高考生物之纠错笔记专题03 光合作用和细胞呼吸带答案解析Word格式文档下载.docx

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CO2和酒精或乳酸

不

同

点

释放

能量

1mol葡萄糖释放能量2870kJ，其中1161kJ转移至ATP中，生成38molATP

1mol葡萄糖释放能量196.65kJ（生成乳酸）或225.94kJ（生成酒精），其中均有61.08kJ转移至ATP中，生成2mol

ATP

特点

有机物彻底分解，能量完全释放

有机物没有彻底分解，能量没完全释放

相同点

其实质都是：

分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要

相互

联系

①第一阶段完全相同

②实质相同：

分解有机物，释放能量

③意义相同：

为生命活动提供能量，为物质转化提供原料

④无氧呼吸进化为有氧呼吸

1．细胞内糖分解代谢过程如图所示，①~④代表生理过程，甲~丁代表物质。

下列叙述错误的是

A．①过程有[H]的产生，②③④过程均有[H]的消耗

B．甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸

C．①②发生于线粒体中，③④发生于细胞质基质中

D．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多

【答案】C

【解析】丙是丙酮酸，①过程是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，有[H]的产生，②是有氧呼吸第二、三阶段，甲为CO2，③是产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，丁是乳酸，④是产生酒精的无氧呼吸第二阶段，乙是酒精，②③④过程均有[H]的消耗，A、B正确；

②发生于线粒体中，①③④发生于细胞质基质中，C错误；

动物细胞内，有氧呼吸第二、三阶段比有氧呼吸第一阶段释放的能量多，D正确。

易错点2对呼吸作用的影响因素及应用理解不到位

2．如图是外界条件对植物呼吸速率的影响曲线图，以下分析不正确的是

A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度

B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸

C．甲图BC段产生的原因是温度升高，导致酶的活性降低

D．曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到呼吸酶数量的限制

【错因分析】基础知识掌握不牢，读图识图不准确，不能根据乙图中细胞呼吸的强弱判断呼吸的类型，对有氧呼吸和无氧呼吸的影响因素判断不准而错选。

【试题解析】从甲图看出，B点时细胞呼吸速率最高，A正确；

乙图中曲线Ⅰ随着氧气浓度增加，呼吸速率逐渐下降，为无氧呼吸，曲线Ⅱ随着氧气浓度增加，呼吸速率逐渐上升，为有氧呼吸，B错误；

甲图BC段产生的原因是温度超过了酶的最适温度，导致酶的活性降低，C正确；

由于受到温度或呼吸酶数量的限制，有氧呼吸速率最终趋于饱和，D正确。

【参考答案】B

影响细胞呼吸的因素及其应用

1．内因：

遗传因素（决定酶的种类和数量）

①不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。

②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。

③同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。

2．外因——环境因素

①温度

a．温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。

呼吸速率与温度的关系如图。

b．生产上常利用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。

大棚蔬菜的栽培过程中在夜间适当降低温度，可降低呼吸作用速率，减少有机物的消耗，提高产量。

②O2的浓度

a．在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；

O2浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；

O2浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。

（如图）

b．生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。

③CO2浓度

CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%～10%时，呼吸作用明显被抑制。

④水

在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。

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，进行了如下表所示的实验。

类别

细胞质基质

线粒体

酵母菌

①

②

③

④

⑤

⑥

葡萄糖

－

＋

丙酮酸

氧气

注：

“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。

下列有关叙述中，不正确的是

A．会产生酒精的试管有②⑥

B．会产生CO2和H2O的试管有③⑤

C．根据试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所

D．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所

【解析】在无氧条件下，酵母菌在细胞质基质中产生酒精，会产生酒精的试管是②⑥，A正确；

有氧条件下，酵母菌在线粒体中产生CO2和水，故会产生CO2和H2O的试管只有③⑤，B正确；

根据试管①③⑤的实验结果，不能判断酵母菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，C错误；

根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。

易错点3不会正确分析光合作用条件骤变时各物质量的变化

3．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供给CO2，下列能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是

A．

B．

C．

D．

【错因分析】基础知识掌握不牢，对光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的具体过程掌握不准确，判断无从下手，另外缺乏判断物质含量变化的技巧也容易得出错误的结论。

【试题解析】二氧化碳进入细胞与五碳化合物形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下进行还原。

如果突然停止二氧化碳的供应，三碳化合物含量降低，利用的ATP和[H]减少，那么在细胞中[H]的含量应是上升的，A、C错误。

但上升后不会一直上升而会维持在相对稳定范围内，B正确，D错误。

过程法分析C3和C5的含量变化

当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析：

（1）停止光照时：

光停，ATP下降，ADP上升，C3上升，C5下降，分析如下：

（2）CO2供应停止时：

CO2停，ATP上升，ADP下降，C3下降，C5上升，分析如下：

3．在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时，细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是

A．增加、减少、减少

B．减少、增加、增加

C．减少、增加、减少

D．增加、减少、增加

【答案】B

【解析】本题考查光合作用过程中细胞内C3、C5以及ATP含量变化的基本知识。

在光照最强的夏季的中午，绿色植物叶片的气孔关闭，CO2供应不足，C3含量减少，C5含量增加，光反应产生[H]、ATP速率不变，C3还原所需的ATP减少，使细胞中ATP含量增多。

故本题正确答案是B，A、C、D错误。

易错点4对影响光合作用的环境因素及应用缺乏综合理解

4．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。

下列各选项中，不正确的是

A．①图中的X因素可表示CO2浓度

B．②图中Y因素有可能代表温度

C．③图中，b点是曲线与横轴的交点，阴生植物的b点值一般比阳生植物的高

D．④图中Z因素（Z3>

Z2>

Z1）可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度

【错因分析】不理解光合作用过程中环境因素对光合作用的影响，缺乏运用所学知识来分析，判断图解的能力是出错的主要原因，曲线判断方法：

在曲线上升阶段，其限制因素是横坐标表示的因素，当曲线达到最大值并趋于稳定后，限制因素要从横坐标以外的因素考虑。

【试题解析】①图中的X因素可表示CO2浓度，因为a点表示CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用，A正确；

②图中的Y因素有可能是温度，因为当温度超过一定限度后，酶的活性会降低，导致光合速率降低，B正确；

③图中，b点是光补偿点，阴生植物对光的利用能力弱，光补偿点的值和光饱和点的值一般要比阳生植物的低，C错误；

图④中，Z因素（Z3>

Z1）可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快，因此光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度，D正确。

一、影响光合作用的因素及应用

1．内部因素

（1）与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示：

（2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会影响光合作用，如图所示：

2．其他单一因素对光合作用的影响

因素

原理分析

关键点及线段

应用

光照强度

光照强度通过影响光反应速率，影响ATP及[H]的产生速率，进而影响暗反应速率

①A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点

②AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加

③C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化。

④阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示

间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置等都是这一原理的具体运用

温度

温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率（主要是暗反应）

①B点对应的温度为最适生长温度

②AB段，随温度升高光合作用速率升官

③BC段，随温度升高光合作用速率降低

①冬天利用温室大棚提高温度

②温室中，增加昼夜温差，减少夜晚有机物的消耗，有利于有机物的积累

CO2浓度、矿质离子浓度

CO2浓度影响暗反应中CO2的固定，矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成

①AB段，随CO2浓度或矿质离子浓度的增加光合作用速率升高

②B点后，随CO2浓度的增加光合作用速率不再升高

③B点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率下降（细胞失水）

①增加大田中的空气流动，以增加CO2浓度

②温室中可使用CO2发生器，以增加CO2浓度

③合理施肥，补充土壤中的矿质元素

绿叶的面积

叶面积指数=叶片总面积/土地面积。

通过影响光合作用强度及细胞呼吸强度来影响干物质的积累，图中阴影部分面积即干物质的积累量

①OB段，随叶面积指数的不断增大，进行光合作用的叶片面积也在增加，总光合作用速率增加；

②BA段，随叶面积指数的不断增大，叶片重叠较严重，进行光合作用的叶片面积基本不再增加，总光合作用速率几乎不增加；

③OA段，随叶面积指数的增大，进行细胞呼吸的叶片面积增加，总呼吸速率增加

适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长

4．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。

下列分析正确的是

A．甲图中，a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量

B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3含量高

C．丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变

D．图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度

【答案】A

【解析】据图分析，甲图中a点的限制因素不是二氧化碳浓度和光照强度，则影响因素可能是温度、叶绿体中色素的含量和酶的含量等，A正确；

乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增强，还原的C3多，所以d点C3含量低，B错误；

丙图中，随着温度的升高，曲线走势有可能下降，因为超过最适浓度，酶的活性降低，C错误；

图中M、N、P三点的限制因素分别是光照强度、光照强度和温度，D错误。

易错点5不能正确解答光合作用和细胞呼吸综合类试题

5．分析下面有关光合作用和呼吸作用的三张曲线图，下列说法正确的是

A．甲图中c点时的温度如果对应是乙图的t1，则当温度变成t2时，c点向左上方移动

B．从乙图可以看出，温度接近t4时，总光合作用强度等于呼吸作用强度，因而是该植物能正常生长的极限温度

C．如果乙图的光强度位于光饱和点，那么白天环境温度为t2时，植物能获得最佳的生长收益

D．从丙图可知，用于地膜覆盖、大棚种植等的塑料薄膜的颜色最好为红色或蓝紫色，这样有助于促进作物的光合作用

【错因分析】基础知识掌握不牢、识图读图不准确，不理解坐标图中曲线的含义，总光合速率和净光合速率区分不速率区分不清，是选错的主要原因。

不理解所有进行光合作用的细胞的含义是错选的原因；

不能实现图形的转换，也是错选的主要原因。

区分总光合速率和净光合速率是解答光合作用与呼吸作用综合题的关键，常用词可表示为：

总光合速率：

光照条件下氧气产生量、二氧化碳固定量（利用量）、有机物的制造量（产生量）；

净光合速率：

光照条件下氧气的释放量、二氧化碳的吸收量、有机物的积累量；

呼吸速率：

黑暗条件下氧气的吸收量、二氧化碳的释放量、有机物的消耗量等。

【试题解析】本题考查环境因素对光合作用强度的影响等相关知识。

由图示信息可知，甲图中c点时的温度如果对应是乙图的t1，则当温度变成t2时，总光合作用增强，需要的光照强度也应增大，又由于总光合作用与呼吸作用的差值增大，所以c点应向右上方移动，A错误；

温度接近t4时，总光合作用强度等于呼吸作用强度，由于植物白天既进行光合作用又进行呼吸作用，晚上只进行呼吸作用，白天植物没有积累营养物质，晚上一直消耗营养物质，所以t4温度条件下，植物不能生存，B错误；

如果乙图的光强度位于光饱和点，那么白天环境温度为t2时，植物总光合作用与呼吸作用的差值最大，能获得最佳的生长收益，C正确；

由于叶绿体中的色素能够吸收红橙黄绿青蓝紫7种光质，所以白色的塑料薄膜用于地膜覆盖、大棚种植最有助于促进作物的光合作用，D错误。

1．常考易错的植物“三率”

（1）植物“三率”间的内在联系

①呼吸速率：

植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。

②净光合速率：

植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。

③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。

（2）植物“三率”的判定

①根据坐标曲线判定：

当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。

②根据关键词判定：

检测指标

呼吸速率

净光合速率

真正（总）光合速率

CO2

释放量（黑暗）

吸收量

利用量、固定量、消耗量

O2

吸收量（黑暗）

释放量

产生量

有机物

消耗量（黑暗）

积累量

制造量、产生量

2．光合作用和细胞呼吸综合曲线解读

（1）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率（A点）。

（2）绿色组织在有光条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。

（3）各点（段）的光合作用和呼吸作用分析

曲线对应点

细胞生理活动

ATP产生场所

植物组织外观表现

图示

A点

只进行细胞呼吸，不进行光合作用

只在细胞质基质和线粒体

从外界吸收O2，向外界排出CO2

AB段（不含A、B点）

呼吸量＞光合量

细胞质基质、线粒体、叶绿体

B点

光合量=呼吸量

与外界不发生气体交换

B点之后

光合量＞呼吸量

从外界吸收CO2，向外界排出O2——此时植物可更新空气

5．图1是甲、乙两种植物在不同光照强度下的光合速率的曲线；

图2表示将甲植物放在CO2浓度不同的环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化曲线。

请分析回答下列问题：

（1）图1的a点表示_____________，在c点时，叶绿体中ATP的移动方向是_____________。

图2中e点与d点相比较，e点的叶肉细胞中C3的含量_____________；

e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量_____________。

（2）在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在_________（填细胞结构）中脱氢，生成_____。

（3）图1中，如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是________，在晴转阴瞬间，叶肉细胞中C5相对量的变化趋势是____________________________。

光照强度为10千勒克斯时，甲、乙植物的实际光合作用速率差值为_____________mgCO2/（100cm2·

h）。

【答案】

（1）呼吸速率从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动低高

（2）细胞质基质丙酮酸

（3）甲植物减少6

【解析】

（1）a点时，光照强度为零，此时植物细胞只通过呼吸作用释放CO2，所以此点表示甲植物的呼吸作用速率。

c点时，甲植物的光合作用强度最大，ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动。

图2中，e点的光照强度大于d点，光反应速率较快，合成的ATP、[H]多，因而还原的C3多，所以e点的C3含量低。

e点二氧化碳浓度较f点高，暗反应固定形成的C3多，且光照强度相同，C3还原速率相等，因此e点时叶肉细胞中C3的含量高。

（2）在有氧条件下，生长中的植物细胞内的葡萄糖先在细胞质基质中脱氢，分解成丙酮酸。

（3）图1中，如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的是甲植物，因为甲植物受光照强度影响较大。

在晴转阴瞬间，叶肉细胞内光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，导致暗反应过程中C3的还原速率减慢，产生的C5减少，同时二氧化碳的固定导致C5大量被消耗，导致叶肉细胞中的C5含量减少。

实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。

光照强度为10千勒克斯时，甲植物的实际光合作用速率为12+4=16［mgCO2/（100cm2·

h）］，乙植物的实际光合作用速率为8+2=10［mgCO2/（100cm2·

h）］，所以光照强度为10千勒克斯时，甲、乙两植物的实际光合作用速率差值为16﹣10=6［mgCO2/（100cm2·

h）］。

一、有氧呼吸

有氧呼吸可以分为三个阶段：

第一阶段：

在细胞质基质中进行

反应式：

1C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）（葡萄糖）

第二阶段：

在线粒体基质中进行

2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）

第三阶段：

在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的

24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）

二、无氧呼吸

无氧呼吸可以分为二个阶段：

2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]→C2H5OH+2CO2（或者乳酸）

三、细胞呼吸原理的应用

（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。

（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。

（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。

（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。

（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。

（6）提倡慢跑等有氧运动，不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。

（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。

（8）果蔬、鲜花要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。

四、光合作用的过程

（1）光反应与暗反应的关系

（2）光反应与暗反应的比较

比较项目

光反应

暗反应

实质

光能转换为化学能，并放出O2

同化CO2形成有机物（酶促反应）

时间

短促，以微妙计

较缓慢

条件

色素、光、酶、水、ADP、Pi

多种酶、ATP、[H]、CO2、C5

过程

场所

在叶绿体内的类囊体薄膜上进行

在叶绿体基质中进行

物质转化

（1）水的光解：

2H2O

4[H]+O2

（2）ATP的合成：

ADP+Pi+能量

ATP

（1）CO2的固定：

CO2+C5

2C3

（3）C3的还原：

（CH2O）+C5

能量转化

光能→ATP中活跃的化学能

ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

关系

（1）光反应为暗反应提供ATP和[H]；

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；

（3）光反应是暗反应的物质和能量准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。

1．（2019全国卷II）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ATP

D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生

【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。

2．（2019全国卷III）若将n粒玉米种子置于黑