高三生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題三 細(xì)胞呼吸與光合作用 考點2 光合作用課件 新人教版

考點2光合作用專題三細(xì)胞呼吸與光合作用診斷基礎(chǔ)整合要點探究考向一診斷基礎(chǔ)1.光合作用的概念及其過程的正誤判斷(1)適宜條件下光合作用過程中RuBP/三碳酸分子的比值在停止供應(yīng)CO2后比停止前高()(2)光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與()(3)光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑()(4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，光反應(yīng)強度會降低，碳反應(yīng)強度也降低()(5)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應(yīng)()答案(2)提高溫度一定能促進三碳糖的生成()(3)水分虧缺主要是通過影響CO2進入葉肉細(xì)胞內(nèi)而影響光合作用的()(4)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞內(nèi)的NADPH/NADP的比值下降()2.(加試)環(huán)境因素對光合速率的影響的正誤判斷(1)夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高()提示提示夏季晴天光照最強時，小麥葉片的氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，導(dǎo)致光合作用的原料減少，小麥光合速率反而下降。答案提示3.(加試)光合作用與細(xì)胞呼吸的異同的正誤判斷(1)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()提示提示ATP是物質(zhì)不是能量。(2)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()(3)凈光合速率長期為零時會導(dǎo)致幼苗停止生長()(4)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保持相對穩(wěn)定()答案提示(5)如圖是夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化，則甲植株在a點開始進行光合作用；乙植株在e點有機物積累量最多；曲線bc段和de段下降的原因相同()提示提示甲植株在a點光合速率呼吸速率，乙植株在18時有機物積累量最多，曲線bc段和de段下降的原因分別是部分氣孔關(guān)閉、光強減弱。答案提示4.(綜合應(yīng)用)某研究小組進行某植物的栽培試驗，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測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)24 h測定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線。據(jù)圖判斷相關(guān)敘述并思考相關(guān)問題：(1)圖1中，當(dāng)溫度達到55 時，植物光合作用相關(guān)的酶失活()(2)18 h時，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()(3)該植株在進行光合作用且吸收CO2的量為0時，在兩圖中的描述點共有4個()答案(4)依據(jù)圖1可推知若溫度保持在35 的條件下，長時間每天交替進行12 h光照、12 h黑暗，該植物能正常生長()(5)圖2中經(jīng)過連續(xù)24 h的培養(yǎng)，與0 h時相比，24 h時該植物的有機物量增多了()(6)圖2中一晝夜溫室中氧氣濃度最高時在18時，而最低是6時()答案(7)圖1中實線在40 時的代謝特點是什么？在原題坐標(biāo)圖1中繪出40 之前和40 之后的真正的光合作用的相對強度。答案答案40 時光合速率與細(xì)胞呼吸速率相等。40 之前某溫度條件下真正的光合作用的相對強度等于該溫度條件下兩曲線縱坐標(biāo)值之和，40 之后某溫度條件下真正的光合作用的相對強度等于虛線縱坐標(biāo)值減掉實線所對應(yīng)的縱坐標(biāo)值，如圖所示。答案(8)圖1中，40 與60 時，CO2的吸收量均為0，二者的機理有區(qū)別嗎？答案答案有區(qū)別，前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均為0(植物死亡)。答案二整合要點一、光反應(yīng)、碳反應(yīng)的一、光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程和物質(zhì)變化過程和物質(zhì)變化1.光合作用的原理(1)光合作用基本過程圖解類囊體膜2H+ + O2+2e-ATP葉綠體基質(zhì)穩(wěn)定NADPH三碳酸三碳糖RuBP(2)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供 ，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供_ 。沒有光反應(yīng)，碳反應(yīng)無法進行；沒有碳反應(yīng)，有機物無法合成，光反應(yīng)也會受到抑制。NADPH、ATPNADP、ADP和Pi2.外界條件變化對光合作用產(chǎn)物的影響變化條件三碳酸RuBPNADPH和ATP三碳糖CO2供應(yīng)不變光照強弱光照弱強光照不變CO2充足不足CO2不足充足注：注：此表只是對變化后短時間內(nèi)各物質(zhì)的相對量的變化作討論，而不是長時間。用“”代表上升，“”代表下降。二、葉綠體色素的種類及提取與分離二、葉綠體色素的種類及提取與分離1.填寫濾紙條上色素的種類胡蘿卜素最少葉黃素藍(lán)紫葉綠素a葉綠素b最多紅光和藍(lán)紫2.填寫圖中3條曲線代表的3種色素的吸收光譜類胡蘿卜素葉綠素b葉綠素a3.光合色素的提取與分離的原理、試劑(1)實驗原理提取：綠葉中的色素能夠溶于有機溶劑而不溶于 ，可用_等有機溶劑提取色素。分離：各種色素 不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得 ，反之則 ，從而使各種色素相互分離。(2)“光合色素的提取與分離”實驗中的試劑、材料的作用95%的乙醇： ；層析液： ；SiO2：增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使 ；CaCO3 ：防止研磨過程中 。水95%的乙醇在層析液中的溶解度快慢溶解葉綠體色素分離色素研磨更充分色素被破壞4.光合色素提取與分離實驗的異?，F(xiàn)象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析未加 ，研磨不充分。使用放置數(shù)天的葉片，濾液 (葉綠素)太少。一次加入 (正確做法：分次加入少量95%的乙醇提取色素)。未加 ，色素分子被破壞。石英砂(二氧化硅)大量95%的乙醇碳酸鈣或加入過少色素(2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細(xì)線畫的不整齊或較粗。(3)濾紙條看不見色素帶忘記畫濾液細(xì)線或沒有提取出色素。濾液細(xì)線接觸到 ，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。層析液吸強度，即光補償點；BC段隨著光強度的增強，光合速率增強；C點對應(yīng)的光強度為 ，限制C點的環(huán)境因素可能有_ 等。(1)圖像分析：A點時，只進行 ；AB段隨著光強度的增強，光合速率也增強，但仍 細(xì)胞呼吸強度；B點時，光合作用強度 細(xì)胞呼三、環(huán)境因素對光合速率的影響三、環(huán)境因素對光合速率的影響(加試加試)1.光強度對光合速率的影響細(xì)胞呼吸小于等于光飽和點溫度或二氧化碳濃度(3)應(yīng)用分析：欲使植物正常生長，則必須使光強度 ；適當(dāng)提高光強度可增加大棚作物產(chǎn)量。(2)下面的四幅圖表示A點、AB段、B點和B點之后的O2和CO2轉(zhuǎn)移方向，但順序已打亂，請具體填出對應(yīng)區(qū)段。AB段B點B點后A點大于光補償點(1)圖像分析：圖1中縱坐標(biāo)表示凈光合速率，A點時光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，即 ，而圖2中縱坐標(biāo)表示總光合速率，A點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。兩圖中的B和B點都表示 ；兩圖都表示在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增加而 。(2)應(yīng)用分析：大氣中的CO2濃度處于OA段時，植物無法進行光合作用；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過“正其行，通其風(fēng)”和增施農(nóng)家肥等措施增加 ，提高光合速率。2.CO2濃度CO2補償點CO2飽和點增大CO2濃度(1)原理分析：通過影響 進而影響光合作用。(2)圖像分析：低溫導(dǎo)致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范圍內(nèi)隨著溫度的升高酶活性升高，進而引起光合速率也增強；溫度過高會引起酶活性降低，植物光合速率降低。(3)應(yīng)用分析：溫室中白天調(diào)到光合作用 ，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低 ，保證植物的有機物積累。3.溫度酶活性最適溫度細(xì)胞呼吸四、關(guān)于光合作用的易錯點分析四、關(guān)于光合作用的易錯點分析1.涉及光合作用的過程與條件雖然基礎(chǔ)，但易錯，主要有以下幾個方面：(l)葉綠體中ATP與ADP的轉(zhuǎn)移場所：在光反應(yīng)中，合成ATP，所以ADP由葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)移到類囊體膜上；在碳反應(yīng)中，ATP被水解利用，所以ATP由類囊體膜上轉(zhuǎn)移到葉綠體基質(zhì)中。(2)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系：這是兩個既相對獨立又相互聯(lián)系的生理過程。光反應(yīng)必須在有光的條件下進行，碳反應(yīng)在有光無光條件下都可以進行。光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH，還原三碳酸，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、磷酸、NADP等物質(zhì)。如果沒有光反應(yīng)產(chǎn)物的提供，盡管CO2充足也不能進行光合作用。同樣如果缺乏CO2，即使有較強的光照也不能大量地產(chǎn)生O2。(3)分析三碳酸、RuBP相對含量變化的技巧是當(dāng)光強度變化時，主要分析：2 三碳酸RuBP三碳糖；當(dāng)CO2含量變化時，主要分析RuBPCO2三碳酸。2.基本知識易錯、易混點主要表現(xiàn)在： (1)對于植物來說，只有綠色部分可進行光合作用，非綠色部分不能進行光合作用，如根細(xì)胞、萌發(fā)的種子等，而任何器官均可進行細(xì)胞呼吸。(2)只有在光照條件下才可進行光合作用，但細(xì)胞呼吸一天24 h均可進行。(3)植物一般在白天進行光合作用吸收二氧化碳，但是有的沙漠植物或有的植物在非常干旱的時候會出現(xiàn)夜晚氣孔開放吸收二氧化碳，而白天會呈現(xiàn)二氧化碳吸收量出現(xiàn)負(fù)值的情況。這類植物白天氣孔關(guān)閉是為了減少水分散失，晚上吸收的二氧化碳暫時儲存在細(xì)胞內(nèi)，仍是在白天有光的時候才進行光合作用。三探究考向題型一光合作用的過程及其影響因素題型一光合作用的過程及其影響因素1.將小麥植株置于密閉玻璃罩內(nèi)，右圖是在不同溫度條件下測定小麥對氧氣的吸收或釋放量隨光強度的變化，實驗結(jié)果如圖所示。請回答下列問題：答案解析1234(1)b點的生物學(xué)含義是_。此時小麥根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所為_。適當(dāng)提高CO2濃度后再測定，圖中的b點將向_移動。光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于需氧呼吸消耗氧氣的速率細(xì)胞溶膠和線粒體左解析解析分析題圖發(fā)現(xiàn)，縱坐標(biāo)表示氧氣吸收速率即凈光合速率，橫坐標(biāo)表示光強度；b點氧氣吸收速率為0，即凈光合速率為0，其含義為：光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于需氧呼吸消耗氧氣的速率 ；此時小麥根尖(根尖中無葉綠體)只能進行呼吸作用產(chǎn)生ATP，呼吸作用產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞溶膠和線粒體。圖中適當(dāng)提高CO2濃度后，光合速率增加，光補償點減小，b點將向左移動。1234(2)由圖可知，影響c點變動的主要因素是_。答案解析1234解析解析由題圖可知，變量只有兩個：光強度、溫度。分析25 曲線可知，隨著光強度增強，氧氣釋放速率增強，光強度是限制因素影響c點變動；分析15 曲線可知，c點時雖然二者溫度不同，但凈光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，說明二者總光合速率不同，進而說明溫度也影響光合速率，進而影響c點的變動。光強度和溫度(3)若適當(dāng)提高CO2濃度，d點將向_移動。此時葉綠體產(chǎn)生的O2的去向是_(填“線粒體”“細(xì)胞外”或“兩者都有”)。答案解析1234解析解析提高二氧化碳濃度后，植物的最大光合速率增加，d點會向下移，最大光合速率增加，需要的光強度會增加，所以d點會向右移；因此d點向右下移。右下兩者都有思維延伸思維延伸(1)原題中若b點時玻璃罩內(nèi)該氣體量保持不變的情況下，其葉肉細(xì)胞中該氣體的產(chǎn)生量_(填“大于”“等于”或“小于”)消耗量。已知該植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25 和30 ，若將溫度從25 提高到30 時，a點將_移。1234答案大于上(2)將生長發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟作物分為兩組，組用遮光網(wǎng)處理以降低光強度，組不做處理，分別測定凈光合速率的日變化情況，結(jié)果如圖，則_點時體內(nèi)有機物總量最少；若增加組的透光量(其他條件不變)，c點應(yīng)向_移。1234答案c左(3)如圖表示棉田內(nèi)，棉葉在一天內(nèi)吸收二氧化碳速率的情況，如果C、F時間所合成的葡萄糖速率相等，均為36 mgdm2h1，則A、C、F三點的呼吸強度的比較結(jié)果是_，如果土壤中長期缺乏Mg2，則圖中G點向_移動。1234答案FCA左(4)如圖1是在圖2的m點對應(yīng)的條件下測得的曲線，圖2是在圖1的c點對應(yīng)的條件下測得的陽生植物的光合作用曲線，若在圖2的n點條件下，測繪陽生植物光強度與光合CO2同化速率關(guān)系曲線，則該曲線與圖1的陽生植物曲線比較 b點向_(”左”或“右”)移，a點上下移動的主要影響因素是_。1234答案左溫度點石成金面積法快速分析坐標(biāo)圖中光補償點、光飽和點的移動面積法快速分析坐標(biāo)圖中光補償點、光飽和點的移動1234點石成金點石成金據(jù)圖可知，OA表示細(xì)胞呼吸釋放的CO2量，由光(CO2)補償點到光(CO2)飽和點圍成BCD面積代表凈光合作用有機物的積累量。改變影響光合作用某一因素，對補償點和飽和點會有一定的影響，因此凈光合作用有機物的積累量也會隨之變化。具體分析如下表所示：1234條件改變面積 光(CO2) 補償點 光(CO2) 飽和點適當(dāng)提高溫度減小右移左移適當(dāng)增大光強度(CO2濃度)增加左移右移適當(dāng)減少光強度(CO2濃度)減小右移左移植物缺少Mg元素減小右移左移注：適當(dāng)提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎(chǔ)上；光強度或CO2濃度的改變均是在飽和點之前。題型二總光合速率與凈光合速率的相關(guān)計算題型二總光合速率與凈光合速率的相關(guān)計算2.(2017嘉興模擬)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某植物光合作用與呼吸作用的影響(其余實驗條件均適宜)，結(jié)果如下表。下列對該表數(shù)據(jù)分析正確的是1234溫度()5101520253035光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.253.753.503.00黑暗下釋放CO2(mg/h)0.500.751.001.502.253.003.50A.晝夜不停地光照，溫度在35 時該植物不能生長B.晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度是30 C.在恒溫條件下，每天光照、黑暗各12小時，20 時該植物積累的有機 物最多D.每天光照、黑暗各12小時，在35 、5 的晝夜溫差下，該植物積累的 有機物最多答案解析1234解析解析題表中“光照下吸收CO2(mg/h)”代表的是凈光合速率，“黑暗中釋放CO2(mg/h)”代表的是呼吸速率。由題表可知，在晝夜不停地光照條件下，只要凈光合速率大于0，植物就可以正常生長，A錯誤；晝夜不停地光照，該植物生長的最適溫度為凈光合速率最大點，故最適溫度為25 ，B錯誤；1234有機物積累量光照下積累的有機物量黑暗下消耗的有機物量，故每天光照12小時，黑暗12小時，在20 時該植物的有機物積累量最大，C正確；植物積累的有機物最多，要求白天積累的有機物最多，夜間消耗的有機物最少。25 時凈光合速率最大，說明積累的有機物最多，5 呼吸速率最低，說明消耗的有機物最少。因此每天光照、黑暗各12小時，在25 、5 的晝夜溫差下，該植物積累的有機物最多，D錯誤。12343.某科研小組為研究溫度變化對某栽培植物生長的影響，在光照、CO2濃度及其他外界條件適宜且恒定的條件下，測得植物葉肉細(xì)胞凈光合速率及在黑暗條件下呼吸速率的相對值如下表；在不同溫度下該植物葉肉細(xì)胞間的CO2濃度相對值如右圖。請分析回答：1234溫度()2025303540455055凈光合速率相對值24530432呼吸速率相對值233.54.554.532(1)表中數(shù)據(jù)表明：該植物在溫度為_時，光合產(chǎn)物的積累最快；溫度對葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的影響不完全相同，其原因是_。30光合酶和呼吸酶的最適溫度不同解析解析凈光合速率最大時，光合產(chǎn)物的積累最快，此時對應(yīng)的溫度是表中的30 。表中數(shù)據(jù)顯示：40 時呼吸速率的相對值最大，說明呼吸酶的最適溫度是40 左右；實際光合速率凈光合速率呼吸速率，分析表中各溫度下的數(shù)據(jù)可知，30 時，實際光合速率為53.58.5，高于其他溫度，說明光合酶的最適溫度是30 左右。綜上所述，光合酶和呼吸酶的最適溫度不同，所以溫度對葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的影響不完全相同。1234答案解析(2)在40 條件下，該植物葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度應(yīng)處在圖中的_點，判斷依據(jù)是_。圖中d點時，葉肉細(xì)胞所處的溫度是_(填表中溫度)。1234答案解析c因40 條件下光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞無CO2的吸收和釋放45解析解析在40 條件下，凈光合速率相對值為零，說明此時光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞無CO2的吸收和釋放，所以該植物葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度應(yīng)處在圖中的c點。圖中d點時，胞間CO2的相對值最高，說明凈光合速率的相對值最小，所以葉肉細(xì)胞所處的溫度是45 。(3)每天交替進行12 h光照、12 h黑暗，該植物能長期正常生長的溫度為_(填表中溫度)，理由是_。1234答案解析25 和30 24 h內(nèi)有機物的積累量大于零解析解析只有一晝夜有有機物積累，植物才能正常生長。若每天交替進行12 h光照、12 h黑暗，則該植物有機物積累量凈光合速率12呼吸速率12(凈光合速率呼吸速率)12，據(jù)此分析表中數(shù)據(jù)可知：在25 和30 時，24 h內(nèi)有機物積累量均大于零，該植物能長期正常生長。題型三光合作用相關(guān)實驗探究與分析題型三光合作用相關(guān)實驗探究與分析4.(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，進行了如下實驗：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。各試管的實驗處理和結(jié)果見下表。1234注：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。1234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)色若不考慮其他生物因素對實驗結(jié)果的影響，回答下列問題：(1)本實驗中，50 min后1號試管的溶液是淺綠色，則說明2至7號試管的實驗結(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號試管的實驗結(jié)果是_(填“可靠的”或“不可靠的”)。答案解析1234不同光強度下水草的光合作用與呼吸作用不可靠的解析解析依題意并結(jié)合表中信息可知：距日光燈的距離表示光照的強弱。2號試管遮光，其內(nèi)的水草不能進行光合作用，但能進行呼吸作用；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號試管為實驗組。綜上所述，若50 min后，1號試管的溶液是淺綠色，則說明27號試管的實驗結(jié)果是由水草在不同光強度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，也會引起溶液顏色變化，因而27號試管的實驗結(jié)果是不可靠的。1234(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_。答案解析1234黃色水草不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，溶液中CO2濃度高于3號試管解析解析2號試管因遮光，其內(nèi)的水草不能進行光合作用消耗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在照光前后沒有變化，說明在此條件下水草_。答案解析1234光合作用強度等于呼吸作用強度，吸收與釋放的CO2量相等解析解析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度與呼吸作用強度相等。