2012年高中生物第二轮复习《1.2.2光合作用与细胞呼吸》.ppt

1、专题二 细胞的代谢,第二讲光合作用与细胞呼吸,体验高考,一、理解能力 1(2010全国新课标，2)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 () A无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水 C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累 D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析：无氧呼吸的终产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，而丙酮酸是无氧呼 吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物；有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧 结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程中产生的H最终进到酒精 或乳酸中，没有积累；质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多，产 生的水多，消耗的O

2、2也多，这与脂肪中H与O的比值较高有关。 答案：D,2(2010天津理综，1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 () 叶绿体基质类囊体薄膜线粒体基质线粒体内膜 A B C D 解析：CO2的固定发生在光合作用暗反应阶段，进行场所是叶绿体基 质。CO2产生于有氧呼吸的第二阶段，进行场所是线粒体基质。 答案：A,3(2010全国，31)请回答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是 _，构成细胞膜的元素是_。 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 。 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、 碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是 ；

3、碳酸 钙的作用是_； 丙酮的作用是_。 (4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的 _。,氮、磷,氮、磷,镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致,叶绿素合成受阻,有助于磨碎植物细胞,防止研磨过程中叶绿体色素被破坏,色素的提取溶剂,叶绿素a,解析：(1)生命活动所需直接能源物质是ATP，构成细胞膜的化合物主要是磷脂、蛋白质，以上物质均含氮、磷。(2)镁是叶绿素的组成元素，缺镁导致叶绿素合成受阻而类胡萝卜素合成正常，故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞，使其释放出色素，丙酮是有机溶剂，可以溶解提取色素。因色素易被细胞中的有机酸破坏，故加入碳酸钙可中和因细胞结构被破坏而释放的有机酸进而

4、保护色素。(4)光反应中叶绿体色素均能吸收、传递光能，而只有少数处于特殊状态的叶绿素a可以将光能转换成电能。,二、获取信息的能力,4(2010上海生物，21)下图是酵母菌发酵实验示意图，其中X、Y、Z分 别代表(),A石蜡油、CO2、蓝色 B石蜡油、O2、黄色 C菜油、O2、蓝色 D菜油、CO2、黄色 解析：酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来造成无氧环境；CO2通入BTB试剂(溴麝香草酚蓝溶液)后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故选项D符合题意。 答案：D,5(2010上海生物，26)右图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析 结果，则右图所示结果最有可能来自于 () A水培的洋葱

5、叶 B生长的柳树幼叶 C培养的衣藻 D秋冬的银杏落叶 解析：新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足完整，据图可知，滤纸上 的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、 叶绿素b。图滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋 冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色)，这是由于低温破坏了叶绿素所致， 因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有充足的四种 色素。 答案：D,6(2010浙江理综，29，)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适 应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养 条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和 图乙表示其中的两个实验结果。,

6、请回答： (1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中 和 更高。 (2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓度变化曲线。图中bc段CO2浓度升高缓慢是因为 ，cd段CO2浓度急剧下降是因为试管苗 。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。 (3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、 和 可缩短试管苗的适应过程。,光合速率,光饱和点,CO2浓度过高使细胞呼吸减弱,进行光合作用吸收了CO2,提高,适当提高CO2浓度,适当提高光照强度,解析：(1)图甲中自变量有两个：一是光照强度大小，二是是否加蔗糖。因变量是光合速率，指真正光合速率。

7、相比之下，不加蔗糖的试管苗光合速率和光饱和点较高。(2)bc段没有光合作用，只有呼吸作用，CO2浓度上升缓慢肯定是呼吸速率慢，温度和CO2都会影响呼吸速率，温度不变，只能考虑CO2浓度过高。cd段CO2浓度急剧下降说明试管苗光合速率远远大于呼吸速率。d点CO2浓度低于大气，CO2浓度已成为限制因素，该点光合速率等于呼吸速率，打开瓶塞，提高CO2浓度，光合速率提高。(3)本实验的核心是改变植物组织培养条件，提高光合速率，从而缩短试管苗的适应过程。影响光合作用的外界因素有：光照长短与强度、光的成分、温度、水分、无机盐等，从本题的变量来看只能考虑无糖培养基、适当提高CO2浓度和适当提高光照强度，其他

8、因素都是适宜的、相等的、不是变量，不予考虑。,三、实验与探究能力,7(2010福建理综，26，)东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮 的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理 提供重要信息。 (一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验： 将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、 7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条 件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实 验结果绘制成下图。,(1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定_吸收量来计算净光合速率。 (2)黑暗放置过程

9、中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到 ，这是控制实验的_变量。,CO2,原设定的pH,自,(3)若甲藻长时间处于pH为10.0条件下，甲藻_(能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因： (4)实验表明，甲藻光合作用适宜pH为6.09.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。,不能,因为长时间处于pH为10.0条件下，,甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖。,富营养化(N、P含量),(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适

10、宜温度为1530，最适温度为25左右，当温度为9和33时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在下图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。,(二)见图,解析：(一)(1)净光合速率的表示方法有多种。可以通过测定氧气的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量等来计算净光合速率。 (2)该实验的自变量为藻液的pH，需要严格控制实验的自变量。 (3)只有当净光合速率为正值时，植物才能正常生长繁殖。 (4)海水的富营养化是引发赤潮的主要原因。 (二)由题干信息，可确定曲线最高点对应的温度及与横轴的交点。,8(2010安徽理综，29，)为探究影响光合作用强度的因素，将同 一品种玉米苗置于25条件下培养，实

11、验结果如图所示。请回答：,(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。 (2)实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。,光照强度(或光强),土壤含水量,土壤含水量40%60%,合理密植,解析：(1)由图示曲线知：D点与B点相比，土壤含水量、施肥情况相同，而光强不同。D点与C点相比，光强、施肥情况相同，而土壤含水量不同，故与D点相比，B、C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素分别是光强与土壤含水量。(2)判断施肥效果的标准是对比施肥前后植物CO2吸收

12、量的变化幅度，由图示知：在土壤含水量40%60%条件下施肥效果明显。合理密植可有效增加光合作用面积，进而提高玉米的光能利用率。,四、综合应用能力,9(2010江苏生物，33)不同生态环境对植 物光合速率会产生影响。某课题组测定 生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片 不同时间的光合速率，结果如图。 (1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环 境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为游离型叶绿 素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见下表：,请完成总叶绿素含量与采样日期 关系的二维曲线图。 答案：,从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是 。 (2)为

13、提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入 。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下23 min后，试管内的氧含量 。 (3)a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片，推测_(填字母)是10月1日的叶绿体照片，理由是,结合型叶绿素含量降低,酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),基本不变,a,10月1日的光合速率,低，a中叶绿体中的类囊体膜结构破坏,。,考点1光合作用与细胞呼吸的关系,1光合作用和细胞呼吸的关系图,场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体,光合作用反应方程式：CO2H2O (CH2O)O2 呼吸作用反

14、应方程式：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量,2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 (1)物质变化：,思考：(1)产生ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：光反应阶段。 (2)为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：细胞有氧呼吸阶段。,3以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系,(2)光合速率与呼吸速率的关系 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。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率

15、三者的常用表示方法：,光合、呼吸速率的测定实验探究 (1)净光合速率的测定(如图) NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的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。 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。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。 条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。 (2)呼吸速率的测定(如上图),上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。 植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容

16、器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。 条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。,4光合作用和呼吸作用中H、ATP的来源和去向比较,1细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系 (1)细胞呼吸是血糖的主要去路；(2)体温调节过程中，热量的来源 是细胞呼吸释放的热能。 2光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系 (1)能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流 经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要 以热能形式散失，所以能量不可循环。 (2)在碳循环中，光合作用是CO2由大气进入生物群落的主要途径，

17、 而细胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的主要途径。参见下图：,3细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础 (1)当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育； (2)激素与神经系统是通过改变细胞代谢而实现调节的； (3)遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的； (4)生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。,【例1】(经典题)光合作用和细胞呼吸是植物体 最重要的生命活动，右图为其简单过程示 意图。下列有关叙述正确的是 () A图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是 B图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内 C植物细胞内部都能发生过程，且都能产生ATP D图中X和Y代表同一物

18、质，X产生于叶绿体基质中，Y产生于线粒 体中,答案：A,【例2】(2010南京调研)下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 (),答案：C,考点2影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析,1影响细胞呼吸的外部因素及应用,2.影响光合作用的因素及应用 (1)内部因素,(2)外部因素(单因子),(3)多因子影响,光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用,【例3】 (改编题)下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变 化。乙图曲线a表示某种植物在20、CO2浓度为0.03%的环境中随着 光照强度的变化光合速率的变化情况；在B点时改变某种条件，结果发 生了如曲线b变化。丁、戊分别表示在一定实验条件下测得的某植物光 合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关 系。请分析回答：,(1)甲图中，一昼夜CO2浓度最