专题四细胞呼吸和光合作用文档格式.docx
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CO2+NADH
H2O
与O2的关系
无关
必需O2
产生的能量
少量
大量
1.需氧呼吸的过程
2.影响细胞呼吸的外因及实际应用
因素
温度
O2浓度
水分
原因
影响酶的活性
与细胞呼吸的类型和强度有关
水是细胞呼吸的原料,也是细胞呼吸的产物
坐标
实际应用
①在低温下贮存蔬菜、水果;
②大棚蔬菜要增加昼夜温差,提高产量
①在低氧条件下延长蔬菜、水果的保鲜时间;
②中耕松土可促进植物根对土壤中无机盐离子的吸收;
③利用乳酸菌、酵母菌的发酵制作食品;
③用透气纱布或“创可贴”包扎伤口,抑制破伤风杆菌的厌氧呼吸;
④提倡慢跑:
促进肌细胞需氧呼吸,防止厌氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀
贮存粮食、水果的条件——低氧
例1某实验室用两种方式利用酵母菌进行葡萄糖发酵生产酒精。
甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。
实验过程中每1小时测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量,记录数据并绘成下面的坐标图。
据此判断下列说法中正确的是( )
A.在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为6∶5
B.甲发酵罐实验结果表明在氧气存在时酵母菌无法进行厌氧呼吸
C.甲、乙两发酵罐分别在第5小时和第3小时时厌氧呼吸速率最快
D.该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量
[拓展思考]如果将D选项改为“据图可得,在用酵母菌酿酒时发酵罐应先开后闭”,对吗?
变式[2013·
福建卷]为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根需氧呼吸速率,结果如图2-4-2所示。
请回答:
(1)细胞需氧呼吸生成CO2的场所是__________,分析图中A、B、C三点,可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根需氧呼吸速率降低有________作用,其中________mmol·
L-1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使植株地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为碳反应提供的NADPH和__________减少;
根系缺氧会导致根细胞厌氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测需氧呼吸速率的指标?
请分析说明:
____________________。
[答案]
(1)线粒体基质 A
(2)减缓 30(3)ATP 不能,因为厌氧呼吸可能会产生CO2
考点二 光合作用
条件
三碳酸
RuBP
NADPH
和ATP
三碳糖合成量
模型分析
光强度
CO2供应
由弱到强
不变
减少
增加
由强到弱
或没
三碳糖
合成量
由不足到充足
由充足到不足
1.光合作用条件骤变时各物质含量的变化
2.分析影响光合作用的因素
解读影响光合作用的因素的相关曲线
(1)光强度(如图2-4-3中甲所示)
①原理:
影响光反应阶段ATP、NADPH的产生。
②分析:
(2)CO2浓度(如图2-4-3中乙所示)
影响碳反应阶段三碳酸的生成。
(3)温度(如图2-4-3中丙所示)
通过影响酶的活性而影响光合作用。
P点对应的温度为进行光合作用的最适温度。
3.辨析表观光合速率和真正光合速率
题目中常见的关键语句
所指的含义
光照条件下
植物“产生”的氧气量,或植物“合成”的有机物的量
实质上是在叶绿体中产生的量,即光合作用总量或真光合作用量
植物“释放”的氧气量,或植物“积累”的有机物的量
实质上是表示光合作用量,即光合作用总量-呼吸作用消耗量
植物“吸收”的
实质上是表示光合作用量
黑暗条件下
植物“释放”的CO2量
实质上是呼吸作用释放量
植物“吸收”的氧气量
实质上是呼吸作用吸收量
关系式
光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量
光合作用实际CO2消耗量=实测的CO2消耗量+呼吸作用的CO2释放量
光合作用葡萄糖积累量=光合作用产生的葡萄糖量-呼吸作用消耗的葡萄糖量
例1.[2011·
浙江卷]下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是( )
A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生
B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成碳反应
例2如图2-4-4中甲表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,①~⑦代表各种物质,A、B代表两种细胞器。
图乙表示a、b两种植物的光合速率与光强度的关系。
请据图回答下列问题:
(1)叶绿体中的色素分布于________上。
提取绿叶中的色素时,要加入化学药品________以保护叶绿体中的色素,其中叶绿素主要吸收____________光。
(2)图甲中⑥以________方式进入A中,在__________处参与化学反应生成大量能量。
若该绿色植物长时间处于黑暗状态,则图甲中①→②→①的循环________(填“能”或“不能”)进行,原因是_________________________。
(3)在相同的光强度下,不同植物的光合速率会有差别。
图乙中a植物在______klx光强度条件下的实际光合速率与b植物最大的实际光合速率相同。
a植物在光强度为8klx时,5小时中单位叶面积光合作用一共固定CO2______mg,而植物从环境中实际吸收CO2的速率为________mg/h·
单位叶面积。
(4)将长势相同、数量相等的a、b两种植物的幼苗分别置于两个相同且密闭透明的玻璃罩内,在光照为12klx、温度等因素相同且适宜的条件下培养,定时测定玻璃罩内的CO2含量,罩内CO2的起始浓度为150mg/L。
结果a植物在第20min、CO2浓度保持在40mg/L时不再变化;
b植物在第35min、CO2浓度保持在20mg/L时不再变化。
请据此在图2-4-5中,画出该实验过程中a、b两种植物所在玻璃罩内CO2浓度变化的大致曲线图。
[答案]
(1)类囊体膜 碳酸钙 红光和蓝紫
(2)简单扩散 线粒体内膜 不能 没有光反应提供的ATP和NADPH,碳反应不能进行(3)5 25 3
变式图2-4-6是蚕豆叶的保卫细胞影响气孔开闭的一些生理过程示意图。
图2-4-6
请据图回答:
(1)从图中可以看出,引起气孔开闭的外界因素主要是________。
(2)保卫细胞与周围的叶表皮细胞相比,在结构上最主要的区别是前者具有________。
(3)保卫细胞吸水膨胀到一定程度时水分出入平衡,制约其继续吸水的细胞结构是________。
(4)夏季中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞________(填“吸水”或“失水”),导致叶肉细胞中三碳酸的含量________(填“增加”或“减少”)。
(5)将蚕豆叶片放入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,气孔会________(填“张开”或“关闭”);
将其放入pH=7的某溶液中(此pH有利于淀粉酶活性增高),气孔会________(填“张开”或“关闭”)。
(6)影响保卫细胞光合作用的内部因素有________和________的含量等。
[答案]
(1)光照
(2)叶绿体(3)细胞壁(4)失水减少 (5)关闭 张开(6)RuBP 色素(或酶、叶绿体等)
变式下表为某植物叶片发育过程中,影响光合作用速率的相关指标的变化。
叶片
发育情况
叶面积(最大面积的%)
总叶绿素含量
[mg/(g·
fw)]
气孔相对开放度(%)
净光合速率[μmol
CO2/(m2·
s)]
A
新叶展开前
21
—
-2.9
B
新叶展开中
85
1.1
56
1.7
C
新叶展开完成
100
2.8
80
3.1
D
新叶已成熟
11.3
5.9
注“—”表示未测数据。
请回答下列问题:
(1)B的净光合速率较低,原因可能是:
①总叶绿素含量较低导致光能吸收不足;
②气孔开放度相对低,导致___________,植物激素中________可以调节气孔开度。
(2)将A、D分别置于光照、温度恒定的密闭容器中,一段时间后,A所在的容器中________将逐渐减少,D的叶肉细胞中NADPH含量将________。
(3)与B相比,C合成生长素的能力________,光饱和点________(填“提高”或“降低”)。
(4)与D相比,C的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显偏少的结构是________。
[答案]
(1)二氧化碳的吸收量不足 脱落酸
(2)氧气 增多(3)下降 提高 (4)类囊体
考点三 光合作用和细胞呼吸
1.光合作用和细胞呼吸关系图
2.光合作用与呼吸作用的模型构建
例1.[2013·
浙江卷]为研究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。
盐浓度
(mmol·
L-1)
最大光合速率
(μmol
CO2·
m-2·
s-1)
呼吸速率
根相对电导率(%)
0(对照)
31.65
1.44
27.2
36.59
1.37
26.9
500
31.75
1.59
33.1
900
14.45
2.63
71.3
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_______。
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_______,原因是CO2被还原成________的量减少,最大光合速率下降;
而且有机物分解增加,_______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____________升高。
同时,根细胞周围盐浓度增高,细胞会因________作用失水,造成植物萎蔫。
(3)高盐浓度条件下,细胞失水导致叶片中的______增加,使气孔关闭,从而减少水分的散失。
[答案]
(1)光饱和点 减少 三碳糖 呼吸速率
(2)根相对电导率 渗透(3)脱落酸
例2将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图2-4-7中甲所
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- 专题 细胞 呼吸 光合作用