高考生物大一轮复习-热点专题突破系列二细胞呼吸和光合作用的综合应用-中图版

高考生物大一轮复习热点专题突破系列二细胞呼吸和光合作用的综合应用课件中图版热点专题突破系列(二)细胞呼吸和光合作用的综合应用【三年考情分析】细胞呼吸和光合作用是细胞代谢的核心知识，高考命题常把两者结合起来考查，一般以坐标曲线图和表格为载体，多以非选择题的形式出现。主要考查角度有以下两点：(1)净光合速率及其影响因素：三年9考，如新课标全国卷ⅡT29、广东T26等。(2)种子萌发过程分析：三年4考，如海南T26、山东T25等。【热点分类突破】类型一净光合速率及其影响因素1.净光合速率及其表示方法：(1)净(表观)光合速率：绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行时，测得的实验容器中O2的增加量或CO2的减少量。(2)呼吸速率：绿色植物组织在黑暗条件下，测得的实验容器中O2的减少量或CO2的增加量。(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。(4)常用表示方法：项目常用表示方法真正光合速率O2产生(生成)速率CO2固定速率有机物产生(制造、生成)速率净(表观)光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率①光合作用产生O2量=实测的O2释放量+细胞呼吸消耗O2量②光合作用固定CO2量=实测的CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量③光合作用产生的葡萄糖量=葡萄糖的积累量(增重部分)+细胞呼吸消耗的葡萄糖量2.影响净光合速率的因素：所有能影响呼吸速率和光合速率的因素都可以影响净光合速率，如光照强度、CO2浓度、O2浓度、温度等。3.净光合速率和植物生长：(1)当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。(2)当净光合速率=0时，植物不能生长。(3)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。4.净光合速率测定方法的图示和解读：(1)NaHCO3溶液作用：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)植物光合速率指标：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距离可表示净光合速率。(3)条件：整个装置必须在光下。【考题回访】1.(·天津高考)设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率)，结果见图。据图判断，下列叙述正确的是()A.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物【解题指南】(1)理论基础：光合速率随CO2浓度的变化而变化，在一定范围内随CO2浓度的增大而增大，超过一定范围后，随CO2浓度的增大而减小。(2)曲线两端出现差异的原因：CO2浓度低时，光合速率低，产生O2少，细胞呼吸也弱；CO2浓度高时，抑制细胞呼吸，细胞代谢也随之降低，光合速率下降。

【解析】选A。d1浓度下光合速率大于d3浓度下的，因此d1浓度下蓝藻细胞光反应产生的[H](NADPH)多，故A选项正确；d2浓度下呼吸速率大于d3浓度下的，因此d3浓度下的蓝藻细胞呼吸产生的ATP少，故B选项错误；由于d2浓度下净光合速率最大，d1、d3浓度下的净光合速率相等，因此，三种浓度下的蓝藻种群的K值大小关系为K2>K1=K3，故C选项错误；若要判断蓝藻是否是兼性厌氧生物，需要设置有氧、无氧两种条件，在没有光合作用影响O2的产生，其他条件相同且适宜的情况下进行验证，故D选项错误。2.(·广东高考)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个·mm-2)净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)(1)CO2以__________方式进入叶绿体后，与______________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的____________________。(2)在弱光下，柑橘通过________________________和____________来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数__________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量__________。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是____________，最后发生改变的是____________。【解题指南】(1)关键知识：影响光合作用的因素及其在农业生产中的应用。(2)隐含信息：光照强度影响光合作用。【解析】本题考查分析表格的能力及光合作用的过程等知识。(1)光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，CO2进入叶绿体的方式为自由扩散(单纯扩散)，与细胞中的五碳化合物结合形成三碳化合物，这个过程叫做二氧化碳的固定。C3在ATP供能下，被[H](NADPH)还原生成(CH2O)和C5。(2)通过对表中数据分析可知，在弱光下，柑橘通过增加叶绿素含量和增大叶面积来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)平均每片叶的气孔数：强光下为13.6×826×100=1123360(个)，弱光下为28.4×752×100=2135680(个)。单位时间内平均每片叶吸收CO2量：强光下为13.6×10-4×4.33≈5.89×10-3(μmol)，弱光下为28.4×10-4×3.87≈1.10×10-2(μmol)，所以强光比弱光下的气孔总数少，单位时间内平均每片叶CO2吸收量少。据表中信息可知，光照强度直接影响光反应而影响净光合速率(有机物积累)，故最先发生改变的是净光合速率。叶绿素形成需要光诱导，相对滞后，而叶面积的增加需要有机物积累后才改变，最缓慢。答案：(1)自由扩散(单纯扩散)五碳化合物(或C5)[H](NADPH)和ATP(2)增加叶面积提高叶绿素含量(3)较少较少净光合速率叶面积3.(·莱芜模拟)下图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积变化如图乙所示。(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是________。(2)若此时图甲植物光照强度为15klx，则1h光合作用产生的气体量为______mL。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸收______mLCO2。(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照组实验装置与实验组实验装置的区别是____________________________。如果对照组在相同光照条件下，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向右移了5mL，其原因是____________________________________________________。【解析】本题考查细胞呼吸和光合作用的实验探究，明确“红色液滴移动”的实质是正确解题的关键。由于图甲中存在CO2缓冲液，所以在不同光照强度下，液滴位置改变的本质是O2的消耗和释放。光合作用产生O2的量应包括积累量和叶片消耗量(15klx时为150+50=200mL)，若呼吸熵为，则植物自身呼吸作用产生的CO2为0.8×50=40(mL)，植物光合作用产生的O2量等于消耗的CO2量，故植物还需从外界吸收160mLCO2；设置对照时可将新鲜叶片改为经消毒的死叶片；除叶片本身会影响实验外，环境因素也可能影响实验结果。答案：(1)O2

(2)200

160

(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片环境因素(如温度变化等)对实验的影响类型二种子萌发过程的分析1.萌发条件：(1)外部因素：适宜的温度、水分和充足的氧气。(2)内部因素：具有活性的胚。2.物质变化：(1)水分的变化：种子吸水使自由水增多，代谢增强。(2)有机物种类的变化：随着萌发的进行，种子细胞呼吸增强，有机物种类增多。3.干重变化：先降低后增加。(1)种子萌发初期，不能进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，为种子萌发提供能量，干重下降。复杂有机物被分解为简单有机物，细胞内有机物种类增多。(2)子叶出土后，由于可以利用叶绿体进行光合作用制造有机物，光合作用强度逐渐大于细胞呼吸强度，因此干重逐渐增加。【考题回访】1.(·泰安模拟)如图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是()选项现象结论甲装置乙装置A液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸B液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸C液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸D液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸【解析】选C。甲装置中NaOH溶液吸收了CO2，液滴的移动反映的是O2的消耗量。乙装置中液滴的移动反映的是O2的消耗量和CO2生成量的差值。只进行有氧呼吸时，消耗O2量等于生成的CO2，乙装置液滴不移动，甲装置消耗O2，液滴左移，A项正确。只进行无氧呼吸时，不消耗O2，产生CO2，乙装置液滴右移，甲装置液滴不移动，B项正确。进行有氧呼吸和无氧呼吸且消耗O2量小于产生CO2量时，乙装置液滴右移，甲装置液滴左移，C项错误、D项正确。2.(·山东高考)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显，阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为____________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是____________。(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的____________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是____________分布不均，使根的近地侧生长受到____________。(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为____________。(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为____________、____________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过____________提高光合作用强度以增加产量。【解题指南】(1)理论基础：种子萌发需要的外部条件：随自由水增多，细胞代谢活动增强；子叶出土后进行光合作用，受外部环境因素的影响。(2)叶绿体内C5和ATP含量变化分析：CO2停止供应，消耗的C5减少，生成的C3减少，C3还原消耗的ATP和[H](NADPH)减少。【解析】本题主要考查大豆种子萌发过程及幼苗阶段的细胞代谢和激素调节。(1)水分子的跨膜运输方式是自由扩散(单纯扩散)；阶段Ⅲ种子新陈代谢强度比较大，细胞内的水主要以自由水的形式存在。(2)打破种子的休眠，促进种子萌发的激素是赤霉素；根的向地性产生的原因是生长素的运输受重力因素的影响，使近地侧生长素浓度高于远地侧生长素浓度，但根对生长素较敏感，生长素浓度高使根的生长受到抑制而长得慢，远地侧生长素浓度低但生长得快，表现为根的向地性。

(3)根据题意假设O2的吸收量为1mol，则CO2的释放量为3mol，则有氧呼吸时：

1661/6mol1mol1mol无氧呼吸时：

121mol2mol所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量∶有氧呼吸消耗葡萄糖的量=6∶1。(4)突然停止CO2的供应以后，导致CO2的固定减弱，所以消耗的C5减少，而光反应不变，短时间内C3还原生成C5不受影响，所以C5的含量增加；同时由于生成的C3减少，消耗光反应中[H](NADPH)和ATP的量减少，所以ATP的含量增加；“正其行，通其风”的目的是通过增加CO2浓度来增强光合作用强度以增加产量。答案：(1)自由扩散(单纯扩散)自由水(2)赤霉素(或GA)生长素(或IAA)抑制(3)6∶1(4)升高(或增加)升高(或增加)增加CO2浓度【延伸探究】(1)图中阶段Ⅰ和Ⅲ变化幅度比较大的原因是什么？提示：阶段Ⅰ干种子吸收水分，阶段Ⅲ随着自由水增多，代谢活动增强，所以这两个阶段种子鲜重增加比较明显。(2)图中如果将纵坐标换成“干重”，种子萌发初期曲线走势如何变化？提示：由于种子萌发过程中进行细胞呼吸，会消耗葡萄糖等有机物，所以萌发初期干重会减少。3.(·新课标全国卷)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，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成____________，再通过__________作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在________h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-1·d-1。(4)若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是__________，原因是__________________________________。【解析】本题考查种子萌发过程中营养物质的变化规律。(1)种子萌发时，种子中的大分子有机物分解成小分子物质，一方面参与细胞呼吸供能，另一方面用于合成幼苗的新物质。淀粉被水解成葡萄糖，参与细胞呼吸，为种子萌发提供能量。(2)观察萌发种子干重变化曲线，可见在72小时到96小时之间种子干重减少最多，此时呼吸速率最大，该段时间每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5(mg)。(3)种子萌发过程中，减少的胚乳一方面用于细胞呼吸，另一方面用于合成幼苗的新物质，所以，胚乳中营养物质转化成幼苗的组成物的量=胚乳干重的减少量-幼苗干重的减少量，其最大转化速率应在96小时到120小时之间，即(118.1-91.1)-(177.7-172.7)=22(mg·粒-1·d-1)。(4)120小时后幼苗形成，但仍处于黑暗中，幼苗不能进行光合作用，细胞呼吸消耗有机物，导致幼苗干重下降。答案：(1)葡萄糖呼吸(2)72～96

(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用每年进入夏季，由于气温高、湿度大，对幼儿的照顾要特别注意，以下是出国留学网为您搜集整理的育儿健康小常识1.不是所有宝宝都需额外补充维生素很多家长会问，孩子多大需要开始补充维生素?小婴儿是否需要补充维生素?刘主任表示，孩子多大补充维生素没有明确的界定，如果宝宝是吃母乳或奶粉，一般营养物质都足够、全面，不需要额外补充维生素，如果出现了某些症状，如缺乏维生素B或维生素C等，再有针对性的补充会更好。维生素D可以促进钙的吸收，小婴儿也应该补充，特别是纯母乳喂养的宝宝，如果没有补充维生素D，常带宝宝晒太阳，也可以转化为维生素D，从而促进钙的吸收。给宝宝晒太阳，一般每天半小时到1小时，注意不要遮挡着晒太阳，如果是戴太阳帽、打伞或擦防晒霜等