二輪專題 細(xì)胞呼吸和光合作用 講義

2021屆生物二輪復(fù)習(xí)資料匯編專題三光合作用和細(xì)胞呼吸【考綱要求】【近5年全國卷全國卷考情】1．細(xì)胞呼吸(Ⅱ)2．光合作用的基本過程(Ⅱ)3．影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)4．葉綠素的提取和分離5．探究酵母菌的呼吸方式2016年全國Ⅰ卷30題；全國Ⅱ卷4、31題；全國Ⅲ卷29題；2017年全國Ⅰ卷30題；全國Ⅱ卷29題；年全國Ⅲ卷3題；2018年全國Ⅰ卷30題；全國Ⅱ卷30題；全國Ⅲ卷5、29題；2019年全國Ⅰ卷3、29題；全國Ⅱ卷2題；全國Ⅲ卷4題；2020年全國Ⅰ卷2、30題；全國Ⅱ卷30題；全國Ⅲ卷29題；知識(shí)主線思維導(dǎo)圖考前知識(shí)專項(xiàng)整理1.細(xì)胞呼吸(1)有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。(2)細(xì)胞呼吸是活細(xì)胞的重要特征，根據(jù)是否需要氧氣的參與，分為有氧呼吸和無氧呼吸。(3)細(xì)胞呼吸中最常分解的底物是葡萄糖。2.有氧呼吸(1)概念：細(xì)胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放大量能量，生成大量ATP的過程。(2)過程：①第一階段（2ATP)：酶場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶方程式:C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量②第二階段（2ATP)：酶場所：線粒體基質(zhì)酶方程式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量③第三階段（34ATP)：酶場所：線粒體內(nèi)膜酶酶方程式:24[H]+6O212H2O+大量能量酶總反應(yīng)式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量(3)能量去向：大部分以熱能的形式散失，少部分儲(chǔ)存在ATP中(4)注意事項(xiàng)：①因線粒體中沒有分解葡萄糖的酶，葡萄糖不能在線粒體中被分解。②[H]主要是還原型輔酶Ⅰ（NADH)。3.無氧呼吸(1)概念：細(xì)胞在缺氧環(huán)境中，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化分解產(chǎn)生酒精和二氧化碳或乳酸，釋放少量能量，生成少量ATP的過程。(2)過程:①第一階段:與有氧呼吸第一階段完全相同；場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②第二階段：丙酮酸和[H]在不同酶的作用下轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳或乳酸，沒有能量釋放。場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)大部分殘留在酒精大部分殘留在酒精或乳酸中中中大部分以熱能形式散失少部分釋放出來(3)能量去向：大部分以熱能形式散失少部分釋放出來少部分儲(chǔ)存在少部分儲(chǔ)存在ATP中(4)類型：①產(chǎn)酒精的無氧呼吸：酶酵母菌、高等植物絕大多數(shù)器官等酶總反應(yīng)式：C6H12O62CO2＋2C2H5OH+少量能量②產(chǎn)乳酸的無氧呼吸：乳酸菌、馬鈴薯塊莖、玉米的胚、甜菜的塊根等。酶總反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3+少量能量酶4.有氧呼吸和無氧呼吸異同點(diǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸相同點(diǎn)①第一階段完全相同②實(shí)質(zhì)相同：分解有機(jī)物，釋放能量③意義相同：為生命活動(dòng)提供能量，為物質(zhì)轉(zhuǎn)化提供原料不同點(diǎn)①有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]用于第三階段與氧氣結(jié)合生成水②有氧呼吸的的三個(gè)階段都釋放能量③有氧呼吸分解有機(jī)物徹底①無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于第二階段將丙酮酸還原為酒精和二氧化碳或乳酸②無氧呼吸只在第一階段釋放能量③無氧呼吸有機(jī)物氧化分解不徹底，還有大量能量儲(chǔ)存在酒精或乳酸中5.綠葉中色素的提取和分離(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆站G葉中色素的提取和分離的方法及綠葉中色素的種類和顏色。(2)實(shí)驗(yàn)原理①提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，可用無水乙醇提取色素。②分離原理：綠葉中的色素不只一種，它們都能溶解在層析液中，而且在層析液中的溶解度不同。溶解度越高隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越快；反之則慢。這樣幾分鐘之后，綠葉中的色素就會(huì)隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開。(3)材料用具：干燥的定性濾紙、培養(yǎng)皿、試管、尼龍布、漏斗等。(4)實(shí)驗(yàn)步驟①提取色素（1）稱綠葉：5g，剪碎（剪去葉柄和葉脈），放入研缽中。（2）研磨：研缽中加入：少許①SiO2和②CaCO3，再加入10ml③無水乙醇；進(jìn)行迅速充分研磨。SiO2：使研磨更充分；CaCO3：防止色素被破壞過濾：單層尼龍布+漏斗+試管，把研磨液迅速倒入漏斗過濾，將濾液收集到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞嚴(yán)。②制備濾紙條鉛筆線鉛筆線1cm干燥，10×1(cm)將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長與直徑的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。③畫濾液細(xì)線濾液細(xì)線濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻畫出一條細(xì)線。待濾液干后，再畫兩三次。(濾液細(xì)線要求：細(xì)、齊、直)④分離色素層析液3mL層析液3mL裝置Ⅰ方法：紙層析法將適量的層析液倒入小燒杯中，將濾紙條輕輕插入層析液中，隨后用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。（注意：不能讓層析液沒及濾液線）(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析色素種類色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度作用類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃色最少最高最快主要吸收藍(lán)紫光葉黃素黃色較少較高較快葉綠素葉綠素a藍(lán)綠色最多較低較慢主要吸收紅光和藍(lán)紫光葉綠素b黃綠色較多最低最慢6.光合作用的探究歷程年代科學(xué)家結(jié)論1771年普利斯特利植物可以更新空氣1779年英格豪斯植物只有綠葉在光下，才能更新空氣1845年梅耶光合作用把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來1864年薩克斯光合作用的產(chǎn)物除氧氣外，還有淀粉1880恩格爾曼光合作用的場所葉綠體1939年魯賓、卡門光合作用釋放的氧氣全部來自于水20世紀(jì)40年代卡爾文CO2中的C在光合作用中轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的碳這一途徑稱為卡爾文循環(huán)光合作用的過程光反應(yīng)（需光）暗發(fā)應(yīng)（有光無光都能進(jìn)行）場所光葉綠體類囊體薄膜光葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化水的光解：H2O[H]+O2酶酶ATP的合成：ADP+Pi+光能ATPCO2的固定C3化合物的還原能量變化光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H],暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi注：[H]主要是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)?？偡磻?yīng)式光光葉綠體CO2+H2OO2+(CH2O)葉綠體8.化能合成作用(1)化能合成作用①概念：利用環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來合成有機(jī)物。②實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用氧化NH3釋放的化學(xué)能將CO2和H2O合成為糖類，供自身利用。(2)自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物①自養(yǎng)生物：能將無機(jī)環(huán)境中的無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物來維持自身生命活動(dòng)的生物。類型光能自養(yǎng)型：進(jìn)行光合作用的生物：如綠色植物、綠藻、藍(lán)藻等化能自養(yǎng)型：進(jìn)行化能合成作用的生物：如硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌等。②異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中的現(xiàn)成有機(jī)物來維持自身的生命活動(dòng)的生物。如：人、動(dòng)物、真菌以及大多數(shù)細(xì)菌等。高頻考點(diǎn)一光合作用和呼吸作用的過程核心要點(diǎn)講解1.光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系光合作用呼吸作用階段光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段有氧呼吸無氧呼吸第一階段第二階段第三階段第一階段第二階段反應(yīng)場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件光照、色素、酶酶、[H]、ATP酶、需O2酶、不需O2ATP生成情況生成利用生成(少量)生成(少量)生成(大量)生成(少量)不生成反應(yīng)式葉綠體光能CO2＋H2O葉綠體光能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能部分以熱能形式散失大部分儲(chǔ)存在酒精或乳酸中C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能部分以熱能形式散失大部分儲(chǔ)存在酒精或乳酸中a.C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量b.C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量能量變化光能ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能大部分以熱能形式散失意義1.將無機(jī)物合成有機(jī)物2.將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能3.維持大氣中的CO2與O2的平衡1.為生物活動(dòng)提供直接的能源物質(zhì)2.代謝過程中產(chǎn)生的中間物質(zhì)為合成反應(yīng)提供了原料聯(lián)系光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)（如有機(jī)物、O2）呼吸作用為光合作用提供CO2條件CO2供應(yīng)不變，光照由強(qiáng)到弱CO2供應(yīng)不變，光照由弱到強(qiáng)光照不變，CO2供應(yīng)由充足到不足光照不變，CO2供應(yīng)由不足到充足C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少[H]和ATP的含量減少增加增加減少(CH2O)的合成量減少增加減少增加2.環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析（1）C元素：CO2暗反應(yīng)(CH2O)有氧呼吸Ⅰ丙酮酸有氧呼吸ⅡCO2（2）O元素：H2O光反應(yīng)O2有氧呼吸ⅢH2OH20有氧呼吸ⅡCO2暗反應(yīng)(CH2O)有氧呼吸Ⅰ丙酮酸有氧呼吸ⅡCO2【典型例題】人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。據(jù)圖回答下列問題：（1）該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為。（2）模塊2為模塊3提供的物質(zhì)有（答出兩點(diǎn)即可）；模塊3為模塊2提供的物質(zhì)有（答出一點(diǎn)即可）。（3）人工光合作用系統(tǒng)模塊1突然停轉(zhuǎn)時(shí)，則短時(shí)間內(nèi)C5/C3的比值將(填“增加”或“減少”)。（4）干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是，人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴程度低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景?！窘馕觥浚?）據(jù)圖1可知，模塊1利用太陽能發(fā)電裝置將吸收的光能轉(zhuǎn)換為電能，模塊2利用電能電解水生成[H]和O2，并發(fā)生能量轉(zhuǎn)換的過程。該系統(tǒng)中的模塊1和模塊2相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)過程。模塊3將大氣中的CO2轉(zhuǎn)換為糖類，相當(dāng)于光合作用的暗反應(yīng)過程。暗反應(yīng)中的CO2的固定為CO2和C5結(jié)合生成C3，C3在光反應(yīng)提供的NADPH和ATP的作用下被還原，隨后經(jīng)過一系列反應(yīng)形成糖類和C5，故該系統(tǒng)中模塊3中的甲為五碳化合物(C5)，乙為三碳化合物（C3)。（2）模塊2為光反應(yīng)，模塊3為暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供ATP、NADPH（或[H]）等物質(zhì)，暗反應(yīng)階段為光反應(yīng)階段提供ADP、Pi、NADP+等物質(zhì)。（3）人工光合作用系統(tǒng)模塊1突然停轉(zhuǎn)時(shí)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]、ATP減少，C3的消耗減少，來源不變，因此C3含量增加；C5生成減少，消耗不變，因此C5含量減少；故短時(shí)間內(nèi)C5/C3的比值將減少。（4）干旱條件下，土壤含水量低，光照過強(qiáng)、氣溫過高導(dǎo)致植物葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少。因此，干旱條件下，很多植物光合作用速率降低?！敬鸢浮浚?）模塊1和模塊2五碳化合物（或C5）（2）ATP、NADPH（[H]）ADP（或Pi、NADP+等）（3）減少（4）光照過強(qiáng)、氣溫過高導(dǎo)致葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少【考點(diǎn)微練】光合作用和呼吸作用是綠色植物的重要代謝過程。請(qǐng)參照表中內(nèi)容完成下表：反應(yīng)名稱（階段）光反應(yīng)(3)(5)有氧呼吸第二階段有氧呼吸第三階段反應(yīng)場所葉綠體基質(zhì)(6)線粒體基質(zhì)(9)反應(yīng)物葡萄糖丙酮酸、H2O(10)終產(chǎn)物(除ATP外)(2)(4)乙醇、CO2(7)H2O[H]的生成和利用生成利用生成和利用(8)利用【解析】（1）光合作用中光反應(yīng)階段的場所是葉綠體類囊體薄膜；（2）發(fā)生的反應(yīng)是水的光解和ATP的合成，所以終產(chǎn)物是O2、[H]（NADPH）；（3）暗反應(yīng)階段的反應(yīng)場所為葉綠體基質(zhì)；（4）暗反應(yīng)階段會(huì)發(fā)生CO2的固定和C3的還原，所以終產(chǎn)物是有機(jī)物；（5）（6）細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸，無氧呼吸的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)是葡萄糖不完全氧化分解為酒精和CO2或乳酸；（7）（8）有氧呼吸第二階段場所為線粒體基質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)是丙酮酸結(jié)合水生產(chǎn)CO2和[H]（NADH）并釋放少量能量；（9）（10）有氧呼吸第三階段場所為線粒體內(nèi)膜，發(fā)生的反應(yīng)是第一、二階段產(chǎn)生的[H]與O2生成水并釋放大量能量。【答案】（1）類囊體薄膜；（2）O2、[H]（NADPH）；（3）暗反應(yīng)；（4）有機(jī)物；（5）無氧呼吸；（6）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；（7）[H]（NADH）、CO2；（8）生成；（9）線粒體內(nèi)膜；（10）[H]（NADH）、O22．圖一是光合作用和呼吸作用的相關(guān)過程，圖二是葉肉細(xì)胞內(nèi)兩種細(xì)胞器間的氣體關(guān)系圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：圖一圖二過程①發(fā)生在，過程④發(fā)生在。過程①產(chǎn)生的[H]稱為，過程③產(chǎn)生的[H]稱為。圖一過程均需要[H]和ATP的參與。當(dāng)植株光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，圖二中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有。當(dāng)一個(gè)葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，圖二中應(yīng)該進(jìn)行的氣體轉(zhuǎn)移途徑有。（6）給某植物提供1802,釋放的二氧化碳中含有C18O2是由于。【解析】（1）過程①是光反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上，過程④為有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜中生成的[H]是NADPH。（2）過程①是光反應(yīng)水的光解，生成的[H]是NADPH（還原型輔酶Ⅱ），過程③是有氧呼吸的一、二階段，生成的[H]是NADH(還原型輔酶Ⅰ)。（3）過程②⑥為C3的還原需要[H]和ATP的參與。（4）當(dāng)植株光合作用等于呼吸作用時(shí)，由于能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞只有葉肉細(xì)胞，而幾乎所有的植物細(xì)胞都要進(jìn)行呼吸作用，所以葉肉細(xì)胞光合作用大于呼吸作用。葉肉細(xì)胞需從外界吸收CO2、并釋放O2。（5）葉肉細(xì)胞光合作用小于呼吸作用時(shí)，葉肉細(xì)胞需從外界吸收O2，釋放CO2到外界。（6）18O2與[H]在有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上生成H2180，H2180參與有氧呼吸的第二階段與丙酮酸生成C18O2?！敬鸢浮浚?）類囊體薄膜，線粒體內(nèi)膜（2）NADPH（還原型輔酶Ⅱ），NADH(還原型輔酶Ⅰ)（3）②⑥（4）ACDE（5）BCDF（6）18O2與[H]參與有氧呼吸的第三階段在線粒體內(nèi)膜上生成H2180，H2180參與有氧呼吸的第二階段與丙酮酸生成C18O2（或18O2有氧呼吸ⅢH218O有氧呼吸ⅡC18O2）。3.下圖表示密閉容器中植物在光下可能發(fā)生的細(xì)胞代謝的過程，據(jù)圖回答下列問題:（1）過程(填圖中的序號(hào))伴隨著ATP的合成：（2）就植物整體來說，若過程②O2的產(chǎn)生量等于⑧O2的消耗量，此時(shí)，葉肉細(xì)胞中光合速率_______呼吸速率，理由：。（3）在適宜的光照條件下，容器中的植物的凈光合速率隨著時(shí)間的延長逐漸下降至0后保持不變，CO2濃度的變化趨勢為；理由：；（4）玉米葉肉細(xì)胞與胚細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是：__，若呼吸底物為葡萄糖，植物在呼吸過程中產(chǎn)生的CO2與消耗的O2之比為3:2，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖之比為：。（5）若給該植物提供18O2，一段時(shí)間后，在該植物周圍的空氣中含有18O的物質(zhì)包括：?！窘馕觥糠治鰣D示:①表示細(xì)胞滲透作用吸水，②表示光反應(yīng)階段，③表示暗反應(yīng)階段，④表示有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，⑤⑥表示無氧呼吸的第二階段，⑦⑧表示有氧呼吸的第二、第三階段。（1）伴隨ATP合成的階段有氧呼吸的一、二、三階段以及光合作用光反應(yīng)階段，即②④⑦⑧；（2）當(dāng)②O2的產(chǎn)生量等于⑧O2的消耗時(shí)，植物的光合速率=呼吸速率，但能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞只有葉肉細(xì)胞，而幾乎所有的植物細(xì)胞都要進(jìn)行呼吸作用，故葉肉細(xì)胞中光合速率大于呼吸速率；（3）在適宜的光照條件下，密閉容器內(nèi)培養(yǎng)的植物會(huì)同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進(jìn)而光合作用強(qiáng)度跟著降低；當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時(shí)，植物的光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等，此時(shí)凈光合速率為0，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定；（4）玉米葉肉細(xì)胞與胚細(xì)胞無氧呼吸的第一階段相同，產(chǎn)物之所以不同直接原因是由于呼吸酶的種類不同，催化反應(yīng)向不同方向進(jìn)行；當(dāng)CO2產(chǎn)生量與O2的消耗量為3:2時(shí)，消耗2mol的O2進(jìn)行有氧呼吸將產(chǎn)生2mol的CO2,剩余的1mol的CO2來自無氧呼吸，有氧呼吸中：C6H12O6:CO2=1:6，求出C6H12O6為1/3mol,無氧呼吸中：C6H12O6:CO2=1:2，求出C6H12O6為1/2mol；故有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖之比為2:3。（5）給該植物提供18O2，18O2參與有氧呼吸第三階段生成H218O，經(jīng)蒸騰作用會(huì)出現(xiàn)在環(huán)境中，也可以參與有氧呼吸第二階段形成C18O2，從而出現(xiàn)在環(huán)境中，H18O2參與光合作用會(huì)生成18O2出現(xiàn)在環(huán)境中?！敬鸢浮浚?）②④⑦⑧（2）大于；當(dāng)②O2的產(chǎn)生量等于⑧O2的消耗時(shí)，植物的光合速率=呼吸速率，但能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞只有葉肉細(xì)胞，而幾乎所有的植物細(xì)胞都要進(jìn)行呼吸作用，故葉肉細(xì)胞中光合速率大于呼吸速率；（3）降低至一定水平后保持不變；開始時(shí)，光合作用大于呼吸作用，不斷消耗容器中的CO2，CO2濃度逐漸下降，從而光合作用逐漸較低，當(dāng)光合作用等于呼吸作用時(shí)，CO2濃度基本不變；（4）呼吸酶的種類不同；2:3（5）C18O2、H218O、18O2高頻考點(diǎn)二影響細(xì)胞呼吸和光合作用的因素及其應(yīng)用核心要點(diǎn)講解要點(diǎn)一：影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用（一）內(nèi)部因素不同植物呼吸速率不同，如陽生植物大于陰生植物。同一植物在生長發(fā)育不同時(shí)期呼吸速率不同，如生長期高于成熟期。同一植物不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。（二）外界因素1.溫度(1)原理：細(xì)胞呼吸是一系列的酶促反應(yīng)，溫度主要是通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響呼吸速率的。(2)呼吸速率與溫度的關(guān)系圖最適溫度前，隨著溫度的升高，呼吸速率逐漸增大；最適溫度時(shí)，呼吸速率最大；超過最適溫度，隨溫度的升高，呼吸速率逐漸減弱。（3）應(yīng)用：①在零上低溫貯存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過程中，增大晝夜溫差（白天適當(dāng)升溫，夜間適當(dāng)降溫）以減少夜間有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量。2．O2濃度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無氧呼吸過程有抑制作用。(2)呼吸速率與O2濃度的關(guān)系圖（以葡萄糖為底物）①O2濃度為0時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸；當(dāng)O2濃度較低時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸占優(yōu)勢；隨著O2濃度增大，有氧呼吸不斷加強(qiáng)，無氧呼吸不斷減弱，直到減為零，并只進(jìn)行有氧呼吸；當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)；②圖中各點(diǎn)表示的生物學(xué)意義Q點(diǎn)：不消耗O2，產(chǎn)生CO2?只進(jìn)行無氧呼吸；R點(diǎn)：產(chǎn)生CO2量最少?保存蔬菜、水果的最佳O2濃度；P點(diǎn)及其以后：消耗O2量＝產(chǎn)生CO2量?無氧呼吸消失，只進(jìn)行有氧呼吸；QP段(不包含Q、P點(diǎn))：產(chǎn)生CO2量大于耗O2量?同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸；QR段CO2生成量急劇減少?O2濃度較低，有氧呼吸強(qiáng)度較弱且隨著O2濃度的增加，無氧呼吸逐漸減弱；③AB段長度＝BC段長度，說明此時(shí)有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等，則此時(shí)有氧呼吸消耗的葡萄糖量為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3；(3)應(yīng)用①選用透氣消毒紗布或創(chuàng)可貼包扎傷口：抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧微生物的生長。②作物栽培中的中耕松土：促進(jìn)植物根部細(xì)胞有氧呼吸，為主動(dòng)運(yùn)輸提供能量，有利于礦質(zhì)元素的吸收。③提倡慢跑：防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。④稻田定期排水：防止植物根部細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精，爛根死亡。⑤釀酒時(shí)，前期通氣，促進(jìn)酵母菌有氧呼吸，有利于菌種繁殖；后期密封，有利于酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。3．CO2濃度(1)原理：CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，積累過多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。(2)曲線模型(3)應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，適當(dāng)增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。如：北方冬天用地窖貯藏白菜。含水量（1）呼吸速率與自由水含量的關(guān)系①原理：自由水含量較高時(shí)呼吸旺盛；②曲線模型③應(yīng)用：貯藏作物種子時(shí)，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，從而減少有機(jī)物的消耗。（2）外界環(huán)境中含水量對(duì)呼吸速率的影響①在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢；當(dāng)外界含水量過多時(shí)，細(xì)胞呼吸速率減慢甚至死亡。②曲線模型③應(yīng)用：作物栽培時(shí)合理灌溉；稻田定期排水等?！镜湫屠}】下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述錯(cuò)誤的是中耕松土可以增加土壤中氧氣的含量，有利于植物根細(xì)胞的有氧呼吸，促進(jìn)根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收適當(dāng)降低氧氣濃度可以抑制果實(shí)細(xì)胞呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物消耗馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味，若氧氣濃度升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生種子入庫前經(jīng)過風(fēng)干處理，自由水含量減少，呼吸速率減弱【解析】中耕松土可以增加土壤中的氧氣量，有利于根部細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，為植物主動(dòng)運(yùn)輸提供充足能量，進(jìn)而促進(jìn)根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，且松土能促進(jìn)土壤中好氧微生物的分解作用，提高土壤中無機(jī)鹽的含量，A正確；適當(dāng)降低氧氣濃度可以抑制果實(shí)細(xì)胞呼吸速率進(jìn)而減少有機(jī)物消耗，B正確；馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)進(jìn)行無氧呼吸會(huì)產(chǎn)生乳酸，氧氣濃度升高，無氧呼吸受到抑制，乳酸產(chǎn)生量減少，C錯(cuò)誤；種子入庫前經(jīng)過風(fēng)干處理，會(huì)減少種子中自由水含量，細(xì)胞代謝減慢，呼吸速率減弱，D正確。【答案】C【考點(diǎn)微練】如圖是玉米不同部位的部分細(xì)胞呼吸流程圖，下列相關(guān)敘述正確的是若玉米細(xì)胞既不吸收O2，也不釋放CO2，說明玉米細(xì)胞已死亡玉米成熟組織細(xì)胞的呼吸速率通常比分生組織大長期被水淹的玉米植株，生長不好，其原因是根部細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的物質(zhì)a積累對(duì)根部有毒害作用適當(dāng)降低溫度和O2濃度，并保持干燥有利于玉米種子的貯藏【解析】由圖可知，物質(zhì)a為乳酸，物質(zhì)b為CO2，物質(zhì)c為水。玉米細(xì)胞既不吸收O2，也不釋放CO2，玉米細(xì)胞可能已死亡或進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸，A錯(cuò)誤；同一植物不同器官或組織呼吸速率不同，分生組織代謝旺盛，呼吸速率通常大于成熟組織，B錯(cuò)誤；玉米長期被水淹，導(dǎo)致根部供氧不足，有氧呼吸受到阻礙，無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精的積累對(duì)根細(xì)胞有毒害作用，C錯(cuò)誤；適當(dāng)降低溫度和O2濃度，并保持干燥能減少有機(jī)物的消耗，有利于種子的貯藏，D正確。【答案】D圖示為種子萌發(fā)或種子、蔬菜貯藏的呼吸速率相關(guān)曲線，分析圖示，有關(guān)說法正確的是圖1圖2圖3根據(jù)圖1，種子萌發(fā)48小時(shí)后，萌發(fā)的種子只進(jìn)行分解葡萄糖的有氧呼吸，且速率明顯升高溫度對(duì)呼吸速率的影響主要是通過影響呼吸酶的活性來實(shí)現(xiàn)的貯藏種子或蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇圖3中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度，同時(shí)應(yīng)保持零度以上低溫D.貯藏的種子或蔬菜，在圖3中的P點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生CO2的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)【解析】圖1中種子萌發(fā)48小時(shí)后，吸收的O2量多余CO2釋放量，說明除葡萄糖外有非糖物質(zhì)如脂肪的分解，故A錯(cuò)誤；溫度對(duì)呼吸速率的影響主要是通過影響呼吸酶的活性來實(shí)現(xiàn)的，故B正確；圖3中的R點(diǎn)CO2釋放量最少，貯藏種子或蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇圖3中R點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度，同時(shí)應(yīng)保持零度以上低溫，故C錯(cuò)誤；圖3中的P點(diǎn)時(shí)釋放CO2量與O2吸收量相等，說明組織細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2的場所只有線粒體基質(zhì)，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽科研人員探究了不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內(nèi)藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率的變化,結(jié)果見圖1和圖2。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下果實(shí)的CO2生成速率較低，主要原因是

；隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的增加，密閉容器內(nèi)的

濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。(2)某同學(xué)擬驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,試補(bǔ)充如下設(shè)計(jì)方案:①稱取兩等份同一品種、成熟度一致的藍(lán)莓果實(shí)，分別裝入甲、乙兩個(gè)容積相同的瓶內(nèi)，然后密封。②。③記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算CO2生成速率，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠，該同學(xué)又重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟3次?！窘馕觥?1)該實(shí)驗(yàn)測定藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率，即呼吸速率，與25℃相比，0.5℃時(shí)細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性較低，故呼吸速率較低；由于果實(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸會(huì)釋放CO2，所以該密閉容器中CO2濃度越來越高，CO2濃度的升高會(huì)抑制細(xì)胞呼吸。

(2)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果：不同溫度條件下，藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率均隨儲(chǔ)存時(shí)間的增加而不斷降低后趨于穩(wěn)定，該實(shí)驗(yàn)中自變量為溫度，因變量為密閉容器內(nèi)藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率。欲驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，重復(fù)該實(shí)驗(yàn)過程即可，即將甲、乙兩瓶置于不同溫度下（25℃，0.5℃），再分別檢測甲、乙密閉容器中每隔一段時(shí)間CO2的濃度從而計(jì)算單位時(shí)間CO2濃度的變化量（即藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率）?！敬鸢浮?1)低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性CO2將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲(chǔ)存，每隔一段時(shí)間測定各瓶中的CO2濃度要點(diǎn)二影響光合作用的因素及其應(yīng)用（一）影響光合作用的內(nèi)部因素及應(yīng)用1.植物自身的遺傳特性（如陰生植物和陽生植物）光補(bǔ)償點(diǎn)：陰生植物<陽生植物光飽和點(diǎn)：陰生植物<陽生植物應(yīng)用：套種2.植物葉片的葉齡（主要取決于葉綠體中色素的含量，以及酶的種類和數(shù)量）OA段：幼葉階段，隨幼葉的不斷生長，葉面積增大，葉綠體增多，葉綠素含量增加，光合速率增加；A點(diǎn)以后：隨葉齡的增加，葉綠素被破壞，葉綠素含量減少，光合速率減慢應(yīng)用：適時(shí)摘除老葉、殘葉（二）影響光合作用的外界因素及應(yīng)用1.光對(duì)光合作用的影響（1）光質(zhì)對(duì)光合作用的影響：葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。應(yīng)用：①大棚顏色：讓相同強(qiáng)度的日光照射（大棚所用薄膜——能讓同色光透過）無色透明>紅色>藍(lán)紫色>綠色（為了充分利用太陽能，應(yīng)讓所有光都透過大棚材料，所以選擇無色透明的材料）②光源顏色：用相同強(qiáng)度光源照射（不同顏色的光）紅光>藍(lán)紫光>白光>綠光注：雖然四種光合色素都能吸收藍(lán)紫光，但它是短波，沒有紅光容易吸收。（2）光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響①原理分析：光照強(qiáng)度主要影響光反應(yīng)階段ATP和[H]的產(chǎn)生，進(jìn)而影響暗反應(yīng)階段。②曲線分析：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；A點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)的CO2釋放量表示細(xì)胞呼吸速率。AB段開始進(jìn)行光合作用，隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用速率也增強(qiáng)，但光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率。B點(diǎn)光合作用速率＝細(xì)胞呼吸速率時(shí)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度，稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。BC段隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用速率不斷增強(qiáng)。C點(diǎn)及其以后隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用速率基本不變。C′點(diǎn)光合作用速率達(dá)到最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度，稱為光飽和點(diǎn)。③應(yīng)用：欲使植物正常生長，則光照強(qiáng)度應(yīng)大于B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度。適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加作物產(chǎn)量。陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低，間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類要合理搭配。（3）光照時(shí)間對(duì)光合作用的影響光照時(shí)間的長短不影響光合作用速率，但可以影響植物體（有機(jī)物的積累量）光合作用的總量，從而影響植物的生長。2．CO2濃度對(duì)光合作用的影響(1)原理分析：通過影響CO2的固定來影響暗反應(yīng)階段，從而影響光合作用速率。(2)曲線分析：①走勢分析：如圖表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增大而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。②關(guān)鍵點(diǎn)分析：圖中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)。圖中的B點(diǎn)表示CO2飽和點(diǎn)。(3)應(yīng)用：①溫室中適當(dāng)增加CO2濃度，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量，如投入干冰等；②大田中“正其行，通其風(fēng)”，以及多施有機(jī)肥來提高CO2濃度。3．溫度對(duì)光合作用的影響(1)原理分析：通過影響酶活性進(jìn)而影響光合作用。(2)曲線分析：①AB段：隨著溫度升高，光合作用速率增強(qiáng)。②B點(diǎn)：表示光合作用最適溫度。③BC段：隨著溫度升高，光合作用速率減弱。④溫度過高時(shí)，酶失活，光合作用完全停止。(3)應(yīng)用：①適時(shí)播種。②溫室栽培時(shí)白天適當(dāng)提高溫度，夜間適當(dāng)降低溫度。礦質(zhì)元素對(duì)光合作用的影響原理分析：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的組成成分，缺乏會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。例如，N是酶的組成元素，N、P是ATP的組成元素，Mg是葉綠素的組成元素等。曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用強(qiáng)度；但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過高，植物發(fā)生滲透失水而導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降。(3)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可以提高光能利用率。5．多因子變量對(duì)光合作用的影響圖像含義P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高；Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素，影響因素為坐標(biāo)圖中所標(biāo)出的其他因子。應(yīng)用溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下,白天可適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充CO2，進(jìn)一步提高光合速率；當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率。【典型例題】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的，如圖是甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢。據(jù)圖回答下列問題：（1）通常，與甲植物相比，乙植物光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)所需要的光照強(qiáng)度________（填“高”或“低”）。（2）當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲、乙兩種植物中，對(duì)光能的利用率較高的植物是____________。（3）中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有（答出2點(diǎn)即可）。（4）農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是（答出1點(diǎn)即可）。（5）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作（同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物）的方法提高農(nóng)田的光能利用率。若將甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是_________，判斷的依據(jù)是。（6）隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，凈光合速率不再改變，這時(shí)要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高_(dá)__________（填“CO2濃度”或“O2濃度”）。【解析】(1)據(jù)圖甲的光補(bǔ)償點(diǎn)大于乙，因此乙植物光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比甲植物低。(2)由圖分析可知，當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，相同光照強(qiáng)度下，甲植物的凈光合速率大于乙，有機(jī)物的積累較多，對(duì)光能的利用率較高。(3)中耕松土是指對(duì)土壤進(jìn)行淺層翻倒、疏松表層土壤。中耕的作用有：疏松表土、增加土壤通氣性、促使根系伸展；促進(jìn)好氧微生物的活動(dòng)和養(yǎng)分有效化；去除雜草、避免競爭。(4)礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被植物的根系選擇吸收。(5)甲、乙兩種植物單獨(dú)種植時(shí)，如果種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度相對(duì)較弱，光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，因此種植密度過大，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。(6)一定光照強(qiáng)度下，甲組植物的光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，因此限制甲組植物光合作用的因子不再是光照強(qiáng)度，而是CO2濃度等。所以，要使甲組的光合作用強(qiáng)度繼續(xù)升高，可以考慮的措施是提高CO2濃度?！敬鸢浮浚?）低（2）甲（3）減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競爭；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的呼吸作用（4）肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大（6）CO2濃度【考點(diǎn)微練】植物光合速率受多種環(huán)境因素的影響。下圖表示在不同環(huán)境條件下某植物的光合速率變化情況，相關(guān)敘述不正確的是A．光照強(qiáng)度為1時(shí)，植物光合速率極低，但細(xì)胞中ATP的含量基本不變B．光照強(qiáng)度和CO2濃度一定時(shí)，在一定溫度范圍內(nèi)植物光合速率隨著溫度升高而不斷加快C．光照強(qiáng)度在5~6時(shí)，植物光合速率隨光照強(qiáng)度升高而升高D．光照強(qiáng)度一定時(shí)，CO2濃度對(duì)光合速率的影響比溫度的影響明顯【解析】光照強(qiáng)度為1時(shí)，植物光合速率極低，細(xì)胞中ATP的含量可維持在一定水平，A正確。光照強(qiáng)度和CO2濃度一定時(shí)，一定范圍內(nèi)植物光合速率隨著溫度升高而不斷加快，超過最適溫度，酶會(huì)變性失活，光合速率會(huì)降低，B正確。據(jù)圖可知，光照強(qiáng)度在5~6時(shí)，在較低二氧化碳濃度和較低溫度下植物光合速率不隨光照強(qiáng)度升高而升高，C錯(cuò)誤。根據(jù)圖示和分析可知，光照強(qiáng)度一定時(shí)，CO2濃度對(duì)光合速率的影響比溫度的影響明顯，D正確?！敬鸢浮緾2.某研究小組在溫室大棚內(nèi)測得某植株在適宜溫度、CO2濃度為0.03%時(shí)，光照強(qiáng)度與CO2吸收量的關(guān)系，結(jié)果如圖所示（B為光補(bǔ)償點(diǎn)，D為光飽和點(diǎn)）。下列有關(guān)說法不正確的是A．圖中CD段、DE段分別表示凈光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度B．植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量，實(shí)際光合作用消耗CO2的總量C．適當(dāng)提高溫度，有利于該植物有機(jī)物的積累D．適當(dāng)提高大棚內(nèi)的CO2濃度時(shí)，B點(diǎn)將向左移，C點(diǎn)將向右上方移【解析】圖中CD段是二氧化碳吸收量，是凈光合量，DE段是二氧化碳釋放量，是呼吸量，可以用CD+DE表示實(shí)際光合作用強(qiáng)度，DE表示呼吸作用強(qiáng)度，A正確?？磮D可知植物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量為S1+S2+S4，實(shí)際光合作用消耗CO2的總量=S2+S3+S4，B正確。題目里已經(jīng)說明溫度適宜，再提高溫度會(huì)導(dǎo)致光合速率降低，C錯(cuò)誤。適當(dāng)提高大棚內(nèi)的CO2濃度時(shí)，光合速率加快，光補(bǔ)償點(diǎn)減小，B點(diǎn)將向左移，同時(shí)光飽和點(diǎn)增大，光合作用增強(qiáng)，C點(diǎn)將向右上方移，D正確?！敬鸢浮緾3.某生物興趣小組為了確定大棚蔬菜水果種植的合理方案，做了以下探究實(shí)驗(yàn)。（1）為了探究光照條件對(duì)植株光合作用的影響，將某品種植株的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時(shí)間后，測定兩組植株葉片在單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖1所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問題：圖1播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)一段時(shí)間后，再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是_______________________________________________________。（2）為了探究不同光質(zhì)對(duì)芹菜光合作用的影響，科學(xué)家分別設(shè)置了白光（W）、白光＋紅光（WR）、白光＋藍(lán)光（WB）、白光＋紅光＋藍(lán)光（WRB）四種處理。然后測定了單位時(shí)間內(nèi)葉片吸收的CO2量和RuBP羧化酶（一種與CO2的固定有關(guān)的酶）活性的變化，結(jié)果如圖2。請(qǐng)據(jù)圖回答問題：①如果要測定單位時(shí)間內(nèi)芹菜葉片光合作用消耗的CO2總量，還需要測定_____________。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：增加________（填“紅光”或“藍(lán)光”）可增強(qiáng)芹菜光合能力，原因與____________________________有關(guān)。（3）為了探究植株種植密度，科研小組研究了葉面積系數(shù)（單位土地面積上的葉面積總和）與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖3所示，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：圖3由圖3可知：當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí)，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均_______。當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時(shí)，群體干物質(zhì)積累速率降低，原因是。為探究CO2濃度對(duì)草莓代謝的影響，科研人員進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。圖4為不同濃度CO2對(duì)草莓幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答：①由圖4可知，隨著CO2濃度升高，草莓幼苗還原糖的含量有所增加，主要原因是。②研究得知較高的CO2濃度有利于草莓幼苗生活在干旱環(huán)境中，據(jù)圖4分析，最可能的原因是。圖4（5）為探究溫度對(duì)草莓代謝的影響，科研人員進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。圖5為溫度對(duì)草莓光合作用影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答：圖5①由圖5可知，草莓生長的最適溫度為______，該溫度_______（填“是”“不是”或“不一定是”）草莓光合作用的最適溫度。②實(shí)驗(yàn)測得40℃培養(yǎng)條件下草莓葉肉細(xì)胞間隙的CO2濃度高于35℃培養(yǎng)條件，據(jù)圖5分析主要原因是?！窘馕觥浚?）依題意可知：導(dǎo)致曲線圖1中甲、乙兩組光合作用強(qiáng)度差異的原因是光照強(qiáng)度不同，即甲組模擬自然光照，乙組提供低光照；播種乙組植株產(chǎn)生的種子所得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)一段時(shí)間后，其植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度曲線與甲組的相同。據(jù)此能夠得到的初步結(jié)論是：乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同，是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的。（2）①如果要測定單位時(shí)間內(nèi)芹菜葉片光合作用消耗的CO2總量，還需要測定單位時(shí)間內(nèi)呼吸作用釋放的CO2量。②光合色素對(duì)不同的單色光的吸收量不同，據(jù)圖2，增加紅光可增強(qiáng)芹菜光合能力，原因與RuBP羧化酶活性增強(qiáng)有關(guān)。（3）由圖3可知：當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時(shí)，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均上升；當(dāng)葉面積系數(shù)大于b時(shí)，由于群體光合速率不變，而群體呼吸速率仍在上升，導(dǎo)致群體凈光合速率降低，干物質(zhì)積累速率下降；（4）①由圖4可知，隨著CO2濃度升高，草莓幼苗還原糖的含量有所增加，推測主要原因是高CO2濃度會(huì)促進(jìn)植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用。②觀察圖4可知，高CO2濃度使氣孔開度下降，而氣孔開度下降可減少水分的散失，從而有利于草莓幼苗生活在干旱環(huán)境中。（5）①觀察圖5可知，圖示縱坐標(biāo)為凈光合作用速率，35℃時(shí)光照下放氧速率最大，所以該溫度是草莓生長的最適溫度。該溫度不一定是草莓光合作用的最適溫度，因?yàn)閷?shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率。35℃條件下凈光合速率最大，但沒有測定該溫度下的呼吸速率，所以無法確定實(shí)際（真正）光合速率的大小，也就不能確定是否是光合作用最適溫度。②由圖5可知，與35℃條件相比，草莓植株在40℃培養(yǎng)條件下放氧速率降低凈光合速率減小推測該條件下光合作用應(yīng)為減弱，對(duì)細(xì)胞間隙CO2的利用減少，所以其細(xì)胞間隙CO2濃度高于35℃培養(yǎng)條件?！敬鸢浮浚?）乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的。（2）①單位時(shí)間內(nèi)呼吸作用釋放CO2的量②紅光RuBP羧化酶活性增強(qiáng)（3）增加群體光合速率不變，但群體呼吸速率仍在增加，故群體干物質(zhì)積累速率降低。（4）①高CO2濃度會(huì)促進(jìn)植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用。②高CO2濃度使氣孔開度下降，減少了水分的散失。（5）①35℃不一定是②40℃培養(yǎng)條件下，放氧速率降低，草莓凈光合速率減小，葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的利用（吸收）速率減小。要點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系1．光合作用與有氧呼吸過程中[H]和ATP的來源與去路項(xiàng)目來源去路[H]光合作用光反應(yīng)中水的光解（NADPH）作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中C3的還原有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生（NADH）用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時(shí)釋放出大量的能量ATP光合作用光反應(yīng)階段合成ATP，所需能量來自色素吸收的太陽能用于暗反應(yīng)階段C3的還原，以穩(wěn)定的化學(xué)能的形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中有氧呼吸第一、二、三階段均能產(chǎn)生，第三階段產(chǎn)生的ATP最多。ATP來自有機(jī)物的氧化分解作為能量“通貨”，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)2．?？家族e(cuò)的植物“三率”（1）植物“三率”的判定檢測指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正（總）光合速率CO2釋放速率（黑暗）吸收速率利用速率、固定速率、消耗速率O2吸收速率（黑暗）釋放速率產(chǎn)生速率有機(jī)物消耗速率（黑暗）積累速率制造速率、產(chǎn)生速率3．光合作用和細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀（1）綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用，測得的數(shù)值為呼吸速率（A點(diǎn)）。（2）綠色組織在有光條件下，光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。（3）各點(diǎn)（段）的光合作用和呼吸作用分析曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)細(xì)胞生理活動(dòng)ATP產(chǎn)生場所植物組織外觀表現(xiàn)圖示A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體從外界吸收O2，向外界排出CO2AB段（不含A、B點(diǎn)）呼吸速率>光合速率細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體從外界吸收O2，向外界排出CO2B點(diǎn)光合速率＝呼吸速率與外界不發(fā)生氣體交換B點(diǎn)之后光合速率>呼吸速率從外界吸收CO2，向外界釋放O2【易混易錯(cuò)】光合作用與呼吸作用曲線分析的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)（1）植物生長速率取決于凈光合速率而不是“總光合速率。如下圖中n值為凈光合速率（虛線表示），n值＝總光合速率－呼吸速率。（2）解答與呼吸作用、光合作用曲線綜合題應(yīng)特別關(guān)注的信息標(biāo)。②光照下吸收CO2量應(yīng)為凈光合量。③光照培養(yǎng)階段，密閉裝置中CO2濃度變化量應(yīng)為光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度間的“差值”，切不可僅答成“光合作用消耗”導(dǎo)致裝置中CO2濃度下降?！镜湫屠}】某研究小組進(jìn)行某植物的栽培實(shí)驗(yàn)，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)24h測定的溫室內(nèi)CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線。據(jù)圖回答下列問題：（1）圖1植物生長的最適溫度是，溫度為20℃時(shí)，植物固定CO2的量為，植物停止光合作用的溫度是。（2）圖2中，6h時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場所有18時(shí)葉肉細(xì)胞中光合速率呼吸速率。（填“大于”、“小于”、“等于”）（3）該植物在進(jìn)行光合作用且吸收的CO2的量為0時(shí)，兩圖中的描述點(diǎn)共有個(gè)?！窘馕觥浚?）據(jù)圖分析：圖1中實(shí)線表示凈光合速率隨溫度的變化，虛線表示呼吸速率隨溫度的變化，凈光合速率大小可以表示有機(jī)物積累量的多少，植物生長最快時(shí)，有機(jī)物積累量最多，故圖1生長的最適溫度為30℃；溫度為20℃時(shí)，植物固定CO2的量等于呼吸作用產(chǎn)生CO2的量加從外界吸收的CO2量，即等于4；當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，兩條曲線重合，植物停止光合作用。（2）圖2中CO2吸收速率表示該植物的凈光合速率，室內(nèi)CO2濃度變化可表示該植物有機(jī)物的積累量，從曲線可以知道6h、18h時(shí)植物既不從外界吸收也不向外界釋放CO2，此時(shí)植株呼吸速率等于光合速率，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體。（3）該植物在進(jìn)行光合作用且吸收CO2的量為0時(shí)，兩圖中的描述點(diǎn)共有3個(gè)，分別是圖1中40℃、圖2中6h、18h所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)?！敬鸢浮浚?）30℃455℃（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體大于（3）3【考點(diǎn)微練】科研人員研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響（以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)），結(jié)果如圖所示。下列分析不正確的是光照相同時(shí)間，30℃時(shí)光合作用積累的有機(jī)物的量與35℃時(shí)相等B.若晝夜均為12小時(shí)，則在兩曲線交點(diǎn)的溫度條件下，植物每天有機(jī)物的積累量為0C.如果該植物原重xmg，先置于黑暗處5h后重(x-1)mg，然后光照5h后重(x+2)mg，則總光合速率為0.8mg．h-1D.該植物光合作用的最適溫度約為25℃【解析】據(jù)圖可知，虛線是光照下某植物CO2吸收量即為植物光合作用有機(jī)物的積累量；35℃時(shí)植物光合作用有機(jī)物的積累量為3.0，30℃時(shí)植物光合作用有機(jī)物的積累量為3.5，因此光照相同時(shí)間，30℃時(shí)光合作用有機(jī)物的積累量與35℃時(shí)不相等，A錯(cuò)誤；若晝夜均為12小時(shí)，則在兩曲線交點(diǎn)的溫度條件下凈光合作用（有機(jī)物的積累量）=呼吸作用，因此植物每天有機(jī)物的積累量為0，B正確；該植物原重xmg，置于暗處5h后重（x-1）mg，呼吸速率為0.2mg/h；然后光照5h后重（x+2）mg，凈光合速率為0.6mg/h；則總光合速率為0.8mg．h-1，C正確；凈光合作用的最適溫度是25℃左右，D正確?！敬鸢浮緼2.結(jié)合下圖分析回答問答：在0～250C范圍內(nèi)，光合速率明顯比呼吸速率升高的快，原因是。當(dāng)溫度高于300C時(shí)，大豆植株光合速率隨溫度升高明顯下降的主要原因可能是（答一點(diǎn)即可）?！窘馕觥浚?）0～250C溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高，光合作用有關(guān)酶的活性比呼吸作用有關(guān)的酶的活性增加的更快，活性更高，對(duì)光合作用的影響更大。

（2）高溫引起催化暗反應(yīng)的酶活性降低，甚至變性失活；高溫下蒸騰速率增高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使CO2供應(yīng)不足；高溫導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)變化、甚至受損等。【答案】（1）此溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高，光合作用有關(guān)酶的活性比呼吸作用有關(guān)的酶的活性增加的更快，活性更高，對(duì)光合作用的影響更大。

（2）高溫引起催化暗反應(yīng)的酶活性降低，甚至變性失活；高溫下蒸騰速率增高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使CO2供應(yīng)不足；高溫導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)變化、甚至受損等。3.在一定實(shí)驗(yàn)條件下，測得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)系及光合作用速率與溫度之間的關(guān)系分別如下圖甲、乙、丙所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：若此植物為陰生植物，在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，改為生長狀況相同的陽生植物，則圖甲中C點(diǎn)向方移動(dòng)。（2）圖甲中影響A點(diǎn)上下移動(dòng)是主要環(huán)境因素是，影響C點(diǎn)移動(dòng)的主要外界因素是；若將CO2濃度升高為0.08%，B點(diǎn)將（填“不移動(dòng)”、“向右移”或“向左移”）。（3）圖乙中細(xì)胞呼吸有關(guān)曲線的數(shù)據(jù)需在條件下測量，在氧氣濃度為10%時(shí)，植物細(xì)胞進(jìn)行呼吸（填細(xì)胞呼吸類型)。（4）由圖丙可知，40℃時(shí)，植物體______（填“能”或“不能”）正常生長，原因是；5℃時(shí)的狀態(tài)可用圖甲中的點(diǎn)表示。用大棚種植蔬菜時(shí)，白天最好控制為圖甲中______點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度，圖丙中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度?！窘馕觥浚?）陽生植物的呼吸作用速率和光合作用速率均大于陰生植物，因此將此植物（陰生植物）改為生長狀況相同的陽生植物時(shí)，則圖甲中C點(diǎn)將向右上方（右方）移動(dòng)。圖甲中A點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度為0，細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，影響因素主要是溫度；C點(diǎn)時(shí)光合作用速率不再隨著光照強(qiáng)度的增大而增大，為光飽和點(diǎn)，影響C點(diǎn)移動(dòng)的主要外界因素是溫度和CO2濃度；B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，即此時(shí)呼吸速率與總光合速率相等，圖甲曲線是在CO2濃度為0.03%條件下測得，若將CO2濃度升高為0.08%，所需光照強(qiáng)度將減弱，所以B點(diǎn)左移。由于光照條件下植物既能進(jìn)行呼吸作用，也能進(jìn)行光合作用。黑暗處理可以避免光合作用對(duì)植物的影響。因此圖乙中細(xì)胞呼吸的有關(guān)曲線需在無光（或黑暗）條件測得；由乙圖可知，氧氣濃度為10%時(shí)，CO2釋放量等于O2吸收量，說明此時(shí)植物細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸。分析丙圖可知，40℃時(shí)，植物的真正光合速率小于呼吸速率，植物不積累有機(jī)物，反而消耗，因此植物不能正常生長，5℃時(shí)植物光合速率與呼吸速率相等，對(duì)應(yīng)圖甲中的B點(diǎn)。圖甲中C點(diǎn)為光照強(qiáng)度的飽和點(diǎn)，是最大光合作用速率對(duì)應(yīng)的最低光照強(qiáng)度，圖丙中25℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值最大，即該溫度條件下有機(jī)物積累的速率最大，因此大棚種植蔬菜時(shí)，白天應(yīng)控制光照強(qiáng)度為C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度，溫度為25℃最佳?！敬鸢浮浚?）右上方（右方）溫度溫度和CO2濃度向左移黑暗有氧不能40℃時(shí)，植物的真正光合速率小于呼吸速率，植物不積累有機(jī)物，反而消耗有機(jī)物BC25℃高頻考點(diǎn)三光合作用和細(xì)胞呼吸的測定和分析核心要點(diǎn)講解要點(diǎn)一：細(xì)胞呼吸方式的判斷及呼吸速率的測定（呼吸底物為葡萄糖）（1）實(shí)驗(yàn)裝置（2）實(shí)驗(yàn)原理裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收CO2，紅色液滴移動(dòng)的距離代表種子有氧呼吸吸收的O2量；裝置乙中紅色液滴移動(dòng)的距離代表種子呼吸吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值?，F(xiàn)象結(jié)論甲裝置乙裝置液滴不動(dòng)液滴不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已死亡液滴左移液滴不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸液滴不動(dòng)液滴右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸液滴左移液滴右移既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸（3）實(shí)驗(yàn)分析（4）物理誤差的校正為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置。對(duì)照裝置與兩裝置相比，不同點(diǎn)是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。（5）注意事項(xiàng)①為防止微生物呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌，所測種子進(jìn)行消毒處理。②若探究種子呼吸狀況不必遮光，但需死種子作為對(duì)照。③若探究植株(或幼苗)呼吸狀況，應(yīng)做遮光處理，以防止光合作用的干擾，同時(shí)可設(shè)置同種狀況但殺死的植株或幼苗作為對(duì)照。[特別提醒]脂肪含氫量高，等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，氧化分解時(shí)耗氧量高，因此進(jìn)行有氧呼吸消耗脂肪時(shí)，裝置甲水滴右移更明顯，裝置乙的水滴左移?！镜湫屠}】下圖是為探究酵母菌細(xì)胞呼吸類型而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì)（不考慮物理因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響）。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置和結(jié)果的分析，不正確的是A．實(shí)驗(yàn)中，裝置甲中的液滴移動(dòng)的距離可以代表酵母菌呼吸作用吸收氧氣的量B．如果裝置甲中液滴左移，裝置乙中液滴右移，說明酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸C．如果裝置甲中液滴左移，裝置乙中液滴不移，說明酵母菌只進(jìn)行了有氧呼吸D.實(shí)驗(yàn)中，裝置甲的液滴先不移后向左移，裝置乙中的液滴先右移后不移【解析】實(shí)驗(yàn)中，裝置甲中的液滴移動(dòng)的量可以代表酵母菌呼吸作用吸收的氧氣的量，A正確；如果裝置甲中液滴左移，說明酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸消耗了氧氣；裝置乙中液滴右移，說明酵母菌呼吸作用釋放的二氧化碳量多于消耗氧氣量，即同時(shí)也進(jìn)行了無氧呼吸，B正確；裝置甲中的液滴左移，說明酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸；裝置乙液滴不動(dòng)，說明酵母菌不進(jìn)行無氧呼吸，即酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，C正確；實(shí)驗(yàn)中，裝置甲中的液滴移動(dòng)是由氧氣變化引起的，液滴先左移后不移，裝置乙中的液滴移動(dòng)是氧氣和CO2的差值決定的，液滴先右移后不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿【考點(diǎn)微練】1．下圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)自變量為氧氣的有無B．試管丙加入石蠟油的目的是制造無氧環(huán)境C．裝置中的Ca（OH）2溶液也可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液來代替D．乙、丙兩試管加入干酵母后應(yīng)煮沸除去CO2【解析】該實(shí)驗(yàn)的自變量是氧氣的有無，A項(xiàng)正確；試管丙加入石蠟油的目的是隔絕空氣，制造無氧環(huán)境，B項(xiàng)正確；Ca（OH）2溶液和溴麝香草酚藍(lán)水溶液都可以用來檢測CO2含量的多少，因此裝置中的Ca（OH）2溶液也可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液來代替，C項(xiàng)正確；乙、丙兩試管的培養(yǎng)液需煮沸(除去CO2)冷卻后再加入干酵母，避免酵母菌被高溫殺死，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿2．下面兩個(gè)裝置可用于研究萌發(fā)種子的細(xì)胞呼吸，有關(guān)分析不正確的是A．裝置甲可用于探究細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生熱量B．裝置乙的有色液滴向左移動(dòng)，說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸C．裝置乙中，若用綠色植物為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個(gè)裝置應(yīng)黑暗處理D．兩個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，都需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)【解析】裝置甲中有溫度計(jì)，且使用了保溫瓶(可以防止種子細(xì)胞呼吸釋放的熱量散失)，因此，該裝置可以用于探究細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生熱量，A項(xiàng)正確；裝置乙中NaOH溶液能吸收二氧化碳，裝置乙的有色液滴向左移動(dòng)是該裝置中氧氣減少所致，說明種子萌發(fā)時(shí)一定進(jìn)行了有氧呼吸，但種子細(xì)胞也可能同時(shí)進(jìn)行無氧呼吸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若用綠色植物為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個(gè)裝置應(yīng)黑暗處理，避免光合作用對(duì)植物的影響，C項(xiàng)正確；二個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，以殺死粘附在種子表面的微生物，避免微生物的細(xì)胞呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，并且二個(gè)裝置都要設(shè)置相應(yīng)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽3.某生物興趣小組利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題：若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有______________，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置______________。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。（2）若要探究植物的實(shí)際光合速率，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有____________________，如何操作？（寫出簡要思路即可）。?！窘馕觥浚?）若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有裝置一和裝置二，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置沒有植物(或死植物)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，排除物理因素的影響。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，有氧呼吸消耗氧氣，則紅色液滴向左移；裝置二燒杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于產(chǎn)生的二氧化碳量，則紅色液滴右移。(2）裝置一在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。裝置三在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于CO2緩沖液保證了容器內(nèi)CO2濃度的恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率；實(shí)際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率；（或?qū)⒀b置三遮光處理，測單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離，可表示呼吸速率；裝置三給予適宜的光照，測單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離可代表凈光合速率；凈光合速率＋呼吸速率＝實(shí)際光合速率）?！敬鸢浮浚?）裝置一和裝置二對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移（2）裝置一和裝置三（或裝置三給予適宜光照、遮光）將裝置一黑暗處理，測單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離，可表示呼吸速率；裝置二給予適宜的光照，測單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離可代表凈光合速率；凈光合速率＋呼吸速率＝實(shí)際光合速率（或?qū)⒀b置三遮光處理，測單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離，可表示呼吸速率；裝置三給予適宜的光照，測單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離可代表凈光合速率；凈光合速率＋呼吸速率＝實(shí)際光合速率）。要點(diǎn)二四種探究光合作用速率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法1.氣體體積變化法——測定氣體的變化量(1)該裝置在黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。(2)該裝置在光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內(nèi)CO2濃度的相對(duì)恒定，所以單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率，可代表凈光合速率。(3)總光合速率=凈光合速率+有氧呼吸速率。(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。2.“半葉法”——測定光合作用制造或積累的有機(jī)物量將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不進(jìn)行處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射t小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，在沒有初始值的情況下（初始值設(shè)為X），則（MB－MA)÷t表示被截取部分單位時(shí)間制造的有機(jī)物量，即[（MB－X)+（X－MA)]÷t=（MB－MA)÷t。3.黑白瓶法——測溶氧量的變化(1)“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量：“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量?？偣夂献饔昧?速率)=凈光合作用量(速率)+有氧呼吸量(速率)。(2)有初始值的情況下，黑瓶中O2的減少量為有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。(3)在沒有初始值的情況下(初始值設(shè)為X)，白瓶中測得的現(xiàn)有量(設(shè)為M)-黑瓶中測得的現(xiàn)有量(設(shè)為N)=總光合作用量，即(X-N)+(M-X)=M-N。注：該方法假設(shè)植物不進(jìn)行無氧呼吸，凈光合作用量代表的是該瓶中生產(chǎn)者的單位時(shí)間內(nèi)總光合量減掉所有生物單位時(shí)間內(nèi)呼吸量。4.葉圓片上浮法——定性檢測O2釋放速率本方法利用真空技術(shù)排出葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；在光合作用過程中，植物吸收CO2、放出O2，O2在水中的溶解度很小而在細(xì)胞間積累，使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少（或葉片全部上浮所需時(shí)間的長短）即能比較光合作用強(qiáng)度的大小?！镜湫屠}】某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室，如圖A所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜(零點(diǎn)開始)小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素是(寫兩點(diǎn))；觀察裝置中液滴的位置，c點(diǎn)時(shí)刻的液滴位于起始位置的側(cè)，裝置刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的點(diǎn)。（2）圖B中導(dǎo)致a點(diǎn)出現(xiàn)的原因是。（3）與e點(diǎn)相比，f點(diǎn)時(shí)刻C5的含量將會(huì)(“增加”或“減少”)，導(dǎo)致e點(diǎn)出現(xiàn)的原因是。（4）在實(shí)驗(yàn)過程中的某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)情況，獲得以下數(shù)據(jù)：每隔20min記錄一次刻度數(shù)據(jù).......24293234.......該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B圖曲線的段獲得的。（5）該組同學(xué)要測定該植物某時(shí)間段的氧氣產(chǎn)生速率，該如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？如何