2019版高考生物二轮增分策略 专题二 细胞代谢 考点6 影响光合作用和细胞呼吸的因素学案.doc

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1、1考点考点 6 6 影响光合作用和细胞呼吸的因素影响光合作用和细胞呼吸的因素1关注光合作用 3 类影响因素曲线中的“关键点”(1)光照强度图中 A 点代表的相对值为细胞呼吸强度，B 点的代谢特点为植物的光合速率等于细胞呼吸速率，此时的光照强度为光补偿点，而图中 C 点是达到最大光合速率的最小光照强度，即为光饱和点。2若上图是在光合作用的最适温度 25 条件下测得绘制的曲线，现若将温度提高至细胞呼吸最适温度 30 ，再测得数据绘制曲线，则图中 A 点下移，B 点右移，C 点左移，D 点左下移；若环境缺少镁，则 A 点不动，B 点右移，C 点左移，D 点左下移。若上图是阳生植物的相关曲线，则阴生植

2、物的曲线中 B 点左移，C 点左移，D 点左下移。图中 D 点之前的限制因素为光照强度，而 D 点之后的限制因素：外因有温度、CO2的供应量；内因有色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等。(2)CO2浓度图乙中 A 点时代谢特点为光合速率与细胞呼吸速率相等，此时的二氧化碳浓度为二氧化碳补偿点，而图甲中 D 点时二氧化碳浓度是植物进行光合作用时最小二氧化碳浓度，从 D点才开始启动光合作用。B 点和 P 点的限制因素：外因有温度和光照强度；内因有酶的数量和活性、C5的含量、色素含量等。(3)多因子影响曲线分析：P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高

3、。当达到 Q 点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。2聚焦氧气浓度对细胞呼吸相关两类曲线中关键点(1)图甲中 O2浓度为 0 时，并非细胞呼吸强度为 0，而是只进行无氧呼吸，氧气浓度大于 0小于 10%时两种呼吸类型均有，大于等于 10%时只进行有氧呼吸；图乙中从 c 点开始也是只进行有氧呼吸，并且 c 点以后随着氧分压在一定范围内的增大，有氧呼吸还会加强。另外，图乙中 a、b、c 的有氧呼吸强度逐步增强，而无氧呼吸强度逐步减弱，c 时降为 0。3(2)图甲中 ABBC，但是氧浓度为 C 点时，无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的速

4、率并不相同。(3)图甲中 R 点时，细胞呼吸释放出的 CO2总量最小，由此可知，在储藏种子或蔬菜水果保鲜时应保持低温、低氧而非无氧。3聚焦自然环境及密闭容器中植物一昼夜气体变化曲线(1)自然容器中一昼夜植物光合作用曲线a 点：夜温降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。开始进行光合作用的点：b 点，结束光合作用的点：m 点。光合速率与呼吸速率相等的点：c、h 点，有机物积累量最大的点：h 点。de 段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，fh 段下降的原因是光照减弱。(2)密闭容器中一昼夜 CO2和 O2含量的变化光合速率等于呼吸速率的点：C、E 点。图 1 中若 N 点低于虚线，该植物一昼夜表现

5、为生长，其原因是 N 点低于 M 点，说明一昼夜密闭容器中 CO2浓度减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。图 2 中若 N 点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是 N 点低于 M 点，说明一昼夜密闭容器中 O2浓度减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。题组一 辨析光合速率随环境因素的变化1研究人员在相同且适宜温度条件下分别测定了两个作物品种 S1、S2的光饱和点(光饱和点是达到最大光合速率所需的最小光照强度)。当增加环境中 CO2浓度后，测得 S1的光饱和点没有显著改变，S2的光饱和点显著提高。下列叙述不正确的是( )AS1的光饱和点不变，可能是原条件下光反应产生的H和 ATP

6、不足BS1的光饱和点不变，可能是原条件下 CO2浓度未达到饱和4CS2的光饱和点提高，可能是原条件下光反应产生的H和 ATP 未达到饱和DS2的光饱和点提高，可能是原条件下 CO2浓度不足答案 B解析 光饱和点时限制光合作用的主要环境因素是温度或 CO2浓度，增加环境中 CO2浓度后，测得 S1的光饱和点没有显著改变，可能的原因是光反应产生的H和 ATP 不足，A 正确；S1的光饱和点不变，可能是原条件下 CO2浓度也已经达到饱和，B 错误；增大 CO2浓度后，暗反应速率提高，需要消耗光反应产生的H和 ATP，因此 S2的光饱和点提高，C 正确；S2的光饱和点提高，可能是原条件下 CO2浓度不

7、足，还没有达到 CO2饱和点，D 正确。2(2018徐州联考)在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的 CO2净吸收速率与 CO2浓度的关系如图所示，下列说法正确的是(多选)( )ACO2浓度大于 a 时，甲才能进行光合作用BCO2浓度为 b 时，甲、乙总光合作用强度相等C适当增加光照强度，c 点将右移D限制 P 点 CO2净吸收速率的因素可能是光照强度答案 CD解析 a 时表明甲植物的净光合速率为 0，此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，A 错误；CO2浓度为 b 时，甲、乙两植物的净光合作用强度相等，由于不知道两植物的细胞呼吸强度，因此不能比较二者的总光合作用强度，B 错误；

8、c 点时，CO2浓度不再是限制光合作用的主要因素，因此此时适当增加光照强度可提高光合作用强度，c 点将右移，C 正确；图中曲线是在最适温度条件下测定的，所以限制 P 点 CO2净吸收速率的因素可能是光照强度，D 正确。3科研人员分别在 25 和 42 培养条件下(其他条件适宜)，测得某植物的部分数据如图所示。已知该植物生长的适宜温度条件是 2535 。请回答相关问题：(1)图中甲组代表_下测得的结果，作出该判断的理由是_。(2)某兴趣小组测定了 2542 范围内该植物的净光合速率，发现 30 时净光合速率最5大，则 30 _(填“是” “不是”或“不一定是”)光合作用的最适温度，原因是_。(3

9、)若将培养温度由 25 快速提升至 42 时，据图分析，该植物叶肉细胞间隙 CO2浓度明显_(填“上升”或“下降”)，这一变化的主要原因是_。答案 (1)25 此温度属于该植物适宜生长的温度，与 42 相比，净光合速率大 (2)不一定是 没有测定相应温度下的呼吸速率，无法确定实际光合作用速率 (3)上升 光合作用减弱，叶肉细胞对 CO2的利用速率降低解析 (1)据题干可知，该植物生长的适宜温度是 2535 。因此 25 下植物净光合速率大于 42 ，因此图中甲组代表 25 下测得的结果。(2)由题干可知，由于没有测定相应温度下的呼吸速率，无法确定实际光合作用速率，所以即使 30 时净光合速率最

10、大，30 也不一定是光合作用的最适温度。(3)由图中数据可知，若将培养温度由 25 快速提升至 42 时，该植物叶肉细胞间隙 CO2浓度明显上升；这是由于温度升高，使酶活性下降，光合作用减弱，叶肉细胞对 CO2的利用速率降低所致。思维延伸(1)为探究某观赏植物的 A、B 两个品种在干旱条件下生理活动的变化，研究者在温度适宜的条件下釆用控水方法模拟干旱条件进行实验，结果如图，则：根据光合作用过程推测，干旱条件下 A、B 两品种的光饱和点比正常供水条件下_(填“高”或“低”)，推测理由是_。据图分析，在干旱条件下_品种更适于在弱光环境下生存，做出判断的依据是_。答案 低 干旱条件下气孔开度降低(气

11、孔关闭)，CO2吸收减少，暗反应减弱，需要光反应提供的H和 ATP 少，因此较弱的光照即可满足暗反应的需求 B B 品种光补偿点低于 A 品种，说明该品种在干旱条件下利用弱光的能力更强(46 klx 时 B 品种净光合速率较高)6(2)某科研小组研究了不同环境条件下 CO2浓度对银杏净光合速率的影响，得到如图所示曲线。请回答：由图可知，与 28 相比，温度为 15 时，增加 CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著，原因是_。当 CO2浓度为 300 molmol1时，28 条件下银杏净光合速率明显低于 20 和 15 下的银杏净光合速率，原因主要是_。假如图中 C 和 A 曲线分别表示相同光照

12、和温度下，CO2浓度对某两种植物甲和乙的净光合速率的影响，那么将等大的甲和乙幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，一段时间后，_植物先死亡，理由是_。答案 温度低，导致酶活性低 28 条件下，光合作用受 CO2浓度的限制，而银杏的细胞呼吸强度又比 20 和 15 时强 乙 甲能利用低浓度 CO2进行光合作用，乙不能题组二 辨析光合速率随时间的变化特点4某生物小组利用图 1 装置在光合作用最适温度(25 )下培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的 O2释放速率来测量光合速率，结果如图 2 所示，以下说法错误的是( )7A若用缺镁的完全培养液培养一段时间，光合作用的光反应减弱，暗反应也减

13、弱B曲线中t1t4时段，玻璃罩内 CO2浓度最高点和最低点依次是t1和t4Ct4时补充 CO2，此时叶绿体内 C3的含量将增多D若t4时玻璃罩内 O2的量比t0时增加了 128 mg，则此阶段植株积累葡萄糖的量为 120 mg答案 B解析 镁是合成叶绿素的必需元素，所以用缺镁的完全培养液培养一段时间，叶肉细胞内叶绿素合成减少，光反应因色素分子吸收的光能减少而减弱，产生的H和 ATP 减少，暗反应也随之减弱，A 正确；分析图 2 可知：纵坐标 O2释放速率表示净光合速率，而净光合速率实际光合速率呼吸速率，据此可判断，在t1t2时段，O2释放速率小于零，说明实际光合速率小于呼吸速率，玻璃罩内 CO

14、2浓度不断升高，在t2时刻达到最高点，在t2t4时段，O2释放速率大于零，说明实际光合速率大于呼吸速率，玻璃罩内 CO2浓度不断降低，在t4时刻达到最低点，B 错误；t4时补充 CO2，导致暗反应阶段中的 CO2固定过程加快，此时叶绿体内 C3的含量增多，C 正确；若t4时玻璃罩内 O2的量比t0时增加了 128 mg，将其换算为葡萄糖的积累量，则有 128180(632)120 mg，D 正确。5某小组在其他外界条件适宜的情况下，研究光照强度和 CO2浓度对伊乐藻光合速率的影响，结果如图所示。(1)t1t2时段内，光反应速率和暗反应速率的变化情况是_，两者的因果关系是_。(2)在突然停止光照

15、后约 20 s 内(t6t7时段内)，CO2的吸收速率并没有立即下降的原因是_。答案 (1)均增大 光反应增强，导致暗反应增强(2)持续光照后，突然停止光照，叶肉细胞内仍有少量 ATP 和H，使暗反应仍可持续一段时间题组三 辨析气孔变化对光合速率的影响6植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示，保卫细胞吸水导致气孔开放，8保卫细胞失水则气孔关闭，回答下列问题：(1)植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象，称作“光合午休” 。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭，此类“光合午休”的原因是_；另一些植物“光合午休”现象出现时，气孔并不关闭，此类“光合午休”可能的原因是_。(2)已知某

16、植物叶片细胞液的渗透压与 0.10 molL1 KNO3溶液的渗透压相当，现撕取该植物叶片表皮，置于不同浓度的 KNO3溶液中处理，一定时间后测量叶片气孔内径，得到如下的结果(内径越大，表明气孔开放程度越大)：气孔内径(m)处理液浓度0.05 molL10.10 molL10.20 molL12 小时0.791.240.7913 小时1.551.581.34用 0.20 molL1 KNO3溶液处理时，较短时间内即可观察到气孔关闭，产生该现象的原因是保卫细胞_。2 小时后，气孔开放程度增大，原因是_。本实验中，在载玻片上应滴加_溶液制作表皮临时装片，进行观察。答案 (1)气孔关闭，CO2供应减

17、少，暗反应速率下降 温度上升，光合作用有关酶的活性降低，光合作用速率下降 (2)渗透失水 保卫细胞吸收 K和 NO，细胞液渗透压升高， 3吸水膨胀 相应浓度的 KNO3解析 (1)植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象，称作“光合午休” 。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭，此类“光合午休”的原因是：气孔关闭，CO2供应减少，暗反应速率下降。另一些植物“光合午休”现象出现时，气孔并不关闭，此类“光合午休”可能的原因是：温度上升，光合作用有关酶的活性降低，光合作用速率下降。(2)已知某植物叶片细胞液的渗透压与 0.10 molL1

18、KNO3溶液的渗透压相当，现撕取该植物叶片表皮，用 0.20 molL1 KNO3溶液处理时，保卫细胞渗透失水，气孔关闭。随着保卫细胞吸收 K和 NO，细胞液渗透压升高，吸水膨胀，2 小时后，气孔开放程度增大， 39本实验的自变量是不同浓度的 KNO3溶液，故在载玻片上应滴加相应浓度的 KNO3溶液制作表皮临时装片，进行观察。7气孔是植物叶片新陈代谢过程中气体进出的通路。光照是影响气孔开闭的主要因素，一般情况下，气孔在光照下开放，在黑暗中关闭。适当提高温度也能增加气孔的开放度，但是如果叶片蒸腾作用强烈时，即使在适宜光照和温度条件下气孔也要关闭。某科研小组在夏季晴朗的白天，测定了 6：0018：

19、00 间黄瓜幼苗叶片的气孔阻力(气孔开度减小，气孔阻力增大)，结果如图所示。(1)图中 10：0012：00 之间，黄瓜幼苗叶片气孔阻力增大的主要原因是_。(2)6：0010：00 之间，黄瓜幼苗光合作用速率的变化趋势是_，引起这种变化的原因包括_。答案 (1)叶片蒸腾作用强烈，气孔部分关闭 (2)(逐渐)增强 光照增强，光反应速率增强；气孔逐渐开放，胞间 CO2浓度上升，暗反应速率增强；温度升高，酶活性上升题组四 辨析光合速率曲线中关键点的含义8(2018盐城质检)将小麦植株置于密闭玻璃罩内，下图是在不同温度条件下测定小麦对氧气的吸收或释放速率随光照强度的变化，实验结果如图所示。请回答下列问

20、题：(1)b 点的生物学含义是_，此时小麦根尖细胞中产生 ATP 的场所为_。适当提高 CO2浓度后再测定，图中的 b 点将向_移动。(2)若适当提高 CO2浓度，d 点将向_移动。此时叶绿体产生的 O2的去向是_(填“线粒体” “细胞外”或“两者都有”)。10答案 (1)光合作用产生氧气的速率等于有氧呼吸消耗氧气的速率 细胞质基质和线粒体 左 (2)右下方 两者都有解析 (1)分析题图发现，纵坐标表示 O2吸收速率即净光合速率，横坐标表示光照强度；b点氧气吸收速率为 0，即净光合速率为 0，其含义为：光合作用产生氧气的速率等于有氧呼吸消耗氧气的速率；此时小麦根尖(根尖中无叶绿体)只能进行细胞

21、呼吸产生 ATP，细胞呼吸产生 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体。图中适当提高 CO2浓度后，光合速率增加，光补偿点减小，b 点将向左移动。 (2)提高二氧化碳浓度后，植物的最大光合速率增加，d 点会向下移，最大光合速率增加，需要的光照强度会增加，所以 d 点会向右移，因此 d 点向右下方移。此时光合速率大于呼吸速率，叶绿体产生的氧气去向是线粒体和细胞外。9阳光穿过森林会在地上投下“光斑” 。如图显示了生长旺盛的某植物的一片叶子在“光斑”照耀前后的光合作用过程中吸收 CO2和释放 O2的情况。则图中 A 点时代谢特点是_；A 点以后叶绿体中_ (物质)含量会暂时增加，此时 ATP 的移动方向

22、是_；B 点以后植物是否继续进行光合作用？_。请说明理由：_。答案 叶片光反应速率等于暗反应速率 三碳化合物 从类囊体膜移向叶绿体基质 是 B 点后植物叶片依然在吸收 CO2和释放 O2，说明叶片仍在进行光合作用题组五 辨析呼吸速率的变化曲线10(2018连云港模拟)干种子萌发过程中，CO2释放量( 2COQ)和 O2吸收量( 2OQ)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题：(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是_(至少答出两点)。(2)种子萌发过程中的 1230 h 之间，细胞呼吸的产物是_和 CO2。若种子11萌发过程缺氧，将导

23、致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是_。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括_。答案 (1)自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输 (2)酒精、水 缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需；无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 (3)适宜的光照、CO2和无机盐等解析 (1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输。(2)第二阶段，释放的二氧化碳量大于消耗的氧气量，说明细胞既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，所以细胞呼吸的产物是

24、酒精、CO2和水，由于缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，故种子萌发过程缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件有光照强度、CO2浓度、无机盐等。11某豆科植物种子萌发过程中 CO2释放和 O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在 1224 h 期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是_呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_，其产物是_。(2)从第 12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会_，主要原因是_。(3)胚根长出后，萌发种子的_呼吸速率明

25、显升高。答案 (1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳(2)减少 种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降 (3)有氧解析 (1)据图可知，在 1224 h 期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。12(2)第 12 h 到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。真题重组 完成下列相关内容：(1)(经典高考题改编)如图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有_。答案 酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少和酵母菌种群数量增多(2)(2015安徽，29 节选)科研人员探究了不同温度(25 和 0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的 CO2生成速率的变化，结果见图 1 和图 2。由图可知，与 25 相比，0.5 条件下果实的 CO2生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_的浓度变化来计算呼吸速率。答案 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 CO2 O2