（通用版）高考生物大二轮复习 专题突破二 第五讲 细胞呼吸与光合作用课件-人教版高三全册生物课件.pptx

第五讲细胞呼吸与光合作用-2-213 41.(2019全国理综,2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生解读本题以马铃薯块茎的储藏为背景,主要考查考生对无氧呼吸这一重要生理过程的理解,需要掌握无氧呼吸的过程、原料、条件和产物以及影响因素等相关知识,才能准确作答。本题体现了对生命观念和社会责任核心素养的考查。答案解析解析关闭马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,底物一般是葡萄糖,A项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸还原而来的,B项正确。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,即葡萄糖分解成丙酮酸的过程,可产生ATP,C项错误。马铃薯块茎储藏库中酸味的产生是由于无氧呼吸产生乳酸,氧气浓度升高会抑制无氧呼吸产生乳酸,D项错误。答案解析关闭B-3-213 42.(2018全国理综,30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题。(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是。(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是。判断的依据是。(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是。(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的(填“O2”或“CO2”)不足。-4-213 4答案:(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2解读本题主要考查考生对图示信息的获取、理解和综合分析能力,内容涉及植物光合作用的基础知识、不同植物的光合特性、光合速率与光照强度的关系。解题关键是明确图中所示甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势,即光照强度对甲、乙两种植物净光合速率的影响。进而由图示信息可知,甲、乙两种植物光合作用的光饱和点和光补偿点各不相同,光照强度变化时二者净光合速率的变化幅度也有明显的差异。-5-213 4解析:(1)根据曲线的走势以及曲线的起点可知,甲的细胞呼吸速率大于乙。光照强度大于a时,甲的净光合速率大于乙,所以甲的实际光合速率也远大于乙,所以甲对光能的利用率要高于乙。(2)当种植密度过高时,单株获取的光能减少,光照强度降低同等程度的情况下,对甲植株单株的影响要大于乙植株,所以,如果种植密度过大,净光合速率下降幅度较大的是甲植物。(3)无论是光补偿点还是光饱和点,甲的都高于乙的,所以乙更适合在光照强度较低的林下种植。(4)夏日晴天中午12:00气温太高,叶片的大多数气孔关闭,导致外界的CO2不能通过气孔进入叶片,从而导致光合速率明显下降。-6-213 43.(2018全国理综,30)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示,据图回答问题。-7-213 4(1)从图可知,A叶片是树冠(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是。(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是。-8-213 4解读本题内容涉及植物光合作用的基础知识、树木不同部位叶片的光合特性、光合速率与光照强度的关系,考查考生对图示信息的获取和综合分析的能力。阴生植物和阳生植物的光合特性存在差异。与之类似,若树木的树冠较大,会有阳生叶和阴生叶的差异。由于树冠上层叶片对下层叶片的长期遮阴,使下层叶片形成了适应低光强环境的光合特性,即具有阴生叶的特性。因此,下层叶片的光饱和点和光补偿点均明显低于上层叶片。同一树冠向阳部位叶片和背阴部位叶片、树冠内部叶片和外侧叶片也存在着类似的光合特性差异。答案:(1)下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗(3)无水乙醇-9-213 4解析:(1)据图可知,相同光照强度下,两种叶片净光合速率有所不同,且A叶片达到净光合速率最大值时的光照强度小于B叶片达到净光合速率最大值时的光照强度,所以A叶片是树冠下层的叶片。(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光合作用的光反应不变,光反应产生的ATP和NADPH不变,A叶片净光合作用速率下降的原因是暗反应受到抑制。(3)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以常用无水乙醇提取绿叶中的叶绿素。-10-213 44.(2018全国理综,29)回答下列问题。(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的上,该物质主要捕获可见光中的。(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是。-11-213 4(3)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度(填“高”或“低”)。解读本题考查叶绿体亚显微结构、光合色素的定位及其作用光谱;群体净光合速率与呼吸速率之间的关系;阳生植物与阴生植物光补偿点的差异。引导考生能够有意识地将所学知识和技能应用于生产实践相关问题的解决,突出理论联系实际的应用性导向,体现了对生命观念和科学思维核心素养的考查。-12-213 4答案:(1)类囊体膜蓝紫光和红光(2)增加群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低(3)低解析:(1)光反应发生在类囊体薄膜上,光合色素主要吸收蓝紫光和红光。(2)由曲线推知,当叶面积系数小于a时,群体光合速率及干物质积累速率随叶面积系数的增加而增加。当叶面积系数超过b时,群体光合速率不再变化,但群体呼吸速率仍在增加,所以群体干物质积累速率降低。(3)与阳生植物相比,阴生植物光补偿点低,即光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低。-13-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判-14-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判1.真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质。2.水参与有氧呼吸第二阶段的化学反应,水生成于有氧呼吸的第三阶段;CO2生成于有氧呼吸的第二阶段。3.温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率;O2是有氧呼吸所必需的,且对无氧呼吸有抑制作用;水直接参与有氧呼吸过程,又是化学反应的介质,因此在一定范围内,随水含量的增加,细胞呼吸速率加快;CO2浓度过高会抑制细胞呼吸的进程。4.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。5.O2来源于参与光反应的水中的氧,光反应为暗反应提供H和ATP。6.光照强度影响光反应阶段,CO2浓度影响暗反应阶段,温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用。-15-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判1.高等生物都进行有氧呼吸,低等生物都进行无氧呼吸。()2.各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。()3.细胞呼吸的结果如果没有水的产生,就一定是无氧呼吸。()4.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害。()5.离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应。()6.适宜条件下,光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应CO2后比停止前高。()7.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中。()-16-网络梳理填一填高考必背记一记易混易错判一判8.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP。()9.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量。()10.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定。()-17-考点1考点2考点3细胞呼吸与光合作用的关系热考题点必练题点1细胞呼吸的原理及应用1.(2019江西南昌二中期末)将酵母菌研磨离心后,得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未离心的匀浆分别装入A、B、C和D、E、F六支试管中,各加入等量等浓度的葡萄糖溶液,将其中A、B、C三支试管放置于有氧条件下,D、E、F三支试管放置于无氧条件下,均保温一段时间。下列叙述错误的是()A.用斐林试剂检验还原糖,砖红色最深的是B和EB.用酸性重铬酸钾检验,橙色变为灰绿色的是D和FC.能够将葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水的只有CD.用溴麝香草酚蓝水溶液检验,溶液变成黄色的有A、C、D、E 答案解析解析关闭只有B和E试管中葡萄糖不消耗,用斐林试剂检验还原糖,砖红色最深,A项正确;只有D和F试管中无氧呼吸产生酒精,用酸性重铬酸钾检验,橙色变为灰绿色,B项正确;只有C试管进行有氧呼吸,能够将葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水,C项正确;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,故C、D、F试管用溴麝香草酚蓝水溶液检验,溶液变成黄色的有C、D、F,D项错误。答案解析关闭D-18-考点1考点2考点32.(2019湖南岳阳一模)某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程,不影响其他反应,该抑制剂处理动物细胞后,线粒体会()A.停止产生ATPB.停止产生HC.继续分解葡萄糖D.继续消耗O2 答案解析解析关闭有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量的H,并释放少量的能量,产生少量的ATP;有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和H,释放少量的能量,产生少量的ATP;有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的,其过程是前两个阶段产生的H与氧结合生成H2O,并释放大量的能量,产生大量的ATP。综上分析,某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程,不影响其他反应,说明该抑制剂处理动物细胞后,线粒体仍然会产生ATP和H,也会继续消耗O2,但不会分解葡萄糖。答案解析关闭D-19-考点1考点2考点3策略方法(1)原核生物进行有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。真核生物进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)细胞呼吸中有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。(3)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,如哺乳动物成熟红细胞等,一些原核生物无线粒体,但可进行有氧呼吸。(4)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。-20-考点1考点2考点3题点2光合作用过程中物质变化和能量变化3.(2019河北衡水中学统考)在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶,既能与CO2结合,催化CO2与C5反应生成C3,也能与O2结合,催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制。下列分析正确的是()A.植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上B.R酶催化CO2与C5反应时需要H和ATPC.增大CO2浓度后,植物叶肉细胞内的C3/C5比值增大D.增大O2/CO2的比值,有利于提高植物的净光合速率 答案解析解析关闭植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中,A项错误;R酶催化CO2与C5反应时不需要H和ATP,C3还原时需要H和ATP,B项错误;增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3,因此植物叶肉细胞内的C3/C5比值增大,C项正确;增大O2/CO2的比值后,CO2的固定过程减弱,C5的分解加快,植物的净光合速率下降,D项错误。答案解析关闭C-21-考点1考点2考点34.(2019湖南岳阳一模)如图表示某植物叶肉细胞中C3和C5浓度的变化情况,该植物在阶段处于适宜环境条件下,阶段是某个环境条件降低引起的瞬时变化。下列分析正确的是()A.阶段在类囊体膜上进行,阶段在叶绿体基质中进行B.图中阶段的变化很可能是降低光照强度引起的C.图中物质甲转变成乙需要光反应提供的ATP和NADPHD.达到最大光合作用强度时,所需最小光照强度阶段的比阶段低 答案解析解析关闭题图表示植物叶肉细胞中C3和C5浓度的变化情况,因此两个阶段均表示光合作用暗反应,发生在叶绿体基质中,A项错误。当光照强度降低,短时间内光反应产生的H、ATP减少,导致C3的还原减少,而C5与CO2反应生成的C3不变,因此C3含量上升,C5下降。当CO2浓度降低,短时间内光反应产生的H、ATP不变,C5与CO2反应生成的C3减少,导致C5的消耗减少,而C3的还原继续进行,因此C3含量下降,C5上升。所以,图中阶段的变化很可能是降低光照强度和降低CO2浓度引起的,B项错误。图中物质甲可能是C3或C5。若甲是C3,则乙是C5,甲转变成乙需要光反应提供的ATP和NADPH。若甲是C5,则乙是C3,甲转变成乙需要CO2,C项错误。由题意可知,发生改变的是CO2浓度降低,达到最大光合作用强度时,阶段所需的光照强度比阶段低,D项正确。答案解析关闭D-22-考点1考点2考点3名师点睛模型法分析物质的量的变化-23-考点1考点2考点3注意:(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,H和ATP含量变化是一致的。-24-考点1考点2考点3策略方法图解物质含量变化之间的关系在解答光合作用相关物质含量变化的试题中,要结合图解或其中部分图解(如下图1所示)进行分析推理,如在突然停止光照、CO2供应不变的情况下,分析细胞中C3的含量变化(如下图2所示)。另外,应记住C5、H、ATP的含量变化是一致的,且都与C3的含量变化相反。-25-考点1考点2考点3题点3细胞呼吸与光合作用的关系5.下图表示植物细胞代谢的过程,下列有关叙述正确的是()A.过程表示渗透吸水,对过程研究,发现产生的能量全部储存于ATP中B.过程发生在细胞质基质中,过程产生的能量可用于矿质离子的吸收过程C.过程产生的C6H12O6中的氧来自水和CO2,过程可在根尖细胞中发生D.就整个植株来说,若过程O2的释放量小于过程O2的吸收量,则该植物体内有机物的量将减少 答案解析解析关闭表示细胞渗透吸水,表示无氧呼吸的第二阶段,表示有氧呼吸的第二、三阶段,对过程研究,发现产生的能量一部分储存于ATP中,其余以热能的形式散失,A项错误。表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,表示光反应阶段,光反应产生的ATP只能用于暗反应,不能用于植物对矿质离子的吸收,B项错误。过程产生的C6H12O6中的氧全部来自CO2,过程(有氧呼吸的第二阶段)可在根尖细胞中发生,C项错误。若图中过程(光反应阶段)O2的释放量小于过程(有氧呼吸的第三阶段)O2的吸收量,即净光合作用量0,则该植物体内有机物的量将减少,D项正确。答案解析关闭D-26-考点1考点2考点3策略方法光合作用与细胞的有氧呼吸过程及物质转化问题的应答技巧(1)理解教科书中光合作用和细胞呼吸的过程图解,把握相关生理过程中的物质变化和能量变化。光合作用:物质变化为CO2+C5C3C5+(CH2O)、H2OO2+H,能量变化为光能电能活跃的化学能(NADPH和ATP)(CH2O)中稳定的化学能。细胞的有氧呼吸:物质变化为C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4H、2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O6CO2+20H、24H+6O212H2O,能量变化为(CH2O)中稳定的化学能活跃的化学能(ATP)和热能。(2)应结合试题图表,准确获取图表中的物质转化信息,据此确定相应生理过程是光合作用过程还是细胞呼吸过程,是光反应阶段还是暗反应阶段,或者是有氧呼吸的哪一个阶段。-27-考点1考点2考点3必清错混辨析1.与细胞呼吸有关的3个易错易混点(1)误认为有氧呼吸的全过程都需要O2:有氧呼吸的第一阶段不需要O2,第二、三阶段需要O2,第二阶段在有氧条件下才能进行。(2)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体。原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(3)误认为O2一定抑制无氧呼吸。哺乳动物的成熟红细胞的无氧呼吸不受O2的影响。-28-考点1考点2考点32.与光合作用有关的4个易错易混点(1)误认为光合作用产生的H与细胞呼吸产生的H是同一种物质:光合作用中光反应产生的H是还原型辅酶(NADPH),细胞呼吸产生的H是还原型辅酶(NADH),二者不相同。(2)误认为C3和C5只含有3个或5个碳原子:其实还有H、O等原子,如丙酮酸(C3H4O3)就是一种三碳化合物。(3)误认为暗反应不需要光也能长期进行:暗反应在有光、无光条件下都可以进行,但是如果没有光照,光反应停止后不提供H和ATP,暗反应很快也会停止。(4)误认为光反应产生的ATP用于各种生命活动:光反应产生的ATP只能用于叶绿体自身的生命活动需要,不能直接用于细胞中其他部位的生命活动。-29-考点1考点2考点3影响细胞呼吸与光合作用的因素热考题点必练题点1影响细胞呼吸与光合作用的因素1.(2019山西太原期末)如图表示不同距离的跑步过程中,有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。正确的说法是()-30-考点1考点2考点3A.马拉松跑时,肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比约为11B.跑1500米时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相当C.跑100米时,所需ATP主要由有氧呼吸产生D.跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越大 答案解析解析关闭人体细胞进行有氧呼吸时,CO2的产生量与O2的消耗量相等,人体细胞进行无氧呼吸时,没有O2消耗,也没有CO2产生,马拉松跑时,肌肉细胞以有氧呼吸为主,但也进行无氧呼吸,因此肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比约为11,A项正确;跑1 500米时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的百分比相同,但由于消耗等量的葡萄糖时有氧呼吸释放的能量多,所以可以推测,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,B项错误;100米跑时,无氧呼吸供能的百分比约占97%,说明所需ATP主要由无氧呼吸产生,C项错误;图示信息显示,跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越小,D项错误。答案解析关闭A-31-考点1考点2考点32.(2019福建厦门质检)某兴趣小组探究土壤湿度对植物净光合速率的影响。对照组正常浇水,实验组不浇水,结果如下图。下列分析正确的是()甲乙-32-考点1考点2考点3A.该实验的自变量是时间,因变量是土壤中的含水量B.24d,实验组净光合速率下降是由叶绿素含量下降引起的C.28d,实验组的植株中有机物积累量仍然在增加D.第8d,与对照组相比,实验组的叶绿体中积累了大量的C3 答案解析解析关闭该实验的自变量是土壤中的含水量,因变量是叶片净光合速率及叶绿素含量,A项错误;分析题图可知,24 d实验组叶绿素含量变化不大,但光合速率下降,可能是由于干旱,气孔导度降低,叶片内二氧化碳浓度下降,B项错误;分析图甲可知,28 d实验组的净光合速率均大于零,故植株中有机物积累量仍然在增加,C项正确;第8 d,与对照组相比,实验组因缺水而导致气孔关闭,CO2固定受阻,C3减少,D项错误。答案解析关闭C-33-考点1考点2考点3策略方法光合作用和细胞呼吸曲线图像题解题策略(1)识标:坐标曲线,实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果。如横坐标为光照强度,纵坐标为二氧化碳吸收量或氧气释放量,则该曲线表示不同光照强度对净光合作用强度的影响。区分和搞清楚“量”的关系是解题的突破口。(2)明点:曲线的起点、转折点、终点(或极限点),曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等,往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义,如CO2的吸收量为零的点(与纵横坐标的交叉点),表示光合作用强度和细胞呼吸强度相当;光合作用强度达到极限点表示当光照强度(横坐标所示变量)达到一定值时,光合作用强度最高,光照强度(横坐标所示变量)再增加,光合作用强度不再增加等。明确这些特殊点的含义是解题的基础。-34-考点1考点2考点3(3)析线:正确分析曲线形状,对曲线何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么等方面进行分析。如光合作用极限点以前,光合作用强度随光照强度(或其他影响因素)增强而增强,此时,光合作用强度的主要限制因素是光照强度,影响的是光反应;极限点以后,光合作用强度的主要限制因素不是光照强度(横坐标所示变量),而是除横坐标所示变量外的其他因素(温度、CO2等)。-35-考点1考点2考点3题点2光合速率与呼吸速率的计算3.(2019福建三明质检)科研人员在最适温度和某一光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化曲线,结果如图。相关叙述正确的是()A.根据甲、乙两曲线均可看出高浓度的二氧化碳会抑制光合作用的进行B.当CO2吸收量为C时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.A点时植物甲细胞内产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体D.若适当增大光照强度D点将向右移动 答案解析解析关闭二氧化碳是光合作用的原料,从甲曲线不能看出高浓度的二氧化碳会抑制光合作用的进行,A项错误;当CO2吸收量为C时,由于甲比乙的呼吸强度大,因此,植物甲比植物乙合成的有机物的量大,B项错误;A点时,植物甲细胞只进行细胞呼吸,产生ATP的细胞器只有线粒体,C项错误;若适当增大光照强度,则光反应强度增大,暗反应强度也会随之增大,因此暗反应消耗的二氧化碳增多,D点将向右移动,D项正确。答案解析关闭D-36-考点1考点2考点3题图分析据图分析可知,当二氧化碳浓度为0时,植物不能进行细胞光合作用,只能进行细胞呼吸,甲植物的呼吸强度比乙植物的大。在一定二氧化碳浓度范围内,甲植物随着二氧化碳浓度升高,光合强度增大,在二氧化碳浓度达到D点时,二氧化碳浓度继续升高,甲植物的光合强度不再随之增大,D点为二氧化碳的饱和点。环境中二氧化碳浓度升高到一定程度后,植物乙二氧化碳的吸收量降低幅度大,可见植物乙比植物甲对二氧化碳浓度更敏感。-37-考点1考点2考点34.(2019广东广州调研)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种叶片的净光合速率(已知各幼苗细胞呼吸酶的最适温度高于光合作用酶的最适温度),结果如下图所示。下列表述最合理的是()A.该实验的自变量是温度和培养时间B.15时P1、P2总光合作用强度相等C.P1参与光合作用的酶的最适温度为25D.在2540范围内,P1净光合速率受温度影响比P2大题图分析据图分析,随着温度的升高,P1和P2的净光合速率都先上升后下降,且最适宜温度都是25;P1净光合速率高于P2的,且两者都高于对照组;但超过25后,P1净光合速率下降最快。答案解析解析关闭分析题图可知,该实验的自变量是温度和作物品种,A项错误;15 时P1、P2净光合作用强度相等,但两者的呼吸强度关系未知,故P1、P2总光合强度不一定相等,B项错误;同理,由图知25 时P1的净光合速率最高,是光合作用与细胞呼吸相关酶共同作用的结果,不一定是参与光合作用的酶的最适温度,C项错误;由各曲线的斜率可知,在2540 范围内,P1净光合速率下降比P2快,故此范围内P1净光合速率受温度影响比大,D项正确。答案解析关闭D-38-考点1考点2考点3策略方法光合作用和细胞呼吸的计算策略(1)理清各量的关系光合作用所需CO2的来源有两个:细胞呼吸产生的,从周围空气中吸收的(若是水生植物,则是从周围的水中吸收的)。光合作用释放O2的去向有两个:细胞呼吸、释放到周围的空气中(当光合速率大于呼吸速率时)。光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖的去向有两个:细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。当在光照下光合作用与细胞呼吸同时进行时:光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+细胞呼吸耗氧量;光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳吸收量+细胞呼吸二氧化碳释放量;光合作用葡萄糖净产量=光合作用实际葡萄糖生产量-细胞呼吸葡萄糖消耗量。-39-考点1考点2考点3(2)看懂数据及其相互关系是解题的关键文字叙述式:利用一段文字直接给出有关数据;表格式:在表格中给出相关数据;坐标曲线式(有时加有方格,是为了准确识别有关数据,1个方格代表一定的变化量),利用坐标系中的曲线所表示的数值来代表CO2、O2的吸收或释放的量。-40-考点1考点2考点3细胞呼吸与光合作用的实验设计热考题点必练题点1光合速率与呼吸速率的测定1.(2019安徽淮北、宿州二模)某同学利用右图所示的装置研究酵母菌的细胞呼吸。装置1烧杯中盛放NaOH溶液,装置2烧杯中盛放等量蒸馏水。一段时间后,装置1的红色液滴向左移动,装置2的红色液滴向右移动,且移动距离不同(忽略其他因素对液滴移动的影响)。下列叙述正确的是()A.装置1中的酵母菌只进行有氧呼吸B.装置2中的酵母菌只进行无氧呼吸C.装置1液滴移动距离表示细胞呼吸消耗的O2量D.装置2液滴移动距离表示细胞呼吸产生的CO2量 答案解析解析关闭装置1中,NaOH吸收了CO2,所以液滴移动的距离代表O2的吸收量,若液滴不动,则无O2释放,表明没有进行有氧呼吸,若液滴向左移动,则吸收了O2,进行了有氧呼吸。装置2中,蒸馏水既不吸收气体,也不释放气体,所以液滴移动的距离代表二氧化碳释放量与氧气吸收量的差值。若红色液滴不动,O2的吸收量与CO2的释放量相等,表明没有进行无氧呼吸;若红色液滴向右移动时,CO2的释放量大于O2的吸收量,表明进行了无氧呼吸。由以上分析可知,装置1中液滴移动的距离代表O2的吸收量,装置1的红色液滴向左移动,说明进行了有氧呼吸;装置2中液滴移动的距离代表CO2释放量与O2吸收量的差值,而装置2的红色液滴向右移动,说明CO2的释放量大于O2的吸收量,进行了无氧呼吸。综合以上可知,酵母菌既进行了有氧呼吸,也进行了无氧呼吸。答案解析关闭C-41-考点1考点2考点3策略方法液滴移动法判断生物呼吸类型的实验设计(1)实验装置欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子为例)。-42-考点1考点2考点3(2)实验结果预测和结论甲液滴不动,乙液滴不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡。甲液滴不动,乙液滴右移只进行产生酒精的无氧呼吸。甲液滴左移,乙液滴右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。甲液滴左移,乙液滴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。-43-考点1考点2考点32.(2019安徽合肥质检)如图所示,将对称叶片左侧遮光右侧曝光,并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12h后,从两侧截取同等单位面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g)。下列相关叙述正确的是()A.a/12所代表的是该叶片的呼吸速率B.b/12所代表的是该叶片的光合速率C.(b+a)/12所代表的是该叶片净光合速率D.(b-a)/12所代表的是该叶片真正光合速率题图分析照光与不照光叶片部分的生理过程中的差别是光合作用是否进行。答案解析解析关闭图中叶片左侧遮光右侧曝光,在适宜光照下照射12 h后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b,由于左侧是在遮光条件下测得的数值,假设实验前两侧叶片干重均为M,则M-a表示呼吸作用消耗的有机物,b-M表示净光合作用积累的有机物,则b-a代表12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。根据分析,a表示叶片在黑暗条件下经呼吸作用消耗后剩余的有机物含量,故a/12不能代表的是该叶片的呼吸速率,A项错误;据分析可知,该叶片的光合速率可表示为(b-a)/12,B项错误;由于实验前叶片的干重未知,故无法得知该叶片净光合速率,C项错误;据分析可知,(b-a)/12所代表的是该叶片的真正光合速率,D项正确。答案解析关闭D-44-考点1考点2考点3题点2光合作用与细胞呼吸的影响因素3.(2019江西南昌二中段考)某同学想探究CO2浓度与光合速率的关系。他取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,用直径1cm的打孔器打取小叶圆片各10片,并设法抽去气体使之下沉,置于光下。取100mL三角瓶4个,编号14,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是()-45-考点1考点2考点3A.只要控制光照、温度相同即可B.自变量二氧化碳浓度的控制不严格C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果D.制备的叶圆片投入三角瓶前应放黑暗处题表分析分析实验表格操作步骤可知,本实验的自变量为NaHCO3的质量,NaHCO3可以释放二氧化碳,因此实际的自变量为二氧化碳浓度,而叶圆片数、自来水的量等均属于无关变量。答案解析解析关闭在进行探究实验的过程中,叶圆片数、自来水的量等无关变量应保持相同且适宜,A项错误;自来水中也有少量二氧化碳,因此使用自来水时,会对二氧化碳浓度造成影响,B项正确;小叶圆片来自A、B、C、D四株小白菜,由于实验材料本身存在的差异会影响实验结果,C项正确;制备的叶圆片在投入三角瓶之前可进行黑暗处理,目的是消耗掉叶圆片中的氧气,能够使叶圆片沉在烧杯中,D项正确。答案解析关闭A-46-考点1考点2考点34.(2019陕西汉中检测)黑瓶(不透光)白瓶法是测定水中藻类植物进行光合作用速率的常用方法。下图甲表示分别测定某池塘夏季白天不同深度水层每小时的平均氧浓度变化曲线,纵轴表示水池深度(假定不同深度的水温不变),横轴表示瓶中O2的变化量g/(m2h);图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题。-47-考点1考点2考点3(1)在水深4m处,白瓶中的水藻产生ATP的结构有。(2)白瓶中测得的O2变化量为净光合作用产生量,则光照适宜时,水深1m处每平方米的水藻1h制造的O2的总量为。(3)白瓶在水深3m时,O2的变化量为0,表明在此深度时,水藻的光合速率(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率,若要在短时间内降低白瓶水藻细胞中C3的含量,则可采取的措施是。(4)若图乙实验中将试管向右移,随着距离的增加,气泡产生速率下降。此实验中的自变量是。-48-考点1考点2考点3答案:(1)细胞质基质和线粒体(2)4.5g(3)等于增加光照强度(或降低CO2浓度或不提供CO2或把白瓶水藻从3m处往上移动)(4)光照强弱(或试管离光源的距离)解析:(1)分析甲图,黑暗条件下,不同水深的氧气的变化量相同,代表呼吸速率为1.5g/(m2h);光照条件下,氧气的变化量代表着净光合作用速率。分析乙图:试管与灯泡之间的距离代表光照强度,也是该实验的单一变量。据图分析,在水深4m处,白瓶与黑瓶的曲线相交,说明白瓶在此处只能进行细胞呼吸,因此产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。-49-考点1考点2考点3(2)据图分析可知,在水深1m处,白瓶的净光合速率为3g/(m2h),而呼吸速率为1.5g/(m2h),因此水藻1h制造的氧气总量=3+1.5=4.5g/(m2h)。(3)水深3m处,氧气的变化量为0,说明净光合作用速率为0,即光合速率等于呼吸速率;通过增加光照强度(或降低CO2浓度或不提供CO2或把白瓶水藻从3m处往上移动),光反应为暗反应提供的ATP和H增多,C3的还原加强,短时间内白瓶水藻细胞中C3的含量降低。(4)若图乙实验中将试管向右移,光照强度变弱,光合速率下降,产生的氧气减少,故气泡产生速率下降,该实验的自变量是光照强度。-50-考点1考点2考点3策略方法光合作用和细胞呼吸相关实验题的应答策略光合作用和细胞呼吸实验应依照如下步骤进行。第一步,阅读题干,明确实验目的;第二步,理解装置图(注意光合速率与呼吸速率装置图的异同),明确实验原理(结合光合作用和细胞呼吸的过程及影响因素);第三步,结合试题要求分析确定答案;第四步,若试题的结果分析中要求绘制曲线或表格,要注意掌握相应的方法,如对于曲线,不要忘记横、纵坐标的含义(有时还要注意单位),而对于表格,则不要忘记名称、行和列的含义等。-51-考点1考点2考点3必清错混辨析理清光合作用与细胞呼吸实验设计中实验条件的控制方法(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氢氧化钠溶液。(4)除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中一段时间。(5)除去叶中叶绿素酒精隔水加热。(6)除去光合作用对细胞呼吸的干扰给植株遮光。(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)保持密闭容器中CO2浓度不变NaHCO3溶液。