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(共49张PPT)
专题1 呼吸、光合专题
必修1（6+1）命题赏析
一、细胞呼吸
细胞呼吸、呼吸和有机物水解
需氧呼吸和厌氧呼吸
原核生物的需氧呼吸
NADH在需氧和厌氧呼吸的产生和消耗
呼吸速率的表示及其影响因素
（202201浙江）6.线粒体结构模式如图所示﹐下列叙述错误的是（ ）
A.结构l和2中的蛋白质种类不同
B.结构3增大了线粒体内膜的表面积
C.厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在结构4中
D.电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成
C
例：研究表明癌细胞有数倍于正常细胞的糖酵解过程，但ATP的生成量却与正常细胞一样多。下列叙述正确的是（ ）
A．正常细胞进行需氧呼吸是在线粒体中进行的
B．推测癌细胞中，糖酵解过程在有氧和缺氧条件下均能持续发生
C．癌细胞产生ATP速率比正常细胞慢，消耗葡萄糖多
D．消耗等量的氧气，癌细胞呼吸产生的CO2比正常细胞多
B
(201811)22．温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．a-b段，温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程
B．b-c段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快
C．b点时，氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多
D．C点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中
B
易错C
(2022山东）4．植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C. 正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
C
教材实验
一、探究酵母菌的呼吸方式（P89-91）
1.该实验的自变量与因变量是什么？
2.需氧呼吸装置为什么要空气先经洗气瓶再通入发酵瓶？
3.厌氧呼吸装置如何保证无氧？
4.CO2、酒精分别用什么试剂检测，现象是什么？
有氧条件：
1、如何控制有氧和无氧的条件？
5%的葡萄糖溶液＋酵母菌
无氧条件：
①植物油
②静置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
CO2的检测方法：
1）CO2使澄清石灰水变浑浊；
2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 原理？
酒精的检测：
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
2、如何鉴定酒精和CO2的产生？
（202301浙江） 16．为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
C
B
例（杭州市高二生物期末）某研究小组进行“探究酵母菌的呼吸方式”的实验。下列叙述正确的是（ ）
A. 在两组实验装置中均需加入植物油以创设无氧环境
B. 实验时，需要用10%的NaOH溶液除去空气中的CO2
C. 酸性重铬酸钾溶液可用于检测酵母菌细胞呼吸是否产生了CO2
D. 可通过观察溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式
B
教材实验
一、探究酵母菌的呼吸方式（P89-91）
二、光合色素的提取和分离（P100-101）
思考：
1. 为什么可用95%酒精作为色素的提取剂？
2. 哪些方法可提高色素提取液的浓度？
3. 如何提高点样的质量？
4.纸层析法分离不同色素的原理？
5.纸层析操作时要特别注意哪些要求可提高分离效率？
6.描述一下层析出的各色素带结果？
教材实验
一、探究酵母菌的呼吸方式（P89-91）
二、光合色素的提取和分离（P100-101）
三、探究环境因素对光合作用的影响（P105-106
思考：
1.该实验的自变量与因变量是什么？
2.如何控制各个自变量？
3.实验因变量的检测指标是什么？
4.各自变量是如何影响光合作用的？
二、光合作用
（光合）色素的种类、功能、吸收光谱
（光合）色素的提取和分离
光反应和碳反应的过程
表观光合速率（净）和真正光合速率（实际）
叶绿体和叶片结构
（202206湖南，多选）在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（ ）
A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少
B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
AD
强 调
氢、还原氢、[H]、氢离子
光反应的产物、水的光解产物
柠檬酸循环、卡尔文循环、碳循环
色素、光合色素
光的吸收率、吸收光谱
①光反应
（201711）在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH=4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH=8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是（ ）
A.实验中溶液的H＋均来自水的裂解
B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATP
C.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H＋浓度较高
D.若使类囊体的脂双层对H＋的通透性增大，ATP生成量不变
c
资料：1937年，英国科学家希尔将离体的叶绿体，加入具有氢受体（氧化型DCIP，又叫2,6-二氯酚靛酚，一种蓝色染料）的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2释放，同时氧化型DCIP接受电子和H+后被还原成无色。
接受H+和e-
希尔反应
（201906学考） 27.（7分）希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理：光照下，叶绿体释放O2，同时氧化型DCIP（2，6一二氯酚靛酚）被还原，颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。研究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力的测定实验。回答下列问题：
（1）制备叶绿体悬液：选取10g新鲜的菠莱叶加入研钵，研磨前加入适量的0.35mol/lNaCl溶液和pH7.8的酸碱缓冲液等；研磨成匀浆后，用纱布过滤，取滤液进行 ，分离得到叶绿体；将叶绿体置于 溶液中，以保证叶绿体的正常形态，获得叶绿体悬液。
离心
等渗或0.35mol/lNaCl
（2）测定叶绿体活力：分组如下，并按下表加入试剂；测定各组吸光率。
注：“一”表示不处理或不加入。
①希尔反应模拟了光合作用中 阶段的部分变化，该阶在叶绿体的 中进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用，相当于在该阶段中 的作用。
②煮沸处理后，需向2号试管中加入一定量的 ，以保证各试管中液体的量相等。
③3号试管的作用是 。
光反应
类囊体膜
NADP+
蒸馏水
测定该浓度叶绿体悬液的吸光率作为对照
（201811）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：
（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用 的CO2供给小球藻，每隔一定取样时间，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并 标记化合物。浓缩后在点样进行双向纸层析，使标记化合物 。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当 后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。
同位素14C标记
提取
分离
突然降低CO2浓度
②碳反应
③光合产物
（2015浙江）某植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三
碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸）。请回答：
（3）若蔗糖合成或输出受阻，则进入叶绿体的 数量减少，使三碳糖磷酸大量积累于 中，也导致了光反应中合成的 数量下降，卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于 。此时过多的三碳糖磷酸将用于 ，以维持卡尔文循环运行。
磷酸转运器、光合产物的输出
Pi
叶绿体基质
ATP
负反馈调节
淀粉合成
（202007） 25．将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是( A)
A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大
C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似
A
（202001）27.(8分)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、 NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题:
(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究_________________________________________。在相同时间内，用________玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收_________光，吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为_____________。
(2)用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是_______________________________________，引起溶液pH的改变。
(3)若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时RuBP和三碳酸的含量与密封前相比分别为______________。
(4)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将________________，其主要原因是__________________________________________________。
光波长对光合作用的影响
绿色
红光和蓝紫
H+、e-和O2
黑藻将溶液中的CO2转化为有机物
下降、下降
减弱、减弱
高温导致酶的结构改变，活性下降
4.36分
（202007） 27．（7分）以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：
（1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生 现象来判断。
（2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏
色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的 不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的 。
（3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后， 有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂 期细胞的染色体，原因是 。
质壁分离
黄
移动速率
吸收光谱
轻压盖玻片
中
中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究
液泡变小或液泡颜色变深也给分，初始质壁分离、质壁分离复原、失水不给分
扩散、移动、上升速率也给分
压片、按压也给分
固缩程度最大、最粗最短、螺旋化最高等给分
5.0分
（202101）27.(8分)现以某种多细胞绿藻为材料,研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图,图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题:
(1) 由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较__________,以适应低光强环境。由乙图分析可知,在__________条件下温度对光合速率的影响更显著。
(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析,光反应是一种__________反应。光反应的产物有___________________和O2。
(3)图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率__________,理由是____________________。
(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30umol g-1 h-1,则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成__________umol的3-磷酸甘油酸。
高
高光强
吸能
ATP、NADPH
小
绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率
360
写氢、还原氢或[H]均不得分
写“细胞呼吸耗氧”可，“呼吸耗氧”不得分
5.1分
（202106选考）27.（8分）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题：
（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的__________化合物的组分。
（2）图甲的O~A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_____________；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化是_________________________。
液泡
ATP和 NADPH
三碳糖磷酸
光反应
较低、较高
光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少
（3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是________________________________________________。
为确定叶片光合产物的去向，可采用_____________法。
（202106选考）27.（8分）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题：
14CO2的同位素示踪
淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比
（202201） 27.（8分）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下﹐用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光＋绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。回答下列问题：
（1）高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能，可用于碳反应中____________的还原。
（2）据图1分析，相对于红光、蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是__________________________________________。
纸层析
三碳酸
光合速率大，消耗的二氧化碳多
二者要写全方可得分，写到气孔导度增大不扣分，把光合作用写成光反应或碳反应不得分。
均分5.6
气孔主要由保卫细胞构成，保卫细胞吸收水分，气孔开放，反之关闭。由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被_______光逆转。由图1、图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞______________，细胞吸水，气孔开放。
（3）生产上选用___________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，已用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的_______或________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。
蓝
溶质浓度升高
不同颜色
光强度
光照时间
不同波长/不同光质/不同频率/不同单色，均给分。典型错误：多种颜色、彩色、可变色
单位时间单位数量小球藻释放的氧气量
（202206） 27．（8分）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
回答下列问题：
均分5.6
（1）从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中_________________________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。
（2）植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。
叶绿素含量
光合速率
呼吸速率
低于5klx光合曲线的斜率
蔗糖
叶
（3）与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时 B．2小时 C．4小时 D．>4小时），才能获得较高的花生产量。
（202206） 27．（8分）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
回答下列问题：
降低
A
专题1答案
1.仅（4）正确
2.A 3.D 4.D 5.A
6.(1)自行恢复 （2）限制 ② （3）膜具有流动性 处于相对静止状态
7．（1）将无机物合成有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源
（2）同位素示踪法 叶绿体基质
（3）③ 可以减少空气中甲醛进入植物体内 A、C　　
（4）植物通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；同时FALDH酶的活性提高，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用

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