细胞呼吸与光合作用专题二轮复习

细胞呼吸与光合作用专题二轮复习第1页/共50页专题四细胞呼吸与光合作用第2页/共50页考纲要求1、细胞呼吸（Ⅱ）2、光合作用的基本过程（Ⅱ）3、影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）4、叶绿体色素的提取和分离5、探究酵母菌的呼吸方式第3页/共50页知识网络第4页/共50页知识网络第5页/共50页思维串联细胞代谢同化作用异化作用化能合成光合作用异养型自养型需氧型——有氧呼吸厌氧型——无氧呼吸兼性厌氧型物质循环能量流动植物个体：积累量=总光合-细胞呼吸储存量=同化量-呼吸量生产者植物细胞||||||第6页/共50页易混易错点总结1、两者的[H]不同，光合作用NADPH，细胞呼吸NADH2、两者的ATP去向不同，光合作用的ATP用于暗反应；细胞呼吸产生的ATP用于各项生命活动。（注意：哺乳动物体温的维持不是ATP水解，而是呼吸作用释放出来的大量热能。）3、总光合与净光合第7页/共50页重难点1、光合作用和细胞呼吸的过程及联系2、影响光合作用与细胞呼吸的因素及应用（总光合和净光合）3、光合作用与细胞呼吸的实验设计第8页/共50页考点一光合作用和呼吸作用的过程及内在关系考情引领高考对本知识点的考查侧重于光合作用与细胞呼吸的过程，物质、能量转化关系，对反应场所及各阶段反应物、生成物确认也常作为考查点，题型既有选择题也有非选择题。第9页/共50页（2015·全国卷Ⅰ·T29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,（…略…）A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。光合反应和细胞呼吸的过程及关系第10页/共50页C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量

(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是

_____________________________________________;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要

,这些反应发生的部位是叶绿体的

。光合反应和细胞呼吸的过程及关系高于C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质审题能力、暗反应的场所。第11页/共50页A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。(2)A、B、C三组处理相比,随着___________________的增加,使光下产生的___________________能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。光合反应和细胞呼吸的过程及关系光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶Ⅱ光反应的产物、。第12页/共50页通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示，据图判断，下列叙述错误的是A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程C

2017全国I卷T3用实验形式考察光合作用基本过程光合结合植物激素的实验设计光合反应和细胞呼吸的过程及关系第13页/共50页A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析人体在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供，无氧呼吸产生的乳酸此种情况下不再供能，C错误。答案C2.（2014·全国课标Ⅱ，6）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是（）第14页/共50页（2017江苏卷）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：第15页/共50页（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量

，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是

。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有

。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中

的干扰。第16页/共50页（3）图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是

。若提高反应液中NaHCO3

浓度，果肉放氧速率的变化是

(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15～20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是

；若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有

(填序号：①C5

②ATP③[H]

④C3)，可推测20～25min曲线的斜率为

(填“正值”“负值”或“零”)。第17页/共50页（2011大纲卷）在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：第18页/共50页⑴图中物质A是______（C3化合物、C5化合物）⑵在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_______；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是______________。⑶若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________（低、高）。⑷CO2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_______（高、低），其原因_______。第19页/共50页⑴C3化合物⑵暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累。⑶高⑷低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少。第20页/共50页考点二

影响光合作用与细胞呼吸的因素及应用考情引领高考对本知识点的考查常结合坐标曲线或柱形图模型，考查光合作用、细胞呼吸的影响因素及其在生产实践中的应用，对总光合速率、净光合速率与呼吸速率的考查也较多，强化对相关原理的分析及相关曲线模型的归纳整合与加强针对性训练是备考的关键。第21页/共50页光照强度CO2吸收CO2放出光照强度ABC(净光合速率)实际光合速率(真光合速率)实际光合速率=净光合速率+呼吸速率呼吸速率规律总结

如何测定实际光合速率？呼吸速率？将植物置于黑暗中，测定容器中CO2增加量，O2减少量或有机物减少量。净光合速率？将植物置于光下，测定容器中CO2减少量，O2增加量或有机物增加量（干重）。第22页/共50页规律总结：容器中真光合速率净光合速率CO2O2有机物描述真光合速率、净光合速率的常用术语CO2的实际消耗、固定量CO2的吸收量、减少量O2的产生、生成量O2的释放量、增加量有机物的制造、生产、合成、生成量有机物的积累量、增加量第23页/共50页解答与呼吸作用、光合作用相关的图表信息题应特别关注如下信息（1）光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。（2）光照下吸收CO2量应为净光合量。（3）光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。（4）答题时务必关注题干信息中诸如“恒温”“最适温度”等关键信息。第24页/共50页（2018年新课标1卷）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__________________________。。第25页/共50页（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降低的幅度比乙大

（3）乙

（4）CO2

（3）甲、乙两种植物中，更适合在林在种植的是________________。（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”）不足第26页/共50页（2017•天津卷）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型第27页/共50页C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度

D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度

第28页/共50页（2016全国1卷）为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：第29页/共50页（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_______________。（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高___________（填“CO2浓度”或“O2浓度”）。（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____。第30页/共50页（1）光照强度

（2）CO2浓度

（3）乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的第31页/共50页（2017全国1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”“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____________________________________________________________________________________________________________________________。第32页/共50页答案：（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，有氧呼吸会增加第33页/共50页（2015·四川卷，4）在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（）（光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强）结合生态系统考查光饱和点和光补偿点物种指标马尾松苦槠石栎青冈光补偿点/（μmol·m－2·s－1）140663722光饱和点/（μmol·m－2·s－1）14251255976924第34页/共50页A.光强大于140（μmol·m－2·s－1），马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B.光强小于1255（μmol·m－2·s－1），影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度C.森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量D.在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加物种指标马尾松苦槠石栎青冈光补偿点/（μmol·m－2·s－1）140663722光饱和点/（μmol·m－2·s－1）14251255976924第35页/共50页解析由表格可知光强140（μmol·m－2·s－1）正好是马尾松的光补偿点，当光强大于光补偿点时，光合速率大于呼吸速率，此时叶肉细胞产生的O2不仅进入线粒体参与有氧呼吸，还有多余的O2释放到细胞外，A错误；由表格可知光强1255（μmol·m－2·s－1）正好是苦槠的光饱和点，当光强小于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是光照强度，当光强大于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，B错误；输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而非生产者积累的有机物的能量总和，C错误；由表格分析可知，青冈的光补偿点和光饱和点均最小，耐阴性最强，随着林冠密集程度的增大，射入林内下层的光照越来越弱，故在与其他林冠植物的竞争中耐阴的青冈可能处于优势，其数量最可能增加，D正确。答案

D第36页/共50页曲线的各点含义及形成原因分析a点：b点：bc段：c点：ce段：d点：e点：ef段：fg段：温度降低，酶活性下降，呼吸作用强度减弱，CO2释放减少；开始进行光合作用；光合作用强度小于呼吸作用强度；光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用强度大于呼吸作用强度；温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用强度小于呼吸作用强度；光合作用停止，只进行呼吸作用。第37页/共50页曲线分析：夏季晴朗的一天中，某植物CO2吸收速率随时间的变化曲线如图甲，另一植物密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系如图乙，请分析：①图甲中c点CO2吸收速率下降的原因是什么？一天积累的有机物的量可以用什么表示？②图乙所示中24小时内该植物是否积累有机物？为什么？第38页/共50页（1）光合作用的影响因素：光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、矿质离子供应等。（2）细胞呼吸的影响因素:温度、O2浓度、CO2浓度、水分等。（3）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”（如下图中n值为净光合速率，n值＝0时光合速率＝呼吸速率，植物生长取决于图中虚线变化。）第39页/共50页考点三光合作用与细胞呼吸的实验设计1、酸碱指示剂显色法验证光合祖率与呼吸速率：在NaHCO3溶液中，加入BTB等酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2的增高，其颜色由蓝变绿再变黄，在不同的光照强度下，观察其颜色变化。2、叶原片浮起法验证光合速率：在适宜浓度的NaHCO3溶液中，不同光照强度下，单位时间统计叶圆片浮起的数目第40页/共50页※、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙序号装置中红色液滴的移动现象装置甲装置乙１２３结论只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸都进行不移动不移动向左移向左移向右移向右移思考:如果将酵母菌改为乳酸菌,怎样才说明它只进行无氧呼吸?413、光合速率与呼吸速率测定的实验装置法第41页/共50页※、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙序号装置中红色液滴的移动现象装置甲装置乙１２３结论只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸都进行不移动不移动向左移向左移向右移向右移思考2:如果甲向左移距离为a,乙向右移距离为b,怎样计算呼吸商?42第42页/共50页※、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置NaOH溶液酵母菌培养液甲清水酵母菌培养液乙思考2:如果甲向左移距离为a,乙向右移距离为b,怎样计算呼吸商?追问：①a代表

值；

b代表

值．

②为使测得的a、b值更精确，还应再设置一对照装置。应怎样设置？设置的目的是什么？③若要测定已长出一片真叶幼苗的呼吸商，则应将该装置置于何种条件下？为什么？消耗氧的体积消耗氧与释放二氧化碳的体积之差43第43页/共50页?活塞着色液刻度管橡皮塞无色玻璃容器烧杯绿色植株NaHCO3缓冲液装置１思考：下图装置１能否用来进行光合速率的测定？思考：１．NaHCO3缓冲液的作用？２．着色液的移动方向，移动数值代表什么？３．怎样排除物理误差？持续提供CO2,保持空间CO2浓度相对稳定．植株光合作用O2的释放量与呼吸作用O2的消耗量的差值.?活塞着色液刻度管橡皮塞无色玻璃容器烧杯死植株装置２NaHCO3缓冲液44第44页/共50页NaOH溶液：除去容器中的CO2NaHCO3溶液：保持容器中CO2体积不变给植株遮光：除去光合作用对呼吸作用的干扰置于黑暗环境中：除去叶片中原有淀粉第45页/共50页（2016全国卷2）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，之后将等量的绿色溶液分别加入到