高三二轮复习-光合作用与呼吸作用

高三第二轮复习专题3光合作用与呼吸作用色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用过程图解:场所：类囊体的薄膜上场所：叶绿体基质有氧呼吸过程图解：一、光合作用与呼吸作用的关系2H2O光4H++O2+4eADP+Pi+能量ATP酶NADP++2e+H+NADPH酶CO2+C52C3酶NADPH+C3+ATPNADP++C5+(CH2O)+ADP+Pi酶1光合作用过程酶12H2O+能量24[H]+6O2（大量）酶6CO2+20[H]+能量2CH3COCOOH+6H2OC6H12O6酶+4[H]+能量（少量）2CH3COCOOH2呼吸作用过程注：[H]=NADPH注：[H]=NADH2、光照强度对光合作用速率的影响O光照强度CO2吸收CO2释放ABCO光照强度CO2吸收CO2释放ABC衡量光合速率的指标：02释放量；CO2吸收量；淀粉产生量B点O2O2A点AB段BC段及C点无光合，只有呼吸光合﹤呼吸光合﹥呼吸光合﹦呼吸光合补偿点：光合速率﹦呼吸速率光补偿点光饱和点：光速率达到最大，要再增大光和速率，只能改变光照强度以外的因素光饱和点O2O2CO2O2O23、实际光合速率、实测光合速率、呼吸速率的关系CO2吸收CO2释放光照强度净光合曲线实际光合速率呼吸速率阴生植物净合和曲线2植物或叶片吸收CO2（或释放O2）量——净光合量3叶绿体吸收CO2（或释放O2）量——总光合量4植物或叶片积累葡萄糖量（或有机物量）——净光合量5植物或叶片制造或生产或合成有机物量——总光合量6叶绿体固定的CO2=光合作用所需要的CO2=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2；1实测光合速率——净光合量净光合作用（实测）=总光合作用（实际）－呼吸作用4。不同条件下，叶绿体中C3、C5、[H]、ATP、（CH2O）含量变化项目条件C3C5[H]、ATP（CH2O）含量CO2供应不变停止光照突然光照光照不变停止CO2供应CO2供应增加光照、CO2供应不变（CH2O）运输受阻增加下降减少或没有减少或没有减少增加增加增加减少增加增加减少或没有增加减少减少增加增加减少增加增加下图中甲、乙是改变光照和CO2浓度后，与光合作用有关的C3和C5在细胞内变化曲线，丙图是实验前在溶液中加入了破损外膜和内膜的叶绿体及一定量ATP和[H]，然后分连续的Ⅰ、Ⅱ两个段进行的实验，请回答有关问题：(1)甲图中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：①________________；②_____________。(1)C3①光反应停止，不能形成还原C3所必需的[H]和ATP②CO2固定仍能进行，CO2与C5结合继续形成C3(2)乙图中曲线b表示的化合物是________，在二氧化碳浓度降低时，其含量迅速上升的原因是：①_______________；②_____________。在乙图中CO2浓度为1%时，C3和C5的含量相差较大，原因是________________。(2)C5①已有的C3被不断还原成(CH2O)和C5②CO2浓度过低，难与C5结合形成C3，因此C5被积累(3)细胞中的C5能充分地与CO2结合，生成较多的C3CO2+C52C3酶项目光合作用细胞呼吸场所条件物质变化能量变化区别代谢类型联系稳定的化学能活跃的化学能。释放能量二、光合作用与细胞呼吸的比较：叶绿体细胞质基质、线粒体需光不需光合成有机物分解有机物光能稳定的化学能。储存能量。合成代谢分解代谢光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2；细胞呼吸为光合作用提供CO2。2[H]和ATP的来源、去路的比较来源去路[H]光合作用光反应中水的光解作为还原剂还原C3形成(CH2O)有氧呼吸第一阶段及第二阶段用于第三阶段还原O2产生H2OATP光合作用光反应阶段合成ATP，所需能量来自色素吸收的太阳光能供暗反应阶段C3还原时的能量之需，有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生，第三阶段产生量最多，能量来自有机物氧化分解作为能量“通货”用于各项生命活动1、将小鼠放入18O的O2环境中一月，下列能找到含18O的物质有＿A丙酮酸BCO2CATPD尿液2。将小鼠放入18O的O2后环境中，最先能找到含18O的物质是＿A丙酮酸BCO2CATPD尿液ABCDD2.人在平静状态和剧烈运动状态，骨骼肌在消耗葡萄糖的过程中，呼吸放出的CO2mol数与消耗O2mol数的比值分别为()A等于1、等于1B等于1、大于1C等于1、小于1D小于1、大于1A4.下图是进行实验的装置，实验开始的前段时间内，甲乙装置色点移动正确的是()A．甲向右，乙向右B．甲向右，乙向右C．甲向右，乙不移动D．甲向左，乙向右B3、(03上海卷）在科学研究中常用呼吸商商（RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是。（2）x代表值，y代表值。吸收呼吸产生的二氧化碳消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差（3）若测得x＝200（mm），y＝30（mm），则该发芽种子的呼吸商是。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入。设对照的目的是。3、(03上海卷）在科学研究中常用呼吸商（RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。0.85黑暗。排除幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化死的发芽种子和蒸馏水用于校正装置1和2内因物理因素引起的容积变化(200－30)/200=0.85三.影响光合作用与呼吸作用的因素（1）与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物，如图1所示。1、内部因素（2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。图2图3图1（一）影响光合作用的因素2.外部因素因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段，制约ATP及[H]的产生，进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间因素原理图像应用二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约C3生成大气中CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用，但CO2浓度过高，会影响细胞生命活动，而使光合速率下降(1)大田中增加空气流动，以增大CO2浓度；(2)温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度。因素原理图像应用温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)(1)大田中适时播种；(2)温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累因素原理图像应用必需矿质元素可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响，如K＋可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率。施用有机肥，微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素若含量过高,会导致细胞失水,使光合速率下降三.影响光合作用与呼吸作用的因素①不同种类的植物呼吸速率不同；如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物（见下图a与a,）②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同；如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降③同一植物的不同器官呼吸速率不同。如生殖器官大于营养器官（二）影响呼吸作用的因素1、内部因素图1（1）温度细胞呼吸是由酶催化的一系列反应过程，因此细胞呼吸对温度的变化很敏感。在一定范围内，细胞呼吸随温度的升高而加快，但超过最适温度后，细胞呼吸将逐渐减弱，直至停止。2.外界因素：（2）氧气浓度在一定范围内有氧呼吸强度随氧气浓度升高而增大；氧气对无氧呼吸有抑制作用。如图：（3）CO2浓度从化学平衡角度分析，CO2浓度增大，呼吸速率下降。（4）含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减少而减弱。（1）作物栽培中，采取中耕松土等措施保证根正常细胞呼吸(保证O2的供应)，以促进其对矿质元素的吸收。（2）作物种子的储藏，需风干(降低自由水含量)，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。（3）在果蔬保存中，常通过控制细胞呼吸以降低其代谢强度，达到保鲜目的，如置于低温环境或降低空气中的氧含量及增加CO2浓度，以减弱细胞呼吸，降低器官代谢速率，延缓老化。（4）在农业生产中，除去衰老的、变黄的器官（如老的枝、叶），使营养物质更多地转运至有价值的部位。（5）大棚蔬菜的种植，保持一定的昼夜温差，或阴天适当降温，有利于增产。3.细胞呼吸原理在实践中的应用Ⅰ.将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h,测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到如下表的数据。分析并回答问题：表一：组别一二三四温度/℃27282930暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化/mg+3+3+3-1(1)该探究实验中，属于自变量的是，属于因变量的有。(2)根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸的最适温度是。(3)光照下第一组增重mg/h4温度绿叶每小时细胞呼吸消耗有机物的量或绿叶光照1小时积累有机物的量29℃数据处理2．将某绿色植物放在特定实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：(1)由数据显示，该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高。其原因是___。(2)若在昼夜不停的光照下，则该植物生长的最适宜温度是___，在20℃时，该植物每小时实际光合作用速率为_(用CO2吸收量表示)换算成C6H12O6为。(3)若每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度保持在35℃的条件下，该植物___（填能或不能)生长。(4)根据表中数据，在答卷纸上的坐标图中绘出光合作用消耗CO2总量与温度之间关系的曲线。一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强25℃4.9mg／h不能3.34mg／h3、将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同，用CO2浓度测量仪测得了玻璃罩内内CO2浓度的变化情况，绘制成如下图的曲线，下列有关说法正确的是（）A、BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为植物开始光合作用消耗CO2B、CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始C、D点表明植物光合租用和呼吸作用强度相等D、H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收速率最快C1．下图表示研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验，下列说法错误的是（）A．将整个装置放在光下，毛细管内的红色液滴会向左移动B．将整个装置置于暗室，一段时间后检查红色液滴是否移动，可以证明光是光合作用的必要条件C．当NaHCO3溶液浓度不变时，在B内加入少量蠕虫，对红色液滴移动不产生明显影响D．为使对照更具说服力，应将伊尔藻置于蒸馏水中(不含NaHCO3)的烧杯中C光合作用与呼吸作用的相关实验2、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。右图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的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，错误的是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D光合作用与呼吸作用的相关实验若装置1液滴左移，