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1、光合作用与呼吸作用专题复习 一、基础知识:光合作用和呼吸作用的过程(书本记忆)二、光合作用和呼吸作用的物质和能量联系【例 1】下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系,下列说法不正确的是()A.能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是 5 B各种生物体(除病毒外)都能进行的过程是 3 C3 和 4 过程产生的H 部分能与氧结合产生水 D2 过程需多种酶参与,且需 ATP供能【变式 1】如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化,A、B、C 分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是()A.水参与 C 中第二阶段的反应 B.B 在叶绿体类囊体薄膜上进行 C.A 中产生的 O2,参与
2、C 的第二阶段 D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜【变式 2】右图表示某植物细胞内的代谢过程,下列有关叙述不正确的是()AX、Y 物质分别代表三碳化合物和丙酮酸 B、过程都产生H C过程发生在线粒体基质中,过程发生在叶绿体基质中 D四个过程既不消耗氧气也不产生氧气【例 2】下列关于叶绿体和线粒体的比较的叙述,正确的是()A.叶绿体中可发生 CO2C3C6H12O6,在线粒体中则会发生 C6H12O6C3CO2 B.ATP和H 在叶绿体中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而产生 C.光能转变成化学能发生在叶绿体中,化学能转变成光能发生在线粒体中 D.都具有较大膜面积和复杂的
3、酶系统,有利于新陈代谢高效而有序地进行 三、光合作用和呼吸作用的影响因素及相关曲线图 光合作用影响因素 曲线分析及应用 光照强度 哪条曲线能表示阳生植物?请在下面各细胞中画出 O2和 CO2出入的情况:(A点时)(AB段)(B点时)(BC段)CO2浓度、含水量和矿质元素 “正其行,通其风”即适当提高 CO2浓度 合理灌溉,合理施肥 温度(如图所示)光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。同时温度太高,会导致植物气孔关闭,CO2吸收减少。应用:白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。(即保证昼夜温差)光照面积(如图所示)OA段表
4、明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用不再增加,原因是有很多叶被遮挡,光照强度在光补偿点以下。OB 段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于 A点以后光合作用不再增加,但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC 段)不断增加,所以干物质积累量不断降低(BE 段)。呼吸作用影响因素 曲线分析及应用 植物叶肉细胞植物叶肉细胞植物叶肉细胞植物叶肉细胞量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶
5、参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利温度 O2浓度 水分 【例3】(多选)在下图中,图1、图2为不同材料叶绿体中色素的层析结果(示意图),图3、图4为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线,其中正确的是 【例4】科学家研究 CO
6、2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是()A光照强度为 a 时,造成曲线 II 和 III 光合作用强度差异的原因是 CO2 浓度不同 B光照强度为 b 时,透成曲线 I 和 II 光合作用强度差异的原因是温度度不同 C光照强度为 ab,曲线 I、II 光合作用强度随光照强度升高而升高 D光照强度为 ac,曲线 I、III 光合作用强度随光照强度升高而升高【例5】图中为某植物细胞部分结构示意图,据图分析,下列四项叙述中正确的是()A.a、b 箭头表示的是 O2进出细胞的过程 B.e、f 箭头表示的是 CO2进出细胞的过程 量联系例
7、下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利C
8、.以 C18O2作原料进行光合作用,在较强光照下,测得18O 的细胞呼吸产物的主要去向是图中 d D.以 作原料进行光合作用,在较强呼吸强度下,测得含18O 的光合作用产物的主要去向是图中的 b 【例6】在适宜的温度、水分和 CO2条件下,测定A、B、C、D 四种植物分别在强光和弱光时的光合速率,其中属于最典型阴生植物的是()【例7】(2009 江苏)某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响,进行了甲、乙2组实验,实验装置如右图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势是 【变式3】(2009长沙模拟)呼吸商(RQ=放出的 CO2 量/吸收的 O2量)可
9、作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系,以下叙述正确的是()A.呼吸商越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱 B.b 点有氧呼吸强度大于 a C.为延长水果的保存时间,最好将氧分压调至 c 点 D.c 点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化【变式4】以测定的 CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是()A.光照相同时间,35时光合作用制造的有机物的量与 30时相等 B.光照相同时间,在 20条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于 25时,光合作用制造的有机物的量开始
10、减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等【变式 5】下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示因素外,其他因素都控制在最适范围。下列分析错误的是()A.甲图中的 a 点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 B.乙图中 d 点与 c 点相比,相同时间内叶肉细胞中C3 的生产量多 C.图中 M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度 量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在
11、叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利 D.丙图中随着温度的升高,曲线的走势将稳定不变【变式 6】(2009 江苏多选)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条
12、件保持适宜,实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有()A叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C实验 2-4 天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的 D实验 2-4 天,光合速率下降可能是由叶片内 CO2浓度下降引起的【变式 7】在可以调节温度的温室里栽培番茄,以研究昼夜温差对番茄生长的影响,实验结果如下图所示。曲线 A是根据番茄植株在日温为 26,夜温如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。曲线 B是根据番茄植株在昼夜恒温的情况下,如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。则下列说法正确的是()A从图中可以看到,昼夜恒温要比保持昼夜温差有
13、利于番茄生长 B曲线 A中,茎在夜间温度为 20时的生长速度比在 10时要快,可以说明呼吸作用对植物正常生命活动的重要性 C从图中可以看到,昼夜温差越大,对番茄的生长就越有利 D若此温室为红色罩膜的大棚,则番茄的光合作用会增强 四、关于计算 1.呼吸作用的计算:有氧呼吸:C6H12O6:O2 :CO2=量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿
14、体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利无氧呼吸:C6H12O6:CO2=【例 8】一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1 小时后测得该容器中 O2减少了 24 mL,CO2增加了 48 mL,则在 1 小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的()A.1/3 倍 B.1/2倍 C.2倍 D.3 倍【例 9】左图表示某植物的非绿
15、色器官在氧浓度为 a、b、c、d 时,CO2释放量和 O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A.氧浓度为 a 时,最适于贮藏该植物器官 B.氧浓度为 b 时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 5 倍 C.氧浓度为 c 时,无氧呼吸最弱 D.氧浓度为 d 时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 2、净光合作用、实际光合作用和呼吸消耗之间的关系式(1)对于一株绿色植物而言,黑暗环境下,植物只进行呼吸作用,此时可根据比例关系直接求得植物的呼吸消耗。(2)而将绿色植物置于适宜的光照条件下时,植物同时进行光合作用和呼吸作用,此时无法直接将光合作用与呼吸作用区分开,测得的数据,表示的是净光合作用。由此可
16、见:净光合作用 _ 实际光合作用 _ 呼吸消耗【例 10】判断下面几种常见情况对应的是净光合作用、实际光合作用还是呼吸作用(1)封闭容器中测得的气体体积等的变化量(2)积累的有机物的量(3)金鱼藻每天光合作用能够制造的氧气量(4)暗处的 CO2增多量(5)实际测得的光合作用速率【例11】图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间 CO2浓度的变化,而图乙表示棚内植株在 b 点时,消耗的 CO2总量与消耗的 O2总量之比(体积比),其中正确的是()【例 12】将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的),实验以 CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如
17、下表所示:温度()5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收 CO2(mg/h)1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在
18、线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利黑暗中释放 CO2(mg/h)0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下列对该表数据分析正确的是()A.昼夜不停地光照,在 35时该植物不能生长 B.昼夜不停地光照,在 15时该植物生长得最快 C.每天交替进行 12 小时光照、12 小时黑暗,在 20时该植物积累的有机物最多 D.每天交替进行 12 小时光照、12 小时黑暗,在 30时该植物积累的有机物是 10的 2 倍【变式 8】用某种大小相似的轮藻
19、叶片,分组进行光合作用实验:已知叶片实验前重量,在不同温度下分别暗处理 1h,测其重量变化,立即光照 1h(光强度相同),再测其重量变化。得到如下结果。组别 一 二 三 四 温度/C 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1 光照后与暗处理前重量变化/mg+3+3+3+1 以下说法错误的是()A该轮藻呼吸作用酶的最适宜温度约为 29 B光照时,第一、二、三组轮藻释放的氧气量相等 C光照时,第四组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度 D光照时,第四组轮藻合成有机物总量为 3mg 五、关于实验【例 13】(11 分)某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了
20、对该转基因作物光合强度测试的研究课题,设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题。实验步骤(1)先测定植物的呼吸作用强度,方法步骤是:甲乙两装置的 D 中都放入_,装置乙作对照。将装置甲、乙的玻璃钟罩_处理,放在温度等条件相同的环境中。30 分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。(2)测定植物的净光合作用强度,方法步骤是:甲、乙两装置 D 中放入_。把装置甲、乙放在_ _。(2 分)30 分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量
21、最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利(3)实验操作 30 分钟后,记录装置中红墨水滴移动情况:实验分析:假设红墨水滴每移动 1cm,植物
22、体内的葡萄糖增加或减少 1g。那么该植物的呼吸作用速率是_g小时(2 分);白天光照 15 小时,一昼夜葡萄糖的积累是_g(2 分)。(不考虑昼夜温差影响)【例 14】请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题。(1)下表为某同学探究影响植物光合作用因素所做的实验。据图表可知,探究的影响因素 有 。要比较不同颜色的光对光合作用的影响,应选择的容器标号是 。容器 植物 部位 光质 温度()O2增加量(mL/8 小时)1 天竺葵 叶 红 22 120 2 天竺葵 叶 黄 22 15 3 天竺葵 根 红 22 10 4 紫罗兰 叶 红 22 80 5 紫罗兰 叶 黄 22 10(2)甲图表示在光照充足、
23、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响。图中实线表示光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率。请据图回答下列问题。分析图解可知,光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与 作用有关的酶对高温更为敏感。温度主要影响光合作用的 阶段。光反应阶段产生的H 和 ATP 用于暗反应中 过程。若昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度约是 ;若温度均保持在 20的条件下,长时间每天交替进行 12 h 光照、12 h 黑暗,该植物能否正常生长?。在温度为 10的条件下,该植物叶肉细胞中产生 ATP 的场所有 。(3)根据甲图,在乙图的坐标上画出植物在 1560范围内的净光合作用速
24、率的变化曲线。量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面
25、积和复杂的酶系统有利 (2009福建高考)右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500mL)、温度计活性干酵母、质量浓度 0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。(1)取 A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容:装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三 A 加入 240ml 的葡萄糖溶液 加入 10g 活性干酵母 B 加入 240ml 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 加入石蜡油,铺满液面(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ,这是控制实验的 变量。
26、(3)要测定 B 装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置 C。请写出装置 C的实验步骤:装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三 C 加入石蜡油,铺满液面(4)实验预期:在适宜条件下实验,30 分钟后记录实验结果,若装置 A、B、C温度大小关系是:(用“”表示),则假设成立。(5)写出酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的反应式(以葡萄糖为底物)有氧呼吸 ;无氧呼吸 。量联系例下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系下列说法不正确的是能提供给动物体各种生命活动所需能量最多的过程是各种生物体除病毒外都能进行的过程是和过程产生的部分能与氧结合产生水过程需多种酶参与且中第二阶段的反应在叶绿体类囊体薄膜上进行中产生的参与的第二阶段代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜变式右图表示某植物细胞内的代谢过程下列有关叙述不正确的是物质分别代表三碳化合物和丙酮酸过程都产体的比较的叙述正确的是叶绿体中可发生在线粒体中则会发生和在叶绿体中随水的分解而产生在线粒体中随水的生成而产生光能转变成化学能发生在叶绿体中化学能转变成光能发生在线粒体中都具有较大膜面积和复杂的酶系统有利