高考生物總復(fù)習(xí)教師用資料第四單元細(xì)胞呼吸與光合作用

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1、 第四單元 細(xì)胞呼吸與光合作用 [知考綱·明考情] 知識(shí)內(nèi)容 考試要求 考情統(tǒng)計(jì) 2018·11 2018·4 2017·11 2017·4 2016·10 2016·4 2015·10 需氧呼吸與厭氧呼吸的概念和過(guò)程 b 第22題 第13題 第19題 第17題 第18題 需氧呼吸與厭氧呼吸的異同 b 第12題 細(xì)胞呼吸在實(shí)踐中的應(yīng)用 b 第8題 光合作用的概念、階段、場(chǎng)所和產(chǎn)物 b 色素的種類、顏色和吸收光譜 a 第30題

2、 光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過(guò)程 b 第30題 第26題 第30題 第30題 第30題 活動(dòng)：光合色素的提取和分離 b 第30題 第30題 第30題 活動(dòng)：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 c 第30題 第30題 第30題 環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響 c 第30題 第26題 第26題 光合作用與細(xì)胞呼吸的異同 b 考點(diǎn)(一) 需氧呼吸與厭氧呼吸的過(guò)程 1．細(xì)胞呼吸 (1)場(chǎng)所：細(xì)胞內(nèi)。 (2)原料：糖類等有機(jī)物。 (3)產(chǎn)物：無(wú)機(jī)物或者小分子有機(jī)物

3、。 (4)分類：根據(jù)是否有氧參與可分為需氧呼吸和厭氧呼吸。 2．需氧呼吸 (1)反應(yīng)式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 (2)過(guò)程 項(xiàng)目 第一階段 第二階段 第三階段 名稱 糖酵解 檸檬酸循環(huán) 電子傳遞鏈 場(chǎng)所 細(xì)胞溶膠 線粒體基質(zhì)和嵴 線粒體內(nèi)膜 反應(yīng)物 葡萄糖 丙酮酸、水 [H]和O2 生成物 丙酮酸和[H] CO2和[H] 水 能量 少 少 多 3.厭氧呼吸 (1)反應(yīng)式 ①分解成乙醇的反應(yīng)式： 。 ②轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式： 。 (2)過(guò)程：第一階段與需氧呼吸第一階段相同；其全過(guò)程都在細(xì)胞溶

4、膠中進(jìn)行。 4．需氧呼吸與厭氧呼吸的比較 項(xiàng)目 需氧呼吸 厭氧呼吸 不同點(diǎn) 場(chǎng)所 細(xì)胞溶膠和線粒體 細(xì)胞溶膠 條件 需O2、酶 不需O2、需酶 產(chǎn)物 CO2、H2O 乙醇和CO2或乳酸 能量 大量 少量 特點(diǎn) 有機(jī)物徹底分解，釋放能量多 有機(jī)物不徹底分解，能量沒(méi)有完全釋放 相同點(diǎn) 聯(lián)系 葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同 實(shí)質(zhì) 分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP 意義 為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量 5．不同生物厭氧呼吸的產(chǎn)物 生物 厭氧呼吸產(chǎn)物 植物 大多數(shù)植物細(xì)胞：如根細(xì)胞 乙醇和CO2 馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚 乳酸

5、 動(dòng)物 骨骼肌細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等 乳酸 微生物 乳酸菌等 乳酸 酵母菌等 乙醇和CO2 必需掌握的判斷細(xì)胞呼吸類型的兩個(gè)方法 (1)根據(jù)CO2釋放量與O2消耗量比值判斷(呼吸底物為葡萄糖) ①不消耗O2，釋放CO2→只進(jìn)行厭氧呼吸。 ②無(wú)CO2釋放→只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的厭氧呼吸。 ③乙醇產(chǎn)生量等于CO2釋放量→只進(jìn)行產(chǎn)生乙醇的厭氧呼吸。 ④CO2釋放量等于O2消耗量→只進(jìn)行需氧呼吸。 ⑤CO2釋放量大于O2的吸收量→既進(jìn)行需氧呼吸，又進(jìn)行產(chǎn)生乙醇的厭氧呼吸；多余的CO2來(lái)自產(chǎn)生乙醇的厭氧呼吸。 ⑥乙醇的產(chǎn)生量小于CO2釋放量→既進(jìn)行需氧呼吸，又進(jìn)行

6、乙醇發(fā)酵；多余的CO2來(lái)自需氧呼吸。 (2)根據(jù)場(chǎng)所判斷 ①真核細(xì)胞：若整個(gè)呼吸過(guò)程均在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，則為厭氧呼吸；若部分過(guò)程在線粒體中進(jìn)行，則為需氧呼吸。 ②原核細(xì)胞：原核細(xì)胞沒(méi)有線粒體，故原核細(xì)胞的細(xì)胞呼吸在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上進(jìn)行，其呼吸方式應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物判斷，若只有CO2和H2O產(chǎn)生則為需氧呼吸，若還有乳酸或乙醇產(chǎn)生，則還存在厭氧呼吸。 1．(2016·浙江4月選考)細(xì)胞呼吸中葡萄糖分解為丙酮酸。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行　　　 B．不產(chǎn)生CO2 C．必須在有O2條件下進(jìn)行 D．形成大量ATP 解析：選B　細(xì)胞呼吸中葡萄糖分解為丙酮酸屬于糖酵解

7、過(guò)程，該過(guò)程在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，1分子葡萄糖在酶催化下分解為2分子丙酮酸、4分子還原氫以及少量能量，不需要O2參與也沒(méi)有CO2產(chǎn)生。 2．長(zhǎng)期浸水會(huì)導(dǎo)致樹(shù)根變黑腐爛。樹(shù)根從開(kāi)始浸水到變黑腐爛的過(guò)程中，細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．Ⅰ階段根細(xì)胞的需氧呼吸速率下降 B．Ⅱ階段根細(xì)胞的厭氧呼吸速率上升 C．Ⅲ階段曲線下降的主要原因與Ⅰ階段不同 D．細(xì)胞在a點(diǎn)的需氧呼吸強(qiáng)度小于b點(diǎn) 解析：選D?、耠A段，由于長(zhǎng)期浸水土壤中氧氣濃度降低，細(xì)胞需氧呼吸的速率下降。Ⅱ階段，隨氧氣濃度的進(jìn)一步降低，對(duì)厭氧呼吸的抑制作用減弱，細(xì)胞的厭氧呼吸速率上升。Ⅰ階段呼吸速率下降是由

8、于氧氣濃度降低，需氧呼吸速率降低，厭氧呼吸由于氧氣存在受抑制；Ⅲ階段，呼吸速率下降是由于厭氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，二者下降的主要原因不同。a點(diǎn)氧氣濃度高于b點(diǎn)，需氧呼吸強(qiáng)度大于b點(diǎn)。 3．有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的乙醇和CO2的量如下表所示： 氧濃度(%) a b c d 產(chǎn)生CO2的量 30 mol 9 mol 12.5 mol 15 mol 產(chǎn)生乙醇的量 0 mol 9 mol 6.5 mol 6 mol 下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．氧濃度為a時(shí)，只進(jìn)行需氧呼吸 B．b值對(duì)應(yīng)的氧濃度為零 C．氧

9、濃度為c時(shí)，經(jīng)需氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6 mol D．氧濃度為d時(shí)，有1/3的葡萄糖用于乙醇發(fā)酵 解析：選D　根據(jù)表格信息，結(jié)合需氧呼吸和厭氧呼吸的反應(yīng)式可判斷：在氧濃度為a時(shí)酵母菌只進(jìn)行需氧呼吸，b時(shí)只進(jìn)行厭氧呼吸，c、d時(shí)既進(jìn)行需氧呼吸又進(jìn)行厭氧呼吸。氧濃度為d時(shí)需氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為15－6＝9(mol)，消耗葡萄糖1.5 mol，厭氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為6 mol，消耗葡萄糖3 mol，故有2/3的葡萄糖用于乙醇發(fā)酵。 1．澄清與細(xì)胞呼吸相關(guān)的四個(gè)易失分點(diǎn) (1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行需氧呼吸，如蛔蟲(chóng)細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行厭氧呼吸。 (2)有H2O生成一定是

10、需氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。 (3)原核細(xì)胞無(wú)線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行需氧呼吸，如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等，因?yàn)榧?xì)胞中含有與需氧呼吸有關(guān)的酶。 (4)不同生物厭氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 2．必記的與需氧呼吸有關(guān)的三個(gè)知識(shí)點(diǎn) (1)需氧呼吸中氧元素的來(lái)源和去路 (2)反應(yīng)物和產(chǎn)物 ①CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是由丙酮酸和水反應(yīng)生成的，場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。 ②O2參與了第三階段，[H]和O2結(jié)合生成水，所以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來(lái)自O(shè)2，場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜。 ③需氧呼吸過(guò)程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的

11、水用于第二階段和丙酮酸反應(yīng)，生成物中的水是需氧呼吸第三階段[H]和O2結(jié)合生成的。 ④需氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]用于第三階段與O2結(jié)合生成水；厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于第二階段將丙酮酸還原為乳酸或C2H5OH和CO2。 (3)能量代謝 ①需氧呼吸三個(gè)階段都釋放能量產(chǎn)生ATP，而厭氧呼吸只在第一階段釋放能量產(chǎn)生ATP。 ②細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能散失，少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。 考點(diǎn)(二) 影響細(xì)胞呼吸的外界因素及其應(yīng)用 1．溫度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 (1)曲線分析：最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；超過(guò)最適溫度，呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫

12、度，酶活性下降，呼吸受抑制 (2)機(jī)理：通過(guò)影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來(lái)影響呼吸速率 (3)應(yīng)用：溫室栽培中增大晝夜溫差(降低夜間溫度)，以減少夜間呼吸消耗有機(jī)物。貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度，從而延長(zhǎng)保存時(shí)間 2．O2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 (1)曲線分析： ①隨O2濃度的增大，厭氧呼吸逐漸減弱，需氧呼吸逐漸增強(qiáng) ②O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行厭氧呼吸 ③0＜O2濃度＜10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行需氧呼吸和厭氧呼吸 ④O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行需氧呼吸 (2)機(jī)理：O2是需氧呼吸所必需的，且O2對(duì)厭氧呼吸過(guò)程有抑制作用 (3)應(yīng)用：①中耕松土促進(jìn)植物根部需氧呼吸 ②無(wú)氧發(fā)酵過(guò)程需要嚴(yán)

13、格控制無(wú)氧環(huán)境 ③低氧倉(cāng)儲(chǔ)糧食、水果和蔬菜 3．含水量對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 (1)曲線分析：在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。當(dāng)含水過(guò)多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至死亡 (2)機(jī)理：水作為需氧呼吸的原料和環(huán)境影響細(xì)胞呼吸的速率 (3)應(yīng)用 4．CO2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 (1)機(jī)理：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過(guò)多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行 (2)應(yīng)用：在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗 [易錯(cuò)警示] 關(guān)于影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用的3個(gè)易失分點(diǎn) (1)O2濃度為零時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零，因

14、為此時(shí)細(xì)胞能進(jìn)行厭氧呼吸。 (2)O2濃度較低時(shí)，隨著O2濃度的增加，厭氧呼吸受到抑制，但需氧呼吸因O2濃度較低也較弱，故細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度較低；但隨著O2濃度的繼續(xù)升高，需氧呼吸逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度逐漸增大。 (3)種子、蔬菜和水果在貯藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧情況下，不同的是種子要保持干燥，而蔬菜和水果要保持一定濕度。低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。 1．(2017·浙江11月選考)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．面團(tuán)“發(fā)起”是酵母菌產(chǎn)生CO2所致 B．干燥和無(wú)氧的環(huán)境有利于蔬菜的長(zhǎng)期保鮮 C．利用乳酸菌制作酸奶過(guò)程中需密閉隔絕空氣

15、D．黑暗條件下綠豆萌發(fā)成豆芽的過(guò)程中有機(jī)物總量不斷減少 解析：選B　干燥和無(wú)氧的環(huán)境不利于蔬菜的長(zhǎng)期保鮮。 2．(2018·浙江11月選考)溫度對(duì)某植物細(xì)胞呼吸速率影響的示意圖如圖。下列敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)～b段，溫度升高促進(jìn)了線粒體內(nèi)的糖酵解過(guò)程 B．b～c段，與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶發(fā)生熱變性的速率加快 C．b點(diǎn)時(shí)，氧與葡萄糖中的碳結(jié)合生成的二氧化碳最多 D．c點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的絕大部分能量貯存在ATP中 解析：選B　糖酵解過(guò)程在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行；b～c段，與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶發(fā)生熱變性的速率加快，酶活性降低，因而細(xì)胞呼吸的相對(duì)速率下降；由分析可知，氧在電子傳遞鏈的末端與

16、氫結(jié)合生成水；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的絕大部分能量以熱能的形式散失掉。 3．下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，以葡萄糖為呼吸底物的條件下，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．氧濃度為c時(shí)，厭氧呼吸最弱 B．氧濃度為d時(shí)，需氧呼吸強(qiáng)度與厭氧呼吸強(qiáng)度相等 C．氧濃度為a時(shí)最適于貯藏該植物器官 D．氧濃度為b時(shí)，厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍 解析：選D　氧濃度為a時(shí)，只有CO2釋放量，說(shuō)明此時(shí)只進(jìn)行厭氧呼吸；氧濃度為b時(shí)，CO2釋放量＝8，O2吸收量＝3，所以厭氧呼吸釋放CO2＝8－3＝5，消耗葡萄糖＝2.5，需氧呼吸釋放的CO2＝3

17、，消耗葡萄糖＝0.5，因此厭氧呼吸消耗葡萄糖的量為需氧呼吸的5倍；氧濃度為c時(shí)，呼吸作用最弱，消耗的有機(jī)物最少，適于貯藏該植物器官；氧濃度為d時(shí)，CO2釋放量＝O2吸收量，說(shuō)明只進(jìn)行需氧呼吸。 考點(diǎn)(三) 細(xì)胞呼吸方式判斷的實(shí)驗(yàn)探究 1．實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)： 2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 裝置一液滴 裝置二液滴 不動(dòng) 不動(dòng) 只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的厭氧呼吸 不動(dòng) 右移 只進(jìn)行產(chǎn)乙醇的厭氧呼吸 左移 右移 進(jìn)行需氧呼吸和產(chǎn)乙醇的厭氧呼吸 左移 不動(dòng) 只進(jìn)行需氧呼吸或進(jìn)行需氧呼吸和

18、產(chǎn)乳酸的厭氧呼吸 3．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) (1)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無(wú)關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置與裝置二相比，不同點(diǎn)是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。(如圖) (2)以綠色植物做實(shí)驗(yàn)材料，在測(cè)定呼吸熵時(shí)，應(yīng)該放在黑暗環(huán)境下，以排除光合作用對(duì)呼吸作用的影響。 (3)用含油脂高的種子如油料種子做測(cè)定實(shí)驗(yàn)，則液滴移動(dòng)更明顯(因油脂耗O2量更大)。 1．為探究酵母菌呼吸方式的類型，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．假設(shè)裝置一中的紅色液滴左移，裝置二中的紅色液滴不動(dòng)，則說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行需氧呼吸 B．假設(shè)裝置一中的紅色液滴不動(dòng)，

19、裝置二中的紅色液滴右移，則說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行厭氧呼吸 C．假設(shè)裝置一中的紅色液滴左移，裝置二中的紅色液滴右移，則說(shuō)明酵母菌既進(jìn)行需氧呼吸又進(jìn)行厭氧呼吸 D．假設(shè)裝置一、二中的紅色液滴均不動(dòng)，則說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行需氧呼吸或只進(jìn)行厭氧呼吸 解析：選D　兩套裝置的不同之處在于里面放的液體。裝置一中放的是NaOH溶液，能吸收CO2，如果紅色液滴左移，則說(shuō)明酵母菌進(jìn)行需氧呼吸，即根據(jù)裝置一可以判斷酵母菌是否進(jìn)行需氧呼吸。裝置二中是清水，如果紅色液滴右移，則說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行厭氧呼吸或同時(shí)進(jìn)行需氧呼吸和厭氧呼吸；如果紅色液滴不動(dòng)，則說(shuō)明酵母菌只進(jìn)行需氧呼吸。兩套裝置結(jié)合起來(lái)就可以判斷出酵母菌的呼吸方式。

20、 2．在下圖3個(gè)密閉裝置中，分別放入質(zhì)量相等的三份種子：消毒且剛萌發(fā)的小麥種子、未消毒剛萌發(fā)的小麥種子及未消毒剛萌發(fā)的花生種子。把三套裝置放在隔熱且適宜條件下培養(yǎng)，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．當(dāng)a和b玻璃管中的水珠開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，分別記錄其移動(dòng)速率va和vb，則va＜vb B．如果b和c中都消耗了等質(zhì)量的有機(jī)物，記錄溫度計(jì)讀數(shù)為Tb和Tc，則Tc＞Tb C．如果b和c中都消耗了等質(zhì)量的有機(jī)物，記錄水珠移動(dòng)距離Lb和Lc，則Lb＜Lc D．如果a和c中都消耗了等質(zhì)量的有機(jī)物，記錄溫度計(jì)讀數(shù)為Ta和Tc，則Ta＞Tc 解析：選D　裝置a和b形成對(duì)照，變量為是否消毒，即是否有微生物。

21、b和c形成對(duì)照，變量為種子種類的不同。b種子未消毒，在單位時(shí)間內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度大于a，消耗的氧氣多，同時(shí)兩者呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳都被氫氧化鈉吸收，所以b中消耗的氧氣多，內(nèi)外的壓強(qiáng)差大，玻璃管中的水珠開(kāi)始移動(dòng)時(shí)的速率vb大于va。小麥種子中含淀粉較多，花生種子中含油脂較多，油脂分子中含氧元素比糖類(淀粉)少，油脂氧化分解時(shí)，需要的氧氣比同等質(zhì)量的糖類(淀粉)氧化分解時(shí)多，產(chǎn)生的熱量多。如果b和c中都消耗了等質(zhì)量的有機(jī)物，則c中消耗的氧氣多，內(nèi)外的壓強(qiáng)差大，產(chǎn)生的熱量多。a與c比較，即使不考慮是否消毒的問(wèn)題，也應(yīng)該是Ta＜Tc。 考點(diǎn)(四) 光合色素的提取與分離(活動(dòng)) 1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程

22、 2．由操作要求明確操作目的 過(guò)程 操作要求 操作目的 提取 色素 (1) 選新鮮綠色的葉片 使濾液中色素含量高 (2) 研磨時(shí)加95%的乙醇 溶解色素 (3) 加少量SiO2和CaCO3 研磨充分和保護(hù)色素 (4) 迅速、充分研磨 防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素 (5) 盛放濾液的試管管口加軟木塞 防止乙醇揮發(fā)和色素氧化 分離 色素 (1) 濾紙預(yù)先干燥處理 使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散 (2) 濾液細(xì)線要細(xì)、直、齊 使分離出的色素帶平整不重疊 (3) 濾液細(xì)線干燥后再畫2～3次 使分離出的色素帶清晰分明 (4) 濾液細(xì)線不觸及層

23、析液 防止色素直接溶解到層析液中 3．分離色素時(shí)色素帶顏色過(guò)淺的原因 (1)葉片顏色太淺；(2)葉片放置時(shí)間太久；(3)研磨不充分；(4)未加CaCO3；(5)加入提取液量太多；(6)研磨時(shí)間太長(zhǎng)。 1．如圖是新鮮綠葉的四種光合色素在濾紙上分離后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，以下相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．提取色素時(shí)加入乙醇是為了防止葉綠素分解 B．四種色素都能溶解在層析液中，丁色素的溶解度最大 C．缺鎂將直接影響丙、丁的合成 D．秋冬落葉中色素含量(甲＋乙)>(丙＋丁) 解析：選B　葉綠體中的色素能溶于有機(jī)溶劑，并且四種色素在層析液中溶解度不同，溶解度大的在濾紙上擴(kuò)散速度快，所以甲

24、、乙、丙、丁分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素。缺鎂將直接影響葉綠素(甲、乙)的合成。落葉中的葉綠素大量分解，落葉中(甲＋乙)<(丙＋丁)。 2．中國(guó)的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.提取葉綠素 Ⅱ.探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響 取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 ℃)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。 實(shí)驗(yàn)組號(hào) 葉綠素溶液(mL) 調(diào)pH至 處理時(shí)間(min) 溶液顏色 ① 3.0 Y 10 綠色 ② 3.0 7.0 10 綠色 ③

25、3.0 6.0 10 黃綠色 ④ 3.0 5.0 10 黃褐色 注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。 根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答： (1)提取葉綠素的X應(yīng)該為_(kāi)_____________，原因是____________________________。 (2)表中Y應(yīng)該為_(kāi)_______，原因是_______________________________________。 (3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于________食品，否則________________________________________________________________

26、________。 (4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請(qǐng)你為他提供檢測(cè)方法并寫出主要步驟。 解析：(1)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑如95%的乙醇中，所以可以用95%的乙醇提取綠葉中的色素。(2)該實(shí)驗(yàn)探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響，所以我們要設(shè)置一系列pH梯度，即pH為8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，在pH為6.0、5.0的酸性條件下葉綠素會(huì)分解，所以天然葉綠素不適用于酸性食品。(4)由于各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得快；反之，則慢。所以，我們可用紙層析法將葉綠素粗產(chǎn)品中的色素進(jìn)行分離，以確定是否含有其他色素。

27、 答案：(1)95%的乙醇　綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑95%的乙醇中　(2)8.0　pH梯度差為1.0，所以Y為8.0　(3)酸性　葉綠素分解，食品變?yōu)辄S綠色或黃褐色 (4)方法：用紙層析法將葉綠素粗產(chǎn)品中的色素進(jìn)行分離，以確定是否含有其他色素。 主要步驟：①制備濾紙條：將預(yù)先準(zhǔn)備的干燥濾紙條一端剪去兩個(gè)角使之呈梯形，在距該端1 cm處畫一鉛筆細(xì)線。 ②畫濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取葉綠素粗產(chǎn)品，沿鉛筆線均勻地畫濾液細(xì)線。 ③紙層析法分離色素：將濾紙條畫有濾液細(xì)線的一端置于燒杯中的層析液中(不要將濾液細(xì)線浸沒(méi)在層析液中)。 ④觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 考點(diǎn)(五) 光合作用的過(guò)程

28、 1．填寫葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖 2．填表比較葉綠體色素的種類和功能 色素 分布 特性 顏色 功能 葉綠素 葉綠體基粒的類囊體膜上 不溶于水，能溶于無(wú)水乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑 葉綠素a：藍(lán)綠色 吸收紅光和藍(lán)紫光 葉綠素b：黃綠色 類胡蘿卜素 葉黃素：黃色 吸收藍(lán)紫光 胡蘿卜素：橙黃色 3．光合作用的總反應(yīng)式及各元素的去向 (1)總反應(yīng)式 6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2。 (2)元素去向 ①氧元素：H2O→O2，CO2→三碳酸→三碳糖。 ②碳元素：CO2→三碳酸→三碳糖。 ③氫元素：H2O→NADPH→三碳糖。 4．光合作用

29、過(guò)程圖解 (1)圖中①O2，②CO2，③，④光反應(yīng)，⑤碳反應(yīng)。 (2)三碳酸的去向：①大部分用于再生RuBP。 ②剩余部分中的大部分運(yùn)出葉綠體，合成蔗糖并向其他細(xì)胞運(yùn)輸。剩余部分中的少部分在葉綠體中，合成多種有機(jī)物，如淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等。 5．光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系 過(guò)程 光反應(yīng) 碳反應(yīng) 條件 必須在光下，還需要色素和酶 有光、無(wú)光都可以，需要多種酶 場(chǎng)所 葉綠體類囊體膜 葉綠體基質(zhì) 物質(zhì) 轉(zhuǎn)化 水的光解：2H2O4H＋＋O2＋4e－ ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP NADP＋的還原：NADP＋＋2e－＋H＋NADPH CO2的固定：3C

30、O2＋3RuBP(C5)6三碳酸 三碳酸的還原： 6三碳酸6三碳糖 RuBP的再生： 5三碳糖3RuBP 能量轉(zhuǎn)化 光能―→活躍化學(xué)能，并貯存在ATP、NADPH中 ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能―→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián)系 ①光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH和ATP；碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋ ②沒(méi)有光反應(yīng)，碳反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有碳反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成 借用模型法分析光合作用過(guò)程中物質(zhì)量的變化 當(dāng)外界條件改變時(shí)，光合作用中C3(三碳酸)、C5(RuBP)、NADPH、ATP的含量變化可以采用下圖分析： (1)圖示： (2)分析： 條件

31、 過(guò)程變化 C3 C5 NADPH和ATP 模型分析 光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變 ①過(guò)程減弱 ②③過(guò)程減弱 ④過(guò)程正常進(jìn)行 增加 減少 減少或沒(méi)有 光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變 ①過(guò)程增強(qiáng) ②③過(guò)程增強(qiáng)　 ④過(guò)程正常進(jìn)行 減少 增加 增加 光照不變，CO2由充足到不足 ④過(guò)程減弱 ①②③過(guò)程正常進(jìn)行，隨C3減少②③減弱，①過(guò)程正常 減少 增加 增加 光照不變，CO2由不足到充足 ④過(guò)程增強(qiáng) ①②③正常進(jìn)行，隨C3增加②③增強(qiáng)，①過(guò)程正常 增加 減少 減少 [特別提醒] ①以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)

32、相對(duì)含量的變化，而非長(zhǎng)時(shí)間。 ②以上各物質(zhì)變化中，三碳酸和RuBP含量的變化是相反的，NADPH和ATP含量的變化是一致的。 1．(2019·紹興模擬)綠色植物光合作用過(guò)程中水在光下裂解(　　) A．發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 B．產(chǎn)物為氫氣和氧氣 C．所需能量來(lái)自ATP D．速率與色素含量、光強(qiáng)度等有關(guān) 解析：選D　光合作用過(guò)程中水在光下裂解發(fā)生在類囊體膜上，產(chǎn)物為H＋、電子和氧氣，所需能量來(lái)自色素吸收轉(zhuǎn)化的光能，因此水在光下裂解的速率與色素含量、光強(qiáng)度等有關(guān)。 2．(2017·浙江11月選考)在黑暗條件下，將分離得到的類囊體放在pH＝4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的pH相等，然后

33、迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH＝8的緩沖溶液中，結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，下列敘述正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中溶液的H＋均來(lái)自水的裂解 B．黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATP C．光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H＋濃度較高 D．若使類囊體的脂雙層對(duì)H＋的通透性增大，ATP生成量不變 解析：選C　本實(shí)驗(yàn)在黑暗條件下進(jìn)行，而水的裂解需要光照；黑暗條件下，光反應(yīng)不能進(jìn)行，葉綠體不能產(chǎn)生 ATP；由題干可知，在類囊體內(nèi)H＋濃度大于外面時(shí)會(huì)有ATP產(chǎn)生，光反應(yīng)要產(chǎn)生ATP也應(yīng)如此；若使類囊體的脂雙層對(duì)H＋的通透性增加，則類囊體中的H＋濃度降低，ATP的生成量

34、會(huì)減少。 3．如圖是在電子顯微鏡下觀察到的高等植物葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．①和②均為選擇透性膜 B．③上分布有與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶 C．在③上形成的產(chǎn)物NADPH和ATP進(jìn)入④中為碳反應(yīng)提供物質(zhì)和能量 D．④中進(jìn)行的反應(yīng)使ATP進(jìn)入糖類等有機(jī)物中 解析：選D?、俸廷诜謩e表示葉綠體的外膜和內(nèi)膜，為生物膜，具有選擇透性；③為基粒，其上分布著光反應(yīng)所需的色素和酶；光反應(yīng)的產(chǎn)物NADPH和ATP進(jìn)入④葉綠體基質(zhì)中，為碳反應(yīng)提供NADPH和能源物質(zhì)ATP；ATP水解后將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，而非直接將ATP轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中。 巧用“一、二、

35、三、四”記憶光合作用的過(guò)程 考點(diǎn)(六) 外界因素對(duì)光合速率的影響 1．光合速率(光合強(qiáng)度) (1)含義：一定量的植物(如一定的葉面積)在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用(如釋放多少O2、消耗多少CO2)。 (2)表示方法 方法一：光合速率＝產(chǎn)生氧氣量/單位時(shí)間。 方法二：光合速率＝消耗二氧化碳量/單位時(shí)間。 2．影響光合速率的環(huán)境因素 (1)光強(qiáng)度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光強(qiáng)度增加而增加；當(dāng)光強(qiáng)度增加到一定數(shù)值后，光強(qiáng)度再增加光合速率也不會(huì)增加，此時(shí)的光強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。 (2)溫度：低于最適溫度，隨著溫度升高，光合速率加快；超過(guò)最適溫度，隨著溫度升高，酶的活性減弱

36、或喪失，光合速率減慢或停止。 (3)二氧化碳濃度：一定范圍內(nèi)，空氣中二氧化碳濃度的增加會(huì)使光合速率加快。 3．單因子對(duì)光合速率的影響 (1)光強(qiáng)度 ①原理分析：光強(qiáng)度通過(guò)影響光反應(yīng)階段，制約ATP和NADPH的產(chǎn)生，進(jìn)而制約碳反應(yīng)階段 ②圖像分析：A點(diǎn)時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段隨著光強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)，但是仍然小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；B點(diǎn)時(shí)代謝特點(diǎn)為光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；BC段隨著光強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)，限制C點(diǎn)的環(huán)境因素可能有溫度或CO2濃度等 (2)CO2濃度 ①原理分析：CO2濃度影響光合作用的原理是通過(guò)影響

37、碳反應(yīng)階段，制約三碳酸的生成 ②圖像分析：圖1中A點(diǎn)表示光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)，而圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度；兩圖中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)，兩圖都表示在一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增加而增大 ③應(yīng)用分析：大氣中的CO2濃度處于OA′段時(shí)，植物無(wú)法進(jìn)行光合作用；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過(guò)“正其行，通其風(fēng)”和增施農(nóng)家肥等措施增加CO2濃度，提高光合速率 (3)溫度 ①原理分析：溫度通過(guò)影響酶活性進(jìn)而影響光合作用 ②圖像分析：低溫導(dǎo)致酶活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范圍內(nèi)隨著溫度的升高，酶活性升高，進(jìn)而引起光合速

38、率也增強(qiáng)；溫度過(guò)高會(huì)引起酶活性降低，植物光合速率降低 ③應(yīng)用分析：溫室中白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當(dāng)降低溫室的溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物積累 4．多種因子對(duì)光合速率的影響 P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是限制光合速率升高的因素，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖示中的其他因子 [易錯(cuò)警示]　關(guān)注影響光合作用因素的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) ①忽視氣孔對(duì)光合作用的影響，氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，直接影響碳反應(yīng)，進(jìn)而影響光合速率。 ②忽視溫度影響光合作用的兩個(gè)階段

39、，溫度改變時(shí)，不管是光反應(yīng)還是碳反應(yīng)均會(huì)受影響，但主要影響碳反應(yīng)，因?yàn)閰⑴c碳反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。 1．學(xué)會(huì)對(duì)影響凈光合速率的氣孔因素和非氣孔因素的判斷 (1)當(dāng)凈光合速率與胞間CO2濃度呈正相關(guān)時(shí)，說(shuō)明影響凈光合速率大小的是氣孔因素(氣孔導(dǎo)度)。 (2)當(dāng)凈光合速率與胞間CO2濃度呈負(fù)相關(guān)時(shí)，說(shuō)明影響凈光合速率大小的是非氣孔因素(如光強(qiáng)度、色素含量等)。 2．掌握分析坐標(biāo)曲線中限制因素的技巧 對(duì)于有飽和點(diǎn)(平衡點(diǎn))的坐標(biāo)曲線，分析其限制因素的時(shí)候要分兩部分： (1)達(dá)到飽和點(diǎn)以前的限制因素，為橫坐標(biāo)表示的因素。 (2)達(dá)到飽和點(diǎn)以后的限制因素，為橫坐標(biāo)表示

40、的因素以外的因素。 1．(2019·溫州八校聯(lián)考)圖甲表示在最適溫度及其他條件保持不變的情況下某植物葉肉細(xì)胞CO2釋放量隨光強(qiáng)度變化的曲線，圖乙表示某光強(qiáng)度和適宜溫度下，該植物光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)速率隨CO2濃度變化的情況。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．若圖甲中的B點(diǎn)驟變?yōu)镃點(diǎn)，短時(shí)間內(nèi)三碳酸分子含量將快速下降 B．圖甲中若其他條件不變，CO2濃度下降，則A點(diǎn)將向右移動(dòng) C．圖乙中，與G點(diǎn)相比，F(xiàn)點(diǎn)葉綠體中NADPH的含量較高 D．圖乙中，與F點(diǎn)相比，E點(diǎn)三碳酸分子的含量較高 解析：選D　若圖甲中的B點(diǎn)驟變?yōu)镃點(diǎn)，即光強(qiáng)度增大，光反應(yīng)增強(qiáng)，短時(shí)間內(nèi)三碳酸分子利用增加，但是生成量

41、變化不大，這樣細(xì)胞內(nèi)的三碳酸分子在短時(shí)間內(nèi)含量將快速下降；圖甲中若其他條件不變，CO2濃度下降，則與原來(lái)相比，光合效率降低，這樣光補(bǔ)償點(diǎn)增大，A點(diǎn)將向右移動(dòng)；圖乙中，與G點(diǎn)相比，F(xiàn)點(diǎn)CO2濃度低，碳反應(yīng)消耗的NADPH較少，葉綠體中NADPH的含量較高；圖乙中，與F點(diǎn)相比，E點(diǎn)CO2濃度低，細(xì)胞內(nèi)三碳酸分子的含量較低。 2．(2017·浙江4月選考)為探究不同環(huán)境因素對(duì)某植物葉片中葉綠素含量的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。回答下列問(wèn)題： (1)本實(shí)驗(yàn)的因變量是____________________。由圖中曲線對(duì)比可知，經(jīng)__________________處理的該植物葉片中葉綠

42、素含量下降最為明顯，這將直接導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的______________光減少而降低了光合速率。由此推知，若遇較低溫天氣，除升溫方法外，可對(duì)該植物進(jìn)行________處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時(shí)，為防止色素被破壞，研磨時(shí)可加入適量的___________。對(duì)上述四組色素提取液分別進(jìn)行紙層析分離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第4組得到的色素帶中，從上到下的第___________條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長(zhǎng)的光照射葉綠素a的提取液并測(cè)定______________________，可得到葉綠素a的吸收光譜。 解析：(1)由圖示可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光的

43、有無(wú)和溫度的高低，因變量是葉綠素的相對(duì)含量；經(jīng)過(guò)0 ℃條件下的光照處理，葉綠素含量下降最明顯，導(dǎo)致對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收減少；在較低溫條件下進(jìn)行遮光處理可以減少葉綠素的損失。(2)研磨綠葉時(shí)，加入CaCO3可防止色素被破壞；葉綠素a和葉綠素b分別位于濾紙條從上到下的第三、四色素帶。(3)測(cè)定對(duì)不同波長(zhǎng)的吸收率，可得到葉綠素a的吸收光譜。 答案：(1)葉綠素的相對(duì)含量　0 ℃條件下光照　紅光和藍(lán)紫　遮光　(2)CaCO3　三、四　(3)吸光率 考點(diǎn)(七) 光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系及有關(guān)計(jì)算 1．光合作用與需氧呼吸的區(qū)別 項(xiàng)目 光合作用 需氧呼吸 物質(zhì)變化 無(wú)機(jī)物→有機(jī)物 有

44、機(jī)物→無(wú)機(jī)物 能量變化 光能→化學(xué)能(貯能) 穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能(放能)和熱能 實(shí)質(zhì) 合成有機(jī)物，貯存能量 分解有機(jī)物，釋放能量，供細(xì)胞利用 場(chǎng)所 葉綠體 活細(xì)胞(主要在線粒體) 條件 只在光下進(jìn)行 有光、無(wú)光都能進(jìn)行 [H] (NADPH) 來(lái)源 H2O光解產(chǎn)生 需氧呼吸第一、二階段 去向 還原三碳酸 用于第三階段還原O2生成H2O ATP 來(lái)源 光反應(yīng)階段產(chǎn)生 三個(gè)階段都產(chǎn)生 去向 用于三碳酸還原供能　　　　　 用于各項(xiàng)生命活動(dòng) 2．光合作用與細(xì)胞呼吸之間的氣體變化 下列為葉肉細(xì)胞內(nèi)線粒體與葉綠體之間的氣體變化圖示，據(jù)圖

45、判斷生理過(guò)程。 圖①：表示黑暗中，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸； 圖②：表示細(xì)胞呼吸速率＞光合速率； 圖③：表示細(xì)胞呼吸速率＝光合速率； 圖④：表示細(xì)胞呼吸速率＜光合速率。 3．據(jù)圖探究真正光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系 (1)表觀(凈)光合速率與真正光合速率的表示方法 ①表觀光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量表示。 ②真正光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示。 (2)表觀(凈)光合速率與真正光合速率的關(guān)系 ①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。 ②綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)

46、胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為表觀光合速率。 ③真正光合速率＝表觀光合速率＋呼吸速率。 (3)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)并不是固定不變的 植物的光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和光(CO2)飽和點(diǎn)受外界環(huán)境影響，當(dāng)外界環(huán)境變化時(shí)，光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，規(guī)律如下： ①若呼吸速率增加，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之應(yīng)左移。(填“左移”或“右移”) ②若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時(shí)，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移，反之應(yīng)左移。(填“左移”或“右移”) ③陰生植物與陽(yáng)生植物相比，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都相應(yīng)向左移動(dòng)。 [特別提醒] 高考命題常以曲線圖形式考查光合速率與呼吸速率之

47、間的關(guān)系。在題干信息中，常以“CO2吸收量”、“有機(jī)物的制造量”或“有機(jī)物的積累量”等來(lái)表示光合速率。在解答時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況判斷圖中的光合速率表示的是真正光合速率還是表觀光合速率。 1．(2019·湖州模擬)在適宜光照條件下、恒溫密閉的容器中培養(yǎng)綠色植物并測(cè)定植物的光合速率，圖甲為密閉容器，圖乙為1 h內(nèi)該容器中CO2的變化曲線。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．B點(diǎn)時(shí)，該植物葉肉細(xì)胞的凈光合速率為0 B．AB段，葉綠體內(nèi)ADP含量逐步增多 C．該綠色植物前30 min總光合速率(以CO2表示)的平均值為4 380(μL·L－1)/h D．用圖甲裝置測(cè)植物呼吸速率必須

48、在黑暗條件下，但不必放置適量的NaOH溶液 解析：選D　由圖分析可知，AB段表示光照條件下，裝置內(nèi)的CO2濃度不斷降低，說(shuō)明光合速率大于呼吸速率；BC段表示黑暗條件下，裝置內(nèi)的CO2濃度緩慢上升，說(shuō)明植物細(xì)胞呼吸釋放了CO2。B點(diǎn)是光照條件轉(zhuǎn)換成黑暗條件的時(shí)刻，并不能判斷此時(shí)凈光合速率為0，這只是實(shí)驗(yàn)條件的轉(zhuǎn)換時(shí)刻；AB段，葉綠體內(nèi)的光合作用在不斷進(jìn)行，ATP與ADP之間的循環(huán)穩(wěn)定進(jìn)行，ADP含量在此期間基本不變；前30 min，即光照期間裝置內(nèi)的CO2濃度降低了3 620－220＝3 400(μL·L－1)，該植物凈光合速率為 3 400/0.5＝6 800[(μL·L－1)/h]，黑暗條

49、件下30 min釋放的CO2為1 200－220＝980(μL·L－1)，即呼吸速率＝980/0.5＝1 960[(μL·L－1)/h]，故光照期間的總光合速率為6 800＋1 960＝8 760[(μL·L－1)/h]；用圖甲裝置檢測(cè)植物的呼吸速率，必須將該裝置放在黑暗條件下，另外要檢測(cè)釋放的CO2量，裝置內(nèi)不能放NaOH溶液，因?yàn)镃O2與NaOH反應(yīng)會(huì)影響檢測(cè)。 2．以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是(　　) A．光照相同時(shí)間，35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 ℃時(shí)相等 B．光照相同時(shí)間，在20

50、 ℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多 C．溫度高于25 ℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少 D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等 解析：選A　該圖縱坐標(biāo)分別表示光照下CO2的吸收量(即植物積累的有機(jī)物量)和黑暗中CO2的釋放量(即呼吸作用)，因此，光合作用制造的有機(jī)物應(yīng)該是兩條曲線的數(shù)值之和。35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量為(3.5＋3)mg·h－1,30 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量為(3.5＋3)mg·h－1，故光照相同時(shí)間，35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 ℃時(shí)相等；制造有機(jī)物的量最多的溫度不是25 ℃，而是在30～35 ℃的一個(gè)溫度，積累

51、量最多的才是25 ℃；光合作用制造的有機(jī)物與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等的點(diǎn)應(yīng)該是光照下植物不吸收CO2的點(diǎn)，而不是圖中二者曲線的交點(diǎn)。 3．將生長(zhǎng)狀況相同的輪藻葉片分成4等份，在不同的溫度下先暗處理1 h，再光照1 h(光強(qiáng)度相同)，測(cè)其質(zhì)量變化，得到如下的數(shù)據(jù)。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 組別 1 2 3 4 溫度(℃) 27 28 29 30 暗處理后的質(zhì)量變化(mg) －1 －2 －3 －1 光照后和暗處理前的質(zhì)量變化(mg) ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 A．輪藻細(xì)胞內(nèi)呼吸酶最適溫度約為29 ℃ B．第3組輪藻光合作用產(chǎn)生的氧氣量最多 C．

52、第4組輪藻2 h合成的有機(jī)物總量為2 mg D．四個(gè)組中的輪藻光合強(qiáng)度都大于呼吸強(qiáng)度 解析：選C　暗處理后質(zhì)量變化代表1 h呼吸消耗有機(jī)物量，表格中29 ℃時(shí)暗處理葉片重量減少最多，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中與呼吸作用相關(guān)酶的最適溫度約為29 ℃；第3組輪藻合成有機(jī)物總量最多，光合產(chǎn)氧量也最多；第4組輪藻2 h合成有機(jī)物總量為3 mg；四個(gè)組中的輪藻的光合強(qiáng)度都大于呼吸強(qiáng)度。 理清總光合速率與凈光合速率及其內(nèi)在關(guān)系 (1)光合總產(chǎn)量和光合凈產(chǎn)量常用的判定方法 ①若CO2吸收量出現(xiàn)負(fù)值，則縱坐標(biāo)為光合凈產(chǎn)量。 ②(光下植物體或葉肉細(xì)胞)O2釋放量和葡萄糖積累量都表示光合凈產(chǎn)量。 ③光合作用

53、(葉綠體)CO2吸收量、O2釋放量和葡萄糖制造量都表示光合總產(chǎn)量。分析坐標(biāo)圖時(shí)，首先要明確縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的含義，然后根據(jù)相關(guān)問(wèn)題深入分析。 觀察對(duì)象 凈(表觀)光合作用 總(實(shí)際)光合作用 O2量 釋放O2量 產(chǎn)生O2量 CO2量 植物吸收CO2量 固定CO2量 干物質(zhì) 有機(jī)物積累量 有機(jī)物生成量 (2)計(jì)算公式：實(shí)際光合速率＝表觀(凈)光合速率＋呼吸速率。具體可表示為：實(shí)際光合速率＝從外界吸收CO2的速率＋呼吸釋放CO2的速率，或?qū)嶋H光合速率＝釋放O2的速率＋呼吸消耗O2的速率。 考點(diǎn)(八) 光合速率測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究 掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定光合速率的方法

54、 (1)裝置中溶液的作用 在測(cè)細(xì)胞呼吸速率時(shí)NaOH溶液可吸收容器中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2；在測(cè)凈光合速率時(shí)NaHCO3溶液可提供CO2，保證了容器中CO2濃度的恒定。 (2)測(cè)定原理 ①甲裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離為細(xì)胞呼吸的O2吸收速率，可代表呼吸速率。 ②乙裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離為植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。 ③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。 (3)測(cè)定方法 ①將植物(

55、甲裝置)置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算呼吸速率。 ②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時(shí)間，記錄紅色液滴移動(dòng)的距離，計(jì)算凈光合速率。 ③根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真正光合速率。 (4)物理誤差的校正 為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。 1．如圖為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)葉圓片，再用氣泵抽出葉片內(nèi)的氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度的NaHCO3溶液中，給予一定的光照，測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平

56、均時(shí)間，以研究光合速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是(　　) A．在ab段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率逐漸減小 B．在bc段，單獨(dú)增加適宜的光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時(shí)間 C．在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過(guò)高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降 D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中葉片不能進(jìn)行呼吸作用 解析：選C　圖中縱坐標(biāo)是上浮至液面的時(shí)間，時(shí)間越短，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氧氣越多，光合作用強(qiáng)度越大。結(jié)合曲線分析，ab段隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合作用增強(qiáng)，產(chǎn)生氧氣增多，葉圓片上浮時(shí)間越

57、來(lái)越短；從圖中分析，bc段CO2濃度已不再是制約光合作用的因素，因此單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度，不會(huì)提高光合速率；c點(diǎn)后由于NaHCO3溶液濃度過(guò)高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致整體代謝水平下降，葉圓片上浮時(shí)間長(zhǎng)；整個(gè)過(guò)程葉片都進(jìn)行呼吸作用。 2．如圖是探究綠色植物光合速率的實(shí)驗(yàn)示意圖，裝置中的NaHCO3溶液可維持瓶?jī)?nèi)的CO2濃度。該裝置放在20 ℃環(huán)境中。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2 mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X。30 min后，針筒的容量需要調(diào)至0.6 mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)若以釋放出的氧氣量來(lái)代表光合速率，該植物的光合速率是_______

58、_mL/h。 (2)與植物的實(shí)際光合速率相比，用上述裝置所測(cè)得的光合速率數(shù)值________(填“偏高”“偏低”或“相同”)，原因是________________________________________。 (3)假若在該植物的葉片上涂上一層凡士林，光合速率會(huì)大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的________反應(yīng)階段。 (4)如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加光強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6 mL讀數(shù)處。在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30 ℃，針筒容量需要調(diào)至0.8 mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？______________________

59、_____________。 解析：(1)NaHCO3溶液維持了小室中CO2濃度的相對(duì)恒定，液滴的移動(dòng)是光合作用產(chǎn)生的氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值，所以該裝置測(cè)出的是凈光合速率。據(jù)題意針筒的容量需要調(diào)至0.6 mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值是0.6 mL－0.2 mL＝0.4 mL，凈光合速率＝0.4 mL/0.5 h＝0.8 mL/h。(2)植物實(shí)際光合速率減去呼吸速率的值等于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的光合作用數(shù)值，因此，測(cè)得的數(shù)值比實(shí)際數(shù)值偏低。(3)在植物葉片上涂上凡士林，會(huì)堵住氣孔，葉片不能吸收CO2，影響的是碳反應(yīng)。(4)如果在原實(shí)驗(yàn)中只增加

60、光強(qiáng)度，則針筒的容量仍維持在0.6 mL讀數(shù)處，說(shuō)明光照不是限制光合作用的因素；而將溫度提升至30 ℃，針筒容量需要調(diào)整讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上，說(shuō)明溫度的改變影響了光合強(qiáng)度。 答案：(1)0.8　(2)偏低　植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了部分氧氣　(3)碳　(4)在上述條件下，光照不是限制光合速率的主要因素，溫度才是限制光合速率的主要因素(其他合理答案也可) 3．某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用能力。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開(kāi)展了對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合強(qiáng)度測(cè)試的研究課題。研究中設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置： 請(qǐng)利用以上裝置完成對(duì)該轉(zhuǎn)基因作物光合強(qiáng)度的測(cè)試。 Ⅰ.實(shí)驗(yàn)步驟： (1)測(cè)定植物

61、的呼吸強(qiáng)度： ①甲、乙兩裝置的D中都放入____________，乙裝置作為對(duì)照。 ②將甲、乙裝置的廣口瓶進(jìn)行________處理，放在溫度等相同且適宜的環(huán)境中。 ③30 min后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水液滴移動(dòng)的方向和距離。 (2)測(cè)定植物的凈光合強(qiáng)度： ①甲、乙兩裝置的D中放入_________________________________________________。 ②把甲、乙裝置放在____________________________________________。 ③30 min后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水液滴移動(dòng)的方向和距離。 (3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行30

62、 min后，記錄的甲、乙裝置中紅墨水液滴移動(dòng)情況如下表： 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行30 min后紅墨水液滴移動(dòng)情況 測(cè)量植物呼吸強(qiáng)度 甲裝置 ____(填“左”或“右”)移1.5 cm 乙裝置 右移0.5 cm 測(cè)定植物凈光合強(qiáng)度 甲裝置 ____(填“左”或“右”)移4.5 cm 乙裝置 右移0.5 cm Ⅱ.實(shí)驗(yàn)分析 假設(shè)紅墨水液滴每移動(dòng)1 cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1 g，那么該植物的呼吸速率是____g/h；白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是____g(不考慮晝夜溫差的影響)。 解析：Ⅰ.要測(cè)光合強(qiáng)度必須先測(cè)呼吸強(qiáng)度，在測(cè)呼吸強(qiáng)度時(shí)一定要將實(shí)驗(yàn)裝置置于黑

63、暗條件下，使植物只進(jìn)行呼吸作用。用NaOH溶液除去廣口瓶?jī)?nèi)的CO2，植物進(jìn)行呼吸作用消耗一定量O2，釋放等量CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)廣口瓶?jī)?nèi)O2體積的減少量即可計(jì)算出呼吸強(qiáng)度。凈光合作用強(qiáng)度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)要提供光合作用所需的條件：充足的光照、一定濃度的CO2(由NaHCO3溶液提供)。光合作用過(guò)程中消耗一定量CO2，產(chǎn)生等量O2，而CO2由NaHCO3溶液提供，因此，廣口瓶?jī)?nèi)氣體體積的變化只受O2釋放量的影響，而不受CO2氣體減少量的影響。Ⅱ.對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置乙中紅墨水液滴右移是環(huán)境因素(如氣壓變化等)對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)裝置甲同樣也受環(huán)境因素的影響，因此，植物呼吸作用消耗

64、O2量等于廣口瓶?jī)?nèi)氧氣體積的改變量，即該植物的呼吸速率為1.5＋0.5＝2(g/0.5 h)；凈光合作用的測(cè)定值是4.5－0.5＝4(g/0.5 h)，白天光照15 h的凈光合作用量是(4×2)×15＝120(g)，一晝夜葡萄糖的積累量是15 h的光合作用實(shí)際量減去24 h的呼吸作用消耗量，等同于15 h的凈光合作用量減去9 h的呼吸作用消耗量，即8×15－4×9＝84(g)。 答案：Ⅰ.(1)①NaOH溶液?、谡诠狻?2)①NaHCO3溶液，乙裝置作為對(duì)照?、诠庹粘渥?、溫度相同的環(huán)境中　(3)左　右?、?4　84 A卷——基礎(chǔ)題目滿分練 一、選擇題 1．下列關(guān)于細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的

65、敘述正確的是(　　) A．人體能產(chǎn)生酒精　　　　　　 B．酵母菌能產(chǎn)生乳酸 C．乳酸菌能產(chǎn)生二氧化碳 D．馬鈴薯能產(chǎn)生乳酸 解析：選D　人體組織在缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧呼吸，產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生酒精。酵母菌在缺氧時(shí)進(jìn)行酒精發(fā)酵，不產(chǎn)生乳酸。乳酸菌能進(jìn)行乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生二氧化碳。馬鈴薯塊莖中能進(jìn)行厭氧呼吸，產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生酒精。 2．下列關(guān)于需氧呼吸和厭氧呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．氧氣充足時(shí)酵母菌只進(jìn)行需氧呼吸 B．需氧呼吸第三階段能生成較多的能量 C．人體產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所僅有線粒體 D．厭氧呼吸底物中的能量多數(shù)以熱能形式散失 解析：選D　當(dāng)氧氣充足時(shí)，厭氧呼吸會(huì)停止，酵

66、母菌只進(jìn)行需氧呼吸。需氧呼吸三個(gè)階段都可以生成ATP，而第三階段生成的ATP最多。人體需氧呼吸的第二階段能產(chǎn)生二氧化碳，而厭氧呼吸只生成乳酸，不產(chǎn)生二氧化碳，所以人體產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所僅有線粒體。經(jīng)過(guò)厭氧呼吸，底物中的能量只有少數(shù)被釋放出來(lái)，大部分仍貯存在酒精或乳酸中。 3．下列有關(guān)真核生物細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞呼吸是一系列有控制的氧化還原反應(yīng)，主要在線粒體中進(jìn)行 B．細(xì)胞呼吸只是分解細(xì)胞內(nèi)的糖類并釋放能量的過(guò)程 C．與檸檬酸循環(huán)有關(guān)的酶只分布在線粒體基質(zhì)中 D．厭氧呼吸第二階段也可產(chǎn)生少量ATP 解析：選A　細(xì)胞呼吸是糖的氧化過(guò)程，實(shí)質(zhì)是有控制的氧化還原反應(yīng)，主要在線粒體中進(jìn)行。細(xì)胞呼吸是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，將糖類等有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物或小分子有機(jī)物，并釋放能量的過(guò)程。檸檬酸循環(huán)發(fā)生在線粒體基質(zhì)和嵴中，與此有關(guān)的酶也分布在線粒體基質(zhì)和嵴中。厭氧呼吸第二階段即丙酮酸和[H]轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗峄蛞掖己投趸?，這是一個(gè)還原反應(yīng)，沒(méi)有能量釋放。 4．(2016·浙江10月選考)真核細(xì)胞需氧呼吸的基本過(guò)程示意圖如下。下列敘述正確的是(　　) A．階段A為糖酵解，該階