内容正文:
第五单元第十二章 植物维持生物圈的稳定
(构建知识+速记知识+知识通关)
考点一 绿色植物的光合作用
一、光合作用的条件、原料、产物及场所
1、概念:绿色植物利用太阳提供的光能,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫做光合作用。
2、公式:
3.实质:合成有机物,储存能量,即两方面的转化
物质转化:二氧化碳和水等简单的无机物转化为淀粉等复杂的有机物
能量转化:光能转化为(贮存在有机物中的)化学能
4.光合作用的意义
食物的最终来源:制造的有机物不仅用以满足自身的需要,而且是动物和人营养物质的最终来源。
能量的来源:把光能转变为化学能并贮存在有机物里,是地球上一切生命的能量来源。
提供氧气,维持生物圈中的碳-氧平衡。
5.光合作用的原理在生产中的应用
影响光合作用的因素:光照(强度、时间)和二氧化碳的浓度、水分供给、温度等提高植物产量的措施:
(1)合理密植(增加单位面积里叶片吸收的光能,从而增加单位面积的产量)
(2)延长光照时间
(3)适当增加光照强度
(4)适当增加二氧化碳的浓度(大棚里的“气肥”)
(5)施加有机肥(微生物分解有机物,释放二氧化碳)
2、 有关光合作用的实验
1. 绿叶在光下制造有机物
本实验中的唯一变量:光照
实验结论:绿叶在光下进行光合作用制造淀粉。
步骤
操作
目的
结论
暗处理
将天竺葵放到黑暗处一昼夜
将叶片内原有的淀粉等有机物运走或耗尽
光合作用
的产物之
一是淀
粉,光是合成淀粉
不可缺少
的条件
遮光
将部分叶片上下两面用黑纸片遮盖并照光
设置有光和无光的对照实验
脱色
酒精水浴加热,脱色成黄白色
完全溶解叶绿素,防止叶绿素干扰
染色
清水漂洗后用碘液染色
遇碘变蓝的部分证明有淀粉生成
冲洗
清水冲掉碘液后观察
去掉碘液便于观察
2.探究绿色植物在光下可吸收二氧化碳
甲 乙 丙
(1)取甲、乙、丙3只相同的大广口瓶,在甲瓶和乙瓶内各放入1盆枝叶茂盛的植株,丙瓶内不放植株。用橡皮塞塞紧瓶口,并用凡士林封口。再通过导管分别向各瓶内深呼气十余次,使瓶内含有大量二氧化碳。
(2)把甲瓶放在黑暗处,把乙、丙瓶放在阳光下。2h后,揭开瓶盖,分别向甲、乙、丙3只瓶内滴入等量的0.1%溴麝香草酚蓝溶液。仔细观察各瓶内溴麝香草酚蓝溶液颜色有什么变化。
提示:溴麝香草酚蓝简称BTB,是一种酸碱指示剂,在碱性溶液中呈蓝色,在酸性溶液中呈黄色。水呈中性,BTB滴入基本还是淡蓝色。当水中溶有二氧化碳后,会形成碳酸,而碳酸是弱酸,BTB溶液由淡蓝色变绿再变成黄色。
实验现象:甲瓶呈黄色,乙瓶呈淡蓝色,丙瓶呈黄色
甲和乙是一组对照实验,实验变量是光照,乙和丙是一组对照实验,变量是绿色植物
实验结论:绿色植物在光下可吸收二氧化碳
此实验中,可以把BTB溶液换为澄清石灰水,实验现象为甲瓶变浑浊,乙瓶不变浑浊,丙瓶变浑浊。
3.探究光合作用制造氧气
取一些金鱼藻放在盛有清水的烧杯中,在金鱼藻上倒罩一个短颈的玻璃漏斗,漏斗颈上套上一根灌满清水的试管。把上述装置移至阳光下,一段时间后,可以看到金鱼藻表面有小气泡
放出,待玻璃管内的液面降低到烧杯液面以下时,把试管拿出,迅速把快要熄灭的细木条伸入管内,观察有什么现象。
实验现象:快要熄灭的小木条会复燃
实验结论:绿色植物光合作用可产生氧气
4.探究光合作用的场所是叶绿体(恩吉尔曼水绵实验和银边天竺葵的例子)
注:绿色植物所有含叶绿体的器官在光照下都能进行光合作用。
考点二 植物的呼吸作用
一、呼吸作用
1.概念:生物体吸收氧气,将有机物分解为二氧化碳和水并释放能量的过程。
2.公式:
3.实质:分解有机物,释放能量
4.意义:呼吸作用为生物体进行各项生命提供了能量。呼吸作用释放的能量一部分以热能的形式释放出来,用于维持体温,一部分以化学能的形式储存在ATP中,ATP是人体各项生命活动的直接能量来源。
5.植物体呼吸的部位:植物体内活的细胞
6.影响呼吸作用的因素:(1)氧气浓度;(2)二氧化碳浓度;(3)温度;(4)水分
7. 应用:
促进呼吸作用:土壤板结,会妨碍根的呼吸作用,要及时松土;
农田水淹后应及时排涝是为了使空气流通,以利于植物根部进行呼吸作用;
降低呼吸作用:降低温度、减少含水量、降低氧气浓度、增大二氧化碳浓度等。贮藏水果、蔬菜、粮食时,要设法降低呼吸作用,以减少有机物的消耗。刚收获的小麦种子如果直接堆放起来,把手放进去感觉温暖,这是因为种子潮湿,呼吸作用旺盛,释放热量,所以,贮藏种子时一定要晒干、通风、低温。
二、呼吸作用有关实验
1.呼吸作用放出了热量
实验现象:甲保温瓶中的温度升高了,乙几乎没有变化。
结论是:种子在呼吸过程中释放出热量。
2. 种子呼吸消耗氧气
现象:甲瓶内蜡烛 熄灭,乙瓶蜡烛 燃烧。结论:萌发的种子呼吸作用消耗氧气。
3.种子呼吸产生二氧化碳(瓶内装入的为萌发的种子)
★实验原理:二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊.
三、植物光合作用与呼吸作用的区别和联系
区 别
联系
光合作用
呼吸作用
1.没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。
2.如果没有呼吸作用提供的能量,光合作用也无法进行。
3.一般情况下,植物光合作用合成的有机物比呼吸作用分解的有机物多。
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水(+能量)
场所
叶绿体
(活细胞)线粒体
条件
有光照
有光无光均可
气体变化
吸收二氧化碳,放出氧气
吸收氧气,放出二氧化碳
实质
制造有机物,储存能量
分解有机物,释放能量
4. 碳氧平衡
1.植物通过光合作用,能吸收大气中的二氧化碳,同时将氧气释放到大气中,维持着生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡,简称“碳氧平衡”。
2.中学生实现“碳中和”措施:尽量步行或乘坐公共交通工具出行;及时关闭不使用的电器电源
考点三 绿色植物的蒸腾作用
蒸腾作用:水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程。
1. 叶片的结构与功能
2.叶片上的气孔是植物散失水分以及进行气体交换的通道。气孔的开闭由保卫细胞控制,保卫细胞内有叶绿体。保卫细胞为半月形,靠近气孔一侧,细胞壁厚;远离气孔一侧,细胞壁薄,保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;保卫细胞失水收缩,气孔闭合。
3.蒸腾作用意义:
(1)植物通过蒸腾作用参与生物圈的水循环
(2)蒸腾作用对植物体自身有着重要作用。蒸腾作用中水分从叶表面大量散失,降低了叶表面的温度;促进根从土壤中吸收水,为水分和无机盐的运输提供了向上的拉力。
2.实验:叶是植物蒸腾作用的主要器官
(1)变量:叶
(2)液面上的油层可以隔绝空气,防止瓶内水分的蒸发,从而影响实验效果。
(3)实验现象:有叶的枝条所在的锥形瓶上的塑料袋内壁有小水珠出现,锥形瓶内水的液面高度比无叶的锥形瓶内低。
(4)实验结论:塑料袋内壁的小水珠主要是由植物的叶散发出来的水蒸气凝结成的。
1.下列关于蒸腾作用的叙述,不正确的是( )
A.能促进水和无机盐在植物体内运输
B.能降低叶片表面的温度,避免被过高的气温灼伤
C.夜幕降临时该作用会随之减弱
D.该作用导致散失大量的水,威胁植物体的正常生命活动
【答案】D
【分析】蒸腾作用是植物体内的水分通过叶片等器官以水蒸气形式散失到大气中的过程。
【详解】A.蒸腾作用形成的蒸腾拉力是植物体内水分和无机盐运输的主要动力,能拉动无机盐在植物体内运输,故A不符合题意。
B.蒸腾作用过程中,水分从叶片表面以水蒸气的形式散失,会带走叶片的部分热量,从而降低叶片表面的温度,防止叶片被灼伤,故B不符合题意。
C.夜幕降临,光照强度减弱,蒸腾作用随之减弱,故C不符合题意。
D.蒸腾作用虽然会导致大量水分散失,但有重要意义,如对植物自身可促进水分和无机盐的运输、降低叶片温度等,同时对调节气候等方面也有积极作用,故D符合题意。
故选D。
2.工人师傅们移栽植物时,会将一种无色的塑料液体喷到叶片上,这种液体能形成一层二氧化碳可以通过而水分子不能通过的薄膜,提高了移栽植物的成活率。这主要是因为薄膜能( )
A.降低蒸腾作用,减少水分散失
B.增加蒸腾作用的面积
C.为叶片提供营养物质
D.保温,帮助植物适应低温环境
【答案】A
【分析】蒸腾作用是水分从活的植物体内以水蒸气的状态散失到大气中的过程。
【详解】A.蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程 。这种薄膜水分子不能通过,就可以有效阻止植物体内水分通过叶片气孔散失到外界,从而降低了蒸腾作用,减少了水分散失。在移栽植物时,植物的根系会受到一定损伤,吸水能力减弱,减少水分散失有利于提高移栽植物的成活率,A正确。
B.该薄膜的作用是限制水分通过,而不是增加蒸腾作用的面积。增加蒸腾作用面积会使植物散失更多水分,这对于移栽后根系吸水能力较弱的植物来说是不利的,会降低移栽植物的成活率,与题目中提高成活率不符合,B错误。
C.题目中明确说明这种薄膜是二氧化碳可以通过而水分子不能通过,它的作用主要是控制气体和水分的通过,并没有提及能为叶片提供营养物质。叶片获取营养物质主要通过光合作用合成有机物,以及通过根系从土壤中吸收矿质元素等途径,并非通过这种薄膜,C错误。
D.题干中未提及温度相关信息,该薄膜主要是控制二氧化碳和水分子的通过,没有体现出保温功能。其核心作用是减少水分散失,而非帮助植物适应低温环境,D错误。
故选A。
3.兴趣小组的同学对光合作用展开了如图所示的探究实验,下列叙述不正确的是( )
A.实验前两盆植物都需要“暗处理”
B.实验中所选用的塑料袋应该是透明的
C.实验结果是甲装置中叶片会变为蓝色
D.实验可说明二氧化碳是光合作用的原料
【答案】C
【分析】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。可见光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是:有机物和氧。
【详解】A.实验前两盆植物都需要“暗处理”,目的是将叶片中原有的淀粉运走耗尽,这样后续实验中用碘液检验出的淀粉就是叶片在实验过程中通过光合作用新制造的,避免原有淀粉对实验结果造成干扰,A正确。
B.实验中所选用的塑料袋应该是透明的,这样才能保证植物能接受到光照,进行光合作用,B正确。
C.甲装置中有二氧化碳吸收剂,会吸收装置内的二氧化碳,植物因缺乏二氧化碳不能进行光合作用制造淀粉,所以滴加碘液后叶片不会变蓝;乙装置中有二氧化碳释放剂,植物能利用二氧化碳进行光合作用制造淀粉,滴加碘液后叶片会变蓝,C错误。
D.该实验的变量是二氧化碳,通过对比甲、乙装置中叶片的实验结果,可说明二氧化碳是光合作用的原料,D正确。
故选C。
4.下图是检验光合作用需要二氧化碳的实验装置。一段时间后摘取甲、乙内的叶片放在酒精中水浴加热,漂洗后滴加碘液染色,用清水冲掉碘液,观察叶片颜色的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.实验前应将两根枝条进行暗处理
B.两装置加入的清水和氢氧化钠溶液应等量
C.将叶片放在酒精中水浴加热是为了脱色
D.实验现象是甲装置中的叶片不变蓝,乙装置中的叶片变蓝
【答案】D
【分析】(1)二氧化碳是光合作用的原料,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,光合作用的场所是叶绿体。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【详解】A.实验前应将两株长势相同的枝条进行暗处理,目的是让叶片中的淀粉运走耗尽,A正确。
B.对照实验又叫单一变量实验,只有一个量不同,其它量皆相同,此实验的变量是二氧化碳,因此甲乙两装置中加入的清水和氢氧化钠溶液应等量,B正确。
C.在“检验光合作用需要二氧化碳”的实验中,把叶片放入酒精中隔水加热的目的是使叶绿素溶解于酒精,叶片脱色成黄白色,避免受到叶绿素的颜色干扰,使实验现象更明显,C正确。
D.甲装置内有二氧化碳能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液变蓝色;乙装置内缺乏二氧化碳,不能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液不变蓝,D错误。
故选D。
5.如图是“绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,下列说法错误的是( )
A.脱色的目的是去除叶片中的叶绿素
B.脱色时大烧杯和小烧杯内盛放的液体分别是清水、酒精
C.滴加碘液染色漂洗后,叶片遮光部分变蓝
D.滴加碘液的目的是检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉
【答案】C
【分析】(1)“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【详解】A.脱色是用酒精溶解叶片中的叶绿素,使叶片变成黄白色,便于后续观察淀粉遇碘变蓝的现象,A正确。
B.脱色时采用水浴加热,大烧杯内盛放清水,小烧杯内盛放酒精,因为酒精易燃,直接加热易引发危险,用水浴加热可使酒精受热均匀且相对安全,B正确。
C.叶片遮光部分不能进行光合作用制造淀粉,所以滴加碘液染色漂洗后,遮光部分不变蓝;而见光部分能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液后变蓝,C错误。
D.淀粉遇碘变蓝,滴加碘液就是为了检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉,D正确。
故选C。
6.绿色植物在生物圈中具有重要的作用,请据图判断出正确的一项是( )
A.图1叶片正在进行呼吸作用,①②分别代表二氧化碳和氧气
B.图1③④所代表的物质分别通过叶脉的筛管和导管运输
C.图2的MN段表示植物没有进行光合作用
D.图2中植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于N点
【答案】D
【分析】光合作用:绿色植物通过叶绿体吸收光能,将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)并释放氧气的过程。
呼吸作用:植物细胞通过线粒体将有机物氧化分解,释放能量并产生二氧化碳和水的过程。
图乙中MN段二氧化碳吸收量逐渐增加,说明光合作用逐渐增强,到N点光合作用与呼吸作用强度相等,NP段二氧化碳吸收含量增多,表示光合作用逐渐大于呼吸作用,有机物得到积累。
【详解】A.呼吸作用产生二氧化碳,消耗氧气。因此,若图1叶片正在进行呼吸作用,①②应分别代表氧气和二氧化碳,A错误。
B.在植物体内,水分和无机盐通过导管运输,而有机物则通过筛管运输。图1中③代表水分,④代表有机物,则③应通过导管运输,④应通过筛管运输,B错误。
C.在MN段,随着光照强度的增加,光合作用速率也在增加,这是因为二氧化碳释放量越来越少。说明植物正在进行光合作用,C错误。
D.在图2中,N点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等的点。当光照强度大于N点时,光合作用速率大于呼吸作用速率,植物开始积累有机物。因此,为了使植物在大棚内积累有机物,光照强度至少应大于N点,D正确。
故选D。
7.3月12日是我国的植树节,干部群众积极参加义务植树活动,为建设美丽嘉祥增添绿色。以下植树造林的措施中,其做法与所学生物学原理不相符合的是( )
A.剪去部分枝叶——减少蒸腾作用
B.根部带土坨——保护幼根
C.盖遮阳网——促进呼吸作用
D.为植物打吊针—主要补充水和无机盐
【答案】C
【分析】蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程,叶片是蒸腾作用的主要部位。
【详解】A. 植物体通过根从土壤中吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失,蒸腾作用的主要部位是叶片,去掉部分枝叶,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,A正确。
B.根吸水的主要部位是成熟区的根毛,移栽植物时,往往会造成幼根和根毛受损,而使植物吸水的功能大大下降,造成植物萎蔫或死亡,所以移栽时,需要带大的土坨,目的是减少幼根与根毛的损伤,保护根毛和幼根,提高根的吸水能力,有利于移栽植物的成活,B正确。
C.移栽植物的根系或多或少的会有一定的破坏,吸水的能力会降低,因此在移栽植物时,给移栽的树搭建一个遮阳网,以降低蒸腾作用,减少水分的散失,避免移栽植物出现萎蔫现象,提高移栽植物的成活率,C错误。
D.给植物打吊瓶一般有两种情况,一类是防治病虫害,一类是植物施肥。在大树移栽、弱树复壮、古树名木复壮、树木急救等方面主要补充水和无机盐,D正确。
故选C。
8.在二氧化碳、水等条件适宜且不变的条件下,测定某种植物在不同光照强度下氧气的释放量,结果如右图所示。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.OB段,植物光合作用强度不断增大
C.C点以后,光照强度不再是限制光合作用强度的因素
D.若长时间白天的光照强度为B点对应的值,则植物仍可以正常生长
【答案】D
【分析】光合作用实质上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(如淀粉),并释放出氧气的过程。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。
【详解】A.在光照强度为0时,植物无法进行光合作用,因此只能进行呼吸作用来维持生命活动,A正确。
B.光照强度由O到B,随着光照强度的增加,植物能够利用更多的光能进行光合作用,因此光合作用强度会不断增强,B正确。
C.C点之后光照强度继续增加,但氧气释放量不再增加,说明光合作用已经达到饱和点,此时光照强度不再是限制因素,C正确。
D.在光照强度为B时,植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,光合作用制造的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等,因此无法积累有机物,植物将无法正常生长,D错误。
故选D。
9.泗水西瓜历史悠久,品质优良。为了更好地研究泗水西瓜的生长,研究人员测量并绘制如图。图1是西瓜叶片的部分生理活动示意图:图2中甲表示某晴天密闭大棚内,一昼夜某气体浓度的变化;乙表示随着光照强度的变化西瓜植株光合作用强度的变化。请据图回答下列问题:
(1)泗水西瓜甜味浓、口感好,这些甜味物质是西瓜叶片通过图1所示的生理过程[ ] 制造的。
(2)种植西瓜前,要挖好排水沟,这主要是有利于根的[ ]过程(用图1中的字母表示),
(3)图2中甲图表示春季晴天某密闭大棚内,一昼夜某气体浓度的变化,据曲线变化趋势,推测该气体是 。
(4)乙图曲线a表示西瓜植株在20°C、二氧化碳浓度为0.03%的环境中,随着光照强度的变化光合作用强度的变化,在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化,试分析在B点时可能是哪些条件发生了改变? (答对一点即可)。
【答案】(1)C光合作用
(2)A
(3)二氧化碳
(4)①增加二氧化碳浓度;②适当升高温度
【分析】(1)光合作用是指植物体利用光能,在叶绿体中,把二氧化碳和水,合成有机物并储存能量,释放氧气的过程;呼吸作用是指生物体利用氧气,氧化分解有机物,释放能量,并产生二氧化碳和水的过程;蒸腾作用是指植物体内的水分,以水蒸气的形式由植物体内散失到植物体外的过程。
(2)图1中:A是呼吸作用、B是蒸腾作用、C是光合作用。
(3)图2的甲:a时之前和b时之后,呼吸作用强度大于光合作用强度;a时、b时之间,光合作用强度大于呼吸作用强度;a时、b时,光合作用强度等于呼吸作用强度。
图2的乙:横坐标是光照强度,纵坐标是光合作用强度,曲线a表示水稻在20℃、二氧化碳浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化光合作用强度的变化,曲线b表示水稻在B点时改变某种条件后随着光照强度的变化光合作用强度的变化。
【详解】(1)光合作用能吸收二氧化碳并产生氧气,植物光合作用合成的有机物主要是淀粉(糖类物质),因此西瓜中的甜味物质是西瓜叶片通过图1所示的生理过程C光合作用制造的。
(2)植物的根呼吸的是空气中的氧气。农田淹水后,水把土壤缝隙中的空气排挤出来了,使土壤中的氧气过少,根毛无法呼吸,导致根烂掉。因此,种植西瓜前,要挖好排水沟,确保排水良好,这样做的目的是促进根的A呼吸作用。
(3)光合作用的原料是二氧化碳和水,条件是光。白天光照强度增加,植物的光合作用增强,消耗的二氧化碳增加;夜晚光合作用停止,植物只进行呼吸作用产生二氧化碳。因此,据图2甲曲线变化趋势,推测该气体是二氧化碳。
(4)影响光合作用的因素主要有光照、二氧化碳、温度等。由乙图曲线可知,B点之后,光照强度相同的条件下,曲线b的光合作用强度大于曲线a,因此在B点时发生变化的条件可能是:①二氧化碳浓度增加、②温度适当升高等。
10.采摘后的草莓若贮藏不当,容易腐烂,营养价值受影响。为解决这一问题,科研人员进行了如下研究。
①选取100个大小均匀、九成熟的草莓分成A、B两组,每组50个。A组:常氧(21%氧气)条件;B组:低氧(2%氧气)条件;贮藏温度均为0 ℃,其他条件均相同且适宜。
②在第0、3、6、9天取样测定果实的呼吸作用强度,结果如图所示。
(1)贮藏不当会影响草莓的营养价值,这是因为在贮藏过程中草莓细胞可以进行呼吸作用,消耗细胞中的 ,因此可以通过呼吸作用强度来衡量贮藏效果。
(2)本实验探究了 对草莓贮藏效果的影响。实验中选取的草莓大小和成熟度基本一致,体现了探究实验设计的 原则。由实验结果可知, 条件更适宜贮藏草莓。
(3)观察实验结果发现,第9天A组和B组草莓的呼吸作用强度都增强,原因可能是草莓在9天内进行的生理活动释放了 ,导致环境中温度升高。由此可知,贮藏草莓还需要注意哪些事项? 。
【答案】(1)有机物
(2) 氧浓度 单一变量 低氧
(3) 能量 适当通风
【分析】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。呼吸作用的实质是:分机有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。
【详解】(1)草莓细胞能进行呼吸作用,呼吸作用的主要场所是线粒体。实质是分机有机物,释放能量。所以贮藏不当会影响草莓的营养价值,这是因为在贮藏过程中草莓细胞可以进行呼吸作用,消耗细胞中的有机物,因此可以通过呼吸作用强度来衡量贮藏效果。
(2)由题意知,该实验的变量是氧气含量,本实验探究了氧气含量对草莓贮藏效果的影响。对照实验应遵循单一变量原则,所以实验中选取的草莓大小和成熟度基本一致,体现了探究实验设计的单一变量原则。由实验结果可知,低氧条件下呼吸作用强度较弱,所以更适宜贮藏草莓。
(3)结合题图可知,第9天,A组和B组草莓的呼吸强度都升高了,可能是因为草莓在9天的贮藏过程中进行的生理活动释放了热量,导致环境中温度升高,从而提高了草莓的呼吸强度。由此可知,保存草莓需要注意控制贮藏环境的氧气浓度,适当通风等。
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第五单元第十二章 植物维持生物圈的稳定
(构建知识+速记知识+知识通关)
考点一 绿色植物的光合作用
一、光合作用的条件、原料、产物及场所
1、概念:绿色植物利用太阳提供的 ,在叶绿体中合成淀粉等 ,并把 转化为 ,储存在有机物中,这个过程叫做光合作用。
2、公式 :
3.实质: 有机物, 能量,即两方面的转化
物质转化:二氧化碳和水等简单的 转化为淀粉等复杂的
能量转化: 转化为(贮存在有机物中的)
4.光合作用的意义
食物的最终来源:制造的有机物不仅用以满足自身的需要,而且是动物和人营养物质的最终来源。
能量的来源:把光能转变为化学能并贮存在有机物里,是地球上一切生命的能量来源。
提供氧气,维持生物圈中的 平衡。
5.光合作用的原理在生产中的应用
影响光合作用的因素:光照(强度、时间)和二氧化碳的浓度、水分供给、温度等提高植物产量的措施:
(1) (增加单位面积里叶片吸收的光能,从而增加单位面积的产量)
(2)
(3)
(4)适当增加 的浓度(大棚里的“气肥”)
(5)施加 (微生物分解有机物,释放二氧化碳)
2、 有关光合作用的实验
1. 绿叶在光下制造有机物
本实验中的唯一变量:
实验结论:绿叶在光下进行光合作用制造淀粉。
步骤
操作
目的
结论
暗处理
将天竺葵放到黑暗处一昼夜
光合作用
的产物之
一是淀
粉,光是合成淀粉
不可缺少
的条件
遮光
将部分叶片上下两面用黑纸片遮盖并照光
设置有光和无光的对照实验
脱色
酒精 ,脱色成黄白色
完全溶解 ,防止叶绿素干扰
染色
清水漂洗后用 染色
遇碘变蓝的部分证明有淀粉生成
冲洗
清水冲掉碘液后观察
去掉碘液便于观察
2.探究绿色植物在光下可吸收二氧化碳
甲 乙 丙
(1)取甲、乙、丙3只相同的大广口瓶,在甲瓶和乙瓶内各放入1盆枝叶茂盛的植株,丙瓶内不放植株。用橡皮塞塞紧瓶口,并用凡士林封口。再通过导管分别向各瓶内深呼气十余次,使瓶内含有大量二氧化碳。
(2)把甲瓶放在黑暗处,把乙、丙瓶放在阳光下。2h后,揭开瓶盖,分别向甲、乙、丙3只瓶内滴入等量的0.1%溴麝香草酚蓝溶液。仔细观察各瓶内溴麝香草酚蓝溶液颜色有什么变化。
提示:溴麝香草酚蓝简称 ,是一种酸碱指示剂,在碱性溶液中呈蓝色,在酸性溶液中呈黄色。水呈中性,BTB滴入基本还是淡蓝色。当水中溶有二氧化碳后,会形成碳酸,而碳酸是弱酸,BTB溶液由 变 再变成 。
实验现象:甲瓶呈 ,乙瓶呈 ,丙瓶呈
甲和乙是一组对照实验,实验变量是 ,乙和丙是一组对照实验,变量是
实验结论:绿色植物在光下可吸收二氧化碳
此实验中,可以把BTB溶液换为澄清石灰水,实验现象为甲瓶 ,乙瓶 ,丙瓶 。
3.探究光合作用制造氧气
取一些金鱼藻放在盛有清水的烧杯中,在金鱼藻上倒罩一个短颈的玻璃漏斗,漏斗颈上套上一根灌满清水的试管。把上述装置移至阳光下,一段时间后,可以看到金鱼藻表面有小气泡
放出,待玻璃管内的液面降低到烧杯液面以下时,把试管拿出,迅速把快要熄灭的细木条伸入管内,观察有什么现象。
实验现象:快要熄灭的小木条会
实验结论:绿色植物光合作用可产生
4.探究光合作用的场所是叶绿体(恩吉尔曼水绵实验和银边天竺葵的例子)
注:绿色植物所有含 的器官在光照下都能进行光合作用。
考点二 植物的呼吸作用
一、呼吸作用
1.概念:生物体吸收 ,将有机物分解为 和 并 的过程。
2.公式:
3.实质: 有机物, 能量
4.意义:呼吸作用为生物体进行各项生命提供了 。呼吸作用释放的能量一部分以 的形式释放出来,用于维持体温,一部分以 的形式储存在 中,ATP是人体各项生命活动的直接能量来源。
5.植物体呼吸的部位:植物体内 的细胞
6.影响呼吸作用的因素:(1)氧气浓度;(2)二氧化碳浓度;(3)温度;(4)水分
7. 应用:
促进呼吸作用:土壤板结,会妨碍根的呼吸作用,要 ;
农田水淹后应 是为了使空气流通,以利于植物根部进行呼吸作用;
降低呼吸作用: 、 、 、增大 浓度等。贮藏水果、蔬菜、粮食时,要设法降低呼吸作用,以减少有机物的消耗。刚收获的小麦种子如果直接堆放起来,把手放进去感觉温暖,这是因为种子潮湿,呼吸作用旺盛,释放热量,所以,贮藏种子时一定要 、 、 。
二、呼吸作用有关实验
1.呼吸作用放出了热量
实验现象:甲保温瓶中的温度升高了,乙几乎没有变化。
结论是:种子在呼吸过程中释放出热量。
2. 种子呼吸消耗氧气
现象:甲瓶内蜡烛 ,乙瓶蜡烛 。结论:萌发的种子呼吸作用消耗氧气。
3.种子呼吸产生二氧化碳(瓶内装入的为萌发的种子)
★实验原理:二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊.
三、植物光合作用与呼吸作用的区别和联系
区 别
联系
光合作用
呼吸作用
1.没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法进行。
2.如果没有呼吸作用提供的能量,光合作用也无法进行。
3.一般情况下,植物光合作用合成的有机物比呼吸作用分解的有机物多。
原料
产物
场所
条件
气体变化
实质
4. 碳氧平衡
1.植物通过光合作用,能吸收大气中的二氧化碳,同时将氧气释放到大气中,维持着生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡,简称“ ”。
2.中学生实现“碳中和”措施: ;
考点三 绿色植物的蒸腾作用
蒸腾作用:水分以 的状态从 散发到 的过程。
1. 叶片的结构与功能
2.叶片上的 是植物散失水分以及进行气体交换的通道。气孔的开闭由 控制,保卫细胞内有 。保卫细胞为半月形,靠近气孔一侧,细胞壁厚;远离气孔一侧,细胞壁薄,保卫细胞吸水膨胀,气孔 ;保卫细胞失水收缩,气孔 。
3.蒸腾作用意义:
(1)植物通过蒸腾作用
(2)蒸腾作用对植物体自身有着重要作用。蒸腾作用中水分从叶表面大量散失, 了叶表面的温度;促进根 ,为水分和无机盐的运输提供了 。
2.实验:叶是植物蒸腾作用的主要器官
(1)变量:
(2)液面上的油层可以隔绝空气,防止 ,从而影响实验效果。
(3)实验现象:有叶的枝条所在的锥形瓶上的塑料袋内壁有小水珠出现,锥形瓶内水的液面高度比无叶的锥形瓶内低。
(4)实验结论:塑料袋内壁的小水珠主要是由植物的叶散发出来的水蒸气凝结成的。
1.下列关于蒸腾作用的叙述,不正确的是( )
A.能促进水和无机盐在植物体内运输
B.能降低叶片表面的温度,避免被过高的气温灼伤
C.夜幕降临时该作用会随之减弱
D.该作用导致散失大量的水,威胁植物体的正常生命活动
2.工人师傅们移栽植物时,会将一种无色的塑料液体喷到叶片上,这种液体能形成一层二氧化碳可以通过而水分子不能通过的薄膜,提高了移栽植物的成活率。这主要是因为薄膜能( )
A.降低蒸腾作用,减少水分散失
B.增加蒸腾作用的面积
C.为叶片提供营养物质
D.保温,帮助植物适应低温环境
3.兴趣小组的同学对光合作用展开了如图所示的探究实验,下列叙述不正确的是( )
A.实验前两盆植物都需要“暗处理”
B.实验中所选用的塑料袋应该是透明的
C.实验结果是甲装置中叶片会变为蓝色
D.实验可说明二氧化碳是光合作用的原料
4.下图是检验光合作用需要二氧化碳的实验装置。一段时间后摘取甲、乙内的叶片放在酒精中水浴加热,漂洗后滴加碘液染色,用清水冲掉碘液,观察叶片颜色的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.实验前应将两根枝条进行暗处理
B.两装置加入的清水和氢氧化钠溶液应等量
C.将叶片放在酒精中水浴加热是为了脱色
D.实验现象是甲装置中的叶片不变蓝,乙装置中的叶片变蓝
5.如图是“绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,下列说法错误的是( )
A.脱色的目的是去除叶片中的叶绿素
B.脱色时大烧杯和小烧杯内盛放的液体分别是清水、酒精
C.滴加碘液染色漂洗后,叶片遮光部分变蓝
D.滴加碘液的目的是检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉
6.绿色植物在生物圈中具有重要的作用,请据图判断出正确的一项是( )
A.图1叶片正在进行呼吸作用,①②分别代表二氧化碳和氧气
B.图1③④所代表的物质分别通过叶脉的筛管和导管运输
C.图2的MN段表示植物没有进行光合作用
D.图2中植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于N点
7.3月12日是我国的植树节,干部群众积极参加义务植树活动,为建设美丽嘉祥增添绿色。以下植树造林的措施中,其做法与所学生物学原理不相符合的是( )
A.剪去部分枝叶——减少蒸腾作用
B.根部带土坨——保护幼根
C.盖遮阳网——促进呼吸作用
D.为植物打吊针—主要补充水和无机盐
8.在二氧化碳、水等条件适宜且不变的条件下,测定某种植物在不同光照强度下氧气的释放量,结果如右图所示。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.OB段,植物光合作用强度不断增大
C.C点以后,光照强度不再是限制光合作用强度的因素
D.若长时间白天的光照强度为B点对应的值,则植物仍可以正常生长
9.泗水西瓜历史悠久,品质优良。为了更好地研究泗水西瓜的生长,研究人员测量并绘制如图。图1是西瓜叶片的部分生理活动示意图:图2中甲表示某晴天密闭大棚内,一昼夜某气体浓度的变化;乙表示随着光照强度的变化西瓜植株光合作用强度的变化。请据图回答下列问题:
(1)泗水西瓜甜味浓、口感好,这些甜味物质是西瓜叶片通过图1所示的生理过程[ ] 制造的。
(2)种植西瓜前,要挖好排水沟,这主要是有利于根的[ ]过程(用图1中的字母表示),
(3)图2中甲图表示春季晴天某密闭大棚内,一昼夜某气体浓度的变化,据曲线变化趋势,推测该气体是 。
(4)乙图曲线a表示西瓜植株在20°C、二氧化碳浓度为0.03%的环境中,随着光照强度的变化光合作用强度的变化,在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化,试分析在B点时可能是哪些条件发生了改变? (答对一点即可)。
10.采摘后的草莓若贮藏不当,容易腐烂,营养价值受影响。为解决这一问题,科研人员进行了如下研究。
①选取100个大小均匀、九成熟的草莓分成A、B两组,每组50个。A组:常氧(21%氧气)条件;B组:低氧(2%氧气)条件;贮藏温度均为0 ℃,其他条件均相同且适宜。
②在第0、3、6、9天取样测定果实的呼吸作用强度,结果如图所示。
(1)贮藏不当会影响草莓的营养价值,这是因为在贮藏过程中草莓细胞可以进行呼吸作用,消耗细胞中的 ,因此可以通过呼吸作用强度来衡量贮藏效果。
(2)本实验探究了 对草莓贮藏效果的影响。实验中选取的草莓大小和成熟度基本一致,体现了探究实验设计的 原则。由实验结果可知, 条件更适宜贮藏草莓。
(3)观察实验结果发现,第9天A组和B组草莓的呼吸作用强度都增强,原因可能是草莓在9天内进行的生理活动释放了 ,导致环境中温度升高。由此可知,贮藏草莓还需要注意哪些事项? 。
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