【高考解碼】2021屆高三生物二輪復(fù)習(xí)專題-光合作用和細(xì)胞呼吸

光合作用和細(xì)胞呼吸1．光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]可在葉綠體基質(zhì)中作為還原劑。()【答案】√分析：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]，用于暗反應(yīng)中C3的還原，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。2．葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸取增多。()【答案】×分析：葉片黃化，說(shuō)明葉片缺少葉綠素，葉綠素主要吸取紅光和藍(lán)紫光，剩下的類胡蘿卜素主要吸取藍(lán)紫光，因此葉片黃化，葉綠體對(duì)紅光的吸取削減。3．葉綠體在光下和黑暗中均能合成ATP。()【答案】×分析：葉綠體只在光反應(yīng)階段合成ATP，而光反應(yīng)需在光下進(jìn)行。4．將一株生長(zhǎng)正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培育，隨培育時(shí)間的延長(zhǎng)，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可消滅的變化趨勢(shì)是始終保持穩(wěn)定，不變化。()【答案】×分析：在適宜的條件下培育密閉容器內(nèi)的植物，密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行，二氧化碳漸漸被消耗，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肯定水平常，植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度相等，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定。5．準(zhǔn)時(shí)排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害。()【答案】√分析：積水過(guò)多，根細(xì)胞因缺氧會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，對(duì)細(xì)胞有害。準(zhǔn)時(shí)排澇，可以防止酒精毒害。6．與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要緣由是光照時(shí)間縮短。()【答案】×分析：植物在冬季光合速率低的主要緣由是光照強(qiáng)度弱，氣溫低。7．破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖。()【答案】×分析：破傷風(fēng)桿菌屬于厭氧菌，在有氧條件下，其繁殖受抑制。8．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)和線粒體內(nèi)膜。()【答案】×分析：葉肉細(xì)胞中CO2的固定發(fā)生在暗反應(yīng)階段，場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)；CO2的產(chǎn)生發(fā)生在有氧呼吸的其次階段，場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)。9．乳酸桿菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。()【答案】√分析：乳酸桿菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生乳酸。影響光合作用速率的環(huán)境因素【典例1】(2022·西安模擬)當(dāng)其他條件最適宜時(shí)，北沙參在不同溫度和光照強(qiáng)度條件下的光合速率如下圖所示，光合速率以干重增加速率(mg/單位葉面積·h)表示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)25℃條件下，1klx光照強(qiáng)度時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是________________________，5klx光照強(qiáng)度時(shí)的真正光合速率________(大于、等于、小于)P點(diǎn)代表的真正光合速率。(2)15℃條件下，光照強(qiáng)度由2klx變?yōu)?0klx后，北沙參光合速率漸漸增大。開頭階段光合速率小于8mg/單位葉面積·h，緣由可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)15℃條件下，P點(diǎn)以后北沙參光合速率不再增大的限制因素是________________。若將CO2濃度降低為大氣中CO2濃度值，則葉綠體中[H]合成速率將會(huì)__________(變大、不變、變小)，P點(diǎn)向____________方向移動(dòng)。(4)25℃條件下，北沙參黑暗處理1h后再在12klx光照強(qiáng)度下照射1h，則試驗(yàn)期間干重積累量約為__________mg/單位葉面積·h?！窘馕觥?1)25℃條件下，1klx光照強(qiáng)度時(shí)葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行有氧呼吸，因此產(chǎn)生ATP的場(chǎng)全部細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，因此25℃條件下，5klx光照強(qiáng)度時(shí)的真正光合速率是6＋4＝10(mg/單位葉面積·h)，P點(diǎn)代表的真正光合速率是8＋2＝10(mg/單位葉面積·h)，即二者相等。(2)15℃條件下，光照強(qiáng)度由2klx變?yōu)?0klx后，北沙參光合速率漸漸增大。開頭階段光合速率小于8mg/單位葉面積·h，是由于光照強(qiáng)度弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP少。(3)從曲線圖分析，15℃條件下，P點(diǎn)以后北沙參光合速率不再增大的限制因素是溫度。若將CO2濃度降低為大氣中CO2濃度值，則形成的C3削減，消耗的[H]削減，葉綠體中[H]合成速率將會(huì)變小，P點(diǎn)相應(yīng)向左下方向移動(dòng)。(4)25℃條件下，北沙參黑暗處理1h，消耗有機(jī)物4mg/單位葉面積·h，然后再在12klx光照強(qiáng)度下照射1h，有機(jī)物積累量為14mg/單位葉面積·h，則試驗(yàn)期間干重積累量約為14－4＝10mg/單位葉面積·h?！敬鸢浮?1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等于(2)光照強(qiáng)度弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]少(3)溫度變小左下(4)10(1)解答此類問(wèn)題的常規(guī)思路。①三種速率的表示方式：項(xiàng)目表示方法真正光合速率(又稱實(shí)際光合速率)凈光合速率(又稱表觀光合速率)呼吸速率②具體表達(dá)：a．真正光合速率＝________＋________b．光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量＝________＋________c．光合作用實(shí)際CO2的固定量＝________＋________(2)精確?????識(shí)圖獵取解題信息。①25℃條件下，5klx光照強(qiáng)度時(shí)北沙參的凈光合速率和真正光合速率分別是多少？②P點(diǎn)時(shí)北沙參的凈光合速率和真正光合速率分別是多少？【答案】(1)提示：①項(xiàng)目表示方法真正光合速率(又稱實(shí)際光合速率)O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量、有機(jī)物的制造量?jī)艄夂纤俾?又稱表觀光合速率)O2的釋放量、CO2的吸取量、有機(jī)物的積累量呼吸速率O2的吸取量、CO2的釋放量、有機(jī)物的消耗量②a.凈光合速率呼吸速率b．O2的釋放量細(xì)胞呼吸耗氧量c．CO2的吸取量細(xì)胞呼吸CO2的釋放量(2)①提示：6mg/單位葉面積·h10mg/單位葉面積·h②提示：8mg/單位葉面積·h10mg/單位葉面積·h【總結(jié)提升】解讀真正光合速率和凈(表現(xiàn))光合速率的曲線圖(1)圖示：(2)解讀。①A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸無(wú)光合作用。②AB段：光合作用＜細(xì)胞呼吸。③B點(diǎn)：光合作用＝細(xì)胞呼吸，稱其為光補(bǔ)償點(diǎn)。④B點(diǎn)以后：光合作用＞細(xì)胞呼吸，其中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。細(xì)胞呼吸【典例2】(2022·安徽高考)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌裂開并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下試驗(yàn)(見下表)注：“＋”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“－”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________，會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有________，依據(jù)試管________的試驗(yàn)結(jié)果可推斷出酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所。(均填試管編號(hào))(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過(guò)程沒有影響，但使該過(guò)程所釋放的能量都以熱的形式耗散，表明DNP使分布在______________的酶無(wú)法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)連續(xù)進(jìn)行?！窘馕觥?1)A管有氧氣，但無(wú)線粒體不能進(jìn)行有氧呼吸，B管可進(jìn)行無(wú)氧呼吸，C管在氧氣存在下可進(jìn)行有氧呼吸的其次、三階段，D管中葡萄糖不能在線粒體中被分解，故無(wú)反應(yīng)，E和F管分別進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。(2)[H]與氧結(jié)合形成水的過(guò)程發(fā)生在有氧呼吸的第三階段，場(chǎng)所位于線粒體內(nèi)膜，DNP雖不影響該反應(yīng)的進(jìn)行，但影響ATP的形成，導(dǎo)致該過(guò)程的能量全部以熱能形式散失?！敬鸢浮?1)C、EB、FB、D(2)線粒體內(nèi)膜能(1)酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較。項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)條件反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)能多少(2)關(guān)于酵母菌的細(xì)胞呼吸過(guò)程。①[H]＋O2→H2O的過(guò)程發(fā)生在酵母菌的________________________，該過(guò)程的意義是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)全部________________________________________________________________________。【答案】(1)提示：項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)反應(yīng)條件需氧不需氧反應(yīng)產(chǎn)物CO2、H2O、能量酒精、二氧化碳、能量產(chǎn)能多少生成大量ATP生成少量ATP(2)提示：①線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生大量能量②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)【總結(jié)提升】細(xì)胞呼吸方式的推斷方法(1)依據(jù)原料推斷：消耗O2→有氧呼吸。(2)依據(jù)產(chǎn)物推斷。①有H2O生成→有氧呼吸②是否產(chǎn)生CO2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(無(wú)CO2產(chǎn)生→只進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)物,為乳酸,\a\vs4\al(有CO2,生成)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(CO2產(chǎn)生量＝O2消耗量→只進(jìn)行,有氧呼吸,CO2產(chǎn)生量＞O2消耗量→既進(jìn)行,有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸,O2消耗量＝0→只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)物為酒精和CO2))))③產(chǎn)生酒精eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酒精量＝CO2量→進(jìn)行無(wú)氧呼吸,酒精量＜CO2量→既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行,無(wú)氧呼吸))④產(chǎn)生乳酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2→只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生乳酸和CO2→既進(jìn)行無(wú)氧呼吸，又進(jìn)行,有氧呼吸))光合作用和細(xì)胞呼吸的試驗(yàn)設(shè)計(jì)【典例3】某生物愛好小組探究某植物光合強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)。假設(shè)試驗(yàn)期間均處于適宜且相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件下。請(qǐng)分析回答有關(guān)問(wèn)題：(1)試驗(yàn)一：測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，燒杯中加入____________(NaHCO3/NaOH)溶液。將裝置置于____________的條件下。1h后裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向是______________，移動(dòng)刻度為10cm。(2)試驗(yàn)二：測(cè)定植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)，燒杯中加入______________(NaHCO3/NaOH)溶液。將裝置置于__________________的條件下。1h后裝置中紅墨水滴向左移動(dòng)，緣由是________________________________________________________________。讀取移動(dòng)刻度為2cm。(3)依據(jù)上述試驗(yàn)，假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的O2增加或削減1g，且晝夜溫度把握相等，那么該植物的細(xì)胞呼吸速率是________g/h；賜予光照12h，黑暗12h，則24h葡萄糖的積累量是________g?！窘馕觥?1)測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，將裝置置于光照充分且密閉的條件下。燒杯中加入NaHCO3溶液來(lái)保證裝置中CO2含量恒定。1h后裝置紅墨水滴向右移動(dòng)。(2)測(cè)定植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)，將裝置置于黑暗密閉的條件下。燒杯中加入NaOH溶液。由于植物進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)吸取O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸取，使容器內(nèi)氣壓減小，紅墨水滴左移。(3)依據(jù)上述試驗(yàn)，假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的O2增加或削減1g，那么該植物的細(xì)胞呼吸速率是2g/h，凈光合速率是10g/h。則賜予光照12h，黑暗12h，則24h葡萄糖的積累量是(10×12－2×12)×180/(32×6)g＝90g?！敬鸢浮?1)NaHCO3光照充分且密閉向右(2)NaOH遮光(黑暗)且密閉植物在黑暗條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸取氧氣，釋放CO2，釋放的CO2被NaOH溶液吸取，容器中氣壓減小(3)290(1)解決此類問(wèn)題的常規(guī)思路是明確測(cè)定指標(biāo)和原理：測(cè)定植物呼吸速率測(cè)定植物凈光合速率測(cè)定指標(biāo)原理(2)計(jì)算技巧。①已知凈光合速率為a，呼吸速率為b，賜予光照時(shí)間為c，則一晝夜積累的因變量的量為________。②若由O2或CO2的量求葡萄糖的量，則需利用它們與葡萄糖分子個(gè)數(shù)比為________的關(guān)系?！敬鸢浮?1)提示：測(cè)定植物呼吸速率測(cè)定植物凈光合速率測(cè)定指標(biāo)單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積單位時(shí)間內(nèi)液滴右移的體積原理植物進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)吸取O2，釋放CO2，CO2被NaOH吸取，使容器內(nèi)氣壓減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移NaHCO3溶液保證了容器中CO2的恒定，賜予適當(dāng)?shù)墓庹諒?qiáng)度，光合作用大于細(xì)胞呼吸，植物釋放O2，使容器內(nèi)氣壓增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移(2)提示：①ac－b(24－c)②6∶1【總結(jié)提升】生物學(xué)試驗(yàn)中常用試驗(yàn)條件的把握方法(1)增加水中氧氣——泵入空氣或放入綠色水生植物。(2)削減水中氧氣——容器密封或油膜掩蓋或用涼開水。(3)除去容器中二氧化碳——?dú)溲趸c溶液。(4)除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境中。(5)除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱。(6)除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾——給植株遮光。(7)如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。(8)線粒體提取——細(xì)胞勻漿離心。(9)保持容器中CO2體積不變——NaHCO3溶液。1．(2022·天津理綜)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是()A．過(guò)程①只在線粒體中進(jìn)行，過(guò)程②只在葉綠體中進(jìn)行B．過(guò)程①產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在ATP中C．過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自H2OD．過(guò)程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同【解析】過(guò)程①②分別表示有氧呼吸和光合作用。若題中所述細(xì)胞為真核細(xì)胞，則過(guò)程①進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過(guò)程②只發(fā)生在葉綠體中；若題中所述細(xì)胞為原核細(xì)胞，則過(guò)程①②均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，A錯(cuò)誤；過(guò)程①通過(guò)有氧呼吸氧化分解有機(jī)物釋放的能量大部分以熱能的形式散失，只有小部分儲(chǔ)存在ATP中，B錯(cuò)誤；過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自CO2，而不是H2O，C錯(cuò)誤；過(guò)程①通過(guò)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]，用于暗反應(yīng)還原C3，而有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]，用于第三階段還原O2，生成H2O，因此二者還原的物質(zhì)不同，D正確?！敬鸢浮緾2．在相同的適宜條件下按下表設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，培育8～10h，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。下列敘述正確的是()A.甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生B．甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同C．丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同D．丁組的氧氣消耗量大于乙組【解析】酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成CO2和水，無(wú)氧的條件下將葡萄糖分解成CO2和酒精。依題意，甲組、丙組進(jìn)行無(wú)氧呼吸，乙組、丁組進(jìn)行有氧呼吸。甲組、乙組兩組都產(chǎn)生CO2。由于甲組細(xì)胞不完整，甲組的酒精產(chǎn)量較丙組少。能量轉(zhuǎn)換率有氧呼吸高于無(wú)氧呼吸，丁組能量轉(zhuǎn)換率較丙組高。乙組細(xì)胞不完整，有氧呼吸弱于丁組，丁組的氧氣消耗量大于乙組?！敬鸢浮緿3．(2021·重慶高考)下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是()A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸取光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B．t2→t3暗反應(yīng)限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增加的結(jié)果D．t4后短臨時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量上升，C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低【解析】本題以坐標(biāo)圖為信息載體，考查光照、CO2濃度對(duì)光合作用的影響及光合作用的過(guò)程。水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時(shí)間照充分且恒定(即達(dá)到光飽和)，若增加光照，光合速率不會(huì)提高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3→t4，暗反應(yīng)增加，肯定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量削減，ADP和Pi含量上升，被還原的C3削減，直接產(chǎn)物(糖類、C5)含量降低，D項(xiàng)正確。【答案】D4．如圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的試驗(yàn)裝置。以下說(shuō)法中不正確的是()A．在相同適宜的條件下，測(cè)定兩裝置的溫度：T甲＞T乙B．若將