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1、代谢,模块一,专题四光合作用与呼吸作用,抓主干、正误判断,(1)高等生物都进行有氧呼吸，低等生物都进行无氧呼吸。()(2)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。()(3)细胞呼吸的结果如果没有水的产生，就一定是无氧呼吸。()(4)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。()(5)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。()(6)人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高。()(7)磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物。()(8)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累。()(9)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。(),(10)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧时。(
2、)(11)若用含有18O的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O的物质有HO、18O2、C18O2。()(12)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP。()(13)叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠。()(14)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。()(15)提取叶绿素时，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏。()(16)提取叶绿素的实验中，研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分。(),悟真题、突破考向,1(2019全国卷，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A马铃薯块茎
3、细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生,考向1光合作用与细胞呼吸的过程及内在联系,B,真 题 回 放,解析马铃薯块茎细胞除了能进行有氧呼吸外，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸，A项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸，第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下，转化成乳酸，B项正确。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，C项错误。储藏库中氧气浓度升高，会促进马铃薯块茎细胞的
4、有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量减少，D项错误。,2(2019全国卷，3)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自()A水、矿质元素和空气B光、矿质元素和水C水、矿质元素和土壤D光、矿质元素和空气解析根据光合作用的过程，植物产生的有机物主要来自空气中的CO2，另外植株增加的质量还来自对水和矿质元素的吸收。光合作用过程中，光是光合作用进行的动力。,A,3(2019全国卷，4)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A有机物总量减少，呼吸强度增强B有
5、机物总量增加，呼吸强度增强C有机物总量减少，呼吸强度减弱D有机物总量增加，呼吸强度减弱解析正常情况下，干种子吸水萌发时，自由水含量不断增加，细胞代谢作用增强，呼吸强度增强，有机物不断分解；当幼苗开始进行光合作用时，有机物含量会逐渐增加。根据题干中的提示“黑暗中”“黄化苗”可知，其不能进行光合作用合成有机物，所以有机物总量减少。,A,4(2018天津卷)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是(),C,At1t2，酵母菌的有氧呼吸速率
6、不断下降Bt3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C若降低10 培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色,解析A对：t1t2，培养液中O2相对含量下降，但与0t1段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降。B对：t3时，培养液中O2相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸；t1时，培养液中O2相对含量较高，酵母菌主要进行有氧呼吸。t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少，可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快。C错：由题意可知，曲线是在最适温度下获得的
7、，若降低10 培养，则呼吸速率下降，O2相对含量达到稳定所需时间会延长。D对：因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色。,5(2017全国卷)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的解析类胡萝卜素不吸收红光，A错误；叶
8、绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素吸收640660 nm的红光，导致水光解释放氧气，D正确。,A,6(2016全国理综)下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,C,解析叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮中，A项正确；镁是叶绿素的组成元素，植物中的
9、矿质元素主要由根从土壤中吸收，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光(波长范围大约是390760nm)，而红外光是波长大于760nm的光，紫外光是波长小于390nm的光，C项错误；光是叶绿素合成的必要条件，黑暗中生长的植物幼苗叶片叶绿素合成受阻，从而使叶片表现出类胡萝卜素的黄色，D项正确。,1光合作用与细胞呼吸过程图解(1)物质转变过程：物质名称：b：_，c：_，d：_，e：_，f：_；g：_；h：_。,核 心 拓 展,O2,ATP,ADP,NADPH或H,C5,CO2,C3,生理过程及场所：,暗反应,叶绿体类囊体薄膜,叶绿体基质,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,(3)能量转换
10、过程：(填图),2外界条件变化时，C5、C3、H、ATP等物质的量的变化模式图(据图填空)(1)光照强度变化：,(2)CO2浓度变化：,3光合作用与细胞呼吸过程中H和ATP的来源和去向归纳,H2O光解,还原C3,4.从细胞器水平分析光合作用与细胞呼吸的关系上图中表示O2的是_；表示CO2的是_，其中表示净光合量，_表示总光合量。,题型1考查细胞呼吸的过程及应用1(2019吉林省辽源市高三期末)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(),C,题 型 突 破,解析种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，A正确；乳酸
11、菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B正确；水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，但温度不能太低，C错误；植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为生根吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。故选C。,2(2018全国，5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP解析A对：植
12、物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行，氧气充足时进行有氧呼吸，氧气缺少时进行无氧呼吸。B对：在食物链中，输入某一营养级的能量，一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失。C错：有氧呼吸的产物是水和CO2，无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸。D对：有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，光合作用的光反应阶段有ATP产生。,C,3(2019湖南师大附中第一次月考)如图是为探究酵母菌细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)。下列有关实验装置和结果的分析，不正确的是(),D,A通过装置l仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B通过装置
13、2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸C如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D装置2中液滴可能向左移,解析酵母菌有氧呼吸消耗O2产生等体积的CO2，无氧呼吸不消耗O2产生CO2，NaOH溶液可吸收CO2，酵母菌只进行无氧呼吸时装置1中液滴不移动，进行有氧呼吸(或同时进行有氧呼吸与无氧呼吸)时装置1中液滴向左移动，液滴向左移动是有氧呼吸消耗O2引起的，通过装置1可以确定酵母菌是否进行有氧呼吸，无法确定有无无氧呼吸，A正确；装置2中加入的清水不能吸收CO2，若酵母菌只进行有氧呼吸，液滴不移动，若酵母菌只进行无氧呼吸，液滴右移，若有氧呼吸和无氧呼吸
14、并存，液滴右移，装置2可以用于探究酵母菌是否进行无氧呼吸，B正确；若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则O2的消耗量小于释放的CO2量，装置2中液滴向右移动，而装置1中液滴左移，C正确；无论酵母菌进行何种呼吸，装置2中液滴都不可能左移，D错误。,生物呼吸类型判定实验设计探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，实验结果如下：,(1)若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除
15、将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。,题型2考查光合作用的过程及有关实验4(2019唐山一模)将叶绿体悬浮液置于适宜光照下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是()A可测定叶绿体悬浮液的净光合速率B向悬浮液中滴入少量NaHCO3溶液，H含量下降C突然改用等强度红光照射，C3含量上升D改变悬浮液中pH对氧气释放无影响,B,解析离体叶绿体释放出的氧气为实际光合作用产生的氧气，所以该实验可测定叶绿体悬浮液的总光合速率，A错误；向悬浮液中滴加少量NaHCO3溶液，使溶液中的CO2浓度增加，生成的C3增加，则C3还原消耗的H增加，导致叶绿体中的H含量下降，B正确；叶
16、绿素主要吸收红光和蓝紫光，突然改用等强度红光照射，光合作用的光反应增强，生成的ATP和H增多，使C3的还原增加，导致叶绿体中的C3含量下降，C错误；改变悬浮液中pH，会影响光合作用相关酶的活性，对氧气的释放造成影响，D错误。,5(2019海南文昌中学联考)有研究表明，汞离子对植物的细胞膜、线粒体的嵴和叶绿体的类囊体有破坏作用。植物受汞污染后()A有氧呼吸第二阶段减弱，导致第一、第三阶段减弱B有氧呼吸第三阶段减弱，第一、第二阶段不受影响C叶肉细胞的光反应速率下降，导致暗反应速率下降D根尖细胞吸收无机盐的能力下降，吸水能力不受影响,C,解析有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基
17、质中，第三阶段发生在线粒体内膜上，所以汞污染后直接导致有氧呼吸的第三阶段减弱；根据化学平衡原理，汞污染后有氧呼吸第三阶段减弱，第一、第二阶段也减弱；汞能破坏类囊体，而类囊体是植物光合作用光反应的场所，所以汞污染后光反应速率下降，使光反应为暗反应提供的H和ATP减少，导致暗反应速率下降；汞污染后，根尖细胞呼吸作用减弱，使其吸收无机盐的能力下降，细胞液浓度下降，使得细胞吸水的能力也下降。,6(2018北京卷，3)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A需要ATP提供能量BDCIP被氧化C不需要光合色素参
18、与 D会产生氧气解析A错：光反应阶段产生ATP，提供给暗反应利用。B错：某些指示剂在氧化态或还原态时呈现不同颜色。光反应过程中，可产生还原型辅酶，DCIP由蓝色变为无色，说明其在还原型辅酶的作用下由氧化态变为还原态。C错：光反应阶段需要光合色素的参与。D对：光反应阶段，水光解产生氧气。,D,辨析“光合作用”的4个错混点(1)误认为光合作用产生的H与呼吸作用产生的H是同一种物质：光合作用中产生的H为NADPH，呼吸作用中产生的H为NADH，两种H不是同一种物质。(2)误认为光反应中产生的ATP用于各种生命活动：光合作用光反应中产生的ATP只被暗反应所利用，呼吸作用中产生的ATP可被除暗反应外的各
19、项生命活动所利用。,(3)若同一植物处于两种不同环境中进行光合作用，甲一直光照10分钟；乙光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟(甲、乙光照时间都是10分钟)，则光合作用制造的有机物：甲乙(暗反应时间长)。(4)CO2中C进入C3，但不进入C5，最后进入(CH2O)，C5中C不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。,题型3考查细胞呼吸和光合作用的内在联系及相关计算7(2019山东省济宁二模)生物制氢有良好的发展前景，H在产氢酶的作用下可以产生H2，产氢酶对O2敏感。下面是利用生物制H2的两种方法。(1)真核生物绿藻在光照条件下可以产生H2。绿藻在光照条件下产生H的场所是_。绿藻产H2是生物代
20、谢的一种调控结果，当细胞代谢活动平衡时，绿藻细胞内参与反应的C3的含量_(填“小于”“大于”或“等于”)C5的含量。产H2会导致绿藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因_ _。,细胞质基质、线粒体、叶绿体,大于,绿藻光反应产生的H转变成H2，使参与暗反应的,H减少，有机物生产量减少,(2)一些厌氧微生物在黑暗环境下，能将多种有机物发酵成各种有机酸，同时产生大量的H2。与上述绿藻制氢方法相比，这种方法制H2的优点是_。在厌氧微生物产H2过程中无氧呼吸也会影响产氢酶的活性，其原因是：_。,不受光照条件限制、避免了氧气的干扰、产气量大,厌氧菌无氧呼吸产生有机酸，导致溶液pH降低，影响产氢酶
21、的活性,解析(1)真核生物绿藻在光照条件下，既进行光合作用又进行呼吸作用，两过程都产生H，因此绿藻在光照条件下产生H的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。根据二氧化碳的固定的反应方程式可知，一个五碳化合物生成两个三碳化合物，因此绿藻细胞内参与反应的C3的含量大于C5的含量。当细胞代谢活动平衡时，绿藻光反应产生的H转变成H2，使参与暗反应的H减少，有机物生产量减少，因此H2会导致绿藻生长不良。(2)一些厌氧微生物在黑暗环境下，能将多种有机物发酵成各种有机酸，同时产生大量的H2。与上述绿藻制氢方法相比，这种方法制H2的优点是不受光照条件限制、避免了氧气的干扰、产气量大。厌氧菌无氧呼吸产生有机酸，导致
22、溶液pH降低，影响产氢酶的活性，因此在厌氧微生物产H2过程中无氧呼吸也会影响产氢酶的活性。,8为探究光照强度对不同植物幼苗光合作用能力的影响，某研究小组将生长状况相同的不同植物的幼苗分成A、B两组，分别栽种在温度适宜、其他条件均相同的环境中，测定结果如图所示。回答下列问题：,(1)光照强度为150 lx时，B组幼苗的光合作用强度_(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度，此时叶绿体中ADP的移动方向是_。(2)如果在光照强度为300 lx的条件下培养这两组幼苗，则这两组幼苗的生长速率_(填“相等”或“不相等”)，理由是_ _。(3)当光照强度为1 500 lx时，限制A组幼苗光合作用强度的
23、环境因素主要是_，此时若突然中断光照，则叶绿体中C5的含量将_。,等于,由叶绿体基质移向类囊体薄膜,相等,光照强度为300 lx时，A、,B两组幼苗的净光合速率相等(或积累的有机物量相等),CO2浓度,减少,解析(1)当光照强度为150 lx时，B组幼苗的放氧速率为0，说明此时B组幼苗的光合作用强度等于呼吸作用强度。ADP产生于暗反应阶段，在光反应阶段被利用，所以当光照强度为150 lx时，B组幼苗叶绿体中的ADP的移动方向是由叶绿体基质移向类囊体薄膜。(2)分析题图可知，光照强度为300 lx时，A、B两组幼苗的净光合速率相等，即积累的有机物量相等，所以在光照强度为300 lx的条件下培养这
24、两组幼苗时，这两组幼苗的生长速率相等。(3)当光照强度为1 500 lx时，A组幼苗的放氧速率不再随光照强度的增加而增加，说明光照强度不再是限制因素，且由题可知，幼苗所处环境的温度适宜，所以此时限制A组幼苗光合作用强度的环境因素主要是CO2浓度。此时若突然中断光照，则光反应停止，不再产生H和ATP，C3的还原过程受阻，而CO2的固定仍在进行，仍在消耗C5，所以叶绿体中C5的含量将减少。,9(2017全国卷，29)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。,据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表
25、线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。,O2,NADP,ADPPi,C5,NADH(或还原型辅酶),C和D,在缺氧条件下进行无氧呼吸,解析(1)由图分析可知，图中表示光合作用光反应阶段水光解的产物O2；是生成还原型辅酶(NADPH)的反应物NADP；是生成ATP的原料ADPPi；代表光合作用暗反应阶段参与固定CO2的物质C5；图中H代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶I(NADH)。(2)细胞中生成ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化
26、成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞进行无氧呼吸。,1(2018全国卷)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。,考向2光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用,甲,真 题 回 放,(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_ _。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。,甲,光照强度降低导致甲植物净光合速,率降低的幅度
27、比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大,乙,CO2,解析(1)由曲线图可知，光照强度大于a时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲线图可知，在低光照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12点，温度较高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的C
28、O2明显减少，抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。,2(2018全国卷)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：,(1)从图可知，A叶片是树冠_(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_。(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_。,下层,A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片,暗,无水乙醇,解析探究某
29、种树木树冠上下层叶片的净光合速率，给出了来自树冠不同层的A、B两种叶片的光照强度与净光合速率的关系曲线图，图中也显示出A、B两种叶片的呼吸速率。(1)根据题图中的曲线可知，A叶片净光合速率最大时，对应的光照强度约为1 200 molm2s1，B叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2 000 molm2s1，即A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片，因此A叶片位于树冠下层。(2)当光照强度达到一定数值时，A叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用的提取叶绿素的有机溶剂是无水乙醇。,3(2018全国卷)(1)高等植物光合作用中捕获光能
30、的物质分布在叶绿体的_上，该物质主要捕获可见光中的_。(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_。,类囊体膜,蓝紫光和红光,增加,群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低,(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度_(填“高”或“低”)。解析(1)高等植物进行光合作用捕获光能的物质是色
31、素，该物质分布在叶绿体的类囊体膜上，其捕获的光主要是蓝紫光和红光。(2)由图中曲线可以看出，当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率都在增加；当叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率增加，两者差值降低，故群体干物质积累速率降低。(3)通常，阴生植物的光合速率和呼吸速率都比阳生植物低，因此与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度低。,低,1影响光合速率的三大因素曲线分析(据图填空),核 心 拓 展,ATP和H,温度、CO2浓度,色素的含量,C3,温度、光照强度,酶的数量和活性,暗反应,酶的活性,2.密闭环境中一昼
32、夜CO2和O2含量的变化分析(据图填空),C、E,N点低于M点，,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度降低，即总光合量大于总呼吸量，植物生长,N点低于M点，说明一,昼夜密闭容器中O2浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长,3.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线分析(据图填空)(1)积累有机物时间段：_段。(2)制造有机物时间段：_段。(3)消耗有机物时间段：_段。(4)一天中有机物积累最多的时间点：_点。(5)一昼夜有机物的积累量表示为：_(SP、SM、SN表示面积)。,ce,bf,Og,e,SPSMSN,题型1以图形曲线形式考查光合作用与细胞呼吸作用的影响因素1(2017全国卷)某突变型水稻
33、叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是(),D,题 型 突 破,A光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型B光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型C光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度解析光照强度低于P时，突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)低于野生型，A项正确；光照强度高于P时，突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)高于野生型，B项正确；光照强度低于P时，限制突变型和野生型光合速率的主要环境因
34、素为横坐标所表示的因素，即光照强度，C项正确；光照强度高于P时，突变型光合速率随光照强度的增大而增加，因此限制其光合速率的主要环境因素仍然为横坐标所表示的因素，即光照强度，D项错误。,2(2019山东省菏泽市高三期末)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量，结果如图，则下列推论中正确的是(),C,A光照强度为0klx时，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质B光照强度为1klx时，光合作用吸收的CO2多于呼吸作用释放的CO2C光照强度由5klx增强到7klx时，叶肉细胞中C3的合成速率增大D光照强度为10klx时，CO2浓度和色素含量
35、是限制植物光合作用速率的主要外因,解析光照强度为0klx时，叶肉细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，A错误；表格中测得的CO2变化量是净光合作用，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为1klx时，容器内CO2增多是因为呼吸作用大于光合作用，B错误；光照强度由5klx增强为7klx时，二氧化碳的吸收量增加，因此叶肉细胞中C3化合物合成速率增大，C正确；光照强度由8klx增强为10klx时，CO2量不变，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳量为主要的环境因素，限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等，D错误。故选C。,3(2019安徽六校联考)图甲表示在光照充足、CO2浓
36、度最适宜的条件下，温度对某植物实际光合速率和呼吸速率的影响；图乙表示该植物在适宜条件下，光照强度对光合作用的影响。请据图回答下列问题：,(1)由图甲可知，与_作用有关的酶对高温更敏感。30 时，限制该植物光合作用速率的主要影响因素是_。(2)乙图中用_表示该植物的净光合作用速率。(3)理论上，在温度为_ 时，该植物生长最快，此时该植物根部细胞中能产生ATP的场所是_ _。当温度变为40 时，b点将_(填“左移”“右移”或“不动”)。(4)图甲中，当温度为25 时，一天中至少需要_h以上的光照才能使植物生长。,光合,色素和酶的数量(和种类),单位时间内氧气的释放量(或氧气的释放速率),30,细胞
37、质基质、线粒体(或细胞质基质、线粒体基质,和线粒体内膜),右移,10,解析本题考查的是酶、细胞呼吸和光合作用的相关内容。(1)据图甲分析，图甲中实线表示植物实际光合速率，虚线表示细胞呼吸速率。在高温时实际光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降得快，且光合速率最高点对应的温度比呼吸速率最高点对应的温度低，说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感；30 时实际光合速率最大，在光照充足和CO2浓度适宜条件下，此时光合速率最高，此时限制光合速率的主要因素不是环境因素，而是细胞中的色素和酶的数量。(2)据图乙曲线的纵坐标分析，植物的净光合作用速率可以用单位时间内氧气的释放量或氧气的释放速率表示。,(3)植物
38、的净光合作用速率越大，植物生长越快，从图甲可以看出，当温度为30 时，净光合速率最大；由于植物根部细胞不能进行光合作用，此时根部细胞产生的ATP来源于细胞呼吸，ATP产生的场所是细胞质基质和线粒体；根据图甲分析，当温度由30 变为40 时，植物实际光合速率降低，呼吸速率升高，净光合作用速率降低，则光的补偿点升高，图乙中的b点将右移。(4)据图甲分析，当温度为25 时，实际光合速率为6，呼吸速率为2.5，净光合速率为3.5，设一天至少光照x小时植物才能生长，则有3.5x(24x)2.50，解得x10 h。,高考常考的植物“三率”(总光合速率、净光合速率、呼吸速率)问题归纳(1)植物“三率”间的内
39、在关系呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值(CO2释放量或O2吸收量)。净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测得的值小室内CO2减少(或增加)量或小室内O2增加(或减少)量。真正光合速率净光合速率呼吸速率。,(2)植物“三率”的常用表示方法在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率净光合速率呼吸速率。表示方法如下表。,题型2光合作用与呼吸作用中的实验探究与生产应用4(2019西安一模)为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响，研究者选取开花后3天的植株
40、进行处理，从顶部去除不同数量叶片，每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率(代表单株产量)，同时在一定面积的样方中测定群体光合速率(代表群体产量)。(注：穗位叶位于植株中下部，其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量),(1)叶绿素分布于叶绿体的_上，光反应阶段产生的ATP和H将直接参与暗反应阶段中_过程，进而形成有机物。(2)由图甲可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着_而增大。本实验中，穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为_。(3)由图乙可知，随顶部去除叶片数量增加，_的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足。已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和
41、玉米籽粒发育所需，若去除顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物_降低，使其积累的有机物减少，造成减产。,类囊体薄膜,C3的还原,去叶程度的增强(或去叶数量的增多),去除2片叶,单株,输入量,(4)为了确认穗位叶的光合产物是否因为向遮光叶片运输而导致减产，可进一步设计实验：对玉米植株顶部2片叶遮光处理；用透明袋包住穗位叶，不影响其正常生长。实验时向包住穗位叶的透明袋中通入_，其他生长条件适宜，一段时间后检测_。解析本题考查影响光合作用速率的环境因素的相关内容。(1)叶绿素分布于叶绿体的类囊体薄膜上；光反应阶段产生的ATP和H将直接参与暗反应阶段中C3的还原过程，进而形成有机物。(2)由图甲
42、可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着去叶程度的增强(或去叶数量的增多)而增大；由图甲可知，本实验中，穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为去除2片叶。,14CO2(或C18O2、带有放射性标记的CO2),顶部2片遮光叶片是否有放射性,(3)由图乙可知，随顶部去除叶片数量增加，单株的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足；已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需，若去除顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物输入量降低，使其积累的有机物减少，造成减产。(4)利用同位素标记法可追踪植物体内物质的转运情况，实验时向包住穗位叶的透明袋中通入带有放
43、射性标记的CO2，其他生长条件适宜，一段时间后检测顶部2片遮光叶片是否有放射性。保证顶部2片叶不能进行光合作用合成有机物，如果一段时间后检测顶部2片遮光叶片有放射性，说明穗位叶的光合产物会向遮光叶片运输，从而导致减产；如果没有放射性，则相反。,5(2019江苏省宿迁市高三期末)下图1为全光照和不同程度遮光处理对拟南芥植株光合作用的影响结果。图2为拟南芥植株光合速率、呼吸速率随温度变化曲线图。请据图回答：,(1)图1中10%遮光处理，叶绿素含量增加，其中_含量增加更多，叶片对_吸收能力显著增强。50%遮光处理，叶绿素含量继续增加，但净光合速率明显下降的原因是_。(2)当遮光比例约达到_时，该植株
44、光合作用的速率等于呼吸作用的速率。,叶绿素a,红(橙)光或蓝紫光,光照强度减弱，光合速率下降,90%,(3)图2温度在05 之间，该植物幼苗细胞产生ATP的场所是_。(4)图2温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为_。(5)图2限制CD段CO2吸收速率的主要环境因素是_，图中_点光合作用制造的有机物最多。,细胞质基质、线粒体、叶绿体,20,光照、温度,D,解析(1)图1中10%遮光处理，叶绿素含量增加，叶绿素a/b比例也增加，说明叶绿素a含量增加更多，叶片对红(橙)光或蓝紫光吸收能力显著增强。50%遮光处理，叶绿素含量继续增加，但净光合速率明显下降的原因是光照强度减弱，光反应阶
45、段减弱，光合速率下降。(2)净光合速率为0时，该植株位于光补偿点，光合作用强度等于细胞呼吸强度时的光照强度，遮光比例约达到90%。(3)图2温度在05 之间，该植物幼苗从空气中吸收氧气，说明进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，并且氧气的消耗量在逐渐减少，说明此时也在进行光合作用，产生ATP的场所是叶绿体。(4)在低于20 时，呼吸作用和光合作用均未达到饱和，超过20 时，呼吸作用继续增加，光合作用饱和，因此为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20。(5)图2限制CD段CO2吸收速率的主要环境因素是光照、温度，图中D点光合作用制造的有机物最多。,6(2016全国卷)为了探究某地
46、夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：,回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_；其依据是_ _；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。,湿度(或答相对湿度),在相同温度条件下，相对湿
47、度改变,时光合速率变化较大,增加,四,该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度,解析(1)通过表中数据可知，对照组、实验组一和实验组二的温度条件相同，相对湿度不同，且随着相对湿度增大，光合速率明显增加；而实验组二、三、四的相对湿度相同，温度依次降低，但光合速率变化不明显，故中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。增加麦田环境的相对湿度可提高光合速率，推测其能降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)实验组二、三、四在相对湿度相同的情况下，环境温度为31 时光合速率最大，说明环境温度为25 时没有达到光合作用的最适温度，由于温度对酶活性有影响，因此适当提高实验组四的环境温度能提高小麦的光合速率。,光合作用和呼吸作用相关实验题的应答策略光合作用和呼吸作用实验应依照如下步骤进行：第一步，阅读题干，明确实验目的；第二步，理解装置图(注意光合速率与呼吸速率装置图的异同)，明确实验原理(结合光合作用和呼吸作用的过程及影响因素)；第三步，结合试题要求分析确定答案；第四步，若试题的结果分析中要求绘制曲线或表格，要注意掌握相应的方法，如对于曲线，不要忘记横、纵坐标的含义(有时还要注意单位)，而对于表格，则不要忘记名称、行和列的含义等。,提能力、复习练案,
