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影响光合作用与细胞呼吸的因素

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影响光合作用与细胞呼吸的因素

www.yahupo.com 琥珀蜜蜡网影响光合作用与细胞呼吸的因素(对应学生用书P15)1影响细胞呼吸的三大因素2影响光合作用的三大因素(1)光照强度(如图1)。原理:主要影响光反应阶段ATP和H的产生。分析P点后的限制因素:(2)CO2的浓度(如图2)。原理:影响暗反应阶段C3的生成。分析P点后的限制因素:(3)温度:通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。角度一环境条件改变对光合作用过程中物质变化的影响1(2014·新课标卷)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析:选B黑暗处理后,光反应停止,O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物,同时也是暗反应的原料,黑暗处理后,ATP和NADPH的产生减少,且仍被暗反应所消耗,产生的ADP和NADP增多。光反应产生的ATP和NADPH减少,使得暗反应产生的C5减少,CO2的固定减慢。2(2009·海南高考)在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是()AC3和C5都迅速减少BC3和C5都迅速增加CC3迅速增加,C5迅速减少DC3迅速减少,C5迅速增加解析:选C停止光照,H和ATP合成停止,C3还原减弱,C3含量上升,C5含量下降。角度二考查影响细胞代谢的环境因素3(2014·四川高考)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如下图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下列叙述正确的是()A与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作解析:选D当光照强度为0时,植物只进行细胞呼吸,由坐标图中数据可知,桑树间作时的呼吸强度比单作时的大,大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。由坐标图中数据可知,与单作相比,间作时桑树光合作用的光饱和点增大,大豆光合作用的光饱和点减小。由坐标图中数据可知,在较低光照强度范围内,大豆间作时的光合速率比单作时增强,在较高光照强度范围内,大豆间作时的光合速率比单作时减弱。由坐标图中数据可知,单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时。4(2014·珠海检测)(双选)下列有关右图中细胞呼吸曲线的说法,错误的是()A分析曲线图可知,O2浓度低时,无氧呼吸占优势B随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制C随O2浓度增大,有氧呼吸不断加强D冰箱因能减少环境中氧气含量,减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间解析:选CDO2浓度低时,无氧呼吸占优势;随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸强度逐渐加强,当O2浓度增加到一定值后,受呼吸酶数量等因素的影响,有氧呼吸不再随O2浓度增加而增强。冰箱能降低环境的温度,减缓呼吸作用从而可延长水果、蔬菜的保存时间。1外界条件变化时,C5、C3、H、ATP等物质量的变化模式图注意:(1)图中物质变化只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,H和ATP含量变化是一致的。2与光合作用、细胞呼吸有关的曲线题解题模板1(2014·洛阳模拟)进行正常光合作用的叶片,如果叶绿体中H的含量相对稳定,在a点时突然降低CO2的供应量,能表示叶绿体中H含量变化的曲线是()解析:选B在a点突然降低CO2的供应量时,由C5与之结合生成的C3含量减少,从而消耗H和ATP的量也减少,使H含量短时间内增加,最后趋于稳定。2某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行),结果如下图所示。相关分析合理的是()A图1可见呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量B图1中de段CO2的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性C图2可见乙品种比甲品种呼吸速率低,且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中D图2中f点时甲品种的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体解析:选C图1中O2浓度为a时,表明两种呼吸释放的CO2量相等,并不是O2的吸收量与CO2的释放量相等;因该研究是在最适温度下进行的,故图1中de段CO2的释放量有所下降的原因不可能是温度抑制了酶的活性;图2中,从与纵轴的交点可见,乙品种比甲品种的呼吸速率低,且乙品种在较弱的光照强度下其光合速率即达到最大值,故乙品种更适于生长在弱光环境中;图2中f点时甲品种的叶肉细胞只进行呼吸作用,故消耗ADP即产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。探究细胞呼吸的类型及光合速率和呼吸速率的测定(对应学生用书P17)一、探究细胞呼吸的类型欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如下图所示(以发芽种子为例):实验结果预测和结论:实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移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二、测定呼吸速率和光合速率(1)在黑暗条件下植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此此时测得的氧气吸收量(即空气中O2的减少量)或二氧化碳释放量(即空气中CO2的增加量)直接反映呼吸速率。(2)在光照条件下,植物同时进行光合作用和呼吸作用,因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率,而反映表观光合速率或称净光合速率,它们之间的关系为:真正光合速率净光合速率呼吸速率。(3)呼吸速率和表观光合速率的测定方法:三、针对演练突破1右图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中微生物的影响),相关叙述正确的是()A烧杯中盛放NaHCO3溶液,可用于测定一定光强下植物的净光合速率B在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可用于测定植物无氧呼吸的强度C烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真光合速率D在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的强度解析:选ANaHCO3溶液可以维持装置内CO2浓度的恒定,U形管中液面高度的变化是装置中O2量的变化造成的,可以代表净光合速率。NaOH可以吸收CO2,无氧呼吸不消耗O2,不能用来测定无氧呼吸的强度。烧杯中盛放清水,一定光照强度下,光合作用吸收CO2量与释放O2量相等,有氧呼吸消耗O2量与产生CO2量相等,不能测定真光合速率。在单位时间内,有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量,无论有氧呼吸强度多大,U形管中液面都不会发生变化。2科技工作者以甜瓜植株为材料,利用多套如下图甲所示的装置,对影响光合作用的环境因素进行研究。请回答下列问题:(1)若用图甲装置来测定温度对绿色植物呼吸作用速率的影响,则烧杯中应该加入的试剂是_;其次还要将甲装置进行_处理。(2)在温度、CO2浓度等条件不变的情况下,将图甲装置由阳光下移至黑暗处,则短时间内植物叶肉细胞内C3含量的变化是_。(3)为了研究根系低氧环境对甜瓜生长和果实品质的影响,在其他栽培条件相同的情况下,科技工作者利用SP2溶氧测定仪分组对不同氧浓度条件下溶液中溶解氧的变化值进行了测定。若要测量叶片的真光合速率,可先将叶片剪成1×1 cm2大小的碎片,然后沉入缓冲液中,在一定的光照和温度条件下,利用SP2溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值即叶片的_速率,然后在一定的温度和_条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值即叶片的_速率,二者相加即可。(4)上图乙是对甜瓜植株进行光合作用研究的实验结果。图中a、b、c代表温度,且a>b>c;、代表CO2浓度,且>>。a、b、c中,一定超过了最适温度的是_;、中,最接近最适CO2浓度的是_。如果要探究在温度为b时,该植物光合作用所需的适宜CO2浓度,还需要保持_相同且适宜,并在适当范围内设置_进行实验。解析:(1)若用该装置测定绿色植物的呼吸作用速率,要排除植物自身光合作用的影响,故将图甲装置进行遮光处理;同时,烧杯中应加入吸收CO2的溶液,如NaOH溶液等。(2)若温度、CO2浓度等条件不变,将图甲装置移到黑暗处,则光反应产物迅速降低,对C3的还原强度下降,且C3的来源不变,故细胞中C3含量将增加。(3)根据题意,溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值,已排除了叶片细胞的呼吸作用速率,故为叶片的净光合作用速率;在黑暗条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值,即叶片的呼吸作用速率。(4)根据图示,b温度下该植物的光合作用强度最大,但b温度较a温度低,故a、b、c中,一定超过了最适温度的是a。因在3种不同温度下,光合作用强度最高的是曲线,故最接近最适CO2浓度的曲线是。根据实验变量分析,该实验的自变量为不同浓度的CO2,实验过程中无关变量保持相同且适宜,并在适宜范围内设置CO2的浓度梯度。答案:(1)NaOH溶液(或可以吸收CO2的溶液)遮光(2)增加(3)净光合作用黑暗呼吸作用(4)a(光照强度等)无关变量具有一定浓度梯度的CO2(本课时设置2套检测卷)卷一:知能落实练 (对应学生用书P141)一、选择题1(2014·新课标卷)关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析:选C光合作用的光反应中有ATP的合成,需要原料ADP和磷酸。光合作用中叶绿素吸收光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物,在人体内不能继续分解供能,人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。病毒无独立的代谢系统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。2(原创题)下图1表示三磷酸核苷的结构,图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()A图1中N表示含氮碱基,若N为鸟嘌呤,则可表示GTPBATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能CUTP、GTP分子中的高能磷酸键是直接由物质氧化获能产生的D人体成熟红细胞没有线粒体,但能产生ATP解析:选C图1中N表示含氮碱基,若N为A,则表示ATP,若N为G,则表示GTP,若N为U,则表示UTP。由图2可知,UTP和GTP分子中高能磷酸键不是由物质氧化获能产生的,而是由ATP将高能磷酸基转移给UDP或GDP,进而生成UTP或GTP。3(2014·吉林模拟)处于平静状态和剧烈运动状态下的运动员,骨骼肌细胞分解葡萄糖过程中产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值分别是()A相等、大于1

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