PAGEPAGE18專題04光合作用和呼吸作用專題解讀專題解讀考點分布考綱要求備考指南1.光合作用的基本過程。2.影響光合作用速率的環境因素。3.試驗：葉綠體色素的提取和分別。4.細胞呼吸過程。 5.試驗：探究酵母菌的呼吸方式。1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。2.影響光合作用速率的環境因素(Ⅱ)。3.細胞呼吸(Ⅱ)。駕馭光合作用和呼吸作用的過程。駕馭試驗的原理、步驟等相關學問。提高圖像分析實力。會解光合作用和呼吸作用綜合性題目。思維導圖思維導圖學問清單學問清單一、光反應和暗反應的區分與聯系1.區分2.聯系(1)光反應為暗反應供應_______________________；暗反應為光反應供應____________________。(2)沒有光反應，暗反應_______________________；沒有暗反應，有機物無法合成。二、有氧呼吸與無氧呼吸的比較考點突破考點突破一、光合作用與細胞呼吸中物質和能量的轉化關系1.光合作用與細胞呼吸過程關系圖2.光合作用與細胞呼吸過程中ATP的來源、去路分析3.綠色植物體內物質轉化過程4.綠色植物體內能量轉移過程：二、影響光合作用的因素及在生產實踐上的應用1.內部因素(1)與植物自身的遺傳性有關，如陰生植物、陽生植物。(2)植物葉片的葉齡、葉面積指數也會制約光合作用。七、葉圓片稱重法1.測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機物的變更量測定光合速率（S為葉圓片面積）凈光合速率=__________________________。呼吸速率=__________________________。總光合速率=__________________________。2.半葉法將植物對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）則留在光下進行光合作用（即不做處理），并采納適當的方法阻擋兩部分的物質和能量轉移。肯定時間后，在這兩部分葉片的對應部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB，起先時二者相應的有機物含量應視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超過部分即為光合作用產物的量，再通過計算可得出光合速率。八、高考常考的4個經典試驗分析1.普利斯特利試驗：缺乏比照試驗，試驗結果勸服力不強。應將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于含同一種但卻死亡的植物的玻璃罩內，作為空白比照。2.普利斯特利沒有相識到光在植物更新空氣中的作用。3.薩克斯試驗：①比照類型為自身比照，自變量為光的有無，因變量為顏色變更(有無淀粉生成)，試驗組是遮光處理組，比照組為曝光處理組。②該試驗的關鍵是要進行饑餓處理，以使葉片中的養分物質消耗掉，增加試驗的勸服力。4.恩格爾曼試驗中①將臨時裝片放在黑暗和無空氣的環境中是為了解除環境中光線和O2的影響。②設置細光束和好氧菌的好處：能夠精確推斷出水綿細胞中產生氧氣的部位。5.魯賓和卡門試驗中①應用同位素標記法追蹤CO2和H2O中的O元素在光合作用中的轉移途徑。②此試驗設置了比照，自變量是標記物質即Heq\o\al(18,2)O和C18O2，因變量是釋放的O2有無放射性。九、葉綠體中色素的提取和分別試驗1.留意事項及操作目的歸納過程留意事項操作目的提取色素1取簇新綠色的葉片使濾液中色素含量高2研磨時加無水乙醇溶解色素3加少量SiO2和CaCO3研磨充分和愛護色素4快速、充分研磨防止乙醇揮發，充分溶解色素5盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發和色素氧化分別色素1濾紙預先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散2濾液細線要直、細、勻使分別出的色素帶平整不重疊3濾液細線干燥后再畫一兩次使分別出的色素帶清楚分明4濾液細線不觸及層析液防止色素干脆溶解到層析液中2.在濾紙紙條一端剪去兩角的目的防止層析液在濾紙條的邊緣擴散過快而形成弧形色素帶。3.葉綠體色素提取分別試驗異樣現象分析(1)收集到的濾液綠色過淺的緣由分析①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。②運用放置數天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。(2)濾紙條色素帶重疊濾紙條上的濾液細線接觸到層析液。(3)濾紙條看不到色素帶①遺忘畫濾液細線。②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。(4)濾紙條只呈現胡蘿卜素、葉黃素色素帶。遺忘加碳酸鈣致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”4.(1)從色素帶的寬度可推知色素含量的多少；(2)從色素帶的位置可推知色素在層析液中溶解度的大小；(3)在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。十、酵母菌細胞呼吸方式的探究1.裝置及相關解讀2.試驗勝利關鍵點分析①試驗裝置：甲組探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無氧呼吸。②a瓶內液體是質量分數為10%的NaOH溶液，其作用是汲取空氣中的CO2，以解除其對試驗結果的干擾。③圖中可檢測到CO2的為c、e，相比而言，c中CO2產生量既多又快。④圖中可檢測到酒精的只有d。⑤試驗現象條件澄清的石灰水的變更/出現變更的時間重鉻酸鉀－濃硫酸溶液甲組(有氧)變混濁/快無變更乙組(無氧)變混濁/慢出現灰綠色⑥試驗結論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下產生的CO2多且快，在無氧條件下進行細胞呼吸能產生酒精，還產生少量CO2。3.細胞呼吸探究試驗勝利的關鍵點進行探究酵母菌的呼吸方式試驗時，試驗前必需檢驗裝置的氣密性，一般狀況下，試驗失敗的緣由就是裝置封閉不嚴，導致細胞呼吸產生的CO2不能全部通入澄清石灰水中。學問精析學問精析1．推斷下列關于光合作用的敘述 (1)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發生在基質中(×)(2)在葉肉細胞中，CO2的固定和產生場所分別是葉綠體基質、線粒體基質(√)(3)光合作用過程中光能轉變為化學能，細胞呼吸過程中化學能轉變為熱能和ATP(×)(4)番茄幼苗在缺鎂的培育液中培育一段時間后，光反應強度會降低，暗反應強度也降低(√)(5)夏季連續陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產量(√)(6)如圖是設置不同CO2濃度，分組光照培育藍藻，測定凈光合速率和呼吸速率的結果，則與d3濃度相比，d1濃度下單位時間內藍藻細胞光反應生成的[H]多(√)(7)下圖是在光照等相宜條件下，將培育在CO2濃度為1%環境中的某植物快速轉移到CO2濃度為0.003%的環境中，其葉片中C3和C5化合物微摩爾濃度的變更趨勢，圖中物質B濃度上升的緣由是當CO2濃度突然降低時，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導致C5化合物積累；但是若使該植物接著處于CO2濃度為0.003%的環境中，C3和C5濃度達到穩定時，物質A的濃度將高于B (√)(8)下圖是夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2汲取速率的變更，則甲植株在a點起先進行光合作用；乙植株在e點有機物積累量最多；曲線b～c段和d～e段下降的緣由相同(×)2．推斷下列關于呼吸作用的敘述(1)細胞呼吸必需在酶的催化下進行(√)(2)有氧呼吸產生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水；無氧呼吸不須要O2的參加，該過程最終有[H]的積累(×)(3)下圖為細胞呼吸作用的過程，其中物質甲、乙分別代表丙酮酸、[H]，而場所1、2、3所含酶的種類不同、只有場所3能產生大量ATP(√)(4)下圖為細胞內糖分解代謝過程，則植物細胞能進行過程1和3或過程1和4；真核細胞的細胞質基質中能進行過程1和2；動物細胞內，過程2比過程1釋放的能量多；乳酸菌細胞內，過程1產生[H]，過程3消耗[H] (×)(5)下圖是大豆種子萌發過程中鮮重的變更曲線，若測得階段Ⅱ種子汲取O2與釋放CO2的體積比為1∶3，則此時種子胚細胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為6∶1(√)(6)與酵母菌相比，硝化細菌具有的特點是無線粒體，只能通過無氧呼吸獲得能量(×)(7)無氧和零下低溫環境有利于水果的保鮮(×)典型例題典型例題1.中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費。小李同學擬研發“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下試驗。Ⅰ.提取葉綠素Ⅱ.探究pH對葉綠素穩定性的影響取一些葉綠素粗產品，配成肯定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進行試驗，方法和結果如下表。依據所學學問和試驗結果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應當為___________，緣由是___________________________________。(2)表中Y應當為________，緣由是______________________________________。(3)若用作食品色素，自然葉綠素色素不適用于_____________食品，否則__________________________。(4)小李想了解葉綠素粗產品中是否含有其他色素，請你供應檢測方法并寫出主要步驟。【答案】(1)對人無害的有機溶劑(食用酒精)葉綠素溶于有機溶劑(2)8.0pH梯度差為1.0，所以Y為8.0(3)酸性由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(4)紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條，②畫色素濾液細線，③用層析液分別色素，④視察色素帶。2.為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響，將某植物在黑暗中放置一段時間，耗盡葉片中的淀粉。然后取生理狀態一樣的葉片，平均分成8組，試驗處理如下表所示。一段時間后，檢測葉片中有無淀粉，結果如下表。回答問題：(1)光照條件下，組5葉片通過________作用產生淀粉；葉肉細胞釋放出的氧氣來自于________的光解。(2)在黑暗條件下，葉片能進行有氧呼吸的組別是________。(3)組2葉片中合成淀粉的原料是________，干脆能源物質是________，后者是通過________產生的。與組2相比，組4葉片無淀粉的緣由是_________________________________。(4)假如組7的蒸餾水中只通入N2，預期試驗結果是葉片中________(有、無)淀粉。【答案】(1)光合H2O(2)組2和組6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸組4葉片不能進行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(4)無3.如圖為不同培育階段酵母菌種群數量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變更曲線，請回答下列問題：(1)曲線AB段酵母菌呼吸發生的場所是_______________；曲線BC段酵母菌呼吸的方式為________。(2)酵母菌種群數量從C點起先下降的主要緣由除葡萄糖大量消耗外，還有____________、____________。(3)在T1～T2時段，單位時間內酵母菌消耗葡萄糖量快速增加的主要緣由有____________、____________。(4)某同學在T3時取樣，統計的酵母菌種群數量明顯高于D點對應的數量，緣由可能有___________________、_____________________和用血球計數板計數時出現錯誤等。【答案】(1)細胞質基質和線粒體有氧呼吸和無氧呼吸(2)乙醇含量過高培育液的pH下降(3)酵母菌進行無氧呼吸，產生的能量少酵母菌種群數量增多(4)取樣時培育液未搖勻，從底部取樣未染色，統計的菌體數包含了死亡的菌體【解析】(1)酵母菌在有O2存在時進行有氧呼吸，并大量繁殖，在O2大量消耗后起先進行無氧呼吸產生乙醇。AB段沒有乙醇產生，此階段酵母菌只進行有氧呼吸，BC段起先有乙醇產生，酵母菌還在繁殖，說明此階段有氧呼吸和無氧呼吸并存。(2)酵母菌從C點起先下降的緣由：葡萄糖的大量消耗導致種內斗爭加劇，酵母菌因無氧呼吸產生的乙醇含量過高對自身的損害和酵母菌呼吸作用產生的CO2使培育液的pH下降。(3)T1～T2時段，由于酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖使酵每菌數量增多是單位時間內葡萄糖消耗快速增加的主要緣由之一。另外，此階段起先進行無氧呼吸，無氧呼吸產生的能量較少，這也須要數量眾多的酵母菌消耗大量的葡萄糖，用于維持自身的生長、發育和繁殖。(4)進行取樣統計酵母菌種群數量時，假如培育液沒有搖勻，干脆從底部取樣會造成測得數值明顯高于實際數值。另外，假如沒有用臺酚藍染液或亞甲基藍溶液進行活體染色，會把死亡菌體計數在內，使測得數值高于實際數值。7.為探究酵母菌的細胞呼吸，將酵母菌破裂并進行差速離心處理，得到細胞質基質和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質，進行了如下試驗(見下表)。試管編號加入的物質細胞質基質線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧氣＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了適量的相關物質，“－”表示未加入相關物質。(1)會產生CO2和H2O的試管有______________，會產生酒精的試管有__________，依據試管__________的試驗結果可推斷出酵母菌進行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。(2)有氧呼吸產生的[H]，經過一系列的化學反應，與氧結合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)接著進行。【答案】(1)C、EB、FB、D、F（2）線粒體內膜能【解析】（1）由題可知，A試管中不能進行呼吸作用，B試管中進行了無氧呼吸，能夠產生酒精和CO2，C試管中能夠進行呼吸作用的其次、三階段，能產生水和CO2，D試管中不能進行呼吸作用，E試管中能進行有氧呼吸，F試管中能進行無氧呼吸。(2)有氧呼吸產生的[H]，經過一系列的化學反應，與氧結合形成水，該過程是在線粒體內膜進行的，2，4-二硝基苯酚（DNP）對該氧化過程沒有影響，該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散，表明DNP使分布在線粒體內膜的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解能接著進行。舉一反三舉一反三1.某探討組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進行了紅光照耀光汲取測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，試驗結果是()A.光汲取差異顯著，色素帶缺第2條B.光汲取差異不顯著，色素帶缺第2條C.光汲取差異顯著，色素帶缺第3條D.光汲取差異不顯著，色素帶缺第3條【答案】B2.甲圖是細胞呼吸示意圖，乙圖是某細胞器結構示意圖。下列說法中正確的是()A.①④⑤階段均產生[H]B.酵母菌細胞內的④⑤過程分別發生在乙圖中的b、c處C.①②③過程都能產生ATPD.植物細胞缺乏氧氣時都進行①③過程【答案】B【解析】A、⑤階段即有氧呼吸的第三階段不產生[H]，A錯誤；B、酵母菌細胞內的④⑤過程是有氧呼吸的其次、三階段，分別發生在乙圖中的b、c處即基質和內膜上，B正確；C、②③過程不產生ATP，C錯誤；D、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等部位無氧呼吸可產生乳酸，D錯誤．3.如圖為每10粒水稻種子在成熟過程中干物質和呼吸速率變更的示意圖。下列分析不正確的是()A.種子干物質快速積累時期，呼吸作用旺盛B.種子成熟后期自由水削減，呼吸速率下降C.種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降D.種子呼吸速率下降有利于干物質合成【答案】D4.下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的試驗裝置，有關敘述正確的是()A.該試驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比試驗，其中乙組作為比照組B.若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則E瓶內的溶液會變黃C.可依據溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，來檢測CO2的產生速率D.若C瓶和F瓶中溶液都變渾濁，不能據此推斷酵母菌的呼吸方式【答案】C【解析】解：A、該試驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比試驗，甲、乙組互為比照組，A錯誤；B、若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，由于只有無氧呼吸才會產生酒精，所以E瓶內的溶液會變灰綠色，B錯誤；C、可依據溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，來檢測CO2的產生速率，C正確；D、酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產生二氧化碳，但產生的量不等，可以依據渾濁程度推斷酵母菌的呼吸方式，D錯誤．5.將一些蘋果貯存在密閉容器中，通入不同濃度的氧氣后，其氧氣的消耗量和二氧化碳產生量如下表所示。下列分析錯誤的是(假設細胞呼吸的底物都是葡萄糖)()氧濃度(%)abcdeCO2產生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2消耗量(mol/min)00.60.71.23.0A.氧濃度為a時，細胞呼吸不在線粒體中進行B.氧濃度為b時，葡萄糖的消耗量為0.3mol/min，較相宜蘋果的貯存C.氧濃度為c時，酒精發酵消耗葡萄糖的量為0.6mol/minD.氧濃度為d時，產生的二氧化碳中有1/4來自酒精發酵【答案】C6.在光合作用的探究歷程中，德國科學家梅耶依據能量轉化和守恒定律，曾提出了植物在進行光合作用時能量轉化的假說。以下科學試驗能證明這一假說的是()A.英格豪斯證明植物在光照條件下可以變更空氣成分的試驗B.恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光的試驗C.薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產生淀粉的試驗D.魯賓和卡門證明光合作用產生的氧氣來自于水的試驗【答案】C【解析】A、英格豪斯在試驗中證明白植物在光照條件下可以變更空氣成分，即氧氣和二氧化碳，但是這兩種氣體中未涉及能量的轉換，A錯誤；B、恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光，但未能證明該光能是否轉變成其它形式的能量，B錯誤；C、薩克斯的試驗可以證明光合作用過程中汲取的光能轉化成了有機物（淀粉）中穩定的化學能，C正確；D、魯賓和卡門的試驗只是證明白氧氣的來源，而氧氣中未涉及能量的轉換，D錯誤．7.甲、乙、丙、丁四位同學，在利用簇新綠色菠菜葉為試驗材料，用層析法進行葉綠體中色素的提取和分別試驗時，由于操作不同，而得到了以下四種不同的層析結果。下列分析錯誤的是()A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C.丙可能是正確操作得到的志向結果D.丁可能是因為研磨時未加入CaCO3【答案】C8.在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。為測定RuBP