2015屆高考生物二輪復(fù)習(xí)講義 光合作用和細(xì)胞呼吸

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1、 光合作用和細(xì)胞呼吸 1．光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。 (　　) 【答案】　√　分析：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]，用于暗反應(yīng)中C3的還原，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。 2．葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸收增多。 (　　) 【答案】　　分析：葉片黃化，說(shuō)明葉片缺少葉綠素，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，剩下的類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，因此葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸收減少。 3．葉綠體在光下和黑暗中均能合成ATP。

2、 (　　) 【答案】　　分析：葉綠體只在光反應(yīng)階段合成ATP，而光反應(yīng)需在光下進(jìn)行。 4．將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢(shì)是一直保持穩(wěn)定，不變化。(　　) 【答案】　　分析：在適宜的條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物，密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進(jìn)而光合作用強(qiáng)度跟著降低，當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時(shí)，植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度相等，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定。 5．及時(shí)排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害。

3、 (　　) 【答案】　√　分析：積水過(guò)多，根細(xì)胞因缺氧會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，對(duì)細(xì)胞有害。及時(shí)排澇，可以防止酒精毒害。 6．與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短。 (　　) 【答案】　　分析：植物在冬季光合速率低的主要原因是光照強(qiáng)度弱，氣溫低。 7．破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖。 (　　) 【答案】　　分析：破傷風(fēng)桿菌屬于厭氧菌，在有氧條件下，其繁殖受抑制。 8．在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。(　　) 【答案】　　分析：葉肉細(xì)

4、胞中CO2的固定發(fā)生在暗反應(yīng)階段，場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)；CO2的產(chǎn)生發(fā)生在有氧呼吸的第二階段，場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)。 9．乳酸桿菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。 (　　) 【答案】　√　分析：乳酸桿菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。 影響光合作用速率的環(huán)境因素 【典例1】　(2014西安模擬)當(dāng)其他條件最適宜時(shí)，北沙參在不同溫度和光照強(qiáng)度條件下的光合速率如下圖所示，光合速率以干重增加速率(mg/單位葉面積h)表示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)25℃條件下，1 klx光照強(qiáng)度時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是______

5、__________________，5 klx光照強(qiáng)度時(shí)的真正光合速率________(大于、等于、小于)P點(diǎn)代表的真正光合速率。 1 / 9 (2)15℃條件下，光照強(qiáng)度由2 klx變?yōu)?0 klx后，北沙參光合速率逐漸增大。開(kāi)始階段光合速率小于8 mg/單位葉面積h，原因可能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)

6、15℃條件下，P點(diǎn)以后北沙參光合速率不再增大的限制因素是________________。若將CO2濃度降低為大氣中CO2濃度值，則葉綠體中[H]合成速率將會(huì)__________(變大、不變、變小)，P點(diǎn)向____________方向移動(dòng)。 (4)25℃條件下，北沙參黑暗處理1 h后再在12 klx光照強(qiáng)度下照射1 h，則實(shí)驗(yàn)期間干重積累量約為_(kāi)_________mg/單位葉面積h。 【解析】　(1)25℃條件下，1 klx光照強(qiáng)度時(shí)葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行有氧呼吸，因此產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，因此25℃條件下，5 klx光照強(qiáng)

7、度時(shí)的真正光合速率是6＋4＝10(mg/單位葉面積h)，P點(diǎn)代表的真正光合速率是8＋2＝10(mg/單位葉面積h)，即二者相等。 (2)15℃條件下，光照強(qiáng)度由2 klx變?yōu)?0 klx后，北沙參光合速率逐漸增大。開(kāi)始階段光合速率小于8 mg/單位葉面積h，是由于光照強(qiáng)度弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP少。 (3)從曲線圖分析，15℃條件下，P點(diǎn)以后北沙參光合速率不再增大的限制因素是溫度。若將CO2濃度降低為大氣中CO2濃度值，則形成的C3減少，消耗的[H]減少，葉綠體中[H]合成速率將會(huì)變小，P點(diǎn)相應(yīng)向左下方向移動(dòng)。 (4)25℃條件下，北沙參黑暗處理1 h，消耗有機(jī)物4 mg/單位葉面

8、積h，然后再在12 klx光照強(qiáng)度下照射1 h，有機(jī)物積累量為14 mg/單位葉面積h，則實(shí)驗(yàn)期間干重積累量約為14－4＝10 mg/單位葉面積h。 【答案】　(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　等于 (2)光照強(qiáng)度弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]少 (3)溫度　變小　左下　(4)10 (1)解答此類問(wèn)題的常規(guī)思路。 ①三種速率的表示方式： 項(xiàng)目 表示方法 真正光合速率 (又稱實(shí)際光合速率) 凈光合速率 (又稱表觀光合速率) 呼吸速率 ②具體表達(dá)： a．真正光合速率＝________＋________ b．光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量＝________＋__

9、______ c．光合作用實(shí)際CO2的固定量＝________＋________ (2)準(zhǔn)確識(shí)圖獲取解題信息。 ①25℃條件下，5 klx光照強(qiáng)度時(shí)北沙參的凈光合速率和真正光合速率分別是多少？ ②P點(diǎn)時(shí)北沙參的凈光合速率和真正光合速率分別是多少？ 【答案】　(1)提示：① 項(xiàng)目 表示方法 真正光合速率(又稱實(shí)際光合速率) O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機(jī)物的制造量 凈光合速率(又稱表觀光合速率) O2的釋放量、CO2的吸收量、有機(jī)物的積累量 呼吸速率 O2的吸收量、CO2的釋放量、有機(jī)物的消耗量 ②a.凈光合速率　呼吸速率 b．O2的釋放量　細(xì)胞呼吸耗氧量

10、 c．CO2的吸收量　細(xì)胞呼吸CO2的釋放量 (2)①提示：6 mg/單位葉面積h 10 mg/單位葉面積h ②提示：8 mg/單位葉面積h 10 mg/單位葉面積h 【總結(jié)提升】 解讀真正光合速率和凈(表現(xiàn))光合速率的曲線圖 (1)圖示： (2)解讀。 ①A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸無(wú)光合作用。 ②AB段：光合作用＜細(xì)胞呼吸。 ③B點(diǎn)：光合作用＝細(xì)胞呼吸，稱其為光補(bǔ)償點(diǎn)。 ④B點(diǎn)以后：光合作用＞細(xì)胞呼吸，其中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。 細(xì)胞呼吸 【典例2】　(2012安徽高考)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)

11、基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)下表) 注：“＋”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“－”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。 (1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________，會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有________，根據(jù)試管________的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所。(均填試管編號(hào)) (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過(guò)程沒(méi)有影響，但使該過(guò)程所釋放的能量都以熱的形式耗散，表明DNP使分布在______________的酶無(wú)法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解___

12、_____(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。 【解析】　(1)A管有氧氣，但無(wú)線粒體不能進(jìn)行有氧呼吸，B管可進(jìn)行無(wú)氧呼吸，C管在氧氣存在下可進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段，D管中葡萄糖不能在線粒體中被分解，故無(wú)反應(yīng)，E和F管分別進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。 (2)[H]與氧結(jié)合形成水的過(guò)程發(fā)生在有氧呼吸的第三階段，場(chǎng)所位于線粒體內(nèi)膜，DNP雖不影響該反應(yīng)的進(jìn)行，但影響ATP的形成，導(dǎo)致該過(guò)程的能量全部以熱能形式散失。 【答案】　(1)C、E　B、F　B、D (2)線粒體內(nèi)膜　能 (1)酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較。 項(xiàng)目 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 反應(yīng)場(chǎng)所 反應(yīng)條

13、件 反應(yīng)產(chǎn)物 產(chǎn)能多少 (2)關(guān)于酵母菌的細(xì)胞呼吸過(guò)程。 ①[H]＋O2→H2O的過(guò)程發(fā)生在酵母菌的________________________，該過(guò)程的意義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所有 ______________________________________

14、__________________________________。 【答案】　(1)提示： 項(xiàng)目 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 反應(yīng)場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 反應(yīng)條件 需氧 不需氧 反應(yīng)產(chǎn)物 CO2、H2O、能量 酒精、二氧化碳、能量 產(chǎn)能多少 生成大量ATP 生成少量ATP (2)提示： ①線粒體內(nèi)膜上　產(chǎn)生大量能量 ②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì) 【總結(jié)提升】 細(xì)胞呼吸方式的判斷方法 (1)根據(jù)原料判斷：消耗O2→有氧呼吸。 (2)根據(jù)產(chǎn)物判斷。 ①有H2O生成→有氧呼吸 ②是否產(chǎn) 生CO2 ③產(chǎn)生 酒精 ④產(chǎn)生 乳酸

15、 光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 【典例3】　某生物興趣小組探究某植物光合強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)期間均處于適宜且相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件下。請(qǐng)分析回答有關(guān)問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)一：測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，燒杯中加入____________(NaHCO3/NaOH)溶液。將裝置置于____________的條件下。1 h后裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向是______________，移動(dòng)刻度為10 cm。 (2)實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)，燒杯中加入______________(NaHCO3/NaOH)溶液。將裝置置于__________________的條件下。1 h后裝置中

16、紅墨水滴向左移動(dòng)，原因是________________________________________________________________。讀取移動(dòng)刻度為2 cm。 (3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1 cm，植物體內(nèi)的O2增加或減少1 g，且晝夜溫度控制相等，那么該植物的細(xì)胞呼吸速率是________g/h；給予光照12 h，黑暗12 h，則24 h葡萄糖的積累量是________g。 【解析】　(1)測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，將裝置置于光照充足且密閉的條件下。燒杯中加入NaHCO3溶液來(lái)保證裝置中CO2含量恒定。1 h后裝置紅墨水滴向右移動(dòng)。 (2)測(cè)定植

17、物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)，將裝置置于黑暗密閉的條件下。燒杯中加入NaOH溶液。由于植物進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣壓減小，紅墨水滴左移。 (3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1 cm，植物體內(nèi)的O2增加或減少1 g，那么該植物的細(xì)胞呼吸速率是2 g/h，凈光合速率是10 g/h。則給予光照12 h，黑暗12 h，則24 h葡萄糖的積累量是(1012－212)180/(326)g＝90 g。 【答案】　(1)NaHCO3　光照充足且密閉　向右 (2)NaOH　遮光(黑暗)且密閉　植物在黑暗條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸收氧氣，釋放CO2，釋放的CO2被NaOH

18、溶液吸收，容器中氣壓減小 (3)2　90 (1)解決此類問(wèn)題的常規(guī)思路是明確測(cè)定指標(biāo)和原理： 測(cè)定植物呼吸速率 測(cè)定植物凈光合速率 測(cè)定指標(biāo) 原理 (2)計(jì)算技巧。 ①已知凈光合速率為a，呼吸速率為b，給予光照時(shí)間為c，則一晝夜積累的因變量的量為_(kāi)_______。 ②若由O2或CO2的量求葡萄糖的量，則需利用它們與葡萄糖分子個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______的關(guān)系。 【答案】　(1)提示： 測(cè)定植物呼吸速率 測(cè)定植物凈光合速率 測(cè)定 指標(biāo) 單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積 單位時(shí)間內(nèi)液滴右移的體積 原理 植物進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)吸收O2，釋放CO2，

19、CO2被NaOH吸收，使容器內(nèi)氣壓減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移 NaHCO3溶液保證了容器中CO2的恒定，給予適當(dāng)?shù)墓庹諒?qiáng)度，光合作用大于細(xì)胞呼吸，植物釋放O2，使容器內(nèi)氣壓增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移 (2)提示：①ac－b(24－c)?、?∶1 【總結(jié)提升】 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用實(shí)驗(yàn)條件的控制方法 (1)增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。 (2)減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水。 (3)除去容器中二氧化碳——?dú)溲趸c溶液。 (4)除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中。 (5)除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱。 (6)除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾——給植株遮光。

20、 (7)如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。 (8)線粒體提取——細(xì)胞勻漿離心。 (9)保持容器中CO2體積不變—— NaHCO3溶液。 1．(2014天津理綜)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是(　　) A．過(guò)程①只在線粒體中進(jìn)行，過(guò)程②只在葉綠體中進(jìn)行 B．過(guò)程①產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在ATP中 C．過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自H2O D．過(guò)程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同 【解析】　過(guò)程①②分別表示有氧呼吸和光合作用。若題中所述細(xì)胞為真核細(xì)胞，則過(guò)程①進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體中；若題中所述細(xì)

21、胞為原核細(xì)胞，則過(guò)程①②均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，A錯(cuò)誤；過(guò)程①通過(guò)有氧呼吸氧化分解有機(jī)物釋放的能量大部分以熱能的形式散失，只有小部分儲(chǔ)存在ATP中，B錯(cuò)誤；過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自CO2，而不是H2O，C錯(cuò)誤；過(guò)程①通過(guò)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]，用于暗反應(yīng)還原C3，而有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]，用于第三階段還原O2，生成H2O，因此二者還原的物質(zhì)不同，D正確。 【答案】　C 2．在相同的適宜條件下按下表設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)8～10 h，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。下列敘述正確的是(　　) A.甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生 B．甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同 C．丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相

22、同 D．丁組的氧氣消耗量大于乙組 【解析】　 酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成CO2和水，無(wú)氧的條件下將葡萄糖分解成CO2和酒精。依題意，甲組、丙組進(jìn)行無(wú)氧呼吸，乙組、丁組進(jìn)行有氧呼吸。甲組、乙組兩組都產(chǎn)生CO2。由于甲組細(xì)胞不完整，甲組的酒精產(chǎn)量較丙組少。能量轉(zhuǎn)換率有氧呼吸高于無(wú)氧呼吸，丁組能量轉(zhuǎn)換率較丙組高。乙組細(xì)胞不完整，有氧呼吸弱于丁組，丁組的氧氣消耗量大于乙組。 【答案】　D 3．(2013重慶高考)下圖是水生植物黑藻在光照等環(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．t1→t2，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

23、釋放增多 B．t2→t3暗反應(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 C．t3→t4，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 D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低 【解析】　本題以坐標(biāo)圖為信息載體，考查光照、CO2濃度對(duì)光合作用的影響及光合作用的過(guò)程。水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時(shí)光照充足且恒定(即達(dá)到光飽和)，若增加光照，光合速率不會(huì)提高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同

24、時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C 3減少，直接產(chǎn)物(糖類、C5)含量降低，D項(xiàng)正確。 【答案】　D 4．如圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置。以下說(shuō)法中不正確的是(　　) A．在相同適宜的條件下，測(cè)定兩裝置的溫度：T甲＞T乙 B．若將裝置甲改成放等量破碎的酵母菌細(xì)胞，其他條件不變，則測(cè)定的溫度比之前低 C．裝置乙中的葡萄糖溶液煮沸冷卻后加入的目的是排除溶解氧，以控制實(shí)驗(yàn)的自變量 D．裝置乙中酵母菌無(wú)氧呼吸的第二階段沒(méi)有熱量散失，但生成少量ATP 【答案】　D 5．請(qǐng)據(jù)

25、圖回答有關(guān)的問(wèn)題： (1)圖甲中光反應(yīng)的場(chǎng)所是________________________，a物質(zhì)為 ________________________。 (2)圖乙中A過(guò)程的場(chǎng)所是________，ATP產(chǎn)生量最多的是____________(填字母)過(guò)程。寫(xiě)出圖乙過(guò)程的總反應(yīng)式：________________________。 (3)圖丙表示在二氧化碳充足的條件下，某植物光合速度與光照強(qiáng)度、溫度的關(guān)系。在溫度為10℃時(shí)，光照強(qiáng)度大于________klx后，該植物光合速度不再隨光照強(qiáng)度增加而增加。當(dāng)溫度為20℃時(shí)，光照強(qiáng)度由4klx瞬時(shí)上升至12klx，此時(shí)該植株葉綠體內(nèi)C

26、5的含量將________。當(dāng)溫度為30℃、光照強(qiáng)度小于12klx時(shí)，限制該植株光合速度的因素是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】　(1)葉綠體的類囊體薄膜　[H] (2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　C　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 （3）4 升高（或增加） 光照強(qiáng)度　 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！