專題四：細(xì)胞呼吸與光合作用之核心考點(diǎn)[重溫考綱]1.光合作用的根本過程(Ⅱ)。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。3.細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。核心考點(diǎn)1細(xì)胞呼吸一、要點(diǎn)整合1．圖解有氧呼吸與無氧呼吸的聯(lián)系2．理清細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來源和去路來源去路有氧呼吸無氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸[H]葡萄糖和水葡萄糖與O2結(jié)合生成H2O復(fù)原丙酮酸ATP三個(gè)階段都產(chǎn)生只在第一階段產(chǎn)生用于各項(xiàng)生命活動(dòng)3.判斷細(xì)胞呼吸類型的五大方法(以葡萄糖為底物)(1)產(chǎn)生CO2量＝消耗O2量→有氧呼吸。(2)不消耗O2，產(chǎn)生CO2→無氧呼吸(酒精發(fā)酵)。(3)釋放CO2量>吸收O2量→同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸(酒精發(fā)酵)。(4)不吸收O2，不釋放CO2→乳酸發(fā)酵或細(xì)胞已經(jīng)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發(fā)酵。提醒(1)細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是氧化分解有機(jī)物，釋放能量，無論是否有氧氣的參與，都是生物氧化過程。(2)細(xì)胞呼吸的底物是有機(jī)物而并不只是糖類，糖類是主要的能源物質(zhì)。(3)線粒體只能利用丙酮酸，不能吸收利用葡萄糖。(4)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。(5)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等，因?yàn)槠浼?xì)胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。4．把握影響細(xì)胞呼吸的“四類〞曲線(1)甲圖：溫度通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響呼吸速率。(2)乙圖：①圖中O2濃度為0時(shí)，并非細(xì)胞呼吸強(qiáng)度為0，而是只進(jìn)行無氧呼吸，大于0小于10%時(shí)兩種呼吸類型均有，大于等于10%時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸。②圖中AB＝BC，但是氧濃度為C點(diǎn)時(shí)，無氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速率并不相同。③圖中R點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放出的CO2總量最小，由此可知，在貯藏種子或蔬菜水果保鮮時(shí)應(yīng)保持低溫、低氧而非無氧。(3)丙圖：自由水含量較高時(shí)細(xì)胞呼吸旺盛。(4)丁圖：CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸具有抑制作用。二、考向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1圍繞細(xì)胞呼吸的過程考查理解能力1．關(guān)于人體細(xì)胞呼吸的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是()A．有機(jī)物分解釋放的能量只有小局部用于合成ATPB．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水C．CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體D．細(xì)胞供氧缺乏時(shí)，無氧呼吸可將糖類氧化為乳酸或酒精【答案】A2．如圖表示細(xì)胞細(xì)胞呼吸的過程，其中①～③代表有關(guān)生理過程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。以下相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．①和②都是線粒體的組成局部B．在②和③中都能產(chǎn)生大量的ATPC．在②和③中所含酶的種類相同D．甲、乙分別代表丙酮酸、[H]【答案】D【解析】①代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，②代表線粒體基質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；僅有③過程產(chǎn)生大量ATP，B項(xiàng)錯(cuò)誤；③代表線粒體內(nèi)膜，與②所含酶的種類不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸和[H]，甲代表丙酮酸，乙代表[H]，D項(xiàng)正確。設(shè)計(jì)2圍繞細(xì)胞呼吸的影響因素考查獲取信息的能力3．某生物小組探究果實(shí)中不同濃度的乙烯對(duì)呼吸速率的影響，結(jié)果如圖，以下相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．乙烯能調(diào)節(jié)細(xì)胞的呼吸速率，從而促進(jìn)果實(shí)發(fā)育B．隨著乙烯濃度增大，呼吸峰值不斷增大C．隨著乙烯濃度增大，呼吸峰出現(xiàn)的時(shí)間提前D．乙烯通過影響酶的活性來影響呼吸速率【答案】C【解析】乙烯能調(diào)節(jié)呼吸速率，但乙烯是促進(jìn)果實(shí)成熟的激素，故A錯(cuò)誤。由圖可知，隨著乙烯濃度增大，呼吸峰值不變，故B錯(cuò)誤。由圖可知，隨著乙烯濃度的增大，呼吸峰出現(xiàn)的時(shí)間提前，故C正確。乙烯通過什么方式影響呼吸速率從圖中不能得出，故D錯(cuò)誤。4．有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下圖，在氧濃度為a時(shí)()A．酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸B．eq\f(2,3)的葡萄糖用于無氧呼吸C．eq\f(1,3)的葡萄糖用于無氧呼吸D．酵母菌停止發(fā)酵【答案】B設(shè)計(jì)3圍繞細(xì)胞呼吸的方式考查實(shí)驗(yàn)與探究5．為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，參加不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(見下表)。試管編號(hào)參加的物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧氣＋－＋－＋－注：“＋〞表示參加了適量的相關(guān)物質(zhì)，“－表示未參加相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________，會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有________，根據(jù)試管________的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場(chǎng)所。(均填試管編號(hào))(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列的化學(xué)反響，與氧結(jié)合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散，說明DNP使分布在____________的酶無法合成ATP。假設(shè)將DNP參加試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能〞或“不能〞)繼續(xù)進(jìn)行。【答案】(1)C、EB、FB、D、F(2)線粒體內(nèi)膜能6．(2023·安徽，29Ⅰ)科研人員探究了不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內(nèi)藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率的變化，結(jié)果見圖1和圖2。(1)由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下果實(shí)的CO2生成速率較低，主要原因是______________________________________________________________________________________________________；隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的增加，密閉容器內(nèi)的________濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測(cè)________濃度變化來計(jì)算呼吸速率。(2)某同學(xué)擬驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)如下方案：①稱取兩等份同一品種的藍(lán)莓果實(shí)，分別裝入甲、乙兩個(gè)容積相同的瓶?jī)?nèi)，然后密封。②將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲(chǔ)存，每隔一段時(shí)間測(cè)定各瓶中的CO2濃度。③記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算CO2生成速率。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠，請(qǐng)給出兩條建議，以完善上述實(shí)驗(yàn)方案(不考慮溫度因素)。a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________。【答案】(1)低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性CO2O2(2)a.選取的果實(shí)成熟度應(yīng)一致b．每個(gè)溫度條件下至少有3個(gè)平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)【解析】(1)由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下的CO2生成速率較低，主要原因是溫度較低導(dǎo)致酶的活性較低，呼吸速率較慢，所以其主要原因是低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性；隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的增加，密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸，該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測(cè)O2濃度變化來計(jì)算細(xì)胞呼吸速率。(2)根據(jù)單一變量原那么，控制唯一變量而排除其他無關(guān)變量的干擾從而驗(yàn)證唯一變量的作用，所以，選取的果實(shí)成熟度也應(yīng)一致；根據(jù)可重復(fù)性原那么，同一處理在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的次數(shù)稱為重復(fù)。重復(fù)的作用有二，一是降低實(shí)驗(yàn)誤差，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的代表性；二是估計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差的大小，判斷實(shí)驗(yàn)可靠程度，所以，每個(gè)溫度條件下至少有3個(gè)平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。核心考點(diǎn)2光合作用一、要點(diǎn)整合1．C3和C5含量變化的分析方法(1)據(jù)卡爾文循環(huán)，葉綠體基質(zhì)中C3的含量通常是C5的2倍。(2)當(dāng)光照強(qiáng)度或CO2濃度改變后，短時(shí)間內(nèi)C3和C5的含量均可發(fā)生變化。無論分析哪種物質(zhì)的含量變化，都要從生成和消耗兩個(gè)角度分析。C3產(chǎn)生于CO2的固定過程，消耗于C3的復(fù)原過程，C5產(chǎn)生于C3的復(fù)原過程，消耗于CO2的固定過程。條件光照二氧化碳濃度強(qiáng)→弱弱→強(qiáng)高→低低→高C3增加減少減少增加C5減少增加增加減少ATP、[H]減少增加增加減少2.分析影響光合作用的3類曲線(1)光照強(qiáng)度(如圖1)①原理：主要影響光反響階段ATP和[H]的產(chǎn)生。②分析P點(diǎn)后的限制因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：溫度、CO2濃度,內(nèi)因：色素的含量、酶的數(shù)量和活性))(2)CO2的濃度(如圖2)①原理：影響暗反響階段C3的生成。②分析P點(diǎn)后的限制因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：溫度、光照強(qiáng)度,內(nèi)因：酶的數(shù)量和活性))(3)溫度：通過影響酶的活性而影響光合作用(如圖3)。3．關(guān)注光合作用的6個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的參與。(2)葉綠體中的色素能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能，不能制造能量。(3)藍(lán)藻沒有葉綠體，但含有葉綠素和藻藍(lán)素，能進(jìn)行光合作用。(4)葉綠體和線粒體中含有DNA、RNA和核糖體。(5)液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。(6)光反響停止，暗反響不會(huì)立刻停止，因?yàn)楣夥错懏a(chǎn)生[H]和ATP還可以維持一段時(shí)間的暗反響。二、考向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1圍繞光合色素和光合作用的過程考查理解能力1．(2023·全國Ⅲ，3)植物光合作用的作用光譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反響(如O2的釋放)來繪制的。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反響中ATP的合成B．葉綠素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來繪制C．光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長(zhǎng)的變化來表示D．葉片在640～660nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的【答案】A2．(2023·全國Ⅰ，29改編)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。每組處理的總時(shí)長(zhǎng)相同，光照與黑暗處理情況如下圖(A、B、C三組光照與黑暗處理總時(shí)長(zhǎng)相同)。結(jié)果是A組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%；B組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為M%；C組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%；D組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)光照期間，能進(jìn)行________(填“光反響〞“暗反響〞或“光反響和暗反響〞)。光下產(chǎn)生的____________用于C3的復(fù)原。(2)四組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________，實(shí)驗(yàn)組是________組。(3)B組的結(jié)果中M對(duì)應(yīng)數(shù)字應(yīng)為________(填“小于50”“大于50小于94”或“大于94”)。(4)可以判斷，單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量高于D組，依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)光反響和暗反響[H]和ATP(2)光照和黑暗交替頻率(或不同光照時(shí)間處理)A、B、C(3)大于50小于94(4)C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%設(shè)計(jì)2圍繞影響光合作用的因素考查獲取信息的能力3．(2023·全國Ⅰ，30)為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長(zhǎng)一段時(shí)間(T)后，測(cè)定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度(即單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如下圖。答復(fù)以下問題：(1)據(jù)圖判斷，光照強(qiáng)度低于a時(shí)，影響甲組植物光合作用的限制因子是________。(2)b光照強(qiáng)度下，要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高_(dá)_____________(填“CO2濃度〞或“O2濃度〞)。(3)播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時(shí)間后，再測(cè)定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)光照強(qiáng)度(2)CO2濃度(3)乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻募挤ㄌ釤捁夂献饔谩跋拗埔蛩亘暤呐袛?1)限制因素在曲線圖中一般為橫軸所示因素，即相關(guān)實(shí)驗(yàn)的自變量。(2)限制因素可變，如“飽和點(diǎn)〞的出現(xiàn)會(huì)改變限制因素，總結(jié)如下：a點(diǎn)前限制因素為光照強(qiáng)度，之后為其他因素，外因如CO2濃度、溫度等，內(nèi)因如酶的活性、色素的含量等。b點(diǎn)前限制因素為CO2濃度，之后為其他因素，外因如光照強(qiáng)度、溫度等，內(nèi)因如酶的活性等。a、b點(diǎn)之后只有改變其他限制因素才能提高光合作用強(qiáng)度。4．(2023·全國Ⅲ，29節(jié)選)為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對(duì)濕度對(duì)A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長(zhǎng)作為對(duì)照組，另4組在人工氣候室中生長(zhǎng)作為實(shí)驗(yàn)組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對(duì)照組相同，于中午12：30測(cè)定各組葉片的光合速率，各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示：對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組一實(shí)驗(yàn)組二實(shí)驗(yàn)組三實(shí)驗(yàn)組四實(shí)驗(yàn)處理溫度/℃3636363125相對(duì)濕度/%1727525252實(shí)驗(yàn)結(jié)果光合速率/mgCO2·dm－2·h－111.115.122.123.720.7答復(fù)以下問題：(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測(cè)中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是______________________，其依據(jù)是________________________________________________；并可推測(cè)，________(填“增加〞或“降低〞)麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休〞的程度。(2)在實(shí)驗(yàn)組中，假設(shè)適當(dāng)提高第________組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)相對(duì)濕度相同溫度條件下，相對(duì)濕度改變時(shí)，光合速率變化較大增加(2)四該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未到達(dá)光合作用的最適溫度5．(2023·邯鄲一模)以下圖所示生理過程中，P680和P700分別表示兩種特殊狀態(tài)的葉綠素a，M表示某種生物膜。據(jù)圖答復(fù)以下問題：(1)此膜M的名稱是________________。CF0和CF1是復(fù)雜的蛋白質(zhì)，其在圖中所示生理過程中的作用是__________________。ATP的合成除發(fā)生于圖中的膜M上，還發(fā)生于真核細(xì)胞的________上。(2)該場(chǎng)所產(chǎn)生的NADPH和ATP將參與暗反響的________過程，并將它們中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中。(3)乙側(cè)的H＋除來自甲側(cè)，還來自乙側(cè)的____________過程，并使乙側(cè)的H＋遠(yuǎn)高于甲側(cè)，在該濃度差中儲(chǔ)存一種勢(shì)能，該勢(shì)能是此處形成ATP的前提。【答案】(1)(葉綠體)類囊體(薄)膜催化ATP的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)H＋線粒體內(nèi)膜(2)C3的復(fù)原(3)水的光解【解析】(1)分布有光合色素的生物膜應(yīng)是葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜。CF0和CF1是復(fù)雜的蛋白質(zhì)，其在圖中所示生理過程中的作用是催化ATP的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)H＋。ATP的合成除發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上外，還發(fā)生于真核細(xì)胞的細(xì)胞呼吸的相關(guān)場(chǎng)所，即細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中與線粒體內(nèi)膜上。(2)光反響產(chǎn)生的NADPH和ATP將參與暗反響的C3的復(fù)原過程，并將它們中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中。(3)分析圖中可知，乙側(cè)的H＋除來自甲側(cè)，還來自乙側(cè)的水的光解，即2H2O→O2＋4H＋。設(shè)計(jì)3圍繞光合作用考查實(shí)驗(yàn)與探究6．為研究磷對(duì)光合作用的影響，農(nóng)學(xué)家利用某植物進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．在一定濃度范圍內(nèi)磷可促進(jìn)葉綠素的生成B．據(jù)圖1推測(cè)：C3的含量在磷濃度為0mg/L時(shí)比1.024mg/L時(shí)低C．圖2中磷濃度為5.12mg/L時(shí)，CO2的吸收速率降低可能與細(xì)胞的失水有關(guān)D．磷濃度增高對(duì)暗反響速率的影響可能與葉綠素含量的變化有關(guān)【答案】B7．1937年，植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)，離體的葉綠體中參加“氫接受者〞，比方二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能夠釋放氧氣，藍(lán)色氧化狀態(tài)的DCPIP接受氫后變成無色復(fù)原狀態(tài)的DCPIPH2。研究者為了驗(yàn)證該過程，在密閉條件下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：溶液種類A試管B試管C試管D試管葉綠體懸浮液1mL－1mL－DCPIP0.5mL0.5mL0.5mL0.5mL0.5mol/L蔗糖溶液4mL5mL4mL5mL光照條件光照光照黑暗黑暗上層液體顏色無色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色(1)自然環(huán)境中葉肉細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生氫的場(chǎng)所是______________，這些氫在暗反響的______________過程中被消耗。(2)實(shí)驗(yàn)中制備葉綠體懸浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸餾水的原因是________________，A試管除了顏色變化，實(shí)驗(yàn)過程中還能觀察到的現(xiàn)象是________。(3)A與C試管的比擬可以說明氫產(chǎn)生的條件是______________，B和D試管是為了說明DCPIP________________。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后A試管中葉綠體________(填“有〞或“沒有〞)(CH2O)的產(chǎn)生，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)類囊體薄膜C3的復(fù)原(2)防止葉綠體吸水漲破有氣泡產(chǎn)生(3)需要光照在光照和黑暗條件下自身不會(huì)變色(4)沒有氫轉(zhuǎn)移到DCPIP中而不能參與暗反響或密閉環(huán)境中沒有CO2核心考點(diǎn)3光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系一、要點(diǎn)整合1．理清光合作用與細(xì)胞呼吸兩個(gè)關(guān)系圖解(1)[H]的來源、去路過程圖解(2)ATP的來源、去路過程圖解2．明確3種元素的轉(zhuǎn)移途徑(1)(2)(3)3．解讀總光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)圖示(2)解讀①A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。②AB段：總光合速率<呼吸速率。③B點(diǎn)：為光補(bǔ)償點(diǎn)，總光合速率＝呼吸速率。④B點(diǎn)以后：總光合速率>呼吸速率。⑤C點(diǎn)：為光飽和點(diǎn)。4．明確各種速率的表示方法及相互關(guān)系(1)呼吸速率：有機(jī)物或O2消耗量、CO2產(chǎn)生量。(2)凈光合速率：有機(jī)物積累量、O2釋放量、CO2吸收量。(3)總光合速率：有機(jī)物或O2產(chǎn)生量、CO2消耗量。(4)總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。二、考向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1圍繞光合作用與細(xì)胞呼吸的過程考查理解能力1．以下是幾個(gè)放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn)，對(duì)其結(jié)果的表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．提供15N標(biāo)記的氨基酸給細(xì)胞，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體和游離核糖體均將出現(xiàn)放射性B．給水稻提供14CO2，那么14C的轉(zhuǎn)移途徑大致是：14CO2→14C3→(14CHC．給水稻提供C18O2，那么產(chǎn)生18O2必須依次經(jīng)歷光合作用、有氧呼吸、再一次光合作用D．小白鼠吸入18O2，那么在其尿液中可以檢測(cè)到Heq\o\al(18,2)O，呼出的二氧化碳也可能含有18O【答案】C【解析】粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體和游離的核糖體都是將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所；光合作用暗反響中C原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)；給水稻提供C18O2，經(jīng)暗反響會(huì)產(chǎn)生Heq\o\al(18,2)O，Heq\o\al(18,2)O再參與光反響即可產(chǎn)生18O2；小白鼠只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸入18O2后，經(jīng)有氧呼吸第三階段可產(chǎn)生Heq\o\al(18,2)O，Heq\o\al(18,2)O參與有氧呼吸第二階段，可以產(chǎn)生C18O2。2．(2023·全國Ⅱ，29)以下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和細(xì)胞呼吸的示意圖。據(jù)圖答復(fù)以下問題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是____________、____________、____________、____________，[H]代表的物質(zhì)主要是______________________________________________。(2)B代表一種反響過程，C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，那么ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在________(填“B和C〞“C和D〞或“B和D〞)。(3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是_____________________________。【答案】(1)O2NADP＋ADP和PiC5NADH(2)C和D(3)在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸設(shè)計(jì)2圍繞凈光合速率與真正光合速率的綜合分析考查獲取信息的能力3．(2023·全國Ⅰ，30)植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度，甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，答復(fù)以下問題：(1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是___________________________________________________________________________________________，甲種植物凈光合速率為0時(shí)，乙種植物凈光合速率________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)假設(shè)將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的量，使密閉小室中CO2濃度降低，光合速率也隨之降低大于0(2)甲種植物在光下進(jìn)行光合作用釋放的O2，使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的[H]發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸增加【解析】(1)在適宜條件下照光培養(yǎng)時(shí)，由于光合速率大于呼吸速率，導(dǎo)致密閉容器內(nèi)CO2濃度下降，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用速率降低。題干信息說明甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，因此甲種植物凈光合速率為0時(shí)(即CO2補(bǔ)償點(diǎn)時(shí))的二氧化碳濃度已超過乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，因此其凈光合速率大于0。(2)假設(shè)將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，由于植物進(jìn)行光合作用能釋放氧氣，因此植物的有氧呼吸增加。4．(2023·新課標(biāo)全國Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如下圖。據(jù)圖答復(fù)以下問題：(1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線____________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是________________________________________________________________________。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量________(填“大于〞、“等于〞或“小于〞)光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，假設(shè)要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮__________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。【答案】(1)0A、B和C(2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng)5．為提高某種草莓產(chǎn)量，科研人員將生理狀態(tài)相同且良好的該種草莓幼苗經(jīng)消毒后平均分為五組，分別置于pH為a～e的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜。培養(yǎng)一段時(shí)間后，測(cè)定草莓幼苗的凈光合速率和呼吸速率，結(jié)果如以下圖。請(qǐng)答復(fù)：(1)草莓產(chǎn)生氧氣的場(chǎng)所是葉綠體的____________，該部位還產(chǎn)生了ATP和__________。(2)培養(yǎng)草莓幼苗的過程中，隔天更換培養(yǎng)液，除了可以防止缺氧造成爛根和營養(yǎng)缺乏之外，還能防止培養(yǎng)液的________改變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更換下來的培養(yǎng)液可用__________________檢測(cè)，溶液顏色將由藍(lán)變綠再變黃。(3)由圖可知，pH由a～e，凈光合速率的變化是______________________。(4)當(dāng)pH為a時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物量________(填“大于〞“小于〞或“等于〞)細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物量。【答案】(1)類囊體薄膜(基粒)[H](2)pH溴麝香草酚藍(lán)(3)先升高后下降(先升高后維持穩(wěn)定再下降)(4)大于設(shè)計(jì)3利用指示劑顯色法和紅外線傳感測(cè)量法解決光合作用與細(xì)胞呼吸的應(yīng)用問題6．(2023·全國Ⅱ，31)BTB是一種酸堿指示劑，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和細(xì)胞呼吸，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色，之后將等量的淺綠色溶液分別參加到7支試管中，其中6支參加生長(zhǎng)狀況一致的等量水草，另一支不加水草，密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見下表。試管編號(hào)1234567水草無有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050min后試管中溶液的顏色淺綠色X淺黃色黃綠色淺綠色淺藍(lán)色藍(lán)色注：*遮光是指用黑紙將試管包裹起來