1、章末整合提升,第四章 光合作用和细胞呼吸,知识系统构建,规律方法整合,内容索引,热点考题集训,知识系统构建,释放,分解,专一性,直接能源,APPP,高效性,光照强度,温度,1.酶并非都是蛋白质，少数酶是RNA；酶具有催化作用，其原理是降低化学反应的活化能。 2.酶的作用具有高效性、专一性和作用条件温和等特性。 3.ATP中远离A的高能磷酸键易断裂，也易形成(伴随能量的释放和储存)。生物体内ATP含量不多，但转化迅速，能保证持续供能。 4.植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。光合作用的光反应产生的ATP只用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸
2、产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。,5.光反应的场所是叶绿体类囊体膜，产物是O2、H和ATP。暗反应的场所是叶绿体基质，产物是有机物和ADP、Pi。 6.光合作用中的物质转变为： (1)14CO214C3(14CH2O)； (2)H O18O2。 7.光合作用的能量转变为：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。,8.有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，反应式为：,规律方法整合,整合一 验证酶特性的实验方法整合 1.酶的高效性实验探究实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。,2.酶作用的适宜条件实验探究 (1)最适温度的探究思路,解析 因加热本身能加快过氧化氢的分
3、解，故不能用过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响；探究酶的高效性时用酶与无机催化剂作比较；探究温度对淀粉酶活性的影响，不选择斐林试剂对实验结果进行检测，因为斐林试剂检测中水浴加热时会使低温条件下的酶的活性升高；用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不用碘液对实验结果进行检测，因为无论蔗糖水解与否遇碘液都没有颜色变化。,例1 关于探究酶特性的实验叙述中，正确的是 A.若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物 B.若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照 C.若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测 D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用
4、碘液对实验结果进行检测,答案,解析,整合二 分析当光照与CO2浓度发生骤变时，C3、C5、H和ATP的变化,例2 在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。请据图回答问题： (1)图中物质A是_(填“C3化合物”或“C5化合物”)。,答案,C3化合物,解析 CO2浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，故C3化合物的浓度降低，所以物质A代表的是C3化合物。,解析,(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_ _，将 CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，
5、物质B浓 度升高的原因是_ _ _。,答案,暗反应速率 在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点， 此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍,当CO2浓度突然降低时，C5化 合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导 致C5化合物积累,解析 在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。,解析,(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物
6、质A的浓度将比B的_ (填“低”或“高”)。,答案,高,解析 CO2浓度继续处于0.003%时，因光反应产物H和ATP的积累而抑制光反应过程，从而引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低，而C3化合物的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。,解析,(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_ (填“高”或“低”)，其原因是_ _。,答案,低,CO2浓度低时，暗 反应的强度低，所需的ATP和H少,解析 CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的H和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时就能达到最
7、大光合速率。,解析,整合三 生物细胞呼吸方式的判断 1.根据生物的类型判断：原核生物无线粒体，大多进行无氧呼吸产生乳酸(如乳酸菌)或者乙醇和二氧化碳，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸杆菌、蓝藻等。高等动物无氧呼吸都是产生乳酸的，高等植物绝大部分无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳，也有例外产生乳酸的，如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚(可记忆为“马吃甜玉米”)等。 2.根据产物的类型判断 (1)消耗O2有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。 (2)有H2O生成有氧呼吸，但无法确定是否同时进行了无氧呼吸。 (3)无CO2产生产生乳酸的无氧呼吸。,(4)有CO2生成 CO2产生量O2消耗量有氧呼吸。
8、 CO2产生量O2消耗量有氧呼吸与无氧呼吸并存。 只生成CO2不消耗O2产生乙醇的无氧呼吸。 (5)有乙醇产生 乙醇量CO2量只进行无氧呼吸。 乙醇量小于CO2量既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，多余的CO2来自有氧呼吸。 (6)有乳酸产生 产生乳酸不产生CO2只进行乳酸式无氧呼吸。 同时产生乳酸和CO2进行乳酸式无氧呼吸和有氧呼吸。,例3 将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1 h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如表所示：下列有关叙述中正确的是( ) A.苹果果肉细胞在O2浓度为03%和5%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B.储藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜
9、环境条件 C.O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳,答案,解析,解析 只要氧气的吸收量不为0，就进行有氧呼吸，故O2浓度在1%3%内既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A错误； O2浓度超过20%时，随O2浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C错误； 苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乙醇和二氧化碳，D错误； O2浓度为5%时，CO2释放量最少，有利于储藏苹果，B正确。,整合四 光合速率与呼吸速率的计算(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。 (2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光
10、合速率。,(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下： 光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量； 光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞呼吸释放的CO2量； 光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。,例4 植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是 A.在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体 B.该植物叶片的呼吸速率是5 mg CO2/(100 cm2叶小时) C.在一昼
11、夜中，将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg D.已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 。若将温度提高到30 的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移,答案,解析,解析 由题图可知，在a点该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1011110(mg)；其余时间置于黑暗中，每100 cm2叶片CO2
12、的释放量为51365(mg)，故每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为1106545(mg)。若将温度升高到30 ，则细胞呼吸强度会增大，光合作用强度会减小，故b点将右移，c点将下移。,整合五 光合速率与呼吸速率的测定装置1.装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3 溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。,2.测定原理 (1)甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。 (2)乙装置在光照条件下植物进行光合
13、作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 (3)真正光合速率净光合速率呼吸速率。,例5 用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m 处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是A.丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是线粒体内膜 B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg C.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低 D.在一昼夜内，乙瓶中生产者
14、实际光合作用释放的氧气量约为1.1 mg,答案,解析,解析 本实验中氧气含量甲瓶丙瓶即4.93.81.1(mg)，可表示一昼夜丙瓶中生物细胞呼吸量，乙瓶甲瓶即5.64.90.7(mg)，可表示一昼夜乙瓶中生物净产生的氧气量，因此乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量1.1 mg0.7 mg1.8 mg，B正确、D错误； 丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所有细胞质基质、线粒体基质，A错误； 一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C错误。,热点考题集训,1.为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计合理的
15、是A.实验 B.实验 C.实验 D.实验,答案,解析,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,2,3,4,5,1,解析 过氧化氢受热会分解，因此不宜用过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，实验不合理； 蔗糖酶不能催化淀粉水解，实验不合理； 斐林试剂可与酸反应，影响物质检测，实验不合理。,7,8,9,10,6,2.将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入37 的温水中保温5 min后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝。根据这一现象得出的结论是 A.蛋白质分解为麦芽糖 B.淀粉水解为葡萄糖 C.淀粉已经不存在了 D.淀粉没有发生变化,答案,解析,解析 遇碘变蓝是淀粉的特性，利用碘液检验糨糊不变蓝，说明
16、淀粉已经不存在，被唾液中的淀粉酶完全水解。本实验并不能得出淀粉一定是被分解为麦芽糖还是葡萄糖的结论。,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,3.如图表示有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图，有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是 A. B. C. D.,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,解析 有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应彻底分解为CO2和H，故CO2的产生和水消耗的场所均为线粒体基质。,答案,解析,4.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的乙醇对细胞有毒害作用 产生的乳酸对细胞有毒害作用 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 A. B. C. D.,答案,2,3,
17、4,5,1,7,8,9,10,6,解析 长期进行无氧呼吸，一是产生的能量太少，二是产生的乙醇对细胞有毒害作用。,解析,5.人体有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处是 都有葡萄糖分解成丙酮酸的阶段 所需的酶基本相同 都是氧化分解有机物，释放能量的过程 都产生CO2 都产生了H A. B. C. D.,答案,解析,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,解析 人体细胞无氧呼吸中乳酸发酵不产生CO2，故错误； 无氧呼吸和有氧呼吸所用的酶不同，因为是不同的反应，故错误。,6.葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程 A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行 C.不需要能量的输入 D.需要
18、酶的催化,答案,解析,解析 酿酒是酵母菌在无氧条件下，利用葡萄糖产生酒精的过程，存在能量的输入和生成，C错误； 酵母菌是兼性厌氧菌，其无氧呼吸过程和有氧呼吸的第一个阶段是在细胞质基质中进行的，且有氧呼吸和无氧呼吸过程中均有ATP形成，A、B错误； 细胞呼吸每个阶段都需要酶的催化，ADP转化为ATP的过程也不例外，D正确。,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,7.科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用过程，下列选项中对各试管得到的产物情况判断正确的是注：表中的“”表示“添加”，“”表示“不添加”。
19、A.甲试管可得到18O2 B.乙试管可得到三碳化合物 C.丙试管可得到葡萄糖和淀粉 D.丁试管可得到蔗糖,答案,解析,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,解析 光合作用中氧气来自水，A项错误； 乙试管有叶绿体基质无光照，但有暗反应需要的五碳化合物、二氧化碳和ATP、H，二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，B项正确； 暗反应不需要光照，但没有H和ATP，三碳化合物不能被还原成糖类，C项错误； 细胞中蔗糖是在叶绿体外产生的，D项错误。,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,8.如图装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物(呼吸底物都为糖类)，有关分析错误的是A.装置甲可用于探究细
20、胞呼吸是否产生热量 B.装置乙有色液滴不移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C.装置丙可根据澄清石灰水是否变浑浊探究酵母菌的细胞呼吸方式 D.3个装置中的种子都必须进行消毒处理，并设置对照实验,答案,解析,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,解析 装置甲中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确； 装置乙中，若有色液滴不移动，说明气体的量没有变化，说明种子萌发只进行有氧呼吸，B项正确； 装置丙中澄清石灰水可检测二氧化碳，因此该装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2，因酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳，因此不能根据澄清石灰水是否变浑浊来探究酵母菌的细胞呼吸方式，C项错
21、误； 微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D项正确。,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,9.某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤： 在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度的缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。 向各试管中分别加入等量适宜浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。 将5支试管放入70 恒温水浴中，保温时间相同且合适。 取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。 观察各试管溶液的颜色，通过颜色的深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。,2
22、,3,4,5,1,7,8,9,10,6,上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。 (1)_。(2)_。,答案,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,中70 应改为37 。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 左右,在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在热水浴中一段时间。因 为在高温条件下斐林试剂才能与还原性糖反应显色,解析,解析 唾液淀粉酶的最适温度是37 左右，70 时酶会变性失活。,解析 加入斐林试剂后，需要热水浴加热才能看到砖红色沉淀。,10.图甲表示光照强度对光合作用强度的影响，图乙表
23、示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。请据图回答下列问题：(1)图甲中B点的生理状况与图乙中_时相同，此时细胞中产生ATP的部位是_。 (2)图乙中，植物开始进行光合作用的时间为_，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为_。,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,答案,6：00和18：00,细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体膜,6：00之前,6：0018：00,(3)如图为探究光合作用速率的装置，实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，水滴位置在X处，恒温30 min后，将针筒容量调到0.6 mL处，水滴的位置恢复到X处。若以氧气释放量表示光合作用速率，则植物光合作用的速率是_mL/h，该数值比实际光合作用速率低，原因是_ _。,2,3,4,5,1,7,8,9,10,6,答案,0.8,作用，消耗氧气,植物同时进行呼吸,本课结束,
