《2013届专题二细胞代谢专题培训教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届专题二细胞代谢专题培训教材（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热点总结与高考预测(二)细胞的代谢,一.利用气体含量变化判断光合强度和呼吸强度,1.呼吸强度的测定 在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此，此时测得的氧气吸收量(即空气中O2的减少量)或二氧化碳释放量(即空气中的CO2增加量)直接反映呼吸速率。,2.呼吸类型的判定 (1)如果吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等，则只进行有氧呼吸； (2)如果不吸收氧气，能放出二氧化碳，则只进行酒精发酵； (3)如果吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量，则既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。,3.光合强度的测定 在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的空气中氧气的增加量(或二氧化碳减少量)比植
2、物实际光合作用所产生的O2量(或消耗的CO2量)要少，因为植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。因此，此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出表观光合速率或称净光合速率。,(1)光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量 (2)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 (3)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,【典例训练1】(2011福建高考)如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是( ),A.在9：3011：00之间
3、，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 B.在11：0012：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多 C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同 D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应,B,【新题预测2】植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是( ),A.在a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位只有线粒体 B.该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2 叶小时) C.在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照下11小时
4、，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 45 mg D.已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 。若将温度提高到30 的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点下移,A,二.细胞代谢实验中各种仪器和操作的作用,1.创造无氧环境 (1)图1用凉开水隔绝空气。 (2)图2用石蜡或油膜密封玻璃容器，隔绝液体与空气。,2.光合作用过程中对光的控制,(1)图6中U区遮光可引起该区缺乏光照，不能进行光合作用。 (2)移动光源，引起植物和光源之间距离的变化，造成光照强度的变化，影响植物的光合作用。 (3)图7中三棱镜可起到散光的作用。 (
5、4)用带有颜色的薄膜遮光可起滤光的作用。,3.除去、增加或验证CO2,(1)图3容器内的碳酸氢钠可放出CO2，保持容器内CO2浓度恒定，使容器内的植物长时间进行光合作用。 (2)在容器中加入NaOH或Ba(OH)2溶液可除去容器中的CO2，减弱容器中植物的光合作用或降低容器内的压力引起玻璃管内液滴的移动。 (3)图5中NaOH可除去空气中的CO2，澄清的石灰水可验证气体中是否存在CO2。,例:分析比较三装置,若装置1液滴不动，装置2液滴右移，若装置1液滴左移，装置2液滴右移， 装置1与装置2液滴均左移，,例:当着色液滴移动时,种子的呼吸类型,若装置1液滴左移，装置2液滴不动，,生物只进行有氧呼
6、吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。,生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。,生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。,呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。(与糖类相比，脂肪C、H比例高，O的比例低，故氧化分解时释放相同CO2时，脂肪消耗的O2多，故CO2/O21，而葡萄糖只进行有氧呼吸时，CO2/O21；若有氧和无氧呼吸同时进行，则CO2/O21。),装置需改动的地方有三处： 结果分析：,例:若将装置1改为探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系，则应如何改动.,将“发芽种子”换成“能进行光合作用的材料”；将“NaOH溶液”换成“Na2CO3/Na
7、HCO3缓冲液”，保证CO2的相对稳定。置于不同的光照强度下，观察液滴移动。,若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大；若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小；若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。,【典例训练2】(2011海南高考)某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如图所示)，其中A不密封，B、C密封；B内培养皿中盛有Ba(OH)2溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中
8、液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。,回答问题： (1)根据上述实验设计判断，该实验的目的是_。 (2)从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C中的_(大、小)，原因是_ _；A中的幼苗生长量比C中的_(大、小)，原因是_。,探究CO2含量对植物生长的影响,小,B装置密封，且培养皿中为Ba(OH)2溶液，容器中没有CO2不能进行光合作用，而C中含有少量CO2，可以进行光合作用,大,A不密封可以从外界吸收CO2，光合作用较强，C密封不能从外界吸收CO2，光合作用较弱,【新题预测3】在光照适宜、温度恒定的条件下，用左图的实验装置进行植物光合作用或呼吸作
9、用的实验，测量一小时内密闭容器中CO2的变化量绘成右图曲线。下列有关叙述正确的是(注：实际光合作用包含叶片的有机物积累量和呼吸消耗量)( ),A.根据后30分钟的结果无法计算细胞呼吸速率 B.前30分钟内绿色植物实际光合作用的平均速率为64ppm/min C.植物光合作用速率与其叶绿体内的NADPH含量的变化趋势相同 D.若容器中加入NaHCO3溶液，植物光合速率和呼吸速率都会加强,B,【新题预测4】为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型，请据所给的材料和用具设计实验： .实验原理：种子萌发过程中，如果只进行有氧呼吸则吸收氧气量和CO2释放量相等；如果只进行无氧呼吸则只释放CO2。.实验材料和
10、用具：萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、100mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。,.实验方法：按照装置一图将实验材料和用具装好。若想得到预期的实验结论，必须同时设计另一组实验装置即装置二，请指出应如何设计。(在方框内绘出装置二的图示并做好相应标注),.完成如下表格，预测实验可能出现的现象及结论。(请描述装置一和二中滴液移动状况),只进行有氧呼吸,一不移，二右移,一左移，二右移,细胞代谢相关题型 题型1光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量代谢关系的分析,下图表示在适宜光照条件下某高等植物的一个细胞内发生的部分生理过程，下列分析正确的是() A细
11、胞持续伴随着“光能热能”的转换 B小麦根尖分生区的细胞中可以进行的全部过程 C过程和分别在线粒体和细胞质基质中完成 D参与过程的H来自于有氧呼吸的第、第阶段,A,方法规律,光合作用与细胞呼吸的过程及物质能量的变化规律,题型2光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下的气体变化,如图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 () Aa、b箭头表示的是O2进出细胞的过程 Be、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的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
12、的主要去向是图中的b,典例2,C,方法规律,绿色植物每时每刻都在进行细胞呼吸，分解有机物、吸收O2、产生CO2。注意四种情况： 强光照射：光合作用速率大于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2的去向：供给线粒体释放到叶片外。叶绿体需要的CO2的来源：线粒体产生外界吸收。过程如图1所示：,中性光照：光合作用速率等于细胞呼吸速率。叶绿体产生的O2供给线粒体进行细胞呼吸。线粒体产生的CO2供给叶绿体进行光合作用，叶片与外界环境不进行气,体交换。过程如图2所示：,弱光光照：光合作用速率小于细胞呼吸速率。叶绿体产生的全部O2供给线粒体利用。线粒体产生的CO2除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片外。过程如图3所示：
13、,黑暗情况：不进行光合作用，只进行细胞呼吸，叶片从外界吸收O2，释放CO2。过程如图4所示：,迁移应用,2如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中af代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜条件下O2净产量(光合作用的O2产生量呼吸作用的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题： 在图甲中，b可代表，物质b进入箭头所指的结构后与结合，生成大量的。,O2,H,ATP和水,在适宜的条件下，若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是。 在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外
14、在因素分别是、。 在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向(左、右)移动。在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是。,18O2,CO2和H2O,叶绿体的数量,二氧化碳浓度(或温度),左,从类囊,体薄膜到叶绿体基质,题型3光合作用与呼吸作用的相关计算,如图表示绿色植物鸭茅(属禾本科鸭茅属，为多年生草本植物，幼叶呈折叠状)相对光合速率(%)与叶龄的关系。请据图回答： B点表示。 新形成的嫩叶净光合速率(净光合速率真光合速率呼吸速率)很低，从光合作用的光反应角度分析，是由于,叶片充分展开时，,相对光合速率最大,幼叶呈折叠状，,吸收光能少、光合色素含量
15、少(和叶绿体片层结构不发达等),从光合作用的暗反应角度分析，是由于；此外还有等原因。 CD段相对光合速率明显下降的原因是。,光合作用所需酶含量少、活性低,幼叶呈折叠状，气孔开度低,叶绿素的含量减少，,光合酶等酶的活性降低,光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若摘除花或果实，叶片光合速率随之降低的原因是。 用与鸭茅大小相似的绿色叶片，分组进行如下实验。已知叶片实验前，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h(光强度相同)，再测其质量变化，得到如下结果：,光合产物的输,出受阻,参与光合作用的酶的最适温度大约在；温度为30 时，叶片真正的光合作用速率为。,29 ,3 m
16、g/h,方法规律,1光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。,植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率 若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。 有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正(实际)光合速率。,将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离出来，在离体条件下分别研究光合作用中CO2吸收量（图左）和呼吸作用中CO2的释放量（图右）。据图回答 （1）在光照强度为8千勒克斯，温度为15的条件下，离体叶绿体的光合作用强度是_ g/h/10g ，在30条件下的叶肉细胞既不吸收CO2，也不释放CO2，此时的光照强度应为_ 千勒克斯 （2）假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变。在温度为30光照强度为8klx下照光10h后，再移到温度为30的暗处，此1
