高考生物核心考点特色突破专题05细胞呼吸与光合作用.docx
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高考生物核心考点特色突破专题05细胞呼吸与光合作用
专题05 细胞呼吸与光合作用
◢考点概述
光合作用和细胞呼吸是高中生物知识体系的核心内容之一,且试题综合性强、灵活性较大、与农业生产联系紧密,是高考命题的重点和热点.尤其是“光合作用与呼吸作用”的综合题在高考及水平考试中每年必考,如以坐标曲线图为背景考查相关知识或实验设计、实验探究的考察。
因此在平时的复习备考中应对光合作用和细胞呼吸综合题型进行规律和方法的总结,使学生能熟练掌握。
该部分试题通常以图文结合的形式分设问题情境,考查光合作用和细胞呼吸的发生场所、生理过程、影响因素和实验操作规范。
近几年的高考试题也可以明显看出考查细胞呼吸的种类、过程、场所及能量应用依然是高考热点。
题型上多以选择题形式出现,也会出现结合呼吸过程、考查有关细胞呼吸的实验分析题;呼吸速率题型既有选择题,也有非选择题,有图表题,也有实验分析题,主要通过分析氧气消耗量、二氧化碳释放量或有机物干重变化情况来综合考查细胞呼吸的有关内容,甚至还结合相关计算进行考查;色素的提取与分离实验通过对实验的考查课本实验也可依据课本实验中的原理、方法进行拓展、延伸,甚至配合实验所得的一些数据绘制成曲线图、表格、坐标柱形图先进呈现出来,让考生进行实验设计或实验分析;兴光合速率及其影响因素以选择题、非选择题,主要以实验分析为主,并伴有坐标曲线图或表格形式进行考查。
◢考点精讲
【要点梳理】
1.有氧呼吸
(1)过程图解
(2)总反应式
2.无氧呼
吸
3.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路
项目
来源
去路
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
[H]
葡萄糖和水
葡萄糖
与O2结合生成H2O
还原丙酮酸
ATP
三个阶段都产生
只在第一阶段产生
用于各项生命活动
4.能量的释放与去向
(1)有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。
(2)细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少
部分转移到ATP中。
5.温度对细胞呼吸的影响
(1)原理:
通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。
(2)曲线分析
①在最适温度时,呼吸强度最大。
②超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸速率下降。
③低于最适温度,酶活性下降,呼吸速率下降。
(3)应用
①低温下储存蔬菜和水果。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不
变。
3.光合作用光反应和暗反应之间的关系
(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi。
(2)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成,光反应也会受到抑制。
4.净光合速率和总光合速率的判定方法
(1)若为坐标曲线形式,当光照强度为0时,CO2吸收值为0,则该曲线表示总(真)光合速率,若CO2吸收值为负值,则该曲线表示净光合速率。
(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率。
(3)有机物积累量为净光合速率,制造量为总(真)光合速率。
5.光合作用与细胞呼吸相关计算的两种妙法
(1)“半叶法”——测光合作用有机物的生产量
例如:
某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定,如图所示。
“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MA、MB,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)。
若M=MB-MA,则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。
(2)“黑白瓶”中有关光合作用与细胞呼吸的计算方法
“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题,其中“黑瓶”不透光,测定的是有氧呼吸量;“白瓶”给予光照,测定的是净光合作用量,可分为有初始值与没有初始值两种情况,规律如下:
规律①:
有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量;白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量;二者之和为总光合作用量。
规律②:
没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。
◢考点精练
1.(黑龙江省哈尔滨三中2018届高三第三次测试生物试题)红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色,下列关于该植物的叙述,正确的是( )
A.红枫叶片不含叶绿素
B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C.红枫叶片细胞线粒体不含葡萄糖
D.红枫叶片是由液泡中的色素吸收光能,用于光合作用
【答案】C
【解析】题干中“在生长季节叶片呈红色”表示叶片仍能进行光合作用,红枫叶片仍能吸收光能,其中仍有叶绿素存在,A错误;红枫叶片呈红色是液泡中含有花青素,B错误;线粒体不能直接利用葡萄糖,所以红枫叶片细胞内线粒体中不含葡萄糖,C正确;液泡中的色素是花青素,不能吸收光能进行光合作用,吸收光能的色素位于叶绿体的类囊体薄膜上,D错误。
2.(江西省临川区第二中学2018届高三上学期第三次月考生物试题)叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下列有关叶绿体的叙述错误的是( )
A.叶绿体中的色素都分布在类囊体膜上
B.与光合作用有关的色素和酶都分布在类囊体膜上
C.与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和基质中
D.叶绿体的双层膜都属于选择透过性膜
【答案】B
3.(山西省太原市第五中学2018届高三上学期10月月考生物试题)如图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸商与氧分压的关系,呼吸商(RQ)=呼吸作用释放的CO2量/吸收的O2量。
以下叙述正确的是( )
A.呼吸商越大,细胞呼吸产生的CO2越多
B.若底物为脂肪,c点对应的呼吸状态下RQ值不变
C.c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
D.b点有氧呼吸强度大于a点
【答案】D
【解析】呼吸商越大,说明呼吸作用释放的CO2量与吸收的O2量比值越大,不能说明细胞呼吸产生的CO2越多,A项错误;若底物为脂肪,相同质量的脂肪氧化分解消耗的氧气量较多,c点对应的呼吸状态下RQ值减小,B项错误;c点以后只进行有氧呼吸,细胞呼吸强度一定范围内随氧分压变化而变化,C项错误;氧浓度增加,有氧呼吸增强,b点有氧呼吸强度大于a点,D项正确。
4.(湖南省长沙市第一中学2018届高三上学期月考(三)生物试题)为探究不同光照强度对羊草光合作用的影响,研究人员在种植羊草的草地上随机选取样方,用透明玻璃罩将样方中所有羊草罩住形成密闭气室,并与二氧化碳传感器相连,定时采集数据,结果如图。
下列说法正确的是( )
A.整个实验过程中密闭气室内的温度必须保持一致
B.四条曲线分别表示在夏季某天中不同时段采集到的数据
C.四条曲线分别表示羊草在不同光照强度下的光合速率
D.200s时,曲线④和曲线①相应数值之差为净光合速率
【答案】A
【解析】本实验的自变量为“不同光照强度”,则温度属于无关变量,因此整个实验过程中密闭气室内温度必须保持一致,A正确;四条曲线分别表示在相同时段不同光照强度条件下采集到的数据,B错误;四条曲线分别表示羊草在不同光照强度下的净光合速率,C错误;由于温度相同,因此不同曲线的呼吸速率相同,因此200s时,曲线④和曲线①相应数值之差为光合速率的差距,D错误。
5.(河南省信阳市普通高中2018届高三第一次教学质量检测生物试题)上海市世博会植物园,某些植物在早春开花时,花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上,但相同质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%,此时的花序细胞( )
A.主要通过无氧呼吸生成ATPB.没有进行有氧呼吸第三阶段
C.线粒体基质不参与有氧呼吸D.产生的热量远多于其他细胞
【答案】D
6.(江西省西路片七校2018届高三上学期第一次联考生物试题)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。
下列相关说法正确的是()
A.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生
B.若将叶绿体置于蓝紫光下,水在叶绿体基质中分解产生氧气
C.离体叶绿体置于红光下能将水分解产生氧气
D.若将离体叶绿体置于红光下不能将水分解产生氧气
【答案】C
【解析】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
若将叶绿体置于蓝紫光或红光下,利用色素分子吸收的光能,水在光下分解产生[H]和O2,此过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上,A、B、D均错误,C正确。
7.(华大新高考联盟2018届高三11月教学质量测评理综生物试题)七子花是我国特有的国家二级保护植物。
某植物研究所研究了6时到18时七子花树冠不同层次的净光合速率(净光合速率=总光合速率-呼吸速率)的变化情况,结果如图所示。
下列相关叙述中正确的是( )
A.从6时到8时,限制七子花树冠进行光合速率的主要环境因素都是光照强度
B.在
10时左右,七子花树冠各层叶片的叶绿体所需要的二氧化碳都有两个来源
C.与清晨相比,晴朗的夏季午后七子花树冠上层叶片气孔的变化幅度小于下层
D.在10时,七子花树冠中、下层叶片产生ATP的场所都是细胞质基质和线粒体
【答案】B
【解析】据图分析,从6时到8时,限制七子花树冠中层和下层进行光合速率的主要环境因素都是光照强度,A错误;在10时左右,七子花树冠各层叶片的叶绿体所需要的二氧化碳都有两个来源,即空气中的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳,B正确;与清晨相比,晴朗的夏季午后七子花树冠上层叶片气孔关闭,所以其气孔的变化幅度大于下层,C错误;在10时,七子花树冠中、下层叶片都可以进行光合作用与呼吸作用,所以产生ATP的场所都是细胞质基质、线粒体和叶绿体,D错误。
8.(湖北省荆州中学2018届高三上学期第三次双周考(11月)生物试题)研究表明长期酗酒会影响一种关键的线粒体蛋白Mfn1,从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。
下列相关叙述错误的是( )
A.剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体
B.肌无力患者的Mfn1蛋白可能较少
C.线粒体蛋白Mfn1的合成离不开核糖体的作用
D.酗酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾变蓝来检测
【答案】D
【解析】剧烈运动时肌细胞有氧呼吸产生的CO2全部来自线粒体,无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A项正确;线粒体是细胞的“动力工厂”,肌无力患者的Mfn1蛋白可能较少,导致线粒体较少,B项正确;线粒体蛋白Mfn1在核糖体上合成,C项正确;酗酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾由橙色变为灰绿色来检测,D项错误。
9.(湖北省荆州中学、宜昌一中等“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”2018届高三10月联考生物试题)光斑是指通过树冠枝叶空隙投射到地面的圆形光照面.如图为红薯叶片在光斑照射前后O2释放速率和CO2吸收速率的变化情况.下列分析错误的是( )
A.图中Ⅰ、Ⅱ所指示的阴影面积没有明显差异
B.b点时,红薯叶肉细胞间隙O2浓度高于a点
C.c点时,红薯叶肉细胞叶绿体光合作用所需CO2来源于线粒体
D.光斑照射后O2释放曲线的变化说明暗反应对光反应有限制作用
【答案】C
10.(河北省邢台市2018届高三上学期第一次月考生物试题)下列关于植物细胞叶绿体内光合色素的叙述,正确的是( )
A.胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光和蓝紫光
B.叶片呈现绿色的原因是其叶绿素吸收绿光最少,使绿光被反射出来
C.四种光合色素在层析液中的溶解度最小的是胡萝卜素
D.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
【答案】B
【
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- 高考 生物 核心 考点 特色 突破 专题 05 细胞 呼吸 光合作用