内容正文:
No.2
概念清障
1.(必修1P0-91“探究·实践”)可根据
检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
2.(必修1P4“小字内容”)细胞呼吸除了能为
生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。
的代谢,都可以通过细
胞呼吸过程联系起来。
3.(必修1P“思考·讨论”)储藏水果、粮食
的仓库,常通过降低温度、降低氧气含量等
措施,目的是
,以延长保
质期。
4.(必修1Ps“思考·讨论”)花盆里的土壤板
结后,空气不足,会影响根系生长,甚至造成
烂根现象,原因是
5.(必修1P6“拓展应用T1”改编)松土对农作
物的意义是
,对全球
气候的影响是
6.(必修1P,“问题探讨”改编)大棚蔬菜生产
中,用无色透明的塑料薄膜做顶棚时产量
高,原因是
微专题1光合作用
核心
1.细胞呼吸
“三看法”判断细胞呼吸的类型
看反应物广消耗0,或产物中有H0,一定存在
)产物产物中有酒精或乳酸,一定有
无C0,产生
不消耗0,
·只进行产生乳酸的无氧呼吸
但产生C02,只进行
的无氧呼吸
消耗0,=
、C02/02释放C0
只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸
或同时进行产生乳酸的无氧呼吸
C0,释放量>
0,吸收量
既进行有氧呼吸,也进行产生酒精
C0,释放量<的无氧呼吸
0,吸收量
→呼吸底物中可能含“脂质”
真核→只在细胞质基质进行→无氧呼吸
三看瓦应场所细雨一有线粒体参与一存在有氧呼吸
原核、呼吸场所为细胞质与细胞膜,呼吸类型
细胞可依据H,0、酒精、乳酸等确认
注:动物细胞CO2只产自有氧呼吸过程,产
生的唯一场所为线粒体基质(动物细胞无氧
呼吸只产生乳酸,不产生CO2)。
31
第一篇专题四光合作用与细胞呼吸
7.(必修1P1“拓展应用T1”改编)从水层透
光与植物光能捕获两层面分析,海洋中红
藻、褐藻和绿藻的水层分布情况是
8.(必修1Po4“正文”)光照下卡尔文向小球藻
悬液通入经过4C标记的4CO2,一定时间后
杀死小球藻,同时提取产物并分析。实验发
现,仅仅30s的时间,放射性代谢产物多达
几十种。缩短时间到7$,发现放射性代谢
产物减少到12种,若要探究CO,转化成的
第一个产物是什么,实验思路是
9.(必修1P1“探究·实践”)大棚种植使用有
机肥有利于增产,从影响光合作用的因素分
析,原因是
与细胞呼吸的原理
要点
特别提醒
(1)不要认为有氧呼吸的全过程都需要O2。
有氧呼吸只有第三阶段消耗O2。
(2)不要认为进行有氧呼吸一定需要线粒
体,真核生物一定需要线粒体进行有氧
呼吸。原核生物没有线粒体,但有些原
核生物因为含有与有氧呼吸有关的酶,
也可以进行有氧呼吸;无线粒体的真核
生物或真核细胞只能进行无氧呼吸,如
蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
(3)写细胞呼吸的反应式时不能用ATP来
代替能量,因为细胞呼吸释放的能量包
括储存在ATP中的能量和以热能形式
散失的能量。
生物学
2.光合作用
外界条件变化时,C、C3、NADPH、ATP等
物质的量的变化判断
(1)光照强度变化
蛔光照光照弱
强{
-①
光照强
③
②
团
0
时间
时间
曲线①表示
曲线②表示
曲线③表示
曲线④表示
(2)CO2浓度变化
幽
C02C0充足
不足
③
蚴
①
湖
②
④
0
时间
0
时间
曲线①表示
曲线②表示
曲线③表示
曲线④表示
特别提醒
(1)光合作用中色素吸收光能不需要酶的
参与。
(2)进行光合作用的细胞不一定含叶绿体,如
蓝细菌、光合细菌能进行光合作用,但没
有叶绿体。
(3)CO2浓度对光合作用强度的影响:CO2浓
度很低时,光合作用不能进行。
3.光合作用与细胞呼吸的内在联系
(1)过程图解
根空气
空气
线粒
ATP
细胞分裂、
CO
-4
物质合成等
文②
2C3
ADP+PI
02酶
ATP
色素丫酶
酶C
丙酸
ATP
八ADP4P5
→C,H0
叶绿体
③
能量
细胞质基质
(2)理清光合作用与细胞呼吸过程中NADPH、
NADH的来源与去路
光合作用
细胞呼吸
葡萄糖
水
(细胞质基质)
(类囊体薄膜)
有氧时
NADPH
NADH
丙酮酸、水
(线粒体基质)
(叶绿体基质)
无氧时(细
胞质基质)
有氧时(线粒体内膜)
还原C
还原
与氧结合
丙酮酸
生成水
四
(3)理清光合作用与有氧呼吸过程中ATP的
来源与去路
来源三个阶段均产生
有氧呼吸
去路作为细胞中绝大多数需要能
量的生命活动的“直接”能源
ATP-
来源光反应(光能→ATP中
光合作用
活跃的化学能)
去路主要用于
(4)写出光合作用与有氧呼吸在物质上的联系
(相应元素转移过程分析)
①
③
呼吸I
⑤
a.C:CO,-
→②
CH0。→④
=C0
光合作用
有氧呼吸
光反应
暗反应
呼吸I、Ⅱ呼吸Ⅲ
b.H:H.O
⑥
+⑦
·H田→⑧
光合作用
有氧呼吸
光反应
呼吸Ⅲ
⑨
c.0:H,0-
H,0
C0
①
4.四种状况下“光合与呼吸”关系
状况2:弱光
状况3:光补偿点
“细胞呼吸”>“光合作用”,
“细胞呼吸”=“光合作用”
02需“外援”,C02则有余
0与C02完全靠“内供”
02C02
三
三自
02C02
02C02
02C02
02、C02
02C0
状况1:无光
状况4:
的光照
只进行“
“光合作用”>“细胞呼吸”
02完全来自“外界”
除内部交换外,多余02释放
C02则全释放到外界
到外界,C02则需“外援”
5.真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率
的判定方法
(1)根据坐标曲线判定
等D
真
光
净光合速率
正
合速率
B
呼吸
光照强度
率
速率
光照强度
图甲
图乙
①当光照强度为0时,若CO2吸收值为
,该值的绝对值代表细胞
,直
线代表净光合速率,如图甲。
②当光照强度为0时,光合速率也为0,曲
线代表真正光合速率,如图乙。
(2)根据关键词判定
检测
净光合
细胞呼吸速率
真正(总)光合速率
指标
速率
CO2释放量(黑暗)
吸收量
利用量、固定量、消耗量
02
吸收量(黑暗):释放量
产生量
有机物消耗量(黑暗)积累量
制造量、产生量
(3)根据实验条件判定
实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植
物的测定值,则为呼吸速率;若所给数值为
有光条件下绿色植物的测定值,则为净光
合速率。
命题
[命题点1]细胞呼吸的过程
1.(2026·广东高考真题)鲫鱼骨骼肌细胞缺
氧时,葡萄糖在细胞质基质分解产生的丙酮
酸在线粒体内转化为乙醛和CO2,乙醛进入
细胞质基质转化为乙醇,最终经鳃排出。上
述过程与人体细胞无氧呼吸相比,两者
(
A.第一阶段反应都相同
B.反应的场所都相同
C.最终产物都相同
D.催化反应的酶都相同
2.(2026·云南高考真题)肉类在低温下可经
过高盐腌制、晾挂、发酵(乳酸菌、酵母菌为
主)后延长保存期。下列说法错误的是
A.高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞
脱水
B.其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微
生物
C.发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化
防腐
D.乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产
生CO2
3.(2026·陕晋青宁卷)剧烈运动过程中,骨骼
肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化
趋势如图。下列叙述错误的是
(
第一篇专题四光合作用与细胞呼吸
特别提醒
(1)判断植物体能否正常生长,即判断植物有
机物积累量是否大于0。
(2)注意所求与已知的物质是否一致,如已知
CO2的量,所求为葡萄糖的量,则需要借
助反应式进行换算。
(3)计算结果还应注意时间、面积、质量、物质
的量等单位是否统一。
重点
100
遂
80
00
汤
78.6
0+
0
120240360480
运动时间s
A.60s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸
B.78.6s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄
糖量相等
C.肌细胞水解ATP生成的ADP可循环
利用
D.运动后期,供氧增加促进了线粒体内反
应物的彻底氧化
4.(2025·北京高考真题)如图是植物细胞局
部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中,
细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选
项正确的是
()
选项
部位1
部位2
部位3
部位4
大量
少量
少量
无
B
大量
大量
少量
无
C
少量
大量
无
少量
D
少量
无
大量
大量
A.A
B.B
C.C
D.D
生物学
[命题点2]光合作用的过程
5.(2026·江西高考真题)“神奇”动物海蛞蝓
能选择性保留所摄食藻类中的叶绿体,并用
一层膜包裹形成宿主衍生细胞器“盗食体”。
“盗食体”内的叶绿体可合成部分光合蛋白,
在一段时间内保持光合能力;“盗食体”可利
用转运蛋白维持内部环境相对稳定。下列
关于“盗食体”内叶绿体的推测,合理的是
(
)
A.编码光合色素蛋白的基因来自海蛞蝓细
胞核
B.需要海蛞蝓细胞为其提供原料进行光合
作用
C.叶绿体外膜与海蛞蝓细胞膜的蛋白结构
相同
D.能够通过分裂实现增殖以维持光合作用
能力
6.(不定项)(2025·山东高考真题)在低氧条
件下,某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可
利用H+和光合作用产生的NADPH生成
H2。为研究藻释放H2的培养条件,将大肠
杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等
份,1份形成松散菌一藻体,另1份形成致
密菌一藻体,在CO2充足的封闭体系中分
别培养并测定体系中的气体含量,2种菌一
藻体培养体系中的O2含量变化相同,结果
如图所示。培养过程中,任意时刻2体系之
间的光反应速率无差异。下列说法错误
的是
(
)
致密菌-藻体
4
432
松散菌-藻体
-…02
0
24
72
120
时间h)
34
A.菌一藻体不能同时产生O2和H2
B.菌一藻体的致密程度可影响H2生成量
C.H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体
薄膜
D.培养至72h,致密菌一藻体暗反应产生
的有机物多于松散菌一藻体
7.(2025·江苏高考真题)科研人员从植物叶
绿体中分离类囊体,构建含类囊体的人工细
胞,并探究光照等因素对人工细胞功能的影
响。请回答下列问题。
(1)细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液
处理,涨破
膜,获得类体悬液。经
离心分离获得类囊体,为保持其活性、需加
入
溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿
素的含量表示。吸取5l类囊体悬液溶于
995l的
溶液中,混匀后,测定出叶绿
素浓度为3g/ml,则类囊体的浓度为
g/ml。
(3)为检测类囊体活性,实验前需对类囊体
进行多次洗涤,目的是消除类囊体悬液中原
有光反应产物对后续实验结果的影响,这些
产物主要有
(4)已知荧光素PY
光照
的强弱与pH大小
正相关。图示具有
类囊体
光反应活性的人工
荧光素PY
细胞,在适宜光照
下,荧光强度
(填“变强”“不变”或
“变弱”),说明类囊体膜具有的功能有
第一篇专题四光合作用与细胞呼吸
(5)在光反应研究的基础上,利用人工细胞
9.当植物的光合速率大于呼吸速率时,植物积
开展类似碳反应生成糖类的实验研究,理论
累有机物,从而能正常生长。下列有关植物
上还需要的物质有
光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是
[命题点3]光合作用与细胞呼吸的联系
()
8.(2025·河北高考真题)对绿色植物的光合
A.某植物叶片的净光合速率>0时,该植株
作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错
的有机物可能会减少
误的是
(
)
A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中
B.光合作用光反应产生的ATP可为植物
生成H2O
吸收矿质元素提供能量
B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中
C.玉米胚乳细胞进行无氧呼吸时只在第一
生成CO2
阶段产生少量的能量
C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消
D.呼吸作用和光合作用产生的气体中的氧
耗O2
元素都可能来自反应物水中的氧
D.叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基
C温馨提
质中分解有机物
学习至此,请完成配套专题精准强化7
微专题2影响光合作用与细胞呼吸的因素
核心要点
1.影响细胞呼吸的四类曲线
2.影响光合作用因素的三类曲线
P点限制因素:①外因:温度、C02浓度等;
原理:温度影响酶活性
02为0:只进行无氧呼吸
②内因:色素种类和含量、酶的数量和活性
应用:低温储存果蔬,大棚
C5的含量
果蔬最佳储存点
夜间降温减少有机物消耗
迎
八有氧呼吸
原理:影响光反应阶段ATP、NADPH的生成
8
无氧呼吸
无氧呼吸消失点
0
光照强度
温度/℃
0
510152025300,浓度/%
原理:影响暗反应中C,的生成
甲
D
如米
P一一P点的限制因素
①外因:温度、光照强度:
原理:CO,反馈性抑制
↑为减少有机物
长期浸入
②内因:酶的数量和活性
细胞呼吸
消耗,宜将种
水中可因
色素含量、C的含量
C02浓度
应用:窑藏储存果蔬
子风干
无氧呼吸
产生毒害
光合作用最适温度
P
原理:通过影响酶的
活性来影响光合速率
C02浓度
含水量/%
丙
温度
35No.1知识查漏
1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.√
9.×10.×
No.2概念清障
1.提示:澄清石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄
色的时间长短
2.提示:蛋白质、糖类和脂质
3.提示:减弱水果和粮食的呼吸作用
4.提示:根细胞无氧呼吸产生的酒精会对根系造成伤害
5.提示:使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系
的生长和对无机盐的吸收,促进农作物生长可吸收更
多的CO2,缓解全球气候变暖现象
6.提示:有色塑料薄膜主要透过同色光,其他色光很少或
不能透过,光照强度会减弱,不利于光合作用,日光中各
种颜色的光均能透过无色透明的塑料薄膜,光照强度较
大,有利于光合作用
7.提示:光的波长越短,在水中的穿透性越强,所以吸收红
光的绿藻分布于海水的浅层,吸收黄绿光的褐藻分布于
海水的中层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水
深层
8.提示:不断缩短光照时间后杀死小球藻,同时提取产物
并分析,直到最终提取物中只有1种放射性代谢产物,该
物质即为CO2转化成的第一个产物
9.提示:有机肥被微生物分解成CO2、H2O和无机盐,可提
高作物的光合速率
微专题1光合作用与细胞呼吸的原理
核心要点
1.有氧呼吸无氧呼吸产生酒精
2.(1)C3Cs、NADPH、ATP C、NADPH、ATPC3
(2)Cs、NADPH、ATPC3C3Cs、NADPH、ATP
3.(1)①H2O②NADPH③(CH2O)④CO2+H2O+
能量⑤C2H,OH+CO2(3)还原C3
(4)①CO2的固定②C?③C的还原④丙酮酸⑤呼
吸Ⅱ⑥NADPH⑦CH2O⑧H2O⑨呼吸Ⅱ四光合
作用①有氧呼吸
4.细胞呼吸大于光补偿点
5.(1)负值呼吸速率
命题重点
1.A[两种呼吸方式的第一阶段均为葡萄糖在细胞质基
质中分解生成丙酮酸和[H],同时释放少量能量,反应过
程完全相同,A正确;人体细胞无氧呼吸的全过程都在
细胞质基质中进行,而题干中鲫鱼的丙酮酸转化为己醛
和CO2的过程发生在线粒体,二者反应场所不完全相
同,B错误;鲫鱼该过程的最终产物是乙醇和CO2,人体
细胞无氧呼吸的最终产物是乳酸,二者最终产物不同,
C错误;酶具有专一性,二者后续的反应过程不同,因此催
化反应的酶存在差异,D错误。]
2.D[高盐腌制时细胞外的盐溶液浓度远高于细胞内液
浓度,细胞外渗透压更高,会导致细胞渗透失水,A正
确;高盐环境会抑制绝大多数不耐盐微生物的生长,能
在该环境中存活并参与发酵的微生物大多是耐盐或嗜
盐微生物,B正确;发酵产生的乳酸会降低环境的pH,多
数杂菌不适宜在酸性环境中生长,因此乳酸可抑制杂菌
生长,强化防腐效果,C正确;乳酸菌是厌氧微生物,无氧
呼吸的产物只有乳酸,不产生C○2,仅酵母菌发酵过程可
产生CO2,D错误。]
3.B[60s时有氧呼吸供能占比不足100%,说明骨骼肌
细胞同时进行无氧呼吸,人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产
物为乳酸,A正确;78.6s时有氧呼吸供能占比为50%,
即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等,由于消耗等量
25
讲解册参考答案
葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸,因此此
时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸,二者消耗
葡萄糖量不相等,B错误;细胞中ATP水解生成ADP和
Pi并释放能量,ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应
中重新合成ATP,因此ADP可猜环利用,C正确;运动
后期有氧呼吸供能占比升高,说明供氧逐渐充足,氧气
参与有氧呼吸第三阶段,可促进线粒体内反应物的彻底
氧化分解,D正确。]
4.C[部位1是线粒体基质,进行有氧呼吸第二阶段的反
应,产生少量ATP;部位2是线粒体内膜,进行有氧呼吸
第三阶段的反应,可以产生大量ATP;部位3是线粒体
外膜,没有ATP生成;部位4是细胞质基质,可以进行有
氧呼吸第一阶段的反应,产生少量ATP。C正确。]
5.B[题干明确“盗食体”内的叶绿体来自被摄食的藻类,
且叶绿体可自身合成部分光合蛋白,说明编码光合色素
蛋白的基因来自藻类叶绿体的DNA,并非海蛞蝓细胞
核,A错误;叶绿体进行光合作用需要CO2、水、无机盐、
ADP、Pi等多种原料,这些原料无法由叶绿体全部自主
合成,需要海蛞蝓细胞通过转运蛋白运输到“盗食体”内
部供叶绿体使用,B正确;叶绿体外膜来源于藻类,海蛞
蝓细胞膜来源于动物细胞,二者的来源和功能不同,因
此蛋白质结构存在差异,C错误:叶绿体在藻类细胞中可
分裂增殖,但被包裹进“盗食体”后,失去了藻类细胞的
调控和分裂相关因子,无法自主分裂增殖,其光合能力
只能维持一段时间,D错误。]
6.ACD[单细胞藻叶绿体类囊体薄膜上进行水的光解产
生O2,同时产生的电子和H+用于NADPH的合成,在
叶绿体基质中蛋白F利用H和NADPH生成H2,产生
O2与产生H2的过程既有联系又相对独立,两者可以同
时进行,A错误。根据题干和题图可知,混合均匀后的
致密菌一藻体比松散菌一藻体产生的H2多,故推测
菌一藻体的致密程度可影响H2生成量,B正确。题干
指出单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H十和光合
作用产生的NADPH生成H2,故H2产生的场所是叶绿
体基质,C错误。培养至72h,致密菌一藻体产生的H2
含量明显高于松散菌一藻体,说明致密菌一藻体消耗了
较多的光反应产物NADPH用于生成H2。已知任意时
刻2体系之间的光反应速率无差异,故致密菌一藻体用
于暗反应产生有机物的NADPH会减少,即暗反应产生
的有机物少于松散菌一藻体,D错误。]
7.解析:(1)类囊体位于叶绿体内,故细胞破碎后,在适宜
温度下用低渗溶液处理,涨破叶绿体内外膜,获得类囊
体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,保持
类囊体的渗透压,需加入等渗溶液重新悬浮,并保存
备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量
表示。由于叶绿素溶解在有机溶剂,故吸取5l类囊体
悬液溶于995的有机溶剂溶液中,稀释200倍,混匀后,
测定出叶绿素浓度为3g/ml,则类囊体的浓度为
600μg/m。
(3)光反应产物有O2、NADPH和ATP。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具
有光反应活性的人工细胞,类囊体膜进行类囊体膜上分
布着光合色素(如叶绿素),在适宜光照下,这些色素能
够捕捉光能并将其转化为化学能。在类囊体膜上裂解
水分子,产生氧气、质子(H)和电子,其中氧气释放到
胞外,质子在类囊体腔内累积形成pH梯度,PH降低,荧
光强度变弱。
(5)要进行暗反应,需要原料C02、C5.
生物学
答案:(1)叶绿体等渗(2)有机溶剂600
(3)ATP、NADPH(4)变弱吸收(和转化)光能、裂解
水分子(5)CO2、C:、ATP等
8.A[类囊体膜上进行水的光解消耗H2O,而线粒体内膜
上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O,线粒体基质中进行
有氧呼吸第二阶段不生成H2O,A错误;叶绿体基质中
进行暗反应,消耗CO2,进行二氧化碳的固定,线粒体基
质中进行有氧呼吸第二阶段,涉及丙酮酸和水反应生成
CO2,B正确;类囊体膜上进行水的光解生成O2,线粒体
内膜上进行有氧呼吸第三阶段,消耗O2和NADH生成
水,C正确;叶绿体基质中进行暗反应,合成葡萄糖等有
机物,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,分解有机
物(丙酮酸),生成CO2和NADH,D正确。]
9.B[真正光合速率=净光合速率十呼吸速率,而某植物
叶片的净光合速率>0时,整个植株的呼吸速率可能大
于光合速率,有机物消耗大于有机物合成,故会出现有
机物减少的情况,A正确;光合作用光反应阶段产生的
ATP不可用于植物吸收矿质元素,B错误;玉米胚乳细
胞进行无氧呼吸时只在第一阶段产生少量能量,第二阶
段不能产生能量,C正确;呼吸作用产生的气体为二氧化
碳,二氧化碳中的氧元素来自反应物水中的氧(有氧呼
吸第二阶段),光合作用产生的气体为氧气,氧气中的氧
元素来自反应物水中的氧(光合作用的光反应阶段),
D正确。]
微专题2影响光合作用与细胞呼吸的因素
核心要点
3.(2)NaOH NaHCO.黑暗光照
命题重点
1.D[高湿度环境和果实的含水量差值小,可减少果实水
分蒸发散失,避免果实因失水影响品质,有利于果实保
鲜,A正确;细胞呼吸依赖呼吸酶的催化,低温可抑制呼
吸酶的活性,从而降低果实细胞的呼吸速率,减少有机
物的消耗,B正确;有氧呼吸第三阶段的反应是前两阶段产
生的[H]和O2结合生成水,O2是该阶段的反应物,因此低
O2含量可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段,C正确;有
酶
氧呼吸的总反应式为CgH12O。+6O2+6H20→6CO2
十12H2O十能量,可知有氧呼吸过程需要消耗6分子水,
产生12分子水,产生水的量大于消耗水的量,且储藏环
境已设置适宜湿度,不需要人工补水,D错误。]
2.BC[从a到b时,O2消耗速率与CO2产生速率的比值
为1,仅能说明酵母菌只进行有氧呼吸,但无法判断有氧
呼吸速率是否不变(如酵母菌繁殖时种群数量增加,有
氧呼吸总速率会上升,只要仅进行有氧呼吸,比值就始
终为1),A错误;从b到d时,速率比逐渐减小至0,说明
O2消耗逐渐减少至0,有氧呼吸逐渐减弱,总CO2产生
中来自无氧呼吸的比例不断升高,因此无氧呼吸速率增
大,B正确;c点时速率比为3/4,设O2消耗速率为3x,
则有氧呼吸产生C02速率为3x,总C02产生速率为4x,
可得无氧呼吸产生CO2速率为x。有氧呼吸每消耗
1mol葡萄糖产生6molC02,消耗葡萄糖速率为3x/6=
x/2;无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2 molCO.2,消耗
葡萄糖速率为x/2,二者相等,C正确;d时以后,虽然O2
消耗为0,酵母菌只进行无氧呼吸,但随着酒精等代谢废
物积累、培养液pH下降,酵母菌活性会被抑制,无氧呼吸
速率会逐渐下降,并非始终不变,D错误。]
3.解析:(1)当胞间C02浓度在900~1200umol·mol1
范围时,从图a中红光曲线来看,随着CO2浓度增加,光
合速率不再上升,说明此时CO2浓度不是限制因子,而
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可能是光照强度、光质等其他因素限制了光合速率。对
于蓝光下净光合速率更高的原因,可能是蓝光能够促进
光合作用中某些关键酶的活性,或者蓝光被光合色素吸
收后转化为化学能的效率更高等。
(2)已知红光下植物的相关反应与白天相似,远红光下
植物的相关反应与夜间相似,突变体发生了PILI5基因
的功能缺失,且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在
远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测原因可能是突
变体中PILI5基因功能缺失,使得脱落酸信号通路对气
孔的调控作用减弱,导致在不同光质(远红光和红光)下
气孔开放程度变化不大,从而蒸腾速率接近。
(3)通路1中,①为光合色素,吸收的光在叶绿体中最终
被转化为化学能(储存在ATP和NADPH中,最终储存
在有机物中)。通路2中吸收光的物质②为光敏色素。
由于突变体发生PILI5基因功能缺失后,在远红光与红
光条件下蒸腾速率接近,可推测光敏色素吸收光信号
后,通过影响PILI5基因的表达,进而影响脱落酸信号
通路,对气孔开放程度进行调控。且从图b中突变体在
远红光和红光下蒸腾速率变化不大,可推断光敏色素对
PILI5基因表达的影响是正相关,PILI5基因对脱落酸
信号通路是正相关,脱落酸信号通路对气孔开放程度是
负相关,即光敏色素→(十)PILI5基因→(十)脱落酸信
号通路→(一)气孔开放程度。
(4)根据图c中相关信息,植物利用光的方式有:一方面,
通过叶绿体中的光合色素吸收光能,将其转化为化学能
用于光合作用合成有机物;另一方面,通过光敏色素吸
收光信号,调控基因(如PILI5基因)表达,进而影响植
物的生理过程(如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程
度)。
答案:(1)光照强度、光质蓝光能促进光合作用相关酶
的活性(或蓝光被光合色素吸收的效率更高等合理答
案)(2)突变体中PIL5基因功能缺失,阻断了脱落酸
信号通路对气孔开放程度的调控,使得气孔开放程度在
远红光和红光条件下无明显差异。(3)有机物中的化
学能光敏色素光敏色素→(+)PILI5基因→(+)
脱落酸信号通路→(一)气孔开放程度。(4)通过叶绿
体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物;通
过光敏色素吸收光信号调控基因表达,影响植物生理
过程
4.C[缺镁会影响叶绿素的合成,植物捕获光能的能力下
降,导致光反应速率下降,对呼吸速率影响不大,所以在
缺镁培养液中培养后,C点向左下方移动,A点不会有明
显移动,A、B正确;B,点为光补偿,点,该点的呼吸作用强
度与光合作用强度相等;植物体缺镁时,呼吸速率影响
不大,而体内叶绿素合成减少,光合作用速率下降,植物
必须在较强光照下光合速率才能与呼吸速率相同,故B
点会右移,C错误;D点为正常植物的光饱和点,缺镁植
物的光合速率下降,D点会向左移动,D正确。]
5.解析:(1)高等植物光反应以水为供氢体,产物是氧气、
ATP、NADPH;该光合细菌以H2S为供氢体,分解产生
S,还原剂是NADH而非NADPH,因此特有产物为S和
NADH。①二氧化碳固定生成C3、②C3还原生成葡萄
糖,均属于光合作用暗反应阶段发生的物质变化。
(2)高等植物有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸;
②过程是合成葡萄糖,和该过程完全相反,因此图中为
三碳化合物是丙酮酸;暗反应还原过程需要光反应提供
的能量ATP、还原剂NADH,所以②的进行除C3外还
需要的原料有ATP、NADH。