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如右图曲线所示。
根据温度对呼吸强度的影响原理,在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度,以减少呼吸消耗。
②.氧气:
氧气是有氧呼吸所必需的,氧气充足可以增强有氧呼吸,抑制无氧呼吸。
有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。
关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用右图的曲线来表示。
由图可知:
O2浓度为零时只进行无氧呼吸,O2浓度在10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,O2浓度在10%以上只进行有氧呼吸。
③CO2浓度:
CO2是呼吸作用的产物,对细胞呼吸有抑制作用,实验证明,在CO2浓度升高到1%~10%时,呼吸作用明显被抑制。
据此原理,在蔬菜、水果的保鲜中,增加CO2的浓度也具有良好的效果。
【例题】如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化,请据图回答:
(1).在外界氧浓度为10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是
(2)无氧呼吸强度与氧浓度之间的关系是
(3)上线与下线相交于C点:
对于B、C点,以下叙述正确的有()
A.C点时,植物既进行无氧呼吸,又进行有氧呼吸
B.C点时,植物只进行有氧呼吸,此时无氧呼吸被完全抑制
C.B点时,无氧呼吸强度最弱
D.B点时,植物呼吸强度最弱
(4).AB段表示CO2释放量减少,其原因是
(5).图中阴影部分的面积代表。
(6)当外界氧浓度为4%~5%时,该器官CO2的释放量相对值为0.6,而O2的吸收量相对值为0.4。
此时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的倍。
(7)由以上分析,保存水果、蔬菜应()
A.控制空气流通,使氧浓度保持在10%B.控制空气流通,使氧浓度保持在5%
C.不让空气流通,抑制有氧呼吸D.保持通风良好,抑制无氧呼吸
【变式训练1】.右下图表示大气中02浓度对植物组织产生C02的影响,其中A曲线代表C02释放量,B曲线代表02的消耗量。
贮藏水果时02浓度应调节到()
A.M点B.N点C.P点D.Q点
【变式训练2】.右下图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系,其中线段XY=YZ,则在氧浓度为a时:
()
A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
D.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
考点2.光合作用与呼吸作用的比较:
(1)光合作用与细胞呼吸之间的关系图解:
2.填表比较光合作用与细胞呼吸的区别:
比较项目
光合作用
细胞呼吸
场所
条件
气体变化
物质变化
能量变化
【H】的来源
【H】的去路
ATP的来源
ATP的去路
代谢类型
【例题】
(原创与组合题)如图是在光照条件下,小麦叶肉细胞内发生的生理过程。
①~⑤为生理过程,a~h为物质名称,请回答:
(1)物质a分布在叶绿体的,物质b~g依次为b、c、d、e、f、g。
(2)上述①一⑤过程中,能够产生ATP的过程是③过程进行的场所是。
(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应,则叶绿体首先积累起来的物质是[];
假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处,h的变化是。
(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程,除自身DNA和原料外,再写出直接参与该过程的两种有机物名称:
。
(5)较强光照下,①过程中d的移动方向是。
【变式训练】
(2009年北京模拟)图中为某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()
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、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d
D.以H218O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b
考点3.光合速率与呼吸速率的表示方法和相关曲线分析及计算
1.细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示:
A.CO2释放量(或实验容器内CO2增加量);
B.O2吸收量(或实验容器内O2减少量);
C.植物重量(有机物)的减少量。
2.光合作用相对强度可用如下三种方式表示:
A.O2释放量(或实验容器内O2增加量);
B.CO2吸收量(或实验容器内CO2减少量);
C.植物重量(有机物)的增加量。
3.光合速率及计算方法:
光合作用的指标是光合速率。
光合速率通常以每小时每平方分米叶面吸收二氧化碳毫克数表示,一般测定光合速率的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内,所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数,叫做表观光合速率或净光速率。
如果我们同时测定其呼吸速率,把它加到表观光合速率上去,则得到真正光合速率。
真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率
光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量
光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量
光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量
【例题】.(2009年广东省广州市联考)在一定实验条件下,测得某绿色植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、细胞呼吸与氧气浓度之间的关系以及光合作用速率与温度之间的关系如图所示,请据图回答问题。
(1)图甲中,B点表示的生物学含义是。
(2)用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为点对应的光照强度,温度为℃最佳。
(3)图丙中,40℃时植物体能否显示生长现象?
试说明原因。
(4)绘制下列有关曲线:
①在图甲中绘出O2的吸收量与光照强度的关系曲线,用a1表示;
②将CO2浓度提高到0.05%,其他条件不变,在图甲中绘出CO2的吸收量与光照强度的关系曲线,用a2表示;
③在图乙中绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系曲线,用b1表示。
【变式训练】.右图a曲线表示在一定光照强度、不同温度条件下,某植物的光合作用量(单位时间内同化的CO2量);
b曲线表示同等条件下的呼吸作用量(单位时间内释放的CO2量)。
依据检测结果,可获得的结论之一是()
A.在25℃时,植物中有机物的含量最高
B.在20℃与30℃时,有机物积累的速度相同
C.在25℃时,有机物积累的速度最快
D.在30℃时,净光合作用量约等于10℃时的实际光合作用量
【课后作业】1.下图表示一株生长迅速的植物在24小时内C02的吸收量和释放量的变化示意图。
请据图分析回答:
(1)在此24小时内,该植物C02的吸收量与释放量相等的时间是_______________。
(2)假如该植物在24小时内呼吸速度不变,则该植物每小时的呼吸作用释放C02的量是_________,每小时最高光合作用吸收C02的量是_____________。
(3)在黑暗期间,该植物释放出的C02总量是____________。
(4)曲线中哪些资料显示该植物正在迅速生长?
试加以解释。
_________________。
(1).在外界氧浓度为10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是无氧呼吸、有氧呼吸同时存在
(2)无氧呼吸强度与氧浓度之间的关系是无氧呼吸强度随氧浓度的升高而逐渐减弱
对于B、C点,以下叙述正确的有(BD)
(4).AB段表示CO2释放量减少,其原因是氧浓度逐渐升高到5%时,无氧呼吸逐渐被抑制,而有氧呼吸十分微弱
(5).图中阴影部分的面积代表不同氧浓度下的无氧呼吸强度
此时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的1.5倍。
(7)由以上分析,保存水果、蔬菜应(B)
[解析]:
(1)该植物既可以进行有氧呼吸,又可以进行无氧呼吸。
当氧浓度为10%以下时,CO2的释放量曲线高于O2的吸收量曲线,说明无氧呼吸、有氧呼吸两种方式同时存在,如果只有有氧呼吸,则CO2的释放量与O2的吸收量相等,两曲线应该重合。
(2)从图中可以看出,无氧呼吸强度随氧浓度的升高而逐渐减弱。
(3)B点时,该器官释放CO2量最少,即细胞呼吸总强度最弱。
C点时,CO2的释放量等于O2的吸收量,说明此时只进行有氧呼吸,此时的无氧呼吸强度为0.即无氧呼吸被完全抑制。
因此,将B点理解为无氧呼吸最弱是不对的。
B点表示无氧呼吸与有氧呼吸之和最弱,即呼吸强度最弱,选项B、D是正确的。
(4)AB段表示C02释放量减少,其原因是:
氧气浓度逐渐升高到5%时,无氧呼吸逐渐被抑制,而有氧呼吸十分微弱。
(5)图中阴影部分的面积表示CO2总释放量与O2的吸收量的差值,即无氧呼吸释放CO2量,因而可代表不同氧浓度下的无氧呼吸强度。
(6)当外界氧浓度为4%~5%时,该器官O2的吸收量相对值为0.4,所以有氧呼吸过程中CO2释放量相对值也为0.4,则无氧呼吸过程中CO2的释放量相对值为0.6一0.4=0.2。
设无氧呼吸和有氧呼吸过程中消耗葡萄糖的相对值分别为X、y。
C6H12O6→酶→2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
12
X0.2
C6H12O6+6H20+602→酶→6CO2+12H20+能量
16
y0.4
解得:
X=0.1,y=1/15。
则X/Y=1.5。
(7)由于氧浓度为5%时细胞呼吸最弱。
消耗的有机物最少,因此,保存水果、蔬菜应该控制空气流通,使氧浓度保持在5%。
[答案]:
(1)无氧呼吸、有氧呼吸同时存在
(2)无氧呼吸强度随氧浓度的升高而逐渐减弱(3)BD(4)氧浓度逐渐升高到5%时,无氧呼吸逐渐被抑制,而有氧呼吸十分微弱(5)不同氧浓度下的无氧呼吸强度(6)1.5(7)B
【变式训练1】.下图表示大气中02浓度对植物组织产生C02的影响,其中A曲线代表C02释放量,B曲线代表02的消耗量。
【变式训练2】.下图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系,其中线段XY=YZ,则在氧浓度为a时:
含有叶绿体的细胞
所有活细胞(线粒体和细胞质基质)
在光下才能进行
时刻都在进行
吸收二氧化碳放出氧
吸收氧放出二氧化碳
把无机物合成有机物
把有机物分解成无机物
光能变成化学能储存在有机物中
把稳定的化学能转变为活跃的化学能并转移到ATP中。
光反应中水的光解
有氧呼吸第一阶段和第二阶段
暗反应的还原剂,用于C3的还原
用于第三阶段还原氧产生水
光反应中光能合成ATP
有氧呼吸第一、二、三阶段
用于暗反应阶段C3的还原
直接用于各项生命活动
同化作用(合成代谢)
异化作用(分解代谢)
(1)物质a分布在叶绿体的类囊体薄膜上,物质b~g依次为bO2、cATP、dADP、e[H]或NADPH、fC5、gCO2。
(2)上述①一⑤过程中,能够产生ATP的过程是①③④⑤③过程进行的场所是细胞质基质。
(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应,则叶绿体首先积累起来的物质是[f]C5;
假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处,h的变化是增加。
ATP和酶。
(5)较强光照下,①过程中d的移动方向是从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
【解析】:
图示中a表示色素分子,分布于类囊体薄膜上,b为O2,d为ADP,e为[H],c为ATP,f为C5,g为C02,h为C3,过程①~⑤依次为光反应、暗反应、有氧呼吸第—阶段、有氧呼吸第二阶段及有氧呼吸第三阶段;
光照较强时①过程中ADP应由叶绿体基质移向类囊体薄膜。
【答案】:
(1)类囊体薄膜上O2ATPADP[H]或NADPHC5CO2
(2)①③④⑤细胞质基质(3)fC5增加(4)ATP和酶(5)从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
(2009年北京模拟)图中为某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(C)
[命题意图]:
本题考查在不同状况下,植物光合作用与呼吸作用之间的关系。
[解析]:
a表示叶绿体吸收CO2,b表示释放O2,e表示线粒体吸收O2,f表示释放CO2,c表示叶绿体产生O2为线粒体利用,d表示线粒体产生的CO2为叶绿体利用。
以C18O2作原料进行光合作用,18O的转移为:
C18O2→光合作用→C6Hl218O6→呼吸作用→C18O2,在较强光照下,光合作用大于呼吸作用,呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用。
以H218O作原料进行光合作用,其18O全部生成18O2,在较强呼吸强度下,18O2主要被线粒体利用进行有氧呼吸。
C。
(1)图甲中,B点表示的生物学含义是光合作用强度等于细胞呼吸强度。
(2)用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为C点对应的光照强度,温度为25℃最佳。
不能。
因为此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
【解析】:
(1)B点时光照强度为1千勒克斯,此时一定有光合作用进行,但此时释放CO2的量为0,说明光合作用强度等于细胞呼吸强度。
(2)种植蔬菜时,为保证产量,白天应控制光强为图甲中C点对应光强,因为此时光合作用速率最大,由图丙可知25℃时有机物积累最快。
(2)由于在40℃时植物的呼吸速率大于真光合速率,所以此时植物不能显示生长现象。
(4)①在光照强度小于l千勒克斯时:
由于光合作用小于细胞呼吸,O2吸收量为正值,当光照强为1千勒克斯时光合作用强度=细胞呼吸,O2吸收量为0,当光强大于1千勒克斯时,光合作用强度大于细胞呼吸,植物开始表现为释放O2,此时O2吸收呈负值。
②提高CO2浓度,在同样光照下光合作用强度要强些。
③随O2浓度升高无氧呼吸释放CO2量逐渐减少。
【答案】:
(1)光合作用强度等于细胞呼吸强度
(2)C25(3)不能。
因为此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(4)如右下图
【变式训练】.右图a曲线表示在一定光照强度、不同温度条件下,某植物的光合作用量(单位时间内同化的CO2量);
依据检测结果,可获得的结论之一是(C)
C.在25℃时,有机物合成的速度最快
D.在30℃时,净光合作用量等于10℃时的实际光合作用量
【课后作业】:
1.下图表示一株生长迅速的植物在24小时内C02的吸收量和释放量的变化示意图。
(1)在此24小时内,该植物C02的吸收量与释放量相等的时间是___18:
00和6:
00______。
(2)假如该植物在24小时内呼吸速度不变,则该植物每小时的呼吸作用释放C02的量是___12mg/h,每小时最高光合作用吸收C02的量是______75mg/h_________。
(3)在黑暗期间,该植物释放出的C02总量是___120mg_________。
___A和C面积的代数和大于B面积(A、C两处积累的有机物比B处消耗的有机物多)_________。
【答案】.
(1)18:
00,6:
00
(2)12mg/h75mg/h(3)120mg(4)A和C面积的代数和大于B面积(A、C两处积累的有机物比B处消耗的有机物多)
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