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1、专题二细胞代谢 课标内容1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受环境因素(如pH和温度)的影响。2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。3.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。4.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。梳理核心知识提示深思1：核糖体、细胞核；酶也可在细胞外(如血浆、组织液等)、体外发挥作用。深思2：高温和pH的高低对酶的活性影响具有不可逆性，低温一方面抑制微生物对酶的破坏及酶自身的分解，另一方面对酶活性的抑制可恢复。深思3：ATP水解释放的
2、能量可直接用于各种吸能的生化反应。深思4：ATP是一种物质，其内含有能量，水解时特殊的化学键断裂释放的能量可供生命活动利用。深思5：都存在，无氧呼吸只在第一阶段产能，这一阶段也就是有氧呼吸第一阶段。深思6：光反应产生的ATP主要用于暗反应，细胞呼吸产生的ATP主要用于除暗反应外的其他生命活动，二者一般不可混用。1.实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量，因自变量改变而变化的变量叫作因变量，除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。2.与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高，但本身并不被消耗，并不为化学反
3、应提供物质和能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。3.一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。4.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮。胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。5.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。6.对比实验是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种
4、因素对实验对象的影响。7.有氧呼吸过程中物质和能量的变化,（1）各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一个阶段，H2O参与第二个阶段，O2参与第三个阶段。,（2）各生成物产生阶段：H在第一个阶段和第二个阶段产生，CO2在第二个阶段产生，H2O在第三个阶段产生。,（3）能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三个阶段产生。8.松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物
5、对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也有可能导致局部大气CO2浓度上升。9.恩格尔曼实验巧妙之处：(1)实验材料选择妙：用水绵作实验材料。水绵的叶绿体呈带状，便于观察。(2)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境排除了环境中光线和氧气的影响，从而确保实验的准确性。(3)观测指标设计妙：通过需氧细菌的分布，能够准确地判断出水绵细胞中释放氧气的部位。(4)实验对照设计妙：进行黑暗极细光束照射和曝光的对比实验，从而明确实验结果是由光照引起的。10.C3是指三碳化合物3磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物核酮糖1，5二磷酸(RuBP)。光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛
6、管，再通过韧皮部运输到植株各处。1.判断有关细胞代谢中酶和ATP的说法的正误(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时，既可用碘液也可用斐林试剂检测。()(2)酶提供了反应过程所必需的活化能。()(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解。()(4)唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 。()(5)一个ATP中含有两个特殊化学键，且都容易形成和水解。()(6)酶催化的化学反应都需要ATP。()(7)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()(8)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。()2.判断有关细胞呼吸与光合作用的说法的正误(1)检测酵母菌培养过程中是否产生
7、CO2，可判断其呼吸方式。()(2)线粒体将葡萄糖氧化分解产生二氧化碳和水。()(3)无氧呼吸不需要O2参与，最终有H的积累。()(4)人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。()(5)无水乙醇在色素的提取和分离实验中起到分离色素的作用。()(6)暗反应中14C的转化途径是14CO214C314C5(14CH2O)。()(7)夏季晴天，植物光合作用的“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。()(8)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度降低，暗反应强度也降低。()(9)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量。()1.设计简单的实验验证从刀豆
8、种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。提示向等量的脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质2.酶制剂适于在低温(04 )下保存的原因是。提示在04 时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶制剂适于在低温(04 )下保存3.水淹的植物或无氧储藏的水果容易死亡或烂掉的原因是。提示供氧不足，植物细胞进行无氧呼吸产生酒精过多，对植物细胞起毒害作用4.给小球藻提供18O2，在小球藻合成的有机物中检测到了18O，其最可能的转化途径是。提示有氧呼吸第三阶段18O2与H结合生成了HO，有氧呼吸第二阶段利用HO生成C18O2，C18O
9、2再参与光合作用的暗反应生成含18O的有机物(CHO)5.光照下卡尔文向小球藻悬液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是。提示不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物6.夏季晴天，植物光合作用会出现“午休”现象的原因是。提示由于光照强，温度过高，植物由于蒸腾作用过强导致失水过多，气孔部分关闭，使CO2固定减少，光合作用效率下降7.土
10、壤板结时光合速率下降的原因是。提示土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞呼吸产生的ATP减少，影响了矿质元素的吸收，从而影响了光合色素和酶的合成，光合作用减弱8.在光合作用强度与光照强度关系的曲线图中判断阴生和阳生植物的理由是，有机肥能提高农作物产量的原因是。提示阴生植物达到光合作用强度的最大值时所需的光照强度比阳生植物要弱有机肥在土壤中被微生物分解，产生N、P等无机肥供植物根吸收，同时又产生二氧化碳供植物进行光合作用1.(2021全国甲卷，2)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是()A.该菌在有氧条件下能够繁殖B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C.该菌在无氧条件下能够
11、产生乙醇D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2答案B解析酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下都能生存和繁殖，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，都有丙酮酸的生成，B符合题意；酵母菌在无氧条件下进行发酵，产生CO2和乙醇，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸产生CO2和水，无氧呼吸产生CO2和乙醇，两个过程都有CO2产生，D不符合题意。2.(2020北京卷，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH7.0、20 条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只
12、做了一个改变。第2组实验提高了()A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度C.反应体系的温度 D.反应体系的pH答案B解析提高酶的浓度能够提高反应速率，但不能提高生成氧气的总量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；适度的提高温度可以加快反应速率，但不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，但不能提高产物的量，D错误。3.(2020全国卷，2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是()A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼
13、吸B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多答案D解析在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细
14、胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；在反应底物是葡萄糖的情况下，有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。4.(2021选择性考试广东卷，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是()A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2结合答案D解析由“唯一催化
15、CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的，故Rubisco存在于叶绿体的基质中，A错误，D正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C错误。5.(2020海南学业水平选择性考试，21)在晴朗无云的夏日，某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的日变化，结果如图。回答下列问题。(1)据图分析，与10时相比，7时蔬菜的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是_；从10时到12时，该蔬菜的光合作用强度_。(2
16、)为探究如何提高该蔬菜光合作用强度，小组成员将菜地分成A、B两块，1014时在A菜地上方遮阳，B菜地不遮阳，其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高，主要原因是_。(3)小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖，测得棚内温度比B菜地高，一段时间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比，C菜地蔬菜产量低，从光合作用和呼吸作用的原理分析，原因是_。答案(1)光照强度降低(2)B地光照强度过高，导致蔬菜气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低(3)C的温度上升，光合作用有关酶活性下降，呼吸作用有关酶活性增加，C的净光合作用降低，产量下降，因此C的蔬菜产量低
17、于B解析(1)光合作用强度在一定范围内随光照强度的增加而增加，与10时相比，7时光照强度弱，此时，影响光合作用的主要因素是光照强度。从图中分析可知，10时到12时光合作用强度在降低。(2)光合作用强度在一定范围内随光照强度的增加而增加，当光照强度持续增大且温度上升，会使植物叶片部分气孔关闭，导致植物从外界吸收二氧化碳受阻，植物暗反应受到限制，光合作用速率降低。(3)当温度升高后，与光合作用有关的酶会由于温度过高而活性降低，光合作用强度降低，呼吸作用有关酶的最适温度高于光合作用有关酶的最适温度，呼吸速率上升，最终导致净光合速率降低，蔬菜的有机物积累减少，产量降低。微专题1酶和ATP1.酶的知识归
18、纳提醒：过酸、过碱或温度过高，会使酶(蛋白质类)的空间结构遭到破坏，但滴加双缩脲试剂依然会产生紫色。酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物，如胃蛋白酶或脂肪酶作为催化剂可分解蛋白质或脂肪，它们自身又可作为反应的底物被其他蛋白酶水解。2.酶的特性及影响酶活性的因素曲线分析提醒：同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶或ATP合成酶。底物浓度和酶的浓度都是通过影响反应物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的。3.酶的特性相关探究实验提醒：检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。4.以ATP为核心，构建能量转化
19、模型提醒：ATP产生量与O2供给量间的关系除光能、有机物中的化学能之外，硝化细菌等能进行化能合成作用的细菌能利用体外环境中的某些无机物(如NH3)氧化时所释放的能量来合成ATP。考向1围绕ATP的结构与功能，考查科学思维能力1.(20211月八省联考湖南卷，3)ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是()A.糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATPB.等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同C.光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需的ADP可共用D.ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成答案A解析糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存大量能量，而不是储存大量ATP，A
20、错误；等量的葡萄糖通过酒精发酵产生的ATP比有氧呼吸的少，B正确；ADP是合成ATP的原料，在光合作用和呼吸作用产生ATP过程中可共用，C正确；ATP与ADP可相互转化，一为水解反应，一为合成反应，所需酶不同，D正确。2.(2021山师大附中调研)如图1是细胞中某种小分子化合物的结构模式图，其中代表化学键，和代表化学基团；图2表示哺乳动物成熟红细胞内ATP产生量与O2供给量的关系。下列叙述正确的是()A.图1中处的化学键比处的更稳定B.图1中的处为碱基，且该碱基是RNA所特有的C.据图2可知，哺乳动物的成熟红细胞不能进行细胞呼吸D.哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖需要消耗ATP答案A解析图1所示
21、的物质可以是ATP，特殊化学键容易形成也容易水解，特殊化学键比特殊化学键更稳定，A正确；若图1中的处是碱基A(腺嘌呤)，腺嘌呤是DNA和RNA共有的碱基，B错误；哺乳动物的成熟红细胞可以进行无氧呼吸，C错误；哺乳动物的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要消耗ATP，D错误。考向2结合与酶有关的实验，考查科学探究能力3.(2021西工大附中调研)实验材料的选择与实验目的相匹配是实验成功的关键。下列关于酶实验的选材与实验目的不相匹配的是()A.利用淀粉酶、蔗糖酶、淀粉和碘液验证酶的专一性B.利用荧光素酶、荧光素、ATP、重金属离子探究重金属对酶活性的影响C.利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯
22、化铁溶液验证酶的高效性D.利用淀粉酶、淀粉、不同pH的缓冲液探究pH对酶活性的影响答案D解析用同一种酶催化不同底物，或者用不同种类的酶催化同种底物，都能验证酶的专一性，A正确；利用荧光素酶、荧光素、ATP、重金属离子探究重金属对酶活性的影响，自变量是重金属离子的有无，B正确；利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液(过氧化氢酶)和氯化铁溶液(无机催化剂)验证酶的高效性，C正确；酸也能催化淀粉水解，探究pH对酶活性的影响不能用淀粉，D错误。4.(2021广东中山市调研)已知药物a能使淀粉酶和淀粉结合的机会减少，但不会影响淀粉酶活性；施加药物b能使淀粉酶活性丧失。图为淀粉酶在t1时不同处理条件下产物浓度随时间
23、的变化曲线，其中乙组使用了少量药物a处理。据图分析，下列相关叙述错误的是()A.淀粉酶的用量及底物含量是该实验的无关变量B.丙组既没有使用药物a，也没有使用药物bC.如果增加酶的数量，可提高乙组产物产生速率D.经高温或低温处理也可得到与甲组一样的效果答案D解析三组实验中酶的用量及底物含量是无关变量，应保持一致，A正确；已知乙组使用了少量药物a，丙组的反应速率高于乙组，所以丙组应该是既没有使用药物a也没有使用药物b，B正确；因为药物a是减少了淀粉酶和淀粉的结合机会，所以增加乙组酶的数量可以提高产物的产生速率，C正确；甲组后来反应停止，应该是使用了药物b使酶失活，高温可以使酶失活，但低温不会，所以
24、低温处理后的效果和甲组的不一样，D错误。微专题2光合作用与细胞呼吸的关系1.光合作用与细胞呼吸的过程图解2.深度解读总光合速率与呼吸速率的关系提醒：如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据代表总光合速率。整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。叶肉细胞的液泡中含有的一些水溶性色素，不能用于光合作用。考向1借助光合作用与细胞呼吸的联系，考查分析判断能力1.(2021哈师大附中调研)叶肉细胞中的水能参与多种代谢反应，水中氧原子也可随代谢转移至丙酮酸分子中。其转移途径不包括()A.H2O经呼吸作用转移至CO2B.CO2经光合作用转移至葡萄糖C
25、.葡萄糖经呼吸作用转移至丙酮酸D.H2O经光合作用转移至O2，再经呼吸作用转移至CO2答案D解析据题意，在适宜的光照下，叶肉细胞既进行光合作用，又进行有氧呼吸。结合有氧呼吸和光合作用过程进行分析，水既可以是光合作用光反应的原料，也可以是有氧呼吸第二阶段的原料，则从两条转移途径分析：第一条从参与光合作用开始分析，水参与光合作用光反应将氧原子转移到氧气，而氧气参与有氧呼吸第三阶段形成水，其氧原子转移过程总结为：水氧气水，不能转移至丙酮酸；第二条从有氧呼吸开始分析，水参与有氧呼吸的第二阶段，将氧原子转移至二氧化碳，再参与光合作用暗反应，与五碳化合物结合形成三碳化合物，最终形成葡萄糖(C6H12O6)
26、，再经呼吸作用第一阶段形成丙酮酸，其氧原子转移过程总结为：水二氧化碳葡萄糖丙酮酸。故该转移途径包含A、B、C三项过程，不包含D项过程。特别提醒，丙酮酸虽然是含有三个碳原子的化合物，但不参与光合作用暗反应过程。2.(2021豫南九校联考)如图所示为某高等植物叶肉细胞内有关细胞器的代谢活动，下列相关叙述不正确的是()A.甲可以调节细胞内的环境B.乙为叶绿体，a在类囊体薄膜上形成，用于B的还原C.若G与F是同一种物质，则G在丙的基质中产生D.无光条件下，乙不能产生ATP但能产生E，而丙能产生ATP答案D解析根据各细胞器的结构特点及物质变化可判断甲、乙、丙分别为液泡、叶绿体和线粒体，液泡具有调节细胞内
27、环境的作用，A正确；根据题图中的箭头指向推知a为NADPH和ATP，它们是在类囊体薄膜上形成的，可用于C3的还原，B正确；若G与F是同一种物质，根据图中信息判断G与F都是CO2，在线粒体中CO2是在线粒体基质中产生的，C正确；无光条件下，暗反应不能正常进行，叶绿体不能产生E，但线粒体能产生ATP，D错误。考向2借助光合作用与细胞呼吸的应用，考查社会责任3.(2021南昌市摸底测试)细胞呼吸的原理广泛应用于生产实践中，下列分析错误的是()A.种子储存时应先晒干，降低其自由水的含量，从而降低细胞呼吸速率B.水稻田要定期排水以防止根因为缺氧而腐烂C.用透气的纱布包扎伤口，可抑制厌氧菌的大量繁殖D.利
28、用乳酸菌制作酸奶时，应先通气，后密封，利于乳酸菌发酵答案D解析储存前将种子晒干，可以降低细胞中的自由水含量，从而降低细胞呼吸速率，A正确；对水稻田定期排水可以防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精(对植物细胞有毒害作用)，B正确；用透气的纱布包扎伤口，可以抑制厌氧菌的大量繁殖，C正确：乳酸菌为厌氧菌，利用乳酸菌制作酸奶时，开始时就应密封，这样有利于乳酸菌发酵，D错误。(1)解答此类试题的关键是理解不同因素对细胞呼吸的影响。O2促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸；温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性；水分主要通过自由水含量影响代谢过程，进而影响细胞呼吸。(2)要学会在不同的情境中找出影响细胞呼吸的主要因素。如中耕
29、松土和防止水淹导致的作物根系腐烂，都是从O2影响植物根系细胞呼吸入手；晒干后保存作物种子是从自由水含量影响种子代谢入手；冷藏保鲜则是从温度影响酶的活性入手。4.(2021西安高新一中调研)夏季大棚种植，农民经常在傍晚进行如下劳作：延长2 h人工照光；熄灯后，要打开门和所有通风口透气半小时以上；关上门和通风口。下列对上述做法的生物学原理的分析，错误的是()A.增加光能，延长光合作用时间，可以提高有机物的制造量B.起到降氧、降温、降湿度的作用，这都对抑制细胞呼吸减少有机物的消耗有利C.与时的状态相比，时叶肉细胞中线粒体的功能有所增强D.的作用是积累棚内CO2浓度以抑制细胞呼吸，并对下一天的光合作用
30、有利答案C解析延长2 h人工照光，可以增加光能，延长光合作用时间，提高有机物的制造量，提高光合产量，A正确；熄灯后，要打开门和所有通风口透气半小时以上，可以起到降氧、降温、降湿度的作用，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，B正确；与时的状态相比，时呼吸作用受抑制，叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱，C错误；关上门和通风口，棚内CO2浓度会升高，会抑制细胞呼吸，又由于CO2是光合作用的原料，因此对下一天的光合作用有利，D正确。微专题3影响光合作用和细胞呼吸的因素1.掌握影响细胞呼吸的“四类”曲线提醒：不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。线粒体
31、能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中分解。对于细胞呼吸来说，有H2O生成一定在进行有氧呼吸，有CO2生成一定不是产生乳酸的无氧呼吸。有酒精生成的细胞呼吸，一定在进行无氧呼吸，动物细胞无氧呼吸不会产生酒精。2.把握影响光合作用因素的3类曲线提醒：光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与。叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。蓝细菌没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间的暗反应，但在无光条件下暗反应不可以长期进行。考向1围绕光合作用的影响因素，考查科学思维能力1.(2021河
32、南名校联盟)如图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的CO2吸收量在不同光照强度下的变化情况，下列有关说法错误的是()A.连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物B.BC段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同C.D点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等D.若提高外界环境的CO2浓度，则A、B两点都可能向左移动答案C解析与乙植物相比，甲植物达到最大光合速率时对应的光照强度更大，故连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物，A正确；BC段，限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是光照强度、光照强度外的其他因素，B正确；D点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2吸收量相等，但甲、乙
33、两种植物进行光合作用消耗的CO2量不一定相等，故甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量不一定相等，C错误；在自然条件下，提高外界环境的CO2浓度，则A、B两点都可能向左移动，D正确。2.(2021华中师大附中质检)将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小、密闭的透明玻璃罩A、B中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光(黑暗)处理，其他条件相同。下列分析正确的是()A.A玻璃罩中的CO2含量将持续降低B.B玻璃罩中植株的干重将持续降低C.甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同D.甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度答案B解析在适宜强度的光照下，A玻璃罩中的植物，起始时光合
34、作用强度大于呼吸作用强度，A玻璃罩中的CO2浓度逐渐降低，随着CO2浓度的降低，光合作用强度逐渐减弱，直至与呼吸作用强度相等，此后A玻璃罩中的CO2含量保持稳定，A错误；乙植株遮光处理，只能进行呼吸作用，消耗有机物，B玻璃罩中植株的干重将持续降低，B正确；甲植株既能进行光合作用也能进行呼吸作用，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，乙植株只能进行呼吸作用，叶肉细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体，C错误；在某一时刻，甲植株的光合作用强度可能会等于乙植株的呼吸作用强度，D错误。考向2光(或CO2)补偿点、饱和点的移动，考查分析问题的能力3.(2021山东济南调研)光补偿点
35、是指植物的光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物的光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为三种植物的光补偿点单位：(molm2s1)和光饱和点单位：(molm2s1)，其他环境条件相同且最适宜。下列相关叙述错误的是()植物种类植物甲植物乙植物丙光补偿点1406839光饱和点1 4501 260980A.三种植物中，最适合在较强的光照环境中生长的是植物甲B.若适当提高温度，则植物丙的光饱和点将变大C.100(molm2s1)的光照强度下，植物乙的有机物积累量比植物甲的多D.光照强度长期低于光补偿点，不利于植物的正常生长答案B解析植物甲的光补偿点和光饱和点都最大，所以三种植物中
36、，适合在较强的光照环境中生长的是植物甲，A正确；若适当提高温度，则植物丙的光饱和点将变小，B错误；100(molm2s1)的光照强度下，植物乙的有机物积累量为正值，而植物甲的为负值，C正确；光照强度长期低于光补偿点，不利于植物的正常生长，D正确。4.(2021湖南长郡中学调研)植物光合作用受到多种环境因素的影响，现将某绿色植物置于密闭的容器中，测量其光合作用强度(用单位时间CO2吸收量表示)与光照强度、温度等因素的关系，结果如图所示。回答下列相关问题：(1)在温度为22 ，光照强度为1 klx时，该植物叶肉细胞的光合作用强度_(填“大于”“等于”或“小于”)叶肉细胞的呼吸作用强度，原因是_。(
37、2)A点时该植物产生ATP的结构是_，B点时适当提高CO2浓度，则B点会_(填“左”或“右”)移。(3)C点光合作用强度与D点相比，是D点的_倍。E点时，该植物固定的CO2来源于_。(4)某科研小组发现蓝光在促进气孔开放方面具有更强的作用。据此分析，与红光相比，蓝光照射下植物的光饱和点_(填“更高”或“更低”)。答案(1)大于该条件下叶肉细胞的光合速率等于整个植株的呼吸速率，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率(合理即可)(2)细胞质基质和线粒体左(3)3/4外界环境和细胞呼吸产生(4)更高解析(1)温度为22 ，光照强度为1 klx时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度，但叶肉细胞
38、的光合作用强度几乎就是植物体的光合作用强度，而叶肉细胞的呼吸作用强度远小于植物体的呼吸作用强度。(2)黑暗状态下植物只能通过呼吸作用产生ATP，产生ATP的结构是细胞质基质和线粒体；因B点是光补偿点，当升高CO2浓度时，光合作用增强而呼吸作用几乎不变，因此达到光补偿点需要的光照强度会降低，B点左移。(3)C点植物光合作用强度可表示为33.6，D点可表示为44.8，因此C点光合作用强度是D点的3/4；在光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，因此固定的CO2有两个来源，既需要细胞呼吸产生的，也需要从外界吸收。(4)因蓝光促进气孔开放的效果更强，植物可吸收的CO2也就更多，因此对应的光饱和点也就
39、更高。环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系(1)光补偿点的两种生理状态整个植株：光合作用强度细胞呼吸强度。叶肉细胞：光合作用强度细胞呼吸强度。(2)光补偿点、光饱和点移动方向光补偿点的移动a.呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。b.呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。光饱和点的移动相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，光饱和点C点应右移(C点右上移)，反之左移(C点左下移)。微专题4光合作用与细胞呼吸的实验设计1.控制变量的方法2.呼吸速率和净光合速率测定的常用方法(1)液滴移动法(气体体积变化法)提醒：在测定
40、了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，此即“总光合速率”。物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与两装置相比，不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。(2)黑白瓶法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，题中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：1.(2021河北衡水金卷)用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回
41、原处。一昼夜(白天12 h、夜晚12 h)后取出玻璃瓶，分别测定乙、丙两瓶中的氧气含量，结果如表(不考虑化能合成作用及水深对温度的影响)。下列有关分析合理的是()分组透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙含氧量(mg)4.95.63.8A.根据实验的结果无法计算出植物的实际光合速率B.乙瓶中的植物一昼夜通过光合作用产生了0.7 mg的氧气C.白天正午时刻乙瓶中植物的叶肉细胞产生ATP最快的场所是线粒体内膜D.如果丙瓶放在水深1 m处进行实验，则丙瓶的含氧量较0.5 m处基本不变答案D解析根据甲瓶、丙瓶可以计算出植物的呼吸速率，根据甲瓶、乙瓶可以计算出植物的净光合速率，二者相加就是实际光合速率，
42、A错误；乙瓶中的植物一昼夜增加的氧气量是0.7 mg，实际通过光合作用产生的氧气量需加上一昼夜呼吸消耗的氧气量，B错误；白天正午时刻乙瓶中的植物光合速率大于呼吸速率，所以产生ATP最多的场所是叶绿体类囊体薄膜，C错误；丙玻璃瓶不透光，所以该瓶不受光照强度的影响，瓶子放在更深处光照强度会降低，但不影响丙瓶的细胞呼吸，所以丙瓶中的含氧量基本不变，D正确。2.(2021四川绵阳市诊断)为了探究CO2浓度对幼苗生长的影响，把培养在营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个玻璃容器内(如图所示)，其中A不密封，B、C密封。B内培养皿中盛有NaOH溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。回答下列问题：(1)配制培养幼苗的营养液时，除了要添加该植物生长发育所必需的各种矿质离子外，还应该注意控制营养液的_。(2)CO2中的碳元素在暗反应过程中的转移途径是_。(3)从理论上讲，持续培养，预期的实验结果是：A中幼苗生长旺盛；B中幼苗的有氧呼吸逐渐减弱，最终死亡，原因是_，植物细胞有氧呼吸所需的有机物和氧气减少；C中幼苗_(填“能”或“不能”)正常生长发育。(4)根据实验，在温室大棚中栽培作物时可通过_