浙江鴨2025版高考生物二輪復習第4講細胞呼吸和光合作用教案

PAGE22-第4講細胞呼吸和光合作用考點考試內容考試要求細胞呼吸的原理1.需氧呼吸與厭氧呼吸的概念和過程b2.需氧呼吸與厭氧呼吸的異同b影響細胞呼吸的因素及應用細胞呼吸在實踐中的應用b葉綠體色素的種類及提取與分別1.色素的種類、顏色和汲取光譜a2.活動：光合色素的提取與分別b光合作用的原理及應用1.光合作用的概念、階段、場所和產物b2.光反應和碳反應的過程b3.活動：探究環(huán)境因素對光合作用的影響c4.環(huán)境因素對光合速率的影響c光合作用與細胞呼吸的關系光合作用與呼吸作用的異同b細胞呼吸與光合作用的關系1．細胞呼吸的原理(1)需氧呼吸①含義：細胞在氧氣的參加下，把糖分子氧化成二氧化碳和水，并釋放能量，生成大量ATP的過程。②過程③反應式：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。(2)厭氧呼吸①場所：細胞溶膠。②過程a．第一階段：與需氧呼吸第一階段完全相同。b．其次階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或轉化成乳酸。③反應式a．產物為酒精：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。b．產物為乳酸：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。2．光合色素(1)葉綠體色素的種類色素功能葉綠素葉綠素a：藍綠色主要汲取藍紫光和紅光葉綠素b：黃綠色類胡蘿卜素葉黃素：黃色主要汲取藍紫光胡蘿卜素：橙黃色(2)色素提取與分別試驗中的留意事項及操作目的試驗過程操作過程操作目的提取色素①選取簇新綠色的葉片使濾液中色素含量高②將簇新的菠菜葉烘干、粉碎成干粉，研磨時加入2～3mL95%的乙醇溶解葉片中的色素③研磨時加入少許的二氧化硅和碳酸鈣研磨充分和愛護葉綠素④快速充分研磨防止溶劑揮發(fā)并充分溶解色素⑤盛放濾液的小試管口加棉塞防止色素分子被氧化分離色素①濾紙條預先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴散速度快②濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快③濾液細線要細、齊、直使分別的色素帶平齊，不重疊④濾液細線干燥后重復畫3～4次使分別的色素帶清楚便于視察⑤濾液細線不能觸及層析液防止色素干脆溶解到燒杯內的層析液中3.光合作用的過程(1)光反應①條件：光、色素、酶、水。②場所：類囊體膜上(即光合膜)。③物質變更：H2O＋NADP＋→NADPH([H])＋O2ADP＋Pieq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶))ATP④能量變更：光能→電能→活躍的化學能貯存在ATP和NADPH中。(2)碳反應①條件：多種酶、CO2、ATP、NADPH。②場所：葉綠體的基質中。③物質變更：CO2首先被1個RuBP分子固定，形成1個六碳分子，這個六碳分子隨即分解成2個三碳酸分子，每個三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團生成三碳糖，并將NADPH和ATP釋放的化學能儲存在糖分子中。每3個CO2進入卡爾文循環(huán)就形成6個三碳糖，其中5個三碳糖分子再生成RuBP，還有一個三碳糖分子運到葉綠體外合成蔗糖或被葉綠體利用合成淀粉、蛋白質和脂質。④能量變更：ATP和NADPH中活躍的化學能轉變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學能。4．光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系(1)二者的比較光合作用細胞呼吸場所葉綠體活細胞(主要在線粒體)條件只在光下進行有光、無光都能進行物質變更無機物eq\o(→,\s\up7(合成))有機物有機物eq\o(→,\s\up7(分解))無機物能量變更光能→化學能化學能→ATP＋熱能實質合成有機物，儲存能量分解有機物、釋放能量，供細胞利用(2)光合作用與細胞呼吸的關系圖示(3)光合作用與需氧呼吸過程中[H]和ATP的來源、去路的比較比較項目來源去路[H]光合作用光反應中水的光解作為碳反應階段的還原劑，用于還原C3需氧呼吸第一階段、其次階段產生用于第三階段還原氧氣產生水，同時釋放大量能量ATP光合作用在光反應階段合成，其合成所需能量來自色素汲取、轉化的太陽能用于碳反應階段C3還原，其中活躍的化學能以穩(wěn)定的化學能形式儲存在有機物中需氧呼吸第一、二、三階段均產生，其中第三階段產生最多，其合成所需能量來自有機物的分解水說明放的能量干脆用于除碳反應以外的各項生命活動如圖是某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質依次是______、______、______、______，[H]代表的物質主要是______________________________________________。(2)B代表一種反應過程，C代表細胞質基質，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現(xiàn)這種狀況的緣由是________________________________________________________________________。[解析](1)由分析可知，圖中①表示光合作用光反應階段水光解的產物O2；②是生成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的反應物NADP＋；③是生成ATP的原料ADP＋Pi；④代表光合作用碳反應階段參加固定CO2的物質RuBP；圖中[H]代表的物質是呼吸作用過程中的還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)細胞中生成ATP的場所除葉綠體外還有細胞質基質(C)和線粒體(D)。(3)細胞質基質中的丙酮酸可以轉化成酒精的緣由是植物細胞缺氧，導致細胞進行厭氧呼吸。[答案](1)O2NADP＋ADP＋PiRuBPNADH(或還原型輔酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧條件下進行厭氧呼吸eq\a\vs4\al()光合作用與細胞呼吸過程及物質轉化分析策略答題時，應結合所給條件，從以下幾個方面進行：(1)理解教材中光合作用和細胞呼吸的過程圖解，把握相關生理過程中的物質變更和能量變更。①光合作用：物質變更為CO2→C3→RuBP＋(CH2O)、H2O→O2＋NADPH，能量變更為光能→活躍的化學能(NADPH和ATP)→(CH2O)中穩(wěn)定的化學能。②細胞呼吸：物質變更為C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]、2C3H4O3(丙酮酸)＋6H2O→6CO2＋20[H]、24[H]＋6O2→12H2O，能量變更為(CH2O)中穩(wěn)定的化學能→活躍的化學能(ATP)和熱能。(2)應結合教材圖解，精確獲得圖示中的物質轉化信息，據(jù)此確定相應生理過程是光合作用過程還是呼吸作用過程，是光反應階段還是碳反應階段，或者是需氧呼吸的哪一個階段。[題組突破]考向一對細胞呼吸類型的比較及細胞呼吸原理應用的考查1．(2024·浙江6月學考)真核細胞需氧呼吸中含碳物質的變更是：葡萄糖eq\o(→,\s\up7(①))丙酮酸eq\o(→,\s\up7(②))CO2，其中①、②表示兩個階段。下列敘述錯誤的是()A．①和②中產生[H]較多的是②B．①和②產生的[H]都用于生成H2OC．①和②是需氧呼吸中釋放大量能量的階段D．①和②發(fā)生的場所分別是細胞溶膠和線粒體答案：C2．(2024·浙江1月學考)真核生物厭氧呼吸過程中葡萄糖分解的兩個途徑如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．甲過程中有ATP的生成B．乙過程須要乳酸脫氫酶參加C．丙過程可發(fā)生在人體肌肉細胞中D．甲過程為乙、丙過程供應還原劑解析：選C。甲過程為糖酵解，有ATP的生成；乙過程為產生乳酸的厭氧呼吸其次階段，須要乳酸脫氫酶參加；人體肌肉細胞中不能進行產生乙醇和CO2的厭氧呼吸；甲過程為乙、丙過程供應還原氫。故C錯誤?？枷蚨夂仙?．(2024·浙江4月選考節(jié)選)回答與光合作用有關的問題：在“光合色素的提取與分別”活動中，提取簇新菠菜葉片的色素并進行分別后，濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為________。分析葉綠素a的汲取光譜可知，其主要汲取可見光中的________光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成，如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與________抑制葉綠素的合成有關。解析：在“光合色素的提取與分別”活動中，提取簇新菠菜葉片的色素并進行分別后，濾紙條自上而下兩條帶中的色素(胡蘿卜素和葉黃素)合稱為類胡蘿卜素。葉綠素a主要汲取可見光中的藍紫光和紅光。秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與低溫抑制葉綠素的合成有關。答案：類胡蘿卜素藍紫光和紅低溫考向三對光合作用、呼吸作用過程及能量轉化的考查4．(原創(chuàng))下圖為葉綠體結構與功能示意圖，A、B、C、D表示葉綠體的結構，①②③④⑤表示有關物質。下列敘述不正確的是()A．參加光合作用的色素位于圖中的A部位B．CO2進入葉綠體后，通過固定形成⑤物質C．若突然停止光照，C3的含量會上升D．用14C標記CO2進行光合作用，可在④⑤中測到較高放射性解析：選B。CO2通過固定形成④物質。5．(2024·浙江4月選考節(jié)選)回答與光合作用有關的問題：在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培育小球藻一段時間。當用綠光照耀該溶液，短期內小球藻細胞中3-磷酸甘油酸的含量會________。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖供應能量的物質是________。若停止CO2供應，短期內小球藻細胞中RuBP的含量會________。探討發(fā)覺Rubisco酶是光合作用過程中的關鍵酶，它催化CO2被固定的反應，可知該酶存在于葉綠體________中。解析：在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”活動中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培育小球藻一段時間。當用綠光照耀該溶液，由于綠光幾乎不被汲取，光反應減弱，ATP和NADPH削減，短期內小球藻細胞中3-磷酸甘油酸的含量增加。為3-磷酸甘油酸還原成三碳糖供應能量的物質是ATP和NADPH。若停止CO2供應，短期內小球藻細胞中RuBP的含量會增加。Rubisco酶是光合作用過程中的關鍵酶，它催化CO2被固定的反應，推知該酶存在于葉綠體基質中。答案：增加ATP和NADPH增加基質考向四光合作用和細胞呼吸綜合過程的考查6．(2024·高考海南卷改編)下列關于綠色植物的敘述，錯誤的是()A．植物細胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸B．植物細胞中ATP的合成都是在膜上進行的C．遮光培育可使植物葉肉細胞的葉綠素含量下降D．植物幼莖的綠色部分能進行光合作用和呼吸作用解析：選B。有氧呼吸不須要光照，植物細胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸，A正確；植物細胞中ATP不肯定都是在膜上合成的，如細胞溶膠和線粒體基質中也可以合成ATP，B錯誤；合成葉綠素須要光照，遮光培育會導致光照減弱，從而導致葉肉細胞的葉綠素含量下降，C正確；植物幼莖的綠色部分含有葉綠體，能進行光合作用，全部的活細胞都能進行呼吸作用，D正確。7．如圖所示為甘蔗葉肉細胞內的系列反應過程，下列有關說法正確的是()A．過程①產生[H]，過程②消耗[H]，過程③既產生也消耗[H]B．過程②只發(fā)生在葉綠體基質，過程③只發(fā)生在線粒體基質C．過程①消耗CO2釋放O2，過程③消耗O2釋放CO2D．若葉肉細胞內過程②的速率大于過程③的速率，甘蔗的干重必定增加解析：選A。過程①②③分別為光反應、碳反應和呼吸作用，光反應中水的光解產生[H]，碳反應中消耗[H]和ATP，呼吸作用中第一、二階段產生[H]，第三階段消耗[H]，A正確；碳反應只發(fā)生在葉綠體基質，過程③發(fā)生在細胞溶膠和線粒體，B錯誤；光反應不消耗CO2，只是釋放O2，C錯誤；葉肉細胞內過程②的速率大于過程③的速率，甘蔗的干重不肯定增加，因為甘蔗干重增加的條件是整個植株的有機物合成量大于消耗量，而圖示僅為葉肉細胞中能量代謝，D錯誤。影響光合作用與細胞呼吸的因素1．影響因素(1)光合作用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(外因：光強度、CO2濃度、溫度等,內因：色素及酶的數(shù)量等))(2)細胞呼吸eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(外因：溫度、O2濃度等,內因：酶的數(shù)量等))2．光合速率與呼吸速率的關系(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進行呼吸作用，測得的數(shù)據(jù)為呼吸速率(A點)。(2)綠色組織在有光條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)總(真正)光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(4)各點(段)光合作用和呼吸作用分析A點eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(只呼吸不光合,植物釋放CO2,汲取O2))AB段eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(呼吸>光合,植物釋放CO2,汲取O2))B點eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(光合＝呼吸,植物外觀上不與外,界發(fā)生氣體交換))B點后eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(光合>呼吸,植物汲取CO2,釋放O2))3．從關鍵詞來區(qū)分“總光合速率”“凈光合速率”和“呼吸速率”在黑暗時，植物體只能進行呼吸作用，所以在黑暗條件下測得的數(shù)據(jù)就是呼吸速率；而在光照條件下，植物體可以同時進行光合作用和呼吸作用，因此，在光下干脆測得的數(shù)據(jù)是凈光合速率；總光合速率無法干脆測得，只能間接求得：總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。如表列出了部分常見的與總光合速率和凈光合速率有關的關鍵詞。項目常用關鍵詞真正光合速率O2產生(生成)速率CO2固定速率有機物產生(制造、生成)速率凈(表觀)光合速率O2釋放速率CO2汲取速率有機物積累速率呼吸速率黑暗中O2汲取速率黑暗中CO2釋放速率黑暗中有機物消耗速率特例：假如題干給出的信息是葉綠體汲取CO2或葉綠體釋放O2的量，則該數(shù)據(jù)為總光合速率。(2024·浙江4月選考)各取未轉基因的水稻(W)和轉Z基因的水稻(T)數(shù)株，分組后分別噴施蒸餾水、寡霉素和NaHSO3，24h后進行干旱脅迫處理(脅迫指對植物生長和發(fā)育不利的環(huán)境因素)，測得未脅迫和脅迫8h時的光合速率如圖所示。已知寡霉素抑制光合作用和細胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列敘述正確的是()A．寡霉素在細胞呼吸過程中抑制線粒體外膜上[H]的傳遞B．寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體中的基質C．轉Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素對光合速率的抑制作用D．噴施NaHSO3促進光合作用，且減緩干旱脅迫引起的光合速率的下降[解析]寡霉素抑制ATP合成酶的活性，A錯誤；寡霉素在光合作用過程中的作用部位是葉綠體的類囊體膜，B錯誤；轉Z基因提高光合作用效率，減弱寡霉素對光合速率的抑制作用，C錯誤。[答案]Deq\a\vs4\al()光合作用和細胞呼吸的計算策略(1)理清各量的關系①光合作用所需CO2的來源有兩個：細胞呼吸產生的，從四周空氣中汲取的(若是水生植物，則是從四周的水中汲取的)(當光合速率大于呼吸速率時)。②光合作用釋放O2的去向有兩個：細胞呼吸、釋放到四周的空氣中(當光合速率大于呼吸速率時)。③光合作用制造(等同生產、合成)的葡萄糖的去向有兩個：細胞呼吸消耗、積累(當光合速率大于呼吸速率時)。④當在光照下光合作用與呼吸作用同時進行時：光合作用實際產氧量＝實測的氧氣釋放量＋呼吸作用耗氧量；光合作用實際二氧化碳消耗量＝實測的二氧化碳汲取量＋呼吸作用二氧化碳釋放量；光合作用葡萄糖凈產量＝光合作用實際葡萄糖生產量－呼吸作用葡萄糖消耗量。(2)看懂數(shù)據(jù)及其相互關系是解題的關鍵①文字敘述式：利用一段文字干脆給出有關數(shù)據(jù)；②表格式：在表格中給出相關數(shù)據(jù)。[題組突破]考向一以曲線、柱形圖等形式考查影響光合作用與細胞呼吸的因素1．(2024·浙江11月選考)試驗中常用希爾反應來測定除草劑對雜草光合作用的抑制效果。希爾反應基本過程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH為7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解，產生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍色變成無色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進行希爾反應，試驗結果如下圖所示。下列敘述正確的是()A．相同濃度除草劑處理下，單位時間內溶液顏色變更快的品種受除草劑抑制效果更顯著B．與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體膜的功能較強C．除草劑濃度為K時，品種乙的葉綠體能產生三碳糖D．不用除草劑處理時，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲解析：選B。單位時間內溶液顏色變更快則說明雜草進行光合作用產生的[H]多，則雜草受除草劑的抑制作用不顯著，故A錯誤。相同除草劑濃度，品種甲的放氧速率比乙低，則品種甲的光反應速率比乙低，光反應發(fā)生在類囊體膜上，故除草劑抑制品種甲比抑制品種乙類囊體膜的功能強，故B正確。在試驗過程中，溶液中的DCIP作為氧化劑，光反應產生的[H]被DCIP氧化，使得三碳酸不能被[H]還原而產生三碳糖，故C錯誤。不用除草劑處理時，品種甲和品種乙的放氧速率相同，故D錯誤。2．如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實呼吸強度變更的影響。下列有關敘述錯誤的是()A．番茄果實細胞產生CO2的場所是線粒體和細胞溶膠B．光照對番茄果實呼吸的抑制作用8℃時比15℃時更強C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實D．貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細胞內酶活性降低有關解析：選C。番茄果實需氧呼吸產生CO2的場所是線粒體，厭氧呼吸產生CO2的場所是細胞溶膠，A正確；由題圖看出8℃時黑暗條件下與光照條件下呼吸強度差值比15℃大即抑制作用更強，B正確；由題圖看出低溫條件下呼吸強度更低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強度高，所以黑暗條件下不利于果實的貯存，C錯誤；呼吸過程是酶促反應，酶活性受溫度影響，溫度降低酶活性降低，D正確?？枷蚨夂纤俾逝c呼吸速率的相關計算3．對胡蘿卜幼苗在不同環(huán)境條件下氧氣的汲取量和釋放量進行測定，結果如表所示，下列對結果的分析不合理的是()光照強度(klx)O2變更量(mg/h)溫度051010℃－0.5＋3.0＋4.020℃－1＋2.0＋5.0A.在20℃時，用5klx光照胡蘿卜幼苗，胡蘿卜幼苗葉肉細胞中產生ATP的場全部葉綠體、線粒體及細胞溶膠B．在20℃時，分別用10klx和5klx光照胡蘿卜幼苗10小時，再黑暗14小時，光合作用積累的葡萄糖量前者比后者多28.125mgC．在10℃時，用5klx光照胡蘿卜幼苗10小時，胡蘿卜幼苗全部葉肉細胞產生的氧氣為35mgD．在10℃時，用10klx光照胡蘿卜幼苗4.8小時后，再將胡蘿卜幼苗轉入20℃黑暗環(huán)境19.2小時，氧氣變更量為0解析：選C。黑暗中氧氣的汲取量代表呼吸速率，光下測定的氧氣的釋放量是凈光合速率，在20℃時，用5klx光照胡蘿卜幼苗，凈光合速率大于0，則胡蘿卜幼苗葉肉細胞中產生ATP的場全部葉綠體、線粒體及細胞溶膠，A正確；在20℃時，分別用10klx和5klx光照10小時，再黑暗14小時，氧氣增加量分別是5×10－1×14＝36mg、2×10－1×14＝6mg，前者比后者多釋放氧氣30mg，換算為葡萄糖則為28.125mg，B正確；在5klx光照條件下10小時，10℃時間合作用產生的O2總量是(3.0＋0.5)×10＝35mg，此35mg氧氣為整個幼苗光合作用產生的氧氣總量，大于幼苗全部葉肉細胞產生的氧氣量，C錯誤；在10℃、10klx光照4.8小時，積累氧氣4×4.8＝19.2mg，20℃黑暗環(huán)境19.2小時，消耗氧氣1×19.2＝19.2mg，氧氣變更量為0，D正確。光合作用與細胞呼吸的試驗設計光合作用與細胞呼吸相關試驗設計的方法總結(1)酸堿指示劑顯色法驗證光合速率與呼吸速率：在NaHCO3溶液中，加入BTB等酸堿指示劑，BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高，其顏色由藍→綠→黃，在不同的光照強度下，視察其顏色變更。(2)葉圓片浮起法驗證光合速率：在相宜濃度的NaHCO3溶液中，不同光照強度下，單位時間統(tǒng)計葉圓片浮起的數(shù)目。(3)光合速率與呼吸速率測定的試驗裝置法①測定裝置②測定方法及解讀a．測定呼吸強度Ⅰ.裝置燒杯中放入相宜濃度的NaOH溶液用于汲取CO2；Ⅱ.玻璃鐘罩遮光處理，以解除光合作用干擾；Ⅲ.置于相宜溫度環(huán)境中；Ⅳ.紅色液滴向左移動(代表呼吸耗氧量)。b．測定凈光合速率Ⅰ.裝置燒杯中放入相宜濃度的NaHCO3溶液，用于保證容器內CO2濃度恒定，滿意光合需求；Ⅱ.必需賜予較強光照處理，且溫度相宜；Ⅲ.紅色液滴向右移動(代表凈光合速率)。(2024·浙江6月學考)某探討小組進行了探究環(huán)境因素對光合作用影響的活動，其裝置如圖所示。試驗起先時，經抽氣處理的葉圓片沉在NaHCO3溶液底部?；卮鹣铝袉栴}：(1)光合作用產生的氧氣使葉圓片上浮，氧氣產生于葉綠體的________，該結構產生的ATP和________用于將3-磷酸甘油酸還原成__________________。(2)該小組利用上述裝置，以葉圓片上浮時間為視察指標，探討NaHCO3濃度對光合作用的影響。在坐標系中用曲線圖預料試驗結果，并標注橫、縱坐標的名稱。(3)該小組還利用菠菜葉圓片探討了某些因素對酶促反應的影響。試驗設計和結果如下表：組別12345菠菜葉圓片(片)55555蒸餾水(mL)108876淀粉酶溶液(mL)/2///纖維素酶溶液(mL)//234試驗結果－－＋＋＋＋＋＋注：視察前去除液體中葉圓片或殘渣；“＋”越多表示溶液綠色越深，“－”表示溶液顏色無顯著變更。①該試驗的可變因素是_____________________________________________。②第3、4、5組的溶液呈綠色，緣由可能是__________________________________________________________________________________________________(答出1點即可)。[答案](1)類囊體膜NADPH三碳糖磷酸(2)(3)①酶的種類和濃度②去壁的細胞吸水脹破；葉綠體裂開eq\a\vs4\al()(1)測定不同植物光合速率時視察對象不同①水生植物：單位時間內氣泡產生量或氣泡生成速率；②離體葉片：單位時間內上浮葉片數(shù)目或全部上浮所需時間；③植物體上的葉片：碘蒸氣處理后葉片顏色的變更；④水綿：好氧細菌的分布狀況。(2)NaHCO3溶液、NaOH溶液和水的作用。NaHCO3溶液能為水中的植物供應碳源。NaOH溶液能汲取CO2，相應的裝置用于測定O2汲取量。加水的比照組中相應的裝置用于測定光合作用試驗中CO2汲取量和O2釋放量的差值，而細胞呼吸試驗中測定CO2釋放量和O2汲取量的差值。(3)如何解除環(huán)境因素對試驗結果的干擾。解除環(huán)境因素對試驗結果的干擾的總體思路是不讓生物進行代謝活動，測量環(huán)境因素(如溫度等)對試驗結果的影響。常用的方法：用等量的消毒過的死的生物材料代替活的生物材料，其他與試驗組相同。[題組突破](2024·浙江1月學考)某同學利用小球藻(一種單細胞真核生物)為試驗材料，進行了“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動，他設計的試驗裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)小球藻進行光合作用時，利用________范圍內的光進行光反應，形成了ATP和NADPH。在葉綠體的________中，NADPH為三碳酸的還原供應了________。(2)該同學探討了不同光強度和不同濃度的NaHCO3溶液對小球藻光合作用的影響，得到試驗數(shù)據(jù)如下：表：不同試驗條件下試驗裝置中氧氣的相對濃度與時間的關系培育時間(d)試驗條件024681012低光強度高濃度NaHCO3溶液0.10.20.60.91.51.82.1低濃度NaHCO3溶液0.10.20.50.71.41.72.0高光強度高濃度NaHCO3溶液0.10.31.11.42.83.54.3低濃度NaHCO3溶液0.10.31.01.21.92.22.7①該試驗的自變量是________________________；在試驗操作過程中，須要保持溫度、______________(答出1點即可)等無關變量一樣。②第2～4d，在高濃度NaHCO3溶液條件下，高光強度組比低光強度組氧氣的相對濃度上升快，其主要緣由是__________________________；第6d后高濃度NaHCO3溶液和高光強度組氧氣的相對濃度上升顯著加快，除上述緣由外，還可能的緣由是________________________。解析：(1)小球藻進行光合作用時，利用可見光范圍內的光進行光反應，形成了ATP和NADPH。在葉綠體基質中，NADPH為三碳酸的還原供應了氫和能量。(2)①該同學探討了不同光強度和不同濃度的NaHCO3溶液對小球藻光合作用的影響，該試驗的自變量是光強度和NaHCO3溶液濃度，在試驗操作過程中，須要保持溫度、小球藻的起始數(shù)量、NaHCO3溶液的量等無關變量一樣。②第2～4d，在高濃度NaHCO3溶液條件下(CO2足夠)，高光強度組比低光強度組氧氣的相對濃度上升快，其主要緣由是高光強度下光反應強度大；第6d后高濃度NaHCO3溶液和高光強度組氧氣的相對濃度上升顯著加快，除CO2和光照足夠外，還可能的緣由是小球藻數(shù)量快速增加。答案：(1)可見光基質氫和能量(2)①光強度和NaHCO3溶液濃度小球藻的起始數(shù)量、NaHCO3溶液的量②高光強度下光反應強度大小球藻數(shù)量快速增加課后作業(yè)一、選擇題1．(2024·浙江4月選考)生物利用的能源物質主要是糖類和油脂，油脂的氧原子含量較糖類中的少而氫的含量多?？捎每隙〞r間內生物產生CO2的摩爾數(shù)與消耗O2的摩爾數(shù)的比值來大致推想細胞呼吸底物的種類。下列敘述錯誤的是()A．將果蔬貯存于充溢氮氣的密閉容器中，上述比值低于1B．嚴峻的糖尿病患者與其正常時相比，上述比值會降低C．富含油脂的種子在萌發(fā)初期，上述比值低于1D．某動物以草為食，推想上述比值接近1答案：A2．下圖為酵母菌細胞呼吸代謝簡圖，①②表示過程，下列敘述錯誤的是()A．過程①為糖酵解，全部活細胞中均能發(fā)生此過程B．NADH比NADPH少一個磷酸基團，是一種輔酶C．丙酮酸只有在有氧的條件下才進入線粒體D．過程②發(fā)生在線粒體內膜，釋放的能量大部分用于合成ATP解析：選D。過程①為糖酵解，葡萄糖在細胞溶膠中被分解，產生丙酮酸和NADH，全部活細胞中無論是需氧呼吸還是厭氧呼吸均能發(fā)生此過程；NADH比NADPH少一個磷酸基團，是一種輔酶；丙酮酸只有在有氧的條件下才進入線粒體，被徹底氧化分解為CO2和H2O，同時產生大量能量；過程②發(fā)生在線粒體內膜，NADH所攜帶的氫和電子分別經過困難的步驟傳遞給氧，最終形成水，同時產生大量的能量，大部分能量轉化為熱能，小部分用于合成ATP。故D錯誤。3．下列關于葉綠體中色素的提取和分別試驗的操作，正確的是()A．運用定性濾紙過濾研磨液B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C．在畫出一條濾液細線后緊接著重復畫線2～3次D．研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素解析：選B。正確選材和操作是試驗勝利的關鍵。在提取葉綠體中的色素時，漏斗基部放單層尼龍布進行過濾，A項錯誤；紙層析法分別濾液中的色素時，需用干燥的定性濾紙，B項正確；畫出一條濾液細線后需等濾液干后再重復畫線1～2次，C項錯誤；研磨葉片時是用無水乙醇溶解色素，D項錯誤。4．下列有關乙醇發(fā)酵和乳酸發(fā)酵的敘述，正確的是()A．乙醇發(fā)酵中乙醇的來源和乳酸發(fā)酵中乳酸的來源不同B．乙醇發(fā)酵的第一階段與乳酸發(fā)酵不同，乙醇發(fā)酵不進行糖酵解C．乳酸發(fā)酵過程中NADH可將丙酮酸還原D．乳酸發(fā)酵過程中，ATP會在線粒體內膜上產生解析：選C。乙醇發(fā)酵中乙醇的來源和乳酸發(fā)酵中乳酸的來源相同，都來自丙酮酸，A錯誤；不管是乙醇發(fā)酵還是乳酸發(fā)酵，它們的第一階段都是糖酵解，B錯誤；乳酸發(fā)酵過程中，NADH將丙酮酸還原為乳酸，C正確；乳酸發(fā)酵產生ATP的場所是細胞溶膠，D錯誤。5．下圖表示在夏季晴朗的白天植物細胞內C3和RuBP的相對含量隨一種環(huán)境因素的變更的變更狀況，下列對這一環(huán)境因素的變更的分析，正確的是()A．突然停止光照B．突然增加CO2濃度C．降低環(huán)境溫度D．增加光照強度解析：選D。突然停止光照時，[H]和ATP削減，C3被消耗的量削減，故其含量增多，而RuBP的來源削減，故其含量降低。突然增加CO2濃度時，合成C3的原料增加，導致C3含量增加。增加光照強度時，[H]和ATP增多，C3因大量消耗而削減，RuBP的含量增加。6．為探討光合作用中ATP合成的動力，20世紀60年頭，AndreJagendorf等科學家設計了如下試驗：首先人為創(chuàng)設類囊體內外pH梯度，之后置于黑暗條件下，發(fā)覺隨著類囊體內外pH梯度的消逝有ATP形成。下列相關說法合理的是()A．離體類囊體取自綠色植物根尖分生區(qū)細胞B．在綠色植物中該過程也是在黑暗中完成的C．ATP的合成須要伴隨H＋運輸進入類囊體腔D．推想ATP合成的動力來自H＋濃度梯度勢能解析：選D。類囊體存在于葉綠體中，而綠色植物根尖分生區(qū)細胞沒有葉綠體；在綠色植物中合成ATP是在光反應階段進行的，自然環(huán)境下此過程須要光照；ATP的合成須要伴隨H＋運輸出類囊體腔；把懸浮液的pH快速上升為8，類囊體內外產生了濃度差，此時，在有ADP和Pi存在的狀況下類囊體內生成了ATP，因此可以推想ATP合成的動力來自H＋濃度梯度勢能。故D正確。7．科學家向小球藻培育液中通入14CO2，賜予試驗裝置不同時間光照，結果如下表所示。試驗組別光照時間(s)放射性物質分布12大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物)22012種磷酸化糖類360除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機酸等依據(jù)上述試驗結果分析，下列敘述正確的是()A．碳反應最初形成的主要是3-磷酸甘油酸(三碳化合物)B．本試驗利用小球藻探討的是光合作用的光反應階段C．3-磷酸甘油酸可干脆轉化成氨基酸、有機酸等D．試驗結果說明光合作用產物是糖類解析：選A。由表格可知，CO2進入葉綠體后，最初形成的物質是3-磷酸甘油酸(三碳化合物)；由題可知，用同位素標記法探究二氧化碳中的碳元素的去向，故本試驗利用小球藻探討的是光合作用的碳反應階段；依據(jù)時間分析可知，3-磷酸甘油酸要先轉化成12種磷酸化糖類，然后才轉化成氨基酸、有機酸等；表中數(shù)據(jù)說明光合作用除了產生糖類外，還有氨基酸、有機酸等其他有機物。故A正確。8．為了探討兩個小麥新品種P1、P2的光合作用特性，探討人員分別測定了新品種與原種(比照)葉片的凈光合速率，結果如圖所示。以下說法錯誤的是()A．試驗過程中光照強度和CO2初始濃度必需一樣B．可用單位時間內進入葉綠體的CO2量表示凈光合速率C．每組試驗應重復多次，所得數(shù)據(jù)取平均值D．三個品種達到最大凈光合速率時的溫度沒有顯著差異解析：選B。該試驗過程中的光照強度和CO2初始濃度均屬于無關變量，無關變量在試驗過程中必需一樣，A項正確；可用單位時間內植物從外界環(huán)境中汲取的CO2量表示凈光合速率，B項錯誤；為了削減試驗誤差，每組試驗應重復多次，所得數(shù)據(jù)取平均值，C項正確；題圖顯示，三個品種達到最大凈光合速率時的溫度都是25℃左右，沒有顯著差異，D項正確。9．如圖表示發(fā)生在葉綠體中的相關代謝過程，其中①②表示相關過程，A、B表示兩種氣體物質，下列說法錯誤的是()A．過程①表示光反應，過程②的場所是葉綠體基質B．物質A表示O2，物質B表示CO2C．過程②能將活躍的化學能轉變成穩(wěn)定的化學能D．過程②的兩個階段都須要消耗過程①產生的[H]和ATP解析：選D。由題圖可知，過程①②分別表示光反應和碳反應，反應場所分別是類囊體薄膜和葉綠體基質。物質A、B分別表示O2和CO2。光反應能將光能轉換成活躍的化學能儲存在ATP中，碳反應能將活躍的化學能轉變成穩(wěn)定的化學能儲存在葡萄糖中。過程②包括CO2的固定和C3的還原兩個階段，其中CO2的固定不須要消耗①過程產生的[H]和ATP。10．某密閉溫室大棚內CO2濃度的變更如圖所示，其中B、C兩點的溫度相同。下列說法錯誤的是()A．B、C兩點時溫室大棚中的光照強度相同B．經一晝夜后大棚內植物有機物積累量增加C．經一晝夜后大棚內O2濃度增加D．B、C兩點時植物細胞的光合作用速率等于細胞呼吸速率解析：選A。選項B正確，由圖可知，一晝夜后大棚內CO2濃度下降，削減的CO2用于合成有機物，因此，經一晝夜后大棚內植物體內有機物積累量將增加。選項C正確，CO2濃度下降，說明光合作用總強度大于細胞呼吸，因此大棚內O2濃度增加。選項A錯誤、選項D正確，B、C兩點的溫度相同，說明植物細胞呼吸強度相同，同時由于B、C兩點時植物的光合作用強度等于細胞呼吸強度，說明B、C兩點時植物的光合作用強度也相同，但C點時大棚內CO2濃度更低，說明C點時的光照強度必定大于B點時的光照強度。11．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應，并檢測產物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是()A．菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質B．RuBP羧化酶催化的上述反應須要在無光條件下進行C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法D．單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高解析：選B。菠菜葉肉細胞內RuBP羧化酶是植物體內催化CO2固定的酶，反應的場所是葉綠體基質；CO2固定須要在CO2供應和C5存在條件下進行，有光、無光均可；測定該酶活性的方法用到了14CO2，屬于同位素標記法；依據(jù)題意，單位時間內14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高。二、非選擇題12．(2024·浙江6月學考)希爾反應是測定葉綠體活力的常用方法。希爾反應基本原理：光照下，葉綠體釋放O2，同時氧化型DCIP(2，6－二氯酚靛酚)被還原，顏色由藍色變成無色。DCIP顏色變更引起的吸光率變更可反映葉綠體活力。探討小組利用菠菜葉進行了葉綠體活力的測定試驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備葉綠體懸液：選取10g簇新的菠菜葉加入研缽，研磨前加入適量的0.35mol/LNaCl溶液和pH7.8的酸堿緩沖液等；研磨成勻漿后，用紗布過濾，取濾液進行________，分別得到葉綠體；將葉綠體置于________溶液中，以保證葉綠體的正常形態(tài)，獲得葉綠體懸液。(2)測定葉綠體活力：分組如下，并按下表加入試劑；測定各組吸光率。試管號磷酸緩沖液(mL)葉綠體懸液(mL)煮沸(min)DCIP(mL)19.40.1－0.529.40.150.539.90.1－－注：“－”表示不處理或不加入。①希爾反應模擬了光合作用中________階段的部分變更，該階段在葉綠體的________中進行。氧化型DCIP在希爾反應中的作用，相當于在該階段中________的作用。②煮沸處理后，需向2號試管中加入肯定量的________，以保證各試管中液體的量相等。③3號試管的作用是________________________。解析：(1)制備葉綠體懸液時，先選取10g簇新的菠菜葉加入研缽，研磨前加入適量的0.35mol/LNaCl溶液(維持葉綠體形態(tài))和pH7.8的酸堿緩沖液(維持肯定的pH)等；研磨成勻漿后，用紗布過濾，取濾液進行離心，分別得到葉綠體；將葉綠體置于0.35mol/LNaCl(或等滲)溶液中，以保證葉綠體的正常形態(tài)，獲得葉綠體懸液。(2)①希爾反應模擬了光合作用中光反應階段的部分變更，該階段在葉綠體的類囊體膜中進行。氧化型DCIP(2，6-二氯酚靛酚)可被還原，因此氧化型DCIP在希爾反應中的作用，相當于NADP＋在該光階段中的作用。②煮沸處理后，因蒸發(fā)部分水分，因此需向2號試管中補充肯定量的蒸餾水，以保證各試管中液體的量相等。③3號試管的作用是作為比照，測定該濃度葉綠體懸液自身的吸光率。答案：(1)離心0.35mol/LNaCl(或等滲)(2)①光反應類囊體膜NADP＋②蒸餾水③測定該濃度葉綠體懸液自身的吸光率作為比照13．圖1為某植物葉肉細胞中葉綠體內部分生理過程示意圖，圖2為某探討人員依據(jù)探討結果，繪制的該植物葉片在光照等環(huán)境因素影響下汲取和釋放CO2速率的變更曲線。請回答下列問題：(1)圖1表示的過程是光合作用的__________________階段，該階段發(fā)生的能量轉換是________________________________。(2)圖2中t1→t2，葉綠體__________________(填場所)的色素汲取光能增加，加快水的光解，進而加快圖1中________________(填字母A～D)的利用。(3)圖2中t2→t3，限制光合速率的環(huán)境因素主要是________________。與t2→t3相比，t3→t4和t4后短短暫間內，圖1中B的含量變更分別為________________。(4)圖2中________(填“A”“B”或“A＋B”)的面積可表示該植物在肯定時間內單位面積葉片光合作用固定CO2的總量。解析：(1)圖1表示光合作用的碳反應階段，該階段能將ATP中活