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專題二細(xì)胞代謝 1 光合作用的基本過(guò)程 2 影響光合作用速率的環(huán)境因素 3 細(xì)胞呼吸 考綱要求 光合作用與細(xì)胞呼吸 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 欄目索引 考點(diǎn)一細(xì)胞呼吸 考點(diǎn)二光合作用 考點(diǎn)三多角度理解光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 考點(diǎn)四葉綠體中色素的提取和分離 考點(diǎn)一細(xì)胞呼吸 重點(diǎn)提煉 命題視角 題組一從細(xì)胞呼吸的過(guò)程與方式進(jìn)行考查 題組二以曲線圖形式考查細(xì)胞呼吸類型 過(guò)程及影響因素 題組三探究外界因素對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響 重點(diǎn)提煉 細(xì)胞呼吸的過(guò)程圖解 1 2 影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素分析 1 有氧和無(wú)氧時(shí) 酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同 2013 新課標(biāo) 3D 2 有氧呼吸產(chǎn)生的 H 在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水 2010 課標(biāo)全國(guó) 2B 3 無(wú)氧呼吸不需要O2的參與 該過(guò)程最終有 H 的積累 2010 課標(biāo)全國(guó) 2C 4 人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供 2014 新課標(biāo) 6C 錯(cuò)混診斷 5 無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸 2010 課標(biāo)全國(guó) 2A 6 葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細(xì)胞有氧時(shí) 2012 上海 25A 7 及時(shí)排澇 能防止根細(xì)胞受酒精毒害 2012 福建 1B 8 無(wú)氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮 2009 浙江 4A 命題視角 題組一從細(xì)胞呼吸的過(guò)程與方式進(jìn)行考查 1 人的肌肉組織分為快肌纖維和慢肌纖維兩種 快肌纖維幾乎不含有線粒體 與短跑等劇烈運(yùn)動(dòng)有關(guān) 慢肌纖維與慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)有關(guān) 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 消耗等摩爾葡萄糖 快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的ATP多B 兩種肌纖維均可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸 H 和ATPC 短跑時(shí)快肌纖維無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸 故產(chǎn)生酸痛感覺(jué)D 慢跑時(shí)慢肌纖維產(chǎn)生的ATP主要來(lái)自于線粒體內(nèi)膜 解析由題意可知 快肌纖維進(jìn)行無(wú)氧呼吸 慢肌纖維進(jìn)行有氧呼吸 慢跑時(shí)慢肌纖維產(chǎn)生的ATP主要來(lái)自于線粒體內(nèi)膜 消耗等摩爾葡萄糖時(shí) 快肌纖維比慢肌纖維產(chǎn)生的ATP要少 兩種肌纖維均可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸 H 和ATP 短跑時(shí)快肌纖維無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸 故產(chǎn)生酸痛感覺(jué) 答案A 2 不同種類的生物在不同的條件下 呼吸作用方式不同 若分解底物是葡萄糖 下列對(duì)呼吸作用方式的判斷不正確的是 A 若只釋放CO2 不消耗O2 則細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸B 若CO2的釋放量多于O2的吸收量 則細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸 也進(jìn)行無(wú)氧呼吸C 若CO2的釋放量等于O2的吸收量 則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸D 若既不吸收O2也不釋放CO2 則說(shuō)明該細(xì)胞已經(jīng)死亡 解析動(dòng)物細(xì)胞或乳酸菌 無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸 此時(shí)細(xì)胞既不吸收O2 也不釋放CO2 故D錯(cuò)誤 答案D 技法提煉 判斷細(xì)胞呼吸類型的五大方法 以葡萄糖為底物 1 產(chǎn)生CO2量 消耗O2量 有氧呼吸 2 不消耗O2 產(chǎn)生CO2 無(wú)氧呼吸 酒精發(fā)酵 3 釋放CO2量 吸收O2量 同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 酒精發(fā)酵 4 不吸收O2 不釋放CO2 乳酸發(fā)酵或細(xì)胞已經(jīng)死亡 5 有水生成一定是有氧呼吸 有二氧化碳生成一定不是乳酸發(fā)酵 命題視角 題組二以曲線圖形式考查細(xì)胞呼吸類型 過(guò)程及影響因素 3 現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液 通入不同濃度的O2時(shí) 產(chǎn)生酒精和CO2的量如圖所示 下列說(shuō)法不正確的是 A 曲線a表示CO2量 曲線b表示酒精量B O2濃度為c時(shí) 酵母菌無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量約占葡萄糖總消耗量的C 曲線a b初始端的量相等 故不能確定此時(shí)酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸D 酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液和酸性重鉻酸鉀溶液鑒定 解析隨O2濃度升高 酵母菌無(wú)氧呼吸減弱 有氧呼吸增強(qiáng) 所以酒精產(chǎn)生量減少 CO2產(chǎn)生量增加 故曲線a表示CO2量 曲線b表示酒精量 當(dāng)O2濃度為c時(shí) 產(chǎn)生的酒精量約為7mol 所以酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量也約為7mol CO2的總產(chǎn)生量約為14mol 說(shuō)明有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量也約為14 7 7 mol 再根據(jù)無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的反應(yīng)式可知 無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量為7 mol 有氧呼吸消耗的葡萄糖量為7 mol 因此無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖總消耗量的3 4 曲線a b的初始端CO2與酒精的生成量相等 此時(shí)酵母菌不進(jìn)行有氧呼吸 溴麝香草酚藍(lán)水溶液和酸性重鉻酸鉀溶液分別用于鑒定無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物CO2和酒精 答案C 4 2014 海南 26 某豆科植物種子萌發(fā)過(guò)程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢(shì)如圖所示 請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題 1 在12 24h期間 呼吸速率逐漸增強(qiáng) 在此期間呼吸作用的主要方式是 呼吸 該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位是 其產(chǎn)物是 2 從第12h到胚根長(zhǎng)出期間 萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會(huì) 主要原因是 3 胚根長(zhǎng)出后 萌發(fā)種子的 呼吸速率明顯升高 解析 1 據(jù)圖可知 在12 24h期間 氧氣吸收量很少 而二氧化碳釋放量很多 表明此時(shí)的呼吸作用主要是無(wú)氧呼吸 無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)物是酒精和二氧化碳 2 第12h到胚根長(zhǎng)出期間 種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物 同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物 使有機(jī)物的總量下降 3 胚根長(zhǎng)出后 氧氣的吸收量明顯增多 說(shuō)明有氧呼吸的速率明顯提高 答案 1 無(wú)氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酒精和二氧化碳 2 減少種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物 同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物 使有機(jī)物的總量下降 3 有氧 技法提煉 細(xì)胞呼吸的曲線識(shí)別技巧 1 下降型曲線 呼吸反應(yīng)速率逐漸減緩 一般受生成物含量的影響 隨生成物的增多而減緩 如CO2濃度 2 上升型曲線 呼吸反應(yīng)速率逐漸加快 一般受反應(yīng)物含量的影響 隨反應(yīng)物的增多而加快 如O2含量 題組三探究外界因素對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響 5 為研究淹水時(shí)KNO3溶液濃度對(duì)甜櫻桃根呼吸的影響 設(shè)四組盆栽甜櫻桃 其中一組淹入清水 其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液 保持液面高出盆土表面 每天定時(shí)測(cè)定甜櫻桃根有氧呼吸速率 結(jié)果如圖 下列說(shuō)法正確的是 命題視角 A 櫻桃根細(xì)胞無(wú)氧呼吸生成CO2的場(chǎng)所是線粒體B 圖中A B C三點(diǎn) 在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的還原氫最多的是C點(diǎn)C 淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用D 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以改用CO2的產(chǎn)生量作為檢測(cè)有氧呼吸速率的指標(biāo) 解析甜櫻桃根細(xì)胞無(wú)氧呼吸生成CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體 A錯(cuò)誤 圖中A B C三點(diǎn) 在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的還原氫最多的是A點(diǎn) B錯(cuò)誤 由圖知KNO3濃度越高 有氧呼吸速率越強(qiáng) 說(shuō)明淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用 C正確 植物有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都可以產(chǎn)生CO2 所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可以改用CO2的產(chǎn)生量作為檢測(cè)有氧呼吸速率的指標(biāo) D錯(cuò)誤 答案C 6 某同學(xué)用如圖所示的裝置 探究不同濃度2 4 D溶液對(duì)大豆種子細(xì)胞呼吸速率的影響 結(jié)果如表所示 1 在實(shí)驗(yàn)變量中 有色液滴移動(dòng)的距離應(yīng)為 變量 2 實(shí)驗(yàn)裝置中NaOH溶液的作用是 因而有色液滴移動(dòng)的原因是 3 若某一階段大豆種子依然存活 但不見(jiàn)液滴移動(dòng) 此時(shí)大豆種子中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是 4 與D組相比 當(dāng)2 4 D溶液濃度為10 12mol L時(shí) 有色液滴在單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離更 解析 1 變量包括自變量 因變量和無(wú)關(guān)變量 自變量為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)者設(shè)置的變量 因變量是由于自變量的變化而引起變化的量 無(wú)關(guān)變量應(yīng)為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除自變量和因變量之外的其他因素 題中2 4 D溶液的濃度應(yīng)為自變量 有色液滴的移動(dòng)距離應(yīng)為因變量 2 裝置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳 故二氧化碳的產(chǎn)生量并不影響裝置中的壓強(qiáng) 但種子細(xì)胞有氧呼吸吸收氧氣后 裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小 有色液滴左移 綜上所述 導(dǎo)致有色液滴移動(dòng)的唯一因素為有氧呼吸吸收氧氣的量 3 有色液滴不動(dòng)表明裝置內(nèi)沒(méi)有氧氣的消耗 也就是細(xì)胞此時(shí)不進(jìn)行有氧呼吸 故此時(shí)種子只進(jìn)行無(wú)氧呼吸 其場(chǎng)所應(yīng)為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 4 根據(jù)表格可以看出 B組 10 12mol L 移動(dòng)的速度小于D組 10 8mol L 的 答案 1 因 2 吸收有氧呼吸釋放出的CO2有氧呼吸消耗O2后引起左側(cè)瓶?jī)?nèi)氣體體積減小 氣壓下降 3 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 4 小 1 測(cè)定組織細(xì)胞呼吸速率的裝置與原理 1 裝置 如圖所示 實(shí)驗(yàn)歸納 2 指標(biāo) 細(xì)胞呼吸速率常用單位時(shí)間CO2釋放量或O2吸收量來(lái)表示 3 原理 組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2 釋放CO2 CO2被NaOH溶液吸收 使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小 刻度管內(nèi)的有色液滴左移 單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率 4 物理誤差的校正 如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物 整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理 否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定 如果實(shí)驗(yàn)材料是種子 為防止微生物呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 應(yīng)對(duì)裝置及所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理 為防止氣壓 溫度等物理因素所引起的誤差 應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 將所測(cè)的生物材料滅活 如將種子煮熟 其他條件均不變 1 最常用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 2 有關(guān)細(xì)胞呼吸方式探究的裝置與實(shí)驗(yàn)分析 2 實(shí)驗(yàn)材料分析 裝置一 二中試劑的作用分別是NaOH溶液吸收CO2 蒸餾水作為對(duì)照 在利用葡萄糖作為能源物質(zhì)的條件下 有氧呼吸氣體體積不變 無(wú)氧呼吸氣體體積增加 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 考點(diǎn)二光合作用 重點(diǎn)提煉 命題視角 題組一從光合作用的過(guò)程進(jìn)行考查 題組二以曲線分析或?qū)嶒?yàn)分析形式考查影響光合速率的環(huán)境因素 重點(diǎn)提煉 1 色素的吸收光譜 2 光合作用的過(guò)程圖解 1 磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 2014 新課標(biāo) 6A 2 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 2014 新課標(biāo) 6B 3 植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光 2013 新課標(biāo) 2D 4 葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同 2013 新課標(biāo) 2C 錯(cuò)混診斷 5 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 H 和H2O 2010 海南 4A 6 H2O在光下分解為 H 和O2的過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 2009 安徽 1B 7 番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后 光反應(yīng)強(qiáng)度會(huì)降低 暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低 2011 新課標(biāo) 3改編 8 離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP H 和CO2后 可完成碳 暗 反應(yīng) 2011 浙江 1D 命題視角 題組一從光合作用的過(guò)程進(jìn)行考查 1 如圖表示植物光合作用的一個(gè)階段 下列各項(xiàng)敘述正確的是 A 該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體B C3生成C6H12O6需要 H ATP和多種酶的參與C 提高溫度一定能促進(jìn)C6H12O6的生成D 在無(wú)光條件下 有利于暗反應(yīng)進(jìn)行 解析圖示為光合作用的暗反應(yīng)階段 該反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì) 故A錯(cuò)誤 C3生成C6H12O6需在多種酶的催化下 利用ATP提供的能量 通過(guò) H 的還原進(jìn)行 故B正確 若該生理過(guò)程已在最適溫度條件下進(jìn)行 提高溫度反而會(huì)降低酶的活性 會(huì)使反應(yīng)減慢 故C錯(cuò)誤 在無(wú)光條件下 暗反應(yīng)會(huì)因 H 和ATP的缺乏受到限制 故D錯(cuò)誤 答案B 2 2014 新課標(biāo) 2 正常生長(zhǎng)的綠藻 照光培養(yǎng)一段時(shí)間后 用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上 此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是 A O2的產(chǎn)生停止B CO2的固定加快C ATP ADP比值下降D NADPH NADP 比值下降 解析正常生長(zhǎng)的綠藻 照光培養(yǎng)一段時(shí)間 說(shuō)明綠藻可以正常進(jìn)行光合作用 用黑布遮光后 改變了綠藻光合作用的條件 此時(shí)光合作用的光反應(yīng)停止 光反應(yīng)的產(chǎn)物O2 ATP和 H 即NADPH 停止產(chǎn)生 所以A C D項(xiàng)所敘述現(xiàn)象會(huì)發(fā)生 光照停止 暗反應(yīng)中C3還原受影響 C5減少 CO2的固定減慢 B項(xiàng)所敘述現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生 答案B 思維建模 模型法分析影響因素驟變時(shí)物質(zhì)量的變化 命題視角 題組二以曲線分析或?qū)嶒?yàn)分析形式考查影響光合速率的環(huán)境因素 3 現(xiàn)有a b c三種燈泡 其發(fā)出光波的波長(zhǎng)與光輻射強(qiáng)度的關(guān)系如圖甲所示 現(xiàn)需從中選擇一種燈泡用于溫室中給植物補(bǔ)光 期望最大限度地增加光合作用的強(qiáng)度 為此某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置 注 葉綠體中的色素主要吸收430 450nm的藍(lán)紫光和640 660nm的紅光 1 請(qǐng)判斷三種燈泡與圖甲中的曲線間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 a燈對(duì)應(yīng)曲線 b燈對(duì)應(yīng)曲線 c燈對(duì)應(yīng)曲線 橫線上均填序號(hào) 2 如給予白熾光照射 金魚(yú)藻在不同光照強(qiáng)度下光合速率如圖丙曲線 變化 適宜溫度 CO2濃度為0 03 與B點(diǎn)相比 A點(diǎn)葉綠體中的C3含量 較高 較低 相等 無(wú)法判斷 制約A點(diǎn)光合作用的因素主要是 在B點(diǎn)時(shí) 可能導(dǎo)致曲線由 變?yōu)?3 若給該裝置通入C18O2 一段時(shí)間后 裝置內(nèi)出現(xiàn)了18O2 請(qǐng)用文字或圖解簡(jiǎn)要說(shuō)明 解析 1 由題意和題圖可看出 圖乙的裝置 中光合作用最強(qiáng) 裝置 中光合作用最弱 即b燈泡照射最有利于光合作用 對(duì)應(yīng)圖甲中的曲線 a燈泡照射不利于光合作用 對(duì)應(yīng)圖甲中的曲線 c燈泡與圖甲中曲線 對(duì)應(yīng) 溫室中選擇b燈泡能最大限度地增加光合作用強(qiáng)度 2 圖丙中 A點(diǎn)的光照強(qiáng)度比B點(diǎn)的弱 所以A點(diǎn)處的C3含量較B點(diǎn)處的高 A點(diǎn)時(shí)光合速率并未達(dá)到最大值 也就是說(shuō)光照強(qiáng)度還未達(dá)到飽和狀態(tài) 繼續(xù)增加光照強(qiáng)度還能提高光合速率 故限制其光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度 3 若該密閉裝置通入C18O2 參與光合作用 其中的氧進(jìn)入葡萄糖和水分子中 水分子再參與光合作用被光解 產(chǎn)生氧氣 即C18O2 H218O 18O2 答案 1 2 較高 光照強(qiáng)度 增加CO2濃度 3 C18O2 H218O 18O2 總結(jié)提升 分析光照強(qiáng)度 CO2濃度 溫度與光合速率的變化曲線 1 曲線圖 2 圖形分析 在P點(diǎn)之前 限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素 隨著該因素的不斷增強(qiáng) 光合速率不斷提高 在Q點(diǎn)時(shí) 橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因素 要提高光合速率 可適當(dāng)提高圖示的其他因素的含量或強(qiáng)度等 考點(diǎn)三多角度理解光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系 重點(diǎn)提煉 命題視角 題組一從光合作用和細(xì)胞呼吸的聯(lián)系進(jìn)行考查 題組二利用坐標(biāo)曲線考查影響光合作用和呼吸作用的因素 題組三光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算 題組四光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)測(cè)定與探究 重點(diǎn)提煉 1 兩者關(guān)系圖解讀 2 解讀真正光合速率和凈 表觀 光合速率的曲線圖 1 圖示 2 解讀 1 CO2的固定過(guò)程發(fā)生在葉綠體中 C6H12O6分解成CO2的過(guò)程發(fā)生在線粒體中 2009 浙江 4B 2 光合作用過(guò)程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 細(xì)胞呼吸過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和ATP 2009 浙江 4C 3 夏季連續(xù)陰天 大棚中白天適當(dāng)增加光照 夜晚適當(dāng)降低溫度 可提高作物產(chǎn)量 2009 浙江 4D 4 凈光合速率長(zhǎng)期為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng) 2014 海南 7D 錯(cuò)混診斷 命題視角 題組一從光合作用和細(xì)胞呼吸的聯(lián)系進(jìn)行考查 1 如圖是綠色植物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖 下列說(shuō)法有誤的是 A A過(guò)程中合成ATP的部位是在葉綠體類囊體薄膜上B B過(guò)程中的ATP用于還原三碳化合物 C3 C A C過(guò)程中合成ATP所需的能量來(lái)源相同D D過(guò)程中能量的去向是用于耗能的生命活動(dòng) 解析A中合成ATP所需能量來(lái)源于光能 C中合成ATP所需能量來(lái)源于有機(jī)物的氧化分解釋放的能量 答案C 2 2014 天津 2 下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過(guò)程示意圖 下列敘述正確的是 A 過(guò)程 只在線粒體中進(jìn)行 過(guò)程 只在葉綠體中進(jìn)行B 過(guò)程 產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在ATP中C 過(guò)程 產(chǎn)生的 CH2O 中的氧全部來(lái)自H2OD 過(guò)程 和 中均能產(chǎn)生 H 二者還原的物質(zhì)不同 解析過(guò)程 分別是有氧呼吸 光合作用 A項(xiàng) 在有線粒體的真核生物細(xì)胞中 過(guò)程 發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 過(guò)程 只發(fā)生在葉綠體中 而在原核細(xì)胞中 過(guò)程 都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B項(xiàng) 過(guò)程 通過(guò)有氧呼吸氧化分解有機(jī)物 釋放的能量一部分以熱能形式散失 一部分轉(zhuǎn)移至ATP中 C項(xiàng) 過(guò)程 產(chǎn)生的 CH2O 中的氧全部來(lái)自CO2 而不是來(lái)自H2O H2O中的氧在光反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)水的光解產(chǎn)生O2 D項(xiàng) 過(guò)程 的第一 二階段產(chǎn)生的 H 用于第三階段還原O2 生成H2O 過(guò)程 通過(guò)光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 用于暗反應(yīng)還原C3 因此二者還原的物質(zhì)不同 答案D 總結(jié)提升 1 光合作用與有氧呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系 2 光合作用與細(xì)胞呼吸的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 3 光合作用與有氧呼吸中 H 和ATP的來(lái)源 去向分析 命題視角 題組二利用坐標(biāo)曲線考查影響光合作用和呼吸作用的因素 3 2014 四川 6 將桑樹(shù)和大豆分別單獨(dú)種植 單作 或兩種隔行種植 間作 測(cè)得兩種植物的光合速率如下圖所示 注 光飽和點(diǎn)是使光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度 據(jù)圖分析 下列敘述正確的是 A 與單作相比 間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒(méi)有受到影響B(tài) 與單作相比 間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大C 間作雖然提高了桑樹(shù)的光合速率但降低了大豆的光合速率D 大豆植株開(kāi)始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 解析A項(xiàng) 當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí) 植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 桑樹(shù)間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的大 大豆間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的小 B項(xiàng) 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 與單作相比 間作時(shí)桑樹(shù)光合作用的光飽和點(diǎn)增大 大豆光合作用的光飽和點(diǎn)減小 C項(xiàng) 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 在較低光照強(qiáng)度范圍內(nèi) 大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)增強(qiáng) 在較高光照強(qiáng)度范圍內(nèi) 大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)減弱 D項(xiàng) 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 單作時(shí)大豆開(kāi)始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度大于間作時(shí)的 答案D 4 2014 新課標(biāo) 29 某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 1 當(dāng)CO2濃度為a時(shí) 高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 CO2濃度在a b之間時(shí) 曲線 表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高 2 CO2濃度大于c時(shí) 曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加 限制其增加的環(huán)境因素是 3 當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí) 在圖示的3種光強(qiáng)下 該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 填 大于 等于 或 小于 光合作用吸收的CO2量 4 據(jù)圖可推測(cè) 在溫室中 若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量 還應(yīng)該同時(shí)考慮 這一因素的影響 并采取相應(yīng)措施 解析 1 根據(jù)曲線圖可知 當(dāng)CO2濃度為a時(shí) 高光強(qiáng)下 曲線A 該植物的凈光合速率為0 分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢(shì)可以看出 當(dāng)CO2濃度在a b之間時(shí) 曲線A B C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高 2 由題圖可知 影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng) 當(dāng)CO2濃度大于c時(shí) 由于受光強(qiáng)的限制 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP不足 暗反應(yīng)受到限制 曲線B和C的凈光合速率不再增加 3 當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí) 在圖示的3種光強(qiáng)下 植物的凈光合速率小于0 說(shuō)明該植物此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量 4 據(jù)圖可推測(cè) 光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的凈光合速率 因此若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量 還應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響 答案 1 0A B C 2 光強(qiáng) 3 大于 4 光強(qiáng) 總結(jié)提升 光合速率與呼吸速率的關(guān)系的曲線解讀 1 圖1中 在一定范圍內(nèi) 隨葉面積指數(shù)的增大 光合作用實(shí)際量和呼吸量均增加 超過(guò)A點(diǎn)后 光合作用實(shí)際量不再隨葉面積指數(shù)的增加而增加 原因是葉片相互遮擋 干物質(zhì)的量 光合作用實(shí)際量 呼吸量 干物質(zhì)的量為零時(shí) 即葉面積指數(shù)為D時(shí) 光合速率 呼吸速率 2 圖2中 在一定范圍內(nèi) 光合速率和呼吸速率都會(huì)隨溫度的升高而增加 細(xì)胞呼吸的最適溫度高于光合作用 所以超過(guò)20 時(shí) 光合速率增加緩慢 但呼吸速率增加很快 且可判斷20 時(shí)凈光合速率最大 凈光合速率 光合速率 呼吸速率 即兩曲線之間的距離n代表了相應(yīng)溫度下的凈光合速率 n 0時(shí) 光合速率 呼吸速率 命題視角 題組三光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算 5 如圖表示一株生長(zhǎng)迅速的植物在夏季24h內(nèi)CO2的吸收量和釋放量 單位 mg 光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸收量和CO2釋放量表示 下列表述不合理的是 A 在18時(shí)和6時(shí) 該植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等B 假設(shè)該植物在24h內(nèi)呼吸速率不變 則該植物的呼吸速率為10mg h 最大光合速率為85mg hC 該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為A C BD 中午12時(shí)左右 與曲線最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間相比 該植物葉綠體內(nèi)C5的含量下降 解析在18時(shí)和6時(shí) CO2吸收量和CO2釋放量相等 該植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等 A正確 假設(shè)該植物在24h內(nèi)呼吸速率不變 從圖示可知 該植物的呼吸速率為10mg h 最大光合速率為75mg h 10mg h 85mg h B正確 A C表示光合作用合成的有機(jī)物 B表示呼吸作用消耗的有機(jī)物 該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為A C B C正確 中午12時(shí)左右 由于氣溫過(guò)高 氣孔關(guān)閉 CO2吸收量下降 與曲線最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間相比 該植物葉綠體內(nèi)C5的含量升高 D錯(cuò)誤 答案D 6 棉花是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略物資 也是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物 科研人員利用棉花植株進(jìn)行了不同實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)分析回答 1 棉花葉肉細(xì)胞中 完成 光能 電能 活躍化學(xué)能 轉(zhuǎn)化過(guò)程的部位是 固定CO2的場(chǎng)所是 2 圖1為選取至少具有15個(gè)棉鈴 果實(shí) 的植株 去除不同比例的棉鈴 進(jìn)行研究棉花去鈴后對(duì)葉片光合作用的影響 分析可知 葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈 填正或負(fù) 相關(guān) 其中對(duì)照組棉花植株的CO2固定速率相對(duì)值是 3 圖2為在適宜光強(qiáng)條件下 棉花光合速率和呼吸速率隨溫度變化的曲線 溫度主要是通過(guò)影響 來(lái)影響棉花光合速率和呼吸速率 4 圖2中 30 時(shí)棉花凈光合速率是 molO2 mg 1葉綠素 h 1 棉花光合作用生產(chǎn)量最大時(shí)的溫度是 解析 1 光反應(yīng)中發(fā)生光能 電能 活躍化學(xué)能的變化 光反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是類囊體薄膜 暗反應(yīng)中發(fā)生CO2固定 暗反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì) 2 由圖1可知 去除棉鈴的百分率越低 即棉鈴數(shù)量越多 光合速率越高 即葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈正相關(guān) 去除棉鈴的百分率為0 即不去除棉鈴時(shí)為對(duì)照組 此時(shí)棉花植株的CO2固定速率相對(duì)值是28 3 溫度通過(guò)影響酶的活性影響光合速率和呼吸速率 4 圖2中放氧速率為凈光合速率 耗氧速率為呼吸速率 30 時(shí)棉花凈光合速率是150 molO2 mg 1葉綠素 h 1 棉花光合作用生產(chǎn)量最大時(shí)即為凈光合速率和呼吸速率之和最大時(shí) 圖2中35 時(shí)棉花光合作用生產(chǎn)量最大 答案 1 類囊體薄膜葉綠體基質(zhì) 2 正28 3 酶的活性 4 15035 易錯(cuò)警示 有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算問(wèn)題辨析 1 光合作用所需CO2的來(lái)源有兩個(gè) 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 從周圍空氣中吸收的 若是水生植物 則是從周圍的水中吸收的 2 光合作用釋放O2的去向有兩個(gè) 細(xì)胞呼吸 釋放到周圍的空氣中 當(dāng)光合速率大于呼吸速率時(shí) 3 光合作用制造 等同生產(chǎn) 合成 的葡萄糖的去向有兩個(gè) 細(xì)胞呼吸消耗 積累 當(dāng)光合速率大于呼吸速率時(shí) 4 當(dāng)在光照下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行時(shí) 光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量 實(shí)測(cè)的氧氣釋放量 呼吸作用耗氧量 光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量 實(shí)測(cè)的二氧化碳吸收量 呼吸作用二氧化碳釋放量 光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量 光合作用實(shí)際葡萄糖生產(chǎn)量 呼吸作用葡萄糖消耗量 命題視角 題組四光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)測(cè)定與探究 7 利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法正確的是 A 試管中收集的氣體量代表了光合作用產(chǎn)生的氧氣量B 在光下 如果有氣泡產(chǎn)生 可以說(shuō)明光合作用產(chǎn)生氧氣C 為了探究二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響 可以用不同濃度的NaHCO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D 為了探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響 用一套裝置慢慢向光源靠近 觀察氣泡產(chǎn)生的速率的變化 解析 收集到的氣體量為氧氣的釋放量 即光合作用產(chǎn)生的氧氣量減去呼吸作用消耗的氧氣量 如果光照很弱 光合作用小于呼吸作用時(shí) 釋放的氣體為二氧化碳 探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響需要設(shè)置多組裝置 答案C 8 2014 江蘇 31 為研究浮游藻類的光合作用 將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長(zhǎng)期 并以此為材料 測(cè)定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率 Pn 圖1為光合放氧測(cè)定裝置的示意圖 圖2是不同NaHCO3濃度 pH8 5 25 條件下測(cè)得的Pn曲線圖 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 通過(guò)變換圖1中光源 可研究 對(duì)光合作用的影響 2 在測(cè)定不同光照對(duì)Pn的影響時(shí) 如不精確控制溫度 則測(cè)得的光照與Pn的關(guān)系 填 呈正相關(guān) 呈負(fù)相關(guān) 或 難以確定 3 由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離CO2濃度很低 藻光合作用主要通過(guò)胞內(nèi)碳酸酐酶 CA 分解水中的HCO獲得CO2 圖2中達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為 在更高NaHCO3濃度下 Pn不再增加的主要原因有 解析 1 可調(diào)光源可通過(guò)調(diào)節(jié)改變光照強(qiáng)度 光質(zhì) 光的波長(zhǎng) 等 因此可用來(lái)研究光照強(qiáng)度和光質(zhì)對(duì)光合作用的影響 2 本實(shí)驗(yàn)中溫度屬于無(wú)關(guān)變量 應(yīng)保持相同且適宜 溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性 從而影響光合作用 導(dǎo)致難以確定光照對(duì)Pn的影響 3 由圖2可以看出 達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為120mg L 1 在更高NaHCO3濃度下Pn值不再增加 可能是由于達(dá)到了CO2飽和點(diǎn) 或者是胞內(nèi)的CA量有限 不能分解水中的HCO獲得CO2 4 根據(jù)題中信息分析 pH在7 0 10 0時(shí) 一方面會(huì)影響HCO分解產(chǎn)生CO2 從而影響Pn 另一方面pH也會(huì)影響細(xì)胞中CA的活性 從而影響Pn 答案 1 光強(qiáng)光質(zhì) 2 難以確定 3 120mg L 1達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)CA量有限 4 CO2 或HCO 供應(yīng)量不同CA 細(xì)胞 活性變化 技法提煉 1 光合速率的測(cè)定方法 1 條件 整個(gè)裝置必須在光下 光是植物進(jìn)行光合作用的條件 2 NaHCO3溶液作用 燒杯中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定 滿足了綠色植物光合作用的需求 3 植物光合速率測(cè)定指標(biāo) 植物光合作用釋放氧氣 使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大 毛細(xì)管內(nèi)的有色液滴右移 單位時(shí)間內(nèi)有色液滴右移的體積即表示光合速率 2 光合作用 細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)技巧 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須注意三點(diǎn) 變量的控制手段 如光照強(qiáng)度的大小可用不同功率的燈泡 或相同功率的燈泡 但與植物的距離不同 進(jìn)行控制 不同溫度可用不同恒溫裝置控制 CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié) 對(duì)照原則的應(yīng)用 不能僅用一套裝置通過(guò)逐漸改變其條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 而應(yīng)該用一系列裝置進(jìn)行相互對(duì)照 無(wú)論哪種裝置 在光下測(cè)得的數(shù)值均為 凈光合作用強(qiáng)度值 2 典型的方法 黑白瓶法 用黑瓶 無(wú)光照的一組 測(cè)得的為呼吸作用強(qiáng)度值 用白瓶 有光照的一組 測(cè)得的為凈光合作用強(qiáng)度值 綜合兩者即可得到真光合作用強(qiáng)度值 梯度法 用一系列不同光照強(qiáng)度 溫度或CO2濃度的裝置 可探究光照強(qiáng)度 溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響 考點(diǎn)四葉綠體中色素的提取和分離 重點(diǎn)提煉 命題視角 題組一從色素提取與分離的原理進(jìn)行考查 題組二從操作步驟與結(jié)果進(jìn)行考查 重點(diǎn)提煉 1 葉綠體中色素提取和分離的流程 2 葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象分析 1 提取液顏色淺的原因 研磨不充分 色素未充分提取出來(lái) 稱取綠葉過(guò)少或加入95 的乙醇過(guò)多 色素濃度小 未加碳酸鈣或加入過(guò)少 色素分子部分被破壞 2 色素帶呈弧形的原因是濾紙條未剪去兩角 3 濾紙條上只有兩條色素帶 原因是使用的葉片中葉綠素被破壞或不含葉綠素 4 濾紙條上看不見(jiàn)色素帶的原因 忘記畫(huà)濾液細(xì)線 濾液細(xì)線接觸到層析液 且時(shí)間較長(zhǎng) 色素全溶解到層析液中 1 用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素 2014 四川 4C改編 2 在25 C的實(shí)驗(yàn)條件下可順利完成光合色素的提取與分離 2014 北京 5A 3 葉綠體色素在層析液中的溶解度越高 在濾紙上擴(kuò)散就越慢 2014 重慶 1C 4 利用紙層析法可分離出4種葉綠體色素 2012 海南 9C 5 葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光 2012 海南 9A 錯(cuò)混診斷 命題視角 題組一從色素提取與分離的原理進(jìn)行考查 1 下列是關(guān)于綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法 其中正確的是 A 色素提取的原理是色素在層析液中的溶解度不同B 研磨葉片時(shí)加CaCO3的作用是使研磨更加充分C 實(shí)驗(yàn)材料葉子要新鮮 顏色要深綠 目的是提取到較多的色素D 層析液可用丙酮代替 解析本實(shí)驗(yàn)的原理有兩項(xiàng) 一是色素提取的原理 即葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中 可以用其提取葉綠體中的色素 二是色素分離的原理 即綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同 溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快 溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢 A錯(cuò)誤 SiO2和CaCO3的作用是?？键c(diǎn) SiO2可使研磨得更充分 CaCO3可防止研磨中色素被破壞 兩者不能混淆 B錯(cuò)誤 層析液由20份在60 90 下分餾出來(lái)的石油醚 2份丙酮和1份苯混合而成 也可用93號(hào)汽油代替 但不能用丙酮代替 丙酮可以作為色素的提取劑 D錯(cuò)誤 答案C 2 提取光合色素 進(jìn)行紙層析分離 對(duì)該實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的解釋 正確的是 A 未見(jiàn)色素帶 說(shuō)明材料可能為黃化葉片B 提取液呈綠色是因?yàn)楹腥~綠素a和葉綠素bC 濾紙條由上到下第3條帶呈現(xiàn)黃綠色D 胡蘿卜素位于濾紙條的最上方 是因?yàn)槠湓谔崛∫褐械娜芙舛茸畹?解析未見(jiàn)色素帶最常見(jiàn)的原因是層析液沒(méi)及了濾液細(xì)線 導(dǎo)致色素溶解于層析液中 也可能是忘記畫(huà)濾液細(xì)線 如果材料為黃化葉片 仍能出現(xiàn)色素帶 A錯(cuò)誤 色素在層析液中的溶解度和擴(kuò)散速度 胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a 葉綠素b 因此在濾紙條上色素帶由上到下的順序?yàn)楹}卜素 葉黃素 葉綠素a和葉綠素b 顏色分別為橙黃色 黃色 藍(lán)綠色和黃綠色 C D錯(cuò)誤 此類題型較常見(jiàn) 只要理解分離的原理 牢記實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 基本沒(méi)太大難度 還有一些變式 如分析只出現(xiàn)2條或3條色素帶的原因 色素帶顏色較淺 色素帶變窄的原因等 答案B 命題視角 題組二從操作步驟與結(jié)果進(jìn)行考查 3 對(duì) 綠葉中色素的提取和分離 實(shí)驗(yàn) 下列描述正確的是 A 將5g新鮮完整的菠菜葉 放入研缽中 加入無(wú)水乙醇 石英砂 CaCO3以后 迅速研磨B 用毛細(xì)吸管吸取少量濾液 沿濾紙上的鉛筆線處小心均勻地畫(huà)出一條濾液細(xì)線 并連續(xù)迅速地重復(fù)畫(huà)2 3次C 把畫(huà)好細(xì)線的濾紙條插入層析液中 并不斷搖晃 以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散D 色素分子是有機(jī)物 不溶于水 所以研磨過(guò)程中加入無(wú)水乙醇是為了溶解色素 解析稱取綠葉應(yīng)剪碎后放入研缽內(nèi) 放入少許SiO2和CaCO3 再加入10mL無(wú)水乙醇 進(jìn)行迅速 充分地研磨 A錯(cuò)誤 先用鉛筆畫(huà)線 沿鉛筆線處小心均勻地畫(huà)出一條濾液細(xì)線 為了增加色素含量 采取多次畫(huà)濾液細(xì)線的方法 但是必須待濾液干后 再畫(huà)一兩次 B錯(cuò)誤 把畫(huà)好濾液細(xì)線的濾紙條插入層析液中 靜置一段時(shí)間讓色素分離 C錯(cuò)誤 色素的提取原理為葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中 可以用其提取葉綠體中的色素 D正確 答案D 4 下列各項(xiàng)中 最可能是以衰老 發(fā)黃的菠菜作為材料 進(jìn)行 綠葉中色素的提取與分離 實(shí)驗(yàn)時(shí)所觀察到的現(xiàn)象是 解析衰老 發(fā)黃的菠菜葉綠素分解 只有類胡蘿卜素 A中葉綠素含量最多 故錯(cuò)誤 B中沒(méi)有葉綠素 故正確 C中還有葉綠素 故錯(cuò)誤 D中無(wú)類胡蘿卜素 且色素帶位置錯(cuò)誤 故錯(cuò)誤 答案B