内容正文:
专题10 植物的呼吸作用及生物圈中的碳—氧平衡
内容概览
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向洞察中考新考法。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
要点速记:核心考点必背速记,突破重难点
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
课标学业要求
考点
考向
运用植物呼吸作用等方面的知识,解释生产生活中的相关现象。
从物质循环与能量变化的角度,阐明植物在生物圈中的作用
设计单一变量的实验,探究关于植物生活的影响因素
考点一 呼吸作用的探究实验
考向1 呼吸作用的探究实验
考点二 植物的呼吸作用
考向2 呼吸作用的概念及实质
考向3 呼吸作用消耗氧气释放能量
考向4 呼吸作用原理在生产、生活中的应用
考点三 光合作用和呼吸作用的区别和联系
考向5 光合作用和呼吸作用的区别和联系
考点四 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用
考向6 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用
【新情境】中考真题通过“堆积的谷堆”“储存水稻种子”等生活中的实例,变相考核了呼吸作用的实质和抑制呼吸作用的具体措施;同时以图表辩证考核光合作用和呼吸作用的区别和联系;并通过呼吸作用原理在农业生产、生活中的实际应用,来实现生物学知识正确运用。
1.(新情境)(2024·鸡西)水稻是我国的主要农作物之一,储存水稻种子的条件最好是( )
A.高温、干燥 B.低温、潮湿 C.低温、干燥 D.高温、潮湿
【答案】C
【分析】呼吸作用原理在生产生活中的应用
①促进呼吸作用:深耕松土、及时排水,促进根吸收氧气,从而促进根部进行呼吸作用,进行正常的生命活动;
②抑制呼吸作用:储存粮食、果蔬保鲜.农产品保存法(抑制呼吸作用)可概括为“三低”:低温、低氧、低含水量.如贮藏水果、蔬菜时,降低温度或氧浓度,储存粮食时保持干燥和低温。
【解析】呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。因此,储存水稻种子要尽可能降低呼吸作用,减少有机物的消耗;同时避免种子发霉变质,如果粮仓内的温湿度过高,粮食容易受潮发霉。那么,储存水稻种子的条件最好是低温、干燥,C符合题意。
2.(新情境)(2024·眉山)夏季末,农民从田间刚收获的新鲜稻谷,由于下雨不能晾晒而堆积到屋内形成谷堆,一段时间后谷堆内出现发热发烫的现象。这是由于新鲜稻谷有较为旺盛的( )
A.蒸腾作用 B.呼吸作用 C.光合作用 D.吸收作用
【答案】B
【分析】呼吸作用是在氧气的参与下,把有机物分解成水和二氧化碳,并释放出能量的过程。
【解析】植物进行呼吸作用消耗氧气分解有机物产生二氧化碳和水,同时释放热量,刚收获还没有晒干的谷堆,种子潮湿,呼吸作用旺盛,释放的热量多,使谷堆内温度升高出现发热现象,所以,谷堆内出现发热发烫的现象,这是由于新鲜的稻谷交尾旺盛的呼吸作用,B符合题意。
3.(新情境)(2024·眉山)在学校的劳动基地,同学们开展西瓜幼苗移栽和田间管理活动,下列叙述正确的是( )
A.阴天移栽,有利于进行光合作用
B.及时松土,促进根部的呼吸作用
C.定期拔草,避免杂草争夺有机物
D.过量施肥,有利于生根开花结果
【答案】B
【分析】呼吸作用原理在生产生活中的应用:
①促进呼吸作用:深耕松土、及时排水,促进根吸收氧气,从而促进根部进行呼吸作用,进行正常的生命活动;
②抑制呼吸作用:储存粮食、果蔬保鲜.农产品保存法(抑制呼吸作用)可概括为“三低”:低温、低氧、低含水量.如贮藏水果、蔬菜时,降低温度或氧浓度,储存粮食时保持干燥和低温。
【解析】A、 阴天移栽, 降低植物的蒸腾作用,减少水分蒸发,有利于植物的成活,不符合题意;
B、 及时松土可以增加土壤中的空气含量,有助于植物根系细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收,符合题意;
C、 定期拔草,避免杂草争夺无机盐和水分,不符合题意;
D、 过量施肥,会造成土壤板结和烧苗现象,不利于植物的生长,不符合题意。
4.(新情境)(2024·安徽)某蔬菜工厂计划采取适当增大昼夜温差的措施来提高蔬菜的产量。下列对白天和夜间温度的处理,正确的是( )
A.白天和夜间都升温 B.白天升温,夜间降温
C.白天和夜间都降温 D.白天降温,夜间升温
【答案】B
【分析】此题考查光合作用和呼吸作用原理的应用,难度一般,需要熟记:(1)光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,实质是合成有机物,贮存能量;呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,实质是分解有机物,释放能量。(2)影响植物光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、水分等,影响植物呼吸作用的因素有氧气和二氧化碳的浓度、温度等,在农业生产中,为了提高作为产量,需要提供光合作用效率,抑制呼吸作用。
【解析】白天有光照时,植物进行光合作用,通过光合作用,植物能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。适当升高温度可以加快光合作用的速率,从而提高有机物的合成速度,从而增加有机物的生成量。夜晚植物主要进行呼吸作用,消耗白天通过光合作用生成的有机物。在一定范围内,温度越低,植物的呼吸作用越弱,消耗的有机物就越少。因此,夜晚适当降低温度可以减少呼吸作用的强度,从而减少有机物的消耗,可见B符合题意。
5.(新情境)(2024·聊城)了解植物光合作用和呼吸作用的情况,可以帮助提高作物产量。关于玉米一天中生理过程变化的曲线(如图),下列分析合理的是( )
A.曲线Ⅰ为光合作用,Ⅱ为呼吸作用
B.玉米在a、c点既不进行光合作用,也不进行呼吸作用
C.比较a、p、c三点,p点有机物积累最多
D.在b点玉米停止进行光合作用
【答案】A
【分析】光合作用主要在白天进行,利用阳光、水和二氧化碳来制造有机物,并释放氧气。而呼吸作用则是植物细胞持续进行的过程,无论是白天还是夜晚,都需要消耗能量来维持植物的生长和发育。
当光合作用和呼吸作用的强度相等时,植物既在进行光合作用也在进行呼吸作用,只是此时的光合作用产生的能量与呼吸作用消耗的能量达到了平衡状态。但需要注意的是,这种平衡状态是相对的,随着环境条件的变化,两者的强度也会有所变化。
【解析】A、由曲线可知,Ⅰ的活动只在白天进行, 说明Ⅰ为光合作用,Ⅱ的活动全天候进行,说明Ⅱ是呼吸作用,A正确。
B、a、c点甲乙两条曲线相交,说明此时光合作用和呼吸作用的速率相等,B错误。
C、c点进行了一天的光合作用,积累的有机物最多,所以比较a、p、c三点,c点积累的有机物最多,C错误。
D、b点由于光照强度过强,光合作用强度减弱,并不是停止,D错误。
6.(新情境)(2024·滨州)下列生产措施与生物学原理对应错误的是( )
A.移栽植物时去掉部分枝叶——降低光合作用
B.夜间适当降低大棚内的温度——抑制呼吸作用
C.水淹的农田及时排涝——保障农作物根部的氧气供应
D.作物种植时“正其行,通其风”——使作物周围有充足的二氧化碳
【答案】A
【分析】水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。活细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
【解析】A、移栽植物时去掉部分枝叶,降低蒸腾作用,减少水分散失,提高移栽植物的成活率,A符合题意;
B、呼吸作用受温度的影响,夜间适当降低大棚内的温度,抑制呼吸作用,减少有机物消耗,B不符合题意;
C、水淹的农田及时排涝,保障农作物根部的氧气供应,有利于根的呼吸作用,促进根的生长,C不符合题意;
D、二氧化碳是光合作用的原料,作物种植时“正其行,通其风”,使作物周围有充足的二氧化碳,有利于植物进行光合作用,增加产量,D不符合题意。
7.(新情境)(2024·无锡)下列农业生产措施与所依据的生物学原理,对应错误的是( )
A.幼苗带土移栽是为了保护幼根和根毛,与降低蒸腾作用没有直接关系
B.合理密植可充分利用光照,大面积提高作物产量
C.储存白菜的窖必须留有通风孔,主要是为了增加氧气、促进呼吸作用
D.春季早播前松土和覆盖地膜,是为了给种子的萌发提供充足的空气和适宜的温度
【答案】C
【分析】此题考查绿色植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用在农业生产中的应用、种子萌发的条件等基础知识,难度一般,熟知以下基础知识是关键:
(1)光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,适当的增加二氧化碳的浓度。增加光照强度可以提高光合作用效率,提高产量;
(2)呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,降低呼吸作用可以减少有机物的消耗,有利于延长粮食等的保存时间;
(3)植物的蒸腾作用是指植物体内的水通过气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的过程,在移栽植物时,要降低蒸腾作用可以减少于体内水分的散失,如剪掉部分枝叶;
(4)种子萌发必须同时满足外界条件和自身条件,外界条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气;自身条件是胚是完整的、胚是活的、种子不在休眠期以及胚发育所需的营养物质。
【解析】A、幼苗带土移栽是为了保护幼根和根毛,而进行蒸腾作用的主要器官是叶,所以,A说法正确。
B、合理密植可以合理的利用光能,光是进行光合作用的必要条件,所以,合理密植可以提高光合作用的效率,B说法正确。
C、储存白菜窖留有通风口,是为了降低窖内的温度,使白菜等植物的呼吸作用减弱,减少了呼吸作用对有机物的消耗,延长储藏时间,C说法错误。
D、种子萌发需要适宜的温度、充足的空气,所以,春季早播前松土和覆盖地膜,是为了给种子的萌发提供充足的空气和适宜的温度,D说法正确。
►考点一 呼吸作用的探究实验
考向1 呼吸作用的探究实验
1.(2024·山东泰安·中考真题)下列关于生物实验和探究活动的叙述,正确的是( )
A.观察酵母菌时,使用显微镜的低倍物镜可以清晰地看到明显的液泡
B.探究叶片呼吸作用产生二氧化碳时,需要使用黑色不透光容器盛放叶片
C.探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头的消化时,设置的对照组不用滴加唾液
D.用显微镜观察草履虫运动时,玻片移动方向要与视野中草履虫运动方向相反
【答案】B
【解析】A.液泡无色透明,如果要看到甚至看清楚液泡,就得选用高倍的显微镜才行,A错误。
B.植物在光下进行光合作用吸收二氧化碳,要探究叶片呼吸作用产生二氧化碳,需要使用黑色不透光容器盛放叶片,防止叶片进行光合作用,B正确。
C.探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头的消化时,变量是牙齿的咀嚼和舌的搅拌,对照组不切碎馒头且不搅拌,实验组切碎馒头且搅拌,两组都应该加唾液,C错误。
D.移动玻片与物像移动的方向也是相反的,要将移动的草履虫移到视野中央,玻片移动方向要与视野中草履虫运动方向相同,D错误。
2.(2024·江苏徐州·中考真题)生物小组的同学们进行了验证呼吸过程中气体的变化实验,装置如下图所示(氧气检测仪用来检测塑料瓶内氧气的浓度)。下列叙述错误的是( )
A.设置装置甲的目的是进行对照实验
B.氧气检测仪上显示的数值,装置甲中几乎不变,装置乙中减小
C.打开开关,挤压瓶身,两个烧杯内的澄清石灰水都明显变浑浊
D.实验得出结论:新鲜的豆芽呼吸过程中消耗了氧气,释放出二氧化碳
【答案】C
【解析】A.在实验研究中,对照组是和实验组相对应的概念,实验组是接受某种处理的组,而对照组不接受这种处理或者接受常规处理,所以甲组为实验组,乙组为对照组,其目的是为了进行对照实,A正确。
B.装置甲中煮熟的豆芽不能进行呼吸作用,装置甲中几乎不变,装置乙中的新鲜豆芽进行呼吸作用,吸收瓶中氧气,分解有机物,产生二氧化碳和水,因此装置乙氧气检测仪上显示的数值减小,B正确。
C.装置甲中煮熟的豆芽不能进行呼吸作用,因此装置甲中澄清石灰水不会变浑浊;而装置乙中的新鲜豆芽进行呼吸作用,释放二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,C错误。
D.由甲乙装置中两个烧杯内的澄清石灰水的变化情况,可得出结论:新鲜的豆芽进行了呼吸作用,呼吸过程中消耗了氧气,释放出二氧化碳,D正确。
3.(2024·福建·中考真题)下列有关实验的分析,正确的是( )
A.①装有煮熟种子的装置中温度更高
B.②说明植物的呼吸作用能产生氧气
C.③收集的气体能使澄清石灰水变浑浊
D.④滴加碘液后叶片的遮光部分不变蓝
【答案】D
【解析】A.①装有煮熟种子不能进行呼吸作用,不能释放出能量,温度不会升,没有煮熟种子进行呼吸作用,释放出能量,温度会升高,A错误。
B.呼吸作用吸收氧气,释放出二氧化碳,煮熟的种子装置,蜡烛不熄灭,而没有煮熟的种子进行呼吸作用吸收了氧气,燃烧的蜡烛熄灭,②说明植物的呼吸作用吸收氧气,B错误。
C.金鱼藻在光照下进行光合作用,产生了氧气,氧气能够助燃,所以③收集的气体能够燃烧,C错误。
D.④滴加碘液后叶片的遮光部分,因缺少光照不能进行光合作用,没有产生淀粉,滴加碘液不变蓝色,D正确。
总结归纳
1.用带火星的小木条或卫生香,验证光合作用的产物是氧气。
2.用澄清的石灰水,验证呼吸作用的产物是二氧化碳。
►考点二 植物的呼吸作用
考向2 呼吸作用的概念及实质
1.(2024·甘肃兰州·中考真题)呼吸作用是绿色植物的重要生理过程。一般情况下,呼吸作用的原料、场所分别是( )
A.二氧化碳和水、叶绿体
B.二氧化碳和水、线粒体
C.有机物和氧气、叶绿体
D.有机物和氧气、线粒体
【答案】D
【解析】呼吸作用的反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量;由此可见,呼吸作用的原料是有机物和氧气。
细胞中的能量转换器有线粒体和叶绿体,叶绿体能将光能转变为化学能,储存在它所制造的有机物中,是光合作用的场所;线粒体能将细胞中的有机物在氧的参与下分解为二氧化碳和水,同时将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用,是呼吸作用的场所。
故D符合题意,ABC不符合题意。
2.(2024·四川乐山·中考真题)下图1是绿色植物叶片中部分生理过程示意图,图2是气孔的两种状态示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.若图1表示光合作用,则序号②代表的是氧气
B.若图1表示呼吸作用,则序号①代表二氧化碳
C.图2气孔处于甲状态时可能促进①、②的进出
D.图2气孔处于乙状态时可能降低③、④的运输
【答案】B
【解析】A.光合作用吸收二氧化碳,光合作用释放氧气。可见,若图1表示光合作用,则序号②代表的是氧气,①代表二氧化碳,A正确。
B.呼吸作用吸收氧气,呼吸作用释放二氧化碳。可见,若图1表示呼吸作用,则序号①代表氧气,②代表二氧化碳,B错误。
C.气孔是二氧化碳和氧气等气体进出叶片的“窗口”。可见,图2气孔处于甲状态(打开)时,可能促进①、②的进出,C正确。
D.当气孔闭合时空气无法进出,光合作用得不到二氧化碳,呼吸作用也无法获得氧气都无法顺利进行;同样水蒸气无法通过气孔散失,蒸腾作用进行不畅也致使水分的吸收和运输以及无机盐的运输受阻。 可见,图2气孔处于乙状态(关闭)时,可能降低③水、④有机物的运输,D正确。
3.(2024·四川泸州·中考真题)历经隋、唐、北宋的“含嘉仓”是中国古代最大的粮仓,储有粟、大豆等种子,有“储粮千年而不腐”之功效。含嘉仓仓顶栽有小树苗,仓底铺有席子、谷糠等物质,其仓窖复原模式图所示,下列有关推测不合理的是( )
A.含嘉仓的仓窖建于地下,可为种子储藏提供低温环境
B.席子、谷糠等的使用,能为种子的储藏提供干燥环境
C.小树苗的作用是监测窖内温度,以防种子发热或发芽
D.含嘉仓的仓窖同样适合储藏白菜、甜瓜等蔬菜和水果
【答案】D
【解析】A.含嘉仓的仓窖建于地下,是因为地下的温度相对稳定且较低,可以为种子提供一个低温的储存环境。这样的低温环境有助于减缓种子的代谢速率,延长其储存寿命,A正确。
B.席子和谷糠等物质具有良好的吸湿性,可以将种子与潮湿的土壤隔离开来,为种子提供一个干燥的储存环境,这有助于减少霉菌和其他微生物的生长,从而防止种子腐烂,B正确。
C.小树苗可以作为生物指示器,通过观察其生长状况来判断窖内的温度是否适宜。如果小树苗生长良好,说明窖内温度适宜;如果小树苗生长受阻,可能说明窖内温度过高或过低,需要采取措施调整温度,以防止种子发热或发芽,C正确。
D.蔬菜和水果在储存过程中需要较高的湿度来保持新鲜度,而含嘉仓的仓窖提供的干燥环境不适合储藏白菜、甜瓜等蔬菜和水果,D错误。
考向3 呼吸作用消耗氧气释放能量
1.(2024·枣庄)在二氧化碳、水分等条件适宜且不变的条件下,测定某种绿色植物在不同光照强度下氧气的释放量,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.a点光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用
B.光照强度由0到b,植物光合作用强度不断增强
C.c点以后,光照强度不再是限制光合作用强度的因素
D.若长时间白天光照强度为b,则植物仍可以正常生长
【答案】D
【解析】A、a点光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用,不能进行光合作用,A说法正确。
B、光照强度由0到b的过程,光照强度慢慢增加,所以,植物光合作用强度不断增强,B说法正确。
C、由图可以看出,c点以后氧气释放量不会随着光照强度增加而增加,说明光照强度不再是限制光合作用强度的因素,C说法正确。
D、光照强度为0时,氧气释放量为0,说明此时光合作用强度和呼吸作用强度相同,只有当植物的光合作用大于呼吸作用强度时,植物才能正常生长,所以,D说法错误。
2.(2024·兰州)呼吸作用是绿色植物的重要生理过程。一般情况下,呼吸作用的原料、场所分别是( )
A.二氧化碳和水、叶绿体 B.二氧化碳和水、线粒体
C.有机物和氧气、叶绿体 D.有机物和氧气、线粒体
【答案】D
【解析】呼吸作用是在细胞活内,在线粒体上,有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时时放出能量的过程,呼吸作用的表达式为:氧气+有机物→二氧化碳+水+能量,可以看出,呼吸作用的原料是有机物和氧气,场所分别是线粒体,D符合题意。
3.(2024·凉山州)生物学知识与我们的生活息息相关,下列说法你认为错误的是( )
A.萝卜储存久了会空心,原因是水分大量散失
B.与豆科植物共生的根瘤菌可以固氮,提高土壤肥力
C.为避免食物进入气管引起剧烈咳嗽,吃饭时不要大声说笑
D.白糖拌番茄时会产生许多番茄汁,汁液来自于番茄细胞的细胞液
【答案】A
【解析】A、萝卜储存久了会空心,原因是呼吸作用分解了大量的有机物,符合题意;
B、植物的生长需要含氮、磷、钾的无机盐,与豆科植物共生的根瘤菌可以固氮,提高土壤肥效,不符合题意;
C、人们吞咽食物时,喉_上升,会厌软骨向后倾斜,将喉门盖住,食物顺利进入食管。下咽动作完成以后,会厌软骨又恢复直立状态,以便进行呼吸。如果吃饭时大声说笑,就会使会厌软骨来不及向后倾斜,不能及时将喉门]盖住,导致食物“呛”入气管的事故发生,因此,“吃饭时不要大声说笑,以免会厌软骨来不及盖住喉口,“食物误入气管引|起剧烈咳嗽”,不符合题意;
D、液泡内含细胞液,细胞液中溶解有多种物质,如或甜味或辣味的物质、色素以及糖类、无机盐等营养物质。凉拌番茄时,过一会发现盘中有许多水,这些水来自番茄细胞的液泡,不符合题意。
考向4 呼吸作用原理在生产、生活中的应用
1.(2024·黑龙江·中考真题)栽花或种庄稼,都要经常松土,其目的是( )
A.促进根的呼吸作用 B.抑制叶的蒸腾作用 C.促进叶的光合作用 D.抑制根对水的吸收
【答案】A
【解析】植物的根呼吸的是空气中的氧气。呼吸作用需要消耗氧气,把有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量,供生命活动利用,土壤板结,空气不流通,土壤中的氧气就会减少,这样呼吸作用就会减弱,影响根系的生命活动;经常松土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于根的呼吸,促进根的生长。A符合题意,BCD不符合题意。
2.(2024·四川广安·中考真题)将生物学原理用于大棚蔬菜的种植可促进农民增收。下列说法不恰当的是( )
A.施气肥可提高氧气浓度,促进呼吸作用
B.夜间降低大棚内温度,可抑制呼吸作用
C.合理密植可提高光能利用率
D.适当增加光照可促进光合作用
【答案】A
【解析】 A.二氧化碳又称“气肥”,二氧化碳是光合作用的原料,施气肥可提高二氧化碳浓度,促进光合作用,A错误。
B.夜间降低大棚内温度,可抑制呼吸作用,使其分解的有机物少,使更多的有机物得以积累,进而增产,B正确。
C.合理密植是使植株行间距和株距科学合理,使植物的叶片互不遮挡。合理密植能使农作物充分利用阳光,可提高光能利用率,提高光合作用的效率,C正确。
D.光是光合作用不可缺少的条件,适当增加光照可促进光合作用,D正确。
3.(2024·四川遂宁·中考真题)当下,我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)储藏果蔬,以延长果蔬的保鲜时间,增加农民收益。下列相关叙述错误的是( )
A.充入氮气替换部分空气降低了气调冷藏库中氧气的含量
B.气调冷藏库空气流通小,果蔬水分散失少,有利于保鲜
C.气调冷藏库中温度低,细菌繁殖受抑制,果蔬不易腐烂
D.气调冷藏库中温度低、氧气少,果蔬不能进行呼吸作用
【答案】D
【解析】A.在气调冷藏库中,通过充入氮气来替换部分空气,这样可以降低氧气在库中的浓度。氧气是细胞呼吸的重要参与者,降低氧气浓度可以减缓果蔬的呼吸作用,从而减少能量消耗和营养物质的损失,有利于果蔬的保鲜,A正确。
B.气调冷藏库的设计目的之一就是减少空气流通,以减少果蔬的水分散失。水分散失过多会导致果蔬失水萎缩,影响品质和口感。因此,通过减少空气流通,可以保持果蔬的水分,有利于其保鲜,B正确。
C.低温可以抑制细菌和真菌等微生物的繁殖,因为低温会减缓它们的代谢活动。在气调冷藏库中,通过降低温度,可以抑制微生物的生长和繁殖,从而减少果蔬的腐烂和变质,C正确。
D.虽然气调冷藏库中的低温和低氧环境可以减缓果蔬的呼吸作用,但并不能使果蔬完全停止呼吸。呼吸作用是细胞生存的基本过程,即使在不利的环境下,细胞也会进行一定程度的呼吸作用以维持生命活动,D错误。
►考点三 光合作用和呼吸作用的区别和联系
考向5 光合作用和呼吸作用的区别和联系
1.(2024·遂宁)生活中,为了更好的保存红薯,通常会将其存放于地窖中。下列相关见解,错误的是( )
A.红薯在地窖放久了,其有机物含量会减少
B.红薯细胞的呼吸作用,会释放大量的能量
C.进地窖前,应用燃烧的蜡烛检测氧气含量
D.红薯晚上才进行呼吸作用,应白天进地窖
【答案】D
【解析】A、贮存在地窖中的红薯仍然能进行呼吸作用消耗有机物,所以红薯在地窖放久了,其有机物
会减少,不符合题意;
B、呼吸作用的实质是分解有机物、释放能量。红薯细胞进行呼吸作用,会释放大量的能量,不符合题意;
C、地窖中的红薯一直在进行呼吸作用消耗氧气,不分白天晚上,会造成地窖中缺氧, 进入储存红薯的地窖前,要用燃烧的蜡烛检测氧气浓度, 不符合题意;
D、 呼吸作用不受光照的影响,每时每刻都在进行,符合题意。
2.(2024·太原)如图为光合作用和呼吸作用关系概念图,图中①、②、③处应依次填写( )
A.叶绿体、线粒体、有机物和氧气
B.线粒体、叶绿体、有机物和氧气
C.线粒体、叶绿体、二氧化碳和水
D.叶绿体、线粒体、二氧化碳和水
【答案】D
【解析】光合作用的场所是叶绿体;光合作用的原料是二氧化碳和水;光合作用的条件是光;光合作用的产物是氧气和有机物(淀粉)。呼吸作用的场所是线粒体;呼吸作用的原料是氧气和有机物(淀粉);呼吸作用的条件是活细胞;呼吸作用的产物是二氧化碳和水。所以,①是叶绿体、②是线粒体、③是二氧化碳和水、④是氧气和有机物(淀粉)。
►考点四 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用比较归纳
区别和联系
光合作用
呼吸作用
区别
部位
含有叶绿体的细胞
所有的活细胞
条件
光
有光无光均可
原料
二氧化碳,水
有机物,氧气
产物
有机物,氧气
二氧化碳,水
能量转变
制造有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
联系
如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。
考向6 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用
1.(2024·江苏盐城·中考真题)碳中和是指二氧化碳等温室气体排放量和固定量相互抵消,达到相对零排放。吸收大气中的二氧化碳并释放氧气的主要生物类群是( )
A.真菌 B.动物 C.病毒 D.植物
【答案】D
【解析】A.真菌是生态系统中的分解者,不能吸收大气中的二氧化碳并释放氧气,A错误。
B.动物一般是生态系统中的消费者,进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,B错误。
C.病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动,寄生在别的生物的活细胞中,C错误。
D.植物能通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,是吸收大气中的二氧化碳并释放氧气的主要生物类群,D正确。
2.(2024·四川宜宾·中考真题)塞罕坝地区曾经是植被稀少,黄沙漫天的地方,经过人工治理后,现在是郁郁葱葱的林场。下列关于塞罕坝的叙述错误的是( )
A.塞罕坝地区的变化体现人类活动对环境的影响
B.塞罕坝林场有利于维持生物圈中的碳—氧平衡
C.林场植被的蒸腾作用增加了塞罕坝地区降水量
D.为了科学化管理林场,禁止开发利用林木资源
【答案】D
【解析】A.塞罕坝地区曾经是植被稀少,黄沙漫天的地方,经过人工治理后,现在是郁郁葱葱的林场,说明人类活动对环境有影响,A正确。
B.绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气,维持大气中的碳−氧平衡,B正确
C.林场植被的蒸腾作用能增加大气湿度,增加塞罕坝地区降水量,C正确
D.为了科学化管理林场,要合理开发利用林木资源,D错误。
3.(2024·陕西·中考真题)如图①②是葡萄叶的不同结构。下列说法正确的是( )
A.葡萄贮存的糖类物质由①细胞中的细胞核制造
B.①细胞通过光合作用维持碳氧平衡
C.由②进入的二氧化碳是呼吸作用的原料
D.葡萄进行蒸腾作用,少量水分经②散失参与水循环
【答案】B
【解析】A.叶绿体是光合作用的场所,葡萄贮存的糖类物质由①叶肉细胞中的叶绿体制造的,A错误。
B.①叶肉细胞中含有大量的叶绿体,是进行光合作用的主要部位;①叶肉细胞通过光合作用释放氧气,不断吸收大气中的二氧化碳,维持了生物圈中碳—氧的相对平衡,B正确。
C.二氧化碳是光合作用的原料,所以由②气孔进入的氧气才是呼吸作用的原料,C错误。
D.植物体通过根吸收的水分,绝大部分通过蒸腾作用经②气孔散失到大气中,D错误。
一、呼吸作用的探究实验
在实验中,一定要注意用不透光的黑色瓶子来进行实验,目的是防止瓶中植物在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,影响实验结果。
瓶口塞棉花的作用:防止气体进出。
倒清水的目的:把种子呼吸作用产生的二氧化碳排放出来。
二、植物的呼吸作用
主要部位:所有的活细胞。
条件:有光无光均可。
主要场所:细胞的线粒体。
原料:有机物(来源:来自叶片,通过叶片的光合作用制造,由根、茎、叶中的筛管运输到细胞);氧气(来源:来自空气,通过叶片的气孔进入)。
产物:二氧化碳、水和能量。
表达式:有机物(储存着能量)+氧气 →二氧化碳+水+能量
实质:分解有机物,释放能量。
三、生物圈中的碳—氧平衡
绿色植物通过光合作用,能不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡(简称碳—氧平衡)起了重要作用。
一、选择题
1.(2024·山东青岛·三模)关于人体和植物体呼吸作用比较的说法中,正确的是( )
A.都需要吸入氧气
B.人吸入氧气,植物吸入二氧化碳
C.都需要吸入二氧化碳
D.人吸入二氧化碳,植物吸入氧气
【答案】A
【解析】呼吸作用的反应式表示为:有机物(储存能量)+氧气二氧化碳+水+能量。所以人和绿色植物的呼吸作用都是吸入氧气,释放二氧化碳,BCD错误,A正确。
2.(2024·甘肃武威·二模)生物体内有机物的分解是通过呼吸作用来完成的,我们通过如图所示的三组实验来探究植物体的呼吸作用。下列相关叙述错误的是( )
A.Ⅰ组证明萌发的种子进行呼吸作用时吸收氧气
B.Ⅱ组甲装置产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊
C.Ⅲ组中乙保温瓶里的温度比甲保温瓶里的温度高
D.三组实验,甲、乙两瓶中种子的数量都必须相同
【答案】C
【解析】A.Ⅰ 组中萌发的种子进行呼吸作用消耗氧气,使燃烧的蜡烛熄灭,证明萌发的种子进行呼吸作用时吸收氧气,故A正确。
B.Ⅱ 组中萌发的种子进行呼吸作用产生二氧化碳,甲装置产生的二氧化碳气体可以使澄清石灰水变浑浊,故B正确。
C.Ⅲ 组中萌发的种子进行呼吸作用释放能量,甲保温瓶中萌发的种子在进行呼吸作用释放能量,温度会升高,所以甲保温瓶里的温度比乙保温瓶里的温度高,故C错误。
D.遵循对照实验的单一变量原则,三组实验,甲、乙两瓶中种子的数量应相同,故D正确。
3.(2024·黑龙江鸡西·模拟预测)下列实验能验证植物呼吸作用需要氧气参与的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.该装置中,萌发的种子呼吸作用消耗氧气,因此,放入点燃的蜡烛后,蜡烛会因为缺少氧气而熄灭,可以证明植物呼吸作用消耗氧气,A符合题意。
B.该装置中,澄清石灰水能与二氧化碳反应能证明萌发的种子产生二氧化碳,但无法证明植物呼吸作用消耗氧气,B不符合题意。
C.该装置中,金鱼藻通过光合作用产生氧气,无法证明植物呼吸作用消耗氧气,C不符合题意。
D.枝条露出盆外的部分用塑料袋罩住,袋口扎紧,塑料袋上的水珠是植物的蒸腾作用产生的,因此该图的实验装置可以用来验证植物的蒸腾作用,D不符合题意。
4.(2024·陕西西安·模拟预测)BTB(溴麝香草酚蓝)溶液在自然状态下呈蓝色,遇到二氧化碳后先变绿再变成黄色,通入等量二氧化碳气体。再分别加入等量的金鱼藻,密封。A试管放在光下,其他条件相同且适宜。下列有关叙述不正确的是( )
A.实验说明绿色植物吸收二氧化碳需要光
B.一段时间后,A试管内的溶液呈蓝色
C.实验说明绿色植物光合作用释放氧气
D.一段时间后,B试管内的溶液呈黄色
【答案】C
【解析】A.绿色植物能在光下吸收二氧化碳进行光合作用,金鱼藻吸收了试管中的二氧化碳,所以A试管会变蓝色,B试管没有光照,所以不能进行光合作用,BTB(溴麝香草酚蓝)遇到二氧化碳会变黄色,所以能说明绿色植物吸收二氧化碳需要光,A正确。
B.A试管中的金鱼藻会吸收二氧化碳进行光合作用,所以一段时间后,A试管内的溶液呈蓝色,B正确。
C.BTB(溴麝香草酚蓝)溶液颜色的变化说明需要吸收二氧化碳而不是会释放出氧气,且实验中没有检测氧气是否存在的实验用具,C错误。
D.BTB(溴麝香草酚蓝)溶液在自然状态下呈蓝色,遇到二氧化碳后先变绿再变成黄色,B试管在黑暗状态下会进行呼吸作用产生二氧化碳,溶液最终变成黄色,D正确。
5.(2024·山东泰安·二模)下图是探究植物三大生理功能的实验装置与记录,下列叙述正确的是( )
A.甲中透明塑料袋的内壁出现水珠,说明植物进行了蒸腾作用
B.乙装置中燃烧的蜡烛熄灭,可说明呼吸作用产生了二氧化碳
C.用丙装置验证绿色植物的呼吸作用,可观察到澄清石灰水变浑浊
D.丁图曲线I表示光合作用强度,若植物能正常生长,说明b>a+c
【答案】D
【解析】A.甲装置的实验过程中,植物进行蒸腾作用散失的水蒸气会凝结在透明塑料袋内壁上形成小水珠﹐但塑料袋把花盆全部套上,因此这些小水珠可能来自植物的蒸腾作用,也可能来自花盆土壤的蒸发,A错误。
B.乙装置中萌发的种子进行呼吸作用,消耗瓶中的氧气,所以燃烧的蜡烛熄灭,说明萌发的种子呼吸作用消耗氧气,B错误。
C.植物光照进行光合作用,能吸收二氧化碳,也能进行呼吸作用,从而产生二氧化碳。光照条件下,植物呼吸作用产生的二氧化碳被光合作用利用了,所以,丙装置用手挤压塑料瓶,烧杯中澄清的石灰水可能不会变浑浊,C错误。
D.丁装置中,Ⅰ为表示光合作用的曲线,产生的有机物为b+公共部分, Ⅱ为呼吸作用曲线,分解的有机物为a+c+公共部分。植物如果能正常生长,说明光合作用合成的有机物大于呼吸作用分解的有机物,b+公共部分>a+c+公共部分,即b>a+c,D正确。
6.(2024·内蒙古·二模)选择植物不同器官各30克置于黑暗密闭容器中,9小时后测定容器中氧气含量,记录数据并绘图。下列叙述错误的是( )
A.不同植物器官呼吸时消耗的氧气量不同
B.种子消耗氧气量最多,萌发过程中需要能量最多
C.本实验说明植物的各个器官都能进行呼吸作用
D.装叶的容器要进行遮光处理,避免呼吸作用的干扰
【答案】D
【解析】A.从图表数据可以看出,不同植物器官在相同时间内消耗的氧气量不同,说明呼吸时消耗的氧气量不同,故 A 正确。
B.种子消耗的氧气量最多,呼吸作用旺盛,萌发过程中细胞分裂、生长等活动频繁,需要能量最多,故 B 正确。
C.本实验中选取了植物的不同器官进行实验,都检测到了氧气的消耗,说明植物的各个器官都能进行呼吸作用,故 C 正确。
D.装叶的容器不需要进行遮光处理,因为本实验是测定呼吸作用,与光合作用无关,不是为了避免呼吸作用的干扰,而是要在黑暗密闭环境中,避免光合作用对实验结果的影响,故 D 错误。
7.(2024·陕西榆林·二模)下图是生物圈中碳-氧平衡的模式图,下列相关叙述正确的是( )
A.减少石油和煤炭等燃料的使用可以减少二氧化碳的产生
B.绿色植物能维持生物圈的碳—氧平衡,其它生物不能
C.绿色植物通过自身的呼吸作用消耗大气中的二氧化碳
D.大气中二氧化碳的来源只有两条途径,即燃烧和分解作用
【答案】A
【解析】A.石油和煤炭等燃料的使用能够产生二氧化碳,可见减少石油和煤炭等燃料的使用可以减少二氧化碳的产生,A正确。
B.绿色植物进行光合作用能消耗二氧化碳,释放氧气,能维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。光合作用需要的二氧化碳也需要其他生物提供,B错误。
C.绿色植物不断地进行着光合作用,消耗大气中的二氧化碳,产生的氧又以气体的形式进入大气,这样就使的生物圈中的氧气和二氧化碳的浓度处于相对的平衡状态,简称碳—氧平衡。所以说,绿色植物通过光合作用维持了大气中的氧气和二氧化碳的平衡,C错误。
D.结合题图可知,大气中二氧化碳的来源有三条途径:化石燃料的燃烧; 分解者的分解;生产者和消费者的呼吸作用,D错误。
8.(2024·山东滨州·二模)如图是水果存放时二氧化碳的释放量与氧气浓度和温度的关系曲线,你认为存放水果的最佳条件是( )
A.低温低氧 B.低温无氧
C.适温低氧 D.适温无氧
【答案】A
【解析】A.低温低氧条件下,水果的呼吸作用强度显著降低,有机物消耗减少,有利于水果的长期保存,故A正确。
B.低温无氧条件下,水果可能会进行无氧呼吸,产生酒精等有害产物,不利于水果的品质和保存,故B错误。
C.适温低氧条件下,呼吸作用强度仍相对较高,有机物消耗较多,不如低温低氧条件更利于保存水果,故C错误。
D.适温无氧环境中,水果进行无氧呼吸,产生的有害物质会加速水果变质,不适合水果存放,故D错误。
9.(2024·广西·模拟预测)2023年我国粮食产量创历史新高,产量达2亿斤,连续9年保持在1.3万亿斤以上。下列措施中不利于粮食储藏的是( )
A.粮食入粮仓前需晒干
B.适当增加粮仓中的氧气浓度
C.适当降低粮仓内温度
D.适当增加粮仓内二氧化碳浓度
【答案】B
【解析】A.粮食入粮仓前需晒干,这一措施的主要目的是减少粮食中的水分含量。水分是呼吸作用的重要反应物之一,减少水分可以降低呼吸作用的强度,从而减少粮食在储藏过程中的消耗,有利于粮食的长期保存,A不符合题意。
B.呼吸作用是生物体细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程。氧气是呼吸作用的必需条件,增加氧气浓度会促进粮食的呼吸作用,加速粮食的消耗和变质,不利于粮食的长期储藏,B符合题意。
C.温度是影响呼吸作用的重要因素之一。降低温度可以降低呼吸酶的活性,从而减缓呼吸作用的速率,减少粮食在储藏过程中的消耗,C不符合题意。
D.二氧化碳是呼吸作用的产物之一,增加二氧化碳浓度可以抑制呼吸作用的进行。因为高浓度的二氧化碳会占据呼吸作用所需的氧气位置,从而降低呼吸作用的速率,D不符合题意。
10.(2024·江苏盐城·二模)盐城贯彻“坚持人与自然和谐共生,绿水青山就是金山银山”绿色发展理念,成为东方湿地之都。下列有关说法不正确的是( )
A.大丰麋鹿国家级自然保护区保护的麋鹿是哺乳动物
B.盐城的海产品很多,有多种鱼类如带鱼、黄鱼和鲳鱼
C.射阳丹顶鹤国家珍禽自然保护区保护丹顶鹤属于迁地保护
D.盐城黄海森林公园中植物通过光合作用参与大气中的碳——氧平衡
【答案】C
【解析】A.麋鹿的生殖发育方式是胎生哺乳,属于哺乳动物,A正确。
B.盐城的海产品丰富,带鱼、黄鱼和鲳鱼等都属于鱼类,B正确。
C.保护生物多样性最为有效的措施是建立自然保护区,建立自然保护区是指把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理。又叫就地保护,C错误。
D.绿色植物在光合作用中制造氧,超过了自身呼吸作用对氧的需要,其余的氧气都以气体形式排到了大气中;绿色植物还通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中二氧化碳的氧气的相对平衡,D正确。
二、综合题
11.(2024·广东揭阳·二模)为研究植物呼吸作用,某同学进行了如下实验。
Ⅰ.选取两份等量且生长状况相同、具有完整根、茎、叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。甲组菠菜用开水烫2~3分钟,乙组不做处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中(如图1)。
Ⅱ.连接计算机、数据采集器和传感器探头,采集24小时装置内氧气和二氧化碳浓度数据,并自动生成两种气体浓度随时间变化图像(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)
(1)该实验选取等量生长状况相同的菠菜,且放入相同条件的恒温箱的目的是 。实验中采用的箱子是不透光的,目的是 。根据图2和图3,发现甲组装置中氧气与二氧化碳含量不变,原因是 。
(2)根据图2和图3可知,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢。说明随着时间延长,装置内氧气浓度 ,二氧化碳浓度升高,从而导致菠菜呼吸作用 。
(3)根据图1、图2和图3可知,在蔬菜保鲜生产上,你有什么启示: 。
(4)菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的【 】 进出植物体的。图4中C细胞和B细胞在结构上的区别在于B细胞 。
(5)若将新鲜的菠菜放入透明的恒温箱中,用二氧化碳传感器测定二氧化碳含量随时间的变化,再采集24小时装置内二氧化碳浓度数据,生成图5。据图分析,菠菜一昼夜积累有机物总量最多的点是 (填字母),若大棚内温度降低,图5中的A点会 (填“上移”或“下移”)。
【答案】(1)控制单一变量;避免植物光合作用对本实验的影响;甲组菠菜已被烫死,停止了呼吸作用
(2)下降;减弱
(3)在蔬菜保鲜生产上,应尽量降低蔬菜的呼吸作用,以延长其保鲜期
(4)A气孔;有叶绿体
(5)G;上移
【解析】(1)选取等量且生长状况相同的菠菜,并放入相同条件的恒温箱中,是为了控制单一变量,确保实验结果的可靠性。实验中采用不透光的箱子,是为了排除光合作用的影响,使实验仅测量呼吸作用。根据图2和图3,甲组装置中氧气与二氧化碳含量不变,说明甲组菠菜已被开水烫死,停止了呼吸作用。
(2)呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳,消耗的氧气多产生的二氧化碳就多,消耗的氧气少产生的二氧化碳就少,根据图2和图3可知,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢,原因是随着呼吸作用的进行,装置内氧气浓度降低,二氧化碳浓度升高,从而导致菠菜呼吸作用减慢。
(3)根据图1、图2和图3可知,乙组菠菜在密闭环境中进行呼吸作用,导致氧气浓度下降,二氧化碳浓度上升。而甲组菠菜由于被开水烫死,停止了呼吸作用,氧气和二氧化碳浓度保持不变。因此,在蔬菜保鲜生产上,应采取措施降低蔬菜的呼吸作用,如降低温度、减少氧气浓度等,以延长蔬菜的保鲜期。
(4)A气孔是气体进出植物体的门户,所以菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的A气孔,进出植物体的。图4中C细胞和B细胞在结构上的区别在于B保卫细胞内有叶绿体。
(5)若将新鲜的菠菜放入透明的恒温箱中,用二氧化碳传感器测定二氧化碳含量随时间的变化,再采集24小时装置内二氧化碳浓度数据,生成图5。据图分析,G点之前光合作用大于呼吸作用,一直积累有机物,G点之后呼吸作用大于光合作用消耗有机物,所以菠菜一昼夜积累有机物总量最多的点是G点,若大棚内温度降低,温度降低会减缓菠菜的呼吸作用,导致二氧化碳的释放量减少,因此图5中的A点会上移。
12.(2024·甘肃武威·二模)图甲A、B、C分别表示某植物叶片所进行的某些生理活动,图乙为该植物在晴朗的夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请据图回答下列问题:
(1)图甲中植物在黑暗环境中吸收的气体主要是 ,在白天时,进出气孔的气体有氧气、 和 。
(2)图乙中代表光合作用的曲线是 ,它与图甲中的 (填字母)生理活动相对应,进行此生理活动的场所是 。
(3)移栽植物时,常在阴天和傍晚进行,并剪去大量枝叶 (填字母)。
(4)图乙中如果植物一直维持在图中曲线Ⅰ和Ⅱ相交时,则植物 (选填”能“或”不能”)生长。
(5)图丙是海洋吸收二氧化碳的 种方式,近海红树林等植物通过光合作用固定碳,此方式只能发生在海洋的浅层(光线微弱),其原因: 。
【答案】(1)氧气/O2;二氧化碳/CO2;水蒸气
(2)Ⅰ;C;叶绿体
(3)B
(4)不能
(5)3;超过一定深度,植物的光合作用微弱,故不能发生固碳现象
【解析】(1)光是植物进行光合作用的必要条件,则在无光的条件下,植物不进行光合作用,进行呼吸作用,故图甲中植物在黑暗环境中吸收的气体主要是氧气。图甲中,A过程吸收氧气,产生二氧化碳,则A过程表示呼吸作用;B过程表示水蒸气散失到大气中,则B过程表示蒸腾作用;C过程吸收二氧化碳,产生氧气,则C过程表示光合作用。光合作用的进行受到光照的影响,而呼吸作用与蒸腾作用不受光照的影响,则植物白天和晚上都能进行生理活动是A呼吸作用和B蒸腾作用。气孔在光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等气体代谢中,成为空气和水蒸气的通路,在白天时,植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,则在白天时,进出气孔的气体有氧气、二氧化碳和水蒸气。
(2)光合作用受到光照的影响,在有光的条件下,植物能进行光合作用,在无光的条件下,植物不能进行光合作用,则图乙中能代表光合作用的曲线是Ⅰ,与图甲中的C光合作用(吸收二氧化碳,产生氧气)相对应,绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体。
(3)植物体通过根从土壤中吸水的水分大部分通过蒸腾作用散失了,蒸腾作用的主要部位是叶片,而刚刚移栽的植物,幼根和根毛会受到一定程度的损伤,导致根的吸水能力很弱,去掉部分枝叶,或者阴天移栽植物,可以降低植物的蒸腾作用,减少水分的散失,有利于移栽植物的成活。图甲中的B表示蒸腾作用。
(4)图乙中曲线Ⅰ和Ⅱ相交表示植物的光合作用和呼吸作用强度相等,此时植物不积累有机物也不消耗有机物,但植物的生长需要积累有机物,则如果植物一直维持在图中曲线Ⅰ和Ⅱ相交时,则植物不能生长。
(5)图丙是海洋吸收二氧化碳的三种方式,分别是①大气中的二氧化碳溶于海水、②海洋生物利用二氧化碳、③海洋植物利用二氧化碳。光是植物进行光合作用的必要条件,超过海洋一定深度,海洋内光线微弱,植物的光合作用强度低,不能维持植物自身的生长,故不能发生固碳现象。
13.(2024·山东滨州·二模)科研人员为提高西瓜的产量进行研究。图一表示西瓜植株的某些生理活动;图二表示密闭装置中24小时内的氧气含量变化曲线;图三所示装置用来比较植物光合作用和呼吸作用强度,其他条件均相同且适宜。请据图回答下列问题:
(1)西瓜栽种时要合理密植,其目的是为了提高 的利用率。西瓜在成熟期需要适量浇水,西瓜植株吸收的水分主要用于图一中的[ ] 过程。
(2)成熟的西瓜甘甜多汁、皮薄瓤红,煞是喜人。其中的糖主要来自图一的[ ] 过程。不同的品种具有不同的特点,黑美人西瓜早熟、抗性强、产量高、不易裂,特小凤西瓜果实小、皮薄、果肉金黄、品质优,京欣西瓜果肉桃红色、多汁、含糖高。西瓜的这些不同特点是由 决定的。
(3)图二中CD段氧气浓度的增加速度缓慢,主要原因是 不足,影响了光合作用的进行。据图二推测该西瓜植株在一天中积累了有机物,你判断依据是 。
(4)图三中,经测定装置甲处二氧化碳浓度高于乙处,此时的植物应处于图二中的 (用字母表示)时间段。
【答案】(1)光能;C蒸腾作用
(2)B光合作用;基因/细胞核内的遗传物质/遗传物质
(3)二氧化碳;曲线中F点高于A点
(4)AB段或EF段
【解析】(1)栽种西瓜时要疏密有致,是为了让叶片充分接触到阳光,其目的是为了提高光能的利用率,从而提高B光合作用的效率。 水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程叫做蒸腾作用。西瓜在成熟期需要适量浇水,但植株吸收的水分并不主要用于生长和结果,而是主要用于C蒸腾作用。蒸腾作用对于植物体的温度调节、物质运输等都具有重要作用。
(2)光合作用过程中,植物利用光能将二氧化碳和水转换成有机物和氧气,这些有机物中就包括了西瓜中的糖分。成熟的西瓜甘甜多汁、皮薄瓤红,其中的糖主要来自B光合作用。
西瓜的不同品种具有不同的特点,如黑美人西瓜早熟、抗性强,特小凤西瓜果实小、皮薄、果肉金黄,京欣西瓜果肉桃红色、多汁、含糖高等,这些都是植物的性状,因此这些特点都是由植物细胞核内的遗传物质(遗传物质)决定的。
(3)夏季晴天中午高温时部分气孔就会关闭,防止体内水分的过度蒸发,植物的蒸腾作用降低;通过气孔进入的二氧化碳也减少,光合作用强度减弱。因此,在图二中,CD段氧气浓度的增加速度缓慢,主要原因是二氧化碳不足。
该西瓜植株在一天中积累了有机物,因为一天结束时(即图中F点)装置内的氧气浓度高于起始时(即图中A点)的氧气浓度。这说明在一天中,光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量,从而积累了有机物。因此推测该西瓜植株在一天中积累了有机物的依据是曲线中F点高于A点。
(4)在图三中,经测定装置甲处二氧化碳浓度高于乙处。由于二氧化碳是光合作用的原料之一,而呼吸作用会释放二氧化碳,因此可以推断此时的植物正在进行呼吸作用并释放二氧化碳。根据图二的曲线变化,我们可以知道在一天中的某些时间段(如夜晚或光照较弱的时段),植物主要进行呼吸作用而光合作用较弱或停止。因此,此时的植物应处于图二中的AB或EF时间段。在这两个时间段内,由于光照不足或没有光照,植物的光合作用速率较低或停止,而呼吸作用则持续进行并释放二氧化碳。
三、实验探究题
14.(2024·广东肇庆·二模)随着生活水平的提高,人们的健康意识日益增加,清晨,不少市民到绿树成荫的公园里散步、晨跑,但有人认为清晨到林间锻炼身体对健康不利。某校生物兴趣小组的同学对此产生了兴趣,并进行了一系列探究学习活动。请分析回答下列问题。
探究学习一:该兴趣小组的同学利用同一植株上大小、长势相似的两片叶子,设计了图甲所示的实验装置。
探究学习二:该兴趣小组的同学又将装置B连通二氧化碳浓度测定仪,在室外测定一天中二氧化碳浓度的变化,并绘制了图乙所示的曲线。图丙表示叶内进行的生理活动。
探究学习三:该兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
(1)此实验在光下进行一段时间后,用手挤压塑料袋,使塑料袋内的气体通入烧杯,观察到的现象是装置A中澄清的石灰水 ,装置B中澄清的石灰水 。
(2)从图乙推知,一天中 时左右林间氧气浓度最高,这是适宜到林间锻炼的时间之一。
(3)提出问题:不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
实验探究:
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入 且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(用于维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示):
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为红L红、L绿、L黄,且L红>L黄>L绿,多次重复实验后,结果相同。得出结论: 。
【答案】(1)变浑浊;不变浑浊
(2)18
(3)等量;不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小
【解析】(1)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,光合作用的必备条件是光,呼吸作用在有光无光下都能进行,光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳,故装置A不能进行光合作用,只进行呼吸作用和蒸腾作用,产生二氧化碳;装置B既进行光合作用,也进行呼吸作用和蒸腾作用,消耗二氧化碳,生成氧气。因此塑料袋内的气体通入烧杯,观察到的现象是装置A中澄清的石灰水变浑浊,装置B中澄清的石灰水不变浑浊。
(2)由图乙曲线可知,6~18点间二氧化碳浓度持续降低,说明此时间段光合作用强度大于呼吸作用强度,光合作用产生的氧气逐渐积累,因此一天中18时左右林间氧气浓度最高,这是适宜到林间锻炼的时间之一。
(3)①为了控制单一变量,取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液。
④我们可以根据红墨水移动的距离来判断氧气产生的多少,距离越远说明产生的氧气越多,光合作用的强度越大。测得红墨水移动的距离分别为红L红、L绿、L黄,且L红>L黄>L绿,说明红光的光合作用强度最大,绿光的光合作用强度最小,故可以得出结论:不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小。
四、资料分析题
15.(2024·四川凉山·模拟预测)近几十年来,由于二氧化碳等气体的排放增加,导致温室效应加剧。2021年9月,我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究取得了突破性进展,完成了光能—电能—化学能的转化,有望实现淀粉生产模式从农业向工业的突破。近期,我国科研人员又通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳高效合成了乙酸(食用醋的主要成分),并进一步利用酵母菌合成了葡萄糖和脂肪酸。这两项技术如果能应用和推广,将助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现。请据图回答问题。
(1)图一表示某生态系统的物质循环(碳循环)示意图,从图一中可以看出,生态系统的组成成分包括生物部分和 部分。写出图一中的一条食物链: 。
(2)图一中二氧化碳排放的途径有 (填序号)。大树等绿色植物通过 作用不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,有效地维持了生物圈中的碳—氧平衡。
(3)跟资料中合成乙酸不同的是传统制作食用醋利用的是 (填微生物名称)发酵,该生物与酵母菌在细胞结构上最大的区别 。
(4)图二表示植物叶肉细胞中的两种生理活动,其中a、b表示两种细胞结构。人工合成淀粉的过程相当于图二中 (填“a”或“b”)进行的生理活动,利用二氧化碳和电解产生的氢为原料,通过光伏发电将光能转化为电能来获取能量。人工合成淀粉的速率比绿色植物合成有机物更快,请分析人工合成淀粉这一研究成果的意义: 。
(5)为助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现,需要我们在日常生活中人人参与。作为中学生,在护绿、低碳方面能做些什么? (答出一条即可)。
【答案】(1)非生物;树→木蚁→啄木鸟
(2)②③④;光合
(3)醋酸杆菌;醋酸杆菌没有成形的细胞核
(4)a ;能够减少对传统农业种植的依赖,节省土地和水资源,提高粮食生产效率,有助于应对全球气候变化和粮食安全等问题。
(5)绿色出行,多骑自行车或乘坐公共交通工具。
【解析】(1)生态系统由生物部分和非生物部分共同构成:生物部分包括生产者(如树)、消费者(如木蚁、啄木鸟)和分解者,非生物部分包含阳光、温度、空气、水等。食物链的书写起点是生产者,按照吃与被吃的顺序,图一中的食物链为:树→木蚁→啄木鸟。
(2)图一中,二氧化碳排放的途径有:①植物的光合作用、②动植物的呼吸作用、③微生物的分解作用、④燃料的燃烧。大树等绿色植物通过光合作用,吸收二氧化碳,将光能转化为化学能,同时释放出氧气,对维持大气中二氧化碳和氧气的平衡起着关键作用。
(3)传统制作食用醋主要利用醋酸杆菌发酵。醋酸杆菌属于细菌,其细胞结构相对简单,没有成形的细胞核,只有DNA集中的区域。酵母菌则是真菌,具有成形的细胞核,细胞核内有染色体。可见,有无成形的细胞核是两者在细胞结构上的显著差异。
(4)人工合成淀粉的过程与图二中的a过程(光合作用)类似。人工合成淀粉的速率比绿色植物合成有机物更快,具有多方面的重要意义。首先,它能突破传统农业种植对淀粉生产的限制,减少对耕地的依赖,为解决全球耕地资源紧张和粮食供应问题提供了新的思路。其次,工业生产可以更高效地利用资源,提高淀粉的生产效率,满足日益增长的需求。再者,利用二氧化碳作为原料,有助于降低大气中二氧化碳的含量,减轻温室效应,对全球气候变化的应对具有重要战略意义。
(5)为助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现,中学生在护绿方面,可以积极参加学校或社区组织的植树活动,爱护花草树木,增强环保意识。在低碳方面,出行时优先选择绿色出行方式,多骑自行车或乘坐公共交通工具,既能减少碳排放,又能锻炼身体。同时,在日常生活中养成节约用电的好习惯,比如及时关闭不必要的电器设备,避免长时间待机造成的能源浪费。(写1条,合理即可)
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专题10 植物的呼吸作用及生物圈中的碳—氧平衡
内容概览
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向洞察中考新考法。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
要点速记:核心考点必背速记,突破重难点
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
课标学业要求
考点
考向
运用植物呼吸作用等方面的知识,解释生产生活中的相关现象。
从物质循环与能量变化的角度,阐明植物在生物圈中的作用
设计单一变量的实验,探究关于植物生活的影响因素
考点一 呼吸作用的探究实验
考向1 呼吸作用的探究实验
考点二 植物的呼吸作用
考向2 呼吸作用的概念及实质
考向3 呼吸作用消耗氧气释放能量
考向4 呼吸作用原理在生产、生活中的应用
考点三 光合作用和呼吸作用的区别和联系
考向5 光合作用和呼吸作用的区别和联系
考点四 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用
考向6 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用
【新情境】中考真题通过“堆积的谷堆”“储存水稻种子”等生活中的实例,考核了呼吸作用的实质和抑制呼吸作用的具体措施;同时以图表辩证考核光合作用和呼吸作用的区别和联系;并通过呼吸作用原理在农业生产、生活中的实际应用,来实现生物学知识正确运用。
1.(新情境)(2024·鸡西)水稻是我国的主要农作物之一,储存水稻种子的条件最好是( )
A.高温、干燥 B.低温、潮湿 C.低温、干燥 D.高温、潮湿
2.(新情境)(2024·眉山)夏季末,农民从田间刚收获的新鲜稻谷,由于下雨不能晾晒而堆积到屋内形成谷堆,一段时间后谷堆内出现发热发烫的现象。这是由于新鲜稻谷有较为旺盛的( )
A.蒸腾作用 B.呼吸作用 C.光合作用 D.吸收作用
3.(新情境)(2024·眉山)在学校的劳动基地,同学们开展西瓜幼苗移栽和田间管理活动,下列叙述正确的是( )
A.阴天移栽,有利于进行光合作用
B.及时松土,促进根部的呼吸作用
C.定期拔草,避免杂草争夺有机物
D.过量施肥,有利于生根开花结果
4.(新情境)(2024·安徽)某蔬菜工厂计划采取适当增大昼夜温差的措施来提高蔬菜的产量。下列对白天和夜间温度的处理,正确的是( )
A.白天和夜间都升温 B.白天升温,夜间降温
C.白天和夜间都降温 D.白天降温,夜间升温
5.(新情境)(2024·聊城)了解植物光合作用和呼吸作用的情况,可以帮助提高作物产量。关于玉米一天中生理过程变化的曲线(如图),下列分析合理的是( )
A.曲线Ⅰ为光合作用,Ⅱ为呼吸作用
B.玉米在a、c点既不进行光合作用,也不进行呼吸作用
C.比较a、p、c三点,p点有机物积累最多
D.在b点玉米停止进行光合作用
6.(新情境)(2024·滨州)下列生产措施与生物学原理对应错误的是( )
A.移栽植物时去掉部分枝叶——降低光合作用
B.夜间适当降低大棚内的温度——抑制呼吸作用
C.水淹的农田及时排涝——保障农作物根部的氧气供应
D.作物种植时“正其行,通其风”——使作物周围有充足的二氧化碳
7.(新情境)(2024·无锡)下列农业生产措施与所依据的生物学原理,对应错误的是( )
A.幼苗带土移栽是为了保护幼根和根毛,与降低蒸腾作用没有直接关系
B.合理密植可充分利用光照,大面积提高作物产量
C.储存白菜的窖必须留有通风孔,主要是为了增加氧气、促进呼吸作用
D.春季早播前松土和覆盖地膜,是为了给种子的萌发提供充足的空气和适宜的温度
►考点一 呼吸作用的探究实验
考向1 呼吸作用的探究实验
1.(2024·山东泰安·中考真题)下列关于生物实验和探究活动的叙述,正确的是( )
A.观察酵母菌时,使用显微镜的低倍物镜可以清晰地看到明显的液泡
B.探究叶片呼吸作用产生二氧化碳时,需要使用黑色不透光容器盛放叶片
C.探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头的消化时,设置的对照组不用滴加唾液
D.用显微镜观察草履虫运动时,玻片移动方向要与视野中草履虫运动方向相反
2.(2024·江苏徐州·中考真题)生物小组的同学们进行了验证呼吸过程中气体的变化实验,装置如下图所示(氧气检测仪用来检测塑料瓶内氧气的浓度)。下列叙述错误的是( )
A.设置装置甲的目的是进行对照实验
B.氧气检测仪上显示的数值,装置甲中几乎不变,装置乙中减小
C.打开开关,挤压瓶身,两个烧杯内的澄清石灰水都明显变浑浊
D.实验得出结论:新鲜的豆芽呼吸过程中消耗了氧气,释放出二氧化碳
3.(2024·福建·中考真题)下列有关实验的分析,正确的是( )
A.①装有煮熟种子的装置中温度更高
B.②说明植物的呼吸作用能产生氧气
C.③收集的气体能使澄清石灰水变浑浊
D.④滴加碘液后叶片的遮光部分不变蓝
总结归纳
1.用带火星的小木条或卫生香,验证光合作用的产物是氧气。
2.用澄清的石灰水,验证呼吸作用的产物是二氧化碳。
►考点二 植物的呼吸作用
考向2 呼吸作用的概念及实质
1.(2024·甘肃兰州·中考真题)呼吸作用是绿色植物的重要生理过程。一般情况下,呼吸作用的原料、场所分别是( )
A.二氧化碳和水、叶绿体
B.二氧化碳和水、线粒体
C.有机物和氧气、叶绿体
D.有机物和氧气、线粒体
2.(2024·四川乐山·中考真题)下图1是绿色植物叶片中部分生理过程示意图,图2是气孔的两种状态示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.若图1表示光合作用,则序号②代表的是氧气
B.若图1表示呼吸作用,则序号①代表二氧化碳
C.图2气孔处于甲状态时可能促进①、②的进出
D.图2气孔处于乙状态时可能降低③、④的运输
3.(2024·四川泸州·中考真题)历经隋、唐、北宋的“含嘉仓”是中国古代最大的粮仓,储有粟、大豆等种子,有“储粮千年而不腐”之功效。含嘉仓仓顶栽有小树苗,仓底铺有席子、谷糠等物质,其仓窖复原模式图所示,下列有关推测不合理的是( )
A.含嘉仓的仓窖建于地下,可为种子储藏提供低温环境
B.席子、谷糠等的使用,能为种子的储藏提供干燥环境
C.小树苗的作用是监测窖内温度,以防种子发热或发芽
D.含嘉仓的仓窖同样适合储藏白菜、甜瓜等蔬菜和水果
考向3 呼吸作用消耗氧气释放能量
1.(2024·枣庄)在二氧化碳、水分等条件适宜且不变的条件下,测定某种绿色植物在不同光照强度下氧气的释放量,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.a点光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用
B.光照强度由0到b,植物光合作用强度不断增强
C.c点以后,光照强度不再是限制光合作用强度的因素
D.若长时间白天光照强度为b,则植物仍可以正常生长
2.(2024·兰州)呼吸作用是绿色植物的重要生理过程。一般情况下,呼吸作用的原料、场所分别是( )
A.二氧化碳和水、叶绿体 B.二氧化碳和水、线粒体
C.有机物和氧气、叶绿体 D.有机物和氧气、线粒体
3.(2024·凉山州)生物学知识与我们的生活息息相关,下列说法你认为错误的是( )
A.萝卜储存久了会空心,原因是水分大量散失
B.与豆科植物共生的根瘤菌可以固氮,提高土壤肥力
C.为避免食物进入气管引起剧烈咳嗽,吃饭时不要大声说笑
D.白糖拌番茄时会产生许多番茄汁,汁液来自于番茄细胞的细胞液
考向4 呼吸作用原理在生产、生活中的应用
1.(2024·黑龙江·中考真题)栽花或种庄稼,都要经常松土,其目的是( )
A.促进根的呼吸作用 B.抑制叶的蒸腾作用 C.促进叶的光合作用 D.抑制根对水的吸收
2.(2024·四川广安·中考真题)将生物学原理用于大棚蔬菜的种植可促进农民增收。下列说法不恰当的是( )
A.施气肥可提高氧气浓度,促进呼吸作用
B.夜间降低大棚内温度,可抑制呼吸作用
C.合理密植可提高光能利用率
D.适当增加光照可促进光合作用
3.(2024·四川遂宁·中考真题)当下,我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)储藏果蔬,以延长果蔬的保鲜时间,增加农民收益。下列相关叙述错误的是( )
A.充入氮气替换部分空气降低了气调冷藏库中氧气的含量
B.气调冷藏库空气流通小,果蔬水分散失少,有利于保鲜
C.气调冷藏库中温度低,细菌繁殖受抑制,果蔬不易腐烂
D.气调冷藏库中温度低、氧气少,果蔬不能进行呼吸作用
►考点三 光合作用和呼吸作用的区别和联系
考向5 光合作用和呼吸作用的区别和联系
1.(2024·遂宁)生活中,为了更好的保存红薯,通常会将其存放于地窖中。下列相关见解,错误的是( )
A.红薯在地窖放久了,其有机物含量会减少
B.红薯细胞的呼吸作用,会释放大量的能量
C.进地窖前,应用燃烧的蜡烛检测氧气含量
D.红薯晚上才进行呼吸作用,应白天进地窖
2.(2024·太原)如图为光合作用和呼吸作用关系概念图,图中①、②、③处应依次填写( )
A.叶绿体、线粒体、有机物和氧气
B.线粒体、叶绿体、有机物和氧气
C.线粒体、叶绿体、二氧化碳和水
D.叶绿体、线粒体、二氧化碳和水
►考点四 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用比较归纳
区别和联系
光合作用
呼吸作用
区别
部位
含有叶绿体的细胞
所有的活细胞
条件
光
有光无光均可
原料
二氧化碳,水
有机物,氧气
产物
有机物,氧气
二氧化碳,水
能量转变
制造有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
联系
如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。
考向6 绿色植物在维持生物圈的碳—氧平衡中的作用
1.(2024·江苏盐城·中考真题)碳中和是指二氧化碳等温室气体排放量和固定量相互抵消,达到相对零排放。吸收大气中的二氧化碳并释放氧气的主要生物类群是( )
A.真菌 B.动物 C.病毒 D.植物
2.(2024·四川宜宾·中考真题)塞罕坝地区曾经是植被稀少,黄沙漫天的地方,经过人工治理后,现在是郁郁葱葱的林场。下列关于塞罕坝的叙述错误的是( )
A.塞罕坝地区的变化体现人类活动对环境的影响
B.塞罕坝林场有利于维持生物圈中的碳—氧平衡
C.林场植被的蒸腾作用增加了塞罕坝地区降水量
D.为了科学化管理林场,禁止开发利用林木资源
3.(2024·陕西·中考真题)如图①②是葡萄叶的不同结构。下列说法正确的是( )
A.葡萄贮存的糖类物质由①细胞中的细胞核制造
B.①细胞通过光合作用维持碳氧平衡
C.由②进入的二氧化碳是呼吸作用的原料
D.葡萄进行蒸腾作用,少量水分经②散失参与水循环
一、呼吸作用的探究实验
在实验中,一定要注意用不透光的________来进行实验,目的是防止瓶中植物在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,影响实验结果。
瓶口塞棉花的作用:防止________。
倒清水的目的:把种子呼吸作用产生的________排放出来。
二、植物的呼吸作用
主要部位:所有的________。
条件:________________。
主要场所:细胞的________。
原料:________(来源:来自叶片,通过叶片的________作用制造,由根、茎、叶中的________运输到细胞);________(来源:来自空气,通过叶片的________进入)。
产物:二氧化碳、水和能量。
表达式:有机物(储存着能量)+________ →________+________+能量
实质:分解________,释放________。
三、生物圈中的碳—氧平衡
绿色植物通过光合作用,能不断消耗大气中的________,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中的________和________的相对平衡(简称________________)起了重要作用。
一、选择题
1.(2024·山东青岛·三模)关于人体和植物体呼吸作用比较的说法中,正确的是( )
A.都需要吸入氧气
B.人吸入氧气,植物吸入二氧化碳
C.都需要吸入二氧化碳
D.人吸入二氧化碳,植物吸入氧气
2.(2024·甘肃武威·二模)生物体内有机物的分解是通过呼吸作用来完成的,我们通过如图所示的三组实验来探究植物体的呼吸作用。下列相关叙述错误的是( )
A.Ⅰ组证明萌发的种子进行呼吸作用时吸收氧气
B.Ⅱ组甲装置产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊
C.Ⅲ组中乙保温瓶里的温度比甲保温瓶里的温度高
D.三组实验,甲、乙两瓶中种子的数量都必须相同
3.(2024·黑龙江鸡西·模拟预测)下列实验能验证植物呼吸作用需要氧气参与的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·陕西西安·模拟预测)BTB(溴麝香草酚蓝)溶液在自然状态下呈蓝色,遇到二氧化碳后先变绿再变成黄色,通入等量二氧化碳气体。再分别加入等量的金鱼藻,密封。A试管放在光下,其他条件相同且适宜。下列有关叙述不正确的是( )
A.实验说明绿色植物吸收二氧化碳需要光
B.一段时间后,A试管内的溶液呈蓝色
C.实验说明绿色植物光合作用释放氧气
D.一段时间后,B试管内的溶液呈黄色
5.(2024·山东泰安·二模)下图是探究植物三大生理功能的实验装置与记录,下列叙述正确的是( )
A.甲中透明塑料袋的内壁出现水珠,说明植物进行了蒸腾作用
B.乙装置中燃烧的蜡烛熄灭,可说明呼吸作用产生了二氧化碳
C.用丙装置验证绿色植物的呼吸作用,可观察到澄清石灰水变浑浊
D.丁图曲线I表示光合作用强度,若植物能正常生长,说明b>a+c
6.(2024·内蒙古·二模)选择植物不同器官各30克置于黑暗密闭容器中,9小时后测定容器中氧气含量,记录数据并绘图。下列叙述错误的是( )
A.不同植物器官呼吸时消耗的氧气量不同
B.种子消耗氧气量最多,萌发过程中需要能量最多
C.本实验说明植物的各个器官都能进行呼吸作用
D.装叶的容器要进行遮光处理,避免呼吸作用的干扰
7.(2024·陕西榆林·二模)下图是生物圈中碳-氧平衡的模式图,下列相关叙述正确的是( )
A.减少石油和煤炭等燃料的使用可以减少二氧化碳的产生
B.绿色植物能维持生物圈的碳—氧平衡,其它生物不能
C.绿色植物通过自身的呼吸作用消耗大气中的二氧化碳
D.大气中二氧化碳的来源只有两条途径,即燃烧和分解作用
8.(2024·山东滨州·二模)如图是水果存放时二氧化碳的释放量与氧气浓度和温度的关系曲线,你认为存放水果的最佳条件是( )
A.低温低氧 B.低温无氧
C.适温低氧 D.适温无氧
9.(2024·广西·模拟预测)2023年我国粮食产量创历史新高,产量达2亿斤,连续9年保持在1.3万亿斤以上。下列措施中不利于粮食储藏的是( )
A.粮食入粮仓前需晒干
B.适当增加粮仓中的氧气浓度
C.适当降低粮仓内温度
D.适当增加粮仓内二氧化碳浓度
10.(2024·江苏盐城·二模)盐城贯彻“坚持人与自然和谐共生,绿水青山就是金山银山”绿色发展理念,成为东方湿地之都。下列有关说法不正确的是( )
A.大丰麋鹿国家级自然保护区保护的麋鹿是哺乳动物
B.盐城的海产品很多,有多种鱼类如带鱼、黄鱼和鲳鱼
C.射阳丹顶鹤国家珍禽自然保护区保护丹顶鹤属于迁地保护
D.盐城黄海森林公园中植物通过光合作用参与大气中的碳——氧平衡
二、综合题
11.(2024·广东揭阳·二模)为研究植物呼吸作用,某同学进行了如下实验。
Ⅰ.选取两份等量且生长状况相同、具有完整根、茎、叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。甲组菠菜用开水烫2~3分钟,乙组不做处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中(如图1)。
Ⅱ.连接计算机、数据采集器和传感器探头,采集24小时装置内氧气和二氧化碳浓度数据,并自动生成两种气体浓度随时间变化图像(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)
(1)该实验选取等量生长状况相同的菠菜,且放入相同条件的恒温箱的目的是 。实验中采用的箱子是不透光的,目的是 。根据图2和图3,发现甲组装置中氧气与二氧化碳含量不变,原因是 。
(2)根据图2和图3可知,乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢,二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢。说明随着时间延长,装置内氧气浓度 ,二氧化碳浓度升高,从而导致菠菜呼吸作用 。
(3)根据图1、图2和图3可知,在蔬菜保鲜生产上,你有什么启示: 。
(4)菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的【 】 进出植物体的。图4中C细胞和B细胞在结构上的区别在于B细胞 。
(5)若将新鲜的菠菜放入透明的恒温箱中,用二氧化碳传感器测定二氧化碳含量随时间的变化,再采集24小时装置内二氧化碳浓度数据,生成图5。据图分析,菠菜一昼夜积累有机物总量最多的点是 (填字母),若大棚内温度降低,图5中的A点会 (填“上移”或“下移”)。
12.(2024·甘肃武威·二模)图甲A、B、C分别表示某植物叶片所进行的某些生理活动,图乙为该植物在晴朗的夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请据图回答下列问题:
(1)图甲中植物在黑暗环境中吸收的气体主要是 ,在白天时,进出气孔的气体有氧气、 和 。
(2)图乙中代表光合作用的曲线是 ,它与图甲中的 (填字母)生理活动相对应,进行此生理活动的场所是 。
(3)移栽植物时,常在阴天和傍晚进行,并剪去大量枝叶 (填字母)。
(4)图乙中如果植物一直维持在图中曲线Ⅰ和Ⅱ相交时,则植物 (选填”能“或”不能”)生长。
(5)图丙是海洋吸收二氧化碳的 种方式,近海红树林等植物通过光合作用固定碳,此方式只能发生在海洋的浅层(光线微弱),其原因: 。
13.(2024·山东滨州·二模)科研人员为提高西瓜的产量进行研究。图一表示西瓜植株的某些生理活动;图二表示密闭装置中24小时内的氧气含量变化曲线;图三所示装置用来比较植物光合作用和呼吸作用强度,其他条件均相同且适宜。请据图回答下列问题:
(1)西瓜栽种时要合理密植,其目的是为了提高 的利用率。西瓜在成熟期需要适量浇水,西瓜植株吸收的水分主要用于图一中的[ ] 过程。
(2)成熟的西瓜甘甜多汁、皮薄瓤红,煞是喜人。其中的糖主要来自图一的[ ] 过程。不同的品种具有不同的特点,黑美人西瓜早熟、抗性强、产量高、不易裂,特小凤西瓜果实小、皮薄、果肉金黄、品质优,京欣西瓜果肉桃红色、多汁、含糖高。西瓜的这些不同特点是由 决定的。
(3)图二中CD段氧气浓度的增加速度缓慢,主要原因是 不足,影响了光合作用的进行。据图二推测该西瓜植株在一天中积累了有机物,你判断依据是 。
(4)图三中,经测定装置甲处二氧化碳浓度高于乙处,此时的植物应处于图二中的 (用字母表示)时间段。
三、实验探究题
14.(2024·广东肇庆·二模)随着生活水平的提高,人们的健康意识日益增加,清晨,不少市民到绿树成荫的公园里散步、晨跑,但有人认为清晨到林间锻炼身体对健康不利。某校生物兴趣小组的同学对此产生了兴趣,并进行了一系列探究学习活动。请分析回答下列问题。
探究学习一:该兴趣小组的同学利用同一植株上大小、长势相似的两片叶子,设计了图甲所示的实验装置。
探究学习二:该兴趣小组的同学又将装置B连通二氧化碳浓度测定仪,在室外测定一天中二氧化碳浓度的变化,并绘制了图乙所示的曲线。图丙表示叶内进行的生理活动。
探究学习三:该兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
(1)此实验在光下进行一段时间后,用手挤压塑料袋,使塑料袋内的气体通入烧杯,观察到的现象是装置A中澄清的石灰水 ,装置B中澄清的石灰水 。
(2)从图乙推知,一天中 时左右林间氧气浓度最高,这是适宜到林间锻炼的时间之一。
(3)提出问题:不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
实验探究:
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入 且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(用于维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示):
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为红L红、L绿、L黄,且L红>L黄>L绿,多次重复实验后,结果相同。得出结论: 。
四、资料分析题
15.(2024·四川凉山·模拟预测)近几十年来,由于二氧化碳等气体的排放增加,导致温室效应加剧。2021年9月,我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究取得了突破性进展,完成了光能—电能—化学能的转化,有望实现淀粉生产模式从农业向工业的突破。近期,我国科研人员又通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳高效合成了乙酸(食用醋的主要成分),并进一步利用酵母菌合成了葡萄糖和脂肪酸。这两项技术如果能应用和推广,将助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现。请据图回答问题。
(1)图一表示某生态系统的物质循环(碳循环)示意图,从图一中可以看出,生态系统的组成成分包括生物部分和 部分。写出图一中的一条食物链: 。
(2)图一中二氧化碳排放的途径有 (填序号)。大树等绿色植物通过 作用不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,有效地维持了生物圈中的碳—氧平衡。
(3)跟资料中合成乙酸不同的是传统制作食用醋利用的是 (填微生物名称)发酵,该生物与酵母菌在细胞结构上最大的区别 。
(4)图二表示植物叶肉细胞中的两种生理活动,其中a、b表示两种细胞结构。人工合成淀粉的过程相当于图二中 (填“a”或“b”)进行的生理活动,利用二氧化碳和电解产生的氢为原料,通过光伏发电将光能转化为电能来获取能量。人工合成淀粉的速率比绿色植物合成有机物更快,请分析人工合成淀粉这一研究成果的意义: 。
(5)为助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现,需要我们在日常生活中人人参与。作为中学生,在护绿、低碳方面能做些什么? (答出一条即可)。
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