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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 核心考點(diǎn)之提分沖刺 專題04 細(xì)胞呼吸與光合作用 [重溫考綱]　1.光合作用的基本過(guò)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(wú)氧呼吸的聯(lián)系 2．理清細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來(lái)源和去路 來(lái)源 去路 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 [H] 葡萄糖和水 葡萄糖 與O2結(jié)合生成H2O 還原丙酮酸 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(wú)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(wú)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(wú)論是否有氧氣的參與，都是生物氧化過(guò)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(wú)氧呼吸。 (5)原核生物無(wú)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(guò)影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來(lái)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(wú)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(wú)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(wú)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(guò)程考查理解能力 1．關(guān)于人體細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．有機(jī)物分解釋放的能量只有小部分用于合成ATP B．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(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 D．細(xì)胞供氧不足時(shí)，無(wú)氧呼吸可將糖類氧化為乳酸或酒精 【答案】　A 2．如圖表示細(xì)胞細(xì)胞呼吸的過(guò)程，其中①～③代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．①和②都是線粒體的組成部分 B．在②和③中都能產(chǎn)生大量的ATP C．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(guò)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，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 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(guò)影響酶的活性來(lái)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(guò)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的量如圖所示，在氧濃度為a時(shí)(　　) A．酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸 B．的葡萄糖用于無(wú)氧呼吸 C．的葡萄糖用于無(wú)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，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(見下表)。 試管編號(hào) 加入的物質(zhì)　　　 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 酵母菌 A B C D E F 葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋ 丙酮酸 ＋ － ＋ － － － 氧氣 ＋ － ＋ － ＋ － 注：“＋”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“－表示未加入相關(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(wú)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(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過(guò)程沒(méi)有影響，但使該過(guò)程所釋放的能量都以熱的形式耗散，表明DNP使分布在____________的酶無(wú)法合成ATP。若將DNP加入試管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、E　B、F　B、D、F (2)線粒體內(nèi)膜　能 6．(xx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(lái)越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。該實(shí)驗(yàn)還可以通過(guò)檢測(cè)________濃度變化來(lái)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　CO2　O2 　(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(lái)越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸，該實(shí)驗(yàn)還可以通過(guò)檢測(cè)O2濃度變化來(lái)計(jì)算細(xì)胞呼吸速率。(2)根據(jù)單一變量原則，控制唯一變量而排除其他無(wú)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)性原則，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(wú)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(guò)程，消耗于C3的還原過(guò)程，C5產(chǎn)生于C3的還原過(guò)程，消耗于CO2的固定過(guò)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：主要影響光反應(yīng)階段ATP和[H]的產(chǎn)生。 ②分析P點(diǎn)后的限制因素 (2)CO2的濃度(如圖2) ①原理：影響暗反應(yīng)階段C3的生成。 ②分析P點(diǎn)后的限制因素 (3)溫度：通過(guò)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(méi)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)光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)不會(huì)立刻停止，因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)生[H]和ATP還可以維持一段時(shí)間的暗反應(yīng)。 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(guò)程考查理解能力 1．(xx全國(guó)Ⅲ，3)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．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640～660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 【答案】A 2．(xx全國(guó)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圖所示(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)回答下列問(wèn)題： (1)光照期間，能進(jìn)行________(填“光反應(yīng)”“暗反應(yīng)”或“光反應(yīng)和暗反應(yīng)”)。光下產(chǎn)生的____________用于C3的還原。 (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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)　[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．(xx全國(guó)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)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(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? 技法提煉　光合作用“限制因素”的判斷 (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．(xx全國(guó)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/℃ 36 36 36 31 25 相對(duì)濕度/% 17 27 52 52 52 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 光合速率/ mg CO2dm－2h－1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(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)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度 5．(xx邯鄲一模)下圖所示生理過(guò)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)圖回答問(wèn)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(guò)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將參與暗反應(yīng)的________過(guò)程，并將它們中活躍的化學(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(lái)自甲側(cè)，還來(lái)自乙側(cè)的____________過(guò)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的還原　(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(guò)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)光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP將參與暗反應(yīng)的C3的還原過(guò)程，并將它們中活躍的化學(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(lái)自甲側(cè)，還來(lái)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)果如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 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0 mg/L時(shí)比1.024 mg/L時(shí)低 C．圖2中磷濃度為5.12 mg/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)暗反應(yīng)速率的影響可能與葉綠素含量的變化有關(guān) 【答案】B 7．1937年，植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)，離體的葉綠體中加入“氫接受者”，比如二氯酚吲哚酚(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(wú)色還原狀態(tài)的DCPIPH2。研究者為了驗(yàn)證該過(guò)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 1 mL － 1 mL － DCPIP 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mol/L蔗糖溶液 4 mL 5 mL 4 mL 5 mL 光照條件 光照 光照 黑暗 黑暗 上層液體顏色 無(wú)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______________，這些氫在暗反應(yīng)的______________過(guò)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(guò)程中還能觀察到的現(xiàn)象是________。 (3)A與C試管的比較可以說(shuō)明氫產(chǎn)生的條件是______________，B和D試管是為了說(shuō)明DCPIP________________。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后A試管中葉綠體________(填“有”或“沒(méi)有”)(CH2O)的產(chǎn)生，主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)類囊體薄膜　C3的還原 (2)避免葉綠體吸水漲破　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(méi)有　氫轉(zhuǎn)移到DCPIP中而不能參與暗反應(yīng)或密閉環(huán)境中沒(méi)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(lái)源、去路過(guò)程圖解 (2)ATP的來(lái)源、去路過(guò)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(guò)程考查理解能力 1．下列是幾個(gè)放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn)，對(duì)其結(jié)果的敘述錯(cuò)誤的是(　　) 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，則14C的轉(zhuǎn)移途徑大致是：14CO2→14C3→(14CH2O) C．給水稻提供C18O2，則產(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，則在其尿液中可以檢測(cè)到HO，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；光合作用暗反應(yīng)中C原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)；給水稻提供C18O2，經(jīng)暗反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生HO，HO再參與光反應(yīng)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HO，HO參與有氧呼吸第二階段，可以產(chǎn)生C18O2。 2．(xx全國(guó)Ⅱ，29)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)圖回答下列問(wèn)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)O2　NADP＋　ADP和Pi　C5　NADH (2)C和D (3)在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)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．(xx全國(guó)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，已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，回答下列問(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。題干信息表明甲種植物的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(guò)乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，因此其凈光合速率大于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，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．(xx新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，29)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖回答下列問(wèn)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，若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)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)0　A、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)果如下圖。請(qǐng)回答： (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(guò)程中，隔天更換培養(yǎng)液，除了可以防止缺氧造成爛根和營(yíng)養(yǎng)不足之外，還能防止培養(yǎng)液的________改變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更換下來(lái)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(wèn)題 6．(xx全國(guó)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加入到7支試管中，其中6支加入生長(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) 1 2 3 4 5 6 7 水草 無(wú) 有 有 有 有 有 有 距日光燈的距離(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min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(lái)，并放在距日光燈100 cm的地方。 若不考慮其他生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問(wèn)題： (1)本實(shí)驗(yàn)中，50 min后1號(hào)試管的溶液是淺綠色，則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由 __________________________________引起的；若1號(hào)試管的溶液是藍(lán)色，則說(shuō)明2至7號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應(yīng)為________(填“淺綠色”“黃色”或“藍(lán)色”)，判斷依據(jù)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)5號(hào)試管中的溶液顏色在照光前后沒(méi)有變化，說(shuō)明在此條件下水草_____________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)不同光強(qiáng)下水草的光合作用與細(xì)胞呼吸　不可靠的 (2)黃色　水草不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，溶液中CO2濃度高于3號(hào)試管 (3)光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，吸收與釋放的CO2量相等 7．為測(cè)定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中安放一個(gè)CO2傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)不同條件下瓶中CO2濃度的變化，如圖1所示。相同溫度下，在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得結(jié)果繪制成曲線，如圖2所示。 請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)在60～120 min時(shí)間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)為______________，理由是________________。 (2)在60～120 min時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)CO2濃度下降的原因是________________________。此時(shí)間段該植物光合速率為________ ppm/min。 【答案】(1)逐漸降低　CO2的濃度逐漸降低 (2)植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度　25 【解析】 (1)在60～120 min時(shí)間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)為逐漸降低，理由是CO2的濃度逐漸降低。 (2)在60～120 min時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)CO2濃度下降的原因是：植物的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，CO2不斷減少。用瓶中安放的CO2傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)瓶中CO2濃度，60 min內(nèi)的變化是1 500－500＝1 000 (ppm)。該數(shù)值是60 min內(nèi)凈光合作用消耗的CO2量。在0～60 min時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)CO2濃度上升的原因是：植物在黑暗條件下只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，60 min內(nèi)植物呼吸釋放CO2量是1 500－1 000＝500(ppm)。所以，此時(shí)間段該植物光合速率為(1 000＋500)/60＝25 (ppm/min)。