1、第2讲 光合作用和细胞呼吸专题二 细胞的代谢2016高考导航适用于全国卷考纲要求 高考印证 2013 2014 2015 1光合作用的基本过程()T2 T6AB 2影响光合作用速率的环境因素()T29 3细胞呼吸()T3C T6CD 4实验：(1)叶绿体色素的提取和分离(2)探究酵母菌的呼吸方式 专题二 细胞的代谢备考策略 1.命题趋势：叶绿体色素的提取与分离实验常直接考查，而光合作用与细胞呼吸原理与应用的考查常结合过程模型、曲线分析和生产生活应用进行。2备考指南：(1)利用光合作用图解或表解帮助理解光合作用中主要的生理变化以及光反应与暗反应之间的关系。(2)可通过表解对比法和元素追踪法加深对
2、有氧呼吸三个阶段的理解。(3)利用曲线、表格分析法复习影响光合作用和细胞呼吸的因素。专题二 细胞的代谢高考回放1(2014高考全国卷，T6,6分)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量C专题二 细胞的代谢解析：A项，光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。B项，光合作用中叶绿素吸收并转化光能的过程与酶的催化作用无关。C项，乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解
3、提供的。D项，病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。专题二 细胞的代谢2(2013高考全国卷，T2,6分)关于叶绿素的叙述，错误的是()A叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B被叶绿素吸收的光可能用于光合作用C叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光D专题二 细胞的代谢解析：题干明确考查叶绿素的有关知识，可根据叶绿素的有关内容，逐项分析解答。叶绿素a和叶绿素b所含的化学元素相同，都由C、H、O、N、Mg组成，故A项正确。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素吸收的光能通过光合作用转变为储存在有机物中的化学能，故B项正确。叶绿素
4、a在红光区的吸收峰值约为663 nm，叶绿素b在红光区的吸收峰值约为645 nm，故C项正确。绿叶中的色素对绿光的吸收极少，绝大多数绿光被反射出来，因此植物呈现绿色，故D项错误。专题二 细胞的代谢3(2013高考全国卷，T3,6分)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()A肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同C专题二 细胞的代谢解析：据题干可知，本题重点考查微生物的细胞呼吸，可首先联系细胞呼吸的方式(有氧呼吸和无氧呼吸)，然后分析每个选项提供的信息，逐项解答。肺炎双球菌属于原核生物
5、，细胞中只有核糖体一种细胞器，与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中，故A项正确。细菌的拟核有环状DNA，为细菌的遗传物质，其上的基因控制着相关蛋白质的合成，故B项正确。破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸，其适宜的生活环境应为无氧环境，故C项错误。酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是CO2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和CO2，故D项正确。专题二 细胞的代谢4(2014高考全国卷，T29,10分)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。专题二 细胞的代谢据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在ab之间时，曲线_表示了净
6、光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量_(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。0A、B和C光强大于光强专题二 细胞的代谢解析：(1)根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C的净
7、光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的H和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2的量。(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。专题二 细胞的代谢核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢1光合作
8、用与细胞呼吸关系的分析_、_、_、_、_。H2OHC6H12O6CO2H2OC2H5OHCO2核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)光合作用与有氧呼吸过程中H和ATP的来源和去向光合作用 有氧呼吸 H 来源 H2O光解产生 _ 去向 还原C3 用于第三阶段还原O2 ATP 来源 _产生 _都产生 去向 用于C3还原供能 用于各项生命活动(植物C3的还原除外)光反应阶段有氧呼吸第一、二阶段三个阶段核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系物质变化C：CO2 暗反应_呼吸_呼吸CO2H：
9、H2O 光反应_ 暗反应(CH2O)呼吸、_呼吸H2OO：H2O 光反应_呼吸H2O能量变化光能 光反应_暗反应_呼吸作用ATP各项生命活动热能有机物 丙酮酸 H H O2 ATP(CH2O)核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢2影响光合作用的因素分析(1)光照强度(如图甲)原理：影响光反应阶段_的产生。分析P 点的限制因素外因：_内因：色素含量、酶的数量和活性ATP、H 温度、CO2浓度 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)CO2 浓度(如图乙)原理：影响暗反应阶段_的生成。分析P 点的限制因素外因：温度、光照强度内因
10、：酶的数量和活性、_含量(3)温度(如图丙)原理：通过影响_而影响光合作用。分析：P 点对应的温度为进行光合作用的_。C3 色素 酶的活性 最适温度 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢3细胞呼吸方式的判断(1)依据反应物、产物来判断若需消耗氧气，则一定存在_呼吸；若产物有水，则一定存在_呼吸。若产物中有_，则一定有无氧呼吸。若产物中有二氧化碳,则要依据物质的量的关系来讨论。有氧有氧酒精或乳酸核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)依据物质的量的关系来判断不消耗O2，释放CO2只进行_呼吸。无CO2释放只进行产生_的无氧呼吸
11、或细胞已死亡。CO2释放量等于O2的吸收量只进行_呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸。CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸，又进行_发酵；多余的CO2来自_发酵。无氧乳酸有氧酒精酒精核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(3)依据反应场所来判断对于真核生物来说，有线粒体参与的一定是_呼吸，无线粒体参与的一定是_呼吸。对于原核生物来说，原核细胞中无线粒体，故有氧呼吸和无氧呼吸都没有线粒体的参与，某些原核生物内存在与有氧呼吸有关的酶，可进行有氧呼吸，如硝化细菌。有氧无氧核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢4影响细胞呼吸的
12、因素核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)温度：曲线模型如图甲温度通过影响与细胞呼吸有关的_来影响呼吸速率。(2)氧气：曲线模型如图乙氧气存在抑制无氧呼吸，有氧呼吸_阶段必须需要氧气。(3)含水量：曲线模型如图丙自由水含量_时呼吸作用旺盛。(4)CO2浓度：曲线模型如图丁CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有_作用。酶的活性第三较高抑制核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢命题点1 用模式图分析光合作用与细胞呼吸的物质和能量的关系 下图甲、乙表示高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质的变化，其中 17 和 ad 表示生理过程的
13、某一阶段，AG 表示生理过程中的相关物质，请据图回答下列问题：核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)下列有关推断中错误的是()A各种细胞生物都能进行过程 3B过程 2 需多种酶参与，且需 ATP 供能C过程 1、3 和 4 产生的H均能与氧结合产生水D能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的是过程 5C核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)写出下列物质或生理过程的名称：E_，G_，6_。(3)甲图中2对应乙图中的_。人体内能进行乙图中的_。乙图中能使ADP含量减少的是_。H2OO2CO2的固定ba、da、c、d核心知
14、识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(4)细胞中发生过程1的部位是_，其上分布的与光合作用有关的物质有_。(5)过程7可产生合成A的原料，这些原料的运动方向是_。叶绿体类囊体的薄膜色素和酶从叶绿体基质移向叶绿体类囊体的薄膜 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢易错展台(1)甲图中，不在生物膜上进行的生理过程是_。(2)在光下，根尖细胞内合成H的场所有_。(3)同一细胞中O2从叶绿体到线粒体被利用共经过_层磷脂分子。2、3、4、6、7细胞质基质、线粒体8核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(4)请在下
15、面的坐标系中绘出相关物质C3、C5、H和 ATP 的含量、(CH2O)合成量的量的变化曲线。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(5)若某叶肉细胞光合作用产生的葡萄糖中有三分之一用于该细胞的呼吸作用，那么该细胞每积累1分子葡萄糖，能够产生_分子氧气。提示：9核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢1分析光合作用和细胞呼吸的过程及物质转化问题的策略解答时，应结合所给条件，从以下几个方面进行：(1)理解教材中光合作用和细胞呼吸的过程图解，把握相关生理过程中的物质变化和能量变化。光合作用：物质变化为 CO2C3C5(CH2O)、H2OO
16、2H，能量变化为光能活跃的化学能(H和 ATP 中的能量)(CH2O)中稳定的化学能。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢细胞呼吸：物质变化为 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)4H、2C3H4O3(丙酮酸)6H2O6CO220H、24H6O212H2O，能量变化为(CH2O)中稳定的化学能活跃的化学能(ATP 中的能量)和热能。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)应结合教材图解，准确获取图示中的物质转化信息，据此确定相应生理过程是光合作用过程还是呼吸作用过程，是光反应阶段还是暗反应阶段，或者是有氧呼吸的哪一个阶段。
17、核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢2理解物质含量的变化关系在解答光合作用相关物质含量变化的题目时，要结合图解或其中部分图解(如右图所示)进行分析推理，若从骤变因素影响的直接反应式角度考虑会化难为易。若突然停止光照，H和 ATP 无法生成，这些物质直接参与 C3的还原：2C3ATP、H、酶(CH2O)C5，因此叶绿体中H和 ATP含量均减少，导致消耗的 C3减少，核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢细胞中 C3 的含量相对增加，生成的(CH2O)、C5 均减少；若降低(或停止)CO2 供应，主要影响 CO2 的固定：CO2C5
18、酶2C3，消耗的 C5 减少，细胞中的 C5 含量增加，生成的 C3 减少，C3 还原中消耗的H和 ATP 减少，则叶绿体中H和 ATP含量增加。采用这种方法，这类问题即可迎刃而解。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢1(2015宁夏银川一中第五次考试，T31)图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，甲、乙代表两种细胞器，代表各种物质。图2表示在相同且适宜温度下，测定该植物1 cm2叶片重量变化(只考虑有机物的变化，单位为mg)。据图回答下列问题：核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)获取甲、乙细胞器的方法是
19、_，将结构乙从细胞中提取出来，置于清水中，则其内膜破裂晚于外膜，原因是_。(2)在光照适宜但高温或干旱条件下，某些植物的光合作用强度也会下降，其首先是由于图1中的_(用数字和箭头表示)环节的反应强度下降导致的。(3)该植物的呼吸速率可表示为_mg/(cm2h)，光照处理1 h的实际光合速率可表示为_mg/(cm2h)。差速离心法内膜的表面积大于外膜AB2A核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析：(1)将细胞内各种细胞器分离开采用差速离心法。结构乙为线粒体，其内膜向内折叠，面积大于外膜，在清水中线粒体吸水膨胀，由于内膜面积大，故内膜破裂的时间较外膜晚。(2)在
20、高温或干旱的条件下，植物叶片表面的气孔关闭，使环境中的二氧化碳进入细胞内减少，从而直接影响二氧化碳的固定，即影响的反应。(3)无光时植物只进行呼吸作用，图2中无光处理1 h，叶片重量减少A mg，因此，该植物的呼吸速率为A mg/(cm2h)。实际光合速率净光合速率呼吸速率，净光合速率为光照处理1 h后叶片增加的重量，即(ZB)(ZA)BA，因此，实际光合速率BAAB2A mg/(cm2h)。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢2(2015新疆维吾尔自治区第一次适应性检测，T29)图中的A 表示某种结构，X、Y 分别表示在光照等适宜条件下输入和输出的物质。从下
21、列中选出有关物质填空(填序号)。氧气 二氧化碳 水 ATP 糖类丙酮酸 C3 C5 H 酒精X A Y(1)若 A 表示叶绿体，X 可以表示_，Y 可以表示_。(2)若 A 表示线粒体，X 可以表示_，Y 可以表示_。(3)若 A 表示叶肉细胞，X 表示 H182 O，Y 中含 18O 的有机物是_。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析：(1)叶绿体中发生光合作用，利用二氧化碳和水合成糖类等有机物，并释放氧气，因此 X 可表示二氧化碳和水，Y可表示糖类和氧气。(2)线粒体内发生有氧呼吸的第二、三阶段，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸在水的参与下分解成二氧化碳，
22、产生H，并释放少量能量，在有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的H传递给氧气生成水，并释放大量能量；有氧呼吸过程释放的能量一部分以热能形式散失，另一部分转移至 ATP 中。因此 X 可表示氧气、水、丙酮酸和H，Y表示二氧化碳、水和 ATP。(3)水在叶肉细胞内可参与光合作用和呼吸作用，X 表示 H182 O，参与有氧呼吸的第二阶段，产生的 CO2 中含有 18O，然后 C18O2 参与光合作用的暗反应，合成含有 18O 的糖类。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢3(2015云南昆明高三质检，T29)研究小组分别于20、30 下，测定不同光照强度对某单细胞绿藻平
23、均每个细胞O2的总产生速率和CO2释放速率的影响，结果如下：光照强度(klx)123456O2的总产生速(nmolh1)20 13688830 247101212CO2的释放速(nmolh1)20 97422230 203688核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢请分析回答下列问题：(1)在20 下，当光照强度为1 klx时，细胞中能合成H的细胞器有_；若该绿藻长期处于20、5 klx条件下，则_(填“能”或“不能”)正常生长，原因是_。(2)在30 下，当光照强度为2 klx时，平均每个细胞CO2的固定速率是_ nmolh1。(3)分析数据，可判断该绿藻细胞
24、呼吸酶的最适温度应_(填“大于”、“等于”或“小于”)30；且该绿藻细胞呼吸速率与光照强度_(填“有关”、“无关”或“无法确定”)，理由是_。在相同温度下，随光照强度的改变该绿藻细胞呼吸速率不发生改变线粒体、叶绿体不能在20、5 klx的条件下，该绿藻光合速率小于呼吸速率(其他合理答案也可)4小于无关核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析：(1)在20、1 klx时，绿藻细胞同时进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生H的场所为叶绿体类囊体薄膜，有氧呼吸中产生H的场所为细胞质基质和线粒体，其中属于细胞器的是叶绿体和线粒体。在20、5 klx时，绿藻细胞向外界释
25、放二氧化碳的速率为2 nmolh1，说明此时光合速率小于呼吸速率，植物体内有机物会不断减少，因此，长期处于这一条件下的绿藻不能正常生长。(2)在30、2 klx时，平均每个细胞氧气的总产生速率为4 nmolh1，根据光合作用的反应式，可知光合作用中产生的氧气量与固定的二氧化碳量相等，因此，这一条件下平均每个细胞二氧化碳的固定速率为4 nmolh1。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(3)在光照强度为1 klx时，在20 时呼吸作用产生二氧化碳的速率为1910(nmolh1)，而在30 时呼吸作用产生二氧化碳的速率为224(nmolh1)，这说明在20 时呼吸
26、酶的活性比30 时的大，则呼吸酶的最适温度应小于30。在光照强度为2 klx时，20 和30 时呼吸作用产生二氧化碳的速率分别为7310(nmolh1)、044(nmolh1)，同理，可以计算出在不同的光照强度下，同一温度下呼吸作用产生二氧化碳的速率都相等，这说明光照强度不影响呼吸速率。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢命题点2 借助图表、曲线考查影响光合作用和细胞呼吸的因素 为了更好地提高温室大棚栽种作物的经济效益，科研人员对某作物进行了温度和 O2 浓度的相关研究。图 1 表示在适宜的光照、CO2 浓度等条件下测得的温度与光合、呼吸的关系，图 2 中曲线
27、表示不同 O2 浓度下光照强度与光合作用速率的关系(已知 O2 可与 C5 结合，生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用)。请回答下列问题：核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)图 1 中，当温度达到_时，植物不再进行光合作用。在 温 度 为30 时，叶 肉 细 胞 内 的 H 用 于_。55 与O2结合形成水、还原三碳化合物(C3)核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)图1中，40 与60 时，CO2的吸收量均为0，二者的区别是前者_，后者_。(3)结合暗反应的过程，解释图2中高O2浓度更能抑
28、制光合作用速率的原因：_。(4)根据以上研究结果，该温室大棚作物白天(适宜的温度)在0.03%CO2浓度时，生长的最佳环境条件是_(光照强度为30千勒克斯)。光合速率等于呼吸速率光合速率和呼吸速率均为0(植物死亡)高O2与更多的C5结合，减少了用于还原的C3，从而降低了光合作用速率温度为30，O2浓度为1.5%核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析(1)由图 1 可知，细线表示光合作用 CO2 的净吸收量，粗线表示呼吸作用 CO2 的释放量，当温度达到 55 时，净光合作用强度等于呼吸作用强度，植物不再进行光合作用；当温度为 30 时，叶肉细胞内进行光合作用
29、和呼吸作用，光合作用中光反应产生的H用于暗反应 C3 的还原，而呼吸作用中产生的H与 O2 结合生成水。(2)图 1 中，在 40 时，净光合速率为 0，光合速率等于呼吸速率；在 60 时，温度过高导致植物死亡，细胞代谢停止。(3)根据题干信息，可知当氧气浓度较高时，会与更多的 C5 结合，用于 CO2 固定的 C5相应减少，生成的 C3 减少，从而降低了光合作用速率。(4)由两图分析可知，温度为 30、O2 浓度为 1.5%时，净光合速率最大，最适宜植物生长。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢易错展台(1)在下面的坐标图中绘出 25 时真正的光合作用强度的
30、线段示意图。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢提示：如下图：(2)根据图 1 绘出温度影响总光合作用强度的曲线，并作简要分析。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢提示：见下图。低温时光合作用强度低但不为零，最适温度在 30，到 55 时降为零。(3)在下面的叶肉细胞示意图中分别标出 A 点、B 点、F 点的气体交换情况，并标出气体名称。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢提示：(4)图 2 中 C 点主要的限制因素是_。(5)结合下图适当增大 CO2 的浓度(其他条件不变)，a、b、c点将怎
31、样移动？_。光照强度 a点不变，b点向左移动，c点向右上方移动 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(6)若温度保持 25，长时间每天交替进行 12 h 光照，12 h黑暗，该植物_(能、不能)正常生长。能 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢1从关键词来区分“总光合速率”“净光合速率”和“呼吸速率”在黑暗时，植物体只能进行呼吸作用，所以在黑暗条件下测得的数据就是呼吸速率；而在光照条件下，植物体可以同时进行光合作用和呼吸作用，因此，在光下直接测得的数据是净光合速率；总光合速率无法直接测得，只能间接求得：总光合速率净光合速率呼吸
32、速率。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢下表列出了部分常见的与总光合速率和净光合速率有关的关键词。项目 常用关键词 真正光合速率 O2产生(生成)速率 CO2固定速率 有机物产生(制造、生成)速率 净(表观)光合速率 O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率 黑暗中有机物消耗速率 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢特例：如果题干给出的信息是叶绿体吸收CO2或叶绿体释放O2的量，则该数据为总光合速率。2光合速率等于呼吸速率时的点，若用图形表示，可归纳为以下几种：四幅图中
33、所有的 a 点及图乙中的 b 点均表示光合作用速率等于呼吸作用速率的点，因此在识别时一定要认真分析。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢3光合作用曲线中特殊点的移动情况分析改变某一影响因素时，可能导致 CO2(光)补偿点和饱和点CO2(光)补偿点是指植物在光合速率等于呼吸速率时的 CO2浓度(光照强度)，如图中 B 点所示。CO2(光)饱和点是指达到最大光合速率时的 CO2 浓度(光照强度)，如图中 C 点所示等的移动。(1)若改变某一外界因素(如 CO2 浓度、光照强度)，使光合速率增大或减小，而呼吸速率不受影响。那么为使光合速率等于呼吸速率，则补偿点相应地
34、向左移或右移。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)若改变某一外界因素(如温度)，使光合速率增大或减小，而呼吸速率也受到不同程度的影响。补偿点的移动则需视具体情况而定。若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，补偿点 B 相应地向右移，通过增加光照强度来提高光合速率，使光合速率等于呼吸速率。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(3)某一条件相对不足时，最大光合速率减小，达到最大光合速率所需的 CO2 浓度(光照强度)也会降低，CO2(光)饱和点 C左移；反之，则右移。其他点的移动情况应根据题意再作推断。(4)若
35、改变植物的类型(如将阳生植物改为阴生植物)，则补偿点的移动情况要依植物的生理特性而定。阴生植物与阳生植物相比，前者适宜在光照较弱的环境中生长，在光照强度较弱时，阴生植物的光合速率大于阳生植物的光合速率，这就意味着阴生植物较阳生植物更易达到光补偿点。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢1(原创题)某实验小组研究温度对水绵光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如下图所示，据图分析下列有关说法正确的是()A据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35 B图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 C每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度是25 D在5 时，水绵细胞产生
36、氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍B核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析：图中纵坐标表示光照下吸收CO2的量(即净光合速率)或黑暗中释放CO2的量(即呼吸速率)。由于没有对高于35 条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此，不能说明水绵细胞呼吸作用的最适温度为35。水绵细胞积累有机物的速率是指净光合速率，从图中可以看出，在25 时水绵细胞在光照下吸收CO2的量最高，即积累有机物的速率最大。每天光照10小时，最有利于水绵生长的温度应是20，因为在20 时，每天光照10小时，一昼夜水绵积累的有机物最多，为11.5 mg(3.25101.51411.5)(用CO2吸
37、收量表示)。在5 时，水绵细胞产生氧气的速率是1.5(用CO2吸收量表示)，消耗氧气的速率是0.5(用CO2释放量表示)，可知水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢2(2015广西南宁、桂林、柳州、玉林高三适应性检测，T29)某科研小组在25 条件下对植物甲和植物乙叶肉细胞的光合作用特性进行了研究，结果如图所示。请回答下列问题：注：净光合速率光合速率呼吸速率。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)图中A点条件下植物甲叶肉细胞产生ATP的细胞器有_，B点条件下植物乙叶肉细胞进行光合
38、作用消耗CO2的速率为_。(2)在本实验条件下，植物甲叶肉细胞的最大净光合速率_(填“大于”“等于”或“小于”)植物乙的最大净光合速率。在无光条件下植物_(填“甲”或“乙”)的干重减少得更快。(3)另有研究发现沙尘天气会影响这两种植物的生长，分析认为：首先沙尘天气遮挡阳光直接影响光合作用的_阶段；其次沙尘堵塞植物叶气孔，影响光合作用的_阶段。叶绿体和线粒体10 molm2s1大于乙光反应暗反应核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析：(1)A点条件下，植物甲的叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等，叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸产生ATP的细胞器分别是叶绿体和线粒体。B
39、点条件下，植物乙的叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等，植物乙叶肉细胞的呼吸速率为10 molm2s1，则光合速率也为10 molm2s1。(2)二氧化碳吸收速率即净光合速率，从图中可知植物甲叶肉细胞的最大净光合速率大于植物乙的最大净光合速率。在无光条件下，植物只进行呼吸作用，图中显示植物乙的呼吸速率大于植物甲，因此，在无光条件下植物乙的干重减少得更快。(3)光照减弱后会直接影响光反应。环境中二氧化碳通过气孔进入植物的叶肉细胞，二氧化碳参与暗反应，气孔堵塞后会影响暗反应。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢3(2015吉林长春市高三监测，T29)羊草和大针茅是两种常
40、见牧草。某研究小组在不同土壤含水量的条件下，分别在14时和16时测得羊草和大针茅的相对光合速率如表。请分析回答下列问题：14时 16时 羊草 大针茅 羊草 大针茅 土壤含水量(相对值)49 81.9%80.2%82.2%80.2%19 35.0%54.0%45.2%65.0%11 16.0%24.0%34.7%40.1%核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢14时 16时 羊草 大针茅 羊草 大针茅 环 境因素 光照强度(klx)93 50 气温()28.0 28.0 大气相对湿度(%)33 33 CO2浓度(ppm)311 311 注：以午前光合高峰时的光合速
41、率作为100%；土壤含水量49为水分充足，19为干旱。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)绿色植物吸收光能的色素分布在叶绿体的_，在实验室中可用_法来分离。(2)根据表中数据分析，环境因素中气温、大气相对湿度、CO2浓度为该实验研究的_变量。土壤含水量相对值为19时，羊草在14时的光反应速率比16时_。从表中可以看出，当环境因素相同时，羊草和大针茅的相对光合速率随土壤含水量减小而_，原因是_。两种植物相比，_更适应干旱的环境。大针茅类囊体薄膜(基粒)纸层析无关低降低(减小、下降)土壤含水量减少，植物缺水导致气孔关闭程度加剧，CO2吸收量减少核心知识提炼整
42、合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析：(1)在绿色植物中，与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜，分离色素的方法是纸层析法。(2)本实验的变量有两个：土壤含水量和光照强度，其他为无关变量，如环境因素中的气温、大气相对湿度和二氧化碳浓度等。土壤含水量为19时，羊草14时的光合作用速率为35.0%，低于16时的光合作用速率(45.2%)，所以羊草在14时的光反应速率较低。土壤含水量减少，植物缺水导致气孔关闭程度加剧，CO2吸收量减少，导致光合速率随土壤含水量减小而降低。两种植物相比较，大针茅在干旱的环境中光合速率下降没有羊草明显，所以大针茅更适应干旱环境。核心知识提炼
43、整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢命题点3 光合作用与细胞呼吸的实验设计 实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答下列问题：(1)若 乙 装 置 为 对 照 组，则 其 和 甲 装 置 的 区 别 应 为_。装置中放置死亡的植物核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)测定植物的净光合作用强度：在甲、乙两装置的烧杯中加入_(填“NaOH”或“NaHCO3”)溶液。其作用是：_。将两装置放在适宜的光照下照射1小时，测定红墨水滴的移动距离。实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.5 cm，甲装置中红墨水滴向_移动4 cm。NaH
44、CO3提供CO2右 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(3)测定植物的呼吸强度：在甲、乙两装置的烧杯中加入_溶液。其作用是_。将两装置放在_环境中1小时，温度与(2)中温度相同。实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动0.1 cm，甲装置中红墨水滴向_移动1.5 cm。(4)综合分析可知，该植物的实际光合强度为每小时红墨水滴向_移动_ cm。NaOH吸收装置中的CO2 黑暗左 右5.1核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解析 为防止装置自身影响实验结果，该实验需要设置空白对照，对照组中应用死亡的植物代替正常生长的植物；该实验通过测
45、定氧气的变化来反映光合作用速率和细胞呼吸强度，故其他气体的量应该固定不变；在测定净光合作用强度时，需要用 NaHCO3 提供 CO2，在测定细胞呼吸强度时需要用NaOH吸收装置中的 CO2。光合作用使装置中的氧气增多，气压增大，故液滴应向右移动；细胞呼吸过程中，装置中的氧气减少，气压减小，液滴应向左移动。实际光合强度应为净光合强度和呼吸强度之和，故实际光合强度(40.5)(1.50.1)5.1 cm。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢易错展台(1)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置的对照实验是_。(2)测量呼吸速率时，如果实验材料是种子，为防止微
46、生物呼吸对实验结果的干扰，应对_处理。将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变装置及所测种子进行消毒核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(3)若类比上述装置设计思路，探究某发芽种子的细胞呼吸类型(假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测：核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢若甲液滴左移，乙液滴不动，则_。若甲液滴不动，乙液滴右移，则_。若甲液滴左移，乙液滴右移，则_。(4)若将典例中甲装置中的烧杯中加入NaHCO3置于不同光照强度下，记录装置中红墨水滴移动的方向。
47、若红色液滴右移，说明光合作用强度_细胞呼吸强度。若红色液滴左移，说明细胞呼吸强度_光合作用强度。若红色液滴不动，说明光合作用强度_细胞呼吸强度。只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸大于大于等于核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(5)假设光照对呼吸作用无影响，生长状况相同且质量相等的A、B 两种植物的幼苗分别被培植于内含 CO2 缓冲液(维持CO2 浓度不变)的无色透明气球内，气球体积可变，初始时指针指向正中位置。当光照强度 A 适宜、B 较弱时，图中指针将_(向左、向右或不)偏转。向右核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引
48、专题二 细胞的代谢1光合作用与细胞呼吸实验的设计方法(1)常见相关实验装置的分析及应用提供无氧环境的实验装置a图 1 用水隔绝空气。b图 2 用石蜡或油膜密封玻璃容器，隔绝液体与空气。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢与 CO2 相对含量有关的实验装置核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢a图 3 容器内的 NaHCO3 溶液可放出 CO2，保持容器内 CO2浓度恒定，使容器内的植物能够长时间进行光合作用。b图 4 在容器中加入 NaOH 溶液，可以除去容器中的 CO2，减弱容器中植物的光合作用，或降低容器内的压强，引起细刻度
49、管中液滴的移动。c图 5 中 NaOH 可以除去空气中的 CO2，澄清的石灰水能够检验气体中是否存在 CO2。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)常用的测定方法呼吸速率表示方法将植物置于黑暗中，实验容器中单位时间内 CO2 增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢表观(净)光合速率的测定方法(如图)a植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是表观(净)光合速率。b条件：整个装置必须置于光下。核心知识提炼整合高
50、考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢2光合作用与呼吸作用的实验设计应答策略光合作用相关实验大多结合光合作用的原料、产物、场所和条件展开。解答此类题目时，需要根据实验目的确定实验自变量，如“验证光合作用需要 CO2”的实验中，自变量为CO2 的有无，因此，需设置一组有 CO2，另一组无 CO2。对于植物光合作用及其强度，依不同的实验材料等确定观察对象，如：水生植物可以以气泡的产生量或产生速率为观察对象；离体叶片若事先沉入水底，可以以单位时间内上浮的叶片数目为观察对象；植物体上的叶片，可以以指示剂(如碘液)处理后叶片颜色的变化为观察对象；水绵作为实验材料时要借助显微镜，以好氧细菌的
51、分布情况为观察对象。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢1(2015贵州省七校联考，T29)下图是将绿色植物置于密闭容器内，探究植物代谢的影响因素的实验示意图。毛细管中水滴移动后移动针筒的位置，使水滴始终位于X的位置，针筒的读数可以显示容器内氧气体积的改变量(单位：mL/h)(“”表示增加，“”表示减少)。回答下列问题：核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(1)黑暗条件下测定氧气的吸收量需将碳酸氢钠溶液换作_。10 时在适宜光照下该植物是否能正常生长？_(填“是”或“否”)，原因是_。(2)该植物生长的最适温度是_，而细胞呼吸
52、消耗有机物最快的温度是_。若此植物处于12小时光照，12小时黑暗的环境中，据上述实验数据，最适合该植物生长的昼夜温度组合是_。温度()10 15 20 25 30 35 40 45 适宜光照 4 12 20 32 29 15 9 5 黑暗 4 6 11 17 25 35 23 18 氢氧化钠溶液是此时光合作用速率大于呼吸作用速率2535白天25、晚上10 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(3)若将实验装置中的碳酸氢钠溶液换成蒸馏水，在其他条件相同的情况下，植物的光合作用速率将_(填“下降”或“上升”)。下降核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导
53、引专题二 细胞的代谢解析：(1)黑暗条件下植物只进行呼吸作用，有氧呼吸吸收氧气、释放二氧化碳，将容器内碳酸氢钠溶液换作氢氧化钠溶液，可以避免二氧化碳的干扰，测定植物有氧呼吸对氧气吸收的情况。10 时在适宜光照下容器内氧气体积的改变量为4 mL/h，说明植物的光合作用速率大于呼吸作用速率，植物体内的有机物在积累，能正常生长。(2)光照条件下容器内氧气体积的改变量反映了净光合作用速率的大小，净光合作用速率越大，越有利于植物生长，从表中可知25 时净光合作用速率最大，故25 即为植物生长的最适温度。在黑暗中容器内氧气体积减小最多的温度为呼吸作用消耗有机物最快的温度，即35。白天植物有机物积累最多的温
54、度(即25)、晚上植物消耗有机物最少的温度(即10)组合，即为适合植物生长的昼夜温度最佳组合。(3)碳酸氢钠溶液能给植物的光合作用提供二氧化碳，换成蒸馏水后，容器内的二氧化碳浓度会逐渐下降，导致光合作用速率下降。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢2(改编题)有多种方法可以测定植物的光合作用速率。请回答以下相关问题：(1)在光照适宜、温度恒定的条件下，图甲的实验装置为密闭容器，图甲中的曲线为测量 1 h 内该容器中 CO2 的变化量。图 甲 中 AB 段，叶 绿 体 内 ADP 含 量 最 高 的 场 所 是_。导致 AB 段曲线变化的主要原因是_。该绿色植物
55、前 30 min 实际光合作用的平均速率为_ LL1 CO2min1。叶绿体基质容器中CO2逐渐被光合作用消耗146核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢(2)某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图乙 A 所示，其中 CO2 缓冲液可以吸收或提供 CO2，保证小室中 CO2 恒定)。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是_；影响a点变化的内因是_；装置
56、中氧气浓度最高的时间是_点；图中装置刻度管中液滴移到最左点是在曲线中的_点。光照强度、温度酶的活性18(或g)c 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：每隔一定时间记录一次刻度数据2429323438该组实验数据是在 B 曲线的_段获得的。为了使该实验的数据更加准确，还应该设置该实验的_。如果要测定该植物呼吸作用的速率，怎样利用该装置设计实验？_。df对照组(或对照实验)将此装置遮光(或遮光并将缓冲液换成NaOH溶液)，每隔一定时间记录刻度数据 核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二
57、细胞的代谢解析：(1)暗反应需要光反应提供的 ATP 和H，用于 C3 的还原，所以在叶绿体基质中 ADP 最多。前 30 min 净光合速率为(3 620220)/30 LL1CO2min1，由 3060 min 该植物呼吸速率为(1 200220)/30 LL1CO2min1，所以前30 min 的实际光合速率净光合速率呼吸速率(3 620220)/30(1 200220)/30146 LL1CO2min1。(2)影响光合作用强度的主要环境因素是光照强度、温度和 CO2 浓度等。内因有酶的数量和活性、色素的数量等。B 图中的 c、g都表示光合速率呼吸速率的点，c 点时装置中的 O2 含量最
58、低，g 点时 O2 含量最高。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢在表格记录的时间段中，氧气的释放速率是先减小后增大，结合 B 图，应对应曲线中的 df 段。为了使实验数据更准确，还应该设置一组装置中放没有生命活力的植物，其他条件与实验组相同的对照实验。要测呼吸速率，需把该植物放在无光的条件下，测单位时间内装置中减少的 O2 的量。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢解题模块光合作用和呼吸作用实验应依照如下步骤进行：第一步，阅读题干，明确实验目的；第二步，理解装置图(注意光合速率与呼吸速率装置图的异同)，明确实验原理(结合光合作用和呼吸作用的过程及影响因素)，特别是因变量的检测方法；第三步，结合题目要求分析确定答案；第四步，若题目的结果分析中要求绘制曲线或表格，要注意掌握相应的方法，如对于曲线，不要忘记横、纵坐标的含义(有时还要注意单位)，而对于表格，则不要忘记名称、行和列的含义等。核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢核心知识提炼整合高考命题互动突破专题强化训练栏目导引专题二 细胞的代谢本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放