第2讲 光合作用与细胞呼吸考纲点击知识内容要求1.细胞呼吸Ⅱ2.光合作用Ⅱ考场传真1．（2011·浙江理综，1）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（ ）A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应2．（2009·浙江理综，4）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B．CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量3．（2012·浙江理综，30）某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度（即气孔开放程度）与光合速率的变化如图所示。请回答：（1）停止供水后，光合速率下降。这是由于水是________的原料，又是光合产物在植物体内________的主要介质。（2）在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是________点，其主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的______________________________________________________________减少。（4）生产实践中，可适时喷施植物激素中的________，起到调节气孔开度的作用。4．（2010·浙江理综，29Ⅰ）试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。图甲-13-\n图乙请回答：（1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中______和______更高。（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中B—C段CO2浓度升高缓慢是因为__________________________，C—D段CO2浓度急剧下降是因为试管苗____________。若D点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率________________。（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、________________和________________可缩短试管苗的适应过程。考向分析光合作用和细胞呼吸是生物重要的主干知识之一，是高考的重点和热点。自浙江自主命题开始就是重点考查内容，2009年考了一道半选择题，分值为9分；2010年考了一道非选择题的一部分，分值为14分；2011年考了一道选择题，分值为6分；2012年考了一道非选择题，分值为12分，可以这样说，这是高考的必考内容。这部分内容考查的知识主要集中在以下几个方面：（1）叶绿体、线粒体的结构组成及功能；（2）色素的提取与分离实验的分析与应用；（3）光合作用过程常与细胞呼吸结合在一起考查，一般与实验、模型或生产实践相联系，并以此为背景，进行综合试题的命制，主要考查学生获取信息的能力和通过比较分析与综合等方法，对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理判断的能力；（4）考查酵母菌的呼吸特点、酵母菌呼吸作用方式的探究和需氧呼吸、厌氧呼吸的过程、场所及特点。分析近几年课标高考，从总体趋势上来说，注重了实验推理能力的考查，以实验数据、图表等形式综合考查辩证思维能力、分析说明能力以及图文转换等多项能力。知识网络热点例析热点一 光合作用与细胞呼吸1．光合作用图解过程-13-\n2．细胞呼吸图解过程3．光合作用和细胞呼吸的关系（1）光合作用和细胞呼吸条件分析。光合作用在有光照时进行，有光和无光时都可以进行细胞呼吸。（2）光合作用和细胞呼吸的原料与产物分析。①光合作用所需要的CO2可以有两个来源：自身细胞呼吸产生；从周围空气中吸收。②光合作用释放的O2有两个去向：用于自身细胞呼吸；细胞呼吸用不完，才释放到周围的空气中。③光合作用制造的有机物有两个去向：用于细胞呼吸消耗；细胞呼吸消耗不完，才用于积累。4．光合、呼吸速率的测定（如图）（1）表观光合速率的测定。①NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。②植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是表观光合速率。③条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的重要条件。（2）呼吸速率的测定（如图）。①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3-13-\n溶液换成NaOH溶液，吸收植物细胞呼吸释放的CO2。②植物呼吸速率指标：植物细胞呼吸吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。5．利用气体含量变化判断光合强度和呼吸强度一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。（1）在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量（即空气中O2的减少量）或二氧化碳释放量（即空气中CO2的增加量）直接反映呼吸速率。（2）在光照条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映表观光合速率或称净光合速率。①光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量。②光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳消耗量＋细胞呼吸二氧化碳释放量。③光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量－细胞呼吸葡萄糖消耗量。（3）呼吸类型的判定。①如果吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等，则只进行需氧呼吸，或同时进行只产生乳酸的厌氧呼吸和需氧呼吸。②如果不吸收氧气，只放出二氧化碳，则只进行厌氧呼吸，进行酒精发酵。③如果吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量，则既进行需氧呼吸又进行只产生酒精和CO2的厌氧呼吸。④如果既不吸收氧气，也不放出CO2，则只进行产生乳酸的厌氧呼吸。【例1】（2012·大纲全国高考理综，31）金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示（图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。据图回答下列问题：（1）该研究探讨了________________________________对金鱼藻__________的影响。其中，因变量是__________。（2）该研究中净光合速率达到最大时的光照度为__________lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气__________μmol。（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是____________________。-13-\n解析：（1）图b探究了光照度对金鱼藻净光合速率的影响；图c中NaHCO3能提供CO2，不同浓度的NaHCO3提供的CO2浓度不同，所以图c探究了CO2浓度对金鱼藻净光合速率的影响；图d探究了pH对金鱼藻净光合速率的影响。因变量亦称反应变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果；该实验的因变量为净光合速率（或每克鲜重每小时释放氧气的微摩尔数）。（2）由图b可以直接看出，光照度为12.5×103lx时，金鱼藻的净光合速率达到最大。光照度为0时，金鱼藻只能进行细胞呼吸，由图a可以直接看出，黑暗中每克鲜重每小时消耗氧气8μmol。（3）pH通过影响酶的活性来影响光合作用和细胞呼吸，进而影响净光合速率。答案：（1）光照度、pH、NaHCO3浓度 净光合速率 净光合速率（2）12.5×103 8（3）酶活性受pH的影响触类旁通1（2012·杭州二模）某生物兴趣小组借助8套密封的相同探究装置，探究不同光强度（单位：lx）与被子植物蛇舌草光合速率（以O2释放量来表示）的关系。在其他条件相同的情况下，1h内记录到如下表所示的实验结果。请回答相关问题。（1）在每个光照条件下，均设置1、2、3组的目的是______________。（2）在光照强度为1000lx时，细胞内合成ATP的场所有_______________________。黑暗时，蛇舌草细胞呼吸的主要方式是________。（3）当光照强度由5000lx提高到6000lx时，限制其氧气释放量增加的环境因素主要有____________________。（4）根据上表数据，在右面的坐标图中画出光照强度在1000lx～3000lx时光合作用产生O2量与光强度关系的柱形图。（5）你认为还可以通过检测_________来表示蛇舌草的光合速率。热点二 影响生物光合作用因素分析1．光照强度（1）影响原理：影响光反应阶段，制约ATP和NADPH的产生，进而制约碳反应。（2）相关曲线：-13-\n（3）应用：温室大棚生产可适当提高光照强度；延长光照时间；增大光合作用面积（合理密植）；大棚用无色透明塑料。2．温度（1）影响原理：通过影响酶的活性进而影响光合作用（主要是制约碳反应）。（2）相关曲线：B点所示温度为此酶所需要的最适温度。（3）应用：适时播种；温室栽培作物时，白天适当提高温度，以增强作物的光合作用速率，夜间适当降低温度，抑制细胞呼吸酶的活性，以减少有机物的消耗，增加作物产量。3．CO2浓度（1）影响原理：影响碳反应阶段，制约C3的生成。（2）相关曲线：大气中CO2浓度低于A点时，植物不能进行光合作用。（3）应用：温室栽培作物时，适当提高室内二氧化碳浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥，可提高作物的光合作用速率。【例2】在一定浓度的CO2和适当的温度（25℃）条件下，测定小麦在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。材料光饱和时光照强度klx光饱和时CO2吸收量/（mg·100－1cm－2叶·h－1）小麦39328（1）本实验的实验变量是________________。黑暗条件下小麦叶肉细胞能产生ATP的场所有________________。（2）当光照强度超过9klx时，小麦光合速率不再增加，造成这种现象的实质是______________________。（3）当光照强度为3klx时，小麦固定的CO2的量为________mgCO2/（100cm2-13-\n叶·h），当光照强度为9klx时，小麦固定的CO2的量为________mgCO2/（100cm2叶·h）。（4）为了探究高温（30℃）、强光照（15klx）对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响程度的差异，研究小组设计了下表所示的实验方案。组别材料实验条件1小麦叶片25℃、9klxa230℃、15klxb3玉米叶片25℃、9klxc430℃、15klxd①若实验测得c≈d，则说明_________________________________________________________________________。②有人认为上述实验方案可去掉1、3组，由2、4组直接比较就能得出结论。你认为该做法是否可行？请说出理由。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：表中数据为小麦在不同光照强度条件下的光合作用速率，所以实验的自变量是光照强度。当光照强度超过9klx时，小麦光合速率不再增加说明植物能利用的光照强度最大是9klx，此时植物的光反应限制了碳反应的进行。3klx时，小麦的光合作用速率与细胞呼吸速率相等，此时小麦固定的CO2的量8mg/（100cm2叶·h）。光照强度为9klx时，小麦固定的CO2的量为净光合作用速率与细胞呼吸作用速率之和。第（4）小题测的是玉米和小麦的不同温度与光照强度条件下光合作用速率，d是玉米在高温、强光下测得的数值，若测得c≈d，则说明高温、强光照对玉米叶片光合作用的影响不大，玉米比较能耐高温与强光。若实验去掉1、3组，没有自身对照，不能说明问题。答案：（1）光照强度 细胞溶胶和线粒体（2）碳反应跟不上光反应（3）8 40 （4）①高温、强光照对玉米叶片光合作用的影响不大 ②不可行。仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温、强光照下光合作用的差异，缺乏自身对照，不能得出该条件分别对两种植物光合作用影响程度的大小方法归纳探究影响光合作用因素的实验思路①探究不同温度对光合作用的影响。注意：设置温度梯度范围时应围绕植物光合作用的最适温度而设，梯度要适宜，实验效果才明显。②探究CO2对光合作用的影响。注意：在探究CO2是光合作用原料的实验中，设置环境有CO2的为对照组，环境中无CO2的为实验组。也可通过设置不同浓度CO2的环境，探究CO2的浓度对光合作用的影响。触类旁通2（2012·浙南、浙北联考）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图A所示）。（1）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是____________________；装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的__________点。（2）在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：-13-\n每隔20min记录一次刻度数据……24293234……该组实验数据是在B曲线的__________段获得的。（3）E与F相比，E点时刻C3的合成速率______，与B点相比，A点形成的原因可能是______________。（4）如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对照实验？对照实验：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若在单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物真正光合作用的速率为________。热点三 影响细胞呼吸的因素的分析【例3】为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如下图中a～f所示装置，下列判断不合理的是（ ）A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行厌氧呼吸B．若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行需氧呼吸C．连接e→d→c→d，并从c侧通气，可验证酵母菌进行了需氧呼吸D．连接f→d，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了厌氧呼吸解析：A中NaOH吸收CO2，液滴未动说明没有消耗O2，b中液滴右移说明产生了CO2，酵母菌只进行厌氧呼吸；若只进行需氧呼吸，则b装置中液滴不移动；经过e、d装置可去除空气中的CO2，若经过c后d变浑浊，则可验证厌氧呼吸产生CO2；f为密闭容器，若d中石灰水变浑浊，可证明酵母菌厌氧呼吸产生CO2。答案：B方法归纳探究酵母菌的呼吸作用方式的实验设计及分析中，掌握此实验为对比实验，实验变量为氧气的有无，因为其需氧呼吸和厌氧呼吸方式都能产生CO2-13-\n，所以此实验的检测指标为CO2产生量的多少和是否有酒精产生。误区警示1．误认为黑暗中能一直进行光合作用的碳反应光合作用的碳反应过程不需要光，但需要光反应提供NADPH和ATP，所以若是在黑暗条件下，因为不能进行光反应，所以碳反应也不能进行。2．叶绿体在离体条件下，只需保持其正常生存状态的条件，即可正常发挥其生理作用。在植物体中，并非是每个细胞都存在叶绿体，如高等植物的根细胞。3．进行光合作用的生物不一定都有叶绿体，但必须都有相关的色素和酶，如蓝藻和光合细菌，因其为原核细胞，没有叶绿体等典型的细胞器，靠细胞溶胶中的色素和酶进行光合作用。所以“蓝藻细胞没有叶绿体也能进行光合作用，也能将水和二氧化碳合成有机物，同时也能产生氧气”的说法都是正确的。4．误认为细菌都进行厌氧呼吸。细菌分为好氧性细菌和厌氧性细菌，好氧性细菌细胞溶胶中含有进行需氧呼吸的酶，也能进行需氧呼吸产生二氧化碳和水。所以细菌的呼吸作用都是厌氧呼吸，在有氧的条件下细菌不能存活的说法是错误的。5．人体细胞的呼吸作用。人体成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸，通过厌氧呼吸获得能量，人体部分组织细胞在缺氧的情况下也能进行短时间的厌氧呼吸，产物是乳酸。6．厌氧呼吸也能产生气体，例如：生物进行厌氧呼吸产生酒精的同时也能产生二氧化碳，但生物的厌氧呼吸不能产生水。这些说法都是正确的。1．下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（ ）A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应2．下图为某植物处于25℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是（ ）A．A点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响B．C点为该植物的光饱和点C．D点的呼吸速率大于B点D．B点时该植物的O2产生量为N13．如果将1株绿色植物栽培在含HO的完全培养液中，给予充足的光照，经过较长一段时间后，下列物质中能含18O的有（ ）①周围空气的氧气 ②周围空气的二氧化碳 ③周围空气的水分子 ④光合作用生成的葡萄糖A．一项B．二项C．三项D．四项4．下图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时，O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段XY＝YZ。则在氧浓度为a时，需氧呼吸与厌氧呼吸（ ）A．消耗的有机物相等B．释放的能量相等C．释放的二氧化碳相等D．消耗的氧相等5．下图为某同学构建的需氧呼吸过程图，4、7均为水，下列说法正确的是（ ）-13-\nA．催化2→3过程的酶存在于线粒体内膜上B．产生的8主要用于合成ATPC．3必定全部释放到大气中D．6可来自叶绿体6．有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列叙述中错误的是（ ）氧浓度/%abcd产生CO2的量/mol912.51530产生酒精的量/mol96.560A.氧浓度为b时，经需氧呼吸产生的CO2为6molB．氧浓度为c时，消耗葡萄糖有50%通过酒精发酵C．氧浓度为d时，只进行需氧呼吸D．氧浓度为a时，不进行需氧呼吸7．束丝藻是我国淡水水体常见的水华蓝藻之一。为了研究不同无机磷浓度对其光合作用的影响，科学家进行了如下实验：取束丝藻藻液离心去上清液，藻细胞用无磷BG11培养基洗3次，转入无磷BG11培养基培养10d。再将藻细胞分别转接到不同磷浓度的BG11培养基（磷的终浓度为0.00,0.05,0.50,1.00mg/L）中，在适宜条件下培养。分别测定不同生长时间的束丝藻叶绿素a的含量和培养12d的束丝藻在不同光照强度下每克干重每分钟光合放氧量，结果如以下曲线。分析回答下列问题。图1 不同磷浓度下束丝藻的叶绿素a含量图2 束丝藻在不同磷浓度下的光合放氧曲线（1）该实验中先将获取的束丝藻在无磷培养基中培养10d的目的是________________________________________________________________________。（2）图1曲线表明，随着培养液中磷浓度的增加，叶绿素a的含量________。实验中为了减少测定数据的误差，应采取的措施是____________________________。（3）图2曲线表明了束丝藻的光合速率随着培养基中磷浓度的增加而______。从发展趋势看，如果继续提高培养液磷浓度，束丝藻光合速率将________________________________________________________________________。（4）碱性磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将核酸、蛋白质、生物碱等分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子。请推测，在缺磷培养液中培养时，束丝藻中的碱性磷酸酶催化的反应速率将______。-13-\n（5）磷元素的缺乏影响束丝藻的光合作用，你认为原因有________________________________________________________________________。（6）当光照强度超过500μmol光子/（m2·s）时，光合速率不再加快，从束丝藻内部因素看，主要限制因素是__________________。8．生物体的生命活动需要能量作为动力，生命活动中发生着能量形式的转变。20世纪80年代，生态学家对哺乳动物的个体总代谢率（每小时耗氧量）、单位体重代谢率（每小时每千克体重的耗氧量）与个体大小的关系进行了研究，部分实验数据如下表。动物体重/kg总耗氧量/（L·h－1）巢鼠0.0090.02252.50黄鼠0.0960.090.93猫2.51.700.68马65071.100.11（1）动物体生命活动的能量来自细胞呼吸，细胞呼吸的实质是____________________。细胞呼吸的主要方式是需氧呼吸，其第二阶段称为____________，与该阶段相关的酶分布在____________________。（2）哺乳动物总耗氧率随体重的增加而________。相同生物量的巢鼠和马，单位时间内消耗的有机物哪个多？____________。（3）从能量传递的效率分析，食物链甲（植物→巢鼠→猫）和食物链乙（植物→黄鼠→猫）中，能量传递效率较高的是食物链______________。（4）对个体大小与单位体重耗氧率的相关性，作出合理的解释。__________________________________________________________________________________________________。参考答案命题调研·明晰考向考场传真1．D 解析：光合作用产生氧气的部位在叶绿体基粒上，与叶绿体外膜无关；随着植物的生长，叶绿素的含量逐渐增多，当叶片衰老时，叶绿素逐渐减少而类胡萝卜素相对含量较稳定；冬季光合速率降低的主要原因是光照强度比夏季弱，温度低，酶活性减弱；碳反应在叶绿体基质中进行，需要CO2做原料及光反应提供的ATP及NADPH。2．D 解析：无氧条件下植物细胞厌氧呼吸产生酒精对水果细胞有毒害作用，零下低温易引起细胞结冰，二者均不利于水果的保鲜；C6H12O6在细胞溶胶中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中进一步分解产生CO2和H2O；光合作用过程包括光反应和碳反应，可将光能转变为稳定的化学能，细胞呼吸过程是将有机物中稳定的化学能转变成ATP和热能，因ATP也属于化学能，故C项不确切；夏季连续阴雨天，限制光合作用的主要因素是光照，适当增加光照能够提高光合速率，夜间适当降低温度可降低呼吸速率，二者结合起来，可提高作物产量。3．解析：（1）水是光合作用光反应阶段的原料，也是生物体内物质运输的主要介质，所以停止供水后，光合速率下降。（2）在温度、光照相同的条件下，因为B点时气孔开度小，CO2供应少，碳反应中需要光反应产物少，所以光饱和度低。（3）叶片的颜色主要由叶绿体中的色素形成。叶片发黄，其原因是叶绿素减少（合成减少或被分解），从而使类胡萝卜素的颜色显露出来。类囊体进行光反应，为碳反应提供NADPH和ATP。（4）在植物缺水时，脱落酸能使气孔关闭，是很好的抗蒸腾剂。答案：（1）光合作用 运输（2）B 气孔开度降低，CO2吸收减少（答出一项即可）（3）叶绿素合成速度变慢或停止（或叶绿素分解），类胡萝卜素的颜色显露出来（答出一项即可） NADPH和ATP（4）脱落酸4．解析：（1）据图甲可知，试管苗在不加蔗糖的培养基中比加蔗糖的培养基中具有更大的光合速率和光饱和点。-13-\n（2）黑暗条件下幼苗只进行呼吸作用，当CO2浓度过高时，会抑制细胞呼吸，使CO2产生速率下降。c～d段CO2浓度下降，是因为给予了光照，植物进行光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度，幼苗吸收CO2。d点时光合速率下降且等于呼吸作用强度，是因为受到了CO2浓度的限制，若打开瓶塞，CO2浓度增大，光合速率会提高。（3）综上可知，试管苗适宜生活在无糖、较高CO2浓度和较强光照强度的条件下。答案：（1）光合速率 光饱和点 （2）CO2浓度过高使细胞呼吸减弱进行光合作用吸收了CO2 提高 （3）适当提高CO2浓度 适当提高光照强度体系构建·聚焦热点热点例析【触类旁通1】解析：（1）1、2、3组是相同的实验处理，因此属于相同的重复实验，故目的应该是减少（避免）实验误差。（2）1000lx时的光强度是光合作用等于细胞呼吸，故光合作用和需氧呼吸同时进行，所以产生ATP的场所有叶绿体（类囊体）、细胞溶胶和线粒体。而黑暗时，在有氧条件下，可进行需氧呼吸。（3）当光强度由5000lx提高到6000lx时，光合作用强度不再增大，说明光照强度不是主要影响因素，故可写二氧化碳浓度、温度。本题解题时还需注意题中要求是环境因素。（4）分析题意，光合作用产生O2量应该是总光合作用强度，故需要表格中的O2的释放量（净光合作用强度）加上细胞呼吸强度。（5）反映光合作用效率的因素可以是O2释放量，CO2的吸收量，或者有机物的积累量。答案：（1）减少（避免）实验误差 （2）叶绿体（类囊体）、细胞溶胶和线粒体 需氧呼吸 （3）二氧化碳浓度、温度 （4）见下图（5）O2释放量（或CO2吸收量或有机物积累量）【触类旁通2】解析：（1）装置内加入CO2缓冲液，可使CO2含量维持稳定，故影响小室内植物光合作用速率变化的环境因素主要是光照强度和温度。刻度管中液滴的移动与装置内氧气的量有关，移到最右点说明装置中氧气积累量最多，对应于图B中的18时，18时后光合作用停止，只进行呼吸作用，要消耗氧气。（2）分析表中记录的刻度数据可知，光合作用速率逐渐降低，应该对应于图B中的DE段或FG段。（3）E点时为一天中温度最高的时刻，会出现光合午休现象，气孔关闭，CO2不能进入叶片，导致短时间内CO2量供应不足，C3的合成速率最低，随着温度的降低气孔逐渐打开，叶片内CO2量逐渐增多，C3的合成速率逐渐升高。所以，E点与F点相比，E点C3的合成速率慢。6时之前光照强度几乎为零，光合作用的影响因素主要是温度。（4）A实验中植物既进行光合作用又进行细胞呼吸，要测定该植物真正光合作用的速率，需知道细胞呼吸速率，所以设置对照组如A一样的装置C，将装置C遮光并放在和A相同的环境条件下。对照组消耗氧气数值为负值，因此该植物真正光合速率为M－N。答案：（1）光照强度、温度 18（或G）（2）DE或FG（3）慢 A点时刻温度较低（4）对照实验：设置如A一样的装置C，将C遮光放在和A相同的环境条件下 M－N创新模拟·预测演练1．D 解析：在叶绿体中，O2在类囊体薄膜上产生，与叶绿体外膜无关。落叶植物叶片发黄时，叶绿素比例降低，类胡萝卜素比例增加，绿色退去，黄色显现。光合速率高低与光照时间长短无关，光合产量才与时间有关，与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是温度降低。光反应为碳反应提供的就只是ATP和NADPH，因此离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应。-13-\n2．D 解析：据图分析，A点时叶肉细胞进行呼吸作用，但不进行光合作用，细胞呼吸受多种因素的影响。B点代表光补偿点，B点时植物光合作用产生的氧气量等于细胞呼吸吸收的氧气量，此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，该植物的O2产生量为N1。D点代表光饱和点，因温度不变，B、D两点的呼吸速率相等。C点时该植物的O2产生量为N1＋N2。3．D 解析：通过植株的蒸腾作用周围空气中的水分子中有HO。通过光合作用HO分解，周围氧气中出现18O2，同时HO还能参与呼吸作用，出现C18O2，通过光合作用C18O2合成葡萄糖。4．C 解析：图中XZ、YZ分别表示呼吸作用、需氧呼吸释放的CO2量，因XY＝YZ，故两种呼吸方式释放的CO2相等。需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的有机物与产生的CO2之比分别为1∶6,1∶2。故需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的有机物之比为1∶3，释放能量需氧呼吸远比厌氧呼吸大。5．D 解析：难度中等。2→3过程为需氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质上；8产生的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中；对于植物3还可以被叶绿体吸收；6为氧气，可来自叶绿体的光合作用。6．B 解析：氧浓度为b时，厌氧呼吸产生酒精和CO2的量相等，则需氧呼吸产生CO2的量＝12.5－6.5＝6；氧浓度为c时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量为6/2＝3，需氧呼吸消耗葡萄糖的量为（15－6）/6＝3/2，酒精发酵消耗葡萄糖大于50%；氧浓度为d时，无酒精产生，则只进行需氧呼吸；氧浓度为a时，CO2的量和酒精的量相等，只进行厌氧呼吸。7．解析：（1）本实验是研究不同磷浓度下束丝藻的相应变化，去除细胞中游离的磷对实验的影响。（2）图1曲线表明，随着培养液中磷浓度的增加，叶绿素a的含量增加。为了减少测定数据的误差，应测定多次，取平均值。（3）图2曲线表明了束丝藻的光合速率随着培养基中磷浓度的增加而加快，再增加其浓度光合速率变化不明显。（4）在缺磷培养液中培养时，束丝藻将调节自己的酶系统提高对磷的利用率，碱性磷酸酶催化的反应速率将加快。（5）磷元素的缺乏会影响叶绿素和ATP等的合成，缺磷会影响叶绿体膜的形成，从而影响束丝藻的光合作用。（6）当光照强度超过500μmol光子/（m2·s）时，受叶绿体中酶、色素含量的限制光合速率不再加快。答案：（1）去除细胞中游离的磷对实验的影响（2）增加 测定多次，取平均值（3）加快 增加不明显（或不再加快）（4）加快（5）缺磷会影响叶绿素和ATP等的合成（或缺磷会影响叶绿体膜的形成）（6）酶、色素的含量8．解析：（1）细胞呼吸就是把有机物分解成无机物，释放有机物中储存的能量。需要第二阶段（柠檬酸循环）有关的酶主要分布在线粒体基质中，少数酶分布在嵴上。（2）从表格中可以看出，总耗氧率随体重的增加而增大，从表格的第三列数据可以看出，相同生物量的巢鼠和马，单位时间内消耗的有机物巢鼠比马要多。（3）动物自身的耗氧率越高，意味着自身的呼吸作用消耗越高，能够传递给下一营养级的能量相应也会减少一些，所以食物链乙（植物→黄鼠→猫）的能量传递效率相对较高。（4）个体小，与外界接触的相对表面积大，散热也快，需增加产热以维持体温恒定，因而单位体重耗氧量较大。答案：（1）分解有机物，释放能量 柠檬酸循环 线粒体基质和嵴（内膜）（2）增大 巢鼠（3）乙（4）个体小，相对表面积大，散热快，需增加产热以维持体温恒定，因而单位体重耗氧量较大（或：个体大，相对表面积小，散热慢，产热量较少就可以维持体温恒定，因而单位体重耗氧量较小等）-13-
