高考生物二轮复习 专题3 光合作用和细胞呼吸 考点3 光合作用和细胞呼吸的相关实验教案
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高中生物知识点总结光合作用和细胞呼吸高中生物知识点总结:光合作用和细胞呼吸在生物学中,光合作用和细胞呼吸是两个重要的生命过程。
光合作用是指植物将光能转化为化学能,通过合成有机物来维持生命活动;而细胞呼吸则是指细胞内有机物被氧化分解,同时释放能量。
一、光合作用光合作用是指光能转化为化学能,并且通过合成有机物质的过程。
这个过程通常发生在植物和一些原生生物的叶绿体中。
光合作用是维持地球上生物生存的重要过程之一。
1. 光合作用的公式光合作用的主要公式如下:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2这个公式表示,在光合作用中,光能被捕获后,二氧化碳和水通过一系列的酶催化反应,生成葡萄糖和氧气。
2. 光合作用的过程光合作用可分为光能捕获、光化学反应和暗反应三个过程:(1)光能捕获:光合作用一开始就是光能的捕获过程,光能被叶绿素等光合色素吸收。
(2)光化学反应:捕获到的光能被传递给反应中心,进而激发电子,从而开始一系列的光化学反应。
(3)暗反应:在光化学反应中,通过ATP和NADPH等能源分子提供的能量,将二氧化碳还原为有机物质(通常是葡萄糖)的过程。
3. 光合作用的条件光合作用是依赖于一定的条件才能进行的,主要有以下几个方面:(1)光照:光合作用需要光的能量,因此光照是光合作用进行的基本条件。
(2)温度:适宜的温度有利于光合作用的进行,其中20-30摄氏度是最适合的温度范围。
(3)二氧化碳浓度:光合作用需要二氧化碳作为原料,因此较高的二氧化碳浓度有利于光合作用的进行。
二、细胞呼吸细胞呼吸是指在细胞内将有机物氧化分解为二氧化碳和水,并通过这个过程释放能量的过程。
细胞呼吸在生物体的新陈代谢和能量供应中起着重要的作用。
1. 细胞呼吸的公式细胞呼吸的主要公式如下:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量这个公式表示,在细胞呼吸过程中,葡萄糖和氧气通过一系列的反应,被分解为二氧化碳、水和能量。
高中生物光合作用和细胞呼吸知识点高中生物光合作用和细胞呼吸知识点细胞呼吸这一内容是高中生物学教学的重点和难点,下面是高三网店铺给大家带来的高中生物光合作用和细胞呼吸部分知识点总结,希望对你有帮助。
高中生物光合作用和细胞呼吸知识点篇1一、ATP和酶1、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,是细胞生命活动的基础。
2、酶的作用:通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,可以说明酶在细胞代谢中具有催化作用,同时证明,与无机催化剂相比,酶具有高效性的特性。
3、酶的作用机理:1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
2)催化剂的作用:降低反应的活化能,促进化学反应的进行。
3)作用机理:催化剂是降低了反应的活化能。
与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
二、光合作用概念及其反应式光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。
总反应式:CO2+H2O───→(CH2O)+O2反应式的`书写应注意以下几点:(1)光合作用有水分解,尽管反应式中生成物一方没有写出水,但实际有水生成;(2)“─→”不能写成“=”。
对光合作用的概念与反应式应该从光合作用的场所——叶绿体、条件——光能、原料——二氧化碳和水、产物——糖类等有机物和氧气来掌握。
三、有氧呼吸:有氧呼吸三阶段反应式及场所在细胞质基质中发生有氧呼吸第一阶段即:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP) (每个箭头上边都加上酶,下同)在线粒体基质中发生有氧呼吸第二阶段即:2C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量(2ATP)在线粒体内膜发生有氧呼吸第三阶段:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP)总反应式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量四、无氧呼吸:(两阶段都在在细胞质基质中进行)第一阶段与有氧呼吸相同:C6H12O6→2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+少量能量第二阶段丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]→2C3H6O3(乳酸)2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]→2C2H5OH(酒精)+2CO2总反应式C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量高中生物光合作用和细胞呼吸知识点篇2一、相关概念:细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。
整合考点5“共同担当”的光合作用与细胞呼吸一、光合作用与细胞呼吸原理及关系图解1.理清光合作用与细胞呼吸的关系2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系Ⅰ.光合作用与细胞呼吸的物质联系(1)过程联系图解:(2)相应元素转移过程分析:Ⅱ.光合作用与细胞呼吸的能量联系二、影响光合作用和细胞呼吸的因素及相关模型解读1.把握影响细胞呼吸的“四类”曲线(1)甲图:温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
(2)乙图:①O2浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0<O2浓度<10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③O2浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。
④O2浓度=5%时,有机物消耗最少。
(3)丙图:自由水含量较高时呼吸作用旺盛。
(4)丁图:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有抑制作用。
2.把握光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量和(CH2O)合成量变化的四条曲线(1)CO2供应不变(2)光照不变3.关注光合作用影响因素中的2个易忽略点(1)温度:主要影响暗反应,因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。
(2)CO2浓度:过高时会抑制植物的细胞呼吸,进而影响到光合作用。
4.曲线分析植物光合作用与细胞呼吸的关系(1)a点:凌晨3~4时,温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放减少。
(2)b点:上午5时左右,开始进行光合作用。
(3)bc段:光合作用小于细胞呼吸。
(4)c点:上午6时左右,光合作用等于细胞呼吸。
(5)ce段:光合作用大于细胞呼吸。
(6)d点:温度过高,部分或全部气孔关闭,出现“午休现象”。
(7)e点:下午6时左右,光合作用等于细胞呼吸。
(8)ef段:光合作用小于细胞呼吸。
(9)fg段:停止光合作用,只进行细胞呼吸。
三、光合作用与细胞呼吸的实验探究1.解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率的关系(1)图示(2)解读①A点:只进行细胞呼吸。
高考生物二轮复习专题突破考点四光合作用与细胞呼吸的实验探究1.装置法测定光合速率与呼吸速率(1)测定装置(2)测定方法及解读①测定呼吸速率(装置甲)a.装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。
b.玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用的干扰。
c.置于适宜温度环境中。
d.红色液滴向左移动(装置甲单位时间内向左移动距离代表呼吸速率)。
②测定净光合速率(装置乙)a.装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求。
b.必须给予较强光照处理,且温度适宜。
c.红色液滴向右移动(装置乙单位时间内向右移动距离代表净光合速率)。
③根据“总(真正)光合速率=呼吸速率+净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。
物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
2.“叶片上浮法”探究环境因素对光合作用强度的影响利用“真空渗入法”排出叶肉细胞间隙的空气,充以水分使叶片沉于水中。
在光合作用过程中植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。
根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短),即能比较光合作用的强弱。
3.“黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率将装有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水层中,测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化,借此测定水生植物的光合速率。
黑瓶不透光,瓶中生物仅能进行呼吸作用;白瓶透光,瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。
因此,真正光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。
4.“半叶法”测定光合作用有机物的产生量“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部分热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。
【知识网络】知识点一、光合作用和细胞呼吸过程1.光合作用与细胞呼吸的联系(1)光合作用和细胞呼吸的关系图:(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系:①物质变化:C :CO 2――――→暗反应有机物――→呼吸Ⅰ丙酮酸―――→呼吸ⅡCO 2H :H 2O―――→光反应[H] ――――→暗反应 (CH 2O)――――――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]―――→呼吸ⅢH 2OO :H 2O―――→光反应O 2―――→呼吸ⅢH 2O②能量变化:光能―――→光反应ATP――――→暗反应 (CH 2O)――――→呼吸作用⎩⎪⎨⎪⎧ATP 热能―→各项生命活动 2.光合作用和有氧呼吸中[H]和ATP 的来源、去向分析知识点二、光合作用和呼吸作用速率测定利用典型装置测定光合、呼吸速率(如下图)(1)净光合速率的测定: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净光合速率。
③条件:整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。
(2)呼吸速率的测定(如上图):①上图同样可以用于呼吸速率的测定,但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液,吸收植物呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸速率指标:植物呼吸作用吸收氧气,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。
高频考点一细胞呼吸例1.(2019全国卷II·2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。
下列叙述正确的是A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生【答案】B【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,无葡萄糖,A错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸,B正确;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段,会生成少量ATP,C错误;马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减少,D错误。
2019年高考生物二轮复习专题3 光合作用与呼吸作用一、单选题(共17题;共34分)1.松土是农作物栽培的传统耕作措施。
相关看法不合理的是()A. 可以增加土壤的透气性,促进植物对无机盐的吸收B. 能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解C. 容易造成水土流失,可能成为沙尘暴的一种诱发因素D. 降低土壤微生物的呼吸作用强度,减少二氧化碳排放2.研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示.下列分析正确的是()A. 该植物光合作用的最适温度约为25℃B. 20℃条件下,光合与呼吸作用强度的差值最大C. 两曲线的交点处,该植物叶肉细胞内外CO2浓度相等D. 若每天的日照时间为12h,则该植物在35℃环境中无法生存3.如图表示某种植物的叶肉细胞中的甲、乙两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系下列说法正确的是()A. 甲产生的ATP可以被乙利用,乙产生的ATP也可以被甲利用B. 该叶肉细胞光合速率大于呼吸速率C. 乙产生的CO2被甲利用至少要经过8层磷脂双分子层D. 改变光照强度一定会改变甲细胞器中生理活动的强度4.在置于黑暗条件下叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液,再给予瞬时光照.下列说法正确的是()A. 黑暗条件下,叶绿体基质中不存在C3和C5B. 黑暗条件下,叶绿体悬浮液不能台成ATP和[H]C. 瞬时光照后,(CH2O)出现放射性比C3化合物早D. 光照瞬间,C3含量迅速增加而C5含量迅速减少5.下列关于细胞呼吸的叙述不正确的是()A. 有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物有丙酮酸B. 叶肉细胞中细胞呼吸产生的ATP不能用于光合作用的暗反应C. 人体长时间的剧烈运动肌肉细胞产生CO2的量多于O2的消耗量D. 无氧呼吸释放少量能量,不彻底氧化产物中储存有能量未释放6.下列与绿色植物新陈代谢有关的叙述中,正确的是()A. 绿色植物的光反应可以在暗处进行,暗反应也可以在光下进行B. 大豆根吸收矿质元素所需的ATP可以直接来源于光合作用C. 水果贮存时充入N2和CO2的目的主要是抑制无氧呼吸,延长水果的贮存时D. 即使给予叶绿素提取液适宜的温度、光照和CO2,也无法检测到有氧气生成7.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A TP、NADpH和CO2后,可完成暗反应8.如图曲线I表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(温度适宜、CO2浓度为0.03%).在y点时改变某条件,曲线变为Ⅱ.下列分析合理的是()A. 与y点相比,x点叶绿体中的C3含量较低B. 在y点时,升高温度导致曲线由Ⅰ变为ⅡC. 制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度D. 制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量9.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表.实验组别光照时间(s)放射性物质分布1 2 大量3﹣磷酸甘油酸(三碳化合物)2 20 12种磷酸化糖类3 60 除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析,下列叙述不正确的是()A. 本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B. 每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布C. CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类D. 实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等10.如图表示某高等绿色植物叶肉细胞内的部分生理过程,有关分析正确的是()A. 叶绿体和线粒体在光下和黑暗中都可产生ATPB. 有氧呼吸时,碳的转移途径是:C6H12O6→丙酮酸→CO2C. 突然降低光照强度,X的含量将降低D. 若叶肉细胞内过程②的速率大于过程④和⑤的速率,则该植物的干重必然增加11.在晴朗的夏季,将一正常生长的绿色植物放入密闭的透明玻璃罩内,室外继续培养.每隔一段时间用C02浓度检测仪测定玻璃罩内C02浓度,绘制成如图所示曲线(水平虚线:实验开始时玻璃罩内CO2浓度).据图得出的正确判断是()A. FG段表明气孔关闭,光合作用小于呼吸作用B. E点时植物体内的有机物含量比A点时多C. D点开始进行光合作用,H点光合作用消失D. 该植物在这一天中表现出生长现象12.某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行),结果如图所示.相关分析合理的是()A. 图一可见呼吸底物为葡萄糖、O2浓度为A时,O2的吸收量等于CO2的释放量B. 图一中DE段CO2的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性C. 图二可见乙品种比甲品种呼吸速率低,且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中D. 图二中F点时甲的叶肉细胞中消耗ADP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体13.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是()A. 破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中B. 细胞呼吸释放的能量多数以热能的形式散失C. 人体剧烈运动时产生的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸D. 呼吸过程中产生的与光合作用过程中产生的NADPH是同一种物质14.如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。
专题三光合作用和细胞呼吸课前——明考向·串知识由课标·明考向课标要求1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量考查方向2.以曲线分析题形式考查影响光合作用的环境因素及在生产中的应用3.结合生产、生活实践,考查细胞呼吸的原理和应用串知识·夯基础主干知识易错清零1.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的有__②⑤⑦⑧__①种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化。
②A TP分子高能磷酸键中能量主要来自呼吸作用。
③酵母菌呼吸过程中产生H2O的场所是线粒体基质。
④人体剧烈运动产生的CO2来自有氧呼吸与无氧呼吸。
⑤有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水。
⑥肺炎双球菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质。
⑦无氧呼吸只在第一阶段生成少量的A TP。
⑧选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈。
⑨进入夜间,叶肉细胞内ATP的合成停止。
2.下列关于光合作用基本过程的叙述,正确的有__②③⑨__①光反应阶段不需要酶的参与。
②暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗。
③光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能。
④蓝藻细胞水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上。
⑤光合作用产生的[H]进入线粒体中参与H2O的生成。
⑥CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能。
⑦CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类。
⑧被还原的C5在有关酶的作用下,可再形成C3。
⑨光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂。
3.下列关于影响光合作用速率的叙述,正确的有__①②⑤⑥⑦⑨__①温度和光照会影响CO2的固定速率。
②光照强度由强变弱时,短时间内C3含量会升高。
③当植物体有机物积累量为零时,叶肉细胞的呼吸速率等于光合速率。
光合作用和细胞呼吸的相关实验1.光合作用与呼吸作用实验设计中实验条件的控制方法(1)增加水中氧气——泵入空气或放入绿色水生植物。
(2)减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖。
(3)除去容器中的二氧化碳——氢氧化钠溶液。
(4)保持容器中二氧化碳浓度不变——NaHCO3溶液。
(5)除去叶片中原有的淀粉——置于黑暗环境中一段时间。
(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光。
(7)消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响——消毒。
(8)探究酵母菌的呼吸方式,检测产生的CO2情况——用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。
(9)除去叶中叶绿素——酒精隔水加热。
(10)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。
2.“装置图法”测定光合速率与呼吸速率(1)测定装置(2)测定方法及解读①测定呼吸速率(装置甲)a.装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。
b.玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰。
c.置于适宜温度环境中。
d.红色液滴向左移动(装置甲单位时间内向左移动距离代表呼吸速率)。
②测定净光合速率(装置乙)a.装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求。
b.必须给予较强光照处理,且温度适宜。
c.红色液滴向右移动(装置乙单位时间内向右移动距离代表净光合速率)。
③根据“总(真正)光合速率=呼吸速率+净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。
物理误差的校正:为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
3.“叶片上浮法”探究影响光合作用的因素利用“真空渗入法”排出叶肉细胞间隙的空气,充以水分使叶片沉于水中。
在光合作用过程中植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。
根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短),即能比较光合作用的强弱。
4.“黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率将装有水和水生植物的黑、白瓶置于不同水层中,测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化,借此测定水生植物的光合速率。
黑瓶不透光,瓶中生物仅能进行呼吸作用;白瓶透光,瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。
因此,真正光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。
5.“半叶法”测定光合作用有机物的产生量“半叶法”的原理是将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。
在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为M A、M B,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。
即M=M B-M A,M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。
1.某兴趣小组设计如图所示实验装置探究“光照强度对黑藻光合速率的影响”。
(1)单位时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内什么的量?(2)如果利用该装置测定在一定光照强度下黑藻叶绿体实际光合作用的速率,可采取的方法是(写出具体的实验思路):____________。
提示:(1)释放氧气的量。
(2)首先不给予光照,测出黑藻单位时间内的氧气吸收量(呼吸作用速率);再给予一定光照条件,其他条件不变,测出黑藻单位时间内氧气释放量(净光合作用速率);然后将光照条件下黑藻单位时间氧气释放量(净光合作用速率)加上黑暗条件下黑藻单位时间内的氧气吸收量(呼吸作用速率),就是该光照条件下黑藻叶绿体实际光合作用的速率。
2.研究表明,钙(CaCl2)与脱落酸(ABA)都能提高棉花的抗旱能力,并且混合使用效果更佳,请简要写出证明该观点的实验设计思路。
提示:在干旱条件下分别用清水、CaCl2、ABA及CaCl2和ABA的混合物处理棉花,测量并比较四种情况下的净光合速率大小。
1.(2019·全国卷Ⅱ节选)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。
若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。
据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内__________________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B 的差值表示这段时间内______________________。
解析:若干小时后,透光的乙瓶中的氧气含量(C)与水样中氧气的初始含量(A)的差值表示这一时间段内生产者净光合作用的放氧量;水样中氧气的初始含量(A)与不透光的甲瓶中的氧气含量(B)的差值表示这一时间段内生产者呼吸作用的耗氧量;C与B的差值表示这一时间段内生产者光合作用的总产氧量。
答案:生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量2.(2016·全国卷Ⅱ)BTB是一种酸碱指示剂。
BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。
某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。
其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。
各试管的实验处理和结果见下表。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:(1)本实验中,50 min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由___________________________________________________________________________________引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是________(填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”),判断依据是______________________________________________________________________________________。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草____________________________________________________。
解析:(1)1号试管中没有加水草,50 min后1号试管的溶液颜色仍为浅绿色,说明无关变量不会引起溶液颜色的变化,2至7号试管的实验结果应是由水草的光合作用和呼吸作用引起的;若1号试管的溶液是蓝色,说明无水草的光照条件下溶液中CO2含量减少了,无关变量对实验结果有影响,则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。
(2)2号试管进行了遮光,水草不能进行光合作用,只能进行呼吸作用产生CO2,而且与3号试管(光合作用强度小于呼吸作用强度)相比,2号试管溶液中的CO2含量更多,颜色应为黄色。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下溶液中CO2含量没有变化,水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等,吸收与释放的CO2量相等。
答案:(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用(合理即可) 不可靠的(2)黄色水草在遮光条件下不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2浓度高于3号试管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2量相等3.(2016·全国卷Ⅲ)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。
于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是________,其依据是_______________________;并可推测,________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中,若适当提高第________组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是____________________________________________。
(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
解析:(1)根据表格信息可知,对照组、实验组一、实验组二在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大;实验组二、实验组三、实验组四在相同相对的湿度条件下,随温度的变化,光合速率变化不大。
因此可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。
根据上述结论,增加麦田环境的相对湿度可提高小麦的光合速率,降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)与实验组四相比,实验组三的温度高6 ℃,光合速率有所提高,说明实验组四的环境温度未达到光合作用的最适温度,故适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。
(3)CO2进入叶肉细胞的方式是自由扩散,不需要载体蛋白,不需要消耗ATP。
答案:(1)湿度(或相对湿度) 在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大(合理即可) 增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(合理即可) (3)不需要不需要细胞呼吸的相关实验1.(2019·潍坊期末)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如图所示的实验装置(不考虑其他因素的影响)。
以下说法错误的是( )A.甲装置有色液滴不动,说明酵母菌只进行无氧呼吸B.甲装置有色液滴左移,说明酵母菌只进行有氧呼吸C.乙装置有色液滴不动,说明酵母菌只进行有氧呼吸D.乙装置有色液滴右移,说明酵母菌中一定存在无氧呼吸B[甲装置中放入的是NaOH溶液和酵母菌葡萄糖培养液,NaOH溶液能吸收CO2,有色液滴的移动量代表O2的吸收量。
乙装置放入的是清水和酵母菌葡萄糖培养液,清水不能吸收CO2,乙装置中酵母菌进行有氧呼吸,吸收的O2和释放的CO2量相等,液滴不移动,乙装置中酵母菌进行无氧呼吸,释放CO2会造成液滴右移。
]2.为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入①~⑥试管中,加入不同的物质,进行了如下表的实验。