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3/3專題04細(xì)胞呼吸與光合作用目錄目錄學(xué)考要求速覽必備知識(shí)梳理高頻考點(diǎn)精講(2大必備知識(shí)點(diǎn))考點(diǎn)一:細(xì)胞呼吸考點(diǎn)二:光合作用進(jìn)階分級(jí)練1、理解細(xì)胞呼吸的基本概念,包括有氧呼吸和無氧呼吸的定義與區(qū)別。2、掌握細(xì)胞呼吸的主要過程:糖酵解、檸檬酸循環(huán)(Krebs循環(huán))和電子傳遞鏈的關(guān)鍵步驟及發(fā)生場(chǎng)所。3、能夠解釋ATP在細(xì)胞呼吸中的作用及其生成機(jī)制。4、分析氧氣在有氧呼吸中的重要性,并能說明無氧呼吸的產(chǎn)物及意義。5、理解光合作用的基本概念與過程,掌握光反應(yīng)和暗反應(yīng)的主要區(qū)別與聯(lián)系。6、能夠描述葉綠體的結(jié)構(gòu)及其在光合作用中的作用,解釋色素的功能。7、掌握光合作用的原料(二氧化碳和水)與產(chǎn)物(氧氣和有機(jī)物)之間的關(guān)系。8、分析影響光合作用效率的主要因素,如光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度和溫度。必備知識(shí)1細(xì)胞呼吸1.細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放能量并生成ATP的過程。其實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解,并釋放能量。2.[實(shí)驗(yàn)]探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式(1)酵母菌:一種單細(xì)胞真核生物,屬于真菌類。其細(xì)胞具有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和多種細(xì)胞器(如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等)。生活方式:在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。(2)實(shí)驗(yàn)原理:檢測(cè)二氧化碳的產(chǎn)生:通過澄清石灰水變渾濁或溴麝香草酚藍(lán)溶液顏色變化(由藍(lán)變綠再變黃)判斷二氧化碳的生成。檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:利用重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精反應(yīng)變?yōu)榛揖G色的現(xiàn)象檢測(cè)酒精。(3)實(shí)驗(yàn)方法——對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組,通過對(duì)結(jié)果的比較分析,來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響,這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn),也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)步驟:①配制酵母菌培養(yǎng)液:酵母菌+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液,分別裝入A、B兩錐形瓶中。甲組乙組②甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是去除空氣中的CO2。③乙組中B瓶先密封放置一段時(shí)間后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是耗盡瓶中原有的氧氣。④觀察現(xiàn)象,得出結(jié)果A.CO2檢測(cè)及結(jié)論:現(xiàn)象:甲乙兩組澄清石灰水都變渾濁,且有氧呼吸裝置比無氧呼吸的更渾濁。結(jié)論:有氧呼吸與無氧呼吸都產(chǎn)生CO2,且有氧呼吸產(chǎn)生的更多。B.酒精檢測(cè):取A、B瓶中濾液各2mL分別注入兩支干凈的試管中,向兩試管中分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液,并輕輕振蕩,使它們混合均勻,觀察試管中溶液的顏色變化?,F(xiàn)象:甲組保持橙色,乙組橙色重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色結(jié)論:有氧呼吸不產(chǎn)生酒精,無氧呼吸產(chǎn)生酒精。【易錯(cuò)提醒】①裝置應(yīng)先排盡反應(yīng)瓶中原有空氣,再連接檢測(cè)裝置;或先通入氮?dú)馀疟M原有氣體。有氧條件裝置必須持續(xù)通入無菌空氣,保證O2的充足。②由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化,因此應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。2.有氧呼吸(1)概念:細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。(2)過程:2丙酮酸+6H2O酶62丙酮酸+6H2O酶6CO2+20[H]大量能量24[H]+6O2酶12H2O線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)注意:[H]是指NADH(還原型輔酶Ⅰ)。①有氧呼吸過程中,水的利用發(fā)生在第二階段,水的產(chǎn)生發(fā)生在第三階段,氧的利用發(fā)生在第三階段,CO2的產(chǎn)生發(fā)生在第二階段。②有氧呼吸過程的三個(gè)階段都釋放能量,釋放能量最多的是第三階段。能產(chǎn)生[H]的有第一、二階段,產(chǎn)生的[H]能與氧氣結(jié)合形成水,并釋放大量能量。③在有氧呼吸過程中[H]的轉(zhuǎn)移途徑為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)到線粒體內(nèi)膜。(3)總反應(yīng)式及原子去向分析:(4)能量轉(zhuǎn)化:有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能+ATP中活躍的化學(xué)能(5)特點(diǎn):①反應(yīng)過程:溫和。②能量釋放:有機(jī)物中的能量逐步釋放。③能量轉(zhuǎn)化:釋放的能量大部分以熱能形式散失,一部分儲(chǔ)存在ATP中。(6)意義:使有機(jī)物中的能量逐步轉(zhuǎn)移到ATP中;逐步緩慢釋放能量,保證有機(jī)物中的能量得到最充分的利用且有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。3.無氧呼吸過程(1)概念:在無氧條件下,葡萄糖等有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)通過一系列的氧化分解,產(chǎn)生不徹底的氧化產(chǎn)物,如乳酸或酒精和二氧化碳,同時(shí)釋放出少量能量的過程。(2)過程:酒精+CO2酒精+CO2乳酸(3)場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(4)總反應(yīng)式:①產(chǎn)物為酒精:_________________________________________________。②產(chǎn)物為乳酸:_________________________________________________。(5)能量:①只在第一階段釋放少量能量,生成少量ATP;②葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。(6)意義:為生物體提供能量;生物體代謝的樞紐(7)能量轉(zhuǎn)化:有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能+ATP中活躍的化學(xué)能(8)應(yīng)用:實(shí)例運(yùn)用稻田定期排水促進(jìn)水稻根細(xì)胞有氧呼吸,防止無氧呼吸產(chǎn)生酒精,造成爛根、爛芽提倡慢跑促進(jìn)肌細(xì)胞有氧呼吸,防止無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸,使肌肉酸脹乏力酸奶、泡菜的制作乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口增加通氣量,抑制破傷風(fēng)芽孢桿菌的無氧呼吸釀酒早期通氣——促進(jìn)酵母菌有氧呼吸,有利于酵母菌的繁殖;后期密封發(fā)酵罐——促進(jìn)酵母菌無氧呼吸,有利于產(chǎn)生酒精【得分速記】(1)無氧呼吸產(chǎn)生酒精的生物有:大多數(shù)植物細(xì)胞、酵母菌、某些細(xì)菌(2)無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的生物有:幾乎所有高等動(dòng)物、乳酸菌、部分植物器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等)。【易錯(cuò)提醒】①真核細(xì)胞如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。②有些原核生物無線粒體仍可進(jìn)行有氧呼吸,如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等。③葡萄糖不能進(jìn)入線粒體被分解。④人體的CO2只來自有氧呼吸,無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,無CO2。4.細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用(1)溫度①原理:溫度通過影響酶的活性而影響細(xì)胞呼吸速率。(細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25℃~35℃之間。)②圖像:③應(yīng)用:低溫儲(chǔ)存蔬菜、水果、糧食;大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫;溫水和面發(fā)得快。CO2濃度①原理:CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。②圖像:③應(yīng)用:應(yīng)用:在蔬菜和水果保鮮中,增加CO2濃度。(3)水①原理:水是有氧呼吸的反應(yīng)物,可直接參與反應(yīng);許多生化反應(yīng)需在水中才能進(jìn)行,自由水含量升高,細(xì)胞呼吸加快。②圖像:③應(yīng)用:糧食儲(chǔ)存前要進(jìn)行曬干處理;水果、蔬菜儲(chǔ)存時(shí)保持一定的濕度。
(4)O2濃度①原理:O2促進(jìn)有氧呼吸;當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值時(shí),無氧呼吸會(huì)被抑制。②圖像:曲線整體分析:A.O?濃度低時(shí),無氧呼吸占優(yōu)勢(shì);隨著O?濃度增大,無氧呼吸逐漸被抑制,有氧呼吸不斷加強(qiáng);當(dāng)O?濃度達(dá)到一定值后,隨O?濃度增大,有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。B.R點(diǎn)對(duì)應(yīng)O?濃度用來儲(chǔ)存水果、蔬菜、種子;P點(diǎn)對(duì)應(yīng)O?濃度細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸;B點(diǎn)對(duì)應(yīng)O?濃度有氧呼吸和無氧呼吸釋放出來的CO2量相等,但是消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量:無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。③應(yīng)用:a.中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸。b.無氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境。c.低氧倉(cāng)儲(chǔ)存糧食、水果和蔬菜【得分速記】果實(shí)、蔬菜需零上低溫、低氧、高二氧化碳、適宜水分;種子需要零上低溫、低氧、高二氧化碳、干燥條件。5.探究細(xì)胞呼吸方式的其他實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)裝置(以萌發(fā)種子為例)(2)實(shí)驗(yàn)原理①裝置一中NaOH溶液的作用是吸收細(xì)胞呼吸所產(chǎn)生的CO2,著色液滴移動(dòng)的距離代表萌發(fā)種子細(xì)胞呼吸吸收O2的量。②裝置二中著色液滴移動(dòng)的距離代表萌發(fā)種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的量與吸收O2量的差值。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已經(jīng)死亡不動(dòng)右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸左移左移種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí),反應(yīng)物中除糖類外還含有脂質(zhì)必備知識(shí)2光合作用1.捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)(1)綠葉中色素的提取和分離高層析液有機(jī)高層析液有機(jī)二氧化硅碳酸鈣擴(kuò)散均勻二氧化硅碳酸鈣擴(kuò)散均勻(2)濾紙條上色素分布葉綠體中的色素葉綠素(含量約占葉綠體中的色素葉綠素(含量約占3/4)類胡蘿卜素(含量約占1/4)葉綠素a(藍(lán)綠色)葉綠素b(黃綠色)胡蘿卜素(橙黃色)葉黃素(黃色)4胡蘿卜素:橙黃色葉黃素:黃色葉綠素a:藍(lán)綠色葉綠素b:黃綠色含量排名:123含量排名:123(3)色素的分布和作用①分布:葉綠體類囊體薄膜上。②作用:吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能。(4)吸收光譜分析(右圖)①葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,葉綠素a和葉綠素b的吸收峰值不同②類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。(5)葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能①結(jié)構(gòu)暗反應(yīng)光反應(yīng)色素類囊體暗反應(yīng)光反應(yīng)色素類囊體②功能:進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)所有受光部位被光束照射到的部位所有受光部位被光束照射到的部位【得分速記】恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處:①實(shí)驗(yàn)材料用水綿和需氧細(xì)菌,水綿的葉綠體呈螺旋帶狀分布,便于觀察,用需氧細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。②沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。③用極細(xì)的光束照射,葉綠體上可分為有光照和無光照的部位,相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。④臨時(shí)裝片局部曝光與完全暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.光合作用的原理和應(yīng)用(1)概念:光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物并且釋放出氧的過程。(2)總反應(yīng)式:注意:原核生物藍(lán)細(xì)菌也可以進(jìn)行光合作用,不是在葉綠體中進(jìn)行的,是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的。(3)探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)①希爾反應(yīng):離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。②魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用釋放的氧氣來自水。③阿爾農(nóng)實(shí)驗(yàn):在光照下,葉綠體可合成ATP。這一過程總是與水的光解相伴隨。(4)光合作用的過程①光反應(yīng)A.物質(zhì)變化:水的光解:2H2O→4H++4e-+O2NADPH的形成:NADP++H++2e-→NADPHATP的生成:ADP+Pi+能量→ATPB.能量變化:光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,儲(chǔ)存在ATP和NADPH中,均用于暗反應(yīng)。C.場(chǎng)所:類囊體薄膜②暗反應(yīng)A.物質(zhì)變化2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH三碳化合物的還原:_______________________________(在酶的催化下,三碳化合物接受ATP、NADPH釋放的能量并被NADPH還原形成五碳化合物和糖類等。)B.能量變化:ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能C.場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)(5)光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影響[H]ATPO2產(chǎn)生量C3C5(CH2O)光照強(qiáng)→弱CO2供應(yīng)不變減少減少減少上升下降減少光照弱→強(qiáng)CO2供應(yīng)不變?cè)龆嘣龆嘣龆嘞陆瞪仙黾庸庹詹蛔僀O2供應(yīng)減少相對(duì)增加相對(duì)增加減少下降上升相對(duì)減少光照不變CO2供應(yīng)增加相對(duì)減少相對(duì)減少增加上升下降相對(duì)增加(6)光合作用中元素的轉(zhuǎn)移3.影響光合作用的因素(1)單因子變量對(duì)光合作用影響的曲線分析①光照強(qiáng)度②CO2濃度③溫度④水a(chǎn).原理:水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),如植物缺水將導(dǎo)致萎蔫,使光合速率下降。另外,水分還能影響氣孔的開閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。b.曲線分析:圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可根據(jù)作物的需水規(guī)律,合理灌溉。圖2曲線上E點(diǎn)處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低,是因?yàn)闇囟容^高,植物部分氣孔關(guān)閉,影響了CO2的供應(yīng)。c.應(yīng)用:預(yù)防干旱,合理灌溉。⑤礦質(zhì)元素a.原理:礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的組成成分,缺乏會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。例如,N是酶的組成元素,N、P是ATP、磷脂的組成元素,Mg是葉綠素的組成元素等。b.曲線分析:在一定濃度范圍內(nèi),增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng),可提高光合作用強(qiáng)度;但當(dāng)?shù)V質(zhì)元素超過一定含量后,土壤溶液的濃度過高,植物會(huì)因滲透失水而使光合作用強(qiáng)度下降。c.應(yīng)用:合理施肥、補(bǔ)充土壤中的礦質(zhì)元素。(2)多因子對(duì)光合速率的影響4.光合速率與呼吸速率的含義及相互關(guān)系綠色植物組織在黑暗條件下測(cè)得的數(shù)值表示呼吸速率。綠色植物組織在有光的條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)值表示凈光合速率。真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:①光合作用產(chǎn)生的O2量=實(shí)際測(cè)得的O2釋放量+細(xì)胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定的CO2量=實(shí)際測(cè)得的CO2吸收量+細(xì)胞呼吸釋放的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(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量??键c(diǎn)一:細(xì)胞呼吸例題1.(2024高二上·江蘇·學(xué)業(yè)考試)下圖為人體細(xì)胞有氧呼吸過程第一階段示意圖,圖中甲表示的物質(zhì)是()A.丙酮酸 B.氧氣 C.水 D.乳酸【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】有氧呼吸過程【分析】有氧呼吸全過程分為三個(gè)階段:第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,其過程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],并釋放少量的能量;第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,其過程是丙酮酸與水一起被徹底分解生成CO2和[H],釋放少量的能量;第三階段是在線粒體內(nèi)膜上完成的,其過程是前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成H2O,并釋放大量的能量?!驹斀狻繄D示為人體細(xì)胞有氧呼吸過程的第一階段,而有氧呼吸第一階段的過程是:1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],并釋放少量的能量,因此圖中甲表示的物質(zhì)是丙酮酸,A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。例題2.(2024高二上·江蘇·學(xué)業(yè)考試)陸生高等植物長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中易爛根,這是因?yàn)楦?xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生并積累了大量的()A.酒精 B.二氧化碳 C.乳糖 D.核酸【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】無氧呼吸過程【分析】無氧呼吸的全過程可以概括地分為兩個(gè)階段,這兩個(gè)階段需要不同酶的催化,但都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同,都是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],并釋放少量的能量。無氧呼吸的第二階段,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。【詳解】陸生高等植物長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中,植物根細(xì)胞會(huì)因缺氧而進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生并積累酒精,進(jìn)而引起爛根,A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。例題3..(2023高一上·江蘇·學(xué)業(yè)考試)日常生活中常通過適當(dāng)降低溫度來儲(chǔ)藏水果,主要是由于低溫能(
)A.抑制光合作用 B.促進(jìn)光合作用C.抑制細(xì)胞呼吸 D.促進(jìn)細(xì)胞呼吸【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用【分析】在儲(chǔ)藏果實(shí)、蔬菜時(shí),往往需要采取降低溫度、降低氧氣含量等措施減弱果蔬的呼吸作用,以減少有機(jī)物的消耗?!驹斀狻緼B、果實(shí)不能進(jìn)行光合作用,因此儲(chǔ)存果蔬過程中,低溫不會(huì)抑制或促進(jìn)光合作用,AB錯(cuò)誤;CD、在儲(chǔ)藏水果時(shí)需要降低細(xì)胞呼吸以減少有機(jī)物消耗,細(xì)胞呼吸需要多種酶參與,其中低溫可抑制酶活性而抑制細(xì)胞呼吸,因此降低溫度的主要目的是抑制細(xì)胞呼吸,C正確,D錯(cuò)誤。故選C。1.酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸的共同終產(chǎn)物是()A.CO2 B.H2O2 C.酒精 D.乳酸【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式【分析】酵母菌是兼性厭氧型微生物,既可以進(jìn)行有氧呼吸,也可以進(jìn)行無氧呼吸:(1)有氧呼吸可以分為三個(gè)階段:第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中:1分子葡萄糖被分解為2分子丙酮酸和少量的還原氫,釋放少量能量;第二階段:在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,丙酮酸和水在線粒體基質(zhì)中被徹底分解成二氧化碳和還原型氫;釋放少量能量;第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩個(gè)階段產(chǎn)生的還原型氫和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水并釋放大量的能量。(2)酵母菌無氧呼吸分為兩個(gè)階段:第一階段:和有氧呼吸第一階段相同。第二階段:生成酒精和二氧化碳?!驹斀狻拷湍妇醒鹾粑漠a(chǎn)物是二氧化碳和水,無氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精,因此兩者共同終產(chǎn)物是二氧化碳。A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。2.下列有關(guān)真核細(xì)胞有氧呼吸的敘述,正確的是()A.有氧呼吸的場(chǎng)所是線粒體 B.水在第二階段參與反應(yīng)C.生成CO2的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜 D.只在第三階段釋放能量【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】有氧呼吸過程【分析】有氧呼吸分為三個(gè)階段:第一階段發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),1分子葡萄糖分解為兩分子丙酮酸,產(chǎn)生少量[H]并釋放少量能量;第二階段發(fā)生于線粒體基質(zhì),丙酮酸和水徹底分解為二氧化碳和[H]并釋放少量能量;第三階段發(fā)生于線粒體內(nèi)膜,[H]與氧氣結(jié)合成水并釋放大量能量?!驹斀狻緼、有氧呼吸的第一階段發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體,A錯(cuò)誤;B、有氧呼吸過程中,水在第二階段參與反應(yīng),即丙酮酸和水徹底分解為二氧化碳和[H]并釋放少量能量,B正確;C、有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2,該過程發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì),C錯(cuò)誤;D、有氧呼吸三個(gè)階段都釋放能量,D錯(cuò)誤。故選B。3.無氧呼吸和有氧呼吸過程都能產(chǎn)生的物質(zhì)是()A.乳酸 B.NADPH C.丙酮酸 D.酒精【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】有氧呼吸過程、無氧呼吸過程【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同?!驹斀狻緼、無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,有氧呼吸不產(chǎn)生乳酸,A錯(cuò)誤;B、有氧呼吸和無氧呼吸都不產(chǎn)生NADPH,B錯(cuò)誤;C、生物有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同,都產(chǎn)生丙酮酸,C正確;D、無氧呼吸產(chǎn)生酒精,有氧呼吸不產(chǎn)生酒精,D錯(cuò)誤。故選C。4.在“探究酵母菌的呼吸方式”實(shí)驗(yàn)中,為檢測(cè)產(chǎn)物中是否含有酒精,應(yīng)選取的試劑是(
)A.NaOH溶液 B.澄清石灰水C.酸性重鉻酸鉀溶液 D.生理鹽水【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式【分析】酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧菌,其有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和水,無氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和酒精,其中CO2和可以用澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液鑒定,而酒精可以用酸性的重鉻酸鉀溶液鑒定?!驹斀狻克嵝灾劂t酸鉀溶液能與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,是檢驗(yàn)酒精的試劑,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。5.真核細(xì)胞有氧呼吸主要發(fā)生在線粒體內(nèi)。下圖為線粒體的局部結(jié)構(gòu)示意圖,進(jìn)行有氧呼吸第三階段的部位是(
)A.① B.② C.③ D.①和②【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能及分離方法、有氧呼吸過程【分析】①是線粒體外膜,②是線粒體基質(zhì),③是線粒體內(nèi)膜。【詳解】進(jìn)行有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜,ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C??键c(diǎn)二:光合作用例題1.(2023高一上·江蘇·學(xué)業(yè)考試)在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中,提取色素常用的試劑是(
)A.生理鹽水 B.蒸餾水C.澄清石灰水 D.無水乙醇【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)【分析】色素提取和分離過程中幾種化學(xué)物質(zhì)的作用:(1)無水乙醇作為提取液,可溶解綠葉中的色素;(2)層析液用于分離色素;(3)二氧化硅破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),使研磨充分;(4)碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。【詳解】在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí),由于色素能溶解在無水乙醇等有機(jī)溶劑中,所以可用無水乙醇提取色素,D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。例題2.(2023高一上·江蘇·學(xué)業(yè)考試)連日陰雨時(shí),下列措施有利于提高大棚中蔬菜產(chǎn)量的是(
)A.補(bǔ)充人工光照 B.夜間顯著提高溫度C.降低CO2濃度 D.提高O2濃度【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】影響光合作用的因素【分析】影響光合作用的環(huán)境因素有:光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、含水量和礦質(zhì)元素等?!驹斀狻緼、連日陰雨時(shí),光照不足,光合作用強(qiáng)度會(huì)受到影響,補(bǔ)充人工光照可以增加光照強(qiáng)度,使植物能夠進(jìn)行更充分的光合作用,從而有利于提高蔬菜產(chǎn)量,A正確;B、夜間植物主要進(jìn)行呼吸作用,顯著提高溫度會(huì)使呼吸作用增強(qiáng),消耗更多的有機(jī)物,不利于提高蔬菜產(chǎn)量,B錯(cuò)誤;C、降低CO2濃度會(huì)使光合作用的原料減少,不利于光合作用的進(jìn)行,從而不利于提高蔬菜產(chǎn)量,C錯(cuò)誤;D、提高O2濃度對(duì)提高蔬菜產(chǎn)量沒有直接的積極作用,D錯(cuò)誤。故選A。例題3.(2023高一上·江蘇·學(xué)業(yè)考試)下圖是綠色植物光合作用的光反應(yīng)過程示意圖,其中物質(zhì)X代表的是(
)
A.O2 B.CO2 C.C3 D.C5【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化【分析】光合作用的過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng),光反應(yīng)能夠?yàn)榘捣磻?yīng)提供的物質(zhì)是ATP和NADPH,暗反應(yīng)能夠?yàn)楣夥磻?yīng)提供的物質(zhì)是NADP+、ADP和Pi?!驹斀狻繐?jù)圖分析,題圖表示在類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng),該過程葉綠體中光合色素吸收的光能將水分解為O2和NADPH,并合成ATP,所以圖中的物質(zhì)X代表的是O2,A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。1.卡爾文用14C標(biāo)記的14CO2追蹤光合作用中放射性14C的轉(zhuǎn)移途徑,其結(jié)果為(
)A.14CO2→乙醇→糖類B.14CO2→三碳化合物→糖類C.14CO2→五碳化合物→ATPD.14CO2→NADPH→糖類【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化【分析】光合作用過程包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,光反應(yīng)階段發(fā)生的場(chǎng)所是類囊體薄膜,包括水的光解和ATP、NADPH的合成;暗反應(yīng)階段發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原?!驹斀狻扛鶕?jù)暗反應(yīng)中二氧化碳的固定過程可知二氧化碳中的碳原子轉(zhuǎn)移到三碳化合物中,然后暗反應(yīng)進(jìn)行的是三碳化合物的還原,所以碳原子又轉(zhuǎn)移到到有機(jī)物中,即14CO2→三碳化合物→糖類,B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。2.如圖表示植物光合作用的一個(gè)階段,下列關(guān)于該反應(yīng)階段的敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜B.需要多種酶、NADPH、ATP和CO2等的參與C.CO2的碳原子轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)D.將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為CH2O)中的化學(xué)能【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化【分析】暗反應(yīng)階段,CO2和C5結(jié)合,生成2個(gè)C3,C3接受ATP釋放的能量并且被NADPH]還原,形成糖類和C5?!驹斀狻緼、圖示為暗反應(yīng)過程,場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),A錯(cuò)誤;B、圖示為暗反應(yīng)過程,該過程需要光反應(yīng)提供的NADPH和ATP、多種酶和CO2等的參與,B正確;C、CO2的碳原子轉(zhuǎn)移途徑是:首先經(jīng)過CO2的固定轉(zhuǎn)移到C3化合物中,然后再經(jīng)過C3的還原,轉(zhuǎn)移到(CH2O),C正確;D、圖示為暗反應(yīng)過程,該過程將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能,D正確。故選A。3.2021年9月24日,《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了我國(guó)在世界上首次利用二氧化碳人工合成淀粉的科研成果。在綠色植物光合作用過程中,合成淀粉的細(xì)胞器是(
)A.液泡 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) C.葉綠體 D.線粒體【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能及分離方法、光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化【分析】葉綠體是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”?!驹斀狻吭诰G色植物光合作用過程中,合成淀粉的細(xì)胞器是葉綠體,葉綠體是養(yǎng)料制造車間,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。4.如圖表示植物光合作用的一個(gè)階段,有關(guān)敘述正確的是(
)A.該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體B.無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行C.提高溫度一定能促進(jìn)的生成D.生成()需要NADPH、ATP和多種酶【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知:圖示表示植物光合作用暗反應(yīng)階段,該過程在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,包括二氧化碳的固定:CO2+C5→2C3和C3的還原:2C3→(CH2O)+C5,其中C3的還原需要[H]、ATP和多種酶參與?!驹斀狻緼、圖示包括CO2固定和C3還原,表示植物光合作用暗反應(yīng)階段,該過程在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,A錯(cuò)誤;B、C3的還原需要光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP參與,無光不能形成[H]、ATP,不利于暗反應(yīng)進(jìn)行,B錯(cuò)誤;C、若圖示是在最適溫度條件下進(jìn)行的,提高溫度則會(huì)降低酶的活性,進(jìn)而影響葡萄糖的生成,C錯(cuò)誤;D、C3還原為(CH2O)的過程需要光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP參與,還需要葉綠體基質(zhì)中多種酶的參與,D正確。故選D。5.下列措施有利于提高玉米等糧食作物產(chǎn)量的是(
)A.減少光照面積 B.縮短光照時(shí)間C.降低光照強(qiáng)度 D.適當(dāng)增施農(nóng)家肥【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】影響光合作用的因素【分析】綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過程,叫做光合作用。影響光合作用效率的環(huán)境因素有:光照、溫度、二氧化碳濃度等?!驹斀狻緼、減少光照面積,會(huì)降低光合作用合成有機(jī)物的量,不利于提高玉米等糧食作物產(chǎn)量,A錯(cuò)誤;B、縮短光照時(shí)間,光合作用合成有機(jī)物的量會(huì)減少,不利于提高玉米等糧食作物產(chǎn)量,B錯(cuò)誤;C、降低光照強(qiáng)度,會(huì)降低光合速率,不利于提高玉米等糧食作物產(chǎn)量,C錯(cuò)誤;D、適當(dāng)增施農(nóng)家肥,農(nóng)家肥中的有機(jī)物被微生物分解產(chǎn)生二氧化碳和無機(jī)鹽,有利于光合作用的進(jìn)行,有利于提高玉米等糧食作物產(chǎn)量,D正確。故選D。訓(xùn)練1.下列關(guān)于綠色植物光合作用的敘述,錯(cuò)誤的是(
)A.光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上B.光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH和ATPC.碳反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能D.光合作用所需的CO2可來自細(xì)胞呼吸【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化【詳解】A、光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜,此處分布光合色素和酶,用于光能的吸收與轉(zhuǎn)化,A正確;B、光反應(yīng)生成的NADPH和ATP為暗反應(yīng)中C3的還原提供能量和還原劑,B正確;C、在碳反應(yīng)(暗反應(yīng))中,是將光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能,而不是光能直接轉(zhuǎn)化,光能是在光反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能的,C錯(cuò)誤;D、植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2可以作為光合作用的原料,進(jìn)入葉綠體參與碳反應(yīng)(暗反應(yīng)),D正確。故選C。2.持續(xù)高溫天氣對(duì)大棚蔬菜的栽培過程帶來巨大挑戰(zhàn),下列措施中不能有效提高蔬菜產(chǎn)量的是(
)A.施農(nóng)家肥 B.合理灌溉C.合理密植 D.保持晝夜恒溫【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用、影響光合作用的因素、光合作用原理的應(yīng)用、總、凈光合與呼吸【分析】目前認(rèn)為植物產(chǎn)量的構(gòu)成與光合產(chǎn)物直接相關(guān),光合速率提高是植物產(chǎn)量提高的主要目標(biāo),影響光合作用速率的外界因素是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度和溫度等。【詳解】A、施農(nóng)家肥可通過微生物的分解作用產(chǎn)生更多的二氧化碳,進(jìn)而促進(jìn)光合作用,提高光合速率,提高產(chǎn)量,A不符合題意;B、合理灌溉能實(shí)時(shí)滿足農(nóng)作物對(duì)水的需求,從而提高光合作用速率,提高光合產(chǎn)量,B不符合題意;C、合理密植能最大限度增加有效光合作用的面積,同時(shí)也不至于由于光合作用面積增加引起的呼吸速率提高導(dǎo)致凈光合速率下降,因此合理密植能提高光合速率,進(jìn)而提高產(chǎn)量,C不符合題意;D、溫度通過影響酶活性來影響光合作用和呼吸作用,保持晝夜恒溫不利于農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,在晚上只有呼吸作用,可適當(dāng)降低溫度降低酶活性來降低呼吸消耗,進(jìn)而促進(jìn)光合產(chǎn)量的提高,即適當(dāng)降低夜間溫度可提高產(chǎn)量,D符合題意。故選D。3.下圖所示為葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系曲線圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.a(chǎn)點(diǎn)細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用 B.b點(diǎn)細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等C.超過一定的光照強(qiáng)度,光合速率不再上升 D.適當(dāng)提高CO2濃度,m點(diǎn)不會(huì)發(fā)生變化【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】影響光合作用的因素、總、凈光合與呼吸【分析】據(jù)圖可知,圖中a點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用,b表示光合作用的補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)光合作用等于呼吸作用,m點(diǎn)表示光合作用達(dá)到最大值。【詳解】A、a點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度為0,不能進(jìn)行光合作用,只能進(jìn)行呼吸作用,A正確;B、b點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度為0,表明葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體產(chǎn)生的氧氣剛好利用于線粒體的呼吸作用,因此光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,B正確;C、據(jù)圖可知,超過一定的光照強(qiáng)度,隨著光照強(qiáng)度的升高,光合速率不再上升,C正確;D、m點(diǎn)時(shí)光合作用達(dá)到最大值,此時(shí)限制光合作用的因素可能是CO2濃度,此時(shí)適當(dāng)提高CO2濃度,m點(diǎn)會(huì)變大,D錯(cuò)誤。故選D。4.葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過程,一定在生物膜上進(jìn)行的是()A.O2的產(chǎn)生 B.CO2的消耗 C.[H]的消耗 D.ATP的合成【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】細(xì)胞呼吸的方式及過程、光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)和能量代謝上的區(qū)別與聯(lián)系【詳解】A.葉肉細(xì)胞光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生O2,反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜,A正確;B.光合作用的暗反應(yīng)階段消耗CO2,反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),B錯(cuò)誤;C.光合作用的暗反應(yīng)階段消耗[H],反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),無氧呼吸的第二階段也消耗[H],場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C錯(cuò)誤;D.有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)生ATP,D錯(cuò)誤;答案選A。[點(diǎn)睛]:本題考查光合作用和呼吸作用過程,解題的關(guān)鍵是要結(jié)合光合作用和呼吸作用的模式圖以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式,進(jìn)行相關(guān)生理過程的分析:有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜;光合作用的光反應(yīng)階段場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上,暗反應(yīng)階段場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中。5.如圖是[H]隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的途徑,下列分析正確的是()A.①產(chǎn)生的[H]可在②中將五碳化合物還原B.[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中,其過程需CO2參與C.能形成ATP的過程有①②③④D.晴天時(shí)小麥①過程比在陰雨天時(shí)旺盛【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)和能量代謝上的區(qū)別與聯(lián)系【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知:圖示是[H]隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程,其中①表示光反應(yīng)階段;②表示暗反應(yīng)階段;③表示細(xì)胞呼吸的第一階段;④表示無氧呼吸的第二階段;⑤表示有氧呼吸的第二和第三階段?!驹斀狻緼、①表示光反應(yīng)階段,②表示暗反應(yīng)階段,光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]可在暗反應(yīng)過程中將三碳化合物還原,A錯(cuò)誤;B、⑤包括有氧呼吸的第二和第三階段,其中第三階段,[H]與O2結(jié)合形成水,不需CO2參與,B錯(cuò)誤;C、②光合作用的暗反應(yīng)階段消耗ATP,不能合成ATP;④乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵的第二階段不能合成ATP,C錯(cuò)誤;D、①是光反應(yīng)階段,所以晴天比陰天時(shí)旺盛,D正確。故選D。6.我國(guó)西北地區(qū),夏季日照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差大,那里出產(chǎn)的瓜果往往很甜,這是因?yàn)椋?/p>
)A.白天光合作用微弱,晚上呼吸作用微弱B.白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用強(qiáng)烈C.白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用微弱D.白天光合作用微弱,晚上呼吸作用強(qiáng)烈【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】影響細(xì)胞呼吸的因素、影響光合作用的因素、總、凈光合與呼吸【分析】根據(jù)題意分析:西北地區(qū),夏季日照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差大,白天光合作用強(qiáng),晚上溫度低,呼吸作用弱,糖類等有機(jī)物積累多?!驹斀狻扛鶕?jù)題意可知,西北地區(qū),夏季日照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差大,白天光合作用強(qiáng),晚上溫度低,呼吸作用微弱,糖類物質(zhì)消耗少,總體來說,糖類物質(zhì)積累多,所以出產(chǎn)的瓜果都特別甜,ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。7.某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.影響光合速率的環(huán)境因素有CO2濃度、光照強(qiáng)度等B.當(dāng)CO2濃度為a時(shí),高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為0C.CO2濃度大于c時(shí),B和C所示的凈光合速率不再增加D.CO2濃度為b時(shí),高光強(qiáng)下該植物有機(jī)物的積累速率最小【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】影響光合作用的因素、總、凈光合與呼吸【分析】分析曲線:本實(shí)驗(yàn)探究了二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,曲線中因變量為凈光合速率,凈光合速率=總光合速率-呼吸速率?!驹斀狻緼、據(jù)圖可知,影響光合速率的環(huán)境因素有CO2濃度(橫坐標(biāo))、光照強(qiáng)度(圖例不同曲線)等,A正確;B、據(jù)圖可知CO2濃度為a時(shí),高光強(qiáng)(曲線A)下,光合強(qiáng)度=呼吸強(qiáng)度,凈光合速率為0,B正確;C、當(dāng)CO2濃度大于c時(shí),B和C所示的凈光合速率不再隨二氧化碳濃度增加而增加,此時(shí)限制曲線B、C因素是光照強(qiáng)度,C正確;D、縱坐標(biāo)是凈光合速率,據(jù)圖可知,當(dāng)CO2濃度為b時(shí),高光強(qiáng)下該植物有機(jī)物的積累速率(凈光合速率)最大,D錯(cuò)誤。故選D。8.若白天光照充足,下列哪種條件可能對(duì)作物增產(chǎn)最有利()A.晝夜恒溫25℃B.白天溫度25℃,夜間溫度15℃C.晝夜恒溫15℃D.白天溫度25℃,夜間溫度24℃【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】影響細(xì)胞呼吸的因素、影響光合作用的因素、光合作用原理的應(yīng)用、總、凈光合與呼吸【分析】響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間的長(zhǎng)短、二氧化碳濃度、溫度(主要影響酶的催化作用)等.光合作用產(chǎn)生有機(jī)物,而呼吸作用消耗有機(jī)物,因此,要想有機(jī)物大量積累,必須加強(qiáng)植物的光合作用,適當(dāng)降低植物的呼吸作用.【詳解】A、作物增產(chǎn)主要是指有機(jī)物積累得多,25℃對(duì)光合作用來說屬于適宜溫度,因此在此條件下白天合成有機(jī)物較多,但是此溫度下呼吸作用消耗有機(jī)物也較多,A錯(cuò)誤;B、在白天光照充足、溫度25℃(酶催化作用的最適溫度)的條件下,光合作用積累的有機(jī)物最多;夜間溫度15℃,由于影響呼吸作用的因素主要是溫度,夜晚適當(dāng)降低溫度可以降低作物對(duì)有機(jī)物的消耗,達(dá)到增產(chǎn)的目的,B正確;C、晝夜恒溫15℃對(duì)光合作用來說,光合作用強(qiáng)度弱,不利于有機(jī)物的積累,C錯(cuò)誤;D、夜間24℃溫度過高,并且晝夜溫差小,不利于有機(jī)物積累,D錯(cuò)誤。故選B。9.下面是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡(jiǎn)圖,其中①一⑤為生理過程,a一h為物質(zhì)名稱,請(qǐng)回答;(1)物質(zhì)a主要分布在,圖中b代表的物質(zhì)是(2)適宜的光照下,①過程為②過程提供的物質(zhì)是(3)上述①一⑤過程中,能夠產(chǎn)生ATP的過程是(填序號(hào)),過程④發(fā)生的場(chǎng)所是【答案】(1)葉綠體類囊體薄膜O2(2)[H]和ATP(3)①③④⑤線粒體基質(zhì)【知識(shí)點(diǎn)】有氧呼吸過程、光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)和能量代謝上的區(qū)別與聯(lián)系【分析】光合作用分為兩個(gè)階段:光反應(yīng)和暗反應(yīng)(1)光反應(yīng)階段:光合作用第一個(gè)階段中的化學(xué)反應(yīng),必須有光才能進(jìn)行,這個(gè)階段叫做光反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在類囊體的薄膜上進(jìn)行的。葉綠體中光合色素吸收的光能,有兩方面用途:一是將水分解成氧和[H],氧直接以分子的形式釋放出去,[H]則被傳遞到葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中,作為活潑的還原劑,參與到暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)中去;二是在有關(guān)酶的催化作用下,促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成ATP。這樣,光能就轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存在ATP中的化學(xué)能。這些ATP將參與光合作用第二個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)。(2)暗反應(yīng)階段:光合作用第二個(gè)階段中的化學(xué)反應(yīng),有沒有光都可以進(jìn)行,這個(gè)階段叫做暗反應(yīng)階段。暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進(jìn)行的。在暗反應(yīng)階段中,綠葉通過氣孔從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳,不能直接被[H]還原。它必須首先與植物體內(nèi)的C5(一種五碳化合物)結(jié)合,這個(gè)過程叫做二氧化碳的固定。一個(gè)二氧化碳分子被一個(gè)C5分子固定以后,很快形成兩個(gè)C3(一種三碳化合物)分子。在有關(guān)酶的催化作用下,C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原。隨后,一些接受能量并被還原的C3經(jīng)過一系列變化,形成糖類;另些接受能量并被還原的C3則經(jīng)過一系列的化學(xué)變化,又形成C5從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)持續(xù)地進(jìn)行下去?!驹斀狻浚?)分析圖可知,圖中①表示光反應(yīng)階段,其中a表示光合色素,主要分布在葉綠體類囊體薄膜,b表示水光解產(chǎn)生的氧氣。(2)分析圖可知,②表示暗反應(yīng)階段,①光反應(yīng)為②暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是[H]和ATP。(3)圖中①?⑤過程依次為光反應(yīng)階段、暗反應(yīng)階段和有氧呼吸的第一、二、三階段,其中可以產(chǎn)生ATP的過程有:①③④⑤;④所示生理過程為有氧呼吸的第二階段,發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。10.下圖是植物葉肉細(xì)胞中光合作用的過程示意圖,其中階段I、Ⅱ分別表示光合作用的兩個(gè)階段。請(qǐng)回答下列問題:
(1)階段I表示光合作用的反應(yīng),該階段發(fā)生的場(chǎng)所是(填“類囊體膜”或“葉綠體基質(zhì)”)。(2)在三碳化合物的還原過程中,需要和提供能量。(3)新疆地區(qū)種植的哈密瓜特別甜,這是因?yàn)橄募竟庹諒?qiáng)度高、光照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)積累的較多?!敬鸢浮?1)光類囊體膜(2)ATPNADPH(3)(CH2O)【知識(shí)點(diǎn)】光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、總、凈光合與呼吸【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,其中光反應(yīng)包括水的光解和ATP的生成,暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原等。【詳解】(1)階段I可產(chǎn)生ATP等物質(zhì),為光合作用的光反應(yīng)階段,場(chǎng)所為類囊體膜。(2)三碳化合物的還原過程發(fā)生與暗反應(yīng)中,該過程需要光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH提供能量。(3)在我國(guó)新疆地區(qū),夏季日照時(shí)間長(zhǎng),光照充足,晝夜溫差大,這樣白天因溫度適宜、光照充足而使得光合作用旺盛有機(jī)物合成多,晚上因溫度低而導(dǎo)致呼吸作用微弱有機(jī)物消耗少,因此有機(jī)物積累多,儲(chǔ)存在果實(shí)中的糖類(CH2O)多,因此新疆地區(qū)出產(chǎn)的哈密瓜往往特別甜。11.圖1為大棚內(nèi)菠菜葉肉細(xì)胞中氣體交換示意圖,A、B表示氣體,①~④表示相關(guān)結(jié)構(gòu);圖2表示在適宜溫度下菠菜吸收CO2速率隨光照強(qiáng)度變化的情況。請(qǐng)據(jù)圖回答問題:(1)圖1中A表(填名稱),在葉肉細(xì)胞中被利用的場(chǎng)所(填序號(hào))。(2)圖1中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有(填序號(hào));圖2曲線中c點(diǎn)后限制CO2吸收速率的外界環(huán)境因素主要是。(3)結(jié)合圖1、圖2分析,提高大棚內(nèi)菠菜產(chǎn)量的措施有(答出一點(diǎn)即可)。【答案】(1)氧氣③(2)①③④CO2濃度(3)提高光照強(qiáng)度,提高CO2濃度,增大晝夜溫差【知識(shí)點(diǎn)】影響光合作用的因素、光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)和能量代謝上的區(qū)別與聯(lián)系【分析】圖1中A是氧氣,B是CO2,①是類囊體薄膜,②是葉綠體基質(zhì),③是線粒體內(nèi)膜,④是線粒體基質(zhì)。【詳解】(1)圖中A表示葉綠體進(jìn)行光合作用為線粒體細(xì)胞呼吸提供的氧氣,參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng),場(chǎng)所在線粒體內(nèi)膜。(2)能夠產(chǎn)生ATP的生理反應(yīng)有光合作用光反應(yīng)(場(chǎng)所在①類囊體薄膜),有氧呼吸三個(gè)階段(第一階段反應(yīng)場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),圖中沒有序號(hào)表示,第二階段場(chǎng)所在線粒體基質(zhì)②,第三階段場(chǎng)所在線粒體內(nèi)膜③)。圖2的c點(diǎn)表示隨著光照強(qiáng)度增加,CO2的吸收速率達(dá)到最大,此時(shí)是光飽和,由于實(shí)驗(yàn)是在最適溫度下進(jìn)行的,所以限制器速率的主要外界因素是CO2濃度。(3)結(jié)合圖1、圖2分析,提高大棚內(nèi)菠菜產(chǎn)量的措施有提高光照強(qiáng)度,提高CO2濃度,增大晝夜溫差。12.如圖是在濃度一定、環(huán)境溫度為25、不同光照強(qiáng)度下測(cè)得的小麥葉片的光合作用強(qiáng)度。請(qǐng)回答下列問題:(1)圖中A點(diǎn)時(shí),小麥葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的場(chǎng)所有。(2)圖中B點(diǎn)是(填“光補(bǔ)償點(diǎn)”或“光飽和點(diǎn)”),此時(shí)小麥葉片的光合速率(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。(3)圖中C點(diǎn)時(shí),該葉片的凈光合速率為(用吸收量表示)。C點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)度繼續(xù)上升的環(huán)境因素是?!敬鸢浮?1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(2)光補(bǔ)償點(diǎn)等于(3)15濃度【知識(shí)點(diǎn)】總、凈光合與呼吸、光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算問題、細(xì)胞呼吸綜合【分析】分析題圖可知,該曲線縱軸表示二氧化碳的吸收量,為凈光合作用強(qiáng)度,橫軸表示光照強(qiáng)度,A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,該點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用,B點(diǎn)是光的補(bǔ)償點(diǎn),此光照強(qiáng)度下,光合作用與呼吸作用相等,C點(diǎn)是光的飽和點(diǎn),C點(diǎn)之后光照強(qiáng)度增加,光合作用不再增強(qiáng),此時(shí)限制光合作用的因素不再是光照強(qiáng)度?!驹斀狻浚?)A點(diǎn)時(shí),沒有光照,不能進(jìn)行光合作用,但可以進(jìn)行呼吸作用,所以葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。(2)B點(diǎn)時(shí),植物葉片二氧化碳的吸收量為0,即光合作用速率和呼吸作用速率相等,是光的補(bǔ)償點(diǎn)。(3)分析題圖可知,該曲線縱軸表示二氧化碳的吸收量,為凈光合作用強(qiáng)度,C點(diǎn)時(shí),該植物的凈光合作用速率為圖上縱軸數(shù)值,為15mg·dm-2·h-1,C點(diǎn)時(shí)達(dá)到光飽和點(diǎn),若此時(shí)環(huán)境溫度為25℃是植物光合作用最適溫度,則C點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)度繼續(xù)上升的主要環(huán)境因素是CO2濃度。13.下圖1表示綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系,圖2表示某植物吸收CO?速率隨光照強(qiáng)度變化的情況。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖1中過程①進(jìn)行的場(chǎng)所是,Y物質(zhì)的名稱是。(2)圖2中a點(diǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)在圖1中的生理過程主要有(填序號(hào))。(3)圖2中c
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