专题02 细胞代谢与能量转换-2026年初中生物中考复习难点专练
2025-08-13
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内容正文:
专题02 细胞代谢与能量转换
一、光合作用与呼吸作用知识理解不深入
1、光合作用:
①定义: 绿色植物利用光能,在叶绿体中将二氧化碳和水转化为有机物(如淀粉),并释放氧气的过程。
②实质: 能量转化:光能 → 化学能(储存在有机物中)。物质转化:无机物(二氧化碳、水)→ 有机物(淀粉)
③关键条件与场所:
条件
场所
作用
光能
叶绿体
提供反应能量
叶绿素
叶绿体内含色素
吸收并转化光能
二氧化碳
气孔(叶片表皮)
原料
水
根部吸收→运输至叶
原料
④影响因素:
光照强度:光照越强,光合作用越强(但过强会抑制)。
二氧化碳浓度:浓度越高,光合作用越强。
温度:适宜温度(25~30℃)时最强,高温破坏酶活性。
水:缺水导致气孔关闭,减少二氧化碳吸收。
⑤意义:
为植物自身提供有机物和能量。
维持大气中氧气和二氧化碳平衡(释放氧气、消耗二氧化碳)。
是生态系统中能量流动和物质循环的基础。
2、呼吸作用:
①定义: 植物细胞在线粒体中分解有机物,释放能量供生命活动使用的过程。
②实质: 能量转化:有机物中的化学能 → 热能 + ATP(直接能源)。物质转化:有机物分解为无机物(二氧化碳、水)
③关键条件与场所:
类型
条件
场所
产物
有氧呼吸
氧气充足
线粒体
二氧化碳+水+大量能量
无氧呼吸
缺氧
细胞质中
酒精+二氧化碳(或乳酸)+少量能量
④意义:
为植物生命活动提供能量(如生长、运输、开花等)。
是生物体能量转换的核心过程(所有活细胞时刻进行)。
二、光合作用与呼吸作用的区别和联系
1、光合作用与呼吸作用的区别:
对比维度
光合作用
呼吸作用
反应场所
叶绿体(主要叶片)
线粒体(所有活细胞)
发生条件
必须有光(白天)
时刻进行(白天+夜晚)
物质变化
合成有机物:
二氧化碳 + 水 → 有机物 + 氧气
分解有机物:
有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水
能量转化
储存能量:
光能 → 化学能(贮存在有机物中)
释放能量:
化学能 → 热能 + ATP(供生命活动)
气体交换
吸收二氧化碳,释放氧气
吸收氧气,释放二氧化碳
发生范围
仅绿色植物(含叶绿素)
所有活细胞(动植物、微生物)
2、光合作用与呼吸作用的联系:
①物质循环:
光合作用产物(有机物、氧气)是呼吸作用的原料;
呼吸作用产物(二氧化碳、水)是光合作用的原料。
二者构成物质循环链:二氧化碳+ 水⇄ 有机物 + 氧气
②能量流动: 光合作用将太阳能转化为化学能储存;呼吸作用将化学能释放供生命活动使用。能量传递路径:光能 → 化学能(储存) → 热能/ATP(释放)
③相互依存:
没有光合作用合成有机物,呼吸作用失去物质基础;
没有呼吸作用提供能量,光合作用无法进行(如暗反应需ATP)。
3、实际应用(生活与生产):
光合作用的应用
①农业增产:
合理密植:增加叶面积,提高光能利用率;
温室补光:阴天使用人工光源(如LED灯)延长光合时间;
二氧化碳施肥:大棚中释放干冰,提高二氧化碳浓度促进光合。
②作物管理:
适时松土 → 保证根系氧气供应 → 增强呼吸作用 → 为光合提供能量;
合理灌溉 → 保障水分供应(光合作用原料)。
③生态修复:
植树造林:通过光合作用固定二氧化碳₂,减缓温室效应。
呼吸作用的应用
①粮食储存:
低温干燥:抑制呼吸作用,减少有机物消耗(如粮仓冷藏、晒干种子);
密闭充氮:减少氧气浓度,抑制有氧呼吸(如真空包装大米)。
②果蔬保鲜:
冷藏(4℃)→ 降低酶活性,减缓呼吸;
充二氧化碳或抽真空 → 抑制有氧呼吸(如超市保鲜膜覆盖果蔬)。
③农业生产:
深耕松土 → 增加土壤氧气 → 促进根系呼吸,利于吸收无机盐;
适时排水(稻田)→ 避免根系无氧呼吸产生酒精毒害植物。
④发酵技术:
利用微生物无氧呼吸:酿酒(酵母菌产生酒精)、制酸奶(乳酸菌发酵)。
4、易错点辨析:
①植物晚上只进行呼吸作用?
→ 错误!白天光合、呼吸同时进行;夜晚仅有呼吸作用。
②呼吸作用消耗氧气?
→ 有氧呼吸消耗O₂,无氧呼吸不消耗O₂(如马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸)。
③光合作用优于呼吸作用?
→ 两者同等重要!光合积累有机物,呼吸提供能量维持生命。
1、材料题:农业应用(大棚增施CO₂、合理密植)
【例题1】(2025·广西钦州·三模)阅读材料,回答下列问题。
材料一:现场采摘已经成为一种时尚,既给人们提供了走进大自然,亲近泥土的机会,又能体会到采摘过程的乐趣。近几年我市也新建了很多水果、蔬菜采摘园,广大市民在闲暇时间可以到大棚里采摘草莓、葡萄、梨、桃、蔬菜等。
材料二:新疆哈密瓜以其糖分含量高,味道香甜而深受人们喜爱,但由于其运输路途遥远,有些人将新疆哈密瓜引入我市进行大棚种植,但其甜度远低于新疆哈密瓜,其经济效益大大降低。
(1)草莓的根系入土浅,但叶片面积大, 作用旺盛,因而需水量大,始终要保持土壤湿润。
(2)种植草莓的大棚,要适时进行通风以增加 浓度,提高产量。
(3)为了促进草莓提早开花、结果,应适时多施含 的无机盐。
(4)采摘后,为了延长水果保存时间,可采取的方法是 (只写一条)。
(5)为提高本地哈密瓜甜度,专家建议:可以在白天适当增加大棚的光照;也可以在夜晚适当降低大棚内的温度,两种措施都可提高哈密瓜甜度,试着选择其中一条措施解释其原因: 。
【答案】(1)蒸腾
(2)二氧化碳
(3)磷
(4)低温冷藏(或充氮包装等)
(5)白天增加光照可促进光合作用,制造更多有机物;或夜晚降温可抑制呼吸作用,减少有机物消耗
【解析】(1)根尖的成熟区是吸收水分的主要部位,植物叶片上的气孔是蒸腾作用的“门户”。因此草莓的根系入土浅,但叶片面积大,蒸腾作用旺盛,因而需水量大,始终要保持土壤湿润。
(2)光合作用的原料有二氧化碳和水。因此种植草莓的大棚,要适时进行通风以增加二氧化碳浓度,促进植物的光合作用,提高产量。
(3)使植物生长好,就要适时地、适量地给土壤施肥,同时,还要根据植物的种类和同一植物的不同生长期而选择施肥的种类。科学研究表明:含氮的无机盐(氮肥)能够促进细胞的分裂和生长,使枝叶长得繁茂;含磷的无机盐(磷肥)能够促进幼苗的发育和花的开放,使果实、种子的成熟提早;含钾的无机盐(钾肥)能够使植物体的茎杆健壮,促进淀粉的形成;锌是叶绿素合成的必需元素,植物缺乏含锌的无机盐(锌肥)时,植株茎部节间短、莲丛状、叶小而变形。因此为了促进果树开花,多结果实,应该为果树多施入含磷的无机盐。
(4)呼吸作用需要消耗有机物,因此要延长水果的保存时间,应抑制水果的呼吸作用,影响呼吸作用的因素主要有温度、氧气、二氧化碳浓度等,故可以采取的方法是低温保存、抽真空保存等。
(5)白天有光,植物能进行光合作用,适当升高温度能提高光合速率,加快有机物的合成。
夜晚无光,植物只能进行呼吸作用,且在一定范围内,温度越低,植物的呼吸作用越弱,消耗的有机物越少,所以夜晚适当降低温度可以减少有机物的消耗。
因此,为提高大棚内蔬菜的产量,根据生物学原理可采取的方法是白天适当升高温度,夜间适当降低温度。
2、实验设计题:验证光合作用产物(暗处理→酒精脱色→碘液检测)
【例题2】(2024·山东青岛·一模)科学探究是学习生物学的重要方式。下面是实验小组同学利用天竺葵进行的几个探究实验,请回答相关问题。
(1)是“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤,其先后顺序排序为 ,C步骤中小烧杯内的液体的作用是 。D步骤中进行暗处理的目的是 。
(2)图二是将实验材料由普通天竺葵换成银边天竺葵进行的创新实验。按正确实验步骤操作后,分别向叶片A、叶片B滴加碘液,现象是:叶片A的绿色部分变蓝、非绿色部分不变蓝;叶片B的绿色部分不变蓝。以上现象说明绿叶制造有机物与 有关。
若用图二装置中的叶片B来验证二氧化碳是光合作用的原料,应将不透明塑料袋换成透明塑料袋,同时放入氢氧化钠溶液,此时与叶片B形成对照的应该是 。
(3)图三实验装置的设计要探究的问题是 ?一段时间以后,用手挤压塑料袋,观察到的实验现象是:澄清的石灰水变 。选用黑色塑料袋,是为了避免植物因进行 而影响实验效果。
【答案】(1)DBCA;溶解叶绿素;把叶片中原有的淀粉全部运走或消耗掉
(2)叶绿体和光照;叶片A的绿色部分
(3)植物呼吸作用产生二氧化碳吗;浑浊;光合作用
【解析】(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。故图中实验步骤先后顺序排序为DBCA。
C步骤中小烧杯内的液体是酒精,作用是溶解叶绿素。
实验需排除植物叶片内原有的淀粉对实验结果的干扰,因此D步骤中进行暗处理目的是将植物叶片内原有的淀粉全部转运或消耗掉。
(2)叶片A的绿色部分变蓝、非绿色部分不变蓝,说明植物的光合作用在叶绿体中进行。
叶片A的绿色部分变蓝、叶片B的绿色部分不变蓝,说明植物的光合作用需要光照。
因此以上现象说明绿叶制造有机物与叶绿体、光照有关。
将叶片B不透明塑料袋换成透明塑料袋,同时放入氢氧化钠溶液(可吸收二氧化碳气体),此时与叶片A绿色部分形成以二氧化碳为唯一变量的对照。
(3)光合作用的必备条件是光,呼吸作用在有光无光的条件下都能进行。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,因此图三实验装置的设计要探究的问题是植物的呼吸作用是否产生二氧化碳。
一段时间以后,用手挤压塑料袋,观察到的实验现象是:澄清的石灰水变浑浊。选用黑色塑料袋,是为了避免植物因进行光合作用而影响实验效果。
代谢过程对比表:
过程
公式
能量转化
光合作用
二氧化碳+ 水→ 有机物 +氧气
光能→化学能(储能)
呼吸作用
有机物 + 氧气 → 二氧化碳+ 水+ 能量
化学能→热能(释能)
一、选择题
1.(2025·河北石家庄·二模)中国科学院马延和团队成功实现了二氧化碳合成淀粉,关于此项成果,下面理解错误的是( )
A.可在植物体细胞的线粒体内完成
B.可减少占用土地资源和淡水资源
C.可实现“由空气变馒头”
D.可减少化肥农药等对环境的污染
【答案】A
【解析】A.淀粉的合成属于有机物合成过程,发生在叶绿体中,而线粒体负责分解有机物,无法完成淀粉合成,故A错误。
B.人工合成淀粉无需依赖植物种植,可减少传统农业对土地和淡水的需求,故B正确。
C.二氧化碳来自空气,淀粉可加工为食物(如馒头),故C正确。
D.人工生产减少对农业的依赖,从而减少化肥农药使用,降低污染,故D正确。
2.(2025·江苏盐城·二模)学习光合作用后,某同学设计了三组气密性良好的装置(氢氧化钠有很强的吸收CO2的能力,碳酸氢钠可释放CO2)进行实验。下列叙述错误的是( )
A.上图装置可验证CO2是光合作用的原料
B.预测实验现象为:丙组枝条生长最好,乙组其次,甲组最差
C.植物暗处理一昼夜后用上图装置处理,甲和丙叶片用碘液检测可能含淀粉
D.要验证光合作用需要光照,可增设将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照
【答案】B
【解析】A.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量,本实验唯一变量是二氧化碳而且乙装置可以吸收环境中的二氧化碳,故上图装置可验证二氧化碳是光合作用的原料,A正确。
B.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(如淀粉),并且释放出氧气的过程,甲装置环境中存在二氧化碳,光合作用可正常进行,但是和丙可释放二氧化碳装置相比,光合作用所需原料少,而乙装置由于氢氧化钠吸收了环境中的二氧化碳,故不能进行光合作用,枝条生长最差,因此预测实验现象为:丙组枝条生长最好,甲组其次,乙组最差,B错误。
C.二氧化碳是光合作用的原料,乙装置内的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,乙组枝条缺乏二氧化碳不能进行光合作用制造有机物;丙装置内的碳酸氢钠溶液能释放二氧化碳,丙组枝条获得的二氧化碳最多,光合作用制造的有机物最多;甲装置清水不能吸收也不能释放二氧化碳,甲组枝条生长正常,故植物黑暗处理一昼夜,再置于上图装置一段时间,用碘液检测到叶片含淀粉的有两组,分别是可进行光合作用的甲组和丙组,C正确。
D.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量,将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照,单一变量是光照,可验证光合作用需要光照,D正确。
3.(2023·湖南邵阳·模拟预测)夏天晴朗的午后,在藻类密集生长的池塘中常可见到水面漂浮着大量的气泡,推测气泡中的气体是( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.二氧化硫 D.一氧化碳
【答案】B
【解析】藻类体内具有叶绿素,在光下能进行光合作用制造氧气和有机物,所以夏天晴朗的午后,在藻类密集生长的池塘中常可见到水面漂浮着大量的气泡,这些气泡是氧气,因此ACD错误,B正确。
4.(2025·四川广安·二模)夏日来临,我们可以吃到美味的樱桃。当地樱桃种植户为提高大棚樱桃的产量,采取了以下措施,其中不能达到目的的是 ( )
A.适当延长光照时间 B.适当提高氧气的浓度
C.适当提高二氧化碳浓度 D.适当增加光照强度
【答案】B
【解析】AD.光合作用的条件是光,因此“适当延长光照时间”、“适当增加光照强度”,可以增加光合作用的时间或强度,有利于提高大棚作物的产量,AD不符合题意。
B.适当提高氧气的浓度,使呼吸作用加强,消耗的有机物增多,不能提高大棚内蔬菜的产量,B符合题意。
C.适当提高二氧化碳浓度,光合作用旺盛,制造的有机物多,使有机物得到更多地积累,提高产量,C不符合题意。
5.(2025·四川绵阳·三模)中国大熊猫保护研究中心绵阳基地(一期)项目于2024年2月开工,计划2025年10月开园。熊猫饲养员每天会带它们锻炼下肢力量,熊猫运动所需的能量直接来自( )
A.竹子 B.氧气
C.细胞呼吸作用 D.太阳能
【答案】C
【解析】A.竹子是熊猫的主要食物来源,提供了营养物质,但竹子本身并不能直接提供能量。食物中的能量需要通过消化和代谢过程转化为细胞可以利用的形式,A错误。
B.氧气在细胞呼吸过程中是必需的,但它本身并不提供能量。氧气的作用是帮助细胞呼吸作用顺利进行,从而释放能量,B错误。
C.细胞呼吸作用是细胞内将有机物(如葡萄糖)转化为能量的过程。在这个过程中,葡萄糖等有机物被氧化分解,释放出能量,供细胞进行各种生命活动,包括运动等。因此,熊猫运动所需的能量直接来自细胞呼吸作用,C正确。
D.太阳能是植物通过光合作用将光能转化为化学能的来源,但熊猫作为动物,不能直接利用太阳能。熊猫通过食物链间接获取植物储存的太阳能,D错误。
6.(2024·山西·三模)下图为某小组同学设计的实验装置,利用该装置可验证植物在呼吸作用过程中会( )
A.消耗氧气 B.分解有机物 C.产生能量 D.产生二氧化碳
【答案】A
【解析】甲瓶中萌发的种子呼吸作用旺盛,而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳,一段时间后,里面的氧气被萌发的种子吸收消耗了,因此把燃烧的蜡烛放入瓶中立即熄灭,证明萌发的种子进行呼吸时消耗氧气;乙瓶是煮熟后冷却至室温的种子,失去了生命力,不进行呼吸作用,没有消耗氧气,因此把燃烧的蜡烛放入瓶中,蜡烛不会立即熄灭。故利用该装置可验证植物在呼吸作用过程中会消耗氧气,而不是分解有机物、产生能量或产生二氧化碳;故BCD错误,A正确。
7.(2024·云南德宏·一模)某兴趣小组为探究植物的呼吸作用是否会产生二氧化碳,设置了如图所示的实验装置,并用黑色塑料袋遮盖玻璃瓶。放置3小时后,下列叙述不正确的是( )
A.红墨水向左移动
B.玻璃瓶上有小水珠
C.澄清的石灰水变浑浊
D.该实验需要在光下进行
【答案】D
【解析】A.二氧化碳和澄清的石灰水(氢氧化钙)发生反应生成白色不溶于水的碳酸钙,导致澄清的石灰水变浑浊。在黑暗中,植物进行呼吸作用,吸收氧气,呼出二氧化碳,二氧化碳被澄清的石灰水吸收,导致外界压强大于瓶内压强,因此红墨水向左移动,A正确。
B.呼吸作用不仅消耗氧气,会产生少量水蒸气;同时植物蒸腾作用也会产生水蒸气。当水蒸气遇到较冷的玻璃瓶壁时,会凝结成小水珠,B正确。
C.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。在呼吸作用中,植物会释放二氧化碳。因此,当呼吸作用产生的二氧化碳进入装有澄清石灰水的试管中时,石灰水会变浑浊,C正确。
D.实验的目的是探究植物的呼吸作用是否会产生二氧化碳,而呼吸作用是一个不需要光的过程。相反,光合作用需要光。在这个实验中,使用黑色塑料袋遮盖玻璃瓶是为了阻止光合作用的发生,从而确保观察到的现象是由呼吸作用引起的。因此,该实验不需要在光下进行,D错误。
8.(2025·江苏盐城·三模)将适量萌发的种子放入一个密闭的暖水瓶中,下图中能正确表示瓶中温度和氧气含量变化的是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】A
【解析】萌发的种子呼吸作用旺盛,有机物在氧气的参与下被分解,释放出的能量供给种子的各项生理活动的利用,同时一部分能量一部分以热的形式散失出来,因此,瓶内的温度计示数会升高,曲线图如图①所示,而氧气含量会逐渐减少,如图④所示,故BCD错误,A正确。
9.(2025·宁夏银川·模拟预测)妈妈买了白萝卜,放置一段时间后,发现萝卜出现空心的现象,这种现象主要与生物的哪种作用有关?( )
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.运输作用
【答案】B
【解析】A.光合作用合成有机物,但采摘后的萝卜无法进行光合作用,故A不符合题意。
B.呼吸作用分解有机物,萝卜在储存期间持续进行呼吸作用消耗有机物,导致空心,故B符合题意。
C.蒸腾作用主要导致水分流失,与空心现象无直接关联,故C不符合题意。
D.运输作用在采摘后已停止,不会影响有机物含量,故D不符合题意。
10.(2025·河北保定·三模)绿色植物叶片中运输有机物的主要结构是( )
A.叶脉里的导管 B.叶肉里的液泡 C.叶肉里的细胞质 D.叶脉里的筛管
【答案】D
【解析】A.叶脉里的导管运输水和无机盐,A不符合题意。
B.叶肉细胞里的液泡储存细胞液,不参与运输,B不符合题意。
C.叶肉细胞里的细胞质是细胞内的基质,并非运输结构,C不符合题意。
D.叶脉里的筛管专门运输有机物,D符合题意。
二、综合题
11.(2025·广东东莞·二模)“稻香秫熟暮秋天,阡陌纵横万亩连。”如图中,图甲的①②③表示水稻进行的三个生理过程,图乙和图丙表示相关的研究曲线。请回答:
(1)耐盐碱水稻富含的淀粉是由图甲中的生理活动 (填序号)制造的;具体过程是水稻叶片光合作用制造后,通过 运送到水稻果实中。
(2)图甲中的 (填序号)表示植物的呼吸作用。呼吸作用的原料是 。
(3)水稻的叶表皮细胞与保卫细胞相比细胞中没有 , (填“能”或“不能”)进行光合作用。
(4)图乙中,一昼夜二氧化碳浓度最高和最低的时间点分别是6时和18时,在6时植物光合作用强度 (填“大于”“等于”或“小于”) 呼吸作用强度。BC段二氧化碳浓度下降的原因是 。
(5)若图丙在b点时增加二氧化碳浓度,请在图丙中画出曲线变化的趋势 。
【答案】(1)①;筛管
(2)③;有机物和氧气
(3)叶绿体;不能
(4)等于;光合作用强度大于呼吸作用强度
(5)
【解析】(1)图甲中①表示光合作用,光合作用能将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物(如淀粉),所以耐盐碱水稻富含的淀粉是由①制造的。水稻叶片光合作用制造的有机物通过筛管运送到水稻果实中,水和无机盐通过导管运输。
(2)图甲中③表示呼吸作用,呼吸作用是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,其原料是有机物和氧气,产物是二氧化碳和水。
(3)水稻的叶表皮细胞无色透明,不含叶绿体,不进行光合作用;保卫细胞含有叶绿体,能进行光合作用。
(4)图乙曲线中,表示一昼夜二氧化碳浓度的变化。当曲线上升时,说明呼吸作用大于光合作用或者只进行呼吸作用;当曲线下降时,说明光合作用大于呼吸作用;并且图中B、C两点为平衡点,即二氧化碳吸收量等于释放量,表明此时光合作用强度等于呼吸作用强度。所以,图乙中,一昼夜二氧化碳浓度最高和最低的时间点分别是6时和18时,在6时植物光合作用强度等于 呼吸作用强度。BC段二氧化碳浓度下降的原因是白天光合作用强度大于呼吸作用强度,吸收了大量的二氧化碳。
(5)在图丙中,b点时增加二氧化碳浓度,光合作用强度会增强,曲线应在b点开始向上延伸。答案如下:
三、实验探究题
12.(2025·四川达州·二模)某生物兴趣小组为探究绿色植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的影响因素,设计了如图所示的甲、乙两个实验装置,图丙为某植株在24小时内吸收二氧化碳的变化曲线,据图分析作答:(提示:氢氧化钠溶液具有吸收二氧化碳的作用)
(1)为了使实验结果更科学,兴趣小组的同学先对装置甲中的所有叶片进行了暗处理,然后放在阳光下照射几个小时,此时若将叶片摘下,酒精隔水加热,碘液染色,你认为 (填字母)瓶中的叶片会全部变蓝。
(2)装置甲所示的实验设计能探究 等因素对光合作用的影响,若要探究光照对光合作用的影响,则需选择 (填字母)进行对照。
(3)D瓶上方玻璃管中的红墨水会向左移动,是因为D瓶中的叶片进行 (填生理作用)导致的结果。
(4)在乙装置中,塑料薄膜上出现了大量水珠,这是因为植物体内的水分通过叶片上的 以气体的形式散失出去的。
(5)分析图丙可知,该植株体内积累有机物最多的时间是 (填字母),图丙曲线中e点的产生与 有关,图中进行光合作用的时间段是 段(用图中字母表示)。
【答案】(1)C
(2)二氧化碳、光照、水分;B与C
(3)呼吸作用
(4)气孔
(5)g;二氧化碳吸收量减少;ah
【解析】(1)A叶片隔断主叶脉,叶片的末端因为没有水分,不能进行光合作用合成淀粉,滴加碘液不变蓝;B瓶叶片不能见光,因此不能进行光合作用合成淀粉,因此滴加碘液不会变蓝;C瓶内叶片见光,瓶内装的是清水,有二氧化碳,因此能进行光合作用合成淀粉,滴加碘液变蓝;D瓶内装氢氧化钠,它吸收瓶内的二氧化碳,D瓶内没有二氧化碳不能进行光合作用合成淀粉,滴加碘液不变蓝。所以,C瓶内叶片滴加碘液全部变蓝。
(2)A叶片隔断主叶脉的上端和末端作对照,变量是水分;BC作对照,变量是光;CD作对照,变量是二氧化碳,所以装置甲能探究水分、光、二氧化碳等因素对光合作用的影响。若要探究光照对光合作用的影响,则需选择 BC进行对照。
(3)D瓶内无二氧化碳不能进行光合作用,可以进行呼吸作用,消耗氧气,瓶内气压减少,在外界气压的作用下,红墨水会向左移动。
(4)气孔是散失水分的门户,又是气体交换的窗口,植物体内的水分通过叶片上的气孔以气体的形式散失出去的。
(5)分析图丙,bg段,光合作用强度大于呼吸作用强度,植物积累有机物;g 点之后,呼吸作用强度大于光合作用强度,植物消耗有机物。所以该植株体内积累有机物最多的时间是g点。
图丙曲线中e点时光合作用强度减弱,这与二氧化碳吸收量减少有关,因为中午光照强度大,温度高,部分气孔关闭,影响二氧化碳进入。
图中a点开始二氧化碳释放量减少,说明开始进行光合作用吸收二氧化碳,h点之后二氧化碳释放量不变,说明只进行呼吸作用,所以进行光合作用的时间段是 ah段。
一、选择题
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)绿色植物通过光合作用制造的有机物养育了生物圈中的其他生物。如图是光合作用示意图,①~④代表有关的物质,其中能代表有机物的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】由植物光合作用的概念可知:绿色植物利用的能量是光能,为光合作用提供“动力”,将二氧化碳和水转化成有机物和氧气,所以原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。因此图中①二氧化碳,②氧气,③有机物,④水,故ABD错误,C正确。
2.(2024·山西·模拟预测)小刚同学选用了一盆天竺葵,暗处理24小时后,按如图所示实验装置进行处理,然后置于阳光下照射。数小时后,取下叶片A、B,分别进行脱绿、滴加碘液、观察叶色变化。由实验结果可得出:绿色植物进行光合作用的原料和产物分别有( )
A.水、蛋白质
B.二氧化碳、淀粉
C.氢氧化钠溶液、淀粉
D.水、二氧化碳
【答案】B
【解析】淀粉遇碘变蓝,是光合作用产物淀粉的检测方法。叶片A能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液变蓝;叶片B因缺少二氧化碳不能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液不变蓝。所以该实验得出绿色植物进行光合作用的原料是二氧化碳,产物是淀粉。水在该实验不是变量,不能得出水是光合作用原料;蛋白质不是光合作用产物;氢氧化钠溶液是吸收二氧化碳的试剂,不是光合作用原料,所以B符合题意,ACD不符合题意。
3.(2025·广东清远·一模)下列实验装置,能验证植物光合作用产生氧气的是( )
A.B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.该装置中,金鱼藻在光下进行光合作用,用排水法收集金鱼藻光合作用产生的气体,当收集满后,用带火星的卫生香伸入试管内,若卫生香复燃,说明产生的气体是氧气,因为氧气具有助燃性,能使带火星的卫生香复燃,所以该实验装置能验证植物光合作用产生氧气,A符合题意。
B.此装置对植物进行遮光处理,然后滴加碘液,遮光处理的植物由于没有光照,不能进行光合作用,无法产生淀粉,滴加碘液后叶片不会变蓝,该实验是用于验证光合作用需要光,而不是验证植物光合作用产生氧气,B不符合题意。
C.该装置用塑料袋将植物连同试管一起罩住,这样塑料袋内壁上的水珠不仅来自植物的蒸腾作用,还可能来自试管中水分的蒸发,所以此装置不能准确验证植物的蒸腾作用,更与验证植物光合作用产生氧气无关,C不符合题意。
D.该装置中,一个装置放置清水,另一个装置放置氢氧化钠(氢氧化钠能吸收二氧化碳),这样就形成了以二氧化碳为变量的对照实验,目的是验证植物光合作用需要二氧化碳,而不是验证植物光合作用产生氧气,D不符合题意。
4.(2025·广东·一模)光合作用制造的有机物从荔枝树的叶片运输到果实,主要依靠下列结构中的( )
A.导管 B.筛管 C.形成层 D.气孔
【答案】B
【解析】A.导管运输的是水和无机盐,不是有机物,A错误。
B.筛管负责将叶片光合作用制造的有机物运输到植物体的各个部位,包括果实,B正确。
C.形成层主要与植物茎的加粗生长有关,不参与有机物的运输,C错误。
D.气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是二氧化碳和氧气等气体进出叶片的“窗口”。气孔不运输有机物,D错误。
5.(2025·甘肃定西·二模)甘肃多地盛产白兰瓜,下列能够提高大棚白兰瓜产量的措施有( )
①多施肥多撒药 ②合理密植 ③适当增加二氧化碳浓度 ④适当增大昼夜温差
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】D
【解析】①合理施肥可提供营养,但 “多施肥” 可能导致土壤溶液浓度过高,根系失水(烧根),反而影响生长。过量使用农药会污染环境、残留有害物质,不符合绿色生产理念,且可能伤害作物或有益生物,此措施不合理。
②通过优化种植密度,充分利用光照和空间,避免叶片相互遮挡,提高单位面积的光合作用效率,从而增加产量,属于有效措施。
③二氧化碳是光合作用的原料,适当提高大棚内二氧化碳浓度(如增施有机肥、使用二氧化碳发生器),可增强光合作用强度,合成更多有机物,属于有效措施。
④白天适当升温可促进光合作用合成有机物;夜间降温可抑制呼吸作用,减少有机物消耗,从而积累更多养分,属于有效措施。
②合理密植、③增加二氧化碳浓度、④增大昼夜温差均为科学增产措施,而①多施肥多撒药不可取,D符合题意,ABC不符合题意。
6.(2025·陕西商洛·二模)人们在清晨刚进入种植蔬菜的密闭温室大棚内,会感到气闷。主要原因是( )
A.蔬菜的呼吸作用使温度降低
B.蔬菜的呼吸作用消耗了氧气
C.蔬菜的呼吸作用消耗有机物
D.人体呼出的气体中含二氧化碳
【答案】B
【解析】A.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。蔬菜的呼吸作用不会降低温度,这不是造成气闷的主要原因,A错误。
B.氧气是呼吸作用的原料,蔬菜进行呼吸作用会消耗氧气,从而导致人体进入大棚后缺氧,从而造成气闷,B正确。
C.蔬菜的呼吸作用会消耗有机物,但有机物的减少不是造成气闷的主要原因,C错误。
D.二氧化碳是呼吸作用的产物,人体呼出的气体中含二氧化碳,但这不是人体进入大棚后气闷的主要原因,D错误。
7.(2023·陕西宝鸡·一模)为探究绿色植物和种子的生命活动,生物社团的同学设计并实施了以下实验。下列叙述错误的是( )
A.甲装置实验前进行暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽
B.乙装置用来验证光合作用产生氧气,必须放在光照的环境下
C.丙装置观察到的现象是澄清石灰水变浑浊
D.丁装置实验现象说明萌发的种子呼吸作用吸收了二氧化碳
【答案】D
【解析】A.实验前,甲装置都要放在黑暗处一昼夜,目的是阻止植物进行光合作用,同时利用呼吸作用将叶片内原有的淀粉运走耗尽,A正确。
B. 金鱼藻在阳光下进行光合作用产生氧气,因此乙装置用来验证光合作用产生氧气,必须放在光照的环境下,B正确。
C. 萌发的种子呼吸作用十分旺盛,通过呼吸作用产生大量二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以丙装置观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊,C正确。
D.萌发的种子进行呼吸作用,消耗瓶中的氧气,燃烧的蜡烛熄灭,丁装置实验现象说明萌发的种子进行呼吸作用需要氧气参与,D错误。
8.(2025·山西晋中·二模)小明选择一些健壮的小麦幼苗,然后组装了如图1所示的装置,探究验证植物呼吸作用的过程。12小时后,打开阀门,按压塑料袋,使其中的气体进入澄清的石灰水中(如图2),分析实验过程可知( )
A.探究的是呼吸作用过程中是否发生能量转换
B.用不透明塑料袋遮光,可以排除光合作用吸收二氧化碳对实验的干扰
C.预期结果是澄清的石灰水不会变浑浊
D.选用健壮的小麦幼苗是因为它们蒸腾作用很强
【答案】B
【解析】A.该实验装置是将气体通入澄清石灰水,目的是探究植物呼吸作用是否产生二氧化碳,而非探究呼吸作用过程中是否发生能量转换,A不符合题意。
B.用不透明塑料袋遮光,可防止小麦幼苗进行光合作用吸收二氧化碳,这样就能排除光合作用对实验的干扰,确保实验检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的,B符合题意。
C.植物呼吸作用会产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以预期结果是澄清的石灰水会变浑浊,C不符合题意。
D.选用健壮的小麦幼苗是因为它们呼吸作用旺盛,能产生较多二氧化碳,使实验现象更明显,而不是因为蒸腾作用强,D不符合题意。
9.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)呼吸作用,作为植物生命活动中不可或缺的重要环节,一直以来都是生物学领域的研究热点。它在植物的生长、发育、繁殖等诸多方面都扮演着极为关键的角色。下列有关说法正确的是( )
A.植物的呼吸作用只在晚上进行
B.植物的呼吸作用只在叶片中进行
C.植物的呼吸作用吸入二氧化碳,产生氧气
D.植物的呼吸作用可以为其生存提供能量
【答案】D
【解析】A.呼吸作用是植物细胞时刻都在进行的生命活动,并不受光照时间的限制,无论是白天还是晚上,只要细胞是活的,就会进行呼吸作用以满足自身对能量的需求,所以植物的呼吸作用不是只在晚上进行,A错误。
B.植物的各个部位只要有活细胞,都能进行呼吸作用。除了叶片细胞外,根细胞、茎细胞等同样需要通过呼吸作用分解有机物获取能量,以维持正常的生命活动,并非只在叶片中进行,B错误。
C.植物的呼吸作用是吸入氧气,将有机物氧化分解,产生二氧化碳和水,并释放能量的过程。而吸入二氧化碳,产生氧气的是光合作用,该选项将呼吸作用和光合作用的原料与产物混淆了,C错误。
D.呼吸作用的重要意义在于分解有机物,将储存在有机物中的化学能释放出来,这些能量一部分以热能形式散失,一部分用于维持植物的各项生命活动,如细胞的分裂、生长,物质的吸收和运输等,所以植物的呼吸作用可以为其生存提供能量,D正确。
10.(2025·福建泉州·二模)土地是农业的命脉,更是人类生存的基础,如果利用不当,土地也会“生病”,甚至“死亡”。下图是导致土地“生病”的不同原因,据图分析错误的是( )
A.长期连作导致植物易烂根抑制了呼吸作用
B.灌溉不当导致土壤盐渍化降低了吸收作用
C.过度开垦导致土壤沙漠化减弱了蒸腾作用
D.过度用化肥导致土壤板结增强了光合作用
【答案】D
【解析】A.长期连作会使土壤中氧气减少,而根的呼吸作用需要氧气。缺氧会抑制根细胞的呼吸作用,导致根无法正常获取能量,进而出现烂根现象,A正确。
B.灌溉不当(如大水漫灌后蒸发旺盛)会使土壤中盐分积累,导致土壤盐渍化。此时土壤溶液浓度高于根细胞液浓度,根细胞失水,无法正常吸收水分和无机盐,吸收作用降低,B正确。
C.过度开垦会破坏植被,导致土壤沙漠化,植物数量减少。蒸腾作用主要通过植物叶片进行,植被减少会直接导致蒸腾作用的总强度减弱,C正确。
D.过度使用化肥会导致土壤板结,土壤颗粒紧密,透气性差,影响根的呼吸作用(根缺氧无法正常呼吸)。根的呼吸作用受抑制会影响植物对水分和无机盐的吸收,进而影响植物生长,叶片制造有机物的能力下降,光合作用会减弱而非增强,D错误。
二、综合题
11.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)2024年11月20日,隆平生物科研人员在三亚崖州科技城将经历了太空旅行的玉米、大豆、水稻3种作物种子播种在试验田中,这批“太空种子”将进一步经过地面培育、筛选、验证,获得新品种,最终走向老百姓的餐桌,从而丰富了我们的“米袋子”“菜篮子”。图一是大豆的生活史示意图;图二是发生在大豆叶肉细胞中的部分生理活动示意图。A、B表示细胞中的结构,a、b、c表示相关物质。回答下列问题:
(1)图一中,①~③是大豆种子萌发成幼苗的过程。种子能萌发是因为种子的结构中有 ,它是新植株的幼体;④~⑥是开花结果的过程,④中的 将来发育成⑥。
(2)图二中,A表示的结构是 ,大豆叶肉细胞通过该结构,在有光的条件下,将b和c合成为有机物,并且释放出气体a 。植物体通过此生理活动能够维持生物圈中的 平衡。
(3)大豆种子中含有的营养物质是叶片通过光合作用合成并由 管运输来的。
【答案】(1)胚;子房
(2)叶绿体;氧气;碳氧
(3)筛
【解析】(1)种子的主要结构是胚,胚包括胚芽、胚轴、胚根和子叶,胚是新植株的幼体,所以种子能萌发是因为种子的结构中有胚。图一中④是花,⑥是果实,在花的结构中,子房发育成果实,胚珠发育成种子,所以④花中的子房将来发育成⑥果实。
(2)图二中,A能吸收光能,将b和c合成为有机物,并且释放出气体a,由此可知A表示的结构是叶绿体,叶绿体是光合作用的场所。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a氧气的过程。植物体通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,能够维持生物圈中的碳-氧平衡。
(3)筛管是植物韧皮部内输导有机养料的管道,由许多管状活细胞上下连接而成,相邻两细胞的横壁上有许多小孔,称为“筛孔”,两细胞的原生质体通过筛孔彼此相通,筛管的主要功能是自上而下运输有机物。所以大豆种子中含有的营养物质是叶片通过光合作用合成并由筛管运输来的。
三、实验探究题
12.(2025·吉林·二模)水果玉米又称甜玉米,富含淀粉、维生素和矿物质,还能降低胆固醇,深受人们喜爱。但水果玉米皮薄汁多,不易储存,一般将水果玉米套上保鲜袋0℃冷藏,以降低水分散失、延长保存时间。为探究不同厚度保鲜袋对水果玉米的保鲜效果,研究人员做了以下实验:
①选取颗粒饱满、大小均匀、成熟度一致的水果玉米,随机分为2组,每组20根。
②第一组水果玉米放在0.01mm的保鲜袋中,第二组水果玉米放在0.02mm的保鲜袋中。
③将两组保鲜袋同时进行充气包装,置于A℃环境中贮藏。
④对两组水果玉米定期进行取样及指标测定,结果如图:
(1)A处应填写的内容是 ℃,都置于该温度下贮藏的目的是 。
(2)实验中使用的保鲜袋为可降解的PLB/PBAT复合环保材料,二氧化碳透气率较低,因此可以在袋内形成高二氧化碳、低氧的环境,从而抑制水果玉米的 作用,减少 的分解。
(3)某同学认为,实验中每组只用1根水果玉米也能得到准确结果,你是否同意该同学的观点?请说明理由 。
(4)根据实验结果分析,若要长时间贮存水果玉米, 厚度的保鲜袋能更好地保持水果玉米的营养价值和食用风味。
【答案】(1)0;控制单一变量
(2)呼吸;有机物
(3)不同意;存在偶然性
(4)0.01mm
【解析】(1)对照实验应遵循单一变量原则,实验探究的是不同厚度保鲜袋对水果玉米的保鲜效果,因此,除保鲜袋的厚度外,其他实验条件应相同且适宜,故A处应填写的内容是0℃,都置于该温度下贮藏的目的是控制单一变量。
(2)影响植物呼吸作用的外界因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度等。因此实验中使用的保鲜袋二氧化碳透气率较低,可以在袋内形成高二氧化碳、低氧的环境,从而抑制水果玉米的呼吸作用。
(3)实验中每组只用1根水果玉米,使用的水果玉米太少,实验结果容易因偶然因素出现较大偏差,故不同意该同学的观点。
(4)由图1可知,0.01mm厚度保鲜袋保存的水果玉米28天内基本不会皱缩。由图2可知,0.01mm厚度保鲜袋保存的水果玉米,28天内维生素C的损失量比0.02mm厚度保鲜袋保存的水果玉米的损失量少。因此,0.01mm厚度的保鲜袋能更好地保持水果玉米的营养价值和食用风味。
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专题02 细胞代谢与能量转换
一、光合作用与呼吸作用知识理解不深入
1、光合作用:
①定义: 绿色植物利用________,在________中将________和________转化为________(如淀粉),并释放________的过程。
②实质: 能量转化:光能 → ________(储存在有机物中)。物质转化:无机物(二氧化碳、水)→ ________(淀粉)
③关键条件与场所:
条件
场所
作用
光能
叶绿体
提供反应能量
叶绿素
叶绿体内含色素
吸收并转化光能
二氧化碳
气孔(叶片表皮)
原料
水
根部吸收→运输至叶
原料
④影响因素:
光照强度:光照越强,光合作用越强(但过强会抑制)。
二氧化碳浓度:浓度越高,光合作用越强。
温度:适宜温度(25~30℃)时最强,高温破坏酶活性。
水:缺水导致气孔关闭,减少二氧化碳吸收。
⑤意义:
为植物自身提供有机物和能量。
维持大气中氧气和二氧化碳平衡(释放氧气、消耗二氧化碳)。
是生态系统中能量流动和物质循环的基础。
2、呼吸作用:
①定义: 植物细胞在________中分解有机物,释放能量供生命活动使用的过程。
②实质: 能量转化:有机物中的化学能 → ________ + ATP(直接能源)。物质转化:有机物分解为无机物(二氧化碳、水)
③关键条件与场所:
类型
条件
场所
产物
有氧呼吸
氧气充足
线粒体
二氧化碳+水+大量能量
无氧呼吸
缺氧
细胞质中
酒精+二氧化碳(或乳酸)+少量能量
④意义:
为植物生命活动提供________(如生长、运输、开花等)。
是生物体能量转换的核心过程(所有________时刻进行)。
二、光合作用与呼吸作用的区别和联系
1、光合作用与呼吸作用的区别:
对比维度
光合作用
呼吸作用
反应场所
叶绿体(主要叶片)
线粒体(所有活细胞)
发生条件
必须有光(白天)
时刻进行(白天+夜晚)
物质变化
合成有机物:
二氧化碳 + 水 → 有机物 + 氧气
分解有机物:
有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水
能量转化
储存能量:
光能 → 化学能(贮存在有机物中)
释放能量:
化学能 → 热能 + ATP(供生命活动)
气体交换
吸收二氧化碳,释放氧气
吸收氧气,释放二氧化碳
发生范围
仅绿色植物(含叶绿素)
所有活细胞(动植物、微生物)
2、光合作用与呼吸作用的联系:
①物质循环:
光合作用产物(有机物、氧气)是呼吸作用的原料;
呼吸作用产物(二氧化碳、水)是光合作用的原料。
二者构成物质循环链:二氧化碳+ 水⇄ 有机物 + 氧气
②能量流动: 光合作用将太阳能转化为化学能储存;呼吸作用将化学能释放供生命活动使用。能量传递路径:光能 → ________(储存) → ________/ATP(释放)
③相互依存:
没有光合作用合成有机物,呼吸作用失去物质基础;
没有呼吸作用提供能量,光合作用无法进行(如暗反应需ATP)。
3、实际应用(生活与生产):
光合作用的应用
①农业增产:
________:增加叶面积,提高光能利用率;
________:阴天使用人工光源(如LED灯)延长光合时间;
________________:大棚中释放干冰,提高二氧化碳浓度促进光合。
②作物管理:
适时松土 → 保证根系氧气供应 → 增强呼吸作用 → 为光合提供能量;
________ → 保障水分供应(光合作用原料)。
③生态修复:
植树造林:通过光合作用固定二氧化碳₂,减缓温室效应。
呼吸作用的应用
①粮食储存:
________:抑制呼吸作用,减少有机物消耗(如粮仓冷藏、晒干种子);
________:减少氧气浓度,抑制有氧呼吸(如真空包装大米)。
②果蔬保鲜:
冷藏(4℃)→ 降低酶活性,减缓________;
充二氧化碳或抽真空 → 抑制________(如超市保鲜膜覆盖果蔬)。
③农业生产:
________ → 增加土壤氧气 → 促进根系呼吸,利于吸收无机盐;
________(稻田)→ 避免根系无氧呼吸产生酒精毒害植物。
④发酵技术:
利用微生物无氧呼吸:酿酒(酵母菌产生酒精)、制酸奶(乳酸菌发酵)。
4、易错点辨析:
①植物晚上只进行呼吸作用?
→ 错误!白天光合、呼吸同时进行;夜晚仅有呼吸作用。
②呼吸作用消耗氧气?
→ 有氧呼吸消耗O₂,无氧呼吸不消耗O₂(如马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸)。
③光合作用优于呼吸作用?
→ 两者同等重要!光合积累有机物,呼吸提供能量维持生命。
1、材料题:农业应用(大棚增施CO₂、合理密植)
【例题1】(2025·广西钦州·三模)阅读材料,回答下列问题。
材料一:现场采摘已经成为一种时尚,既给人们提供了走进大自然,亲近泥土的机会,又能体会到采摘过程的乐趣。近几年我市也新建了很多水果、蔬菜采摘园,广大市民在闲暇时间可以到大棚里采摘草莓、葡萄、梨、桃、蔬菜等。
材料二:新疆哈密瓜以其糖分含量高,味道香甜而深受人们喜爱,但由于其运输路途遥远,有些人将新疆哈密瓜引入我市进行大棚种植,但其甜度远低于新疆哈密瓜,其经济效益大大降低。
(1)草莓的根系入土浅,但叶片面积大, 作用旺盛,因而需水量大,始终要保持土壤湿润。
(2)种植草莓的大棚,要适时进行通风以增加 浓度,提高产量。
(3)为了促进草莓提早开花、结果,应适时多施含 的无机盐。
(4)采摘后,为了延长水果保存时间,可采取的方法是 (只写一条)。
(5)为提高本地哈密瓜甜度,专家建议:可以在白天适当增加大棚的光照;也可以在夜晚适当降低大棚内的温度,两种措施都可提高哈密瓜甜度,试着选择其中一条措施解释其原因: 。
2、实验设计题:验证光合作用产物(暗处理→酒精脱色→碘液检测)
【例题2】(2024·山东青岛·一模)科学探究是学习生物学的重要方式。下面是实验小组同学利用天竺葵进行的几个探究实验,请回答相关问题。
(1)是“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤,其先后顺序排序为 ,C步骤中小烧杯内的液体的作用是 。D步骤中进行暗处理的目的是 。
(2)图二是将实验材料由普通天竺葵换成银边天竺葵进行的创新实验。按正确实验步骤操作后,分别向叶片A、叶片B滴加碘液,现象是:叶片A的绿色部分变蓝、非绿色部分不变蓝;叶片B的绿色部分不变蓝。以上现象说明绿叶制造有机物与 有关。
若用图二装置中的叶片B来验证二氧化碳是光合作用的原料,应将不透明塑料袋换成透明塑料袋,同时放入氢氧化钠溶液,此时与叶片B形成对照的应该是 。
(3)图三实验装置的设计要探究的问题是 ?一段时间以后,用手挤压塑料袋,观察到的实验现象是:澄清的石灰水变 。选用黑色塑料袋,是为了避免植物因进行 而影响实验效果。
代谢过程对比表:
过程
公式
能量转化
光合作用
二氧化碳+ 水→ 有机物 +氧气
光能→化学能(储能)
呼吸作用
有机物 + 氧气 → 二氧化碳+ 水+ 能量
化学能→热能(释能)
一、选择题
1.(2025·河北石家庄·二模)中国科学院马延和团队成功实现了二氧化碳合成淀粉,关于此项成果,下面理解错误的是( )
A.可在植物体细胞的线粒体内完成
B.可减少占用土地资源和淡水资源
C.可实现“由空气变馒头”
D.可减少化肥农药等对环境的污染
2.(2025·江苏盐城·二模)学习光合作用后,某同学设计了三组气密性良好的装置(氢氧化钠有很强的吸收CO2的能力,碳酸氢钠可释放CO2)进行实验。下列叙述错误的是( )
A.上图装置可验证CO2是光合作用的原料
B.预测实验现象为:丙组枝条生长最好,乙组其次,甲组最差
C.植物暗处理一昼夜后用上图装置处理,甲和丙叶片用碘液检测可能含淀粉
D.要验证光合作用需要光照,可增设将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照
3.(2023·湖南邵阳·模拟预测)夏天晴朗的午后,在藻类密集生长的池塘中常可见到水面漂浮着大量的气泡,推测气泡中的气体是( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.二氧化硫 D.一氧化碳
4.(2025·四川广安·二模)夏日来临,我们可以吃到美味的樱桃。当地樱桃种植户为提高大棚樱桃的产量,采取了以下措施,其中不能达到目的的是 ( )
A.适当延长光照时间 B.适当提高氧气的浓度
C.适当提高二氧化碳浓度 D.适当增加光照强度
5.(2025·四川绵阳·三模)中国大熊猫保护研究中心绵阳基地(一期)项目于2024年2月开工,计划2025年10月开园。熊猫饲养员每天会带它们锻炼下肢力量,熊猫运动所需的能量直接来自( )
A.竹子 B.氧气
C.细胞呼吸作用 D.太阳能
6.(2024·山西·三模)下图为某小组同学设计的实验装置,利用该装置可验证植物在呼吸作用过程中会( )
A.消耗氧气 B.分解有机物 C.产生能量 D.产生二氧化碳
7.(2024·云南德宏·一模)某兴趣小组为探究植物的呼吸作用是否会产生二氧化碳,设置了如图所示的实验装置,并用黑色塑料袋遮盖玻璃瓶。放置3小时后,下列叙述不正确的是( )
A.红墨水向左移动
B.玻璃瓶上有小水珠
C.澄清的石灰水变浑浊
D.该实验需要在光下进行
8.(2025·江苏盐城·三模)将适量萌发的种子放入一个密闭的暖水瓶中,下图中能正确表示瓶中温度和氧气含量变化的是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
9.(2025·宁夏银川·模拟预测)妈妈买了白萝卜,放置一段时间后,发现萝卜出现空心的现象,这种现象主要与生物的哪种作用有关?( )
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.运输作用
10.(2025·河北保定·三模)绿色植物叶片中运输有机物的主要结构是( )
A.叶脉里的导管 B.叶肉里的液泡 C.叶肉里的细胞质 D.叶脉里的筛管
二、综合题
11.(2025·广东东莞·二模)“稻香秫熟暮秋天,阡陌纵横万亩连。”如图中,图甲的①②③表示水稻进行的三个生理过程,图乙和图丙表示相关的研究曲线。请回答:
(1)耐盐碱水稻富含的淀粉是由图甲中的生理活动 (填序号)制造的;具体过程是水稻叶片光合作用制造后,通过 运送到水稻果实中。
(2)图甲中的 (填序号)表示植物的呼吸作用。呼吸作用的原料是 。
(3)水稻的叶表皮细胞与保卫细胞相比细胞中没有 , (填“能”或“不能”)进行光合作用。
(4)图乙中,一昼夜二氧化碳浓度最高和最低的时间点分别是6时和18时,在6时植物光合作用强度 (填“大于”“等于”或“小于”) 呼吸作用强度。BC段二氧化碳浓度下降的原因是 。
(5)若图丙在b点时增加二氧化碳浓度,请在图丙中画出曲线变化的趋势 。
三、实验探究题
12.(2025·四川达州·二模)某生物兴趣小组为探究绿色植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的影响因素,设计了如图所示的甲、乙两个实验装置,图丙为某植株在24小时内吸收二氧化碳的变化曲线,据图分析作答:(提示:氢氧化钠溶液具有吸收二氧化碳的作用)
(1)为了使实验结果更科学,兴趣小组的同学先对装置甲中的所有叶片进行了暗处理,然后放在阳光下照射几个小时,此时若将叶片摘下,酒精隔水加热,碘液染色,你认为 (填字母)瓶中的叶片会全部变蓝。
(2)装置甲所示的实验设计能探究 等因素对光合作用的影响,若要探究光照对光合作用的影响,则需选择 (填字母)进行对照。
(3)D瓶上方玻璃管中的红墨水会向左移动,是因为D瓶中的叶片进行 (填生理作用)导致的结果。
(4)在乙装置中,塑料薄膜上出现了大量水珠,这是因为植物体内的水分通过叶片上的 以气体的形式散失出去的。
(5)分析图丙可知,该植株体内积累有机物最多的时间是 (填字母),图丙曲线中e点的产生与 有关,图中进行光合作用的时间段是 段(用图中字母表示)。
一、选择题
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)绿色植物通过光合作用制造的有机物养育了生物圈中的其他生物。如图是光合作用示意图,①~④代表有关的物质,其中能代表有机物的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.(2024·山西·模拟预测)小刚同学选用了一盆天竺葵,暗处理24小时后,按如图所示实验装置进行处理,然后置于阳光下照射。数小时后,取下叶片A、B,分别进行脱绿、滴加碘液、观察叶色变化。由实验结果可得出:绿色植物进行光合作用的原料和产物分别有( )
A.水、蛋白质
B.二氧化碳、淀粉
C.氢氧化钠溶液、淀粉
D.水、二氧化碳
3.(2025·广东清远·一模)下列实验装置,能验证植物光合作用产生氧气的是( )
A.B.
C. D.
4.(2025·广东·一模)光合作用制造的有机物从荔枝树的叶片运输到果实,主要依靠下列结构中的( )
A.导管 B.筛管 C.形成层 D.气孔
5.(2025·甘肃定西·二模)甘肃多地盛产白兰瓜,下列能够提高大棚白兰瓜产量的措施有( )
①多施肥多撒药 ②合理密植 ③适当增加二氧化碳浓度 ④适当增大昼夜温差
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.(2025·陕西商洛·二模)人们在清晨刚进入种植蔬菜的密闭温室大棚内,会感到气闷。主要原因是( )
A.蔬菜的呼吸作用使温度降低
B.蔬菜的呼吸作用消耗了氧气
C.蔬菜的呼吸作用消耗有机物
D.人体呼出的气体中含二氧化碳
7.(2023·陕西宝鸡·一模)为探究绿色植物和种子的生命活动,生物社团的同学设计并实施了以下实验。下列叙述错误的是( )
A.甲装置实验前进行暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽
B.乙装置用来验证光合作用产生氧气,必须放在光照的环境下
C.丙装置观察到的现象是澄清石灰水变浑浊
D.丁装置实验现象说明萌发的种子呼吸作用吸收了二氧化碳
8.(2025·山西晋中·二模)小明选择一些健壮的小麦幼苗,然后组装了如图1所示的装置,探究验证植物呼吸作用的过程。12小时后,打开阀门,按压塑料袋,使其中的气体进入澄清的石灰水中(如图2),分析实验过程可知( )
A.探究的是呼吸作用过程中是否发生能量转换
B.用不透明塑料袋遮光,可以排除光合作用吸收二氧化碳对实验的干扰
C.预期结果是澄清的石灰水不会变浑浊
D.选用健壮的小麦幼苗是因为它们蒸腾作用很强
9.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)呼吸作用,作为植物生命活动中不可或缺的重要环节,一直以来都是生物学领域的研究热点。它在植物的生长、发育、繁殖等诸多方面都扮演着极为关键的角色。下列有关说法正确的是( )
A.植物的呼吸作用只在晚上进行
B.植物的呼吸作用只在叶片中进行
C.植物的呼吸作用吸入二氧化碳,产生氧气
D.植物的呼吸作用可以为其生存提供能量
10.(2025·福建泉州·二模)土地是农业的命脉,更是人类生存的基础,如果利用不当,土地也会“生病”,甚至“死亡”。下图是导致土地“生病”的不同原因,据图分析错误的是( )
A.长期连作导致植物易烂根抑制了呼吸作用
B.灌溉不当导致土壤盐渍化降低了吸收作用
C.过度开垦导致土壤沙漠化减弱了蒸腾作用
D.过度用化肥导致土壤板结增强了光合作用
二、综合题
11.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)2024年11月20日,隆平生物科研人员在三亚崖州科技城将经历了太空旅行的玉米、大豆、水稻3种作物种子播种在试验田中,这批“太空种子”将进一步经过地面培育、筛选、验证,获得新品种,最终走向老百姓的餐桌,从而丰富了我们的“米袋子”“菜篮子”。图一是大豆的生活史示意图;图二是发生在大豆叶肉细胞中的部分生理活动示意图。A、B表示细胞中的结构,a、b、c表示相关物质。回答下列问题:
(1)图一中,①~③是大豆种子萌发成幼苗的过程。种子能萌发是因为种子的结构中有 ,它是新植株的幼体;④~⑥是开花结果的过程,④中的 将来发育成⑥。
(2)图二中,A表示的结构是 ,大豆叶肉细胞通过该结构,在有光的条件下,将b和c合成为有机物,并且释放出气体a 。植物体通过此生理活动能够维持生物圈中的 平衡。
(3)大豆种子中含有的营养物质是叶片通过光合作用合成并由 管运输来的。
三、实验探究题
12.(2025·吉林·二模)水果玉米又称甜玉米,富含淀粉、维生素和矿物质,还能降低胆固醇,深受人们喜爱。但水果玉米皮薄汁多,不易储存,一般将水果玉米套上保鲜袋0℃冷藏,以降低水分散失、延长保存时间。为探究不同厚度保鲜袋对水果玉米的保鲜效果,研究人员做了以下实验:
①选取颗粒饱满、大小均匀、成熟度一致的水果玉米,随机分为2组,每组20根。
②第一组水果玉米放在0.01mm的保鲜袋中,第二组水果玉米放在0.02mm的保鲜袋中。
③将两组保鲜袋同时进行充气包装,置于A℃环境中贮藏。
④对两组水果玉米定期进行取样及指标测定,结果如图:
(1)A处应填写的内容是 ℃,都置于该温度下贮藏的目的是 。
(2)实验中使用的保鲜袋为可降解的PLB/PBAT复合环保材料,二氧化碳透气率较低,因此可以在袋内形成高二氧化碳、低氧的环境,从而抑制水果玉米的 作用,减少 的分解。
(3)某同学认为,实验中每组只用1根水果玉米也能得到准确结果,你是否同意该同学的观点?请说明理由 。
(4)根据实验结果分析,若要长时间贮存水果玉米, 厚度的保鲜袋能更好地保持水果玉米的营养价值和食用风味。
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