高考生物大一輪復習熱點專題突破系列二細胞呼吸和光合作用的綜合應用課件中圖版熱點專題突破系列(二)細胞呼吸和光合作用的綜合應用【三年考情分析】細胞呼吸和光合作用是細胞代謝的核心知識，高考命題常把兩者結(jié)合起來考查，一般以坐標曲線圖和表格為載體，多以非選擇題的形式出現(xiàn)。主要考查角度有以下兩點：(1)凈光合速率及其影響因素：三年9考，如新課標全國卷ⅡT29、廣東T26等。(2)種子萌發(fā)過程分析：三年4考，如海南T26、山東T25等?！緹狳c分類突破】類型一凈光合速率及其影響因素1.凈光合速率及其表示方法：(1)凈(表觀)光合速率：綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行時，測得的實驗容器中O2的增加量或CO2的減少量。(2)呼吸速率：綠色植物組織在黑暗條件下，測得的實驗容器中O2的減少量或CO2的增加量。(3)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(4)常用表示方法：項目常用表示方法真正光合速率O2產(chǎn)生(生成)速率CO2固定速率有機物產(chǎn)生(制造、生成)速率凈(表觀)光合速率O2釋放速率CO2吸收速率有機物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機物消耗速率①光合作用產(chǎn)生O2量=實測的O2釋放量+細胞呼吸消耗O2量②光合作用固定CO2量=實測的CO2吸收量+細胞呼吸釋放CO2量③光合作用產(chǎn)生的葡萄糖量=葡萄糖的積累量(增重部分)+細胞呼吸消耗的葡萄糖量2.影響凈光合速率的因素：所有能影響呼吸速率和光合速率的因素都可以影響凈光合速率，如光照強度、CO2濃度、O2濃度、溫度等。3.凈光合速率和植物生長：(1)當凈光合速率>0時，植物因積累有機物而生長。(2)當凈光合速率=0時，植物不能生長。(3)當凈光合速率<0時，植物不能生長，長時間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。4.凈光合速率測定方法的圖示和解讀：(1)NaHCO3溶液作用：保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。(2)植物光合速率指標：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強增大，毛細管內(nèi)的水滴右移。單位時間內(nèi)水滴右移的距離可表示凈光合速率。(3)條件：整個裝置必須在光下?！究碱}回訪】1.(·天津高考)設置不同CO2濃度，分組光照培養(yǎng)藍藻，測定凈光合速率和呼吸速率(光合速率=凈光合速率+呼吸速率)，結(jié)果見圖。據(jù)圖判斷，下列敘述正確的是()A.與d3濃度相比，d1濃度下單位時間內(nèi)藍藻細胞光反應生成的[H]多B.與d2濃度相比，d3濃度下單位時間內(nèi)藍藻細胞呼吸過程產(chǎn)生的ATP多C.若d1、d2、d3濃度下藍藻種群的K值分別為K1、K2、K3，則K1>K2>K3D.密閉光照培養(yǎng)藍藻，測定種群密度及代謝產(chǎn)物即可判斷其是否為兼性厭氧生物【解題指南】(1)理論基礎：光合速率隨CO2濃度的變化而變化，在一定范圍內(nèi)隨CO2濃度的增大而增大，超過一定范圍后，隨CO2濃度的增大而減小。(2)曲線兩端出現(xiàn)差異的原因：CO2濃度低時，光合速率低，產(chǎn)生O2少，細胞呼吸也弱；CO2濃度高時，抑制細胞呼吸，細胞代謝也隨之降低，光合速率下降。

【解析】選A。d1濃度下光合速率大于d3濃度下的，因此d1濃度下藍藻細胞光反應產(chǎn)生的[H](NADPH)多，故A選項正確；d2濃度下呼吸速率大于d3濃度下的，因此d3濃度下的藍藻細胞呼吸產(chǎn)生的ATP少，故B選項錯誤；由于d2濃度下凈光合速率最大，d1、d3濃度下的凈光合速率相等，因此，三種濃度下的藍藻種群的K值大小關(guān)系為K2>K1=K3，故C選項錯誤；若要判斷藍藻是否是兼性厭氧生物，需要設置有氧、無氧兩種條件，在沒有光合作用影響O2的產(chǎn)生，其他條件相同且適宜的情況下進行驗證，故D選項錯誤。2.(·廣東高考)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表，請回答下列問題：注：括號內(nèi)的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參照光照強度葉色平均葉面積(cm2)氣孔密度(個·mm-2)凈光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)強淺綠13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中綠20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深綠28.4(209%)752(91%)3.87(89%)(1)CO2以__________方式進入葉綠體后，與______________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應提供的____________________。(2)在弱光下，柑橘通過________________________和____________來吸收更多的光能，以適應弱光環(huán)境。(3)與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)__________，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量__________。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標中，最先發(fā)生改變的是____________，最后發(fā)生改變的是____________?！窘忸}指南】(1)關(guān)鍵知識：影響光合作用的因素及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用。(2)隱含信息：光照強度影響光合作用。【解析】本題考查分析表格的能力及光合作用的過程等知識。(1)光合作用暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)，CO2進入葉綠體的方式為自由擴散(單純擴散)，與細胞中的五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，這個過程叫做二氧化碳的固定。C3在ATP供能下，被[H](NADPH)還原生成(CH2O)和C5。(2)通過對表中數(shù)據(jù)分析可知，在弱光下，柑橘通過增加葉綠素含量和增大葉面積來吸收更多的光能，以適應弱光環(huán)境。(3)平均每片葉的氣孔數(shù)：強光下為13.6×826×100=1123360(個)，弱光下為28.4×752×100=2135680(個)。單位時間內(nèi)平均每片葉吸收CO2量：強光下為13.6×10-4×4.33≈5.89×10-3(μmol)，弱光下為28.4×10-4×3.87≈1.10×10-2(μmol)，所以強光比弱光下的氣孔總數(shù)少，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量少。據(jù)表中信息可知，光照強度直接影響光反應而影響凈光合速率(有機物積累)，故最先發(fā)生改變的是凈光合速率。葉綠素形成需要光誘導，相對滯后，而葉面積的增加需要有機物積累后才改變，最緩慢。答案：(1)自由擴散(單純擴散)五碳化合物(或C5)[H](NADPH)和ATP(2)增加葉面積提高葉綠素含量(3)較少較少凈光合速率葉面積3.(·萊蕪模擬)下圖甲為測定光合作用速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和CO2緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細刻度管內(nèi)紅色液滴的移動距離測得。在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積變化如圖乙所示。(1)標記實驗開始時毛細刻度管中紅色液滴所在位置。實驗時，試管內(nèi)變化的氣體是________。(2)若此時圖甲植物光照強度為15klx，則1h光合作用產(chǎn)生的氣體量為______mL。若此時植物葉片的呼吸熵(CO2/O2)為0.8(呼吸時產(chǎn)生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，還需從外界吸收______mLCO2。(3)為了防止無關(guān)因子對實驗結(jié)果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，對照組實驗裝置與實驗組實驗裝置的區(qū)別是____________________________。如果對照組在相同光照條件下，毛細刻度管中的紅色液滴較實驗組向右移了5mL，其原因是____________________________________________________?！窘馕觥勘绢}考查細胞呼吸和光合作用的實驗探究，明確“紅色液滴移動”的實質(zhì)是正確解題的關(guān)鍵。由于圖甲中存在CO2緩沖液，所以在不同光照強度下，液滴位置改變的本質(zhì)是O2的消耗和釋放。光合作用產(chǎn)生O2的量應包括積累量和葉片消耗量(15klx時為150+50=200mL)，若呼吸熵為，則植物自身呼吸作用產(chǎn)生的CO2為0.8×50=40(mL)，植物光合作用產(chǎn)生的O2量等于消耗的CO2量，故植物還需從外界吸收160mLCO2；設置對照時可將新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片；除葉片本身會影響實驗外，環(huán)境因素也可能影響實驗結(jié)果。答案：(1)O2

(2)200

160

(3)新鮮葉片改為經(jīng)消毒的死葉片環(huán)境因素(如溫度變化等)對實驗的影響類型二種子萌發(fā)過程的分析1.萌發(fā)條件：(1)外部因素：適宜的溫度、水分和充足的氧氣。(2)內(nèi)部因素：具有活性的胚。2.物質(zhì)變化：(1)水分的變化：種子吸水使自由水增多，代謝增強。(2)有機物種類的變化：隨著萌發(fā)的進行，種子細胞呼吸增強，有機物種類增多。3.干重變化：先降低后增加。(1)種子萌發(fā)初期，不能進行光合作用制造有機物，同時進行細胞呼吸消耗有機物，為種子萌發(fā)提供能量，干重下降。復雜有機物被分解為簡單有機物，細胞內(nèi)有機物種類增多。(2)子葉出土后，由于可以利用葉綠體進行光合作用制造有機物，光合作用強度逐漸大于細胞呼吸強度，因此干重逐漸增加?！究碱}回訪】1.(·泰安模擬)如圖是測定發(fā)芽種子的呼吸類型所用裝置(假設呼吸底物只有葡萄糖，并且不考慮外界條件的影響)，下列有關(guān)說法錯誤的是()選項現(xiàn)象結(jié)論甲裝置乙裝置A液滴左移液滴不動只進行有氧呼吸B液滴不動液滴右移只進行無氧呼吸C液滴不動液滴不動只進行有氧呼吸D液滴左移液滴右移既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸【解析】選C。甲裝置中NaOH溶液吸收了CO2，液滴的移動反映的是O2的消耗量。乙裝置中液滴的移動反映的是O2的消耗量和CO2生成量的差值。只進行有氧呼吸時，消耗O2量等于生成的CO2，乙裝置液滴不移動，甲裝置消耗O2，液滴左移，A項正確。只進行無氧呼吸時，不消耗O2，產(chǎn)生CO2，乙裝置液滴右移，甲裝置液滴不移動，B項正確。進行有氧呼吸和無氧呼吸且消耗O2量小于產(chǎn)生CO2量時，乙裝置液滴右移，甲裝置液滴左移，C項錯誤、D項正確。2.(·山東高考)大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖：(1)階段Ⅰ和Ⅲ大豆種子的鮮重增加明顯，階段Ⅰ中，水進入種子胚細胞的穿(跨)膜運輸方式為____________。階段Ⅲ中，種子胚細胞內(nèi)水的主要存在形式是____________。(2)階段Ⅱ期間，大豆種子胚細胞合成的____________解除種子休眠，促進種子萌發(fā)。階段Ⅲ中根向地生長的原因是____________分布不均，使根的近地側(cè)生長受到____________。(3)若測得階段Ⅱ種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1∶3，則此時種子胚細胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為____________。(4)大豆幼苗在適宜條件下進行光合作用時，若突然停止CO2供應，短時間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量的變化分別為____________、____________。大田種植大豆時，“正其行，通其風”的主要目的是通過____________提高光合作用強度以增加產(chǎn)量?！窘忸}指南】(1)理論基礎：種子萌發(fā)需要的外部條件：隨自由水增多，細胞代謝活動增強；子葉出土后進行光合作用，受外部環(huán)境因素的影響。(2)葉綠體內(nèi)C5和ATP含量變化分析：CO2停止供應，消耗的C5減少，生成的C3減少，C3還原消耗的ATP和[H](NADPH)減少?！窘馕觥勘绢}主要考查大豆種子萌發(fā)過程及幼苗階段的細胞代謝和激素調(diào)節(jié)。(1)水分子的跨膜運輸方式是自由擴散(單純擴散)；階段Ⅲ種子新陳代謝強度比較大，細胞內(nèi)的水主要以自由水的形式存在。(2)打破種子的休眠，促進種子萌發(fā)的激素是赤霉素；根的向地性產(chǎn)生的原因是生長素的運輸受重力因素的影響，使近地側(cè)生長素濃度高于遠地側(cè)生長素濃度，但根對生長素較敏感，生長素濃度高使根的生長受到抑制而長得慢，遠地側(cè)生長素濃度低但生長得快，表現(xiàn)為根的向地性。

(3)根據(jù)題意假設O2的吸收量為1mol，則CO2的釋放量為3mol，則有氧呼吸時：

1661/6mol1mol1mol無氧呼吸時：

121mol2mol所以無氧呼吸消耗葡萄糖的量∶有氧呼吸消耗葡萄糖的量=6∶1。(4)突然停止CO2的供應以后，導致CO2的固定減弱，所以消耗的C5減少，而光反應不變，短時間內(nèi)C3還原生成C5不受影響，所以C5的含量增加；同時由于生成的C3減少，消耗光反應中[H](NADPH)和ATP的量減少，所以ATP的含量增加；“正其行，通其風”的目的是通過增加CO2濃度來增強光合作用強度以增加產(chǎn)量。答案：(1)自由擴散(單純擴散)自由水(2)赤霉素(或GA)生長素(或IAA)抑制(3)6∶1(4)升高(或增加)升高(或增加)增加CO2濃度【延伸探究】(1)圖中階段Ⅰ和Ⅲ變化幅度比較大的原因是什么？提示：階段Ⅰ干種子吸收水分，階段Ⅲ隨著自由水增多，代謝活動增強，所以這兩個階段種子鮮重增加比較明顯。(2)圖中如果將縱坐標換成“干重”，種子萌發(fā)初期曲線走勢如何變化？提示：由于種子萌發(fā)過程中進行細胞呼吸，會消耗葡萄糖等有機物，所以萌發(fā)初期干重會減少。3.(·新課標全國卷)將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結(jié)果如圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳，據(jù)圖回答下列問題。(1)萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成____________，再通過__________作用為種子萌發(fā)提供能量。(2)萌發(fā)過程中在________h種子的呼吸速率最大，在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為________mg。(3)萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為________mg·粒-1·d-1。(4)若保持實驗條件不變，120h后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是__________，原因是__________________________________?！窘馕觥勘绢}考查種子萌發(fā)過程中營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律。(1)種子萌發(fā)時，種子中的大分子有機物分解成小分子物質(zhì)，一方面參與細胞呼吸供能，另一方面用于合成幼苗的新物質(zhì)。淀粉被水解成葡萄糖，參與細胞呼吸，為種子萌發(fā)提供能量。(2)觀察萌發(fā)種子干重變化曲線，可見在72小時到96小時之間種子干重減少最多，此時呼吸速率最大，該段時間每粒種子呼吸消耗的平均干重為204.2-177.7=26.5(mg)。(3)種子萌發(fā)過程中，減少的胚乳一方面用于細胞呼吸，另一方面用于合成幼苗的新物質(zhì)，所以，胚乳中營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物的量=胚乳干重的減少量-幼苗干重的減少量，其最大轉(zhuǎn)化速率應在96小時到120小時之間，即(118.1-91.1)-(177.7-172.7)=22(mg·粒-1·d-1)。(4)120小時后幼苗形成，但仍處于黑暗中，幼苗不能進行光合作用，細胞呼吸消耗有機物，導致幼苗干重下降。答案：(1)葡萄糖呼吸(2)72～96

(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有機物，且不能進行光合作用每年進入夏季，由于氣溫高、濕度大，對幼兒的照顧要特別注意，以下是出國留學網(wǎng)為您搜集整理的育兒健康小常識1.不是所有寶寶都需額外補充維生素很多家長會問，孩子多大需要開始補充維生素?小嬰兒是否需要補充維生素?劉主任表示，孩子多大補充維生素沒有明確的界定，如果寶寶是吃母乳或奶粉，一般營養(yǎng)物質(zhì)都足夠、全面，不需要額外補充維生素，如果出現(xiàn)了某些癥狀，如缺乏維生素B或維生素C等，再有針對性的補充會更好。維生素D可以促進鈣的吸收，小嬰兒也應該補充，特別是純母乳喂養(yǎng)的寶寶，如果沒有補充維生素D，常帶寶寶曬太陽，也可以轉(zhuǎn)化為維生素D，從而促進鈣的吸收。給寶寶曬太陽，一般每天半小時到1小時，注意不要遮擋著曬太陽，如果是戴太陽帽、打傘或擦防曬霜等