呼吸作用與光合作用小專題

1、考綱要求三年考情命題趨勢(shì)1.光合作用的基本過(guò)程2013北京、全國(guó)大綱、海南2012山東、廣東、福建、天津2011浙江、福建、廣東、江蘇1.趨勢(shì)分析：葉綠體色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)常直接考查，而光合作用與細(xì)胞呼吸原理與應(yīng)用考查常結(jié)合過(guò)程模型、曲線分析和生產(chǎn)生活應(yīng)用進(jìn)行。2備考指南：(1)利用光合作用圖解或表解幫助理解光合作用中主要的生理變化以及光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系。(2)可通過(guò)表解對(duì)比法加深對(duì)有氧呼吸三個(gè)階段的理解。(3)結(jié)合元素追蹤法加深理解細(xì)胞呼吸過(guò)程中的元素去向。(4)結(jié)合同位素標(biāo)記法理解光合作用中產(chǎn)物的元素來(lái)源問(wèn)題。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素2013山東、重慶、浙江、四川、江蘇201

2、2北京、江蘇、浙江、廣東2011全國(guó)課標(biāo)、海南、廣東、江蘇、天津、安徽3.細(xì)胞呼吸2013全國(guó)、北京、安徽、福建、四川、海南2012全國(guó)課標(biāo)、山東、福建、江蘇、天津、浙江2011海南、廣東、天津、福建葉綠體類囊體薄膜上H、ATP、多種酶CO2的固定、C3的還原細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)1以碳的轉(zhuǎn)移為例，寫(xiě)出光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系。2光合作用與細(xì)胞呼吸是怎樣完成能量轉(zhuǎn)換的？考點(diǎn)一透徹分析光合作用與細(xì)胞呼吸的過(guò)程 下列有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)敘述中，不正確的是()A有氧和無(wú)氧時(shí),酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同(2013全國(guó)，3D)B葉綠體在光下和黑暗中均能合成ATP(2012全國(guó)大綱，2B)C離體

3、的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、H和CO2后，可完成碳反應(yīng)(暗反應(yīng))(2011浙江，1D)D有氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水(2010新課標(biāo)卷改編，2B)B 【鏈接提升】1物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)從反應(yīng)式確定元素的來(lái)源和去向：光合作用總反應(yīng)式：O2中氧原子全部來(lái)自水；CO2中碳經(jīng)C3進(jìn)入(CH2O)。有氧呼吸反應(yīng)式：產(chǎn)生的H2O中的氧原子全部來(lái)自O(shè)2，與反應(yīng)物H2O中氧原子無(wú)關(guān)。(2)光合作用與有氧呼吸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：(3)H和ATP的來(lái)源、去向分析：光合作用有氧呼吸H來(lái)源去向ATP來(lái)源去向H2O光解產(chǎn)生有氧呼吸第一、二階段NADPH還原C3第三階段NADH還原O2光反應(yīng)階段產(chǎn)生三個(gè)階段都產(chǎn)生用于

4、C3還原供能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(植物的C3還原除外)2.能量轉(zhuǎn)化關(guān)系跟蹤訓(xùn)練1下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)發(fā)生在人體內(nèi)的是()AH2O中的O轉(zhuǎn)移到O2中BCO2中的C轉(zhuǎn)移到C6H12O6中CC6H12O6中的H轉(zhuǎn)移到C2H5OH中DO2中的O轉(zhuǎn)移到H2O中D跟蹤訓(xùn)練2如圖表示某種生理作用的過(guò)程。其中甲、乙、丙代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所，、代表有關(guān)物質(zhì)。下列有關(guān)敘述中，正確的是()A該圖表示光合作用的生理過(guò)程B酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙內(nèi)發(fā)生生理過(guò)程C物質(zhì)表示丙酮酸，物質(zhì)表示ATPD丙表示線粒體內(nèi)膜，該處能產(chǎn)生大量的ATPD考點(diǎn)二分析影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素 (2013高考重慶卷)圖是水生植物黑藻在光照

5、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.t1t2,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釋放增多 Bt2t3，暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高 Ct3t4，光照強(qiáng)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(qiáng)的結(jié)果 Dt4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低D（4）多因子變量對(duì)光合作用速率影響的分析 OP段PQ段限制光合速率的因素？如何分析？2分析影響細(xì)胞呼吸的因素影響因素比較內(nèi)容溫度氧氣濃度水分影響原理坐標(biāo)曲線實(shí)踐應(yīng)用影響酶的活性決定呼吸類型和強(qiáng)度自由水含量較

6、高時(shí)呼吸旺盛在零上低溫下貯存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中，增加晝夜溫差以減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量常利用降低氧的濃度抑制細(xì)胞有氧呼吸、降低有機(jī)物消耗這一原理來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間貯藏作物種子時(shí)，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗跟蹤訓(xùn)練(2013江蘇省泰州中學(xué)高三期中考試)如圖1為在光合作用的最適溫度和最適光照條件下，測(cè)得的CO2濃度與某植物O2釋放量的關(guān)系示意圖，圖2是在光合作用的最適溫度和最適光照及黑暗條件下，CO2濃度分別為mc和md時(shí)測(cè)定的該植物體內(nèi)C3和C5的含量，共獲得a、b、c、d四條曲線，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)影響OA段長(zhǎng)短的環(huán)境因素有_(至少答兩

7、點(diǎn)),不同植物在相同條件下OA段長(zhǎng)短不同，直接原因是_不同，根本原因是_。(2)C點(diǎn)與D點(diǎn)相比O2釋放量較低，制約因素是_,該因素值的降低_(會(huì)/不會(huì))影響光反應(yīng)的速率，理由是_。(3)當(dāng)CO2濃度為mc時(shí)測(cè)定C3和C5的含量，獲得的曲線是圖2中的_，圖1中曲線超過(guò)D點(diǎn)后變平的原因是受到_制約。溫度、O2濃度、CO2濃度呼吸酶的活性(線粒體的數(shù)量)遺傳物質(zhì)(基因)的差異CO2濃度會(huì)CO2濃度降低會(huì)使C3合成速率減慢，導(dǎo)致H和ATP積累，繼而使光反應(yīng)的速率降低b和c酶活性和數(shù)量(葉綠體或色素的數(shù)量)考點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)測(cè)定 某生物興趣小組利用如圖裝置(若干個(gè))開(kāi)展了有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼

8、吸的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)打開(kāi)活塞開(kāi)關(guān)，使水柱液面平齊，然后關(guān)閉活塞開(kāi)關(guān)，8小時(shí)后，觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。容器植物部位光質(zhì)(光照強(qiáng)度相同且適宜)溫度(C)兩側(cè)水柱高度差(mL/8 h)1天竺葵葉紅252402天竺葵葉黃25303紫羅蘭葉紅251604紫羅蘭葉黃2520請(qǐng)根據(jù)以上圖表回答下列問(wèn)題：(1)上表探究性實(shí)驗(yàn)課題中的自變量是_。研究不同植物的光合作用，最好選擇的容器標(biāo)號(hào)是_。(2)若容器1的燒杯中加入的是CO2的緩沖液，U型管左側(cè)液面的變化是_(填上升或下降)，植物的凈光合作用速率是_mL/h。為了更準(zhǔn)確的測(cè)定，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正(排除非生物因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響)，如果校正裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)

9、果是左側(cè)液面比右側(cè)液面低，則校正之后的凈光合速率比原來(lái)_ (大或小)。(3)利用圖示裝置測(cè)量天竺葵植株的呼吸速率，實(shí)驗(yàn)思路是_。植物的種類和光質(zhì)1和3上升15大對(duì)裝置進(jìn)行遮光處理，燒杯中盛放氫氧化鈉溶液(或能吸收CO2的液體)，測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)水柱移動(dòng)的距離容器植物部位光質(zhì)(光照強(qiáng)度相同且適宜)溫度(C)兩側(cè)水柱高度差(mL/8 h)1天竺葵葉紅252402天竺葵葉黃25303紫羅蘭葉紅251604紫羅蘭葉黃2520(1)真正(實(shí)際)光合速率表觀光合速率 呼吸速率 。(2)具體表達(dá)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CO2消耗量實(shí)測(cè)的CO2釋放量 呼吸作用CO2 消耗

10、量 。光合作用葡萄糖凈生產(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?！炬溄犹嵘?.分析確定呼吸速率、真正(實(shí)際)光合速率與凈(表觀)光合速率的關(guān)系2.三種速率的表示方式3表觀光合速率與真正光合速率的判定(1)若為坐標(biāo)曲線形式，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，CO2吸收值為0，則為真正(實(shí)際)光合速率，若是負(fù)值則為表觀光合速率。(2)若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測(cè)定值，則為表觀光合速率。(3)有機(jī)物積累量一般為表觀光合速率，制造量一般為真正(實(shí)際)光合速率。（1）表觀(凈)光合速率的測(cè)定方法(如圖)NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的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

11、用的需求。 植物光合速率指標(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)的水滴右移。單位時(shí)間內(nèi)水滴右移的體積即是凈光合速率。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。4.利用典型裝置測(cè)定光合、呼吸速率(如下圖)進(jìn)一步探究：若利用上述裝置，探究某植物發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類型(呼吸熵）：(2)呼吸速率的測(cè)定(如上圖)上圖同樣可以用于呼吸速率的測(cè)定，但要把NaHCO3溶液換成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用釋放的CO2。植物呼吸速率指標(biāo)：植物呼吸作用吸收氧氣，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)水滴左移的體積即是呼吸速率。條件：

12、整個(gè)裝置必須遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。跟蹤訓(xùn)練取一植物形態(tài)、大小、生長(zhǎng)狀況相同的四片葉片按圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燒杯中的液體可以保證葉片所需的水與無(wú)機(jī)鹽的正常供應(yīng)，氣體的變化可以通過(guò)觀察油滴的運(yùn)動(dòng)判斷(不考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用的影響)。(1)在一定時(shí)間內(nèi)，裝置a中油滴不移動(dòng)，則光合作用與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度_(填“一定”或“不一定”)相等。(2)在適宜的光照下,在一段時(shí)間內(nèi)裝置b中油滴將向_移動(dòng)，原因是_。(3)將裝置c突然從光下移動(dòng)到黑暗處，短時(shí)間內(nèi)C3的含量_(填“升高”或“降低”)。(4)某同學(xué)想直接利用裝置b、d證明光是光合作用的必要條件,是否可行？_，

13、理由是_。不一定左 b裝置中不存在CO2,植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗O2,而釋放的CO2被NaOH吸收,導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓變小，液滴左移升高不可行 因?yàn)檠b置d與裝置b中都不存在CO2，都不能進(jìn)行光合作用題型四坐標(biāo)曲線題坐標(biāo)曲線圖借助數(shù)學(xué)模型的方法來(lái)分析生物學(xué)現(xiàn)象，解釋生命活動(dòng)規(guī)律的各種變化過(guò)程。 長(zhǎng)葉刺葵是棕櫚科熱帶植物。為了解其引種到重慶某地后的生理狀況，某研究小組在水分充足、晴朗無(wú)風(fēng)的夏日，觀測(cè)得到了該植物光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢(shì)圖。據(jù)圖分析：(1)光合作用消耗ATP最快的時(shí)刻是_。根吸水能力最強(qiáng)的時(shí)刻是_。(2)直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是_；推測(cè)導(dǎo)致1200時(shí)光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素

14、主要是_(填“光照”或“CO2”)。(3)在1400時(shí)若適當(dāng)提高CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中H含量的變化是_。10001200氣孔導(dǎo)度光照降低【方法總結(jié)】坐標(biāo)曲線類的解題路線指導(dǎo)1識(shí)標(biāo)：識(shí)別坐標(biāo)圖中縱、橫坐標(biāo)的含義，找出縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系，再結(jié)合教材，聯(lián)系相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)，從而正確把握坐標(biāo)曲線。2明點(diǎn)：找出關(guān)鍵的點(diǎn)(起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn))及其表示的生物學(xué)意義。有時(shí)還可以添加輔助線，找出重要的點(diǎn)。3描線：揭示各段曲線的變化趨勢(shì)及其含義。一般橫坐標(biāo)是自變量，縱坐標(biāo)是因變量。坐標(biāo)上的曲線實(shí)際上是“橫坐標(biāo)”對(duì)“縱坐標(biāo)”的影響結(jié)果。描述曲線可以是“橫坐標(biāo)的變化對(duì)縱坐標(biāo)如何影響”或反過(guò)來(lái)“縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)的變化而如何變化”。4作答：由曲線聯(lián)系相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，合理作答。1將一植株放在密閉玻璃罩內(nèi)，置于室外一晝夜，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A圖甲中的光合作用開(kāi)始于C點(diǎn)之前，結(jié)束于F點(diǎn)之后B到達(dá)圖乙中的d點(diǎn)時(shí)，玻璃罩內(nèi)的