光合作用与呼吸作用一轮复习.pptx
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1、高考大题专攻系列(一)光合作用和细胞呼吸的综合应用【答题必备答题必备】关于光合作用和细胞呼吸的计算,一般不根据化关于光合作用和细胞呼吸的计算,一般不根据化学反应式计算学反应式计算COCO2 2、O O2 2或葡萄糖含量的变化,而是根据或葡萄糖含量的变化,而是根据光合作用和细胞呼吸的关系来推断相关数量。通常有光合作用和细胞呼吸的关系来推断相关数量。通常有以下两种考查方式:以下两种考查方式:考查角度一考查角度一光合作用和细胞呼吸的相关计算光合作用和细胞呼吸的相关计算1.1.计算光合速率:计算光合速率:(1)(1)计算公式:计算公式:真正真正(总总)光合速率光合速率=净净(表观表观)光合速率光合速率
2、+呼吸速率呼吸速率(2)(2)公式解读:公式解读:项目项目常用表示方法常用表示方法真正真正(总总)光合速率光合速率O O2 2产生产生(生成生成)速率速率COCO2 2固定速率固定速率有机物产生有机物产生(制造、生成制造、生成)速率速率净净(表观表观)光合速率光合速率O O2 2释放释放速率速率COCO2 2吸收速率吸收速率有机物积累有机物积累速率速率呼吸呼吸速率速率黑暗中黑暗中O O2 2吸收速率吸收速率黑暗中黑暗中COCO2 2释放速率释放速率有机物消耗有机物消耗速率速率(3)(3)实例分析:这类计算常常借助曲线图考查,如纵实例分析:这类计算常常借助曲线图考查,如纵坐标给出黑暗中坐标给出黑
3、暗中COCO2 2的释放量为的释放量为a a,即呼吸速率;横坐,即呼吸速率;横坐标上某一光照强度对应的曲线上标上某一光照强度对应的曲线上COCO2 2的吸收量为的吸收量为b b,即,即净光合速率;可以计算出真正光合速率,即净光合速率;可以计算出真正光合速率,即a+ba+b。2.2.判断有机物积累量:判断有机物积累量:(1)(1)理论依据:植物在黑暗条件下只进行呼吸作用,在理论依据:植物在黑暗条件下只进行呼吸作用,在光照条件下既进行光合作用,又进行呼吸作用,当净光照条件下既进行光合作用,又进行呼吸作用,当净光合速率光合速率00时,植物会积累有机物。时,植物会积累有机物。(2)(2)实例分析:如下
4、图表示植物在密闭大棚中,一昼夜实例分析:如下图表示植物在密闭大棚中,一昼夜内内COCO2 2浓度的变化,比较浓度的变化,比较B B、D D两点积累有机物的多少。两点积累有机物的多少。分析:分析:D D点比点比B B点光合作用时间长,且净光合速率点光合作用时间长,且净光合速率00,故故D D点积累的有机物较多。点积累的有机物较多。【典题例证典题例证】(2015(2015北京高考北京高考)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下暗转换条件下COCO2 2吸收量的变化,每吸收量的变化,每2s2s记录一个实验记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。数据并在图中以点的形
5、式呈现。(1)(1)在开始检测后的在开始检测后的200 s200 s内,拟南芥叶肉细胞内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解利用光能分解_,同化,同化COCO2 2。而在实。而在实验的整个过程中,叶片可通过验的整个过程中,叶片可通过_将储将储藏在有机物中稳定的化学能转化为藏在有机物中稳定的化学能转化为_和热能。和热能。ATPATP中的化学能中的化学能水水细胞呼吸细胞呼吸(2)(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下图中显示,拟南芥叶片在照光条件下COCO2 2吸收吸收量在量在_molm_molm-2-2ss-1-1范围内,在范围内,在300s300s时时COCO2 2_达到达到2.2molm2.2mol
6、m-2-2ss-1-1。由此得。由此得出,叶片出,叶片的总的总(真正真正)光合速率大约光合速率大约_molCO_molCO2 2m m-2-2ss-1-1。(本小题所填数值保留至小数点后一位本小题所填数值保留至小数点后一位)2.42.42.82.80.20.20.60.6释放量释放量(3)(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s100s以后,以后,叶片的叶片的COCO2 2释放释放_,并达到一个相对稳定,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。暗中不同的呼吸过程。(4)(4)
7、为证明叶片在光下呼吸产生的为证明叶片在光下呼吸产生的COCO2 2中的碳元素一中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用_技术进行研究。技术进行研究。逐渐减少逐渐减少1414C C同位素示踪同位素示踪【典题技法归纳典题技法归纳】(2015(2015江苏高考江苏高考)为了研究为了研究2 2个新育品种个新育品种P1P1、P2P2幼苗的幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。请回答下列问题:
8、结果如下图所示。请回答下列问题:(1)(1)图图1 1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在在_相同的实验条件下,测相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积得的单位时间、单位叶面积_的释放量。的释放量。(2)(2)光合作用过程中,光合作用过程中,COCO2 2与与C C5 5结合生成结合生成_,消耗的,消耗的C C5 5由由_经过一系经过一系列反应再生。列反应再生。光照强度、光照强度、CO2CO2浓度浓度O O2 2C C3 3C C3 3(3)(3)由图可知,由图可知,P1P1的叶片光合作用能力最强,推断其主的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面
9、是其叶绿素含量较高,可以产生更要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的多的_;另一方面是其蛋白质含量较高,含有;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的更多的_。(4)(4)栽培以后,栽培以后,P2P2植株干重显著大于对照,但籽实的产植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是量并不高,最可能的生理原因是_。P2P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少HH和和ATPATP参与光合作用的酶参与光合作用的酶【母题变式母题变式】(1)(1)新育品种与原种光合酶新育品种与原种光合酶的最适温度都是的最适温度都是_。(2)(2)净光合速率
10、除可检测净光合速率除可检测O O2 2释放量外,还可检测释放量外,还可检测_。(3)(3)若突然转为阴天,则该植物的若突然转为阴天,则该植物的C C3 3含量含量_,C C5 5含含量量_。2525COCO2 2吸吸收量收量(有机物积累量有机物积累量)增加增加减少减少4.(20144.(2014全国卷全国卷)某植物净光合速率的变化趋势如某植物净光合速率的变化趋势如图所示。图所示。据图回答下列问题:据图回答下列问题:(1)(1)当当COCO2 2浓度为浓度为a a时,高光强下该植物的净光合速率为时,高光强下该植物的净光合速率为_。COCO2 2浓度在浓度在a ab b时,曲线时,曲线_表示表示了
11、净光合速率随了净光合速率随COCO2 2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。(2)CO(2)CO2 2浓度大于浓度大于c c时,曲线时,曲线B B和和C C所表示的净光合速率不所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是再增加,限制其增加的环境因素是_。0 0A A、B B和和C C光强光强(3)(3)当环境中当环境中COCO2 2浓度小于浓度小于a a时,在图示的时,在图示的3 3种光强下,种光强下,该植物呼吸作用产生的该植物呼吸作用产生的COCO2 2量量_(_(填填“大大于于”“”“等于等于”或或“小于小于”)光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量。量。(4)(4)据图可推测
12、,在温室中,若要采取提高据图可推测,在温室中,若要采取提高COCO2 2浓度浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑_这一因素的影响,并采取相应措施。这一因素的影响,并采取相应措施。(1)0(1)0A A、B B和和C C(2)(2)光强光强(3)(3)(4)(4)大于大于光强光强4.(20154.(2015全国卷全国卷)为了探究不同光照处理对植物光为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了材料设计了A A、B B、C C、D D四组实验。各组实验的温度、四组
13、实验。各组实验的温度、光照强度和光照强度和COCO2 2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为理的总时间均为135 s135 s,处理结束时测定各组材料中光,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:A A组:先光照后黑暗,时间各为组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s67.5 s;光合作用产物;光合作用产物的相对含量为的相对含量为50%50%。B B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为和黑暗时间各为7.5 s7.
14、5 s;光合作用产物的相对含量为;光合作用产物的相对含量为70%70%。C C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为和黑暗时间各为3.75 ms(3.75 ms(毫秒毫秒);光合作用产物的相对;光合作用产物的相对含量为含量为94%94%。D D组组(对照组对照组):光照时间为:光照时间为135 s135 s;光合作用产物的相;光合作用产物的相对含量为对含量为100%100%。回答下列问题:回答下列问题:(1)(1)单位光照时间内,单位光照时间内,C C组植物合成有机物的量组植物合成有机物的量_(填填“高于高于”“”“等于等于”
15、或或“低于低于”)D)D组植物合成有机物组植物合成有机物的量,依据是的量,依据是_ _ _;C C组和组和D D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_,这些反应发生的部位是叶绿体的,这些反应发生的部位是叶绿体的_。高于高于 C C组只用了组只用了D D组一半的光照时间,其光合组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是作用产物的相对含量却是D D组的组的94%94%光照光照基质基质(2)A(2)A、B B、C C三组处理相比,随着三组处理相比,随着_的增加,使光下产生的的增加,使光下产生的_能够及时利用与及时能够及时利用与及时再生,从而提高了光
16、合作用中再生,从而提高了光合作用中COCO2 2的同化量。的同化量。光照和黑暗交替频率光照和黑暗交替频率ATPATP和还原型辅酶和还原型辅酶答案:答案:(1)(1)高于高于C C组只用了组只用了D D组一半的光照时间,其光组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是合作用产物的相对含量却是D D组的组的94%(94%(其他合理答案也其他合理答案也可可)光照基质光照基质(2)(2)光照和黑暗交替频率光照和黑暗交替频率(其他合理答案也可其他合理答案也可)ATPATP和和还原型辅酶还原型辅酶【类题精练类题精练】(2016(2016太原模拟太原模拟)如图表示某一生长迅速的植物在夏如图表示某一生长迅速
17、的植物在夏季季24 h24 h内内COCO2 2净吸收量和净释放量净吸收量和净释放量(单位:单位:mg)mg)。请回。请回答:答:(1)(1)在在_时,该植物既没有时,该植物既没有COCO2 2的净吸收,的净吸收,也没有也没有COCO2 2的净释放,说明植物此时刻的净释放,说明植物此时刻_。(2)(2)测定植物呼吸速率比较简单的方法是测定植物呼吸速率比较简单的方法是_。假设该植物在。假设该植物在24 h24 h内呼吸速率不变,则该植物的呼吸速率为内呼吸速率不变,则该植物的呼吸速率为_mg/h_mg/h,最高光合速率约为最高光合速率约为_mg/h_mg/h。光合作用强度与呼吸作用强度相等光合作用
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