浙江省2020版高考生物二轮复习第4讲细胞呼吸和光合作_第1页
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文档简介

1、核心融汇第4讲细胞呼吸和光合作用考点考试内容考试要求细胞呼吸的原理1.需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程b2.需氧呼吸与厌氧呼吸的异同b影响细胞呼吸的因素及应用细胞呼吸在实践中的应用b叶绿体色素的种类及提取与分离1.色素的种类、颜色和吸收光谱a2.活动:光合色素的提取与分离b光合作用的原理及应用1.光合作用的概念、阶段、场所和产物b2.光反应和碳反应的过程b3.活动:探究环境因素对光合作用的影响c4.环境因素对光合速率的影响c光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与呼吸作用的异同b考点1 细胞呼吸与光合作用的关系核心要点融会盘通1.细胞呼吸的原理(1)需氧呼吸含义:细胞在氧气的参与下,把糖分子氧化成二氧

2、化碳和水,并释放能量,生成大量ATP的过程。过程场所:细胞溶胶物质变化:(:担匕虫县丙阐酸+H产能情黑:少址场所;线粒体基质物研变化:丙酮酸4比0-以匚口工十切产能情根:少量场所:线粒体内膜物质变化;川,。2里 30产能情况:大质反应式:C6H2O + 6Q+ 6H2O,6CO+12H2。十能量。(2)厌氧呼吸场所:细胞溶胶。过程a.第一阶段:与需氧呼吸第一阶段完全相同。b.第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳或转化成乳酸。反应式 酶a.广物为酒精: C6H2。2c2Hoi 2CO+少量能量。 酶b.广物为乳酸:CsHLQ2c3H6Q +少量能量。2.光合色素(1)叶绿体

3、色素的种类功能叶绿素叶绿素a:监绿色主要吸收蓝紫光和红光叶绿素b:黄绿色类胡萝卜素M里.余:更色主要吸收 蓝紫光胡萝卜素:橙黄色(2)色素提取与分离实验中的注意事项及操作目的实验过程操作过程操作目的提取色素选取新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高将新鲜的菠菜叶烘干、 粉碎成干粉,研磨时加入 23 mL 95%的乙醇溶解叶片中的色素研磨时加入少许的二氧化硅和碳酸钙研磨充分和保护口 1 /录系迅速充分研磨防止溶剂挥发并充分溶解色素盛放滤液的小试管口加棉塞防止色素分子被氧化分离色素滤纸条预先干燥处理使层析液在滤纸条上的扩散速度快滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快滤液细线要细、齐、直使

4、分离的色素带平齐,不重叠滤液细线干燥后 重复画34次使分离的色素带清晰便于观察滤液细线不能触及层析液防止色系直接溶解到烧杯内的层析液中3.光合作用的过程(1)光反应条件:光、色素、酶、水。场所:类囊体膜上(即光合膜)。物质变化:HbB NADP- NADPH(H) + QAD印 Pi光能酶ATP能量变化:光能电能-活跃的化学能贮存在 ATP和NADPHK(2)碳反应条件:多种酶、 CO、 ATR NADPH场所:叶绿体的基质中。物质变化:CO首先被1个RuBP分子固定,形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解 成2个三碳酸分子,每个三碳酸分子接受来自NADPH勺氢和来自ATP的磷酸基团生成三碳糖

5、,并将NADP侨口 ATP释放的化学能储存在糖分子中。每3个CO进入卡尔文循环就形成 6个三碳糖,其中5个三碳糖分子再生成 RuBP还有一个三碳糖分子运到叶绿体外合成蔗糖或被叶绿 体利用合成淀粉、蛋白质和脂质。能量变化:ATP和NADPH活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。4.光合作用和细胞呼吸的联系二者的比较光合作用细胞呼吸场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行物质变化无机物一心 有机物有机物上削无机物能量变化光能一- 化学能化学能一一 AT巴热能实质合成有机物,储存能量分解有机物、释放能量,供细胞利用(2)光合作用与细胞呼吸的关系图示光合作用与需氧呼吸过程中

6、H和ATP的来源、去路的比较比较项目来源去路H光合作用光反应中水的光解作为碳反应阶段的还原剂,用于还原C3下呼吸第一阶段、第二阶段产生用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成,其合成所需能量来自色素吸收、转化的太阳能用于碳反应阶段 G还原,其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在后机物中陵呼吸A、二、三阶段均产生,其中第三 阶段产生最多,其合成所需能量来自 有机物的分解水解释放的能量直接用于除碳反应以外的各项生命活动热考命题,精准突破典例如图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。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。

7、(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解析(1)由分析可知,图中表示光合作用光反应阶段水光解的产物Q;是生成还原型辅酶H (NADPH的反应物 NADP;是生成 ATP的原料ADPF Pi;代表光合作用碳反应 阶段参与固定 CO的物质RuBP图中H代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶I(NADH(2)细胞中生成 ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧,导致细胞进行厌氧呼吸

8、。答案(1)0 2 NADP ADPr Pi RuBP NADH或还原型辅酶I)(2)C 和 D (3)在缺氧条件下进行厌氧呼吸光合作用与细胞呼吸过程及物质转化分析策略答题时,应结合所给条件,从以下几个方面进行:(1)理解教材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C0 G-RuB%(CH2。)、隆金 Q+NADPH能量变化为光能一活跃的化学能(NADP即口 ATP户(CH2O)中稳定的化学能。细胞呼吸:物质变化为QH12O6 2QH4Q(丙酮酸)+ 4H、2GH403(丙酮酸)+ 6HO 6C0+ 20H、24H +602- 12HaO,

9、能量变化为(CH2O)中稳定的化学能一活跃的化学能(ATP)和热能。(2)应结合教材图解,准确获取图示中的物质转化信息,据此确定相应生理过程是光合作 用过程还是呼吸作用过程,是光反应阶段还是碳反应阶段,或者是需氧呼吸的哪一个阶段。题组突破考向一对细胞呼吸类型的比较及细胞呼吸原理应用的考查一 一 一 一(2018 浙江6月学考)真核细胞需氧呼吸中含碳物质的变化是:葡萄糖一一丙酮酸工L CO,其中、表示两个阶段。下列叙述错误的是()A.和中产生H较多的是B.和产生的H都用于生成H2OC.和是需氧呼吸中释放大量能量的阶段D.和发生的场所分别是细胞溶胶和线粒体答案:C(2019 浙江1月学考)真核生物

10、厌氧呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径如图所示。下列叙述错误的是()甲三乳酸菊萄糖工丙酮酸育Ff乙静+C他A.甲过程中有ATP的生成B.乙过程需要乳酸脱氢酶参与C.丙过程可发生在人体肌肉细胞中D.甲过程为乙、丙过程提供还原剂解析:选Co甲过程为糖酵解,有 ATP的生成;乙过程为产生乳酸的厌氧呼吸第二阶段, 需要乳酸脱氢酶参与;人体肌肉细胞中不能进行产生乙醇和CO的厌氧呼吸;甲过程为乙、丙过程提供还原氢。故 C错误。考向二光合色素(2019 浙江4月选考节选)回答与光合作用有关的问题:在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条 自上而下两条带中的色素合称为 。分析叶

11、绿素 a的吸收光谱可知,其主要吸收可见 光中的 光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象主要与抑制叶绿素的合成有关。解析:在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条自上而下两条带中的色素 (胡萝卜素和叶黄素)合称为类胡萝卜素。叶绿素 a主要吸收 可见光中的蓝紫光和红光。秋天叶片变黄的现象主要与低温抑制叶绿素的合成有关。答案:类胡萝卜素 蓝紫光和红低温考向三对光合作用、呼吸作用过程及能量转化的考查4.(原创)下图为叶绿体结构与功能示意图,A、B、G D表示叶绿体的结构,表布有关物质。下列叙述不正确的是 ()A.参与光合作用的色素位于图中的A部位B

12、. CO进入叶绿体后,通过固定形成物质C.若突然停止光照,C3的含量会升高D.用14C标记CO进行光合作用,可在中测到较高放射性解析:选Bo CO通过固定形成物质。. (2019 浙江4月选考节选)回答与光合作用有关的问题:在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有0.1%CO的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是 。若停止CO供应,短期 内小球藻细胞中 RuBP的含量会。研究发现Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶, 它催化CO被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体 中。解析:在“

13、探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有 0.1%CO的溶 液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,由于绿光几乎不被吸收,光反应减弱,ATP和NADPK少,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量增加。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是 ATP和NADPH若彳止CO供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加。Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO被固定的反应,推知该酶存在于叶绿体基质中。答案:增加 ATP和NADPH增加 基质考向四 光合作用和细胞呼吸综合过程的考查. (2019 高考海南卷改编)下列关于绿色植物的叙述,错误的是()A.植物细胞在白天和

14、黑夜都能进行有氧呼吸B.植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的C.遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降D.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用解析:选B。有氧呼吸不需要光照,植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸,A正确;植物细胞中ATP不一定都是在膜上合成的,如细胞溶月和线粒体基质中也可以合成ATP, B错误;合成叶绿素需要光照,遮光培养会导致光照减弱,从而导致叶肉细胞的叶绿素含量下降, C正确;植物幼茎的绿色部分含有叶绿体,能进行光合作用,所有的活细胞都能进行呼吸作用,D正确。.如图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是()光能式下仁见5(能量A.过程产生H,过程

15、消耗H,过程既产生也消耗H.过程只发生在叶绿体基质,过程只发生在线粒体基质C.过程消耗 CO释放02,过程消耗 02释放COD.若叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率,甘蔗的干重必然增加解析:选A。过程分别为光反应、碳反应和呼吸作用,光反应中水的光解产生H,碳反应中消耗H和ATP,呼吸作用中第一、二阶段产生 H,第三阶段消耗H , A正确;碳 反应只发生在叶绿体基质,过程发生在细胞溶胶和线粒体,B错误;光反应不消耗 CO,只是释放Q, C错误;叶肉细胞内过程的速率大于过程的速率,甘蔗的干重不一定增加,因 为甘蔗干重增加的条件是整个植株的有机物合成量大于消耗量,而图示仅为叶肉细胞中能量代谢,D错误

16、。考点2 影响光合作用与细胞呼吸的因素核心要点融会费通核心融汇(i)光合作用温度、。浓度等 酶的数量等多卜因:光强度C0度、温度等 内因:色素及酶的数量等外因:(2)细胞呼吸.上 内因:.光合速率与呼吸速率的关系- 球合速率0 co, 霜 放 量/ :呼吸镇率 A呼吸所放山的CO,量此糜整度(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数据为呼吸速率(A点)。(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。(3)总(真正)光合速率=净光合速率+呼吸速率。(4)各点(段)光合作用和呼吸作用分析只呼吸不光合 A点植物释放CO吸 UAO岬吸 光合AB段1

17、植物释放CO吸 UO Q光合=呼吸B点1植物外观上不与外 1界发生气体交换光合 呼吸B点后4植物吸收CO释放O3.从关键词来区分“总光合速率” “净光合速率”和“呼吸速率”在黑暗时,植物体只能进行呼吸作用,所以在黑暗条件下测得的数据就是呼吸速率;而 在光照条件下,植物体可以同时进行光合作用和呼吸作用,因此,在光下直接测得的数据是净光合速率;总光合速率无法直接测得,只能间接求得:总光合速率=净光合速率+呼吸速率。如表列出了部分常见的与总光合速率和净光合速率有关的关键词。项目常用关键词真正光合速率02产生(生成)速率CO固定速率有机物产生(制造、生成)速率净(表观)光合速率C2释放速率CO吸收速率

18、有机物积累速率呼吸速率黑暗中C2吸收速率黑暗中CQ释放速率黑暗中有机物消耗速率特例:如果题干给出的信息是叶绿体吸收CO或叶绿体释放 Q的量,则该数据为总光合速率。热考命题,精准突破典例命题通关(2018 浙江4月选考)各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸储水、寡霉素和NaHSO 24 h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫 8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和A.寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上H的传递B.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质C.车t Z基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对

19、光合速率的抑制作用D.喷施NaHSO促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降解析寡霉素抑制ATP合成酶的活性,A错误;寡霉素在光合作用过程中的作用部位是 叶绿体的类囊体膜,B错误;转Z基因提高光合作用效率, 减弱寡霉素对光合速率的抑制作用, C错误。答案D高分点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 CO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 )(当光合速率大于呼吸速率时 )。光合作用释放 Q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

20、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呼吸作用同时进行时:光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量;光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳吸收量+呼吸作用二 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-呼吸作用葡萄糖消耗 量。(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。题组突破考向一以曲线、柱形图等形式考查影响光合作用与细胞呼吸的因素1. (2018 浙江11月选考)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体

21、加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH为7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如下图所示。下列叙述正确的是()cK除草剂法度A.相同浓度除草剂处理下,单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著B.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强C.除草剂浓度为 K时,品种乙的叶绿体能产生三碳糖D.不用除草剂处理时,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲解析:选B。单位时间内溶液颜色变化快则说明杂草进行光合作用产生的H多,则杂草受除草剂的抑制作

22、用不显著,故A错误。相同除草剂浓度,品种甲的放氧速率比乙低,则品种甲的光反应速率比乙低,光反应发生在类囊体膜上,故除草剂抑制品种甲比抑制品种乙类 囊体膜的功能强,故 B正确。在实验过程中,溶液中的DCIP作为氧化剂,光反应产生的H被DCIP氧化,使得三碳酸不能被 H还原而产生三碳糖,故 C错误。不用除草剂处理时,品 种甲和品种乙的放氧速率相同,故D错误。.如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述错误的是A.番茄果实细胞产生B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 C时比15 C时更强C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低

23、有关解析:选Co番茄果实需氧呼吸产生 CO的场所是线粒体,厌氧呼吸产生CO的场所是细胞溶胶,A正确;由题图看出8 C时黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15 C大即抑制作用更强,B正确;由题图看出低温条件下呼吸强度更低,但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高,所以黑暗条 件下不利于果实的贮存, C错误;呼吸过程是酶促反应,酶活性受温度影响,温度降低酶活性 降低,D正确。考向二 光合速率与呼吸速率的相关计算.对胡萝卜幼苗在不同环境条件下氧气的吸收量和释放量进行测定,结果如表所示,下列对结果的分析不合理的是()体、线粒体及细胞溶胶B.在20 c时,分别用10 klx和5 klx光照胡萝卜幼苗10小时

24、,再黑暗14小时,光合作用积累的葡萄糖量前者比后者多28.125 mgC.在10 c时,用5 klx光照胡萝卜幼苗10小时,胡萝卜幼苗所有叶肉细胞产生的氧气为 35 mgD.在10 c时,用10 klx光照胡萝卜幼苗4.8小时后,再将胡萝卜幼苗转入20 c黑暗环境19.2小时,氧气变化量为 0解析:选Q黑暗中氧气的吸收量代表呼吸速率,光下测定的氧气的释放量是净光合速率,在20 C时,用5 klx光照胡萝卜幼苗,净光合速率大于 0,则胡萝卜幼苗叶肉细胞中产生 ATP 的场所有叶绿体、线粒体及细胞溶胶,A正确;在20 c时,分别用10 klx和5 klx光照10C 错误;在 10 C、 10 kl

25、x小时,再黑暗 14小时,氧气增加量分别是 5X101X14= 36 mg、2X101X14= 6 mg,前 者比后者多释放氧气 30 mg,换算为葡萄糖则为 28.125 mg, B正确;在5 klx光照条件下10 小时,10 C时光合作用产生的 Q总量是(3.0 +0.5) X10= 35 mg,此35 mg氧气为整个幼苗光合作用产生的氧气总量,大于幼苗所有叶肉细胞产生的氧气量,光照4.8小时,积累氧气 4X4.8= 19.2 mg , 20 C黑暗环境19.2小时,消耗氧气1X19.2 =19.2 mg,氧气变化量为 0, D正确。考点3 光合作用与细胞呼吸的实验设计核心要点融会费通核心

26、融汇光合作用与细胞呼吸相关实验设计的方法总结(1)酸碱指示剂显色法验证光合速率与呼吸速率:在NaHCOM液中,加入BTB等酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO浓度的增高,其颜色由蓝一绿一黄,在不同的光照强度下,观察其颜色变化。(2)叶圆片浮起法验证光合速率:在适宜浓度的NaHC液中,不同光照强度下,单位时间统计叶圆片浮起的数目。(3)光合速率与呼吸速率测定的实验装置法测定装置测定方法及解读a.测定呼吸强度I.装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收co;n .玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰;m.置于适宜温度环境中;W.红色液滴向左鳌动(代表呼吸耗氧量)。b.测定净光合速率I

27、.装置烧杯中放入适宜浓度的NaHCO溶液,用于保证容器内 co浓度恒定,满足光合需n .必须给予较强光照处理,且温度适宜;m.红色液滴向右移动(代表净光合速率)。命题通关 热考命题,精准突破NaHCM 液底音典例(2018 浙江6月学考)某研究小组进行了探究环境因素对光合作用影响的活动,其装置如图所示。实验开始时,经抽气处理的叶圆片沉在回答下列问题:(1)光合作用产生的氧气使叶圆片上浮,氧气产生于叶绿体的 ,该结构产生的 ATP和 用于将3-磷酸甘油酸还原成 。(2)该小组利用上述装置,以叶圆片上浮时间为观察指标,研究NaHCOM度对光合作用的影响。在坐标系中用曲线图预测实验结果,并标注横、纵

28、坐标的名称。(3)该小组还利用菠菜叶圆片研究了某些因素对酶促反应的影响。实验设计和结果如下表:组别12345菠菜叶圆片(片)55555蒸储水(mL)108876淀粉酶溶液(mL)/2/纤维素酶溶液(mL)/234实验结果一一十+ + + +注:观察前去除液体中叶圆片或残渣;“ 十 ”越多表示溶液绿色越深,”表示溶液颜色无显著变化。该实验的可变因素是 。第3、4、5组的溶液呈绿色,原因可能是 出1点即可)。案上浮时间 O 答 幻L类囊体膜 NADPH三碳糖磷酸NhHCO,浓度(3)酶的种类和浓度去壁的细胞吸水胀破;叶绿体破裂(1)测定不同植物光合速率时观察对象不同水生植物:单位时间内气泡产生量或

29、气泡生成速率;离体叶片:单位时间内上浮叶片数目或全部上浮所需时间;植物体上的叶片:碘蒸气处理后叶片颜色的变化;水绵:好氧细菌的分布情况。(2)NaHCQ溶液、NaOHO(和水白作用。NaHC血液能为水中的植物提供碳源。NaOH液能吸收CO,相应的装置用于测定 02吸收量。加水的对照组中相应的装置用于测定光合作用实 验中CO吸收量和O释放量的差值,而细胞呼吸实验中测定CO释放量和Q吸收量的差值。(3)如何排除环境因素对实验结果的干扰。排除环境因素对实验结果的干扰的总体思路是 不让生物进行代谢活动,测量环境因素(如温度等)对实验结果的影响。常用的方法:用等量的消毒过的死的生物材料代替活的生物材料,

30、其他与实验组相同。题组突破(2019 浙江1月学考)某同学利用小球藻(一种单细胞真核生物)为实验材料,进行了 “探 究环境因素对光合作用的影响”的活动,他设计的实验装置如图所示。氧气传感器小坏源+N rHLI%用我记录仪回答下列问题:(1)小球藻进行光合作用时,利用 范围内的光进行光反应,形成了 ATP和NADPH在叶绿体的 中,NADPH三碳酸的还原提供了 。(2)该同学研究了不同光强度和不同浓度的NaHC3液对小球藻光合作用的影响,得到实验数据如下:表:不同实验条件下实验装置中氧气的相对浓度与时间的关系培养时间(d)实验条件024681012强度高浓度NaHCO溶液0.10.20.60.9

31、1.51.82.1低浓度NaHCO溶液0.10.20.50.71.41.72.0高光强度高浓度NaHCO溶液0.10.31.11.42.83.54.3低浓度NaHCO溶液0.10.31.01.21.92.22.7该实验的自变量是 ;在实验操作过程中,需要保持温度、(答出1点即可)等无关变量一致。第24 d ,在高浓度NaHCOO容液条件下,高光强度组比低光强度组氧气的相对浓度上升快,其主要原因是 ;第6 d后高浓度 NaHCM液和高光强度组氧气的相对浓度上升显著加快,除上述原因外,还可能的原因是解析:(1)小球藻进行光合作用时,利用可见光范围内的光进行光反应,形成了ATP和NADPH在叶绿体基

32、质中,NADP的三碳酸的还原提供了氢和能量。(2)该同学研究了不同光 强度和不同浓度的 NaHCO溶液对小球藻光合作用的影响,该实验的自变量是光强度和NaHCO溶液浓度,在实验操作过程中,需要保持温度、小球藻的起始数量、NaHCO的量等无关变量一致。第24 d,在高浓度NaHCM液条件下(CC2充足),高光强度组比低光强度组氧气 的相对浓度上升快,其主要原因是高光强度下光反应强度大;第 6 d后高浓度NaHCO溶液和 高光强度组氧气的相对浓度上升显著加快,除CO和光照充足外,还可能的原因是小球藻数量快速增加。答案:(1)可见光 基质 氢和能量(2)光强度和NaHCOB液浓度小球藻的起始数量、N

33、aHCO液的量高光强度下光 反应强度大 小球藻数量快速增加课后作业一、选择题1. (2019 浙江4月选考)生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较 糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生 CO的摩尔数与消耗 Q的摩尔数的比值来 TOC o 1-5 h z 大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是()A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1D.某动物以草为食,推测上述比值接近1答案:A2.下图为酵母菌细胞呼吸代谢简图,表示过程,下列叙述错误的是()营养物质前萄糖A

34、.过程为糖酵解,所有活细胞中均能发生此过程NADH:匕NADPH一个磷酸基团,是一种辅酶C.丙酮酸只有在有氧的条件下才进入线粒体D.过程发生在线粒体内膜,释放的能量大部分用于合成ATP解析:选 D=过程为糖酵解,葡萄糖在细胞溶胶中被分解,产生丙酮酸和NADH所有活细胞中无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸均能发生此过程;NADH比NADPH一个磷酸基团,是一种辅酶;丙酮酸只有在有氧的条件下才进入线粒体,被彻底氧化分解为CO和H2O,同时产生大量能量;过程发生在线粒体内膜,NADH所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧,最后形成水,同时产生大量的能量,大部分能量转化为热能,小部分用于合成ATP。故D错

35、误。.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是()A.使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线23次D.研磨叶片时,用体积分数为70%勺乙醇溶解色素解析:选B。正确选材和操作是实验成功的关键。在提取叶绿体中的色素时,漏斗基部放 单层尼龙布进行过滤, A项错误;纸层析法分离滤液中的色素时,需用干燥的定性滤纸,B项正确;画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线12次,C项错误;研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素,D项错误。.下列有关乙醇发酵和乳酸发酵的叙述,正确的是()A.乙醇发酵中乙醇的来源和乳酸发酵中乳酸的来源不同B.乙醇发酵的第

36、一阶段与乳酸发酵不同,乙醇发酵不进行糖酵解C.乳酸发酉过程中 NADHT将丙酮酸还原D.乳酸发酵过程中,ATP会在线粒体内膜上产生解析:选Co乙醇发酵中乙醇的来源和乳酸发酵中乳酸的来源相同,都来自丙酮酸,A错误;不管是乙醇发酵还是乳酸发酵,它们的第一阶段都是糖酵解,B错误;乳酸发酵过程中,NADH各丙酮酸还原为乳酸,C正确;乳酸发酵产生 ATP的场所是细胞溶胶,D错误。.下图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内。和RuBP的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况,下列对这一环境因素的改变的分析,正确的是()RuBP时间改变的条件A.突然停止光照B.突然增加CO浓度C.降低环境温度D.增加光照强度解析

37、:选 d突然停止光照时,H和ATP减少,G被消耗的量减少,故其含量增多,而 RuBP的来源减少,故其含量降低。突然增加CO浓度时,合成 Q的原料增加,导致 G含量增加。增加光照强度时,H和ATP增多,。因大量消耗而减少, RuBP的含量增加。.为研究光合作用中 ATP合成的动力,20世纪60年代,Andre Jagendorf 等科学家设 计了如下实验:首先人为创设类囊体内外pH梯度,之后置于黑暗条件下,发现随着类囊体内外pH梯度的消失有ATP形成。下列相关说法合理的是 ()A.离体类囊体取自绿色植物根尖分生区细胞B.在绿色植物中该过程也是在黑暗中完成的C. ATP的合成需要伴随可运输进入类囊

38、体腔D.推测ATP合成的动力来自 4浓度梯度势能解析:选d类囊体存在于叶绿体中,而绿色植物根尖分生区细胞没有叶绿体;在绿色植物中合成ATP是在光反应阶段进行的,自然环境下此过程需要光照;ATP的合成需要伴随 4运输出类囊体腔;把悬浮液的pH迅速上升为8,类囊体内外产生了浓度差,此时,在有ADP和Pi存在的情况下类囊体内生成了ATP,因此可以推测ATP合成的动力来自 H浓度梯度势能。故D正确。7.科学家向小球藻培养液中通入14CQ,给予实验装置不同时间光照,结果如下表所示。实验组别光照时间(s)放射性物质分布12大量3-磷酸甘油酸(二碳化合物)22012种磷酸化糖类360除上述12种磷酸化糖类外

39、,还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析,下列叙述正确的是()A.碳反应最初形成的主要是 3-磷酸甘油酸(三碳化合物)B.本实验利用小球藻研究的是光合作用的光反应阶段3-磷酸甘油酸可直接转化成氨基酸、有机酸等D.实验结果说明光合作用产物是糖类解析:选A。由表格可知,CO进入叶绿体后,最初形成的物质是3-磷酸甘油酸(三碳化合物);由题可知,用同位素标记法探究二氧化碳中的碳元素的去向,故本实验利用小球藻研究 的是光合作用的碳反应阶段; 根据时间分析可知,3-磷酸甘油酸要先转化成 12种磷酸化糖类, 然后才转化成氨基酸、有机酸等;表中数据说明光合作用除了产生糖类外,还有氨基酸、有 机酸等其他有机物

40、。故 A正确。.为了研究两个小麦新品种 Pi、P2的光合作用特性,研究人员分别测定了新品种与原种 (对 照)叶片的净光合速率,结果如图所示。以下说法错误的是()温度(篁)A.实验过程中光照强度和 CO初始浓度必须一致.可用单位时间内进入叶绿体的 CO量表示净光合速率C.每组实验应重复多次,所得数据取平均值D.三个品种达到最大净光合速率时的温度没有显著差异解析:选Bo该实验过程中的光照强度和CO初始浓度均属于无关变量,无关变量在实验过程中必须一致,A项正确;可用单位时间内植物从外界环境中吸收的CO量表示净光合速率,B项错误;为了减少实验误差,每组实验应重复多次,所得数据取平均值,C项正确;题图显

41、示,三个品种达到最大净光合速率时的温度都是25 c左右,没有显著差异,D项正确。.如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程,其中表示相关过程,A、B表示两种气体物质,下列说法错误的是 ()h30-CM 曲IAA.过程表示光反应,过程的场所是叶绿体基质B.物质A表示Q,物质B表示COC.过程能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D.过程的两个阶段都需要消耗过程产生的H和ATP解析:选d由题图可知,过程分别表示光反应和碳反应,反应场所分别是类囊体薄 膜和叶绿体基质。物质 A B分别表示 Q和CO。光反应能将光能转换成活跃的化学能储存在 ATP中,碳反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程

42、包括CO的固定和Q的还原两个阶段,其中 CO的固定不需要消耗过程产生的 H和ATP。.某密闭温室大棚内CQ浓度的变化如图所示,其中B、C两点的温度相同。下列说法错误的是()6:00 2:00 1:( 24:00 时间郢震OZA. B、C两点时温室大棚中的光照强度相同B.经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加C.经一昼夜后大棚内 Q浓度增加B、C两点时植物细胞的光合作用速率等于细胞呼吸速率解析:选Ao选项B正确,由图可知,一昼夜后大棚内CO浓度下降,减少的 CO用于合成有机物,因此,经一昼夜后大棚内植物体内有机物积累量将增加。选项C正确,CO浓度下降,说明光合作用总强度大于细胞呼吸,因此大棚内Q浓

43、度增加。选项 A错误、选项D正确,B C两点的温度相同,说明植物细胞呼吸强度相同,同时由于B、C两点时植物的光合作用强度等于细胞呼吸强度,说明B、C两点时植物的光合作用强度也相同,但C点时大棚内CO浓度更低,说明C点时的光照强度必然大于B点时的光照强度。11.在光合作用中,RuB限化酶能催化 CO+C5(即RuBP户2c3。为测定RuB腺化酶的活 性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶, 用其催化G与14co的反应,并检测产物14q的放射性强 度。下列分析错误的是()A.菠菜叶肉细胞内 RuB吸化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质RuB限化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定RuB限化酶活性的

44、过程中运用了同位素标记法D.单位时间内14。生成量越多说明 RuB腰化酶活性越高解析:选B。菠菜叶肉细胞内 RuB吸化酶是植物体内催化 CO固定的酶,反应的场所是叶 绿体基质;CO固定需要在 CO供应和G存在条件下进行,有光、无光均可;测定该酶活性的 方法用到了 14CO,属于同位素标记法;根据题意,单位时间内14。生成量越多说明 RuBP竣化酶活性越高。二、非选择题. (2019 浙江6月学考)希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理: 光照下,叶绿体释放 Q,同时氧化型DCIP(2, 6二氯酚靛酚)被还原,颜色由蓝色变成无色。 DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。

45、研究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力 的测定实验。回答下列问题:(1)制备叶绿体悬液:选取 10 g新鲜的菠菜叶加入研钵,研磨前加入适量的0.35 mol/LNaCl溶液和pH 7.8的酸碱缓冲液等;研磨成匀浆后,用纱布过滤,取滤液进行 ,分 离得到叶绿体;将叶绿体置于 溶液中,以保证叶绿体的正常形态,获得叶绿体悬液。(2)测定叶绿体活力:分组如下,并按下表加入试剂;测定各组吸光率。试管号磷酸缓冲液(mL)叶绿体悬液(mL)煮沸(min)DCIP(mL)19.40.1一0.529.40.150.539.90.1一一注:“”表示不处理或不加入。希尔反应模拟了光合作用中 阶段的部分变化,该阶段在叶绿

46、体的 中 进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用,相当于在该阶段中 的作用。煮沸处理后,需向 2号试管中加入一定量的 ,以保证各试管中液体的量相等。3号试管的作用是。解析:(1)制备叶绿体悬液时,先选取 10 g新鲜的菠菜叶加入研钵,研磨前加入适量的 0.35 mol/L NaCl 溶3 (维持叶绿体形态)和pH 7.8的酸碱缓冲液(维持一定的pH)等;研磨成 匀浆后,用纱布过滤,取滤液进行离心,分离得到叶绿体;将叶绿体置于0.35 mol/L NaCl(或等渗)溶液中,以保证叶绿体的正常形态,获得叶绿体悬液。(2)希尔反应模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化,该阶段在叶绿体的类囊体膜中进行。

47、氧化型DCIP(2, 6-二氯酚靛酚)可被还原,因此氧化型 DCIP在希尔反应中的彳用,相当于NADP在该光阶段中的作用。煮沸处理后,因蒸发部分水分,因此需向2号试管中补充一定量的蒸储水,以保证各试管中液体的量相等。3号试管的作用是作为对照,测定该浓度叶绿体悬液自身的吸光率。答案:(1)离心 0.35 mol/L NaCl( 或等渗)(2)光反应类囊体膜 NADP 蒸储水测定该浓度叶绿体悬液自身的吸光率作为对照.图1为某植物叶肉细胞中叶绿体内部分生理过程示意图,图 2为某研究人员根据研 究结果,绘制的该植物叶片在光照等环境因素影响下吸收和释放 CO速率的变化曲线。请回答 下列问题:充足恒充c%遮光定光照 /(弱光)A

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