1、第4講 細(xì)胞呼吸與光合作用,1.(必修一P93對(duì)比實(shí)驗(yàn))對(duì)比實(shí)驗(yàn)是設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組,通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析,來(lái)探究某因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系。 2.(必修一P93小字內(nèi)容)一般地說(shuō),線粒體均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)中,但也可以定向地運(yùn)動(dòng)到細(xì)胞代謝比較旺盛的部位。 3.(必修一P94、P103相關(guān)信息)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的還原氫,其實(shí)是NADH,而光合作用產(chǎn)生的還原氫是NADPH,兩種物質(zhì)不同。 4.(必修一P96拓展題)鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物為恒溫動(dòng)物,其維持體溫的恒定主要依賴于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的熱量,此外還需要ATP水解供能。,5.(必修一P99學(xué)科交叉)一般情況下,光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光(不能利用紫外光和

2、紅外光)。 6.(必修一P102同位素標(biāo)記法)同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用同位素標(biāo)記的化合物,化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變?？茖W(xué)家通過(guò)追蹤同位素標(biāo)記的化合物,可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。 7.(必修一P106拓展題1)夏季晴朗的白天的中午光合速率下降的原因是:光照過(guò)強(qiáng)、溫度過(guò)高,有些植物為了減少水分的散失會(huì)關(guān)閉部分氣孔,導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足,直接限制暗反應(yīng)階段;早晨和傍晚光合速率較低的原因是光照較弱,直接限制的是光反應(yīng)階段。,8.(必修一P108知識(shí)遷移)松土有利于植物根系有氧呼吸,從而更好地吸收礦質(zhì)元素,但不利于水土保持和減緩溫室效應(yīng),因?yàn)橹参锖臀⑸镉醒鹾粑鼤?huì)產(chǎn)生更多二氧化碳。,考點(diǎn)目錄,考

3、點(diǎn)三 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系,考點(diǎn)一細(xì)胞呼吸及其影響因素,1.(2019課標(biāo)全國(guó),2,6分)馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味,這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是(B) A.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖 B.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來(lái)的 C.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程不能生成ATP D.馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏庫(kù)中氧氣濃度的升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生,解析本題以細(xì)胞呼吸相關(guān)知識(shí)為載體,考查運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和觀點(diǎn),解釋某些生物學(xué)問(wèn)題的能力;試題以馬鈴薯變酸為背景,體現(xiàn)了對(duì)生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀的考查。馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物只有乳酸,A錯(cuò)

4、誤;其無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生H和丙酮酸,并釋放少量能量合成少量ATP,第二階段H把丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,B正確,C錯(cuò)誤;氧氣濃度升高,對(duì)無(wú)氧呼吸抑制作用增強(qiáng),所以乳酸產(chǎn)生量減少、酸味產(chǎn)生減弱,D錯(cuò)誤。,2.(2019課標(biāo)全國(guó),4,6分)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為(A) A.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) C.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度減弱 D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱,解析本題以黃化苗的代謝為載體,考查考生通過(guò)比較、分析與綜合的方法,對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行推理、解釋并作出

5、正確判斷的能力;試題通過(guò)黃化苗與干種子的代謝狀態(tài)的比較,體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的分析與推斷要素。與干種子相比,黃化苗中自由水含量增多,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),有機(jī)物總量減少,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。,3.(2018課標(biāo)全國(guó),5,6分)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述,錯(cuò)誤的是 (C) A.植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無(wú)氧呼吸 B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過(guò)細(xì)胞呼吸散失 C.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸 D.植物光合作用和呼吸作用過(guò)程中都可以合成ATP,解析本題主要考查細(xì)胞呼吸、光合作用和生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。影響植物細(xì)胞呼吸方式的主要因素是O2含量,細(xì)胞呼吸方式與光照強(qiáng)度

6、無(wú)關(guān),黑暗狀態(tài)下植物可進(jìn)行有氧呼吸,也可進(jìn)行無(wú)氧呼吸,A正確;能量在食物鏈上傳遞的過(guò)程中,有一部分能量通過(guò)呼吸作用以熱能的形式散失,B正確;有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和水,無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和酒精或乳酸,C錯(cuò)誤;植物在光合作用的光反應(yīng)階段有ATP合成,有氧呼吸的三個(gè)階段和無(wú)氧呼吸的第一階段均有ATP合成,D正確。,1.理清有氧呼吸“三”個(gè)階段發(fā)生的場(chǎng)所及物質(zhì)和能量的變化 (1)第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):消耗葡萄糖,產(chǎn)生H和丙酮酸,釋放少量能量。 (2)第二階段線粒體基質(zhì):分解丙酮酸,產(chǎn)生H和CO2,釋放少量能量。 (3)第三階段線粒體內(nèi)膜:H與O2結(jié)合產(chǎn)生H2O,釋放大量能量。,2.不同生物無(wú)氧呼吸

7、產(chǎn)物歸納,3.“三看法”判斷細(xì)胞呼吸的類型,4.影響細(xì)胞呼吸因素的相關(guān)曲線分析,(1)甲圖中:溫度通過(guò)影響酶活性來(lái)影響細(xì)胞呼吸速率,生產(chǎn)上常低溫儲(chǔ)存果蔬,大棚內(nèi)夜間降溫的目的是減少有機(jī)物的消耗。 (2)乙圖中: a.O2濃度=0,細(xì)胞的呼吸方式是只進(jìn)行無(wú)氧呼吸; b.0M,細(xì)胞的呼吸方式是只進(jìn)行有氧呼吸; d.圖中O2濃度為1/2M時(shí),有機(jī)物消耗最少,此濃度是果蔬儲(chǔ)存的最佳濃度。,(3)丙圖中:自由水含量較高時(shí)呼吸旺盛,為減少有機(jī)物消耗,種子儲(chǔ)存時(shí)宜風(fēng)干處理。 (4)丁圖中:CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物,對(duì)細(xì)胞呼吸具有抑制作用,生產(chǎn)上常采用增加CO2濃度或窖藏儲(chǔ)存果蔬。,考向一圍繞細(xì)胞呼吸的過(guò)程與類

8、型,考查科學(xué)思維能力,1.(2019河南八市測(cè)評(píng))如圖是酵母菌細(xì)胞中發(fā)生的呼吸作用過(guò)程示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(D) C6H12O6M+HN+CO2 A.過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),M可能是丙酮酸 B.在有氧和無(wú)氧條件下,過(guò)程均有H的消耗 C.若N是水,則過(guò)程發(fā)生在線粒體且有ATP的生成 D.若N是酒精,則過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)且消耗水,解析無(wú)論示意圖代表有氧呼吸過(guò)程還是無(wú)氧呼吸過(guò)程,葡萄糖在第一階段轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬倪^(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),M代表的物質(zhì)可能是丙酮酸,也可能是生成丙酮酸之前的某中間產(chǎn)物,A正確;酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸生成水和CO2,在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸生成酒精和CO2,有氧呼吸第

9、三階段和無(wú)氧呼吸第二階段均有H的消耗,B正確;若N是水,該示意圖代表有氧呼吸,M代表的物質(zhì)是丙酮酸,過(guò)程代表有氧呼吸的第二階段和第三階段,發(fā)生在真核細(xì)胞的線粒體中,有ATP的合成,C正確;若N是酒精,該示意圖代表無(wú)氧呼吸,第一階段和第二階段均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,水不參與無(wú)氧呼吸的反應(yīng),D錯(cuò)誤。,考向二借助圖形考查科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,2.(2019遼寧沈陽(yáng)月考)人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與氧氣消耗量和血液中乳酸含量的關(guān)系如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ),A.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量等于O2的消耗量 B.運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為c時(shí),無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍 C.無(wú)氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量大部分以熱能散失

10、,其余儲(chǔ)存在ATP中 D.若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)c,肌細(xì)胞積累的大量乳酸會(huì)使肌肉酸脹乏力,答案 C本題主要考查科學(xué)思維素養(yǎng)中的模型與建模。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,肌肉細(xì)胞可能同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸,其中有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量等于消耗的O2量,而人體進(jìn)行無(wú)氧呼吸既不消耗氧氣也不產(chǎn)生二氧化碳,A正確;有氧呼吸過(guò)程中葡萄糖氧氣=16,無(wú)氧呼吸過(guò)程中葡萄糖乳酸=12,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為c時(shí),O2的消耗量=乳酸生成量,故無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B正確;無(wú)氧呼吸是有機(jī)物不徹底的氧化分解過(guò)程,使得大部分能量?jī)?chǔ)存在反應(yīng)生成的有機(jī)物中,一部分以熱能形式散失,其余的轉(zhuǎn)移到ATP中,C錯(cuò)誤;若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)c,大量

11、增加的乳酸會(huì)使肌肉酸脹乏力,D正確。,考向三借助種子的萌發(fā)和發(fā)育,考查科學(xué)思維能力 3.(2019湖北黃岡質(zhì)量檢測(cè))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(shí)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(jì)算每粒種子的平均干重,結(jié)果如圖所示。若種子萌發(fā)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源于胚乳,據(jù)圖分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ),A.胚乳組織中的淀粉為種子萌發(fā)提供能量 B.第4天種子呼吸作用消耗的有機(jī)物為43.6 mg粒-1 C.第5天胚乳的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗組成物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率最大 D.若保持實(shí)驗(yàn)條件不變,第5天后萌發(fā)種子的干重將繼續(xù)下降,答案 B 胚乳組織中的淀粉水解產(chǎn)生葡萄糖,

12、葡萄糖通過(guò)氧化分解供能, A正確;呼吸作用所消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組 成物質(zhì)的量,則第4天種子呼吸作用消耗的有機(jī)物為43.6-26.5=17.1 mg粒-1, B錯(cuò)誤;由圖可知,第5天種子中胚乳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗組成物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率最大,第5天種子呼吸作用消耗的有機(jī)物為27-5=22 mg粒-1,最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg粒-1d-1,C正確;由于已告訴實(shí)驗(yàn)條件保持不變,長(zhǎng)出的幼葉不能進(jìn)行光合作用,隨著胚乳中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不斷消耗,萌發(fā)種子的干重將繼續(xù)下降, D正確。,考向四借助細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn),考查科學(xué)探究能力 4.(2019河北承德月考)某研究小組想測(cè)量萌發(fā)的小麥種子、蚯

13、蚓呼吸速率的差異,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中分別以20粒萌發(fā)的小麥種子和4條蚯蚓為材料,每隔5 min記錄一次有色液滴在刻度玻璃管上的讀數(shù),結(jié)果如表所示。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題:,有色液滴移動(dòng)的距離(mm),(1)裝置圖中的Y溶液是,其作用是。設(shè)置乙裝置的目的是。 (2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后保持注射器的活塞不移動(dòng),有色液滴將向移動(dòng)(填“左”或“右”),以蚯蚓為材料時(shí)有色液滴移動(dòng)的最大速率是。,(3)另一組該實(shí)驗(yàn)裝置每隔5 min測(cè)量時(shí),將注射器活塞往(填“上”或“下”)移動(dòng),待有色液滴回到實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的位置停止,根據(jù)活塞移動(dòng)距離可測(cè)出氣體的變化量,其中以小麥為材料的結(jié)果如下表所示:,分析數(shù)據(jù)可知該段時(shí)間小麥

14、種子的有氧呼吸速率為,在此過(guò)程中,有氧呼吸的強(qiáng)度越來(lái)越。,答案(1)NaOH溶液吸收實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2排除微生物及環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾(或?qū)φ兆饔?(2)左0.9 mm/min(3)下0.22 mL/min弱,解析(1)裝置圖中的Y溶液是NaOH溶液,其作用是吸收實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2;設(shè)置乙裝置的目的是排除微生物及環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾(或?qū)φ兆饔?。(2)甲中是活的生物,呼吸旺盛,有氧呼吸過(guò)程消耗氧氣,產(chǎn)生CO2,CO2又被NaOH溶液吸收,導(dǎo)致甲裝置內(nèi)氣壓下降,所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后保持注射器的活塞不移動(dòng),連接甲乙裝置玻璃管中的有色液滴將向左移動(dòng),以蚯蚓為材料時(shí)有色液滴移動(dòng)的最

15、大速率是9 mm/10 min=0.9 mm/min。(3)小麥種子在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,吸收O2,放出CO2,但CO2被NaOH溶液吸收,導(dǎo)致裝置甲內(nèi)氣壓下降,無(wú)氧時(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸,不消耗氧氣,但能放出CO2,而放出的CO2又被NaOH溶液吸收,裝置內(nèi)氣壓不變。綜上所述,無(wú)論在有氧還是無(wú)氧,的情況下,甲裝置內(nèi)的氣壓都不會(huì)上升,所以注射器活塞應(yīng)往下移動(dòng),才能使有色液滴回到實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的位置。25 min內(nèi)小麥種子的有氧呼吸速率為: 5.5 mL/25 min=0.22 mL/min;分析數(shù)據(jù)可知,該段時(shí)間小麥種子消耗的O2越來(lái) 越少,說(shuō)明有氧呼吸速率越來(lái)越弱。,考點(diǎn)二光合作用及其影響因素,1.

16、(2017課標(biāo)全國(guó),3,6分)植物光合作用的作用光譜是通過(guò)測(cè)量光合作用對(duì)不同波長(zhǎng)光的反應(yīng)(如O2的釋放)來(lái)繪制的。下列敘述錯(cuò)誤的是(A) A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成 B.葉綠素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)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(lái)表示 D.葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,解析本題主要考查光合作用過(guò)程中光合色素的吸收光譜的相關(guān)知識(shí)。類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光而不吸收紅光,A錯(cuò)誤;不同光合色素的吸收光譜可通過(guò)測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收值來(lái)繪制,B正確;光合作用光反應(yīng)階段色素對(duì)光

17、的吸收會(huì)影響暗反應(yīng)階段對(duì)CO2的利用,所以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(lái)表示,C正確; 640660 nm波長(zhǎng)光是紅光區(qū),類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,所以葉片在640660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,D正確。,2.(2018課標(biāo)全國(guó),30,8分)為了研究某種樹(shù)木樹(shù)冠上下層葉片光合作用的特性,某同學(xué)選取來(lái)自樹(shù)冠不同層的A、B兩種葉片,分別測(cè)定其凈光合速率,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)從圖可知,A葉片是樹(shù)冠(填“上層”或“下層”)的葉片,判斷依,據(jù)是。 (2)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),A葉片的凈光合速率開(kāi)始下降,但測(cè)

18、得放氧速率不變,則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的反應(yīng)受到抑制。 (3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量,在提取葉綠素的過(guò)程中,常用的有機(jī)溶劑是。 答案 (1)下層A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時(shí)所需光照強(qiáng)度低于B葉片 (2)暗 (3)無(wú)水乙醇,解析(1)樹(shù)冠上層葉片適宜接受強(qiáng)光照,下層葉片適宜接受弱光照,故樹(shù)冠下層葉片的光飽和點(diǎn)較低,即A來(lái)自樹(shù)冠下層。(2)根據(jù)題意,測(cè)得放氧速率不變,說(shuō)明光反應(yīng)速率不變,但其凈光合速率下降,主要原因是光合作用的暗反應(yīng)受到了抑制。(3)常用于葉綠體色素提取的有機(jī)溶劑是無(wú)水乙醇。,3.(2019課標(biāo)全國(guó),29,12分)將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減

19、少澆水進(jìn)行干旱處理,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開(kāi)度減小?；卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細(xì)胞的吸水能力。 (2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會(huì),出現(xiàn)這種變化的主要原因是。 (3)有研究表明:干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的,而是由A-BA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。,答案(1)增強(qiáng) (2)降低氣孔開(kāi)度減小使供應(yīng)給光合作用的CO2減少 (3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定氣孔開(kāi)度。預(yù)

20、期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。 將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對(duì)照組,一段時(shí)間后,分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。,解析本題借助影響光合作用的因素的相關(guān)知識(shí),考查考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力;通過(guò)對(duì)氣孔開(kāi)度減小原因的分析與探究,體現(xiàn)了科學(xué)探究素養(yǎng)中的方案探討要素。(1)干旱處理后,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,使根細(xì)胞的吸水能力增強(qiáng)。(2)干旱處理后,葉片氣孔開(kāi)度減小,從外界吸收的CO2減少,使該植物的光合速率降低。(3)要驗(yàn)證干旱條件下ABA引起氣孔開(kāi)度減小,需要取ABA缺失

21、突變體植株,在正常條件下測(cè)定其氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定其氣孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。再將上述干旱處理后的ABA缺失突變體植株隨機(jī)分為兩組,一組不做處理(對(duì)照組),一組進(jìn)行ABA處理(實(shí)驗(yàn)組),在干旱條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,測(cè)定兩組的氣 孔開(kāi)度,預(yù)期結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。,4.(2016課標(biāo)全國(guó),29,10分)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

22、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:,回答下列問(wèn)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,若適當(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。 (3)小麥葉片氣孔開(kāi)放時(shí),CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過(guò)程(填“需要”或“不需要”)載體蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,答案(1)濕度(或答相對(duì)濕度)在相同溫度條件下,相對(duì)濕度改變時(shí)光合速率變化較大(其他合理解析也可)增加(2)四該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度(其他合理

23、解析也可)(3)不需要不需要,解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式。(1)分析對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二可知,高溫條件下(溫度均為36 ),適當(dāng)增加相對(duì)濕度時(shí),葉片光合速率的增加量相對(duì)較大,而分析實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知,在相對(duì)濕度較高的條件下(相對(duì)濕度均為52%),適當(dāng)降低溫度時(shí),葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時(shí)對(duì)小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對(duì)濕度;并由增加相對(duì)濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對(duì)濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組三和實(shí)驗(yàn)組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥

24、的光合速率。(3)CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,既 不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。,1.光合作用的要點(diǎn)歸納 (1) (2)光合作用過(guò)程中碳、氫、氧元素去向 6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2,氧元素:H2OO2 CO2C6H12O6、H2O 碳元素:CO2C3C6H12O6 氫元素:H2OHC6H12O6、H2O,2.關(guān)注影響光合作用的因素的三類曲線,1.據(jù)卡爾文循環(huán)可知,葉綠體基質(zhì)中C3的含量通常是C5的2倍。 2.光照停止或減弱,短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中C3、C5和ATP、H含量變化情況及其原因。 提示,3.突然停止或減少CO2供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中C3、C5

25、和ATP、H含量變化情況及其原因。,提示,考向一圍繞光合作用的色素與結(jié)構(gòu),考查分析與判斷能力,1.(2019湖北宜昌模擬)下列有關(guān)光合色素的敘述正確的是(D) A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成 B.藍(lán)藻能進(jìn)行光合作用是因?yàn)槠淙~綠體中含有藻藍(lán)素和葉綠素 C.紅外光和紫外光通?？杀还夂仙匚沼糜诠夂献饔?D.黑暗環(huán)境中生長(zhǎng)的植物葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的,解析類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,A錯(cuò)誤;藍(lán)藻是原核生物,細(xì)胞中沒(méi)有葉綠體,B錯(cuò)誤;植物進(jìn)行光合作用只能吸收可見(jiàn)光,不能吸收紅外光和紫外光,C錯(cuò)誤;葉綠素的形成需要光,黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合

26、成受阻引起的,D正確。,考向二圍繞光合作用的過(guò)程,考查分析與判斷能力 2.(2019江西臨川聯(lián)考)植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是( ),A.NADP+在光反應(yīng)過(guò)程與電子和質(zhì)子結(jié)合,形成還原型的NADPH B.葉肉細(xì)胞的光補(bǔ)償點(diǎn)就是植物的光補(bǔ)償點(diǎn) C.類囊體膜上的類胡蘿卜素能吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用 D.圖中H+通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外,答案 A分析圖示,在光反應(yīng)過(guò)程中,水光解產(chǎn)生的電子和質(zhì)子與NADP+結(jié)合,形成還原型的NADPH,A正確;對(duì)于葉肉細(xì)胞來(lái)說(shuō),既可以進(jìn)行光合作用,又可以進(jìn)行呼吸作用,因此,葉肉細(xì)胞在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),葉肉細(xì)胞的光合速率等于呼吸速率,而對(duì)

27、于植物來(lái)說(shuō),只有部分細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用,所有細(xì)胞都可以進(jìn)行呼吸作用,在該植物的光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),部分細(xì)胞的光合速率之和等于所有細(xì)胞的呼吸速率之和,故植物的光補(bǔ)償點(diǎn)大于葉肉細(xì)胞的光補(bǔ)償點(diǎn),B錯(cuò)誤;類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,C錯(cuò)誤;由圖可知,H+從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外是順濃度梯度,故為協(xié)助擴(kuò)散,D錯(cuò)誤。,考向三圍繞光合作用的影響因素,考查科學(xué)思維能力 3.(2019江西八校聯(lián)考)溫度及光照強(qiáng)度(光強(qiáng))是影響植物光合作用的重要因素,如圖為3種植物在不同光照強(qiáng)度和-5 30 下的CO2消耗量。 (1)3種植物的葉綠體中葉綠素含量不同,葉綠素在不同波長(zhǎng)光中主要吸收。,(2)-5 0 和20 30 范圍內(nèi),限制

28、CO2消耗量的因素分別主要是。 (3)在-5 10 范圍內(nèi),2倍光強(qiáng)時(shí),CO2消耗量逐漸上升,從酶的角度分析,其原因是。 (4)小球藻光合作用吸收CO2制造的有機(jī)物種類眾多,如何確定各種有機(jī)物在卡爾文循環(huán)中出現(xiàn)的順序?請(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)思路。,答案(1)藍(lán)紫光和紅光(2)溫度、光強(qiáng)(光照強(qiáng)度)(3)隨著溫度上升,光合作用相關(guān)酶活性提高較快,而呼吸作用相關(guān)酶活性提高較慢(4)用C標(biāo)記 CO2,供小球藻進(jìn)行光合作用,在不同時(shí)間內(nèi)檢測(cè)小球藻中具有放射性的有機(jī)物,按放射性物質(zhì)出現(xiàn)的先后順序確定卡爾文循環(huán)的整個(gè)途徑。,解析(1)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用。(2)根據(jù)曲線圖分析,在-5 0 范圍內(nèi)

29、,限制CO2消耗量的因素主要是溫度;在20 30 范圍內(nèi),限制CO2消耗量的因素主要是光強(qiáng)。(3)隨著溫度的升高,光合作用相關(guān)酶的活性提高較快,而呼吸作用相關(guān)酶活性提高較慢,因此,在-5 10 范圍內(nèi),2倍光強(qiáng)時(shí),CO2消耗量逐漸上升。(4)要確定各種有機(jī)物在卡爾文循環(huán)中出現(xiàn)的順序,可用14C標(biāo)記CO2,供小球藻進(jìn)行光合作用,在不同時(shí)間內(nèi)檢測(cè)小 球藻中具有放射性的有機(jī)物,按放射性物質(zhì)出現(xiàn)的先后順序確定卡爾文循環(huán)的整個(gè)途徑。,考向四結(jié)合環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響,考查實(shí)驗(yàn)探究能力 4.(2019福建廈門(mén)質(zhì)量檢測(cè))某生物興趣小組以菠菜的幼葉和成熟葉為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將排完氣體的葉圓片分別放入不同濃

30、度的NaHCO3溶液中(濃度變化對(duì)溶液pH的影響忽略不計(jì),其他實(shí)驗(yàn)條件相同且適宜),觀察各組第1片葉圓片上浮所需時(shí)間(min),結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:,(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是。實(shí)驗(yàn)中將各葉圓片內(nèi)的氣體排出,其目的是。 (2)葉圓片上浮的原因是葉圓片通過(guò)光合作用產(chǎn)生使其浮力增加。NaHCO3能為葉圓片的光合作用提供CO2,若用14C標(biāo)記NaHCO3中的C,則14C的轉(zhuǎn)移途徑為。 (3)當(dāng)NaHCO3溶液的濃度為1%4%時(shí),幼葉和成熟葉光合作用能力的大小關(guān)系為。推測(cè)本實(shí)驗(yàn)中幼葉與成熟葉光合作用能力的差異可能是兩種葉圓片中的含量不同所致。 (4)當(dāng)NaHCO3溶液濃度5%時(shí),葉圓片不上浮,其原

31、因可能是 。,答案(1)葉片的發(fā)育程度(或幼葉和成熟葉)、不同濃度的NaHCO3溶液排除葉圓片自身的氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 (2)氧氣NaH14CO314CO214C3(14CH2O) (3)幼葉的光合作用能力比成熟葉弱光合色素 (4)NaHCO3溶液濃度過(guò)高,葉圓片細(xì)胞因滲透失水過(guò)多而死亡,不再進(jìn)行光合作用,解析(1)分析可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同濃度的NaHCO3溶液和葉片的發(fā)育程度(幼葉和成熟葉)。實(shí)驗(yàn)中將葉圓片內(nèi)的氣體提前排出的目的是排除葉圓片自身的氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)在充足的光照條件下,植物的光合作用大于呼吸作用,光反應(yīng)階段產(chǎn)生的氧氣釋放出來(lái)附著在葉圓片表面,導(dǎo)致葉圓片浮力增加

32、而上浮。若用14C標(biāo)記NaHCO3中的C,則14C先轉(zhuǎn)移到CO2中,再被葉肉細(xì)胞中的葉綠體利用進(jìn)行暗反應(yīng),其轉(zhuǎn)移途徑為NaH14CO314CO214C3(14CH2O)。(3)當(dāng)NaHCO3溶液的濃度為1%4%時(shí),相同濃度下,幼葉上浮所需時(shí)間均比成熟葉長(zhǎng),說(shuō)明幼葉的光合作用能力比成熟葉弱。相同濃度的NaHCO3溶液提供的CO2量相同,本實(shí)驗(yàn)中幼葉與成熟葉光合作用能力的差異,可能是兩種葉圓片的光合色素含量不同。(4)當(dāng)NaHCO3溶液濃度過(guò)高時(shí),細(xì)胞因滲透失水過(guò)多而死亡,細(xì)胞死亡后不再進(jìn)行光合作用。,考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系,1.(2017課標(biāo)全國(guó),29,9分)如圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合

33、作用和呼吸作用的示意圖。,據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)圖中、代表的物質(zhì)依次是、 ,H代表的物質(zhì)主要是。 (2)B代表一種反應(yīng)過(guò)程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過(guò)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+PiC5NADH(或答:還原型輔酶)(2)C和D(3)在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸,解析本題考查的內(nèi)容涉及植物細(xì)胞的光合作用和呼吸作用過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化。(1)根據(jù)題目示意圖可知,過(guò)程A和B分別代表光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)。是水光解的產(chǎn)物且不參與暗反應(yīng),則是氧氣,和分別是合

34、成NADPH、ATP的原料,即是NADP+、是ADP和磷酸,參與CO2的固定,為C5,參與有氧呼吸第三階段的H是還原型輔酶(NADH)。(2)在植物的葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體類囊體薄膜,產(chǎn)生ATP的過(guò)程有光合作用的光反應(yīng)(A過(guò)程),還有發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(C)和D(線粒體)中的有氧呼吸過(guò)程。(3)在缺氧條件下,C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為酒精和CO2。,2.(2018課標(biāo)全國(guó),29,9分)回答下列問(wèn)題: (1)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的上,該物質(zhì)主要捕獲可見(jiàn)光中的。 (2)植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光

35、合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨葉面積系數(shù)增加,群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均。當(dāng)葉面積系數(shù)超過(guò)b時(shí),群體干物質(zhì)積累速率降低,其原因是。,(3)通常,與陽(yáng)生植物相比,陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度(填“高”或“低”)。,答案(1)類囊體薄膜藍(lán)紫光和紅光(2)增加群體光合速率不變,但群體呼吸速率仍在增加,故群體干物質(zhì)積累速率降低(3)低,解析(1)高等植物光合作用過(guò)程中捕獲光能的物質(zhì)是葉綠體色素,這些色素分布在類囊體薄膜上,主要吸收可見(jiàn)光中的藍(lán)紫光和紅光。(2)由圖可知,當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí),隨著葉面積系數(shù)

36、增加,群體光合速率與干物質(zhì)積累速率均增加。群體干物質(zhì)積累速率等于群體光合速率與群體呼吸速率之差,當(dāng)葉面積系數(shù)超過(guò)b時(shí),群體呼吸速率升高,群體光合速率不變,導(dǎo)致群體干物質(zhì)積累速率降低。(3)通常,陰生植物利用弱光能力強(qiáng),且陰生植物呼吸作用強(qiáng)度低,所以陰生植物光合作用吸收與呼吸作用釋放的CO2量相等時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比陽(yáng)生植物低。,3.(2017課標(biāo)全國(guó),30,9分)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。已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的?；卮鹣铝袉?wèn)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

37、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)若將甲種植物密閉在無(wú)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的量大于呼吸作用釋放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NADH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),有氧呼吸會(huì)增加,解析本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素。(1)甲、乙植物在同一密閉小室中適宜條件下

38、照光培養(yǎng),由于植物進(jìn)行光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用釋放的CO2量,因此密閉小室中的CO2濃度降低,植物的光合速率也隨之降低;甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,當(dāng)甲種植物凈光合速率為0時(shí),對(duì)應(yīng)的CO2濃度大于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn),故乙種植物凈光合速率大于0。(2)在光照條件下植物進(jìn)行光合作用釋放O2,使小室中的O2濃度升高,而有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH在有氧呼吸第三階段中需與O2結(jié)合而形成水,所以O(shè)2增多時(shí),有氧呼吸會(huì)增加。,1.光合作用與細(xì)胞呼吸的內(nèi)在聯(lián)系 (1)過(guò)程圖解,(2)理清光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中H的來(lái)源與去路,(3)理清光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中ATP的來(lái)源與去路,(4)寫(xiě)

39、出光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)上的聯(lián)系(相應(yīng)元素轉(zhuǎn)移過(guò)程分析),2.四種條件下“光合作用與呼吸作用”關(guān)系 (1)關(guān)系圖解,(2)解讀總光合速率與呼吸速率的關(guān)系(圖示),解讀: a.A點(diǎn):只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。 b.AB段:總光合速率呼吸速率。 e.C點(diǎn):C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。,(注:在測(cè)定了凈光合速率和呼吸速率的基礎(chǔ)上可計(jì)算出二者之和,即“總光合速率”。),(3)呼吸速率和凈光合速率的測(cè)定方法(如圖),考向一圍繞光合作用與細(xì)胞呼吸的內(nèi)在聯(lián)系,考查分析判斷能力,1.(2019陜西安康聯(lián)考)如圖、表示發(fā)生在某高等綠色植物體細(xì)胞內(nèi)的部分生理過(guò)程,表示相關(guān)生理過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ),A.過(guò)程中產(chǎn)生的總能量大于線粒體中合成的ATP所含的總能量 B.過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)都消耗了ATP,且ATP來(lái)源相同 C.化學(xué)反應(yīng)中能夠在葉肉細(xì)胞的生物膜上進(jìn)行的只有 D.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所以及所需酶的種類均不相同,答案 B 過(guò)程是光反應(yīng),光反應(yīng)固定的太陽(yáng)能最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能,呼吸作用將有機(jī)物分解釋放的能量一部分以熱能的形式散失,一部分儲(chǔ)存在ATP中,所以A正確;過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)是CO2的固定,不需要消耗ATP,是三碳化合物的還原,需要消耗ATP和H,B錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)