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专题4细胞呼吸与光合作用,【高考这样考】 (2015江苏高考T278分)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光 合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光 合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问 题：,(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_ _相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积_的 释放量。 (2)光合作用过程中，CO2与C5结合生成_，消耗的C5由_ 经过一系列反应再生。,光照强度、CO2,浓度,O2,C3,C3,(3)由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有： 一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的_；另一 方面是其蛋白质含量较高，含有更多的_。 (4)栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最 可能的生理原因是_ _。,H和ATP,参与光合作用的酶,P2光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物,少,【考纲考频】 1.细胞呼吸 (5年26考) 2.光合作用的基本过程 (5年17考) 3.影响光合作用速率的环境因素 (5年55考),【考查特点】 1.细胞呼吸：主要考查细胞呼吸的场所、过程、影响因素以及原理的应用。单独考查时以选择题为主，与光合作用综合考查时以非选择题为主。 2.光合作用的基本过程：主要考查光反应与暗反应的过程、C3和C5的含量变化以及两过程的相互联系。试题以非选择题为主。 3.影响光合作用和细胞呼吸的环境因素：主要探究环境因素(光照强度、光质、CO2浓度、温度、水分、肥料、盐溶液等)对细胞呼吸、光合作用的影响，常命制实验类非选择题。,一、细胞呼吸 1.有氧呼吸过程： (1)第一阶段。 场所：_。 物质变化：_。 (2)第二阶段。 场所：_。 物质变化：_。,细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸和H,线粒体基质,丙酮酸和水生成CO2和H,(3)第三阶段。 场所：_。 物质变化：_。 2.无氧呼吸的类型： (1)产生酒精：绝大多数高等植物以及酵母菌等。 (2)产生乳酸：动物骨骼肌的肌细胞、马铃薯块茎、乳酸菌等。 3.影响细胞呼吸的因素： 氧气浓度、温度、含水量、CO2浓度等。,线粒体内膜,H与氧结合生成水,二、光合作用 1.捕获光能的色素： (1)种类：_。 (2)分布：_。 2.光合作用的过程： (1)光反应。 场所：_。 物质变化：_和_。 能量变化：_能转变为_能。,胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,类囊体的薄膜上,类囊体薄膜,水的光解,ATP的形成,光,ATP中活跃的化学,(2)暗反应。 场所：_。 物质变化：_和 _。 能量变化：_能转变为_ _能。,叶绿体基质,CO2的固定,C3的还原,ATP中活跃的化学,有机物中稳定的,化学,3.光合作用的化学反应式： _。 4.影响光合作用的因素：光(光质、光照强度)、CO2浓度、温度、 水和矿质元素等。,CO2+H2O (CH2O)+O2,考点一 细胞呼吸及影响因素 【典例1】(2015安徽高考T29节选)科研人员探究了不同温度(25和0.5)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。,(1)由图可知，与25相比，0.5条件下果实的CO2生成速率较低， 主要原因是_；随着果实储存时 间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞 呼吸。该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。,低温降低了细胞呼吸相关酶活性,CO2,O2,(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案： 称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。 将甲、乙瓶分别置于25和0.5条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。,记录实验数据并计算CO2生成速率。 为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案 (不考虑温度因素)。 a._。 b._。,选取的果实成熟度还应一致,每个温度条件下至少有3个平行重复实验,【解题技法】 (1)分析曲线。 图1与图2对比：图2温度低，CO2生成速率低温度影响细胞呼吸相关酶活性。 图1、图2的单曲线前后变化对比：CO2生成速率越来越低细胞呼吸越来越弱CO2浓度升高抑制细胞呼吸。 (2)分析呼吸速率表示方法：CO2浓度变化、O2浓度变化、消耗有机物的量。,(3)分析设计实验应遵循的原则。 对照原则温度不同。 单一变量原则无关变量都相同。 平行重复原则每一条件下，至少设置3个实验，以减小误差。,【知识方法误区】 1.有氧呼吸： (1)原核细胞三个阶段反应场所都在细胞质。 (2)线粒体利用的底物是丙酮酸，不是葡萄糖。 (3)只有第三阶段消耗O2。 2.无氧呼吸： (1)微生物的无氧呼吸叫做发酵。 (2)无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。 (3)不同生物无氧呼吸产物不同的原因是细胞内的酶不同。,3.细胞呼吸类型判断方法： (1)无CO2产生：无氧呼吸产生乳酸。 (2)不消耗O2只产生CO2：无氧呼吸产生酒精。 (3)消耗O2量=产生CO2量：有氧呼吸。 (4)消耗O2量产生CO2量：有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。 (5)有水生成：一定是有氧呼吸。,4.细胞呼吸的曲线识别技巧： (1)下降型曲线：一般受生成物含量的影响，随生成物(如CO2)的增多呼吸速率逐渐减慢。 (2)上升型曲线：一般受反应物含量的影响，随反应物(如O2)的增多呼吸速率逐渐加快。 (3)先上升后下降型：随自变量(如温度)的变化呼吸速率先升高后降低。,【题组过关】 1.(2015枣庄二模)下图是棉花的某部位细胞内物质的转化和转移路径图，能量均省略，其中、表示场所，表示生理过程，AE表示物质。下列说法错误的是( ),A.此细胞可能为植物的根尖细胞 B.图中、分别表示细胞质基质和线粒体 C.如用18O标记物质E，则物质C中不可能出现18O D.若图中过程均产生1 mol物质C，则过程消耗了2/3 mol葡萄糖,【解题指导】解读图示信息： (1)该过程为细胞呼吸，其中、分别表示细胞质基质和线粒体。 (2)图中为有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段，、分别为有氧呼吸的第二、三阶段，为无氧呼吸的第二阶段。 (3)图示物质AE分别为丙酮酸、H、CO2、H2O、O2。,【解析】选C。该细胞需要从细胞外吸收O2和葡萄糖，则表明该细胞不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，A项正确；图中、分别表示细胞质基质和线粒体，B项正确；如用18O标记物质E即18O2，经过18O2+HH218O和H218O+丙酮酸C18O2+H，可出现C18O2，C项错误；根据有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸反应式可知，若过程产生1 mol CO2，则消耗1/6 mol葡萄糖，若过程产生1 mol CO2，则消耗1/2 mol葡萄糖，所以实际消耗葡萄糖的总量为2/3 mol，D项正确。,2.(2015淮安一模)下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径，其中X、Y、M、N代表物质。下列叙述正确的是( ) A.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中 B.XY过程发生在细胞质基质中 C.M、N分别代表乳酸和酒精 D.Y、M、N中的氧元素均来自X,【解析】选B。糖原水解主要发生在肝细胞中，A项错误；X是葡萄糖，Y是丙酮酸，XY过程是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，B项正确；M是乳酸，N是H2O，C项错误；N是H2O，其中的氧元素来自O2，D项错误。,【易错提醒】题目中易混淆的知识 (1)水解不是氧化分解，糖原水解产物是葡萄糖。 (2)人体无氧呼吸产物是乳酸，无CO2的产生。 (3)有氧呼吸产物H2O中的氧全部来自O2。,3.(2015黄山一模)下图表示水稻根尖细胞呼吸与O2浓度的关系， 下列说法正确的是( ) A.酵母菌的细胞呼吸和根尖细胞的呼吸类型相同 B.O2浓度为a时，、单位时间内产生的能量相等 C.根尖细胞的呼吸作用与细胞内的吸能反应直接联系 D.曲线中产生能量最多的场所主要是线粒体基质,【解析】选A。酵母菌和根尖细胞均既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，且无氧呼吸产物都是酒精和CO2，A项正确；O2浓度为a时，、单位时间内产生的CO2量相等，是无氧呼吸，产生能量少，B项错误；根尖细胞呼吸作用产生ATP与细胞内的放能反应直接联系，C项错误；曲线中产生能量最多的场所是线粒体内膜，D项错误。,【知识总结】细胞呼吸原理的应用 (1)温度。 零上低温储存蔬菜、水果。 蔬菜大棚夜间适当降温，降低呼吸强度，提高蔬菜产量。 (2)O2浓度。 低氧，减少有机物消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间。 (3)CO2浓度。 密闭的地窖中含高浓度CO2，有利于保存蔬菜、水果。 (4)含水量。 粮食风干状态储藏，减少有机物消耗，防止霉烂。,4.(2014海南高考)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题：,(1)在1224 h，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式 是 呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_ ，其产物是 。 (2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 ， 主要原因是 。 (3)胚根长出后，萌发种子的 呼吸速率明显升高。,【解题指导】(1)关键知识：细胞呼吸的场所、细胞呼吸的类型及其产物。 (2)图示信息：以种子萌发的时间为横坐标，以种子的呼吸速率为纵坐标，两条曲线反映了呼吸过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势。,【解析】本题主要考查细胞呼吸的场所和产物及种子萌发过程中干物质变化的原因分析。 (1)据图可知，在1224 h，O2吸收量很少，而CO2释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和CO2。 (2)第12 h到胚根长出期间，种子不进行光合作用，不能制造有机物，而进行呼吸作用消耗有机物，使有机物总量下降。 (3)胚根长出后，O2的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。,答案：(1)无氧 细胞质基质 酒精和CO2 (2)减少 种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降 (3)有氧,5.(2015北京高考)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。,(1)在开始检测后的200 s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解_ ，同化CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为_ 和热能。 (2)图中显示，拟南芥叶片在光照条件下CO2吸收量在_ molm-2s-1范围内，在300 s时CO2 达到 2.2molm-2s-1。由此得出，叶片的总(真正)光合速率大约是 mol CO2m-2s-1。(本小题所填数值保留至小数点 后一位),(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下100 s以后，叶片的CO2释放 ，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。 (4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用 技术进行研究。,【解题指导】(1)关键知识：叶片的总(真正)光合速率=呼吸速率+净(表观)光合速率。 (2)图示信息：CO2吸收量表示净(表观)光合速率，CO2吸收量为0，表示总(真正)光合速率=呼吸速率。,【解析】本题主要考查光合作用和呼吸作用的原理及其应用。 (1)叶肉细胞利用光能分解水，产生O2。细胞呼吸过程是将有机物中 稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。 (2)从图中可以看出CO2吸收量范围是0.20.6molm-2s-1。 300 s时没有光照，CO2应该是释放量。叶片的总光合速率=呼吸速率+ 净光合速率，因此总光合速率应该为2.42.8mol CO2m-2s-1。,(3)在转入黑暗条件下100 s以后，叶片的CO2释放量逐渐减少，说明黑暗条件中的呼吸过程可能与有光条件时不同。 (4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用同位素示踪技术进行研究。 答案：(1)水 细胞呼吸 ATP中的化学能 (2)0.20.6 释放量 2.42.8 (3)逐渐减少 (4)14C同位素示踪,考点二 光合作用及影响因素 【典例2】(2015安徽高考T2)右下图为大豆叶片光合作用暗反应 阶段的示意图。下列叙述正确的是 ( ) A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3 中的化学能 B.CO2可直接被H还原，再经过一系列的变化形 成糖类 C.被还原的C3在有关酶的催化作用下，可形成C5 D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高,C,【解题技法】 (1)图中CO2的固定_(填“需要”或“不需要”)ATP和 H。A项错误。 (2)由图可知，CO2先形成C3，再被H还原。B项错误。 (3)C3被还原的产物有_。C项正确。 (4)光照强度由强变弱时，直接导致光反应_，产生的ATP 和H_，短时间内C3含量_，C5含量_。 D项错误。,不需要,C5和(CH2O),减弱,减少,升高,降低,【知识方法误区】 1.滤纸条上色素带分析： (1)最上：胡萝卜素，橙黄色，主要吸收蓝紫光。 (2)稍上：叶黄素，黄色，主要吸收蓝紫光。 (3)稍下：叶绿素a，蓝绿色，主要吸收红光和蓝紫光。 (4)最下：叶绿素b，黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。,2.光合色素的两大作用： (1)吸收(捕获)光能。 (2)转化光能。 3.光合色素吸收的光能有两大重要用途： (1)分解H2O为O2和H。 (2)合成ATP。,4.光反应与暗反应的联系： (1)光反应为暗反应提供ATP和H，暗反应为光反应提供ADP和Pi。 (2)光反应停止暗反应无法进行，暗反应停止光反应也因产物的积累而停止。 5.光照强度和CO2浓度变化对C3、C5含量变化的影响：,【题组过关】 1.(2015南通三模)下图为两种细胞器的结构模式图，下列叙述 正确的是( ) A.甲细胞器能将葡萄糖分解为CO2和H2O B.高等植物细胞中两种细胞器都存在 C.两种细胞器膜面积增加，都会增加酶的附着位点 D.两种细胞器内都含有DNA和RNA,【解析】选D。甲为线粒体，能将丙酮酸分解为CO2和H2O，不能分解葡萄糖，A项错误；只有能进行光合作用的高等植物细胞中两种细胞器才都存在，如叶肉细胞，B项错误；线粒体通过内膜向内折叠增大膜面积，增加酶的附着位点，叶绿体通过类囊体堆叠增加膜面积，增加色素含量，C项错误；线粒体和叶绿体内都含有少量的DNA，也能转录合成RNA，D项正确。,2.(2015上饶二模)下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中ag为物质，为反应过程)，下列判断错误的是( ) A.绿色植物能利用a物质将光能转换成活跃的化学能储存在c中 B.过程发生在类囊体薄膜，e在叶绿体基质中被利用 C.e可由水产生，也可用于有氧呼吸第三阶段生成水 D.用14CO2作原料，一段时间后C5中会具有放射性,【解析】选C。由图中信息可知物质ag分别为叶绿体中的色素、O2、ATP、ADP、H(NADPH)、辅酶(NADP+)、CO2。叶绿体中的色素能将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，A项正确；为水的光解，发生在类囊体薄膜上，产生的H在暗反应中被利用，暗反应发生在叶绿体基质中，B项正确；光合作用中H为还原型辅酶，细胞呼吸中的H为还原型辅酶，C项错误；14CO2+C5214C3(部分被标记)14(CH2O)+14C5，D项正确。,3.(2015湛江一模)甲、乙两图分别表示光照强度和空气中的CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，丙图表示一天某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线。下列说法错误的是( ),A.甲图中的B点与丙图中的G点植物所处的生理状态相同 B.如果在缺镁的条件下，B点将向右移动 C.C点与B点相比较，叶绿体基质中C3的含量较少 D.体现施用农家肥能提高蔬菜产量的是丙图,【解析】选D。甲图中B点为光合速率等于呼吸速率，丙图的G点与此点生理状态相同，A项正确；若植物缺镁，叶绿素的合成减少，相同光照强度下吸收的光能减少，因此B点右移，B项正确；C点光照强，C3的还原快，因此C3的含量较少，C项正确；施用农家肥能提高蔬菜产量的主要原因是农家肥被分解能提供CO2，体现此现象的是乙图，D项错误。,【知识总结】影响光合作用的主要环境因素 (1)光照强度影响光反应阶段，从而影响暗反应。 (2)温度主要通过影响光合作用过程中酶的活性，进而影响光合作用强度，主要影响暗反应。 (3)CO2参与CO2的固定，主要影响暗反应阶段。,4.(2015吉林三模)下图表示某植物光合速率与环境因素之间的关系，据图分析，下列有关说法正确的是( ),A.由甲图可知，限制AB段光合速率的因素一直是光照强度和温度 B.由甲图可知，强光照下因光反应阶段受到限制，光合速率不再增加 C.由乙图可知，CD段光合速率下降的原因是气孔关闭，CO2供应不足，影响C3的还原 D.综合两图可知，在光照强度为B，温度为30时，再适当提高温度，光合速率仍会提高,【解析】选D。甲图表示光照较弱的情况下，由于受光照强度的限制，不同温度下光合速率可能相同，A项错误；强光照下限制光合速率的因素主要是CO2浓度和温度，B项错误；乙图中CD段CO2浓度不变，光合速率下降的原因是温度过高，酶的活性降低，C项错误；由图乙可知，光合作用的最适温度为37.5，因此在光照强度为B、温度为30时，再适当提高温度，光合速率仍会提高，D项正确。,【加固训练】下图表示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合 作用过程中C3、C5物质的量的变化。若第二天中午天气由光照强烈 转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲 线中的( ) A.cd段(X)，bc段(Y) B.de段(X)，de段(Y) C.de段(Y)，cd段(X) D.cd段(Y)，bc段(X),【解析】选B。天气由光照强烈转向阴天时，由于光照强度降低，C3的还原过程减慢，C5的生成速率减慢，所以C3的含量升高，C5的含量降低。,5.(2015南昌二模)研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”， CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；O2浓度较高 时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2， 这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。请回答： (1)Rubisco酶的存在场所为 ，其“两面性”与酶的 (特性)相矛盾。 (2)在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是_ ，该产物完成光合作用还需要 (物质)。,(3)夏季中午，水稻会出现“光合午休”，此时光合作用速率明显减 弱，而CO2释放速率明显增强，其原因是_ 。 (4)研究表明，光呼吸会消耗光合作用新形成有机物的1/4，因此提 高农作物产量需降低光呼吸。小李同学提出了如下减弱光呼吸，提 高农作物产量的措施： 适当降低温度 适当提高CO2浓度 不能达到目的的措施是 (填序号)，理由是_ 。,(5)与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反 应条件和场所两方面，列举光呼吸与暗呼吸的不同：_ 。,【解题指导】注意题干的有效信息： (1)CO2浓度较高时，Rubisco酶催化CO2固定过程，完成暗反应，合成有机物。 (2)O2浓度较高时，Rubisco酶催化C5与O2反应，完成光呼吸，消耗O2和ATP。,【解析】(1)Rubisco酶催化C5与CO2反应，即暗反应，所以该酶存在于叶绿体基质中；该酶能催化C5与CO2或O2反应，所以与酶的专一性相矛盾。 (2)根据题干信息：“CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用”判断C5与CO2结合产物为C3，C3完成光合作用还需要ATP和H。 (3)夏季中午，水稻会出现“光合午休”，CO2释放速率明显增强的原因是气孔关闭，CO2浓度降低，O2浓度较高，光呼吸增强。,(4)光呼吸的条件是“CO2浓度较低，O2浓度较高”，所以减弱光呼吸的措施有：适当提高CO2浓度或适当降低O2浓度。 (5)光呼吸在有光的条件下进行，反应场所是叶绿体和线粒体；暗呼吸有光无光条件下均可进行，反应场所是细胞质基质和线粒体。,答案：(1)叶绿体基质 专一性 (2)C3 ATP和H (3)气孔关闭，CO2浓度较低，O2浓度较高，光呼吸增强 (4) 温度降低，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光合作用也减弱，达不到提高农作物产量的目的 (5)光呼吸需要光，暗呼吸有光无光均可；光呼吸的场所为叶绿体和线粒体，暗呼吸的场所为细胞质基质和线粒体,6.(2015德州二模)密闭温室为高温、高湿、低CO2环境。某研究小 组对露天和密闭温室中的花生进行研究，得到了下列相关指标的日 变化曲线图。请回答： 注：气孔导度越大，气孔开放程度越大。,(1)6时花生叶肉细胞中产生ATP的场所是 ， 此时尽管胞间CO2浓度较高，但由于受 (环境因素)的限制， 净光合速率很低。 (2)610时，两种环境下花生的胞间CO2浓度均下降，原因是_ 。 (3)13时左右，露天花生胞间CO2浓度较高，此时气孔基本处于关闭状 态，这些CO2主要来自 。整个研究期间，密闭温室内CO2浓度 变化趋势是 。,(4)1014时，与露天相比，密闭温室中的花生气孔导度没有明显下 降的原因可能是 。 若14时对温室通风，则花生叶肉细胞叶绿体中H的生成速率_ 。,【解析】(1)由曲线图可知6时净光合速率为2，所以此时花生既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，但由于此时光照强度较弱，所以净光合速率较低。 (2)610时，光照强度增强，光合作用消耗的CO2增多，所以胞间CO2浓度下降。 (3)13时左右，露天花生气孔基本处于关闭状态，此时，露天花生胞间CO2主要来自细胞呼吸。当密闭温室内净光合速率大于零时，CO2浓度降低；当净光合速率小于零时，CO2浓度升高。所以密闭温室内CO2浓度先降低后升高。,(4)1014时，密闭温室中的花生气孔导度与露天相比，没有明显下降，原因是温室内空气湿度大，气孔基本不关闭。若14时对温室通风，温室内CO2浓度升高，光合作用速率加快，叶绿体中H的生成速率加快。 答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体 光照强度 (2)光合速率增强，消耗CO2增多 (3)细胞呼吸 先降低后升高 (4)温室内空气湿度大，气孔基本不关闭 增大,7.(2015武汉二模)图1表示磷水平高低对植物光合速率日变化的影响；图2表示在温度分别保持5、15、25和35时，改变光照强度(其他条件适宜)的情况下，植物吸收CO2的速率曲线。请回答下列问题：,(1)图1中磷是叶绿体膜的基本骨架中 的构成成分；缺磷也会影响光反应的产物 的合成，从而影响暗反应中C3的还原和 的再生。 (2)图1中不同时间缺磷、高磷处理的光合速率日变化均 (填“小于”“等于”或“大于”)适磷处理的光合速率日变化。1200植物的光合作用出现明显的午休现象，与缺磷和适磷相比，高磷光合速率下降幅度大，说明 。,(3)图2中在温度为25且光照强度小于8时，限制植物光合作用进一步升高的外界因素主要是 ；若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中C3的合成速率将会 (填“变大” “不变”或“变小”)。 (4)图2中在温度为35且光照强度为A时，叶肉细胞中真正光合作用速率 (填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸速率。其他条件不变的情况下，若将光照强度维持在A和B之间，持续培养植物24小时后，植物体内有机物的含量的变化趋势是 (填“增加” “不变”或“减少”)。,【解析】(1)叶绿体膜的基本骨架是磷脂双分子层；由于ATP和NADPH中都含有P，因此缺P会影响光反应产生ATP和NADPH，进而影响C3还原生成C5。 (2)分析题图可知，不同时间缺磷、高磷处理的光合速率曲线都低于适磷处理的光合速率的曲线；分析题图可知，1200时，高磷处理的植物光合午休现象更明显，说明高磷会加剧植物的光合作用午休。,(3)分析题图2曲线可知，温度为25且光照强度小于8时，随光照强度增加，光合作用增强，说明该条件下限制植物光合作用的主要因素是光照强度；突然停止光照，光反应产生的ATP和还原氢数量减少，C3还原速率降低，叶绿体内C3含量升高，会抑制CO2的固定过程，C3合成速率变小。 (4)分析题图2曲线可知，温度为35且光照强度为A时CO2的吸收量为0，说明植物细胞呼吸速率等于光合速率，所以叶肉细胞中真正光合速率大于细胞呼吸速率作用。AB段光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物积累有机物，因此在该条件下持续培养植物24小时后，植物体内有机物的含量增加。,答案：(1)磷脂 ATP和NADPH C5 (2)小于 高磷会加剧植物的光合作用午休 (3)光照强度 变小 (4)大于 增加,考点三 光合作用和细胞呼吸的联系及影响因素 【典例3】(2015山东高考T26)油菜果实发育所需的有机物主要 来源于果皮的光合作用。 (1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是_。 光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内 的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨膜运输方式是 _。,叶绿体,主动运输,(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。 分析可知，第24天的果实总光合速率_(填“大于”或“小 于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄，原因是叶 绿素含量减少而_(填色素名 称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供 给暗反应的_和_减少，光合速率降低。,小于,类胡萝卜素(或叶黄素和胡萝卜素),H(或NADPH),ATP,(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天，种子内含 量最高的有机物可用_染液检测；据图分析， 在种子发育过程中该有机物由_转化而来。,苏丹(或苏丹),可溶性糖和淀粉,【解题技法】 (1)由于果实总光合速率=_，图 甲灰柱表示果实呼吸速率，白柱表示果实净光合速率，由图可知， 第24天时果实总光合速率_第12天时果实总光合速率。 (2)图乙横坐标为油菜开花后的_，纵坐标为油菜种子中储 存有机物_的变化，则第36天时含量最多的有机物为 _，可用_染液检测。 (3)图乙中伴随脂肪含量上升而下降的物质是_， 推测在种子发育过程中脂肪由_转化而来。,果实呼吸速率+果实净光合速率,小于,天数,含量,脂肪,苏丹(或苏丹),可溶性糖和淀粉,可溶性糖和淀粉,【知识方法误区】 1.光合作用与细胞呼吸过程的联系： (1)细胞呼吸时刻进行，光合作用只在有光条件下进行。 (2)光合作用为细胞呼吸提供有机物和氧气，细胞呼吸为光合作用提供二氧化碳。,2.光合作用与细胞呼吸的易失分点： (1)光反应与细胞呼吸产生的ATP的作用不同。 光反应产生的ATP用于暗反应。 细胞呼吸产生的ATP用于各项生命活动。 (2)光反应与细胞呼吸产生的H并不是同一种物质。 光反应产生的H是还原型辅酶(NADPH)。 细胞呼吸产生的H是还原型辅酶(NADH)。 (3)叶绿体基质内C3的去向。 转化成糖类。 再生C5。,3.解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率的关系： (1)图示：,(2)解读。 A点：只进行细胞呼吸。 AB段：光合速率呼吸速率。 C点：称为光饱和点。 4.光补偿点的移动： (1)若呼吸速率增强或光合速率减慢，则光补偿点右移。 (2)若呼吸速率减慢或光合速率增强，则光补偿点左移。,【题组过关】 1.(2015南通三模)下图表示植物叶肉细胞中的部分生理过程，相关叙述正确的是( ) A.过程进行的场所是细胞质基质 B.过程的产物除了CO2外还有ADP C.过程通常在黑暗条件下才能进行 D.过程需要过程提供ATP,【解析】选A。图示过程为细胞呼吸第一阶段，进行场所是细胞质基质，A项正确；图示为能进行光合作用的叶肉细胞，所以过程为有氧呼吸第二阶段，形成ATP消耗ADP，B项错误；过程为暗反应中CO2的固定过程，该过程不需要光照，但是在黑暗条件下C3不能被还原，进而抑制该过程，C项错误；为C3的还原，需光反应提供H和ATP，过程合成的ATP不用于暗反应，D项错误。,2.(2015重庆高考)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( ),A.黑暗条件下，增大、减小 B.光强低于光补偿点时，、增大 C.光强等于光补偿点时，、保持不变 D.光强等于光饱和点时，减小、增大,【解题指导】回答本题需明确： (1)题干关键词：“密闭容器”“短时间内发生了相应变化”。 (2)思维流程：根据选项所给条件判断细胞生理状态，即细胞呼吸大于光合作用、细胞呼吸等于光合作用、细胞呼吸小于光合作用细胞对O2和CO2的利用和产生情况。,【解析】选B。本题考查光合作用和细胞呼吸过程中O2和CO2的产生和消耗情况。A项条件下只进行细胞呼吸，B项条件下细胞呼吸大于光合作用，表观只进行细胞呼吸，这两项均消耗O2，产生CO2，则增大，减小，故A项叙述正确，B项叙述错误。C项条件下，细胞呼吸等于光合作用，O2和CO2产生、消耗动态平衡，保持不变，故该叙述正确。D项条件下，光合作用大于细胞呼吸，表观只进行光合作用，减小、增大，故该叙述正确。,【加固训练】(2015岳阳二模)下图表示绿色植物细胞部分结构中 的某些代谢过程，图中代表各种物质。有关叙述与事实不符 的是( ),A.在有光的条件下，图中物质可由分解而来 B.图中代表的是细胞生命活动可直接利用的一种能源物质 C.若该绿色植物长时间处于黑暗状态，则图中的循环不能进行 D.进入相应结构的物质中可能包含有图中的物质,【解析】选B。图示物质依次是：C5、C3、ATP、ADP、H2O、O2、丙酮酸等。在有光的条件下，H2O的光解可产生O2，A项正确；为ADP，生命活动直接利用的能量来自ATP，B项错误；无光照，C3的还原无法进行，则暗反应循环无法进行，C项正确；细胞呼吸，进入线粒体的除了丙酮酸外，也包含氧化H所用的O2，D项正确。,3.(2015龙岩三模)某研究小组用氧电极法测定了温度对发菜(一种蓝藻)的光合作用和细胞呼吸的影响，结果如下图。据图分析正确的是( ),A.发菜细胞光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度 B.25时若增大光照强度，发菜的光合速率一定会增大 C.45时发菜产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体 D.实验表明，35是发菜生长的最适温度,【解题指导】解读图示和题干中的重要信息： (1)氧的消耗量代表呼吸速率。 (2)氧的释放量代表净光合速率，氧的消耗量与氧的释放量之和代表实际光合速率。 (3)发菜为原核生物，光合作用和呼吸作用的场所均为细胞质。,【解析】选A。据图可知，细胞呼吸的最适温度，即氧的消耗量最高点对应的温度约为35，光合作用的最适温度，即氧的消耗量与氧的释放量之和最大值对应的温度约为30，A项正确；25时限制光合速率的因素为温度，此时增大光照强度，发菜的光合速率不一定增大，B项错误；45时氧的释放量为零，光合速率等于呼吸速率，发菜(属于原核生物)产生ATP的场所是细胞质，C项错误；发菜生长的最适温度为净光合速率最大值对应的温度，即25左右，D项错误。,4.(2015海南高考)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。在上述整个时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是( ) A.降低至一定水平时再升高 B.降低至一定水平时保持不变 C.持续保持相对稳定状态 D.升高至一定水平时保持相对稳定,【解析】选B。本题考查CO2浓度对光合作用影响的有关知识。密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变，说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率下降为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降，然后净光合速率为0保持不变，密闭容器内的CO2浓度保持不变，故选B。,【加固训练】(2015汕头三模)关于细胞内以下过程的描述正确的 是( ) A.能够在生物膜上完成的过程是2、5、6、7、8 B.过程3、4都是以基因为单位进行的，都需要酶的催化 C.图中7过程需要1过程的参与，而8过程中同时进行了2过程 D.在绿色植物的叶肉细胞内，线粒体通过2过程合成的ATP比叶绿体通过2过程合成的ATP用途单一,【解析】选C。图示过程1为ATP的分解、2为ATP的合成、3为转录、4为逆转录、5为有氧呼吸第三阶段、6为H2O的光解、7为暗反应、8为细胞呼吸产生CO2。能在生物膜上完成的是1、2、5、6，A项错误；转录是以基因为单位进行的，逆转录不是，B项错误；7过程需要消耗ATP，8过程合成ATP，C项正确；线粒体通过2过程合成的ATP用于各项生命活动，叶绿体通过2过程合成的ATP只用于暗反应，D项错误。,5.(2015兰州二模)某研究者对某一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分(蒸馏水)、通气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的重量变化，结果如甲图所示。再选取该大豆幼苗进行无土栽培实验，并测其光合速率、呼吸速率随温度变化的情况，结果如乙图所示，请据图分析：,(1)如甲图所示，实验小组在第4天测得种子吸收的O2和释放的CO2之 比为13，此时大豆细胞内有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比值 为 ；6天后种子重量减少的主要原因是 。 第 天，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。 (2)温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最适温度为 左右。,(3)乙图中，A点时叶肉细胞中O2的移动方向是 。B、D点时植物光合作用制造的有机物 (填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸消耗的有机物。图中 点光合作用制造的有机物是细胞呼吸消耗有机物的两倍。,【解析】(1)O2吸收量CO2释放量=13，假设O2吸收量为a，则CO2释放量为3a，根据有氧呼吸总反应式可知O2吸收量为a时消耗的葡萄糖量为a/6，有氧呼吸释放的CO2量为a；则无氧呼吸释放的CO2量为2a，根据产酒精的无氧呼吸反应式可知无氧呼吸消耗的葡萄糖量为a。6天后种子重量减少的主要原因是种子萌发时通过细胞呼吸分解有机物，第10天种子重量开始增加，说明此时光合速率开始大于呼吸速率。,(2)乙图中实线表示植物的净光合速率，虚线表示细胞呼吸速率。温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最适温度为净光合速率最大点对应的20左右。 (3)乙图中，A点时，植物的实际光合速率等于呼吸速率，因此光合作用产生的O2的移动方向是从叶绿体到线粒体。B、D点净光合速率均大于0，因此植物光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物。B、D两点净光合速率与呼吸速率相等，因此实际光合作用制造的有机物是细胞呼吸消耗有机物的两倍。,答案：(1)16 细胞呼吸分解有机物 10 (2)20 (3)从叶绿体移向线粒体 大于 B、D,6.(2014新课标全国卷)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。,据图回答下列问题： (1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为 。CO2浓度在ab时，曲线 表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。 (2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是 。,(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量 (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑 这一因素的影响，并采取相应措施。,【解题指导】(1)关键知识：净光合速率=光合速率-呼吸速率。 (2)图示信息：坐标图中净光合速率小于0时，光合速率小于呼吸速率；净光合速率为0时，光合速率=呼吸速率；净光合速率大于0时，光合速率大于呼吸速率。,【解析】本题考查环境因素对光合速率的影响。 (1)图中CO2浓度为a时，高光强(曲线A)下的纵坐标为0，即净光合速率为0；CO2浓度在ab时，曲线A、B和C均表现为上升，即净光合速率均随CO2浓度的增高而增高。 (2)CO2浓度大于c时，高光强条件下(曲线A)的净光合速率仍然能够随着CO2浓度的增加而增加，由此可知限制B、C净光合速率增加的环境因素是光强。,(3)CO2浓度小于a时，3种光强下，净光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是说呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。 (4)图中CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故为提高植物的产量，应综合考虑CO2浓度和光强对植物产量的影响。 答案：(1)0 A、B和C (2)光强 (3)大于 (4)光强,【知识总结】实际光合速率、净光合速率、呼吸速率表示方法的比较,【加固训练】(2015瑞昌一模)在25条件下对美花石斛和春石斛光合作用特性的研究结果如下图所示：,(1)图中B点条件下美花石斛叶肉细胞产生的O2的扩散路径是_ 。在温室中栽培石斛时土壤不能含水 过多的原因是 。 (2)植物干重最主要的物质来源是 (填“土壤中的无机盐” “H2O”“CO2”或“从农家肥中吸收的有机物”)。在无光条件下， 石斛的干重减少得更快。 (3)研究人员通过实验发现春石斛总光合色素含量高于美花石斛， 分析上图，与该发现相符的实验结果是_ 。,【解析】(1)B点时美花石斛的光合速率大于呼吸速率，叶绿体产生的O2除供线粒体利用外，还要释放到外界。因此叶肉细胞内的O2的扩散路径是：从叶绿体扩散至线粒体和细胞外。如果根细胞浸泡在水中，会因缺氧而进行无氧呼吸，产生的酒精对根细胞有毒害作用，所以在温室中栽培石斛时土壤不能含水过多。 (2)植物干重增加是光合作用产生的有机物积累，有机物主要来自暗反应的CO2。由于春石斛的呼吸速率高，所以在无光条件下，春石斛的干重减少得更快。,(3)光合色素的作用是吸收、传递和转化光能，研究人员通过实验发 现春石斛总光合色素含量高于美花石斛，分析题图，与该发现相符的 实验结果是在相同光照条件下春石斛的总光合速率总是大于美花石 斛的总光合速率。 答案：(1)从叶绿体扩散至线粒体和细胞外 土壤含水过多时，根细 胞因缺氧而进行无氧呼吸产生的酒精对根细胞有毒害作用 (2)CO2 春 (3)在相同光照条件下春石斛的总光合作用速率总是大于美花石斛,
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