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1、考點2光合作用與細胞呼吸,專題二細胞代謝,1.光合作用與細胞呼吸過程 (1)物質轉變過程,要點整合,,物質名稱：a.光合色素，b.O2，c.ATP，d.ADP，e.NADPH，f.C5，g.CO2，h.C3。 生理過程及場所,(2)光合作用和細胞呼吸中的能量流動,(3)H和ATP的來源及去向,2.光合作用和細胞呼吸的有關曲線 (1)CO2濃度,圖乙中A點時代謝特點為光合速率與細胞呼吸速率相等，此時的CO2濃度為CO2補償點，而圖甲中D點時CO2濃度是植物進行光合作用時最小CO2濃度，即從D點才開始啟動光合作用。 B點和P點的限制因素：外因有溫度和光照強度；內因有酶的數量和活性、C5的含量、色素
2、含量等。,(2)多因素影響,曲線分析：P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因素，隨著該因素的不斷加強，光合速率不斷提高。當達到Q點時，橫坐標所表示的因素不再是影響光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因素的方法。,(3)聚焦氧氣濃度對細胞呼吸相關的兩類曲線中關鍵點,圖甲中O2濃度為0時，并非細胞呼吸強度為0，而是只進行無氧呼吸，氧氣濃度大于0小于10%時兩種呼吸類型均有，大于等于10%時只進行有氧呼吸；圖乙中從c點開始也是只進行有氧呼吸，并且c點以后隨著氧分壓在一定范圍內的增大，有氧呼吸還會加強。另外，圖乙中a、b、c的有氧呼吸強度逐漸增強，而無氧呼吸強度逐步減弱
3、，c時降為0。,圖甲中ABBC，但是氧濃度為C點時，無氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的量并不相同。 圖甲中R點時，細胞呼吸釋放出的CO2總量最小，由此可知，在儲藏種子或蔬菜水果保鮮時應保持低溫、低氧而非無氧。,(4)一晝夜中植物代謝強度變化,圖甲中BC段變化原因：由于溫度下降，呼吸酶活性降低，CO2釋放量有所下降。 圖甲中CD段，光合作用強度小于細胞呼吸強度，相當于圖乙中的cd段，光合作用開始的點，圖甲中為C點，圖乙中為c點。,圖甲DF段中，光合作用強度大于細胞呼吸強度，拐點D表示光合作用強度等于細胞呼吸強度，相當于圖乙中d點，圖丙中n點。 圖甲中FG段曲線下降趨勢變緩的原因：正午時分，環(huán)境溫度過
4、高導致部分氣孔關閉，吸收CO2減少。GH段罩內CO2濃度繼續(xù)下降，說明光合作用強度仍大于細胞呼吸強度；拐點H，罩內CO2濃度最低，此時植物體內積累的有機物最多，罩內O2濃度最高，此時光合作用強度等于細胞呼吸強度，相當于乙圖中h點，丙圖中m點。圖乙中ef段與gh段都是下降趨勢，但原因不同：ef段是由氣孔部分關閉，CO2供應不足導致的；gh段是由光照強度逐漸減弱導致的。,圖甲中H點后，光照越來越弱，罩內CO2濃度開始增加，說明細胞呼吸強度已大于光合作用強度；判斷一晝夜植物體內出現(xiàn)有機物積累的依據是I點時CO2濃度低于A點時，圖丙中一晝夜中有機物積累量的代數式可表示為ACB。,題型一光合作用和細胞呼
5、吸的過程及相互關系 1.(2018江蘇，29)下圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖(NADPH指H)，請回答下列問題：,題型集訓,1,2,3,4,,(1)甲可以將光能轉變?yōu)榛瘜W能，參與這一過程的兩類色素為____________________，其中大多數高等植物的________需在光照條件下合成。,解析圖中甲是葉綠體，是進行光合作用的場所。 葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，可以吸收光 能，并將光能轉變?yōu)榛瘜W能；葉綠素通常需要在有光的條件下才能合成。,葉綠素、類胡蘿卜素,答案,解析,1,2,3,4,葉綠素,(2)在甲發(fā)育形成過程中，細胞核編碼的參與光反應中
6、心的蛋白，在細胞質中合成后，轉運到甲內，在_____________(填場所)組裝；核編碼的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亞基轉運到甲內，在________(填場所)組裝。,解析光反應在葉綠體的類囊體薄膜上進行，參與光反應的酶(蛋白質)在細胞質中合成后，轉運到葉綠體的類囊體薄膜上組裝；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質中，催化CO2固定的酶在葉綠體基質中組裝。,類囊體薄膜上,基質中,答案,解析,1,2,3,4,(3)甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下，可被氧化為________后進入乙，繼而在乙的________(填場所)徹底氧化分解成CO2；甲中過多的還原能可通過物質轉化，在細胞質中合成NA
7、DPH，NADPH中的能量最終可在乙的________(填場所)轉移到ATP中。,丙酮酸,基質中,答案,解析,1,2,3,4,內膜上,解析圖中乙為線粒體，是進行有氧呼吸的主要場所。氧氣充足時，光合作用產生的三碳糖可被氧化為丙酮酸后進入線粒體，丙酮酸在線粒體基質中被徹底氧化分解成CO2，同時產生H和ATP；有氧呼吸前兩個階段產生的H在線粒體內膜上參與有氧呼吸的第三階段，即和O2反應生成水，同時產生大量ATP。葉綠體中產生的過多的還原能通過物質轉化合成NADPH，NADPH可通過參與有氧呼吸第三階段產生ATP。,1,2,3,4,(4)乙產生的ATP被甲利用時，可參與的代謝過程包括________(
8、填序號)。 C3的還原內外物質運輸H2O裂解釋放O2酶的合成,解析由圖示可知，乙(線粒體)產生的ATP能夠進入甲(葉綠體)，所以在線粒體中合成的ATP可以用于C3的還原，同時還能用于內外物質的運輸、酶的合成等；水的光解不需要ATP。,,答案,解析,1,2,3,4,2.(2018衡水武邑中學三調)光合作用和有氧呼吸過程中都有H的生成和利用，下列分析中合理的是 A.從本質上講，二者都具有還原性，是同一種物質，數量相同，功能 相同 B.從去路上看，前者產生的H用于還原C3，后者與O2結合生成H2O C.二者產生的H在還原底物時，都釋放出大量的能量 D.從來源上看，前者來源于水的光解，后者來源于丙酮
9、酸和產物中的 H2O,,答案,解析,1,2,3,4,解析從本質上講，二者都具有還原性，但不是同一種物質，有氧呼吸產生的H是NADH，光合作用產生的H是NADPH，A錯誤； 光合作用產生的H用于還原C3，有氧呼吸產生的H與氧氣結合生成H2O，B正確； C3的還原消耗ATP，該過程不釋放大量能量，C錯誤； 光合作用產生的H來源于水的光解，有氧呼吸產生的H來源于葡萄糖和H2O，D錯誤。,1,2,3,4,“圖解法”理解光合作用與細胞呼吸 (1)過程聯(lián)系,,1,2,3,4,(2)物質聯(lián)系,1,2,3,4,(3)能量聯(lián)系,1,2,3,4,題型二光合作用和細胞呼吸的影響因素及應用 3.(2018全國，30
10、)為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測定其凈光合速率，結果如圖所示。據圖回答問題：,1,2,3,4,1,2,3,4,(1)由圖可知，A葉片是樹冠_____(填“上層”或“下層”)的葉片，判斷依據是_____________________________________________________。,下層,A葉片的凈光合速率達到最大時所需的光照強度低于B葉片,答案,解析,1,2,3,4,解析探究某種樹木樹冠上下層葉片的凈光合速率，給出了來自樹冠不同層的A、B兩種葉片的光照強度與凈光合速率的關系曲線圖，圖中也顯示出A、B兩種葉片的呼吸
11、速率。根據題圖中的曲線可知，A葉片凈光合速率最大時，對應的光照強度約為1 200 molm2s1，B葉片凈光合速率最大時，對應的光照強度至少為2 000 molm2s1，即A葉片的凈光合速率達到最大時所需的光照強度低于B葉片，因此A葉片位于樹冠下層。,1,2,3,4,(2)光照強度達到一定數值時，A葉片的凈光合速率開始下降，但測得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的____反應受到抑制。,解析當光照強度達到一定數值時，A葉片的放氧速率不變，但凈光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反應受到抑制。,暗,答案,解析,1,2,3,4,(3)若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提
12、取葉綠素的過程中，常用的有機溶劑是__________。,解析常用的提取葉綠素的有機溶劑是無水乙醇。,無水乙醇,答案,解析,4.(2018青島一模)如圖是北方某干旱地區(qū)夏日晴朗天氣，黃瓜葉片凈光合速率與胞間CO2濃度的日變化曲線。請回答下列問題：,答案,解析,1,2,3,4,(1)據圖推測13：00時，_____(填“增加”或“降低”)環(huán)境的相對濕度可降低黃瓜光合作用“午休”的程度，其原因是_______________________ ______________________________________。,增加,避免因部分氣孔關閉導致胞間CO2濃度較低，進而影響暗反應速率,解析圖中1
13、3：00時黃瓜光合作用出現(xiàn)了“午休”現(xiàn)象，是由部分氣孔關閉導致二氧化碳吸收不足，進而影響光合作用暗反應導致的，適當增加環(huán)境的相對濕度可降低黃瓜光合“午休”的程度。,1,2,3,4,(2)有同學認為，17：0018：00胞間CO2濃度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率，你認為是否正確？___，理由是___________________ ________________________。,解析由圖中實驗結果可知，17：0018：00之間黃瓜的凈光合速率大于零，說明其光合速率大于呼吸速率。,否,答案,解析,1,2,3,4,由圖中實驗結果可知該時間段凈光合速率大于零,(3)玉米、甘蔗等植物細胞中有
14、一種酶，能通過系列反應將CO2“泵”入某些進行光合作用的細胞，保證暗反應順利進行。在干旱缺水地區(qū)，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高，除光照、溫度等因素外，主要原因是______________________________。,解析根據題意分析，玉米、甘蔗等植物細胞中有一種酶，能通過系列反應將CO2“泵”入某些進行光合作用的細胞，保證暗反應順利進行，即玉米、甘蔗等植物能利用較低濃度的CO2，所以在干旱缺水地區(qū)，與11：00時相比，13：00時該類植物光合作用速率反而有所升高。,該類植物能利用較低濃度的CO2,答案,解析,1,2,3,4,常考的植物“三率”問題圖解,,1,2,3,4,
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