2015屆高考生物二輪復(fù)習(xí)講義 光合作用和細胞呼吸

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1、 光合作用和細胞呼吸 1.光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。 (  ) 【答案】 √ 分析:光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H],用于暗反應(yīng)中C3的還原,暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)。 2.葉片黃化,葉綠體對紅光的吸收增多。 (  ) 【答案】  分析:葉片黃化,說明葉片缺少葉綠素,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,剩下的類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,因此葉片黃化,葉綠體對紅光的吸收減少。 3.葉綠體在光下和黑暗中均能合成ATP。

2、 (  ) 【答案】  分析:葉綠體只在光反應(yīng)階段合成ATP,而光反應(yīng)需在光下進行。 4.將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時間的延長,玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是一直保持穩(wěn)定,不變化。(  ) 【答案】  分析:在適宜的條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物,密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限,隨著光合作用的持續(xù)進行,二氧化碳逐漸被消耗,濃度降低,進而光合作用強度跟著降低,當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時,植物的光合作用強度和呼吸強度相等,則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對穩(wěn)定。 5.及時排澇,能防止根細胞受酒精毒害。

3、 (  ) 【答案】 √ 分析:積水過多,根細胞因缺氧會進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,對細胞有害。及時排澇,可以防止酒精毒害。 6.與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短。 (  ) 【答案】  分析:植物在冬季光合速率低的主要原因是光照強度弱,氣溫低。 7.破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖。 (  ) 【答案】  分析:破傷風(fēng)桿菌屬于厭氧菌,在有氧條件下,其繁殖受抑制。 8.在葉肉細胞中,CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。(  ) 【答案】  分析:葉肉細

4、胞中CO2的固定發(fā)生在暗反應(yīng)階段,場所為葉綠體基質(zhì);CO2的產(chǎn)生發(fā)生在有氧呼吸的第二階段,場所為線粒體基質(zhì)。 9.乳酸桿菌在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。 (  ) 【答案】 √ 分析:乳酸桿菌進行無氧呼吸,在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。 影響光合作用速率的環(huán)境因素 【典例1】 (2014西安模擬)當(dāng)其他條件最適宜時,北沙參在不同溫度和光照強度條件下的光合速率如下圖所示,光合速率以干重增加速率(mg/單位葉面積h)表示。請回答下列問題: (1)25℃條件下,1 klx光照強度時葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所是______

5、__________________,5 klx光照強度時的真正光合速率________(大于、等于、小于)P點代表的真正光合速率。 1 / 9 (2)15℃條件下,光照強度由2 klx變?yōu)?0 klx后,北沙參光合速率逐漸增大。開始階段光合速率小于8 mg/單位葉面積h,原因可能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)

6、15℃條件下,P點以后北沙參光合速率不再增大的限制因素是________________。若將CO2濃度降低為大氣中CO2濃度值,則葉綠體中[H]合成速率將會__________(變大、不變、變小),P點向____________方向移動。 (4)25℃條件下,北沙參黑暗處理1 h后再在12 klx光照強度下照射1 h,則實驗期間干重積累量約為__________mg/單位葉面積h。 【解析】 (1)25℃條件下,1 klx光照強度時葉肉細胞既進行光合作用也進行有氧呼吸,因此產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,因此25℃條件下,5 klx光照強

7、度時的真正光合速率是6+4=10(mg/單位葉面積h),P點代表的真正光合速率是8+2=10(mg/單位葉面積h),即二者相等。 (2)15℃條件下,光照強度由2 klx變?yōu)?0 klx后,北沙參光合速率逐漸增大。開始階段光合速率小于8 mg/單位葉面積h,是由于光照強度弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP少。 (3)從曲線圖分析,15℃條件下,P點以后北沙參光合速率不再增大的限制因素是溫度。若將CO2濃度降低為大氣中CO2濃度值,則形成的C3減少,消耗的[H]減少,葉綠體中[H]合成速率將會變小,P點相應(yīng)向左下方向移動。 (4)25℃條件下,北沙參黑暗處理1 h,消耗有機物4 mg/單位葉面

8、積h,然后再在12 klx光照強度下照射1 h,有機物積累量為14 mg/單位葉面積h,則實驗期間干重積累量約為14-4=10 mg/單位葉面積h。 【答案】 (1)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 等于 (2)光照強度弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]少 (3)溫度 變小 左下 (4)10 (1)解答此類問題的常規(guī)思路。 ①三種速率的表示方式: 項目 表示方法 真正光合速率 (又稱實際光合速率) 凈光合速率 (又稱表觀光合速率) 呼吸速率 ②具體表達: a.真正光合速率=________+________ b.光合作用實際產(chǎn)氧量=________+__

9、______ c.光合作用實際CO2的固定量=________+________ (2)準確識圖獲取解題信息。 ①25℃條件下,5 klx光照強度時北沙參的凈光合速率和真正光合速率分別是多少? ②P點時北沙參的凈光合速率和真正光合速率分別是多少? 【答案】 (1)提示:① 項目 表示方法 真正光合速率(又稱實際光合速率) O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機物的制造量 凈光合速率(又稱表觀光合速率) O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物的積累量 呼吸速率 O2的吸收量、CO2的釋放量、有機物的消耗量 ②a.凈光合速率 呼吸速率 b.O2的釋放量 細胞呼吸耗氧量

10、 c.CO2的吸收量 細胞呼吸CO2的釋放量 (2)①提示:6 mg/單位葉面積h 10 mg/單位葉面積h ②提示:8 mg/單位葉面積h 10 mg/單位葉面積h 【總結(jié)提升】 解讀真正光合速率和凈(表現(xiàn))光合速率的曲線圖 (1)圖示: (2)解讀。 ①A點:只進行細胞呼吸無光合作用。 ②AB段:光合作用<細胞呼吸。 ③B點:光合作用=細胞呼吸,稱其為光補償點。 ④B點以后:光合作用>細胞呼吸,其中C點對應(yīng)的光照強度稱為光飽和點。 細胞呼吸 【典例2】 (2012安徽高考)為探究酵母菌的細胞呼吸,將酵母菌破碎并進行差速離心處理,得到細胞質(zhì)

11、基質(zhì)和線粒體,與酵母菌分別裝入A~F試管中,加入不同的物質(zhì),進行了如下實驗(見下表) 注:“+”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì),“-”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。 (1)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________,會產(chǎn)生酒精的試管有________,根據(jù)試管________的實驗結(jié)果可判斷出酵母菌進行無氧呼吸的場所。(均填試管編號) (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng),與氧結(jié)合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響,但使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散,表明DNP使分布在______________的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中,葡萄糖的氧化分解___

12、_____(填“能”或“不能”)繼續(xù)進行。 【解析】 (1)A管有氧氣,但無線粒體不能進行有氧呼吸,B管可進行無氧呼吸,C管在氧氣存在下可進行有氧呼吸的第二、三階段,D管中葡萄糖不能在線粒體中被分解,故無反應(yīng),E和F管分別進行有氧呼吸和無氧呼吸。 (2)[H]與氧結(jié)合形成水的過程發(fā)生在有氧呼吸的第三階段,場所位于線粒體內(nèi)膜,DNP雖不影響該反應(yīng)的進行,但影響ATP的形成,導(dǎo)致該過程的能量全部以熱能形式散失。 【答案】 (1)C、E B、F B、D (2)線粒體內(nèi)膜 能 (1)酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的比較。 項目 有氧呼吸 無氧呼吸 反應(yīng)場所 反應(yīng)條

13、件 反應(yīng)產(chǎn)物 產(chǎn)能多少 (2)關(guān)于酵母菌的細胞呼吸過程。 ①[H]+O2→H2O的過程發(fā)生在酵母菌的________________________,該過程的意義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②酵母菌產(chǎn)生CO2的場所有 ______________________________________

14、__________________________________。 【答案】 (1)提示: 項目 有氧呼吸 無氧呼吸 反應(yīng)場所 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 反應(yīng)條件 需氧 不需氧 反應(yīng)產(chǎn)物 CO2、H2O、能量 酒精、二氧化碳、能量 產(chǎn)能多少 生成大量ATP 生成少量ATP (2)提示: ①線粒體內(nèi)膜上 產(chǎn)生大量能量 ②細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì) 【總結(jié)提升】 細胞呼吸方式的判斷方法 (1)根據(jù)原料判斷:消耗O2→有氧呼吸。 (2)根據(jù)產(chǎn)物判斷。 ①有H2O生成→有氧呼吸 ②是否產(chǎn) 生CO2 ③產(chǎn)生 酒精 ④產(chǎn)生 乳酸

15、 光合作用和細胞呼吸的實驗設(shè)計 【典例3】 某生物興趣小組探究某植物光合強度,設(shè)計了如圖裝置進行實驗。假設(shè)實驗期間均處于適宜且相對穩(wěn)定的環(huán)境條件下。請分析回答有關(guān)問題: (1)實驗一:測定植物的凈光合作用強度時,燒杯中加入____________(NaHCO3/NaOH)溶液。將裝置置于____________的條件下。1 h后裝置中紅墨水滴移動的方向是______________,移動刻度為10 cm。 (2)實驗二:測定植物細胞呼吸強度時,燒杯中加入______________(NaHCO3/NaOH)溶液。將裝置置于__________________的條件下。1 h后裝置中

16、紅墨水滴向左移動,原因是________________________________________________________________。讀取移動刻度為2 cm。 (3)根據(jù)上述實驗,假設(shè)紅墨水滴每移動1 cm,植物體內(nèi)的O2增加或減少1 g,且晝夜溫度控制相等,那么該植物的細胞呼吸速率是________g/h;給予光照12 h,黑暗12 h,則24 h葡萄糖的積累量是________g。 【解析】 (1)測定植物的凈光合作用強度時,將裝置置于光照充足且密閉的條件下。燒杯中加入NaHCO3溶液來保證裝置中CO2含量恒定。1 h后裝置紅墨水滴向右移動。 (2)測定植

17、物細胞呼吸強度時,將裝置置于黑暗密閉的條件下。燒杯中加入NaOH溶液。由于植物進行細胞呼吸時吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內(nèi)氣壓減小,紅墨水滴左移。 (3)根據(jù)上述實驗,假設(shè)紅墨水滴每移動1 cm,植物體內(nèi)的O2增加或減少1 g,那么該植物的細胞呼吸速率是2 g/h,凈光合速率是10 g/h。則給予光照12 h,黑暗12 h,則24 h葡萄糖的積累量是(1012-212)180/(326)g=90 g。 【答案】 (1)NaHCO3 光照充足且密閉 向右 (2)NaOH 遮光(黑暗)且密閉 植物在黑暗條件下進行細胞呼吸,吸收氧氣,釋放CO2,釋放的CO2被NaOH

18、溶液吸收,容器中氣壓減小 (3)2 90 (1)解決此類問題的常規(guī)思路是明確測定指標和原理: 測定植物呼吸速率 測定植物凈光合速率 測定指標 原理 (2)計算技巧。 ①已知凈光合速率為a,呼吸速率為b,給予光照時間為c,則一晝夜積累的因變量的量為________。 ②若由O2或CO2的量求葡萄糖的量,則需利用它們與葡萄糖分子個數(shù)比為________的關(guān)系。 【答案】 (1)提示: 測定植物呼吸速率 測定植物凈光合速率 測定 指標 單位時間內(nèi)液滴左移的體積 單位時間內(nèi)液滴右移的體積 原理 植物進行細胞呼吸時吸收O2,釋放CO2,

19、CO2被NaOH吸收,使容器內(nèi)氣壓減小,毛細管內(nèi)的水滴左移 NaHCO3溶液保證了容器中CO2的恒定,給予適當(dāng)?shù)墓庹諒姸?,光合作用大于細胞呼吸,植物釋放O2,使容器內(nèi)氣壓增大,毛細管內(nèi)的水滴右移 (2)提示:①ac-b(24-c)?、?∶1 【總結(jié)提升】 生物學(xué)實驗中常用實驗條件的控制方法 (1)增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。 (2)減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水。 (3)除去容器中二氧化碳——氫氧化鈉溶液。 (4)除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中。 (5)除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱。 (6)除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光。

20、 (7)如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。 (8)線粒體提取——細胞勻漿離心。 (9)保持容器中CO2體積不變—— NaHCO3溶液。 1.(2014天津理綜)下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是(  ) A.過程①只在線粒體中進行,過程②只在葉綠體中進行 B.過程①產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中 C.過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2O D.過程①和②中均能產(chǎn)生[H],二者還原的物質(zhì)不同 【解析】 過程①②分別表示有氧呼吸和光合作用。若題中所述細胞為真核細胞,則過程①進行的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,過程②只發(fā)生在葉綠體中;若題中所述細

21、胞為原核細胞,則過程①②均發(fā)生在細胞質(zhì)中,A錯誤;過程①通過有氧呼吸氧化分解有機物釋放的能量大部分以熱能的形式散失,只有小部分儲存在ATP中,B錯誤;過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自CO2,而不是H2O,C錯誤;過程①通過光反應(yīng)產(chǎn)生的[H],用于暗反應(yīng)還原C3,而有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H],用于第三階段還原O2,生成H2O,因此二者還原的物質(zhì)不同,D正確。 【答案】 C 2.在相同的適宜條件下按下表設(shè)計進行實驗,培養(yǎng)8~10 h,并對實驗結(jié)果進行分析。下列敘述正確的是(  ) A.甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生 B.甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同 C.丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相

22、同 D.丁組的氧氣消耗量大于乙組 【解析】  酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成CO2和水,無氧的條件下將葡萄糖分解成CO2和酒精。依題意,甲組、丙組進行無氧呼吸,乙組、丁組進行有氧呼吸。甲組、乙組兩組都產(chǎn)生CO2。由于甲組細胞不完整,甲組的酒精產(chǎn)量較丙組少。能量轉(zhuǎn)換率有氧呼吸高于無氧呼吸,丁組能量轉(zhuǎn)換率較丙組高。乙組細胞不完整,有氧呼吸弱于丁組,丁組的氧氣消耗量大于乙組。 【答案】 D 3.(2013重慶高考)下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述,正確的是(  ) A.t1→t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2

23、釋放增多 B.t2→t3暗反應(yīng)限制光合作用。若在t2時刻增加光照,光合速率將再提高 C.t3→t4,光照強度不變,光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強的結(jié)果 D.t4后短暫時間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低 【解析】 本題以坐標圖為信息載體,考查光照、CO2濃度對光合作用的影響及光合作用的過程。水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上,而不是葉綠體基質(zhì),A項錯誤;t2→t3,限制光合速率的因素為CO2濃度,此時光照充足且恒定(即達到光飽和),若增加光照,光合速率不會提高,B項錯誤;t3→t4,暗反應(yīng)增強,一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化,同

24、時促進了光反應(yīng),C項錯誤;突然停止光照,光反應(yīng)停止,類囊體薄膜上ATP合成受阻,ATP含量減少,ADP和Pi含量升高,被還原的C 3減少,直接產(chǎn)物(糖類、C5)含量降低,D項正確。 【答案】 D 4.如圖是探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置。以下說法中不正確的是(  ) A.在相同適宜的條件下,測定兩裝置的溫度:T甲>T乙 B.若將裝置甲改成放等量破碎的酵母菌細胞,其他條件不變,則測定的溫度比之前低 C.裝置乙中的葡萄糖溶液煮沸冷卻后加入的目的是排除溶解氧,以控制實驗的自變量 D.裝置乙中酵母菌無氧呼吸的第二階段沒有熱量散失,但生成少量ATP 【答案】 D 5.請據(jù)

25、圖回答有關(guān)的問題: (1)圖甲中光反應(yīng)的場所是________________________,a物質(zhì)為 ________________________。 (2)圖乙中A過程的場所是________,ATP產(chǎn)生量最多的是____________(填字母)過程。寫出圖乙過程的總反應(yīng)式:________________________。 (3)圖丙表示在二氧化碳充足的條件下,某植物光合速度與光照強度、溫度的關(guān)系。在溫度為10℃時,光照強度大于________klx后,該植物光合速度不再隨光照強度增加而增加。當(dāng)溫度為20℃時,光照強度由4klx瞬時上升至12klx,此時該植株葉綠體內(nèi)C

26、5的含量將________。當(dāng)溫度為30℃、光照強度小于12klx時,限制該植株光合速度的因素是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】 (1)葉綠體的類囊體薄膜 [H] (2)細胞質(zhì)基質(zhì) C C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 (3)4 升高(或增加) 光照強度  希望對大家有所幫助,多謝您的瀏覽!

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