1、第三单元 细胞的能量供应和利用学案14 光合作用和呼吸作用综合分析复习要求:1理解光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素、相关实验及在生产实践中的作用,学会分析实验数据、图表、曲线等形式的试题，2.学习获取信息、理解信息，提高分析、推理、评价及实验探究能力。基础自查一.光合作用和细胞呼吸的多角度多层次比较1.尝试用简要图示表示光合作用和呼吸作用中物质和能量的变化关系2. 试着从反应式上追踪元素的来龙去脉请写出光合作用总反应式：分析:O2中O原子来自: ；CO2中C 。请写出有氧呼吸反应式：分析:产生的H2O中的O原子来自: 。（2）从具体过程中寻找物质循环和能量流动:试通过下图,分析物质循环和能量
2、流动物质循环和能量流动:3.光合作用和细胞呼吸中H的来源和去路分析光合作用细胞呼吸来源过程场所去路过程场所特别提醒：光合作用中产生的H是还原型辅酶（NADPH）十分简化的表示方式（教材P103相关信息），而细胞呼吸中产生的H是还原型辅酶I（NADH）十分简化的表示方式（教材P94相关信息），二者不是一种物质，尽管书写形式相同。还原氢的书写形式一定不能写成H、H+、H2，只能写成H或NADH或NADPH。4.光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析（1）光合作用中（2）细胞呼吸中特别提醒：1.不同能源物质之间的关系 2.生态系统中能量转化及转移途径3.(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得
3、的数值为 。(2)绿色植物组织 下， ，测得的数据为净光合速率。(3)真正光合速率 表观(净)光合速率通常用 来表示。真(实际)光合速率通常用 来表示。呼吸速率通常用 来表示。光照条件画图表示CO2、O2的来源和去向含义（光合作用呼吸作用强弱、O2量或CO2的量、相当于坐标图中的点或段）黑暗弱光照较强光照强光照特别提醒：对应训练1.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面物质代谢简图表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：(1）是在 上进行的，所需要的外界条件是 ，发生的能量变化是 。（2）、表示 过程。在这一过程中，所需要的外部条件主要有 和 。（3）上述过程中，能产生ATP的
4、过程是 （写代号）。（4）产生的ATP去向是 ，其作用是 ；、中产生的ATP作用是 。课堂深化探究知识储备:无论哪种题型，只要明确以下几点就能抓住问题的本质题型一 坐标曲线题的解题技巧知识储备:解决坐标曲线题的方法，可概括为“一识标”、 “二明点”、“三析线”三个基本步骤。一识标：坐标曲线，实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果，“标”不同，曲线的含义就不同，形状也不相同。所以，认真识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解题的前提。 二明点：曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点中，有些点特殊，如：曲线的起点、转折点、终点，曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，往往隐含着
5、某些限制条件或某些特殊的生物学含义明确这些特殊点的含义是解题的基础。例如，上图曲线中，特殊点就有A、B、C、D四个，而这些点的含义往往就是试题考查的内容。三析线：正确分析曲线形状，如：何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么等等，这是解题的关键。如右图，我们就要在“一识标”、“二明点”的基础上，进一步分析得出：A点为光合作用面积的饱和点；OA段表明叶面积指数从06时，光合作用实际量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数大于6时，光合作用实际量不再随叶面积的增大而增大，因为有很多叶子被遮挡在光补偿点以下；OB段表明干物质量随光合作用的增加而增加；由于A点以后光合作用量不再增加，
6、而叶片随叶面积的不断增加其呼吸量也不断增加（直线OC）,所以干物质积累量不断降低，如BC段。对应训练：1.某生物兴趣小组欲研究密闭的温室一昼夜内O2浓度变化的情况，当地日照时间为6时至18时，在适宜的生长条件下,预期一昼夜内温室中O2 变化的曲线最可能是 ( )2.图中纵轴表示植物光合作用或呼吸作用的速度，横轴表示各种外界条件（其余的条件都是适宜的）。对曲线中M点的描述，不正确的是 （ ）A.若横轴表示光强度，则M点光合速度最大B.若横轴表示CO2浓度，则M点光合速度最大C.若横轴表示O2浓度，则M点呼吸速度最大D.若横轴表示光强度或CO2浓度，则M点表示光合速度与呼吸速度相等题型二 光合作用
7、与细胞呼吸的相关测定知识储备:1.光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。2.在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如图所示。 3.呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。4.一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。5.判定
8、方法(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。5.将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：温度（） 5101520253035光照下吸收CO2(mg/h) 1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2(mg/h) 0.500.751.001.502.25
9、3.003.50对应训练：3、下列对该表数据分析正确的是 ( )A.昼夜不停地光照，在35时该植物不能生长B.昼夜不停地光照，在15时该植物生长得最快C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物最多D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30时该植物积累的有机物是10时的2倍题型三 光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律知识储备见基础自查5对应训练4如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中af代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回
10、答下列问题：（1）在图甲中，b可代表 ，物质b进入箭头所指的结构后与 结合，生成大量的 。（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是 。（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有 ，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是 、 。（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向 （左、右）移动。（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是 。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？ ；D点时发生（字母表示） 。题型四 根据特定装置进行光合作用和呼吸
11、作用强度的比较知识储备:测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物或动物），通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼吸状况，如图装置所示。由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收O2所引起，从而排除CO2对气压变化的干扰。（1）物理误差的校正由于装置的气压变化也可能会由温度等
12、物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致（包括NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。（2）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。结果分析：若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小。若红色液滴不动，说明在
13、此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放O2等于吸收O2,瓶内气压不变。（3）细胞呼吸状况的实验测定归纳欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。结果与分析：若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等）。若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产CO2，不耗O2）。若装置1液滴
14、左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。a.为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。b.进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。(4)与光合作用和呼吸作用相关的装置图，常将氧气的变化量作为观测指标。解读装置图时，一定要注意图示中的三个因素和一个变化量：常见的装置如下图或与下图相似，解答问题时一定要注意：图甲中常用气泡的释放速率（或单位时间内释放的气泡数）作为观测指标；图乙中常将毛细刻度管中有色液滴的移动位置作为观测指标；上述两
15、个指标，指的都是净光合作用量，即光合作用总量呼吸作用消耗量。(5)黑白瓶题将装有测样点的水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内溶解氧含量的变化，借此测定水生植物光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。对位训练：5.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下探究实验。请据题分析作答：（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套（每套均有数个）实验装置，如图（AD）所示：请根据实验目的选择装置序号，并按照实
16、验的组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下的装置序号： ；无氧条件下的装置序号： 。装置中C瓶的作用是 ，B瓶中澄清的石灰水还可用代替 。（2）乙兴趣小组利用图 所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。如果想得到实验结论，还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为）如何设计？ 。请预测与结论相符合的现象，并填写下表：序号 装置中红色液滴的移动现象 结论 装置 装置 1a b不移动 只进行有氧呼吸 2c不移动 d 只进行无氧呼吸 3e f 既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸 若酵母菌消耗的O2为3 mol，而释放的CO2为9 mol，则酵母
17、菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的倍 。题型五 比较光合作用和细胞呼吸的关系知识储备:1.生物层面区别生物类型 自养生物 异养生物光合作用能进行 不能进行 细胞呼吸 能进行 能进行 碳源 无机碳如CO2 有机碳如糖类 2.细胞层面区别器官及细胞 能否光合作用 能否细胞呼吸 根 导管细胞不能不能其它细胞 不能 能 茎 纤维细胞导管细胞 不能 不能 皮层细胞 能 能 其它细胞 不能 能 叶 导管细胞 不能 能 表皮细胞 不能 能 叶肉细胞 能 能 保卫细胞 能 能 3.细胞器层面区别光合作用场所只有一个叶绿体，细胞呼吸场所有两个：细胞质基质和线粒体，主要场所为线粒体，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄
18、糖。因两种细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿体产生O2，线粒体则产生CO2。对应训练6.培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母菌的培养液,在所含成分上最大区别是( )A.前者必须含有机成分 B.后者必须含有机成分C.前者可以不含无机盐 D.后者可以不含无机盐7.现将提取的含新鲜完整线粒体和叶绿体的悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？解释原因。限时训练题组一:光合作用、细胞呼吸关系的综合题1.如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是()。A只有在强光下同一叶肉细胞呼
19、吸作用产生的二氧化碳直接供自身光合作用利用B光合作用光反应阶段产生的H只来自水，而呼吸作用产生的H只来自有机物C耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生ATP的量可能相同D在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来自光合作用过程中产生的氧气2如图为某种植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是()。Aa、b箭头表示的是O2进出细胞的过程Be、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b3(
20、2010广州六中调研)下图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)()。A图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4B处于图甲中A、B、C、D、E任意一点，图乙中都有m1n10，m2n20C图甲中E点以后，图乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D图甲中C点时，图乙中有m1n1m4n44(2012天津市河西质调)小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 。下图甲为小麦叶肉细胞中的部分代谢示意图；图乙是在CO2浓度一定、环境温度为25 、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作
21、用强度。请据图分析回答问题。(1)当图甲中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，该细胞处于的生理状态是_。若是d过程也不发生，则此时该细胞内进行的生理过程是(用化学反应式表示)_。(2)在图乙中B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有_。C点时，该植物的总光合速率为_mg/(dm2叶h)。C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是_。(3)适当提高CO2浓度时，C点将_(填“上移”“下移”或“不动”)；当植物缺镁时，B点将_(填“左移”或“右移”)。(4)某同学以绿色植物叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究的课题：_。需要特别注意的是，该实验需要在_条件下进行。题组二
22、:侧重坐标曲线、柱状图、表格的试题5如图为不同温度下金鱼的代谢率(耗氧量)与氧分压的关系图。据图不能得出的结论是()。A在一定范围内，代谢率随氧分压下降而下降B25 环境中金鱼的代谢率比15 环境中的高C代谢率最大时的最低氧分压随温度不同而不同D氧分压超过一定范围后，代谢率不再随氧分压增加而增加6(2011湖南十二校联考)阳光穿过森林空隙形成的“光斑”会随太阳移动和枝叶的摆动而移动。如图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后光合作用过程中与吸收CO2和释放O2有关的变化曲线，此曲线说明()。A光斑照射前光合作用无法进行B光斑照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加C光斑照射后O2释放曲线的变化说明
23、暗反应对光反应有限制作用DCO2曲线中AB段的变化说明进行暗反应与光照无关7某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：将8株各有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中CO2含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题。编号12345678温度/1010202030304040光照强度/lx1 00001 0000 1 00001 0000开始时CO2量/g5.05.05.05.05.05.05.05.012 h后CO2量/g4.55.13.55.41.95.92.05.8(1)
24、表中序号1、3、5、7可构成另一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是_，无关变量是_(至少答两个)。(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是_。 (3)根据表中实验数据，在图中的坐标上标出光照强度为1 000 lx，温度分别为10 、20 、30 和40 时的光合作用速率(标出相应的点即可)，并请注明横坐标所表示的变量和具体数值。(4)在光照强度为1 000 lx，温度为30 时，12 h每株天竺葵可积累葡萄糖约_g。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C12，H1，O16)8在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓
25、度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题。(1)在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是_。(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在_条件下测量。(3)由图丙可知，40 时，植物体_(填“能”或“不能”)显示生长现象；而5 时的状态可用图甲中_(填“A”、“B”或“C”)点表示。(4)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光照强度为_点对应的光照强度，温度为_最佳。(5)在图甲和图乙中绘制下列有关曲线：图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(mol/h)表示的，请改用O2的吸收量(mol/h)
26、表示光合作用强度，并在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系。题组三光合作用、细胞呼吸相关的实验探究9.欲通过观察倒置的装有水生植物和水的试管中有无气泡产生，来验证植物的光合作用产生了氧气。下列四个倒置的试管中，最佳设计的一组是()。Aa试管和d试管 Ba试管和b试管Cb试管和c试管 Da试管和c试管10某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题。研究中设计了下图所示的装置。请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试。实验步骤：(1)测定植物的呼吸作用强度，方法步骤：_
27、；_；_。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤：_；_；_。11(2012江西师大附中、临川一中联考).为了研究植物的呼吸作用，小刚设计了如图所示的装置。请你和小刚一起探究下列问题。(1)实验时，广口瓶用不透光的黑纸包住，其目的是防止瓶内的植物进行_作用，对实验产生干扰。(2)经过一段时间后，可以看到细玻璃管中的红墨水将_(选填“左移”、“右移”或“不动”)。揭去广口瓶外的黑纸，观察到广口瓶中发生的现象是_，原因是_。.为了探究植物的光合作用是否需要光，小刚同学设计并完成如下图所示的实验。请你对他的实验进行分析，然后回答有关问题。(1)实验时首先将植物放在黑暗处，其目的是使叶片中的_耗尽。
28、(2)图中a选用的液体应该是_。(3)滴加碘液后叶片变成了蓝色，说明叶片中产生了_。(4)小刚设计的实验的不足之处是_。高考真题体验1下列关于光合作用的叙述，正确的是 ()叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 (2009安徽，1A)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 (2009安徽，1B)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 (2010天津，1改编)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP (2009浙江，4C)番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低 (2011新课标全国，3改编)叶肉细胞在光照
29、下进行光合作用，不进行呼吸作用 (2009全国，1D)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量 (2009浙江，4D)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生 (2011浙江，1A)2（2012海南）8.将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是A.一直降低，直至为零 B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定3（2012山东）2、.夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是A.甲植株在a点开始进行
30、光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C曲线b-c段和d-e段下降的原因相同D.丙曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭4（2012天津）5设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是 A.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的H多B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多来源:C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1K2K3D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物5.（2012浙江）
31、30.(14分)某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。 （）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_的原料，又是光合产物在植物体内_的主要介质。（）在温度、光照相同的条件下，图中点与点相比， c光饱和点低的是_点，其主要原因是_。（）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的_减少。（）生产实践中，可适时喷洒植物激素中的_，起到调节气孔开度的作用。6.（2012重庆）长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。（
32、1）据图分析：光合作用消耗ATP最快的时刻是_。根吸水能力最强的时刻是_。直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导致1200时光合速率出现低谷的环境因素主要是_（填“光照”或“CO2”）。在1400时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是_。（2）若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是_（填“老叶”或“幼叶”）。（3）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了_。7.（2012大纲）金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。
33、据图回答下列问题：（1）该研究探讨了_对金鱼藻_的影响，其中，因变量是_。（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为_lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_mol。（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是_。学案14 光合作用和呼吸作用综合分析答案与解析基础自查一.1. 2.全部来自水；经C3进入（CH2O），不经C5。全部来自O2，与反应物H2O中O原子无关。（2）物质循环3.光合作用和细胞呼吸中H的来源和去路分析光合作用细胞呼吸来源过程场所叶绿体内的类囊体薄膜（1）细胞质基质（2）线粒体基质去路过程场所叶绿体基质线粒体内膜4.光合作用和细胞呼吸中ATP的来
34、源及去路分析（1）光合作用ATP（光反应类囊体膜上）ADP+Pi（暗反应叶绿体基质中）（2）细胞呼吸ATP （ 都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体）ADP+Pi（各项生命活动需要）5.(1)呼吸速率。(2)在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行(3)净光合速率呼吸速率。O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量O2产生量、CO2固定量或有机物制造量黑暗中CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量光照条件含义（光合作用呼吸作用强弱、相当于坐标图中的哪一点）黑暗只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以单位时间内O2的吸收量或者CO2的释放量代表呼吸速率，相当于A点弱光照细胞呼吸作用强于光合作用；细胞呼吸所需要
35、的O2，一是来自光合作用，二是从外界吸收；细胞呼吸产生的CO2，一部分供给光合作用利用，一部分释放到外界环境中，相当于AB段。较强光照光照达到一定强度时，光合作用强度与细胞呼吸作用强度相同；细胞呼吸产生的CO2量与光合作用需要的CO2量相等；光合作用产生的O2量与细胞呼吸需要的O2量相等，相当于B点。强光照光合作用强于细胞呼吸；光合作用所需的CO2，一是由细胞呼吸产生，二是从外界环境吸收；光合作用产生的O2，一部分供给细胞呼吸利用，一部分释放到外界环境中，单位时间内CO2的吸收量或的O2释放量即为净光合速率，相当于BC段。对应训练答案：（1）叶绿体内的类囊体薄膜 一定强度的光照 光能转变为活跃
36、的化学能（2）有氧呼吸 O2 适宜的温度（3）（4）转移到叶绿体基质中利用 为暗反应提供能 量 为各项生命活动供能课堂深化探究1.解析：夜间，温室内的植物进行有氧呼吸消耗O2，温室内O2的浓度降低，当光照强度增强，光合作用强度大于呼吸作用强度时，释放O2，温室内O2的浓度升高。18点时光合作用强度等于呼吸作用强度，之后，光合作用强度小于呼吸作用强度或光合作用停止，植物吸收O2，O2的浓度降低。答案： D2.答案：D3.解析：光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量；35时该植物的有机物积累量为3，能正常生长；植物生长最快时的温度为25；每天交替进行
37、12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物为：3.2512-1.512=21 mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有的温度中20时有机物积累量最多；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在10时该植物积累的有机物为：1.7512-0.7512=12 mg；在30时该植物积累的有机物为：3.512-3.012=6 mg；在10时该植物积累的有机物是30时的2倍。答案：C4.解析：该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体呼吸作用释放的CO2来合成有机物，线粒体呼吸作用要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有
38、机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行呼吸作用，P点表示光合作用强度等于呼吸作用强度。 答案：（1）O2 H ATP和水 （2）18O2（3）CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度（或温度） （4）左 （5）从类囊体膜到叶绿体基质 ef abcd5.解析：（1）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO2时，检验产生的CO2可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液除去CO2,所以实验装置的顺序为CAB(或CBAB)。在无氧条件下，不需要通入空气，所以装置只需要DB即可。(2)在探究酵母菌的细胞呼吸类
39、型时,可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型。在设计对照实验时,可以将10%NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置。若酵母菌进行有氧呼吸,消耗氧气,产生的CO2被NaOH溶液吸收，导致装置内气压下降，液滴左移；若酵母菌进行无氧呼吸,不消耗氧气,产生的CO2被NaOH溶液吸收，不会引起装置内气压的改变，液滴不动。根据有氧呼吸的反应式可知，每消耗1 mol氧气产生1 mol CO2，消耗1/6 mol葡萄糖。根据题目信息，消耗3 mol O2，释放CO2 9 mol,可知有氧呼吸产生CO2为3 mol，无氧呼吸产生CO2为6 mol。则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/2 mol，无氧
40、呼吸消耗的葡萄糖量为3 mol。故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。 答案 （1）CAB(或CBAB) DB 吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰（其他合理答案亦可） 溴麝香草酚蓝水溶液（不可有错别字） （2）装置除用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他设计与装置相同 a向左移 d向右移 e向左移 f向右移 66.解析：单细胞绿藻因含叶绿体，可进行光合作用自己制造有机物；单细胞酵母菌既无叶绿体，也无叶绿素，不能进行光合作用，因而必须提供现成的有机成分。至于无机盐，二者都不能缺少。答案：B9.答案：气泡成分不一样。因为丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生的是CO2，而叶绿体利用NaH
41、CO3溶液分解产生的CO2气体进行光合作用，产生的是O2。限时训练1.解析在有光的条件下，细胞呼吸产生的二氧化碳都可以直接被光合作用利用，故A错误；光合作用的光反应阶段产生的H来自水，有氧呼吸第一阶段产生的H来自有机物葡萄糖，第二阶段产生的H来自丙酮酸和水，故B错误；强光下植物呼吸作用消耗的氧气可能来自光合作用产生的氧气，也可能来自外界环境，故D错误。答案C2解析a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移为C18O2有机物C18
42、O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。答案C3解析图乙中m1m4分别表示线粒体释放、细胞释放、细胞吸收、叶绿体吸收的CO2量，n1n4分别表示线粒体吸收、细胞吸收、细胞释放、叶绿体释放的O2量。A错误：图甲中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO2量，即为图乙中的m3；B错误：如在E点时，叶绿体产生的O2足够线粒体呼吸消耗，n20；C错误：图甲中E点以后，图乙中n4不再增加，即达到光饱和点，其主要原因是叶绿体中
43、的色素等有限，来不及吸收和利用更多的光能；D正确：图甲中C点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，故有m1n1m4n4。答案D4答案(1)光合作用强度小于或等于呼吸作用强度6O2C6H12O66H2O6CO212H2O能量(2)细胞质基质和线粒体、叶绿体20CO2浓度(3)上移右移(4)探究温度(O2浓度)对细胞呼吸速率的影响黑暗5解析金鱼的代谢率(耗氧量)除受温度影响外，还受氧分压影响。在25 时，若氧分压很低，则其代谢率也将很低。答案B6解析光斑照射前氧气的释放速率大于0，说明光合作用在进行；光斑照射开始后，氧气释放速率增加相对较快，而二氧化碳吸收速率增加相对较慢，说明光反应和暗反应不是迅速同
44、步增加的；光斑移开后，AB段中二氧化碳吸收速率下降，说明进行暗反应与光照有关。答案C7解析(1)表中序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，探究的是温度对光合作用速率的影响，根据单一变量原则，自变量是温度，因变量是密闭容器中二氧化碳含量的变化，无关变量有光照强度、二氧化碳浓度、天竺葵盆栽植株的大小和长势、叶片的数目等。(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，该实验的自变量也是温度，但没有光照，所以该实验组合研究的主题是温度对植物呼吸作用速率的影响。(3)根据表中实验数据，光照强度为1 000 lx，温度为10 时的实际光合作用速率为净光合作用速率此温度下
45、的呼吸作用速率，即(5.04.5)(5.15.0)0.6(g/12 h)，以此类推20 、30 和40 时的实际光合作用速率分别为1.9 g/12 h、4.0 g/12 h和3.8 g/12 h。(4)根据光合作用的反应式：6CO212H2OC6H12O66O26H2O，在光照强度为1 000 lx，温度为30 时，12 h每株天竺葵可积累葡萄糖2.1(g)。答案(1)温度光照强度、二氧化碳浓度(2)温度对植物呼吸作用速率的影响(3)见下图(四个点正确，横坐标含义正确，不得连线，四个点对应的数值依次为0.6、1.9、4.0、3.8)(4)2.18解析(1)光反应为暗反应提供了还原性氢和ATP。
46、(2)在甲图中，A点时无光照，只进行呼吸作用，影响呼吸作用强度的主要外界因素是温度。在图乙中，为排除光照对气体交换量的影响，可以在无光或黑暗的条件下进行测量。(3)在图丙中40 时真正光合速率已经很低，而呼吸速率很高，说明与光合作用有关的酶的活性较低而与呼吸作用有关的酶的活性较高，使植物体总有机物量减少，不能显示生长现象。在5 时光合速率和呼吸速率相等，可用甲图中的B点表示。(4)大棚蔬菜在种植时，白天应在较大光照强度下，以增强光合作用，温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时，即图丙中的25 时最好。(5)在绘制氧气的吸收量曲线时，对应于二氧化碳吸收量的曲线，找到光照强度为0时氧气的消耗量
47、、光照强度和呼吸强度相等时的B点和最大二氧化碳吸收量时氧气的释放量，绘制出氧气吸收量的曲线。从图乙可以看出D点时，只进行有氧呼吸，无氧呼吸释放的CO2为0，在氧气浓度为0时，二氧化碳的释放量为1，连点进行描线即可得到曲线。答案(1)ATP和H(NADPH)(2)温度无光(或黑暗)(3)不能B(4)C25(5)如下图9.解析该实验变量为倒置的装水试管中是否有植物，故应该选a与c对照。答案D10答案(1)甲、乙装置D中放入NaOH溶液，乙装置作为对照组将装置甲、乙的广口瓶遮光处理，放在温度等相同的环境中30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度(2)甲、乙装置D中放入NaHCO3溶液
48、，乙装置作为对照组将装置甲、乙放在光照强度、温度等相同的环境中30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和刻度11解析.由于实验材料是植物幼苗，而探究的是植物的呼吸作用，故要将广口瓶用不透光的黑纸包住，其目的是防止瓶内的植物进行光合作用对实验产生干扰。由于呼吸作用过程中消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳被澄清石灰水吸收，装置内气体减少，红墨水将左移。由于吸收了二氧化碳，导致澄清石灰水变浑浊。.探究植物光合作用是否需要光的实验中，首先将植物放在黑暗处，目的是消耗叶片中的有机物，减少对实验结果的干扰。光照后要用酒精对叶片进行脱色处理，避免叶绿体色素对实验结果的影响。在实验时要设置对照组排除无
49、关变量的干扰。答案.(1)光合(2)左移澄清石灰水变浑浊呼吸作用产生了CO2.(1)有机物(淀粉)(2)酒精(3)淀粉(4)没有对照组高考真题体验1.2【答案】C【解析】在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选C。3【答案】D【解析】a点时，甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率与细胞呼吸释放二氧化碳的速率相等，在此之前，光合作用已经开始，A错；18时以后，乙植物的细胞呼吸开始强于光合
50、作用，此时有机物的积累最多，B错；bc段下降的原因是气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，de段下降的原因是光照强度减弱，光反应提供的H和ATP不足导致，C错；bd段，乙曲线出现图中走势的原因是气孔会部分关闭，导致二氧化碳供应不足，甲走出不同的趋势，其原因可能为气孔无法关闭，D对。4【答案】A【解析】由图可知，d3 浓度下的总光合作用强于d1浓度下的光合作用，因此单位时间内光反应生成的H较多，A正确，d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP比d2浓度下的要少；B错误。在d2浓度下净光合作用最强最利于蓝藻的增殖，故d2浓度的K值最大，d3深度呼吸作用弱，也
51、不篮球蓝藻繁殖。故K3较K2小，但K2最大，故C错。光照再密闭，蓝藻会通过光合作用放出氧气，仍可提供氧气，供蓝藻进行呼吸作用。因此无法根据呼吸产物来判定，故D错。5.【解析】（）水是光合作用的原料，同时又是良好溶剂，是细胞内及细胞间物质运输的介质；（）由图可知，点时叶片缺水，气孔开度值小，叶片二氧化碳的吸收量少，光饱和点低；（）水分越多，细胞的代谢越旺盛，停止供水，导致叶片细胞内水分减少，代谢减慢，叶绿素合成速率变慢，叶绿素被分解，类胡萝卜素含量相对增加，因此呈现黄色，此时类囊体结构破坏，光反应无法发生，和H减少；（）在缺水情况下，脱落酸可以使植物气孔关闭，使植物保持休眠状态，这样有利于植物抵
52、抗不利环境。【答案】（）光合作用（或光反应）物质运输（）缺水，气孔开度降低，二氧化碳的吸收减少（）缺水，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素含量增加而呈现黄色和H（）脱落酸.【试题点评】本题主要考查影响光合作用的相关因素，还牵涉到了植物激素在生产中的应用，进行了学科内知识的整合，难度适中。6.【答案】 10:00 12:00 气孔导度 光照 降低 幼叶 生殖隔离【解析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段产生的ATP和H，为暗反应阶段提供能量和还原剂，光合速率越大消耗ATP也就越快，从图中可见10:00时光合速率最大；蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸
53、腾作用在12:00时蒸腾作用最强。蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失，气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化，通过图中可知，在12:00时气孔导度最大，而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的，说明CO2供应充足，推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。H用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的H，使H的含量降低。钙在植物体内形成稳定的化合物，不能转移利用，当缺钙时，首先引起幼叶出现症状。长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展，使种群的基因库变得很不相同，并出现生殖隔离。7.【答案】光照度、NaHCO3浓度、PH值 净光合速率 净光合速率12.5103 8
54、酶活性受PH的影响【解析】观察四个曲线图的纵轴和横轴，不难发现探讨的是光照度、NaHCO3浓度和pH值对净光合速率的影响，本实验的因变量是净光合速率，是用释放O2的速率来衡量的。根据曲线2可以判断出，在光照强度达到12.5103lx后，净光合速率达到最大值，此点光的饱和点。呼吸速率可由曲线1中与y轴的交点得出，因为此时光照度为0，植物只进行呼吸作用，可知呼吸速率为8mol.g-1.h-1pH值对净光合速率的影响，主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。【试题点评】本题以坐标曲线为背景，考查影响光合作用的因素的问题，旨在考查考生的识图、析图等能力。具体要求学生能够从坐标轴中分析出实验目的，同时对于曲线中的一些特殊点的含义要理解。总体说来难度适中。此类试题在高考试卷中经常出现，希望学生多加练习。高考资源网w w 高 考 资源 网
