高考生物二轮专题复习第一篇第二单元-生命系统的代谢基础训练打包课件

15三月2024高考生物二轮专题复习第一篇第二单元生命系统的代谢基础课件训练打包考点一光合作用与细胞呼吸的过程及相互关系1．(2013·全国课标Ⅱ，2)关于叶绿素的叙述，错误的是 ()。 A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光

解析叶绿素的中心元素是镁元素，A项正确；色素的作用是吸收、传递和转化光能，可用于光合作用，B项正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C项正确；植物色素主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D项错误。答案D2.(2013·全国课标Ⅱ，3)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是 ()。 A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成 C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同 解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制，C错。 答案C3．(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 ()。 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光合作用光反应阶段合成ATP需要以ADP和磷酸为原料，A正确；光反应阶段色素分子对光的吸收和传递不需酶的参与，B正确；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；病毒无细胞结构，不能独立代谢，必须寄生在活细胞内，其代谢所需能量等均由宿主细胞提供，D正确。答案C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、能量转化关系及相关条件或影响因素等，题型既有选择题，也有非选择题。

1．光合作用与细胞呼吸关系图解14C3

14CO2

18O2

(2)能量变化：注：无氧呼吸只在第一阶段产能，第二阶段不产能，有氧呼吸产能最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。ATP

ATP

3．用线粒体和叶绿体表示O2和CO2两者关系 上图中表示O2的是

；表示CO2的是

，其中①为

，①＋④为

。②③⑥①④⑤①④⑤总光合量上图中：Ob段：只有呼吸作用，应有⑤⑥；bc段：呼吸作用大于光合作用，应有③④⑤⑥；c点：呼吸作用等于光合作用，应有③④；ce段：呼吸作用小于光合作用，应有①②③④；e点：呼吸作用等于光合作用，应有③④；ef段：呼吸作用大于光合作用，应有③④⑤⑥；fg段：只有呼吸作用，应有⑤⑥。再悟高考1．判断下列关于光合作用的叙述 (1)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中(安徽，1B) () (2)在叶肉细胞中，CO2的固定场所是叶绿体基质(2010·天津，1改编) () (3)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(浙江，4C) ()×√×(4)菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏(2013·海南，8ABD合编) ()(5)叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2012·全国，2B)()(6)红枫液泡中色素吸收的光能用于光合作用(2011·海南，12D) ()√××2．判断下列关于呼吸作用的叙述 (1)细胞呼吸必须在酶的催化下进行(全国新课标Ⅱ，1A)() (2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(2010·课标全国，2改编) () (3)酵母菌无氧呼吸被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP中，其余的存留在酒精中(2011·山东，3D) ()√××3．(2014·重庆卷，5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是 ()。 A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化 B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快 C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量 D.正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关解析酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化，A错误。当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量限制，反应速率不再随底物浓度增加而加快，B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合后生成水释放大量能量，C正确。人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，乙醇的分解是在人体内进行的，不会受外界温度的影响，D错误。答案C4．(2014·天津卷，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 ()。 A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行 B．过程①产生的能量全部储存在ATP中 C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同解析过程①为有氧呼吸过程，真核生物在细胞质基质和线粒体中进行，原核生物在细胞质中进行，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在细胞质中进行，A错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，水中的氧形成了O2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者与氧结合产生水并释放大量能量，后者用于C3还原，D正确。答案D创新预测5．下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，下列有关说法不正确的是 ()。 A．b表示CO2 B．③过程还能产生C5 C．④过程中有些反应还需要H2O参与 D．②④过程中产生ATP最多的是④过程解析据图分析：b表示CO2，和水光解产生的[H]和ATP反应生成葡萄糖，故A正确。暗反应还生成五碳化合物来继续二氧化碳的固定，故B正确。有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，故C正确。有氧呼吸第三阶段是一、二阶段生成的[H]和氧气反应生成水，同时生成大量ATP，故D错。答案D6．(2014·山东潍坊模拟)下图甲表示小球藻的某生理过程，科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2，在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量，其变化曲线如图乙所示。请据图回答：(1)图甲所示生理过程发生在________中，若使该过程持续稳定的进行，必须由光反应持续提供________。(2)图乙曲线a、b、c分别表示图甲中化合物________、________和________相对量的变化。(3)曲线b先上升后下降，请写出导致其下降的主要生理过程的反应式：________________________。(4)曲线a有两次上升过程，参照图甲分析原因分别是：光照条件下，________，使其上升；突然停止光照，________，14CO2继续被固定，使其再次上升。解析(1)图甲所示生理过程是光合作用的暗反应过程，发生在叶绿体基质中，若使该过程持续稳定的进行，必须由光反应持续提供ATP和[H]。(2)图乙中停止光照，a增加c减少，则曲线a是C3，曲线c是C5，曲线b在光照时增加，在黑暗时减少，则曲线B代表的是葡萄糖相对量的变化。(3)曲线b葡萄糖先上升后下降，导致其下降的主要生理过程是有氧呼吸过程。(4)曲线a有两次上升过程，参照图甲分析原因分别是：光照条件下，14CO2被固定，C3含量上升；突然停止光照，C3不再被还原，但14CO2继续被固定，使其再次上升。7．(2014·湖南高三十三校联考)图Ⅰ表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图Ⅱ表示在不同温度下，测定该植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题。(1)细胞器甲乙都有双层膜，乙的名称是________，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它在乙的________(场所)被彻底分解；将结构乙从细胞中提取出来，置于清水中，则其内膜破裂________(早、晚)于外膜。(2)在电子显微镜下观察，可看到甲内部有一些颗粒，它们被看作是甲的脂质仓库，其体积随甲的生长而逐渐变小，可能的原因是________________________。(3)从图Ⅱ分析可知，该植物的呼吸速率可表示为________，光合速率可表示为________。在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度________(增强、减弱、不变)，实际光合作用的强度________(增强、减弱、不变)。(4)恒定在上述________℃温度下，维持10h光照，10h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。解析(1)由乙可向甲提供CO2推知乙为线粒体，甲为叶绿体，物质c应为葡萄糖的分解产物丙酮酸，它在线粒体基质中被彻底分解，由于线粒体内膜有许多突起，故吸水涨破时间应晚于外膜。(2)叶绿体生长过程中需不断消耗脂质以构建“膜”，故脂质颗粒会减小。(3)植物的呼吸速率即黑暗1h有机物消耗量“X”，光合速率为“净光合量＋呼吸量”即M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X；图Ⅱ实验结果显示13～16℃之间“X”相对值逐渐增大，则呼吸强度增强，实际光合速率也增强(Y＋2X的值增大)。(4)由图Ⅱ柱形图数据推知：(X＋Y)×10－10X数值(即10h光照与10h黑暗条件下的重量净增量)在14℃时最高，为10×3＝30(mg)。答案(1)线粒体基质晚(2)颗粒中的脂质参与构建叶绿体中的膜结构(3)XY＋2X增强增强(4)1430细胞呼吸的曲线识别技巧(1)下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一般受生成物含量的影响，随生成物的增多而减缓，如CO2浓度。(2)上升型曲线：呼吸反应速率逐渐加快，一般受反应物含量的影响，随反应物的增多而加快，如O2含量。

考点二光合作用与细胞呼吸的影响因素及相关曲线辨析1．(2012·山东理综)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是 ()。

A．甲植株在A点开始进行光合作用 B．乙植株在E点有机物积累量最多 C．曲线B～C段和D～E段下降的原因相同 D．两曲线B～D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

解析本题主要考查了环境因素对植物光合速率影响的相关知识。图中两曲线可表示植物的净光合速率，A点时光合速率等于呼吸速率，说明甲植株在A点前就已经开始进行光合作用，A错误；乙植株在18时后净光合速率小于0，该植株在18时有机物的积累量最多，B错误；曲线B～C段下降的原因是气孔关闭，乙植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线D～E段光合速率下降的原因则是光照强度减弱，C错误；分析两曲线B～D段可知，中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象，这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，D正确。答案D2．(2014·山东卷，26)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是________。据图分析，该植物可通过________以增强对弱光的适应能力。(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是__________________。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有____________。(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。解析(1)吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇(或丙酮)提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素a比叶绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而升高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。(2)8：00到12：00气温升高呼吸速率增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受到CO2供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时光合速率＝呼吸速率，既进行光合作用又进行细胞呼吸，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。(3)突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应提供更多的ATP和[H]，导致较多的C3被还原，C3含量减少。答案(1)类囊体薄膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)减少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是备考的关键。

1．影响细胞呼吸的4大外界因素 (1)温度的影响(2)O2浓度的影响(3)CO2浓度的影响(4)含水量的影响注：题目中“长期浸于水中‘烂根’或‘发黑’等”均由无氧呼吸产生酒精所致。2．光合作用与细胞呼吸切记的4个易失分点 (1)光反应与细胞呼吸产生的ATP的作用不同：①光反应产生的ATP：只为暗反应供能，不为其他生命活动供能。②细胞呼吸产生的ATP：用于其他各项生命活动。 (2)CO2通过气孔进入叶肉细胞被利用：穿过1层细胞膜、2层叶绿体膜。 (3)叶绿体基质内C3的两大去向：①转化成糖类；②再生成C5。 (4)温度和pH影响光合作用速率的实质：影响酶的活性。再悟高考1．(2014·全国课标Ⅰ，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是 ()。 A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降解析用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C项会发生；光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D项会发生。答案B2．(2014·四川卷，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是 ()。A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析由曲线图分析可知，桑树间作时比单作时呼吸强度增大，大豆间作时比单作时呼吸强度减小，均受到影响，A错误；间作时，桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减小，B错；由图中大豆曲线可知在一定光照强度范围内，间作也提高了大豆的光合速率，C错误；光合速率开始大于零表示有机物开始有积累，由大豆曲线图可知，此时其光照强度单作大于间作，D正确。答案D3.(2014·安徽卷，29Ⅰ)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率________。与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是_____________________________________________________________________________________。(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mg·g－1、3.9mg·g－1和4.1mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是__________。解析(1)据图分析，与15d幼苗相比，30d幼苗在3种不同光照下的二氧化碳吸收量都较高，故其净光合速率高。对照组为自然光处理组，蓝光组气孔导度最高，即气孔开放度最高，而且胞间CO2浓度最低，故对CO2的利用率最高。(2)CO2固定的部位为叶肉细胞叶绿体基质，叶肉细胞间隙CO2要通过1层叶肉细胞膜进入叶肉细胞，再通过2层叶绿体膜到达叶绿体基质，共通过3层生物膜，即3个磷脂双分子层。(3)为提高数据的可信度，可以随机取样进行重复测定，并取平均值作为实验的最终结果。答案(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定创新预测4．某密闭温室大棚内CO2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 ()。 A．经一昼夜后大棚内植物有机物积累量增加 B．经一昼夜后大棚内O2浓度增加 C．B、C两点时温室大棚中的光照强度相同 D．B、C两点时植物的光合作用速率等于细胞呼吸的速率解析选项A，由图可知，一昼夜后大棚内CO2浓度下降，减少的CO2用于合成有机物，因此，植物体内有机物积累量增加。选项B，CO2浓度下降，说明光合作用总强度大于细胞呼吸，因此大棚内O2浓度增加。选项C、D，B、C两点时温度相同，说明细胞呼吸强度相同，同时由于B、C两点时光合作用强度等于细胞呼吸强度，说明B、C两点时的光合作用强度也相同。但C点时的CO2浓度更低，说明C点时的光照强度必然要大于B点时的光照强度。答案C5．(2014·山东高考信息卷)下列图甲中Ⅰ～V表示植物细胞某些代谢过程，a～e表示相关物质。图乙是该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。请据图回答下列问题：(1)图中Ⅰ、Ⅱ过程完成的场所分别为______、______。(2)图中a、b、c依次代表的物质为________、________、________。(3)写出Ⅰ、Ⅱ过程的总反应式：_______________________。(4)图乙中S1＋S3、S2＋S3可代表的生物学含义分别为：O～D之间该植物________、________(光合作用/呼吸作用)涉及的有机物变化量。(5)请依据图乙在图丙中画出叶片O2生成量与光照强度的关系曲线。解析图甲Ⅰ、Ⅱ分别代表光合作用的光反应和暗反应，Ⅲ、Ⅳ、V依次代表有氧呼吸的三、二、一阶段。将图乙纵坐标上下颠倒后可表示O2释放量，再向上平移5(表示呼吸消耗O2量)，即为O2生成量。(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”。(4)提高大棚作物产量的措施：①阴天时人工补光(最好补红光、蓝紫光)；②夜间适当降温以便降低呼吸消耗。考点三光合作用与细胞呼吸相关实验探究1.(2011·山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是 ()。 A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果 B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C．若将试管中的水换成冷水， 气泡释放速率会下降 D．被分解的葡萄糖中的能量 一部分转移至ATP中，其余的存留在酒精中

解析酵母菌无氧呼吸的产物是CO2和酒精，故产生的气泡是CO2；试管中加水是为了保证无氧环境；酵母菌的无氧呼吸受温度的影响，所以换成冷水后，反应速率下降；被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP中，还有一部分以热能的形式散失了，剩下的存留在酒精中。答案D2．(2011·全国卷，33)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2蒸馏水浸泡水中通入空气蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题。(1)光照条件下，组5叶片通过________作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于________的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是________。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是________，直接能源物质是________，后者是通过________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是________________________________________________________________________________________。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________(有、无)淀粉。解析由题中信息知，植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉，实验处理后淀粉的生成有两条途径：光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。(1)组5中的叶片环境中，有光照和CO2，叶片通过光合作用产生淀粉，光合作用产生的氧气来自于水的光解。(2)在黑暗条件下，组2和组6的溶液中通入空气，有氧气存在，叶片能进行有氧呼吸。(3)组2叶片没有光照处理，不能进行光合作用，但能以培养液中的葡萄糖为原料，生成淀粉；消耗的能量直接来源于ATP的水解，此时的ATP是通过有氧呼吸产生的。组4与组2相比，培养液中没有O2，叶片不能进行有氧呼吸，缺少ATP，不能合成淀粉。(4)若组7中只通入N2，没有CO2，叶片不能进行光合作用；溶液中也没有葡萄糖，则叶片中无淀粉生成。答案(1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无有关光合作用和细胞呼吸实验探究类题目是高考的重点、热点，题目区分度高，分值重，准确把握光合作用、细胞呼吸的生理过程、影响因素及相关原理，并能把握实验设计常规步骤是解答此类问题的关键。

1．光合作用与细胞呼吸常用的2种典型实验方法 (1)“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。 (2)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。2．酵母菌呼吸方式的测定——对比实验法 (1)实验原理 ①酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。 ②CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄——根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 ③橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(2)实验中的关键步骤①通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。3．生物呼吸类型判定实验设计 探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测。(1)若甲液滴

，乙液滴

，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴

，乙液滴

，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴

，乙液滴

，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除将装置中

换为

外其余均与乙装置相同。左移不动不动右移左移右移生物材料杀死的等量同种生物材料4．光合速率与呼吸速率的测定 (1)测定装置(2)测定方法及解读Ⅰ.测定呼吸强度NaOH

吸收CO2

遮光

左

耗氧量

NaHCO3

CO2浓度恒定

较强光照

(3)实验设计中的3个关键点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“表观(净)光合作用强度值”。再悟高考1．(2013·广东理综，29)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图。(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于________________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是____________________________。(2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有__________的浓硫酸溶液来检测酒精。(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确，发酵温度和pH适宜，但酒精含量(＋)比预期低。他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如________，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“＋”表示酒精量，最高含量为“＋＋＋＋＋”)。(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。_____________________________________________________________________。解析本题考查酵母菌呼吸方式探究及实验探究的相关知识。(1)由图装置可知酵母菌在发酵初期需进行有氧呼吸，提供大量能量以增加菌种的数量，故先通入O2，同时偶尔打开通气阀②，排出产生的CO2以保持装置内气压平衡。(2)酒精的检测方法是：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(3)酵母菌无氧呼吸产生酒精，锥形瓶中溶液量一定，随着无氧呼吸的进行，酒精浓度不断增大，推知酒精含量低于预期的原因可能是不断增大的酒精浓度抑制了酵母菌的无氧呼吸，使酒精的生成量减少，由此可确定实验目的为：探究酒精浓度对无氧呼吸所起的作用，其中自变量为酒精浓度，因变量为溶液中的酒精含量，须设置对照实验，根据“最高含量为＋＋＋＋＋”的提示可知要设计5组实验，加入等量的酵母菌及营养物质，用不同量的水进行稀释即得5种不同浓度的溶液，菌种数量相同，开始产生的酒精总量相等，但酒精浓度不同，对酵母菌无氧呼吸的后续进行的影响将不相同，根据实验结果即可得出结论。答案(1)提供O2使酵母菌大量繁殖排出产生的CO2以保持装置内气压平衡(2)重铬酸钾(3)酒精浓度实验设计：①取5只锥形瓶，标号为1、2、3、4、5，分别加入等量的酵母菌、葡萄糖培养液和缓冲液；②向锥形瓶中分别加入0mL、20mL、40mL、60mL、80mL的蒸馏水进行稀释，密封，置于相同且适宜的条件下培养相同时间；③一段时间后测定溶液中的酒精含量。结果如下：编号12345酒精含量＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋(4)溶液稀释倍数越高，产生的酒精量越大，说明酒精浓度越小，越有利于酵母菌进行无氧呼吸创新预测2．(2014·山东济宁期末)下图甲表示小麦叶肉细胞内部分结构及相关代谢中发生的气体转移情况。乙图表示密闭环境中小麦在光照充足的条件下，温度对光合作用和呼吸作用速率的影响。请据图分析回答问题。(1)图甲b过程中的气体参与线粒体完成生理活动过程的第________阶段。若使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是________或________。(2)图乙中M点时小麦叶肉细胞产生ATP的场所有________。M点的意义是____________________________。若长期保持此温度，植物________(填能或不能)正常生长。(3)为了研究光合作用影响因素，某研究小组设计了下表所示的实验方案。①本实验的探究课题是______________________________。②若实验测得________，则说明高温、强光照对玉米光合作用影响不大。解析(1)图甲中b为O2，O2进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段。增强光照、减少CO2都可以使叶绿体内C3的含量快速下降，其中增强光照能增大叶绿体内C3消耗速率，而减少CO2供应能降低叶绿体内C3合成速率。(2)图乙中，M点表示光合速率等于呼吸速率，既有光合作用又有呼吸作用，所以此时小麦叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。此温度条件下光合速率等于呼吸速率，白天没有有机物积累，晚上只进行呼吸作用而消耗有机物，若长期如此植物不能正常生长。(3)由表知自变量有温度、光照强度及不同材料小麦、玉米叶片，因变量为CO2吸收速率即光合作用速率，所以①本实验的探究课题是探究温度、光照强度对小麦及玉米叶片光合作用的影响；②如果高温、强光照对玉米光合作用影响不大，则不论温度和光照强度怎么变化，玉米叶片的光合作用速率没有明显变化，即c＝d。答案(1)第三增强光照、减少CO2(2)细胞质基质、线粒体、叶绿体光合作用速率等于呼吸作用速率不能(3)①探究温度、光照强度对小麦及玉米叶片光合作用的影响②c＝d3．(2014·高考押题卷)近日来，雾霾笼罩着中华大地，遮挡阳光，对植物光合作用有极大影响。图甲是雾霾环境中放在密闭玻璃罩内的大豆幼苗，CO2测量仪可测定其中一昼夜内CO2浓度的变化，结果如图乙。图丙是研究光合作用的简单装置。请据图回答问题。(1)请画出图甲中O2浓度的变化：(2)光合作用的光补偿点相当于图乙中的________点。一昼夜后幼苗体内有机物的量有何变化？________。据图乙分析原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若给图丙装置以图乙中C点对应的光照时，液滴将会________移动。如果要用该装置测定大豆幼苗在某一特定光照下的总光合速率，应如何设计实验？①如何测定有氧呼吸速率：____________________________。②如可测定净光合速率：______________________________。③如何处理数据：____________________________________。解析(1)O2浓度的变化与CO2浓度的变化基本相反。(2)光合作用的光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，相当于图乙中的B、D点。一昼夜后密闭玻璃罩内的CO2浓度升高，说明大豆幼苗呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此有机物的量减少。(3)CO2缓冲液的作用是保持CO2浓度不变，C点是CO2浓度下降最快时对应的光照强度，此时，光合作用产生O2的速率大于呼吸作用吸收O2的速率，所以，液滴将会向左移动。要测定大豆幼苗有氧呼吸速率，需将该装置置于黑暗环境中一定时间，记录液滴向右移动的距离。要测定其净光合速率，需将该装置置于相同的温度，并在特定光照下处理相同时间，记录液滴向左移动的距离。总光合速率就是呼吸速率和净光合速率之和。答案(1)如图(2)B、D减少一昼夜后密闭玻璃罩内的CO2浓度升高，说明大豆幼苗呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此有机物的量减少(3)向左①将该装置置于黑暗环境中一定时间，记录液滴向右移动的距离②将该装置置于与①中温度相同的条件下用特定光照处理相同时间，记录液滴向左移动的距离③将两次液滴移动的距离相加(1)生物学实验中常用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或用凉开水。③除去容器中二氧化碳——氢氧化钠溶液。④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中。⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热。⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光。⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。⑧线粒体提取——细胞匀浆离心。⑨保持容器中CO2体积不变——NaHCO3溶液。(2)解答光合作用与细胞呼吸实验探究题时务必要关注的信息是加“NaOH”还是“NaHCO3”；给予“光照”处理还是“黑暗”处理，是否有“在温度、光照最适宜条件下”等信息。影响两大基础代谢的因素及相关曲线模型辨析研判规律1．高考常考的植物“三率”(总光合速率、净光合速率、呼吸速率)问题归纳 (1)植物“三率”间的内在关系 ①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值(CO2释放量或O2吸收量)。 ②净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测得的值——小室内CO2减少(或增加)量或小室内O2增加(或减少)量。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。(2)植物“三率”的常用表示方法在有光条件下，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，用于表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。表示方法(如下表)。项目表示方法净光合速率CO2吸收量或小室中CO2减少量，O2释放量或小室中O2增加量、C6H12O6积累量真正光合速率CO2固定量、O2产生量或叶绿体CO2吸收量或叶绿体O2释放量、C6H12O6制造量呼吸速率(遮光条件下测得)CO2释放量、O2吸收量或线粒体CO2释放量或线粒体O2吸收量、C6H12O6消耗量2.高考常考的“三率”相关模式图整合注：上图2中F点，图3中D点、E点，图4中B点均与图6相当，即光合速率＝呼吸速率。3．在相对密闭的环境中一昼夜CO2含量的变化曲线图分析(O2变化与CO2相反)(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加(即植物生长)；(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。趁热打铁1．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如下图。下列有关说法不正确的是 ()。A．图乙中的C点对应图甲中的C点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的①B．图甲中的F点对应图乙中的H点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的③C．到达图乙中的D点时，玻璃罩内CO2浓度最高，此时细胞内气体交换状态对应图丙中的③D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加解析图乙中C、D分别表示光合作用即将开始、光合作用速率等于呼吸作用速率，分别对应图甲的B点和C点，细胞内的气体交换状态分别为图丙的①、③。到达图乙中D点时，玻璃罩内的CO2浓度最高。图甲中的F点是一天中第二次光合速率等于呼吸速率，对应图乙中的H点、图丙中的③。经过一昼夜后玻璃罩内的CO2浓度降低，说明植物体内的有机物含量增加。答案A2．(2014·山东威海模拟