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1、专题三 细胞的代谢,2,考点1光合作用与细胞呼吸的关系,1光合作用和细胞呼吸的关系图,场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体,光合作用反应方程式：CO2H2O(CH2O)O2呼吸作用反应方程式：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量,2.(2011年江苏卷)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是(),A光吸收差异显著，色素带缺第2条B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,B,【解析】叶绿体中主要含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝
2、卜素，其中叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光；四种色素在进行色素分离时，在滤纸条上从上至下的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。,【答案】B,3.(2011年江苏卷)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是(),D遮光90%时，铁线莲不进行光合作用,A.适当的遮光处理，可提高其干重B叶绿素含量与净光合速率呈正相关C叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标,【解析】由表格数据信息可知：随遮光比例的增大，叶绿素a/b在0%10%间增加，在10%90%间减小；叶绿素含量逐渐增加；净光合速率
3、在0%10%增加，大于10%后逐渐减小；植株干重在0%10%增加，大于10%后逐渐减小。,【答案】AC,4.(2011年新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。,回答问题：(1)图中物质A是,C3化合物,(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是,根据暗反应的特点，此时C3化合物的含量是C5化合物的2倍,当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5
4、化合物积累,(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的(低、高),高,(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的(低、高)其原因,低,CO2浓度低，暗反应的强度低，所需ATP和H少,考点2 影响光合作用速率因素的曲线分析,1单因子影响(1)光照强度,(2)温度,(3)二氧化碳浓度,(4)叶面积指数,2多因子影响,P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当调整图示的其他因子。,(2
5、010年江苏卷)不同生态环境对植物光合速率会产生影响。某课题组测定生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片不同时间的光合速率，结果如下图。,(1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为游离型叶绿素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见下表：,请完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图。从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是_。,结合型叶绿素含量降低,(2)为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入_。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下23 min后
6、，试管内的氧含量_。,酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),基本不变,(3)下图a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片，推测_(填字母)是10月1日的叶绿体照片，理由是_酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅)基本不变。,10月1日的光合速率低，a中叶绿体类囊体膜结构被破坏,A,【变式题3】某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有(多选)(),A叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C实
7、验24天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D实验24天，光合速率下降，可能是由叶片内CO2浓度下降引起的,【解析】图甲中光合速率下降时间在第2天，图乙叶绿素含量下降在第4天；从图乙看出实验24天，叶片叶绿素含量并没有下降；实验24天，由于干旱，叶片气孔关闭，叶片内CO2浓度下降，可能会引起光合速率下降。,【答案】ABD,22,5.(2011年安徽卷)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：,23,选取长势一致的小麦幼苗若干，平均
8、分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60 kghm2)、氮肥(225 kghm2)、保水剂(60 kghm2)氮肥(225 kghm2)，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：0011：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：,24,实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：,步骤没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组；步骤取材方法不科学，选取的叶片还应取自植株的相同部位,25,(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用
9、的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。(3)实验测得的CO2吸收量(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定释放量计算。,提高了光合作用有关酶的含量与活性,小于,实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差,O2,考点3 影响呼吸作用的因素,1温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。在生产实践中贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。,2氧气：随氧浓度的增加，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐增强，至某一氧浓度后植物只进行有氧呼吸。因此在氧浓度变化过程中
10、，植物呼吸作用CO2的总释放量的变化可用下图所示的曲线来表示：,根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时降低氧的浓度，一般降到细胞呼吸的最低点(即图中O2含量为5%处)。,3增加CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。在蔬菜和水果保鲜中可适当增加CO2的浓度。,【例4】在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(),A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多Cc条件下，无氧呼吸最弱Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,【解析】种子有氧呼吸吸收O2与放出CO2相等，无氧
11、呼吸时不吸收O2但是放出CO2，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时吸收O2少于放出CO2。可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，强度大小可据表格数据进行换算。d条件下只进行有氧呼吸。,【答案】D,30,(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是；曲线BC段酵母菌呼吸的方式是,细胞质基质和线粒体,有氧呼吸和无氧呼吸,(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有,乙醇含量过高、培养液的pH下降,6.(2011年江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：,31,6.
12、(2011年江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：,(3)在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有。,酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少、酵母菌种群数量增多,(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高D点对应的数量，原因可能有 和用血球计数板计数时出现错误等。,取样时培养液未摇匀，从底部取样、未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体,【变式题4】甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(多选)(),A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B甲图中氧浓度为b时的情
13、况对应的是乙图中的CD段C甲图的a、b、c、d四个浓度中b是最适合贮藏的D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生,【解析】甲图中氧浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，对应的是乙图中的A点。氧浓度为b时，细胞既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸，且无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度，对应的是乙图中的AB段。氧浓度为c时，总的CO2释放量最少，呼吸强度最低，是最适合贮藏的浓度。氧浓度为d时，细胞只进行有氧呼吸，没有酒精产生。,【答案】BC,34,【例2】(2010南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设 呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法 错误的是(),答案：C,考点4 光合作用与呼吸
14、作用的关系,1原料与产物的互用：,36,2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系(1)物质变化：,思考：(1)产生ATP最多的阶段是什么阶段？答案：光反应阶段。(2)为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？答案：细胞有氧呼吸阶段。,37,3以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系(1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系,（2)总光合量、净光合量与呼吸量的关系：总合量(真正光合作用量)=净光合量+呼吸量。如图：,39,(2)光合速率与呼吸速率的关系绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。真正光合速
15、率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率三者的常用表示方法：,40,光合、呼吸速率的测定实验探究(1)净光合速率的测定(如图)NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。(2)呼吸速率的测定(如上图),提醒注意:,41,上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。植物呼吸作用的
16、指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。,【例5】将生长状况相同的某种绿叶分成相等的四组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其重量变化，得到如下表的数据。下列结论正确的是(),A该植物光合作用的最适温度约是27 B该植物呼吸作用的最适温度约是29 C2729 下的净光合速率相等D30 下的真正光合速率为2 mg/h,【解析】本题以实验为背景考查光合作用与呼吸作用的关系。黑暗处理后质量的变化是1 h呼
17、吸作用消耗的葡萄糖量。光照后与暗处理前重量变化是1 h净光合量减去1 h呼吸量的差值，也就是说1 h真正光合作用的量为变化量+呼吸量2，如30 时真正光合作用的量为1+1+1=3,27、28、29 下的净光合速率分别为4、5、6。,【答案】B,【变式题5】以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(),A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等,
