專題五光合作用和呼吸作用與碳循環(huán)和能量流動(dòng)

1、專題五 光合作用和呼吸作用與碳循環(huán)和能量流動(dòng)【知識(shí)聯(lián)系框架】【重點(diǎn)知識(shí)聯(lián)系與剖析】一、光合作用 1光合作用的實(shí)質(zhì)通過(guò)光合作用的光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，通過(guò)暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)物，同時(shí)把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中。 2光合色素及其物理性質(zhì)與功能葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。葉綠體中的光合色素有葉綠素和類胡蘿卜素兩類。葉綠素分為葉綠素a 和葉綠素b 兩種，均不溶于水，但易溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中。葉綠素 a 的分子式為c55h72o5n4mg ，呈藍(lán)綠色； 葉綠素 b 的分子式為c55h70o6n4mg ，呈黃綠色。葉綠素吸收光的能力極強(qiáng)，如果把葉綠素的

2、丙酮提取液放在光源與分光鏡之間，可以看到光譜中有些波長(zhǎng)的光被吸收了。因此，在光譜上就出現(xiàn)了黑線或暗帶，這種光譜叫吸收光譜。葉綠素吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域有兩個(gè)：一個(gè)是在波長(zhǎng)為640nm 660nm的紅光部分，另一個(gè)在波長(zhǎng)為 430nm 450nm的藍(lán)紫光部分。對(duì)其他光吸收較少，其中對(duì)綠光吸收最少，由于葉綠素吸收綠光最少，所以葉綠素的溶液呈綠色。我們?cè)谧鋈~綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，還會(huì)看到一種現(xiàn)象：試管中的葉綠素的丙酮提取液在透射光下是翠綠色的，而在反射光下是棕紅色的，這是葉綠素的熒光現(xiàn)象。葉綠體中的類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素兩種，顏色分別是橙黃色和黃色，功能是吸收藍(lán)紫光。除此之外還具有保護(hù)葉綠素，

3、防止強(qiáng)烈光照傷害葉綠素的功能。植物葉子呈現(xiàn)的顏色是葉子中各種色素的綜合表現(xiàn)。其中主要是綠色的葉綠素和黃色的類胡蘿卜素之間的比例。一般來(lái)說(shuō)，正常葉子的葉綠素和類胡蘿卜素的分子比例約為4 1，葉綠素 a 與葉綠素 b 的比約為31，葉黃素與胡蘿卜素之比約21，由于葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，所以正常的葉子總是呈綠色。秋天，因低溫、紫外線強(qiáng)烈等外界因素和葉片衰老等內(nèi)部因素，葉綠素的合成速度低于分解的速度，葉綠素含量相對(duì)減少，而類胡蘿卜素分子比較穩(wěn)定，不易破壞。所以葉片逐漸呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色黃色。至于紅葉，是因?yàn)榍锾旖禍兀w內(nèi)積累較多的糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)可溶性糖多了，就形成了較多的花色素，同時(shí)秋天

4、葉子內(nèi)的ph 值改變，葉內(nèi)呈現(xiàn)酸性，使花色素表現(xiàn)出紅色。 3先合作用的過(guò)程光反應(yīng)： 葉綠體中色素吸收的光能主要用于光合作用的光反應(yīng)，在光反應(yīng)階段主要進(jìn)行2個(gè)反應(yīng)，一是葉綠素吸收光能后受激發(fā)而失去電子后，從水中奪取電子，使水分解，經(jīng)一系列過(guò)程后，生成還原態(tài)的氫、nadph和 o2，這個(gè)過(guò)程為水的光解，方程可簡(jiǎn)寫(xiě)為：2h2o 色素吸收的光能4h+o2；二是將電子傳遞給nadp+的過(guò)程中，將 adp 和 pi合成 atp，這個(gè)過(guò)程稱為光合磷酸化過(guò)程，方程式可簡(jiǎn)單表示為：adp pi色素吸收的光能atp 。最后電子傳遞給 nadp+形成 nadph 。這 2 個(gè)過(guò)程都是在基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行的。光反

5、應(yīng)的產(chǎn)物共有3種： h 、atp和 o2其中 h 和 atp是供給暗反應(yīng)的原料，o2則釋放到大氣中，或被呼吸作用所利用。光反應(yīng)的進(jìn)行必須依賴于色素吸收的光能，所以必須在光下才能進(jìn)行。暗反應(yīng)：是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。進(jìn)行暗反應(yīng)必須具備4 個(gè)基本條件： co2、酶、 h和 atp 。其中 h 和 atp 來(lái)自光反應(yīng)， co2主要來(lái)自大氣中，酶是葉綠體本身所固有的。暗反應(yīng)與光沒(méi)有直接的關(guān)系，只要具備上述4 個(gè)基本條件，不論有光和無(wú)光都能進(jìn)行。在暗反應(yīng)過(guò)程中，首先要用五碳化合物（簡(jiǎn)寫(xiě)為c5，其化學(xué)名稱為1，5- 二磷酸核酮糖，其中有高能磷酸鍵）固定co2，并迅速生成2 分子三碳化合物（簡(jiǎn)寫(xiě)為c3，化

6、學(xué)名稱為3-磷酸甘油酸） ，然后在 nadph(h還原和 atp提供能量下被還原成糖類(ch2o)， 在此過(guò)程中還將再生出五碳化合物，所以暗反應(yīng)是一個(gè)循環(huán)過(guò)程。五碳化合物的再生也需要光反應(yīng)提供atp 。光合作用的意義：第一、制造有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)巨大的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，將co2和 h2o合成有機(jī)物；第二、轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存太陽(yáng)能；第三、凈化空氣，使大氣中的o2和 co2含量保持相對(duì)穩(wěn)定；第四、對(duì)生物的進(jìn)化具有重要作用，在綠色植物出現(xiàn)以前，地球上的大氣中并沒(méi)有氧，只是在距今12 億至 30 億年以前， 綠色植物在地球上出現(xiàn)并逐漸占有優(yōu)勢(shì)后，地球的大氣中才逐漸含有氧，從而使地球上其他進(jìn)行有氧呼吸的生物得以發(fā)生和發(fā)展。由

7、于大氣中的一部分氧轉(zhuǎn)化為臭氧（o3） 。臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠有效地濾去太陽(yáng)輻射中對(duì)生物具有強(qiáng)烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物登陸成為可能。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生物進(jìn)化過(guò)程，最后才出現(xiàn)廣泛分布的自然界的各種動(dòng)植物。影響光合作用的因素：光合作用是在植物有機(jī)體的內(nèi)部和外部的綜合條件的適當(dāng)配合下進(jìn)行的。因此內(nèi)外條件的改變也就一定會(huì)影響到光合作用的進(jìn)程或光合作用強(qiáng)度的改變。影響光合作用強(qiáng)度的因素主要有光照強(qiáng)度、co2濃度、溫度和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。光照強(qiáng)度：植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)是隨著光照強(qiáng)度的增加，同化co2的速度也相應(yīng)增加，但當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí)，光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。植物在

8、進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行呼吸作用，當(dāng)植物在某一光照強(qiáng)度條件下，進(jìn)行光合作用所吸收的co2與該溫度條件下植物進(jìn)行呼吸作用所釋放的co2量達(dá)到平衡時(shí)，這一光照強(qiáng)度就稱為光補(bǔ)償點(diǎn)，這時(shí)光合作用強(qiáng)度主要是受光反應(yīng)產(chǎn)物的限制。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度后，植物的光合作用強(qiáng)度不再增加或增加很少時(shí)，這一光照強(qiáng)度就稱為植物光合作用的光飽和點(diǎn)，此時(shí)的光合作用強(qiáng)度是受暗反應(yīng)系統(tǒng)中酶的活性和co2濃度的限制在圖5-1 。圖 5-1 光補(bǔ)償點(diǎn)在不同的植物是不一樣的，主要與該植物的呼吸作用強(qiáng)度有關(guān)，與溫度也有關(guān)系。一般陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比陰生植物高。光飽和點(diǎn)也是陽(yáng)生植物高于陰生植物。所以在栽培農(nóng)作物時(shí)，陽(yáng)生植物必須種植

9、在陽(yáng)光充足的條件下才能提高光合作用效率，增加產(chǎn)量；而陰生植物應(yīng)當(dāng)種植在陰濕的條件下，才有利于生長(zhǎng)發(fā)育，光照強(qiáng)度大，蒸騰作用旺盛，植物體內(nèi)因失水而不利于其生長(zhǎng)發(fā)育，如人參、三七、胡椒等的栽培，就必須栽培于陰濕的條件下，才能獲得較高的產(chǎn)量。植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行著呼吸作用，總光合作用是指植物在光照下制造的有機(jī)物的總量（吸收的co2總量）。凈光合作用是指在光照下制造的有機(jī)物總量（或吸收的co2總量）中扣除掉在這一段時(shí)間中植物進(jìn)行呼吸作用所消耗的有機(jī)物（或釋放的co2）后，凈增的有機(jī)物的量。溫度：植物所有的生活過(guò)程都受溫度的影響，因?yàn)樵谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應(yīng)速度

10、。光合作用也不例外，在一定的溫度范圍內(nèi)，在正常的光照強(qiáng)度下，提高溫度會(huì)促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會(huì)促進(jìn)呼吸作用。如圖5-2 所示。所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。圖 5-2 co2濃度： co2是植物進(jìn)行光合作用的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的co2達(dá)到一定濃度時(shí)，植物才能進(jìn)行光合作用。植物能夠進(jìn)行光合作用的最低co2濃度稱為co2補(bǔ)償點(diǎn)， 即在此 co2濃度條件下，植物通過(guò)光合作用吸收的co2與植物呼吸作用釋放的co2相等。環(huán)境中的co2低于這一濃度，植物的光合作用就會(huì)低于呼吸作用，消耗大于積累，長(zhǎng)期如此植物就會(huì)死亡。一般來(lái)說(shuō)，在一定的范圍內(nèi)，植物光合作用的強(qiáng)度隨co

11、2濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度就不再增加或增加很少，這時(shí)的co2濃度稱為co2的飽和點(diǎn)。如 co2濃度繼續(xù)升高，光合作用不但不會(huì)增加，反而要下降，甚至引起植物co2中毒而影響植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育。如圖5-3 所示。圖 5-3 必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)：綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，需要多種必需的礦質(zhì)元素。如氮是催化光合作用過(guò)程各種酶以及nadp+和 atp的重要組成成分，磷也是nadp+和 atp的重要組成成分?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離休葉綠體膜結(jié)構(gòu)上的磷脂水解掉后，在原料和條件都具備的情況下，這些葉綠體的光合作用過(guò)程明顯受到阻礙，可見(jiàn)磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用。又如綠

12、色植物通過(guò)光合作用合成糖類，以及將糖類運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀。再如鎂是葉綠體的重要組成成分，沒(méi)有鎂就不能合成葉綠素。等等。4c3植物和 c4植物 c3植物：是指在光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中，一個(gè)co2被一個(gè)五碳化合物(1 ，5- 二磷酸核酮糖，簡(jiǎn)稱 rubp)固定后形成兩個(gè)三碳化合物(3- 碳酸甘油酸 ) ，即 co2被固定后最先形成的化合物中含有三個(gè)碳原子，所以稱為c3植物。 c3植物葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：葉綠體只存在于葉肉細(xì)胞中，維管束鞘細(xì)胞中沒(méi)有葉綠體，整個(gè)光合作用過(guò)程都是在葉肉細(xì)胞里進(jìn)行，光合產(chǎn)物變只積累在葉肉細(xì)胞中。 c4植物：是指在光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中，一個(gè)c2被個(gè)含有

13、三個(gè)碳原子的化合物( 磷酸烯醇式丙酮酸 ) 固定后首先形成含四個(gè)碳原子的有機(jī)酸（草酰乙酸），所以稱為c4植物。 c4植物葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：圍繞著維管束的是呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞，里面一圈是維管束鞘細(xì)胞，細(xì)胞較大，里面的葉綠體不含基粒。外圈的葉肉細(xì)胞相對(duì)小一些，細(xì)胞中含有具有基粒的葉綠體。 通過(guò) c4途徑固定co2的過(guò)程是在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的。c4中的 c轉(zhuǎn)移到 c3途徑是在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行的，光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程也是在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行。光合作用的產(chǎn)生也主要積累在維管束鞘細(xì)胞中。c4植物具有兩條固定co2的途徑，即c3途徑和 c4途徑。c4植物通常分布在熱帶地區(qū)，光合作用效率較c3植物高，對(duì)c

14、o2的利用率也較c3植物高，所以具有c4途徑的農(nóng)作物的產(chǎn)量比具有c3途徑的農(nóng)作物產(chǎn)量要高，如玉米就屬于c4植物。二、呼吸作用 1呼吸作用的過(guò)程呼吸作用是指在生物體內(nèi)氧化分解有機(jī)物并且釋放能量的過(guò)程。呼吸作用分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類型。有氧呼吸的過(guò)程分為3 個(gè)階段，熟記這3 個(gè)階段是容易的，但要弄清其中所隱藏的知識(shí)點(diǎn)是有一定難度的。但必須弄楚以下幾點(diǎn)：co2是在第二階段產(chǎn)生的，是丙酮酸和水反應(yīng)生成的，co2中的氧原子一個(gè)來(lái)自葡萄糖，另一個(gè)來(lái)自水。這個(gè)過(guò)程在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行；o2參與反應(yīng)的階段是第三階段，是h 和氧結(jié)合生成水，所以呼吸作用產(chǎn)物水中的氧來(lái)自o2，這個(gè)過(guò)程在內(nèi)膜上進(jìn)行；有氧呼吸過(guò)程

15、中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水在第二階段參與和丙酮酸的反應(yīng)，生成物中的水是有氧呼吸第三階段h 和 02結(jié)合生成的；有氧呼吸過(guò)程中3 個(gè)階段進(jìn)行的場(chǎng)所分別是：第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；第二階段是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行；第三階段是在線粒體內(nèi)膜進(jìn)行。無(wú)氧呼吸是指不需要氧氣條件下的呼吸作用。由于沒(méi)有氧氣，所以氧化分解有機(jī)物是不徹底的。在無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物中絕對(duì)沒(méi)有水生成，如在呼吸作用的產(chǎn)物有水生成，一定是進(jìn)行了有氧呼吸。無(wú)氧呼吸過(guò)程分為2個(gè)階段：第一階段和有氧呼吸是公共的途徑，即一分子葡萄糖被分解成2 分子丙酮酸；第二階段是利用第一階段產(chǎn)生的h(nadph) 還原丙酮酸，在不同的植物細(xì)胞中，由于酶

16、的不同，丙酮酸被還原的產(chǎn)物也是不同的，有的是乳酸 ( 如馬鈴薯、 玉米的胚等 ) ，有的是酒精 (如蘋(píng)果、陸生植物的根細(xì)胞等) 。無(wú)氧呼吸過(guò)程中的2 個(gè)階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。由于陸生植物的根細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精，所以陸生植物不能長(zhǎng)期遭受水淹。但對(duì)一些水生植物或濕生植物 ( 如水稻等 ) 在結(jié)構(gòu)和生理上都有一些適應(yīng)性的特征，如根、莖、葉中有氣腔，根的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不是酒精而是一些其他的、毒性較小的有機(jī)小分子物質(zhì)。 2有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的公共途徑是呼吸作用第一階段（糖酵解）， 是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。在沒(méi)有氧氣的條件下，糖酵解過(guò)程的產(chǎn)物丙酮酸被h 還原成酒精和co2或

17、乳酸等，在不同的生物體由于酶的不同，其還原的產(chǎn)物也不同。在有氧氣的條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體繼續(xù)被氧化分解。如圖5-4 。由于無(wú)氧呼吸哪有機(jī)物是不徹底的，釋放的能量很少，轉(zhuǎn)移到atp中的能量就更少，還有大量的能量貯藏在不徹底的氧化產(chǎn)物中，如酒精乳酸等。有氧呼吸在有氧氣存在的條件下能把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解成co2和 h2o ，把有機(jī)物中的能量全部釋放出來(lái)，約有 44的能量轉(zhuǎn)移到atp中。所以有氧呼吸為生命活動(dòng)提供的能量比無(wú)氧呼吸多得多，在進(jìn)化過(guò)程中絕大部分生物選擇了有氧呼吸方式，但為了適應(yīng)不利的環(huán)境條件還保留了無(wú)氧呼吸方式。圖 5-4 呼吸作用與光合作用的聯(lián)系：呼吸作用是新陳代謝過(guò)程一項(xiàng)最基本

18、的生命活動(dòng)，它是為生命活動(dòng)的各項(xiàng)具體過(guò)程提供能量（atp ） 。所以呼吸作用在一切生物的生命活動(dòng)過(guò)程是一刻都不能停止的，呼吸作用的停止意味著生命的結(jié)束。光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，一切生物的生命活動(dòng)都直接或間接地依賴于光合作用制造的有機(jī)物和固定的太陽(yáng)能。呼吸作用和光合作用表面看起來(lái)是2 個(gè)相反的過(guò)程，但這是2 個(gè)不同的生理過(guò)程，在整個(gè)新陳代謝過(guò)程中的作用是不同的。在植物體內(nèi)，這2 個(gè)過(guò)程是互相聯(lián)系，互相制約的。光合作用的產(chǎn)物是呼吸作用的原料，呼吸作用的產(chǎn)物也是光合作用的原料；光合作用的光反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的atp 主要用于暗反應(yīng)，很少用于植物體的其他生命活動(dòng)過(guò)程，呼吸作用過(guò)程釋放的能

19、量主要是用于植物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)過(guò)程，包括光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸。如圖5-5 。圖 5-5 影響呼吸作用的因素：溫度：溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。如圖5-6 曲線所示。圖 5-6 根據(jù)溫度對(duì)呼吸強(qiáng)度的影響原理，在生產(chǎn)實(shí)踐上貯藏蔬菜和水果時(shí)應(yīng)該降低溫度，以減少呼吸消耗。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，否則細(xì)胞受損，對(duì)病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不足直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質(zhì)。綠色植物在完全缺氧條件下就進(jìn)行無(wú)氧呼吸，大多數(shù)陸生植物根尖細(xì)胞的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是酒精和c

20、o2。酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用，所以大多數(shù)陸生植物不能長(zhǎng)期忍受無(wú)氧呼吸。在低氧條件下通常無(wú)氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對(duì)無(wú)氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。關(guān)于無(wú)氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關(guān)系用圖5-7的曲線來(lái)表示。微生物的無(wú)氧呼吸稱為發(fā)酵，氧氣對(duì)發(fā)酵有抑制作用。圖5-7 的曲線也適用于對(duì)微生物的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的描述。根據(jù)氧對(duì)呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時(shí)就降低氧的濃度，一般降到無(wú)氧呼吸的消失點(diǎn)，如降得太低，植物組織就進(jìn)行無(wú)氧呼吸，無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物 ( 如酒精 ) 往往對(duì)細(xì)胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜、水果的貯藏保鮮。圖 5-7 co2：增加 co2的濃度

21、對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加co2的濃度也具有良好的保鮮效果。三、碳循環(huán)和能量流動(dòng) 1碳循環(huán)碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中存在形式是碳酸鹽和co2；在生物群落中的存在形式是含碳有機(jī)物；在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)是以co2的形式進(jìn)行的，在生物群落內(nèi)部的流動(dòng)是以有機(jī)物的形式進(jìn)行的。 co2進(jìn)入生物群落是通過(guò)自養(yǎng)型生物完成的，主要是綠色植物的光合作用。生物群落中的有機(jī)碳是通過(guò)生物的呼吸作用和微生物的分解作用將有機(jī)物徹底分解成co2和 h2o，歸還到無(wú)機(jī)環(huán)境中。在正常情況下，碳的循環(huán)是平衡的，但由于現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類大量燃燒煤、石油和天然氣

22、等化石燃料，使地層中經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年積存的已經(jīng)脫離碳循環(huán)的碳元素，在很短的時(shí)間釋放出來(lái)，就打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，使大氣中的co2含量迅速增加，進(jìn)而導(dǎo)致氣溫上升，形成“溫室效應(yīng)”。 2能量流動(dòng)能量流動(dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用所固定的太陽(yáng)能。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用所固定的太陽(yáng)能的總量。能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物同。流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的能量。如羊吃草，不能說(shuō)草中的能量都流入了羊體內(nèi)，流入羊體內(nèi)的能量應(yīng)是指草被羊消化吸收后轉(zhuǎn)變成羊自身的組成物質(zhì)中所含的能量，而未被消化吸收的食物殘?jiān)哪芰縿t未進(jìn)入羊體內(nèi)，不能算流入羊體內(nèi)的能量。一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同

23、化著的能量一般用于4 個(gè)方面：一是呼吸消耗；二是用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，也就是貯存在構(gòu)成有機(jī)體的有機(jī)物中；三是死亡的遺體、殘落物、排泄物等被分解者分解掉；四是流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物體內(nèi)。在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，能量流動(dòng)與碳循環(huán)是緊密聯(lián)系在一起的。能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減。單向流動(dòng)：是指生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，再依次流向后面的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。一般不能逆向流動(dòng)。這是由于動(dòng)物之間的捕食關(guān)系確定的。如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。逐級(jí)遞減是指輸入到一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流人后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐級(jí)減少的。能量在沿食物鏈傳遞的平均效率為10 20，即一個(gè)營(yíng)

24、養(yǎng)級(jí)中的能量只有10 20的能量被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用。能量金字塔是指將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，按營(yíng)養(yǎng)級(jí)由低到高繪制成的圖形成金字塔形，稱為能量金字塔。從能量金字塔可以看出：在生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過(guò)程中損耗的能量也就越多；營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，得到的能量也就越少。在食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)5 個(gè)，這是由能量流動(dòng)規(guī)律決定的。研究能量流動(dòng)規(guī)律有利于幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流動(dòng)向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，根據(jù)能量流動(dòng)規(guī)律建立的人工生態(tài)系統(tǒng)，就是在不破壞生態(tài)系統(tǒng)的前提下，使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠??！窘?jīng)典例題解析】例題 1下列有關(guān)光

25、合作用的敘述中，錯(cuò)誤的是（）a葉綠體離開(kāi)葉肉細(xì)胞便不能進(jìn)行光合作用b溫度降到0時(shí)依然有植物進(jìn)行光合作用c葉綠素吸收的光能要轉(zhuǎn)移給adp形成 atp d光反應(yīng)和暗反應(yīng)都有許多酶參與催化作用解析 a 是錯(cuò)的， 葉綠體是進(jìn)行光合作用的基本單位，進(jìn)行光合作用所需要的色素和全部的酶都在葉綠體中，科學(xué)家在研究葉綠體的結(jié)構(gòu)和光合作用過(guò)程時(shí)都是通過(guò)離體葉綠體進(jìn)行的，離體葉綠體是能夠進(jìn)行光合作用的；b 是對(duì)的，植物進(jìn)行光合作用的最低溫度、最適溫度和最高溫度，在不同的植物是不一樣的這與植物的原始地理分布有關(guān)，分布在熱帶地區(qū)的植物，植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所需要的溫度較高，但在寒冷地區(qū)分布的植物，進(jìn)行光合作用所需的溫度就較

26、低， 特別是分布在北極圈內(nèi)的植物和高原植物，是能夠在0左右的條件下正常生長(zhǎng)發(fā)育的； c也是對(duì)的，葉綠素吸收光能后，其中的一個(gè)電子由基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)而成為高能電子，經(jīng)傳遞而離開(kāi)葉綠體，此時(shí)葉綠素分子中就缺失一個(gè)電子，葉綠素分子就從水中奪取一個(gè)電子，水就被分解，而在電子傳遞過(guò)程中，高能電子中的能量就釋放出來(lái)用于將adp 和pi 合成 atp 。d是對(duì)的，在整個(gè)光合作用過(guò)程中進(jìn)行的每一步反應(yīng)都是需要酶來(lái)催化的。答案 a 例題 2圖 5-8 所示，某植物上的綠葉經(jīng)陽(yáng)光照射24 小時(shí)后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆視部位不呈藍(lán)色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍(lán)色。本實(shí)驗(yàn)證明（）圖 5-8 光合作用需要二

27、氧化碳光合作用需要光光合作用需要葉綠素光合作用放出氧氣光合作用制造淀粉 a.b.c.d.解析這是一道關(guān)于光合作用的條件、產(chǎn)物的分析題。光照24 小時(shí)，葉片裸露的部分進(jìn)行光合作用，脫色后用碘處理變藍(lán)，說(shuō)明有淀粉生成，應(yīng)選；有錫箔覆蓋的位置，因沒(méi)有光，不能進(jìn)行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘處理不變藍(lán)，說(shuō)明光合作用需要光，沒(méi)有光就不能進(jìn)行光合作用，應(yīng)選。答案 c 例題 3 (1998 年上海高考試題)對(duì)某植物作如下處理： （甲）持續(xù)光照 10秒鐘； （乙）光照 5 秒后再黑暗處理5 秒，連續(xù)交替進(jìn)行20 分鐘。若其他新不變，則在甲、乙兩種情況下植株所制造的有機(jī)物總量是（） a.甲多于乙b甲少于乙c甲和乙

28、相等d無(wú)法確定解析光合作用的過(guò)程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程，兩者在不同的酶的催化作用下獨(dú)立進(jìn)行的。在一般情況下，光反應(yīng)的速度比暗反應(yīng)快，光反應(yīng)的產(chǎn)物atp和h 不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉，原因是催化暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的。持續(xù)光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的大量的 h 和 atp不能及時(shí)被暗反應(yīng)消耗，暗反應(yīng)限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率。但中間間隔5 秒鐘無(wú)光，有利于充分利用前5 秒鐘的光反應(yīng)的產(chǎn)物，從而提高了對(duì)光能的利用率。在光照強(qiáng)度和光照總時(shí)間不變的情況下，制造的有機(jī)物相對(duì)多一些。答案 b 例題 4圖 5-9 表示綠色植物在水分充足的條件下，光合作用的速度與環(huán)境因素的關(guān)系。請(qǐng)仔細(xì)分析

29、圖中曲線，回答下列問(wèn)題：圖 5-9 (1)從圖中曲線可知影響光合作用的主要非生物因素是_。 (2)根據(jù)你對(duì)圖中曲線的分析，你認(rèn)為光合作用強(qiáng)度與溫度之間的關(guān)系是_。 (3)你認(rèn)為在溫度為40，光照強(qiáng)度為c 時(shí)，限制光合作用進(jìn)行的內(nèi)在因素是_，外界因素可能是_。 (4)在光照強(qiáng)度為b 的條件下，溫度為30時(shí)，限制光合作用的內(nèi)在因素是_，如果大棚栽培蔬菜，在這種情況下應(yīng)采取什么措施有利于蔬菜的生長(zhǎng)？_。原因是_。 (5）在光照強(qiáng)度為b、溫度為20時(shí)，限制光合作用的內(nèi)在因素是_，如果大棚栽培蔬菜， 此時(shí)應(yīng)采取什么措施有利于蔬菜的生長(zhǎng)？_。 原因是 _。解析影響光合作用的因素很多，如水分、光照強(qiáng)度、溫度

30、、co2濃度等均對(duì)光合作用產(chǎn)生影響。根據(jù)題于部分的要求，已不考慮水對(duì)光合作用的影響。從圖中曲線可以看出，光照強(qiáng)度與溫度的關(guān)系是：在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的增加而增加。光合作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系是：在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。溫度對(duì)光合作用過(guò)程中的光反應(yīng)影響不大，但對(duì)暗反應(yīng)的影響很大，主要是影響暗反應(yīng)過(guò)程中的酶的活性，所以在光照充足，溫度較低的條件下，光合作用的強(qiáng)度主要是受暗反應(yīng)的限制，此時(shí)適當(dāng)提高溫度有利于植物的生長(zhǎng)。光照強(qiáng)度主要影響光合作用的光反應(yīng)過(guò)程，對(duì)暗反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有直接影響。在溫度適宜，光照強(qiáng)度較低的條件下，限制光合作用強(qiáng)度的主要內(nèi)在因素是

31、光反應(yīng)，此時(shí)適當(dāng)降低溫度有利于植物的生長(zhǎng)。如果光照條件和溫度都適宜時(shí)，限制光合作用強(qiáng)度的主要因素是co2的濃度、酶的數(shù)量和酶的最大活性的限制。答案 (1)光照強(qiáng)度和溫度 (2)在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng) (3)暗反應(yīng)過(guò)程中的酶的數(shù)量和酶的最大活性 co2 (4)光反應(yīng)適當(dāng)降低溫度降低呼吸消耗 (5)暗反應(yīng)中酶的活性適當(dāng)提高溫度提高暗反應(yīng)過(guò)程中酶的活性例題 5用含18o的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過(guò)程中的氧原子，18o的轉(zhuǎn)移途徑是（） a葡萄糖丙酮酸水b葡萄糖丙酮酸氧 c葡萄糖氧水d葡萄糖丙酮酸co2解析葡萄糖的有氧呼吸過(guò)程可分為3 個(gè)階段，第一階段是葡萄糖在無(wú)氧參與的情況下分

32、解成丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生h 和少量的atp ；第二階段是丙酮酸分解成co2，同時(shí)產(chǎn)生 h 和少量的atp ；第三階段是第一階段和第二階段產(chǎn)生的h 還原從空氣中吸收進(jìn)來(lái)的氧，生成水，同時(shí)產(chǎn)生了大量的atp 。從 c6h12o6h 氧化分解產(chǎn)生h2o和 co2的全過(guò)程可以看出，葡萄糖中18o的轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖丙酮酸co2。答案 d 例題 6圖 5-10 表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下o2吸收量和co2釋放量的變化。請(qǐng)據(jù)圖5-10 回答下列問(wèn)題：圖 5-10 (1)外界氧濃度在10以下時(shí)，該器官的呼吸作用方式是_ 。 (2)該器官的co2釋放與o2的吸收兩條曲線在p 點(diǎn)相交后則重合為一條線，此時(shí)

33、該器官的呼吸作用方式是_，進(jìn)行此種呼吸方式所用的底物是_。 (3)當(dāng)外界氧濃度為45時(shí)，該器官co2釋放量的相對(duì)值為06，而 o2吸收量的相對(duì)值為 0.4 。此時(shí)，無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值約相當(dāng)于有氧呼吸的_倍，釋放的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的_倍，轉(zhuǎn)移到atp的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的_倍。解析根據(jù)圖 5-10 所示曲線，在氧濃度大于10時(shí)， o2的吸收量與co2的釋放量相等，說(shuō)明該非綠色組織此時(shí)進(jìn)行的是有氧呼吸，呼吸底物主要是葡萄糖，因?yàn)橐云咸烟菫楹粑孜飼r(shí)，根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)方程式，吸收的氧氣和釋放的二氧化碳是相等的。在氧濃度小于10時(shí)， co2的釋放量大于氧氣的吸收量，說(shuō)明有一部分co2是

34、通過(guò)無(wú)氧呼吸釋放出來(lái)的，所以在氧濃度小于10時(shí)就是無(wú)氧呼吸和有氧呼吸并存。第3 小題的計(jì)算方法是：在外界氧濃度為 45時(shí)， o2的吸收量相對(duì)值為04，則通過(guò)有氧呼吸釋放的co2的相對(duì)值也應(yīng)為04，有氧呼吸分解1mol 葡萄糖釋放6molco2， 所以通過(guò)有氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值應(yīng)為0 46。無(wú)氧呼吸釋放的co2的相對(duì)值為06-0 402，按題意該非綠色組織無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是酒精和 co2分解 1mol 葡萄糖釋放2molco2，所以通過(guò)無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的相對(duì)值為0.2 2。由此可知，無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖約相當(dāng)于有氧呼吸的倍數(shù)是：*(0 22)/(0.4 6)1 5。釋放的能量無(wú)氧呼吸約相當(dāng)于

35、有氧呼吸的倍數(shù)是： （0 22） 19665 （ 046）2870 01027。無(wú)氧呼吸轉(zhuǎn)移到 atp 中的能量約相當(dāng)于有氧呼吸的倍數(shù)是： （022）6108 （046） 1255 0.073 。答案 (1)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 (2)有氧呼吸葡萄糖 (3)15 0 1 0 07 例題 7 (1997年上海高考試題) 在 a、b兩玻管內(nèi)盛有稀葡萄糖溶液20ml 。在 a 管內(nèi)加入一不定數(shù)目的某種單細(xì)胞真核生物，在b 管內(nèi)加入數(shù)目相同的另一種單細(xì)胞真核生物，再向兩玻管液體內(nèi)充入空氣后，迅速將玻管密封，放置在光照明亮處。實(shí)驗(yàn)員每隔一定時(shí)間從兩破管內(nèi)分別取出少量溶液，測(cè)定內(nèi)含o2和 co2濃度，歷經(jīng)3

36、h，其數(shù)值變化如圖5-11 所示。然后撤去光照，再重復(fù)上述測(cè)定工作，雙歷經(jīng)3h。問(wèn)：圖 5-11 (1)a 管內(nèi)液體呈何種顏色？_。說(shuō)明判斷依據(jù)。_ 。(2) 在最初 3h 內(nèi)，兩玻管內(nèi)的葡萄糖濃度是否都下降了？清說(shuō)明理由。_ _ 。 (3)撤去光照后3h 內(nèi)， ab出兩管液體中o2和 co2濃度將發(fā)生怎樣的變化？解釋變化的原因，并把變化情況畫(huà)在上述兩圖的右半部分。解析根據(jù)題意，在a、b 兩試管內(nèi)分別裝有兩種單細(xì)胞真核生物，開(kāi)始充入空氣，后密封，說(shuō)明與外界不再發(fā)生物質(zhì)交換。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析： a管內(nèi) o2濃度在增加， co2濃度卻下降，說(shuō)明a 管內(nèi)的單細(xì)胞真核生物能夠吸收co2釋放o2。 由此可

37、確定a管內(nèi)的單細(xì)胞真核生物是一種能夠進(jìn)行光合作用的藻類，細(xì)胞內(nèi)含有葉綠素，所以 a管內(nèi)液體的顏色應(yīng)是綠色的。在最初實(shí)驗(yàn)的3h 內(nèi)，由于有光照，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析光合作用大于呼吸作用，所以培養(yǎng)液中的葡萄糖含量增加。撤去光照后，a管內(nèi)的藻類就不能進(jìn)行光合作用，但呼吸作用照常進(jìn)行，所以o2的濃度開(kāi)始下降，co2的濃度開(kāi)始上升。 b管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是co2濃度增加而o2的濃度卻下降，說(shuō)明其內(nèi)的單細(xì)胞真核生物消耗o2釋放 co2，由此可確定b 管內(nèi)的單細(xì)胞真核生物只能進(jìn)行有氧呼吸，培養(yǎng)液中的葡萄糖被這種生物消耗而下降。這種單細(xì)胞產(chǎn)核生物有可能是酵母菌。光照對(duì)這種生物的代謝不發(fā)生影響。撤去光照，呼吸作用照常進(jìn)行

38、，o2濃度繼續(xù)下降，co2濃度繼續(xù)上升。答案（1） 綠色 a 管中單細(xì)胞真核生物能進(jìn)行光合作用，其細(xì)胞內(nèi)必含有葉綠素 (2)a管內(nèi)葡萄糖濃度不會(huì)下降 a 管內(nèi)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用，糖類合成大于消耗，b管內(nèi)葡萄糖濃度會(huì)下降， b 管內(nèi)生物不能制造有機(jī)物，可要消耗葡萄糖進(jìn)行呼吸作用。（3） 見(jiàn)圖 5-12 。圖 5-12 例題 8為提高大棚蔬菜的產(chǎn)量，應(yīng)采取的正確措施是（） a.在白天適當(dāng)降溫b在夜間適當(dāng)提高溫度 c在白天和夜間都適當(dāng)提高溫度d在白天適當(dāng)提高溫度，在夜間適當(dāng)降低溫度解析本題考查光合作用和呼吸作用的條件。在白天（有光）蔬菜既能進(jìn)行光合作用，又能進(jìn)行呼吸作用，且光合作用遠(yuǎn)大于呼吸作

39、用。故適當(dāng)提高溫度，使酶的活性增強(qiáng)，就會(huì)使光合作用制造更多的有機(jī)物。當(dāng)然呼吸作用也會(huì)增強(qiáng)，但適當(dāng)提高溫度使呼吸作用增加的幅度比光合作用小，蔬菜在白天就能積累更多的有機(jī)物。在夜間（無(wú)光），植物不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用分解有機(jī)物，故夜間適當(dāng)降低溫度，使酶的活性降低，代謝減慢，分解有機(jī)物減少，從而提高大棚蔬菜的產(chǎn)量。答案 d 例題 9在某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈中，若生產(chǎn)者通過(guò)光合作用產(chǎn)生了60mol 的 o2,則其所固定的太陽(yáng)能中，流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量最多可達(dá)（） a.1255kj b.2510kj c.2870kj d.5740kj 解析生產(chǎn)者通過(guò)光合作用產(chǎn)生了60mol 氧氣，

40、則制造的葡萄糖是10mol，即生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能為102870kj。計(jì)算流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量最多為多少，應(yīng)按傳遞效率最高計(jì)算，即 102870kj20%=5740kj。答案 d 例題 10 生態(tài)系統(tǒng)中，以co2的循環(huán)開(kāi)始于（） aco2在生物體的內(nèi)擴(kuò)散作用b綠色植物固定co2的光合作用 c各種動(dòng)物對(duì)有機(jī)物的同化作用d生物分解有機(jī)物的呼吸作用解析因?yàn)?co2進(jìn)入生物群落首先通過(guò)綠色植物的光合作用，將co2和水合成貯存能量的有機(jī)物，在生物群落內(nèi)部，碳以有機(jī)物的形式流動(dòng)，最后通過(guò)動(dòng)植物的呼吸作用和微生物的分解作用，將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成co2和水而重新釋放到大氣中。所以 co2進(jìn)入生物群落的循環(huán)開(kāi)始于綠

41、色植物固定co2的光合作用。答案 b 本周強(qiáng)化練習(xí)：【能力訓(xùn)練】一（學(xué)生課外完成，教師課內(nèi)重點(diǎn)講解）一、選擇題 1在光合作用過(guò)程中，以分子態(tài)釋放氧及atp的產(chǎn)生都離不開(kāi)（）a葉綠素和co2b水和 co2c水、葉綠素和光能d水、光能和co2 2下列有關(guān)光合作用的敘述，正確的一組是（）光反應(yīng)需光不需要酶光合作用有水生成最后階段有氧氣的釋放葡萄糖中的氫來(lái)自水將不含能量的co2轉(zhuǎn)變成富含能量的有機(jī)物 a.bcd3下列關(guān)于光合作用暗反應(yīng)的敘述中，不正確的是（） a暗反應(yīng)是一種酶促反應(yīng)b暗反應(yīng)是使co2變成葡萄糖的反應(yīng) c暗反應(yīng)是一種循環(huán)進(jìn)行的反應(yīng)d暗反應(yīng)只在暗處進(jìn)行 4將置于陽(yáng)光下的盆栽植物移至黑暗處，

42、則細(xì)胞內(nèi)三碳化合物與葡萄糖的生成量的變化是（） a.c3增加，葡萄糖減少bc3與葡萄糖都減少 c.c3與葡萄糖都增加dc3突然減少，葡萄糖突然增加5如圖 5-13 為原來(lái)置于黑暗環(huán)境中的綠色植物曝于光下后。根據(jù)其吸收co2量制成的曲線。下列敘述正確的是( ) 圖 5-13 a曲線 ab段表示綠色植物沒(méi)有進(jìn)行光合作用 b曲線 bd段表示綠色植物僅進(jìn)行光合作用 c在 b 點(diǎn)顯示綠色植物光合作用和呼吸作用的速率相等 d整段曲線表明，隨光照強(qiáng)度的遞增，光合作用增強(qiáng)，呼吸作用減弱6圖 5-14 是利用小球藻進(jìn)行光合作用時(shí)的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖中a 物質(zhì)和 b 物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 b 跟（）圖 5-14 a12

43、 b21 c89 d 98 7據(jù)測(cè)定，豌豆種子發(fā)芽早期co2的釋放量比o2的吸收量多34 倍，這是因?yàn)榉N子此時(shí)（）a種皮尚未破裂，種子內(nèi)部缺氧，無(wú)氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng) b種子萌發(fā)時(shí)，光合作用比呼吸作用強(qiáng) c種子萌發(fā)時(shí)，呼吸作用比光合作用強(qiáng) d萌發(fā)時(shí)，種皮破裂，有氧呼吸大于無(wú)氧呼吸8在下列4 種實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定了不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響，實(shí)驗(yàn)條件記錄于下表中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成的曲線如下圖所示：圖 5-14 表 5-1 實(shí)驗(yàn)co2濃度 (%) 溫度 ( ) 1 0.10 30 2 0.10 20 3 0.03 30 4 0.03 20 從以上實(shí)驗(yàn)可知對(duì)光合作用速率限制的因素正確的是（）表

44、5-2 a b c d 實(shí)驗(yàn) 2 光強(qiáng)度0.01%co2溫度溫度實(shí)驗(yàn) 4 0.03%co2光強(qiáng)度光強(qiáng)度0.03%co2p點(diǎn)溫度溫度co2濃度光強(qiáng)度 9將一棵大小適宜的綠色植物，置于一封閉的玻璃罩內(nèi)，5 小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)氧氣比原來(lái)增加 300mp，則由此推斷，該植物在5 小時(shí)光合作用制造的葡萄糖的總量應(yīng)是（）a28125mg b大于 281 25mg c小于 28125mg d無(wú)法確定 10.下列生物的呼吸作用只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的是（） a變形蟲(chóng)b蛔蟲(chóng)c團(tuán)藻d酵母菌 11大氣中的二氧化碳濃度能保持在0.03 左右的水平，是由于在什么之間建立了動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果（） a蒸騰作用和光合作用b呼吸作用和光合

45、作用c光反應(yīng)和暗反應(yīng)d有氧呼吸和無(wú)氧呼吸12玉米萌發(fā)時(shí)，儲(chǔ)藏物質(zhì)發(fā)生水解作用過(guò)程中，活性最高的酶應(yīng)該是（）脂肪酸淀粉酶蛋白酶轉(zhuǎn)氨酶過(guò)氧化氫酶蔗糖酶 ab c d.13圖 5-15 是驗(yàn)證水生綠色植物進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置圖，錐形瓶中放入天然水和新鮮水草，瓶口用帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊。一段時(shí)間后u 形管左側(cè)管內(nèi)液面的高度變化和錐形瓶中液體的ph變化分別是（）圖 5-15 a升高、升高b升高、降低c降低、升高d 降低、降低 14生長(zhǎng)在較弱光照條件下的植物，當(dāng)提高co2濃度時(shí)，其光合作用速度并未隨之增加，主要限制因子是（） a呼吸作用和暗反應(yīng)b光反應(yīng) c暗反應(yīng)d呼吸作用 15 將一棵重約0.2kg 的

46、柳樹(shù)，栽培于肥沃的土壤中，兩年后連根挖出， 稱其于重達(dá)11 kg，增加的這10 余千克，主要來(lái)源于（） a土壤中的礦質(zhì)元素b土壤中的水 c大氣中的o2d大氣中的co216光照強(qiáng)度和co2濃度是影響光合作用的兩個(gè)主要外界因素，圖5-16 中各圖表示的是北方夏季一天中棉花葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線，曲線的縱坐標(biāo)表示光合作用強(qiáng)度。請(qǐng)指出正確的圖解是（） 17 在光合作用實(shí)驗(yàn)里，如果所用的水中有020的水分子含18o ，二氧化碳中有0 68的二氧化碳分子含18o ，那么，植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中，含18o的比例為（）a0.20% b068% c0.88% d048% 18光合作用產(chǎn)生的h 與呼吸作

47、用產(chǎn)生的h （） a都用于還原二氧化碳 b都用于還原氧氣 c前者還原氧氣，后者還原二氧化碳 d前者還原二氧化碳，后者還原氧氣 19將水果放在密封地窖中，可以保存較長(zhǎng)時(shí)間，地窖中影響水果代謝的原因是（） a溫度恒定，水果抗蟲(chóng)害能力強(qiáng)b溫度適宜，水果容易保存 c黑暗無(wú)光，不易引起早熟dco2濃度增加，抑制水果的呼吸作用 20.植物在有氧呼吸與無(wú)氧呼吸過(guò)程中，產(chǎn)生同樣數(shù)量atp ，所消耗糖的摩爾數(shù)是（） a前者比后者約多9 倍b后者比前者約多9 倍 c前者比后者約多19 倍d后者比前者約多19 倍 21下列哪項(xiàng)是光合作用、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸共有的現(xiàn)象（） a在植物體內(nèi)隨時(shí)進(jìn)行b分解葡萄糖 c產(chǎn)生 a

48、tp d在線粒體內(nèi)發(fā)生 22在生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中，連結(jié)生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境的重要生理作用和重要環(huán)節(jié)分別是（）蒸騰作用光合作用呼吸作用生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者 abcd23圖 5-17 是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)圖解，圖中的甲、乙、丙各是（）圖-17 a甲是生產(chǎn)者、乙是消費(fèi)者、丙是分解者 b乙是生產(chǎn)者、甲是消費(fèi)者、丙是分解者 c丙是生產(chǎn)者、乙是消費(fèi)者、甲是分解者 d甲是生產(chǎn)者、丙是消費(fèi)者、乙是分解者 24從生態(tài)學(xué)角度分析，農(nóng)民在田間除草是為了調(diào)整（）a作物和雜草間的生態(tài)平衡b水和肥料的使用效率 c生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)方向 d生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 25(2000 年廣東高考試題) 高等植物的呼吸作用只

49、發(fā)生在（） a活細(xì)胞b含有葉綠體的細(xì)胞 c不含葉綠體的細(xì)胞d氣孔周?chē)募?xì)胞 26(2000 年廣東高考試題) 在光合作用中，不需要酶參與的過(guò)程是（）aco2的固定 b葉綠素吸收光能 c 三碳化合物的還原datp的形成27(1999 年廣東高考試題) 在適宜的溫度條件下，在圖 5-18 所示的裝置中都放入干酵母（內(nèi)有活酵母菌） ，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是。（）圖 5-18 28(2000 年上海高考試題) （多選題）下列有關(guān)呼吸作用的敘述中，錯(cuò)誤的是（） a蛔蟲(chóng)進(jìn)行無(wú)氧呼吸b哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸 c長(zhǎng)跑時(shí)，人體產(chǎn)生的co2是有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的共同產(chǎn)物 d發(fā)酵和無(wú)氧呼吸為同一概念 2

50、9(2000 年上海高考試題) 若白天光照充足，下列哪種條件對(duì)作物增產(chǎn)有利（） a晝夜恒溫25b白天溫度25，夜間溫度15 c晝夜恒溫15d白天溫度30，夜間溫度25 30 （1999 年上海高考試題）欲測(cè)定植物是否進(jìn)行光反應(yīng)，可以檢測(cè)是否有（） a葡萄糖的生成b淀粉的生成co2的釋放dco2的吸收二、非選擇題1將一株經(jīng)過(guò)饑餓處理（放在暗處24 小時(shí)）的植物，先放在有光但無(wú)co2的環(huán)境中，一段時(shí)間后，再移到無(wú)光但有co2的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)其生成有機(jī)物的量如圖5-19 所示。請(qǐng)分析說(shuō)明：圖 5-19 (1)ab 段由于缺乏co2，使光合作用的_不能進(jìn)行，因此不能合成有機(jī)物。 (2)bd段無(wú)光照，則光

51、合作用的_不能進(jìn)行，但由于在ab段植株中積累了一定量的_，為有機(jī)物的產(chǎn)生提供了一定的物質(zhì)條件，故bc段可以合成一定的有機(jī)物。(3) 在 bc段中，每生成一個(gè)葡萄糖分子，就要消耗_分子 co2。 (4)如果在 bc段，適當(dāng)降低環(huán)境的溫度后，發(fā)生的現(xiàn)象用曲線表示在圖5-19 上。2圖 5-20 表示光強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用的影響，請(qǐng)分析說(shuō)明：圖 5-20 (1) 圖中的 a、b 比較， _的光強(qiáng)度較高，判斷依據(jù)是_。 (2)圖中 x段的光合速率受_影響； y段光合速率差異是受_影響。 (3)當(dāng)溫度是限制因素時(shí)_的變化影響光合作用速率。3如圖 5-21 ，4 只試管，再按圖示方式加入水生植物，

52、水生動(dòng)物，并均加入酸堿指示劑（一般情況下呈紅色，ph 值上升時(shí)呈紫色，ph 值下降時(shí)呈桔黃色，再下降時(shí)呈黃色），將試管在光下照射12 小時(shí)，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：圖 5-21 (1) 試管 a、b、c、 d中，試管 _顏色最深，理由是_。 (2)試管 _顏色最淺，理由是_。 (3)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中設(shè)置a 管的目的是 _。4圖 5-22 是綠色植物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：5-22 (1)圖中 a表示的過(guò)程為_(kāi)，其中生成的atp所含化學(xué)能來(lái)自_，這些 atp將用于 _。 (2)圖中 b表示的過(guò)程為_(kāi)，在合成的葡萄糖中貯藏_。 (3)圖中 c表示的過(guò)程為_(kāi)，產(chǎn)生的atp中儲(chǔ)存的能量來(lái)自_

53、，atp水解釋放的能量直接用于_，這里產(chǎn)生的co2是在 _階段形成的，產(chǎn)生的水是在_階段形成的。 (4)10mol的葡萄糖徹底氧化分解共釋放能量_kj，其中有 _kj 轉(zhuǎn)移到atp中。5如圖5-23所示的曲線，表示的是一個(gè)貯藏白菜的地窖，隨著氧氣的消耗，二氧化碳濃度變化的情況。請(qǐng)回答：圖 5-23 (1)ab段 o2的消耗量很大，co2濃度上升也很快，白菜在進(jìn)行_呼吸。 (2)cd段 o2濃度接近于0，而 co2濃度仍在上升，白菜在進(jìn)行_呼吸。 (3)bc段 o2濃度已很低，co2濃度幾乎不上升，原因是_。(4) 為了有益較長(zhǎng)時(shí)間地貯藏大白菜，應(yīng)把地窖里的o2濃度控制在 _段范圍內(nèi)。表 5-3

54、：( 標(biāo)“ - ”為該組合未做實(shí)驗(yàn)) 6(2000 年廣度高考試題) 將生長(zhǎng)情況相同的同一種樹(shù)的幼苗分成若干組，分別置于不同日溫和夜溫組合下生長(zhǎng)（其他條件都相同）。一定時(shí)間后測(cè)定幼苗的高度，結(jié)果如表5-3 。請(qǐng)據(jù)表 5-3 回答下列問(wèn)題：(1) 幼苗生長(zhǎng)最快的溫度組合是：日溫_，夜溫 _。幼苗生長(zhǎng)最慢的溫度組合是：日溫_，夜溫 _。 (1)出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是_ 。 7(2001 年廣東高考試題) 為證實(shí)“二氧化碳是光合作用合成有機(jī)物必需的原料”，某同學(xué)制訂了下列實(shí)驗(yàn)方案：(1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模裕?2) 實(shí)驗(yàn)材料和用具（略）(3) 實(shí)驗(yàn)方法和步驟用一適當(dāng)大小的玻璃罩罩住一株生長(zhǎng)正常的盆栽綠色植物

55、和一杯naoh 溶液，密封不漏氣。將上述植物及裝置放在暗室中饑餓，消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機(jī)物。暗室內(nèi)裝有紅色安全燈。饑餓一定時(shí)間后，自暗室中取出，照光若干小時(shí)，使其充分進(jìn)行光合作用。取一葉片，放入盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。將已脫綠的葉片取出，平鋪在一個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)，用碘一碘化鉀溶液，檢測(cè)有無(wú)葡萄糖的特異顏色反應(yīng)出現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)方案有幾項(xiàng)明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤并改正。二（學(xué)生課外自測(cè)）一、選擇題 1飼養(yǎng)金魚(yú)的人，每天都需用新鮮水置換魚(yú)缸中的舊水。但如果在缸內(nèi)放置一些金魚(yú)藻之類的水生植物，則可以延長(zhǎng)換水的時(shí)間，其主要原因是（） a金魚(yú)以金魚(yú)藻為食 b金魚(yú)藻可制造葡萄糖，供金魚(yú)食用 c金魚(yú)

56、藻可吸附水中污物保持水的清潔 d金魚(yú)藻可吸收金魚(yú)排放的co2，并放出o2供金魚(yú)之需要 2將重量相同的小麥幼苗置于裝滿含有全部礦質(zhì)元素培養(yǎng)液的甲、乙兩支試管中，都用較強(qiáng)的光照射，只是甲試管置于15、乙試管置于20的條件下，培養(yǎng)若干天。結(jié)果乙試管中小麥幼苗重量比甲試管增加的較多，原因是（） a.甲試管幼苗光反應(yīng)產(chǎn)物少，限制了二氧化碳的固定，形成有機(jī)物少，幼苗增重少 b乙試管幼苗光反應(yīng)產(chǎn)物多，有利于二氧化碳的固定，形成有機(jī)物多，幼苗增重較多 c乙試管的溫度較甲試管的高，酶的催化效率較高，形成有機(jī)物較多，幼苗增重較多 d溫度較低，不利于h 對(duì)三碳化合物還原成糖，使甲試管幼苗增重較少 3浸沒(méi)在水中的種子

57、和置于潮濕地方的大豆種子，在呼吸過(guò)程中都產(chǎn)生（） a.丙酮酸十少量 atp bco2+h2o+大量 atp cc2h5oh+co2+少量 atp d乳酸 +少量 atp 4欲測(cè)定植物是否進(jìn)行了光反應(yīng)，最好檢查（） a葡萄糖的生成量b淀粉的儲(chǔ)量 cco2的吸收量d氧的釋放量 5圖 5-24 為光照強(qiáng)度與光合作用固定co2的量（光合量）這間的關(guān)系，對(duì)這一曲線的敘述，錯(cuò)誤的是（） a在 a 點(diǎn)時(shí)，光合量與呼吸量相等 b在過(guò) b點(diǎn)后，再提高光照強(qiáng)度，光合量不再提高 c在 b 點(diǎn)時(shí)，總的光合量為7ms m22h d在 a 點(diǎn)時(shí)，總的光合量為0 6在天氣晴朗的早晨，摘取一植物葉片甲，于105下烘干，稱其重

58、量；到黃昏時(shí)，再取同一植株著生位置與葉片形狀都與甲基本相同的葉片乙。同樣處理，稱其重量，其結(jié)果是（） a甲葉片比乙葉片重b乙葉片比甲葉片重 c兩葉片重量相等d不一定7如圖 5-25 在光合作用的暗反應(yīng)中和的化學(xué)過(guò)程是（）圖 5-25 a氧化、固定 b固定、還原 c分解、氧化 d 還原、氧化8小麥在適宜的條件下，如果改變下列哪一項(xiàng)，小麥的有機(jī)物含量將增加（） a空氣中的o2b空氣中的n2 c空氣中的水d空氣中的co2 9在有氧呼吸過(guò)程中，葡萄糖被分解成丙酮酸和丙酮酸被分解成二氧化碳的具體場(chǎng)所分別是（） a.細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)b細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) c細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體內(nèi)膜d細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)的嵴

59、 10.在一封閉的玻璃容器中，用18o 標(biāo)記的水培養(yǎng)植物，通過(guò)光合作用和呼吸作用，此水中的氧在容器中的循環(huán)途徑是（） a水 o2co2 b水 o2水 c水葡萄糖co2d水葡萄糖水 11不在葉綠體類囊體膜上發(fā)生的變化是（） a光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能 bnadp+2e+h+nadph c2h20h+4e+o2 d6co2+12h20 c6h1206+6o2+6h20 12關(guān)于有氧呼吸的過(guò)程，以下敘述正確的是（） a全過(guò)程必須有氧參與，并且始終在線粒體中進(jìn)行 b第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生大量的h 和 atp c第二階段是丙酮酸分解成co2和 h2o ，產(chǎn)生少量的h和 atp d第三階段是h

60、和氧結(jié)合產(chǎn)生水，同時(shí)生成大量的atp 13在生產(chǎn)實(shí)踐中，貯藏蔬菜和水果的最佳貯藏條件的組合是（）a低溫、高氧、高co2 b低溫、低氧、高co2c高溫、高氧、高co2 d高溫氧低co2 14馬鈴薯塊莖中的無(wú)氧呼吸，與蘋(píng)果中的無(wú)氧呼吸的主要區(qū)別是（） a糖酵解反應(yīng)步驟不同b丙酮酸繼續(xù)反應(yīng)的途徑不同 c放能和生成atp數(shù)量不同d全部反應(yīng)發(fā)生的部位不同 15 水稻種子催芽時(shí)， 谷堆太大， 水又過(guò)多時(shí)， 結(jié)果會(huì)發(fā)生爛種爛芽，其主要原因是 （） a體積太大，中心溫度過(guò)高b腐敗菌繁殖，破壞了種子與幼芽 c無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的毒害d無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的毒害 16在有氧呼吸過(guò)程中，水分子參與反應(yīng)的過(guò)程和生成水分子的