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模塊一 代謝 專題四光合作用與呼吸作用 重溫考綱考點(diǎn) 構(gòu)建思維腦圖 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 各種細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所都是線粒體 3 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 4 及時排澇 能防止根細(xì)胞受酒精毒害 5 離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP H 和CO2后 可完成暗反應(yīng) 6 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 7 無氧呼吸不需要O2的參與 該過程最終有 H 的積累 8 有氧呼吸產(chǎn)生的 H 在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水 9 無氧呼吸的最終產(chǎn)物是丙酮酸 10 葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細(xì)胞有氧呼吸時 11 無氧呼吸能產(chǎn)生ATP 但沒有 H 的生成過程 12 無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮 13 利用重鉻酸鉀檢測酵母菌培養(yǎng)液中的酒精必須在堿性條件下進(jìn)行 14 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 15 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 16 葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 17 植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 18 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(qiáng)度會降低 暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低 19 利用紙層析法可分離出4種葉綠體色素 20 葉綠體色素濾液細(xì)線浸入層析液 可導(dǎo)致濾紙條上色素帶重疊 21 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 22 提取葉綠素時 加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞 23 提取葉綠素的實(shí)驗(yàn)中 研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分 考向梳理 1 2018 全國卷 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 考向一光合作用與細(xì)胞呼吸的過程及內(nèi)在聯(lián)系 C 解析 A對 植物體的細(xì)胞呼吸在有光或無光條件下都可以進(jìn)行 氧氣充足時進(jìn)行有氧呼吸 氧氣缺少時進(jìn)行無氧呼吸 B對 在食物鏈中 輸入某一營養(yǎng)級的能量 一部分用于此營養(yǎng)級生物自身的生長 發(fā)育和繁殖等生命活動 一部分則通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失 C錯 有氧呼吸的產(chǎn)物是水和CO2 無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2或者是乳酸 D對 有氧呼吸的三個階段都有ATP產(chǎn)生 光合作用的光反應(yīng)階段有ATP產(chǎn)生 2 2018 天津卷 為探究酵母菌的呼吸方式 在連通CO2和O2傳感器的100mL錐形瓶中 加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培養(yǎng)液 密封后在最適溫度下培養(yǎng) 培養(yǎng)液中的O2和CO2相對含量變化見下圖 有關(guān)分析錯誤的是 C A t1 t2 酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B t3時 培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快C 若降低10 培養(yǎng) O2相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時間會縮短D 實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色 解析 A對 t1 t2 培養(yǎng)液中O2相對含量下降 但與0 t1段相比 下降幅度變小 故酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降 B對 t3時 培養(yǎng)液中O2相對含量比較低 酵母菌主要進(jìn)行無氧呼吸 t1時 培養(yǎng)液中O2相對含量較高 酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸 t3時無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率與t1時產(chǎn)生CO2的速率近似相等 相同量的葡萄糖無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量比有氧呼吸少 可見t3時培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快 C錯 由題意可知 曲線是在最適溫度下獲得的 若降低10 培養(yǎng) 則呼吸速率下降 O2相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時間會延長 D對 因酵母菌在后期進(jìn)行了長時間的無氧呼吸 產(chǎn)生了酒精 故實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量橙色的酸性重鉻酸鉀溶液后會變成灰綠色 3 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 解析 A錯 光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP 提供給暗反應(yīng)利用 B錯 某些指示劑在氧化態(tài)或還原態(tài)時呈現(xiàn)不同顏色 光反應(yīng)過程中 可產(chǎn)生還原型輔酶 DCIP由藍(lán)色變?yōu)闊o色 說明其在還原型輔酶 的作用下由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài) C錯 光反應(yīng)階段需要光合色素的參與 D對 光反應(yīng)階段 水光解產(chǎn)生氧氣 D 4 2017 全國卷 植物光合作用的作用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 660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 解析 類胡蘿卜素不吸收紅光 A錯誤 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 B正確 作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)來繪制的 因此可用CO2吸收速率隨光波長的變化來表示 C正確 葉綠素吸收640 660nm的紅光 導(dǎo)致水光解釋放氧氣 D正確 A 5 2016 全國理綜 下列關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述 錯誤的是 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 C 解析 葉綠體中的色素易溶于有機(jī)溶劑 如乙醇 丙酮中 A項(xiàng)正確 鎂是葉綠素的組成元素 植物中的礦質(zhì)元素主要由根從土壤中吸收 B項(xiàng)正確 一般情況下 光合作用所利用的光都是可見光 波長范圍大約是390 760nm 而紅外光是波長大于760nm的光 紫外光是波長小于390nm的光 C項(xiàng)錯誤 光是葉綠素合成的必要條件 黑暗中生長的植物幼苗葉片葉綠素合成受阻 從而使葉片表現(xiàn)出類胡蘿卜素的黃色 D項(xiàng)正確 1 光合作用與細(xì)胞呼吸過程圖解 1 物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程 物質(zhì)名稱 b c d e f g h O2 ATP ADP NADPH或 H C5 CO2 C3 生理過程及場所 暗反應(yīng) 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 2 光合作用與細(xì)胞呼吸過程中 H 和ATP的來源和去向歸納 H2O光解 還原C3 3 從細(xì)胞器水平分析光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系上圖中表示O2的是 表示CO2的是 其中 表示凈光合量 表示總光合量 題型1考查細(xì)胞呼吸的過程及類型1 2018 江西省贛州市高三期末 下列關(guān)于呼吸作用的敘述 不正確的是 A 高等植物不僅能進(jìn)行有氧呼吸 也能進(jìn)行無氧呼吸B 種子庫中貯藏的風(fēng)干種子仍然可以進(jìn)行呼吸作用C 呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸不可以通過線粒體雙層膜D 有機(jī)物是否徹底氧化分解是有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別 C 解析 A 高等植物既能進(jìn)行有氧呼吸 也能進(jìn)行無氧呼吸 A正確 B 種子庫中貯藏的風(fēng)干種子仍可進(jìn)行呼吸作用 只是呼吸作用弱 B正確 C 呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過線粒體雙層膜進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧呼吸第二階段 C錯誤 D 有機(jī)物是否徹底氧化分解是有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別 D正確 故選 C 2 2018 湖南省岳陽市一模 下表是某種植物種子在甲 乙 丙三種不同的條件下萌發(fā) 測得的氣體量的變化結(jié)果 下列說法正確的是 A 在甲條件下進(jìn)行產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸B 在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖多于無氧呼吸C 在丙條件下有氧呼吸強(qiáng)度達(dá)到了最大值D 在乙條件下釋放的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 D 解析 A 甲條件下只釋放二氧化碳 不消耗氧氣 所以只進(jìn)行無氧呼吸 種子的無氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精 A錯誤 B 乙條件下 二氧化碳的釋放量大于氧氣的消耗量 說明有氧呼吸和無氧呼吸同時進(jìn)行 由表格數(shù)據(jù)可知 CO2的釋放量為8mol O2的吸收量為6mol 因?yàn)橛醒鹾粑难鯕獾牧康扔卺尫诺亩趸嫉牧?所以吸收6mol的氧氣就釋放6mol的二氧化碳 這樣無氧呼吸釋放的二氧化碳就是8mol 6mol 2mol 根據(jù)有氧呼吸的方程式釋放6mol的二氧化碳需要消耗1mol的葡萄糖 根據(jù)無氧呼吸的方程式釋放2mol的二氧化碳需要消耗1mol的葡萄糖 所以乙條件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多 B錯誤 C 丙條件下 二氧化碳的釋放量等于氧氣的消耗量 故只進(jìn)行有氧呼吸 表格中的數(shù)據(jù)無法說明丙條件下有氧呼吸強(qiáng)度達(dá)到了最大值 C錯誤 D 乙條件下 二氧化碳的釋放量大于氧氣的消耗量 說明有氧呼吸和無氧呼吸同時進(jìn)行 有氧呼吸和無氧呼吸均能產(chǎn)生二氧化碳 故乙條件下釋放的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 D正確 故選 D 易錯警示理清 細(xì)胞呼吸 的5個錯混點(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)胞膜上 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 但也有例外 如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞的無氧呼吸不受O2的影響 4 細(xì)胞呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸 有CO2生成不一定是有氧呼吸 但對動物和人體而言 有CO2生成一定是有氧呼吸 因?yàn)閯游锛叭梭w無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸 5 無線粒體的真核細(xì)胞 或生物 只能進(jìn)行無氧呼吸 如哺乳動物成熟紅細(xì)胞 蛔蟲等 線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所 一些原核生物無線粒體 但可進(jìn)行有氧呼吸 題型2考查光合作用的過程及有關(guān)實(shí)驗(yàn)3 2016 天津理綜 在適宜反應(yīng)條件下 用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后 突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射 下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì) 組合正確的是 A 紅光 ATP下降B 紅光 未被還原的C3上升B 綠光 H 下降D 綠光 C5上升 C 解析 葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光等可見光 吸收的綠光很少 將白光改為光照強(qiáng)度相同的紅光 光反應(yīng)增強(qiáng) 葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的ATP和 H 增多 C3的還原增加 導(dǎo)致未被還原的C3減少 A B項(xiàng)錯誤 將白光改為光照強(qiáng)度相同的綠光 光反應(yīng)減弱 葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的ATP和 H 減少 C3的還原量降低 導(dǎo)致C5減少 C項(xiàng)正確 D項(xiàng)錯誤 4 2018 河南八市三模 下圖表示植物細(xì)胞代謝的過程 下列有關(guān)敘述正確的是 A 過程 表示滲透吸水 對 過程研究 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的能量全部儲存于ATP中B 過程 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 過程 產(chǎn)生的能量可用于礦質(zhì)離子的吸收過程 D C 過程 產(chǎn)生的C6H12O6中的氧來自水和CO2 過程 可在根尖細(xì)胞中發(fā)生D 就整個植株來說 若過程 O2的釋放量小于過程 O2的吸收量 則該植物體內(nèi)有機(jī)物的量將減少 解析 表示細(xì)胞滲透吸水 表示無氧呼吸的第二階段 表示有氧呼吸的第二 三階段 對 過程研究 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的能量一部分儲存于ATP中 其余以熱能的形式散失 A項(xiàng)錯誤 表示有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 表示光反應(yīng)階段 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng) 不能用于植物對礦質(zhì)離子的吸收 B項(xiàng)錯誤 過程 產(chǎn)生的C6H12O6中的氧全部來自CO2 過程 有氧呼吸的第二階段 可在根尖細(xì)胞中發(fā)生 C項(xiàng)錯誤 若圖中過程 光反應(yīng)階段 O2的釋放量小于過程 有氧呼吸的第三階段 O2的吸收量 即凈光合作用量 0 則該植物體內(nèi)有機(jī)物的量將減少 D項(xiàng)正確 易錯警示辨析 光合作用 的4個錯混點(diǎn) 1 誤認(rèn)為光合作用產(chǎn)生的 H 與呼吸作用產(chǎn)生的 H 是同一種物質(zhì) 光合作用中產(chǎn)生的 H 為NADPH 呼吸作用中產(chǎn)生的 H 為NADH 兩種 H 不是同一種物質(zhì) 2 誤認(rèn)為光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP用于各種生命活動 光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只被暗反應(yīng)所利用 呼吸作用中產(chǎn)生的ATP可被除暗反應(yīng)外的各項(xiàng)生命活動所利用 3 若同一植物處于兩種不同環(huán)境中進(jìn)行光合作用 甲一直光照10分鐘 乙光照5秒 黑暗5秒 持續(xù)20分鐘 甲 乙光照時間都是10分鐘 則光合作用制造的有機(jī)物 甲 乙 暗反應(yīng)時間長 4 CO2中C進(jìn)入C3 但不進(jìn)入C5 最后進(jìn)入 CH2O C5中C不進(jìn)入 CH2O 可用放射性同位素標(biāo)記法證明 題型3綜合考查細(xì)胞呼吸與光合作用的內(nèi)在聯(lián)系及相關(guān)計(jì)算5 2017 全國卷 下圖是某植物葉肉細(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 代表的物質(zhì)依次是 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 O2 NADP ADP Pi C5 NADH 或還原型輔酶 C和D 在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 解析 1 由分析可知 圖中 表示光合作用光反應(yīng)階段水光解的產(chǎn)物O2 是生成還原型輔酶 NADPH 的反應(yīng)物NADP 是生成ATP的原料ADP Pi 代表光合作用暗反應(yīng)階段參與固定CO2的物質(zhì)C5 圖中 H 代表的物質(zhì)是呼吸作用過程中的還原型輔酶I NADH 2 細(xì)胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C 和線粒體 D 3 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精的原因是植物細(xì)胞缺氧 導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸 6 2018 山東省泰安市一模 某生物實(shí)驗(yàn)小組將某種綠色植物放在特定實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi) 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)果如表所示 請分析回答 1 該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高 其原因是 一定溫度范圍內(nèi) 酶的活性隨溫度的增高而增強(qiáng) 2 若晝夜不停進(jìn)行光照 則該植物生長的最適宜溫度是 若每天交替進(jìn)行12小時光照 12小時黑暗 溫度均保持在35 的條件下 該植物不能正常生長 原因是 3 該實(shí)驗(yàn)小組在提取與分離該植物的色素過程中 偶然發(fā)現(xiàn)其缺失葉黃素色素帶 缺失該條色素帶的植株主要對 光的吸收能力減弱 25 12小時光照下植物積累的有機(jī)物比12小時黑暗中消耗 藍(lán)紫 的有機(jī)物少 為了研究缺失該色素帶的植株 甲 和正常的植株 乙 光合作用速率的差異 在不同的光照強(qiáng)度下測定了兩植株的CO2吸收速率 結(jié)果如表 根據(jù)表格中信息可知 更加適合在強(qiáng)光下生活的是 填 甲 或 乙 植株 當(dāng)光照強(qiáng)度為10klx時 植株甲的光合作用速率 填 大于 小于 或 等于 植株乙 當(dāng)光照強(qiáng)度為25klx時 植株甲積累的葡萄糖的量約為 mg m 2 h 1 乙 小于 4 7 解析 1 一定溫度范圍內(nèi) 酶的活性隨溫度的增高而增強(qiáng) 因此該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高 2 光照下二氧化碳吸收速率可表示凈光合速率 可知在25 下植物的凈光合速率最大 表中光照下吸收CO2量表示凈光合速率 黑暗中釋放CO2量表示呼吸作用強(qiáng)度 35 的條件下 該植物12小時光照條件下凈積累的有機(jī)物量可以用3 00 12 36表示 12小時黑暗條件下呼吸作用消耗的有機(jī)物量可以用3 50 12 42表示 所以該植物12小時光照下植物積累的有機(jī)物比12小時黑暗中消耗的有機(jī)物少 不能表現(xiàn)出生長 技巧方法與光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)的計(jì)算技巧 1 理清含量的關(guān)系 光合作用所需CO2的來源有兩個 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 從周圍空氣中吸收的 若是沉水植物 則是從周圍的水中吸收的 光合作用釋放O2的去向有兩個 細(xì)胞呼吸 釋放到周圍的空氣中 當(dāng)光合速率大于呼吸速率時 光合作用制造 等同生產(chǎn) 合成 的葡萄糖的去向有兩個 細(xì)胞呼吸消耗 積累 當(dāng)光合速率大于呼吸速率時 在光照下光合作用與呼吸作用同時進(jìn)行時 光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量 實(shí)測的氧氣釋放量 呼吸作用耗氧量 光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量 實(shí)測的二氧化碳吸收量 呼吸作用二氧化碳釋放量 光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量 光合作用實(shí)際生產(chǎn)葡萄糖的量 呼吸作用消耗葡萄糖的量 2 看懂?dāng)?shù)據(jù)及其相互關(guān)系是解題的關(guān)鍵 文字?jǐn)⑹鍪?利用一段文字直接給出有關(guān)數(shù)據(jù) 表格式 在表格中給出相關(guān)數(shù)據(jù) 坐標(biāo)曲線式 有時加有方格 是為了準(zhǔn)確識別有關(guān)數(shù)據(jù) 1個方格代表一定的變化量 利用坐標(biāo)系中的曲線所表示的數(shù)值來代表CO2 O2的吸收或釋放的量 1 2018 全國卷 甲 乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示 考向二光合作用與細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用 回答下列問題 1 當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時 甲 乙兩種植物中 對光能的利用率較高的植物是 甲 2 甲 乙兩種植物單獨(dú)種植時 如果種植密度過大 那么凈光合速率下降幅度較大的植物是 判斷的依據(jù)是 3 甲 乙兩種植物中 更適合在林下種植的是 4 某植物夏日晴天中午12 00時葉片的光合速率明顯下降 其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的 填 O2 或 CO2 不足 甲 光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大 乙 CO2 種植密度過大 植株接受的光照強(qiáng)度減弱 導(dǎo)致甲植物凈光合速率 下降幅度比乙大 解析 1 由曲線圖可知 光照強(qiáng)度大于a時 甲植物的凈光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的幅度更大 說明甲植物對光能的利用率較高 2 當(dāng)種植密度過大時 植株的葉片會相互遮擋 植株接受的光照強(qiáng)度減弱 導(dǎo)致植物凈光合速率下降 由曲線圖可知 光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大 3 由曲線圖可知 在低光照強(qiáng)度下 乙植物的凈光合速率較高 在高光照強(qiáng)度下 乙植物的凈光合速率明顯低于甲植物 所以乙植物更適合在林下低光照強(qiáng)度的環(huán)境下種植 4 夏日晴天中午12點(diǎn) 溫度較高 部分氣孔關(guān)閉 進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2明顯減少 抑制了暗反應(yīng) 導(dǎo)致葉片的光合速率明顯降低 2 2018 全國卷 為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性 某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A B兩種葉片 分別測定其凈光合速率 結(jié)果如圖所示 據(jù)圖回答問題 1 從圖可知 A葉片是樹冠 填 上層 或 下層 的葉片 判斷依據(jù)是 2 光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時 A葉片的凈光合速率開始下降 但測得放氧速率不變 則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的 反應(yīng)受到抑制 3 若要比較A B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量 在提取葉綠素的過程中 常用的有機(jī)溶劑是 下層 A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需光照強(qiáng)度低于B葉片 暗 無水乙醇 解析 探究某種樹木樹冠上下層葉片的凈光合速率 給出了來自樹冠不同層的A B兩種葉片的光照強(qiáng)度與凈光合速率的關(guān)系曲線圖 圖中也顯示出A B兩種葉片的呼吸速率 1 根據(jù)題圖中的曲線可知 A葉片凈光合速率最大時 對應(yīng)的光照強(qiáng)度約為1200 mol m 2 s 1 B葉片凈光合速率最大時 對應(yīng)的光照強(qiáng)度至少為2000 mol m 2 s 1 即A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需的光照強(qiáng)度低于B葉片 因此A葉片位于樹冠下層 2 當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時 A葉片的放氧速率不變 但凈光合速率下降 原因可能是光合作用的暗反應(yīng)受到抑制 3 常用的提取葉綠素的有機(jī)溶劑是無水乙醇 3 2018 全國卷 回答下列問題 1 高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的 上 該物質(zhì)主要捕獲可見光中的 2 植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切 葉面積系數(shù) 單位土地面積上的葉面積總和 與植物群體光合速率 呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示 由圖可知 當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時 隨葉面積系數(shù)增加 群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均 當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時 群體干物質(zhì)積累速率降低 其原因是 類囊體膜 藍(lán)紫光和紅光 增加 群體光合速率不變 但群體呼吸速率仍在增加 故群體干物質(zhì)積累 速率降低 3 通常 與陽生植物相比 陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強(qiáng)度 填 高 或 低 低 解析 1 高等植物進(jìn)行光合作用捕獲光能的物質(zhì)是色素 該物質(zhì)分布在葉綠體的類囊體膜上 其捕獲的光主要是藍(lán)紫光和紅光 2 由圖中曲線可以看出 當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時 隨葉面積系數(shù)增加 群體光合速率和干物質(zhì)積累速率都在增加 當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時 群體光合速率不變 但群體呼吸速率增加 兩者差值降低 故群體干物質(zhì)積累速率降低 3 通常 陰生植物的光合速率和呼吸速率都比陽生植物低 因此與陽生植物相比 陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相等時所需要的光照強(qiáng)度低 4 2017 全國卷 某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半 但固定CO2酶的活性顯著高于野生型 下圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率 敘述錯誤的是 D A 光照強(qiáng)度低于P時 突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B 光照強(qiáng)度高于P時 突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型 C 光照強(qiáng)度低于P時 限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D 光照強(qiáng)度高于P時 限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度 解析 光照強(qiáng)度低于P時 突變型的光合作用強(qiáng)度 光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度 低于野生型 A項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度高于P時 突變型的光合作用強(qiáng)度 光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度 高于野生型 B項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度低于P時 限制突變型和野生型光合速率的主要環(huán)境因素為橫坐標(biāo)所表示的因素 即光照強(qiáng)度 C項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度高于P時 突變型光合速率隨光照強(qiáng)度的增大而增加 因此限制其光合速率的主要環(huán)境因素仍然為橫坐標(biāo)所表示的因素 即光照強(qiáng)度 D項(xiàng)錯誤 5 2016 全國卷 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 回答下列問題 1 據(jù)圖判斷 光照強(qiáng)度低于a時 影響甲組植物光合作用的限制因子是 光照強(qiáng)度 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 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 CO2濃度 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 當(dāng)光照強(qiáng)度低于a時 甲組植物的光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而增大 因此影響甲組植物光合作用的限制因子是光照強(qiáng)度 2 b光照強(qiáng)度下 甲組植物的光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度的增大而增大 說明此時限制光合作用的因素不是光照強(qiáng)度 而是CO2濃度或溫度 因此要提高甲組的光合作用強(qiáng)度 可以考慮的措施是適當(dāng)提高CO2濃度 3 由圖可知 經(jīng)處理后乙組的最大光合速率明顯低于甲組 若是由遺傳物質(zhì)改變造成的 則可遺傳給子代 即子代在甲組條件下光合速率低于甲組 若是由低光照引起的 遺傳物質(zhì)不變 則子代在甲組條件下光合速率應(yīng)與甲組相同 當(dāng)把乙組植株產(chǎn)生的種子種植在與甲組相同的條件下時 其光合作用曲線與甲組的相同 說明乙組光合作用強(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 6 2016 全國卷 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 遮光是指用黑紙將試管包裹起來 并放在距日光燈100cm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 50min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 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 不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的 黃色 水草不進(jìn)行光合作用 只進(jìn)行呼吸作用 溶液中CO2濃度 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 高于3號管 解析 1 1號試管中沒有水草 2至7號試管中均有水草 但2號試管沒有光照 其中的水草只進(jìn)行呼吸作用 其余試管中的水草同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用 因此與1號試管對照 2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由不同光強(qiáng)下水草的光合作用和呼吸作用引起的 若1號試管的溶液是藍(lán)色 說明在沒有水草的條件下 光照會導(dǎo)致溶液中CO2濃度發(fā)生變化 則2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的 2 2號試管遮光處理 其中的水草不進(jìn)行光合作用 只進(jìn)行呼吸作用 故2號試管溶液中CO2濃度高于3號試管 因此2號試管中溶液應(yīng)呈現(xiàn)黃色 3 5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化 說明其中水草的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 吸收與釋放的CO2量相等 1 影響細(xì)胞呼吸的4大外界因素 1 溫度 2 O2濃度 3 CO2濃度 4 含水量 2 影響光合作用的外界因素 光反應(yīng)階段 CO2供應(yīng)量 暗反應(yīng)階段C3 光照強(qiáng)度 溫度 酶的活性 題型1以圖形曲線形式考查光合作用與呼吸作用的影響因素1 2017 北京理綜 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 D 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 解析 對于坐標(biāo)曲線圖 應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注橫 縱坐標(biāo)的含義以及曲線的變化趨勢 本題中橫坐標(biāo)是溫度 縱坐標(biāo)是二氧化碳吸收量或釋放量 曲線都先上升再下降 但變化趨勢有所區(qū)別 據(jù)此可以判斷有關(guān)光合作用和呼吸作用的最適溫度 從第二幅圖的曲線中可以看出 光合作用的最適溫度為30 左右 呼吸作用的最適溫度為55 左右 因此呼吸作用的最適溫度比光合作用的高 A項(xiàng)正確 從第一幅圖的曲線中可以看出 凈光合作用的最適溫度為25 左右 B項(xiàng)正確 通過第二幅圖的曲線 可以看出在0 25 范圍內(nèi) 光合作用曲線變化明顯大于呼吸作用曲線 C項(xiàng)正確 植物總光合作用大于呼吸作用時 即凈光合作用大于0時 適合植物的生長 從圖中可以看出 適合該植物生長的溫度范圍是10 45 D項(xiàng)錯誤 2 2018 貴州省貴陽市一模 如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 請回答下列問題 1 t1時給予圖示處理 短時內(nèi)ADP與ATP的比值將 t2 t3 限制植物光合速率的環(huán)境因素主要有 減小 CO2濃度 溫度 2 t3 t4 光照強(qiáng)度不變 光反應(yīng)速率將 原因是 3 若t3時用14C標(biāo)記的14CO2進(jìn)行該實(shí)驗(yàn) 然后追蹤放射性 其在葉綠體中的主要轉(zhuǎn)變途徑為 提高 CO2濃度升高 暗反應(yīng)加快 加快ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過程和 H 的消耗 導(dǎo)致光反應(yīng)速率加快 14CO2 14C3 14CH2O 解析 1 t1時給予圖示處理 給予充足恒定光照 產(chǎn)生ATP的量將增加 ADP的量減少 因此短時內(nèi)ADP與ATP的比值將減少 t3后隨著CO2濃度的升高 光合速率加快 說明t2 t3 限制光合作用的因素是CO2濃度 2 t3 t4 光照強(qiáng)度不變 CO2濃度升高 暗反應(yīng)增強(qiáng) 一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化 H 和ATP不再積累 導(dǎo)致光反應(yīng)速率加快 3 二氧化碳在光合作用過程中 首先與五碳化合物結(jié)合被固定為三碳化合物 再被還原為葡萄糖 即14CO2 14C3 14CH2O 歸納總結(jié)高考常考的植物 三率 總光合速率 凈光合速率 呼吸速率 問題歸納 1 植物 三率 間的內(nèi)在關(guān)系 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 CO2釋放量或O2吸收量 凈光合速率 植物綠色組織在 有光 條件下測得的值 小室內(nèi)CO2減少 或增加 量或小室內(nèi)O2增加 或減少 量 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 2 植物 三率 的常用表示方法在有光條件下 植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸 實(shí)驗(yàn)容器中O2增加量 CO2減少量或有機(jī)物的增加量 用于表示凈光合速率 而真正光合速率 凈光合速率十呼吸速率 表示方法如下表 題型2光合作用與呼吸作用中的實(shí)驗(yàn)探究及生產(chǎn)應(yīng)用3 2018 河北保定一模 兩棵同種生長狀況基本相同的植物 分別置于透明的玻璃罩內(nèi) 如圖甲 乙所示 在相同自然條件下 測得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙 丁曲線所示 下列說法正確的是 B A AB段和CD段 曲線下降的原因相同B 一晝夜中 裝置乙中植物積累的有機(jī)物比甲多C E點(diǎn)時 氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用基本停止D 裝置甲的植物葉綠體中 在14點(diǎn)時C5含量比10點(diǎn)時低 解析 依題意并結(jié)合圖示分析可知 甲植物在密閉的透明玻璃罩內(nèi) 限制光合作用的因素主要是二氧化碳濃度 AB段下降的原因是二氧化碳供應(yīng)不足 圖乙植物在自然狀態(tài)下 CD段下降的原因是光照不足 A項(xiàng)錯誤 丙和丁圖中橫坐標(biāo)與曲線圍成的面積的絕對值表示凈光合作用 據(jù)此可知 一晝夜中 裝置乙中植物積累的有機(jī)物比甲多 B項(xiàng)正確 E點(diǎn)時 氣孔部分關(guān)閉導(dǎo)致光合作用下降 C項(xiàng)錯誤 裝置甲的植物葉綠體中 在14時時 玻璃罩內(nèi)二氧化碳因光合作用的消耗而含量不足 使得二氧化碳的固定過程減弱 消耗的C5減少 導(dǎo)致C5含量比10時時高 D項(xiàng)錯誤 4 2016 全國卷 為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對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 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 濕度 或答相對濕度 在相同溫度條件下 相對濕度改變時光合速率變化較大 增加 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 通過表中數(shù)據(jù)可知 對照組 實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二的溫度條件相同 相對濕度不同 且隨著相對濕度增大 光合速率明顯增加 而實(shí)驗(yàn)組二 三 四的相對濕度相同 溫度依次降低 但光合速率變化不明顯 故中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度 增加麥田環(huán)境的相對濕度可提高光合速率 推測其能降低小麥光合作用 午休 的程度 2 實(shí)驗(yàn)組二 三 四在相對濕度相同的情況下 環(huán)境溫度為31 時光合速率最大 說明環(huán)境溫度為25 時沒有達(dá)到光合作用的最適溫度 由于溫度對酶活性有影響 因此適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)組四的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率 3 二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散 不需要載體蛋白和能量 技巧方法光合作用和呼吸作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)題的應(yīng)答策略光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)應(yīng)依照如下步驟進(jìn)行 第一步 閱讀題干 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?第二步 理解裝置圖 注意光合速率與呼吸速率裝置圖的異同 明確實(shí)驗(yàn)原理 結(jié)合光合作用和呼吸作用的過程及影響因素 第三步 結(jié)合試題要求分析確定答案 第四步 若試題的結(jié)果分析中要求繪制曲線或表格 要注意掌握相應(yīng)的方法 如對于曲線 不要忘記橫 縱坐標(biāo)的含義 有時還要注意單位 而對于表格 則不要忘記名稱 行和列的含義等