第3章 第4节 第2课时 光合作用和细胞呼吸的关系及二者原理的应用(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

第2课时 光合作用和细胞呼吸的关系及二者原理的应用 学习目标 1.阐明光合作用和细胞呼吸在植物体生命活动中的相互关系。 2.结合生产、生活实例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用。 CONTENTS 目录 1 2 4 知识点(一)　光合作用和细胞呼吸的关系拓展分析 知识点(二)　光合作用和细胞呼吸原理的应用 课时跟踪检测 3 课堂小结与随堂训练 NO.1 知识点(一)　光合作用和细胞呼吸的关系拓展分析 核心要点点拨 1．图解光合作用和细胞呼吸物质及能量转化 (1)物质方面(只考虑光合作用与有氧呼吸)： (2)能量方面(只考虑光合作用与有氧呼吸)： (3)光合作用与有氧呼吸中[H]、ATP的来源与去路 2．图解不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点 (1)曲线示意图 (2)解读 (3)概括“三率”的表示方法 (“三率”是指呼吸速率、真光合速率、净光合速率) ①曲线图解 ②不同检测指标 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 总(真)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 “三率”关系 总(真)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率 经典考题探究 [例1]　某植物光合作用与细胞呼吸过程中部分含碳化合物的变化如图所示，其中①～⑤表示相应生理过程，下列说法错误的是(　 ) A．图中两个C3不是同一种物质 B．过程②消耗ATP C．过程③④中均有ATP的生成 D．图中所示过程③④⑤均可发生在人和动物体细胞中 √ [解析]　分析题图可知，图中C3分别表示光合作用过程中，固定CO2生成的一种C3分子和呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸(C3H4O3)，所以图中两个C3不是同一种物质，A正确；过程②表示C3的还原，该过程需要消耗光反应提供的ATP，B正确；图中③表示细胞呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，均有ATP的生成，C正确；图中①②表示暗反应过程，⑤表示无氧呼吸产C2H5OH和CO2过程，人和动物进行无氧呼吸产乳酸，所以图中所示过程仅③④可发生在人和动物体细胞中，D错误。 [例2]　黄连是一种重要的中药材，科研人员研究了光照对黄连叶片净光合速率的影响，测得黄连叶片在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A．在t1～t2时，光照强度增大，光反应为暗反应提供NADPH和ATP增多，导致暗反应增强 B．在t3时，黄连叶肉细胞的叶绿体利用CO2的相对值为13 C．在t3～t4时黄连叶肉细胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度 D．将黄连由全日照转移至70%的全日照环境下，C3含量会显著增加 √ [解析]　在t1～t2时，光照强度增大，光反应为暗反应提供NADPH和ATP增多，导致暗反应增强，光合速率增强，A正确；黑暗条件下，叶片CO2释放量即呼吸强度为4，t3时CO2吸收量即净光合强度为9，故叶绿体利用CO2的相对值即总光合强度为13，B正确； t3～t4叶片的光合作用强度已经最强，此时从外界吸收CO2最快，故叶肉细胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度，CO2才会通过简单扩散快速进入细胞内，C正确；当70%全日照时，叶肉细胞的光合强度逐渐上升，当全日照时，光合强度不再上升，说明给予70%全日照时已经达到了光饱和点，故将黄连从全日照转移至70%的全日照环境下，光反应不变，C3含量不变，D错误。 1．下图中①②③表示生物体内的细胞代谢过程，下列叙述错误的是(　 ) 层级训练评价 A．过程①利用化学能合成葡萄糖 B．过程②利用光能合成葡萄糖 C．过程③可以发生在绿色植物细胞的线粒体中 D．能进行过程①或过程②的生物都是自养生物 √ 解析：①表示化能合成作用，合成葡萄糖时利用的是化学能，A正确；②表示光合作用，合成葡萄糖时利用的是光能，B正确；葡萄糖不能在线粒体中分解，需要被分解为丙酮酸才能进入线粒体中被进一步分解，C错误；能进行过程①或过程②的生物可以将CO2转变为葡萄糖，是自养生物，D正确。 2．下面表示氢元素的转移途径，其中①②表示植物叶肉细胞光合作用的有关途径，③④表示细胞呼吸过程中的有关途径。下列相关叙述正确的是(　 ) A．途径①产生的[H]和途径③产生的[H]是同种物质 B．途径①③在生物膜上进行，途径②④在基质中进行 C．途径①②③④都发生了能量的转化 D．光合作用的原料H2O中的氧原子可以依次经过途径①②③④转移到细胞呼吸的产物H2O中 √ 解析：途径①产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，途径③产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)，A错误；途径①代表光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体膜上；途径③是有氧呼吸第一、二阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，途径②代表暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，而④是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，B错误； ①代表光反应阶段，发生了光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能的过程，②代表暗反应阶段，将ATP和NADPH中的活跃化学能转化为有机物中稳定的化学能，③④为有氧呼吸过程，发生了有机物中稳定的化学能转化为热能和ATP中活跃化学能的过程，C正确；光合作用的原料H2O中的氧可以经过①光反应阶段释放到环境中，环境中的氧可通过④有氧呼吸第三阶段转移到细胞呼吸的产物H2O中，中间不经过②③途径，D错误。 3．在密闭环境中不同条件下某绿色植物的光合作用和细胞呼吸速率分别用图甲、乙表示。下列关于曲线的说法，正确的是(　 ) A．图甲A点光合作用固定的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等 B．图甲A点温度条件最有利于植物生长 C．图乙B时刻植物开始进行光合作用 D．图乙C时刻植物积累的有机物最多 √ 解析：图甲中A点净光合速率等于呼吸速率，而净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，因此光合作用固定的CO2量是呼吸作用释放的CO2量的两倍，A错误；图甲中虚线的最高点净光合速率最大，积累有机物最快，最有利于植物生长，B错误；图乙中B点光合速率等于呼吸速率，说明B点以前就已经开始进行光合作用，C错误；图乙中C点光合速率等于呼吸速率，C点以前光合速率大于呼吸速率，而C点以后光合速率小于呼吸速率，因此图乙中C时刻植物积累的有机物最多，D正确。 4．[多选]夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行 24小时的检测，结果如图1。图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请分析下列说法正确的是(　 ) A．图1中所测气体为氧气，且该大棚内的蔬菜经过一昼夜后积累了一定量的有机物 B．图1中CD段变化的原因可能是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭所致 C．保持其他条件不变，突然增强光照时，短时间内叶肉细胞中C3的含量将增多 D．处于图1中的B点时，图2中应该进行的气体转移途径有 A、C、D、E √ √ √ 解析：由图中5～7时气体含量减少，7～17时气体含量增加，可推测有光照时气体增加，无光照时减少，则所测气体为氧气，由图中F点氧气浓度大于A点氧气浓度可知，净光合作用大于0，说明该大棚内的蔬菜经过一昼夜后存在有机物的积累，A正确。图1中CD段变化的原因是光照过强，使温度升高，部分气孔关闭，导致二氧化碳供应不足所致，B正确。 突然增强光照时，C3的还原速率加快，而CO2的固定速率不变，因此短时间内叶肉细胞中C3的含量将减少，C错误。处于图1中的B点时，植物总体的光合作用等于细胞呼吸，而叶肉细胞中的光合作用大于呼吸作用，故图2中应该进行的气体转移途径有A、C、D、E，D正确。 5．[多选]将某绿色植物放在特定的实验装置中，给予适宜的条件，研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响，所得结果如下表所示。以下分析正确的是(　 ) 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2/(mg·h－1) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中释放CO2/(mg·h－1) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 A．温度对光合作用和细胞呼吸的影响是通过影响有关酶的活性实现的 B．适当降低晚上温度，可使植物一昼夜的有机物积累量增多 C．昼夜不停地光照，在25 ℃时该植物生长得最快 D．以上7种温度条件下，每天光照10 h，植物都能正常生长 √ √ √ 解析：温度通过影响酶的活性，来影响光合作用和细胞呼吸，A正确；适当降低晚上温度，可使细胞呼吸速率降低，夜晚有机物消耗减少，使植物一昼夜的有机物积累量增多，B正确；分析表格数据可知，在25 ℃时净光合速率最高，故昼夜不停地光照，在25 ℃时该植物生长得最快，C正确；植物要想正常生长，一天的有机物积累量应该大于0，一天的有机物积累量＝光照下积累的有机物量－黑暗中消耗的有机物量，故每天光照10小时，黑暗14小时，以上7种温度条件下，30 ℃和35 ℃时，每天有机物积累量均小于0，植物不能正常生长，D错误。 NO.2 知识点(二)　光合作用和细胞呼吸原理的应用 教材知识梳理 1．光合作用原理的应用 实例 原理 间作套种 不同植物对_____的需求不同 冬季大棚温度白天适当提高，晚上适当降低 白天提高温度，促进光合作用；夜间降温，抑制呼吸作用 “正其行、通其风” 增大_____浓度，有利于光合作用的进行 合理灌溉 缺少___导致气孔关闭，CO2供应不足 光照 CO2 水 2．有氧呼吸原理的应用 3．增加农作物产量的四大途径 途径 措施或方法 提高光合速率 提供适宜光照强度、适当提高CO2浓度(如通风)、适当提高温度(如冬天大棚栽培作物)、供应适量必需矿质元素(如合理施肥) 延长光照时间 补充光照 增大光合作用面积 间作、套种、合理密植 提高净光合速率 维持适当的昼夜温差(白天适当升温，晚上适当降温) 微提醒：延长光照时间、增大光合作用面积并不能提高光合速率，但可以增加农作物产量。 [典例]　(1)分析下列有关细胞呼吸原理的应用实例，完成下列问题： ①水果、蔬菜等在低温条件下保存，可延长保鲜时间　②温室中栽培蔬菜时，夜间和阴天适当降低温度，提高蔬菜的产量　③低氧条件有利于蔬菜保鲜　④农作物中耕松土促进作物生长　⑤陆生植物长时间水淹会因酒精积累而烂根　⑥制葡萄酒时，初期进行通气，使酵母菌大量繁殖　⑦酒精发酵时严格控制无氧环境　⑧粮食入仓前需要进行晾晒处理　⑨干燥种子萌发前进行浸泡处理 经典案例探究 以上实例①②说明细胞呼吸受______因素的影响；实例③④⑤⑥⑦说明细胞呼吸受__________因素的影响；实例⑧⑨说明细胞呼吸受_____因素的影响。 (2)新疆瓜果甜的原因是白天_____强，光合作用产物___；晚上气温____，细胞呼吸对有机物的消耗____。 温度 氧气浓度 水分 光照 多 低 少 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)冬季大棚种植白天要适当提高温度，晚上要适当降低温度( ) (2)储藏果蔬一般是提供无氧条件，以减少有机物的消耗( ) (3)细胞呼吸越强越不利于有机物的积累( ) 层级训练评价 √ × √ (4)在水稻生产中，采用露田或晒田等措施，是为了改善土壤通氧条件( ) (5)农作物管理要求“正其行，通其风”，目的是增加光照面积，有利于光合作用的进行( ) √ × (二)落实知能 2．为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施中不包括(　 ) A．增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，增大光合作用面积 B．适当提高温室中CO2浓度，提高光合作用速率 C．适当增加昼夜温差，提高产量 D．将制作温室的无色透明薄膜改成绿色薄膜，提高光能利用率 √ 解析：增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，这样可以增大光合作用面积，提高产量，A正确；适当提高温室中CO2浓度，能促进暗反应进而提高光合作用速率，B正确；适当增加昼夜温差，可以使作物积累的有机物增多，提高产量，C正确；植物叶片对绿光的吸收量最少，若将制作温室的无色透明薄膜改成绿色薄膜，会减产，D错误。 3．利用低温、低O2、高CO2等条件抑制细胞呼吸，减少营养物质消耗，是储藏生鲜果蔬产品的基本原则。下列说法错误的是(　 ) A．低温通过降低酶活性从而抑制细胞呼吸 B．氧气浓度越低越有利于果蔬保存 C．适当提高湿度可有利于蔬果保鲜 D．零上低温、低氧、干燥的环境可能不利于果蔬储藏 √ 解析：细胞呼吸需要一系列酶的催化，低温通过降低酶活性从而抑制细胞呼吸，A正确；氧气浓度保持在较低水平时有机物的消耗最少，并不是越低越有利于果蔬保存，B错误；蔬果保鲜需要保持水分，适当提高湿度可有利于蔬果保鲜，C正确；零上低温、低氧的环境有利于果蔬储藏，但干燥条件不利于果蔬储藏，D正确。 4．光合作用和细胞呼吸原理广泛应用于农业生产，下列有关原理叙述错误的是(　 ) A．相对于油菜种子，等质量的水稻种子萌发需要更多氧气，应适度浅播 B．玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、提高了单位面积的总产量 C．给豇豆搭架，使其往高处生长，主要是增加叶片受光面积，提高光能利用率 D．早稻催芽过程中，常用适宜温水淋种并时常翻动，以促进细胞呼吸 √ 解析：油菜种子含有丰富的脂肪，水稻种子含有丰富的淀粉。与糖类相比，脂肪中含C、H比例较高，而O含量较低，相同质量的脂肪氧化分解需要更多的氧气。因此油菜种子适宜浅播，原因是种子萌发时呼吸作用需要大量氧气，A错误；豆科植物根部的根瘤菌可为豆科植物提供氮肥，玉米和大豆间作，减少了氮肥的使用量、增加了单位面积的总产量， B 正确；在种植豇豆时，往往需要搭架供其生长，主要是增加叶片受光面积，促进光合作用，提高光能利用率，C 正确；种子萌发需要适宜的温度、充足的水分和氧气，用适宜温水淋种并时常翻动，可以促进种子的细胞呼吸，有利于早稻催芽，D正确。 (三)迁移应用 5．利用大棚种植瓜果蔬菜，可人为控制温度、水分和光照等条件，调整瓜果蔬菜的生长季节并提高产量。回答下列问题： (1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的____________上，该物质主要捕获可见光中红光和蓝紫光。可以用__________对其进行提取。分离色素的原理是___________________。 若该细胞吸收的含氮等无机盐减少，则线粒体和叶绿体的功能________(填“受”或“不受”)影响。 (2)种植瓜果蔬菜的大棚，棚顶最好选用______________________( 填“无色”“红色”或“蓝色” ) 玻璃或塑料薄膜，原因是________________。 (3)在大棚中生产瓜果蔬菜时，引入蜜蜂不仅能使结实率提高，而且瓜果长势一致。蜜蜂用口器取食花蜜。如果花蜜的主要成分是葡萄糖，在蜜蜂的细胞内葡萄糖首先被分解成_______，并产生少量的[H]，释放出少量的能量，经过一系列反应后，最终[H]与氧气结合生成水，同时释放出大量能量。蜜蜂飞行时，利用的直接能源物质是_______。 (4)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_________________________________。 解析：(1)捕获光能的物质即光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上。因为光合色素溶解于有机溶剂，可用无水乙醇对其进行提取。分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在层析液中扩散的快，溶解度小的扩散的慢。若吸收含氮无机盐减少，则线粒体和叶绿体的功能受影响，因为线粒体和叶绿体中存在多种含有氮元素的重要化合物，如酶、磷脂、膜蛋白质、DNA、RNA、ATP等。 (2)种植瓜果蔬菜的大棚，最好选用无色的玻璃或塑料薄膜，让所有的光都能透过，如果选红色或蓝色，只能让红光或蓝光透过。(3)有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸和[H]；蜜蜂飞行时，利用的直接能源物质是ATP。(4)充入氮气后减少氧气的含量，可以降低呼吸强度，减少有机物的消耗，使蔬菜保鲜。 答案：(1)类囊体膜　无水乙醇　不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸条上扩散的速度快，反之则慢　受　(2)无色　无色材料可透过各种波长的光，光合色素可捕获更多的光能用于光合作用　(3)丙酮酸　ATP　(4)降低呼吸强度，减少有机物的消耗 NO.3 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1．光合作用是绿色植物细胞的叶绿体利用光能，把CO2和H2O转化成糖和释放O2，并储存能量的过程；细胞呼吸是细胞通过有机物氧化分解为生命活动提供能量的过程。 2．光合作用和细胞呼吸的三率关系： 总(真)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 3．增加光照面积、延长光照时间等可以充分利用光能；适当增强细胞呼吸可以促进作物的生长发育。 4．在储藏果蔬时，一般采用适当降低温度或氧浓度的方法，抑制细胞呼吸，以减少有机物的消耗。在储藏粮食时，通过降低粮仓的湿度，使储存的种子保持干燥，以抑制细胞呼吸，延长保存期限。 三、素养好题训练 1．下图表示光合作用和细胞呼吸过程中CO2和[H]的变化。有关叙述正确的是(　 ) A．过程①发生在叶绿体内的类囊体膜上，过程②发生在叶绿体基质中 B．过程③发生在细胞质基质中，过程④发生在线粒体中 C．过程⑤⑥均需要NADPH和ATP提供还原剂和能量 D．①③过程产生的[H]都将与氧结合产生水，过程⑧仅在线粒体中进行 √ 解析：过程①是光反应，发生在叶绿体内的类囊体膜上；过程②是暗反应中C3的还原，发生在叶绿体基质中，A正确。③为有氧呼吸的第一、第二阶段，发生在细胞质基质和线粒体中；④为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体中，B错误。⑤为CO2的固定，不需要ATP和NADPH；⑥为C3的还原，需要ATP和NADPH，但ATP仅提供能量，不能提供还原剂，C错误。过程①中产生的NADPH作为还原剂参与暗反应；过程⑧为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体中，或为无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质中，D错误。 2．生产和生活中一些常见的现象都蕴含着细胞呼吸的原理，下列相关叙述错误的是(　 ) A．水果储存时，充入N2和CO2的主要目的是抑制有氧呼吸 B．包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口细胞缺氧而坏死 C．储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度和氧气含量等措施以延长储存时间 D．高等生物保留部分无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应 √ 解析：水果储存时，充入N2 和CO2 的主要目的是抑制有氧呼吸，减少有机物的消耗，从而延长储存时间，A正确；包扎伤口时用透气的纱布，可以避免伤口处滋生厌氧型微生物，有利于伤口的愈合，B错误；储存水果和粮食的仓库，可通过降低温度从而抑制相关酶的活性来减少有机物的消耗，降低氧气含量能降低有氧呼吸从而减少有机物的消耗，延长储存时间，C正确；高等生物保留部分无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应，D正确。 3．大棚蔬菜种植技术是一种比较常见的技术，它具有较好的相对密封性能，很多条件可以人为控制，从而有效提高蔬菜产量。下面是某同学参观完某地蔬菜大棚后总结的相关知识，总结中有科学性错误的是(　 ) A．大棚中经常使用无色透明的塑料薄膜覆盖、阴雨天用日光灯补光，可以增强光合作用的光反应 B．通过增施有机肥，不仅能给蔬菜提供无机盐，还能提供能量 C．白天适当提高大棚温度，夜晚适当降低温度，增大昼夜温差，有利于积累有机物 D．轮作(轮流种植不同的蔬菜)能提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生 √ 解析：无色透明的塑料薄膜允许各种颜色的光透过，阴雨天光照不足适当补光，都是增强光反应的措施，A正确；蔬菜不能利用有机肥中的能量，B错误；光合作用合成有机物，细胞呼吸消耗有机物，增大昼夜温差，有利于积累有机物，C正确；轮作有助于更新土壤，提高土壤肥力，提高蔬菜对矿质元素的利用率，减少病虫害发生，D正确。 4．(多选)将某品种海水稻分为两组，对照组用完全培养液培养，实验组用含较高浓度NaCl的完全培养液培养，培养两周后，在晴朗天气下测定净光合速率及胞间CO2浓度的日变化，结果如下图。下列叙述错误的是(　 ) A．可用无水乙醇来提取和分离海水稻叶肉细胞中的色素 B．本实验的自变量为NaCl溶液的浓度 C．在不同时刻，高盐条件下海水稻的总光合速率均低于正常状态的海水稻 D．10：00～12：00时，对照组海水稻光合速率下降的主要原因不是气孔开放度下降 √ √ √ 解析：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取绿叶中的色素，应用纸层析法分离色素，A错误；分析曲线图，横坐标时间代表光照强度的变化，因此实验自变量是光照强度以及完全培养液中是否含有高浓度NaCl，B错误；由于两组海水稻的呼吸速率大小不知，因此不同时刻，高盐条件下海水稻的总光合速率大小与正常状态的海水稻的总光合速率大小无法比较，C错误；分析题图可知，对照组10：00～12：00时光合速率显著下降，此时间段内，对照组的胞间CO2浓度上升，且与实验组差异不大，说明此时间段光合作用的主要限制因素不是气孔的开放度，而是非气孔因素，D正确。 课时跟踪检测 NO.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A级——基础综合练 1．下列关于植物光合作用的叙述，不正确的是(　 ) A．在大棚中施用农家肥可以提高CO2的含量，从而提高作物光合作用强度 B．农业上合理密植主要是为了给农作物提供更多的O2 C．大棚薄膜最好用无色透明的，这样有利于植物吸收更多的光能 D．利用马铃薯套种玉米的方法，可增加光照面积、充分吸收光能 √ 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 解析：农家肥被微生物分解可以生成CO2，供给植物进行光合作用，A正确；合理安排植株的间距，主要是为了能充分利用光能，并给农作物提供更多的CO2，B错误；无色透明的薄膜有利于透过更多的光，使植物吸收更多的光能，C正确；生产上马铃薯套种玉米，使作物高低分层，相间成行，以增加光照面积，充分吸收光能，同时有利于空气流通，给农作物提供更多的CO2，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 2．《齐民要术》中指出“谷田必须岁易”，意思是一块土地上连续多年只种谷物，产量会下降，以下相关的生物学分析错误的是(　 ) A．连续多年只种谷物，植物根系发达，细胞呼吸旺盛，导致有机物积累减少 B．谷物会对土壤中的无机盐选择性吸收，长期种植同一种谷物会造成土壤中某些必需元素减少 C．不同年度种不同作物进行轮作，可以有效防止病虫害和杂草繁殖 D．对大豆与玉米进行间作，可以增加光能利用率 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：连续多年只种谷物，会使土壤中矿质元素含量降低，导致植物细胞所需要吸收的物质减少，光合作用降低，从而导致减产，A错误；谷物根系发达，吸收无机盐能力强，对土壤中的无机盐选择性吸收，长期种植会大量消耗土壤中的某些必需元素，会造成土壤中某些必需元素减少，B正确；“谷田必须岁易”指的是轮作，可以避免长期种植谷物引起的土壤中某些必需元素的减少，利于作物的生长，也可以有效防止病虫害的发生和杂草的繁殖，C正确；玉米与大豆间作套种，可以增大光照面积，进而提高光能利用率，D正确。 3．如图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放速率。该植物在2 000 lx光照强度下，每小时光合作用产生的氧气量是(　 ) A．12 mol B．17 mol C．11 mol D．23 mol 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 解析：由图可知，当光照强度为0时，每小时氧气释放量是－6 mol，即每小时细胞呼吸消耗的氧气量为6 mol，当光照强度为2 000 lx时，每小时氧气释放量是17 mol，则光合作用每小时产生的氧气量为17＋6＝23(mol)，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 4.如图表示植物叶肉细胞内的物质代谢过程，a、b、c、d为生理过程，下列有关叙述正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 5．如图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中①②③④⑤表示生理过程，A、B、C、D表示物质。下列相关分析错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A．在生物膜上发生的生理过程有③和④ B．有氧呼吸包括图中的①②③过程 C．A和B分别表示丙酮酸和[H] D．②过程产生的CO2直接在⑤过程中利用穿过两层生物膜 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：③有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，④光反应发生在类囊体膜上，故在生物膜上发生的生理过程有③和④，A正确；有氧呼吸包括三个阶段，第一阶段将葡萄糖(C6H12O6)分解形成丙酮酸和[H]，为图中的过程①；第二阶段丙酮酸和H2O反应生成二氧化碳和[H]，为图中的过程②；第三阶段O2和[H]结合生成H2O，为图中的过程③，B正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 据图分析，A是有氧呼吸第一阶段的产物之一，B为有氧呼吸第一和第二阶段的共同产物，为[H]，故A和B分别表示丙酮酸和[H] ，C正确；②过程发生在线粒体基质中，⑤过程为光合作用暗反应，发生在叶绿体基质中，线粒体基质产生的CO2简单扩散至叶绿体基质中需要跨过两层线粒体膜和两层叶绿体膜，共4层生物膜，D错误。 6．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A．下移、右移、右上移 B．下移、左移、左下移 C．上移、左移、右上移 D．上移、右移、右上移 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：图中a点表示细胞呼吸速率，据题意，由于光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度由30 ℃降到25 ℃时，细胞呼吸速率降低，a点上移；b点表示光合速率＝细胞呼吸速率，在25 ℃时细胞呼吸速率降低，光合速率增大，在除光照强度外其他条件不变的情况下，要使其仍然相等，需降低光照强度以使光合速率减弱，即b点左移；d点表示光饱和点时的光合速率，当温度由30 ℃降到光合作用最适温度25 ℃时，光饱和点增大，最大净光合速率增大，d点向右上方移动。即C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 7．[多选]很多生产生活都需要考虑酶对生产实践的影响。下列叙述正确的是(　 ) A．新采摘并立即煮熟的玉米比放置一段时间再煮的玉米甜味高，可能是因为与合成淀粉有关的酶失活 B．长期水淹的农作物出现烂根现象，是因为缺氧影响了有氧呼吸有关的酶的活性 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 C．温室中白天适当升高温度，有利于提高光合作用有关酶的活性，从而促进农作物的光合作用 D．冰箱冷藏室储存食物不易腐败的原理是低温抑制酶的活性致使微生物生长被抑制 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：新采摘并立即煮熟可以使玉米中与合成淀粉有关的酶失活，保存更多的可溶性糖，使得甜度更高，A正确；长期水淹的农作物出现烂根现象，是因为缺氧进行无氧呼吸产生酒精，酒精有一定的毒害作用，B错误；光合作用的主要环境影响因素有光照强度、CO2浓度、温度，温室中白天适当升高温度，有利于提高光合作用有关酶的活性，从而促进农作物的光合作用，C正确；冰箱冷藏室储存食物不易腐败的原理是低温抑制酶的活性致使微生物生长被抑制，使得食物中的有机物不被微生物分解，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 8．(2024·苏州期末)[多选]将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表。下列对该表数据分析不正确的是(　 ) 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2/(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中释放CO2/(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A．昼夜不停地光照，在5 ℃时该植物不能生长 B．每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物生长的最适温度是25 ℃ C．每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在20 ℃的条件下，一昼夜该植物净吸收的CO2量为6 mg D．每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，一昼夜该植物在10 ℃时积累的有机物是在30 ℃时的2倍 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：表中“光照下吸收CO2量”代表的是净光合速率。在昼夜不停地光照条件下，只要净光合速率大于0，植物就可以正常生长，所以在5 ℃时该植物能正常生长，A错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，最有利于植物生长的最适温度是一昼夜积累有机物最多的温度，根据有机物积累量＝光照下积累的有机物量－黑暗下消耗的有机物量，可知20 ℃时这个差值最大，因此该植物生长的最适温度是20 ℃，B错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 一昼夜净吸收的CO2量＝光照下CO2吸收量－黑暗中CO2释放量，故每天光照12小时，黑暗12小时，在20 ℃时一昼夜该植物净吸收的CO2量为(3.25－1.50)×12＝21(mg)，C错误；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度在10 ℃时，该植物积累的有机物是温度在30 ℃时的(1.75×12－0.75×12)÷(3.50×12－3.00×12)＝2(倍)，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 9．(12分)在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合速率，给出了光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系和CO2的转移方向图，分析下图并回答问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)在图中b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是__________________________。 (2)在图1中c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从________移向______________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)将该植物叶片置于8 klx光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中有机物的积累量约为________mg(假设积累的有机物都是葡萄糖，结果保留至小数点后一位)；将该植物叶片从光下移到黑暗中，叶绿体中C5含量短时间内将____________________。 (4)图1曲线中a、c两点所代表的光合作用强度分别对应于图2中甲、乙、丙、丁中的________、________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：(1)由图可知，b点是光补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等，细胞既进行细胞呼吸，又进行光合作用，因此此时该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是叶绿体、线粒体、细胞质基质。(2)c点是光饱和点对应的光合速率，光合作用中暗反应消耗ATP产生的ADP转移到叶绿体类囊体膜上合成ATP，暗反应发生的场所是叶绿体基质，因此叶绿体中ADP的移动方向是从基质移向类囊体膜。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)8 klx光照下，植物的净光合速率为12 CO2mg/(100 cm2叶·小时)，植物的呼吸速率为6 CO2mg/(100 cm2叶·小时)，其中葡萄糖的相对分子质量为180，CO2的相对分子质量为44，因此每100 cm2叶片一昼夜中有机物的积累量为(12×10－6×14)×180÷(44×6)≈24.5(mg)。将该植物叶片从光下移到黑暗中，C3不能转化为C5，而C5的消耗几乎不变，因此叶绿体中C5含量短时间内将减少。(4)图1中a点时该植物叶片只进行细胞呼吸，c点时其光合作用强度大于呼吸作用强度，因此分别对应于图2中的乙、丁。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 答案：(1)叶绿体、线粒体、细胞质基质　(2)基质　类囊体膜　(3)24.5　减少　(4)乙　丁 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 B级——应用创新练 10．[多选]植物的光合作用细胞依赖光照，但光能超过光合系统所能利用的能量时，光合器官可能遭到破坏，该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物，在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能，对光合器官起保护作用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程，其中PR、R、GP代表不同的生理过程。下列相关叙述正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A．图中的PR、R过程分别代表细胞呼吸、光呼吸，叶片中有机物的积累量取决于GP(真正光合作用)、R、PR的差值 B．光呼吸虽然消耗部分有机物，但是从一定程度上能避免光抑制的发生，具有一定的意义 C．植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象 D．在农业生产中，适当抑制白天光呼吸和夜间细胞呼吸的进行，有利于提高农作物产量 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：分析题图可知，由于叶片在夜晚和白天都进行R过程，故R代表细胞呼吸，PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程，因此是光呼吸，A错误；由题干可知光呼吸虽然消耗部分有机物，但可以消耗多余能量，对光合器官起保护作用，从一定程度上能避免光抑制的发生，B正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 光能超过光合系统所能利用的能量时，光合器官可能遭到破坏，植物本身的调节如叶子调节角度回避强光、叶绿体避光运动等都可以避免强光直射造成光合结构破坏，是对光抑制的保护性反应，C正确；白天光呼吸和夜间细胞呼吸均会消耗光合作用产生的有机物，适当减少可以增多有机物的积累，增加农作物产量，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 11．(15分)海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力，比普通水稻具有更强的生存竞争能力。 (1)“海水稻”在海边滩涂生长，可推测它的细胞液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)盐碱地土壤溶液浓度。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (2)大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，其原因是_______。 (3)研究人员对盐胁迫下海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了研究。分别测得不同浓度NaCl培养液条件下培养海水稻后根尖细胞和高盐胁迫条件下(NaCl浓度200 mmol/L)其叶肉细胞的相关数据。结果分别如图1、图2所示。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 ①若以NaCl溶液浓度150 mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图1可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同：前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是__________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 ②据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因：第15天之前色素含量下降不大，很可能是因为气孔导度降低，叶绿体从细胞之间吸收的CO2增多，使胞间CO2浓度降低；第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升，从色素含量变化对暗反应影响的角度分析，其原因很可能是__________________________________________。 (4)你认为未来推广“海水稻”的重要意义是什么？_________(至少答出两点)。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：(1)海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱能力，推测它的细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度，这样才能保证正常吸收水分，进而有利于其对无机盐的吸收，保证正常生长。(2)气孔是植物气体的通道，气孔周期性的闭合(“气孔振荡”)既能降低蒸腾作用强度，减少水分蒸发，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)①结合高盐胁迫条件下(NaCl浓度200 mmol/L)其叶肉细胞的相关数据可知，在200 mmol/L的NaCl浓度下，叶肉细胞内的可溶性糖的相对浓度大幅度提高，进而通过提高细胞液浓度以提高吸水力。②气孔导度是指气孔张开的程度，而气孔是植物气体的通道，胞间CO2浓度受植物光合作用吸收和气孔导度双向影响，第15天之前很可能气孔导度下降，叶绿体从胞间吸收CO2增多，导致胞间CO2浓度下降；第15天之后色素含量降低导致光反应产生的NADPH和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2固定减少，胞间CO2浓度升高。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (4)“海水稻”比普通水稻具有更强的生存竞争能力，能缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 答案：(1)大于　(2)既能降低蒸腾作用强度减少水分蒸发，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行　(3)①大幅度提高细胞内可溶性糖的相对浓度进而提高吸水力　②色素含量降低导致光反应产生的NADPH和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2固定减少，胞间CO2浓度升高　(4)缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等(任答两点，合理即可) 本课结束 C CO2(CH2O)丙酮酸CO2 O H2OO2H2O H H2ONADPH(CH2O)NADHH2O A．若给该植物浇灌HO，则18O会出现在(CHO)中 B．人体细胞进行无氧呼吸时只具有图中的d途径 C．图中的CO2进入叶绿体需载体蛋白协助 D．图中的[H]均是在不同的细胞器里产生的 解析：给该植物浇灌HO，则HO被植物吸收后，在有氧呼吸的第二阶段与丙酮酸一起被彻底分解生成C18O2和[H]，产生的C18O2再参与光合作用的暗反应生成(CHO)，因此18O会出现在(CHO)中，A正确；人体细胞进行无氧呼吸时的产物是乳酸，不产生CO2，B错误；图中的CO2进入叶绿体的方式是简单扩散，该过程不需要载体蛋白协助，C错误；图中的[H]可能在有氧呼吸的第一阶段产生，场所是细胞质基质而非细胞器内，D错误。 $$