步步高2015高考生物二轮课件：专题22光合作用与细胞呼吸

专题二细胞代谢1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。3.细胞呼吸(Ⅱ)。考纲要求光合作用与细胞呼吸第

讲2构建网络栏目索引考点一细胞呼吸考点二光合作用考点三多角度理解光合作用与细胞呼吸的关系考点四叶绿体中色素的提取和分离考点一细胞呼吸重点提炼命题视角题组一从细胞呼吸的过程与方式进行考查题组二以曲线图形式考查细胞呼吸类型、过程及影响因素题组三探究外界因素对细胞呼吸速率的影响重点提炼细胞呼吸的过程图解1.2.影响细胞呼吸的环境因素分析项目温度氧气浓度水分影响原理影响酶活性决定呼吸类型和强度自由水含量较高时呼吸旺盛坐标曲线1.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同(2013·新课标Ⅱ，3D)(

)2.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(2010·课标全国，2B)(

)3.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，2C)(

)4.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供(2014·新课标Ⅱ，6C)(

)错混诊断×√××5.无氧呼吸的终产物是丙酮酸(2010·课标全国，2A)(

)6.葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧时(2012·上海，25A)(

)7.及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害(2012·福建，1B)(

)8.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜(2009·浙江，4A)(

)×

√

×

×

命题视角题组一从细胞呼吸的过程与方式进行考查1.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是(

)A.消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATPC.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉D.慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体内膜A2.不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列对呼吸作用方式的判断不正确的是(

)A.若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B.若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼

吸，也进行无氧呼吸C.若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸D.若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡D判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为底物)(1)产生CO2量＝消耗O2量→有氧呼吸。(2)不消耗O2，产生CO2→无氧呼吸(酒精发酵)。(3)释放CO2量>吸收O2量→同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)。(4)不吸收O2，不释放CO2→乳酸发酵或细胞已经死亡。(5)有水生成一定是有氧呼吸，有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。技法提炼题组二以曲线图形式考查细胞呼吸类型、过程及影响因素3.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的O2时，产生酒精和CO2的量如图所示，下列说法不正确的是(

)A.曲线a表示CO2量，曲线b表示酒精量B.O2浓度为c时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量

约占葡萄糖总消耗量的C.曲线a、b初始端的量相等，故不能确定此时酵母菌是否进行

有氧呼吸D.酵母菌无氧呼吸的产物可用溴麝香草酚蓝水溶液和酸性重铬

酸钾溶液鉴定C4.(2014·海南，26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是______________，其产物是___________________。无氧细胞质基质酒精和二氧化碳(2)从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)胚根长出后，萌发种子的__________呼吸速率明显升高。减少种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降有氧技法提炼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。题组三探究外界因素对细胞呼吸速率的影响5.为研究淹水时KNO3溶液浓度对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。下列说法正确的是(

)命题视角CA.樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是线粒体B.图中A、B、C三点，在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是C点C.淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用D.实验过程中可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标6.某同学用如图所示的装置，探究不同浓度2,4－D溶液对大豆种子细胞呼吸速率的影响，结果如表所示。组别2,4－D溶液浓度(mol/L)有色液滴移动的距离(mm)0min10min20min30min40min50minA001.12.23.34.45.5B10－1206.513.019.526.032.5C10－1008.016.024.032.040.0D10－807.515.022.530.037.5(1)在实验变量中，有色液滴移动的距离应为______变量。(2)实验装置中NaOH溶液的作用是________________________，因而有色液滴移动的原因是___________________________________________________________。(3)若某一阶段大豆种子依然存活，但不见液滴移动，此时大豆种子中产生ATP的场所是______________________________________________________________。(4)与D组相比，当2,4－D溶液浓度为10－12mol/L时，有色液滴在单位时间内移动的距离更________。因吸收有氧呼吸释放出的CO2

有氧呼吸消耗O2后引起左侧瓶内气体体积减小，气压下降细胞质基质小1.测定组织细胞呼吸速率的装置与原理(1)装置(如图所示)实验归纳(2)指标：细胞呼吸速率常用单位时间CO2释放量或O2吸收量来表示。(3)原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的有色液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。(4)物理误差的校正①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。③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，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。(1)最常用的实验装置如图所示：2.有关细胞呼吸方式探究的装置与实验分析(2)实验材料分析：①装置一、二中试剂的作用分别是NaOH溶液吸收CO2，蒸馏水作为对照。②在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。(3)实验结果分析装置一装置二结果红色液滴左移红色液滴不动只进行有氧呼吸红色液滴不动红色液滴右移只进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴右移既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸考点二光合作用重点提炼命题视角题组一从光合作用的过程进行考查题组二以曲线分析或实验分析形式考查影响光合速率的环境因素重点提炼1.色素的吸收光谱2.光合作用的过程图解1.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物(2014·新课标Ⅱ，6A)(

)2.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014·新课标Ⅱ，6B)(

)3.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光(2013·新课标Ⅱ，2D)(

)4.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(2013·新课标Ⅱ，2C)(

)错混诊断√

×

√

√

5.光反应为暗反应提供[H]和H2O(2010·海南，4A)(

)6.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中(2009·安徽，1B)(

)7.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低(2011·新课标，3改编)(

)8.离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成碳(暗)反应(2011·浙江，1D)(

)××√√命题视角题组一从光合作用的过程进行考查1.如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是(

)A.该反应的场所是叶绿体的类囊体B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和

多种酶的参与C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成D.在无光条件下，有利于暗反应进行B2.(2014·新课标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B思维建模模型法分析影响因素骤变时物质量的变化条件曲线光照强度由强到弱、CO2供应不变光照强度由弱到强、CO2供应不变光照不变、CO2量由充足到不足光照不变、CO2量由不足到充足命题视角题组二以曲线分析或实验分析形式考查影响光合速率的环

境因素3.现有a、b、c三种灯泡，其发出光波的波长与光辐射强度的关系如图甲所示，现需从中选择一种灯泡用于温室中给植物补光，期望最大限度地增加光合作用的强度。为此某同学设计了图乙所示的实验装置。(注：叶绿体中的色素主要吸收430～450nm的蓝紫光和640～660nm的红光)(1)请判断三种灯泡与图甲中的曲线间的对应关系：a灯对应曲线________，b灯对应曲线________，c灯对应曲线________。(横线上均填序号)(2)如给予白炽光照射，金鱼藻在不同光照强度下光合速率如图丙曲线Ⅰ变化(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。①与B点相比，A点叶绿体中的C3含量________(较高、较低、相等、无法判断)。②制约A点光合作用的因素主要是_______________________。③在B点时，____________可能导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ。(3)若给该装置通入C18O2，一段时间后，装置内出现了18O2，请用文字或图解简要说明：_______________________________。②①③较高光照强度增加CO2浓度C18O2→H218O→18O2总结提升分析光照强度、CO2浓度、温度与光合速率的变化曲线(1)曲线图(2)图形分析：在P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高。在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要提高光合速率，可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。考点四叶绿体中色素的提取和分离重点提炼命题视角题组一从色素提取与分离的原理进行考查题组二从操作步骤与结果进行考查重点提炼1.叶绿体中色素提取和分离的流程2.叶绿体色素提取和分离实验的异常现象分析(1)提取液颜色浅的原因①研磨不充分，色素未充分提取出来。②称取绿叶过少或加入95%的乙醇过多，色素浓度小。③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。(2)色素带呈弧形的原因是滤纸条未剪去两角。(3)滤纸条上只有两条色素带，原因是使用的叶片中叶绿素被破坏或不含叶绿素。(4)滤纸条上看不见色素带的原因①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全溶解到层析液中。1.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素(2014·四川，4C改编)(

)2.在25°C的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离(2014·北京，5A)(

)3.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢(2014·重庆，1C)(

)4.利用纸层析法可分离出4种叶绿体色素(2012·海南，9C)(

)5.叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光(2012·海南，9A)(

)错混诊断××

√

√

√

命题视角题组一从色素提取与分离的原理进行考查1.下列是关于绿叶中色素的提取和分离实验的说法，其中正确的是(

)A.色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同B.研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分C.实验材料叶子要新鲜，颜色要深绿，目的是提取到

较多的色素D.层析液可用丙酮代替C2.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.提取液呈绿色是因为含有叶绿素a和叶绿素bC.滤纸条由上到下第3条带呈现黄绿色D.胡萝卜素位于滤纸条的最上方，是因为其在提取液

中的溶解度最低B命题视角题组二从操作步骤与结果进行考查3.对“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列描述正确的是(

)A.将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙醇、石英

砂、CaCO3以后，迅速研磨B.用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地

画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2～3次C.把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快

色素在滤纸条上的扩散D.色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入无水乙

醇是为了溶解色素D4.下列各项中，最可能是以衰老、发黄的菠菜作为材料，进行“绿叶中色素的提取与分离”实验时所观察到的现象是(

)B考点三多角度理解光合作用与细胞呼吸的关系重点提炼命题视角题组一从光合作用和细胞呼吸的联系进行考查题组二利用坐标曲线考查影响光合作用和呼吸作用的因素题组三光合作用与细胞呼吸的相关计算题组四光合作用与细胞呼吸的实验测定与探究重点提炼1.两者关系图解读2.解读真正光合速率和净(表观)光合速率的曲线图(1)图示(2)解读1.CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中(2009·浙江，4B)(

)2.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成热能和ATP(2009·浙江，4C)(

)3.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量(2009·浙江，4D)(

)4.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长(2014·海南，7D)(

)错混诊断××

√

√

命题视角题组一从光合作用和细胞呼吸的联系进行考查1.如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法有误的是(

)A.A过程中合成ATP的部位是在叶绿体类囊体薄膜上B.B过程中的ATP用于还原三碳化合物(C3)C.A、C过程中合成ATP所需的能量来源相同D.D过程中能量的去向是用于耗能的生命活动C2.(2014·天津，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H2OD.过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同D总结提升1.光合作用与有氧呼吸的物质转化关系2.光合作用与细胞呼吸的能量转化关系3.光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去向分析项目光合作用有氧呼吸[H]来源H2O光解产生有氧呼吸第一、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原O2ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物的C3还原除外)命题视角题组二利用坐标曲线考查影响光合作用和呼吸作用的因素3.(2014·四川，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：光饱和点是使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D4.(2014·新课标Ⅱ，29)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。0A、B、C(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是______________。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑______这一因素的影响，并采取相应措施。光强大于光强总结提升光合速率与呼吸速率的关系的曲线解读(1)图1中，①在一定范围内，随叶面积指数的增大，光合作用实际量和呼吸量均增加；②超过A点后，光合作用实际量不再随叶面积指数的增加而增加，原因是叶片相互遮挡；③干物质的量＝光合作用实际量－呼吸量。干物质的量为零时，即叶面积指数为D时，光合速率＝呼吸速率。(2)图2中，①在一定范围内，光合速率和呼吸速率都会随温度的升高而增加；②细胞呼吸的最适温度高于光合作用，所以超过20℃时，光合速率增加缓慢，但呼吸速率增加很快，且可判断20℃时净光合速率最大；③净光合速率＝光合速率－呼吸速率，即两曲线之间的距离n代表了相应温度下的净光合速率，n＝0时，光合速率＝呼吸速率。命题视角题组三光合作用与细胞呼吸的相关计算5.如图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量(单位：mg)，光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸收量和CO2释放量表示。下列表述不合理的是(

)A.在18时和6时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等B.假设该植物在24h内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为10mg/h，最大光合速率为85mg/hC.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A＋C－BD.中午12时左右，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量下降D6.棉花是关系国计民生的战略物资，也是仅次于粮食的第二大农作物。科研人员利用棉花植株进行了不同实验。请分析回答：(1)棉花叶肉细胞中，完成“光能→电能→活跃化学能”转化过程的部位是________，固定CO2的场所是________。类囊体薄膜叶绿体基质(2)图1为选取至少具有15个棉铃(果实)的植株，去除不同比例的棉铃，进行研究棉花去铃后对叶片光合作用的影响。分析可知，叶片光合速率大小与棉铃数量呈________(填正或负)相关，其中对照组棉花植株的CO2固定速率相对值是________。(3)图2为在适宜光强条件下，棉花光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线。温度主要是通过影响________来影响棉花光合速率和呼吸速率。(4)图2中，30℃时棉花净光合速率是_______μmolO2·mg－1叶绿素·h－1，棉花光合作用生产量最大时的温度是_______。正28酶的活性15035℃易错警示有关光合作用和细胞呼吸的计算问题辨析(1)光合作用所需CO2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)。(2)光合作用释放O2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)。(3)光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖的去向有两个：细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。(4)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。命题视角题组四光合作用与细胞呼吸的实验测定与探究7.利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列说法正确的是(

)A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量B.在光下，如果有气泡产生，可以说明光合作用产生氧气C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的NaHCO3溶液进行实验D.为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生的速率