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,欢迎进入数学课堂,2012届高考生物二轮复习课件：专题二细胞代谢第2讲光合作用与细胞呼吸,(2011海南生物，3)关于细胞呼吸的叙述，正确的是()。A种子风干脱水后呼吸强度增强B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。答案B,第2讲光合作用与细胞呼吸,一、理解能力,1,(2011新课标理综，3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()。A光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变解析镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，进而因H和ATP合成不足而使暗反应强度降低。答案B,2,(2011山东理综，4)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是()。A滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中解析依据题中提供的信息分析，酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2；无氧呼吸在有氧条件下会受抑制，因此加入适量的水可以营造一个无氧的环境；冷水中，酶的活性会降低，无氧呼吸速率减小，因此释放气泡速率下降；被分解的C6H12O6中的能量大部分以热能形式散失，故D错误。答案D,二、获取信息的能力,3,(2011安徽理综，3)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示1030之间的两个不同温度。下列分析正确的是()。,4,A与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏Ct1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1t2，t1时不利于叶片贮藏Dt1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1t2(因t1、t2在1030之间，在此温度范围内，温度越高，酶活性越强，乙烯的产生量越多)，t1时不利于叶片贮藏。答案C,(2011福建理综，2)图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是()。,5,A在9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应,解析结合题干信息分析题图，9：3011：00之间，花生净光合速率下降的原因是夏季晴朗的白天在该段时间内温度过高，蒸腾作用过强，导致花生叶片的气孔关闭，使花生吸收的CO2量减少，由此引起暗反应速率下降，故A正确；比较11：0012：30之间花生与玉米单位面积有机物积累量可以看出，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米少，故B错误；从题图中可以直接看出在17：00时，玉米和花生单位叶面积净光合速率相同，因此二者释放O2的速率相同，故C正确；从题图中可知18：30时玉米的净光合速率为零，此时，光合作用速率与细胞呼吸速率相等，故D正确。答案B,(2011新课标理综，29)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：,6,(1)图中物质A是_(C3化合物、C5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_。,(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)。(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_(高、低)，其原因是_。解析(1)由题干提供的信息可推知，植物由1%CO2浓度环境转移到0.003%CO2浓度的环境中后，植物暗反应阶段的CO2固定速率减小，因此，C3产生量减少，C5相对增加，由此可确定A为C3化合物，B为C5化合物。(2)在CO2浓度为1%的环境中物质B的浓度(C5化合物)比A的低，原因是CO2浓度相对高，CO2固定与C3化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中CO2固定和C3化合物还原的反应式：CO2C52C3；,可知C3,化合物分子数比C5化合物分子数多。将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，影响了CO2的固定，C5的消耗减少而C5化合物的合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。(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的浓度要比B的浓度高。(4)由于0.003%CO2浓度下的暗反应强度比1%CO2浓度下的低，所以所需ATP和H少，因此所需的光照强度也较低。答案(1)C3化合物(2)暗反应速率在该环境中已到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是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化合物积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和H少,(2011广东理综，29)中国的饮食讲究“色、香、味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素。他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素,三、实验与探究能力,7,.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25)下进行实验，方法和结果如下表。,注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的X应该为_，原因是_。(2)表中Y应该为_，原因是_。,(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。解析叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究pH对叶绿素稳定性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的鉴定。答案(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响(2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响(3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素液细线，用层析液分离色素，观察色素带。,(2011浙江理综，1)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是()。A破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C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D离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应解析植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，碳反应(暗反应)在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响O2的产生；离体的叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶，获得ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应，故D正确；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。答案D,四、综合运用能力,8,(2011全国理综，33)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。,9,回答问题。(1)光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_。(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中_(有、无)淀粉。,解析由题中信息知，植物在实验处理前已耗尽了叶片中的淀粉，实验处理后淀粉的生成有两条途径：光合作用生成淀粉和吸收培养液中的葡萄糖合成淀粉。(1)组5中的叶片环境中，有光照和CO2，叶片通过光合作用产生淀粉，光合作用产生的氧气来自于水的光解。(2)在黑暗条件下，组2和组6的溶液中通入空气，有氧气存在，叶片能进行有氧呼吸。(3)组2叶片没有光照处理，不能进行光合作用，但能以培养液中的葡萄糖为原料，生成淀粉；消耗的能量直接来源于ATP的水解，此时的ATP是通过有氧呼吸产生的。组4与组2相比，培养液中没有O2，叶片不能进行有氧呼吸，缺少ATP，不能合成淀粉。(4)若组7中只通入N2，没有CO2，叶片不能进行光合作用，溶液中也没有葡萄糖，则叶片中无淀粉生成。答案(1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)无,(2011广东理综，26)观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。,10,图1正常和长期干旱条件下蝴蝶兰CO2吸收速率的日变化,图2正常和长期干旱条件下蝴蝶兰的干重增加量,(1)依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时_(填“有”或“无”)ATP和H的合成，原因是_；此时段_(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是_；1016时无明显CO2吸收的直接原因是_。(2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_。,解析(1)由图1可知，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时，CO2的吸收速率为3mol/(m2s)，说明能利用外界环境中的CO2，但CO2的还原过程因没有ATP和H而不能发生。ATP和H不仅是光反应阶段的产物，也是细胞呼吸的产物，活细胞都能进行细胞呼吸；在干旱条件下，由于水的限制作用，气孔关闭，CO2进入受阻，所以光合作用明显降低。(2)由图2可知，干旱条件下干重的增加量大约只有正常情况的四分之一，所以要使其较快生长，需要克服水分这一限制因素，阴生植物栽培时应避免强光照射。(3)植物组织培养技术充分利用了植物细胞的全能性，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。答案(1)有细胞呼吸合成无叶绿体在无光时不能合成ATP和H气孔关闭(2)长期干旱(长期缺水)遮阴(3)全能性基因的选择性表达,本讲内容是高考的重中之重。纵观近几年高考试题，主要考查以下内容(1)光合色素的种类、光合色素的提取、光合作用的过程和意义；(2)有氧呼吸和无氧呼吸的条件、反应式、过程及联系生产生活实际的问题等；(3)光合作用和细胞呼吸的综合应用。从题型方面看，选择、简答、实验等各种题型都有；从试题难度方面看，低、中、高难度试题都有，而且中、高难度试题大多涉及与生产实际相关的光合作用与细胞呼吸的关系及实验设计与分析。这些题往往与其他相关知识联系，综合性强，思维含量高。复习时，一要善于列表比较，如光合作用的光反应与暗反应的比较、有氧呼吸与无氧呼吸的比较、光合作用与细胞呼吸的比较等。二要重视实验分析与探究能力的培养，对教材基础实验和经典实验进行全面系统的复习。三要注意光合作用和细胞呼吸的知识常综合在一起进行考查，且灵活性大，与农业生产联系紧密。因此要加强训练，培养运用理论知识解决实际问题的能力。,专家箴言通过以上高考体验，可以归纳总结：,1光合作用与细胞呼吸过程中H、ATP来源与去路的比较(见下表),更清晰,考点一光合作用与细胞呼吸的关系,考试说明(1)光合作用的基本过程()/(2)细胞呼吸(),水,C3,一、二,三,稳定,三,有机物,2.通过气体变化探究光合作用与细胞呼吸的关系(1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系(见下表),光合作用,续表,大于,等于,大于,(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。用图解的形式呈现真正光合速率、表观(净)光合速率和呼吸速率三者之间的关系,真正光合速率、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：,1光合作用和细胞呼吸的关系(见下图),更系统,场所：叶绿体场所：细胞质基质、线粒体,2从光合作用和细胞呼吸分析物质循环和能量流动(1)从反应式上追踪元素的来龙去脉光合作用总反应式：,有氧呼吸反应式：,(2)从具体过程中寻找物质循环和能量流动(见下图),a物质循环：,b能量流动：,光合、呼吸速率的测定实验探究(1)净光合速率的测定(如右图)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。,心堂亮,(2)呼吸速率的测定(如上图)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，吸收植物细胞呼吸释放的CO2。植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收氧气，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。,细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系(1)细胞呼吸是血糖的主要去路。(2)体温调节过程中，热量的来源是细胞呼吸释放的热能。光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系(1)能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要以热能的形式散失，所以能量不可循环。(2)在碳循环中，光合作用是CO2由大气进入生物群落的主要途径，而细胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的主要途径。细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础(1)当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育；(2)激素是通过改变细胞代谢而实现调节的；(3)遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的；(4)生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。,1,2,3,(经典题)光合作用和细胞呼吸是植物体最重要的生命活动，右图为其简单过程示意图。下列有关叙述中，正确的是()。A图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是B图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内C植物细胞内部都能发生过程，且都能产生ATPD图中a和b代表同一物质，a产生于叶绿体基质中，b产生于线粒体中,强信心,审题关键“糖”“CO2”以及“箭头方向”。命题来源光合作用与细胞呼吸过程图解和反应场所。思路分析从图中看代表光合作用暗反应阶段，CO2的固定和C3还原的场所是叶绿体基质。分别代表有氧呼吸第一阶段和第二阶段，场所分别是细胞质基质和线粒体基质。a代表三碳化合物(C3)，产生于叶绿体基质，b代表丙酮酸，产生于细胞质基质，a、b不是同一种物质。植物细胞能发生过程的只有能进行光合作用的细胞，如叶肉细胞等；植物根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸。所以，植物细胞内不是都能发生过程，且过程不能产生ATP，要消耗光反应生成的ATP。答案A,某研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用图中的甲、乙表示，请据图回答问题。,丙种植有番茄植株的密闭容器内CO2含量的变化,(1)实验一除满足植物对水和无机盐的需求外，还必须在适宜的_等外界条件下进行。(2)实验一的自变量是_，图甲中A点条件下番茄植株相对生长速率低于B点的主要原因是_。日温26、夜温20一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？_，理由是_。,(3)图乙表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化，据图分析：番茄植株光合作用释放的O2量和细胞呼吸消耗的O2量相等的点是_(填字母)。该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？_，理由是_。根据图乙，在图丙中以A为起点，画出该密闭容器内CO2含量变化的曲线。,答案(1)光照强度和CO2浓度(2)夜温A点的夜温过低，导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行不一定没有在其他日温和夜温组合的条件下对番茄植株的生长速率进行实验(3)B、C否密闭装置内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物答案见右图。,影响细胞呼吸的外部因素及应用(见下表),更清晰,考点二影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关图像分析,考试说明影响光合作用速率的环境因素(),加快,降温,1,增大,续表,下降,加强,减弱,影响光合作用的因素及应用(1)内部因素(见下表),小于,提高,2.,续表,(2)外部因素(单因子)(见下表),暗反应,大于,C3,细胞呼吸,快,增加,续表,CO2,(3)多因子影响(见下表),提高,光合作用过程中，光照和CO2发生改变时，对H、ATP、C3、C5、(CH2O)的影响(见下表),增加,增加,增加,增加,3.,光合作用与细胞呼吸在提高作物产量方面的主要应用(见下表),心堂亮,某学校研究小组利用叶面积相等的a、b两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对细胞呼吸的影响)。实验一将a、b两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度，结果如图1所示。,强信心,实验二给予不同强度的光照，测定a、b两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图2所示。请据图分析回答下面的问题。(1)在低浓度CO2时，固定CO2能力较强的植物是_。025min期间，影响b植物光合作用强度的主要因素是_。(2)当实验一从开始经过10min，a植物通过光合作用制造的有机物总量比b植物_，原因是_。(3)若a植物在第5min时，光照突然降低，C5含量在短时间内将_。(4)2540min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是_。(5)实验二中，若给予的光照强度为xklx(AxB)，每日光照12h，一昼夜中a植物干重将_，b植物干重将_。,解析(1)在低CO2浓度的情况下哪种植物的光合作用强度大，哪种植物固定CO2的能力就强，光合作用强度可通过CO2的消耗量来衡量。(2)经过10min，a、b植物所处环境减少的CO2是相等的，也就是净光合作用强度是相等的，问题中“制造的有机物的总量”是实际光合作用强度，实际光合作用强度净光合作用强度细胞呼吸强度，由图2可知a、b植物的细胞呼吸强度。(3)光照降低ATP、NADPH合成量少CO2的还原反应减慢，生成的C5减少，短时间内CO2的固定正常进行C5减少。(5)一昼夜植物干重的变化要看一昼夜间有机物的积累情况，也就是一昼夜间光合作用产生的有机物总量减去细胞呼吸消耗的有机物总量或者说是有光照时积累有机物减去无光照时细胞呼吸消耗的有机物，光照时积累的有机物净光合作用强度12，无光照时消耗的有机物呼吸强度12；图2中曲线上的点(除与纵坐标交点外)表示净光合作用强度。,答案(1)bCO2浓度(2)少a植物的细胞呼吸强度小于b植物的细胞呼吸强度(3)下降(4)植物细胞呼吸释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等(5)减少增加知识链接(1)下图两条曲线的比较：图1中当光照强度为0时实际光合作用强度应该为0，曲线的起始点是负值，也就是曲线上的点表示净光合作用强度；图2中当光照强度为0时，光合作用强度为0，也就是曲线上的点表示实际光合作用强度。,(2)关于净光合作用和实际光合作用的几种不同的叙述：光照下积累的有机物的量、从环境吸收的CO2的量都表示净光合作用；植物合成的有机物的量、用于光合作用的CO2的量都是表示实际光合作用。另外还要注意昼夜不停光照和有光照有黑暗两种情况的不同。专家给你提个醒解答净光合作用和实际光合作用类问题的关键是弄清题干信息给的是“净”还是“实际”，弄清要求的是“净”还是“实际”；要特别注意对文字叙述的理解。物质动态变化类问题的关键是分析清楚过程，找准引起变化的因素是什么。,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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