高考生物二轮复习 专题 光合作用与细胞呼吸课件.ppt

光合作用与细胞呼吸 第二轮复习 构建框架 考纲要求 1 光合作用的基本过程 2 影响光合作用速率的环境因素 3 细胞呼吸 1 2017 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o2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640 660nm波长光下释放o2是由叶绿素参与光合作用引起的 高考真题回顾 答案 a 解析 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 不吸收红光 a项错误 通过测量叶绿素对不同波长光的吸收百分比 可以绘制吸收光谱 b项正确 由题干中信息 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o2的释放 来绘制的 可知 光合作用的作用光谱可用o2的释放速率 co2的吸收速率表示 c项正确 640 660nm波长的光为红光 叶绿素吸收的红光能用于水的光解 释放o2 d项正确 2 2017 北京卷 某植物光合作用 呼吸作用与温度的关系如图4 1所示 据此 对该植物生理特性理解错误的是 图4 1 a 呼吸作用的最适温度比光合作用的高b 净光合作用的最适温度约为25 c 在0 25 范围内 温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大d 适合该植物生长的温度范围是10 50 答案 d 解析 本题考查光合作用和细胞呼吸综合的有关知识及学生获取信息的能力 据图可知 该植物光合作用的最适温度在30 左右 而呼吸作用的最适温度在55 左右 净光合作用的最适温度约为25 a b项正确 在0 25 范围内 随温度的升高 光合作用比呼吸作用增加明显 c项正确 净光合大于0时 植物才能正常生长 故适合该植物生长的温度范围约为 8 45 d项错误 3 2017 全国卷 植物的co2补偿点是指由于co2的限制 光合速率与呼吸速率相等时环境中的co2浓度 已知甲种植物的co2补偿点大于乙种植物的 回答下列问题 1 将正常生长的甲 乙两种植物放置在同一密闭小室中 适宜条件下照光培养 培养后发现两种植物的光合速率都降低 原因是 甲种植物净光合速率为0时 乙种植物净光 合速率 填 大于0 等于0 或 小于0 2 若将甲种植物密闭在无o2 但其他条件适宜的小室中 照光培养一段时间后 发现植物的有氧呼吸增加 原因是 答案 1 植物在光下光合作用吸收co2的量大于呼吸作用释放co2的量 使密闭小室中co2浓度降低 光合速率也随之降低大于0 2 甲种植物在光下光合作用释放的o2使密闭小室中o2增加 而o2与有机物分解产生的nadh发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节 所以当o2增多时 有氧呼吸会增加 解析 1 植物在适宜条件下照光 光合速率大于呼吸速率 植物光合作用吸收co2的量大于呼吸作用释放co2的量 使密闭小室中co2浓度降低 光合速率也随之降低 甲种植物净光合速率为0时 此时的co2浓度为甲种植物co2补偿点 由于甲种植物的co2补偿点大于乙种植物的 也就是说此时co2浓度高于乙种植物的co2补偿点 所以乙种植物的净光合速率大于0 2 将甲种植物密闭在无o2 但其他条件适宜的小室中 题目暗示了密闭小室中有co2 并且给予了光照 植物可以进行光合作用 放出o2 使得小室中的o2浓度越来越高 而o2与有机物分解产生的nadh发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节 所以当o2增多时 有氧呼吸会增加 4 2016 全国卷 btb是一种酸碱指示剂 btb的弱碱性溶液颜色可随其中co2浓度的增高而由蓝变绿再变黄 某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用 进行了如下实验 用少量的nahco3和btb加水配制成蓝色溶液 并向溶液中通入一定量的co2使溶液变成浅绿色 之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中 其中6支加入生长状况一致的等量水草 另一支不加水草 密闭所有试管 各试管的实验处理和结果见下表 遮光是指用黑纸将试管包裹起来 并放在距日光灯100cm的地方 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响 回答下列问题 1 本实验中 50min后1号试管的溶液是浅绿色 则说明2至7号试管的实验结果是由 引起的 若1号试管的溶液是蓝色 则说明2至7号试管的实验结果是 填 可靠的 或 不可靠的 2 表中x代表的颜色应为 填 浅绿色 黄色 或 蓝色 判断依据是 3 5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化 说明在此条件下水草 答案 1 不同光强下水草的光合作用和呼吸作用不可靠的 2 黄色水草不进行光合作用 只进行呼吸作用 溶液中co2浓度高于3号管 3 光合作用强度等于呼吸作用强度 吸收与释放的co2量相等 解析 本题考查光照强度对某种水草光合作用和呼吸作用的影响 1 题中1号试管是对照组 与2至7号试管相比可知 水草的有无和光照强弱都会影响溶液中co2的浓度 导致溶液的颜色发生变化 1号和7号试管光照强度相同 若它们的溶液均为蓝色 则有无水草对溶液的颜色没有影响 说明2至7号试管的实验结果不可靠 2 2号试管遮光后 水草不进行光合作用而只进行呼吸作用 溶液中co2浓度增高 颜色变黄 3 5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化 说明溶液中co2的浓度不变 此条件下水草的光合作用强度等于呼吸作用强度 考点一光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系 主干整合1 理清有氧呼吸 三 个阶段中的场所及物质和能量变化 1 第一阶段 消耗葡萄糖 产生 h 和丙酮酸 释放少量能量 2 第二阶段 分解丙酮酸 产生 h 和 释放少量能量 3 第三阶段 线粒体内膜 结合产生h2o 释放 能量 核心考点探究 细胞质基质 线粒体基质 co2 h 与o2 大量 2 注意无氧呼吸的3点提醒 1 1 产物不同的原因 直接原因是 不同 根本原因是 不同 2 只释放少量能量的原因 其余能量储存在 中 3 水稻等植物长期水淹后烂根的原因 无氧呼吸产生的 对细胞有毒害作用 参与催化的酶 控制酶合成的基因 酒精或乳酸 酒精 3 综合分析光合作用与细胞呼吸过程图解 图4 2 h2o h ch2o h2o co2 c2h5oh co2 4 光合作用与有氧呼吸的物质转化与能量转化关系 1 都具有细胞膜 且膜的成分和结构相似 1 物质转化关系 元素转移途径 h 的来源和去路比较图4 3 2 能量转化关系 能量形式的转变图4 4 atp的来源与去路比较图4 5 高分必知 1 正确的划 错误的划 1 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为热能和atp 2 atp和 h 在叶绿体中随水的分解而产生 在线粒体中随水的生成而产生 3 线粒体利用葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水 4 有氧呼吸 无氧呼吸各阶段都产生 h 都产生atp 5 无氧呼吸不需要o2参与 最终有 h 的积累 6 人在剧烈运动时产生的co2全部来自有氧呼吸 7 消耗相同的葡萄糖时无氧呼吸比有氧呼吸产生atp少是因为大量能量以热能形式散失 8 无水酒精在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用 9 暗反应中二氧化碳中的碳原子的转移途径是14co2 14c3 14c5 14ch2o 10 夏季晴天的植物光合作用的 午休 现象的主要原因是环境中co2浓度过低 答案 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析 1 atp是直接能源物质 而不是能量 2 在线粒体中随水的生成 消耗 h 产生atp 3 葡萄糖分解发生在细胞质基质中 4 有氧呼吸第一 二阶段产生 h 第三阶段消耗 h 三个阶段都产生atp 无氧呼吸只在第一阶段产生 h 和atp 5 无氧呼吸第二阶段消耗 h 无 h 的积累 6 人的无氧呼吸产生乳酸 不产生co2 7 消耗相同的葡萄糖时无氧呼吸比有氧呼吸产生的atp少 是因为大部分能量未释放出来 8 无水酒精在色素的提取和分离实验中起到提取色素的作用 层析液起分离色素的作用 9 暗反应中二氧化碳中的碳原子的转移途径是14co2 14c3 14ch2o 10 光合 午休 现象是因为夏季中午温度高 引起气孔关闭 二氧化碳吸收减少 而不是环境中co2浓度过低 2 理性思维 规范表达 1 春季种子萌发初期 细胞释放co2与吸收o2的比值大于1 此时细胞的呼吸方式为什么 2 给某植物提供c18o2和h2o 释放的氧气中含有18o 原因是什么 答案 1 有氧呼吸和无氧呼吸 2 氧气中含有18o是由于c18o2中的氧转移到 ch218o 中 在呼吸作用中 ch218o 中的部分氧转移到h218o中 h218o又作为原料参与了光合作用 1 图4 6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 co2 h2o 能量图4 6a 均需要酶的催化b 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 考法提炼考法一考查细胞的多样性和统一性 答案 a 解析 过程 为有氧呼吸的第一阶段 在细胞质基质中进行 过程 为有氧呼吸的第二 第三阶段 依次在线粒体基质和线粒体内膜上进行 均需要酶的催化 a项正确 d项错误 只有有氧呼吸的第三阶段需要氧气的参与 释放大量能量 b c项错误 2 甲种子萌发时释放co2的量大于吸入o2的量 乙种子萌发时吸入o2的量大于释放co2的量 最可能的原因是 a 甲的呼吸底物有糖类和脂肪 乙的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存b 甲的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸并存 乙的呼吸底物有糖类和脂肪c 甲的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度 乙的呼吸消耗脂肪的量大于糖类d 甲的呼吸消耗脂肪的量大于糖类 乙的无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度 答案 b 解析 以糖类为底物进行有氧呼吸时 释放co2的量等于吸入o2的量 无氧呼吸时 不消耗o2 但会生成co2 甲种子萌发时释放co2的量大于吸入o2的量 表明有氧呼吸和无氧呼吸并存 脂肪分子含氢多 含氧少 故以脂肪为底物进行有氧呼吸时 消耗o2的量大于释放co2的量 乙种子萌发时吸入o2的量大于释放co2的量 故乙的呼吸底物可能有糖类和脂肪 技法提炼 三看 法判断细胞呼吸的类型 一看 反应物和产物 二看 物质的量的关系 三看 场所 3 苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外 液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素 呈现红色 某探究小组用适量95 的乙醇提取苋菜叶片中的色素 然后用层析液分离 层析结束后滤纸条上出现了不同的色素带 对色素带由上到下分析叙述正确的是 a 第一条色素带对应的色素是叶黄素b 第二条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光c 第三条色素带对应的色素是呈现红色的花青素d 第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大 考法二考查色素及光合作用过程 答案 b 解析 液泡中含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素 用95 的乙醇提取苋菜叶片中的色素时 只能提取到叶绿体中的色素 用层析液分离时 可以得到四条色素带 从上到下依次是胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b 第一条色素带对应的色素是胡萝卜素 a错误 第二条色素带对应的色素是叶黄素 主要吸收蓝紫光 b正确 第三条色素带对应的色素是叶绿素a c错误 色素在层析液中的溶解度不同 溶解度越高 随着层析液扩散的速度越快 所以第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小 d错误 4 下列关于光合作用的叙述中正确的是 a 突然停止光照 短时间内c3含量下降 c5含量升高b 光反应产生的atp nadph用于co2的固定和c3的还原c 酶的专一性决定了暗反应在叶绿体的基质中进行d 光照总时间相同时 间隔一定时间照光与持续照光产生的 ch2o 一样多 答案 c 解析 突然停止光照 光反应阶段停止产生atp和 h 影响c3的还原 导致短时间内c3含量升高 c5含量减少 a错误 光反应产生的 h 和atp用于暗反应中的c3的还原过程 co2的固定不需要提供 h 和atp b错误 进行暗反应的酶存在于叶绿体基质中 酶的专一性决定了暗反应在叶绿体的基质中进行 c正确 在光照比较强的情况下 光照时间相同时 间隔一定时间照光 虽然照光结束 但是光反应产生的 h 和atp还有 光反应产生的atp和 h 可以不断用于暗反应 使暗反应进行的时间延长 因此产生的 ch2o 比一直光照多 d错误 答案 c 解析 突然停止光照 光反应阶段停止产生atp和 h 影响c3的还原 导致短时间内c3含量升高 c5含量减少 a错误 光反应产生的 h 和atp用于暗反应中的c3的还原过程 co2的固定不需要提供 h 和atp b错误 进行暗反应的酶存在于叶绿体基质中 酶的专一性决定了暗反应在叶绿体的基质中进行 c正确 在光照比较强的情况下 光照时间相同时 间隔一定时间照光 虽然照光结束 但是光反应产生的 h 和atp还有 光反应产生的atp和 h 可以不断用于暗反应 使暗反应进行的时间延长 因此产生的 ch2o 比一直光照多 d错误 技法提炼 c3和c5含量变化的分析方法当光照强度或co2浓度改变后 短时间内c3和c5的含量均可发生变化 无论分析哪种物质的含量变化 都要从生成和消耗两个角度分析 c3产生于co2的固定过程 消耗于c3的还原过程 c5产生于c3的还原过程而消耗于co2的固定过程 5 图4 7表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径 其中 代表有关生理过程 相关叙述不正确的是 图4 7 考法三综合考查光合作用与细胞呼吸的内在关系 a 过程 不在生物膜上进行b 参与过程 的酶种类相同c 过程 都有atp产生d 过程 产生的 h 不全都来自于丙酮酸 答案 b 解析 过程 分别为c3的还原 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸第二阶段 三者进行的场所分别为叶绿体基质 细胞质基质 线粒体基质 a项正确 过程为光反应 参与过程 的酶种类不同 b项错误 过程 为有氧呼吸第三阶段 过程 都有atp产生 c项正确 过程 产生的 h 还来自于参加反应的水 d项正确 6 2017 全国卷 图4 8是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图 图4 8 据图回答下列问题 1 图中 代表的物质依次是 h 代表的物质主要是 2 b代表一种反应过程 c代表细胞质基质 d代表线粒体 则atp合成发生在a过程 还发生在 填 b和c c和d 或 b和d 3 c中的丙酮酸可以转化成酒精 出现这种情况的原因是 答案 1 o2nadp adp pic5nadh 或还原型辅酶 2 c和d 3 在缺氧条件下进行无氧呼吸 解析 1 图中 由h2o光解生成 同时 转化生成了nadph 转化生成了atp 所以 分别代表o2 nadp adp pi 可以将co2固定成c3 所以 代表c5 五碳化合物 d中 h 代表的物质主要是还原型辅酶 即nadh 2 b为暗反应阶段 消耗atp c代表细胞质基质 是进行有氧呼吸第一阶段的场所 d代表线粒体 是进行有氧呼吸第二 三阶段的场所 有氧呼吸的三个阶段均有atp生成 3 在缺氧条件下 丙酮酸在酶的催化下会转变为酒精 并放出二氧化碳 主干整合1 把握影响细胞呼吸的 四类 曲线图4 9 考点二光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用 1 甲图 温度通过影响与细胞呼吸有关 来影响呼吸速率 2 乙图 o2浓度 0时 只进行 0 o2浓度 10 时 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 随o2浓度增大 逐渐被抑制 不断加强 o2浓度 10 时 只进行 co2释放总量最小时 有机物消耗 3 丙图 在一定范围内 细胞呼吸速率随含水量的增加而加快 随含水量的减少而减慢 4 丁图 co2是细胞呼吸的产物 对细胞呼吸具有 作用 2 把握影响光合作用因素的3类曲线 3 光合作用曲线中特殊点含义及移动情况分析图4 10 1 b点的光照强度称为光补偿点 该光照条件下 植物的光合速率等于呼吸速率 c点的光照强度称为光饱和点 该光照条件下 植物的光合速率达到最大 2 增加co2浓度 b点向 移动 c点向 移动 d点向 移动 3 若适当提高温度 光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值 则补偿点b应相应地向 移动 通过增加光照强度来提高光合速率 使光合速率等于呼吸速率 4 图解光合速率与呼吸速率的关系图4 11 高分必知 1 理性思维 规范表达 1 co2浓度为0 003 时 该植物光合速率最大时所需要的光照强度比co2浓度为1 时的低 其原因是什么 2 冬季 应及时清理大棚膜上的水珠 目的是什么 答案 1 co2浓度低时 暗反应的强度低 所需atp和 h 少 2 增大光照强度和升高温度 以提高作物产量 1 呼吸商 rq 放出的co2量 吸收的o2量 可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标 如图4 12是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系 以下叙述正确的是 图4 12 考法提炼考法一考查影响光合与呼吸速率的因素 a 呼吸商越大 细胞有氧呼吸越强 无氧呼吸越弱b b点有氧呼吸强度大于a点c 为延长水果的保存时间 最好将氧分压调至c点d c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化 答案 b 解析 由于有氧呼吸吸收氧气量与释放的二氧化碳量相等 无氧呼吸不吸收氧气 只释放二氧化碳 所以放出的co2量 吸收的o2量 1时 只进行有氧呼吸 放出的co2量 吸收的o2量 1时 既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 呼吸商越大 细胞有氧呼吸越弱 无氧呼吸越强 a错误 分析题图可知 b点氧分压大于a点 所以b点有氧呼吸强度大于a点 b正确 由题图可知 c点是只进行有氧呼吸的最低氧分压点 不是呼吸作用最弱的点 若要延长水果的保存时间 不能将氧分压调至c点 c错误 由题图可知 c点是只进行有氧呼吸的最低氧分压点 不是有氧呼吸氧气的饱和点 c点以后细胞呼吸强度在一定的范围内会随氧分压变化而变化 d错误 2 用14co2 饲喂 叶肉细胞 让叶肉细胞在光下进行光合作用 一段时间后 关闭光源 将叶肉细胞置于黑暗环境中 含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图4 13所示 下列相关叙述错误的是 图4 13 a 叶肉细胞利用14co2的场所是叶绿体基质b oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降c ab段三碳化合物浓度不变的原因是14co2消耗殆尽d b点后曲线上升是因为黑暗条件下 叶肉细胞内无 h 和atp的供应 答案 b 解析 叶肉细胞光合作用暗反应阶段利用14co2 其场所是叶绿体基质 a正确 题图中 oa段叶肉细胞中三碳化合物浓度上升 说明消耗的五碳化合物增加 故五碳化合物浓度有所下降 b正确 ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14co2消耗殆尽 而是由于co2被c5固定形成c3 以及c3的还原过程保持相对稳定 c错误 b点后曲线上升是因为黑暗条件下 叶绿体类囊体薄膜不能继续产生 h 和atp d正确 考法二考查坐标图中光补偿点 光饱和点的移动3 如图甲表示某植物co2吸收量随光照强度改变的变化曲线 图乙表示将该植物放在不同浓度co2的环境条件下 光合作用速率受光照强度影响的变化曲线 下列叙述正确的是 图4 14 a 若在缺镁环境中培养 图甲中b点右移 c点左下移b 图甲中a点产生co2的场所是细胞中的线粒体基质c 阴生植物与阳生植物相比 b点左移 c点右下移d 图乙曲线中d点到e点 叶绿体中三碳化合物浓度降低 e点到f点 叶绿体中五碳化合物浓度降低 答案 a 解析 图甲中 b点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度 c点对应的光照强度下光合速率达到最大值 镁元素是合成叶绿素的重要元素 缺镁时 叶绿素的合成受阻 光合速率降低 要想光合速率等于呼吸速率 只有增大光照强度 因此b点向右移 c点向左下移 a项正确 图甲中a点时的光照强度为0 植物细胞只进行呼吸作用 有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸都能产生co2 所以此时产生co2的场所是细胞中的线粒体基质或细胞质基质 b项错误 由于阴生植物适宜生活在较弱光照条件下 因此光补偿点和光饱和点均低于阳生植物 故阴生植物与阳生植物相比 b点左移 c点左下移 c项错误 图乙曲线中e点与d点相比较 e点时光照强度增强 光反应产生的 h 和atp增加 三碳化合物被还原加快 所以叶绿体中三碳化合物浓度降低 e点与f点相比较 f点co2浓度降低 所以暗反应消耗的五碳化合物减少 导致叶绿体中五碳化合物浓度升高 d项错误 4 在co2浓度为0 03 和恒温条件下 测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率 结果如图4 15 据图分析下列叙述正确的是 图4 15 a 降低二氧化碳浓度 d点向右上方移动b 限制植物乙d点光合作用的因素可能有二氧化碳浓度 温度等c 若温度升高 植物甲曲线a点会向左移动d b点时 限制两种植物光合作用的主要因素相同 答案 b 解析 二氧化碳浓度降低 暗反应所需的 h 和atp减少 d点向左下方移动 a项错误 d点为植物乙的光饱和点 此时限制光合作用速率提高的主要因素有二氧化碳浓度 温度等 b项正确 由于题目中只说是 恒温条件下 实验 若温度升高 不能确定对呼吸作用和光合作用各有怎样的影响 所以也就不能确定植物甲曲线a点的移动方向 c项错误 据题图可知 b点是植物乙的光补偿点 此时限制植物乙光合作用的主要因素是光照强度 但b点所对应的光照强度对植物甲来说已大于其光饱和点 此时限制植物甲光合作用的主要因素不是光照强度 而可能是二氧化碳浓度 温度等 d项错误 考法三自然环境和密闭环境中一昼夜co2和o2含量的变化3 两棵同种生长状况基本相同的植物 分别置于透明的玻璃罩内 如图甲 乙所示 在相同自然条件下 测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙 丁曲线所示 回答下列问题 图4 16 1 ab段和cd段 引起曲线下降的主要环境因素分别是 和 2 一昼夜中 装置甲 乙中植物积累的有机物较多的是 填 甲 或 乙 3 导致e点 12时左右 时光合作用强度明显减弱的主要原因是 4 装置甲的植物叶绿体中 在14时c5含量比10时 填 高 或 低 答案 1 二氧化碳浓度光照强度 2 乙 3 温度高 导致气孔关闭 二氧化碳供应减少 4 高 解析 1 图丙中 ab段下降的原因是密闭装置中二氧化碳被光合作用消耗 浓度降低 图丁中cd段下降的原因是光照减弱 2 根据图丙和图丁可知 一昼夜中 图丁中曲线和横轴围成的面积 上部与下部的差值远大于图丙 说明装置乙中植物积累的有机物较多 3 e点 12时左右 时 温度高 蒸腾作用强 为减少水分散失 气孔大量关闭 二氧化碳供应减少 导致光合作用强度明显减弱 4 装置甲中14时比10时co2浓度低 消耗的c5少 因此14时植物叶绿体中c5含量高 题后归纳 1 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线图4 17 1 a点 夜温降低 细胞呼吸减弱 co2释放减少 2 开始进行光合作用的点 b 结束光合作用的点 m 3 光合速率与呼吸速率相等的点 c h 有机物积累量最大的点 h 4 de段下降的原因是气孔关闭 co2吸收减少 fh段下降的原因是光照减弱 2 密闭环境中一昼夜co2和o2含量的变化图4 18 1 光合速率等于呼吸速率的点 c e 2 图 一 中n点低于虚线 该植物一昼夜表现为生长 其原因是n点低于m点 说明一昼夜密闭容器中co2浓度减少 即总光合量大于总呼吸量 植物生长 3 图 二 中n点低于虚线 该植物一昼夜不能生长 其原因是n点低于m点 说明一昼夜密闭容器中o2浓度减少 即总光合量小于总呼吸量 植物不能生长 考法四光合速率与呼吸速率的相关计算6 在一定浓度的co2和一定的温度条件下 测定a植物和b植物在不同光照条件下的光合速率 结果如下表 以下有关说法正确的是 a 由实验结果可以断定a是阴生植物 b是阳生植物b 当光照强度超过9klx时 b植物光合速率的限制因素主要是h2oc 当光照强度为9klx时 b植物固定co2的速率是30mg 100cm2叶 小时 d 当光照强度为3klx时 a植物的真光合速率比b植物高 答案 d 解析 虽然光合速率与呼吸速率相等时 a植物的光照强度比b植物的光照强度小 但本题没有给出界定阴生植物和阳生植物的光照强度标准 所以a错误 b植物光合作用的光饱和点为9klx 如果再增加光照强度 也不会增大光合作用速率 因为此时限制光合作用强度的因素是二氧化碳浓度或温度等 b错误 根据植物总光合作用速率 净光合作用速率 呼吸作用速率 当光照强度为9klx时 b植物的总光合作用速率 30 15 45mg 100cm2叶 小时 c错误 当光照强度为3klx时 a植物固定的二氧化碳的量为11 5 5 16 5mg 100cm2叶 小时 而b植物此时光合速率等于呼吸速率 固定的二氧化碳的量为15mg 100cm2叶 小时 d正确 技法提炼 1 总光合速率 净光合速率与呼吸速率常用表示方法 2 有关光合作用和呼吸作用的计算 1 光合作用实际产o2量 实测o2释放量 呼吸作用耗o2量 2 光合作用实际co2消耗量 实测co2吸收量 呼吸作用co2释放量 3 光合作用有机物制造量 实测有机物增加量 呼吸作用有机物消耗量 因此 总光合量 净光合量 呼吸量 净光合速率可以为负值 总光合速率 0 主干整合1 理清光合作用与呼吸作用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 3 除去容器中的二氧化碳 氢氧化钠溶液 4 保持容器中二氧化碳浓度不变 nahco3溶液 5 除去叶片中原有的淀粉 置于黑暗环境中一段时间 6 除去光合作用对呼吸作用的干扰 给植株遮光 考点三光合作用与细胞呼吸实验探究及结果分析 7 消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响 消毒 8 探究酵母菌的呼吸方式 检测产生的co2情况 用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液 9 除去叶中叶绿素 酒精隔水加热 10 如何得到单色光 棱镜色散或薄膜滤光 2 光合作用 细胞呼吸实验的设计技巧 1 变量的控制手段 如光照强度的大小可用不同功率的灯泡 或相同功率的灯泡 但与植物的距离不同 进行控制 不同温度可用不同恒温装置控制 若要确认co2是光合作用的原料 应以co2有无 如添加nahco3 还是添加naoh设置对照实验 为变量 若要确认co2浓度对光合速率的影响 则应以不同浓度的co2缓冲液为变量 2 典型的方法 黑白瓶法 用黑瓶 无光照的一组 测得的为呼吸作用强度 用白瓶 有光照的一组 测得的为净光合作用强度 综合两者即可得到真光合作用强度 梯度法 用一系列不同光照强度 温度或co2浓度的装置 可探究光照强度 温度或co2浓度对光合作用强度的影响 1 如图4 19是一种可测定呼吸速率的密闭实验装置 把装置放在隔热且适宜的条件下培养 下列分析不合理的是 图4 19 考法提炼考法一考查与细胞呼吸有关的实验探究 a 该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率b 若将naoh溶液换为清水 可用来测定小麦种子无氧呼吸速率c 若把小麦种子换为死种子 可作为该装置的对照 排除无关变量的影响d 在实验全过程中温度计的示数不变 答案 d 解析 试管中的液体是naoh naoh溶液能吸收二氧化碳 所以该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率 a项正确 无氧呼吸有气体的释放 所以若将naoh溶液换为清水 可用来测定小麦种子无氧呼吸速率 b项正确 为排除无关变量的影响 可把小麦种子换为死种子 作为该装置的对照 c项正确 呼吸作用释放的部分能量会以热能形式散失 所以在实验全过程中温度计的示数会发生改变 d项错误 2 某小组同学利用图4 20中装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验 取200ml不同温度的无菌水倒入培养瓶 然后加入15g葡萄糖及5g干酵母 混匀后放在相应温度下水浴保温 实验进行20min 观察现象如下表 回答下列问题 图4 20 1 分析表格中的实验现象 其根本原因是温度影响了 从数据中分析 填 能 或 不能 得到酵母菌发酵的最适温度 2 实验组3的装置中最初液滴未移动 在15min后液滴缓慢向 填 左 或 右 移动 整个过程细胞中产生该气体的场所有 3 有的同学认为 实验组1和实验组4现象虽然相同 但原理不同 老师建议他进行实验验证 请简要写出实验思路 若 则证明他的观点是正确的 答案 1 酵母细胞内酶的活性不能 2 右线粒体基质和细胞质基质 3 将实验组1和实验组4放在30 水浴中保温 一段时间后 观察气泡产生情况若实验组1产生气泡 实验组4仍然没有气泡产生 解析 1 细胞呼吸属于酶促反应 而酶的活性受温度和ph影响 分析表格中的实验现象 其根本原因是温度影响了酵母细胞内酶的活性 从数据中分析不能得到酵母菌发酵的最适温度 只能说明实验数据中 第3组在30 条件下 酵母菌呼吸强度较高 2 实验组3的装置中最初酵母菌进行有氧呼吸 消耗的氧气与产生的二氧化碳量相等 所以液滴未移动 在15min后 酵母菌进行无氧呼吸 没有氧气消耗 却产生了二氧化碳 所以液滴缓慢向右移动 整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质 3 实验组1和实验组4都没有气泡产生 但原理不同 前者酶的结构没有被破坏 而后者酶的结构已被破坏 可用如下实验进行验证 将实验组1和实验组4放在30 水浴中保温 一段时间后 观察气泡产生情况 若实验组1产生气泡 实验组4仍然没有气泡产生 则证明题中观点是正确的 归纳提炼 探究呼吸方式的实验材料的选择 1 若探究种子呼吸状况 不必遮光 但需死种子作对照 还需对种子表面消毒 2 若探究植物 或幼苗 呼吸状况 应遮光处理 以防止光合作用干扰 同时可设置同种状况但被杀死的植物或幼苗作对照 3 某同学选取甲 乙两个相同的透明玻璃缸 同时都加入等量的池塘水 小球藻 水草及小鱼等 随即均被密封 实验在温度适宜的暗室中进行 从距玻璃缸0 5m处先后用不同功率的灯泡给予1h光照 下表为不同光照下1h后缸内氧气浓度的相对变化量 考法二考查与光合作用有关的实验探究 下列有关叙述 错误的是 a 该实验的目的是探究不同光强对光合作用的影响b 甲缸在30w灯泡照光时氧气产生量与消耗量相等c 随光照增强 甲缸内生产者的光合作用不断增强d 乙缸用来测定玻璃缸内生物细胞呼吸的耗氧量 答案 c 解析 由题意知 本实验的自变量是光照强度 因变量为氧气浓度 甲缸由于不遮光 属于实验组 乙缸由于完全遮光 属于对照组 实验目的应为探究不同光强对光合作用的影响 a项正确 甲缸在30w灯泡照光时 氧气浓度相对变化量为0 说明光合作用产生氧气量与有氧呼吸消耗量相等 b项正确 从题表中可以看出 随光照增强 甲缸内生产者的光合作用不断增强 但由于这属于生态缸 无法与自然环境比较 当最终营养物质消耗完 代谢废物也不断增加 故最终所有生物将死亡 c项错误 乙缸由于完全遮光 属于对照组 故可以用来测定玻璃缸内生物细胞呼吸的耗氧量 d项正确 4 为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响 某生物兴趣小组做了实验研究 实验结果 数据表示测得植株在不同条件下二氧化碳的吸收速率 mg h 如图4 21所示 则据图分析正确的是 图4 21 a 图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素有co2浓度和温度b 在弱光 co2浓度为0 03 20 条件下 马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无atp产生c 马铃薯植株在适当遮阴 co2浓度为0 03 45 条件下 光照强度不是限制因素d 实验中马铃薯植株二氧化碳固定速率最大所需的条件是全光照 co2浓度为1 22 和35 答案 d 解析 根据对题中曲线的分析可知 实验中影响光合作用速率的因素有温度 光照强度和co2浓度 a错误 根据曲线在弱光 co2浓度为0 03 20 条件下 马铃薯植株净光合速率为0 可知此时总光合速率等于呼吸速率 叶肉细胞的叶绿体中仍有atp产生 b