2023届高考生物二轮复习光合作用和细胞呼吸学案

这是一份2023届高考生物二轮复习光合作用和细胞呼吸学案，共20页。
第2讲 光合作用和细胞呼吸
　自主梳理·再夯基础　



1. (2022·江苏高考仿真模拟调研)人体细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称细胞代谢。细胞代谢是生命活动的基础。下图表示发生在人体骨骼肌细胞中的部分化学反应。下列相关叙述错误的是(　　)

A. 安静时，人体主要通过①②过程供能
B. 过程①发生在骨骼肌细胞线粒体基质中
C. 过程②发生在骨骼肌细胞线粒体基质和内膜上
D. 剧烈运动时，骨骼肌细胞所需能量来源于①②③过程
2. (2022·南京、盐城一模)种子库在适当的低温下保存植物的种子。入库保存前需对种子进行清洗、干燥等处理，然后密封包装存入－18 ℃的冷库。下列有关叙述正确的是(　　)
A. 入库前干燥处理主要是除去大量的结合水
B. 冷库中－18 ℃的低温会造成种子细胞中呼吸酶变性失活
C. 密封包装袋中需要充入充足的氧气，以维持种子的活性
D. 建立种子库可以保存濒危生物的种子，保护生物多样性
3. (2022·盐城时杨中学学情检测)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。请据图回答下列问题。

(1) 上图中①②③④代表的物质依次是________________、______________、________________、____________，[H]代表的物质主要是____________。
(2) B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在____________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3) C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是________________________________________________________________________。
4. (2022·常州期末)黑藻是一种常见的沉水高等植物，某实验小组利用黑藻进行如下实验。请分析并回答下列相关问题。
(1) 实验步骤：
①取若干盛有一定量浓度为1%的________溶液的玻璃瓶，将玻璃瓶均分为甲、乙、丙、丁四组，每个玻璃瓶中均放入等量、新鲜的黑藻叶片，用橡胶塞密封；
②甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯，分别控制灯距为10 cm、15 cm、20 cm。作为对照，对丁组玻璃瓶进行________处理。其他条件____________，培养一段时间。
实验数据

组别
甲
乙
丙
丁
瓶内氧气的
变化速率
(mg·h－1)
6.47
4.22
1.98
2.14
(2) 结果分析：
甲到丙瓶内氧气的释放速率表示这段时间内黑藻的________。丁瓶内氧气的变化速率表示这段时间内黑藻的______。
(3) 实验结论： 。
可以推测，该实验的实验目的是 ，
而玻璃瓶中的溶液的主要作用是 ，
以确保该实验顺利进行。


　考向引领·核心突破　
核心考点1　考查细胞呼吸、光合作用的生理过程

高考对该热点的考查形式有选择题和非选择题两种，其中以非选择题为主。命题方向：
以文字表述、流程图或者信息背景迁移形式考查光合作用和细胞呼吸的基本原理、过程，并注重考查学生的理解能力、获取信息的能力。

(2020·江苏卷·27)大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径。请据图回答下列问题。

(1) 在叶绿体中，光合色素分布在__________上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和________。
(2) 上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3磷酸甘油酸(PGA)的酶在________中，PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于____________中。
(3) 根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成________键。
(4) CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自______________；根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。
(5) 蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。
笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2019·江苏卷·28)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题。

(1) 合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是________。
(2) 进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在________(填场所)上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3(C3Ⅰ)，C3Ⅰ还原为三碳糖(C3Ⅱ)，这一步骤需要________作为还原剂。在叶绿体中C3Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为______________。
(3) 作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有______(填序号)。
①外界环境的CO2浓度　②叶绿体接受的光照强度　③受磷酸根离子浓度调节的C3Ⅱ输出速度　④酶R催化X与O2结合产生C2的强度
(4) 光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体____________。
笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1. 通过过程图解归纳光合作用和细胞呼吸的关系

图1

　　　　
图2
结合图1从[H]入手对图2分析：光合作用过程中，[H](NADPH)产生于[①]光反应阶段，用于[③]暗反应阶段；有氧呼吸过程中，[H](NADH)产生于有氧呼吸的[④]第一阶段、[②]第二阶段，用于有氧呼吸的[⑤]第三阶段。图2中甲～丁表示的物质分别是ATP、丙酮酸、CO2、O2。
2. 理清光合作用与细胞呼吸的能量转化关系

3. 光照强度和CO2浓度变化对C3、C5含量变化的影响
　

1. (2022·扬州中学月考)还原态氢([H])是还原型辅酶的简称，在生物体内很多化学反应中起递氧体的作用。下面有关[H]的说法，错误的是(　　)
A. 无氧呼吸中有机物的分解不彻底，不产生[H]
B. 有氧呼吸产物H2O中的H原子都来自[H]
C. 有氧呼吸与光合作用过程中的[H]是两种不同的辅酶
D. 光合作用中[H]在类囊体上生成，在叶绿体基质中被利用
2. (2022·南京、盐城一模)甜瓜是新疆重要的经济作物。图1为甜瓜叶绿体内进行的光合作用过程。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下，磷酸转运器将磷酸丙糖不断运出叶绿体用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运回叶绿体。温室种植甜瓜常需要补光以增加产量。图2表示三种不同补光条件下甜瓜光合速率的曲线图。请回答下列问题。

图1

图2
(1) 图1中，场所Ⅰ处影响光合速率的内因主要有________和光反应相关的酶等；场所Ⅱ的名称是____________。
(2) 图1中，物质D是________，物质B的去向是进入________和大气中。若其他条件不变，CO2供应突然减少，则短时间内物质E的相对含量将________。
(3) 据图1分析，若磷酸转运器的活性受抑制，则甜瓜的光合速率将________。
(4) 据图2分析，________更有利于提高甜瓜的产量，其原因是该措施能直接促进光合作用________阶段的效果更显著。
(5) 随着温室甜瓜补光天数的增加，发现有些甜瓜出现叶面发黄的现象，从而降低了甜瓜的光合速率。瓜农经多年种植发现用苦豆子作为绿肥可解决这一问题。研究人员测定不同苦豆子绿肥施用量下甜瓜的单果重及粗蛋白、Vc(维生素C)含量，M0～M4组分别是每株0 g、100 g、200 g、300 g、400 g的绿肥施用量，结果如图3所示。据此分析，甜瓜品质最佳的苦豆子绿肥施用量是________组。
　

图3



核心考点2　通过实验研究，考查影响细胞呼吸及光合作用的因素
高考对该热点的考查形式主要是非选择题，命题方向：
结合探究实验，以思维量相对较大的图表形式综合考查影响光合作用和细胞呼吸的环境因素，尤其注重考查学生的理解能力、获取信息的能力和学科内知识综合应用的能力。

(2021·江苏卷·20)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图为叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。请据图回答下列问题。

(1) 叶绿体在________上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是________________________________________________________________________。
(2) 光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖(C3)，为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生________；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了________个CO2分子。
(3) 在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的________中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为________中的化学能。
(4) 为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦，实验方法是：取培养10～14 d大麦苗，将其茎漫入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，计算光合放氧速率(单位：μmol O2·mg－1chl·h－1，chl为叶绿素)。请完成下表。




实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①________________________________________________________________________
②____________
____________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③____________
称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1. 影响细胞呼吸的环境因素分析
项目
温度
氧气浓度
水分
影响原理
影响酶活性
决定呼吸类型和强度
自由水含量较高时呼吸旺盛
坐标
曲线



2. 影响光合作用的主要环境因素
(1) 光照强度：通过影响光反应中ATP和[H](NADPH)的合成量，从而影响光合作用的速率；在生产中可以通过合理密植、整枝修剪、清除杂草等措施增加光照强度。

A点 AB段
B点 B点后
真正(总)光合速率与净光合速率的关系：通过实验测定的是真正(总)光合速率与呼吸速率之差，即净光合速率，它代表植物体内有机物的积累量。常用的计算关系：真正(总)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。黑暗条件下可测出植物的呼吸速率(即曲线图中的A点)。
(2) 温度：通过影响酶的活性，从而影响光合作用的速率。
(3) CO2浓度：通过影响暗反应中CO2固定，使C3的合成量发生变化，从而影响光合作用的速率。在大田生产中增加CO2浓度的方法有施用农家肥、通风、施用NH4HCO3，大棚生产中还可以使用干冰，温室与鸡舍、猪舍相连等措施。
3. 综合考虑光合作用和细胞呼吸的两类曲线
(1) 一昼夜植物对CO2的吸收或释放曲线中各点的含义及形成原因分析

a点：凌晨3～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少；
b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；
bc段(不含b、c点)：光合作用强度小于呼吸作用强度；
c点：上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度；
ce段(不含c、e点)：光合作用强度大于呼吸作用强度；
d点：夏季午后，温度过高，为防止水分过分蒸发，部分气孔关闭，出现“午休”现象；
e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度，此时是一天中有机物积累最多的时间点；
ce段：积累有机物时间段；
bf段：制造有机物时间段；
Og段：消耗有机物时间段；
ef段(不含e、f点)：光合作用强度小于呼吸作用强度；
fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行呼吸作用。
(2) 密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化

图1

图2
①光合速率等于呼吸速率的点：C、E点。
②图1中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，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。
③图2中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。

(2022·扬州中学月考)黄秋葵具有抗氧化、抗疲劳等保健效果，是一种保健型蔬菜，且具有一定的耐盐性。为揭示黄秋葵对盐胁迫的适应机理，科研人员用无土栽培培养液稀释海水后连续浇灌黄秋葵幼苗7天，探究海水胁迫对黄秋葵光合作用的影响，结果如下图1、图2。请回答下列问题。

图1

图2

(1) 本实验是在植物培养室中进行的，实验过程中除调节海水浓度外，温度和 CO2浓度等条件应处于________的状态，其目的是____________________。对照组的黄秋葵幼苗处理是 。
(2) 图1中，净光合速率可用单位时间内单位叶面积上________表示。当海水浓度等于50%时，黄秋葵叶肉细胞光合作用产生的有机物总量________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用消耗的有机物总量。
(3) 图2中，可用________提取光合色素，再用可见分光光度计测定各种色素的含量并计算叶绿素a＋b 和叶绿素a/b的值。当海水浓度大于20%后，海水胁迫对叶绿素a合成的影响比叶绿素b ，依据是 。
(4) 植物受到盐胁迫时产生的活性氧增加，高浓度的活性氧对植物具有毒害作用。超氧化物歧化酶(SOD)能清除活性氧，不同海水浓度下黄秋葵中SOD的活性如图3，说明低浓度海水处理下黄秋葵可通过________________________，从而降低对自身的伤害。

图3
(5) 脯氨酸是植物叶片中主要的渗透调节物质之一，则一定浓度的海水胁迫能使黄秋葵细胞中脯氨酸的含量________，从而减少对细胞的损伤。
(6) 根据本研究，低浓度海水(0～20%)胁迫下，黄秋葵仍能生长的原因有 。第2讲　光合作用和细胞呼吸
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【网络构建】
①CO2＋H2O(CH2O)＋O2　②叶绿体类囊体薄膜　③2H2O
4H＋＋O2　④ADP＋PiATP　⑤光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能　⑥CO2＋C52C3　⑦有机物中稳定的化学能　⑧光照强度、CO2浓度和温度等　⑨C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量　⑩2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] (NADH)＋能量(少)　⑪24[H] (NADH)＋6O212H2O＋能量(多)　⑫C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(少)或C6H12O62C3H6O3＋能量(少)
⑬温度、O2浓度、水等
【基础自评】
1. B　解析：①②过程是人体细胞的有氧呼吸过程，安静时，人体主要通过有氧呼吸过程供能，A正确；①是细胞呼吸过程的第一阶段，发生在骨骼肌细胞的细胞质基质中，B错误；过程②包括细胞有氧呼吸过程的第二阶段和第三阶段，发生在骨骼肌细胞线粒体基质和内膜上，C正确；剧烈运动时，骨骼肌细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸，骨骼肌细胞所需能量来源于①②③过程，D正确。
2. D　解析：自由水与代谢的强弱有关，入库前干燥处理主要是除去大量的自由水，降低细胞呼吸，利于储存，A错误；冷库中－18℃的低温通过抑制酶的活性来降低呼吸速率，不会破坏酶的空间结构，不会变性失活，B错误；密封包装袋中需要降低氧气浓度，减弱细胞呼吸，以利于种子的保存，C错误；建立种子库可以保存濒危生物的种子，防止生物灭绝，可以保护物种的多样性，D正确。
3. (1) O2　NADP＋　ADP＋Pi　C5　NADH(或还原型辅酶Ⅰ)
(2) C和D
(3) 在缺氧条件下进行无氧呼吸
4. (1) ①NaHCO3　②遮光　相同且适宜
(2) 净光合速率　呼吸速率
(3) 在一定范围内，随光照强度的增加，光合作用速率逐渐增强　探究光照强度对光合作用强度的影响　维持玻璃瓶中CO2浓度稳定
解析：(1) ①需要用1%的NaHCO3维持瓶中的CO2的浓度，让黑藻进行光合作用。②该实验自变量是光照强度，通过控制不同的灯距实现对自变量的控制。对照组丁组玻璃瓶进行遮光处理，其他条件都属于无关变量，保持相同且适宜。(2) 甲到丙瓶中的黑藻同时进行了光合作用和有氧呼吸，光合作用速率大于呼吸速率时，黑藻向外释放氧气，故甲、乙、丙瓶内氧气的释放速率表示这段时间内黑藻的净光合速率。丁瓶无光，只能进行呼吸作用，所以丁瓶内氧气的变化速率表示这段时间内黑藻的呼吸速率。(3) 由表格数据可知，甲到丙瓶，灯距逐渐增大，光合作用逐渐减弱，氧气释放速率随之下降，故实验结论为：在一定范围内，随光照强度的增加，光合作用速率逐渐增强。可以推测，该实验的实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，玻璃瓶中的1%的NaHCO3的主要作用是维持玻璃瓶中二氧化碳浓度稳定。
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核心考点1
【真题解读】
(1) 类囊体(薄)膜　C5　(2) 叶绿体基质　细胞质基质　(3) 肽　(4) 光能　糖类　(5) 非还原糖较稳定
命题意图：本题结合图示生理过程主要考查光合作用、蛋白质合成及ATP合成的有关知识。侧重考查学生对相关知识的理解与运用。本题属于中等难度题。
名师点睛：(1) 在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素吸收光能，光合色素分布在类囊体薄膜上；暗反应在叶绿体基质中进行，在酶的催化下，从外界吸收CO2和基质中的五碳化合物(C5)结合很快形成二分子三碳化合物(C3)。(2) 据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成PGA，推知催化该过程的酶位于叶绿体基质；然后PGA被还原，形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中。(3) NH3中含有N元素，可以组成氨基酸中的氨基，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键。(4) 光合作用的光反应中，叶绿体的色素吸收光能，将ADP和Pi合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP。(5) 葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。
(1) 转录　tRNA　(2) 类囊体　[H]　C5(五碳化合物)　(3) ①②③④　(4) 吸水涨破
命题意图：本题主要结合图示考查光合作用和基因的表达的相关知识，强化学生对相关知识的理解与运用。本题属于中等难度题。
名师点睛：(1) 通过分析可知，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，RNA通过核孔进入细胞质中，在核糖体上翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基DNA的遗传信息转录到RNA上后，通过翻译过程指导大亚基合成；在翻译过程中，需要一种mRNA为模板，参与运载氨基酸的tRNA最多有61种，故需要RNA种类最多的是tRNA。(2) 光合作用过程中合成ATP在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3(C3Ⅰ)，C3Ⅰ还原为三碳糖(C3Ⅱ)，需要[H]作为还原剂。C3还原的产物除了C3Ⅱ外，还有C5，因此X为C5(五碳化合物)。(3) ①外界环境的CO2浓度，直接影响CO2的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意；②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H](NADPH)和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3Ⅱ输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；④酶R催化X与O2结合产生C2的强度，直接影响酶R催化CO2的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意。故选①②③④。(4) 光合作用合成的糖类，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能使叶绿体内溶液的浓度升高，渗透压增大，进而导致叶绿体吸水涨破。
【命题猜想】
1. A　解析：无氧呼吸中有机物的分解不彻底，但在无氧呼吸第一阶段有[H]的产生，A错误；有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合产生水，因此有氧呼吸产物H2O中的H原子都来自[H]，B正确；呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ，光合作用过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ，C正确；光合作用中[H]在类囊体上经水的光解生成，在叶绿体基质中被利用，用于C3的还原，D正确。
2. (1) 光合色素　叶绿体基质
(2) NADPH和ATP　线粒体　减少
(3) 降低
(4) 红光补光　光反应
(5) M3(或300 g/株)
解析：(1) Ⅰ处为光反应，影响Ⅰ处影响光合速率的内因主要有光合色素和光反应相关的酶。场所Ⅱ为暗反应的场所，为叶绿体基质。(2) 物质D可用于暗反应，为ATP和NADPH，物质B为O2，可以进入到线粒体被利用，也可以排放到外界大气中。若其他条件不变，CO2供应突然减少，则短时间内E(C3)的合成减少，而C3的消耗不变，因此短时间内物质E(C3)的相对含量减少。(3) 据图1可知，若磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖的浓度增加，从叶绿体外运进的磷酸减少，淀粉积累增多，从而导致卡尔文循环被抑制，甜瓜的光合速率将降低。(4) 图2分析，红光补光CO2的吸收速率更大，则更有利于提高甜瓜的产量，红光补光直接影响光合作用的光反应阶段。(5) 由图3可看出，当施肥量为M3，Vc和粗蛋白含量最高，单果重也相对较高，所以甜瓜品质最佳的苦豆子绿肥施用量是M3组。
核心考点2
【真题解读】
(1) 类囊体薄膜　叶绿素、类胡萝卜素　(2) C5
12　(3) NADPH([H])　ATP　(4) ①在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮　②减少叶片差异造成的误差　③叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)
命题意图：本题主要考查光合作用与呼吸作用的过程，线粒体与叶绿体功能的理解和应用，意在增强学生设计实验的能力。本题属于中等难度题。
名师点睛：
(1) 光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。(2) 在暗反应进行中为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用；一分子蔗糖含12个C原子，故需要12个CO2合成一分子蔗糖。(3) NADPH起还原剂的作用，含有还原能，呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。(4) 设计实验遵循单一变量原则，对照原则，等量原则，对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
【命题猜想】
(1) 相同且适宜　避免无关变量对实验结果产生干扰，使实验结果更准确　每天浇灌等量的不含海水的无土栽培培养液
(2) CO2吸收量(或O2释放量或光合作用积累的有机物的量)　大于
(3) 无水乙醇(或有机溶剂)　大　叶绿素a＋b的降幅明显，且叶绿素a/b的值同时降低
(4) 提高SOD活性，以更好清除活性氧
(5) 增加
(6) 低浓度海水(0～20%)的胁迫下，黄秋葵能保持较高的叶绿素含量和净光合速率，SOD的活性增加，脯氨酸含量增加等
解析：(1) 分析可知，本实验的自变量为海水的浓度，其余如温度和 CO2浓度均为无关变量，无关变量各组应保持等量且适宜，目的是避免无关变量对实验结果产生干扰，使实验结果更准确；实验设计应遵循对照和单一变量原则，实验组是不同的海水浓度处理，则对照应为每天浇灌等量的不含海水的无土栽培培养液。(2) 净光合作用速率可用单位时间内单位面积上光合作用吸收的CO2量(或光合作用释放的O2量或光合作用积累的有机物的量)来表示；据图1可知，当海水浓度等于50%时，黄秋葵的净光合速率稍大于0，说明此时整株植物的光合速率大于呼吸速率，由于植物体内还存在不能进行光合作用的细胞，故叶肉细胞的光合速率＞呼吸速率，即光合作用产生的有机物总量大于呼吸作用消耗的有机物总量。(3) 因色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素；据图2可知，当海水浓度大于20%后，叶绿素a＋b的降幅明显，且叶绿素a/b的值同时降低，但下降幅度较小，故可推知海水胁迫对叶绿素a合成的影响比叶绿素b的大。(4) 据图3可知，在低浓度(0～20%)海水盐度时，黄秋葵的SOD活性随浓度升高而增多，结合题意“SOD能清除活性氧”可知，低浓度海水处理下黄秋葵可通过提高SOD活性，以更好清除活性氧，从而降低对自身的伤害。(5) 一定浓度的海水胁迫会造成细胞渗透失水，而“脯氨酸是植物叶片中主要的渗透调节物质之一”，故一定浓度的海水胁迫能使黄秋葵细胞中脯氨酸的含量增加，从而减少对细胞的损伤。(6) 结合上述分析可推测，低浓度海水(0～20%)胁迫下，黄秋葵通过保持较高的叶绿素含量和净光合速率，SOD的活性增加，脯氨酸含量增加等途径抵抗盐胁迫，进而使其仍能生长。