高考生物二轮复习板块1以细胞为核心的细胞系统专题3光合作用和细胞呼吸课件

这是一份高考生物二轮复习板块1以细胞为核心的细胞系统专题3光合作用和细胞呼吸课件，共60页。PPT课件主要包含了②⑤⑦⑧，②③⑨，①②⑤⑥⑦⑨，2能量转化，光合作用，光照强度降低导致甲，CO2，Y＋2X，甲和乙，甲和丙等内容，欢迎下载使用。
专题三　光合作用和细胞呼吸
课前——明考向·串知识
课堂——析考点·提素能
1．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的有___________①种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化。②ATP分子高能磷酸键中能量主要来自呼吸作用。③酵母菌呼吸过程中产生H2O的场所是线粒体基质。④人体剧烈运动产生的CO2来自有氧呼吸与无氧呼吸。⑤有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水。
⑥肺炎双球菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质。⑦无氧呼吸只在第一阶段生成少量的ATP。⑧选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。⑨进入夜间，叶肉细胞内ATP的合成停止。
2．下列关于光合作用基本过程的叙述，正确的有__________①光反应阶段不需要酶的参与。②暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗。③光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能。④蓝藻细胞水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上。⑤光合作用产生的[H]进入线粒体中参与H2O的生成。⑥CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能。⑦CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类。⑧被还原的C5在有关酶的作用下，可再形成C3。⑨光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂。
3．下列关于影响光合作用速率的叙述，正确的有______________①温度和光照会影响CO2的固定速率。②光照强度由强变弱时，短时间内C3含量会升高。③当植物体有机物积累量为零时，叶肉细胞的呼吸速率等于光合速率。④植物生长速率取决于总光合量。
⑤增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，能增大光合作用面积。⑥提高温室中CO2浓度，能提高光合作用速率。⑦适当增加光照强度，能提高光合作用速率。⑧覆盖温室的薄膜应是绿色的。⑨构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收。
1．肌细胞内的肌质体是由什么组成的？有什么意义？提示：肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的，肌质体有利于对肌细胞的能量供应。2．细胞呼吸产生的[H]和光反应产生的[H]是同一物质吗？其成分是蛋白质吗？提示：细胞呼吸产生的[H]是还原型辅酶I(NADH)的简化表示方式，光反应产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，NADH和NADPH中的N指烟酰胺，A指腺嘌呤，D是二核苷酸，P是磷酸基团，因此[H]的成分不是蛋白质。
3．1 ml葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 ml葡萄糖分解生成乳酸，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向是什么？提示：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；而氧化分解释放的能量主要以热能形式散失了。
考点一　细胞呼吸与光合作用的过程(理解能力)
图解光合作用与细胞呼吸的过程
1．有关细胞呼吸的5点说明(1)无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不能产生ATP，[H]在第一阶段产生，第二阶段被利用，无[H]的积累。(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻等，原因是原核生物细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(3)真核生物的细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。
(4)对动物和人体而言，有CO2生成的呼吸方式一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。(5)无氧呼吸的产物酒精或乳酸对细胞有毒害作用，例如酵母菌酿酒时酒精含量超过16%时，发酵停止，意味着酵母菌被杀死；稻田定期排水，是为了防止水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂；玉米种子浸泡在水中会腐烂等。
2．有关光合作用的3点提醒(1)光合作用中的[H](NADPH)≠细胞呼吸中的[H](NADH)。(2)叶绿体不是所有植物光合作用的必要条件，如原核生物中蓝藻没有叶绿体但也能进行光合作用。(3)与光合作用有关的色素是脂溶性的，而液泡中的花青素是水溶性的，不能参与光能的吸收、转化和传递。
3．光合作用与细胞呼吸的关系(1)物质转化
1．(2021·全国甲卷，2)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是(　 　)A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
【解析】　酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
2．(2020·全国卷Ⅰ)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　 　)A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【解析】　呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气＝生成的二氧化碳量；若只进行无氧呼吸，当呼吸产物是酒精时，生成的酒精量＝生成的二氧化碳量。若二氧化碳的生成量＝酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确；若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量＝生成的二氧化碳量，B正确；若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量＝二氧化碳的生成量，D错误。
方法技巧：“三看法”判断细胞呼吸的类型
3．(2021·全国乙卷，29)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有___________________________ _______________________________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和__________________________释放的CO2。
细胞质基质、线粒体(线粒体
基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜
细胞呼吸(或呼吸作用)
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止________________________________，又能保证____________正常进行。(3)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。_________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(简要写出实验思路和预期结果)
蒸腾作用过强导致水分散失过多
实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在(湿度适宜的)正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组
【解析】　(1)白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2进行光合作用，也能利用光合作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP中，有氧呼吸三阶段都能产生能量合成ATP，因此叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸(呼吸作用)产生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸(或呼吸作用)释放的CO2。(2)由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，
气孔白天关闭能防止白天因温度较高蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保证光合作用等生命活动的正常进行。(3)该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收二氧化碳，生成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH降低，故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该特殊方式，即因变量检测指标是液泡中的pH值。实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在(湿度适宜的)正常环境中培养，B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组。
思维延伸：(1)“过程法”分析各物质变化下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：
(2)不同状况下“光合作用与细胞呼吸”的关系
1．(2021·河北模拟)细胞呼吸第一阶段的部分变化过程如图所示。下列叙述错误的是(　 　)A．葡萄糖转变为丙酮酸需要多种酶参与B．细胞呼吸第一阶段既消耗ATP又产生ATPC．不同生物细胞呼吸第一阶段的场所不同D．NADH也是细胞呼吸第一阶段的产物
【解析】　由图可知，细胞呼吸第一阶段是连续的反应过程，包括多步反应，每一阶段都需要酶参与，所以该阶段需要多种酶的参与，A正确；图中显示的是细胞呼吸的第一阶段，细胞呼吸的第一阶段既消耗ATP、又能产生少量的ATP，B正确；无论真核细胞还是原核细胞，有氧呼吸还是无氧呼吸，第一阶段都在细胞质基质中进行，C错误；细胞呼吸第一阶段的产物有丙酮酸、NADH，并产生少量的ATP，D正确。
2．(2020·天津等级考)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　 　)A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素
【解析】　本题主要考查光合作用过程。该反应体系相当于叶绿体，产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A项正确；该反应体系不断消耗的物质还有水，B项错误；类囊体产生的O2释放出去，不参与CO2的固定与还原，C项错误；类囊体薄膜上分布有光合作用色素，D项错误。
3．(2021·锦州质检)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是(　 　)A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加C．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小D．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小
【解析】　突然中断CO2供应会导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量减少，A错误；突然中断CO2供应使C3含量减少，进而使ATP和[H]含量增多，所以ATP/ADP比值增加，B正确；突然将红光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和[H]含量减少，进而使C3含量增多、C5含量减少，C错误；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP比值增加，D错误。
4．(2021·武汉二模)下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示发生在某高等绿色植物体细胞内的部分生理过程，①～⑤表示相关生理过程中发生的化学反应。下列有关分析错误的是(　 　)
A．过程Ⅰ中产生的总能量大于线粒体中合成的ATP所含的总能量B．过程Ⅱ中化学反应②③都消耗了ATP，且ATP来源相同C．化学反应①～④中能够在叶肉细胞的生物膜上进行的只有①D．化学反应①③④进行的场所以及所需酶的种类均不相同【答案】 B
【解析】　过程Ⅰ是光合作用光反应阶段固定的太阳能，呼吸作用把有机物分解释放的能量一部分以热能的形式散失，一部分储存在ATP中，A正确；过程Ⅱ中化学反应③是二氧化碳的固定，不需要消耗ATP，②是三碳化合物的还原，需要消耗ATP和[H]，B错误；化学反应①～④中，①为光反应，在类囊体薄膜上进行，②③是暗反应，在叶绿体基质中进行，④是无氧呼吸，在细胞质基质中进行，不同反应需要的酶不同，C、D正确。
考点二细胞呼吸和光合作用的相关曲线(获取信息能力)
1．图解光合作用速率和细胞呼吸速率的曲线(1)图示。
(2)真正光合速率(又称总光合速率)＝净光合速率(又称表观光合速率)＋细胞呼吸速率(黑暗中测量)。
2．图解影响细胞呼吸的因素
3．图解影响光合作用因素相关的三类曲线
4．图解夏季晴朗天气一昼夜中植物代谢强度变化曲线(1)图甲中b点变化的原因：由于凌晨温度下降，呼吸酶活性降低，CO2释放速率下降。
(2)光合作用开始的点在图甲中为c点，在图乙中为C点。图甲cd段中，光合作用速率小于呼吸作用速率，相当于图乙中的CD段。(3)图甲d点为光的补偿点，光合作用速率等于呼吸作用速率，相当于图乙中D点，此时玻璃罩内CO2浓度最高。(4)图甲dh段中，光合作用速率大于呼吸作用速率，玻璃罩内CO2浓度持续降低。h为光的补偿点，光合作用速率等于呼吸作用速率，相当于图乙中H点，此时玻璃罩内CO2浓度最低，植物体内有机物积累最多，玻璃罩内O2浓度最高。
(5)图甲中ef段与gh段都是下降趋势，但原因不同：①ef段是由于部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率减慢，光合作用速率下降。②gh段是因为光照强度逐渐减弱，光反应速率减慢，光合作用速率下降。(6)图甲中h点后，光照越来越弱，玻璃罩内CO2浓度开始增加，说明呼吸作用速率大于光合作用速率。(7)判断一昼夜植物体内出现有机物积累的依据是I点时玻璃罩内二氧化碳浓度低于A点。
(2018·全国卷Ⅰ，T30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是______。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是______，判断的依据是___________________ ___________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是______。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。
植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强
度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
【解析】　(1)由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)从图中可以看出，乙植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对较弱的环境中生长，林下的光照强度较低，因此更适合在林下种植的是植物乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细胞间CO2的含量下降，从而引起光合速率下降。
思维延伸：在最适温度、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，请分析：
(1)“当CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用”这句话对吗？说明判断理由。__________________________________________________________________________________________________________________(2)当CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度是否相等？为什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________________
不对。由图分析，a点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，光合作用在这之前已经开始了。
不一定相等。当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，因此不能判断二者总光合作用强度的大小。
(3)若适当增加光照强度，对于甲植物而言，推测c点将向右移，理由是__________________________________________________________ _______________________________________________(4)c点时升高温度，乙植物的P点如何变化？_________________________________________________________
c点时，CO2浓度不再是限制光合作用的环境因素，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。
图中曲线是在适宜温度条件下测定的，温度升高，P点将下降。
1．(2021·山西高三模拟)如图表示在最适温度下，A、B两种植物随着光照强度的变化CO2吸收速率的变化曲线。下列分析正确的是(　 　)
A．光照强度为a时，植物B叶肉细胞和外界没有气体交换B．与植物B相比，植物A更适宜生活在光照较弱的环境中C．光照强度为d时，限制A和B光合速率的环境因素相同D．光照强度为c且每天6 h光照时，植物B能够积累有机物【答案】 D
【解析】　植物体主要是叶肉细胞进行光合作用，所有细胞都进行细胞呼吸，光照强度为a时，植物B叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，故会释放出氧气，A错误；植物A的光补偿点、光饱和点都比植物B高，属于阳生植物，更适宜生活在光照较强的环境中，B错误；在最适温度下，光照强度为d时，植物B已达到光饱和点，此时限制光合速率的环境因素是二氧化碳浓度，而植物A还未达到光饱和点，故限制光合速率的环境因素是光照强度、二氧化碳浓度，C错误；植物B的呼吸速率为n，光照强度为c时，净光合速率为4n，若每天6 h光照，植物B积累有机物的量为4n×6－n×18＝6n(或5n×6－24n＝6n)，D正确。
2．(2021·湖南省高三二模)如图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响。下列叙述正确的是(　 　)
A．在15 ℃时呼吸作用为暗反应提供的ATP不足B．在5～37 ℃范围内，植物均表现为生长状态C．当温度达到50 ℃时，植物因蛋白质失活而死亡D．温室栽培中温度控制在30 ℃左右，不利于该植物生长【答案】 B
【解析】　暗反应需要的ATP来自光反应，而不是呼吸作用，A错误；图中显示，在5～37 ℃范围内，实际光合速率始终大于呼吸速率，因此植物均表现为生长状态，B正确；当温度达到50 ℃时，植物仍然能够进行呼吸作用，说明植物没有死亡，C错误；在温度为30 ℃的条件下，实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值最大，即植物的有机物净积累量最多，最利于该植物生长，D错误。
3．(2021·德州一模)如图为在不同光照强度下测定的甲、乙两种植物的光合作用强度变化曲线。下列说法正确的是(　 　)
A．在连续阴雨的环境中，生长受到影响较大的是植物甲B．光照强度为M时，植物乙的光合速率高于植物甲C．光照强度大于500 lx时，植物乙对光能的利用率比植物甲高D．光照强度大于1 000 lx时，限制植物乙光合速率的环境因素是光照强度【答案】 A
【解析】　据图分析可知，植物甲对光能的利用率高，需要较强的光照，植物乙在光照较弱的条件下光合作用强度较大，故阴雨天气受影响较大的是植物甲，A正确；光照强度为M时，两种植物的净光合速率相等，但植物甲的呼吸速率大于植物乙，故植物甲的光合速率(呼吸速率＋净光合速率)高于植物乙，B错误；据图分析可知，光照强度大于500 lx时，植物乙CO2吸收量较甲低，故植物乙对光能的利用率比植物甲低，C错误；在1 000 lx之前，植物乙的光合速率已不再随光照强度增大而增加，故当光照强度大于1 000 lx时，限制植物乙光合速率的环境因素不再是光照强度，D错误。
4．(2021·邢台月考)如图表示在一定的光照强度和温度下，植物光合作用增长速率随CO2浓度变化的情况，下列有关说法错误的是(　 　)A．与d点相比，c点时细胞内[H]的含量较高B．与a点相比，b点时细胞内的C5含量较低C．图中c点时光合速率达到最大值D．图中d点以后限制光合速率的主要环境因素是光照强度或温度
【解析】　与d点相比，c点时细胞内CO2含量少，CO2固定产生的C3少，需要的[H]少，因此积累[H]的含量较高，A正确；与a点相比，b点时细胞内的CO2含量多，CO2固定消耗的C5多，因此积累的C5含量较低，B正确；图中纵轴代表光合作用增长速率，d点之前光合速率一直在增长，因此d点光合速率最大，C错误；横坐标表示CO2浓度，d点时光合速率不再随着CO2浓度的升高而加快，说明d点时CO2不再是限制因素，此时限制光合速率的主要环境因素是光照强度和温度，D正确。
考点三　光合作用和细胞呼吸的测定和分析(实验与探究能力)
1．小液滴移动法测定光合速率和呼吸速率
(1)测定细胞呼吸速率：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸释放的CO2，随着氧气的消耗，容器内气体压强减小，毛细吸管内的有色液滴左移，单位时间内有色液滴左移的体积表示细胞呼吸耗氧速率。注意事项：①若被测生物为植物，整个装置必须遮光处理。②对照组的设置是将所测生物灭活，其他各项处理与实验组完全一致。
(2)测定细胞呼吸类型：同时设置NaOH溶液组和蒸馏水组，植物需遮光处理，根据两组装置中有色液滴移动的情况可分析被测生物的细胞呼吸类型。
(3)测定净光合速率：①原理：NaHCO3缓冲溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。光照条件下植物释放的氧气，使容器内气体压强增大，毛细吸管内的有色液滴右移，单位时间内有色液滴右移的体积表示净光合作用释放氧气的速率。
②结果：a．若有色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，吸收O2使瓶内气压减小。b．若有色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用强度等于细胞呼吸强度，生成O2量等于消耗O2量，瓶内气压不变。
2．黑白瓶法测定水生植物的光合速率和呼吸速率(1)实验步骤：①取三个玻璃瓶，两个用黑胶布包上，并包上锡箔，记为A、B瓶，另一玻璃瓶不做处理，记为C瓶，其中B、C瓶中放入长势良好的同种植物。从待测的水体深度取水，保留A瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。②将B、C瓶沉入取水深度，经过一段时间，将其取出，并进行溶氧量的测定。
(2)实验结果：①在有初始值的情况下，B瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；C瓶中氧气的增加量为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。②在没有初始值的情况下，C瓶中测得的现有氧气量与B瓶中测得的现有氧气量之差即总光合作用量。
1．(2021·中原名校联考)如图甲为在一定浓度CO2缓冲液、其他最适条件下培养的植物，图乙的a、b为培养过程中某些量的相对值的变化，下列叙述错误的是(　 　)
A．若图乙表示图甲中植物叶肉细胞内C3的变化，则a到b可能是突然停止光照或光照减弱B．若图乙表示图甲完全培养液中钾离子的浓度，由a到b的变化说明植物对钾离子吸收的相对速率小于对水分吸收的相对速率C．若图乙表示图甲植物呼吸速率的变化，则可能是由遮光改为照光D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度【答案】 C
【解析】　若图乙表示图甲中植物叶肉细胞内C3的变化，则a到b表示C3的含量增多，可能是突然停止光照或光照减弱，使光反应产生的ATP和[H]减少，C3的还原减弱所致，A正确；若图乙表示图甲完全培养液中钾离子的浓度，由a到b表示钾离子的浓度上升，这说明植物对钾离子吸收的相对速率小于对水分吸收的相对速率，B正确；光照强度影响光合速率，基本不影响呼吸速率，C错误；适当提高CO2缓冲液的浓度即CO2浓度，可以加快光合速率，D正确。
2．用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如表所示(不考虑化能合成作用)：
下列叙述正确的是(　 　)A．丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的细胞器是叶绿体和线粒体B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mgC．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.4 mgD．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
【解析】　丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体基质，由于无光照，没有H2O光解产生的[H]，故产生[H]的细胞器只有线粒体，A错误；本实验中氧气含量甲瓶－丙瓶＝1.1 mg，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸量，B正确；乙瓶－甲瓶＝0.7 mg，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量为1.1＋0.7＝1.8 mg，C错误；一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，故乙瓶水样的pH比丙瓶的高，D错误。
3．(2021·甘肃兰州高三期中)如图表示在不同温度下，测定该植物叶片1 cm2重量(mg)变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为______ (mg/cm2·h)(用图中字母表示)，总(真)光合速率可表示为____________ (mg/cm2·h)(用图中字母表示)。(2)从图分析，恒定在上述________℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片1 cm2增重最多，增重了________mg。
【解析】　(1)从分析可知，该植物的呼吸速率可表示为X(mg/cm2·h)(用图中字母表示)，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝M＋Y－(M－X)＋X＝Y＋2X。(2)从结果可以看出，在14 ℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，净光合作用＝总光合作用－呼吸作用＝(3＋2×2)×12－2×24＝36 mg。
4．利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。请回答下列问题：
(1)简述“光反应和暗反应相互依存，不可分割”的原因是____________________________________________________________。(2)可利用装置__________来探究该植物的呼吸作用类型(忽略装置内其他微生物的干扰)，此时应对实验装置进行___________________处理；若______________________________________________________，则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸；该植物的根尖细胞内，能产生CO2，但不伴随ATP合成的生理过程是______________________。(3)忽略装置内其他微生物的干扰，最好选择装置__________来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。
光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供ADP和Pi
完全遮光(黑暗)
装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移
无氧呼吸的第二阶段
【解析】　(1)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供ADP和Pi。(2)甲和乙装置可以用来探究该植物的呼吸作用类型，为了排除光合作用产生的气体对呼吸作用产生气体的影响，装置应该完全遮光，装置甲烧杯中盛放氢氧化钠溶液，能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳，装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，若装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的有色液滴向右移，则说明该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2的
无氧呼吸。无氧呼吸的第二阶段能产生CO2，但不伴随ATP合成。(3)验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，自变量是二氧化碳，装置甲中氢氧化钠溶液吸收了二氧化碳，装置丙中的二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供二氧化碳，因此可以选择甲和丙来验证CO2是植物进行光合作用的必需原料。
1．(2021·柳州模拟)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是(　 　)
A．②过程不需要O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸，由3种元素组成B．过程①②均有能量释放，大部分用于合成ATPC．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同D．若给肌细胞提供18O标记的O2，不会在CO2中检测到18O【答案】 A
【解析】　由分析可知：“物质X”是丙酮酸，由C、H、O 3种元素组成，②为细胞呼吸第一阶段，不需要O2参与，A正确；过程①②均有能量释放，少部分用于合成ATP，B错误；过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段，场所均是细胞质基质，两过程产物不同是因为相关酶种类不同，C错误；有氧条件下，肌细胞也可以进行有氧呼吸，若给肌细胞提供18O标记的O2，则产生的水含有18O，含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO2中能检测到18O，D错误。
2．(2021·湖南高三月考)如图为一测定叶片光合作用强度装置的示意图，其中叶室为透明玻璃材料制成。装置运行后，仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。黑暗时测出叶室内的CO2变化值为Q，光照下测出叶室内的CO2变化值为P。下列说法正确的是(　 　)
A．叶片的叶肉细胞叶绿体内参与光合作用光反应阶段的反应物只有H2O 、ADP和PiB．在光照时，若该叶片实际光合作用消耗CO2的值为W，则W＝P＋QC．若光照下测出叶室内的CO2变化值(P)为0，则该植物的呼吸作用强度等于光合作用强度D．若正常夏日早6点日出，晚6点日落。则一天之中，P值最高点在早6点，最低点在晚6点【答案】 B
【解析】　光合作用的光反应阶段包括H2O的光解(合成[H]需要NADP＋的参与)和ATP的合成(需要ADP和Pi参与)两个过程，故A错误；在光照时，叶室内的CO2的变化值为P表示的是净光合量，测定呼吸作用时的CO2的变化值为Q，植物光合作用总量等于净光合量加呼吸消耗量，故W＝P＋Q，则B正确；若光照下测出叶室内的CO2变化值(P)为0，即净光合作用为0，此时该叶片的呼吸作用强度等于光合作用强度，而该植物的呼吸作用强度大于光合作用强度，C错误；若正常夏日早6点日出，晚6点日落。则一天之中，净光合量P最高点应该在晚上6点左右，故D错误。
3．(2021·武威一模)科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关叙述错误的是(　 　)
A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭C．致使ef段、p段Pn下降的原因是光照强度逐渐减弱D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施【答案】 B
【解析】　早晨日出后光照强度不断增大，使得露地栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降；而露地栽培的油桃在mn段Pn下降，是因环境温度过高导致部分气孔关闭，吸收少量CO2导致的。15时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致。适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥可以增加土壤中CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施。
4．(2021·宁夏回族自治区高三期末)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。下列分析正确的是(　 　)
A．光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多B．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃相等C．如果该植物原重X kg，置于暗处4 h后重(X－1)kg，然后光照4 h后重(X＋2)kg，则总光合速率为3/4 kg·h－1D．若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线【答案】 B
【解析】　在光照时间相同的情况下，在25 ℃时，CO2吸收量最大，即光合作用净合成量最大，积累的有机物最多，A错误；在光照时间相同的情况下，30 ℃时光合作用的总量为3.50(净合成量)＋3.00(呼吸消耗量)＝6.50 mg/h,35 ℃时光合作用的总量为3.00(净合成量)＋3.50(呼吸消耗量)＝6.50 mg/h，二者相同，B正确；该植物原重X kg，置于暗处4 h后重(X－1)kg，说明呼吸速率为1/4 kg·h－1，然后光照4 h后重(X＋2)kg，说明净光合速率为3/4 kg·h－1，则总光合速率为1 kg·h－1，C错误；将乙装置中NaHCO3溶液换成氢氧化钠溶液，则在黑暗条件下可测得B曲线，D错误。
5．(2021·延安市第一中学高三模拟)如图所示，图甲表示某植物叶肉细胞光合作用和有氧呼吸作用的过程，其中①～⑧表示有关生理过程，图乙表示该植物在适宜条件下，环境中的CO2浓度与CO2吸收量之间的关系曲线，M点是能够进行光合作用的CO2最低浓度。据图回答下列问题：
(1)图甲中，⑦过程进行的场所是______________________，消耗O2的生理过程是_______(填序号)。(2)当CO2浓度处于图乙中C点时，光合作用速率________呼吸作用速率(填“大于”“小于”或“等于”)，当CO2浓度由N点变为C点时，植物叶肉细胞内，C3含量的变化为________(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)图乙中B点之前，该植物叶肉细胞中能进行图甲中的生理过程有____________(填序号)。
叶绿体类囊体的薄膜