2011高三生物二輪專題復(fù)習(xí)課件：光合作用與細(xì)胞呼吸.ppt

專題二細(xì)胞的代謝,第二講光合作用與細(xì)胞呼吸,體驗(yàn)高考,一、理解能力1(2010全國(guó)新課標(biāo)，2)下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是()A無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸B有氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水C無(wú)氧呼吸不需要O2的參與，該過(guò)程最終有H的積累D質(zhì)量相同時(shí)，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多解析：無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，而丙酮酸是無(wú)氧呼吸和有氧呼吸第一階段的共同產(chǎn)物；有氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水；無(wú)氧呼吸不需要O2的參與，該過(guò)程中產(chǎn)生的H最終進(jìn)到酒精或乳酸中，沒(méi)有積累；質(zhì)量相同時(shí)，脂肪比糖原有氧呼吸釋放的能量多，產(chǎn)生的水多，消耗的O2也多，這與脂肪中H與O的比值較高有關(guān)。答案：D,2(2010天津理綜，1)在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是()葉綠體基質(zhì)類囊體薄膜線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜ABCD解析：CO2的固定發(fā)生在光合作用暗反應(yīng)階段，進(jìn)行場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。CO2產(chǎn)生于有氧呼吸的第二階段，進(jìn)行場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。答案：A,3(2010全國(guó)，31)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)氮、磷、鎂3種元素中，構(gòu)成生命活動(dòng)所需直接能源物質(zhì)的元素是_，構(gòu)成細(xì)胞膜的元素是_。(2)缺鎂時(shí)植物葉片發(fā)黃，其原因是。(3)在提取葉綠體色素的過(guò)程中，研磨葉片時(shí)通常需加少量二氧化硅、碳酸鈣及適量丙酮。二氧化硅的作用是；碳酸鈣的作用是_；丙酮的作用是_。(4)光反應(yīng)中能把光能轉(zhuǎn)換成電能的葉綠素是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的_。,氮、磷,氮、磷,鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂導(dǎo)致,葉綠素合成受阻,有助于磨碎植物細(xì)胞,防止研磨過(guò)程中葉綠體色素被破壞,色素的提取溶劑,葉綠素a,解析：(1)生命活動(dòng)所需直接能源物質(zhì)是ATP，構(gòu)成細(xì)胞膜的化合物主要是磷脂、蛋白質(zhì)，以上物質(zhì)均含氮、磷。(2)鎂是葉綠素的組成元素，缺鎂導(dǎo)致葉綠素合成受阻而類胡蘿卜素合成正常，故葉片呈黃色。(3)通過(guò)研磨可以破壞細(xì)胞，使其釋放出色素，丙酮是有機(jī)溶劑，可以溶解提取色素。因色素易被細(xì)胞中的有機(jī)酸破壞，故加入碳酸鈣可中和因細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞而釋放的有機(jī)酸進(jìn)而保護(hù)色素。(4)光反應(yīng)中葉綠體色素均能吸收、傳遞光能，而只有少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a可以將光能轉(zhuǎn)換成電能。,二、獲取信息的能力,4(2010上海生物，21)下圖是酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)示意圖，其中X、Y、Z分別代表(),A石蠟油、CO2、藍(lán)色B石蠟油、O2、黃色C菜油、O2、藍(lán)色D菜油、CO2、黃色解析：酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可在發(fā)酵液表面滴加油滴形成油膜來(lái)造成無(wú)氧環(huán)境；CO2通入BTB試劑(溴麝香草酚藍(lán)溶液)后，水溶液的顏色由藍(lán)變綠再變黃，故選項(xiàng)D符合題意。答案：D,5(2010上海生物，26)右圖中代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則右圖所示結(jié)果最有可能來(lái)自于()A水培的洋蔥葉B生長(zhǎng)的柳樹(shù)幼葉C培養(yǎng)的衣藻D秋冬的銀杏落葉解析：新鮮菠菜葉中的光合色素含量充足完整，據(jù)圖可知，濾紙上的四條色素帶完整，從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。圖濾紙上的色素帶不完整，只有胡蘿卜素、葉黃素。秋冬的銀杏落葉呈黃色(或橙黃色)，這是由于低溫破壞了葉綠素所致，因此葉片中幾乎不含葉綠素。其他選項(xiàng)中的材料中都含有充足的四種色素。答案：D,6(2010浙江理綜，29，)試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過(guò)程”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,請(qǐng)回答：(1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中和更高。(2)圖乙是試管苗在密閉、無(wú)糖培養(yǎng)基條件下測(cè)得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中bc段CO2濃度升高緩慢是因?yàn)?，cd段CO2濃度急劇下降是因?yàn)樵嚬苊?。若d點(diǎn)時(shí)打開(kāi)培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率_。(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，采用無(wú)糖培養(yǎng)基、和可縮短試管苗的適應(yīng)過(guò)程。,光合速率,光飽和點(diǎn),CO2濃度過(guò)高使細(xì)胞呼吸減弱,進(jìn)行光合作用吸收了CO2,提高,適當(dāng)提高CO2濃度,適當(dāng)提高光照強(qiáng)度,解析：(1)圖甲中自變量有兩個(gè)：一是光照強(qiáng)度大小，二是是否加蔗糖。因變量是光合速率，指真正光合速率。相比之下，不加蔗糖的試管苗光合速率和光飽和點(diǎn)較高。(2)bc段沒(méi)有光合作用，只有呼吸作用，CO2濃度上升緩慢肯定是呼吸速率慢，溫度和CO2都會(huì)影響呼吸速率，溫度不變，只能考慮CO2濃度過(guò)高。cd段CO2濃度急劇下降說(shuō)明試管苗光合速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于呼吸速率。d點(diǎn)CO2濃度低于大氣，CO2濃度已成為限制因素，該點(diǎn)光合速率等于呼吸速率，打開(kāi)瓶塞，提高CO2濃度，光合速率提高。(3)本實(shí)驗(yàn)的核心是改變植物組織培養(yǎng)條件，提高光合速率，從而縮短試管苗的適應(yīng)過(guò)程。影響光合作用的外界因素有：光照長(zhǎng)短與強(qiáng)度、光的成分、溫度、水分、無(wú)機(jī)鹽等，從本題的變量來(lái)看只能考慮無(wú)糖培養(yǎng)基、適當(dāng)提高CO2濃度和適當(dāng)提高光照強(qiáng)度，其他因素都是適宜的、相等的、不是變量，不予考慮。,三、實(shí)驗(yàn)與探究能力,7(2010福建理綜，26，)東海原甲藻(簡(jiǎn)稱甲藻)是我國(guó)東海引發(fā)赤潮的藻種之一，研究甲藻光合作用的生理特性可為認(rèn)識(shí)赤潮發(fā)生機(jī)理提供重要信息。(一)某研究小組探究pH對(duì)甲藻光合作用的影響，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：將生長(zhǎng)旺盛的甲藻等量分成5組培養(yǎng)，各組藻液pH分別設(shè)定為6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12h，然后在適宜光照等相同條件下培養(yǎng)，隨即多次測(cè)定各組氧氣釋放量并計(jì)算凈光合速率。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成下圖。,(1)本實(shí)驗(yàn)除了通過(guò)測(cè)定氧氣釋放量，還可以通過(guò)測(cè)定_吸收量來(lái)計(jì)算凈光合速率。(2)黑暗放置過(guò)程中，藻液pH會(huì)有所變化，因此在測(cè)定氧氣釋放量前，需多次將各組pH分別調(diào)到，這是控制實(shí)驗(yàn)的_變量。,CO2,原設(shè)定的pH,自,(3)若甲藻長(zhǎng)時(shí)間處于pH為10.0條件下，甲藻_(能、不能)正常生長(zhǎng)繁殖，請(qǐng)據(jù)圖分析并說(shuō)明原因：(4)實(shí)驗(yàn)表明，甲藻光合作用適宜pH為6.09.0。但海水在該pH條件下，一般不會(huì)發(fā)生赤潮，原因是發(fā)生赤潮除了與pH、溫度、光照強(qiáng)度等因素有關(guān)外，最主要還與海水的有關(guān)。,不能,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間處于pH為10.0條件下，,甲藻的凈光合速率為負(fù)值，甲藻不能正常生長(zhǎng)繁殖。,富營(yíng)養(yǎng)化(N、P含量),(二)研究小組進(jìn)一步探究了溫度對(duì)甲藻光合作用的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：甲藻生長(zhǎng)繁殖的適宜溫度為1530，最適溫度為25左右，當(dāng)溫度為9和33時(shí)，甲藻不能正常生長(zhǎng)繁殖。請(qǐng)根據(jù)這些信息在下圖中畫(huà)出凈光合速率隨溫度變化的示意曲線。,(二)見(jiàn)圖,解析：(一)(1)凈光合速率的表示方法有多種?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定氧氣的釋放量、CO2的吸收量、有機(jī)物的積累量等來(lái)計(jì)算凈光合速率。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量為藻液的pH，需要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)的自變量。(3)只有當(dāng)凈光合速率為正值時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng)繁殖。(4)海水的富營(yíng)養(yǎng)化是引發(fā)赤潮的主要原因。(二)由題干信息，可確定曲線最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度及與橫軸的交點(diǎn)。,8(2010安徽理綜，29，)為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素，將同一品種玉米苗置于25條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答：,(1)與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在的條件下施肥效果明顯。除本實(shí)驗(yàn)所涉及的因素外，從增加光合面積的角度考慮，采取_措施能提高玉米的光能利用率。,光照強(qiáng)度(或光強(qiáng)),土壤含水量,土壤含水量40%60%,合理密植,解析：(1)由圖示曲線知：D點(diǎn)與B點(diǎn)相比，土壤含水量、施肥情況相同，而光強(qiáng)不同。D點(diǎn)與C點(diǎn)相比，光強(qiáng)、施肥情況相同，而土壤含水量不同，故與D點(diǎn)相比，B、C點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素分別是光強(qiáng)與土壤含水量。(2)判斷施肥效果的標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)比施肥前后植物CO2吸收量的變化幅度，由圖示知：在土壤含水量40%60%條件下施肥效果明顯。合理密植可有效增加光合作用面積，進(jìn)而提高玉米的光能利用率。,四、綜合應(yīng)用能力,9(2010江蘇生物，33)不同生態(tài)環(huán)境對(duì)植物光合速率會(huì)產(chǎn)生影響。某課題組測(cè)定生長(zhǎng)于A地(平原)和B地(山區(qū))銀杏葉片不同時(shí)間的光合速率，結(jié)果如圖。(1)植物中葉綠素通常和蛋白質(zhì)結(jié)合成為結(jié)合型葉綠素。在某些環(huán)境因素影響下，部分結(jié)合型葉綠素與蛋白質(zhì)分離，成為游離型葉綠素。A、B兩地銀杏葉片中葉綠素含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表：,請(qǐng)完成總?cè)~綠素含量與采樣日期關(guān)系的二維曲線圖。答案：,從表中數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致銀杏葉片光合速率下降的主要原因是。(2)為提取銀杏葉片中的葉綠素，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應(yīng)加入。經(jīng)快速研磨、過(guò)濾，將濾液收集到試管中，塞上橡皮塞；將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹障?3min后，試管內(nèi)的氧含量。(3)a、b是7月1日和10月1日B地銀杏葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)典型照片，推測(cè)_(填字母)是10月1日的葉綠體照片，理由是,結(jié)合型葉綠素含量降低,酒精(丙酮)、碳酸鈣、石英砂(二氧化硅),基本不變,a,10月1日的光合速率,低，a中葉綠體中的類囊體膜結(jié)構(gòu)破壞,。,考點(diǎn)1光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系,1光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系圖,場(chǎng)所：葉綠體場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,光合作用反應(yīng)方程式：CO2H2O(CH2O)O2呼吸作用反應(yīng)方程式：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量,2光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系(1)物質(zhì)變化：,思考：(1)產(chǎn)生ATP最多的階段是什么階段？答案：光反應(yīng)階段。(2)為各種生命活動(dòng)提供的ATP最多的階段是什么階段？答案：細(xì)胞有氧呼吸階段。,3以氣體變化探究光合作用與呼吸作用的關(guān)系(1)不同狀態(tài)下植物的代謝特點(diǎn)及相對(duì)強(qiáng)度的關(guān)系,(2)光合速率與呼吸速率的關(guān)系綠色植物在黑暗條件下或非綠色組織測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率。綠色植物組織在光下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。真正光合速率、凈光合速率、呼吸速率的關(guān)系：真正光合速率凈光合速率呼吸速率三者的常用表示方法：,光合、呼吸速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)探究(1)凈光合速率的測(cè)定(如圖)NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。植物光合速率指標(biāo)：植物光合作用釋放氧氣，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移。單位時(shí)間內(nèi)液滴右移的體積即是凈光合速率。條件：整個(gè)裝置必須在光下，光是植物進(jìn)行光合作用的條件。(2)呼吸速率的測(cè)定(如上圖),上圖同樣可以用于呼吸速率的測(cè)定，但要把NaHCO3溶液換成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用釋放的CO2。植物呼吸作用的指標(biāo)：植物呼吸作用吸收氧氣，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即是呼吸速率。條件：整個(gè)裝置必須遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。,4光合作用和呼吸作用中H、ATP的來(lái)源和去向比較,1細(xì)胞呼吸與血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)的關(guān)系(1)細(xì)胞呼吸是血糖的主要去路；(2)體溫調(diào)節(jié)過(guò)程中，熱量的來(lái)源是細(xì)胞呼吸釋放的熱能。2光合作用、細(xì)胞呼吸與能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)間的關(guān)系(1)能量流動(dòng)過(guò)程中，綠色植物通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能總量是流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，而生物體內(nèi)能量最終通過(guò)細(xì)胞呼吸主要以熱能形式散失，所以能量不可循環(huán)。(2)在碳循環(huán)中，光合作用是CO2由大氣進(jìn)入生物群落的主要途徑，而細(xì)胞呼吸是CO2由生物群落返回大氣的主要途徑。參見(jiàn)下圖：,3細(xì)胞代謝是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的基礎(chǔ)(1)當(dāng)同化作用大于異化作用時(shí)生物體才能正常生長(zhǎng)發(fā)育；(2)激素與神經(jīng)系統(tǒng)是通過(guò)改變細(xì)胞代謝而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的；(3)遺傳和變異是以細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞和變化為基礎(chǔ)的；(4)生物與無(wú)機(jī)環(huán)境間物質(zhì)和能量的變換是以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)的。,【例1】(經(jīng)典題)光合作用和細(xì)胞呼吸是植物體最重要的生命活動(dòng)，右圖為其簡(jiǎn)單過(guò)程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A圖中代表光合作用的是，代表細(xì)胞呼吸的是B圖中發(fā)生在葉綠體內(nèi)，過(guò)程發(fā)生在線粒體內(nèi)C植物細(xì)胞內(nèi)部都能發(fā)生過(guò)程，且都能產(chǎn)生ATPD圖中X和Y代表同一物質(zhì)，X產(chǎn)生于葉綠體基質(zhì)中，Y產(chǎn)生于線粒體中,答案：A,【例2】(2010南京調(diào)研)下圖是測(cè)定發(fā)芽種子的呼吸類型所用裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖，并且不考慮外界條件的影響)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(),答案：C,考點(diǎn)2影響光合作用和呼吸作用因素的圖象分析,1影響細(xì)胞呼吸的外部因素及應(yīng)用,2.影響光合作用的因素及應(yīng)用(1)內(nèi)部因素,(2)外部因素(單因子),(3)多因子影響,光合作用及呼吸作用在提高作物產(chǎn)量方面的主要應(yīng)用,【例3】(改編題)下圖甲表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化。乙圖曲線a表示某種植物在20、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光照強(qiáng)度的變化光合速率的變化情況；在B點(diǎn)時(shí)改變某種條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線b變化。丁、戊分別表示在一定實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的某植物光合作用速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系、呼吸作用與氧氣濃度之間的關(guān)系。請(qǐng)分析回答：,(1)甲圖中，一晝夜CO2濃度最高和最低的分別是a、b對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，a、b兩個(gè)時(shí)刻的生物學(xué)意義是(2)分析乙圖在B點(diǎn)時(shí)改變的某種條件可能是(列舉兩種情況)：理由：理由：(3)乙圖中A點(diǎn)與B點(diǎn)相比較，A點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3的含量_(填“多”或“少”)，H的含量_(填“多”或“少”)。乙圖中如果在C點(diǎn)時(shí)溫度降低10，則曲線有何變化？請(qǐng)?jiān)诒麍D中表示出來(lái)。,表示光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度,溫度適當(dāng)增加,在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的增加光合作用增強(qiáng),CO2的濃度增加,一定的CO2濃度范圍內(nèi)，隨著CO2濃度的增加光合作用增強(qiáng),多,少,(4)影響圖丁中E點(diǎn)上下移動(dòng)的主要外因是。(5)圖戊中的數(shù)據(jù)需要在適宜光照條件下測(cè)量