1、高考大題沖關課高考大題沖關課( (一一) ) 細胞代謝綜合題的解決方法細胞代謝綜合題的解決方法 熱點題型沖關熱點題型沖關 審題答題沖關審題答題沖關 熱點題型沖關熱點題型沖關 案例式研析案例式研析 題型一題型一: :光合作用與細胞呼吸的有關物質質量分析光合作用與細胞呼吸的有關物質質量分析 【真題展示】【真題展示】 (2013 (2013浙江理綜浙江理綜) )為研究某植物對鹽的耐受性為研究某植物對鹽的耐受性, ,進行了不同鹽進行了不同鹽濃度對其最大光合速率、濃度對其最大光合速率、 呼吸速率及根相對電導率影響的實驗呼吸速率及根相對電導率影響的實驗 , ,結果見下表。結果見下表。 鹽濃度鹽濃度 (mm

2、ol(mmolL L ) ) -1-1最大光合速率最大光合速率 ( ( mol COmol CO2 2 m m s s ) ) -2-2-1-1呼吸速率呼吸速率 ( ( mol COmol CO2 2 m m s s ) ) -2-2-1-1根相對電根相對電 導率導率(%)(%) 27.227.2 26.926.9 33.133.1 71.371.3 0(0(對照對照) ) 100100 500500 31.6531.65 36.5936.59 31.7531.75 14.4514.45 1.441.44 1.371.37 1.591.59 2.632.63 900900 注注: :相對電導率

3、表示處理細胞與正常細胞滲出液體中的電解質含量之比相對電導率表示處理細胞與正常細胞滲出液體中的電解質含量之比, ,可反映細胞膜受損程度。可反映細胞膜受損程度。 請據表分析回答請據表分析回答: : (1)(1)表中最大光合速率所對應的最小光強度稱為表中最大光合速率所對應的最小光強度稱為 。與低。與低鹽和對照相比鹽和對照相比, ,高鹽濃度條件下高鹽濃度條件下, ,該植物積累有機物的該植物積累有機物的量量 , ,原因是原因是 COCO2 2被還原成被還原成 的量減少的量減少, ,最大光合最大光合速率下降速率下降; ;而且有機物分解增加而且有機物分解增加, , 上升。上升。 (2)(2)與低鹽和對照相比

4、與低鹽和對照相比 , ,高鹽濃度條件下高鹽濃度條件下, ,根細胞膜受損根細胞膜受損, ,電解質外滲電解質外滲, ,使使測定的測定的 升高。同時升高。同時, ,根細胞周圍鹽濃度增高根細胞周圍鹽濃度增高 , ,細胞會因細胞會因 作用失水作用失水, ,造成植物萎蔫。造成植物萎蔫。 (3)(3)高鹽濃度條件下高鹽濃度條件下 , ,細胞失水導致葉片中的細胞失水導致葉片中的 增加增加, ,使氣孔關閉使氣孔關閉, ,從而減少水分的散失。從而減少水分的散失。 解析解析: :(1)(1)某植物達到最大光合速率所需的最小光強度稱為該植物某植物達到最大光合速率所需的最小光強度稱為該植物的光飽和點。有機物積累量的光飽

5、和點。有機物積累量( (凈光合速率表示凈光合速率表示)=)=真正光合速率真正光合速率- -呼呼吸速率吸速率, ,高鹽濃度條件下這個差值小高鹽濃度條件下這個差值小, ,故有機物積累量減少故有機物積累量減少, ,一方一方面是因為面是因為 COCO2 2被還原成三碳糖的量減少被還原成三碳糖的量減少, ,光合速率下降光合速率下降, ,另一方面另一方面是因為有機物分解增加是因為有機物分解增加, ,呼吸速率上升。呼吸速率上升。(2)(2)由表中數據可知由表中數據可知, ,在高在高鹽濃度條件下鹽濃度條件下, ,根細胞膜受損根細胞膜受損, ,電解質外滲電解質外滲, ,使測定的根相對電導使測定的根相對電導率升高

6、率升高, ,外界鹽濃度升高外界鹽濃度升高, ,導致細胞因滲透作用失水而萎蔫。導致細胞因滲透作用失水而萎蔫。(3)(3)脫脫落酸具有失水時使氣孔關閉的作用落酸具有失水時使氣孔關閉的作用, ,以降低蒸騰作用速率。以降低蒸騰作用速率。 答案答案: :(1)(1)光飽和點光飽和點 減少減少 三碳糖三碳糖 呼吸速率呼吸速率 (2)(2)根相對電導率根相對電導率 滲透滲透 (3)(3)脫落酸脫落酸 【規律方法】【規律方法】 1.1.呼吸速率與光合速率的聯系呼吸速率與光合速率的聯系 真正光合速率真正光合速率= =凈光合速率凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率, ,此關系式用此關系式用O O2 2、 COCO2

7、2或葡萄糖的量表示如下或葡萄糖的量表示如下:(1):(1)光合作用產氧量光合作用產氧量= =氧氣釋放氧氣釋放量量+ +細胞呼吸耗氧量。細胞呼吸耗氧量。 (2)(2)光合作用固定光合作用固定 COCO2 2量量=CO=CO2 2吸收量吸收量+ +細胞呼吸釋放細胞呼吸釋放 COCO2 2量。量。(3)(3)光合作用葡萄糖產生量光合作用葡萄糖產生量= =葡萄葡萄糖積累量糖積累量( (增重部分增重部分)+)+細胞呼吸消耗葡萄糖量。細胞呼吸消耗葡萄糖量。 2.2.凈光合速率與植物生長的關系凈光合速率與植物生長的關系 (1)(1)當凈光合速率當凈光合速率00 時時, ,植物積累有機物而生長。植物積累有機物

8、而生長。(2)(2)當當凈光合速率凈光合速率=0=0 時時, ,植物不能生長。植物不能生長。(3)(3)當凈光合速率當凈光合速率00時時, ,植物不能生長植物不能生長, ,長時間處于此狀態時長時間處于此狀態時, ,將會死亡。將會死亡。 【變式訓練】【變式訓練】 1.1.如圖是葉肉細胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體如圖是葉肉細胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體的代謝簡圖。回答下列有關問題的代謝簡圖。回答下列有關問題: : (1)(1)細胞處于黑暗環境中細胞處于黑暗環境中, ,那么該細胞單位時間釋放那么該細胞單位時間釋放的的 COCO2 2量即為量即為 。 (2)(2)細胞沒有與外界發生細胞沒有與外

9、界發生 O O2 2和和 COCO2 2交換交換, ,可斷定此時光可斷定此時光合速率與呼吸速率的大小比較是合速率與呼吸速率的大小比較是 。 (3)(3)細胞處在較強光照條件下細胞處在較強光照條件下, ,細胞光合作用所利用細胞光合作用所利用的的 COCO2 2量為量為 。 (4)(4)分析細胞可得出分析細胞可得出,O,O2 2的凈消耗量的凈消耗量( (吸收量吸收量)m)m2 2 ( (填填“大于大于”、 “小于小于”或或“等于等于”)CO)CO2 2的凈生成量的凈生成量 N N1 1。 解析解析: :結合圖示可知結合圖示可知, ,細胞中僅有線粒體中有氣體的消耗細胞中僅有線粒體中有氣體的消耗和生成

10、和生成, ,故應處在黑暗環境中故應處在黑暗環境中, ,此時細胞單位時間內釋放的此時細胞單位時間內釋放的COCO2 2量可表示呼吸速率量可表示呼吸速率; ;細胞沒有與外界進行氣體交換細胞沒有與外界進行氣體交換, ,此時光合速率與呼吸速率相等此時光合速率與呼吸速率相等; ;細胞需要從外界環境吸細胞需要從外界環境吸收收 COCO2 2, ,并向細胞外釋放并向細胞外釋放 O O2 2, ,此時細胞所處環境的光照強度此時細胞所處環境的光照強度大于光補償點大于光補償點, ,細胞所利用的細胞所利用的 COCO2 2包括細胞呼吸產生的包括細胞呼吸產生的 N N2 2和和從環境中吸收的從環境中吸收的 N N1

11、1; ;細胞中細胞中, ,線粒體利用的線粒體利用的 O O2 2除來自葉綠除來自葉綠體外體外, ,還要從細胞外吸收還要從細胞外吸收, ,說明細胞呼吸強度大于光合作用說明細胞呼吸強度大于光合作用強度強度, ,細胞進行有氧呼吸和光合作用的過程中細胞進行有氧呼吸和光合作用的過程中,O,O2 2的凈消耗的凈消耗量量( (吸收量吸收量)m)m2 2與與 COCO2 2的凈生成量的凈生成量 N N1 1相等。相等。 答案答案: :(1)(1)呼吸速率呼吸速率 (2)(2)光合速率等于呼吸速率光合速率等于呼吸速率 (3)N(3)N1 1與與 N N2 2的和的和( (或或 N)N) (4)(4)等于等于 2

12、.(20142.(2014 安徽皖南八校第三次聯考安徽皖南八校第三次聯考 ) )分析下列各圖分析下列各圖, ,回答回答關于植物代謝的問題關于植物代謝的問題 : : (1)(1)圖圖 1 1 示意綠色植物葉肉細胞內某些代謝過程中物質變化示意綠色植物葉肉細胞內某些代謝過程中物質變化 , ,其中、分別表示不同的代謝過程。其中其中、分別表示不同的代謝過程。其中 X X、Y Y代表的物質分別是代表的物質分別是 、 。進行過程的場所。進行過程的場所是是 ,H,H在過程中的作用是在過程中的作用是 。 (2)(2)圖圖 2 2 顯示當光照下物質顯示當光照下物質A A、B B 濃度達到穩定后濃度達到穩定后, ,

13、突然中斷突然中斷 COCO2 2的供應的供應,A,A、B B 物質的濃度將發生變化。物質的濃度將發生變化。 其中其中, ,固定固定 COCO2 2的化合物以的化合物以及及 COCO2 2轉化的第一個產物分別是轉化的第一個產物分別是 ( (填圖填圖 2 2 中字母中字母) )。 (3)(3)圖圖 3 3 是該植物光合作用中光強度與氧氣釋放的關系。若每天是該植物光合作用中光強度與氧氣釋放的關系。若每天給予給予 1212 小時小時 4 klx4 klx 的光照的光照, ,在在 25 25 環境下比環境下比15 15 環境下該植環境下該植物全天積累的葡萄糖產量多物全天積累的葡萄糖產量多 毫克毫克; ;

14、若光照時間長短不變若光照時間長短不變, ,光照時為光照時為 25 25 環境環境, ,黑暗時為黑暗時為 15 15 環境環境, ,則全天該植物生產的則全天該植物生產的葡萄糖量為葡萄糖量為 毫克。毫克。 (4)(4)綠色植物葉綠素的合成是否與光照有關綠色植物葉綠素的合成是否與光照有關? ?某生物小組對此進某生物小組對此進行了探究。請利用玉米幼苗及其他用具設計并完成實驗。行了探究。請利用玉米幼苗及其他用具設計并完成實驗。 實驗步驟實驗步驟: : 取生長狀況一致的健康玉米未長出葉片的幼苗若干取生長狀況一致的健康玉米未長出葉片的幼苗若干 , ,平均平均分為兩組分為兩組, ,分別標記為分別標記為A A、

15、B;B; A A 組幼苗放在有光照的環境中組幼苗放在有光照的環境中, , ; ; , , 觀察幼苗葉片的顏色。觀察幼苗葉片的顏色。 實驗結果和相關結論實驗結果和相關結論: : a.a. , ,說明光是葉綠素合成的必備條件說明光是葉綠素合成的必備條件 ; ; b.Ab.A 不變綠不變綠 B B 變綠變綠, , ; ; c.c. 。 解析解析: :(1)(1)過程中過程中, ,水光解成水光解成HH和和O O2 2需要光需要光,ADP,ADP和和PiPi在在酶催化下利用光能合成酶催化下利用光能合成ATP,ATP,兩個過程屬于光合作用的光兩個過程屬于光合作用的光反應階段。反應階段。 過程中過程中,CO

16、,CO2 2和和 C C5 5結合形成結合形成C C3 3,C,C3 3還原需要還原需要HH做還原劑做還原劑,ATP,ATP 提供能量提供能量, ,最終形成最終形成C C6 6H H1212O O6 6, ,該過程屬于光該過程屬于光合作用的暗反應階段。是細胞呼吸的第一階段合作用的暗反應階段。是細胞呼吸的第一階段 , ,產物是產物是HH、丙酮酸和能量、丙酮酸和能量; ;是有氧呼吸的第二、三階段。是有氧呼吸的第二、三階段。 (2)(2)中斷中斷 COCO2 2的供應的供應,CO,CO2 2的固定速率下降的固定速率下降, ,導致導致 C C3 3合成減少合成減少且且 C C5 5消耗減少消耗減少,

17、,光反應速率正常光反應速率正常,C,C3 3繼續還原形成繼續還原形成C C5 5, ,最終最終會使會使 C C3 3含量下降含量下降,C,C5 5含量增加含量增加, ,故故 A A 為為 C C3 3,B,B 為為 C C5 5。 (3)25 (3)25 、光照為、光照為 4 klx4 klx 的條件下的條件下, ,該植物全天光合作用氧氣釋放該植物全天光合作用氧氣釋放量為量為 5050 毫克毫克/ /小時小時1212 小時小時-(24-(24 小時小時-12-12 小時小時) )2020 毫克毫克/ /小時小時=360=360 毫克毫克, ,故植物全天積累葡萄糖的量為故植物全天積累葡萄糖的量為

18、 360360 毫克毫克(180/192) (180/192) =337.5=337.5 毫克。毫克。15 15 、光照為、光照為 4 klx4 klx 的條件下的條件下, ,該植物全天光合作該植物全天光合作用氧氣釋放量為用氧氣釋放量為 4040 毫克毫克/ /小時小時1212 小時小時-(24-(24 小時小時-12-12小時小時) )1010毫毫克克/ /小時小時=360=360 毫克毫克, ,故植物全天積累葡萄糖的量為故植物全天積累葡萄糖的量為 360360 毫克毫克(180/192)=337.5(180/192)=337.5 毫克毫克, ,兩種條件下葡萄糖積累量相等。白天條兩種條件下葡

19、萄糖積累量相等。白天條件為件為 4 klx4 klx 光照、光照、25 25 , ,夜間黑暗為夜間黑暗為 15 15 , ,該植物全天產生氧氣該植物全天產生氧氣總量為總量為(50(50毫克毫克/ /小時小時+20+20毫克毫克/ /小時小時) )1212 小時小時=840=840毫克毫克, ,則葡萄糖則葡萄糖的總產量為的總產量為 840840 毫克毫克(180/192)=787.5 (180/192)=787.5 毫克。毫克。 (4)(4)此實驗的目的是探究葉綠素的合成是否與光照有關此實驗的目的是探究葉綠素的合成是否與光照有關, ,自變量是光自變量是光照的有無照的有無, ,對照實驗有光照對照實

20、驗有光照, ,實驗組無光照實驗組無光照; ;無關變量要嚴格控制。無關變量要嚴格控制。A A組有光照葉片為綠色組有光照葉片為綠色,B,B組無光照葉片為白色組無光照葉片為白色, ,說明葉綠素的合成需要說明葉綠素的合成需要光照光照; ;如果兩組葉片都為綠色如果兩組葉片都為綠色, ,說明葉綠素的合成與光無關說明葉綠素的合成與光無關; ;如果如果 A A 組組葉片不變綠葉片不變綠,B,B 組葉片變綠組葉片變綠, ,說明葉綠素合成需要在無光條件下進行。說明葉綠素合成需要在無光條件下進行。 答案答案: :(1)ATP (1)ATP 丙酮酸丙酮酸 線粒體線粒體 與與 O O2 2結合生成水結合生成水, ,釋放

21、出大量能量釋放出大量能量 (2)B(2)B 和和 A (3)0 A (3)0 787.5787.5 (4)(4)B B 組幼苗放在無光組幼苗放在無光( (或黑暗或黑暗) )的環境中的環境中 置于其他條件相同且適宜的環境中培養一段時間置于其他條件相同且適宜的環境中培養一段時間 a.Aa.A 變綠變綠 B B 不變綠不變綠 b.b.說明葉綠素合成需要在無光條件下進行說明葉綠素合成需要在無光條件下進行 c.Ac.A 和和 B B 均變綠均變綠, ,說明葉綠素的合成與光照無關說明葉綠素的合成與光照無關 題型二題型二: :光合作用與細胞呼吸的曲線分析光合作用與細胞呼吸的曲線分析 【真題展示】【真題展示】

22、 (2013(2013大綱全國理綜大綱全國理綜) )某研究小組測得在適宜條某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收件下某植物葉片遮光前吸收 COCO2 2的速率和遮光的速率和遮光( (完全黑暗完全黑暗) )后釋放后釋放COCO2 2的速率。吸收或釋放的速率。吸收或釋放 COCO2 2的速率隨時間變化趨勢的示意圖如圖的速率隨時間變化趨勢的示意圖如圖( (吸收或釋放吸收或釋放 COCO2 2的速率是指單位面積葉片在單位時間內吸收或釋的速率是指單位面積葉片在單位時間內吸收或釋放放 COCO2 2的量的量),),回答下列問題回答下列問題: : (1)(1)在光照條件下在光照條件下, ,圖形圖形

23、A+B+CA+B+C 的面積表示該植物在一定的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用時間內單位面積葉片光合作用 , ,其中其中圖形圖形 B B 的面積表示的面積表示 , ,從圖形從圖形 C C 可推測可推測該植物存在另一個該植物存在另一個 的途徑的途徑,CO,CO2 2進出葉肉細胞都進出葉肉細胞都是通過是通過 的方式進行的。的方式進行的。 (2)(2)在上述實驗中在上述實驗中, ,若提高溫度、降低光照若提高溫度、降低光照, ,則圖形則圖形 ( (填填“A A”或或“B B”) )的面積變小的面積變小, ,圖形圖形 ( (填填“A A”或或“B B”) )的面積增大的面積增大, ,原因是

24、原因是 。 解析解析: :(1)(1)根據坐標圖分析根據坐標圖分析,A,A為葉肉細胞吸收外界的為葉肉細胞吸收外界的COCO2 2, ,而而B+CB+C的的總和則是植物自身產生總和則是植物自身產生 COCO2 2的量的量, ,兩部分的兩部分的 COCO2 2都會被植物的葉肉都會被植物的葉肉細胞所吸收細胞所吸收, ,即光合作用固定的即光合作用固定的 COCO2 2。 遮光之后遮光之后, ,植物主要進行細胞植物主要進行細胞呼吸產生呼吸產生 COCO2 2, ,根據遮光后平穩段的直線的變化趨勢可以推出根據遮光后平穩段的直線的變化趨勢可以推出B B 的的面積表示這段時間內植物細胞呼吸放出的面積表示這段時

25、間內植物細胞呼吸放出的COCO2 2量量, ,而而 C C段則表示植段則表示植物可能通過其他途徑產生物可能通過其他途徑產生 COCO2 2。 COCO2 2屬于小分子屬于小分子, ,進出細胞都是通過進出細胞都是通過自由擴散的方式進行的。自由擴散的方式進行的。 (2)(2)題干中提到適宜條件是針對光合作用題干中提到適宜條件是針對光合作用, ,所以提高溫度、降低光所以提高溫度、降低光照都會使光合作用減弱照都會使光合作用減弱, ,所以所以 A A 的面積會變小的面積會變小, ,而細胞呼吸的最適而細胞呼吸的最適溫度比光合作用的最適溫度要高溫度比光合作用的最適溫度要高, ,所以提高溫度會增大細胞呼吸所以

26、提高溫度會增大細胞呼吸的速率的速率, ,而光照的改變對細胞呼吸無影響而光照的改變對細胞呼吸無影響, ,所以所以 B B 的面積會變大。的面積會變大。 答案答案: :(1)(1)固定固定 COCO2 2總量總量 細胞呼吸釋放出的細胞呼吸釋放出的 COCO2 2量量 釋放釋放 COCO2 2 自由擴散自由擴散 (2)A (2)A B B 光合速率降低光合速率降低, ,呼吸速率增強呼吸速率增強 【規律方法】【規律方法】 1.1.凈光合速率和真正光合速率的判定方法凈光合速率和真正光合速率的判定方法 典型圖解典型圖解: : (1)(1)呼吸速率呼吸速率: :植物置于黑暗環境時植物置于黑暗環境時, ,呼吸

27、速率常用實呼吸速率常用實驗容器內驗容器內 COCO2 2的增加量、的增加量、O O2 2的減少量或有機物的減少的減少量或有機物的減少量量( (圖中圖中 OAOA 段段) )表示。表示。(2)(2)光合速率包括凈光合速率包括凈( (表觀表觀) )光合光合速率和真正速率和真正( (實際實際) )光合速率。凈光合速率。凈( (表觀表觀) )光合速率光合速率: :植物在有光條件下植物在有光條件下, ,凈凈( (表觀表觀) )光合速率常用一定時間光合速率常用一定時間內內 O O2 2釋放量、釋放量、COCO2 2吸收量或有機物積累量吸收量或有機物積累量( (圖中圖中 ODOD 段段) )表示。真正表示。

28、真正( (實際實際) )光合速率光合速率: :常用一定時間內常用一定時間內 O O2 2產產生量、生量、COCO2 2固定量固定量( (同化量同化量) )或有機物生成量或有機物生成量( (制造制造量量)()(圖中圖中 ADAD 段段) )表示。表示。 2.2.一晝夜中一晝夜中,CO,CO2 2吸收和釋放及含量變化的曲線分析吸收和釋放及含量變化的曲線分析 (1)(1)夏季的一晝夜夏季的一晝夜 COCO2 2吸收和釋放變化曲線圖吸收和釋放變化曲線圖 a a 點點: :凌晨凌晨 3 3 時時4 4 時時, ,溫度降低溫度降低, ,呼吸作用減弱呼吸作用減弱,CO,CO2 2釋釋放減少放減少;b;b 點

29、點:6:6 時左右時左右, ,太陽升起太陽升起, ,開始進行光合作開始進行光合作用用;bc;bc段段: :光合作用速率光合作用速率 呼吸作用速率呼吸作用速率;d;d 點點: :溫度高溫度高, ,蒸騰作用旺盛蒸騰作用旺盛, ,葉肉細胞葉肉細胞失水失水, ,部分氣孔關閉部分氣孔關閉,CO,CO2 2供應不足供應不足, ,光合作用速率減光合作用速率減慢慢;e;e 點點: :下午下午 6 6 時左右時左右, ,光合作用速率光合作用速率= =呼吸作用速呼吸作用速率率;ef;ef 段段: :光合作用速率光合作用速率 呼吸作用速率呼吸作用速率;fg;fg 段段: :太陽落太陽落山山, ,光合作用停止光合作用

30、停止, ,只進行呼吸作用。只進行呼吸作用。 (2)(2)在相對密閉的環境中在相對密閉的環境中, ,一晝夜一晝夜 COCO2 2含量的變化曲含量的變化曲線圖線圖 MNMN 段段: :由無光照到有光照由無光照到有光照, ,只進行呼吸作用只進行呼吸作用(ab(ab 時間段時間段) )或光合作用或光合作用速率速率 COCO2 2吸收量吸收量,CO,CO2 2含量逐含量逐漸增加漸增加;N;N 點點: :光合作用速率光合作用速率= =呼吸作用速率呼吸作用速率,CO,CO2 2含量達到最大含量達到最大;NP;NP段段: :白天白天, ,光照較強光照較強, ,光合作用速率光合作用速率 呼吸作用速率呼吸作用速率

31、,CO,CO2 2釋放量釋放量COCO2 2吸收吸收量量,CO,CO2 2含量逐漸減少含量逐漸減少;P;P 點點: :光補償點光補償點, ,光合作用速率光合作用速率= =呼吸作用速呼吸作用速率率,CO,CO2 2含量達到最小含量達到最小;PQ;PQ 段段: :由有光照到無光照由有光照到無光照, ,光合作用速率光合作用速率 COCO2 2吸收量吸收量,CO,CO2 2含量逐漸增加含量逐漸增加;Q;Q 點點: :一晝夜結束。一晝夜結束。 如果如果 Q Q 點低于點低于 M M點點, ,說明經過一晝夜說明經過一晝夜, ,植物體內的有機物總量增加植物體內的有機物總量增加; ;如果如果 Q Q 點高于點

32、高于M M 點點, ,說明經過一晝夜說明經過一晝夜, ,植物體內的有機物總量減少植物體內的有機物總量減少 ; ;如果如果 Q Q 點等點等于于 M M 點點, ,說明經過一晝夜說明經過一晝夜, ,植物體內的有機物總量不變。植物體內的有機物總量不變。 【變式訓練】【變式訓練】 3.(20123.(2012重慶理綜節選重慶理綜節選) )長葉刺葵是棕櫚科熱帶植物。為了長葉刺葵是棕櫚科熱帶植物。為了解其引種到重慶某地后的生理狀況解其引種到重慶某地后的生理狀況, ,某研究小組在水分充足、某研究小組在水分充足、晴朗無風的夏日晴朗無風的夏日, ,觀測得到了該植物光合速率等生理指標日觀測得到了該植物光合速率等

33、生理指標日變化趨勢圖。變化趨勢圖。 (1)(1)據圖分析據圖分析: : 光合作用消耗光合作用消耗 ATPATP 最快的時刻是最快的時刻是 。根吸水能力最。根吸水能力最強的時刻是強的時刻是 。 直接引起蒸騰速率變化的生理指標直接引起蒸騰速率變化的生理指標是是 ; ;推測導致推測導致 12:0012:00 時光合速率出現時光合速率出現低谷的環境因素主要是低谷的環境因素主要是 ( (填填“光照光照”或或“COCO2 2”) )。 在在 14:0014:00 時若適當提高時若適當提高 COCO2 2濃度濃度, ,短時間內葉綠體中短時間內葉綠體中HH含含量的變化是量的變化是 。 (2)(2)若該地土壤缺

34、鈣若該地土壤缺鈣, ,一段時間后該植物首先表現出鈣缺乏癥一段時間后該植物首先表現出鈣缺乏癥的是的是 ( (填填“老葉老葉”或或“幼葉幼葉”) )。 解析解析: :(1)(1)光合作用包括光反應階段和暗反應階段光合作用包括光反應階段和暗反應階段, ,光反應光反應階段產生的階段產生的 ATPATP 和和H,H,為暗反應階段提供能量和還原劑為暗反應階段提供能量和還原劑, ,光光合速率越大消耗合速率越大消耗 ATPATP 也就越快也就越快, ,從圖中可見從圖中可見 10:0010:00 時光合速時光合速率最大率最大; ;蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收, ,蒸騰作用越蒸

35、騰作用越強強, ,根吸水能力越強根吸水能力越強, ,從圖中可見蒸騰作用在從圖中可見蒸騰作用在 12:0012:00時蒸騰作時蒸騰作用最強。用最強。 蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失, ,氣孔導度的大氣孔導度的大小直接引起蒸騰速率大小的變化小直接引起蒸騰速率大小的變化, ,通過圖中可知通過圖中可知, ,在在12:0012:00時時氣孔導度最大氣孔導度最大, ,而而 COCO2 2是通過氣孔進入葉肉細胞的是通過氣孔進入葉肉細胞的, ,說明說明 COCO2 2供應充足供應充足, ,推測導致光合速率出現低谷的環境因素是光照。推測導致光合速率出現低谷的環境因素是光

36、照。 HH用于暗反應對用于暗反應對C C3 3的還原的還原,CO,CO2 2增多增多, ,使生成使生成C C3 3增多增多, ,這時會消耗更多的這時會消耗更多的H,H,使使HH的含量降低。的含量降低。 (2)(2)鈣在植物體內形成穩定的化合物鈣在植物體內形成穩定的化合物, ,不能轉移利用不能轉移利用, ,當缺鈣時當缺鈣時, ,首先引起幼葉出現癥狀。首先引起幼葉出現癥狀。 答案答案: :(1)(1)10:00 10:00 12:00 12:00 氣孔導度氣孔導度 光照光照 降低降低 (2)(2)幼葉幼葉 題型三題型三: :光合作用與細胞呼吸相關的實驗裝置的光合作用與細胞呼吸相關的實驗裝置的分析及

37、應用分析及應用 【真題展示】【真題展示】 (2009 (2009福建理綜節選福建理綜節選) )如圖表示的是測定保如圖表示的是測定保溫桶內溫度變化實驗裝置。溫桶內溫度變化實驗裝置。 某研究小組以該裝置探究酵母菌某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具 : :保溫桶保溫桶(500 (500 mL)mL)、溫度計、活性干酵母、質量濃度溫度計、活性干酵母、質量濃度0.1 g/mL0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。棉花、石蠟油。 實驗假設實驗假設: :酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用酵母菌在有氧條件下呼吸

38、作用比無氧條件下呼吸作用放出的熱量更多。放出的熱量更多。 (1)(1)取取 A A、B B 兩裝置設計實驗如下兩裝置設計實驗如下, ,請補充下表中內容請補充下表中內容: : 裝裝置置 A A 方法步驟一方法步驟一 加入加入 240 mL240 mL的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液 加入加入 240 mL240 mLB B 煮沸后冷卻的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液葡萄糖溶液 方法步驟二方法步驟二 加入加入 10 g10 g 活性干酵母活性干酵母 方法步驟三方法步驟三 加入石蠟油加入石蠟油, ,鋪滿鋪滿液面液面 (2)B(2)B 裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 , ,這是控制實這是

39、控制實驗的驗的 變量。變量。 (3)(3)要測定要測定 B B 裝置因呼吸作用引起的溫度變化量裝置因呼吸作用引起的溫度變化量, ,還需還需要增加一個裝置要增加一個裝置 C C。請寫出裝置。請寫出裝置 C C 的實驗步驟的實驗步驟: : 裝置裝置 方法步驟一方法步驟一 方法步驟二方法步驟二 C C 方法步驟三方法步驟三 加入石蠟油加入石蠟油, ,鋪滿液面鋪滿液面 (4)(4)實驗預期實驗預期: :在適宜條件下實驗在適宜條件下實驗,30,30 分鐘后記錄實驗結分鐘后記錄實驗結果果, ,若裝置若裝置 A A、B B、C C 溫度大小關系是溫度大小關系是: : ( (用用“ ”表示表示),),則假設成

40、立。則假設成立。 解析解析: :本題考查通過探究酵母菌在有氧條件下和無氧條件本題考查通過探究酵母菌在有氧條件下和無氧條件下呼吸作用放出熱量的情況。下呼吸作用放出熱量的情況。 分析表中相關內容分析表中相關內容, ,考慮到實考慮到實驗要遵循對照性原則、科學性原則和單一變量原則這幾個驗要遵循對照性原則、科學性原則和單一變量原則這幾個原則原則, ,因此處應填因此處應填: :不加入石蠟油不加入石蠟油, ,處應填處應填: :加入加入 10 10 g g 活活性干酵母。性干酵母。B B 裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣 , ,這樣來控制實驗的自變量。要測定這樣來控

41、制實驗的自變量。要測定B B 裝置因呼吸作用引起裝置因呼吸作用引起的溫度變化量的溫度變化量, ,還需要增加一個裝置還需要增加一個裝置C,C,因此應設計成空白因此應設計成空白對照對照, ,即即: :加入加入 240 mL240 mL 煮沸后冷卻的葡萄糖溶液煮沸后冷卻的葡萄糖溶液, ,不加不加入活性干酵母。因為有氧條件下比無氧條件下呼吸作用放入活性干酵母。因為有氧條件下比無氧條件下呼吸作用放出熱量多出熱量多, ,因此因此, ,裝置裝置 A A、B B、C C 溫度大小關系是溫度大小關系是ABCABC。 答案答案: :(1)(1)不加入石蠟油不加入石蠟油 加入加入 10 g10 g 活性干酵母活性干

42、酵母 (2)(2)去除氧氣去除氧氣 自自 (3)(3)加入加入 240 mL240 mL 煮沸后冷卻的葡萄糖溶液煮沸后冷卻的葡萄糖溶液 不加不加入活性干酵母入活性干酵母 (4)ABC(4)ABC 【規律方法】【規律方法】 1.1.提供無氧環境的實驗裝置提供無氧環境的實驗裝置 (1)(1)圖圖 1 1 用水隔絕空氣。用水隔絕空氣。 (2)(2)圖圖2 2用石蠟或油膜密封玻璃容器用石蠟或油膜密封玻璃容器, ,隔絕液體與空氣。隔絕液體與空氣。 2.2.與與 COCO2 2相對含量有關的實驗裝置相對含量有關的實驗裝置 (1)(1)圖圖 3 3 容器內的碳酸氫鈉可放出容器內的碳酸氫鈉可放出COCO2 2

43、, ,保持容器內保持容器內COCO2 2濃度恒定濃度恒定, ,使容器內的植物能夠長時間進行光合作用。使容器內的植物能夠長時間進行光合作用。 (2)(2)圖圖 4 4 在容器中加入在容器中加入 NaOHNaOH 溶液溶液, ,可以除去容器中的可以除去容器中的COCO2 2, ,減弱容器中植物的光合作用減弱容器中植物的光合作用, ,或降低容器內的壓或降低容器內的壓力力, ,引起玻璃管中液滴的移動。引起玻璃管中液滴的移動。 (3)(3)圖圖 5 5 中中 NaOHNaOH 可以除去空氣中的可以除去空氣中的COCO2 2, ,澄清的石灰水澄清的石灰水能夠檢驗氣體中是否存在能夠檢驗氣體中是否存在COCO

44、2 2。 3.3.氣體體積變化法測量呼吸作用和凈光合作用速率如氣體體積變化法測量呼吸作用和凈光合作用速率如圖所示圖所示( (忽略溫度對氣體膨脹的影響忽略溫度對氣體膨脹的影響) ) 見附表見附表 【變式訓練】【變式訓練】 4.(20144.(2014廣州高三階段測試廣州高三階段測試) )下圖是探究綠色植物光合作用速下圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖率的實驗示意圖, ,裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度化碳濃度, ,該裝置放在該裝置放在 20 20 環境中。實驗開始時環境中。實驗開始時, ,針筒的讀針筒的讀數是數是 0.2 mL,0.2 mL,

45、毛細管內的水滴在位置毛細管內的水滴在位置X X。3030 分鐘后分鐘后, ,針筒的容針筒的容量需要調至量需要調至 0.6 mL0.6 mL 的讀數的讀數, ,才能使水滴仍維持在才能使水滴仍維持在X X 的位置。的位置。據此實驗回答下列問題據此實驗回答下列問題: : (1)(1)以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率, ,該植物的光合作該植物的光合作用速率是用速率是 mL/hmL/h。 (2)(2)與植物的實際光合速率相比與植物的實際光合速率相比, ,用上述裝置所測得的光合作用上述裝置所測得的光合作用速率數值用速率數值 ( (填填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“相同

46、相同”),),原因是原因是 。 (3)(3)假若將該植物葉的下表皮涂上一層凡士林假若將該植物葉的下表皮涂上一層凡士林, ,光合作用的速光合作用的速率會大幅度下降率會大幅度下降, ,這一做法主要限制了光合作用的這一做法主要限制了光合作用的 反應階段。反應階段。 (4)(4)如果在原實驗中只增加光照強度如果在原實驗中只增加光照強度 , ,則針筒的容量仍維持在則針筒的容量仍維持在 0.6 mL0.6 mL讀數處。在另一相同實驗裝置中讀數處。在另一相同實驗裝置中 , ,若只將溫度提高至若只將溫度提高至 30 30 , ,針筒容量針筒容量需要調至需要調至 0.8 0.8 mLmL 讀數處讀數處, ,才能

47、使水滴維持在才能使水滴維持在 X X 的位置上。比較兩個實的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結論驗可以得出什么結論 ? ? 。 解析解析: :(1)20 (1)20 時光合作用的速率為時光合作用的速率為 (0.6-0.2) mL/0.5 h=0.8 mL/h(0.6-0.2) mL/0.5 h=0.8 mL/h 。(2)(2)此裝置測得的光合速率為凈光合速率此裝置測得的光合速率為凈光合速率 , ,低于實際光合速率。低于實際光合速率。 (3)(3)植植物葉的下表皮涂上凡士林后物葉的下表皮涂上凡士林后 , ,減少了二氧化碳的供應減少了二氧化碳的供應 , ,影響到光合作影響到光合作用的暗反應。用的暗

48、反應。(4)(4)溫度提高后溫度提高后, ,針筒內氣體變化量大于增加光照對光合針筒內氣體變化量大于增加光照對光合作用的影響作用的影響, ,可以得出在上述條件下可以得出在上述條件下 , ,光照不是限制光合作用速率的光照不是限制光合作用速率的主要因素主要因素, ,而溫度才是限制光合作用速率的主要因素。而溫度才是限制光合作用速率的主要因素。 答案答案: :(1)0.8 (1)0.8 (2)(2)偏低偏低 植物同時進行呼吸作用植物同時進行呼吸作用, ,消耗消耗了部分氧氣了部分氧氣 (3)(3)暗暗 (4)(4)在上述條件下在上述條件下, ,光照不是限制光照不是限制光合作用速率的主要因素光合作用速率的主

49、要因素, ,而溫度才是限制光合作用速而溫度才是限制光合作用速率的主要因素率的主要因素( (其他合理答案也可其他合理答案也可) ) 審題答題沖關審題答題沖關 互動式突破互動式突破 【案例展示】【案例展示】 (2013 (2013新課標全國理綜新課標全國理綜,T29,11,T29,11 分分) )某油料某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的植物的種子中脂肪含量為種子干重的 70%70%。為探究該植物種子為探究該植物種子萌發過程中干重及脂肪含量的變化萌發過程中干重及脂肪含量的變化, ,某研究小組將種子置于溫某研究小組將種子置于溫度、水分度、水分( (蒸餾水蒸餾水) )、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養

50、、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養, ,定期定期檢測萌發種子檢測萌發種子( (含幼苗含幼苗) )的脂肪含量和干重。結果表明的脂肪含量和干重。結果表明: :脂肪含脂肪含量逐漸減少量逐漸減少, ,到第到第 11 d11 d 時減少了時減少了 90%,90%,干重變化如圖所示。干重變化如圖所示。 回答下列問題回答下列問題: : (1)(1)為了觀察胚乳中的脂肪為了觀察胚乳中的脂肪, ,常用常用 染液對種子胚乳切染液對種子胚乳切片染色片染色, ,然后在顯微鏡下觀察然后在顯微鏡下觀察, ,可見可見 色的脂肪顆粒。色的脂肪顆粒。 (2)(2)實驗過程中實驗過程中, ,導致萌發種子干重增加的主要元素是導致萌發

51、種子干重增加的主要元素是 ( (填填“C C”、“N N”或或“O O”) )。 (3)(3)實驗第實驗第 11 d11 d 后后, ,如果要使萌發種子如果要使萌發種子( (含幼苗含幼苗) )的干重增加的干重增加, ,必須提供的條件是必須提供的條件是 和和 。 審題指導審題指導: : 規范審題規范審題 關鍵詞關鍵詞 1:1:種子萌發種子萌發過程中干重過程中干重 關鍵詞關鍵詞 2:2:溫度、通溫度、通氣等條件適宜氣等條件適宜 關鍵詞關鍵詞 4:4:水分水分( (蒸蒸餾水餾水) ) 挖掘隱含信息挖掘隱含信息 信息信息 1:1:只研究種子萌發過程中的干重的只研究種子萌發過程中的干重的變化量變化量,

52、,不考慮水對重量的影響不考慮水對重量的影響 信息信息 2:2:排除其他干擾因素排除其他干擾因素 關鍵詞關鍵詞 3:3:黑暗環境黑暗環境 信息信息 3:3:只涉及呼吸作用只涉及呼吸作用 , ,沒有光合作用沒有光合作用 信息信息 4:4:干重增加不可能是來源于礦質元干重增加不可能是來源于礦質元素的吸收素的吸收 規范答題規范答題: : 標準答案標準答案 (1)(1)蘇丹蘇丹(2(2 分分) ) 橘黃橘黃(2(2 分分) ) ( (答蘇丹答蘇丹、 紅也得分紅也得分, ,這問這問按空給分按空給分) ) (2)O(3(2)O(3 分分) ) ( (唯一答案唯一答案) ) (3)(3)光照光照(2(2 分分) ) 所需的礦質元素離子所需的礦質元素離子 (2(2分分) ) ( (答無機鹽離子或礦質元素答無機鹽離子或礦質元素得分得分, ,答土壤中的營養物質答土壤中的營養物質得得 1 1 分分) ) 規避失分規避失分 (1)(1)記憶準確記憶準確, ,敘述嚴謹。敘述嚴謹。 如本題如本題(1)(1)脂肪的鑒定試劑脂肪的鑒定試劑和結果顏色對應關系有誤和結果顏色對應關系有誤 , ,錯答蘇丹錯答蘇丹染液染色為染液染色為紅色紅色, ,蘇丹蘇丹染液染色為橘黃色。染液染色為橘黃色。 (2)(2)錯別字錯別字, ,丟分非常嚴重。生物術語、專業名詞、丟分非常嚴重。生物術語、專業名詞、生物學原理的描述