1、第一部分 专题复习新创意 专题二 生命系统的代谢基础 第4讲 细胞呼吸与光合作用课时作业01宏观概览回顾02命题热点调研01 宏观概览回顾 重忆宏观知识，巩固一轮成果02 命题热点调研 剖析命题热点，猜想命题特点考点一 ATP 的主要来源细胞呼吸强化学思知能 学有所思，思有深度知识核心热点1理清有氧呼吸“三”个阶段中的场所及物质和能量变化(1)第一阶段细胞质基质：消耗葡萄糖，产生丙酮酸，释放少量能量。(2)第二阶段：分解丙酮酸，释放CO2，释放少量能量。(3)第三阶段线粒体内膜：。线粒体基质消耗 O2，产生 H2O，释放大量能量2无氧呼吸的 3 点提醒：(1)产物不同的原因直接原因是参与催化的
2、酶不同。根本原因是。(2)只释放少量能量的原因：其余能量储存在分解不彻底的产物酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸产生的对细胞有毒害作用。控制酶合成的基因不同酒精3把握影响细胞呼吸的“四类”曲线(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关来影响呼吸速率。(2)乙图：O2 浓度0 时，只进行。酶的活性无氧呼吸0O2 浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。随O2 浓度增大，逐渐被抑制，不断加强。O2 浓度10%时，只进行。O2 浓度5%时，有机物消耗最少。(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。(4)丁图：CO2 是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有作用。无氧呼吸有氧呼吸有氧呼
3、吸抑制4记牢探究酵母菌细胞呼吸方式的原理(1)CO2澄清石灰水混浊。(2)CO2溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)酒精橙色重铬酸钾溶液 酸性条件 。灰绿色5探究细胞呼吸的类型欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示(以发芽种子为例)：实验结果预测和结论：范例调研方法【典例 1】(2017长沙三模)将玉米种子置于 25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成葡萄糖，再通过细胞呼吸为种
4、子萌发提供能量。(2)萌发过程中在 7296 小时种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 26.5 mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为 22 mg粒1d1。(4)若保持实验条件不变，120 小时后萌发种子的干重变化趋势是下降，原因是幼苗细胞呼吸消耗种子储存的有机物，且不能进行光合作用。解题技法曲线分析法1点睛：(1)理解横纵坐标的含义、每条曲线代表的含义、曲线走势代表的含义。(2)着重分析此曲线下降斜率代表的含义、干重差代表的含义。2答题分析：第(2)小题：计算最大呼吸速率，看种子曲线下降斜率最大，为 7296 小时；计算平均呼
5、吸速率，应为72 小时对应的干重96 小时对应的干重。第(3)小题：此小题较难，可结合“拆分问题法”解答。拆分：怎样计算转化速率？单位时间内，胚乳减少量种子消耗量。拆分：7296 小时，胚乳曲线下降斜率最大，是不是就对应最大转化速率？不一定。拆分：怎样计算得出最大转化速率？7296 小时、96120 小时，胚乳曲线下降斜率都较大，应计算出两个时间段的转化速率，进行比较，取最大值。计算：(161.7118.1)(204.2177.7)117.1 mg粒1d1。(118.191.1)(177.7172.7)122 mg粒1d1。第(4)小题：关键信息“保持实验条件”即为“25、黑暗、水分适宜”，此
6、时，萌发种子不能进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以其干重会下降。【母题探究】借题猜押其他命题点押题点 1：此题涉及哪些影响细胞呼吸的环境因素？氧气、温度、水分。押题点 2：若测得 7296 小时萌发种子吸收 O2 与释放 CO2的体积比为 13，则此时种子细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为 61。题组冲关调研 练有所得，得有高度 1知识性失误(判断正误)(1)人体细胞内 O2/CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质高()提示：由于线粒体吸收氧气放出二氧化碳，所以细胞质基质中氧气浓度高、二氧化碳浓度低，线粒体中氧气浓度低、二氧化碳浓度高，因此细胞内 O2/CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质
7、低。(2)如图为细胞呼吸作用的过程，其中物质甲、乙分别代表丙酮酸、H，而场所所含酶的种类不同，只有场所能产生大量 ATP()(3)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水()提示：有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，此阶段氧气和H反应生成水。(4)无氧呼吸不需要 O2 的参与，该过程最终有H的积累()提示：无氧呼吸不需要 O2 的参与，第一阶段产生的H与丙酮酸结合产生酒精和二氧化碳或乳酸，故该过程最终没有H的积累。(5)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供()提示：人体在剧烈运动时所需要的能量由葡萄糖分解提供，此时肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸而不是分解乳酸。(6)如图为细胞内糖分解
8、代谢过程，则植物细胞能进行过程和或过程和；真核细胞的细胞质基质中能进行过程和；动物细胞内，过程比过程释放的能量多；乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H()提示：植物细胞既能进行有氧呼吸(大多数)，也能进行产生酒精的无氧呼吸(如水淹后的根)，也能进行产生乳酸的无氧呼吸(马铃薯块茎、玉米的胚等)；真核细胞的细胞质基质中能进行过程但不能进行过程。(7)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧时()提示：有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均为将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，反应场所是细胞质基质，故葡萄糖氧化分解为丙酮酸不仅仅发生在有氧呼吸中。(8)无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜()提示：由于在有氧条件下无氧呼
9、吸受抑制，因此无氧条件下细胞呼吸较低氧条件下旺盛；零下低温环境中，虽然细胞呼吸速率很低，但温度过低水果容易被冻坏，因此无氧和零下低温均不利于水果保鲜。2(2016江苏卷)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是(D)A突变酵母乙醇代谢途径未变B突变酵母能产生HC氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体D通入氧气后，突变酵母产生 ATP 的主要部位是线粒体解析：图示突变酵母菌呼吸链中断部位为线粒体。氧气充足时，突变型酵母菌不能进行有氧呼吸，其只能在细胞质基质中产生少量的 ATP，故其繁殖速率明显低于野生型酵母菌。突变型酵母菌细胞
10、质内的葡萄糖氧化过程正常，故突变酵母乙醇代谢途径未变，在乙醇代谢途径中有H产生，A、B、C 正确，D 错误。3下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(D)(CH2O)O2CO2H2O能量A过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B过程产生的能量全部储存在 ATP 中C过程产生的(CH2O)中的氧全部来自 H2OD过程和中均能产生H，二者还原的物质不同解析：分析示意图，过程应为有氧呼吸，它发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程应为光合作用或化能合成作用，它发生的场所是真核细胞的叶绿体、原核细胞的细胞质或进行化能合成作用的生物细胞中；过程产生的能量一部分储存在ATP 中，还有一部分
11、以热能的形式散失；过程产生的(CH2O)中的氧全部来自 CO2；有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生H，光合作用的光反应阶段也能产生H，但过程产生的H用于还原 O2，过程产生的H用于还原 C3 化合物。4下图为每 10 粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是(D)A种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛B种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降C种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降D种子呼吸速率下降有利于干物质合成解析：本题主要考查呼吸作用原理的应用。由图示信息可知，随水稻开花后天数的延长，种子逐渐成熟，呼吸速率先增后减，干物质量逐渐增加至基本稳定。对比两曲线，干
12、物质快速积累时期，呼吸作用旺盛；种子成熟后期，自由水减少，脱落酸含量较高，呼吸速率下降；种子呼吸速率下降，分解有机物质减少，有利于干物质的积累。5将下图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是(B)A探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀 aB经管口 3 取样检测酒精和 CO2 的产生情况C实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口 2 连通解析：将果酒发酵装置改装成用于探究酵母菌呼吸方式的装置，改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口 2 连通，以检测酵母菌产生的气体成分；经管口 3 取样只能检测酒精的产生情况；实验开始前，需对改装
13、后的装置的气密性进行检查；探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式时，需打开阀 a，为酵母菌提供充足的氧气。6某豆科植物种子萌发过程中 CO2 释放和 O2 吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在 1224 h 期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是无氧呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是细胞质基质，其产物是 CO2 和酒精。(2)从第 12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是在此期间只有呼吸作用消耗有机物，没有光合作用合成有机物。(3)胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高。解析：(1)分析题图，第 1224 h 期间，种子的 O2 吸收量很少，
14、却释放很多 CO2，表明此阶段呼吸方式主要为无氧呼吸。豆科植物种子无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和CO2。(2)从第 12 h 到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，种子的干物质总量会下降。(3)胚根长出后，O2 吸收明显增多，这说明有氧呼吸速率明显提高。7大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如下图：(1)阶段和大豆种子的鲜重增加明显。阶段中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为自由扩散。阶段中，种子胚细胞内水的主要存在形式是自由水。(2)阶段期间，大豆种子胚细胞合成的赤霉素(或 GA)解除种子休眠，促进种子萌发。阶段中根向地生长的原因是生长素(或 I
15、AA)分布不均，使根的近地侧生长受到抑制。(3)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2 供应，短时间内叶绿体中 C5 和 ATP 含量的变化分别为增加(或“升高”)、增加(或“升高”)。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过增加二氧化碳浓度提高光合作用强度以增加产量。解析：本题综合考查细胞代谢的相关知识。(1)水分子跨膜运输的方式是自由扩散，阶段细胞代谢增强与胚细胞中自由水含量增多有关。(2)解除种子休眠、促进种子萌发的植物激素是赤霉素；根向地生长的机理是由于重力影响，使生长素分布不均，近地侧生长素浓度较高，由于根对生长素较敏感，所以近地侧根的生长受到抑制。(3)光合
16、作用过程中，突然停止 CO2供应，短时间内叶绿体中 C5 含量升高、C3 含量降低，由于光反应仍可合成 ATP，但暗反应消耗量减少，故 ATP 含量升高；种植大豆时，通风可提高大田中的 CO2 浓度，从而提高光合作用强度。8研究者用仪器检测拟南芥叶片在光暗转换条件下 CO2吸收量的变化，每 2 s 记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的 200 s 内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解水，同化 CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过细胞呼吸将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 ATP 中的化学能和热能。(2)图中显示，拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在 0.20.6 molm
17、2s1 范围内，在 300 s 时 CO2 释放量达到 2.2 molm2s1。由此得出，叶片的总(真正)光合速率大约是 2.42.8 mol CO2m2s1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下 100 s 以后，叶片的 CO2 释放逐渐减少，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的 CO2 中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用 14C 同位素示踪技术进行研究。解析：(1)有光条件下，叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用。光合作用过程分解 H2O，同化 CO2。呼吸作
18、用过程则将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 ATP 中活跃的化学能和热能。(2)分析题图，拟南芥叶片在照光条件下，CO2 吸收量在 0.20.6 molm2s1 范围内，此值为净光合速率。在 300 s 时 CO2 的释放量达到 2.2molm2s1，该值为呼吸速率，则得出叶片的总(真正)光合速率约为 2.2(0.20.6)2.42.8(molm2s1)。(3)由图知，转入黑暗 100 s 后，叶片 CO2释放量逐渐减少，随后达到一个相对稳定水平。(4)为追踪 CO2中 C 元素的来源，可利用同位素标记法进行研究。1无氧呼吸只在第一阶段生成 ATP，第二阶段不生成ATP，有氧呼吸生成 ATP
19、最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。2葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。3光合作用过程在叶绿体类囊体膜上消耗 H2O，在叶绿体基质中产生 H2O；有氧呼吸过程在线粒体基质中第二阶段消耗 H2O，在线粒体内膜上第三阶段产生 H2O。考点二 能量之源光与光合作用强化学思知能 学有所思，思有深度知识核心热点1理清光合色素的种类与作用(1)四种色素在滤纸条上的位置及所吸收的光最上：胡萝卜素，色，主要吸收蓝紫光。稍上：叶黄素，黄色，主要吸收。稍下：叶绿素 a，蓝绿色，主要吸收红光和蓝紫光。最下：叶绿素 b，黄绿色，主要吸收。橙黄蓝紫光红光和蓝紫光(2
20、)光合色素吸收的光能有 2 大重要用途分解 H2O 为 O2 和H；合成 ATP。2明确光合作用 2 大阶段(1)光反应(叶绿体类囊体薄膜)：H2O光能 ；ADPPi光能 ATP。(2)暗反应(叶绿体基质)：CO2C52C3(CH2O)C5。O2H3辨清参与光合作用的色素和酶的场所(1)参与光合作用的色素：只存在于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素不参与光合作用。(2)参与光合作用的酶：存在于。叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中4把握光合作用中 C3、C5、H、ATP 含量和(CH2O)合成量变化的四条曲线(1)CO2 供应不变(2)光照不变5关注光合作用影响因素中的 2 个易忽略点(1)温度：主
21、要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)CO2 浓度：过高时会抑制植物的细胞呼吸，进而影响到光合作用。范例调研方法【典例 2】(2017海南卷)下列叙述错误的是(C)A温度和光照会影响 CO2 的同化速率B光合作用中 O2 的产生发生在光反应阶段C光反应产生的 ATP 和 NADPH 不参与暗反应D土壤中的硝化细菌可利用 CO2 和 H2O 合成糖解题技法过程推理法1点睛：找准四个选项中的关键信息：光合作用的过程及影响因素。2答题分析：(1)由各选项判断，解答本题需分析光合作用的过程。(2)用“过程推理法”判断各选项：光反应阶段，需要光照将水光解产生 O2、H(N
22、ADPH)，B 项正确。光照会影响光合作用速率。暗反应阶段，CO2 的固定和C3 的还原都需要相关酶的参与，因此受温度影响，A 项正确。光反应产生的H(NADPH)和 ATP 可用于 C3 的还原，C项错误。土壤中的硝化细菌可利用氨氧化时释放的能量，将 CO2和 H2O 合成糖，并储存能量，D 项正确。【典例 3】(2017青岛二模)如图表示光合作用过程，a、b、c 表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是(B)A物质 b 可能是 ADP 和 PiB物质 c 直接被还原生成(CH2O)和 C5C甲中生理过程在有光条件下才能进行D乙中生理过程在有光、无光条件下都能进行解题技法过程重现法1点
23、睛：找准图示中的关键点：甲场所、乙场所。2答题分析：(1)进行光反应的甲场所是类囊体薄膜，必须在光下才能进行，需要暗反应提供 ADP 和 Pi，A、C 两项正确。(2)进行暗反应的乙场所是叶绿体基质，有光无光条件下都能进行，D 项正确。(3)暗反应过程：CO2C3(CH2O)C5，B 项错误。题组冲关调研 练有所得，得有高度 1知识性失误(判断正误)(1)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与()(2)光反应为暗反应提供H和 H2O()(3)破坏叶绿体外膜后，O2 不能产生()(4)离体叶绿体基质中添加 ATP、H和 CO2 后，可完成暗反应()(5)光照下叶绿体中的 ATP 主要是由光合作用
24、合成的糖经有氧呼吸产生的()(6)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低()(7)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2 供应，短时间内叶绿体中 C5 和 ATP 含量都会升高()2(2017新课标全国卷)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如 O2 的释放)来绘制的。下列叙述错误的是(A)A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中 ATP的合成B叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C光合作用的作用光谱也可用 CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示D叶片在 640660 nm 波长光下释放 O2 是由
25、叶绿素参与光合作用引起的解析：本题考查光合作用过程中光合色素的吸收光谱等相关知识。类胡萝卜素不吸收红光，A 错误。光合色素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B 正确。光合作用的作用光谱既可用 O2 的释放速率随光波长的变化来表示，也可用 CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示，C 正确。叶片在 640660 nm 波长光下只有叶绿素能吸收光能，进行光合作用，释放 O2，D 正确。3(2017天津卷)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是(D)A用无水乙醇提取叶绿体中的色素B用水做层析液观察花青苷的色素带C用质
26、壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目解析：本题考查绿叶中色素的提取与分离、细胞有丝分裂等相关知识。叶绿体色素为脂溶性，可溶于有机溶剂如无水乙醇，A 可达到目的；花青苷为水溶性，类比叶绿体色素的分离方法，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B 可达到目的；质壁分离和复原实验可用于探究细胞的吸水和失水，C 可达到目的；细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染色体，而表皮细胞无分裂能力，细胞中无染色体，D 符合题意。4(2017天津卷)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定 CO2 酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的
27、 CO2 吸收速率。叙述错误的是(D)A光照强度低于 P 时，突变型的光反应强度低于野生型B光照强度高于 P 时，突变型的暗反应强度高于野生型C光照强度低于 P 时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D光照强度高于 P 时，限制突变型光合速率的主要环境因素是 CO2 强度解析：本题考查影响光合作用的因素及光反应与暗反应的特点。光合作用的光反应与暗反应相互制约，相互影响。从图示可以看出，在曲线图 P 点以前，野生型水稻光合速率大于突变型，而 P 点后野生型水稻光合速率小于突变型，说明在 P 点前，野生型水稻光反应速率较高，P 点后，突变型水稻暗反应速率较高，A、B 正确；在 P 点前和
28、P 点后至光饱和点前，突变型水稻光合速率随光照强度增加而增加，即限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度，当光照强度大于光饱和点时，限制光合速率的主要因素是 CO2 浓度，C 正确，D 错误。5(2016天津卷)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(C)A红光，ATP 下降B红光，未被还原的 C3 上升C绿光，H下降D绿光，C5 上升解析：植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后，光反应速率加快，产物H和 ATP 上升，进而 C3
29、的还原过程加快，未被还原的 C3 下降，A、B 项错误；而改用光照强度与白光相同的绿光照射后，光反应速率减慢，产物H和 ATP 下降，进而 C3 的还原过程减慢，C5 下降，C 项正确、D 项错误。6在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2C5(即RuBP)2C3。为测定 RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5 与 14CO2 的反应，并检测产物 14C3的放射性强度。下列分析错误的是(B)A菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D
30、单位时间内 14C3 生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高解析：CO2 固定过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中，有光、无光条件下均可进行；该实验利用了同位素标记法，C3为 CO2 固定的产物，故单位时间内 14C3 生成量越多，说明 RuBP羧化酶的活性越高。故选 B。7将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误的是(C)A植物为鱼的生存提供氧气B鱼可为植物的光合作用提供 CO2C能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物D若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡解析：植物通过光合作用为鱼的生存提供氧气，鱼可通过呼吸作用为植物的光合作用提供
31、CO2，A、B 正确，能量流动是单向的，不能循环，C 错；若该玻璃缸长期置于黑暗中，没有能量输入，鱼和植物将会死亡，D 正确。8将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的 CO2 和 O2 浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(B)A黑暗条件下，增大、减小B光强低于光补偿点时，、增大C光强等于光补偿点时，、保持不变D光强等于光饱和点时，减小、增大解析：当光强低于光补偿点或黑暗条件下，水稻叶肉细胞消耗胞外和胞内 O2，释放 CO2，故增大，减小；当光强等于光补偿点时，水稻叶肉细胞呼吸速率等于光合作用速率，保持不变；当光强等于光饱和点时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于细
32、胞呼吸速率，减小，增大。9正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(B)AO2 的产生停止 BCO2 的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析：用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生 O2、ATP 和 NADPH，使 ATP/ADP、NADPH/NADP比值下降，A、C、D 正确；光反应停止，使暗反应中的 C3 还原受阻，导致 C5 含量减少，从而使 CO2 的固定减慢，B 错误。10某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。注：chl叶绿素；FW鲜重；DCIP Re
33、d还原型DCIP；plant植株。希尔反应活力测定的基本原理：将叶绿体加入 DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光，水在光照下被分解，产生氧气等，而溶液中的 DCIP 被还原并发生颜色变化，这些变化可用仪器进行测定。请回答：(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化。氧化剂 DCIP 既可用于颜色反应，还可作为氢载体。希尔反应活力可通过测定 DCIP 溶液的颜色变化得到，也可通过测定氧气释放速率得到。(2)从表中可知，施用细胞分裂素后，叶片氮含量提高，使碳反应中相关酶的数量增加。(3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要由根(或根尖分生组织)产生。合理施用细胞分裂素可延迟叶片衰老，提高光合速率，
34、使总初级生产量大于呼吸(量)，从而增加植物的生物量。解析：(1)根据题表下方的“注”中希尔反应活力测定的基本原理可推测希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化；DCIP 既用于颜色反应，还可作为氢载体；希尔反应活力既可通过测定 DCIP 溶液的颜色变化得到，也可通过测定氧气释放速率得到。(2)根据本小题中信息，分析表格可判断，施用细胞分裂素后，叶片氮含量提高，可使碳反应中相关酶的数量增加。(3)细胞分裂素主要由根尖分生组织产生。合理施用细胞分裂素可延迟叶片衰老，提高光合速率，使总初级生产量大于呼吸(量)，从而增加植物的生物量。11(2016浙江卷)下面是关于植物光合作用的问题。请回答
35、：(1)光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜中，H2O 在光反应中裂解为 H、O2 和电子。(2)若以 14CO2 作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含 14C 的三碳化合物是三碳酸。该三碳化合物在 NADPH的氢和 ATP 的磷酸基团等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供 C18O2 和 H2O，释放的氧气中含有 18O。氧气中含有 18O 是由于 C18O2 中的部分氧转移到 H182 O 中，H182 O又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同光强度下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由 25 降为 5 的过程中光饱和点逐渐减
36、小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度(选填：“”“”“”“”“”)25。解析：(1)光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，H2O 在光反应中裂解为 O2、H和电子。(2)在卡尔文循环中首先出现的三碳化合物是三碳酸。该三碳化合物接受来自 NADPH 的氢和来自 ATP 的磷酸基团，被还原为三碳糖磷酸。(3)给植物提供C18O2，而释放的氧气中也含有 18O，说明 C18O2 中的部分氧转移到了 H182 O 中，而 H182 O 又作为原料参与光反应，裂解为 18O2。(4)植物光合作用的光饱和点，是指光合速率达到最大时的最低光强度。该植物在温度由 25降为 5的过程中光饱和点逐渐减小，说明
37、此时温度是光合作用的限制因素，因此该植物在光照充足时的最适温度25。12(2017江苏卷)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图 1 为光合放氧测定装置示意图，图 2 为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量 CaCO3，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是光合色素溶解在乙醇中。(2)图 1 中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)图 1 在反应室中加入 NaHCO3 的主要作用
38、是提供 CO2。若提高反应液中 NaHCO3 浓度，果肉放氧速率的变化是增大后稳定(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图 2 中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对1520 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是光合产氧量与呼吸耗氧量相等；若在 20 min 后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有(填序号：C5 ATP H C3)，可推测 2025 min 曲线的斜率为负值(填“正值”“负值”或“零”)。解析：本题综合考查了光合色素的提取原理和环境因素对光合速率的影响。(1)CaCO3 可中和果肉薄片细胞产生的有机酸，防止叶绿素降解；光合色素可溶于有机溶剂
39、(如乙醇)，所以果肉薄片长时间浸泡在乙醇中会因光合色素溶解而变成白色。(2)题图 1 装置中的光照强度、水浴室的温度、NaHCO3的浓度(可提供不同浓度的 CO2)均可影响光合速率；该实验的因变量是反应液中溶解氧的浓度变化，所以测定前应除去反应液中原有的溶解氧，以排除其对实验结果的影响。(3)提高反应液中 NaHCO3 浓度即提高 CO2 浓度，可使光合速率增大后稳定。(4)1520 min 曲线的斜率几乎不变，即光合放氧速率为 0，说明光合产氧量与呼吸耗氧量相等；停止光照后，光反应产生的H和 ATP 减少，C5 合成速率下降，短时间内 C3 合成速率不变但消耗减少，所以 C3 含量会增加；停
40、止光照后光合速率下降，所以 2025 min 曲线的斜率为负值。光照强度、CO2浓度变化引起C5、C3的变化判断1光照强度变化依据反应式2C3H酶ATP CH2OC5进行判断。2二氧化碳浓度变化依据反应式C5CO2酶2C3进行判断。考点三 光合作用与细胞呼吸的联系及影响因素强化学思知能 学有所思，思有深度知识核心热点1理清光合作用与细胞呼吸的关系2解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率的关系(1)图示(2)解读A 点：。AB 段：光合速率呼吸速率。B 点：光合速率呼吸速率，称为光补偿点。B 点以后：光合速率呼吸速率。C 点：称为光饱和点。只进行细胞呼吸(3)明确最常用计算公式净光
41、合速率(O2 释放量或 CO2 吸收量)总光合速率(O2 产生量或 CO2 固定量)细胞呼吸速率(O2 消耗量或 CO2 产生量)。3曲线分析植物光合作用与细胞呼吸的关系(1)a 点：凌晨 34 时，温度降低，减弱，CO2释放减少。(2)b 点：上午 5 时左右，开始进行光合作用。(3)bc 段：光合作用细胞呼吸。(4)c 点：上午 6 时左右，光合作用细胞呼吸。细胞呼吸小于等于(5)ce 段：光合作用细胞呼吸。(6)d 点：过高，部分或全部气孔关闭，出现“午休现象”。(7)e 点：下午 6 时左右，光合作用细胞呼吸。(8)ef 段：光合作用细胞呼吸。(9)fg 段：停止光合作用，只进行细胞呼
42、吸。大于温度等于小于范例调研方法【典例 4】(2016新课标全国卷)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光照强度。(2)b 光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高 CO2 浓度(填“CO2 浓度”或“O2 浓度”)。(
43、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乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素即低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。解题技法坐标分析法1点睛：注意曲线中横坐标和纵坐标的含义。2答题分析：(1)图示曲线表示光照强度对光合作用强度的影响，光照强度低于 a 时，因光照较弱光合作用强度较低。(2)b 光照强度下，光照强度已经达到光饱和点，因此提高甲组光合作用强度的措施，可以考虑提 CO2 浓度。(3)按照甲组的条件播种乙组植株产生的种子，得到的曲线与甲组的相同，说明
44、环境改变引起的变异不可(填“可”或“不可”)遗传。【母题探究】借题猜押其他命题点押题点 1：本题涉及哪些影响光合作用的因素？除此之外还有哪些影响因素？光照强度、CO2 浓度；温度、矿质元素、气孔开度等。押题点 2：欲增加盆栽苗干物质的积累量，还可以在夜间适当降低(填“升高”或“降低”)温度。题组冲关调研 练有所得，得有高度 1知识性失误(判断正误)(1)CO2 的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6 分解成 CO2的过程发生在线粒体中()(2)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成热能和 ATP()(3)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
45、量()(4)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长()(5)如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下 CO2 吸收速率的变化，则甲植株在 a 点开始进行光合作用；乙植株在 e 点有机物积累量最多；曲线 bc 段和 de 段下降的原因相同()2(2017北京卷)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(D)A呼吸作用的最适温度比光合作用的高B净光合作用的最适温度约为 25 C在 025 范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D适合该植物生长的温度范围是 1050 解析：本题主要考查影响光合作用和呼吸作用的环境因素以及识图能力。由图可知，该
46、植物呼吸作用的最适温度约为 55，而光合作用的最适温度约为 30，呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度高，A 正确；由图可知，净光合作用的最适温度约为 25，B 正确；观察题图中曲线可知，在 025 范围内，总光合速率上升快于呼吸速率；温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C 正确；净光合速率大于零时，植物才能生长，温度为 50 时，净光合速率为负值，植物不能生长，D 错误。3(2016四川卷)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是(A)AO2 的产生BH2O 的生成CH的消耗DATP 的合成解析：叶肉细胞内 O2 是在光合作用的光反应阶段产生的，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄
47、膜，A 项正确；在核糖体上氨基酸经脱水缩合形成肽链的过程中能产生 H2O，核糖体为无膜细胞器，B 项错误；光合作用中H的消耗发生在叶绿体基质中，没有在生物膜上，C 项错误；叶肉细胞有氧呼吸的第一、二、三阶段均能合成 ATP，第一、二阶段分别在细胞质基质和线粒体基质中进行，第三阶段在线粒体内膜上进行，D 项错误。4植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(D)A植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B叶温在 3650 时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C叶温为 25 时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D叶温为 35 时，甲、乙两种植物
48、的光合与呼吸作用强度的差值均为 0解析：植物进行光合作用所需能量均来自于太阳能，A 正确；叶温在 3650 时，植物甲的曲线在植物乙曲线上方，所以植物甲的净光合速率比植物乙的高，B 正确；叶温为 25 时，植物甲和乙的曲线没有相交，即二者的净光合速率不同，C 正确；叶温为 35 时，甲、乙两种植物的净光合速率相同且大于零，所以这两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均大于 0，D 错误。5将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(D)A与单作相比，间作时两种植物的呼吸强
49、度均没有受到影响B与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析：由图可知与单作相比，两种植物在间作时的呼吸速率(光照强度为 0 时净光合速率的绝对值)不同，A 错误；与单作相比，间作时桑树的光饱和点增大，大豆的光饱和点减小，B错误；间作提高了桑树的光合速率，并且间作大豆在较弱光照强度下的光合速率也高于单作，C 错误；开始积累有机物时的最低光照强度即光补偿点，由图可知大豆单作时的光补偿点大于间作，D 正确。6将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开
50、始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为 0，之后保持不变。在上述整个时间段内，玻璃容器内 CO2 浓度表现出的变化趋势是(B)A降低至一定水平时再升高B降低至一定水平时保持不变C持续保持相对稳定状态D升高至一定水平时保持相对稳定解析：本题主要考查密闭容器中光合速率和呼吸速率的分析等相关知识。由题干信息可知，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为 0 的过程中，光合速率大于呼吸速率，植物需要不断从外界吸收 CO2，因此玻璃容器内 CO2 浓度不断降低。在净光合速率为 0 且之后保持不变过程中，植物真光合速率等于呼吸速率，CO2 浓度保持不变，B 正确，A、C、D 错误。7(2017新
51、课标全国卷)植物的 CO2 补偿点是指由于 CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的 CO2 浓度。已知甲种植物的 CO2 补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是植物在光下光合作用吸收 CO2 的量大于呼吸作用释放CO2 的量，使密闭小室中 CO2 浓度降低，光合速率也随之降低。甲种植物净光合速率为 0 时，乙种植物净光合速率大于 0(填“大于 0”“等于 0”或“小于 0”)。(2)若将甲种植物密闭在无 O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增
52、加，原因是甲种植物在光下光合作用释放的 O2 使密闭小室中 O2 增加，而 O2与有机物分解产生的 NADH 发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当 O2 增多时，有氧呼吸会增加。解析：该题主要考查影响光合作用和呼吸作用的环境因素。(1)甲、乙植物在同一密闭小室中适宜条件下照光培养，由于植物进行光合作用吸收的 CO2 量大于呼吸作用释放的 CO2 量，因此密闭小室中的 CO2 浓度降低，植物的光合速率也随之降低；甲种植物的 CO2 补偿点大于乙种植物的，当甲种植物净光合速率为 0 时，对应的 CO2 浓度大于乙种植物的 CO2 补偿点，故乙种植物净光合速率大于 0。(2)在光照条件下植物进
53、行光合作用释放 O2，使小室中的 O2 浓度升高，而有机物分解产生的 NADH在有氧呼吸第三阶段中需与 O2 结合而形成水，所以 O2 增多时，有氧呼吸会增加。8(2017新课标全国卷)下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 O2、NADP、ADPPi、C5，H代表的物质主要是 NADH(或答：还原型辅酶)。(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，还发生在 C 和 D(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在缺氧
54、条件下进行无氧呼吸。解析：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识。(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过程相关的酶，在缺氧条件下叶肉细胞可以发生无氧呼吸。9为研究
55、某植物对盐的耐受性，进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验，结果见下表。注：相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比，可反映细胞膜受损程度。请据表分析回答：(1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为光饱和点。与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，该植物积累有机物的量减少，原因是 CO2 被还原成三碳糖的量减少，最大光合速率下降；而且有机物分解增加，呼吸速率上升。(2)与低盐和对照相比，高盐浓度条件下，根细胞膜受损，电解质外渗，使测定的根相对电导率升高。同时，根细胞周围盐浓度增高，细胞会因渗透作用失水，造成植物萎蔫。(3)高盐浓度条件下，细胞失水导致叶
56、片中的脱落酸增加，使气孔关闭，从而减少水分的散失。解析：(1)在一定的光照范围内，植物的光合速率随光照强度的增强而增大，当光照强度上升到某一数值后，光合速率不再增加，最大光合速率所对应的最小光照强度即为光饱和点。从表中可以看出，高盐浓度条件下，最大光合速率比低盐和对照条件下的低；可见高盐条件下 CO2 还原成三碳糖的量减少，表中高盐条件下，呼吸速率比低盐和对照组的高，因此，高盐条件下该植物有机物的积累量少。(2)从表中可以看出，对照组和低盐条件下根相对电导率相差不大，且都较低，而高盐时，相对电导率高，由此可见，高盐时根细胞膜受损，电解质外渗，使测定的根相对电导率高。同时细胞周围盐溶液浓度大于细
57、胞液浓度，细胞通过渗透作用失水，造成植物萎蔫。(3)高盐浓度条件下，外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物失水，导致叶片中脱落酸含量增加，使气孔关闭。解题的关键是明确细胞真正光合速率实际光合速率、净光合速率表观光合速率、呼吸速率的含义及相互关系。在有光条件下，植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用。植物细胞的真正光合速率净光合速率呼吸速率。注意：O2 释放速率或 CO2 吸收速率，其主体不同代表的含义就不同。如“细胞释放 O2 的速率”指的是净光合速率，“叶绿体释放 O2 的速率”指的就是真正光合速率。“细胞吸收 CO2的速率”指的是净光合速率，“叶绿体吸收 CO2 的速率”指的就是真正光合速率。温示提馨请 完 成：课时作业4（点击进入）