2023届复习 二轮复习　细胞呼吸与光合作用 课件 （78张）

专题二细胞代谢专题二细胞代谢思维导图体系构建第4讲细胞呼吸与光合作用专题二细胞代谢教材剖析扩展提升1．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的道理是什么？(必修1P95“思考·讨论”)__________________________________________________________________________________________________________________________________提示：创造疏松通气环境，避免厌氧菌繁殖。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升2．海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深，这种现象与光能的捕获有关吗？为什么？(必修1P101“拓展应用”)__________________________________________________________________________________________________________________________________提示：有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光，水层对光波中的红、橙部分的吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收量，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升3．夏季晴天，植物光合作用会出现“午休”现象的原因是什么？(必修1P106“拓展应用”)__________________________________________________________________________________________________________________________________提示：由于光照强，温度过高，植物由于蒸腾作用过强导致失水过多，气孔部分关闭，使CO2固定减少，光合作用效率下降。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升1．1mol葡萄糖有氧呼吸能释放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖分解生成乳酸，只释放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中。据此分析在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；而葡萄糖氧化分解释放的能量主要以热能形式散失专题二细胞代谢教材剖析扩展提升2．(1)夏季中午，光照强、温度高，但植物的光合作用强度反而减弱，原因是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________(2)生态农业中有“多使用农家肥”的措施，该措施除了能减少化肥对土壤的影响外，还有一些有利于农作物生长的因素，请你从光合作用的原理进行分析。__________________________________________________________________________________________________________________________________专题二细胞代谢教材剖析扩展提升答案：(1)当光照强、温度高时，为了降低植物的蒸腾作用，减少水分的散失，部分气孔关闭，从而使叶肉细胞中的CO2供应不足，暗反应减弱，从而导致光合作用强度减弱。(2)农家肥中的有机物可被土壤中的微生物分解成CO2和无机盐，其中CO2可作为农作物进行光合作用的原料。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升3．据研究报道，在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可同时产生乙醇和乳酸。在淹水处理条件下，甜樱桃砧木根系无氧呼吸也能同时产生乙醇和乳酸。以上研究均表明，一种细胞的无氧呼吸方式可以有两种。有些微生物原本只有一种无氧呼吸方式，但是通过基因工程方法可以使微生物出现新的代谢途径。例如，科学家将乳酸脱氢酶基因导入酵母(转基因酵母)，从而使其具有两条无氧呼吸途径。请据此回答下列问题：(1)不同的呼吸方式其产物不同的直接原因是______________________。在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可进行无氧呼吸的意义是_____________________________________________________________________________________。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(2)玉米幼苗根能否长时间进行无氧呼吸，原因是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请设计实验证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径(材料：普通酵母、转基因酵母、培养液，其他需要的材料任选)。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升答案：(1)酶的种类不同保证玉米幼苗根部在缺氧的条件下可以获得能量(2)不能，原因是无氧呼吸产生的乳酸或酒精会损害根(3)第一组在无氧条件下培养普通酵母，第二组在无氧条件下培养转基因酵母，然后用酸性重铬酸钾检验培养液，再分别测出培养液的pH。结果为两组培养液均可使酸性重铬酸钾变为灰绿色，第二组的pH小于第一组，可以证明转基因酵母产生了乙醇和乳酸，说明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升考点一细胞呼吸与光合作用的过程(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(

)A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率专题二细胞代谢教材剖析扩展提升解析：光合作用会吸收密闭容器中的CO2，而呼吸作用会释放CO2，在温度和光照均适宜且恒定的情况下，两者速率主要受容器中CO2和O2的变化影响。初期容器内CO2含量较大，光合作用强于呼吸作用，植物吸收CO2释放O2，使密闭容器内的CO2含量下降，O2含量上升，A错误；根据分析由于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下，容器内的CO2含量下降，所以说明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐渐降低，从而使植物光合速率逐渐降低，直到光合作用与呼吸作用相等，容器中气体趋于稳定，B错误；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。答案：D专题二细胞代谢教材剖析扩展提升1．图解不同角度理解光合作用和细胞呼吸的关系(1)过程专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(2)C、H、O三种元素的转移途径①

②

③

专题二细胞代谢教材剖析扩展提升特别提醒①葡萄糖不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。②人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2，人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物。③无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中，释放出来的只是少量的能量。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(3)光合作用与细胞呼吸中[H]、NADPH和ATP的来源及去路①比较[H]和NADPH的来源和去路：专题二细胞代谢教材剖析扩展提升②比较ATP的来源与去路：专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(4)图解4种状况下“光合作用与细胞呼吸”关系专题二细胞代谢教材剖析扩展提升2．图解环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系(1)光补偿点的两种生理状态①整个植株：光合作用强度＝呼吸作用强度。②叶肉细胞：光合作用强度>呼吸作用强度。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(2)光补偿点、光饱和点移动方向①光补偿点的移动：a．呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。b．呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。②光饱和点的移动：相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，光饱和点C应右移(C′点右上移)，反之左移(C′点左下移)。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点一：围绕细胞呼吸和光合作用的过程，考查理解能力1．(2022·河北保定二模)图1表示玉米光合作用和有氧呼吸过程中的部分物质变化，图2表示玉米在充足CO2、不同温度和不同光照强度下的光合速率。下列叙述正确的是(

)专题二细胞代谢教材剖析扩展提升A．图1中，在生物膜上进行的过程有①②③，⑤过程需要消耗ATPB．图1中，若叶肉细胞内②过程与④过程的速率相等，则玉米植株可正常生长C．图2中，P点对应光照强度下，限制玉米光合速率的主要环境因素是CO2浓度D．图2中，若环境中CO2浓度降低，则曲线上的Q点将向左下方移动答案：D专题二细胞代谢教材剖析扩展提升2．(2022·全国模拟预测)如图1表示发生在植物叶肉细胞中的光合作用和细胞呼吸两种代谢反应，图中数字表示反应过程，字母表示有关物质。图2为探究光照强度对光合作用效率影响的实验装置简图，实验中其他环境因素保持稳定不变。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(1)其中C代表NADP＋，上图编号D、I所代表的物质分别是____________、________。(2)发生在线粒体内膜上及叶绿体基质中的反应过程编号分别是________、________。(3)若突然停止光照，短时间内物质H和物质E的含量变化分别是____________(填“增加”“不变”或“减少”)。(4)实验装置图2可用于测定______________的变化量；该实验的无关变量主要是哪些：______________________(至少写两种)。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升解析：据图分析，图1表示光合作用与呼吸作用的过程，其中，①表示水的光解，③表示光反应中生成NADPH，②表示光反应中产生ATP，④表示三碳化合物的还原，⑤表示二氧化碳的固定，⑥表示呼吸作用的第一个阶段，⑦表示有氧呼吸的第二阶段，⑧表示有氧呼吸的第三阶段；A是[H]，B是水，C代表NADP＋，D代表NADPH，E代表ADP，F代表ATP，G是三碳化合物，H是五碳化合物，I是丙酮酸，J是水。图2中，因变量是氧气的产生量，液滴右移的距离表示光合作用释放的氧气量。(1)根据以上分析可知，图1表示光合作用与有氧呼吸的过程，若C代表NADP＋，则D是NADPH，I是丙酮酸。(2)图1中⑧表示有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上；图1中④表示三碳化合物的还原，⑤表示二氧化碳的固定，是光合作用的暗反应过程，发生在叶绿体专题二细胞代谢教材剖析扩展提升基质中。(3)若突然停止光照，光反应停止，NADPH和ATP合成终止，短时间内NADP＋和ADP消耗停止，含量增加，此时三碳化合物的还原受阻，五碳化合物生成停止，去路不变，导致五碳化合物的含量减少，故图1中物质H—五碳化合物减少和物质E—ADP增加。(4)实验装置图2的自变量是光照强度不同，因变量是氧气的产生量，故实验装置图2可用于测定氧气的变化量；除自变量以外能影响光合作用强度的量均为无关变量，有温度、CO2量、NaHCO3溶液浓度、pH、光照时间等。答案：(1)NADPH丙酮酸(2)⑧

④⑤(3)减少、增加(4)氧气CO2量(或NaHCO3溶液量及浓度)、温度、pH、光照时间等专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点二：通过细胞呼吸和光合作用关系，考查综合应用能力3．(2022·全国专题检测)下图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。下图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是(

)A．图甲中，光照强度为B时，光合速率等于呼吸速率B．图甲中，光照强度为D时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C．图乙中，当光照强度为X时，细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D．图乙中，限制E、F、G点光合作用速率的因素主要是光照强度答案：B专题二细胞代谢教材剖析扩展提升4．(2022·白云模拟预测)在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程，下面是相关物质变化示意图，其中A～E为生理过程，请回答：(1)在生物体内，ATP的合成伴随着生物的________(填“吸”或“放”)能反应，ATP的水解伴随着生物的________(填“吸”或“放”)能反应。上述A～E过程中，能够产生ATP的过程是________(填字母)，B过程中突然减少CO2的供应，C5的含量短时间内将________(填“上升”“下降”“不变”)。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(2)过程A发生的场所是________________。过程A为过程B提供的物质有________，________。A过程中释放的氧气来自于________。(填“水”或“二氧化碳”)(3)有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是________(填字母)，该阶段反应发生的场所是_______；细胞呼吸过程中释放出能量最多的过程是_______(填字母)过程。解析：图中A有光参与的是在类囊体薄膜上进行的光反应，该阶段产生的H＋和ATP用于在叶绿体基质中进行的暗反应即图中B。暗反应中CO2首先被固定为C3，然后被还原为有机物和C5。葡萄糖在细胞质基质中发生细胞呼吸(有氧、无氧呼吸共有)的第一阶段分解为丙酮酸即图中C，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中反应产生CO2和[H]，即有氧呼吸的第二阶段图中的D；前两个阶段产生的还原氢在线粒体内膜上与氧气结合，同时释放大量能量，即图中E过程。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(1)在生物体内，ATP的合成伴随着生物的放能反应，ATP的水解伴随着生物的吸能反应。光反应和有氧呼吸的三个阶段均产生ATP，因此产生ATP的是A(光反应)、C(有氧呼吸第一阶段)、D(有氧呼吸第二阶段)、E(有氧呼吸第三阶段)，B光合作用的暗反应阶段不产生ATP。如果突然终止CO2的供应，则C5的消耗减少，但短时间内C3的还原速率不变，所以C5的含量上升。(2)过程A光反应发生的场所在叶绿体类囊体薄膜；A光反应为B暗反应提供H＋和ATP；A过程中释放的氧气来自于光反应中水的光解产生。(3)有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段是细胞呼吸的第一阶段，即C，发生在细胞质基质中；细胞呼吸过程中释放能量最多的过程是有氧呼吸第三阶段即E。答案：(1)放吸A、C、D、E上升(2)叶绿体的类囊体薄膜ATP

H＋水(3)C细胞质基质E专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点三：从光呼吸与光合作用关系的角度理解光合作用的过程，考查科学思维能力5．(2022·广州专题检测)小麦是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答下列问题：材料一某班学生进行新鲜小麦叶片中色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO3，实验结果如图甲所示。材料二研究发现，小麦在光照条件下进行光合作用的同时也进行光呼吸。如图乙所示，光呼吸现象存在的原因是催化过程①②的Rubisco酶具有双重催化活性，该酶既能催化完成过程①又能催化完成过程②。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(1)分析图甲所示实验结果可知，__________(填“叶绿素”或“类胡萝卜素”)比较耐酸。可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的小麦色素提取液，发现其对__________光的吸收减少最多。(2)从图乙可知，小麦进行光呼吸的场所是____________。Rubisco酶既能催化C5和CO2反应，也能催化C5和O2反应，以此推测CO2浓度与O2浓度的比值________(填“高”或“低”)，有利于小麦进行光呼吸而不利于进行光合作用。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(3)在北方夏季晴朗的中午，小麦会出现“光合午休”，此时光合速率明显减小，而CO2释放速率明显增大，其原因是______________________________。在过强光照下，暗反应减慢，叶绿体通常会积累ATP和H＋，对细胞造成损害。研究表明光呼吸对细胞起到一定的保护作用，原因可能是________________________________________________________________________________。解析：(1)分析图甲可知，在酸性条件下，叶绿素的含量大幅减少，而类胡萝卜素的含量基本不变，所以比较耐酸的是类胡萝卜素；由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以材料一中的小麦色素提取液经过酸处理后，叶绿素含量减少，因此对红光的吸收减少最多。(2)由图乙可知，小麦进行光呼吸的场所是叶绿体和线粒体，由于Rubisco酶具有双重催专题二细胞代谢教材剖析扩展提升化活性，该酶既能催化完成过程①(CO2的固定)又能催化完成过程②(光呼吸)，光呼吸是C5和O2反应，因此CO2浓度与O2浓度的比值较低时，有利于小麦进行光呼吸而不利于进行光合作用。(3)“光合午休”是由于温度过高，造成植物部分气孔关闭(减少水分丢失)，导致叶肉细胞CO2浓度较低，O2浓度较高，光呼吸增强，所以光合速率明显减小，而CO2释放速率明显增大；光呼吸过程中可以消耗光反应生成的多余的ATP和H＋，减小ATP和H＋对细胞造成的伤害。答案：(1)类胡萝卜素红(2)线粒体和叶绿体低(3)部分气孔关闭，叶肉细胞CO2浓度较低，O2浓度较高，光呼吸增强光呼吸可以消耗光反应生成的多余的ATP和H＋，减小ATP和H＋对细胞造成的伤害专题二细胞代谢教材剖析扩展提升考点二细胞呼吸与光合作用的影响因素及其应用(2022·浙江卷)不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理(30s/次)，实验结果如图2，图中“蓝光＋绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光＋绿光＋蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升回答下列问题：(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。(2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是_________________________________________________________________。气孔主要由保卫细胞构成，保卫细胞吸收水分，气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1、图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K＋、Cl－的吸收等，最终导致保卫细胞__________，细胞吸水，气孔开放。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，已用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。解析：分析图1：蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间CO2浓度低。分析图2：表示该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理对气孔导度的影响：蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大，绿光刺激不影响气孔开放程度，先蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度，先蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转。(1)各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度专题二细胞代谢教材剖析扩展提升小，扩散速度慢，所以常用纸层析法分离光合色素。光合色素吸收的光能通过光反应过程转化为ATP和NADPH中的化学能，用于碳反应中3磷酸甘油酸的还原，将能量转移到有机物中。(2)据图1分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转，并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K＋、Cl－的吸收等，最终导致保卫细胞溶质浓度升高，细胞吸水膨胀，内侧膨胀的多，气孔侧内陷，气孔开放。(3)生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代谢产物的合成。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升答案：(1)层析3磷酸甘油酸(2)光合速率大，消耗的二氧化碳多蓝溶质浓度升高(3)不同颜色光强度光照时间专题二细胞代谢教材剖析扩展提升1．掌握影响细胞呼吸的四类因素(1)温度(2)O2含量专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(3)CO2浓度(4)含水量专题二细胞代谢教材剖析扩展提升2．分析影响光合速率的三大因素光照强度①原理：主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生②分析P点后的限制因素：外因：温度、CO2浓度；内因：色素的含量、酶的数量和活性CO2的浓度①原理：影响暗反应阶段C3的生成②分析P点后的限制因素：外因：温度、光照强度；内因：酶的数量和活性③CO2浓度过高会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用专题二细胞代谢教材剖析扩展提升温度主要影响暗反应，通过影响酶的活性而影响光合作用续上表专题二细胞代谢教材剖析扩展提升3.辨明一昼夜植物代谢强度变化的两条曲线曲线解读：(1)c点和g点：光合速率等于呼吸速率。(2)c～g段：光合速率大于呼吸速率。(3)g点：有机物积累最多的点。(4)b点：开始进行光合作用的点。(5)一昼夜后有机物有积累：甲：Ⅱ－(Ⅰ＋Ⅲ)大于0；乙：i点CO2浓度比a点时低。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升特别提醒(1)图甲中c点和g点为光补偿点，此时光合作用速率与细胞呼吸速率相等，分别相当于图乙中的c点和g点；c点玻璃罩内CO2浓度最高，g点CO2浓度最低。(2)光补偿点时，叶肉细胞光合作用强度等于植物细胞呼吸强度，但是叶肉细胞中光合作用强度大于细胞呼吸强度。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点一：通过环境因素对细胞呼吸和光合作用的影响，考查信息获取能力1．(2022·陕西榆林二模)青椒是一种常见的蔬菜。下图1是青椒叶肉细胞中两种细胞器的生理活动示意图，其中甲、乙代表相关结构，a～e代表相关物质，①～③代表相关生理过程。图2是在不同温度条件下青椒植株吸收与释放CO2速率的曲线图。回答下列问题：专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(1)图1中的结构甲是____________，物质e是________，过程②进行的场所是____________。(2)若要验证青椒叶片光合作用产生的c中元素的来源，可分别给青椒提供____________。(3)在温度为30℃时，图2中青椒光合速率为____________CO2mg·h－1，此时CO2的来源有_________________。据图2可知，青椒在_______________℃左右的环境中生长得最快。解析：(1)分析图1：甲表示叶绿体类囊体薄膜；乙表示叶绿体基质，a表示ATP和NADPH，b表示ADP和Pi，c表示O2，d表示丙酮酸，e表示CO2；①表示有氧呼吸第一阶段(细胞质基质中进行)，②表示有氧呼吸第二阶段(在线粒体基质中进行)，③表示有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜上进行)。(2)据图可知，c专题二细胞代谢教材剖析扩展提升专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点二：通过植物光合作用和呼吸作用的曲线变化，考查识图能力和实验探究能力2．(2022·全国专题检测)如图表示某植物在不同温度条件下(适宜的光照和CO2浓度)的净光合速率和呼吸速率曲线，下列有关说法错误的是(

)A．甲代表净光合速率，乙代表呼吸速率B．据图可知，最有利于植物生长的温度为30℃C．40℃时，光合作用停止，60℃时，呼吸作用停止D．该植物与呼吸作用有关酶的最适温度高于与光合作用有关酶的最适温度答案：C专题二细胞代谢教材剖析扩展提升3．(2022·甘肃模拟)某种海藻能分泌一种催化海水中HCO₃¯形成CO2的酶。研究小组分别在2.2mol/L和8.8mol/L两种HCO₃¯浓度的海水中培养生长状态一致的该海藻，测定其在不同温度条件下的净光合速率，结果如图所示。请回答问题：专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(1)据图分析，在2.2mol/L的HCO₃¯浓度条件下，温度从20℃升至30℃时，海藻的最大光合速率________(填“增大”“减小”或“基本不变”)，该条件下，达到最大光合速率后限制光合速率的环境因素主要是____________，判断依据是___________________________________________________。(2)在HCO₃¯浓度为2.2mol/L的环境中，海藻在30℃条件下的光饱和点(达到最大光合速率时的最小光照强度)高于20℃条件下的，原因是_____________________________________________________________________________。(3)将在8.8mol/L的HCO₃¯环境中培养的海藻移入2.2mol/L的环境中，重新进行上述实验，则海藻的光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)将________(填“左”“右”或“不”)移，图中可证明该观点的依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(4)若将该海藻密闭在无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加强，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升专题二细胞代谢教材剖析扩展提升专题二细胞代谢教材剖析扩展提升专题二细胞代谢教材剖析扩展提升考点三细胞呼吸与光合作用的实验探究与分析(2021·山东卷)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。SoBs浓度(mg/L)光合作用强度(CO2μmol·m2·S－1)光呼吸强度(CO2μmol·m2·s－1)018.96.410020.96.2专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是______________________________________________________。20020.75.830018.75.540017.65.250016.54.860015.74.3续上表专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/LSoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度________(填：“高”或“低”)，据表分析，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在____________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。解析：题意分析，光呼吸会抑制暗反应，光呼吸会产生CO2。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液后由表格数据可知，光合作用的强度随着SoBS浓度的增加出现先增加后下降的现象。(1)C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，则光反应产生的ATP、专题二细胞代谢教材剖析扩展提升[H]减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多。(2)叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度即为光饱和点，与对照相比，喷施100mg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。(3)光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在SoBS溶液浓度为200mg/LSoBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升答案：(1)基质光照停止，产生的ATP、[H]减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多(2)低喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等(3)100～300专题二细胞代谢教材剖析扩展提升1．测定光合速率与呼吸速率的几种方法(1)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率①装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测表观光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证容器内CO2浓度的恒定。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升②测定原理：a．甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。b．乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表表观光合速率。c．真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升③测定方法：a．将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。b．将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算表观光合速率。c．根据呼吸速率和表观光合速率可计算得到真正光合速率。④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(2)利用“半叶法”测定光合速率例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度。若M＝MB－MA，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(3)利用“黑白瓶”法测定光合速率将装有水和光合植物的黑、白瓶置于相同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行细胞呼吸；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和细胞呼吸。因此，真正光合作用氧气产生量(光合作用总量)＝白瓶中氧气增加量＋黑瓶中氧气减少量。(4)叶圆片称重法——测定有机物的变化量①操作图示：如图所示，以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升(5)叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率本方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升2．交替光照与连续光照问题光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和NADPH不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应，因此在光强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升3．实验设计中的相关注意事项(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，CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。(2)对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。(3)无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点一：通过测定光合速率与呼吸速率，考查应用能力1．(2022·湖北模拟预测)如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法不正确的是(

)专题二细胞代谢教材剖析扩展提升A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动B．若将图甲中的CO2

缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率可能会发生从a到b的变化D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2

缓冲液的浓度答案：B专题二细胞代谢教材剖析扩展提升题点二：通过光合作用与细胞呼吸的实验设计，考查实验探究能力2．(2022·湖北模拟预测)某研究小组为了探究鄂西北的夏日晴天中午时气温和相对湿度对甲品种小麦净光合