1、1.光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.细胞呼吸()。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u重点提炼u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细胞呼吸的过程图解1.2.影响细胞呼吸的环境因素分析影响细胞呼吸的环境因素分析项目项目温度温度氧气浓度氧气浓度水分水分影响影响原理原理影响酶活性影响酶活性决定呼吸决定呼吸类
2、型和强度类型和强度自由水含量较高自由水含量较高时呼吸旺盛时呼吸旺盛坐标坐标曲线曲线1.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同(2013新课新课标标,3D)()2.有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水在线粒体基质中与氧结合生成水(2010课标全国,课标全国,2B)()3.无氧呼吸不需要无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有的参与,该过程最终有H的积累的积累(2010课标全国,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新课标新课标,6C)()错混诊断5.无氧呼吸的终产
3、物是丙酮酸无氧呼吸的终产物是丙酮酸(2010课标全国,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葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧时(2012上海,上海,25A)()7.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害(2012福建,福建,1B)()8.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜(2009浙江,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
4、跑等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑乎不含有线粒体,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消耗等摩尔葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多多B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和和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慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体内膜主要来自于线粒体内膜解析解析由题意可知,快肌纤维进行无氧呼吸,慢肌纤由题意可知,
5、快肌纤维进行无氧呼吸,慢肌纤维进行有氧呼吸。维进行有氧呼吸。慢跑时慢肌纤维产生的慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体内膜。主要来自于线粒体内膜。消耗等摩尔葡萄糖时,快肌纤维比慢肌纤维产生的消耗等摩尔葡萄糖时,快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP要少。要少。两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和和ATP,短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产,短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉。生酸痛感觉。答案答案A2.不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同。若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
6、用方式的判断不正确的是分解底物是葡萄糖,下列对呼吸作用方式的判断不正确的是()A.若只释放若只释放CO2,不消耗,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸,则细胞只进行无氧呼吸B.若若CO2的释放量多于的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼的吸收量,则细胞既进行有氧呼 吸,也进行无氧呼吸吸,也进行无氧呼吸C.若若CO2的释放量等于的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸D.若既不吸收若既不吸收O2也不释放也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡,则说明该细胞已经死亡解析解析动物细胞或乳酸菌,无氧呼吸的产物为乳酸,动物细胞或乳酸菌,无氧呼吸的产物为乳酸,此时细胞既不
7、吸收此时细胞既不吸收O2,也不释放,也不释放CO2,故,故D错误。错误。答案答案D技法提炼判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为底物)(1)产生产生CO2量消耗量消耗O2量量有氧呼吸。有氧呼吸。(2)不消耗不消耗O2,产生,产生CO2无氧呼吸无氧呼吸(酒精发酵酒精发酵)。(3)释放释放CO2量量吸收吸收O2量量同时进行有氧呼吸和无氧同时进行有氧呼吸和无氧呼吸呼吸(酒精发酵酒精发酵)。(4)不吸收不吸收O2,不释放,不释放CO2乳酸发酵或细胞已经死亡。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。是乳酸发酵。命题
8、视角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,通入现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同浓度的不同浓度的O2时,产生酒精和时,产生酒精和CO2的量如图所示,的量如图所示,下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.曲线曲线a表示表示CO2量,曲线量,曲线b表示酒精量表示酒精量B.O2浓度为浓度为c时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量 约占葡萄糖总消耗量的约占葡萄糖总消耗量的C.曲线曲线a、b初始端的量相等,故不能确定此时酵母菌是否进行初始端的量相等,故不能确定此时
9、酵母菌是否进行 有氧呼吸有氧呼吸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 酸钾溶液鉴定酸钾溶液鉴定解析解析随随O2浓度升高,酵母菌无氧呼吸减弱,有氧呼浓度升高,酵母菌无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,所以酒精产生量减少,吸增强,所以酒精产生量减少,CO2产生量增加,故曲产生量增加,故曲线线a表示表示CO2量,曲线量,曲线b表示酒精量。表示酒精量。当当O2浓度为浓度为c时,产生的酒精量约为时,产生的酒精量约为7 mol,所以酵母,所以酵母菌无氧呼吸产生的菌无氧呼吸产生的CO2量也约为量也约为7 mol,CO2的总产生的总产生量约为量约
10、为14 mol,说明有氧呼吸产生的,说明有氧呼吸产生的CO2量也约为量也约为1477(mol),再根据无氧呼吸和有氧呼吸的反应式可知,无氧呼吸再根据无氧呼吸和有氧呼吸的反应式可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖量为消耗的葡萄糖量为7 (mol),有氧呼吸消耗的葡萄,有氧呼吸消耗的葡萄糖量为糖量为7 (mol),因此无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消耗量的因此无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消耗量的3/4。曲线曲线a、b的初始端的初始端CO2与酒精的生成量相等,此时酵与酒精的生成量相等,此时酵母菌不进行有氧呼吸。母菌不进行有氧呼吸。溴麝香草酚蓝水溶液和酸性重铬酸钾溶液分别用于鉴溴麝香草酚蓝水溶液和酸性重铬
11、酸钾溶液分别用于鉴定无氧呼吸的产物定无氧呼吸的产物CO2和酒精。和酒精。答案答案C4.(2014海南,海南,26)某豆科植物种子萌发过程中某豆科植物种子萌发过程中CO2释放释放和和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题:吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题:(1)在在1224 h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是用的主要方式是_呼吸,该呼吸方式在细胞中发生呼吸,该呼吸方式在细胞中发生的部位是的部位是_,其产物是,其产物是_。(2)从第从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会会_,
12、主要原因是,主要原因是_。(3)胚根长出后,萌发种子的胚根长出后,萌发种子的_呼吸速率明显呼吸速率明显升高。升高。解析解析(1)据图可知,在据图可知,在1224 h期间,氧气吸收量很少,而二期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸;氧化碳释放量很多,表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸;无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳。无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳。(2)第第12 h到胚根长出期间,种子不进行光合作用制造有机物,到胚根长出期间,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。同时进行呼吸作用消耗有
13、机物,使有机物的总量下降。(3)胚根长出后,氧气的吸收量明显增多,说明有氧呼吸的速胚根长出后,氧气的吸收量明显增多,说明有氧呼吸的速率明显提高。率明显提高。答案答案(1)无氧细胞质基质酒精和二氧化碳无氧细胞质基质酒精和二氧化碳(2)减少种子不进行光合作用制造有机物,同时进行呼吸作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用消耗有机物,使有机物的总量下降(3)有氧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,如成物含量的影响,随生成物的增多而减
14、缓,如CO2浓度。浓度。(2)上升型曲线:呼吸反应速率逐渐加快,一般受反应上升型曲线: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,如物含量的影响,随反应物的增多而加快,如O2含量。含量。题组三探究外界因素对细胞呼吸速率的影响题组三探究外界因素对细胞呼吸速率的影响5.为研究淹水时为研究淹水时KNO3溶液浓度对溶液浓度对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆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,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其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有表面,每天定时
15、测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。下列说氧呼吸速率,结果如图。下列说法正确的是法正确的是()命题视角A.樱桃根细胞无氧呼吸生成樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是线粒体的场所是线粒体B.图中图中A、B、C三点,在单位时间内与氧结合的还三点,在单位时间内与氧结合的还原原 氢最多的是氢最多的是C点点C.淹水时淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓 作用作用D.实验过程中可以改用实验过程中可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼的产生量作为检测有氧呼 吸速率的指标吸速率的指标解析解析甜樱桃根细胞无氧呼吸生成甜樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是细胞质基质,的场所
16、是细胞质基质,有氧呼吸的主要场所是线粒体,有氧呼吸的主要场所是线粒体,A错误;错误;图中图中A、B、C三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是是A点,点,B错误;错误;由图知由图知KNO3浓度越高,有氧呼吸速率越强,说明淹水时浓度越高,有氧呼吸速率越强,说明淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,C正确;正确;植物有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生植物有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2,所以实验过程中,所以实验过程中不可以改用不可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标,的产生量作为检测有氧呼吸速率的指
17、标,D错误。错误。答案答案C6.某同学用如图所示的装置,探究不同浓度某同学用如图所示的装置,探究不同浓度2,4D溶液溶液对大豆种子细胞呼吸速率的影响,结果如表所示。对大豆种子细胞呼吸速率的影响,结果如表所示。组组别别2,4D溶溶液浓度液浓度(mol/L)有色液滴移动的距离有色液滴移动的距离(mm)0 min 10 min 20 min 30 min 40 min 50 minA001.12.23.34.45.5B101206.513.019.526.032.5C101008.016.024.032.040.0D10807.515.022.530.037.5(1)在实验变量中,有色液滴移动的距离
18、应为在实验变量中,有色液滴移动的距离应为_变量。变量。(2)实验装置中实验装置中NaOH溶液的作用是溶液的作用是_,因而有色液滴移动的原因是,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时大豆种子中产生ATP的场所是的场所是_。(4)与与D组相比,当组相比,当2,4D溶液浓度为溶液浓度为1012 mol/L时,有时,有色液滴在单位时间内移动的距离更色液滴在单位时间内移动的距离更_。解析解析(1)变量包括自变量、因变量和无关变量,自变量为变量包括自变量、因变量和无关变量,自变量为实验过程中实验者设置
19、的变量,因变量是由于自变量的变实验过程中实验者设置的变量,因变量是由于自变量的变化而引起变化的量,无关变量应为实验过程中除自变量和化而引起变化的量,无关变量应为实验过程中除自变量和因变量之外的其他因素,题中因变量之外的其他因素,题中2,4D溶液的浓度应为自变溶液的浓度应为自变量,有色液滴的移动距离应为因变量。量,有色液滴的移动距离应为因变量。(2)装置中装置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳,故二氧化碳溶液的作用是吸收二氧化碳,故二氧化碳的产生量并不影响装置中的压强,但种子细胞有氧呼吸吸的产生量并不影响装置中的压强,但种子细胞有氧呼吸吸收氧气后,装置内压强减小,有色液滴左移。综上所述,收氧气后
20、,装置内压强减小,有色液滴左移。综上所述,导致有色液滴移动的唯一因素为有氧呼吸吸收氧气的量。导致有色液滴移动的唯一因素为有氧呼吸吸收氧气的量。(3)有色液滴不动表明装置内没有氧气的消耗,也就是有色液滴不动表明装置内没有氧气的消耗,也就是细胞此时不进行有氧呼吸,故此时种子只进行无氧呼细胞此时不进行有氧呼吸,故此时种子只进行无氧呼吸,其场所应为细胞质基质。吸,其场所应为细胞质基质。(4)根据表格可以看出,根据表格可以看出,B组组(1012 mol/L)移动的速度小移动的速度小于于D组组(108 mol/L)的。的。答案答案(1)因因(2)吸收有氧呼吸释放出的吸收有氧呼吸释放出的CO2有氧呼有氧呼吸
21、消耗吸消耗O2后引起左侧瓶内气体体积减小,气压下降后引起左侧瓶内气体体积减小,气压下降(3)细胞质基质细胞质基质(4)小小1.测定组织细胞呼吸速率的装置与原理(1)装置装置(如图所示如图所示)实验归纳(2)指标:细胞呼吸速率常用单位时间指标:细胞呼吸速率常用单位时间CO2释放量或释放量或O2吸收量来表示。吸收量来表示。(3)原理:组织细胞呼吸作用吸收原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放,释放CO2,CO2被被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管溶液吸收,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。
22、示呼吸速率。(4)物理误差的校正物理误差的校正如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,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。否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结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。果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设为防止气压、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置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟如将种子煮熟),其他条件均不变。其他条件均不变。
23、(1)最常用的实验装置如图所示: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:实验材料分析:装置一、二中试剂的作用分别是装置一、二中试剂的作用分别是NaOH溶液吸收溶液吸收CO2,蒸馏水作为对照。,蒸馏水作为对照。在利用葡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,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。无氧呼吸气体体积增加。(3)实验结果分析实验结果分析装置一装置一装置二装置二结果结果红色液滴左移红色液滴左移 红色液滴不动红色液滴不动只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸红色液滴不动红色液滴不动 红色液滴右移红色液滴右移
24、只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴左移 红色液滴右移红色液滴右移既进行有氧呼吸又既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸进行无氧呼吸考点二光合作用u重点提炼u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.色素的吸收光谱色素的吸收光谱2.光合作用的过程图解光合作用的过程图解1.磷酸是光反应中合成磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物所需的反应物(2014新课标新课标,6A)()2.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014新新课标课标,6B)()3.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
25、植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光(2013新课标新课标,2D)()4.叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同在红光区的吸收峰值不同(2013新新课标课标,2C)()错混诊断5.光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和H2O(2010海南,海南,4A)()6.H2O在光下分解为在光下分解为H和和O2的过程发生在叶绿体基质中的过程发生在叶绿体基质中(2009安徽,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,暗反应强度也降低强度会降低,暗反应强度也降低(2011新课标,新课标,3改编改编)()8
26、.离体的叶绿体基质中添加离体的叶绿体基质中添加ATP、H和和CO2后,可完成后,可完成碳碳(暗暗)反应反应(2011浙江,浙江,1D)()命题视角题组一从光合作用的过程进行考查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该反应的场所是叶绿体的类囊体B.C3生成生成C6H12O6需要需要H、ATP和和 多种酶的参与多种酶的参与C.提高温度一定能促进提高温度一定能促进C6H12O6的生成的生成D.在无光条件下,有利于暗反应进行在无光条件下,有利于暗反应进行解析解析图示为
27、光合作用的暗反应阶段,该反应进行的图示为光合作用的暗反应阶段,该反应进行的场所是叶绿体基质,故场所是叶绿体基质,故A错误;错误;C3生成生成C6H12O6需在多种酶的催化下,利用需在多种酶的催化下,利用ATP提供提供的能量,通过的能量,通过H的还原进行,故的还原进行,故B正确;正确;若该生理过程已在最适温度条件下进行,提高温度反若该生理过程已在最适温度条件下进行,提高温度反而会降低酶的活性,会使反应减慢,故而会降低酶的活性,会使反应减慢,故C错误;错误;在无光条件下,暗反应会因在无光条件下,暗反应会因H和和ATP的缺乏受到限的缺乏受到限制,故制,故D错误。错误。答案答案B2.(2014新课标新
28、课标,2)正常生长的绿藻,照光培养一段正常生长的绿藻,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叶绿体内不可能发生的现象是()A.O2的产生停止的产生停止B.CO2的固定加快的固定加快C.ATP/ADP比值下降比值下降D.NADPH/NADP比值下降比值下降解析解析正常生长的绿藻,照光培养一段时间,说明绿正常生长的绿藻,照光培养一段时间,说明绿藻可以正常进行光合作用,用黑布遮光后,改变了绿藻可以正常进行光合作用,用黑布遮光后,改变了绿藻光合作用的条件,此时光合作用的光反应停止,光藻光合作用的条件,此时光合作
29、用的光反应停止,光反应的产物反应的产物O2、ATP和和H(即即NADPH)停止产生,所停止产生,所以以A、C、D项所叙述现象会发生;项所叙述现象会发生;光照停止,暗反应中光照停止,暗反应中C3还原受影响,还原受影响,C5减少,减少,CO2的的固定减慢,固定减慢,B项所叙述现象不会发生。项所叙述现象不会发生。答案答案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条件曲线曲线光照强度由强光照强度由强到弱、到弱、CO2供供应不变应不变光照强度由弱到强、光照强度由弱到强、CO2供应不变供应不变光照不变、光照不变、CO2量由量由充足到不足充足到不足光照不变、光照不变、CO2量由不足量由不足到充足到充
30、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 境因素境因素3.现有现有a、b、c三种灯泡,其发出光波的波长与光辐射三种灯泡,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。强度。为此某同学设计了图乙所示的实验装置。(注:注:叶绿体中的色素主要吸收叶绿体中的色素主要吸收430450 nm的蓝紫光和的蓝紫光和640660 nm的红光的
31、红光)(1)请判断三种灯泡与图甲中的曲线间的对应关系:请判断三种灯泡与图甲中的曲线间的对应关系:a灯对应曲线灯对应曲线_,b灯对应曲线灯对应曲线_,c灯对应曲线灯对应曲线_。(横线上均填序号横线上均填序号)(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丙曲线变化变化(适宜温度、适宜温度、CO2浓度为浓度为0.03%)。与与B点相比,点相比,A点叶绿体中的点叶绿体中的C3含量含量_(较高、较低、相较高、较低、相等、无法判断等、无法判断)。制约制约A点光合作用的因素主要是点光合作用的因素主要是_。在在B点时,点时,_可能导致曲线
32、由可能导致曲线由变为变为。(3)若给该装置通入若给该装置通入C18O2,一段时间后,装置内出现了,一段时间后,装置内出现了18O2,请,请用文字或图解简要说明:用文字或图解简要说明:_。解析解析(1)由题意和题图可看出,图乙的装置由题意和题图可看出,图乙的装置中光合作用中光合作用最强,装置最强,装置中光合作用最弱,即中光合作用最弱,即b灯泡照射最有利于光合灯泡照射最有利于光合作用,对应图甲中的曲线作用,对应图甲中的曲线,a灯泡照射不利于光合作用,灯泡照射不利于光合作用,对应图甲中的曲线对应图甲中的曲线,c灯泡与图甲中曲线灯泡与图甲中曲线对应,温室中对应,温室中选择选择b灯泡能最大限度地增加光合
33、作用强度。灯泡能最大限度地增加光合作用强度。(2)图丙中,图丙中,A点的光照强度比点的光照强度比B点的弱,所以点的弱,所以A点处的点处的C3含含量较量较B点处的高;点处的高;A点时光合速率并未达到最大值,也就是说光照强度还未点时光合速率并未达到最大值,也就是说光照强度还未达到饱和状态,继续增加光照强度还能提高光合速率,故达到饱和状态,继续增加光照强度还能提高光合速率,故限制其光合作用的因素主要是光照强度。限制其光合作用的因素主要是光照强度。(3)若该密闭装置通入若该密闭装置通入C18O2,参与光合作用,其中的氧进,参与光合作用,其中的氧进入葡萄糖和水分子中,水分子再参与光合作用被光解,产入葡萄
34、糖和水分子中,水分子再参与光合作用被光解,产生氧气,即生氧气,即C18O2H218O18O2。答案答案(1)(2)较高较高光照强度光照强度增加增加CO2浓度浓度(3)C18O2H218O18O2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)曲线图曲线图(2)图形分析:在图形分析:在P点之前,限制光合速率的因素应点之前,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,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。在光合速率不断提高。在Q点时,横坐标所表示的因点时,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,素不再是影响光合速率的因
35、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。可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。考点三多角度理解光合作用与细胞呼吸的关系u重点提炼u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1.两者关系图解读两者关系图解读2.解读真正光合速率和净解读真正光合速率和净(表观表观)光合速率的曲线图光合速率的曲线图(1)图示图示(2)解读解读1.CO2的固定过程发生在叶绿体中,的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成分解成CO2的的过程发生在线粒
36、体中过程发生在线粒体中(2009浙江,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学能转变成热能和ATP(2009浙江,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,可提高作物产量低温度,可提高作物产量(2009浙江,浙江,4D)()4.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长(2014海南,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题组一从光合作用和细胞呼吸的联系
37、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,下列说法有误的是法有误的是()A.A过程中合成过程中合成ATP的部位是在叶绿体类囊体薄膜上的部位是在叶绿体类囊体薄膜上B.B过程中的过程中的ATP用于还原三碳化合物用于还原三碳化合物(C3)C.A、C过程中合成过程中合成ATP所需的能量来源相同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过程中能量的去向是用于耗能的生命活动解析解析A中合成中合成ATP所需能量来源于光能,所需能量来源于光能,C中合成中合成ATP所需能量来源于有机物的氧化分解释放所需能量来源于有机物的氧化分解释放的
38、能量。的能量。答案答案C2.(2014天津,天津,2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是意图。下列叙述正确的是()A.过程过程只在线粒体中进行,过程只在线粒体中进行,过程只在叶绿体中进行只在叶绿体中进行B.过程过程产生的能量全部储存在产生的能量全部储存在ATP中中C.过程过程产生的产生的(CH2O)中的氧全部来自中的氧全部来自H2OD.过程过程和和中均能产生中均能产生H,二者还原的物质不同,二者还原的物质不同解析解析过程过程分别是有氧呼吸、光合作用。分别是有氧呼吸、光合作用。A项,项,在有线粒体的真核生物细胞中,过程在有线粒体的真核生物细胞中
39、,过程发生的场所是发生的场所是细胞质基质和线粒体,过程细胞质基质和线粒体,过程只发生在叶绿体中。而只发生在叶绿体中。而在原核细胞中,过程在原核细胞中,过程都发生在细胞质基质中。都发生在细胞质基质中。B项,过程项,过程通过有氧呼吸氧化分解有机物,释放的通过有氧呼吸氧化分解有机物,释放的能量一部分以热能形式散失,一部分转移至能量一部分以热能形式散失,一部分转移至ATP中。中。C项,过程项,过程产生的产生的(CH2O)中的氧全部来自中的氧全部来自CO2,而,而不是来自不是来自H2O,H2O中的氧在光反应过程中通过水的中的氧在光反应过程中通过水的光解产生光解产生O2。D项,过程项,过程的第一、二阶段产
40、生的的第一、二阶段产生的H,用于第三阶,用于第三阶段还原段还原O2,生成,生成H2O;过程;过程通过光反应产生的通过光反应产生的H,用于暗反应还原用于暗反应还原C3,因此二者还原的物质不同。,因此二者还原的物质不同。答案答案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、去向分析项目项目光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸H来源来源H2O光解产生光解产生有氧呼吸第一、有氧呼吸第一、二阶段二阶段去向去向还原还原C3用于第三阶段还用于第三阶段还原原O2ATP来源来源光反应阶段产生光反应阶段产生三个阶段都产生三个阶段都产生去向去
41、向用于用于C3还原供能还原供能用于各项生命活动用于各项生命活动(植物的植物的C3还原除外还原除外)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,四川,6)将桑树和大豆分别单独种植将桑树和大豆分别单独种植(单作单作)或两种或两种隔行种植隔行种植(间作间作),测得两种植物的光合速率如下图所示,测得两种植物的光合速率如下图所示(注: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,下列叙述正确的是据图分析,下列叙述正确的是()A.与单作相比,间作时两种
42、植物的呼吸强度均没有受到影响与单作相比,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解析A项,当光照强度为项,当光照强度为0时,植物只进行细胞呼吸,由时,植物只进行细胞呼吸,由坐标图中数据可知,桑树间作时的呼吸强度比单作时的大,坐标图中数据可知,桑树间作时的呼吸强度比单作时的大,大豆间作时
43、的呼吸强度比单作时的小。大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。B项,由坐标图中数据可知,与单作相比,间作时桑树光项,由坐标图中数据可知,与单作相比,间作时桑树光合作用的光饱和点增大,大豆光合作用的光饱和点减小。合作用的光饱和点增大,大豆光合作用的光饱和点减小。C项,由坐标图中数据可知,在较低光照强度范围内,大项,由坐标图中数据可知,在较低光照强度范围内,大豆间作时的光合速率比单作时增强,在较高光照强度范围豆间作时的光合速率比单作时增强,在较高光照强度范围内,大豆间作时的光合速率比单作时减弱。内,大豆间作时的光合速率比单作时减弱。D项,由坐标图中数据可知,单作时大豆开始积累有机物项,由坐标图中数据可
44、知,单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时的。时的最低光照强度大于间作时的。答案答案D4.(2014新课标新课标,29)某植物净光合速率的变化趋势如图某植物净光合速率的变化趋势如图所示。所示。据图回答下列问题:据图回答下列问题:(1)当当CO2浓度为浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为时,高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在浓度在ab之间时,曲线之间时,曲线_表示了表示了净光合速率随净光合速率随CO2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于浓度大于c时,曲线时,曲线B和和C所表示的净光合速率不所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是再增加,限制
45、其增加的环境因素是_。(3)当环境中当环境中CO2浓度小于浓度小于a时,在图示的时,在图示的3种光强下,种光强下,该植物呼吸作用产生的该植物呼吸作用产生的CO2量量_(填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)光合作用吸收的光合作用吸收的CO2量。量。(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑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。这一因素的影响,并采取相应措施。解析解析(1)根据曲线图可知,当根据曲线图可知,当CO2浓度为浓度为a时,高光强时,高光强下下(曲线曲线
46、A)该植物的净光合速率为该植物的净光合速率为0;分析坐标图中曲;分析坐标图中曲线的走势可以看出,当线的走势可以看出,当CO2浓度在浓度在ab之间时,曲线之间时,曲线A、B、C的净光合速率都随着的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。(2)由题图可知,影响净光合速率的因素为由题图可知,影响净光合速率的因素为CO2浓度和浓度和光强。当光强。当CO2浓度大于浓度大于c时,由于受光强的限制,光反时,由于受光强的限制,光反应产生的应产生的H和和ATP不足,暗反应受到限制,曲线不足,暗反应受到限制,曲线B和和C的净光合速率不再增加。的净光合速率不再增加。(3)当环境中的当环境中的CO2
47、浓度小于浓度小于a时,在图示的时,在图示的3种光强下,种光强下,植物的净光合速率小于植物的净光合速率小于0,说明该植物此时呼吸作用产,说明该植物此时呼吸作用产生的生的CO2量大于光合作用吸收的量大于光合作用吸收的CO2量。量。(4)据图可推测,光强和据图可推测,光强和CO2浓度都会影响植物的净光浓度都会影响植物的净光合速率,因此若要采取提高合速率,因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该浓度的措施来提高该种植物的产量,还应同时考虑光强这一因素的影响。种植物的产量,还应同时考虑光强这一因素的影响。答案答案(1)0A、B、C(2)光强光强(3)大于大于(4)光强光强总结提升光合速率与呼吸速率的关系
48、的曲线解读(1)图图1中,中,在一定范围内,随叶面积指数的增大,光在一定范围内,随叶面积指数的增大,光合作用实际量和呼吸量均增加;合作用实际量和呼吸量均增加;超过超过A点后,光合作用实际量不再随叶面积指数点后,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;的增加而增加,原因是叶片相互遮挡;干物质的干物质的量光合作用实际量呼吸量。干物质的量为零时,量光合作用实际量呼吸量。干物质的量为零时,即叶面积指数为即叶面积指数为D时,光合速率呼吸速率。时,光合速率呼吸速率。(2)图图2中,中,在一定范围内,光合速率和呼吸速率在一定范围内,光合速率和呼吸速率都会随温度的升高而增加;都会随温度
49、的升高而增加;细胞呼吸的最适温度细胞呼吸的最适温度高于光合作用,所以超过高于光合作用,所以超过20 时,光合速率增加缓时,光合速率增加缓慢,但呼吸速率增加很快,且可判断慢,但呼吸速率增加很快,且可判断20 时净光合时净光合速率最大;速率最大;净光合速率光合速率呼吸速率,净光合速率光合速率呼吸速率,即两曲线之间的距离即两曲线之间的距离n代表了相应温度下的净光合代表了相应温度下的净光合速率,速率,n0时,光合速率呼吸速率。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如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h 内
50、内CO2的吸收的吸收量和释放量量和释放量(单位:单位:mg),光合作用速率和呼吸作用速率用,光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸收量和吸收量和CO2释放量表示。下列表述不合理的是释放量表示。下列表述不合理的是()A.在在18时和时和6时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度时,该植物光合作用强度与呼吸作用强度 相等相等B.假设该植物在假设该植物在24 h内呼吸速率不变,则该植物的呼吸内呼吸速率不变,则该植物的呼吸 速率为速率为10 mg/h,最大光合速率为,最大光合速率为85 mg/hC.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A CBD.中午中午1
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