专题16 植物的光合作用与呼吸作用-2025年中考科学二轮热点题型归纳与变式演练(浙江专用)

2025-03-10
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内容正文:

专题16 植物的光合作用与呼吸作用 目 录 01 题型综述 02 解题攻略 提分秘籍 知识点一、植物的呼吸作用 知识点二、植物的光合作用 知识点三、光合作用与呼吸作用相互关系 知识点四、光合作用与呼吸作用图像意义 典例剖析 题型1光合作用的影响因素 题型2光合作用原理在生产上的应用 题型3植物的呼吸作用与生产生活的关系 题型4呼吸作用与光合作用的区别和联系 03 中考练场 概念细节考查:对光合作用和呼吸作用的基本概念考查细致,如要求考生准确区分光合作用的光反应和暗反应阶段的场所、条件、物质变化和能量变化;呼吸作用中有氧呼吸和无氧呼吸的反应式、过程及特点等。常以选择题或填空题的形式,直接考查考生对这些概念的记忆和理解。 原理深度剖析:深入考查光合作用和呼吸作用的原理及其在植物生命活动中的意义。例如,通过简答题或分析说明题,让考生解释植物在不同光照强度、温度、二氧化碳浓度等条件下,光合作用强度的变化原因;或者分析植物在有氧和无氧环境中,呼吸作用对其生长发育的影响等。 掌握核心概念:对光合作用和呼吸作用的定义、反应式、场所、条件、物质与能量变化等核心概念要牢记于心。可以通过制作思维导图或对比表格的方式,将光合作用和呼吸作用的相关知识进行系统整理,加深记忆。例如,光合作用是在叶绿体中,利用光能,将二氧化碳和水转化为有机物和氧气,储存能量;呼吸作用则是在细胞中,将有机物分解,释放能量,为生命活动供能。 理解生理过程:深入理解光合作用和呼吸作用的具体生理过程. 明晰影响因素:清楚光照强度、温度、二氧化碳浓度、水分等因素对光合作用和呼吸作用的影响规律。一般来说,在一定范围内,随着光照强度、二氧化碳浓度的增加,光合作用强度会增强,但超过一定限度后不再增加;温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用,一般有最适温度,过高或过低都会使酶活性降低,进而影响生理过程。 【提分秘籍】 知识点一、植物的呼吸作用 1.定义: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,这个过程叫作呼吸作用。 2.呼吸作用的表达式: 有机物+氧气二氧化碳+水+能量 3.呼吸作用的场所:生物体的活细胞内。 4.呼吸作用的意义:呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。 5.影响呼吸作用的外界因素:温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。 (1)温度:温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高,呼吸作用加强;温度过高,呼吸作用减弱。 (2)水分:植物含水量增加,呼吸作用加强。 (3)氧气:在一定范围内,随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强。 (4)二氧化碳:二氧化碳浓度大大超出正常值时,抑制呼吸作用。 在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌,可延长储藏时间。 知识点二、植物的光合作用 1.定义:绿色植物在阳光的作用下,利用CO2和H2O等无机物制造出有机物,并释放O2的过程。 2.表达式:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2↑ 3.物质转化和能量转化 转化 物质转化:简单的无机物制成复杂的有机物,并释放出氧气; 能量转化:光能转化为化学能。 4.光合作用的意义: (1)为人类和整个生物界提供大量的有机物 (2)为人类和整个生物界提供丰富的能源 (3)维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 5.呼吸作用与光合作用的区别与联系: 区 别 项目 光合作用 呼吸作用 ①场所 叶绿体 细胞 ②条件(与光关系) 在光下才能进行 有光无光都能进行 ③气体变化 吸收CO2放出O2 吸入O2呼出CO2 ④物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物 ⑤能量变化 光能→化学能储存在有机物中 消耗能量 联系 呼吸作用所分解的有机物,正是光合作用的产物;呼吸作用释放的能量,正是光合作用储藏在有机物中的能量。 知识点三、光合作用与呼吸作用相互关系 1.光合作用与呼吸作用的比较 项目 光合作用 呼吸作用 区别 部位 含叶绿体的细胞 所有活细胞 条件 必须有光 有光或无光都可以 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气 产物 有机物、氧气 二氧化碳、水 物质变化 将无机物合成为有机物 将有机物分解为无机物 能量变化 储存能量 释放能量 联系 植物的光合作用为呼吸作用提供了物质(有机物和氧气) 呼吸作用为光合作用提供了部分原料(二氧化碳) 2.影响光合与呼吸作用的外界条件 外界因素 光合作用 温度:植物在一定的温度范围内可以正常进行光合作用,超过限度时光合作用开始下降甚至停止 CO2 浓度:二氧化碳是光合作用原料,其浓度会影响光合作用强度 光照强度:光照增强,光合作用随之加强,但光照增强到一定程度后,光合作用不再加强 呼吸作用 温度:温度对呼吸作用影响最大,因为温度会影响酶的活性。在一定范围内,温度升高,呼吸作用加强;温度降低,呼吸作用减弱 气体浓度:二氧化碳浓度 大, 会抑制呼吸作用;在一定范围内,氧气浓度增 加,呼吸作用显著加强 水分:在一定范围内,植物体内含水量增加,呼吸作用加强 知识点四、光合作用与呼吸作用图像意义 1.光照-光合作用的强度 ①横坐标表示光照强度,纵坐标用二氧化碳的吸收或释放量来表示光合和呼吸作用的强度真光合速率:即总光合速率,指光合作用吸收二氧化碳的速率,其中二氧化碳包括呼吸作用产生和外界吸收两个部分。 净光合速率:指光合作用吸收二氧化碳的速率减去呼吸作用产生二氧化碳的速率,净光合作用=真光合作用-呼吸作用 (可以借助赚钱--光合作用、花钱--呼吸作用、存钱--积累有机物帮助理解) ②图像各点和线段的含义 A点:此时光照强度为0,光合作用强度为0,植物只进行呼吸作用 AB段:此时光照较弱,植物的呼吸作用强度>光合作用强度,如下图2所示,线粒体产生的二氧化碳一部分提供给叶绿体,剩余部分释放出细胞。此时真光合部分为1,呼吸作用为1+2,净光合部分为2。 B点:此时光合作用强度=呼吸作用强度,植物既不吸收也不放出二氧化碳 6CO2+12H2O = C6H12O6+6O2+6H2O(光合作用) C6H12O6+6H2O+6O2 = 6CO2+12H2O(呼吸作用) BC段:此时光照较强,植物的呼吸作用强度<光合作用强度,如图1所示,叶绿体产生的氧气一部分提供给线粒体进行呼吸作用,剩余部分释放出细胞。此时真光合部分为1+2,呼吸作用为2,净光合部分为1。 C点:当光照增强到一定程度时,光合作用强度达到最大值,限制因素包括温度、二氧化碳浓度、酶等。 【典例剖析】 题型1光合作用的影响因素 [例题1] (2024•绍兴模拟)兴趣小组通过如图甲的实验装置来探究影响光合作用强度的某一因素,其中碳酸氢钠溶液可以使培养液中的二氧化碳含量不变。实验时每隔1分钟测定、记录溶液中的溶解氧(实验过程中溶解氧未达到饱和状态),实验结果如图乙。下列说法不正确的是(  ) A.本次实验是为了探究光照强度对光合作用强度的影响 B.实验过程中金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度 C.实验中不同光照强度下的初始溶解氧不同,这将会影响光合作用强度的判断 D.0~2分钟内金鱼藻在5000lx光照强度下的光合作用强度比10000lx光照强度下弱 [例题2] (2024•江北区校级一模)如图1中的甲、乙两条曲线分别表示绿色植物在夏季晴朗的一昼夜间某些生理活动强度随时间变化的情况,图2表示气孔的两种状态。下列说法正确的是(  ) A.图1中a点代表植物开始进行光合作用 B.一天中,d点植物有机物积累量最多 C.从图1甲曲线可知,呼吸作用强度随光照强度的增大而增强 D.图2中②的细胞处于失水状态 [例题3] (2023•越城区一模)25℃时,某种植物CO2吸收量随光照强度变化情况如图所示。则下列分析不正确的是(  ) A.当光照强度为n1时,该植物的光合速率与呼吸速率相同 B.若每天只给植物12小时强度为n2的光照(其余时间黑暗),则该植物一昼夜内体内有机物总质量将增加 C.在光照强度达到n3之前,影响该植物光合作用的主要环境因素是光照强度 D.当光照强度为n3时,该植物光合作用吸收的CO2质量为11mg/( dm2•h) [例题4] (2024•杭州三模)如图甲,智能温室大棚能控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件,图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请回答: (1)夜晚无光照时,农民常把塑料大棚掀开一角,使冷空气进入以降低室温,这样做的目的是 。 (2)光照强度长期处于c点,为什么两种植物都不能正常生长?答: 。 (3)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为f时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物A (填“多于”“等于”或“少于”)植物B。 题型2光合作用原理在生产上的应用 [例题5] (2023秋•镇海区校级期中)如图为恒温密闭玻璃温室大棚内一昼夜的二氧化碳浓度变化曲线。下列说法不正确的是(  ) A.光合作用开始于6时,结束于18时 B.大棚植物在18时有机物积累最多 C.6时和18时的光合作用强度与呼吸作用强度相等 D.E点比A点低,大棚植物才能正常生长 [例题6] 为了提高温室大棚中种植蔬菜的产量,菜农们有以下的经验分享: 经验一:选用无色的棚膜,增加透光性。 经验二:往菜地的土壤里掺入一定比例的沙子增加土壤透气性。 经验三:在棚内植物上端50厘米处悬挂吊袋式二氧化碳气肥(如图)。 经验四:采用滴灌代替传统浇灌,可使棚内空气的湿度降低。 经验五:冬季白天适当提高大棚内温度,晚上适当降低大棚内温度。 结合上述信息,综合运用所学知识对以上的经验能提高蔬菜产量做出合理的解释。 [例题7] (2024春•杭州期末)如图甲,植物能将太阳能贮存在有机物中,所需的水是由 (填器官名称)从土壤中吸收。图乙为中国科学家首创的低碳生活新技术,在室温光照下,能将二氧化碳和水转化成“?”,依据质量守恒定律写出“?”的化学式 ,同时释放氧气,类似于自然界中植物的 作用。 [例题8] (2024•上城区二模)2024年4月24日,最新《全球粮食危机报告》称:2023年全球59个国家和地区的约2.816亿人面临严重粮食问题。为实现水稻有效增产,并推进绿色农业,我国科学家做了很多研究与尝试。 图1所示为水稻和玉米一天中二氧化碳的吸收速率,水稻在中午吸收二氧化碳速率下降称为“光合午休”。而玉米并不会出现这类现象,原因是玉米中存在抑制“光合午休”的基因。2024年中科院实现了这部分基因解码。 图2为化肥中参杂不同比例的有机肥对水稻产量的影响。 表格为不同种植密度的亩产值差异,种植密度可以控制水稻间通风性、透光性与病虫害,减少农药的使用。 种植方式(株/亩) 种植密度 (株/亩) 穗总粒数(粒) 亩产量(千克) 常规种植 11111 148.3 537.8 单行种植 22222 192.8 727.2 双行种植 26667 196.2 806.3 三行种植 28570 187.4 710.7 结合上述信息并综合运用所学知识,提出推进绿色农业并实现水稻有效增产的方法及理由。 题型3植物的呼吸作用与生产生活的关系 [例题9] (2024秋•海曙区期末)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.甲植株在A点开始进行光合作用 B.乙植株在18时有机物积累量最多 C.曲线B﹣C段和D﹣E段下降的原因不同 D.两曲线B﹣D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 [例题10] 下列生产生活中的措施与其所依据的科学原理一致的是(  ) A.雨季在农田边挖沟排涝——抑制根对水分的吸收 B.移栽树木时剪去部分枝叶——增强植物的蒸腾作用 C.将水果放在冰箱里贮藏——促进水果的呼吸作用 D.移栽植物后不能大量施肥——防止植物失水死亡 [例题11] (2024•浙江模拟)近年来,仓储式超市受到越来越多人的青睐。除了物美价廉之外,其供应链优势也是重要因素之一。下列关于仓储式超市在采摘、储存、运输蔬菜水果过程中采取的相应措施,解释合理的是(  ) A.芒果、香蕉等水果可提前采摘,在储存中会自行释放生长激素催熟 B.蔬菜应避免集中堆放,防止蒸腾作用产生热量和水分而引起腐烂 C.在仓库中储存水果时会通入适量的二氧化碳,目的是抑制水果的呼吸作用 D.蔬菜采取密闭冷藏运输可减弱光合作用,减少营养物质的流失 [例题12] (2024•鄞州区一模)为落实劳动教育课程,同学们在劳动实践基地上种植蔬菜。为了提高蔬菜产量和品质,特向菜农请教,获得了以下的经验分享。 ①往菜地的土壤中掺入一定比例沙子。 ②将家禽、家畜的粪便及杂草等堆积一段时间“发酵”成肥料。 ③搭配种植高矮不同的多品种蔬菜。 ④夏天避免中午浇水,冬季避免傍晚浇水。 结合上述信息,综合运用所学知识,对以上经验作出解释。 题型4呼吸作用与光合作用的区别和联系 [例题13] 如图是正常生长的粮食作物光合作用与呼吸作用的关系图,以下分析不正确的是(  ) A.Ⅰ是光合作用曲线,Ⅱ是呼吸作用曲线 B.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示光合作用和呼吸作用强度相等 C.b、c区表示呼吸作用的强度大于光合作用的强度 D.阴雨天气a区域的面积会增大 [例题14] 图中所示两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用、呼吸作用强度随时间变化的情况,据图分析不正确的是(  ) A.0时附近,植物仍在进行呼吸作用 B.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等 C.该植物一昼夜内在b点时有机物总量最多 D.12时附近,光合作用强度有所下降 [例题15] 图甲表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系,图乙是某同学探究“影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答: (1)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃,图甲曲线中X点将向 (填“上”或“下”)移动。 (2)利用图乙装置来探究“影响植物光合速率的因素”,利用这套装置可以探究光照强度与光合作用速率的关系。实验中通过观察 来判断光合作用速率。 (3)若纵坐标代表人体内的血糖浓度,横坐标代表正常人饭后的时间,曲线BC段的最主要成因是 。 [例题16] (2024秋•鄞州区校级期末)番茄又名西红柿,鲜嫩多汁、酸甜可口,深受同学们喜欢。达州市某校生物学社团的同学在劳动实践基地采用大棚种植番茄,在种植过程中,进行了大量探究,请据图分析回答下列问题: (1)在图1中,番茄叶片在上午9时进行的生理活动有 。(填字母) (2)为探究影响番茄植株光合作用的因素,该社团同学设计了如图2所示的实验装置,选择甲乙进行对照,可探究 这一因素对番茄植株光合作用的影响。 (3)如图3为24小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图,经分析DE段光合作用释放氧气的量 (填“>”、“<”或“等于”)呼吸作用吸收氧气的量。 [练习1] (2024•鄞州区模拟)如图为探究植物生理活动的装置,关闭阀门①和②,置于充足的光照下4小时后,打开阀门①和②,挤压塑料袋观察现象。以下叙述正确的是(  ) A.做该实验前需要将植物暗处理一昼夜 B.Ⅰ袋内叶片只能进行光合作用 C.乙试管中的澄清石灰水变浑浊 D.Ⅰ、Ⅱ袋内水珠主要是呼吸作用形成的 [练习2] (2024•镇海区模拟)关于阿克苏的冰糖心苹果,下列说法正确的是(  ) A.来自天山的雪水给果树提供了丰富的有机物 B.果树种植能改善土地沙漠化是生物影响环境的表现 C.将品质优良的果树进行嫁接属于有性生殖 D.果树白天只进行光合作用,晚上只进行呼吸作用 [练习3] (2024•嘉兴模拟)如图,将枝条保留一张叶片并置于营养液中。叶片置玻璃盒中密封(内分别放置有水或NaOH溶液),在甲叶片的盒中注入14CO2(14C具有放射性),光照一段时间后,仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,此实验可以验证(  ) A.CO2是光合作用的原料 B.H2O是光合作用的原料 C.H2O、CO2都是光合作用的原料 D.光合作用的产物是淀粉 [练习4] (2024•西湖区模拟)如图表示叶在夏季一天中氧气的净吸收速率。请分析,下列有关叙述正确的是(  ) A.曲线中A点表示叶片没有进行光合作用 B.曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大 C.曲线中BC段上升的原因是光照强度减弱 D.曲线中DE段上升的原因是气孔关闭 [练习5] (2024•余姚市模拟)如图所示为密闭培养室中,放置秋海棠和无秋海棠情况下,一天中氧气浓度变化曲线图。为证明秋海棠能够提高室内氧气浓度,需要比较的两个时间点是(  ) A.①② B.①③ C.③④ D.①④ [练习6] (2024•宁波模拟)图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是(  ) A.图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动 B.若设置对照组,对照组中的液滴可能向右移动 C.在7点左右,植物不进行光合作用 D.14点O2释放量突变是因为装置内CO2浓度减小 [练习7] (2024•浙江模拟)如图所示为绿色植物的叶片进行某些生理活动的示意图。下列叙述正确的是(  ) A.图中所示的生理活动是植物的呼吸作用 B.蒸腾作用时水汽化吸热,能带走叶片上的部分热量 C.根吸收的水分沿着茎向上运输到叶片的通道是筛管 D.保卫细胞的含水量的多少不会影响植物的光合作用 [练习8] (2024•瓯海区校级模拟)如图为某植物在适宜的条件下,CO2吸收速率与光照强度的关系图像.下列分析不正确的是(  ) A.若温度降低,A点上移 B.B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2 C.若CO2浓度升高,C点左移 D.在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg [练习9] (2024•温州二模)为了探究植物光合作用的影响因素,小明设计了如图的三个装置。实验前三个装置均放在黑暗处一昼夜,实验时将三个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下,其中烧杯里的培养液可供给植物正常生活、氢氧化钠溶液的量已足够。 (1)实验前,三个装置均放在黑暗处一昼夜,其目的是 。 (2)光照4小时后,各取装置中的一张叶片用酒精进行脱色处理,滴加碘液后观察到只有乙装置中的叶片变蓝。由此可得出光合作用需要 。 (3)小明想继续用乙、丙装置来研究光照对蒸腾作用的影响,除去装置中的清水,在培养液中滴上适量的油,防止培养液中水的蒸发,请预测光照几小时后哪个装置中培养液的下降更多,并说明理由 。 [练习10] (2024•镇海区模拟)兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的同种植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲。回答下列问题。 (1)图乙是28℃时,该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线,则b点所表示的含义是 。 (2)实验中,叶在28℃时通过光合作用1h产生的有机物量是 mg。 (3)若温度由28℃升高到29℃,图乙中相应的a点在原位置 方。 [练习11] (2024•杭州模拟)乡村振兴工作开展以来,杭州市周边多处乡村因地制宜成功建成了多个桑椹生产基地,吸引了众多市民观光采摘,带动了观光农业的发展。桑椹是桑树的果实,为探究桑树的生命活动,某校生物兴趣小组的同学设计并实施了如图一所示的实验。请据图回答: (1)把图一中的两个装置放在黑暗中一昼夜,然后移到光下照射几个小时后,装置 (填“A”或“B”)内的氧气含量比较高,表明该桑树幼苗进行了光合作用。 (2)图二的B过程表示的是 作用,水蒸气是通过叶片的 散失的。 (3)图三表示随着光照强度的增加,桑树叶片对二氧化碳相对吸收量的变化曲线。根据这条曲线,若要使叶片能积累有机物,则光照强度至少应大于 点。 [练习12] (2024•浙江模拟)图甲中a、b、c分别表示金银花叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在夏季某天呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。 (1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的 (选填“a”“b”或“c”及对应的名称)。 (2)由图乙可知,金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是 时左右。 (3)通过图乙的曲线Ⅰ发现金银花在中午12时左右,会出现“光合午休”现象,猜测是因为植物为避免过度失水损伤细胞,使叶片气孔孔径开度减小,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低。为探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如下表所示(叶片温度与气孔孔径开度有关)。 指标 净光合速率相对值 叶片温度(℃) 叶细胞内CO2浓度(mg/L2) 直立叶 12.9 37.5 11.0 展平叶 8.8 37.7 11.6 经分析认为,气孔开度减小引起的叶细胞内CO2浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是 。 原来金银花“光合午休”现象还与叶片中的关键物质——D蛋白(可促进光合作用)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降。为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是 (选填“适当遮荫”或“补充CO2“)。 [练习13] (2024•浙江模拟)某科学兴趣小组设计了如图所示的3套实验装置进行“看的见的呼吸作用”实验。 甲:在暗处放置1个晚上后,将袋中气体缓慢挤入烧杯进行观察。 乙:利用澄清石灰水和琼脂制成氢氧化钙平板,置于培养皿中。平板的左侧植入3颗萌发的绿豆种子。 右侧植入3颗灭活的绿豆种子,3~4小时后观察到左侧种子周围出现白色晕圈,而右侧不变色。 丙:利用溴麝香草酚蓝(BTB)和琼脂制成BTB平板,置于培养皿中。平板的左侧植入3颗萌发的绿豆种子,右侧植入灭活的3颗绿豆种子,10分钟后观察到实验现象。BTB是一种酸碱指示剂,变色范围见图,琼脂呈中性。 (1)实验甲中菠菜用黑塑料袋套着放在暗处,原因是为了防止植物光合作用产生的 对实验造成影响。 (2)实验乙左侧种子周围出现白色晕圈的原因是 。 (3)请你预测,实验丙中将观察到的实验现象是 。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题16 植物的光合作用与呼吸作用 目 录 01 题型综述 02 解题攻略 提分秘籍 知识点一、植物的呼吸作用 知识点二、植物的光合作用 知识点三、光合作用与呼吸作用相互关系 知识点四、光合作用与呼吸作用图像意义 典例剖析 题型1光合作用的影响因素 题型2光合作用原理在生产上的应用 题型3植物的呼吸作用与生产生活的关系 题型4呼吸作用与光合作用的区别和联系 03 中考练场 概念细节考查:对光合作用和呼吸作用的基本概念考查细致,如要求考生准确区分光合作用的光反应和暗反应阶段的场所、条件、物质变化和能量变化;呼吸作用中有氧呼吸和无氧呼吸的反应式、过程及特点等。常以选择题或填空题的形式,直接考查考生对这些概念的记忆和理解。 原理深度剖析:深入考查光合作用和呼吸作用的原理及其在植物生命活动中的意义。例如,通过简答题或分析说明题,让考生解释植物在不同光照强度、温度、二氧化碳浓度等条件下,光合作用强度的变化原因;或者分析植物在有氧和无氧环境中,呼吸作用对其生长发育的影响等。 掌握核心概念:对光合作用和呼吸作用的定义、反应式、场所、条件、物质与能量变化等核心概念要牢记于心。可以通过制作思维导图或对比表格的方式,将光合作用和呼吸作用的相关知识进行系统整理,加深记忆。例如,光合作用是在叶绿体中,利用光能,将二氧化碳和水转化为有机物和氧气,储存能量;呼吸作用则是在细胞中,将有机物分解,释放能量,为生命活动供能。 理解生理过程:深入理解光合作用和呼吸作用的具体生理过程. 明晰影响因素:清楚光照强度、温度、二氧化碳浓度、水分等因素对光合作用和呼吸作用的影响规律。一般来说,在一定范围内,随着光照强度、二氧化碳浓度的增加,光合作用强度会增强,但超过一定限度后不再增加;温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用,一般有最适温度,过高或过低都会使酶活性降低,进而影响生理过程。 【提分秘籍】 知识点一、植物的呼吸作用 1.定义: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,这个过程叫作呼吸作用。 2.呼吸作用的表达式: 有机物+氧气二氧化碳+水+能量 3.呼吸作用的场所:生物体的活细胞内。 4.呼吸作用的意义:呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。 5.影响呼吸作用的外界因素:温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。 (1)温度:温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高,呼吸作用加强;温度过高,呼吸作用减弱。 (2)水分:植物含水量增加,呼吸作用加强。 (3)氧气:在一定范围内,随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强。 (4)二氧化碳:二氧化碳浓度大大超出正常值时,抑制呼吸作用。 在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌,可延长储藏时间。 知识点二、植物的光合作用 1.定义:绿色植物在阳光的作用下,利用CO2和H2O等无机物制造出有机物,并释放O2的过程。 2.表达式:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2↑ 3.物质转化和能量转化 转化 物质转化:简单的无机物制成复杂的有机物,并释放出氧气; 能量转化:光能转化为化学能。 4.光合作用的意义: (1)为人类和整个生物界提供大量的有机物 (2)为人类和整个生物界提供丰富的能源 (3)维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 5.呼吸作用与光合作用的区别与联系: 区 别 项目 光合作用 呼吸作用 ①场所 叶绿体 细胞 ②条件(与光关系) 在光下才能进行 有光无光都能进行 ③气体变化 吸收CO2放出O2 吸入O2呼出CO2 ④物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物 ⑤能量变化 光能→化学能储存在有机物中 消耗能量 联系 呼吸作用所分解的有机物,正是光合作用的产物;呼吸作用释放的能量,正是光合作用储藏在有机物中的能量。 知识点三、光合作用与呼吸作用相互关系 1.光合作用与呼吸作用的比较 项目 光合作用 呼吸作用 区别 部位 含叶绿体的细胞 所有活细胞 条件 必须有光 有光或无光都可以 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气 产物 有机物、氧气 二氧化碳、水 物质变化 将无机物合成为有机物 将有机物分解为无机物 能量变化 储存能量 释放能量 联系 植物的光合作用为呼吸作用提供了物质(有机物和氧气) 呼吸作用为光合作用提供了部分原料(二氧化碳) 2.影响光合与呼吸作用的外界条件 外界因素 光合作用 温度:植物在一定的温度范围内可以正常进行光合作用,超过限度时光合作用开始下降甚至停止 CO2 浓度:二氧化碳是光合作用原料,其浓度会影响光合作用强度 光照强度:光照增强,光合作用随之加强,但光照增强到一定程度后,光合作用不再加强 呼吸作用 温度:温度对呼吸作用影响最大,因为温度会影响酶的活性。在一定范围内,温度升高,呼吸作用加强;温度降低,呼吸作用减弱 气体浓度:二氧化碳浓度 大, 会抑制呼吸作用;在一定范围内,氧气浓度增 加,呼吸作用显著加强 水分:在一定范围内,植物体内含水量增加,呼吸作用加强 知识点四、光合作用与呼吸作用图像意义 1.光照-光合作用的强度 ①横坐标表示光照强度,纵坐标用二氧化碳的吸收或释放量来表示光合和呼吸作用的强度真光合速率:即总光合速率,指光合作用吸收二氧化碳的速率,其中二氧化碳包括呼吸作用产生和外界吸收两个部分。 净光合速率:指光合作用吸收二氧化碳的速率减去呼吸作用产生二氧化碳的速率,净光合作用=真光合作用-呼吸作用 (可以借助赚钱--光合作用、花钱--呼吸作用、存钱--积累有机物帮助理解) ②图像各点和线段的含义 A点:此时光照强度为0,光合作用强度为0,植物只进行呼吸作用 AB段:此时光照较弱,植物的呼吸作用强度>光合作用强度,如下图2所示,线粒体产生的二氧化碳一部分提供给叶绿体,剩余部分释放出细胞。此时真光合部分为1,呼吸作用为1+2,净光合部分为2。 B点:此时光合作用强度=呼吸作用强度,植物既不吸收也不放出二氧化碳 6CO2+12H2O = C6H12O6+6O2+6H2O(光合作用) C6H12O6+6H2O+6O2 = 6CO2+12H2O(呼吸作用) BC段:此时光照较强,植物的呼吸作用强度<光合作用强度,如图1所示,叶绿体产生的氧气一部分提供给线粒体进行呼吸作用,剩余部分释放出细胞。此时真光合部分为1+2,呼吸作用为2,净光合部分为1。 C点:当光照增强到一定程度时,光合作用强度达到最大值,限制因素包括温度、二氧化碳浓度、酶等。 【典例剖析】 题型1光合作用的影响因素 [例题1] (2024•绍兴模拟)兴趣小组通过如图甲的实验装置来探究影响光合作用强度的某一因素,其中碳酸氢钠溶液可以使培养液中的二氧化碳含量不变。实验时每隔1分钟测定、记录溶液中的溶解氧(实验过程中溶解氧未达到饱和状态),实验结果如图乙。下列说法不正确的是(  ) A.本次实验是为了探究光照强度对光合作用强度的影响 B.实验过程中金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度 C.实验中不同光照强度下的初始溶解氧不同,这将会影响光合作用强度的判断 D.0~2分钟内金鱼藻在5000lx光照强度下的光合作用强度比10000lx光照强度下弱 【解答】解:A、由甲图可知,智能光照培养箱能改变温度、光照等条件,因此本次实验是为了探究光照强度对光合作用强度的影响,A正确。 B、由图乙可知,实验过程中溶解氧的溶解度持续增加,则说明实验过程中金鱼藻光合作用强度大于呼吸作用强度,B正确。 C、由图乙可知,实验中不同光照强度下的初始溶解氧不同,可通过溶氧的差值进行计算,不会影响光合作用强度的判断,C错误。 D、0~2分钟内金鱼藻在5000lx光照强度下的溶氧差值比100001x光照强度溶氧差值小,所以5000lx光照强度下的光合作用强度比100001x光照强度下弱,D正确。 故选:C。 [例题2] (2024•江北区校级一模)如图1中的甲、乙两条曲线分别表示绿色植物在夏季晴朗的一昼夜间某些生理活动强度随时间变化的情况,图2表示气孔的两种状态。下列说法正确的是(  ) A.图1中a点代表植物开始进行光合作用 B.一天中,d点植物有机物积累量最多 C.从图1甲曲线可知,呼吸作用强度随光照强度的增大而增强 D.图2中②的细胞处于失水状态 【解答】解:A、a点光合作用消耗二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳相等,表示此时的光合作用强度和呼吸作用强度相等,A错误。 B、一天中,d点植物有机物积累的最多,a点到d点,光合作用的强度大于呼吸作用的强度,植物积累大量的有机物,过了d点以后,植物呼吸作用增强开始分解有机物,因此,d点植物有机物积累的最多,B正确。 C、图1中,甲曲线一天24小时都能进行,代表的生理活动是呼吸作用,呼吸作用在有光无光的情况下都能进行,光合作用需要光,随着光照强度的变化而变化,C错误。 D、图2中②表示气孔开放,细胞处于吸水状态,D错误。 故选:B。 [例题3] (2023•越城区一模)25℃时,某种植物CO2吸收量随光照强度变化情况如图所示。则下列分析不正确的是(  ) A.当光照强度为n1时,该植物的光合速率与呼吸速率相同 B.若每天只给植物12小时强度为n2的光照(其余时间黑暗),则该植物一昼夜内体内有机物总质量将增加 C.在光照强度达到n3之前,影响该植物光合作用的主要环境因素是光照强度 D.当光照强度为n3时,该植物光合作用吸收的CO2质量为11mg/( dm2•h) 【解答】解:A、当光照强度为n1时,既不从外界吸收二氧化碳也向外界不释放二氧化碳,说明该植物的光合速率与呼吸速率相同,A正确; B、若每天只给植物12小时强度为n2的光照(其余时间黑暗),那么光照12小时积累的有机物为:12×2=24mg,黑暗12小时消耗的有机物为12×2=24mg,故则该植物一昼夜内体内有机物总质量为0,B错误; C、在光照强度达到n3之前,二氧化碳的吸收量随着光照强度的增加而增加,故影响该植物光合作用的主要环境因素是光照强度,C正确; D、当光照强度为n3时,该植物光合作用总共吸收的二氧化碳=从外界吸收的CO2+呼吸作用释放的CO2=9+2=11mg/( dm2•h),D正确。 故选:B。 [例题4] (2024•杭州三模)如图甲,智能温室大棚能控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件,图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请回答: (1)夜晚无光照时,农民常把塑料大棚掀开一角,使冷空气进入以降低室温,这样做的目的是 。 (2)光照强度长期处于c点,为什么两种植物都不能正常生长?答: 。 (3)若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为f时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物A (填“多于”“等于”或“少于”)植物B。 【解答】解:(1)影响呼吸作用的环境因素有温度、氧气、二氧化碳等,因此夜晚无光照时,农民常把塑料大棚掀开一角,使冷空气进入以降低室温,这样做的目的是降低呼吸作用,增加产量。 (2)由乙图可知,c点时,植物A的光合作用速率小于呼吸作用速率,植物B的光合作用速率等于呼吸作用速率,光合作用合成有机物,呼吸作用消耗有机物。故光照强度长期处于c点,两种植物都不能正常生长的原因是:植物A和B的均不能积累有机物。 (3)由图乙可知,当光照强度为f时,植物A和植物B的二氧化碳吸收量均为e。则当光照强度为f时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物A等于植物B。 题型2光合作用原理在生产上的应用 [例题5] (2023秋•镇海区校级期中)如图为恒温密闭玻璃温室大棚内一昼夜的二氧化碳浓度变化曲线。下列说法不正确的是(  ) A.光合作用开始于6时,结束于18时 B.大棚植物在18时有机物积累最多 C.6时和18时的光合作用强度与呼吸作用强度相等 D.E点比A点低,大棚植物才能正常生长 【解答】解:A、图曲线表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜二氧化碳浓度的变化,B点表示二氧化碳的平衡点,此时光合作用强度刚好等于呼吸作用强度,因此光合作用在6点之前已经开始,A错误。 B、早上6点到傍晚18点,植物进行了一天的光合作用,蜘蛛大量的有机物,所以18 点时,有机物积累最多,B正确。 C、图中,在B点和D点时,二氧化碳浓度达到平衡点,即既不吸收二氧化碳,也不释放二氧化碳,此时表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳达到相等,因此时和18时的光合作用强度与呼吸作用强度相等,C正确。 D、E点二氧化碳含量低于A点时,E点有机物总量大于A点有机物总量,大棚植物才能正常生长,D正确。 故选:A。 [例题6] 为了提高温室大棚中种植蔬菜的产量,菜农们有以下的经验分享: 经验一:选用无色的棚膜,增加透光性。 经验二:往菜地的土壤里掺入一定比例的沙子增加土壤透气性。 经验三:在棚内植物上端50厘米处悬挂吊袋式二氧化碳气肥(如图)。 经验四:采用滴灌代替传统浇灌,可使棚内空气的湿度降低。 经验五:冬季白天适当提高大棚内温度,晚上适当降低大棚内温度。 结合上述信息,综合运用所学知识对以上的经验能提高蔬菜产量做出合理的解释。 【解答】解:结合上述信息,综合运用所学知识对以上的经验能提高蔬菜产量做出合理的解释如下: 经验一:选用无色的棚膜,增加透光性,有利于植物光合作用合成有机物。 经验二:往菜地的土壤里掺入一定比例的沙子增加土壤透气性,有利于根的呼吸作用,促进根从土壤中吸收水和无机盐。 经验三:在棚内植物上端50厘米处悬挂吊袋式二氧化碳气肥,悬挂的气肥释放的二氧化碳密度大于空气,会下沉,为蔬菜的光合作用提供原料。 经验四:采用滴灌代替传统浇灌,滴灌能降低棚内空气的湿度,有利于植物蒸腾作用,从而促进植物体内水和无机盐的运输。 经验五:冬季白天适当提高大棚内温度,可以提高光合作用有机物的积累量,晚上适当降低大棚内温度,可以减弱呼吸作用消耗有机物 故答案为: 选用无色的棚膜,增加透光性,有利于植物光合作用合成有机物;土壤里掺入一定比例的沙子增加土壤透气性,有利于根的呼吸作用,促进根从土壤中吸收水和无机盐;悬挂的气肥释放的二氧化碳密度大于空气,会下沉,为蔬菜的光合作用提供原料;滴灌能降低棚内空气的湿度,有利于植物蒸腾作用,从而促进植物体内水和无机盐的运输;冬季白天适当提高大棚内温度,可以提高光合作用有机物的积累量,晚上适当降低大棚内温度,可以减弱呼吸作用消耗有机物。 [例题7] (2024春•杭州期末)如图甲,植物能将太阳能贮存在有机物中,所需的水是由 (填器官名称)从土壤中吸收。图乙为中国科学家首创的低碳生活新技术,在室温光照下,能将二氧化碳和水转化成“?”,依据质量守恒定律写出“?”的化学式 ,同时释放氧气,类似于自然界中植物的 作用。 【解答】解:绿色植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。植物进行光合作用所需的水分由根从土壤中吸收,再由导管运输到茎、叶等器官,供植株进行光合作用利用。光合作用是吸收二氧化碳,释放氧气;呼吸作用是吸收氧气,释放二氧化碳,自然界中将二氧化碳转化为氧气的唯一途径就是光合作用,所以图乙在室温光照下,能将二氧化碳和水转化,同时释放氧气,类似于自然界中植物的光合作用。依据质量守恒定律,在室温光照下,能将二氧化碳和水转化成CH4,其化学式为CO2+2H2O→CH4+2O2。 故答案为:根;CH4;光合 [例题8] (2024•上城区二模)2024年4月24日,最新《全球粮食危机报告》称:2023年全球59个国家和地区的约2.816亿人面临严重粮食问题。为实现水稻有效增产,并推进绿色农业,我国科学家做了很多研究与尝试。 图1所示为水稻和玉米一天中二氧化碳的吸收速率,水稻在中午吸收二氧化碳速率下降称为“光合午休”。而玉米并不会出现这类现象,原因是玉米中存在抑制“光合午休”的基因。2024年中科院实现了这部分基因解码。 图2为化肥中参杂不同比例的有机肥对水稻产量的影响。 表格为不同种植密度的亩产值差异,种植密度可以控制水稻间通风性、透光性与病虫害,减少农药的使用。 种植方式(株/亩) 种植密度 (株/亩) 穗总粒数(粒) 亩产量(千克) 常规种植 11111 148.3 537.8 单行种植 22222 192.8 727.2 双行种植 26667 196.2 806.3 三行种植 28570 187.4 710.7 结合上述信息并综合运用所学知识,提出推进绿色农业并实现水稻有效增产的方法及理由。 【解答】解:由图1可知,将玉米中抑制“光合午休”的基因转入水稻体内,可以使水稻具有抑制“光合午休”的功能,提高水稻的产量;由图2可知,施加含30%有机肥的化肥和完全施加化肥的水稻产量接近;由表格可知,双行种植的水稻亩产量最高。故推进绿色农业并实现水稻有效增产的方法及理由有:将玉米中抑制“光合午休”的基因转入水稻体内,能使水稻具有抑制“光合午休”的功能,提高光合作用速率;施加含30%有机肥的化肥,能保证产量的同时减少化肥的使用,防止土壤板结;采用双行种植,增加水稻的光照面积,能提高水稻的光合作用速率。 故答案为:将玉米中抑制“光合午休”的基因转入水稻体内,能使水稻具有抑制“光合午休”的功能,提高光合作用速率;施加含30%有机肥的化肥,能保证产量的同时减少化肥的使用,防止土壤板结;采用双行种植,增加水稻的光照面积,能提高水稻的光合作用速率。 题型3植物的呼吸作用与生产生活的关系 [例题9] (2024秋•海曙区期末)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.甲植株在A点开始进行光合作用 B.乙植株在18时有机物积累量最多 C.曲线B﹣C段和D﹣E段下降的原因不同 D.两曲线B﹣D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 【解答】解:A、分析图示可知,这一天的6:00(曲线的A点)和18:00时左右,甲乙两植物光合作用吸收二氧化碳的速率和呼吸作用释放二氧化碳的速率相等;在6:00之前,甲乙两植物的光合作用已经开始,但光合作用比细胞呼吸作用弱,A错误。 B、在18:00时后,甲乙两植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸呼吸作用速率,有机物积累最多的时间应为18:00时,E点时有机物的积累量已经减少,B正确。 C、图示曲线的B﹣C段下降的主要原因是在夏季晴朗的中午,光照强、温度高,气孔部分关闭,二氧化碳气体供应不足导致的;D﹣E段下降的原因是光照强度减弱,吸收的二氧化碳气体不断减少,光反应产生[H]和ATP的速率减慢,所以这两段下降的原因不相同,C正确。 D、图示曲线的B﹣D段,乙植物可能存在“午休现象“,是气孔部分关闭导致叶内二氧化碳浓度降低的原因;甲植物可能不存在“午休现象“或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭,D正确。 故选:A。 [例题10] 下列生产生活中的措施与其所依据的科学原理一致的是(  ) A.雨季在农田边挖沟排涝——抑制根对水分的吸收 B.移栽树木时剪去部分枝叶——增强植物的蒸腾作用 C.将水果放在冰箱里贮藏——促进水果的呼吸作用 D.移栽植物后不能大量施肥——防止植物失水死亡 【解答】解:A、雨季在农田边挖沟排涝能增加土壤的空隙,促进根的呼吸作用,A不符合题意。 B、移栽树木时剪去部分枝叶能抑制植物的蒸腾作用,B不符合题意。 C、将水果放在冰箱里贮藏能抑制水果的呼吸作用,C不符合题意。 D、大量施肥后土壤溶液浓度大于根细胞液浓度,导致根细胞失水,因此移栽植物后不能大量施肥,目的是防止植物失水死亡,D符合题意。 故选:D。 [例题11] (2024•浙江模拟)近年来,仓储式超市受到越来越多人的青睐。除了物美价廉之外,其供应链优势也是重要因素之一。下列关于仓储式超市在采摘、储存、运输蔬菜水果过程中采取的相应措施,解释合理的是(  ) A.芒果、香蕉等水果可提前采摘,在储存中会自行释放生长激素催熟 B.蔬菜应避免集中堆放,防止蒸腾作用产生热量和水分而引起腐烂 C.在仓库中储存水果时会通入适量的二氧化碳,目的是抑制水果的呼吸作用 D.蔬菜采取密闭冷藏运输可减弱光合作用,减少营养物质的流失 【解答】解:A、芒果、香蕉等水果为了运输可提前采摘,因为这类水果在成熟过程中会释放“乙烯”气体,可加速水果的成熟和老化,A错误。 B、蔬菜应避免集中堆放,防止呼吸作用产生热量和水分而引起腐烂,B错误。 C、植物进行呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳,增加二氧化碳的浓度对呼吸作用有明显的抑制作用,所以在仓库中储存水果时会通入适量的二氧化碳,目的是抑制水果的呼吸作用,C正确。 D、蔬菜采取密闭冷藏运输方式可减弱呼吸作用,减少营养物质的流失,D错误。 故选:C。 [例题12] (2024•鄞州区一模)为落实劳动教育课程,同学们在劳动实践基地上种植蔬菜。为了提高蔬菜产量和品质,特向菜农请教,获得了以下的经验分享。 ①往菜地的土壤中掺入一定比例沙子。 ②将家禽、家畜的粪便及杂草等堆积一段时间“发酵”成肥料。 ③搭配种植高矮不同的多品种蔬菜。 ④夏天避免中午浇水,冬季避免傍晚浇水。 结合上述信息,综合运用所学知识,对以上经验作出解释。 【解答】解:①往菜地的土壤中掺入一定比例沙子,提高土壤的透气性,能够有利于蔬菜根的呼吸作用,提高蔬菜的产量。 ②将家禽、家畜的粪便及杂草等堆积一段时间“发酵”成肥料。“发酵”能杀死其中的一些寄生虫与有害小动物且滋养了大量的微生物,寄生虫以及其他小动物的尸体被分解者分解后,产生水、二氧化碳和无机盐,各种无机盐被根吸收,避免化肥的大量使用,提高了蔬菜的品质。 ③搭配种植高矮不同的多品种蔬菜。光是光合作用的必要条件,农业生产上,可以利用分层现象进行套种,提高光合作用的效率,进而来提高蔬菜产量。 ④夏天避免中午浇水,冬季避免傍晚浇水。夏天中午土壤温度高,水分蒸发的快,此时浇水土壤温度突然下降,会刺激到植株,容易导致花朵凋谢,叶子枯萎现象。冬季傍晚温度较低,此时浇水很容易将植株冻伤,并且不利于植株的生长。 故答案为:①往菜地的土壤中掺入一定比例沙子,提高土壤的透气性,能够有利于蔬菜根的呼吸作用,提高蔬菜的产量。 ②“发酵”能杀死其中的一些寄生虫与有害小动物且滋养了大量的微生物,寄生虫以及其他小动物的尸体被分解者分解后,产生水、二氧化碳和无机盐,各种无机盐被根吸收,避免化肥的大量使用,提高了蔬菜的品质。 ③光是光合作用的必要条件,农业生产上,可以利用分层现象进行套种,提高光合作用的效率,进而来提高蔬菜产量。 ④夏天中午土壤温度高,水分蒸发的快,此时浇水土壤温度突然下降,会刺激到植株,容易导致花朵凋谢,叶子枯萎现象。冬季傍晚温度较低,此时浇水很容易将植株冻伤,并且不利于植株的生长。 题型4呼吸作用与光合作用的区别和联系 [例题13] 如图是正常生长的粮食作物光合作用与呼吸作用的关系图,以下分析不正确的是(  ) A.Ⅰ是光合作用曲线,Ⅱ是呼吸作用曲线 B.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示光合作用和呼吸作用强度相等 C.b、c区表示呼吸作用的强度大于光合作用的强度 D.阴雨天气a区域的面积会增大 【解答】解:A、植物的光合作用需要在光下进行,而呼吸作用有光无光均可进行。图中Ⅰ只在6点~18点有光的条件下进行,因此,Ⅰ是光合作用曲线;Ⅱ在0点~24点全天(有光、无光)都能进行,因此,Ⅱ是呼吸作用曲线。A正确。 B、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,B正确。 C、由光合作用与呼吸作用的关系图可知,在b、c区中,曲线Ⅱ位于曲线Ⅰ的上方,所以,b、c区表示呼吸作用的强度大于光合作用的强度。C正确。 D、光是光合作用的必要条件。a区域表示植物的净光合作用的产量。阴雨天气光线较弱,光合作用会减弱,所以,a区域的面积会减小,D错误。 故选:D。 [例题14] 图中所示两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用、呼吸作用强度随时间变化的情况,据图分析不正确的是(  ) A.0时附近,植物仍在进行呼吸作用 B.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等 C.该植物一昼夜内在b点时有机物总量最多 D.12时附近,光合作用强度有所下降 【解答】解:A、活细胞每时每刻都在进行呼吸作用,所以,0时植物仍会进行呼吸作用,A正确。 B、据图可知,a、c两点是光合作用强度和呼吸作用强度曲线的交点,说明这两点光合作用与呼吸作用的强度相等,B正确。 C、图中abc段的光合作用强度都是大于呼吸作用前度的,即光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,故植物的有机物始终在积累,因此,c点有机物总量积累最多,C错误。 D、根据题图,12时附近,由于光照强度过强,植物为了避免体内水分的过度散失,叶片上的部分气孔会关闭,导致光合作用的原料(二氧化碳)供应不足,导致光合作用强度下降,D正确。 故选:C。 [例题15] 图甲表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系,图乙是某同学探究“影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答: (1)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃,图甲曲线中X点将向 (填“上”或“下”)移动。 (2)利用图乙装置来探究“影响植物光合速率的因素”,利用这套装置可以探究光照强度与光合作用速率的关系。实验中通过观察 来判断光合作用速率。 (3)若纵坐标代表人体内的血糖浓度,横坐标代表正常人饭后的时间,曲线BC段的最主要成因是 。 【解答】解:(1)由题干可知,该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃,则该植物的光合作用增强,呼吸作用减弱,氧气的吸收量减少,图甲曲线中X点将向上移动。 (2)在一定范围内,光照越强光合作用越强,光合作用消耗二氧化碳产生氧气,会导致广口瓶内气压产生变化,故实验中通过观察有色液滴的移动来判断光合作用速率。 (3)由图可知,曲线AB段表示正常人饭后,食物中的糖类最终被消化成葡萄糖,被吸收到血液后导致血糖浓度升高。BC段表示血糖浓度下降,最主要成因是胰岛分泌了大量的胰岛素,降低了血糖浓度。 [例题16] (2024秋•鄞州区校级期末)番茄又名西红柿,鲜嫩多汁、酸甜可口,深受同学们喜欢。达州市某校生物学社团的同学在劳动实践基地采用大棚种植番茄,在种植过程中,进行了大量探究,请据图分析回答下列问题: (1)在图1中,番茄叶片在上午9时进行的生理活动有 。(填字母) (2)为探究影响番茄植株光合作用的因素,该社团同学设计了如图2所示的实验装置,选择甲乙进行对照,可探究 这一因素对番茄植株光合作用的影响。 (3)如图3为24小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图,经分析DE段光合作用释放氧气的量 (填“>”、“<”或“等于”)呼吸作用吸收氧气的量。 【解答】解:(1)植物光合作用的必备条件是光,呼吸作用和蒸腾作用在有光无光的条件下都能进行。故在图1中,番茄叶片在上午9时进行的生理活动有A呼吸作用、B蒸腾作用、C光合作用。 (2)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,故甲和乙除二氧化碳外,其他实验条件都相同,选择甲乙进行对照,可探究二氧化碳这一因素对番茄植株光合作用的影响。 (3)由图3可知,曲线DE段二氧化碳吸收量大于0,说明此时间段光合作用强度大于呼吸作用强度,故光合作用释放氧气的量>呼吸作用吸收氧气的量。 [练习1] (2024•鄞州区模拟)如图为探究植物生理活动的装置,关闭阀门①和②,置于充足的光照下4小时后,打开阀门①和②,挤压塑料袋观察现象。以下叙述正确的是(  ) A.做该实验前需要将植物暗处理一昼夜 B.Ⅰ袋内叶片只能进行光合作用 C.乙试管中的澄清石灰水变浑浊 D.Ⅰ、Ⅱ袋内水珠主要是呼吸作用形成的 【解答】解:A、实验无需检测叶片内是否有淀粉,故该实验前不需要将植物暗处理一昼夜,A错误。 B、呼吸作用和蒸腾作用在有光无光的条件下都能进行,故Ⅰ袋内叶片除进行光合作用外还能进行呼吸作用和蒸腾作用,B错误。 C、光合作用的必备条件是光,光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳,叶片Ⅱ不能进行光合作用,能进行呼吸作用,故挤压塑料袋乙试管中的澄清石灰水变浑浊,C正确。 D、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。故Ⅰ、Ⅱ袋内水珠主要是蒸腾作用形成的,D错误。 故选:C。 [练习2] (2024•镇海区模拟)关于阿克苏的冰糖心苹果,下列说法正确的是(  ) A.来自天山的雪水给果树提供了丰富的有机物 B.果树种植能改善土地沙漠化是生物影响环境的表现 C.将品质优良的果树进行嫁接属于有性生殖 D.果树白天只进行光合作用,晚上只进行呼吸作用 【解答】解:A、植物的生长需要水、无机盐和有机物,来自天山的雪水给果树提供了水和无机盐,而有机物是果树通过光合作用自己制造的,A错误。 B、果树在沙漠中存活并能改善土地沙漠化,这体现了生物对环境的影响,B正确。 C、将品质优良的果树进行嫁接,没有经过精子和卵细胞结合成受精卵的过程,属于无性生殖,C错误。 D、光是光合作用必不可少的条件,所以果树白天既进行光合作用,也进行呼吸作用,晚上只进行呼吸作用,D错误。 故选:B。 [练习3] (2024•嘉兴模拟)如图,将枝条保留一张叶片并置于营养液中。叶片置玻璃盒中密封(内分别放置有水或NaOH溶液),在甲叶片的盒中注入14CO2(14C具有放射性),光照一段时间后,仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,此实验可以验证(  ) A.CO2是光合作用的原料 B.H2O是光合作用的原料 C.H2O、CO2都是光合作用的原料 D.光合作用的产物是淀粉 【解答】解:由题干可知,甲、乙除二氧化碳外,其他实验条件都相同。仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,故实验可以验证CO2是光合作用的原料,A符合题意,BCD不符合题意。 故选:A。 [练习4] (2024•西湖区模拟)如图表示叶在夏季一天中氧气的净吸收速率。请分析,下列有关叙述正确的是(  ) A.曲线中A点表示叶片没有进行光合作用 B.曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大 C.曲线中BC段上升的原因是光照强度减弱 D.曲线中DE段上升的原因是气孔关闭 【解答】解:光合作用释放氧气,呼吸作用消耗氧气。 A、曲线中A点表示光合作用产生的氧气等于呼吸作用吸收的氧气,光合作用与呼吸作用平衡,A错误; B、曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大,B正确; C、曲线中BC段上升的原因是光照强度过强,叶片表皮上的部分气孔会关闭,C错误; D、曲线中DE段上升的原因是光线减弱,导致光合作用减弱。D错误。 故选:B。 [练习5] (2024•余姚市模拟)如图所示为密闭培养室中,放置秋海棠和无秋海棠情况下,一天中氧气浓度变化曲线图。为证明秋海棠能够提高室内氧气浓度,需要比较的两个时间点是(  ) A.①② B.①③ C.③④ D.①④ 【解答】解:由曲线图可知,①对应的6点培养室内的氧气浓度开始增加,则说明此时秋海棠开始进行光合作用;次日6点对应的点为④,此时间点培养室内的氧气浓度比①点高,说明经过一天的光合作用氧气得以积累。故证明秋海棠能够提高室内氧气浓度,需要比较的两个时间点是①④,ABC不符合题意,D符合题意。 故选:D。 [练习6] (2024•宁波模拟)图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是(  ) A.图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动 B.若设置对照组,对照组中的液滴可能向右移动 C.在7点左右,植物不进行光合作用 D.14点O2释放量突变是因为装置内CO2浓度减小 【解答】解:A、在光照下,装置内的植物幼苗进行光合作用产生氧气,氧气不断产生导致气压增大。因此图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动,A正确。 B、若设置对照组,则对照组放到黑暗环境中,二氧化碳缓冲液可以吸收呼吸作用产生的二氧化碳,氧气不断被消耗,气压减小,有色液滴向左移动,B错误。 C、由图乙可知,在7点左右,氧气释放量等于0,则说明植物光合作用产生的氧气等于呼吸作用消耗的氧气,C错误。 D、14点O2释放量突变是因为中午气温过高,植物为减少体内水分的蒸发将部分气孔关闭,进入植物叶片的CO2减少,D错误。 故选:A。 [练习7] (2024•浙江模拟)如图所示为绿色植物的叶片进行某些生理活动的示意图。下列叙述正确的是(  ) A.图中所示的生理活动是植物的呼吸作用 B.蒸腾作用时水汽化吸热,能带走叶片上的部分热量 C.根吸收的水分沿着茎向上运输到叶片的通道是筛管 D.保卫细胞的含水量的多少不会影响植物的光合作用 【解答】解:A、由图可知,二氧化碳进入叶绿体中并释放出氧气,因此图中所示的生理活动是植物的光合作用,A错误。 B、蒸腾作用是指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,因此蒸腾作用时水汽化吸热,能带走叶片上的部分热量,B正确。 C、水分在植物体内通过导管运输,因此根吸收的水分沿着茎向上运输到叶片的通道是导管,C错误。 D、气孔是气体交换的“窗口”,保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔闭合。因此保卫细胞的含水量的多少会影响二氧化碳通过气孔进入叶片,从而影响植物的光合作用,D错误。 故选:B。 [练习8] (2024•瓯海区校级模拟)如图为某植物在适宜的条件下,CO2吸收速率与光照强度的关系图像.下列分析不正确的是(  ) A.若温度降低,A点上移 B.B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2 C.若CO2浓度升高,C点左移 D.在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg 【解答】解:A、由于该植物在适宜的自然条件下,因此温度是适宜的,而温度降低呼吸作用强度将降低,因此A点上移,A正确。 B、B点时净光合作用速率为0,表示呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2,B正确。 C、超过C点以后,CO2吸收速率不再增加,表示已经达到光饱和点,此时光照强度不再是限制因素,限制因素为CO2浓度,所以若CO2浓度升高,C点应向右移动,C错误。 D、总光合量=净光合量+呼吸量,在C点该植物每小时吸收的CO2量为36+8=44,所以该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为44×180÷264=30mg,D正确。 故选:C。 [练习9] (2024•温州二模)为了探究植物光合作用的影响因素,小明设计了如图的三个装置。实验前三个装置均放在黑暗处一昼夜,实验时将三个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下,其中烧杯里的培养液可供给植物正常生活、氢氧化钠溶液的量已足够。 (1)实验前,三个装置均放在黑暗处一昼夜,其目的是 。 (2)光照4小时后,各取装置中的一张叶片用酒精进行脱色处理,滴加碘液后观察到只有乙装置中的叶片变蓝。由此可得出光合作用需要 。 (3)小明想继续用乙、丙装置来研究光照对蒸腾作用的影响,除去装置中的清水,在培养液中滴上适量的油,防止培养液中水的蒸发,请预测光照几小时后哪个装置中培养液的下降更多,并说明理由 。 【解答】解:(1)实验前,三个装置均放在黑暗处一昼夜,其目的是消耗植物体内原有的有机物,防止对实验产生干扰。 (2)氢氧化钠能吸收二氧化碳,甲组无二氧化碳,不能进行光合作用作用产生有机物,滴加碘液后不变蓝;丙组无光,不能进行光合作用制造有机物,滴加碘液后不变蓝,光照4小时后,各取装置中的一张叶片用酒精进行脱色处理,滴加碘液后观察到只有乙装置中的叶片变蓝。由此可得出光合作用需要植物光合作用需要光照和二氧化碳。 (3)乙装置透光,或装置不透光,光照后乙装置玻璃钟罩内的温度升高,植物的蒸腾作用增强,因此,乙装置中培养液的下降更多;丙装置不透光,乙装置透光,乙装置内的光照过强,导致气孔关闭,抑制了蒸腾作用,因此,丙装置中培养液的下降更多。 [练习10] (2024•镇海区模拟)兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的同种植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲。回答下列问题。 (1)图乙是28℃时,该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线,则b点所表示的含义是 。 (2)实验中,叶在28℃时通过光合作用1h产生的有机物量是 mg。 (3)若温度由28℃升高到29℃,图乙中相应的a点在原位置 方。 【解答】解:(1)图乙是28℃时,该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线,则b点所表示的含义是b点光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳的量相等。 (2)从甲图中看出,叶在28℃时,暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是2毫克;叶在28℃时光照1小时后与暗处理前的有机物增加量是3毫克。叶在28℃光照1小时进行光合作用制造有机物的时候还进行呼吸作用消耗有机物2毫克。因此实验中,叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量=2+2+3=7(毫克)。 (3)从甲图中看出,叶在29℃时,暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是3毫克,叶在28℃时,暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是2毫克,表明29℃时的呼吸作用比28℃时的呼吸作用强,产生的二氧化碳多,若温度由28℃升高到29℃,图乙中相应的a点在原位置下方。 [练习11] (2024•杭州模拟)乡村振兴工作开展以来,杭州市周边多处乡村因地制宜成功建成了多个桑椹生产基地,吸引了众多市民观光采摘,带动了观光农业的发展。桑椹是桑树的果实,为探究桑树的生命活动,某校生物兴趣小组的同学设计并实施了如图一所示的实验。请据图回答: (1)把图一中的两个装置放在黑暗中一昼夜,然后移到光下照射几个小时后,装置 (填“A”或“B”)内的氧气含量比较高,表明该桑树幼苗进行了光合作用。 (2)图二的B过程表示的是 作用,水蒸气是通过叶片的 散失的。 (3)图三表示随着光照强度的增加,桑树叶片对二氧化碳相对吸收量的变化曲线。根据这条曲线,若要使叶片能积累有机物,则光照强度至少应大于 点。 【解答】解:(1)移到光下照射几个小时后,植物都进行光合作用,由于装置A的二氧化碳被氢氧化钠吸收,降低了二氧化碳的浓度,就降低了光合作用,产生的氧气就少。B装置充分进行了光合作用,产生了较多的氧气。 (2)蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气的形式散失到大气中的过程。如图二从叶片的气孔放出水蒸气,就是蒸腾作用。 (3)光合作用制造有机物、呼吸作用分解有机物,故该大棚内的草莓要积累有机物,光合作用强度要大于呼吸作用强度,由图可知,光照强度至少应大于B点。 [练习12] (2024•浙江模拟)图甲中a、b、c分别表示金银花叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在夏季某天呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。 (1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的 (选填“a”“b”或“c”及对应的名称)。 (2)由图乙可知,金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是 时左右。 (3)通过图乙的曲线Ⅰ发现金银花在中午12时左右,会出现“光合午休”现象,猜测是因为植物为避免过度失水损伤细胞,使叶片气孔孔径开度减小,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低。为探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如下表所示(叶片温度与气孔孔径开度有关)。 指标 净光合速率相对值 叶片温度(℃) 叶细胞内CO2浓度(mg/L2) 直立叶 12.9 37.5 11.0 展平叶 8.8 37.7 11.6 经分析认为,气孔开度减小引起的叶细胞内CO2浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是 。 原来金银花“光合午休”现象还与叶片中的关键物质——D蛋白(可促进光合作用)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降。为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是 (选填“适当遮荫”或“补充CO2“)。 【解答】解:(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的b蒸腾作用,减少水分的蒸发、提高移栽的成活率。 (2)由图乙可知,6~18点间光合作用强度大于呼吸作用强度,则该时间段有机物得以积累,故金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是18时左右。 (3)植物叶片的气孔开度与植物的叶片温度有关。由表格可知,直立叶与展平叶的叶片温度接近,展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但直立叶的净光合速率相对值远大于展平叶,因此气孔开度减小引起的叶细胞内二氧化碳浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同、展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶。强光照会导致D1蛋白含量下降,中午12时光照较强,为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是适当遮荫。 [练习13] (2024•浙江模拟)某科学兴趣小组设计了如图所示的3套实验装置进行“看的见的呼吸作用”实验。 甲:在暗处放置1个晚上后,将袋中气体缓慢挤入烧杯进行观察。 乙:利用澄清石灰水和琼脂制成氢氧化钙平板,置于培养皿中。平板的左侧植入3颗萌发的绿豆种子。 右侧植入3颗灭活的绿豆种子,3~4小时后观察到左侧种子周围出现白色晕圈,而右侧不变色。 丙:利用溴麝香草酚蓝(BTB)和琼脂制成BTB平板,置于培养皿中。平板的左侧植入3颗萌发的绿豆种子,右侧植入灭活的3颗绿豆种子,10分钟后观察到实验现象。BTB是一种酸碱指示剂,变色范围见图,琼脂呈中性。 (1)实验甲中菠菜用黑塑料袋套着放在暗处,原因是为了防止植物光合作用产生的 对实验造成影响。 (2)实验乙左侧种子周围出现白色晕圈的原因是 。 (3)请你预测,实验丙中将观察到的实验现象是 。 【解答】解:(1)将塑料袋放置在黑暗处,因为植物在光照下会进行光合作用,因此将塑料袋放在黑暗处是为了防止光合作用产生的氧气对实验造成影响。 (2)实验乙是利用澄清石灰水和琼脂制成氢氧化钙平板,萌发的绿豆种子通过呼吸作用会产生二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙会发生化学反应生成碳酸钙白色沉淀,呈白色。 (3)实验丙是溴麝香草酚蓝制成BTB平板,左侧放入萌发的种子会进行呼吸作用,右侧灭活的种子不再进行呼吸作用。种子的呼吸作用会产生二氧化碳,二氧化碳遇溴麝香草酚蓝会变成黄色。因此,左侧会变成黄色,右侧不变色。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题16 植物的光合作用与呼吸作用-2025年中考科学二轮热点题型归纳与变式演练(浙江专用)
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