等量破碎的酵母菌细胞,其他条件不变,则测定到的温度会降低C装置乙中的葡萄糖液煮沸

27、冷却后加入的目的是排除溶解氧,以控制实验的自变量D装置甲、乙中酵母菌均能产生CO2而且都产生于线粒体中10(2019·石家庄调研)如图是某生物局部细胞的结构和部分细胞代谢过程示意图,请回答下列问题:(1)该细胞无氧呼吸的产物是_;在氧气充足的条件下,有氧呼吸释放能量最多阶段的场所是_,线粒体内O2/CO2的值比细胞质基质_(填“高”或“低”)。(2)酵母菌细胞无氧呼吸的产物可以用酸性重铬酸钾检测,颜色变化是由橙色变为_。(3)在结构上,乳酸菌与该细胞最主要的区别是_。11下图表示北方的一个储存白菜的地窖内,随着O2的消耗,CO2浓度变化的情况。请回答下列问题:(1)AB段O2的消耗量

28、很大,CO2浓度上升也很快,白菜主要进行_呼吸。(2)BC段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是_。(3)影响D点位置高低的主要环境因素是_,请写出此时与产生CO2有关的化学反应式:_,该反应发生的场所是_。(4)为了较长时间储存大白菜,应把地窖里的O2浓度控制在_左右。1(2019·湖南长沙高三模拟)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量会增加,黑暗时蚜虫的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是()A正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗B蚜虫合成ATP

29、时所需能量仅仅来自呼吸作用C蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多,说明其体内的ATP含量不稳定2(2019·福建三明一中模拟)“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质,加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。下列相关叙述中正确的是()A发酵过程需要密闭条件B两菌种的细胞呼吸方式相同CCO2由两菌种共同产生D两菌种细胞呼吸的场所均只为细胞质基质专题六 光合作用考点清单考点一捕获光能的色素及提取实验1、捕获光能的色素及色素的吸收光谱由图可以看出:(1)叶绿体中的色素

30、只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。2、绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理提取:绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水,可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。分离:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素相互分离。(2)实验步骤提取色素:称取5 g的绿叶,剪碎,放入研钵中加入少量二氧化硅、碳酸钙和10 mL无水乙醇研磨过滤收集到试管内并塞严试管口制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线画滤液细线:

31、用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,待滤液干后,再画12次分离色素:将适量的层析液倒入试管中,分离过程如图所示结果分析:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度a.胡萝卜素橙黄色最少最高最快B叶黄素黄色较少较高较快c.叶绿素a蓝绿色最多较低较慢d.叶绿素b黄绿色较多最低最慢(3)实验注意事项注意事项操作目的提取色素选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高研磨时加无水乙醇溶解色素加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保护色素迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发,充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸

32、上快速扩散滤液细线要细、齐、直使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置数天的绿叶,滤液色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠:没经干燥处理,滤液线不能达到细、齐、直的要求,使色素扩散不一致造成的。(3)滤纸条看不到色素带:忘记画滤液细线;滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部

33、溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。考点二、光合作用的反应式及过程分析1光合作用的探究历程连一连2反应式:CO2H2O(CH2O)O23过程(1)光反应阶段。 (2)暗反应阶段。条件:光、色素、酶。 条件:多种酶的催化。场所:类囊体的薄膜上。 场所:叶绿体内的基质中。 物质变化 物质变化:a水的光解: aCO2固定:bATP的合成: bC3还原:能量变化: 能量变化: 光能转变成 ATP 中的活跃化学能转变 活跃化学能。 为有机物中稳定的化学能。 (2)联系:光反应为暗反应提供H和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi。巧

34、记助学光合作用过程的“一、二、三、四”一个场所:叶绿体。两个阶段:光反应、暗反应。三种能量:光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能。四个物质变化:水光解、ATP形成、CO2固定、C3还原。4光合作用过程中O元素的转移途径H218O18O2C18O2C3(CH218O)H218O5光合作用过程中C元素的转移途径14CO214C3(14CH2O)6光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP和O2及(CH2O)含量的影响条件C3C5H和ATP(CH2O) 合成量模型分析光照强度由强到弱,CO2供应不变增加减少减少或没有减少光照强度由弱到强,CO2供应不变减少增加增加增加光照不

35、变,CO2量由充足到不足减少增加增加减少光照不变,CO2量由不足到充足增加减少减少增加考点三 影响光合作用的因素1光照强度(1)原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速率加快,产生的H和ATP增多,使暗反应中还原过程加快,从而使光合作用产物增加。(2)曲线分析 A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。 AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少。B点:为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度。 BC段:表明随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强,到C点后不再增强了。 C点:为光饱和点,限制C

36、点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性,外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。(3)应用:温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产;阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物,可合理利用光能。(4)规律总结:光补偿点与光饱和点的移动规律规律2CO2浓度(1)原理:CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。(2)曲线分析图1中A点表示CO2补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度,图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B点都表示CO2饱和点。(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大C

37、O2浓度,提高光合速率。3温度(1)原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用。(2)曲线分析AB段在B点之前,随着温度升高,光合速率增大B点酶的最适温度,光合速率最大BC段随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50 左右光合速率几乎为零(3)应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。4水分(1)原理:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。另外,水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。(2)曲线分析图1表明在农业生产中,可根据作物的需水规律,合理灌

38、溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2的供应。5光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用(1)常见曲线(2)曲线分析P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速率不断提高。Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素主要为坐标图中所标示出的其他因子。(3)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加CO2浓度,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。考点四 光合作用与细胞呼吸的关系1H、ATP来

39、源、去路的比较比较项目来源去路H光合作用光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂,用于还原C3合成有机物等有氧呼吸第一、二阶段产生用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成ATP,其合成所需能量来自色素吸收转化的太阳能用于暗反应阶段C3还原时的能量之需,以稳定的化学能形式储存在有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,能量来自有机物的分解直接用于除暗反应外的各项生命活动2.光合作用速率与细胞呼吸速率(1)呼吸速率的表示方法:将植物置于黑暗环境中或非绿色组织,测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。(2)净光合速率和真正光合速率净光

40、合速率:常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。真正光合速率:常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。(3)光合速率与呼吸速率的关系:真正光合速率净光合速率呼吸速率。若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得以下关系式:光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量。光合作用固定CO2量CO2吸收量细胞呼吸释放CO2量。光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分)细胞呼吸消耗葡萄糖量。(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所细胞或植物体外观表现图示A点只进行细胞呼吸,不进行光合作用只在细胞质基质和线粒体从外界吸收O2,向外界排出CO2AB

41、段(不含A、B点)呼吸量光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2,向外界排出CO2B点光合量呼吸量与外界不发生气体交换B点之后光合量呼吸量从外界吸收CO2,向外界释放O2此时植物可更新空气(5)测定净光合速率的方法1NaHCO3溶液作用:烧杯中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。2植物净光合速率测定指标:植物光合作用释放氧气,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即表示净光合速率。3条件:整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。1、对光合作用认识的5个易混易错点(1)误认为暗反应不需要光:光合作用的过程可以分为

42、两个阶段,即光反应和暗反应。前者在光下才能进行,并在一定范围内随着光照强度的增加而增强;后者在有光、无光的条件下都可以进行,但需要光反应的产物H和ATP,因此在无光条件下不可以长期进行。(2)误认为光合作用产生的H与呼吸作用产生的H是同一种物质:光合作用中产生的H为NADPH,呼吸作用中产生的H为NADH,两种H不是同一种物质。(3)误认为光反应中产生的ATP用于各种生命活动:光合作用光反应中产生的ATP只被暗反应所利用,呼吸作用中产生的ATP可被除暗反应外的各项生命活动所利用。(4)若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲:一直光照10分钟黑暗10分钟;乙:光照5秒,黑暗5秒,持续20分

43、钟,则光合作用制造的有机物:甲<乙(暗反应时间长)。(5)CO2中C进入C3但不进入C5,最后进入(CH2O),C5中C不进入(CH2O),可用放射性同位素标记法证明。2、有关外界因素对光合作用及呼吸作用影响的4个易混易错点(1)误认为水是影响光反应,实际是植物缺水,气孔关闭,CO2供应减少,暗反应减弱。(2)误认为光下只进行光合作用:光下绿色植物并不是只进行光合作用,细胞呼吸同时进行,如果有氧气释放,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度;如果有二氧化碳释放,说明光合作用强度小于细胞呼吸强度。(3)忽略温度改变对光合作用的影响。温度改变时,不管是光反应还是暗反应均会受影响,但主要影响暗反应,

44、因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(4)忽略CO2浓度对呼吸作用的影响。CO2浓度很低时,光合作用不能进行;当CO2浓度大于某值时,光合作用才能进行。对于植物来说,也存在CO2的补偿点和饱和点,CO2浓度过大时,会抑制植物的呼吸作用,进而影响到光合作用。(5)当净光合速率0时,植物积累有机物而生长;当净光合速率0时,植物不能生长;当净光合速率0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。题型总结题型一 色素吸收光谱及叶绿体色素的提取和分离例1如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断,以下说法不正确的是()A由图可知,类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光B用45

45、0 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加D土壤中缺乏镁时,植物对420470 nm波长的光的利用量显著减少例2(2019·河南中原名校一模)提取光合色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是()A未见色素带,说明材料可能为黄化叶片B色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多D胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高变式1 (2019·高考全国卷)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O

46、2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的变式2(2019·河北冀州中学段考)如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是()A提取色素时,要加入SiO2和CaCO3进行充分研磨B色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C实验结果可说明叶绿素合成需要光照D实验结果表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多变式3 (201

47、9·珠海联考)为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系,研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量,获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题:(1)提取叶片中光合色素时常使用_(试剂)研磨法来获取色素,为使_,还可加入少许二氧化硅。(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据?为什么?_。(3)据图可知,污染程度的加剧使_(色素类型)的含量减少。(4)污染加剧导致叶片中光合色素含量的变化会直接影响光合作用的_阶段,使其产生的_减少,进而导致叶片中制造有机物的量_。(5)请用化学反应式来概括光合作用的过程_题型二 光合作用探究历程的实

48、验分析、光合作用过程分析例1(2019·合肥高三质检)在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说()A英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验B恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验C萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验D鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验例2下面为叶绿体结构示意图,有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是()A和具有选择透过性功能B上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C和中都有与光合作用有关的酶D只有具有叶绿体的细胞才能进行光合作用例3(2019·青岛质检)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程,其中表示相关过程,A、B表示两种气体物质,下列说法错误的是()A过程表示光反应,过程的场所是叶绿体基质B物质A表示O2,物质B表示CO2C过程能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D过程的两个阶段都需要消耗过程产生的H和ATP变式1. (2019·株洲一模)如图为光合作用示意图。下列说法错误的是()A表示O2

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