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文档简介

1、2012级专题复习ATP一、结构:ATP的中文名称是 ;结构简为 ;1个ATP分子中含1个 ,2个 ,3个磷酸基团。二、功能:供给生命活动的 物质。三、利用:消耗ATP的生理过程:细胞的主动运输、胞吞(吐)、生物电及神经传导、发光、肌肉收缩及吸能反应。 三磷酸腺苷,APPP,腺苷,高能磷酸键,直接能源四、ATP与ADP的相互转化(1)ATP分子中 的那个高能磷酸键很容易水解,也易重新生成。(2)转化的反应式:ADP+Pi+能量 ATP(+H2O)(3)ADP转化为ATP所需能量来源动物、人、真菌、大多数细菌:来自细胞进行 时有机物分解所放能量。绿色植物:除依赖 所释放能量外, 在 内进行 时,

2、ADP转化为ATP还利用了 能。真核细胞合成ATP的场所有: (4)ATP和RNA的关系 远离腺苷,细胞呼吸,细胞呼吸,叶绿体,光合作用,光,叶绿体、线粒体和细胞质基质,ATP水解脱掉两个磷酸基团后剩余腺苷(腺嘌呤+核糖)+磷酸基团=腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一。曲线解读:ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线(1)在无氧条件下,可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。(2)随O2供应量增多,有氧呼吸明显加强,ATP产生量随之增加,但当O2供应量达到一定值后,ATP产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述,正确的

3、是 ( )A.无氧条件下,光合作用是细胞ATP的惟一来源B.有氧、光照等条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATPC.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 选B细胞呼吸一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.酵母菌异化作用方面代谢类型是 型。2.检测CO2的产生可使用澄清石灰水或 ,CO2可使后者发生的颜色变化是 。检验CO2多少可通过变混浊程度或变黄色速度。3.检测酒精的产生可使用橙色的 ,其在酸性条件下,与酒精发生化学反应,变成 。在实践上用途是检验是否 。4.该实验中葡萄糖的作用是为酵母菌正常生活提供 。兼性厌氧,溴麝香草酚蓝水溶液,由蓝变绿再变黄

4、,重铬酸钾溶液,灰绿色,酒后驾车,二、细胞呼吸的方式:酶C6H12O62 C3H4O3(丙酮酸)细胞质基质少量能量4H6O2线粒体6H2O少量能量大量能量 酶12H2O6CO220H酶(一)有氧呼吸(主要形式)1、有氧呼吸过程(如图)酶2、有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量1mol葡萄糖释放2870KJ,有1161KJ储存在ATP中,合成38molATP(1161/30.54)(二)无氧呼吸1、无氧呼吸过程(如图)酶14H酶C6H12O62 C3H4O3(丙酮酸)酶22C2H5OH(酒精)+2CO22C3H6O3(乳酸)细胞质基质少量能量2、无氧呼

5、吸反应式:酶酶C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量大部分高等植物、酵母菌在无氧时产生酒精;马铃薯块茎、甜菜块根、脊椎动物肌细胞、乳酸菌产生乳酸。1mol葡萄糖生成乳酸时释放196.65KJ,有61.08KJ转移至ATP,合成2molATP(61.08/30.54)3、无氧呼吸在有氧气时,受到抑制(三)有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件需氧不需氧产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量变化释放大量能量,合成38ATP释放少量能量,合成2ATP相同点联系从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后

6、阶段不同实质分解有机物,释放能量,合成ATP三、细胞呼吸的影响因素及其应用(一).内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。(二).环境因素 (1)温度:呼吸作用在最适温度(2535)时最强;超过最适温度,呼吸酶的活性降低甚至变性失活,呼吸作用受抑制;低于最适温度,酶活性下降,呼吸作用受抑制。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。

7、在大棚蔬菜的栽培过程中,夜间适当降温,抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。(2)O2的浓度: 在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;浓度为10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;浓度为10%以上,只进行有氧呼吸(如图)。 生产中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。但是,在完全无氧的情况下,无氧呼吸强,分解的有机物也较多,同时产生酒精,一样不利于蔬菜、水果的保质、保鲜,所以一般采用低氧(5%)保存,此时有氧呼吸较弱,而无氧呼吸又受到抑制。无土栽培通入空气,农耕松土等都是为了增加氧气的含量,加强根部的有氧呼吸,保证能量供应,促进矿质元素的

8、吸收。1.下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答: (1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 。(2) 点的生物学含义是无氧呼吸消失点,此时O2吸收量 (、=)CO2的释放量。(3)氧浓度调节到 点的对应浓度时,更有利于蔬菜粮食的贮存。理由是 。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比 (“一样多”或“更多”或“更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 倍。(5)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(1)氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制(2)P =(3)R

9、 此时有氧呼吸较弱,无氧呼吸受抑制,有机物的消耗最少(4)一样多 1/3(5)所绘曲线应能表现下降趋势,并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点。如图(虚线)所示:(3)CO2浓度从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降(如图)。在密闭的地窖中,氧气浓度低,CO2浓度较高,抑制细胞的呼吸作用,使整个器官的代谢水平降低,有利于保存蔬菜、水果。(4)含水量在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱(如图)。粮油种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗。如果种子含水量过高,呼吸作用加强,使贮藏的种子堆中的温度上升,反过

10、来又进一步促进种子的呼吸作用,使种子的品质变坏。1、图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,测得CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 ( )A.氧浓度为a时,最适于储藏该植物器官B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等选B规律方法:据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况。在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,CO2释放量和O2的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据,总结如下:(1)无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不发生变化,如马铃薯

11、块茎的无氧呼吸。(2)不消耗O2,但产生CO2,细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积可增大,如酵母菌的无氧呼吸。(3)CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只进行有氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不变化,但若将CO2吸收,可引起气体体积减小。(4)当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式,如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸。此种情况下,判断哪种呼吸方式占优势,可如下分析:若CO2/ O2=4/3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若CO2/ O2>4/3,无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。若CO2/ O2<4/3,有氧

12、呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。3、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是 ( )氧浓度(%)abcd产生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol产生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 molA.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸 选D4.利用地窖贮藏种子、果蔬 在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高,有利于( )A.降低呼吸

13、强度 B.降低水分吸收 C.促进果实成熟 D.促进光合作用 选A光合作用一、绿叶中色素的提取和分离菠菜叶(含色素)SiO2(研磨充分)CaCO3(保护色素)无水乙醇(溶解色素)研磨过滤滤液橙黄色黄色蓝绿色黄绿色胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素1/43/4主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光、红光含量最多的色素为 ,含量最少的为 ;在滤纸条上两者之间相距最远的为 ;光合作用中最有效的光为 ,最无效的光为 。想一想 叶片为什么一般是绿色的?秋天变黄变红是怎么回事?叶绿素a,胡萝卜素,叶黄素和胡萝卜素,白光,绿光叶片是绿色的原因有二个:一是叶绿素是类胡萝卜素含量的三倍;二是色素不吸收绿光被反射

14、回来。秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破坏,呈现出类胡萝卜素的颜色,变红则是液泡中花青素的颜色绿叶中色素的提取与分离实验1.原理解读(1)各种色素都能溶解在有机溶剂(无水乙醇)中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。(2)各种色素都能溶解在层析液中,但在层析液中的溶解度不同:溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,所以不同色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开,各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。2.实验中几种化学物质的作用(1)无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的色素。(2)层析液用于分离色素。(3)二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。拓展延

15、伸1.影响叶绿素合成的因素(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏,因而叶子变黄。(3)矿质元素:叶绿素中含N、Mg等矿质元素,若缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。2.本实验中圆形滤纸中央滴一滴层析液,对叶绿体中的色素进行层析,会得到近似同心的四个色素环,由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。3.用丙酮或其它有机溶剂代替无水乙醇提取色素,但丙酮有毒,研磨

16、时需采取措施防止蒸发;也可用汽油代替层析液进行层析;可用其它绿色叶片代替菠菜,但不能用大白菜等不含叶绿素的材料。4.对光合作用而言最有效的光为白光,最无效的为绿光,故农业上一般用无色薄膜覆盖大棚,而实验室中黑暗处理有机物时需要有光条件下操作时最好选用绿光灯。1.将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是( )试管编号实验处理CO2溶液+光照白光蓝光红光绿光碘液+注:“+”表示具有该条件。A. B. C. D. 选D2.在“绿叶中色素的提取与分离”实验中得到的色素带颜色较浅,分析其原因可能是( )加入的丙酮太多 用无水乙醇代替丙酮 层析液没及

17、滤液细线 研磨时没有加入CaCO3 研磨时没有加入SiO2 取的叶片的叶脉过多,叶肉细胞过少 画滤液细线的次数少 使用放置数天的波菜叶A. B. C. D.解析在实验中,滤纸条上的色素带颜色较浅的原因是滤液中色素含量少,或者在滤纸条上画滤液细线时,重复的次数太少,或者加入的提取液太多,使滤液中色素浓度降低。滤液中色素含量少的原因可能是:(1)没有加入二氧化硅,导致研磨不充分;(2)研磨时没有加入碳酸钙,使部分色素被破坏;(3)选取的叶片中叶肉细胞少,色素含量低;(4)叶片不新鲜,里面的色素被破坏;(5)层析时层析液没过滤液细线,使色素溶解在层析液中。选C二、探索历程1771年,普利斯特利结论:

18、植物可以更新空气后灭 先灭 后死 先死光合作用的概念:指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程1779年,英格豪斯,普利斯特利的实验只有在光照下才能成功,植物体只有绿叶才能更新空气。1785年,明确绿叶吸收二氧化碳,释放氧气。1845年,梅耶,光能转化成化学能储存起来。黑暗中放置强光下照射变蓝不变蓝结论:绿色叶片光合作用产生淀粉1864年,萨克斯1939年,鲁宾和卡门利用同位素标志法,研究光合作用释放的氧气的来源。C18O2H2OO2CO2H218O18O2某种绿色植物结论:光合作用中释放的氧全部来自水。光合作用过程如图:小结:1、水、无机盐

19、沿木质部的导管向上运输;有机物沿韧皮部的筛管向下(运向根,树瘤)和向上(小麦旗叶运向麦穗)运输2、生成的O2氧元素来自H2O3、能量转换:光能活跃的化学能稳定的化学能4、光反应为暗反应提供ATP和H5、光反应:H2O O2+H 和 ADP+Pi ATPHADP+PiATP暗反应:CO2+C5 2C3 (CH2O)+C56、光能 O2 H C3 C5 (CH2O) CO2 O2 H C3 C5 (CH2O)7、光合作用化学反应式:三、光反应阶段与暗反应阶段的比较化能合成作用一些自养生物不能利用光能,而是利用体外环境中无机物氧化所释放出的能量,以环境中的二氧化碳为碳的来源,来合成有机物,并且储存能

20、量,这种合成作用叫化能合成作用。光合作用和化能合成作用的异同点:相同点:都是将无机物转变成自身组成物质。不同点:光合作用,利用光能;化能合成作用,利用无机物氧化产生的化学能。叶面积指数10.5光合作用呼吸作用提高农作物对光能的利用率一、尽量让光照在叶子上1、延长光照时间:日光灯、轮茬2、增加叶子面积:合理密植二、尽量让照在叶子上的光转化1、控制光照强弱光照强度光合作用0阳生植物阴生植物阳生植物:常见阴生植物:人参、三七2、提高CO2浓度(大气中CO2浓度为0.03%,植物光合作用最适浓度为0.1%,植物处于CO2饥饿状态)通风:正其行,通其风施农家肥施NH4HCO3种植固定CO2能力较强的植物

21、(玉米、甘蔗等)3、合理灌溉CO2光合作用04、合理施肥5、提高酶的活性(冬季大棚菜里生炉子)三、尽量减少有机物消耗1、适当增大温差(哈密瓜)净光合作用=真正光合作用细胞呼吸2、收获之后及时晒干(减少自由水比例,降低细胞呼吸)3、尽量使有机物向果实积累:环剥4、除草灭虫,减少竞争和捕食影响光合作用的因素和化能合成作用1.影响光合作用的因素有原料(包括 和土壤中的水分),光照条件(包括光照 、光照时间和光的成分),影响酶活性的 等。CO2,强度,温度, 2.光合作用和化能合成作用比较 光合作用化能合成作用本质都能将CO2和H2O等无机物合成有机物区别能量光能氧化无机物产生的 代表生物绿

22、色植物硝化细菌等微生物化学能提醒 :以上两类生物代谢类型都是自养型,在生态系统中成分都是生产者。硝化细菌生存的气体环境条件有NH3和O2(两种气体)。农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下将更多的NH3转化成NO2或NO3,提高肥效。特别提醒1.光反应为暗反应提供两种重要物质:H和 ATP,暗反应为光反应也提供两种物质:ADP和 Pi,注意产生位置和移动方向。2.没有光反应,暗反应无法进行,所以晚上植物只进行呼吸作用,不进行光合作用;没有暗反应,有机物无法合成,生命活动也就不能持续进行。3.色素只存在于光反应部位叶绿体类囊体薄膜上,但光反应和暗反应都需要酶参与,所以光合作用有关酶存在于两个部位

23、叶绿体类囊体薄膜上和基质中。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;乙:光照5秒,黑暗5 秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物: 甲<乙(暗反应时间长)。1.下图为光反应、暗反应联系示意图,据图回答下列问题:(1)填出图中字母所表示的物质:a , b ,c ,d 。 (2)光反应为暗反应提供了 和 。(3)光合作用中的能量转变是:光能 。(4)若对某植物作如下处理:(甲)持续光照10 分钟,(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒,连续交替进行20分钟,若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是 ( ) A.甲多于乙 B.甲少于乙 C.甲和乙相等

24、D.无法确定(1)O2 ATP H CO2 (2)H ATP (3)ATP等中的化学能 糖类(有机物)中的化学能 (4)B光合作用的影响因素及其应用1.探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析(1)实验流程打出小圆形叶片(30片):用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出直径=1 cm抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2等)小圆形叶片沉到水底:将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中,小圆形叶片全部沉到水底对照实验及结果: 小圆形叶片加富含CO2的清水 光照强度叶片浮起数量 甲 10片 20 mL 强 多乙10片 20 mL 中 中 丙 10片 2

25、0 mL 弱 少 (2)实验结论:在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2越多,浮起的越多)。(3)光照强度与光合作用强度的关系曲线分析A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。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,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。B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(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度称为光补偿点。BC段:表明随着光照强度不断加强,光合

26、作用强度不断加强,到C点以上就不再加强了,C点所示光照强度称为光饱和点。应用:阴生植物的B点前移,C点较低,如图中虚线所示,间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能;适当提高光照强度可增加大棚作物产量。2.CO2浓度对光合作用强度的影响 1)曲线分析:图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大, 但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。(2)点含义:图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点; 图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度; 图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。(3)应用:在农业生产上

27、可以通过“正其行, 通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光能利用率。3.温度对光合作用速率的影响(1)曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。 (2)应用:冬天,温室栽培可适当提高温度,也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用速率;晚上适当降低温室的温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。4.必需元素供应对光合速率的影响(1)曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 (2)应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。5.水

28、分的供应对光合作用速率的影响 (1)影响:水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,限制CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。 (2)应用:根据作物的需水规律合理灌溉。6.叶龄对光合速率的影响(1)曲线分析:随幼叶不断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合速率不断增加(OA段);壮叶时,叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态,光合速率基本稳定(AB段);老叶时,随叶龄增加,叶内叶绿素被破坏,光合速率下降(BC段)。(2)应用:摘除老叶、残叶。7.多因子对光合速率的影响 曲线分析:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断

29、加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可适当提高图示中的其他因子。 2、科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是( )A.光照强度为a时,造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同B.光照强度为 b 时,造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同C.光照强度为ab时,曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高D.光照强度为ac时,曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高选D3.下列曲线图均表示光合作用与某些影响 因素的关系。在下列各选项中,不正确的是(

30、 )A.图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低B.图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低C.图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度,当光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要 因素是光照强度D.图中Y因素最有可能代表光照强度选D实验探究1.实验常考易错点(1)萨克斯实验中黑暗处理的目的:消耗掉叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照,检验试剂为碘蒸气,检验前用酒精水浴加热处理,目的是溶解色素。 (2)恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处:叶绿体大呈带状,便于观察所用细菌异化作用类型为需氧型。 (3)鲁宾、卡门用的实验方法为示踪原子法(同

31、位素标记法)。 (4)卡尔文选用小球藻做实验,用同位素标记法揭示了暗反应过程。2.上述实验中对照实验设置在光合作用的发现中,科学家们利用了对照实验,使结果和结论更加科学、准确。(1)萨克斯:自身对照,自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光),因变量为叶片是否制造出淀粉。(2)鲁宾和卡门:相互对照,自变量为标记物质(H218O与C18O2),因变量为O2的放射性。(3)普里斯特利:密闭的玻璃罩是否加植物为自变量,蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。4.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内,结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验,却有的能成功,有的不能成功。以下关

32、于这一现象的说法,不正确的是 ( )A.该实验并不科学,没有可重复性B.该实验的成功与否,要看是否将装置置于阳光下C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧气达到了平衡D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡选A5、请回答下列有关光合作用的问题。(1)光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响。其中,光照强度直接影响光合作用的过程 ;二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程。 (2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与光照强度和温度的关系。在温度为10,光照强度大于 千勒克斯时,光合速度(率)不再增加。当温度为30,光照强度小于L3千勒克斯时,光合速度

33、(率)的限制因素是 。根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克斯,温度分别为10、20和30时的光合速度(率)。(3)丙图表示在适宜光照强度下测定的叶片光合作用强度(以CO2吸收速率表示)与CO2浓度的关系。若适当增大光照强度,则a点和b点如何移动? 。若适当降低光照强度,则a点和b点又如何移动? 。(4)据丁图回答、三个小问题。强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是 。乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是 (a、b、c、d)。当光照强度从a到b时, 植物光合作用强度增加的最快。(1)光反应 暗反应 (2)L1 光照强度 如图(3)a点左移,b点右移 a点右移,b点左移

34、(4)甲 c 甲(1)补偿点含义:光合作用等于呼吸作用,若改变某一因素(如光照、CO2浓度),使光合作用增大(减少),而呼吸作用不受影响,因此为使光合作用=呼吸作用,则补偿点应左移(右移);若改变某一因素(如温度),使呼吸作用增大(减少),为使二者相等,则补偿点应右移(左移)。(2)饱和点含义:当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时,若改变某一因素使光合作用增大(减少),则饱和点应右(左)移。6、已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25和30,如图曲线表示该植物30时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25条件下(原光照强度和CO2浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移

35、动分别是( )A.a点上移,b点左移,m值增加B.a点不移,b点左移,m值不变C.a点上移,b点右移,m值下降D.a点下移,b点不移,m值上升选A7.为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是 ( )A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液选B8、下图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置,b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是( )A.确保植

36、株与外界空气进一步隔绝B.排除土壤中微生物代谢活动的干扰C.防止NaOH溶液对植物根系的影响D.避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉选B9、.在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是( )A.O2浓度过低 B.O2浓度过高 C.CO2浓度过低 D.CO2浓度过高 选C10、某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如下图所示。下列有关分析不正确的是( )A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量

37、下降C.实验24天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D.实验24天,光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的选C11、(2008·广东理基,43)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bD.胡萝卜素处于滤纸最前方,是因为其在提取液中的溶解度最高 选C题组二:光合作用的色素和过程12、如图所示,图甲为叶绿体结构与功能示意图,图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化,请据图分析:(1)图甲中A、B、

38、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次是 。(2)在a中发生的过程称为 ,在a中含有的参与此过程的物质是 。(3)在a中发生的能量转变是 。(4)图乙中,从 点开始合成有机物,至 点有机物合成终止。(5)AB段C3含量较高,其主要原因是 。 (6)G点C3含量极少,其原因是 。(7)G点与F点相比,叶绿体中NADPH(还原氢)含量较 (填“高”或“低”)。(1)H2O、CO2、C3、C5 (2)光反应 色素和酶 (3)光能活跃的化学能 (4)B I (5)无光不进行光反应,C3不能被还原 (6)气孔关闭,叶肉细胞内CO2含量低,CO2的固定减弱(7)高13.如图表

39、示某同学做“绿叶中色素的提取和分 离”实验的改进装置,下列与之有关的叙述中,错误的是 ( )A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆近似圆形)D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色选D14.下图是研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速 率的实验装置,下列说法错误的是 ( )A.将整个装置放在光下,毛细管内的红色液滴会向左移动B.将整个装置置于暗室,一段时间后检查红色液滴是否移动,可以证明光是光合作用的必要条件C.当NaHCO3溶液浓度不变时,在容器B内加入少量蠕虫,对红色液滴移动不产生明显影响D.为使对照更具说服力,应将

40、伊尔藻置于含蒸馏水(不含NaHCO3)的容器中选C15、.图一是八月份某一晴天,一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线;图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图一中表示时间的字母与图二中(1)、(2)、(3)、(4)所发生的生理活动相对应的选项是( ) A.d、e、f、g B.d、c、b、aC.e、g、a、h D.f、c、b、d选B16.图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线;图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,真正光合速率受光照强度影响的变化曲线;图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答:(1)图1中,在c点时,叶绿

41、体中ADP的移动方向是 。(2)图2中,de段的限制因子是 ;e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”);e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”)。(3)图3中,在光照强度较强时,叶绿体产生的氧气的去路有 (填字母)。光合作用的反应式是 。光能 叶绿体(1)从叶绿体基质移向叶绿体类囊体薄膜 (2)光照强度 低 高 (3)p和gCO2+H2O (CH2O)+O217.在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系及光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系

42、,如下图所示。请据图回答下列问题:(1)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供了两种物质,请写出在光反应中形成这两种物质的反应式: ; 。(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是 ;图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在 条件下测量。(3)由图丙可知,40时,植物体 (填“能”或“不能”)显示生长现象;而5时的状态可用图甲中 (填“A”、“B”或“C”)点表示。(4)用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为 点对应的光照强度,温度为 最佳。(5)在图甲和图乙中绘制下列有关曲线:图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(mol/h)表示的,请改用O2的吸收量(mol/h)表示光合作用强度,并在图甲中再绘出

43、光合作用强度与光照强度的关系曲线;在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系。(6)由图甲看,当植物生长在缺镁元素的土壤中时B点向 移动。(1)ADP+Pi+能量 ATP2H2O O2+4H(2)温度 无光(或黑暗)(3)不能 B (4)C 25 (5)如下图 (6)右侧1.光合作用速率表示方法:通常以一定时间 内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况,光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。2.在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率,而植物真正光合速率=表

44、观光合速率+呼吸速率。如下图所示。 3.呼吸速率:将植物置于黑暗中,实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。4.一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。5.判定方法 (1)若为坐标曲线形式,当光照强度为0时,CO2吸收值为0,则为真正(实际)光合速率,若是负值则为表观光合速率。 (2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为表观光合速率。 (3)有机物积累量一般为表观光合速率,制造量一般为真正(实际)光合速率。5.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件

45、都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示:温度() 5101520253035光照下吸收CO2(mg/h) 1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2(mg/h) 0.500.751.001.502.253.003.50下列对该表数据分析正确的是 ( )A.昼夜不停地光照,在35时该植物不能生长B.昼夜不停地光照,在15时该植物生长得最快C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,在20时该植物积累的有机物最多D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,在30时该植物积累的有机物是10时的2倍选C光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变

46、化规律 1.黑暗状态时,植物只进行细胞呼吸,不进 行光合作用。此状态下,植物从外界吸收O2,并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外,如图甲所示。2.弱光情况下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸。(1)细胞呼吸速率大于光合作用速率,此状态下,植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2与放出CO2量较少(如图乙)。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示:用CO2释放量表示:N1=N2-N;用O2吸收量表示:m2=m1-m;用植物重量(有机物)减少量表示。 (2)细胞呼吸速率等于光合作用速率时,植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放(如图丙)。此时表现为呼吸速率或光合速率等于0。3.较

47、强光照时,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,且光合作用速率大于细胞呼吸速率。 (1)气体代谢特点(如图丁):植物光合作用所利用的CO2(用N表示)除来自植物自身细胞呼吸(N2)之外,不足部分来自外界(N1);植物光合作用产生的氧气(m)除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周围环境中(m2)。分析图可知:N=N1+N2,m=m1+m2。 (2)光合作用相对强度的表示方法 用O2释放量(或容器中O2的增加量)表示: m2 =m-m1;用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:N1=N-N2;用植物重量(或有机物量)的增加量表示。6.如下图所示,图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关

48、代谢情况,其中af代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下,O2净产量(光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题:(1)在图甲中,b可代表 ,物质b进入箭头所指的结构后与 结合,生成大量的 。(2)在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢,则甲图中的d所代表的物质应是 。(3)在图乙中,A点时叶肉细胞内生成的物质有 ,在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡,其制约的内在和外在因素分别是 、 。(4)在其他条件不变的情况下,适当提高棚内的温度,可以提高蔬菜的产量,此时乙图中N点向 (左、右)移动。(5)在图乙P点所处的状态时,

49、叶绿体内ATP移动的方向是 。A点状态时,可以发生图甲中的哪些过程(用图中字母表示)? ;D点时发生(字母表示) 。(1)O2 H ATP和水 (2)18O2(3)CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度(或温度) (4)左 (5)从类囊体膜到叶绿体基质 ef abcd题型四 根据特定装置进行光合作用和呼吸作用强度的比较 测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法,即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物(活种子或植物或动物),通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化,进而推测或计算生物的呼吸状况,如图装置所示。由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2,前者可

50、引起装置内气压升高,而后者则引起装置内气压下降,为便于测定真实呼吸情况,应只测其中一种气体变化情况。为此,测定过程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2,这样,整个装置中的气压变化,只能因吸收O2所引起,从而排除CO2对气压变化的干扰。(1)物理误差的校正由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起,为使测定结果更趋准确,应设置对照实验,以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时,对照实验与呼吸装置相比,应将所测生物灭活,如将种子煮熟,而其他各项处理应与实验组完全一致(包括NaOH溶液,所用种子数量,装置瓶及玻璃管的规格等)。(2)探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系将上

51、述装置置于不同光照强度(可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制)条件下,被研究生物应为绿色植物。结果分析:若红色液滴右移,说明光照较强,光合作用大于细胞呼吸,释放O2使瓶内气压增大。若红色液滴左移,说明光照较弱,细胞呼吸大于光合作用,吸收O2使瓶内气压减小。若红色液滴不动,说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸,释放O2等于吸收O2,瓶内气压不变。(3)细胞呼吸状况的实验测定归纳欲测定与确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致,加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示,当然,此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。结果与分析若装置1液滴左移,装置2液滴不动,则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。若装置1液滴不动,装置2液滴右移,

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