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第第2讲讲光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸考纲要求考纲要求三年考情三年考情命题趋势命题趋势1.光合作用的光合作用的基本过程基本过程2013北京、全国大纲、海南北京、全国大纲、海南2012山东、广东、福建、天津山东、广东、福建、天津2011浙江、福建、广东、江苏浙江、福建、广东、江苏1.趋势分析：叶绿体色素的提取趋势分析：叶绿体色素的提取与分离实验常直接考查，而光合与分离实验常直接考查，而光合作用与细胞呼吸原理与应用考查作用与细胞呼吸原理与应用考查常结合过程模型、曲线分析和生常结合过程模型、曲线分析和生产生活应用进行。产生活应用进行。2备考指南：备考指南：(1)利用光合作用利用光合作用图解或表解帮助理解光合作用中图解或表解帮助理解光合作用中主要的生理变化以及光反应与暗主要的生理变化以及光反应与暗反应之间的关系。反应之间的关系。(2)可通过表解对比法加深对有氧可通过表解对比法加深对有氧呼吸三个阶段的理解。呼吸三个阶段的理解。(3)结合元素追踪法加深理解细胞结合元素追踪法加深理解细胞呼吸过程中的元素去向。呼吸过程中的元素去向。(4)结合同位素标记法理解光合作结合同位素标记法理解光合作用中产物的元素来源问题。用中产物的元素来源问题。2.影响光合作影响光合作用速率的环用速率的环境因素境因素2013山东、重庆、浙江、四川、山东、重庆、浙江、四川、江苏江苏2012北京、江苏、浙江、广东北京、江苏、浙江、广东2011全国课标、海南、广东、江全国课标、海南、广东、江苏、天津、安徽苏、天津、安徽3.细胞呼吸细胞呼吸2013全国全国、北京、安徽、福、北京、安徽、福建、四川、海南建、四川、海南2012全国课标、山东、福建、江全国课标、山东、福建、江苏、天津、浙江苏、天津、浙江2011海南、广东、天津、福建海南、广东、天津、福建叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上H、ATP、多种酶、多种酶CO2的固定、的固定、C3的还原的还原细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基质细胞质基质1以碳的转移为例，写出光合作用与细胞呼吸的联系。以碳的转移为例，写出光合作用与细胞呼吸的联系。2光合作用与细胞呼吸是怎样完成能量转换的？光合作用与细胞呼吸是怎样完成能量转换的？考点一考点一透彻分析光合作用与细胞呼吸的过程透彻分析光合作用与细胞呼吸的过程 下列有关光合作用和细胞呼吸的相关叙述中，不正确下列有关光合作用和细胞呼吸的相关叙述中，不正确的是的是()A有氧和无氧时有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同酵母菌呼吸作用产物不同(2013全国全国，3D)B叶绿体在光下和黑暗中均能合成叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2012全国大纲，全国大纲，2B)C离体的叶绿体基质中添加离体的叶绿体基质中添加ATP、H和和CO2后，可完成碳反后，可完成碳反应应(暗反应暗反应)(2011浙江，浙江，1D)D有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水在线粒体内膜上与氧结合生成水(2010新课标卷改编，新课标卷改编，2B)自主尝试自主尝试_提醒提醒两个生理过程中特别注意的是：两个生理过程中特别注意的是：植物吸收蓝紫光的百分比比红光高，但红光提供的能量多，植物吸收蓝紫光的百分比比红光高，但红光提供的能量多，白光中的绿光光合效率低，所以应是红光光合效率高。白光中的绿光光合效率低，所以应是红光光合效率高。无光的情况下，无光的情况下，CO2固定产生的固定产生的C3达到饱和，会抑制该过达到饱和，会抑制该过程的进行。程的进行。无氧呼吸第一阶段产生的无氧呼吸第一阶段产生的H用作还原剂形成乳酸或酒精，用作还原剂形成乳酸或酒精，第二阶段不产生第二阶段不产生ATP。水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。对细胞有毒害作用。【解析解析】酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是呼吸产物是CO2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和和CO2；黑暗条件下叶绿体不能合成；黑暗条件下叶绿体不能合成ATP；暗反应需要的；暗反应需要的外部条件外部条件ATP、H及及CO2；有氧呼吸的第三个阶段在线粒；有氧呼吸的第三个阶段在线粒体内膜上完成。体内膜上完成。【答案答案】B【链接提升链接提升】1物质转化关系物质转化关系(1)从反应式确定元素的来源和去向：从反应式确定元素的来源和去向：光合作用总反应式：光合作用总反应式：O2中氧原子全部来自水；中氧原子全部来自水；CO2中碳经中碳经C3进入进入(CH2O)。有氧呼吸反应式：有氧呼吸反应式：产生的产生的H2O中的氧原子全部来自中的氧原子全部来自O2，与反应物，与反应物H2O中氧原子中氧原子无关。无关。(2)光合作用与有氧呼吸的物质转化：光合作用与有氧呼吸的物质转化：(3)H和和ATP的来源、去向分析：的来源、去向分析：光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸H来源来源去向去向ATP来源来源去向去向H2O光解产生光解产生有氧呼吸第一、二阶段有氧呼吸第一、二阶段还原还原C3用于第三阶段还原用于第三阶段还原O2光反应阶段产生光反应阶段产生三个阶段都产生三个阶段都产生用于用于C3还原供能还原供能用于各项生命活动用于各项生命活动(植物的植物的C3还原除外还原除外)2.能量转化关系能量转化关系跟踪训练跟踪训练1下列物质转化过程会发生在人体内的是下列物质转化过程会发生在人体内的是()AH2O中的中的O转移到转移到O2中中BCO2中的中的C转移到转移到C6H12O6中中CC6H12O6中的中的H转移到转移到C2H5OH中中DO2中的中的O转移到转移到H2O中中【解析解析】 A所述过程是水的光解，发生在光合作用光反应阶所述过程是水的光解，发生在光合作用光反应阶段，段，B所述过程发生在光合作用的暗反应阶段，都不会发生所述过程发生在光合作用的暗反应阶段，都不会发生在人体内；在人体内；C中的物质变化发生在无氧呼吸过程中，人体无中的物质变化发生在无氧呼吸过程中，人体无氧呼吸只能产生乳酸；氧呼吸只能产生乳酸；D中的物质变化发生在有氧呼吸过程中的物质变化发生在有氧呼吸过程中，人体能够进行有氧呼吸，所以中，人体能够进行有氧呼吸，所以D项正确。项正确。D跟踪训练跟踪训练2如图表示某种生理作用的过程。其中甲、乙、丙如图表示某种生理作用的过程。其中甲、乙、丙代表有关生理过程发生的场所，代表有关生理过程发生的场所，、代表有关物质。下列代表有关物质。下列有关叙述中，正确的是有关叙述中，正确的是()A该图表示光合作用的生理过程该图表示光合作用的生理过程B酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程C物质物质表示丙酮酸，物质表示丙酮酸，物质表示表示ATPD丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的ATPD【解析解析】 该图表示有氧呼吸过程；甲、乙分别表示细胞质基该图表示有氧呼吸过程；甲、乙分别表示细胞质基质、线粒体基质，酵母菌是真核生物，可以在甲、乙中发生质、线粒体基质，酵母菌是真核生物，可以在甲、乙中发生生理过程，乳酸菌是原核生物，只能在甲中发生生理过程；生理过程，乳酸菌是原核生物，只能在甲中发生生理过程；物质物质表示丙酮酸，物质表示丙酮酸，物质表示表示H；丙表示线粒体内膜，在；丙表示线粒体内膜，在该处该处H和氧气反应生成水，同时产生大量能量，生成大量和氧气反应生成水，同时产生大量能量，生成大量ATP。考点二考点二分析影响光合作用和细胞呼吸的因素分析影响光合作用和细胞呼吸的因素 (2013高考重庆卷高考重庆卷)图是水生植物黑藻在光照等环境因素图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()A.t1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、能增加，基质中水光解加快、O2释放增多释放增多 Bt2t3，暗反应，暗反应(碳反应碳反应)限制光合作用。限制光合作用。若在若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高时刻增加光照，光合速率将再提高 Ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果变、暗反应增强的结果 Dt4后短暂时间内，叶绿体中后短暂时间内，叶绿体中ADP和和Pi含量升高，含量升高，C3化合物还化合物还原后的直接产物含量降低原后的直接产物含量降低自主尝试自主尝试_【解析解析】水的光解发生在类囊体膜上，而不是叶绿体基质中，水的光解发生在类囊体膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；项错误；t2t3，限制光合作用的是暗反应，要想提高光合速，限制光合作用的是暗反应，要想提高光合速率，应提高率，应提高CO2浓度，浓度，B项错误；项错误；t3t4，光合速率提高是因为，光合速率提高是因为暗反应增强，同时也促进了光反应的进行，光反应和暗反应是暗反应增强，同时也促进了光反应的进行，光反应和暗反应是相互联系、相互依存的整体，相互联系、相互依存的整体，C项错误；项错误；t4后短暂时间内，细后短暂时间内，细胞原有的胞原有的ATP被消耗生成被消耗生成ADP和和Pi，但是因无光，不能合成，但是因无光，不能合成ATP，所以，所以ADP和和Pi含量升高，且含量升高，且C3化合物还原后的直接产物化合物还原后的直接产物也因不断消耗而减少，也因不断消耗而减少，D项正确。项正确。【答案答案】D2分析影响细胞呼吸的因素分析影响细胞呼吸的因素影影响因素响因素比较内容比较内容温度温度氧气浓度氧气浓度水分水分影响原理影响原理坐标曲线坐标曲线实践应用实践应用影响酶的活性影响酶的活性决定呼吸类决定呼吸类型和强度型和强度自由水含量较自由水含量较高时呼吸旺盛高时呼吸旺盛在零上低温下贮在零上低温下贮存蔬菜、水果；存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽在大棚蔬菜的栽培过程中，增加培过程中，增加昼夜温差以减少昼夜温差以减少有机物的消耗，有机物的消耗，提高产量提高产量常利用降低氧的常利用降低氧的浓度抑制细胞有浓度抑制细胞有氧呼吸、降低有氧呼吸、降低有机物消耗这一原机物消耗这一原理来延长蔬菜、理来延长蔬菜、水果的保鲜时间水果的保鲜时间贮藏作物种子贮藏作物种子时，将种子风时，将种子风干，以减弱细干，以减弱细胞呼吸，减少胞呼吸，减少有机物的消耗有机物的消耗跟踪训练跟踪训练(2013江苏省泰州中学高三期中考试江苏省泰州中学高三期中考试)如图如图1为在为在光合作用的最适温度和最适光照条件下，测得的光合作用的最适温度和最适光照条件下，测得的CO2浓度与浓度与某植物某植物O2释放量的关系示意图，图释放量的关系示意图，图2是在光合作用的最适温是在光合作用的最适温度和最适光照及黑暗条件下，度和最适光照及黑暗条件下，CO2浓度分别为浓度分别为mc和和md时测时测定的该植物体内定的该植物体内C3和和C5的含量，共获得的含量，共获得a、b、c、d四条曲四条曲线，结果如图所示。请据图回答：线，结果如图所示。请据图回答：(1)影响影响OA段长短的环境因素有段长短的环境因素有_(至少答两点至少答两点),不同植物在相同条件不同植物在相同条件下下OA段长短不同，直接原因是段长短不同，直接原因是_不同，根本原因是不同，根本原因是_。(2)C点与点与D点相比点相比O2释放量较低，制约因素是释放量较低，制约因素是_,该因素值的降低该因素值的降低_(会会/不会不会)影响光反应的速率，理由影响光反应的速率，理由是是_。(3)当当CO2浓度为浓度为mc时测定时测定C3和和C5的含量，获得的曲线是图的含量，获得的曲线是图2中的中的_，图，图1中曲线超过中曲线超过D点后变平的原因是受到点后变平的原因是受到_制约。制约。温度、温度、O2浓度、浓度、CO2浓度浓度呼吸酶的活性呼吸酶的活性(线粒体的数量线粒体的数量)遗传物质遗传物质(基因基因)的差异的差异CO2浓度浓度会会CO2浓度降低会使浓度降低会使C3合成速率减慢，导致合成速率减慢，导致H和和ATP积累，积累，继而使光反应的速率降低继而使光反应的速率降低b和和c酶活性和数量酶活性和数量(叶绿体或色素的数量叶绿体或色素的数量)【解析解析】本题利用坐标曲线图考查光合作用和细胞呼吸的关本题利用坐标曲线图考查光合作用和细胞呼吸的关系，以及光合作用过程中系，以及光合作用过程中C3和和C5含量变化的相关知识。含量变化的相关知识。(1)O点时无光照，此时植物细胞只进行细胞呼吸，点时无光照，此时植物细胞只进行细胞呼吸，OA段表段表示细胞呼吸吸收的示细胞呼吸吸收的O2量量,此时能够影响细胞呼吸的外界因素此时能够影响细胞呼吸的外界因素有温度、有温度、O2浓度、浓度、CO2浓度等。不同植物在相同条件下浓度等。不同植物在相同条件下OA段长短不同，直接原因是线粒体的数量不同，根本原因是遗段长短不同，直接原因是线粒体的数量不同，根本原因是遗传物质传物质(基因基因)的差异。的差异。(2)图图1中中C点与点与D点相比点相比O2释放量还在释放量还在增加，因此限制增加，因此限制CD段的因素是横坐标所示因素即段的因素是横坐标所示因素即CO2浓度。浓度。该因素值的降低会使该因素值的降低会使C3合成速率减慢，导致合成速率减慢，导致H和和ATP积累，积累，继而使光反应的速率降低，因此会影响光反应的速率。继而使光反应的速率降低，因此会影响光反应的速率。(3)观观察图察图2曲线，因黑暗条件下只进行暗反应，则曲线，因黑暗条件下只进行暗反应，则C3含量增加，含量增加，C5含量减含量减少，可知曲线少，可知曲线a、b表示表示C3含量变化，曲线含量变化，曲线c、d表示表示C5含含量变化。又因量变化。又因mc时时CO2浓度比浓度比md时低，则时低，则mc时暗反应固时暗反应固定的定的CO2比比md时的少时的少,故故C3含量低，对应曲线含量低，对应曲线b，此时光照，此时光照适宜适宜,产生的产生的H和和ATP不变，则不变，则mc时时C5含量会比含量会比md时的高，时的高，对应曲线对应曲线c。图。图1中曲线超过中曲线超过D点后变平，此时点后变平，此时O2释放量不释放量不再增加，原因是受到酶活性和数量的制约。再增加，原因是受到酶活性和数量的制约。考点三考点三光合作用与细胞呼吸的相关测定光合作用与细胞呼吸的相关测定 某生物兴趣小组利用如图装置某生物兴趣小组利用如图装置(若干个若干个)开展了有关光开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察记录实小时后，观察记录实验数据如下表。验数据如下表。容器容器植物植物部位部位光质光质(光照强度光照强度相同且适宜相同且适宜)温度温度(C)两侧水柱高两侧水柱高度差度差(mL/8 h)1天竺葵天竺葵叶叶红红252402天竺葵天竺葵叶叶黄黄25303紫罗兰紫罗兰叶叶红红251604紫罗兰紫罗兰叶叶黄黄2520请根据以上图表回答下列问题：请根据以上图表回答下列问题：(1)上表探究性实验课题中的自变量是上表探究性实验课题中的自变量是_。研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是_。(2)若容器若容器1的烧杯中加入的是的烧杯中加入的是CO2的缓冲液，的缓冲液，U型管左侧液面型管左侧液面的变化是的变化是_(填上升或下降填上升或下降)，植物的净光合作用速率，植物的净光合作用速率是是_mL/h。为了更准确的测定，应对实验结果进行校。为了更准确的测定，应对实验结果进行校正正(排除非生物因素对实验结果的影响排除非生物因素对实验结果的影响)，如果校正装置的实，如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率比原来比原来_ (大或小大或小)。(3)利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是_。植物的种类和光质植物的种类和光质1和和3上升上升15大大对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸或能吸收收CO2的液体的液体)，测量单位时间内水柱移动的距离，测量单位时间内水柱移动的距离【解析解析】(1)表中实验课题的自变量有两个，植物的种类和光表中实验课题的自变量有两个，植物的种类和光质。研究不同植物的光合作用，根据单一变量原则，自变量质。研究不同植物的光合作用，根据单一变量原则，自变量为植物的种类，其他条件均适宜。红光更有利于植物的光合为植物的种类，其他条件均适宜。红光更有利于植物的光合作用，所以最好选择的容器标号为作用，所以最好选择的容器标号为1和和3。(2)若容器若容器1的烧杯的烧杯中加入的是中加入的是CO2的缓冲液，装置内不断产生氧气，会使的缓冲液，装置内不断产生氧气，会使U型管型管左侧液面上升。由表中容器左侧液面上升。由表中容器1两侧液柱高度差为两侧液柱高度差为240 mL/8 h可可知知,每小时液柱差高度变化为每小时液柱差高度变化为30 mL。因为原来两液面高度相。因为原来两液面高度相同，所以每小时氧气变化量为同，所以每小时氧气变化量为15 mL/h，此即净光合作用速，此即净光合作用速率。如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，说率。如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，说明实验受温度、大气压的影响，原装置气体体积减小，则容明实验受温度、大气压的影响，原装置气体体积减小，则容器器1校正之后的净光合速率比原来大。校正之后的净光合速率比原来大。(3)要测量天竺葵植株要测量天竺葵植株的呼吸速的呼吸速率，必须避免光合作用的发生，要对装置进行遮光处理。又率，必须避免光合作用的发生，要对装置进行遮光处理。又因为呼吸作用中吸收氧气和放出二氧化碳的量相等，烧杯中因为呼吸作用中吸收氧气和放出二氧化碳的量相等，烧杯中盛放氢氧化钠溶液，吸收掉二氧化碳，则装置中氧气的变化盛放氢氧化钠溶液，吸收掉二氧化碳，则装置中氧气的变化量即为植物的呼吸速率。量即为植物的呼吸速率。拓展拓展(1)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟如将种子煮熟)，其他，其他条件均不变。条件均不变。(2)测量呼吸速率时，如果实验材料是种子，为防止微生物呼测量呼吸速率时，如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。【链接提升链接提升】1光合作用速率表示方法：光合作用速率表示方法：通常以一定时间内通常以一定时间内CO2等原料的消等原料的消耗量或耗量或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。但由于测量时的等产物的生成量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。2表观光合速率与真正光合速率的辨别表观光合速率与真正光合速率的辨别在有光条件下在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、增加量、CO2减少量或有机物的增加量减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，称为表观光合速率，而植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率，如图所示。而植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率，如图所示。3表观光合速率与真正光合速率的判定表观光合速率与真正光合速率的判定(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，时，CO2吸收值为吸收值为0，则为表观光合速率，若是负值则为真正则为表观光合速率，若是负值则为真正(实际实际)光合速率。光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。合速率。(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正(实际实际)光合速率。光合速率。4呼吸速率呼吸速率将植物置于黑暗中，实验容器中将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、增加量、O2减少量或有减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。机物减少量都可表示呼吸速率。5有机物积累量的表示方法有机物积累量的表示方法一昼夜有机物的积累量一昼夜有机物的积累量(用用CO2的量表示的量表示)可用下式表示：积可用下式表示：积累量白天从外界吸收的累量白天从外界吸收的CO2量晚上呼吸释放的量晚上呼吸释放的CO2量。量。6表观表观(净净)光合速率的测定方法光合速率的测定方法(如图如图)(1)NaHCO3溶液作用：玻璃瓶中的溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器溶液保证了容器内内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。(2)植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气植物光合速率指标：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。单位时间内水滴右移的体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是表观体积即是表观(净净)光合速率。光合速率。(3)条件：整个装置必须置于光下。条件：整个装置必须置于光下。跟踪训练跟踪训练取一植物形态、大小、生长状况相同的四片叶取一植物形态、大小、生长状况相同的四片叶片按图示进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水片按图示进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的变化可以通过观察油滴的运与无机盐的正常供应，气体的变化可以通过观察油滴的运动判断动判断(不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响作用的影响)。(1)在一定时间内，装置在一定时间内，装置a中油滴不移动，则光合作用与细胞中油滴不移动，则光合作用与细胞呼吸强度呼吸强度_(填填“一定一定”或或“不一定不一定”)相等。相等。(2)在适宜的光照下在适宜的光照下,在一段时间内装置在一段时间内装置b中油滴将向中油滴将向_移动，移动，原因是原因是_。(3)将装置将装置c突然从光下移动到黑暗处，短时间内突然从光下移动到黑暗处，短时间内C3的含量的含量_(填填“升高升高”或或“降低降低”)。(4)某同学想直接利用装置某同学想直接利用装置b、d证明光是光合作用的必要条证明光是光合作用的必要条件件 , 是 否 可 行 ？是 否 可 行 ？ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 理 由 是， 理 由 是_。不一定不一定左左 b装置中不存在装置中不存在CO2,植物只进行细胞呼吸消耗植物只进行细胞呼吸消耗O2,而释而释放的放的CO2被被NaOH吸收吸收,导致装置内气压变小，液滴左移导致装置内气压变小，液滴左移升高升高不可行不可行 因为装置因为装置d与装置与装置b中都不存在中都不存在CO2，都不能进行光合作用都不能进行光合作用【解析解析】(1)若装置若装置a植物在一段时间内进行有氧呼吸与光合植物在一段时间内进行有氧呼吸与光合作用，呼吸底物为糖类，光合作用吸收作用，呼吸底物为糖类，光合作用吸收CO2体积等于释放体积等于释放O2体积，有氧呼吸吸收体积，有氧呼吸吸收O2体积等于释放体积等于释放CO2体积，两种生理过体积，两种生理过程都不会引起气体体积改变，因此无法根据油滴是否移动比程都不会引起气体体积改变，因此无法根据油滴是否移动比较两个生理过程的强弱。较两个生理过程的强弱。(2)装置装置b中中NaOH吸收吸收CO2导致容导致容器内无器内无CO2，植物无法进行光合作用，但消耗氧气进行呼吸，植物无法进行光合作用，但消耗氧气进行呼吸作用，导致容器内压强减小，油滴左移。作用，导致容器内压强减小，油滴左移。(3)装置装置c从光下突从光下突然移到黑暗处，然移到黑暗处，H和和ATP的产生减少，的产生减少，C3的还原受阻，导致的还原受阻，导致细胞内细胞内C3含量升高。含量升高。(4)装置装置b和和d中都有中都有NaOH溶液，导致溶液，导致容器中无容器中无CO2，植物无法进行光合作用，因此不能用于探究，植物无法进行光合作用，因此不能用于探究光合作用的相关实验。光合作用的相关实验。1.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸(2013全国全国，3A)()肺炎双球菌属于原核生物，肺炎双球菌属于原核生物， 细胞中只有核糖体一种细胞器，细胞中只有核糖体一种细胞器，与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中。与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中。2光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环(2013天津，天津，3A)()光合作用可促进物质循环，但是能量不能循环。光合作用可促进物质循环，但是能量不能循环。3叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多(2012福建，福建，1D)()叶片黄化，说明叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫叶片黄化，说明叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸收减少。体对红光的吸收减少。4有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水在线粒体基质中与氧结合生成水(2010全国新课标，全国新课标，2B)()有氧呼吸前两个阶段产生的有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成在线粒体内膜上与氧结合生成水。水。5破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖(2011海南，海南，3C)()破伤风杆菌属于厌氧菌，在有氧条件下，其繁殖受抑制。破伤风杆菌属于厌氧菌，在有氧条件下，其繁殖受抑制。6与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短间缩短(2011浙江，浙江，1C)()植物在冬季光合速率低的主要原因是光照强度弱，气温低。植物在冬季光合速率低的主要原因是光照强度弱，气温低。7番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度和暗反应强度都降低和暗反应强度都降低(2011全国新课标，全国新课标，3B)()由于叶绿素的合成需要镁元素，故在缺镁的培养液中番茄幼苗由于叶绿素的合成需要镁元素，故在缺镁的培养液中番茄幼苗叶绿素合成受影响，所以光反应强度降低，导致叶绿素合成受影响，所以光反应强度降低，导致H和和ATP含量含量下降，进而使暗反应强度也跟着降低。下降，进而使暗反应强度也跟着降低。8乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸(2010北京，北京，2B)()乳酸杆菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生乳酸。乳酸杆菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生乳酸。9.光反应为暗反应提供的物质是光反应为暗反应提供的物质是H和和H2O(2010海南海南,4A)()光反应产生光反应产生ATP，为暗反应提供能量；合成，为暗反应提供能量；合成H，为暗反应提供，为暗反应提供还原剂。还原剂。10在叶肉细胞中，在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基的固定和产生场所分别是叶绿体基质和线粒体内膜质和线粒体内膜(2010天津，天津，1C)()CO2的固定发生在暗反应阶段，场所为叶绿体基质；的固定发生在暗反应阶段，场所为叶绿体基质；CO2的的产生发生在有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质。产生发生在有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质。题型四题型四坐标曲线题坐标曲线题坐标曲线图借助数学模型的方法来分析生物学现象，解释生命坐标曲线图借助数学模型的方法来分析生物学现象，解释生命活动规律的各种变化过程。活动规律的各种变化过程。 长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。据图分析：据图分析：(1)光合作用消耗光合作用消耗ATP最快的时刻是最快的时刻是_。根吸水能力最。根吸水能力最强的时刻是强的时刻是_。(2)直接引起蒸腾速率变化的生理指标是直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导；推测导致致1200时光合速率出现低谷的环境因素主要是时光合速率出现低谷的环境因素主要是_(填填“光照光照”或或“CO2”)。(3)在在1400时若适当提高时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是含量的变化是_。10001200气孔导度气孔导度光照光照降低降低【解题指导解题指导】(1)首先分析横坐标和纵坐标的含义。首先分析横坐标和纵坐标的含义。横坐标：表示一天中的各时刻点。横坐标：表示一天中的各时刻点。纵坐标：表示长叶刺葵的光合速率、蒸腾速率及气孔导度的纵坐标：表示长叶刺葵的光合速率、蒸腾速率及气孔导度的相对值。相对值。(2)分析各曲线的变化趋势。如光合速率曲线：分析各曲线的变化趋势。如光合速率曲线：从从8001000光合速率逐渐增强；光合速率逐渐增强；在在1000时，出现拐点开始下降；时，出现拐点开始下降；在在1200光合速率出现低谷。光合速率出现低谷。(原因可能是光照因素引起，原因可能是光照因素引起，此时气孔导度大，此时气孔导度大，CO2供应相对充足供应相对充足)(3)联系学过的知识点作答。联系学过的知识点作答。如：如：光合作用消耗光合作用消耗ATP最快的时刻，要联系光合速率最大最快的时刻，要联系光合速率最大时的点；时的点；根吸水能力最强的时刻要联系蒸腾速率最大时刻的点；根吸水能力最强的时刻要联系蒸腾速率最大时刻的点；体现蒸腾速率变化的生理指标应是气孔的大小，应从气孔体现蒸腾速率变化的生理指标应是气孔的大小，应从气孔导度曲线反映出来。导度曲线反映出来。【方法总结方法总结】坐标曲线类的解题路线指导坐标曲线类的解题路线指导1识标：识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐识标：识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标的关系，再结合教材，联系相关的生物学知识，从而正标的关系，再结合教材，联系相关的生物学知识，从而正确把握坐标曲线。确把握坐标曲线。2明点：找出关键的点明点：找出关键的点(起点、转折点和终点起点、转折点和终点)及其表示的及其表示的生物学意义。有时还可以添加辅助线，找出重要的点。生物学意义。有时还可以添加辅助线，找出重要的点。3描线：揭示各段曲线的变化趋势及其含义。一般横坐标描线：揭示各段曲线的变化趋势及其含义。一般横坐标是自变量，纵坐标是因变量。坐标上的曲线实际上是是自变量，纵坐标是因变量。坐标上的曲线实际上是“横横坐标坐标”对对“纵坐标纵坐标”的影响结果。描述曲线可以是的影响结果。描述曲线可以是“横坐横坐标的变化对纵坐标如何影响标的变化对纵坐标如何影响”或反过来或反过来“纵坐标随横坐标纵坐标随横坐标的变化而如何变化的变化而如何变化”。4作答：由曲线联系相应的知识点，合理作答。作答：由曲线联系相应的知识点，合理作答。1将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是结果如图所示。下列有关说法错误的是()A图甲中的光合作用开始于图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于点之前，结束于F点之后点之后B到达图乙中的到达图乙中的d点时，玻璃罩内的点时，玻璃罩内的CO2浓度最高浓度最高C图甲中的图甲中的F点对应图乙中的点对应图乙中的g点点D经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加C【解析解析】 图甲图甲C点和点和F点时点时,光合作用强度等于呼吸作用强度光合作用强度等于呼吸作用强度;光合作用开始于光合作用开始于C点之前，结束于点之前，结束于F点之后，点之后，A项正确。图乙项正确。图乙中的中的d点之前，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中点之前，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中CO2浓度不断升高；浓度不断升高；d点之后到点之后到h点之前，光合作用强度大于点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，环境中呼吸作用强度，环境中CO2浓度不断降低；浓度不断降低；h点之后，呼吸点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中作用强度大于光合作用强度，环境中CO2浓度又开始不断升浓度又开始不断升高，但不能升高到高，但不能升高到d点对应的点对应的CO2浓度，浓度，B项正确。在图甲中项正确。在图甲中的的F点点,光合作用强度等于呼吸作用强度，对应图乙中的光合作用强度等于呼吸作用强度，对应图乙中的h点，点，C项错误。根据图甲可直接看出，玻璃罩内的项错误。根据图甲可直接看出，玻璃罩内的CO2浓度降低，浓度降低，植物体的有机物含量会增加，植物体的有机物含量会增加，D项正确。项正确。2研究人员用菠萝和柳蜜桃为实验材料，测量在研究人员用菠萝和柳蜜桃为实验材料，测量在3065 范范围内光合作用和呼吸作用速率，结果如图所示围内光合作用和呼吸作用速率，结果如图所示(注：以注：以30 时时记录的实验数据作为对照记录的实验数据作为对照)。下列说法错误的是。下列说法错误的是()A高温下两种植物的光合作高温下两种植物的光合作用均受到抑制且菠萝更加敏感用均受到抑制且菠萝更加敏感B当温度为当温度为45 时，两种植时，两种植物均可生长物均可生长C50 时菠萝细胞中产生时菠萝细胞中产生ATP的场所是线粒体的场所是线粒体D两种植物在生长季节长期处于不致死的高温环境下，两种植物在生长季节长期处于不致死的高温环境下，“果果实实”甜度会下降甜度会下降C3(拓展拓展)(2012高考江苏卷高考江苏卷)糖耐量受损糖耐量受损(IGT)的人表现为空腹的人表现为空腹血糖浓度正常、负荷血糖浓度正常、负荷(如饮食如饮食)后血糖浓度升高异常。为了探究后血糖浓度升高异常。为了探究运动时运动时IGT的干预情况，受试者于餐后进行中等强度持续运动的干预情况，受试者于餐后进行中等强度持续运动30 min，定时采样测定血糖浓度及胰岛素含量，实验结果如，定时采样测定血糖浓度及胰岛素含量，实验结果如图所示。由此可初步推测图所示。由此可初步推测(多选多选)( )BCDA餐后餐后60 min时，胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组时，胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组B餐后适度运动可降低餐后适度运动可降低IGT人群餐后血糖峰值和胰岛素升高人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度幅度C餐后适度运动使餐后适度运动使IGT人群胰岛素分泌高峰提前，血糖浓度人群胰岛素分泌高峰提前，血糖浓度下降下降D餐后适度运动可以减轻餐后适度运动可以减轻IGT人群胰岛人群胰岛B细胞的分泌负担细胞的分泌负担【解析解析】 胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素。分析题图可以胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素。分析题图可以看出血糖浓度的降低先于胰岛素，故看出血糖浓度的降低先于胰岛素，故A的推测错误；运动组血的推测错误；运动组血糖比对照组血糖相对低，餐后相对对照组的胰岛素浓度，运动糖比对照组血糖相对低，餐后相对对照组的胰岛素浓度，运动组的胰岛素分泌高峰提前，升高幅度降低，故组的胰岛素分泌高峰提前，升高幅度降低，故B、C的推测正的推测正确；餐后适度运动，血糖浓度相对降低，由此可减轻确；餐后适度运动，血糖浓度相对降低，由此可减轻IGT人群人群胰岛胰岛B细胞的分泌负担，故细胞的分泌负担，故D的推测正确。的推测正确。4(拓展拓展)(2012高考安徽卷高考安徽卷)留树保鲜是通过延迟采收保持果留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4D对留树保鲜柑橘的落对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。下列有关分析不果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。下列有关分析不正确的是正确的是()DA喷施赤霉素和喷施赤霉素和2,4D能有效减少留树保鲜过程中的落果能有效减少留树保鲜过程中的落果B留树保鲜过程中赤霉素与留树保鲜过程中赤霉素与2,4D对落果的调控有协同作用对落果的调控有协同作用C喷施赤霉素和喷施赤霉素和2,4D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高量的升高D赤霉素、赤霉素、2,4D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用与内源脱落酸对落果的调控有协同作用【解析解析】 由留树天数和落果率的曲线信息可获知，随天数延由留树天数和落果率的曲线信息可获知，随天数延长，落果率逐渐升高，且落果率由低到高的顺序为：赤霉素长，落果率逐渐升高，且落果率由低到高的顺序为：赤霉素2,4D2,4D赤霉素赤霉素赤霉素赤霉素2,4D赤霉素赤霉素2,4D，故，故C项正确；项正确；赤霉素、赤霉素、2,4D能防止落果，脱落酸促进落果，赤霉素、能防止落果，脱落酸促进落果，赤霉素、2,4D二者与脱落酸对落果的调控有拮抗作用，二者与脱落酸对落果的调控有拮抗作用，D项不正确。项不正确。5(2013高考四川卷高考四川卷) 将玉米的将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。的影响结果，如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程注：气孔导度越大，气孔开放程度越高度越高)(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是_，捕获光能的色素中含量，捕获光能的色素中含量最多的是最多的是_。(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与通过气孔进入叶肉细胞后，首先与_结合而被固定，固定产物的结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供还原需要光反应提供_。(3)光照强度低于光照强度低于8102molm2s1时时,影响转基因水稻光合速率的主要影响转基因水稻光合速率的主要因素是因素是_;光照强度为光照强度为(1014)102 molm2s1时时,原种水稻的原种水稻的气 孔 导 度 下 降 但 光 合 速 率 基 本 不 变 ， 可 能 的 原 因 是气 孔 导 度 下 降 但 光 合 速 率 基 本 不 变 ， 可 能 的 原 因 是_。(4)分析图中信息。分析图中信息。PEPC酶所起的作用是酶所起的作用是_；转基因水稻更适宜栽种在转基因水稻更适宜栽种在_环境中。环境中。叶绿体叶绿体叶绿素叶绿素aC5H和和ATP光照强度光照强度 光照强度增加与光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点供应已充足且光照强度已达饱和点”) 增大气孔导度，提高水稻在强增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率光下的光合速率强光强光【解析解析】 (1)高等植物叶肉细胞的叶绿体是光合作用进行的场高等植物叶肉细胞的叶绿体是光合作用进行的场所。捕获光能的四种色素所。捕获光能的四种色素(叶绿素叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、胡萝卜素和叶、胡萝卜素和叶黄素黄素)中，叶绿素中，叶绿素a的含量最多。的含量最多。(2)光合作用过程分为光反应光合作用过程分为光反应和暗反应，光反应阶段中产生的和暗反应，光反应阶段中产生的H和和ATP为暗反应中为暗反应中C3的还的还原提供还原剂和能量；暗反应阶段原提供还原剂和能量；暗反应阶段C5先与先与CO2结合生成结合生成C3，C3再在光反应提供的再在光反应提供的H和和ATP作用下还原生成有机物。作用下还原生成有机物。(3)在在光照强度低于光照强度低于8102 molm2s1时，转基因水稻的光合时，转基因水稻的光合速率随光照强度的增强而增大，所以在此光照强度范围内，限速率随光照强度的增强而增大，所以在此光照强度范围内，限制光合速率的主要因素为光照强度。光照强度增强，产生制光合速率的主要因素为光照强度。光照强度增强，产生H、ATP增多增多,会提高会提高C3还原生成有机物的速率；而气孔导度降低还原生成有机物的速率；而气孔导度降低,细胞中细胞中CO2浓度下降，浓度下降，C3减少，会使减少，会使C3还原为有机物的速率还原为有机物的速率下降，正负影响相互抵消，光合速率可基本保持不变。下降，正负影响相互抵消，光合速率可基本保持不变。(4)由图中转基因水稻和原种水稻气孔导度的差别可以判断由图中转基因水稻和原种水稻气孔导度的差别可以判断PEPC酶会通过增大气孔导度而提高水稻在强光下的光合速酶会通过增大气孔导度而提高水稻在强光下的光合速率。由图分析，转基因水稻的光合速率在率。由图分析，转基因水稻的光合速率在(814)102 molm2s1范围内随着光照强度的增强而逐渐增大，范围内随着光照强度的增强而逐渐增大，所以转基因水稻适合在强光下生长。所以转基因水稻适合在强光下生长。
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