高考生物大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略 專題4 細(xì)胞呼吸與光合作用

專題4 細(xì)胞呼吸與光合作用重溫考綱要求1.光合作用的基本過程()。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素()。3.細(xì)胞呼吸()。1.有關(guān)細(xì)胞呼吸的正誤判斷(1)高等生物都進(jìn)行有氧呼吸，低等生物都進(jìn)行無氧呼吸()(2)有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP產(chǎn)生，但第三階段產(chǎn)生的ATP最多()(3)水是有氧呼吸的產(chǎn)物，也是有氧呼吸的反應(yīng)物()(4)各種細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所都是線粒體()(5)細(xì)胞呼吸的結(jié)果如果沒有水的產(chǎn)生，就一定是無氧呼吸()(6)人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，CO2/O2>1，即CO2既可在線粒體又可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生()(7)及時(shí)排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害()(8)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮()2.有關(guān)光合作用的正誤判斷(1)葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光()(2)用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素()(3)葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴(kuò)散就越慢()(4)真核生物中，光反應(yīng)是在葉綠體類囊體的薄膜上進(jìn)行的，暗反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的()(5)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H和H2O()(6)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反應(yīng)()(7)適宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，停止供應(yīng)CO2后比停止前高()(8)降低光照將直接影響到光反應(yīng)的進(jìn)行，從而影響暗反應(yīng)；改變CO2濃度則直接影響暗反應(yīng)的進(jìn)行()3.有關(guān)光合作用與細(xì)胞呼吸綜合應(yīng)用的正誤判斷(1)CO2的固定過程發(fā)生在葉綠體中，C6H12O6分解成CO2的過程發(fā)生在線粒體中()(2)光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和ATP()(3)夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作物產(chǎn)量()(4)凈光合速率長期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長()(5)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是降低至一定水平時(shí)保持相對穩(wěn)定()一、“生命不息”的細(xì)胞呼吸1.(2013新課標(biāo)全國，3)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.肺炎雙球菌無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸B.與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼C.破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D.有氧和無氧時(shí)，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同答案C解析破傷風(fēng)芽孢桿菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型，在有氧的環(huán)境中，破傷風(fēng)芽孢桿菌的代謝要受到抑制，C錯(cuò)。2.(2012新課標(biāo)全國，29)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)算每粒的平均干重，結(jié)果如下圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳，據(jù)圖回答下列問題。(1)萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成_，再通過_作用為種子萌發(fā)提供能量。(2)萌發(fā)過程中在_小時(shí)之間種子的呼吸速率最大，在該時(shí)間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為_mg。(3)萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為_mg粒1d1。(4)若保持實(shí)驗(yàn)條件不變，120小時(shí)后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是_，原因是_。答案(1)葡萄糖呼吸(或生物氧化)(2)729626.5(3)22(4)持續(xù)下降幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物，且不能進(jìn)行光合作用解析解答本題的突破點(diǎn)：正確分析坐標(biāo)曲線的生物學(xué)含義：隨著時(shí)間的延續(xù)，胚乳干重逐漸減少，種子的干重也逐漸減少。兩條曲線變化趨勢不一致的原因：第(3)小問提到的“胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)”。(1)淀粉被水解成葡萄糖后才能被細(xì)胞通過呼吸作用利用，為種子萌發(fā)提供能量。(2)因?yàn)榕呷闇p少的干重中有一部分轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，所以衡量種子的呼吸速率應(yīng)以種子的干重減少量為指標(biāo)。由圖示曲線可以看出，在7296 h之間，單位時(shí)間內(nèi)種子的干重減少量最大，該時(shí)間段(24 h)內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為204.2177.726.5(mg)。(3)轉(zhuǎn)化速率(胚乳的減少量種子的干重減少量)/單位時(shí)間。在7296 h內(nèi)，轉(zhuǎn)化速率為(161.7118.1)(204.2177.7)17.1(mg粒1d1)，96120 h內(nèi)，轉(zhuǎn)化速率為(118.191.1)(177.7172.7)22(mg粒1d1)，因此最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg粒1d1。(4)黑暗條件下，萌發(fā)種子只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸而不能進(jìn)行光合作用，因而種子干重持續(xù)下降。悟規(guī)律細(xì)胞呼吸一般借助圖、表、線等形式考查，常與光合作用聯(lián)系在一起，常以實(shí)驗(yàn)分析為主，題型以非選擇題為主。1.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。2.把握影響細(xì)胞呼吸的“四類”曲線(1)甲圖：溫度通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響呼吸速率。(2)乙圖：O2濃度0時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸。0<O2濃度<10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。隨O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)。O2濃度10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。O2濃度5%時(shí)，有機(jī)物消耗最少。(3)丙圖：自由水含量較高時(shí)呼吸作用旺盛。(4)丁圖：CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對細(xì)胞呼吸具有抑制作用。3.澄清細(xì)胞呼吸的6個(gè)失分點(diǎn)(1)誤認(rèn)為有氧呼吸的全過程都需要O2：有氧呼吸的第一、二階段不需要O2，只有第三階段需要O2。(2)誤認(rèn)為有氧呼吸的場所只有線粒體原核生物有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜。真核生物有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(3)誤認(rèn)為O2一定抑制無氧呼吸：也有例外，如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的無氧呼吸不受O2的影響。(4)呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但對動(dòng)物和人體而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因?yàn)閯?dòng)物及人體無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸。(5)無氧呼吸產(chǎn)物不同是由于催化反應(yīng)的酶的種類不同。(6)線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。無線粒體的真核細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸，如成熟紅細(xì)胞，蛔蟲等，一些原核生物無線粒體，但仍進(jìn)行有氧呼吸。題型一細(xì)胞呼吸過程與類型的比較1.如圖表示的是細(xì)胞呼吸的相關(guān)過程，下列敘述正確的是()A.在人體內(nèi)環(huán)境中可以發(fā)生過程B.缺氧條件下馬鈴薯塊莖發(fā)生過程C.乳酸菌無線粒體，但具有與有關(guān)的酶D.都生產(chǎn)ATP，為生命活動(dòng)供能答案B解析由圖分析可知是細(xì)胞呼吸第一階段，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。是在線粒體中產(chǎn)生二氧化碳和水，是有氧呼吸的第二階段和第三階段。是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行的無氧呼吸。也是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的無氧呼吸。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不屬于人體內(nèi)環(huán)境，故A錯(cuò)誤。馬鈴薯屬于塊根，進(jìn)行的無氧呼吸應(yīng)是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，故B正確。乳酸菌為異養(yǎng)厭氧型生物，產(chǎn)生的是乳酸，故C錯(cuò)誤。這4個(gè)過程中只有和能產(chǎn)生ATP，故D錯(cuò)誤。2.將一些蘋果儲(chǔ)藏在密閉容器中，較長時(shí)間后會(huì)聞到酒香。當(dāng)通入不同濃度的O2時(shí)，其O2的消耗速率和CO2的產(chǎn)生速率如下表所示(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列敘述錯(cuò)誤的是()氧濃度(%)abcdeCO2產(chǎn)生速率(molmin1)1.21.01.31.63.0O2消耗速率(molmin1)00.50.71.23.0A.O2濃度為a時(shí)，細(xì)胞呼吸只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行B.O2濃度為b時(shí)，較適宜于蘋果的儲(chǔ)藏C.O2濃度為c時(shí)，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率為0.7 molmin1D.O2濃度為d時(shí)，消耗的葡萄糖中有1/4用于無氧呼吸答案D解析由于有氧呼吸消耗的O2與產(chǎn)生的CO2相等，故O2濃度為a時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；O2濃度為b時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸并存，但總的CO2產(chǎn)生量最少，故適宜蘋果的儲(chǔ)藏，B正確；O2濃度為c時(shí)，由于O2消耗速率為0.7 molmin1，所以有氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率與之相同，C正確；O2濃度為d時(shí)，1.2 molmin1是有氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率，消耗葡萄糖為0.2 molmin1,0.4 molmin1是無氧呼吸CO2的產(chǎn)生速率，消耗葡萄糖為0.2 molmin1，故有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等，D錯(cuò)誤。題型二影響細(xì)胞呼吸因素的分析3.長期浸水會(huì)導(dǎo)致樹根變黑腐爛。樹根從開始浸水到變黑腐爛的過程中，細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖所示。下列敘述不正確的是()A.階段根細(xì)胞的有氧呼吸速率下降B.階段根細(xì)胞的無氧呼吸速率上升C.階段曲線下降的主要原因與階段不同D.細(xì)胞在a點(diǎn)的有氧呼吸強(qiáng)度小于b點(diǎn)答案D解析階段開始浸水，溶解氧逐漸減少，所以有氧呼吸速率下降；階段隨著氧濃度的降低，無氧呼吸速率上升，階段由于細(xì)胞長期進(jìn)行無氧呼吸，供能不足，且無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用，呼吸速率下降；a點(diǎn)既有較弱有氧呼吸也有較弱無氧呼吸，b點(diǎn)進(jìn)行較強(qiáng)的無氧呼吸，不進(jìn)行有氧呼吸。4.如圖是生物氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸熵RQ(RQ放出的CO2量/吸收的O2量，可作為描述細(xì)胞呼吸過程中氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標(biāo))的關(guān)系。以下敘述正確的是()A.呼吸熵越大，細(xì)胞有氧呼吸越強(qiáng)，無氧呼吸越弱B.b點(diǎn)有氧呼吸強(qiáng)度大于a點(diǎn)C.為延長水果的保存時(shí)間，最好將氧分壓調(diào)至c點(diǎn)D.c點(diǎn)以后細(xì)胞呼吸強(qiáng)度不隨氧分壓變化而變化答案B解析呼吸熵越大，耗氧量越少，說明細(xì)胞有氧呼吸越弱，無氧呼吸越強(qiáng)，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)氧分壓較a點(diǎn)高，所以b點(diǎn)有氧呼吸強(qiáng)度大于a點(diǎn)，B正確；c點(diǎn)是無氧呼吸消失點(diǎn)，不是有機(jī)物消耗最低點(diǎn)，所以c點(diǎn)并不適于水果的保存，C錯(cuò)誤；c點(diǎn)以后細(xì)胞呼吸放出的二氧化碳和吸收的氧氣都增加，有可能有氧呼吸強(qiáng)度還在增加，D錯(cuò)誤。5.為研究淹水時(shí)KNO3對甜櫻桃根呼吸的影響，設(shè)四組盆栽甜櫻桃，其中一組淹入清水，其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定時(shí)測定甜櫻桃根有氧呼吸速率，結(jié)果如圖。請回答：(1)細(xì)胞有氧呼吸生成CO2的場所是_，分析圖中A、B、C三點(diǎn)，可知_點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的H最多。(2)圖中結(jié)果顯示，淹水時(shí)KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有_作用，其中_ mmolL1的KNO3溶液作用效果最好。(3)根系缺氧會(huì)導(dǎo)致根細(xì)胞無氧呼吸增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)過程中能否改用CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)？請分析說明。_。答案(1)線粒體基質(zhì)A(2)減緩30(3)不能，因?yàn)闊o氧呼吸可能會(huì)產(chǎn)生CO2解析(1)細(xì)胞有氧呼吸生成CO2的場所是線粒體基質(zhì)。從曲線圖的縱坐標(biāo)可以看出，有氧呼吸速率以O(shè)2的消耗速率為檢測指標(biāo)，比較圖中A、B、C三點(diǎn)可知，O2的消耗速率為A>B>C，因此，在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的H最多的是A點(diǎn)。(2)分析題圖可知，淹水時(shí)KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用；其中30 mmolL1的KNO3溶液處理的曲線處于其他曲線之上，所以該濃度的KNO3溶液作用效果最好。(3)根系缺氧會(huì)導(dǎo)致根細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，而根細(xì)胞無氧呼吸能產(chǎn)生CO2，所以實(shí)驗(yàn)過程中不能改用CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)。題型三細(xì)胞呼吸方式的探究與呼吸速率的測定6.下列有關(guān)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.煮沸葡萄糖溶液是為了滅菌和去除溶液中的O2B.實(shí)驗(yàn)過程中，泵入的空氣應(yīng)去除CO2C.實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等D.通過觀察澄清石灰水是否變混濁來判斷酵母菌的呼吸方式答案D解析酵母菌既可以進(jìn)行有氧呼吸也可以進(jìn)行無氧呼吸，不管是哪種呼吸方式都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，均會(huì)使澄清的石灰水變混濁，所以不能通過觀察石灰水的變化來判斷酵母菌的呼吸方式，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤，A、B和C選項(xiàng)均是為了排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。7.呼吸熵(RQ釋放二氧化碳體積/消耗的氧氣體積)表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)的不同。測定發(fā)芽種子呼吸熵的裝置如圖。關(guān)閉活塞，在25 下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液滴移動(dòng)距離。設(shè)裝置1和裝置2的著色液滴分別向左移動(dòng)x mm和y mm。下列說法錯(cuò)誤的是()A.若測得x180 mm，y50 mm，則該發(fā)芽種子的呼吸熵是0.72(保留兩位小數(shù))B.若發(fā)芽種子僅進(jìn)行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，則分解的有機(jī)物可能為脂肪C.為使測得的x和y值更精確，還應(yīng)再設(shè)置對照裝置D.若呼吸底物是葡萄糖，且測得x300 mm，y100 mm(向右移動(dòng)了100 mm)，則可推斷有氧呼吸消耗的葡萄糖與無氧呼吸消耗的葡萄糖的摩爾比值是12答案D解析若測得x180 mm，y50 mm，則細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳是18050130 (mm)，呼吸熵是1301800.72，A正確；由于脂肪中的碳?xì)浔壤撸舭l(fā)芽種子僅進(jìn)行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，則分解的有機(jī)物可能為脂肪，B正確；為使測得的x和y值更精確，還應(yīng)再設(shè)置對照裝置，排除無關(guān)因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，C正確；若呼吸底物為葡萄糖，且測得x300 mm，y100 mm，說明消耗氧氣300，總共產(chǎn)生二氧化碳400，其中有氧呼吸消耗氧氣300，產(chǎn)生二氧化碳300，消耗葡萄糖50，無氧呼吸產(chǎn)二氧化碳400300100，消耗葡萄糖50，因此有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的摩爾比值是11，D錯(cuò)誤。8.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_濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測_濃度的變化來計(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：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)容積相同的瓶內(nèi)，然后密封。將甲、乙瓶分別置于25 和0.5 條件下儲(chǔ)存，每隔一段時(shí)間測定各瓶中的CO2濃度。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CO2O2(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濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸，該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測O2濃度變化來計(jì)算呼吸速率。(2)根據(jù)單一變量原則，要控制唯一變量而排除其他無關(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)。技法提煉1.酵母菌呼吸方式探究題解法對于判斷酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)分析題，若遇到裝置圖，應(yīng)首先分析裝置圖中各部分的作用，再結(jié)合有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式進(jìn)行分析，若呼吸底物是葡萄糖，則有氧呼吸消耗的O2量與釋放的CO2量相等，無氧呼吸不消耗O2，但釋放CO2。若遇到實(shí)驗(yàn)步驟，則解答的關(guān)鍵是分析變量，自變量是O2的有無，可設(shè)置通入無菌O2和密封(如用石蠟油鋪滿液面)對照；因變量是酵母菌呼吸方式，可通過檢測CO2釋放量、酒精的有無或熱量產(chǎn)生的多少來判斷，其中CO2釋放量可通過澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液判斷，酒精的有無可利用酸性重鉻酸鉀溶液來判斷，產(chǎn)生熱量的多少可通過溫度計(jì)測量；無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。2.測定組織細(xì)胞呼吸速率的裝置與原理(1)裝置(如圖所示)(2)指標(biāo)：細(xì)胞呼吸速率常用單位時(shí)間CO2釋放量或O2吸收量來表示。(3)原理：組織細(xì)胞有氧呼吸吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的有色液滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。(4)誤差校正如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測定。如果實(shí)驗(yàn)材料是種子，為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行消毒處理。為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。二、“食物源泉”的光合作用1.(2016全國，4)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()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.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的答案C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光，可見光不包括紅外光和紫外光，C錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長的植物幼苗，因沒有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻，使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來，因而葉片呈黃色，D正確。2.(2013新課標(biāo)全國，2)關(guān)于葉綠素的敘述，錯(cuò)誤的是()A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光答案D解析葉綠素的中心元素是鎂離子，A項(xiàng)正確；色素的作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，進(jìn)行光合作用，B項(xiàng)正確；葉綠素a比葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值高，C項(xiàng)正確；植物主要的吸收峰在藍(lán)紫光區(qū)和紅光區(qū)，綠光吸收最少，反射多，所以葉片呈現(xiàn)綠色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2014新課標(biāo)全國，2)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是()A.O2的產(chǎn)生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP比值下降答案B解析正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間，說明綠藻可以正常進(jìn)行光合作用，用黑布遮光后，改變了綠藻光合作用的條件，此時(shí)光合作用的光反應(yīng)停止，光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、ATP和H(即NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D項(xiàng)所敘述現(xiàn)象會(huì)發(fā)生；光照停止，暗反應(yīng)中C3還原受影響，C5減少，CO2的固定減慢，B項(xiàng)所敘述現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。4.(2016全國乙，30)為了探究生長條件對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)較長一段時(shí)間(T)后，測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)度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(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)的改變造成的解析(1)甲組在a點(diǎn)條件下，增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度繼續(xù)增加，故光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度。(2)甲組在b點(diǎn)條件下，光照強(qiáng)度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用強(qiáng)度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用產(chǎn)物，CO2才是光合作用的原料，故應(yīng)該增加CO2濃度。(3)個(gè)體的表現(xiàn)型受遺傳因素與環(huán)境因素共同影響。若乙組的光合作用強(qiáng)度變化受遺傳因素影響，則在甲組的光照條件下，乙組的子代光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化情況應(yīng)與甲組不同，此與題干矛盾，故可排除遺傳因素影響，因此乙組光合作用強(qiáng)度的變化應(yīng)由環(huán)境因素(即低光照)引起，并非遺傳物質(zhì)改變所致。5.(2016全國丙，29節(jié)選)為了探究某地夏日晴天中午時(shí)氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實(shí)驗(yàn)組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同，于中午12：30測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/3636363125相對濕度/%1727525252實(shí)驗(yàn)結(jié)果光合速率/mg CO2dm2h111.115.122.123.720.7回答下列問題：(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以推測中午時(shí)對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，_(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對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)相對濕度相同溫度條件下，相對濕度改變時(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解析(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，相同溫度條件下，小麥光合速率隨相對濕度的增加而明顯加快，但相對濕度相同時(shí)，小麥光合速率隨溫度的變化不明顯，由此可推知中午時(shí)對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度；并可推測，增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)比較實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知小麥光合速率在31 時(shí)高于另兩組，而第四組的25 低于31 ，所以在實(shí)驗(yàn)組中，若適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。6.(2015全國，29)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長狀態(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)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135 s，處理結(jié)束時(shí)測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。D組(對照組)：光照時(shí)間為135 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：(1)單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是_；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要_，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的_。(2)A、B、C三組處理相比，隨著_的增加，使光下產(chǎn)生的_能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。答案(1)高于C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%光照基質(zhì)(2)光照和黑暗交替頻率ATP和H解析(1)C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%，說明C組黑暗條件下進(jìn)行了部分光合作用，暗反應(yīng)消耗了ATP和H，為下一次的光照時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)提供了充足的原料ADP、Pi和NADP等，所以C組單位光照時(shí)間內(nèi)，合成有機(jī)物的量較高。光合作用暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。(2)A、B、C三組實(shí)驗(yàn)中光照時(shí)間之和均為67.5 s，但是處理方法不同，結(jié)果也不一樣，并且是單位時(shí)間內(nèi)光照和黑暗交替頻率越高，光合作用產(chǎn)物相對量越高，可知光照時(shí)產(chǎn)生的ATP和H在光照時(shí)沒有用完，可以在黑暗中繼續(xù)利用，還原C3化合物生成糖類等有機(jī)物及C5化合物，C5化合物繼續(xù)與CO2結(jié)合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。悟規(guī)律對光合作用的考查常以實(shí)驗(yàn)分析的形式出現(xiàn)，是歷年來高考的重點(diǎn)，?？碱}型為非選擇題。1.理清外界條件變化時(shí)，C5、C3、H、ATP等物質(zhì)的量變化的4種模型分析(1)光照強(qiáng)度變化(2)CO2濃度變化：2.把握影響光合作用因素的3類曲線影響因素原理圖像圖像解讀光照強(qiáng)度影響光反應(yīng)階段ATP、H的產(chǎn)生P點(diǎn)的限制因素外因：溫度、CO2濃度內(nèi)因：色素含量、酶的數(shù)量和活性、C5的含量CO2濃度影響暗反應(yīng)階段C3的生成P點(diǎn)的限制因素外因：溫度、光照強(qiáng)度內(nèi)因：酶的數(shù)量和活性、色素含量、C5的含量溫度通過影響酶的活性來影響光合作用P點(diǎn)對應(yīng)的溫度為進(jìn)行光合作用的最適溫度題型一光合作用的過程分析1.下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)升高答案C解析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的生成速率下降，而其利用速率不變，所以C5的含量會(huì)下降，D錯(cuò)誤。2.下圖表示某植物葉片暗反應(yīng)中C3和C5微摩爾濃度的變化趨勢，該植物在階段處于適宜環(huán)境條件下，階段改變的環(huán)境條件是降低光照強(qiáng)度或者降低CO2濃度中的某一項(xiàng)。下列分析正確的是()A.圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙需要消耗光反應(yīng)提供的ATPB.圖中階段所改變的環(huán)境條件是降低了光照強(qiáng)度C.階段甲上升是因?yàn)槿~綠體中H和ATP的積累D.階段光合速率最大時(shí)所需光照強(qiáng)度比階段低答案D解析因?yàn)榘捣磻?yīng)中1 mol C51 mol CO2生成2 mol C3，所以在適宜條件下，葉肉細(xì)胞內(nèi)C3是C5的2倍，因此圖中甲是C5，乙是C3。圖中物質(zhì)甲與CO2結(jié)合形成乙，該過程只需要酶的催化，不需要消耗ATP，A錯(cuò)誤；植物在階段處于適宜環(huán)境條件下，如果階段改變的環(huán)境條件是降低光照強(qiáng)度，那么C3將增加，C5減少，與圖形的走勢不符，而如果改變的條件是降低CO2濃度，那么C3將減少，C5增加，與圖形走勢符合，所以本題改變的條件是降低CO2濃度，B錯(cuò)誤；CO2濃度降低，由于CO2供應(yīng)量減少，C5消耗減少，而C3還原正常，所以C5(甲)含量會(huì)上升，C錯(cuò)誤；低CO2濃度下的光的飽和點(diǎn)也低，D正確。題型二影響光合作用因素的曲線分析3.植物的光合作用受溫度和光照強(qiáng)度的影響，下圖表示植物在三種不同光照強(qiáng)度下消耗CO2的情況。下列分析正確的是()A.在50 時(shí)，溫度和光照強(qiáng)度都是限制光合作用的因素B.在1030 時(shí)，溫度是限制光合作用的主要因素C.在光照強(qiáng)度相同的情況下，0 時(shí)的光合作用強(qiáng)度一定小于15 時(shí)的光合作用強(qiáng)度D.在溫度相同的情況下，4倍光照強(qiáng)度時(shí)的光合作用強(qiáng)度一定大于1倍光照強(qiáng)度時(shí)的光合作用強(qiáng)度答案C解析由圖可知，在50 時(shí)，溫度是限制光合作用的因素；在1030 時(shí)，光照強(qiáng)度是限制光合作用的主要因素；光照強(qiáng)度相同，0 時(shí)植物體內(nèi)光合作用酶的活性低于15 時(shí)酶的活性，所以0 時(shí)的光合作用強(qiáng)度一定小于15 時(shí)的光合作用強(qiáng)度；由圖可知，在較低溫度時(shí)，相同溫度條件下，4倍光照強(qiáng)度和1倍光照強(qiáng)度下，光合作用強(qiáng)度相同，另外如果溫度較高，蒸騰作用增強(qiáng)，植物會(huì)出現(xiàn)氣孔關(guān)閉的現(xiàn)象，所以在溫度相同的情況下，4倍光照強(qiáng)度時(shí)的光合作用強(qiáng)度不一定大于1倍光照強(qiáng)度時(shí)的光合作用強(qiáng)度。4.下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是()A.t1t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2t3，暗反應(yīng)限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高C.t3t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果D.t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低答案D解析水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時(shí)光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會(huì)提高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項(xiàng)正確。5.某科研小組于夏季一晴天在一個(gè)大棚中以某桃樹為實(shí)驗(yàn)材料，探究不同光照強(qiáng)度對葉片光合速率的影響，得到的變化曲線如圖所示。實(shí)驗(yàn)期間分別于11時(shí)和15時(shí)打開和關(guān)閉通風(fēng)口，請據(jù)圖回答：(1)上述實(shí)驗(yàn)中，大棚覆蓋的塑料薄膜應(yīng)選用_(顏色)；通過改變_來設(shè)置不同的弱光環(huán)境。(2)圖中10時(shí)到11時(shí)的時(shí)間段內(nèi)，限制各組光合速率的主要因素是_；各組光合速率分別于12時(shí)、13時(shí)、14時(shí)又下降的原因可能是_。(3)如表所示為用不同光照強(qiáng)度處理該桃樹和某種櫟樹后得到的數(shù)據(jù)：光合參數(shù)(molm2s1)CK組T1組T2組桃樹櫟樹桃樹櫟樹桃樹櫟樹光補(bǔ)償點(diǎn)29.732.820.731.418.231.2光飽和點(diǎn)752.51 188.25221 164.5417.51 133.5分析表中數(shù)據(jù)可知，_更適應(yīng)弱光環(huán)境。Rubisco酶是植物光合作用過程中的一個(gè)關(guān)鍵酶，它所催化的反應(yīng)是無機(jī)碳進(jìn)入生物群落的主要途徑，由此可知它應(yīng)存在的場所是_，它參與催化的是_。答案(1)無色透明黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù)(2)CO2濃度(或CO2含量)大棚內(nèi)溫度升高，引起氣孔關(guān)閉(氣孔導(dǎo)度下降)，光合速率下降(3)桃樹葉綠體基質(zhì)CO2的固定解析(1)由題干和題圖可知，該探究實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，改變黑色遮陽網(wǎng)的層數(shù)是改變自變量的手段。(2)由CO2濃度曲線可知，10時(shí)到11時(shí)，CO2濃度迅速下降到低點(diǎn)，成為限制各組光合速率的主要因素；12時(shí)、13時(shí)、14時(shí)各組的光合速率分別又下降，而CO2濃度并不低，可推測其原因最可能是大棚內(nèi)溫度升高引起氣孔關(guān)閉，從而使光合速率下降。(3)各組桃樹的光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都比櫟樹的低，說明桃樹更適應(yīng)弱光環(huán)境。由題意可知，Rubisco酶是參與CO2固定的關(guān)鍵酶，而CO2固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，所以Rubisco酶應(yīng)存在的場所是葉綠體基質(zhì)。技法提煉深入認(rèn)識(shí)影響光合作用的“限制因素”(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。三、“共同擔(dān)當(dāng)”的呼吸與光合1.(2014新課標(biāo)全國，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答案C解析A項(xiàng)，光合作用的光反應(yīng)中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。B項(xiàng)，光合作用中葉綠素吸收并轉(zhuǎn)化光能的過程與酶的催化作用無關(guān)。C項(xiàng)，乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物，在人體內(nèi)不能繼續(xù)分解供能，人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量是由葡萄糖分解提供的。D項(xiàng)，病毒無獨(dú)立的代謝系統(tǒng)，病毒核酸的復(fù)制所需要的能量由宿主細(xì)胞的呼吸作用提供。2.(2016全國甲，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呼吸作用，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1234567水草無有有有有有有距日光燈的距離(cm)20遮光*1008060402050 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，并放在距日光燈100 cm的地方。若不考慮其他生物因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中，50 min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由_引起的；若1號試管的溶液是藍(lán)色，則說明2至7號試管的實(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號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草_。答案(1)不同光強(qiáng)下水草的光合作用與呼吸作用不可靠的(2)黃色水草不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號試管(3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，吸收與釋放的CO2量相等解析(1)依題意并結(jié)合表中信息可知：距日光燈的距離表示光照的強(qiáng)弱。2號試管遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用，但能進(jìn)行呼吸作用；37號試管內(nèi)的水草在有光的條件下，溶液顏色的變化是光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量的綜合作用的結(jié)果；1號試管為對照組，其中的NaHCO3可維持CO2濃度的相對穩(wěn)定，27號試管為實(shí)驗(yàn)組。綜上所述，若50 min后，1號試管的溶液是淺綠色，則說明27號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由水草在不同光強(qiáng)下光合作用與呼吸作用引起的；若1號試管的溶液是藍(lán)色，表明即使無水草，也會(huì)引起溶液顏色變化，因而27號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的。(2)2號試管因遮光，其內(nèi)的水草不能進(jìn)行光合作用消耗CO2，但能通過呼吸作用釋放CO2，所以試管內(nèi)CO2濃度最高，X代表的顏色應(yīng)為黃色。(3)5號試管中的溶液顏色與對照組1號試管的相同，均為淺綠色，說明在此條件下水草并未引起溶液中CO2含量變化，這意味著其光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等。3.(2014新課標(biāo)全國，29)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(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ab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，該植物呼吸作用產(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，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(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)0A、B和C(2)光強(qiáng)(3)大于(4)光強(qiáng)解析(1)根據(jù)曲線圖可知，當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下(曲線A)該植物的凈光合速率為0；分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢可以看出，當(dāng)CO2濃度在ab之間時(shí)，曲線A、B、C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。(2)由題圖可知，影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng)。當(dāng)CO2濃度大于c時(shí)，由于受光強(qiáng)的限制，光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP不足，暗反應(yīng)受到限制，曲線B和C的凈光合速率不再增加。(3)當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，植物的凈光合速率小于0，說明該植物此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可推測，光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的凈光合速率，因此若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響。悟規(guī)律主要探究環(huán)境因素(光照強(qiáng)度、光質(zhì)、CO2濃度、溫度、水分、肥料、鹽溶液等)對細(xì)胞呼吸、光合作用的影響，常命制實(shí)驗(yàn)類非選擇題。1.理清光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系2.明確3種元素的轉(zhuǎn)移途徑C：CO2有機(jī)物丙酮酸CO2H：H2OH(CH2O)HH2OO：H2OO2H2O3.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(1)圖示(2)解讀A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。AB段：光合速率<呼吸速率。B點(diǎn)：光合速率呼吸速率，稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。B點(diǎn)以后：光合速率>呼吸速率。C點(diǎn)：稱為光飽和點(diǎn)。(3)明確最常用計(jì)算公式凈光合速率(O2釋放量或CO2吸收量)總光合速率(O2產(chǎn)生量或CO2固定量)細(xì)胞呼吸速率(O2消耗量或CO2產(chǎn)生量)。題型一光合作用與細(xì)胞呼吸的過程分析1.如圖為某植物葉肉細(xì)胞中兩種膜結(jié)構(gòu)以及發(fā)生的生化反應(yīng)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.圖1、2中的兩種生物膜上都發(fā)生能量的轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換形式相同B.兩種生物膜除了產(chǎn)生上述物質(zhì)外，還均可產(chǎn)生ATPC.圖l中的A是H，圖2中的B全來自丙酮酸和H2OD.由于圖1、圖2中的生物膜來自不同細(xì)胞器，所以它們的主要成分不同答案B解析根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)，可判斷圖1是類囊體薄膜，圖2是線粒體內(nèi)膜，A錯(cuò)誤。兩種生物膜除了產(chǎn)生上述物質(zhì)外，還均可產(chǎn)生ATP，B正確。類囊體薄膜上，發(fā)生的是光合作用的光反應(yīng)，水在光照下生成H和氧氣；線粒體內(nèi)膜上，發(fā)生的是有氧呼吸的第三階段，H與氧氣反應(yīng)，生成水，同時(shí)釋放大量能量，H來自于第一階段葡萄糖和第二階段的丙酮酸和水，C錯(cuò)誤。圖中兩種生物膜依次存在于葉綠體和線粒體中，主要成分都為蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，D錯(cuò)誤。2.如圖是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用和呼吸作用的物質(zhì)變化示意簡圖，其中a、b表示物質(zhì)，表示生理過程。據(jù)圖回答：(1)圖中物質(zhì)a是_。(2)過程中發(fā)生的能量變化是_，圖中生理過程的能量最終來源于_。(3)過程中a被利用的具體部位是_。若無a供應(yīng)，則此植物細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物一般是_。(4)圖中有氧呼吸相關(guān)酶的分布場所是_。答案(1)O2(2)活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能太陽能(光能)(3)線粒體內(nèi)膜酒精和CO2(4)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體解析(1)結(jié)合題圖，水的光解產(chǎn)物有a和H，且a參與有氧呼吸的第三階段，聯(lián)系教材知識(shí)可知a為O2。(2)光合作用和呼吸作用過程中的能量變化是：光合作用將光能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能，最終轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能；呼吸作用將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。過程是光合作用的暗反應(yīng)階段，其能量變化是活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能；圖示植物葉肉細(xì)胞中生理過程的能量最終來源于太陽能。(3)過程中的a表示O2，可與H結(jié)合生成水，即有氧呼吸第三階段，場所是線粒體內(nèi)膜。若沒有O2供應(yīng)，植物細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)物一般是酒精和CO2。(4)有氧呼吸的三個(gè)階段都需要酶催化，因此與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。技法提煉光合作用與細(xì)胞呼吸過程題解法對于與光合作用和呼吸作用過程相關(guān)的試題，應(yīng)先判斷相關(guān)生理過程的類別，可根據(jù)有機(jī)物、O2或CO2的產(chǎn)生或消耗來判斷，合成有機(jī)物、消耗CO2、釋放O2的過程屬于光合作用，分解有機(jī)物、消耗O2、釋放CO2的過程屬于呼吸作用。然后根據(jù)不同階段的物質(zhì)變化以及發(fā)生的場所來判斷每個(gè)生理過程具體的階段，如光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，分別發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜、葉綠體基質(zhì)中；有氧呼吸包括三個(gè)階段，發(fā)生部位分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜；無氧呼吸兩個(gè)階段均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。再如，水的光解發(fā)生在光反應(yīng)階段，葡萄糖等有機(jī)物的合成發(fā)生在暗反應(yīng)階段，葡萄糖的分解發(fā)生在有氧呼吸第一階段，O2的消耗發(fā)生在有氧呼吸第三階段，CO2的產(chǎn)生發(fā)生在有氧呼吸第二階段，H2O的產(chǎn)生發(fā)生在有氧呼吸第三階段。題型二凈光合速率、總光合速率及其相關(guān)計(jì)算3.以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A.光照相同時(shí)間，35 時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 時(shí)相等B.光照相同時(shí)間，在20 條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25 時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等答案A解析該圖縱坐標(biāo)分別表示光照下二氧化碳的吸收量(即植物積累的有機(jī)物量)和黑暗中二氧化碳的釋放量(即呼吸作用)，因此，光合作用制造的有機(jī)物應(yīng)該是兩條曲線的數(shù)值之和。35 時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量為(3.53)mg/h,30 時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量為(3.53)mg/h，故光照相同時(shí)間，35 時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 時(shí)相等；制造有機(jī)物的量最多的應(yīng)該不是25 而是3035 ，積累量最多的才是25 ；光合作用制造的有機(jī)物與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等的點(diǎn)應(yīng)該是光照下植物不吸收二氧化碳的點(diǎn)，而不是圖中二者曲線的交點(diǎn)。4.將某種大小相同的綠色植物葉片在不同溫度下分別暗處理1 h，測其重量變化，立即光照1 h，再測其重量變化。結(jié)果如下表：組別1234溫度()25272931暗處理后質(zhì)量變化(mg)1231光照后與暗處理前質(zhì)量變化(mg)3331分析表中數(shù)據(jù)可判定()A.光照的1 h時(shí)間內(nèi)，第4組合成葡萄糖總量為2 mgB.光照的1 h時(shí)間內(nèi)，第1、2、3組釋放的氧氣量相等C.光照的1 h時(shí)間內(nèi)，四組光合作用強(qiáng)度均大于呼吸作用強(qiáng)度D.呼吸酶的最適溫度是29 答案C解析從表中數(shù)據(jù)可知，光照1 h與暗處理1 h后相比，質(zhì)量變化分別為4 mg、5 mg、6 mg、2 mg，可知光合速率均大于呼吸速率，每組釋放的氧氣量均不相等，每組合成的葡萄糖總量分別為5 mg、7 mg、9 mg、3 mg，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；暗處理1 h，其質(zhì)量變化反映了呼吸強(qiáng)度，可知四組溫度中29 是適宜溫度，但由于實(shí)驗(yàn)組別少，不能確定最適溫度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為A、B、C、D時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表