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1、高考热点专题一 光合作用与细胞呼吸的综合分析,专题三 细胞呼吸与光合作用,方法技巧,1.表观(净)光合速率和真正光合速率的判定方法 (1)若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示总(真正)光合速率，若CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。 (2)若所给数值为有光条件下绿色植物O2释放量或CO2吸收量的测定值，则为净光合速率。 (3)有机物积累量为净光合速率，制造量为总(真正)光合速率。,2.光合作用与细胞呼吸“关键点”移动的判断技巧,CO2(或光)补偿点和饱和点的移动方向：一般有左移、右移之分，其中CO2(或光)补偿点B是曲线与横轴的交点，CO2(或光)饱和点C则
2、是最大光合速率对应的最低CO2浓度(或光强度)，位于横轴上。 (1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。 (2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应右移，反之左移。 (3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向左移动。,3.解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线,解读 (1)夏季的一天中CO2吸收量和释放量变化曲线分析(如图1所示) a点：凌晨34时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。 b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用。 bc段：光合速率小于呼吸速率。 c点：上午7时左右，光合速率
3、等于呼吸速率。 ce段：光合速率大于呼吸速率。 d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 e点：下午6时左右，光合速率等于呼吸速率。 ef段：光合速率小于呼吸速率。 fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。,(2)有关一天中有机物的情况的曲线分析(如图2所示) 积累有机物的时间段：ce段。 制造有机物的时间段：bf段。 消耗有机物的时间段：Og段。 一天中有机物积累最多的时间点：e点。 一昼夜有机物的积累量：SPSMSN。,(3)在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线分析(如图3所示) 如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。 如果N点高于M点，说明
4、经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。 如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。 CO2含量最高点为c点对应时刻，CO2含量最低点为e点对应时刻。,(4)在相对密闭的环境中，一昼夜O2含量的变化曲线分析(如图4所示) 如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。 如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加。 如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。 O2含量最高点为e点对应时刻，O2含量最低点为c点对应时刻。,4.测定光合速率与呼吸速率的三种方法 (1)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率,装置中溶液的作用：在测细胞呼吸
5、速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。,测定原理 a.甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。 b.乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 c.真正光合速率净光合速率呼吸速率。,测定方法 a.将植物(甲装置)置于黑暗条件中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。
6、b.将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 c.根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。 物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。,(2)“半叶法”测定光合速率 例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如图所示。“半叶法”的原理是,将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A
7、、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2h)。若MMBMA，则M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。,(3)利用“黑白瓶”法测定光合速率 将装有水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真正光合作用量(光合作用总量)白瓶中氧气增加量黑瓶中氧气减少量。,探究考向,A.乙过程利用的ATP是由甲和丙过程共同提供的 B.乙中的ATP用于固定二氧化
8、碳和还原三碳酸分子 C.甲、丙中合成ATP所需的能量来源不相同 D.丁中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等,题型一 光合作用与细胞呼吸的过程判断 1.下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法正确的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 从图中发生的变化可判断，甲是光反应，乙是碳反应，丙是需氧呼吸，丁是ATP的水解。需氧呼吸产生的ATP不能用于光合作用的碳反应，A项错误； 光反应过程中产生的ATP用于三碳酸分子的还原，B项错误； 光反应合成ATP所需的能量来源于光能，而丙过程合成ATP所需的能量来自有机物中的化学能，C项正确； 红细胞吸
9、收葡萄糖的方式是易化扩散，易化扩散需要载体蛋白但不消耗ATP，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中 B.图1中的NADPH来自水，图2中的NADH来自丙酮酸 C.两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP D.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照,2.如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图，下列有关叙述正确的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 图1膜上的反应是H2ONADPHO2，可以推断图1是叶绿体类囊体膜，图2膜上的反应是NADHO
10、2H2O，可以推断图2是线粒体内膜，A错误； 图1叶绿体膜上的NADPH来自水，图2为线粒体内膜，其中的NADH最终来自葡萄糖和H2O，B错误； 叶绿体光反应阶段，水光解产生ATP，呼吸作用水的生成阶段释放大量能量，一部分储存在ATP中，C正确； 影响光合作用的外界因素主要是光照，影响呼吸作用的外界因素主要是温度，D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,题型二 光合作用与细胞呼吸影响因素的分析 3.蚕豆叶片表面的气孔由一对保卫细胞围绕而成。如图所示为一天中蚕豆完整叶片的气孔孔径的变化以及保卫细胞中钾离子含量和蔗糖浓度的变化情况。据图分析，下列叙述正确的是,1,2,3,4,5,
11、6,7,8,9,10,11,A.蚕豆叶片不能主动调节气孔孔径的大小 B.一天中各时段调节气孔开闭的主要物质不同 C.一天中引起气孔开闭的外界环境因素是CO2浓度 D.叶片缺水可能引起保卫细胞对钾离子的主动吸收,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 蚕豆叶片能根据植物代谢情况，通过改变保卫细胞代谢速率，使其细胞浓度变化，进而主动调节气孔孔径大小，A错误； 由曲线可知，在8：0011：00气孔孔径增大主要与钾离子含量有关，在17：0021：00主要与蔗糖含量有关，B正确； 一天中引起气孔开闭的外界环境因素主要是温度，C错误； 叶片缺水时，一般是钾离子外流，保卫细胞渗透压
12、下降，保卫细胞失水，导致气孔关闭，D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.选取长势相同的若干同种植株随机均分为甲、乙、丙三组进行实验，甲、乙两组培养在CO2浓度为0.05%的环境中，丙组培养在CO2浓度为0.01%的环境中，其他条件适宜。在一个无云的晴天，甲、丙两组遮光，乙组不遮光，测定得到的三组植株净光合速率的日变化曲线如图所示。请据图回答：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(1)、曲线分别表示_组植株净光合速率的日变化。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,解析,乙、甲、丙,解析 甲、乙、丙三组的外部条件分别是：遮光、CO2浓度为0.05%，正常光照
13、、CO2浓度为0.05%，遮光、CO2浓度为0.01%，因此可以判断、曲线分别表示乙、甲、丙组植株净光合速率的日变化。,9,10,11,(2)一天内，曲线所示植株体内有机物总量在_点对应时刻最少，原因是_。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,解析,c,解析 一天内，曲线所示植株在c点对应时刻净光合速率相对值为0，还没有进行有机物的积累，所以体内有机物总量最少。,此刻净光合速率相对值为零，还没有进行有机物的积累,9,10,11,(3)在h点对应时刻，、曲线产生氧气量较多的是_组植株，原因是_。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,解析,乙,解析 在h点对应时刻，、曲线产生氧气量较多的是乙组
14、植物，原因是乙组植物所处环境是正常光照，而甲组植物所处环境是遮光环境，故乙组植株由于叶温较高，呼吸速率大于甲组植株。,乙组植株由于叶温较高，呼吸速率大于甲组植株,9,10,11,(4)曲线在fg段逐渐下降的原因是_，此时细胞叶绿体内NADPH的含量_(填“增多”“减少”或“不变”)，C3的含量_(填“增多”“减少”或“不变”)。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,解析,光照过强，气孔关闭，CO2供应不足,增多,减少,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,解析 曲线在fg段逐渐下降的原因是光照过强，气孔关闭，CO2供应不足，限制了光合作用的碳反应。此时细胞叶绿体内，CO2固定速率减
15、弱，C3还原仍在继续，因此C3的含量会减少；由于C3的含量减少，对NADPH的消耗速率下降，而NADPH还在继续形成，故NADPH的含量会增多。,9,10,11,(5)在ab段，曲线所示植物进行光合作用的主要限制因素是_。此时若提高环境中CO2浓度，则光合速率将_。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,解析,光强度,解析 ab段对应的时间为凌晨，光照较弱，因此在ab段，曲线所示植物进行光合作用的主要限制因素是光强度。此时若提高环境中CO2浓度，则光合速率基本不变。,基本不变,9,10,11,(6)曲线d点后趋于稳定，原因是_ _。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,解析,光照达到饱和，CO2浓度较低，限制光,解析 丙组植株(遮光、CO2浓度为0.01%)与甲组植株(遮光、CO2浓度为0.05%)相比，丙组植株所处外界环境中的CO2浓度较低，因此较早达到光饱和，此时限制光合速率的主要外界因素是CO2浓度。,合速率的提高,9,10,11,题型三 探究环境因素对光合作用的影响 5.下图表示研究NaHCO3溶液浓度影响光合速率的实验，下列说法错误的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A.将整
