備戰(zhàn)2020年高考生物 糾錯筆記系列 專題03 光合作用和細(xì)胞呼吸(含解析)
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1、專題03 光合作用和細(xì)胞呼吸 易錯點(diǎn)1 沒有掌握細(xì)胞呼吸的過程、場所及細(xì)胞呼吸方式的判斷技巧 1.下圖是探究氧氣濃度對酵母菌細(xì)胞呼吸方式影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述錯誤的是 A.實(shí)驗(yàn)自變量是氧濃度,因變量是CO2和酒精生成量 B.在氧氣濃度為a或d時,酵母菌的呼吸方式都只有一種 C.在氧氣濃度為c時,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是無氧呼吸消耗葡萄糖的3倍 D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,有氧時酵母菌的無氧呼吸會受到抑制 【錯因分析】基礎(chǔ)知識掌握不牢,沒有掌握呼吸作用的過程,對呼吸作用的反應(yīng)式、生物的呼吸方式、有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別等知識不清楚,是做錯題的主要原因。首先,熟練掌握呼吸作
2、用過程圖解。其次,識記不同種生物呼吸作用的類型和反應(yīng)式。 【試題解析】該實(shí)驗(yàn)的目的是探究氧氣濃度對酵母菌細(xì)胞呼吸方式的影響,自變量是氧濃度。根據(jù)圖解可知,實(shí)驗(yàn)的因變量是CO2和酒精生成量,A項(xiàng)正確。在氧氣濃度為a時,酵母菌產(chǎn)生的CO2量和酒精量相等,說明此時酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸;在氧氣濃度為d時,呼吸作用的產(chǎn)物只有CO2,沒有酒精產(chǎn)生,說明此時酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸,故B項(xiàng)正確。在氧氣濃度為c時,酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精10 mol(無氧呼吸產(chǎn)生CO2也是10 mol),根據(jù)無氧呼吸反應(yīng)式可推知酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖為10÷2=5(mol),此時酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量是20 mol,則
3、有氧呼吸產(chǎn)生CO2為20-10=10(mol),根據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式可推知,此時酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖為10÷6=5/3(mol),因此,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是無氧呼吸消耗葡萄糖的5/3÷5=1/3,故C項(xiàng)錯誤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,有氧時酵母菌的無氧呼吸會受到抑制,D項(xiàng)正確。 【參考答案】C 有氧呼吸與無氧呼吸的比較 有氧呼吸 無氧呼吸 不? 同? 點(diǎn)? 反應(yīng)? 條件? 需要O2、酶和適宜的溫度 不需要O2,需要酶和適宜的溫度 呼吸? 場所? 第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,第二、三階段在線粒體中 全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 分解? 產(chǎn)物? CO2和H2O
4、 CO2和酒精或乳酸 不 同 點(diǎn) 釋放 能量 1 mol葡萄糖釋放能量2 870 kJ,其中1 161 kJ轉(zhuǎn)移至ATP中,生成38 molATP 1 mol葡萄糖釋放能量196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精),其中均有61.08 kJ轉(zhuǎn)移至ATP中,生成2 mol ATP 特點(diǎn) 有機(jī)物徹底分解,能量完全釋放 有機(jī)物沒有徹底分解,能量沒完全釋放 相同點(diǎn) 其實(shí)質(zhì)都是:分解有機(jī)物,釋放能量,生成ATP供生命活動需要 相互 聯(lián)系 ①第一階段完全相同 ②實(shí)質(zhì)相同:分解有機(jī)物,釋放能量 ③意義相同:為生命活動提供能量,為物質(zhì)轉(zhuǎn)
5、化提供原料 ④無氧呼吸進(jìn)化為有氧呼吸 1.細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖所示,①~④代表生理過程,甲~丁代表物質(zhì)。下列敘述錯誤的是 A.①過程有[H]的產(chǎn)生,②③④過程均有[H]的消耗 B.甲、乙、丁分別代表的是CO2、酒精、乳酸 C.①②發(fā)生于線粒體中,③④發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 D.動物細(xì)胞內(nèi),過程②比過程①釋放的能量多 【答案】C 【解析】丙是丙酮酸,①過程是有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段,有[H]的產(chǎn)生,②是有氧呼吸第二、三階段,甲為CO2,③是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸第二階段,丁是乳酸,④是產(chǎn)生酒精的無氧呼吸第二階段,乙是酒精,②③④過程均有[H]的消耗,A、B正確;②發(fā)生于線
6、粒體中,①③④發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,C錯誤;動物細(xì)胞內(nèi),有氧呼吸第二、三階段比有氧呼吸第一階段釋放的能量多,D正確。 易錯點(diǎn)2 對呼吸作用的影響因素及應(yīng)用理解不到位 2.如圖是外界條件對植物呼吸速率的影響曲線圖,以下分析不正確的是 A.從甲圖中可知,細(xì)胞呼吸最旺盛時的溫度是B點(diǎn)對應(yīng)的溫度 B.乙圖中曲線Ⅰ表示有氧呼吸,曲線Ⅱ表示無氧呼吸 C.甲圖BC段產(chǎn)生的原因是溫度升高,導(dǎo)致酶的活性降低 D.曲線Ⅱ最終趨于平衡,可能是受到呼吸酶數(shù)量的限制 【錯因分析】基礎(chǔ)知識掌握不牢,讀圖識圖不準(zhǔn)確,不能根據(jù)乙圖中細(xì)胞呼吸的強(qiáng)弱判斷呼吸的類型,對有氧呼吸和無氧呼吸的影響因素判斷不
7、準(zhǔn)而錯選。 【試題解析】從甲圖看出,B點(diǎn)時細(xì)胞呼吸速率最高,A正確;乙圖中曲線Ⅰ隨著氧氣濃度增加,呼吸速率逐漸下降,為無氧呼吸,曲線Ⅱ隨著氧氣濃度增加,呼吸速率逐漸上升,為有氧呼吸,B錯誤;甲圖BC段產(chǎn)生的原因是溫度超過了酶的最適溫度,導(dǎo)致酶的活性降低,C正確;由于受到溫度或呼吸酶數(shù)量的限制,有氧呼吸速率最終趨于飽和,D正確。 【參考答案】B 影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用 1.內(nèi)因:遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量) ①不同種類的植物呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,陰生植物小于陽生植物。 ②同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同,如幼苗、開花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率
8、下降。 ③同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于營養(yǎng)器官。 2.外因——環(huán)境因素 ①溫度 a.溫度影響呼吸作用,主要是通過影響呼吸酶的活性來實(shí)現(xiàn)的。呼吸速率與溫度的關(guān)系如圖。 b.生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下貯藏水果、蔬菜。大棚蔬菜的栽培過程中在夜間適當(dāng)降低溫度,可降低呼吸作用速率,減少有機(jī)物的消耗,提高產(chǎn)量。 ②O2的濃度 a.在O2濃度為零時只進(jìn)行無氧呼吸;O2濃度為10%以下,既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸;O2濃度為10%以上時,只進(jìn)行有氧呼吸。(如圖) b.生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用,減少有機(jī)物消耗這一原理來延長蔬菜、水果保鮮時間。 ③C
9、O2 濃度 CO2是呼吸作用的產(chǎn)物,對細(xì)胞呼吸有抑制作用,實(shí)驗(yàn)證明,在CO2濃度升高到1%~10%時,呼吸作用明顯被抑制。(如圖) ④水 在一定范圍內(nèi),呼吸速率隨含水量的增加而加快,隨含水量的減少而減慢。 2.為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸,將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理,得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,與酵母菌分別裝入①~⑥試管中,加入不同的物質(zhì),進(jìn)行了如下表所示的實(shí)驗(yàn)。 類別 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 酵母菌 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 葡萄糖 - + - + + + 丙酮酸 + - + - - - 氧氣 + - + - + - 注:“
10、+”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì),“-”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。 下列有關(guān)敘述中,不正確的是 A.會產(chǎn)生酒精的試管有②⑥ B.會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有③⑤ C.根據(jù)試管①③⑤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以判斷酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的場所 D.根據(jù)試管②④⑥的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以判斷酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所 【答案】C 【解析】在無氧條件下,酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生酒精,會產(chǎn)生酒精的試管是②⑥,A正確;有氧條件下,酵母菌在線粒體中產(chǎn)生CO2和水,故會產(chǎn)生CO2和H2O的試管只有③⑤,B正確;根據(jù)試管①③⑤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不能判斷酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,C錯誤;根據(jù)試管②④⑥的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以判
11、斷酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D正確。 易錯點(diǎn)3 不會正確分析光合作用條件驟變時各物質(zhì)量的變化 3.進(jìn)行正常光合作用的葉片,如果葉綠體中[H]的含量相對穩(wěn)定,在a點(diǎn)時突然停止供給CO2,下列能表示葉綠體中[H]含量變化的曲線是 A. B. C. D. 【錯因分析】基礎(chǔ)知識掌握不牢,對光合作用中光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的具體過程掌握不準(zhǔn)確,判斷無從下手,另外缺乏判斷物質(zhì)含量變化的技巧也容易得出錯誤的結(jié)論。 【試題解析】二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞與五碳化合物形成三碳化合物,三碳化合物在ATP和[H]的作用下進(jìn)行還原。如果突然停止二氧化碳的供應(yīng),三碳
12、化合物含量降低,利用的ATP和[H]減少,那么在細(xì)胞中[H]的含量應(yīng)是上升的,A、C錯誤。但上升后不會一直上升而會維持在相對穩(wěn)定范圍內(nèi),B正確,D錯誤。 【參考答案】B 過程法分析C3和C5的含量變化 當(dāng)外界條件改變時,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量變化可以采用如圖分析: (1)停止光照時:光停,ATP下降,ADP上升,C3上升,C5下降,分析如下: (2)CO2供應(yīng)停止時:CO2停,ATP上升,ADP下降,C3下降,C5上升,分析如下: 3.在光照最強(qiáng)的夏季的中午,綠色植物的光合作用強(qiáng)度反而會降低,此時,細(xì)胞內(nèi)C3、C5以及ATP含量的變化依次是
13、 A.增加、減少、減少 B.減少、增加、增加 C.減少、增加、減少 D.增加、減少、增加 【答案】B 【解析】本題考查光合作用過程中細(xì)胞內(nèi)C3、C5以及ATP含量變化的基本知識。在光照最強(qiáng)的夏季的中午,綠色植物葉片的氣孔關(guān)閉,CO2供應(yīng)不足,C3含量減少,C5含量增加,光反應(yīng)產(chǎn)生[H]、ATP速率不變,C3還原所需的ATP減少,使細(xì)胞中ATP含量增多。故本題正確答案是B,A、C、D錯誤。 易錯點(diǎn)4 對影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用缺乏綜合理解 4.下列①~④曲線圖均表示光合作用與某些影響因素的關(guān)系。下列各選項(xiàng)中,不正確的是 A.①圖中的X因素可
14、表示CO2濃度 B.②圖中Y因素有可能代表溫度 C.③圖中,b點(diǎn)是曲線與橫軸的交點(diǎn),陰生植物的b點(diǎn)值一般比陽生植物的高 D.④圖中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2濃度,當(dāng)光照強(qiáng)度小于c值時,限制光合速率增加的主要因素是光照強(qiáng)度 【錯因分析】不理解光合作用過程中環(huán)境因素對光合作用的影響,缺乏運(yùn)用所學(xué)知識來分析,判斷圖解的能力是出錯的主要原因,曲線判斷方法:在曲線上升階段,其限制因素是橫坐標(biāo)表示的因素,當(dāng)曲線達(dá)到最大值并趨于穩(wěn)定后,限制因素要從橫坐標(biāo)以外的因素考慮。 【試題解析】①圖中的X因素可表示CO2濃度,因?yàn)閍點(diǎn)表示CO2達(dá)到一定濃度時,植物才能進(jìn)行光合作用,A正確;②
15、圖中的Y因素有可能是溫度,因?yàn)楫?dāng)溫度超過一定限度后,酶的活性會降低,導(dǎo)致光合速率降低,B正確;③圖中,b點(diǎn)是光補(bǔ)償點(diǎn),陰生植物對光的利用能力弱,光補(bǔ)償點(diǎn)的值和光飽和點(diǎn)的值一般要比陽生植物的低,C錯誤;圖④中,Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2濃度,當(dāng)光照強(qiáng)度小于c值時,隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)光合作用速率逐漸加快,因此光照強(qiáng)度小于c值時,限制光合速率增加的主要因素是光照強(qiáng)度,D正確。 【參考答案】C 一、影響光合作用的因素及應(yīng)用 1.內(nèi)部因素 (1)與植物自身的遺傳特性有關(guān),以陰生植物、陽生植物為例,如圖所示: (2)植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)也會影響光合作用,如圖所示:
16、 2.其他單一因素對光合作用的影響 因素 原理分析 關(guān)鍵點(diǎn)及線段 應(yīng)用 光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度通過影響光反應(yīng)速率,影響ATP及[H]的產(chǎn)生速率,進(jìn)而影響暗反應(yīng)速率 ①A—細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,B—光補(bǔ)償點(diǎn),C—光飽和點(diǎn) ②AC段,光合作用速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加 ③C點(diǎn)后光合作用速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而變化。 ④陰生植物的B點(diǎn)前移,C點(diǎn)較低,如圖中虛線所示 間作套種時農(nóng)作物的種類搭配、林帶樹種的配置等都是這一原理的具體運(yùn)用 溫度 溫度通過影響酶的活性進(jìn)而影響光合作用速率(主要是暗反應(yīng)) ①B點(diǎn)對應(yīng)的溫度為最適生長溫度 ②AB段,隨溫度升高
17、光合作用速率升官 ③BC段,隨溫度升高光合作用速率降低 ①冬天利用溫室大棚提高溫度 ②溫室中,增加晝夜溫差,減少夜晚有機(jī)物的消耗,有利于有機(jī)物的積累 CO2濃度、礦質(zhì)離子濃度 CO2濃度影響暗反應(yīng)中CO2的固定,礦質(zhì)離子影響與光合作用有關(guān)的色素、酶、膜結(jié)構(gòu)的形成 ①AB段,隨CO2濃度或礦質(zhì)離子濃度的增加光合作用速率升高 ②B點(diǎn)后,隨CO2濃度的增加光合作用速率不再升高 ③B點(diǎn)后,隨礦質(zhì)離子濃度的增加光合作用速率下降(細(xì)胞失水) ①增加大田中的空氣流動,以增加CO2濃度 ②溫室中可使用CO2發(fā)生器,以增加CO2濃度 ③合理施肥,補(bǔ)充土壤中的礦質(zhì)元素 綠葉的面積
18、 葉面積指數(shù)=葉片總面積/土地面積。通過影響光合作用強(qiáng)度及細(xì)胞呼吸強(qiáng)度來影響干物質(zhì)的積累,圖中陰影部分面積即干物質(zhì)的積累量 ①OB段,隨葉面積指數(shù)的不斷增大,進(jìn)行光合作用的葉片面積也在增加,總光合作用速率增加; ②BA段,隨葉面積指數(shù)的不斷增大,葉片重疊較嚴(yán)重,進(jìn)行光合作用的葉片面積基本不再增加,總光合作用速率幾乎不增加; ③OA段,隨葉面積指數(shù)的增大,進(jìn)行細(xì)胞呼吸的葉片面積增加,總呼吸速率增加 適當(dāng)間苗,合理密植,適當(dāng)修剪,避免徒長 4.如圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況,除各圖中所示因素外,其他因素均控制在最適范圍。下列分析正確的是
19、 A.甲圖中,a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中色素的含量 B.乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比,相同時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3含量高 C.丙圖中,隨著溫度的繼續(xù)升高,曲線走勢將穩(wěn)定不變 D.圖中M、N、P點(diǎn)的限制因素分別是CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度 【答案】A 【解析】據(jù)圖分析,甲圖中a點(diǎn)的限制因素不是二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度,則影響因素可能是溫度、葉綠體中色素的含量和酶的含量等,A正確;乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比,光照強(qiáng)度增加,光反應(yīng)增強(qiáng),還原的C3多,所以d點(diǎn)C3含量低,B錯誤;丙圖中,隨著溫度的升高,曲線走勢有可能下降,因?yàn)槌^最適濃度,酶的活性降低,C錯誤;圖中M、N、P三點(diǎn)的限制因素分別是光照強(qiáng)度、光
20、照強(qiáng)度和溫度,D錯誤。 易錯點(diǎn)5 不能正確解答光合作用和細(xì)胞呼吸綜合類試題 5.分析下面有關(guān)光合作用和呼吸作用的三張曲線圖,下列說法正確的是 A.甲圖中c點(diǎn)時的溫度如果對應(yīng)是乙圖的t1,則當(dāng)溫度變成t2時,c點(diǎn)向左上方移動 B.從乙圖可以看出,溫度接近t4時,總光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,因而是該植物能正常生長的極限溫度 C.如果乙圖的光強(qiáng)度位于光飽和點(diǎn),那么白天環(huán)境溫度為t2時,植物能獲得最佳的生長收益 D.從丙圖可知,用于地膜覆蓋、大棚種植等的塑料薄膜的顏色最好為紅色或藍(lán)紫色,這樣有助于促進(jìn)作物的光合作用 【錯因分析】基礎(chǔ)知識掌握不牢、識圖讀圖不準(zhǔn)確,不
21、理解坐標(biāo)圖中曲線的含義,總光合速率和凈光合速率區(qū)分不速率區(qū)分不清,是選錯的主要原因。不理解所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞的含義是錯選的原因;不能實(shí)現(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)換,也是錯選的主要原因。區(qū)分總光合速率和凈光合速率是解答光合作用與呼吸作用綜合題的關(guān)鍵,常用詞可表示為: 總光合速率:光照條件下氧氣產(chǎn)生量、二氧化碳固定量(利用量)、有機(jī)物的制造量(產(chǎn)生量); 凈光合速率:光照條件下氧氣的釋放量、二氧化碳的吸收量、有機(jī)物的積累量; 呼吸速率:黑暗條件下氧氣的吸收量、二氧化碳的釋放量、有機(jī)物的消耗量等。 【試題解析】本題考查環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響等相關(guān)知識。由圖示信息可知,甲圖中c點(diǎn)時的溫度如果對應(yīng)是乙
22、圖的t1,則當(dāng)溫度變成t2時,總光合作用增強(qiáng),需要的光照強(qiáng)度也應(yīng)增大,又由于總光合作用與呼吸作用的差值增大,所以c點(diǎn)應(yīng)向右上方移動,A錯誤;溫度接近t4時,總光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,由于植物白天既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用,晚上只進(jìn)行呼吸作用,白天植物沒有積累營養(yǎng)物質(zhì),晚上一直消耗營養(yǎng)物質(zhì),所以t4溫度條件下,植物不能生存,B錯誤;如果乙圖的光強(qiáng)度位于光飽和點(diǎn),那么白天環(huán)境溫度為t2時,植物總光合作用與呼吸作用的差值最大,能獲得最佳的生長收益,C正確;由于葉綠體中的色素能夠吸收紅橙黃綠青藍(lán)紫7種光質(zhì),所以白色的塑料薄膜用于地膜覆蓋、大棚種植最有助于促進(jìn)作物的光合作用,D錯誤。 【參考答
23、案】C 1.??家族e的植物“三率” (1)植物“三率”間的內(nèi)在聯(lián)系 ①呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。 ②凈光合速率:植物綠色組織在有光條件下測得的值——單位時間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。 ③真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。 (2)植物“三率”的判定 ①根據(jù)坐標(biāo)曲線判定:當(dāng)光照強(qiáng)度為0時,若CO2吸收值為負(fù)值,該值絕對值代表呼吸速率,該曲線代表凈光合速率,當(dāng)光照強(qiáng)度為0時,若CO2吸收值為0,該曲線代表真正光合速率。 ②根據(jù)關(guān)鍵詞判定: 檢測指標(biāo) 呼吸
24、速率 凈光合速率 真正(總)光合速率 CO2 釋放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 釋放量 產(chǎn)生量 有機(jī)物 消耗量(黑暗) 積累量 制造量、產(chǎn)生量 2.光合作用和細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀 (1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用,測得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。 (2)綠色組織在有光條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行,測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。 (3)各點(diǎn)(段)的光合作用和呼吸作用分析 曲線對應(yīng)點(diǎn) 細(xì)胞生理活動 ATP產(chǎn)生場所 植物組織外觀表現(xiàn) 圖示 A點(diǎn) 只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用 只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
25、和線粒體 從外界吸收O2,向外界排出CO2 AB段(不含A、B點(diǎn)) 呼吸量>光合量 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 從外界吸收O2,向外界排出CO2 B點(diǎn) 光合量=呼吸量 與外界不發(fā)生氣體交換 B點(diǎn)之后 光合量>呼吸量 從外界吸收CO2,向外界排出O2——此時植物可更新空氣 5.圖1是甲、乙兩種植物在不同光照強(qiáng)度下的光合速率的曲線;圖2表示將甲植物放在CO2濃度不同的環(huán)境條件下,光合速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線。請分析回答下列問題: (1)圖1的a點(diǎn)表示_____________,在c點(diǎn)時,葉綠體中ATP的移動方向是_____________。
26、圖2中e點(diǎn)與d點(diǎn)相比較,e點(diǎn)的葉肉細(xì)胞中C3的含量_____________;e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較,e點(diǎn)時葉肉細(xì)胞中C3的含量_____________。? (2)在有氧條件下,生長中的植物細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖先在_________(填細(xì)胞結(jié)構(gòu))中脫氫,生成_____。? (3)圖1中,如果甲、乙兩種植物較長時間處在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到顯著影響的是________,在晴轉(zhuǎn)陰瞬間,葉肉細(xì)胞中C5相對量的變化趨勢是____________________________。光照強(qiáng)度為10千勒克斯時,甲、乙植物的實(shí)際光合作用速率差值為_____________mgCO2/(100cm2·h)。 【答
27、案】(1)呼吸速率 從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)方向移動 低 高 (2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 丙酮酸 (3)甲植物 減少 6 【解析】(1)a點(diǎn)時,光照強(qiáng)度為零,此時植物細(xì)胞只通過呼吸作用釋放CO2,所以此點(diǎn)表示甲植物的呼吸作用速率。c點(diǎn)時,甲植物的光合作用強(qiáng)度最大,ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)方向移動。圖2中,e點(diǎn)的光照強(qiáng)度大于d點(diǎn),光反應(yīng)速率較快,合成的ATP、[H]多,因而還原的C3多,所以e點(diǎn)的C3含量低。e點(diǎn)二氧化碳濃度較f點(diǎn)高,暗反應(yīng)固定形成的C3多,且光照強(qiáng)度相同,C3還原速率相等,因此e點(diǎn)時葉肉細(xì)胞中C3的含量高。(2)在有氧條件下,生長中
28、的植物細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中脫氫,分解成丙酮酸。(3)圖1中,如果甲、乙兩種植物較長時間處在連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到顯著影響的是甲植物,因?yàn)榧字参锸芄庹諒?qiáng)度影響較大。在晴轉(zhuǎn)陰瞬間,葉肉細(xì)胞內(nèi)光反應(yīng)減弱,生成的[H]和ATP減少,導(dǎo)致暗反應(yīng)過程中C3的還原速率減慢,產(chǎn)生的C5減少,同時二氧化碳的固定導(dǎo)致C5大量被消耗,導(dǎo)致葉肉細(xì)胞中的C5含量減少。實(shí)際光合速率=呼吸速率+凈光合速率。光照強(qiáng)度為10千勒克斯時,甲植物的實(shí)際光合作用速率為12+4=16[mgCO2/(100cm2·h)],乙植物的實(shí)際光合作用速率為8+2=10[mgCO2/(100cm2·h)],所以光照強(qiáng)度為10千勒克斯
29、時,甲、乙兩植物的實(shí)際光合作用速率差值為16﹣10=6[mgCO2/(100cm2·h)]。 一、有氧呼吸 有氧呼吸可以分為三個階段: 第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 反應(yīng)式:1C6H12O6(葡萄糖)→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)(葡萄糖) 第二階段:在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行 反應(yīng)式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O →20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP) 第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,這一階段需要氧的參與,是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的 反應(yīng)式:24[H]+6O2 →12H2O+大量能量(34ATP) 二、無氧呼吸 無氧呼吸可以分為二個階段
30、: 第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 反應(yīng)式:1C6H12O6(葡萄糖)→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)(葡萄糖) 第二階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 反應(yīng)式:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]→C2H5OH+2CO2(或者乳酸) 三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 (1)種植農(nóng)作物時,疏松土壤能促進(jìn)根細(xì)胞有氧呼吸,有利于根細(xì)胞對礦質(zhì)離子的主動吸收。 (2)利用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的原理釀酒,利用其發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳的原理制作面包、饅頭。 (3)利用乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。 (4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而變黑、腐爛。 (5)皮膚破損較深或被銹釘扎傷
31、后,破傷風(fēng)芽孢桿菌容易大量繁殖,引起破傷風(fēng)。 (6)提倡慢跑等有氧運(yùn)動,不致因劇烈運(yùn)動導(dǎo)致氧的不足,使肌細(xì)胞因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,引起肌肉酸脹乏力。 (7)糧食要在低溫、低氧、干燥的環(huán)境中保存。 (8)果蔬、鮮花要在低溫、低氧、適宜濕度的條件下保存。 四、光合作用的過程 (1)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系 (2)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較 比較項(xiàng)目 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 實(shí)質(zhì) 光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,并放出O2 同化CO2形成有機(jī)物(酶促反應(yīng)) 時間 短促,以微妙計 較緩慢 條件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多種酶、ATP、[H]、CO2、C5 過程 場所 在葉綠體內(nèi)
32、的類囊體薄膜上進(jìn)行 在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 物質(zhì)轉(zhuǎn)化 (1)水的光解: 2H2O 4[H]+ O2 (2)ATP的合成: ADP+ Pi+能量 ATP (1)CO2的固定: CO2+ C52 C3 (3)C3的還原:2 C3 (CH2O)+ C5 能量轉(zhuǎn)化 光能→ATP中活躍的化學(xué)能 ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 關(guān)系 (1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H];暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi; (2)沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進(jìn)行;沒有暗反應(yīng),有機(jī)物無法合成; (3)光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量準(zhǔn)備階段,暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù),是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段
33、。 1.(2019全國卷II)馬鈴薯塊莖儲藏不當(dāng)會出現(xiàn)酸味,這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是 A.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖 B.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來 C.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATP D.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生 【答案】B 【解析】馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,無葡萄糖,A錯誤;馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的第一階段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二階段轉(zhuǎn)化成乳酸,B正確;馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸屬于無氧呼吸的第一階段,會生成少量ATP,C錯誤;馬鈴
34、薯塊莖儲存時,氧氣濃度增加會抑制其無氧呼吸,酸味會減少,D錯誤。 2.(2019全國卷III)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為 A.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng) C.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度減弱 D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱 【答案】A 【解析】根據(jù)題意分析,種子萌發(fā)時,吸水膨脹,種皮變軟,呼吸作用逐漸增強(qiáng),將儲藏在子葉或胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)逐步分解,轉(zhuǎn)化為可以被細(xì)胞吸收利用的物質(zhì),所以種子萌發(fā)過程中,呼吸作用強(qiáng)度增加,而有機(jī)物因呼吸作用消耗而總量不斷減少
35、。綜上所述,BCD不符合題意,A符合題意。故選A。 3.(2019江蘇卷)如圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是 A.研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素 B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液 C.在敞開的燒杯中進(jìn)行層析時,需通風(fēng)操作 D.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)藻沒有葉綠素b 【答案】D 【解析】綠色植物的葉綠體中含有四種色素,紙層析后,形成的色素帶從上到下依次是:胡蘿卜素(橙 黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b黃綠色。由圖可知,菠菜含有四種色素,藍(lán)藻(原核生物)只含有葉綠素a和胡蘿
36、卜素。研磨時加入碳酸鈣是為了保護(hù)葉綠素,A錯誤;層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以用92號汽油代替,B錯誤;層析時,為了防止層析液揮發(fā),需要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯,C錯誤;由圖可知,藍(lán)藻只有兩條色素帶,不含有葉綠色b,D正確,故選D。 4.(2018全國Ⅲ卷)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述,錯誤的是 A.植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸 B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細(xì)胞呼吸散失 C.有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸 D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP 【答案】C 【解析】植物在黑暗中有氧時可進(jìn)行有氧呼吸,無氧時可進(jìn)行無氧呼吸,A正確;
37、食物鏈上的營養(yǎng)級同化的能量有三個去向:呼吸散失、傳遞給下一個營養(yǎng)級(除了最高營養(yǎng)級)和被分解者分解利用,B正確;有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是CO2和H2O、CO2和酒精,某些組織或器官是乳酸,C錯誤;植物光合作用的光反應(yīng)階段和呼吸作用過程中都可以合成ATP,D正確。 5.(2018北京卷)光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進(jìn)行。在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。該反應(yīng)過程中 A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化 C.不需要光合色素參與 D.會產(chǎn)生氧氣 【答案】D 6.(2017·海南卷)下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述,正確的
38、是 A.分生組織細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小 B.若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2,說明細(xì)胞已停止無氧呼吸 C.適當(dāng)降低氧濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗 D.利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時,吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同 【答案】C 【解析】與成熟組織細(xì)胞相比,分生組織細(xì)胞代謝旺盛,呼吸速率快,A錯誤。某些植物組織細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸,產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸過程,既不吸收O2也不放出CO2,B錯誤。降低氧氣濃度,有氧呼吸減弱,有機(jī)物消耗減慢,C正確。利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時,吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同,D錯誤。 7.(2017·新課標(biāo)Ⅲ卷)植物光合作用的作用
39、光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是 A.類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成 B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制 C.光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示 D.葉片在640~660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 【答案】A 【解析】類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,A錯誤;吸收光譜就是通過不同色素對不同波長光的吸收值來繪制的,B正確;光合作用光反應(yīng)階段色素對光的吸收會直接影響到暗反應(yīng)階段對CO2的利用,所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變
40、化來表示,C正確;葉綠素主要吸收紅光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,葉片在640~660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,D正確。 8.(2017·北京卷)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是 A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高 B.凈光合作用的最適溫度約為25 ℃ C.在0~25 ℃范圍內(nèi),溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大 D.適合該植物生長的溫度范圍是10~50 ℃ 【答案】D 【解析】由題目所給曲線可以看出,呼吸作用的最適溫度約為53 ℃,而光合作用的最適溫度約為30 ℃,A正確;凈光合速率達(dá)到最大值對應(yīng)的
41、溫度(即最適溫度)約為25 ℃,B正確。在0~25 ℃范圍內(nèi),與呼吸速率變化曲線相比,光合速率變化曲線升高得更快,說明溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大,C正確。超過45 ℃,呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳,說明呼吸作用消耗的有機(jī)物多于光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物,沒有有機(jī)物的積累,不適合該植物的生長,D錯誤。 9.如圖為“探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。下列說法錯誤的是 A.酵母菌為兼性厭氧型真菌,有氧呼吸和無氧呼吸均有水的生成 B.為檢驗(yàn)空氣中的CO2是否被A瓶吸收完全,可在B瓶前加一個盛有澄清石灰水的錐形瓶 C.實(shí)驗(yàn)過程中可能會發(fā)現(xiàn)C瓶中澄清石灰水先變渾濁
42、后又澄清了 D.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率 【答案】A 【解析】本題考查的是探究酵母菌呼吸方式的相關(guān)知識。酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳,沒有水產(chǎn)生,A錯誤;由于二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,所以在B瓶前加一個盛有澄清石灰水的錐形瓶,可檢驗(yàn)空氣中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全,B正確;實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)C瓶先變渾濁后又澄清了,說明酵母菌呼吸產(chǎn)生了二氧化碳,且量較多,C正確;由于有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳比無氧呼吸快而多,所以可根據(jù)臭麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率,D正確。 10.如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時,C
43、O2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是 A.氧濃度為a時,最適于儲藏該植物器官,此時呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸 B.氧濃度為b時,無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C.氧濃度為c時,只進(jìn)行有氧呼吸 D.氧濃度為d時,有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等 【答案】B 【解析】據(jù)圖可知,CO2的釋放量在氧濃度為c時最少,因此氧濃度為c時細(xì)胞呼吸最弱,最適合儲藏該植物器官;氧濃度為b時,氧氣的吸收量的相對值為3,CO2的釋放量的相對值為8,通過計算可知無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍;氧濃度為c時,CO2釋放量大于O2吸收量,說明此時存在無氧呼吸和有氧呼吸;氧濃
44、度為d時,O2的吸收量與CO2的釋放量相等,說明該器官可以只進(jìn)行有氧呼吸,而無氧呼吸被完全抑制。 11.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響,結(jié)果如圖。下列敘述正確的是 A.20 h內(nèi),果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 B.50 h后,30 ℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會增加 C.50 h后,30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢,是因?yàn)闇囟雀呤姑富钚越档? D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明溫度越高,果肉細(xì)胞有氧呼吸速率越大 【答案】B 【解析】果肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,其產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,A項(xiàng)錯誤;50 h后,
45、30 ℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2,是由于此溫度條件下酶的活性較高,有氧呼吸已將O2消耗殆盡,以后僅進(jìn)行無氧呼吸,故密閉罐中CO2濃度會增加,B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯誤;由于酶具有最適溫度,若超過最適溫度,有氧呼吸速率會降低,D項(xiàng)錯誤。 12.如圖是綠色植物光合作用過程示意圖。下列與此圖相關(guān)的說法錯誤的是 A.如果A代表某結(jié)構(gòu),則A為類囊體 B.形成C、D的過程需要能量,而產(chǎn)生B的過程不需要能量 C.突然降低環(huán)境中CO2濃度,B的產(chǎn)生速率下降 D.C3中不僅有來自CO2中的碳,也有來自CO2中的氧 【答案】B 【解析】結(jié)構(gòu)A上發(fā)生的是光合作用的光反應(yīng)階段,結(jié)構(gòu)A表示的是類囊體,A正確;類
46、囊體上的色素吸收的光能一部分被用來進(jìn)行水的光解形成氧氣和[H],一部分用來形成ATP,B錯誤;突然降低環(huán)境中的二氧化碳濃度,暗反應(yīng)減弱,光反應(yīng)也隨之減弱,所以氧氣的產(chǎn)生速率會下降,C正確;二氧化碳中的碳和氧均參與了三碳化合物的合成,D正確。 13.研究人員在相同且適宜溫度條件下分別測定了兩個作物品種S1、S2的光飽和點(diǎn)(光飽和點(diǎn)是達(dá)到最大光合速率所需的最小光照強(qiáng)度)。當(dāng)增加環(huán)境中CO2濃度后,測得S1的光飽和點(diǎn)沒有顯著改變,S2的光飽和點(diǎn)顯著提高。下列敘述不正確的是 A.S1的光飽和點(diǎn)不變,可能是原條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足 B.S1的光飽和點(diǎn)不變,可能是原條件下CO2濃度未達(dá)到
47、飽和 C.S2的光飽和點(diǎn)提髙,可能是原條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的和ATP未達(dá)到飽和 D.S2的光飽和點(diǎn)提高,可能是原條件下CO2濃度不足 【答案】B 【解析】光飽和點(diǎn)時限制光合作用的主要環(huán)境因素是溫度或二氧化碳濃度,增加環(huán)境中CO2濃度后,測得S1的光飽和點(diǎn)沒有顯著改變,可能的原因是光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足,A正確;S1的光飽和點(diǎn)不變,可能是原條件下CO2濃度也已經(jīng)達(dá)到飽和,B錯誤;增大二氧化碳濃度后,暗反應(yīng)速率提高,需要消耗光反應(yīng)剩余的還原氫和ATP,因此S2的光的飽和點(diǎn)升高,C正確;S2的光飽和點(diǎn)提高,可能是原條件下CO2濃度不足,還沒有達(dá)到二氧化碳飽和點(diǎn),D正確。 14.如圖是晴朗
48、夏季時段,某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。下列分析錯誤的是 A.bc段對應(yīng)的曲線變化的主要原因是光照增強(qiáng) B.ce段對應(yīng)的曲線變化的主要原因是溫度過高,酶失活 C.ef段對應(yīng)的曲線變化的主要原因是氣孔打開,CO2供應(yīng)增加 D.fg段對應(yīng)的曲線變化的主要原因是光照減弱 【答案】B 【解析】由題圖曲線可知,上午由于光照強(qiáng)度增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度增強(qiáng),因此bc段對應(yīng)的曲線變化的主要原因是光照增強(qiáng),A正確;e點(diǎn)對應(yīng)的現(xiàn)象是光合“午休”現(xiàn)象,ce段光合作用強(qiáng)度下降的原因是氣孔關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)不足,B錯誤;ef段光合“午休”現(xiàn)象逐漸消失,氣孔打開,二氧化碳供應(yīng)增加,光合作用強(qiáng)度增強(qiáng),C
49、正確;fg段處于一天的下午,光照強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱,D正確。 15.將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中,研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響(其余的實(shí)驗(yàn)條件都是理想的),實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示: 溫度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗下釋放CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下列對該表數(shù)據(jù)分析正確的是 A.該植物呼吸作用酶的最適溫度
50、約為25 ℃ B.晝夜不停地光照,溫度在35 ℃時該植物不能生長 C.晝夜不停地光照,該植物生長的最適宜溫度是30 ℃ D.每天光照12小時,30 ℃時積累的有機(jī)物是10 ℃時的2倍 【答案】D 【解析】本題考查溫度對光合作用與呼吸作用的影響相關(guān)知識。黑暗條件下植物只進(jìn)行呼吸作用,據(jù)圖表可知25℃條件下,該植物的呼吸速率并不是最大的,故25 ℃不是呼吸作用酶的最適溫度,A錯誤;晝夜不停地光照,該植物一直能進(jìn)行光合作用,在35 ℃條件下,凈光合速率為3mg/h,有有機(jī)物的積累,植物能生長,B錯誤;晝夜不停地光照,該植物生長的最適宜溫度是25℃,因?yàn)榇藯l件下凈光合速率最大,C錯誤;每天光照1
51、2小時,30 ℃時積累的有機(jī)物量是:(3.50-3.00)×12=6(mg),10 ℃時積累的有機(jī)的量是:(1.75-0.75)×12=12(mg),兩者的比值為0.5,D正確。 16.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃。下圖表示該植物在30 ℃時光合強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度降低到25 ℃的條件下(原光照強(qiáng)度和CO2濃度等不變),從理論上講,圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動應(yīng)該是 A.a(chǎn)點(diǎn)上移,b點(diǎn)左移,m值增加 B.a(chǎn)點(diǎn)不移,b點(diǎn)左移,m值不變 C.a(chǎn)點(diǎn)上移,b點(diǎn)右移,m值下降 D.a(chǎn)點(diǎn)下降.b點(diǎn)不移,m值上升 【答案】A 【解析】根據(jù)題意和圖示分析可知:
52、溫度從30 ℃下降到25 ℃后,光合速率加快,呼吸速率減慢,圖中a點(diǎn)代表呼吸速率,現(xiàn)呼吸速率減慢,所以a點(diǎn)上移;b點(diǎn)代表光補(bǔ)償點(diǎn),即b點(diǎn)呼吸速率等于光合速率,由于呼吸速率減慢,光合作用加快,需要降低光合作用強(qiáng)度,才能夠使b點(diǎn)呼吸速率等于光合速率,所以b點(diǎn)左移;m代表最大凈光合作用強(qiáng)度,由于升高溫度后,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度增加,所以m值增加,故選A。 17.(2019全國卷Ⅰ)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進(jìn)行干旱處理,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開度減小,回答下列問題。 (1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細(xì)胞的吸水能力______________
53、_________。 (2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會_______________________,出現(xiàn)這種變化的主要原因是_______________________。 (3)有研究表明:干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。 【答案】(1)增強(qiáng) (2)降低 氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少 (3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經(jīng)干旱處理后,再測定氣孔開度,預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開
54、度不變。 將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對照組,一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度,預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變。 【解析】(1)經(jīng)干旱處理后,根細(xì)胞的溶質(zhì)濃度增大,滲透壓增大,對水分子吸引力增大,植物根細(xì)胞的吸水能力增強(qiáng)。(2)據(jù)題干條件可知干旱處理后該植物的葉片氣孔開度減小,導(dǎo)致葉片細(xì)胞吸收CO2減少,暗反應(yīng)減弱,因此光合速率會下降。(3)根據(jù)題意分析可知,實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,故實(shí)驗(yàn)應(yīng)分為兩部分:①證明干旱條件下植物氣孔開度變化不是缺水引起的;
55、②證明干旱條件下植物氣孔開度減小是ABA引起的。該實(shí)驗(yàn)材料為ABA缺失突變體植株(不能合成ABA),自變量應(yīng)分別為①正常條件和缺水環(huán)境、②植物體中ABA的有無,因變量均為氣孔開度變化,據(jù)此設(shè)計實(shí)驗(yàn)。①取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經(jīng)干旱處理后,再測定氣孔開度,預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。可說明缺水環(huán)境不影響ABA缺失突變體植株氣孔開度變化,即干旱條件下植物氣孔開度變化不是缺水引起。②將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對照組,一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度,預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變
56、??烧f明干旱條件下植物氣孔開度減小是ABA引起的。 18.(2019浙江4月選考)回答與光合作用有關(guān)的問題: (1)在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培養(yǎng)小球藻一段時間。當(dāng)用綠光照射該溶液,短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中3-磷酸甘油酸的含量會______。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖提供能量的物質(zhì)是______。若停止CO2供應(yīng),短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP的含量會______。研究發(fā)現(xiàn) Rubisco酶是光合作用過程中的關(guān)鍵酶,它催化CO2被固定的反應(yīng),可知該酶存在于葉綠體______中。 (2)在“光合色素的提取與分離”活動中,提取新鮮菠菜葉片的色素并
57、進(jìn)行分離后,濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為______。分析葉綠素a的吸收光譜可知,其主要吸收可見光中的______光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成,如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與_____抑制葉綠素的合成有關(guān)。 【答案】(1)增加 ATP和 NADPH 增加 基質(zhì) (2)類胡蘿卜素 藍(lán)紫光和紅 低溫 【解析】(1)環(huán)境中的CO2含量增加,則會促進(jìn)碳反應(yīng)中CO2的固定這一環(huán)節(jié),使3-磷酸甘油酸的含量增加;3-磷酸甘油酸還原成三碳糖是還原反應(yīng)且消耗能量,所以提供能量的物質(zhì)是ATP和NADPH;若停止CO2供應(yīng),則會使CO2固定的速率降低,反應(yīng)消耗的R
58、uBP會減少,故使得短期內(nèi)小球藻細(xì)胞中RuBP的含量會增加;CO2被固定的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì),故Rubisco酶也是存在于葉綠體基質(zhì)中。(2)光合色素的分離和提取實(shí)驗(yàn)中,濾紙條自上而下兩條帶中的色素分別為胡蘿卜素和葉黃素,合稱類胡蘿卜素;葉綠素a主要吸收藍(lán)紫光和紅光;秋天葉片變黃主要是由于溫度降低導(dǎo)致葉綠素的合成受到抑制。 19.(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷)下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。 據(jù)圖回答下列問題: (1)圖中①、②、③、④代表的物質(zhì)依次是_______________________、_______________________、___________
59、____________、_________________,[H]代表的物質(zhì)主要是_________________。 (2)B代表一種反應(yīng)過程,C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還發(fā)生在_________________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是_________________。 【答案】(1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或答:還原型輔酶Ⅰ) (2)C和D (3)在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 【解析】(1)由圖可知A、B過程分別為光合
60、作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng),圖中類囊體膜上發(fā)生水的光解,產(chǎn)生NADPH和①氧氣;暗反應(yīng)階段消耗ATP和NADPH,產(chǎn)生②NADP+、③(ADP和Pi);暗反應(yīng)過 程為卡爾文循環(huán),CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定),所以④為C5。呼吸作用的第一階段的場所為C細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),在第一階段中,各種能源物質(zhì)循不同的分解代謝途徑轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A;呼吸作用的第二、三階段的場所為D線粒體,在第二階段中,乙酰輔酶A(乙酰CoA)的二碳乙?;?,通過三羧酸循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和氫原子;在第三階段中,氫原子進(jìn)入電子傳遞鏈(呼吸鏈),最后傳遞給氧,與之生成水。呼吸作用中的[H]為還原型輔酶I(NADH)。(2)植物
61、葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的生理過程有:光合作用光反應(yīng)階段(A)和有氧呼吸的三個階段(C和D)。(3)酒精是植物細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物。 20.黃瓜是人們餐桌上的常見蔬菜,某科研小組在晴朗的白天,分別對生長在強(qiáng)光下和弱光下的黃瓜幼苗吸收CO2的速率(單位:g·cm-2·h-1)、氣孔阻力(氣孔開度減小,氣孔阻力增大)等生理指標(biāo)進(jìn)行了測定,結(jié)果如圖。請據(jù)圖回答下列問題: (1)黃瓜幼苗固定CO2的具體場所是_________________,若一天中溫度不變,強(qiáng)光下黃瓜幼苗制造有機(jī)物的最大速率為__________g·cm-2·h-1(以CO2的質(zhì)量表示)。由圖1可知強(qiáng)光下吸收二氧化碳的速率更強(qiáng),
62、主要原因是強(qiáng)光下光反應(yīng)產(chǎn)生的_______________比弱光多,還原C3生成有機(jī)物的量多。 (2)實(shí)驗(yàn)測得10:00~12:00間光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),因______________增大,強(qiáng)光下黃瓜幼苗吸收CO2的速率卻下降。 (3)若要測定強(qiáng)光和弱光對黃瓜幼苗光合色素的影響,提取色素要用到____________________試劑,研磨時同時加入SiO2和CaCO3,加人CaCO3的目的是_______________________________。 (4)溫度在一天中會發(fā)生變化,科研小組若要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的光合速率,還要測定幼苗的___________________
63、__________,若在白天進(jìn)行該過程,需采取__________________措施。 【答案】(1)葉綠體基質(zhì) 7 [H]和 ATP (2)氣孔阻力 (3)無水乙醇 防止色素(或葉綠素)被破壞 (4)呼吸速率 遮光或黑暗(處理) 【解析】(1)暗反應(yīng)固定二氧化碳,黃瓜幼苗固定CO2的場所是葉綠體基質(zhì);黃瓜幼苗制造有機(jī)物的量(實(shí)際光合量)=凈光合量+呼吸消耗量,因一天中溫度不變,故呼吸消耗量不變,所以當(dāng)凈光合量最大時黃瓜幼苗制造有機(jī)物的量才能達(dá)到最大,即黃瓜幼苗制造有機(jī)物的最大速率為6+1=7(g·cm-2·h-1);由圖1曲線可知在強(qiáng)光下幼苗
64、固定CO2的能力更強(qiáng),主要原因是光照強(qiáng),光反應(yīng)快,為暗反應(yīng)提供更多的ATP和[H]。(2)從圖2中可以看出,從10:00時到12:00時之間,氣孔阻力增大,部分氣孔關(guān)閉,由氣孔進(jìn)入的二氧化碳量減少,導(dǎo)致暗反應(yīng)速率下降。(3)葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中,如丙酮、無水乙醇等,所以可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素;在提取葉綠體色素的過程中,使用二氧化硅有助于研磨充分,碳酸鈣的作用是防止研磨過程中葉綠體色素被破壞。(4)光合速率=凈光合速率+呼吸速率,據(jù)圖1中曲線可以知道一天中任一時段的凈光合速率數(shù)值,所以要測定黃瓜幼苗一天中某一時段的光合速率,還需要測定幼苗的呼吸速率,才能計算出黃瓜幼苗的光
65、合速率;如果在白天進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),須采取遮光措施后再測定,這樣可以避免光合作用產(chǎn)生或消耗氣體對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。 ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________
66、___________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 29
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