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1、04细胞呼吸与光合作用1.理清细胞呼吸中H和ATP的来源和去路来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和H2O葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动2.牢记外界条件变化时,C5、C3、H、ATP等物质的含量变化模式图(1)光照强度变化a.曲线表示C3b.曲线表示C5、H、ATPa.曲线表示C5、H、ATPb.曲线表示C3(2)CO2浓度变化a.曲线表示C5、H、ATPb.曲线表示C3a.曲线表示C3b.曲线表示C5、H、ATP3.掌握影响光合作用因素的三类曲线(1)光照强度原理光照强度通过影响光反应速率,影响ATP及H的产生速率,进而影
2、响暗反应速率曲线模型及分析A点,细胞呼吸强度;B点,光补偿点;C点,光饱和点;AC段,光合速率随光照强度的增加而增大;C点后光合速率不再随光照强度的增加而变化(2)温度原理温度通过影响酶的活性,进而影响光合速率(主要是暗反应)曲线模型及分析B点对应的温度为最适生长温度;AB段,随温度升高光合速率增大;BC段,随温度升高光合速率减小(3)CO2浓度原理CO2浓度通过影响暗反应中CO2的固定,进而影响光合速率(主要是暗反应)曲线模型及分析OB段,随着CO2浓度的增加,光合速率增大;B点后,CO2浓度增加,光合速率不再增大4.构建光合作用与细胞呼吸相互关系的模型(1)物质名称:a.叶绿体中的色素,b
3、.氧气,c.ATP,d.ADP,e.H,f.C5,g.二氧化碳,h.C3。(2)生理过程及场所生理过程光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜5.掌握影响细胞呼吸与光合作用的七类曲线(1)影响细胞呼吸的因素相关的四类曲线(2)影响光合作用的因素相关的三类曲线6.辨明“两条”变化曲线甲图为农田中24小时内植物净光合速率变化曲线,代表一种开放体系;乙图为温室大棚中24小时内CO2浓度变化曲线,代表一种密闭体系。(1)两曲线各区段变化及原因分析甲图曲线变化原因对应乙图曲线的变化ab黑暗时仅进行细胞呼吸细胞呼吸产生CO2,
4、曲线上升bc出现光照且逐渐增强,此时光合速率小于呼吸速率光合速率小于呼吸速率,CO2释放速率减小,曲线上升缓慢cd光照增强且光合速率大于呼吸速率光合速率大于呼吸速率,植物吸收CO2,曲线下降de中午光照强,气孔部分关闭,CO2供应不足光照过强,部分气孔关闭,光合速率仍大于呼吸速率,曲线下降缓慢ef气孔张开,CO2吸收速率增加气孔张开,曲线下降较快fg光照逐渐减弱,且光合速率大于呼吸速率光照减弱,但光合速率仍大于呼吸速率,曲线下降较慢gh光照较弱,光合速率小于呼吸速率光照较弱,光合速率小于呼吸速率,曲线上升hi黑暗时仅进行细胞呼吸细胞呼吸产生CO2,曲线上升(2)两曲线特殊点分析甲图曲线乙图曲线
5、光合速率与呼吸速率相等净光合速率等于0,c点和g点曲线的最高点(c)和最低点(g)能积累有机物的时间(光合速率大于呼吸速率)净光合速率大于0,cg曲线下降时(cg)有机物积累最多的点g点g点开始进行光合作用的时间b点c点之前(b点)一昼夜后能否积累有机物计算:-(+)是否大于0比较i点时CO2浓度是否比a点时低7.光合作用与细胞呼吸的相关实验常用方法(1)酸碱指示剂显色法验证光合速率与呼吸速率在NaHCO3溶液中,加入BTB等酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色随其中CO2浓度的增大而由蓝绿黄。可在不同的光照强度下,观察溶液颜色变化。(2)叶圆片浮起法验证光合速率在适宜浓度的NaHCO3溶液中,
6、不同光照强度下,统计单位时间内叶圆片浮起的数目。(3)测定净光合速率与呼吸速率的实验装置法测定装置测定方法及解读测定呼吸速率.小烧杯中加入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2;.玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰;.置于适宜温度环境中;.红色液滴向左移动(代表呼吸耗氧量)测定净光合速率.小烧杯中加入适宜浓度的NaHCO3溶液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求;.必须给予较强光照处理,且温度适宜;.红色液滴向右移动(代表净光合速率)(4)梯度法用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置,可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。考能1考查细胞呼吸的类型及过程1.(2
7、019年林芝月考)下面是人体细胞内常见的两种生理过程,有关说法正确的是()。过程:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量过程:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量A.过程只发生在细胞的线粒体中B.过程中的CO2中的O来自C6H12O6和O2C.过程与过程完全不同D.人体内葡萄糖的最终来源是植物的光合作用解析过程表示有氧呼吸过程,发生在细胞质基质和线粒体中,A错误;过程的CO2中的O来自C6H12O6和H2O,生成的H2O中的O来自O2,B错误;过程与过程只有第一阶段相同,都是葡萄糖分解,发生在细胞质基质中,C错误;人属于异养型生物,体内葡萄糖的最终来源是植物的光合作用
8、,D正确。答案D2.下图是酵母菌细胞中发生的呼吸作用过程示意图。下列叙述错误的是()。A.过程发生在细胞质基质中,M可能是丙酮酸B.在有氧和无氧条件下,过程均有H的消耗C.若N是水,则过程发生在线粒体且有ATP的生成D.若N是酒精,则过程发生在细胞质基质中且消耗水解析该图可表示有氧呼吸过程或无氧呼吸过程,葡萄糖转变为H和丙酮酸的过程(第一阶段)发生在细胞质基质中,M可能是丙酮酸,也可能是某中间产物,A正确;酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸生成水和CO2,在无氧条件下生成酒精和CO2,有氧呼吸第三阶段和无氧呼吸第二阶段均有H的消耗,B正确;若N是水,则该示意图代表有氧呼吸,M代表的物质是丙酮酸,过
9、程代表有氧呼吸的第二和第三阶段,该过程发生在真核细胞的线粒体中,有ATP的合成,C正确;若N是酒精,则该示意图代表无氧呼吸,第一阶段()和第二阶段()均发生在细胞质基质中,水不参与无氧呼吸的反应,D错误。答案D“三看法”判断细胞呼吸的类型考能2考查影响细胞呼吸的因素3.下列是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图,以下分析不正确的是()。A.从甲图中可知,细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B.乙图中曲线表示有氧呼吸,曲线表示无氧呼吸C.甲图BC段产生的原因是温度升高,导致酶的活性降低D.曲线最终趋于平衡,可能是受到呼吸酶数量的限制解析从甲图看出,B点时细胞呼吸速率最大,A正确。乙图中曲线随
10、着O2浓度的增大,呼吸速率逐渐减小,为无氧呼吸;曲线随着O2浓度的增大,呼吸速率逐渐增大,为有氧呼吸,B错误。甲图BC段产生的原因是温度超过了酶的最适温度,导致酶的活性降低,C正确。由于温度或呼吸酶数量的限制,有氧呼吸速率最终趋于稳定,D正确。答案B4.(2019年唐山期末)将酵母菌置于20 和40 条件下培养一段时间后,测得其细胞呼吸产生的CO2量如下图所示。下列有关分析错误的是()。A.在一定条件下,酵母菌的细胞质基质和线粒体能同时产生CO2B.在一定范围内,随温度升高细胞呼吸速率增大C.20 条件下,酵母菌在前6小时消耗的葡萄糖的量一定比后6小时消耗的多D.40 条件下,培养酵母菌6小时
11、,培养液的中葡萄糖可能已经被消耗完解析当酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时,细胞质基质和线粒体能同时产生CO2,A正确;从20升高到40时,酵母菌细胞呼吸所需酶活性增强,故一定温度范围内,随温度升高,酵母菌细胞呼吸速率增大,B正确;20时,酵母菌12小时产生的CO2相对值是3,前6小时产生的CO2相对值是2,后6小时产生CO2相对值是1,酵母菌后6小时产生的CO2比前6小时少,但由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的强度比值不知道,故不能判断酵母菌在前6小时和后6小时消耗的葡萄糖量的关系,C错误;40条件下,培养酵母菌6小时,细胞呼吸产生的CO2和12小时产生的CO2一样多,说明培养液中葡萄糖可能已经
12、被消耗完,D正确。答案C考能3考查叶绿体色素的种类、分布和作用5.(2017年全国卷)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.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是由叶绿素参与光合作用引起的解析类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;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,B正确;题干中给出“光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同
13、波长光的反应(如O2的释放)来绘制的”,光合作用吸收CO2、释放O2,O2的释放意味着CO2的吸收,C正确;640660nm波长光正好是叶绿素的吸收区,故叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,D正确。答案A6.(2019年宜昌联考)下列有关光合色素的叙述正确的是()。A.类胡萝卜素与叶绿素吸收的光能完全不同B.蓝藻能进行光合作用是因为其叶绿体中含有藻蓝素和叶绿素C.红外光和紫外光通常可被光合色素吸收用于光合作用D.黑暗环境中生长的植物叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的解析叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素又分为叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素又分为胡萝卜
14、素和叶黄素,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;蓝藻是原核生物,细胞中没有叶绿体,B错误;植物进行光合作用只能吸收可见光,不能吸收红外光和紫外光,C错误;叶绿素的形成需要光,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的,D正确。答案D考能4考查光合作用过程中物质变化和能量变化7.(2019年衡水统考)在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶,既能与CO2结合,催化CO2与C5反应生成C3,也能与O2结合,催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性,相互抑制。下列分析正确的是()。A.植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上B.R酶催化CO2与C5反应时需要H和ATPC.增大CO2浓度后,植物叶肉细胞内C3/C5的值增大D.增大O2/CO2的值,有利于提高植物的净光合速率解析植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中,
