1、第5章 细胞的能量供应和利用章末整合 体系构建|体系构建|方法技巧归纳一、夏季植物一天中 CO2 吸收和释放量变化曲线图分析1A 点：凌晨 3 时4 时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。2B 点：上午 6 时左右，太阳出来，开始进行光合作用。3BC 段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。4C 点：上午 7 时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。5CE 段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。6D 点：中午温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。7E 点：下午 6 时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。8EF 段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。9FG 段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
2、二、光合作用与细胞呼吸的联系1物质方面C：CO2暗反应(CH2O)呼吸C3H4O3呼吸CO2。O：H2O光反应O2呼吸H2O。H：H2O光反应H暗反应(CH2O)呼吸、H呼吸H2O。2能量方面光能光反应ATP暗反应(CH2O)细胞呼吸热能ATP各项生命活动三、光合速率和呼吸速率的曲线分析及相关计算1细胞呼吸和光合作用的曲线分析植物叶肉细胞进行光合作用吸收 CO2 的同时，还进行呼吸作用释放 CO2，所以测定的 CO2的吸收量并不是真正光合速率，而是表观光合速率。图 1 表示 CO2 的吸收与光照强度变化的关系，图 2 表示线粒体与叶绿体的关系。结合图 2 与图 1 中的曲线图分析如下：(1)图
3、 1 中 a 点光照强度为 0，表示只进行呼吸作用，与图2 中 B 对应。(2)图 1 中 ab 段由于光照强度较弱，光合速率小于呼吸速率，所以呼吸作用释放的 CO2 一部分被叶绿体吸收，另一部分释放出去，与图 2 中 A 对应。(3)图 1 中 b 点表示光合速率与呼吸速率相等，CO2 表现为既不吸收也不释放，与图 2 中 C 对应。(4)b 点以后，由于光照强度变得较大，光合速率大于呼吸速率，呼吸作用释放的 CO2 不能够满足光合作用的需求，表现为从外界吸收 CO2，与图 2 中 D 对应。2光合作用与细胞呼吸的相关计算如图 1 中，Oa 段表示植物呼吸速率，Od 段表示植物表观光合速率(
4、即净光合速率)，OaOd 即 ad 段表示真正光合速率(即实际光合速率或总光合速率)，它们的关系为：真正光合速率表观光合速率呼吸速率。具体表述为：(1)光合作用消耗的 CO2 总量从外界吸收的 CO2 量呼吸作用产生的 CO2 量。(2)光合作用产生的 O2量释放到外界的 O2量呼吸作用消耗的 O2 量。(3)一昼夜有机物的积累量(用 CO2 量表示)白天从外界吸收的 CO2 量晚上呼吸作用释放的 CO2 总量。|链接高考|1(2018全国卷)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸
5、的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成 ATP解析：选 C 影响植物细胞呼吸方式的主要因素是 O2 含量，细胞呼吸方式与光照强度无关，黑暗状态下植物可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸，A 正确；能量在食物链上传递的过程中，一部分能量通过呼吸作用以热能形式散失，B 正确；有氧呼吸的产物是 CO2 和水，无氧呼吸的产物是 CO2和酒精或乳酸，C 错误；植物在光合作用的光反应阶段有 ATP 合成，有氧呼吸的三个阶段和无氧呼吸的第一阶段均有 ATP 合成，D 正确。2(2018全国卷)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是()A风干种子中有机物的消
6、耗减慢B风干种子上微生物不易生长繁殖C风干种子中细胞呼吸作用的强度高D风干种子中结合水与自由水的比值大解析：选 C 种子风干后细胞内的自由水含量减少(结合水含量基本不变)，使细胞呼吸减弱，有机物的消耗减慢，A、D正确，C 错误；风干种子的水分减少，在缺水环境中，微生物不易生长繁殖，B 正确。3(2017全国卷)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是()A在细胞中，核外没有参与 DNA 合成的酶B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是 37 解析：选 C 细胞质中线粒体和叶绿体内也有参与 DNA合成的酶，A 错误；在
7、适宜环境下，酶在生物体内外都有催化活性，B 错误；在胃蛋白酶的提取液中加入某些无机盐溶液后，可以使胃蛋白酶凝聚而从溶液中析出，C 正确；唾液淀粉酶催化反应的最适温度不适合该酶的保存，应该在低温下保存，D错误。4(2018全国卷)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于 a 时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午 12：00 时叶片的光合速率明显下降，其原因是进
8、入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。解析：(1)曲线显示，当光照强度大于 a 时，相同光强下，甲植物净光合速率较乙植物高，即此条件下甲植物对光能利用率较高。(2)种植密度较大时，植株接受的光照强度较弱，曲线显示，在光强减弱过程中，甲植物净光合速率下降幅度较乙大。(3)林下为弱光环境，曲线显示，在弱光条件下，乙植物净光合速率较甲植物高，故乙植物更适合在林下种植。(4)气孔是叶片水分散失和 CO2 进入叶片的通道。夏季晴天 12：00，植物为减少蒸腾作用失水量而关闭部分气孔，同时也阻碍了 CO2 进入叶片，从而影响了叶片光合速率。答案：(1)甲(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降
9、低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO25(2018全国卷)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的 A、B 两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：(1)从图可知，A 叶片是树冠_(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_。(2)光照强度达到一定数值时，A 叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_反应受到抑制。(3)若要比较 A、B 两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_。解析：(1)树冠上层叶片
10、适宜接受强光照，下层叶片适宜接受弱光照，故树冠下层叶片的光饱和点较低，即 A 来自树冠下层。(2)根据题意，测得放氧速率不变，说明光反应速率不变，但其净光合速率下降，主要原因是光合作用的暗反应受到了抑制。(3)常用于叶绿体色素提取的有机溶剂是无水乙醇。答案：(1)下层 A 叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于 B 叶片(2)暗(3)无水乙醇6(2017全国卷)如图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B 代表一种反应过程，C 代表细胞质基质，D 代表线粒体，则 ATP 合成发生在 A 过程，
11、还发生在_(填“B 和C”“C 和 D”或“B 和 D”)。(3)C 中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。解析：(1)根据题目示意图可知，过程 A 和 B 分别代表光合作用的光反应和暗反应，是水光解的产物且不参与暗反应，为氧气，和分别是合成 NADPH、ATP 的原料，即是NADP、是 ADP 和磷酸，参与 CO2 的固定，为 C5，H参与了有氧呼吸过程，为还原型辅酶(NADH)。(2)在植物叶肉细胞中产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体薄膜，即除了 A 过程，ATP 的合成还发生在 C 和 D。(3)C中的丙酮酸可以转化为酒精，是因为细胞质基质中存在与无氧呼吸
12、过程相关的酶，在缺氧条件下叶肉细胞可以发生无氧呼吸。答案：(1)O2 NADP ADPPi C5 NADH(或还原型辅酶)(2)C 和 D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸7(2016全国卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收 CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于 a 时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。(2)b 光照
13、强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2 浓度”或“O2 浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养 T 时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析：(1)在光饱和点(b 点)之前，甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)光饱和点之后，光合作用的限制因子是温度、CO2 浓度等。(3)对比甲组、乙组曲线可知，在低光照下培养后乙组植物的光合能力比甲组的低，但其子代在甲组的条件下培养，光合能力与甲组相同，这说明低光照培养未能改变植物的遗传特性，乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素引起的，而不是遗传物质改变造成的。答案：(1)光照强度(2)CO2 浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的