高考生物總復習 熱點專題突破系列(二) 細胞呼吸和光合作用的綜合應用課件 新人教版.ppt

熱點專題突破系列 二 細胞呼吸和光合作用的綜合應用 三年考情分析 細胞呼吸和光合作用是細胞代謝的核心知識 高考命題常把兩者結合起來考查 一般以坐標曲線圖和表格為載體 多以非選擇題的形式出現 主要考查角度有以下兩點 1 凈光合速率及其影響因素 三年9考 如2014年新課標全國卷 t29 2014年廣東高考t26等 2 種子萌發(fā)過程分析 三年4考 如2014年海南高考t26 2013年山東高考t25等 熱點分類突破 類型一凈光合速率及其影響因素1 凈光合速率及其表示方法 1 凈 表觀 光合速率 綠色植物組織在有光的條件下 光合作用與細胞呼吸同時進行時 測得的實驗容器中o2的增加量或co2的減少量 2 呼吸速率 綠色植物組織在黑暗條件下 測得的實驗容器中o2的減少量或co2的增加量 3 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 4 常用表示方法 光合作用產生o2量 實測的o2釋放量 細胞呼吸消耗o2量 光合作用固定co2量 實測的co2吸收量 細胞呼吸釋放co2量 光合作用產生的葡萄糖量 葡萄糖的積累量 增重部分 細胞呼吸消耗的葡萄糖量 5 凈光合速率與真正光合速率的關系 2 影響凈光合速率的因素 所有能影響呼吸速率和光合速率的因素都可以影響凈光合速率 如光照強度 co2濃度 o2濃度 溫度等 3 凈光合速率和植物生長 1 當凈光合速率 0時 植物因積累有機物而生長 2 當凈光合速率 0時 植物不能生長 3 當凈光合速率 0時 植物不能生長 長時間處于此種狀態(tài) 植物將死亡 4 凈光合速率測定方法的圖示和解讀 1 nahco3溶液作用 保證了容器內co2濃度的恒定 滿足了綠色植物光合作用的需求 2 植物光合速率指標 植物光合作用釋放氧氣 使容器內氣體壓強增大 毛細管內的水滴右移 單位時間內水滴右移的體積就是凈光合速率 3 條件 整個裝置必須在光下 考題回訪 1 2012 天津高考 設置不同co2濃度 分組光照培養(yǎng)藍藻 測定凈光合速率和呼吸速率 光合速率 凈光合速率 呼吸速率 結果見圖 據圖判斷 下列敘述正確的是 a 與d3濃度相比 d1濃度下單位時間內藍藻細胞光反應生成的 h 多b 與d2濃度相比 d3濃度下單位時間內藍藻細胞呼吸過程產生的atp多c 若d1 d2 d3濃度下藍藻種群的k值分別為k1 k2 k3 則k1 k2 k3d 密閉光照培養(yǎng)藍藻 測定種群密度及代謝產物即可判斷其是否為兼性厭氧生物 解題指南 1 理論基礎 光合速率隨co2濃度的變化而變化 在一定范圍內隨co2濃度的增大而增大 超過一定范圍后 隨co2濃度的增大而減小 2 曲線兩端出現差異的原因 co2濃度低時 光合速率低 產生o2少 細胞呼吸也弱 co2濃度高時 抑制細胞呼吸 細胞代謝也隨之降低 光合速率下降 解析 選a d1濃度下光合速率大于d3濃度下的 因此d1濃度下藍藻細胞光反應產生的 h 多 故a選項正確 d2濃度下呼吸速率大于d3濃度下的 因此d3濃度下的藍藻細胞呼吸產生的atp少 故b選項錯誤 由于d2濃度下凈光合速率最大 d1 d3濃度下的凈光合速率相等 因此 三種濃度下的藍藻種群的k值大小關系為k2 k1 k3 故c選項錯誤 若要判斷藍藻是否是兼性厭氧生物 需要設置有氧 無氧兩種條件 在沒有光合作用影響o2的產生 其他條件相同且適宜的情況下進行驗證 故d選項錯誤 2 2015 衡水模擬 下圖表示某植物在不同溫度條件下 適宜的光照和co2濃度 的凈光合速率和呼吸速率曲線 下列有關說法錯誤的是 a 20 時 限制植物光合速率的主要因素是溫度b 與呼吸作用有關酶的最適溫度高于與光合作用有關酶的最適溫度c 40 時 該植物光合作用停止d 60 時 該植物呼吸作用停止 解析 選c 實線代表凈光合速率 虛線代表呼吸速率 兩條曲線高度差代表總光合速率 該實驗在適宜光照和co2濃度下進行 20 時 光合速率只有4 30 時 光合速率接近9 所以20 時限制因素是溫度 呼吸速率在接近40 達到最大值 55 時 光合作用停止 60 時 該植物呼吸作用停止 3 2014 廣東高考 觀測不同光照條件下生長的柑橘 結果見下表 請回答下列問題 注 括號內的百分數以強光照的數據作為參照 1 co2以方式進入葉綠體后 與結合而被固定 固定產物的還原需要光反應提供的 2 在弱光下 柑橘通過和來吸收更多的光能 以適應弱光環(huán)境 3 與弱光下相比 強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數 單位時間內平均每片葉co2吸收量 對強光下生長的柑橘適度遮陰 持續(xù)觀測葉色 葉面積和凈光合速率 這三個指標中 最先發(fā)生改變的是 最后發(fā)生改變的是 解題指南 1 關鍵知識 影響光合作用的因素及其在農業(yè)生產中的應用 2 隱含信息 光照強度影響光合作用 解析 本題考查分析表格的能力及光合作用的過程等知識 1 光合作用暗反應的場所是葉綠體基質 co2進入葉綠體的方式為自由擴散 與細胞中的五碳化合物結合形成三碳化合物 這個過程叫做二氧化碳的固定 c3在atp供能下 被 h nadph 還原生成 ch2o 和c5 2 通過對表中數據分析可知 在弱光下 柑橘通過增加葉綠素含量和增大葉面積來吸收更多的光能 以適應弱光環(huán)境 3 平均每片葉的氣孔數 強光下為13 6 826 100 1123360 個 弱光下為28 4 752 100 2135680 個 單位時間內平均每片葉吸收co2量 強光下為13 6 10 4 4 33 5 89 10 3 mol 弱光下為28 4 10 4 3 87 1 10 10 2 mol 所以強光比弱光下的氣孔總數少 單位時間內平均每片葉co2吸收量少 據表中信息可知 光照強度直接影響光反應而影響凈光合速率 有機物積累 故最先發(fā)生改變的是凈光合速率 葉綠素形成需要光誘導 相對滯后 而葉面積的增加需要有機物積累后才改變 最緩慢 答案 1 自由擴散五碳化合物 或c5 h nadph 和atp 2 增加葉面積提高葉綠素含量 3 較少較少凈光合速率葉面積 4 2015 賀州模擬 下圖甲為測定光合作用速率的裝置 在密封的試管內放一新鮮葉片和co2緩沖液 試管內氣體體積的變化可根據毛細刻度管內紅色液滴的移動距離測得 在不同強度的光照條件下 測得的氣體體積變化如圖乙所示 1 標記實驗開始時毛細刻度管中紅色液滴所在位置 實驗時 試管內變化的氣體是 2 若此時圖甲植物光照強度為15klx 則1h光合作用產生的氣體量為ml 若此時植物葉片的呼吸熵 co2 o2 為0 8 呼吸時產生的co2和消耗的o2的比值 那么植物光合作用除自身呼吸提供的co2外 還需從外界吸收mlco2 3 為了防止無關因子對實驗結果的干擾 本實驗還應設置對照實驗 對照組實驗裝置與實驗組實驗裝置的區(qū)別是 如果對照組在相同光照條件下 毛細刻度管中的紅色液滴較實驗組向右移了5ml 其原因是 解析 本題考查細胞呼吸和光合作用的實驗探究 明確 紅色液滴移動 的實質是正確解題的關鍵 由于圖甲中存在co2緩沖液 所以在不同光照強度下 液滴位置改變的本質是o2的消耗和釋放 光合作用產生o2的量應包括積累量和葉片消耗量 15klx時為150 50 200ml 若呼吸熵為0 8 則植物自身呼吸作用產生的co2為0 8 50 40 ml 植物光合作用產生的o2量等于消耗的co2量 故植物還需從外界吸收160mlco2 設置對照時可將新鮮葉片改為經消毒的死葉片 除葉片本身會影響實驗外 環(huán)境因素也可能影響實驗結果 答案 1 o2 2 200160 3 新鮮葉片改為經消毒的死葉片環(huán)境因素 如溫度變化等 對實驗的影響 類型二種子萌發(fā)過程的分析1 萌發(fā)條件 1 外部因素 適宜的溫度 水分和充足的氧氣 2 內部因素 具有活性的胚 2 物質變化 1 水分的變化 種子吸水使自由水增多 代謝增強 2 有機物種類的變化 隨著萌發(fā)的進行 種子細胞呼吸增強 有機物種類增多 3 干重變化 先降低后增加 1 種子萌發(fā)初期 不能進行光合作用制造有機物 同時進行細胞呼吸消耗有機物 為種子萌發(fā)提供能量 干重下降 復雜有機物被分解為簡單有機物 細胞內有機物種類增多 2 子葉出土后 由于可以利用葉綠體進行光合作用制造有機物 光合作用強度逐漸大于細胞呼吸強度 因此干重逐漸增加 考題回訪 2013 山東高考 大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖 1 階段 和 大豆種子的鮮重增加明顯 階段 中 水進入種子胚細胞的穿 跨 膜運輸方式為 階段 中 種子胚細胞內水的主要存在形式是 2 階段 期間 大豆種子胚細胞合成的解除種子休眠 促進種子萌發(fā) 階段 中根向地生長的原因是分布不均 使根的近地側生長受到 3 若測得階段 種子吸收o2與釋放co2的體積比為1 3 則此時種子胚細胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為 4 大豆幼苗在適宜條件下進行光合作用時 若突然停止co2供應 短時間內葉綠體中c5和atp含量的變化分別為 大田種植大豆時 正其行 通其風 的主要目的是通過提高光合作用強度以增加產量 解題指南 1 理論基礎 種子萌發(fā)需要的外部條件 隨自由水增多 細胞代謝活動增強 子葉出土后進行光合作用 受外部環(huán)境因素的影響 2 葉綠體內c5和atp含量變化分析 co2停止供應 消耗的c5減少 生成的c3減少 c3還原消耗的atp和 h 減少 解析 本題主要考查大豆種子萌發(fā)過程及幼苗階段的細胞代謝和激素調節(jié) 1 水分子的跨膜運輸方式是自由擴散 階段 種子新陳代謝強度比較大 細胞內的水主要以自由水的形式存在 2 打破種子的休眠 促進種子萌發(fā)的激素是赤霉素 根的向地性產生的原因是生長素的運輸受重力因素的影響 使近地側生長素濃度高于遠地側生長素濃度 但根對生長素較敏感 生長素濃度高使根的生長受到抑制而長得慢 遠地側生長素濃度低但生長得快 表現為根的向地性 3 根據題意假設o2的吸收量為1mol 則co2的釋放量為3mol 則有氧呼吸時 c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o1661 6mol1mol1mol無氧呼吸時 c6h12o62c2h5oh 2co2121mol2mol所以無氧呼吸消耗葡萄糖的量 有氧呼吸消耗葡萄糖的量 6 1 4 突然停止co2的供應以后 導致co2的固定減弱 所以消耗的c5減少 而光反應不變 短時間內c3還原生成c5不受影響 所以c5的含量增加 同時由于生成的c3減少 消耗光反應中 h 和atp的量減少 所以atp的含量增加 正其行 通其風 的目的是通過增加co2濃度來增強