内容正文:
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重难点01 光合作用与呼吸作用(二)
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光合作用与呼吸作用是高中教材较详细介绍的两个细胞生理活动,课程标准和考试说明都对这两个代谢过程的学生掌握程度做了明确的要求,要在理解的基础上,能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、推理、判断和评价。因此该部分历来是高考的热点重点和难点,一道跑不了的非选择题大题和若干选择题。
其中又以光合作用的考查内容更多样,包括叶绿体结构成分、光合作用基本过程、探究影响光合作用速率的环境因素为背景设计的实验,分析光合作用与呼吸作用对环境中气体含量变化的影响等。
1.熟练掌握光合作用和有氧呼吸的基本过程,通过抓住物质变化和能量变化来分析各种简略或详细的图解。(反应场所可以变,物质能量变化不会变)
2.深入认识光合作用和细胞呼吸总反应式,了解反应式所体现的对光合作用及呼吸作用有影响的各个因素,理清因果关系,避免“懂得却说不清”的尴尬。
3.学会读图、读表,练习用语言描述图、表的含义,明确题干所给的信息。
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必备知识
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1.光合色素的含量和功能;叶绿体的结构、线粒体的结构,以及发生在各个结构中的反应过程(图解描述)
2.光合作用和细胞呼吸的总反应式(以葡萄糖为产物或反应物,包括有氧呼吸和无氧呼吸),描述各个反应式中各个部分对反应结果的影响(包括反应物、能量来源去路、反应条件等)。
3.从生物整体的角度认识不同生理过程,认识光合作用与呼吸作用在物质变化和能量变化上的联系。例如:
C元素的转移:
能量转换过程:
一、实验题
1.(2022·天津·高考真题)为了探讨某种植物的一些生理特性,科研人员做了一系列的相关实验。如图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析回答:
(1)从图中 a~b 段可以看出,限制叶片光合速率的主要环境因素是_____。若其他条件不变,对类胡萝卜素而言,有效辐射的光主要是_________。
(2)图中 c~d 对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是_________,i 点时叶肉细胞内生成[H]的场所有_____。
(3)经测定,晴天遮光条件下该植物的 CO2 释放速率为 0.8 μmol/(m2·s),则 g 点时该植物 O2 产生速率为_____μmol/(m2·s)。
(4)经测定,该植物细胞内 DNA、RNA 和蛋白质含量比例为 1:3.1:11,该研究者用生长素处理该植物细胞后,细胞内这些物质的含量比例变为 1:3.1:21.7。据此分析, 生长素作用于植物细胞的分子机制是_____。
二、综合题
2.(2022·湖北·高考真题)科研人员在一定二氧化碳浓度和温度条件下,利用苹果树、梨树幼苗进行实验,以探究不同光照强度对两种果树光合作用的影响,得到结果如图甲所示;图乙是在适宜温度条件下光照强度对苹果树幼苗O2产生总量和CO2释放量的影响。请回答下列问题:
(1)图甲实验的自变量是__________________________。果树吸收并利用光照的场所是细胞中的____________________
(2)据图甲分析,当光照强度为0.3mmol光子/m2·s时,光反应中__________的生成速率限制了光合作用速率。光照强度为0.1mmol光子/m2·s时,梨树叶肉细胞的光合速率_______呼吸速率(填“大于”、“小于”或“等于”),光照强度为0.5mmol光子/m2·s时,苹果树O2的产生速率为_____________μg/m2·s(结果保留一位小数)。
(3)据图乙分析,当光照强度为_________(填“a”、“b”、“c”或“d”)时,该苹果树的总光合速率等于呼吸速率。当光照强度为b 时,欲使该苹果树叶绿体中C3 的含量在短时间内快速下降,可改变的环境条件是__________________________。
3.(2022·海南·高考真题)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是____________。除通气外,还需更换营养液,其主要原因是____________。
(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是____________。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在____________点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是____________。
(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度____________;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24h后,与调温