专题五 细胞呼吸和光合作用
株洲潇湘实验学校高三生物备课组
一、点击考纲
1.细胞呼吸(Ⅱ) 2.光合作用的基本过程(Ⅱ) 3.影考纲要求 响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)4.实验：探究酵母菌的呼吸方 式；叶绿体色素的提取和分离。 非选择题一般从“光合作用与细胞呼吸”命题, 本专题重高考题型 分值：8-12分 点在于光合作用的过程及影响因素、细胞呼吸及影响因素 二、分类训练
类型一、理清基本过程及发生场所
1、如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程。图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是( )
A．在元素转移途径中，④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B．在元素转移途径中，能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨
C．在有氧呼吸过程中，产生能量最多的过程是⑦
D．ATP中的化学能可以转变为有机物中的化学能而不能转变为光能
彻底理清：请分析出每个序号表示的阶段、能量变化及发生场所。 序号 代表阶段 能量变化 场所 序号 代表阶段 能量变化 场所 ① ② ③ ⑤ ⑦ ⑨ ④ ⑥ ⑧ 10、11、12分别对应___________、___________、______________________过程。 变式训练：右图是酵母菌有氧呼吸模式图，①～③代表有关生理过程的场所，甲、乙代
表有关物质，下列叙述正确的是( )
A．③处释放的能量全部储存在ATP中 B．①处产生的能量多于③处 C．②中的生理过程需要H2O D．缺氧条件下甲可以转化为乳酸
类型二、影响呼吸作用的因素类及探究呼吸方式类
主要影响外因有：___________、___________、___________、___________等。 内因如：___________、___________、___________。 2、下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是( ) A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
3、将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，放在1 ℃的冷库内贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48 h，另一份则不做处理。从采摘后算起每10 d取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论不正确的是( )
A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．第20 d对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C．第40 d对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2短时间处理，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
4、下图是为探究酵母菌细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)。下列有关实验装置和结果的分析，不正确的是( )
A．通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸 B．用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸
C．用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移
解题技巧：1）酵母菌、绝大多数植物细胞既可以
进行有氧呼吸，又可以进行产酒精和CO2的无氧呼吸。有氧呼吸过程中分解1mol葡萄糖消耗了______molO2，产生______molCO2，无氧呼吸过程中分解1mol葡萄糖消耗了______molO2，产生______molCO2，酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸各分解1mol葡萄糖消耗了______molO2，产生______molCO2。
2）动物和人既可以进行有氧呼吸，又可以进行乳酸的无氧呼吸。人无氧呼吸和有氧呼吸各分解1mol葡萄糖消耗了______molO2，产生______molCO2。
3）液滴移动法判断生物呼吸类型的实验设计 (1)实验装置
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：
(2)实验结果预测和结论
①甲液滴不动，乙液滴不动→只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡。 ②甲液滴不动，乙液滴右移→只进行产生酒精的无氧呼吸。
③甲液滴左移，乙液滴右移→进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。
④甲液滴左移，乙液滴不动→只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸。 校正装置：____________________________________________________________
变式训练1：为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是( )
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
变式训练2：研究人员选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组，其中训练组每天进行运动训练(持续不断驱赶斑马鱼游动)，对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如下图。下列叙述正确的是( )
A．乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的 B．静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质中生成 C．运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例 D．运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度
类型三、影响光合作用的因素
主要影响外因有：___________、___________、___________、___________等。 内因如：____________。
5、阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，它会随太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的有关曲线，此曲线说明( )
A．“光斑”照射前，光合作用无法进行 B．“光斑”照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加
C．“光斑”照射后，O2释放速率的变化说明暗反应对光反应有抑制作用
D．CO2曲线AB段的变化说明暗反应的进行与光照无关
类型四、综合细胞呼吸和光合作用
6、将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其有机物变化，得到如图数据。下列说法正确的是( )
A．该植物在27 ℃时生长最快，在29 ℃和30 ℃时不表现生长现象
B．该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 ℃
C．在27 ℃、28 ℃和29 ℃时光合作用制造的有机物的量相等
D．30 ℃时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，都是1 mg/h
解题技巧：赋值法，或者设初始重量为a. 赋值法如设初始重量8mg，27℃暗处理1 h后重量变为________；再光照1 h，重量变为________；分析出光照1 h内呼吸作用消耗______mg，真光合作用制造有机物______mg。从而总结出计算真光合作用的速率公式=
_________________________________________________。再比较在不同温度下的光合速率的大小。
7、回答下列问题：
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的________上，该物质主要捕获可见光中的________。
(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均____________。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_______________________(高考长句模式)。 （3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。
8、如图是某生物兴趣小组将单细胞绿藻置于密闭容器内，探究温度对绿藻代谢影响的实验示意图。实验中可以根据毛细管中红色液滴的移动，读出容器内氧气体积的改变量。实验测得不同温度下的相关数据记录在表格中。(说明：培养液中加有缓冲物质，不考虑pH的变化) 温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35 40 适宜光照mL/h 黑暗mL/h 0 －2 ＋4 －4 ＋11 －7 ＋18 －11 ＋26 －16 ＋22 －23 ＋13 －28 ＋9 －21 回答下列问题：
(1)温度主要通过影响________而影响光合作用和呼吸作用强度。
(2)5 ℃适宜光照时绿藻细胞中产生ATP的细胞器是________________________。适宜光照下，10 ℃时绿藻能否正常生长？________(填“能”或“不能”)。30 ℃时的光合作用强度是15 ℃ 时的________倍。
(3)为了排除环境因素对实验的干扰，上述实验中还应该______________________，以校正实验误差，使实验数据更加准确。
(4)某同学为探究CO2浓度对绿藻光合作用的影响，向装置中添加适量较高浓度的NaHCO3。在短时间内，这将导致绿藻叶绿体中的C5的含量________(填“升高”“不变”或“降低”)。但该同学通过实验发现，当容器内NaHCO3溶液的浓度超过5%时，绿藻的光合作用速率急剧下降，最可能的原因是________________________________________。
(5)另一位同学以绿藻为材料，进行色素的提取和分离，并在滤纸条上得到了四条色素带，按照从上至下的顺序，第三条色素带应该是________。
解题技巧：液滴移动法测定光合速率和呼吸速率的特定装置分析
(1)呼吸速率和净光合速率的测定方法(如下图)
(2)总光合速率的计算
总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率
校正装置：____________________________________________________________
变式训练1、草莓比较耐阴，若将其栽种在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜生长。某生物兴趣小组研究了遮光处理对草莓叶片光合作用的影响：
材料用具：二叶期草莓幼苗若干，遮阳网(网内光强为自然光强的1/3左右)，光合分析测定仪等。实验步骤与分析：
(1)选取生长状况相似的草莓幼苗若干，均分为对照组和实验组，实验组用__________进行处理。将两组草莓幼苗在________条件下培养至植株长出6片叶左右，测得其净光合速率如图1所示：
(2)图1中，对照组草莓11时与9时相比，C3含量____________________。
(3)遮光组实验时间段内光合积累总量__________(填“大于”或“小于”)对照组，与预期不符。于是继续进行实验得到图2的结果，由图2可知实验组CO2的利用率________(填“升高”或“降低”)，可能的原因是遮光使叶片温度降低，导致______________________。 (4)综上所述，欲提高草莓的光合速率，可改变____________________(填“CO2浓度”或“遮光比例”)作进一步研究。
(5)某同学推测，适当遮光可能导致叶绿素含量增加，以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确，简单的写出实验思路：____________________________________________________________。 变式训练2、某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”，设计实验装置如图乙所示。若适宜光照强度下，图乙装置中有色小液滴向右移动。当CO2浓度突然降低，则短期内叶绿体中[H]的含量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内________
的量。本实验要设置对照实验校正外界环境引起的误差，如何设置？__________________________________________。
三、知识建构 《创新方案》第23页 识记10分钟，要能默写出各种总反应式 四、练习巩固
1、如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是( )
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度 B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 2、请回答下列有关植物代谢的问题：
(1)如图表示某绿色植物成熟的叶肉细胞内的部分代谢过程，其中①～④表示场所，X、Y表示物质。④表示的具体部位是______________________，物质Y是________。
(2)在干旱初期，观察到植物叶面气孔开放程度减小，此时叶肉细胞内的C3含量/C5含量________(填“增大”“减小”或“不变”)，
专题五 细胞呼吸和光合作用 附答案
