影响光合作用与细胞呼吸的因素.docx
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1、影响光合作用与细胞呼吸的因素(对应学生用书P15)重点知识再关照1 .影响细胞呼吸的三大因素含水城丙2 .影响光合作用的三大因素(1)光照强度(如图l)o原理:主要影响光反响阶段ATP和Hl的产生1分析P点后的限制因素:外因:温度、Co2浓度内因:色素的含量、酶的数量和活性(2)CO2的浓度(如图2)。原理:影响暗反响阶段CI的生成。分析P点后的限制因素:外因:温度、光照强度内因:醐的数量和活性(3)温度:通过影响醛的适姓而影响光合作用(如图3)。光照强 Coz的浓度Sl图2图3温授常考角度全扫描角度一环境条件改变对光合作用过程中物质变化的影响I.(2023新课标卷1)正常生长的绿藻,照光培养
2、一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()A. 02的产生停止B. Co2的固定加快C. ATP/ADP比值下降D. NADPH/NADP比值下降解析:选B黑暗处理后,光反响停止,Ch的产生停止。ATP和NADPH是光反响的产物,同时也是暗反响的原料,黑暗处理后,ATP和NADPH的产生减少,且仍被暗反响所消耗,产生的ADP和NADP+增多。光反响产生的ATP和NADPH减少,使得暗反响产生的Cs减少,Co2的固定减慢。2. (2023海南甯考)在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿
3、体中C3和Cs化合物含量的变化是()A. C3和Cs都迅速减少B. C3和C5都迅速增加C. C3迅速增加,Cs迅速减少D. C3迅速减少,C5迅速增加解析:选C停止光照,H和ATP合成停止,C3复原减弱,C3含量上升,C5含量下降。角度二考查影响细胞代谢的环境因素3. (2023四川高考)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如以下图所示(注:光饱和点是光合速率到达最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,以下表达正确的选项是()豆大 28T24I-20I- mr 强芸( o- S 2作作 单间5101520光照强度(Xl(FLx)A.与单作相比,间作时
4、两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析:选D当光照强度为。时,植物只进行细胞呼吸,由坐标图中数据可知,桑树间作时的呼吸强度比单作时的大,大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。由坐标图中数据可知,与单作相比,间作时桑树光合作用的光饱和点增大,大豆光合作用的光饱和点减小。由坐标图中数据可知,在较低光照强度范围内,大豆间作时的光合速率比单作时增强,在较高光照强度范围内,大豆间作时的光合速率比单作时减弱。由坐标图中数据可知,单作时大豆开始积累有机物
5、时的最低光照强度大于间作时。4. (2023珠海检测)(双选)以下有关右图中细胞呼吸曲线的说法,错误的选项是()A.分析曲线图可知,Ch浓度低时,无氧呼吸占优势B.随O?浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制C.随02浓度增大,有氧呼吸不断加强D.冰箱因能减少环境中氧气含量,减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间解析:选CDCh浓度低时,无氧呼吸占优势;随着02浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸强度逐渐加强,当02浓度增加到一定值后,受呼吸酶数量等因素的影响,有氧呼吸不再随02浓度增加而增强。冰箱能降低环境的温度,减缓呼吸作用从而可延长水果、蔬菜的保存时间。破题法则要记牢1 .外界条件变化时,C5、
6、C3、H、ATP等物质量的变化模式图金运3射光照/ I.;时期 音耳SICs、H、ATP、(CHQ)合成啾时间闿 速 送O2JCO2充足不足CdH, ATP C3. CH3O 合成量上6;CO2充足0,一、C3H CHjO 合成量k_,C,H. ATP时向时间时间注意:(1)图中物质变化只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,H和ATP含量变化是一致的。2.与光合作用、细胞呼吸有关的曲线题解题模板阅读题干,明确限定条件(如温度是否适 宜,光照是否充足)分析曲线明确自变量与因变量理解曲 线所表示的自变量与因变量之间的关系若是
7、选择题则结合选项进行判断、排 除;若是非选择题.则结合问题组织答 案,注意运用生物学术语作答冲关演练我达标1. (2023洛阳模拟)进行正常光合作用的叶片,如果叶绿体中H的含量相对稳定,在a点时突然降低CO2的供给量,能表示叶绿体中H含量变化的曲线是()H含量H含量解析:选B在a点突然降低CO2的供给量时,由Cs与之结合生成的C3含量减少,从而消耗H和ATP的量也减少,使H含量短时间内增加,最后趋于稳定。2 .某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行),结果如以下图所示。相关分析合理的是()CP琬式麻3L)A.图1可见呼吸底物为葡萄糖、Ch浓度为a时,02的吸收量等于
8、CCh的释放量B.图1中de段COz的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性C.图2可见乙品种比甲品种呼吸速率低,且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中D.图2中f点时甲品种的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体解析:选C图1中02浓度为a时,说明两种呼吸释放的C02量相等,并不是02的吸收量与C02的释放量相等;因该研究是在最适温度下进行的,故图1中de段CO?的释放量有所下降的原因不可能是温度抑制了酶的活性;图2中,从与纵轴的交点可见,乙品种比甲品种的呼吸速率低,且乙品种在较弱的光照强度下其光合速率即到达最大值,故乙品种更适于生长在弱光环境中;图2中f点时甲品种的叶肉
9、细胞只进行呼吸作用,故消耗ADP即产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。探究细胞呼吸的类型及光合速率和呼吸速率的测定(对应学生用书P17)一、探究细胞呼吸的类型欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如以下图所示(以发芽种子为例):实验结果预测和结论:实验现象结论装置液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸二、测定呼吸速率和光合速率(1)在黑暗条件下植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此此时测得的氧气吸收量(即空气中02的减少量)或二氧化碳释放量
10、(即空气中C02的增加量)直接反映呼吸速率。(2)在光照条件下,植物同时进行光合作用和呼吸作用,因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率,而反映表观光合速率或称净光合速率,它们之间的关系为:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。(3)呼吸速率和表观光合速率的测定方法:黑暗下,水滴左移距离代表 光照下,水滴右移距离代表有氧呼吸消耗O2量释放02的最三、针对演练突破1 .右图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置11(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微生物的影响),相关表达正确的选项是()为A.烧杯中盛放NaHCo3溶液,可用于测定一定光强下植物的净光合速率LJ4B.在遮光条件下
11、,烧杯中盛放NaoH溶液,可用于测定植物无氧呼吸的强度C.烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真光合速率D.在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的强度解析:选ANaHCo3溶液可以维持装置内CO2浓度的恒定,U形管中液面高度的变化是装置中02量的变化造成的,可以代表净光合速率。NaOH可以吸收CO2,无氧呼吸不消耗O2,不能用来测定无氧呼吸的强度。烧杯中盛放清水,一定光照强度下,光合作用吸收C02量与释放Ch量相等,有氧呼吸消耗02量与产生CCh量相等,不能测定真光合速率。在单位时间内,有氧呼吸消耗的02量等于产生的CCh量,无论有氧呼吸强度多大,U形管中液面都不会发生变化
12、。2 .科技工作者以甜瓜植株为材料,利用多套如以下图甲所示的装置,对影响光合作用的环境因素进行研究。请答复以下问题:活塞开关OA B水柱/水浴光照甲(I)假设用图甲装置来测定温度对绿色植物呼吸作用速率的影响,那么烧杯中应该参加的试剂是;其次还要将甲装置进行处理。(2)在温度、C02浓度等条件不变的情况下,将图甲装置由阳光下移至黑暗处,那么短时间内植物叶肉细胞内C3含量的变化是o(3)为了研究根系低氧环境对甜瓜生长和果实品质的影响,在其他栽培条件相同的情况下,科技工作者利用SP-2溶氧测定仪分组对不同氧浓度条件下溶液中溶解氧的变化值进行了测定。假设要测量叶片的真光合速率,可先将叶片剪成IXICm
13、2大小的碎片,然后沉入缓冲液中,在一定的光照和温度条件下,利用SP-2溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值即叶片的速率,然后在一定的温度和条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值即叶片的速率,二者相加即可。(4)上图乙是对甜瓜植株进行光合作用研窕的实验结果。图中a、b、C代表温度,且abc;I、II、HI代表Co2浓度,且I1111Ia、b、C中,一定超过了最适温度的是;I、II、III中,最接近最适Co2浓度的是。如果要探究在温度为b时,该植物光合作用所需的适宜COz浓度,还需要保持相同且适宜,并在适当范围内设置进行实验。解析:(1)假设用该装置测定绿色植物的呼吸作用速率,要排除植物自身光
14、合作用的影响,故将图甲装置进行遮光处理;同时,烧杯中应参加吸收CO2的溶液,如NaoH溶液等。(2)假设温度、Co2浓度等条件不变,将图甲装置移到黑暗处,那么光反响产物迅速降低,对C3的复原强度下降,且C3的来源不变,故细胞中C3含量将增加。(3)根据题意,溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值,已排除了叶片细胞的呼吸作用速率,故为叶片的净光合作用速率;在黑暗条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值,即叶片的呼吸作用速率。(4)根据图示,b温度下该植物的光合作用强度最大,但b温度较a温度低,故a、b、C中,一定超过了最适温度的是a。因在3种不同温度下,光合作用强度最高的是I曲线,故最接近最适C
15、02浓度的曲线是I。根据实验变量分析,该实验的自变量为不同浓度的C02,实险过程中无关变量保持相同且适宜,并在适宜范围内设置CO2的浓度梯度。答案:NaoH溶液(或可以吸收CO?的溶液)遮光增加(3)净光合作用黑暗呼吸作用(4)aI(光照强度等)无关变量具有一定浓度梯度的CO2於.*,崎斑娜陶I(本课时设置2套检测卷)卷一:知能落实练(对应学生用书P141)一、选择题1.(2023新课标卷H)关于光合作用和呼吸作用的表达,错误的选项是()A.磷酸是光反响中合成ATP所需的反响物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞
16、的呼吸作用提供能量解析:选C光合作用的光反响中有ATP的合成,需要原料ADP和磷酸。光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物,在人体内不能继续分解供能,人体在剧烈运动时所需的能量是由葡荀糖分解提供的。病毒无独立的代谢系统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。2.(原创题)以下图1表示三磷酸核甘的结构,图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断以下有关表达错误的选项是()OHOHOHOHOH糖类分解,脂质分解(A、 蛋白质分解atp)核甘酸分解一机械能(运动) 一电的(生物电) 一热能(体温维持)光能(生物发光)-UTP -合成多糖一 GTP-合成蛋
17、白质A.图1中N表示含氮碱基,假设N为鸟嗦吟,那么可表示GTPB. ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能C. UTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D.人体成熟红细胞没有线粒体,但能产生ATP解析:选C图1中N表示含氯碱基,假设N为A,那么表示ATP,假设N为G,那么表示GTP,假设N为U,那么表示UTP。由图2可知,UTP和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的,而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP,进而生成UTP或GTP。3. (2023吉林模拟)处于平静状态和剧烈运动状态下的运发动,骨骼肌细胞分解葡萄糖过程中产生的Co2摩尔数
18、与消耗的02摩尔数的比值分别是()A.相等、大于1B.相等、相等C.相等、大于1D.小于1、小于1解析:选B人体在平静状态和剧烈运动状态分别进行有氧呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸,而人体无氧呼吸不涉及02的消耗和Co2的产生。4. (2023潍坊模拟)绿色植物在进行光合作用时以HzO作为供氢体,而光合细菌那么以HzS作为供氢体进行光合作用。以下有关光合细菌的说法合理的是()A.没有成形的细胞核,拟核中分布着多条线性DNAB.以HzS作为供氢体进行光合作用,无法产生氧气C.利用HzS作为原料,其光合作用的产物不可能是糖类D.生存需要光照条件,体内的叶绿体是光合作用的场所解析:选B光合细菌为原核生物,无
19、成形细胞核,拟核中分布有大型环状DNA;HzS中不含氧元素,因此无法产生氧气;H2S作为供氢体,可以提供复原氢进行反响产生糖类;光合细菌为原核生物,无叶绿体。5. (2023海淀模拟)以下图的阴影局部表示四种条件下能发生化学反响的活化过氧化氢分子,四种反响条件是37C、60、37C下参加新鲜肝脏研磨液、37C下参加FeCI3。其中表示37下参加新鲜肝脏研磨液的图像最可能是()分子出现概率分子的能最I分子出现概率分子的能量D解析:选D新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶可以降低过氧化氢分解反响的活化能,增加活化分子的数量,分析可知D选项符合题意。A选项为37C条件下的反响,的反响,B选项为
20、37C下参加FeCl3(无机催化剂)条件下的反响。6. (原创题)以下图表示光合作用光反响的能量吸收、传递和转换图解,ChlC选项为60 C条件下为反响中心色素分子,天线色素光叶绿素激发能传递类胡萝卜素反应中心d为原初电子供体,a为原初电子受体。据此判断以下有关表达错误的选项是(A.叶绿素和类胡萝卜素都能吸收、传递光能B.从新鲜的绿叶中提取叶绿素,需要用到无水乙醇、碳酸钙和二氧化硅C. D所获得的电子来自于HzOD. ChI位于叶绿体基质中解析:选D由图可知,叶绿素和类胡萝卜素都能吸收、传递光能;从图中可以看出,d所获得的电子来自于H2O;Chl为色素分子,叶绿体中的色素位于类囊体薄膜上;叶绿
21、素提取时要用无水乙醇溶解,研磨叶片时要参加碳酸钙和二氧化硅。7 .(2023杨州模拟)(多项选择)细胞内糖分解代谢过程如下图,代表生理过程,甲丁代表物葡萄糖质。以下表达正确的选项是()A.甲、乙、丁分别代表的是Co2、酒精、乳酸B.过程发生于线粒体中,过程发生于细胞质基质中C.动物细胞内,过程比过程释放的能量多D.过程有H产生,过程均有H的消耗解析:选ACD从细胞呼吸的三个反响式入手,通过比照产物可以确定过程的产物丁为乳酸:过程的产物中均有甲,那么甲为CO2,乙应该是酒精。过程葡荀糖分解为丙酮酸发生于细胞质基质中,仅释放少量的能量,过程代表的是有氧呼吸的第二、三阶段,发生于线粒体中,释放大量的
22、能量:过程为两种无氧呼吸的第二阶段,发生于细胞质基质中。过程前荀糖分解为丙酮酸时,形成4个H提供给后面的化学反响,过程中均消耗前面反响提供的H。8 .植物的光合作用受温度和光照强度的影响,以下图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。以下分析正确的选项是()Co2消耗kt4倍光照强度2倍光照强度 上倍光照强度-5051015202530温度*CA.在一50时,温度和光照强度都是限制光合作用的因素B.在1030时,温度是限制光合作用的主要因素C.在光照强度相同的情况下,OC时的光合作用强度一定小于15.C时的光合作用强度D.在温度相同的情况下,4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强
23、度时的光合作用强解析:选C由图可知,在一5(TC时,温度是限制光合作用的因素;在1030C时,光照强度是限制光合作用的主要因素;光照强度相同,OC时植物体内光合作用酶的活性低于15时酶的活性,所以0时的光合作用强度一定小于15C时的光合作用强度;由图可知在较低温度时,相同温度条件下,4倍光照强度和1倍光照强度下,光合作用强度相同,另外如果温度较高,蒸腾作用增强,植物会出现气孔关闭的现象,所以在温度相同的情况下,4倍光照强度时的光合作用强度不一定大于1倍光照强度时的光合作用强度。9 .某生物兴趣小组利用番茄的非绿色器官进行相关实验,并将得到的数据绘成如以下图所示的曲线。那么对图中各点的分析及推断
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- 影响 光合作用 细胞 呼吸 因素

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