光合與呼吸知識(shí)點(diǎn)梳理

1、凝練方法規(guī)律題型一 坐標(biāo)曲線題的解題技巧解決坐標(biāo)曲線題的方法，可概括為“一識(shí)標(biāo)”、 “二明點(diǎn)”、“三析線”三個(gè)基本步驟。 一識(shí)標(biāo) 坐標(biāo)曲線，實(shí)際上是“橫坐標(biāo)”對(duì)“縱坐標(biāo)”的影響結(jié)果，“標(biāo)”不同，曲線的含義就不同，形狀也不相同。所以，認(rèn)真識(shí)別坐標(biāo)圖中縱、橫坐標(biāo)的含義，找出縱、橫坐標(biāo)之間的聯(lián)系，是解題的前提。 二明點(diǎn) 曲線是滿足一定條件的點(diǎn)的集合，在這些點(diǎn)中，有些點(diǎn)特殊，如：曲線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)，曲線與縱橫坐標(biāo)以及其他曲線的交叉點(diǎn)等，往往隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學(xué)含義，明確這些特殊點(diǎn)的含義是解題的基礎(chǔ)。例如，下圖曲線中，特殊點(diǎn)就有A、B、C、D四個(gè)，而這些點(diǎn)的含義往往就是試題考查的內(nèi)

2、容。三析線 正確分析曲線形狀，如：何時(shí)開始上升、何時(shí)趨向平緩、何時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折、其原因分別是什么等等，這是解題的關(guān)鍵。如右圖，我們就要在“一識(shí)標(biāo)”、“二明點(diǎn)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析得出：A點(diǎn)為光合作用面積的飽和點(diǎn)；OA段表明葉面積指數(shù)從06時(shí)，光合作用實(shí)際量隨葉面積的不斷增大而增大；當(dāng)葉面積指數(shù)大于6時(shí)，光合作用實(shí)際量不再隨葉面積的增大而增大，因?yàn)橛泻芏嗳~子被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下；OB段表明干物質(zhì)量隨光合作用的增加而增加；由于A點(diǎn)以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積的不斷增加其呼吸量也不斷增加（直線OC）,所以干物質(zhì)積累量不斷降低，如BC段。對(duì)位訓(xùn)練3.某生物興趣小組欲研究密閉的溫室一晝夜內(nèi)O2濃度

3、變化的情況，當(dāng)?shù)厝照諘r(shí)間為6時(shí)至18時(shí)，在適宜的生長(zhǎng)條件下,預(yù)期一晝夜內(nèi)溫室中O2變化的曲線最可能是 解析 夜間，溫室內(nèi)的植物進(jìn)行有氧呼吸消耗O2，溫室內(nèi)O2的濃度降低，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，釋放O2，溫室內(nèi)O2的濃度升高。18點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，之后，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度或光合作用停止，植物吸收O2，O2的濃度降低。答案 D4.圖中縱軸表示植物光合作用或呼吸作用的速度，橫軸表示各種外界條件（其余的條件都是適宜的）。對(duì)曲線中M點(diǎn)的描述，不正確的是 （ ）A.若橫軸表示光強(qiáng)度，則M點(diǎn)光合速度最大B.若橫軸表示CO2濃度，則M點(diǎn)光合速度最大C.若橫軸

4、表示O2濃度，則M點(diǎn)呼吸速度最大D.若橫軸表示光強(qiáng)度或CO2濃度，則M點(diǎn)表示光合速度與呼吸速度相等題型二 光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)測(cè)定1.光合作用速率表示方法：通常以一定時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等產(chǎn)物的生成數(shù)量來表示。但由于測(cè)量時(shí)的實(shí)際情況，光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率。2.在有光條件下，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸,實(shí)驗(yàn)容器中O2增加量、CO2減少量或有機(jī)物的增加量,稱為表觀光合速率，而植物真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率。如下圖所示。 3.呼吸速率：將植物置于黑暗中，實(shí)驗(yàn)容器中CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量都可表示呼吸速率。4.一晝夜有機(jī)物

5、的積累量（用CO2量表示）可用下式表示:積累量=白天從外界吸收的CO2量-晚上呼吸釋放的CO2量。5.判定方法 (1)若為坐標(biāo)曲線形式，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，CO2吸收值為0，則為真正（實(shí)際）光合速率，若是負(fù)值則為表觀光合速率。 (2)若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測(cè)定值，則為表觀光合速率。 (3)有機(jī)物積累量一般為表觀光合速率，制造量一般為真正（實(shí)際）光合速率。5.將某綠色植物放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究溫度對(duì)光合作用與呼吸作用的影響（其他實(shí)驗(yàn)條件都是理想的），實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：溫度（） 5101520253035光照下吸收CO2(mg/h) 1.001.7

6、52.503.253.753.503.00黑暗中釋放CO2(mg/h) 0.500.751.001.502.253.003.50下列對(duì)該表數(shù)據(jù)分析正確的是 ( )A.晝夜不停地光照，在35時(shí)該植物不能生長(zhǎng)B.晝夜不停地光照，在15時(shí)該植物生長(zhǎng)得最快C.每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，在20時(shí)該植物積累的有機(jī)物最多D.每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，在30時(shí)該植物積累的有機(jī)物是10時(shí)的2倍解析 光照下吸收CO2的量代表的是有機(jī)物的積累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有機(jī)物的消耗量；35時(shí)該植物的有機(jī)物積累量為3，能正常生長(zhǎng)；植物生長(zhǎng)最快時(shí)的溫度為25；每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、1

7、2小時(shí)黑暗，在20時(shí)該植物積累的有機(jī)物為：3.2512-1.512=21 mg；同理可算出其他溫度條件下有機(jī)物的積累量，在所有的溫度中20時(shí)有機(jī)物積累量最多；每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗，在10時(shí)該植物積累的有機(jī)物為：1.7512-0.7512=12 mg；在30時(shí)該植物積累的有機(jī)物為：3.512-3.012=6 mg；在10時(shí)該植物積累的有機(jī)物是30時(shí)的2倍。答案 C題型三 光合作用與細(xì)胞呼吸在不同光照條件下氣體變化規(guī)律 1.黑暗狀態(tài)時(shí)，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用。此狀態(tài)下，植物從外界吸收O2，并將細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2釋放到體外，如圖甲所示。 2.弱光情況下，植物同時(shí)進(jìn)行光

8、合作用和細(xì)胞呼吸。 （1）細(xì)胞呼吸速率大于光合作用速率，此狀態(tài)下，植物的氣體代謝特點(diǎn)與黑暗情況下相同。但吸收O2與放出CO2量較少（如圖乙）。細(xì)胞呼吸相對(duì)強(qiáng)度可用如下三種方式表示：用CO2釋放量表示：N1=N2-N；用O2吸收量表示：m2=m1-m；用植物重量（有機(jī)物）減少量表示。（2）細(xì)胞呼吸速率等于光合作用速率時(shí)，植物與外界不進(jìn)行氣體交換,即沒有O2和CO2的吸收與釋放（如圖丙）。此時(shí)表現(xiàn)為呼吸速率或光合速率等于0。3.較強(qiáng)光照時(shí)，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，且光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率。（1）氣體代謝特點(diǎn)（如圖?。褐参锕夂献饔盟玫腃O2（用N表示）除來自植物自身細(xì)胞呼吸（N2

9、）之外，不足部分來自外界（N1）；植物光合作用產(chǎn)生的氧氣（m）除用于自身細(xì)胞呼吸之外(m1),其余氧氣釋放到周圍環(huán)境中 （m2）。分析圖可知：N=N1+N2，m=m1+m2。 (2)光合作用相對(duì)強(qiáng)度的表示方法 用O2釋放量（或容器中O2的增加量）表示：m2 =m-m1；用CO2吸收量(或容器中CO2的減少量)表示:N1=N-N2；用植物重量（或有機(jī)物量）的增加量表示。對(duì)位訓(xùn)練6.如下圖所示，圖甲表示某大棚蔬菜葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)和相關(guān)代謝情況，其中af代表O2或CO2。圖乙表示該植物在適宜的條件下，O2凈產(chǎn)量（光合作用的O2產(chǎn)生量-呼吸作用的O2消耗量）與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。據(jù)圖回答下列問題

10、：1）在圖甲中，b可代表 ，物質(zhì)b進(jìn)入箭頭所指的結(jié)構(gòu)后與 結(jié)合，生成大量的 。（2）在適宜的條件下,若用CO2、H218O供給植物進(jìn)行代謝，則甲圖中的d所代表的物質(zhì)應(yīng)是 。（3）在圖乙中，A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)生成的物質(zhì)有 ，在N點(diǎn)后O2凈產(chǎn)量的增長(zhǎng)逐漸減慢并趨向平衡，其制約的內(nèi)在和外在因素分別是 、 。（4）在其他條件不變的情況下，適當(dāng)提高棚內(nèi)的溫度，可以提高蔬菜的產(chǎn)量，此時(shí)乙圖中N點(diǎn)向 （左、右）移動(dòng)。（5）在圖乙P點(diǎn)所處的狀態(tài)時(shí)，葉綠體內(nèi)ATP移動(dòng)的方向是 。A點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，可以發(fā)生圖甲中的哪些過程（用圖中字母表示）？ ；D點(diǎn)時(shí)發(fā)生（字母表示） 。解析 該題以圖解和坐標(biāo)曲線的形式考查光合作用、呼吸

11、作用的過程。兩者互相提供原料，光合作用需要線粒體呼吸作用釋放的CO2來合成有機(jī)物，線粒體呼吸作用要消耗光合作用產(chǎn)生的O2，同時(shí)會(huì)分解光合作用合成的有機(jī)物為生物生命活動(dòng)提供直接的能源物質(zhì)。曲線的A點(diǎn)光照強(qiáng)度為零，此時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，P點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。 答案 （1）O2 H ATP和水 （2）18O2 （3）CO2和H2O 葉綠體的數(shù)量 二氧化碳濃度（或溫度） （4）左 （5）從類囊體膜到 葉綠體基質(zhì) ef abcd題型四 根據(jù)特定裝置進(jìn)行光合作用和呼吸作用強(qiáng)度的比較 測(cè)定細(xì)胞呼吸作用或確認(rèn)呼吸類型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移動(dòng)的觀察法，即在廣口瓶或錐形瓶?jī)?nèi)放入被測(cè)生物（

12、活種子或植物或動(dòng)物），通過生物呼吸過程中釋放CO2或吸入O2引起的氣壓變化，進(jìn)而推測(cè)或計(jì)算生物的呼吸狀況，如圖裝置所示。由于生物呼吸時(shí)既產(chǎn)生CO2又消耗O2，前者可引起裝置內(nèi)氣壓升高，而后者則引起裝置內(nèi)氣壓下降，為便于測(cè)定真實(shí)呼吸情況，應(yīng)只測(cè)其中一種氣體變化情況。為此，測(cè)定過程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2，這樣，整個(gè)裝置中的氣壓變化，只能因吸收O2所引起，從而排除CO2對(duì)氣壓變化的干擾。1）物理誤差的校正 由于裝置的氣壓變化也可能會(huì)由溫度等物理因素所引起，為使測(cè)定結(jié)果更趨準(zhǔn)確，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以校正物理膨脹等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的誤差。此時(shí)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)與呼吸裝置相比，應(yīng)將所測(cè)

13、生物滅活，如將種子煮熟，而其他各項(xiàng)處理應(yīng)與實(shí)驗(yàn)組完全一致（包括NaOH溶液，所用種子數(shù)量，裝置瓶及玻璃管的規(guī)格等）。2）探究光合作用和細(xì)胞呼吸與光照強(qiáng)度的關(guān)系將上述裝置置于不同光照強(qiáng)度（可用不同功率的燈泡實(shí)驗(yàn)或同一功率燈泡通過改變光照距離進(jìn)行控制）條件下，被研究生物應(yīng)為綠色植物。結(jié)果分析：若紅色液滴右移，說明光照較強(qiáng)，光合作用大于細(xì)胞呼吸，釋放O2使瓶?jī)?nèi)氣壓增大。若紅色液滴左移，說明光照較弱，細(xì)胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶?jī)?nèi)氣壓減小。若紅色液滴不動(dòng)，說明在此光照強(qiáng)度下光合作用等于細(xì)胞呼吸，釋放O2等于吸收O2,瓶?jī)?nèi)氣壓不變。3）細(xì)胞呼吸狀況的實(shí)驗(yàn)測(cè)定歸納 欲測(cè)定與確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)

14、置兩套呼吸裝置，兩套呼吸裝置中的單一變量為NaOH與蒸餾水,即用等量的蒸餾水取代實(shí)驗(yàn)組的NaOH溶液,其他所有項(xiàng)目均應(yīng)一致，加蒸餾水的裝置內(nèi)氣壓變化應(yīng)由CO2與O2共同決定。兩套裝置可如下圖對(duì)位訓(xùn)練7.兩個(gè)生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)據(jù)題分析作答：（1）甲興趣小組想探究的具體問題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO2?，F(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個(gè)）實(shí)驗(yàn)裝置，如圖 （AD）所示：請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）。有氧條件下的裝置序號(hào)： ；無氧條件下的裝置序號(hào)： 。裝置中C瓶的作用是 ，B瓶中澄清的石灰水還可用代替 。（2）

15、乙興趣小組利用圖 所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型。如果想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還必須同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)該裝置編號(hào)為）如何設(shè)計(jì)？ 。請(qǐng)預(yù)測(cè)與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：序號(hào) 裝置中紅色液滴的移動(dòng)現(xiàn)象 結(jié)論 裝置 裝置 1a b不移動(dòng) 只進(jìn)行有氧呼吸 2c不移動(dòng) d 只進(jìn)行無氧呼吸 3e f 既進(jìn)行有氧呼吸,又進(jìn)行無氧呼吸 若酵母菌消耗的O2為3 mol，而釋放的CO2為9 mol，則酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的倍 。解析 （1）在探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2時(shí)，檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時(shí)

16、，為排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要先通過10%的NaOH溶液除去CO2,所以實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)镃AB(或CBAB)。在無氧條件下，不需要通入空氣，所以裝置只需要DB即可。(2)在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型時(shí),可以根據(jù)液滴是否移動(dòng)及移動(dòng)方向來判斷細(xì)胞呼吸的類型。在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí),可以將10%NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計(jì)同裝置。若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,消耗氧氣,產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓下降，液滴左移；若酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,不消耗氧氣,產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液吸收，不會(huì)引起裝置內(nèi)氣壓的改變，液滴不動(dòng)。根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知，每消耗1 mol氧氣產(chǎn)生1 mol CO2，

17、消耗1/6 mol葡萄糖。根據(jù)題目信息，消耗3 mol O2，釋放CO2 9 mol,可知有氧呼吸產(chǎn)生CO2為3 mol，無氧呼吸產(chǎn)生CO2為6 mol。則酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量為1/2 mol，無氧呼吸消耗的葡萄糖量為3 mol。故無氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。 答案 （1）CAB(或CBAB) DB 吸收空氣中的CO2，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾（其他合理答案亦可） 溴麝香草酚藍(lán)水溶液（不可有錯(cuò)別字） （2）裝置除用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置相同 a向左移 d向右移 e向左移 f向右移 6題型五 比較光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系 1.生物層面區(qū)別生物類型 自養(yǎng)

18、生物 異養(yǎng)生物光合作用能進(jìn)行 不能進(jìn)行 細(xì)胞呼吸 能進(jìn)行 能進(jìn)行 碳源 無機(jī)碳如CO2 有機(jī)碳如糖類 2.細(xì)胞層面區(qū)別器官及細(xì)胞 能否光合作用 能否細(xì)胞呼吸 根 導(dǎo)管細(xì)胞不能不能其它細(xì)胞 不能 能 莖 纖維細(xì)胞導(dǎo)管細(xì)胞 不能 不能 皮層細(xì)胞 能 能 其它細(xì)胞 不能 能 葉 導(dǎo)管細(xì)胞 不能 能 表皮細(xì)胞 不能 能 葉肉細(xì)胞 能 能 保衛(wèi)細(xì)胞 能 能 3.細(xì)胞器層面區(qū)別光合作用場(chǎng)所只有一個(gè)葉綠體，細(xì)胞呼吸場(chǎng)所有兩個(gè)：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，主要場(chǎng)所為線粒體，且只能利用丙酮酸不能利用葡萄糖。因兩種細(xì)胞器的功能不同，所以產(chǎn)生的氣體不同，葉綠體產(chǎn)生O2，線粒體則產(chǎn)生CO2。對(duì)位訓(xùn)練8.培養(yǎng)單細(xì)胞綠藻的培養(yǎng)液和培養(yǎng)單細(xì)胞酵母菌的培養(yǎng)液,在所含成分上最大區(qū)別是( ) A.前者必須含有機(jī)成