高考生物大二輪總復習 增分策略 專題二 必考點7“共同擔當”的光合作用與細胞呼吸課件.ppt

必考點7 共同擔當 的光合作用與細胞呼吸 專題二細胞的代謝 依綱排查 光合作用與細胞呼吸的綜合應用 1 光合作用與細胞呼吸有怎樣的區(qū)別與聯(lián)系 2 總光合速率 凈光合速率 呼吸速率三者有怎樣的關系 如何進行相關計算 3 總光合速率如何進行實驗探究 核心提煉夯實基礎突破要點 題組突破剖析題型提煉方法 欄目索引 考點整合體系重建 1 理清光合作用與細胞呼吸的關系 核心提煉 CH2O H2O H CO2 H2O C2H5OH CO2 1 圖示 2 解讀真正 總 光合速率 表觀 凈 光合速率與呼吸速率的關系 2 解讀 A點 AB段 光合速率呼吸速率 B點 光合速率呼吸速率 稱為光補償點 B點以后 光合速率呼吸速率 C點 稱為光飽和點 3 明確最常用計算公式凈光合速率 O2釋放量或CO2吸收量 總光合速率 O2產生量或CO2固定量 細胞呼吸速率 O2消耗量或CO2產生量 只進行細胞呼吸 3 曲線分析植物光合作用與細胞呼吸的關系 1 a點 凌晨3 4時 溫度降低 減弱 CO2釋放減少 2 b點 上午5時左右 開始進行光合作用 3 bc段 光合作用細胞呼吸 細胞呼吸 小于 4 c點 上午6時左右 光合作用細胞呼吸 5 ce段 光合作用細胞呼吸 6 d點 過高 部分或全部氣孔關閉 出現(xiàn) 午休現(xiàn)象 7 e點 下午6時左右 光合作用細胞呼吸 8 ef段 光合作用細胞呼吸 9 fg段 停止光合作用 只進行細胞呼吸 等于 大于 溫度 等于 小于 1 判斷下列關于光合作用與細胞呼吸關系的敘述 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 2009 浙江 4B 2 光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能 細胞呼吸過程中化學能轉變成熱能和ATP 2009 浙江 4C 3 夏季連續(xù)陰天 大棚中白天適當增加光照 夜晚適當降低溫度 可提高作物產量 2009 浙江 4D 題組一光合作用與細胞呼吸關系的判斷 題組突破 4 凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長 2014 海南 7D 5 將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內 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 2012 海南 8C 6 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b c段和d e段下降的原因相同 2012 山東 2改編 2 2014 天津 2 下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖 下列敘述正確的是 題組二光合作用與細胞呼吸的關系理解 A 過程 只在線粒體中進行 過程 只在葉綠體中進行B 過程 產生的能量全部儲存在ATP中C 過程 產生的 CH2O 中的氧全部來自H2OD 過程 和 中均能產生 H 二者還原的物質不同 解析過程 分別是有氧呼吸 光合作用 A項 在有線粒體的真核生物細胞中 過程 發(fā)生的場所是細胞質基質和線粒體 過程 只發(fā)生在葉綠體中 而在原核細胞中 過程 都發(fā)生在細胞質基質中 B項 過程 通過有氧呼吸氧化分解有機物 釋放的能量一部分以熱能形式散失 一部分轉移至ATP中 C項 過程 產生的 CH2O 中的氧全部來自CO2 而不是來自H2O H2O中的氧在光反應過程中通過水的光解產生O2 D項 過程 的第一 二階段產生的 H 用于第三階段還原O2 生成H2O 過程 通過光反應產生的 H 用于暗反應還原C3 因此二者還原的物質不同 答案D 3 2015 重慶 4 將如圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng) 在不同光照強度下 細胞內外的CO2和O2濃度在短時間內發(fā)生了相應變化 下列敘述錯誤的是 注 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖 A 黑暗條件下 增大 減小B 光強低于光補償點時 增大C 光強等于光補償點時 保持不變D 光強等于光飽和點時 減小 增大 解析黑暗條件下 葉肉細胞只進行呼吸作用 不進行光合作用 細胞吸收O2 釋放CO2 故 增大 減小 A正確 光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度 當光強低于光補償點時 光合速率小于呼吸速率 細胞吸收O2 釋放CO2 故 增大 減小 B錯誤 當光強等于光補償點時 光合速率等于呼吸速率 細胞不吸收O2 也不釋放CO2 保持不變 C正確 光飽和點是指光合速率達到最大時的最低光照強度 當光強等于光飽和點時 光合速率大于呼吸速率 細胞吸收CO2 釋放O2 減小 增大 D正確 答案B 4 下圖表示某高等植物細胞的兩個重要生理過程中C H O的變化 某個同學在分析時 作出了如下判斷 你認為其中判斷錯誤的是 A 甲為光合作用 乙為細胞呼吸B 甲中的H2O在類囊體薄膜上被消耗 乙中H2O的消耗與產生都在線粒體中C 甲和乙過程中都有 H 的產生與消耗D 甲過程全在葉綠體中進行 乙過程全在線粒體中進行 解析甲過程是利用CO2和H2O合成有機物的過程 為光合作用 乙過程是將有機物分解為無機物的過程 為細胞呼吸 A項正確 水的光解發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上 有氧呼吸的第一階段是在細胞質基質中進行的 第二 三階段是在線粒體中進行的 D項錯誤 有氧呼吸第二階段消耗水 第三階段產生水 B項正確 光反應產生 H 提供給暗反應消耗 有氧呼吸第一 二階段產生 H 提供給第三階段消耗 C項正確 答案D 思維拓展 1 光合作用與有氧呼吸的物質轉化關系 2 光合作用與細胞呼吸的能量轉化關系 5 2015 海南 9 植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度 葉溫 變化的趨勢如圖所示 下列敘述錯誤的是 題組三瞄準重難點 玩轉凈光合 A 植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能B 葉溫在36 50 時 植物甲的凈光合速率比植物乙的高C 葉溫為25 時 植物甲的光合作用與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D 葉溫為35 時 甲 乙兩種植物的光合作用與呼吸作用強度的差值均為0 解析植物光合作用所需能量的最終源頭是太陽能 A正確 由題圖可知 葉溫在36 50 時 植物甲的凈光合速率比植物乙的高 B正確 植物進行光合作用時 總光合速率 呼吸速率 凈光合速率 葉溫為25 時 植物甲的凈光合速率小于植物乙的凈光合速率 所以C正確 同理 葉溫為35 時 植物甲與植物乙的凈光合速率相同 但不為0 D錯誤 答案D 6 取某種植物生長狀態(tài)一致的新鮮葉片 用打孔器打出若干圓片 平均分成四組 各置于相同的密閉裝置內 在其他條件相同且適宜的情況下 分別置于四種不同溫度下 t1 t2 t3 t4 測得光照相同時間后各裝置內O2的增加值及黑暗條件下各裝置內O2的消耗值 結果如下表 經分析可知 下列敘述不正確的是 A 在實驗的溫度范圍內 呼吸作用強度隨著溫度的升高而升高B 在實驗的四種溫度下 植物在t3溫度時經光合作用制造有機物的量最多C 光照相同時間后 t4溫度下裝置內O2的增加量與細胞呼吸消耗的O2量相等D 在實驗的四種溫度下 若均給予24小時光照 植物有機物的積累量均大于0 解析由表可知黑暗條件下氧氣的消耗值代表呼吸作用 由表中數據可知 隨著溫度的升高呼吸作用增大 故A正確 制造有機物的量應是凈光合作用積累量和呼吸作用消耗量之和 由表可知在t4溫度下制造有機物是24 是最大的 故B錯誤 光照相同時間后 t4溫度下裝置內氧氣的增加量和細胞呼吸消耗的氧氣量都是12 是相等的 故C正確 由表可知凈光合速率都大于0 故D正確 答案B 7 以測定的CO2吸收量與釋放量為指標 研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響 結果如下圖所示 下列分析正確的是 A 光照相同時間 35 時光合作用制造的有機物的量與30 時的相等B 光照相同時間 在20 條件下植物積累的有機物的量最多C 溫度高于25 時 光合作用制造的有機物的量開始減少D 兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等 解析該圖縱坐標分別表示光照下二氧化碳的吸收量 即植物積累的有機物量 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物應該是兩條曲線的數值之和 35 時光合作用制造的有機物的量為 3 5 3 mg h 30 時光合作用制造的有機物的量為 3 5 3 mg h 故光照相同時間 35 時光合作用制造的有機物的量與30 時相等 制造有機物的量最多的應該不是25 而是30 35 積累量最多的才是25 光合作用制造的有機物 與呼吸作用消耗的有機物的量相等的點應該是光照下植物不吸收二氧化碳的點 而不是圖中二者曲線的交點 答案A 8 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1h 測其重量變化 立即光照1h 再測其重量變化 結果如下表 分析表中數據可判定 A 光照的1h時間內 第4組合成葡萄糖總量為2mgB 光照的1h時間內 第1 2 3組釋放的氧氣量相等C 光照的1h時間內 四組光合作用強度均大于呼吸強度D 呼吸酶的最適溫度是29 解析從表中數據可知 光照1h 質量變化分別為4mg 5mg 6mg 2mg 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5mg 7mg 9mg 3mg A B項錯誤 C項正確 暗處理1h 其質量變化反映了呼吸強度 可知四組溫度中29 是適宜溫度 但由于實驗組別少 不能確定最適溫度 D項錯誤 答案C 9 某實驗小組研究溫度對水綿光合作用和呼吸作用的影響 實驗結果如下圖所示 據圖分析下列有關說法正確的是 A 依圖可知 水綿細胞呼吸作用的最適溫度為35 B 圖中水綿細胞積累有機物速率最大時的溫度是25 C 每天光照10小時 最有利于水綿生長的溫度是25 D 在5 時 水綿細胞產生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的2倍 解析圖中縱坐標表示光照下吸收CO2的量 即凈光合速率 或黑暗中釋放CO2的量 即呼吸速率 由于沒有對高于35 條件下水綿細胞的呼吸作用進行研究 因此 不能說明水綿細胞呼吸作用的最適溫度為35 水綿細胞積累有機物的速率是指凈光合速率 從圖中可以看出 在25 時水綿細胞在光照下吸收CO2的量最高 即積累有機物的速率最大 每天光照10小時 最有利于水綿生長的溫度應是20 因為在20 時 每天光照10小時 一晝夜水綿積累的 有機物最多 為11 5 3 25 10 1 5 14 11 5 用CO2吸收量表示 在5 時 水綿細胞產生氧氣的速率是1 5 用CO2量表示 消耗氧氣的速率是0 5 用CO2量表示 可知水綿細胞產生氧氣的速率是消耗氧氣的速率的3倍 答案B 解答本題的關鍵是明確細胞真正光合速率 實際光合速率 凈光合速率 表觀光合速率 呼吸速率的含義及相互關系 在有光條件下 植物細胞同時進行光合作用和呼吸作用 植物細胞的真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 注意 O2釋放速率或CO2吸收速率 其主體不同代表的含義就不同 如 細胞釋放O2的速率 指的是凈光合速率 葉綠體釋放O2的速率 指的就是真正光合速率 細胞吸收CO2的速率 指的是凈光合速率 葉綠體吸收CO2的速率 指的就是真正光合速率 易錯警示 10 科研人員為研究枇杷植株在不同天氣條件下的光合特征 對其凈光合速率和氣孔導度進行了測定 結果如下 下列有關敘述不正確的是 題組四氣孔開閉對光合作用的影響 A 陰天時凈光合速率下降的時間與氣孔導度的下降時間不一致B 晴天時出現(xiàn) 午休 現(xiàn)象與氣孔關閉引起的CO2濃度下降有關C 兩種條件下枇杷凈光合速率峰值出現(xiàn)的早晚均與光照強度無關D 實驗結果顯示枇杷植株適合種植在光線弱的蔭蔽環(huán)境中解析分析圖示可知 陰天時凈光合速率從12時開始下降 氣孔導度從10時開始下降 A項正確 晴天時出現(xiàn) 午休 現(xiàn)象 是由于溫度過高 蒸騰作用過強 氣孔大量關閉 引起CO2濃度下降 暗反應過程減弱 B項正確 晴天時 凈光合速率峰值的出現(xiàn) 與溫度 光照強度都有關 陰天時 凈光合速率峰值出現(xiàn)在12時左右 與此時光照強度最強有關 C項錯誤 題圖顯示 陰天時氣孔導度的日變化通常高于晴天 而在10 30至14 00時的凈光合速率 陰天時大于晴天 因此枇杷植株更適合種植在光線弱的蔭蔽環(huán)境中 D項正確 答案C 11 選取長勢相同的若干同種植株隨機均分為甲 乙 丙三組進行實驗 甲 乙兩組培養(yǎng)在CO2濃度為0 05 的環(huán)境中 丙組培養(yǎng)在CO2濃度為0 01 的環(huán)境中 其他條件適宜 在一個無云的晴天 甲 丙兩組遮光 乙組不遮光 測定得到的三組植株凈光合速率的日變化曲線如圖所示 請據圖回答 1 曲線分別表示組植株凈光合速率的日變化 解析甲 乙 丙三組的外部條件分別是 遮光 CO2濃度為0 05 正常光照 CO2濃度為0 05 遮光 CO2濃度為0 01 因此可以判斷 曲線分別表示乙 甲 丙組植株凈光合速率的日變化 乙 甲 丙 2 一天內 曲線所示植株體內有機物總量在點對應時刻最少 原因是 解析一天內 曲線所示植株在c點對應時刻凈光合速率相對值為0 還沒有進行有機物的積累 所以體內有機物總量最少 c 此刻凈光合速率相對值為零 還沒有 進行有機物的積累 3 在h點對應時刻 曲線產生氧氣量較多的是組植物 原因是 解析在h點對應時刻 曲線產生氧氣量較多的是乙組植物 原因是乙組植物所處環(huán)境是正常光照 而甲組植物所處環(huán)境是遮光環(huán)境 故乙組植株由于葉溫較高 呼吸速率大于甲組植株 乙 乙組植株由于葉溫較高 呼吸速率大于 甲組植株 4 曲線在f g段逐漸下降的原因是 此時細胞葉綠體內 H 的含量 C3的含量 解析 曲線在f g段逐漸下降的原因是光照過強 氣孔關閉 CO2供應不足 限制了光合作用的暗反應 此時細胞葉綠體內 CO2固定速率減弱 C3還原仍在繼續(xù) 因此C3的含量會減少 由于C3的含量減少 對 H 的消耗速率下降 而 H 還在繼續(xù)形成 故 H 的含量會增多 光照過強 氣孔關 閉 CO2供應不足 增多 減少 5 在a b段 曲線所示植物進行光合作用的主要限制因素是 此時若提高環(huán)境中CO2濃度 則光合速率將 解析a b段對應的時間為凌晨 光照較弱 因此在a b段 曲線所示植物進行光合作用的主要限制因素是光照強度 此時若提高環(huán)境中CO2濃度 則光合速率基本不變 光照強度 基本不變 6 曲線d點后趨于穩(wěn)定 原因是 解析丙組植株 遮光 CO2濃度為0 01 與甲組植株 遮光 CO2濃度為0 05 相比 丙組植株所處外界環(huán)境中的CO2濃度較低 因此較早達到光飽和 此時限制光合速率的主要外界因素是CO2濃度 光照達到飽和 CO2濃度 較低 限制光合速率的提高 綠葉的主要功能是進行光合作用和蒸騰作用 綠色植物水分的散失主要是通過氣孔蒸發(fā)實現(xiàn)的 即蒸騰作用 同時綠葉光合作用所需的原料CO2也是主要通過氣孔吸收的 因此氣孔的開閉情況直接影響到葉片水分的散失和光合作用強度 思維拓展 12 如圖 表示不同條件下 植物葉肉細胞的CO2轉移途徑 某小組在密閉玻璃溫室中進行植物栽培實驗 他們對室內空氣中的CO2含量進行24小時監(jiān)測 并根據數據繪制了如圖所示的曲線 下列分析正確的是 忽略土壤微生物代謝活動產生的CO2量 題組五密室中的光合與呼吸 A 與曲線中a點相符B 與曲線中b點相符C 與曲線中c點相符D 與曲線中d點相符 解析據圖分析 表示呼吸速率大于光合速率 曲線中a點只進行細胞呼吸 故A錯誤 表示只進行細胞呼吸 與曲線中a點相符 故B錯誤 表示光合速率等于呼吸速率 與曲線中b c點相符 故C正確 表示光合速率大于呼吸速率 與曲線bc段相符 故D錯誤 答案C 13 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)24h測定的溫室內CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線 據圖分析 下列說法中錯誤的是 A 圖1中 當溫度達到55 時 植物光合作用相關的酶失活B 6h時 圖2葉肉細胞產生 H 的場所有葉綠體 線粒體和細胞質基質等C 18h時 圖2葉肉細胞中葉綠體產生的O2量大于線粒體消耗的O2量D 該植物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 解析分析題圖 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 而實線會低于0 因此表示凈光合速率隨溫度變化的情況 當溫度達到55 時 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 表示植物不再進行光合作用 只進行呼吸作用 故A正確 分析圖2可知 6h時 二氧化碳的吸收速率為0 此時光合作用強度與呼吸作用強度相等 因此葉肉細胞產生 H 的場所有葉綠體 線粒體和細胞質基質等 故B正確 分析圖2可知 18h時 二氧化碳的吸收速率等于0 說明此時植株的光合作用強度等于有氧呼吸的強度 所以植株的葉肉細胞的葉綠體產生的O2量就必須大于線粒體消耗的O2量 這樣才能保證非綠色器官的O2供應 故C正確 圖2中當光合速率等于呼吸速率時 凈光合速率為0 處于室內二氧化碳濃度曲線的最高點和最低點 因此圖2中光合速率和呼吸速率相等的時間點有2個 圖1中 光合作用與呼吸作用相等的溫度條件是40 共3個 故D錯誤 答案D 14 利用如圖所示的實驗裝置進行與光合作用有關的實驗 下列說法正確的是 題組六光合速率的測定與實驗探究 A 試管中收集的氣體量代表了光合作用產生的氧氣量B 在光下 如果有氣泡產生 可以說明光合作用產生氧氣C 為了探究二氧化碳濃度對光合作用的影響 可以用不同濃度的NaHCO3溶液進行實驗D 為了探究光照強度對光合作用的影響 用一套裝置慢慢向光源靠近 觀察氣泡產生的速率的變化 解析 收集到的氣體量為氧氣的釋放量 即光合作用產生的氧氣量減去呼吸作用消耗的氧氣量 如果光照很弱 光合作用小于呼吸作用時 釋放的氣體為二氧化碳 探究光照強度對光合作用的影響需要設置多組裝置 答案C 15 右圖是在一定溫度下測定某植物呼吸作用和光合作用強度的實驗裝置 呼吸底物為葡萄糖 不考慮裝置中微生物的影響 相關敘述正確的是 A 燒杯中盛放NaHCO3溶液 可用于測定一定光照強度下植物的凈光合速率B 在遮光條件下 燒杯中盛放NaOH溶液 可用于測定植物無氧呼吸的強度C 燒杯中盛放清水 可用于測定一定光照強度下真光合速率D 在遮光條件下 燒杯中盛放清水 可用于測定植物有氧呼吸的強度 解析NaHCO3溶液可以維持裝置內CO2濃度的恒定 U形管中液面高度的變化是裝置中O2量的變化造成的 可以代表凈光合速率 NaOH可以吸收CO2 無氧呼吸不消耗O2 不能用來測定無氧呼吸的強度 燒杯中盛放清水 一定光照強度下 光合作用吸收CO2量與釋放O2量相等 有氧呼吸消耗O2量與產生CO2量相等 不能測定真光合速率 在單位時間內 有氧呼吸消耗的O2量等于產生的CO2量 無論有氧呼吸強度多大 U形管中液面都不會發(fā)生變化 答案A 1 呼吸速率和表觀光合速率的測定方法 如下圖 技法提煉 光合速率的測定方法 2 真正光合速率的計算真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 考點整合體系重建 專一性 顯著降低活化能 RNA A P P P 光合作用 24 H 6O212H2O 能量 多 CO2 H2O CH2O O2 葉綠體類囊體的薄膜上 H ATP 多種酶 C6H12O6 6O2 6H2O6CO2 12H2O 能量 細胞質基質和線粒體 光能 葉綠體 酶 酶 C6H12O62C3H6O3 能量 少 酶