2023年光合与呼吸知识点梳理.doc

凝练方法规律题型一 坐标曲线题的解题技巧解决坐标曲线题的方法，可概括为“一识标”、 “二明点”、“三析线”三个基本环节。 一识标 坐标曲线，事实上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果，“标”不同，曲线的含义就不同，形状也不相同。所以，认真辨认坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解题的前提。 二明点 曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点中，有些点特殊，如：曲线的起点、转折点、终点，曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解题的基础。例如，下图曲线中，特殊点就有A、B、C、D四个，而这些点的含义往往就是试题考察的内容。三析线 对的分析曲线形状，如：何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其因素分别是什么等等，这是解题的关键。如右图，我们就要在“一识标”、“二明点”的基础上，进一步分析得出：A点为光合作用面积的饱和点；OA段表白叶面积指数从06时，光合作用实际量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数大于6时，光合作用实际量不再随叶面积的增大而增大，由于有很多叶子被遮挡在光补偿点以下；OB段表白干物质量随光合作用的增长而增长；由于A点以后光合作用量不再增长，而叶片随叶面积的不断增长其呼吸量也不断增长（直线OC）,所以干物质积累量不断减少，如BC段。对位训练3.某生物爱好小组欲研究密闭的温室一昼夜内O2浓度变化的情况，本地日照时间为6时至18时，在适宜的生长条件下,预期一昼夜内温室中O2变化的曲线最也许是 解析 夜间，温室内的植物进行有氧呼吸消耗O2，温室内O2的浓度减少，当光照强度增强，光合作用强度大于呼吸作用强度时，释放O2，温室内O2的浓度升高。18点时光合作用强度等于呼吸作用强度，之后，光合作用强度小于呼吸作用强度或光合作用停止，植物吸取O2，O2的浓度减少。答案 D4.图中纵轴表达植物光合作用或呼吸作用的速度，横轴表达各种外界条件（其余的条件都是适宜的）。对曲线中M点的描述，不对的的是 （ ）A.若横轴表达光强度，则M点光合速度最大B.若横轴表达CO2浓度，则M点光合速度最大C.若横轴表达O2浓度，则M点呼吸速度最大D.若横轴表达光强度或CO2浓度，则M点表达光合速度与呼吸速度相等题型二 光合作用与细胞呼吸的相关测定1.光合作用速率表达方法：通常以一定期间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表达。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。2.在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增长量、CO2减少量或有机物的增长量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如下图所示。 3.呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增长量、O2减少量或有机物减少量都可表达呼吸速率。4.一昼夜有机物的积累量（用CO2量表达）可用下式表达:积累量=白天从外界吸取的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。5.鉴定方法 (1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸取值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。 (2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。 (3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。5.将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是抱负的），实验以CO2的吸取量与释放量为指标。实验结果如下表所示：温度（） 5101520253035光照下吸取CO2(mg/h) 1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2(mg/h) 0.500.751.001.502.253.003.50下列对该表数据分析对的的是 ( )A.昼夜不断地光照，在35时该植物不能生长B.昼夜不断地光照，在15时该植物生长得最快C.天天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物最多D.天天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30时该植物积累的有机物是10时的2倍解析 光照下吸取CO2的量代表的是有机物的积累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量；35时该植物的有机物积累量为3，能正常生长；植物生长最快时的温度为25；天天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物为：3.2512-1.512=21 mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有的温度中20时有机物积累量最多；天天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在10时该植物积累的有机物为：1.7512-0.7512=12 mg；在30时该植物积累的有机物为：3.512-3.012=6 mg；在10时该植物积累的有机物是30时的2倍。答案 C题型三 光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律 1.黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸取O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外，如图甲所示。 2.弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸。 （1）细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸取O2与放出CO2量较少（如图乙）。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表达：用CO2释放量表达：N1=N2-N；用O2吸取量表达：m2=m1-m；用植物重量（有机物）减少量表达。（2）细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体互换,即没有O2和CO2的吸取与释放（如图丙）。此时表现为呼吸速率或光合速率等于0。3.较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。（1）气体代谢特点（如图丁）：植物光合作用所运用的CO2（用N表达）除来自植物自身细胞呼吸（N2）之外，局限性部分来自外界（N1）；植物光合作用产生的氧气（m）除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周边环境中 （m2）。分析图可知：N=N1+N2，m=m1+m2。 (2)光合作用相对强度的表达方法 用O2释放量（或容器中O2的增长量）表达：m2 =m-m1；用CO2吸取量(或容器中CO2的减少量)表达:N1=N-N2；用植物重量（或有机物量）的增长量表达。对位训练6.如下图所示，图甲表达某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中af代表O2或CO2。图乙表达该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：1）在图甲中，b可代表 ，物质b进入箭头所指的结构后与 结合，生成大量的 。（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供应植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是 。（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有 ，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是 、 。（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向 （左、右）移动。（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是 。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表达）？ ；D点时发生（字母表达） 。解析 该题以图解和坐标曲线的形式考察光合作用、呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体呼吸作用释放的CO2来合成有机物，线粒体呼吸作用要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行呼吸作用，P点表达光合作用强度等于呼吸作用强度。 答案 （1）O2 H ATP和水 （2）18O2 （3）CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度（或温度） （4）左 （5）从类囊体膜到 叶绿体基质 ef abcd题型四 根据特定装置进行光合作用和呼吸作用强度的比较 测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采用U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观测法，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物或动物），通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼吸状况，如图装置所示。由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中,往往用NaOH或KOH吸取掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸取O2所引起，从而排除CO2对气压变化的干扰。1）物理误差的校正 由于装置的气压变化也也许会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设立对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果导致的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项解决应与实验组完全一致（涉及NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。2）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。结果分析：若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸取O2使瓶内气压减小。若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放O2等于吸取O2,瓶内气压不变。3）细胞呼吸状况的实验测定归纳 欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设立两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图对位训练7.两个生物爱好小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下探究实验。请据题分析作答：（1）甲爱好小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套（每套均有数个）实验装置，如图 （AD）所示：请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装规定排序（装置可反复使用）。有氧条件下的装置序号： ；无氧条件下的装置序号： 。装置中C瓶的作用是 ，B瓶中澄清的石灰水还可用代替 。（2）乙爱好小组运用图 所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。假如想得到实验结论，还必须同时设立对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为）如何设计？ 。请预测与结论相符合的现象，并填写下表：序号 装置中红色液滴的移动现象 结论 装置 装置 1a b不移动 只进行有氧呼吸 2c不移动 d 只进行无氧呼吸 3e f 既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸 若酵母菌消耗的O2为3 mol，而释放的CO2为9 mol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的倍 。解析 （1）在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO2时，检查产生的CO2可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液除去CO2,所以实验装置的顺序为CAB(或CBAB)。在无氧条件下，不需要通入空气，所以装置只需要DB即可。(2)在探究酵母菌的细胞呼吸类型时,可以根据液滴是否移动及移动方向来判断细胞呼吸的类型。在设计对照实验时,可以将10%NaOH溶液换成蒸馏水，其他设计同装置。若酵母菌进行有氧呼吸,消耗氧气,产生的CO2被NaOH溶液吸取，导致装置内气压下降，液滴左移；若酵母菌进行无氧呼吸,不消耗氧气,产生的CO2被NaOH溶液吸取，不会引起装置内气压的改变，液滴不动。根据有氧呼吸的反映式可知，每消耗1 mol氧气产生1 mol CO2，消耗1/6 mol葡萄糖。根据题目信息，消耗3 mol O2，释放CO2 9 mol,可知有氧呼吸产生CO2为3 mol，无氧呼吸产生CO2为6 mol。则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/2 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为3 mol。故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。 答案 （1）CAB(或CBAB) DB 吸取空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰（其他合理答案亦可） 溴麝香草酚蓝水溶液（不可有错别字） （2）装置除用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他设计与装置相同 a向左移 d向右移 e向左移 f向右移 6题型五 比较光合作用和细胞呼吸的关系 1.生物层面区别生物类型 自养生物 异养生物光合作用能进行 不能进行 细胞呼吸 能进行 能进行 碳源 无机碳如CO2 有机碳如糖类 2.细胞层面区别器官及细胞 能否光合作用 能否细胞呼吸 根 导管细胞不能不能其它细胞 不能 能 茎 纤维细胞导管细胞 不能 不能 皮层细胞 能 能 其它细胞 不能 能 叶 导管细胞 不能 能 表皮细胞 不能 能 叶肉细胞 能 能 保卫细胞 能 能 3.细胞器层面区别光合作用场合只有一个叶绿体，细胞呼吸场合有两个：细胞质基质和线粒体，重要场合为线粒体，且只能运用丙酮酸不能运用葡萄糖。因两种细胞器的功能不同，所以产生的气体不同，叶绿体产生O2，线粒体则产生CO2。对位训练8.培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母菌的培养液,在所含成分上最大区别是( ) A.前者必须具有机成分 B.后者必须具有机成分 C.前者可以不含无机盐 D.后者可以不含无机盐 解析 单细胞绿藻因含叶绿体，可进行光合作用自己制造有机物；单细胞酵母菌既无叶绿 体，也无叶绿素，不能进行光合作用，因而必须提供现成的有机成分。至于无机盐，两者都不能缺少。9.现将提取的含新鲜完整线粒体和叶绿体的悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产气愤泡。请问这两种气泡成分是否同样？解释因素。答案 气泡成分不同样。由于丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生的是CO2，而叶绿体运用NaHCO3溶液分解产生的CO2气体进行光合作用，产生的是O2。