第2講光合作用和細胞呼吸 專題二細胞的代謝 2016高考導(dǎo)航 專題二細胞的代謝 1 光合作用與細胞呼吸關(guān)系的分析 H2O NADPH 三碳糖 CO2 H2O C2H5OH CO2 1 細胞呼吸中 H 和ATP的來源 去向分析 O2 糖酵解 檸檬酸循環(huán) 乳酸發(fā)酵或乙醇發(fā)酵 糖酵解 糖酵解 2 光合作用中NADPH和ATP的來源 去向分析 H2O光解產(chǎn)生 還原C3 光反應(yīng)產(chǎn)生 用于C3還原 三碳糖 丙酮酸 NADPH 三碳糖 H ATP 三碳糖 O2 ATP NADPH 溫度 CO2濃度 C3 色素 酶的活性 最適溫度 3 細胞呼吸方式的判斷 1 依據(jù)反應(yīng)物 產(chǎn)物來判斷 若需消耗氧氣 則一定存在 呼吸 若產(chǎn)物有水 則一定存在 呼吸 若產(chǎn)物中有 則一定有厭氧呼吸 若產(chǎn)物中有二氧化碳 則要依據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系來討論 需氧 需氧 酒精或乳酸 2 依據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系來判斷 不消耗O2 釋放CO2 只進行 呼吸 無CO2釋放 只進行產(chǎn)生 的厭氧呼吸或細胞已死亡 CO2釋放量等于O2的吸收量 只進行 呼吸或同時進行需氧呼吸和產(chǎn)乳酸的厭氧呼吸 CO2釋放量大于O2的吸收量 既進行需氧呼吸 又進行 發(fā)酵 多余的CO2來自 發(fā)酵 厭氧 乳酸 需氧 乙醇 乙醇 3 依據(jù)反應(yīng)場所來判斷 對于真核生物來說 有線粒體參與的一定是 呼吸 無線粒體參與的一定是 呼吸 對于原核生物來說 原核細胞中無線粒體 故需氧呼吸和厭氧呼吸都沒有線粒體的參與 某些原核生物內(nèi)存在與需氧呼吸有關(guān)的酶 可進行需氧呼吸 如硝化細菌 需氧 厭氧 1 溫度 曲線模型如圖甲溫度通過影響與細胞呼吸有關(guān)的 來影響呼吸速率 2 氧氣 曲線模型如圖乙氧氣存在抑制厭氧呼吸 需氧呼吸 階段必須需要氧氣 3 含水量 曲線模型如圖丙自由流動的水含量 時呼吸作用旺盛 4 CO2濃度 曲線模型如圖丁CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物 對細胞呼吸具有 作用 酶的活性 第三 較高 抑制 命題點1用模式圖分析光合作用與細胞呼吸的物質(zhì)和能量的關(guān)系 C 2 寫出下列物質(zhì)或生理過程的名稱 E G 6 3 甲圖中2對應(yīng)乙圖中的 人體內(nèi)能進行乙圖中的 乙圖中能使ADP含量減少的是 H2O O2 CO2的固定 b a d a c d 4 細胞中發(fā)生過程1的部位是 其上分布的與光合作用有關(guān)的物質(zhì)有 5 過程7可產(chǎn)生合成A的原料 這些原料的運動方向是 葉綠體類囊體的薄膜 色素和酶 從葉綠體基質(zhì)移向葉綠體類囊體的薄膜 解析 1 所有細胞生物都能進行呼吸作用 而過程3是需氧呼吸和厭氧呼吸的共有過程 即糖酵解階段 故A正確 過程2代表光合作用的碳反應(yīng)階段 需要多種酶催化和ATP供能 故B正確 過程1產(chǎn)生的NADPH用于C3的還原反應(yīng) 故C錯誤 過程3 4 5分別代表需氧呼吸的三個階段 電子傳遞鏈階段放出能量最多 生成的ATP也最多 故D正確 2 圖中E為H2O G為O2 6為CO2的固定 5 過程7產(chǎn)生的可合成A ATP 的原料是ADP和Pi 它們產(chǎn)生于葉綠體基質(zhì)中發(fā)生的碳反應(yīng) 消耗于類囊體膜上的光反應(yīng) 所以合成ATP的原料ADP和Pi的運動方向應(yīng)從葉綠體基質(zhì)移向葉綠體類囊體的薄膜 易錯展臺 1 甲圖中 不在生物膜上進行的生理過程是 2 在光下 根尖細胞內(nèi)合成 H 的場所有 3 同一細胞中O2從葉綠體到線粒體被利用共經(jīng)過 層磷脂分子 2 3 4 6 7 細胞溶膠 線粒體 8 5 若某葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的葡萄糖中有三分之一用于該細胞的呼吸作用 那么該細胞每積累1分子葡萄糖 能夠產(chǎn)生 分子氧氣 9 B C 1 圖中 過程發(fā)生的場所分別是 和 2 過程中產(chǎn)生能量最多的是 H進入b的條件是 3 當(dāng)環(huán)境條件適宜 G I D K時 該細胞的代謝特點是 4 干旱初期光合作用強度下降的主要原因是 在陰雨天氣光合作用強度下降的原因是 葉綠體類囊體膜 線粒體基質(zhì) 有氧氣存在 光合作用強度等于細胞呼吸強度 因缺水 氣孔關(guān)閉 使二氧化碳供應(yīng)不足 光照不足 使光反應(yīng)減弱 5 在一定條件下 當(dāng)G I D K時 產(chǎn)生ATP的場所有 若用含有18O的水澆灌番茄 則番茄周圍空氣中含有18O的物質(zhì)有 6 若圖2中 在T1時刻突然降低CO2濃度 則物質(zhì)甲 乙分別指的是 乙升高的原因是 若T1時刻突然降低光強度 則物質(zhì)甲 乙又分別指的是 細胞溶膠 線粒體和葉綠體 RuBP和NADPH 由于C3生成減少 碳反應(yīng)消耗的NADPH和ATP相應(yīng)減少 而光反應(yīng)仍產(chǎn)生NADPH ADP和C3 命題點2借助圖表 曲線考查影響光合作用和細胞呼吸的因素 55 與O2結(jié)合形成水 還原三碳化合物 C3 2 圖1中 40 與60 時 CO2的吸收量均為0 二者的區(qū)別是前者 后者 3 結(jié)合碳反應(yīng)的過程 解釋圖2中高O2濃度更能抑制光合作用速率的原因 4 根據(jù)以上研究結(jié)果 該溫室大棚作物白天 適宜的溫度 在0 03 CO2濃度時 生長的最佳環(huán)境條件是 光強度為30千勒克斯 光合速率等于呼吸速率 光合速率和呼吸速率均為0 植物死亡 高O2與更多的RuBP結(jié)合 減少了用于還原的C3 從而降低了光合作用速率 溫度為30 O2濃度為1 5 光強度 a點不變 b點向左移動 c點向右上方移動 能 下表列出了部分常見的與總光合速率和凈光合速率有關(guān)的關(guān)鍵詞 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 O2釋放速率 CO2吸收速率 有機物積累速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2釋放速率 黑暗中有機物消耗速率 特例 如果題干給出的信息是葉綠體吸收CO2或葉綠體釋放O2的量 則該數(shù)據(jù)為總光合速率 1 若改變某一外界因素 如CO2濃度 光強度 使光合速率增大或減小 而呼吸速率不受影響 那么為使光合速率等于呼吸速率 則補償點相應(yīng)地向左移或右移 2 若改變某一外界因素 如溫度 使光合速率增大或減小 而呼吸速率也受到不同程度的影響 補償點的移動則需視具體情況而定 若適當(dāng)提高溫度 光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值 補償點B相應(yīng)地向右移 通過增加光強度來提高光合速率 使光合速率等于呼吸速率 C C B 4 2015 紹興高三模擬 下表是黑暗和光照條件下旱冬瓜種子萌發(fā)率對比實驗的結(jié)果 下圖表示光強度對不同葉齡旱冬瓜幼苗葉片吸收CO2量的影響 請分析回答下列問題 種子既進行需氧呼吸又進行厭氧呼吸 細胞溶膠 線粒體 基質(zhì) 赤霉素 光照是旱冬瓜種子萌發(fā)的必要條件 CO2濃度 或溫度 不能 0 50 3 命題點3光合作用與細胞呼吸的實驗設(shè)計 裝置中放置死亡的植物 2 測定植物的凈光合作用強度 在甲 乙兩裝置的燒杯中加入 填 NaOH 或 NaHCO3 溶液 其作用是 將兩裝置放在適宜的光照下照射1小時 測定紅墨水滴的移動距離 實驗結(jié)果 乙裝置中紅墨水滴向右移動0 5cm 甲裝置中紅墨水滴向 移動4cm NaHCO3 提供CO2 右 3 測定植物的呼吸強度 在甲 乙兩裝置的燒杯中加入 溶液 其作用是 將兩裝置放在 環(huán)境中1小時 溫度與 2 中溫度相同 實驗結(jié)果 乙裝置中紅墨水滴向右移動0 1cm 甲裝置中紅墨水滴向 移動1 5cm 4 綜合分析可知 該植物的實際光合強度為每小時紅墨水滴向 移動 cm NaOH 吸收裝置中的CO2 黑暗 左 右 5 1 易錯展臺 1 為防止氣壓 溫度等物理因素所引起的誤差 應(yīng)設(shè)置的對照實驗是 2 測量呼吸速率時 如果實驗材料是種子 為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾 應(yīng)對 處理 將所測的生物材料滅活 如將種子煮熟 其他條件均不變 裝置及所測種子進行消毒 若甲液滴左移 乙液滴不動 則 若甲液滴不動 乙液滴右移 則 若甲液滴左移 乙液滴右移 則 4 若將典例中甲裝置中的燒杯中加入NaHCO3置于不同光強度下 記錄裝置中紅墨水滴移動的方向 若紅色液滴右移 說明光合作用強度 細胞呼吸強度 若紅色液滴左移 說明細胞呼吸強度 光合作用強度 若紅色液滴不動 說明光合作用強度 細胞呼吸強度 只進行需氧呼吸 只進行厭氧呼吸 既進行需氧呼吸 又進行厭氧呼吸 大于 大于 等于 向右 C 葉綠體基質(zhì) 容器中CO2逐漸被光合作用消耗 146 將該裝置放在自然環(huán)境下 測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化 得到如圖乙B所示曲線 那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是 影響a點變化的內(nèi)因是 裝置中氧氣濃度最高的時間是 點 圖中裝置刻度管中液滴移到最左點是在曲線中的 點 光強度 溫度 酶的活性 18 或g c df 對照組 或?qū)φ諏嶒?將此裝置遮光 或遮光并將緩沖液換成NaOH溶液 每隔一定時間記錄刻度數(shù)據(jù) 解題模塊光合作用和呼吸作用實驗應(yīng)依照如下步驟進行 第一步 閱讀題干 明確實驗?zāi)康?第二步 理解裝置圖 注意光合速率與呼吸速率裝置圖的異同 明確實驗原理 結(jié)合光合作用和呼吸作用的過程及影響因素 特別是因變量的檢測方法 第三步 結(jié)合題目要求分析確定答案 第四步 若題目的結(jié)果分析中要求繪制曲線或表格 要注意掌握相應(yīng)的方法 如對于曲線 不要忘記橫 縱坐標(biāo)的含義 有時還要注意單位 而對于表格 則不要忘記名稱 行和列的含義等