高中生物必修1微专题三 光合作用和细胞呼吸的综合应用学案Word下载.docx

高中生物必修1微专题三 光合作用和细胞呼吸的综合应用学案Word下载.docx

《高中生物必修1微专题三 光合作用和细胞呼吸的综合应用学案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物必修1微专题三 光合作用和细胞呼吸的综合应用学案Word下载.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

①产生乳酸不产生CO2→只进行产生乳酸的无氧呼吸。

②同时产生乳酸和CO2→进行产生乳酸的无氧呼吸和有氧呼吸。

3.液滴移动法探究细胞呼吸的方式

（1）实验装置：

欲确认某生物的细胞呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）：

（2）实验结果预测和结论

实验结果

结论

装置一着色液滴

装置二着色液滴

不动

只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡

右移

只进行产生酒精的无氧呼吸

左移

进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸

只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

（3）物理误差的校正：

为了使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。

对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。

例1　如图所示是测定酵母菌的细胞呼吸类型所用的装置（假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响），下列有关说法错误的是（　　）

选项

现象

甲装置

乙装置

A

液滴左移

液滴不动

只进行有氧呼吸

B

液滴右移

只进行无氧呼吸

C

D

既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

[[答案]]　C

[[解析]]　甲装置中的NaOH溶液能将酵母菌产生的CO2吸收，所以着色液滴的移动只和O2体积的变化有关，如果着色液滴左移，说明酵母菌进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；

如果甲装置中着色液滴不移动，说明酵母菌进行无氧呼吸。

乙装置中试管内的液体是蒸馏水，着色液滴的移动与容器内气体体积的变化（O2的消耗量和CO2的产生量的差值）有关。

如果酵母菌只进行有氧呼吸，则乙装置中着色液滴不移动；

如果乙装置中着色液滴右移，则说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，或只进行无氧呼吸；

若甲、乙两装置中液滴都不移动，说明酵母菌已死亡。

例2　呼吸熵（RQ）＝细胞呼吸释放的CO2量/吸收的O2量。

如图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸熵与氧分压的关系，以下叙述正确的是（　　）

A.呼吸熵越大，细胞呼吸产生的CO2越多

B.b点有氧呼吸强度大于a点

C.为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点

D.c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化

[[答案]]　B

[[解析]]　呼吸熵越大，表明细胞呼吸释放的CO2量/吸收的O2量的比值越大，A错误；

分析题图可知，呼吸熵降为1时，生物只进行有氧呼吸，a点生物主要进行无氧呼吸，b点时有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，因此，b点有氧呼吸强度大于a点，B正确；

c点以后生物完全进行有氧呼吸，a、c点消耗葡萄糖都较多，为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至有氧呼吸和无氧呼吸都较弱的点，C错误；

c点以后细胞呼吸强度可能仍会随氧分压增大而增强，但呼吸熵仍是1，D错误。

二、分析当光照与CO2浓度发生骤变时，C3、C5、NADPH和ATP的变化

条件

C3

C5

NADPH和ATP

（CH2O）合成量

模型分析

光照强度由强到弱，CO2供应不变

增加

减少

光照强度由弱到强，CO2供应不变

CO2量由充足到不足，光照不变

CO2量由不足到充足，光照不变

例3　（2018·

河南郑州一中期末）如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点和B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和NADPH的含量发生的变化依次是（　　）

A.升高、升高、升高、升高

B.下降、下降、下降、下降

C.下降、升高、升高、升高

D.升高、升高、下降、下降

[[解析]]　C点时外界温度太高，导致植物叶表皮细胞的部分气孔关闭，细胞内CO2浓度降低，在短时间内，CO2的固定（CO2＋C5→2C3）变慢，而C3的还原[2C3→（CH2O）＋C5]基本不变，从而导致C3含量下降，C5含量升高。

C3含量的持续下降会引起C3的还原变慢，从而导致对NADPH和ATP的消耗量减少，故NADPH和ATP的含量均升高，C正确。

例4　如图表示在夏季晴朗的白天，温度适宜，植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变而变化的情况，下列对这一环境因素的改变分析正确的是（　　）

A.突然停止光照

B.突然增加CO2浓度

C.降低环境温度

D.增加光照强度

[[答案]]　D

[[解析]]　突然停止光照，光反应产生的NADPH和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少，A项错误；

突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成的C3增加，则消耗的C5增加，故C5的含量将减少，B项错误；

降低环境温度，光合作用的过程均会变慢，故C3、C5的含量都将减少，C项错误；

增加光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将减少，C5的含量将增加，D项正确。

三、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。

例5　（2018·

浙江杭州模拟）以测定的CO2的吸收量或释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。

图乙所示装置可用来测定植物的净光合速率，下列分析正确的是（　　）

A.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

B.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时的相等

C.如果该植物原重mkg，置于暗处4h后重（m－1）kg，然后光照4h后重（m＋2）kg，则总光合速率为3/4kg·

h－1

D.若将图乙所示装置中的NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线

[[解析]]　

在光照时间相同的情况下，在25℃时，CO2吸收量最大，即净光合作用量最大，积累的有机物最多

错误

在光照时间相同的情况下，30℃时总光合作用量为3.50＋3.00＝6.50（mg·

h－1），35℃时总光合作用量为3.00＋3.50＝6.50（mg·

h－1），二者相同

正确

该植物原重mkg，置于暗处4h后重（m－1）kg，然后光照4h后重（m＋2）kg，则总光合速率为1kg·

将图乙所示装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液，则在黑暗条件下可测得B曲线

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合速率。

3.真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

（1）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。

（2）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。

（3）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6　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5mgCO2/（100cm2叶·

小时）

C.在一昼夜中，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100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45mg

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]]　A

[[解析]]　由题图可知，在a点所示条件下，该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，所以在a点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，A错误；

由图可知，当光照强度为0时，植物叶片细胞只进行细胞呼吸，该植物叶片的呼吸速率为5mgCO2/（100cm2叶·

小时），B正确；

一昼夜中，将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，每100cm2叶片CO2的净吸收量为10×

11＝110（mg），其余时间置于黑暗中，每100cm2叶片CO2的释放量为5×

13＝65（mg），故每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为110－65＝45（mg），C正确；

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，D正确。

1.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，1h后测定O2吸收量和CO2释放量，结果如表所示：

O2浓度

1%

2%

3%

5%

7%

10%

15%

20%

25%

O2吸收量/mol

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

CO2释放量/mol

1

下列有关叙述中正确的是（　　）

A.苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%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

[[解析]]　只要O2吸收量不为0，就说明进行了有氧呼吸，故O2浓度为1%～3%时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A项错误；

O2浓度为5%时，CO2释放量最少，说明细胞呼吸最弱，有机物消耗最少，有利于储藏苹果，B项正确；

O2浓度超过20%时，随O2浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C项错误；

苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产