專題二兩大基礎(chǔ)代謝 光合作用和細(xì)胞呼吸 考綱要求 1 光合作用及其對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程 C 2 影響光合作用速率的環(huán)境因素 C 3 細(xì)胞呼吸及其原理的應(yīng)用 C 4 實(shí)驗(yàn) 葉綠體色素的提取和分離 b 5 實(shí)驗(yàn) 探究酵母細(xì)胞的呼吸方式 c 葉綠體類囊體薄膜上 將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍化學(xué)能 有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能 光 CO2 溫度等 溫度 O2 H2O等 考點(diǎn)一光合作用與細(xì)胞呼吸的過(guò)程及內(nèi)在關(guān)系 1 2012 江蘇單科 23 如圖表示細(xì)胞呼吸作用的過(guò)程 其中 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 多選 A 和 都具有雙層生物膜B 和 所含酶的種類不同 C 和 都能產(chǎn)生大量ATPD 甲 乙分別代表丙酮酸 H 解析本題考查呼吸作用的相關(guān)知識(shí) 分析題圖可推測(cè) 為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 為線粒體基質(zhì) 為線粒體內(nèi)膜 甲為丙酮酸 乙為 H 由上述分析可知A錯(cuò) 與 中的反應(yīng)類型不同 故所含酶也不同 B D正確 中進(jìn)行有氧呼吸第三階段能產(chǎn)生大量ATP 中進(jìn)行有氧呼吸第二階段 產(chǎn)生少量ATP 故C錯(cuò) 答案BD 2 2014 全國(guó)課標(biāo) 6 關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述 錯(cuò)誤的是 A 磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物B 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與C 人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供D 病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量解析人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)存在 但其所需要的能量主要是由有氧呼吸提供 無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸此種情況下不再供能 C錯(cuò)誤 答案C 3 2015 安徽卷 2 如圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖 下列敘述正確的是 A CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能B CO2可直接被 H 還原 再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類C 被還原的C3在相關(guān)酶的催化作用下 可再形成C5D 光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí) 短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高 解析在暗反應(yīng)中ATP中的能量轉(zhuǎn)化到有機(jī)物中 成為穩(wěn)定的化學(xué)能 不參與CO2的固定 A錯(cuò)誤 CO2必須先與C5反應(yīng)形成C3方可被 H 還原 B錯(cuò)誤 C3化合物被 H 還原后可再形成C5 此過(guò)程中需要酶參與 C正確 光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí) 會(huì)造成 H 和ATP在短時(shí)間內(nèi)減少 C5的合成速率下降 而其消耗速率不變 所以C5的含量會(huì)下降 D錯(cuò)誤 答案C 高考對(duì)本知識(shí)點(diǎn)的考查側(cè)重于光合作用與細(xì)胞呼吸的過(guò)程 物質(zhì) 能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 對(duì)反應(yīng)場(chǎng)所及各階段反應(yīng)物 生成物確認(rèn)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究也常作為考查點(diǎn) 題型既有選擇題也有非選擇題 1 光合作用與細(xì)胞呼吸關(guān)系圖解 2 光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化 暗反應(yīng) 丙酮酸 光反應(yīng) H2O H 有氧呼吸 2 能量變化 活躍 穩(wěn)定 光合作用 細(xì)胞呼吸 1 無(wú)氧呼吸只在第一階段生成ATP 第二階段不生成ATP 有氧呼吸生成ATP最多的是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的第三階段 2 葡萄糖分子不能直接進(jìn)入線粒體被分解 必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進(jìn)入線粒體被分解 3 光合作用過(guò)程在葉綠體類囊體膜上消耗H2O 在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生H2O 有氧呼吸過(guò)程在線粒體基質(zhì)中 第二階段 消耗H2O 在線粒體內(nèi)膜上 第三階段 產(chǎn)生H2O 1 證明光合作用所釋放的O2來(lái)自于水與用紫外線等處理青霉素選育高產(chǎn)青霉素菌株所用核心技術(shù)相同 2016 全國(guó)卷 2A 2 人體細(xì)胞內(nèi)O2 CO2的比值 線粒體內(nèi)比細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)高 2015 山東 4B 3 適宜條件下光合作用過(guò)程中C5 C3的比值 停止供應(yīng)CO2后比停止前高 2015 山東卷 4D 4 大豆幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí) 若突然停止CO2供應(yīng) 短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量都會(huì)升高 2013 山東 25節(jié)選 5 在葉肉細(xì)胞中 CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 2010 天津 1改編 答案 1 2 3 4 5 提示 1 前者所用方法是放射性同位素標(biāo)記法 后者所用方法為誘變育種技術(shù) 2 人體細(xì)胞內(nèi)CO2最高處或O2最低處應(yīng)為線粒體 1 2016 江蘇卷 23 突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型 常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用 如圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過(guò)程 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 多選 命題角度1細(xì)胞呼吸的類型及過(guò)程 A 突變酵母乙醇代謝途徑未變B 突變酵母幾乎不能產(chǎn)生 H C 氧氣充足時(shí) 野生型酵母種群增殖速率大于突變體D 通入氧氣后 突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是線粒體解析突變酵母細(xì)胞能進(jìn)行正常的乙醇代謝途徑 A正確 突變酵母細(xì)胞可通過(guò)乙醇代謝途徑產(chǎn)生 H B錯(cuò)誤 氧氣充足時(shí) 野生型酵母可進(jìn)行正常的有氧呼吸 突變體不能進(jìn)行正常的有氧呼吸 前者釋放能量多 增殖速率大于后者 C正確 突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D錯(cuò)誤 答案BD 2 2016 山東臨沂模擬 下圖表示糖類代謝的示意圖 相關(guān)敘述正確的是 A 過(guò)程需要水的參與 發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上B 過(guò)程產(chǎn)生少量的ATP 產(chǎn)生大量的ATPC 過(guò)程可以發(fā)生在人體的肝臟或肌肉細(xì)胞中D 過(guò)程不發(fā)生在人體細(xì)胞中 是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)的酶 解析圖中 過(guò)程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中 過(guò)程發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上 產(chǎn)生大量的ATP A錯(cuò)誤 圖中 過(guò)程均產(chǎn)少量ATP B錯(cuò)誤 肌肉細(xì)胞中不能發(fā)生糖原向葡萄糖的轉(zhuǎn)化 C錯(cuò)誤 產(chǎn)乳酸還是產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸取決于相應(yīng)酶 故D項(xiàng)正確 答案D 三看法 判斷細(xì)胞呼吸的類型 1 一看反應(yīng)物和產(chǎn)物 消耗O2或產(chǎn)物中有H2O 一定存在有氧呼吸 產(chǎn)物中有酒精或乳酸 一定有無(wú)氧呼吸 2 二看物質(zhì)的量的關(guān)系 無(wú)CO2產(chǎn)生 只進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸 不耗O2 但產(chǎn)生CO2 只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸 消耗O2等于釋放CO2 只進(jìn)行以葡萄糖為底物的有氧呼吸 CO2釋放量大于O2吸收量 既進(jìn)行有氧呼吸 也進(jìn)行無(wú)氧呼吸 1 2016 全國(guó)課標(biāo)卷 4 關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述 錯(cuò)誤的是 命題角度2考查光合作用色素 結(jié)構(gòu)及過(guò)程 A 葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B 構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C 通常 紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D 黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 解析葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中 A正確 鎂作為細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽 可以離子狀態(tài)由植物的根從土壤中吸收 進(jìn)而參與葉綠素的合成 B正確 一般情況下 光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光 可見(jiàn)光不包括紅外光和紫外光 C錯(cuò)誤 葉綠素的合成需要光 黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗 因沒(méi)有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻 使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來(lái) 因而葉片呈黃色 D正確 答案C 2 下面為光合作用的過(guò)程示意圖 在適宜條件下栽培小麥 如果突然將c降低至極低水平 其他條件不變 則a b在葉綠體中的含量變化將會(huì)是 A a上升 b下降B a b都上升C a b都下降D a下降 b上升 解析由圖可知 a和b為 H 和ATP c為CO2 如果突然將CO2降低至極低水平 其固定形成的C3減少 對(duì) H 和ATP的利用量減少 使得 H 和ATP的含量都上升 答案B 3 如圖表示在夏季的一個(gè)晴天 某陽(yáng)生植物葉肉細(xì)胞光合作用過(guò)程中C3 C5的含量變化 若某一天中午天氣由晴轉(zhuǎn)陰 此時(shí)細(xì)胞中C3 C5含量的變化分別相當(dāng)于曲線中的哪一段 A d e段 X d e段 Y B c d段 X b c段 Y C d e段 Y c d段 X D b c段 Y b c段 X 解析題干信息 由晴轉(zhuǎn)陰 是解題的關(guān)鍵 光照強(qiáng)度下降 植物葉肉細(xì)胞光反應(yīng)速率下降 H 和ATP含量下降 導(dǎo)致C3還原過(guò)程減弱 短時(shí)間內(nèi)C3消耗量下降 生成量不變而有所積累 C5的生成量下降 另一方面 CO2繼續(xù)與C5生成C3 C5消耗量短時(shí)間不變 故C3含量短時(shí)間上升 相當(dāng)于曲線中的d e段 X 而C5含量短時(shí)間下降 相當(dāng)于曲線中的d e段 Y 綜上所述 A正確 答案A 改變條件后C3 C5 H ATP的含量及 CH2O 合成速率變化分析光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度突然改變后C3 C5 H ATP的含量及 CH2O 合成速率的動(dòng)態(tài)變化時(shí) 要將光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程結(jié)合起來(lái)分析 從某物質(zhì)來(lái)源和去路的變化來(lái)確定其含量變化 如下面四幅模型圖 典例 2016 山東棗莊模擬 圖1中 表示某植物細(xì)胞某些代謝過(guò)程 a e表示相關(guān)物質(zhì) 圖2表示在不同溫度下 測(cè)定該植物葉片1cm2重量變化情況的操作流程及結(jié)果 以下分析錯(cuò)誤的是 命題角度3光合作用與細(xì)胞呼吸的內(nèi)在關(guān)系 A 圖1中 過(guò)程 能產(chǎn)生ATP的是 B 物質(zhì)a b分別是氧氣 二氧化碳C 從圖2分析 該植物的呼吸速率為X 實(shí)際光合速率可表示為Y 2XD 從圖2分析 維持12h光照 12h黑暗 溫度維持16 植物不能生長(zhǎng) 慧眼識(shí)圖 答案D 對(duì)點(diǎn)小練 2016 南通第一次調(diào)研 下圖是綠色植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過(guò)程圖解 相關(guān)敘述正確的是 A 過(guò)程 表示光合作用暗反應(yīng) 無(wú)光條件下能正常進(jìn)行B 過(guò)程 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 所有活細(xì)胞都能進(jìn)行C 過(guò)程 表示有氧呼吸第二階段 無(wú)氧條件下能正常進(jìn)行D 過(guò)程 產(chǎn)生的 H ATP CO2都用于過(guò)程 解析過(guò)程 表示光合作用的暗反應(yīng)階段 有光和無(wú)光在短時(shí)間內(nèi)都可以進(jìn)行 但是當(dāng)暗反應(yīng)將光反應(yīng)提供的ATP和 H 消耗盡后 暗反應(yīng)無(wú)法正常進(jìn)行 A錯(cuò)誤 過(guò)程 表示細(xì)胞呼吸 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 的第一階段 場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 所有活細(xì)胞都能進(jìn)行 B正確 過(guò)程 表示有氧呼吸的第二階段 在無(wú)氧條件下 丙酮酸無(wú)法進(jìn)入線粒體 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被還原為酒精和H2O或乳酸 C錯(cuò)誤 過(guò)程 產(chǎn)生的 H 在有氧呼吸第三階段與氧氣結(jié)合生成水 ATP供給各種生命活動(dòng)所需要的能量 而CO2則一部分供給光合作用 一部分釋放到空氣中 D錯(cuò)誤 答案B 光合作用中 H 為NADPH 細(xì)胞呼吸中 H 為NADH 二者不是同種物質(zhì) 考點(diǎn)二光合作用與細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用 1 2016 江蘇卷 32 為了選擇適宜栽種的作物品種 研究人員在相同的條件下分別測(cè)定了3個(gè)品種S1 S2 S3的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn) 結(jié)果如圖1和圖2 請(qǐng)回答以下問(wèn)題 1 最適宜在果樹(shù)林下套種的品種是 最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種是 2 增加環(huán)境中CO2濃度后 測(cè)得S2的光飽和點(diǎn)顯著提高 但S3的光飽和點(diǎn)卻沒(méi)有顯著改變 原因可能是 在超過(guò)原光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)下 S2的光反應(yīng)產(chǎn)生了過(guò)剩的 而S3在光飽和點(diǎn)時(shí)可能 填序號(hào) 光反應(yīng)已基本飽和 暗反應(yīng)已基本飽和 光 暗反應(yīng)都已基本飽和 3 葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量既用于固定CO2 也參與葉綠體中生物大分子的合成 4 在光合作用過(guò)程中 CO2與RuBP 五碳化合物 結(jié)合的直接產(chǎn)物是磷酸丙糖 TP TP的去向主要有三個(gè) 下圖為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖 淀粉是暫時(shí)存儲(chǔ)的光合作用產(chǎn)物 其合成場(chǎng)所應(yīng)該在葉綠體的 淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)先水解成TP或 后者通過(guò)葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中 合成由構(gòu)成的蔗糖 運(yùn)出葉肉細(xì)胞 解析 1 果樹(shù)林下光照較弱 適合光補(bǔ)償點(diǎn)較低的植物生長(zhǎng) 最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種光飽和點(diǎn)較高 2 光反應(yīng)的產(chǎn)物為 H 和ATP 增加環(huán)境中CO2濃度后 S3的光飽和點(diǎn)卻沒(méi)有顯著改變 可能是光反應(yīng)已基本飽和 暗反應(yīng)已基本飽和 或二者已基本飽和 3 葉綠體中有機(jī)物大分子如核酸 蛋白質(zhì)的合成需要消耗ATP 4 淀粉合成場(chǎng)所位于葉綠體基質(zhì) 根據(jù)圖示 葉綠體膜上存在六碳糖載體 淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)先水解成TP或六碳糖 后者通過(guò)葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中 蔗糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成 答案 1 S2S3 2 H 和ATP 3 核酸 蛋白質(zhì) 4 基質(zhì)中葡萄糖葡萄糖和果糖 2 2015 江蘇單科 27 為了研究2個(gè)新育品種P1 P2幼苗的光合作用特性 研究人員分別測(cè)定了新育品種與原種 對(duì)照 葉片的凈光合速率 蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量 結(jié)果如下圖所示 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片 在相同的實(shí)驗(yàn)條件下 測(cè)得的單位時(shí)間 單位葉面積的釋放量 2 光合作用過(guò)程中 CO2與C5結(jié)合生成 消牦的C5由經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)再生 3 由圖可知 P1的葉片光合作用能力最強(qiáng) 推斷其主要原因有 一方面是其葉綠素含量較高 可以產(chǎn)生更多的 另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高 含有更多的 4 栽培以后 P2植株干重顯著大于對(duì)照 但籽實(shí)的產(chǎn)量并不高 最可能的生理原因是 解析 1 凈光合速率可用單位時(shí)間 單位葉面積O2的釋放量或CO2的吸收量來(lái)表示 一般選用葉齡一致的葉片在相同的光照強(qiáng)度 CO2濃度下進(jìn)行測(cè)定 2 光合作用暗反應(yīng)中 CO2首先與C5結(jié)合生成C3 而后C3在 H 和ATP的作用下生成 CH2O 和C5 3 由圖可知 P1葉片光合作用能力最強(qiáng) 原因有兩個(gè)方面 一是其葉綠素含量較高 可產(chǎn)生更多的 H 和ATP 二是其含有更多與光合作用有關(guān)的酶 4 P2植株干重顯著大于對(duì)照 但由于向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物較少 最終獲得的籽實(shí)產(chǎn)量并不高 答案 1 光照強(qiáng)度 CO2濃度O2 2 C3C3 3 H 和ATP參與光合作用的酶 4 P2光合作用能力強(qiáng) 但向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少 高考常結(jié)合坐標(biāo)曲線或柱形圖模型 考查光合作用 細(xì)胞呼吸的影響因素及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 對(duì)總光合速率 凈光合速率與呼吸速率的考查也較多 尤其是光合速率曲線中不同區(qū)段限制因子分析 光飽和點(diǎn) 補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)等問(wèn)題 1 影響細(xì)胞呼吸的4大外界因素 適當(dāng)降溫 低氧 注 涉及 長(zhǎng)期浸于水中 爛根 或 發(fā)黑 等 現(xiàn)象 均由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精所致 CO2 2 在相對(duì)密閉的環(huán)境中 晝夜CO2含量的變化曲線圖分析 O2變化與CO2相反 不生長(zhǎng) 3 解讀真正 總 光合速率 表觀 凈 光合速率與呼吸速率的關(guān)系 典例 為研究提高大棚內(nèi)CO2濃度對(duì)油桃光合作用的影響 測(cè)得自然種植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚內(nèi)油桃光合速率變化曲線如圖 據(jù)圖分析正確的是 命題角度1以坐標(biāo)圖為載體考查影響光合與呼吸速率的因素 A 光照時(shí) H 的運(yùn)動(dòng)方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜B 分析兩條曲線的變化規(guī)律可知人工施加CO2的最佳時(shí)間是10時(shí)C 兩大棚同時(shí)通風(fēng)時(shí)間為10時(shí)D 圖中陰影部分面積表示8 13點(diǎn)的有機(jī)物積累量 慧眼識(shí)圖 答案C 對(duì)點(diǎn)小練 2016 成都樹(shù)德中學(xué)模擬 將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi) 用全素營(yíng)養(yǎng)液置于適宜光照下進(jìn)行培養(yǎng) 如甲圖所示 假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中的生理狀態(tài)相同 且空氣濕度對(duì)植物蒸騰作用的影響 微生物對(duì)CO2濃度影響均忽略不計(jì) 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)定了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況 繪制成如乙圖所示曲線 實(shí)驗(yàn)二 利用甲裝置研究該植物在適宜光照下 不同溫度下分別暗處理1h 再光照1h 光照強(qiáng)度相同 測(cè)其有機(jī)物變化 得到數(shù)據(jù)如圖丙所示 請(qǐng)據(jù)圖分析回答 1 圖甲中在植物的全素營(yíng)養(yǎng)液中加入 在鐘罩內(nèi)最初檢測(cè)到的放射性物質(zhì)是 在鐘罩內(nèi)的CO2中檢測(cè)到放射性的18O 這是因?yàn)樗畢⑴c了中的反應(yīng) 植物對(duì)全素營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性 這取決于 2 圖乙曲線中EF段CO2濃度降低速率緩慢 是因?yàn)?影響CD段CO2相對(duì)含量下降的主要環(huán)境因素是 若D點(diǎn)和H點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的呼吸強(qiáng)度相等 則D點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度 大于 等于 小于 H點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度 3 由圖丙可知 該植物呼吸作用和光合作用的最適溫度在所給的四個(gè)溫度中分別是 在光合作用的最適溫度下 該植物每天光照11h 則該植物一天增重 答案 1 氧氣線粒體基質(zhì)根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量 2 正午時(shí)環(huán)境溫度較高 葉片上的氣孔關(guān)閉 CO2吸收速率降低光照強(qiáng)度大于 3 29 29 27mg 植物生長(zhǎng)速率取決于凈光合量而不是 總光合量 如下圖中n值為凈光合速率 n值 0時(shí) 光合速率 呼吸速率 植物生長(zhǎng)取決于圖中虛線變化 注 快速確認(rèn)曲線圖中 總光合速率 與 凈光合速率 若光照強(qiáng)度為 0 時(shí) CO2吸收量 或光合速率 從 0 開(kāi)始 則描述指標(biāo)為 總光合速率 若此時(shí)CO2吸收量從負(fù)值開(kāi)始 則描述指標(biāo)應(yīng)為凈光合速率 1 2015 四川卷 4 在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下 測(cè)得某森林中林冠層四種主要喬木的幼苗葉片的生理指標(biāo) 見(jiàn)下表 下列分析正確的是 命題角度2以數(shù)據(jù)信息為載體考查兩大代謝的影響因素 光補(bǔ)償點(diǎn) 光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng) 光飽和點(diǎn) 達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng) A 光強(qiáng)大于140 mol m 2 s 1 馬尾松幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的O2全部進(jìn)入線粒體B 光強(qiáng)小于1255 mol m 2 s 1 影響苦櫧幼苗光合速率的環(huán)境因素是CO2濃度C 森林中生產(chǎn)者積累有機(jī)物的能量總和 即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D 在群落演替過(guò)程中 隨著林冠密集程度增大青岡的種群密度將會(huì)增加 解析由表格可知光強(qiáng)140 mol m 2 s 1 正好是馬尾松的光補(bǔ)償點(diǎn) 當(dāng)光強(qiáng)大于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí) 光合速率大于呼吸速率 此時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的O2不僅進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸 還有多余的O2釋放到細(xì)胞外 A錯(cuò)誤 由表格可知光強(qiáng)1255 mol m 2 s 1 正好是苦櫧的光飽和點(diǎn) 當(dāng)光強(qiáng)小于光飽和點(diǎn)時(shí) 限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度 當(dāng)光強(qiáng)大于光飽和點(diǎn)時(shí) 限制光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度 B錯(cuò)誤 輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能 而非生產(chǎn)者積累的有機(jī)物的能量總和 C錯(cuò)誤 答案D 2 2016 江蘇揚(yáng) 通 泰第二次調(diào)研 27 菹草是一種沉水植物 是草食性魚(yú)類的良好天然餌料 為了能充分利用和開(kāi)發(fā)菹草資源 科研人員研究了不同因素對(duì)菹草光合作用的影響 結(jié)果如下圖 圖中實(shí)線表示凈光合速率 虛線表示真正光合速率 分析回答 1 菹草葉肉細(xì)胞中含較多葉綠素 葉綠素分布在葉綠體的 其作用是 2 由圖1可知 菹草生長(zhǎng)的最適溫度在 左右 在35 時(shí) 菹草每小時(shí)呼吸作用耗氧量約為mg g 1 L 1 3 通過(guò)研究 科研人員建議在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)水量使菹草生長(zhǎng)于水深2m左右 結(jié)合圖2分析其依據(jù)是 若將水深增加到3m以上 菹草的呼吸速率將 4 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中 由于水體流動(dòng)不暢 生長(zhǎng)旺盛的菹草有時(shí)突然光合作用能力明顯降低 甚至衰亡 結(jié)合圖3分析 出現(xiàn)這一現(xiàn)象原因可能是 解析 1 光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜 在葉綠體的類囊體薄膜上分布著與光反應(yīng)有關(guān)的葉綠素 葉綠素的作用是吸收 傳遞和轉(zhuǎn)化光能 2 實(shí)線表示凈光合速率 從圖1可以看出 在20 左右時(shí)菹草凈光合速率最大 所以菹草生長(zhǎng)的最適溫度在20 左右 呼吸速率 真正光合速率 凈光合速率 從圖1可以看出 35 時(shí)凈光合速率是 0 2 mg g 1 L 1 h 1 真正光合速率是0 8 mg g 1 L 1 h 1 所以呼吸速率是1 0 mg g 1 L 1 h 1 3 水深主要通過(guò)影響光照強(qiáng)度來(lái)影響光合作用 要使菹草生長(zhǎng)最好 應(yīng)選擇凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度 結(jié)合圖2分析 通過(guò)調(diào)節(jié)水量使菹草生長(zhǎng)于水深2m左右 是由于水深2m處 光照強(qiáng)度適宜 菹草凈光合速率接近最高 水深超過(guò) 2m 真正光合速率和凈光合速率的差值在減小 即呼吸速率在降低 4 結(jié)合圖3 在一定范圍內(nèi)pH升高菹草光合速率降低 菹草生長(zhǎng)旺盛時(shí) 水中大量CO2被利用 由于水體流動(dòng)不暢CO2得不到及時(shí)補(bǔ)充 導(dǎo)致pH升高 菹草光合速率降低 堿中毒 答案 1 類囊體薄膜吸收 傳遞和轉(zhuǎn)化光能 2 201 0 3 水深2m處 光照強(qiáng)度適宜 菹草凈光合速率接近最高降低 4 菹草生長(zhǎng)旺盛時(shí) 水中大量CO2被利用 由于水體流動(dòng)不暢CO2得不到及時(shí)補(bǔ)充 導(dǎo)致pH升高 菹草光合速率降低 堿中毒 1 光照強(qiáng)度為 0 意味著光合作用不能進(jìn)行 此時(shí)氣體變化量全由細(xì)胞呼吸引起 可作為呼吸強(qiáng)度指標(biāo) 2 光照下植物吸收CO2量或 測(cè)定的 CO2吸收量應(yīng)為凈光合量 3 光照培養(yǎng)階段 密閉裝置中CO2濃度變化量應(yīng)為光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度間的 差值 切不可僅答成 光合作用消耗 導(dǎo)致裝置中CO2濃度下降 考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 1 2016 江蘇卷 17 下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取 分離實(shí)驗(yàn)的敘述 正確的是 A 應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3 防止酸破壞葉綠素B 即使菜葉剪碎不夠充分 也可以提取出4種光合作用色素C 為獲得10mL提取液 研磨時(shí)一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D 層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果 否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶液揮發(fā)而消失 解析CaCO3可防止酸破壞葉綠素 應(yīng)在研磨時(shí)加入 A錯(cuò)誤 即使菜中葉剪碎不夠充分 但色素并沒(méi)有減少 也可提取出4種光合作用色素 B正確 由于研磨時(shí)乙醇揮發(fā) 故為獲得10mL提取液 研磨時(shí)加入多于10mL乙醇 C錯(cuò)誤 葉綠素條帶不會(huì)隨層析液揮發(fā)而消失 D錯(cuò)誤 答案B 2 2013 江蘇卷 17 將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn) 下列相關(guān)操作錯(cuò)誤的是 A 探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時(shí)打開(kāi)閥aB 經(jīng)管口3取樣檢測(cè)酒精和CO2的產(chǎn)生情況C 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)改裝后整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查D 改裝時(shí)將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通解析管口3只能檢測(cè)非氣態(tài)的產(chǎn)物 如酒精等 B錯(cuò)誤 答案B 3 2012 江蘇 33 為探究低濃度NaHSO3溶液對(duì)水稻光合速率的影響 某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并回答下列問(wèn)題 1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 材料用具 乳熟期的溫室盆栽水稻 1 mmol L 1 NaHSO3溶液 蒸餾水 噴壺 光合分析測(cè)定儀等 實(shí)驗(yàn)步驟 第一步 選取若干的水稻植株隨機(jī)平均分成甲 乙兩組 甲組為對(duì)照組 乙組為實(shí)驗(yàn)組 第二步 每天傍晚分別將等量的 噴灑在甲 乙兩組的水稻葉片上 次日上午測(cè)定光合速率 結(jié)果與分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1 經(jīng)分析可以得出的結(jié)論是 2 研究發(fā)現(xiàn)NaHSO3增加了葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力 推測(cè)其作用部位是葉綠體的 進(jìn)而加快對(duì)圖2中 填字母A D 物質(zhì)的利用 3 研究小組利用上述條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 證明了0 2 mol L硫酸甲酯吩嗪 PMS 和1mmol LNaHSO3效應(yīng)相同 兩者共同處理既不存在累加效應(yīng) 也無(wú)抑制效應(yīng) 請(qǐng)用柱形圖繪制出實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)光照強(qiáng)度為1000 mol m 2 s 1 解析該題主要考查了光合作用的過(guò)程以及光合速率影響因素的實(shí)驗(yàn)探究方法 1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒔Y(jié)合所給實(shí)驗(yàn)材料 可以確定對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組應(yīng)分別用蒸餾水和1mmol NaHSO3溶液處理 為減少無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 所選的水稻植株的生長(zhǎng)狀況 包括株型 長(zhǎng)勢(shì) 葉片等 應(yīng)基本一致 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線可以看出 用1mmol LNaHSO3溶液處理的實(shí)驗(yàn)組水稻在不同光照強(qiáng)度下光合速率均提高 2 NaHSO3可增加葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力 所以該物質(zhì)作用于光反應(yīng)階段 作用部位是葉綠體的類囊體 ATP合成加快 從而促進(jìn)了暗反應(yīng)過(guò)程 加快了對(duì)C3 B C5 D CO2 A 等物質(zhì)的利用 3 分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí) 應(yīng)注意該實(shí)驗(yàn)不僅證明了0 2 mol L的PMS和1 mol LNaHSO3溶液效應(yīng)相同 還得出了兩者既不存在累加效應(yīng) 也無(wú)抑制效應(yīng) 說(shuō)明了該實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)計(jì)為四組實(shí)驗(yàn) 其中對(duì)照組用蒸餾水處理 實(shí)驗(yàn)組分三組 用0 2 mol L的PMS處理 用1 mol LNaHSO3溶液處理 用0 2 mol L的PMS和1mmol LNaHSO3溶液共同處理 四組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為三組實(shí)驗(yàn)組促進(jìn)效果相同 且均高于對(duì)照組 繪制柱形圖時(shí) 還應(yīng)結(jié)合第 1 小題的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 光照強(qiáng)度為1000 mol m 2 s 1時(shí) 對(duì)照組和1mmol LNaHSO3溶液處理的水稻凈光合速率分別為20和25 mol m 2 s 1 答案 1 株型 長(zhǎng)勢(shì) 葉片均一蒸餾水1 mol LNaHSO3溶液 不同光照強(qiáng)度下低濃度NaHSO3溶液均可提高水稻光合速率 2 類囊體A B D 3 見(jiàn)圖 葉綠體中色素提取與分離實(shí)驗(yàn)常滲入到實(shí)驗(yàn)選擇題中作選項(xiàng)考查 準(zhǔn)確記憶色素提取 分離原理 相關(guān)試劑作用及色素帶分離結(jié)果是解題關(guān)鍵 對(duì)于呼吸 光合實(shí)驗(yàn)探究的考查則常側(cè)重條件 如光照 控制 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與分析 物理誤差校正 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論推導(dǎo) 同時(shí)應(yīng)注意分析NaOH NaHCO3 蒸餾水等試劑的作用 1 色素提取 分離 無(wú)水乙醇 溶解度 溶解度 胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b 藍(lán)紫光 藍(lán)綠 2 生物呼吸類型判定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 實(shí)驗(yàn)裝置欲確認(rèn)某生物的呼吸類型 應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置 如圖所示 以發(fā)芽種子為例 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論甲液滴不動(dòng) 乙液滴不動(dòng) 只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸或種子已死亡甲液滴 乙液滴 只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸甲液滴左移 乙液滴右移 進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸甲液滴 乙液滴 只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸 特別提醒 為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確 除減少無(wú)關(guān)變量的干擾外 還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置 對(duì)照裝置與裝置二相比 不同點(diǎn)是用 煮熟的種子 代替 發(fā)芽種子 其余均相同 不動(dòng) 右移 左移 不動(dòng) 3 光合速率與呼吸速率的測(cè)定 1 呼吸速率和凈光合速率的測(cè)定方法 如下圖 2 真正光合速率的計(jì)算總光合速率 呼吸速率 NaOH NaHCO3 凈光合速率 判斷與光合作用 細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究中的做法 1 增加水中氧氣 泵入空氣或放入綠色水生植物 2 減少水中氧氣 容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水 3 除去容器中二氧化碳 碳酸氫鈉溶液 4 除去葉中原有淀粉 置于黑暗環(huán)境中 5 除去葉中葉綠素 酒精隔水加熱 6 除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾 給植株遮光 7 如何得到單色光 棱鏡色散或薄膜濾光 8 線粒體提取 細(xì)胞勻漿離心 9 保持容器中CO2濃度不變 NaOH溶液 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 提示 3 除去CO2常用NaOH溶液 9 保持容器中CO2濃度不變常用NaHCO3溶液 1 2015 江蘇卷 21 為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響 某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素 用石油醚進(jìn)行紙層析 如圖為濾紙層析的結(jié)果 為色素條帶 下列敘述正確的是 多選 命題角度1葉綠體中色素的提取與分離 A 強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低B 類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照C 色素 吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同D 畫(huà)濾液細(xì)線時(shí) 濾液在點(diǎn)樣線上只能畫(huà)一次解析由圖示可知 強(qiáng)光下 表示的葉綠素色素帶變窄 說(shuō)明葉綠體含量降低 A正確 類胡蘿卜素可保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光降解 B正確 是葉綠素a 是葉綠素b 都是主要吸收藍(lán)紫光和紅光 但吸收光譜的吸收峰波長(zhǎng)不同 C正確 畫(huà)濾液細(xì)線時(shí) 濾液在點(diǎn)樣線上畫(huà)2 3次 D錯(cuò)誤 答案ABC 2 2016 山東臨沂一模 下圖表示用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)流程 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 提取色素時(shí) 要加入SiO2和CaCO3進(jìn)行充分研磨B 色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無(wú)水乙醇中的溶解度不同C 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 可說(shuō)明葉綠素合成需要光照D 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多 解析色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中溶解度不同 答案B 關(guān)注幾種試劑作用 無(wú)水乙醇 提取色素 層析液 分離色素 CaCO3 保護(hù)葉綠素 SiO2 研磨充分 1 下面三個(gè)裝置可用于研究萌發(fā)種子的呼吸作用方式及其產(chǎn)物 有關(guān)分析不正確的是 命題角度2與細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)驗(yàn) A 裝置甲可用于探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量B 裝置乙的有色液滴向左移動(dòng) 說(shuō)明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸C 裝置丙可用于探究萌發(fā)的種子的呼吸作用是否產(chǎn)生二氧化碳D 三個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理 都需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 解析甲裝置中含有溫度計(jì) 可用于探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量 A正確 乙裝置中NaOH可吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳 則有色液滴移動(dòng)的距離代表呼吸消耗的氧氣量 因此該裝置可用于探究萌發(fā)的種子是否進(jìn)行有氧呼吸 但不能說(shuō)明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸 B錯(cuò)誤 丙裝置中澄清石灰水可檢測(cè)二氧化碳 因此該裝置可用于探究萌發(fā)的種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2 C正確 微生物也會(huì)進(jìn)行呼吸作用 所以三個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理 都需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) D正確 答案B 2 如圖為 探究酵母菌的呼吸方式 的實(shí)驗(yàn)裝置 有關(guān)敘述正確的是 A 該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn) 其中乙組作為對(duì)照組B 若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液 則E瓶?jī)?nèi)的溶液會(huì)變黃C 可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長(zhǎng)短 來(lái)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生速率D 若C瓶和F瓶中溶液都變渾濁 不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式 解析探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中 有氧和無(wú)氧條件的兩組都是實(shí)驗(yàn)組 通過(guò)對(duì)比可以看出O2對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 檢測(cè)時(shí)需將B瓶和E瓶中培養(yǎng)液過(guò)濾后取等量濾液加入兩只試管中 E瓶中酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸 生成酒精 酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色 而B(niǎo)瓶進(jìn)行有氧呼吸 不生成酒精 無(wú)灰綠色出現(xiàn) B瓶中進(jìn)行有氧呼吸 產(chǎn)生CO2的速率較快 溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃所需的時(shí)間較短 E瓶中酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸 產(chǎn)生CO2的速率較慢 溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃所需時(shí)間較長(zhǎng) 因有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都能產(chǎn)生CO2使澄清的石灰水變渾濁 但兩者的渾濁程度不同 故可據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式 答案C 實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵點(diǎn) 1 通入A瓶的空氣中不能含有CO2 故用NaOH除CO2 以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁的CO2是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的 2 E瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間 待酵母菌將E瓶中的氧氣消耗完后 再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 確保通入澄清的石灰水中的CO2來(lái)自無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生 1 2014 江蘇卷 31 為研究浮游藻類的光合作用 將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長(zhǎng)期 并以此為材料 測(cè)定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率 Pn 圖1為光合放氧測(cè)定裝置的示意圖 圖2是不同NaHCO3濃度 pH8 5 25 條件下測(cè)得的Pn曲線圖 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 命題角度3光合 呼吸速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 解析 1 通過(guò)圖可知 可以通過(guò)調(diào)節(jié)光源改變光照強(qiáng)度 光的波長(zhǎng) 光質(zhì) 從而研究光強(qiáng)和光質(zhì)對(duì)光合作用的影響 2 溫度是無(wú)關(guān)變量 溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度 使得難以確定光照對(duì)Pn影響 因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要遵循單一變量原則 使無(wú)關(guān)變量相同且適宜 以便排除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 3 由圖可以看出 達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為120mg L 1 在更高NaHCO3濃度下 外界因素 2 某生物興趣小組利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究綠色植物的生理作用 據(jù)此回答下列問(wèn)題 1 若要探究植物呼吸作用的類型 選取的實(shí)驗(yàn)裝置有 為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué) 還需設(shè)置 若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng) 植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸 則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 2 若要驗(yàn)證CO2是植物光合作用的必需原料 選取的最佳實(shí)驗(yàn)裝置是 實(shí)驗(yàn)中給植物提供C18O2后 在玻璃罩內(nèi)檢測(cè)到含18O的氧氣 其產(chǎn)生的途徑為 解析 1 若要探究植物呼吸作用的類型 選取的實(shí)驗(yàn)裝置有裝置一和裝置二 為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué) 還需設(shè)置沒(méi)有植物的對(duì)照實(shí)驗(yàn) 排除物理因素的影響 若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng) 植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸 則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液 能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳 有氧呼吸消耗氧氣 則紅色液滴向左移 裝置二燒杯中盛放水 不能吸收二氧化碳 植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于產(chǎn)生的二氧化碳量 則紅色液滴右移 光合作用 細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)技巧 1 變量的控制手段 如光照強(qiáng)度的大小可用不同功率的燈泡 或相同功率的燈泡 但與植物的距離不同 進(jìn)行控制 不同溫度可用不同恒溫裝置控制 若確認(rèn)CO2是光合作用的原料 應(yīng)以CO2有無(wú) 如添加NaHCO3 還是添加NaOH設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 為變量 若確認(rèn)CO2濃度對(duì)光合速率的影響 則應(yīng)以不同濃度的CO2緩沖液為變量 2 典型的方法 黑白瓶法 用黑瓶 無(wú)光照的一組 測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值 用白瓶 有光照的一組 測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值 綜合兩者即可得到真光合作用強(qiáng)度值 梯度法 用一系列不同光照強(qiáng)度 溫度或CO2濃度的裝置 可探究光照強(qiáng)度 溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響 密閉小室中氣體變化 拐點(diǎn)處 葉肉細(xì)胞代謝狀況辨析 1 總光合速率 凈光合速率與呼吸速率常用表示方法 注 在有光條件下 植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸 實(shí)驗(yàn) 容器 中O2增加量 CO2減少量應(yīng)代表 凈光合量 2 高考常考的植物 三率 問(wèn)題歸納 3 密閉裝置中氣體變化曲線 拐點(diǎn) 處含義 1 在某一光照條件下 一株植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 以下示意圖能代表該光照條件下 該植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生的情況的是 解析整株植物光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 則葉肉細(xì)胞中光合速率 呼吸速率 答案D 2 2016 山東棗莊模擬 某研究小組進(jìn)行某植物的栽培試驗(yàn) 圖1表示在適宜的光照 CO2濃度等條件下測(cè)得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線 圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中 連續(xù)24h測(cè)定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線 據(jù)圖分析 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A 圖1中 當(dāng)溫度達(dá)到55 時(shí) 植物光合作用相關(guān)的酶失活B 6h時(shí) 圖2葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 H 的場(chǎng)所有葉綠體 線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等C 18h時(shí) 圖2葉肉細(xì)胞中葉綠體產(chǎn)生的O2量大于線粒體消耗的O2量D 該植株在進(jìn)行光合作用且吸收CO2的量為0時(shí) 在兩圖中的描述點(diǎn)共有4個(gè) 解析圖1中的虛線始終為二氧化碳的釋放 因此表示呼吸速率隨溫度變化的情況 而實(shí)線有時(shí)高于0 有時(shí)低于0 因此表示凈光合速率隨溫度變化的情況 圖中顯示 當(dāng)溫度達(dá)到55 時(shí) 光合作用不再吸收二氧化碳 只剩下呼吸作用消耗二氧化碳的曲線 表明植物不再進(jìn)行光合作用 只進(jìn)行呼吸作用 A正確 分 析圖2可知 6h時(shí) 二氧化碳的吸收速率為0 此時(shí)密閉小室內(nèi)二氧化碳濃度達(dá)到最大值 此時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等 因此葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 H 的場(chǎng)所有葉綠體 線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等 B正確 分析圖2可知 18時(shí) 二氧化碳的吸收速度等于0 說(shuō)明此時(shí)整棵植株的光合作用強(qiáng)度等于有氧呼吸的強(qiáng)度 所以植株的 葉肉 細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生的O2量就必須大于線粒體消耗的O2量 這樣才能保證對(duì)非葉肉細(xì)胞的O2供應(yīng) 而使植株的光合作用強(qiáng)度等于有氧呼吸的強(qiáng)度 C正確 圖2中當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí) 凈光合速率為0 處于室內(nèi)二氧化碳濃度曲線的拐點(diǎn) 因此圖2中光合速率和呼吸速率相等的時(shí)間點(diǎn)有2個(gè) 圖1中 光合作用與呼吸作用相等的溫度條件是40 共3個(gè) D錯(cuò)誤 答案D 3 夏季某晴朗的一天對(duì)一密閉蔬菜大棚中的某種氣體的含量進(jìn)行24h的檢測(cè) 結(jié)果如下圖1 下圖2是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間的氣體關(guān)系圖解 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 圖1中所測(cè)氣體為 該大棚內(nèi)的蔬菜經(jīng)過(guò)一晝夜后是否積累有機(jī)物 原因是 2 與它們各自的前一階段相比 EC段和DB段葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3含量的變化趨勢(shì)分別是 圖1中CD段變化的原因可能是 3 處于圖1中的B點(diǎn)時(shí) 圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有 而處于圖1中的DB段 圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有 解析 1 密閉大棚內(nèi)氣體含量發(fā)生變化的主要是O2和CO2 圖中E B兩點(diǎn)氣體變化量為0 說(shuō)明E B兩點(diǎn)的光合速率等于呼吸速率 7點(diǎn)之前呼吸速率大于光合速率 O2含量下降 CO2含量上升 故圖1所測(cè)氣體為O2 F點(diǎn)的O2含量高于A點(diǎn) 表明一晝夜內(nèi)O2的凈積累量大于0 即有機(jī)物有積累 2 EC段 光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng) 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP增多 C3被還原的量就會(huì)增多 故C3含量的變化趨勢(shì)為減少 DB段 光照強(qiáng)度逐漸降低 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP減少 C3被還原的量就會(huì)減少 故 C3含量的變化趨勢(shì)為增加 CD段 光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng) 使氣溫偏高 氣孔關(guān)閉 CO2供應(yīng)不足 暗反應(yīng)減弱 限制了光反應(yīng)的進(jìn)行 3 B點(diǎn)的光合速率等于呼吸速率 但一般植物只有綠色部分進(jìn)行光合作用 在整體光合速率等于呼吸速率時(shí) 葉肉細(xì)胞內(nèi)肯定是光合速率大于呼吸速率 則圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有A C D E DB段光合速率大于呼吸速率 對(duì)于葉肉細(xì)胞來(lái)說(shuō) 葉綠體消耗CO2和產(chǎn)生O2的速率均大于線粒體產(chǎn)生CO2和消耗O2的速率 則圖2中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有A C D E 答案 1 O2是F點(diǎn)的O2含量高于A點(diǎn) 一天內(nèi)光合作用產(chǎn)生的O2量多于呼吸作用消耗的O2量 2 減少增加光照過(guò)強(qiáng) 使溫度過(guò)高 氣孔關(guān)閉 CO2供應(yīng)不足 暗反應(yīng)減弱 限制了光反應(yīng)的進(jìn)行 3 A C D EA C D E 4 2016 四川遂寧二診 如圖表示某處于密閉狀態(tài)的蔬菜大棚自然狀況下一天內(nèi)CO2濃度的變化情況 請(qǐng)據(jù)此回答 1 CO2被固定后還原時(shí)還需光反應(yīng)提供 A點(diǎn)時(shí)植物產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有 2 圖中植物光合作用等于呼吸作用的點(diǎn)有 填圖中字母 此時(shí)葉綠體產(chǎn)生氧氣的量 填 或 葉肉細(xì)胞線粒體消耗氧氣的量 3 若植物長(zhǎng)期處于這種自然狀況下 能否正常生長(zhǎng) 為什么 4 為探究高溫 30 強(qiáng)光照 15klx 對(duì)小麥葉片與玉米葉片光合作用影響的差異 研究小組設(shè)計(jì)了下表所示的實(shí)驗(yàn)方案 若實(shí)驗(yàn)測(cè)得c d 則說(shuō)明 有人認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)方案可去掉1 3組 由2 4組直接比較就能得出結(jié)論 這種做法 填 可行 或 不可行 理由是 答案 1 ATP H 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 2 DH 3 不能一天內(nèi)植物光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量小于呼吸作用消耗有機(jī)物的量 或一天中植物積累有機(jī)物的量小于零 其他表述合理也可 4 高溫 強(qiáng)光照對(duì)玉米光合作用影響不大 或無(wú)影響 不可行缺乏自身對(duì)照 或?qū)φ赵O(shè)計(jì)不科學(xué) 不能得出高溫 強(qiáng)光照對(duì)兩種植物光合速率影響的差異 其他表述合理也可